[发明专利]放电灯点亮装置及照明器具

说明书

技术领域

本发明涉及放电灯点亮装置及使用其的照明器具。

背景技术

图1表示现有的放电灯点亮装置的构成。该放电灯点亮装置由下述部 件构成：接收来自交流电源Vin的电力供给，输出直流电压VDC的直流 电源1；接收来自直流电源1的电力供给，输出高频电压Vcoil的逆变器 电路2；基于逆变器电路2的动作频率控制，进行逆变器电路2的输出电 压Vcoil的可变控制的电压控制机构13；与逆变器电路2的输出连接，由 感应线圈5及靠近感应线圈5配置的无电极放电灯6构成的负载3；和按 照使无电极放电灯6的输出电力近似恒定化目标值的方式，进行动作频率 控制的电流控制机构17。

直流电源1由整流用二极管电桥DB，和由开关元件Q6、电感器L10、 二极管D10、控制电路10及平滑用电容器C10形成的升压斩波电路构成。 逆变器电路2由开关元件Q3、Q4、作为谐振电路的构成要素的电感器Ls、 电容器Cp、Cs构成。无电极放电灯6被配置成在透明的球状玻璃管或内 面涂敷了荧光体的球状玻璃管内封入惰性气体、金属蒸汽等放电气体(例 如水银及稀有气体)，并靠近感应线圈5。通过相对于该感应线圈5，由 逆变器电路2流动从几十kHz到几MHz的高频电流，使感应线圈5产生 高频电磁场，向无电极放电灯6供给高频电力。与之对应，在无电极放电 灯6内产生高频等离子电流，从而产生紫外线或可见光。

另外，如图2所示，驱动电路11由恒压源Es、电压控制振荡器VCO、 电阻R10、R11构成。恒压源Es的输出电压被电阻R10、R11分压后，赋 予给电压控制振荡器VCO的输入端子VI，振荡频率根据自其分压点的反 向电流Io而发生变化。电压控制振荡器VCO的输入端子VI被输入与反 向电流Io对应的电压，电压控制振荡器VCO以与之对应的动作频率finv 向Hout端子与H-GND端子之间、Lout端子与L-GND端子之间，输出 相位相互错移了大致180°的针对开关元件Q3、Q4的近似矩形波状的驱动 信号。

电压控制机构13由下述部件构成：由运算放大器Q1、电阻R1、电 容器C1构成的积分电路、和电容器C1的电荷放电用开关SW0等。

电流控制机构17由下述部件构成：由运算放大器Q9、电阻R10、电 容器C11构成的积分电路、和用于基准电压生成的电阻R5、R6等，对检 测逆变器电路2的谐振电流的来自电阻Rd的信号进行差动放大。

驱动电路11根据从其输入端子VI向电压控制机构13、电流控制机构 17及可变电阻VR流动的反向电流Isw、Ifb及Ivr之和(＝Io)，使动作频 率可变。

可变电阻VR进行由逆变器电路2、负载3构成的谐振电路、驱动电 路11等电路部件的偏差吸收，在进行电压控制机构13的频率扫描控制(后 述)之际，设定为适当的频率可变范围，调整成能进行稳定的起动点亮。 利用图4、图7对动作进行说明。其中，在图4及图7中，符号a(实线) 表示负载阻抗有变化，符号b(虚线)表示负载阻抗没变化。当开关SW0 被从ON切换为OFF时，电压控制机构13接收来自直流电压E1的电力 供给，经由电阻R1对电容器C1进行充电，向运算放大器Q1的非反转输 入端子施加电容器C1的两端电压VC1，对应于电容器C1的两端电压VC1 使电压VI可变，进行驱动电路11的频率扫描控制(始点频率fs→终点频 率fe)。

现在，如果将驱动电路11的输入电压VI与动作频率finv的关系设定 为图3的趋势，则由于当电压VC1增加时，反向电流Io(＝Isw)减少， 所以，电压VI增加，结果，由于动作频率finv缓慢降低，所以在动作频 率finv与电压Vcoil的关系如图7那样的情况下，电压Vcoil缓慢增加。 而且，由于在该频率扫描的期间无电极放电灯6被设计成超过点火起动最 低所需要的电压，所以，无电极放电灯6以某一动作频率finv(＝fi)点 亮，电压Vcoil立即降低，移动到图中的点亮时一侧的曲线上。