放电灯点亮装置及照明器具制造方法及图纸

一种放电灯点亮装置，具备：为了使放电灯（６）起动并将之点亮，按照缓慢增加逆变器电路（２）的输出的方式来扫描动作频率（ｆｉｎｖ）的第一频率控制电路（１３）；和在放电灯（６）启动点亮之后，根据谐振电路中流动的电流，检测逆变器电路（２）的输出电力，按照输出电力成为目标值的方式进行动作频率控制的第二频率控制电路（１７）。第一频率控制电路（１３）具有在通过点亮检测电路（１４）检测放电灯（６）的点亮时、输出电力小于目标值的情况下，以点亮检测之后的动作频率进行保持的保持机构（１６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及放电灯点亮装置及使用其的照明器具。
技术介绍
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l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VC0、电阻R10、 Rll 构成。恒压源Es的输出电压被电阻RIO、 Rll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 f inv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 SWO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R14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CI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VCl增加时，反向电流Io(二 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(二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。 另夕卜，由于在频率扫描控制期间，逆变器电路2的谐振电流从初始状态起("0) 增加，所以，运算放大器Q9的输出从初始状态的高电压减少，但在积分电路的电阻R10、电 容器Cll的作用下，运算放大器Q9使差动放大电路动作产生延迟时间。因此，在运算放大器 Q9的输出Vout与驱动电路ll的输入端子的电压VI相比为高电压的期间，来自驱动电路11 的反向电流Ifb大致变为零，可进行掩蔽动作(mask operation)，由于电流Io " Isw+Ivr， 所以，驱动电路11的动作频率主要受电压控制机构13的输出支配。 随后，在时间t = t2时无电极放电灯6点亮之后，动作频率一直可变，直到电压 VC1成为一定值，此时，在图7中以动作频率为f i点亮之后，变化到终点的频率fe为止。但 是，因为运算放大器Q9的输出Vout降低，当在时间t > t3，运算放大器Q9进行负反馈的 反馈动作，流出电流Ifb时，动作频率finv增大，直到成为根据电阻R5、R6所决定的基准电 压而设定的所希望的逆变器电路2的谐振电流为止，一直被频率控制，稳定为某一频率fx。 通过这样的反馈控制，能够将逆变器电路2的输出电力近似恒定为所希望的值。 另外，如图12所示，作为负载3，可采用由具有灯丝F1、F2的放电灯(荧光灯)FL、 和电容器C20形成的构成等，只要能够进行同样的动作，则也可以采用其他的放电灯。 尤其在无电极放电灯负载的情况下，由于在点火起动时是电感负载，所以，与有电 极的荧光灯等其他的光源相比，在起动时需要大的电压、电力。因此，为了进行稳定的起动、 点亮，需要逆变器电路2的谐振电路的Q也设定得高。但是，尤其在具有周围温度变化、金 属框体向无电极放电灯6的周围接近等逆变器电路2的负载阻抗变动因素的情况下，电压 Vcoil也增大，难以稳定地进行起动、点亮。因此，如果进行基于频率扫描的起动，则由于能 够吸收某一程度负载阻抗变动的影响，所以，可以实现稳定的起动、点亮，由此，基于频率扫 描的起动尤其对无电极放电灯负载的情况有效。 在专利文献特开2005-63862号公报中公开了一种无电极放电灯负载的基于频率 扫描的起动，其公开了下述构成通过从比实际的谐振频率高的频率朝向谐振频率对频率 进行扫描，即使部件常数发生变化，也施加足够的电压、使起动性提高。 但是，当如此在逆变器电路2、负载3中包含谐振电路，利用其谐振特性，通过动作 频率控制对放电灯赋予电力，来进行起动点亮时，如果逆变器电路2或负载3的阻抗发生变 化，则所包含的谐振电路的谐振输出也变化，不能对放电灯赋予足够的电力，存在着因发生 中途熄灭等而无法进行稳定的起动、点亮等问题。作为上述阻抗发生变化的原因，有周围温 度变化、电路元件常数的偏差与时效变化、金属框体向负载3接近等。 尤其在使用了无电极放电灯6作为负载3的情况下，因金属框体的接近，会显著地发生阻抗变化。图6中表示使用了无电极放电灯6的向下照光器具的一个例子。虽然向下 照光器具利用反射板30覆盖了无电极放电灯6，但在反射板30如金属制那样是高导电率的 反射板的情况下，由来自感应线圈5的电磁感应形成的感应电流31，在反射板30上以环状 流动。因此，由于产生基于反射板30的电感成分，所以，在等效电路中电感与感应线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电灯点亮装置，由下述部件构成：接收来自直流电源的电力供给，输出交流电压的至少包含开关元件及谐振电路的电力变换电路；驱动所述开关元件的驱动电路；与所述电力变换电路的输出连接，至少将放电灯与之连接的负载电路；为了起动所述放电灯使之点亮，按照缓慢增加所述电力变换电路的输出的方式对所述驱动电路的动作频率进行扫描的第一频率控制电路；在所述放电灯起动点亮之后，根据所述谐振电路中流动的电流检测出所述电力变换电路的输出电力，按照所述输出电力成为目标值的方式进行所述驱动电路的动作频率控制的第二频率控制电路；和通过检测出所述电力变换电路的输出，来进行所述放电灯的点亮检测的点亮检测电路；其特征在于，所述第一频率控制电路具有在由所述点亮检测电路检测点亮时、所述输出电力小于所述目标值的情况下，以所述点亮检测之后的动作频率进行保持的保持机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧村绅司，城户大志，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]