[发明专利]放电灯点亮装置及照明器具

说明书

技术领域

本发明涉及一种使高压放电灯点亮的放电灯点亮装置以及应用它 的照明器具。

背景技术

高压放电灯能以小巧的形状得到亮度很高的输出光束，由于它接近 点光源，容易进行配光控制，所以，最近，作为白炽灯或卤素灯的替代， 它已逐渐被使用起来。一般认为，启动高压放电灯所需要的电压，需要 几千伏的高压脉冲。作为现有例，该高压放电灯是如图6所示的代表性 电路构成。

1是直流电源，2是DC/DC转换器，3是DC/AC变换器。电感L2 和电容C2构成共振电路。此外，2C是DC/DC转换器2的控制电路， 3C是DC/AC变换器3的控制电路。

DC/DC转换器2由开关元件Q1、二极管D1、电感L1构成。DC/DC 转换器2对直流电源1进行电压转换，将降压后的电压向平滑用电容 C1充电。电容C1的两端电压几乎与灯电压相等，也容易被检测出。为 此，控制电路2C用对电容C1电压的检测取代对灯电压的检测，按照 其值，输出开关元件Q1的驱动信号。另外，本现有例的DC/DC转换 器2是所谓的降压断路电路，由于动作极为普通，所以省略动作说明。

另外，DC/AC变换器3是由开关元件Q2～Q5构成的全桥(full bridge)电路。DC/AC变换器3在其交流输出侧，通过由共振电感L2、 共振电容C2组成的共振电路构成的启动电路，连接放电灯La。

DC/AC变换器3由控制电路3C控制。控制电路3C由例如控制用 微型计算机构成。参照图7的流程图，说明该控制电路3C的动作，参 照图8，说明开关元件Q2～Q5的动作和灯电压的变化。

首先，在从放电灯La启动的时刻开始到变为规定时间T的期间中， 控制电路3C如图7所示，按照经高频动作(步骤S101(HF1))、矩 形波动作(步骤S102(FB1))、高频动作(步骤S104(HF2))、矩 形波动作(步骤S105(FB2))，再返回高频动作(HF1)的方式，控 制DC/AC变换器3的动作。

高频动作(HF1)通过控制电路3C，使开关以高频动作，交替形 成开关元件Q2、Q5导通(on)、开关元件Q3、Q4关断(off)的状态， 和开关元件Q2、Q5关断(off)、开关元件Q3、Q4导通(on)的状态。 由此，DC/AC变换器3通过共振电路的电感L2、共振电容C2产生高 频高压脉冲。

矩形波动作(FB1)是通过控制电路3C形成开关元件Q2、Q5导 通(on)、开关元件Q3、Q4关断(off)状态的动作。在步骤S103， 该矩形波动作(FB1)在数msec左右的期间中持续。

矩形波动作(FB1)仅持续数msec之后所执行的高频动作(HF2) 通过控制电路3C，使开关以高频动作，交替形成开关元件Q2、Q5导 通(on)、开关元件Q3、Q4关断(off)状态和开关元件Q2、Q5关断 (off)、开关元件Q3、Q4导通(on)的状态。由此，DC/AC变换器3 通过共振电路的共振电感L2、共振电容C2产生高频高压脉冲。

矩形波动作(FB2)通过控制电路3C形成开关元件Q2、Q5关断 (off)、开关元件Q3、Q4导通(on)的状态。在步骤S106，该矩形 波动作(FB2)在数msec左右的期间中持续。

按上述那样的流程图进行动作的控制电路3C，就会像图8所示的 那样驱动开关元件Q2～Q5。由此，控制电路3C就会使用借助高频动 作HF1、HF2的高频脉冲电压V_P对放电灯La进行绝缘击穿，在其后的 执行矩形波动作FB1、FB2的期间，使放电灯La的放电从辉光放电过 渡到电弧放电，启动放电灯La的点亮。

在高频动作HF1、HF2中，如果放电灯La没有点亮，高频脉冲电 压就会变为较高的电压值V_P，如果放电灯La已经点亮，高频脉冲电压 就会变为较低的电压值V_P’。放电灯La已经点亮时高压脉冲电压变为 低值的理由是，因为灯电流被共振电感L2限流。此外，在矩形波动作 期间FB1、FB2，如果放电灯La为没有点亮状态，灯电压就会变为高 压值V_H，如果放电灯La为已经点亮状态，灯电压就会变为低电压值 V_L。在规定期间T重复以上动作，在经过规定期间T的时间点t之后， 过渡到通常的低频矩形波点亮。