放電灯点灯回路
【課題】チョッパ回路への入力電源電圧の値が低下した場合でも、チョッパ回路を構成する各素子を流れる電流量の増大を抑え、各素子の発熱量が増加するのを防いだ放電灯点灯回路を提供する。
【解決手段】放電灯点灯回路１では、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、入力電源電圧の値が低下した分、管電流の電流量が低下する。よって、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下しても管電流の電流量がその分低下するため、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）を流れる電流量の増大を抑えることができる。従って、この実施形態の放電灯点灯回路１によれば、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下した場合でも、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
【解決手段】放電灯点灯回路１では、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、入力電源電圧の値が低下した分、管電流の電流量が低下する。よって、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下しても管電流の電流量がその分低下するため、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）を流れる電流量の増大を抑えることができる。従って、この実施形態の放電灯点灯回路１によれば、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下した場合でも、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は照明用蛍光灯や液晶表示装置のバックライト用冷陰極管等の放電灯の点灯回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、力率改善用の昇圧チョッパ回路とインバータ回路とを備えた放電灯点灯回路が用いられている（特許文献１参照）。
この特許文献１に示されている従来の放電灯点灯回路の構成を、図１を参照して説明する。
【０００３】
図１は、特許文献１に示されている放電灯点灯回路の構成を示す回路図である。図２は、図１における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【０００４】
図１に示すように、放電灯点灯回路は、ダイオードブリッジ３４と、昇圧チョッパ回路３０と、インバータ回路とを備える。ダイオードブリッジ３４は、商用交流電源３２の出力を全波整流する。このダイオードブリッジ３４の出力側のチョッパ３５および平滑コンデンサ３８は昇圧チョッパ回路３０を構成している。一方、インバータスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２、コンデンサ４０、誘導リアクトル４１、及び共振コンデンサ４２はインバータ回路を構成している。
【０００５】
昇圧チョッパ回路３０は、ダイオードブリッジ３４から入力される入力電源電圧（例えば実効電圧１００Ｖ）をチョッパスイッチ素子に対するスイッチング制御により昇圧し、電源電圧（例えばＤＣ３６０Ｖ）を平滑コンデンサ３８から出力する。
【０００６】
インバータ回路は、昇圧チョッパ回路３０から出力された電源電圧をインバータスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２により高周波スイッチングし、このスイッチング周波数に応じた高周波電圧を放電灯３７に印加する。これにより、管電流が放電灯３７に流れ、放電灯３７が発光する。
【０００７】
ここで、上記昇圧チョッパ回路３０では、ダイオードブリッジ３４から入力される入力電源電圧が変動しても、昇圧チョッパ回路３０の出力が一定電圧になるようスイッチング制御される。そのため、インバータ回路に入力される電源電圧の電圧値は、昇圧チョッパ回路３０に入力される入力電源の電圧値によらず一定となる。従って、従来の放電灯点灯回路では、当該スイッチング制御により、入力電源の電圧値が例えば９０％から１１０％の範囲で変動しても、放電灯の光出力レベルが変化しない構成となっている（図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１０５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の放電灯点灯回路において、入力電源電圧の値が１００％未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、その入力電源電圧を昇圧して同じ電源電圧（例えばＤＣ３６０Ｖ）を生成すると、次のような事象が起こる。即ち、昇圧チョッパ回路３０では、入力電源電圧の値が低下した分、昇圧チョッパ回路３０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子のトランジスタ等）を流れる電流量が増大することになる。
【００１０】
そのため、従来の放電灯点灯回路では、電圧値が低下した入力電源電圧を昇圧して同じ電源電圧を生成した場合、昇圧チョッパ回路３０を構成する各素子の発熱量が増加してしまうという問題があった。特に、入力電源電圧が著しく低下した場合（例えば実効電圧８０Ｖ以下に低下した場合）には、昇圧チョッパ回路３０を構成する各素子の発熱量が極めて大きくなってしまうという問題があった。
よって、従来の放電灯点灯回路を実装した照明器具を作成する場合、入力電源電圧が低下することを想定して、各素子の温度上昇を抑えるために放熱能力の高い放熱機構を設ける必要があった。従って、製造コスト高や器具本体の大型化の一因となっていた。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、チョッパ回路への入力電源電圧の値が低下した場合でも、チョッパ回路を構成する各素子を流れる電流量の増大を抑え、各素子の発熱量が増加するのを防いだ放電灯点灯回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）入力電源に対して直列接続されたチョークコイルと、オン時に前記チョークコイルを入力電流で励磁する、シャントに接続されたチョッパスイッチ素子と、このチョッパスイッチ素子のオフ時に前記チョークコイルからの放電電圧を充電するコンデンサと、を含み、入力電源電圧を昇圧した電源電圧を出力するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路から出力された前記電源電圧を入力するとともに高周波スイッチングするインバータスイッチ素子と、前記インバータスイッチ素子と放電灯との間に設けた誘導リアクトルとを含むインバータ回路と、を備えた放電灯点灯回路において、
前記インバータ回路は、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が一定値以上であるとき、前記インバータスイッチ素子のスイッチング周波数に応じた高周波電圧を前記放電灯に印加して、第１の管電流を前記放電灯に供給し、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第１の管電流より少ない電流量の第２の管電流を前記放電灯に供給する放電灯点灯回路。
【００１３】
この構成において、チョッパ回路への入力電源電圧の値が一定値未満に低下した場合、インバータ回路は、入力電源電圧の値が低下した分、管電流の電流量を低下させる。
よって、入力電源電圧の値が一定値未満に低下しても管電流の電流量がその分低下するため、チョッパ回路を構成する各素子を流れる電流量の増大を抑えることができる。従って、この構成によれば、入力電源電圧の値が一定値未満に低下した場合でも、チョッパ回路を構成する各素子の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
また、この構成における放電灯点灯回路を実装した照明器具を作成する場合、入力電源電圧が低下する場面を想定しなくとも済むため、放熱能力の低い簡素な放熱機構を設けるだけで済む。従って、製造コスト高や器具本体の大型化を防ぐことができる。
【００１４】
（２）前記一定値未満の複数の入力電源電圧値と、前記複数の入力電源電圧値のそれぞれに応じた電流量の前記管電流を生成する複数のスイッチング周波数とを対応付けて予め記憶する変換テーブルと、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値を検出する検出回路と、を備え、
前記インバータ回路は、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記変換テーブルにおいて対応する前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する。
【００１５】
この構成では、チョッパ回路への入力電源電圧値の検出を、上記検出回路を設けることにより達成している。
【００１６】
（３）前記チョッパ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値に応じたパルス幅のスイッチ信号を生成し、前記スイッチ信号を前記チョッパスイッチ素子に出力して前記チョッパスイッチ素子を駆動するスイッチ回路を含み、
前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であることを前記スイッチ信号のパルス幅で検出したとき、前記スイッチング周波数を前記パルス幅に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する。
【００１７】
この構成において、チョッパ回路は、入力電源電圧の値に応じたパルス幅のスイッチ信号を生成し、スイッチ信号をチョッパスイッチ素子に出力して駆動する。そのため、この構成では、スイッチ信号のパルス幅で入力電源電圧の値を検出することができる。
【００１８】
（４）前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数へ時間の経過とともに徐々に変化させて、前記第２の管電流へ徐々に下げる。
【００１９】
この構成では、入力電源電圧の値が一定値未満に低下した場合、管電流の電流量が徐々に低下していくため、放電灯の光量の変化をユーザに感じさせなくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、チョッパ回路への入力電源電圧の値が低下した場合でも、チョッパ回路を構成する各素子を流れる電流量の増大を抑え、各素子の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】特許文献１に示されている放電灯点灯回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【図３】第１の実施形態に係る放電灯点灯回路のブロック図である。
【図４】図３における変換テーブルの記述内容の一例を示す図である。
【図５】図３における昇圧チョッパ回路の動作を示す波形である。
【図６】第１の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがチョッパ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図８】図３における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【図９】第２の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係る放電灯点灯回路のブロック図である。
【図１１】第３の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがチョッパ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１０における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【図１４】図１０における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値が１００％Ｖから９７％Ｖに低下したときにおけるパルス幅の変化と放電灯の光出力レベルの変化とを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
《第１の実施形態》
この発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯回路について各図を参照して説明する。
図３は、同放電灯点灯回路の全体のブロック図である。放電灯点灯回路１は、図３に示すように、ダイオードブリッジＤＢと、昇圧チョッパ回路２０と、インバータ回路２１とを備える。ダイオードブリッジＤＢは、商用交流電源ＡＣの出力を全波整流する。このダイオードブリッジＤＢの出力側には、直列に接続したチョークコイルＬ１、シャントに接続したチョッパスイッチ素子Ｔｒ１、逆流防止ダイオードＤ５、および平滑コンデンサＣ４からなる昇圧チョッパ回路２０を設けている。一方、インバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３、誘導リアクトルＬ２、コンデンサＣ１８，Ｃ１９はインバータ回路２１を構成している。
【００２３】
昇圧チョッパ回路２０は、ダイオードブリッジＤＢから入力される入力電源電圧（この実施形態では実効電圧１００Ｖ）をチョッパスイッチ素子Ｔｒ１に対するスイッチング制御により昇圧し、電源電圧（この実施形態ではＤＣ３６０Ｖ）を平滑コンデンサＣ４から出力する。
【００２４】
インバータ回路２１は、昇圧チョッパ回路２０から出力された電源電圧をインバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３により高周波スイッチングし、このスイッチング周波数（以下、ハーフブリッジ周波数と称する。）に応じた高周波電圧を放電灯ＦＬに印加する。これにより、管電流が放電灯ＦＬに流れ、放電灯ＦＬが発光する。
【００２５】
なお、昇圧チョッパ回路２０及びスイッチ素子駆動回路１３が、本発明の「チョッパ回路」に相当する。また、インバータ回路２１、及びハーフブリッジ駆動回路１７が、本発明の「インバータ回路」に相当する。
また、この実施形態では、放電灯点灯回路を昇圧チョッパ回路により構成しているが、実施の際は、放電灯点灯回路を昇降圧チョッパ回路により構成しても構わない。
【００２６】
また、図３に示すように、チョッパスイッチ素子Ｔｒ１のゲートには、このチョッパスイッチ素子Ｔｒ１を駆動するスイッチ素子駆動回路１３を設けている。マイクロコンピュータ１０は矩形波信号Ｓｓをスイッチ素子駆動回路１３へ出力することによってチョッパスイッチ素子Ｔｒ１をオン・オフする。
【００２７】
また、商用交流電源ラインと接地との間には交流入力検出回路１１を備えていて、マイクロコンピュータ１０は交流入力検出回路１１から出力される検出信号に基づいて交流入力の有無を検知する。
【００２８】
また、ダイオードブリッジＤＢとチョークコイルＬ１との間には電源電圧検出回路１９を備えている。マイクロコンピュータ１０は、電源電圧検出回路１９から出力される検出信号に基づいて、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の実効値を読み取るとともにＡ／Ｄ変換し、その変換値をＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶとして求める。また、マイクロコンピュータ１０は、一定電圧値である１００Ｖ未満の複数の入力電源電圧値と、複数の入力電源電圧値のそれぞれに応じた電流量の管電流を生成する複数のハーフブリッジ周波数とが対応付けて予め記述された変換テーブル１０Ａを内蔵のＲＯＭ（不図示）に保存している（図４参照）。
【００２９】
チョークコイルＬ１の二次側にはチョークコイル出力検出回路１２を設けている。マイクロコンピュータ１０はこの検出回路１２から出力される検出信号Ｓｃに基づいてチョッパスイッチ素子Ｔｒ１のオンタイミングを制御する。
【００３０】
制御回路用電源回路１４は、昇圧チョッパ回路２０の出力電圧（３６０Ｖ）を入力し、マイクロコンピュータ１０やハーフブリッジ駆動回路１７等の制御回路用の電源電圧（１４Ｖおよび５Ｖ）を出力する。
【００３１】
インバータ回路２１のインバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３の各ゲート端子にはハーフブリッジ駆動回路１７を接続している。このハーフブリッジ駆動回路１７はマイクロコンピュータ１０からの制御信号に基づいてインバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３を交互にオン・オフする。
【００３２】
寿命・末期検出回路１８は、放電灯ＦＬのフィラメントに流れる電流および電極間電圧（管電圧）を検出する。マイクロコンピュータ１０はこの寿命・末期検出回路１８からの信号に基づいて放電灯ＦＬの寿命および末期の検出を行う。
【００３３】
電源電圧検出回路１５は、昇圧チョッパ回路２０の出力電圧（３６０Ｖ）を検出する。マイクロコンピュータ１０は、この電源電圧検出回路１５による検出信号によって昇圧チョッパ回路２０の出力電圧の電圧値ＰＦＣ＿ＯＵＴ＿ＬＶを検知する。
【００３４】
リモコン受光回路１６は赤外線リモコンからの送信信号を受光する回路であり、マイクロコンピュータ１０はこのリモコン受光回路１６による検出信号に応じて調光制御および点灯／消灯制御を行う。
【００３５】
図５は、図３に示したチョークコイルＬ１の電流、スイッチング制御信号Ｓｓおよびチョークコイル電圧検出信号Ｓｃとの関係を示す波形図である。マイクロコンピュータ１０は、プログラマブルワンショットパルス発生モードを備えていて、内部トリガおよび外部トリガにより、所定時間のワンショットパルスを出力する。
【００３６】
マイクロコンピュータ１０は、昇圧チョッパ回路を起動する際、図５のｔ０に示すように、一定時間（Ｔｏｎ）持続するワンショットパルスをスイッチング制御信号Ｓｓとして発生する。これにより、チョッパスイッチ素子Ｔｒ１がオンしてチョークコイルＬ１に流れる電流が上昇する。一定時間（Ｔｏｎ）の経過後、ｔ１でスイッチング制御信号Ｓｓがローレベルになると、チョークコイルＬ１の電流は下降することになる。その後、ｔ２でチョークコイルＬ１の電流が変化する（折り返す）ことによりチョークコイル電圧検出信号Ｓｃのレベルが反転する。マイクロコンピュータ１０は、チョークコイル電圧検出信号Ｓｃの立ち上がりを外部トリガとして一定時間（Ｔｏｎ）持続するワンショットパルスをスイッチング制御信号Ｓｓとして発生する。以降、同様の処理を繰り返すことによって、図３に示した昇圧チョッパ回路２０を動作させる。
【００３７】
なお、マイクロコンピュータ１０は電源電圧検出回路１５による検出信号に基づいてスイッチング制御信号Ｓｓのハイレベルの期間Ｔｏｎを制御し、昇圧チョッパ回路２０の出力電圧（３６０Ｖ）を安定化する。
【００３８】
次に、マイクロコンピュータ１０の具体的な処理内容を、図６と図７に示すフローチャートを基に説明する。
図６は昇圧チョッパ回路の出力電圧安定化のための処理手順を示すフローチャートである。この動作は、例えば１ｍｓごとのタイマ割り込みにより動作する。ここでＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥは、マイクロコンピュータ１０内のＲＯＭ（不図示）に予め保存されているメインプログラムにより設定されるフラグである。このＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥは、ＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝０で停止状態、ＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝１で動作状態となる。
【００３９】
図６に示すように、まずＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝１、すなわち昇圧チョッパ回路を動作させるモードであれば、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰの状態を判定する（Ｓ１１→Ｓ１２）。このフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰは外部トリガによってワンショットパルスを発生する状態を示すものであり、最初はリセット状態である。そのため、まずタイマＺをスタートさせる（ワンショットパルスを発生する）とともに上記フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰをセットする（Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）。このタイミングが図５に示したｔ０に相当する。
【００４０】
上記フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰがセット状態となった以降は、図５のｔ２に示したように、チョークコイル電圧検出信号Ｓｃの立ち上がりがトリガとなってワンショットパルスが発生される。このフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰがセット状態であるときは、１ｍｓのタイマ割り込み毎に、図３に示した電源電圧検出回路１５による検出電圧を読み取るとともにＡ／Ｄ変換し、その変換値をＰＦＣ＿ＯＵＴ＿ＬＶとして求める（Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１５）。この値が３６０Ｖに相当する値に達していなければ、タイマの設定値ＴＺＰＲを所定量だけ増加する（Ｓ１６→Ｓ１７）。上記値が３６０Ｖを超える値であれば、タイマの設定値ＴＺＰＲを所定量だけ減少させる（Ｓ１８→Ｓ１９）。タイマの設定値ＴＺＰＲは上記ワンショットパルスの幅を決定する値であるので、以上の処理を繰り返すことによって昇圧チョッパ回路２０の出力電圧が安定化する。
【００４１】
メインプログラムにより前記フラグＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥが０に設定されれば、タイマＺを停止し、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰをリセットする（Ｓ２０→Ｓ２１）。これにより昇圧チョッパ回路の動作が停止する。
【００４２】
図７は、同じくタイマ割り込みにより１ｍｓごとに実行されるインバータ制御の処理手順を示すフローチャートである。ここでＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥはメインプログラムにより設定されるフラグであり、ＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝０でインバータ停止（放電灯消灯）、ＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝１でインバータ動作（放電灯点灯）となる。またＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥはインバータのモードを表すステータスである。このインバータ制御では、起動時からの時間をカウントし、「予熱」→「始動」→「点灯」の順にモードを切り換えていく。
【００４３】
まず、マイクロコンピュータ１０は、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「停止」であれば、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「予熱」にし、インバータの出力周波数を予熱用の周波数に設定し、インバータを動作させ、さらにタイマＩＮＶ＿ＴＭＣをリセットする（Ｓ３１→Ｓ３２→Ｓ３３→Ｓ３４）。ここで、出力周波数の設定はマイクロコンピュータ１０からハーフブリッジ駆動回路１７への出力周波数設定信号Ｓｆにより行う。また、マイクロコンピュータ１０からハーフブリッジ駆動回路１７へのインバータ制御信号Ｓｉを出力することによりインバータ回路２１を動作させる。
【００４４】
ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「予熱」になれば、マイクロコンピュータ１０は、予熱処理を行う（Ｓ３５→予熱処理）。この予熱処理では、インバータ回路２１の出力周波数を予熱用の周波数に設定し、インバータ回路２１を動作させる。これにより、放電灯ＦＬの予熱が行われる。
【００４５】
ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥが「始動」となれば、マイクロコンピュータ１０は、始動処理を行う（Ｓ４８→始動処理）。この始動処理では、インバータ回路２１の出力周波数を始動用の周波数に設定し、インバータ回路２１を動作させる。
【００４６】
上記始動処理の中で始動に成功したことを判定すれば、マイクロコンピュータ１０は、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥを「点灯」に切り換える。これにより点灯処理へ移る（Ｓ５０→点灯処理）。この点灯処理では、調光設定された段階の光量で放電灯ＦＬが点灯するように、インバータ回路２１の出力周波数を設定する。以下、この点灯処理について詳述する。
【００４７】
ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「点灯」になれば、マイクロコンピュータ１０は、寿命・末期検出回路１８からのアナログ電圧信号を読み取り、そのＡ／Ｄ変換値に応じてランプの寿命（フィラメントの断線）および末期の判定を行い、必要に応じてインバータ動作を停止する（Ｓ５１）。
【００４８】
次に、マイクロコンピュータ１０は、電源電圧検出回路１９から出力される検出信号に基づいて、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の実効値を読み取るとともにＡ／Ｄ変換し、その変換値をＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶとして求める（Ｓ５２）。
【００４９】
そして、マイクロコンピュータ１０は、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値（この実施形態では１００Ｖ）以上であるかどうか判定する（Ｓ５３）。
【００５０】
入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数を１００％用のハーフブリッジ周波数（デフォルトの周波数）に設定する（Ｓ５４）。これにより、１００％用のハーフブリッジ周波数（数十ｋＨｚ）に応じた第１の管電流が放電灯ＦＬに流れ、通常の光量で放電灯ＦＬが発光する（図８参照）。Ｓ５４では、昇圧チョッパ回路２０への入力電源電圧が一定値以上あるため、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）を流れる電流量が増大することが無い。
【００５１】
一方、Ｓ５３において入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値（この実施形態では１００Ｖ）未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶに対応するスイッチング周波数を図４に示す変換テーブル１０Ａから読み取って、そのスイッチング周波数をハーフブリッジ駆動回路１７に設定する（Ｓ５５）。例えば、電源電圧検出回路１９で検出された入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが９０Ｖであった場合、マイクロコンピュータ１０は９０％用のハーフブリッジ周波数をハーフブリッジ駆動回路１７に設定する。ここで、１００％未満用のハーフブリッジ周波数は、１００％用のハーフブリッジ周波数より高く、ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが低くなっていくにつれて周波数の値が高くなる（図４参照）。このため、Ｓ５５において１００Ｖ未満用のハーフブリッジ周波数が設定された場合、放電灯ＦＬには、１００％用のハーフブリッジ周波数に応じた第１の管電流より電流量の少ない第２の管電流が流れる。この結果、通常の光量より少ない光量で放電灯ＦＬが発光する（図８参照）。そのため、この実施形態の放電灯点灯回路１では、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、入力電源電圧の値が低下した分、管電流の電流量が低下する。
【００５２】
よって、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下しても管電流の電流量がその分低下するため、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）を流れる電流量の増大を抑えることができる。従って、この実施形態の放電灯点灯回路１によれば、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下した場合でも、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
【００５３】
また、放電灯点灯回路１を実装した照明器具を作成する場合、入力電源電圧が低下する場面を想定しなくとも済むため、放熱能力の低い簡素な放熱機構を設けるだけで済む。従って、製造コスト高や器具本体の大型化を防ぐことができる。
【００５４】
なお、ステップＳ９０はＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥが上記、「異常停止」、「停止」、「予熱」、「始動」、「点灯」以外のモードでの処理である。
また、メインプログラムでＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝０にされれば、マイクロコンピュータ１０は、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥを「停止」にするとともにインバータ回路２１を停止する（Ｓ３１→Ｓ９１→Ｓ９２）。また、メインプログラムでＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥを「異常停止」にされれば、マイクロコンピュータ１０は、インバータ回路２１を停止する（Ｓ３２→Ｓ９３）。
【００５５】
《第２の実施形態》
第２の実施形態に係る放電灯点灯回路における構成は、図３に示す放電灯点灯回路１と同じである。第２の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがチョッパ制御において行う動作も、図３に示す放電灯点灯回路１と同じである。図９は、第２の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。この動作は、図７におけるＳ５５をＳ５６に置き換えてＳ５７〜Ｓ６３を追加した動作であり、その他の処理（Ｓ３１〜Ｓ３５、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ９０〜Ｓ９３）については同じである。
【００５６】
まず、入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数を１００％用のハーフブリッジ周波数（デフォルトの周波数）に設定する（Ｓ５４）。
【００５７】
しかし、Ｓ５４の後に、入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値（この実施形態では１００Ｖ）未満に低下した場合、マイクロコンピュータ１０は、入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶに対応するスイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱを図４に示す変換テーブル１０Ａから読み取って、そのスイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱを目標周波数として決定する（Ｓ５３のＮ→Ｓ５６）。例えば、電源電圧検出回路１９で検出された入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが９０Ｖであった場合、マイクロコンピュータ１０は９０％用のハーフブリッジ周波数を目標周波数として決定する。
【００５８】
次に、マイクロコンピュータ１０は、内蔵するタイマー回路（不図示）のタイマーＩＮＶ＿ＴＭＣをスタートする（Ｓ５７）。
なお、既にタイマーＩＮＶ＿ＴＭＣがスタートしている場合、マイクロコンピュータ１０は、Ｓ５７の処理をスルーする。
【００５９】
そして、マイクロコンピュータ１０は、所定時間が経過する毎に、スイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを、入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶに対応する目標周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱに１ステップずつ近づける（Ｓ５８〜Ｓ６３）。所定時間および１ステップは、放電灯ＦＬの光量の変化をユーザに感付かれない時間および周波数幅に予め設定する。所定時間は、例えば１秒に設定し、当該１ステップは、例えば１ｋＨｚ又は５００Ｈｚに設定する。
【００６０】
そして、スイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが目標周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱになったとき、処理を終了する（Ｓ６２のＮ）。そのため、この実施形態では、放電灯ＦＬを流れる管電流の電流量が、目標周波数に応じた電流量に徐々に近づいていく。即ち、放電灯ＦＬの発光量が徐々に変化する。
【００６１】
従って、この実施形態によれば、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、管電流の電流量が徐々に低下していくため、放電灯ＦＬの光量の変化をユーザに感じさせなくすることができる。
【００６２】
《第３の実施形態》
図１０は、本発明の第３実施形態に係る放電灯点灯回路２の構成を示す回路図である。この実施形態に係る放電灯点灯回路２が、実施形態に係る放電灯点灯回路１と相違する点は、電源電圧検出回路１９及び変換テーブル１０Ａを除いた点である。
【００６３】
上述したように、昇圧チョッパ回路２０は、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の値が例えば９０Ｖから１１０Ｖの範囲で変動しても、一定値の電源電圧をコンデンサＣ４からインバータ回路２１に出力する。これは、昇圧チョッパ回路２０が、コンデンサＣ４の充電電圧の値を一定にするために、入力電源電圧の値に応じてスイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎを調整することにより達成している（図６のＳ１７とＳ１９）。即ち、スイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎで、入力電源電圧の値を検出することが可能である。
【００６４】
そこで、この実施形態における放電灯点灯回路２では電源電圧検出回路１９及び変換テーブル１０Ａを除いている。そして、放電灯点灯回路２におけるマイクロコンピュータ１０は、以下に示すチョッパ制御とインバータ制御を行う。
【００６５】
図１１は、本発明の第３実施形態に係る放電灯点灯回路２のマイクロコンピュータ１０がチョッパ制御で行う動作を示すフローチャートである。この動作は、図６の動作にＳ２２〜Ｓ２７を追加した動作であり、その他の処理（Ｓ１１〜Ｓ２１）については同じである。また、タイマの設定値ＴＺＰＲは、上述したように、スイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎを決定する値である。
【００６６】
まず、Ｓ１７〜Ｓ１９の後、マイクロコンピュータ１０は、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲが入力電源電圧１００Ｖの時のパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きい値かどうか判定する（Ｓ２２）。
【００６７】
現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より小さい場合、即ち入力電源電圧が１００Ｖ以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオフし（Ｓ２３）、処理を終了する。
【００６８】
一方、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きい場合、即ち入力電源電圧が１００Ｖ未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオンする（Ｓ２４）。
【００６９】
そして、マイクロコンピュータ１０は、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲが入力電源電圧８５Ｖの時のパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿８５より大きい値かどうか判定する（Ｓ２５）。
【００７０】
現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿８５より小さい場合、即ち入力電源電圧が８５Ｖ以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５をオフし（Ｓ２６）、処理を終了する。
【００７１】
一方、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿８５より大きい場合、即ち入力電源電圧が８５Ｖ未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５をオンし（Ｓ２７）、処理を終了する。
【００７２】
図１２は、本発明の第３実施形態に係る放電灯点灯回路２のマイクロコンピュータ１０がインバータ制御で行う動作を示すフローチャートである。図１３は、図１０における昇圧チョッパ回路２１へ入力される入力電源電圧の値と放電灯ＦＬの光出力レベルとの関係を示すグラフである。図１４は、図１０における昇圧チョッパ回路２１へ入力される入力電源電圧の値が１００％Ｖから９７％Ｖに低下したときにおけるパルス幅Ｔｏｎの変化と放電灯ＦＬの光出力レベルの変化とを示すタイミングチャートである。ここで、図１２に示す動作は、図９のＳ５２〜Ｓ５６とＳ６０〜Ｓ６３を削除してＳ７１〜Ｓ７７を追加した動作であり、その他の処理（Ｓ３１〜Ｓ３５、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ５１、Ｓ５７〜Ｓ５９、Ｓ９０〜Ｓ９３）については同じである。
【００７３】
Ｓ５９の後、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００がオン状態にあるかどうか判定する（Ｓ７１）。
【００７４】
フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００がオン状態になければ、即ち入力電源電圧が１００Ｖ以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、現在設定しているハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００より高いかどうか判定する（Ｓ７２）。
【００７５】
ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００より高い場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを−１ステップして、１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００に近づける（Ｓ７３）。ここで、１ステップの幅は、例えば１ｋＨｚ又は５００Ｈｚである。
なお、この実施形態においても、マイクロコンピュータ１０はタイマーをカウントするため、Ｓ７３の処理も所定時間（この実施形態では１秒）毎に行われる。
【００７６】
そして、Ｓ７３を所定時間毎に所定回数行うことにより、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００と同じ値になると、マイクロコンピュータ１０は、処理を終了する（Ｓ７２のＮ）。これにより、放電灯ＦＬには、１００Ｖの入力電源電圧に対応する管電流が供給されるため、放電灯ＦＬの光出力レベルは１００％に収束する（図１３参照）。
【００７７】
しかし、この後、入力電源電圧の値が一定値（この実施形態では１００Ｖ）未満に低下した場合、パルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きくなるため、マイクロコンピュータ１０は、図１１に示すチョッパ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオンする（Ｓ２４）。例えば、図１４（Ａ）に示すように１００％Ｖから９７％Ｖに低下した場合（時点ｔｓ参照）、図１４（Ｂ）に示すようにパルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きくなる。この場合、マイクロコンピュータ１０は、図１１に示すチョッパ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオンし（Ｓ２４）、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５をオフする（Ｓ２６）。
【００７８】
これにより、マイクロコンピュータ１０は、図１２に示すインバータ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００がオン状態であると判定する（Ｓ７１のＹ）。そして、マイクロコンピュータ１０は、現在設定しているハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが８５％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿８５より低いかどうか判定する（Ｓ７４）。
【００７９】
ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが８５％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿８５より低い場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを＋１ステップして、８５％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿８５に近づける（Ｓ７５）。
【００８０】
ここで、図１３と図１４（Ａ）に示すように上記入力電源電圧の値が１００Ｖ以上から８５Ｖ以上１００Ｖ未満の範囲に低下した場合では、マイクロコンピュータ１０が上記Ｓ７５を所定時間（例えば１秒）毎に一定回数行うと、例えば図１４（Ｂ）に示すように、ある時点ｔｍにおいてパルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より小さくなる。この時、マイクロコンピュータ１０は、図１１に示すチョッパ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオフするため（Ｓ２３）、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを−１ステップして、１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００に近づける（Ｓ７３）。これにより、図１４（Ｂ）に示すように、パルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より再度大きくなる。そのため、以後、マイクロコンピュータ１０は、上記Ｓ７５の処理と上記Ｓ７３の処理とを交互に繰り返す。これにより、例えば図１４の例では、９７Ｖの入力電源電圧に応じた第２の管電流が放電灯ＦＬに供給され、放電灯ＦＬの光出力レベルは、１００％より低い値（例えば９４％）に収束する。
なお、図１４に示すように、時点ｔｍの後、上記Ｓ７５の処理と上記Ｓ７３の処理の繰り返しによってハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが変化し続けるため、放電灯ＦＬの光出力レベルも変化し続ける。そのため、上記Ｓ７５の処理と上記Ｓ７３の処理における１ステップの幅および所定時間は、放電灯ＦＬの光量の継続的変化をユーザに感付かれない周波数幅（例えば５００Ｈｚ以下）および時間（例えば１秒以上）に予め設定するのが好ましい。
【００８１】
一方、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００とフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５の両方がオン状態にあれば、即ち入力電源電圧が８５Ｖ未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、昇圧チョッパ回路２０を含むＰＦＣ回路とインバータ回路２１の駆動を停止し、処理を終了する（Ｓ７６のＹ→Ｓ７７）。
【００８２】
なお、この実施形態では、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００とフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５とを用いて判定を行ったが、実施の際は、図１１と図１２においてその他のフラグ（例えば入力電源電圧が９０Ｖ未満である場合にオンするフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ９０）を用いても構わない。
【００８３】
以上に示す放電灯点灯回路２では、スイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎで、入力電源電圧の値を検出し、そのパルス幅Ｔｏｎに応じたハーフブリッジ周波数に設定している。さらに、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを時間の経過とともに徐々に変化させている。そのため、この実施形態における放電灯点灯回路２は、第１実施形態および第２実施形態における放電灯点灯回路１と同様の効果を奏する。
【００８４】
なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１…放電灯点灯回路
２…放電灯点灯回路
１０…マイクロコンピュータ
１０Ａ…変換テーブル
１１…交流入力検出回路
１２…チョークコイル出力検出回路
１３…スイッチ素子駆動回路
１４…制御回路用電源回路
１５…電源電圧検出回路
１６…リモコン受光回路
１７…ハーフブリッジ駆動回路
１８…末期検出回路
１９…電源電圧検出回路
２０…昇圧チョッパ回路
２１…インバータ回路
３０…昇圧チョッパ回路
３２…商用交流電源
３４…ダイオードブリッジ
３５…チョッパ
３７…放電灯
３８…平滑コンデンサ
４０…コンデンサ
４１…誘導リアクトル
４２…共振コンデンサ
ＦＬ…放電灯
Ｌ１…チョークコイル
Ｌ２…誘導リアクトル
Ｑ１，Ｑ２…インバータスイッチ素子
Ｔｒ１…チョッパスイッチ素子
Ｔｒ２，Ｔｒ３…インバータスイッチ素子
【技術分野】
【０００１】
この発明は照明用蛍光灯や液晶表示装置のバックライト用冷陰極管等の放電灯の点灯回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、力率改善用の昇圧チョッパ回路とインバータ回路とを備えた放電灯点灯回路が用いられている（特許文献１参照）。
この特許文献１に示されている従来の放電灯点灯回路の構成を、図１を参照して説明する。
【０００３】
図１は、特許文献１に示されている放電灯点灯回路の構成を示す回路図である。図２は、図１における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【０００４】
図１に示すように、放電灯点灯回路は、ダイオードブリッジ３４と、昇圧チョッパ回路３０と、インバータ回路とを備える。ダイオードブリッジ３４は、商用交流電源３２の出力を全波整流する。このダイオードブリッジ３４の出力側のチョッパ３５および平滑コンデンサ３８は昇圧チョッパ回路３０を構成している。一方、インバータスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２、コンデンサ４０、誘導リアクトル４１、及び共振コンデンサ４２はインバータ回路を構成している。
【０００５】
昇圧チョッパ回路３０は、ダイオードブリッジ３４から入力される入力電源電圧（例えば実効電圧１００Ｖ）をチョッパスイッチ素子に対するスイッチング制御により昇圧し、電源電圧（例えばＤＣ３６０Ｖ）を平滑コンデンサ３８から出力する。
【０００６】
インバータ回路は、昇圧チョッパ回路３０から出力された電源電圧をインバータスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２により高周波スイッチングし、このスイッチング周波数に応じた高周波電圧を放電灯３７に印加する。これにより、管電流が放電灯３７に流れ、放電灯３７が発光する。
【０００７】
ここで、上記昇圧チョッパ回路３０では、ダイオードブリッジ３４から入力される入力電源電圧が変動しても、昇圧チョッパ回路３０の出力が一定電圧になるようスイッチング制御される。そのため、インバータ回路に入力される電源電圧の電圧値は、昇圧チョッパ回路３０に入力される入力電源の電圧値によらず一定となる。従って、従来の放電灯点灯回路では、当該スイッチング制御により、入力電源の電圧値が例えば９０％から１１０％の範囲で変動しても、放電灯の光出力レベルが変化しない構成となっている（図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１０５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の放電灯点灯回路において、入力電源電圧の値が１００％未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、その入力電源電圧を昇圧して同じ電源電圧（例えばＤＣ３６０Ｖ）を生成すると、次のような事象が起こる。即ち、昇圧チョッパ回路３０では、入力電源電圧の値が低下した分、昇圧チョッパ回路３０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子のトランジスタ等）を流れる電流量が増大することになる。
【００１０】
そのため、従来の放電灯点灯回路では、電圧値が低下した入力電源電圧を昇圧して同じ電源電圧を生成した場合、昇圧チョッパ回路３０を構成する各素子の発熱量が増加してしまうという問題があった。特に、入力電源電圧が著しく低下した場合（例えば実効電圧８０Ｖ以下に低下した場合）には、昇圧チョッパ回路３０を構成する各素子の発熱量が極めて大きくなってしまうという問題があった。
よって、従来の放電灯点灯回路を実装した照明器具を作成する場合、入力電源電圧が低下することを想定して、各素子の温度上昇を抑えるために放熱能力の高い放熱機構を設ける必要があった。従って、製造コスト高や器具本体の大型化の一因となっていた。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、チョッパ回路への入力電源電圧の値が低下した場合でも、チョッパ回路を構成する各素子を流れる電流量の増大を抑え、各素子の発熱量が増加するのを防いだ放電灯点灯回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）入力電源に対して直列接続されたチョークコイルと、オン時に前記チョークコイルを入力電流で励磁する、シャントに接続されたチョッパスイッチ素子と、このチョッパスイッチ素子のオフ時に前記チョークコイルからの放電電圧を充電するコンデンサと、を含み、入力電源電圧を昇圧した電源電圧を出力するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路から出力された前記電源電圧を入力するとともに高周波スイッチングするインバータスイッチ素子と、前記インバータスイッチ素子と放電灯との間に設けた誘導リアクトルとを含むインバータ回路と、を備えた放電灯点灯回路において、
前記インバータ回路は、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が一定値以上であるとき、前記インバータスイッチ素子のスイッチング周波数に応じた高周波電圧を前記放電灯に印加して、第１の管電流を前記放電灯に供給し、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第１の管電流より少ない電流量の第２の管電流を前記放電灯に供給する放電灯点灯回路。
【００１３】
この構成において、チョッパ回路への入力電源電圧の値が一定値未満に低下した場合、インバータ回路は、入力電源電圧の値が低下した分、管電流の電流量を低下させる。
よって、入力電源電圧の値が一定値未満に低下しても管電流の電流量がその分低下するため、チョッパ回路を構成する各素子を流れる電流量の増大を抑えることができる。従って、この構成によれば、入力電源電圧の値が一定値未満に低下した場合でも、チョッパ回路を構成する各素子の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
また、この構成における放電灯点灯回路を実装した照明器具を作成する場合、入力電源電圧が低下する場面を想定しなくとも済むため、放熱能力の低い簡素な放熱機構を設けるだけで済む。従って、製造コスト高や器具本体の大型化を防ぐことができる。
【００１４】
（２）前記一定値未満の複数の入力電源電圧値と、前記複数の入力電源電圧値のそれぞれに応じた電流量の前記管電流を生成する複数のスイッチング周波数とを対応付けて予め記憶する変換テーブルと、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値を検出する検出回路と、を備え、
前記インバータ回路は、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記変換テーブルにおいて対応する前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する。
【００１５】
この構成では、チョッパ回路への入力電源電圧値の検出を、上記検出回路を設けることにより達成している。
【００１６】
（３）前記チョッパ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値に応じたパルス幅のスイッチ信号を生成し、前記スイッチ信号を前記チョッパスイッチ素子に出力して前記チョッパスイッチ素子を駆動するスイッチ回路を含み、
前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であることを前記スイッチ信号のパルス幅で検出したとき、前記スイッチング周波数を前記パルス幅に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する。
【００１７】
この構成において、チョッパ回路は、入力電源電圧の値に応じたパルス幅のスイッチ信号を生成し、スイッチ信号をチョッパスイッチ素子に出力して駆動する。そのため、この構成では、スイッチ信号のパルス幅で入力電源電圧の値を検出することができる。
【００１８】
（４）前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数へ時間の経過とともに徐々に変化させて、前記第２の管電流へ徐々に下げる。
【００１９】
この構成では、入力電源電圧の値が一定値未満に低下した場合、管電流の電流量が徐々に低下していくため、放電灯の光量の変化をユーザに感じさせなくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、チョッパ回路への入力電源電圧の値が低下した場合でも、チョッパ回路を構成する各素子を流れる電流量の増大を抑え、各素子の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】特許文献１に示されている放電灯点灯回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【図３】第１の実施形態に係る放電灯点灯回路のブロック図である。
【図４】図３における変換テーブルの記述内容の一例を示す図である。
【図５】図３における昇圧チョッパ回路の動作を示す波形である。
【図６】第１の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがチョッパ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図８】図３における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【図９】第２の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係る放電灯点灯回路のブロック図である。
【図１１】第３の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがチョッパ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図１２】第３の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。
【図１３】図１０における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値と放電灯の光出力レベルとの関係を示すグラフである。
【図１４】図１０における昇圧チョッパ回路へ入力される入力電源電圧の値が１００％Ｖから９７％Ｖに低下したときにおけるパルス幅の変化と放電灯の光出力レベルの変化とを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
《第１の実施形態》
この発明の第１の実施形態に係る放電灯点灯回路について各図を参照して説明する。
図３は、同放電灯点灯回路の全体のブロック図である。放電灯点灯回路１は、図３に示すように、ダイオードブリッジＤＢと、昇圧チョッパ回路２０と、インバータ回路２１とを備える。ダイオードブリッジＤＢは、商用交流電源ＡＣの出力を全波整流する。このダイオードブリッジＤＢの出力側には、直列に接続したチョークコイルＬ１、シャントに接続したチョッパスイッチ素子Ｔｒ１、逆流防止ダイオードＤ５、および平滑コンデンサＣ４からなる昇圧チョッパ回路２０を設けている。一方、インバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３、誘導リアクトルＬ２、コンデンサＣ１８，Ｃ１９はインバータ回路２１を構成している。
【００２３】
昇圧チョッパ回路２０は、ダイオードブリッジＤＢから入力される入力電源電圧（この実施形態では実効電圧１００Ｖ）をチョッパスイッチ素子Ｔｒ１に対するスイッチング制御により昇圧し、電源電圧（この実施形態ではＤＣ３６０Ｖ）を平滑コンデンサＣ４から出力する。
【００２４】
インバータ回路２１は、昇圧チョッパ回路２０から出力された電源電圧をインバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３により高周波スイッチングし、このスイッチング周波数（以下、ハーフブリッジ周波数と称する。）に応じた高周波電圧を放電灯ＦＬに印加する。これにより、管電流が放電灯ＦＬに流れ、放電灯ＦＬが発光する。
【００２５】
なお、昇圧チョッパ回路２０及びスイッチ素子駆動回路１３が、本発明の「チョッパ回路」に相当する。また、インバータ回路２１、及びハーフブリッジ駆動回路１７が、本発明の「インバータ回路」に相当する。
また、この実施形態では、放電灯点灯回路を昇圧チョッパ回路により構成しているが、実施の際は、放電灯点灯回路を昇降圧チョッパ回路により構成しても構わない。
【００２６】
また、図３に示すように、チョッパスイッチ素子Ｔｒ１のゲートには、このチョッパスイッチ素子Ｔｒ１を駆動するスイッチ素子駆動回路１３を設けている。マイクロコンピュータ１０は矩形波信号Ｓｓをスイッチ素子駆動回路１３へ出力することによってチョッパスイッチ素子Ｔｒ１をオン・オフする。
【００２７】
また、商用交流電源ラインと接地との間には交流入力検出回路１１を備えていて、マイクロコンピュータ１０は交流入力検出回路１１から出力される検出信号に基づいて交流入力の有無を検知する。
【００２８】
また、ダイオードブリッジＤＢとチョークコイルＬ１との間には電源電圧検出回路１９を備えている。マイクロコンピュータ１０は、電源電圧検出回路１９から出力される検出信号に基づいて、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の実効値を読み取るとともにＡ／Ｄ変換し、その変換値をＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶとして求める。また、マイクロコンピュータ１０は、一定電圧値である１００Ｖ未満の複数の入力電源電圧値と、複数の入力電源電圧値のそれぞれに応じた電流量の管電流を生成する複数のハーフブリッジ周波数とが対応付けて予め記述された変換テーブル１０Ａを内蔵のＲＯＭ（不図示）に保存している（図４参照）。
【００２９】
チョークコイルＬ１の二次側にはチョークコイル出力検出回路１２を設けている。マイクロコンピュータ１０はこの検出回路１２から出力される検出信号Ｓｃに基づいてチョッパスイッチ素子Ｔｒ１のオンタイミングを制御する。
【００３０】
制御回路用電源回路１４は、昇圧チョッパ回路２０の出力電圧（３６０Ｖ）を入力し、マイクロコンピュータ１０やハーフブリッジ駆動回路１７等の制御回路用の電源電圧（１４Ｖおよび５Ｖ）を出力する。
【００３１】
インバータ回路２１のインバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３の各ゲート端子にはハーフブリッジ駆動回路１７を接続している。このハーフブリッジ駆動回路１７はマイクロコンピュータ１０からの制御信号に基づいてインバータスイッチ素子Ｔｒ２，Ｔｒ３を交互にオン・オフする。
【００３２】
寿命・末期検出回路１８は、放電灯ＦＬのフィラメントに流れる電流および電極間電圧（管電圧）を検出する。マイクロコンピュータ１０はこの寿命・末期検出回路１８からの信号に基づいて放電灯ＦＬの寿命および末期の検出を行う。
【００３３】
電源電圧検出回路１５は、昇圧チョッパ回路２０の出力電圧（３６０Ｖ）を検出する。マイクロコンピュータ１０は、この電源電圧検出回路１５による検出信号によって昇圧チョッパ回路２０の出力電圧の電圧値ＰＦＣ＿ＯＵＴ＿ＬＶを検知する。
【００３４】
リモコン受光回路１６は赤外線リモコンからの送信信号を受光する回路であり、マイクロコンピュータ１０はこのリモコン受光回路１６による検出信号に応じて調光制御および点灯／消灯制御を行う。
【００３５】
図５は、図３に示したチョークコイルＬ１の電流、スイッチング制御信号Ｓｓおよびチョークコイル電圧検出信号Ｓｃとの関係を示す波形図である。マイクロコンピュータ１０は、プログラマブルワンショットパルス発生モードを備えていて、内部トリガおよび外部トリガにより、所定時間のワンショットパルスを出力する。
【００３６】
マイクロコンピュータ１０は、昇圧チョッパ回路を起動する際、図５のｔ０に示すように、一定時間（Ｔｏｎ）持続するワンショットパルスをスイッチング制御信号Ｓｓとして発生する。これにより、チョッパスイッチ素子Ｔｒ１がオンしてチョークコイルＬ１に流れる電流が上昇する。一定時間（Ｔｏｎ）の経過後、ｔ１でスイッチング制御信号Ｓｓがローレベルになると、チョークコイルＬ１の電流は下降することになる。その後、ｔ２でチョークコイルＬ１の電流が変化する（折り返す）ことによりチョークコイル電圧検出信号Ｓｃのレベルが反転する。マイクロコンピュータ１０は、チョークコイル電圧検出信号Ｓｃの立ち上がりを外部トリガとして一定時間（Ｔｏｎ）持続するワンショットパルスをスイッチング制御信号Ｓｓとして発生する。以降、同様の処理を繰り返すことによって、図３に示した昇圧チョッパ回路２０を動作させる。
【００３７】
なお、マイクロコンピュータ１０は電源電圧検出回路１５による検出信号に基づいてスイッチング制御信号Ｓｓのハイレベルの期間Ｔｏｎを制御し、昇圧チョッパ回路２０の出力電圧（３６０Ｖ）を安定化する。
【００３８】
次に、マイクロコンピュータ１０の具体的な処理内容を、図６と図７に示すフローチャートを基に説明する。
図６は昇圧チョッパ回路の出力電圧安定化のための処理手順を示すフローチャートである。この動作は、例えば１ｍｓごとのタイマ割り込みにより動作する。ここでＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥは、マイクロコンピュータ１０内のＲＯＭ（不図示）に予め保存されているメインプログラムにより設定されるフラグである。このＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥは、ＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝０で停止状態、ＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝１で動作状態となる。
【００３９】
図６に示すように、まずＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝１、すなわち昇圧チョッパ回路を動作させるモードであれば、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰの状態を判定する（Ｓ１１→Ｓ１２）。このフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰは外部トリガによってワンショットパルスを発生する状態を示すものであり、最初はリセット状態である。そのため、まずタイマＺをスタートさせる（ワンショットパルスを発生する）とともに上記フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰをセットする（Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）。このタイミングが図５に示したｔ０に相当する。
【００４０】
上記フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰがセット状態となった以降は、図５のｔ２に示したように、チョークコイル電圧検出信号Ｓｃの立ち上がりがトリガとなってワンショットパルスが発生される。このフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰがセット状態であるときは、１ｍｓのタイマ割り込み毎に、図３に示した電源電圧検出回路１５による検出電圧を読み取るとともにＡ／Ｄ変換し、その変換値をＰＦＣ＿ＯＵＴ＿ＬＶとして求める（Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１５）。この値が３６０Ｖに相当する値に達していなければ、タイマの設定値ＴＺＰＲを所定量だけ増加する（Ｓ１６→Ｓ１７）。上記値が３６０Ｖを超える値であれば、タイマの設定値ＴＺＰＲを所定量だけ減少させる（Ｓ１８→Ｓ１９）。タイマの設定値ＴＺＰＲは上記ワンショットパルスの幅を決定する値であるので、以上の処理を繰り返すことによって昇圧チョッパ回路２０の出力電圧が安定化する。
【００４１】
メインプログラムにより前記フラグＰＦＣ＿ＯＰＥＲＡＴＥが０に設定されれば、タイマＺを停止し、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＯＰをリセットする（Ｓ２０→Ｓ２１）。これにより昇圧チョッパ回路の動作が停止する。
【００４２】
図７は、同じくタイマ割り込みにより１ｍｓごとに実行されるインバータ制御の処理手順を示すフローチャートである。ここでＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥはメインプログラムにより設定されるフラグであり、ＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝０でインバータ停止（放電灯消灯）、ＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝１でインバータ動作（放電灯点灯）となる。またＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥはインバータのモードを表すステータスである。このインバータ制御では、起動時からの時間をカウントし、「予熱」→「始動」→「点灯」の順にモードを切り換えていく。
【００４３】
まず、マイクロコンピュータ１０は、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「停止」であれば、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「予熱」にし、インバータの出力周波数を予熱用の周波数に設定し、インバータを動作させ、さらにタイマＩＮＶ＿ＴＭＣをリセットする（Ｓ３１→Ｓ３２→Ｓ３３→Ｓ３４）。ここで、出力周波数の設定はマイクロコンピュータ１０からハーフブリッジ駆動回路１７への出力周波数設定信号Ｓｆにより行う。また、マイクロコンピュータ１０からハーフブリッジ駆動回路１７へのインバータ制御信号Ｓｉを出力することによりインバータ回路２１を動作させる。
【００４４】
ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「予熱」になれば、マイクロコンピュータ１０は、予熱処理を行う（Ｓ３５→予熱処理）。この予熱処理では、インバータ回路２１の出力周波数を予熱用の周波数に設定し、インバータ回路２１を動作させる。これにより、放電灯ＦＬの予熱が行われる。
【００４５】
ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥが「始動」となれば、マイクロコンピュータ１０は、始動処理を行う（Ｓ４８→始動処理）。この始動処理では、インバータ回路２１の出力周波数を始動用の周波数に設定し、インバータ回路２１を動作させる。
【００４６】
上記始動処理の中で始動に成功したことを判定すれば、マイクロコンピュータ１０は、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥを「点灯」に切り換える。これにより点灯処理へ移る（Ｓ５０→点灯処理）。この点灯処理では、調光設定された段階の光量で放電灯ＦＬが点灯するように、インバータ回路２１の出力周波数を設定する。以下、この点灯処理について詳述する。
【００４７】
ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥ＝「点灯」になれば、マイクロコンピュータ１０は、寿命・末期検出回路１８からのアナログ電圧信号を読み取り、そのＡ／Ｄ変換値に応じてランプの寿命（フィラメントの断線）および末期の判定を行い、必要に応じてインバータ動作を停止する（Ｓ５１）。
【００４８】
次に、マイクロコンピュータ１０は、電源電圧検出回路１９から出力される検出信号に基づいて、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の実効値を読み取るとともにＡ／Ｄ変換し、その変換値をＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶとして求める（Ｓ５２）。
【００４９】
そして、マイクロコンピュータ１０は、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値（この実施形態では１００Ｖ）以上であるかどうか判定する（Ｓ５３）。
【００５０】
入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数を１００％用のハーフブリッジ周波数（デフォルトの周波数）に設定する（Ｓ５４）。これにより、１００％用のハーフブリッジ周波数（数十ｋＨｚ）に応じた第１の管電流が放電灯ＦＬに流れ、通常の光量で放電灯ＦＬが発光する（図８参照）。Ｓ５４では、昇圧チョッパ回路２０への入力電源電圧が一定値以上あるため、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）を流れる電流量が増大することが無い。
【００５１】
一方、Ｓ５３において入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値（この実施形態では１００Ｖ）未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶに対応するスイッチング周波数を図４に示す変換テーブル１０Ａから読み取って、そのスイッチング周波数をハーフブリッジ駆動回路１７に設定する（Ｓ５５）。例えば、電源電圧検出回路１９で検出された入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが９０Ｖであった場合、マイクロコンピュータ１０は９０％用のハーフブリッジ周波数をハーフブリッジ駆動回路１７に設定する。ここで、１００％未満用のハーフブリッジ周波数は、１００％用のハーフブリッジ周波数より高く、ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが低くなっていくにつれて周波数の値が高くなる（図４参照）。このため、Ｓ５５において１００Ｖ未満用のハーフブリッジ周波数が設定された場合、放電灯ＦＬには、１００％用のハーフブリッジ周波数に応じた第１の管電流より電流量の少ない第２の管電流が流れる。この結果、通常の光量より少ない光量で放電灯ＦＬが発光する（図８参照）。そのため、この実施形態の放電灯点灯回路１では、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、入力電源電圧の値が低下した分、管電流の電流量が低下する。
【００５２】
よって、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下しても管電流の電流量がその分低下するため、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）を流れる電流量の増大を抑えることができる。従って、この実施形態の放電灯点灯回路１によれば、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に低下した場合でも、昇圧チョッパ回路２０を構成する各素子（チョッパスイッチ素子Ｔｒ１やダイオードＤ５等）の発熱量が増加するのを防ぐことができる。
【００５３】
また、放電灯点灯回路１を実装した照明器具を作成する場合、入力電源電圧が低下する場面を想定しなくとも済むため、放熱能力の低い簡素な放熱機構を設けるだけで済む。従って、製造コスト高や器具本体の大型化を防ぐことができる。
【００５４】
なお、ステップＳ９０はＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥが上記、「異常停止」、「停止」、「予熱」、「始動」、「点灯」以外のモードでの処理である。
また、メインプログラムでＩＮＶ＿ＯＰＥＲＡＴＥ＝０にされれば、マイクロコンピュータ１０は、ＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥを「停止」にするとともにインバータ回路２１を停止する（Ｓ３１→Ｓ９１→Ｓ９２）。また、メインプログラムでＩＮＶ＿ＯＰ＿ＭＯＤＥを「異常停止」にされれば、マイクロコンピュータ１０は、インバータ回路２１を停止する（Ｓ３２→Ｓ９３）。
【００５５】
《第２の実施形態》
第２の実施形態に係る放電灯点灯回路における構成は、図３に示す放電灯点灯回路１と同じである。第２の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがチョッパ制御において行う動作も、図３に示す放電灯点灯回路１と同じである。図９は、第２の実施形態に係る放電灯点灯回路のマイクロコンピュータがインバータ制御において行う動作を示すフローチャートである。この動作は、図７におけるＳ５５をＳ５６に置き換えてＳ５７〜Ｓ６３を追加した動作であり、その他の処理（Ｓ３１〜Ｓ３５、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ９０〜Ｓ９３）については同じである。
【００５６】
まず、入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数を１００％用のハーフブリッジ周波数（デフォルトの周波数）に設定する（Ｓ５４）。
【００５７】
しかし、Ｓ５４の後に、入力電源電圧の値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが一定値（この実施形態では１００Ｖ）未満に低下した場合、マイクロコンピュータ１０は、入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶに対応するスイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱを図４に示す変換テーブル１０Ａから読み取って、そのスイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱを目標周波数として決定する（Ｓ５３のＮ→Ｓ５６）。例えば、電源電圧検出回路１９で検出された入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶが９０Ｖであった場合、マイクロコンピュータ１０は９０％用のハーフブリッジ周波数を目標周波数として決定する。
【００５８】
次に、マイクロコンピュータ１０は、内蔵するタイマー回路（不図示）のタイマーＩＮＶ＿ＴＭＣをスタートする（Ｓ５７）。
なお、既にタイマーＩＮＶ＿ＴＭＣがスタートしている場合、マイクロコンピュータ１０は、Ｓ５７の処理をスルーする。
【００５９】
そして、マイクロコンピュータ１０は、所定時間が経過する毎に、スイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを、入力電源電圧値ＰＳ＿ＩＮＰＵＴ＿ＬＶに対応する目標周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱに１ステップずつ近づける（Ｓ５８〜Ｓ６３）。所定時間および１ステップは、放電灯ＦＬの光量の変化をユーザに感付かれない時間および周波数幅に予め設定する。所定時間は、例えば１秒に設定し、当該１ステップは、例えば１ｋＨｚ又は５００Ｈｚに設定する。
【００６０】
そして、スイッチング周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが目標周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱになったとき、処理を終了する（Ｓ６２のＮ）。そのため、この実施形態では、放電灯ＦＬを流れる管電流の電流量が、目標周波数に応じた電流量に徐々に近づいていく。即ち、放電灯ＦＬの発光量が徐々に変化する。
【００６１】
従って、この実施形態によれば、入力電源電圧の値が１００Ｖ未満に（例えば実効電圧９０Ｖに）低下した場合、管電流の電流量が徐々に低下していくため、放電灯ＦＬの光量の変化をユーザに感じさせなくすることができる。
【００６２】
《第３の実施形態》
図１０は、本発明の第３実施形態に係る放電灯点灯回路２の構成を示す回路図である。この実施形態に係る放電灯点灯回路２が、実施形態に係る放電灯点灯回路１と相違する点は、電源電圧検出回路１９及び変換テーブル１０Ａを除いた点である。
【００６３】
上述したように、昇圧チョッパ回路２０は、昇圧チョッパ回路２０に入力される入力電源電圧の値が例えば９０Ｖから１１０Ｖの範囲で変動しても、一定値の電源電圧をコンデンサＣ４からインバータ回路２１に出力する。これは、昇圧チョッパ回路２０が、コンデンサＣ４の充電電圧の値を一定にするために、入力電源電圧の値に応じてスイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎを調整することにより達成している（図６のＳ１７とＳ１９）。即ち、スイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎで、入力電源電圧の値を検出することが可能である。
【００６４】
そこで、この実施形態における放電灯点灯回路２では電源電圧検出回路１９及び変換テーブル１０Ａを除いている。そして、放電灯点灯回路２におけるマイクロコンピュータ１０は、以下に示すチョッパ制御とインバータ制御を行う。
【００６５】
図１１は、本発明の第３実施形態に係る放電灯点灯回路２のマイクロコンピュータ１０がチョッパ制御で行う動作を示すフローチャートである。この動作は、図６の動作にＳ２２〜Ｓ２７を追加した動作であり、その他の処理（Ｓ１１〜Ｓ２１）については同じである。また、タイマの設定値ＴＺＰＲは、上述したように、スイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎを決定する値である。
【００６６】
まず、Ｓ１７〜Ｓ１９の後、マイクロコンピュータ１０は、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲが入力電源電圧１００Ｖの時のパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きい値かどうか判定する（Ｓ２２）。
【００６７】
現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より小さい場合、即ち入力電源電圧が１００Ｖ以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオフし（Ｓ２３）、処理を終了する。
【００６８】
一方、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きい場合、即ち入力電源電圧が１００Ｖ未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオンする（Ｓ２４）。
【００６９】
そして、マイクロコンピュータ１０は、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲが入力電源電圧８５Ｖの時のパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿８５より大きい値かどうか判定する（Ｓ２５）。
【００７０】
現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿８５より小さい場合、即ち入力電源電圧が８５Ｖ以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５をオフし（Ｓ２６）、処理を終了する。
【００７１】
一方、現在のタイマの設定値ＴＺＰＲがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿８５より大きい場合、即ち入力電源電圧が８５Ｖ未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５をオンし（Ｓ２７）、処理を終了する。
【００７２】
図１２は、本発明の第３実施形態に係る放電灯点灯回路２のマイクロコンピュータ１０がインバータ制御で行う動作を示すフローチャートである。図１３は、図１０における昇圧チョッパ回路２１へ入力される入力電源電圧の値と放電灯ＦＬの光出力レベルとの関係を示すグラフである。図１４は、図１０における昇圧チョッパ回路２１へ入力される入力電源電圧の値が１００％Ｖから９７％Ｖに低下したときにおけるパルス幅Ｔｏｎの変化と放電灯ＦＬの光出力レベルの変化とを示すタイミングチャートである。ここで、図１２に示す動作は、図９のＳ５２〜Ｓ５６とＳ６０〜Ｓ６３を削除してＳ７１〜Ｓ７７を追加した動作であり、その他の処理（Ｓ３１〜Ｓ３５、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ５１、Ｓ５７〜Ｓ５９、Ｓ９０〜Ｓ９３）については同じである。
【００７３】
Ｓ５９の後、マイクロコンピュータ１０は、内蔵のフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００がオン状態にあるかどうか判定する（Ｓ７１）。
【００７４】
フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００がオン状態になければ、即ち入力電源電圧が１００Ｖ以上である場合、マイクロコンピュータ１０は、現在設定しているハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００より高いかどうか判定する（Ｓ７２）。
【００７５】
ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００より高い場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを−１ステップして、１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００に近づける（Ｓ７３）。ここで、１ステップの幅は、例えば１ｋＨｚ又は５００Ｈｚである。
なお、この実施形態においても、マイクロコンピュータ１０はタイマーをカウントするため、Ｓ７３の処理も所定時間（この実施形態では１秒）毎に行われる。
【００７６】
そして、Ｓ７３を所定時間毎に所定回数行うことにより、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００と同じ値になると、マイクロコンピュータ１０は、処理を終了する（Ｓ７２のＮ）。これにより、放電灯ＦＬには、１００Ｖの入力電源電圧に対応する管電流が供給されるため、放電灯ＦＬの光出力レベルは１００％に収束する（図１３参照）。
【００７７】
しかし、この後、入力電源電圧の値が一定値（この実施形態では１００Ｖ）未満に低下した場合、パルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きくなるため、マイクロコンピュータ１０は、図１１に示すチョッパ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオンする（Ｓ２４）。例えば、図１４（Ａ）に示すように１００％Ｖから９７％Ｖに低下した場合（時点ｔｓ参照）、図１４（Ｂ）に示すようにパルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より大きくなる。この場合、マイクロコンピュータ１０は、図１１に示すチョッパ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオンし（Ｓ２４）、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５をオフする（Ｓ２６）。
【００７８】
これにより、マイクロコンピュータ１０は、図１２に示すインバータ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００がオン状態であると判定する（Ｓ７１のＹ）。そして、マイクロコンピュータ１０は、現在設定しているハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが８５％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿８５より低いかどうか判定する（Ｓ７４）。
【００７９】
ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが８５％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿８５より低い場合、マイクロコンピュータ１０は、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを＋１ステップして、８５％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿８５に近づける（Ｓ７５）。
【００８０】
ここで、図１３と図１４（Ａ）に示すように上記入力電源電圧の値が１００Ｖ以上から８５Ｖ以上１００Ｖ未満の範囲に低下した場合では、マイクロコンピュータ１０が上記Ｓ７５を所定時間（例えば１秒）毎に一定回数行うと、例えば図１４（Ｂ）に示すように、ある時点ｔｍにおいてパルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より小さくなる。この時、マイクロコンピュータ１０は、図１１に示すチョッパ制御においてフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００をオフするため（Ｓ２３）、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを−１ステップして、１００％用ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿１００に近づける（Ｓ７３）。これにより、図１４（Ｂ）に示すように、パルス幅Ｔｏｎがパルス幅ＰＦＣ＿Ｔｏｎ＿１００より再度大きくなる。そのため、以後、マイクロコンピュータ１０は、上記Ｓ７５の処理と上記Ｓ７３の処理とを交互に繰り返す。これにより、例えば図１４の例では、９７Ｖの入力電源電圧に応じた第２の管電流が放電灯ＦＬに供給され、放電灯ＦＬの光出力レベルは、１００％より低い値（例えば９４％）に収束する。
なお、図１４に示すように、時点ｔｍの後、上記Ｓ７５の処理と上記Ｓ７３の処理の繰り返しによってハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴが変化し続けるため、放電灯ＦＬの光出力レベルも変化し続ける。そのため、上記Ｓ７５の処理と上記Ｓ７３の処理における１ステップの幅および所定時間は、放電灯ＦＬの光量の継続的変化をユーザに感付かれない周波数幅（例えば５００Ｈｚ以下）および時間（例えば１秒以上）に予め設定するのが好ましい。
【００８１】
一方、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００とフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５の両方がオン状態にあれば、即ち入力電源電圧が８５Ｖ未満である場合、マイクロコンピュータ１０は、昇圧チョッパ回路２０を含むＰＦＣ回路とインバータ回路２１の駆動を停止し、処理を終了する（Ｓ７６のＹ→Ｓ７７）。
【００８２】
なお、この実施形態では、フラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ１００とフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ８５とを用いて判定を行ったが、実施の際は、図１１と図１２においてその他のフラグ（例えば入力電源電圧が９０Ｖ未満である場合にオンするフラグＦ＿ＰＦＣ＿ＧＴ９０）を用いても構わない。
【００８３】
以上に示す放電灯点灯回路２では、スイッチング制御信号Ｓｓのパルス幅Ｔｏｎで、入力電源電圧の値を検出し、そのパルス幅Ｔｏｎに応じたハーフブリッジ周波数に設定している。さらに、ハーフブリッジ周波数ＨＢ＿ＦＲＥＱ＿ＯＵＴを時間の経過とともに徐々に変化させている。そのため、この実施形態における放電灯点灯回路２は、第１実施形態および第２実施形態における放電灯点灯回路１と同様の効果を奏する。
【００８４】
なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１…放電灯点灯回路
２…放電灯点灯回路
１０…マイクロコンピュータ
１０Ａ…変換テーブル
１１…交流入力検出回路
１２…チョークコイル出力検出回路
１３…スイッチ素子駆動回路
１４…制御回路用電源回路
１５…電源電圧検出回路
１６…リモコン受光回路
１７…ハーフブリッジ駆動回路
１８…末期検出回路
１９…電源電圧検出回路
２０…昇圧チョッパ回路
２１…インバータ回路
３０…昇圧チョッパ回路
３２…商用交流電源
３４…ダイオードブリッジ
３５…チョッパ
３７…放電灯
３８…平滑コンデンサ
４０…コンデンサ
４１…誘導リアクトル
４２…共振コンデンサ
ＦＬ…放電灯
Ｌ１…チョークコイル
Ｌ２…誘導リアクトル
Ｑ１，Ｑ２…インバータスイッチ素子
Ｔｒ１…チョッパスイッチ素子
Ｔｒ２，Ｔｒ３…インバータスイッチ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電源に対して直列接続されたチョークコイルと、オン時に前記チョークコイルを入力電流で励磁する、シャントに接続されたチョッパスイッチ素子と、このチョッパスイッチ素子のオフ時に前記チョークコイルからの放電電圧を充電するコンデンサと、を含み、入力電源電圧を昇圧した電源電圧を出力するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路から出力された前記電源電圧を入力するとともに高周波スイッチングするインバータスイッチ素子と、前記インバータスイッチ素子と放電灯との間に設けた誘導リアクトルとを含むインバータ回路と、を備えた放電灯点灯回路において、
前記インバータ回路は、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が一定値以上であるとき、前記インバータスイッチ素子のスイッチング周波数に応じた高周波電圧を前記放電灯に印加して、第１の管電流を前記放電灯に供給し、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第１の管電流より少ない電流量の第２の管電流を前記放電灯に供給する放電灯点灯回路。
【請求項２】
前記一定値未満の複数の入力電源電圧値と、前記複数の入力電源電圧値のそれぞれに応じた電流量の前記管電流を生成する複数のスイッチング周波数とを対応付けて予め記憶する変換テーブルと、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値を検出する検出回路と、を備え、
前記インバータ回路は、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記変換テーブルにおいて対応する前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する請求項１に記載の放電灯点灯回路。
【請求項３】
前記チョッパ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値に応じたパルス幅のスイッチ信号を生成し、前記スイッチ信号を前記チョッパスイッチ素子に出力して前記チョッパスイッチ素子を駆動するスイッチ回路を含み、
前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であることを前記スイッチ信号のパルス幅で検出したとき、前記スイッチング周波数を前記パルス幅に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する請求項１に記載の放電灯点灯回路。
【請求項４】
前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数へ時間の経過とともに徐々に変化させて、前記第２の管電流へ徐々に下げる請求項１から３のいずれかに記載の放電灯点灯回路。
【請求項１】
入力電源に対して直列接続されたチョークコイルと、オン時に前記チョークコイルを入力電流で励磁する、シャントに接続されたチョッパスイッチ素子と、このチョッパスイッチ素子のオフ時に前記チョークコイルからの放電電圧を充電するコンデンサと、を含み、入力電源電圧を昇圧した電源電圧を出力するチョッパ回路と、
前記チョッパ回路から出力された前記電源電圧を入力するとともに高周波スイッチングするインバータスイッチ素子と、前記インバータスイッチ素子と放電灯との間に設けた誘導リアクトルとを含むインバータ回路と、を備えた放電灯点灯回路において、
前記インバータ回路は、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が一定値以上であるとき、前記インバータスイッチ素子のスイッチング周波数に応じた高周波電圧を前記放電灯に印加して、第１の管電流を前記放電灯に供給し、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第１の管電流より少ない電流量の第２の管電流を前記放電灯に供給する放電灯点灯回路。
【請求項２】
前記一定値未満の複数の入力電源電圧値と、前記複数の入力電源電圧値のそれぞれに応じた電流量の前記管電流を生成する複数のスイッチング周波数とを対応付けて予め記憶する変換テーブルと、
前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値を検出する検出回路と、を備え、
前記インバータ回路は、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記検出回路で検出された前記入力電源電圧値が前記変換テーブルにおいて対応する前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する請求項１に記載の放電灯点灯回路。
【請求項３】
前記チョッパ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値に応じたパルス幅のスイッチ信号を生成し、前記スイッチ信号を前記チョッパスイッチ素子に出力して前記チョッパスイッチ素子を駆動するスイッチ回路を含み、
前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であることを前記スイッチ信号のパルス幅で検出したとき、前記スイッチング周波数を前記パルス幅に応じた前記スイッチング周波数に設定して、前記第２の管電流を前記放電灯に供給する請求項１に記載の放電灯点灯回路。
【請求項４】
前記インバータ回路は、前記チョッパ回路への前記入力電源電圧値が前記一定値未満であるとき、前記スイッチング周波数を、前記入力電源電圧値に応じた前記スイッチング周波数へ時間の経過とともに徐々に変化させて、前記第２の管電流へ徐々に下げる請求項１から３のいずれかに記載の放電灯点灯回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１５９５１６（Ｐ２０１１−１５９５１６Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８２８（Ｐ２０１０−２０８２８）
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（０００００１０７４）クロイ電機株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（０００００１０７４）クロイ電機株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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