以下、本発明の実施形態を詳細に説明す� ��。

 (実施形態1)
 本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、図1に 示すように交流電源ACを整流回路DBで全波整� �してなる直流入力電圧を所望の直流出力電� �Vbusに昇圧する昇圧チョッパ回路1と、昇圧チ ョッパ回路1を構成するスイッチング素子Q1を スイッチング制御する昇圧チョッパ制御回路 2と、昇圧チョッパ回路1の直流出力を所望の� ��流出力に変換する電力変換回路3と、電力変 換回路3を制御して高圧放電灯LAに供給する電 力を調整する電力変換制御回路4と、昇圧チ� �ッパ制御回路2を構成する昇圧チョッパ制御� ��IC1並びに電力変換制御回路4を構成する電力 変換制御部IC2に動作電源(制御電源Vcc)を供給� ��る制御電源回路5とを備えている。

 昇圧チョッパ回路1は従来周知のものであ って、整流回路DBの高電位側の出力端に一端� ��接続されたインダクタL1と、インダクタL1の 他端と整流回路DBの低電位側の出力端との間� ��抵抗R7とともに挿入された電界効果トラン� �スタからなるスイッチング素子Q1と、インダ クタL1とスイッチング素子Q1の接続点にアノ� �ドが接続されたダイオードD1と、ダイオード D1のカソードと整流回路DBの低電位側の出力� �との間に挿入された平滑コンデンサC4とを具 備している。尚、インダクタL1には2次巻線N2� ��磁気結合されている。

 昇圧チョッパ制御回路2は、スイッチング 素子Q1をスイッチング制御(PWM制御)する昇圧� �ョッパ制御部IC1と、整流回路DBから昇圧チョ ッパ回路1に入力する直流入力電圧を分圧す� �分圧抵抗R1,R2,R3と、電源投入時に昇圧チョッ パ制御部IC1の動作電源を供給するために整流 回路DBの出力端間に接続された抵抗R4,R5とコ� �デンサC1の直列回路と、昇圧チョッパ回路1� �直流出力電圧Vbusを検出するための電圧検出� ��路2aとを具備している。昇圧チョッパ制御� �IC1は、例えば、オン・セミコンダクタ社製� �力率改善用コントロールIC(型番:MC33262)から� �り、電圧検出回路2aの検出値(昇圧チョッパ� �路1の直流出力電圧Vbusに対応した電圧値)を� �望の目標値に一致させるようにスイッチン� �素子Q1のオンデューティ比を調整するフィー ドバック制御(PWM制御)を行う。さらに、昇圧� ��ョッパ制御部IC1は、抵抗R1,R2,R3の直列回路� �よって昇圧チョッパ回路1に入力する直流入� ��電圧を検出するとともに、2次巻線N2に誘起� ��れる誘起電圧によってインダクタL1に流れ� �入力電流を検出し、入力電流と直流入力電� �の位相がずれないように回路に抵抗性を持� �せる力率改善制御を行っている。

 電圧検出回路2aは、昇圧チョッパ回路1を� ��成する平滑コンデンサC4と並列に接続され� �4つの分圧抵抗R8,R9,R10,R11の直列回路と、一端 がグランドに接続された分圧抵抗R11と並列に 接続されて分圧抵抗R11の両端間を開閉自在に 短絡するスイッチング素子Q2とで構成される� ��尚、スイッチング素子Q2は、後述するよう� �電力変換制御回路4から出力される制御信号V tenによってオン・オフされる。

 電力変換回路3は、いわゆるフルブリッジ 回路であって、電界効果トランジスタからな る2つのスイッチング素子Q3,Q4の直列回路と、 同じく電界効果トランジスタからなる2つの� �イッチング素子Q5,Q6の直列回路とが昇圧チョ ッパ回路1の出力端間に並列接続されるとと� �に、双方の直列回路の中点(スイッチング素� ��Q3,Q4の接続点及びスイッチング素子Q5,Q6の接 続点)間に高圧放電灯LAを含む負荷回路6が接� �されてなる。負荷回路6は、2つのインダクタ L2,L3と高圧放電灯LAの直列回路と、インダク� �L3と高圧放電灯LAに並列接続されたコンデン� ��C6とを有し、インダクタL2とコンデンサC6と� ��共振回路を構成している。

 電力変換制御部IC2は、例えば、マイクロ� ��ンピュータで構成されており、高圧放電灯L Aに印加される電圧(ランプ電圧)を検出し、当 該検出結果に応じて高圧放電灯LAの状態(点灯 、消灯など)を検出する。また、電力変換制� �部IC2からは電力変換回路3のスイッチング素� ��Q3~Q6を駆動する駆動信号a~dが出力される。

 制御電源回路5は、2次巻線N2と抵抗R6との� ��続点にアノードが接続されたダイオードD2� �、ダイオードD2のカソードに一端が接続され た抵抗R12と、抵抗R12の他端とグランドの間に 挿入された平滑コンデンサC5と、平滑コンデ� ��サC5に並列接続されたツェナーダイオードD4 とで構成され、2次巻線N2に誘起される誘起電 圧をダイオードD2で整流し且つ平滑コンデン� ��C5で平滑するとともにツェナーダイオードD4 でクランプすることによって略一定の制御電 源Vccを生成している。尚、制御電源回路5で� �成される制御電源Vccは、ダイオードD3を介し て昇圧チョッパ制御部IC1に供給されるととも に、電力変換制御部IC2に供給される。

 以下、本実施形態の高圧放電灯点灯装置� ��基本動作について説明する。但し、下記の� ��本動作は一例であって、本発明の主旨を逸� ��しない範囲でその他の動作をすることも可� ��である。

(始動モード)
 まず、高圧放電灯LAを始動するには、電極� �に高電圧を印加して電極間の絶縁を破壊す� �必要がある。本実施形態においては、電力� �換制御部IC2が電力変換回路3の2つのスイッチ ング素子Q3,Q6とQ4,Q5のペアをインダクタL2とコ ンデンサC6からなる共振回路の共振周波数に� ��い周波数で交互にスイッチングさせること� ��より、昇圧チョッパ回路1の直流出力電圧Vbu sよりも充分に高い(例えば、数キロボルトの) 高電圧(共振電圧)を電極間に印加して高圧放� ��灯LAを始動している。但し、インダクタL2の 巻線の一部に一端を接続したコンデンサと、 コンデンサの他端に直列に接続した抵抗から なる共振回路を設け、当該共振回路によって 始動用の高電圧を発生させるようにしても構 わない。尚、この始動モードにおいて、電力 変換制御部IC2からはハイレベルの制御信号Vte nが出力されて電圧検出回路2aのスイッチング 素子Q2がオンされており、分圧抵抗R11の両端� ��スイッチング素子Q2で短絡されることで検� �値が相対的に小さい値(以下、第1の検出値と 呼ぶ。)となる。このとき、昇圧チョッパ回� �1の目標値に対して電圧検出回路2aから昇圧� �ョッパ制御部IC1に入力する第1の検出値がス� ��ッチング素子Q2のオフ時よりも低くなるた� �、昇圧チョッパ制御部IC1は第1の検出値を目� ��値に近付けるために昇圧チョッパ回路1の直 流出力電圧を上昇させることになる。このと きの直流出力電圧Vbusが第1の直流出力電圧V1� �あって、例えば、300ボルト程度である。

(低ランプ電圧モード)
 高圧放電灯LAの始動後、電力変換制御部IC2� �スイッチング素子Q3~Q6のスイッチングモード を切り換え、ランプ電圧が略定格点灯電圧で ある90~110ボルトに到達するまでの0~60ボルト� �どの低ランプ電圧領域においては、高圧放� �灯LAの立ち消え防止及び早く高圧放電灯LAが� ��まるように高圧放電灯LAに多くのランプ電� �を流すように制御する。尚、始動モードか� �低ランプ電圧モードに切り換わる際、電力� �換制御部IC2から出力される制御信号Vtenがハ� ��レベルからローレベルに切り換えられ、電� ��検出回路2aのスイッチング素子Q2がオフする ことで検出値が相対的に大きい値(以下、第2� ��検出値と呼ぶ。)となる。このとき、昇圧チ ョッパ回路1の目標値に対して電圧検出回路2a から昇圧チョッパ制御部IC1に入力する第2の� �出値が第1の検出値よりも高くなるため、昇� ��チョッパ制御部IC1は第2の検出値を目標値に 近付けるために昇圧チョッパ回路1を停止さ� �ることになる。尚、第2の検出値に対応した� ��流出力電圧Vbusを第2の直流出力電圧V2とする 。

(安定点灯モード)
 高圧放電灯LAが温まって管電圧が定格ラン� �電圧近辺に到達すると、電力変換制御部IC2� �さらにスイッチング素子Q3~Q6のスイッチング モードを切り換え、高圧放電灯LAに三角波状� ��ランプ電流を流す。尚、安定点灯モードに� ��いては、定格ランプ電圧の2~2.5倍程度(例え� ��、160~270ボルト程度)の直流出力電圧Vbusが昇� ��チョッパ回路1から電力変換回路3に供給さ� �る。従って、第1の直流出力電圧V1と第2の直� ��出力電圧V2との電圧差は30ボルト(=300-270)以� �となる。

 次に、本発明の要旨である始動モードか� ��低ランプ電圧モードに切り換わる際の動作� ��ついて説明する。

 図2(b)に示すように、電力変換制御部IC2は 始動モードから低ランプ電圧モードに移行す る際、始動モードの終了時点t1で制御信号Vten をハイレベルからローレベルに切り換えた後 、非常に短い時間(例えば、数百マイクロ秒)� ��経過したときに制御信号Vtenを再度ローレベ ルからハイレベルに切り換えるとともに、以 降、始動モードの終了時点t1から所定時間が� ��過する時点t2まで、制御信号Vtenを非常に短� ��周期(例えば、数百マイクロ秒)でローレベ� �とハイレベルに交互に切り換える。このよ� �に制御信号Vtenが短い周期でハイレベルとロ� ��レベルに切り換えられると、昇圧チョッパ� ��御部IC1は直流出力電圧Vbusを第1の直流出力� �圧V1と第2の直流出力電圧V2に交互に切り換え るように昇圧チョッパ回路1を制御すること� �なる。そのため、始動モードの終了時点t1か ら所定時間が経過する時点t2までの期間(例え ば、数百ミリ秒)における昇圧チョッパ回路1� ��直流出力電圧Vbusが、見かけ上、第1の直流� �力電圧V1と第2の直流出力電圧V2との間の電圧 V3となる(図2(a)参照)。そして、所定時間の経� ��時点t2において、電力変換制御部IC2は、制� �信号Vtenをローレベルに固定する。制御信号V tenがローレベルに固定されると、昇圧チョッ パ制御部IC1は直流出力電圧Vbusが第2の直流出� ��電圧V2となるように昇圧チョッパ回路1を制� ��するため、昇圧チョッパ回路1を一時的に停 止するが、この時点では昇圧チョッパ回路1� �直流出力電圧Vbusが第1の直流出力電圧V1より� ��低い電圧V3まで低下しているので、所定時� �の経過時点t2から極短い時間が経過した時点 t3で直流出力電圧Vbusが第2の直流出力電圧V2ま で低下することになる(図2(a)参照)。

 而して、始動モードの終了時点t1で制御� �号Vtenをハイレベルからローレベルに切り換� ��てローレベルに固定してしまうと、直流出� ��電圧Vbusが第1の直流出力電圧V1から第2の直� �出力電圧V2まで低下する期間(t1~t3)に昇圧チ� �ッパ回路1が停止してしまい、昇圧チョッパ� ��路1のインダクタL1に磁気結合された2次巻線 N2に誘起電圧が誘起されなくなるために制御� ��源回路5が制御電源Vccを生成できなくなって しまう。これに対して本実施形態では、終了 時点t1~t2の間で制御信号Vtenをローレベルとハ イレベルに交互に切り換えることにより昇圧 チョッパ回路1を間欠動作させているので、� �述のようにt1~t2の期間では2次巻線N2に断続的 に誘起電圧が誘起されるために制御電源回路 5が制御電源Vccを生成することが可能となる� �しかも、昇圧チョッパ回路1が一時的に停止� ��る期間(t2~t3)を短くすることもできる。

 上述のように本実施形態によれば、昇圧� ��ョッパ制御回路2が、昇圧チョッパ回路1の� �流出力電圧Vbusを第1の直流出力電圧V1から第2 の直流出力電圧V2へ切り換える際に昇圧チョ� ��パ回路1を間欠動作させるので、間欠動作さ せない場合と比べて昇圧チョッパ回路1の停� �期間が短くなり、その結果、制御電源Vccを� �給する制御電源回路5の大型化並びにコスト� ��昇を回避しつつ高圧放電灯LAの始動時にお� �る昇圧チョッパ回路1の直流出力電圧Vbusの切 換時にも制御電源Vccを供給することが可能と なる。尚、本実施形態では昇圧チョッパ回路 1を間欠動作させるために電圧検出回路2aの検 出値を電力変換制御部IC2によって切り換えて いるが、検出値を切り換える代わりに、昇圧 チョッパ制御回路2における直流出力電圧Vbus� ��目標値を切り換えることでも昇圧チョッパ� ��路1を間欠動作させることが可能である。

 ところで、図3(b)に示すように始動モード の終了時点t1からt2までの期間に電力変換制� �部IC2から出力する制御信号Vtenを、ハイレベ� ��時間(H)とローレベル時間(L)との比H/Lが徐々� ��小さくなるようにすれば、図3(a)に示すよう に昇圧チョッパ回路1の直流出力電圧Vbusが一� ��的に安定する電圧V3を第2の直流出力電圧V2� �近付けることができ、その結果、t2~t3の昇圧 チョッパ回路1の停止期間をさらに短くする� �とが可能となる。

 (実施形態2)
 本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、図4に 示すように電圧検出回路2aの構成に特徴があ� ��、その他の構成については実施形態1と共通 である。したがって、実施形態1と共通の構� �要素には同一の符号を付して説明を省略す� �。

 本実施形態における電圧検出回路2aは、� �圧抵抗R11とグランドとの間に挿入された分� �抵抗R20と、分圧抵抗R20と並列接続された電� �効果トランジスタからなるスイッチング素� �Q20と、コンデンサC20と抵抗R21からなり、電� �変換制御部IC2からスイッチング素子Q20のゲ� �トに入力されるローレベルの制御信号Vtenを� ��延する遅延回路とが追加されている点が実� ��形態1と異なる。

 次に、本発明の要旨である始動モードか� ��低ランプ電圧モードに切り換わる際の動作� ��ついて説明する。

 図5(b)に示すように、電力変換制御部IC2は 始動モードから低ランプ電圧モードに移行す る際、始動モードの終了時点t1で制御信号Vten をハイレベルからローレベルに切り換える。 このとき、図5(c)に示すように電圧検出回路2a のスイッチング素子Q2ではゲート電圧Vgsが直� ��にローレベルとなってターンオフするが、� ��5(d)に示すようにスイッチング素子Q20のゲー ト電圧Vgsは遅延回路(コンデンサC20及び抵抗R2 1)の作用で徐々に低下し、その結果、終了時� ��t1から所定時間が経過した時点t3まではター ンオフしない。スイッチング素子Q2がオフ、� ��イッチング素子Q20がオンしている期間(t1~t3) においては、第1の検出値よりも小さく且つ� �2の検出値よりも大きい検出値(第3の検出値)� ��電圧検出回路2aから昇圧チョッパ制御部IC1� �出力されるため、始動モードの終了時点t1か ら所定時間が経過する時点t2(<t3)までは昇� �チョッパ回路1が停止するが、図5(a)に示すよ うに昇圧チョッパ回路1の直流出力電圧Vbusが� ��3の検出値に対応する第3の直流出力電圧V3ま で低下した時点t2からt3の期間では昇圧チョ� �パ回路1が連続して動作することになる。

 そして、t3の時点でスイッチング素子Q20� �ターンオフすると、電圧検出回路2aから昇圧 チョッパ制御部IC1に出力される検出値が第3� �検出値から第2の検出値へ切り換わるために� ��圧チョッパ回路1が再度停止し、昇圧チョッ パ回路1の直流出力電圧Vbusが第2の直流出力電 圧V2まで低下した時点t4以降に再度昇圧チョ� �パ回路1が連続して動作することになる(図5(a )参照)。

 上述のように本実施形態においても昇圧� ��ョッパ回路1の直流出力電圧Vbusを第1の直流� ��力電圧V1から第2の直流出力電圧V2に切り換� �る際に昇圧チョッパ回路1を停止する期間(t1~ t2,t3~t4)と動作させる期間(t2~t3)を設けて間欠� �作させているので、実施形態1と同様に、間� ��動作させない場合と比べて昇圧チョッパ回� ��1の停止期間が短くなり、その結果、制御電 源Vccを供給する制御電源回路5の大型化並び� �コスト上昇を回避しつつ高圧放電灯LAの始動 時における昇圧チョッパ回路1の直流出力電� �Vbusの切換時にも制御電源Vccを供給すること� ��可能となる。

 尚、実施形態1,2においては電力変換制御� ��路4によって電力変換回路3から高圧放電灯LA に供給する電力(ランプ電流)を調整すること� ��可能であるから、図6(c)に示すように始動モ ードの終了時点t1で制御信号Vtenをハイレベル からローレベルに切り換えるのと同時に、電 力変換制御部IC2がスイッチング素子Q3~Q6を制� ��して電力変換回路3から高圧放電灯LAに供給� ��るランプ電流を一時的に増大させれば、高� ��放電灯LAによる電力消費が増えることで昇� �チョッパ回路1の直流出力電圧Vbusが早く低下 し(図6(a)の実線参照)、その結果、昇圧チョッ パ回路1の停止期間を短縮することができる� �但し、ランプ電流(ランプ電力)を一時的に増 大すると高圧放電灯LAの光出力も増加してち� ��つきが生じるので、ちらつきが感じられな� ��程度、例えば、ランプ電流を増大しない場� ��に対して光出力の増加割合が50%以下となる� ��度にランプ電流を増大させることが望まし� ��。

 図7は実施形態1又は2の高圧放電灯点灯装� ��と高圧放電灯LAを保持する器具本体12を備え た照明器具の外観斜視図である。この照明器 具は、天井に設けられる埋込孔に器具本体12� ��埋込配設されるダウンライトであって、箱� ��のケース11に高圧放電灯点灯装置が収納さ� �、ケーブル13によってケース11内の高圧放電� ��点灯装置と高圧放電灯LAが電気的に接続さ� �ている。