JP2000036395A - 圧電インバータ回路及び圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方法 - Google Patents
圧電インバータ回路及び圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方法Info
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Abstract
が生じた場合にも確実に点灯させる圧電インバータ回路
及び圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方法を
提供する。 【解決手段】 管電流センス部40によって、蛍光管3
0に流れる管電流と基準値生成手段50の生成する基準
値の差分を算出し、これに応じて周波数制御手段10が
圧電トランス20に印加される電圧の周波数を制御する
圧電インバータ回路において、基準値生成手段50は、
起動時の一定時間、通常の基準値に所定の値を加算した
起動時基準値を生成する。これにより、周波数制御手段
10は、蛍光管30を確実に点灯させる開放電圧を圧電
トランス20に一定時間発生させる。
Description
電トランスを用いた圧電インバータ回路に関し、特に起
動時の圧電トランスに印加される電圧の周波数制御を改
善した圧電インバータ回路及び圧電トランスに印加され
る電圧の周波数制御方法に関する。
ータ回路について説明する。図3は、従来の圧電インバ
ータ回路である。この圧電インバータ回路は、蛍光管3
0を流れる管電流を一定とするため、圧電トランス20
に印加する電圧の周波数の制御を行う周波数制御部10
と、昇圧部である圧電トランス20と、圧電トランス2
0の出力信号が印加されて点灯する蛍光管30と、蛍光
管30を流れる電流を検出し、基準値との差分を周波数
制御部10に供給する管電流センス部40と、から構成
される。
路は、入力電圧が供給されると、Q1とL1によって、
周波数制御部10の設定した周波数の信号が生成される
(A3)。この信号を圧電トランス20に印加される
と、圧電トランス20は、高圧の正弦波信号が出力し
(B3)、この出力が蛍光管30に印加されて、蛍光管
30が点灯する。この時に蛍光管30を流れる管電流
は、管電流センス部40により検出される。管電流セン
ス部40は、蛍光管30−GND間に接続された抵抗R
4により管電流を検出し、ダイオードD1、コンデンサ
C3、抵抗R5,R6から成る整流回路を経由して電圧
に変換され、オペアンプ41の−端子に入力する。オペ
アンプ41の+端子には周波数制御部10の出力が抵抗
R1、R2により分圧され基準値として入力している。
オペアンプ41、抵抗R7、R8を経由して、管電流値
と基準値の差分が周波数制御部10に出力される。この
差分を入力した周波数制御部10は、管電流が一定とな
るように圧電トランスに印加される電圧の周波数の制御
を行う。
される電圧の周波数制御が行われる。図4は、圧電イン
バータ回路の入力電圧−管電流の特性図である。図4に
示したように、周波数制御部10は、入力電圧の変動が
あった場合に管電流が一定となるように圧電トランス2
0に印加される電圧の周波数制御を行う。この周波数の
制御方法について説明する。図5は、圧電トランス20
のトランス周波数特性図である。圧電トランス20は、
周波数がある範囲内(図5は、162〜164KHz)
であれば、周波数が低下するとそれに伴ってトランス電
流が増大するが、周波数がさらに低下して、範囲外を超
えるとトランス電流はピーク値を超えて逆に減少してし
まうという特性を持っている。通常はこの有効範囲内に
おいて、入力電圧が低下するとそれに従って周波数制御
部10の出力する周波数を下げ、これに応じてトランス
電流値を増大させる制御が行われている。通常時におい
ては、このようにして入力電圧の変化に対して管電流を
一定に保つことができる。しかしながら、入力電圧があ
る値を超えて低下した場合、周波数制御部10の出力す
る周波数は範囲を超えて低下するため、逆にトランス電
流値は減少してしまう。
周波数変化による圧電トランス20の出力変化について
説明する。図6は、圧電トランスの出力波形である。起
動時、蛍光管30が点灯するには、蛍光管30に所定の
開放電圧が印加されることが必要である。起動により、
蛍光管30に電圧が印加されるが、蛍光管30の特性の
ため、放電が開始されるまでには、1〜2秒程度の時間
が必要である。放電が開始されるまで、管電流は流れ
ず、管電流センス部40から周波数制御部10に出力さ
れる、基準値と管電流値との差分は大きな値となり、周
波数制御部10は、周波数を低下させる方向に動作す
る。このため、圧電トランス20が蛍光管30に印加す
る電圧が高くなり、所定の開放電圧が得られる。放電が
開始され管電流が流れ始めると、基準値と管電流値との
差分は小さくなり、周波数制御部10の出力する周波数
は増加する。このようにして、圧電トランス20の出力
は、定常状態になる。
ランスを用いた圧電インバータ回路は、起動時に蛍光管
が点灯可能な電圧となるまで瞬時に電圧を上昇させる
が、この時、蛍光管の特性により放電遅れが発生した場
合、管電流センス部により検出される電流値が低くなる
ため、インバータ回路は更に高圧を発生させることとな
ってしまい、その結果、圧電トランスの共振ポイントを
超えてしまい、起動不良となってしまうことがあるとい
う問題がある。また、従来の圧電インバータ回路は、放
電が開始され管電流が流れ始めると、蛍光管に印加され
る電圧がすぐに下がるため、開放電圧の印可は非常に短
い時間となる。蛍光管の特性のバラツキを考慮すると、
起動時の蛍光管の点灯性を向上させるためには、所定の
時間の開放電圧が印加されていることが望ましい。
のであり、起動時の蛍光菅の点灯性を改善した圧電イン
バータ回路及び圧電トランスに印加される電圧の周波数
制御方法を提供することを目的とする。
決するために、蛍光管に流れる管電流と基準値との差分
に応じて圧電トランスに印加される電圧の周波数を制御
する圧電インバータ回路において、起動時の所定の時間
蛍光管点灯に必要な開放電圧を発生させる開放電圧発生
手段を設けたことを特徴とする圧電インバータ回路、が
提供される。このような構成の圧電インバータ回路は、
例えば起動時の一定時間圧電トランスに印加される電圧
の周波数制御に用いられる基準値を通常の基準値に所定
の値を加算した起動時基準値とする等とした開放電圧発
生手段により、起動時の所定の時間、安定的な開放電圧
が蛍光管に印加される。
差分に応じて圧電トランスに印加される電圧の周波数を
制御する圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方
法において、起動時の所定の時間蛍光管点灯に必要な開
放電圧を発生させる手順を有することを特徴とする圧電
トランスに印加される電圧の周波数制御方法、が提供さ
れる。
る電圧の周波数制御方法は、例えば、所定の大きさの信
号を入力し、基準時の一定時間前記入力信号をある時定
数を有する回路により遅延させ、この信号を基準値に加
算し、これを起動時基準値として用いて圧電トランスに
印加される電圧の周波数を制御する手順等を用いること
により、蛍光管点灯に必要な開放電圧を起動時の所定の
時間、蛍光管に印加する。
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態で
ある圧電インバータ回路の回路図である。この圧電イン
バータ回路は、周波数制御手段である周波数制御部10
と、昇圧部である圧電トランス20と、圧電トランス2
0の出力信号が印加されて点灯する蛍光管30と、蛍光
管30を流れる電流を検出し基準値との差分を算出する
管電流センス部40と、起動時の所定の時間安定的な開
放電圧を供給するための起動時基準値を生成して管電流
センス部40へ出力する基準値生成手段50と、から構
成されている。
において算出された、蛍光管30の管電流と基準値生成
手段50の出力する基準値との差分に応じた周波数の信
号を生成し、Q1のオンオフ指令を出力する。Q1が周
波数制御部10の指令に従ってオンオフを行い、それが
L1にチャージされることにより、周波数制御部10の
設定した周波数の信号が生成され(A1)、圧電トラン
ス20に供給される。
の正弦波(B1)に変換し、その出力を蛍光管30に印
加する。圧電トランス20に印加される電圧の周波数と
トランス電流の関係は、図5を用いてこれまでに説明し
たように、周波数がある周波数範囲内(図5は、162
〜164KHz)であれば、周波数が低下するとそれに
伴ってトランス電流が増大するが、周波数がさらに低下
して、範囲外を超えるとトランス電流はピーク値を超え
て逆に減少してしまうという特性を持っている。
は、圧電トランス20の出力する高電圧が印加されて点
灯する。起動時は、開放電圧が印加されしばらくすると
放電が開始される。この放電開始までの時間は、1〜2
秒程度であることがメーカによって保証されている。
D間に接続された抵抗R4により蛍光管30に流れる管
電流を検出し、ダイオードD1、コンデンサC3、抵抗
R5,R6から成る整流回路で電圧に変換してオペアン
プ41の−端子に入力する。このオペアンプ41の+端
子には基準値生成手段50により生成された基準値が入
力されており、オペアンプ41、抵抗R7、R8を経由
して、基準値と検出した管電流の差分が周波数制御部1
0に出力される。
コンデンサC1、C2、トランジスタQ2、抵抗R1、
R2、R3とから構成される、ある時定数を有する基準
値生成回路である。パワーコント( PowerCon
t) 信号と周波数制御手段10の出力する通常の基準値
を入力して、適切な基準値を生成し、管電流センス部4
0のオペアンプ41+端子に出力する。パワーコントが
オンになると、C1に電圧がチャージされるまでの間、
C1、R3を経由した電流でQ2がオンする。Q2がオ
ンしている間は、オペアンプ41の+端子に印加される
電圧はR1、R2で分圧された電圧から徐々に上昇す
る。C1へのチャージが終了すると、Q2はオフし、オ
ペアンプ41の+端子に印加される電圧はR1、R2で
分圧された電圧になる。
動時における動作及び圧電トランスに印加される電圧の
周波数制御方法を説明する。入力電圧が供給されると、
周波数制御部10の出力する周波数でオンオフを繰り返
すQ1の出力電圧はL1によりチャージされる。L1を
通過した後の出力信号は、ピーク間の大きさが数十V程
度のオンオフの変化が遅延された出力波形となる(A
1)。この出力信号は、入力信号の昇圧と波形の成形を
行う圧電トランス20の入力となる。圧電トランス20
の出力部より出力される信号は、周波数制御部10の設
定した周波数で、ピーク間の大きさが数KV程度まで昇
圧されている正弦波信号である(B1)。圧電トランス
20の出力が蛍光管30に印加されると、1〜2秒程度
遅れて放電が開始され、蛍光管30が点灯する。起動時
に蛍光管30が点灯するために必要な電圧は開放電圧と
呼ばれていて、蛍光管30が点灯するまでこの電圧が保
持されていることが点灯性向上のために望ましい。放電
が開始されると、蛍光管30に管電流が流れる。管電流
センス部40は、この管電流と基準値生成手段50の生
成した基準値を入力し、得られる管電流と基準値の差分
を周波数制御部10に出力する。周波数制御部10は、
管電流が基準値と一致するように、圧電トランス20に
印加される電圧の周波数を制御する。すなわち、これま
で説明したように、圧電トランス20は、周波数がある
周波数範囲内であれば、周波数が低下するとそれに伴っ
てトランス電流が増大する特性を持つので、管電流が基
準値より小さい場合には周波数を減少し、大きい場合に
は周波数を増大するという制御を行う。
れる基準値は、起動によりパワーコントがオンになる
と、C1の電圧がチャージするまでの間トランジスタQ
2をオンし、Q2がオンしている間は、オペアンプ41
の+端子に印加される電圧はR1、R2で分圧された電
圧から徐々に上昇するため、基準値は通常の基準値から
徐々に大きくなっていく。このように、起動時C1がチ
ャージするまでの一定時間に生成される基準値を起動時
基準値とよぶ。C1へのチャージが終了すると、Q2は
オフし、オペアンプ41の+端子に印加される電圧は、
起動時基準値からR1、R2で分圧された設定電圧値、
すなわち通常の基準値に戻る。C1へのチャージ時間
は、蛍光管30の放電までの開始時間が1〜2秒である
ので、3〜5秒に設定する。
時基準値に対して行われる周波数制御部10の周波数制
御と、その結果としての圧電トランス20に印加される
電圧の周波数変化について説明する。図2は、本発明の
一実施の形態である圧電インバータ回路を用いた場合の
圧電トランスの出力波形である。起動時の一定時間、基
準値生成手段50による生成される起動時基準値が徐々
に上昇することにより、オペアンプ41、抵抗R7、R
8から成る回路により得られる基準値と管電流の差分値
も徐々に上昇する。このような基準値と管電流の差分値
を入力することにより、周波数制御部10は、設定する
圧電トランス20に印加される電圧の周波数を徐々に下
げるという制御を行い、結果として出力電圧値を徐々に
上昇させる。このように、起動時の一定時間、安定して
開放電圧を発生させることができるため、蛍光管30の
特性により放電遅れが発生した場合であっても、蛍光管
30を確実に点灯させることができる。
の放電開始までのメーカー保証時間の倍程度を起動時基
準値選択の時間としたが、Q2のオフにより起動時基準
値を基準値に戻すタイミングを管電流が流れた時点とす
ることもできる。この場合、点灯してから設定の管電流
に達するまでに時間を早めることができる。
の所定の時間蛍光管点灯に必要な開放電圧を発生させる
開放電圧発生手段を設けたことにより、蛍光管の特性の
バラツキにより起動から放電が開始されるまでの放電時
間が長いものがあった場合でも、蛍光管を確実に点灯す
ることができる。
要な開放電圧を発生させる手順であって、例えば所定の
大きさの信号を入力し、基準時の一定時間前記入力信号
をある時定数を有する回路により遅延させ、この信号を
基準値に加算し、これを起動時基準値として用いて圧電
トランスに印加される電圧の周波数を制御する手順等を
用いることにより、簡単な手順で、起動時に確実に蛍光
管を点灯するように圧電トランスに印加される電圧の周
波数を制御することができる。
路の回路図である。
路を用いた場合の、圧電トランスの出力波形である。
図である。
電トランスの出力波形である。
管、40…管電流センス部、50…基準値生成部
Claims (7)
- 【請求項1】 蛍光管に流れる管電流と基準値との差分
に応じて圧電トランスに印加される電圧の周波数を制御
する圧電インバータ回路において、 起動時の所定の時間蛍光管点灯に必要な開放電圧を発生
させる開放電圧発生手段を設けたことを特徴とする圧電
インバータ回路。 - 【請求項2】 前記開放電圧発生手段は、起動時の一定
時間圧電トランスに印加される電圧の周波数が有効範囲
を超えないように前記基準値に所定の値を加算した起動
時基準値を生成する基準値生成手段と、 前記基準値生成手段により生成される前記起動時基準値
を入力して前記圧電トランスに印加される電圧の周波数
制御を行う周波数制御手段と、 から成ることを特徴とする請求項1記載の圧電インバー
タ回路。 - 【請求項3】前記基準値に加算する所定の値は、所定の
入力値をある時定数回路で遅延させて得られる値である
ことを特徴とする請求項2記載の圧電インバータ回路。 - 【請求項4】 前記基準値生成手段は、直列に接続され
た抵抗とコンデンサとトランジスタから形成される時定
数回路であることを特徴とする請求項2記載の圧電イン
バータ回路。 - 【請求項5】 前記起動時の所定の時間は、起動時から
蛍光管に管電流が流れるまでの時間であることを特徴と
する請求項1記載の圧電インバータ回路。 - 【請求項6】 蛍光管に流れる管電流と基準値との差分
に応じて圧電トランスに印加される電圧の周波数を制御
する圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方法に
おいて、 起動時の所定の時間蛍光管点灯に必要な開放電圧を発生
させる手順を有することを特徴とする圧電トランスに印
加される電圧の周波数制御方法。 - 【請求項7】 前記開放電圧を起動時の一定時間発生さ
せる手順は、 所定の大きさの信号を入力し、 前記入力信号をある時定数を有する回路により遅延さ
せ、 前記時定数回路によって得られた値と基準値を加算し、 前記加算した値を起動時基準値として圧電トランスに印
加される電圧の周波数を制御する手順であることを特徴
とする請求項6記載の圧電トランスに印加される電圧の
周波数制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10203105A JP2000036395A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 圧電インバータ回路及び圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10203105A JP2000036395A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 圧電インバータ回路及び圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000036395A true JP2000036395A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16468482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10203105A Pending JP2000036395A (ja) | 1998-07-17 | 1998-07-17 | 圧電インバータ回路及び圧電トランスに印加される電圧の周波数制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000036395A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2810190A1 (fr) * | 2000-06-08 | 2001-12-14 | Denso Corp | Dispositif d'excitation d'une lampe a decharge |
-
1998
- 1998-07-17 JP JP10203105A patent/JP2000036395A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2810190A1 (fr) * | 2000-06-08 | 2001-12-14 | Denso Corp | Dispositif d'excitation d'une lampe a decharge |
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