JP2000082592A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Abstract
て放電灯点灯装置の点灯動作を禁止したのか、その故障
原因を特定することが難しい。 【解決手段】 マイコン12により、複数種の故障状態
を検出し、それら各故障状態に応じた発生回数を計数す
ると共に、EEPROM13に記憶させ、各故障状態の
内、故障大の発生回数が所定回数に達した場合に、放電
灯6の点灯始動時にその点灯動作を禁止し、また、故障
小の発生回数が所定回数に達した場合に、放電灯6の点
灯始動時にその点灯動作を調整する。また、EEPRO
M13から故障状態および発生回数を読み出し、表示部
において表示させ、その故障原因の特定を容易にする。
Description
ライト等の光源として用いられる放電灯点灯装置に関す
るものである。
図であり、図において、1はバッテリー等の直流電源、
2は直流電源1から供給された電力を調整出力するDC
−DCコンバータであり、そのDC−DCコンバータ2
において、2aはトランス、2bはFET、2cはダイ
オードである。3はアース、4は放電灯電流IL 検出用
のシャント抵抗、5はFET5a〜5dによりH型に構
成され、DC−DCコンバータ2により調整された直流
電力を交流電力に変換するHブリッジ、6はそのHブリ
ッジ5により変換された交流電力により駆動される放電
灯である。また、7はDC−DCコンバータ2の出力の
陰極側から放電灯電圧VL を入力すると共に、シャント
抵抗4のHブリッジ5側から放電灯電流IL を入力する
インターフェース(以下、I/Fと言う)、8はI/F
7を介して逐次検出される放電灯電圧VL および放電灯
電流IL に基づいて放電灯6に供給される電力が所定値
になるようにDC−DCコンバータ2のFET2bを制
御するマイクロコンピュータ(以下、マイコンと言う)
である。
灯始動時には、直流電源1から供給された電力をDC−
DCコンバータ2により調整出力し、さらに、Hブリッ
ジ5により直流電力を交流電力に変換して放電灯6を駆
動する。ここで、DC−DCコンバータ2の出力の陰極
側から検出される放電灯電圧VL は、およそ−400V
まで昇圧され、さらに、ピークでおよそ−20kVまで
昇圧されてから放電灯6が点灯し、その後、放電灯電圧
VL は−90Vで点灯安定状態となる。これらの制御は
マイコン8により、I/F7を介して逐次検出される放
電灯電圧VL および放電灯電流IL に基づいて放電灯6
に供給される電力が所定値34WになるようにDC−D
Cコンバータ2のFET2bを制御することによって行
われる。ところで、このような放電灯点灯装置には、故
障検出機能を備えており、放電灯点灯装置の回路が焼損
したり、作業者が感電したりする恐れがある場合には、
その放電灯点灯装置の点灯動作を禁止する所謂フェール
セーフ機能を有している。
は以上のように構成されているので、故障検出機能を備
えているものの、放電灯点灯装置の回路中のどの箇所が
故障して放電灯点灯装置の点灯動作を禁止したのか、そ
の故障原因を特定することが難しいなどの課題があっ
た。また、その故障原因を特定するためには、何度も電
源を再投入しなければならず、そのためその故障状態が
拡大したり、修理作業者が感電したりする可能性が増
し、保守性および安全性の点で課題があった。尚、上記
従来の放電灯点灯装置に類似する技術文献として、特開
平8−222381号公報があるが、これは放電灯電圧
を記憶して、その記憶された放電灯電圧に基づいて制御
するものであり、上記従来の放電灯点灯装置の課題を解
決するものではない。
めになされたもので、故障原因の特定を容易にし、保守
性および安全性を向上する放電灯点灯装置を得ることを
目的とする。
灯装置は、複数種の故障状態を検出する故障検出手段
と、それら検出された故障状態に応じた発生回数を計数
する計数手段と、それら故障状態に応じた発生回数を記
憶する記憶手段と、それら故障状態に応じた発生回数が
所定回数に達した場合に、点灯始動時に放電灯の点灯動
作を制限する点灯制限手段と、記憶手段に記憶された故
障状態を報知する報知手段とを備えたものである。
整手段から出力される放電灯電圧および放電灯電流に基
づいて、出力短絡、出力断線、出力地絡、および放電灯
電圧異常の故障状態を検出する故障検出手段と、それら
故障状態に応じた発生回数が所定回数に達した場合に、
点灯始動時に放電灯の点灯動作を禁止する点灯禁止手段
とを備えたものである。
整手段から出力される放電灯電圧に基づいて、投入電力
過多および投入電力不足の故障状態を検出する故障検出
手段と、その投入電力過多の故障状態に応じた発生回数
が所定回数に達した場合に、点灯始動時に電力調整手段
の電力を減少調整出力し、投入電力不足の故障状態に応
じた発生回数が所定回数に達した場合に、点灯始動時に
電力調整手段の電力を増加調整出力する点灯調整手段と
を備えたものである。
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による放
電灯点灯装置を示す回路図であり、図において、1はバ
ッテリー等の直流電源(電源)、2は直流電源1から供
給された電力を調整出力するDC−DCコンバータ(電
力調整手段)であり、そのDC−DCコンバータ2にお
いて、2aはトランス、2bはFET、2cはダイオー
ドである。3はアース、4は放電灯電流IL 検出用のシ
ャント抵抗、5はFET5a〜5dによりH型に構成さ
れ、DC−DCコンバータ2により調整された直流電力
を交流電力に変換するHブリッジ(放電灯駆動手段)、
6はそのHブリッジ5により変換された交流電力により
駆動される放電灯である。また、7はDC−DCコンバ
ータ2の出力の陰極側から放電灯電圧VL を入力すると
共に、シャント抵抗4のHブリッジ5側から放電灯電流
IL を入力するインターフェース(以下、I/Fと言
う)であり、以上、従来技術と同一な構成である。
力するインターフェース(以下、I/Fと言う)、12
はI/F7を介して逐次検出される放電灯電圧VL およ
び放電灯電流IL に基づいて放電灯6に供給される電力
が所定値になるようにDC−DCコンバータ2のFET
2bを制御するマイクロコンピュータ(以下、マイコン
と言う)であり、また、このマイコン12は、I/F7
から入力される放電灯電圧VL 、放電灯電流IL 、およ
びI/F11から入力される電源電圧Vに基づいて、複
数種の故障状態を検出し(故障検出手段)、それら検出
された故障状態に応じた発生回数を計数し(計数手
段)、それら故障状態に応じた発生回数をEEPROM
(記憶手段)13に記憶させ、それら故障状態に応じた
発生回数が所定回数に達した場合に、放電灯6の点灯始
動時に点灯動作を制限し(点灯制限手段,点灯禁止手
段,点灯調整手段)、EEPROM13に記憶された故
障状態を報知し(報知手段)、EEPROM13に記憶
された故障状態に応じた発生回数を消去する(記憶消去
手段)機能を備えている。
灯始動時には、直流電源1から供給された電力をDC−
DCコンバータ2により調整出力し、さらに、Hブリッ
ジ5により直流電力を交流電力に変換して放電灯6を駆
動する。ここで、DC−DCコンバータ2の出力の陰極
側から検出される放電灯電圧VL は、およそ−400V
まで昇圧され、さらに、ピークでおよそ−20kVまで
昇圧されてから放電灯6が点灯し、その後、放電灯電圧
VL は−90Vで点灯安定状態となる。これらの制御は
マイコン12により、I/F7を介して逐次検出される
放電灯電圧VL および放電灯電流IL に基づいて放電灯
6に供給される電力が所定値34WになるようにDC−
DCコンバータ2のFET2bを制御することによって
行われる。
12により、以下に示す故障状態を検出する機能を有す
る。 A.出力短絡 故障原因 放電灯6の破損等により生じ、放電灯点灯装
置の回路に大電流が流れ、その回路の破壊が懸念される
(故障大)。 検出手段 放電灯電圧VL が極端に低くなるので、出力
短絡が生じたと検出可能な出力短絡基準電圧Vrefh1 を
予め設定しておき、それら放電灯電圧VL と出力短絡基
準電圧Vrefh1 に基づいて、下記式(1)により判定す
る。 (出力短絡)←VL ≦Vrefh1 ・・・(1) B.出力断線 故障原因 放電灯6の破損、または、放電灯6が接続さ
れていない場合でも同様な状態が生じ、このような状態
で、点灯始動を行うと高圧パルスが空中放電して感電す
ることが懸念される(故障大)。 検出手段 所定時間Tref (例えば、Tref =500m
s)以内に放電灯6が点灯しないので、タイマにより所
定時間Tref 以内に放電灯6が点灯しない場合に、出力
断線が生じたと判定する。また、放電灯6が点灯しない
場合は、放電灯電圧VL が昇圧されないので、放電灯6
が点灯時に昇圧されたと検出可能な昇圧基準電圧V
refh2 を予め設定しておき、放電灯電圧VL 、および昇
圧基準電圧Vrefh2 に基づいて、実際に放電灯6が点灯
された時間Tを検出し、それら所定時間Tref 、および
時間Tに基づいて、下記式(2)により判定する。 (出力断線)←T≧Tref ・・・(2) C.出力地絡 故障原因 放電灯6の破損等により生じ、放電灯点灯装
置の回路に大電流が流れ、その回路の破壊が懸念される
(故障大)。 検出手段 供給電力が出力できない状態となるので、出
力地絡が生じたと検出可能な出力地絡基準電力Wrefhを
予め設定しておき、放電灯電圧VL 、放電灯電流IL と
出力地絡基準電力Wrefhに基づいて、下記式(3)によ
り判定する。 (出力地絡)←VL ・IL ≦Wrefh ・・・(3) D.放電灯電圧異常 故障原因 放電灯6の劣化等により生じ、放電灯の破裂
が懸念される(故障大)。 検出手段 放電灯電圧VL が変動するので、放電灯電圧
異常が生じたと検出可能な上限および下限の放電灯電圧
異常基準電圧Vrefh3 およびVrefl3 を予め設定してお
き、それら放電灯電圧VL と放電灯電圧異常基準電圧V
refh3 およびVrefl3 に基づいて、下記式(4)により
判定する。 (出力短絡)←VL ≧Vrefh3 or VL ≦Vrefl3 ・・・(4) E.直流電源電圧異常 故障原因 バッテリー等の直流電源1の電圧上昇、また
は電圧低下により生じ、放電灯点灯装置が動作しなくな
ることが懸念される。 検出手段 直流電源電圧異常が生じたと検出可能な上限
および下限の直流電源電圧異常基準電圧Vrefh4 および
Vrefl4 を予め設定しておき、I/F11から入力され
る電源電圧Vと直流電源電圧異常基準電圧Vrefh4 およ
びVrefl4 に基づいて、下記式(5)により判定する。 (直流電源電圧異常)←V≧Vrefh4 or V≦Vrefl4 ・・・(5) F.投入電力過多 故障原因 DC−DCコンバータ2の動作不良より生じ
る(故障小)。 検出手段 放電灯電圧VL が上昇するので、投入電力過
多が生じたと検出可能な上限の放電灯電圧異常基準電圧
Vrefh5 を予め設定しておき、それら放電灯電圧VL と
放電灯電圧異常基準電圧Vrefh5 に基づいて、下記式
(6)により判定する。 (投入電力過多)←VL ≧Vrefh5 ・・・(6) G.投入電力不足 故障原因 DC−DCコンバータ2の動作不良より生じ
る(故障小)。 検出手段 放電灯電圧VL が低下するので、投入電力不
足が生じたと検出可能な下限の放電灯電圧異常基準電圧
Vrefl5 を予め設定しておき、それら放電灯電圧VL と
放電灯電圧異常基準電圧Vrefl5 に基づいて、下記式
(7)により判定する。 (投入電力不足)←VL ≦Vrefl5 ・・・(7)
び計数手段の処理を示すフローチャートであり、図にお
いて、まず、上記A〜Gの故障状態を検出する(ステッ
プST1〜ステップST7)。この故障状態の検出は、
放電灯点灯装置の点灯始動時から通常点灯時において常
時検出されるものである。次に、ステップST1〜ステ
ップST7においてA〜Gのうちいずれかの故障状態が
検出されれば、その検出された各故障状態に応じた発生
回数を計数する(ステップST8〜ステップST1
4)。そして、それらステップST8〜ステップST1
4で計数された各故障状態に応じた発生回数をEEPR
OM13に記憶させる(ステップST15)。ここで、
検出された各故障状態に応じた発生回数を計数したが、
1度だけの故障状態の検出で故障と判定したのでは、誤
検出の可能性もあるので、各故障状態に応じて所定回数
を予め設定しておき、EEPROM13に記憶された各
故障状態に応じた発生回数が、その所定回数に達した場
合に故障と判定することにより、故障状態の検出におけ
る信頼性を高めるものである。また、その各故障状態に
応じた発生回数をEEPROM13に記憶したが、後述
するように放電灯点灯装置の点灯始動時にその各故障状
態に応じて点灯動作を制限することを可能にするためで
ある。従って、通常点灯時において所定回数に達しても
点灯動作を制限するものではない。
理を示すフローチャートであり、図において、まず、電
源がオンされれば(ステップST21)、EEPROM
13から各故障状態に応じた発生回数と各故障状態に応
じた所定回数とを読み出し(ステップST22)、各故
障状態に応じた発生回数が放電灯6の点灯動作を禁止す
る回数に達していなければ、点灯始動処理に移り(ステ
ップST24)、点灯動作を禁止する回数に達していれ
ば点灯動作を禁止する(ステップST23)。ここで、
点灯動作を禁止する故障状態は、上記A〜Dの故障大の
故障状態についてのみである。故障大の故障状態は、そ
の故障状態が拡大したり、修理作業者が感電したりする
可能性が増し、保守性および安全性の点で課題があり、
また、瞬時に調整することが不可能であるため、点灯動
作を禁止する。
理を示すフローチャートであり、図3において、ステッ
プST24で点灯始動処理に移れば、放電灯電圧VL を
読み込み(ステップST31)、さらに、EEPROM
13から上記F,Gの故障小の故障状態、即ち、投入電
力過多、および投入電力不足に関する故障状態と判定さ
れた発生回数と設定された所定回数とを読み出す(ステ
ップST32)。ここで、放電灯電圧VL が上記式
(6)により投入電力過多であると判定され、EEPR
OM13から読み出した投入電力過多の故障状態である
判定された発生回数に1を加えた発生回数が、その設定
された所定回数に達したか判定し(ステップST3
3)、達していればDC−DCコンバータ2による投入
電力を減少して点灯動作を行う(ステップST34)。
また、放電灯電圧VL が上記式(7)により投入電力不
足であると判定され、EEPROM13から読み出した
投入電力不足の故障状態である判定された発生回数に1
を加えた発生回数が、その設定された所定回数に達した
か判定し(ステップST35)、達していればDC−D
Cコンバータ2による投入電力を増加して点灯動作を行
う(ステップST36)。さらに、ステップST33,
35において、投入電力過多でもなければ、投入電力不
足でもないと判定された場合は、DC−DCコンバータ
2により投入電力を減少したり、増加したりすることな
く通常の点灯動作を行う(ステップST37)。このよ
うに、上記F,Gの故障小の故障状態は、瞬時に調整す
ることが可能であるため、投入電力を調整することによ
り禁止することなく点灯動作を行う。
憶消去手段の処理を示すフローチャートであり、図にお
いて、修理作業者がEEPROM13から故障状態、お
よびその発生回数を読み出したい場合は、その旨設けら
れた専用のスイッチによりマイコン12に指示する。マ
イコン12では、その指示に応じてEEPROM13か
ら故障状態、およびその発生回数を読み出し(ステップ
ST41)、専用の表示部に送信する(ステップST4
2)。修理作業者は、その表示部に表示された故障状態
およびその発生回数から故障原因を特定し、その特定箇
所を修理する。また、その特定箇所の修理が完了し、修
理作業者がEEPROM13からその修理が完了した特
定箇所に対応する故障状態の回数を0クリアしたい場合
は、その旨設けられた専用のスイッチによりマイコン1
2に指示する。マイコン12では、その指示に応じてE
EPROM13からその故障状態の発生回数を消去する
(ステップST43,44)。従って、修理の完了によ
ってその対応する故障状態は、その発生回数が0から計
数されることになる。
態、即ち、直流電源電圧異常について、点灯禁止および
点灯調整をしなかったが、直流電源1の電圧上昇、また
は電圧低下は、この放電灯点灯装置以外の装置にも影響
を及ぼしてしまう根本的な故障状態であるので、この実
施の形態1では、その故障状態の記憶と表示と消去に関
する処理だけとした。また、上記実施の形態1では、E
EPROM13から故障状態、およびその発生回数を読
み出したい場合に、専用のスイッチによりマイコン12
に指示したが、専用のスイッチではなく、既存のスイッ
チを短時間に複数回オンオフを繰り返した時にその旨を
指示する等、既存のスイッチとソフトの処理により代替
するものであっても良い。さらに、上記実施の形態1で
は、EEPROM13の故障状態の発生回数を0クリア
したい場合に、専用のスイッチによりマイコン12に指
示したが、専用のスイッチではなく、既存のスイッチを
短時間に複数回オンオフを繰り返した時にその旨を指示
する等、既存のスイッチとソフトの処理により代替する
ものであっても良い。
ば、マイコン12により、複数種の故障状態を検出し、
EEPROM13に記憶させ、故障大の故障状態が発生
した場合にその点灯動作を禁止し、また、故障小の故障
状態が発生した場合にその点灯動作を調整するように構
成したので、むやみに点灯処理を禁止するのではなく、
故障の状態に応じて点灯処理を禁止したり、調整して点
灯処理したりすることができ、高度な点灯処理ができ
る。また、放電灯6の点灯始動時にその点灯動作を禁止
したり、調整したりするように構成したので、電源の投
入によって故障状態が拡大したり、修理作業者が感電し
たりすることを防ぐことができる。さらに、各故障状態
に応じた発生回数が、その所定回数に達した場合に故障
と判定するように構成したので、故障状態の検出におけ
る信頼性を高めることができる。さらに、EEPROM
13から故障状態および発生回数を読み出し、表示部に
おいて表示するように構成したので、修理作業者は、表
示部に表示された故障状態および発生回数から故障原因
を容易に特定できるので、従来技術のように、故障原因
の特定のために何度も電源を再投入し、そのためその故
障状態が拡大したり、修理作業者が感電したりすること
はなく、保守性および安全性を向上させることができ
る。
始動時に点灯処理を制限するので、電源の投入によって
故障状態が拡大したり、修理作業者が感電したりするこ
とを防ぐことができる。また、各故障状態に応じた発生
回数が、所定回数に達した場合に故障と判定するので、
故障状態の検出における信頼性を高めることができる。
さらに、記憶手段から故障状態および発生回数を読み出
し、報知手段において報知されるので、修理作業者は、
その報知手段による報知により故障原因を容易に特定で
きるので、保守性および安全性を向上させることができ
る効果がある。
断線、出力地絡、および放電灯電圧異常等の故障大の故
障状態の点灯始動時に点灯処理を禁止するので、電源の
投入によって故障状態が拡大したり、修理作業者が感電
したりすることを防ぐことができる効果がある。
および投入電力不足等の故障小の故障状態の点灯始動時
に点灯処理を調整出力するので、むやみに点灯処理を禁
止するのではなく、故障の状態に応じて調整して点灯処
理することができ、高度な点灯処理ができる効果があ
る。
置を示す回路図である。
段の処理を示すフローチャートである。
フローチャートである。
フローチャートである。
段の処理を示すフローチャートである。
力調整手段)、5 Hブリッジ(放電灯駆動手段)、6
放電灯、12 マイクロコンピュータ(故障検出手
段,計数手段,点灯制限手段,点灯禁止手段,点灯調整
手段,報知手段)、13 EEPROM(記憶手段)。
Claims (3)
- 【請求項1】 電源から供給された電力を調整出力する
電力調整手段と、その電力調整手段により調整された直
流電力を交流電力に変換してその交流電力により放電灯
を駆動する放電灯駆動手段と、当該放電灯点灯装置の複
数種の故障状態を検出する故障検出手段と、その故障検
出手段により検出された各故障状態に応じた発生回数を
計数する計数手段と、その計数手段により計数された各
故障状態に応じた発生回数を記憶する記憶手段と、その
記憶手段に記憶された各故障状態に応じた発生回数がそ
れら各故障状態に応じて予め設定された所定回数に達し
た場合に、上記放電灯の点灯始動時に上記電力調整手段
および上記放電灯駆動手段による点灯動作を制限する点
灯制限手段と、上記記憶手段に記憶された故障状態を報
知する報知手段とを備えた放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 電源から供給された電力を調整出力する
電力調整手段と、その電力調整手段により調整された直
流電力を交流電力に変換してその交流電力により放電灯
を駆動する放電灯駆動手段と、上記電力調整手段から出
力される放電灯電圧および放電灯電流に基づいて、出力
短絡、出力断線、出力地絡、および放電灯電圧異常の故
障状態を検出する故障検出手段と、その故障検出手段に
より検出された各故障状態に応じた発生回数を計数する
計数手段と、その計数手段により計数された各故障状態
に応じた発生回数を記憶する記憶手段と、その記憶手段
に記憶された各故障状態に応じた発生回数がそれら各故
障状態に応じて予め設定された所定回数に達した場合
に、上記放電灯の点灯始動時に上記電力調整手段および
上記放電灯駆動手段による点灯動作を禁止する点灯禁止
手段と、上記記憶手段に記憶された故障状態を報知する
報知手段とを備えた放電灯点灯装置。 - 【請求項3】 電源から供給された電力を調整出力する
電力調整手段と、その電力調整手段により調整された直
流電力を交流電力に変換してその交流電力により放電灯
を駆動する放電灯駆動手段と、上記電力調整手段から出
力される放電灯電圧に基づいて、投入電力過多および投
入電力不足の故障状態を検出する故障検出手段と、その
故障検出手段により検出された各故障状態に応じた発生
回数を計数する計数手段と、その計数手段により計数さ
れた各故障状態に応じた発生回数を記憶する記憶手段
と、その記憶手段に記憶された投入電力過多の故障状態
に応じた発生回数が予め設定された所定回数に達した場
合に、上記放電灯の点灯始動時に上記電力調整手段の電
力を減少調整出力し、投入電力不足の故障状態に応じた
発生回数が予め設定された所定回数に達した場合に、そ
の放電灯の点灯始動時にその電力調整手段の電力を増加
調整出力する点灯調整手段と、上記記憶手段に記憶され
た故障状態を報知する報知手段とを備えた放電灯点灯装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25292298A JP2000082592A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25292298A JP2000082592A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000082592A true JP2000082592A (ja) | 2000-03-21 |
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ID=17244045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25292298A Pending JP2000082592A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2000082592A (ja) |
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