JP2000123990A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流電源の出力電圧が低下した場合にも、昇
圧チョッパ回路を動作させ放電灯を規定の照度で点灯す
ることができる放電灯点灯装置を提供すること。 【解決手段】 放電灯点灯装置は、放電灯１、インバ−
タ回路２、昇圧チョッパ回路３、ダイオ−ド４、集積回
路（ＩＣ）で構成されている制御回路５、電池を用いた
直流電源６、電圧帰還用のダイオ−ド７を有している。
直流電源６の出力電圧Ｖ１が低下すると、制御回路５の
制御信号により昇圧チョッパ回路３が動作し、チョ−ク
コイルＬの逆起電力Ｖ２が加算されてインバ−タ回路２
の入力電圧Ｖ３はＶ１に維持される。この際に、端子Ｘ
１−Ｘ３間に電位差が生じて電圧帰還用のダイオ−ド７
が導通し、制御回路５の入力端子電圧もＶ１に維持され
て、昇圧チョッパ回路３を動作させ放電灯を規定の照度
で点灯することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源の出力電
圧が低下した場合にも、放電灯から規定の照度が得られ
るように構成した放電灯点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電源として電池を使用し、電池の直流出
力電圧をインバ−タにより交流電圧に変換して交流電圧
により放電灯を点灯する場合がある。図２は、このよう
な放電灯点灯装置の一例を示す回路図である。

【０００３】図２において、１は放電灯、２は一石共振
またはプッシュプル構成のインバ−タ回路、３は昇圧チ
ョッパ回路、４はダイオ−ド、５は発振回路等が組み込
まれている集積回路（ＩＣ）で構成されている制御回
路、６は電池を用いた直流電源である。また、Ｒ１は放
電灯１に流れるランプ電流Ｉを検出する抵抗で、検出電
圧が制御回路５に入力される。

【０００４】昇圧チョッパ回路３には、チョ−クコイル
Ｌ、ダイオ−ドＤ１、コンデンサＣ、電界効果トランジ
スタ（ＦＥＴ）を用いた主トランジスタＴａ、スイッチ
ングトランジスタＴｂ、Ｔｃ、信号レベル調整用の抵抗
Ｒ３、Ｒ４が設けられている。なお、Ｚｄはインバ−タ
回路２に過大電圧が印加されることを防止する検出用の
ツェナ−ダイオ−ド、Ｒ５は保護抵抗である。

【０００５】次に、図２の放電灯点灯装置の動作につい
て、図３、図４の特性図を参照して説明する。図３は、
電圧−放電時間の関係を示す特性図、図４は、ランプ電
流−放電時間の関係を示す特性図である。直流電源６の
出力電圧が低下していない場合には、制御回路５は制御
信号を出力しない。このため、スイッチングトランジス
タＴｂがオフ、Ｔｃがオンとなり主トランジスタＴａの
ゲ−トの入力信号はＬレベルとなる。

【０００６】したがって、主トランジスタＴａはオフと
なるので昇圧チョッパ回路３は動作しない。チョ−クコ
イルＬは直流分に対しては無視でき、ダイオ−ドＤ１が
導通してインバ−タ回路２に直流電源６の出力電圧を印
加する。直流電源６の出力電圧をＶ１とすると、回路の
電圧降下を無視すればインバ−タ回路２の入力電圧Ｖ３
はＶ１に等しくなる。このときの放電灯１のランプ電流
はＩ１となる。

【０００７】直流電源６の出力電圧Ｖ１は、放電により
図３に示すように除々に低下する。このため、図４に示
すように放電灯１のランプ電流Ｉ１も低下することにな
る。ランプ電流Ｉ１が低下すると放電灯１からは規定の
照度が得られなくなるので、昇圧チョッパ回路３を動作
させて電源電圧の低下分を補償している。

【０００８】次に、昇圧チョッパ回路３の動作について
説明する。ランプ電流検出信号が制御回路５に入力され
ており、ランプ電流Ｉ１が低下すると制御回路５が動作
してＨレベルの制御信号を出力し、この制御信号をスイ
ッチングトランジスタＴｂ、Ｔｃのベ−スに印加する。
このときに、スイッチングトランジスタＴｂがオン、Ｔ
ｃがオフになり主トランジスタＴａのゲ−トの入力信号
はＨレベルとなり、主トランジスタＴａが導通する。

【０００９】このために、チョ−クコイルＬには直流電
源６から供給されるエネルギ−が蓄積される。制御回路
５からの制御信号をＬレベルにして主トランジスタＴａ
をオフにすると、チョ−クコイルＬの逆起電力Ｖ２と直
流電源６の出力電圧が加算されて昇圧された電圧がイン
バ−タ回路２に供給される。

【００１０】制御回路５からの制御信号で主トランジス
タＴａのオン、オフ周期を適宜選定することにより、昇
圧チョッパ回路３で得られる前記電圧Ｖ２で直流電源６
の出力電圧Ｖ１の低下分を補償して、インバ−タ回路２
の入力電圧をＶ３に一定に保つことが可能となる。イン
バ−タ回路２の入力電圧をＶ３に一定に保つことによ
り、直流電源６の出力電圧Ｖ１の低下によるランプ電流
の低下も補償されてランプ電流は一定値のＩ２に維持さ
れる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】制御回路５は、前記の
ように発振回路等をＩＣにより構成しており、ＩＣは一
定値以上の電圧で動作するように動作特性が選定されて
いる。このため、直流電源６の放電により、図３に示し
たように使用開始後ｔａ時間経過して、直流電源６の出
力電圧Ｖ１が低下して一定値以下に低下すると制御回路
５のＩＣが動作せず、昇圧チョッパ回路３を制御するこ
とができなくなる。このため、放電灯１から規定の照度
が得られなくなるという問題があった。

【００１２】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、直流電源の出力電圧が低下した場合にも、昇圧チ
ョッパ回路を動作させて放電灯から規定の照度を得るこ
とができる放電灯点灯装置の提供を目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、放
電灯点灯装置を、直流電源と、直流電源に接続される昇
圧チョッパ回路と、直流電源の出力電圧が供給されて昇
圧チョッパ回路の動作を制御する制御回路と、昇圧チョ
ッパ回路と制御回路との間に形成される電圧帰還回路
と、昇圧チョッパ回路に接続されるインバ−タ回路と、
インバ−タ回路に接続される放電灯と、放電灯のランプ
電流を検出して前記制御回路に入力するランプ電流検出
手段とを備え、直流電源の出力電圧の低下を前記ランプ
電流検出手段で検出し、制御回路で形成される制御信号
により昇圧チョッパ回路を動作させ前記電圧低下を補償
してインバ−タ回路の入力電圧を一定電圧に維持すると
共に、昇圧チョッパ回路で補償された前記電圧を電圧帰
還回路を通して制御回路に印加する構成とすることによ
り達成される。

【００１４】本発明の上記特徴によれば、直流電源の出
力電圧が低下した場合には、低下した電圧分を昇圧チョ
ッパ回路を動作させることにより補償し、この補償され
た電圧を制御回路に帰還して直流電源の出力電圧と共に
印加する構成としている。このため、直流電源の出力電
圧が低下した場合にも昇圧チョッパ回路の動作を維持す
ることができ、放電灯から規定の照度を得ることが可能
となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて図を参照して説明する。図１は本発明の放電灯点
灯装置の一例を示す回路図である。図２の従来例と同じ
部分または対応するところには同一の符号を付してお
り、詳細な説明は省略する。図１の回路においては、昇
圧チョッパ回路３のダイオ−ドＤ１のカソ−ド側端子Ｘ
１と、スイッチングトランジスタＴｂのエミッタ側端子
Ｘ２との間に、電圧帰還用のダイオ−ド７を接続してい
る。

【００１６】前記電圧帰還用のダイオ−ド７は、アノ−
ドを端子Ｘ１に、カソ−ドを端子Ｘ２に接続されてお
り、チョ−クコイルＬの逆起電力による電流ｉに対して
順方向の接続としている。端子Ｘ２の電位は、配線の電
圧降下を無視すれば制御回路５の入力端子Ｘ３の電位と
等しくなる。

【００１７】次に、図１の回路の動作について説明す
る。直流電源６と制御回路５の間に接続されたダイオ−
ド４と、昇圧チョッパ回路３のダイオ−ドＤ１の導通電
圧は等しいものとする。昇圧チョッパ回路３が動作しな
い場合には、制御回路５の入力端子Ｘ３の電位とダイオ
−ドＤ１のカソ−ド側端子Ｘ１の電位とは同電位とな
り、電圧帰還用のダイオ−ド７は導通しない。

【００１８】放電灯点灯装置の使用開始後ｔａ時間が経
過して、放電により直流電源６の出力電圧がＶ１よりも
低下すると、前記のように昇圧チョッパ回路３が動作す
る。このため、チョ−クコイルＬの逆起電力Ｖ２により
当該電圧低下分を補償し、ダイオ−ドＤ１のカソ−ド側
端子Ｘ１の電位を一定電圧に維持する。

【００１９】この際に、制御回路５の入力端子Ｘ３の電
位は低下しており、端子Ｘ１とＸ３の間には電位差が生
ずる。電圧帰還用のダイオ−ド７は、この端子Ｘ１とＸ
３の間の電位差に対して順方向接続としているので、当
該電位差が規定値以上の値になるとダイオ−ド７が導通
し、制御回路５の入力端子Ｘ３の電位の低下分を補償し
て、この補償分の電圧を直流電源６の出力電圧と共に制
御回路５に印加する。

【００２０】電圧帰還用のダイオ−ド７が導通する電圧
をＶａとすると、制御回路５のＩＣの動作電圧の下限を
（Ｖ１−Ｖａ）に設定しておくことにより、直流電源６
の出力電圧が低下した場合でも、昇圧チョッパ回路３を
支障なく動作させることができる。このため、直流電源
６の出力電圧が低下しても放電灯１を規定の照度で点灯
することが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、直流電源の出力
電圧が低下した場合には、低下した電圧分を昇圧チョッ
パ回路を動作させることにより補償し、この補償された
電圧を制御回路に帰還して直流電源の出力電圧と共に印
加する構成としている。このため、直流電源の出力電圧
が低下した場合にも昇圧チョッパ回路の動作を維持する
ことができ、放電灯を規定の照度で点灯することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態の放電灯点灯装置を示
す回路図である。

【図２】従来例の放電灯点灯装置を示す回路図である。

【図３】電圧−放電時間の関係を示す特性図である。

【図４】ランプ電流−放電時間の関係を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

１ 放電灯 ２ インバ−タ回路 ３ 昇圧チョッパ回路 ４ ダイオ−ド ５ 制御回路 ６ 直流電源 ７ 電圧帰還用ダイオ−ド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と、直流電源に接続される昇圧
   チョッパ回路と、直流電源の出力電圧が供給されて昇圧
   チョッパ回路の動作を制御する制御回路と、昇圧チョッ
   パ回路と制御回路との間に形成される電圧帰還回路と、
   昇圧チョッパ回路に接続されるインバ−タ回路と、イン
   バ−タ回路に接続される放電灯と、放電灯のランプ電流
   を検出して前記制御回路に入力するランプ電流検出手段
   とを備え、直流電源の出力電圧の低下を前記ランプ電流
   検出手段で検出し、制御回路で形成される制御信号によ
   り昇圧チョッパ回路を動作させ前記電圧低下を補償して
   インバ−タ回路の入力電圧を一定電圧に維持すると共
   に、昇圧チョッパ回路で補償された前記電圧を電圧帰還
   回路を通して制御回路に印加したことを特徴とする放電
   灯点灯装置。