JP2000182796A

JP2000182796A - 放電灯点灯装置

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Publication number: JP2000182796A
Application number: JP35524298A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ishihara; 豊石原; Kazuyuki Ito; 一行伊藤; Masahiko Ohira; 昌彦大平
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2000-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】起動電流によるランプのダメージを回避し得
る放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】ＤＣーＤＣコンバータ部１は、直流をス
イッチングして直流に変換する。パルス発生部２はＤＣ
ーＤＣコンバータ部１の後段に接続され、放電灯５のた
めの点灯パルスを発生する。制御部３はＤＣーＤＣコン
バータ部１の直流出力を検出し、直流出力に対応した制
御信号ＶａをＤＣーＤＣコンバータ部１に供給してその
スイッチング動作を制御する。この制御部３は起動電流
補正部３５を備える。起動電流補正部３５は放電灯５の
ブレークダウンを検出する機能を有する。ブレークダウ
ンを検出したときは、時間とともに減衰する減衰特性を
有する信号Ｖｂを制御信号Ｖａに重畳する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に
関する。本発明に係る放電灯装置は、例えばＨＩＤラン
プ等の放電灯を点灯するのに用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】ＨＩＤランプは、高輝度性、高演色性及
び寿命特性に優れており、最近、例えば、液晶プロジェ
クタやＯＨＰの光源として注目されている。

【０００３】ＨＩＤランプ等で代表されるこの種の放電
灯は、電極間に放電（ブレークダウン）が生じた時、ブ
レークダウン前の高インピーダンス状態から、極めて小
さいインピーダンスに変化するため、ブレークダウン時
に、過大な起動電流が流れる。この過大な起動電流は、
放電灯の電極にダメージを与え、寿命を短くするため、
抑制しなければならない。

【０００４】その手段として、従来は、放電灯の出力電
流を検出し、この検出信号を制御回路に与えて、ＤＣー
ＤＣコンバータに対し、起動電流を抑制するような制御
を加えていた。しかし、制御回路等に応答遅れがあるた
め、起動電流を完全に抑制することができなかった。そ
の結果、放電灯の起動時に約数ｍｓの期間において、放
電灯に過大な起動電流が流れ、放電灯の電極にダメージ
を与え、寿命を短くする原因になっていた。

【０００５】このような事情から、従来は、電流耐量の
大きな部品によって放電灯点灯装置を構成していた。こ
のため、コストアップを余儀なくされていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、起動
電流によるランプのダメージを回避し得る放電灯点灯装
置を提供することである。

【０００７】本発明のもう一つの課題は、電流耐量を小
さくし、コストダウンを図った放電灯点灯装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る放電灯点灯装置は、ＤＣーＤＣコン
バータ部と、パルス発生部と、制御部とを含む。前記Ｄ
ＣーＤＣコンバータ部は、直流をスイッチングして直流
に変換する。前記パルス発生部は、前記ＤＣーＤＣコン
バータ部の後段に接続され、放電灯のための点灯パルス
を発生する。

【０００９】前記制御部は、前記ＤＣーＤＣコンバータ
部の直流出力を検出し、前記直流出力に対応した制御信
号を前記ＤＣーＤＣコンバータ部に供給してそのスイッ
チング動作を制御する。

【００１０】制御回路は、起動電流補正部を備える。前
記起動電流補正部は、前記放電灯のブレークダウンを検
出する機能を有し、前記ブレークダウンを検出したとき
は、時間とともに減衰する減衰特性を有する信号を前記
制御信号に重畳する。

【００１１】上述した本発明に係る放電灯点灯装置にお
いて、ＤＣーＤＣコンバータ部は、直流をスイッチング
して直流に変換する。パルス発生部は、ＤＣーＤＣコン
バータ部の後段に接続されており、ＤＣーＤＣコンバー
タからエネルギーの供給を受け、放電灯のための点灯パ
ルスを発生する。この点灯パルスが放電灯に供給され、
放電灯が点灯する。

【００１２】制御部は、ＤＣーＤＣコンバータ部の直流
出力を監視し、ＤＣーＤＣコンバータ部に制御信号を供
給してそのスイッチング動作を制御する。従って、ＤＣ
ーＤＣコンバータは、制御部による制御を受けて、放電
灯で要求される電力に見合ったスイッチング動作を行
う。

【００１３】上記構成及び作用は、従来の放電灯点灯装
置と異なるところはない。本発明の特徴は、前記制御部
が起動電流補正部を含むことである。前記起動電流補正
部は、前記放電灯のブレークダウンを検出する機能を有
し、前記ブレークダウンを検出したときは、時間ととも
に減衰する減衰特性を有する信号を前記制御信号に重畳
する。

【００１４】この構成によれば、放電灯がブレークダウ
ン（放電）した瞬間は、時間とともに減衰する減衰特性
を有する信号が制御信号に重畳されるから、制御信号の
レベルが、指令値のレベルよりも高くなる。従って、制
御部からＤＣーＤＣコンバータ部に対しては、指令値よ
りも高い領域、即ち、出力電流が増えている場合と同じ
ような制御が加わる。このため、制御部からＤＣーＤＣ
コンバータ部に対しては、出力電流を絞るような動作が
加わるから、起動電流が抑制される。

【００１５】制御信号に重畳される信号は、時間ととも
に減衰する特性を有するから、制御信号は、指令値に向
かって収束する。従って、通常の制御動作への移行が極
めてスムーズに行われる。

【００１６】起動電流補正部は、一つの態様として、ブ
レークダウン検出部と、補正信号生成部とを含むことが
できる。この場合、ブレークダウン検出部は、放電灯の
ブレークダウンを検出してブレークダウン検出信号を出
力する。補正信号生成部は、ブレークダウン検出信号が
供給され、時間とともに減衰する減衰特性を有する信号
を生成する。

【００１７】ブレークダウン検出部は、一つの具体的態
様として、ＤＣーＤＣコンバータ部の直流出力電圧を監
視し、直流出力電圧の低下から放電灯のブレークダウン
を検出する回路構成とすることができる。

【００１８】ブレークダウン検出部の別の具体的態様と
して、放電灯電流に対応する電流を監視し、電流増大か
ら放電灯のブレークダウンを検出する回路構成とするこ
ともできる。

【００１９】本発明に係る放電灯点灯装置は、ＤＣーＡ
Ｃ変換部を含んでいてもよい。このＤＣーＡＣ変換部
は、ＤＣーＤＣ変換部から出力される直流を、交流に変
換して出力する構成とする。前記パルス発生部は、前記
ＤＣーＡＣ変換部からエネルギーの供給を受ける。

【００２０】本発明の他の目的、構成及び利点について
は、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。図は単に
例を示すに過ぎない。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る放電灯点灯装
置のブロック図である。図示する様に、本発明に係る放
電灯点灯装置は、ＤＣーＤＣコンバータ部１と、パルス
発生部２と、制御部３とを含む。図示実施例には、本発
明に係る放電灯点灯装置の負荷となる放電灯５、直流電
源８０及び平滑コンデンサ７等が含まれている。

【００２２】ＤＣーＤＣコンバータ部１は、直流入力電
圧Ｖｉｎをスイッチングして直流出力電圧Ｖｏに変換す
る。ＤＣーＤＣコンバータ部１としては、これまで提案
され、または、これから提案されることのある各種のタ
イプを採用することができる。図示されたＤＣーＤＣコ
ンバータ部１は周知のチョッパタイプであり、３端子ス
イッチ素子１１、ダイオード１２、チョークコイル１３
及びコンデンサ１４等を含んでいる。このチョッパタイ
プのＤＣーＤＣコンバータ部１の回路動作は周知であ
る。簡単に説明すると、３端子スイッチ素子１１がオン
したときにチョークコイル１３を通して電流を流すとと
もに、コンデンサ１４を充電する。次に、３端子スイッ
チ素子１１がオフした時は、チョークコイル１３に蓄積
されたエネルギーを、ダイオード１２を通して放電する
ことにより、コンデンサ１４を充電する。

【００２３】パルス発生部２は、ＤＣーＤＣコンバータ
部１の後段に接続され、放電灯５のための点灯パルスを
発生する。パルス発生部２としても、各種の回路が提案
され、実用に供されている。パルス発生部２は放電灯５
の点灯に必要な波高値及びエネルギーを持つ点灯パルス
を生成し、この点灯パルスを放電灯５の電極間に印加す
る。放電灯５としては、代表的にはＨＩＤランプが用い
られる。

【００２４】制御部３は、ＤＣーＤＣコンバータ部１の
直流出力を監視し、ＤＣーＤＣコンバータ部１に制御信
号Ｖａを供給してそのスイッチング動作を制御する。こ
のような制御部３も周知である。実施例では、ＤＣーＤ
Ｃコンバータ部１の直流出力電圧Ｖｏを、電圧検出手段
３３によって検出すると共に、直流出力電流Ｉｏを電流
検出手段３４によって検出する回路構成になっている。
図示された制御部３は、出力監視部３１と、駆動部３２
とを含む。出力監視部３１は、電圧検出手段３３から供
給される電圧検出信号Ｖｏ１と、電流検出手段３４から
電圧信号として供給される電流検出信号Ｖｏ２とより、
制御信号Ｖａを演算する。制御信号Ｖａは放電灯５の駆
動に適した直流出力電圧Ｖｏ及び直流出力電流Ｉｏを得
るべく演算された信号である。

【００２５】演算された制御信号Ｖａは、例えばフォト
カプラ等の絶縁結合手段３６を介して、駆動部３２に供
給される。駆動回路３２はパルス幅変調回路及び駆動回
路を含み、制御信号Ｖａに対応したパルス幅（オンデユ
ーティ）で、３端子スイッチ素子１１を制御する。

【００２６】上述した本発明に係る放電灯点灯装置にお
いて、ＤＣーＤＣコンバータ部１は、直流をスイッチン
グして直流に変換する。パルス発生部２は、ＤＣーＤＣ
コンバータ部１の後段に接続されており、ＤＣーＤＣコ
ンバータ部１からエネルギーの供給を受け、放電灯５の
ための点灯パルスを発生する。この点灯パルスが放電灯
５に供給され、放電灯５が点灯する。

【００２７】制御部３は、ＤＣーＤＣコンバータ部１の
直流出力（Ｖｏ、Ｉｏ）を監視し、ＤＣーＤＣコンバー
タ部１に制御信号Ｖａを供給してそのスイッチング動作
を制御する。従って、ＤＣーＤＣコンバータ部１は、制
御部３による制御を受けて、放電灯５で要求される電力
に見合ったスイッチング動作を行う。ＤＣーＤＣコンバ
ータ部１の直流出力には、出力電圧Ｖｏの他、出力電流
Ｉｏも含まれる。

【００２８】本発明に係る放電灯点灯装置はその特徴的
構成部分として、制御部３が起動電流補正部３５を含
む。起動電流補正部３５は、放電灯５の起動時のブレー
クダウンを検出する機能を有し、ブレークダウンを検出
したときは、時間とともに減衰する減衰特性を有する信
号Ｖｂを制御信号Ｖａに重畳する。

【００２９】より具体的には、放電灯５のブレークダウ
ンの直前までは、制御信号Ｖａに電圧信号Ｖｂを重畳
（Ｖａ＋Ｖｂ）して、指令値に対応する電圧値Ｖｓ（以
下指令値Ｖｓと称する）よりも高い電圧値（Ｖａ＋Ｖ
ｂ）＞Ｖｓを持つ制御信号（以下重畳制御信号Ｖｃと称
する）を生成する。起動電流補正部３５は、放電灯５の
ブレークダウンを検出したときは、電圧信号Ｖｂを重畳
する動作を停止する。従って、電圧信号Ｖｂは、ブレー
クダウンを検出して制御信号Ｖａに重畳された瞬間が最
大で、以後、時間の経過とともに減衰する特性を有す
る。図示実施例では、起動電流補正部３５は、直流出力
電圧検出手段３３を利用して、直流出力電圧Ｖｏを検出
するようになっている。

【００３０】図２は起動電流補正部３５の動作を説明す
る波形図である。以下、図２を参照して起動電流補正部
３５の動作を説明する。

【００３１】起動前、即ち、放電灯５が点灯する前は、
放電灯５は実質的に開放回路を構成する。従って、直流
出力電圧Ｖｏは、図２（ａ）に示すように高い開放電圧
値Ｖｏｐになっている。起動電流補正部３５は、この高
い開放電圧Ｖｏｐを検出する。そして、図２（ｂ）に示
すように、制御信号Ｖａに電圧信号Ｖｂを重畳し、図２
（ｃ）に示すように、指令値Ｖｓよりも高い電圧値を持
つ重畳制御信号Ｖｃ（＝Ｖａ＋Ｖｂ）を生成する。

【００３２】従って、放電灯５がブレークダウン（放
電）したｔ０時は、指令値Ｖｓよりも高い電圧値を持つ
重畳制御信号Ｖｃが、絶縁結合器３６を介して、駆動部
３２に供給されるから、制御部３からＤＣーＤＣコンバ
ータ部１に対しては、指令値よりも高い領域、即ち、出
力電流Ｉｏが増えている場合と同じような制御が加わ
る。このため、制御部３からＤＣーＤＣコンバータ部１
に対しては、出力電流Ｉｏを絞るような動作が加わるか
ら、起動電流が抑制される。その抑制の結果である電流
波形を図２（ｄ）に示してある。

【００３３】起動電流補正部３５は、ブレークダウンを
検出した後は、重畳の動作を停止する。従って、電圧信
号Ｖｂは時間とともに減衰する特性を有するから、重畳
制御信号Ｖｃは、図２（ｃ）に示すように、指令値Ｖｓ
に向かって収束する。これにより、通常の制御動作への
移行が極めてスムーズに行われる。

【００３４】図２（ｅ）、（ｆ）は従来の放電灯点灯装
置の波形図を示している。従来は、放電灯５の出力電流
Ｉｏを検出し、この検出信号を制御部３に与えて、ＤＣ
ーＤＣコンバータ部１に対し、起動電流を抑制するよう
な制御を加えていた。

【００３５】この従来回路の場合、制御部３等に応答遅
れがあるため、図２（ｅ）に示すように、制御信号Ｖａ
は、時間軸で見て、次第に上昇するカーブを描く。制御
信号Ｖａが指令値Ｖｓよりも低い電圧領域では、制御部
３からＤＣーＤＣコンバータ部１に対して、出力電流Ｉ
ｏを増大させるような制御が加わる。このため、図２
（ｆ）に示すように、制御信号Ｖａが指令値Ｖｓに到達
するｔ２時までは、過大な起動電流が流れ続けることに
なる。その結果、既に述べたように、放電灯５の起動時
に約数ｍｓの期間Ｔ１において、放電灯５に過大な起動
電流が流れ、放電灯５の電極にダメージを与え、寿命を
短くする原因になっていた。図２において、電流Ｉｏ１
は突入電流、電流Ｉｏ２は定常電流、電流Ｉｏ３は起動
電流であり、何れも、放電灯５に流れる電流に対応す
る。

【００３６】図３は本発明に係る放電灯点灯装置の具体
的な回路例を示す図である。図において、図１に図示さ
れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照
符号を付してある。図示実施例では、出力監視部３１
は、電流監視部と、電圧監視部とを含んでいる。

【００３７】電流監視部は、電流増幅器３１４、電流誤
差増幅器３１７及び出力ダイオード３１９等を含んでい
る。電流監視部に対しては、電流検出手段３４から電流
検出信号Ｖｏ２が供給される。実施例において、電流検
出手段３４は、出力電流Ｉｏの流れる出力ラインに直列
に挿入された抵抗によって構成されており、出力電流Ｉ
ｏによって抵抗の両端に生じる電圧降下分を、電流検出
信号Ｖｏ２として出力する。

【００３８】電流増幅器３１４は、抵抗３１２を通し
て、入力端子（＋）に与えられる電流検出信号Ｖｏ２
を、ほぼ、抵抗３１３及び抵抗３１５によって定まる増
幅度で増幅して出力する。電流誤差増幅器３１７は、電
流増幅器３１４から、入力端子（＋）に供給された信号
Ｖｏ４と、入力端子（−）に供給される基準信号Ｖｒ２
との誤差を増幅して出力する。この出力信号は、ダイオ
ード３１９を通して、制御信号Ｖａとして、絶縁結合器
３６を構成する発光ダイオード３６１に供給される。

【００３９】電圧監視部は、コンパレータ３１６及び出
力ダイオード３１８等を含んでいる。電圧監視部に対し
ては、電圧検出手段３３から電圧検出信号Ｖｏ１が供給
される。実施例において、電圧検出手段３３は、抵抗３
３１、３３２及び３３３を含む直列抵抗回路を、出力ラ
イン間に接続し、直流出力電圧Ｖｏを、抵抗３３１と、
抵抗３３２、３３３とによる分圧電圧Ｖｏ１として検出
する。コンパレータ３１６は、電圧検出手段３３から、
入力端子（＋）に供給された電圧検出信号Ｖｏ１と、入
力端子（−）に供給された基準信号Ｖｒ１とを比較し、
Ｖｏ１＞Ｖｒ１の時に高レベルの信号を出力する過電圧
保護回路を構成する。比較出力信号は、ダイオード３１
８を通して、制御信号Ｖａとして、絶縁結合器３６を構
成する発光ダイオード３６１に供給される。

【００４０】起動電流補正部３５は、ブレークダウン検
出部と、補正信号生成部３５０〜３５７とを含む。ブレ
ークダウン検出部は、放電灯５のブレークダウンを検出
してブレークダウン検出信号Ｖｏ３を出力する。実施例
において、ブレークダウン検出部は、電圧検出手段３３
の一部を利用して構成されており、ＤＣーＤＣコンバー
タ部１の直流出力電圧Ｖｏを監視し、直流出力電圧Ｖｏ
の低下から放電灯５のブレークダウンを検出する。

【００４１】ブレークダウン検出部は、電圧検出手段３
３に含まれる抵抗３３１、３３２及び３３３の直列抵抗
回路において、抵抗３３１、３３２の直列回路と、抵抗
３３３とによって、出力ライン間に現れる出力電圧Ｖｏ
を分圧し、抵抗３３３の両端に現れる分圧電圧を、ブレ
ークダウン検出信号Ｖｏ３として出力する。

【００４２】補正信号生成部３５０〜３５７は、ブレー
クダウン検出信号Ｖｏ３が供給されるまでは、制御信号
Ｖａに重畳すべき電圧信号Ｖｂを生成し、ブレークダウ
ン検出信号Ｖｏ３が供給されたときは、電圧信号Ｖｂの
生成を停止する。図示された補正信号生成部３５０〜３
５７は、トランジスタ３５０、コンパレータ３５１、抵
抗３５２〜３５４、出力ダイオード３５５、コンデンサ
３５６及びツェナーダイオード３５７等を含んでいる。

【００４３】コンパレータ３５１の入力端子（−）にブ
レークダウン検出信号Ｖｏ３が供給され、入力端子
（＋）に、演算処理部３１１で生成された基準信号Ｖｒ
３が供給される。コンパレータ３５１の出力は、抵抗３
５２を通して、トランジスタ３５０のベースに供給され
る。トランジスタ３５０のエミッタ．ベース間には抵抗
３５３が接続されており、コレクタには抵抗３５４と、
ツェナーダイオード３５７及びコンデンサ３５６の並列
回路を直列に接続してある。抵抗３５４と、ツェナーダ
イオード３５７及びコンデンサ３５６の並列回路との接
続点には、ダイオード３５５が接続されている。

【００４４】図示された起動電流補正部３５について、
その回路構成及び作用を、図４に示した波形図を参照し
て説明する。

【００４５】放電灯５は、ブレークダウンするまでは、
開放回路として動作するから、出力電圧Ｖｏは高い開放
電圧値Ｖｏｐ（図４（ａ）参照）を示す。従って、放電
灯５がブレークダウンする前までは、ブレークダウン検
出信号Ｖｏ３は高レベルである（図４（ｂ）参照）。ブ
レークダウン検出信号Ｖｏ３が高レベルである場合、コ
ンパレータ３５１の入力条件はＶｏ３＞Ｖｒ３となるか
ら、コンパレータ３５１には出力は生じない（論理値
０、図４（ｃ）参照）。このとき、トランジスタ３５０
がオンとなる（図４（ｄ）参照）ので、ツェナーダイオ
ード３５７の端子電圧である電圧信号Ｖｂは高レベルと
なる（図４（ｅ）、（ｆ）参照）。また、トランジスタ
３５０がオンの期間は、ツェナーダイオード３５７と並
列に接続されたコンデンサ３５６が充電される。

【００４６】電圧信号Ｖｂは制御信号Ｖａに重畳される
ので、電圧信号Ｖｂが高レベルである場合、重畳制御信
号Ｖｃは指令値Ｖｓよりも高いレベルになっている。

【００４７】放電灯５は、ブレークダウンすると、実質
的に、ショート回路として動作するから、ブレークダウ
ン検出信号Ｖｏ３は低レベルになる（図４（ａ）参
照）。

【００４８】放電灯５がブレークダウン（図４（ａ）参
照）して、ブレークダウン検出信号Ｖｏ３が低レベルに
なる（図４（ｂ）参照）と、コンパレータ３５１の入力
条件はＶｏ３＜Ｖｒ３となるから、コンパレータ３５１
の出力Ｖｏ５が高レベル（論理値１）となる。このとき
は、トランジスタ３５０がオフ（論理値０、（図４
（ｄ）参照）となる。

【００４９】トランジスタ３５０がオフになると、コン
デンサ３５６に蓄積された電荷が、ダイオード３５５、
発光ダイオード３６１を通して放電されるので、電圧信
号Ｖｂが上述した放電経路の時定数に従って減衰する
（図４（ｅ）、（ｆ）参照）。従って、重畳制御信号Ｖ
ｃは、図４（ｆ）に示すように、指令値Ｖｓに向かって
収束する。コンデンサ３５６が放電を開始してから、電
圧信号Ｖｂが指令値Ｖｓに収束するまでの間、制御部３
からＤＣーＤＣコンバータ部１に対しては、出力電流Ｉ
ｏを絞るような動作が加わるから、起動電流が抑制され
る。その抑制の結果である電流波形を図４（ｇ）に示し
てある。

【００５０】図５はパルス発生回路２の回路例を示して
いる。図示されたパルス発生回路２は、電源投入時に流
れる電流によってトランス２４の一次側を励磁し、２次
側に現れる電圧、例えばフライバック電圧をダイオード
２５によって取り出すと共に、コンデンサ２６に蓄積す
る。コンデンサ２６の端子電圧がある電圧レベルに到達
すると、スパークギャップ２７に放電が発生し、トラン
ス２８の一次巻線２８１及び二次巻線２８２の誘導結合
を介して、二次巻線２８２に高電圧パルスが伝送され
る。高電圧パルスは端子８３、８４に接続された放電灯
５を点灯させる。

【００５１】図６は本発明に係る放電灯点灯装置の更に
別の実施例を示す電気回路図である。図において、図３
に示された構成部分と同一の構成部分については、同一
の参照符号を付してある。図３に示す実施例と異なる部
分は、起動電流補正部３５の回路構成である。起動電流
補正部３５において、コンパレータ３５１の入力端子
（＋）にブレークダウン検出信号Ｖｏ３が供給され、入
力端子（−）に演算処理部３１１で生成された基準信号
Ｖｒ３が供給されている。

【００５２】コンパレータ３５１の出力Ｖｏ５は、抵抗
３５４を通して、トランジスタ３５０のベースに供給さ
れるとともに、ダイオード３５８及び抵抗３５２の直列
回路を介して、トランジスタ３５０のエミッタに供給さ
れる。トランジスタ３５０のコレクタは出力用ダイオー
ド３５５を通して、絶縁結合器３６を構成する発光ダイ
オード３６１に導かれる。トランジスタ３５０のエミッ
タ．ベース間には抵抗３５３が接続されている。

【００５３】次に、図６に図示された起動電流補正部３
５について、その回路作用を説明する。まず、ブレーク
ダウン検出信号Ｖｏ３が高レベルである場合、コンパレ
ータ３５１の入力条件はＶｏ３＞Ｖｒ３となるから、コ
ンパレータ３５１の出力は、図３の実施例と異なって、
高レベルの論理値１となる。このとき、トランジスタ３
５０がオンとなるので、ツェナーダイオード３５７の端
子電圧である電圧信号Ｖｂは高レベルとなる。また、ト
ランジスタ３５０がオンの期間は、ツェナーダイオード
３５７と並列に接続されたコンデンサ３５６が充電され
る。

【００５４】電圧信号Ｖｂは制御信号Ｖａに重畳される
ので、電圧信号Ｖｂが高レベルである場合、重畳制御信
号Ｖｃは指令値Ｖｓよりも高いレベルになっている。

【００５５】放電灯５がブレークダウンして、ブレーク
ダウン検出信号Ｖｏ３が低レベルになると、コンパレー
タ３５１の入力条件はＶｏ３＜Ｖｒ３となるから、コン
パレータ３５１の出力Ｖｏ５が、図３の実施例と異なっ
て、低レベル（論理値０）となる。トランジスタ３５０
に対しては、コンデンサ３５６に蓄積電荷に基づく電圧
が供給されているので、コンパレータ３５１の出力Ｖｏ
５が低レベル（論理値０）となっても、トランジスタ３
５０はオン状態を維持する。

【００５６】この結果、コンデンサ３５６に蓄積された
電荷が、トランジスタ３５０、ダイオード３５５、発光
ダイオード３６１を通して放電されるので、電圧信号Ｖ
ｂが上述した放電経路の時定数に従って減衰する。従っ
て、重畳制御信号Ｖｃは、指令値Ｖｓに向かって収束す
る。コンデンサ３５６が放電を開始してから、電圧信号
Ｖｂが指令値Ｖｓに収束するまでの間、制御部３からＤ
ＣーＤＣコンバータ部１に対しては、出力電流Ｉｏを絞
るような動作が加わるから、起動電流が抑制される。

【００５７】図７は本発明に係る放電灯点灯装置の更に
別の実施例を示す電気回路図である。図において、図６
に示された構成部分と同一の構成部分については、同一
の参照符号を付してある。図６に示す実施例と異なる部
分は、ブレークダウン検出部が、放電灯５に流れるラン
プ電流を監視し、ランプ電流の増大から放電灯のブレー
クダウンを検出するようになっていることである。具体
的には、電流検出手段３４を構成する抵抗の端子電圧
を、ブレークダウン検出信号Ｖｏ３として利用し、この
ブレークダウン検出信号Ｖｏ３を起動電流補正部３５の
コンパレータ３５１の入力端子（−）に供給するように
なっている。

【００５８】放電灯５は、ブレークダウンするまでは、
開放回路として動作するから、出力電流Ｉｏは微小であ
る。従って、放電灯５がブレークダウンする前は、ブレ
ークダウン検出信号Ｖｏ３は低レベルである。ブレーク
ダウン検出信号Ｖｏ３が低レベルである場合、コンパレ
ータ３５１の入力条件はＶｏ３＜Ｖｒ３となるから、コ
ンパレータ３５１には出力は生じない。このとき、トラ
ンジスタ３５０がオンとなるので、ツェナーダイオード
３５７の端子電圧である電圧信号Ｖｂは高レベルとな
る。また、トランジスタ３５０がオンの期間は、ツェナ
ーダイオード３５７と並列に接続されたコンデンサ３５
６が充電される。

【００５９】電圧信号Ｖｂは制御信号Ｖａに重畳される
ので、電圧信号Ｖｂが高レベルである場合、重畳制御信
号Ｖｃは指令値Ｖｓよりも高いレベルになっている。

【００６０】放電灯５は、ブレークダウンすると、実質
的に、ショート回路として動作するから、突入電流を含
む大きな出力電流Ｉｏが流れるので、ブレークダウン検
出信号Ｖｏ３は高レベルになる。

【００６１】放電灯５がブレークダウンして、ブレーク
ダウン検出信号Ｖｏ３が高レベルになると、コンパレー
タ３５１の入力条件はＶｏ３＞Ｖｒ３となるから、コン
パレータ３５１の出力Ｖｏ５が高レベルとなる。このと
きは、トランジスタ３５０がオフとなる。

【００６２】トランジスタ３５０がオフになると、コン
デンサ３５６に蓄積された電荷が、ダイオード３５５、
発光ダイオード３６１を通して放電されるので、電圧信
号Ｖｂが上述した放電経路の時定数に従って減衰する。
従って、重畳制御信号Ｖｃは、指令値Ｖｓに向かって収
束する。コンデンサ３５６が放電を開始してから、電圧
信号Ｖｂが指令値Ｖｓに収束するまでの間、制御部３か
らＤＣーＤＣコンバータ部１に対しては、出力電流Ｉｏ
を絞るような動作が加わるから、起動電流が抑制され
る。

【００６３】図８は本発明に係る放電灯点灯装置の更に
別の実施例を示す電気回路図である。図において、図６
に示された構成部分と同一の構成部分については、同一
の参照符号を付してある。図６に示す実施例と異なる点
は、ＤＣーＡＣ変換部９を含んでいることである。この
ＤＣーＡＣ変換部９は、ＤＣーＤＣ変換部１から出力さ
れる直流を、交流に変換して出力する構成とする。パル
ス発生部２はＤＣーＡＣ変換部からエネルギーの供給を
受ける。

【００６４】図９は本発明に係る放電灯点灯装置の更に
別の実施例を示すブロック図である。図９の実施例の特
徴は、ブレークダウン検出部３８を、ＤＣーＤＣコンバ
ータ部１の入力側に設け、入力電流Ｉｉｎを検出するよ
うになっている点である。もう１つの特徴点は、起動電
流補正部３５から出力される信号Ｖｂを、フォトカプラ
３６のフォトトランジスタ３６２のコレクタ側に加え
て、制御信号Ｖａに重畳させるようになっている点であ
る。

【００６５】入力電流Ｉｉｎは、出力電流Ｉｏに対応す
るから、入力電流Ｉｉｎを検出することにより、放電灯
５のブレークダウンを検出することができる。起動電流
補正部３５は、ブレークダウン検出部３８からブレーク
ダウン検出信号Ｖｏ３が供給され、フォトカプラ３６２
側において、制御信号Ｖａに対し、時間とともに減衰す
る減衰特性を有する信号Ｖｂを重畳する。

【００６６】図１０は図９に示した放電灯点灯装置の具
体的回路構成を示す図である。図において、図９に図示
された構成部分と同一の構成部分については、同一の参
照符号を付してある。図示実施例において、ブレークダ
ウン検出部３８は、カレントトランス３８１を含む。カ
レントトランス３８１の一次巻線は入力ラインに直列に
挿入されている。カレントトランス３８１の二次巻線に
はダイオード３８２、コンデンサ３８３及び抵抗３８４
等を含む整流平滑回路が接続されている。整流平滑回路
の出力は、コンパレータ３５１の入力端子（＋）に供給
され、入力端子（−）に供給された基準値Ｖｒ３と比較
される。コンパレータ３５１の出力Ｖｏ５は、抵抗３５
２を介して、トランジスタ３５０のベースに供給され
る。トランジスタ３５０のベース．エミッタ間には抵抗
３５３が接続されており、コレクタには、抵抗３５４
と、ツェナーダイオード３５７及びコンデンサ３５６の
並列回路とが、直列に接続されている。抵抗３５４と、
ツェナーダイオード３５７及びコンデンサ３５６の並列
回路との接続点は、ダイオード３７１及び抵抗３７２の
直列回路を介して、トランジスタ３７４のベースに結ば
れている。トランジスタ３７４のベース．エミッタ間に
は抵抗３７３が接続されている。トランジスタ３７４の
コレクタ及びエミッタは絶縁結合器３６を構成するフォ
トトランジスタ３６２のコレクタ及びエミッタにそれぞ
れ接続されている。

【００６７】放電灯５は、ブレークダウンするまでは、
開放回路として動作するから、出力電流Ｉｏに対応する
入力電流Ｉｉｎは微小である。従って、放電灯５がブレ
ークダウンする前は、ブレークダウン検出信号Ｖｏ３は
低レベルである。ブレークダウン検出信号Ｖｏ３が低レ
ベルである場合、コンパレータ３５１の入力条件はＶｏ
３＜Ｖｒ３となるから、コンパレータ３５１には出力は
生じない。このとき、トランジスタ３５０がオフとなる
ので、トランジスタ３７４もオフである。このときのフ
ォトトランジスタ３６２のコレクタ．エミッタ間電圧Ｖ
ｂが、制御信号Ｖａに重畳される。得られた重畳制御信
号Ｖｃは指令値Ｖｓよりも高いレベルになっている。

【００６８】放電灯５がブレークダウンすると、実質的
に、ショート回路として動作するから、突入電流を含む
大きな出力電流Ｉｏに対応した大きな入力電流Ｉｉｎが
流れるので、ブレークダウン検出信号Ｖｏ３は高レベル
になる。

【００６９】放電灯５がブレークダウンして、ブレーク
ダウン検出信号Ｖｏ３が高レベルになると、コンパレー
タ３５１の入力条件はＶｏ３＞Ｖｒ３となるから、コン
パレータ３５１の出力Ｖｏ５が高レベルとなる。このと
きは、トランジスタ３５０がオンとなる。

【００７０】トランジスタ３５０がオンになると、コン
デンサ３５６の端子電圧が回路時定数に従って上昇す
る。このため、トランジスタ３７４のコレクタ．エミッ
タ間電圧Ｖｂが、ほぼ、コンデンサ３５６の上昇カーブ
を逆にしたような下降カーブで低下して行く。従って、
重畳制御信号Ｖｃは、指令値Ｖｓに向かって収束する。
コンデンサ３５６が放電を開始してから、電圧信号Ｖｂ
が指令値Ｖｓに収束するまでの間、制御部３からＤＣー
ＤＣコンバータ部１に対しては、出力電流Ｉｏを絞るよ
うな動作が加わるから、起動電流が抑制される。

【００７１】図示は省略するが、図示実施例またはこれ
らの実施例から自明な回路の組み合わせや、変形例が存
在することは言うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。（ａ）起動電流によるランプのダメージを回避し得る放
電灯点灯装置を提供することができる。（ｂ）電流耐量を小さくし、コストダウンを図った放電
灯点灯装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電灯点灯装置のブロック図であ
る。

【図２】図１に示した放電灯点灯装置に含まれる起動電
流補正部の動作を説明する波形図である。

【図３】本発明に係る放電灯点灯装置の具体的な回路例
を示す図である。

【図４】図３に示した放電灯点灯装置の動作を説明する
波形図である。

【図５】本発明に係る放電灯点灯装置に用い得るパルス
発生回路の回路図である。

【図６】本発明に係る放電灯点灯装置の更に別の実施例
を示す電気回路図である。

【図７】本発明に係る放電灯点灯装置の更に別の実施例
を示す電気回路図である。

【図８】本発明に係る放電灯点灯装置の更に別の実施例
を示す電気回路図である。

【図９】本発明に係る放電灯点灯装置の更に別の実施例
を示すブロック図である。

【図１０】図９に示した放電灯点灯装置の具体的回路構
成を示す図である。

【符号の説明】

１ＤＣーＤＣコンバータ部２パルス発生部３制御部３１演算処理部３２駆動制御部３３電圧検出手段３４電流検出手段３５起動電流補正部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大平昌彦東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 3K072 AA11 AC20 BA03 BB01 DD06 EB05 EB07 GA02 GB03 GC04 HA10 HB03 5H730 AA15 AS11 BB13 BB57 DD04 EE59 FD01 FD31 FD41 FF19 FG05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＤＣーＤＣコンバータ部と、パルス発生
部と、制御部とを含む放電灯点灯装置であって、前記ＤＣーＤＣコンバータ部は、直流をスイッチングし
て直流に変換し、前記パルス発生部は、前記ＤＣーＤＣコンバータ部の後
段に接続され、放電灯のための点灯パルスを発生し、前記制御部は、前記ＤＣーＤＣコンバータ部の直流出力
を検出し、前記直流出力に対応した制御信号を前記ＤＣ
ーＤＣコンバータ部に供給してそのスイッチング動作を
制御する回路であって、起動電流補正部を備え、前記起動電流補正部は、前記放電灯のブレークダウンを
検出する機能を有し、前記ブレークダウンを検出したと
きは、時間とともに減衰する減衰特性を有する信号を前
記制御信号に重畳する放電灯点灯装置。
【請求項２】請求項１に記載された放電灯点灯装置で
あって、前記制御信号のレベルは、前記重畳により、指令値のレ
ベルよりも高くなる放電灯点灯装置。
【請求項３】請求項１に記載された放電灯点灯装置で
あって、前記起動電流補正部は、ブレークダウン検出部と、補正
信号生成部とを含み、前記ブレークダウン検出部は、前
記放電灯のブレークダウンを検出してブレークダウン検
出信号を出力し、前記補正信号生成部は、前記ブレークダウン検出信号が
供給され、時間とともに減衰する減衰特性を有する前記
信号を生成する放電灯点灯装置。
【請求項４】請求項３に記載された放電灯点灯装置で
あって、前記ブレークダウン検出部は、前記ＤＣーＤＣコンバー
タ部の直流出力電圧を監視し、前記直流出力電圧の低下
から前記放電灯のブレークダウンを検出する放電灯点灯
装置。
【請求項５】請求項３に記載された放電灯点灯装置で
あって、前記ブレークダウン検出部は、前記放電灯に流れるラン
プ電流を監視し、前記ランプ電流の増大から前記放電灯
のブレークダウンを検出する放電灯点灯装置。
【請求項６】請求項１乃至５の何れかに記載された放
電灯点灯装置であって、更に、ＤＣーＡＣ変換部を含み、前記ＤＣーＡＣ変換部
は前記ＤＣーＤＣ変換部から出力される直流を、交流に
変換して出力し、前記パルス発生部は、前記ＤＣーＡＣ変換部からエネル
ギーの供給を受ける放電灯点灯装置。