JP2000268992A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP2000268992A JP2000268992A JP11075274A JP7527499A JP2000268992A JP 2000268992 A JP2000268992 A JP 2000268992A JP 11075274 A JP11075274 A JP 11075274A JP 7527499 A JP7527499 A JP 7527499A JP 2000268992 A JP2000268992 A JP 2000268992A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機器差による周波数バラツキとは
無関係に調光可能とし小型,低コスト化を図る。 【解決手段】 FET2,3をスイッチング素子
とする自励式インバータにスイッチ素子9を付加し、こ
れをオアゲート12,アンドゲート群13,カウンタ1
4,発振器15および調光信号発生部16等からなる調
光制御部にて間欠駆動することにより、従来のアナログ
式の周波数可変方式に比べて機器差の影響を受けないよ
うにする。
無関係に調光可能とし小型,低コスト化を図る。 【解決手段】 FET2,3をスイッチング素子
とする自励式インバータにスイッチ素子9を付加し、こ
れをオアゲート12,アンドゲート群13,カウンタ1
4,発振器15および調光信号発生部16等からなる調
光制御部にて間欠駆動することにより、従来のアナログ
式の周波数可変方式に比べて機器差の影響を受けないよ
うにする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、蛍光灯などの高
周波で点灯する放電灯点灯装置、特に省エネのための調
光制御機能を持つ放電灯点灯装置に関する。
周波で点灯する放電灯点灯装置、特に省エネのための調
光制御機能を持つ放電灯点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3はこの種の従来例を説明する説明
図、図4はその動作説明図である。図3(a)に示すも
のは、調光制御部42から、図4(a)に示すようなパ
ルス幅変調(PWM)信号を指令信号CTとして、周波
数可変発信器41に与えてその発振周波数fvを変化さ
せ、ドライバ39を介してトランジスタ選択回路40に
入力し、ここからドライバ37,38を介してトランジ
スタ31,32を交互に駆動し、蛍光灯などの放電灯3
6を点灯させるものである。
図、図4はその動作説明図である。図3(a)に示すも
のは、調光制御部42から、図4(a)に示すようなパ
ルス幅変調(PWM)信号を指令信号CTとして、周波
数可変発信器41に与えてその発振周波数fvを変化さ
せ、ドライバ39を介してトランジスタ選択回路40に
入力し、ここからドライバ37,38を介してトランジ
スタ31,32を交互に駆動し、蛍光灯などの放電灯3
6を点灯させるものである。
【0003】放電灯36は点灯時は抵抗成分と見なさ
れ、動作周波数は放電灯36に接続されたC1(3
3),L1(34)の共振特性により定まるので、この
周波数に近い駆動周波数を発信器41から発生させる。
調光はこの周波数を制御することで行なわれ、インピー
ダンスZの相違から周波数が共振点より高位方向に制御
されると、放電灯36に流れるランプ電流がインピーダ
ンスの増加に伴って減少し、結果として減光される。図
4では、通常時の周波数を40KHz、減光時のそれを
50KHzとした例を示し、図4(a)に示すPWM信
号がハイレベルのとき50KHzを選択して減光し、ロ
ーレベルで40KHzを選択して増光し(図4(b),
(c)参照)、その繰り返しレシオ(割合)をPWM信
号で調整することにより、調光する。
れ、動作周波数は放電灯36に接続されたC1(3
3),L1(34)の共振特性により定まるので、この
周波数に近い駆動周波数を発信器41から発生させる。
調光はこの周波数を制御することで行なわれ、インピー
ダンスZの相違から周波数が共振点より高位方向に制御
されると、放電灯36に流れるランプ電流がインピーダ
ンスの増加に伴って減少し、結果として減光される。図
4では、通常時の周波数を40KHz、減光時のそれを
50KHzとした例を示し、図4(a)に示すPWM信
号がハイレベルのとき50KHzを選択して減光し、ロ
ーレベルで40KHzを選択して増光し(図4(b),
(c)参照)、その繰り返しレシオ(割合)をPWM信
号で調整することにより、調光する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3(a)
の放電灯36−コンデンサ33(C1)−インダクタン
ス34(L1)からなる共振特性は各素子にバラツキが
あるため、図3(b)に示す共振特性カーブは一般に機
器によって異なる。したがって、上記のような調光方式
では、PWM信号で選択するオン,オフ時の周波数を固
定にしておくと、機器によって明るさが異なるという問
題が生じる。したがって、この発明の課題は機器差によ
る周波数に関係なく安定した調光制御を可能とすること
にある。
の放電灯36−コンデンサ33(C1)−インダクタン
ス34(L1)からなる共振特性は各素子にバラツキが
あるため、図3(b)に示す共振特性カーブは一般に機
器によって異なる。したがって、上記のような調光方式
では、PWM信号で選択するオン,オフ時の周波数を固
定にしておくと、機器によって明るさが異なるという問
題が生じる。したがって、この発明の課題は機器差によ
る周波数に関係なく安定した調光制御を可能とすること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、請求項1の発明では、自励発振回路を備えた放
電灯点灯装置において、前記自励発振回路をオン,オフ
駆動するスイッチ素子と、このスイッチ素子のオン,オ
フ頻度を制御する調光制御部とを設けたことを特徴とす
る。上記請求項1の発明においては、前記調光制御部
は、クロック発振器と、そのクロックをサイクリックに
カウントするリングカウンタ形式のカウンタと、調光制
御のための指令信号に応じて前記カウントステージ出力
信号を選択して出力する選択回路とから構成することが
できる(請求項2の発明)。
るため、請求項1の発明では、自励発振回路を備えた放
電灯点灯装置において、前記自励発振回路をオン,オフ
駆動するスイッチ素子と、このスイッチ素子のオン,オ
フ頻度を制御する調光制御部とを設けたことを特徴とす
る。上記請求項1の発明においては、前記調光制御部
は、クロック発振器と、そのクロックをサイクリックに
カウントするリングカウンタ形式のカウンタと、調光制
御のための指令信号に応じて前記カウントステージ出力
信号を選択して出力する選択回路とから構成することが
できる(請求項2の発明)。
【0006】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の第1の実施の形
態を示す構成図である。これは、交流電源(AC)を整
流する整流器21の出力側に、スイッチング素子として
の電界効果トランジスタ(FET)2,3をハーフブリ
ッジ接続したインバータ(自励発振回路)を用いた例で
あり、FET2に対し放電灯17,インダクタンス19
(L)およびコンデンサ20(C)の直列共振回路が接
続されている。
態を示す構成図である。これは、交流電源(AC)を整
流する整流器21の出力側に、スイッチング素子として
の電界効果トランジスタ(FET)2,3をハーフブリ
ッジ接続したインバータ(自励発振回路)を用いた例で
あり、FET2に対し放電灯17,インダクタンス19
(L)およびコンデンサ20(C)の直列共振回路が接
続されている。
【0007】図1の放電灯17を擬似的に抵抗成分Rと
すると、そこに流れる電流は次式で与えられる。なお、
Eは整流器21の両端子間に接続されたコンデンサ(直
流中間コンデンサ)1の電圧を示す。 i=E/√[R2+(ωL−1/ωC)2] …( 1)また、共振周波数f0は、 f0=1/2π√(LC) …(2) で与えられる。
すると、そこに流れる電流は次式で与えられる。なお、
Eは整流器21の両端子間に接続されたコンデンサ(直
流中間コンデンサ)1の電圧を示す。 i=E/√[R2+(ωL−1/ωC)2] …( 1)また、共振周波数f0は、 f0=1/2π√(LC) …(2) で与えられる。
【0008】発振動作は、オンになったFET2または
3を介して結合コイル62に発生する電圧により結合コ
イル61または63に電流を流し、これによってFET
2または3を交互にオン,オフさせる動作を繰り返すこ
とで自動的に行なわれるが、このような回路構成やその
動作自体は公知である。したがって、この発明はFET
2または3のどちらか一方に対してスイッチ素子9を付
加し、このスイッチ素子9をオン,オフさせて発振動作
を間欠的に行なうようにした点が特徴である。スイッチ
素子9を、ハーフブリッジ接続したローサイドのトラン
ジスタ(FET)3に対して付加した場合は図1の通り
となる。スイッチ素子9をFET2に対して付加した場
合は基準電位の位置を変更し、さらに追加回路が必要と
なるため、図1に比べて構成が複雑になる。ここではス
イッチ素子9をFET3付加した図1で、実施した。
3を介して結合コイル62に発生する電圧により結合コ
イル61または63に電流を流し、これによってFET
2または3を交互にオン,オフさせる動作を繰り返すこ
とで自動的に行なわれるが、このような回路構成やその
動作自体は公知である。したがって、この発明はFET
2または3のどちらか一方に対してスイッチ素子9を付
加し、このスイッチ素子9をオン,オフさせて発振動作
を間欠的に行なうようにした点が特徴である。スイッチ
素子9を、ハーフブリッジ接続したローサイドのトラン
ジスタ(FET)3に対して付加した場合は図1の通り
となる。スイッチ素子9をFET2に対して付加した場
合は基準電位の位置を変更し、さらに追加回路が必要と
なるため、図1に比べて構成が複雑になる。ここではス
イッチ素子9をFET3付加した図1で、実施した。
【0009】スイッチ素子9を制御するために、ここで
は調光信号発生部16と、クロック発振器15と、その
クロックCLをサイクリックにカウントするジョンソン
型カウンタ14と、調光信号発生部16から出力される
調光制御のための指令信号(A,B)により、各段出力
信号(カウントステージ出力信号)Q1,Q5,Q8を
選択して出力するアンドゲート群13と、カウントステ
ージ出力信号Q1とアンドゲート132,133からの
出力との論理和をとるオアゲート12とからなる調光制
御部を有している。つまり、オアゲート12とアンドゲ
ート群13とにより、カウントステージ出力信号を選択
するための選択回路が構成されている。なお、上記では
カウンタとしてジョンソン型カウンタを用いたが、クロ
ックCLをサイクリックにカウントするリングカウンタ
形式のものであればいかなるタイプのものでも良い。
は調光信号発生部16と、クロック発振器15と、その
クロックCLをサイクリックにカウントするジョンソン
型カウンタ14と、調光信号発生部16から出力される
調光制御のための指令信号(A,B)により、各段出力
信号(カウントステージ出力信号)Q1,Q5,Q8を
選択して出力するアンドゲート群13と、カウントステ
ージ出力信号Q1とアンドゲート132,133からの
出力との論理和をとるオアゲート12とからなる調光制
御部を有している。つまり、オアゲート12とアンドゲ
ート群13とにより、カウントステージ出力信号を選択
するための選択回路が構成されている。なお、上記では
カウンタとしてジョンソン型カウンタを用いたが、クロ
ックCLをサイクリックにカウントするリングカウンタ
形式のものであればいかなるタイプのものでも良い。
【0010】調光信号発生部16から出力される調光制
御のための2ビットの指令信号(A,B)により、制御
レベルが決定される。制御レベル,指令信号(A,B)
およびカウンタ14の各段出力信号(カウントステージ
出力信号)Q1,Q5,Q8の関係を表1に示す。
御のための2ビットの指令信号(A,B)により、制御
レベルが決定される。制御レベル,指令信号(A,B)
およびカウンタ14の各段出力信号(カウントステージ
出力信号)Q1,Q5,Q8の関係を表1に示す。
【表1】
【0011】すなわち、ここでは例えば、制御レベル
「1」ではカウンタ14のカウントステージ出力信号Q
1が、制御レベル「3」では例えばカウンタ14のカウ
ントステージ出力信号Q1,Q5,Q8がそれぞれ選択
されるが、制御レベル1,3とカウントステージ出力信
号Q1,Q5,Q8に応じた動作波形図を示すのが、図
2である。つまり、制御レベル「1」の場合は、図2の
左半分に示すように信号Q1のみがハイレベル(H)出
力され、これでスイッチ素子9をオンとして結合コイル
61を短絡し、ランプ電流を図示のようにオフするもの
である。なお、ここではカウンタ14が10ステージの
場合を想定しており、10ステージ終了したとき調光指
示に変化がなければ、上記と同様の制御が繰り返される
ことになる。
「1」ではカウンタ14のカウントステージ出力信号Q
1が、制御レベル「3」では例えばカウンタ14のカウ
ントステージ出力信号Q1,Q5,Q8がそれぞれ選択
されるが、制御レベル1,3とカウントステージ出力信
号Q1,Q5,Q8に応じた動作波形図を示すのが、図
2である。つまり、制御レベル「1」の場合は、図2の
左半分に示すように信号Q1のみがハイレベル(H)出
力され、これでスイッチ素子9をオンとして結合コイル
61を短絡し、ランプ電流を図示のようにオフするもの
である。なお、ここではカウンタ14が10ステージの
場合を想定しており、10ステージ終了したとき調光指
示に変化がなければ、上記と同様の制御が繰り返される
ことになる。
【0012】図2の右半分は制御レベル「3」の場合を
示し、信号Q1,Q5,Q8によりランプ電流を図示の
ようにオフするものである。選択するステージをとびと
びにしたのは、もし自励発振を長期にわたって止める
と、放電灯の内部インピーダンスが増加し((1)式の
Rの増加)、放電灯に並列に接続された容量18の直列
接続による点灯の発振フェーズに移行するが、これを防
ぐためである。
示し、信号Q1,Q5,Q8によりランプ電流を図示の
ようにオフするものである。選択するステージをとびと
びにしたのは、もし自励発振を長期にわたって止める
と、放電灯の内部インピーダンスが増加し((1)式の
Rの増加)、放電灯に並列に接続された容量18の直列
接続による点灯の発振フェーズに移行するが、これを防
ぐためである。
【0013】
【発明の効果】この発明によれば、調光信号が自励発振
器の間欠頻度を制御する信号であることから、放電灯
(蛍光灯)のドライブ周波数を選択,制御する必要がな
い。つまり、発振周波数を決める素子(L,C)のバラ
ツキによる周波数差を意識せずに調光が可能となる。こ
れにより、調光用のアナログ式の発振器は不要となり、
小型で安価な放電灯点灯装置を提供することができる。
また、一定の明るさを確保しつつ省エネ制御を行なう場
合、放電灯の発光効率の機器差やL,Cバラツキによる
特性インピーダンスの絶対値レベルの差((1)式参
照)により、同じ制御を施してもランプ電流および放電
灯の明るさにばらつきがある。この場合も、図示しない
照度センサによって放電灯点灯装置内の調光信号発生部
がこれを判断して機器に合致した調光選択信号(A,
B)を発し、或る機器は調光レベルを上げ、或る機器は
調光レベルを下げるなどすることにより、一定照度で効
率の良い省エネ制御を行なうことができる。
器の間欠頻度を制御する信号であることから、放電灯
(蛍光灯)のドライブ周波数を選択,制御する必要がな
い。つまり、発振周波数を決める素子(L,C)のバラ
ツキによる周波数差を意識せずに調光が可能となる。こ
れにより、調光用のアナログ式の発振器は不要となり、
小型で安価な放電灯点灯装置を提供することができる。
また、一定の明るさを確保しつつ省エネ制御を行なう場
合、放電灯の発光効率の機器差やL,Cバラツキによる
特性インピーダンスの絶対値レベルの差((1)式参
照)により、同じ制御を施してもランプ電流および放電
灯の明るさにばらつきがある。この場合も、図示しない
照度センサによって放電灯点灯装置内の調光信号発生部
がこれを判断して機器に合致した調光選択信号(A,
B)を発し、或る機器は調光レベルを上げ、或る機器は
調光レベルを下げるなどすることにより、一定照度で効
率の良い省エネ制御を行なうことができる。
【図1】この発明の実施の形態を示す構成図である。
【図2】図1の動作を説明するための波形図である。
【図3】従来例を示す構成図である。
【図4】図3の動作説明図である。
1,4,8,18,20…コンデンサ、2,3…電界効
果トランジスタ(FET)、5,7…抵抗、5,51,
52…コンバータ、6…結合コイル、9…スイッチ素
子、12…オアゲート、13…アンドゲート群、14…
カウンタ、15…発振器、16…調光信号発生部、17
…蛍光灯(放電灯)、19…リアクトル、21…整流
器,131〜133…アンドゲート。
果トランジスタ(FET)、5,7…抵抗、5,51,
52…コンバータ、6…結合コイル、9…スイッチ素
子、12…オアゲート、13…アンドゲート群、14…
カウンタ、15…発振器、16…調光信号発生部、17
…蛍光灯(放電灯)、19…リアクトル、21…整流
器,131〜133…アンドゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA02 BA03 BB01 BC01 BC03 DB03 DD04 GA02 GB12 GC02 HA03 HA10 3K098 CC44 DD21 DD37 DD45 EE14 EE32 GG02 5H007 BB03 CA02 CB12 CB22 DB07
Claims (2)
- 【請求項1】 自励発振回路を備えた放電灯点灯装置に
おいて、 前記自励発振回路をオン,オフ駆動するスイッチ素子
と、このスイッチ素子のオン,オフ頻度を制御する調光
制御部とを設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 前記調光制御部は、クロック発振器と、
そのクロックをサイクリックにカウントするリングカウ
ンタ形式のカウンタと、調光制御のための指令信号に応
じて前記カウントステージ出力信号を選択して出力する
選択回路とからなることを特徴とする請求項1に記載の
放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11075274A JP2000268992A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11075274A JP2000268992A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000268992A true JP2000268992A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13571500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11075274A Withdrawn JP2000268992A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000268992A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003007486A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Meiji Natl Ind Co Ltd | 放電灯点灯装置 |
KR20040032476A (ko) * | 2002-10-10 | 2004-04-17 | 이성주 | 엘시디 백라이트용 멀티인버터 |
US6828740B2 (en) | 2002-02-20 | 2004-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrodeless discharge lamp operating apparatus, electrodeless compact self-ballasted fluorescent lamp and discharge lamp operating apparatus |
JP2007219322A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示用バックライト装置 |
WO2010021191A1 (ja) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | 株式会社村田製作所 | 放電管点灯装置 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075274A patent/JP2000268992A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003007486A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Meiji Natl Ind Co Ltd | 放電灯点灯装置 |
US6828740B2 (en) | 2002-02-20 | 2004-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrodeless discharge lamp operating apparatus, electrodeless compact self-ballasted fluorescent lamp and discharge lamp operating apparatus |
KR20040032476A (ko) * | 2002-10-10 | 2004-04-17 | 이성주 | 엘시디 백라이트용 멀티인버터 |
JP2007219322A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示用バックライト装置 |
JP4696953B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2011-06-08 | パナソニック電工株式会社 | 液晶表示用バックライト装置 |
WO2010021191A1 (ja) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | 株式会社村田製作所 | 放電管点灯装置 |
JP5035422B2 (ja) * | 2008-08-21 | 2012-09-26 | 株式会社村田製作所 | 放電管点灯装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040217 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060927 |