JP2000286080A - High-pressure discharge lamp lighting device - Google Patents

High-pressure discharge lamp lighting device

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JP2000286080A
JP2000286080A JP11087470A JP8747099A JP2000286080A JP 2000286080 A JP2000286080 A JP 2000286080A JP 11087470 A JP11087470 A JP 11087470A JP 8747099 A JP8747099 A JP 8747099A JP 2000286080 A JP2000286080 A JP 2000286080A
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Japan
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voltage
discharge lamp
converter
pressure discharge
switching element
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JP11087470A
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Hiroyasu Shiichi
広康 私市
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturized high-pressure discharge lamp lighting device allowing improvement of conversion efficiency. SOLUTION: This discharge lamp lighting device has a first DC/DC converter 41 for boosting or dropping an output voltage of a rectification circuit 2 and converting it into a DC voltage to output the DC voltage, a second DC/DC converter 50 for converting the output voltage of the rectification circuit 2 into 400 V higher than the output voltage of the first DC/DC converter 41 and outputting it to a high-pressure discharge lamp 25 through an inverter 44 at the time of starting of a high-pressure discharge lamp 25, and for converting a DC voltage into 800 V, and a high-voltage pulse generation circuit for generating a high-voltage pulse and applying the pulse to the high-pressure discharge lamp 25 at the input of the voltage of 800 V.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータを備え
た高圧放電灯点灯装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high pressure discharge lamp lighting device provided with an inverter.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は例えば特開平9−55296号公
報に開示された従来の高圧放電灯点灯装置の回路図であ
る。図において、1は商用電源、2は商用電源1より供
給される交流電圧を全波整流する整流回路、3は整流回
路2の出力電圧を昇圧する昇圧コンバータ回路で、入力
電圧検知抵抗4と、入力電流検知抵抗5と、昇圧コイル
6と、昇圧用のパワーMOS・FET7と、ダイオード
8と、電解コンデンサ9と、昇圧電圧検知抵抗10と、
昇圧制御回路11とで構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional high pressure discharge lamp lighting device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-55296. In the figure, 1 is a commercial power supply, 2 is a rectifier circuit that full-wave rectifies an AC voltage supplied from the commercial power supply 1, 3 is a boost converter circuit that boosts the output voltage of the rectifier circuit 2, and an input voltage detection resistor 4; An input current detection resistor 5, a step-up coil 6, a power MOS FET 7 for step-up, a diode 8, an electrolytic capacitor 9, a step-up voltage detection resistor 10,
And a boost control circuit 11.

【0003】12は昇圧コンバータ回路3の出力を定電
力化する降圧コンバータ回路で、降圧用のパワーMOS
・FET13と、フリーホイールダイオード14と、降
圧コイル15と、平滑コンデンサ16と、出力電流検知
抵抗17と、降圧制御回路18とで構成されている。1
9は降圧コンバータ回路12の出力を低周波の矩形波電
圧に変換して放電灯25に供給するインバータ回路で、
フルブリッジ形に接続されたパワーMOS・FET20
〜23と、矩形波制御回路26とで構成されている。
A step-down converter circuit 12 converts the output of the step-up converter circuit 3 into constant power.
-It is composed of an FET 13, a freewheel diode 14, a step-down coil 15, a smoothing capacitor 16, an output current detection resistor 17, and a step-down control circuit 18. 1
An inverter circuit 9 converts the output of the step-down converter circuit 12 into a low-frequency rectangular wave voltage and supplies the voltage to the discharge lamp 25.
Power MOSFET 20 connected in full bridge form
And 23 and a rectangular wave control circuit 26.

【0004】24は始動回路で、チョークコイル27
と、チョークコイル27の一端に接続された充放電コン
デンサ28と、チョークコイル27の中間タップに接続
された双方向性スイッチング素子29と、充放電コンデ
ンサ28及び双方向性スイッチング素子29の接続点に
接続された充電抵抗30とで構成されている。31は始
動回路24から発生する高圧パルスのバイパス用コンデ
ンサであり、32は各制御回路11,18,26に制御
電圧を供給する制御電源回路である。
[0004] A starting circuit 24 is a choke coil 27.
A charging / discharging capacitor 28 connected to one end of the choke coil 27, a bidirectional switching element 29 connected to an intermediate tap of the choke coil 27, and a connection point between the charging / discharging capacitor 28 and the bidirectional switching element 29. And the connected charging resistor 30. Reference numeral 31 denotes a capacitor for bypassing a high-voltage pulse generated from the starting circuit 24, and reference numeral 32 denotes a control power supply circuit that supplies a control voltage to the control circuits 11, 18, and 26.

【0005】33は常開のリレー接点33aを有する昇
圧電圧切換リレー、34はリレー接点33aを介して昇
圧電圧検出抵抗10の一方の抵抗に並列に接続された調
整抵抗である。35は入力電圧検出回路で、整流回路2
の出力電圧が141V(商用電源100V)のときはリ
レー接点33aを常開のままとし、出力電圧が282V
(商用電源200V)のときは昇圧電圧切換リレー33
を付勢してリレー接点33aを閉じさせる。
Reference numeral 33 denotes a boost voltage switching relay having a normally open relay contact 33a, and reference numeral 34 denotes an adjustment resistor connected in parallel to one of the boost voltage detection resistors 10 via the relay contact 33a. 35 is an input voltage detection circuit, which is a rectifier circuit 2
When the output voltage is 141V (commercial power supply 100V), the relay contact 33a is kept normally open, and the output voltage is 282V.
(Commercial power supply 200 V), the boost voltage switching relay 33
To close the relay contact 33a.

【0006】前記のように構成された従来の高圧放電灯
点灯装置においては、商用電源1が印加されると、整流
回路2は交流電圧を全波整流し、入力電圧検出回路35
は、整流回路2の出力電圧141Vを検出したとき、1
00Vの商用電源1が印加されたと判断してリレー接点
33aのオフ状態を保持し、整流回路2の出力電圧28
2Vを検出したときは、200Vの商用電源1が印加さ
れたと判断してリレー接点33aをオンする。
[0006] In the conventional high pressure discharge lamp lighting device configured as described above, when the commercial power supply 1 is applied, the rectifier circuit 2 performs full-wave rectification of the AC voltage, and the input voltage detection circuit 35.
Is 1 when the output voltage 141V of the rectifier circuit 2 is detected.
When it is determined that the commercial power supply 1 of 00V is applied, the off state of the relay contact 33a is maintained, and the output voltage 28 of the rectifier circuit 2 is
When 2V is detected, it is determined that 200 V commercial power supply 1 has been applied, and relay contact 33a is turned on.

【0007】昇圧コンバータ回路3は、リレー接点33
aがオフのとき250Vの出力電圧が得られるように、
また、リレー接点33aがオンのときは350Vの出力
電圧が得られるように商用電源1を高力率で直流電圧に
変換し、降圧コンバータ回路12は昇圧コンバータ回路
3の出力を定電力化し、インバータ回路19は、高圧放
電灯25の点灯を確実に行うために、パワーMOS・F
ET20,23をオンすると共に、パワーMOS・FE
T21,22をオフしてその状態を保持し、昇圧コンバ
ータ回路3からの直流電圧を降圧コンバータ回路12及
びパワーMOS・FET20,23を介して印加する。
この時、始動回路24は、チョークコイル27に発生す
る高圧パルスを前記直流電圧に重畳して高圧放電灯25
に印加する。
The boost converter circuit 3 includes a relay contact 33
To obtain an output voltage of 250 V when a is off,
When the relay contact 33a is on, the commercial power supply 1 is converted into a DC voltage at a high power factor so that an output voltage of 350 V is obtained, and the step-down converter circuit 12 converts the output of the step-up converter circuit 3 into constant power, and The circuit 19 includes a power MOS · F in order to reliably light the high-pressure discharge lamp 25.
ET20 and 23 are turned on, and power MOS / FE
T21 and T22 are turned off to maintain the state, and the DC voltage from the boost converter circuit 3 is applied through the step-down converter circuit 12 and the power MOSFETs 20 and 23.
At this time, the starting circuit 24 superimposes the high-voltage pulse generated in the choke coil 27 on the DC voltage, and
Is applied.

【0008】これにより高圧放電灯25が点灯を開始す
ると、降圧コンバータ回路12は、高圧放電灯25に流
れる電流が所定の電流になるように出力電圧を制御し、
インバータ回路19は、高圧放電灯25のチラツキを抑
えるために、降圧コンバータ回路12の直流電圧を商用
電源1の周波数より高い100Hz程度の低周波の矩形
波電圧に変換し、高圧放電灯25に供給する。
When the high pressure discharge lamp 25 starts lighting, the step-down converter circuit 12 controls the output voltage so that the current flowing through the high pressure discharge lamp 25 becomes a predetermined current.
The inverter circuit 19 converts the DC voltage of the step-down converter circuit 12 into a low-frequency rectangular wave voltage of about 100 Hz higher than the frequency of the commercial power supply 1 and supplies it to the high-pressure discharge lamp 25 in order to suppress flicker of the high-pressure discharge lamp 25. I do.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の高圧放
電灯点灯装置では、昇圧コンバータ回路3と降圧コンバ
ータ回路12のそれぞれの変換効率は92%で、インバ
ータ回路19の変換効率は99%であるが、これらが直
列に接続されているために、高圧放電灯点灯装置の変換
効率は0.92×0.92×0.99=84%になって
低下し、また、昇圧コンバータ回路3と降圧コンバータ
回路12に設けられた昇圧コイル6と降圧コイル15の
サイズが大きいために、点灯装置の小形化が困難であっ
た。
In the conventional high pressure discharge lamp lighting device described above, the conversion efficiency of each of the boost converter circuit 3 and the step-down converter circuit 12 is 92%, and the conversion efficiency of the inverter circuit 19 is 99%. However, since these are connected in series, the conversion efficiency of the high pressure discharge lamp lighting device is reduced to 0.92 × 0.92 × 0.99 = 84%, and the conversion efficiency of the step-up converter circuit 3 and the step-down converter is reduced. Since the size of the booster coil 6 and the step-down coil 15 provided in the converter circuit 12 is large, it is difficult to reduce the size of the lighting device.

【0010】昇圧コイル6と降圧コイル15のサイズ
は、昇圧用のパワーMOS・FET7と降圧用のパワー
MOS・FET13のスイッチング周波数を上げること
で小さくすることができるが、それぞれのパワーMOS
・FET7,13のスイッチング損失が増大し、さらに
変換効率が低下するという問題が生じていた。この場
合、パワーMOS・FET7,13の放熱フィンを大き
くしてスイッチング損失を低減させることが可能である
が、今度はパワーMOS・FET7,13側のサイズが
大きくなり、点灯装置そのものを小形にすることができ
なかった。
The sizes of the boosting coil 6 and the step-down coil 15 can be reduced by increasing the switching frequency of the step-up power MOS-FET 7 and step-down power MOS-FET 13.
The switching loss of the FETs 7 and 13 increases, and the conversion efficiency further decreases. In this case, it is possible to reduce the switching loss by increasing the heat radiation fins of the power MOS FETs 7 and 13, but this time the size of the power MOS FETs 7 and 13 becomes large and the lighting device itself is reduced in size. I couldn't do that.

【0011】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、点灯装置を小形にすると共に、変換効率
を向上させる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp lighting device capable of reducing the size of a lighting device and improving conversion efficiency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
高圧放電灯点灯装置は、商用電源を全波整流する整流回
路と、該整流回路の出力電圧をスイッチング素子の駆動
に基づいて昇圧又は降圧し、それを予め設けられたコン
デンサで直流に変換して出力する第1DC/DCコンバ
ータと、該第1DC/DCコンバータの出力側に設けら
れたインバータと、始動信号の入力によりスイッチング
素子が駆動したとき前記整流回路の出力電圧を第1DC
/DCコンバータの出力電圧より高い第1電圧に変成し
てインバータに出力すると共に、前記直流電圧を第1電
圧より高い第2電圧に変成する第2DC/DCコンバー
タと、前記第2電圧が入力されたとき高圧パルスを発生
し、高圧放電灯に印加する高圧パルス発生回路と、高圧
放電灯の放電灯電圧を検出する放電灯電圧検出手段と、
該放電灯電圧検出手段により検出された放電灯電圧に応
じて目標電流を決定する目標電流決定手段と、高圧放電
灯に流れる放電灯電流を検出する放電灯電流検出手段
と、高圧放電灯始動時、第2DC/DCコンバータに前
記始動信号を出力して、前記第1電圧をインバータを介
して高圧放電灯に印加させると共に、前記第2電圧を高
圧パルス発生回路に供給させて高圧パルスを高圧放電灯
に印加させ、高圧放電灯始動後は、放電灯電圧検出手段
により検出される放電灯電圧から上昇率を演算して所定
値と比較し、その上昇率が所定値以上のときは放電灯電
流検出手段により検出される放電灯電流が前記目標電流
と同一になるように第2DC/DCコンバータのスイッ
チング素子を制御し、前記上昇率が所定値未満のときは
前記放電灯電流が前記目標電流と同一になるように第1
DC/DCコンバータのスイッチング素子を制御する制
御手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a high pressure discharge lamp lighting apparatus comprising: a rectifier circuit for full-wave rectifying a commercial power supply; and an output voltage of the rectifier circuit is boosted based on driving of a switching element. Alternatively, a first DC / DC converter for converting the voltage into a direct current by a capacitor provided in advance and outputting the converted direct current, an inverter provided on the output side of the first DC / DC converter, and an input of a start signal form a switching element. When driven, the output voltage of the rectifier circuit is changed to the first DC
A second DC / DC converter that transforms the DC voltage to a second voltage higher than the first voltage while transforming the DC voltage to a first voltage higher than the output voltage of the DC / DC converter and outputs the second voltage to the inverter; A high-pressure pulse generating circuit that generates a high-pressure pulse when applied to the high-pressure discharge lamp, and a discharge lamp voltage detection unit that detects a discharge lamp voltage of the high-pressure discharge lamp,
Target current determining means for determining a target current according to the discharge lamp voltage detected by the discharge lamp voltage detecting means; discharge lamp current detecting means for detecting a discharge lamp current flowing through the high pressure discharge lamp; Outputting the start signal to a second DC / DC converter to apply the first voltage to a high-pressure discharge lamp via an inverter, and to supply the second voltage to a high-voltage pulse generating circuit to discharge a high-voltage pulse to a high voltage. After the high-pressure discharge lamp is started, the rate of increase is calculated from the discharge lamp voltage detected by the discharge lamp voltage detection means and compared with a predetermined value. The switching element of the second DC / DC converter is controlled so that the discharge lamp current detected by the detection means is equal to the target current. When the rate of increase is less than a predetermined value, the discharge lamp current is The to be the same and the target current 1
Control means for controlling a switching element of the DC / DC converter.

【0013】本発明の請求項2に係る高圧放電灯点灯装
置は、制御手段は、第2DC/DCコンバータのスイッ
チング素子を第1DC/DCコンバータのスイッチング
素子のスイッチング周波数より高いスイッチング周波数
で制御するものである。
In a high pressure discharge lamp lighting device according to a second aspect of the present invention, the control means controls the switching element of the second DC / DC converter at a switching frequency higher than the switching frequency of the switching element of the first DC / DC converter. It is.

【0014】本発明の請求項3に係る高圧放電灯点灯装
置は、高圧パルス発生回路に、前記第2電圧を高電圧に
変成するトランスを設けたものである。
In a high pressure discharge lamp lighting device according to a third aspect of the present invention, the high voltage pulse generating circuit is provided with a transformer for transforming the second voltage to a high voltage.

【0015】本発明の請求項4に係る高圧放電灯点灯装
置は、制御手段は、第2DC/DCコンバータを制御し
ている間、インバータを商用周波数で制御するものであ
る。
In the high pressure discharge lamp lighting device according to a fourth aspect of the present invention, the control means controls the inverter at a commercial frequency while controlling the second DC / DC converter.

【0016】本発明の請求項5に係る高圧放電灯点灯装
置は、制御手段は、第2DC/DCコンバータを制御し
ているとき、第1DC/DCコンバータの出力電圧が第
2DC/DCコンバータの出力電圧より数ボルト低い電
圧になるよう第1DC/DCコンバータのスイッチング
素子を制御するものである。
In a high pressure discharge lamp lighting device according to a fifth aspect of the present invention, when the control means is controlling the second DC / DC converter, the output voltage of the first DC / DC converter is the output voltage of the second DC / DC converter. The switching element of the first DC / DC converter is controlled so that the voltage becomes several volts lower than the voltage.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示す高
圧放電灯点灯装置の回路図である。なお、図6で説明し
た従来例と同一又は相当部分には同じ符合を付し説明を
省略する。図において、41は第1DC/DCコンバー
タで、一次巻線の一端が整流回路2のプラス極側に接続
されたトランス41aと、トランス41aの一次巻線と
整流回路2のマイナス極側との間に挿入されたスイッチ
ング素子41bと、トランス41aの二次巻線の一端に
接続されたダイオード41cと、トランス41aの二次
巻線に並列に接続された平滑コンデンサ41dとで構成
され、スイッチング素子41bのオン時間に基づいて直
流電圧を変成(昇圧又は降圧)し、それを平滑コンデン
サ41dで直流に変換して出力する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a high pressure discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention. The same or corresponding parts as those in the conventional example described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 41 denotes a first DC / DC converter, which is connected between a transformer 41a having one end of a primary winding connected to the positive pole side of the rectifier circuit 2 and a negative pole side of the transformer 41a. , A diode 41c connected to one end of the secondary winding of the transformer 41a, and a smoothing capacitor 41d connected in parallel to the secondary winding of the transformer 41a. The DC voltage is transformed (step-up or step-down) on the basis of the ON time of, and is converted to DC by the smoothing capacitor 41d and output.

【0018】42は第1DC/DCコンバータ41のプ
ラス極側に挿入されたダイオード、43は第1DC/D
Cコンバータ41の両極間に接続されたコンデンサで、
44はブリッジ形インバータである。45は整流回路2
の出力電圧を検出して商用電源のゼロクロス波形を検出
する第1の電圧検出回路、46は第1DC/DCコンバ
ータ41により変換された直流電圧を検出する第2の電
圧検出回路、47は高圧放電灯25に供給される電圧を
検出する第3の電圧検出回路、48は第1DC/DCコ
ンバータ41のマイナス極側に挿入された抵抗、49は
その抵抗48の両端電圧を検出する第4の電圧検出回路
である。
Reference numeral 42 denotes a diode inserted on the plus side of the first DC / DC converter 41, and 43 denotes a first DC / D converter.
A capacitor connected between both poles of the C converter 41,
44 is a bridge type inverter. 45 is a rectifier circuit 2
A first voltage detection circuit for detecting a zero-cross waveform of a commercial power supply by detecting an output voltage of the first DC / DC converter 41, a second voltage detection circuit for detecting a DC voltage converted by the first DC / DC converter 41, and a high-voltage discharge circuit 47 A third voltage detection circuit for detecting the voltage supplied to the lamp 25, 48 is a resistor inserted on the minus pole side of the first DC / DC converter 41, and 49 is a fourth voltage for detecting the voltage across the resistor 48. It is a detection circuit.

【0019】50は第2DC/DCコンバータで、一次
巻線の一端が整流回路2のプラス極側に接続され、二次
巻線の両端が後述する高圧パルス発生回路に接続され、
二次巻線の中間タップがダイオード51を介して第1D
C/DCコンバータ41のプラス極側に接続されたトラ
ンス50aと、トランス50aの一次巻線と整流回路2
のマイナス極側との間に挿入されたスイッチング素子5
0bとで構成され、高圧放電灯25の始動時は、後述す
る制御回路の制御によりトランスの二次巻線の両端間が
800V(第2電圧)に、二次巻線の一端と中間タップ
との間が400V(第1電圧)になる。
Reference numeral 50 denotes a second DC / DC converter, one end of a primary winding is connected to the positive pole side of the rectifier circuit 2, and both ends of the secondary winding are connected to a high-voltage pulse generating circuit described later.
The intermediate tap of the secondary winding is connected to the first D
A transformer 50a connected to the positive pole side of the C / DC converter 41, a primary winding of the transformer 50a, and a rectifier circuit 2
Switching element 5 inserted between the negative pole side of
When the high-pressure discharge lamp 25 is started, the voltage between both ends of the secondary winding of the transformer is set to 800 V (second voltage) under the control of a control circuit described later, and one end of the secondary winding and the intermediate tap are connected to each other. Is 400 V (first voltage).

【0020】52は高圧パルス発生回路で、第2DC/
DCコンバータ50のトランス50aの二次巻線の両端
間に挿入されたダイオード52a、抵抗52b及びコン
デンサ52cと、トランス52dと、トランス52dの
一次巻線とコンデンサ52cとの間に挿入された放電ギ
ャップ52eと、直列に接続されたトランス52dの二
次巻線及び高圧放電灯25に並列に接続されたコンデン
サ52fとで構成されている。
Reference numeral 52 denotes a high-voltage pulse generating circuit,
A diode 52a, a resistor 52b, and a capacitor 52c inserted between both ends of a secondary winding of a transformer 50a of the DC converter 50, a transformer 52d, and a discharge gap inserted between the primary winding of the transformer 52d and the capacitor 52c. 52e, and a secondary winding of a transformer 52d connected in series and a capacitor 52f connected in parallel to the high-pressure discharge lamp 25.

【0021】前記トランス52dは、一次巻線の一端が
抵抗52b及びコンデンサ52cの接続点に接続され、
その他端が放電ギャップ52eと接続され、また、二次
巻線の一端がインバータ44のスイッチング素子44
c、44dの接続点に接続され、二次巻線の他端が高圧
放電灯25を介してインバータ44のスイッチング素子
44a、44bの接続点に接続され、このトランス52
dの二次巻線は例えば一次巻線の5倍の巻数になってい
る。
In the transformer 52d, one end of a primary winding is connected to a connection point of a resistor 52b and a capacitor 52c.
The other end is connected to the discharge gap 52e, and one end of the secondary winding is connected to the switching element 44 of the inverter 44.
c, 44d, and the other end of the secondary winding is connected via a high-pressure discharge lamp 25 to the connection point of the switching elements 44a, 44b of the inverter 44.
The secondary winding of d has, for example, five times the number of turns of the primary winding.

【0022】放電ギャップ52eは、コンデンサ52c
の充電電圧が800Vに達したときオンする。この時、
トランス52dの二次側にコンデンサ52cの端子電圧
の5倍の4KVの高電圧が発生する。コンデンサ52f
は、トランス52dの二次側に発生した高電圧がインバ
ータ44に回り込まないようにするためのものである。
The discharge gap 52e is connected to a capacitor 52c.
Turns on when the charging voltage reaches 800V. At this time,
A high voltage of 4 KV, which is five times the terminal voltage of the capacitor 52c, is generated on the secondary side of the transformer 52d. Capacitor 52f
Is for preventing a high voltage generated on the secondary side of the transformer 52d from sneaking into the inverter 44.

【0023】53は制御回路で、高圧放電灯始動時、第
2DC/DCコンバータ50のスイッチング素子50b
を駆動して、トランス50aの二次巻線の両端間に80
0V、その一端と中間タップとの間に400Vの電圧を
生成し、その内、400V電圧をダイオード51及びイ
ンバータ44を介して高圧放電灯25に印加し、800
V電圧を高圧パルス発生回路52に供給させて高圧パル
スを高圧放電灯25に印加し、高圧放電灯始動後は、第
3の電圧検出回路47により検出される放電灯電圧から
放電灯電圧変化率B(上昇率)を演算して所定値βと比
較し、その変化率Bが所定値β以上のときは第4の電圧
検出回路49の検出電圧から得られる放電灯電流Aが目
標電流と同一になるように第2DC/DCコンバータの
50スイッチング素子50bを制御する。この時、第1
DC/DCコンバータ41のスイッチング素子41bを
駆動し、その出力電圧が第2DC/DCコンバータの出
力電圧より数ボルト低い電圧になるよう制御する。ま
た、放電灯電圧変化率Bが所定値β未満のときは放電灯
電流Aが目標電流と同一になるように第1DC/DCコ
ンバータ41のスイッチング素子41bを制御する。
Reference numeral 53 denotes a control circuit, which is a switching element of the second DC / DC converter 50 when the high-pressure discharge lamp is started.
Is driven between both ends of the secondary winding of the transformer 50a.
0 V, a voltage of 400 V is generated between one end thereof and the intermediate tap, and a voltage of 400 V is applied to the high-pressure discharge lamp 25 via the diode 51 and the inverter 44 to generate a voltage of 800 V.
The V voltage is supplied to the high-voltage pulse generation circuit 52 to apply a high-voltage pulse to the high-pressure discharge lamp 25. After the high-pressure discharge lamp is started, the discharge lamp voltage change rate is calculated based on the discharge lamp voltage detected by the third voltage detection circuit 47. B (increase rate) is calculated and compared with a predetermined value β. When the change rate B is equal to or more than the predetermined value β, the discharge lamp current A obtained from the detection voltage of the fourth voltage detection circuit 49 is the same as the target current. The 50 switching element 50b of the second DC / DC converter is controlled so that At this time, the first
The switching element 41b of the DC / DC converter 41 is driven to control the output voltage to be several volts lower than the output voltage of the second DC / DC converter. When the discharge lamp voltage change rate B is less than the predetermined value β, the switching element 41b of the first DC / DC converter 41 is controlled so that the discharge lamp current A becomes equal to the target current.

【0024】第2DC/DCコンバータ50のスイッチ
ング素子50bの制御は、高圧放電灯25の点灯が安定
するまで第1DC/DCコンバータ41のスイッチング
素子41bのスイッチング周波数より高いスイッチング
周波数で行うようにしている。また、第2DC/DCコ
ンバータ50を制御している間は、動作説明時で詳述す
るがインバータ44を商用周波数で制御する。
The switching element 50b of the second DC / DC converter 50 is controlled at a switching frequency higher than the switching frequency of the switching element 41b of the first DC / DC converter 41 until the lighting of the high-pressure discharge lamp 25 is stabilized. . While the second DC / DC converter 50 is being controlled, the inverter 44 is controlled at a commercial frequency, as will be described in detail when the operation is described.

【0025】前記のように構成された本実施形態の高圧
放電灯点灯装置の動作を以下に示す図に基づいて説明す
る。図2は実施形態に係る高圧放電灯点灯装置の始動か
ら高圧放電灯が安定点灯するまでの動作を示すフローチ
ャート、図3は実施形態における高圧放電灯点灯装置の
動作波形図、図4は高圧放電灯のガス放電の電圧−電流
特性図、図5は実施形態における高圧放電灯点灯装置の
第1のDC/DCコンバータの動作波形図である。
The operation of the high pressure discharge lamp lighting device of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the following drawings. 2 is a flowchart showing the operation from the start of the high pressure discharge lamp lighting device according to the embodiment to the stable lighting of the high pressure discharge lamp, FIG. 3 is an operation waveform diagram of the high pressure discharge lamp lighting device in the embodiment, and FIG. FIG. 5 is a voltage-current characteristic diagram of gas discharge of an electric lamp, and FIG. 5 is an operation waveform diagram of a first DC / DC converter of the high-pressure discharge lamp lighting device according to the embodiment.

【0026】商用電源1が本点灯装置に投入されると、
制御回路53は、第2DC/DCコンバータ50のスイ
ッチング素子50bをオン・オフ制御する。スイッチン
グ素子50bがオンのときは、整流回路2からの直流電
流がトランス50aの一次巻線を介してスイッチング素
子50bに流れ、その一次巻線に電気エネルギーが蓄積
される。スイッチング素子50bがオフしたときは、一
次巻線に蓄積された電気エネルギーが二次巻線により昇
圧され、ダイオード51を介してコンデンサ43に蓄積
されると共に、高圧パルス発生回路52のダイオード5
2a及び抵抗52bを介してコンデンサ52cに蓄積さ
れる。
When the commercial power supply 1 is turned on to the lighting device,
The control circuit 53 controls on / off of the switching element 50b of the second DC / DC converter 50. When the switching element 50b is on, the DC current from the rectifier circuit 2 flows through the primary winding of the transformer 50a to the switching element 50b, and electric energy is stored in the primary winding. When the switching element 50b is turned off, the electric energy stored in the primary winding is boosted by the secondary winding and stored in the capacitor 43 via the diode 51.
The voltage is stored in the capacitor 52c via the resistor 2a and the resistor 52b.

【0027】この時、制御回路53は、第3の電圧検出
回路47を通じてコンデンサ43の両端電圧を検出し、
この両端電圧が400Vになるようにスイッチング素子
50bのオン時間を制御する(S21)。なお、コンデ
ンサ43の両端電圧が400Vになったときは高圧パル
ス発生回路52に印加する電圧は800Vになる。S2
1動作後は、インバータ44のスイッチング素子44
a,44dをオンすると共に、スイッチング素子44
b,44cをオフし、400Vの直流電圧を高圧放電灯
25に印加する(S22)。
At this time, the control circuit 53 detects the voltage across the capacitor 43 through the third voltage detection circuit 47,
The on-time of the switching element 50b is controlled so that the voltage between both ends becomes 400 V (S21). When the voltage between both ends of the capacitor 43 becomes 400 V, the voltage applied to the high-voltage pulse generating circuit 52 becomes 800 V. S2
After one operation, the switching element 44 of the inverter 44
a, 44d, and the switching element 44
b, 44c are turned off, and a DC voltage of 400 V is applied to the high-pressure discharge lamp 25 (S22).

【0028】一方、高圧パルス発生回路52のコンデン
サ52cに蓄えられた電圧が800Vに達すると、放電
ギャップ52eがオンし、トランス52dの一次巻線に
800vの電圧が印加し、トランス52dの二次巻線に
800Vの5倍の高電圧(4KV)が発生する(S2
3)。
On the other hand, when the voltage stored in the capacitor 52c of the high-voltage pulse generating circuit 52 reaches 800 V, the discharge gap 52e is turned on, and a voltage of 800V is applied to the primary winding of the transformer 52d, and the secondary voltage of the transformer 52d is increased. A high voltage (4 KV) five times 800 V is generated in the winding (S2
3).

【0029】この時、高圧放電灯25には、図3のM1
領域に示すように400V(H4)の電圧に4KVの高
圧パルス(H3)が重畳された波形の電圧が印加され
る。この4KVの高圧パルスにより高圧放電灯25の絶
縁破壊が起こってグロー放電に移行し、400Vの電圧
によりグロー放電のピーク電圧を乗り越えてアーク放電
に移行する(図4参照)。
At this time, the high pressure discharge lamp 25 is
As shown in the area, a voltage having a waveform in which a high voltage pulse (H3) of 4 KV is superimposed on a voltage of 400 V (H4) is applied. The high-voltage pulse of 4 KV causes breakdown of the high-pressure discharge lamp 25 and shifts to glow discharge. The voltage of 400 V overcomes the peak voltage of the glow discharge and shifts to arc discharge (see FIG. 4).

【0030】この時、制御回路53は、抵抗48の両端
電圧を第4の電圧検出回路49を介して読み込んで高圧
放電灯25に流れる放電灯電流Aを検出し(S24)、
所定値αと比較する(S25)。放電灯電流Aが所定値
α未満のときは、高圧放電灯25がアーク放電に移行し
ていないと判断して、前述した動作を再び繰り返し(S
21〜S24)、放電灯電流Aが所定値α以上のとき
は、高圧放電灯25がアーク放電に移行したと判断し
て、高圧放電灯25の放電灯電圧V1を第3の電圧検出
回路47を通じて読み込む(S26)。そして、読み込
んだ放電灯電圧V1から高圧放電灯25の目標電流を演
算する(S27)。例えば、定格電力150Wの高圧放
電灯25の放電灯電圧V1を読み込んだときにその値が
75Vの場合、目標電流は150/75=2Aとなる。
At this time, the control circuit 53 reads the voltage across the resistor 48 via the fourth voltage detection circuit 49 and detects the discharge lamp current A flowing through the high pressure discharge lamp 25 (S24).
It is compared with a predetermined value α (S25). If the discharge lamp current A is less than the predetermined value α, it is determined that the high pressure discharge lamp 25 has not shifted to arc discharge, and the above-described operation is repeated again (S
21 to S24), when the discharge lamp current A is equal to or more than the predetermined value α, it is determined that the high pressure discharge lamp 25 has shifted to arc discharge, and the discharge lamp voltage V1 of the high pressure discharge lamp 25 is determined by the third voltage detection circuit 47. (S26). Then, a target current of the high-pressure discharge lamp 25 is calculated from the read discharge lamp voltage V1 (S27). For example, when the discharge lamp voltage V1 of the high-pressure discharge lamp 25 having a rated power of 150 W is read and the value is 75 V, the target current is 150/75 = 2A.

【0031】目標電流の演算後は、再び第3の電圧検出
回路47を通じて高圧放電灯25の放電灯電圧V2(図
示せず)を読み込んで、S26で読み込んだ放電灯電圧
V1とその電圧V1を読み込んだときからの経過時間T
とから高圧放電灯25の放電灯電圧変化率B=(V2−
V1)/Tを演算し(S28)、所定値βと比較する
(S29)。放電灯電圧変化率Bが所定値β未満のとき
は高圧放電灯25の点灯状態が安定していると判断して
S33の動作に入るが、放電灯電圧変化率Bが所定値β
以上のときは高圧放電灯25の点灯状態が、過渡状態で
あり、不安定であると判断してS30の動作に入る。
After the calculation of the target current, the discharge lamp voltage V2 (not shown) of the high-pressure discharge lamp 25 is read again through the third voltage detection circuit 47, and the discharge lamp voltage V1 and the voltage V1 read in S26 are read. Elapsed time T from reading
From this, the discharge lamp voltage change rate B = (V2-
V1) / T is calculated (S28) and compared with a predetermined value β (S29). If the discharge lamp voltage change rate B is less than the predetermined value β, it is determined that the lighting state of the high pressure discharge lamp 25 is stable, and the operation of S33 is started.
In the above case, the lighting state of the high-pressure discharge lamp 25 is determined to be a transient state and unstable, and the operation of S30 is started.

【0032】この時点では、高圧放電灯25がアーク放
電に移行したときで放電灯電圧変化率Bが大きいため
(図3のM2領域参照)、インバータ44を商用電源1
の周波数に同期して運転する。この場合、制御回路53
は、第1の電圧検出回路45を介して商用電源1のゼロ
クロス波形を検出し、このゼロクロスに同期してインバ
ータ44のスイッチング素子44a,44dの組とスイ
ッチング素子44b,44cの組を交互にオン/オフさ
せる(S30)。この時、インバータ44は、第2DC
/DCコンバータ50からの直流電圧を商用電源1の周
波数に同期した交流電圧に変換し、高圧放電灯25に供
給する(図3のM2領域のH4参照)。
At this time, since the discharge lamp voltage change rate B is large when the high pressure discharge lamp 25 shifts to arc discharge (see the area M2 in FIG. 3), the inverter 44 is switched to the commercial power supply 1
Operate in synchronization with the frequency. In this case, the control circuit 53
Detects the zero-cross waveform of the commercial power supply 1 via the first voltage detection circuit 45, and turns on the set of the switching elements 44a and 44d and the set of the switching elements 44b and 44c of the inverter 44 alternately in synchronization with the zero-cross. / Off (S30). At this time, the inverter 44 is connected to the second DC
The DC voltage from the / DC converter 50 is converted into an AC voltage synchronized with the frequency of the commercial power supply 1 and supplied to the high-pressure discharge lamp 25 (see H4 in the M2 region in FIG. 3).

【0033】一方、制御回路53は、第4の電圧検出回
路49の検出に基づいて得られる放電灯電流Aが、S2
7で演算した目標電流と同一になるように第2DC/D
Cコンバータ50のスイッチング素子50bを制御し
(S31)、かつ、第1DC/DCコンバータ41のス
イッチング素子41bを駆動して、第2DC/DCコン
バータ50の出力電圧より数ボルト低い直流電圧が得ら
れるように制御する(S32)。この第1DC/DCコ
ンバータ41は応答性が悪く、放電灯電圧の変化が大き
いM2領域では、放電灯電圧の変化に応答できず高圧放
電灯25を立ち消えさせる可能性があるので、第2DC
/DCコンバータ50の運転を継続している。第1DC
/DCコンバータ41の制御を行った後は、再びS26
の動作に入って、高圧放電灯25の放電灯電圧変化率B
が所定値β未満になるまで、即ちM2領域からM3領域
に移行するまでS26〜S32の動作を繰り返し実行す
る。
On the other hand, the control circuit 53 determines that the discharge lamp current A obtained based on the detection of the fourth voltage detection
7 so that the second DC / D
The switching element 50b of the C converter 50 is controlled (S31), and the switching element 41b of the first DC / DC converter 41 is driven to obtain a DC voltage several volts lower than the output voltage of the second DC / DC converter 50. (S32). The first DC / DC converter 41 has poor response and may not respond to the change in the discharge lamp voltage in the M2 region where the change in the discharge lamp voltage is large.
The operation of the / DC converter 50 is continued. 1st DC
After the control of the / DC converter 41 is performed, S26 is performed again.
, The discharge lamp voltage change rate B of the high-pressure discharge lamp 25
Are repeatedly executed until S is less than the predetermined value β, that is, until shifting from the M2 area to the M3 area.

【0034】この動作の繰り返しにより高圧放電灯25
の放電灯電圧変化率Bが所定値β未満になると(M3領
域)、制御回路53は、インバータ44のスイッチング
素子44a,44dの組とスイッチング素子44b,4
4cの組を120Hzの低周波で交互にオン/オフし
(S33)、第2DC/DCコンバータ50の運転を停
止する(S34)。次いで、第4の電圧検出回路49の
検出に基づいて得られる高圧放電灯25の放電灯電流A
が、S27で演算した目標電流と同一になるように第1
DC/DCコンバータ41のスイッチング素子41bを
制御する(S35)。高圧放電灯25の放電灯電流Aが
目標電流より低いときは、スイッチング素子41bのオ
ン時間を長くして第1DC/DCコンバータ41の出力
電圧を上げ、高圧放電灯25の放電灯電流Aが目標電流
より高いときは、スイッチング素子41bのオン時間を
短くして前記出力電圧を下げるようにする。その後は、
再びS26の動作に入って、商用電源1がオフされるま
で前述した動作を繰り返し実行する(S26〜S29,
S33〜S35)。
By repeating this operation, the high pressure discharge lamp 25
When the discharge lamp voltage change rate B becomes less than the predetermined value β (M3 region), the control circuit 53 determines the set of the switching elements 44a and 44d and the switching elements 44b and 4 of the inverter 44.
The set 4c is alternately turned on / off at a low frequency of 120 Hz (S33), and the operation of the second DC / DC converter 50 is stopped (S34). Next, the discharge lamp current A of the high-pressure discharge lamp 25 obtained based on the detection of the fourth voltage detection circuit 49.
Is equal to the target current calculated in S27.
The switching element 41b of the DC / DC converter 41 is controlled (S35). When the discharge lamp current A of the high-pressure discharge lamp 25 is lower than the target current, the ON time of the switching element 41b is lengthened to increase the output voltage of the first DC / DC converter 41, and the discharge lamp current A of the high-pressure discharge lamp 25 reaches the target. When the current is higher than the current, the on-time of the switching element 41b is shortened to lower the output voltage. After that,
The operation starts again in S26, and the above operation is repeatedly executed until the commercial power supply 1 is turned off (S26 to S29,
S33 to S35).

【0035】この時、制御回路25は、第1DC/DC
コンバータ41が高力率で昇降圧できるように制御す
る。例えば、高圧放電灯25の放電灯電流Aが目標電流
になるようにスイッチング素子41bのオン時間を20
μsと設定した場合、そのオン時間は、第1の電圧検出
回路45にて検出された全波整流電圧(図5のH5参
照)の瞬時値により制限が加えられて20×K×sin
θ(Kは比例定数)となるので、スイッチング素子41
bに流れる電流が同図のH6に示すような波形となり、
このため、第1DC/DCコンバータ41に流れ込む電
流は、同図のH7に示すように商用電源1に同期したs
in電流となり高力率となる。
At this time, the control circuit 25 controls the first DC / DC
Control is performed so that converter 41 can step up and down at a high power factor. For example, the ON time of the switching element 41b is set to 20 so that the discharge lamp current A of the high pressure discharge lamp 25 becomes the target current.
When set to μs, the ON time is limited by the instantaneous value of the full-wave rectified voltage (see H5 in FIG. 5) detected by the first voltage detection circuit 45, and is set to 20 × K × sin
θ (K is a proportional constant), the switching element 41
The current flowing through b has a waveform as shown by H6 in FIG.
For this reason, the current flowing into the first DC / DC converter 41 is synchronized with the commercial power supply 1 as indicated by H7 in FIG.
The current becomes in and the power factor becomes high.

【0036】以上のように本実施形態によれば、高圧放
電灯25がグロー放電領域を越えるための高い電圧が第
2DC/DCコンバータ50から出力するようにしてい
るので、第1DC/DCコンバータ41を構成している
コンデンサ41dには、従来と比べ耐圧の低い小さなコ
ンデンサを使用でき、点灯装置を小形にできるという効
果がある。
As described above, according to the present embodiment, since the high voltage for the high-pressure discharge lamp 25 to go over the glow discharge region is output from the second DC / DC converter 50, the first DC / DC converter 41 Can be used as the capacitor 41d, which has a lower withstand voltage than the conventional one, and the lighting device can be downsized.

【0037】放電灯電圧の変化が大きいM2領域(図3
参照)においては、第2DC/DCコンバータ50の駆
動を継続して行うようにしているので、応答性の悪い第
1DC/DCコンバータ41の駆動だけによる高圧放電
灯25の立ち消えを防止でき、また、高圧放電灯25の
放電灯電圧H1が安定して放電灯電圧変化率Bが小さい
M3領域では、第1DC/DCコンバータ41のみを駆
動するようにしているので、その第1DC/DCコンバ
ータ41の変換効率が90%、インバータの変換効率が
従来と同じ99%とした場合に89%となり、従来の点
灯装置より効率が向上するという効果がある。
The M2 region where the change of the discharge lamp voltage is large (FIG. 3)
2), the driving of the second DC / DC converter 50 is continued, so that the high-pressure discharge lamp 25 can be prevented from going out only by driving the first DC / DC converter 41 having poor response. In the M3 region where the discharge lamp voltage H1 of the high-pressure discharge lamp 25 is stable and the discharge lamp voltage change rate B is small, only the first DC / DC converter 41 is driven, so that the conversion of the first DC / DC converter 41 is performed. The efficiency is 90%, and the conversion efficiency of the inverter is 89% when the conversion efficiency is 99%, which is the same as the conventional one.

【0038】また、高圧放電灯25の放電灯電圧が安定
する数十秒間、第2DC/DCコンバータ50のスイッ
チング素子50bを第1DC/DCコンバータ41のス
イッチング素子41bのスイッチング周波数より高いス
イッチング周波数で制御するようにしているので、第2
DC/DCコンバータ50の変換効率が多少悪くなるも
のの問題なく第2DC/DCコンバータ50を小形にで
きるという効果がある。
Further, the switching element 50b of the second DC / DC converter 50 is controlled at a switching frequency higher than the switching frequency of the switching element 41b of the first DC / DC converter 41 for several tens of seconds during which the discharge lamp voltage of the high-pressure discharge lamp 25 is stabilized. The second
Although the conversion efficiency of the DC / DC converter 50 is slightly deteriorated, the second DC / DC converter 50 can be reduced in size without any problem.

【0039】また、高圧放電灯始動時、第2DC/DC
コンバータ50から800Vの高い電圧を高圧パルス発
生回路52のトランス52dに印加するようにしている
ので、トランス52dの二次巻線の巻数を少なくでき、
このため、トランス52dを小さくできるという効果が
ある。
When the high pressure discharge lamp is started, the second DC / DC
Since a high voltage of 800 V from the converter 50 is applied to the transformer 52d of the high-voltage pulse generating circuit 52, the number of turns of the secondary winding of the transformer 52d can be reduced,
Therefore, there is an effect that the transformer 52d can be made smaller.

【0040】さらに、第2DC/DCコンバータ50が
駆動している間は、インバータ44を商用周波数に同期
して動作させるようにしているので、高圧放電灯25に
多少チラツキがでるものの放電灯電流が図3のM2領域
のH4に示すように正弦波電流となり高力率になるとい
う効果がある。
Further, while the second DC / DC converter 50 is being driven, the inverter 44 is operated in synchronization with the commercial frequency, so that although the high-pressure discharge lamp 25 slightly flickers, the discharge lamp current is increased. As indicated by H4 in the M2 region of FIG. 3, there is an effect that the current becomes a sine wave current and the power factor becomes high.

【0041】さらにまた、第2DC/DCコンバータ5
0が駆動しているときに、第1DC/DCコンバータ4
1の出力電圧を第2DC/DCコンバータ50の出力電
圧より数ボルト低い電圧になるよう制御しているので、
高圧放電灯25の点灯状態が安定領域(図3のM3領
域)に入ったときに第2DC/DCコンバータ50から
第1DC/DCコンバータ41への切り換えが電圧の段
差が少なくスムーズに行え、このため、閃光やチラツキ
が少なくなるという効果がある。
Further, the second DC / DC converter 5
0 is being driven, the first DC / DC converter 4
1 is controlled to be several volts lower than the output voltage of the second DC / DC converter 50.
When the lighting state of the high-pressure discharge lamp 25 enters the stable region (M3 region in FIG. 3), switching from the second DC / DC converter 50 to the first DC / DC converter 41 can be performed smoothly with a small voltage step, and therefore. This has the effect of reducing flash and flicker.

【0042】[0042]

【発明の効果】本願の請求項1の発明によれば、高圧放
電灯始動時、第1DC/DCコンバータの出力電圧より
高い第1電圧と第1電圧より高い第2電圧を第2DC/
DCコンバータから出力させるようにしているので、第
1DC/DCコンバータのコンデンサには、従来と比べ
耐圧の低い小さなコンデンサを使用でき、点灯装置を小
形にできるという効果がある。放電灯電圧から得た上昇
率が所定値以上のとき第2DC/DCコンバータを継続
して駆動するようにしているので、応答性の悪い第1D
C/DCコンバータの駆動だけによる高圧放電灯の立ち
消えを防止でき、また、上昇率が所定値未満になったと
きは放電灯電流が目標電流と同一になるように第1DC
/DCコンバータを制御して直接インバータに電圧を供
給するようにしているので、従来のように降圧コンバー
タが不要になり、このため、従来の点灯装置と比べ変換
効率が向上するという効果がある。
According to the first aspect of the present invention, when the high pressure discharge lamp is started, the first voltage higher than the output voltage of the first DC / DC converter and the second voltage higher than the first voltage are applied to the second DC / DC converter.
Since the output is made from the DC converter, the capacitor of the first DC / DC converter can be a small capacitor having a lower withstand voltage as compared with the conventional one, and the lighting device can be downsized. When the rate of increase obtained from the discharge lamp voltage is equal to or greater than a predetermined value, the second DC / DC converter is continuously driven.
The high-pressure discharge lamp can be prevented from being extinguished only by driving the C / DC converter, and when the rate of rise becomes less than a predetermined value, the first DC is controlled so that the discharge lamp current becomes the same as the target current.
Since the voltage is directly supplied to the inverter by controlling the / DC converter, a step-down converter is not required as in the related art, and therefore, there is an effect that the conversion efficiency is improved as compared with the conventional lighting device.

【0043】本願の請求項2の発明によれば、第2DC
/DCコンバータのスイッチング素子を第1DC/DC
コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数よ
り高いスイッチング周波数で制御するようにしているの
で、第2DC/DCコンバータの変換効率が多少悪くな
るものの問題なく第2DC/DCコンバータを小形にで
きるという効果がある。
According to the invention of claim 2 of the present application, the second DC
The switching element of the DC / DC converter is the first DC / DC
Since the control is performed at a switching frequency higher than the switching frequency of the switching element of the converter, the second DC / DC converter can be downsized without any problem, although the conversion efficiency of the second DC / DC converter is slightly deteriorated.

【0044】本願の請求項3の発明によれば、高圧放電
灯始動時、第2DC/DCコンバータから高い第2電圧
を高圧パルス発生回路のトランスに印加するようにして
いるので、トランスの二次巻線の巻数を少なくでき、こ
のため、トランスを小さくできるという効果がある。
According to the invention of claim 3 of the present application, when the high-pressure discharge lamp is started, the second high voltage is applied from the second DC / DC converter to the transformer of the high-voltage pulse generating circuit. The number of turns of the windings can be reduced, which has the effect of reducing the size of the transformer.

【0045】本願の請求項4の発明によれば、第2DC
/DCコンバータが駆動している間は、インバータを商
用周波数に同期して動作させるようにしているので、高
圧放電灯に多少チラツキがでるものの放電灯電流が正弦
波電流となり高力率になるという効果がある。
According to the invention of claim 4 of the present application, the second DC
While the / DC converter is driven, the inverter is operated in synchronization with the commercial frequency. Therefore, although the high-pressure discharge lamp slightly flickers, the discharge lamp current becomes a sine wave current and the power factor becomes high. effective.

【0046】本願の請求項5の発明によれば、第2DC
/DCコンバータが駆動しているときに、第1DC/D
Cコンバータの出力電圧を第2DC/DCコンバータの
出力電圧より数ボルト低い電圧になるよう制御している
ので、高圧放電灯の点灯状態が安定領域に入ったときに
第2DC/DCコンバータから第1DC/DCコンバー
タへの切り換えが電圧の段差が少なくスムーズに行え、
このため、閃光やチラツキが少なくなるという効果があ
る。
According to the invention of claim 5 of the present application, the second DC
When the DC / DC converter is operating, the first DC / D
Since the output voltage of the C converter is controlled to be several volts lower than the output voltage of the second DC / DC converter, when the lighting state of the high-pressure discharge lamp enters a stable region, the second DC / DC converter switches the first DC / DC converter to the first DC / DC converter. Switching to / DC converter can be performed smoothly with few voltage steps.
Therefore, there is an effect that flash and flicker are reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態を示す高圧放電灯点灯装置
の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a high pressure discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 実施形態に係る高圧放電灯点灯装置の始動か
ら高圧放電灯が安定点灯するまでの動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation from the start of the high-pressure discharge lamp lighting device according to the embodiment to the stable lighting of the high-pressure discharge lamp.

【図3】 実施形態における高圧放電灯点灯装置の動作
波形図である。
FIG. 3 is an operation waveform diagram of the high pressure discharge lamp lighting device in the embodiment.

【図4】 高圧放電灯のガス放電の電圧−電流特性図で
ある。
FIG. 4 is a voltage-current characteristic diagram of gas discharge of a high-pressure discharge lamp.

【図5】 実施形態における高圧放電灯点灯装置の第1
のDC/DCコンバータの動作波形図である。
FIG. 5 is a first view of the high pressure discharge lamp lighting device according to the embodiment.
3 is an operation waveform diagram of the DC / DC converter of FIG.

【図6】 従来の高圧放電灯点灯装置の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional high pressure discharge lamp lighting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41 第1DC/DCコンバータ、44 インバータ、
45 第1の電圧検出回路、46 第2の電圧検出回
路、47 第3の電圧検出回路、49 第4の電圧検出
回路、50 第2DC/DCコンバータ、52 高圧パ
ルス発生回路、53 制御回路。
41 first DC / DC converter, 44 inverter,
45 first voltage detection circuit, 46 second voltage detection circuit, 47 third voltage detection circuit, 49 fourth voltage detection circuit, 50 second DC / DC converter, 52 high-voltage pulse generation circuit, 53 control circuit.

フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA11 AC01 BA03 BA05 BB01 BB10 DD08 EB05 EB07 GA03 GB18 GC04 HA06 HB03 3K083 AA76 AA92 BA04 BA25 BA26 BC19 BC34 BC42 BC47 BD03 BD04 BD13 BD16 BD22 BE02 CA32 5H007 AA02 AA04 BB03 CA02 CB04 CB05 CC12 CC32 DA05 DA06 DC02 DC05 GA01 5H730 AA14 AA16 AA18 AS01 AS11 BB43 BB82 BB85 CC01 DD04 EE07 EE65 FD01 FD11 FF09 FG01 FG16 FG22 Continued on the front page F-term (reference) 3K072 AA11 AC01 BA03 BA05 BB01 BB10 DD08 EB05 EB07 GA03 GB18 GC04 HA06 HB03 3K083 AA76 AA92 BA04 BA25 BA26 BC19 BC34 BC42 BC47 BD03 BD04 BD13 BD16 BD22 BE02 CA32 5H007 AA02 AA04 CB03 DA05 DA06 DC02 DC05 GA01 5H730 AA14 AA16 AA18 AS01 AS11 BB43 BB82 BB85 CC01 DD04 EE07 EE65 FD01 FD11 FF09 FG01 FG16 FG22

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電源を全波整流する整流回路と、 該整流回路の出力電圧をスイッチング素子の駆動に基づ
いて昇圧又は降圧し、それを予め設けられたコンデンサ
で直流に変換して出力する第1DC/DCコンバータ
と、 該第1DC/DCコンバータの出力側に設けられたイン
バータと、 始動信号の入力によりスイッチング素子が駆動したとき
前記整流回路の出力電圧を第1DC/DCコンバータの
出力電圧より高い第1電圧に変成してインバータに出力
すると共に、前記直流電圧を第1電圧より高い第2電圧
に変成する第2DC/DCコンバータと、 前記第2電圧が入力されたとき高圧パルスを発生し、高
圧放電灯に印加する高圧パルス発生回路と、 高圧放電灯の放電灯電圧を検出する放電灯電圧検出手段
と、 該放電灯電圧検出手段により検出された放電灯電圧に応
じて目標電流を決定する目標電流決定手段と、 高圧放電灯に流れる放電灯電流を検出する放電灯電流検
出手段と、 高圧放電灯始動時、第2DC/DCコンバータに前記始
動信号を出力して、前記第1電圧をインバータを介して
高圧放電灯に印加させると共に、前記第2電圧を高圧パ
ルス発生回路に供給させて高圧パルスを高圧放電灯に印
加させ、高圧放電灯始動後は、放電灯電圧検出手段によ
り検出される放電灯電圧から上昇率を演算して所定値と
比較し、その上昇率が所定値以上のときは放電灯電流検
出手段により検出される放電灯電流が前記目標電流と同
一になるように第2DC/DCコンバータのスイッチン
グ素子を制御し、前記上昇率が所定値未満のときは前記
放電灯電流が前記目標電流と同一になるように第1DC
/DCコンバータのスイッチング素子を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
A rectifier circuit for full-wave rectification of a commercial power supply, a step-up or a step-down of an output voltage of the rectifier circuit based on driving of a switching element, and converting the output voltage into a direct current by a capacitor provided in advance and outputting the converted DC. A first DC / DC converter, an inverter provided on the output side of the first DC / DC converter, and an output voltage of the rectifier circuit when the switching element is driven by the input of a start signal from an output voltage of the first DC / DC converter. A second DC / DC converter for converting the DC voltage to a second voltage higher than the first voltage while generating a high voltage and outputting the same to the inverter; and generating a high-voltage pulse when the second voltage is input. A high-pressure pulse generating circuit applied to the high-pressure discharge lamp, a discharge lamp voltage detection means for detecting a discharge lamp voltage of the high-pressure discharge lamp, and a discharge lamp voltage detection means. Target current determining means for determining a target current according to the detected discharge lamp voltage, discharge lamp current detection means for detecting a discharge lamp current flowing through the high pressure discharge lamp, and a second DC / DC converter when starting the high pressure discharge lamp Output the start signal to apply the first voltage to the high-pressure discharge lamp via the inverter, and supply the second voltage to the high-pressure pulse generation circuit to apply the high-voltage pulse to the high-pressure discharge lamp, After the discharge lamp is started, a rise rate is calculated from the discharge lamp voltage detected by the discharge lamp voltage detection means and compared with a predetermined value. When the rise rate is equal to or more than the predetermined value, the discharge lamp current detection means detects the rise rate. The switching element of the second DC / DC converter is controlled so that the discharge lamp current becomes the same as the target current. When the increase rate is less than a predetermined value, the discharge lamp current becomes the same as the target current. As the first 1DC
And a control means for controlling a switching element of the DC / DC converter.
【請求項2】 制御手段は、第2DC/DCコンバータ
のスイッチング素子を第1DC/DCコンバータのスイ
ッチング素子のスイッチング周波数より高いスイッチン
グ周波数で制御することを特徴とする請求項1記載の高
圧放電灯点灯装置。
2. The high pressure discharge lamp lighting according to claim 1, wherein the control means controls the switching element of the second DC / DC converter at a switching frequency higher than the switching frequency of the switching element of the first DC / DC converter. apparatus.
【請求項3】 高圧パルス発生回路に、前記第2電圧を
高電圧に変成するトランスを設けたことを特徴とする請
求項1又は2の何れかに記載の高圧放電灯点灯装置。
3. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein a transformer for transforming the second voltage to a high voltage is provided in the high voltage pulse generating circuit.
【請求項4】 制御手段は、第2DC/DCコンバータ
を制御している間、インバータを商用周波数で制御する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の高圧放
電灯点灯装置。
4. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the control means controls the inverter at a commercial frequency while controlling the second DC / DC converter.
【請求項5】 制御手段は、第2DC/DCコンバータ
を制御しているとき、第1DC/DCコンバータの出力
電圧が第2DC/DCコンバータの出力電圧より数ボル
ト低い電圧になるよう第1DC/DCコンバータのスイ
ッチング素子を制御することを特徴とする請求項1〜4
の何れかに記載の高圧放電灯点灯装置。
5. The control means for controlling the first DC / DC converter so that the output voltage of the first DC / DC converter is several volts lower than the output voltage of the second DC / DC converter when controlling the second DC / DC converter. The switching element of the converter is controlled.
The high pressure discharge lamp lighting device according to any one of the above.
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