JP2000348891A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP2000348891A
JP2000348891A JP16055299A JP16055299A JP2000348891A JP 2000348891 A JP2000348891 A JP 2000348891A JP 16055299 A JP16055299 A JP 16055299A JP 16055299 A JP16055299 A JP 16055299A JP 2000348891 A JP2000348891 A JP 2000348891A
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voltage
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Katsu Shimizu
克 清水
Ryuichi Ikeda
隆一 池田
Motohiro Sugino
元洋 杉野
Kenji Kawabata
賢治 川端
Masuo Oku
万寿男 奥
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Hitachi Ltd
Hitachi Advanced Digital Inc
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Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】放電灯点灯直前の圧電トランスの2次側電圧の
過大によって発生する圧電トランスの過振動による破壊
を防止する。 【解決手段】圧電トランスを用い、周波数制御によりラ
ンプ電流を一定とする放電灯点灯回路において、ランプ
電流が流れるまでは圧電トランスの2次側電圧を分圧な
どした電圧で周波数制御し、ランプ電流が流れてからは
ランプ電流検出電圧で周波数制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電トランスを用い
て放電灯を点灯させる回路で、一定のランプ電流を得る
ための圧電トランスの駆動回路および駆動制御方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来の圧電トランスを用いた放電灯点灯
回路においては、特開平06−167694号公報に記
載されているように、ランプ電流を一定に保つためにラ
ンプ電流に略比例した電圧を生成して、この電圧を基準
値と比較し基準値と等しくなるように帰還制御してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御方式は、ラ
ンプ電流のみで制御されている。一方、放電灯は電圧を
かけても放電が始まるまで電流は流れない。放電の開始
電圧は温度等の条件により大きく変化する。そのため放
電灯の放電が開始され、ランプ電流が出力されるまでの
間にランプ電圧が必要以上に増加し、それが原因で圧電
トランスが過振動を起こし圧電トランスが破壊される可
能性がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】圧電トランスを駆動する
駆動回路と、前記駆動回路への駆動周波数を決定する周
波数可変発振器と、前記圧電トランスのランプ電流に略
比例した電圧と基準電圧とを比較して前記発振器の周波
数を決定する比較回路と、前記圧電トランスのランプ電
圧と基準電圧とを比較して前記発振器の周波数を決定す
る比較回路を有する圧電トランスの点灯回路において、
ランプ電流が流れない期間ではランプ電圧により周波数
を制御し、点灯後ランプ電流による周波数制御に切り替
えるような点灯回路にすることで、点灯前のランプ電圧
の過大化を防ぎ、それによる圧電トランスの破壊を防止
している。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明を図を用いて説明する。図
1は本発明の第1の実施形態を示すブロック図である。
図1において101は電圧制御発振器であり、セレクタ
114からの信号により制御される。102は直流電
源、103は直流電源102と接続されるドライブ回
路、104は圧電トランス、105は圧電トランスの2
次側電極、106はランプの高圧側端子、107は2次
電圧検出回路、108は基準電圧I、109は比較回路
Iであり、2次電圧検出回路107の出力と基準電圧I
108を比較する。110はランプの低圧側端子、11
1はランプ電流検出回路、112は基準電圧II、113
は比較回路IIであり、ランプ電流検出回路111の出力
と基準電圧II112を比較する。114は基準電圧値II
I、115は比較回路IIIであり、ランプ電流検出回路1
11の検出電圧と基準電圧値III114を比較する。1
16はセレクタで、比較回路Iと比較回路IIの比較結果
を比較回路III115の出力結果によって切り替える。
【0006】電圧制御発振器101からの信号を、直流
電源102に接続されたドライブ回路103で圧電トラ
ンス104の駆動に必要な波形に増幅して、圧電トラン
ス104を駆動する。圧電トランス104の2次電極1
05は放電灯の高圧側端子106に接続され、圧電トラ
ンス104により昇圧した電圧を放電灯の高圧側端子1
06に与える。圧電トランスの2次側電圧を2次電圧検
出回路107で分圧などを行い、その出力と基準電圧I
108を比較回路I109により比較する。放電灯の低
圧側端子110から流出する電流をランプ電流検出回路
112により略比例した電圧に変換し、その変換結果と
基準電圧II112を比較回路II113により比較する。
比較回路I109の比較結果と比較回路II113の比較
結果は、ランプ電流検出回路112の出力電圧を比較回
路III116の比較結果によってセレクタ115で切り
替えられる。
【0007】上記構成とすることにより、ランプ電流が
検出されていない時は比較回路I109の比較結果が、
ランプ電流が検出されてからは比較回路II113の比較
結果が電圧制御発振器101に入力され、電圧制御発振
器101から入力に応じた周波数が出力される。電圧制
御発振器101の発振周波数範囲を圧電トランスの共振
点より高い範囲にするため、比較回路109あるいは1
13の入力が基準電圧108あるいは112より低いと
きは、比較回路109あるいは113の比較結果により
電圧制御発振器101の出力周波数を減少させ、比較回
路109あるいは113の入力が基準電圧108あるい
は112より高いときは、電圧制御発振器101の出力
周波数を増加させる。
【0008】上記制御により、駆動周波数はランプ電流
が希望ランプ電流値を発生させる駆動周波数に制御さ
れ、ランプ電流は希望ランプ電流値に一定に保たれる。
また、ランプ電流が出力されるまでは、駆動周波数の増
減により圧電トランスの2次側電圧を分圧した2次電圧
検出回路107の出力は基準値108以上になることは
ない。よって、圧電トランスの2次側電圧105は一定
値以上になることがなく、その一定値を圧電トランスが
過振動しないレベルに設定することによりランプ電流出
力前の圧電トランスの過振動を防止している。
【0009】図2は本発明の第2の実施形態を示すブロ
ック図である。図2において201はダイオード、20
2は基準電圧、203は比較回路でランプ電流検出回路
111または電圧検出回路107の出力電圧と基準電圧
202を比較している。
【0010】電圧制御発振器101からの信号を、直流
電源102に接続されたドライブ回路103で圧電トラ
ンス104の駆動に必要な波形に増幅して、圧電トラン
ス104を駆動する。圧電トランス104の2次電極1
05は放電灯の高圧側端子106に接続されており、圧
電トランス104により昇圧した電圧をランプ高圧側端
子106に与える。圧電トランス104により昇圧した
2次側電圧105を2次電圧検出回路107により分圧
などして検出し、放電灯の低圧側端子110から流出す
る電流をランプ電流検出回路111により略比例した電
圧に変換し検出する。ランプ電流が検出されていない時
はダイオード201を通して2次電圧検出回路107の
出力が比較回路203に入力され、ランプ電流が検出さ
れてからは、ダイオード201がカットオフしてランプ
電流検出回路111の出力が比較回路203に入力され
る。比較回路203の比較結果が電圧制御発振器101
に入力され、入力に伴った周波数が電圧制御発振器10
1から出力される。
【0011】一般に、電圧制御発振器101の周波数制
御範囲は圧電トランスの共振点より高い範囲に設定す
る。比較回路203の入力が基準電圧202より低いと
きは、比較回路203の比較結果により電圧制御発振器
101の出力周波数を減少させ、比較回路203の入力
が基準電圧202より高いときは、周波数制御増幅器1
01は出力周波数を増加させる。
【0012】上記制御により、駆動周波数はランプ電流
が希望ランプ電流値を発生させる駆動周波数に制御さ
れ、ランプ電流は希望ランプ電流値に一定に保たれる。
また、ランプ電流が検出されるまでは、駆動周波数の増
減により圧電トランスの2次側電圧を分圧した2次電圧
検出回路107の出力は基準値202以上になることは
ない。よって、圧電トランスの2次側電圧105は一定
値以上になることがなく、その一定値を圧電トランスが
過振動しないレベルに設定することによりランプ電流出
力前の圧電トランスの過振動を防止している。
【0013】図3は本発明の第3の実施形態のブロック
図である。図3において102は直流電源、103は直
流電源102と接続されるドライブ回路、104は圧電
トランス、105は圧電トランスの2次側電極、106
はランプの高圧側端子、107は2次電圧検出回路、1
08は基準電圧I、110はランプの低圧側端子、11
1はランプ電流検出回路、112は基準電圧IIである。
301は電圧制御発振器であり、セレクタ304からの
信号により制御される。制御電圧発振器301の周波数
制御方向はセレクタ304の制御電圧が小さいほど高
く、制御電圧が大きいほど低くなる。302は比較回路
Iであり、2次電圧検出回路107の出力と基準電圧I
108を比較する。303は比較回路IIであり、ランプ
電流検出回路111の出力と基準電圧II1112を比較
する。304はセレクタで、比較回路Iの比較結果と比
較回路IIの比較結果を小さい方を選択して出力する。
【0014】電圧制御発振器301からの信号を、直流
電源102に接続されたドライブ回路103で圧電トラ
ンス104の駆動に必要な波形に増幅して、圧電トラン
ス104を駆動する。圧電トランス104の2次電極1
05は放電灯の高圧側端子106に接続され、圧電トラ
ンス104により昇圧した電圧を放電灯の高圧側端子1
06に与える。圧電トランスの2次側電圧を2次電圧検
出回路107で分圧などを行い、その出力と基準電圧I
108を比較回路I302により比較する。比較回路3
02の比較結果は2次電圧検出回路107の出力電圧が
基準電圧108より低いほど高く、2次電圧検出回路1
07の出力電圧が基準電圧108より高いほど低い。放
電灯の低圧側端子110から流出する電流をランプ電流
検出回路112により略比例した電圧に変換し、その変
換結果と基準電圧II112を比較回路II303により比
較する。
【0015】比較回路303の比較結果はランプ電流検
出回路111の出力電圧が基準電圧II112より低いほ
ど高く、ランプ電流検出回路111の出力電圧が基準電
圧II112より高いほど低い。比較回路I302の比較
結果と比較回路II303の比較結果は、セレクタ304
によって比較結果の小さい方に選択される。
【0016】上記構成とすることにより、ランプ電流が
検出されていない時は比較回路I302の比較結果が、
ランプが正常に点灯しているときには、比較回路II30
3の出力の方が比較回路Iの出力よりも低くなるように
設定することで、比較回路II303の比較結果が電圧制
御発振器301に入力され、電圧制御発振器301から
制御入力に応じた周波数が出力される。電圧制御発振器
301の発振周波数範囲を圧電トランスの共振点より高
い範囲にするため、比較回路302あるいは303の入
力が基準電圧108あるいは112より低いときは、比
較回路302あるいは303の比較結果により電圧制御
発振器301の出力周波数を減少させ、比較回路302
あるいは303の入力が基準電圧108あるいは112
より高いときは、電圧制御発振器301の出力周波数を
増加させる。
【0017】上記制御により、正常点灯時は比較回路II
303の出力で周波数制御されているため、駆動周波数
は基準電圧値II112に対応するランプ電流を発生させ
る駆動周波数に制御され、ランプ電流は基準電圧値II1
12に対応する電流値に一定に保たれる。また、ランプ
電流が出力されるまでは、比較回路I302の出力の方
が比較回路II303の出力よりも低いので、電圧制御発
振器301は比較回路I302の出力で制御するため、
駆動周波数の増減により圧電トランスの2次側電圧を分
圧した2次電圧検出回路107の出力は基準値108以
上になることはない。よって、圧電トランスの2次側電
圧105は一定値以上になることがなく、その一定値を
圧電トランスが過振動しないレベルに設定することによ
りランプ電流出力前の圧電トランスの過振動を防止して
いる。
【0018】
【発明の効果】本発明により、圧電トランスの駆動に関
し、始動時ランプ電流が流れる前に圧電トランスが過振
動により破壊されることを防止することが可能になり、
圧電トランス特有の問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態である放電灯点灯装置
の回路ブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施形態である放電灯点灯装置
の回路ブロック図である。
【図3】本発明の第3の実施形態である放電灯点灯装置
の回路ブロック図である。
【符号の説明】
101…電圧制御発振器、102…直流電源、103…
ドライブ回路、104…圧電トランス、105…圧電ト
ランスの2次側電圧、106…放電灯の高圧側端子、1
07…2次電圧検出回路、108…基準電圧値I、10
9…比較回路I、110…放電灯の低圧側端子、111
…ランプ電流検出回路、112…基準電圧値II、113
…比較回路II、114…基準電圧値III、115…比較
回路III、116…セレクタ、201…ダイオード、2
02…基準電圧値、203…比較回路、301…電圧制
御発振器、302…比較回路I、303…比較回路II、
304…セレクタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 隆一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立画像情報システム内 (72)発明者 杉野 元洋 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立画像情報システム内 (72)発明者 川端 賢治 東京都青梅市新町六丁目16番地の2 株式 会社日立製作所熱器ライティング事業部内 (72)発明者 奥 万寿男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Fターム(参考) 3K072 AA01 BA03 BC07 EB05 EB07 GB01 HA06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電源を電源とする圧電トランスのドラ
    イブ回路と、前記ドライブ回路の駆動周波数を制御する
    周波数制御手段を有し、前記ドライブ回路によって駆動
    される圧電トランスで昇圧した電圧を用いて放電灯を点
    灯し、前記圧電トランスの駆動波形の周波数を可変する
    ことによりランプ電流を一定に制御する放電灯点灯回路
    において、放電灯の電圧検出手段と放電灯の電流検出手
    段を有し、前記電流検出手段によって検出された値が所
    定値以上の場合は前記電流検出手段の出力が一定になる
    ように前記圧電トランスの駆動周波数を制御し、前記電
    流検出手段によって検出された値が所定値未満の場合は
    前記電圧検出手段の出力が一定になるように前記圧電ト
    ランスの駆動周波数を制御することを特徴とする放電灯
    点灯装置。
  2. 【請求項2】前記電圧検出手段、及び前記電流検出手段
    はそれぞれ第一、第二の比較手段により第一、第二の基
    準電圧と比較され、前記第一、第二の比較手段の出力は
    選択手段に入力され、前記電流検出手段の出力が所定値
    以上のときは第二の比較手段の出力が選択され、前記電
    流検出手段の出力が所定値以下のときは第一の比較手段
    の出力が選択され、前記選択手段の出力により前記圧電
    トランスの駆動周波数を制御することを特徴とした請求
    項1に記載の放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】前記電圧検出手段、及び前記電流検出手段
    は選択手段に入力され、前記電流検出手段の出力が所定
    値以上のときは前記電流検出手段の出力が選択され、前
    記電流検出手段の出力が所定値以下のときは前記電圧検
    出手段の出力が選択され、選択された出力は比較手段に
    より基準電圧値と比較され、前記比較手段の出力により
    前記圧電トランスの駆動周波数の制御信号に用いられる
    ことを特徴とした請求項1に記載の放電灯点灯装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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