JP2000353596A - Method and device for controlling lamp - Google Patents

Method and device for controlling lamp

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JP2000353596A
JP2000353596A JP16253899A JP16253899A JP2000353596A JP 2000353596 A JP2000353596 A JP 2000353596A JP 16253899 A JP16253899 A JP 16253899A JP 16253899 A JP16253899 A JP 16253899A JP 2000353596 A JP2000353596 A JP 2000353596A
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voltage
lamp
circuit
smoothing capacitor
capacitor
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JP16253899A
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Atsushi Asayama
厚 朝山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid increasing the size of a smoothing capacitor, to reduce the cost, and to obtain a lamp light intensity early enough in a lamp control device providing a lamp lighting voltage through the smoothing capacitor. SOLUTION: After an input voltage Vin is rectified by a diode bridge DB1, and is smoothed by a smoothing capacitor C1, a lamp lighting voltage is supplied for a lamp 1 through a step-down type chopper circuit. A constant voltage circuit 4 controls an output voltage Vo to be constant by detecting the output voltage Vo. In this process, an input voltage to the copper circuit is detected, and if the detected value is low, a PWM control circuit 8 controls a drive of FETQ1 which is a switching element for the chopper circuit to restrict the output voltage Vo to the lamp 1.

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、特に電子写真方式
の複写機等に用いられるランプの制御装置及び制御方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device and a control method for a lamp used in an electrophotographic copying machine or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は複写機等で一般的に用いられてい
る直流電圧ランプ点灯装置の回路構成を示す図である。
この回路は、降圧型チョッパ回路を用いた構成となって
おり、ランプ1を駆動する起動・電源回路2、スイッチ
ング素子であるFETQをスイッチング駆動するPWM
(パルス幅変調)制御回路3及び出力の定電圧制御回路
4を有している。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of a DC voltage lamp lighting device generally used in a copying machine or the like.
This circuit has a configuration using a step-down chopper circuit, and includes a starting / power supply circuit 2 for driving a lamp 1 and a PWM for switching and driving an FET Q as a switching element.
A (pulse width modulation) control circuit 3 and an output constant voltage control circuit 4 are provided.

【0003】上記起動・電源回路2には、チョークコイ
ルL1の2次巻線N21と、その電圧を整流、平滑する
ダイオードD1及びコンデンサC3と、PWM制御回路
3に電源電圧PVccを与えるダイオードD2、コンデ
ンサC2及び抵抗R1,R2が設けられている。
The starting and power supply circuit 2 includes a secondary winding N21 of a choke coil L1, a diode D1 and a capacitor C3 for rectifying and smoothing the voltage, a diode D2 for supplying a power supply voltage PVcc to a PWM control circuit 3, A capacitor C2 and resistors R1 and R2 are provided.

【0004】PWM制御回路3は、三角波発振回路5及
びDTC(デッドタイムコントロール)回路6と、それ
らの出力を比較するコンパレータIC1から成り、定電
圧制御回路4は、演算増幅器IC2を有した差動増幅回
路7と、その増幅出力と基準電圧源E1の基準電圧Vr
et1が入力される演算増幅器IC3から構成されてい
る。
The PWM control circuit 3 comprises a triangular wave oscillating circuit 5 and a DTC (dead time control) circuit 6 and a comparator IC1 for comparing their outputs, and a constant voltage control circuit 4 comprises a differential circuit having an operational amplifier IC2. Amplifying circuit 7, its amplified output and reference voltage Vr of reference voltage source E1
It comprises an operational amplifier IC3 to which et1 is input.

【0005】また、図6の構成において、L1は2巻線
のチョークコイルであり、その1次巻線N11,上記の
スイッチング素子であるFETQ1,フライホイールダ
イオードD6及び平滑コンデンサC4により降圧型チェ
ッパ回路が構成されている。そして、FETQ1により
コンデンサC1の直流電圧Vsを高周波スイッチングし
て、1次巻線N11,コンデンサC4,ダイオードD6
により整流平滑している。
In the configuration shown in FIG. 6, L1 is a choke coil having two windings. A step-down type chopper circuit is constituted by a primary winding N11, an FET Q1, a flywheel diode D6 and a smoothing capacitor C4. Is configured. The DC voltage Vs of the capacitor C1 is switched at a high frequency by the FET Q1, and the primary winding N11, the capacitor C4, and the diode D6 are switched.
Rectifying and smoothing.

【0006】ここで、PWM制御回路3によりFETQ
1のオン/オフ時間比を制御することで、所望の出力電
圧Voに制御している。また、出力電圧の検出には差動
増幅回路7を用い、その出力電圧検出値を誤差増幅回路
8により基準電圧Vref1と比較して誤差を検出し、
その誤差電圧がゼロになるようにPWM制御回路3を用
いて、FETQ1のオン/オフ時間比を制御しており、
これにより定電圧制御を行っている。
[0006] Here, the FET Q
The desired output voltage Vo is controlled by controlling the on / off time ratio of 1. Further, a differential amplifier circuit 7 is used to detect the output voltage, and the error voltage is compared with a reference voltage Vref1 by an error amplifier circuit 8 to detect an error.
The on / off time ratio of the FET Q1 is controlled by using the PWM control circuit 3 so that the error voltage becomes zero.
Thus, constant voltage control is performed.

【0007】図7は上記回路の各部の出力波形を示した
ものであり、A点の入力電圧Vin、B点の直流電圧V
s、出力電流Io及びPWM制御回路3の電源電圧PV
ccの時間(t)的変化の様子を示している。同図中、
VHはPWM制御回路3の起動電圧、VxはC点の電
圧、VLはPWM制御回路3の動作停止電圧を表してい
る。
FIG. 7 shows the output waveform of each part of the above circuit. The input voltage Vin at point A and the DC voltage V at point B are shown in FIG.
s, output current Io, and power supply voltage PV of the PWM control circuit 3
The state of time (t) change of cc is shown. In the figure,
VH represents the starting voltage of the PWM control circuit 3, Vx represents the voltage at point C, and VL represents the operation stop voltage of the PWM control circuit 3.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なチョッパ回路を用いたランプ制御装置にあっては、ラ
ンプ光量を高速で所望の光量に安定化しようとする場合
に、次のような問題点があった。
However, in the lamp control device using the above-mentioned chopper circuit, the following problems arise when trying to stabilize the lamp light amount to a desired light amount at a high speed. There was a point.

【0009】すなわち、ランプの電気的特性は、一般に
そのインピーダンスが点灯前の低温、常温時には非常に
小さな値(〜Ω)であり、ランプの発光が安定した高温
時には比較的高いインピーダンス(〜10Ω)になる。
そして、ランプの発光量は、ランプの温度が所定の温度
になり、ランプのインピーダンスが安定して、ランプ電
流が安定すると安定する。
That is, the electric characteristics of a lamp generally have a very small impedance (〜Ω) at low temperature and normal temperature before lighting, and a relatively high impedance (〜10Ω) at high temperature when the light emission of the lamp is stable. become.
The light emission amount of the lamp is stabilized when the temperature of the lamp reaches a predetermined temperature, the impedance of the lamp is stabilized, and the lamp current is stabilized.

【0010】そのため、ランプは点灯前のインピーダン
スが低いときには、突入電流が流れる。このとき、(突
入電流)>(商用電源が平滑コンデンサを充電する電
流)であるために、コンデンサ電圧Vsは徐々に低下し
ていく。そして、ランプが非常に冷えているときや、商
用電源からの入力電圧が何らかの理由により(ラインド
ロップや瞬時の電圧低下等)低いときには、コンデンサ
電圧が低下し過ぎてしまい、正常にランプ点灯できない
場合がある。
Therefore, when the impedance of the lamp before lighting is low, an inrush current flows. At this time, since (rush current)> (current for charging the smoothing capacitor by the commercial power supply), the capacitor voltage Vs gradually decreases. When the lamp is extremely cold or when the input voltage from the commercial power supply is low for some reason (line drop, instantaneous voltage drop, etc.), the capacitor voltage becomes too low and the lamp cannot be turned on normally. There is.

【0011】その対策として、(1)平滑コンデンサの
静電容量を充分に大きくとり、(突入電流)>(商用電
源が平滑コンデンサを充電する電流)によるコンデンサ
電圧の電圧低下を小さくするか、あるいは、(2)突入
電流の最大値を制限するように立ち上がりの所定期間、
ソフトスタートをかけるなどの方法がとられている。し
かしながら、上記(1)の場合には、平滑コンデンサが
大型化し、コスト、サイズ両面にて不利になり、また
(2)の場合には、ランプが所定の明るさになるまでの
時間が遅くなるといった問題がある。
As a countermeasure, (1) make the capacitance of the smoothing capacitor sufficiently large to reduce the voltage drop of the capacitor voltage due to (rush current)> (current for charging the smoothing capacitor by the commercial power supply), or (2) a predetermined period of rise so as to limit the maximum value of the inrush current;
Methods such as applying a soft start are taken. However, in the case of (1), the size of the smoothing capacitor becomes large, which is disadvantageous in both cost and size. In the case of (2), the time until the lamp reaches a predetermined brightness is delayed. There is a problem.

【0012】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、平滑コンデンサが大型化することな
く、低コストで、充分に早い光量の立ち上がりが得られ
るランプ制御装置及びランプ制御方法を提供することを
目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a lamp control apparatus and a lamp control apparatus capable of obtaining a sufficiently fast light rising at low cost without increasing the size of a smoothing capacitor. It is intended to provide a way.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係るランプ制御
装置及びランプ制御方法は、次のように構成したもので
ある。
A lamp control device and a lamp control method according to the present invention are configured as follows.

【0014】(1)平滑コンデンサを通してランプに点
灯電圧を出力するランプ制御装置であって、前記平滑コ
ンデンサの入力電圧に応じてランプへの出力電圧を制限
するようにした。
(1) A lamp control device for outputting a lighting voltage to a lamp through a smoothing capacitor, wherein an output voltage to the lamp is limited according to an input voltage of the smoothing capacitor.

【0015】(2)上記(1)の構成において、平滑コ
ンデンサの入力電圧として商用交流電源からの交流電圧
を整流した直流電圧を用いるようにした。
(2) In the configuration of (1), a DC voltage obtained by rectifying an AC voltage from a commercial AC power supply is used as an input voltage of the smoothing capacitor.

【0016】(3)上記(1)または(2)の構成にお
いて、出力電圧の制限は出力制御信号の最大パルス幅の
上限値を可変して行うようにした。
(3) In the above configuration (1) or (2), the output voltage is limited by changing the upper limit of the maximum pulse width of the output control signal.

【0017】(4)上記(1)または(2)の構成にお
いて、出力電圧の制限は該出力電圧を制御する電圧制御
回路の設定値を可変して行うようにした。
(4) In the above configuration (1) or (2), the output voltage is limited by changing the set value of the voltage control circuit for controlling the output voltage.

【0018】(5)平滑コンデンサを通してランプに点
灯電圧を出力するランプ制御方法であって、前記平滑コ
ンデンサの入力電圧に応じてランプへの出力電圧を制限
するようにした。
(5) A lamp control method for outputting a lighting voltage to a lamp through a smoothing capacitor, wherein the output voltage to the lamp is limited according to the input voltage of the smoothing capacitor.

【0019】(6)上記(5)の構成において、平滑コ
ンデンサの入力電圧として商用交流電源からの交流電圧
を整流した直流電圧を用いるようにした。
(6) In the configuration of (5), a DC voltage obtained by rectifying an AC voltage from a commercial AC power supply is used as an input voltage of the smoothing capacitor.

【0020】(7)上記(5)または(6)の構成にお
いて、出力電圧の制限は出力制御信号の最大パルス幅の
上限値を可変して行うようにした。
(7) In the configuration of (5) or (6), the output voltage is limited by changing the upper limit of the maximum pulse width of the output control signal.

【0021】(8)上記(5)または(6)の構成にお
いて、出力電圧の制限は該出力電圧を制御する電圧制御
回路の設定値を可変して行うようにした。
(8) In the configuration of (5) or (6), the output voltage is limited by changing the set value of a voltage control circuit for controlling the output voltage.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例のランプ制御装置を詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a lamp control device according to an embodiment of the present invention.

【0023】(実施例1)図1は本発明の実施例1の回
路構成を示す図である。同図において、図6と同一符号
は同一構成要素を示しており、重複する詳細説明は省略
する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of Embodiment 1 of the present invention. 6, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same components, and redundant detailed description will be omitted.

【0024】本実施例の図6の回路に対する改良点は、
チョッパ回路の入力電圧に応じてランプ1への出力電圧
Voを制限するようにしたことである。すなわち、図1
の回路において、起動・電源回路2のC点の電圧Vx
(等価的にB点の直流電圧Vs)を検知し、その値が低
ければPWM制御回路3内のDTC回路6の出力(DT
C信号)を低下させて、スイッチング素子であるFET
Q1のオン/オフ比率を小さくしている。そのため、C
点の電圧VxをDTC回路6に入力している。他の構成
は図6の回路と同様である。
The improvement of this embodiment over the circuit of FIG.
This is to limit the output voltage Vo to the lamp 1 according to the input voltage of the chopper circuit. That is, FIG.
The voltage Vx at the point C of the startup / power supply circuit 2
(Equivalently, the DC voltage Vs at the point B) is detected, and if the value is low, the output (DT) of the DTC circuit 6 in the PWM control circuit 3 is detected.
C signal) to reduce the switching element FET
The on / off ratio of Q1 is reduced. Therefore, C
The point voltage Vx is input to the DTC circuit 6. Other configurations are the same as those of the circuit of FIG.

【0025】図2は上記DCT回路6の具体的な内部構
成を示す図である。同図中、R11,R12,R13は
基準電圧源E2の基準電圧Vret2を分圧する抵抗、
Q11は抵抗R13に並列に接続されたトランジスタ、
ZD11はそのベ−スに接続されたツェナーダイオード
である。
FIG. 2 is a diagram showing a specific internal configuration of the DCT circuit 6. In the figure, R11, R12, R13 are resistors for dividing the reference voltage Vret2 of the reference voltage source E2,
Q11 is a transistor connected in parallel with the resistor R13,
ZD11 is a Zener diode connected to the base.

【0026】図3は図1の回路の各部の出力波形を示す
図であり、実線は本発明の場合、点線は従来例の場合を
それぞれ示している。
FIG. 3 is a diagram showing output waveforms of various parts of the circuit of FIG. 1. The solid line shows the case of the present invention, and the dotted line shows the case of the conventional example.

【0027】図1の回路において、商用電源からの入力
電圧Vinを整流平滑するなどして得た直流電圧Vsの
正端子は、ダイオードD6カソード、コンデンサC4及
びランプ1に接続され、ランプ1の他端は、コンデンサ
C4の他端及びチョークコイルL1の1次巻線N11に
接続されている。チョークコイルL1の1次巻線N11
の他端はダイオードD6のアノード及びFETQ1のド
レインに接続され、FETQ1のソースは上記直流電圧
Vsの負端子(リターン線)に接続されている。
In the circuit of FIG. 1, the positive terminal of the DC voltage Vs obtained by rectifying and smoothing the input voltage Vin from the commercial power supply is connected to the cathode of the diode D6, the capacitor C4 and the lamp 1, and The end is connected to the other end of the capacitor C4 and the primary winding N11 of the choke coil L1. Primary winding N11 of choke coil L1
Is connected to the anode of the diode D6 and the drain of the FET Q1, and the source of the FET Q1 is connected to the negative terminal (return line) of the DC voltage Vs.

【0028】このようにして、上記FETQ1,ダイオ
ードD6,チョークコイルL1,コンデンサC4により
降圧型チョッパ回路を形成し、入力電圧Vsを所望のラ
ンプ電圧Voに降圧している。また、ランプ両端電圧を
差動増幅回路7により検出し、その検出値を誤差増幅回
路8により基準電圧源E1の基準電圧Vref1と比較
し、その差がゼロとなるようにPWM制御回路3にてF
ETQ1のオン/オフ時間比率を制御しており、これに
よりランプ電圧Voを定電圧に制御している。
In this manner, a step-down chopper circuit is formed by the FET Q1, the diode D6, the choke coil L1, and the capacitor C4, and the input voltage Vs is reduced to a desired lamp voltage Vo. Further, the voltage between both ends of the lamp is detected by the differential amplifier circuit 7, the detected value is compared with the reference voltage Vref1 of the reference voltage source E1 by the error amplifier circuit 8, and the PWM control circuit 3 sets the difference to zero. F
The on / off time ratio of the ETQ1 is controlled, thereby controlling the lamp voltage Vo to a constant voltage.

【0029】また、起動・電源回路2のダイオードD
1,D2,コンデンサC2,C3及びチョークコイルL
1の2次巻線N21にてPWM制御回路3の電源電圧P
Vccを供給している。抵抗R1は、当ランプ制御装置
の起動用電源をコンデンサC2に供給する起動用抵抗で
ある。
The diode D of the starting / power supply circuit 2
1, D2, capacitors C2, C3 and choke coil L
1, the power supply voltage P of the PWM control circuit 3 at the secondary winding N21.
Vcc. The resistor R1 is a starting resistor for supplying the starting power of the lamp control device to the capacitor C2.

【0030】このようなランプ制御装置におけるランプ
の起動時の回路動作は、前述の図7に示すように、時刻
TOにて商用電源(例えばAC100V)が供給される
と、ダイオードブリッジDB1、コンデンサC1により
整流平滑されて、B点の電圧Vsは、充電され上昇す
る。同時に、PWM制御回路3の電源PVccは、上記
の電圧Vsにより起動用抵抗R1を通してコンデンサC
2が充電されて上昇していく。
As shown in FIG. 7, when a commercial power supply (for example, AC 100 V) is supplied at time TO, the circuit operation of the lamp control device at the time of starting the lamp is as follows. And the voltage Vs at the point B is charged and rises. At the same time, the power supply PVcc of the PWM control circuit 3 is supplied with the capacitor C through the starting resistor R1 by the voltage Vs.
2 is charged and rises.

【0031】そして、時刻T1にて、電源電圧PVcc
がPWM制御回路3の起動電圧VHに達すると、PWM
制御回路3は動作を開始し、FETQ1を高周波でオン
/オフしてパルス電圧を発生させ、その電圧をチョーク
コイルL1,コンデンサC4,ダイオードD6にて平滑
し、ランプ1に直流電圧Voを印加する。その間、PW
M制御回路3の電源電圧PVccは、コンデンサC2に
蓄えた電荷を放出しながら低下していく。
Then, at time T1, the power supply voltage PVcc
Reaches the starting voltage VH of the PWM control circuit 3, the PWM
The control circuit 3 starts operation, turns on / off the FET Q1 at a high frequency to generate a pulse voltage, smoothes the voltage with the choke coil L1, the capacitor C4, and the diode D6, and applies the DC voltage Vo to the lamp 1. . Meanwhile, PW
The power supply voltage PVcc of the M control circuit 3 decreases while discharging the charge stored in the capacitor C2.

【0032】一方、FETQ1のスイッチングが開始さ
れると、チョークコイルL1の2次巻線N21に誘起さ
れた電圧をダイオードD1,コンデンサC3にて整流平
滑した電圧Vxが上昇していき、T2において電源電圧
PVccより大きくなり、電源電圧PVccは電圧Vx
の安定電圧まで上昇する。その後電源電圧PVccは、
一定の値(電圧Vsと巻線N11,N22により決まる
値)にて安定し、ランプ点灯装置は定常動作を続ける。
なお、図7中で電圧Vxに“谷”が生じているのは、電
圧Vsが一時低下しているためである。
On the other hand, when the switching of the FET Q1 is started, the voltage Vx obtained by rectifying and smoothing the voltage induced in the secondary winding N21 of the choke coil L1 by the diode D1 and the capacitor C3 increases. The power supply voltage PVcc becomes higher than the voltage Vx.
Up to the stable voltage. After that, the power supply voltage PVcc becomes
The lamp lighting device is stabilized at a constant value (a value determined by the voltage Vs and the windings N11 and N22), and the lamp lighting device continues the steady operation.
Note that the “valley” occurs in the voltage Vx in FIG. 7 because the voltage Vs is temporarily reduced.

【0033】ところで、ランプ1が非常に冷えていると
き(寒冷地の朝や暖房装置を動作させた直後等)には、
ランプ起動時の突入電流は非常に大きく、商用電源から
供給される電流よりはるかに大きい。すると、コンデン
サC1の電圧Vsは、2回目以降のランプ点灯時に比べ
て充分に低下し、C点の電圧Vxも上昇せずに電源電圧
PVcc電圧は低下し続け、PWM制御回路3の動作停
止電圧VLに達し、PWM制御回路3は停止してランプ
1の点灯に失敗してしまうことがある。
By the way, when the lamp 1 is very cold (morning in a cold region, immediately after the heating device is operated, etc.),
The inrush current at the start of the lamp is very large, much larger than the current supplied from the commercial power supply. Then, the voltage Vs of the capacitor C1 drops sufficiently compared with the second and subsequent lamp lighting, the voltage Vx at the point C does not increase, the power supply voltage PVcc continues to decrease, and the operation stop voltage of the PWM control circuit 3 is stopped. VL, the PWM control circuit 3 stops, and the lighting of the lamp 1 may fail.

【0034】図3の点線はその様子を示している。時刻
T1にてPWM制御回路3が動作を開始すると、電源電
圧PVccはコンデンサC2の電荷を放電しながら低下
していく。一方、(ランプ突入電流)>(コンデンサC
1の充電電流)であるため、B点の電圧Vsは低下して
しまい、C点の電圧Vxは充分上昇できない。そして、
やがて電圧PVccは時刻T14にてある電圧VLを下
回り、PWM制御回路3は停止する。
The dotted line in FIG. 3 shows this state. When the PWM control circuit 3 starts operating at time T1, the power supply voltage PVcc decreases while discharging the charge of the capacitor C2. On the other hand, (lamp inrush current)> (capacitor C
(1 charging current), the voltage Vs at the point B decreases, and the voltage Vx at the point C cannot sufficiently increase. And
Eventually, the voltage PVcc falls below a certain voltage VL at time T14, and the PWM control circuit 3 stops.

【0035】そこで、“朝一番のランプ点灯”一回のた
めに、コンデンサC1の静電容量を大きくして、コスト
アップさせたり、ランプ点灯時に“ソフトスタート”を
かける等の制御を行って“ランプ1が所定の明るさに達
するまでの時間を遅くしている”のが現状であった。
For this reason, in order to perform the "first lamp lighting in the morning" once, the capacitance of the capacitor C1 is increased to increase the cost or to perform "soft start" when the lamp is turned on. The time until the lamp 1 reaches a predetermined brightness is delayed. "

【0036】しかし、本実施例では、コンデンサC1の
電圧Vsを検出して、“ランプが冷え切っているとき”
や商用電源からの入力電圧Vinが低いときのみ、FE
TQ1のオン/オフ比率を小さくして、そのときのみラ
ンプ1の明るさが所定の値に達するまでの時間を遅くす
るようにしている。これにより、2回目以降のランプ点
灯や、商用電源電圧が定常の値であるときには、高速に
ランプの明るさを所定の値まで立ち上げることができ
る。
However, in the present embodiment, the voltage Vs of the capacitor C1 is detected and "when the lamp is completely cooled".
And FE only when the input voltage Vin from the commercial power supply is low
The ON / OFF ratio of TQ1 is reduced, and the time until the brightness of lamp 1 reaches a predetermined value is delayed only at that time. Thus, when the lamp is turned on for the second time or later, or when the commercial power supply voltage is at a steady value, the brightness of the lamp can be quickly raised to a predetermined value.

【0037】以下、具体的に本実施例の動作を説明す
る。
Hereinafter, the operation of this embodiment will be specifically described.

【0038】図3の時刻T0にて、商用電源(例えばA
C100V)がランプ点灯装置に供給されると、ダイオ
ードブリッジDB1,コンデンサC1により整流平滑さ
れて、B点の直流電圧VsはコンデンサC1の充電によ
り上昇する。同時に、PWM制御回路3の電源PVcc
は、上記の電圧Vsにより起動用抵抗R1を通してコン
デンサC2が充電されて上昇して行く。
At time T0 in FIG. 3, a commercial power supply (for example, A
When C100V is supplied to the lamp lighting device, it is rectified and smoothed by the diode bridge DB1 and the capacitor C1, and the DC voltage Vs at the point B rises by charging the capacitor C1. At the same time, the power supply PVcc of the PWM control circuit 3
, The capacitor C2 is charged by the above-described voltage Vs through the starting resistor R1 and rises.

【0039】そして、時刻T1にて、電圧PVccがP
WM制御回路3の起動電圧VHに達すると、PWM制御
回路3は動作を開始し、FETQ1を高周波でオン/オ
フしてパルス電圧を発生させ、その電圧をチョークコイ
ルL1,コンデンサC4,ダイオードD6にて平滑し、
ランプ1に直流電圧Voを印加する。その間、電圧PV
ccは、コンデンサC2に蓄えた電荷を放出しながら低
下していく。
At time T1, the voltage PVcc becomes P
When the starting voltage VH of the WM control circuit 3 is reached, the PWM control circuit 3 starts operation, turns on / off the FET Q1 at a high frequency to generate a pulse voltage, and supplies the voltage to the choke coil L1, the capacitor C4, and the diode D6. And smooth
A DC voltage Vo is applied to the lamp 1. Meanwhile, the voltage PV
cc decreases while discharging the charge stored in the capacitor C2.

【0040】一方、FETQ1のスイッチングが開始さ
れると、チョークコイルL1の2次巻線N21に誘起さ
れた電圧をダイオードD1,コンデンサC3にて整流平
滑したVs電圧Vxは,電圧Vsと相似な電圧を示し、
ランプ1に突入電流が流れて電圧Vsが低下していく
と、電圧Vxも低下していく。
On the other hand, when the switching of the FET Q1 is started, a voltage Vx obtained by rectifying and smoothing the voltage induced in the secondary winding N21 of the choke coil L1 by the diode D1 and the capacitor C3 becomes a voltage similar to the voltage Vs. Indicates that
When the rush current flows through the lamp 1 and the voltage Vs decreases, the voltage Vx also decreases.

【0041】このとき、電圧Vxは、図2に示すように
ツェナーダイオードZD11(ツェナー電圧をVzとす
る)のカソードに入力されている。そして、T1〜T1
1の期間、Vx>Vzであり、トランジスタQ11はオ
ンしており、DTC出力としては、基準電圧Vref2
を抵抗R11,R12で分圧した値 V(DTC1)で
あり、PWM制御回路3内のコンパレータIC1の−端
子に入力され、コンパレータIC1の+端子に入力され
た三角波との電圧の大小関係により、例えばFETQ1
の最大オンデューティーは50%に制限される。
At this time, the voltage Vx is input to the cathode of the Zener diode ZD11 (the Zener voltage is Vz) as shown in FIG. And T1 to T1
During the period of 1, Vx> Vz, the transistor Q11 is on, and the DTC output is the reference voltage Vref2.
Is divided by resistors R11 and R12 to obtain a value V (DTC1), which is input to the negative terminal of the comparator IC1 in the PWM control circuit 3 and is determined by the magnitude relationship between the voltage and the triangular wave input to the positive terminal of the comparator IC1. For example, FET Q1
Is limited to 50%.

【0042】そして、時刻T11にてVx<Vzとなる
と、トランジスタQ11はオフし、DTC出力として
は、基準電圧Vref2をR11,(R12+R13)
で分圧した値 V(DTC2)となり、PWM制御回路
3内のコンパレータIC1の−端子に入力され、コンパ
レータIC1の+端子に入力された三角波との電圧の大
小関係により、例えばFETQ1の最大オンデューティ
ーは20%に制限される。
When Vx <Vz at time T11, the transistor Q11 is turned off, and the reference voltage Vref2 is set to R11, (R12 + R13) as the DTC output.
V (DTC2), which is input to the negative terminal of the comparator IC1 in the PWM control circuit 3 and, for example, the maximum on-duty of the FET Q1, Is limited to 20%.

【0043】また、時刻T1にてランプ1が点灯開始し
た直後は(ランプ1への突入電流)>(商用電源がコン
デンサC1を充電する電流)であるため、電圧Vsは低
下し続ける。その期間中、電圧PVccが低下を続け、
時刻T11にてPVcc<Vzとなると、上述のDTC
回路6の動作によりFETQ1の最大オンデューティー
が20%に制限されるので、ランプ1への突入電流は制
限されて、電圧Vsの低下が抑えられる。そして、ラン
プ1が暖まり、そのインピーダンスが高くなって突入電
流が低下すると、(ランプ1への突入電流)<(商用電
源がコンデンサC1を充電する電流)となり、電圧Vs
は上昇し始め、同時に電圧Vxも上昇する。
Immediately after the start of lighting of the lamp 1 at the time T1, (rush current into the lamp 1)> (current for charging the capacitor C1 from the commercial power supply), the voltage Vs continues to decrease. During that period, the voltage PVcc continues to decrease,
When PVcc <Vz at time T11, the above DTC
Since the maximum on-duty of the FET Q1 is limited to 20% by the operation of the circuit 6, the rush current to the lamp 1 is limited, and the decrease of the voltage Vs is suppressed. Then, when the lamp 1 warms and its impedance increases to reduce the inrush current, (inrush current to the lamp 1) <(current for charging the capacitor C1 by the commercial power supply), and the voltage Vs
Starts rising, and at the same time, the voltage Vx also rises.

【0044】時刻T12にて、Vx=PVccとなる
と、その後電圧PVccは電圧Vxにて充電されるよう
になり、電圧Vs,巻線N11,N21できまる値に向
かって上昇して行き、時刻T15にて安定化される。そ
の途中、時刻T13にてPVcc>Vzとなり、上述の
DTC回路6の動作によりFETQ1の最大オンデュー
ティーが50%に制限される状態に戻る。
At time T12, when Vx = PVcc, the voltage PVcc is thereafter charged with the voltage Vx, and rises toward the voltage Vs and the values determined by the windings N11 and N21, at time T15. Stabilized. On the way, at time T13, PVcc> Vz, and the operation of the DTC circuit 6 returns to the state where the maximum on-duty of the FET Q1 is limited to 50%.

【0045】このように、“ランプ1が冷え切ってい
る”場合には(ランプ突入電流)>>(コンデンサC1
充電電流)であり、その時間も長いために、コンデンサ
C1の電圧Vsが低下してしまうが、電圧Vsを検知し
て、ランプ突入電流を制限し、“ランプ1が暖まりその
インピーダンスが大きくなる”のを待ち、電圧Vsが充
分に充電されてからランプ1への電流制限を解除する構
成とすることで、コンデンサC1の静電容量を大きくす
ることなく、また2回目以降のランプ点灯速度を損なう
ことのないランプ制御装置を実現することができる。
As described above, when "lamp 1 is cold", (lamp inrush current) >> (capacitor C1
Charging current) and the time is long, the voltage Vs of the capacitor C1 decreases. However, the voltage Vs is detected to limit the lamp inrush current, and "the lamp 1 warms and its impedance increases". And the current limit to the lamp 1 is released after the voltage Vs is sufficiently charged, without increasing the capacitance of the capacitor C1 and impairing the lamp lighting speed after the second time. And a lamp control device without the need for such a lamp control device.

【0046】(実施例2)図4は本発明の実施例2の回
路構成を示す図であり、図1と同一符号は同一構成要素
を示している。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of Embodiment 2 of the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same components.

【0047】上述の実施例1では、チョッパ回路のスイ
ッチング素子であるFETQ1を制御する制御信号の最
大パルス幅の上限値をPWM制御回路3のDTC回路6
により可変して出力電圧Voの制限を行うようにした
が、本実施例では、出力電圧Voを制御する定電圧制御
回路4の設定値を可変して出力電圧Voの制限を行うよ
うにしている。
In the first embodiment, the upper limit value of the maximum pulse width of the control signal for controlling the FET Q1 which is the switching element of the chopper circuit is set by the DTC circuit 6 of the PWM control circuit 3.
In this embodiment, the output voltage Vo is limited by varying the set value of the constant voltage control circuit 4 that controls the output voltage Vo. .

【0048】すなわち、本実施例2の実施例1と相違す
る点は、C点の電圧Vx(等価的にB点の電圧Vs)を
検知し、その値が低ければ可変基準電圧回路9により誤
差増幅回路8に入力する基準電圧Vref1をより低い
値に一時的に変更してしまうことである。
That is, the difference between the second embodiment and the first embodiment is that the voltage Vx at the point C (the voltage Vs at the point B is equivalently detected) is detected, and the error is detected by the variable reference voltage circuit 9 if the value is low. This means that the reference voltage Vref1 input to the amplifier circuit 8 is temporarily changed to a lower value.

【0049】図5は上記可変基準電圧回路9の具体的な
内部構成を示す図である。同図において、R21,R2
2,R23は基準電圧源E2の基準電圧Vref2を分
圧する抵抗、Q21は抵抗23と並列に接続されたトラ
ンジスタ、Q22はトランジスタQ21のベースとエミ
ッタ間に接続されたトランジスタ、ZD21はトランジ
スタQ22のベースに接続されたツェナーダイオードで
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a specific internal configuration of the variable reference voltage circuit 9. In the figure, R21, R2
2, R23 is a resistor for dividing the reference voltage Vref2 of the reference voltage source E2, Q21 is a transistor connected in parallel with the resistor 23, Q22 is a transistor connected between the base and the emitter of the transistor Q21, and ZD21 is a base of the transistor Q22. Is connected to the Zener diode.

【0050】図4の回路において、商用電源を整流平滑
したB点の電圧Vsが低下している期間には、ランプ点
灯電圧値を一時的に低い値にして、“ランプが暖まり”
そのインピーダンスが大きくなるまで待つ。その後電圧
Vsの値が所定値に復帰したら、誤差増幅回路8の基準
電圧Vref1を元の値にもどす。
In the circuit shown in FIG. 4, while the voltage Vs at the point B obtained by rectifying and smoothing the commercial power supply is falling, the lamp lighting voltage value is temporarily reduced to "lamp warms up".
Wait for the impedance to increase. Thereafter, when the value of the voltage Vs returns to the predetermined value, the reference voltage Vref1 of the error amplifier circuit 8 is returned to the original value.

【0051】このような構成で、チョッパ回路の入力電
圧Vsに応じてランプ1への出力電圧Voを制限するよ
うにしても、前述の実施例1と同等の作用効果を得るこ
とができる。
With such a configuration, even if the output voltage Vo to the lamp 1 is limited in accordance with the input voltage Vs of the chopper circuit, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平滑コンデンサを大型化することなく、低コストで、充
分に早いランプ光量の立ち上がりを得ることができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to obtain a sufficiently fast rise of the lamp light amount at a low cost without increasing the size of the smoothing capacitor.

【0053】すなわち、2回目以降のランプ立ち上がり
速度を損なうことなく、ランプが冷え切っている場合の
ランプ点灯を平滑コンデンサの容量を増やすことなく行
うことができる。
In other words, the lamp can be turned on when the lamp is completely cooled without increasing the capacity of the smoothing capacitor, without impairing the lamp rising speed after the second time.

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

【図1】 本発明の実施例1の回路構成図FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】 実施例1のDTC回路の内部構成図FIG. 2 is an internal configuration diagram of the DTC circuit according to the first embodiment;

【図3】 実施例1の各部の出力波形図FIG. 3 is an output waveform diagram of each unit according to the first embodiment.

【図4】 本発明の実施例2の回路構成図FIG. 4 is a circuit configuration diagram according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 実施例2の基準可変電圧回路の内部構成図FIG. 5 is an internal configuration diagram of a reference variable voltage circuit according to a second embodiment.

【図6】 従来例の回路構成図FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional example.

【図7】 従来例の各部の出力波形図FIG. 7 is an output waveform diagram of each section of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランプ 2 起動・電源回路 3 PWM制御回路 4 定電圧制御回路 5 三角波発振回路 6 DTC回路 7 差動増幅回路 8 誤差増幅回路 9 可変基準電圧回路 C1 平滑コンデンサ D6 フライホイールダイオード DB1 ダイオードブリッジ E1 基準電圧源 E2 基準電圧源 IC1 コンパレータ IC2 演算増幅器 IC3 演算増幅器 L1 チョークコイル N11 1次巻線 N21 2次巻線 Q1 FET(スイッチング素子) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp 2 Start-up / power supply circuit 3 PWM control circuit 4 Constant voltage control circuit 5 Triangular wave oscillation circuit 6 DTC circuit 7 Differential amplification circuit 8 Error amplification circuit 9 Variable reference voltage circuit C1 Smoothing capacitor D6 Flywheel diode DB1 Diode bridge E1 Reference voltage Source E2 Reference voltage source IC1 Comparator IC2 Operational amplifier IC3 Operational amplifier L1 Choke coil N11 Primary winding N21 Secondary winding Q1 FET (switching element)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平滑コンデンサを通してランプに点灯電
圧を出力するランプ制御装置であって、前記平滑コンデ
ンサの入力電圧に応じてランプへの出力電圧を制限する
ことを特徴とするランプ制御装置。
1. A lamp control device for outputting a lighting voltage to a lamp through a smoothing capacitor, wherein the output voltage to the lamp is limited according to an input voltage of the smoothing capacitor.
【請求項2】 平滑コンデンサの入力電圧として商用交
流電源からの交流電圧を整流した直流電圧を用いること
を特徴とする請求項1記載のランプ制御装置。
2. The lamp control device according to claim 1, wherein a DC voltage obtained by rectifying an AC voltage from a commercial AC power supply is used as an input voltage of the smoothing capacitor.
【請求項3】 出力電圧の制限は出力制御信号の最大パ
ルス幅の上限値を可変して行うことを特徴とする請求項
1または2記載のランプ制御装置。
3. The lamp control device according to claim 1, wherein the output voltage is limited by changing an upper limit value of a maximum pulse width of the output control signal.
【請求項4】 出力電圧の制限は該出力電圧を制御する
電圧制御回路の設定値を可変して行うことを特徴とする
請求項1または2記載のランプ制御装置。
4. The lamp control device according to claim 1, wherein the output voltage is limited by changing a set value of a voltage control circuit for controlling the output voltage.
【請求項5】 平滑コンデンサを通してランプに点灯電
圧を出力するランプ制御方法であって、前記平滑コンデ
ンサの入力電圧に応じてランプへの出力電圧を制限する
ようにしたことを特徴とするランプ制御方法。
5. A lamp control method for outputting a lighting voltage to a lamp through a smoothing capacitor, wherein the output voltage to the lamp is limited according to an input voltage of the smoothing capacitor. .
【請求項6】 平滑コンデンサの入力電圧として商用交
流電源からの交流電圧を整流した直流電圧を用いるよう
にしたことを特徴とする請求項5記載のランプ制御方
法。
6. The lamp control method according to claim 5, wherein a DC voltage obtained by rectifying an AC voltage from a commercial AC power supply is used as an input voltage of the smoothing capacitor.
【請求項7】 出力電圧の制限は出力制御信号の最大パ
ルス幅の上限値を可変して行うようにしたことを特徴と
する請求項5または6記載のランプ制御方法。
7. The lamp control method according to claim 5, wherein the output voltage is limited by changing an upper limit value of a maximum pulse width of the output control signal.
【請求項8】 出力電圧の制限は該出力電圧を制御する
電圧制御回路の設定値を可変して行うようにしたことを
特徴とする請求項5または6記載のランプ制御方法。
8. The lamp control method according to claim 5, wherein the output voltage is limited by changing a set value of a voltage control circuit for controlling the output voltage.
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