JP2001155884A - 高出力高輝度放電ランプ用電子式安定器 - Google Patents
高出力高輝度放電ランプ用電子式安定器Info
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護回路を具備する放電灯用電子式安定器を
得る。 【解決手段】 PWMIC回路部は整流部により整流された
直流電圧をパルス幅変調(PWM)方式で変調して力率が改
善されたPWM出力電圧を生成する。PWM出力電圧は充電部
により充電されながら高周波駆動部に提供される。高周
波駆動部は充電部より提供される始動電圧により動作開
示し、高周波スイツチング動作を反復するために前記充
電部の充電電圧を交代に放電させ、放電により伝達する
エネルギを利用して共振を起させながら放電灯に駆動電
力を提供する。保護回路は高周波駆動部が放電灯に提供
する駆動電圧を直接に検出する。保護回路は検出の結
果、放電灯が高周波駆動部に連結されていない無負荷の
状態の時、或いは、駆動電圧が放電灯に損傷を与える限
界電圧を超した状態が認知されれば、PWMIC回路部と高
周波駆動部をシャツトダウンさせる。その上、保護回路
部は駆動電圧の変化量をPWMIC回路部にフイドバツクし
て放電灯に提供される電力が一定に維持されるように放
電灯に提供される電流量を制御する技能を具備する。
得る。 【解決手段】 PWMIC回路部は整流部により整流された
直流電圧をパルス幅変調(PWM)方式で変調して力率が改
善されたPWM出力電圧を生成する。PWM出力電圧は充電部
により充電されながら高周波駆動部に提供される。高周
波駆動部は充電部より提供される始動電圧により動作開
示し、高周波スイツチング動作を反復するために前記充
電部の充電電圧を交代に放電させ、放電により伝達する
エネルギを利用して共振を起させながら放電灯に駆動電
力を提供する。保護回路は高周波駆動部が放電灯に提供
する駆動電圧を直接に検出する。保護回路は検出の結
果、放電灯が高周波駆動部に連結されていない無負荷の
状態の時、或いは、駆動電圧が放電灯に損傷を与える限
界電圧を超した状態が認知されれば、PWMIC回路部と高
周波駆動部をシャツトダウンさせる。その上、保護回路
部は駆動電圧の変化量をPWMIC回路部にフイドバツクし
て放電灯に提供される電力が一定に維持されるように放
電灯に提供される電流量を制御する技能を具備する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は放電ランプ用の電子
式安定器に関するものであり、より詳細には無負荷保
護、過電圧保護及び駆動電力の安定化のための保護回路
を具備する放電ランプ用の電子式安定器に関する。
式安定器に関するものであり、より詳細には無負荷保
護、過電圧保護及び駆動電力の安定化のための保護回路
を具備する放電ランプ用の電子式安定器に関する。
【0002】
【従来の技術】高輝度の放電ランプはその特性の上、再
点灯の時間が必要である。従来の放電灯用の磁気式の安
定器は再点灯されるときまで始動を試図し続ける。しか
し、磁気式の安定器はその構成がコイルと鉄心としてで
きていて再点灯の時点までの素子の損傷は酷くない。
点灯の時間が必要である。従来の放電灯用の磁気式の安
定器は再点灯されるときまで始動を試図し続ける。しか
し、磁気式の安定器はその構成がコイルと鉄心としてで
きていて再点灯の時点までの素子の損傷は酷くない。
【0003】これに反して電子式の安定器の場合は再点
灯の時点まで始動を試図し続ける場合、安定器を構成し
ている半導体を始まったいろいろの素子らが損傷を与え
られるようになって安定器が破壊される場合もある。こ
れを防ぐために別途の時間遅延回路を用いて再点灯の時
間を調節する回路をほとんど使っている。一方、高出力
及び高輝度の放電ランプは高い電圧によって駆動しなけ
ればならないので2次の電圧を常用電圧の以上に高くす
る必要がある。高出力及び高輝度の放電ランプはランプ
の電流がかなり多きく流れるのでスイッチング素子で流
れる電流もそれに相当するように大きくなくてはいけな
い。しかし、負荷が高電圧を発生するため、スイッチン
グの半導体の素子は耐圧が高き、定格電流もそれに相当
するように大きくなくてはいけない。現在、このような
条件を満足させながら電子式の安定器に使われているス
イッチングの半導体の素子はバイポーラトランジスタと
ユニポーラの電界効果トランジスタ(FET)と等がある。
灯の時点まで始動を試図し続ける場合、安定器を構成し
ている半導体を始まったいろいろの素子らが損傷を与え
られるようになって安定器が破壊される場合もある。こ
れを防ぐために別途の時間遅延回路を用いて再点灯の時
間を調節する回路をほとんど使っている。一方、高出力
及び高輝度の放電ランプは高い電圧によって駆動しなけ
ればならないので2次の電圧を常用電圧の以上に高くす
る必要がある。高出力及び高輝度の放電ランプはランプ
の電流がかなり多きく流れるのでスイッチング素子で流
れる電流もそれに相当するように大きくなくてはいけな
い。しかし、負荷が高電圧を発生するため、スイッチン
グの半導体の素子は耐圧が高き、定格電流もそれに相当
するように大きくなくてはいけない。現在、このような
条件を満足させながら電子式の安定器に使われているス
イッチングの半導体の素子はバイポーラトランジスタと
ユニポーラの電界効果トランジスタ(FET)と等がある。
【0004】バイポーラトランジスタの場合、耐圧の高
き、定格電流が大きい素子の場合は電流の増幅度が低い
ので一般的のベース駆動回路としては高輝度の放電ラン
プを高出力で駆動させることが困る。このようの理由に
より現在多くの高輝度の放電ランプ用の電子式の安定器
の回路が電界効果トランジスタ(FET)を使っている。し
かし、電界効果トランジスタを用いた場合には約200
ワット程度しか駆動電力を供給することが出来ないので
それ以上の出力、例えば、400ワット級の高輝度及び
高出力の放電灯を駆動するにおいてはいろいろ問題があ
る。
き、定格電流が大きい素子の場合は電流の増幅度が低い
ので一般的のベース駆動回路としては高輝度の放電ラン
プを高出力で駆動させることが困る。このようの理由に
より現在多くの高輝度の放電ランプ用の電子式の安定器
の回路が電界効果トランジスタ(FET)を使っている。し
かし、電界効果トランジスタを用いた場合には約200
ワット程度しか駆動電力を供給することが出来ないので
それ以上の出力、例えば、400ワット級の高輝度及び
高出力の放電灯を駆動するにおいてはいろいろ問題があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】バイポーラトランジス
タは電界効果トランジスタに比べて耐圧が高き、許容電
流が大きいので大電力の駆動に有利である。従って、高
輝度及び高出力の放電灯を駆動するためにはスイッチン
グトランジスタとしてバイポーラトランジスタを採用す
る必要がある。さらに、高輝度及び高出力の放電灯を駆
動するためにはスイッチングトランジスタに流れる電流
を増強させて放電灯に高い駆動電力が提供されることが
できるようにする必要がある。また、電力の効果的の使
いをために駆動電力を高力率として供給することが要求
される。
タは電界効果トランジスタに比べて耐圧が高き、許容電
流が大きいので大電力の駆動に有利である。従って、高
輝度及び高出力の放電灯を駆動するためにはスイッチン
グトランジスタとしてバイポーラトランジスタを採用す
る必要がある。さらに、高輝度及び高出力の放電灯を駆
動するためにはスイッチングトランジスタに流れる電流
を増強させて放電灯に高い駆動電力が提供されることが
できるようにする必要がある。また、電力の効果的の使
いをために駆動電力を高力率として供給することが要求
される。
【0006】一方、高輝度及び高出力の放電灯用の安定
器は次のようの技能らを有する必要がある。
器は次のようの技能らを有する必要がある。
【0007】第一番目としては、過電圧の保護の技能で
ある。放電灯のそのものの欠陥或いは運転環境などのい
ろんな原因によって安定器より放電灯に提供される電圧
が放電灯に致命的な損傷が与えられるほどの過電圧とし
て掛る場合が発生されるできる。放電灯に過電圧が長時
間掛れば放電灯の寿命が短縮されるだけでなく放電灯の
故障が発生することもある。従って、放電灯に過電圧が
掛らないように保護する技能が安定器としては要求され
る。
ある。放電灯のそのものの欠陥或いは運転環境などのい
ろんな原因によって安定器より放電灯に提供される電圧
が放電灯に致命的な損傷が与えられるほどの過電圧とし
て掛る場合が発生されるできる。放電灯に過電圧が長時
間掛れば放電灯の寿命が短縮されるだけでなく放電灯の
故障が発生することもある。従って、放電灯に過電圧が
掛らないように保護する技能が安定器としては要求され
る。
【0008】第二番目としては、無負荷の保護の技能で
ある。放電灯の故障などにより放電灯を交替するために
安定器の出力端子より放電灯を外した状態があることが
できる。このような場合にも安定器が正常的に作動する
と、前記安定器の出力端子には放電灯に供給された駆動
電圧がそのままに掛るようになる。このように無負荷の
状態でも安定器の出力端子に高電圧が掛れば、放電灯を
入り替る過程で作業者の安全事故が発生されることもあ
る。従って、安定器は無負荷の状態を認知して出力端子
に電圧が掛らないようにする保護の技能を具備するはず
である。
ある。放電灯の故障などにより放電灯を交替するために
安定器の出力端子より放電灯を外した状態があることが
できる。このような場合にも安定器が正常的に作動する
と、前記安定器の出力端子には放電灯に供給された駆動
電圧がそのままに掛るようになる。このように無負荷の
状態でも安定器の出力端子に高電圧が掛れば、放電灯を
入り替る過程で作業者の安全事故が発生されることもあ
る。従って、安定器は無負荷の状態を認知して出力端子
に電圧が掛らないようにする保護の技能を具備するはず
である。
【0009】第三番目としては、駆動電力の安定的の供
給技能である。同一の定格の特性を有する放電灯であっ
たとしても製作社により実際の特性は差異がつく場合が
ある。また、製作のその時には定格特性が優れた放電灯
であったとしても継続的の使いにより放電灯が老後化さ
れる。また、製作の特性の上の偏差や使いによる老化や
運転環境などの原因により同一の安定器を使っても放電
灯によっては適用される駆動電力の偏差が発生されるこ
ともできる。従って、安定器は負荷の特性や運転の条件
により大きく影響を与えられないで安定的に駆動電力を
放電灯に提供することができる技能を具備するはずであ
る。
給技能である。同一の定格の特性を有する放電灯であっ
たとしても製作社により実際の特性は差異がつく場合が
ある。また、製作のその時には定格特性が優れた放電灯
であったとしても継続的の使いにより放電灯が老後化さ
れる。また、製作の特性の上の偏差や使いによる老化や
運転環境などの原因により同一の安定器を使っても放電
灯によっては適用される駆動電力の偏差が発生されるこ
ともできる。従って、安定器は負荷の特性や運転の条件
により大きく影響を与えられないで安定的に駆動電力を
放電灯に提供することができる技能を具備するはずであ
る。
【0010】以上のようの要求に符応するために本発明
は高輝度及び高出力の放電灯を駆動するに必要な高電力
を高力率として供給することができるし、過電圧の保護
及び無負荷の保護の技能を具備する電子式の安定器の回
路を提供することを第1の目的にする。
は高輝度及び高出力の放電灯を駆動するに必要な高電力
を高力率として供給することができるし、過電圧の保護
及び無負荷の保護の技能を具備する電子式の安定器の回
路を提供することを第1の目的にする。
【0011】本発明は放電灯に供給される駆動電力を安
定的に制御することができる技能をさらに具備する電子
式の安定器の回路を提供することを第2の目的にする。
定的に制御することができる技能をさらに具備する電子
式の安定器の回路を提供することを第2の目的にする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るため、交流入力電圧を直流電圧に整流するための整流
部(30)と、前記整流部の整流電圧をパルス幅変調(PW
M)方式で変調し、力率の改善されたPWM出力電圧を生成
するためのPWMIC回路部(40)と、前記PWMIC回路部のPW
M出力電圧を充電するための充電部(45)と、前記充電
部より提供される始動電圧により動作開示し、高周波ス
イッチング動作を反復することにより前記充電部の充電
電圧を交代に放電させ、前記放電により伝達されるエネ
ルギを用いて共振を起させながら放電灯に駆動電力を提
供するための高周波駆動部(50)と、前記高周波駆動部
が前記放電灯に提供する駆動電圧を検出し、前記検出結
果、前記放電灯と前記高周波駆動部とが連結されていな
い無負荷の状態の時、或いは前記駆動電圧が前記放電灯
に損傷を与えられる限界電圧を超した時、前記PWMIC回
路部と前記高周波駆動部とをシャットダウンさせる保護
技能を有する保護回路部(70)とを具備することを特徴
とする放電灯用電子式安定器が提供される。
るため、交流入力電圧を直流電圧に整流するための整流
部(30)と、前記整流部の整流電圧をパルス幅変調(PW
M)方式で変調し、力率の改善されたPWM出力電圧を生成
するためのPWMIC回路部(40)と、前記PWMIC回路部のPW
M出力電圧を充電するための充電部(45)と、前記充電
部より提供される始動電圧により動作開示し、高周波ス
イッチング動作を反復することにより前記充電部の充電
電圧を交代に放電させ、前記放電により伝達されるエネ
ルギを用いて共振を起させながら放電灯に駆動電力を提
供するための高周波駆動部(50)と、前記高周波駆動部
が前記放電灯に提供する駆動電圧を検出し、前記検出結
果、前記放電灯と前記高周波駆動部とが連結されていな
い無負荷の状態の時、或いは前記駆動電圧が前記放電灯
に損傷を与えられる限界電圧を超した時、前記PWMIC回
路部と前記高周波駆動部とをシャットダウンさせる保護
技能を有する保護回路部(70)とを具備することを特徴
とする放電灯用電子式安定器が提供される。
【0013】前記保護回路部は、前記放電灯の入力端に
提供される駆動電圧を変圧するための変圧器と、前記変
圧器の出力電圧を整流し、直流高電圧(VD)と直流低電圧
(-VD)として出力するための整流部と、前記放電灯の駆
動電圧が前記限界電圧を超したじょうたいに応答してス
イッチング制御信号を生成するスイッチング制御部と、
前記スイッチング制御信号に応答し、前記始動電圧と前
記高周波駆動部の内の高周波スイッチングトランジスタ
(Q3)のベース電圧(VBQ3)と前記PWMIC回路部の電源電圧
(VCC)とを前記整流部の低電圧(-VD)のがわにバイパシン
グさせることにより前記高周波駆動部と前記PWMIC回路
部とをシャットダウンさせるスイッチング部を具備す
る。
提供される駆動電圧を変圧するための変圧器と、前記変
圧器の出力電圧を整流し、直流高電圧(VD)と直流低電圧
(-VD)として出力するための整流部と、前記放電灯の駆
動電圧が前記限界電圧を超したじょうたいに応答してス
イッチング制御信号を生成するスイッチング制御部と、
前記スイッチング制御信号に応答し、前記始動電圧と前
記高周波駆動部の内の高周波スイッチングトランジスタ
(Q3)のベース電圧(VBQ3)と前記PWMIC回路部の電源電圧
(VCC)とを前記整流部の低電圧(-VD)のがわにバイパシン
グさせることにより前記高周波駆動部と前記PWMIC回路
部とをシャットダウンさせるスイッチング部を具備す
る。
【0014】前記第2の目的を達成するため、前記保護
回路部は前記駆動電圧の変化量を前記PWMIC回路部にフ
イードバックし、前記放電灯に提供される電力が一定に
維持されるように前記放電灯に提供される電流量を制御
する技能をさらに具備する。
回路部は前記駆動電圧の変化量を前記PWMIC回路部にフ
イードバックし、前記放電灯に提供される電力が一定に
維持されるように前記放電灯に提供される電流量を制御
する技能をさらに具備する。
【0015】
【作用】この技能は前記整流部の出力電圧を分圧し、分
圧された電圧を前記PWMIC回路部にフイードバックする
ことにより前記PWMIC回路部が前記放電灯の入力電圧の
変化を相殺させるように前記放電灯の入力電流を制御し
て前記放電灯の電力がほぼ一定に維持されるようにする
出力安定部を前記保護回路がさらに具備することによっ
て達成される。
圧された電圧を前記PWMIC回路部にフイードバックする
ことにより前記PWMIC回路部が前記放電灯の入力電圧の
変化を相殺させるように前記放電灯の入力電流を制御し
て前記放電灯の電力がほぼ一定に維持されるようにする
出力安定部を前記保護回路がさらに具備することによっ
て達成される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の好適実施例をより詳細に説明する。
の好適実施例をより詳細に説明する。
【0017】図1は本発明の放電ランプ用電子式安定器
の構成を示す。図1を参照すると、安定器はEMIフイルタ
ー/サージ保護部(20)、整流部(30)、PWMIC回路部
(40)、充電部(45)及び高周波駆動部(50)を基本的
に具備する。その上、安定器は高周波駆動部(50)の出
力端子より放電灯(60)に提供する駆動電圧を抽出し、
PWMIC回路部(40)、充電部(45)及び高周波駆動部(5
0)を制御する保護回路部(70)をさらに具備する。
の構成を示す。図1を参照すると、安定器はEMIフイルタ
ー/サージ保護部(20)、整流部(30)、PWMIC回路部
(40)、充電部(45)及び高周波駆動部(50)を基本的
に具備する。その上、安定器は高周波駆動部(50)の出
力端子より放電灯(60)に提供する駆動電圧を抽出し、
PWMIC回路部(40)、充電部(45)及び高周波駆動部(5
0)を制御する保護回路部(70)をさらに具備する。
【0018】図2は本発明の主な構成部の保護回路(7
0)の詳細な構成を示したブロツク図である。図2を参
照すると、保護回路は駆動電圧検出部(71)、二倍圧整
流(72)、スイッチング制御部(74)、出力安定部(7
6)及びスイッチング部(78)を有する。
0)の詳細な構成を示したブロツク図である。図2を参
照すると、保護回路は駆動電圧検出部(71)、二倍圧整
流(72)、スイッチング制御部(74)、出力安定部(7
6)及びスイッチング部(78)を有する。
【0019】図3aと3bとは保護回路を有する電子式の
安定器の詳細な回路図の全体の構成を示した図面であ
る。具体的に、図3aは本発明の電子式の安定器を構成
するEMIフイルター/サージ保護回路(20)、整流部(3
0)、そしてPWMIC回路部(40)の詳細な回路図であり、
図3bは充電部(45)、高周波駆動部(50)及び保護回
路部(70)の詳細な回路図である。
安定器の詳細な回路図の全体の構成を示した図面であ
る。具体的に、図3aは本発明の電子式の安定器を構成
するEMIフイルター/サージ保護回路(20)、整流部(3
0)、そしてPWMIC回路部(40)の詳細な回路図であり、
図3bは充電部(45)、高周波駆動部(50)及び保護回
路部(70)の詳細な回路図である。
【0020】これらの図面を参照しながら本発明の安定
器の回路の構成と動作とを説明する。
器の回路の構成と動作とを説明する。
【0021】先ず、EMIフイルター/サージ保護部(20)
は交流の入力電源に含れた高周波の成分のノイズと電磁
波とを除去し、サージ電圧が安定器に流入されることを
遮断するための回路としてこのような技能をする回路の
構成は多様である。また、図3aは電源入力端(IN1、IN
2)と並列で連結されたバリスタ(V1)、ヒュズ、複数の
コンデンサC1F、C2F、C3F、C4F、C5Fと変圧器T1
F、T2Fとで構成される一つの例を示す。
は交流の入力電源に含れた高周波の成分のノイズと電磁
波とを除去し、サージ電圧が安定器に流入されることを
遮断するための回路としてこのような技能をする回路の
構成は多様である。また、図3aは電源入力端(IN1、IN
2)と並列で連結されたバリスタ(V1)、ヒュズ、複数の
コンデンサC1F、C2F、C3F、C4F、C5Fと変圧器T1
F、T2Fとで構成される一つの例を示す。
【0022】整流部30はEMIフイルター/サージ保護部
20を通じて適用される交流の入力電圧を全波整流し、
整流された直流電圧を出力する全波整流回路として四つ
のダイオードで構成された全波整流フリツジ回路(DB)ガ
用いられ、全波整流波をフイルターリングするためのコ
ンデンサC6がフリッジ回路DBの出力端にさらに付加さ
れる。
20を通じて適用される交流の入力電圧を全波整流し、
整流された直流電圧を出力する全波整流回路として四つ
のダイオードで構成された全波整流フリツジ回路(DB)ガ
用いられ、全波整流波をフイルターリングするためのコ
ンデンサC6がフリッジ回路DBの出力端にさらに付加さ
れる。
【0023】PWMIC回路部40は整流部30の整流電圧
をパルス幅変調(PWM)方式で変調し、力率の改善されたP
WM出力電圧を発生するための回路である。PWMIC回路部
40は主な構成手段として前記整流部30の出力電圧を
PWM方式でスイッチング制御するためのPWMICチップ(PWM
IC1)とその補助回路42と、前記整流電圧を変圧して
前記PWMICチップ42の駆動電圧Vccを提供するための変
圧器T3Bと、前記PWMICチップ42のスイッチング信号
によりスイッチング動作を行い、前記変圧器T3Bの1次
のがわの巻線を通じて伝達される整流電圧を接地のほう
に週期的にバイパシングさせるため、ダイオードD2を
通じて出力端子eに伝達される電流量を制御するための
電界効果トランジスタQ1とを主な構成の要所として有
する。ここで、本発明が採用したPWMICスイッチングPWM
IC1は、例えば、UNITRODE INTEGRATED CIRCUITS社で製
作した製品番号UC3854のブースタータイプの集積回
路である。
をパルス幅変調(PWM)方式で変調し、力率の改善されたP
WM出力電圧を発生するための回路である。PWMIC回路部
40は主な構成手段として前記整流部30の出力電圧を
PWM方式でスイッチング制御するためのPWMICチップ(PWM
IC1)とその補助回路42と、前記整流電圧を変圧して
前記PWMICチップ42の駆動電圧Vccを提供するための変
圧器T3Bと、前記PWMICチップ42のスイッチング信号
によりスイッチング動作を行い、前記変圧器T3Bの1次
のがわの巻線を通じて伝達される整流電圧を接地のほう
に週期的にバイパシングさせるため、ダイオードD2を
通じて出力端子eに伝達される電流量を制御するための
電界効果トランジスタQ1とを主な構成の要所として有
する。ここで、本発明が採用したPWMICスイッチングPWM
IC1は、例えば、UNITRODE INTEGRATED CIRCUITS社で製
作した製品番号UC3854のブースタータイプの集積回
路である。
【0024】PWMIC回路部40の出力端子eに出力される
電圧は二つの電解コンデンサC8E、C9Eの充電電圧によ
り決まる。電解コンデンサC8E、C9Eのそれぞれに掛る
充電電圧の大きさは抵抗R2、R3の大きさにより決ま
る。二つの電解コンデンサC8E、C9Eを充電させる電流
はダイオードD1を通じてすぐに伝達される整流部30
の出力電流と変圧器T3Bの1次のがわとダイオードD2
とを通じて伝達されるPWM電流とになる。
電圧は二つの電解コンデンサC8E、C9Eの充電電圧によ
り決まる。電解コンデンサC8E、C9Eのそれぞれに掛る
充電電圧の大きさは抵抗R2、R3の大きさにより決ま
る。二つの電解コンデンサC8E、C9Eを充電させる電流
はダイオードD1を通じてすぐに伝達される整流部30
の出力電流と変圧器T3Bの1次のがわとダイオードD2
とを通じて伝達されるPWM電流とになる。
【0025】一方、PWMIC回路部40の出力電圧の大き
さは抵抗R4、R5により検出され、PWMICチップ42に
フイードバックされる。接地のがわよりの異状電圧がPW
MIC回路部40の出力電圧と混ざることを防止するため
にダイオードD3とコンデンサC7の並列回路がそのうえ
に付加される。コンデンサC9の充電電圧がPWMICチップ
42の駆動電圧Vccとして提供される。コンデンサC9は
抵抗R14とダイオードD19とを通じて提供される変圧
器T3Bの2次電圧により充電される。
さは抵抗R4、R5により検出され、PWMICチップ42に
フイードバックされる。接地のがわよりの異状電圧がPW
MIC回路部40の出力電圧と混ざることを防止するため
にダイオードD3とコンデンサC7の並列回路がそのうえ
に付加される。コンデンサC9の充電電圧がPWMICチップ
42の駆動電圧Vccとして提供される。コンデンサC9は
抵抗R14とダイオードD19とを通じて提供される変圧
器T3Bの2次電圧により充電される。
【0026】充電部45はPWMIC回路部40の出力端子
e、fに連結された直列結合の抵抗R6と、コンデンサC1
0と、そしてPWMIC回路部40の出力端子e、fに連結さ
れた直列結合のコンデンサC11、C12とを有する。
e、fに連結された直列結合の抵抗R6と、コンデンサC1
0と、そしてPWMIC回路部40の出力端子e、fに連結さ
れた直列結合のコンデンサC11、C12とを有する。
【0027】高周波駆動部50は充電部45より提供さ
れる始動電圧により動作開示し、高周波のスイッチング
動作を反復することにより充電部45の充電電圧を交代
に放電させ、前記放電によって伝達されるエネルギを用
いて共振を起させながら放電灯60に駆動電力を提供す
る。
れる始動電圧により動作開示し、高周波のスイッチング
動作を反復することにより充電部45の充電電圧を交代
に放電させ、前記放電によって伝達されるエネルギを用
いて共振を起させながら放電灯60に駆動電力を提供す
る。
【0028】高周波駆動部50は第1スイッチング部5
2、第2スイッチング部54、帯域通過フイルター部5
6及び放電灯駆動部58で構成される。
2、第2スイッチング部54、帯域通過フイルター部5
6及び放電灯駆動部58で構成される。
【0029】第1スイッチング部52は第1スイッチン
グトランジスタQ3と第1スイッチングトランジスタQ3
のスイッチング動作とを制御するための第1ベース駆動
回路R10、R11、R12、D11、D12、D13、D1
4を有する。前記第1スイッチングトランジスタQ3は
大電流の特性の優れたバイポーラトランジスタとして構
成する。また、第1スイッチングトランジスタQ3のエ
ミッターコレクタのあいだにはフリーホイールダイオー
ドD18と定電圧を維持するためのジーナーダイオードD
16、D17をさらに有する。特に、第1スイッチング
部52は第1スイッチングトランジスタQ3のベース端
と充電部のコンデンサC10とのあいだに第1スイッチ
ング部52のトリガ回路としてダイアックDIAC1とダイ
オードD15とをさらに具備する。
グトランジスタQ3と第1スイッチングトランジスタQ3
のスイッチング動作とを制御するための第1ベース駆動
回路R10、R11、R12、D11、D12、D13、D1
4を有する。前記第1スイッチングトランジスタQ3は
大電流の特性の優れたバイポーラトランジスタとして構
成する。また、第1スイッチングトランジスタQ3のエ
ミッターコレクタのあいだにはフリーホイールダイオー
ドD18と定電圧を維持するためのジーナーダイオードD
16、D17をさらに有する。特に、第1スイッチング
部52は第1スイッチングトランジスタQ3のベース端
と充電部のコンデンサC10とのあいだに第1スイッチ
ング部52のトリガ回路としてダイアックDIAC1とダイ
オードD15とをさらに具備する。
【0030】第2スイッチング部54はトリガ回路を有
しないということ以外には第1スイッチング部52の構
成と同じである。即ち、第2スイッチングトランジスタ
Q2と第2スイッチングトランジスタQ2のスイッチング
動作とを制御するための第2ベース駆動回路R7、R8、
R9、D4、D5、D6、D7を有する。また、第2スイッ
チングトランジスタQ2のエミッターコレクタのあいだ
にはフリーホイールダイオードD10と定電圧とを維持
するためのジーナーダイオードD8、D9をさらに有す
る。第2スイッチングトランジスタQ2もやはりバイポ
ーラトランジスタで構成する。
しないということ以外には第1スイッチング部52の構
成と同じである。即ち、第2スイッチングトランジスタ
Q2と第2スイッチングトランジスタQ2のスイッチング
動作とを制御するための第2ベース駆動回路R7、R8、
R9、D4、D5、D6、D7を有する。また、第2スイッ
チングトランジスタQ2のエミッターコレクタのあいだ
にはフリーホイールダイオードD10と定電圧とを維持
するためのジーナーダイオードD8、D9をさらに有す
る。第2スイッチングトランジスタQ2もやはりバイポ
ーラトランジスタで構成する。
【0031】帯域通過フイルター部56は充電部45の
二つのコンデンサC11、C12の接続点に連結されたコ
ンデンサC13と、コンデンサC13に連結された変圧器
T5Lと、前記変圧器T5Lの1、2次のがわに連結された
コンデンサC14と、一双の並列連結の変圧器T4Dとを
有する。特に、変圧器T4Dは第1スイッチングトランジ
スタQ3と第2スイッチングトランジスタQ2とにエミッ
ターコレクタの電流を供給すると同時にエミッターコレ
クタの電流の大きさに比例するベース電流を第1スイッ
チングトランジスタQ3と第2スイッチングトランジス
タQ2とのベースにそれぞれ供給する。
二つのコンデンサC11、C12の接続点に連結されたコ
ンデンサC13と、コンデンサC13に連結された変圧器
T5Lと、前記変圧器T5Lの1、2次のがわに連結された
コンデンサC14と、一双の並列連結の変圧器T4Dとを
有する。特に、変圧器T4Dは第1スイッチングトランジ
スタQ3と第2スイッチングトランジスタQ2とにエミッ
ターコレクタの電流を供給すると同時にエミッターコレ
クタの電流の大きさに比例するベース電流を第1スイッ
チングトランジスタQ3と第2スイッチングトランジス
タQ2とのベースにそれぞれ供給する。
【0032】放電灯駆動部58は前記第1及び第2スイ
ッチング部52、54に1、2次側が連結された変圧器
T6P'と、コンデンサC13に並列で連結すると同時に前
記変圧器T6P'とお互に磁気結合された複数の変圧器T6
P、T7Pと、前記変圧器T6Pと放電灯60とのあいだに
介在されたコンデンサC15を有する。
ッチング部52、54に1、2次側が連結された変圧器
T6P'と、コンデンサC13に並列で連結すると同時に前
記変圧器T6P'とお互に磁気結合された複数の変圧器T6
P、T7Pと、前記変圧器T6Pと放電灯60とのあいだに
介在されたコンデンサC15を有する。
【0033】安定器はこのようの基本的な構成に保護回
路70をさらに具備する。保護回路70は高周波駆動部5
0より放電灯60に提供する駆動電圧を直接に入力信号
として抽出して適切なレベルの電圧に出力するための駆
動電圧検出部71を有する。駆動電圧検出部71は放電
灯60の駆動電圧を1次電圧として受けいれ、所定の電
圧を2次電圧として出力するための変圧器T8Sで構成す
ることができる。
路70をさらに具備する。保護回路70は高周波駆動部5
0より放電灯60に提供する駆動電圧を直接に入力信号
として抽出して適切なレベルの電圧に出力するための駆
動電圧検出部71を有する。駆動電圧検出部71は放電
灯60の駆動電圧を1次電圧として受けいれ、所定の電
圧を2次電圧として出力するための変圧器T8Sで構成す
ることができる。
【0034】保護回路70は駆動電圧検出部71の交流
の出力電圧の最大値のほぼ2倍の直流の出力電圧を得る
ための2倍圧整流部(voltage doubler rectifier circu
it)72をさらに有する。2倍圧整流部72は二つの整
流ダイオードD27、D28と二つのフイルター回路R2
9、R30、C27及びR31、R32、C28とを有す
る。すなわち、2倍圧整流部72は変圧器T8Sの2次の
がわの電圧を整流して二種類の出力電圧の高電圧VDと低
電圧-VDとを生成する。
の出力電圧の最大値のほぼ2倍の直流の出力電圧を得る
ための2倍圧整流部(voltage doubler rectifier circu
it)72をさらに有する。2倍圧整流部72は二つの整
流ダイオードD27、D28と二つのフイルター回路R2
9、R30、C27及びR31、R32、C28とを有す
る。すなわち、2倍圧整流部72は変圧器T8Sの2次の
がわの電圧を整流して二種類の出力電圧の高電圧VDと低
電圧-VDとを生成する。
【0035】また、保護回路部70は安定的な駆動電力
が放電灯60に供給することができるようにするため、
放電灯60の駆動電圧のレベルの変化をいつもPWMIC回
路部40にフイードバックする出力安定部76をさらに
有する。出力安定部76は2倍圧整流部72の高電圧VD
のがわと、PWMIC回路部40のフイードバック抵抗R4、
R5の共通点とのあいだに直列で連結された抵抗R35
と、ダイオードD31とを有する。出力安定部76は前
記抵抗R35とダイオードD31との連結点と接地とのあ
いだに並列で連結された抵抗R37、ジーナーダイオー
ドD29及びコンデンサC31Eをさらに有する。
が放電灯60に供給することができるようにするため、
放電灯60の駆動電圧のレベルの変化をいつもPWMIC回
路部40にフイードバックする出力安定部76をさらに
有する。出力安定部76は2倍圧整流部72の高電圧VD
のがわと、PWMIC回路部40のフイードバック抵抗R4、
R5の共通点とのあいだに直列で連結された抵抗R35
と、ダイオードD31とを有する。出力安定部76は前
記抵抗R35とダイオードD31との連結点と接地とのあ
いだに並列で連結された抵抗R37、ジーナーダイオー
ドD29及びコンデンサC31Eをさらに有する。
【0036】また、保護回路70は無負荷の保護や過電
圧の保護をためにスイッチング制御部74とスイッチン
グ部78とをさらに具備する。
圧の保護をためにスイッチング制御部74とスイッチン
グ部78とをさらに具備する。
【0037】スイッチング制御部74は2倍圧整流部7
2の高電圧VDのがわとスイッチング部78の電界効果ト
ランジスタQ4のゲートとの間だに直列で連結された抵
抗R33とダイアックDIAC2とを有する。そして、スイ
ッチング制御部74はダイアックDIAC2の両端に抵抗R
34とコンデンサC29Eとで構成されるRC回路と、抵抗
R36とコンデンサC30Eとで構成されるまたほかのRC
回路をさらに有する。
2の高電圧VDのがわとスイッチング部78の電界効果ト
ランジスタQ4のゲートとの間だに直列で連結された抵
抗R33とダイアックDIAC2とを有する。そして、スイ
ッチング制御部74はダイアックDIAC2の両端に抵抗R
34とコンデンサC29Eとで構成されるRC回路と、抵抗
R36とコンデンサC30Eとで構成されるまたほかのRC
回路をさらに有する。
【0038】スイッチング部78は電界効果トランジス
タQ4と三つのダイオードD30、D32、D33とを有す
る。ダイオードD30は充電部45のコンデンサC10と
第1スイッチング部52のトリガ回路のダイアックDIAC
1の連結点と電界効果トランジスタQ4とのあいだに連
結される。ダイオードD32はPWMICチップPWMIC1に駆
動電源Vccを提供するコンデンサC11と電界効果トラン
ジスタQ4との間だに連結される。ダイオードD33は第
1スイッチング部52の第1スイッチングトランジスタ
Q3のベース端と電界効果トランジスタQ4とのあいだに
連結される。
タQ4と三つのダイオードD30、D32、D33とを有す
る。ダイオードD30は充電部45のコンデンサC10と
第1スイッチング部52のトリガ回路のダイアックDIAC
1の連結点と電界効果トランジスタQ4とのあいだに連
結される。ダイオードD32はPWMICチップPWMIC1に駆
動電源Vccを提供するコンデンサC11と電界効果トラン
ジスタQ4との間だに連結される。ダイオードD33は第
1スイッチング部52の第1スイッチングトランジスタ
Q3のベース端と電界効果トランジスタQ4とのあいだに
連結される。
【0039】以上のような構成を有する安定器の回路の
動作が以下で説明する。
動作が以下で説明する。
【0040】放電ランプ60が点灯するとき、高周波の
成分及びノイズの成分の電圧が発生され、安定器の回路
に流れるようになる。EMIフイルター/サージ保護回路2
0はこのような点灯のノイズの成分を遮断して電源入力
部10に伝達されることを防止する。また、交流の入力電
圧が過電圧として適用されればヒューズF1により遮断
され、ヒューズF1を通過するくらいの外部のノイズはL
Cフイルター回路により遮断されて安定器の回路の流入
されなくようになる。即ち、EMIフイルター/サージ保護
回路20は外部の電源のがわと後段の安定器の回路とを
お互に分離して安定器の回路の安定的な動作を保障す
る。
成分及びノイズの成分の電圧が発生され、安定器の回路
に流れるようになる。EMIフイルター/サージ保護回路2
0はこのような点灯のノイズの成分を遮断して電源入力
部10に伝達されることを防止する。また、交流の入力電
圧が過電圧として適用されればヒューズF1により遮断
され、ヒューズF1を通過するくらいの外部のノイズはL
Cフイルター回路により遮断されて安定器の回路の流入
されなくようになる。即ち、EMIフイルター/サージ保護
回路20は外部の電源のがわと後段の安定器の回路とを
お互に分離して安定器の回路の安定的な動作を保障す
る。
【0041】フイルター部20を通じて適用される交流
の入力電源は整流部30により全波整流されてサザ波と
して出力される。このとき、全波整流されたサザ波の出
力に含まれた高周波の成分はコンデンサC6により吸收
される。
の入力電源は整流部30により全波整流されてサザ波と
して出力される。このとき、全波整流されたサザ波の出
力に含まれた高周波の成分はコンデンサC6により吸收
される。
【0042】整流部30より整流電圧を受けいれるPWMI
C回路部40はまず変圧器T3B1、抵抗R14、ダイオー
ドD19及びコンデンサC9を通じてPWMICチップ(PWMIC)
の電源電圧Vccを提供する。また、電源電圧Vccにより動
作を開示したPWMICチップ(PWMIC)は電界効果トランジス
タQ1のゲートに高周波数のトリガ信号を提供する。こ
れにより電界効果トランジスタQ1は高周波数でスイッ
チング発振を行う。電界効果トランジスタQ1はスイッ
チング発振を行いながら振幅が約450[V]くらいの求
刑波を生成し、この求刑波らは電解コンデンサC8E、C
9Eを充電させる。特に、電界効果トランジスタQ1がオ
ンのときには変圧器T3Bの1次のがわの最大の電圧(約
400[V])に比べて電界効果トランジスタQ1の求刑波
の電位(約450[V])のほうが高いので変圧器T3Bより
電解コンデンサC8E、C9Eへのエネルギの伝達が成らな
い。しかし、電界効果トランジスタQ1がオフのときに
は電界効果トランジスタQ1は変圧器T3Bより電解コン
デンサC8E、C9Eへのエネルギの伝達が妨害されないの
で電解コンデンサC8E、C9Eは変圧器T3Bの伝達エネル
ギにより充電される。電解コンデンサC8E、C9Eに充電
された昇圧された直流電圧は高周波駆動部50の電源電
圧として提供される。
C回路部40はまず変圧器T3B1、抵抗R14、ダイオー
ドD19及びコンデンサC9を通じてPWMICチップ(PWMIC)
の電源電圧Vccを提供する。また、電源電圧Vccにより動
作を開示したPWMICチップ(PWMIC)は電界効果トランジス
タQ1のゲートに高周波数のトリガ信号を提供する。こ
れにより電界効果トランジスタQ1は高周波数でスイッ
チング発振を行う。電界効果トランジスタQ1はスイッ
チング発振を行いながら振幅が約450[V]くらいの求
刑波を生成し、この求刑波らは電解コンデンサC8E、C
9Eを充電させる。特に、電界効果トランジスタQ1がオ
ンのときには変圧器T3Bの1次のがわの最大の電圧(約
400[V])に比べて電界効果トランジスタQ1の求刑波
の電位(約450[V])のほうが高いので変圧器T3Bより
電解コンデンサC8E、C9Eへのエネルギの伝達が成らな
い。しかし、電界効果トランジスタQ1がオフのときに
は電界効果トランジスタQ1は変圧器T3Bより電解コン
デンサC8E、C9Eへのエネルギの伝達が妨害されないの
で電解コンデンサC8E、C9Eは変圧器T3Bの伝達エネル
ギにより充電される。電解コンデンサC8E、C9Eに充電
された昇圧された直流電圧は高周波駆動部50の電源電
圧として提供される。
【0043】また、放電灯60が最初に始動されるとき
には変圧器T3Bに大きい電流が流れ、この電流がそのま
まに電界効果トランジスタQ1に伝達されると損傷を与
える可能性がある。こういうことを考慮して変圧器T3B
より電解コンデンサC8E、C9Eへのエネルギの伝達は放
電灯60の正常駆動中にはダイオードD2を通じ、初期の
始動のときにはダイオードD1を経る。抵抗R2、R3は
主電源スイッチ(未図示)をオフした場合、電解コンデン
サC8E、C9Eの残留電荷を放電させることにより残留電
荷による素子損傷を防止する。抵抗R4、R5と抵抗R1
とはPWMIC回路部40より充電部45と高周波駆動部5
0とに供給される電圧の大きさと電流量とを検出するた
めのセンシング抵抗として提供される。
には変圧器T3Bに大きい電流が流れ、この電流がそのま
まに電界効果トランジスタQ1に伝達されると損傷を与
える可能性がある。こういうことを考慮して変圧器T3B
より電解コンデンサC8E、C9Eへのエネルギの伝達は放
電灯60の正常駆動中にはダイオードD2を通じ、初期の
始動のときにはダイオードD1を経る。抵抗R2、R3は
主電源スイッチ(未図示)をオフした場合、電解コンデン
サC8E、C9Eの残留電荷を放電させることにより残留電
荷による素子損傷を防止する。抵抗R4、R5と抵抗R1
とはPWMIC回路部40より充電部45と高周波駆動部5
0とに供給される電圧の大きさと電流量とを検出するた
めのセンシング抵抗として提供される。
【0044】整流部30はコンデンサC6の電圧がフリ
ッジ回路DBの整流電圧より低い場合にだけ電流を流れる
ようにするので直流電圧のリプルが小さいほど電流が流
れる時間が短くなって力率が減少する。しかし、ブース
ター回路の方式の力率改善用のPWMIC回路部40を整流
部30と共に使えば負荷に電流が流れていないあいだに
はトランジスタQ1を使って電流を流し、このとき、変
圧器T3Bのコイル巻線にエネルギを貯蔵することにな
る。貯蔵されたエネルギは負荷より電流が要求されたと
き電源より直接に供給する電流に付加されて供給され
る。従って、PWMIC回路部40を用いると入力より電流
が継続的に供給されるようになり、力率が全体的に増加
する。
ッジ回路DBの整流電圧より低い場合にだけ電流を流れる
ようにするので直流電圧のリプルが小さいほど電流が流
れる時間が短くなって力率が減少する。しかし、ブース
ター回路の方式の力率改善用のPWMIC回路部40を整流
部30と共に使えば負荷に電流が流れていないあいだに
はトランジスタQ1を使って電流を流し、このとき、変
圧器T3Bのコイル巻線にエネルギを貯蔵することにな
る。貯蔵されたエネルギは負荷より電流が要求されたと
き電源より直接に供給する電流に付加されて供給され
る。従って、PWMIC回路部40を用いると入力より電流
が継続的に供給されるようになり、力率が全体的に増加
する。
【0045】充電部45のコンデンサらC10、C11、
C12は端子e'を通じて提供されるPWMIC回路部40のPW
M出力電圧により充電される。コンデンサC10は第1ス
イッチング部52の動作をトリガさせるための始動電圧
を充電する。同一な静電容量を有するコンデンサC1
1、C12は同一な電圧を充電し、第1スイッチング部
52と第2スイッチング部54とのスイッチング動作に
より交代に放電する。
C12は端子e'を通じて提供されるPWMIC回路部40のPW
M出力電圧により充電される。コンデンサC10は第1ス
イッチング部52の動作をトリガさせるための始動電圧
を充電する。同一な静電容量を有するコンデンサC1
1、C12は同一な電圧を充電し、第1スイッチング部
52と第2スイッチング部54とのスイッチング動作に
より交代に放電する。
【0046】高周波駆動部50はPWMIC回路部40と充
電部45とを通じて提供される昇圧された電源をハーフ
ブリッジ(half-bridge)方式で放電灯60に供給して放
電灯を駆動させる。特に、ハーフブリッジ方式で結合さ
れたバイポーラトランジスタQ2、Q3のベースのがわに
変圧器T4Dを付加してベースの電流を大きくするため、
高輝度及び高出力の放電灯の駆動を可能にする方式を取
る。
電部45とを通じて提供される昇圧された電源をハーフ
ブリッジ(half-bridge)方式で放電灯60に供給して放
電灯を駆動させる。特に、ハーフブリッジ方式で結合さ
れたバイポーラトランジスタQ2、Q3のベースのがわに
変圧器T4Dを付加してベースの電流を大きくするため、
高輝度及び高出力の放電灯の駆動を可能にする方式を取
る。
【0047】具体的に説明すると次のどおりである。コ
ンデンサC10の充電電圧の電位は放電灯60の点灯の
前には時間の経過につれて三角の波形の形態に徐徐に増
加し、そのレベルがダイアックDIAC1の導通電圧に至る
とダイアックDIAC1が導通し、コンデンサC10はトラ
ンジスタQ3のベースにベース電流を供給してトランジ
スタQ3をターンオンさせる。トランジスタQ3がターン
オンされればコンデンサC12の充電電圧が放電灯駆動
部58、帯域通過フイルター部56及びトランジスタQ
3を通じて放電しながら放電灯駆動部58の変圧器T6
P、T7Pを通じて放電灯60に駆動電力を提供する。
ンデンサC10の充電電圧の電位は放電灯60の点灯の
前には時間の経過につれて三角の波形の形態に徐徐に増
加し、そのレベルがダイアックDIAC1の導通電圧に至る
とダイアックDIAC1が導通し、コンデンサC10はトラ
ンジスタQ3のベースにベース電流を供給してトランジ
スタQ3をターンオンさせる。トランジスタQ3がターン
オンされればコンデンサC12の充電電圧が放電灯駆動
部58、帯域通過フイルター部56及びトランジスタQ
3を通じて放電しながら放電灯駆動部58の変圧器T6
P、T7Pを通じて放電灯60に駆動電力を提供する。
【0048】トランジスタQ3にベース電流を供給した
コンデンサC10はその電位が再び落ちてダイアックDIA
C1の導通電圧の以下に下りるとトランジスタQ3はダー
ンオフされる。トランジスタQ3がオフされたとき、ベ
ース端の残留電荷はダイオードD11と抵抗R10、R1
1、とを通じて瞬間的に消耗されるのでトランジスタQ
3のダーンオフの時間が短縮される。ジーナーダイオー
ドD16、D17はトランジスタQ3に掛る電圧を一定に
維持させ、ダイオードD18はトランジスタQ3がオフさ
れたとき、変圧器T4Dに貯蔵されたエネルギにより放出
される逆の方向の電流を流す。
コンデンサC10はその電位が再び落ちてダイアックDIA
C1の導通電圧の以下に下りるとトランジスタQ3はダー
ンオフされる。トランジスタQ3がオフされたとき、ベ
ース端の残留電荷はダイオードD11と抵抗R10、R1
1、とを通じて瞬間的に消耗されるのでトランジスタQ
3のダーンオフの時間が短縮される。ジーナーダイオー
ドD16、D17はトランジスタQ3に掛る電圧を一定に
維持させ、ダイオードD18はトランジスタQ3がオフさ
れたとき、変圧器T4Dに貯蔵されたエネルギにより放出
される逆の方向の電流を流す。
【0049】一方、トランジスタQ3がダーンオフされ
ると変圧器T4Dには誘導電流が惹き起され、この誘導電
流は抵抗R9とダイオードD6とを通じて第2スイッチン
グ部54のトランジスタQ2のベースの駆動電流として
提供される。ベースの駆動電流を受けいれたトランジス
タQ2がターンオンされ、その結果、充電部45のコン
デンサC11の充電電圧がトランジスタQ2、帯域通過フ
イルター部56及び放電灯駆動部58を通じて放電しな
がら変圧器T6P、T7Pを通じて放電灯60に駆動電力を
供給するようになる。
ると変圧器T4Dには誘導電流が惹き起され、この誘導電
流は抵抗R9とダイオードD6とを通じて第2スイッチン
グ部54のトランジスタQ2のベースの駆動電流として
提供される。ベースの駆動電流を受けいれたトランジス
タQ2がターンオンされ、その結果、充電部45のコン
デンサC11の充電電圧がトランジスタQ2、帯域通過フ
イルター部56及び放電灯駆動部58を通じて放電しな
がら変圧器T6P、T7Pを通じて放電灯60に駆動電力を
供給するようになる。
【0050】変圧器T4Dがベースの駆動電流をこれ以上
に供給しなければトランジスタQ2はダーンオフされ、
これからは逆に変圧器T4DがトランジスタQ3にベース
の駆動電流を供給するようになる。このようにコンデン
サC11、C12がトランジスタQ2、Q3のオン/オフス
イッチングの動作に応じて充放電を週期的に反復し、こ
のような充放電の動作過程で放電灯駆動部58の変圧器
T6P、T7Pを通じて放電灯60に駆動電力を供給する。
に供給しなければトランジスタQ2はダーンオフされ、
これからは逆に変圧器T4DがトランジスタQ3にベース
の駆動電流を供給するようになる。このようにコンデン
サC11、C12がトランジスタQ2、Q3のオン/オフス
イッチングの動作に応じて充放電を週期的に反復し、こ
のような充放電の動作過程で放電灯駆動部58の変圧器
T6P、T7Pを通じて放電灯60に駆動電力を供給する。
【0051】一方、このような放電によりコンデンサC
11、C12の電位が低くなると再び電解コンデンサC8
E、C9Eよりエネルギを受けいれて再充電される。特
に、変圧器T4Dは1次のがわと2次のがわとをそれぞれ
二つの巻線で構成し、1次のがわの二つの巻線の中で一
つはトランジスタQ3のコレクターエミッタ電流を供給
し、他の一つはベースの駆動電流を供給し、2次のがわ
の二つの巻線の中で一つはトランジスタQ2のコレクタ
ーエミッタ電流を供給し、他の一つはベースの駆動電流
を供給するように構成される。このように二つのトラン
ジスタQ3、Q2のベース端に変圧器T4Dの巻線が付加さ
れるのでトランジスタQ3、Q2のベースには多くの電流
が供給されることができ、その結果としてトランジスタ
Q3、Q2は多くの量のコレクターエミッタ電流が流すこ
とができる。従って、放電灯60にも多くの量の駆動電
力を供給することが可能になる。
11、C12の電位が低くなると再び電解コンデンサC8
E、C9Eよりエネルギを受けいれて再充電される。特
に、変圧器T4Dは1次のがわと2次のがわとをそれぞれ
二つの巻線で構成し、1次のがわの二つの巻線の中で一
つはトランジスタQ3のコレクターエミッタ電流を供給
し、他の一つはベースの駆動電流を供給し、2次のがわ
の二つの巻線の中で一つはトランジスタQ2のコレクタ
ーエミッタ電流を供給し、他の一つはベースの駆動電流
を供給するように構成される。このように二つのトラン
ジスタQ3、Q2のベース端に変圧器T4Dの巻線が付加さ
れるのでトランジスタQ3、Q2のベースには多くの電流
が供給されることができ、その結果としてトランジスタ
Q3、Q2は多くの量のコレクターエミッタ電流が流すこ
とができる。従って、放電灯60にも多くの量の駆動電
力を供給することが可能になる。
【0052】二つのスイッチング部52、54が高周波
でスイッチングする過程で、帯域通過フイルター部56
は第1スイッチング部52と第2スイッチング部54と
に流れる電流の中で基本的な周波数の成分だけを選択し
て放電灯駆動部58の変圧器らに供給するための帯域通
過フイルターの役割を行う。
でスイッチングする過程で、帯域通過フイルター部56
は第1スイッチング部52と第2スイッチング部54と
に流れる電流の中で基本的な周波数の成分だけを選択し
て放電灯駆動部58の変圧器らに供給するための帯域通
過フイルターの役割を行う。
【0053】放電灯駆動部58の変圧器らT6P、T6
P'、T7Pは1、2次の巻線比が大くなるように製作さ
れ、1次のがわに流れる低電圧の大電流を高電圧の低電
流に変換して2次のがわに出力して放電灯60に提供す
る。
P'、T7Pは1、2次の巻線比が大くなるように製作さ
れ、1次のがわに流れる低電圧の大電流を高電圧の低電
流に変換して2次のがわに出力して放電灯60に提供す
る。
【0054】言い替れば、第1スイッチング部52と第
2スイッチング部54とはハーフブリッジ方式で結合さ
れ、高周波数でスイッチング動作を反復し、このような
高周波のスイッチングを通じて充電部45のコンデンサ
C11、C12の充電エネルギは放電灯駆動部58により
放電灯60の駆動電力として供給される。ここで、第1
スイッチング部52と第2スイッチング部54との高周
波のスイッチング動作のとき、変圧器T6P、T7Pに誘導
される誘導電圧の極性が交代に変えられ、コンデンサC
13は充放電の動作を週期的に反復しながら誘導電圧の
極性の変更の過程で現れる変圧器T6P、T7Pの電力の損
失を減らさせることによりエネルギの伝達の効率を高く
する。コンデンサC15は変圧器T6P、T7Pより放電灯
60に伝達される駆動電流を制限して過電流の適用によ
る放電灯60の電流衝撃を減らさせる。
2スイッチング部54とはハーフブリッジ方式で結合さ
れ、高周波数でスイッチング動作を反復し、このような
高周波のスイッチングを通じて充電部45のコンデンサ
C11、C12の充電エネルギは放電灯駆動部58により
放電灯60の駆動電力として供給される。ここで、第1
スイッチング部52と第2スイッチング部54との高周
波のスイッチング動作のとき、変圧器T6P、T7Pに誘導
される誘導電圧の極性が交代に変えられ、コンデンサC
13は充放電の動作を週期的に反復しながら誘導電圧の
極性の変更の過程で現れる変圧器T6P、T7Pの電力の損
失を減らさせることによりエネルギの伝達の効率を高く
する。コンデンサC15は変圧器T6P、T7Pより放電灯
60に伝達される駆動電流を制限して過電流の適用によ
る放電灯60の電流衝撃を減らさせる。
【0055】以上は保護回路70が作動していない状態
での安定器のそれぞれの部分の基本的な動作を説明し
た。以下では本発明の主な構成部の保護回路70の作用に
対して説明しようとする。
での安定器のそれぞれの部分の基本的な動作を説明し
た。以下では本発明の主な構成部の保護回路70の作用に
対して説明しようとする。
【0056】I) 無負荷の状態での保護回路70の作用
【0057】無負荷の状態というのは放電灯60が放電
灯駆動部58の出力端out1、out2と結合していない状
態を意味する。この状態で保護回路70が作用していない
と、放電灯駆動部58の出力端out1、out2には高電圧
が掛るようになる。出力端out1、out2の高電圧は放電
灯60を新たにはめこむとき作業者に電気的なショック
を減らすことができる。従って、無負荷の状態では出力
端out1、out2に高電圧が掛らないようにすることが望
ましい。従って、保護回路70はこのような無負荷の状
態を感知して出力端out1、out2に高電圧が掛らないよ
うに作用する。このためにスイッチング制御部74とス
イッチング部78とが主に作用する。
灯駆動部58の出力端out1、out2と結合していない状
態を意味する。この状態で保護回路70が作用していない
と、放電灯駆動部58の出力端out1、out2には高電圧
が掛るようになる。出力端out1、out2の高電圧は放電
灯60を新たにはめこむとき作業者に電気的なショック
を減らすことができる。従って、無負荷の状態では出力
端out1、out2に高電圧が掛らないようにすることが望
ましい。従って、保護回路70はこのような無負荷の状
態を感知して出力端out1、out2に高電圧が掛らないよ
うに作用する。このためにスイッチング制御部74とス
イッチング部78とが主に作用する。
【0058】放電灯60が出力端out1、out2より除去
されると、出力端out1、out2には高電圧が掛る。この
高電圧は変圧器T8Sを通じて2倍圧整流部72の出力電
圧VD 、-VDにもそのままに反映される。2倍圧整流部7
2の出力端に現れた高電圧VDは抵抗R33を通じてコン
デンサC29Eを充電させる。コンデンサC29Eの充電が
完了されることは抵抗R34とコンデンサC29Eとの時
常水(タイムコンスタント)の4倍くらいの時間だけ遅延
された後であるが、無負荷のときに2倍圧整流部72の
出力端に現れる高電圧VDは非常に高いので充電遅延時間
は無視することができるほど短い。
されると、出力端out1、out2には高電圧が掛る。この
高電圧は変圧器T8Sを通じて2倍圧整流部72の出力電
圧VD 、-VDにもそのままに反映される。2倍圧整流部7
2の出力端に現れた高電圧VDは抵抗R33を通じてコン
デンサC29Eを充電させる。コンデンサC29Eの充電が
完了されることは抵抗R34とコンデンサC29Eとの時
常水(タイムコンスタント)の4倍くらいの時間だけ遅延
された後であるが、無負荷のときに2倍圧整流部72の
出力端に現れる高電圧VDは非常に高いので充電遅延時間
は無視することができるほど短い。
【0059】コンデンサC29Eの充電電圧がダイアック
DIAC2の導通電圧を超過すると2倍圧整流部72の高電
圧VDとコンデンサC29Eの充電電圧とはコンデンサC3
0Eを充電させながらスイッチング部78のスイッチン
グトランジスタQ4をターンオンさせる。コンデンサC3
0Eは抵抗R36による一定な時間遅延を経驗しながら充
電される。放電によりコンデンサC29Eの電位がダイア
ックDIAC2の導通電圧より下のほうに下りるとダイアッ
クDIAC2はオフされる。しかし、コンデンサC30Eの静
電容量を非常に大くするとダイアックDIAC2がオフされ
た後に長い時間のあいだコンデンサC30Eの充電電圧に
よりスイッチングトランジスタQ4はオンの状態をその
ままに維持する。続いた放電によりコンデンサC30Eの
充電電圧が特定のレベルの以下に下りるとスイッチング
トランジスタQ4はダーンオフされる。そして、再びコ
ンデンサC29Eが充電されればダイアックDIAC2の導通
とコンデンサC30Eの充電とスイッチングトランジスタ
Q4のターンオンとが起きる。
DIAC2の導通電圧を超過すると2倍圧整流部72の高電
圧VDとコンデンサC29Eの充電電圧とはコンデンサC3
0Eを充電させながらスイッチング部78のスイッチン
グトランジスタQ4をターンオンさせる。コンデンサC3
0Eは抵抗R36による一定な時間遅延を経驗しながら充
電される。放電によりコンデンサC29Eの電位がダイア
ックDIAC2の導通電圧より下のほうに下りるとダイアッ
クDIAC2はオフされる。しかし、コンデンサC30Eの静
電容量を非常に大くするとダイアックDIAC2がオフされ
た後に長い時間のあいだコンデンサC30Eの充電電圧に
よりスイッチングトランジスタQ4はオンの状態をその
ままに維持する。続いた放電によりコンデンサC30Eの
充電電圧が特定のレベルの以下に下りるとスイッチング
トランジスタQ4はダーンオフされる。そして、再びコ
ンデンサC29Eが充電されればダイアックDIAC2の導通
とコンデンサC30Eの充電とスイッチングトランジスタ
Q4のターンオンとが起きる。
【0060】このようにスイッチングトランジスタQ4
はオン/オフを反復し、オンタイムはダイアックDIAC2
の前端のRC回路R33、R34、C29Eの素子値によって
調節することができ、オフタイムはダイアックDIAC2の
後端のRC回路R36、C30Eの素子値として調節するこ
とができる。無負荷の保護をためにスイッチングトラン
ジスタQ4のオフタイムは極めて短く(例えば、0.5秒
の内に)し、オンタイムは非常に長く(例えば、25秒及
び30秒くらいに)する。特に、スイッチングトランジ
スタQ4を長時間のあいだオンの状態として維持するた
めにコンデンサC30Eは静電容量が非常に大きい物を採
用する。
はオン/オフを反復し、オンタイムはダイアックDIAC2
の前端のRC回路R33、R34、C29Eの素子値によって
調節することができ、オフタイムはダイアックDIAC2の
後端のRC回路R36、C30Eの素子値として調節するこ
とができる。無負荷の保護をためにスイッチングトラン
ジスタQ4のオフタイムは極めて短く(例えば、0.5秒
の内に)し、オンタイムは非常に長く(例えば、25秒及
び30秒くらいに)する。特に、スイッチングトランジ
スタQ4を長時間のあいだオンの状態として維持するた
めにコンデンサC30Eは静電容量が非常に大きい物を採
用する。
【0061】一方、スイッチングトランジスタQ4がタ
ーンオンされれば充電部45のコンデンサC10と第1
スイッチング部52のダイアックDIAC1の電圧とがダイ
オードD30とスイッチングトランジスタQ4とを通じて
整流部72の低電圧-VDとして放電される。スイッチン
グトランジスタQ4がターンオンされれば第1スイッチ
ング部52のトランジスタQ3のベースに残留するかも
知れない残留電圧さえもダイオードD33とスイッチン
グトランジスタ(Q4)とを通じて整流部72の低電圧-VD
として放電される。その結果、第1スイッチング部52
はトリガ電圧を受けいれなくて高周波駆動部50はスイ
ッチング動作を開示することができなくなる。スイッチ
ングトランジスタQ4がターンオンされるとPWMICチップ
42の駆動電源Vccを提供するためのコンデンサC9の充
電電圧もダイオードD32とスイッチングトランジスタQ
4とを通じて整流部72の低電圧-VDとして放電され
る。その結果、PWMIC回路部40も動作するこのができ
なくなる。
ーンオンされれば充電部45のコンデンサC10と第1
スイッチング部52のダイアックDIAC1の電圧とがダイ
オードD30とスイッチングトランジスタQ4とを通じて
整流部72の低電圧-VDとして放電される。スイッチン
グトランジスタQ4がターンオンされれば第1スイッチ
ング部52のトランジスタQ3のベースに残留するかも
知れない残留電圧さえもダイオードD33とスイッチン
グトランジスタ(Q4)とを通じて整流部72の低電圧-VD
として放電される。その結果、第1スイッチング部52
はトリガ電圧を受けいれなくて高周波駆動部50はスイ
ッチング動作を開示することができなくなる。スイッチ
ングトランジスタQ4がターンオンされるとPWMICチップ
42の駆動電源Vccを提供するためのコンデンサC9の充
電電圧もダイオードD32とスイッチングトランジスタQ
4とを通じて整流部72の低電圧-VDとして放電され
る。その結果、PWMIC回路部40も動作するこのができ
なくなる。
【0062】このように無負荷の状態ではPWMIC回路部
40と高周波駆動部50とは週期的にオン/オフされ、
オフの状態、即ち、シャットダウンされる時間がほぼ大
部分を占める。その結果、高周波駆動部50の出力端ou
t1、out2には電圧が掛った状態が瞬間的にだけ存在
し、大部分の時間のあいだには電圧が掛らなくなって作
業者が放電灯60を安全に交替することができる環境が用
意される。
40と高周波駆動部50とは週期的にオン/オフされ、
オフの状態、即ち、シャットダウンされる時間がほぼ大
部分を占める。その結果、高周波駆動部50の出力端ou
t1、out2には電圧が掛った状態が瞬間的にだけ存在
し、大部分の時間のあいだには電圧が掛らなくなって作
業者が放電灯60を安全に交替することができる環境が用
意される。
【0063】II) 出力の安定化をための保護回路70の
作用
作用
【0064】出力の安定化ということは放電灯60に提
供される駆動電力が駆動電圧の変化にもかかわらず常に
一定に提供されるように制御することを意味し、これの
ために出力安定化部76が主な作用をする。
供される駆動電力が駆動電圧の変化にもかかわらず常に
一定に提供されるように制御することを意味し、これの
ために出力安定化部76が主な作用をする。
【0065】放電灯60の点灯の中にいろいろな原因に
よって放電灯60に適用される駆動電圧のレベルの変動
が発生することができる。駆動電圧の上昇は変圧器T8S
により検出され、2倍圧整流部72の高電圧VDにもその
ままに反映される。抵抗R35、R37と抵抗R33、R3
4との値を適切に調節すれば、2倍圧整流部72の高電
圧VDが上昇するとき、そのレベルが過電圧の状態を判定
する基準電圧のスレショルド電圧に達する前までには高
電圧VDによる電流の大部分を抵抗R35のほうに流すこ
とができる。
よって放電灯60に適用される駆動電圧のレベルの変動
が発生することができる。駆動電圧の上昇は変圧器T8S
により検出され、2倍圧整流部72の高電圧VDにもその
ままに反映される。抵抗R35、R37と抵抗R33、R3
4との値を適切に調節すれば、2倍圧整流部72の高電
圧VDが上昇するとき、そのレベルが過電圧の状態を判定
する基準電圧のスレショルド電圧に達する前までには高
電圧VDによる電流の大部分を抵抗R35のほうに流すこ
とができる。
【0066】抵抗R35を通じて流れる電流量が増加す
れば出力安定部76の抵抗R37に掛った電圧Vxも上昇
する。電圧Vxの上昇はPWMIC回路部40のフイードバッ
ク抵抗R5の電圧Vyを上昇させ、PWMICチップ42は高周
波駆動部50の出力端out1、out2に掛った駆動電圧の
上昇を認知する。駆動電圧の上昇を認知したPWMICチッ
プ42は電界効果トランジスタQ1のスイッチング制御
信号の周波数を調節して放電灯60に提供される駆動電
流の量が減るように制御する。その結果、放電灯60に
提供される電力量は駆動電圧の上昇にもかかわらずほぼ
一定に安定的に維持される。これに反して、放電灯60
の駆動電圧が下降すれば放電灯60の駆動電流の量を増
加させることにより放電灯60が安定的な電力量を提供
してもらうようになる。
れば出力安定部76の抵抗R37に掛った電圧Vxも上昇
する。電圧Vxの上昇はPWMIC回路部40のフイードバッ
ク抵抗R5の電圧Vyを上昇させ、PWMICチップ42は高周
波駆動部50の出力端out1、out2に掛った駆動電圧の
上昇を認知する。駆動電圧の上昇を認知したPWMICチッ
プ42は電界効果トランジスタQ1のスイッチング制御
信号の周波数を調節して放電灯60に提供される駆動電
流の量が減るように制御する。その結果、放電灯60に
提供される電力量は駆動電圧の上昇にもかかわらずほぼ
一定に安定的に維持される。これに反して、放電灯60
の駆動電圧が下降すれば放電灯60の駆動電流の量を増
加させることにより放電灯60が安定的な電力量を提供
してもらうようになる。
【0067】III) 過電圧の保護のための保護回路70
の作用
の作用
【0068】放電灯60の点灯中に放電灯60に前記ス
レショルド電圧の以上の過電圧が適用される場合が発生
することができる。過電圧が適用される原因の大部分は
放電灯60そのものの老後化がその原因である。老後化
した放電灯を続けて点灯して放電灯に過電圧が継続的に
掛るようにられば安定器の各の素子に損傷を与えるがも
しれない。従って、過電圧の供給状態が検出されると、
安定器のセットの運転を止み、放電灯を新しいもので交
替する必要がある。このような保護のためにスイッチン
グ制御部74とスイッチング部78とが主な作用を行
う。
レショルド電圧の以上の過電圧が適用される場合が発生
することができる。過電圧が適用される原因の大部分は
放電灯60そのものの老後化がその原因である。老後化
した放電灯を続けて点灯して放電灯に過電圧が継続的に
掛るようにられば安定器の各の素子に損傷を与えるがも
しれない。従って、過電圧の供給状態が検出されると、
安定器のセットの運転を止み、放電灯を新しいもので交
替する必要がある。このような保護のためにスイッチン
グ制御部74とスイッチング部78とが主な作用を行
う。
【0069】過電圧の保護のためのスイッチング制御部
74とスイッチング部78との作動原理は無負荷の保護
の場合とほぼ同じである。但し、ここでの過電圧は無負
荷の状態での放電灯60の駆動電圧に比べては著しく低
いレベルという点でその差があり、このような差はスイ
ッチングトランジスタQ4がターンオンするために掛る
時間との差として現れる。
74とスイッチング部78との作動原理は無負荷の保護
の場合とほぼ同じである。但し、ここでの過電圧は無負
荷の状態での放電灯60の駆動電圧に比べては著しく低
いレベルという点でその差があり、このような差はスイ
ッチングトランジスタQ4がターンオンするために掛る
時間との差として現れる。
【0070】即ち、無負荷の状態の場合、2倍圧整流部
72の高電圧VDが非常に高く現れるので瞬間的に多くの
量の電流が抵抗R33を通じて流れてコンデンサC29を
迅速に充電させ、順次的にダイアックDIAC2が導通さ
れ、コンデンサC30Eも非常に速く充電される。その結
果、スイッチングトランジスタQ4がターンオンするま
でに掛る時間が非常に短くなる。
72の高電圧VDが非常に高く現れるので瞬間的に多くの
量の電流が抵抗R33を通じて流れてコンデンサC29を
迅速に充電させ、順次的にダイアックDIAC2が導通さ
れ、コンデンサC30Eも非常に速く充電される。その結
果、スイッチングトランジスタQ4がターンオンするま
でに掛る時間が非常に短くなる。
【0071】これに比べて、過電圧の状態の場合、2倍
圧整流部72の高電圧VDは無負荷の状態のそれに比べて
低いレベルなので抵抗R33を通じてコンデンサC29E
に流れこむ電流量がそんなに多くはない。過電圧の状態
が一時的な現象に止み、コンデンサC29Eの電位がダ
イアックDIAC2の導通電圧の以下に維持されれば、スイ
ッチングトランジスタQ4はオフ状態を維持し続ける。
しかし、過電圧の状態が継続的に維持されると、コンデ
ンサC29Eの電位がダイアックDIAC2を導通させてコン
デンサC30Eを充電させ、スイッチングトランジスタQ
4をターンオンさせる。スイッチングトランジスタQ4
がターンオンされた後にも過電圧の状態が続ければ、ダ
イアックDIAC2は導通状態を維持し続け、スイッチング
トランジスタQ4もオン状態を維持し続ける。スイッチ
ングトランジスタQ4がオン状態の場合には前述したよ
うにPWMIC回路部40と高周波駆動部50とはその動作
を止るようになって安定器のセットがシャットダウンさ
れる。こりにより作業者は新たな放電灯60で交替して
過電圧の発生の原因を治癒することができる。
圧整流部72の高電圧VDは無負荷の状態のそれに比べて
低いレベルなので抵抗R33を通じてコンデンサC29E
に流れこむ電流量がそんなに多くはない。過電圧の状態
が一時的な現象に止み、コンデンサC29Eの電位がダ
イアックDIAC2の導通電圧の以下に維持されれば、スイ
ッチングトランジスタQ4はオフ状態を維持し続ける。
しかし、過電圧の状態が継続的に維持されると、コンデ
ンサC29Eの電位がダイアックDIAC2を導通させてコン
デンサC30Eを充電させ、スイッチングトランジスタQ
4をターンオンさせる。スイッチングトランジスタQ4
がターンオンされた後にも過電圧の状態が続ければ、ダ
イアックDIAC2は導通状態を維持し続け、スイッチング
トランジスタQ4もオン状態を維持し続ける。スイッチ
ングトランジスタQ4がオン状態の場合には前述したよ
うにPWMIC回路部40と高周波駆動部50とはその動作
を止るようになって安定器のセットがシャットダウンさ
れる。こりにより作業者は新たな放電灯60で交替して
過電圧の発生の原因を治癒することができる。
【0072】
【発明の効果】以上で説明したように本発明の電子式の
安定器は次のようの効果を提供する。
安定器は次のようの効果を提供する。
【0073】第一、第1及び第2スイッチング部52、
54のそれぞれにスイッチングトランジスタQ2、Q3の
ベースの電流量を増加させる変圧器T4Dを追加するた
め、本発明が目的とする高輝度及び高出力の放電灯の駆
動が可能になる。従来には、本発明のようにスイッチン
グトランジスタQ2、Q3のベースの電流を大くすること
ができなかったので約200ワット程度までの出力を持
つ放電灯しか駆動することができなかった。しかし、本
発明による安定器の回路を用いる場合には400ワット
或いはその以上の出力を有する放電灯を駆動することが
可能である。
54のそれぞれにスイッチングトランジスタQ2、Q3の
ベースの電流量を増加させる変圧器T4Dを追加するた
め、本発明が目的とする高輝度及び高出力の放電灯の駆
動が可能になる。従来には、本発明のようにスイッチン
グトランジスタQ2、Q3のベースの電流を大くすること
ができなかったので約200ワット程度までの出力を持
つ放電灯しか駆動することができなかった。しかし、本
発明による安定器の回路を用いる場合には400ワット
或いはその以上の出力を有する放電灯を駆動することが
可能である。
【0074】第二、高周波駆動部50のスイッチング素
子をバイポーラトランジスタQ2、Q3を用いて構成する
ので高耐圧及び大電流の特性を有するバイポーラトラン
ジスタの長所を実現することができ、大容量の放電灯を
安定的に駆動することができる。
子をバイポーラトランジスタQ2、Q3を用いて構成する
ので高耐圧及び大電流の特性を有するバイポーラトラン
ジスタの長所を実現することができ、大容量の放電灯を
安定的に駆動することができる。
【0075】第三、放電灯駆動部58を複数の変圧器T
6P、T6P'、T7Pを用いて並列で連結することにより安
定器の動作温度を低くするので安定器回路の寿命を延
し、動作特性を安定化させることができる。
6P、T6P'、T7Pを用いて並列で連結することにより安
定器の動作温度を低くするので安定器回路の寿命を延
し、動作特性を安定化させることができる。
【0076】第四、無負荷の保護、過電圧の保護及び放
電灯の駆動電力の安定的な制御技能を有する保護回路7
0をさらに付加するため、作業者が放電灯を安全に交替
することができ、過電圧を惹起する老後化された放電灯
を早期に検出して交替することができ、正常的な運転の
ときには放電灯に供給される駆動電力を一定に維持して
出力の安定化を可能にする。
電灯の駆動電力の安定的な制御技能を有する保護回路7
0をさらに付加するため、作業者が放電灯を安全に交替
することができ、過電圧を惹起する老後化された放電灯
を早期に検出して交替することができ、正常的な運転の
ときには放電灯に供給される駆動電力を一定に維持して
出力の安定化を可能にする。
【0077】第五、高周波駆動部50の設定値を放電灯
の定格出力より少し高く、例えば500ワットに設定
し、保護回路70の安定的な出力制御の基準値を約40
0ワットくらいに設定すれば、放電灯60の駆動電圧を
定格電圧まで迅速に上昇させながら駆動電力を400ワ
ットで安定的に維持することができる。これにより本発
明の安定器は放電灯らのあいだに存在する出力特性の差
を相殺させるため、放電灯に対する汎用性が拡大するこ
とができる。
の定格出力より少し高く、例えば500ワットに設定
し、保護回路70の安定的な出力制御の基準値を約40
0ワットくらいに設定すれば、放電灯60の駆動電圧を
定格電圧まで迅速に上昇させながら駆動電力を400ワ
ットで安定的に維持することができる。これにより本発
明の安定器は放電灯らのあいだに存在する出力特性の差
を相殺させるため、放電灯に対する汎用性が拡大するこ
とができる。
【0078】前記では本発明の望ましい実施例を参照し
て説明したが、当亥の技術分野の熟練された当業者は下
記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想と領域よ
り離れない範囲の内で本発明を多様に修正または変更で
きるでろう。
て説明したが、当亥の技術分野の熟練された当業者は下
記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想と領域よ
り離れない範囲の内で本発明を多様に修正または変更で
きるでろう。
【図1】保護回路を具備する本発明の放電ランプ用電子
式安定器の構成を示したブロツク図である。
式安定器の構成を示したブロツク図である。
【図2】本発明の主な構成部の保護回路の詳細な構成を
示したブロツク図である。
示したブロツク図である。
【図3a】本発明の電子式安定器を構成するEMIフイル
ター、サージ保護回路、整流部、及びPWMIC回路部の詳
細回路図である。
ター、サージ保護回路、整流部、及びPWMIC回路部の詳
細回路図である。
【図3b】本発明の電子式安定器を構成する充電部、高
周波駆動部及び保護回路部の詳細回路図である。
周波駆動部及び保護回路部の詳細回路図である。
20 EMIフイルター 及びサージ保護回路 30 整流部 40 PWMIC回路部 45 充電部 50 高周波駆動部 60 放電灯 70 保護回路部 72 2倍圧整流部 74 スイツチング制御部 76 出力安定部 78 スイツチング部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA11 BA05 BB01 BB09 DD04 EA02 EB05 GA01 GB12 GC04 HB03 5H006 AA02 CA02 CA07 CB01 CB03 CC08 DC02 DC05 FA01 5H007 AA02 AA17 BB03 CA01 CA02 CB12 CC12 CC32 DB09 DC02 DC05 FA01 FA14 FA16
Claims (11)
- 【請求項1】 交流入力電圧を直流電圧に整流するため
の整流部(30)と、 前記整流部の整流電圧をパルス幅変調(PWM)方式で変調
し、力率の改善されたPWM出力電圧を生成するためのPWM
IC回路部(40)と、 前記PWMIC回路部のPWM出力電圧を充電するための充電部
(45)と、 前記充電部より提供される始動電圧により動作開示し、
高周波スイツチング動作を反復することにより前記充電
部の充電電圧を交代に放電させ、前記放電により伝達さ
れるエネルギを用いて共振を起させながら放電灯に駆動
電力を提供するための高周波駆動部(50)と、 前記高周波駆動部が前記放電灯に提供する駆動電圧を検
出し、前記検出結果、前記放電灯と前記高周波駆動部と
が連結されていない無負荷の状態の時、或いは前記駆動
電圧が前記放電灯に損傷を与えられる限界電圧を超した
時、前記PWMIC回路部と前記高周波駆動部とをシャット
ダウンさせる保護技能を有する保護回路部(70)とを具
備することを特徴とする放電灯用電子式安定器。 - 【請求項2】 前記保護回路部は前記駆動電圧の変化量
を前記PWMIC回路部にフイードバックし、前記放電灯に
提供される電力が一定に維持されるように前記放電灯に
提供される電流量を制御する技能をさらに具備すること
を特徴とする請求項1に記載の放電灯用電子式安定器。 - 【請求項3】 前記保護回路部は、 前記放電灯の入力端に提供される駆動電圧を変圧するた
めの変圧器と、 前記変圧器の出力電圧を整流し、直流高電圧(VD)と直流
低電圧(-VD)として出力するための整流部と、 前記放電灯の駆動電圧が前記限界電圧を超した状態に応
答してスイッチング制御信号を生成するスイッチング制
御部と、 前記スイッチング制御信号に応答し、前記始動電圧と前
記高周波駆動部の内の高周波スイッチングトランジスタ
(Q3)のベース電圧(VBQ3)と前記PWMIC回路部の電源電圧
(VCC)とを前記整流部の低電圧(-VD)のがわにバイパシン
グさせることにより前記高周波駆動部と前記PWMIC回路
部とをシャットダウンさせるスイッチング部を具備する
ことを特徴とする請求項1に記載の放電灯用電子式安定
器。 - 【請求項4】 前記整流部は前記変圧器の出力電圧の二
倍に近い直流電圧を出力する倍電圧整流回路(voltage m
ultiplying rectifier)であることを特徴とする請求項
3に記載の放電灯用電子式安定器。 - 【請求項5】 前記スイッチング部は前記充電部の前記
高周波駆動部のトリガ電圧提供用コンデンサ(C10)と
前記高周波駆動部のトリガ制御用第1ダイアック(二方
向性二端子サイリスタ)(DIAC1)とに共通的に連結され
た第1ダイオード(D30)と、前記PWMIC回路部の電源電
圧端子に連結された第2ダイオード(D32)と、前記高
周波駆動部の内の高周波スイッチングトランジスタ(Q
3)のベース端に連結された第3ダイオード(D33)と、
前記第1、第2及び第3ダイオードの共通の連結点と前
記整流部の低電圧のがわ(-VD)との間にドレンとソース
がそれぞれ連結され、前記スイッチング制御部にゲート
が連結された電界効果トランジスタ(Q4)とを有し、 前記電界効果トランジスタのターンオンされると、前記
PWMIC回路部の電源電圧(Vcc)、前記充電部の充電電圧(V
C10)及び前記高周波駆動部の内の高周波スイッチングト
ランジスタ(Q3)のベース端の残留電圧のそれぞれは前
記第1、第2及び第3ダイオードのそれぞれと前記電界
効果トランジスタを通じて前記整流部の低電圧端にバイ
パシングされることを特徴とする請求項3に記載の放電
灯用電子式安定器。 - 【請求項6】 前記スイッチング制御部は前記整流部の
高電圧(VD)に連結された抵抗(R33)と、前記抵抗(R3
3)と前記電界効果トランジスタ(Q4)のゲートとの間に
連結された第2ダイアック(DIAC2)と、前記第2ダイア
ック(二方向性二端子サイリスタ)と前記抵抗(R33)と
の共通点と前記整流部の低電圧(-VD)との間に連結され
た第1RC回路(C29E、R34)と、前記第2ダイアック
(DIAC2)と前記電界効果トランジスタ(Q4)のゲートと
の共通点と前記整流部の低電圧(-Vd)との間に連結され
た第2RC回路(C30E、R36)とを有し、 前記整流部の高電圧(VD)が前記限界電圧を超した状態が
検出された場合、前記第1RC回路は前記検出時点より第
1時間遅延の後に前記第2ダイアックをターンオンさ
せ、前記第2ダイアックのターンオンされた時、前記ス
イッチング制御信号を前記電界効果トランジスタ(Q4)
に提供し、前記第2RC回路はターンオンされた前記第2
ダイアックを通じて提供しれる前記整流部の高電圧(VD)
を充電し、充電電圧を前記電界効果トランジスタ(Q4)
のゲートのほうに放電することによりターンオンされた
前記電界効果トランジスタ(Q4)がダーンオフされるま
でに掛る時間を長く延長することを特徴とする請求項5
に記載の放電灯用電子式安定器。 - 【請求項7】 前記保護回路部は前記整流部の出力電圧
を分圧し、分圧された電圧を前記PWMIC回路部にフイー
ドバックすることにより前記PWMIC回路部が前記放電灯
の入力電圧の変化を相殺させるように前記放電灯の入力
電流を制御して前記放電灯の電力がほぼ一定に維持され
るようにする出力安定部をさらに具備することを特徴と
する請求項3に記載の放電灯用電子式安定器。 - 【請求項8】 前記充電部はお互に直列で連結され、前
記PWMIC回路部の出力端と並列で連結された第1及び第
2コンデンサと、お互に直列で連結され、前記PWMIC回
路部の出力端と並列で連結された抵抗(R6)と第3コン
デンサとを有し、前記第1及び第2コンデンサは充電電
圧を前記高周波駆動部に放電し、前記第3コンデンサは
前記高周波駆動部に前記始動電圧を提供することを特徴
とする請求項1に記載の放電灯用電子式安定器。 - 【請求項9】 前記ハーフブリッジスイッチング部はハ
ーフブリッジスイッチング回路を構成する第1スイッチ
ング部と第2スイッチングとを有し、 前記第1及び第2スイッチング部はそれぞれ前記充電部
の第1及び第2コンデンサの放電をオン/オフのスイッ
チング制御する第1及び第2バイポーラトランジスタを
有し、前記第1スイッチング部は前記充電部の第3コン
デンサの充電電圧によりターンオンされ、前記第1バイ
ポーラトランジスタにトリガ信号を提供するダイアック
をさらに有し、 前記ハーフブリッジスイッチング部は、前記第1スイッ
チング部と前記第2スイッチング部との間に提供される
複数の並列で連結された変圧器を有し、お互の誘導によ
り前記第1及び第2バイポーラトランジスタにベース駆
動電流を提供しながら前記第1及び第2バイポーラトラ
ンジスタ部の電流変化に連動してベース電流を増大させ
ることにより前記第1及び第2バイポーラトランジスタ
の電流を増強させるための電流増加形のベース駆動部を
さらに具備することを特徴とする請求項9に記載の放電
灯用電子式安定器。 - 【請求項10】 前記高周波駆動部は前記充電電圧を高
周波スイッチング動作を交互的に反復する一双のスイッ
チング素子を通じてハーフブリッジ方式で放電させて放
電電流を流し、前記一双のスイッチング素子のそれぞれ
に付加された変圧器により前記スイッチング素子の導通
電流量を増大させて前記放電電流の量を多くするハーフ
ブリッジスイッチング部と、 前記放電電流により伝達されるエネルギを用い、共振を
起させながら前記放電灯に駆動電力を提供する放電灯駆
動部とを具備することを特徴とする請求項1に記載の放
電灯用電子式安定器。 - 【請求項11】 前記PWMIC回路部は、 前記整流部の出力電圧を変圧するための変圧器(T3B)
と、 PWM制御信号によりスイッチングされ、前記変圧器の1
次の巻線を通過した前記整流部の出力電圧をスイッチン
グするためのスイッチングトランジスタと、 前記変圧器の2次のがわより電源電圧を受けて動作し、
前記スイッチングトランジスタに前記PWM制御信号を提
供して力率を改善し、前記PWM変調の時、前記PWMIC回路
部の出力電圧と前記放電灯とに提供される駆動電流に基
づいて前記放電灯の駆動電力がほぼ一定に維持されるよ
うに前記PWM制御信号の周波数を制御するためのPWM制御
IC部と、 前記整流部の出力電圧とスイッチングトランジスタによ
りスイッチング制御された前記変圧器の1次のがわの出
力電圧を充電し、充電電圧を前記充電部に放電するため
の電解コンデンサと、 前記PWMIC回路部の出力電圧と前記放電灯とに提供され
る駆動電流を前記PWM制御IC部にフイードバックするた
めの出力フイードバック部とを具備することを特徴とす
る請求項1に記載の放電灯用電子式安定器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33085099A JP2001155884A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 高出力高輝度放電ランプ用電子式安定器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33085099A JP2001155884A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 高出力高輝度放電ランプ用電子式安定器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001155884A true JP2001155884A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18237239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33085099A Pending JP2001155884A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 高出力高輝度放電ランプ用電子式安定器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001155884A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011108768A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Led点灯装置 |
KR101064690B1 (ko) | 2010-01-20 | 2011-09-14 | 미미라이팅주식회사 | Led 센서등 역률개선 및 프리볼트 구동회로 |
KR101078685B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2011-11-01 | 박천돈 | 프리램프형 고압방전등용 전자식 안정기 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33085099A patent/JP2001155884A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101078685B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2011-11-01 | 박천돈 | 프리램프형 고압방전등용 전자식 안정기 |
JP2011108768A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | Led点灯装置 |
KR101064690B1 (ko) | 2010-01-20 | 2011-09-14 | 미미라이팅주식회사 | Led 센서등 역률개선 및 프리볼트 구동회로 |
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