JP2001185392A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP2001185392A
JP2001185392A JP36531499A JP36531499A JP2001185392A JP 2001185392 A JP2001185392 A JP 2001185392A JP 36531499 A JP36531499 A JP 36531499A JP 36531499 A JP36531499 A JP 36531499A JP 2001185392 A JP2001185392 A JP 2001185392A
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JP
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discharge lamp
power
circuit
lighting device
power command
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JP36531499A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Inada
義之 稲田
Hideki Nakai
秀樹 中井
Shojiro Kido
正二郎 木戸
Miki Kotani
幹 小谷
Shinji Okamoto
伸治 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定時の電力が異なる負荷において、光束立
上がり領域での電力供給を略同一とし、長寿命でスムー
ズな光束立上がり性能を有する放電灯点灯装置を提供す
る 【解決手段】 放電灯5と、直流電源電圧2を昇圧する
DC−DCコンバータ回路3と、放電灯5に交番させた
電力を供給するインバータ回路4と、放電灯5のランプ
電圧及びランプ電流を検出して放電灯5に供給する電力
をフィードバック制御する制御回路6とを有する放電灯
点灯装置1において、制御回路5により、異なる電力負
荷に対して電源投入直後の光束立上がり領域での放電灯
5への印加電力を略一定とするような制御を行うように
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に
関するものである。
【従来の技術】従来の技術を図8乃至図11により説明
する。図8(a)は放電灯点灯装置1の主回路構成図
を、図8(b)は一般的な放電灯点灯装置のブロック図
(制御回路を除く)を示す。図9は図8における制御回
路6の構成図を示す。図10は35W調整時における、
増幅器OP1の出力分圧VCIN、電力指令値及び基準
ランプ電流ILAの経時変化図を示す。図11は50W
調整時における電力指令値及び基準ランプ電流ILAの
経時変化図を示す。放電灯点灯装置1は、放電灯に必要
な電力を供給するために直流電源2をDC−DCコンバ
ータ回路3により変換し、インバータ回路4により交番
させて放電灯5に電力を供給する。DC−DCコンバー
タ回路3とインバータ回路4との間で放電灯5の両端電
圧であるランプ電圧VLA、放電灯5を流れるランプ電
流ILAを検出し、制御回路6によりDC−DCコンバ
ータ回路3に駆動信号を送信し、放電灯5に電力を供給
する制御を行う。図9により制御回路6の動作について
説明する。電力指令回路6aは定電流回路によりコンデ
ンサC1に充電し、コンデンサC1の電圧を増幅器OP
1にて増幅してその出力分圧をVCINとして得る。電
力指令回路6aの出力であるVCINは除算回路6bに
入力される。電力指令値とVCINは、VCIN=0V
の時、電力指令値が最大となり、VCINが安定する
時、電力指令値も安定する。除算回路6b(電力指令値
/検出した放電灯5のランプ電圧VLA)にて基準ラン
プ電流ILAを求める。基準ランプ電流ILAの最大値
MAXILAを設定する。そして、基準ランプ電流IL
Aをプラス側に検出したランプ電流ILAを増幅器OP
2により増幅したものを、誤差アンプOP3のマイナス
側に入力する。誤差アンプOP3の出力と発振回路の出
力とをPWM回路に入力し、その出力である駆動信号を
DC−DCコンバータ回路3に入力する。このように放
電灯5に供給する電力の制御を行う。
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、安定時の電力調整は、制御回路6内の抵抗R10を
可変させることで行っており、この条件で安定時の電力
値を35Wから50Wに変更した場合、電力指令値及び
基準ランプ電流ILAは、図11のような時間的変化を
示す。図10に示す電力変更前と図11に示す電力変更
後を比較すると、光束立上がり領域において、電力変更
後のランプ電流ILAが電力変更前のそれより多く流れ
ているので、放電灯への電力供給が過多になってしまい
放電灯が早く消耗してしまうという問題があった。ま
た、電力値を50Wから35Wに変更した場合、逆に、
光束立上がり領域において放電灯への電力が供給過少と
なってしまい放電灯の光束立ち上がりに遅延が生じると
いう問題もあった。そこで本発明の目的とするところ
は、安定時の電力が異なる負荷において、光束立上がり
領域での電力供給を略同一とし、長寿命でスムーズな光
束立上がり性能を有する放電灯点灯装置1を提供するこ
とである。
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、放電灯と、直流電源電圧を昇圧するDC−
DCコンバータ回路と、前記放電灯に交番させた電力を
供給するインバータ回路と、前記放電灯のランプ電圧及
びランプ電流を検出して前記放電灯に供給する電力をフ
ィードバック制御する制御回路とを有する放電灯点灯装
置において、前記制御回路により、異なる電力負荷に対
して電源投入直後の光束立上がり領域での放電灯への印
加電力を略一定とするような制御を行うようにしたこと
を特徴とするものである。請求項2記載の発明にあって
は、請求項1記載の発明において、前記制御回路は、電
力指令回路と、除算回路と、誤差アンプと、PWM回路
と、発振回路とを有して構成され、電力指令回路は可変
する電力指令値を出力し、除算回路は該電力指令値と検
出したランプ電圧とを除算し基準ランプ電流を出力し、
誤差アンプは最大値を設定した基準ランプ電流と、検出
したランプ電流とにより差分を出力し、PWM回路は、
該差分と発振回路の出力によりDC−DCコンバータ回
路に駆動信号を送信することを特徴とするものである。
請求項3記載の発明にあっては、請求項2記載の発明に
おいて、前記電力指令回路は、電源投入からの時間に応
じて放電灯へ印加する電力指令値を変化させたことを特
徴とするものである。請求項4記載の発明にあっては、
請求項3記載の発明において、前記電力指令回路に増幅
器を設け、前記増幅器の増幅率又は増幅器出力の分圧抵
抗比を可変としたことを特徴とするものである。請求項
5記載の発明にあっては、請求項3記載の発明におい
て、前記電力指令回路に電力指令値の最大値又は最小値
を規定する回路を設けたことを特徴とするものである。
請求項6記載の発明にあっては、請求項3記載の発明に
おいて、電力指令値と検出したランプ電圧とにより基準
となる基準ランプ電流を算出し、基準ランプ電流に最小
値を設定したことを特徴とするものである。請求項7記
載の発明にあっては、請求項3記載の発明において、電
力指令値の時間的変化の曲線を可変としたことを特徴と
するものである。請求項8記載の発明にあっては、請求
項1記載の発明において、前記インバータ回路はスイッ
チング素子のブリッジ構成にてなることを特徴とするも
のである。請求項9記載の発明にあっては、請求項1記
載の発明において、前記制御回路に、異なる電力負荷の
低い電力負荷側の特性に合わせて印加電力を略一定とす
るような手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本発明の第
1の実施の形態を図1乃至図3により説明する。図1は
放電灯点灯装置1の主回路構成図を示す。図2は制御回
路6の構成図をを示す。図3は50W調整時における電
力指令値及び基準ランプ電流ILAの経時変化図を示
す。先の従来の技術と異なる構成は、制御回路6におい
て検出ランプ電流ILAの増幅率を可変する抵抗R10
を固定とし、増幅器OP1の出力の分圧抵抗R8又はR
9を可変としたことである。本構成で安定時の電力を3
5Wから50Wに調整すると、35W調整時での電力指
令値、基準ランプ電流ILAが図10のようになり、5
0W調整時での電力指令値、基準ランプ電流ILAは図
3のようになる。図10及び図3を比較することによ
り、電源投入直後の光束立上がり領域での放電灯への供
給電力はほぼ同一になっていることが判る。本実施の形
態によれば、制御回路6において検出ランプ電流ILA
の増幅率を可変する抵抗R10を固定とし、増幅器の出
力の分圧抵抗R8又はR9を可変としたので、異なる電
力負荷に対して光束立上がり領域での電力供給を略同一
とし、長寿命でスムーズな光束立上がり性能を有する放
電灯点灯装置を実現することができる。また、同一制御
によって異なる電力負荷に対応することができ、設計が
容易になり、コストダウンを図ることもできる。なお、
増幅器OP1の入力抵抗R6又はR7を可変とした場合
においても同様の結果を得ることができる。 (第2の実施の形態)本発明の第2の実施の形態を図4
乃至図5により説明する。図4は制御回路6の構成図を
示す。図5は50W調整時における増幅器OP1の出力
分圧VCIN、電力指令値及び基準ランプ電流ILAの
経時変化図を示す。第1の実施の形態と同一構成につい
ては同一符号を付してその説明を省略する。先の第1の
実施の形態と異なる構成は、制御回路6において増幅器
OP1の出力の分圧抵抗R9と並列にツェナーダイオー
ドZDを設けたことである。本構成で安定時の電力を3
5Wから50Wに調整すると、35W調整時での電力指
令値、基準ランプ電流ILAが図10のようになり、5
0W調整時での増幅器OP1の出力分圧VCIN、電力
指令値及び基準ランプ電流ILAの経時変化図は図5の
ようになる。図10及び図5を比較することにより、電
源投入直後の光束立上がり領域での放電灯5への供給電
力はほぼ同一になっていることが判る。本実施の形態に
よれば、制御回路6において増幅器OP1の出力の分圧
抵抗R9と並列にツェナーダイオードZDを設けたの
で、異なる電力負荷に対して光束立上がり領域での電力
供給を略同一とすることができ、請求項1記載の発明と
同様の効果を得ることができる。 (第3の実施の形態)本発明の第3の実施の形態を図6
により説明する。図6は制御回路6の構成図を示す。な
お、50W調整時における増幅器OP1の出力分圧VC
IN、電力指令値及び基準ランプ電流ILAの経時変化
図は第2の実施の形態と同様となるので、図5で示
す。。第1の実施の形態と同一構成については同一符号
を付してその説明を省略する。先の第1の実施の形態と
異なる構成は、制御回路6において基準ランプ電流IL
Aの最大値MAXILAに加えて、最小値MINILA
を設けたことである。本構成で安定時の電力を35Wか
ら50Wに調整すると、35W調整時での電力指令値、
基準ランプ電流ILAが図10のようになり、50W調
整時での増幅器OP1の出力分圧VCIN、電力指令値
及び基準ランプ電流ILAの経時変化図は図5のように
なる。図10及び図5を比較することにより、電源投入
直後の光束立上がり領域での放電灯5への供給電力はほ
ぼ同一になっていることが判る。本実施の形態によれ
ば、制御回路6において基準ランプ電流ILAの最大値
MAXILAに加えて、最小値MINILAを設けたの
で、異なる電力負荷に対して光束立上がり領域での電力
供給を略同一とすることができ、請求項1記載の発明と
同様の効果を得ることができる。 (第4の実施の形態)本発明の第4の実施の形態を説明
する。第1の実施の形態と同一構成については同一符号
を付してその説明を省略する。先の第1の実施の形態と
異なる構成は、制御回路6において電力指令値の最大値
を可変できるようにしたことである。本構成で安定時の
電力を35Wから50Wに調整すると、35W調整時で
の電力指令値、基準ランプ電流ILAが図10のように
なり、50W調整時での増幅器OP1の出力分圧VCI
N、電力指令値及び基準ランプ電流ILAの経時変化図
は図3のようになる。図10及び図3を比較することに
より、電源投入直後の光束立上がり領域での放電灯5へ
の供給電力はほぼ同一になっていることが判る。本実施
の形態によれば、制御回路6において電力指令値の最大
値を可変できるようにしたので、異なる電力負荷に対し
て光束立上がり領域での電力供給を略同一とすることが
でき、請求項1記載の発明と同様の効果を得ることがで
きる。 (第5の実施の形態)本発明の第5の実施の形態を図7
により説明する。図7は放電灯点灯装置1を構成する制
御回路6の回路図を示す。第1の実施の形態と同一構成
については同一符号を付してその説明を省略する。先の
第1の実施の形態と異なる構成は、制御回路6において
電力指令回路6aのコンデンサC1への充電抵抗R5又
は放電抵抗R4を可変するようにしたことである。本実
施の形態によれば、制御回路6において電力指令回路6
aのコンデンサC1への充電抵抗R5又は放電抵抗R4
を可変するようにしたので、異なる電力負荷に対して光
束立上がり領域での電力供給を略同一とすることがで
き、請求項1記載の発明と同様の効果を得ることができ
る。
【発明の効果】このように本発明は、以下のような効果
がある。請求項1乃至請求項9記載の発明によれば、制
御回路により、異なる電力負荷に対して電源投入直後の
光束立上がり領域での放電灯への印加電力を略一定とす
るような制御を行うようにしたので、異なる電力負荷に
対して光束立上がり領域での電力供給を略同一とし、長
寿命でスムーズな光束立上がり性能を有するという効果
を奏する。また、同一制御によって異なる電力負荷に対
応することができ、設計が容易になると共に品種集約や
コストダウン等を図るといった効果を奏する。請求項2
記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、制
御回路は、電力指令回路と、除算回路と、誤差アンプ
と、PWM回路と、発振回路とを有して構成され、電力
指令回路は可変する電力指令値を出力し、除算回路は該
電力指令値と検出したランプ電圧とを除算し基準ランプ
電流を出力し、誤差アンプは最大値を設定した基準ラン
プ電流と、検出したランプ電流とにより差分を出力し、
PWM回路は、該差分と発振回路の出力によりDC−D
Cコンバータ回路に駆動信号を送信するようにしたの
で、検出した電力と基準電力とを比較することなく、検
出した電圧と電力指令値、基準ランプ電流を比較するこ
とにより、ランプ電圧を検出するだけでランプの電力制
御を可能とする手段を提供できるという効果を奏する。
請求項3乃至請求項7記載の発明によれば、請求項2記
載の発明において、電力指令回路は、電源投入からの時
間に応じて放電灯へ印加する電力指令値を変化させるよ
うにしたので、異なる電力負荷が安定する時の各々の電
力に調整できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1の実施の形態を示す放電灯
点灯装置1の主回路構成図である。
【図2】図2は本発明の第1の実施の形態を示す放電灯
点灯装置1の制御回路図であり、図2(b)は各電圧、
電流の変化図である。
【図3】図3は本発明の第1の実施の形態を示す放電灯
5における50W調整時での電圧、電流変化図である。
【図4】図4は本発明の第2の実施の形態を示す放電灯
点灯装置1の制御回路図である。
【図5】図5は本発明の第2の実施の形態を示す放電灯
5における50W調整時での電圧、電流変化図である。
【図6】図6は本発明の第3の実施の形態を示す放電灯
点灯装置1の制御回路図である。
【図7】図7は本発明の第5の実施の形態を示す放電灯
点灯装置1の制御回路図である。
【図8】図8(a)は従来技術を示す放電灯点灯装置1
の主回路構成図であり、図8(b)は同装置のブロック
図(制御回路を除く)である。
【図9】図9は従来技術を示す放電灯点灯装置1の制御
回路図である。
【図10】図10は従来技術を示す放電灯5における3
5W調整時での電圧、電流変化図である。
【図11】図11は従来技術を示す放電灯5における5
0W調整時での電圧、電流変化図である。
【符号の説明】
1 放電灯点灯装置 2 直流電源 3 DC−DCコンバータ回路 4 インバータ回路 5 放電灯 6 制御回路 6a 電力指令回路 6b 除算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木戸 正二郎 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小谷 幹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 岡本 伸治 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 3K072 AA01 BA05 BC05 DD06 DE02 DE04 DE06 EB05 EB07 GB01 HA10 HB06

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電灯と、直流電源電圧を昇圧するDC
    −DCコンバータ回路と、前記放電灯に交番させた電力
    を供給するインバータ回路と、前記放電灯のランプ電圧
    及びランプ電流を検出して前記放電灯に供給する電力を
    フィードバック制御する制御回路とを有する放電灯点灯
    装置において、前記制御回路により、異なる電力負荷に
    対して電源投入直後の光束立上がり領域での放電灯への
    印加電力を略一定とするような制御を行うようにしたこ
    とを特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記制御回路は、電力指令回路と、除算
    回路と、誤差アンプと、PWM回路と、発振回路とを有
    して構成され、電力指令回路は可変する電力指令値を出
    力し、除算回路は該電力指令値と検出したランプ電圧と
    を除算し基準ランプ電流を出力し、誤差アンプは最大値
    を設定した基準ランプ電流と、検出したランプ電流とに
    より差分を出力し、PWM回路は、該差分と発振回路の
    出力によりDC−DCコンバータ回路に駆動信号を送信
    することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 前記電力指令回路は、電源投入からの時
    間に応じて放電灯へ印加する電力指令値を変化させたこ
    とを特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。
  4. 【請求項4】 前記電力指令回路に増幅器を設け、前記
    増幅器の増幅率又は増幅器出力の分圧抵抗比を可変とし
    たことを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。
  5. 【請求項5】 前記電力指令回路に電力指令値の最大値
    又は最小値を規定する回路を設けたことを特徴とする請
    求項3記載の放電灯点灯装置。
  6. 【請求項6】 電力指令値と検出したランプ電圧とによ
    り基準となる基準ランプ電流を算出し、基準ランプ電流
    に最小値を設定したことを特徴とする請求項3記載の放
    電灯点灯装置。
  7. 【請求項7】 電力指令値の時間的変化の曲線を可変と
    したことを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。
  8. 【請求項8】 前記インバータ回路はスイッチング素子
    のブリッジ構成にてなることを特徴とする請求項1記載
    の放電灯点灯装置。
  9. 【請求項9】 前記制御回路に、異なる電力負荷の低い
    電力負荷側の特性に合わせて印加電力を略一定とするよ
    うな手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の放電
    灯点灯装置。
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