JP2001504987A - 回路配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ランプを駆動する回路配置に関する。本発明は、電圧供給源に接続される回路入力端子と、この回路入力端子に接続されるインバータと、ピエゾ変圧器と、ランプが点灯したか否かを検出する検出器とを備える。インバータは、電圧供給源により供給された電圧に基づいて周波数ｆのＡＣ電圧を生成する。ピエゾ変圧器は、変圧器入力端子を有し、前記インバータの出力端子と、変圧器出力端子とに接続され、前記変圧器出力端子は、前記インバータの出力端子に接続された前記ランプの端子に接続される。本発明によれば、前記回路配置は、前記インバータの出力端子と前記変圧器出力端子との間に接続された保護装置を有する。前記インバータは、前記ピエゾ変圧器により生成されたイグニッション・パルスに対して、有効に保護される。

Description

【発明の詳細な説明】 回路配置 技術分野 本発明は、ランプを駆動する回路配置に関し、 電圧供給源に接続される回路入力端子と、 前記回路の入力端子に接続され、インバータ出力端子を有し、前記電圧供給源 により供給される供給電圧に基づいて周波数ｆのＡＣ電圧を生成するインバータ と、 変圧器入力端子と変圧器出力端子を有し、前記インバータ出力端子に接続され るピエゾ変圧器と、 前記インバータ出力端子に接続されるランプの端子と、 ランプが点灯したか否かを検出する検出器と、を備える。 背景技術 この種の回路配置は、特開平6-89789号に開示されている。この種の公知の回 路配置は、放電ランプの駆動に最適であり、ランプのイグニッション中にインバ ータの出力を変圧器の入力に接続するスイッチング回路部を有する。ランプは、 変圧器の出力端子に直接接続される。インバータにより生成されたＡＣ電圧の周 波数ｆは、ピエゾ変圧器の共振周波数の一つに非常に近接している。このため、 ＡＣ電圧は、ピエゾ変圧器により、ＡＣ電圧と同じ周波数ｆをもち、かなり高い 電圧振幅をもったイグニッション電圧に変換され、このイグニッション電圧はラ ンプに供給される。このイグニッション電圧の影響を受けてランプが点灯した後 、回路の一部である検出器は、ランプ電流を検出し、インバータ出力と変圧器入 力 との接続を遮断するようにスイッチング回路部をトリガする。変圧器の入力とイ ンバータの出力との接続が遮断されると、ピエゾ変圧器はイグニッション電圧を 生成しなくなり、ランプは、インバータにより生成される周波数ｆのＡＣ電圧に より駆動される。この種の公知の回路配置の重要な利点は、静止状態のときにラ ンプを駆動するのに用いられる電圧の生成と、イグニッション電圧の生成の両方 の目的でインバータが使用されることである。このため、公知の回路配置は、比 較的少量の構成部品を有し、したがって、比較的低コストで小型である。一方、 公知の回路の欠点は、イグニッション期間中に、高いイグニッション電圧が出力 端子間にかかることである。この電圧により、インバータは容易に破壊されうる 。 発明の開示 本発明は、ピエゾ変圧器を駆動する個々の発振器を分割することができ、かつ 、ランプのイグニッションによりインバータが破壊されることがない回路配置を 提供することにある。 冒頭の段落で説明したように、本発明に係る回路配置は、インバータの出力端 子と変圧器出力端子との間に接続された保護装置を有することを特徴とする。 保護装置は、ランプのイグニッション期間中におけるインバータの出力端子間 の電圧が、ピエゾ変圧器の出力端子間の電圧よりも低くなるようにし、これによ り、インバータへのダメージを防止できる。 保護装置内にフィルタを設けることにより、良好な結果が得られた。 保護装置内に、スイッチング素子と、検出器に接続されイグニッション期間中 にスイッチング素子が非導通状態となるように制御し、イグニッション期間後に スイッチング素子が導通状態となるように制御する制御回路とを設けることによ り、良好な結果が得られた。 ピエゾ変圧器が高イグニッション電圧を生成する周波数は、ランプが安定動作 しているときの周波数とは異なるので、本発明による回路配置は、イグニッショ ン後の周波数ｆを変更する検出器に接続された周波数制御回路を備えるのが望ま しい。好ましくは、周波数制御回路は、イグニッション前の第１の固定値からな る周波数を、イグニッション後の第２の固定値に変えるのが望ましい。 検出器は、ランプを流れる電流を、直接または間接に測定する電流センサを有 する。このようにして、検出器は、比較的簡易で効率的な手法で実現化される。 インバータがブリッジ回路を備えるときに、本発明による回路配置は良好な結 果が得られた。 変圧器入力端子がインバータ出力端子に直接接続されるときに、本発明による 回路配置の比較的簡易で安価な実施形態が得られる。 図面の簡単な説明 本発明に係る回路の一実施形態は、以下の図面により示される。 図１は、ランプが接続された第１の実施形態の回路の概略構成を示す図、図２ は、ランプが接続された第２の実施形態の回路の概略構成を示す図。 発明を実施するための最良の形態 図１に示すＫ１およびＫ２は、電圧供給源に接続される回路入力端子である。 Ｋ１およびＫ２は、整流ブリッジＲＢの各入力端子に接続される。整流ブリッジ ＲＢの出力端子は、バッファ容量として機能するコンデンサＣ１に接続される。 コンデンサＣ１の一端は、接地端子に接続される。コンデンサＣ１の他端は、Ｄ Ｃ−ＤＣコンバータＤＤＣの入力端に接続される。このＤＣ−ＤＣコンバータＤ ＤＣは、誘導性手段、単方向手段、および少なくとも一つのスイッチング素子を 有する。 スイッチング素子のコントロール端子は、第１のコントロール回路ＣＣＩに接 続される。この第１のコントロール回路ＣＣＩは、スイッチング素子を高い周波 数で導通あるいは非導通にする制御信号を生成する。図１では、第１のコントロ ール回路ＣＣＩの出力端子とＤＣ−ＤＣコンバータＤＤＣの入力端子との接続を 、点線により概略的に図示している。ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子は、フル ブリッジ回路の対応する入力端子に接続され、このフルブリッジ回路は、直列接 続されたスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２と、直列接続されたスイッチング素子Ｓ３ ，Ｓ４と、スイッチング素子Ｓ１−Ｓ４の導通／非導通を周波数ｆで切り替える 第２の制御回路CCIIとを有する。第２の制御回路CCIIの各出力端子は、スイッチ ング素子Ｓ１−Ｓ４の対応する制御端子に接続される。これらの接続は、第２の 制御回路CCIIをフルブリッジ回路に接続する点線により概略的に図示される。第 １の制御回路ＣＣＩとフルブリッジ回路をともに有するＤＣ−ＤＣコンバータは 、電源電圧を用いて周波数ｆのＡＣ電圧を生成するインバータを有する。第２の 制御回路CCIIは、回路部Ｉを有する。回路部Ｉは、ランプのイグニッションに応 答して、周波数を切り替える手段を有する。この目的のため、回路部Ｉは、抵抗 Ｒに接続される。この接続は点線により図示される。Ｋ３およびＫ４は、インバ ータの出力端子である。Ｋ５およびＫ６は、ピエゾ変圧器ＰＴの入力端子である 。Ｋ７およびＫ８は、ランプの接続のための端子である。出力端子Ｋ３は、入力 端子Ｋ５に接続される。出力端子Ｋ４は、オーミック抵抗Ｒを介して、入力端子 Ｋ６とランプ接続端子Ｋ８とに接続される。入力端子Ｋ５は、チョークＬの手段 によりランプ接続用の端子Ｋ７に接続される。チョークＬとコンデンサＣ２はと もに、本実施形態で保護装置として作用するフィルタを有する。オーミック抵抗 Ｒは、ランプが点灯したか否かを検出する検出器を構成する。ピエゾ変圧器ＰＴ の出力端子Ｋ９は、ランプ接続端子Ｋ７に接続される。図１に示された実施形態 において、Ｋ６は、ピエゾ変圧器ＰＴのもう一方の出力端子である。電極ＥＬ１ ，ＥＬ２を有する高圧力放電ランプＬａは、ランプ接続用の端子に接続される。 図１に示された回路配置は、以下のように動作する。回路入力端子が低周波Ａ Ｃ電源を供給する電圧供給源の電極に接続されるとき、低周波ＡＣ電源は整流ブ リッジＲＢにより整流される。その結果、コンデンサＣ１にＤＣ電圧が印加され る。第１の制御回路ＣＣＩは、ＤＣ−ＤＣコンバータＤＤＣ内に含まれるスイッ チング素子を、高い周波数で導通／非導通にする。その結果、コンデンサＣ１に 印加されるＤＣ電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータＤＤＣにより、フルブリッジ回路 の入力端子間の実質的に一定のＤＣ電圧に変換される。第２の制御回路CCIIは、 一方ではスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４を周波数ｆで交互に導通／非導通させ、他 方ではスイッチング素子Ｓ２，Ｓ３を周波数ｆで交互に導通／非導通させる。入 力端子間に印加される略一定のＤＣ電圧に基づいて、フルブリッジ電圧は、周波 数ｆの略方形波のＡＣ電圧を生成し、このＡＣ電圧はインバータの出力端子Ｋ３ ，Ｋ４の間に印加される。略方形波のＡＣ電圧は、変圧器の入力端子Ｋ５，Ｋ６ の間に印加される。ランプのイグニッション期間中は、ピエゾ変圧器ＰＴの共振 周波数の一つに近接した周波数ｆが選択される。ピエゾ変圧器は、周波数ｆの略 方形波のＡＣ電圧を、周波数ｆで比較的大きな振幅をもったシヌソイド型のイグ ニッション電圧に変換する。このＡＣ電圧は、変圧器の出力端子Ｋ６，Ｋ９の間 に印加されるとともに、ランプ両端の端子Ｋ７，Ｋ８の間に印加される。 チョークＬとコンデンサＣ２で構成されるフィルタは、ランプＬａに印加され るイグニッション電圧からフルブリッジ回路を保護する。ランプがイグニッショ ン電圧の影響を受けて点火すると、ランプと抵抗Ｒに電流が流れ始める。抵抗Ｒ に対して電圧降下が起きると、第２の制御回路CCII内の回路部Ｉは、フルブリッ ジ回路内のスイッチング素子が導通または非導通を切り替える周波数を、ランプ が安定動作するような周波数に変更する。周波数ｆは、ピエゾ変圧器のすべての 共振周波数とは本質的に異なる周波数、すなわち、電圧変圧比が非常に低くて、 ランプに対する電圧がインバータにより完全に決定されるような周波数に変更さ れる。 図２に示す回路配置は、図１に示す回路配置と非常に似通っている。図２に示 す回路配置内の回路部分と構成部品のうち、図１に示す回路部分と構成部品と同 じものには、同一の参照符号を付している。図１に示す回路内のチョークＬとコ ンデンサＣ２により構成されるフィルタは、スイッチング素子に置き換えられる 。そのフィルタは、端子Ｋ５に接続された第１のメイン電極と、端子Ｋ７および Ｋ９に接続された第２のメイン電極とを有する。スイッチング素子の制御電極は 、第２の制御回路CCIIの出力端子に接続される。第２の制御回路CCIIは、スイッ チング素子をイグニッション期間中は非導通状態に制御して、イグニッション後 は導通状態に制御する不図示の制御回路を有する。このようにして、イグニッシ ョン期間中における、ピエゾ変圧器の出力端子間の電圧に対するインバータの出 力端子の有効な保護が実現される。図２の回路動作は、図１の回路動作と同様で あり、別個に議論すべきではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ (72)発明者 クラウス、ローン オランダ国5656、アーアー、アインドーフ ェン、プロフ．ホルストラーン、６ (72)発明者 マーティン、オスマン オランダ国5656、アーアー、アインドーフ ェン、プロフ．ホルストラーン、６ (72)発明者 ピーター、ポストマ オランダ国5656、アーアー、アインドーフ ェン、プロフ．ホルストラーン、６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ランプを駆動する回路配置は、 電圧供給源に接続された回路入力端子と、 前記回路の入力端子に接続され、インバータ出力端子を有し、前記電圧供給源 により供給される供給電圧に基づいて周波数ｆのＡＣ電圧を生成するインバータ と、 変圧器入力端子と変圧器出力端子とを有し、前記インバータ出力端子に接続さ れるピエゾ変圧器と、 前記インバータ出力端子および前記変圧器出力端子に接続されるランプの端子 と、 ランプが点灯したか否かを検出する検出器と、を備え、 前記回路配置は、前記インバータの出力端子と前記変圧器出力端子との間に接 続された保護装置を有する。 ２． クレーム１に記載の回路配置において、 前記保護装置は、フィルタを有する。 ３． クレーム１に記載の回路配置において、 前記保護装置は、スイッチング素子と、前記検出器および前記スイッチング素 子に接続された制御回路とを有し、前記制御回路は、イグニッション期間中はス イッチング素子を非導通状態に制御し、イグニッション後は前記スイッチング素 子を導通状態に制御する。 ４． クレーム１，２，３に記載の回路配置において、 前記検出器に接続されてイグニッション後に周波数ｆを変更する周波数制御回 路を有する。 ５． クレーム４に記載の回路配置において、 前記周波数制御回路は、前記周波数ｆを、イグニッション前の第１の固定値か ら、イグニッション後の第２の固定値に変更する。 ６． クレーム１〜５のいずれかに記載の回路配置において、 前記検出器は、電流センサを有する。 ７． クレーム１〜６のいずれかに記載の回路配置において、 前記インバータは、ブリッジ回路を有する。 ８． クレーム１〜７のいずれかに記載の回路配置において、 前記変圧器入力端子は、前記インバータ出力端子に直接接続される。