JP2003100488A - 放電ランプ点灯回路 - Google Patents
放電ランプ点灯回路Info
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- JP2003100488A JP2003100488A JP2001289690A JP2001289690A JP2003100488A JP 2003100488 A JP2003100488 A JP 2003100488A JP 2001289690 A JP2001289690 A JP 2001289690A JP 2001289690 A JP2001289690 A JP 2001289690A JP 2003100488 A JP2003100488 A JP 2003100488A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電ランプ点灯時の光量変化を少なくするこ
とができる放電ランプ点灯回路を提供する。 【解決手段】 入力電圧を動作に必要な電圧及び電流に
変換するチョッパー回路及び平滑整流を行う平滑整流回
路を有する電圧・電流供給回路１と、電圧・電流供給回
路１に一定電圧、一定電流を発生させるための制御回路
２と、起動時に始動高圧を発生する高圧発生回路３とを
備え、電流・電圧供給回路１の平滑整流回路を構成する
チョークコイルＬ１を、動作電圧が高く電流が小さいと
きにはインダクタンスが大きく、動作電圧が低く電流が
大きいときにはインダクタンスが小さくなるように、線
形または非線形でインダクタンスが変化するコイルで構
成したことを特徴とする。
とができる放電ランプ点灯回路を提供する。 【解決手段】 入力電圧を動作に必要な電圧及び電流に
変換するチョッパー回路及び平滑整流を行う平滑整流回
路を有する電圧・電流供給回路１と、電圧・電流供給回
路１に一定電圧、一定電流を発生させるための制御回路
２と、起動時に始動高圧を発生する高圧発生回路３とを
備え、電流・電圧供給回路１の平滑整流回路を構成する
チョークコイルＬ１を、動作電圧が高く電流が小さいと
きにはインダクタンスが大きく、動作電圧が低く電流が
大きいときにはインダクタンスが小さくなるように、線
形または非線形でインダクタンスが変化するコイルで構
成したことを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放電ランプ点灯回路
に係り、特に放電ランプにおいて長期に亘り安定した放
電が持続されるようにする技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】放電ランプ点灯回路は、入力電圧を動作
に必要な電圧及び電流に変換するチョッパー回路及び平
滑整流を行う平滑整流回路を有する電圧・電流供給回路
と、その電圧・電流供給回路に一定電圧、一定電流を発
生させるための制御回路と、起動時に始動高圧を発生す
る高圧発生回路とを備えている。 【０００３】前記制御回路は、映像用機器に使用される
場合、輝度を一定に保つため定電力で制御される。安定
した状態での放電ランプ４の電極間アークを観測する
と、ランプ電圧が低い場合、ランプ電流は大きくなるた
め、図３（Ｂ）に示すように電極間アークは光の発光が
強い部分が太く、逆にランプ電圧が高い場合、電流は小
さくなり、図３（Ａ）に示すように光の発光が強い部分
が細くなることが判った。ランプの光量は、発光の強い
アーク部分と、それを囲むように発生する幾分光量が落
ちるアーク部分との総量で決まる。 【０００４】また、映像用機器に使用する場合、光量変
化、フリッカを極力少なくする必要がある。光量変化が
生じるときの電極間のアーク状態を観測すると、発光の
強いアーク部分が電極の先端部分から他の部分に瞬間的
に移動し、再度先端部分に戻ることが判った。即ちラン
プ電極間で電圧、電流のリップル成分によるアークの共
鳴現像が起こることが判った。 【０００５】リップル電圧、電流成分の周波数及び波高
値、リップル波形により電極間に形成される電界が常に
変化するため、アークの形成も安定しにくく、図３に示
すように電極間アークが湾曲し形成されることが観測さ
れる。湾曲したアークは安定したアークを連続して形成
しずらく、電極の側面部分から先端部分へと常に移動
し、光量変化を起こすことが観測される。 【０００６】アークの共鳴現象は、リップル電圧、電流
の周波数に対しアークが比較的安定している波高値の値
が変化することで生じる。ランプの動作電圧が低く発光
の強いアークが太い場合、リップル電圧電流の波高値は
比較的大きくてもアークの移動が少なく、光量変化とし
てはあまり観測されにくいことが判った。 【０００７】ランプの動作電圧が高い場合、発光の強い
アークは比較的細く、リップル電圧電流の波高値が、動
作電圧が低いときと同じ場合、アークは安定せず、光量
変化として観測される。実用的にはリップル電圧電流を
無くすことは困難であるため、比較的安定する周波数に
スイッチング周波数を設定し、平滑コイル（チョークコ
イル）を比較的大きいインダクタンスにすることによ
り、現象が顕著に発生しない定数とするのが一般的であ
る。図４（Ａ）〜（Ｄ）に従来例の波形図を示す。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】平滑コイルは従来、一
定インダクタンスのものが使用されてきた。また実装の
制限から、インダクタンスは大きくできず、使用時間と
ともに電極の状態変化に対するアーク安定に必要な条件
を満足しなくなることが実験により判った。使用時間が
長くなると電極先端部分が溶融し、電極間の間隔が広く
なるため、動作電圧が初期状態に比較し高くなる現象が
起こるためである。 【０００９】本発明の目的は、放電ランプ点灯時の光量
変化を少なくすることができる放電ランプ点灯回路を提
供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】動作電圧に対するアーク
安定時の必要インダクタンスを測定すると、動作電圧の
上昇に比例または２乗の比率以上で大きくする必要があ
ることが判った。この観測結果から、動作電圧が２倍と
なる場合、インダクタンスは２倍以上となるような、イ
ンダクタンス変化が線形または非線形の特性を持つコイ
ルを使用することにより、アークの移動を少なくし、光
量変化を少なくすることが可能であることが判った。 【００１１】そこで本発明は、入力電圧を動作に必要な
電圧及び電流に変換するチョッパー回路及び平滑整流を
行う平滑整流回路を有する電圧・電流供給回路と、その
電圧・電流供給回路に一定電圧、一定電流を発生させる
ための制御回路と、起動時に始動高圧を発生する高圧発
生回路とを備え、前記電流・電圧供給回路の平滑整流回
路を構成するチョークコイルＬ１を、動作電圧が高く電
流が小さいときにはインダクタンスが大きく、動作電圧
が低く電流が大きいときにはインダクタンスが小さくな
るように、線形または非線形でインダクタンスが変化す
るコイルで構成したことを特徴とするするものである。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。図１は、本発明の実施形態に係る放電
ランプ点灯回路図である。 【００１３】放電ランプ点灯回路は、入力電圧ＶＩＮを
動作に必要な電圧及び電流に変換するチョッパー回路
（トランジスタＱ１、ダイオードＤ１）及び平滑整流を
行う平滑整流回路（チョークコイルＬ１、コンデンサＣ
１）を有する電圧・電流供給回路１と、その電圧・電流
供給回路１の抵抗Ｒｓの両端電圧及び抵抗Ｒｓに流れる
電流Ｉｓを検出し、トランジスタＱ１を制御して、電圧
・電流供給回路１に一定電圧、一定電流を発生させる制
御回路２と、トランスＴ１とトランジスタＱ５からなり
起動時に始動高圧を発生する高圧発生回路３とを備えて
いる。放電ランプ４は一定電圧、一定電流が印加される
ようになっており、制御回路２はトランジスタＱ５にト
リガ信号を入力するようになっている。 【００１４】本発明では、電圧・電流供給回路１におい
てトランジスタＱ１にてスイッチングされた電圧電流を
平滑するチョークコイルＬ１として、動作電圧が高く電
流が小さいときにはインダクタンスが大きく（例えば、
動作電圧が２倍となる場合、インダクタンスも２倍とな
る）、動作電圧が低く電流が大きいときにはインダクタ
ンスが小さくなるように構成された、線形または非線形
でインダクタンスが変化するコイルを使用するものであ
る。 【００１５】図２（Ａ）〜（Ｄ）には本発明の放電ラン
プ点灯回路における波形図を示す。放電ランプを点灯
し、時間が経過するとともにランプの電極が溶融して間
隔が拡がるため、図２（Ａ）に示すように放電電圧が上
昇する。 【００１６】放電ランプは、光量を安定化させるため電
源の制御を定電力で制御する必要がある。放電ランプへ
の供給電流は、図２（Ｂ）に示すようにランプ電圧の上
昇とともに減少していく特性となる。放電ランプの電流
が少なくなると、電極間のアークが細くなり、リップ電
圧、電流が大きいとアークに乱れが生じることが判っ
た。 【００１７】アークを安定化させるためには、Ｌ１イン
ダクタンスを図２（Ｃ）のように、電流が少ない領域で
大きな値となるように設定するとよい、リップ電圧、電
流が図２（Ｄ）のようにアークが安定化するランプ初期
時の値とランプ末期時の値のリップ電圧以下となるよう
にＬ１インダクタンスを設定する。 【００１８】 【発明の効果】本発明によれば、入力電圧を動作に必要
な電圧及び電流に変換するチョッパー回路及び平滑整流
を行う平滑整流回路を有する電圧・電流供給回路と、そ
の電圧・電流供給回路に一定電圧、一定電流を発生させ
るための制御回路と、起動時に始動高圧を発生する高圧
発生回路とを備え、前記電流・電圧供給回路の平滑整流
回路を構成するチョークコイルＬ１を、動作電圧が高く
電流が小さいときにはインダクタンスが大きく、動作電
圧が低く電流が大きいときにはインダクタンスが小さく
なるように、線形または非線形でインダクタンスが変化
するコイルで構成したので、放電点灯時のアークの移動
を少なくし、光量変化を抑えることができる。従って、
映像用機器に使用すると信頼性の高いものとなる。
に係り、特に放電ランプにおいて長期に亘り安定した放
電が持続されるようにする技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】放電ランプ点灯回路は、入力電圧を動作
に必要な電圧及び電流に変換するチョッパー回路及び平
滑整流を行う平滑整流回路を有する電圧・電流供給回路
と、その電圧・電流供給回路に一定電圧、一定電流を発
生させるための制御回路と、起動時に始動高圧を発生す
る高圧発生回路とを備えている。 【０００３】前記制御回路は、映像用機器に使用される
場合、輝度を一定に保つため定電力で制御される。安定
した状態での放電ランプ４の電極間アークを観測する
と、ランプ電圧が低い場合、ランプ電流は大きくなるた
め、図３（Ｂ）に示すように電極間アークは光の発光が
強い部分が太く、逆にランプ電圧が高い場合、電流は小
さくなり、図３（Ａ）に示すように光の発光が強い部分
が細くなることが判った。ランプの光量は、発光の強い
アーク部分と、それを囲むように発生する幾分光量が落
ちるアーク部分との総量で決まる。 【０００４】また、映像用機器に使用する場合、光量変
化、フリッカを極力少なくする必要がある。光量変化が
生じるときの電極間のアーク状態を観測すると、発光の
強いアーク部分が電極の先端部分から他の部分に瞬間的
に移動し、再度先端部分に戻ることが判った。即ちラン
プ電極間で電圧、電流のリップル成分によるアークの共
鳴現像が起こることが判った。 【０００５】リップル電圧、電流成分の周波数及び波高
値、リップル波形により電極間に形成される電界が常に
変化するため、アークの形成も安定しにくく、図３に示
すように電極間アークが湾曲し形成されることが観測さ
れる。湾曲したアークは安定したアークを連続して形成
しずらく、電極の側面部分から先端部分へと常に移動
し、光量変化を起こすことが観測される。 【０００６】アークの共鳴現象は、リップル電圧、電流
の周波数に対しアークが比較的安定している波高値の値
が変化することで生じる。ランプの動作電圧が低く発光
の強いアークが太い場合、リップル電圧電流の波高値は
比較的大きくてもアークの移動が少なく、光量変化とし
てはあまり観測されにくいことが判った。 【０００７】ランプの動作電圧が高い場合、発光の強い
アークは比較的細く、リップル電圧電流の波高値が、動
作電圧が低いときと同じ場合、アークは安定せず、光量
変化として観測される。実用的にはリップル電圧電流を
無くすことは困難であるため、比較的安定する周波数に
スイッチング周波数を設定し、平滑コイル（チョークコ
イル）を比較的大きいインダクタンスにすることによ
り、現象が顕著に発生しない定数とするのが一般的であ
る。図４（Ａ）〜（Ｄ）に従来例の波形図を示す。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】平滑コイルは従来、一
定インダクタンスのものが使用されてきた。また実装の
制限から、インダクタンスは大きくできず、使用時間と
ともに電極の状態変化に対するアーク安定に必要な条件
を満足しなくなることが実験により判った。使用時間が
長くなると電極先端部分が溶融し、電極間の間隔が広く
なるため、動作電圧が初期状態に比較し高くなる現象が
起こるためである。 【０００９】本発明の目的は、放電ランプ点灯時の光量
変化を少なくすることができる放電ランプ点灯回路を提
供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】動作電圧に対するアーク
安定時の必要インダクタンスを測定すると、動作電圧の
上昇に比例または２乗の比率以上で大きくする必要があ
ることが判った。この観測結果から、動作電圧が２倍と
なる場合、インダクタンスは２倍以上となるような、イ
ンダクタンス変化が線形または非線形の特性を持つコイ
ルを使用することにより、アークの移動を少なくし、光
量変化を少なくすることが可能であることが判った。 【００１１】そこで本発明は、入力電圧を動作に必要な
電圧及び電流に変換するチョッパー回路及び平滑整流を
行う平滑整流回路を有する電圧・電流供給回路と、その
電圧・電流供給回路に一定電圧、一定電流を発生させる
ための制御回路と、起動時に始動高圧を発生する高圧発
生回路とを備え、前記電流・電圧供給回路の平滑整流回
路を構成するチョークコイルＬ１を、動作電圧が高く電
流が小さいときにはインダクタンスが大きく、動作電圧
が低く電流が大きいときにはインダクタンスが小さくな
るように、線形または非線形でインダクタンスが変化す
るコイルで構成したことを特徴とするするものである。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。図１は、本発明の実施形態に係る放電
ランプ点灯回路図である。 【００１３】放電ランプ点灯回路は、入力電圧ＶＩＮを
動作に必要な電圧及び電流に変換するチョッパー回路
（トランジスタＱ１、ダイオードＤ１）及び平滑整流を
行う平滑整流回路（チョークコイルＬ１、コンデンサＣ
１）を有する電圧・電流供給回路１と、その電圧・電流
供給回路１の抵抗Ｒｓの両端電圧及び抵抗Ｒｓに流れる
電流Ｉｓを検出し、トランジスタＱ１を制御して、電圧
・電流供給回路１に一定電圧、一定電流を発生させる制
御回路２と、トランスＴ１とトランジスタＱ５からなり
起動時に始動高圧を発生する高圧発生回路３とを備えて
いる。放電ランプ４は一定電圧、一定電流が印加される
ようになっており、制御回路２はトランジスタＱ５にト
リガ信号を入力するようになっている。 【００１４】本発明では、電圧・電流供給回路１におい
てトランジスタＱ１にてスイッチングされた電圧電流を
平滑するチョークコイルＬ１として、動作電圧が高く電
流が小さいときにはインダクタンスが大きく（例えば、
動作電圧が２倍となる場合、インダクタンスも２倍とな
る）、動作電圧が低く電流が大きいときにはインダクタ
ンスが小さくなるように構成された、線形または非線形
でインダクタンスが変化するコイルを使用するものであ
る。 【００１５】図２（Ａ）〜（Ｄ）には本発明の放電ラン
プ点灯回路における波形図を示す。放電ランプを点灯
し、時間が経過するとともにランプの電極が溶融して間
隔が拡がるため、図２（Ａ）に示すように放電電圧が上
昇する。 【００１６】放電ランプは、光量を安定化させるため電
源の制御を定電力で制御する必要がある。放電ランプへ
の供給電流は、図２（Ｂ）に示すようにランプ電圧の上
昇とともに減少していく特性となる。放電ランプの電流
が少なくなると、電極間のアークが細くなり、リップ電
圧、電流が大きいとアークに乱れが生じることが判っ
た。 【００１７】アークを安定化させるためには、Ｌ１イン
ダクタンスを図２（Ｃ）のように、電流が少ない領域で
大きな値となるように設定するとよい、リップ電圧、電
流が図２（Ｄ）のようにアークが安定化するランプ初期
時の値とランプ末期時の値のリップ電圧以下となるよう
にＬ１インダクタンスを設定する。 【００１８】 【発明の効果】本発明によれば、入力電圧を動作に必要
な電圧及び電流に変換するチョッパー回路及び平滑整流
を行う平滑整流回路を有する電圧・電流供給回路と、そ
の電圧・電流供給回路に一定電圧、一定電流を発生させ
るための制御回路と、起動時に始動高圧を発生する高圧
発生回路とを備え、前記電流・電圧供給回路の平滑整流
回路を構成するチョークコイルＬ１を、動作電圧が高く
電流が小さいときにはインダクタンスが大きく、動作電
圧が低く電流が大きいときにはインダクタンスが小さく
なるように、線形または非線形でインダクタンスが変化
するコイルで構成したので、放電点灯時のアークの移動
を少なくし、光量変化を抑えることができる。従って、
映像用機器に使用すると信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る放電ランプ点灯回路の
回路図である。 【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の放電ランプ点灯回路
における波形図である。 【図３】（Ａ）はアーク電流が小さい場合のアークの様
子を示す図、（Ｂ）はアーク電流が大きい場合のアーク
の様子を示す図である。 【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は従来例の放電ランプ点灯回路
における波形図である。 【符号の説明】 １ 電圧・電流供給回路 ２ 制御回路 ３ 高圧発生回路 ４ 放電ランプ Ｌ１ チョークコイル Ｃ１ コンデンサ Ｔ１ トランス Ｄ１ ダイオード Ｑ１、Ｑ５ トランジスタ
回路図である。 【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の放電ランプ点灯回路
における波形図である。 【図３】（Ａ）はアーク電流が小さい場合のアークの様
子を示す図、（Ｂ）はアーク電流が大きい場合のアーク
の様子を示す図である。 【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は従来例の放電ランプ点灯回路
における波形図である。 【符号の説明】 １ 電圧・電流供給回路 ２ 制御回路 ３ 高圧発生回路 ４ 放電ランプ Ｌ１ チョークコイル Ｃ１ コンデンサ Ｔ１ トランス Ｄ１ ダイオード Ｑ１、Ｑ５ トランジスタ
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K072 AA11 AC20 BA03 BB01 BC01
BC07 CA03 CA14 CA16 DD06
DD08 DE02 DE04 FA06 GA01
GB03 HA03 HA07
3K082 AA54 AA57 BA12 BA25 BA33
BA43 BC07 BC23 BC29 BD03
BD04 BD26 BD32 BE32 CA32
3K083 AA03 AA64 AA65 BA02 BA12
BA26 BC13 BC33 BC47 BD03
BD04 BD13 BD16 BD22 BE32
CA32
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 入力電圧を動作に必要な電圧及び電流に
変換するチョッパー回路及び平滑整流を行う平滑整流回
路を有する電圧・電流供給回路と、その電圧・電流供給
回路に一定電圧、一定電流を発生させるための制御回路
と、起動時に始動高圧を発生する高圧発生回路とを備
え、 前記電流・電圧供給回路の平滑整流回路を構成するチョ
ークコイルＬ１を、動作電圧が高く電流が小さいときに
はインダクタンスが大きく、動作電圧が低く電流が大き
いときにはインダクタンスが小さくなるように、線形ま
たは非線形でインダクタンスが変化するコイルで構成し
たことを特徴とする放電ランプ点灯回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289690A JP2003100488A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 放電ランプ点灯回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001289690A JP2003100488A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 放電ランプ点灯回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003100488A true JP2003100488A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19112148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001289690A Pending JP2003100488A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 放電ランプ点灯回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003100488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8866405B2 (en) | 2011-08-25 | 2014-10-21 | Eye Lighting Systems Corporation | Discharge-lamp lighting device |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001289690A patent/JP2003100488A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8866405B2 (en) | 2011-08-25 | 2014-10-21 | Eye Lighting Systems Corporation | Discharge-lamp lighting device |
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