JP2003229286A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP2003229286A
JP2003229286A JP2002024012A JP2002024012A JP2003229286A JP 2003229286 A JP2003229286 A JP 2003229286A JP 2002024012 A JP2002024012 A JP 2002024012A JP 2002024012 A JP2002024012 A JP 2002024012A JP 2003229286 A JP2003229286 A JP 2003229286A
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JP
Japan
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voltage
discharge lamp
pressure discharge
lamp
circuit
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JP2002024012A
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Sadao Kondo
禎男 近藤
Hirochika Shiohama
弘親 塩濱
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧放電灯を調光した状態においても寿命末
期を確実に判定する。 【解決手段】 高圧放電灯7を点灯する、整流回路3、
出力制御回路4、極性反転回路5、制御部10等からな
る点灯回路と、調光信号を電圧信号に変換して点灯回路
の制御部10に入力し高圧放電灯の調光を行う調光回路
11と、高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧
検出回路12を備え、制御部は、調光回路からの電圧信
号の電圧値に基づいて高圧放電灯の寿命末期を判定する
判定電圧を決定し、この決定した判定電圧とランプ電圧
検出回路が検出したランプ電圧を比較し、ランプ電圧が
判定電圧に達すると高圧放電灯の寿命末期を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、高圧放電灯を調
光する放電灯点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 高圧放電灯としては、メタルハライド
ランプ、高圧水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、セラ
ミックメタルハライドランプ等が知られている。このよ
うな高圧放電灯を、例えば、パルス幅変調信号(以下、
PWM信号と称する。)を使用し、そのオンデューティ
が0%のとき全灯とし、100%のとき消灯とし、か
つ、オンデューティを0%と100%の間で変化させる
ことで調光していた。また、高圧放電灯は寿命末期に近
づくとランプ電圧が上昇する特性を有することから、高
圧放電灯のランプ電圧を検出して寿命末期になったか否
かを判定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、高圧
放電灯を調光制御するとランプ電圧が低下するため、高
圧放電灯が寿命末期になってランプ電圧が上昇してもラ
ンプ電圧が寿命末期を判定する電圧値に達せず、何時ま
でも寿命末期の判定ができないという問題があった。例
えば、正常点灯時の高圧放電灯のランプ電圧が130V
で、この高圧放電灯が寿命末期になったときにランプ電
圧が160Vまで上昇するとすると、寿命末期を判定す
る電圧値としては160Vを設定することになる。
【0004】しかし、この高圧放電灯を調光点灯した時
の正常時のランプ電圧が120Vであったとすると、調
光点灯状態で高圧放電灯が寿命末期になっても150V
程度までしか上昇しないことになり、寿命末期の判定が
できないことになる。そこで、本発明は、高圧放電灯を
調光点灯した状態においても寿命末期を確実に判定する
ことができる放電灯点灯装置を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】 本発明は、高圧放電灯
を点灯する点灯回路と、調光信号を電圧信号に変換して
点灯回路の制御部に入力し高圧放電灯の調光を行う調光
回路と、高圧放電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧
検出回路とを備え、制御部は、調光回路からの電圧信号
の電圧値に基づいて高圧放電灯の寿命末期を判定する判
定電圧を決定する決定手段と、この決定手段が決定した
判定電圧とランプ電圧検出回路が検出したランプ電圧を
比較し、高圧放電灯が寿命末期になったか否かを判定す
る判定手段を有することにある。また、制御部は、さら
に、判定手段が高圧放電灯の寿命末期を判定すると高圧
放電灯を減光点灯制御する手段を有し、減光点灯により
寿命末期を知らせることにある。
【0006】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。図1に示すように、交流電源
1にフィルタ回路2を介して整流回路3の入力端子を接
続している。前記整流回路3の出力端子に出力制御回路
4を接続し、この出力制御回路4からの直流出力を、極
性反転回路5を介して交流に変換し、この交流出力を、
イグナイタ6を介して高圧放電灯7に供給するようにし
ている。前記イグナイタ6は高圧放電灯7を始動点灯さ
せるときに動作するもので、一旦点灯するとその後は動
作を停止するようになっている。
【0007】前記出力制御回路4は、昇圧チョッパ8及
び降圧チョッパ9からなり、前記整流回路3からの直流
出力を前記昇圧チョッパ8で昇圧し、その後前記降圧チ
ョッパ9で降圧して前記極性反転回路5に供給するよう
になっている。前記昇圧チョッパ8、降圧チョッパ9及
び極性反転回路5を制御部10により制御している。前
記出力制御回路4、極性反転回路5、イグナイタ6及び
制御部10は点灯回路を構成している。
【0008】前記制御部10には、調光回路11から調
光制御のための電圧信号が入力されている。前記調光回
路11は、調光信号として、例えば、PWM信号を入力
し、このPWM信号のオンデューティ比に応じて電圧信
号に変換して前記制御部10に出力している。調光信号
はPWM信号で、そのオンデューティ比と光束比(全光
時を100%とした場合)の関係を、例えば、 オンデューティ比(%) 0〜5 25 50 72.5〜100 光束比 (%) 100(一定) 75 50 25(一定) のように段階的に変化させて、前記高圧放電灯7の調光
制御を行っている。なお、調光はオンデューティ比が5
〜72.5%、光束比が100〜25%の間で連続的に
行ってもよい。このように、光束比が25%以下の調光
を行わないようにするのは、高圧放電灯は、25%以下
の調光を行う場合、入力する電力が少なくなるため高圧
放電灯の点灯維持を行うことが困難となる。また、この
ような高圧放電灯は、一度消灯してしまうと、再度点灯
を行うことが困難であるため、高圧放電灯の調光は25
%以下にならないように設定している。
【0009】前記出力制御回路4の出力端子間の電圧を
分圧して取り出し、前記高圧放電灯7のランプ電圧を検
出するランプ電圧検出回路12を設け、このランプ電圧
検出回路12が検出したランプ電圧を前記制御部10に
供給している。
【0010】前記制御部10は、内部にマイクロコンピ
ュータを備え、前記調光回路11からの電圧信号により
前記出力制御回路4を制御して高圧放電灯7を調光点灯
制御する。また、前記制御部10は、マイクロコンピュ
ータに高圧放電灯7の寿命末期を判定するための判定電
圧を、高圧放電灯7の調光度合いに応じて設定してい
る。すなわち、調光回路11からの電圧信号が0V、す
なわち、全灯のときには例えば160V、電圧信号が
2.5V、すなわち、25%調光のときには例えば15
0V、電圧信号が5.0V、すなわち、50%調光のと
きには例えば140V、電圧信号が7.5V、すなわ
ち、75%調光のときには例えば130Vに設定してい
る。
【0011】そして、前記制御部10のマイクロコンピ
ュータは、調光回路11から電圧信号が入力されると、
図2に示すように、S1にて、電圧信号をデジタル変換
して取り込み、S2にて、取り込んだ電圧値によって高
圧放電灯7の寿命末期判定電圧を決定する(決定手
段)。例えば、50%調光時であれば、取り込んだ電圧
値は5.0Vとなり、寿命末期判定電圧として140V
が選択されて決定される。
【0012】また、前記制御部10のマイクロコンピュ
ータは、ランプ電圧検出回路12からランプ電圧が入力
されると、図3に示すように、S11にて、検出したラ
ンプ電圧をデジタル変換して取り込み、S12にて、ラ
ンプ電圧と決定した寿命末期判定電圧を比較し、高圧放
電灯7が寿命末期になったか否かを判定する(判定手
段)。
【0013】ランプ電圧が寿命末期判定電圧よりも低け
れば、S13にて、高圧放電灯7の正常判定を行う。ま
た、ランプ電圧が寿命末期判定電圧以上になっていれ
ば、S14にて、高圧放電灯7の寿命末期を判定し、前
記出力制御回路4を制御して高圧放電灯7を減光点灯に
固定し、それを維持させる(減光点灯制御手段)。
【0014】前記高圧放電灯7を減光点灯状態に固定し
維持する制御は電源が一旦オフされて再投入されるまで
継続されるもので、減光点灯によってユーザに高圧放電
灯が寿命末期になっていることを知らせるようにしてい
る。なお、減光点灯状態とは高圧放電灯7がぼんやりと
点灯している状態で、例えば、25%調光した状態であ
る。
【0015】前記高圧放電灯7の減光点灯制御は、例え
ば、図4に示す回路によって行う。図4は、出力制御回
路4及び制御部10の一例を示す一部ブロックを含む回
路図で、MOS型FET21のドレイン、ソース間を介
してダイオード22を図示極性に並列に接続し、このダ
イオード22にインダクタ23を直列に介して抵抗2
4,25、可変抵抗26及び抵抗27の直列回路を並列
に接続し、前記抵抗24,25及び可変抵抗26の直列
回路の両端から降圧チョッパ9の出力を取り出し、前記
抵抗24,25の接続点電圧を制御部10に供給してい
る。前記可変抵抗26は出力調整用の可変抵抗である。
【0016】また、直流電源28を設け、この直流電源
28の正極端子を、抵抗29を直列に介して前記抵抗2
4,25の接続点に接続し、負極端子を、可変抵抗26
と抵抗27との接続点に接続している。前記抵抗29に
フォトカプラのフォトトランジスタ30と抵抗31との
直列回路を並列に接続している。前記制御部10に、前
記フォトカプラの発光ダイオード32と抵抗33との直
列回路を接続している。
【0017】前記制御部10は、通常は、発光ダイオー
ド32をオフし、直流電源28から抵抗29を介して抵
抗25及び可変抵抗26に電流を流している。そして、
調光回路11からの電圧信号の電圧値に基づいて前記F
ET21のオン時間を変更して負荷電力を制御し、前記
高圧放電灯7を調光制御する。
【0018】例えば、PWM信号のオンデューティが0
%で調光回路11からの電圧信号が0Vのときには、制
御部10はFET21のオン時間が長くなるようにスイ
ッチング制御し、負荷電力を最大にして高圧放電灯7を
全灯制御する。
【0019】また、PWM信号のオンデューティが50
%で調光回路11からの電圧信号が5.0Vのときに
は、制御部10はFET21のオン時間を制御して負荷
電力を全灯のときの50%程度に抑え、これにより高圧
放電灯7を調光点灯制御する。また、PWM信号のオン
デューティが25%で調光回路11からの電圧信号が
2.5Vのときには、制御部10はFET21のオン時
間を制御して負荷電力を全灯のときの75%程度に抑
え、これにより高圧放電灯7を調光点灯制御する。ま
た、PWM信号のオンデューティが75%で調光回路1
1からの電圧信号が7.5Vのときには、制御部10は
FET21のオン時間を制御して負荷電力を全灯のとき
の25%程度に抑え、これにより高圧放電灯7を調光点
灯制御する。
【0020】このようにして、高圧放電灯7をPWM信
号のオンデューティの変化によって調光点灯制御するこ
とができる。
【0021】そして、高圧放電灯7を、例えば全灯のと
きの、50%の負荷電力で調光点灯制御行っているとき
には、制御部10では寿命末期判定電圧として140V
が決定されている。そして、ランプ電圧検出回路12の
検出電圧を寿命末期判定電圧140Vと比較して高圧放
電灯7が寿命末期になったか否かを判定する。
【0022】この状態で、ランプ電圧が寿命末期判定電
圧140Vに達すると、制御部10では高圧放電灯7が
寿命末期になったことを判定し、フォトカプラの発光ダ
イオード32をオンする。これにより、フォトトランジ
スタ30がオンするので、フォトトランジスタ30と抵
抗31との直列回路が抵抗29に並列に接続され、直流
電源28から抵抗25及び可変抵抗26に流れる電流が
増加する。
【0023】電流が増加すると抵抗24,25の接続点
電圧が上昇し、制御部10はFET21のオン時間を短
くして負荷電力を小さく抑え、高圧放電灯7を減光点灯
制御する。そして、この点灯状態を固定し維持する。こ
うして、高圧放電灯7がぼんやりと点灯した状態が維持
され高圧放電灯7の寿命末期が知らされる。
【0024】このように、高圧放電灯7を調光点灯制御
していても、そのときの調光度合いに応じて寿命末期判
定電圧が決定されるので、高圧放電灯の寿命末期を確実
に判定することができる。
【0025】また、制御部10は通常は発光ダイオード
32をオフしてフォトトランジスタ30をオフしている
ので、可変抵抗26によって出力調整を行う場合にフォ
トトランジスタ30の内部インピーダンスのバラツキに
よる影響を受けることはない。従って、可変抵抗26に
よって確実な出力調整ができる。そして、減光点灯時に
は発光ダイオード32をオンしてフォトトランジスタ3
0をオンすることで確実に減光点灯制御ができる。
【0026】なお、この実施の形態においては、調光信
号としてPWM信号を使用したが必ずしもこれに限定す
るものでないのは勿論である。また、装置の出力制御回
路を昇圧チョッパと降圧チョッパ9とで構成したものに
ついて述べたが必ずしもこれに限定するものでないのは
勿論である。
【0027】
【発明の効果】 以上詳述したように本発明によれば、
高圧放電灯を調光点灯した状態においても寿命末期を確
実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示すブロック図。
【図2】 同実施の形態の制御部による寿命末期判定電
圧の決定処理を示す流れ図。
【図3】 同実施の形態の制御部による寿命末期の判定
処理を示す流れ図。
【図4】 同実施の形態における要部構成の一例を示す
回路図。
【符号の説明】
4…出力制御回路、5…極性反転回路、7…高圧放電
灯、10…制御部、11…調光回路、12…ランプ電圧
検出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA12 AA13 AA14 AC11 BA05 BC01 DD06 EA01 EB05 EB10 GA03 GB01 GB03 HA10 3K082 AA22 AA32 AA68 BA05 BA24 BA33 BA43 BA58 BC23 BD03 BD22 BD26 BD32 CA33 CA36 DA01 3K098 CC17 CC18 CC41 DD06 DD20 DD35 DD43 EE11 EE31 EE32 FF03 FF07 FF09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧放電灯を点灯する点灯回路と、調光
    信号を電圧信号に変換して前記点灯回路の制御部に入力
    し前記高圧放電灯の調光を行う調光回路と、前記高圧放
    電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路とを備
    え、前記制御部は、前記調光回路からの電圧信号の電圧
    値に基づいて前記高圧放電灯の寿命末期を判定する判定
    電圧を決定する決定手段と、この決定手段が決定した判
    定電圧と前記ランプ電圧検出回路が検出したランプ電圧
    を比較し、前記高圧放電灯が寿命末期になったか否かを
    判定する判定手段を有することを特徴とする放電灯点灯
    装置。
  2. 【請求項2】 高圧放電灯を点灯する点灯回路と、調光
    信号を電圧信号に変換して前記点灯回路の制御部に入力
    し前記高圧放電灯の調光を行う調光回路と、前記高圧放
    電灯のランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路とを備
    え、前記制御部は、前記調光回路からの電圧信号の電圧
    値に基づいて前記高圧放電灯の寿命末期を判定する判定
    電圧を決定する決定手段と、この決定手段が決定した判
    定電圧と前記ランプ電圧検出回路が検出したランプ電圧
    を比較し、前記高圧放電灯が寿命末期になったか否かを
    判定する判定手段と、この判定手段が前記高圧放電灯の
    寿命末期を判定すると前記高圧放電灯を減光点灯制御す
    る手段を有し、減光点灯により寿命末期を知らせること
    を特徴とする放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 高圧放電灯を減光点灯制御する手段は、
    減光点灯を固定維持することを特徴とする請求項2記載
    の放電灯点灯装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010146889A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Panasonic Electric Works Co Ltd 非常用照明装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010146889A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Panasonic Electric Works Co Ltd 非常用照明装置

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