JP2003272885A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯の寿命末期
などでの現象を検出して回路を保護する機能を備える放
電灯点灯装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device having a function of detecting a phenomenon at the end of life of a discharge lamp and protecting a circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６に従来の放電灯点灯装置の回路図を
示す。この放電灯点灯装置は、直流電源Ｅの両端間に直
列に接続される一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２より
成るインバータ回路１と、カップリング用のコンデンサ
Ｃ０と、このコンデンサＣ０を介してスイッチング素子
Ｑ２の両端に接続される負荷回路２とを備えている。こ
の負荷回路２は、コンデンサＣ０と直列に接続される共
振用のチョークコイルＬと、一対のフィラメントを有
し、コンデンサＣ０およびチョークコイルＬを介してス
イッチング素子Ｑ２の両端に接続される放電灯Ｌａと、
この放電灯Ｌａの両フィラメントの非電源側に接続され
る共振およびフィラメント予熱電流通電用のコンデンサ
Ｃ２とを含んでいる。また、Ｃ１はスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２のスイッチング損失低減、雑音低減等の目的で
スイッチング素子Ｑ１もしくはＱ２と並列に接続される
コンデンサであり、ここではスイッチング素子Ｑ１と並
列に接続している。そして、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ
２を交互にオン／オフする制御回路６が設けられる。こ
のように構成される放電灯点灯装置によれば、スイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２のオン／オフと共振とにより、直流
電源Ｅの電力が高周波電力に変換されて放電灯Ｌａに供
給され、放電灯Ｌａの両フィラメントが予熱された後、
放電灯Ｌａが始動して点灯に至る。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device. This discharge lamp lighting device includes an inverter circuit 1 including a pair of switching elements Q1 and Q2 connected in series between both ends of a DC power source E, a coupling capacitor C0, and a switching element Q2 via the capacitor C0. And a load circuit 2 connected to both ends of. The load circuit 2 has a resonance choke coil L connected in series with a capacitor C0 and a pair of filaments, and a discharge lamp La connected to both ends of a switching element Q2 via the capacitor C0 and the choke coil L. When,
The discharge lamp La includes a capacitor C2 for connecting resonance and filament preheating current, which is connected to the non-power source side of both filaments. C1 is a switching element Q
1, Q2 are capacitors connected in parallel with the switching element Q1 or Q2 for the purpose of reducing switching loss, noise reduction, etc., and are connected in parallel with the switching element Q1 here. Then, the switching elements Q1, Q
A control circuit 6 for alternately turning on / off 2 is provided. According to the discharge lamp lighting device configured as described above, the power of the DC power supply E is converted into high frequency power and supplied to the discharge lamp La by turning on / off and resonance of the switching elements Q1, Q2, and the discharge lamp La. After both filaments have been preheated,
The discharge lamp La starts and reaches lighting.
【０００３】ところで、上記構成の放電灯点灯装置で
は、放電灯Ｌａとして蛍光灯が使用されるが、一般に蛍
光灯の場合、寿命末期などでフィラメントの電子放出物
質（エミッタという）が消耗して、片側のフィラメント
だけ電子放出物質が消耗したいわゆる片側エミレスに起
因して半波放電の現象が発生することがあり、また、両
側のフィラメントの電子放出物質が消耗したいわゆる両
側エミレスに起因して管電圧が上昇する現象が発生する
ことがある。あるいは、放電灯のフィラメント断線によ
るいわゆる無負荷状態が発生することもある。By the way, in the discharge lamp lighting device having the above-mentioned structure, a fluorescent lamp is used as the discharge lamp La. The phenomenon of half-wave discharge may occur due to the so-called one-sided Emiles, in which the electron-emissive substance is consumed only in one side of the filament. May occur. Alternatively, a so-called no-load state may occur due to filament breakage of the discharge lamp.
【０００４】このため、上記放電灯点灯装置では、スイ
ッチング素子Ｑ２と直列に抵抗Ｒ１を接続し、この抵抗
Ｒ１でスイッチング素子Ｑ２に流れる電流を検出して、
ダイオードＤ１、抵抗Ｒ２，Ｒ３、コンデンサＣ５で構
成される回路部でピーク電圧をホールドして、異常検知
手段５に入力し、所定電圧以上になれば異常検知手段５
から制御回路６に異常検知信号を出力し、インバータ回
路１の出力を低減もしくは停止させて放電灯点灯装置を
保護している。Therefore, in the above discharge lamp lighting device, the resistor R1 is connected in series with the switching element Q2, and the current flowing through the switching element Q2 is detected by the resistor R1.
The peak voltage is held in the circuit section composed of the diode D1, the resistors R2 and R3, and the capacitor C5, and the peak voltage is input to the abnormality detecting means 5, and when the voltage exceeds a predetermined voltage, the abnormality detecting means 5
Outputs an abnormality detection signal to the control circuit 6 to reduce or stop the output of the inverter circuit 1 to protect the discharge lamp lighting device.
【０００５】以下、寿命末期状態及び無負荷状態におけ
るスイッチング電流検出部３の動作について説明する。
図７は、ランプＬａのインピーダンスが変化したときの
共振カーブ（コンデンサＣ２の電圧）を示したものであ
り、ランプＬａのインピーダンスが大きくなるにつれて
共振カーブがａ→ｂ→ｃと変化し、動作ポイントが遅相
から同相に近づく方向に変化する。図中、ｆｓはインバ
ータ回路１の動作周波数、ｄは無負荷時の共振カーブで
ある。The operation of the switching current detector 3 in the end of life state and no load state will be described below.
FIG. 7 shows a resonance curve (voltage of the capacitor C2) when the impedance of the lamp La changes, and the resonance curve changes as a → b → c as the impedance of the lamp La increases, and the operating point Changes from a late phase to a close phase. In the figure, fs is the operating frequency of the inverter circuit 1, and d is the resonance curve under no load.
【０００６】図８はスイッチング素子Ｑ２の両端電圧Ｖ
DSと、このスイッチング素子Ｑ２に流れるスイッチング
電流ＩD の波形を示したものである。スイッチング電流
ＩDが負方向に流れている期間Ｔｆは、共振回路による
フライホイル電流がＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング
素子Ｑ２の寄生ダイオード（逆並列ダイオード）を介し
て流れている。図８の（ａ），（ｂ），（ｃ）は図７の
共振カーブａ，ｂ，ｃにそれぞれ対応しており、スイッ
チング電流ＩD は、ランプＬａのインピーダンスが大き
くなるにつれて、フライホイル電流が少なくなるととも
にスイッチング電流ＩD のピーク値が高くなる。FIG. 8 shows the voltage V across the switching element Q2.
The waveforms of DS and the switching current I D flowing through the switching element Q2 are shown. During the period Tf in which the switching current ID flows in the negative direction, the flywheel current due to the resonance circuit flows through the parasitic diode (anti-parallel diode) of the switching element Q2 formed of the MOSFET. 8 (a), 8 (b), and 8 (c) correspond to the resonance curves a, b, and c of FIG. 7, respectively, and the switching current ID is the flywheel current as the impedance of the lamp La increases. And the peak value of the switching current I D increases.
【０００７】ここで、図８の（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、スイッチング電流ＩD が正方向に流れ始めるときに
発生する急峻な電流は、図６におけるコンデンサＣ１の
充電電流である。スイッチング素子Ｑ１がオンからオフ
に変化した時には共振電流の一部としてコンデンサＣ１
の充電電流が流れて、ＶDSの立ち下がりの傾きを滑らか
にし、また、スイッチング素子Ｑ２がオンからオフに変
化した時には共振電流の一部としてのコンデンサＣ１の
放電電流が流れてＶDSの立ち上がりの傾きを滑らかにし
ている。この充放電電流は、フライホイル電流が流れる
期間Ｔｆに充放電が完了しなければ、スイッチング素子
Ｑ２がオンした時にスイッチング素子Ｑ２を介して急峻
な充放電電流として流れる。つまり、フライホイル電流
が減少するにつれてコンデンサＣ１に充電できる量が減
少し、残りをスイッチング素子Ｑ２への順方向電流によ
り満充電することになるので、フライホイル電流が減少
するにつれてスイッチング素子Ｑ２へ流れる急峻な電流
はピークが大きく、幅が広くなっていく。Here, as shown in FIGS. 8B and 8C, the steep current generated when the switching current ID starts to flow in the positive direction is the charging current of the capacitor C1 in FIG. . When the switching element Q1 changes from ON to OFF, the capacitor C1 becomes a part of the resonance current.
Charging current flows to smooth the falling slope of V DS , and when the switching element Q2 changes from ON to OFF, the discharging current of the capacitor C1 as a part of the resonance current flows and V DS rises. The slope of is smoothed. This charge / discharge current flows as a steep charge / discharge current via the switching element Q2 when the switching element Q2 is turned on unless the charge / discharge is completed during the period Tf in which the flywheel current flows. That is, as the flywheel current decreases, the amount that can be charged in the capacitor C1 decreases, and the rest is fully charged by the forward current to the switching element Q2. Therefore, as the flywheel current decreases, it flows to the switching element Q2. The steep current has a large peak and a wider width.
【０００８】寿命末期状態は、ランプＬａの等価インピ
ーダンスが大きくなっていく現象であるため、図８の
（ｂ），（ｃ）に示すように、共振電流のピーク値が増
加するとともに、コンデンサＣ１からの急峻な電流もピ
ークが大きく、幅が広くなっていく。無負荷状態では、
図９に示すように、負荷への電流（共振電流）が無くな
るため、コンデンサＣ１への充電電流を全てスイッチン
グ素子Ｑ２を介して流すことになり、最もピークが大き
く、幅の広い充電電流が流れる。このように、寿命末期
状態又は無負荷状態になった場合に、スイッチング素子
Ｑ２に流れる電流が増加することを検出するのが図６の
スイッチング電流検出部３である。At the end of life, since the equivalent impedance of the lamp La increases, the peak value of the resonance current increases and the capacitor C1 increases, as shown in FIGS. The steep current from is also large in peak and wide. With no load,
As shown in FIG. 9, since there is no current (resonance current) to the load, all the charging current to the capacitor C1 flows through the switching element Q2, and the charging current having the largest peak and the widest width flows. . As described above, the switching current detector 3 in FIG. 6 detects that the current flowing through the switching element Q2 increases when the end of life or the no-load state is reached.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、放電灯のイ
ンピーダンスは周囲温度等によって変化するものであ
り、寿命末期状態においても正常状態とのインピーダン
スの差が大きくならない場合が発生する。つまり、正常
状態と寿命末期状態において、スイッチング素子Ｑ２に
流れる電流の差が小さく、図６のスイッチング電流検出
部３の構成では、寿命末期状態を正確に検出できないと
いった課題が発生する。However, since the impedance of the discharge lamp changes depending on the ambient temperature and the like, the difference in impedance from the normal state may not increase even in the end of life state. That is, there is a problem that the difference between the currents flowing through the switching elements Q2 is small between the normal state and the end of life state, and the end of life state cannot be accurately detected with the configuration of the switching current detection unit 3 in FIG.
【００１０】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、放電灯の寿命末期の現象を簡単な構成で確
実に検出して回路を保護する放電灯点灯装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device that reliably detects the end-of-life phenomenon of a discharge lamp with a simple structure to protect the circuit. To aim.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、
直流電源Ｅと、この直流電源Ｅの両端間に直列に接続さ
れる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２からなるインバ
ータ回路１と、前記一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２
のいずれかと並列に接続される負荷回路２と、前記一対
のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の少なくとも一方と並列
に接続される第１のコンデンサＣ１と、前記一対のスイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２のうち低電位側のスイッチング
素子Ｑ２と前記直流電源Ｅのグランド間に直列に挿入さ
れた第１の抵抗Ｒ１と、前記インバータ回路１の出力を
低減もしくは停止させる異常検知信号を出力する異常検
知手段５とを備え、前記負荷回路２はインダクタＬと第
２のコンデンサＣ２及び第２のコンデンサＣ２に並列接
続される放電灯Ｌａとの共振回路からなる放電灯点灯装
置において、前記第１の抵抗Ｒ１と並列に微分回路４を
接続し、この微分回路４の出力が所定値以上となると前
記異常検知手段５から異常検知信号を出力することを特
徴とするものである。According to the invention of claim 1, in order to solve the above problems, as shown in FIG.
An inverter circuit 1 including a DC power source E, a pair of switching elements Q1 and Q2 connected in series between both ends of the DC power source E, and the pair of switching elements Q1 and Q2.
A load circuit 2 connected in parallel with any one of the above, a first capacitor C1 connected in parallel with at least one of the pair of switching elements Q1 and Q2, and a low potential side of the pair of switching elements Q1 and Q2. A first resistor R1 inserted in series between the switching element Q2 and the ground of the DC power supply E, and an abnormality detection means 5 for outputting an abnormality detection signal for reducing or stopping the output of the inverter circuit 1. The load circuit 2 is a discharge lamp lighting device including a resonance circuit of an inductor L, a second capacitor C2, and a discharge lamp La connected in parallel with the second capacitor C2, and a differential circuit in parallel with the first resistor R1. 4 is connected, and when the output of the differentiating circuit 4 becomes a predetermined value or more, the abnormality detecting means 5 outputs an abnormality detection signal. .
【００１２】請求項２の発明によれば、図４に示すよう
に、前記異常検知手段５は所定値以下の入力で異常検知
信号を出力し、前記異常検知手段５には、第３のコンデ
ンサＣ３に充電された平滑電圧が入力され、前記微分回
路４の出力は第３のスイッチング素子Ｑ３の制御電極に
入力され、前記微分回路４の出力が所定値以上となると
前記第３のスイッチング素子Ｑ３により前記第３のコン
デンサＣ３に充電された平滑電圧を放電させて前記異常
検知手段５の入力を所定値以下とすることを特徴とする
ものである。請求項３の発明によれば、図５に示すよう
に、前記第３のスイッチング素子Ｑ３と前記第３のコン
デンサＣ３の間に第２の抵抗Ｒ６が挿入され、前記第３
のコンデンサＣ３と前記第２の抵抗Ｒ６で構成される時
定数回路を有することを特徴とするものである。請求項
４の発明によれば、図３に示すように、前記微分回路４
の出力が所定期間断続して所定値以上となると、前記異
常検知手段５から異常検知信号を出力することを特徴と
するものである。According to the second aspect of the present invention, as shown in FIG. 4, the abnormality detection means 5 outputs an abnormality detection signal when the input is less than a predetermined value, and the abnormality detection means 5 has a third capacitor. The smoothed voltage charged in C3 is input, the output of the differentiating circuit 4 is input to the control electrode of the third switching element Q3, and when the output of the differentiating circuit 4 becomes a predetermined value or more, the third switching element Q3. Is used to discharge the smoothed voltage charged in the third capacitor C3 to set the input of the abnormality detecting means 5 to a predetermined value or less. According to the invention of claim 3, as shown in FIG. 5, the second resistor R6 is inserted between the third switching element Q3 and the third capacitor C3, and the third resistor R6 is inserted.
It has a time constant circuit composed of the capacitor C3 and the second resistor R6. According to the invention of claim 4, as shown in FIG.
When the output of the above is intermittent for a predetermined period and becomes a predetermined value or more, an abnormality detection signal is output from the abnormality detecting means 5.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】（実施形態１）図１に第１の実施
形態を示す。図１の回路はスイッチング電流検出部３の
構成のみが図６の回路と異なり、他の構成は図６と同じ
である。この実施形態は、図１で示すように、スイッチ
ング素子Ｑ２に流れる電流を検出する抵抗Ｒ１と並列に
コンデンサＣ４と抵抗Ｒ４で構成される微分回路４を接
続したところに特徴を有している。つまり、スイッチン
グ素子Ｑ２に流れる電流は、寿命末期等になるとコンデ
ンサＣ１の急峻な充放電電流が流れることに着目して、
微分回路４を用いることにより確実に異常を検出できる
ようにしたものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment. The circuit of FIG. 1 is different from the circuit of FIG. 6 only in the configuration of the switching current detection unit 3, and the other configurations are the same as those of FIG. This embodiment is characterized in that, as shown in FIG. 1, a differentiating circuit 4 composed of a capacitor C4 and a resistor R4 is connected in parallel with a resistor R1 for detecting a current flowing in a switching element Q2. That is, regarding the current flowing through the switching element Q2, paying attention to the steep charging / discharging current of the capacitor C1 flowing at the end of the life,
By using the differentiating circuit 4, an abnormality can be surely detected.
【００１４】図２は微分回路４の出力、つまりコンデン
サＣ４と抵抗Ｒ４の接続点の電圧波形を示しており、図
２（ａ），（ｂ）は図７及び図８の（ａ），（ｂ）にそ
れぞれ対応した波形である。微分回路４の出力は、まさ
にスイッチング素子Ｑ２の電流ＩD の波形を微分した波
形となり、通常の共振電流が流れる（ａ）の場合の電圧
値は低くなるが、コンデンサＣ１の充放電電流のような
急峻な電流が流れる（ｂ）の場合の電圧値は高くなる。FIG. 2 shows the output of the differentiating circuit 4, that is, the voltage waveform at the connection point of the capacitor C4 and the resistor R4. FIGS. 2 (a) and 2 (b) show FIGS. 7 and 8 (a) and (a). The waveforms correspond to b). The output of the differentiating circuit 4 is exactly a waveform obtained by differentiating the waveform of the current I D of the switching element Q2, and the voltage value in the case of the normal resonance current (a) is low, but it is like the charge / discharge current of the capacitor C1. In the case of (b) in which a very steep current flows, the voltage value becomes high.
【００１５】つまり、スイッチング電流検出部３に微分
回路４を設けることにより、コンデンサＣ１の充放電電
流の確実な検出が可能になり、微分回路４の出力を異常
検知手段５に入力して、所定電圧以上になれば異常検知
手段５から制御回路６に異常検知信号を出力し、寿命末
期又は無負荷の異常状態において、確実にインバータ回
路１の出力を低減もしくは停止させて放電灯点灯装置を
保護できるものである。That is, by providing the differentiating circuit 4 in the switching current detecting section 3, it becomes possible to reliably detect the charging / discharging current of the capacitor C1, and the output of the differentiating circuit 4 is inputted to the abnormality detecting means 5 to make a predetermined value. When the voltage becomes equal to or higher than the voltage, an abnormality detection signal is output from the abnormality detection means 5 to the control circuit 6 to reliably reduce or stop the output of the inverter circuit 1 to protect the discharge lamp lighting device at the end of life or in an abnormal state of no load. It is possible.
【００１６】なお、制御回路６はスイッチング周波数を
発振する発振器７と、発振器７の出力によりスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン・オフさせるドライブ回
路８と、異常検知信号の入力時に発振器７の出力を停止
させる、もしくはスイッチング周波数を高くするように
制御する出力制御部９とから構成されているが、これに
限定されるものではなく、例えば、自励式のインバータ
回路において異常検知信号を受けて一方のスイッチング
素子を常にオフさせることにより出力を停止させるよう
な構成であっても良い。The control circuit 6 includes an oscillator 7 that oscillates a switching frequency, a drive circuit 8 that alternately turns on and off the switching elements Q1 and Q2 by the output of the oscillator 7, and an output of the oscillator 7 when an abnormality detection signal is input. And an output control unit 9 for controlling so that the switching frequency is increased or the switching frequency is increased. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the output may be stopped by always turning off the switching element.
【００１７】（実施形態２）図３に第２の実施形態を示
す。本実施形態は図１の実施形態で異常検知手段５にタ
イマー機能を持たせた例である。微分回路４は、電圧の
変化に対して非常に敏感であるため、外来ノイズ等に対
する考慮が重要となってくる。そこで、本実施形態で
は、異常検知手段５にインバータ回路１の発振周期に同
期して連続した検出信号が入力された時に異常検知信号
を出力するようにした例である。(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment. This embodiment is an example in which the abnormality detecting means 5 is provided with a timer function in the embodiment of FIG. Since the differentiating circuit 4 is very sensitive to changes in voltage, it is important to consider external noise and the like. Therefore, the present embodiment is an example in which the abnormality detection signal is output when a continuous detection signal is input to the abnormality detection means 5 in synchronization with the oscillation cycle of the inverter circuit 1.
【００１８】以下詳細を説明する。微分回路４の出力は
コンパレータ５１に入力され、所定電圧Ｖｒｅｆ以上で
あればコンパレータ５１の出力がＨｉｇｈとなり、Ｄ−
フリップフロップ５２の入力にＨｉｇｈ信号が入力され
る。一方、遅延回路５３によりスイッチング素子Ｑ２へ
のドライブ回路８の出力を遅延させた信号の立ち上がり
エッジが、Ｄ−フリップフロップ５２のクロック信号Ｃ
ＬＫとなる。遅延回路５３による遅延時間は３００ｎｓ
ｅｃ程度とする。つまり、コンデンサＣ１の充電電流が
流れるタイミングでクロック信号を与えている。そのた
め、寿命末期等にスイッチング素子Ｑ２にコンデンサＣ
１の充電電流が流れると、Ｄ−フリップフロップ５２の
出力はＨｉｇｈ出力となり、反転回路５４によりカウン
ター５５のストップ信号はＬｏｗとなる。カウンター５
５へのクロック信号はＤ−フリップフロップ５２へのク
ロック信号と同じ信号であるので、Ｄ−フリップフロッ
プ５２のＨｉｇｈ出力がカウンター５５で決定している
所定周期継続すると、異常検知手段５の出力としてＨｉ
ｇｈ信号を制御回路６に出力する。つまり、微分回路４
の出力がカウンター５５で決定している所定周期の間、
断続して所定電圧以上になると異常検知手段５の出力と
してＨｉｇｈ信号が出力される。The details will be described below. The output of the differentiating circuit 4 is input to the comparator 51, and if it is equal to or higher than the predetermined voltage Vref, the output of the comparator 51 becomes High and D-
The High signal is input to the input of the flip-flop 52. On the other hand, the rising edge of the signal obtained by delaying the output of the drive circuit 8 to the switching element Q2 by the delay circuit 53 is the clock signal C of the D-flip-flop 52.
It becomes LK. The delay time by the delay circuit 53 is 300 ns
It is about ec. That is, the clock signal is given at the timing when the charging current of the capacitor C1 flows. Therefore, at the end of life, etc., the capacitor C is added to the switching element Q2.
When the charging current of 1 flows, the output of the D-flip-flop 52 becomes High output, and the stop signal of the counter 55 becomes Low by the inverting circuit 54. Counter 5
Since the clock signal to 5 is the same as the clock signal to the D-flip-flop 52, when the High output of the D-flip-flop 52 continues for a predetermined period determined by the counter 55, it is output as the output of the abnormality detecting means 5. Hi
The gh signal is output to the control circuit 6. That is, the differentiating circuit 4
During the predetermined period when the output of is determined by the counter 55,
When the voltage exceeds a predetermined voltage intermittently, a High signal is output as the output of the abnormality detecting means 5.
【００１９】以上のように、本実施形態では異常検知手
段５にタイマー機能を持たせてあるため、外来ノイズ等
による誤動作がなく、寿命末期又は無負荷といった異常
状態において、確実にインバータ回路１の出力を低減も
しくは停止させて放電灯点灯装置を保護できる。As described above, since the abnormality detecting means 5 is provided with the timer function in this embodiment, there is no malfunction due to external noise and the like, and the inverter circuit 1 can be reliably operated in the abnormal state such as the end of life or no load. The discharge lamp lighting device can be protected by reducing or stopping the output.
【００２０】（実施形態３）図４に第３の実施形態を示
す。本実施形態は、異常検知手段５の入力が所定電圧以
下となると、制御回路６に異常検知信号を出力する例で
ある。スイッチング素子Ｑ３の制御電極（ベース）に
は、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ４よりなる微分回路の出力
が入力されており、微分回路の出力がスイッチング素子
Ｑ３のオン電圧以上になれば、スイッチング素子Ｑ３が
オンする。一方、異常検知手段５の入力には電圧源Ｅ’
から抵抗Ｒ５を介してコンデンサＣ３に充電された平滑
電圧が入力されている。微分回路の出力がスイッチング
素子Ｑ３のオン電圧以上になると、スイッチング素子Ｑ
３がオンしてコンデンサＣ３の電荷を放電し、異常検知
手段５の入力が所定値以下となって制御回路６に異常検
知信号を出力する。なお、電圧源Ｅ’は例えば制御回路
５の制御電源電圧Ｖｃｃ、あるいはスイッチング素子Ｑ
２へのドライブ回路出力を利用すればよく、とにかく平
均値として所定電圧より高い電圧を発生させるものであ
ればよい。(Embodiment 3) FIG. 4 shows a third embodiment. The present embodiment is an example of outputting an abnormality detection signal to the control circuit 6 when the input of the abnormality detection means 5 becomes equal to or lower than a predetermined voltage. The output of the differentiating circuit composed of the capacitor C4 and the resistor R4 is input to the control electrode (base) of the switching element Q3. If the output of the differentiating circuit becomes equal to or higher than the ON voltage of the switching element Q3, the switching element Q3 is turned on. To do. On the other hand, the voltage source E ′ is input to the abnormality detection means 5.
The smoothed voltage charged in the capacitor C3 is input from the through the resistor R5. When the output of the differentiating circuit becomes equal to or higher than the ON voltage of the switching element Q3, the switching element Q3
3 is turned on to discharge the electric charge of the capacitor C3, the input of the abnormality detecting means 5 becomes a predetermined value or less, and the abnormality detecting signal is output to the control circuit 6. The voltage source E'is, for example, the control power supply voltage Vcc of the control circuit 5 or the switching element Q.
It suffices to use the output of the drive circuit to No. 2 and to generate a voltage higher than a predetermined voltage as an average value.
【００２１】（実施形態４）図５に第４の実施形態を示
す。本実施形態は、第３の実施形態のコンデンサＣ３と
スイッチング素子Ｑ３の間に抵抗Ｒ６を追加したもので
あり、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ６で放電の時定数回路を
構成させたものである。つまり、スイッチング電流検出
部３にタイマー機能を持たせて、外来ノイズ等による誤
動作に対して影響を受けにくくした例である。コンデン
サＣ４と抵抗Ｒ４よりなる微分回路の出力がスイッチン
グ素子Ｑ３のオン電圧以上になると、スイッチング素子
Ｑ３がオンしてコンデンサＣ３の電荷を放電する。この
時、外来ノイズ等によって、単発的にスイッチング素子
Ｑ３がオンする程度では、抵抗Ｒ６とコンデンサＣ３と
の時定数により、コンデンサＣ３の電圧がすぐには所定
値以下とならない。(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows a fourth embodiment. In this embodiment, a resistor R6 is added between the capacitor C3 and the switching element Q3 of the third embodiment, and the capacitor C3 and the resistor R6 form a discharge time constant circuit. That is, this is an example in which the switching current detection unit 3 is provided with a timer function so that it is less susceptible to malfunctions due to external noise or the like. When the output of the differentiating circuit composed of the capacitor C4 and the resistor R4 becomes equal to or higher than the ON voltage of the switching element Q3, the switching element Q3 is turned on and the electric charge of the capacitor C3 is discharged. At this time, the voltage of the capacitor C3 does not immediately fall below a predetermined value due to the time constant of the resistor R6 and the capacitor C3 to such an extent that the switching element Q3 is turned on sporadically due to external noise or the like.
【００２２】一方、寿命末期等により連続的にスイッチ
ング素子Ｑ３がオン／オフを繰り返す場合、抵抗Ｒ５か
らの充電量に対して抵抗Ｒ６を介しての放電量を多くし
ておけば、コンデンサＣ３の電圧は低下していき、所定
値以下とすることができる。On the other hand, when the switching element Q3 is repeatedly turned on / off at the end of its life or the like, if the discharge amount via the resistor R6 is increased relative to the charge amount from the resistor R5, the capacitor C3 will be charged. The voltage decreases and can be kept below a predetermined value.
【００２３】以上のように、スイッチング電流検出部３
にタイマー機能を持たせてあるため、外来ノイズ等によ
る誤動作がなく、寿命末期又は無負荷といった異常状態
において、確実にインバータ回路１の出力を低減もしく
は停止させて放電灯点灯装置を保護できる。また、実施
形態２と同様に、異常検知手段５にもタイマー機能を持
たせてやれば、更に耐ノイズ性能にすぐれた放電灯点灯
装置が提供できる。As described above, the switching current detector 3
Since it has a timer function, it is possible to protect the discharge lamp lighting device by reliably reducing or stopping the output of the inverter circuit 1 in the abnormal state such as the end of life or no load without malfunction due to external noise or the like. Further, similarly to the second embodiment, if the abnormality detecting means 5 is also provided with a timer function, a discharge lamp lighting device further excellent in noise resistance can be provided.
【００２４】[0024]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ハーフブリッ
ジインバータ回路における一方のスイッチング素子に並
列コンデンサを備え、この並列コンデンサをＬＣ共振回
路と放電灯を含む負荷回路に流れる電流により充放電す
ることによりスイッチング素子の電圧の急峻な変化を緩
和してスイッチング損失や雑音を低減させた放電灯点灯
装置において、寿命末期等にランプインピーダンスが大
きくなったときに、前記並列コンデンサの充電電流がス
イッチング素子を介して流れる現象を微分回路により検
出して、インバータ回路の出力を低減もしくは停止させ
るようにしたものであるから、簡単な回路構成で確実に
異常状態を検知して放電灯点灯装置を保護できる効果が
ある。また、請求項２〜４の発明によれば、微分回路の
出力を蓄積して異常検知信号を得るようにしたので、単
発的な外来ノイズによって誤動作することを防止できる
効果がある。According to the invention of claim 1, one switching element in the half-bridge inverter circuit is provided with a parallel capacitor, and this parallel capacitor is charged and discharged by a current flowing through a load circuit including an LC resonance circuit and a discharge lamp. In a discharge lamp lighting device in which abrupt changes in the voltage of the switching element are alleviated to reduce switching loss and noise, when the lamp impedance becomes large at the end of life, the charging current of the parallel capacitor is The phenomenon that flows through the circuit is detected by a differentiating circuit to reduce or stop the output of the inverter circuit. Therefore, it is possible to reliably detect an abnormal state and protect the discharge lamp lighting device with a simple circuit configuration. effective. Further, according to the inventions of claims 2 to 4, since the abnormality detection signal is obtained by accumulating the output of the differentiating circuit, there is an effect that it is possible to prevent malfunction due to a sporadic external noise.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施形態１の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態１の動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態２の要部回路図である。FIG. 3 is a main part circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施形態３の要部回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a main part according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態４の要部回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a main part according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】従来の放電灯点灯装置の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device.
【図７】従来例のスイッチング周波数と出力の関係を示
す特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a switching frequency and an output in a conventional example.
【図８】従来例のスイッチング素子の電圧及び電流を示
す波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram showing voltage and current of a switching element of a conventional example.
【図９】従来例の無負荷時のスイッチング素子の電圧及
び電流を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram showing a voltage and a current of a switching element in a conventional example without a load.
１ インバータ回路 ２ 負荷回路 ３ スイッチング電流検出部 ４ 微分回路 ５ 異常検知手段 ６ 制御回路 1 Inverter circuit 2 load circuit 3 Switching current detector 4 differentiating circuit 5 Abnormality detection means 6 control circuit
Claims (4)
直列に接続される一対のスイッチング素子からなるイン
バータ回路と、前記一対のスイッチング素子のいずれか
と並列に接続される負荷回路と、前記一対のスイッチン
グ素子の少なくとも一方と並列に接続される第１のコン
デンサと、前記一対のスイッチング素子のうち低電位側
のスイッチング素子と前記直流電源のグランド間に直列
に挿入された第１の抵抗と、前記インバータ回路の出力
を低減もしくは停止させる異常検知信号を出力する異常
検知手段とを備え、前記負荷回路はインダクタと第２の
コンデンサ及び第２のコンデンサに並列接続される放電
灯との共振回路からなる放電灯点灯装置において、前記
第１の抵抗と並列に微分回路を接続し、この微分回路の
出力が所定値以上となると前記異常検知手段から異常検
知信号を出力することを特徴とする放電灯点灯装置。1. A DC power supply, an inverter circuit comprising a pair of switching elements connected in series between both ends of the DC power supply, a load circuit connected in parallel with one of the pair of switching elements, and the pair. A first capacitor connected in parallel with at least one of the switching elements, and a first resistor inserted in series between the switching element on the low potential side of the pair of switching elements and the ground of the DC power supply, An abnormality detection unit that outputs an abnormality detection signal for reducing or stopping the output of the inverter circuit, wherein the load circuit is a resonance circuit of an inductor, a second capacitor, and a discharge lamp connected in parallel to the second capacitor. In this discharge lamp lighting device, a differentiating circuit is connected in parallel with the first resistor, and the output of the differentiating circuit is a predetermined value or more. Then, the discharge lamp lighting device is characterized in that the abnormality detection means outputs an abnormality detection signal.
で異常検知信号を出力し、前記異常検知手段には第３の
コンデンサに充電された平滑電圧が入力され、前記微分
回路の出力は第３のスイッチング素子の制御電極に入力
され、前記微分回路の出力が所定値以上となると前記第
３のスイッチング素子により前記第３のコンデンサに充
電された平滑電圧を放電させて前記異常検知手段の入力
を所定値以下とすることを特徴とする請求項１記載の放
電灯点灯装置。2. The anomaly detection means outputs an anomaly detection signal when the input is less than a predetermined value, the smoothing voltage charged in the third capacitor is input to the anomaly detection means, and the output of the differentiation circuit is 3 is input to the control electrode of the switching element, and when the output of the differentiating circuit becomes a predetermined value or more, the smoothing voltage charged in the third capacitor is discharged by the third switching element to input to the abnormality detecting means. Is less than or equal to a predetermined value.
３のコンデンサの間に第２の抵抗が挿入され、前記第３
のコンデンサと前記第２の抵抗で構成される時定数回路
を有することを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装
置。3. A second resistor is inserted between the third switching element and the third capacitor, and the third resistor is provided.
3. The discharge lamp lighting device according to claim 2, further comprising a time constant circuit composed of the capacitor and the second resistor.
て所定値以上となると、前記異常検知手段から異常検知
信号を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の放電灯点灯装置。4. The discharge according to claim 1, wherein when the output of the differentiating circuit is intermittent for a predetermined period and becomes a predetermined value or more, the abnormality detecting unit outputs an abnormality detection signal. Electric lighting device.
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