JP2003332091A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JP2003332091A JP2003332091A JP2003165227A JP2003165227A JP2003332091A JP 2003332091 A JP2003332091 A JP 2003332091A JP 2003165227 A JP2003165227 A JP 2003165227A JP 2003165227 A JP2003165227 A JP 2003165227A JP 2003332091 A JP2003332091 A JP 2003332091A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】始動時、放電灯の立ち消えを防止すること。
【解決手段】放電灯９と、放電灯９に電力を供給する電
力供給手段と、放電灯９のランプ電流ｉLが流れる第１
の抵抗器１２と、放電灯９のランプ電圧ＶLを電流Ｉに
変換する電圧‐電流変換回路１００と、電圧‐電流変換
回路１００の出力電流Ｉが流れ、第１の抵抗器１２に直
列に接続される第２の抵抗器１３とを備え、第２の抵抗
器１３の第１の抵抗器１２側とは反対の端子の電圧Ｖ-
を基準電圧Ｖr efに等しくするようフィードバック制御
することにより、放電灯９に印加するランプ印加電力を
制御する。電圧‐電流変換回路１００の出力電流Ｉは、
ランプ電圧ＶLに応じた電流である。
力供給手段と、放電灯９のランプ電流ｉLが流れる第１
の抵抗器１２と、放電灯９のランプ電圧ＶLを電流Ｉに
変換する電圧‐電流変換回路１００と、電圧‐電流変換
回路１００の出力電流Ｉが流れ、第１の抵抗器１２に直
列に接続される第２の抵抗器１３とを備え、第２の抵抗
器１３の第１の抵抗器１２側とは反対の端子の電圧Ｖ-
を基準電圧Ｖr efに等しくするようフィードバック制御
することにより、放電灯９に印加するランプ印加電力を
制御する。電圧‐電流変換回路１００の出力電流Ｉは、
ランプ電圧ＶLに応じた電流である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置、
詳しくは、メタルハライドランプ等の高圧放電灯の点灯
装置に関する。
詳しくは、メタルハライドランプ等の高圧放電灯の点灯
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、メタルハライドランプ等の高圧
放電灯は、点灯を開始しても、発光金属の蒸気圧がすぐ
には高くならないため、光出力がすぐには立ち上がらな
い。
放電灯は、点灯を開始しても、発光金属の蒸気圧がすぐ
には高くならないため、光出力がすぐには立ち上がらな
い。
【０００３】そこで、光出力を速やかに立ち上がらせる
ため、始動時に放電灯の定格電力よりも大きな電力を放
電灯に印加する方法が特開平５-１４４５７７号公報に
開示されている。
ため、始動時に放電灯の定格電力よりも大きな電力を放
電灯に印加する方法が特開平５-１４４５７７号公報に
開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来技術によると、始動時に、ランプ電圧が低い程、ラ
ンプ印加電力が大きくなるように制御されるため、ラン
プ電流が過大になり、放電灯の電極消耗が早く、放電灯
の寿命が短くなる。
従来技術によると、始動時に、ランプ電圧が低い程、ラ
ンプ印加電力が大きくなるように制御されるため、ラン
プ電流が過大になり、放電灯の電極消耗が早く、放電灯
の寿命が短くなる。
【０００５】そのため、電極消耗を抑制するために、始
動時のランプ電流を安定点灯時のランプ電流と同程度に
なるよう制御することが考えられるが、この方法による
と、始動時、電極間でのアーク放電が不安定となり、放
電灯が立ち消えするという不具合が生じやすく、また、
光出力の立ち上がりが遅くなるという問題が生じる。
動時のランプ電流を安定点灯時のランプ電流と同程度に
なるよう制御することが考えられるが、この方法による
と、始動時、電極間でのアーク放電が不安定となり、放
電灯が立ち消えするという不具合が生じやすく、また、
光出力の立ち上がりが遅くなるという問題が生じる。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決し、始動時の
ランプ電流を安定点灯時のランプ電流よりも大きくなる
よう制御するとともに、始動時のランプ印加電力を安定
点灯時のランプ印加電力と同程度以下になるよう制御す
ることにより、放電灯の立ち消えを防止するとともに光
出力を迅速に立ち上げ、また、放電灯の電極消耗を抑制
することを目的とする。
ランプ電流を安定点灯時のランプ電流よりも大きくなる
よう制御するとともに、始動時のランプ印加電力を安定
点灯時のランプ印加電力と同程度以下になるよう制御す
ることにより、放電灯の立ち消えを防止するとともに光
出力を迅速に立ち上げ、また、放電灯の電極消耗を抑制
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
は、放電灯と、前記放電灯に電力を供給する電力供給手
段と、前記放電灯のランプ電流ｉLが流れる第１の抵抗
器と、前記放電灯のランプ電圧ＶLを電流Ｉに変換する
電圧‐電流変換回路と、前記電圧‐電流変換回路の出力
電流Ｉが流れ、前記第１の抵抗器に直列に接続される第
２の抵抗器とを備え、前記第２の抵抗器の前記第１の抵
抗器側とは反対の端子の電圧Ｖ-を基準電圧Ｖrefに等し
くするようフィードバック制御することにより、前記放
電灯に印加するランプ印加電力を制御する放電灯点灯装
置であって、前記電圧‐電流変換回路の前記出力電流Ｉ
は、ランプ電圧ＶLに応じた電流であることを特徴とす
る。
は、放電灯と、前記放電灯に電力を供給する電力供給手
段と、前記放電灯のランプ電流ｉLが流れる第１の抵抗
器と、前記放電灯のランプ電圧ＶLを電流Ｉに変換する
電圧‐電流変換回路と、前記電圧‐電流変換回路の出力
電流Ｉが流れ、前記第１の抵抗器に直列に接続される第
２の抵抗器とを備え、前記第２の抵抗器の前記第１の抵
抗器側とは反対の端子の電圧Ｖ-を基準電圧Ｖrefに等し
くするようフィードバック制御することにより、前記放
電灯に印加するランプ印加電力を制御する放電灯点灯装
置であって、前記電圧‐電流変換回路の前記出力電流Ｉ
は、ランプ電圧ＶLに応じた電流であることを特徴とす
る。
【０００８】本発明の放電灯点灯装置によると、所定の
ランプ電圧に対応した電流値に基づいてランプ電流ＩＬ
を制御することによってランプ印加電力制御を行なうよ
うにしているため、放電灯に流す電流を精度良く制御す
ることができ、ひいては、放電灯の立ち消えを防止する
ことができる。
ランプ電圧に対応した電流値に基づいてランプ電流ＩＬ
を制御することによってランプ印加電力制御を行なうよ
うにしているため、放電灯に流す電流を精度良く制御す
ることができ、ひいては、放電灯の立ち消えを防止する
ことができる。
【０００９】
【実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１は、第１実施例に係る放電灯点灯装置
の回路構成を示している。
の回路構成を示している。
【００１１】図１において、１，２は、図示しない商用
電源にスイッチ等を介して接続される電源入力端子を表
している。電源入力端子１，２には、交流を直流に変換
するためのダイオードブリッジ回路３が接続されてい
る。ダイオードブリッジ回路３には、ダイオードブリッ
ジ回路３の全波整流電圧を平滑化するための平滑コンデ
ンサ４が接続されている。平滑コンデンサ４には、トラ
ンス５の１次巻線５ａと半導体スイッチ素子６の直列回
路が接続されている。
電源にスイッチ等を介して接続される電源入力端子を表
している。電源入力端子１，２には、交流を直流に変換
するためのダイオードブリッジ回路３が接続されてい
る。ダイオードブリッジ回路３には、ダイオードブリッ
ジ回路３の全波整流電圧を平滑化するための平滑コンデ
ンサ４が接続されている。平滑コンデンサ４には、トラ
ンス５の１次巻線５ａと半導体スイッチ素子６の直列回
路が接続されている。
【００１２】トランス５の２次巻線５ｂには、トランス
５の２次電圧を整流するための整流ダイオード７と、整
流ダイオード７で整流された半波整流電圧を平滑化する
ための平滑コンデンサ８とが接続されている。平滑コン
デンサ８には、メタルハライドランプ等の放電灯９が接
続されている。放電灯９には、高電圧発生コイル１０の
２次巻線１０ｂが接続されている。高電圧発生コイルの
１次巻線１０ａには、始動時に、高電圧発生コイル１０
の２次巻線１０ｂに高電圧を発生させるためのイグナイ
タ回路１１が接続されている。放電灯１０には、放電灯
１０に流れるランプ電流ｉLを検出するための第１の抵
抗器１２が接続されている。
５の２次電圧を整流するための整流ダイオード７と、整
流ダイオード７で整流された半波整流電圧を平滑化する
ための平滑コンデンサ８とが接続されている。平滑コン
デンサ８には、メタルハライドランプ等の放電灯９が接
続されている。放電灯９には、高電圧発生コイル１０の
２次巻線１０ｂが接続されている。高電圧発生コイルの
１次巻線１０ａには、始動時に、高電圧発生コイル１０
の２次巻線１０ｂに高電圧を発生させるためのイグナイ
タ回路１１が接続されている。放電灯１０には、放電灯
１０に流れるランプ電流ｉLを検出するための第１の抵
抗器１２が接続されている。
【００１３】平滑コンデンサ８の正極側には、放電灯１
０のランプ電圧ＶLを電流Ｉに変換する電圧‐電流変換
回路１００が接続されている。電圧‐電流変換回路１０
０の具体的構成については、図５で後述する。
０のランプ電圧ＶLを電流Ｉに変換する電圧‐電流変換
回路１００が接続されている。電圧‐電流変換回路１０
０の具体的構成については、図５で後述する。
【００１４】電圧‐電流変換回路１００の出力側には、
オペアンプ１４が配されており、このオペアンプ１４の
反転入力端子には、電圧‐電流変換回路１００の出力端
子が接続され、一方、非反転入力端子には、基準電圧Ｖ
refを発生する基準電圧源１７が接続されている。オペ
アンプ１４の反転入力端子と電圧‐電流変換回路１００
との接続点と、第１の抵抗器１２の放電灯側端子との間
には、電圧‐電流変換回路１００の出力電流Ｉが流れる
第２の抵抗器１３が接続されている。オペアンプ１４の
出力端子と反転入力端子との間には、コンデンサ１５と
抵抗１６の直列回路からなる交流帰還回路が接続されて
いる。
オペアンプ１４が配されており、このオペアンプ１４の
反転入力端子には、電圧‐電流変換回路１００の出力端
子が接続され、一方、非反転入力端子には、基準電圧Ｖ
refを発生する基準電圧源１７が接続されている。オペ
アンプ１４の反転入力端子と電圧‐電流変換回路１００
との接続点と、第１の抵抗器１２の放電灯側端子との間
には、電圧‐電流変換回路１００の出力電流Ｉが流れる
第２の抵抗器１３が接続されている。オペアンプ１４の
出力端子と反転入力端子との間には、コンデンサ１５と
抵抗１６の直列回路からなる交流帰還回路が接続されて
いる。
【００１５】オペアンプ１４の出力端子と半導体スイッ
チ素子６の制御入力端子との間には、ＰＷＭ制御回路１
８が接続されている。ＰＷＭ制御回路１８は、半導体ス
イッチ素子６を数十ｋＨZのスイッチング周波数でスイ
ッチング動作させるものであり、オペアンプ１４の出力
電圧に応じて、半導体スイッチ素子６のＯＮ・ＯＦＦデ
ューティー比を制御するものである。
チ素子６の制御入力端子との間には、ＰＷＭ制御回路１
８が接続されている。ＰＷＭ制御回路１８は、半導体ス
イッチ素子６を数十ｋＨZのスイッチング周波数でスイ
ッチング動作させるものであり、オペアンプ１４の出力
電圧に応じて、半導体スイッチ素子６のＯＮ・ＯＦＦデ
ューティー比を制御するものである。
【００１６】次に、上記のように構成された放電灯点灯
装置の動作を説明する。
装置の動作を説明する。
【００１７】電源入力端子１，２間に商用電源が供給さ
れると、商用電源は、ダイオードブリッジ回路３により
全波整流され、さらに平滑コンデンサ４により平滑化さ
れて直流電源に変換され、この直流電源がトランス５の
１次巻線５ａと半導体スイッチ素子６の直列回路に印加
される。同時に、ＰＷＭ制御回路１８が作動し、半導体
スイッチ素子６がスイッチング動作し、トランス５の１
次巻線５ａに、上記直流電源による電流が断続的に流れ
る。
れると、商用電源は、ダイオードブリッジ回路３により
全波整流され、さらに平滑コンデンサ４により平滑化さ
れて直流電源に変換され、この直流電源がトランス５の
１次巻線５ａと半導体スイッチ素子６の直列回路に印加
される。同時に、ＰＷＭ制御回路１８が作動し、半導体
スイッチ素子６がスイッチング動作し、トランス５の１
次巻線５ａに、上記直流電源による電流が断続的に流れ
る。
【００１８】トランス５の２次巻線５ｂには、半導体ス
イッチ素子６の導通時にトランス５に蓄積されたＬ1・ｉ
1 2／２（Ｌ1：１次巻線５ａのインダクタンス、ｉ1：半
導体スイッチ素子６の遮断直前の１次電流値）で表され
るエネルギーが、半導体スイッチ素子６の遮断時に放出
され、２次巻線５ｂに交流電圧が発生する。この交流電
圧は、整流ダイオード７で半波整流され、平滑コンデン
サ８を充電する。これにより、平滑コンデンサ８の充電
電圧が上昇してゆき所定電圧に達すると、イグナイタ回
路１１が作動して高電圧発生コイル１０の２次巻線１０
ｂに高電圧が発生し、この高電圧が放電灯９に印加され
る。この高電圧の印加により、放電灯９の電極間で絶縁
破壊が生じブレークダウンして、その結果、平滑コンデ
ンサ８の充電電荷が放電灯９を介して放電するととも
に、後述する回路動作により放電灯９にトランス５を介
して引き続き電力が供給され、放電灯９は点灯動作を開
始する。
イッチ素子６の導通時にトランス５に蓄積されたＬ1・ｉ
1 2／２（Ｌ1：１次巻線５ａのインダクタンス、ｉ1：半
導体スイッチ素子６の遮断直前の１次電流値）で表され
るエネルギーが、半導体スイッチ素子６の遮断時に放出
され、２次巻線５ｂに交流電圧が発生する。この交流電
圧は、整流ダイオード７で半波整流され、平滑コンデン
サ８を充電する。これにより、平滑コンデンサ８の充電
電圧が上昇してゆき所定電圧に達すると、イグナイタ回
路１１が作動して高電圧発生コイル１０の２次巻線１０
ｂに高電圧が発生し、この高電圧が放電灯９に印加され
る。この高電圧の印加により、放電灯９の電極間で絶縁
破壊が生じブレークダウンして、その結果、平滑コンデ
ンサ８の充電電荷が放電灯９を介して放電するととも
に、後述する回路動作により放電灯９にトランス５を介
して引き続き電力が供給され、放電灯９は点灯動作を開
始する。
【００１９】放電灯９が点灯すると、ランプ電流ｉLが
流れ、このランプ電流ｉLは、第１の抵抗器１２によっ
て、その両端に生じる電圧ｉL・Ｒ12（Ｒ12：第１の抵
抗器１２の抵抗値）として検出される。また、電圧‐電
流変換回路１００は、ランプ電圧ＶLに応じて図２に示
す電流Ｉを出力し、この出力電流Ｉは、第２の抵抗器１
３及び第１の抵抗器１２に流れる。このため、オペアン
プ１４の反転入力端子の入力電圧Ｖ-は、Ｖ-＝ｉL・Ｒ
12＋Ｉ（Ｒ13＋Ｒ12）となるが（Ｒ13：第２の抵抗器１
３の抵抗値）、Ｉ≪ｉLであるため、Ｖ-≒ｉL・Ｒ12＋
Ｉ・Ｒ13となる。一方、オペアンプ１４の非反転入力端
子には、基準電圧Ｖrefが入力されている。オペアンプ
１４は、Ｖ-とＶrefとを比較し、その差電圧を増幅して
出力する。オペアンプ１４の出力電圧はＰＷＭ制御回路
１８に入力され、ＰＷＭ制御回路１８は、オペアンプ１
４の出力電圧値に応じて半導体スイッチ素子６のＯＮ・
ＯＦＦデューティー比を制御し、これにより、放電灯９
への印加電力が制御される。
流れ、このランプ電流ｉLは、第１の抵抗器１２によっ
て、その両端に生じる電圧ｉL・Ｒ12（Ｒ12：第１の抵
抗器１２の抵抗値）として検出される。また、電圧‐電
流変換回路１００は、ランプ電圧ＶLに応じて図２に示
す電流Ｉを出力し、この出力電流Ｉは、第２の抵抗器１
３及び第１の抵抗器１２に流れる。このため、オペアン
プ１４の反転入力端子の入力電圧Ｖ-は、Ｖ-＝ｉL・Ｒ
12＋Ｉ（Ｒ13＋Ｒ12）となるが（Ｒ13：第２の抵抗器１
３の抵抗値）、Ｉ≪ｉLであるため、Ｖ-≒ｉL・Ｒ12＋
Ｉ・Ｒ13となる。一方、オペアンプ１４の非反転入力端
子には、基準電圧Ｖrefが入力されている。オペアンプ
１４は、Ｖ-とＶrefとを比較し、その差電圧を増幅して
出力する。オペアンプ１４の出力電圧はＰＷＭ制御回路
１８に入力され、ＰＷＭ制御回路１８は、オペアンプ１
４の出力電圧値に応じて半導体スイッチ素子６のＯＮ・
ＯＦＦデューティー比を制御し、これにより、放電灯９
への印加電力が制御される。
【００２０】このようなフィードバック制御により、放
電灯９への印加電力は、ランプ電圧ＶLに応じて所定値
に制御される。すなわち、Ｖ-＝Ｖrefとなるようにフィ
ードバック制御される。
電灯９への印加電力は、ランプ電圧ＶLに応じて所定値
に制御される。すなわち、Ｖ-＝Ｖrefとなるようにフィ
ードバック制御される。
【００２１】次に、電圧‐電流変換回路１００の出力電
流Ｉについて、図２を参照して説明する。
流Ｉについて、図２を参照して説明する。
【００２２】図２は、放電灯９に定格電圧６０［Ｖ］、
定格電力６０［Ｗ］のキセノンメタルハライドランプを
用い、かつ、第１の抵抗器１２の抵抗値を０．４３
［Ω］、第２の抵抗器の抵抗値１３を７０４［Ω］、基
準電圧Ｖrefを２［Ｖ］に設定した場合の出力電流Ｉの
特性を示している。
定格電力６０［Ｗ］のキセノンメタルハライドランプを
用い、かつ、第１の抵抗器１２の抵抗値を０．４３
［Ω］、第２の抵抗器の抵抗値１３を７０４［Ω］、基
準電圧Ｖrefを２［Ｖ］に設定した場合の出力電流Ｉの
特性を示している。
【００２３】図２に示すように、出力電流Ｉは、ラン
プ電圧ＶLが正常ランプの安定点灯時のランプ電圧（６
０［Ｖ］）より低い第１の所定電圧Ｖa以下のときに
は、Ｉ＝０．０２７×ＶL＋０．８８［ｍＡ］、ラン
プ電圧ＶLが第１の所定電圧Ｖa以上、かつ、上記安定点
灯時のランプ電圧（６０［Ｖ］）より高い第２の所定電
圧Ｖb以下のときには、Ｉ＝０．００９２×ＶL＋１．６
７［ｍＡ］、ランプ電圧ＶLが第２の所定電圧Ｖb以上
のときには、Ｉ＝２．４８［ｍＡ］からなる３つの式に
従って定められている。
プ電圧ＶLが正常ランプの安定点灯時のランプ電圧（６
０［Ｖ］）より低い第１の所定電圧Ｖa以下のときに
は、Ｉ＝０．０２７×ＶL＋０．８８［ｍＡ］、ラン
プ電圧ＶLが第１の所定電圧Ｖa以上、かつ、上記安定点
灯時のランプ電圧（６０［Ｖ］）より高い第２の所定電
圧Ｖb以下のときには、Ｉ＝０．００９２×ＶL＋１．６
７［ｍＡ］、ランプ電圧ＶLが第２の所定電圧Ｖb以上
のときには、Ｉ＝２．４８［ｍＡ］からなる３つの式に
従って定められている。
【００２４】そして、出力電流Ｉを上記のように定めた
場合、ランプ電圧ＶLとランプ印加電力との関係は、図
３に示すようになる。図３に示すように、ランプ電圧Ｖ
Lが定格電圧６０［Ｖ］以下のときでも、ランプ印加電
力は安定点灯時のランプ印加電力にほぼ維持される。ま
た、ランプ電圧ＶLとランプ電流ｉLとの関係は、図４に
示すようになる。図４に示すように、ランプ電圧ＶLが
定格電圧６０［Ｖ］以下のとき、ランプ電流ｉLは安定
点灯時のランプ電流ｉLよりも大きくなる。
場合、ランプ電圧ＶLとランプ印加電力との関係は、図
３に示すようになる。図３に示すように、ランプ電圧Ｖ
Lが定格電圧６０［Ｖ］以下のときでも、ランプ印加電
力は安定点灯時のランプ印加電力にほぼ維持される。ま
た、ランプ電圧ＶLとランプ電流ｉLとの関係は、図４に
示すようになる。図４に示すように、ランプ電圧ＶLが
定格電圧６０［Ｖ］以下のとき、ランプ電流ｉLは安定
点灯時のランプ電流ｉLよりも大きくなる。
【００２５】上記のような出力電流Ｉは、図５に示した
電圧‐電流変換回路１００の具体的構成によって得るこ
とができる。
電圧‐電流変換回路１００の具体的構成によって得るこ
とができる。
【００２６】図５において、電圧‐電流変換回路１００
は、第１の変換部２００と第２の変換部３００と電流出
力部４００とから構成される。
は、第１の変換部２００と第２の変換部３００と電流出
力部４００とから構成される。
【００２７】第１の変換部２００は、ランプ電圧ＶL を
分圧する３つの分圧抵抗２０１，２０２，２０３を備え
る。第１の分圧抵抗２０１と第２の分圧抵抗２０２との
接続点には、ランプ電圧ＶLを所定電圧にクランプする
クランプダイオード２０４と、このクランプ電圧を決定
する基準電圧を発生する基準電圧源２０５の直列回路が
接続されている。ここで、クランプダイオード２０４
は、始動時において放電灯９にランプ電流ｉLが流れる
直前の高いランプ電圧ＶLによって、後述するオペアン
プ２０７が破壊されるのを防止するために設けられてい
る。また、上記接続点には、ノイズ除去、平滑用のコン
デンサ２０６が接続されている。第２の分圧抵抗２０２
と第３の分圧抵抗２０３との接続点には、オペアンプ２
０７と整流ダイオード２０８とからなるクランプ回路が
接続されている。クランプ回路の出力端子には、電圧‐
電流変換回路１００の出力端子に接続される抵抗２０９
が接続されている。
分圧する３つの分圧抵抗２０１，２０２，２０３を備え
る。第１の分圧抵抗２０１と第２の分圧抵抗２０２との
接続点には、ランプ電圧ＶLを所定電圧にクランプする
クランプダイオード２０４と、このクランプ電圧を決定
する基準電圧を発生する基準電圧源２０５の直列回路が
接続されている。ここで、クランプダイオード２０４
は、始動時において放電灯９にランプ電流ｉLが流れる
直前の高いランプ電圧ＶLによって、後述するオペアン
プ２０７が破壊されるのを防止するために設けられてい
る。また、上記接続点には、ノイズ除去、平滑用のコン
デンサ２０６が接続されている。第２の分圧抵抗２０２
と第３の分圧抵抗２０３との接続点には、オペアンプ２
０７と整流ダイオード２０８とからなるクランプ回路が
接続されている。クランプ回路の出力端子には、電圧‐
電流変換回路１００の出力端子に接続される抵抗２０９
が接続されている。
【００２８】このように構成された第１の変換部２００
において、ランプ電圧ＶLは、第１、第２、第３の分圧
抵抗２０１，２０２，２０３により分圧され、第２の分
圧抵抗２０２と第３の分圧抵抗２０３との接続点の電圧
Ｖeは、ランプ電圧ＶLに比例した電圧値となる。この電
圧Ｖeは、オペアンプ２０７により、他のオペアンプ１
４の基準電圧Ｖrefと等しくなるように制御される。こ
のため、ＶeがＶref以下の場合、出力電流Ｉ1は、Ｉ1＝
（Ｖe-Ｖref）／Ｒ209［Ａ］（Ｒ209：抵抗２０９の抵
抗値）となる。その後、ランプ電圧ＶLが上昇し、Ｖe＝
Ｖrefになると、Ｖe＝Ｖ-になるため電流Ｉ1が流れなく
なる。さらにランプ電圧ＶLが上昇してＶe＞Ｖrefにな
ると、オペアンプ２０７と整流ダイオード２０８のクラ
ンプ作用により、電流Ｉ1は流れない。以上の動作によ
り、第１の変換部２００の出力電流Ｉ1の特性は、図６
に示すように、ランプ電圧ＶLが第１の所定電圧Ｖa以下
のときにはＶLに比例した電流値となり、Ｖa以上では０
［Ａ］に維持される。なお、図６の特性は、ランプ電圧
ＶLが第１の所定電圧ＶaのときＶe＝Ｖrefとなるよう
に、第１、第２、第３の分圧抵抗２０１，２０２，２０
３の各抵抗値を設定した場合に対応している。
において、ランプ電圧ＶLは、第１、第２、第３の分圧
抵抗２０１，２０２，２０３により分圧され、第２の分
圧抵抗２０２と第３の分圧抵抗２０３との接続点の電圧
Ｖeは、ランプ電圧ＶLに比例した電圧値となる。この電
圧Ｖeは、オペアンプ２０７により、他のオペアンプ１
４の基準電圧Ｖrefと等しくなるように制御される。こ
のため、ＶeがＶref以下の場合、出力電流Ｉ1は、Ｉ1＝
（Ｖe-Ｖref）／Ｒ209［Ａ］（Ｒ209：抵抗２０９の抵
抗値）となる。その後、ランプ電圧ＶLが上昇し、Ｖe＝
Ｖrefになると、Ｖe＝Ｖ-になるため電流Ｉ1が流れなく
なる。さらにランプ電圧ＶLが上昇してＶe＞Ｖrefにな
ると、オペアンプ２０７と整流ダイオード２０８のクラ
ンプ作用により、電流Ｉ1は流れない。以上の動作によ
り、第１の変換部２００の出力電流Ｉ1の特性は、図６
に示すように、ランプ電圧ＶLが第１の所定電圧Ｖa以下
のときにはＶLに比例した電流値となり、Ｖa以上では０
［Ａ］に維持される。なお、図６の特性は、ランプ電圧
ＶLが第１の所定電圧ＶaのときＶe＝Ｖrefとなるよう
に、第１、第２、第３の分圧抵抗２０１，２０２，２０
３の各抵抗値を設定した場合に対応している。
【００２９】第２の変換部３００は、電圧‐電流変換回
路１００の入力端子と出力端子との間に接続された、３
つの抵抗３０１，３０２，３０６の直列回路を備える。
第１の抵抗３０１と第２の抵抗３０２との接続点には、
ノイズ吸収、平滑用のコンデンサ３０５が接続されてい
る。第２の抵抗３０２と第３の抵抗３０６との接続点に
は、ランプ電圧ＶLを所定電圧にクランプするクランプ
ダイオード３０３と、このクランプ電圧を決定する基準
電圧を発生する基準電圧源３０４の直列回路が接続され
ている。
路１００の入力端子と出力端子との間に接続された、３
つの抵抗３０１，３０２，３０６の直列回路を備える。
第１の抵抗３０１と第２の抵抗３０２との接続点には、
ノイズ吸収、平滑用のコンデンサ３０５が接続されてい
る。第２の抵抗３０２と第３の抵抗３０６との接続点に
は、ランプ電圧ＶLを所定電圧にクランプするクランプ
ダイオード３０３と、このクランプ電圧を決定する基準
電圧を発生する基準電圧源３０４の直列回路が接続され
ている。
【００３０】このように構成された第２の変換部３００
において、ランプ電圧ＶLが、基準電圧源３０４の基準
電圧によって決まるクランプ電圧に対応する電圧値に達
しないときには、第２の変換部３００の出力電流Ｉ
2は、Ｉ2＝（ＶL-Ｖref）／（Ｒ3 01＋Ｒ302＋Ｒ306）
［Ａ］（Ｒ301：第１の抵抗３０１の抵抗値、Ｒ302：第
２の抵抗３０２の抵抗値、Ｒ306：第３の抵抗３０６の
抵抗値）となる。ランプ電圧ＶLが上昇し、クランプ電
圧に対応する電圧値以上のときは、クランプダイオード
３０３が導通し、出力電流Ｉ2は、Ｉ2＝（Ｖ304＋ＶF-
Ｖref）／Ｒ306［Ａ］（Ｖ304：基準電圧源３０４の基
準電圧、ＶF：クランプダイオード３０３の順方向降下
電圧）となる。以上の動作により、第２の変換部３００
の出力電流Ｉ2の特性は、図６に示すように、ランプ電
圧ＶLが第２の所定電圧Ｖb以下のときにはＶLに比例し
た電流値となり、Ｖb以上では所定値に維持される。な
お、図６の特性は、ランプ電圧ＶLが第２の所定電圧Ｖb
のときＶe＝Ｖrefとなるように、Ｖ30 4、Ｒ301、
Ｒ302、Ｒ306を設定した場合に対応している。
において、ランプ電圧ＶLが、基準電圧源３０４の基準
電圧によって決まるクランプ電圧に対応する電圧値に達
しないときには、第２の変換部３００の出力電流Ｉ
2は、Ｉ2＝（ＶL-Ｖref）／（Ｒ3 01＋Ｒ302＋Ｒ306）
［Ａ］（Ｒ301：第１の抵抗３０１の抵抗値、Ｒ302：第
２の抵抗３０２の抵抗値、Ｒ306：第３の抵抗３０６の
抵抗値）となる。ランプ電圧ＶLが上昇し、クランプ電
圧に対応する電圧値以上のときは、クランプダイオード
３０３が導通し、出力電流Ｉ2は、Ｉ2＝（Ｖ304＋ＶF-
Ｖref）／Ｒ306［Ａ］（Ｖ304：基準電圧源３０４の基
準電圧、ＶF：クランプダイオード３０３の順方向降下
電圧）となる。以上の動作により、第２の変換部３００
の出力電流Ｉ2の特性は、図６に示すように、ランプ電
圧ＶLが第２の所定電圧Ｖb以下のときにはＶLに比例し
た電流値となり、Ｖb以上では所定値に維持される。な
お、図６の特性は、ランプ電圧ＶLが第２の所定電圧Ｖb
のときＶe＝Ｖrefとなるように、Ｖ30 4、Ｒ301、
Ｒ302、Ｒ306を設定した場合に対応している。
【００３１】電流出力部４００は、基準電圧を発生する
基準電圧源４０２と、この基準電圧源４０２と電圧‐電
流変換回路１００の出力端子との間に接続された抵抗４
０１とを備える。
基準電圧源４０２と、この基準電圧源４０２と電圧‐電
流変換回路１００の出力端子との間に接続された抵抗４
０１とを備える。
【００３２】このように構成された電流出力部４００に
おいて、出力電流Ｉ3は、Ｉ3＝（Ｖ 402-Ｖref）／Ｒ401
［Ａ］（Ｖ402：基準電圧源４０２の基準電圧、Ｒ401：
抵抗４０１の抵抗値）となる。従って、電流出力部４０
０の出力電流Ｉ3は、図６に示すように、所定値に維持
される。
おいて、出力電流Ｉ3は、Ｉ3＝（Ｖ 402-Ｖref）／Ｒ401
［Ａ］（Ｖ402：基準電圧源４０２の基準電圧、Ｒ401：
抵抗４０１の抵抗値）となる。従って、電流出力部４０
０の出力電流Ｉ3は、図６に示すように、所定値に維持
される。
【００３３】従って、第１の変換部２００の出力電流Ｉ
1、第２の変換部３００の出力電流Ｉ2及び電流出力部４
００の出力電流Ｉ3は、図６に示すようになり、従っ
て、電圧‐電流変換回路１００の出力電流Ｉ（＝Ｉ1＋
Ｉ2＋Ｉ3）は、図２に示すようになる。
1、第２の変換部３００の出力電流Ｉ2及び電流出力部４
００の出力電流Ｉ3は、図６に示すようになり、従っ
て、電圧‐電流変換回路１００の出力電流Ｉ（＝Ｉ1＋
Ｉ2＋Ｉ3）は、図２に示すようになる。
【００３４】以上説明したように、上記実施例に係る放
電灯点灯装置によると、第１の抵抗器１２と第２の抵抗
器１３は直列接続されており、第１の抵抗器１２にはラ
ンプ電流ｉLが流れ、第２の抵抗器１３には電流Ｉが流
れ、第２の抵抗器１３の一端（第１の抵抗器１２との接
続側ではない方の端子）の電圧Ｖ-は、基準電圧Ｖrefに
保たれる。そして、Ｖ-＝Ｖref≒Ｒ12×ｉL＋Ｒ13×Ｉ
なる式が成立する。また、電流Ｉは、ランプ電圧ＶL
が正常ランプの安定点灯時のランプ電圧より低い第１の
所定電圧Ｖa以下のときには、Ｉ＝０．０２７×ＶL＋
０．８８［ｍＡ］ランプ電圧ＶLが第１の所定電圧Ｖa
以上のときには、Ｉ＝０．００９２×ＶL＋１．６７
［ｍＡ］からなる連続線を表す２つの式に従って定めら
れる。さらに、ランプ印加電力は、始動時には、正常ラ
ンプの安定点灯時のランプ印加電力と同程度以下の電力
値であって、所定のランプ電圧域において安定点灯時の
ランプ印加電力と同程度の電力値となるよう制御され
る。このため、始動時においてランプ印加電力が安定点
灯時のランプ印加電力と同程度であるときには、上記の
ような電流Ｉを表す式及び上記のような電圧Ｖ-を表す
式から、ランプ電流ｉLは、安定点灯時のランプ電流よ
りも大きな電流値となる。従って、上記放電灯点灯装置
によると、始動時のランプ電流は安定点灯時のランプ電
流よりも大きくなり、かつ、始動時のランプ印加電力は
安定点灯時のランプ印加電力と同程度以下になるため、
放電灯の立ち消えを防止するとともに光出力を迅速に立
ち上げ、また、放電灯の電極消耗を抑制することができ
る。
電灯点灯装置によると、第１の抵抗器１２と第２の抵抗
器１３は直列接続されており、第１の抵抗器１２にはラ
ンプ電流ｉLが流れ、第２の抵抗器１３には電流Ｉが流
れ、第２の抵抗器１３の一端（第１の抵抗器１２との接
続側ではない方の端子）の電圧Ｖ-は、基準電圧Ｖrefに
保たれる。そして、Ｖ-＝Ｖref≒Ｒ12×ｉL＋Ｒ13×Ｉ
なる式が成立する。また、電流Ｉは、ランプ電圧ＶL
が正常ランプの安定点灯時のランプ電圧より低い第１の
所定電圧Ｖa以下のときには、Ｉ＝０．０２７×ＶL＋
０．８８［ｍＡ］ランプ電圧ＶLが第１の所定電圧Ｖa
以上のときには、Ｉ＝０．００９２×ＶL＋１．６７
［ｍＡ］からなる連続線を表す２つの式に従って定めら
れる。さらに、ランプ印加電力は、始動時には、正常ラ
ンプの安定点灯時のランプ印加電力と同程度以下の電力
値であって、所定のランプ電圧域において安定点灯時の
ランプ印加電力と同程度の電力値となるよう制御され
る。このため、始動時においてランプ印加電力が安定点
灯時のランプ印加電力と同程度であるときには、上記の
ような電流Ｉを表す式及び上記のような電圧Ｖ-を表す
式から、ランプ電流ｉLは、安定点灯時のランプ電流よ
りも大きな電流値となる。従って、上記放電灯点灯装置
によると、始動時のランプ電流は安定点灯時のランプ電
流よりも大きくなり、かつ、始動時のランプ印加電力は
安定点灯時のランプ印加電力と同程度以下になるため、
放電灯の立ち消えを防止するとともに光出力を迅速に立
ち上げ、また、放電灯の電極消耗を抑制することができ
る。
【００３５】また、ランプ電圧ＶLが第２の所定電圧Ｖb
以上のときには、Ｉ＝２．４８［ｍＡ］と一定値とした
ため、ランプ電圧ＶLが上昇する放電灯の寿命末期のラ
ンプ印加電力を増大させることにより、放電灯の不点灯
を早め、放電灯の寿命末期を早期に知らせることができ
る。
以上のときには、Ｉ＝２．４８［ｍＡ］と一定値とした
ため、ランプ電圧ＶLが上昇する放電灯の寿命末期のラ
ンプ印加電力を増大させることにより、放電灯の不点灯
を早め、放電灯の寿命末期を早期に知らせることができ
る。
【００３６】図７は、他の実施例に係る第１の変換部２
００の構成を示している。
００の構成を示している。
【００３７】図７において、ランプ電圧ＶLが第１の所
定電圧Ｖa以下のときには、クランプダイオード２２３
のアノード端子の電圧が基準電圧源２２５の基準電圧Ｖ
225以下となり、クランプダイオード２２３が遮断状態
に維持され、出力電流Ｉ1は、Ｉ1＝（ＶL-Ｖref）／
（Ｒ220＋Ｒ221＋Ｒ226）［Ａ］（Ｒ220：抵抗２２０の
抵抗値、Ｒ221：抵抗２２１の抵抗値、Ｒ226：抵抗２２
６の抵抗値）となる。また、ランプ電圧ＶLが第１の所
定電圧Ｖa以上のときには、クランプダイオード２２３
とオペアンプ２２４と基準電圧源２２５とからなるクラ
ンプ回路により、クランプダイオード２２３のアノード
端子の電圧が基準電圧源２２５の基準電圧Ｖ22 5に維持
され、出力電流Ｉ1は、Ｉ1＝（Ｖ225-Ｖref）／Ｒ226と
なる。従って、出力電流Ｉ1の特性は、図８に示すよう
になる。図８において、電流Ｉ2は、図６におけるＩ2と
同一の電流値を表し、また、電流Ｉ3は、図６における
電流Ｉ3とは異なり、図５における抵抗４０１の抵抗値
を変えたときの電流値を表している。そして、図８の電
流Ｉ1と電流Ｉ2と電流Ｉ3とを加算した電流Ｉは、図２
の電流Ｉと同一の特性となるようにしてある。なお、図
７において、符号２２２は、ノイズ吸収、平滑用コンデ
ンサを表している。
定電圧Ｖa以下のときには、クランプダイオード２２３
のアノード端子の電圧が基準電圧源２２５の基準電圧Ｖ
225以下となり、クランプダイオード２２３が遮断状態
に維持され、出力電流Ｉ1は、Ｉ1＝（ＶL-Ｖref）／
（Ｒ220＋Ｒ221＋Ｒ226）［Ａ］（Ｒ220：抵抗２２０の
抵抗値、Ｒ221：抵抗２２１の抵抗値、Ｒ226：抵抗２２
６の抵抗値）となる。また、ランプ電圧ＶLが第１の所
定電圧Ｖa以上のときには、クランプダイオード２２３
とオペアンプ２２４と基準電圧源２２５とからなるクラ
ンプ回路により、クランプダイオード２２３のアノード
端子の電圧が基準電圧源２２５の基準電圧Ｖ22 5に維持
され、出力電流Ｉ1は、Ｉ1＝（Ｖ225-Ｖref）／Ｒ226と
なる。従って、出力電流Ｉ1の特性は、図８に示すよう
になる。図８において、電流Ｉ2は、図６におけるＩ2と
同一の電流値を表し、また、電流Ｉ3は、図６における
電流Ｉ3とは異なり、図５における抵抗４０１の抵抗値
を変えたときの電流値を表している。そして、図８の電
流Ｉ1と電流Ｉ2と電流Ｉ3とを加算した電流Ｉは、図２
の電流Ｉと同一の特性となるようにしてある。なお、図
７において、符号２２２は、ノイズ吸収、平滑用コンデ
ンサを表している。
【００３８】
【発明の効果】本発明の放電灯点灯装置によると、放電
灯の立ち消えを防止することができる。
灯の立ち消えを防止することができる。
【図１】一実施例に係る放電灯点灯装置の構成図
【図２】電圧‐電流変換回路の出力電流Ｉの特性図
【図３】ランプ印加電力の特性図
【図４】ランプ電流ｉLの特性図
【図５】電圧‐電流変換回路の構成図
【図６】第１、第２の変換部及び電流出力部の各出力電
流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3の特性図
流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3の特性図
【図７】他の実施例に係る第１の変換部の構成図
【図８】第１、第２の変換部及び電流出力部の各出力電
流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3の特性図
流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3の特性図
９ 放電灯
１２ 第１の抵抗器
１３ 第２の抵抗器
１００ 電圧‐電流変換回路
２００ 第１の変換部
３００ 第２の変換部
４００ 電流出力部
フロントページの続き
(72)発明者 石川 正道
愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会
社デンソー内
Ｆターム(参考） 3K072 AA11 AA13 AC01 BA03 BB01
BC01 CA04 CB02 DE04 GA02
GB04 HA10
3K083 AA66 BA04 BA12 BA33 BC42
BC47 BD16 BD22 BD25 CA32
CA33
Claims (5)
- 【請求項１】 放電灯と、前記放電灯に電力を供給する
電力供給手段と、前記放電灯のランプ電流ｉLが流れる
第１の抵抗器と、前記放電灯のランプ電圧ＶLを電流Ｉ
に変換する電圧‐電流変換回路と、前記電圧‐電流変換
回路の出力電流Ｉが流れ、前記第１の抵抗器に直列に接
続される第２の抵抗器とを備え、前記第２の抵抗器の前
記第１の抵抗器側とは反対の端子の電圧Ｖ-を基準電圧
Ｖrefに等しくするようフィードバック制御することに
より、前記放電灯に印加するランプ印加電力を制御する
放電灯点灯装置であって、 前記電圧‐電流変換回路の前記出力電流Ｉは、ランプ電
圧ＶLに応じた電流であることを特徴とする放電灯点灯
装置。 - 【請求項２】 前記変換部は、ランプ電圧ＶLに応じた
電流Ｉ1、Ｉ2を出力する第１及び第２の変換部と、固定
電流Ｉ3を出力する電流出力部とで構成され、電流Ｉ
は、Ｉ＝Ｉ1＋Ｉ2＋Ｉ3で表されることを特徴とする請
求項１に記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項３】 前記第１の変換部は、ランプ電圧ＶLが
前記第１の所定電圧Ｖa以下のときには、ランプ電圧ＶL
に比例した電流Ｉ1を出力し、また、ランプ電圧ＶLが前
記第１の所定電圧Ｖa以上のときには、ランプ電圧ＶLに
無関係の一定の電流Ｉ1を出力することを特徴とする請
求項２に記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項４】 前記第２の変換部は、ランプ電圧ＶLが
正常ランプの安定点灯時のランプ電圧より高い第２の所
定電圧Ｖb以下のときには、ランプ電圧ＶLに比例した電
流Ｉ2を出力し、また、ランプ電圧ＶLが前記第２の所定
電圧Ｖb以上のときには、ランプ電圧ＶLに無関係の一定
の電流Ｉ2を出力することを特徴とする請求項２又は３
に記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項５】 前記電流出力部の固定電流Ｉ3は、前記
第１及び第２の変換部の出力電流Ｉ1，Ｉ2よりも大きい
ことを特徴とする請求項２、３又は４に記載の放電灯点
灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003165227A JP4036145B2 (ja) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003165227A JP4036145B2 (ja) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 放電灯点灯装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30377194A Division JP3521509B2 (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 放電灯点灯装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007009267A Division JP4036240B2 (ja) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003332091A true JP2003332091A (ja) | 2003-11-21 |
| JP4036145B2 JP4036145B2 (ja) | 2008-01-23 |
Family
ID=29707543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003165227A Expired - Fee Related JP4036145B2 (ja) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4036145B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007200757A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Nec Lighting Ltd | アークランプの点灯回路およびその電圧制御方法 |
| WO2016059954A1 (ja) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | ローム株式会社 | 発光素子駆動装置、発光装置、車両 |
-
2003
- 2003-06-10 JP JP2003165227A patent/JP4036145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007200757A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Nec Lighting Ltd | アークランプの点灯回路およびその電圧制御方法 |
| WO2016059954A1 (ja) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | ローム株式会社 | 発光素子駆動装置、発光装置、車両 |
| US9992834B2 (en) | 2014-10-17 | 2018-06-05 | Rohm Co., Ltd. | Light-emitting element driving device, light-emitting device, and vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4036145B2 (ja) | 2008-01-23 |
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