JP2004234924A

JP2004234924A - Discharge lamp lighting device

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Publication number: JP2004234924A
Application number: JP2003019580A
Authority: JP
Inventors: Nariyuki Yamauchi; 得志山内; Tsutomu Shiomi; 務塩見; Minoru Maehara; 稔前原; Toshiaki Nakamura; 俊朗中村; Masanori Mishima; 正徳三嶋; Takeshi Kamoi; 武志鴨井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP4045964B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device capable of accurately grasping variation of a lamp voltage and thereby determining abnormality of a discharge lamp. <P>SOLUTION: This discharge lamp lighting device has: a power conversion circuit 3 having a starting circuit 2 for starting the discharge lamp 1 and used for supplying power to the discharge lamp 1 by switching a switch element; a control circuit 4 for controlling the switch element; a voltage detection part 5 for detecting the lamp voltage between both ends of the discharge lamp 1; and a diagnostic part 6 for diagnosing abnormality of the discharge lamp 1 by comparing a voltage variation amount measurement value obtained from detection of the detection part 5 before and after a certain time interval immediately after starting the discharge lamp 1 and a voltage variation amount reference value preset corresponding to the certain time interval to use deviation between both of them. The diagnostic part 6 is used for diagnosing the abnormality of the discharge lamp 1 by comparing the voltage variation amount measurement value at the certain time interval in an arbitrary elapsed time after starting the discharge lamp 1 and the voltage variation amount reference value corresponding to the certain time interval to use the deviation between both of them. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプ点灯装置、特に保護機能を有する放電ランプ点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として本出願人は、特開平９−９２４７４号公報に示されるものを提案している。このものは、放電灯の点灯に必要な電力を供給する給電部およびランプ電圧を検出する電圧検知部を備えた点灯回路と、電圧検出部により検出したランプ電圧に基づいて放電灯の始動および放電灯の寿命を検出する制御回路と、制御回路により放電灯の寿命が検出されたことを報知する報知装置とを備え、制御回路は、放電灯の始動直後から電圧検出部により検出したランプ電圧を一定時間毎にサンプリングするとともに始動直後に検出した最初のサンプリング値を以後のサンプリング値から減算した変化幅を逐次求める変化幅演算部と、変化幅演算部で求めた変化幅をあらかじめ設定してある許容範囲の上限値および下限値と比較して大小関係に応じた出力を発生する比較器と、比較器の出力に基づいて、上記変化幅が上記許容範囲を逸脱したと判断すると報知装置を駆動して寿命の予知報告を行い、上記変化幅が上記許容範囲を逸脱する状態で一定時間継続すると放電灯を消灯させるように点灯回路を制御する判定部とを備えることを特徴としている。
【０００３】
この構成により、ランプ電圧の変動に基づいて放電灯の寿命末期か否かの推定を行い、寿命末期と推定されるとまず予告報知を行うことによって使用者に注意を促し、その後、ランプ電圧が許容範囲を逸脱する状態が一定時間経過していれば、寿命末期に達したものとして放電灯を消灯させることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−９２４７４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、放電ランプの始動直後に検出した最初のサンプリング値を以後のサンプリング値から減算した変化幅を逐次求めているので、放電ランプの始動から時間が経過するほどその変化幅は小さくなり、ランプ電圧の時間的な変化が分かりにくくなることが懸念される。
【０００６】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、より精度よくランプ電圧の変化を把握し、これにより放電ランプの異常を判断することのできる放電ランプ点灯装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、放電ランプを始動させる始動回路を有して、スイッチ素子の切り替えにより放電ランプに電力を供給する電力変換回路と、スイッチ素子を制御する制御回路と、放電ランプの両端のランプ電圧を検出する電圧検出部と、放電ランプの始動直後の一定時間間隔前後に電圧検出部の検出から得られる電圧変化量測定値と前記一定時間間隔に対応して予め設定された電圧変化量基準値とを比較して両者のズレにより放電ランプの異常を診断する診断部と、を有する放電ランプ点灯装置において、診断部を、放電ランプ始動後の任意の経過時間における一定時間間隔での電圧変化量測定値と、この一定時間間隔に対応する電圧変化量基準値と、を比較して両者のズレにより放電ランプの異常を診断するものであるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記診断部は、経過時間に対応して一定時間間隔を複数設け、各一定時間間隔において、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記診断部は、放電ランプの消灯後、再度点灯するまでの消灯後経過時間に応じた電圧変化量基準値を有し、放電ランプの消灯後経過時間に応じて、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記診断部は、放電ランプの消灯後、始動回路が動作を開始するまでの消灯後経過時間に応じた電圧変化量基準値を有し、放電ランプの消灯後、始動回路が動作を開始するまでの消灯後経過時間に応じて、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４記載の発明において、前記診断部は、電圧変化量基準値に所定の幅を持つものであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
第１の実施形態を、図１から図４に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態の基本構成図である。図２は、第１の実施形態の回路図である。図３は、第１の実施形態の第１の動作波形図である。図４は、第１の実施形態の第２の動作波形図である。
【００１３】
本実施形態は、図１に示すように放電ランプ１を始動させる始動回路２を有して、スイッチ素子の切り替えにより放電ランプ１に電力を供給する電力変換回路３と、スイッチ素子を制御する制御回路４と、放電ランプ１の両端のランプ電圧を検出する電圧検出部５と、放電ランプ１の始動直後の一定時間間隔前後に電圧検出部５の検出から得られる電圧変化量測定値と前記一定時間間隔に対応して予め設定された電圧変化量基準値とを比較して両者のズレにより放電ランプ１の異常を診断する診断部６と、を有する放電ランプ点灯装置において、診断部６を、放電ランプ１の始動後の任意の経過時間における一定時間間隔での電圧変化量測定値と、この一定時間間隔に対応する電圧変化量基準値と、を比較して両者のズレにより放電ランプ１の異常を診断するものであるようにしたものである。
放電ランプ１は、たとえば図２に示すように、バルブ内部に水銀と始動用の希ガスとハロゲン化金属が封入された発光管９を有するメタルハライドランプであり、後述する電力変換回路３に接続されている。
【００１４】
始動回路２は、放電ランプ１を始動させるための高電圧を発生させるもので、たとえば、パルス発生回路１０及びトランスＰＴを有し、パルス発生回路１０は、トランスＰＴの１次側に接続され、トランスＰＴの２次側は、スイッチ素子Ｓ３とスイッチ素子Ｓ４の接続部と放電ランプ１に接続されている。
【００１５】
電力変換回路３は、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ６の切り替えにより電源から放電ランプ１に電力を供給するもので、整流部１１、ＰＦＣ回路１２、出力電力変換回路１３、インバータ回路１４が直列に接続されて構成されている。整流部１１は、交流電源の交流電圧を整流するもので、ダイオードブリッジで構成されており、整流部１１の入力端子は電源に接続され、出力端子はＰＦＣ回路１２に接続されている。
【００１６】
ＰＦＣ回路１２は、電源から取りこむ電流波形を正弦波状に整形し、また直流電圧を出力するもので、整流部１１の出力端子にインダクタＬ１とダイオードＤ１とが直列に接続され、インダクタＬ１とダイオードＤ１の接続部とグランド間には、スイッチ素子Ｓ１が接続されている。また、ダイオードＤ１のカソード側にはコンデンサＣ１が接続されている。
【００１７】
出力電力変換回路１３は、ＰＦＣ回路１２の出力電圧を受けて放電ランプ１に供給する電力を調整するもので、ＰＦＣ回路１２の出力端子にスイッチ素子Ｓ２とインダクタＬ２が直列に接続され、スイッチ素子Ｓ２とインダクタＬ２の接続部とグランドＧ間には、ダイオードＤ２が接続されている。また、インダクタＬ２の負荷側には、コンデンサＣ２が接続されている。
【００１８】
インバータ回路１４は、出力電力変換回路１３の出力電圧を受けて交流に変換するもので、スイッチ素子Ｓ３とスイッチ素子Ｓ４の直列回路が、出力電力変換回路１３の出力端子間に接続されている。また、スイッチ素子Ｓ３とスイッチ素子Ｓ４の直列回路に並列にスイッチ素子Ｓ５とスイッチ素子Ｓ６の直列回路が接続されている。
【００１９】
制御回路４は、ＰＦＣ制御回路１５、出力制御回路１６、インバータ制御回路１７、イグナイタ制御回路１８からなるものである。ＰＦＣ制御回路１５は、電源から取りこむ電流波形を正弦波状に整形し、また直流電圧を出力するため、スイッチ素子Ｓ１のスイッチングを制御するもので、後述する診断部６及びスイッチ素子Ｓ１のゲートに接続されている。出力制御回路１５は、ＰＦＣ回路１２の出力電圧を受けて放電ランプ１に供給する電力を調整するため、スイッチ素子Ｓ２のスイッチングを制御するもので、後述する診断部６及びスイッチ素子Ｓ２のゲートに接続されている。インバータ制御回路１７は、出力電力変換回路１３の直流出力電圧を交流電圧に変換するため、スイッチ素子Ｓ３及びスイッチ素子Ｓ６と、スイッチ素子Ｓ４及びスイッチ素子Ｓ５を交互にスイッチングするように制御するもので、後述する診断部６及びスイッチ素子Ｓ３〜６のゲートに接続されている。イグナイタ制御回路１８は、パルス発生回路１０を制御するもので、後述する診断部６及びスイッチＳＷを介してパルス発生回路１０に接続されている。
【００２０】
電圧検出部５は、ランプ電圧の波形のピーク値を検出するもので、比較回路８及び電力変換回路３の出力に接続されている。
【００２１】
比較回路８は、放電ランプ１の始動後、電圧検出部５が一定時間毎に検出したランプ電圧から得られる一定時間間隔における電圧変化量測定値を、記憶部７が予め記憶している電圧変化量基準値と比較するものである。
【００２２】
記憶部７は、放電ランプ１の始動後の一定時間間隔の電圧変化量基準値を記憶するものでたとえばＥＥＰＲＯＭ等から構成され、比較回路８及び後述する始動後経過時間タイマ１９に接続されている。
【００２３】
始動後経過時間タイマ１９は、放電ランプ始動後の経過時間を計時するもので、記憶部７及び始動検出部２０に接続されている。
【００２４】
始動検出部２０は、放電ランプ１が始動したことを検出するもので、制御回路４、始動後経過時間タイマ１９及び電力変換回路３の出力部に接続されている。
【００２５】
つぎに、本実施形態の動作について説明する。図３は、本実施形態の動作波形図を示すもので、（ａ）は電力変換回路３の出力電圧波形、（ｂ）は電圧検出部５が検出した波形を示している。ここで、電圧検出部５は、出力電圧波形のピーク値を検出している。
【００２６】
電源が投入されると整流部１１は交流電源の交流電圧を整流する。そして、ＰＦＣ回路１２は、スイッチ素子Ｓ１をスイッチングすることにより電源から取りこむ電流波形を正弦波状に整形し、また所望の直流電圧に変換し、コンデンサＣ１は、所定の電圧値にまで充電される。出力電力変換回路１３は、ＰＦＣ回路１２の出力電圧を受けて放電ランプ１に供給する電力を調整する。その後、スイッチ素子Ｓ３及びスイッチ素子Ｓ６と、スイッチ素子Ｓ４及びスイッチ素子Ｓ５を交互にスイッチングすることにより、図３に示すように出力電圧波形は、矩形波の交流電圧波形となる。そして、始動回路２が、パルス電圧を放電ランプ１に印加することにより、放電ランプ１が始動し点灯する。始動検出部２０は、電力変換回路３の出力電圧により、放電ランプ１が始動したことを検出し、始動後経過時間タイマ１９に検出信号を出力する。そして、始動後経過時間タイマ１９は、放電ランプ１の始動後の経過時間を計時し、記憶部７に始動開始後の経過時間を出力する。
【００２７】
記憶部７は、始動後経過時間タイマ１９から始動開始後の経過時間を受け、比較回路８に経過時間に対応する一定時間間隔の電圧変化量基準値を出力する。比較回路８は、記憶部７が出力する一定時間間隔の電圧変化量基準値と電圧検出部５が検出する電圧に基づいて得られる一定時間間隔の電圧変化量測定値を比較する。
【００２８】
そして、電圧検出部５が検出した電圧に基づいて得られる一定時間間隔の電圧変化量測定値と記憶部７が出力する一定時間間隔の電圧変化量基準値とがずれている場合には、放電ランプ１の異常であると判断する。たとえば図３において一定時間間隔がｔｕ１の場合には、記憶部７の出力はΔＶであり、このΔＶと、電圧検出部５が検出する電圧に基づいて得られる一定時間間隔の電圧変化量測定値を比較して、放電ランプ１の異常を判別するのである。ここで、一定時間間隔ｔｕ１の開始時間は、放電ランプ１の特性に応じて、異常の判別がし易い開始時間を選択すればよい。
【００２９】
また、診断部６は、経過時間に対応して一定時間間隔を複数設け、各一定時間間隔において、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであってもよい。図４は、一定時間間隔を複数設けた場合の動作波形図を示すものである。この場合には、表１に示すように、放電ランプ１の始動後、電圧検出部５の電圧検出部波形が次第に立ち上がる期間において、一定時間間隔がｔｕ１のみではなく、一定時間間隔ｔｕ２及びｔｕ３の複数個を設定している。
【００３０】
【表１】

【００３１】
そして、前述と同様の動作により、一定時間間隔ｔｕ１において、記憶部７に入力されている電圧変化量基準値ΔＶ１と電圧検出部５が検出する電圧に基づいて得られる電圧変化量測定値を比較する。続いて、一定時間間隔ｔｕ２において、記憶部７に入力されている電圧変化量基準値ΔＶ２と電圧検出部５が検出する電圧に基づいて得られる電圧変化量測定値を比較する。さらに、一定時間間隔ｔｕ３において、記憶部７に入力されている電圧変化量基準値ΔＶ３と電圧検出部５が検出する電圧に基づいて得られる電圧変化量測定値を比較する。以上のように、電圧検出部５が電圧検出部波形の立ち上がり時において、複数の一定時間間隔を設けて、それぞれの一定時間間隔において、電圧変化量基準値と、電圧検出部５が検出する電圧に基づいて得られる電圧変化量測定値を比較することにより、放電ランプ１の特性に応じて任意の一定時間間隔における電圧変化量基準値と比較でき、放電ランプ１の異常を精度良く判別することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
つぎに、第２の実施形態について、図５から図７に基づいて説明する。
図５は第２の実施形態の基本構成図である。図６は第２の実施形態の動作波形図である。図７は第２の実施形態の別例の動作波形図である。
【００３３】
本実施形態における診断部６は、放電ランプ１の消灯後、再度点灯するまでの消灯後経過時間に応じた電圧変化量基準値を有し、放電ランプ１の消灯後経過時間に応じて、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであり、ンプ１の消灯後経過時間を計時する消灯後経過時間タイマ３０を設け、消灯後経過時間タイマ３０を記憶部７と、始動後経過時間タイマ１９と始動検出部２０との接続点に接続した点が、第１の実施形態と異なり、他は同じである。また、記憶部７には、表２に示すように、消灯後経過時間が長い順に消灯後経過時間経過後時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に対応する電圧変化量基準値が記憶されている。
【００３４】
【表２】

【００３５】
このように、消灯後経過時間経過後時間に対応して電圧変化量基準値を設けたのは、以下の理由による。すなわち、放電ランプ１の点灯時には、発光管９は高温、高圧になる。消灯後経過時間が短い場合には、再始動時に発光管９の温度が比較的高く、発光管９の蒸気圧は安定点灯時の状態に近いので、短い時間で安定した点灯に移行する。これにより、ランプ電圧の立ち上がりは早くなる。一方、消灯後経過時間が長い場合には、発光管９の温度が比較的低くなり、発光管９の蒸気圧は安定点灯時に比べて十分に低下し、安定した点灯に至るまでには、長時間を要する。この現象を、図６に示す。図６により、放電ランプ１の消灯後経過時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３についてＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係があった場合に、ランプ電圧の立ち上がりは、遅い順にＴ１、Ｔ２、Ｔ３となるのである。ここで、消灯後経過時間がＴ１の場合の電圧変化の基準値は、放電ランプ１の始動時に近い順から、Δ１１、Δ２１、Δ３１である。また、消灯後経過時間がＴ２の場合の電圧変化の基準値は、放電ランプ１の始動時に近い順から、Δ１２、Δ２２、Δ３２である。そしてまた、消灯後経過時間がＴ３の場合の電圧変化の基準値は、放電ランプ１の始動時に近い順から、Δ１３、Δ２３、Δ３３である。
【００３６】
つぎに本実施形態の動作について説明する。なお、基本的な動作については第１の実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００３７】
消灯後経過時間タイマ３０は、放電ランプ１が消灯したことを電圧検出部５の電圧検出部波形から検知し、消灯後経過時間の計時を開始する。その後、再び放電ランプ１が始動すると、始動検出部２０は、電力変換回路３の出力電圧により、放電ランプ１が始動したことを検出し、消灯後経過時間タイマ３０は計時を停止する。そして、消灯後経過時間タイマ３０は、計時した消灯経過時間を、記憶部７に出力する。記憶部７は、表２に示す電圧変化量基準値及び一定時間間隔の関係を記憶しており、消灯後経過時間タイマ３０が出力した消灯経過時間を受け、消灯経過時間に対応する電圧変化量基準値を選択する。そして、記憶部７は、消灯経過時間に対応する電圧変化量基準値を比較回路８に出力する。そして、比較回路８には、電圧検出部５が検出したランプ電圧値及び始動後経過時間タイマ１９から得られる経過時間が入力されて一定時間間隔における電圧変化量測定値が算出される。
【００３８】
また、比較回路８には、記憶部７から、消灯経過時間に対応する電圧変化量基準値が入力される。比較回路８は、記憶部７から入力された電圧変化量基準値と電圧検出部５の検出により得られた電圧変化量測定値を比較し、検出により得られた電圧変化量測定値が、電圧変化量基準値に納まらない場合には、放電ランプ１が異常であると判別する。ここで、記憶部６は、電圧変化量基準値に所定の幅を持っており、この所定の幅は、放電ランプ１そのものの特性のバラツキ、周囲の温度及び放電ランプが取り付けられる照明器具の形態により定める。たとえば、図７に示すように、電圧変化量の標準値をΔＶａとすると、これに対応する上限値ΔＶｂ及び下限値ΔＶｃを設定し、上限値ΔＶｂ及び下限値ΔＶｃで決まる範囲から外れる場合には、放電ランプ１の異常であると判別するのである。
【００３９】
なお、本実施形態においては、放電ランプ１の消灯後、放電ランプ１が再び始動するまでの消灯経過時間により、電圧変化量基準値を選択するようにしたが、放電ランプ１の始動回路２が動作を開始した後、放電ランプ１が始動するまでの時間は、始動回路１の出力によりほぼ一定となるので、前記診断部６は、放電ランプ１の消灯後、始動回路２が動作を開始するまでの消灯後経過時間に応じた電圧変化量基準値を有し、放電ランプ１の消灯後、始動回路２が動作を開始するまでの消灯後経過時間に応じて、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであるようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、放電ランプを始動させる始動回路を有して、スイッチ素子の切り替えにより放電ランプに電力を供給する電力変換回路と、スイッチ素子を制御する制御回路と、放電ランプの両端のランプ電圧を検出する電圧検出部と、放電ランプの始動直後の一定時間間隔前後に電圧検出部の検出から得られる電圧変化量測定値と前記一定時間間隔に対応して予め設定された電圧変化量基準値とを比較して両者のズレにより放電ランプの異常を診断する診断部と、を有する放電ランプ点灯装置において、診断部を、放電ランプ始動後の任意の経過時間における一定時間間隔での電圧変化量測定値と、この一定時間間隔に対応する電圧変化量基準値と、を比較して両者のズレにより放電ランプの異常を診断するものであるようにしたので、放電ランプの始動から、時間が経過しても、電圧変化量の変化幅が小さくなることがなく、精度良く放電ランプの異常を判別することができる。
【００４１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記診断部は、経過時間に対応して一定時間間隔を複数設け、各一定時間間隔において、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであるようにしたので、請求項１の発明に比して、より精度よく放電ランプの異常を判別することができる。
【００４２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記診断部は、放電ランプの消灯後、再度点灯するまでの消灯後経過時間に応じた電圧変化量基準値を有し、放電ランプの消灯後経過時間に応じて、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであるようにしたので、消灯後経過時間に応じて変化する放電ランプの特性に応じて、より精度よく放電ランプの異常を判別することができる。
【００４３】
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記診断部は、放電ランプの消灯後、始動回路が動作を開始するまでの消灯後経過時間に応じた電圧変化量基準値を有し、放電ランプの消灯後、始動回路が動作を開始するまでの消灯後経過時間に応じて、電圧変化量測定値と電圧変化量基準値とを比較するものであるようにしたので、放電ランプの始動を検出しなくても、始動回路の始動を把握することで、より精度よく放電ランプの異常を判別することができる。
【００４４】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４記載の発明において、前記診断部は、電圧変化量基準値に所定の幅を持つものであるようにしたので、周囲温度又は器具の形態のバラツキの影響を受けにくくなり、より精度良く放電ランプの異常を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の基本構成図である。
【図２】第１の実施形態の回路図である。
【図３】第１の実施形態の第１の動作波形図である。
【図４】第１の実施形態の第２の動作波形図である。
【図５】第２の実施形態の基本構成図である。
【図６】第２の実施形態の動作波形図である。
【図７】第２の実施形態の別例の動作波形図である。
【符号の説明】
１放電ランプ
２始動回路
３電力変換回路
４制御回路
５電圧検出部
６診断部
７記憶部
８比較回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device, and more particularly to a discharge lamp lighting device having a protection function.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example of this kind, the present applicant has proposed one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-92474. The lighting circuit includes a power supply unit that supplies electric power necessary for lighting the discharge lamp and a voltage detection unit that detects a lamp voltage, and starts and discharges the discharge lamp based on the lamp voltage detected by the voltage detection unit. A control circuit for detecting the life of the electric lamp, and a notifying device for notifying that the life of the discharge lamp has been detected by the control circuit, the control circuit detects the lamp voltage detected by the voltage detection unit immediately after the start of the discharge lamp. A change width calculator for sampling sequentially at a fixed time interval and sequentially obtaining a change width obtained by subtracting an initial sample value detected immediately after the start from a subsequent sample value, and a change width calculated by the change width calculator are preset. A comparator that generates an output according to the magnitude relationship in comparison with the upper limit value and the lower limit value of the allowable range, and the variation range deviates from the allowable range based on the output of the comparator. A determination unit that drives a notification device to perform a life prediction report when the determination unit determines that the discharge lamp is off, and controls a lighting circuit so as to turn off the discharge lamp when the change width exceeds the allowable range for a predetermined period of time. It is characterized by.
[0003]
With this configuration, the end of the life of the discharge lamp is estimated based on the change in the lamp voltage, and when the end of the life is estimated, the user is first alerted by giving advance notice, and thereafter, the lamp voltage is reduced. If the state outside the allowable range has passed for a certain period of time, the discharge lamp can be turned off assuming that the end of life has been reached.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-92474
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional example, since the width of change obtained by subtracting the first sampling value detected immediately after the start of the discharge lamp from the subsequent sampled values is sequentially obtained, the change width increases as the time elapses from the start of the discharge lamp. Is small, and there is a concern that the temporal change of the lamp voltage becomes difficult to understand.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of more accurately grasping a change in lamp voltage and thereby judging an abnormality of a discharge lamp. To provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 has a starting circuit that starts a discharge lamp, a power conversion circuit that supplies power to the discharge lamp by switching a switch element, a control circuit that controls the switch element, and both ends of the discharge lamp. A voltage detector that detects the lamp voltage of the lamp, a voltage change measurement value obtained from the detection of the voltage detector around a certain time interval immediately after the start of the discharge lamp, and a voltage change set in advance corresponding to the certain time interval. And a diagnostic unit for diagnosing an abnormality of the discharge lamp by comparing the amount reference value with the amount reference value. The measured value of the voltage change amount is compared with the reference value of the voltage change amount corresponding to the predetermined time interval to diagnose a discharge lamp abnormality based on a difference between the two. The features.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the diagnostic unit provides a plurality of fixed time intervals corresponding to elapsed time, and in each fixed time interval, the measured voltage change value and the reference voltage change amount. The value is compared with the value.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the diagnostic unit has a voltage change amount reference value according to an elapsed time after the discharge lamp is turned off and before the discharge lamp is turned on again. The measured value of the voltage change amount is compared with the reference value of the voltage change amount according to the elapsed time after the discharge lamp is turned off.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the diagnostic unit includes a voltage change amount according to an elapsed time after the discharge lamp is turned off until the starting circuit starts operating after the discharge lamp is turned off. It has a reference value, and compares the measured value of the voltage change with the reference value of the voltage change according to the elapsed time after the lamp is turned off and before the starting circuit starts operating. And
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, the diagnostic unit has a predetermined range for the voltage change amount reference value.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a basic configuration diagram of the first embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram of the first embodiment. FIG. 3 is a first operation waveform diagram of the first embodiment. FIG. 4 is a second operation waveform diagram of the first embodiment.
[0013]
This embodiment has a starting circuit 2 for starting the discharge lamp 1 as shown in FIG. 1, a power conversion circuit 3 for supplying power to the discharge lamp 1 by switching a switch element, and a control for controlling the switch element. A circuit 4; a voltage detector 5 for detecting a lamp voltage at both ends of the discharge lamp 1; a voltage change measurement value obtained from the detection of the voltage detector 5 around a predetermined time interval immediately after the discharge lamp 1 is started; A diagnostic unit 6 that compares a voltage change amount reference value set in advance corresponding to a time interval and diagnoses an abnormality of the discharge lamp 1 based on a difference between the two. The measured value of the voltage change at a certain time interval during an arbitrary elapsed time after the start of the discharge lamp 1 is compared with a reference value of the voltage change corresponding to the certain time interval. It is obtained as is intended to diagnose the abnormality.
The discharge lamp 1 is, for example, as shown in FIG. 2, a metal halide lamp having an arc tube 9 in which mercury, a rare gas for starting, and a metal halide are sealed inside the bulb, and is connected to a power conversion circuit 3 described later. ing.
[0014]
The starting circuit 2 generates a high voltage for starting the discharge lamp 1, and includes, for example, a pulse generating circuit 10 and a transformer PT. The pulse generating circuit 10 is connected to the primary side of the transformer PT, The secondary side of the transformer PT is connected to the connection between the switching elements S3 and S4 and to the discharge lamp 1.
[0015]
The power conversion circuit 3 supplies power to the discharge lamp 1 from a power supply by switching the switch elements S1 to S6, and includes a rectifier 11, a PFC circuit 12, an output power conversion circuit 13, and an inverter circuit 14, which are connected in series. It is configured. The rectifier 11 rectifies the AC voltage of the AC power supply, and is configured by a diode bridge. The input terminal of the rectifier 11 is connected to the power supply, and the output terminal is connected to the PFC circuit 12.
[0016]
The PFC circuit 12 shapes a current waveform taken from a power supply into a sine wave shape and outputs a DC voltage. An inductor L1 and a diode D1 are connected in series to an output terminal of the rectifier 11, and the inductor L1 and the diode D1 are connected. The switch element S1 is connected between the connection part of the switch and the ground. A capacitor C1 is connected to the cathode side of the diode D1.
[0017]
The output power conversion circuit 13 receives the output voltage of the PFC circuit 12 and adjusts the power supplied to the discharge lamp 1. The output terminal of the PFC circuit 12 has a switch element S2 and an inductor L2 connected in series, and A diode D2 is connected between the connection between S2 and the inductor L2 and the ground G. The capacitor C2 is connected to the load side of the inductor L2.
[0018]
The inverter circuit 14 receives the output voltage of the output power conversion circuit 13 and converts the output voltage into AC. A series circuit of the switch element S3 and the switch element S4 is connected between the output terminals of the output power conversion circuit 13. Further, a series circuit of the switch element S5 and the switch element S6 is connected in parallel with the series circuit of the switch element S3 and the switch element S4.
[0019]
The control circuit 4 includes a PFC control circuit 15, an output control circuit 16, an inverter control circuit 17, and an igniter control circuit 18. The PFC control circuit 15 controls the switching of the switch element S1 in order to shape the current waveform taken from the power supply into a sine wave shape and output a DC voltage. The PFC control circuit 15 is connected to the diagnostic unit 6 and the gate of the switch element S1 described later. Have been. The output control circuit 15 controls the switching of the switch element S2 in order to adjust the power supplied to the discharge lamp 1 in response to the output voltage of the PFC circuit 12, and controls the switching of the switch element S2 to be described later. It is connected. The inverter control circuit 17 controls the switching element S3 and the switching element S6 and the switching element S4 and the switching element S5 to alternately switch in order to convert the DC output voltage of the output power conversion circuit 13 into an AC voltage. , Which are connected to the gates of the diagnostic unit 6 and the switch elements S3 to S6 described later. The igniter control circuit 18 controls the pulse generation circuit 10, and is connected to the pulse generation circuit 10 via a diagnosis unit 6 and a switch SW described later.
[0020]
The voltage detector 5 detects the peak value of the lamp voltage waveform, and is connected to the outputs of the comparator 8 and the power converter 3.
[0021]
After the discharge lamp 1 is started, the comparison circuit 8 stores a voltage change amount measurement value at a fixed time interval obtained from the lamp voltage detected by the voltage detection unit 5 at fixed time intervals, and the voltage change amount stored in the storage unit 7 in advance. It is to be compared with the quantity reference value.
[0022]
The storage unit 7 stores a voltage change amount reference value at fixed time intervals after the start of the discharge lamp 1 and is composed of, for example, an EEPROM, and is connected to the comparison circuit 8 and an after-start elapsed time timer 19 described later. .
[0023]
The post-start elapsed time timer 19 measures the elapsed time after the start of the discharge lamp, and is connected to the storage unit 7 and the start detection unit 20.
[0024]
The start detection unit 20 detects that the discharge lamp 1 has started, and is connected to the control circuit 4, the post-start elapsed time timer 19, and the output unit of the power conversion circuit 3.
[0025]
Next, the operation of the present embodiment will be described. 3A and 3B show operation waveform diagrams of the present embodiment. FIG. 3A shows an output voltage waveform of the power conversion circuit 3, and FIG. 3B shows a waveform detected by the voltage detection unit 5. Here, the voltage detector 5 detects the peak value of the output voltage waveform.
[0026]
When the power is turned on, the rectifier 11 rectifies the AC voltage of the AC power supply. Then, the PFC circuit 12 shapes the current waveform taken from the power supply into a sine wave shape by switching the switching element S1 and converts it into a desired DC voltage, and the capacitor C1 is charged to a predetermined voltage value. The output power conversion circuit 13 receives the output voltage of the PFC circuit 12 and adjusts the power supplied to the discharge lamp 1. Thereafter, by switching the switching elements S3 and S6 and the switching elements S4 and S5 alternately, the output voltage waveform becomes a rectangular AC voltage waveform as shown in FIG. Then, the starting circuit 2 applies a pulse voltage to the discharge lamp 1 so that the discharge lamp 1 starts and lights up. The start detection unit 20 detects that the discharge lamp 1 has started based on the output voltage of the power conversion circuit 3, and outputs a detection signal to the post-start elapsed time timer 19. The post-start elapsed time timer 19 measures the elapsed time after the start of the discharge lamp 1, and outputs the elapsed time after the start of the discharge to the storage unit 7.
[0027]
The storage unit 7 receives the elapsed time after the start of the start from the elapsed time after the start timer 19 and outputs to the comparison circuit 8 a voltage change amount reference value at a fixed time interval corresponding to the elapsed time. The comparing circuit 8 compares the voltage change amount reference value at a constant time interval output from the storage unit 7 with the voltage change amount measured value at a constant time interval obtained based on the voltage detected by the voltage detection unit 5.
[0028]
If the measured value of the voltage change amount at a constant time interval obtained based on the voltage detected by the voltage detection unit 5 and the reference value of the voltage change amount at a constant time interval output from the storage unit 7 deviate, It is determined that the lamp 1 is abnormal. For example, when the fixed time interval is tu1 in FIG. 3, the output of the storage unit 7 is ΔV, and the ΔV and the voltage change amount measurement value at the fixed time interval obtained based on the voltage detected by the voltage detection unit 5 Are compared, the abnormality of the discharge lamp 1 is determined. Here, as the start time of the fixed time interval tu1, a start time at which an abnormality can be easily determined may be selected according to the characteristics of the discharge lamp 1.
[0029]
The diagnostic unit 6 may provide a plurality of fixed time intervals corresponding to the elapsed time, and compare the measured voltage change value with the reference voltage change value at each fixed time interval. FIG. 4 is an operation waveform diagram when a plurality of fixed time intervals are provided. In this case, as shown in Table 1, after the discharge lamp 1 is started, in the period in which the voltage detection unit waveform of the voltage detection unit 5 gradually rises, not only the fixed time interval tu1 but also the fixed time intervals tu2 and tu3 are set. More than one are set.
[0030]
[Table 1]

[0031]
Then, by the same operation as described above, the voltage change amount reference value ΔV1 input to the storage unit 7 and the voltage change amount measurement value obtained based on the voltage detected by the voltage detection unit 5 are compared at the fixed time interval tu1. I do. Subsequently, at a fixed time interval tu2, the voltage change reference value ΔV2 input to the storage unit 7 is compared with the measured voltage change amount obtained based on the voltage detected by the voltage detection unit 5. Further, at a fixed time interval tu3, the voltage change amount reference value ΔV3 input to the storage unit 7 is compared with the voltage change amount measurement value obtained based on the voltage detected by the voltage detection unit 5. As described above, the voltage detection unit 5 provides a plurality of fixed time intervals when the voltage detection unit waveform rises, and in each of the fixed time intervals, the voltage change amount reference value and the voltage detected by the voltage detection unit 5. By comparing the measured value of the voltage change obtained based on the above, the voltage change can be compared with the reference value of the voltage change at an arbitrary fixed time interval according to the characteristics of the discharge lamp 1, and the abnormality of the discharge lamp 1 can be accurately determined. Can be.
[0032]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a basic configuration diagram of the second embodiment. FIG. 6 is an operation waveform diagram of the second embodiment. FIG. 7 is an operation waveform diagram of another example of the second embodiment.
[0033]
The diagnostic unit 6 in the present embodiment has a voltage change reference value according to the elapsed time after turning off the discharge lamp 1 until turning on the discharge lamp 1 again. A change amount measurement value is compared with a voltage change amount reference value, and a post-light-off elapsed time timer 30 for measuring an elapsed time after the lamp 1 is turned off is provided. The point connected to the connection point between the elapsed time timer 19 and the start detection unit 20 is different from the first embodiment, and the other points are the same. In addition, as shown in Table 2, the voltage change amount reference values corresponding to the post-light-off elapsed time elapsed times T1, T2, and T3 are stored in the storage unit 7 in the descending order of the light-off elapsed time.
[0034]
[Table 2]

[0035]
The reason why the voltage change amount reference value is provided corresponding to the time after the elapse of the time after the light is turned off is as follows. That is, when the discharge lamp 1 is turned on, the arc tube 9 has a high temperature and a high pressure. When the elapsed time after the light is turned off is short, the temperature of the arc tube 9 is relatively high at the time of restart, and the vapor pressure of the arc tube 9 is close to the state at the time of stable lighting. As a result, the ramp voltage rises faster. On the other hand, when the elapsed time after turning off the light is long, the temperature of the arc tube 9 becomes relatively low, and the vapor pressure of the arc tube 9 is sufficiently reduced as compared with the time of stable lighting. Takes time. This phenomenon is shown in FIG. According to FIG. 6, when the relationship of T1>T2> T3 is satisfied for the elapsed times T1, T2, and T3 after the discharge lamp 1 is turned off, the rising of the lamp voltage becomes T1, T2, and T3 in the order from the latest. Here, the reference values of the voltage change when the elapsed time after the light is turned off is T1 are Δ11, Δ21, and Δ31 in order from the time when the discharge lamp 1 is started. The reference values of the voltage change when the elapsed time after the light is turned off is T2 are Δ12, Δ22, and Δ32 in order from the time when the discharge lamp 1 is started. Further, the reference values of the voltage change when the elapsed time after the light is turned off is T3 are Δ13, Δ23, and Δ33 in order from the time when the discharge lamp 1 is started.
[0036]
Next, the operation of the present embodiment will be described. Note that the basic operation is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0037]
The post-light-off elapsed time timer 30 detects that the discharge lamp 1 has been turned off from the voltage detection unit waveform of the voltage detection unit 5, and starts measuring the elapsed time after the light is turned off. Thereafter, when the discharge lamp 1 is started again, the start detecting unit 20 detects that the discharge lamp 1 has been started based on the output voltage of the power conversion circuit 3, and the elapsed time after extinguishing time timer 30 stops counting time. The post-light-off elapsed time timer 30 outputs the measured light-elapsed elapsed time to the storage unit 7. The storage unit 7 stores the relationship between the voltage change amount reference value and the fixed time interval shown in Table 2, receives the light-off elapsed time output by the post-light-off elapsed time timer 30, and outputs the voltage change amount corresponding to the light-off elapsed time. Select a reference value. Then, the storage unit 7 outputs the voltage change amount reference value corresponding to the light-off elapsed time to the comparison circuit 8. Then, the lamp voltage value detected by the voltage detecting unit 5 and the elapsed time obtained from the elapsed time after starting timer 19 are input to the comparison circuit 8, and the measured value of the voltage change amount at a fixed time interval is calculated.
[0038]
Further, a voltage change amount reference value corresponding to the light-off elapsed time is input from the storage unit 7 to the comparison circuit 8. The comparison circuit 8 compares the voltage change amount reference value input from the storage unit 7 with the voltage change amount measurement value obtained by the detection of the voltage detection unit 5, and compares the voltage change amount measurement value obtained by the detection with the voltage. If the change amount does not fall within the reference value, it is determined that the discharge lamp 1 is abnormal. Here, the storage unit 6 has a predetermined width for the voltage change amount reference value, and the predetermined width depends on the variation in the characteristics of the discharge lamp 1 itself, the ambient temperature, and the form of the lighting fixture to which the discharge lamp is mounted. Determined by For example, as shown in FIG. 7, assuming that the standard value of the voltage change amount is ΔVa, the corresponding upper limit value ΔVb and lower limit value ΔVc are set, and if the standard value is out of the range determined by the upper limit value ΔVb and the lower limit value ΔVc, , It is determined that the discharge lamp 1 is abnormal.
[0039]
In the present embodiment, the voltage change amount reference value is selected based on the elapsed time after the discharge lamp 1 is turned off until the discharge lamp 1 is restarted. After the operation is started, the time until the discharge lamp 1 is started is substantially constant by the output of the start circuit 1. Therefore, the diagnosis unit 6 starts the operation of the start circuit 2 after the discharge lamp 1 is turned off. The voltage change amount reference value according to the elapsed time after turning off the lamp, the measured voltage change amount and the voltage according to the elapsed time after turning off the discharge lamp 1 until the starting circuit 2 starts operating after the discharge lamp 1 is turned off. It may be configured to compare with a change amount reference value.
[0040]
【The invention's effect】
The invention according to claim 1 has a starting circuit that starts a discharge lamp, a power conversion circuit that supplies power to the discharge lamp by switching a switch element, a control circuit that controls the switch element, and both ends of the discharge lamp. A voltage detector that detects the lamp voltage of the lamp, a voltage change measurement value obtained from the detection of the voltage detector around a certain time interval immediately after the start of the discharge lamp, and a voltage change set in advance corresponding to the certain time interval. And a diagnostic unit for diagnosing an abnormality of the discharge lamp by comparing the amount reference value with the amount reference value. The measured value of the voltage change and the reference value of the voltage change corresponding to the predetermined time interval are compared to diagnose a discharge lamp abnormality based on a difference between the two. , From the starting of the discharge lamp, over time, without a change width of the voltage change amount becomes small, it is possible to determine the abnormality accurately discharge lamp.
[0041]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the diagnostic unit provides a plurality of fixed time intervals corresponding to elapsed time, and in each fixed time interval, the measured voltage change value and the reference voltage change amount. Since the value is compared with the value, the abnormality of the discharge lamp can be determined more accurately than in the first aspect of the invention.
[0042]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the diagnostic unit has a voltage change amount reference value according to an elapsed time after the discharge lamp is turned off and before the discharge lamp is turned on again. Then, according to the elapsed time after the discharge lamp is turned off, the measured voltage change amount and the voltage change amount reference value are compared. Accordingly, the abnormality of the discharge lamp can be more accurately determined.
[0043]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the diagnostic unit includes a voltage change amount according to an elapsed time after the discharge lamp is turned off until the starting circuit starts operating after the discharge lamp is turned off. It has a reference value, and after the discharge lamp is turned off, according to the elapsed time after the light is turned off until the starting circuit starts operating, the voltage change amount measurement value is compared with the voltage change amount reference value. Therefore, even if the start of the discharge lamp is not detected, the abnormality of the discharge lamp can be more accurately determined by grasping the start of the start circuit.
[0044]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, the diagnostic unit has a predetermined range for the voltage change amount reference value. And the abnormality of the discharge lamp can be determined with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a first embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of the first embodiment.
FIG. 3 is a first operation waveform diagram of the first embodiment.
FIG. 4 is a second operation waveform diagram of the first embodiment.
FIG. 5 is a basic configuration diagram of a second embodiment.
FIG. 6 is an operation waveform diagram of the second embodiment.
FIG. 7 is an operation waveform diagram of another example of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 discharge lamp 2 starting circuit 3 power conversion circuit 4 control circuit 5 voltage detection unit 6 diagnosis unit 7 storage unit 8 comparison circuit

Claims

A power conversion circuit that has a starting circuit for starting the discharge lamp and supplies power to the discharge lamp by switching a switch element, a control circuit that controls the switch element, and a voltage detection that detects a lamp voltage across the discharge lamp And a voltage change amount measurement value obtained from the detection of the voltage detection unit around a predetermined time interval immediately after the start of the discharge lamp, and a voltage change amount reference value set in advance corresponding to the predetermined time interval. A diagnosis unit for diagnosing an abnormality in the discharge lamp based on a difference between the two.In the discharge lamp lighting device, the diagnosis unit includes: a voltage change amount measurement value at a fixed time interval at an arbitrary elapsed time after the discharge lamp starts; A discharge lamp for diagnosing an abnormality of the discharge lamp by comparing the voltage change amount reference value corresponding to a predetermined time interval with a difference between the reference values. Lighting device.

2. The diagnostic unit according to claim 1, wherein a plurality of fixed time intervals are provided corresponding to the elapsed time, and the voltage change amount measurement value and the voltage change amount reference value are compared at each fixed time interval. The discharge lamp lighting device as described in the above.

The diagnostic unit has a voltage change amount reference value according to an elapsed time after the discharge lamp is turned off and then turned on again, and according to the elapsed time after the discharge lamp is turned off, the voltage change amount measured value and the voltage are changed. 3. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the discharge lamp lighting device compares the reference value with a change amount.

The diagnostic unit has a voltage change amount reference value according to an elapsed time after the lamp is turned off and before the starting circuit starts operating after the lamp is turned off, and until the starting circuit starts operating after the lamp is turned off. 3. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the measured value of the voltage change amount and the reference value of the voltage change amount are compared in accordance with the elapsed time after turning off the light.

The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the diagnosis unit has a predetermined range for the voltage change amount reference value.