JP2004362942A - Discharge lamp lighting device and lighting system - Google Patents

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JP2004362942A
JP2004362942A JP2003160077A JP2003160077A JP2004362942A JP 2004362942 A JP2004362942 A JP 2004362942A JP 2003160077 A JP2003160077 A JP 2003160077A JP 2003160077 A JP2003160077 A JP 2003160077A JP 2004362942 A JP2004362942 A JP 2004362942A
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discharge lamp
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Inventor
Masahiko Kamata
征彦 鎌田
Kazutoshi Mita
一敏 三田
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device capable of properly restraining rush current generated when a power source is turned on again in a short period. <P>SOLUTION: An inverter control means 20 determines whether an input power source should be turned off or not depending on an output voltage of a direct-current power source detected at a voltage detection means 19, and when it determines to turn off the input power source, an operation of an inverter circuit 23 is stopped before the voltage of smoothing capacitors C2, C3, lowering in compliance with the turn-off of the input power of the direct-current power source, becomes lower than the voltage of the direct-current power source at a normal operation. By the above, the voltage of the smoothing capacitors C2, C3 of a boosting chopper circuit 18 is maintained, and the rush current, generated when the power source is turned on again, is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯を高周波で点灯する放電灯点灯装置および照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、放電灯は高周波電源で点灯される。これは、放電灯を高周波電源で点灯すると、ちらつきが少なく発光効率を向上させることができ、点灯までの時間が短くできるためである。放電灯を高周波で点灯する放電灯点灯装置は、直流電源をインバータ回路で高周波の交流電源に変換し、放電灯に高周波電源を供給する。そして、入力電流の高調波成分を抑制するためにインバータ回路の前段に昇圧チョッパ回路を備えた放電灯点灯装置が使用される。
【0003】
昇圧チョッパ回路を備えた放電灯点灯装置では、電源投入時の突入電流を抑制するために突入電流抑制回路が設けられている。突入電流抑制回路としては、抵抗とスイッチとを並列接続したものやサーミスタを用いたものがある。抵抗とスイッチとを並列接続したものでは、電源投入時には抵抗を介して電源を入力して突入電流を抑制し、放電灯の点灯中はスイッチをオンして抵抗をバイパスして電源を供給する。また、サーミスタを用いたものでは、サーミスタを電源の入力端子に直列接続し、温度が低いときに抵抗値が大きく、温度が高くなると抵抗値が小さくなるサーミスタの特性を利用する。すなわち、電源投入時にはサーミスタの温度が低いことから大きな抵抗値で突入電流を抑制し、点灯中はサーミスタの温度が高くなることから小さな抵抗値となり、抵抗による電力損失を小さくできる。
【0004】
このような突入電流抑制回路では、電源遮断後の短時間のうちに電源を再投入した場合には突入電流が抑制できないことがある。すなわち、抵抗とスイッチとを並列接続した突入電流抑制回路では、電源が遮断されたときに瞬時にスイッチをオフする制御回路が必要となり、もしスイッチがオフとならずオンのままの状態で電源が再投入されたとすると突入電流を抑制することができない。また、サーミスタを用いた突入電流抑制回路では、サーミスタの温度が低下する前に電源が再投入されると、サーミスタの抵抗値が小さいために突入電流を抑制できない。
【0005】
そこで、2組のサーミスタとスイッチ素子との直列回路を並列接続して、電源投入時には温度が低い方のサーミスタが動作するようにスイッチ素子を制御するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】特開平2002−252921号公報(図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような突入電流抑制回路では、サーミスタの温度の検出とスイッチ素子の制御とが必要となるので、回路構成が複雑になる傾向にある。従って、サーミスタを用いているにもかかわらず、抵抗とスイッチとを並列接続した突入電流抑制回路と同様にスイッチをオフする制御回路が必要となり、その優位性がほとんどない。
【0008】
本発明の目的は、短時間での入力電源の再投入時にも適正に突入電流を抑制できる放電灯点灯装置および照明装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係わる放電灯点灯装置は、直流電源を所定の直流電圧に昇圧する昇圧チョッパ回路と;前記直流電源と前記昇圧チョッパ回路との間に直列接続され電源投入時の突入電流を抑制するためのサーミスタと;前記直流電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と;前記昇圧チョッパ回路の平滑コンデンサの直流電圧を交流に変換して放電灯を含む負荷回路に供給するインバータ回路と;前記電圧検出手段で検出された電圧に基づいて入力電源の遮断か否かを判定し入力電源の遮断と判定したときは、前記直流電源の入力電源遮断に伴い低下する前記平滑コンデンサの電圧が通常動作時の前記直流電源電圧以下にならない時間内に前記インバータ回路の動作を停止するインバータ制御手段と;を具備したことを特徴とするものである。
【0010】
本発明及び以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は以下による。直流電源には交流電源を整流して得られた直流電源も含まれる。昇圧チョッパ回路は直流電源を所定の電圧に昇圧するものである。例えば、リアクトルと平滑コンデンサとを逆流防止用のダイオードを介して直列接続し、ダイオードと平滑コンデンサとの直列回路に並列にスイッチ素子を接続して構成される。そして、スイッチング素子のオン時にリアクトルに蓄積したエネルギーをスイッチ素子のオフ時に平滑コンデンサに蓄積することにより入力電圧より高い出力電圧を得ることができる。また、入力電圧の全位相にて入力電流が流れるので、入力電流高調波が抑制される。平滑コンデンサは同じ容量の2個のコンデンサが直列接続されて構成され、2個の平滑コンデンサの接続点に負荷回路の放電灯が接続される。
【0011】
サーミスタは、直流電源と昇圧チョッパ回路との間に直列接続され電源投入時の突入電流を抑制するものである。サーミスタは、温度が低いときに抵抗値が大きく、温度が高くなると抵抗値が小さくなる特性を有し、電源投入時にはサーミスタの温度が低いことから大きな抵抗値で突入電流を抑制し、放電灯の点灯中はサーミスタの温度が高くなることから小さな抵抗値となり電流損失がほとんどない状態で電源を供給する。
【0012】
電圧検出手段は、直流電源の出力電圧を検出するものであり、例えば、直流電源の出力端に抵抗を並列に接続し、その抵抗の両端に発生する電圧で検出する。電圧検出手段で検出された電圧はインバータ制御手段に入力され直流電源の遮断か否かが判定される。
【0013】
インバータ回路は2個のスイッチ素子を有し、昇圧チョッパ回路の平滑コンデンサの直流電圧を入力として、2個のスイッチ素子をインバータ制御手段よりオンオフ制御し出力側に交流電圧を供給するものである。インバータ回路の出力側には負荷回路が接続され、インバータ回路の出力である交流電圧が放電灯に印加する。
【0014】
放電灯は、水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどであり、また、発光管にアルミナ管などを用いたセラミック放電灯も含まれる。発光管には、少なくとも放電媒体としてのネオンNeやアルゴンAr等の希ガスが封入される。
【0015】
インバータ制御手段は、放電灯の点灯中はインバータ回路の2個のスイッチ素子をオンオフ制御し放電灯に交流電圧を供給する。また、電圧検出手段で検出された電圧に基づいて入力電源の遮断か否かを判定する。
【0016】
そして、入力電源の遮断と判定したときは、インバータ回路のスイッチ素子のオンオフ制御を停止しスイッチ素子をオフとする。この動作は、直流電源の入力電源遮断に伴い低下する平滑コンデンサの電圧が通常動作時の昇圧チョッパ回路の入力電圧である直流電源電圧以下にならない時間内に行う。これにより、サーミスタの温度が低下する前(サーミスタの抵抗が戻る前)に入力電源が再投入されても、平滑コンデンサに電圧が残っているので突入電流は制限される。
【0017】
本発明によれば、入力電源が遮断されたことが検出されると、インバータ制御手段はインバータ回路のスイッチ素子の動作を停止させるので、平滑コンデンサに蓄積されている電荷が放出されにくくなり、平滑コンデンサの電圧は放電灯点灯時の電圧とほぼ同じ電圧に保持され、その電圧の下降は非常に緩やかとなる。従って、サーミスタの温度が低下し、その抵抗値が元の値に戻る前に入力電源が再投入されても、平滑コンデンサに電圧が残っているので突入電流は制限される。
【0018】
請求項2の発明に係わる照明装置は、請求項1の放電灯点灯装置と;前記放電灯点灯装置で点灯される放電灯と;前記放電灯が装着される器具本体と;を備えたことを特徴とするものである。本発明によれば、入力電源が遮断し短時間のうちに入力電源が再投入された場合であっても、突入電流を防止できる照明装置が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1の実施の形態に係わる放電灯点灯装置の構成図である。直流電源11には負荷回路12の放電灯13の点灯消灯を行うための点消灯スイッチ14が設けられ、点消灯スイッチ14がオンとなると、直流電源11の出力端子から直流電圧が出力される。直流電源11は、商用の交流電源15を整流器16で整流して直流電圧を得るように構成されている。直流電源11からの直流電圧はサーミスタ17を介して昇圧チョッパ回路18に印加される。
【0020】
サーミスタ17は、温度が低いときに抵抗値が大きく、温度が高くなると抵抗値が小さくなる特性を有し、電源投入時にはサーミスタ17の温度が低いことから大きな抵抗値で突入電流を抑制し、放電灯13の点灯中は直流電流により温度が高くなって小さな抵抗値となり、放電灯3の点灯中は電流損失がほとんどない状態で電源を供給する。
【0021】
直流電源11の後段には直流電源11の出力電圧を検出する電圧検出手段19が設けられ、電圧検出手段19で検出された直流電源11の出力電圧はインバータ制御手段20に入力される。インバータ制御手段20は電圧検出手段19で検出された電圧に基づいて直流電源11の電源断を監視する。
【0022】
昇圧チョッパ回路18は直流電源11からの出力電圧を所定の電圧に昇圧するものであり、コンデンサC1、リアクトルL1、ダイオードD1、2個の平滑コンデンサC2、C3、スイッチ素子21、制御手段22で構成される。リアクトルL1は、逆流防止用のダイオードD1を介して2個の平滑コンデンサC2、C3に直列接続され、リアクトルL1から分岐して、ダイオードD1と平滑コンデンサC2、C3との直列回路に並列にスイッチ素子21が接続される。
【0023】
そして、制御手段22はスイッチ素子21をオンオフ制御し、リアクトルL1に蓄積された電気エネルギーを平滑コンデンサC2、C3に蓄積して直流電圧を昇圧する。平滑コンデンサC2、C3の電圧は昇圧チョッパ回路18の出力電圧となる。2個の平滑コンデンサC2、C3は、同じ容量のコンデンサであり、これら2個の平滑コンデンサC2、C3の接続点に負荷回路12の放電灯13が接続される。
【0024】
インバータ回路23は、それぞれダイオードD2、D3が並列接続された2個のスイッチ素子S1、S2を有し、昇圧チョッパ回路18の平滑コンデンサC2、C3の直流電圧を入力する。そして、2個のスイッチ素子S1、S2は、インバータ制御手段20によりオンオフ制御され、出力側である負荷回路12の放電灯13に交流電圧を供給する。また、インバータ制御手段20は、電圧検出手段19で検出された電圧が低下したときは直流電源11の電源遮断が発生したと判断し、インバータ回路23のスイッチ素子S1、S2の動作を停止する。
【0025】
負荷回路12は、放電灯13に並列接続されたコンデンサC4とリアクトルL3とから構成される。放電灯13は、水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどであり、また、発光管にアルミナ管などを用いたセラミック放電灯も含まれる。発光管には、少なくとも放電媒体としてのネオンNeやアルゴンAr等の希ガスが封入される。
【0026】
次に、動作を説明する。点消灯スイッチ14がオンとなり電源が投入されたとすると、直流電源11の整流器16で交流電圧を整流し直流電圧が発生し、サーミスタ17を介して昇圧チョッパ回路18に入力される。サーミスタ17の温度が低いときは抵抗値が大きいので、サーミスタ17により突入電流の発生が防止される。
【0027】
昇圧チョッパ回路18で昇圧された直流電圧は、インバータ回路23のスイッチ素子S1、S2に入力される。スイッチ素子S1、S2はインバータ制御手段20によりオンオフ制御され、負荷回路12の放電灯13に交流電源を供給する。まず、インバータ制御手段20は、スイッチ素子S2をオフとした状態でスイッチ素子S1をオンオフ制御すると共に、スイッチ素子S1をオフとした状態でスイッチ素子S2をオンオフ制御する。これを所定の周期で繰り返す。
【0028】
図2は、スイッチ素子S2をオフとした状態でスイッチ素子S1をオンオフ制御した場合に形成される回路の説明図である。スイッチ素子S1がオンのときは、図2(a)の矢印(1)に示す回路が形成され、スイッチ素子S1がオフのときは図2(b)の矢印(2)で示す回路が形成される。
【0029】
図3は、スイッチ素子S1をオフとした状態でスイッチ素子S2をオンオフ制御した場合に形成される回路の説明図である。スイッチ素子S2がオンのときは、図3(a)の矢印(3)に示す回路が形成され、スイッチ素子S2がオフのときは図3(b)の矢印(4)で示す回路が形成される。
【0030】
図4は、スイッチ素子S1、S2に流れる電流I1、I2、負荷である放電灯13に流れる負荷電流ILの特性図である。スイッチ素子S1に流れる電流I1は、負荷電流ILの正側の電流であり、スイッチ素子S1のオンオフに伴い、図2(a)示す平滑コンデンサC2からの電流と、図2(b)に示すリアクトルL3の蓄積エネルギーの放電電流とであり、その比率(ディーティ比)を変化させることで負荷電流ILの大きさを変化させることができる。同様に、スイッチ素子S2に流れる電流I2は、負荷電流ILの負側の電流であり、スイッチ素子S2のオンオフに伴い、図3(a)示す平滑コンデンサC3からの電流と、図3(b)に示すリアクトルL3の蓄積エネルギーの放電電流とであり、その比率(ディーティ比)を変化させることで負荷電流ILの大きさを変化させることができる。
【0031】
直流電源11から直流電圧が供給されているときは、以上のような動作により放電灯13が点灯状態にあり、このような動作中はサーミスタ17は自己発熱により抵抗値は減少している。この状態で、直流電源11の入力電源が遮断されたとすると、電圧検出手段19が検出する電圧が低下し、インバータ制御手段20は、直流電源11の入力電源の遮断を検出する。インバータ制御手段は入力電源断を検出したときは、インバータ回路23のスイッチ素子S1、S2のオンオフ制御を停止し、スイッチ素子S1、S2をオフする。この場合、インバータ制御手段20は、直流電源11の入力電源遮断に伴い低下する平滑コンデンサC2、C3の電圧が通常動作時の昇圧チョッパ回路18の入力電圧以下にならない時間内にインバータ回路23の動作を停止することになる。
【0032】
スイッチ素子S1、S2をオフすると、インバータ回路23が停止するので、平滑コンデンサC2、C3に蓄積されている電気エネルギーは放出され難くなり、平滑コンデンサC2、C3の電圧の下降は非常に揺るやかとなる。従って、サーミスタ17の抵抗値が回復する前に、直流電源11が再投入されても、平滑コンデンサC2、C3に通常動作時の昇圧チョッパ回路18の入力電圧以上の電圧が残っているので突入電流は制限される。
【0033】
第1の実施の形態によれば、直流電源11の入力電源断が発生したときはインバータ回路23のスイッチ素子S1、S2をオフとするので、昇圧チョッパ回路18の平滑コンデンサC2、C3の電圧が通常動作時の昇圧チョッパ回路18の入力電圧以上に保持される。従って、サーミスタ17の抵抗値が回復するまでの間に直流電源11が再投入されたとしても、昇圧チョッパ回路18の平滑コンデンサC2、C3には突入電流が流れ込まないので突入電流の発生を防止できる。
【0034】
(第2の実施の形態)図5は本発明の第2の実施の形態に係る照明装置の説明図である。第1の実施の形態の放電灯点灯装置24は、放電灯13が装着される器具本体25と共に照明装置を構成する。図5に示すように、放電灯13は器具本体25のソケット26に装着され、放電灯点灯装置24により点灯される。点灯した放電灯13からの光は、前面側の反射板27で反射され前面ガラス28を介して出光される。この第2の実施の形態の照明装置によれば、第1の実施の形態における放電灯点灯装置24の効果を有する照明装置が得られる。
【0035】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、入力電源が遮断されたことが検出されると、インバータ回路のスイッチ素子の動作を停止させるので、平滑コンデンサに蓄積されている電荷が放出されにくくなり、平滑コンデンサの電圧は放電灯の点灯時の電圧とほぼ同じ電圧に保持され、その電圧の下降は非常に緩やかとなる。従って、サーミスタの温度が低下し、その抵抗値が元の値に戻る前に入力電源が再投入されても、平滑コンデンサに電圧が残っているので突入電流を防止できる。
【0036】
請求項2の発明によれば、入力電源が遮断し短時間のうちに入力電源が再投入された場合であっても、突入電流を防止できる照明装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる放電灯点灯装置の構成図。
【図2】本発明の第1の実施の形態におけるインバータ回路のスイッチ素子S2をオフとした状態でスイッチ素子S1をオンオフ制御した場合に形成される回路の説明図。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるインバータ回路のスイッチ素子S1をオフとした状態でスイッチ素子S2をオンオフ制御した場合に形成される回路の説明図。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるインバータ回路のスイッチ素子S1、S2に流れる電流I1、I2および負荷である放電灯に流れる負荷電流ILの特性図。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る照明装置の説明図。
【符号の説明】11…直流電源、12…負荷回路、13…放電灯、14…点消灯スイッチ、15…交流電源、16…整流器、17…サーミスタ、18…昇圧チョッパ回路、19…電圧検出手段、20…インバータ制御手段、21…スイッチ素子、22…制御手段、23…インバータ回路、24…放電灯点灯装置、25…器具本体、26…ソケット、27…反射板、28…前面ガラス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device and an illuminating device for lighting a discharge lamp at a high frequency.
[0002]
2. Description of the Related Art Generally, a discharge lamp is operated by a high frequency power supply. This is because, when the discharge lamp is turned on with a high-frequency power supply, flickering can be reduced, the luminous efficiency can be improved, and the time until lighting can be shortened. A discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp at a high frequency converts a DC power supply into a high-frequency AC power supply with an inverter circuit and supplies the discharge lamp with a high-frequency power supply. Then, a discharge lamp lighting device including a boost chopper circuit at a stage preceding the inverter circuit is used to suppress a harmonic component of the input current.
[0003]
In a discharge lamp lighting device including a boost chopper circuit, an inrush current suppression circuit is provided to suppress an inrush current when power is turned on. As the inrush current suppressing circuit, there is a circuit in which a resistor and a switch are connected in parallel and a circuit using a thermistor. When the resistor and the switch are connected in parallel, when the power is turned on, power is input via the resistor to suppress the rush current, and when the discharge lamp is lit, the switch is turned on and the power is supplied by bypassing the resistor. In the case of using a thermistor, the thermistor is connected in series to an input terminal of a power supply, and utilizes the characteristics of a thermistor that has a large resistance value when the temperature is low and a small resistance value when the temperature is high. That is, when the power is turned on, the inrush current is suppressed by a large resistance value because the temperature of the thermistor is low, and the resistance value becomes small because the temperature of the thermistor increases during lighting, and power loss due to the resistance can be reduced.
[0004]
In such an inrush current suppression circuit, if the power is turned on again within a short time after the power is turned off, the inrush current may not be able to be suppressed. That is, in a rush current suppression circuit in which a resistor and a switch are connected in parallel, a control circuit that turns off the switch instantaneously when the power is cut off is necessary. If it is turned on again, the inrush current cannot be suppressed. In addition, in a rush current suppression circuit using a thermistor, if power is turned on again before the temperature of the thermistor decreases, the rush current cannot be suppressed because the resistance value of the thermistor is small.
[0005]
Therefore, there is a configuration in which a series circuit of two thermistors and a switch element is connected in parallel, and the switch element is controlled so that the lower temperature thermistor operates when the power is turned on (for example, Patent Document 1). reference).
[0006]
[Patent Document 1] JP-A-2002-252921 (FIG. 1)
[0007]
However, in such an inrush current suppressing circuit, the detection of the temperature of the thermistor and the control of the switch element are required, so that the circuit configuration tends to be complicated. Therefore, in spite of using a thermistor, a control circuit for turning off the switch is required like a rush current suppressing circuit in which a resistor and a switch are connected in parallel, and there is almost no advantage.
[0008]
An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device and a lighting device that can appropriately suppress an inrush current even when input power is turned on again in a short time.
[0009]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device comprising: a boost chopper circuit for boosting a DC power supply to a predetermined DC voltage; and a serial connection between the DC power supply and the boost chopper circuit. A thermistor connected to suppress a rush current when the power is turned on; voltage detection means for detecting an output voltage of the DC power supply; and a discharge lamp which converts a DC voltage of a smoothing capacitor of the boost chopper circuit into an alternating current to an alternating current. An inverter circuit for supplying to the load circuit; and determining whether or not the input power is to be cut off based on the voltage detected by the voltage detection means. Inverter control means for stopping the operation of the inverter circuit within a time when the voltage of the decreasing smoothing capacitor does not fall below the DC power supply voltage during normal operation. It is characterized in.
[0010]
In the present invention and the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified. The DC power supply also includes a DC power supply obtained by rectifying an AC power supply. The boost chopper circuit boosts a DC power supply to a predetermined voltage. For example, the reactor and the smoothing capacitor are connected in series via a diode for preventing backflow, and a switch element is connected in parallel to a series circuit of the diode and the smoothing capacitor. Then, by storing the energy stored in the reactor when the switching element is turned on to the smoothing capacitor when the switching element is turned off, an output voltage higher than the input voltage can be obtained. Further, since the input current flows in all phases of the input voltage, input current harmonics are suppressed. The smoothing capacitor is configured by connecting two capacitors of the same capacity in series, and a discharge lamp of a load circuit is connected to a connection point of the two smoothing capacitors.
[0011]
The thermistor is connected in series between the DC power supply and the boost chopper circuit, and suppresses an inrush current when the power is turned on. The thermistor has the characteristic that the resistance is large when the temperature is low and decreases when the temperature is high.When the power is turned on, the temperature of the thermistor is low and the rush current is suppressed with a large resistance value, During lighting, the temperature of the thermistor rises, so that the power is supplied with a small resistance value and little current loss.
[0012]
The voltage detecting means detects an output voltage of the DC power supply. For example, a resistor is connected in parallel to an output terminal of the DC power supply, and the voltage is detected at both ends of the resistor. The voltage detected by the voltage detection means is input to the inverter control means and it is determined whether or not the DC power supply is shut off.
[0013]
The inverter circuit has two switch elements, receives the DC voltage of the smoothing capacitor of the boost chopper circuit as input, and controls the two switch elements to be turned on / off by inverter control means to supply an AC voltage to the output side. A load circuit is connected to the output side of the inverter circuit, and an AC voltage output from the inverter circuit is applied to the discharge lamp.
[0014]
The discharge lamp is a mercury lamp, a metal halide lamp, a high-pressure sodium lamp, or the like, and also includes a ceramic discharge lamp using an alumina tube or the like as an arc tube. The arc tube is filled with at least a rare gas such as neon Ne or argon Ar as a discharge medium.
[0015]
The inverter control means controls on and off of two switch elements of the inverter circuit while the discharge lamp is lit, and supplies an AC voltage to the discharge lamp. Further, it is determined whether or not the input power is cut off based on the voltage detected by the voltage detecting means.
[0016]
When it is determined that the input power supply is cut off, the on / off control of the switch element of the inverter circuit is stopped and the switch element is turned off. This operation is performed within a time period in which the voltage of the smoothing capacitor, which decreases due to the interruption of the input power of the DC power supply, does not become lower than the DC power supply voltage which is the input voltage of the boost chopper circuit in the normal operation. Thus, even if the input power is turned on again before the temperature of the thermistor decreases (before the resistance of the thermistor returns), the rush current is limited because the voltage remains in the smoothing capacitor.
[0017]
According to the present invention, when it is detected that the input power supply has been cut off, the inverter control means stops the operation of the switch element of the inverter circuit. The voltage of the capacitor is maintained at substantially the same voltage as when the discharge lamp is turned on, and the voltage drops very slowly. Therefore, even if the temperature of the thermistor decreases and the input power is turned on again before the resistance value returns to the original value, the rush current is limited because the voltage remains in the smoothing capacitor.
[0018]
A lighting device according to a second aspect of the present invention includes the discharge lamp lighting device according to the first aspect, a discharge lamp that is lit by the discharge lamp lighting device, and a fixture main body to which the discharge lamp is mounted. It is a feature. According to the present invention, it is possible to obtain a lighting device that can prevent an inrush current even when input power is cut off and input power is turned on again within a short time.
[0019]
(First Embodiment) FIG. 1 is a configuration diagram of a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention. The DC power supply 11 is provided with a light on / off switch 14 for turning on / off the discharge lamp 13 of the load circuit 12. When the light on / off switch 14 is turned on, a DC voltage is output from an output terminal of the DC power supply 11. The DC power supply 11 is configured to rectify a commercial AC power supply 15 with a rectifier 16 to obtain a DC voltage. A DC voltage from the DC power supply 11 is applied to a boost chopper circuit 18 via a thermistor 17.
[0020]
The thermistor 17 has a characteristic that the resistance is large when the temperature is low, and the resistance is small when the temperature is high. When the power is turned on, the inrush current is suppressed with a large resistance because the temperature of the thermistor 17 is low. During lighting of the electric lamp 13, the temperature rises due to the DC current, resulting in a small resistance value, and during lighting of the discharge lamp 3, power is supplied with little current loss.
[0021]
A voltage detecting means 19 for detecting an output voltage of the DC power supply 11 is provided at a stage subsequent to the DC power supply 11, and the output voltage of the DC power supply 11 detected by the voltage detecting means 19 is input to the inverter control means 20. The inverter control means 20 monitors the power supply of the DC power supply 11 based on the voltage detected by the voltage detection means 19.
[0022]
The boost chopper circuit 18 boosts the output voltage from the DC power supply 11 to a predetermined voltage, and includes a capacitor C1, a reactor L1, a diode D1, two smoothing capacitors C2 and C3, a switch element 21, and a control unit 22. Is done. The reactor L1 is connected in series to two smoothing capacitors C2 and C3 via a diode D1 for backflow prevention, branches off from the reactor L1, and switches in parallel with a series circuit of the diode D1 and the smoothing capacitors C2 and C3. 21 are connected.
[0023]
Then, the control unit 22 controls the on / off of the switch element 21, stores the electric energy stored in the reactor L1 in the smoothing capacitors C2 and C3, and boosts the DC voltage. The voltage of the smoothing capacitors C2 and C3 becomes the output voltage of the boost chopper circuit 18. The two smoothing capacitors C2 and C3 are capacitors having the same capacity, and the discharge lamp 13 of the load circuit 12 is connected to a connection point between the two smoothing capacitors C2 and C3.
[0024]
The inverter circuit 23 has two switch elements S1 and S2 in which diodes D2 and D3 are connected in parallel, respectively, and inputs the DC voltage of the smoothing capacitors C2 and C3 of the boost chopper circuit 18. The two switch elements S1 and S2 are on / off controlled by the inverter control means 20 to supply an AC voltage to the discharge lamp 13 of the load circuit 12 on the output side. Further, when the voltage detected by the voltage detecting means 19 decreases, the inverter control means 20 determines that the power supply of the DC power supply 11 has been cut off, and stops the operation of the switch elements S1 and S2 of the inverter circuit 23.
[0025]
The load circuit 12 includes a capacitor C4 and a reactor L3 connected in parallel to the discharge lamp 13. The discharge lamp 13 is a mercury lamp, a metal halide lamp, a high-pressure sodium lamp, or the like, and also includes a ceramic discharge lamp using an alumina tube or the like as an arc tube. The arc tube is filled with at least a rare gas such as neon Ne or argon Ar as a discharge medium.
[0026]
Next, the operation will be described. Assuming that the light-on / off switch 14 is turned on and the power is turned on, the rectifier 16 of the DC power supply 11 rectifies the AC voltage to generate a DC voltage, which is input to the boost chopper circuit 18 via the thermistor 17. When the temperature of the thermistor 17 is low, the resistance value is large, and thus the occurrence of an inrush current is prevented by the thermistor 17.
[0027]
The DC voltage boosted by the boost chopper circuit 18 is input to the switching elements S1 and S2 of the inverter circuit 23. The switching elements S1 and S2 are ON / OFF controlled by the inverter control means 20, and supply AC power to the discharge lamp 13 of the load circuit 12. First, the inverter control means 20 controls on / off of the switch element S1 with the switch element S2 turned off, and controls on / off of the switch element S2 with the switch element S1 turned off. This is repeated at a predetermined cycle.
[0028]
FIG. 2 is an explanatory diagram of a circuit formed when the switch element S1 is turned on and off with the switch element S2 turned off. When the switch element S1 is on, a circuit shown by an arrow (1) in FIG. 2A is formed, and when the switch element S1 is off, a circuit shown by an arrow (2) in FIG. 2B is formed. You.
[0029]
FIG. 3 is an explanatory diagram of a circuit formed when the switching element S2 is turned on and off with the switching element S1 turned off. When the switch element S2 is on, a circuit shown by an arrow (3) in FIG. 3A is formed, and when the switch element S2 is off, a circuit shown by an arrow (4) in FIG. 3B is formed. You.
[0030]
FIG. 4 is a characteristic diagram of the currents I1 and I2 flowing through the switch elements S1 and S2 and the load current IL flowing through the discharge lamp 13 as a load. The current I1 flowing through the switch element S1 is a current on the positive side of the load current IL, and the current from the smoothing capacitor C2 shown in FIG. 2A and the reactor shown in FIG. This is the discharge current of the stored energy of L3, and the magnitude of the load current IL can be changed by changing the ratio (duty ratio). Similarly, the current I2 flowing through the switch element S2 is a current on the negative side of the load current IL, and the current from the smoothing capacitor C3 shown in FIG. 3A and the current shown in FIG. And the discharge current of the energy stored in the reactor L3, and the magnitude of the load current IL can be changed by changing the ratio (duty ratio).
[0031]
When a DC voltage is supplied from the DC power supply 11, the discharge lamp 13 is in a lighting state by the above-described operation. During such an operation, the resistance of the thermistor 17 is reduced due to self-heating. In this state, if the input power supply of the DC power supply 11 is cut off, the voltage detected by the voltage detection means 19 decreases, and the inverter control means 20 detects that the input power supply of the DC power supply 11 is cut off. When the inverter control means detects that the input power is turned off, it stops the on / off control of the switch elements S1 and S2 of the inverter circuit 23 and turns off the switch elements S1 and S2. In this case, the inverter control means 20 operates the inverter circuit 23 within a time period in which the voltage of the smoothing capacitors C2 and C3, which decreases due to the cutoff of the input power of the DC power supply 11, does not become lower than the input voltage of the boost chopper circuit 18 in the normal operation. Will be stopped.
[0032]
When the switch elements S1 and S2 are turned off, the inverter circuit 23 stops, so that the electric energy stored in the smoothing capacitors C2 and C3 becomes difficult to be released, and the voltage of the smoothing capacitors C2 and C3 drops very slowly. Become. Therefore, even if the DC power supply 11 is turned on again before the resistance value of the thermistor 17 recovers, a voltage higher than the input voltage of the boost chopper circuit 18 in the normal operation remains in the smoothing capacitors C2 and C3. Is restricted.
[0033]
According to the first embodiment, when the input power supply of the DC power supply 11 is cut off, the switching elements S1 and S2 of the inverter circuit 23 are turned off, so that the voltages of the smoothing capacitors C2 and C3 of the boost chopper circuit 18 are reduced. The input voltage of the step-up chopper circuit 18 during normal operation is maintained at or above the input voltage. Therefore, even if the DC power supply 11 is turned on again until the resistance value of the thermistor 17 recovers, no inrush current flows into the smoothing capacitors C2 and C3 of the boost chopper circuit 18, so that generation of inrush current can be prevented. .
[0034]
(Second Embodiment) FIG. 5 is an explanatory view of a lighting device according to a second embodiment of the present invention. The discharge lamp lighting device 24 according to the first embodiment constitutes an illumination device together with the fixture body 25 to which the discharge lamp 13 is mounted. As shown in FIG. 5, the discharge lamp 13 is mounted on the socket 26 of the appliance body 25 and is turned on by the discharge lamp lighting device 24. The light from the lit discharge lamp 13 is reflected by the reflector 27 on the front side and is emitted through the front glass 28. According to the lighting device of the second embodiment, a lighting device having the effect of the discharge lamp lighting device 24 of the first embodiment can be obtained.
[0035]
According to the first aspect of the present invention, when it is detected that the input power is cut off, the operation of the switch element of the inverter circuit is stopped, so that the electric charge accumulated in the smoothing capacitor is released. As a result, the voltage of the smoothing capacitor is maintained at substantially the same voltage as the voltage when the discharge lamp is turned on, and the voltage decreases very slowly. Therefore, even if the temperature of the thermistor decreases and the input power is turned on again before the resistance value returns to the original value, the rush current can be prevented because the voltage remains in the smoothing capacitor.
[0036]
According to the invention of claim 2, it is possible to obtain a lighting device that can prevent an inrush current even when the input power is cut off and the input power is turned on again within a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a circuit formed when the switch element S1 of the inverter circuit according to the first embodiment of the present invention is turned on and off with the switch element S2 turned off.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a circuit formed when the switch element S2 of the inverter circuit according to the first embodiment of the present invention is turned off with the switch element S1 turned off.
FIG. 4 is a characteristic diagram of currents I1 and I2 flowing through switch elements S1 and S2 of the inverter circuit and a load current IL flowing through a discharge lamp as a load according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a lighting device according to a second embodiment of the present invention.
[Description of Signs] 11 ... DC power supply, 12 ... Load circuit, 13 ... Discharge lamp, 14 ... Light on / off switch, 15 ... AC power supply, 16 ... Rectifier, 17 ... Thermistor, 18 ... Boost chopper circuit, 19 ... Voltage detecting means , 20 ... Inverter control means, 21 ... Switch element, 22 ... Control means, 23 ... Inverter circuit, 24 ... Discharge lamp lighting device, 25 ... Equipment body, 26 ... Socket, 27 ... Reflector, 28 ... Front glass

Claims (2)

直流電源を所定の直流電圧に昇圧する昇圧チョッパ回路と;
前記直流電源と前記昇圧チョッパ回路との間に直列接続され電源投入時の突入電流を抑制するためのサーミスタと;
前記直流電源の出力電圧を検出する電圧検出手段と;
前記昇圧チョッパ回路の平滑コンデンサの直流電圧を交流に変換して放電灯を含む負荷回路に供給するインバータ回路と;
前記電圧検出手段で検出された電圧に基づいて入力電源の遮断か否かを判定し入力電源の遮断と判定したときは、前記直流電源の入力電源遮断に伴い低下する前記平滑コンデンサの電圧が通常動作時の前記直流電源電圧以下にならない時間内に前記インバータ回路の動作を停止するインバータ制御手段と;
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
A boost chopper circuit for boosting a DC power supply to a predetermined DC voltage;
A thermistor connected in series between the DC power supply and the boost chopper circuit for suppressing an inrush current when the power is turned on;
Voltage detection means for detecting an output voltage of the DC power supply;
An inverter circuit that converts a DC voltage of a smoothing capacitor of the boost chopper circuit into an AC voltage and supplies the AC voltage to a load circuit including a discharge lamp;
It is determined whether or not the input power is cut off based on the voltage detected by the voltage detection means, and when it is determined that the input power is cut off, the voltage of the smoothing capacitor, which decreases with the input power cut off of the DC power supply, is normally Inverter control means for stopping the operation of the inverter circuit within a time period during which the voltage does not fall below the DC power supply voltage during operation;
A discharge lamp lighting device comprising:
請求項1の放電灯点灯装置と;
前記放電灯点灯装置で点灯される放電灯と;
前記放電灯が装着される器具本体と;
を備えたことを特徴とする照明装置。
A discharge lamp lighting device according to claim 1;
A discharge lamp lit by the discharge lamp lighting device;
An appliance body to which the discharge lamp is attached;
A lighting device comprising:
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