JP2004507872A - 回路装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、接続されたランプを調光信号Dsにより調光状態に動作させる手段が設けられた、高圧放電ランプ点灯用回路装置に関するものである。この回路装置には、‐この回路装置を電源に接続する入力端子と、‐点灯さすべきランプを接続する出力端子と、‐半導体スイッチが設けられたコンバータを具え、バッファキャパシタ手段の両端間にコンバータ出力電圧を発生させるようにした切換モード電源回路と、‐調光信号Dsに応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路とが設けられている。本発明によれば、制御回路により調光状態を制限することにより安定なランプ点灯状態にするのをモニタするために、コンバータ出力電圧に関連する信号Lvsを発生する手段を回路装置に設ける。コンバータ出力電流と関連して連続的なランプ出力制御を行うと、ランプの全出力範囲に亙る安定なランプ点灯の改善が達成される。
Description
【0001】
本発明は、順次の電流位相により高圧放電ランプを点灯させる回路装置であって、この回路装置には、接続されたランプを調光信号により調光状態に動作させる手段が設けられており、この回路装置は更に、
‐ この回路装置を電源に接続する入力端子と、
‐ 点灯さすべきランプを接続する出力端子と、
‐ 半導体スイッチが設けられたコンバータを具え、コンバータ出力端に、バッファキャパシタ手段の両端間のコンバータ出力電圧とコンバータ出力電流とを発生させるようにした切換モード電源回路と、
‐ 調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路と
を具えている当該回路装置に関するものである。
【0002】
上述した種類の回路装置は、米国特許第 5828178号明細書に記載されており、既知である。高圧放電ランプは、一般に、極性が周期的に変化する順次の電流位相を用いて点灯される。この目的のために、しばしば適用されている回路装置の構成では、コンバータが、例えばブリッジ回路の形態のインバータ(直流‐交流変換器)に接続されている。
【0003】
この既知の回路装置では、ランプにより発生される光を検出する光センサが設けられている。これにより、ランプを調光する制御を実行しうる。
【0004】
しかし、高圧放電ランプに対する既知の調光システムには、多数の重大且つ現実的な欠点がある。1つの重大な欠点は、光センサを用いているということに関連するものである。その理由は、第1にランプにより発生される光を検出するために、周囲光に対する補正が必要となり、第2にこのような検出は光センサの汚れに極めて感応しやすいという為である。しばしば遭遇する他の問題は、ランプは、極めて目ざわりなフリッカを生じ始めやすいという事実に関連するものである。更に、ランプは調光中に又は調光状態にある際にその点灯を消滅するという重大な欠点がある。しばしば遭遇する他の欠点は、調光状態におけるランプの点灯が放電容器の壁部の黒化につながり、この黒化がランプの寿命中ランプの光束を減少させるという事実に関するものである。
【0005】
本発明の目的は、上述した欠点を回避する手段を提供することにある。
【0006】
この目的を達成するため、本発明によれば、前記制御信号を形成するために、頭書に記載した種類の回路装置に、コンバータ出力電圧に関連する信号を発生する手段が設けられていることを特徴とする。
【0007】
本発明による回路装置には、制御信号の形成が、光学的な決定を用いずに電圧の測定に基づいて行われるという利点がある。他の利点は、コンバータ出力電圧の値及び持続時間の決定が、検出されたコンバータ出力電圧の信号を限界値と比較することにより、ランプが点灯中依然として安定である許容しうる最大の調光状態を検出するのに極めて適したものとなるということである。コンバータ出力電圧は、一般に、各電流パルスの開始時に、あるパルス高及びあるパルス幅を有するパルス状となり、これにプラト電圧が続いている。従って、好適例では、コンバータ出力電圧に関連する信号は、パルス高を検出する作用をする。他の例では、コンバータ出力電圧に関連する信号を用いてパルス幅を検出する。
【0008】
本発明による回路装置の他の例では、コンバータ出力電圧に関連する信号が、プラト電圧を検出する作用をする。その第1の変形例では、順次の電流位相における、コンバータ出力電圧に関連する信号のプラト電圧の相違を検出する。他の変形例では、コンバータ出力電圧に関連する信号のプラト電圧の変動を1つの電流位相内で検出する。
【0009】
点灯状態において、コンバータは、その出力端に、コンバータ出力電流を生じる。本発明による有利な例では、本発明による回路装置が、制御信号を形成するための、コンバータ出力電流に関連する信号を発生する手段を有する。驚いたことに、コンバータの半導体スイッチをコンバータ出力電圧とコンバータ出力電流との双方に基づいて制御することにより、接続された高圧放電ランプを大きな調光範囲に亙って安定に動作させうることを確かめた。コンバータ出力電圧に関連する信号とコンバータ出力電流に関連する信号とを用いて、例えば、これらの信号を互いに乗算することにより、電力信号を形成するのが好ましい。引き続き、電力信号を、調光信号に依存する基準電力値と比較し、この比較の結果を用いてコンバータの半導体スイッチを制御するための制御信号を形成する。許容しうる最大調光状態の検出は、各電流位相の開始直後に電力信号の値を制限することにより実現するのが有利である。
【0010】
コンバータ出力電圧及びコンバータ出力電流を周期的に検出することにより、ソフトウェアに基づく解決手段を可能にし、これにより、ハードウエアの実際の実現に関する自由度を大きくする。制御回路は、上述した機能の1つを実行するのに用いるプログラマブルプロセッサを有するのが好ましい。この制御回路は、コンバータ出力電圧に関連する信号を限界値と比較する手段を有するのが好ましい。この比較はプログラマブルプロセッサにより行うのが有利である。
【0011】
セラミック壁部を有するメタルハライドランプを点灯させるのにスィッチング装置を適切に用いうるようにする場合には、コンバータ出力電圧に関連する信号と比較される限界値を多くとも1.5の波高因子に対応させるのが好ましい。石英ガラス壁部を有するメタルハライドを点灯させるのにスィッチング装置を適切に用いうるようにする場合には、限界値を多くとも1.6の波高因子に対応させるのが好ましい。ここに、“波高因子”とは、コンバータ出力電圧のパルス高とコンバータ出力電圧のプラト電圧の高さとの間の比を意味するものとする。又、“セラミック壁部”とは、酸化アルミニウム及びYAGのような,光透過性の密に焼結された金属酸化物や、AlNのような光透過性の金属窒化物の壁部を意味するものとする。
【0012】
本発明の上述した観点及びその他の観点は以下の実施例に関する説明から明らかとなるであろう。
図1は順次の電流位相により高圧放電ランプLaを点灯させる回路装置を示し、この回路装置には、接続されたランプを調光信号Dsにより調光状態で動作させる手段が設けられている。この回路装置は更に、
‐ この回路装置を電源VBに接続する入力端子1と、
‐ 点灯さすべきランプLaを接続する出力端子2と、
‐ 半導体スイッチが設けられたコンバータCvを具え、コンバータ出力端3に、バッファキャパシタ手段BCの両端間のコンバータ出力電圧とコンバータ出力電流とを発生させるようにした切換モード電源回路Iと、
‐ 調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路Scと
を具えている。
【0013】
この回路装置は更に、コンバータ出力電圧に関連して前記制御信号を形成するための信号Lvsを発生する手段IIをも具えている。
【0014】
本発明による回路装置の実際例では、高圧放電ランプ、例えばフィリップス社製のMHC型メタルハライドランプを点灯させるための電源、例えば220V,50Hzの配電網にこの回路装置を適切に接続することができる。回路装置の切換モード電源回路には、プレコンディショナPcを設けるのが好ましい。ランプを、好ましくは交流極性の順次の電流位相で点灯させるために、この回路装置にインバータ(直流‐交流変換器)III を設け、これを、一方ではコンバータ出力端3に接続し、他方では出力端子2に接続する。インバータには点弧回路も設けられている。
【0015】
図2は、制御回路Scを詳細に示す。この制御回路Scは、IC100の形態のプログラマブルプロセッサを有する。このIC100のADC入力端AD0に手段IIが接続されている。従って、コンバータ出力電圧に関連する信号LvsがADC入力端AD0に供給される。クロックとして作用する外部発振器OSCもIC100に接続されている。このIC100は外部メモリ10にも接続されており、この外部メモリには、点灯さすべきランプに関する基準値及び特性、例えば、定格ランプ出力、ランプ電圧、許容しうる調光レート等を有するテーブルが入れられている。IC100のADC入力端及びデジタル入力端に調光インタフェース12が接続されている。この調光インタフェース12の入力端121には調光信号Dsが供給される。このようにすることにより、回路装置は接続されたランプを点灯させるのに用いるのに適したものとなり、調光信号Dsはアナログでもデジタルでもよい。制御回路で発生され、コンバータのスイッチを制御する制御信号はIC100のDA出力端DAC1に生じる。
【0016】
上述した回路装置の実際例では、接続するMHCランプの定格出力を70Wとした。回路装置は、(ステップ)アップコンバータすなわちブーストコンバータの形態のプレコンディショナPcと、バック型コンバータすなわち(ステップ)ダウンコンバータCvとの既知の組合せ回路より成る切換モード電源回路Iを有している。ダウンコンバータCvはその出力端に960nFのバッファキャパシタ手段Cbを有しており、インバータIII に接続されている。このインバータはブリッジ回路の形態をしており、それ自体既知の点弧回路をも有している。制御回路Scは、フィリップス社によりプログラマブルプロセッサとして製造された87LPC769型のICを有している。コンバータの出力電圧を生じる出力端は、抵抗分圧器を介してこのICのADC入力ピン(ピン番号2)に接続されている。外部発振器OSCは水晶発振器として構成されている。限界値や特性のような基準値が入れられたテーブルを有する外部メモリ10は4KビットのEEPROMとした。
【0017】
ICには、以下に説明する手順を実行するソフトウェアが設けられている。ランプが点弧され、安定に点灯した後、インバータの電流位相の過程でコンバータの出力電圧の検出が行われる。この目的のために、信号Lvsがサンプリングされる。波高因子の大きさは、このようにして得られパルス高及びプラト電圧に関連する値の比から決定される。このようにして得られた波高因子の値を基準値又は限界値と比較する。この基準値又は限界値もEEPROMに記憶されている。波高因子の値が基準値よりも小さい限り、供給される調光信号Dsに応じたランプの調光を続ける。しかし、決定された波高因子の値が予め決定された限界値を越えると、供給される調光信号Dsに対応する調光状態が達成されたか否かにかかわらず、コンバータに対する制御が固定される。定格出力が70WのMHC型ランプに関しては、このようにして達成しうる最大調光状態は35Wである。このことを、図3において、コンバータ出力電圧に関連する信号Lvsを3つの異なる調光状態に対し示すグラフを用いて説明する。図3において横軸は時間軸であり、電圧Vと電流Iとを縦軸にプロットした。図3のグラフにおける曲線50、51及び52は、それぞれ、公称状態、最大調光状態及びランプがやっと点灯を保っている調光状態において、手段IIによって発生される信号Lvsを、ランプに対する3つの順次の電流位相の期間に亙って表わしている。又、これらに関連してランプを流れる電流をそれぞれ曲線60、61及び62で例示してある。ランプの公称の点灯中は、波高因子の値は1.34である。最大調光状態では、波高因子の値は1.5である。この状態では、ランプにより生じるフリッカがかろうじて人に気づかれない状態を保っている。ランプがやっと点灯を保っている場合には、波高因子の値は1.6である。この状態では、ランプは、明らかに気づかれる煩わしいフリッカを呈する。
【0018】
他の実施例では、信号Lvsのパルス幅の検出が、許容しうる最大調光状態が達成されたか否かを決定する量として作用するようにプログラマブルプロセッサをプログラミングする。このことを図4を用いて詳細に説明する。図4A及び4Bのそれぞれの符号30及び31は、定格出力が70Wであるフィリップス社製のCDM型セラミックランプ容器を有するメタルハライドランプを点灯させる電流位相の最初の部分中の信号Lvsの曲線を、それぞれ公称点灯状態及び35Wの調光状態において示す。これらの図から明らかなように、調光状態における信号は長時間の間高い値をとる。図示の場合、信号Lvsが高い値にある期間は80μ秒であり、これが許容しうる最長期間である。比較のために、ランプを流れる電流を曲線40及び41で示す。図4C及び4Dは、定格出力が70Wであるフィリップス社製の石英ガラス放電容器を有するMHW型メタルハライドランプにおける、公称点灯状態及び35Wの調光状態に対する信号Lvsをそれぞれ曲線53及び54で示し、これらに匹敵する期間に亙ってランプを流れる電流をそれぞれ曲線63及び64で示す。
【0019】
プログラマブルプロセッサが許容しうる最大の調光状態を達成しうるようにする他の変形方法は、信号Lvsのプラト電圧を検出することに基づくものである。第1の変形方法では、順次の電流位相における信号Lvsのプラト電圧の差を検出する。他の変形方法では、1つの電流位相中での信号Lvsのプラト電圧の変動を検出する。これを図5及び6により説明する。図5A及び5Bにおける曲線55及び56は、定格出力が70WのMHWランプの場合の公称点灯状態及び35Wの調光状態における順次の7つの電流位相に対する信号Lvsをそれぞれ示す。図5Bは、信号Lvsのプラト電圧561、562、563の値が順次の電流位相で互いに異なっていることを明瞭に示している。
【0020】
図6A及び6Bは、定格出力が70WのCDMランプにおける、順次の7つの電流位相に対する信号Lvsを公称点灯状態及び35Wの調光状態においてそれぞれ曲線32及び曲線33により示している。図6Bは、信号Lvsのプラト電圧がいくつかの電流位相内で変動300を呈していることを明瞭に示している。
【0021】
図7は、本発明による回路装置の変形例を示し、この場合、図1の回路図に対応する部分には図1と同じ符号を付してある。この変形例の回路装置は、制御信号を形成するために、コンバータ出力電流に関連する信号Icuを発生する手段IVを有している。信号Lvs及びIcuにより、例えば、これら信号を互いに乗算することにより、電力信号Svを形成する。次に、この電力信号Svを、調光信号Dsに依存する基準電力値と比較し、この比較の結果を用いてコンバータの半導体スイッチを制御する制御信号を形成する。許容しうる最大の調光状態は、各電流位相の開始直後に電力信号Svの値を制限することにより実現するのが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回路装置を示す。
【図2】図1の回路装置における制御回路を示す。
【図3】本発明による回路装置の3つの異なる調光状態に対する、コンバータ出力電圧に関連する信号Lvsのグラフを示す。
【図4】他の実施例における信号Lvsのグラフを示す。
【図5】順次の電流位相における信号Lvsのプラト電圧のグラフを示す。
【図6】他の実施例における信号Lvsのプラト電圧のグラフを示す。
【図7】本発明による回路装置の他の実施例を示す。
本発明は、順次の電流位相により高圧放電ランプを点灯させる回路装置であって、この回路装置には、接続されたランプを調光信号により調光状態に動作させる手段が設けられており、この回路装置は更に、
‐ この回路装置を電源に接続する入力端子と、
‐ 点灯さすべきランプを接続する出力端子と、
‐ 半導体スイッチが設けられたコンバータを具え、コンバータ出力端に、バッファキャパシタ手段の両端間のコンバータ出力電圧とコンバータ出力電流とを発生させるようにした切換モード電源回路と、
‐ 調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路と
を具えている当該回路装置に関するものである。
【0002】
上述した種類の回路装置は、米国特許第 5828178号明細書に記載されており、既知である。高圧放電ランプは、一般に、極性が周期的に変化する順次の電流位相を用いて点灯される。この目的のために、しばしば適用されている回路装置の構成では、コンバータが、例えばブリッジ回路の形態のインバータ(直流‐交流変換器)に接続されている。
【0003】
この既知の回路装置では、ランプにより発生される光を検出する光センサが設けられている。これにより、ランプを調光する制御を実行しうる。
【0004】
しかし、高圧放電ランプに対する既知の調光システムには、多数の重大且つ現実的な欠点がある。1つの重大な欠点は、光センサを用いているということに関連するものである。その理由は、第1にランプにより発生される光を検出するために、周囲光に対する補正が必要となり、第2にこのような検出は光センサの汚れに極めて感応しやすいという為である。しばしば遭遇する他の問題は、ランプは、極めて目ざわりなフリッカを生じ始めやすいという事実に関連するものである。更に、ランプは調光中に又は調光状態にある際にその点灯を消滅するという重大な欠点がある。しばしば遭遇する他の欠点は、調光状態におけるランプの点灯が放電容器の壁部の黒化につながり、この黒化がランプの寿命中ランプの光束を減少させるという事実に関するものである。
【0005】
本発明の目的は、上述した欠点を回避する手段を提供することにある。
【0006】
この目的を達成するため、本発明によれば、前記制御信号を形成するために、頭書に記載した種類の回路装置に、コンバータ出力電圧に関連する信号を発生する手段が設けられていることを特徴とする。
【0007】
本発明による回路装置には、制御信号の形成が、光学的な決定を用いずに電圧の測定に基づいて行われるという利点がある。他の利点は、コンバータ出力電圧の値及び持続時間の決定が、検出されたコンバータ出力電圧の信号を限界値と比較することにより、ランプが点灯中依然として安定である許容しうる最大の調光状態を検出するのに極めて適したものとなるということである。コンバータ出力電圧は、一般に、各電流パルスの開始時に、あるパルス高及びあるパルス幅を有するパルス状となり、これにプラト電圧が続いている。従って、好適例では、コンバータ出力電圧に関連する信号は、パルス高を検出する作用をする。他の例では、コンバータ出力電圧に関連する信号を用いてパルス幅を検出する。
【0008】
本発明による回路装置の他の例では、コンバータ出力電圧に関連する信号が、プラト電圧を検出する作用をする。その第1の変形例では、順次の電流位相における、コンバータ出力電圧に関連する信号のプラト電圧の相違を検出する。他の変形例では、コンバータ出力電圧に関連する信号のプラト電圧の変動を1つの電流位相内で検出する。
【0009】
点灯状態において、コンバータは、その出力端に、コンバータ出力電流を生じる。本発明による有利な例では、本発明による回路装置が、制御信号を形成するための、コンバータ出力電流に関連する信号を発生する手段を有する。驚いたことに、コンバータの半導体スイッチをコンバータ出力電圧とコンバータ出力電流との双方に基づいて制御することにより、接続された高圧放電ランプを大きな調光範囲に亙って安定に動作させうることを確かめた。コンバータ出力電圧に関連する信号とコンバータ出力電流に関連する信号とを用いて、例えば、これらの信号を互いに乗算することにより、電力信号を形成するのが好ましい。引き続き、電力信号を、調光信号に依存する基準電力値と比較し、この比較の結果を用いてコンバータの半導体スイッチを制御するための制御信号を形成する。許容しうる最大調光状態の検出は、各電流位相の開始直後に電力信号の値を制限することにより実現するのが有利である。
【0010】
コンバータ出力電圧及びコンバータ出力電流を周期的に検出することにより、ソフトウェアに基づく解決手段を可能にし、これにより、ハードウエアの実際の実現に関する自由度を大きくする。制御回路は、上述した機能の1つを実行するのに用いるプログラマブルプロセッサを有するのが好ましい。この制御回路は、コンバータ出力電圧に関連する信号を限界値と比較する手段を有するのが好ましい。この比較はプログラマブルプロセッサにより行うのが有利である。
【0011】
セラミック壁部を有するメタルハライドランプを点灯させるのにスィッチング装置を適切に用いうるようにする場合には、コンバータ出力電圧に関連する信号と比較される限界値を多くとも1.5の波高因子に対応させるのが好ましい。石英ガラス壁部を有するメタルハライドを点灯させるのにスィッチング装置を適切に用いうるようにする場合には、限界値を多くとも1.6の波高因子に対応させるのが好ましい。ここに、“波高因子”とは、コンバータ出力電圧のパルス高とコンバータ出力電圧のプラト電圧の高さとの間の比を意味するものとする。又、“セラミック壁部”とは、酸化アルミニウム及びYAGのような,光透過性の密に焼結された金属酸化物や、AlNのような光透過性の金属窒化物の壁部を意味するものとする。
【0012】
本発明の上述した観点及びその他の観点は以下の実施例に関する説明から明らかとなるであろう。
図1は順次の電流位相により高圧放電ランプLaを点灯させる回路装置を示し、この回路装置には、接続されたランプを調光信号Dsにより調光状態で動作させる手段が設けられている。この回路装置は更に、
‐ この回路装置を電源VBに接続する入力端子1と、
‐ 点灯さすべきランプLaを接続する出力端子2と、
‐ 半導体スイッチが設けられたコンバータCvを具え、コンバータ出力端3に、バッファキャパシタ手段BCの両端間のコンバータ出力電圧とコンバータ出力電流とを発生させるようにした切換モード電源回路Iと、
‐ 調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路Scと
を具えている。
【0013】
この回路装置は更に、コンバータ出力電圧に関連して前記制御信号を形成するための信号Lvsを発生する手段IIをも具えている。
【0014】
本発明による回路装置の実際例では、高圧放電ランプ、例えばフィリップス社製のMHC型メタルハライドランプを点灯させるための電源、例えば220V,50Hzの配電網にこの回路装置を適切に接続することができる。回路装置の切換モード電源回路には、プレコンディショナPcを設けるのが好ましい。ランプを、好ましくは交流極性の順次の電流位相で点灯させるために、この回路装置にインバータ(直流‐交流変換器)III を設け、これを、一方ではコンバータ出力端3に接続し、他方では出力端子2に接続する。インバータには点弧回路も設けられている。
【0015】
図2は、制御回路Scを詳細に示す。この制御回路Scは、IC100の形態のプログラマブルプロセッサを有する。このIC100のADC入力端AD0に手段IIが接続されている。従って、コンバータ出力電圧に関連する信号LvsがADC入力端AD0に供給される。クロックとして作用する外部発振器OSCもIC100に接続されている。このIC100は外部メモリ10にも接続されており、この外部メモリには、点灯さすべきランプに関する基準値及び特性、例えば、定格ランプ出力、ランプ電圧、許容しうる調光レート等を有するテーブルが入れられている。IC100のADC入力端及びデジタル入力端に調光インタフェース12が接続されている。この調光インタフェース12の入力端121には調光信号Dsが供給される。このようにすることにより、回路装置は接続されたランプを点灯させるのに用いるのに適したものとなり、調光信号Dsはアナログでもデジタルでもよい。制御回路で発生され、コンバータのスイッチを制御する制御信号はIC100のDA出力端DAC1に生じる。
【0016】
上述した回路装置の実際例では、接続するMHCランプの定格出力を70Wとした。回路装置は、(ステップ)アップコンバータすなわちブーストコンバータの形態のプレコンディショナPcと、バック型コンバータすなわち(ステップ)ダウンコンバータCvとの既知の組合せ回路より成る切換モード電源回路Iを有している。ダウンコンバータCvはその出力端に960nFのバッファキャパシタ手段Cbを有しており、インバータIII に接続されている。このインバータはブリッジ回路の形態をしており、それ自体既知の点弧回路をも有している。制御回路Scは、フィリップス社によりプログラマブルプロセッサとして製造された87LPC769型のICを有している。コンバータの出力電圧を生じる出力端は、抵抗分圧器を介してこのICのADC入力ピン(ピン番号2)に接続されている。外部発振器OSCは水晶発振器として構成されている。限界値や特性のような基準値が入れられたテーブルを有する外部メモリ10は4KビットのEEPROMとした。
【0017】
ICには、以下に説明する手順を実行するソフトウェアが設けられている。ランプが点弧され、安定に点灯した後、インバータの電流位相の過程でコンバータの出力電圧の検出が行われる。この目的のために、信号Lvsがサンプリングされる。波高因子の大きさは、このようにして得られパルス高及びプラト電圧に関連する値の比から決定される。このようにして得られた波高因子の値を基準値又は限界値と比較する。この基準値又は限界値もEEPROMに記憶されている。波高因子の値が基準値よりも小さい限り、供給される調光信号Dsに応じたランプの調光を続ける。しかし、決定された波高因子の値が予め決定された限界値を越えると、供給される調光信号Dsに対応する調光状態が達成されたか否かにかかわらず、コンバータに対する制御が固定される。定格出力が70WのMHC型ランプに関しては、このようにして達成しうる最大調光状態は35Wである。このことを、図3において、コンバータ出力電圧に関連する信号Lvsを3つの異なる調光状態に対し示すグラフを用いて説明する。図3において横軸は時間軸であり、電圧Vと電流Iとを縦軸にプロットした。図3のグラフにおける曲線50、51及び52は、それぞれ、公称状態、最大調光状態及びランプがやっと点灯を保っている調光状態において、手段IIによって発生される信号Lvsを、ランプに対する3つの順次の電流位相の期間に亙って表わしている。又、これらに関連してランプを流れる電流をそれぞれ曲線60、61及び62で例示してある。ランプの公称の点灯中は、波高因子の値は1.34である。最大調光状態では、波高因子の値は1.5である。この状態では、ランプにより生じるフリッカがかろうじて人に気づかれない状態を保っている。ランプがやっと点灯を保っている場合には、波高因子の値は1.6である。この状態では、ランプは、明らかに気づかれる煩わしいフリッカを呈する。
【0018】
他の実施例では、信号Lvsのパルス幅の検出が、許容しうる最大調光状態が達成されたか否かを決定する量として作用するようにプログラマブルプロセッサをプログラミングする。このことを図4を用いて詳細に説明する。図4A及び4Bのそれぞれの符号30及び31は、定格出力が70Wであるフィリップス社製のCDM型セラミックランプ容器を有するメタルハライドランプを点灯させる電流位相の最初の部分中の信号Lvsの曲線を、それぞれ公称点灯状態及び35Wの調光状態において示す。これらの図から明らかなように、調光状態における信号は長時間の間高い値をとる。図示の場合、信号Lvsが高い値にある期間は80μ秒であり、これが許容しうる最長期間である。比較のために、ランプを流れる電流を曲線40及び41で示す。図4C及び4Dは、定格出力が70Wであるフィリップス社製の石英ガラス放電容器を有するMHW型メタルハライドランプにおける、公称点灯状態及び35Wの調光状態に対する信号Lvsをそれぞれ曲線53及び54で示し、これらに匹敵する期間に亙ってランプを流れる電流をそれぞれ曲線63及び64で示す。
【0019】
プログラマブルプロセッサが許容しうる最大の調光状態を達成しうるようにする他の変形方法は、信号Lvsのプラト電圧を検出することに基づくものである。第1の変形方法では、順次の電流位相における信号Lvsのプラト電圧の差を検出する。他の変形方法では、1つの電流位相中での信号Lvsのプラト電圧の変動を検出する。これを図5及び6により説明する。図5A及び5Bにおける曲線55及び56は、定格出力が70WのMHWランプの場合の公称点灯状態及び35Wの調光状態における順次の7つの電流位相に対する信号Lvsをそれぞれ示す。図5Bは、信号Lvsのプラト電圧561、562、563の値が順次の電流位相で互いに異なっていることを明瞭に示している。
【0020】
図6A及び6Bは、定格出力が70WのCDMランプにおける、順次の7つの電流位相に対する信号Lvsを公称点灯状態及び35Wの調光状態においてそれぞれ曲線32及び曲線33により示している。図6Bは、信号Lvsのプラト電圧がいくつかの電流位相内で変動300を呈していることを明瞭に示している。
【0021】
図7は、本発明による回路装置の変形例を示し、この場合、図1の回路図に対応する部分には図1と同じ符号を付してある。この変形例の回路装置は、制御信号を形成するために、コンバータ出力電流に関連する信号Icuを発生する手段IVを有している。信号Lvs及びIcuにより、例えば、これら信号を互いに乗算することにより、電力信号Svを形成する。次に、この電力信号Svを、調光信号Dsに依存する基準電力値と比較し、この比較の結果を用いてコンバータの半導体スイッチを制御する制御信号を形成する。許容しうる最大の調光状態は、各電流位相の開始直後に電力信号Svの値を制限することにより実現するのが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による回路装置を示す。
【図2】図1の回路装置における制御回路を示す。
【図3】本発明による回路装置の3つの異なる調光状態に対する、コンバータ出力電圧に関連する信号Lvsのグラフを示す。
【図4】他の実施例における信号Lvsのグラフを示す。
【図5】順次の電流位相における信号Lvsのプラト電圧のグラフを示す。
【図6】他の実施例における信号Lvsのプラト電圧のグラフを示す。
【図7】本発明による回路装置の他の実施例を示す。
Claims (12)
- 順次の電流位相により高圧放電ランプを点灯させる回路装置であって、この回路装置には、接続されたランプを調光信号により調光状態に動作させる手段が設けられており、この回路装置は更に、
‐ この回路装置を電源に接続する入力端子と、
‐ 点灯さすべきランプを接続する出力端子と、
‐ 半導体スイッチが設けられたコンバータを具え、コンバータ出力端に、バッファキャパシタ手段の両端間のコンバータ出力電圧とコンバータ出力電流とを発生させるようにした切換モード電源回路と、
‐ 調光信号に応じて制御信号を発生して前記半導体スイッチを制御する制御回路と
を具えている当該回路装置において、
前記制御信号を形成するために、この回路装置に、コンバータ出力電圧に関連する信号を発生する手段が設けられていることを特徴とする回路装置。 - 請求項1に記載の回路装置において、前記制御回路には、コンバータ出力電圧に関連する前記信号を限界値と比較する手段が設けられていることを特徴とする回路装置。
- 請求項1又は2に記載の回路装置において、前記制御回路がプログラマブルプロセッサを有していることを特徴とする回路装置。
- 請求項1又は2に記載の回路装置において、各電流位相の開始時に、コンバータ出力電圧があるパルス高を有するパルス状をし、コンバータ出力電圧に関連する前記信号がこのパルス高を検出する作用をするようになっていることを特徴とする回路装置。
- 請求項1又は2に記載の回路装置において、各電流位相の開始時に、コンバータ出力電圧が、あるパルス幅を有するパルス状をし、コンバータ出力電圧に関連する前記信号が、このパルス幅を検出する作用をするようになっていることを特徴とする回路装置。
- 請求項1又は2に記載の回路装置において、各電流位相の開始時に、コンバータ出力電圧が、プラト電圧が後続するパルス状をしており、コンバータ出力電圧に関連する前記信号がこのプラト電圧を検出する作用をするようになっていることを特徴とする回路装置。
- 請求項6に記載の回路装置において、コンバータ出力電圧に関連する前記信号が順次の電流位相におけるプラト電圧差を検出する作用をするようになっていることを特徴とする回路装置。
- 請求項6に記載の回路装置において、コンバータ出力電圧に関連する前記信号が電流位相内のプラト電圧の変動を検出する作用をするようになっていることを特徴とする回路装置。
- 請求項1又は2に記載の回路装置において、セラミック壁部を有するメタルハライドランプを点灯させるのにこの回路装置を適切に用いうるようになっており、コンバータ出力電圧に関連する前記信号と比較する限界値が、多くとも1.5の波高因子に対応していることを特徴とする回路装置。
- 請求項1又は2に記載の回路装置において、石英ガラス壁部を有するメタルハライドランプを点灯させるのにこの回路装置を適切に用いうるようになっており、コンバータ出力電圧に関連する前記信号と比較する限界値が、多くとも1.6の波高因子に対応していることを特徴とする回路装置。
- 請求項1に記載の回路装置において、この回路装置には、前記制御信号を形成するために、コンバータ出力電流に関連する信号を発生する手段が設けられていることを特徴とする回路装置。
- 請求項11に記載の回路装置において、コンバータ出力電圧に関連する前記信号と、コンバータ出力電流に関連する前記信号とにより、前記制御信号を形成するのに用いられる電力信号が形成されるようになっていることを特徴とする回路装置。
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