JP2005050662A - 高圧放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流電源Vsの電源電圧を整流する整流回路11と、整流回路11の整流電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路12と、昇圧チョッパ回路12の出力を電源として高圧放電灯DLに所望の電力を供給する降圧チョッパ回路13と、降圧チョッパ回路13の出力を低周波の矩形波交流に変換して高圧放電灯DLに供給する極性反転回路14と、調光器20からの電力設定信号S1に基づいて降圧チョッパ回路13のスイッチング素子Q2のオン/オフを制御するとともに、極性反転回路14のスイッチング素子Q3〜Q6のオン/オフを制御する制御回路17とを備え、制御回路17は、調光点灯時においてスイッチング素子Q2のオン/オフを制御することで高圧放電灯DLに供給する矩形波交流の半周期毎に少なくとも1つの低周波のパルスを重畳させる。
【選択図】図1
Description
請求項7の発明は、請求項1の発明おいて、高圧放電灯を始動させるために高圧放電灯に高圧パルスを印加する始動回路を備え、パルス重畳手段は始動回路を用いて上記パルスを発生させることを特徴とする。
(実施形態1)
本発明の実施形態1を図1〜図4を参照して説明する。本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯DLと、ブリッジ接続されたダイオードD1〜D4からなり交流電源Vsの電源電圧を整流する整流回路11と、整流回路11の整流電圧を所定の電圧値の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路12と、昇圧チョッパ回路12の出力を電源として高圧放電灯DLに所望の電力を供給する降圧チョッパ回路13と、降圧チョッパ回路13の出力電圧を低周波で交番する矩形波の交流電圧に変換して高圧放電灯DLに供給する極性反転回路14と、高圧放電灯DLを始動させるために数kV程度の高圧パルスを発生させる始動回路15と、昇圧チョッパ回路12の出力電圧(コンデンサC1の両端電圧)を検出し、その検出結果に基づいて昇圧チョッパ回路12のスイッチング素子Q1のオン/オフを制御する昇圧チョッパ制御回路16と、高圧放電灯DLに供給するランプ電力を設定する電力設定信号S1を発生する調光器20(調光手段)と、調光器20からの電力設定信号S1に基づいて降圧チョッパ回路13のスイッチング素子Q2のオン/オフを制御するとともに、極性反転回路14のスイッチング素子Q3〜Q6のオン/オフを制御する制御回路17とを備える。ここに、整流回路11と昇圧チョッパ回路12とで直流電源が構成され、降圧チョッパ回路13と極性反転回路14とで電力変換手段が構成される。
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図6〜図10に基づいて説明する。本実施形態の高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯DLと、整流回路11と、昇圧チョッパ回路12と、降圧チョッパ回路13と、極性反転回路14と、始動回路15と、昇圧チョッパ制御回路16と、調光器20と、制御回路17とを備える。本実施形態の主回路は、コンデンサC2とローサイドのスイッチング素子Q4,Q6との間にランプ電流検出用の抵抗R0を挿入した以外は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略し、実施形態1と異なる部分についてのみ説明する。
(実施形態3)
本発明の実施形態3を図11及び図12に基づいて説明する。上述の実施形態2では調光が深くなるにつれて矩形波電流に重畳するパルスのピーク値をより高くしているが、本実施形態では調光が深くなるにつれてパルス幅をより広くしている。
(実施形態4)
本発明の実施形態4を図13〜図15に基づいて説明する。上述の実施形態2では調光が深くなるにつれて矩形波電流に重畳する低周波のパルスの高さをより高くしているが、本実施形態では調光が深くなるにつれて矩形波電流の半周期毎に重畳する低周波のパルスの個数を増やしている。
(実施形態5)
本発明の実施形態5を図16及び図17に基づいて説明する。上述の実施形態2では矩形波電流の半周期内の任意のタイミングでパルスを重畳しているが、本実施形態では矩形波電流の正負が反転するタイミングの前後でパルスを重畳している。
(実施形態6)
本発明の実施形態6を図18及び図19に基づいて説明する。尚、図18は本実施形態の要部の回路図、図19は各部の波形図であり、図19中の(a)は調光器20からの電力設定信号S1を、(b)〜(f)はスイッチング素子Q2〜Q6のゲート信号を、(g)は高圧放電灯DLに流れるランプ電流IDLをそれぞれ示している。
(実施形態7)
本発明の実施形態7を図20に基づいて説明する。なお本実施形態の回路は、実施形態5で説明した図16の回路において、調光器20からの電力設定信号S1をパルス発生回路21に入力する代わりに低周波発振器25に入力したものであり、それ以外の点は図16の回路と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。図20は本回路の各部の波形図であり、同図中の(a)は調光器20からの電力設定信号S1を、(b)〜(f)はスイッチング素子Q2〜Q6のゲート信号を、(g)は高圧放電灯DLに流れるランプ電流IDLをそれぞれ示している。
(実施形態8)
本発明の実施形態8を図21〜図23に基づいて説明する。上述の各実施形態では降圧チョッパ回路13のスイッチング素子Q2のオン/オフを制御することで、ランプ電流IDLにパルスを重畳しているのに対して、本実施形態では始動回路15を利用してランプ電流IDLにパルスを重畳している。
(実施形態9)
本発明の実施形態9を図23に基づいて説明する。なお、本実施形態の回路構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、図示及び説明は省略する。
12 昇圧チョッパ回路
13 降圧チョッパ回路
14 極性反転回路
17 制御回路
20 調光器
DL 高圧放電灯
Q2〜Q7 スイッチング素子
S1 電力設定信号
Vs 交流電源
Claims (12)
- 高圧放電灯と、直流電源と、直流電源の出力を低周波の矩形波交流に変換して高圧放電灯に供給することで高圧放電灯を点灯させる電力変換手段と、電力変換手段の出力を変化させることで高圧放電灯を調光する調光手段と、調光時において電力変換手段から高圧放電灯に供給される矩形波交流の半周期毎に少なくとも1つの低周波のパルスを重畳するパルス重畳手段とを備えて成ることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
- パルス重畳手段は、重畳するパルスのピーク値、パルス幅、矩形波交流の半周期当たりのパルス数、又はパルスを重畳する位相の内の少なくとも何れか1つを調光の深さに応じて変化させることを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯点灯装置。
- パルス重畳手段は、重畳するパルスのピーク値、パルス幅、又は矩形波交流の半周期当たりのパルス数の内の少なくとも何れか1つを調光が深くなるほど増加させることを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯点灯装置。
- パルス重畳手段は、矩形波交流の正負が切り替わる前後でパルスを重畳させることを特徴とする請求項3記載の高圧放電灯点灯装置。
- パルス重畳手段は、矩形波交流の周波数に同期したパルスを重畳させることを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯点灯装置。
- 電力変換手段の動作を制御する手段は、ランプ電流、ランプ電圧、又はランプ電力の内の何れかを指令値として用い、指令値と実績値との偏差をもとに電力変換手段の出力を制御しており、パルス重畳手段は上記指令値に基づいて調光レベルに応じたパルスを発生させることを特徴とする請求項3記載の高圧放電灯点灯装置。
- 高圧放電灯を始動させるために高圧放電灯に高圧パルスを印加する始動回路を備え、パルス重畳手段は始動回路を用いて上記パルスを発生させることを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯点灯装置。
- 電力変換手段の動作を制御する手段は、調光が深くなるにつれて、矩形波交流の周波数が高くなるように電力変換手段の動作を制御することを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯点灯装置。
- 上記矩形波交流の周波数と上記パルスの周波数とがそれぞれ音響共鳴現象の発生する周波数未満であることを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯点灯装置。
- 高圧放電灯の発光管の取付方向を水平方向に対して略垂直な方向としたことを特徴とする請求項1〜9の何れか1つに記載の高圧放電灯点灯装置。
- 高圧放電灯が、封入物として少なくともナトリウムを含むメタルハライドランプからなることを特徴とする請求項1〜10の何れか1つに記載の高圧放電灯点灯装置。
- 高圧放電灯と、直流電源と、直流電源の出力を高周波の交流電力に変換して高圧放電灯に供給することで高圧放電灯を点灯させる電力変換手段と、電力変換手段の出力を変化させることで高圧放電灯を調光する調光手段と、調光時において電力変換手段から高圧放電灯に供給される高周波の交流電力の半周期毎に少なくとも1つの低周波のパルスを重畳するパルス重畳手段とを備えて成ることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
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