JP2005100829A - High pressure discharge lamp lighting device and lighting system using it - Google Patents

High pressure discharge lamp lighting device and lighting system using it Download PDF

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暁 長田
Naoki Komatsu
直樹 小松
Jun Kumagai
潤 熊谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high pressure discharge lamp capable of smoothly moving from glow discharge to arc discharge after lighting without increasing component stress or enlarging the size of a component. <P>SOLUTION: In this high pressure discharge lamp lighting device wherein a series circuit of a capacitor C1 connected with a lamp DL which is a load in parallel and an inductor L1 is connected between the junction of capacitors Ce1, Ce2, and the junction of switching elements Q1, Q2, and electric power of a low frequency square wave is provided to the lamp DL which is the load, an auxiliary chopper circuit 5 connected with the series circuit of the capacitors Ce1, Ce2 in parallel and comprising at least one inductor L3 and a switching element Q3 is provided, during the time of lighting and the time from lighting to arc discharge of the lamp DL only one of the switching elements Q1, Q2 is turned on/off at high frequency. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は高圧放電灯を矩形波点灯させる高圧放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置に関するものである。   The present invention relates to a high pressure discharge lamp lighting device for lighting a high pressure discharge lamp in a rectangular wave, and an illumination device using the same.

図6は従来の高圧放電灯点灯装置の回路図である。直流電源BTにはコンデンサCe1,Ce2の直列回路とスイッチング素子Q1,Q2の直列回路が並列に接続されている。コンデンサCe1,Ce2の接続点とスイッチング素子Q1,Q2の接続点の間には、インダクタL1とコンデンサC1の直列回路が接続されている。コンデンサC1の両端にはイグナイタ回路3のパルストランスPTの2次巻線を介して放電灯DLが接続されている。放電灯DLはHIDランプ(高輝度高圧放電灯)である。スイッチング素子Q1,Q2はMOSFETよりなり、逆並列ダイオードを内蔵している。   FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional high pressure discharge lamp lighting device. A series circuit of capacitors Ce1 and Ce2 and a series circuit of switching elements Q1 and Q2 are connected in parallel to the DC power supply BT. A series circuit of an inductor L1 and a capacitor C1 is connected between the connection point of the capacitors Ce1 and Ce2 and the connection point of the switching elements Q1 and Q2. A discharge lamp DL is connected to both ends of the capacitor C1 through a secondary winding of a pulse transformer PT of the igniter circuit 3. The discharge lamp DL is an HID lamp (high intensity high pressure discharge lamp). The switching elements Q1 and Q2 are made of MOSFETs and incorporate antiparallel diodes.

スイッチング素子Q1,Q2は制御回路1により図7に示すようにオン・オフ制御される。第1の期間T1ではスイッチング素子Q1が高周波でオン・オフされて、スイッチング素子Q2はオフしている。第2の期間T2ではスイッチング素子Q2が高周波でオン・オフされて、スイッチング素子Q1はオフしている。コンデンサCe1,Ce2は十分に容量が大きく、期間T1,T2の交番周期では、コンデンサCe1の電圧Vce1、コンデンサCe2の電圧Vce2は変動しない。直流電源BTの電圧VbtはコンデンサCe1,Ce2により分圧され、Vbt=Vce1+Vce2であるが、コンデンサCe1,Ce2の容量が略等しい場合、Vce1≒Vce2となる。   The switching elements Q1 and Q2 are on / off controlled by the control circuit 1 as shown in FIG. In the first period T1, the switching element Q1 is turned on / off at a high frequency, and the switching element Q2 is turned off. In the second period T2, the switching element Q2 is turned on / off at a high frequency, and the switching element Q1 is turned off. The capacitors Ce1 and Ce2 have a sufficiently large capacity, and the voltage Vce1 of the capacitor Ce1 and the voltage Vce2 of the capacitor Ce2 do not fluctuate in the alternating period of the periods T1 and T2. The voltage Vbt of the DC power supply BT is divided by the capacitors Ce1 and Ce2 and Vbt = Vce1 + Vce2, but when the capacitances of the capacitors Ce1 and Ce2 are substantially equal, Vce1≈Vce2.

第1の期間T1において、スイッチング素子Q1がオンすると、コンデンサCe1→スイッチング素子Q1→コンデンサC1(放電灯DL、イグナイタ回路3)→インダクタL1→コンデンサCe1の経路で電流が流れる。スイッチング素子Q1がオフすると、インダクタL1の蓄積エネルギーにより、インダクタL1→コンデンサCe2→スイッチング素子Q2(の逆並列ダイオード)→コンデンサC1(放電灯DL、イグナイタ回路3)→インダクタL1の経路で電流が流れる。第2の期間T2において、スイッチング素子Q2がオンすると、コンデンサCe2→インダクタL1→コンデンサC1(イグナイタ回路3、放電灯DL)→スイッチング素子Q2→コンデンサCe2の経路で電流が流れる。スイッチング素子Q2がオフすると、インダクタL1の蓄積エネルギーにより、インダクタL1→コンデンサC1(イグナイタ回路3、放電灯DL)→スイッチング素子Q1(の逆並列ダイオード)→コンデンサCe1→インダクタL1の経路で電流が流れる。これにより、放電灯DLの電圧Vlaは図7に示すような低周波の矩形波電圧となる。   When the switching element Q1 is turned on in the first period T1, a current flows through a path of the capacitor Ce1, the switching element Q1, the capacitor C1 (discharge lamp DL, igniter circuit 3), the inductor L1, and the capacitor Ce1. When the switching element Q1 is turned off, the current flows through the path of the inductor L1 → the capacitor Ce2 → the switching element Q2 (an antiparallel diode thereof) → the capacitor C1 (the discharge lamp DL and the igniter circuit 3) → the inductor L1 due to the energy stored in the inductor L1. . When the switching element Q2 is turned on in the second period T2, a current flows through the path of the capacitor Ce2, the inductor L1, the capacitor C1 (igniter circuit 3, discharge lamp DL), the switching element Q2, and the capacitor Ce2. When the switching element Q2 is turned off, the current flows in the path of inductor L1 → capacitor C1 (igniter circuit 3, discharge lamp DL) → switching element Q1 (an antiparallel diode) → capacitor Ce1 → inductor L1 due to the energy stored in the inductor L1. . Thereby, the voltage Vla of the discharge lamp DL becomes a low-frequency rectangular wave voltage as shown in FIG.

イグナイタ回路3は放電灯DLの非点灯時において、始動用の高圧パルス電圧を発生する。このイグナイタ回路3の動作する非点灯時の動作波形を図8に示す。放電灯DLの非点灯時においては、ランプ電圧Vlaの振幅はVbt/2となり、これに高圧パルス電圧が重畳されて、ピーク電圧はVpとなる。コンデンサCe1,Ce2の容量が略等しいときには、正負のピーク電圧は略同等となる。   The igniter circuit 3 generates a starting high voltage pulse voltage when the discharge lamp DL is not lit. FIG. 8 shows an operation waveform when the igniter circuit 3 operates and is not lit. When the discharge lamp DL is not lit, the amplitude of the lamp voltage Vla is Vbt / 2, a high voltage pulse voltage is superimposed on this, and the peak voltage is Vp. When the capacitances of the capacitors Ce1 and Ce2 are substantially equal, the positive and negative peak voltages are substantially equal.

高圧パルス電圧により放電灯DLの絶縁が破壊されると、放電灯DLはグロー放電状態となり、イグナイタ回路3は高圧パルス電圧の発生を停止し、図7の動作波形となる。この状態をしばらく継続することで放電灯DLにエネルギーが注入され、放電灯DLはアーク放電状態に移行し、安定点灯状態となる。このような従来の技術は、例えば、特許文献1(特開2000−195692号公報)などに開示されている。   When the insulation of the discharge lamp DL is broken by the high voltage pulse voltage, the discharge lamp DL enters a glow discharge state, the igniter circuit 3 stops generating the high voltage pulse voltage, and the operation waveform of FIG. 7 is obtained. By continuing this state for a while, energy is injected into the discharge lamp DL, the discharge lamp DL shifts to an arc discharge state, and is in a stable lighting state. Such a conventional technique is disclosed in, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-195962).

図9はコンデンサCe1,Ce2の容量がアンバランスである場合の非点灯時の動作波形図である。コンデンサCe1、Ce2の容量が異なることで、その容量比で直流電源BTの出力電圧Vbtが分圧される。このため、放電灯DLに低周波の矩形波電圧の極性ごとに期間T1とT2とで異なる電圧が印加される。直流電源BTの電圧Vbtは、少なくとも一方の極性においてピーク電圧Vpが高輝度放電灯DLの始動に必要とされる約250Vから300V以上となるように設定される。また、コンデンサCe1、Ce2の分圧比も少なくとも低周波矩形波電圧の一方の極性において約250V〜300Vを印加できるような容量比となるように設定する。例えば、直流電源BTの出力電圧Vbtが450Vのとき、コンデンサCe1、Ce2の容量比は1:2に設定され、各コンデンサCe1、Ce2には、300Vと150Vの電圧が印加されることになる。さらに、高輝度放電灯DLの両端には、一方の極性の電圧値が300V、他方の極性の電圧値が150Vの低周波矩形波電圧が印加されることになる。この例では図9のVlaの波形に示すように、Vce1は300V、Vce2は150Vとなり、期間T1においてランプには始動に十分な電圧が印加されることになる。これにより、図6の点灯装置に比ベコンデンサCe2及びスイッチング素子Q2の耐圧を下げることができる。
特開2000−195692号公報
FIG. 9 is an operation waveform diagram at the time of non-lighting when the capacitances of the capacitors Ce1 and Ce2 are unbalanced. Since the capacities of the capacitors Ce1 and Ce2 are different, the output voltage Vbt of the DC power supply BT is divided by the capacity ratio. Therefore, different voltages are applied to the discharge lamp DL in the periods T1 and T2 for each polarity of the low-frequency rectangular wave voltage. The voltage Vbt of the DC power supply BT is set so that the peak voltage Vp is about 250 V to 300 V or more required for starting the high-intensity discharge lamp DL in at least one polarity. The voltage dividing ratio of the capacitors Ce1 and Ce2 is also set so as to be a capacitance ratio that can apply about 250 V to 300 V in at least one polarity of the low frequency rectangular wave voltage. For example, when the output voltage Vbt of the DC power supply BT is 450V, the capacitance ratio of the capacitors Ce1 and Ce2 is set to 1: 2, and voltages of 300V and 150V are applied to the capacitors Ce1 and Ce2. Further, a low-frequency rectangular wave voltage having a voltage value of one polarity of 300 V and a voltage value of the other polarity of 150 V is applied to both ends of the high-intensity discharge lamp DL. In this example, as shown in the waveform of Vla in FIG. 9, Vce1 is 300V and Vce2 is 150V, and a sufficient voltage for starting is applied to the lamp in the period T1. Thereby, the withstand voltage of the capacitor Ce2 and the switching element Q2 can be lowered in the lighting device of FIG.
JP 2000-195962 A

しかしながら、図9のような動作を用いたとしても、始動から点灯に移る時に半波放電が起こると放電灯DLに対して一方の方向にしか電流が流れなくなるため、コンデンサCe1、Ce2のどちらか一方に直流電源BTの出力電圧Vbtである450Vが印加される場合があるので、結局は部品のストレス減、また、小型化にはつながらない。   However, even if the operation as shown in FIG. 9 is used, if a half-wave discharge occurs when starting to turn on, current flows only in one direction with respect to the discharge lamp DL, so either one of the capacitors Ce1 and Ce2 On the other hand, 450 V, which is the output voltage Vbt of the DC power supply BT, may be applied, so that the stress of the parts is not reduced and the size is not reduced.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、部品ストレスの増大や部品の大型化を招くことなく、ランプ始動後のグロー放電からアーク放電へのスムーズな移行を行うことができる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and is capable of performing a smooth transition from glow discharge to arc discharge after starting the lamp without increasing component stress and increasing the size of the component. An object is to provide a discharge lamp lighting device.

本発明の高圧放電灯点灯装置によれば、上記の課題を解決するために、図1に示すように、第1コンデンサCe1及び第2コンデンサCe2の直列回路と、逆導通型の第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2の直列回路とを並列に接続し、前記第1コンデンサCe1および第2コンデンサCe2の接続点と前記第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2の接続点との間に、負荷であるランプDLと並列的に接続される第3コンデンサC1と第1インダクタL1の直列回路を接続し、図7に示すように、第1の期間T1では第1スイッチング素子Q1を高周波でオン・オフし、第2の期間T2では第2スイッチング素子Q2を高周波でオン・オフすることで、負荷であるランプDLに低周波矩形波の電力を供給する高圧放電灯点灯装置において、第1コンデンサCe1及び第2コンデンサCe2の直列回路に並列接続され、少なくとも1つのインダクタL3とスイッチング素子Q3から構成される補助チョッパ回路5を設け、非点灯時およびランプDLが始動してからアーク放電に移行するまでの時間において第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2のうちどちらか一方のみを高周波でオン/オフさせることを特徴とするものである。   According to the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention, as shown in FIG. 1, a series circuit of a first capacitor Ce1 and a second capacitor Ce2, and a reverse conduction type first switching element, as shown in FIG. Q1 and a series circuit of the second switching element Q2 are connected in parallel, and between the connection point of the first capacitor Ce1 and the second capacitor Ce2 and the connection point of the first switching element Q1 and the second switching element Q2. A series circuit of a third capacitor C1 and a first inductor L1 connected in parallel to the lamp DL as a load is connected, and as shown in FIG. 7, the first switching element Q1 is operated at a high frequency in the first period T1. In the second period T2, the second switching element Q2 is turned on / off at a high frequency, so that the low-frequency rectangular wave power is supplied to the lamp DL as a load. In the high pressure discharge lamp lighting device to be supplied, an auxiliary chopper circuit 5 is provided which is connected in parallel to a series circuit of a first capacitor Ce1 and a second capacitor Ce2 and includes at least one inductor L3 and a switching element Q3. Only one of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 is turned on / off at a high frequency in the time from the start of the lamp DL to the transition to arc discharge.

本発明によれば、非点灯時およびランプが始動してからアーク放電に移行するまでの時間において第1スイッチング素子および第2スイッチング素子のうちどちらか一方のみを高周波でオン/オフさせるようにしたから、高圧放電灯が始動した後、安定点灯に至るまでの間に、半波放電状態に陥ることを防止できる。また、補助チョッパ回路を設けたことにより、どちらか一方のスイッチング素子のみをオン/オフさせても、第1コンデンサ又は第2コンデンサが異常に昇圧されることを防止できる。   According to the present invention, only one of the first switching element and the second switching element is turned on / off at a high frequency during the non-lighting time and the time from when the lamp starts to the transition to arc discharge. From the start of the high-pressure discharge lamp to the stable lighting, it can be prevented from falling into a half-wave discharge state. Further, by providing the auxiliary chopper circuit, it is possible to prevent the first capacitor or the second capacitor from being abnormally boosted even if only one of the switching elements is turned on / off.

図1は請求項1の発明に係る高圧放電灯点灯装置の回路図である。図6の従来例に比べると、ダイオードD1とスイッチング素子Q3及びインダクタL3よりなる補助チョッパ回路5を付加した点が異なる。また、制御回路1からスイッチング素子Q1〜Q3に与えられる制御信号が異なり、図2に示すような動作波形となっている。つまり、本発明によれば、非点灯時およびランプが始動しアーク放電へ確実に移行するまでの時間において、スイッチング素子Q1のみを高周波でオン/オフし、スイッチング素子Q2はオフしたままにすることでDC始動(DC電圧印加)を行わせることにより半波放電を防止したものである。   FIG. 1 is a circuit diagram of a high pressure discharge lamp lighting device according to the invention of claim 1. 6 is different from the conventional example of FIG. 6 in that an auxiliary chopper circuit 5 including a diode D1, a switching element Q3, and an inductor L3 is added. Further, the control signals given from the control circuit 1 to the switching elements Q1 to Q3 are different and have an operation waveform as shown in FIG. In other words, according to the present invention, only the switching element Q1 is turned on / off at a high frequency and the switching element Q2 is kept off at the time of non-lighting and the time when the lamp is started and reliably transits to arc discharge Thus, half-wave discharge is prevented by performing DC starting (DC voltage application).

図2は非点灯から点灯に至るまでの各部の動作波形である。非点灯状態から点灯状態に移る際において、半波放電が起こると放電灯DLに対して一方の方向にしか電流が流れないが、スイッチング素子Q1だけをオン/オフさせると一方の方向のみしか電流が流れることはないので、立消えが起こる場合はあっても、半波放電の状態となることは防止することができる。   FIG. 2 is an operation waveform of each part from non-lighting to lighting. In the transition from the non-lighting state to the lighting state, when half-wave discharge occurs, current flows only in one direction with respect to the discharge lamp DL. However, when only the switching element Q1 is turned on / off, current flows only in one direction. Therefore, even if the extinction occurs, it is possible to prevent a half-wave discharge from occurring.

図2のランプ電圧Vlaの波形に示すように、ランプDLが始動しアーク放電へ確実に移行するまでの期間に数十秒から数分間の期間T3を設け、その間も非点灯時に引き続きスイッチング素子Q1だけをオン/オフさせることで放電を安定させ、その後は従来と同様にスイッチング素子Q2もオン/オフさせ、スイッチング素子Q1と交互にスイッチングさせるようにする。   As shown in the waveform of the lamp voltage Vla in FIG. 2, a period T3 of several tens of seconds to several minutes is provided in the period from the start of the lamp DL to the reliable transition to arc discharge, during which the switching element Q1 continues during non-lighting. The discharge is stabilized by turning on / off only, and thereafter, the switching element Q2 is also turned on / off in the same manner as in the prior art, and is switched alternately with the switching element Q1.

放電を安定させる期間T3において、スイッチング素子Q1がオンしている間はインダクタL1を通って放電灯DL(コンデンサC1)に電流I1が流れ、インダクタL1にエネルギーが蓄えられる。そしてスイッチング素子Q1がオフしているときはインダクタL1に蓄えられていたエネルギーが放出されコンデンサCe2、スイッチング素子Q2の寄生ダイオード、インダクタL1を通って放電灯DL(コンデンサC1)に電流I1’が流れる。そのときコンデンサCe2にコンデンサCe1から放出されたエネルギーが印加される。   During the period T3 during which the discharge is stabilized, while the switching element Q1 is on, the current I1 flows through the inductor L1 to the discharge lamp DL (capacitor C1), and energy is stored in the inductor L1. When the switching element Q1 is off, the energy stored in the inductor L1 is released, and a current I1 ′ flows to the discharge lamp DL (capacitor C1) through the capacitor Ce2, the parasitic diode of the switching element Q2, and the inductor L1. . At that time, the energy released from the capacitor Ce1 is applied to the capacitor Ce2.

しかしながら、期間T3においてはスイッチング素子Q1のみしか駆動させていないので、図6の点灯装置においてDC始動を行わせるとコンデンサCe2に溜まったエネルギーを放出する経路がないため、コンデンサCe2に電圧が溜まる一方となる。そこで、図1の回路では点線に示すような補助チョッパ回路5を設置してコンデンサCe2に充電されるエネルギーの放出経路を設けた。   However, since only the switching element Q1 is driven in the period T3, there is no path for discharging the energy accumulated in the capacitor Ce2 when the DC starting is performed in the lighting device of FIG. 6, and thus the voltage is accumulated in the capacitor Ce2. It becomes. Therefore, in the circuit of FIG. 1, an auxiliary chopper circuit 5 as shown by a dotted line is provided to provide an energy discharge path for charging the capacitor Ce2.

図1に示すような補助チョッパ回路5を追加することによって、コンデンサCe2に蓄えられた電圧が所定値を超えるとスイッチング素子Q3がオンし、コンデンサCe2に充電されたエネルギーが放電され、スイッチング素子Q3を通ってインダクタL3にエネルギーが蓄えられる。次にスイッチング素子Q3がオフするとインダクタL3に蓄えられたエネルギーが放出され、ダイオードD1を通ってコンデンサCe1に充電される。このとき、スイッチング素子Q3は高周波でオン/オフさせている。これによりコンデンサCe2に溜まるエネルギーを放電でき、過電圧印加を防止できる。
以上のように、図1及び図2に示した請求項1の構成によれば、半波放電防止と過電圧印加防止の効果がある。
By adding the auxiliary chopper circuit 5 as shown in FIG. 1, when the voltage stored in the capacitor Ce2 exceeds a predetermined value, the switching element Q3 is turned on, the energy charged in the capacitor Ce2 is discharged, and the switching element Q3 Through this, energy is stored in the inductor L3. Next, when the switching element Q3 is turned off, the energy stored in the inductor L3 is released, and the capacitor Ce1 is charged through the diode D1. At this time, the switching element Q3 is turned on / off at a high frequency. As a result, the energy accumulated in the capacitor Ce2 can be discharged, and overvoltage application can be prevented.
As described above, according to the configuration of claim 1 shown in FIGS. 1 and 2, there is an effect of preventing half-wave discharge and preventing overvoltage application.

図3は本発明の実施例1の回路図である。図1に示した基本回路において、非点灯から点灯に移るまでの期間においてはスイッチング素子Q1のみ駆動させるため、駆動回路2は例えばドライブトランスを用いた駆動回路にする必要がある。しかし、ドライブトランスを用いた場合、部品形状の大型化などの不具合を生じる。そこで、市場で多く用いられている高耐圧ハーフブリッジドライバIC(例えば、IR2106)を用いる。このようなドライバIC2aの場合、高電位側のスイッチング素子Q1のドライブ電源の取り方として、一般的に低電位側のスイッチング素子Q2がオンしたときに高電位側のスイッチング素子Q1のドライブ電源を充電するブートストラップ方式が多く用いられている。つまり、図3に示すように、スイッチング素子Q2がオンすると、低電位側のスイッチング素子Q2のドライブ電源E1からダイオードD3を介してコンデンサC3を充電することで、高電位側のスイッチング素子Q1のドライブ電源を得ている。   FIG. 3 is a circuit diagram of Embodiment 1 of the present invention. In the basic circuit shown in FIG. 1, since only the switching element Q1 is driven during the period from non-lighting to lighting, the drive circuit 2 needs to be a drive circuit using, for example, a drive transformer. However, when a drive transformer is used, problems such as an increase in the size of the parts occur. Therefore, a high voltage half-bridge driver IC (for example, IR2106) that is widely used in the market is used. In the case of such a driver IC 2a, the drive power supply of the high potential side switching element Q1 is generally charged when the low potential side switching element Q2 is turned on. Many bootstrap systems are used. That is, as shown in FIG. 3, when the switching element Q2 is turned on, the capacitor C3 is charged via the diode D3 from the drive power supply E1 of the low potential side switching element Q2, thereby driving the high potential side switching element Q1. Getting power.

ところが、本発明の点灯装置の場合、高電位側のスイッチング素子Q1のみをオン/オフさせるため、ダイオードD3を介してコンデンサC3にドライブ電源が供給できなくなる不具合が生じる。そこで、図3に示すようにインダクタL3をトランス構成にし、コンデンサCe2が放電した後、インダクタL3に蓄えられるエネルギーを利用してスイッチング素子Q1を駆動させるための電源を図中のドライバIC2aに供給させることができるようにした。これにより、スイッチング素子Q1が非点灯から点灯に移るまでの期間もスイッチングし続けることが可能となる。   However, in the lighting device of the present invention, since only the high-potential side switching element Q1 is turned on / off, there is a problem that drive power cannot be supplied to the capacitor C3 via the diode D3. Therefore, as shown in FIG. 3, the inductor L3 is configured as a transformer, and after the capacitor Ce2 is discharged, the power for driving the switching element Q1 is supplied to the driver IC 2a in the drawing using the energy stored in the inductor L3. I was able to do that. Thereby, it becomes possible to continue switching even during the period from when the switching element Q1 shifts from non-lighting to lighting.

しかし、非点灯時においては負荷での電力消費がないため、図2に示すように、コンデンサCe2の電圧Vce2が一定値から増加せず、スイッチング素子Q3がオン/オフしないため、図1の点灯装置においては上述のようにスイッチング素子Q1を駆動させるための電源をドライバIC2aに供給できない。   However, since there is no power consumption at the load when not lit, the voltage Vce2 of the capacitor Ce2 does not increase from a constant value and the switching element Q3 does not turn on / off as shown in FIG. In the apparatus, as described above, the power for driving the switching element Q1 cannot be supplied to the driver IC 2a.

そこで、図3に示すようにコンデンサCe1の両端にコンデンサCe1に蓄えられたエネルギーを消費する回路を設けた。コンデンサCe1の両端に図3に示すようにイグナイタとして利用される回路を設置することでコンデンサCe1に溜まった電力を消費させることができる。抵抗R1とコンデンサC2及び電圧応答スイッチ素子Sは図1のパルス発生回路4に相当する。コンデンサCe1から抵抗R1を介してコンデンサC2が充電され、コンデンサC2の電圧が上昇すると、電圧応答スイッチ素子Sがオンして、パルストランスPTの1次巻線にパルス電流が流れる。これにより、パルストランスPTの2次巻線には巻数比に応じた高電圧が発生する。コンデンサCe1の電圧Vce1が減少すると、直流電源BTの出力電圧Vbtは一定であるので、当然、コンデンサCe2の電圧Vce2が増加する。これにより、スイッチング素子Q3がオンするので、非点灯時においてもスイッチング素子Q1を駆動させるための電源をドライバIC2aに供給することができる。   Therefore, as shown in FIG. 3, a circuit for consuming energy stored in the capacitor Ce1 is provided at both ends of the capacitor Ce1. By installing a circuit used as an igniter as shown in FIG. 3 at both ends of the capacitor Ce1, power accumulated in the capacitor Ce1 can be consumed. The resistor R1, the capacitor C2, and the voltage response switch element S correspond to the pulse generation circuit 4 in FIG. When the capacitor C2 is charged from the capacitor Ce1 via the resistor R1 and the voltage of the capacitor C2 rises, the voltage response switch element S is turned on, and a pulse current flows through the primary winding of the pulse transformer PT. As a result, a high voltage corresponding to the turn ratio is generated in the secondary winding of the pulse transformer PT. When the voltage Vce1 of the capacitor Ce1 decreases, the output voltage Vbt of the DC power supply BT is constant, so that the voltage Vce2 of the capacitor Ce2 naturally increases. Thereby, since the switching element Q3 is turned on, the power for driving the switching element Q1 can be supplied to the driver IC 2a even when the lighting is not performed.

図4は本発明の実施例2の回路図であり、コンデンサCe1の両端に抵抗R1、スイッチング素子Q4の直列回路を接続したものである。この場合もスイッチング素子Q4をオンさせることで実施例1と同様にコンデンサCe1に溜まった電力を消費させることができる。本実施例の非点灯から点灯に至るまでの各部動作波形を図5に示すが、スイッチング素子Q4をオンさせる期間は非点灯時のみである。したがって、点灯時には抵抗R1による電力消費は生じない。本実施例によれば、高電位側のスイッチング素子Q1を駆動させるための電源を確保できる効果がある。   FIG. 4 is a circuit diagram of Embodiment 2 of the present invention, in which a series circuit of a resistor R1 and a switching element Q4 is connected to both ends of a capacitor Ce1. Also in this case, the power stored in the capacitor Ce1 can be consumed by turning on the switching element Q4 as in the first embodiment. FIG. 5 shows an operation waveform of each part from non-lighting to lighting of the present embodiment, and the period during which the switching element Q4 is turned on is only during non-lighting. Therefore, no power is consumed by the resistor R1 during lighting. According to this embodiment, there is an effect that a power source for driving the switching element Q1 on the high potential side can be secured.

本発明はオフィスや一般家庭用の照明器具あるいは車載用の点灯装置、映像投影装置の光源装置などに利用できる。   The present invention can be used for office and general household lighting fixtures, in-vehicle lighting devices, light source devices for video projection devices, and the like.

請求項1の高圧放電灯点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of the high pressure discharge lamp lighting device of claim 1. 図1の点灯装置の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of the lighting device of FIG. 本発明の実施例1の回路図である。It is a circuit diagram of Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2の回路図である。It is a circuit diagram of Example 2 of the present invention. 図4の回路の動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram of the circuit of FIG. 4. 従来の高圧放電灯点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional high pressure discharge lamp lighting device. 従来例の点灯時の動作波形図である。It is an operation | movement waveform figure at the time of lighting of a prior art example. 従来例の非点灯時の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram at the time of the non-lighting of a prior art example. 従来例のコンデンサの容量が異なる場合の非点灯時の動作波形図である。It is an operation waveform diagram at the time of non-lighting when the capacities of the capacitors of the conventional example are different.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御回路
2 駆動回路
3 イグナイタ回路
4 パルス発生回路
5 補助チョッパ回路
Q1 第1スイッチング素子
Q2 第2スイッチング素子
Q3 第3スイッチング素子
Ce1 第1コンデンサ
Ce2 第2コンデンサ
C1 第3コンデンサ
L1 第1インダクタ
DL ランプ(高圧放電灯)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control circuit 2 Drive circuit 3 Igniter circuit 4 Pulse generation circuit 5 Auxiliary chopper circuit Q1 1st switching element Q2 2nd switching element Q3 3rd switching element Ce1 1st capacitor Ce2 2nd capacitor C1 3rd capacitor L1 1st inductor DL lamp (High pressure discharge lamp)

Claims (6)

第1コンデンサ及び第2コンデンサの直列回路と、逆導通型の第1スイッチング素子および第2スイッチング素子の直列回路とを並列に接続し、前記第1コンデンサおよび第2コンデンサの接続点と前記第1スイッチング素子および第2スイッチング素子の接続点との間に、負荷であるランプと並列的に接続される第3コンデンサと第1インダクタの直列回路を接続し、第1の期間では第1スイッチング素子を高周波でオン・オフし、第2の期間では第2スイッチング素子を高周波でオン・オフすることで、負荷であるランプに低周波矩形波の電力を供給する高圧放電灯点灯装置において、第1コンデンサ及び第2コンデンサの直列回路に並列接続され、少なくとも1つのインダクタとスイッチング素子から構成される補助チョッパ回路を設け、非点灯時およびランプが始動してからアーク放電に移行するまでの時間において第1スイッチング素子および第2スイッチング素子のうちどちらか一方のみを高周波でオン/オフさせることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 A series circuit of a first capacitor and a second capacitor and a series circuit of a reverse conduction type first switching element and a second switching element are connected in parallel, and a connection point between the first capacitor and the second capacitor and the first capacitor A series circuit of a third capacitor and a first inductor connected in parallel with a lamp as a load is connected between a connection point of the switching element and the second switching element, and the first switching element is connected in the first period. In a high-pressure discharge lamp lighting device that supplies a low-frequency rectangular wave power to a lamp that is a load by turning on and off at a high frequency and turning on and off the second switching element at a high frequency in a second period. And an auxiliary chopper circuit that is connected in parallel to the series circuit of the second capacitor and includes at least one inductor and a switching element. A high pressure discharge lamp in which only one of the first switching element and the second switching element is turned on / off at a high frequency during non-lighting and during a period from when the lamp is started to when the lamp is switched to arc discharge. Lighting device. 請求項1において、第1コンデンサの両端に第1コンデンサの電力を消費させる回路を接続したことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 2. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein a circuit that consumes power of the first capacitor is connected to both ends of the first capacitor. 請求項2において、第1コンデンサの電力を消費させる回路としてイグナイタ回路を接続したことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 3. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 2, wherein an igniter circuit is connected as a circuit that consumes the power of the first capacitor. 請求項1において、補助チョッパ回路のインダクタより電源を供給され第1および第2スイッチング素子を駆動させる駆動回路を設けたことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 2. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a drive circuit that is supplied with power from an inductor of the auxiliary chopper circuit and drives the first and second switching elements. 請求項4において、前記インダクタをトランス構成にして、その2次巻線により高電位側のスイッチング素子を駆動させるための電源を供給することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 5. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the inductor is configured as a transformer, and a power source for driving a switching element on a high potential side is supplied by the secondary winding. 請求項1〜5のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を備える照明装置。 An illuminating device provided with the high pressure discharge lamp lighting device in any one of Claims 1-5.
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