JP2005142120A - 放電灯点灯装置及び照明器具 - Google Patents
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Abstract
【課題】調光オフ時においても調光点灯時、全光点灯時においても消費電力を低減する。
【解決手段】全波整流回路22に昇圧チョッパ回路24を接続し、この昇圧チョッパ回路に高周波インバータ回路29を接続し、そのインバータ回路に放電灯30を接続する。一方、全波整流回路22に降圧チョッパ回路からなるスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路31を接続し、この制御電源回路が生成した制御電源を、トランジスタ39を介して制御回路40に供給する。制御回路は昇圧チョッパ回路及び高周波インバータ回路を、調光回路44からの直流電圧dimのレベルに応じて駆動制御し、放電灯を全光、調光、調光オフ制御する。調光オフのときにはトランジスタをオフして制御電源回路から制御回路への制御電源の供給を停止させる。このとき、調光回路はスタンバイ状態にあり、全光点灯や調光点灯の信号を入力すると、直ちにトランジスタをオンさせる。
【選択図】 図1
【解決手段】全波整流回路22に昇圧チョッパ回路24を接続し、この昇圧チョッパ回路に高周波インバータ回路29を接続し、そのインバータ回路に放電灯30を接続する。一方、全波整流回路22に降圧チョッパ回路からなるスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路31を接続し、この制御電源回路が生成した制御電源を、トランジスタ39を介して制御回路40に供給する。制御回路は昇圧チョッパ回路及び高周波インバータ回路を、調光回路44からの直流電圧dimのレベルに応じて駆動制御し、放電灯を全光、調光、調光オフ制御する。調光オフのときにはトランジスタをオフして制御電源回路から制御回路への制御電源の供給を停止させる。このとき、調光回路はスタンバイ状態にあり、全光点灯や調光点灯の信号を入力すると、直ちにトランジスタをオンさせる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、放電灯を調光点灯制御する放電灯点灯装置及びこの放電灯点灯装置を収容した照明器具に関する。
従来、放電灯点灯装置としては、図15に示すものが知られている。すなわち、商用電源1に全波整流回路2の入力端子を接続し、この全波整流回路2の出力端子にコンデンサ3並びに昇圧チョッパ回路4を接続している。昇圧チョッパ回路4は、全波整流回路2の出力端子間にインダクタ5を介して半導体スイッチ素子としてMOS型FET6を接続し、このFET6にダイオード7を介して平滑コンデンサ8を接続したもので、FET6のスイッチング動作によってインダクタ5へのエネルギーの蓄積と放出を繰り返すことで平滑コンデンサ8に全波整流回路2の出力電圧よりも高い電圧を充電させるようになっている。そして、昇圧チョッパ回路4の出力端子に高周波インバータ回路9を接続し、そのインバータ回路9の出力端子に放電灯10を接続している。なお、高周波インバータ回路9としては、ハーフブリッジ形やフルブリッジ形、あるいは1石式のものなどがある。
また、全波整流回路2の出力端子に起動用抵抗11を介して平滑コンデンサ12を接続し、その平滑コンデンサ12から制御回路13に制御電源電圧Vccを供給している。また、インダクタ5に第2のインダクタ14を磁気的に結合して添設し、その第2のインダクタ14を、ダイオード15を介して前記平滑コンデンサ12に並列に接続している。制御回路13は、内部にチョッパ制御部13aとインバータ制御部13bを設け、チョッパ制御部13aで前記FET6をスイッチング制御し、インバータ制御部13bでインバータ回路9のトランジスタをスイッチング制御するようになっている。そして、調光信号に対応した直流電圧dimをインバータ制御部13bに供給し、この直流電圧dimのレベルによってインバータ制御部13bがインバータ回路9の発振周波数を制御し、これにより、インバータ回路9が放電灯10を、全光状態を含めて調光点灯制御するようになっている。また、直流電圧dimのレベルが予め設定した調光オフのレベルになったときにはインバータ制御部13bはインバータ回路9の発振を停止するようになっている。なお、全光時の直流電圧dimのレベルL1と調光点灯しているときの直流電圧dimのレベルL2と調光オフ時の直流電圧dimのレベルL3との関係は、L1<L2<L3、になっている。
この放電灯点灯装置においては、起動用抵抗11は大きな抵抗値に設定されている。電源が投入されると、起動用抵抗11を介して平滑コンデンサ12に比較的小さな充電電流が流れ、やがて平滑コンデンサ12の充電電圧がVccに達すると制御回路13が動作を開始する。これにより、昇圧チョッパ回路4のFET6がスイッチング動作を開始し、また、インバータ回路9が発振動作を開始する。そして、昇圧チョッパ回路4が動作すると第2のインダクタ14に起動電圧が誘起され、平滑コンデンサ12は、以降は主に第2のインダクタ14からダイオード15を介して流れる大きな電流によって充電されるようになる。これにより、平滑コンデンサ12は制御回路13に対して十分に電力を供給できることになる。
しかしながら、この従来装置では、調光オフ信号が入力されてインバータ制御部13bがインバータ回路9の発振を停止させ、チョッパ制御部13aがFET6のスイッチング動作を停止させ、放電灯10を消灯させている状態では、次に調光信号が入力されたときに直ちに昇圧チョッパ回路4やインバータ回路9が発振動作を開始できるように制御回路13をスタンバイさせるため、起動用抵抗11を介して平滑コンデンサ12に充電電流を流し続けている。このため、調光オフ時における消費電力が大きいという問題があった。また、電流量は少ないが調光点灯時や全光点灯時においても起動用抵抗11を介して平滑コンデンサ12に充電電流が流れ続けるため、その分消費電力が大きくなるという問題があった。
そこで、本発明は、調光オフ時においても調光点灯時及び全光点灯時においても消費電力を低減できる放電灯点灯装置及び照明器具を提供する。
そこで、本発明は、調光オフ時においても調光点灯時及び全光点灯時においても消費電力を低減できる放電灯点灯装置及び照明器具を提供する。
本発明は、直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、直流電源回路から電力の供給を受け、制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、調光信号が調光オフ信号のとき、制御電源回路から制御回路への制御電源の供給を停止させる停止制御回路とを備えた放電灯点灯装置にある。
また、本発明は、直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、直流電源回路から電力の供給を受け、制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、調光信号が調光オフ信号のとき、制御電源回路のスイッチングレギュレータのオンデューティ比を減少させ、制御回路から点灯回路への制御信号の出力を停止させるデューティ可変回路とを備えた放電灯点灯装置にある。
また、本発明は、直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、直流電源回路から電力の供給を受け、制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、調光信号が調光オフ信号のとき、制御電源回路のスイッチングレギュレータの駆動周波数を減少させ、制御回路から点灯回路への制御信号の出力を停止させる周波数可変回路とを備えた放電灯点灯装置にある。
また、本発明は、直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、直流電源回路から電力の供給を受け、制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、調光信号が調光オフ信号のとき、制御電源回路のスイッチングレギュレータを間欠発振させて制御回路から点灯回路への制御信号の出力を停止させる間欠発振回路とを備えた放電灯点灯装置にある。
また、本発明は、調光回路を、リモートコントローラからの赤外線の調光信号を受信しデジタルな調光信号に変換する受信回路と、この受信回路からの調光信号を取り込み、この調光信号に対応した直流電圧を出力する送信回路とで構成した放電灯点灯装置にある。
さらに、本発明は、各項のいずれか1記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置を収容する照明器具本体とからなる照明器具にある。
さらに、本発明は、各項のいずれか1記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置を収容する照明器具本体とからなる照明器具にある。
本発明によれば、調光オフのとき、制御電源回路から制御回路への制御電源の供給を停止させるので、調光オフ時における消費電力を低減でき、また、制御電源回路を降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成しているので、調光点灯時及び全光点灯時における消費電力も低減できる放電灯点灯装置を提供できる。
また、本発明によれば、調光オフのとき、制御電源回路のスイッチングレギュレータのオンデューティ比を減少させて制御回路から点灯回路への制御信号の出力を停止させるので、調光オフ時における消費電力を低減でき、また、制御電源回路をスイッチングレギュレータで構成しているので、調光点灯時及び全光点灯時における消費電力も低減できる放電灯点灯装置を提供できる。
また、本発明によれば、調光オフのとき、制御電源回路のスイッチングレギュレータの駆動周波数を減少させて制御回路から点灯回路への制御信号の出力を停止させるので、調光オフ時における消費電力を低減でき、また、制御電源回路を降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成しているので、調光点灯時及び全光点灯時における消費電力も低減できる放電灯点灯装置を提供できる。
また、本発明によれば、調光オフのとき、制御電源回路のスイッチングレギュレータを間欠発振させて制御回路から点灯回路への制御信号の出力を停止させるので、調光オフ時における消費電力を低減でき、また、制御電源回路を降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成しているので、調光点灯時及び全光点灯時における消費電力も低減できる放電灯点灯装置を提供できる。
また、本発明によれば、さらに、リモートコントロールによって調光制御ができる放電灯点灯装置を提供できる。
また、本発明によれば、調光オフ時における消費電力を低減でき、また、調光点灯時及び全光点灯時における消費電力も低減できる照明器具を提供できる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1に示すように、商用電源21に全波整流回路22の入力端子を接続し、この全波整流回路22の出力端子にコンデンサ23並びに昇圧チョッパ回路24を接続している。なお、全波整流回路22の出力端子の負極側は接地電位になっている。
(第1の実施の形態)
図1に示すように、商用電源21に全波整流回路22の入力端子を接続し、この全波整流回路22の出力端子にコンデンサ23並びに昇圧チョッパ回路24を接続している。なお、全波整流回路22の出力端子の負極側は接地電位になっている。
前記昇圧チョッパ回路24は、全波整流回路22の出力端子間に、インダクタ25を介して半導体スイッチ素子としてMOS型FET26を接続し、このFET26にダイオード27を介して平滑コンデンサ28を接続したもので、FET26のスイッチング動作によってインダクタ25へのエネルギーの蓄積と放出を繰り返すことで平滑コンデンサ28に全波整流回路22の出力電圧よりも高い電圧を充電させるようになっている。
前記昇圧チョッパ回路24の出力端子に高周波インバータ回路29を接続し、そのインバータ回路29の出力端子に放電灯30を接続している。なお、高周波インバータ回路29としては、ハーフブリッジ形やフルブリッジ形、あるいは1石式のものなどがある。前記昇圧チョッパ回路24及び高周波インバータ回路29は点灯回路を構成している。
前記昇圧チョッパ回路24の出力端子に高周波インバータ回路29を接続し、そのインバータ回路29の出力端子に放電灯30を接続している。なお、高周波インバータ回路29としては、ハーフブリッジ形やフルブリッジ形、あるいは1石式のものなどがある。前記昇圧チョッパ回路24及び高周波インバータ回路29は点灯回路を構成している。
また、前記全波整流回路22の出力端子に、降圧チョッパ回路からなるスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路31を接続している。この制御電源回路31は、全波整流回路22の出力端子間に、小さな電流を流す電流源32とMOS型FET33との直列回路を接続し、この直列回路にMOS型FET34とダイオード35との直列回路を並列に接続している。なお、MOS型FET34とダイオード35との接続は、FET34のソースとダイオード35のカソードを接続している。そして、前記ダイオード35にインダクタ36を介して平滑コンデンサ37を並列に接続している。
前記MOS型FET34を駆動部38によってスイッチング駆動するようになっている。前記駆動部38はFET33のオン動作によって前記電流源32から電流の供給を受けて動作するようになっている。前記制御電源回路31は、MOS型FET34をスイッチング駆動することで降圧チョッパ動作を行い、平滑コンデンサ37の両端間に降圧された+Vccの制御電源電圧を出力するようになっている。
前記制御電源回路31の出力端子間、すなわち、前記平滑コンデンサ37の両端間にスイッチ素子であるPNP型トランジスタ39を介して制御回路40を接続し、+Vccの制御電源電圧を供給するようにしている。前記制御回路40は、内部にチョッパ制御部40aとインバータ制御部40bを設け、チョッパ制御部40aで前記昇圧チョッパ回路24のFET26をスイッチング駆動し、インバータ制御部40bで前記インバータ回路29のスイッチングトランジスタをスイッチング駆動するようになっている。
前記トランジスタ39のベースはツェナーダイオード41、ダイオード42及び抵抗43の直列回路を介して端子Tに接続している。前記トランジスタ39、ツェナーダイオード41、ダイオード42及び抵抗43は停止制御回路を構成している。そして、調光回路44から出力される調光制御するための直流電圧dimを、その端子Tと接地電位間に印加するとともに前記インバータ制御部40bに調光制御信号として入力している。
前記調光回路44は、入力端子に調光信号としてPWM信号を入力し、このPWM信号を入力回路44a、フォトカプラ44bを介してPWM/DC変換回路44cに入力している。前記PWM/DC変換回路44cは入力されるPWM信号を直流電圧dimに変換するもので、調光オフ時の直流電圧dimのレベルが最も高く、全光点灯時の直流電圧dimのレベルが最も低く、その間は調光点灯時のレベルになっている。なお、調光点灯時の直流電圧dimの最も高いレベルと調光オフ時の直流電圧dimのレベルとは所定の電位差が設定されている。
このような構成においては、商用電源21が投入され、FET33がオン動作されると、電流源32から電流が流れ、駆動部38が動作しFET34がスイッチング駆動される。これにより、制御電源回路31の出力端子である平滑コンデンサ37の両端間に+Vccの制御電源電圧が発生する。この制御電源電圧+Vccは調光回路44に供給される。これにより、調光回路44はスタンバイされる。このとき、調光オフ時にあるので、調光回路44のPWM/DC変換回路44cは調光オフ時の直流電圧dimを出力する。
調光オフ時の直流電圧dimのレベルは大きいので、ツェナーダイオード41が導通せず、従って、トランジスタ39がオフ状態にあり、制御電源回路31から制御回路40に制御電源電圧+Vccが供給されることはない。従って、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29は動作しない。
この状態で調光回路44にPWM信号が入力すると、PWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimのレベルが低下する。これにより、ツェナーダイオード41が導通するようになり、制御電源回路31から制御回路40に制御電源電圧+Vccが供給されるようになる。こうして、制御回路40のチョッパ制御部40aによって昇圧チョッパ回路24のFET26がスイッチング駆動され、また、インバータ制御部40bによってインバータ回路29のスイッチングトランジスタがスイッチング駆動され、インバータ回路29の出力によって放電灯30が点灯される。このとき、インバータ回路29は入力される直流電圧dimのレベルによって発振周波数を可変制御し出力を可変する。すなわち、インバータ回路29の出力は調光度合によって可変され、これにより放電灯30は調光点灯制御される。また、全光点灯のときには直流電圧dimのレベルが最も小さくなり、インバータ回路29の出力は最大となる。
この状態で調光オフ操作すると、PWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimのレベルが最大レベルに変化する。これにより、ツェナーダイオード41が再び非導通となり、制御電源回路31から制御回路40への制御電源電圧+Vccの供給が停止される。従って、チョッパ制御部40aによるFET26のスイッチング駆動及びインバータ制御部40bによるインバータ回路29のスイッチング駆動が停止され、放電灯30は消灯される。
この状態では、制御電源回路31は動作状態にある。従って、調光回路44はスタンバイ状態にあり、PWM信号が入力すると制御回路40が直ぐに動作を開始して放電灯30が点灯されるようになる。また、この状態では制御電源回路31で消費される電力は極めて小さく、起動用抵抗を使用した場合に比べて消費電力を低減できる。また、降圧チョッパ回路からなる制御電源回路31は電力消費が小さいことから、放電灯30を全光点灯或いは調光点灯している状態においても従来に比べて消費電力を低減できる。
(第2の実施の形態)
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図2に示すように、第1の実施の形態におけるツェナーダイオード41、ダイオード42、抵抗43の直列回路に代えて、スイッチ素子であるPNP型トランジスタ39のベースと接地電位との間に、NPN型トランジスタ51のコレクタ、エミッタを接続し、そのNPN型トランジスタ51のベースにコンパレータ52の出力を供給している。
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図2に示すように、第1の実施の形態におけるツェナーダイオード41、ダイオード42、抵抗43の直列回路に代えて、スイッチ素子であるPNP型トランジスタ39のベースと接地電位との間に、NPN型トランジスタ51のコレクタ、エミッタを接続し、そのNPN型トランジスタ51のベースにコンパレータ52の出力を供給している。
前記PNP型トランジスタ39のエミッタと接地電位間に抵抗53,54の直列回路を接続し、その抵抗53,54の接続点を前記コンパレータ52の非反転入力端子(+)に接続している。そして、調光回路44のPWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimを前記コンパレータ52の反転入力端子(-)に供給するとともに制御回路40のインバータ制御部40bに供給している。
このような構成においては、調光オフ時にはPWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimのレベルが、制御電源回路31からの出力電圧である+Vccを抵抗53と抵抗54とで分圧した電圧V1よりも大きくなり、コンパレータ52の出力がローレベルとなる。
従って、NPN型トランジスタ51がオフし、これによりPNP型トランジスタ39もオフし、制御電源回路31から出力される制御電源電圧+Vccは制御回路40に供給されることはない。このように、調光オフ時には、制御回路40への制御電源電圧+Vccの供給が停止される。
また、調光回路44にPWM信号が入力されると、PWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimのレベルは、全光点灯であれば最も低くなり、また、調光点灯であれば調光度合によって全光時よりも高いレベルで変化する。しかし、このレベルは調光オフ時のレベルに比べると所定レベル以上低くなっている。
従って、このときには直流電圧dimのレベルは、電圧V1よりも小さくなり、コンパレータ52の出力がハイレベルとなる。従って、NPN型トランジスタ51がオンし、これによりPNP型トランジスタ39もオンし、制御電源回路31から出力される制御電源電圧+Vccは制御回路40に供給されるようになる。
制御回路40に制御電源電圧+Vccが供給されると、制御回路40が動作するので、チョッパ制御部40aによって昇圧チョッパ回路24のFET26がスイッチング駆動され、また、インバータ制御部40bによってインバータ回路29のスイッチングトランジスタがスイッチング駆動され、インバータ回路29の出力によって放電灯30が点灯される。
この実施の形態においても、制御電源回路31の動作は前述した第1の実施の形態と全く同じであり、従って、同様の作用効果が得られる。
この実施の形態においても、制御電源回路31の動作は前述した第1の実施の形態と全く同じであり、従って、同様の作用効果が得られる。
(第3の実施の形態)
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図3に示すように、前述した実施の形態におけるPNP型トランジスタ39を省略し、制御電源回路31の出力端子、すなわち、平滑コンデンサ37の両端に制御回路40を直接接続している。そして、MOS型FET34を駆動する駆動部として、デューティ可変制御を行う駆動部55を使用している。
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図3に示すように、前述した実施の形態におけるPNP型トランジスタ39を省略し、制御電源回路31の出力端子、すなわち、平滑コンデンサ37の両端に制御回路40を直接接続している。そして、MOS型FET34を駆動する駆動部として、デューティ可変制御を行う駆動部55を使用している。
前記駆動部55は、図4に示すように、コンパレータ56を備え、このコンパレータ56の非反転入力端子(+)に三角波信号Sを入力している。また、前記平滑コンデンサ37の出力電圧を、ツェナーダイオード57を介してフィードバック電圧として取り出し、このフィードバック電圧を、ダイオード58を介して前記コンパレータ56の反転入力端子(-)に入力している。また、調光回路44のPWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimを、ダイオード59を介して前記コンパレータ56の反転入力端子(-)に入力している。
このような構成においては、制御電源回路31から出力される電圧がツェナーダイオード57のツェナー電圧を越えると、ツェナーダイオード57のアノードにフィードバック電圧が出力されるが、このフィードバック電圧と、調光オフ時に調光回路44から出力される直流電圧dimのレベル、調光点灯時に調光回路44から出力される直流電圧dimのレベル、全光点灯時に調光回路44から出力される直流電圧dimのレベルの関係を示すと、図5に示す関係になっている。すなわち、調光オフ時の直流電圧dimのレベルが最も高く、フィードバック電圧はそれよりも低く設定され、調光点灯時の直流電圧dimのレベルはさらに低いレベルに設定され、全光点灯時の直流電圧dimのレベルが最も低く設定されている。
従って、調光点灯時及び全光点灯時においては、直流電圧dimのレベルがフィードバック電圧よりも低いので、コンパレータ56の反転入力端子(-)に入力される電圧はフィードバック電圧と等しくなる。このとき、コンパレータ56は、図6の(a)に示すように、レベルL1と三角波信号Sのレベルとが比較され、三角波信号SのレベルがレベルL1以上になったときにオンとなるデューティ信号が出力され、FET34のゲートに供給される。
このデューティ信号によるFET34のスイッチング動作では平滑コンデンサ37に充電される電圧は十分に高くなり、制御回路40にはこの制御回路40が十分に動作できる+Vcc電圧が印加される。従って、この状態では制御回路40のチョッパ制御部40aは昇圧チョッパ回路24のFET26をスイッチング駆動し、インバータ制御部40bはインバータ回路29のスイッチングトランジスタをスイッチング駆動する。そして、インバータ制御部40bはPWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimのレベルによってインバータ回路29の発振周波数を可変して放電灯30を全光点灯あるいは調光点灯制御する。
また、調光オフ時においては、直流電圧dimのレベルがフィードバック電圧よりも大きくなるので、コンパレータ56の反転入力端子(-)に入力される電圧は直流電圧dimと等しくなる。すなわち、レベルがレベルL1からレベルL2へと上昇する。このとき、コンパレータ56は、図6の(b)に示すように、レベルL2と三角波信号Sのレベルとが比較され、三角波信号SのレベルがレベルL2以上になったときにオンとなるデューティ信号が出力される。すなわち、オンデューティが小さくなる。そして、このデューティ信号がFET34のゲートに供給される。
このデューティ信号によるFET34のスイッチング動作では平滑コンデンサ37に充電される電圧は低くなる。このため、制御回路40には十分な+Vcc電圧が供給されなくなり、制御回路40のチョッパ制御部40aからFET26に供給する信号及びインバータ制御部40bからインバータ回路29のスイッチングトランジスタに供給する信号はすべてローレベルとなり、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29の発振動作は停止する。こうして放電灯30は消灯制御される。
一方、調光回路44のPWM/DC変換回路44cは平滑コンデンサ37の充電電圧が低下しても動作可能になっており、入力されるPWM信号の変化に対して直ちに動作できるようになっている。従って、この消灯状態において、調光回路44に、例えば全光点灯のPWM信号が入力されると、直ちに制御電源回路31の駆動部55のデューティが可変制御され、制御回路40に本来の+Vcc電圧が供給されるようになる。これにより、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29が動作して放電灯30は点灯される。
このように、制御電源回路31においてFET34をスイッチング駆動する駆動部55が、調光オフ時にはFET34のオンデューティが小さくなるように制御することで制御電源回路31から制御回路40に供給する+Vcc電圧を低下させることで昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29の発振動作を停止させ、放電灯30を消灯させることができる。そして、放電灯30の消灯状態において、調光回路44をスタンバイ状態にでき、PWM信号が入力すると制御回路40が直ぐに動作を開始して放電灯30が点灯されるようになる。
また、放電灯30が消灯している状態では制御電源回路31で消費される電力は極めて小さく、起動用抵抗を使用した場合に比べて消費電力を低減できる。また、降圧チョッパ回路からなる制御電源回路31は電力消費が小さいことから、放電灯30を全光点灯或いは調光点灯している状態においても従来に比べて消費電力を低減できる。
(第4の実施の形態)
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図7に示すように、第3の実施の形態におけるデューティ可変制御を行う駆動部55を、駆動周波数を可変制御する駆動部60に代えたものである。その他の構成は第3の実施の形態と同じである。
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図7に示すように、第3の実施の形態におけるデューティ可変制御を行う駆動部55を、駆動周波数を可変制御する駆動部60に代えたものである。その他の構成は第3の実施の形態と同じである。
前記駆動部60は、図8に示すように、可変周波数発振器(VFO)61を備え、調光回路44からの直流電圧dimのレベルに応じてFET34をスイッチング駆動する信号の周波数を変化させるようになっている。すなわち、直流電圧dimのレベルが低い全光点灯時及び調光点灯時においては、可変周波数発振器61は、図9の(a)に示すように、短い周期で所定の時間幅のオン時間を繰り返す高い周波数の駆動信号によってFET34をスイッチング駆動する。また、直流電圧dimのレベルが高い調光オフ時においては、可変周波数発振器61は、図9の(b)に示すように、全光点灯時及び調光点灯時に比べて長い周期で所定の時間幅のオン時間を繰り返す低い周波数の駆動信号によってFET34をスイッチング駆動する。
従って、高い周波数の駆動信号でFET34がスイッチング駆動される場合は、単位時間当たりの平滑コンデンサ37への充電回数が多いので、平滑コンデンサ37に充電される電圧は十分に高くなり、制御回路40にはこの制御回路40が十分に動作できる+Vcc電圧が印加される。
従って、この状態では制御回路40のチョッパ制御部40aは昇圧チョッパ回路24のFET26をスイッチング駆動し、インバータ制御部40bはインバータ回路29のスイッチングトランジスタをスイッチング駆動する。そして、インバータ制御部40bはPWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimのレベルによってインバータ回路29の発振周波数を可変して放電灯30を全光点灯あるいは調光点灯制御する。
また、低い周波数の駆動信号でFET34がスイッチング駆動される場合は、単位時間当たりの平滑コンデンサ37への充電回数が少ないので、平滑コンデンサ37に充電される電圧は低くなり、制御回路40にはこの制御回路40が動作できる+Vcc電圧が印加されなくなる。
従って、この状態では制御回路40のチョッパ制御部40aからFET26に供給する信号及びインバータ制御部40bからインバータ回路29のスイッチングトランジスタに供給する信号はすべてローレベルとなり、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29の発振動作は停止する。こうして放電灯30は消灯制御される。
一方、調光回路44のPWM/DC変換回路44cは平滑コンデンサ37の充電電圧が低下しても動作可能になっており、入力されるPWM信号の変化に対して直ちに動作できるようになっている。従って、この消灯状態において、調光回路44に、例えば全光点灯のPWM信号が入力されると、直ちに制御電源回路31の駆動部60の駆動周波数が高くなり、制御回路40に本来の+Vcc電圧が供給されるようになる。これにより、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29が動作して放電灯30は点灯される。
このように、制御電源回路31においてFET34をスイッチング駆動する駆動部60が、調光オフ時にはFET34をスイッチング駆動する周波数が低くなるように制御する。これにより、制御電源回路31から制御回路40に供給する+Vcc電圧を低下させ、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29の発振動作を停止させ、放電灯30を消灯させる。従って、この実施の形態においても前述した第3の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
(第5の実施の形態)
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図10に示すように、第3の実施の形態におけるデューティ可変制御を行う駆動部55を、連続発振と間欠発に切替える駆動部62に代えたものである。その他の構成は第3の実施の形態と同じである。
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図10に示すように、第3の実施の形態におけるデューティ可変制御を行う駆動部55を、連続発振と間欠発に切替える駆動部62に代えたものである。その他の構成は第3の実施の形態と同じである。
前記駆動部62は、図11に示すように、コンパレータ63を設け、このコンパレータ63の反転入力端子(-)に基準電圧Vfを入力し、非反転入力端子(+)に調光回路44からの直流電圧dimを入力している。基準電圧Vfは全光点灯時及び調光点灯時の直流電圧dimのレベルよりも高く、調光オフ時の直流電圧dimのレベルよりも低く設定されている。そして、コンパレータ63の出力をNPN型トランジスタ64のベースに供給している。このトランジスタ64のコレクタには間欠発振を制御するオン時間がオフ時間よりも長く設定された矩形信号S1が入力されている。
前記トランジスタ64のエミッタは抵抗65を介して接地するとともに2入力ナンドゲート66の一方の入力端子に接続している。前記ナンドゲート66の他方の入力端子には電圧源VEからハイレベル信号が供給されている。そして、前記ナンドゲート66の出力を2入力アンドゲート67の一方の入力端子に供給し、このアンドゲート67の他方の入力端子に制御電源回路31のFET34をスイッチング駆動する駆動信号S2を供給している。前記アンドゲート67の出力を、バッファ68を介して前記FET34のゲートに供給している。
この実施の形態では、全光点灯時や調光点灯時の直流電圧dimのレベルは基準電圧Vfよりも低くなる。このため、コンパレータ63の出力はローレベルであり、トランジスタ64はオフ状態になる。このときには、ナンドゲート66の出力は、図12の(a)に示すように、ハイレベルを連続した信号となる。
従って、アンドゲート67からの出力は、図12の(b)に示すように、連続した駆動信号S2が出力され、これにより、FET34は連続して高周波スイッチング駆動される。このとき、平滑コンデンサ37に充電される電圧は十分に高くなり、制御回路40にはこの制御回路40が十分に動作できる+Vcc電圧が印加される。
従って、この状態では制御回路40のチョッパ制御部40aは昇圧チョッパ回路24のFET26をスイッチング駆動し、インバータ制御部40bはインバータ回路29のスイッチングトランジスタをスイッチング駆動する。そして、インバータ制御部40bはPWM/DC変換回路44cから出力される直流電圧dimのレベルによってインバータ回路29の発振周波数を可変して放電灯30を全光点灯あるいは調光点灯制御する。
また、調光オフ時の直流電圧dimのレベルは基準電圧Vfよりも高くなる。このため、コンパレータ63の出力はハイレベルとなり、トランジスタ64はオン動作する。これにより、ナンドゲート66に矩形信号S1が入力され、このナンドゲート66からは図12の(c)に示すように、矩形信号S1を反転した信号となる。
従って、アンドゲート67からの出力は、図12の(d)に示すように、間欠的な駆動信号S2となり、これにより、FET34は間欠的に高周波スイッチング駆動される。すなわち、制御電源回路31は間欠発振動作する。このとき、平滑コンデンサ37に充電される電圧は低くなり、制御回路40にはこの制御回路40が動作できる+Vcc電圧が印加されなくなる。
従って、この状態では制御回路40のチョッパ制御部40aからFET26に供給する信号及びインバータ制御部40bからインバータ回路29のスイッチングトランジスタに供給する信号はすべてローレベルとなり、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29の発振動作は停止する。こうして放電灯30は消灯制御される。
一方、調光回路44のPWM/DC変換回路44cは平滑コンデンサ37の充電電圧が低下しても動作可能になっており、入力されるPWM信号の変化に対して直ちに動作できるようになっている。従って、この消灯状態において、調光回路44に、例えば全光点灯のPWM信号が入力されると、直ちに制御電源回路31の駆動部62からFET34に供給される駆動信号S2が間欠状態から連続状態に切替わり、制御回路40に本来の+Vcc電圧が供給されるようになる。これにより、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29が動作して放電灯30は点灯される。
このように、調光オフ時には制御電源回路31を間欠的に発振させることで、この制御電源回路31から制御回路40に供給する+Vcc電圧を低下させ、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29の発振動作を停止させて放電灯30を消灯させる。従って、この実施の形態においても前述した第3の実施の形態と同様の作用効果が得られる。
(第6の実施の形態)
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図13に示すように、第1の実施の形態における調光回路44に代えて、リモートコントローラからの赤外線の調光信号をリモコン信号として受信する赤外線センサ71、この赤外線センサ71が受信したリモコン信号を波形整形等の処理を行う受信回路72、この受信回路72からのリモコン信号をデジタル変換して取り込み、全光点灯か、調光点灯か、調光オフかによってレベルが変化する直流電圧dimを出力する送信回路を構成する制御部73からなる調光回路74を使用している。前記制御部73は、マイクロコンピュータやその周辺回路によって構成されている。
なお、前述した実施の形態と同一の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
この実施の形態は、図13に示すように、第1の実施の形態における調光回路44に代えて、リモートコントローラからの赤外線の調光信号をリモコン信号として受信する赤外線センサ71、この赤外線センサ71が受信したリモコン信号を波形整形等の処理を行う受信回路72、この受信回路72からのリモコン信号をデジタル変換して取り込み、全光点灯か、調光点灯か、調光オフかによってレベルが変化する直流電圧dimを出力する送信回路を構成する制御部73からなる調光回路74を使用している。前記制御部73は、マイクロコンピュータやその周辺回路によって構成されている。
制御電源回路31は、平滑コンデンサ37の両端間に発生する+Vcc電圧を、5V変換回路75によって5Vに変換した後、前記受信回路72、制御部73に供給している。
この実施の形態においても、リモコン信号が全光点灯や調光点灯を行う信号のときには、直流電圧dimのレベルは低くなり、ツェナーダイオード41が導通する。また、リモコン信号が調光オフのときには、直流電圧dimのレベルは高くなり、ツェナーダイオード41が非導通になる。
この実施の形態においても、リモコン信号が全光点灯や調光点灯を行う信号のときには、直流電圧dimのレベルは低くなり、ツェナーダイオード41が導通する。また、リモコン信号が調光オフのときには、直流電圧dimのレベルは高くなり、ツェナーダイオード41が非導通になる。
そして、ツェナーダイオード41が導通するときにはトランジスタ39がオンし、制御電源回路31から制御回路40に制御電源電圧+Vccが供給されるようになる。こうして、制御回路40のチョッパ制御部40aによって昇圧チョッパ回路24のFET26がスイッチング駆動され、また、インバータ制御部40bによってインバータ回路29のスイッチングトランジスタがスイッチング駆動され、インバータ回路29の出力によって放電灯30が点灯される。
また、ツェナーダイオード41が非導通のときにはトランジスタ39がオフし、制御電源回路31から制御回路40に制御電源電圧+Vccが供給されることはない。従って、昇圧チョッパ回路24及びインバータ回路29は動作しない。
このようにリモコン信号を使用して全光点灯、調光点灯、調光オフ制御するものにおいても、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
このようにリモコン信号を使用して全光点灯、調光点灯、調光オフ制御するものにおいても、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるものである。
なお、この実施の形態は、リモコン信号を使用して全光点灯、調光点灯、調光オフ制御する方式を前述した第1の実施の形態に適用したものについて述べたがこれに限定するものではなく、前述した第2乃至第5の実施の形態にも容易に適用できるものである。
(第7の実施の形態)
この実施の形態は前述した各実施の形態の放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具について述べる。
図14は照明器具100を示し、この照明器具100は、照明器具本体101のソケット102に放電灯103を取付け、内部に前述した各実施の形態のいずれかの放電灯点灯装置を放電灯点灯装置104として組み込み、この放電灯点灯装置104によって放電灯103を点灯するようになっている。
この実施の形態は前述した各実施の形態の放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具について述べる。
図14は照明器具100を示し、この照明器具100は、照明器具本体101のソケット102に放電灯103を取付け、内部に前述した各実施の形態のいずれかの放電灯点灯装置を放電灯点灯装置104として組み込み、この放電灯点灯装置104によって放電灯103を点灯するようになっている。
このようにして、前述した各実施の形態の放電灯点灯装置を組み込んだ照明器具が実現でき、この照明器具においても消費電力の低減化を図ることができる。
22…全波整流回路、24…昇圧チョッパ回路、29…高周波インバータ回路、30…放電灯、31…制御電源回路、39…PNP型トランジスタ、40…制御回路、41…ツェナーダイオード、44…調光回路。
Claims (6)
- 直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、
調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、
この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて前記点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、
前記直流電源回路から電力の供給を受け、前記制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、
調光信号が調光オフ信号のとき、前記制御電源回路から前記制御回路への制御電源の供給を停止させる停止制御回路とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、
調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、
この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて前記点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、
前記直流電源回路から電力の供給を受け、前記制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、
調光信号が調光オフ信号のとき、前記制御電源回路のスイッチングレギュレータのオンデューティ比を減少させ、前記制御回路から前記点灯回路への前記制御信号の出力を停止させるデューティ可変回路とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、
調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、
この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて前記点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、
前記直流電源回路から電力の供給を受け、前記制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、
調光信号が調光オフ信号のとき、前記制御電源回路のスイッチングレギュレータの駆動周波数を減少させ、前記制御回路から前記点灯回路への前記制御信号の出力を停止させる周波数可変回路とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 直流電源回路から電力の供給を受け、放電灯を点灯制御する点灯回路と、
調光信号に対応した直流電圧を出力する調光回路と、
この調光回路から直流電圧を取り込み、この直流電圧レベルに応じて前記点灯回路に調光の制御を行わせる制御信号を出力する制御回路と、
前記直流電源回路から電力の供給を受け、前記制御回路を駆動する制御電源を生成する降圧チョッパ動作を行うスイッチングレギュレータで構成された制御電源回路と、
調光信号が調光オフ信号のとき、前記制御電源回路のスイッチングレギュレータを間欠発振させて前記制御回路から前記点灯回路への前記制御信号の出力を停止させる間欠発振回路とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 調光回路は、リモートコントローラからの赤外線の調光信号を受信しデジタルな調光信号に変換する受信回路と、この受信回路からの調光信号を取り込み、この調光信号に対応した直流電圧を出力する送信回路とからなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1記載の放電灯点灯装置。
- 請求項1乃至5のいずれか1記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置を収容する照明器具本体とからなることを特徴とする照明器具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003379924A JP2005142120A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 放電灯点灯装置及び照明器具 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003379924A JP2005142120A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 放電灯点灯装置及び照明器具 |
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ID=34689818
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JP2003379924A Pending JP2005142120A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 放電灯点灯装置及び照明器具 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005142120A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008235237A (ja) * | 2007-02-19 | 2008-10-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置、液晶表示装置 |
JP2009032521A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 放電灯点灯装置及び照明システム |
JP2011243335A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 照明点灯装置及びそれを用いた照明器具並びに照明システム |
-
2003
- 2003-11-10 JP JP2003379924A patent/JP2005142120A/ja active Pending
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