JP2005190805A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶プロジェクタなどの投射型ディスプレイに用いる放電ランプ点灯装置に係り、特に電力精度または(ならびに)高圧電圧の精度の高い放電ランプ点灯装置に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device used for a projection display such as a liquid crystal projector, and more particularly to a discharge lamp lighting device with high power accuracy and / or high voltage voltage accuracy.
前記投射型ディスプレイの光源としては、変換効率が高く、点光源に近いものが得やすい理由から、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電ランプが使用されている。高圧放電ランプの点灯には、点灯に必要な電圧及び電流を供給する専用の放電ランプ点灯装置が使用されている。 As the light source of the projection display, a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp is used because it has a high conversion efficiency and is easily obtained as a point light source. For lighting the high-pressure discharge lamp, a dedicated discharge lamp lighting device that supplies a voltage and a current necessary for lighting is used.
従来の放電ランプ点灯装置では、ランプ電圧とランプ電流を検出してランプ電力を制御する電力制御回路と、その電力制御回路の出力を交流に変換する交流変換回路(インバータ回路)と、放電ランプを起動するため高電圧を発生させるイグナイタ回路を備えたものがあった(例えば、下記特許文献1参照)。
In a conventional discharge lamp lighting device, a power control circuit that detects lamp voltage and lamp current to control lamp power, an AC converter circuit (inverter circuit) that converts the output of the power control circuit into AC, and a discharge lamp Some have an igniter circuit that generates a high voltage to start up (see, for example,
また、イグナイタ回路はトランスにより昇圧した電圧を整流平滑した電圧を第2のトランスの1次コイルとスパークギャップの直列回路に加え、スパークギャップの導通により第2のトランスの2次側に高電圧を発生させるものがあった(例えば、下記特許文献2参照)。
従来の放電ランプ点灯装置では、ランプ電圧の検出がインバータ回路の前段で行っていたため、インバータ回路の電圧降下が補正できず、電力精度が不十分であるという欠点を有している。 In the conventional discharge lamp lighting device, since the lamp voltage is detected before the inverter circuit, the voltage drop of the inverter circuit cannot be corrected, and the power accuracy is insufficient.
また、従来の放電ランプ点燈装置では、イグナイタ回路がスパークギャップを使用した2段トランスによる構成になっているから、スパークギャップの放電電圧のばらつきのため、発生する高電圧の精度が不十分であるという欠点を有している。 In addition, in the conventional discharge lamp lighting device, the igniter circuit is configured by a two-stage transformer using a spark gap, so that the accuracy of the generated high voltage is insufficient due to variations in the discharge voltage of the spark gap. It has the disadvantage of being.
本発明の第1の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、電力精度の高い放電ランプ点灯装置を提供することにある。 A first object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device with high power accuracy that eliminates the drawbacks of the prior art.
また、本発明の第2の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、高圧電圧の精度の高い放電ランプ点灯装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to eliminate such drawbacks of the prior art and to provide a discharge lamp lighting device with high voltage voltage accuracy.
本発明は、ランプ電圧とランプ電流を検出してランプ電力を制御する電力制御回路と、その電力制御回路の出力を交流に変換する交流変換回路と、放電ランプを起動するための高電圧を発生するイグナイタ回路とを含む放電ランプ点灯装置を対象とするものである。 The present invention generates a power control circuit that detects lamp voltage and lamp current to control lamp power, an AC conversion circuit that converts the output of the power control circuit into AC, and a high voltage for starting a discharge lamp And a discharge lamp lighting device including an igniter circuit.
そして本発明の第1の手段は、前記第1の目的を達成するために、前記交流変換回路の後段に整流平滑回路を設け、前記交流変換回路の出力電圧を前記整流平滑回路で整流平滑化した出力電圧と前記交流変換回路の出力電流により電力制御することを特徴とするものである。 According to a first aspect of the present invention, in order to achieve the first object, a rectifying / smoothing circuit is provided at a subsequent stage of the AC converting circuit, and the output voltage of the AC converting circuit is rectified and smoothed by the rectifying / smoothing circuit. The power is controlled by the output voltage and the output current of the AC converter circuit.
本発明の第2の手段は、前記第2の目的を達成するために、前記イグナイタ回路を昇圧チョッパ回路の出力電圧をトランスにより昇圧する構成としたことを特徴とするとするものである。 In order to achieve the second object, the second means of the present invention is characterized in that the igniter circuit is configured to boost the output voltage of the boost chopper circuit by a transformer.
本発明の第3の手段は、前記第1ならびに第2の目的を達成するために、前記交流変換回路の後段に整流平滑回路を設け、前記交流変換回路の出力電圧を前記整流平滑回路で整流平滑化した出力電圧と前記交流変換回路の出力電流により電力制御するとともに、前記イグナイタ回路を昇圧チョッパ回路の出力電圧をトランスにより昇圧する構成としたことを特徴とするものである。 According to a third means of the present invention, in order to achieve the first and second objects, a rectifying / smoothing circuit is provided after the AC converting circuit, and the output voltage of the AC converting circuit is rectified by the rectifying / smoothing circuit. The power control is performed by the smoothed output voltage and the output current of the AC converter circuit, and the igniter circuit is configured to boost the output voltage of the boost chopper circuit by a transformer.
前記第1の本発明に係る放電ランプ点灯装置では、インバータ回路の後段に整流平滑回路を設けて、インバータ回路の後段で電圧検出するようにしたので、インバータ回路による電圧降下が補正され、その結果、電力精度の高い放電ランプ点灯装置を提供することができる。 In the discharge lamp lighting device according to the first aspect of the present invention, since the rectifying / smoothing circuit is provided at the subsequent stage of the inverter circuit and the voltage is detected at the subsequent stage of the inverter circuit, the voltage drop due to the inverter circuit is corrected, and as a result A discharge lamp lighting device with high power accuracy can be provided.
前記第2の本発明に係る放電ランプ点灯装置では、イグナイタ回路をスパークギャップを用いず昇圧チョッパ回路の後段に1段トランスによる昇圧回路を設ける構成にしたので、高圧精度の高い放電ランプ点灯装置を提供することができる。 In the discharge lamp lighting device according to the second aspect of the present invention, the igniter circuit is not provided with a spark gap, and a booster circuit using a single-stage transformer is provided after the boost chopper circuit. Can be provided.
前記第3の本発明に係る放電ランプ点灯装置では、インバータ回路の後段に整流平滑回路を設けて、インバータ回路の後段で電圧検出するようにしたので、インバータ回路による電圧降下が補正され、しかも、イグナイタ回路をスパークギャップを用いず昇圧チョッパ回路の後段に1段トランスによる昇圧回路を設ける構成にしたので、電力精度が高く、かつ高圧精度の高い放電ランプ点灯装置を提供することができる。 In the discharge lamp lighting device according to the third aspect of the present invention, since the rectifying / smoothing circuit is provided at the subsequent stage of the inverter circuit and the voltage is detected at the subsequent stage of the inverter circuit, the voltage drop due to the inverter circuit is corrected, Since the igniter circuit has a structure in which a booster circuit using a single-stage transformer is provided after the booster chopper circuit without using a spark gap, a discharge lamp lighting device with high power accuracy and high pressure accuracy can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図5は、放電ランプ点灯装置を使用する投射型ディスプレイの概略構成図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a projection display using a discharge lamp lighting device.
同図に示すように、リフレクタ74と高圧放電ランプ75は、画像表示デバイス73の背面から光を照射する光源を構成している。画像表示デバイス73を透過した光は、光学系72によりスクリーン71に投射される。画像表示デバイス73は例えば液晶ディスプレイであり、画像表示デバイス駆動回路76により駆動されて画像が表示されるので、スクリーン71上に大画面の画像が得られる。放電ランプ点灯装置77は、高圧放電ランプ75の起動と点灯制御を行うようになっている。
As shown in the figure, the
図1は、本発明の実施形態に係る放電ランプ点灯装置のブロック図である。同図において、符号1は第1の電源入力端子、2はMOS−FET、3はダイオード、4はチョークコイル、5はコンデンサ、8,9,10,11はMOS−FET、12は抵抗器、13は放電ランプ、18はランプオン信号入力端子、19は第2の電源入力端子、21はドライブ回路1、22はPWM制御回路、23は過電圧保護回路(OVP回路)、24はドライブ回路2、25はインバータ発振回路、26はイグナイタ回路、31はタイマー回路、32はスイッチ回路(SW回路)、40は整流平滑回路、41はインバータ出力端子1、42はインバータ出力端子2、43は電圧検出出力端子、52はイグナイタ回路入力端子、53はイグナイタ回路出力端子である。
FIG. 1 is a block diagram of a discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention. In the figure,
前記MOS−FET2とダイオード3とチョークコイル4とコンデンサ5と抵抗器12とドライブ回路21とPWM制御回路22と整流平滑回路40とで電力制御回路を構成し、電圧及び電流検出結果に応じてPWM制御回路22により出力電圧及び電流が制御される。MOS−FET8,9,10,11とドライブ回路24とインバータ発振回路25とで交流変換回路を構成する。イグナイタ回路26は、高電圧パルスを発生させて高圧放電ランプ13を起動する。
The MOS-FET 2, the diode 3, the choke coil 4, the
前記過電圧保護回路(OVP回路)23は、過電圧発生時に電力制御回路の動作を停止する。前記タイマー回路31は、過電圧保護回路の動作停止及びDC駆動するための発振回路の発振停止のための電圧を出力する。スイッチ回路(SW回路)32は端子18に入力されるランプオン信号により、PWM制御回路22や発振回路25への電源供給を制御する。
The overvoltage protection circuit (OVP circuit) 23 stops the operation of the power control circuit when an overvoltage occurs. The
図2は、図1に示した放電ランプ点灯装置の基本動作を説明するための図である。この放電ランプ点灯装置の動作を図2を参照しながら説明する。 FIG. 2 is a diagram for explaining the basic operation of the discharge lamp lighting device shown in FIG. The operation of the discharge lamp lighting device will be described with reference to FIG.
t0でランプオン信号が入力されると、前記電力制御回路の出力電圧は放電ランプ13が点灯していないため、最大電圧V3が出力される。このときタイマー回路31の出力がハイのため、前記過電圧保護回路(OVP回路)23は動作しない。この電圧V3にイグナイタ回路26からの高電圧パルスが重畳され、電圧V4が放電ランプ13に印加されて、放電ランプ13が起動する。この結果、t1で高電圧小電流のグロー放電が開始し、さらにt2で低電圧大電流のアーク放電に移行する。
When a lamp-on signal is input at t0, the output voltage of the power control circuit is the maximum voltage V3 because the
ランプ温度の上昇とともにランプ電圧が上昇していく。t3でタイマー回路31の出力がローに落ちて交流変換回路が動作し高圧放電ランプ13はAC点灯モードに移行する。その後、時間t4で定常電圧V1になると、電力制御回路は定電力制御により高圧放電ランプ13に一定電力を供給する。
The lamp voltage increases as the lamp temperature increases. At t3, the output of the
図3は、図1で示した整流平滑回路40の回路図である。同図において、41はインバータ出力端子1、42はインバータ出力端子2、43は電圧検出出力端子、44,45はダイオード、46はコンデンサ、47,48は抵抗器である。
FIG. 3 is a circuit diagram of the rectifying /
次にこの整流平滑回路40の動作を説明する。インバータ出力端子41及びインバータ出力端子42からの電圧をダイオード44,45及びコンデンサ46により整流平滑化し、その直流電圧を抵抗器47,48により適当な値に調整して、調整された直流電圧が電圧検出出力端子43から出力される。この結果、インバータ発振回路25による電圧降下が補正され、電力精度の高い放電ランプ点灯装置を得ることができる。
Next, the operation of the rectifying /
図4は、図1で示したイグナイタ回路26の回路図である。同図において、52はイグナイタ回路入力端子、53はイグナイタ回路出力端子、54はチョークコイル、55は発振回路、56はMOS−FET、57はダイオード、58,59はコンデンサ、60,61,62は抵抗器、63はサイリスタ、64はトランスである。
FIG. 4 is a circuit diagram of the
つぎにこのイグナイタ回路26の動作を説明する。イグナイタ回路入力端子52から入力された直流電圧は、チョークコイル54,発振回路55,MOS−FET56,ダイオード57,コンデンサ58からなる昇圧チョッパ回路により数倍の電圧に昇圧される。
Next, the operation of the
コンデンサ59は抵抗60により徐々に充電されるが、抵抗器61と抵抗器62により分割されたサイリスタ63のゲート電圧がサイリスタをオンする電圧に達するとサイリスタが導通し、トランス64の1次側に大電流が流れて2次側に高圧が発生する。この結果、スパークギャップを用いないので、高圧精度の高い放電ランプ点灯装置を得ることができる。
The
前記実施形態では放電ランプ点灯装置を投射型ディスプレイに用いる場合について説明したが、本発明に係る放電ランプ点灯装置はこれに限定されるものではなく、他の用途の高圧放電ランプを点灯する装置としても適用可能である。 In the above embodiment, the case where the discharge lamp lighting device is used for a projection display has been described. However, the discharge lamp lighting device according to the present invention is not limited to this, and is a device for lighting a high-pressure discharge lamp for other uses. Is also applicable.
1…第1の電源入力端子、2…MOS−FET、3…ダイオード、4…チョークコイル、5…コンデンサ、8,9,10,11…MOS−FET、12…抵抗器、13…放電ランプ、18…ランプオン信号入力端子、19…第2の電源入力端子、21…ドライブ回路1、22…PWM制御回路、23…過電圧保護回路(OVP回路)、24…ドライブ回路2、25…インバータ発振回路、26…イグナイタ回路、31…タイマー回路、32…SW回路、40…整流平滑回路、41…インバータ出力端子1、42…インバータ出力端子2、43…電圧検出出力端子、44,45…ダイオード、46…コンデンサ、47,48…抵抗器、52…イグナイタ回路入力端子、53…イグナイタ回路出力端子、54…チョークコイル、55…発振回路、56…MOS−FET、57…ダイオード、58,59…コンデンサ、60,61,62…抵抗器、63…サイリスタ、64…トランス,71…スクリーン、72…光学系、73…画像表示デバイス、74…反射ミラー、75…高圧放電ランプ、76…駆動回路、77…ランプ点灯装置。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
その電力制御回路の出力を交流に変換する交流変換回路と、
放電ランプを起動するための高電圧を発生するイグナイタ回路とを含む放電ランプ点灯装置おいて、
前記交流変換回路の後段に整流平滑回路を設け、前記交流変換回路の出力電圧を前記整流平滑回路で整流平滑化した出力電圧と前記交流変換回路の出力電流により電力制御することを特徴とする放電ランプ点灯装置。 A power control circuit that detects lamp voltage and lamp current and controls lamp power;
An AC conversion circuit that converts the output of the power control circuit into AC, and
In a discharge lamp lighting device including an igniter circuit for generating a high voltage for starting the discharge lamp,
Discharging characterized in that a rectifying / smoothing circuit is provided at a subsequent stage of the AC converting circuit, and the power is controlled by an output voltage obtained by rectifying and smoothing the output voltage of the AC converting circuit by the rectifying / smoothing circuit and an output current of the AC converting circuit. Lamp lighting device.
その電力制御回路の出力を交流に変換する交流変換回路と、
放電ランプを起動するための高電圧を発生するイグナイタ回路とを含む放電ランプ点灯装置おいて、
前記イグナイタ回路を昇圧チョッパ回路の出力電圧をトランスにより昇圧する構成としたことを特徴とする放電ランプ点灯装置。 A power control circuit that detects lamp voltage and lamp current and controls lamp power;
An AC conversion circuit that converts the output of the power control circuit into AC, and
In a discharge lamp lighting device including an igniter circuit for generating a high voltage for starting the discharge lamp,
A discharge lamp lighting device characterized in that the igniter circuit is configured to boost an output voltage of a boost chopper circuit by a transformer.
その電力制御回路の出力を交流に変換する交流変換回路と、
放電ランプを起動するための高電圧を発生するイグナイタ回路とを含む放電ランプ点灯装置おいて、
前記交流変換回路の後段に整流平滑回路を設け、前記交流変換回路の出力電圧を前記整流平滑回路で整流平滑化した出力電圧と前記交流変換回路の出力電流により電力制御するとともに、
前記イグナイタ回路を昇圧チョッパ回路の出力電圧をトランスにより昇圧する構成としたことを特徴とする放電ランプ点灯装置。
A power control circuit that detects lamp voltage and lamp current and controls lamp power;
An AC conversion circuit that converts the output of the power control circuit into AC, and
In a discharge lamp lighting device including an igniter circuit for generating a high voltage for starting the discharge lamp,
A rectifying / smoothing circuit is provided at the subsequent stage of the AC conversion circuit, and the power is controlled by an output voltage obtained by rectifying and smoothing the output voltage of the AC conversion circuit by the rectification / smoothing circuit and an output current of the AC conversion circuit,
A discharge lamp lighting device characterized in that the igniter circuit is configured to boost an output voltage of a boost chopper circuit by a transformer.
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