JP2006172835A - Discharge lamp lighting device and luminaire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device having fewer parts and making highly precise frequency control. <P>SOLUTION: In this discharge lamp lighting device lighting a discharge lamp La at high frequency with an inverter part 2 provided with a resonance circuit, an integrated circuit 4 for control in the inverter part 2 is provided with: a timer circuit 41 determining time to change to preheating, start up and lighting states by turns; first and second setting circuits 42, 43 setting an operating frequency of the inverter part 2 in the lighting state and the start-up state according to an output current value of a buffer means outputting a constant voltage; a drive circuit 47 inputting signals from the first and second setting circuits 42, 43 and generating driving signals for switching elements Q1, Q2 in the inverter part 2; and a switching circuit 44 switching an output current value of the buffer means in the first or the second setting circuit 42, 43 by switching a plurality of switching devices for control according to an output signal of the timer circuit 41 for setting the operating frequency of the inverter part 2 in the precedence preheating state. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放電灯を高周波電力で点灯する放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具に関するものである。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp with high-frequency power and a lighting fixture using the same.

従来の放電灯点灯装置(特許第3504876号)の基本構成を図16に示す。この放電灯点灯装置は、DCバス(直流電源)の出力端に接続されるスイッチング素子Q1、Q2の直列回路と、スイッチング素子Q2へ並列接続され、主に共振用インダクタL1、共振用コンデンサC1、放電灯Laで構成される負荷回路と、スイッチング素子Q1、Q2へ駆動信号を出力する集積回路4’で構成されている。集積回路4’で設定された周波数に応じた駆動信号が、スイッチング素子Q1、Q2を交互にオンオフし、DCバスから供給される直流電圧を高周波電圧へ変換している。負荷回路は、スイッチング素子Q1、Q2の直列回路から供給される高周波電圧と、共振用インダクタL1及び共振用コンデンサC1との共振作用によって、放電灯Laを点灯する。   FIG. 16 shows a basic configuration of a conventional discharge lamp lighting device (Japanese Patent No. 3504876). This discharge lamp lighting device is connected in parallel to a series circuit of switching elements Q1 and Q2 connected to the output end of a DC bus (DC power supply) and the switching element Q2, and mainly includes a resonance inductor L1, a resonance capacitor C1, The load circuit is composed of a discharge lamp La and an integrated circuit 4 ′ that outputs a drive signal to the switching elements Q1 and Q2. A drive signal corresponding to the frequency set in the integrated circuit 4 ′ alternately turns on and off the switching elements Q <b> 1 and Q <b> 2 and converts a DC voltage supplied from the DC bus into a high-frequency voltage. The load circuit lights the discharge lamp La by the high frequency voltage supplied from the series circuit of the switching elements Q1 and Q2 and the resonance action of the resonance inductor L1 and the resonance capacitor C1.

集積回路4’の内部構成を図17に示す。この集積回路4’は、スイッチング素子Q1、Q2の直列回路を駆動するドライブ部、駆動信号の周波数を設定する発振器、及び異常使用に対する保護機能で構成されている。ここでは、駆動信号の周波数を設定する発振器の動作を中心に説明する。駆動信号の周波数設定に関する集積回路の端子として、RT端子とCT端子がある。   The internal configuration of the integrated circuit 4 'is shown in FIG. The integrated circuit 4 'includes a drive unit that drives a series circuit of switching elements Q1 and Q2, an oscillator that sets the frequency of the drive signal, and a protection function against abnormal use. Here, the operation of the oscillator that sets the frequency of the drive signal will be mainly described. There are an RT terminal and a CT terminal as terminals of the integrated circuit relating to the frequency setting of the drive signal.

本集積回路の内蔵発振器は、一般的なPWM電圧調整器IC内に見られる発振器と同様に、RT端子−グランド間に接続される抵抗RT、及びCT端子−グランド間に接続されるコンデンサCTから構成される。CT端子−グランド間に接続されるコンデンサCTの電圧は、図18に示すように鋸歯状であり、傾斜の立ち上がりは前記RT端子内に流れる電流によって決まる。RT端子内の具体回路は開示されていないが、電圧制御電流源であり、約2.0Vになるよう制御されていることから、一般的にオペアンプで構成される定電圧バッファ回路の出力電流をミラー回路等で変換するような構成とすれば、CT端子に流れる電流値を設定でき、CT端子−グランド間に接続されるコンデンサCTの電圧の立ち上がり傾斜を決定することができる。CT端子−グランド間に接続されるコンデンサCTの電圧の立ち下がり傾斜は、DT端子−CT端子間に接続された抵抗18によって決まる。   The built-in oscillator of this integrated circuit is composed of a resistor RT connected between the RT terminal and the ground and a capacitor CT connected between the CT terminal and the ground, like the oscillator found in a general PWM voltage regulator IC. Composed. The voltage of the capacitor CT connected between the CT terminal and the ground has a sawtooth shape as shown in FIG. 18, and the rise of the slope is determined by the current flowing in the RT terminal. Although a specific circuit in the RT terminal is not disclosed, it is a voltage controlled current source and is controlled to be about 2.0 V. Therefore, the output current of a constant voltage buffer circuit generally configured by an operational amplifier is used. If the configuration is such that it is converted by a mirror circuit or the like, the value of the current flowing through the CT terminal can be set, and the rising slope of the voltage of the capacitor CT connected between the CT terminal and the ground can be determined. The falling slope of the voltage of the capacitor CT connected between the CT terminal and the ground is determined by the resistor 18 connected between the DT terminal and the CT terminal.

よって、発振器の発振周波数は次式のように求まる。
f=1/{2×(RT×CT+td)}
Therefore, the oscillation frequency of the oscillator is obtained as follows.
f = 1 / {2 × (RT × CT + td)}

tdはDT端子−CT端子間に接続された抵抗18によって決まる不感時間である。CT端子−グランド間に接続されるコンデンサCTの電圧信号は集積回路内部のコンパレータへ入力され、2.0Vのしきい値、及び4.0Vのしきい値と比較され、コンパレータの出力に応じてDT端子を制御することによって鋸歯状の波形となり、さらにSRラッチ回路を介した信号がドライブ回路へ出力され、駆動信号出力端子HO、LOから駆動信号が出力される。   td is a dead time determined by the resistor 18 connected between the DT terminal and the CT terminal. The voltage signal of the capacitor CT connected between the CT terminal and the ground is input to a comparator inside the integrated circuit, and is compared with a threshold value of 2.0 V and a threshold value of 4.0 V, and according to the output of the comparator. By controlling the DT terminal, a sawtooth waveform is obtained, and a signal via the SR latch circuit is output to the drive circuit, and a drive signal is output from the drive signal output terminals HO and LO.

さらに、放電灯点灯時に関わる集積回路の端子としてRUN端子がある。この端子内には制御用スイッチ素子32であるnチャンネルMOSFEFがオープンドレインで内蔵されており、点灯時においてはオン状態にある。RT端子−RUN端子間には抵抗34が接続されているため、RUN端子内蔵の制御用スイッチ素子32がオンしている場合は、前述の抵抗RTと抵抗34が並列に接続されることになる。抵抗RTと抵抗34との合成抵抗値を用いれば、前述の計算式より点灯時の周波数を求めることができる。   Furthermore, there is a RUN terminal as a terminal of the integrated circuit involved when the discharge lamp is turned on. In this terminal, an n-channel MOS FEF, which is a control switch element 32, is built in an open drain and is in an ON state when lit. Since the resistor 34 is connected between the RT terminal and the RUN terminal, the above-described resistor RT and the resistor 34 are connected in parallel when the control switch element 32 built in the RUN terminal is turned on. . If the combined resistance value of the resistor RT and the resistor 34 is used, the lighting frequency can be obtained from the above formula.

さらに照明用制御として一般に行われている制御として、放電灯が点灯する前に放電灯のフィラメントを予熱する先行予熱モード、及び放電灯へ始動電圧を印加する始動モードを順次切り替えるタイマ制御が知られている。本例で先行予熱時間を決めるのはCPH端子−グランド間に接続されるコンデンサ24である。CPH端子の内部回路には1.0μAの電流源を内蔵しており、この電流源から供給される電流でコンデンサ24を充電する。コンデンサ24の充電電圧は集積回路内部でしきい値4.0Vと比較されているため、先行予熱の時間tphは、tph=C24×4.0×106 と示される。 Furthermore, as control generally performed as illumination control, timer control that sequentially switches between a preheating mode in which the filament of the discharge lamp is preheated before the discharge lamp is lit and a starting mode in which a starting voltage is applied to the discharge lamp is known. ing. In this example, the preheating time is determined by the capacitor 24 connected between the CPH terminal and the ground. The internal circuit of the CPH terminal incorporates a 1.0 μA current source, and the capacitor 24 is charged with a current supplied from the current source. Since the charging voltage of the capacitor 24 is compared with the threshold value of 4.0 V inside the integrated circuit, the preheating time tph is expressed as tph = C24 × 4.0 × 10 6 .

コンデンサ24の充電電圧<4.0Vの場合、つまり先行予熱状態の場合、集積回路のRPH端子−RT端子間に接続される抵抗16によって先行予熱時の周波数が決められている。RPH端子の端子内には制御用スイッチ素子26であるnチャンネルMOSFEFがオープンドレインで内蔵されており、先行予熱時、つまりコンデンサ24の充電電圧<4.0Vの場合にはオン状態にある。よって前述の抵抗RTと抵抗16は並列に接続されることになり、抵抗RTと抵抗16との合成抵抗値を用いれば前述の計算式より先行予熱時の周波数を求めることができ、CT端子に発生する鋸歯状電圧周波数は一定に保たれることがわかる。   When the charging voltage of the capacitor 24 is less than 4.0 V, that is, in the preceding preheating state, the frequency during the preceding preheating is determined by the resistor 16 connected between the RPH terminal and the RT terminal of the integrated circuit. In the terminal of the RPH terminal, an n-channel MOS FEF which is a control switch element 26 is built in an open drain, and is in an ON state at the time of pre-heating, that is, when the charging voltage of the capacitor 24 is less than 4.0V. Therefore, the resistor RT and the resistor 16 are connected in parallel, and if the combined resistance value of the resistor RT and the resistor 16 is used, the frequency at the preceding preheating can be obtained from the above formula, and the CT terminal is connected to the CT terminal. It can be seen that the generated sawtooth voltage frequency is kept constant.

次に、コンデンサ24の充電電圧>4.0Vの場合、RPH端子内の制御用スイッチ素子26はオフする。RPH端子にはグランド間にコンデンサ28が接続されているためRT端子に流れる電流は指数関数的に変化する。つまり周波数も指数関数的に、すなわち連続的に傾斜を持って変化することになる。この周波数変化、及び共振作用により放電灯Laが始動する十分な電圧が発生すると、放電灯Laが始動・点灯する。   Next, when the charging voltage of the capacitor 24> 4.0 V, the control switch element 26 in the RPH terminal is turned off. Since the capacitor 28 is connected between the RPH terminal and the ground, the current flowing through the RT terminal changes exponentially. That is, the frequency also changes exponentially, that is, continuously with a slope. When a sufficient voltage for starting the discharge lamp La is generated by this frequency change and resonance action, the discharge lamp La is started and lit.

前記コンデンサ24の電圧は集積回路内の1.0μAの電流源によって充電を続けており、5.1Vに達した場合に、上述のようにRUN端子に内蔵された制御用スイッチ素子32がオンして、点灯時の周波数で動作することになる。   The voltage of the capacitor 24 is continuously charged by a 1.0 μA current source in the integrated circuit. When the voltage reaches 5.1 V, the control switch element 32 built in the RUN terminal is turned on as described above. Therefore, it operates at the frequency when it is lit.

以上の説明のように、本従来例では放電灯点灯装置を制御する集積回路内に一定電圧に制御される電流源を備え、集積回路接続部品として、前記電流源の出力端子−グランド間に接続される抵抗RT、コンデンサCTを接続する端子を有し、抵抗RTに流れる電流に応じた充電電流をコンデンサCTへ流すことによって所定の発振周波数を発生する発振器を集積回路内に有する。また、制御用スイッチ素子26、32をオンオフすることによって、前記電流源端子に流れる電流を可変して、先行予熱時の周波数制御、点灯時の周波数制御を行うシーケンス制御用端子を有しており、放電灯の先行予熱時の周波数f1、始動時の周波数f2、点灯時の周波数f3を、f1>f2≦f3と制御することができる。このような集積回路を用いた放電灯点灯装置は比較的安価に、小型に構成することができる効果がある。
特許第3504876号公報
As described above, in this conventional example, the integrated circuit that controls the discharge lamp lighting device includes a current source controlled to a constant voltage, and is connected between the output terminal of the current source and the ground as an integrated circuit connecting component. The integrated circuit includes an oscillator that has a terminal for connecting the resistor RT and the capacitor CT, and generates a predetermined oscillation frequency by flowing a charging current corresponding to the current flowing through the resistor RT to the capacitor CT. In addition, the control switch elements 26 and 32 are turned on and off to vary the current flowing through the current source terminal, and have a sequence control terminal for performing frequency control during pre-heating and frequency control during lighting. The frequency f1 at the time of preceding preheating of the discharge lamp, the frequency f2 at the start, and the frequency f3 at the time of lighting can be controlled as f1> f2 ≦ f3. A discharge lamp lighting device using such an integrated circuit is advantageous in that it can be made compact at a relatively low cost.
Japanese Patent No. 3504876

次に従来例の課題について説明する。上述の従来例では、始動時の周波数設定のためのRT端子、先行予熱時の周波数制御のためのRPH端子、点灯時の周波数制御のためのRUN端子を有している。   Next, problems of the conventional example will be described. The above-described conventional example has an RT terminal for setting a frequency at the time of start-up, an RPH terminal for frequency control at the time of preceding preheating, and a RUN terminal for frequency control at the time of lighting.

ここで図17には図示していないが、一般的に集積回路の端子内の処理として静電気などによるサージ電圧破壊に対する保護を目的とした保護抵抗が接続されており、この保護抵抗値は集積回路内の構造、抵抗の形状、及びメーカー間差異によって抵抗値は異なるが、おおむね1KΩ以下の抵抗が用いられている。また、集積回路内で構成される抵抗の絶対値はおおむね±20%程度の誤差を持ち、温度影響による抵抗値変化も著しく大きいことが一般的に知られている。   Here, although not shown in FIG. 17, generally, a protection resistor for the purpose of protection against surge voltage breakdown due to static electricity or the like is connected as processing in the terminal of the integrated circuit, and this protection resistance value is the integrated circuit. Although the resistance value varies depending on the internal structure, the shape of the resistor, and differences between manufacturers, a resistor of 1 KΩ or less is generally used. Further, it is generally known that the absolute value of the resistance configured in the integrated circuit has an error of about ± 20%, and the resistance value change due to the temperature effect is remarkably large.

始動時の周波数設定は、前述のように、一定電圧に制御される電流源と、電流源端子RT−グランド間に接続される抵抗によって設定されるため、電流源への接続抵抗≫集積回路保護抵抗とすれば、比較的高精度に周波数設定を行うことが可能である。   As described above, since the frequency setting at the time of starting is set by the current source controlled to a constant voltage and the resistor connected between the current source terminal RT and the ground, the connection resistance to the current source >> integrated circuit protection If a resistor is used, the frequency can be set with relatively high accuracy.

しかしながら、予熱時においては、前述のようにRPH端子内の制御用スイッチ素子26をオンすることによって、RPH端子−RT端子間に接続された抵抗16をRT端子−グランド間に並列接続し、電流源からの吐き出し電流値を増やすことによって周波数を高くしている。したがって、図19に示すように、RT端子内の電流源から外部抵抗へ電流を流す経路に、図17の回路図には無い端子保護抵抗Resdが2個挿入されていることになる。さらに当然のことながら、RPH端子内の制御用スイッチ素子26も、主に素子サイズによって決まるオン時の特性によって、流れる電流値に応じたオン電圧を持つことになる。   However, at the time of preheating, by turning on the control switch element 26 in the RPH terminal as described above, the resistor 16 connected between the RPH terminal and the RT terminal is connected in parallel between the RT terminal and the ground. The frequency is increased by increasing the discharge current value from the source. Accordingly, as shown in FIG. 19, two terminal protection resistors Resd that are not shown in the circuit diagram of FIG. 17 are inserted in a path for passing a current from the current source in the RT terminal to the external resistor. Further, as a matter of course, the control switch element 26 in the RPH terminal also has an on-voltage corresponding to the value of the flowing current due to the on-time characteristic mainly determined by the element size.

前述のように、予熱時周波数はRT端子内の電流源からの吐き出し電流値を増やすことによって制御されているため、電流値が大きいほどRT端子、及びRPH端子内の保護抵抗Resdによる電圧降下の影響度合が大きくなり、RPH端子内の制御用スイッチ素子26のオン電圧の影響も増大するため、設定する周波数の精度は大幅に悪化することになる。   As described above, since the preheating frequency is controlled by increasing the discharge current value from the current source in the RT terminal, the voltage drop due to the protective resistance Resd in the RT terminal and the RPH terminal increases as the current value increases. The degree of influence increases and the influence of the on-voltage of the control switch element 26 in the RPH terminal also increases, so that the accuracy of the set frequency is greatly deteriorated.

よって、上述の従来例で示すような制御を行う集積回路を使用した放電灯点灯装置は、周波数調整用の部品、及び周波数を調整する工程などを必要とする。   Therefore, a discharge lamp lighting device using an integrated circuit that performs control as shown in the above-described conventional example requires components for frequency adjustment, a step of adjusting the frequency, and the like.

さらに、従来例においては、次のような課題も持つ。
共振作用を利用した放電灯点灯装置においては、図20に示すように、先行予熱、始動、点灯の各動作状態に応じて周波数を可変しており、始動時においては放電灯を点灯するための高電圧を印加するために過大なストレスが印加されやすい。また点灯時においては所定の電力に対して過剰な電力を消費する場合はランプ寿命が短くなる恐れがある。よって始動時ストレスを極力低く抑え、ランプ寿命を損なわないようにするために、先行予熱時の周波数f1、始動時の周波数f2、点灯時の周波数f3は、f1>f2>f3となるよう周波数制御されるのが一般的に行われている制御である。
Furthermore, the conventional example has the following problems.
In the discharge lamp lighting device using the resonance action, as shown in FIG. 20, the frequency is varied in accordance with each of the preheating, starting and lighting operation states, and at the time of starting, the discharge lamp is turned on. Excessive stress is likely to be applied to apply a high voltage. Further, when excessive power is consumed with respect to predetermined power at the time of lighting, the lamp life may be shortened. Therefore, in order to keep the starting stress as low as possible and not impair the lamp life, the frequency control is performed so that the frequency f1 at the time of pre-heating, the frequency f2 at the time of starting, and the frequency f3 at the time of lighting satisfy f1>f2> f3. It is the control that is generally performed.

ところが、特許文献1の従来例では上述のように周波数制御が、f1>f2≦f3となる関係で行われるため、始動時により過大なストレスがかかりやすい、もしくは、点灯状態に移行するまでの過渡状態において放電灯へ過剰な電力を供給し、ランプ寿命を損なうという課題があり、インバータ回路を構成するスイッチング素子、共振用インダクタ等が大型化してしまう恐れがある。   However, in the conventional example of Patent Document 1, since the frequency control is performed in the relationship of f1> f2 ≦ f3 as described above, excessive stress is likely to be applied at the time of start-up or the transition to the lighting state is made. In this state, there is a problem that excessive power is supplied to the discharge lamp to impair the lamp life, and there is a possibility that the switching element, the resonance inductor, and the like constituting the inverter circuit are increased in size.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、より部品点数が少なく高精度な周波数制御を行える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 an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that can perform frequency control with high precision and fewer parts.

本発明の放電灯点灯装置にあっては、前記課題を解決するために、図1に示すように、少なくとも一つの平滑用コンデンサを有する直流電源部1と、前記直流電源部1の出力端に接続され、直列接続された2つのスイッチング素子Q1,Q2の直列回路を有し、前記スイッチング素子Q1,Q2を交互にオンオフするインバータ部2と、少なくとも一つの共振用インダクタL1、共振用コンデンサC1、及び放電灯Laを有し、前記インバータ部2から出力される高周波電圧を入力し、共振作用によって放電灯Laを点灯する負荷部3と、前記インバータ部2のスイッチング素子Q1,Q2を所定周波数で駆動制御する制御用集積回路4を備えた放電灯点灯装置において、前記制御用集積回路4は、前記放電灯Laのフィラメントを先行予熱する先行予熱状態、前記放電灯Laへ始動電圧を印加する始動状態、及び放電灯Laを所定出力で点灯する点灯状態へ順次切り替える状態切替時間を決定するタイマ回路41と、定電圧を出力する第1のバッファ手段で構成され、前記第1のバッファ手段の出力電流値に応じて、前記点灯状態でのインバータ部2の動作周波数を設定する第1の設定回路42と、定電圧を出力する第2のバッファ手段で構成され、前記第2のバッファ手段の出力電流値に応じて、前記始動状態でのインバータ部2の動作周波数を設定する第2の設定回路43と、前記第1の設定回路42、第2の設定回路43からの信号を入力し、前記スイッチング素子Q1,Q2への駆動信号を生成するドライブ回路47と、少なくとも2つの制御用スイッチ素子を有し、前記タイマ回路41の出力信号に応じて個々の制御用スイッチ素子をオンオフすることにより、前記第1のバッファ手段の出力電流値、または前記第2のバッファ手段の出力電流値を切り替えて、前記先行予熱状態でのインバータ部2の動作周波数を設定するスイッチ回路44とを備えることを特徴とするものである。   In the discharge lamp lighting device of the present invention, in order to solve the above problem, as shown in FIG. 1, a DC power supply unit 1 having at least one smoothing capacitor and an output terminal of the DC power supply unit 1 are provided. An inverter unit 2 having a series circuit of two switching elements Q1, Q2 connected in series and alternately turning on and off the switching elements Q1, Q2, an at least one resonance inductor L1, a resonance capacitor C1, And a discharge lamp La, a high frequency voltage output from the inverter unit 2 is input, a load unit 3 that lights the discharge lamp La by a resonance action, and switching elements Q1 and Q2 of the inverter unit 2 at a predetermined frequency. In the discharge lamp lighting device having the control integrated circuit 4 for driving control, the control integrated circuit 4 preheats the filament of the discharge lamp La. A timer circuit 41 for determining a prior preheating state, a starting state for applying a starting voltage to the discharge lamp La, and a state switching time for sequentially switching the discharge lamp La to a lighting state for lighting at a predetermined output; A first setting circuit 42 configured to set an operating frequency of the inverter unit 2 in the lighting state in accordance with an output current value of the first buffer means, and a first voltage circuit that outputs a constant voltage. A second setting circuit 43 configured to set an operating frequency of the inverter unit 2 in the starting state according to an output current value of the second buffer means, and the first setting circuit. 42, having a drive circuit 47 for inputting a signal from the second setting circuit 43 and generating a drive signal to the switching elements Q1 and Q2, and at least two control switch elements; By turning on / off individual control switch elements in accordance with the output signal of the timer circuit 41, the output current value of the first buffer means or the output current value of the second buffer means is switched, and the preceding preheating is performed. And a switch circuit 44 for setting the operating frequency of the inverter unit 2 in the state.

請求項1の発明によれば、先行予熱時、始動時、点灯時の各動作モードで、周波数設定精度が悪化することがないため、周波数調整用の部品、及び周波数を調整する工程が不要となる。請求項2の発明によれば、請求項1の発明に対して、制御用集積回路をより簡略化でき、同等の効果を得ることができる。請求項3の発明によれば、請求項1の発明に対して、制御用集積回路をより簡略化でき、さらに制御用集積回路の消費電流を低減することができる。請求項4の発明によれば、請求項1〜3の発明に対して、周波数の設定精度は若干悪くなるが、制御用集積回路構成をさらに簡略化でき、また、制御用集積回路の消費電流を低減することができる。請求項5の発明によれば、請求項1〜4の発明に対して、実装状態等の外部要因によって精度が悪化することなく先行予熱モード、始動モードの時間を設定できる。   According to the invention of claim 1, since the frequency setting accuracy does not deteriorate in each operation mode at the time of preliminary preheating, start-up, and lighting, the frequency adjustment component and the step of adjusting the frequency are unnecessary. Become. According to the second aspect of the invention, the control integrated circuit can be further simplified and the same effect can be obtained as compared with the first aspect of the invention. According to the third aspect of the present invention, the control integrated circuit can be further simplified as compared with the first aspect of the present invention, and the current consumption of the control integrated circuit can be reduced. According to the invention of claim 4, the frequency setting accuracy is slightly worse than that of the inventions of claims 1 to 3, but the configuration of the control integrated circuit can be further simplified, and the current consumption of the control integrated circuit is further reduced. Can be reduced. According to the fifth aspect of the present invention, the time of the preceding preheating mode and the start mode can be set with respect to the first to fourth aspects of the invention without deteriorating accuracy due to external factors such as the mounting state.

(実施形態1)
図1に本発明の実施形態1に係る放電灯点灯装置の構成を示す。基本構成は従来例とほぼ同じであり、交流電源ACを整流する整流器DBと、少なくとも一つの平滑用コンデンサを有し、整流器DBの出力端に接続される直流電源部1と、前記直流電源部1の出力端に接続され、直列接続されたスイッチング素子Q1、Q2の直列回路からなるインバータ部2と、少なくとも一つの共振用インダクタL1、共振用コンデンサC1、直流カット用コンデンサC2及び放電灯Laを有し、前記スイッチング素子Q1、Q2を交互にオン・オフすることによってインバータ部2から出力される高周波電圧を入力し、共振作用によって放電灯Laを点灯する負荷部3と、インバータ部2または負荷部3のいずれか任意の箇所へ接続され、後述の制御用集積回路4へ制御電源を供給する制御電源回路5と、前記スイッチング素子Q1、Q2を直接オンオフ駆動することができる駆動信号出力端子を備え、1つの集積回路を構成する制御用集積回路4とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration of a discharge lamp lighting device according to Embodiment 1 of the present invention. The basic configuration is almost the same as that of the conventional example, a rectifier DB that rectifies an AC power supply AC, a DC power supply unit 1 that has at least one smoothing capacitor and is connected to an output terminal of the rectifier DB, and the DC power supply unit. 1 is connected to an output end of the inverter unit 2 including a series circuit of switching elements Q1 and Q2 connected in series, and at least one resonance inductor L1, resonance capacitor C1, DC cut capacitor C2, and discharge lamp La. A load unit 3 for inputting a high-frequency voltage output from the inverter unit 2 by alternately turning on and off the switching elements Q1 and Q2, and lighting the discharge lamp La by a resonance action; and an inverter unit 2 or a load A control power supply circuit 5 connected to any part of the unit 3 and supplying a control power supply to a control integrated circuit 4 to be described later, and the switch A drive signal output terminals which can be directly turned on and off driving the ring element Q1, Q2, and a control integrated circuit 4 constituting one integrated circuit.

制御用集積回路4は、放電灯Laのフィラメントを先行予熱する先行予熱モード、放電灯Laへ始動電圧を印加する始動モード、及び放電灯Laを所定光出力で点灯する点灯モードへ、所定時間で順次切り替えるタイマ回路41と、タイマ回路41の出力に応じて、前記点灯モードでのインバータ動作周波数を決定する点灯周波数設定回路42と、タイマ回路41の出力に応じて、前記始動モードでのインバータ動作周波数を決定する始動周波数設定回路43と、タイマ回路41の出力に応じてオンオフする複数個の制御用スイッチ素子を備え、オンオフ動作することによって前記先行予熱モードでのインバータ動作周波数を決定するスイッチ回路44と、前記点灯周波数設定回路42、及び始動周波数設定回路43からの信号に応じた周波数信号を生成する信号変換回路45と、前記制御電源回路5からの供給電圧を入力し、所定の一定電圧を生成して制御用集積回路4内の各回路へ安定した基準電源を供給する基準電源回路46を備えており、前記駆動信号出力端子から出力される駆動信号は、前記信号変換回路45で生成された信号をドライブ回路47を介して出力されている。   The control integrated circuit 4 is in a predetermined time to a pre-heating mode for pre-heating the filament of the discharge lamp La, a starting mode for applying a starting voltage to the discharge lamp La, and a lighting mode for lighting the discharge lamp La with a predetermined light output. A timer circuit 41 that sequentially switches, a lighting frequency setting circuit 42 that determines an inverter operating frequency in the lighting mode according to the output of the timer circuit 41, and an inverter operation in the start mode according to the output of the timer circuit 41 A start frequency setting circuit 43 for determining a frequency and a plurality of control switch elements that are turned on and off according to the output of the timer circuit 41, and a switch circuit for determining an inverter operating frequency in the preceding preheating mode by performing an on / off operation 44 and a frequency corresponding to the signal from the lighting frequency setting circuit 42 and the starting frequency setting circuit 43. A signal conversion circuit 45 that generates a signal, and a reference power supply that receives a supply voltage from the control power supply circuit 5, generates a predetermined constant voltage, and supplies a stable reference power supply to each circuit in the control integrated circuit 4. The drive signal output from the drive signal output terminal is output from the signal generated by the signal conversion circuit 45 via the drive circuit 47.

次に制御用集積回路4の具体構成、及びその動作について図2の具体回路図、図3のタイミングチャートを用いて説明する。図2に示す具体回路は制御用集積回路4内の点灯周波数設定回路42、始動周波数設定回路43、スイッチ回路44、及び信号変換回路45について具体構成を図示している。   Next, the specific configuration and operation of the control integrated circuit 4 will be described with reference to the specific circuit diagram of FIG. 2 and the timing chart of FIG. The specific circuit shown in FIG. 2 illustrates the specific configuration of the lighting frequency setting circuit 42, the starting frequency setting circuit 43, the switch circuit 44, and the signal conversion circuit 45 in the control integrated circuit 4.

点灯周波数設定回路42は、主にオペアンプOP1と、オペアンプOP1の出力へ接続されるnpn型トランジスタTr1と、トランジスタのエミッタ・グランド間に接続される抵抗Rosc1で構成されるバッファ回路構成であり、オペアンプOP1の+側入力端子へ入力されるしきい値電圧Vth3に略等しい定電圧を前記トランジスタTr1のエミッタ側に発生する回路である。   The lighting frequency setting circuit 42 has a buffer circuit configuration mainly including an operational amplifier OP1, an npn transistor Tr1 connected to the output of the operational amplifier OP1, and a resistor Rosc1 connected between the emitter and ground of the transistor. In this circuit, a constant voltage substantially equal to the threshold voltage Vth3 input to the + side input terminal of OP1 is generated on the emitter side of the transistor Tr1.

始動周波数設定回路43は、主にオペアンプOP2と、オペアンプOP2の出力へ接続されるnpn型トランジスタTr2と、トランジスタのエミッタ・グランド間に接続される抵抗Rosc2で構成されるバッファ回路構成であり、オペアンプOP2の+側入力端子へ入力されるしきい値電圧Vth4に略等しい定電圧を前記トランジスタTr2のエミッタ側に発生する回路である。   The starting frequency setting circuit 43 has a buffer circuit configuration mainly composed of an operational amplifier OP2, an npn transistor Tr2 connected to the output of the operational amplifier OP2, and a resistor Rosc2 connected between the emitter and ground of the transistor. In this circuit, a constant voltage substantially equal to the threshold voltage Vth4 input to the + side input terminal of OP2 is generated on the emitter side of the transistor Tr2.

信号変換回路45は、点灯周波数設定回路42、及び始動周波数設定回路43へ流れる電流を所定比で変換するミラー回路M1、M2、M3を備えている。また、コンデンサCplsの電圧と、トランスファゲート回路において設定されるしきい値Vth1またはVth2とを比較する比較器CP1と、この比較器CP1の出力信号に応じてオンオフする制御用スイッチ素子SW1とを備えている。制御用スイッチ素子SW1がオフの場合はミラー回路M3へシンクされる一定電流でコンデンサCplsを放電し、制御用スイッチ素子SW1がオンの場合はミラー回路M2からソースされる一定電流から前記ミラー回路M3へシンクされる一定電流を減じた電流でコンデンサCplsを充電する。信号変換回路45は、比較器CP1の出力に応じて、周期的に前記充電、放電の切り替えを行うとともに、充放電周期に等しい周期信号、すなわち周波数信号をドライブ回路47へ出力する。   The signal conversion circuit 45 includes a lighting frequency setting circuit 42 and mirror circuits M1, M2, and M3 that convert the current flowing to the starting frequency setting circuit 43 at a predetermined ratio. Further, a comparator CP1 that compares the voltage of the capacitor Cpls with a threshold value Vth1 or Vth2 set in the transfer gate circuit, and a control switch element SW1 that is turned on / off according to the output signal of the comparator CP1 are provided. ing. When the control switch element SW1 is off, the capacitor Cpls is discharged with a constant current sunk to the mirror circuit M3. When the control switch element SW1 is on, the mirror circuit M3 is derived from the constant current sourced from the mirror circuit M2. Capacitor Cpls is charged with a current obtained by subtracting a constant current that is sinked to. The signal conversion circuit 45 periodically switches between the charging and discharging according to the output of the comparator CP1 and outputs a periodic signal equal to the charging / discharging period, that is, a frequency signal to the drive circuit 47.

スイッチ回路44は、前記点灯周波数設定回路42を構成するトランジスタTr1のベース・グランド間に接続される制御用スイッチ素子SW2と、前記始動周波数設定回路43を構成するトランジスタTr2のベース・グランド間に接続される制御用スイッチ素子SW3と、前記点灯周波数設定回路42を構成するトランジスタTr1のコレクタと前記ミラー回路M1間に接続される制御用スイッチ素子SW6、及びこの制御用スイッチ素子SW6のゲート・グランド間に接続される制御用スイッチ素子SW4と、前記始動周波数設定回路43を構成するトランジスタTr2のコレクタと前記ミラー回路M1間に接続される制御用スイッチ素子SW7、及びこの制御用スイッチ素子SW7のゲート・グランド間に接続される制御用スイッチ素子SW5とを備える。   The switch circuit 44 is connected between the control switch element SW2 connected between the base and ground of the transistor Tr1 constituting the lighting frequency setting circuit 42 and between the base and ground of the transistor Tr2 constituting the starting frequency setting circuit 43. Control switch element SW3, the control switch element SW6 connected between the collector of the transistor Tr1 constituting the lighting frequency setting circuit 42 and the mirror circuit M1, and between the gate and ground of the control switch element SW6 , A control switch element SW4 connected between the collector of the transistor Tr2 constituting the starting frequency setting circuit 43 and the mirror circuit M1, and a gate of the control switch element SW7. Control switch connected between ground And a child SW5.

タイマ回路41は、前記スイッチ回路44の各々の素子へオンオフ信号を出力する。また、基準電源回路46は前記各々の回路へ安定した制御電源を供給する。   The timer circuit 41 outputs an on / off signal to each element of the switch circuit 44. The reference power supply circuit 46 supplies stable control power to each of the circuits.

図3のタイミングチャートを用いて詳細な動作を説明する。まず、制御用集積回路4へ制御電源の供給を開始することによって、基準電源回路46から出力される基準電源が立ち上がり、タイマ回路41が動作を開始する。タイマ回路41の詳細な構成及び動作については図4、図5において後述するが、タイマ回路41の内部でタイミングチャート内に図示する一定周期を持つCLOCK信号が生成され、この一定周期信号をカウンタ回路、R−Sラッチ回路等で構成されるロジック回路へ入力することによって、タイマ回路41から出力されるOUT1、OUT2、OUT3、OUT4信号が生成される。   Detailed operation will be described with reference to the timing chart of FIG. First, by starting the supply of control power to the control integrated circuit 4, the reference power output from the reference power circuit 46 rises and the timer circuit 41 starts operating. The detailed configuration and operation of the timer circuit 41 will be described later with reference to FIGS. 4 and 5. A CLOCK signal having a constant period shown in the timing chart is generated inside the timer circuit 41, and this constant period signal is used as a counter circuit. , The OUT1, OUT2, OUT3, and OUT4 signals output from the timer circuit 41 are generated by inputting the logic circuit including an RS latch circuit.

タイマ回路41から出力されるOUT1信号、及びOUT2信号はそれぞれスイッチ回路44を構成する制御用スイッチ素子SW2、SW3のゲートへ入力される。前記CLOCK信号が発振開始した後、CLOCK信号の1周期分の期間、OUT1信号及びOUT2信号は“H”となり、その後“L”となる。   The OUT1 signal and OUT2 signal output from the timer circuit 41 are respectively input to the gates of the control switch elements SW2 and SW3 constituting the switch circuit 44. After the CLOCK signal starts oscillating, the OUT1 signal and the OUT2 signal become “H” and then become “L” for one period of the CLOCK signal.

OUT1信号及びOUT2信号が“H”の場合、前述のトランジスタTr1、Tr2のベース電流が供給できないため、トランジスタTr1、Tr2のエミッタ電圧、すなわちバッファ回路の出力電圧は略0Vとなる。すなわち、抵抗Rosc1及び抵抗Rosc2へ流れる電流も略0Aとなるため、ミラー回路を流れる電流も0Aとなり、前記コンデンサCplsの充放電動作は行われないことになるため、ドライブ回路47は発振しない。   When the OUT1 signal and the OUT2 signal are “H”, the base currents of the transistors Tr1 and Tr2 cannot be supplied, so that the emitter voltages of the transistors Tr1 and Tr2, that is, the output voltage of the buffer circuit are approximately 0V. That is, since the current flowing through the resistor Rosc1 and the resistor Rosc2 is also approximately 0A, the current flowing through the mirror circuit is also 0A, and the charge / discharge operation of the capacitor Cpls is not performed, so the drive circuit 47 does not oscillate.

ここで、この起動シーケンス初期の停止状態は従来例には無い動作であり、従来例と同様な動作を実現する場合は、OUT1信号、OUT2信号、及びこの信号を入力してオンオフする制御用スイッチ素子SW2、SW3は不要となる。   Here, the stop state at the initial stage of the start-up sequence is an operation that does not exist in the conventional example. When the same operation as in the conventional example is realized, the OUT1 signal, the OUT2 signal, and a control switch that is turned on / off by inputting this signal The elements SW2 and SW3 are not necessary.

OUT1信号及びOUT2信号が“L”の場合、前記各々のバッファ回路出力段のトランジスタTr1、Tr2にベース電流が供給され、トランジスタTr1、Tr2のエミッタ電圧、すなわちバッファ回路の出力電圧はそれぞれに入力されるしきい値Vth3、Vth4に略等しい電圧となる。   When the OUT1 signal and the OUT2 signal are “L”, a base current is supplied to the transistors Tr1 and Tr2 of each of the buffer circuit output stages, and the emitter voltages of the transistors Tr1 and Tr2, that is, the output voltage of the buffer circuit are respectively input. The voltage is substantially equal to the threshold values Vth3 and Vth4.

よって、抵抗Rosc1及び抵抗Rosc2へ電流が流れるため、ミラー回路を介して前記コンデンサCplsへ充放電電流が供給されて、コンデンサCplsに発生する電圧は三角波状波形となり、発振動作を開始する。この三角波周期に等しい周期信号がドライブ回路47へ出力され、ドライブ回路47からインバータ部2へ駆動信号が出力される。   Accordingly, since current flows through the resistor Rosc1 and the resistor Rosc2, a charge / discharge current is supplied to the capacitor Cpls via the mirror circuit, and the voltage generated in the capacitor Cpls has a triangular waveform and starts an oscillation operation. A periodic signal equal to the triangular wave period is output to the drive circuit 47, and a drive signal is output from the drive circuit 47 to the inverter unit 2.

先行予熱時、タイマ回路41から出力されるOUT3信号、OUT4信号は、OUT3=“H”、OUT4=“H”となる。OUT3信号、OUT4信号はそれぞれスイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW4、SW5のゲートへ入力され、制御用スイッチ素子SW4、SW5はオンする。制御用スイッチ素子SW4、SW5のドレインはそれぞれpチャンネルMOSFETである制御用スイッチ素子SW6、SW7のゲートへ接続されているため、制御用スイッチ素子SW4、SW5がオンした場合には制御用スイッチ素子SW6、SW7もオンする。   During the pre-heating, the OUT3 signal and the OUT4 signal output from the timer circuit 41 are OUT3 = "H" and OUT4 = "H". The OUT3 signal and the OUT4 signal are respectively input to the gates of the control switch elements SW4 and SW5 of the switch circuit 44, and the control switch elements SW4 and SW5 are turned on. Since the drains of the control switch elements SW4 and SW5 are respectively connected to the gates of the control switch elements SW6 and SW7, which are p-channel MOSFETs, the control switch element SW6 when the control switch elements SW4 and SW5 are turned on. , SW7 is also turned on.

制御用スイッチ素子SW6、SW7がオンすることによって、前記バッファ回路の出力電流IRosc1とIRosc2を加算した電流がミラー回路M1から流れることになる。始動時、タイマ回路41から出力されるOUT3信号、OUT4信号は、OUT3=“H”、OUT4=“L”となる。よって、スイッチ回路44を構成する制御用スイッチ素子SW6はオフするため、この場合、ミラー回路M1から流れる電流はIRosc2となる。   When the control switch elements SW6 and SW7 are turned on, a current obtained by adding the output currents IRosc1 and IRosc2 of the buffer circuit flows from the mirror circuit M1. At the time of starting, the OUT3 signal and the OUT4 signal output from the timer circuit 41 are OUT3 = “H” and OUT4 = “L”. Accordingly, since the control switch element SW6 constituting the switch circuit 44 is turned off, in this case, the current flowing from the mirror circuit M1 is IRosc2.

点灯時、タイマ回路41から出力されるOUT3信号、OUT4信号は、OUT3=“L”、OUT4=“H”となる。よって、スイッチ回路44を構成する制御用スイッチ素子SW6はオンし、SW7はオフするため、この場合、ミラー回路M1から流れる電流はIRosc1となる。   During lighting, the OUT3 signal and the OUT4 signal output from the timer circuit 41 are OUT3 = "L" and OUT4 = "H". Therefore, the control switch element SW6 constituting the switch circuit 44 is turned on and the switch SW7 is turned off. In this case, the current flowing from the mirror circuit M1 is IRosc1.

したがって、ミラー回路を介して、予熱時にはIRosc1+IRosc2に応じた周波数となり、始動時にはRosc2に応じた周波数となり、点灯時にはRosc1に応じた周波数となる。   Therefore, via the mirror circuit, the frequency corresponds to IRosc1 + IRosc2 during preheating, the frequency according to Rosc2 during startup, and the frequency according to Rosc1 during lighting.

次にタイマ回路41の具体構成、及び動作について、図4の具体回路、図5のタイミングチャートを用いて説明する。図4の具体回路に示すように、具体回路を構成するタイマ発振回路412は、前述の点灯周波数設定回路42、及び信号変換回路45と同様な構成となっており、コンデンサCtimへ充放電動作を行うことによって、タイマ回路41の基本クロック信号を生成している。   Next, the specific configuration and operation of the timer circuit 41 will be described with reference to the specific circuit of FIG. 4 and the timing chart of FIG. As shown in the specific circuit of FIG. 4, the timer oscillation circuit 412 constituting the specific circuit has the same configuration as the lighting frequency setting circuit 42 and the signal conversion circuit 45 described above, and performs charge / discharge operation on the capacitor Ctim. By doing so, the basic clock signal of the timer circuit 41 is generated.

コンデンサCtimへの充放電動作の切り替えは、比較器CP2から出力される信号を制御用スイッチ素子SW8のゲートへ入力し、制御用スイッチ素子SW8をオンオフすることによって行う。この比較器CP2の出力信号がタイマ発振回路412の出力となり、後段のロジック回路を動作させるための基本クロック信号となる。一般的に先行予熱時間は約1秒程度必要であり、図5に示すように基本クロック信号であるタイマ発振出力は4周期分の時間を先行予熱時間としている。よって本例でのタイマ発振出力の周期は約250msecとなる。   The charge / discharge operation for the capacitor Ctim is switched by inputting a signal output from the comparator CP2 to the gate of the control switch element SW8 and turning on / off the control switch element SW8. The output signal of the comparator CP2 becomes the output of the timer oscillation circuit 412, and becomes the basic clock signal for operating the logic circuit at the subsequent stage. In general, the preceding preheating time requires about 1 second, and as shown in FIG. 5, the timer oscillation output, which is a basic clock signal, has a period of four periods as the preceding preheating time. Therefore, the period of the timer oscillation output in this example is about 250 msec.

このタイマ発振出力はカウンタ回路413へ入力される。図4に示すようにカウント素子CNT1〜CNT3、フリップフロップRSFF1〜RSFF2、INV素子、AND素子等を組み合わせることによってカウンタ回路413の各部へは図5のタイミングチャートに示すような信号が生成され、図3に示すOUT1〜OUT4が生成される。   This timer oscillation output is input to the counter circuit 413. As shown in FIG. 4, by combining count elements CNT1 to CNT3, flip-flops RSFF1 to RSFF2, INV elements, AND elements, etc., signals as shown in the timing chart of FIG. OUT1 to OUT4 shown in FIG.

ここで従来例での先行予熱時間設定については既に説明したが、従来例では1μAの電流をコンデンサ24へ充電することで時間設定を行っているため、約1秒程度の先行予熱時間を得るためには0.24μF程度のコンデンサ容量を必要とする。   Here, the setting of the preceding preheating time in the conventional example has already been described, but in the conventional example, the time is set by charging the capacitor 24 with a current of 1 μA, so that a preceding preheating time of about 1 second is obtained. Requires a capacitor capacity of about 0.24 μF.

本例で基本クロック信号周期を設定するためのコンデンサCtimを、同様に0.24μFのコンデンサを用いたとし、Ctimに発生する三角波が1Vから4Vの間で振幅を持つものとすると、コンデンサCtimへの充放電電流は計算上約5.8μAの電流値となり、従来例に対して約6倍の電流値で先行予熱時間などを設定できる。   In this example, if the capacitor Ctim for setting the basic clock signal cycle is similarly a 0.24 μF capacitor, and the triangular wave generated in Ctim has an amplitude between 1V and 4V, the capacitor Ctim The charge / discharge current is calculated to be a current value of about 5.8 μA, and the preceding preheating time can be set with a current value about six times that of the conventional example.

集積回路、及び集積回路の端子へ接続する部品を装置内へ実装する場合、実装配置の影響によっては高電圧発生部からの漏れ電流の回り込み、及び部品自体の漏れ電流、温度変化による漏れ電流値の変化(一般的には高温ほど漏れ電流が増加しやすい)などの要因があり、微小電流によって制御する場合は特に配慮が必要とされる。   When the integrated circuit and components connected to the terminals of the integrated circuit are mounted in the device, leakage current from the high-voltage generator, leakage current of the component itself, and leakage current value due to temperature change depending on the mounting arrangement (In general, leakage current tends to increase at higher temperatures), and special consideration is required when controlling with a minute current.

本実施形態では、従来例に対して、約6倍の電流で先行予熱等の時間を設定しているため、従来例に対してより精度の高い制御を行えることがわかる。   In the present embodiment, the time for the pre-heating or the like is set with a current about six times that of the conventional example, and it can be seen that more accurate control can be performed with respect to the conventional example.

以上の説明のように、本実施形態では、定電圧を出力するバッファ回路を2個備え、制御用スイッチ素子の電圧降下の影響が無いように制御用スイッチ素子を接続し、先行予熱、始動、点灯の3種類の周波数を設定するため、従来例より高精度での周波数設定が可能となる。   As described above, in the present embodiment, two buffer circuits that output a constant voltage are provided, and the control switch element is connected so as not to be affected by the voltage drop of the control switch element. Since three types of lighting frequencies are set, it is possible to set the frequency with higher accuracy than the conventional example.

また、定電圧を出力する2個のバッファ回路の出力端に接続した抵抗Rosc1及びRosc2はそれぞれ集積回路内部にあるものとしてここまで説明してきたが、従来例と同様に集積回路の外部に接続されるような構成としてもよい。   In addition, the resistors Rosc1 and Rosc2 connected to the output terminals of the two buffer circuits that output constant voltages have been described as being inside the integrated circuit, but are connected to the outside of the integrated circuit as in the conventional example. It is good also as such a structure.

この場合、集積回路の端子部には集積回路保護用の抵抗Resdが挿入されることになるが、従来例でも説明したように、バッファ回路の出力端に接続する抵抗Rosc1の抵抗値(または抵抗Rosc2の抵抗値)≫集積回路保護抵抗とすれば比較的高精度に周波数設定することができるため、前述のような周波数調整用の部品、工程が不要となり、より安価な放電灯点灯装置を供給することができる。   In this case, the integrated circuit protection resistor Resd is inserted into the terminal portion of the integrated circuit. However, as described in the conventional example, the resistance value (or resistance) of the resistor Rosc1 connected to the output terminal of the buffer circuit is also described. The resistance value of Rosc2) >> If the integrated circuit protection resistor is used, the frequency can be set with relatively high accuracy, so the frequency adjustment parts and processes described above are not required, and a cheaper discharge lamp lighting device is supplied. can do.

さらに本実施形態では、先行予熱時周波数f1、始動時波数f2、点灯時波数f3が、f1>f2>f3の関係で設定されるため、インバータ部2を構成するスイッチング素子Q1,Q2、及び負荷部3を構成する共振用インダクタL1等の部品に過大なストレスがかかる恐れがなく、これら部品をより小型化(電流容量を小さく)することができ、より安価な放電灯点灯装置を実現することができる。また、負荷部3に過大なストレスを印加する恐れがないので、ランプ寿命を損ねる恐れがない。   Furthermore, in the present embodiment, since the preheating pre-heating frequency f1, the starting wave number f2, and the lighting wave number f3 are set in a relationship of f1> f2> f3, the switching elements Q1, Q2 constituting the inverter unit 2 and the load There is no fear that excessive stress is applied to the components such as the resonance inductor L1 constituting the portion 3, and these components can be further downsized (current capacity can be reduced), and a more inexpensive discharge lamp lighting device can be realized. Can do. Moreover, since there is no possibility of applying excessive stress to the load portion 3, there is no possibility of impairing the lamp life.

(実施形態2)
図6に本発明の第2の実施形態に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路4の具体回路を示す。なお、放電灯点灯装置の基本構成については実施形態1と同様である。実施形態1との構成上の違いは、制御用集積回路4のタイマ回路41から、OUT1、OUT2、OUT3の3つの信号が出力されており、OUT3信号に応じてスイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW5、SW7をオンオフして始動周波数設定回路42のバッファ回路から出力される電流IRosc2を導通、遮断している点である。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows a specific circuit of the control integrated circuit 4 used in the discharge lamp lighting device according to the second embodiment of the present invention. The basic configuration of the discharge lamp lighting device is the same as that of the first embodiment. The difference in configuration from the first embodiment is that three signals OUT1, OUT2, and OUT3 are output from the timer circuit 41 of the control integrated circuit 4, and the control switch element of the switch circuit 44 according to the OUT3 signal. SW5 and SW7 are turned on and off, and the current IRosc2 output from the buffer circuit of the starting frequency setting circuit 42 is turned on and off.

次に図7のタイミングチャートを用いて、本実施形態の動作を説明する。タイマ回路は実施形態1とほぼ同様な動作を行い、タイミングチャートに示すような信号OUT1、OUT2、OUT3を出力する。基準電源の立ち上がり直後の動作は実施形態1と全く同じであり、OUT1=“L”、OUT2=“L”となることによってドライブ回路から駆動信号が出力され、先行予熱時の周波数で動作する。   Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. The timer circuit performs substantially the same operation as in the first embodiment, and outputs signals OUT1, OUT2, and OUT3 as shown in the timing chart. The operation immediately after the rising of the reference power supply is exactly the same as that of the first embodiment. When OUT1 = “L” and OUT2 = “L”, a drive signal is output from the drive circuit, and the operation is performed at the frequency at the preceding preheating.

始動時においては、本実施形態では、OUT1=“H”、OUT2=“L”となる信号を出力する。OUT1=“H”となることによって、実施形態1でも説明したように、スイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW2がオンして点灯周波数設定回路42のnpnトランジスタTr1のベース電流が供給されなくなるため、npnトランジスタTr1のエミッタ電圧、すなわちバッファ回路の出力電圧は略0Vとなる。よって、抵抗Rosc1に流れる電流IRosc1は0Aとなるため、始動時にミラー回路M1から流れる電流はIRosc2となる。   At the time of start-up, in this embodiment, a signal that outputs OUT1 = "H" and OUT2 = "L" is output. By setting OUT1 = “H”, as described in the first embodiment, the control switch element SW2 of the switch circuit 44 is turned on and the base current of the npn transistor Tr1 of the lighting frequency setting circuit 42 is not supplied. The emitter voltage of the npn transistor Tr1, that is, the output voltage of the buffer circuit is approximately 0V. Therefore, since the current IRosc1 flowing through the resistor Rosc1 is 0A, the current flowing from the mirror circuit M1 at the start is IRosc2.

続いて点灯時においては、OUT1=“L”、OUT2=“H”となる信号を出力され、スイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW3がオンして始動周波数設定回路43のnpnトランジスタTr2のベース電流が供給されなくなる。よって、抵抗Rosc2に流れる電流IRosc2は0Aとなるため、点灯時にミラー回路M1から流れる電流はIRosc1となる。   Subsequently, during lighting, a signal with OUT1 = “L” and OUT2 = “H” is output, the control switch element SW3 of the switch circuit 44 is turned on, and the base current of the npn transistor Tr2 of the starting frequency setting circuit 43 is turned on. Will not be supplied. Therefore, since the current IRosc2 flowing through the resistor Rosc2 is 0A, the current flowing from the mirror circuit M1 at the time of lighting is IRosc1.

以上のような動作を行うことによって、本例での予熱時にはIRosc1+IRosc2に応じた周波数となり、始動時にはRosc2に応じた周波数となり、点灯時にはRosc1に応じた周波数となる。   By performing the operation as described above, a frequency corresponding to IRosc1 + IRosc2 is obtained at the time of preheating in this example, a frequency corresponding to Rosc2 is set at the start, and a frequency corresponding to Rosc1 is set at the time of lighting.

本実施形態では、始動時、及び点灯時において2個のバッファ回路のいずれか一方の出力電圧を略0Vとし、抵抗Rosc1、Rosc2に流れる電流を0Aとするため、実施形態1より簡略化した回路構成で、実施形態1と同様な効果を持つ。   In the present embodiment, since the output voltage of one of the two buffer circuits is set to approximately 0 V and the current flowing through the resistors Rosc1 and Rosc2 is set to 0 A at start-up and lighting, the circuit is simplified from that of the first embodiment. The configuration has the same effect as that of the first embodiment.

(実施形態3)
図8に本発明の第3の実施形態に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路4の具体回路を示す。放電灯点灯装置の基本構成については実施形態1と同様である。本実施形態では、実施形態2と同様に、制御用集積回路4のタイマ回路41から、OUT1、OUT2、OUT3の3つの信号を出力している。構成上の違いとしては、始動周波数設定回路42を構成するバッファ回路の出力−グランド間に抵抗Rosc2、Rosc3の直列回路を接続しており、抵抗Rosc2、Rosc3の接続点と制御用スイッチ素子SW5のドレインを接続している。
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows a specific circuit of the control integrated circuit 4 used in the discharge lamp lighting device according to the third embodiment of the present invention. The basic configuration of the discharge lamp lighting device is the same as that of the first embodiment. In the present embodiment, as in the second embodiment, three signals OUT1, OUT2, and OUT3 are output from the timer circuit 41 of the control integrated circuit 4. The difference in configuration is that a series circuit of resistors Rosc2 and Rosc3 is connected between the output of the buffer circuit constituting the starting frequency setting circuit 42 and the ground, and the connection point between the resistors Rosc2 and Rosc3 and the control switch element SW5. The drain is connected.

次に、図9のタイミングチャートを用いて、本実施形態の動作を説明する。タイマ回路41は実施形態1、実施形態2とほぼ同様な動作を行い、タイミングチャートに示すような信号OUT1、OUT2、OUT3を出力する。   Next, the operation of the present embodiment will be described using the timing chart of FIG. The timer circuit 41 performs substantially the same operation as in the first and second embodiments, and outputs signals OUT1, OUT2, and OUT3 as shown in the timing chart.

基準電源の立ち上がり直後の動作は実施形態1と全く同じであり、OUT1=“L”、OUT2=“L”となることによってドライブ回路から駆動信号が出力され、先行予熱時の周波数で動作する。   The operation immediately after the rising of the reference power supply is exactly the same as that of the first embodiment. When OUT1 = “L” and OUT2 = “L”, a drive signal is output from the drive circuit, and the operation is performed at the frequency at the preceding preheating.

さらに先行予熱時においては、OUT3=“H”として、スイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW5をオンする。よって始動周波数設定回路43のバッファ回路から出力される電流IRosc2は、バッファ回路の出力電圧と抵抗Rosc2で決まる電流IRosc2’となる。   Further, at the time of pre-heating, OUT3 = “H” and the control switch element SW5 of the switch circuit 44 is turned on. Therefore, the current IRosc2 output from the buffer circuit of the starting frequency setting circuit 43 becomes a current IRosc2 'determined by the output voltage of the buffer circuit and the resistor Rosc2.

始動時においては、本実施形態では、OUT1=“L”、OUT2=“L”のままであり、OUT3=“L”となる。OUT3=“L”となることによって、前記スイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW5はオフする。よって、始動周波数設定回路43のバッファ回路から出力される電流IRosc2は、バッファ回路の出力電圧と抵抗Rosc2、Rosc3との合成抵抗で決まる電流IRosc2”となる。   At the time of start-up, in this embodiment, OUT1 = “L”, OUT2 = “L”, and OUT3 = “L”. When OUT3 = “L”, the control switch element SW5 of the switch circuit 44 is turned off. Therefore, the current IRosc2 output from the buffer circuit of the starting frequency setting circuit 43 becomes the current IRosc2 ″ determined by the combined resistance of the output voltage of the buffer circuit and the resistors Rosc2 and Rosc3.

点灯時においては、本実施形態では、OUT1=“L”のままであり、OUT2=“H”、OUT3=“L”となる。OUT2=“H”となることによって、始動周波数設定回路43のバッファ回路から出力される電圧は略0Vとなり、抵抗Rosc2、Rosc3に流れる電流も0Aとなる。   At the time of lighting, in this embodiment, OUT1 = "L" remains, OUT2 = "H", and OUT3 = "L". By setting OUT2 = “H”, the voltage output from the buffer circuit of the starting frequency setting circuit 43 becomes approximately 0V, and the current flowing through the resistors Rosc2 and Rosc3 also becomes 0A.

以上のような動作を行うことによって、本例での予熱時にはIRosc1+IRosc2’に応じた周波数となり、始動時にはIRosc1+IRosc2”に応じた周波数となり、点灯時にはRosc1に応じた周波数となる。   By performing the operation as described above, a frequency corresponding to IRosc1 + IRosc2 'is obtained during preheating in the present example, a frequency corresponding to IRosc1 + IRosc2 "at start-up, and a frequency corresponding to Rosc1 during lighting.

本実施形態では、点灯時において2個のバッファ回路のうち、始動周波数設定回路43のバッファ回路の出力電圧を略0Vとし、始動時においては、従来例と同様に制御用スイッチ素子SW5のオン・オフによってバッファ回路出力へ接続される抵抗値を可変としている。ただし、従来例と比較すると、本実施形態では、実施形態1、2と同様に、2個のバッファ回路を持ち、ミラー回路M1から出力される電流は2個のバッファ回路へそれぞれ分流しているので、バッファ回路1個当たりの電流変化量は従来例よりかなり低く、おおむね1/2程度に抑えられるため、制御用スイッチ素子SW5のオン電圧の影響も比較的小さいものになる。   In the present embodiment, of the two buffer circuits at the time of lighting, the output voltage of the buffer circuit of the starting frequency setting circuit 43 is set to approximately 0 V, and at the time of starting, the control switch element SW5 is turned on / off as in the conventional example. The resistance value connected to the buffer circuit output is variable by turning off. However, compared with the conventional example, the present embodiment has two buffer circuits as in the first and second embodiments, and the current output from the mirror circuit M1 is divided into the two buffer circuits, respectively. Therefore, the amount of current change per buffer circuit is considerably lower than that of the conventional example, and can be suppressed to about ½. Therefore, the influence of the ON voltage of the control switch element SW5 is also relatively small.

したがって、先行予熱時、始動時、点灯時の各動作モード違いでの周波数設定の精度は実施形態1及び実施形態2より若干悪化するが、従来例に対しては確実に精度が向上する。また、点灯時においては、始動周波数設定回路43のバッファ回路から出力される電圧を略0Vとしているため、余分な集積回路の消費電流を低減することができる。さらに、実施形態1と同様に、先行予熱時周波数f1、始動時周波数f2、点灯時周波数f3が、f1>f2>f3の関係で設定されるため、従来例のように過大なストレスが印加されたり、ランプ寿命を損ねる恐れがない。   Therefore, although the accuracy of frequency setting for each pre-heating, starting, and lighting operation mode is slightly worse than in the first and second embodiments, the accuracy is definitely improved over the conventional example. In addition, during lighting, the voltage output from the buffer circuit of the starting frequency setting circuit 43 is set to approximately 0 V, so that it is possible to reduce excess current consumption of the integrated circuit. Further, as in the first embodiment, the preheating preheating frequency f1, the starting frequency f2, and the lighting frequency f3 are set in a relationship of f1> f2> f3, so that excessive stress is applied as in the conventional example. There is no risk of damaging the lamp life.

(実施形態4)
図10に本発明の第4の実施形態に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路4の具体回路を示す。放電灯点灯装置の基本構成については実施形態1と同様である。本実施形態の動作は実施形態3と同様である。実施形態3との構成上の違いは、始動周波数設定回路43のバッファ回路出力端へ接続される抵抗Rosc2とRosc3との直列回路、及び点灯周波数設定回路42のバッファ回路出力端へ接続される抵抗Rosc1を集積回路外に配置し、スイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW5のドレインを集積回路端子とし、制御用スイッチ素子SW5のドレイン端子を、前記抵抗Rosc2とRosc3との接続点へ接続している点である。また、前述のように集積回路の端子内には集積回路の保護抵抗Resdが挿入されている。
(Embodiment 4)
FIG. 10 shows a specific circuit of the control integrated circuit 4 used in the discharge lamp lighting device according to the fourth embodiment of the present invention. The basic configuration of the discharge lamp lighting device is the same as that of the first embodiment. The operation of this embodiment is the same as that of the third embodiment. A difference in configuration from the third embodiment is that a series circuit of resistors Rosc2 and Rosc3 connected to the buffer circuit output end of the starting frequency setting circuit 43 and a resistor connected to the buffer circuit output end of the lighting frequency setting circuit 42 Rosc1 is disposed outside the integrated circuit, the drain of the control switch element SW5 of the switch circuit 44 is used as an integrated circuit terminal, and the drain terminal of the control switch element SW5 is connected to the connection point between the resistors Rosc2 and Rosc3. Is a point. As described above, the protection resistor Resd of the integrated circuit is inserted in the terminal of the integrated circuit.

本実施形態の動作は実施形態3と同じであるため、スイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW5がオンの場合は、保護抵抗Resdの影響によって周波数設定精度は悪化する。しかしながら、実施形態3で説明したように、本実施形態においても2個のバッファ回路を持ち、ミラー回路から出力される電流は2個のバッファ回路へそれぞれ分流しているため、バッファ回路1個当たりの電流変化量は従来例より比較的低く抑えることができる。   Since the operation of this embodiment is the same as that of the third embodiment, when the control switch element SW5 of the switch circuit 44 is on, the frequency setting accuracy deteriorates due to the influence of the protective resistor Resd. However, as described in the third embodiment, this embodiment also has two buffer circuits, and the current output from the mirror circuit is shunted to the two buffer circuits. The current change amount can be kept relatively lower than that of the conventional example.

よって、先行予熱時、始動時、点灯時の各動作モード違いでの周波数設定の精度は実施形態1及び実施形態2より若干悪化するが、従来例に対しては確実に精度が向上する。さらに集積回路外部に接続する部品の定数を変更することによって自由に周波数を設定することができる。   Therefore, the accuracy of frequency setting for each pre-heating, start-up, and lighting operation mode is slightly worse than in the first and second embodiments, but the accuracy is definitely improved over the conventional example. Furthermore, the frequency can be set freely by changing the constants of components connected to the outside of the integrated circuit.

(実施形態5)
図11に本発明の第5の実施形態に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路4の具体回路を示す。放電灯点灯装置の基本構成については実施形態1と同様である。本実施形態の動作は実施形態3、4と同様であり、実施形態4と同様に始動周波数設定回路43のバッファ回路出力端へ接続される抵抗Rosc2、及び点灯周波数設定回路42のバッファ回路出力端へ接続される抵抗Rosc1を集積回路外に配置し、スイッチ回路44の制御用スイッチ素子SW5のドレインを集積回路端子としている。実施形態4との違いは集積回路外部に配置される抵抗Rosc3を介して点灯周波数設定回路42のバッファ回路出力端へ接続している点であるため、本実施形態においても実施形態4と同等な効果を持つ。
(Embodiment 5)
FIG. 11 shows a specific circuit of the control integrated circuit 4 used in the discharge lamp lighting device according to the fifth embodiment of the present invention. The basic configuration of the discharge lamp lighting device is the same as that of the first embodiment. The operation of the present embodiment is the same as that of the third and fourth embodiments. Similarly to the fourth embodiment, the resistor Rosc2 connected to the buffer circuit output terminal of the starting frequency setting circuit 43 and the buffer circuit output terminal of the lighting frequency setting circuit 42 are used. The resistor Rosc1 connected to is disposed outside the integrated circuit, and the drain of the control switch element SW5 of the switch circuit 44 is used as an integrated circuit terminal. The difference from the fourth embodiment is that it is connected to the buffer circuit output terminal of the lighting frequency setting circuit 42 via the resistor Rosc3 arranged outside the integrated circuit, and therefore this embodiment is also equivalent to the fourth embodiment. Has an effect.

(実施形態6)
図12に本発明の第6の実施形態に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路4におけるタイマ回路の具体回路を示す。本実施形態と実施形態1〜5との違いはタイマ回路にあり、タイマ回路の具体構成のみ図示する。タイマ回路を構成するタイマ発振回路412の構成は、実施形態1でのタイマ発振回路412の構成とほぼ同じである。本実施形態と実施形態1で示す図4との違いは、カウンタ回路413の具体構成、及びタイマ発振回路412で生成される基本CLOCK信号の周期である。
(Embodiment 6)
FIG. 12 shows a specific circuit of the timer circuit in the control integrated circuit 4 used in the discharge lamp lighting device according to the sixth embodiment of the present invention. The difference between the present embodiment and the first to fifth embodiments resides in the timer circuit, and only the specific configuration of the timer circuit is illustrated. The configuration of the timer oscillation circuit 412 constituting the timer circuit is almost the same as the configuration of the timer oscillation circuit 412 in the first embodiment. The difference between this embodiment and FIG. 4 shown in Embodiment 1 is the specific configuration of the counter circuit 413 and the period of the basic CLOCK signal generated by the timer oscillation circuit 412.

以下、図13のタイミングチャートを用いて、詳細に説明する。基本CLOCK信号の周期を決めるコンデンサCtimに発生する電圧は、実施形態1と同様に比較器CP2の出力信号で切り替わり、コンデンサCtimに発生する電圧は同様に三角波状の波形となる。ここで、実施形態1では先行予熱時間を約1秒とし、コンデンサCtimの容量を0.22μFとして、コンデンサCtimへのソースシンク電流を6μA程度とした。   Hereinafter, it will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. The voltage generated in the capacitor Ctim that determines the period of the basic CLOCK signal is switched by the output signal of the comparator CP2 as in the first embodiment, and the voltage generated in the capacitor Ctim similarly has a triangular waveform. Here, in the first embodiment, the preceding preheating time is about 1 second, the capacitance of the capacitor Ctim is 0.22 μF, and the source sink current to the capacitor Ctim is about 6 μA.

近年、コンデンサの小型化が進み、チップ形部品においても小型大容量の積層セラミックコンデンサが開発されている。例えば、コンデンサCtim=1.0μFとした場合は、実施形態1の構成ではコンデンサCtimへの充放電電流を約24μAとすればよく、従来例、及び実施形態1より大きい電流で先行予熱時間等の設定を行うことができることがわかる。   In recent years, the miniaturization of capacitors has progressed, and compact and large-capacity monolithic ceramic capacitors have also been developed for chip-type components. For example, when the capacitor Ctim = 1.0 μF, in the configuration of the first embodiment, the charge / discharge current to the capacitor Ctim may be about 24 μA. It can be seen that settings can be made.

一方、本実施形態の図12に示すように、コンデンサCtimへの充放電時間が異なるような充放電電流値を設定し、コンデンサCtimは1〜4Vの間で発振動作するものとし、コンデンサCtim=1.0μFでの充電時間を100msec、放電時間を300msecとすると、コンデンサCtimへの充電電流は30μA、放電電流は10μAとなる。   On the other hand, as shown in FIG. 12 of the present embodiment, the charging / discharging current value is set so that the charging / discharging time of the capacitor Ctim is different, and the capacitor Ctim oscillates between 1 to 4 V, and the capacitor Ctim = If the charging time at 1.0 μF is 100 msec and the discharging time is 300 msec, the charging current to the capacitor Ctim is 30 μA and the discharging current is 10 μA.

よって、本実施形態のような設定においても、従来例及び実施形態1より大きい電流で先行予熱時間等の設定を行うことができることが分かる。さらに、本実施形態においては、タイマ発振回路412から出力される基本CLOCK信号の周期が400msecとなるため、図12に示すようにカウンタ回路413を構成するカウント素子がCNT1,CNT2の2個で構成することができる。   Therefore, it can be seen that even in the setting as in the present embodiment, it is possible to set the preheating time and the like with a current larger than that in the conventional example and the first embodiment. Furthermore, in the present embodiment, the period of the basic CLOCK signal output from the timer oscillation circuit 412 is 400 msec, so that the count element constituting the counter circuit 413 is composed of two elements CNT1 and CNT2 as shown in FIG. can do.

本実施形態においては、基本CLOCK信号の周期を約400msecに設定することによって、カウンタ回路を構成する部品を削減することができ、より小型で安価な制御用集積回路を実現することができる。   In the present embodiment, by setting the period of the basic CLOCK signal to about 400 msec, it is possible to reduce the components constituting the counter circuit, and to realize a smaller and less expensive integrated circuit for control.

(実施形態7)
図14、図15に実施形態1〜6で説明した放電灯点灯装置を搭載した照明器具構成を示す。図中、La1,La2は放電灯、6は照明器具本体、7は放電灯点灯装置である。放電灯点灯装置を照明器具に搭載した場合、放電灯、及び放電灯点灯装置から放電灯への配線から、照明器具本体間に発生する浮遊容量の影響による高周波電流の漏洩によって、放電灯点灯装置の制御へ影響を与える場合があり、特に微小電流を用いて制御する際には、照明器具搭載時の影響に配慮する必要がある。実施形態1〜6で説明したように、先行予熱時間等の設定は、従来例に対して大きな電流値で制御を行う回路構成になっているため、実施形態1〜6で説明した放電灯点灯装置を搭載した照明器具においては、前記のような問題を発生する恐れはない。
(Embodiment 7)
FIG. 14 and FIG. 15 show the configuration of a lighting fixture equipped with the discharge lamp lighting device described in the first to sixth embodiments. In the figure, La1 and La2 are discharge lamps, 6 is a lighting fixture body, and 7 is a discharge lamp lighting device. When the discharge lamp lighting device is mounted on a lighting fixture, the discharge lamp lighting device is leaked from the discharge lamp and the wiring from the discharge lamp lighting device to the discharge lamp due to the leakage of high-frequency current due to the stray capacitance generated between the lighting fixture bodies. In particular, when performing control using a minute current, it is necessary to consider the effect when the lighting fixture is mounted. As described in the first to sixth embodiments, the setting of the preceding preheating time or the like has a circuit configuration in which control is performed with a large current value as compared with the conventional example. There is no possibility that the above-described problem occurs in a lighting fixture equipped with the apparatus.

本発明の実施形態1に係る放電灯点灯装置の全体構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the whole structure of the discharge lamp lighting device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路の要部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part structure of the integrated circuit for control used for the discharge lamp lighting device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図2の制御用集積回路の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing an operation of the control integrated circuit of FIG. 2. 図2の制御用集積回路におけるタイマ回路の具体的な内部構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific internal configuration of a timer circuit in the control integrated circuit of FIG. 2. 図2のタイマ回路の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the timer circuit of FIG. 本発明の実施形態2に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路の要部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part structure of the integrated circuit for control used for the discharge lamp lighting device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図6の制御用集積回路の動作を示すタイミングチャートである。7 is a timing chart showing an operation of the control integrated circuit of FIG. 6. 本発明の実施形態3に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路の要部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part structure of the integrated circuit for control used for the discharge lamp lighting device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図8の制御用集積回路の動作を示すタイミングチャートである。FIG. 9 is a timing chart showing an operation of the control integrated circuit of FIG. 8. FIG. 本発明の実施形態4に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路の要部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part structure of the integrated circuit for control used for the discharge lamp lighting device which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態5に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路の要部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the principal part structure of the integrated circuit for control used for the discharge lamp lighting device which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態6に係る放電灯点灯装置に用いる制御用集積回路におけるタイマ回路の具体的な内部構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific internal structure of the timer circuit in the integrated circuit for control used for the discharge lamp lighting device which concerns on Embodiment 6 of this invention. 図12のタイマ回路の動作を示すタイミングチャートである。13 is a timing chart showing the operation of the timer circuit of FIG. 本発明の実施形態7に係る照明器具の斜視図である。It is a perspective view of the lighting fixture which concerns on Embodiment 7 of this invention. 図14の照明器具の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the lighting fixture of FIG. 従来の放電灯点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional discharge lamp lighting device. 図16の放電灯点灯装置に用いる集積回路の回路図である。It is a circuit diagram of the integrated circuit used for the discharge lamp lighting device of FIG. 図17の集積回路の動作を示すタイミングチャートである。18 is a timing chart showing the operation of the integrated circuit of FIG. 図17の集積回路の要部構成を示す回路図である。FIG. 18 is a circuit diagram illustrating a configuration of a main part of the integrated circuit of FIG. 17. 図16の放電灯点灯装置の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the discharge lamp lighting device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 直流電源部
2 インバータ部
3 負荷部
4 制御用集積回路
5 制御電源回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply part 2 Inverter part 3 Load part 4 Integrated circuit for control 5 Control power supply circuit

Claims (6)

少なくとも一つの平滑用コンデンサを有する直流電源部と、
前記直流電源部の出力端に接続され、直列接続された2つのスイッチング素子の直列回路を有し、前記スイッチング素子を交互にオンオフするインバータ部と、
少なくとも一つの共振用インダクタ、共振用コンデンサ、及び放電灯を有し、前記インバータ部から出力される高周波電圧を入力し、共振作用によって放電灯を点灯する負荷部と、
前記インバータ部のスイッチング素子を所定周波数で駆動制御する制御用集積回路を備えた放電灯点灯装置において、
前記制御用集積回路は、
前記放電灯のフィラメントを先行予熱する先行予熱状態、前記放電灯へ始動電圧を印加する始動状態、及び放電灯を所定出力で点灯する点灯状態へ順次切り替える状態切替時間を決定するタイマ回路と、
定電圧を出力する第1のバッファ手段で構成され、前記第1のバッファ手段の出力電流値に応じて、前記点灯状態でのインバータ部の動作周波数を設定する第1の設定回路と、
定電圧を出力する第2のバッファ手段で構成され、前記第2のバッファ手段の出力電流値に応じて、前記始動状態でのインバータ部の動作周波数を設定する第2の設定回路と、
前記第1の設定回路、第2の設定回路からの信号を入力し、前記スイッチング素子への駆動信号を生成するドライブ回路と、
少なくとも2つの制御用スイッチ素子を有し、前記タイマ回路の出力信号に応じて個々の制御用スイッチ素子をオンオフすることにより、前記第1のバッファ手段の出力電流値、または前記第2のバッファ手段の出力電流値を切り替えて、前記先行予熱状態でのインバータ部の動作周波数を設定するスイッチ回路とを備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
A DC power supply having at least one smoothing capacitor;
An inverter unit connected to an output end of the DC power supply unit, having a series circuit of two switching elements connected in series, and alternately turning on and off the switching elements;
A load unit that has at least one resonance inductor, a resonance capacitor, and a discharge lamp, inputs a high-frequency voltage output from the inverter unit, and lights the discharge lamp by a resonance action;
In a discharge lamp lighting device comprising a control integrated circuit for driving and controlling the switching element of the inverter unit at a predetermined frequency,
The control integrated circuit includes:
A timer circuit for determining a pre-preheating state for pre-heating the filament of the discharge lamp, a starting state for applying a starting voltage to the discharge lamp, and a state switching time for sequentially switching to a lighting state for lighting the discharge lamp at a predetermined output;
A first setting circuit configured by first buffer means for outputting a constant voltage, and setting an operating frequency of the inverter unit in the lighting state according to an output current value of the first buffer means;
A second setting circuit configured to set the operating frequency of the inverter unit in the starting state in accordance with an output current value of the second buffer means, the second setting circuit including a second buffer means for outputting a constant voltage;
A drive circuit that inputs signals from the first setting circuit and the second setting circuit and generates a drive signal to the switching element;
An output current value of the first buffer means or the second buffer means by having at least two control switch elements and turning on / off individual control switch elements in accordance with an output signal of the timer circuit And a switch circuit for setting an operating frequency of the inverter unit in the preceding preheating state.
前記制御用集積回路における第1の設定回路は、前記第1のバッファ手段の出力端へ接続される第1のインピーダンス素子を備え、前記制御用集積回路における第2の設定回路は、前記第2のバッファ手段の出力端へ接続される第2のインピーダンス素子を備え、前記制御用集積回路は、前記第1及び第2のインピーダンス素子に流れる電流値を加算した電流値に応じた周波数を発生する信号変換手段をさらに備え、前記スイッチ回路を構成する制御用スイッチ素子のオンオフ動作によって、前記第1のインピーダンス素子、及び第2のインピーダンス素子の少なくとも一方に流れる電流経路を遮断するよう制御用スイッチ素子を接続することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 The first setting circuit in the control integrated circuit includes a first impedance element connected to the output terminal of the first buffer means, and the second setting circuit in the control integrated circuit includes the second setting circuit. A second impedance element connected to the output terminal of the buffer means, and the control integrated circuit generates a frequency according to a current value obtained by adding the current values flowing through the first and second impedance elements. The control switch element further includes a signal conversion means, and shuts off a current path flowing through at least one of the first impedance element and the second impedance element by an on / off operation of the control switch element constituting the switch circuit. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein: 前記制御用集積回路における第1の設定回路は、前記第1のバッファ手段の出力端へ接続される第1のインピーダンス素子を備え、前記制御用集積回路における第2の設定回路は、前記第2のバッファ手段の出力端へ接続される第2のインピーダンス素子を備え、前記制御用集積回路は、前記第1及び第2のインピーダンス素子に流れる電流値を加算した電流値に応じた周波数を発生する信号変換手段をさらに備え、前記スイッチ回路を構成する制御用スイッチ素子のオンオフ動作によって、前記第1のバッファ手段、及び第2のバッファ手段の出力電圧を略0Vになるよう制御することを特徴とする請求項1または2記載の放電灯点灯装置。 The first setting circuit in the control integrated circuit includes a first impedance element connected to the output terminal of the first buffer means, and the second setting circuit in the control integrated circuit includes the second setting circuit. A second impedance element connected to the output terminal of the buffer means, and the control integrated circuit generates a frequency according to a current value obtained by adding the current values flowing through the first and second impedance elements. And a signal conversion unit, wherein the output voltage of the first buffer unit and the second buffer unit is controlled to be substantially 0 V by an on / off operation of a control switch element constituting the switch circuit. The discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2. 前記制御用集積回路は、前記第1のバッファ手段の出力端である第1の端子部と、前記第2のバッファ手段の出力端である第2の端子部と、前記スイッチ回路を構成する少なくとも一つの制御用スイッチ素子の出力端である第3の端子部とを備え、始動状態の周波数から点灯状態の周波数への切り替え時に、前記第2のバッファ手段から出力される出力電圧値は略0Vとなるよう制御され、前記第1のインピーダンス素子は、少なくとも1つの抵抗で構成され、制御用集積回路の外部で且つ第1の端子部とグランド間に接続され、前記第2のインピーダンス素子は、少なくとも1つの抵抗で構成され、制御用集積回路の外部で且つ第2の端子部とグランド間に接続され、第3の端子部は、制御用集積回路の外部に接続される少なくとも一つの抵抗を介して前記第1の端子部または第2の端子部のいずれか一方へ接続されることを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。 The control integrated circuit includes at least a first terminal portion which is an output end of the first buffer means, a second terminal portion which is an output end of the second buffer means, and at least the switch circuit. And a third terminal portion which is an output end of one control switch element, and the output voltage value output from the second buffer means when switching from the starting state frequency to the lighting state frequency is approximately 0V. The first impedance element is composed of at least one resistor and is connected to the outside of the control integrated circuit and between the first terminal portion and the ground, and the second impedance element is It is composed of at least one resistor, is connected to the outside of the control integrated circuit and between the second terminal portion and the ground, and the third terminal portion is connected to the outside of the control integrated circuit. The discharge lamp lighting device according to claim 3, characterized in that via an anti-connected to one of said first terminal portion or the second terminal portion. 前記タイマ回路は、少なくとも一つの比較手段を有し、比較手段の一入力端である制御用集積回路の端子には少なくとも一つのコンデンサが接続され、前記コンデンサへ略定電流で充電する充電手段、及び略定電流で放電する放電手段を有し、前記比較手段の出力信号に応じて周期的に充電手段、放電手段の切り替えを行い、前記コンデンサへの充放電の周期は250msec以上、400msec以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の放電灯点灯装置。 The timer circuit has at least one comparison means, and at least one capacitor is connected to a terminal of the control integrated circuit which is one input terminal of the comparison means, and charging means for charging the capacitor with a substantially constant current; And a discharging means for discharging at a substantially constant current, and periodically switching between the charging means and the discharging means according to the output signal of the comparison means, and the charging / discharging cycle of the capacitor is 250 msec or more and 400 msec or less. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the discharge lamp lighting device is provided. 請求項1〜5のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、この放電灯点灯装置を装着する器具本体とを具備したことを特徴とする照明器具。 A lighting fixture comprising: the discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 5; and a fixture main body on which the discharge lamp lighting device is mounted.
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