JP2006228687A - Discharge lamp lighting device and lighting apparatus - Google Patents

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JP2006228687A JP2005044734A JP2005044734A JP2006228687A JP 2006228687 A JP2006228687 A JP 2006228687A JP 2005044734 A JP2005044734 A JP 2005044734A JP 2005044734 A JP2005044734 A JP 2005044734A JP 2006228687 A JP2006228687 A JP 2006228687A
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Toshiaki Nakamura
俊朗 中村
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device capable of alleviating reduction of switching frequency while securing minimal switch-on time corresponding to the switching characteristics of a switching element, and a lighting device using this. <P>SOLUTION: The discharge lamp lighting device is provided with an integrating circuit 406 which integrates differential signal SUB1 expressing the differential from the established target current value signal ST1, based on a current detection signal SL1 showing the lamp current of a discharge lamp La and a voltage detection signal SLV showing the lamp current of the discharge lamp La, and a control circuit part 40 which increases or decreases the on-duty of the switching element Q1 based on the integration signal SCV by the integrating circuit 406 when the switch-on time exceeds the minimum switch-on time established beforehand in the switch-on and off action by a prescribed period of the switching element Q1 and decreases and increases the on-duty by increasing and decreasing the switch-off time of the switching element Q1 when the switch-on time of the switching element Q1 reaches the minimum switch-on time. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放電灯点灯装置、及びこれを用いた照明装置に関する。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device and an illumination device using the same.

図13は、背景技術に係る放電灯点灯装置の構成を示すブロック図である。図13に示す放電灯点灯装置101は、電力供給部102と、インバータ回路103と、始動回路104と、PWM制御部105とを備えている。そして、始動回路104の外部に放電灯Laが接続されるようになっている。   FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a discharge lamp lighting device according to the background art. A discharge lamp lighting device 101 shown in FIG. 13 includes a power supply unit 102, an inverter circuit 103, a starting circuit 104, and a PWM control unit 105. A discharge lamp La is connected to the outside of the starting circuit 104.

電力供給部102は、外部に接続された直流電源Eから出力された直流電圧を、PWM制御部105からの制御信号に応じて昇圧又は降圧することによって所定の直流電圧に変換して放電灯Laに供給するDC−DCコンバータで、トランス106と、スイッチング素子107と、ダイオード108と、コンデンサ109とを備えている。スイッチング素子107は、例えばMOSFET(Metal Oxide Semiconducter Field Effect Transistor)を用いて構成されている。   The power supply unit 102 converts the DC voltage output from the DC power source E connected to the outside into a predetermined DC voltage by stepping up or down according to a control signal from the PWM control unit 105 to convert the DC voltage into a discharge lamp La. The DC-DC converter is supplied with a transformer 106, a switching element 107, a diode 108, and a capacitor 109. The switching element 107 is configured using, for example, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).

インバータ回路103は、電力供給部102から出力された直流電圧をスイッチングして放電灯Laを点灯させるための交番電圧に変換するインバータ回路である。始動回路104は、放電開始時に点灯電圧よりも非常に高い電圧の始動電圧を印加する必要があるHIDランプ(高圧放電ランプ)を点灯させるための高電圧を発生する回路である。   The inverter circuit 103 is an inverter circuit that converts the DC voltage output from the power supply unit 102 into an alternating voltage for lighting the discharge lamp La. The starting circuit 104 is a circuit that generates a high voltage for lighting an HID lamp (high pressure discharge lamp) that needs to apply a starting voltage that is much higher than the lighting voltage at the start of discharge.

また、電力供給部102の外部に直流電源Eが接続されており、直流電源Eの正極は、トランス106の一次巻線の一端に接続され、他端はスイッチング素子107を介して直流電源Eの負極に接続されている。トランス106の二次巻線には、ダイオード108とコンデンサ109との直列回路が並列に接続されており、コンデンサ109の両端電圧が、電力供給部102の出力電圧としてインバータ回路103へ供給されるようになっている。   In addition, a DC power source E is connected to the outside of the power supply unit 102, the positive electrode of the DC power source E is connected to one end of the primary winding of the transformer 106, and the other end of the DC power source E via the switching element 107. Connected to the negative electrode. A series circuit of a diode 108 and a capacitor 109 is connected in parallel to the secondary winding of the transformer 106, and the voltage across the capacitor 109 is supplied to the inverter circuit 103 as the output voltage of the power supply unit 102. It has become.

PWM制御部105は、PWM(Pulse Width Modulation)制御(パルス幅変調制御)によりスイッチング素子107をオンオフさせ、電力供給部102からインバータ回路103へ放電灯Laを点灯させるための電力を供給させる。   The PWM control unit 105 turns on and off the switching element 107 by PWM (Pulse Width Modulation) control (pulse width modulation control), and supplies power for lighting the discharge lamp La from the power supply unit 102 to the inverter circuit 103.

そして、PWM制御部105からのスイッチング信号に応じてスイッチング素子107がオンオフされると、スイッチング素子107がオンのときにトランス106の一次巻線110に電流I1が流れて磁気エネルギーが蓄えられ、スイッチング素子107がオフのときにトランス106の二次巻線111に逆起電圧が発生し、コンデンサ109で平滑され、直流電圧としてインバータ回路103へ供給される。そして、インバータ回路103によって、電力供給部102から出力された直流電圧が交番電圧に変換される。そして、始動回路104を介して放電灯Laへ交番電圧が供給され、放電灯Laが点灯する。   When the switching element 107 is turned on / off according to the switching signal from the PWM control unit 105, when the switching element 107 is on, the current I1 flows through the primary winding 110 of the transformer 106, and magnetic energy is stored. When the element 107 is off, a counter electromotive voltage is generated in the secondary winding 111 of the transformer 106, smoothed by the capacitor 109, and supplied to the inverter circuit 103 as a DC voltage. Then, the inverter circuit 103 converts the DC voltage output from the power supply unit 102 into an alternating voltage. Then, an alternating voltage is supplied to the discharge lamp La via the starting circuit 104, and the discharge lamp La is turned on.

この場合、PWM制御部105は、放電灯Laを流れるランプ電流や放電灯Laに印加されるランプ電圧に応じて、放電灯Laに供給される電力量を増減するべくスイッチング素子107のオンデューティを増減させるようになっている。   In this case, the PWM control unit 105 sets the on-duty of the switching element 107 to increase or decrease the amount of power supplied to the discharge lamp La according to the lamp current flowing through the discharge lamp La or the lamp voltage applied to the discharge lamp La. Increase or decrease.

ところで、HIDランプ等の放電灯Laは、そのランプ温度が低温状態ではインピーダンスが低下し、略短絡状態となる。このような放電灯Laが短絡に近い状態にある場合や、始動回路104の出力端子が故障等により短絡している場合では、PWM制御部105は、電力供給部102の出力電力を非常に小さいレベルに低下させるべくスイッチング信号は、スイッチング素子107をオンさせるオンデューティが非常に小さくされる。特に、電力供給部102を小型化するためにスイッチング信号のオンオフ周波数を高めた場合、上述のような短絡に近い状態におけるスイッチング信号のオン時間は、非常に短い時間になってしまう。   By the way, the discharge lamp La such as an HID lamp is substantially short-circuited because its impedance decreases when the lamp temperature is low. When such a discharge lamp La is in a state close to a short circuit or when the output terminal of the starting circuit 104 is short-circuited due to a failure or the like, the PWM control unit 105 reduces the output power of the power supply unit 102 to a very low level. The switching signal has a very small on-duty for turning on the switching element 107 in order to reduce the level. In particular, when the on / off frequency of the switching signal is increased in order to reduce the size of the power supply unit 102, the on time of the switching signal in a state close to a short circuit as described above becomes a very short time.

一方、スイッチング素子107は、その制御端子に供給されるスイッチング信号によりオンオフ状態が切り替えられるが、素子の特性としてオフからオンする際の切り替え遅れ時間や、切り替わり時間を有している。そのため、スイッチング信号のオン時間が短くなりすぎると、スイッチング素子107を完全にオンさせることができず、オン抵抗が残留してスイッチング素子107による損失増大を招くおそれがある。   On the other hand, the switching element 107 is switched between on and off states by a switching signal supplied to its control terminal, but has a switching delay time or switching time when the switching element 107 is turned on from off. Therefore, if the ON time of the switching signal becomes too short, the switching element 107 cannot be completely turned on, and the ON resistance remains, which may increase the loss due to the switching element 107.

そこで、PWM制御部105は、PWM制御において、スイッチング素子107を完全にオンさせることができるオン時間の最小値を下限値として、この下限値を超えてオン時間を小さくさせないようにしたものが知られている。また、PWM制御部105は、オン時間は固定してオフ時間を長くすることによりオンデューティを低下させるようにしたものも知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2000−340385号公報
In view of this, the PWM control unit 105 is known to have a minimum value of the ON time during which the switching element 107 can be completely turned on in the PWM control as a lower limit value so that the ON time is not reduced beyond this lower limit value. It has been. Further, a PWM control unit 105 is also known in which the on-duty is lowered by fixing the on-time and extending the off-time (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-340385 A

ところで、上述のように、PWM制御において、PWM制御部105がスイッチング素子107を完全にオンさせることができるオン時間の最小値を下限値として、この下限値を超えてオン時間を小さくさせないようにしたものでは、例えば放電灯Laが低温状態で略短絡状態となっている場合や、故障等により電力供給部102の出力が短絡状態になっている場合には、オン時間が下限値に達するとそれ以上スイッチング信号のオンデューティを低下させることができず、従って電力供給部102の出力電力を十分低下させることができない結果、放電灯Laを損傷したり、放電灯点灯装置101内の回路を損傷したりするおそれがあるという不都合があった。   By the way, as described above, in the PWM control, the minimum value of the ON time during which the PWM control unit 105 can completely turn on the switching element 107 is set as the lower limit value so that the ON time is not reduced beyond this lower limit value. In such a case, for example, when the discharge lamp La is in a substantially short-circuited state at a low temperature, or when the output of the power supply unit 102 is in a short-circuited state due to a failure or the like, the on-time reaches a lower limit value. As a result, the on-duty of the switching signal cannot be further reduced, and therefore the output power of the power supply unit 102 cannot be sufficiently reduced. As a result, the discharge lamp La is damaged or the circuit in the discharge lamp lighting device 101 is damaged. Inconvenience that there is a risk of doing.

また、PWM制御部105が、オン時間は固定してオフ時間を長くすることによりオンデューティを低下させるようにした場合には、スイッチング信号のオンデューティがスイッチング素子107を完全にオンさせることができるオン時間の最小値に達する前にオフ時間が増大されるため、スイッチング周波数の低下を招き、電力供給部102に用いられるコンデンサ109やトランス106等の回路部品が大型化するという不都合があった。   Further, when the PWM control unit 105 reduces the on-duty by fixing the on-time and extending the off-time, the on-duty of the switching signal can completely turn on the switching element 107. Since the off time is increased before reaching the minimum value of the on time, the switching frequency is lowered and the circuit components such as the capacitor 109 and the transformer 106 used in the power supply unit 102 are increased in size.

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、スイッチング素子のスイッチング特性に応じた最小オン時間を確保しつつスイッチング周波数の低下を軽減することができる放電灯点灯装置、及びこれを用いた照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and a discharge lamp lighting device capable of reducing a decrease in switching frequency while ensuring a minimum on-time according to the switching characteristics of the switching element, and the same It aims at providing the illuminating device using.

上述の目的を達成するために、本発明の第1の手段に係る放電灯点灯装置は、外部から入力された電流を所定の周期でオンオフするスイッチング素子を備えると共に当該スイッチング素子のオンオフ動作におけるオンデューティの増減に応じて放電灯の点灯用電力を増減させる電力供給部と、前記放電灯に供給される電流値を検出電流値として検出する電流検出部と、前記放電灯に供給される電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部により検出された電圧に基づいて前記放電灯に供給する目標電流値を設定する目標値設定部と、前記電流検出部により検出された検出電流値と前記目標値設定部により設定された目標電流値との差分を表す差分信号を出力する差分出力部と、前記差分出力部から出力された差分信号を積分する積分回路とを備え、スイッチング制御部は、前記周期によるオンオフ動作においてオン時間が予め設定された最小オン時間を超えている場合、前記積分回路による積分値に基づいて前記周期によるオンオフ動作におけるオンデューティを増減させ、前記周期によるオンオフ動作においてオン時間が前記最小オン時間に達した場合、前記オンオフ動作におけるオフ時間を増減させることにより前記オンデューティを減増させることを特徴としている。   In order to achieve the above-described object, a discharge lamp lighting device according to the first means of the present invention includes a switching element that turns on and off a current input from the outside in a predetermined cycle, and is turned on / off in the on / off operation of the switching element. A power supply unit that increases / decreases the power for lighting the discharge lamp in accordance with an increase / decrease in duty, a current detection unit that detects a current value supplied to the discharge lamp as a detected current value, and a voltage supplied to the discharge lamp A voltage detection unit to detect; a target value setting unit for setting a target current value to be supplied to the discharge lamp based on the voltage detected by the voltage detection unit; and a detection current value detected by the current detection unit and the A difference output unit that outputs a difference signal representing a difference from the target current value set by the target value setting unit; an integration circuit that integrates the difference signal output from the difference output unit; The switching control unit increases or decreases the on-duty in the on / off operation by the cycle based on the integration value by the integration circuit when the on-time in the on / off operation by the cycle exceeds a preset minimum on time, In the on / off operation according to the cycle, when the on time reaches the minimum on time, the on duty is decreased by increasing / decreasing the off time in the on / off operation.

また、上述の放電灯点灯装置において、前記オンオフ動作におけるオン時間を検出する最小オン時間検出部をさらに備え、前記スイッチング制御部は、前記最小オン時間検出部により前記オン時間が予め設定された最小オン検出時間以下になったことが検出された場合、前記オンオフ動作におけるオン時間を予め設定された最小オン時間に維持しつつ前記差分出力部から出力された差分信号に基づいてオフ時間を変化させることにより、前記オンデューティを増減させることを特徴としている。   The above-described discharge lamp lighting device further includes a minimum on-time detection unit that detects an on-time in the on-off operation, and the switching control unit includes a minimum on-time preset by the minimum on-time detection unit. When it is detected that the on detection time is shorter than the on detection time, the off time is changed based on the difference signal output from the difference output unit while maintaining the on time in the on / off operation at a preset minimum on time. Thus, the on-duty is increased or decreased.

そして、上述の放電灯点灯装置において、前記最小オン時間検出部は、前記積分回路による積分値に基づいて、前記オンオフ動作におけるオン時間が予め設定された最小オン検出時間以下になったことを検出することを特徴としている。   In the above-described discharge lamp lighting device, the minimum on-time detection unit detects that the on-time in the on / off operation is equal to or less than a preset minimum on-detection time based on an integration value by the integration circuit. It is characterized by doing.

さらに、上述の放電灯点灯装置において、前記差分出力部は、前記差分信号を前記オフ時間の増減指示として出力し、前記積分回路は、前記積分値を前記オンデューティの増減指示として出力し、前記積分回路の積分値による前記オンデューティの増減指示における増減量に応じて当該差分信号における前記オフ時間の増減指示量を減増させるべく前記差分信号を補正する差分信号補正部をさらに備え、前記スイッチング制御部は、前記差分信号補正部により補正された差分信号に基づいてオフ時間を変化させることにより、前記オンデューティを増減させることを特徴としている。   Further, in the above-described discharge lamp lighting device, the difference output unit outputs the difference signal as an instruction to increase / decrease the off time, and the integration circuit outputs the integral value as an instruction to increase / decrease the on-duty, A differential signal correction unit that corrects the differential signal to reduce the increase / decrease instruction amount of the off-time in the differential signal according to the increase / decrease amount in the increase / decrease instruction of the on-duty based on an integral value of an integration circuit; The control unit is characterized by increasing or decreasing the on-duty by changing an off time based on the difference signal corrected by the difference signal correction unit.

また、本発明の第2の手段に係る照明装置は、放電灯を点灯させるための放電灯点灯装置と、前記放電灯点灯装置を収容する筐体とを備え、前記放電灯点灯装置は、上述のいずれかに記載の放電灯点灯装置であることを特徴としている。   The lighting device according to the second means of the present invention includes a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp, and a housing that houses the discharge lamp lighting device, and the discharge lamp lighting device is The discharge lamp lighting device according to any one of the above.

このような構成の放電灯点灯装置及び照明装置は、積分回路によって、放電灯に供給される電流値と放電灯に供給される電圧に基づき設定された目標電流値との差分を表す差分信号が積分される。そして、スイッチング制御部によって、所定の周期によるオンオフ動作においてオン時間が予め設定された最小オン時間を超える場合、積分回路による積分値に基づいて前記周期によるオンオフ動作におけるオンデューティが増減され、前記周期によるオンオフ動作においてオン時間が最小オン時間に達した場合、オンオフ動作におけるオフ時間を増減させることによりオンデューティが減増されるので、スイッチング素子のスイッチング特性に応じた最小オン時間を確保しつつスイッチング周波数の低下を軽減することができる。   In the discharge lamp lighting device and the lighting device having such a configuration, a difference signal representing a difference between the current value supplied to the discharge lamp and the target current value set based on the voltage supplied to the discharge lamp is obtained by the integration circuit. Integrated. Then, when the ON time exceeds a preset minimum ON time in the ON / OFF operation with a predetermined cycle by the switching control unit, the ON duty in the ON / OFF operation with the cycle is increased or decreased based on the integration value by the integration circuit, and the cycle When the on-time has reached the minimum on-time in the on-off operation, the on-duty is decreased by increasing / decreasing the off-time in the on / off operation, so switching is performed while ensuring the minimum on-time according to the switching characteristics of the switching element. A decrease in frequency can be reduced.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.

(第1実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る照明装置の構成の一例を示す断面図である。図1に示す照明装置1は、例えば自動車やオートバイ等の車両に用いられる前照灯であり、車両の車体に固定される灯体ハウジング2(筐体)の内部にランプソケット3と反射板4と放電灯Laとを収納したものであり、灯体ハウジング2の前面に設けた開口部には、灯体レンズ5が装着される。灯体ハウジング2の後部には、放電灯Laを交換するための開口部6が設けられており、開口部6には着脱可能なキャップ7が取り付けられている。灯体ハウジング2の下部外側には、ケースに収納された放電灯点灯装置8が取り付けられ、放電灯点灯装置8には、例えばバッテリを直流電源として電源供給を行うための電源線CBL1が接続されている。さらに、放電灯点灯装置8と、ランプソケット3とはハーネスCBL2により接続されている。そして、ランプソケット3に放電灯Laを取り付けることにより、放電灯点灯装置8からの電力を放電灯Laへ供給し、放電灯Laを点灯させるようになっている。そして、照明装置1は、例えば図2に示す車両9の車体における前部の左右両側にそれぞれ配設されるようになっている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a lighting device according to an embodiment of the present invention. A lighting device 1 shown in FIG. 1 is a headlamp used in a vehicle such as an automobile or a motorcycle, for example, and a lamp socket 3 and a reflector 4 are provided inside a lamp housing 2 (housing) fixed to the vehicle body of the vehicle. And the discharge lamp La, and the lamp body lens 5 is attached to the opening provided in the front surface of the lamp housing 2. An opening 6 for replacing the discharge lamp La is provided at the rear of the lamp housing 2, and a removable cap 7 is attached to the opening 6. A discharge lamp lighting device 8 housed in a case is attached to the lower outer side of the lamp housing 2, and the discharge lamp lighting device 8 is connected to a power line CBL 1 for supplying power using, for example, a battery as a DC power source. ing. Further, the discharge lamp lighting device 8 and the lamp socket 3 are connected by a harness CBL2. And by attaching the discharge lamp La to the lamp socket 3, the electric power from the discharge lamp lighting device 8 is supplied to the discharge lamp La, and the discharge lamp La is lighted. And the illuminating device 1 is each arrange | positioned at the right-and-left both sides of the front part in the vehicle body of the vehicle 9 shown, for example in FIG.

図3は、本発明の第1の実施形態に係る放電灯点灯装置8の構成の一例を示すブロック図である。図3に示す放電灯点灯装置8は、電力供給部10と、インバータ回路20と、始動回路30と、制御回路部40と、PWM信号発生回路50とを備えている。   FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the discharge lamp lighting device 8 according to the first embodiment of the present invention. The discharge lamp lighting device 8 shown in FIG. 3 includes a power supply unit 10, an inverter circuit 20, a starting circuit 30, a control circuit unit 40, and a PWM signal generation circuit 50.

電力供給部10は、外部に接続された直流電源Eから出力された直流の入力電圧Vinを、PWM信号発生回路50からのスイッチング信号SPWMに応じて昇圧又は降圧することによって所定の直流電圧である出力電圧Voutに変換してインバータ回路20に供給するDC−DCコンバータで、トランスTと、スイッチング素子Q1と、ダイオードD1と、コンデンサC1と、電流検出回路11とを備えている。   The power supply unit 10 is a predetermined DC voltage by boosting or stepping down the DC input voltage Vin output from the DC power supply E connected to the outside in accordance with the switching signal SPWM from the PWM signal generation circuit 50. A DC-DC converter that converts the output voltage Vout into an inverter circuit 20 and supplies the inverter circuit 20 with a transformer T, a switching element Q1, a diode D1, a capacitor C1, and a current detection circuit 11.

また、電力供給部10の外部に直流電源Eが接続されており、直流電源Eの正極は、トランスTの一次側巻線L1の一端に接続され、他端はスイッチング素子Q1を介して直流電源Eの負極に接続されている。トランスTの二次側巻線L2には、ダイオードD1とコンデンサC1との直列回路が並列に接続されている。そして、コンデンサC1の両端に生じる直流電圧が、電力供給部10の出力電圧Voutとしてインバータ回路20へ供給されるようになっている。   Further, a DC power source E is connected to the outside of the power supply unit 10, the positive electrode of the DC power source E is connected to one end of the primary winding L1 of the transformer T, and the other end is connected to the DC power source via the switching element Q1. It is connected to the negative electrode of E. A series circuit of a diode D1 and a capacitor C1 is connected in parallel to the secondary winding L2 of the transformer T. The DC voltage generated at both ends of the capacitor C <b> 1 is supplied to the inverter circuit 20 as the output voltage Vout of the power supply unit 10.

電流検出回路11は、トランスTの一次側巻線L1を流れる電流I1を検出し、その電流検出信号SI1をPWM信号発生回路50へ出力するもので、例えば抵抗やホール素子を用いて構成されている。   The current detection circuit 11 detects a current I1 flowing through the primary side winding L1 of the transformer T and outputs the current detection signal SI1 to the PWM signal generation circuit 50. The current detection circuit 11 is configured using, for example, a resistor or a Hall element. Yes.

インバータ回路20は、例えば図略のスイッチング素子を用いて構成されたブリッジ回路によって、電力供給部10から出力された出力電圧Voutをスイッチングし、交番電圧に変換して始動回路30へ供給する。始動回路30は、放電開始時に点灯電圧よりも非常に高い電圧の始動電圧を印加する必要があるHIDランプ(高圧放電ランプ)を点灯させるための高電圧を発生する回路である。始動回路30は、図1に示すハーネスCBL2とランプソケット3とを介してランプソケット3に取り付けられた放電灯Laと接続されている。   The inverter circuit 20 switches the output voltage Vout output from the power supply unit 10 by, for example, a bridge circuit configured using a switching element (not shown), converts the output voltage Vout into an alternating voltage, and supplies the alternating voltage to the starter circuit 30. The starting circuit 30 is a circuit that generates a high voltage for lighting an HID lamp (high pressure discharge lamp) that needs to apply a starting voltage that is much higher than the lighting voltage at the start of discharge. The starting circuit 30 is connected to the discharge lamp La attached to the lamp socket 3 via the harness CBL2 and the lamp socket 3 shown in FIG.

制御回路部40は、ランプ電圧検出回路401(電圧検出部)と、目標値設定部402と、ランプ電流検出回路403(電流検出部)と、差分出力部404と、比例回路405と、積分回路406と、加算器407と、アンプ408と、コンパレータCMP1(最小オン時間検出部)と、スイッチSW1とを備えている。   The control circuit unit 40 includes a lamp voltage detection circuit 401 (voltage detection unit), a target value setting unit 402, a lamp current detection circuit 403 (current detection unit), a difference output unit 404, a proportional circuit 405, and an integration circuit. 406, an adder 407, an amplifier 408, a comparator CMP1 (minimum on-time detector), and a switch SW1.

ランプ電圧検出回路401は、コンデンサC1の両端電圧、すなわち電力供給部10の出力電圧Voutを、放電灯Laに供給されるランプ電圧と略等価な電圧として検出し、その電圧を示す電圧検出信号SLVを目標値設定部402へ出力する。目標値設定部402は、ランプ電圧検出回路401から出力された電圧検出信号SLVから放電灯Laに供給する目標電流値を設定すると共に、その目標電流値を示す目標電流値信号STIを差分出力部404へ出力する。ランプ電流検出回路403は、電力供給部10の出力電流を、放電灯Laに供給されるランプ電流と略等価な電流として検出し、その電流を示す電流検出信号SLIを差分出力部404へ出力する。   The lamp voltage detection circuit 401 detects the voltage across the capacitor C1, that is, the output voltage Vout of the power supply unit 10, as a voltage substantially equivalent to the lamp voltage supplied to the discharge lamp La, and a voltage detection signal SLV indicating the voltage. Is output to the target value setting unit 402. The target value setting unit 402 sets a target current value to be supplied to the discharge lamp La from the voltage detection signal SLV output from the lamp voltage detection circuit 401, and outputs a target current value signal STI indicating the target current value as a difference output unit. Output to 404. The lamp current detection circuit 403 detects the output current of the power supply unit 10 as a current substantially equivalent to the lamp current supplied to the discharge lamp La, and outputs a current detection signal SLI indicating the current to the difference output unit 404. .

差分出力部404は、例えば減算器を用いて構成されており、目標値設定部402により設定された目標電流値を示す目標電流値信号STIからランプ電流検出回路403により検出された検出電流値を示す電流検出信号SLIを減算した差分値を示す差分信号SUB1を、比例回路405と、積分回路406と、アンプ408とへ出力する。比例回路405は、差分出力部404から出力された差分信号SUB1を、ゲインKp倍に増幅し、比例信号SKPとして加算器407へ出力する増幅回路である。図3に示す制御回路部40においては、比例信号SKPの上昇は、電力供給部10の出力電圧Voutを上昇させる方向に働くようにされている。   The difference output unit 404 is configured using, for example, a subtracter, and detects the detected current value detected by the lamp current detection circuit 403 from the target current value signal STI indicating the target current value set by the target value setting unit 402. A difference signal SUB1 indicating a difference value obtained by subtracting the indicated current detection signal SLI is output to the proportional circuit 405, the integration circuit 406, and the amplifier 408. The proportional circuit 405 is an amplification circuit that amplifies the differential signal SUB1 output from the differential output unit 404 by a gain Kp times and outputs the amplified signal as a proportional signal SKP to the adder 407. In the control circuit unit 40 shown in FIG. 3, the increase of the proportional signal SKP works in the direction of increasing the output voltage Vout of the power supply unit 10.

積分回路406は、例えば、演算増幅器OP1と、コンデンサC2と、抵抗R1とから構成された積分回路で、差分出力部404から出力された差分信号SUB1が抵抗R1を介して演算増幅器OP1の反転入力端子に接続され、演算増幅器OP1の非反転入力端子はグラウンドに接続され、演算増幅器OP1の出力端子はコンデンサC2を介して反転入力端子に接続されている。そして、演算増幅器OP1から出力された積分信号SCVは、加算器407と、コンパレータCMP1の反転入力端子とに出力される。図3に示す制御回路部40においては、積分信号SCVの上昇は、電力供給部10の出力電圧Voutを上昇させる方向に働くようにされている。   The integration circuit 406 is an integration circuit composed of, for example, an operational amplifier OP1, a capacitor C2, and a resistor R1, and the differential signal SUB1 output from the differential output unit 404 is an inverting input of the operational amplifier OP1 via the resistor R1. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the ground, and the output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the inverting input terminal via the capacitor C2. The integration signal SCV output from the operational amplifier OP1 is output to the adder 407 and the inverting input terminal of the comparator CMP1. In the control circuit unit 40 shown in FIG. 3, the increase of the integration signal SCV is caused to increase the output voltage Vout of the power supply unit 10.

加算器407は、比例回路405から出力された比例信号SKPと、演算増幅器OP1から出力された積分信号SCVとを加算することにより得られた信号を、電力供給部10の出力電圧Voutを設定する電圧制御信号SWCとしてPWM信号発生回路50へ出力する。図3に示す制御回路部40においては、電圧制御信号SWCの上昇は、電力供給部10の出力電圧Voutを上昇させる方向に働くようにされている。アンプ408は、差分出力部404から出力された差分信号SUB1にゲインKtを乗じた信号をオフ時間延長信号SOFFとしてスイッチSW1を介してPWM信号発生回路50へ出力する。   The adder 407 sets the output voltage Vout of the power supply unit 10 based on the signal obtained by adding the proportional signal SKP output from the proportional circuit 405 and the integrated signal SCV output from the operational amplifier OP1. The voltage control signal SWC is output to the PWM signal generation circuit 50. In the control circuit unit 40 shown in FIG. 3, the increase in the voltage control signal SWC works in a direction to increase the output voltage Vout of the power supply unit 10. The amplifier 408 outputs a signal obtained by multiplying the difference signal SUB1 output from the difference output unit 404 by the gain Kt to the PWM signal generation circuit 50 via the switch SW1 as an off time extension signal SOFF.

コンパレータCMP1は、積分回路406から出力された積分信号SCVと、予め設定された基準電圧Vrofとを比較する。基準電圧Vrofは、PWM信号発生回路50からスイッチング素子Q1へ出力されるスイッチング信号SPWMのオン時間が、スイッチング素子Q1を完全にオンさせることができる最小のオン時間である最小オン時間Tminに達した場合において積分信号SCVとして得られる電圧値に設定されている。そして、コンパレータCMP1は、積分信号SCVが基準電圧Vrofを超えていれば、スイッチSW1をオフしてアンプ408から出力されたオフ時間延長信号SOFFをPWM信号発生回路50へ出力させない一方、積分信号SCVが基準電圧Vrof以下となると、スイッチSW1をオンしてアンプ408から出力されたオフ時間延長信号SOFFをPWM信号発生回路50へ出力させる。   The comparator CMP1 compares the integration signal SCV output from the integration circuit 406 with a preset reference voltage Vrof. In the reference voltage Vrof, the ON time of the switching signal SPWM output from the PWM signal generation circuit 50 to the switching element Q1 has reached the minimum ON time Tmin, which is the minimum ON time that can completely turn on the switching element Q1. In some cases, it is set to a voltage value obtained as the integration signal SCV. If the integration signal SCV exceeds the reference voltage Vrof, the comparator CMP1 turns off the switch SW1 and does not output the off time extension signal SOFF output from the amplifier 408 to the PWM signal generation circuit 50, while the integration signal SCV Is equal to or lower than the reference voltage Vrof, the switch SW1 is turned on, and the off time extension signal SOFF output from the amplifier 408 is output to the PWM signal generation circuit 50.

すなわち、コンパレータCMP1は、積分回路406から出力された積分信号SCVに基づいて、オンオフ動作におけるオン時間が予め設定された最小オン検出時間以下となったことを検出し、スイッチSW1をオンしてアンプ408から出力されたオフ時間延長信号SOFFをPWM信号発生回路50へ出力させる。   That is, the comparator CMP1 detects that the ON time in the ON / OFF operation is less than or equal to the preset minimum ON detection time based on the integration signal SCV output from the integration circuit 406, and turns on the switch SW1 to The off time extension signal SOFF output from 408 is output to the PWM signal generation circuit 50.

PWM信号発生回路50は、制御回路部40から出力された電圧制御信号SWCに応じてPWM制御に基づきスイッチング素子Q1をオンオフさせるためのスイッチング信号SPWMのデューティを変化させ、電力供給部10から電圧制御信号SWCに応じた出力電圧Voutを出力させる制御回路で、フリップフロップFF1と、発振器OSC1と、コンパレータCMP2とを備える。コンパレータCMP2の非反転入力端子には、電圧制御信号SWCが入力され、コンパレータCMP2の反転入力端子には、電流検出信号SI1が入力され、コンパレータCMP2の出力信号はフリップフロップFF1のリセット端子へ出力される。また、アンプ408からスイッチSW1を介して出力されたオフ時間延長信号SOFFは、発振器OSC1に入力され、発振器OSC1から出力された周期信号CLK1はフリップフロップFF1のセット端子へ出力される。そして、フリップフロップFF1の出力信号が、スイッチング信号SPWMとしてスイッチング素子Q1へ出力される。   The PWM signal generation circuit 50 changes the duty of the switching signal SPWM for turning on and off the switching element Q1 based on the PWM control according to the voltage control signal SWC output from the control circuit unit 40, and performs voltage control from the power supply unit 10. A control circuit that outputs an output voltage Vout according to the signal SWC, and includes a flip-flop FF1, an oscillator OSC1, and a comparator CMP2. The voltage control signal SWC is input to the non-inverting input terminal of the comparator CMP2, the current detection signal SI1 is input to the inverting input terminal of the comparator CMP2, and the output signal of the comparator CMP2 is output to the reset terminal of the flip-flop FF1. The Further, the off time extension signal SOFF output from the amplifier 408 via the switch SW1 is input to the oscillator OSC1, and the periodic signal CLK1 output from the oscillator OSC1 is output to the set terminal of the flip-flop FF1. Then, the output signal of the flip-flop FF1 is output to the switching element Q1 as the switching signal SPWM.

PWM信号発生回路50は、発振器OSC1から出力された周期信号CLK1によってフリップフロップFF1をセットし、スイッチング信号SPWMをハイレベルにしてスイッチング素子Q1をオンさせ、電力供給部10におけるトランスTの一次側巻線L1及びスイッチング素子Q1を流れる電流I1がスイッチング信号SPWMで示される値に達したことをコンパレータCMP2で検出してフリップフロップFF1をリセットし、スイッチング信号SPWMをローレベルにしてスイッチング素子Q1をオフさせる、いわゆるカレントモード型の回路方式になっている。   The PWM signal generation circuit 50 sets the flip-flop FF1 by the periodic signal CLK1 output from the oscillator OSC1, sets the switching signal SPWM to high level, turns on the switching element Q1, and turns on the primary side winding of the transformer T in the power supply unit 10. The comparator CMP2 detects that the current I1 flowing through the line L1 and the switching element Q1 has reached the value indicated by the switching signal SPWM, resets the flip-flop FF1, turns the switching signal SPWM low, and turns off the switching element Q1. This is a so-called current mode circuit system.

図4は、発振器OSC1の構成の一例を示す回路図である。また、図5は、発振器OSC1の動作を説明するための信号波形図である。図4に示す発振器OSC1は、電流源CS1,CS2と、切替スイッチSW2,SW3と、コンデンサC3と、抵抗R2,R3と、ヒステリシスを有するコンパレータCMP3とを用いて構成されている。そして、所定の基準電圧VSHとグラウンドとの間に抵抗R2,R3の直列回路が設けられ、基準電圧VSHが抵抗R2,R3により分圧されて基準電圧VSLが生成される。そして、基準電圧VSHが切替スイッチSW3の一方の接点TB1に供給され、基準電圧VSLが切替スイッチSW3の他方の接点TB2に供給され、切替スイッチSW3によって、基準電圧VSH及び基準電圧VSLのうちいずれかがコンパレータCMP3の非反転入力端子へ供給される。スイッチSW3は、コンパレータCMP3から出力される周期信号CLK1がハイレベルで基準電圧VSHをコンパレータCMP3の非反転入力端子へ供給し、周期信号CLK1がローレベルで基準電圧VSLをコンパレータCMP3の非反転入力端子へ供給する。   FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the oscillator OSC1. FIG. 5 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the oscillator OSC1. The oscillator OSC1 shown in FIG. 4 includes current sources CS1 and CS2, changeover switches SW2 and SW3, a capacitor C3, resistors R2 and R3, and a comparator CMP3 having hysteresis. A series circuit of resistors R2 and R3 is provided between a predetermined reference voltage VSH and the ground, and the reference voltage VSH is divided by the resistors R2 and R3 to generate the reference voltage VSL. Then, the reference voltage VSH is supplied to one contact TB1 of the changeover switch SW3, the reference voltage VSL is supplied to the other contact TB2 of the changeover switch SW3, and either the reference voltage VSH or the reference voltage VSL is selected by the changeover switch SW3. Is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator CMP3. The switch SW3 supplies the reference voltage VSH to the non-inverting input terminal of the comparator CMP3 when the periodic signal CLK1 output from the comparator CMP3 is at a high level, and supplies the reference voltage VSL to the non-inverting input terminal of the comparator CMP3 when the periodic signal CLK1 is at a low level. To supply.

コンパレータCMP3の反転入力端子には、コンデンサC3と切替スイッチSW2とが接続されている。切替スイッチSW2は、接点TB3,TB4を備えている。そして、切替スイッチSW2は、コンパレータCMP3から出力される周期信号CLK1がハイレベルで接点TB3側に切り替えられて電流源CS1から出力された充電電流ICHGをコンデンサC3へ充電し、周期信号CLK1がローレベルで接点TB4側に切り替えられてコンデンサC3に充電された電荷を電流源CS2による放電電流IDCGによって放電させる。   A capacitor C3 and a changeover switch SW2 are connected to the inverting input terminal of the comparator CMP3. The changeover switch SW2 includes contacts TB3 and TB4. The changeover switch SW2 charges the capacitor C3 with the charging current ICHG output from the current source CS1 by switching to the contact TB3 side when the periodic signal CLK1 output from the comparator CMP3 is at a high level, and the periodic signal CLK1 is at a low level. Thus, the charge switched to the contact TB4 side and charged in the capacitor C3 is discharged by the discharge current IDCG from the current source CS2.

まず、コンデンサC3が充電されていなければ、充電電圧VC3は基準電圧VSLに満たないためコンパレータCMP3により周期信号CLK1がハイレベルにされ、切替スイッチSW2が接点TB3側に切り替えられて電流源CS1から出力された充電電流ICHGがコンデンサC3で充電されて充電電圧VC3が徐々に上昇すると共に、スイッチSW3が接点TB1側に切り替えられて基準電圧VSHがコンパレータCMP3の非反転入力端子へ供給される。   First, if the capacitor C3 is not charged, the charging voltage VC3 is less than the reference voltage VSL, so that the periodic signal CLK1 is set to high level by the comparator CMP3, and the changeover switch SW2 is switched to the contact TB3 side and output from the current source CS1. The charged charging current ICHG is charged by the capacitor C3, and the charging voltage VC3 gradually rises. At the same time, the switch SW3 is switched to the contact TB1 side, and the reference voltage VSH is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator CMP3.

そして、充電電圧VC3が基準電圧VSHに達すると、コンパレータCMP3により周期信号CLK1がローレベルにされ、切替スイッチSW2が接点TB4側に切り替えられてコンデンサC3が電流源CS2の放電電流IDCGにより放電され、充電電圧VC3が徐々に下降すると共に、スイッチSW3が接点TB2側に切り替えられて基準電圧VSLがコンパレータCMP3の非反転入力端子へ供給される。さらに、充電電圧VC3が基準電圧VSLに達すると、コンパレータCMP3により周期信号CLK1がハイレベルにされ、切替スイッチSW2が接点TB3側に切り替えられて電流源CS1から出力された充電電流ICHGによりコンデンサC3が充電されて充電電圧VC3が徐々に上昇すると共に、スイッチSW3が接点TB1側に切り替えられて基準電圧VSHがコンパレータCMP3の非反転入力端子へ供給される。   When the charging voltage VC3 reaches the reference voltage VSH, the periodic signal CLK1 is set to a low level by the comparator CMP3, the changeover switch SW2 is switched to the contact TB4 side, and the capacitor C3 is discharged by the discharge current IDCG of the current source CS2. As the charging voltage VC3 gradually decreases, the switch SW3 is switched to the contact TB2 side, and the reference voltage VSL is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator CMP3. Further, when the charging voltage VC3 reaches the reference voltage VSL, the periodic signal CLK1 is set to the high level by the comparator CMP3, the changeover switch SW2 is switched to the contact TB3 side, and the capacitor C3 is connected by the charging current ICHG output from the current source CS1. As the battery is charged and the charging voltage VC3 gradually increases, the switch SW3 is switched to the contact TB1 side, and the reference voltage VSH is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator CMP3.

以上のように、コンデンサC3の充放電を繰り返すことにより、発振器OSC1から周期信号CLK1が出力される。そして、コンパレータCMP1によりスイッチSW1がオンされると、オフ時間延長信号SOFFが電流源CS1に入力され、オフ時間延長信号SOFFの増減に応じて電流源CS1から出力される充電電流ICHGが減増される結果、周期信号CLK1のハイレベルの期間Trが増減される。周期信号CLK1のハイレベルの期間Trは、スイッチング素子Q1のオフ期間と対応しており、これにより、コンパレータCMP1によりスイッチSW1がオン、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間以下となったことが検出されると、差分出力部404から出力された差分信号SUB1に、アンプ408によりゲインを乗じて出力されたオフ時間延長信号SOFFに基づきスイッチング素子Q1のオフ期間が増減され、スイッチング素子Q1のオンデューティが減増される。そして、図6に示すように、オフ時間延長信号SOFFに応じて、周期信号CLK1の周期が増大される。   As described above, the periodic signal CLK1 is output from the oscillator OSC1 by repeatedly charging and discharging the capacitor C3. When the switch SW1 is turned on by the comparator CMP1, the off-time extension signal SOFF is input to the current source CS1, and the charging current ICHG output from the current source CS1 is increased or decreased according to the increase / decrease of the off-time extension signal SOFF. As a result, the high-level period Tr of the periodic signal CLK1 is increased or decreased. The high-level period Tr of the periodic signal CLK1 corresponds to the OFF period of the switching element Q1, and accordingly, the switch SW1 is turned on by the comparator CMP1, that is, the ON time of the switching element Q1 is less than the minimum ON detection time. Is detected, the difference signal SUB1 output from the difference output unit 404 is multiplied by the gain by the amplifier 408, and the OFF period of the switching element Q1 is increased or decreased based on the OFF time extension signal SOFF output. The on-duty is reduced. Then, as shown in FIG. 6, the period of the periodic signal CLK1 is increased in accordance with the off time extension signal SOFF.

なお、電流源CS1は、オフ時間延長信号SOFFの増減に応じて充電電流ICHGを減増させる例に限られず、例えばコンパレータCMP1によりスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間以下となったことが検出されると、コンパレータCMP1の検出信号に応じて充電電流ICHGを予め設定された電流値に減少させる構成としてもよい。   Note that the current source CS1 is not limited to the example in which the charging current ICHG is increased or decreased in accordance with the increase / decrease in the off time extension signal SOFF. For example, the on time of the switching element Q1 is less than the minimum on detection time by the comparator CMP1. When detected, the charging current ICHG may be reduced to a preset current value in accordance with the detection signal of the comparator CMP1.

図7は、電流源CS1の構成の一例を示す回路図である。図7に示す電流源CS1は、演算増幅器OP2と、トランジスタQ2〜Q7と、抵抗REXと、抵抗RCHGとを備えて構成されている。演算増幅器OP2の非反転入力端子には、オフ時間延長信号SOFFが入力され、演算増幅器OP2の出力端子はトランジスタQ2のベースに接続され、トランジスタQ2のエミッタは演算増幅器OP2の反転入力端子に接続されると共に抵抗REXを介してグラウンドに接続されている。   FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the current source CS1. The current source CS1 shown in FIG. 7 includes an operational amplifier OP2, transistors Q2 to Q7, a resistor REX, and a resistor RCHG. The non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 is supplied with the off time extension signal SOFF, the output terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the base of the transistor Q2, and the emitter of the transistor Q2 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2. And connected to the ground via a resistor REX.

トランジスタQ2のコレクタは、トランジスタQ3のコレクタに接続されている。トランジスタQ3とトランジスタQ4とはカレントミラー回路を構成し、トランジスタQ4の出力電流ICTRは抵抗RCHGを介してグラウンドに供給される。また、トランジスタQ4と並列に、トランジスタQ5とトランジスタQ7との直列回路が接続され、トランジスタQ7のベースには、所定の基準電圧VREFにトランジスタQ7のベースエミッタ間電圧VBEを加算した電圧が印加されている。トランジスタQ5とトランジスタQ6とはカレントミラー回路を構成し、トランジスタQ6の出力電流が充電電流ICHGとしてスイッチSW2を介してコンデンサC3へ供給される。   The collector of the transistor Q2 is connected to the collector of the transistor Q3. Transistor Q3 and transistor Q4 form a current mirror circuit, and output current ICTR of transistor Q4 is supplied to ground via resistor RCHG. A series circuit of a transistor Q5 and a transistor Q7 is connected in parallel with the transistor Q4, and a voltage obtained by adding a base-emitter voltage VBE of the transistor Q7 to a predetermined reference voltage VREF is applied to the base of the transistor Q7. Yes. Transistors Q5 and Q6 constitute a current mirror circuit, and the output current of transistor Q6 is supplied as charge current ICHG to capacitor C3 via switch SW2.

図7に示す電流源CS1では、オフ時間延長信号SOFFがゼロの場合における充電電流ICHGは、抵抗RCHGの抵抗値をRCHGとすると、下記の式(1)で与えられる。
ICHG=VREF/RCHG ・・・(1)
さらに、オフ時間延長信号SOFFの電圧値がVexof、抵抗REXの抵抗値をREXとすると、充電電流ICHGは、下記の式(2)で与えられる。
ICHG=(VREF/RCHG)−(Vexof/REX) ・・・(2)
式(2)に示すように、充電電流ICHGは、オフ時間延長信号SOFFの電圧値Vexofに応じて増減される。また、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間以下となりスイッチング素子Q1のオフ時間による出力調整が行われている状態おけるフィードバックゲインは、アンプ408のゲインKtによって設定され、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間を超えている状態におけるフィードバックゲインは比例回路405のゲインKpによって設定することができるので、例えば放電灯Laが冷えている等により略短絡状態になった場合と、定常点灯状態とで異なるフィードバックゲインを設定することができ、それぞれの負荷条件にあわせて適切なゲインの設定を行うことが容易となる。
In the current source CS1 shown in FIG. 7, the charging current ICHG when the off-time extension signal SOFF is zero is given by the following equation (1), where R CHG is the resistance value of the resistor RCHG.
ICHG = VREF / R CHG (1)
Further, assuming that the voltage value of the off-time extension signal SOFF is Vexof and the resistance value of the resistor REX is R EX , the charging current ICHG is given by the following equation (2).
ICHG = (VREF / R CHG ) − (Vexof / R EX ) (2)
As shown in Expression (2), the charging current ICHG is increased or decreased according to the voltage value Vexof of the off time extension signal SOFF. Further, the feedback gain in a state where the on-time of the switching element Q1 is equal to or shorter than the minimum on-detection time and the output adjustment is performed by the off-time of the switching element Q1 is set by the gain Kt of the amplifier 408, and the on-time of the switching element Q1 Can be set by the gain Kp of the proportional circuit 405. For example, when the discharge lamp La is cold, the feedback gain can be set, and the steady lighting state. Therefore, it is easy to set an appropriate gain according to each load condition.

また、図4に示す発振器OSC1から出力される周期信号CLK1は、ローレベルの期間Tfが電流源CS2による放電電流IDCGで決定され、放電電流IDCGは固定されているので、ローレベルの期間Tfもまた固定である。そして、期間Tfがスイッチング素子Q1の最小オン時間Tminと等しくなるように放電電流IDCGが設定されている。そうすると、周期信号CLK1によって、少なくとも期間Tfの間フリップフロップFF1が強制的にセットされるので、スイッチング信号SPWMのハイレベルの期間、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が、少なくとも最小オン時間Tmin以上確保される。   Further, in the periodic signal CLK1 output from the oscillator OSC1 shown in FIG. 4, the low level period Tf is determined by the discharge current IDCG by the current source CS2, and the discharge current IDCG is fixed. It is also fixed. The discharge current IDCG is set so that the period Tf becomes equal to the minimum on-time Tmin of the switching element Q1. Then, the flip-flop FF1 is forcibly set by the periodic signal CLK1 for at least the period Tf, so that the high level period of the switching signal SPWM, that is, the ON time of the switching element Q1 is secured at least the minimum ON time Tmin. The

また、図6に示すように、オフ時間延長信号SOFFがゼロの場合、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間を超えている場合には、周期信号CLK1は、式(1)で得られる充電電流ICHGにより決定される期間Trと、固定されている期間Tfとを加算した周期f1にされる。   Further, as shown in FIG. 6, when the off-time extension signal SOFF is zero, that is, when the on-time of the switching element Q1 exceeds the minimum on-detection time, the periodic signal CLK1 is obtained by Expression (1). The period Tr is determined by adding the period Tr determined by the charging current ICHG to be added and the fixed period Tf.

図3に示すPWM信号発生回路50におけるコンパレータCMP2は、電流検出回路12により検出されたスイッチング素子Q1を流れる電流I1の電流値を示す電流検出信号SI1と、電圧制御信号SWCとを比較する。電流I1は、スイッチング素子Q1がオンされると徐々に上昇するので、電流検出信号SI1もまたスイッチング素子Q1がオンされてから徐々に上昇する。そして、電流検出信号SI1が電圧制御信号SWCに達すると、コンパレータCMP2の出力信号がローレベルとなりフリップフロップFF1がリセットされ、スイッチング信号SPWMがローレベルにされてスイッチング素子Q1がオフされる。   The comparator CMP2 in the PWM signal generation circuit 50 shown in FIG. 3 compares the current detection signal SI1 indicating the current value of the current I1 flowing through the switching element Q1 detected by the current detection circuit 12 with the voltage control signal SWC. Since the current I1 gradually increases when the switching element Q1 is turned on, the current detection signal SI1 also gradually increases after the switching element Q1 is turned on. When the current detection signal SI1 reaches the voltage control signal SWC, the output signal of the comparator CMP2 becomes low level, the flip-flop FF1 is reset, the switching signal SPWM is changed to low level, and the switching element Q1 is turned off.

これにより、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間を超えている場合には、スイッチング素子Q1のオンオフ周期が周期f1にされると共に、スイッチング素子Q1のオン時間が電圧制御信号SWCに応じて設定されるので、スイッチング周期を一定に保ちつつオンデューティを制御することができる。また、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間以下となった場合には、発振器OSC1から出力される周期信号CLK1のローレベルの時間Tfによって、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminにされると共に、スイッチング素子Q1のオフ時間がオフ時間延長信号SOFFに応じて延長されるので、スイッチング素子のスイッチング特性に応じた最小オン時間Tminを確保しつつ電力供給部10の出力電力を低下させることができ、放電灯Laを損傷したり、放電灯点灯装置8内の回路を損傷したりすることを抑制することができる。   Thereby, when the ON time of the switching element Q1 exceeds the minimum ON detection time, the ON / OFF cycle of the switching element Q1 is set to the period f1, and the ON time of the switching element Q1 is set according to the voltage control signal SWC. Since it is set, the on-duty can be controlled while keeping the switching cycle constant. When the ON time of the switching element Q1 becomes equal to or shorter than the minimum ON detection time, the ON time of the switching element Q1 becomes the minimum ON time Tmin by the low level time Tf of the periodic signal CLK1 output from the oscillator OSC1. In addition, since the OFF time of the switching element Q1 is extended according to the OFF time extension signal SOFF, the output power of the power supply unit 10 is reduced while ensuring the minimum ON time Tmin according to the switching characteristics of the switching element. It is possible to prevent the discharge lamp La from being damaged or the circuit in the discharge lamp lighting device 8 from being damaged.

図8は、PWM信号発生回路50の他の一例を示す回路図である。また、図9は、図8に示すPWM信号発生回路50の動作を説明するための信号波形図である。図8に示すPWM信号発生回路50は、図4に示す発振器OSC1とコンパレータCMP7とNANDゲート51とを備え、発振器OSC1におけるコンデンサC3の充放電動作に伴うノコギリ波状の信号波形と、電圧制御信号SWCとを比較して得られた信号をスイッチング信号SPWMとして用いる三角波比較方式のいわゆるスイッチモード型のPWM制御回路である。   FIG. 8 is a circuit diagram showing another example of the PWM signal generation circuit 50. FIG. 9 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the PWM signal generation circuit 50 shown in FIG. The PWM signal generation circuit 50 shown in FIG. 8 includes the oscillator OSC1, the comparator CMP7, and the NAND gate 51 shown in FIG. 4. The sawtooth waveform signal waveform accompanying the charge / discharge operation of the capacitor C3 in the oscillator OSC1 and the voltage control signal SWC. This is a so-called switch mode type PWM control circuit of a triangular wave comparison method that uses a signal obtained by comparing as a switching signal SPWM.

図8に示すPWM信号発生回路50は、発振器OSC1におけるコンデンサC3の充電電圧VC3がコンパレータCMP7の非反転入力端子に入力され、電圧制御信号SWCがコンパレータCMP7の反転入力端子に入力され、コンパレータCMP7の出力端子はNANDゲート51の入力端子に接続されている。   In the PWM signal generation circuit 50 shown in FIG. 8, the charging voltage VC3 of the capacitor C3 in the oscillator OSC1 is input to the non-inverting input terminal of the comparator CMP7, and the voltage control signal SWC is input to the inverting input terminal of the comparator CMP7. The output terminal is connected to the input terminal of the NAND gate 51.

次に、図9を参照して図8に示すPWM信号発生回路50の動作を説明する。まず、オフ時間延長信号SOFFがローレベルの場合、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間を超えている場合には、周期信号CLK1の周期が周期f1にされているので、充電電圧VC3はコンデンサC3の充放電動作に伴い周期f1のノコギリ波状の信号波形となっている。そうすると、コンパレータCMP7によって、充電電圧VC3と電圧制御信号SWCとが比較され、充電電圧VC3が電圧制御信号SWC以下であればコンパレータCMP7の出力信号がローレベルとなりNANDゲート51で反転されて、スイッチング信号SPWMがハイレベルで出力され、充電電圧VC3が電圧制御信号SWCを超えればコンパレータCMP7の出力信号がハイレベルとなりNANDゲート51で反転されてスイッチング信号SPWMがローレベルで出力される。   Next, the operation of the PWM signal generation circuit 50 shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG. First, when the off-time extension signal SOFF is at a low level, that is, when the on-time of the switching element Q1 exceeds the minimum on-detection time, the period of the periodic signal CLK1 is set to the period f1, and thus the charging voltage VC3 Is a sawtooth signal waveform with a period of f1 as the capacitor C3 is charged and discharged. Then, the comparator CMP7 compares the charging voltage VC3 with the voltage control signal SWC. If the charging voltage VC3 is equal to or lower than the voltage control signal SWC, the output signal of the comparator CMP7 becomes low level and inverted by the NAND gate 51, and the switching signal When SPWM is output at a high level and the charging voltage VC3 exceeds the voltage control signal SWC, the output signal of the comparator CMP7 becomes high level, inverted by the NAND gate 51, and the switching signal SPWM is output at low level.

すなわち、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間を超えている場合には、スイッチング素子Q1は周期f1で電圧制御信号SWCの増減に応じてオンデューティが増減される。   That is, when the ON time of the switching element Q1 exceeds the minimum ON detection time, the ON duty of the switching element Q1 is increased or decreased according to the increase or decrease of the voltage control signal SWC at the period f1.

一方、電力供給部10の出力電圧Voutを低下させるべく、電圧制御信号SWCが低下し、充電電圧VC3の下限電圧VSLを下回ると、コンパレータCMP7の出力信号がローレベルで固定されてしまい、コンパレータCMP7の出力信号におけるローパルス幅を最小オン時間Tmin以上にすることができない。そうすると、NANDゲート51から周期信号CLK1を反転させた信号がスイッチング信号SPWMとして出力される。   On the other hand, when the voltage control signal SWC decreases to decrease the output voltage Vout of the power supply unit 10 and falls below the lower limit voltage VSL of the charging voltage VC3, the output signal of the comparator CMP7 is fixed at a low level, and the comparator CMP7 The low pulse width in the output signal cannot be made longer than the minimum on-time Tmin. Then, a signal obtained by inverting the periodic signal CLK1 is output from the NAND gate 51 as the switching signal SPWM.

これにより、電力供給部10の出力電圧Voutが低下した場合であっても、周期信号CLK1におけるローパルス幅、すなわち最小オン時間Tmin以上のオン時間を確保することができるので、スイッチング信号SPWMのオン時間が短すぎるためにスイッチング素子Q1を完全にオンさせることができず、オン抵抗が残留してスイッチング素子Q1による損失増大を招くことが抑制される。   As a result, even when the output voltage Vout of the power supply unit 10 decreases, a low pulse width in the periodic signal CLK1, that is, an on-time that is equal to or greater than the minimum on-time Tmin can be secured, so the on-time of the switching signal SPWM Is too short, the switching element Q1 cannot be completely turned on, and the on-resistance remains to suppress an increase in loss due to the switching element Q1.

次に、図3に示す制御回路部40のコンパレータCMP1によって積分信号SCVが、最小オン時間Tminに対応する電圧である基準電圧Vrof以下となったことが検出され、スイッチSW1がオンされると、オフ時間延長信号SOFFが発振器OSC1に入力され、オフ時間延長信号SOFFに応じて電流源CS1から出力されるコンデンサC3の充電電流ICHGが減少される結果、コンパレータCMP1により周期信号CLK1におけるハイパルス幅が増大され、NANDゲート51で反転されてスイッチング信号SPWMにおけるハイパルス幅が増大され、スイッチング素子Q1におけるオフ時間が増大されることによりオンデューティが減少され、電力供給部10の出力電圧Voutが低下される。   Next, when the comparator CMP1 of the control circuit unit 40 shown in FIG. 3 detects that the integration signal SCV has become equal to or lower than the reference voltage Vrof, which is a voltage corresponding to the minimum on-time Tmin, and the switch SW1 is turned on, The off-time extension signal SOFF is input to the oscillator OSC1, and the charge current ICHG of the capacitor C3 output from the current source CS1 is decreased according to the off-time extension signal SOFF. As a result, the high pulse width in the periodic signal CLK1 is increased by the comparator CMP1. Inverted by the NAND gate 51, the high pulse width in the switching signal SPWM is increased, the off time in the switching element Q1 is increased, the on-duty is reduced, and the output voltage Vout of the power supply unit 10 is lowered.

これにより、最小オン時間Tminに対応する電圧である基準電圧Vrof以下となったことが検出された場合には、スイッチング素子Q1のオン時間を最小オン時間Tminに維持しつつ、スイッチング素子Q1のオフ時間をオフ時間延長信号SOFFに応じて延長することができるので、スイッチング素子のスイッチング特性に応じた最小オン時間Tminを確保しつつ電力供給部10の出力電力を低下させることができ、放電灯Laを損傷したり、放電灯点灯装置8内の回路を損傷したりすることを抑制することができる。   As a result, when it is detected that the voltage is equal to or lower than the reference voltage Vrof, which is a voltage corresponding to the minimum on-time Tmin, the switching element Q1 is turned off while maintaining the on-time of the switching element Q1 at the minimum on-time Tmin. Since the time can be extended according to the off-time extension signal SOFF, the output power of the power supply unit 10 can be reduced while ensuring the minimum on-time Tmin according to the switching characteristics of the switching element, and the discharge lamp La Or damage to the circuit in the discharge lamp lighting device 8 can be suppressed.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る放電灯点灯装置について説明する。図10は、放電灯点灯装置8aの構成の一例を示す回路図である。図10に示す放電灯点灯装置8aは、図3に示す放電灯点灯装置8とは、電力供給部10aと、制御回路部40aと、PWM信号発生回路50aとが異なる。なお、インバータ回路20と始動回路30とはその記載を省略している。
(Second Embodiment)
Next, a discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the discharge lamp lighting device 8a. The discharge lamp lighting device 8a shown in FIG. 10 differs from the discharge lamp lighting device 8 shown in FIG. 3 in a power supply unit 10a, a control circuit unit 40a, and a PWM signal generation circuit 50a. Note that the description of the inverter circuit 20 and the starting circuit 30 is omitted.

図10に示す電力供給部10aは、電流検出回路11の代わりにスイッチング素子Q1と直列に接続された抵抗R4を備え、トランスTの二次側巻線L2を流れる電流I2を検出する電流検出回路12をさらに備えている。抵抗R4は、トランスTの一次側巻線L1と、スイッチング素子Q1を介して直列に接続され、一次側巻線L1を流れる電流I1を検出する。そして、抵抗R4の両端電圧が一次側巻線L1を流れる電流I1の検出値を示す電流検出信号SI1として制御回路部40aへ出力される。   A power supply unit 10a shown in FIG. 10 includes a resistor R4 connected in series with the switching element Q1 instead of the current detection circuit 11, and detects a current I2 flowing through the secondary winding L2 of the transformer T. 12 is further provided. The resistor R4 is connected in series with the primary side winding L1 of the transformer T via the switching element Q1, and detects the current I1 flowing through the primary side winding L1. The voltage across the resistor R4 is output to the control circuit unit 40a as a current detection signal SI1 indicating the detected value of the current I1 flowing through the primary winding L1.

図10に示す制御回路部40aは、図3に示す制御回路部40のように差分出力部404で電流検出信号SLI(検出電流値)と目標電流値信号STI(目標電流値)との差演算により得られた電流を積分回路406で積分させる代わりに、電流検出信号SLIと目標電流値信号STIとの大小比較結果に応じてコンデンサC4からなる積分回路427の充電動作と放電動作とを切り替えるようにしたものである。   The control circuit unit 40a shown in FIG. 10 calculates the difference between the current detection signal SLI (detected current value) and the target current value signal STI (target current value) by the difference output unit 404 like the control circuit unit 40 shown in FIG. Instead of integrating the current obtained by the integration circuit 406, the charging operation and the discharging operation of the integration circuit 427 including the capacitor C4 are switched in accordance with the magnitude comparison result between the current detection signal SLI and the target current value signal STI. It is a thing.

制御回路部40aは、カレントミラー回路421,422と、差分出力部423,424と、オフセット電流源CS3と、抵抗R5からなる比例回路426と、積分回路427と、オフ時間延長信号生成部433と、ランプ電圧検出回路401と、目標値設定部402と、ランプ電流検出回路403とを備えている。図10においては、ランプ電圧検出回路401と、目標値設定部402と、ランプ電流検出回路403とは図示を省略している。   The control circuit unit 40a includes a current mirror circuit 421, 422, a difference output unit 423, 424, an offset current source CS3, a proportional circuit 426 including a resistor R5, an integration circuit 427, and an off time extension signal generation unit 433. , A lamp voltage detection circuit 401, a target value setting unit 402, and a lamp current detection circuit 403. In FIG. 10, the lamp voltage detection circuit 401, the target value setting unit 402, and the lamp current detection circuit 403 are not shown.

オフ時間延長信号生成部433は、オフ時間延長信号SOFFを生成する回路部で、差分出力部425と、差分信号補正部428と、正信号抽出部429と、アンプ430とを備えて構成されている。   The off-time extension signal generation unit 433 is a circuit unit that generates the off-time extension signal SOFF, and includes a differential output unit 425, a differential signal correction unit 428, a positive signal extraction unit 429, and an amplifier 430. Yes.

カレントミラー回路421は、目標値設定部402から出力された目標電流値信号STIを、3系統にして差分出力部423,424,425へそれぞれ供給する。カレントミラー回路422は、ランプ電流検出回路403から出力された電流検出信号SLIを、3系統にして差分出力部423,424,425へそれぞれ供給する。   The current mirror circuit 421 supplies the target current value signal STI output from the target value setting unit 402 to the differential output units 423, 424, and 425 in three systems. The current mirror circuit 422 supplies the current detection signal SLI output from the lamp current detection circuit 403 to the differential output units 423, 424, and 425 in three systems.

差分出力部423は、抵抗R6,R7と、コンパレータCMP4と、フリップフロップFF2と、発振器OSC2と、定電流源CS4,CS5と、スイッチSW4とを備えている。そして、カレントミラー回路421から出力された目標電流値信号STIが抵抗R6を介してグラウンドへ流れることにより抵抗R6に生じた電圧がコンパレータCMP4の非反転入力端子へ供給され、カレントミラー回路422から出力された電流検出信号SLIが抵抗R7を介してグラウンドへ流れることにより生じた電圧がコンパレータCMP4の反転入力端子へ供給される。さらに、コンパレータCMP4の出力信号は、フリップフロップFF2により発振器OSC2から出力された周期T1の周期信号と同期化されてスイッチSW4へ出力される。   The differential output unit 423 includes resistors R6 and R7, a comparator CMP4, a flip-flop FF2, an oscillator OSC2, constant current sources CS4 and CS5, and a switch SW4. Then, the target current value signal STI output from the current mirror circuit 421 flows to the ground via the resistor R6, so that the voltage generated in the resistor R6 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator CMP4 and output from the current mirror circuit 422. The voltage generated when the current detection signal SLI thus made flows to the ground via the resistor R7 is supplied to the inverting input terminal of the comparator CMP4. Further, the output signal of the comparator CMP4 is synchronized with the period signal of the period T1 output from the oscillator OSC2 by the flip-flop FF2, and is output to the switch SW4.

スイッチSW4は、フリップフロップFF2により周期T1と同期化されたコンパレータCMP4の出力信号に応じて切り替えられる切り替えスイッチで、コンパレータCMP4の出力信号がハイレベルであれば積分回路427を定電流源CS4に接続し、コンパレータCMP4の出力信号がローレベルであれば積分回路427を定電流源CS5に接続する。定電流源CS4は、予め設定された一定の電流をスイッチSW4を介して積分回路427へ供給し、充電する。定電流源CS5は、予め設定された一定の電流をスイッチSW4を介して積分回路427から引き抜いて、放電する。   The switch SW4 is a changeover switch that is switched according to the output signal of the comparator CMP4 synchronized with the cycle T1 by the flip-flop FF2, and connects the integration circuit 427 to the constant current source CS4 if the output signal of the comparator CMP4 is at a high level. If the output signal of the comparator CMP4 is at a low level, the integration circuit 427 is connected to the constant current source CS5. The constant current source CS4 supplies a constant current set in advance to the integrating circuit 427 via the switch SW4 and charges it. The constant current source CS5 draws a predetermined constant current from the integrating circuit 427 via the switch SW4 and discharges it.

そして、電流検出信号SLIが目標電流値信号STIよりも小さければ、コンパレータCMP4の出力信号がハイレベルとなり周期T1と同期したタイミングでスイッチSW4により積分回路427が定電流源CS4に接続され、定電流源CS4によって積分回路427が充電されてコンデンサC4の充電電圧である積分信号SCVの電圧が上昇する。一方、電流検出信号SLIが目標電流値信号STIよりも大きければ、コンパレータCMP4の出力信号がローレベルとなり周期T1と同期したタイミングでスイッチSW4により積分回路427が定電流源CS5に接続され、定電流源CS5によって積分回路427が放電されて積分信号SCVの電圧が下降する。さらに、積分回路427の積分信号SCVが、差分信号補正部428とPWM信号発生回路50aとへ出力される。   If the current detection signal SLI is smaller than the target current value signal STI, the output signal of the comparator CMP4 becomes high level, and the integration circuit 427 is connected to the constant current source CS4 by the switch SW4 at a timing synchronized with the cycle T1. The integration circuit 427 is charged by the source CS4, and the voltage of the integration signal SCV, which is the charging voltage of the capacitor C4, increases. On the other hand, if the current detection signal SLI is larger than the target current value signal STI, the output signal of the comparator CMP4 becomes low level, and the integration circuit 427 is connected to the constant current source CS5 by the switch SW4 at a timing synchronized with the cycle T1. The integration circuit 427 is discharged by the source CS5, and the voltage of the integration signal SCV drops. Further, the integration signal SCV of the integration circuit 427 is output to the differential signal correction unit 428 and the PWM signal generation circuit 50a.

この場合、積分回路427の充電電流は、定電流源CS4から出力される予め設定された一定の電流となり、積分回路427の放電電流は、定電流源CS5により引き抜かれる予め設定された一定の電流となるので、例えば放電灯Laの放電開始直後等において電流検出信号SLIと目標電流値信号STIとの差が急激に増大し、積分回路427等の充放電電流が急激に増大して積分信号SCVにリンギングが生じることが抑制される。また、スイッチSW4の切り替えは、フリップフロップFF2により周期T1と同期したタイミングで行われるので、周期T1をスイッチSW4や定電流源CS4,CS5の応答時間以上に設定しておくことにより、コンパレータCMP4の出力信号の変化に積分回路427の充放電動作が追従できなくなることが抑制される。   In this case, the charging current of the integrating circuit 427 is a preset constant current output from the constant current source CS4, and the discharging current of the integrating circuit 427 is a preset constant current drawn by the constant current source CS5. Therefore, for example, immediately after the discharge of the discharge lamp La is started, the difference between the current detection signal SLI and the target current value signal STI increases abruptly, and the charge / discharge current of the integration circuit 427 etc. increases abruptly and the integration signal SCV The occurrence of ringing is suppressed. The switch SW4 is switched at a timing synchronized with the cycle T1 by the flip-flop FF2. Therefore, by setting the cycle T1 to be longer than the response time of the switch SW4 and the constant current sources CS4 and CS5, the comparator CMP4 It is possible to prevent the charge / discharge operation of the integration circuit 427 from following the change in the output signal.

差分出力部424は、例えば減算器を用いて構成されており、カレントミラー回路422により出力された電流検出信号SLIからカレントミラー回路421により出力された目標電流値信号STIを減算し、得られた差分値に応じた電流を差分信号SUB2として抵抗R5を介して電力供給部10aにおけるスイッチング素子Q1と抵抗R4との接続点へ供給する。   The difference output unit 424 is configured by using, for example, a subtracter, and is obtained by subtracting the target current value signal STI output by the current mirror circuit 421 from the current detection signal SLI output by the current mirror circuit 422. A current corresponding to the difference value is supplied as a difference signal SUB2 to the connection point between the switching element Q1 and the resistor R4 in the power supply unit 10a via the resistor R5.

オフセット電流源CS3は、差分出力部424から出力された差分信号SUB2に予め設定されたオフセット電流を重畳して抵抗R5を介して電力供給部10aにおけるスイッチング素子Q1と抵抗R4との接続点へ供給する。抵抗R5は、オフセット電流源CS3によりオフセット電流が加算された差分信号SUB2の電流に比例する電圧を、抵抗R4により検出された電流I1の検出値を示す電流検出信号SI1に加算した比例信号SRVとしてPWM信号発生回路50aへ供給する比例回路426として機能する。   The offset current source CS3 superimposes a preset offset current on the difference signal SUB2 output from the difference output unit 424, and supplies it to the connection point between the switching element Q1 and the resistor R4 in the power supply unit 10a via the resistor R5. To do. The resistor R5 is a proportional signal SRV obtained by adding a voltage proportional to the current of the difference signal SUB2 to which the offset current is added by the offset current source CS3 to the current detection signal SI1 indicating the detected value of the current I1 detected by the resistor R4. It functions as a proportional circuit 426 that supplies the PWM signal generation circuit 50a.

この場合、電力供給部10aにおける一次側巻線L1に流れる電流I1は、PWM信号発生回路50aからのスイッチング信号SPWMに応じてスイッチング素子Q1がスイッチング動作を行うと、スイッチング素子Q1のスイッチング動作に伴い増減を繰り返すため、電流検出信号SI1はノコギリ波状の信号となる。そして、このノコギリ波状の電流検出信号SI1に、比例回路426である抵抗R5を、差分出力部424から出力された差分信号SUB1が流れることによる電圧降下が加算され、比例信号SRVとしてPWM信号発生回路50aへ供給される。   In this case, when the switching element Q1 performs a switching operation according to the switching signal SPWM from the PWM signal generation circuit 50a, the current I1 flowing through the primary winding L1 in the power supply unit 10a is accompanied by the switching operation of the switching element Q1. Since the increase / decrease is repeated, the current detection signal SI1 is a sawtooth signal. Then, a voltage drop due to the difference signal SUB1 output from the difference output unit 424 flowing through the resistor R5, which is the proportional circuit 426, is added to the sawtooth current detection signal SI1, and the PWM signal generation circuit as the proportional signal SRV is added. 50a.

差分信号補正部428は、差分信号補正部428は、例えばアンプ431と電圧電流変換器432とを備えている。そして、差分信号補正部428は、積分信号SCVをスイッチング素子Q1におけるオンデューティの増減指示として用い、差分出力部425から出力される差分信号SUB3を積分信号SCVに応じて補正するべく補正信号SKSを生成し、電流信号として差分出力部425へ出力する。   The difference signal correction unit 428 includes, for example, an amplifier 431 and a voltage / current converter 432. Then, the difference signal correction unit 428 uses the integration signal SCV as an on-duty increase / decrease instruction in the switching element Q1, and generates a correction signal SKS to correct the difference signal SUB3 output from the difference output unit 425 according to the integration signal SCV. Generated and output to the differential output unit 425 as a current signal.

差分出力部424は、例えば減算器を用いて構成されており、カレントミラー回路422により出力された電流検出信号SLIから、カレントミラー回路421により出力された目標電流値信号STIと、差分信号補正部428から出力された補正信号SKSとを減算することにより得られた信号を差分信号SUB3として正信号抽出部429へ出力する。そして、差分信号補正部428は、積分回路427の積分信号SCVが、最小オン時間Tminに対応する電圧を超えている場合には、差分出力部425による演算の結果得られる差分信号SUB3が負の値になるように補正信号SKSを生成し、差分出力部425へ出力する。   The difference output unit 424 is configured by using, for example, a subtracter. From the current detection signal SLI output by the current mirror circuit 422, the target current value signal STI output by the current mirror circuit 421 and the difference signal correction unit. A signal obtained by subtracting the correction signal SKS output from 428 is output to the positive signal extraction unit 429 as a difference signal SUB3. The difference signal correction unit 428 determines that the difference signal SUB3 obtained as a result of the calculation by the difference output unit 425 is negative when the integration signal SCV of the integration circuit 427 exceeds the voltage corresponding to the minimum on-time Tmin. The correction signal SKS is generated so as to be a value, and is output to the difference output unit 425.

正信号抽出部429は、例えばダイオードやトランジスタを用いて構成され、差分出力部425から出力された差分信号SUB3の負極側をカットし、正極側のみをアンプ430へ出力する。アンプ430は、正信号抽出部429から出力された信号、すなわち差分信号SUB3の正極側の信号SUB4にゲインKtを乗じた信号をオフ時間延長信号SOFFとしてPWM信号発生回路50aへ出力する。   The positive signal extraction unit 429 is configured using, for example, a diode or a transistor, cuts the negative side of the differential signal SUB3 output from the differential output unit 425, and outputs only the positive side to the amplifier 430. The amplifier 430 outputs a signal output from the positive signal extraction unit 429, that is, a signal obtained by multiplying the signal SUB4 on the positive side of the difference signal SUB3 by the gain Kt to the PWM signal generation circuit 50a as the off-time extension signal SOFF.

これにより、積分回路427の積分信号SCVが最小オン時間Tminに対応する電圧を超えている場合、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超えている場合には、差分信号補正部428から出力される補正信号SKSによって、差分信号SUB3が負の値にされ、正信号抽出部429によって差分信号SUB3の負極側がカットされるので、オフ時間延長信号SOFFがゼロにされ、PWM信号発生回路50aによるオフ時間の延長を行わせないようになっている。   Thereby, when the integration signal SCV of the integration circuit 427 exceeds the voltage corresponding to the minimum on-time Tmin, that is, when the on-time of the switching element Q1 exceeds the minimum on-time Tmin, the differential signal correction unit 428. Since the difference signal SUB3 is set to a negative value by the correction signal SKS output from, and the negative side of the difference signal SUB3 is cut by the positive signal extraction unit 429, the off-time extension signal SOFF is set to zero, and the PWM signal generation circuit The off time is not extended by 50a.

一方、積分回路427の積分信号SCVが最小オン時間Tminに対応する電圧以下の場合、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tmin以下の場合には、差分信号SUB3が正の値にされ、正信号抽出部429によって差分信号SUB3がアンプ430へ出力され、ゲインKtが乗ぜられてオフ時間延長信号SOFFとしてPWM信号発生回路50aへ出力される結果、PWM信号発生回路50aによって、オフ時間延長信号SOFFに基づいてオフ時間が変化される。   On the other hand, when the integration signal SCV of the integration circuit 427 is equal to or lower than the voltage corresponding to the minimum on-time Tmin, that is, when the on-time of the switching element Q1 is equal to or shorter than the minimum on-time Tmin, the difference signal SUB3 is set to a positive value. The differential signal SUB3 is output to the amplifier 430 by the positive signal extraction unit 429, multiplied by the gain Kt, and output to the PWM signal generation circuit 50a as the OFF time extension signal SOFF. As a result, the PWM signal generation circuit 50a outputs the OFF time extension signal. The off time is changed based on SOFF.

図11は、オフ時間延長信号SOFFを生成するオフ時間延長信号生成部433の構成の一例を示す回路図である。図11に示すオフ時間延長信号生成部433は、差分信号補正部428、差分出力部425、正信号抽出部429、及びアンプ430を備えている。図11に示す差分信号補正部428は、差動アンプAMP1の非反転入力端子に積分回路427で得られた積分信号SCVが入力され、差動アンプAMP1の出力端子がトランジスタQ8のベースに接続され、トランジスタQ8のエミッタが抵抗RKsを介してグラウンドに接続され、トランジスタQ8のコレクタが、カレントミラー回路422から電流検出信号SLIを供給する配線W1に接続されている。   FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of the off-time extension signal generation unit 433 that generates the off-time extension signal SOFF. The off-time extension signal generation unit 433 illustrated in FIG. 11 includes a differential signal correction unit 428, a differential output unit 425, a positive signal extraction unit 429, and an amplifier 430. In the differential signal correction unit 428 shown in FIG. 11, the integration signal SCV obtained by the integration circuit 427 is input to the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1, and the output terminal of the differential amplifier AMP1 is connected to the base of the transistor Q8. The emitter of the transistor Q8 is connected to the ground via the resistor RKs, and the collector of the transistor Q8 is connected to the wiring W1 that supplies the current detection signal SLI from the current mirror circuit 422.

そして、所定のオフセット電流Iosを出力するオフセット電流源CS6によって、オフセット電流Iosが抵抗RKsを介してグラウンドへ流され、抵抗RKsに生じた電圧が差動アンプAMP1の反転入力端子に入力されている。オフセット電流Iosは、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminとなった場合における積分信号SCVの電圧値を電圧Vrof、抵抗RKsの抵抗値をRKsとすれば、下記の式(3)を満たすように、設定される。 The offset current Ios is caused to flow to the ground via the resistor RKs by the offset current source CS6 that outputs a predetermined offset current Ios, and the voltage generated in the resistor RKs is input to the inverting input terminal of the differential amplifier AMP1. . Offset current Ios is a voltage the voltage value of the integrated signal SCV when the on-time of the switching element Q1 is minimized on-time Tmin Vrof, if the resistance value of the resistor RKs and R Ks, the following equation (3) Set to meet.

Vrof=Ios×RKs ・・・(3)
すなわち、トランジスタQ8がオフしている状態では、抵抗RKsの電圧降下が電圧Vrofにされ、差動アンプAMP1の反転入力端子には電圧Vrofが入力されるので、積分信号SCVが電圧Vrof以下である範囲、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tmin以下の範囲では、差動アンプAMP1の出力電圧は負となりトランジスタQ8はオンしない。
Vrof = Ios × R Ks (3)
That is, in the state where the transistor Q8 is OFF, the voltage drop of the resistor RKs is set to the voltage Vrof, and the voltage Vrof is input to the inverting input terminal of the differential amplifier AMP1, so that the integration signal SCV is equal to or lower than the voltage Vrof. In the range, that is, in the range where the on-time of the switching element Q1 is less than or equal to the minimum on-time Tmin, the output voltage of the differential amplifier AMP1 is negative and the transistor Q8 is not turned on.

一方、積分信号SCVが電圧Vrofを超える範囲、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超える範囲では、差動アンプAMP1の出力電圧は正となりトランジスタQ8は差動アンプAMP1の出力電圧に応じた電流、すなわち積分信号SCVの電圧値に応じた電流ISKSを、配線W1から抵抗RKsを介してグラウンドへ流すので、電流検出信号SLIから積分信号SCVの電圧値に応じた電流ISKSが減算される。すなわち、電流検出信号SLIからオンデューティの増減指示である積分信号SCVの増減に応じてオフ時間の増減指示量を減増させるべく電流ISKSが減算される。 On the other hand, in the range where the integration signal SCV exceeds the voltage Vrof, that is, in the range where the ON time of the switching element Q1 exceeds the minimum ON time Tmin, the output voltage of the differential amplifier AMP1 becomes positive and the transistor Q8 becomes the output voltage of the differential amplifier AMP1. Since a current I SKS corresponding to the voltage value of the integration signal SCV is caused to flow from the wiring W1 to the ground via the resistor RKs, the current I SKS corresponding to the voltage value of the integration signal SCV is determined from the current detection signal SLI. Subtracted. That is, the current I SKS is subtracted from the current detection signal SLI so as to decrease the increase / decrease instruction amount of the off time according to the increase / decrease of the integral signal SCV which is an increase / decrease instruction of the on-duty.

図12は、差分信号補正部428の動作を説明するための説明図である。図12に示すように、積分信号SCVが電圧Vrof以下である範囲、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tmin以下の範囲では、電流ISKSはゼロなので、電流検出信号SLIはそのまま差分出力部425へ供給される。 FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the differential signal correction unit 428. As shown in FIG. 12, in the range where the integration signal SCV is less than or equal to the voltage Vrof, that is, in the range where the on-time of the switching element Q1 is less than or equal to the minimum on-time Tmin, the current I SKS is zero. To the unit 425.

一方、積分信号SCVが電圧Vrofを超える範囲、すなわちスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超える範囲では、電流ISKSが積分信号SCVの電圧値に応じて急激に増加する。そうすると、電流検出信号SLIから減算される電流ISKSが急激に増加するので、積分信号SCVが電圧Vrofを超えると、すみやかに正信号抽出部429へ供給される電流が負にされ、オフ時間延長信号SOFFがゼロにされるようになっている。電流ISKSの増加率(傾き)は、抵抗RKsの抵抗値RKsによって設定される。 On the other hand, in a range where integrated signal SCV exceeds voltage Vrof, that is, in a range where switching element Q1 has an on-time exceeding minimum on-time Tmin, current I SKS increases rapidly according to the voltage value of integrated signal SCV. As a result, the current I SKS subtracted from the current detection signal SLI increases abruptly. Therefore, when the integration signal SCV exceeds the voltage Vrof, the current supplied to the positive signal extraction unit 429 immediately becomes negative, and the off time is extended. The signal SOFF is set to zero. The increasing rate (slope) of the current I SKS is set by the resistance value R Ks of the resistor RKs.

図11に示す差分出力部425は、トランジスタQ9とトランジスタQ10とからなるカレントミラー回路にされており、トランジスタQ9のコレクタにカレントミラー回路421から出力された目標電流値信号STIが供給され、トランジスタQ10によって、配線W1を流れる電流、すなわち電流検出信号SLIから電流ISKSが減算された電流から、目標電流値信号STIを減算する。 The differential output unit 425 shown in FIG. 11 is a current mirror circuit composed of a transistor Q9 and a transistor Q10. The target current value signal STI output from the current mirror circuit 421 is supplied to the collector of the transistor Q9, and the transistor Q10. Thus, the target current value signal STI is subtracted from the current flowing through the wiring W1, that is, the current obtained by subtracting the current I SKS from the current detection signal SLI.

以上、差分信号補正部428と、差分出力部425とにより電流検出信号SLIから電流ISKSと目標電流値信号STIとが減算された後の電流が、差分信号SUB3として正信号抽出部429におけるトランジスタQ11のエミッタへ出力される。 As described above, the current obtained by subtracting the current I SKS and the target current value signal STI from the current detection signal SLI by the difference signal correction unit 428 and the difference output unit 425 is the transistor in the positive signal extraction unit 429 as the difference signal SUB3. It is output to the emitter of Q11.

正信号抽出部429は、ベースに所定の基準電圧Vrefが印加されたトランジスタQ11から構成されており、トランジスタQ11のエミッタ−ベース間におけるダイオード機能により吐き出し方向の信号電流のみが抽出され、信号SUB4としてアンプ430へ出力される。   The positive signal extraction unit 429 is configured by a transistor Q11 having a predetermined reference voltage Vref applied to the base, and only a signal current in the discharge direction is extracted by a diode function between the emitter and base of the transistor Q11, and the signal SUB4 is obtained. It is output to the amplifier 430.

アンプ430は、トランジスタQ12,Q13からなるカレントミラー回路と、トランジスタQ14,Q15からなるカレントミラー回路と、トランジスタQ12のエミッタとグラウンドとの間に介設された抵抗値がRの抵抗Rrと、トランジスタQ13のエミッタとグラウンドとの間に介設された抵抗値がRの抵抗Rgとを備え、トランジスタQ12のコレクタにトランジスタQ11からの信号SUB4が供給され、トランジスタQ13のコレクタがトランジスタQ14のコレクタに接続されている。アンプ430のゲインKtは、下記の式(4)に基づき設定される。 Amplifier 430 includes a current mirror circuit consisting of transistors Q12, Q13, a current mirror circuit consisting of transistors Q14, Q15, the resistance value is interposed between the emitter and ground of the transistor Q12 and the resistor Rr of R r, and a resistance Rg of the interposed resistance value is R g between the emitter and ground of the transistor Q13, the signal SUB4 from the transistor Q11 to the collector of the transistor Q12 is supplied, the collector of the transistor Q13 is the collector of the transistor Q14 It is connected to the. The gain Kt of the amplifier 430 is set based on the following equation (4).

Kt=R/R ・・・(4)
これにより、アンプ430におけるトランジスタQ15のコレクタからPWM信号発生回路50aへ、信号SUB4にゲインKtを乗じた信号がオフ時間延長信号SOFFとして出力される。
Kt = R r / R g (4)
As a result, a signal obtained by multiplying the signal SUB4 by the gain Kt is output from the collector of the transistor Q15 in the amplifier 430 to the PWM signal generation circuit 50a as the off-time extension signal SOFF.

図10に示すPWM信号発生回路50aは、いわゆる電流境界モードで動作するカレントモード型のPWM信号発生回路の例であり、トランスTの二次側巻線L2を流れる電流I2を検出する電流検出回路12と、コンパレータCMP5,CMP6と、オアゲート504,505と、フリップフロップFF1と、最大オフ時間制限タイマ502と、最小オン時間制限タイマ503とを備えている。   A PWM signal generation circuit 50a shown in FIG. 10 is an example of a current mode type PWM signal generation circuit that operates in a so-called current boundary mode, and detects a current I2 flowing through the secondary winding L2 of the transformer T. 12, comparators CMP5 and CMP6, OR gates 504 and 505, a flip-flop FF1, a maximum off time limit timer 502, and a minimum on time limit timer 503.

そして、コンパレータCMP6の反転入力端子に比例回路426で得られた比例信号SRVが入力され、コンパレータCMP6の非反転入力端子に積分回路427で得られた積分信号SCVが入力され、コンパレータCMP6の出力信号がオアゲート505を介してフリップフロップFF1のリセット端子へ出力される。最小オン時間制限タイマ503は、最小オン時間Tminを確保し、さらに電流検出信号SI1の誤検出等によりスイッチング素子Q1がオン直後にオフしてしまう誤動作を防止するべく、スイッチング素子Q1のオンタイミングから最小オン時間Tminの間、ハイレベルの信号をオアゲート505へ出力してコンパレータCMP6の出力信号によるフリップフロップFF1のリセット動作を禁止する。   Then, the proportional signal SRV obtained by the proportional circuit 426 is input to the inverting input terminal of the comparator CMP6, the integration signal SCV obtained by the integration circuit 427 is input to the non-inverting input terminal of the comparator CMP6, and the output signal of the comparator CMP6 Is output to the reset terminal of the flip-flop FF1 via the OR gate 505. The minimum on-time limit timer 503 secures a minimum on-time Tmin, and further prevents the malfunction of the switching element Q1 being turned off immediately after being turned on due to erroneous detection of the current detection signal SI1, etc. During the minimum on-time Tmin, a high level signal is output to the OR gate 505, and the reset operation of the flip-flop FF1 by the output signal of the comparator CMP6 is prohibited.

また、コンパレータCMP5の反転入力端子に予め設定された基準電圧Vrizが入力され、コンパレータCMP5の非反転入力端子に電流検出回路12で検出された電流I2の電流値が入力され、コンパレータCMP5の出力信号がオアゲート504の一方の入力端子に入力されている。基準電圧Vrizは、一次側巻線L1に磁気的に蓄えられたエネルギーが二次側巻線L2側に略すべて放出された場合の二次側巻線L2を流れる電流I2に対応して設定されている。   In addition, a preset reference voltage Vriz is input to the inverting input terminal of the comparator CMP5, the current value of the current I2 detected by the current detection circuit 12 is input to the non-inverting input terminal of the comparator CMP5, and the output signal of the comparator CMP5 Is input to one input terminal of the OR gate 504. The reference voltage Vriz is set corresponding to the current I2 flowing through the secondary winding L2 when substantially all of the energy magnetically stored in the primary winding L1 is released to the secondary winding L2. ing.

さらに、オアゲート504の他方の入力端子には、フリップフロップFF1から出力されたスイッチング信号SPWMが入力され、オアゲート504の出力信号がフリップフロップFF1のセット端子に入力されている。また、フリップフロップFF1の出力信号であるスイッチング信号SPWMは最大オフ時間制限タイマ502へ出力され、最大オフ時間制限タイマ502の出力がフリップフロップFF1のセット端子に接続されている。   Further, the switching signal SPWM output from the flip-flop FF1 is input to the other input terminal of the OR gate 504, and the output signal of the OR gate 504 is input to the set terminal of the flip-flop FF1. The switching signal SPWM that is the output signal of the flip-flop FF1 is output to the maximum off-time limit timer 502, and the output of the maximum off-time limit timer 502 is connected to the set terminal of the flip-flop FF1.

これにより、ノコギリ波状にされた比例信号SRVが積分信号SCVに達した際にスイッチング素子Q1がオフされ、一次側巻線L1に磁気的に蓄えられたエネルギーが二次側巻線L2側に略すべて放出されたタイミングでスイッチング素子Q1がオンされる。   As a result, when the proportional signal SRV having a sawtooth waveform reaches the integration signal SCV, the switching element Q1 is turned off, and the energy magnetically stored in the primary winding L1 is substantially reduced to the secondary winding L2. The switching element Q1 is turned on at the timing when all are discharged.

最大オフ時間制限タイマ502は、アンプ430から出力されたオフ時間延長信号SOFFに応じてスイッチング素子Q1のオフ時間の上限値を制限する回路部で、フリップフロップFF1から出力されたスイッチング信号SPWMのローレベルの時間に基づきオフ時間を計時し、オフ時間が予め設定された最大オフ時間を超えた場合にフリップフロップFF1をセットしてスイッチング素子Q1をオンさせる。これにより、スイッチング信号SPWMのオフ時間の上限が設定され、スイッチング素子Q1のスイッチング周波数が予め設定された所定の周波数以下となることが抑制される。   The maximum off time limit timer 502 is a circuit unit that limits the upper limit value of the off time of the switching element Q1 according to the off time extension signal SOFF output from the amplifier 430. The maximum off time limit timer 502 is a low level of the switching signal SPWM output from the flip-flop FF1. The off time is measured based on the time of the level, and when the off time exceeds a preset maximum off time, the flip-flop FF1 is set to turn on the switching element Q1. Thereby, the upper limit of the OFF time of the switching signal SPWM is set, and the switching frequency of the switching element Q1 is suppressed from being equal to or lower than a predetermined frequency set in advance.

これにより、例えば放電灯Laが高輝度放電灯負荷である場合等、ランプが冷えているためにランプ電圧が低下したり、放電灯点灯装置8aの回路故障等により出力短絡した場合等に出力電圧Voutが低下すると、トランスTのエネルギが負荷側に吐出す期間が過度に長くなり、スイッチング周波数の過度の低下を引き起こす可能性があるが、最大オフ時間制限タイマ502によって、スイッチング素子のオフ時間が最大オフ時間を超えることが抑制され、スイッチング周波数が過度に低下することが抑制される。   As a result, for example, when the discharge lamp La is a high-intensity discharge lamp load, the lamp voltage is lowered because the lamp is cold, or when the output is short-circuited due to a circuit failure of the discharge lamp lighting device 8a, etc. When Vout decreases, the period during which the energy of the transformer T is discharged to the load side becomes excessively long and may cause an excessive decrease in the switching frequency. However, the maximum OFF time limit timer 502 causes the switching element OFF time to decrease. Exceeding the maximum off time is suppressed, and the switching frequency is suppressed from excessively decreasing.

また、最大オフ時間制限タイマ502における最大オフ時間は、アンプ430から出力されたオフ時間延長信号SOFFの増減に応じて増減される。具体的には、オフ時間延長信号SOFFは、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超えている場合はオフ時間延長信号生成部433によってゼロにされるので、最大オフ時間制限タイマ502によるオフ時間の延長は行われない。一方、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tmin以下の場合は、オフ時間延長信号生成部433によって電流検出信号SLIから目標電流値信号STIが減算され、さらに電流ISKSによる補正が加えられたオフ時間延長信号SOFFに応じて、PWM信号発生回路50aによるオフ時間の延長が行われる。 Further, the maximum off time in the maximum off time limit timer 502 is increased or decreased according to the increase or decrease of the off time extension signal SOFF output from the amplifier 430. Specifically, the off-time extension signal SOFF is zeroed by the off-time extension signal generation unit 433 when the on-time of the switching element Q1 exceeds the minimum on-time Tmin. There is no extension of off-time. On the other hand, when the on-time of the switching element Q1 is less than or equal to the minimum on-time Tmin, the target current value signal STI is subtracted from the current detection signal SLI by the off-time extension signal generation unit 433 and further corrected by the current I SKS . In response to the off-time extension signal SOFF, the off-time is extended by the PWM signal generation circuit 50a.

これにより、スイッチング素子Q1の最小オン時間Tminを確保しつつ、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン検出時間を超えている場合にはスイッチング信号SPWMのオフ時間が予め設定された最大オフ時間に制限され、スイッチング素子Q1のスイッチング周波数が予め設定された所定の周波数以下となることが抑制されると共に、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tmin以下の場合はオフ時間延長信号SOFFに応じてオフ時間の延長が行われるので、スイッチング素子のスイッチング特性に応じた最小オン時間を確保しつつスイッチング周波数の低下を軽減することができる。   As a result, when the on time of the switching element Q1 exceeds the minimum on detection time while ensuring the minimum on time Tmin of the switching element Q1, the off time of the switching signal SPWM is limited to the preset maximum off time. In addition, the switching frequency of the switching element Q1 is suppressed to be less than or equal to a predetermined frequency set in advance, and when the on-time of the switching element Q1 is less than the minimum on-time Tmin, the switching element Q1 is turned off according to the off-time extension signal SOFF. Since the time is extended, it is possible to reduce the decrease in the switching frequency while securing the minimum on-time according to the switching characteristics of the switching element.

また、オフ時間延長信号SOFFは、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超えた場合に差分信号補正部428により積分信号SCVに応じて信号値が増大されるので、最大オフ時間制限タイマ502によるオフ時間の延長制御の有無の切替を連続的に行うことができ、切替がスムーズとなる。   Further, the off time extension signal SOFF has a maximum off time limit timer because the signal value is increased according to the integration signal SCV by the differential signal correction unit 428 when the on time of the switching element Q1 exceeds the minimum on time Tmin. Whether or not the off time extension control by 502 can be switched continuously can be switched smoothly.

なお、差分信号補正部428は、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超えた場合にオフ時間延長信号生成部433による差分演算の結果である差分信号SUB3が負になるようにゲインKsを設定し、差分信号SUB3の正側信号だけを抽出することにより、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超えた場合にオフ時間延長信号SOFFをゼロにする例を示したが、差分信号補正部428ではゲインをかけず、差分出力部425による差分演算後にスイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超えた場合に相当する信号を抽出する構成としてもよい。   The difference signal correction unit 428 has a gain Ks so that the difference signal SUB3, which is the result of the difference calculation by the off-time extension signal generation unit 433, becomes negative when the on-time of the switching element Q1 exceeds the minimum on-time Tmin. In this example, only the positive signal of the difference signal SUB3 is extracted, and the off-time extension signal SOFF is set to zero when the on-time of the switching element Q1 exceeds the minimum on-time Tmin. The signal correction unit 428 may be configured to extract a signal corresponding to a case where the ON time of the switching element Q1 exceeds the minimum ON time Tmin after the difference calculation by the difference output unit 425 without applying gain.

また、例えば、マイクロコンピュータを備えて構成された制御回路を用いて、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminを超えた場合に、積分回路427による積分信号SCVに基づいてオンデューティを増減させ、スイッチング素子Q1のオン時間が最小オン時間Tminに達した場合、オフ時間を増減させることによりスイッチング素子Q1のオンデューティを減増させる制御を実行するようにしてもよい。   Further, for example, using a control circuit configured with a microcomputer, when the on-time of the switching element Q1 exceeds the minimum on-time Tmin, the on-duty is increased or decreased based on the integration signal SCV from the integration circuit 427. When the on-time of the switching element Q1 reaches the minimum on-time Tmin, control for decreasing the on-duty of the switching element Q1 by increasing / decreasing the off-time may be executed.

本発明の一実施形態に係る照明装置の構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a structure of the illuminating device which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す照明装置が配設された車両を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vehicle by which the illuminating device shown in FIG. 1 was arrange | positioned. 本発明の第1の実施形態に係る放電灯点灯装置の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the discharge lamp lighting device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図3に示す発振器の構成の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of an oscillator illustrated in FIG. 3. 図4に示す発振器の動作を説明するための信号波形図である。FIG. 5 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the oscillator shown in FIG. 4. 図4に示す発振器の動作を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an operation of the oscillator illustrated in FIG. 4. 図4に示す電流源の構成の一例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a current source illustrated in FIG. 4. 図3に示すPWM信号発生回路の他の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the PWM signal generation circuit shown in FIG. 3. 図8に示すPWM信号発生回路の動作を説明するための信号波形図である。It is a signal waveform diagram for demonstrating operation | movement of the PWM signal generation circuit shown in FIG. 本発明の第2の実施形態に係る放電灯点灯装置の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the discharge lamp lighting device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図10に示すオフ時間延長信号生成部の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the off time extension signal generation part shown in FIG. 図11に示す差分信号補正部の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the difference signal correction | amendment part shown in FIG. 背景技術に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the discharge lamp lighting device which concerns on background art.

符号の説明Explanation of symbols

1 照明装置
2 灯体ハウジング
8,8a 放電灯点灯装置
10,10a 電力供給部
12 電流検出回路
20 インバータ回路
30 始動回路
40,40a 制御回路部
50,50a PWM信号発生回路
401 ランプ電圧検出回路
402 目標値設定部
403 ランプ電流検出回路
404 差分出力部
405,426 比例回路
406,427 積分回路
407 加算器
423,424,425 差分出力部
428 差分信号補正部
429 正信号抽出部
433 オフ時間延長信号生成部
502 最大オフ時間制限タイマ
503 最小オン時間制限タイマ
C1,C2,C3,C4 コンデンサ
CMP1〜CMP7 コンパレータ
CS1,CS2 電流源
CS3,CS6 オフセット電流源
CS4,CS5 定電流源
L1 一次側巻線
La 放電灯
Q1 スイッチング素子
Q2〜Q15 トランジスタ
R1〜R7 抵抗
T トランス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 2 Lamp body housing 8 and 8a Discharge lamp lighting device 10 and 10a Power supply part 12 Current detection circuit 20 Inverter circuit 30 Start circuit 40 and 40a Control circuit part 50 and 50a PWM signal generation circuit 401 Lamp voltage detection circuit 402 Target Value setting unit 403 Lamp current detection circuit 404 Difference output unit 405, 426 Proportional circuit 406, 427 Integration circuit 407 Adder 423, 424, 425 Difference output unit 428 Differential signal correction unit 429 Positive signal extraction unit 433 Off time extension signal generation unit 502 Maximum off time limit timer 503 Minimum on time limit timer C1, C2, C3, C4 Capacitors CMP1 to CMP7 Comparator CS1, CS2 Current sources CS3, CS6 Offset current source CS4, CS5 Constant current source L1 Primary winding La Discharge lamp Q1 Switching elements Q2-Q 5 transistor R1~R7 resistance T transformer

Claims (5)

外部から入力された電流を所定の周期でオンオフするスイッチング素子を備えると共に当該スイッチング素子のオンオフ動作におけるオンデューティの増減に応じて放電灯の点灯用電力を増減させる電力供給部と、
前記放電灯に供給される電流値を検出電流値として検出する電流検出部と、
前記放電灯に供給される電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部により検出された電圧に基づいて前記放電灯に供給する目標電流値を設定する目標値設定部と、
前記電流検出部により検出された検出電流値と前記目標値設定部により設定された目標電流値との差分を表す差分信号を出力する差分出力部と、
前記差分出力部から出力された差分信号を積分する積分回路と
を備え、
スイッチング制御部は、前記周期によるオンオフ動作においてオン時間が予め設定された最小オン時間を超えている場合、前記積分回路による積分値に基づいて前記周期によるオンオフ動作におけるオンデューティを増減させ、前記周期によるオンオフ動作においてオン時間が前記最小オン時間に達した場合、前記オンオフ動作におけるオフ時間を増減させることにより前記オンデューティを減増させること
を特徴とする放電灯点灯装置。
A power supply unit that includes a switching element that turns on and off a current input from the outside in a predetermined cycle, and that increases or decreases the lighting power for the discharge lamp according to an increase or decrease in on-duty in the on / off operation of the switching element;
A current detector for detecting a current value supplied to the discharge lamp as a detected current value;
A voltage detector for detecting a voltage supplied to the discharge lamp;
A target value setting unit for setting a target current value to be supplied to the discharge lamp based on the voltage detected by the voltage detection unit;
A difference output unit that outputs a difference signal representing a difference between a detected current value detected by the current detection unit and a target current value set by the target value setting unit;
An integration circuit for integrating the difference signal output from the difference output unit,
The switching control unit increases or decreases the on-duty in the on-off operation according to the cycle based on the integration value by the integration circuit when the on-time exceeds the preset minimum on-time in the on-off operation according to the cycle, A discharge lamp lighting device characterized in that, when an on-time has reached the minimum on-time in the on-off operation, the on-duty is decreased by increasing / decreasing the off-time in the on / off operation.
前記オンオフ動作におけるオン時間を検出する最小オン時間検出部をさらに備え、
前記スイッチング制御部は、前記最小オン時間検出部により前記オン時間が予め設定された最小オン検出時間以下になったことが検出された場合、前記オンオフ動作におけるオン時間を予め設定された最小オン時間に維持しつつ前記差分出力部から出力された差分信号に基づいてオフ時間を変化させることにより、前記オンデューティを増減させること
を特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
Further comprising a minimum on-time detector for detecting an on-time in the on-off operation,
The switching control unit, when the minimum on-time detecting unit detects that the on-time is equal to or less than a preset minimum on-detection time, sets the on-time in the on-off operation to a preset minimum on-time. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the on-duty is increased or decreased by changing an off time based on the difference signal output from the difference output unit while maintaining the above.
前記最小オン時間検出部は、前記積分回路による積分値に基づいて、前記オンオフ動作におけるオン時間が予め設定された最小オン検出時間以下になったことを検出すること
を特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。
3. The minimum on-time detection unit detects that an on-time in the on-off operation is equal to or less than a preset minimum on-detection time based on an integration value obtained by the integration circuit. Discharge lamp lighting device.
前記差分出力部は、前記差分信号を前記オフ時間の増減指示として出力し、
前記積分回路は、前記積分値を前記オンデューティの増減指示として出力し、
前記積分回路の積分値による前記オンデューティの増減指示における増減量に応じて当該差分信号における前記オフ時間の増減指示量を減増させるべく前記差分信号を補正する差分信号補正部をさらに備え、
前記スイッチング制御部は、前記差分信号補正部により補正された差分信号に基づいてオフ時間を変化させることにより、前記オンデューティを増減させること
を特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
The difference output unit outputs the difference signal as an instruction to increase or decrease the off time,
The integration circuit outputs the integration value as an instruction to increase or decrease the on-duty,
A differential signal correction unit that corrects the differential signal so as to decrease the increase / decrease instruction amount of the off time in the differential signal according to the increase / decrease amount in the increase / decrease instruction of the on-duty by the integration value of the integration circuit;
The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the switching control unit increases or decreases the on-duty by changing an off time based on the difference signal corrected by the difference signal correction unit.
放電灯を点灯させるための放電灯点灯装置と、前記放電灯点灯装置を収容する筐体とを備え、前記放電灯点灯装置は、請求項1〜4のいずれかに記載の放電灯点灯装置であることを特徴とする照明装置。   The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp; and a housing that houses the discharge lamp lighting device. There is a lighting device.
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