JP2007066628A - Discharge lamp lighting device and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷陰極放電ランプを高周波で調光点灯する放電ランプ点灯装置およびこの放電ランプ点灯装置を配設する照明器具に関する。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device for dimming and lighting a cold cathode discharge lamp at a high frequency, and a lighting fixture provided with the discharge lamp lighting device.
冷陰極蛍光ランプは、外径が10mm以下に細径化されているので、照明器具を薄形化することができる。また、冷陰極蛍光ランプは、一般の蛍光ランプの平均寿命が12000時間であるのに対して例えば50000時間の平均寿命を有するので、例えば高所など、ランプ交換などのメンテナンス作業に労力や作業時間などを必要とする場所に配設する照明器具に装着することができる。 Since the cold cathode fluorescent lamp has an outer diameter reduced to 10 mm or less, the lighting fixture can be made thinner. In addition, the cold cathode fluorescent lamp has an average life of, for example, 50000 hours, compared to an average life of 12000 hours for general fluorescent lamps. It can be attached to a lighting fixture disposed in a place where it is necessary.
そして、冷陰極蛍光ランプは、一般の蛍光ランプと同様に、調光点灯されている。例えば、PWM調光信号のデューティに応じて駆動回路を間欠動作させることにより、冷陰極蛍光ランプが調光される放電ランプ点灯装置が提案されている(特許文献1参照。)。この放電ランプ点灯装置は、駆動回路により駆動される圧電トランスの出力端子に冷陰極蛍光ランプが接続され、駆動回路に間欠発振制御回路が接続されている。駆動回路は、間欠発振制御回路のデューティ制御信号を受けて、オンデューティ期間中は圧電トランスを駆動し、オフデューティ期間中は、圧電トランスの駆動を停止する。これにより、冷陰極蛍光ランプは、低光束の調光時まで安定した出力が得られるというものである。 The cold cathode fluorescent lamp is dimmed in the same manner as a general fluorescent lamp. For example, a discharge lamp lighting device has been proposed in which a cold cathode fluorescent lamp is dimmed by intermittently operating a drive circuit in accordance with the duty of a PWM dimming signal (see Patent Document 1). In this discharge lamp lighting device, a cold cathode fluorescent lamp is connected to an output terminal of a piezoelectric transformer driven by a drive circuit, and an intermittent oscillation control circuit is connected to the drive circuit. The drive circuit receives the duty control signal from the intermittent oscillation control circuit, drives the piezoelectric transformer during the on-duty period, and stops driving the piezoelectric transformer during the off-duty period. As a result, the cold cathode fluorescent lamp can obtain a stable output until dimming with a low luminous flux.
また、インバータ回路が圧電セラミックを用いた圧電トランスを備え、インバータ回路の帰還回路内に帰還信号を断続するスイッチング回路を備えて、冷陰極蛍光ランプを調光できる蛍光灯駆動回路が提案されている(特許文献2参照。)。この蛍光灯駆動回路は、パルス幅が変調された制御信号がスイッチング回路のトランジスタのベースに入力され、これによって帰還信号の断続が行われて、冷陰極蛍光ランプの調光が行われる。
特許文献1の放電ランプ点灯装置は、駆動回路の間欠動作の周波数が調光信号発生回路とは別に設けられた間欠発振制御回路により決定される。間欠発振制御回路は、駆動回路を間欠動作させる間欠周期を決定するタイマ回路などの回路構成が形成されるので、放電ランプ点灯装置を大型化させるという欠点を有する。
In the discharge lamp lighting device of
また、特許文献2の蛍光灯駆動回路は、外部から入力されるPWM調光信号にしたがって帰還回路を断続させることのできる簡易な構成であるが、PWM調光信号の周波数が高い場合に、インバータ回路の動作が帰還回路の断続に追随できなくなって、冷陰極蛍光ランプを完全に消灯できず、または冷陰極蛍光ランプの調光度合いがばらつくおそれがあるという問題がある。
In addition, the fluorescent lamp driving circuit of
本発明は、簡易な構成であって、PWM調光信号のデューティに応じた冷陰極放電ランプの調光および消灯が良好に行える放電ランプ点灯装置およびこの放電ランプ点灯装置を配設する照明器具を提供することを目的とする。 The present invention provides a discharge lamp lighting device having a simple configuration and capable of satisfactorily dimming and extinguishing a cold cathode discharge lamp according to the duty of a PWM dimming signal, and a lighting fixture provided with the discharge lamp lighting device. The purpose is to provide.
請求項1に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、直流電源と;直流電源の直流電圧が入力されることにより自励発振し、前記直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;前記高周波電圧により点灯される冷陰極放電ランプと;冷陰極放電ランプの点灯を検出する点灯検出回路と;PWM調光信号のオンオフ信号に応じてインバータ回路の自励発振を間欠動作させるとともに、前記自励発振してからPWM調光信号の周期よりも長い所定時間の経過前に点灯検出回路が冷陰極放電ランプの点灯を検出していないときに前記自励発振を停止させるように構成された点灯制御回路と;を具備していることを特徴とする。
The invention of the discharge lamp lighting device according to
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。 In the present invention and each of the following inventions, each configuration is as follows unless otherwise specified.
直流電源は、バッテリ、交流電圧を整流または整流平滑したもの、あるいは、これらにチョッパ回路を接続したものなどのいずれでもよい。 The DC power supply may be any of a battery, a rectified or rectified and smoothed AC voltage, or a chopper circuit connected thereto.
インバータ回路が連続的に自励発振すると、冷陰極放電ランプは全光点灯し、前記自励発振が停止すると、冷陰極放電ランプは消灯する。そして、冷陰極放電ランプは、インバータ回路により高周波点灯されているので、前記自励発振の間欠期間が大きくなるにしたがい、放射される光束が減少して深く調光される。 When the inverter circuit continuously self-oscillates, the cold cathode discharge lamp is turned on all the time, and when the self-excited oscillation stops, the cold cathode discharge lamp is turned off. Since the cold cathode discharge lamp is lit at a high frequency by an inverter circuit, as the intermittent period of the self-excited oscillation increases, the emitted light flux decreases and the light is adjusted deeply.
本発明によれば、PWM調光信号のオンオフ信号に応じてインバータ回路の自励発振が間欠動作される。そして、前記自励発振してからPWM調光信号の周期よりも長い所定時間の経過前に点灯検出回路が冷陰極放電ランプの点灯を検出していないときに前記自励発振を停止させるので、インバータ回路の自励発振は、少なくとも前記所定時間内ではPWM調光信号により制御される。すなわち、点灯検出回路が冷陰極放電ランプの点灯を検出していないときに、冷陰極放電ランプを点灯させるようにPWM調光信号を変更したとき、インバータ回路が自励発振しなくすることが防止される。これにより、冷陰極放電ランプは、PWM調光信号に応じて調光および消灯される。 According to the present invention, the self-oscillation of the inverter circuit is intermittently operated according to the on / off signal of the PWM dimming signal. And since the self-excited oscillation is stopped when the lighting detection circuit does not detect the lighting of the cold cathode discharge lamp before the elapse of a predetermined time longer than the period of the PWM dimming signal after the self-excited oscillation, The self-oscillation of the inverter circuit is controlled by the PWM dimming signal at least within the predetermined time. That is, it is possible to prevent the inverter circuit from self-oscillating when the PWM dimming signal is changed so that the cold cathode discharge lamp is lit when the lighting detection circuit does not detect lighting of the cold cathode discharge lamp. Is done. Thereby, the cold cathode discharge lamp is dimmed and extinguished according to the PWM dimming signal.
請求項2に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、請求項1記載の放電ランプ点灯装置において、点灯制御回路は、直流電源の出力間に直列的に接続された抵抗およびコンデンサの時定数回路を有してなり、当該コンデンサが冷陰極放電ランプの不点時に直流電源からの電流により充電され冷陰極放電ランプの点灯時に放電されるとともに、充電開始後のコンデンサの両端間電圧がPWM調光信号の周期よりも長い所定時間を要して所定電圧となり、インバータ回路が自励発振してからコンデンサの両端間電圧が前記所定電圧以上になったときに前記自励発振を停止させることのできるように構成されていることを特徴とする。
The discharge lamp lighting device according to
本発明によれば、インバータ回路が自励発振してからコンデンサの両端間電圧が前記所定電圧になるまでに要する時間は、PWM調光信号の周期よりも長い所定時間と同一となるので、当該所定時間の計時が抵抗およびコンデンサの時定数回路により行われる。 According to the present invention, the time required from when the inverter circuit self-oscillates until the voltage across the capacitor reaches the predetermined voltage is the same as the predetermined time longer than the period of the PWM dimming signal. A predetermined time is measured by a time constant circuit of resistors and capacitors.
請求項3に記載の放電ランプ点灯装置の発明は、請求項1または2記載の放電ランプ点灯装置において、点灯制御回路は、PWM調光信号が冷陰極放電ランプを継続して消灯させる消灯信号であるとき、点灯検出回路の冷陰極放電ランプの不点の検出に基づいてインバータ回路の自励発振を停止させることがリセットされることを特徴とする。
The discharge lamp lighting device according to
PWM調光信号が消灯信号であるとき、インバータ回路の自励発振が停止されるので、冷陰極放電ランプは消灯し、点灯検出回路は、冷陰極放電ランプの不点を検出する。このとき、点灯制御回路は、点灯検出回路による冷陰極放電ランプの不点の検出に応じて、インバータ回路の自励発振を停止させることをリセットするものである。すなわち、点灯検出回路が冷陰極放電ランプの不点の検出していることによって、インバータ回路の自励発振が再動作しなくなることを防止するものである。 When the PWM dimming signal is an extinguished signal, the self-excited oscillation of the inverter circuit is stopped, so that the cold cathode discharge lamp is extinguished, and the lighting detection circuit detects a defect of the cold cathode discharge lamp. At this time, the lighting control circuit resets the stop of the self-excited oscillation of the inverter circuit according to the detection of the cold spot of the cold cathode discharge lamp by the lighting detection circuit. That is, it is possible to prevent the self-excited oscillation of the inverter circuit from being reactivated by the fact that the lighting detection circuit detects the inconvenience of the cold cathode discharge lamp.
本発明によれば、PWM調光信号が冷陰極放電ランプを継続して消灯させる消灯信号であるとき、冷陰極放電ランプの不点に応じてインバータ回路の自励発振を停止させることがリセットされるので、消灯信号から冷陰極放電ランプを点灯させるPWM調光信号に変更されたときに、インバータ回路が自励発振され、PWM調光信号に応じてインバータ回路の自励発振が間欠動作される。 According to the present invention, when the PWM dimming signal is a turn-off signal for continuously turning off the cold cathode discharge lamp, it is reset that the self-oscillation of the inverter circuit is stopped according to the disadvantage of the cold cathode discharge lamp. Therefore, when the extinction signal is changed to the PWM dimming signal for turning on the cold cathode discharge lamp, the inverter circuit self-oscillates, and the self-oscillation of the inverter circuit is intermittently operated according to the PWM dimming signal. .
請求項4に記載の照明器具の発明は、請求項1ないし3いずれか一記載の放電ランプ点灯装置と;この放電ランプ点灯装置を配設している器具本体と;を具備していることを特徴とする。
The invention of the lighting fixture according to
本発明によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の放電ランプ点灯装置を具備する照明器具が提供される。
According to this invention, the lighting fixture which comprises the discharge lamp lighting device as described in any one of
請求項1の発明によれば、PWM調光信号に応じてインバータ回路の自励発振が間欠動作されるとともに、PWM調光信号を送出したときに、少なくともPWM調光信号の周期よりも長い所定時間内でインバータ回路が自励発振するので、PWM調光信号に応じて冷陰極放電ランプを良好に調光および消灯させることができる。そして、冷陰極放電ランプが点灯していないときに、インバータ回路の自励発振が停止されるので、冷陰極放電ランプの不点時に、冷陰極放電ランプの両端間に高電圧が発生することが防止されて、人に対する電撃を防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the self-oscillation of the inverter circuit is intermittently operated according to the PWM dimming signal, and when the PWM dimming signal is transmitted, the predetermined period is at least longer than the period of the PWM dimming signal. Since the inverter circuit self-oscillates within the time, the cold cathode discharge lamp can be dimmed and extinguished well in accordance with the PWM dimming signal. Since the self-oscillation of the inverter circuit is stopped when the cold cathode discharge lamp is not lit, a high voltage may be generated across the cold cathode discharge lamp when the cold cathode discharge lamp is defective. It is prevented and the electric shock to a person can be prevented.
請求項2の発明によれば、PWM調光信号の周期よりも長い所定時間の計時が抵抗およびコンデンサの時定数回路により行われるので、点灯制御回路(放電ランプ点灯装置)を簡易に構成することができる。 According to the second aspect of the present invention, a predetermined time longer than the period of the PWM dimming signal is measured by the time constant circuit of the resistor and the capacitor, so that the lighting control circuit (discharge lamp lighting device) can be simply configured. Can do.
請求項3の発明によれば、PWM調光信号が冷陰極放電ランプを継続して消灯させる消灯信号であるとき、冷陰極放電ランプの不点に応じてインバータ回路の自励発振を停止させることがリセットされるので、消灯信号から冷陰極放電ランプを点灯させるPWM調光信号に変更したときに、PWM調光信号に応じてインバータ回路を自励発振させることができて、冷陰極放電ランプを点灯させることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の放電ランプ点灯装置を具備する照明器具を提供することができる。
According to invention of
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第1の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1ないし図3は、本発明の第1の実施形態を示し、図1は放電ランプ点灯装置の回路図、図2は冷陰極放電ランプの点灯における電気波形の変化を示し、(a)はコンデンサの両端間電圧の波形図、(b)はランプ電流の波形図、(c)はPWM調光信号の波形図、図3は冷陰極放電ランプの不点における電気波形の変化を示し、(a)はコンデンサの両端間電圧の波形図、(b)はPWM調光信号の波形図である。 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device, FIG. 2 shows a change in an electric waveform during lighting of a cold cathode discharge lamp, and FIG. (B) is a waveform diagram of the lamp current, (c) is a waveform diagram of the PWM dimming signal, and FIG. 3 is a diagram showing changes in the electrical waveform in the cold cathode discharge lamp, a) is a waveform diagram of the voltage across the capacitor, and (b) is a waveform diagram of the PWM dimming signal.
図1において、放電ランプ点灯装置1は、直流電源2、起動回路3、インバータ回路4、冷陰極放電ランプとしての冷陰極蛍光ランプ5、点灯検出回路6、点灯制御回路7を有して構成されている。
In FIG. 1, a discharge
直流電源2は、整流器8および整流器8の出力端子間にノイズ防止用のインダクタL1を介して接続された平滑用コンデンサC1を有してなり、商用交流電源Vsの交流電圧を直流電圧に変換して、この直流電圧を平滑用コンデンサC1の両端間に出力する。整流器8の入力側は、ノイズ防止用のコンデンサC2およびヒューズF1を介して商用交流電源Vsに接続されている。
The
起動回路3は、平滑用コンデンサC1の両端間に接続された抵抗R1、抵抗R2および抵抗R3の直列回路で形成されている。起動回路3は、平滑用コンデンサC1の両端間に出力された直流電圧を検出する。
The
インバータ回路4は、インバータトランスT1、インダクタL2、共振用コンデンサC3、電界効果トランジスタFET1および電界効果トランジスタFET2を有して構成されている。
The
インバータトランスT1の一次巻線T1aの中間点aは、インダクタL2を介して直流電源2の平滑用コンデンサC1の正極側に接続され、一次巻線T1aの一端および他端は、それぞれ電界効果トランジスタFET1および電界効果トランジスタFET2を介して平滑用コンデンサC1の負極側に接続され、一次巻線T1aの一端および他端(両端)の間には、共振用コンデンサC3が接続されている。電界効果トランジスタFET1および電界効果トランジスタFET2のそれぞれのソース側(平滑用コンデンサC1の負極側)は、インバータトランスT1の二次巻線T1bの他端に接続されている。
The intermediate point a of the primary winding T1a of the inverter transformer T1 is connected to the positive side of the smoothing capacitor C1 of the
そして、電界効果トランジスタFET1のゲートは、抵抗R2および抵抗R3の中点bに接続され、電界効果トランジスタFET2のゲートは、インバータトランスT1の三次巻線T1cを介して前記中点bに接続されている。 The gate of the field effect transistor FET1 is connected to the middle point b of the resistors R2 and R3, and the gate of the field effect transistor FET2 is connected to the middle point b via the tertiary winding T1c of the inverter transformer T1. Yes.
インバータ回路4は、平滑用コンデンサC1の両端間に出力された直流電源2の直流電圧が入力される。そして、起動回路3の両端間に当該直流電圧が印加され、抵抗R3の両端間に直流電圧が発生すると、この直流電圧が電界効果トランジスタFET1のゲートに直接的に印加され、電界効果トランジスタFET2のゲートにインバータトランスT1の三次巻線T1cを介して印加される。これにより、電界効果トランジスタFET1および電界効果トランジスタFET2が交互にオンするようになる。
The
電界効果トランジスタFET1,FET2が交互にオンすると、インダクタL2、共振用コンデンサC3およびインバータトランスT1の一次巻線T1aが共振して、平滑用コンデンサC1の両端間に出力された直流電圧を所定周波数でチョッピングして高周波電圧に変換する。これにより、インバータトランスT1の二次巻線T1bの両端(一端および他端)間に高周波電圧が出力される。このように、インバータ回路4は、起動回路3による前記直流電圧の検出に基づいて電界効果トランジスタFET1,FET2が交互にオンすることにより自励発振し、インバータトランスT1の二次巻線T1bの両端間に高周波電圧を出力する。
When the field effect transistors FET1 and FET2 are alternately turned on, the inductor L2, the resonance capacitor C3, and the primary winding T1a of the inverter transformer T1 resonate, and the DC voltage output between both ends of the smoothing capacitor C1 has a predetermined frequency. Chopping and converting to high frequency voltage. As a result, a high-frequency voltage is output between both ends (one end and the other end) of the secondary winding T1b of the inverter transformer T1. Thus, the
冷陰極蛍光ランプ5は、インバータトランスT1の二次巻線T1bの両端間にバラストコンデンサC4および点灯検出回路6を介して接続され、電極5a,5b間に前記高周波電圧が印加されると点灯する。冷陰極蛍光ランプ5は、例えば定格ランプ電力6W、ランプ電流0.007A、全光束320ルーメン、平均寿命50000時間である。図中、冷陰極蛍光ランプ5は、1本接続されているが、直列的に接続されたバラストコンデンサC4および冷陰極蛍光ランプ5の複数個をインバータトランスT1の二次巻線T1bの両端間に並列接続して、複数灯を点灯させることができる。
The cold
点灯検出回路6は、冷陰極蛍光ランプ5の電極5bおよびインバータトランスT1の二次巻線T1bの他端(平滑用コンデンサC1の負極側)の間に接続されている。すなわち、冷陰極蛍光ランプ5の電極5bおよび二次巻線T1bの他端間に、カソードを電極5b側にしてダイオードD1が接続され、このダイオードD1の両端間に、アノードがダイオードD1のカソードと接続されているダイオードD2と、コンデンサC5および抵抗R4の並列回路が直列的に接続されている。
The
そして、抵抗R4の両端間に、ツェナーダイオードZD1と、抵抗R5およびコンデンサC6の並列回路が直列的に接続されている。コンデンサC6の両端間には、NPN形トランジスタTr1のベースおよびエミッタが接続されている。ここで、NPN形トランジスタTr1のエミッタは、平滑用コンデンサC1の負極側に接続されている。そして、NPN形トランジスタTr1のコレクタは、点灯制御回路7に接続されている。コンデンサC5および抵抗R4の並列回路と、抵抗R5およびコンデンサC6の並列回路は、平均化回路(安定化回路)を形成している。
A Zener diode ZD1 and a parallel circuit of the resistor R5 and the capacitor C6 are connected in series between both ends of the resistor R4. A base and an emitter of an NPN transistor Tr1 are connected between both ends of the capacitor C6. Here, the emitter of the NPN transistor Tr1 is connected to the negative electrode side of the smoothing capacitor C1. The collector of the NPN transistor Tr1 is connected to the
冷陰極蛍光ランプ5の電極5a,5b間に流れるランプ電流は、インバータトランスT1の二次巻線T1bの両端間に出力する高周波電圧に応じて、交互にダイオードD1、またはダイオードD2とコンデンサC5および抵抗R4の並列回路に流れる。そして、コンデンサC5の両端間電圧が上昇してツェナーダイオードZD1が導通すると、コンデンサC6が充電され、NPN形トランジスタTr1がオンする。すなわち、冷陰極蛍光ランプ5が点灯すると、NPN形トランジスタTr1がオンして、NPN形トランジスタTr1のコレクタ側が平滑用コンデンサC1の負極側に接続される。一方、冷陰極蛍光ランプ5が点灯していないと、NPN形トランジスタTr1がオンせず、NPN形トランジスタTr1のコレクタ側が平滑用コンデンサC1の負極側に接続されない。このようにして、点灯検出回路6は、冷陰極蛍光ランプ5の点灯(不点)を検出する。
The lamp current flowing between the
点灯制御回路7は、起動回路3の抵抗R1および抵抗R2の接続点cと、平滑用コンデンサC1の負極側との間に接続された逆流防止用のダイオードD3および電界効果トランジスタFET3の直列回路と、時定数回路9を有して構成されている。時定数回路9は、平滑用コンデンサC1の両端間に直列的に接続された抵抗R6、ツェナーダイオードZD2および平滑用コンデンサC7と、平滑用コンデンサC7に並列接続された抵抗R7により形成されている。
The
そして、平滑用コンデンサC7の正極側が逆流防止用のダイオードD4を介して電界効果トランジスタFET3のゲートに接続されるようにして、平滑用コンデンサC7が電界効果トランジスタFET3のゲート、ソース間に接続されている。また、点灯検出回路6のNPN形トランジスタTr1のコレクタが平滑用コンデンサC7の正極側に接続され、ダイオードD4を介して電界効果トランジスタFET3のゲートに接続されている。電界効果トランジスタFET3のゲート、ソース間には、ゲート抵抗R8が接続されている。
The smoothing capacitor C7 is connected between the gate and the source of the field effect transistor FET3 so that the positive electrode side of the smoothing capacitor C7 is connected to the gate of the field effect transistor FET3 via the backflow preventing diode D4. Yes. The collector of the NPN transistor Tr1 of the
点灯検出回路6が冷陰極蛍光ランプ5の点灯を検出していないと、NPN形トランジスタTr1はオフするので、時定数回路9の平滑用コンデンサC7は、直流電源2(平滑用コンデンサC1)からの電流により充電される。そして、点灯検出回路6が冷陰極蛍光ランプ5の点灯を検出していると、NPN形トランジスタTr1はオンするので、平滑用コンデンサC7の両端間が短絡され、平滑用コンデンサC7は放電される。すなわち、平滑用コンデンサC7は、冷陰極蛍光ランプ5の不点時に直流電源2からの電流により充電され、冷陰極蛍光ランプ5の点灯時に放電される。
If the
そして、平滑用コンデンサC7は、充電開始後、抵抗R6および平滑用コンデンサC7の時定数で決定される所定時間を要して、両端間電圧が所定電圧(例えば4V)に上昇するように設定されている。ここで、前記所定時間が後述のPWM調光信号の周期よりも長くなるように、前記時定数が設定されている。平滑用コンデンサC7の両端間電圧は、冷陰極蛍光ランプ5の不点時に、ダイオードD4を介して電界効果トランジスタFET3のゲート、ソース間に印加されている。そして、平滑用コンデンサC7の両端間電圧が所定電圧以上に上昇すると、電界効果トランジスタFET3がオンする。
Then, the smoothing capacitor C7 is set so that the voltage between both ends rises to a predetermined voltage (for example, 4V) after a predetermined time determined by the time constant of the resistor R6 and the smoothing capacitor C7 after the start of charging. ing. Here, the time constant is set so that the predetermined time is longer than a period of a PWM dimming signal described later. The voltage across the smoothing capacitor C7 is applied between the gate and the source of the field effect transistor FET3 via the diode D4 when the cold
また、電界効果トランジスタFET3のゲート、ソース間には、調光信号入力回路10が接続されている。調光信号入力回路10は、入力端子に外部の調光装置11からPWM調光信号が入力される整流器12、整流器12の出力端子間に接続された抵抗R9を有して構成されている。そして、正極側の出力端子が逆流防止用のダイオードD5を介して電界効果トランジスタFET3のゲートに接続されるようにして、整流器12の出力端子間が電界効果トランジスタFET3のゲート、ソース間に接続されている。
A dimming
調光装置11から出力されたPWM調光信号は、例えば100Hzの周波数であり、調光信号入力回路10を介して電界効果トランジスタFET3のゲート、ソース間に入力される。そして、電界効果トランジスタFET3は、PWM調光信号のオン信号のときにオンし、PWM調光信号のオフ信号のときにオフする。
The PWM dimming signal output from the dimming
電界効果トランジスタFET3がオフしていると、直流電源2の平滑用コンデンサC1の両端間電圧(直流電源2の直流電圧)が起動回路3の両端間に印加され、抵抗R3の両端間に直流電圧が発生する。すなわち、点灯制御回路7は、起動回路3による直流電源2から出力された直流電圧の検出を有効化させる。そして、抵抗R3の両端間に発生した直流電圧が電界効果トランジスタFET1,FET2のそれぞれのゲート、ソース間に印加され、電界効果トランジスタFET1,FET2が交互にオンオフ動作することにより、インバータ回路4が自励発振する。そして、インバータトランスT1の二次巻線T1bの両端間に高周波電圧が出力され、この高周波電圧により冷陰極蛍光ランプ5が点灯する。
When the field effect transistor FET3 is off, a voltage across the smoothing capacitor C1 of the DC power supply 2 (DC voltage of the DC power supply 2) is applied across the
また、電界効果トランジスタFET3がオンしていると、起動回路3の抵抗R2および抵抗R3間が短絡され、抵抗R3の両端間に直流電圧が発生しなくなる。すなわち、点灯制御回路7は、起動回路3による直流電源2から出力された直流電圧の検出を無効化させる。そして、電界効果トランジスタFET1,FET2がオンオフ動作しなくなることにより、インバータ回路4は自励発振しなくなる。そして、インバータトランスT1の二次巻線T1bの両端間に高周波電圧が出力されなくなるので、冷陰極蛍光ランプ5は消灯する。
Further, when the field effect transistor FET3 is turned on, the resistor R2 and the resistor R3 of the starting
こうして、点灯制御回路7は、PWM調光信号のオンオフ信号に応じて起動回路3による直流電源2から出力された直流電圧の検出を有効化および無効化してインバータ回路4の自励発振を間欠動作させる。そして、当該自励発振の間欠期間が大きくなるにしたがい、冷陰極蛍光ランプ5は、深く調光される。また、PWM調光信号がオフ信号のみのとき、冷陰極蛍光ランプ5は、全光点灯する。
Thus, the
そして、インバータ回路4が自励発振しても、冷陰極蛍光ランプ5が点灯しないと、点灯検出回路6のNPN形トランジスタTr1がオフするので、時定数回路9の平滑用コンデンサC7は、直流電源2からの電流により充電されるようになる。平滑用コンデンサC7の両端間電圧が所定電圧以上になると、電界効果トランジスタFET3がオンして、インバータ回路4の自励発振が停止される。
Even if the
このように、点灯制御回路7は、インバータ回路4が自励発振してから平滑用コンデンサC7の両端間電圧が所定電圧以上になったときに、起動回路3による直流電源2から出力された直流電圧の検出を無効化して、インバータ回路4の自励発振を停止させる。すなわち、インバータ回路4が自励発振してから所定時間が経過するまでは、PWM調光信号のオンオフ信号に応じてインバータ回路4の自励発振を間欠動作させるが、所定時間の経過前に、点灯検出回路6が冷陰極放電ランプ5の点灯を検出していないときには、起動回路3による前記直流電圧の検出を無効化してインバータ回路4の自励発振を停止させるように構成されている。
In this way, the
そして、調光信号入力回路10には、リセット回路13が形成されている。リセット回路13は、整流器12の出力端子間に接続された抵抗R10およびコンデンサC8の直列回路と、抵抗R10に並列接続された放電経路用のダイオードD6と、コンデンサC8の正極側および点灯検出回路6のNPN形トランジスタTr1のベース間に接続された逆流防止用のダイオードD7を有して形成されている。抵抗R10およびコンデンサC8の直列回路は、時定数回路に形成されている。リセット回路13は、コンデンサC8の両端間電圧(充電電圧)をNPN形トランジスタTr1のベース、エミッタ間に印加してNPN形トランジスタTr1をオンさせる。
A
コンデンサC8は、PWM調光信号のオン信号のときに充電され、PWM調光信号のオフ信号のときにダイオードD6および抵抗R9の経路で放電される。すなわち、PWM調光信号が冷陰極蛍光ランプ5を調光点灯させるオンオフ信号であるときは、コンデンサC8の両端間電圧がNPN形トランジスタTr1のベース、エミッタ間に印加されても、NPN形トランジスタTr1はオンしない。
The capacitor C8 is charged when the PWM dimming signal is on, and is discharged through the path of the diode D6 and the resistor R9 when the PWM dimming signal is off. That is, when the PWM dimming signal is an on / off signal for dimming the cold
そして、PWM調光信号がオン信号のみからなり、冷陰極蛍光ランプ5を継続して消灯させる消灯信号であるとき、コンデンサC8はフル充電され、その両端間電圧によりNPN形トランジスタTr1がオンする。NPN形トランジスタTr1がオンすると、時定数回路9の平滑用コンデンサC7は放電される。これにより、点灯制御回路7において、インバータ回路4が自励発振してから平滑用コンデンサC7の両端間電圧が所定電圧以上になったときに、あるいは、インバータ回路4が自励発振してから所定時間が経過する前に点灯検出回路6が冷陰極放電ランプ5の点灯を検出していないときに、起動回路3による直流電源2から出力された直流電圧の検出を無効化してインバータ回路4の自励発振を停止させることがリセットされる。
When the PWM dimming signal consists only of an ON signal and is an extinguishing signal for continuously turning off the cold
次に、本発明の第1の実施形態の作用について述べる。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
図2(c)に示す周波数100HzのPWM調光信号のオンオフ信号が外部の調光装置11から調光信号入力回路10に入力されて、直流電源2が投入されると、直流電源2から出力された直流電圧が起動回路3により検出される。インバータ回路4は、起動回路3による前記直流電圧の検出に基づいて電界効果トランジスタFET1,FET2が交互にオンオフ動作することにより自励発振し、インバータトランスT1の二次巻線T1bの両端間に高周波電圧を出力する。これにより、冷陰極蛍光ランプ5が点灯する。
When an on / off signal of a PWM dimming signal having a frequency of 100 Hz shown in FIG. 2C is input from the
そして、点灯制御回路7の電界効果トランジスタFET3がPWM調光信号のオンオフ信号に応じてオンオフすることにより、インバータ回路4の自励発振が間欠動作される。すなわち、PWM調光信号がオフ信号のときに、電界効果トランジスタFET3がオフし、起動回路3による前記直流電圧の検出が有効化されて、インバータ回路4が自励発振する。そして、PWM調光信号がオン信号のときに、電界効果トランジスタFET3がオンし、起動回路3による前記直流電圧の検出が無効化されて、インバータ回路4の自励発振が停止する。
Then, the field effect transistor FET3 of the
そして、冷陰極蛍光ランプ5の電極5a,5b間に、図2(b)に示すように、前記自励発振しているときにランプ電流(高周波電流)が流れ、前記自励発振が停止しているときにランプ電流が流れなくなる。こうして、冷陰極蛍光ランプ5は、PWM調光信号のオンオフ信号に応じて調光される。そして、PWM調光信号のオン信号のデューテイ(オン期間)が大きくなるにしたがい、電極5a,5b間に流れるランプ電流の間欠期間が長くなり、深く調光される。
Then, as shown in FIG. 2B, a lamp current (high-frequency current) flows between the
直流電源2が投入された直後、または、冷陰極蛍光ランプ5が消灯しているとき、あるいは冷陰極蛍光ランプ5が点灯した直後は、点灯検出回路6のNPN形トランジスタTr1はオフしているので、時定数回路9の平滑用コンデンサC7は、直流電源2からの電流により充電され、その両端間電圧が上昇していく。そして、平滑用コンデンサC7の両端間電圧が所定電圧(4V)になる前に、点灯検出回路6が冷陰極蛍光ランプ5の点灯を検出してNPN形トランジスタTr1がオンすると、図2(a)に示すように、平滑用コンデンサC7は放電される。なお、図2(a)において、平滑用コンデンサC7の充放電期間がPWM調光信号のオンオフ信号と同期していないのは、コンデンサC5および抵抗R4の並列回路と、抵抗R5およびコンデンサC6の並列回路において、それらの両端間電圧を安定化させていることによる。
Immediately after the
平滑用コンデンサC7は、充電開始後、所定電圧(4V)に充電される所定時間がPWM調光信号の周期(10ms)よりも長くなるように、時定数回路9の時定数が設定され、例えば25msとなるように設定されている。この所定時間に経過するまでは、PWM調光信号のオンオフ信号に応じて電界効果トランジスタFET3がオンオフされる。すなわち、少なくとも前記所定時間内において、点灯検出回路6が冷陰極蛍光ランプの点灯を検出していない(不点を検出している)ことにより、電界効果トランジスタFET3をオンさせてインバータ回路4を自励発振させなくすることを防止でき、PWM調光信号により冷陰極蛍光ランプ5を点灯または再点灯させることができる。
The time constant of the time
そして、PWM調光信号のオンオフ信号に応じてインバータ回路4が自励発振した後、点灯検出回路6が冷陰極蛍光ランプ5の点灯を検出せず、NPN形トランジスタTr1がオフしていると、図3(a)に示すように、平滑用コンデンサC7の両端間電圧は上昇していく。そして、平滑用コンデンサC7の両端間電圧は、インバータ回路4が自励発振してから所定時間(25ms)の経過後に所定電圧(4V)になる。この所定電圧が電界効果トランジスタFET3のゲート、ソース間に印加され、電界効果トランジスタFET3はオンする。これにより、起動回路3の抵抗R3の両端間に直流電圧が発生しなくなって、インバータ回路4の自励発振が停止する。
Then, after the
このように、インバータ回路4を自励発振させた後、平滑用コンデンサC7の両端間電圧が所定電圧(4V)に上昇するまでに(所定時間(25ms)が経過するまでに)、冷陰極蛍光ランプ5が点灯していないと、点灯制御回路7により、インバータ回路4の自励発振が停止される。したがって、冷陰極蛍光ランプ5の不点時に、冷陰極蛍光ランプ5の電極5a,5b間に継続的に高電圧が発生することが防止され、冷陰極蛍光ランプ5での人に対する電撃を防止することができる。
In this way, after the
そして、平滑用コンデンサC7の両端間電圧が所定電圧(4V)に上昇するまでの所定時間(25ms)が時定数回路9により設定されるので、点灯制御回路7内にタイマ回路やCPU(中央処理装置)などを設ける必要がなく、点灯制御回路7が簡易に、かつ安価に形成される。
A predetermined time (25 ms) until the voltage across the smoothing capacitor C7 rises to the predetermined voltage (4V) is set by the time
そして、外部の調光装置11から調光信号入力回路10に、PWM調光信号がオン信号のみからなり冷陰極蛍光ランプ5を継続して消灯させる消灯信号が入力されると、この消灯信号により、点灯制御回路7の電界効果トランジスタFET3は、オンされる。そして、インバータ回路4は、自励発振が継続して停止され、冷陰極蛍光ランプ5は、継続的に消灯する。
When the extinction signal for turning off the cold
冷陰極蛍光ランプ5が消灯していると、点灯検出回路6は、冷陰極蛍光ランプ5の点灯を検出しなくなり、NPN形トランジスタTr1をオフさせる。このとき、調光信号入力回路10内に形成されたリセット回路13のコンデンサC8の両端間電圧がNPN形トランジスタTr1のベース、エミッタ間に印加され、NPN形トランジスタTr1がオンする。
When the cold
NPN形トランジスタTr1がオンすると、時定数回路9の平滑用コンデンサC7は放電され、点灯制御回路7の電界効果トランジスタFET3は、PWM調光信号の消灯信号のみによってオンされる。
When the NPN transistor Tr1 is turned on, the smoothing capacitor C7 of the time
そして、PWM調光信号を消灯信号から冷陰極蛍光ランプ5を点灯させるオンオフ信号に変更すると、このオンオフ信号に応じて、電界効果トランジスタFET3がオンオフし、インバータ回路4の自励発振が間欠動作される。冷陰極蛍光ランプ5は、当該自励発振の間欠動作に応じて、調光点灯される。
When the PWM dimming signal is changed from the extinction signal to the on / off signal for turning on the cold
そして、リセット回路13のコンデンサC8は、PWM調光信号のオフ信号のときに放電される。これにより、NPN形トランジスタTr1はオフする。そして、点灯検出回路6は、冷陰極蛍光ランプ5の点灯を検出するように動作する。
The capacitor C8 of the
このように、リセット回路13は、冷陰極蛍光ランプ5の不点時に、点灯検出回路6のNPN形トランジスタTr1をオンさせて、時定数回路9の平滑用コンデンサC7を放電させ、インバータ回路4の自励発振を停止させることをリセットする。これにより、PWM調光信号が冷陰極蛍光ランプ5を継続して消灯させる消灯信号から冷陰極蛍光ランプ5を調光点灯させるオンオフ信号に変更されたときに、PWM調光信号のオンオフ信号に応じてインバータ回路4の自励発振を間欠動作させることができて、冷陰極蛍光ランプ5を調光点灯させることができる。
As described above, the
上述したように、放電ランプ点灯装置1は、外部の調光装置11から入力されるPWM調光信号に応じて冷陰極蛍光ランプ5を良好に調光および消灯させることができる。
As described above, the discharge
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図4は、本発明の第2の実施形態を示す放電ランプ点灯装置の回路図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。 FIG. 4 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device showing a second embodiment of the present invention. Note that the same parts as those in FIG.
図4に示す放電ランプ点灯装置14は、図1に示す放電ランプ点灯装置1において、調光信号入力回路10のリセット回路13が除去されて構成されている。調光信号入力回路10には、外部の調光装置11から冷陰極蛍光ランプ5を調光点灯させるPWM調光信号のオンオフ信号が入力され、冷陰極蛍光ランプ5を継続して消灯させる消灯信号が入力されない。
The discharge
放電ランプ点灯装置14は、外部の調光装置11から入力されるPWM調光信号に応じて冷陰極蛍光ランプ5を良好に調光点灯させる。
The discharge
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図5は、本発明の第3の実施形態を示す照明器具の概略断面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a luminaire showing a third embodiment of the present invention. Note that the same parts as those in FIG.
図5に示す照明器具15は、天井などの造営物に設置される直付け照明器具であり、箱状の器具本体16が造営物に取り付けられている。器具本体16は、下端部分に内方に延びるフランジ部16aが形成され、このフランジ部16aによって囲まれる開口に、透光性のカバー17が着脱自在に装着されている。
A
器具本体16の内部には、湾曲する第1および第2の湾曲部18a,18bを有する反射板18がそれぞれの端部をフランジ部16aに載置させるようにして配置されている。また、器具本体16の内面と反射板18との空間の中央部分に、放電ランプ用点灯装置19が配設されている。放電ランプ用点灯装置19は、図1に示す放電ランプ点灯装置1において、冷陰極蛍光ランプ5が除去されたものである。冷陰極蛍光ランプ5,5は、反射板18にベースキャップ20,20が固定され、反射板18の内面に対向している。
Inside the
照明器具15は、図1に示す放電ランプ点灯装置1を配設しているので、外部の調光装置11からのPWM調光信号に応じて、冷陰極蛍光ランプ5,5を調光点灯または消灯させることができる。そして、冷陰極蛍光ランプ5,5の平均寿命が50000時間であるので、ランプ交換のメンテナンス作業を省力化することができる。
Since the
1,14…放電ランプ点灯装置
2…直流電源
4…インバータ回路
5…冷陰極放電ランプとしての冷陰極蛍光ランプ
6…点灯検出回路
7…点灯制御回路
9…時定数回路
15…照明器具
16…器具本体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
直流電源の直流電圧が入力されることにより自励発振し、前記直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;
前記高周波電圧により点灯される冷陰極放電ランプと;
冷陰極放電ランプの点灯を検出する点灯検出回路と;
PWM調光信号のオンオフ信号に応じてインバータ回路の自励発振を間欠動作させるとともに、前記自励発振してからPWM調光信号の周期よりも長い所定時間の経過前に点灯検出回路が冷陰極放電ランプの点灯を検出していないときに前記自励発振を停止させるように構成された点灯制御回路と;
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。 DC power supply;
An inverter circuit that self-oscillates when a DC voltage of a DC power supply is input, converts the DC voltage into a high-frequency voltage, and outputs it;
A cold cathode discharge lamp lit by the high frequency voltage;
A lighting detection circuit for detecting the lighting of the cold cathode discharge lamp;
The self-excited oscillation of the inverter circuit is intermittently operated in accordance with the on / off signal of the PWM dimming signal, and the lighting detection circuit is operated as a cold cathode before the elapse of a predetermined time longer than the period of the PWM dimming signal after the self-excited oscillation. A lighting control circuit configured to stop the self-excited oscillation when the lighting of the discharge lamp is not detected;
A discharge lamp lighting device comprising:
この放電ランプ点灯装置を配設している器具本体と;
を具備していることを特徴とする照明器具。 A discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3;
An appliance main body provided with the discharge lamp lighting device;
The lighting fixture characterized by comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005249578A JP2007066628A (en) | 2005-08-30 | 2005-08-30 | Discharge lamp lighting device and luminaire |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009019946A1 (en) | 2007-08-09 | 2009-02-12 | Nec Lighting, Ltd. | Illuminating device and illuminating unit provided with a plurality of illuminating devices |
JP2011165511A (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Lighting device and luminaire |
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2005
- 2005-08-30 JP JP2005249578A patent/JP2007066628A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009019946A1 (en) | 2007-08-09 | 2009-02-12 | Nec Lighting, Ltd. | Illuminating device and illuminating unit provided with a plurality of illuminating devices |
JPWO2009019946A1 (en) * | 2007-08-09 | 2010-10-28 | Necライティング株式会社 | Illumination device and illumination unit including a plurality of illumination devices |
JP2011165511A (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Lighting device and luminaire |
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