JP2007335267A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】点灯回路の異常を検出する検出回路を、簡易で安価な構成で実現し、保護回路が確実に動作する放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る放電灯点灯装置10は、複数の放電灯La1〜La2nが接続された昇圧トランスT1〜Tnの低圧側の出力端が複数接続された共通ラインe1、e2を有し、共通ラインe1、e2に接続された低圧側の出力端には、ランプ電流の位相が互いに180°異なる2種類の出力端が同数含まれており、共通ラインe1、e2に合成されるランプ電流を検出する検出抵抗Rb1、Rb1’、および、その検出電圧と所定の基準電圧Vth3とを比較判別する比較器CP1、CP1’を含むと共に検出電圧が基準電圧Vth3以上のときに異常検出信号を出力する異常検出回路CM1,CM1’と、異常検出信号に基づいてブリッジ回路BR1〜BRnの駆動を停止させる保護回路25を備えている。
【選択図】図1
【解決手段】本発明に係る放電灯点灯装置10は、複数の放電灯La1〜La2nが接続された昇圧トランスT1〜Tnの低圧側の出力端が複数接続された共通ラインe1、e2を有し、共通ラインe1、e2に接続された低圧側の出力端には、ランプ電流の位相が互いに180°異なる2種類の出力端が同数含まれており、共通ラインe1、e2に合成されるランプ電流を検出する検出抵抗Rb1、Rb1’、および、その検出電圧と所定の基準電圧Vth3とを比較判別する比較器CP1、CP1’を含むと共に検出電圧が基準電圧Vth3以上のときに異常検出信号を出力する異常検出回路CM1,CM1’と、異常検出信号に基づいてブリッジ回路BR1〜BRnの駆動を停止させる保護回路25を備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、放電灯点灯装置に係り、特に、液晶表示装置のバックライトとして使用される複数の放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関する。
液晶表示装置は、電子機器等の表示装置として広範に使用されており、近年、パーソナルコンピュータやテレビ受像機の表示デバイスに代表されるような比較的大型の表示装置においても、CRT(Cathode Ray Tube)から液晶表示装置への代替が進んでいる。一般に、このような大型の液晶表示装置には、十分な画面照度およびその均一性を確保するために、複数の放電灯を備えた多灯式バックライトが使用されている。
放電灯は、通常、インバータを有する放電灯点灯装置によって点灯され、このようなインバータには、多くの場合、出力異常時の発煙、発火などを防止するために、インバータ出力部が短絡あるいは開放した場合などに放電灯に流れるランプ電流の異常を検出するための検出回路と、この検出回路の出力信号に基づいて回路素子の保護動作を実行する保護回路が設けられている。従来、上述したような多灯式バックライトでは、ランプ電流の異常を確実に検出するために、複数の放電灯のそれぞれに対応する複数の異常検出回路を備えている。
特に、上述したような大型の液晶表示装置用のバックライトでは、放電灯の長尺化も進んでおり、このような長尺の放電灯を点灯する放電灯点灯装置では、放電灯の両端の電極にそれぞれ接続されたインバータ出力により逆位相の電圧を印加して、放電灯を点灯させる方式が用いられる。この種の放電灯点灯装置では、ランプ電流の異常検出回路も、放電灯の両端側に設けることが望ましく、したがって、放電灯数の2倍の異常検出回路を備えることになる。
図5は、このような従来の放電灯点灯装置の回路構成の一例を示す図である。
図5に示す放電灯点灯装置100は、U字型の冷陰極管からなる複数(2n本:ただしnは1以上の整数)の放電灯La1〜La2nを点灯制御するための放電灯点灯装置であり、それぞれ一対の放電灯(La1,La2)、(La3,La4)、・・・、(La2n−1,La2n)が接続された点灯回路部LC1、LC2、・・・、LCn、各点灯回路部LC1〜LCn毎にもうけられたブリッジ回路BR1〜BRn、および、ブリッジ回路BR1〜BRnを駆動制御する制御回路11を備えている。
図5に示す放電灯点灯装置100は、U字型の冷陰極管からなる複数(2n本:ただしnは1以上の整数)の放電灯La1〜La2nを点灯制御するための放電灯点灯装置であり、それぞれ一対の放電灯(La1,La2)、(La3,La4)、・・・、(La2n−1,La2n)が接続された点灯回路部LC1、LC2、・・・、LCn、各点灯回路部LC1〜LCn毎にもうけられたブリッジ回路BR1〜BRn、および、ブリッジ回路BR1〜BRnを駆動制御する制御回路11を備えている。
点灯回路部LC1は、昇圧トランスT1、T2、および検出回路SC1〜SC4を含んでいる。昇圧トランスT1は、直列に接続された一次巻線Np11、Np12と、分割して巻回された二次巻線Ns11、Ns12を備えた2出力型の昇圧トランスであり、同様に、昇圧トランスT2は、直列に接続された一次巻線Np21、Np22と、分割して巻回された二次巻線Ns21、Ns22を備えた2出力型の昇圧トランスである。
昇圧トランスT1の、二次巻線Ns11は、放電灯La1の一方端に接続される高圧側の出力端と、検出回路SC1に接続される低圧側の出力端とを有しており、二次巻線Ns12は、放電灯La1の他方端に接続される高圧側の出力端と、検出回路SC2が接続される低圧側の出力端とを有している。同様に、昇圧トランスT2の、二次巻線Ns21は、放電灯La2の一方端に接続される高圧側の出力端と、検出回路SC3に接続される低圧側の出力端とを有しており、二次巻線Ns22は、放電灯La2の他方端に接続される高圧側の出力端と、検出回路SC4に接続される低圧側の出力端とを有している。
検出回路SC1は、検出抵抗Ra1、ダイオードDa1、Dc1、および比較器CPo1、CPs1を含んでおり、検出抵抗Ra1の一端は、昇圧トランスT1の二次巻線Ns11の低圧側の出力端に接続され、検出抵抗Ra1の他端は接地されている。二次巻線Ns11の低圧側の出力端と検出抵抗Ra1との接続点には、ダイオードDa1、Dc1のアノードが接続されている。
ダイオードDa1のカソードからの出力は、比較器CPo1の正入力端子(+)、および、比較器CPs1の負入力端子(−)に入力されており、比較器CPo1の負入力端子(−)、および、比較器CPs1の正入力端子(+)には、所定の基準電圧Vth1、Vth2が、それぞれ入力されている。また、比較器CPo1および比較器CPs1の出力端子には、それぞれダイオードのアノードが接続され、これらのダイオードのカソードは、互いに接続されている。
ここで、他の検出回路SC2、SC3、SC4は、検出回路SC1と同様の構成を有しており、それぞれ対応する二次巻線Ns12、Ns21、Ns22の低圧側の出力端に、検出回路SC1と同様に接続されている。さらに、点灯回路部LC2〜LCnは、点灯回路部LC1と同様の構成を有するものである。
以上のように構成された点灯回路部LC1〜LCnにおいて、ダイオードDc1〜Dc4nのカソードは、すべて、1つの共通ラインに接続されており、その共通ラインは、検出抵抗Rc1を介して接地されている。また、検出抵抗Rc1と上記共通ラインとの接続点は、制御回路11のエラーアンプ22に接続されている。
一方、比較器CPo1〜CPo4nおよび比較器CPs1〜CPs4nの出力端子にそれぞれ接続されたダイオードのカソードは、すべて、上記ダイオードDc1〜Dc4nの共通ラインとは異なる1つの共通ラインに接続されており、この共通ラインは、制御回路11の保護回路25に接続されている。
点灯回路部LC1に接続されるブリッジ回路BR1は、直流電源Vinの両端に接続されたスイッチング素子Q1、Q3の直列回路と、スイッチング素子Q2、Q4の直列回路とが並列に接続されて構成されるフルブリッジ回路であり、昇圧トランスT1の一次巻線Np11−Np12と昇圧トランスT2の一次巻線Np21−Np22は、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q3の接続点と、スイッチング素子Q2とスイッチング素子Q4との接続点の間に、並列に接続されている。
また、点灯回路部LC2〜LCnには、ブリッジ回路BR1と同様のブリッジ回路BR2〜BRnが、同様に接続されており、各ブリッジ回路BR1〜BRnの各スイッチング素子Q1〜Q4には、制御回路11から共通のゲート駆動信号d1〜d4が供給される。
次に、放電灯点灯装置100の正常時の点灯動作について説明する。
制御回路11には、その主要な構成要素として、例えばCR発振回路である発振回路21、エラーアンプ22、PWM回路23、論理回路24、および、保護回路25が含まれている。制御回路11において、発振回路21は、外付けの抵抗26およびコンデンサ27の値に応じた所定の周波数で三角波21aを生成し、PWM回路23に出力する。エラーアンプ22は、帰還信号22bの電圧と所定の基準電圧Vrefとを比較して、その誤差に応じた電圧を有する出力22aをPWM回路23に出力する。PWM回路23は、入力された三角波21aとエラーアンプ22の出力22aとを比較して所定のPWMパルス23aを生成し、論理回路24に出力する。そして、論理回路24は、PWMパルス23aと発振回路21から入力される三角波21bに基づいて、適切なゲート駆動信号d1〜d4を生成して、スイッチング素子Q1、Q4の組と、スイッチング素子Q2、Q3の組のオン・オフを交互に切り替えすことによって、ブリッジ回路BR1〜BRnを駆動する。
制御回路11には、その主要な構成要素として、例えばCR発振回路である発振回路21、エラーアンプ22、PWM回路23、論理回路24、および、保護回路25が含まれている。制御回路11において、発振回路21は、外付けの抵抗26およびコンデンサ27の値に応じた所定の周波数で三角波21aを生成し、PWM回路23に出力する。エラーアンプ22は、帰還信号22bの電圧と所定の基準電圧Vrefとを比較して、その誤差に応じた電圧を有する出力22aをPWM回路23に出力する。PWM回路23は、入力された三角波21aとエラーアンプ22の出力22aとを比較して所定のPWMパルス23aを生成し、論理回路24に出力する。そして、論理回路24は、PWMパルス23aと発振回路21から入力される三角波21bに基づいて、適切なゲート駆動信号d1〜d4を生成して、スイッチング素子Q1、Q4の組と、スイッチング素子Q2、Q3の組のオン・オフを交互に切り替えすことによって、ブリッジ回路BR1〜BRnを駆動する。
このようにして、放電灯点灯装置100は、昇圧トランスT1〜T2nの一次側に所定の周波数の交流電圧を発生させ、その交流電圧を昇圧トランスT1〜T2nによって昇圧するものであり、その際、各昇圧トランスT1〜T2nがそれぞれ有する2つの出力は、各出力の高圧側に接続された放電灯La1〜Lanの両端の電極に、互いに逆位相の電圧が印加されるように構成されており、それによって、高効率に放電灯La1〜La2nを点灯制御するものである。
この点灯動作の間に、放電灯La1〜La2nに流れるランプ電流は、検出回路SC1〜SC4nのダイオードDc1〜Dc4nによって整流され、各放電灯La1〜Lanに流れるランプ電流の最大電流が、検出抵抗Rc1によって帰還電圧22bに変換されて、制御回路11のエラーアンプ22に入力される。
制御回路11は、この帰還電圧22bに基づいて、PWM変調によりブリッジ回路BR1〜BRnのスイッチング動作を制御することによって、昇圧トランスT1〜T2nに投入する電力を調整し、複数の放電灯La1〜La2nのランプ電流の制御を可能とするものである。
さらに、検出回路SC1〜SC4nにおいて、検出抵抗Ra1〜Ra4に生じる検出電圧は、対応するダイオードDa1〜Da4nによって整流されて、比較器CPo1〜CPo4n、CPs1〜CPs4nに入力されており、これによって、検出回路SC1〜SC4nは、ランプ電流の異常を検出する機能も有するものである。
例えば、点灯回路部LC1において、放電灯La1の点灯回路の一部が短絡するか、あるいは、放電灯La1が破損する等の異常が発生した場合、放電灯La1の点灯回路に流れるランプ電流は増大する。このようなランプ電流の増大によって、比較器CPo1およびCPo2の少なくともいずれか一方に入力される検出電圧が、正常時の電圧より上昇する。この電圧が所定の基準電圧Vth1以上になると、比較器CPo1および/または比較器CPo2から出力される電圧が、LowレベルからHighレベルに切り替わる。
また、点灯回路部LC1がコネクタオープン(放電灯の接続コネクタが開放状態)になるか、あるいは、ランプオープン(ランプ抜け)となる等の異常が発生した場合、放電灯La1の点灯回路に流れるランプ電流は減少する。このようなランプ電流の減少によって、比較器CPs1およびCPs2の少なくともいずれか一方に入力される検出電圧が、正常時の電圧より低下する。この電圧が所定の基準電圧Vth2よりも低くなると、比較器CPs1および/またはCPs2から出力される電圧25bは、LowレベルからHighレベルに切り替わる。
比較器CPo1〜CPo4n、CPs1〜CPs4nの出力は、それぞれ対応するダイオードを介してオア接続されているため、これらの比較器からの出力のいずれか1つでHighレベルへの遷移が発生した場合、制御回路11の保護回路25に入力される電圧25bは、異常検出を示すHighレベルになる。
そして、保護回路25は、電圧25bがHighレベルとなると、論理回路24に駆動停止信号25aを出力し、それによって、論理回路24はゲート駆動信号d1〜d4の生成を停止して、ブリッジ回路BR1〜BRnの駆動を停止するものである。
この際、上述したように、大型の液晶表示装置用のバックライトに使用される多灯式放電灯点灯装置では、放電灯の灯数に比例して多くの検出回路が必要となり(例えば、放電灯点灯装置100では、放電灯La1〜La2nの灯数の2倍の検出回路SC1〜SC4nが必要となる)、部品コストや製造コストなどが増大するとともに、部品実装スペースが増大して放電灯点灯装置が大型化するなどの問題があった。
この問題に対する一つの解決手段として、放電灯を駆動するインバータ装置において、低圧側電極に流れるランプ電流を検出し、検出したランプ電流を複数の放電灯について合成し、合成したランプ電流が基準電流と比較して低い時に、インバータ装置を停止させる保護回路を具備することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図6は、そのようなインバータ装置の例として、特許文献1に開示された3灯型のインバータ装置200を示す回路図である。
インバータ装置200において、各放電灯1a〜1cのランプ電流の検出は、それぞれの放電灯1a〜1cの低圧側電極とグランドとの間に電流検出抵抗R1a〜R1cを配置し、各ランプ電流を電圧に変換することによって行われる。この電圧は、電流検出抵抗R1a〜R1cと並列に配置された抵抗R2a〜R2c、および、ダイオードD1a〜D1cで構成される整流回路により整流される。各整流回路の出力は、ダイオードD2a〜D2cを介して合成されて、フィードバック合成入力となり、フィードバック抵抗R3を介して比較器3の正入力端子(+)に入力される。比較器3の負入力端子(−)には、基準電圧が入力されている。
ここで、上記基準電圧は、合成フィードバック入力の正常値より低く、かつ、異常値よりも高くなる値になるように設定されており、インバータ200の正常動作時には、比較器3の正入力端子(+)に入力される合成フィードバック入力電圧は、基準電圧より高く、比較器3の出力はHighレベルとなる。比較器3の出力がHighレベルの場合、スイッチング素子Q201はONであり、スイッチング素子Q201は通常の発振動作を行う。
一方、放電灯の破損や未点灯、あるいは、点灯回路の断線などの異常発生時には、ランプ電流が低下して合成フィードバック入力の電圧が低下する。そして、比較器3の正入力端子(+)の入力電圧が基準電圧よりも低くなると、比較器3の出力はLowレベルとなり、スイッチング素子Q201がOFFになり、スイッチング素子Q201の発信を停止する。
特許文献1によれば、以上のような動作により、従来よりも安価で実用上遜色のない保護回路動作をもつインバータ装置が実現できるとしている。
しかし、図6に示すインバータ装置200は、電流検出用抵抗R1a〜R1c、整流用抵抗D1a〜D1c、およびフィードバック入力の合成のためのダイオードD2a〜D2cが必要であるため、検出回路用部品の大幅な削減とはならず、また、放電灯の本数に比例して検出回路用部品の点数が増大するといった問題がある。また、それぞれのランプ電流の検出電圧は、ダイオードD2a〜D2cを介して合成されるため、検出精度が低いという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、放電灯の点灯回路の異常を検出する検出回路を、簡易で安価な構成で実現し、保護回路が確実に動作する放電灯点灯装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも1つの昇圧トランスを含むと共に複数の出力を有する昇圧トランス群と、該昇圧トランス群の入力側に接続された少なくとも1つのブリッジ回路と、該ブリッジ回路を駆動制御する制御回路とを備え、前記昇圧トランス群の複数の出力に接続された複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記昇圧トランス群の複数の出力の、低圧側の出力端の少なくとも一部が接続された少なくとも1つの第1の共通ラインを有すると共に、該第1の共通ラインに接続された低圧側の出力端には、該出力端に流れるランプ電流の位相が互いに180°異なる2種類の出力端が同数含まれており、前記第1の共通ライン上に合成される前記ランプ電流の合成電流を検出電圧に変換する第1の検出抵抗、および、前記検出電圧と所定の基準電圧とを比較判別する比較器を含むと共に前記検出電圧が前記基準電圧以上のときに異常検出信号を出力する異常検出回路と、該異常検出回路が前記異常検出信号を出力したときに前記ブリッジ回路の駆動を停止させる保護回路と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、昇圧トランス群の複数の出力の、低圧側の出力端の少なくとも一部が接続された少なくとも1つの第1の共通ラインを有すると共に、該第1の共通ラインに接続された低圧側の出力端には、該出力端に流れるランプ電流の位相が互いに180°異なる2種類の出力端が同数含まれるように構成したことによって、複数の放電灯の低圧側の出力端に流れるランプ電流を第1の共通ライン上に合成し、正常時は、位相の180°異なるランプ電流同士が打ち消し合って合成電流がほぼ0となり、異常時は、ランプ電流のバランスが崩れて一定の合成電流が発生することを利用して、複数の放電灯に共通の第1の検出抵抗、および、この第1の検出抵抗を含む1つの異常検出回路により、これらの複数の放電灯が接続された点灯回路におけるランプ電流の異常を検出することが可能となる。
また、本発明の一態様において、本発明に係る放電灯点灯装置は、前記昇圧トランス群の複数の出力の低圧側に、各放電灯毎のランプ電流を検出するための複数の電流検出回路と、該複数の電流検出回路の出力端が接続された第2の共通ラインに一端が接続され、他端が接地電位に接続されて、前記各放電灯毎のランプ電流の最大電流を検出電圧に変換する第2の検出抵抗と、をさらに備え、前記第2の検出抵抗の検出電圧を帰還信号として前記制御回路にフィードバックすることによって、前記複数の放電灯のランプ電流の制御を可能とするものである。
その際、前記電流検出回路は、1つの抵抗と1つのダイオードからなることが好ましい。
また、本発明の一態様において、前記保護回路は、前記制御回路の一部として構成されるものであってもよい。
また、本発明の一態様において、本発明に係る放電電灯点灯装置は、前記昇圧トランス群の複数の出力のうち、各放電灯の一方端に高圧側の出力端が接続される出力の、低圧側の出力端が接続される前記第1の共通ラインに前記異常検出回路を設けると共に、前記各放電灯の他方端に高圧側の出力端が接続される出力の、低圧側の出力端を、前記ランプ電流の制御用とするものである。
本発明は、以上のような構成とすることにより、従来よりも簡易で安価な構成の検出回路を実現することができるとともに、異常時に放電灯の点灯回路を確実に保護することができる放電灯点灯装置を提供することが可能となる。また、回路構成が簡素化されるため、放電灯点灯装置を容易に小型化することが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。尚、各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する部分の説明は適宜省略する。
図1は、本発明に係る放電灯点灯装置の第一の実施形態を示す回路構成図である。本実施形態の放電灯点灯装置10の回路構成は、図4に示した従来例の放電灯装置100の回路を基本構成としたものであり、点灯回路部LCa1〜LCanおよび異常検出回路CM1、CM1’以外の部分は、同一の回路構成となっているため、同一部分の説明は適宜省略し、主として本発明の特徴部分について説明する。
図1に示す放電灯点灯装置10は、図5の従来例と同様に、U字型の冷陰極管からなる複数(2n本)の放電灯La1〜La2nを点灯制御するための放電灯点灯装置であり、それぞれ一対の放電灯(La1,La2)、(La3,La4)、・・・、(La2n−1,La2n)が接続された点灯回路部LCa1、LCa2、・・・、LCan、点灯回路部LCa1〜Lcanに接続された異常検出回路CM1、CM11’、各点灯回路部LCa1〜LCan毎に設けられたブリッジ回路BR1〜BRn、および、ブリッジ回路BR1〜BRnを駆動制御する制御回路11を備えている。
点灯回路部LCa1は、昇圧トランスT1、T2、および電流検出回路Sa1、Sa1’、Sb1、Sb1’を含んでいる。昇圧トランスT1は、直列に接続された一次巻線Np11、Np12と、分割して巻回された二次巻線Ns11、Ns12を備えた2出力型の昇圧トランスであり、同様に、昇圧トランスT2は、直列に接続された一次巻線Np21、Np22と、分割して巻回された二次巻線Ns21、Ns22を備えた2出力型の昇圧トランスである。
昇圧トランスT1の直列に接続された一次巻線Np11−Np12と、昇圧トランスT2の直列に接続された一次巻線Np21−Np22は、ブリッジ回路BR1の、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q3の接続点と、スイッチング素子Q2とスイッチング素子Q4との接続点の間に、並列に接続されている。
昇圧トランスT1の、二次巻線Ns11の一端は、放電灯La1の一方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sa1に接続されて低圧側の出力端をなすものであり、昇圧トランスT1の、二次巻線Ns12の一端は、放電灯La1の他方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sa1’に接続されて低圧側の出力端をなしている。同様に、昇圧トランスT2の、二次巻線Ns21の一端は、放電灯La2の一方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sb1に接続されて低圧側の出力端をなすものであり、昇圧トランスT2の、二次巻線Ns22は、放電灯La2の他方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sb1’に接続されて低圧側の出力端をなすものである。
電流検出回路Sa1、Sb1は、それぞれ抵抗Rs1、Rs2およびダイオードDs1、Ds2からなり、抵抗Rs1の一端は、昇圧トランスT1の二次巻線Ns11の低圧側の出力端に接続され、この二次巻線Ns11と抵抗Rs1との接続点には、ダイオードDs1のアノードが接続されている。また、抵抗Rs2の一端は、昇圧トランスT2の二次巻線Ns21の低圧側の出力端に接続され、この二次巻線Ns21と抵抗Rs2との接続点には、ダイオードDs2のアノードが接続されている。さらに、抵抗Rs1、Rs2の、二次巻線Ns11、Ns21に接続されていない方の一端は、互いに接続されている。
同様に、電流検出回路Sa1’、Sb1’は、それぞれ抵抗Rs1’、Rs2’およびダイオードDs1’、Ds2’からなり、抵抗Rs1’の一端は、昇圧トランスT1の二次巻線Ns12の低圧側の出力端に接続され、二次巻線Ns12と抵抗Rs1’との接続点には、ダイオードDs1’のアノードが接続されている。また、抵抗Rs2’の一端は、昇圧トランスT2の二次巻線Ns22の低圧側の出力端に接続され、二次巻線Ns22と抵抗Rs2’との接続点には、ダイオードDs2’のアノードが接続されている。さらに、抵抗Rs1’、Rs2’の、二次巻線Ns12、Ns22に接続されていない方の一端は、互いに接続されている。
ここで、他の点灯回路部LCa2〜LCanは、点灯回路部LCa1と同様の構成を有するものであると共に、電流検出回路Sa1〜San、Sb1〜Sbnに含まれる抵抗Rs1〜Rs2nの、二次巻線側とは反対側の一端は、すべて、共通ラインe1(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe1は、異常検出回路CM1に接続されている。同様に、電流検出回路Sa1’〜San’、Sb1’〜Sbn’に含まれる抵抗Rs1’〜Rs2n’の、二次巻線側とは反対側の一端は、すべて、共通ラインe2(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe2は、異常検出回路CM1’に接続されている。
また、電流検出回路Sa1〜San、Sb1〜Sbnに含まれるダイオードDs1〜Ds2n、Ds1’〜Ds2n’のカソードは、すべて、共通ラインf(第2の共通ライン)に接続されており、この共通ラインfは、検出抵抗Rc1(第2の検出抵抗)の一端に接続され、検出抵抗Rc1の他端は接地されている。そして、共通ラインfと検出抵抗Rc1との接続点は、制御回路11のエラーアンプ22に接続されている。
異常検出回路CM1は、検出抵抗Rb1、ダイオードDb1、比較器CP1を含んでおり、共通ラインe1は、検出抵抗Rb1の一端に接続され、検出抵抗Rb1の他端は接地されている。ダイオードDb1のアノードは、共通ラインe1と検出抵抗Rb1との接続点に接続され、ダイオードDb1のカソードは、比較器CP1の正入力端子(+)に接続されている。比較器CP1の負入力端子(−)には、所定の基準電圧Vth3が入力され、また、比較器CP1の出力端子には、ダイオードのアノードが接続されている。
異常検出回路CM1’は、異常検出回路CM1と同様の構成を有しており、異常検出回路CM1に含まれる比較器CP1の出力端子に接続されたダイオードと、異常検出回路CM1’に含まれる比較器CP1’の出力端子に接続されたダイオードとは、カソード同士が互いに接続されており、その接続点が、制御回路11の保護回路25に接続されている。
以上のように構成された放電灯点灯装置10において、昇圧トランスT1、T2、・・・、T2nの一方の二次巻線Ns11、Ns21、・・・、Ns2n 1からなる出力の低圧側の出力端は、それぞれ電流検出回路Sa1、Sb1、Sa2、・・・・、Sbnに含まれる抵抗Rs1、Rs2、・・・、Rs2nを介して、共通ラインe1に接続されている。そして、共通ラインe1に接続された出力端には、昇圧トランスT1、T3、・・・、T2n−1の二次巻線Ns11、Ns31、・・・、Ns2n−1 1のn個の出力端からなり、そこから電流検出回路Sa1〜Sanにランプ電流が流れるグループと、昇圧トランスT2、T4、・・・、T2nの二次巻線Ns21、Ns41、・・・、Ns2n 1のn個の出力端からなり、そこから電流検出回路Sb1〜Sbnにランプ電流が流れるグループの2種類が含まれるとともに、各昇圧トランスT1〜T2nは、これらの2種類の電流の位相が互いに180°異なるように構成されている。
同様に、昇圧トランスT1、T2、・・・、T2nの他方の二次巻線Ns12、Ns22、・・・、Ns2n 2からなる出力の低圧側の出力端は、それぞれ抵抗Rs1’、Rs2’、・・・・、Rs2n’を介して、共通ラインe2に接続されている。そして、共通ラインe2に接続された出力端には、昇圧トランスT1、T3、・・・、T2n−1の二次巻線Ns12、Ns32、・・・、Ns2n−1 2のn個の出力端からなり、そこから電流検出回路Sa1’〜San’にランプ電流が流れるグループと、昇圧トランスT2、T4、・・・、T2nの二次巻線Ns22、Ns42、・・・、Ns2n 2のn個の出力端からなり、そこから電流検出回路Sb1’〜Sbn’にランプ電流が流れるグループの2種類が含まれており、これらの2種類の電流の位相も、互いに180°異なるものである。
なお、共通ラインe1、e2には、互いに異なる放電灯の一方端に高圧側の出力端が接続されている出力の、低圧側の出力端がそれぞれ接続されており、1つの放電灯の両端に高圧側の出力端が接続されている2出力(例えば、トランスT1における二次巻線Ns11と二次巻線Ns12)の、低圧側の出力端の両方が、同一の共通ラインに接続されることはないように構成されている。
次に、本実施形態における放電灯点灯装置10の動作について、図2を参照して説明する。図2は、点灯回路部LCa1の各点A、B(または、A’、B’)、および、異常検出回路CM1(または、CM1’)の各点C、D(または、C’、D’)の信号波形を示している。
放電灯点灯装置10において、放電灯La1〜La2nの一方端側の点灯回路を流れるランプ電流は、検出回路Sa1〜San、Sb1〜Sbnの抵抗Rs1〜Rs2nを介して合成され、異常検出回路CM1の検出抵抗Rb1によって合成電圧として検出される。また、放電灯La1〜La2nの他方端側の点灯回路に流れるランプ電流は、検出回路Sa1’〜San’、Sb1’〜Sbn’の抵抗Rs1’〜 Rs2n’を介して合成され、比較回路CM1’の検出抵抗Rb1’によって合成電圧として検出される。
例えば、点灯回路部LCa1に異常がなく、正常に動作している場合、図2の(a)に示すように、A点の電流波形とB点の電流波形は、振幅が等しくかつ位相が180°異なる波形となっている。点灯回路部LCa2〜LCanのそれぞれ対応する点の電流波形も、同様な波形となるため、すべての点灯回路部LCa1〜LCanが正常に動作しているときには、検出抵抗Rb1のC点では、各点灯回路部の電流が打ち消し合い、ほとんど電流は流れない。そのため、比較器CP1の正入力端子(+)に加えられる電圧は約0Vとなる。
ここで、比較器CP1の負入力端子(−)に入力される基準電圧Vth3には、0Vよりも大きな適切な電圧値が設定されており、正常動作状態では、比較器CP1の正入力端子(+)に加えられる電圧は、この所定の基準電圧Vth3よりも小さいため、比較器CP1から出力される電圧はLowレベルである。
同様に、正常動作時には、点灯回路部LCa1におけるA’点の電流波形とB’点の電流波形、および、点灯回路部LCa2〜LCanにおける対応する各点の電流波形も、振幅が等しくかつ位相が180°異なる波形となっており、比較器CP1’から出力される電圧もLowレベルである。したがって、放電灯点灯装置10の正常動作時には、制御回路11の保護回路25に入力される電圧25bは、Lowレベルのままとなる。
また、正常動作の間に、放電灯La1〜La2nに流れる各放電灯毎のランプ電流は、各放電灯La1、La2、・・・、La2nの両端側に備えられた電流検出回路(Sa1、Sa1’)、(Sb1、Sb1’)、(Sa2、Sa2’)、・・・・、(Sbn、Sbn’)に含まれるダイオード(Ds1、DS1’)、(Ds2、Ds2’)、(Ds3、Ds3’)、・・・、(Ds2n、Ds2n’)によって整流されて、各放電灯La1〜Lanの両端側の点灯回路に流れるランプ電流のうちの最大電流が、検出抵抗Rc1によって帰還電圧22bに変換されて、エラーアンプ22の入力として、制御回路11にフィードバックされる。これによって、放電灯点灯装置10は、複数の放電灯の管電流の制御を可能とするものである。
次に、放電灯点灯装置10において、昇圧トランスT1〜T2nのいずれかの出力に異常が発生した場合の異常検出動作について説明する。
例えば、点灯回路部LCa1において、昇圧トランスT1の出力ショート(短絡)あるいは放電灯La1の破損が生じたとき、放電灯La1の点灯回路に流れるランプ電流は増大する。そのため、図2(b)に示すように、A点またはA’点の少なくともいずれか一方の電流波形の振幅が正常時よりも大きくなる結果、検出抵抗Rb1(および/またはRb1’)のC点(および/またはC’点)に、例えば数mA程度の合成電流が発生し、したがって、比較器CP1(および/またはCP1’)の正入力端子(+)(D点および/またはD’点)には、発生した合成電流に対応する検出電圧が入力される。
また、点灯回路部LCa1において、コネクタオープンあるいはランプオープンが生じたときは、放電灯La1の点灯回路に流れるランプ電流は減少する。そのため、図2(c)に示すように、A点またはA’点の少なくともいずれか一方の電流波形の振幅が正常時よりも小さくなる結果、検出抵抗Rb1(および/またはRb1’)のC点(および/またはC’点)に、上述した場合と同様に、例えば数mA程度の合成電流が発生する。したがって、比較器CP1(および/またはCP1’)の正入力端子(+)(D点および/またはD’点)には、発生した合成電流に対応する検出電圧が入力される。
いずれの場合についても、この検出電圧が、比較器CP1(および/またはCP1’)の負入力端子(−)に入力されている所定の基準電圧Vth3以上になると、比較器CP1(および/またはCP1’)の出力電圧が、Lowレベルから、Highレベルに切り替わり、このHighレベルの出力電圧が異常検出信号として機能するものである。そして、異常検出回路CM1および異常検出回路CM1’の少なくともいずれか一方から上記異常検出信号が出力されると、制御回路11の保護回路25に入力される電圧25bは、異常検出を示すHighレベルに切り替る。
放電灯点灯装置10において、保護回路25は、異常検出を示すHighレベルの電圧25bが入力されると、論理回路24に駆動停止用電圧25aを出力し、これによって、論理回路24はゲート駆動信号d1〜d4の生成を停止して、ブリッジ回路BR1〜BRnの駆動を停止するものである。
以上のように、本実施形態における放電灯点灯装置10は、複数の放電灯La1〜La2nの一端側の点灯回路に流れるランプ電流を共通ラインe1上に合成し、他端側の点灯回路に流れるランプ電流を共通ラインe2上に合成して、それぞれ複数の放電灯のランプ電流を合成し、正常時は、位相の180°異なる複数のランプ電流が打ち消し合って合成電流がほぼ0となり、異常時は、ランプ電流のバランスが崩れて一定の合成電流が発生することを利用して、この合成電流に対応する検出電圧からランプ電流の異常を検出するものである。特に、このような特徴により、ランプ電流の増大方向の異常も、減少する方向の異常も、同様に検出電圧の増大として検出されるものである。
したがって、複数の放電灯La1〜La2nのランプ電流の異常を確実に検出するために、検出抵抗(例えば、Ra1)と、電流の増大を判別する比較器(例えば、CPo1)と、電流の減少を判別する比較器(例えば、CPs1)とを含む検出回路(例えば、SC1)を、各放電灯La〜La2n毎に2回路づつ構成する必要があった従来の放電灯点灯装置100(図5参照)とは異なり、本実施形態における放電灯点灯装置10は、複数の放電灯La1〜La2nに共通の1つの検出抵抗(例えば、Rb1)と、その検出電圧の増大を判別する1つの比較器(例えば、CP1)を含む1つの異常検出回路(例えば、CM1)を、放電灯点灯装置10全体で2回路備えるのみで、図5に示す放電灯点灯装置100と同等の異常検出機能を果すものとなる。
また、本実施形態における放電灯点灯装置10でも、1つの抵抗(例えば、Rs1)と1つのダイオード(例えば、Ds1)からなる簡易な電流検出回路(例えば、Sa1)を、各昇圧トランスT1〜T2nのそれぞれの出力の低圧側の出力端と、共通ラインe1、e2との間に介在させることによって、図5に示す検出回路SC1〜SC4nと同様に、ランプ電流の制御用の帰還電圧を得ることができる。
したがって、放電灯点灯装置10では、従来の放電灯点灯装置と比較して、ランプ電流の異常を検出するために必要な回路の部品点数を大幅に減らすことが可能となり、従来よりも簡易で安価な構成の検出回路を実現することができるとともに、回路構成が簡素化されるため、部品の実装面積を小さくすることができ、放電灯点灯装置を容易に小型化することが可能となる。
尚、本実施形態において、電流検出回路は、Sa1〜San、Sb1〜Sbnの検出回路系とSa1’〜Sa1n’、Sa2’〜Sa2n’の検出回路系の二系統で構成されているが、必ずしも両方とも構成されている必要はなく、Sa1〜San、Sb1〜SbnあるいはSa1’〜Sa1n’、Sa2’〜Sa2n’のどちらかの検出回路系が回路上に構成されていればよい。また、異常検出回路CM1、CM1’も、各検出回路系に対応するどちらかが回路上に構成されていればよく、必ずしも両方を備えている必要はない。
また、本実施形態における放電灯La1〜La2nにはU字管を用いるものとしたが、本実施形態で使用される放電灯の種類はこれに限定されるものではなく、例えば、擬似U字管あるいは直管などであってもよい。
次に、図3を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。尚、以下の説明において、上述した放電灯点灯装置10と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
図3において、放電灯点灯装置20は、直管型の冷陰極管からなる複数(4n本)の放電灯Lab1〜Lab4nを点灯制御するための放電灯点灯装置であり、それぞれ4灯の放電灯(Lab1〜Lab4)、(Lba5〜Lab8)、・・・、(Lab4n−3〜Lab4n)が接続された点灯回路部LCb1、LCb2、・・・、LCbn、点灯回路部LCb1〜Lcbnに接続された異常検出回路CM1、CM1’、CM2、CM2’、各点灯回路部LCb1、Lcb2、・・・、LCbn毎に設けられたブリッジ回路対(BR1,BR1’)、(BR2,BR2’)、・・・、(BRn,BRn’)および、各ブリッジ回路BR1〜BRn、BR1’〜BRn’を駆動制御する制御回路11を備えている(図3には、図示上の便宜のため、制御回路11に相当するブロックが2つ図示されているが、本実施形態では、1つの共通の制御回路11を用いるものとする)。
放電灯点灯装置20は、図1に示す放電灯点灯装置10の点灯回路部LCa1〜LCanおよびブリッジ回路BR1〜BRnと同等の機能を果す回路構成を、放電灯Lab1〜Lab4nの両端側にそれぞれ設けた点で、放電灯点灯装置10と異なるものであり、その構成を詳述すれば次の通りである。
点灯回路部LCb1は、昇圧トランスT1〜T4、T1’〜T4’、および電流検出回路Sa1、Sa1’、Sb1、Sb2’、Sc1、Sc1’、Sd1、Sd1’を含んでおり、以下、図3において放電灯Lab1〜Lab4の左側に示す回路構成について説明する。
昇圧トランスT1、T2、T3、T4は、それぞれ一次巻線Np11、Np21、Np31、Np41と、二次巻線Ns11、Ns21、Ns31、Ns41を備えた1出力型の昇圧トランスであり、一次巻線Np11と一次巻線Np21は直列に接続され、一次巻線Np31と一次巻線Np41は、直列に接続されている。
直列に接続された昇圧トランスT1の一次巻線Np11と昇圧トランスT2の一次巻線Np21との組みと、直列に接続された昇圧トランスT3の一次巻線NP31と昇圧トランスT4の一次巻線NP41の組みは、ブリッジ回路BR1のスイッチング素子Q1とスイッチング素子Q3の接続点と、スイッチング素子Q2とスイッチング素子Q4との接続点の間に、並列に接続されている。
昇圧トランスT1の、二次巻線Ns11の一端は、放電灯Lab1の一方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sa1に接続されて低圧側の出力端をなすものであり、昇圧トランスT2の、二次巻線Ns21の一端は、放電灯Lab2の一方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sa1’に接続されて低圧側の出力端をなすものである。
同様に、昇圧トランスT3の、二次巻線Ns31の一端は、放電灯Lab3の一方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sb1に接続されて低圧側の出力端をなすものであり、昇圧トランスT4の、二次巻線Ns41の一端は、放電灯Lab4の一方端に接続されて高圧側の出力端をなし、他端は、電流検出回路Sb1’に接続されて低圧側の出力端をなすものである。
ここで、電流検出回路Sa1、Sa1’、Sb1、Sb1’、および、異常検出回路CM1、CM1’の構成は、放電灯点灯装置10と同一であり、他の点灯回路部LCb2〜LCbnは、点灯回路部LCb1と同様の構成を有するものである。
したがって、放電灯点灯装置10と同様に、電流検出回路Sa1〜San、Sb1〜Sbnに含まれる抵抗Rs1、Rs3、・・・、Rs4n−1の、二次巻線側とは反対側の一端は、すべて、共通ラインe1(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe1は、異常検出回路CM1に接続されている。同様に、電流検出回路Sa1’〜San’、Sb1’〜Sbn’に含まれる抵抗Rs2、Rs4、・・・、Rs4nの、二次巻線側とは反対側の一端は、すべて、共通ラインe2(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe2は、異常検出回路CM1’に接続されている。
点灯回路部LCb1〜LCbnにおいて、図3において放電灯Lab1〜Labnの右側に示す回路構成は、構成上、昇圧トランスTiとTi’、電流検出回路SaiとSci、Sai’とSci’、SbiとSdi、Sbi’とSdi’(ただし、i=1、2、・・・、n)、および、異常検出回路CM1とCM2、CM1’とCM2’との対応の下に、対称的に構成されている。
すなわち、電流検出回路Sc1〜Scn、Sd1〜Sdnに含まれる抵抗Rs1’、Rs3’、・・・、Rs4n−1’の、二次巻線側とは反対側の一端は、すべて、共通ラインe3(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe3は、異常検出回路CM2に接続されている。同様に、電流検出回路Sc1’〜Scn’、Sd1’〜Sdn’に含まれる抵抗Rs2’、Rs4’、・・・、Rs4n’の、二次巻線側とは反対側の一端は、すべて、共通ラインe4(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe4は、異常検出回路CM2’に接続されている。
これらの異常検出回路CM1、CM1’、CM2、CM2’に含まれる比較器CP1、CP1’、CP2、CP2’の出力端子には、それぞれのダイオードのアノードが接続されており、これらの4つのダイオードのカソードは互いに接続されて、制御回路11の保護回路25に接続されている。
また、電流検出回路Sa1〜San、Sa1’〜San’、Sb1〜Sbn、Sb1’〜Sbn’、Sc1〜Scn、Sc1’〜Scn’、Sd1〜Sdn、Sd1’〜Sdn’に含まれるダイオードDs1〜Ds4n、Ds1’〜Ds4n’のカソードは、すべて、共通ラインf(第2の共通ライン)に接続されており、この共通ラインfは、検出抵抗Rc1(第2の検出抵抗)の一端に接続され、検出抵抗Rc1の他端は接地されている。また、検出抵抗Rc1と共通ラインfとの接続点は、制御回路11のエラーアンプ22に接続されている。
本実施形態における放電灯点灯装置20では、1つの放電灯(例えば、Lab1)の両端に接続された一対の昇圧トランス(例えば、T1、T1’)は、その放電灯の両端に逆位相で電圧を印加するように構成されている。
さらに、本実施形態では、共通ラインe1において、電流検出回路Sa1〜Sanに流れる各ランプ電流と、電流検出回路Sb1〜Sbnに流れる各ランプ電流の位相は、互いに180°異なるように構成されており、また、共通ラインe2において、電流検出回路Sa1’〜San’に流れる各ランプ電流と、電流検出回路Sb1’〜Sbn’に流れる各ランプ電流の位相は、互いに180°異なるように構成されている。
同様に、共通ラインe3において、電流検出回路Sc1〜Scnに流れる各ランプ電流と、電流検出回路Sd1〜Sdnに流れる各ランプ電流の位相は、互いに180°異なるように構成されており、また、共通ラインe4において、電流検出回路Sc1’〜Scn’に流れる各ランプ電流と、電流検出回路Sd1’〜Sdn’に流れる各ランプ電流の位相は、互いに180°異なるように構成されている。
以上のように構成された放電灯点灯装置20は、放電灯点灯装置10と同様の作用・効果を有するものである。
尚、本実施形態における電流検出回路は、放電灯Lab1〜Lab4nの一方端に設けられるSa1〜San、Sa1’〜San’、Sb1〜Sbn、Sb1’〜Sbn’の検出回路系と、放電灯Lab1〜Lab4nの他方端に設けられるSc1〜Scn、Sc1’〜Scn’、Sd1〜Sdn、Sd1’〜Sdn’の検出回路系の二系統で構成されているが、必ずしもこれらの両系統の検出回路系が構成されている必要はなく、Sa1〜San、Sa1’〜San’、Sb1〜Sbn、Sb1’〜Sbn’あるいはSc1〜Scn、Sc1’〜Scn’、Sd1〜Sdn、Sd1’〜Sdn’のどちらかの検出回路系が回路上に構成されていればよい。また、異常検出回路についても、各検出回路系に対応する異常検出回路CM1、CM1’の組と、異常検出回路CM2、CM2’の組とのどちらかが設けられていればよく、必ずしも両方の組を備えている必要はない。
次に、図4を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。図4に示す放電灯点灯装置30は、図1に示す放電灯点灯装置10と基本的には同様のものであるが、以下の点でその構成を異にするものである。尚、以下の説明において、上述した放電灯点灯装置10と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する部分の説明は省略する。
放電灯点灯装置30において、昇圧トランスT1、T2、・・・、T2nの一方の二次巻線Ns11、Ns21、・・・、Ns2n 1からなる出力の低圧側の出力端は、それぞれ電流検出回路を介することなく、直接共通ラインe1(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe1は、放電灯点灯装置30が備える唯一の異常検出回路CM1に接続されている。
また、昇圧トランスT1、T2、・・・、T2nの他方の二次巻線Ns12、Ns22、・・・、Ns2n 2からなる出力の低圧側の出力端は、それぞれ電流検出回路Se1、Se2、・・・、Se2nに含まれる抵抗Rd1、Rd2、・・・、Rd2nを介して共通ラインe2(第1の共通ライン)に接続されており、この共通ラインe2は、直接接地されている。
したがって、放電灯点灯30において、共通ラインe1上には、各放電灯La1〜La2nの点灯回路に流れるランプ電流のうち、各放電灯の一方端側(二次巻線Ns11、Ns21、・・・、Ns2n 1の一端が接続する側)に流れるランプ電流が合成されるものであり、異常検出回路CM1の検出抵抗Rb1によって、その合成電流に相当する電圧が検出され、この検出電圧がランプ電流の異常検出に用いられる。
一方、各放電灯La1〜La2nの他方端に高圧側の出力端が接続される二次巻線Ns12、Ns22、・・・、Ns2n 2からなる出力の、低圧側の出力端は、ランプ電流の制御用として用いられる。すなわち、これらの低圧側の出力端に流れる電流は、それぞれ電流検出回路Se1〜Se2nに含まれるダイオードDd1〜Dd2nによって整流され、それらの電流の最大電流が、検出抵抗Rc1によって帰還電圧22bに変換されて、制御回路11のエラーアンプ22に入力される。
以上のように、本実施形態における放電灯点灯装置30は、共通ラインe1側には電流検出回路を設けず、また、共通ラインe2側には異常検出回路を設けることなく構成されているため、従来の放電灯点灯装置に比較して、一層大幅に部品点数を減らすことが可能となる。また、放電灯点灯装置30では、たとえ、昇圧トランスの出力の低圧側の位相が180°異なるように接続されている放電灯同士が一対で同時にランプオープン(ランプ抜け)となったとしても、電流検出回路の働きでその異常を検出することが可能となる。
以上、本発明を好ましい実施形態によって説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形や応用が可能である。
例えば、使用される放電灯の総本数は必ずしも偶数である必要はなく、総本数が奇数であっても、異なる放電灯の一方端に高圧側の出力端が接続される出力の、低圧側の出力端が接続され、かつ、位相が互いに180°異なる電流が同数合成されるような第1の共通ラインを少なくとも1つ構成することによって、本発明の適用は可能となる。
さらに、上述の実施形態において、電流検出回路(例えば、図1に示すSa1)は、すべて、抵抗(Rs1)とダイオード(Ds1)からなるものとしたが、必ずしもこの構成である必要はなく、例えば、電流ノイズの低減のため、抵抗(Rs1)と並列にコンデンサを付加することも可能である。
また、ブリッジ回路(例えば、図1に示すBR1〜BRn)はフルブリッジ回路としたが、本発明におけるブリッジ回路は、直列接続された2つのスイッチング素子からなるハーフブリッジ回路でもよい。また、図1、図3、および図4において、ブリッジ回路のハイサイドのスイッチング素子Q1、Q3は、pチャンネルMOSFETとして図示されているが、本発明に係るブリッジ回路はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、適切なハイサイドドライバを使用する限り、すべてnチャンネルMOSFETによって構成されるブリッジ回路とすることもできる。また、すべてのスイッチング素子について、バイポーラトランジスタ、IGBT等の電力用として使用可能な任意のスイッチング素子を使用することができる。
また、保護回路25は、上述の実施形態のように、必ずしも制御回路11の一部分として構成される必要はなく、別の独立回路として構成されていてもよい。
10,20,30:放電灯点灯装置
11:制御回路
25:保護回路
T1〜T2n,T1〜T4n,T1’〜T4n’:昇圧トランス
Np11〜Np2n1,Np22〜Np2n2:一次巻線
Ns11〜Ns2n1,Ns22〜Ns2n2:二次巻線
BR1〜BRn,BR1’〜BRn’:ブリッジ回路
e1〜e4:第1の共通ライン
f:第2の共通ライン
LCa1〜LCan,LCb1〜LCbn,LCc1〜LCcn:点灯回路部
La1〜La2n,La1〜La4n,Lab1〜Lab4n:放電灯
Rb1,Rb1’,Rb2,Rb2’:第1の検出抵抗
Rc1:第2の検出抵抗
CP1,CP1’,CP2、CP2’:比較器
CM1,CM1’,CM2,CM2’:異常検出回路
Sa1〜San,Sa1’〜San’,Sb1〜Sbn,Sb1’〜Sbn’,Sc1〜Scn,Sc1’〜Scn’,Sd1〜Sdn,Sd1’〜Sdn’,Se1〜Sen:電流検出回路
Ds1〜Ds2n,Ds1’〜Ds2n’,Ds1〜Ds4n,Ds1’〜Ds4n’,Dd1〜Dd2n,Db1,Db1’:ダイオード
Rs1〜Rs2n,Rs1’〜Rs2n’,Rd1〜Rd2n,Rd1〜Rd4n:抵抗
Q1〜Q4:スイッチング素子
Vin:直流電源
Vth1〜Vth3:基準電圧
22b:帰還電圧
11:制御回路
25:保護回路
T1〜T2n,T1〜T4n,T1’〜T4n’:昇圧トランス
Np11〜Np2n1,Np22〜Np2n2:一次巻線
Ns11〜Ns2n1,Ns22〜Ns2n2:二次巻線
BR1〜BRn,BR1’〜BRn’:ブリッジ回路
e1〜e4:第1の共通ライン
f:第2の共通ライン
LCa1〜LCan,LCb1〜LCbn,LCc1〜LCcn:点灯回路部
La1〜La2n,La1〜La4n,Lab1〜Lab4n:放電灯
Rb1,Rb1’,Rb2,Rb2’:第1の検出抵抗
Rc1:第2の検出抵抗
CP1,CP1’,CP2、CP2’:比較器
CM1,CM1’,CM2,CM2’:異常検出回路
Sa1〜San,Sa1’〜San’,Sb1〜Sbn,Sb1’〜Sbn’,Sc1〜Scn,Sc1’〜Scn’,Sd1〜Sdn,Sd1’〜Sdn’,Se1〜Sen:電流検出回路
Ds1〜Ds2n,Ds1’〜Ds2n’,Ds1〜Ds4n,Ds1’〜Ds4n’,Dd1〜Dd2n,Db1,Db1’:ダイオード
Rs1〜Rs2n,Rs1’〜Rs2n’,Rd1〜Rd2n,Rd1〜Rd4n:抵抗
Q1〜Q4:スイッチング素子
Vin:直流電源
Vth1〜Vth3:基準電圧
22b:帰還電圧
Claims (5)
- 少なくとも1つの昇圧トランスを含むと共に複数の出力を有する昇圧トランス群と、該昇圧トランス群の入力側に接続された少なくとも1つのブリッジ回路と、該ブリッジ回路を駆動制御する制御回路とを備え、前記昇圧トランス群の複数の出力に接続された複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、
前記昇圧トランス群の複数の出力の、低圧側の出力端の少なくとも一部が接続された少なくとも1つの第1の共通ラインを有すると共に、該第1の共通ラインに接続された低圧側の出力端には、該出力端に流れるランプ電流の位相が互いに180°異なる2種類の出力端が同数含まれており、
前記第1の共通ライン上に合成される前記ランプ電流の合成電流を検出電圧に変換する第1の検出抵抗、および、前記検出電圧と所定の基準電圧とを比較判別する比較器を含むと共に前記検出電圧が前記基準電圧以上のときに異常検出信号を出力する異常検出回路と、
該異常検出回路が前記異常検出信号を出力したときに前記ブリッジ回路の駆動を停止させる保護回路と、を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記昇圧トランス群の複数の出力の低圧側に、各放電灯毎のランプ電流を検出するための複数の電流検出回路と、該複数の電流検出回路の出力端が接続された第2の共通ラインに一端が接続され、他端が接地電位に接続されて、前記各放電灯毎のランプ電流の最大電流を検出電圧に変換する第2の検出抵抗と、をさらに備え、
前記第2の検出抵抗の検出電圧を帰還信号として前記制御回路にフィードバックすることによって、前記複数の放電灯のランプ電流の制御を可能とすることを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯装置。 - 前記電流検出回路は、1つの抵抗と1つのダイオードからなることを特徴とする請求項2に記載の放電灯点灯装置。
- 前記保護回路は、前記制御回路の一部として構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の放電灯点灯装置。
- 前記昇圧トランス群の複数の出力のうち、各放電灯の一方端に高圧側の出力端が接続される出力の、低圧側の出力端が接続される前記第1の共通ラインに前記異常検出回路を設けると共に、前記各放電灯の他方端に高圧側の出力端が接続される出力の、低圧側の出力端を、前記ランプ電流の制御用とすることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の放電灯点灯装置。
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