JP2008234877A - Discharge lamp lighting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device improved so that the optical output of a discharge lamp does not unnaturally fluctuate when switching light control methods. <P>SOLUTION: This discharge lamp lighting device is equipped with a DC power supply RDC, an inverter circuit INV, a load circuit LC connected to the output of the inverter circuit while including a resonance circuit RC, a light control means to dimly light the discharge lamp throughout the stable area and astable area of frequency-lamp current characteristics of the discharge lamp, and a control means to perform light control of a frequency control system until the oscillating frequency of the inverter circuit reaches a prescribed upper limit frequency f1, and to perform light control of a pulse control system by forming a driving signal so that the repeating frequency of the driving signal to be supplied to the inverter circuit is set at the upper limit frequency f1, and the inverter circuit outputs a pulsed high frequency voltage Vp having duration corresponding to a light control signal, when the oscillating frequency of the inverter circuit has reached the prescribed upper limit frequency f1 in advance. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、放電ランプを調光点灯する放電ランプ点灯装置に関する。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device for dimming and lighting a discharge lamp.

ランプ電圧にパルス電圧を重畳することで放電ランプを深調光するように構成した放電ランプ点灯装置は既知である(例えば、特許文献1参照。)。   A discharge lamp lighting device configured to perform dimming of a discharge lamp by superimposing a pulse voltage on the lamp voltage is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載された放電ランプ点灯装置は、定格点灯から調光下限までは直流チョッパの出力電圧を変化させることでインバータ回路の出力電圧が変化するようにして調光し、調光下限の近傍においてはランプ電圧にパルス電圧を重畳するように構成している。直流チョッパの入力端には、交流電源電圧を整流平滑化する直流電源を接続している。ランプ電圧に重畳されるパルス電圧は、インバータ回路の発振周波数を負荷回路中の共振回路の共振周波数に近づけることで形成している。   The discharge lamp lighting device described in Patent Document 1 performs dimming so that the output voltage of the inverter circuit changes by changing the output voltage of the DC chopper from the rated lighting to the dimming lower limit, In the vicinity, a pulse voltage is superimposed on the lamp voltage. A DC power supply for rectifying and smoothing the AC power supply voltage is connected to the input end of the DC chopper. The pulse voltage superimposed on the lamp voltage is formed by bringing the oscillation frequency of the inverter circuit close to the resonance frequency of the resonance circuit in the load circuit.

特許文献1に記載された放電ランプ点灯装置は、パルス電圧の繰り返しの間にもインバータ回路が相対的に低圧の高周波電圧を出力しているが、この調光は従来から広く実用されているパルス幅制御の調光に他ならない。   In the discharge lamp lighting device described in Patent Document 1, the inverter circuit outputs a relatively low-frequency high-frequency voltage during the repetition of the pulse voltage, but this dimming has been widely used in the past. It is none other than width control dimming.

上記放電ランプ点灯装置は、インバータ回路の発振周波数を低くして共振回路の共振周波数に近づけることにより、波高値の高いパルス電圧を発生する。そして、隣接するパルス電圧の繰り返しの間においては、インバータ回路の発振周波数を高くして共振回路の共振周波数から遠ざけることにより、放電ランプの消灯中もインバータ回路が連続して相対的に低圧の高周波電圧を発生している。   The discharge lamp lighting device generates a pulse voltage having a high peak value by lowering the oscillation frequency of the inverter circuit to approach the resonance frequency of the resonance circuit. During the repetition of adjacent pulse voltages, the inverter circuit is increased in frequency and away from the resonance frequency of the resonance circuit, so that the inverter circuit continues to operate at a relatively low frequency while the discharge lamp is extinguished. Generating voltage.

特開2003−197391号公報JP 2003-197391 A

ところが、上記放電ランプ点灯装置は、定格点灯から調光下限までの直流チョッパの出力電圧を変化させて行う調光からパルス電圧による調光に切り換えるときにインバータ回路のスイッチング周波数が変化するのに伴い放電ランプの光出力が不自然に変化するため、連続して円滑な調光を行うのが難しいという問題がある。   However, in the above discharge lamp lighting device, when switching from dimming performed by changing the output voltage of the DC chopper from the rated lighting to the dimming lower limit to dimming by the pulse voltage, the switching frequency of the inverter circuit changes. Since the light output of the discharge lamp changes unnaturally, there is a problem that it is difficult to perform smooth dimming continuously.

本発明は、調光方式を切り換える際に放電ランプの光出力が不自然な変化をしないように改良した放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an improved discharge lamp lighting device so that the light output of the discharge lamp does not change unnaturally when switching the dimming method.

本発明の放電ランプ点灯装置は、直流電源と;直流電源から出力される直流電圧を入力して高周波電圧に変換するインバータ回路と;インバータ回路の出力端に接続されて放電ランプの点灯周波数との関係によって生じるの安定域および非安定域にわたってインバータ回路を制御することで放電ランプに入力する高周波電力を低減して放電ランプを調光点灯させる調光手段と;インバータ回路の発振周波数が所定の上限周波数に達するまではインバータ回路に供給する駆動信号による発振周波数を調光信号に対応して変化させて周波数制御方式の調光制御を行い、インバータ回路の発振周波数が予め所定の上限周波数に達したらインバータ回路に供給する駆動信号の繰り返し周波数を上限周波数で、かつ調光信号に対応した持続時間のパルス状高周波電圧をインバータ回路が出力するように駆動信号を形成してパルス制御方式の調光制御を行う制御手段と;を具備していることを特徴としている。   The discharge lamp lighting device of the present invention includes: a DC power supply; an inverter circuit that inputs a DC voltage output from the DC power supply and converts the DC voltage into a high-frequency voltage; and a lighting frequency of the discharge lamp that is connected to the output terminal of the inverter circuit. Dimming means for dimming and lighting the discharge lamp by reducing the high-frequency power input to the discharge lamp by controlling the inverter circuit over the stable range and non-stable range caused by the relationship; the oscillation frequency of the inverter circuit is a predetermined upper limit Until the frequency is reached, the oscillation frequency of the drive signal supplied to the inverter circuit is changed in accordance with the dimming signal to perform dimming control of the frequency control method, and when the oscillation frequency of the inverter circuit reaches a predetermined upper limit frequency in advance The repetition frequency of the drive signal supplied to the inverter circuit is the upper limit frequency and the pulse has a duration corresponding to the dimming signal It is characterized in that comprises a; and a control unit performing a dimming control of the pulse control scheme a high-frequency voltage to form a drive signal to the inverter circuit outputs.

本発明は、以下の態様を許容する。   The present invention allows the following aspects.

〔直流電源について〕 直流電源は、後述するインバータ回路から見た入力供給手段であり、直流電圧を出力する。交流電圧を整流した直流電源、電池電源またはキャパシタなどであってもよい。   [Regarding DC Power Supply] The DC power supply is input supply means viewed from an inverter circuit described later, and outputs a DC voltage. A DC power source, a battery power source, a capacitor, or the like obtained by rectifying an AC voltage may be used.

また、直流電源は、直流電圧変換機能を具備していることを許容する。直流電圧変換機能は、本発明において特段限定されないが、例えば昇圧チョッパ、降圧チョッパなどを単独で、または多段的に組み合わせ接続して用いることができる。   The DC power supply is allowed to have a DC voltage conversion function. Although the DC voltage conversion function is not particularly limited in the present invention, for example, a step-up chopper, a step-down chopper, or the like can be used alone or combined and connected in multiple stages.

〔インバータ回路について〕 インバータ回路は、直流電源から出力される電源リップルを含む直流電圧を高周波に変換する手段であり、少なくとも1つのスイッチング素子を含んでいる。本発明において、インバータ回路の回路方式は特段限定されない。例えば、ハーフブリッジ形インバータ、フルブリッジ形インバータ、一石形インバータなどを用いることができる。   [Inverter Circuit] The inverter circuit is means for converting a DC voltage including a power supply ripple output from a DC power source into a high frequency, and includes at least one switching element. In the present invention, the circuit system of the inverter circuit is not particularly limited. For example, a half bridge type inverter, a full bridge type inverter, a single stone type inverter, or the like can be used.

また、インバータ回路は、その発振周波数を可変に構成することができる。なお、周波数を可変にすることにより、高周波出力を一定にしたり、後述するように調光したりすることができる。   Further, the inverter circuit can be configured to have a variable oscillation frequency. Note that by making the frequency variable, the high-frequency output can be made constant or dimming as described later.

さらに、インバータ回路は、所望により絶縁形または非絶縁形の出力トランスを含んでいることが許容される。   Further, the inverter circuit is allowed to include an insulated or non-insulated output transformer as desired.

〔調光手段について〕 調光手段は、調光信号に応じて放電ランプを調光点灯させる手段であり、前記インバータ回路を調光のために以下の態様で作動させる。   [Regarding Dimming Means] The dimming means is means for dimming and lighting the discharge lamp according to the dimming signal, and operates the inverter circuit in the following manner for dimming.

1.周波数制御方式の調光を行う態様。すなわち、負荷回路の共振回路に印加する高周波電圧の周波数を変化すると、放電ランプの負荷回路の共振特性上の動作点が移動して共振度合いが変化するので、放電ランプに印加される高周波電圧を調光信号に応じて変化させて放電ランプを調光することができる。例えば、共振特性曲線の共振点より周波数が高い遅相領域においては、周波数が高くなるにしたがって放電ランプ電力が低下して、調光度が大きくなる。   1. A mode of performing frequency control type dimming. That is, when the frequency of the high frequency voltage applied to the resonance circuit of the load circuit is changed, the operating point on the resonance characteristic of the load circuit of the discharge lamp moves and the degree of resonance changes, so the high frequency voltage applied to the discharge lamp is changed. The discharge lamp can be dimmed by changing the dimming signal. For example, in the slow phase region where the frequency is higher than the resonance point of the resonance characteristic curve, the discharge lamp power decreases as the frequency increases, and the dimming degree increases.

2.パルス状高周波電圧を繰り返し印加する態様。すなわち、放電ランプにパルス状高周波電圧を繰り返し印加する、換言すれば高周波電圧を間欠的に印加することで、放電ランプを調光することができる。隣接するパルス状高周波電圧の繰り返しの間は、次の状態のいずれを選択してもよい。
(1)相対的に低いがアーク放電を持続し得る程度の高周波電圧をパルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間に印加し続けて、継続した点灯を行う状態。
(2)アーク放電は持続しないが、微弱放電がパルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間持続する状態。このような状態においては、再点弧電圧が低くなる。
(3)パルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間は放電ランプに電圧が実質的に印加しない状態。したがって、点灯も微弱放電も持続しない。なお、この形態は、インバータ回路の発振を停止させることを含むものである。
2. A mode in which a pulsed high-frequency voltage is repeatedly applied. That is, the discharge lamp can be dimmed by repeatedly applying the pulsed high-frequency voltage to the discharge lamp, in other words, by intermittently applying the high-frequency voltage. Any of the following states may be selected between repetitions of adjacent pulsed high-frequency voltages.
(1) A state in which continuous lighting is performed by continuously applying a high frequency voltage that is relatively low but capable of sustaining arc discharge between the pulsed high frequency voltage and the pulsed high frequency voltage.
(2) A state in which the arc discharge does not last but the weak discharge lasts between the pulsed high-frequency voltage. In such a state, the re-ignition voltage becomes low.
(3) A state in which no voltage is substantially applied to the discharge lamp between the pulsed high-frequency voltage and the pulsed high-frequency voltage. Therefore, neither lighting nor weak discharge continues. This form includes stopping the oscillation of the inverter circuit.

本態様において、調光度を変化させるには、パルス状高周波電圧のデューティを変化したり、高周波電圧の持続時間を固定してパルス状高周波電圧の繰り返し周波数を変化させたりすればよい。要するに、パルス状高周波電圧のデューティ比を変化させればよい。   In this aspect, the dimming degree can be changed by changing the duty of the pulsed high-frequency voltage or changing the repetition frequency of the pulsed high-frequency voltage while fixing the duration of the high-frequency voltage. In short, the duty ratio of the pulsed high frequency voltage may be changed.

また、パルス状高周波電圧を形成するためには、直流電源の直流電圧出力を高くしたり、インバータ回路の発振周波数を負荷回路の相対的に共振点側へ近づけたりする制御を行えばよい。   In order to form a pulsed high-frequency voltage, control may be performed to increase the DC voltage output of the DC power supply or to bring the oscillation frequency of the inverter circuit closer to the resonance point side of the load circuit.

以上列挙した調光のための態様の中で、1の態様は、図1に示す放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線中の比較的緩やかな安定点灯域において周波数f0−f1の間適用される。なお、周波数f1は、放電ランプが始動または再点弧可能な周波数である。   Among the modes for dimming listed above, one mode is applied during a frequency f0-f1 in a relatively moderate stable lighting region in the frequency-lamp current characteristic curve of the discharge lamp shown in FIG. . The frequency f1 is a frequency at which the discharge lamp can be started or re-ignited.

これに対して、2.の態様は、図1に示す放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線において、周波数f1−f3の間の安定点灯域および不安定点灯域にわたって適用される。すなわち、少なくとも深調光時に適用するのに好適な態様である。   On the other hand, 1 is applied over the stable lighting region and the unstable lighting region between the frequencies f1 and f3 in the frequency-lamp current characteristic curve of the discharge lamp shown in FIG. That is, this is a mode suitable for application at least during deep light control.

上記2.の態様において、調光度を変化させるには、パルス状高周波電圧のデューティを変化したり、高周波電圧の持続時間を固定してパルス状高周波電圧の繰り返し周波数を変化させたりすればよい。要するに、パルス状高周波電圧のデューティ比を変化させればよい。   2. In this aspect, in order to change the dimming degree, the duty of the pulsed high-frequency voltage may be changed, or the duration of the high-frequency voltage may be fixed and the repetition frequency of the pulsed high-frequency voltage may be changed. In short, the duty ratio of the pulsed high frequency voltage may be changed.

また、パルス状高周波電圧におけるインバータ回路の発振周波数は所定周波数(f1)である。これに対して、隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中は、インバータ回路の発振周波数がf2−f3の範囲から選択されるか発振品ように後述する制御手段によって制御される。   The oscillation frequency of the inverter circuit in the pulsed high frequency voltage is a predetermined frequency (f1). On the other hand, during the period between the adjacent pulsed high-frequency voltages, the oscillation frequency of the inverter circuit is selected from the range of f2-f3 or controlled by the control means described later as an oscillation product.

〔制御手段について〕 制御手段は、前記調光手段を制御して放電ランプを調光点灯させる手段である。そして、放電ランプを調光点灯させるために、放電ランプの定格点灯からいわゆる調光下限までの制御と深調光時の制御とを司る。なお、深調光とは、上述のいわゆる調光下限よりさらに調光度合いが進んだ深い調光であり、一般的には20%以下、好ましくは3%以下、さらに望ましくは限りなく0%まで接近した調光をいう。したがって、本発明は、深調光まで可能な調光を行える放電ランプ点灯装置を提供しようとするものである。   [Regarding Control Unit] The control unit is a unit that controls the dimming unit to dimm and light the discharge lamp. In order to dimm the discharge lamp, the control from the rated lighting of the discharge lamp to the so-called dimming lower limit and the control at the time of deep dimming are managed. Note that deep light control is deep light control whose degree of light control is further advanced from the above-described so-called light control lower limit, and is generally 20% or less, preferably 3% or less, and more desirably infinitely up to 0%. Light approaching. Therefore, the present invention intends to provide a discharge lamp lighting device capable of dimming up to deep dimming.

放電ランプの定格点灯からインバータ回路の発振周波数が所定値に達するまでの調光制御は、周波数制御方式により行う。周波数制御方式は、前記1.に述べた態様となるように制御することである。すなわち、所定の発振周波数は、図1に示す放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線において、その特性曲線が比較的緩やかな安定点灯域の中で放電ランプに印加される高周波電圧が放電ランプを始動または再点弧可能な周波数f1を選択する。参考までに負荷回路の共振特性曲線における周波数f1を図2に示す。なお、図1および図2において、符号f0は共振周波数、f3はランプ電流が0となる周波数、f2は安定点灯域と不安定点灯域の境界周波数である。   Dimming control from the rated lighting of the discharge lamp until the oscillation frequency of the inverter circuit reaches a predetermined value is performed by a frequency control method. The frequency control method is the same as described in 1. It is controlling so that it may become the aspect described in (1). That is, the predetermined oscillation frequency is the frequency-lamp current characteristic curve of the discharge lamp shown in FIG. 1, and the high frequency voltage applied to the discharge lamp in the stable lighting region where the characteristic curve is relatively gentle starts the discharge lamp. Alternatively, the frequency f1 that can be re-ignited is selected. For reference, the frequency f1 in the resonance characteristic curve of the load circuit is shown in FIG. In FIGS. 1 and 2, the symbol f0 is the resonance frequency, f3 is the frequency at which the lamp current is 0, and f2 is the boundary frequency between the stable lighting region and the unstable lighting region.

定格点灯状態から調光を開始介してインバータ回路の発振周波数が所定値(f1)に到達してから深調光時に至る範囲の調光制御は、パルス制御方式により行う。パルス制御方式では、前記2.に述べた態様となるように調光制御が行われる。そして、パルス状高周波電圧は、その発振周波数が所定値(f1)である。また、隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中は、発振周波数を所定値(f1)より高くて放電ランプが点灯を維持できないで微弱放電となる周波数f3にすれば、低圧の高周波電圧が発生する。なお、駆動信号の隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中駆動信号を休止すれば、放電ランプは消灯するとともに、微弱放電も生起しない。また、隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中、発振周波数を放電が持続するが所定の周波数より高い周波数f2にすれば、低い高周波電圧が発生して放電ランプはパルス状高周波電圧印加時に連続して放電を持続する。したがって、所望に応じて上述のいずれかの態様を採用することができる。   Dimming control in the range from when the oscillation frequency of the inverter circuit reaches the predetermined value (f1) through the start of dimming from the rated lighting state to the time of deep dimming is performed by a pulse control method. In the pulse control method, 2. The dimming control is performed so as to achieve the mode described in (1). The pulsed high frequency voltage has an oscillation frequency of a predetermined value (f1). Further, during the period between adjacent pulsed high-frequency voltages, if the oscillation frequency is higher than a predetermined value (f1) and the discharge lamp cannot be kept on and the frequency f3 is set to weak discharge, a low-frequency high-frequency voltage is generated. To do. Note that if the drive signal is suspended during the period between adjacent pulsed high-frequency voltages of the drive signal, the discharge lamp is turned off and no weak discharge occurs. Further, during the period between adjacent pulsed high-frequency voltages, the discharge is sustained, but if the frequency f2 is higher than a predetermined frequency, a low high-frequency voltage is generated and the discharge lamp continues when the pulsed high-frequency voltage is applied. And sustain the discharge. Therefore, any one of the above-described aspects can be adopted as desired.

制御手段によってインバータ回路の発振周波数を制御するには、制御手段で形成する駆動信号の繰り返し周波数を変化させる。駆動信号の繰り返し周波数とインバータ回路の発振周波数とは等しくなる。   In order to control the oscillation frequency of the inverter circuit by the control means, the repetition frequency of the drive signal formed by the control means is changed. The repetition frequency of the drive signal is equal to the oscillation frequency of the inverter circuit.

次に、制御手段のその他の態様について説明する。   Next, other aspects of the control means will be described.

1.制御手段をマイコンおよびDSP(ディジタルシグナルプロセッサ)などのディジタルデバイスやアナログICを主体として構成する。これにより、きめ細かい制御が可能になる。   1. The control means is mainly composed of a digital device such as a microcomputer and a DSP (digital signal processor) and an analog IC. This enables fine control.

そうして、本態様によれば、調光制御をきめ細かく正確に行うことができる。また、調光制御以外の各種制御のための手段を併せて組み込むことが可能になる。   And according to this aspect, dimming control can be performed finely and accurately. Further, various control means other than the dimming control can be incorporated together.

2.制御手段は、所定周波数(f1)および隣接するパルス状高周波電圧の間の期間中における周波数(f2またはf3)などの所望の周波数を記憶するために、記憶手段を備えている。   2. The control means includes storage means for storing a desired frequency such as a frequency (f2 or f3) during a period between the predetermined frequency (f1) and the adjacent pulsed high-frequency voltage.

記憶手段に記憶する周波数の具体的な態様は特段限定されない。例えば、所定周波数(f1)を記憶する態様として、以下に示す2つの手段のいずれかを採用することができる。   The specific mode of the frequency stored in the storage means is not particularly limited. For example, as a mode for storing the predetermined frequency (f1), one of the following two means can be adopted.

第1の手段は、放電ランプの始動時に駆動信号の繰り返し周波数を掃引して放電開始した際の周波数を所定周波数(f1)として都度または放電ランプ装着時に記憶手段に記憶する。この場合、放電開始を検出するランプ電流検出回路を配設することができる。放電ランプのばらつきや品種の違いがあっても、所定周波数(f1)を放電ランプごとに正確に記憶させることができる。   The first means stores the repetition frequency of the drive signal at the start of the discharge lamp and stores the frequency at the start of discharge as a predetermined frequency (f1) in the storage means each time or when the discharge lamp is mounted. In this case, a lamp current detection circuit for detecting the start of discharge can be provided. The predetermined frequency (f1) can be accurately stored for each discharge lamp even if there are variations in the discharge lamps and the types.

第2の手段は、放電開始する周波数として予め設定した周波数を所定周波数(f1)として記憶手段に記憶する。この手段によれば、構成が簡単になる。   The second means stores in the storage means a predetermined frequency (f1) as a frequency set in advance as the frequency at which discharge starts. This means simplifies the configuration.

そうして、本態様によれば、調光制御が容易になるとともに、正確な調光制御を行うことが可能になる。   Thus, according to this aspect, the dimming control is facilitated and accurate dimming control can be performed.

3.制御手段は、パルス状高周波電圧により流れるランプ電流中の直流成分を求め、直流成分を打ち消すようにインバータ回路の駆動信号を補正する駆動信号補正手段を含む。調光度が大きくなってパルス状高周波電圧に含まれる高周波電圧の半波数が少なくなり、かつ半波数が奇数になると、パルス状高周波電圧により流れるランプ電流中の直流成分が大きくなる。その結果、カタホリシス現象が発生する。   3. The control means includes drive signal correction means for obtaining a direct current component in the lamp current flowing by the pulsed high frequency voltage and correcting the drive signal of the inverter circuit so as to cancel the direct current component. When the dimming degree increases and the half wave number of the high frequency voltage included in the pulsed high frequency voltage decreases and the half wave number becomes an odd number, the direct current component in the lamp current flowing by the pulsed high frequency voltage increases. As a result, a cataphoresis phenomenon occurs.

駆動信号補正手段によって直流成分を打ち消すには、例えば駆動信号の繰り返し周波数を、高周波電圧の半波ごとに変化させたり、検出された直流成分に対して逆極性の直流を放電ランプに重畳したりすることができる。なお、ランプ電流中の直流成分を求めるには、例えば負荷回路の直流カットコンデンサの両端において負荷回路の電圧を検出して、検出地を比較すればよい。   In order to cancel the DC component by the drive signal correcting means, for example, the repetition frequency of the drive signal is changed for each half wave of the high-frequency voltage, or a DC having a polarity opposite to the detected DC component is superimposed on the discharge lamp. can do. In order to obtain the DC component in the lamp current, for example, the voltage of the load circuit may be detected at both ends of the DC cut capacitor of the load circuit, and the detection locations may be compared.

本態様によれば、パルス状高周波電圧直流成分が含まれても、その直流成分を補正するので、カタホリシス現象が発生するのを抑制することができる。   According to this aspect, even if a pulsed high-frequency voltage direct current component is included, the direct current component is corrected, so that the occurrence of the catalysis phenomenon can be suppressed.

〔その他の構成について〕 本発明においては、所望により以下の構成を付加することができる。   [Other Configurations] In the present invention, the following configurations can be added as desired.

1.(負荷回路について) 負荷回路は、放電ランプをインバータ回路の出力端に接続する際に、インバータ回路と放電ランプの間に介在させることができる。放電ランプを共振回路を介在してインバータ回路の出力端に接続することにより、放電ランプに負荷回路の所望に応じて適度に共振した共振電圧を印加することができる。共振回路は、好ましくは直列共振回路であり、かつ放電ランプは、共振電圧が印加される回路上の位置に接続される。   1. (Load circuit) The load circuit can be interposed between the inverter circuit and the discharge lamp when the discharge lamp is connected to the output terminal of the inverter circuit. By connecting the discharge lamp to the output terminal of the inverter circuit via a resonance circuit, it is possible to apply a resonance voltage moderately resonated to the discharge lamp as desired by the load circuit. The resonant circuit is preferably a series resonant circuit, and the discharge lamp is connected to a position on the circuit where a resonant voltage is applied.

また、負荷回路は、そこに接続する放電ランプに対して限流インピーダンスを提供することができる。限流インピーダンスとして共振回路のリアクタンスを利用することができる。   Also, the load circuit can provide a current limiting impedance for the discharge lamp connected thereto. The reactance of the resonance circuit can be used as the current limiting impedance.

2.(フィラメント加熱回路について) フィラメント加熱回路は、放電ランプが熱陰極形の場合、そのフィラメント電極を所要の程度に加熱する手段である。フィラメント加熱回路は、放電ランプの始動に先立ってフィラメント電極を加熱するとともに、調光度に応じて加熱量を変化させるようにするのが好ましい。   2. (Regarding Filament Heating Circuit) The filament heating circuit is means for heating the filament electrode to a required degree when the discharge lamp is of a hot cathode type. The filament heating circuit preferably heats the filament electrode prior to starting the discharge lamp, and changes the heating amount in accordance with the dimming degree.

本発明によれば、周波数制御方式の調光において、発振周波数が所定周波数に達したときに、所定周波数のパルス状高周波電圧によるパルス制御方式の調光に移行するので、周波数制御方式からパルス制御方式の調光に移行する際に、放電ランプの光出力に不自然な変化を生じない放電ランプ点灯装置を提供することができる。   According to the present invention, in frequency control method dimming, when the oscillation frequency reaches a predetermined frequency, the control shifts to pulse control method dimming with a pulsed high-frequency voltage of the predetermined frequency. It is possible to provide a discharge lamp lighting device that does not cause an unnatural change in the light output of the discharge lamp when shifting to the dimming method.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第1の形態を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a first mode for carrying out the discharge lamp lighting device of the present invention.

本形態において、放電ランプ点灯装置は、直流電源RDC、インバータ回路INV、負荷回路LC、制御手段CC、ランプ電流検出回路IlDおよびフィラメント加熱回路FHCを具備している。なお、符号DLは放電ランプ、DMは調光信号発生手段である。   In this embodiment, the discharge lamp lighting device includes a DC power supply RDC, an inverter circuit INV, a load circuit LC, a control means CC, a lamp current detection circuit IlD, and a filament heating circuit FHC. Reference symbol DL is a discharge lamp, and DM is a dimming signal generating means.

直流電源RDCは、全波整流回路FBRおよび昇圧チョッパBUCからなる。全波整流回路FBRは、その交流入力端が商用交流原電ACに接続する。昇圧チョッパBUCは、その入力端が全波整流回路FBRの直流出力端に接続している。   The DC power supply RDC includes a full-wave rectifier circuit FBR and a boost chopper BUC. The full wave rectifier circuit FBR has an AC input terminal connected to a commercial AC power source AC. The input terminal of the boost chopper BUC is connected to the DC output terminal of the full-wave rectifier circuit FBR.

インバータ回路INVは、ハーフブリッジ形インバータからなり、昇圧チョッパBUCの出力端であるところの平滑コンデンサC1の両端間に直列接続している一対のスイッチング素子Q1、Q2を備え、スイッチング素子Q2の両端間に高周波電圧を出力する。なお、本形態において、インバータ回路INVは、本発明の調光手段を兼ねている。   The inverter circuit INV is a half-bridge inverter, and includes a pair of switching elements Q1 and Q2 connected in series between both ends of the smoothing capacitor C1, which is the output end of the boost chopper BUC, and between the both ends of the switching element Q2. High frequency voltage is output to In the present embodiment, the inverter circuit INV also serves as the light control means of the present invention.

負荷回路LCは、直流カットコンデンサC2および共振回路RCが直列回路を形成して構成されていて、インバータ回路INVのスイッチング素子Q2の両端に接続している。共振回路RCは、インダクタL1および共振コンデンサC3の直列共振回路からなる。   The load circuit LC is configured by a DC cut capacitor C2 and a resonance circuit RC forming a series circuit, and is connected to both ends of the switching element Q2 of the inverter circuit INV. The resonance circuit RC includes a series resonance circuit of an inductor L1 and a resonance capacitor C3.

制御手段CCは、調光信号および後述するランプ電流検出回路IlDに対応して、繰り返し周波数が制御された駆動信号を形成してインバータ回路INVのスイッチング素子Q1、Q2に供給する。定格点灯状態からの調光において、制御手段CCは、周波数制御方式の調光制御を行う。このため、調光信号の調光度に応じて繰り返し周波数が変化する駆動信号を形成してインバータ回路INVに供給する。   The control means CC forms a drive signal with the repetition frequency controlled corresponding to the dimming signal and the lamp current detection circuit IlD described later, and supplies the drive signal to the switching elements Q1 and Q2 of the inverter circuit INV. In the dimming from the rated lighting state, the control means CC performs dimming control using a frequency control method. For this reason, a drive signal whose frequency is repeatedly changed according to the dimming degree of the dimming signal is formed and supplied to the inverter circuit INV.

駆動信号の繰り返し周波数が所定周波数f1に達すると、以後はパルス制御方式に調光制御が変更する。このため、制御手段CCは、調光信号に応じたパルス持続時間の間繰り返し周波数が所定周波数f1の駆動信号を間欠的に形成してインバータ回路INVに供給する。また、パルス状高周波電圧の間の期間中は、繰り返し周波数f3の駆動信号を形成してインバータ回路INVに供給する。   When the repetition frequency of the drive signal reaches the predetermined frequency f1, the dimming control is changed to the pulse control method thereafter. For this reason, the control means CC intermittently forms a drive signal having a predetermined frequency f1 for the pulse duration corresponding to the dimming signal and supplies it to the inverter circuit INV. Further, during the period between the pulsed high-frequency voltages, a drive signal having a repetition frequency f3 is formed and supplied to the inverter circuit INV.

また、制御手段CCは、後述するランプ電流検出回路IlDの検出出力に基づいてランプ電流を調光度に応じた値を維持するように帰還制御を行う。   Further, the control means CC performs feedback control so that the lamp current is maintained at a value corresponding to the dimming degree based on a detection output of a lamp current detection circuit IlD described later.

ランプ電流検出回路IlDは、放電ランプDLの電気的状態を検出する手段としての放電ランプDLのランプ電流を検出する手段である。検出されたランプ電流は、制御手段CCに制御入力する。   The lamp current detection circuit IlD is a means for detecting the lamp current of the discharge lamp DL as means for detecting the electrical state of the discharge lamp DL. The detected lamp current is control-inputted to the control means CC.

フィラメント加熱回路FHCは、放電ランプDLの一対のフィラメント電極を所要に加熱するように配設されている。   The filament heating circuit FHC is disposed so as to heat the pair of filament electrodes of the discharge lamp DL as required.

放電ランプは、熱陰極形の蛍光ランプなどを用いることができる。蛍光ランプとしては、一般照明用、高周波点灯専用形、コンパクト形および電球形などの各種蛍光ランプが適応する。   As the discharge lamp, a hot cathode fluorescent lamp or the like can be used. As fluorescent lamps, various fluorescent lamps for general illumination, high-frequency lighting-only types, compact types, and bulb types are applicable.

調光信号発生手段DMは、操作に応じて所望の調光度の調光信号を発生して、制御手段CCに供給する。なお、調光信号発生手段DMは、放電ランプ点灯装置から離間した位置に配設されてもよいし、放電ランプ点灯装置の内部に配設されてもよい。   The dimming signal generating means DM generates a dimming signal having a desired dimming degree according to the operation and supplies it to the control means CC. The dimming signal generating means DM may be disposed at a position separated from the discharge lamp lighting device, or may be disposed inside the discharge lamp lighting device.

次に、第1の形態における回路動作について説明する。   Next, the circuit operation in the first embodiment will be described.

インバータ回路INVは、制御手段CCから供給される駆動信号により動作して高周波電圧を出力する。すなわち、インバータ回路INVのスイッチング素子Q1、Q2は、制御手段CCから送出される駆動信号によりスイッチング動作を交互に行い、インバータ回路INVは、駆動信号の繰り返し周波数に等しい発振周波数の高周波電圧を出力する。   The inverter circuit INV operates by a drive signal supplied from the control means CC and outputs a high frequency voltage. That is, the switching elements Q1 and Q2 of the inverter circuit INV alternately perform switching operations according to the drive signal sent from the control means CC, and the inverter circuit INV outputs a high-frequency voltage having an oscillation frequency equal to the repetition frequency of the drive signal. .

放電ランプDLは、負荷回路LCに接続しているので、その共振回路RCの共振特性と発振周波数とにより決定される高周波電圧の印加を受けて点灯する。そして、定格点灯から調光が開始される場合、制御手段CCは、調光信号に対応して駆動信号の繰り返し周波数を順次増大していく。すなわち、放電ランプ点灯装置は、周波数制御方式の調光制御を行う。   Since the discharge lamp DL is connected to the load circuit LC, the discharge lamp DL is lit by receiving application of a high-frequency voltage determined by the resonance characteristics and the oscillation frequency of the resonance circuit RC. When dimming is started from the rated lighting, the control means CC sequentially increases the repetition frequency of the drive signal corresponding to the dimming signal. That is, the discharge lamp lighting device performs dimming control using a frequency control method.

駆動信号の繰り返し周波数は、次のように制御される。まず、周波数制御方式の場合について説明する。インバータ回路INVの発振周波数が共振周波数f0に相対的に接近した周波数のときに放電ランプDLに始動電圧が印加されるので、放電ランプDLは点灯を開始する。もちろん、フィラメント電極は、始動に先立って予め所要に加熱される。   The repetition frequency of the drive signal is controlled as follows. First, the case of the frequency control method will be described. Since the starting voltage is applied to the discharge lamp DL when the oscillation frequency of the inverter circuit INV is relatively close to the resonance frequency f0, the discharge lamp DL starts to light. Of course, the filament electrode is preliminarily heated prior to starting.

放電ランプDLの点灯後、インバータ回路INVの発振周波数を順次低下させていくと、負荷回路の共振特性により放電ランプDLに印加される電圧が低下していくので、放電ランプDLの光出力レベルが低減して調光が行われる。この間、発振周波数は、共振周波数に相対的に接近した値から所定の周波数f1まで順次推移して、調光度は定格点灯から順次大きくなっていく。   When the oscillation frequency of the inverter circuit INV is sequentially decreased after the discharge lamp DL is turned on, the voltage applied to the discharge lamp DL is decreased due to the resonance characteristics of the load circuit, so that the light output level of the discharge lamp DL is increased. Dimming is performed at a reduced level. During this time, the oscillation frequency sequentially changes from a value relatively close to the resonance frequency to a predetermined frequency f1, and the dimming degree increases sequentially from the rated lighting.

そうして、駆動信号の繰り返し周波数が所定周波数f1に達すると、次にパルス制御方式の調光制御に移行する。この場合、パルス状高周波電圧のオンデューティが制御されるが、パルス状高周波電圧を発生しているときのインバータ回路INVの発振周波数は、所定周波数のまま変化することなしにパルス制御方式へと移行する。このため、調光制御方式の切り換え時に不自然な光出力を生じるようなことはない。   Then, when the repetition frequency of the drive signal reaches the predetermined frequency f1, the control shifts to the dimming control of the pulse control system. In this case, the on-duty of the pulsed high-frequency voltage is controlled, but the oscillation frequency of the inverter circuit INV when generating the pulsed high-frequency voltage shifts to the pulse control method without changing to the predetermined frequency. To do. For this reason, an unnatural light output does not occur when the dimming control method is switched.

図4は、パルス制御方式にける放電ランプDLに印加される電圧すなわちランプ電圧とランプ電流の波形図である。図中、符号Vを付した波形がランプ電圧、符号Iを付した波形がランプ電流である。   FIG. 4 is a waveform diagram of the voltage applied to the discharge lamp DL, that is, the lamp voltage and the lamp current, in the pulse control system. In the figure, the waveform with the symbol V is the lamp voltage, and the waveform with the symbol I is the lamp current.

図から理解できるように、発振周波数f1のときにパルス状高周波電圧Vpが放電ランプDLに印加されて主電流Iaが流れ、発振周波数f3のときに低圧の高周波電圧Vwが放電ランプDLに印加されて微小電流Iwが流れる。なお、微小電流Iwが流れても放電ランプDLは消灯している。図中の符号Tは、パルス状高周波電圧Vpの繰り返し周期である。   As can be understood from the figure, the pulsed high-frequency voltage Vp is applied to the discharge lamp DL at the oscillation frequency f1, and the main current Ia flows, and the low-frequency high-frequency voltage Vw is applied to the discharge lamp DL at the oscillation frequency f3. Thus, a minute current Iw flows. Even when the minute current Iw flows, the discharge lamp DL is turned off. The symbol T in the figure is the repetition period of the pulsed high-frequency voltage Vp.

また、周波数制御方式およびパルス制御方式の調光制御を通じて、ランプ電流検出回路IlDおよび制御手段CCの作用で、ランプ電流を調光信号に対応した値に一定化するように帰還制御が行われるので、安定した調光が行われる。   Further, the feedback control is performed so that the lamp current is fixed to a value corresponding to the dimming signal by the operation of the lamp current detection circuit ID and the control means CC through the dimming control of the frequency control system and the pulse control system. , Stable dimming is performed.

次に、図5ないし図13を参照して本発明におけるその他の形態について説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図5は、本発明を実施するための第2の形態を示す回路図である。なお、図において、図3と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a second mode for carrying out the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG.

本形態は、パルス状高周波電圧が正負非対称になって放電ランプDLに印加にされる場合に、直流成分を打ち消すようにしたものである。これを実現するために、直流成分検出回路DCDを配設して、その検出出力を制御手段に制御入力している。   In the present embodiment, when the pulsed high-frequency voltage is asymmetrically positive and negative and applied to the discharge lamp DL, the direct current component is canceled out. In order to realize this, a DC component detection circuit DCD is provided, and its detection output is controlled and input to the control means.

また、制御手段CCは、その内部に駆動信号補正手段を備えている。駆動信号補正手段は、直流成分検出回路DCDの検出出力に応じて駆動信号の直流カットコンデンサC2の前後において負荷電圧を検出して比較する。図6に示すように、パルス状高周波電圧により流れるランプ電流に、ランプ電流の半波の数が奇数になることで、直流成分が含まれている場合、直流カットコンデンサC2の前後に負荷電圧差が現れて、直流成分検出回路DCDに検出出力を生じる。   Further, the control means CC is provided with drive signal correction means therein. The drive signal correcting means detects and compares the load voltage before and after the DC cut capacitor C2 of the drive signal according to the detection output of the DC component detection circuit DCD. As shown in FIG. 6, when the lamp current flowing by the pulsed high-frequency voltage includes an odd number of half-waves of the lamp current and a direct current component is included, the load voltage difference before and after the direct current cut capacitor C2 Appears, and a detection output is generated in the DC component detection circuit DCD.

制御手段CCは、直流成分検出回路DCDの検出出力に応じて隣接する駆動信号の時間幅に差を付与する。その結果、直流成分が補償されて打ち消されるので、図7に示すように放電ランプDLに流れるランプ電流から直流成分が除去される。   The control means CC gives a difference in the time width of adjacent drive signals according to the detection output of the DC component detection circuit DCD. As a result, the DC component is compensated and canceled out, so that the DC component is removed from the lamp current flowing in the discharge lamp DL as shown in FIG.

したがって、本形態によれば、放電ランプDLにカタホリシス現象が発生しなくなる。また、パルス状高周波電圧の最小時間幅として高周波電圧1サイクル(2半波)までの調光が可能になる。このため、ほぼ0%に近い調光度までの深調光を円滑に行うことができる。   Therefore, according to this embodiment, the catalysis phenomenon does not occur in the discharge lamp DL. In addition, dimming up to one cycle (two half waves) of the high frequency voltage as the minimum time width of the pulsed high frequency voltage is possible. For this reason, it is possible to smoothly perform deep dimming up to a dimming degree close to 0%.

図8ないし図12は、本発明を実施するための第3の形態を示し、図8は回路図、図9は調光方式切り換えとその際の駆動電圧波形図および調光信号と調光度の関係を示すグラフ、図10は周囲温度をパラメーターとする放電ランプの電圧−電流特性とインバータ回路の出力特性の関係を示すグラフ、図11はランプ電流に対する△VL/△ILの関係を示すグラフ、図12は発振周波数に対するランプ電流の関係を示すグラフである。なお、図8において、図3と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。   8 to 12 show a third embodiment for carrying out the present invention. FIG. 8 is a circuit diagram, FIG. 9 is a dimming method switching, a driving voltage waveform diagram, a dimming signal, and a dimming degree. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the voltage-current characteristics of the discharge lamp with the ambient temperature as a parameter and the output characteristics of the inverter circuit, and FIG. 11 is a graph showing the relation of ΔVL / ΔIL with respect to the lamp current. FIG. 12 is a graph showing the relationship of the lamp current to the oscillation frequency. In FIG. 8, the same parts as those in FIG.

まず、図8に示す回路図について説明する。本形態においては、放電ランプDLの動作状態を検出する手段として、ランプ電圧検出回路VlDおよびランプ電流検出回路IlDを具備している。   First, the circuit diagram shown in FIG. 8 will be described. In this embodiment, a lamp voltage detection circuit VlD and a lamp current detection circuit IlD are provided as means for detecting the operating state of the discharge lamp DL.

したがって、制御手段CCにおいて、放電ランプDLに投入されるランプ電力を帰還制御して、調光信号に応じたランプ電力を一定に維持させることができる。このため、調光制御が一層正確になる。   Therefore, in the control means CC, the lamp power input to the discharge lamp DL can be feedback-controlled so that the lamp power corresponding to the dimming signal can be kept constant. For this reason, the dimming control becomes more accurate.

また、本形態においては、図9に示すように、パルス制御方式の調光制御において、パルス状高周波電圧とパルス状高周波電圧との間の期間中駆動信号を停止して高周波電圧が発生しないように構成している。   Further, in this embodiment, as shown in FIG. 9, in the dimming control of the pulse control system, the drive signal is stopped during the period between the pulsed high-frequency voltage so that no high-frequency voltage is generated. It is configured.

このため、パルス状高周波電圧の駆動信号がなくなった後ランプ電流が尾を引かなくなるので、図中のグラフに示すように定格点灯状態から途中の調光度までは周波数制御方式で、その後はパルス制御方式になるが、ほぼ0%に近い深い調光度まで頗る円滑、かつ正確に制御することが可能になる。   For this reason, the lamp current does not trail after the drive signal of the pulsed high-frequency voltage disappears, so as shown in the graph in the figure, it is a frequency control method from the rated lighting state to the middle dimming degree, and then the pulse control Although it becomes a system, it becomes possible to control smoothly and accurately up to a dimming level close to 0%.

次に、図10を参照して本形態における放電ランプの電圧−電流特性とインバータ回路の出力特性の関係を説明する。図において、放電ランプDLの出力特性は周囲温度が25℃のときには実線で示されていて、周波数f0−f2までは周波数を高くすると調光度が大きくなるので、調光可能である。しかし、周波数がf3になると、放電ランプの電圧−電流特性曲線とインバータ回路の出力特性曲線が交差しないので、放電ランプは点灯できない。一方、周囲温度が0℃になると、放電ランプDLの出力特性曲線は周波数f3の出力特性曲線と交差するが、複数位置で交差するので、点灯が不安定になる。   Next, the relationship between the voltage-current characteristics of the discharge lamp and the output characteristics of the inverter circuit in this embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, the output characteristics of the discharge lamp DL are shown by a solid line when the ambient temperature is 25 ° C., and the dimming degree increases as the frequency is increased from the frequency f0 to f2, so that the dimming is possible. However, when the frequency is f3, the voltage-current characteristic curve of the discharge lamp and the output characteristic curve of the inverter circuit do not intersect, so the discharge lamp cannot be lit. On the other hand, when the ambient temperature becomes 0 ° C., the output characteristic curve of the discharge lamp DL intersects with the output characteristic curve of the frequency f3, but since it intersects at a plurality of positions, lighting becomes unstable.

また、図10は、図1と基のデータ共通しているので、図1を参照して説明すると、周波数f2からf3にかけては周波数−ランプ電流特性曲線が急峻になるので、不安定点灯域であることが分かる。したがって、たとえ周波数f3で調光しても、不安定点灯域では明るさのちらつきを生じる。そこで、パルス制御方式にすれば、隣接するパルス状高周波電圧の間の周波数をf3にした不安定点灯域であっても調光が可能になる。もちろん、本形態のように上記期間中のインバータ回路INVの動作を停止しても調光が可能になる。   10 is common to the data shown in FIG. 1 and will be described with reference to FIG. 1. Since the frequency-lamp current characteristic curve becomes steep from frequency f2 to f3, the unstable lighting range is obtained. I understand that there is. Therefore, even if the light is adjusted at the frequency f3, flickering of brightness occurs in the unstable lighting region. Therefore, if the pulse control method is used, dimming can be performed even in an unstable lighting region in which the frequency between adjacent pulsed high-frequency voltages is f3. Of course, dimming is possible even when the operation of the inverter circuit INV during the above period is stopped as in this embodiment.

パルス制御方式における周波数上限を図11および図12を参照して説明する。   The upper frequency limit in the pulse control method will be described with reference to FIGS.

図11は、定格ランプ電力55WのFPL55形蛍光ランプのランプ電流−ランプ電圧特性からランプ電流に対する変化率△VL/△Ilを算出して作成したグラフである。   FIG. 11 is a graph created by calculating the change rate ΔVL / ΔIl with respect to the lamp current from the lamp current-lamp voltage characteristics of the FPL55 type fluorescent lamp with the rated lamp power 55W.

図12は、共振周波数f0=67kHzの負荷回路LCを用いた場合のインバータ回路INVの発振周波数に対するFPL55形蛍光ランプのランプ電流実効値を用いて作成した周波数−ランプ電流特性のグラフである。   FIG. 12 is a graph of frequency-lamp current characteristics created using the lamp current effective value of the FPL55 fluorescent lamp with respect to the oscillation frequency of the inverter circuit INV when the load circuit LC having the resonance frequency f0 = 67 kHz is used.

図12から理解できるように、発振周波数が80kHz以上になると、ランプ電流の変化が急峻になる。   As can be understood from FIG. 12, when the oscillation frequency is 80 kHz or more, the change in the lamp current becomes steep.

また、図11で見ると、ランプ電流の実効値が約300mA以上では、△VL/△Ilの変化は殆どない。このような領域においては、発振周波数を固定することで安定に点灯できる。これに対して、ランプ電流の実効値が300mA以下になり、△VL/△Ilの値が変化すると、発振周波数を放電ランプDLの電気特性に合わせた制御が必要になる。   Further, as seen in FIG. 11, when the effective value of the lamp current is about 300 mA or more, there is almost no change in ΔVL / ΔIl. In such a region, the light can be stably lit by fixing the oscillation frequency. On the other hand, when the effective value of the lamp current becomes 300 mA or less and the value of ΔVL / ΔIl changes, it is necessary to control the oscillation frequency according to the electrical characteristics of the discharge lamp DL.

したがって、予め放電ランプごとに実験を行って求めた周波数上限を制御手段CCにデータとして保有させたり、ランプ電流−ランプ電圧特性を検出し、算出した△VL/△Ilに応じて周波数上限を求める手段を備えたりすることができる。   Therefore, the upper frequency limit obtained by conducting an experiment for each discharge lamp in advance is stored in the control means CC as data, or the lamp current-lamp voltage characteristic is detected, and the upper frequency limit is obtained according to the calculated ΔVL / ΔIl. Means.

図13は、本発明を実施するための第4の形態における負荷回路の周波数−ランプ電圧特性を示すグラフである。なお、回路図については図8を参照して説明する。   FIG. 13 is a graph showing the frequency-lamp voltage characteristics of the load circuit in the fourth embodiment for carrying out the present invention. A circuit diagram will be described with reference to FIG.

本形態においては、制御手段CCが記憶手段をその内部に備えている。そして、記憶手段は、点灯開始時にインバータ回路INVの発振周波数を掃引して放電ランプDLが点灯したときの発振周波数Vsを所定周波数f1として記憶するように構成されている。   In the present embodiment, the control means CC has a storage means therein. The storage means is configured to store the oscillation frequency Vs when the discharge lamp DL is lit by sweeping the oscillation frequency of the inverter circuit INV at the start of lighting as the predetermined frequency f1.

したがって、本形態によれば、放電ランプ点灯装置に接続した放電ランプDLに応じて最適な所定周波数を自動的に設定することができる。   Therefore, according to the present embodiment, an optimum predetermined frequency can be automatically set according to the discharge lamp DL connected to the discharge lamp lighting device.

放電ランプの周波数−ランプ電流特性曲線を示すグラフGraph showing frequency-lamp current characteristic curve of discharge lamp 共振回路の共振特性と放電ランプのランプ電圧の関係を示すグラフGraph showing the relationship between the resonance characteristics of the resonance circuit and the lamp voltage of the discharge lamp 本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第1の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 1st form for implementing the discharge lamp lighting device of this invention 同じくパルス制御方式にける放電ランプDLに印加される電圧すなわちランプ電圧とランプ電流の波形図Waveform diagram of voltage applied to discharge lamp DL in the same pulse control system, that is, lamp voltage and lamp current 本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第2の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 2nd form for implementing the discharge lamp lighting device of this invention パルス状高周波電圧により流れるランプ電流に直流成分が含まれている場合の波形図Waveform diagram when the direct current component is included in the lamp current flowing by the pulsed high-frequency voltage 第2の形態における直流成分を補償したランプ電流の波形図Waveform diagram of lamp current compensated for DC component in second embodiment 本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための第3の形態を示す回路図The circuit diagram which shows the 3rd form for implementing the discharge lamp lighting device of this invention 同じく調光方式切り換えとその際の駆動電圧波形図および調光信号と調光度の関係を示すグラフSimilarly, dimming method switching, driving voltage waveform diagram and graph showing the relationship between dimming signal and dimming degree 同じく放電ランプの電圧−電流特性とインバータ回路の出力特性を示すグラフSimilarly, a graph showing the voltage-current characteristics of the discharge lamp and the output characteristics of the inverter circuit 同じく定格ランプ電力55WのFPL55形蛍光ランプのランプ電流−ランプ電圧特性からランプ電流に対する変化率△VL/△Ilを算出して作成したグラフSimilarly, a graph created by calculating the rate of change ΔVL / ΔIl with respect to the lamp current from the lamp current-lamp voltage characteristics of an FPL55 fluorescent lamp with a rated lamp power of 55 W 同じく共振周波数f0=67kHzの負荷回路LCを用いた場合のインバータ回路INVの発振周波数に対するFPL55形蛍光ランプのランプ電流実効値を用いて作成した周波数−ランプ電流特性のグラフSimilarly, a graph of the frequency-lamp current characteristic created using the lamp current effective value of the FPL55 fluorescent lamp with respect to the oscillation frequency of the inverter circuit INV when the load circuit LC having the resonance frequency f0 = 67 kHz is used. 本発明を実施するための第4の形態における負荷回路の周波数−ランプ電圧特性を示すグラフThe graph which shows the frequency-ramp voltage characteristic of the load circuit in the 4th form for implementing this invention

符号の説明Explanation of symbols

BUC…昇圧チョッパ回路、C1…平滑コンデンサ、C2…直流カットコンデンサ、C3…共振コンデンサ、CC…制御手段、DL…放電ランプ、DM…調光信号発生手段、FBR…全波整流回路、FHC…フィラメント加熱回路、IlD…ランプ電流検出回路、INV…インバータ回路、L1…インダクタ、LC…負荷回路、Q1、Q2…スイッチング素子、RC…共振回路   BUC: Boost chopper circuit, C1: Smoothing capacitor, C2: DC cut capacitor, C3: Resonance capacitor, CC: Control means, DL: Discharge lamp, DM: Dimming signal generation means, FBR: Full-wave rectifier circuit, FHC: Filament Heating circuit, IDD ... lamp current detection circuit, INV ... inverter circuit, L1 ... inductor, LC ... load circuit, Q1, Q2 ... switching element, RC ... resonance circuit

Claims (3)

直流電源と;
直流電源から出力される直流電圧を入力して高周波電圧に変換するインバータ回路と;
共振回路を含みインバータ回路の出力端に接続されていて、放電ランプを接続する負荷回路と;
インバータ回路の出力端に接続され放電ランプと点灯周波数トン関係によって生じる安定域および非安定域にわたってインバータ回路を制御することで放電ランプに入力する高周波電力を低減して放電ランプを調光点灯させる調光手段と;
インバータ回路の発振周波数が所定の上限周波数に達するまではインバータ回路に供給する駆動信号による発振周波数を調光信号に対応して変化させて周波数制御方式の調光制御を行い、インバータ回路の発振周波数が予め所定の上限周波数に達したらインバータ回路に供給する駆動信号による発振周波数を上限周波数で、かつ調光信号に対応した持続時間のパルス状高周波電圧をインバータ回路が出力するように駆動信号を形成するパルス制御方式の調光制御を行う制御手段と;
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 inputs a DC voltage output from a DC power source and converts it into a high-frequency voltage;
A load circuit that includes a resonance circuit and is connected to the output terminal of the inverter circuit and connects the discharge lamp;
Control that controls the inverter circuit over the stable range and non-stable range that are connected to the output terminal of the inverter circuit and caused by the tonnage frequency of the discharge lamp, thereby reducing the high-frequency power input to the discharge lamp and dimming the discharge lamp. With light means;
Until the oscillation frequency of the inverter circuit reaches a predetermined upper limit frequency, the oscillation frequency of the drive signal supplied to the inverter circuit is changed according to the dimming signal to perform dimming control of the frequency control method, and the oscillation frequency of the inverter circuit Drive signal is generated so that the inverter circuit outputs the pulsed high-frequency voltage of the duration corresponding to the dimming signal at the upper limit frequency and the oscillation frequency by the drive signal supplied to the inverter circuit when the frequency reaches the predetermined upper limit frequency A control means for performing dimming control of a pulse control system;
A discharge lamp lighting device comprising:
制御手段は、パルス制御方式の調光制御時において、隣接するパルス状高周波電圧の間における駆動信号の繰り返し周波数を、所定周波数より高くて放電ランプが消灯する値に設定することを特徴とする請求項1記載の放電ランプ点灯装置。   The control means sets the repetition frequency of the drive signal between adjacent pulsed high-frequency voltages to a value higher than a predetermined frequency so that the discharge lamp is extinguished during dimming control of the pulse control method. Item 2. A discharge lamp lighting device according to Item 1. 制御手段は、駆動信号の周波数を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする請求項1または2記載の放電ランプ点灯装置。   3. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the control means includes storage means for storing the frequency of the drive signal.
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JPH0676979A (en) * 1992-08-26 1994-03-18 Matsushita Electric Works Ltd Dimming discharge lamp lighting device
JP2000150185A (en) * 1998-11-12 2000-05-30 Mitsubishi Electric Corp Discharge lamp lighting device

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