JP2009135072A - High pressure discharge lamp electronic ballast - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、メタルハライドランプ等の高圧放電灯(以下、ランプとも呼ぶ)の点灯装置である高圧放電灯電子安定器に関する。さらに詳しくは、始動時に発生することがある短絡に近い過電流では動作せず、寿命末期に短絡に近い過電流が継続的に流れる場合に保護停止をする高圧放電灯電子安定器に関する。 The present invention relates to a high pressure discharge lamp electronic ballast which is a lighting device for a high pressure discharge lamp (hereinafter also referred to as a lamp) such as a metal halide lamp. More particularly, the present invention relates to an electronic ballast for a high pressure discharge lamp that does not operate at an overcurrent close to a short circuit that may occur at the start, and that stops protection when an overcurrent close to a short circuit flows continuously at the end of its life.
高圧放電灯の寿命末期時の異常現象(不点現象や半波放電やスローリークや外管放電)が起きた場合に電子安定器や高圧放電灯を保護するために、高圧放電灯への供給電力を調整するインバータ回路と、高圧放電灯の点灯状態を判別する第1の点灯判別回路と、第1の点灯判別回路の判別結果を受けてインバータ回路の動作を継続または停止させる第2の点灯判別回路とを備え、第1の点灯判別回路が高圧放電灯の点灯状態を判別し、第2の点灯判別回路が第1の点灯判別回路の判別結果の略合計によりインバータ回路の動作を継続または停止を判別する高圧放電灯電子安定器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、一般的に、高圧放電灯電子安定器は、始動時に寿命末期の異常現象と同様のふるまいをすることがある。上記特許文献1に記載された高圧放電灯電子安定器は、スローリーク等の異常現象が発生した場合、異常の状態が規定時間継続したら保護停止する。この場合、始動時間の長い良品のランプを保護停止する恐れがあるという課題があった。尚、前記規定時間を長くすれば、寿命末期のランプと、正常のランプを区別(判別)することは可能であるが、該規定時間が長い場合、寿命末期ランプを長い時間動作させることになり、高圧放電灯電子安定器に与えるストレスが増加するという課題があった。
However, in general, high pressure discharge lamp electronic ballasts may behave like an abnormal event at the end of life at start-up. When an abnormal phenomenon such as a slow leak occurs, the high-pressure discharge lamp electronic ballast described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、始動時に発生することがある短絡に近い過電流では動作せず、寿命末期に短絡に近い過電流が継続的に流れる場合に保護停止をする高圧放電灯電子安定器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not operate at an overcurrent close to a short circuit that may occur at the start, and an overcurrent close to a short circuit flows continuously at the end of the life. An object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp electronic ballast that stops protection.
また、始動時のランプ電流値の範囲、持続時間を検知することにより、高圧放電灯の寿命末期時の異常現象が起きた場合に電子安定器や高圧放電灯を保護する高圧放電灯電子安定器を提供することを目的とする。 In addition, by detecting the range and duration of the lamp current value at the time of starting, a high-pressure discharge lamp electronic ballast that protects the electronic ballast and the high-pressure discharge lamp in the event of an abnormal phenomenon at the end of the life of the high-pressure discharge lamp The purpose is to provide.
この発明に係る高圧放電灯電子安定器は、高圧放電灯の放電を開始させるための始動電圧を発生させる始動手段と、高圧放電灯の放電時に流れる電流を制御するための電流供給手段と、始動手段及び電流供給手段等を制御する制御回路とを有する高圧放電灯電子安定器において、
高圧放電灯に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、
高圧放電灯の電圧を検出する電圧検出抵抗とを備え、
制御回路は、
高圧放電灯に電源を投入後に、電流検出抵抗の電圧を検出し、
この電流検出抵抗の電圧が所定値を超えた場合は、位相が170°付近、または位相が350°付近の電圧検出抵抗が検出する電圧を観測し、
この電圧検出抵抗が検出する電圧が所定値以上の場合は、1をカウントし、
カウント数が、所定回数を超えた場合は、当該高圧放電灯電子安定器の出力電流を停止させることを特徴とする。
An electronic ballast for a high-pressure discharge lamp according to the present invention includes a starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high-pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during discharge of the high-pressure discharge lamp, and a starting A high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit for controlling the means and the current supply means,
A current detection resistor for detecting the current flowing through the high-pressure discharge lamp;
A voltage detection resistor for detecting the voltage of the high-pressure discharge lamp,
The control circuit
After turning on the high-pressure discharge lamp, detect the voltage of the current detection resistor,
When the voltage of the current detection resistor exceeds a predetermined value, the voltage detected by the voltage detection resistor having a phase near 170 ° or a phase near 350 ° is observed.
If the voltage detected by this voltage detection resistor is greater than or equal to a predetermined value, 1 is counted,
When the count number exceeds a predetermined number, the output current of the high-pressure discharge lamp electronic ballast is stopped.
この発明に係る高圧放電灯電子安定器は、高圧放電灯の放電を開始させるための始動電圧を発生させる始動手段と、高圧放電灯の放電時に流れる電流を制御するための電流供給手段と、始動手段及び電流供給手段等を制御する制御回路とを有する高圧放電灯電子安定器において、
高圧放電灯に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、
高圧放電灯の電圧を検出する電圧検出抵抗とを備え、
制御回路は、
高圧放電灯に電源を投入後に、電流検出抵抗の電圧を検出し、
この電流検出抵抗の電圧が所定値を超えた場合は、位相が170°付近、または位相が350°付近の電圧検出抵抗が検出する電圧を観測し、
この電圧検出抵抗が検出する電圧が所定値以上の場合は、1をカウントし、
カウント数が、所定回数を超えた場合は、保護カウントとして1をカウントすると共にカウント数をリセットし、
保護カウント数が所定回数を超えた場合、当該高圧放電灯電子安定器の出力電流を停止させることを特徴とする。
An electronic ballast for a high-pressure discharge lamp according to the present invention includes a starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high-pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during discharge of the high-pressure discharge lamp, and a starting A high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit for controlling the means and the current supply means,
A current detection resistor for detecting the current flowing through the high-pressure discharge lamp;
A voltage detection resistor for detecting the voltage of the high-pressure discharge lamp,
The control circuit
After turning on the high-pressure discharge lamp, detect the voltage of the current detection resistor,
When the voltage of the current detection resistor exceeds a predetermined value, the voltage detected by the voltage detection resistor having a phase near 170 ° or a phase near 350 ° is observed.
If the voltage detected by this voltage detection resistor is greater than or equal to a predetermined value, 1 is counted,
When the count number exceeds the predetermined number, 1 is counted as the protection count and the count number is reset.
When the protection count exceeds a predetermined number, the output current of the high-pressure discharge lamp electronic ballast is stopped.
この発明に係る高圧放電灯電子安定器は、保護カウント数が所定回数を超えた場合、始動手段の始動電圧の発生を停止させることを特徴とする。 The high-pressure discharge lamp electronic ballast according to the present invention is characterized in that the generation of the starting voltage of the starting means is stopped when the protection count number exceeds a predetermined number.
この発明に係る高圧放電灯電子安定器は、高圧放電灯の放電を開始させるための始動電圧を発生させる始動手段と、高圧放電灯の放電時に流れる電流を制御するための電流供給手段と、始動手段及び電流供給手段等を制御する制御回路とを有する高圧放電灯電子安定器において、
高圧放電灯に流れるランプ電流を検出する電流検出抵抗とを備え、
制御回路は、
始動手段が高圧放電灯に始動電圧を印加した後の電流検出抵抗に流れるランプ電流を検出し、
検出したランプ電流が、正常な高圧放電灯に始動電圧を印加した後の電流検出抵抗に流れるランプ電流より小さい所定の範囲であり、且つ所定時間検出した場合、当該高圧放電灯電子安定器の出力電流を停止させることを特徴とする。
An electronic ballast for a high-pressure discharge lamp according to the present invention includes a starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high-pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during discharge of the high-pressure discharge lamp, and a starting A high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit for controlling the means and the current supply means,
A current detection resistor for detecting the lamp current flowing in the high-pressure discharge lamp,
The control circuit
Detecting the lamp current flowing in the current detection resistor after the starting means has applied a starting voltage to the high pressure discharge lamp,
When the detected lamp current is within a predetermined range smaller than the lamp current flowing through the current detection resistor after applying the starting voltage to a normal high-pressure discharge lamp, and detected for a predetermined time, the output of the high-pressure discharge lamp electronic ballast The current is stopped.
この発明に係る高圧放電灯電子安定器は、高圧放電灯の放電を開始させるための始動電圧を発生させる始動手段と、高圧放電灯の放電時に流れる電流を制御するための電流供給手段と、始動手段及び電流供給手段等を制御する制御回路とを有する高圧放電灯電子安定器において、
高圧放電灯に流れるランプ電流を検出する電流検出抵抗とを備え、
制御回路は、
始動手段が高圧放電灯に始動電圧を印加した後の電流検出抵抗に流れるランプ電流を検出し、
検出したランプ電流が、正常な高圧放電灯に始動電圧を印加した後の電流検出抵抗に流れるランプ電流より小さい所定の範囲であり且つ所定時間検出した場合、所定時間高圧放電灯への始動電圧の印加を休止することを特徴とする。
An electronic ballast for a high-pressure discharge lamp according to the present invention includes a starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high-pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during discharge of the high-pressure discharge lamp, and a starting A high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit for controlling the means and the current supply means,
A current detection resistor for detecting the lamp current flowing in the high-pressure discharge lamp,
The control circuit
Detecting the lamp current flowing in the current detection resistor after the starting means has applied a starting voltage to the high pressure discharge lamp,
When the detected lamp current is within a predetermined range smaller than the lamp current flowing through the current detection resistor after applying the starting voltage to a normal high-pressure discharge lamp and is detected for a predetermined time, the starting voltage of the high-pressure discharge lamp for a predetermined time is detected. The application is paused.
この発明に係る高圧放電灯電子安定器は、上記構成により、始動時に発生することがある短絡に近い過電流では動作せず、寿命末期に短絡に近い過電流が継続的に流れる場合に、高圧放電灯と高圧放電灯電子安定器を保護することができる。 According to the above configuration, the high voltage discharge lamp electronic ballast according to the present invention does not operate with an overcurrent close to a short circuit that may occur at the time of start-up. The discharge lamp and high pressure discharge lamp electronic ballast can be protected.
実施の形態1.
先ず、メタルハライドランプ等の高圧放電灯における寿命末期における異常現象について述べる。
First, an abnormal phenomenon at the end of life in a high pressure discharge lamp such as a metal halide lamp will be described.
メタルハライドランプ等の高圧放電灯の寿命末期に起きる異常現象として、以下のものが知られている。
(1)不点現象
ランプの発光管内には一対の電極(タングステン)が設置されている。ランプの寿命末期には、電極が摩耗することによりランプが始動点灯できない現象が発生する。
(2)半波放電現象
ランプの寿命に伴う片側の電極の劣化によって発生する。この状態において、ランプに流れるランプ電流は正負非対称となり、片側ではほぼ短絡状態、他側ではほぼ無負荷状態となっている。
(3)スローリーク現象
ランプの発光管内のガスが外管内にリークし、ランプ電圧が通常より低い状態で放電を継続する現象である。
(4)外管内放電
スローリークが更に進行して、外管内の電極間で放電が発生する現象である。
The following are known as abnormal phenomena that occur at the end of the life of high-pressure discharge lamps such as metal halide lamps.
(1) Astigmatism A pair of electrodes (tungsten) is installed in the arc tube of the lamp. At the end of the lamp life, a phenomenon occurs in which the lamp cannot be started and lit due to wear of the electrodes.
(2) Half-wave discharge phenomenon Occurs due to deterioration of the electrode on one side with the life of the lamp. In this state, the lamp current flowing in the lamp is asymmetrical between positive and negative, and is almost short-circuited on one side and almost unloaded on the other side.
(3) Slow Leak Phenomenon This is a phenomenon in which gas in the arc tube of the lamp leaks into the outer tube and discharge continues in a state where the lamp voltage is lower than normal.
(4) Outer tube discharge This is a phenomenon in which a slow leak further proceeds and discharge occurs between electrodes in the outer tube.
上記のような異常現象が発生すると、ランプがリークする場合が多く、短絡に近い過電流がランプに継続的に流れる。この時に高圧放電灯電子安定器が過負荷となり故障する場合がある。しかし、寿命末期ではない正常なランプが始動する時にも同様な現象が発生する場合がある。従って、上記異常現象が発生した場合に、高圧放電灯電子安定器を保護する保護装置を作成しても、正常なランプの始動時に保護誤動作をする可能性がある。 When an abnormal phenomenon as described above occurs, the lamp often leaks, and an overcurrent close to a short circuit continuously flows through the lamp. At this time, the high pressure discharge lamp electronic ballast may be overloaded and break down. However, a similar phenomenon may occur when a normal lamp that is not at the end of its life starts. Therefore, even if a protective device for protecting the high-pressure discharge lamp electronic ballast is created when the above-mentioned abnormal phenomenon occurs, there is a possibility that a protective malfunction occurs at the start of a normal lamp.
発明者等は、正常なランプの始動時の始動波形(ランプ電流、ランプ電圧)と、リークランプの始動波形を比較検討した結果、両者には後述する相違点があることを見出した。その相違点を利用して、正常なランプが始動する時に上記異常現象が発生しても保護動作はせず、寿命末期のリークランプに対してのみ保護動作を行うことができる保護の例を以下説明する。 The inventors of the present invention have compared the starting waveform (lamp current and lamp voltage) at the time of starting a normal lamp and the starting waveform of the leak clamp, and as a result, found that there is a difference described later. Taking advantage of this difference, an example of protection that does not perform protection even if the above abnormal phenomenon occurs when a normal lamp starts, and that can perform protection only for leak clamp at the end of life explain.
図1乃至図5は実施の形態1を示す図で、図1は高圧放電灯電子安定器100の回路図、図2は良品ランプ(a)とリークランプ(b)の始動波形(ランプ電流、ランプ電圧)を比較した図、図3はリークランプを検出する制御フローチャート、図4はリークランプを検出する変形例の制御フローチャート、図5は高圧放電灯電子安定器100の変形例の商用電源1、整流回路2及び昇圧インバータ3を省略した回路図である。
FIGS. 1 to 5 are diagrams showing the first embodiment. FIG. 1 is a circuit diagram of a high-pressure discharge lamp
図1により高圧放電灯電子安定器100の構成を説明する。整流回路2は、商用電源1から交流電力を取り込んで整流を行う、ダイオードD21、ダイオードD22、ダイオードD23、ダイオードD24で構成されるダイオードブリッジ及びこのダイオードの両出力端間に接続されるコンデンサ21で構成される。
The configuration of the high-pressure discharge lamp
昇圧インバータ3は、整流回路2の高電位側出力端と一端が接続されるインダクタンスL31、このインダクタンスL31の他端および整流回路2の低電位側出力端と夫々ドレインおよびソースが接続されるFETQ31(電界効果トランジスタ)、インダクタンスL31の他端とアノードが接続されるダイオードD31、およびこのダイオードD31のカソードと整流回路2の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサC31により構成される。
The step-up
降圧インバータ4は、ダイオードD31のカソードとドレインが接続されるFETQ41(スイッチング素子の一例)、このFETQ41のソースおよび整流回路2の低電位側出力端と夫々カソードおよびアノードが接続されるダイオードD41、FETQ41のソースと一端が接続されるインダクタンスL41、このインダクタンスL41の他端と整流回路2の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサC41により構成される。
The step-down inverter 4 includes a FET Q41 (an example of a switching element) to which a cathode and a drain of a diode D31 are connected, a diode D41 to which the cathode and an anode are connected to the source of the FET Q41 and the low-potential side output terminal of the
点灯回路5は、コンデンサC41と並列接続される直列接続のFETQ51、FETQ52、これらFETQ51、FETQ52と並列接続される直列接続のFETQ53、FETQ54、始動電圧発生回路6(始動手段の一例)により構成される。高圧放電灯7(以下、ランプとも呼ぶ)は始動電圧発生回路6に直列に接続される。点灯回路5から出力される出力電圧(矩形波)に始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)が重畳した電圧が高圧放電灯7に印加される。整流回路2、昇圧インバータ3、降圧インバータ4、点灯回路5が電流供給手段の一例である。
The
ランプ電流を検出する電流検出抵抗20が、点灯回路5と降圧インバータ4との間の低電位側に接続されている。
A
電流検出抵抗20の電圧が、制御回路10に入力される。
The voltage of the
ランプ電圧を測定する電圧検出抵抗30(2個)が、点灯回路5の高電位側に接続されている。
Two
2個の電圧検出抵抗30の間の電圧が、制御回路10に入力される。
A voltage between the two
図2は良品ランプ(a)とリークランプ(b)の始動波形(ランプ電流、ランプ電圧)を比較した図である。図2(a)に示すように、良品ランプは、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後、ランプ電流が矩形波の切り替えまで流れ続ける。それに対し、図2(b)に示すように、リークランプは、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後、ランプ電流が流れるが、ベース電圧の印加途中で電流が流れなくなる場合もある。
FIG. 2 is a diagram comparing the starting waveforms (lamp current and lamp voltage) of the non-defective lamp (a) and the leak clamp (b). As shown in FIG. 2A, in the non-defective lamp, after the dielectric breakdown (discharge) due to the starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
この特性差を利用して、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)のランプ電流を検知した後、位相170°または位相350°のランプ電圧を観測し、ランプ電圧が所定値以上発生している場合は、NGカウントし、NGカウントが所定回数(例えば、100回)を超えた場合は、保護停止する(高圧放電灯電子安定器100の出力電流を停止する)。
Using this characteristic difference, after detecting the lamp current of dielectric breakdown (discharge) due to the starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
位相170°または位相350°のランプ電圧を観測するのは、極性が切り替わる直前でランプ電圧を見るのが、リークランプを確実に検出できるからである。 The reason why the lamp voltage at the phase of 170 ° or the phase of 350 ° is observed is that the leakage voltage can be reliably detected by looking at the lamp voltage immediately before the polarity is switched.
ここでは、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)をランプ電流で検知しているが、これをランプ電圧で検知してもよい。
Here, the dielectric breakdown (discharge) due to the starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
また、位相170°または位相350°のランプ電圧を観測しているが、これをランプ電流で観測してもよい。 Further, although the lamp voltage having a phase of 170 ° or a phase of 350 ° is observed, it may be observed by a lamp current.
図3により、制御回路10がリークランプを検出する制御フローを説明する。以下の制御は、マイコン(マイクロコンピュータ)に記憶されたプログラムをマイコンが実行することで行われる。
A control flow in which the
S10で、商用電源1を投入する。
In S10, the
S11で、制御回路10は、電流検出抵抗20の電圧により、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)のランプ電流を検知したか判定する。
In S <b> 11, the
S11で絶縁破壊(放電)のランプ電流を検知した場合は、S12に進み、位相170°、又は350°付近のランプ電圧を観測する。 When a lamp current of dielectric breakdown (discharge) is detected in S11, the process proceeds to S12, and a lamp voltage with a phase of 170 ° or near 350 ° is observed.
S11で絶縁破壊(放電)のランプ電流を検知しない場合は、S17に進む。S17の動作は追ってまとめて説明する。 If the lamp current of dielectric breakdown (discharge) is not detected in S11, the process proceeds to S17. The operation of S17 will be described later.
S13で観測したランプ電圧が規定値以上か判定する。 It is determined whether the lamp voltage observed in S13 is equal to or higher than a specified value.
S13で観測したランプ電圧が規定値以上の場合、S14に進みNGカウントする(1をカウントする)。 When the lamp voltage observed in S13 is equal to or higher than the specified value, the process proceeds to S14 and NG is counted (1 is counted).
S13で規定値以上のランプ電圧が観測されない場合、S17に進む。 If no lamp voltage exceeding the specified value is observed in S13, the process proceeds to S17.
S15でNGカウント数が所定回数を超えたか判定する。 In S15, it is determined whether the NG count exceeds a predetermined number.
S15でNGカウント数が所定回数を超えた場合は、S16に進み、高圧放電灯電子安定器100の出力電流を停止させる(保護停止)。保護停止は、始動電圧発生回路6の始動電圧の発生を停止させる方法でもよい。
When the NG count exceeds the predetermined number in S15, the process proceeds to S16, and the output current of the high-pressure discharge lamp
S15でNGカウント数が所定回数を超えない場合はS17に進む。 If the NG count does not exceed the predetermined number in S15, the process proceeds to S17.
S17でランプ点灯の有無を判定する。 In S17, it is determined whether or not the lamp is lit.
S17でランプ点灯と判定した場合は、S18に進む(点灯モード)。 If it is determined in S17 that the lamp is lit, the process proceeds to S18 (lighting mode).
S17でランプ不点灯と判定した場合は、S11に戻る。 If it is determined in S17 that the lamp is not lit, the process returns to S11.
以上のように、本実施の形態によれば、制御回路10は、高圧放電灯7に商用電源1を投入後に、電流検出抵抗20の電圧を検出し、この電流検出抵抗の電圧が所定値を超えた場合は、位相が170°付近、または位相が350°付近の電圧検出抵抗30が検出する電圧を観測し、この電圧検出抵抗30が検出する電圧が所定値以上の場合は、1をカウントし、カウント数が、所定回数を超えた場合は、高圧放電灯電子安定器100の出力電流を停止させるので、始動時に発生することがある短絡に近い過電流では動作せず、寿命末期に短絡に近い過電流が継続的に流れる場合に保護停止(高圧放電灯7と高圧放電灯電子安定器100を保護する)をする高圧放電灯電子安定器100が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the
図3のリークランプを検出する制御フローチャートでは、S15でNGカウント数が所定回数を超えた場合、直ちにS16で保護停止したが、誤動作を防ぐために、これを何回か繰り返したら保護停止するようにしてもよい。 In the control flowchart for detecting leak clamp in FIG. 3, when the NG count exceeds the predetermined number in S15, the protection is immediately stopped in S16. However, in order to prevent malfunction, the protection is stopped after repeating this several times. May be.
図4は誤動作を防ぐためのリークランプを検出する制御フローチャートである。図3に対して、S19〜S21が追加されている。 FIG. 4 is a control flowchart for detecting leak clamp to prevent malfunction. S19 to S21 are added to FIG.
S15でNGカウント数が所定回数を超えた場合、S21に進み、休止する。即ち、ランプを冷して初期状態に戻す。そして、ランプを再始動する。S19に進み保護カウントを行う(保護カウントとして1をカウントする)と共に、NGカウント数をリセットする。 If the NG count exceeds the predetermined number in S15, the process proceeds to S21 and pauses. That is, the lamp is cooled and returned to the initial state. Then the lamp is restarted. In S19, the protection count is performed (1 is counted as the protection count), and the NG count number is reset.
S20に進み、保護カウント数が所定回数(例えば、3回)を超えたかを判定する。 Proceeding to S20, it is determined whether the protection count number exceeds a predetermined number (for example, three times).
S20で、保護カウント数が所定回数を超えた場合、S16に進み、高圧放電灯電子安定器100の出力電流を停止させる(保護停止)。保護停止は、始動電圧発生回路6の始動電圧の発生を停止させる方法でもよい。
When the protection count exceeds the predetermined number in S20, the process proceeds to S16, and the output current of the high-pressure discharge lamp
S20で、保護カウント数が所定回数を超えない場合は、S17に進む。 If the protection count does not exceed the predetermined number in S20, the process proceeds to S17.
以上のように、保護カウント数が所定回数を超えた場合、高圧放電灯電子安定器100の出力電流を停止させるので、誤動作を防ぐことができる。
As described above, when the protection count number exceeds the predetermined number, the output current of the high-pressure discharge lamp
図1の降圧インバータ4及び点灯回路5の部分を、図5に示すようなハーフブリッジ回路で構成してもよい。FETQ53が高周波スイッチングしているサイクルにおいては、FETQ53のオフ時にインダクタンスL41のエネルギーはコンデンサC52に帰還される。また、FETQ54が高周波スイッチングしているサイクルにおいては、FETQ54のオフ時にインダクタンスL41のエネルギーはコンデンサC51に帰還される。
The step-down inverter 4 and the
以上の動作により、図1の高圧放電灯電子安定器100と同様な矩形波交流電力をランプに与えることができる。
Through the above operation, the rectangular wave AC power similar to that of the high-pressure discharge lamp
また、ランプが寿命末期のリークランプの場合、実施の形態1と同様にして高圧放電灯7と高圧放電灯電子安定器100を保護する。但し、ランプ電圧は、インダクタンスL41と始動電圧発生回路6との間の電位と、コンデンサC51とコンデンサC52との間の電位の差により制御回路10が検出する。
When the lamp is a leak clamp at the end of its life, the high
実施の形態2.
実施の形態1では、良品ランプが、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後、ランプ電流が矩形波の切り替えまで流れ続ける。それに対し、リークランプは、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後、ランプ電流が流れるが、ベース電圧の印加途中で電流が流れなくなる場合もあり、その相違点を利用して、正常なランプが始動する時に異常現象が発生しても保護動作はせず、寿命末期のリークランプに対してのみ保護動作を行うことができる保護の例を説明した。
In the first embodiment, the non-defective lamp continues to flow until the switching of the rectangular wave after the dielectric breakdown (discharge) by the starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
本実施の形態では、以下に述べる現象を利用して寿命末期のリークランプに対してのみ保護動作を行うことができる他の保護の例を説明する。 In the present embodiment, another protection example in which a protection operation can be performed only on a leak clamp at the end of life using the phenomenon described below will be described.
良品(正常)ランプは、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後、ランプ電流が所定時間(150msec程度)後から徐々にランプ電流が大きくなる。一方、外管内放電ランプ(リークランプ)は、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後、良品(正常)ランプのランプ電流よりも小さい電流が、そのまま長い時間流れ続ける。
In the non-defective (normal) lamp, the lamp current gradually increases after a predetermined time (about 150 msec) after the dielectric breakdown (discharge) by the starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
図1の高圧放電灯電子安定器100を用いて、良品ランプと外管内放電ランプの始動時のランプ電圧、ランプ電流の測定結果を、図6、7に示す。
FIGS. 6 and 7 show the measurement results of the lamp voltage and the lamp current when starting the non-defective lamp and the discharge lamp in the outer tube using the high-pressure discharge lamp
図6は、良品(正常)ランプの始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後のランプ電流を測定した結果を示す。図6に示すように、良品(正常)ランプは、始動時に、略0.5Aの電流が50ms以上流れた後、ランプ電流は大きくなり、略1.2Aのランプ電流が流れる。
FIG. 6 shows the result of measuring the lamp current after dielectric breakdown (discharge) by the starting voltage (high-voltage pulse) generated by the starting
一方、外管内放電ランプ(リークランプ)は、図7に示すように、始動時に、30mA以下のランプ電流が長い時間流れる。30mA以下のランプ電流は、一例では、8〜23mAである。 On the other hand, as shown in FIG. 7, the discharge lamp (leak clamp) in the outer tube flows a lamp current of 30 mA or less for a long time when starting. In one example, the lamp current of 30 mA or less is 8 to 23 mA.
従って、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)による絶縁破壊(放電)後のランプ電流を検出し、検出したランプ電流値が所定の範囲(例えば、8〜23mA)で、所定時間(例えば、20サイクル(70Hzであり、略280msec))継続する場合は、そのランプは、外管内放電ランプ(リークランプ)であると判断することができる。
Therefore, the lamp current after dielectric breakdown (discharge) by the starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
次に、制御回路10(図1又は図5)の動作を説明する。先ず、比較のために一般的なランプの保護動作のフローを図8を用いて説明する。以下の制御は、マイコン(マイクロコンピュータ)に記憶されたプログラムをマイコンが実行することで行われる。 Next, the operation of the control circuit 10 (FIG. 1 or FIG. 5) will be described. First, for comparison, a general lamp protection operation flow will be described with reference to FIG. The following control is performed by the microcomputer executing a program stored in the microcomputer (microcomputer).
図8に示す制御回路10の一般的なランプの保護動作のフローは、以下のとおりである。
(1)S100:商用電源1を投入する。
(2)S110:ランプに始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)を印加する。
(3)S120:所定値A0以上のランプ電流を所定サイクル以上検知したか判断する。ここで、所定値A0は、例えば、350mAである。また、所定サイクルは、例えば、24サイクルである。
(4)S130:S120で所定値A0以上のランプ電流を所定サイクル以上検知した場合は、点灯モードに移行する。
(5)S140:S120で所定値A0以上のランプ電流を所定サイクル以上検知しない場合、商用電源1投入後、所定時間(例えば、20分)経過したか判断する。
(6)S150:S140で商用電源1投入後、所定時間(例えば、20分)経過した場合は、保護停止となる。
The flow of a general lamp protection operation of the
(1) S100: The
(2) S110: Apply a starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
(3) S120: determining whether the predetermined value A 0 or more of the lamp current detecting a predetermined cycles or more. The predetermined value A 0 is, for example, 350mA. Further, the predetermined cycle is, for example, 24 cycles.
(4) S130: If it detects a predetermined cycle over the predetermined value A 0 or more lamp current at S120, the process proceeds to the lighting mode.
(5) S140: If not detected a predetermined cycle over the predetermined value A 0 or more lamp current at S120, after the
(6) S150: When a predetermined time (for example, 20 minutes) has elapsed after the
図8の一般的なフローでも、外管内放電ランプ(リークランプ)を、保護停止することができる。しかし、保護停止するまでの時間が、例えば少なくとも20分以上必要である。それでは、時間がかかり過ぎる。寿命末期ランプである外管内放電ランプを長い時間動作させることになり、外管内放電ランプ(リークランプ)と高圧放電灯電子安定器100に与えるストレスが増加する。
Even in the general flow of FIG. 8, the discharge lamp (leak clamp) in the outer tube can be protected and stopped. However, it takes at least 20 minutes for the protection to stop, for example. Then it takes too much time. The discharge lamp in the outer tube, which is the end-of-life lamp, is operated for a long time, and the stress applied to the outer lamp (leak clamp) and the high-pressure discharge lamp
図9は本実施の形態における制御回路10のランプの保護動作の一例を示すフローである。図8のフローと異なる点は、S110とS120との間にS160を設けた点である。S160では、所定の範囲(A1〜A2)のランプ電流を所定時間検知したかを判断する。ここで、A1〜A2<A0である。例えば、A0は350mA、A1〜A2は8〜23mAである。また、所定時間は、例えば20サイクル(70Hzで、略280msec)である。S160で所定の範囲(A1〜A2)のランプ電流を所定時間検知した場合は、S150へ進み保護停止する。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the lamp protection operation of the
このように、図9のフローによれば、もしもランプが外管内放電ランプ(リークランプ)であれば、20サイクル(70Hzで、略280msec)という短い時間で検知できる。寿命末期ランプである外管内放電ランプを長い時間動作させることなく、高圧放電灯電子安定器100に与えるストレスを軽減できる。
Thus, according to the flow of FIG. 9, if the lamp is a discharge lamp (leak clamp) in the outer tube, it can be detected in a short time of 20 cycles (70 Hz, approximately 280 msec). The stress applied to the high-pressure discharge lamp
図10は本実施の形態における制御回路10のランプの保護動作の他の一例を示すフローである。図9と異なる点は、S160で所定の範囲(A1〜A2)のランプ電流を所定時間検知した場合、S170で所定時間、始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)の印加を休止する点である。休止時間は、例えば90secである。
FIG. 10 is a flowchart showing another example of the lamp protection operation of the
その後始動電圧発生回路6が発生する始動電圧(高圧パルス)の印加を再開し、S140に進む。そして、S140で商用電源1投入後、所定時間(例えば、20分)経過したら、S150へ進み保護停止となる。
Thereafter, the application of the starting voltage (high voltage pulse) generated by the starting
ランプが外管内放電ランプ(リークランプ)であれば、始動してから約20分後に、保護停止となる。但し、その約20分の殆どは休止しているので、高圧放電灯電子安定器100に与えるストレスは軽い。
If the lamp is a discharge lamp (leak clamp) in the outer tube, the protection is stopped about 20 minutes after starting. However, since most of about 20 minutes are resting, the stress given to the high pressure discharge lamp
ランプが正常な場合でも、何らかの原因で、始動時に所定の範囲(A1〜A2)のランプ電流が所定時間流れることはあり得る。その場合、ランプが正常であれば2回目以降の始動では、所定の範囲(A1〜A2)のランプ電流よりも大きいランプ電流A0が流れて点灯モードに移行する。 Even when the lamp is normal, the lamp current in a predetermined range (A 1 to A 2 ) may flow for a predetermined time at the start for some reason. In that case, if the lamp is normal, the lamp current A 0 larger than the lamp current in a predetermined range (A 1 to A 2 ) flows in the second and subsequent startings, and the lighting mode is shifted to.
このように、図10の制御では、正常ランプの稀な現象(始動時に所定の範囲(A1〜A2)のランプ電流が所定時間流れる)で、正常ランプを保護停止することを防止できる効果を有する。 As described above, the control of FIG. 10 can prevent the normal lamp from being protected and stopped due to a rare phenomenon of a normal lamp (a lamp current in a predetermined range (A 1 to A 2 ) flows for a predetermined time at the start). Have
外管内放電ランプ(リークランプ)の保護停止に約20分の時間を要するが、その殆どが休止状態であるから、高圧放電灯電子安定器100に与えるストレスは軽い。
Although it takes about 20 minutes to stop the protection of the discharge lamp (leak clamp) in the outer tube, most of it is in a resting state, so that the stress applied to the high-pressure discharge lamp
尚、図1の高圧放電灯電子安定器100について説明したが、本実施の形態は、図5の高圧放電灯電子安定器100にも有効である。
Although the high pressure discharge lamp
1 商用電源、2 整流回路、3 昇圧インバータ、4 降圧インバータ、5 点灯回路、6 始動電圧発生回路、7 高圧放電灯、10 制御回路、20 電流検出抵抗、30 電圧検出抵抗、40 電圧検出抵抗、50 電圧検出抵抗、100 高圧放電灯電子安定器。 1 commercial power supply, 2 rectifier circuit, 3 step-up inverter, 4 step-down inverter, 5 lighting circuit, 6 starting voltage generation circuit, 7 high-pressure discharge lamp, 10 control circuit, 20 current detection resistor, 30 voltage detection resistor, 40 voltage detection resistor, 50 Voltage detection resistor, 100 High pressure discharge lamp electronic ballast.
Claims (5)
前記高圧放電灯に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、
前記高圧放電灯の電圧を検出する電圧検出抵抗とを備え、
前記制御回路は、
前記高圧放電灯に電源を投入後に、前記電流検出抵抗の電圧を検出し、
この電流検出抵抗の電圧が所定値を超えた場合は、位相が170°付近、または位相が350°付近の前記電圧検出抵抗が検出する電圧を観測し、
この電圧検出抵抗が検出する電圧が所定値以上の場合は、1をカウントし、
前記カウント数が、所定回数を超えた場合は、当該高圧放電灯電子安定器の出力電流を停止させることを特徴とする高圧放電灯電子安定器。 A starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during the discharge of the high pressure discharge lamp, and the starting means and the current supply means are controlled. In a high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit,
A current detection resistor for detecting a current flowing in the high-pressure discharge lamp;
A voltage detection resistor for detecting the voltage of the high-pressure discharge lamp,
The control circuit includes:
After turning on the high pressure discharge lamp, the voltage of the current detection resistor is detected,
When the voltage of the current detection resistor exceeds a predetermined value, the voltage detected by the voltage detection resistor having a phase near 170 ° or a phase near 350 ° is observed,
If the voltage detected by this voltage detection resistor is greater than or equal to a predetermined value, 1 is counted,
When the count exceeds a predetermined number, the output current of the high-pressure discharge lamp electronic ballast is stopped.
前記高圧放電灯に流れる電流を検出する電流検出抵抗と、
前記高圧放電灯の電圧を検出する電圧検出抵抗とを備え、
前記制御回路は、
前記高圧放電灯に電源を投入後に、前記電流検出抵抗の電圧を検出し、
この電流検出抵抗の電圧が所定値を超えた場合は、位相が170°付近、または位相が350°付近の前記電圧検出抵抗が検出する電圧を観測し、
この電圧検出抵抗が検出する電圧が所定値以上の場合は、1をカウントし、
前記カウント数が、所定回数を超えた場合は、保護カウントとして1をカウントすると共に前記カウント数をリセットし、
前記保護カウント数が所定回数を超えた場合、当該高圧放電灯電子安定器の出力電流を停止させることを特徴とする高圧放電灯電子安定器。 A starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during the discharge of the high pressure discharge lamp, and the starting means and the current supply means are controlled. In a high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit,
A current detection resistor for detecting a current flowing in the high-pressure discharge lamp;
A voltage detection resistor for detecting the voltage of the high-pressure discharge lamp,
The control circuit includes:
After turning on the high pressure discharge lamp, the voltage of the current detection resistor is detected,
When the voltage of the current detection resistor exceeds a predetermined value, the voltage detected by the voltage detection resistor having a phase near 170 ° or a phase near 350 ° is observed,
If the voltage detected by this voltage detection resistor is greater than or equal to a predetermined value, 1 is counted,
When the count number exceeds a predetermined number, count 1 as a protection count and reset the count number,
The high-pressure discharge lamp electronic ballast characterized by stopping the output current of the high-pressure discharge lamp electronic ballast when the protection count exceeds a predetermined number.
前記高圧放電灯に流れるランプ電流を検出する電流検出抵抗とを備え、
前記制御回路は、
前記始動手段が前記高圧放電灯に始動電圧を印加した後の前記電流検出抵抗に流れる前記ランプ電流を検出し、
検出した前記ランプ電流が、正常な前記高圧放電灯に始動電圧を印加した後の前記電流検出抵抗に流れる前記ランプ電流より小さい所定の範囲であり、且つ所定時間検出した場合、当該高圧放電灯電子安定器の出力電流を停止させることを特徴とする高圧放電灯電子安定器。 A starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during the discharge of the high pressure discharge lamp, and the starting means and the current supply means are controlled. In a high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit,
A current detection resistor for detecting a lamp current flowing in the high pressure discharge lamp,
The control circuit includes:
Detecting the lamp current flowing through the current detection resistor after the starting means has applied a starting voltage to the high-pressure discharge lamp;
When the detected lamp current is within a predetermined range smaller than the lamp current flowing through the current detection resistor after applying a starting voltage to the normal high-pressure discharge lamp, and detected for a predetermined time, the high-pressure discharge lamp electron An electronic ballast for a high-pressure discharge lamp characterized by stopping the output current of the ballast.
前記高圧放電灯に流れるランプ電流を検出する電流検出抵抗とを備え、
前記制御回路は、
前記始動手段が前記高圧放電灯に始動電圧を印加した後の前記電流検出抵抗に流れる前記ランプ電流を検出し、
検出した前記ランプ電流が、正常な前記高圧放電灯に始動電圧を印加した後の前記電流検出抵抗に流れる前記ランプ電流より小さい所定の範囲であり且つ所定時間検出した場合、所定時間前記高圧放電灯への始動電圧の印加を休止することを特徴とする高圧放電灯電子安定器。 A starting means for generating a starting voltage for starting discharge of the high pressure discharge lamp, a current supply means for controlling a current flowing during the discharge of the high pressure discharge lamp, and the starting means and the current supply means are controlled. In a high pressure discharge lamp electronic ballast having a control circuit,
A current detection resistor for detecting a lamp current flowing in the high pressure discharge lamp,
The control circuit includes:
Detecting the lamp current flowing through the current detection resistor after the starting means has applied a starting voltage to the high-pressure discharge lamp;
When the detected lamp current is within a predetermined range smaller than the lamp current flowing through the current detection resistor after a starting voltage is applied to the normal high-pressure discharge lamp and detected for a predetermined time, the high-pressure discharge lamp for a predetermined time A high-pressure discharge lamp electronic ballast characterized by stopping application of a starting voltage to the lamp.
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