JP2010003440A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】DC/DCコンバータ1は入力直流電圧Vinをスイッチングし異なる電圧値の直流電圧V1に変換して出力する。放電灯駆動部2は、DC/DCコンバータ1から供給される直流電圧V1を、放電灯L0の駆動に適した電圧Voutに変換する。パルス幅制御部3は、基準パルスCLを用いて、パルス幅制御されたスイッチング制御信号S1を生成し、これをDC/DCコンバータ1に供給する。マイクロプロセッサ4は、パルス幅制御部3に対して、パルス幅制御のためのパルス幅制御信号S3と、パルス幅制御信号S3と同期する基準パルスCLを供給する。
【選択図】図1
Description
リップル電流は、放電灯の発する光の品質、放電灯の寿命などに影響するものであって、極力小さくしなければならない。従来の放電灯点灯装置において、リップル電流を小さくする手段としては、DC/DCコンバータに付属する平滑回路において、コンデンサの容量を大きくするか、インダクタのインダクタンスを大きくするか、または、DC/DCコンバータのスイッチング周波数を高くするかの何れかである。
放電灯点灯装置において、全体を統括制御するマイクロプロセッサが、何らかの外的要因を受けてプログラムが暴走し、マイクロプロセッサの出力端子の電位が、全て固定されてしまうような故障モードになることがある。このときの挙動をFMEA解析(Failure Mode and Effect Analysis 故障モードとその影響の解析)すると、機器が制御不能な状態に陥る危険がある。そこで、従来は、マイクロプロセッサの外部に監視回路を設けて暴走を監視し、暴走を検知したときに放電灯点灯装置の動作を停止させていた。このため、放電灯点灯装置の構成要素が増え、小型化及びコストダウンの障害となっていた。
従来の放電灯点灯装置では、発振器を内蔵したパルス幅制御用ICを用い、その外部に抵抗器やコンデンサ等を外付けして、パルス幅制御用ICに内蔵された発振器の発振周波数を設定するようにしてあった。しかし、市販の抵抗器やコンデンサ等は、通常、数%の許容誤差がある。設定される発振周波数の精度は、外付けされる抵抗器やコンデンサの許容誤差の積と、パルス幅制御用ICの内部で設定される基準電圧によって決まる。このため、発振周波数の精度を高めるのに限界があった。
この種の放電灯点灯装置において、正常であれば、例えば60V〜120Vの範囲にあった放電灯の管電圧が、点灯積算時間とともに上昇し、寿命末期になると、百数十ボルトに達することがある。これは、管電圧が電極間の距離に依存しており、点灯積算時間が大きくなる(長くなる)と、電極が消耗し、電極間距離が大きくなるためである。
放電灯点灯装置において、マイクロプロセッサが、何らかの外的要因を受けてプログラムが暴走した場合、マイクロプロセッサからパルス幅制御部へのクロックパルスの供給が停止するので、パルス幅制御部の動作も停止し、放電灯点灯装置が停止する。したがって、マイクロプロセッサの暴走を監視する監視回路などは不要であり、放電灯点灯装置の小型化及びコストダウンが可能になる。
マイクロプロセッサの有するクロックパルスは、数%程度の周波数精度を持つから、パルス幅制御部の発振周波数の精度を向上させることができる。
(a)リップル電流の影響を軽減し、放電灯の発する光の品質、放電灯の寿命などを向上させた放電灯点灯装置を提供することができる。
(b)大型化、コストアップ、発熱増大、温度上昇を抑制するのに有効な放電灯点灯装置を提供することができる。
(c)マイクロプロセッサが暴走したとき、外部に監視回路を設けることなく、動作を停止させることができ、したがって、安全で小型化及びコストダウンを図るのに有効な放電灯点灯装置を提供することができる。
(d)パルス幅制御に用いられる発振周波数の精度を高めるのに有効な放電灯点灯装置を提供することができる。
この種の放電灯点灯装置において、正常であれば、例えば60V〜120Vの範囲にあった放電灯L0の管電圧が、点灯積算時間とともに上昇し、寿命末期になると、百数十ボルトに達することがある。これは、管電圧が電極間の距離に依存しており、点灯積算時間が大きくなる(長くなる)と、電極が消耗し、電極間距離が大きくなるためである。
放電灯点灯装置において、全体を統括制御するマイクロプロセッサ4が、何らかの外的要因を受けてプログラムが暴走した場合、マイクロプロセッサ4からパルス幅制御部3へのクロックパルス(基準パルス)CLの供給が停止するので、パルス幅制御部3の動作も停止し、放電灯点灯装置が停止する。したがって、マイクロプロセッサ4の暴走を監視する監視回路などは不要であり、放電灯点灯装置の小型化及びコストダウンが可能になる。
マイクロプロセッサ4のクロックパルス(基準パルス)CLは、数%程度の周波数精度を持つから、パルス幅制御部3の発振周波数の精度を向上させることができる。
2 放電灯駆動部
3 パルス幅制御部
4 マイクロプロセッサ
Claims (4)
- DC/DCコンバータと、放電灯駆動部と、パルス幅制御部と、マイクロプロセッサとを含む放電灯点灯装置であって、
前記DC/DCコンバータは、入力直流電圧をスイッチングし、前記入力直流電圧とは異なる電圧値の直流電圧に変換して出力し、
前記放電灯駆動部は、前記DC/DCコンバータから供給される直流電圧を、放電灯の駆動に適した電圧に変換し、
前記パルス幅制御部は、基準パルスを用いて、パルス幅制御されたスイッチング制御信号を生成し、これを前記DC/DCコンバータに供給し、
前記マイクロプロセッサは、全体を統括制御する部分であって、前記パルス幅制御部に対して、パルス幅制御信号と、前記パルス幅制御信号と同期する前記基準パルスを供給する、
放電灯点灯装置。 - 請求項1に記載された放電灯点灯装置であって、更に、電圧検出回路を有しており、前記電圧検出回路は、前記放電灯駆動部に供給される前記直流電圧を検出してその電圧検出信号を前記マイクロプロセッサに供給し、
前記マイクロプロセッサは、前記電圧検出信号の示す電圧値に応じて、前記パルス幅制御部に供給される前記基準パルスの周波数を変える、
放電灯点灯装置。 - 請求項2に記載された放電灯点灯装置であって、更に、電流検出回路を有しており、前記電流検出回路は、前記放電灯駆動部に供給される電流を検出してその電流検出信号を前記マイクロプロセッサに供給し、
前記マイクロプロセッサは、前記電流検出信号と前記電圧検出信号とより、前記放電灯の消費電力が一定となる方向に、前記DC/DCコンバータを制御する、
放電灯点灯装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載された放電灯点灯装置であって、前記放電灯駆動部は、DC/ACインバータと、高圧発生部とを含んでおり、
前記DC/ACインバータ部は、前記DC/DCコンバータから供給された直流電圧を、前記DC/DCコンバータよりも低い周波数でスイッチングして交流電圧に変換し、
前記高圧発生部は、前記DC/ACインバータ部から供給される前記交流電圧から、放電灯の駆動に適した電圧を生成する、
放電灯点灯装置。
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