JP2010044978A - High pressure discharge lamp lighting device, and illumination apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高圧放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具に関するものである。 The present invention relates to a high-pressure discharge lamp lighting device and a lighting fixture using the same.
高圧放電灯はコンパクトな形状で高ワットの大光束を得ることができ、点光源に近く配光制御が容易であるので、白熱ランプやハロゲンランプの代替として最近使用されるようになってきた。一般に高圧放電灯は始動するのに数kVの高圧パルス電圧が必要とされており、従来例としての代表的な回路構成を図10に示す。図中、Eは直流電源、1は電力変換回路、2は極性反転回路、3は始動パルス発生回路、4は高圧パルストランスである。 High-pressure discharge lamps have a compact shape and can obtain a high luminous flux with a high wattage, and are close to point light sources and easy to control light distribution. Therefore, they have recently been used as an alternative to incandescent lamps and halogen lamps. In general, a high-pressure discharge lamp requires a high-voltage pulse voltage of several kV to start, and a typical circuit configuration as a conventional example is shown in FIG. In the figure, E is a DC power source, 1 is a power conversion circuit, 2 is a polarity inversion circuit, 3 is a start pulse generation circuit, and 4 is a high voltage pulse transformer.
電力変換回路1は、スイッチング素子Q1、ダイオードD1、インダクタL1、平滑コンデンサC1から構成される一般的な降圧チョッパ回路であり、その構成及び動作については良く知られているので、説明は省略する。また、極性反転回路2はスイッチング素子Q2〜Q5のフルブリッジ回路から構成され、始動パルス発生回路3および高圧放電灯Laに数十〜数百Hzの矩形波を印加するものである。極性反転回路2はスイッチング素子Q2、Q5がオン、スイッチング素子Q3、Q4がオフの状態と、スイッチング素子Q2、Q5がオフ、スイッチング素子Q3、Q4がオンの状態とを上述の数十〜数百Hzで交互に繰り返している。
The
始動パルス発生回路3は、高圧放電灯Laと直列に2次巻線N2を接続された高圧パルストランス4と、その1次巻線N1にパルス電流を流すためのコンデンサC2と、その充電抵抗Rと、コンデンサC2を放電させるための電圧応答素子Q6を備えている。そのパルス発生動作については周知であり、例えば極性反転回路2のスイッチング素子Q2,Q5がオン、スイッチング素子Q3,Q4がオフのときは、コンデンサC1からスイッチング素子Q2、パルストランス4の1次巻線N1、充電用の抵抗R、コンデンサC2、スイッチング素子Q5を介してコンデンサC2に充電電流が流れて、コンデンサC2は電圧応答素子Q6側が+となるように充電される。その後、極性反転回路2のスイッチング素子Q2,Q5がオフ、スイッチング素子Q3,Q4がオンになると、コンデンサC2の電圧とコンデンサC1の電圧を加算した高い電圧が電圧応答素子Q6に印加され、電圧応答素子Q6のブレークオーバー電圧を超えることでコンデンサC2の電荷が電圧応答素子Q6を介して急峻に放電され、その急峻な放電電流が高圧パルストランス4の1次巻線N1に流れるためにパルス電圧が発生し、そのパルス電圧をパルストランス4によって昇圧した高圧パルス電圧が2次巻線N2に発生し、高圧放電灯Laを絶縁破壊する。
The starting
以上のような放電灯点灯装置は、例えば、特許文献1(特開平11−307295号公報)に開示されている。
上述の従来技術において、始動パルスの電圧値とコンデンサC1の電圧VC1には相関があり、始動パルス電圧が所定の範囲内に収まるためには、この電圧VC1が下限電圧VLから上限電圧VHの範囲内にある時に始動パルスを出力する必要がある。 In the above-described prior art, there is a correlation between the voltage value of the start pulse and the voltage VC1 of the capacitor C1, and in order for the start pulse voltage to be within a predetermined range, the voltage VC1 is in the range from the lower limit voltage VL to the upper limit voltage VH. It is necessary to output a start pulse when it is within.
一般に高圧放電灯は、始動パルス電圧が3〜5kVと規定されている。最近では管灯回路を2〜5m程度まで延長して使用するケースも増えてきているが、上述のような回路構成の場合、始動パルス電圧を所定の範囲に収めるように、電力変換回路1の出力電圧を所定の範囲に制御するのが一般的であるが、高い精度が要求されるためにボリューム抵抗などを使用したり、制御回路が複雑になるなど、コストの増大につながるという課題があった。
In general, a high-pressure discharge lamp has a starting pulse voltage of 3 to 5 kV. Recently, the number of cases in which the tube lamp circuit is extended to about 2 to 5 m is increasing, but in the case of the circuit configuration as described above, the
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストで無負荷時の始動パルス電圧を適正な値とすることが可能な高圧放電灯点灯装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp lighting device capable of setting a start pulse voltage at no load at an appropriate value at a low cost. There is.
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図1に示すように、直流電源Eの出力を電源として負荷の高圧放電灯Laに所定の電力を供給する電力変換回路1と、電力変換回路1の出力を矩形波交流に変換し、高圧放電灯Laに印加する極性反転回路2と、無負荷時において、矩形波交流の極性反転時に始動用の高圧パルス電圧を高圧放電灯Laに印加する始動パルス発生回路3と、上記各回路を制御する制御回路5を備えた高圧放電灯点灯装置において、前記制御回路5は、無負荷時に前記電力変換回路1の出力電圧VC1を検出し、検出電圧が所定の範囲内にある時に、前記極性反転回路2を極性反転させることを特徴とするものである。
According to the present invention, in order to solve the above-described problem, as shown in FIG. 1, a
請求項2の発明は、請求項1の発明において、図2、図3に示すように、前回の極性反転から少なくとも高圧放電灯Laを絶縁破壊するのに必要なエネルギーを前記始動パルス発生回路3に蓄積するのに必要な時間(期間α)以上が経過した後に、極性反転することを特徴とする。
As shown in FIGS. 2 and 3, the start
請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、図4、図5に示すように、極性反転回路2の極性反転の間隔は最大値を有し、その最大値(期間β)は、高圧放電灯Laが始動するのに要する単位時間あたりの高圧パルス幅の合計時間よりも太いパルス幅となるような極性反転の間隔以下であることを特徴とする。
In the invention of
請求項4の発明は、請求項1〜3の発明において、図6〜図8に示すように、電力変換回路1の検出電圧VC1が所定範囲を超えている場合には、電力変換回路1の出力部に電力を消費する回路(抵抗R2)を接続して電力変換回路1の出力電圧を低下させることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, as shown in FIGS. 6 to 8, when the detected voltage VC1 of the
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置を具備したことを特徴とする照明器具である(図9)。
The invention of
本発明によれば、簡単な回路構成によって無負荷時に所定範囲内の高圧パルス電圧を高圧放電灯に印加でき、確実に高圧放電灯を始動出来る。また、高すぎる高圧パルス電圧が印加されることはないので、ランプソケットや配線の絶縁を損なう恐れもない。 According to the present invention, a high voltage pulse voltage within a predetermined range can be applied to a high pressure discharge lamp at no load with a simple circuit configuration, and the high pressure discharge lamp can be started reliably. In addition, since a high-voltage pulse voltage that is too high is not applied, there is no possibility of impairing the insulation of the lamp socket and the wiring.
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1の回路図である。直流電源Eは例えば商用交流電源を整流・平滑した直流電圧である。直流電源Eは昇圧チョッパ回路の出力電圧(数百V)とすることが一般的である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of
電力変換回路1は一般的な降圧チョッパ回路よりなり、直流電源Eの直流電圧を降圧して、負荷である高圧放電灯Laに供給する電力を適正な値に制御する。
The
電力変換回路1の回路構成について説明する。直流電源Eの正極はスイッチング素子Q1、インダクタL1を介してコンデンサC1の正極に接続されており、コンデンサC1の負極は直流電源Eの負極に接続されている。コンデンサC1の負極には回生電流通電用のダイオードD1のアノードが接続されており、ダイオードD1のカソードはスイッチング素子Q1とインダクタL1の接続点に接続されている。
A circuit configuration of the
電力変換回路1の回路動作について説明する。スイッチング素子Q1は制御回路5からの制御信号により高周波でオン・オフ駆動され、スイッチング素子Q1がオンのとき、直流電源Eからスイッチング素子Q1、インダクタL1、コンデンサC1を介して電流が流れ、スイッチング素子Q1がオフのとき、インダクタL1、コンデンサC1、ダイオードD1を介して回生電流が流れる。これにより、直流電源Eの直流電圧を降圧した直流電圧がコンデンサC1に充電される。制御回路5によりスイッチング素子Q1のオンデューティ(一周期に占めるオン時間の割合)を変えることにより、コンデンサC1に得られる電圧VC1を可変制御できる。
The circuit operation of the
この電力変換回路1は、負荷である高圧放電灯Laに目標電力を供給するための安定器としての機能を有している。また、始動時からアーク放電移行期間を経て安定点灯期間に至るまで高圧放電灯Laに適正な電力を供給するように出力電圧を可変制御される。
The
電力変換回路1の出力には極性反転回路2が接続されている。極性反転回路2はスイッチング素子Q2〜Q5よりなるフルブリッジ回路であり、スイッチング素子Q2,Q5のペアとスイッチング素子Q3,Q4のペアが制御回路5からの制御信号により低周波で交互にオンされることで、電力変換回路1の出力電力を矩形波交流電力に変換して高圧放電灯Laに供給するものである。
A
負荷である高圧放電灯Laは、メタルハライドランプや高圧水銀ランプのような高輝度高圧放電灯(HIDランプ)である。 The high-pressure discharge lamp La that is a load is a high-intensity high-pressure discharge lamp (HID lamp) such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp.
なお、高圧放電灯Laは始動直後に管電圧が大幅に低下するので、電力変換回路1の出力電圧の低下を検出することにより高圧放電灯Laが点灯したことを制御回路5により判別することが可能であり、高圧放電灯Laの点灯判別後は、電力変換回路1のスイッチング素子Q1のパルス幅をアーク放電への移行に適した値に制御したり、極性反転回路2のスイッチング素子Q2〜Q5の極性反転のタイミングを点灯時に適した周期に切り替えることができる。
Since the tube voltage of the high-pressure discharge lamp La is greatly reduced immediately after starting, the
上述のように、高圧放電灯Laの始動後は、コンデンサC1の電圧が低下し、コンデンサC2の充電電圧も低下するので、電圧応答素子Q6がブレークオーバーすることはなくなり、始動パルスの発生は停止する。 As described above, after starting the high-pressure discharge lamp La, the voltage of the capacitor C1 decreases and the charging voltage of the capacitor C2 also decreases, so that the voltage response element Q6 does not break over and the generation of the start pulse is stopped. To do.
本実施形態と従来例(図10)との違いは、コンデンサC1の充電電圧VC1を制御回路5により検出し、その検出結果を受けて、無負荷時において、電力変換回路1のスイッチング素子Q1のスイッチング動作を制御したり、極性反転回路2のスイッチング素子Q2〜Q5の極性反転のタイミングを制御したりする点である。
The difference between the present embodiment and the conventional example (FIG. 10) is that the
以下、図1の回路動作について説明する。無負荷時において、電力変換回路1は、直流電源Eの電圧を300V程度の電圧に降圧して出力している。ここで、無負荷時とは、放電灯Laが点灯していない状態もしくは外れている状態を言う。
The circuit operation of FIG. 1 will be described below. When there is no load, the
極性反転回路2は、制御回路5の信号を受けてスイッチング素子Q2、Q5がオン、スイッチング素子Q3、Q4がオフの状態と、スイッチング素子Q2、Q5がオフ、スイッチング素子Q3、Q4がオンの状態を交互に繰り返している。
The
まず、スイッチング素子Q2、Q5がオンの状態で、コンデンサC1→スイッチング素子Q2→パルストランスTの一次巻線N1→充電抵抗R→コンデンサC2→スイッチング素子Q5のループで電流が流れ、コンデンサC2に電荷が充電され、時間が経過すると、コンデンサC1の電圧VC1とほぼ同じ電圧まで充電される。この状態で極性反転回路2の極性が反転し、スイッチング素子Q2、Q5がオフ、スイッチング素子Q3、Q4がオンとなると、電圧応答素子Q6の両端にはコンデンサC1の電圧VC1の略2倍の電圧が印加され、電圧応答素子Q6のブレークオーバー電圧を超過するために電圧応答素子Q6がオンする。するとコンデンサC2に蓄積された電荷が電圧応答素子Q6を介して急激にトランス4の1次巻線N1に流れ、これにより1次巻線N1にパルス電圧が発生し、それを2次巻線N2に伝達して始動パルスを放電灯Laに印加し、放電灯Laを始動させる。
First, when the switching elements Q2 and Q5 are turned on, current flows through the loop of the capacitor C1, the switching element Q2, the primary winding N1 of the pulse transformer T, the charging resistor R, the capacitor C2, and the switching element Q5, and the capacitor C2 is charged. When the time elapses, the battery is charged to substantially the same voltage as the voltage VC1 of the capacitor C1. In this state, when the polarity of the
ここで、始動パルスの電圧値とコンデンサC1の電圧VC1には相関があり、始動パルス電圧が所定の範囲内に収まるためには、この電圧VC1が下限電圧VLから上限電圧VHの範囲内にある時に始動パルスを出力する必要がある。 Here, there is a correlation between the voltage value of the starting pulse and the voltage VC1 of the capacitor C1, and in order for the starting pulse voltage to fall within a predetermined range, the voltage VC1 is within the range from the lower limit voltage VL to the upper limit voltage VH. Sometimes it is necessary to output a starting pulse.
本実施形態においては、放電灯の始動性を確保しつつ、無負荷時の放電灯印加電圧が高くなりすぎることがないように、コンデンサC1の電圧VC1を制御回路5で検出し、電圧VC1が上限電圧VHを越えるとスイッチング素子Q1を強制的にOFFさせ、コンデンサC1に蓄積した電荷を放電し、電圧VC1を低下させている。電圧VC1が下限電圧VLまで低下した時点で、再びスイッチング素子Q1がスイッチング動作を開始する。無負荷時において、スイッチング素子Q1は以上のような動作を繰り返している。
In the present embodiment, the voltage VC1 of the capacitor C1 is detected by the
制御の手段として、例えばマイコンを使用した場合のスイッチング素子Q2〜Q5の制御フローを図2に示す。 As a control means, for example, a control flow of the switching elements Q2 to Q5 when a microcomputer is used is shown in FIG.
本実施形態では、極性反転回路2が極性反転してから所定の期間αが経過した後でないと、VL<VC1<VHであったとしても極性反転回路2を再度極性反転しない。極性反転直後にVL<VC1<VHとなったとしても、所望の始動パルスを発生するためにはある一定期間が必要となる。この期間はコンデンサC2に充電されるエネルギーにより決まり、具体的には抵抗RとコンデンサC2の容量による時定数により決定される。この期間をαとする。
In the present embodiment, the
まず、(A)においてスイッチング素子Q2、Q5がオン、スイッチング素子Q3、Q4がオフとなってから、(A−1)で経過時間Tをカウントする。(A−2)で経過時間Tと上述の期間αとを比較し、経過時間Tがα未満であれば(A)に戻り、T>αとなるまで繰り返す。経過時間Tがα以上となると、コンデンサC1の電圧VC1を制御回路5にて検出し、(B)でマイコンにて電圧VC1と上限電圧VHを比較する。
First, after the switching elements Q2 and Q5 are turned on and the switching elements Q3 and Q4 are turned off in (A), the elapsed time T is counted in (A-1). In (A-2), the elapsed time T is compared with the above-described period α. If the elapsed time T is less than α, the process returns to (A) and repeats until T> α. When the elapsed time T is greater than or equal to α, the voltage VC1 of the capacitor C1 is detected by the
VC1>VHであれば、コンデンサC1の電圧が高すぎるということであるので、(A)に戻って再びVC1を検出し、VC1<VHとなるまでこれを繰り返す。VC1<VHとなると、次は(C)で下限電圧VLとの比較を行い、VC1<VLであれば(A)に戻って上述の動作を繰り返す。これをVL<VC1<VHとなるまで繰り返し、VL<VC1<VHとなったら経過時間Tのカウンタをリセットし、(D)で極性反転回路2を極性反転する。
If VC1> VH, it means that the voltage of the capacitor C1 is too high. Therefore, returning to (A), VC1 is detected again, and this is repeated until VC1 <VH. When VC1 <VH, the comparison with the lower limit voltage VL is performed next in (C). If VC1 <VL, the process returns to (A) and the above operation is repeated. This is repeated until VL <VC1 <VH. When VL <VC1 <VH, the counter of the elapsed time T is reset, and the
極性反転したら同様に(D−1)でT>αとなるまで経過時間Tをカウントし、(D−2)でT>αとなった後はコンデンサC1の電圧VC1を制御回路5にて検出し、(E)でマイコンにて電圧VC1と上限電圧VHを比較する。VC1>VHであればコンデンサC1の電圧が高すぎるということであるので、(D)に戻って再びVC1を検出し、VC1<VHとなるまでこれを繰り返す。VC1<VHとなると、次は(F)で下限電圧VLとの比較を行い、VC1<VLであれば(D)に戻って上述の動作を繰り返す。これをVL<VC1<VHとなるまで繰り返し、VL<VC1<VHとなったらカウンタTをリセットし、(A)に戻って極性反転回路2を極性反転する。
When the polarity is reversed, the elapsed time T is similarly counted until T> α in (D-1), and the voltage VC1 of the capacitor C1 is detected by the
このような動作を繰り返すことにより、極性反転から所定の期間αが経過した後で、かつコンデンサC1の電圧VC1が所定範囲内にある場合にのみ極性反転回路2が極性反転し、始動パルスが発生するので、始動パルスの電圧値を所望の範囲に収めることが出来る。また、極性反転ごとに始動パルスは1回だけ発生するので、スイッチング素子Q2〜Q5にかかるストレスを低減できる。
By repeating such an operation, the
(変形例1)
実施形態1では、無負荷時の放電灯印加電圧が高くなりすぎることがないように、コンデンサC1の電圧VC1を制御回路5で検出し、電圧VC1が上限電圧VHを越えた際にはスイッチング素子Q1を強制的にOFFさせ、コンデンサC1に蓄積した電荷を放電することで電圧VC1を低下させ、電圧VC1が下限電圧VLまで低下した時点で、再びスイッチング素子Q1がスイッチング動作を開始するように制御しているが、一変形例として、放電灯の始動性を確保するために、無負荷時において降圧チョッパ回路のスイッチング素子Q1は、コンデンサC1の電圧VC1にかかわらず一定のスイッチング動作をするように構成しても良い。
(Modification 1)
In the first embodiment, the voltage VC1 of the capacitor C1 is detected by the
(変形例2)
実施形態1では、極性反転回路2が極性反転してから所定の期間αが経過後でないと、VL<VC1<VHであったとしても極性反転回路2を再度極性反転しないが、他の変形例として、所定の期間αの経過を待たずに、極性反転回路2を極性反転させた場合について説明する。時刻T1以前では、VC1>VHであり、スイッチング素子Q1はオフ、スイッチング素子Q2,Q5がオン、スイッチング素子Q3,Q4がオフしている。時刻T1になるとVC1<VHとなるので、スイッチング素子Q1がスイッチング動作を開始し、同時にスイッチング素子Q2,Q5がオフ、スイッチング素子Q3,Q4がオンとなり、始動パルスが発生する。この時に、コンデンサC1に供給されるエネルギーが始動パルスに要するエネルギーより小さいと、コンデンサC1の電圧VC1は低下するが、VL<VC1<VHであるため、極性反転回路2は極性反転を繰り返す。この場合、始動パルス発生回路3のコンデンサC2に十分なエネルギーが蓄積されないため、2回目以降の始動パルスの電圧は低くなり、消費エネルギーも小さくなるため、1回目の始動パルス発生後は電圧VC1は徐々に上昇する。その後、VC1>VHとなるとスイッチング素子Q1がスイッチング動作を停止し、同時に極性反転回路2の極性反転動作も停止する。スイッチング素子Q1がスイッチング動作を停止するので、電圧VC1は徐々に低下し、VC1<VHとなった時点で上述の動作を繰り返す。
(Modification 2)
In the first embodiment, the
(実施形態2)
本実施形態の制御のフローチャートと各部波形のタイムチャートをそれぞれ図4、図5に示す。回路構成は実施形態1と同様のため省略する。実施形態1では、極性反転回路2が極性反転してから所定の期間αが経過した後でないと、VL<VC1<VHであったとしても極性反転回路2を再度極性反転しないが、本実施形態では、前回の極性反転からα<βなる期間βが経過すると、強制的に極性反転する点が特徴である。
(Embodiment 2)
The flowchart of the control of this embodiment and the time chart of each part waveform are shown in FIGS. 4 and 5, respectively. Since the circuit configuration is the same as that of the first embodiment, the description is omitted. In the first embodiment, the
実施形態1において、極性反転のたびに放電灯に始動パルスが印加され、グロー放電の際に電極が加熱されるが、極性反転の間隔が長いほど加熱された電極が冷えてしまい、次回の極性反転時に放電しにくくなるという問題がある。本実施形態はこのような現象を避けるべくなされたものであり、以下に具体的な構成について説明するが、簡単のために実施形態1との差について説明する。 In the first embodiment, a start pulse is applied to the discharge lamp every time the polarity is reversed, and the electrode is heated during glow discharge. However, the longer the polarity reversal interval, the colder the heated electrode becomes, and the next polarity There is a problem that it becomes difficult to discharge during reversal. The present embodiment has been made to avoid such a phenomenon, and a specific configuration will be described below, but differences from the first embodiment will be described for the sake of simplicity.
フローチャートにおける実施形態1との差は、(A−3)および(D−3)の分岐の追加である。(A−2)でT>αであることを確認した後に、(A−3)でT<βかどうか判定する。ここでT>βの場合は(C)の直後へ分岐し、経過時間Tをリセットし、強制的に極性反転する。(D−3)についても同様に、T>βとなった時点で(F)の直後へ分岐し、強制的に極性反転する。 The difference from the first embodiment in the flowchart is the addition of the branches (A-3) and (D-3). After confirming that T> α in (A-2), it is determined whether or not T <β in (A-3). If T> β, the process branches immediately after (C), resets the elapsed time T, and forcibly reverses the polarity. Similarly, (D-3) branches immediately after (F) when T> β and forcibly reverses the polarity.
所定の期間βは、高圧放電灯が始動するのに要する単位時間あたりの高圧パルス幅の合計時間よりも太いパルス幅となるような極性反転の間隔以下に設定することが好ましい。 The predetermined period β is preferably set to be equal to or less than the polarity inversion interval so that the pulse width is thicker than the total time of the high-pressure pulse width per unit time required for starting the high-pressure discharge lamp.
また、タイムチャートは図5のようになっており、所定の期間βが経過した時刻において、VC1>VHであるが、極性反転回路2は強制的に極性反転する。このように構成することにより、実施形態1と比較して始動パルス電圧の変動範囲は広がるが、始動性の悪化を防ぐことができる。
Further, the time chart is as shown in FIG. 5, and VC1> VH at the time when the predetermined period β has elapsed, but the
(実施形態3)
図6は本発明の実施形態3の回路図である。本実施形態の制御のフローチャートと各部波形のタイムチャートをそれぞれ図7、図8に示す。実施形態1,2と異なる点は、本実施形態ではコンデンサC1と並列に抵抗負荷R2とスイッチ素子Q7の直列回路を接続した点である。以下に具体的な構成について説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a circuit diagram of
実施形態1,2において、VC1>VHの場合はスイッチング素子Q1のスイッチング動作を停止させて、VC1<VHとなるまで極性反転回路2を極性反転させずに待機している。この場合、コンデンサC1の電荷が放電されるのは自然放電のみのため、VC1<VHとなるのに数ms程度の時間を要する。この期間に電極が冷えてしまうため、実施形態2では所定期間βが経過すると強制的に極性反転回路2を極性反転させるという手法を採った。しかしこの場合、始動パルスの電圧値が所定範囲内に入らない可能性がある。
In the first and second embodiments, when VC1> VH, the switching operation of the switching element Q1 is stopped and the
そこで本実施形態では、VC1>VHとなると、図7のフローチャートの(B)または(E)で分岐したときに、例えば数k〜数十kHzのパルス信号を制御回路5より出力し、スイッチング素子Q7を断続的にオンさせる。スイッチング素子Q7がオンするとコンデンサC1と並列に抵抗負荷R2が接続されるため、電圧VC1の低下を早めることができる。これをVC1<VHとなるまで繰り返し、次の処理へ進む。
Therefore, in the present embodiment, when VC1> VH, when branching at (B) or (E) in the flowchart of FIG. 7, for example, a pulse signal of several k to several tens kHz is output from the
図8のタイムチャートで説明すると、まず時刻T1で極性反転回路2が極性反転し、始動パルスが発生すると同時に電圧VC1が低下する。その後、時刻T2以降はスイッチング素子Q1がスイッチング動作を開始することにより電圧VC1が上昇し、VC1>VHとなった後、時刻T3にてスイッチング素子Q1がスイッチング動作を停止する。それと同時にスイッチング素子Q7が例えば数k〜数十kHzでオン・オフを繰り返し、電圧VC1が再び低下する。時刻T4でVC1<VHとなるが、このときはT<αのため、まだ極性反転回路2は極性反転せず、再びスイッチング素子Q1がスイッチング動作を開始し、同時にスイッチング素子Q7はスイッチング動作を停止する。直後にVC1>VHとなるため、スイッチング素子Q1はスイッチング動作を停止し、スイッチング素子Q7はスイッチング動作を開始し、電圧VC1は再び低下する。時刻T5にてVC1<VHとなり、このときT>αであるので、極性反転回路2が極性反転し、始動パルスが発生する。
Referring to the time chart of FIG. 8, the
このように構成することにより、VC1<VHとなるまでの時間を短縮でき、極性反転するまでの時間を短縮できるため、実施形態2と同様に始動性の悪化を防ぐとともに、確実に始動パルスの電圧値を所定の範囲に収めることができる。 With this configuration, the time until VC1 <VH can be shortened, and the time until polarity reversal can be shortened. Thus, as in the second embodiment, the startability is prevented from being deteriorated, and the start pulse is reliably transmitted. The voltage value can fall within a predetermined range.
(実施形態4)
図9は本発明の高圧放電灯点灯装置を用いた照明器具の構成例を示す。(a)、(b)はそれぞれスポットライトにHIDランプを用いた例、(c)はダウンライトにHIDランプを用いた例であり、図中、Laは高圧放電灯、81は高圧放電灯を装着した灯体、82は配線、83は点灯装置の回路を格納した安定器である。これらの照明器具を複数組み合わせて照明システムを構築しても良い。これらの点灯装置として前述の実施形態1〜3のいずれかの高圧放電灯点灯装置を用いることで、始動パルスのピーク値を適正化できる。
(Embodiment 4)
FIG. 9 shows a structural example of a lighting fixture using the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention. (A), (b) is an example using an HID lamp as a spotlight, and (c) is an example using an HID lamp as a downlight. In the figure, La is a high pressure discharge lamp, 81 is a high pressure discharge lamp. A mounted lamp body, 82 is a wiring, and 83 is a ballast storing a circuit of a lighting device. A lighting system may be constructed by combining a plurality of these lighting fixtures. By using the high pressure discharge lamp lighting device according to any one of the first to third embodiments as these lighting devices, the peak value of the starting pulse can be optimized.
E 直流電源
1 電力変換回路
2 極性反転回路
3 始動パルス発生回路
5 制御回路
La 高圧放電灯
E
Claims (5)
電力変換回路の出力を矩形波交流に変換し、高圧放電灯に印加する極性反転回路と、
無負荷時において、矩形波交流の極性反転時に始動用の高圧パルス電圧を高圧放電灯に印加する始動パルス発生回路と、
上記各回路を制御する制御回路を備えた高圧放電灯点灯装置において、
前記制御回路は、無負荷時に前記電力変換回路の出力電圧を検出し、検出電圧が所定の範囲内にある時に、前記極性反転回路を極性反転させることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 A power conversion circuit that supplies predetermined power to a high-pressure discharge lamp of a load using an output of a DC power supply as a power supply;
A polarity inversion circuit that converts the output of the power conversion circuit into a rectangular wave alternating current and applies it to the high-pressure discharge lamp;
A start pulse generating circuit for applying a start high voltage pulse voltage to the high pressure discharge lamp at the time of no load when the polarity of the rectangular wave AC is reversed;
In the high pressure discharge lamp lighting device provided with a control circuit for controlling the above circuits,
The control circuit detects the output voltage of the power conversion circuit when there is no load, and reverses the polarity of the polarity inversion circuit when the detected voltage is within a predetermined range.
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