JP2010165632A - Discharge lamp lighting device and lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、放電灯点灯装置及びこれを備えた照明器具に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a lighting fixture including the same.
従来の放電灯点灯装置は、例えば「負荷回路の高圧放電灯を始動する際、前記充放電回路の充電電圧が前記2端子サイリスタを導通させる電圧値となるように、前記高圧放電灯が点灯した後は、前記充電電圧が前記2端子サイリスタを非導通させる電圧値となるように、前記直流電源回路を制御する」ものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The conventional discharge lamp lighting device is, for example, “When the high-pressure discharge lamp of the load circuit is started, the high-pressure discharge lamp is lit so that the charging voltage of the charge / discharge circuit becomes a voltage value for conducting the two-terminal thyristor. After that, "the DC power supply circuit is controlled so that the charging voltage becomes a voltage value that makes the two-terminal thyristor non-conductive" has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
従来の放電灯点灯装置は、直流電源回路の両出力端子間に、充電抵抗及びダイオードを直列に介して充放電コンデンサが接続され、前記充放電コンデンサと並列に昇圧トランスの1次巻線側とサイダック等の2端子サイリスタが直列に接続されたイグナイタ始動回路を備えている。
放電灯を始動する際は、直流電源回路の出力電圧を2端子サイリスタのブレークオーバー電圧を超える値に設定して高圧パルスを発生させる。そして、放電灯が点灯した際には、直流電源回路の出力電圧を2端子サイリスタのブレークオーバー電圧より低い電圧まで下げることで、高圧パルスを確実に停止している。
放電灯点灯装置においては、高圧パルスの減衰を低減することが望まれている。この高圧パルスは、充放電コンデンサの容量が大きいほど、その減衰を低減することができる。
In a conventional discharge lamp lighting device, a charge / discharge capacitor is connected between both output terminals of a DC power supply circuit through a charge resistor and a diode in series, and the primary winding side of the step-up transformer is connected in parallel with the charge / discharge capacitor. It has an igniter starting circuit in which two-terminal thyristors such as Sydac are connected in series.
When starting the discharge lamp, the output voltage of the DC power supply circuit is set to a value exceeding the breakover voltage of the two-terminal thyristor to generate a high voltage pulse. When the discharge lamp is turned on, the high voltage pulse is reliably stopped by lowering the output voltage of the DC power supply circuit to a voltage lower than the breakover voltage of the two-terminal thyristor.
In a discharge lamp lighting device, it is desired to reduce the attenuation of a high-pressure pulse. The attenuation of the high-voltage pulse can be reduced as the capacity of the charge / discharge capacitor increases.
しかしながら、充放電コンデンサの容量を大きくした場合、高圧パルスの発生間隔が長くなり始動性が悪くなる、という問題点があった。 However, when the capacity of the charge / discharge capacitor is increased, there is a problem that the start interval is deteriorated because the generation interval of the high voltage pulse becomes long.
一方、充放電コンデンサの容量を大きくした場合でも、充電抵抗の抵抗値を小さくすることで、高圧パルスの発生間隔を短くすることができる。
しかしながら、充電抵抗の抵抗値を小さくした場合、充電抵抗に流れる電流が大きくなるため、定格電力の大きい抵抗を用いる必要がある、という問題点があった。
On the other hand, even when the capacitance of the charge / discharge capacitor is increased, the generation interval of the high-voltage pulse can be shortened by decreasing the resistance value of the charging resistor.
However, when the resistance value of the charging resistor is reduced, the current flowing through the charging resistor increases, and thus there is a problem that it is necessary to use a resistor with a large rated power.
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、充放電コンデンサの容量を大きくして高圧パルスの減衰を低減した場合でも、定格電力の小さい充電抵抗を用いて高圧パルスの発生間隔を短くすることができる放電灯点灯装置及び照明器具を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the capacity of the charge / discharge capacitor is increased to reduce the attenuation of the high voltage pulse, the high voltage pulse is reduced by using a charging resistor having a small rated power. It is an object to provide a discharge lamp lighting device and a lighting fixture capable of shortening the generation interval.
この発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯が取り付けられる負荷回路と、商用電源を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧を所望の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、該昇圧チョッパ回路からの直流電圧を交流電圧に変換し、前記負荷回路に供給するインバータ回路と、前記負荷回路に2次巻線が挿入された昇圧トランス、該昇圧トランスの1次巻線側に接続された2端子サイリスタ、及び前記昇圧チョッパ回路の出力間に設けられた充放電回路を有し、前記充放電回路の充電電圧が上昇して前記2端子サイリスタが導通したとき、前記昇圧トランスの2次巻線に高電圧パルスを発生させる始動回路と、少なくとも前記昇圧チョッパ回路を制御する制御手段と前記充放電回路に充電された充電電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記制御手段は、前記負荷回路の放電灯を始動する際、検出された前記充電電圧が、前記2端子サイリスタを導通させる電圧値より小さい所定の電圧に達していないとき、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を、前記2端子サイリスタが導通する最低限の電圧値より大きい第1の出力電圧に設定し、検出された前記充電電圧が、前記2端子サイリスタを導通させる電圧値より小さい所定の電圧に達したとき、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を、前記2端子サイリスタが導通する最低限の電圧値以上、且つ、前記第1の出力電圧より小さい第2の出力電圧に設定するものである。 A discharge lamp lighting device according to the present invention includes a load circuit to which a discharge lamp is attached, a rectifier circuit that rectifies a commercial power supply, a boost chopper circuit that converts an output voltage of the rectifier circuit into a desired DC voltage, and the boost chopper An inverter circuit that converts a DC voltage from the circuit into an AC voltage and supplies the AC voltage to the load circuit, a step-up transformer in which a secondary winding is inserted into the load circuit, and a primary winding side of the step-up transformer A charge / discharge circuit provided between the outputs of the two-terminal thyristor and the step-up chopper circuit, and when the charge voltage of the charge / discharge circuit rises and the two-terminal thyristor becomes conductive, the secondary winding of the step-up transformer A starting circuit for generating a high voltage pulse on the wire, a control means for controlling at least the step-up chopper circuit, and a voltage detecting means for detecting a charging voltage charged in the charging / discharging circuit. The control means, when starting the discharge lamp of the load circuit, when the detected charging voltage does not reach a predetermined voltage smaller than a voltage value for conducting the two-terminal thyristor, The output voltage is set to a first output voltage larger than a minimum voltage value at which the two-terminal thyristor is conducted, and the detected charging voltage is set to a predetermined voltage smaller than a voltage value at which the two-terminal thyristor is conducted. When the voltage reaches, the output voltage of the step-up chopper circuit is set to a second output voltage that is equal to or higher than a minimum voltage value at which the two-terminal thyristor is conducted and smaller than the first output voltage.
また、この発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯が取り付けられる負荷回路と、商用電源を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧を所望の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、該昇圧チョッパ回路からの直流電圧を交流電圧に変換し、前記負荷回路に供給するインバータ回路と、前記負荷回路に2次巻線が挿入された昇圧トランス、該昇圧トランスの1次巻線側に接続された2端子サイリスタ、及び前記昇圧チョッパ回路の出力間に設けられた充放電回路を有し、前記充放電回路の充電電圧が上昇して前記2端子サイリスタが導通したとき、前記昇圧トランスの2次巻線に高電圧パルスを発生させる始動回路と、少なくとも前記昇圧チョッパ回路を制御する制御手段と前記充放電回路に充電された充電電圧を検出する電圧検出手段とを備え、前記充放電回路は、前記昇圧チョッパ回路の出力間に直列に接続された第1の充電抵抗、ダイオード、及び充放電コンデンサと、前記第1の充電抵抗と並列に接続された第2の充電抵抗と、前記制御手段により制御され、前記第2の充電抵抗の接続をオン・オフするスイッチとを有し、前記第2の充電抵抗は、前記第1の充電抵抗より抵抗値が小さいものである。 Further, a discharge lamp lighting device according to the present invention includes a load circuit to which a discharge lamp is attached, a rectifier circuit that rectifies commercial power, a boost chopper circuit that converts an output voltage of the rectifier circuit into a desired DC voltage, An inverter circuit that converts a DC voltage from a boost chopper circuit into an AC voltage and supplies the AC voltage to the load circuit, a boost transformer in which a secondary winding is inserted into the load circuit, and a primary winding side of the boost transformer And a charge / discharge circuit provided between outputs of the step-up chopper circuit, and when the charge voltage of the charge / discharge circuit rises and the two-terminal thyristor becomes conductive, the step-up transformer 2 A starting circuit for generating a high voltage pulse in the next winding, a control means for controlling at least the step-up chopper circuit, and a voltage detecting means for detecting a charging voltage charged in the charging / discharging circuit; The charge / discharge circuit includes a first charge resistor, a diode, and a charge / discharge capacitor connected in series between outputs of the boost chopper circuit, and a second connected in parallel with the first charge resistor. And a switch that is controlled by the control means to turn on / off the connection of the second charging resistor, and the second charging resistor has a resistance value smaller than that of the first charging resistor. Is.
この発明は、充電電圧が所定の電圧に達していないとき、昇圧チョッパ回路の出力電圧を第1の出力電圧に設定し、充電電圧が所定の電圧に達したとき、昇圧チョッパ回路の出力電圧を第2の出力電圧に設定するので、充放電コンデンサの容量を大きくして高圧パルスの減衰を低減した場合でも、定格電力の小さい充電抵抗を用いて高圧パルスの発生間隔を短くすることができる。 The present invention sets the output voltage of the boost chopper circuit to the first output voltage when the charging voltage does not reach the predetermined voltage, and sets the output voltage of the boost chopper circuit when the charging voltage reaches the predetermined voltage. Since the second output voltage is set, even when the capacity of the charge / discharge capacitor is increased to reduce the attenuation of the high-voltage pulse, the generation interval of the high-voltage pulse can be shortened using a charging resistor having a small rated power.
また、第1の充電抵抗より抵抗値が小さい第2の充電抵抗を、第1の充電抵抗と並列に接続して、充電電圧が所定の電圧に達していないとき、第2の充電抵抗の接続をオンにし、充電電圧が所定の電圧に達したとき、第2の充電抵抗の接続をオフにするので、充放電コンデンサの容量を大きくして高圧パルスの減衰を低減した場合でも、定格電力の小さい充電抵抗を用いて高圧パルスの発生間隔を短くすることができる。 Further, when a second charging resistor having a resistance value smaller than that of the first charging resistor is connected in parallel with the first charging resistor, and the charging voltage does not reach a predetermined voltage, the second charging resistor is connected. When the charging voltage reaches a predetermined voltage, the connection of the second charging resistor is turned off. Therefore, even when the capacity of the charging / discharging capacitor is increased to reduce the attenuation of the high voltage pulse, The generation interval of the high voltage pulse can be shortened by using a small charging resistance.
実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
図1において、本実施の形態の放電灯点灯装置は、直流電源回路1と、ハーフブリッジ型のインバータ回路と、負荷回路と、イグナイタ始動回路と、制御回路22とを備えている。
1 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device according to
In FIG. 1, the discharge lamp lighting device of the present embodiment includes a DC
直流電源回路1は、例えば、商用電源などの交流電源2の交流電力を直流電力に整流する整流回路3と、この整流回路3の両出力端子間に接続されたコンデンサ4と、整流回路3の両出力端子間に接続される昇圧チョッパ回路5とにより構成される。
The DC
昇圧チョッパ回路5は、整流回路3の出力端子にインダクタ6を介してスイッチング素子7を並列に接続するとともに、ダイオード8を順極性に介してインバータ回路に接続される。
この昇圧チョッパ回路5は、制御回路22によりスイッチング素子7が高周波でオン・オフ制御されることにより、整流回路3の出力電圧を所望の直流電圧に変換する。
The step-
The step-
インバータ回路は、昇圧チョッパ回路5の出力間に接続された第1の電解コンデンサ9及び第2の電解コンデンサ10の直列回路と、この第1の電解コンデンサ9及び第2の電解コンデンサ10の直列回路に、並列に接続された、第1のスイッチング素子11及び第2のスイッチング素子12の直列回路とから構成されている。
このインバータ回路は、昇圧チョッパ回路5からの直流電圧を交流電圧に変換し、負荷回路に供給する。
The inverter circuit includes a series circuit of a first electrolytic capacitor 9 and a second
This inverter circuit converts the DC voltage from the
負荷回路は、インダクタ13と、コンデンサ14と、コンデンサ15とにより構成されている。この負荷回路には、高圧放電灯17が取り付けられる。
The load circuit includes an
インダクタ13及びコンデンサ14は、第1のスイッチング素子11及び第2のスイッチング素子12の接続点と、第1の電解コンデンサ9及び第2の電解コンデンサ10の接続点との間に、直列に接続される。
The
コンデンサ15は、インダクタ13及びコンデンサ14の接続点とグランドとの間に接続される。
The
高圧放電灯17は、後述する昇圧トランス16の2次巻線と直列に接続され、コンデンサ14と並列に接続される。
この高圧放電灯17は、例えばHIDランプ(高圧水銀ランプ)、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等が用いられる。
尚、高圧放電灯17は、本発明における放電灯に相当する。
The high
As the high-
The high
イグナイタ始動回路は、充放電回路と、昇圧トランス16と、2端子サイリスタ21とにより構成される。
The igniter starting circuit includes a charge / discharge circuit, a step-
充放電回路は、充電抵抗18と、ダイオード19と、充放電コンデンサ20とにより構成される。
充電抵抗18、ダイオード19及び充放電コンデンサ20は直列に接続され、昇圧チョッパ回路5の両出力端子間に接続される。
The charge / discharge circuit includes a
The
昇圧トランス16は、2次巻線が、負荷回路のインダクタ13及びコンデンサ14の接続点と高圧放電灯17との間に挿入される。また、1次巻線の一端が、充放電回路のダイオード19及び充放電コンデンサ20の接続点に接続され、他端が2端子サイリスタ21と接続される。
The step-
2端子サイリスタ21は、昇圧トランス16の1次巻線と直列に接続される。この2端子サイリスタ21は、例えばサイダック等により構成される。
2端子サイリスタ21及び昇圧トランス16の1次巻線は、充放電コンデンサ20と並列に接続される。
The two-
The primary windings of the two-
このイグナイタ始動回路は、充放電回路の充電電圧が上昇して2端子サイリスタ21が導通したとき、昇圧トランス16の2次巻線に高電圧パルスを発生させる。
尚、イグナイタ始動回路は、本発明における始動回路に相当する。
This igniter starting circuit generates a high voltage pulse in the secondary winding of the step-
The igniter starting circuit corresponds to the starting circuit in the present invention.
制御回路22は、昇圧チョッパ回路5及びインバータ回路を制御するものである。
この制御回路22は、高圧放電灯17の電圧及び電流を検出する手段(図示せず)を有している。そして、検出した電圧及び電流に応じて、インバータ回路のスイッチング素子11及び12を高周波でオン・オフ制御させることによる高圧放電灯17の電力調整を行う。
The
The
また、制御回路22は、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を検出する手段(図示せず)を有している。そして、検出した出力電圧に応じて、昇圧チョッパ回路5のスイッチング素子7を高周波でオン・オフ制御させることにより、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を調整する。
このように、制御回路22は、検出した出力電圧に基づいて昇圧チョッパ回路5の出力電圧を制御する電圧フィードバック制御を行う。
Further, the
In this way, the
また、制御回路22は、充放電回路に充電された充電電圧を検出する電圧検出手段(図示せず)を備えている。
The
さらに、制御回路22は、記憶装置を有しており、後述する電圧値の情報が格納される。
尚、制御回路22は、本発明における制御手段に相当する。
Further, the
The
以上、放電灯点灯装置の構成について説明した。
次に、高圧放電灯17を始動点灯する際の昇圧チョッパ回路5の出力電圧の制御について説明する。
The configuration of the discharge lamp lighting device has been described above.
Next, control of the output voltage of the step-up
まず、高圧パルスの減衰の低減と、高圧パルスの発生間隔との関係について、図2を用いて説明する。 First, the relationship between the reduction in the attenuation of the high voltage pulse and the generation interval of the high voltage pulse will be described with reference to FIG.
図2は高圧放電灯を始動点灯する際に発生させる高圧パルスと、イグナイタ始動回路の波形を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a high-pressure pulse generated when starting and lighting a high-pressure discharge lamp and a waveform of an igniter starting circuit.
図2(a)に示すように、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を2端子サイリスタ21が導通する電圧値とし、イグナイタ始動回路の充電抵抗18及び充放電コンデンサ20により充電された電圧が2端子サイリスタ21のブレークオーバー電圧に達すると、2端子サイリスタ21が導通して昇圧トランス16の2次巻線側に高圧パルスが発生する。
この高圧パルスの発生間隔が広くなりすぎた場合は、始動性が悪くなることから、通常は発生間隔の最大値(最大規定間隔)が規定されている。
As shown in FIG. 2A, the output voltage of the step-up
When the generation interval of the high voltage pulse becomes too wide, the startability is deteriorated, and therefore the maximum value (maximum specified interval) of the generation interval is normally specified.
図2(b)は、充放電コンデンサ20の容量を大きくした場合の波形を示している。
放電灯点灯装置においては、高圧パルスの減衰を低減することが望まれている。この高圧パルスは、イグナイタ始動回路の充放電コンデンサ20の容量が大きいほど、その減衰を低減することができる。
しかし、図2(b)に示すように、充放電コンデンサ20の容量を大きくした場合は、充放電コンデンサ20に充電する時間も長くなり、高圧パルスの発生間隔が規定値を超えてしまう。
FIG. 2B shows a waveform when the capacity of the charge /
In a discharge lamp lighting device, it is desired to reduce the attenuation of a high-pressure pulse. The attenuation of the high-voltage pulse can be reduced as the capacity of the charge /
However, as shown in FIG. 2B, when the capacity of the charge /
図2(c)は、充電抵抗18の抵抗値を小さくした場合の波形を示している。
充放電コンデンサ20の容量を大きくした場合でも、充電抵抗18の抵抗値を小さくすることで、高圧パルスの発生間隔を短くすることができる。
しかし、図2(c)に示すように、充電抵抗18の抵抗値を小さくすると、高圧パルスが発生した直後の充電抵抗18に流れる電流が大きくなるため、定格電力の大きい抵抗を用いる必要がある。
FIG. 2C shows a waveform when the resistance value of the charging
Even when the capacity of the charging / discharging
However, as shown in FIG. 2 (c), if the resistance value of the charging
こうした充放電コンデンサ20の容量を大きくして高圧パルスの減衰を低減した場合でも、定格電力の小さい充電抵抗18を用いて高圧パルスの発生間隔を短くする(最大規定間隔以下にする)ことができる動作について、次に説明する。
Even when the capacity of the charge /
図3は実施の形態1に係る高圧パルスと、イグナイタ始動回路の波形を示す図である。
図3に示すように、制御回路22は、高圧放電灯17を始動する際、充放電コンデンサ20の電圧値が2端子サイリスタ21のブレークオーバー電圧付近まで上昇した場合には、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を2端子サイリスタ21のブレークオーバー電圧に近い電圧値まで下げる。そして、高圧パルスが発生して充放電コンデンサ20の電圧が低下した場合には、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を下げる前の電圧値に戻すように制御する。
この昇圧チョッパ回路5の出力電圧を制御する詳細動作について、次に説明する。
FIG. 3 is a diagram showing the high-voltage pulse and the waveform of the igniter starting circuit according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, when starting the high
A detailed operation for controlling the output voltage of the
図4は実施の形態1に係る制御回路の動作を示すフローチャートである。
以下、図4の各ステップに基づいて説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control circuit according to the first embodiment.
Hereinafter, description will be given based on each step of FIG.
(S101)
制御回路22が有する記憶装置には、予め、「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」の情報と、「2端子サイリスタ21を導通させるに最低限必要な電圧値」の情報と、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」の情報とが格納される。
(S101)
In the storage device included in the
尚、「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」は、2端子サイリスタ21が導通する最低限の電圧値(ブレークオーバー電圧)より大きい電圧値であれば、任意の電圧値を設定できる。
尚、「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」は、本発明における第1の出力電圧に相当する。
Note that “a voltage value sufficient to make the two-
The “voltage value sufficient to make the two-
尚、「2端子サイリスタ21を導通させるに最低限必要な電圧値」は、2端子サイリスタ21が導通する最低限の電圧値(ブレークオーバー電圧)以上、且つ、上記「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」より小さい電圧値であれば、任意の電圧値を設定できる。
尚、「2端子サイリスタ21を導通させるに最低限必要な電圧値」は、本発明における第2の出力電圧に相当する。
The “minimum voltage value necessary for conducting the two-
The “minimum voltage value necessary for conducting the two-
尚、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」は、2端子サイリスタ21を導通させる電圧値(ブレークオーバー電圧)より小さい電圧値であれば、任意の電圧値を設定できる。
尚、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」は、本発明における所定の電圧に相当する。
The “predetermined voltage value near the voltage for conducting the two-
The “predetermined voltage value near the voltage that causes the two-
(S102)
制御回路22は、記憶装置に格納された「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」を読み出す。
(S102)
The
(S103)
制御回路22は、昇圧チョッパ回路5の出力電圧が、読み出した「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」となるように、スイッチング素子7を高周波でオン・オフ制御する。
(S103)
The
(S104)
電圧検出手段は、充放電コンデンサ20に充電された充電電圧を検出する。
制御回路22は、電圧検出手段により検出された充放電コンデンサ20の電圧値を取得する。
(S104)
The voltage detection means detects the charging voltage charged in the charge /
The
(S105)
制御回路22は、検出された充放電コンデンサ20の充電電圧が、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達したか否かを判別する。
充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達していない場合は、ステップS104〜S105を繰り返す。
(S105)
The
If the charging voltage has not reached the “predetermined voltage value near the voltage at which the two-
(S106)
充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達した場合、制御回路22は、記憶装置に格納された「2端子サイリスタ21を導通させるに最低限必要な電圧値」を読み出す。
(S106)
When the charging voltage reaches “a predetermined voltage value in the vicinity of a voltage for conducting the two-
(S107)
制御回路22は、昇圧チョッパ回路5の出力電圧が、読み出した「2端子サイリスタ21を導通させるに最低限必要な電圧値」となるように、スイッチング素子7を高周波でオン・オフ制御する。
(S107)
The
(S108)
電圧検出手段は、充放電コンデンサ20に充電された充電電圧を検出する。
制御回路22は、電圧検出手段により検出された充放電コンデンサ20の電圧値を取得する。
(S108)
The voltage detection means detects the charging voltage charged in the charge /
The
(S109)
制御回路22は、検出された充放電コンデンサ20の充電電圧が、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」より低くなったとき、2端子サイリスタ21が導通したことを判別する。即ち、充電電圧に基づき高圧パルスの発生を検出する。
充放電コンデンサ20の充電電圧が、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」より低くなるまで、ステップS108〜S109を繰り返す。
(S109)
The
Steps S108 to S109 are repeated until the charging voltage of the charging / discharging
(S110)
2端子サイリスタ21が導通したと判別した場合、即ち、高圧パルスの発生を検出した場合、制御回路22は、高圧放電灯17の電圧及び電流の少なくとも一方を検出する。
(S110)
When it is determined that the two-
(S111)
制御回路22は、高圧放電灯17が点灯したか否かを判別する。
この判別は、高圧放電灯17の電圧値が予め定められた値より低くなったとき、又は高圧放電灯17の電流値が予め定められた値より高くなったとき、高圧放電灯17が点灯したと判別する。
高圧放電灯17が点灯した場合、高圧放電灯17の始動動作を終了する。
(S111)
The
This determination is made when the voltage value of the high
When the high
(S112)
高圧放電灯17が点灯していない場合、制御回路22は、高圧パルスの発生から所定時間経過するまで待機し、ステップS102に戻り、ステップS102〜S112を繰り返す。
この所定時間は、例えば充電電流が十分低下する時間を設定する。
(S112)
When the high-
As this predetermined time, for example, a time during which the charging current sufficiently decreases is set.
以上のように本実施の形態においては、高圧放電灯17を始動する際、充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達していないとき、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」に設定する。
このため高圧パルスが発生する前においては、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を上げることができ、充放電コンデンサ20への充電時間を短くできる。
また、充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達したとき、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を「2端子サイリスタ21を導通させるに最低限必要な電圧値」に設定する。
このため高圧パルスが発生する直前に昇圧チョッパ回路5の出力電圧を下げることができ、高圧パルスが発生した直後に、充電抵抗18に流れる電流を小さくすることができる。
したがって、充放電コンデンサ20の容量を大きくして高圧パルスの減衰を低減した場合でも、定格電力の小さい充電抵抗18を用いて高圧パルスの発生間隔を短くすることができる。
As described above, in the present embodiment, when the high-
Therefore, before the high voltage pulse is generated, the output voltage of the
Further, when the charging voltage reaches “a predetermined voltage value in the vicinity of the voltage for conducting the two-
Therefore, the output voltage of the
Therefore, even when the capacity of the charge /
また、高圧パルスの発生から所定時間経過した後、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を「2端子サイリスタ21を導通させるに十分な電圧値」に設定する。
このため充電抵抗18に流れる充電電流が低下した後に、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を上昇させることができる。
したがって、充電抵抗18に流れる電流を小さくすることができ、定格電力の小さい充電抵抗18を用いることができる。
Further, after a predetermined time has elapsed from the generation of the high voltage pulse, the output voltage of the
For this reason, the output voltage of the step-up
Therefore, the current flowing through the charging
また、定格電力の小さい充電抵抗18を用いることにより、イグナイタ始動回路を小型化することができる。
Further, by using the charging
尚、本実施の形態1では、ステップS112において、高圧パルスの発生から所定時間経過した後、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を上昇させたが、本発明はこれに限らず、上記所定時間の経過を待たずに、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を緩やかに上昇させるようにしても良い。このような動作によっても、同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the output voltage of the
実施の形態2.
上記実施の形態1では、昇圧チョッパ回路5の出力電圧を変動することにより、定格電力の小さい充電抵抗18を用いて高圧パルスの発生間隔を短くした。
本実施の形態2では、充放電コンデンサ20の容量を大きくしても、定格電力の小さい充電抵抗を用いて高圧パルスの発生間隔を短くする別の形態について説明する。
In the first embodiment, the high voltage pulse generation interval is shortened by using the charging
In the second embodiment, another embodiment will be described in which, even if the capacity of the charge /
図5は実施の形態2に係る放電灯点灯装置の回路図である。
図5に示すように、本実施の形態における放電灯点灯装置の充放電回路は、昇圧チョッパ回路5の出力間に直列に接続された第1の充電抵抗18a、ダイオード19、及び充放電コンデンサ20と、第1の充電抵抗18aと並列に接続され、第1の充電抵抗18aより抵抗値が小さい第2の充電抵抗24と、制御回路22により制御され、第2の充電抵抗24の接続をオン・オフするスイッチ23とを有している。
尚、スイッチ23は、有接点リレーやFET等の半導体など、接続をオン・オフするものであれば任意の構成により実現することができる。
FIG. 5 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 5, the charging / discharging circuit of the discharge lamp lighting device according to the present embodiment includes a
The
さらに、本実施の形態における放電灯点灯装置は、充放電回路に充電された充電電圧を検出する電圧検出手段(図示せず)を備えている。
その他の構成は上記実施の形態1(図1)の構成と同様であり、同一箇所には同一の符号を付する。
Furthermore, the discharge lamp lighting device according to the present embodiment includes voltage detection means (not shown) for detecting a charging voltage charged in the charge / discharge circuit.
Other configurations are the same as those of the first embodiment (FIG. 1), and the same portions are denoted by the same reference numerals.
尚、本実施の形態2においても、上記実施の形態1と同様に、制御回路22の記憶装置には、予め、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」が格納される。
尚、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」は、2端子サイリスタ21を導通させる電圧値(ブレークオーバー電圧)より小さい電圧値であれば、任意の電圧値を設定できる。
尚、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」は、本発明における所定の電圧に相当する。
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the storage device of the
The “predetermined voltage value near the voltage for conducting the two-
The “predetermined voltage value near the voltage that causes the two-
図6は実施の形態2に係る高圧パルスと、イグナイタ始動回路の波形を示す図である。
図6に示すように、制御回路22は、高圧放電灯17を始動する際、充放電コンデンサ20の電圧値が2端子サイリスタ21のブレークオーバー電圧付近まで上昇した場合には、スイッチ23をオフにする。そして、高圧パルスが発生して充放電コンデンサ20の電圧値が低下した場合には、スイッチ23をオンにする。
このようなスイッチ23を制御する詳細動作について、次に説明する。
FIG. 6 is a diagram showing the high-voltage pulse and the waveform of the igniter starting circuit according to the second embodiment.
As shown in FIG. 6, when starting the high
The detailed operation for controlling the
図7は実施の形態2に係る制御回路の動作を示すフローチャートである。
以下、図7の各ステップに基づいて説明する。
尚、初期状態として、充放電コンデンサ20は充電されていない状態であり、スイッチ23はオン状態であるものとして説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the control circuit according to the second embodiment.
Hereinafter, description will be given based on each step of FIG.
In the following description, it is assumed that the charge /
(S201)
制御回路22は、スイッチ23をオンにする信号を出力する。
スイッチ23は、制御回路22からの信号に基づき、当該スイッチ23をオンにする。これにより、第2の充電抵抗24は、第1の充電抵抗18aと並列に接続される状態となる。
(S201)
The
The
(S202)
電圧検出手段は、充放電コンデンサ20に充電された充電電圧を検出する。
制御回路22は、電圧検出手段により検出された充放電コンデンサ20の電圧値を取得する。
(S202)
The voltage detection means detects the charging voltage charged in the charge /
The
(S203)
制御回路22は、検出された充放電コンデンサ20の充電電圧が、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達したか否かを判別する。
充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達していない場合は、ステップS202へ戻る。
(S203)
The
If the charging voltage has not reached the “predetermined voltage value near the voltage at which the two-
(S204)
充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達した場合、制御回路22は、スイッチ23をオフにする信号を出力する。
スイッチ23は、制御回路22からの信号に基づき、当該スイッチ23をオフにする。これにより、第2の充電抵抗24は、第1の充電抵抗18aと並列に接続されない状態となる。
(S204)
When the charging voltage reaches “a predetermined voltage value in the vicinity of a voltage for conducting the two-
The
(S205)
電圧検出手段は、充放電コンデンサ20に充電された充電電圧を検出する。
制御回路22は、電圧検出手段により検出された充放電コンデンサ20の電圧値を取得する。
(S205)
The voltage detection means detects the charging voltage charged in the charge /
The
(S206)
制御回路22は、検出された充放電コンデンサ20の充電電圧が、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」より低くなったとき、2端子サイリスタ21が導通したことを判別する。即ち、充電電圧に基づき高圧パルスの発生を検出する。
充放電コンデンサ20の充電電圧が、「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」より低くない場合、ステップS205へ戻る。
(S206)
The
When the charging voltage of the charging / discharging
(S207)
2端子サイリスタ21が導通したと判別した場合、即ち、高圧パルスの発生を検出した場合、制御回路22は、高圧放電灯17の電圧及び電流の少なくとも一方を検出する。
(S207)
When it is determined that the two-
(S208)
制御回路22は、高圧放電灯17が点灯したか否かを判別する。
この判別は、高圧放電灯17の電圧値が予め定められた値より低くなったとき、又は高圧放電灯17の電流値が予め定められた値より高くなったとき、高圧放電灯17が点灯したと判別する。
高圧放電灯17が点灯した場合、高圧放電灯17の始動動作を終了する。
(S208)
The
This determination is made when the voltage value of the high
When the high
(S209)
高圧放電灯17が点灯していない場合、制御回路22は、高圧パルスの発生から所定時間経過するまで待機した後、ステップS201に戻り、ステップS201〜S209を繰り返す。
この所定時間は、例えば充電電流が十分低下する時間を設定する。
(S209)
When the high-
As this predetermined time, for example, a time during which the charging current sufficiently decreases is set.
以上のように本実施の形態においては、高圧放電灯17を始動する際、充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達していないとき、スイッチ23をオンにする。
このため高圧パルスが発生する前においては、第2の充電抵抗24を第1の充電抵抗18aと並列に接続し、抵抗値が小さい第2の充電抵抗24により充放電コンデンサ20への充電時間を短くできる。
また、充電電圧が「2端子サイリスタ21を導通させる電圧付近の所定の電圧値」に達したとき、スイッチ23をオフにする。
このため高圧パルスが発生する直前に、第2の充電抵抗24を第1の充電抵抗18aと並列に接続しない状態にすることができ、高圧パルスが発生した直後でも抵抗値が大きい第1の充電抵抗18aにより電流が制限され、第1の充電抵抗18aに流れる電流を小さくすることができる。
したがって、充放電コンデンサ20の容量を大きくして高圧パルスの減衰を低減した場合でも、定格電力の小さい第1の充電抵抗18a及び第2の充電抵抗24を用いて高圧パルスの発生間隔を短くすることができる。
As described above, in the present embodiment, when starting the high-
Therefore, before the high voltage pulse is generated, the
In addition, when the charging voltage reaches “a predetermined voltage value in the vicinity of the voltage for conducting the two-
For this reason, the
Therefore, even when the capacity of the charge /
また、高圧パルスの発生から所定時間経過した後、スイッチ23をオンにする。
このため第1の充電抵抗18aに流れる充電電流が低下した後に、第2の充電抵抗24を第1の充電抵抗18aと並列に接続することができる。
したがって、第1の充電抵抗18a及び第2の充電抵抗24に流れる電流を小さくすることができ、定格電力の小さい充電抵抗18を用いることができる。
Further, the
For this reason, the
Therefore, the current flowing through the
また、定格電力の小さい充電抵抗18を用いることにより、イグナイタ始動回路を小型化することができる。
Further, by using the charging
実施の形態3.
図8は実施の形態3に係る照明器具の構成を示す図である。
図8に示すように、本実施の形態の照明器具は、上記実施の形態1又は2の何れかの放電灯点灯装置100と、この放電灯点灯装置100の負荷回路に取り付けられる高圧放電灯17と、リフレクター200とを備えている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a lighting fixture according to
As shown in FIG. 8, the lighting fixture of the present embodiment includes the discharge
このような構成により、本実施の形態における照明器具は、放電灯点灯装置100により高圧放電灯17を始動する際、上記実施の形態1又は2の何れかの動作を行う。
With such a configuration, when the discharge
以上のように本実施の形態においては、照明器具は、上記実施の形態1又は2の何れかの放電灯点灯装置を備える。これにより、充放電コンデンサ20の容量を大きくして高圧パルスの減衰を低減した場合でも、定格電力の小さい充電抵抗18を用いて高圧パルスの発生間隔を短くすることができ、イグナイタ始動回路を小型化することができる照明器具を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the lighting fixture includes the discharge lamp lighting device according to any of the first or second embodiment. Thereby, even when the capacity of the charge /
1 直流電源回路、2 交流電源、3 整流回路、4 コンデンサ、5 昇圧チョッパ回路、6 インダクタ、7 スイッチング素子、8 ダイオード、9 第1の電解コンデンサ、10 第2の電解コンデンサ、11 第1のスイッチング素子、12 第2のスイッチング素子、13 インダクタ、14 コンデンサ、15 コンデンサ、16 昇圧トランス、17 高圧放電灯、18 充電抵抗、18a 第1の充電抵抗、19 ダイオード、20 充放電コンデンサ、21 2端子サイリスタ、22 制御回路、23 スイッチ、24 第2の充電抵抗、100 放電灯点灯装置、200 リフレクター。 1 DC power supply circuit, 2 AC power supply, 3 rectifier circuit, 4 capacitor, 5 step-up chopper circuit, 6 inductor, 7 switching element, 8 diode, 9 first electrolytic capacitor, 10 second electrolytic capacitor, 11 first switching Element, 12 second switching element, 13 inductor, 14 capacitor, 15 capacitor, 16 step-up transformer, 17 high pressure discharge lamp, 18 charging resistor, 18a first charging resistor, 19 diode, 20 charge / discharge capacitor, 21 2-terminal thyristor , 22 control circuit, 23 switch, 24 second charging resistor, 100 discharge lamp lighting device, 200 reflector.
Claims (6)
商用電源を整流する整流回路と、
該整流回路の出力電圧を所望の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、
該昇圧チョッパ回路からの直流電圧を交流電圧に変換し、前記負荷回路に供給するインバータ回路と、
前記負荷回路に2次巻線が挿入された昇圧トランス、該昇圧トランスの1次巻線側に接続された2端子サイリスタ、及び前記昇圧チョッパ回路の出力間に設けられた充放電回路を有し、前記充放電回路の充電電圧が上昇して前記2端子サイリスタが導通したとき、前記昇圧トランスの2次巻線に高電圧パルスを発生させる始動回路と、
少なくとも前記昇圧チョッパ回路を制御する制御手段と
前記充放電回路に充電された充電電圧を検出する電圧検出手段と
を備え、
前記制御手段は、
前記負荷回路の放電灯を始動する際、
検出された前記充電電圧が、前記2端子サイリスタを導通させる電圧値より小さい所定の電圧に達していないとき、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を、前記2端子サイリスタが導通する最低限の電圧値より大きい第1の出力電圧に設定し、
検出された前記充電電圧が、前記2端子サイリスタを導通させる電圧値より小さい所定の電圧に達したとき、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を、前記2端子サイリスタが導通する最低限の電圧値以上、且つ、前記第1の出力電圧より小さい第2の出力電圧に設定することを特徴とする放電灯点灯装置。 A load circuit to which the discharge lamp is attached;
A rectifier circuit for rectifying commercial power;
A step-up chopper circuit that converts the output voltage of the rectifier circuit into a desired DC voltage;
An inverter circuit that converts a DC voltage from the boost chopper circuit into an AC voltage and supplies the AC voltage to the load circuit;
A step-up transformer having a secondary winding inserted into the load circuit, a two-terminal thyristor connected to the primary winding side of the step-up transformer, and a charge / discharge circuit provided between outputs of the step-up chopper circuit A starting circuit for generating a high voltage pulse in the secondary winding of the step-up transformer when the charging voltage of the charging / discharging circuit rises and the two-terminal thyristor becomes conductive;
Control means for controlling at least the step-up chopper circuit, and voltage detection means for detecting a charging voltage charged in the charge / discharge circuit,
The control means includes
When starting the discharge lamp of the load circuit,
When the detected charging voltage does not reach a predetermined voltage smaller than the voltage value for conducting the two-terminal thyristor, the output voltage of the boost chopper circuit is set to a minimum voltage value for conducting the two-terminal thyristor. Set to a large first output voltage,
When the detected charging voltage reaches a predetermined voltage smaller than a voltage value for conducting the two-terminal thyristor, an output voltage of the boost chopper circuit is equal to or higher than a minimum voltage value for conducting the two-terminal thyristor, The discharge lamp lighting device is set to a second output voltage smaller than the first output voltage.
前記充電電圧に基づき前記高圧パルスの発生を検出し、
該高圧パルスの発生から所定時間経過した後、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を前記第1の出力電圧に設定することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 The control means includes
Detecting the occurrence of the high voltage pulse based on the charging voltage;
2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein an output voltage of the step-up chopper circuit is set to the first output voltage after a predetermined time has elapsed since the generation of the high voltage pulse.
商用電源を整流する整流回路と、
該整流回路の出力電圧を所望の直流電圧に変換する昇圧チョッパ回路と、
該昇圧チョッパ回路からの直流電圧を交流電圧に変換し、前記負荷回路に供給するインバータ回路と、
前記負荷回路に2次巻線が挿入された昇圧トランス、該昇圧トランスの1次巻線側に接続された2端子サイリスタ、及び前記昇圧チョッパ回路の出力間に設けられた充放電回路を有し、前記充放電回路の充電電圧が上昇して前記2端子サイリスタが導通したとき、前記昇圧トランスの2次巻線に高電圧パルスを発生させる始動回路と、
少なくとも前記昇圧チョッパ回路を制御する制御手段と
前記充放電回路に充電された充電電圧を検出する電圧検出手段と
を備え、
前記充放電回路は、
前記昇圧チョッパ回路の出力間に直列に接続された第1の充電抵抗、ダイオード、及び充放電コンデンサと、
前記第1の充電抵抗と並列に接続された第2の充電抵抗と、
前記制御手段により制御され、前記第2の充電抵抗の接続をオン・オフするスイッチとを有し、
前記第2の充電抵抗は、前記第1の充電抵抗より抵抗値が小さいことを特徴とする放電灯点灯装置。 A load circuit to which the discharge lamp is attached;
A rectifier circuit for rectifying commercial power;
A step-up chopper circuit that converts the output voltage of the rectifier circuit into a desired DC voltage;
An inverter circuit that converts a DC voltage from the boost chopper circuit into an AC voltage and supplies the AC voltage to the load circuit;
A step-up transformer having a secondary winding inserted into the load circuit, a two-terminal thyristor connected to the primary winding side of the step-up transformer, and a charge / discharge circuit provided between outputs of the step-up chopper circuit A starting circuit for generating a high voltage pulse in the secondary winding of the step-up transformer when the charging voltage of the charging / discharging circuit rises and the two-terminal thyristor becomes conductive;
Control means for controlling at least the step-up chopper circuit, and voltage detection means for detecting a charging voltage charged in the charge / discharge circuit,
The charge / discharge circuit is
A first charging resistor, a diode, and a charging / discharging capacitor connected in series between outputs of the boost chopper circuit;
A second charging resistor connected in parallel with the first charging resistor;
A switch controlled by the control means to turn on and off the connection of the second charging resistor;
The discharge lamp lighting device, wherein the second charging resistor has a resistance value smaller than that of the first charging resistor.
前記負荷回路の放電灯を始動する際、
検出された前記充電電圧が、前記2端子サイリスタを導通させる電圧値より小さい所定の電圧に達していないとき、前記スイッチをオンにし、
検出された前記充電電圧が、前記2端子サイリスタを導通させる電圧値より小さい所定の電圧に達したとき、前記スイッチをオフにすることを特徴とする請求項3記載の放電灯点灯装置。 The control means includes
When starting the discharge lamp of the load circuit,
When the detected charging voltage has not reached a predetermined voltage smaller than a voltage value for conducting the two-terminal thyristor, the switch is turned on,
4. The discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein when the detected charging voltage reaches a predetermined voltage smaller than a voltage value for conducting the two-terminal thyristor, the switch is turned off.
前記充電電圧に基づき前記高圧パルスの発生を検出し、
該高圧パルスの発生から所定時間経過した後、前記スイッチをオンにすることを特徴とする請求項3又は4記載の放電灯点灯装置。 The control means includes
Detecting the occurrence of the high voltage pulse based on the charging voltage;
5. The discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein the switch is turned on after a predetermined time has elapsed since the generation of the high-pressure pulse.
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