JP2010177115A - Rare gas discharge lamp lighting device - Google Patents

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Shigemi Masuda
重巳 増田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rare gas discharge lamp lighting device improving startability even if a dimming ratio is small and capable of widening a dimming range, without generating excessive ripples or noises at an output of an AC/DC conversion part. <P>SOLUTION: In the rare gas discharge lamp lighting device 10, a dimming circuit 4 is connected between an input power source part Vin and a switching circuit 1 connected with a primary side of a high-voltage transformer T1. The dimming circuit 4 inputs a dimming signal outputted from a dimming control circuit 3, and supplies high-frequency pulse voltage capable of setting a frequency arbitrarily to an input part of the switching circuit 1 at dimming by superimposing onto a direct-current voltage impressed at normal time, so that higher trigger voltage than at normal time is impressed onto a rare gas discharge lamp DL. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ディスプレイパネルのバックライト、照明等の光源として用いられる希ガス放電灯を高周波で点灯する希ガス放電灯点灯装置に関する。   The present invention relates to a rare gas discharge lamp lighting device for lighting a rare gas discharge lamp used as a light source for a backlight, illumination, etc. of a liquid crystal display panel at a high frequency.

従来、液晶ディスプレイパネルのバックライト光源や照明用光源として、冷陰極放電灯や熱陰極放電灯が用いられているが、近年では、有害物質である水銀を含まないキセノンなどの希ガスを封入した希ガス放電灯が開発されている。希ガス放電灯は、パルス状の高周波電圧を印加して点灯することにより高い輝度が得られることが知られており、希ガス放電灯の点灯装置として、そのような高周波電圧を発生するインバータ回路を有する点灯装置が好適に用いられる。   Conventionally, cold cathode discharge lamps and hot cathode discharge lamps have been used as backlight sources and illumination light sources for liquid crystal display panels, but in recent years, rare gases such as xenon that do not contain mercury, which is a harmful substance, have been sealed. Noble gas discharge lamps have been developed. It is known that a rare gas discharge lamp can obtain high brightness by lighting by applying a pulsed high frequency voltage, and an inverter circuit that generates such a high frequency voltage as a lighting device for a rare gas discharge lamp. A lighting device having the above is preferably used.

このような希ガス放電灯を装着する液晶ディスプレイパネルの画面輝度は、一般に、周囲の明るさや画像情報に応じて適切な大きさに調整することが求められている。この画面輝度の調整は、例えば、バックライトのPWM制御方式の調光により行われる。バックライトの調光はバースト調光が一般的である。また、照明用途においても、間接照明などでは、使用環境に応じて明るさを調整するために広い調光範囲が求められている。しかしながら、希ガス放電灯を調光制御しようとして、調光パルスのオン・デューティーを狭くする(調光率を低くする)と、放電が不安定となり、放電灯がちらつく、あるいは立ち消えしてしまうといった現象が生じやすく、調光範囲を広くとれないという問題があった。   In general, the screen luminance of a liquid crystal display panel on which such a rare gas discharge lamp is mounted is required to be adjusted to an appropriate magnitude according to the ambient brightness and image information. This screen brightness adjustment is performed, for example, by dimming the backlight using a PWM control method. The backlight dimming is generally burst dimming. Also in lighting applications, a wide dimming range is required for indirect lighting or the like in order to adjust the brightness according to the usage environment. However, if dimming control of a rare gas discharge lamp is attempted and the on-duty of the dimming pulse is narrowed (decreasing the dimming rate), the discharge becomes unstable and the discharge lamp flickers or disappears. There is a problem that the phenomenon tends to occur and the light control range cannot be widened.

従来、バースト調光による輝度調整に関して、例えば、調光始動時において、上記のような問題を解決するための手段が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, with respect to luminance adjustment by burst dimming, for example, means for solving the above problems at the time of dimming start has been disclosed (for example, see Patent Document 1).

特許文献1には、図3に示す放電灯点灯装置100が開示されており、この放電灯点灯装置100は、交流電源ACを整流するダイオードブリッジなどからなる整流器DBと、整流器DBにより整流された電圧から直流電圧を出力する直流電源回路101と、直流電源回路101から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する高周波電源回路PSと、高周波電源回路PSの高周波出力電力が印加される誘導コイルL103と、この誘導コイルL103と高周波電源回路PSとの間に設けられたインピーダンス整合用の整合回路104と、高周波電源回路PSの高周波出力を調整して無電極放電灯105の調光制御を行う調光回路107とを備え、誘導コイルL103に近接して無電極放電灯105が配置されている。   Patent Document 1 discloses a discharge lamp lighting device 100 shown in FIG. 3, and this discharge lamp lighting device 100 is rectified by a rectifier DB including a diode bridge that rectifies an AC power supply AC, and the like. A DC power supply circuit 101 that outputs a DC voltage from the voltage, a high-frequency power supply circuit PS that converts the DC voltage output from the DC power supply circuit 101 into a high-frequency voltage, and an induction coil L103 to which the high-frequency output power of the high-frequency power supply circuit PS is applied The impedance matching circuit 104 provided between the induction coil L103 and the high frequency power supply circuit PS, and the dimming control of the electrodeless discharge lamp 105 by adjusting the high frequency output of the high frequency power supply circuit PS. The electrodeless discharge lamp 105 is disposed in the vicinity of the induction coil L103.

また、直流電源回路101は、直流電圧の安定化を行う昇降圧チョッパ回路からなり、この昇降圧チョッパ回路は、スイッチング素子Q103,Q104、ダイオードD101,D102、インダクタンス素子L101、平滑コンデンサC101、及びスイッチング素子Q103,Q104を駆動制御するチョッパ制御回路101aを備えている。そして、このチョッパ制御回路101aによりスイッチング素子Q103,Q104を時分割でスイッチングすることで安定化された所定の直流電圧Eが発生されるようにしている。   The DC power supply circuit 101 includes a step-up / step-down chopper circuit that stabilizes a DC voltage. The step-up / step-down chopper circuit includes switching elements Q103 and Q104, diodes D101 and D102, an inductance element L101, a smoothing capacitor C101, and a switching element. A chopper control circuit 101a for driving and controlling the elements Q103 and Q104 is provided. The chopper control circuit 101a switches the switching elements Q103 and Q104 in a time division manner so that a predetermined DC voltage E stabilized is generated.

高周波電源回路PSは、図示しない発振回路やプリアンプを含むドライブ回路103と、このドライブ回路103の出力を電力増幅する電力増幅回路102とを有する。そして、ここでの電力増幅回路102としては、2つのトランジスタQ101,Q102をプッシュプル動作させてD級増幅を行うものが使用されており、インダクタL102とコンデンサC102との直列共振回路を通して高周波電力を出力するようになっている。   The high frequency power supply circuit PS includes a drive circuit 103 including an oscillation circuit and a preamplifier (not shown), and a power amplification circuit 102 that amplifies the output of the drive circuit 103. The power amplifying circuit 102 used here is one that performs push-pull operation of two transistors Q101 and Q102 to perform class D amplification, and generates high-frequency power through a series resonant circuit of an inductor L102 and a capacitor C102. It is designed to output.

調光回路107は、ドライブ回路103に対してその高周波出力を時分割で断続するパルス状の調光制御信号を出力することにより、電力増幅回路102のスイッチング素子Q101,Q102の駆動/停止を制御して無電極放電灯105の光出力を調光するものである。また、この調光回路107は、例えば、その内部にタイマ回路を設けることにより、無電極放電灯105が点灯する時間を予測するようになっている。そして、上記のチョッパ制御回路101aと調光回路7とにより出力電圧可変手段106が構成されている。   The dimming circuit 107 controls driving / stopping of the switching elements Q101 and Q102 of the power amplifier circuit 102 by outputting a pulse-shaped dimming control signal that intermittently divides the high-frequency output in a time division manner to the drive circuit 103. Thus, the light output of the electrodeless discharge lamp 105 is dimmed. In addition, the dimming circuit 107 predicts the time for which the electrodeless discharge lamp 105 is lit, for example, by providing a timer circuit therein. The chopper control circuit 101a and the dimming circuit 7 constitute an output voltage variable means 106.

直流電源回路(昇降圧チョッパ回路)101が立ち上がった時刻をt1、無電極放電灯105が点灯した時刻をt2とする。調光回路107より調光制御信号が出力された状態で無電極放電灯105の始動を行うとき、すなわち調光始動時には、調光回路107からは、チョッパ制御回路101aに対して例えばハイレベルの信号が出力される。また、調光回路107より調光制御信号が出力されない状態で無電極放電灯105の始動を行うとき、すなわち調光無し始動時には、調光回路107からはチョッパ制御回路101aに対してローレベルの信号が出力される。   The time when the DC power supply circuit (step-up / step-down chopper circuit) 101 is started up is t1, and the time when the electrodeless discharge lamp 105 is lit is t2. When the electrodeless discharge lamp 105 is started in a state in which the dimming control signal is output from the dimming circuit 107, that is, at the time of dimming start, the dimming circuit 107 outputs, for example, a high level to the chopper control circuit 101a. A signal is output. Further, when the electrodeless discharge lamp 105 is started in a state where the dimming control signal is not output from the dimming circuit 107, that is, at the start without dimming, the dimming circuit 107 has a low level with respect to the chopper control circuit 101a. A signal is output.

チョッパ制御回路101aは、調光回路107からハイレベルの信号が入力されたときには、調光始動であると判断して、時刻t1〜t2の間は、昇降圧チョッパ回路101の出力電圧(平滑コンデンサC101の両端電圧)をE1よりも高い電圧E2となるように制御する。ここでの電圧E2は、調光始動時に無電極放電灯105を点灯させるのに十分大きな電圧に設定されている。そして、無電極放電灯105が点灯した後の時刻t2になると、チョッパ制御回路101aは、昇降圧チョッパ回路101の出力電圧が当初の電圧E2よりも低い電圧E1になるように出力電圧を制御する。   The chopper control circuit 101a determines that the dimming is started when a high level signal is input from the dimming circuit 107, and outputs the output voltage (smoothing capacitor) of the step-up / down chopper circuit 101 between times t1 and t2. The voltage between both ends of C101 is controlled to be a voltage E2 higher than E1. The voltage E2 here is set to a sufficiently large voltage to light the electrodeless discharge lamp 105 at the time of dimming start. Then, at time t2 after the electrodeless discharge lamp 105 is turned on, the chopper control circuit 101a controls the output voltage so that the output voltage of the step-up / step-down chopper circuit 101 becomes a voltage E1 lower than the initial voltage E2. .

一方、チョッパ制御回路101aは、調光回路107からローレベルの信号が入力されたときには、調光無し始動であると判断して、時刻t1の当初から昇降圧チョッパ回路101の出力電圧がE1となるように制御する。このように、調光始動の場合には、昇降圧チョッパ回路101の出力電圧を最初にE2に設定してから、点灯後にE1に切り換えるが、調光無し始動の場合には、出力電圧がE1に固定されたままになる。時刻t2の経過後に無電極放電灯105が安定点灯すると、昇降圧チョッパ回路101の出力電圧はE1のままの状態になるので、調光回路107から出力されている調光制御信号によってドライブ回路103の高周波出力が時分割でオン/オフされることで高周波出力が制御されて、無電極放電灯105が所定の光出力となるように調光される。   On the other hand, when a low level signal is input from the dimming circuit 107, the chopper control circuit 101a determines that the dimming is not started, and the output voltage of the step-up / down chopper circuit 101 is E1 from the beginning of time t1. Control to be. Thus, in the case of the dimming start, the output voltage of the step-up / down chopper circuit 101 is first set to E2 and then switched to E1 after lighting. In the case of the start without dimming, the output voltage is E1. Will remain fixed. When the electrodeless discharge lamp 105 is stably lit after the elapse of time t2, the output voltage of the step-up / step-down chopper circuit 101 remains E1, so that the drive circuit 103 is controlled by the dimming control signal output from the dimming circuit 107. The high frequency output is turned on / off in a time-sharing manner to control the high frequency output, and the electrodeless discharge lamp 105 is dimmed so as to have a predetermined light output.

以上のように、この放電灯点灯装置100においては、調光始動の場合には、無電極放電灯105を点灯させるのに十分大きな電圧E2を最初に発生し、点灯後に所定のE1に切り換えるので無電極放電灯105が安定した点灯状態になるまでの始動性が向上し、調光範囲を広くすることが可能になるとしている。   As described above, in the discharge lamp lighting device 100, when dimming is started, a voltage E2 that is large enough to light the electrodeless discharge lamp 105 is first generated and switched to a predetermined E1 after lighting. The startability until the electrodeless discharge lamp 105 is in a stable lighting state is improved, and the dimming range can be widened.

特開平2002−134295号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-134295

しかしながら、このような従来の放電灯点灯装置には、以下のような問題がある。
すなわち、放電灯点灯装置100では、調光回路107から出力される信号に応じて、チョッパ制御回路101aによって昇降圧チョッパ回路101の出力電圧を制御することで、調光範囲を広くしている。したがって、出力電圧を制御するためには制御系の応答性をよくする必要があるが、出力電圧の制御系の応答性をよくすると、昇降圧チョッパ回路101に発生する商用AC周波数を2倍した周波数のリップル・ノイズが増加してしまうという問題がある。反対に、このリップル・ノイズを抑制するためには、出力電圧の制御系の応答性を遅くする必要があるという問題がある。
However, such a conventional discharge lamp lighting device has the following problems.
That is, in the discharge lamp lighting device 100, the dimming range is widened by controlling the output voltage of the step-up / step-down chopper circuit 101 by the chopper control circuit 101a in accordance with the signal output from the dimming circuit 107. Therefore, in order to control the output voltage, it is necessary to improve the responsiveness of the control system. However, if the responsiveness of the output voltage control system is improved, the commercial AC frequency generated in the step-up / down chopper circuit 101 is doubled. There is a problem that frequency ripple noise increases. On the other hand, in order to suppress this ripple noise, there is a problem that it is necessary to slow down the response of the output voltage control system.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な回路構成でありながら、AC/DC変換部の出力に過大なリップル・ノイズを発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることが可能な希ガス放電灯点灯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has a simple circuit configuration, does not generate excessive ripple noise in the output of the AC / DC converter, and has a low dimming rate. Even in such a case, an object of the present invention is to provide a rare gas discharge lamp lighting device with improved startability and capable of extending the dimming range.

以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。   The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further, while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.

(1)入力電源部と、高圧トランスと、該高圧トランスの一次側に接続したスイッチング回路と、該スイッチング回路を駆動するドライブ回路と、調光信号を生成ならびに出力する調光制御回路とを備え、前記高圧トランスの二次側に接続された希ガス放電灯を点灯する希ガス放電灯点灯装置において、前記入力電源部と前記スイッチング回路との間には調光回路が接続され、前記調光回路は、前記調光制御回路から出力される前記調光信号を入力し、調光時には、周波数を任意に設定可能な高周波パルス電圧を、定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することにより、前記希ガス放電灯に定常時よりも高いトリガ電圧が印加されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置(請求項1)。 (1) An input power supply unit, a high-voltage transformer, a switching circuit connected to the primary side of the high-voltage transformer, a drive circuit that drives the switching circuit, and a dimming control circuit that generates and outputs a dimming signal In the rare gas discharge lamp lighting device for lighting the rare gas discharge lamp connected to the secondary side of the high-voltage transformer, a dimming circuit is connected between the input power supply unit and the switching circuit, and the dimming The circuit receives the dimming signal output from the dimming control circuit, and superimposes a high-frequency pulse voltage whose frequency can be arbitrarily set at the time of dimming on a DC voltage applied in a steady state. A rare gas discharge lamp lighting device is characterized in that a higher trigger voltage is applied to the rare gas discharge lamp than in a steady state by supplying to the input section.

(2)(1)項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記調光回路は、間欠発振制御回路と調光補助回路とを備え、前記間欠発振制御回路は、前記入力電源部と前記調光補助回路との間に接続されて、調光時にオン/オフ動作を行い、前記調光補助回路は、前記間欠発振制御回路のオフ動作時に、前記高周波パルス電圧を前記定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することを特徴とする希ガス放電灯点灯装置(請求項2)。 (2) In the rare gas discharge lamp lighting device according to item (1), the dimming circuit includes an intermittent oscillation control circuit and a dimming auxiliary circuit, and the intermittent oscillation control circuit includes the input power supply unit and the dimming control circuit. The dimming auxiliary circuit is connected between the dimming auxiliary circuit and performs an on / off operation at the time of dimming, and the dimming auxiliary circuit is applied with the high-frequency pulse voltage at the steady state during the off operation of the intermittent oscillation control circuit. A rare gas discharge lamp lighting device characterized in that it is superimposed on a direct current voltage and supplied to the input of the switching circuit (claim 2).

(3)(2)項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記調光補助回路は、ダイオードと第1のコンデンサと第1、第2のスイッチング素子とを備え、前記ダイオードは、その一端が前記第1のスイッチング素子の一端とともに前記間欠発振制御回路に接続され、他端が前記第1のコンデンサの一端とともに前記スイッチング回路の一端に接続され、前記第1のコンデンサの他端が前記第1のコンデンサの他端とともに前記第2のスイッチング素子の一端に接続され、前記第2のスイッチング素子の他端が前記入力電源部の負極側に接続されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置(請求項3)。 (3) In the rare gas discharge lamp lighting device according to item (2), the dimming auxiliary circuit includes a diode, a first capacitor, and first and second switching elements, and the diode has one end thereof. Is connected to the intermittent oscillation control circuit together with one end of the first switching element, the other end is connected to one end of the switching circuit together with one end of the first capacitor, and the other end of the first capacitor is connected to the first capacitor. A rare gas discharge lamp lighting, wherein the second switching element is connected to one end of the second switching element together with the other end of the first capacitor, and the other end of the second switching element is connected to the negative electrode side of the input power supply unit. Device (claim 3).

(4)(3)項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記調光補助回路は、一端が前記ダイオードの他端に接続され、他端が前記第2のスイッチング素子の他端とともに前記入力電源部の負極側に接続される第2のコンデンサをさらに含むことを特徴とする希ガス放電灯点灯装置(請求項4)。 (4) In the rare gas discharge lamp lighting device according to (3), the dimming auxiliary circuit has one end connected to the other end of the diode and the other end together with the other end of the second switching element. A rare gas discharge lamp lighting device, further comprising a second capacitor connected to the negative electrode side of the input power supply unit (Claim 4).

(5)(2)〜(4)項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記間欠発振制御回路は、一端が前記入力電源部の正極側に接続され、他端が前記調光補助回路の一端に接続されるスイッチング素子からなる調光素子と、該調光素子を駆動するドライブ回路とから構成されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置(請求項5)。 (5) In the rare gas discharge lamp lighting device according to any one of (2) to (4), one end of the intermittent oscillation control circuit is connected to a positive electrode side of the input power supply unit, and the other end is the dimming auxiliary circuit. A rare gas discharge lamp lighting device comprising: a light control element comprising a switching element connected to one end of the light source; and a drive circuit for driving the light control element.

(6)(2)〜(5)項に記載の希ガス放電灯点灯装置において、前記スイッチング回路の駆動周波数は、前記間欠発振制御回路の駆動周波数よりも高く、前記調光補助回路の駆動周波数以下であることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置(請求項6)。 (6) In the rare gas discharge lamp lighting device according to any of (2) to (5), the driving frequency of the switching circuit is higher than the driving frequency of the intermittent oscillation control circuit, and the driving frequency of the dimming auxiliary circuit A rare gas discharge lamp lighting device characterized by the following: (Claim 6).

本発明は、以上のように構成したため、簡易な回路構成でありながら、AC/DC変換部の出力に過大なリップル・ノイズを発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることが可能な希ガス放電灯点灯装置を提供することが可能となる。   Since the present invention is configured as described above, it does not generate excessive ripple noise in the output of the AC / DC converter while having a simple circuit configuration, and can be started even when the dimming rate is small. Thus, it is possible to provide a rare gas discharge lamp lighting device capable of expanding the dimming range.

本発明の一実施形態における放電灯点灯装置を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the discharge lamp lighting device in one Embodiment of this invention. 図1に示す放電灯点灯装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows an example of the conventional discharge lamp lighting device.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1において、本発明の一実施形態における放電灯点灯装置10は、直流電圧を供給する入力電源部Vinと、昇圧トランスT1と、入力電源部Vinから入力される直流電圧の極性を切り替えつつ昇圧トランスT1の一次側に印加するスイッチング回路1と、スイッチング回路1を駆動するスイッチング素子ドライブ回路2と、調光信号を出力する調光制御回路3とを備え、昇圧トランスT1の二次側には希ガス放電灯DLが接続されている。尚、入力電源部Vinは、例えば、商用AC入力電源と、商用AC入力電源のAC電圧を整流するダイオードブリッジと、AC電圧をDC電圧に変換して出力する昇圧チョッパ回路とで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a discharge lamp lighting device 10 according to an embodiment of the present invention boosts a voltage while switching the polarity of an input power supply Vin that supplies a DC voltage, a step-up transformer T1, and a DC voltage input from the input power supply Vin. A switching circuit 1 that is applied to the primary side of the transformer T1, a switching element drive circuit 2 that drives the switching circuit 1, and a dimming control circuit 3 that outputs a dimming signal are provided. A rare gas discharge lamp DL is connected. The input power supply unit Vin includes, for example, a commercial AC input power supply, a diode bridge that rectifies the AC voltage of the commercial AC input power supply, and a boost chopper circuit that converts the AC voltage into a DC voltage and outputs the voltage. .

スイッチング回路1は、4個のスイッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4からなり、入力電源部Vinの正極側に接続されたスイッチング素子Q1および入力電源部Vinの負極側に接続されたスイッチング素子Q2からなる直列回路と、入力電源部Vinの正極側に接続されたスイッチング素子Q3および入力電源部Vinの負極側に接続されたスイッチング素子Q4からなる直列回路とを並列に接続し、フルブリッジ回路が構成されている。スイッチング素子Q1〜Q4は、好ましくは、MOSFETからなり、この場合、各スイッチング素子Q1〜Q4は、内蔵された寄生ダイオードを含んでいる。   The switching circuit 1 includes four switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4, and includes a switching element Q1 connected to the positive side of the input power supply unit Vin and a switching element Q2 connected to the negative side of the input power supply unit Vin. And a series circuit composed of a switching element Q3 connected to the positive side of the input power supply unit Vin and a switching element Q4 connected to the negative side of the input power supply unit Vin are connected in parallel to form a full bridge circuit. Has been. The switching elements Q1 to Q4 are preferably made of MOSFETs. In this case, each switching element Q1 to Q4 includes a built-in parasitic diode.

スイッチング回路1は、スイッチング素子ドライブ回路2の出力信号に基づいて、一対のスイッチング素子Q1、Q4と、もう一対のスイッチング素子Q2、Q3とを交互にオン・オフ動作させることにより、入力電源部Vinから入力される直流電圧を交流電圧に変換し、希ガス放電灯DLに供給する。   The switching circuit 1 alternately turns on / off the pair of switching elements Q1 and Q4 and the other pair of switching elements Q2 and Q3 based on the output signal of the switching element drive circuit 2, whereby the input power supply unit Vin Is converted into an AC voltage and supplied to the rare gas discharge lamp DL.

調光制御回路3は、バースト調光信号の生成回路を含み、例えば、バースト調光により希ガス放電灯DLの輝度を調整するための信号を出力するためのものである。   The dimming control circuit 3 includes a burst dimming signal generation circuit, for example, for outputting a signal for adjusting the luminance of the rare gas discharge lamp DL by burst dimming.

また、放電灯点灯装置10は、昇圧トランスT1の一次側には、昇圧トランスT1の一次巻線と直列に接続されたインダクタンス素子L1を有し、希ガス放電灯DLには、直並列に生じる寄生容量(図示せず)を有している。尚、インダクタンス素子L1は昇圧トランスT1のリーケージインダクタンスを利用することにより省略することができる。   The discharge lamp lighting device 10 has an inductance element L1 connected in series with the primary winding of the step-up transformer T1 on the primary side of the step-up transformer T1, and occurs in series-parallel with the rare gas discharge lamp DL. It has a parasitic capacitance (not shown). The inductance element L1 can be omitted by using the leakage inductance of the step-up transformer T1.

さらに、放電灯点灯装置10は、上述した構成要素に加えて、調光回路4を備えている。本発明は、入力電源部Vinとスイッチング回路1との間にこの調光回路4を接続したところに特徴があり、後述するように、この調光回路4を備えたことにより、簡単な回路構成でありながら、入力電源部Vinすなわち商用AC入力電源のAC電圧をDCに変換した出力電圧に過大なリップル・ノイズが発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることをできるという効果を奏するものである。   Further, the discharge lamp lighting device 10 includes a dimming circuit 4 in addition to the above-described components. The present invention is characterized in that the dimming circuit 4 is connected between the input power supply unit Vin and the switching circuit 1. As described later, the dimming circuit 4 is provided, so that a simple circuit configuration is provided. However, excessive ripple noise does not occur in the output voltage obtained by converting the AC voltage of the input power source Vin, that is, the commercial AC input power into DC, and the startability is improved even when the dimming rate is small. The effect that the light control range can be expanded is exhibited.

図1に示すように、調光回路4は、間欠発振制御回路5と調光補助回路6とから構成されている。また、間欠発振制御回路5は、スイッチング素子である調光素子Q5と、調光素子ドライブ回路7とにより構成されており、調光補助回路6は、ダイオードD1と第1、第2のコンデンサC1、C2とFETからなる第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7とにより構成されている。   As shown in FIG. 1, the dimming circuit 4 includes an intermittent oscillation control circuit 5 and a dimming auxiliary circuit 6. The intermittent oscillation control circuit 5 includes a dimmer element Q5 that is a switching element and a dimmer element drive circuit 7. The dimmer auxiliary circuit 6 includes a diode D1 and first and second capacitors C1. , C2 and first and second switching elements Q6 and Q7 made of FET.

間欠発振制御回路5において、調光素子Q5は、ドレイン電極が入力電源部Vinの正極側に接続され、ソース電極が調光補助回路6のダイオードD1のアノード端子に接続され、ゲート電極には調光素子ドライブ回路7のパルス信号が印加される。調光時には、調光素子Q5は、調光素子ドライブ回路7から出力されるパルス信号によってオン/オフ動作をおこなう。   In the intermittent oscillation control circuit 5, the dimming element Q5 has a drain electrode connected to the positive side of the input power source Vin, a source electrode connected to the anode terminal of the diode D1 of the dimming auxiliary circuit 6, and a gate electrode connected to the dimming element Q5. A pulse signal of the optical element drive circuit 7 is applied. At the time of dimming, the dimming element Q5 performs an on / off operation by a pulse signal output from the dimming element drive circuit 7.

調光補助回路6において、ダイオードD1は、アノード端子が第1のスイッチング素子Q6のドレイン電極および間欠発振回路5の調光素子Q5のソース電極に接続され、カソード端子がスイッチング回路1のスイッチング素子Q1のドレイン電極に接続されている。また、第1のコンデンサC1は、一端がダイオードD1のカソード端子に、他端が第1のスイッチング素子Q6のソース電極に接続され、第1のスイッチング素子Q6のソース電極は第2のスイッチング素子Q7のドレイン電極に接続され、第2のスイッチング素子Q7のソース電極は入力電源部Vinの負極側に接続されている。また、第2のコンデンサC2は、一端がダイオードD1のカソード端子に、他端が入力電源部Vinの負極側に接続されており、第1、第2のスイッチング素子Q6,Q7のゲート電極には、調光制御回路3の出力信号が印加される。   In the dimming auxiliary circuit 6, the diode D1 has an anode terminal connected to the drain electrode of the first switching element Q6 and the source electrode of the dimming element Q5 of the intermittent oscillation circuit 5, and a cathode terminal connected to the switching element Q1 of the switching circuit 1. Connected to the drain electrode. The first capacitor C1 has one end connected to the cathode terminal of the diode D1, the other end connected to the source electrode of the first switching element Q6, and the source electrode of the first switching element Q6 is connected to the second switching element Q7. The source electrode of the second switching element Q7 is connected to the negative electrode side of the input power supply unit Vin. The second capacitor C2 has one end connected to the cathode terminal of the diode D1 and the other end connected to the negative electrode side of the input power supply portion Vin. The gate electrodes of the first and second switching elements Q6 and Q7 are connected to the second capacitor C2. The output signal of the dimming control circuit 3 is applied.

以下、図2に示すタイミングチャートを参照して、放電灯点灯装置10の定常駆動状態および調光駆動状態の動作、及び、それぞれの場合において希ガス放電灯DLに印加されるパルス電圧について詳述し、調光回路4の作用を説明する。   Hereinafter, with reference to the timing chart shown in FIG. 2, the operation of the discharge lamp lighting device 10 in the steady drive state and the dimming drive state, and the pulse voltage applied to the rare gas discharge lamp DL in each case will be described in detail. The operation of the light control circuit 4 will be described.

図2において、(a)Vds(Q5)は、調光素子Q5のドレイン−ソース間電圧、(b)V(Q6)、(c)V(Q7)は、それぞれ調光補助回路6の第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7の出力電圧、(d)V(OUT1)は、調光補助回路6の出力電圧である。(e)V(P1)、(f)V(P2)、(g)V(P3)、(h)V(P4)は、スイッチング素子ドライブ回路2によりスイッチング回路1のスイッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4のゲート電極にそれぞれ印加される駆動電圧である。(i)Vds(Q4)はスイッチング素子Q4のドレイン−ソース間電圧、(j)V(DL)、(k)I(DL)はそれぞれ、希ガス放電灯DLに印加されるパルス電圧、パルス電流である。尚、スイッチング素子Q1とQ4、及び、スイッチング素子Q2とQ3は、それぞれ同相にて駆動される。   2, (a) Vds (Q5) is the drain-source voltage of the dimming element Q5, and (b) V (Q6) and (c) V (Q7) are the first of the dimming auxiliary circuit 6, respectively. The output voltages of the second switching elements Q6 and Q7, (d) V (OUT1), are the output voltages of the dimming auxiliary circuit 6. (E) V (P1), (f) V (P2), (g) V (P3), (h) V (P4) are switched by switching element drive circuit 2 through switching elements Q1, Q2, Q3 of switching circuit 1. , Q4 is a driving voltage applied to each of the gate electrodes. (I) Vds (Q4) is the drain-source voltage of the switching element Q4, (j) V (DL), (k) I (DL) are the pulse voltage and pulse current applied to the rare gas discharge lamp DL, respectively. It is. Switching elements Q1 and Q4 and switching elements Q2 and Q3 are driven in the same phase.

図2において、t0〜t1の期間は、放電灯点灯装置10は定常駆動状態にある。
この期間では、図2(a)に示すように、調光素子Q5はオン状態(調光素子Q5のドレイン−ソース間電圧Vds(Q5)がLow)を維持し、また、図2(b)、(c)に示すように、調光補助回路6の第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7はオフ状態(電圧V(Q6)、V(Q7)がLow)を維持しており、図2(d)に示すように、調光補助回路6の出力電圧V(OUT1)は、一定の直流電圧V1となる。
In FIG. 2, the discharge lamp lighting device 10 is in a steady drive state during a period from t0 to t1.
In this period, as shown in FIG. 2A, the dimming element Q5 maintains the ON state (the drain-source voltage Vds (Q5) of the dimming element Q5 is low), and FIG. , (C), the first and second switching elements Q6 and Q7 of the dimming auxiliary circuit 6 are maintained in the off state (voltages V (Q6) and V (Q7) are low). As shown in FIG. 2 (d), the output voltage V (OUT1) of the dimming auxiliary circuit 6 becomes a constant DC voltage V1.

また、図2(e)〜(h)に示すように、スイッチング回路1のスイッチング素子Q1、Q4の組とQ2、Q3の組には、スイッチング素子ドライブ回路2により、それぞれの組が交互にオン/オフを繰り返すように、パルス電圧V(P1)、V(P4)とV(P2)、V(P3)が印加される。   Further, as shown in FIGS. 2E to 2H, the group of switching elements Q1 and Q4 and the group of Q2 and Q3 of the switching circuit 1 are turned on alternately by the switching element drive circuit 2. Pulse voltages V (P1), V (P4) and V (P2), V (P3) are applied so as to repeat / off.

そして、図2(i)に示すように、スイッチング素子Q4のドレイン−ソース間電圧Vds(Q4)には電圧値がVds1のパルス電圧が出力され、図2(j)、(k)のそれぞれに示すように、希ガス放電灯DLには、微分波形状のパルス電圧V(DL)が印加され、パルス電流I(DL)が流れる。   As shown in FIG. 2 (i), a pulse voltage having a voltage value of Vds1 is output to the drain-source voltage Vds (Q4) of the switching element Q4, and each of FIGS. 2 (j) and 2 (k) is output. As shown, a pulse voltage V (DL) having a differential waveform is applied to the rare gas discharge lamp DL, and a pulse current I (DL) flows.

尚、定常駆動時には、インダクタンス素子L1により発生するエネルギーは、調光補助回路6の第2のコンデンサC2によって回収される。   During steady driving, the energy generated by the inductance element L1 is recovered by the second capacitor C2 of the dimming auxiliary circuit 6.

次に、図2において、t1以降の期間は、放電灯点灯装置10は調光駆動状態にある。
この期間では、図2(a)に示すように、調光素子Q5がオン/オフ状態(調光素子Q5のドレイン−ソース間電圧Vds(Q5)がLow/High)を繰り返すようになり、また、図2(b)、(c)に示すように、調光補助回路6の第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7は、調光素子Q5がオン状態(電圧Vds(Q5)がLow)の時は、交互にオン/オフ動作(電圧V(Q6)、V(Q7)がHigh/Low)を繰り返すことにより高周波パルス信号を交互に出力し、調光素子Q5がオフ状態(電圧Vds(Q5)がHigh)の時は、オフ状態(電圧V(Q6)、V(Q7)がLow)となる。
Next, in FIG. 2, the discharge lamp lighting device 10 is in a dimming drive state during a period after t1.
In this period, as shown in FIG. 2A, the dimming element Q5 repeats the on / off state (the drain-source voltage Vds (Q5) of the dimming element Q5 is Low / High), and 2B and 2C, in the first and second switching elements Q6 and Q7 of the dimming auxiliary circuit 6, the dimming element Q5 is in the on state (the voltage Vds (Q5) is low). In this case, by alternately repeating the on / off operation (voltages V (Q6) and V (Q7) are High / Low), a high-frequency pulse signal is alternately output, and the dimming element Q5 is in an off state (voltage Vds ( When Q5) is High), it is turned off (voltages V (Q6) and V (Q7) are Low).

その結果、図2(d)に示すように、調光補助回路6の出力電圧V(OUT1)は、調光素子Q5がオン状態の時に、一定の直流電圧V1に加えて、高周波のパルス電圧V2が第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7のスイッチング周期と同期して周期的に重畳された電圧となる。   As a result, as shown in FIG. 2 (d), the output voltage V (OUT1) of the dimming auxiliary circuit 6 is a high-frequency pulse voltage in addition to the constant DC voltage V1 when the dimming element Q5 is on. V2 is a voltage periodically superimposed in synchronization with the switching cycle of the first and second switching elements Q6 and Q7.

そして、図2(i)に示すように、スイッチング素子Q4のドレイン−ソース間電圧Vds(Q4)は、調光素子Q5がオン状態の時に、電圧値がVds1のパルス電圧に加えて、高周波のパルス電圧Vds2が第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7の両方のスイッチング周期と同期して周期的に重畳された電圧となり、この結果、図2(j)、(k)に示すように、希ガス放電灯DLには、定常時の電圧値Vnよりも大きな電圧値Vmの微分波形状のパルス電圧V(DL)が印加され、また、定常時の電流値Inよりも大きな電流値Imの微分波形状のパルス電流I(DL)が流れる。   As shown in FIG. 2 (i), the drain-source voltage Vds (Q4) of the switching element Q4 has a high frequency in addition to the pulse voltage having the voltage value Vds1 when the dimming element Q5 is on. The pulse voltage Vds2 becomes a voltage periodically superimposed in synchronization with the switching periods of both the first and second switching elements Q6 and Q7. As a result, as shown in FIGS. The rare gas discharge lamp DL is applied with a pulse voltage V (DL) having a differential wave shape having a voltage value Vm larger than the voltage value Vn at the steady state, and has a current value Im larger than the current value In at the steady state. A differential wave-shaped pulse current I (DL) flows.

このように、調光時には、スイッチング回路1の入力部に定常時よりも高い電圧を供給することにより、希ガス放電灯DLには定常時よりも大きなパルス電圧が印加され、その結果、希ガス放電灯DLには定常時よりも大きなパルス電流が流れ、希ガス放電灯DLに流れる電流が定常時よりも増加するため、点灯状態が安定し、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることができる。   In this way, at the time of dimming, by supplying a higher voltage to the input part of the switching circuit 1 than in the steady state, a pulse voltage larger than that in the steady state is applied to the rare gas discharge lamp DL. A larger pulse current flows in the discharge lamp DL than in the steady state, and the current flowing in the rare gas discharge lamp DL increases from that in the steady state, so that the lighting state is stabilized and the startability is improved even when the dimming rate is small. The dimming range can be expanded.

また、本実施形態における放電灯点灯装置10では、図3に示す従来の放電灯点灯装置100のように、調光回路によってチョッパ制御回路の出力が直接制御されるものではなく、チョッパ制御回路とは独立した調光回路によって出力が制御できるため、図1における入力電源部Vinを構成するAC/DC電力変換回路の制御系の帯域幅を広く設計する必要がない。このことより、入力電源部Vinの出力に過大なリップル・ノイズを発生することがなく、調光範囲を広くすることができる。   Further, in the discharge lamp lighting device 10 in the present embodiment, the output of the chopper control circuit is not directly controlled by the dimming circuit as in the conventional discharge lamp lighting device 100 shown in FIG. Since the output can be controlled by an independent dimming circuit, it is not necessary to design a wide bandwidth of the control system of the AC / DC power conversion circuit constituting the input power supply unit Vin in FIG. As a result, excessive ripple noise is not generated in the output of the input power supply section Vin, and the dimming range can be widened.

このように、本実施形態における放電灯点灯装置10は、入力電源部Vinとスイッチング回路1との間に調光回路4を接続し、調光時には、調光回路4は、間欠発振制御回路5をオン/オフ動作させ、オン動作時に、スイッチング回路1の入力部に定常時よりも高い電圧(定常時の直流電圧に高周波のパルス電圧を重畳した電圧)を供給することにより、希ガス放電灯DLには、そのトリガ電圧として定常時よりも大きなパルス電圧が印加され、その結果、希ガス放電灯DLには定常時よりも大きなパルス電流が流れる。これによって、希ガス放電灯DLに流れる電流が定常時よりも増加するため、点灯状態が安定し、簡易な回路構成でありながら、入力電源部Vinの出力に過大なリップル・ノイズが発生することがなく、また、調光率が小さい場合でも始動性が向上し、調光範囲を広げることができ、調光時における希ガス放電灯の立ち消えを防止可能な希ガス放電灯点灯装置を提供することができる。   As described above, the discharge lamp lighting device 10 according to the present embodiment connects the dimming circuit 4 between the input power supply unit Vin and the switching circuit 1, and the dimming circuit 4 performs the intermittent oscillation control circuit 5 during dimming. Is turned on / off, and at the time of the on operation, a voltage higher than the steady state (a voltage obtained by superimposing a high-frequency pulse voltage on the steady state DC voltage) is supplied to the input part of the switching circuit 1, thereby A pulse voltage larger than that in the steady state is applied to the DL as a trigger voltage, and as a result, a larger pulse current flows in the rare gas discharge lamp DL than in the steady state. As a result, the current flowing through the rare gas discharge lamp DL increases from the steady state, so that the lighting state is stable, and an excessive ripple noise is generated in the output of the input power supply unit Vin while having a simple circuit configuration. There is also provided a rare gas discharge lamp lighting device that can improve startability even when the dimming rate is small, can widen the dimming range, and can prevent the rare gas discharge lamp from turning off during dimming. be able to.

尚、本実施形態における放電灯点灯装置10においては、間欠発振制御回路5の駆動周波数(すなわち、調光素子Q5の駆動周波数、f4と呼ぶ)は数百Hz、調光補助回路6の駆動周波数(すなわち、第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7の駆動周波数、f5と呼ぶ)は、例えば200kHz程度、スイッチング回路1の駆動周波数(すなわち、スイッチング素子Q1〜Q4の駆動周波数、f2と呼ぶ)は、例えば数十〜100kHz程度であり、f4<f2<f5の関係が成り立っている。   In the discharge lamp lighting device 10 according to the present embodiment, the driving frequency of the intermittent oscillation control circuit 5 (that is, the driving frequency of the dimming element Q5, referred to as f4) is several hundred Hz, and the driving frequency of the dimming auxiliary circuit 6 (That is, the driving frequency of the first and second switching elements Q6 and Q7, referred to as f5) is, for example, about 200 kHz, the driving frequency of the switching circuit 1 (that is, the driving frequency of switching elements Q1 to Q4, referred to as f2). Is, for example, about several tens to 100 kHz, and the relationship of f4 <f2 <f5 is established.

つまり、スイッチング回路1の駆動周波数f2は、間欠発振制御回路5の駆動周波数f4よりも高く、調光補助回路6の駆動周波数f5よりも低い周波数となっている。このような関係が成立していることにより、調光時のオン状態(間欠発振制御回路5がオン)の時に、スイッチング回路1の駆動周波数に影響されずに、任意の周波数である高周波(調光補助回路6の駆動周波数に同期した周波数)のパルス電圧を間欠発振制御回路5の出力電圧に重畳することができるため、調光補助回路6の駆動周波数を必要に応じて容易に設定変更することができ、希ガス放電灯DLに流れる電流の増加率を自由に設計することが可能となる。尚、スイッチング回路1の駆動周波数f2と調光駆動回路6の駆動周波数は同じ周波数であってもよい。   That is, the drive frequency f2 of the switching circuit 1 is higher than the drive frequency f4 of the intermittent oscillation control circuit 5 and lower than the drive frequency f5 of the dimming auxiliary circuit 6. When such a relationship is established, a high-frequency wave (adjustment frequency) that is an arbitrary frequency is not affected by the drive frequency of the switching circuit 1 when the dimming is in an on state (intermittent oscillation control circuit 5 is on). Since the pulse voltage of the frequency synchronized with the driving frequency of the optical auxiliary circuit 6 can be superimposed on the output voltage of the intermittent oscillation control circuit 5, the driving frequency of the dimming auxiliary circuit 6 is easily changed as necessary. It is possible to freely design the increase rate of the current flowing through the rare gas discharge lamp DL. The drive frequency f2 of the switching circuit 1 and the drive frequency of the dimming drive circuit 6 may be the same frequency.

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態の回路構成のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   The representative embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the circuit configuration of the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .

例えば、本実施形態では、スイッチング回路1として、スイッチング素子Q1、Q2、Q3、Q4により構成されたフルブリッジを使用するものとしたが、本発明は、このようなフルブリッジに限定されるものではなく、ハーフブリッジまたはプッシュプルで構成してもよい。また、スイッチング回路1のスイッチング素子Q1〜Q4、間欠発振制御回路5の調光素子Q5、調光補助回路6の第1、第2のスイッチング素子Q6、Q7として、バイポーラトランジスタやIGBTを使用するものであってもよい。   For example, in the present embodiment, a full bridge configured by the switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4 is used as the switching circuit 1. However, the present invention is not limited to such a full bridge. Alternatively, it may be constituted by a half bridge or push-pull. Also, bipolar transistors or IGBTs are used as the switching elements Q1 to Q4 of the switching circuit 1, the dimming element Q5 of the intermittent oscillation control circuit 5, and the first and second switching elements Q6 and Q7 of the dimming auxiliary circuit 6. It may be.

また、間欠発振制御回路5も本実施形態に示した回路構成に限定されるものではなく、同様なスイッチング動作を行うものであれば、他の回路に置き換えることができる。
また、マイクロコンピュータやDSPなどのプログラマブルデバイスを用いて、スイッチング素子ドライブ回路2に、調光時におけるオフ期間(例えば、図2におけるt3〜t4の期間)にスイッチング回路1を駆動する信号V(P1)〜V(P4)を停止させる機能を持たせることで、スイッチング素子ドライブ回路2に、調光回路4の間欠発振制御回路5と同等な機能を持たせることが可能であり、この場合、調光回路4を構成する間欠発振制御回路5を省略することができる。
The intermittent oscillation control circuit 5 is not limited to the circuit configuration shown in the present embodiment, and can be replaced with another circuit as long as the same switching operation is performed.
Further, using a programmable device such as a microcomputer or DSP, the switching element drive circuit 2 is supplied with a signal V (P1) for driving the switching circuit 1 during an off period (for example, a period from t3 to t4 in FIG. 2) during dimming. ) To V (P4) can be stopped, so that the switching element drive circuit 2 can have the same function as the intermittent oscillation control circuit 5 of the dimming circuit 4. The intermittent oscillation control circuit 5 constituting the optical circuit 4 can be omitted.

また、上記の実施形態では、調光補助回路6は、第2のコンデンサC2を含んでいるが、第2のコンデンサC2は必ずしも必要ではなく、省略することができる。この場合、定常時にインダクタンス素子L1により発生する回生電流は、第2のスイッチング素子Q7をオン状態にしておくことで、第1のコンデンサC1に回収するようにすればよい。   Further, in the above embodiment, the dimming auxiliary circuit 6 includes the second capacitor C2, but the second capacitor C2 is not always necessary and can be omitted. In this case, the regenerative current generated by the inductance element L1 in the steady state may be recovered by the first capacitor C1 by turning on the second switching element Q7.

1:スイッチング回路、2:スイッチング素子ドライブ回路、3:調光制御回路、4:調光回路、5:間欠発振制御回路、6:調光補助回路、7:調光素子ドライブ回路、C1:第1のコンデンサ、C2:第2のコンデンサ、D1:ダイオード、DL:希ガス放電灯、L1:インダクタンス素子、Q1〜Q4:スイッチング素子、Q5:スイッチング素子(調光素子)、Q6:第1のスイッチング素子、Q7:第2のスイッチング素子、T1:昇圧トランス、Vin:入力電源部 1: switching circuit, 2: switching element drive circuit, 3: dimming control circuit, 4: dimming circuit, 5: intermittent oscillation control circuit, 6: dimming auxiliary circuit, 7: dimming element drive circuit, C1: first 1 capacitor, C2: second capacitor, D1: diode, DL: rare gas discharge lamp, L1: inductance element, Q1 to Q4: switching element, Q5: switching element (dimming element), Q6: first switching Element, Q7: second switching element, T1: step-up transformer, Vin: input power supply unit

Claims (6)

入力電源部と、高圧トランスと、該高圧トランスの一次側に接続したスイッチング回路と、該スイッチング回路を駆動するドライブ回路と、調光信号を生成ならびに出力する調光制御回路とを備え、前記高圧トランスの二次側に接続された希ガス放電灯を点灯する希ガス放電灯点灯装置において、前記入力電源部と前記スイッチング回路との間には調光回路が接続され、前記調光回路は、前記調光制御回路から出力される前記調光信号を入力し、調光時には、周波数を任意に設定可能な高周波パルス電圧を、定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することにより、前記希ガス放電灯に定常時よりも高いトリガ電圧が印加されることを特徴とする希ガス放電灯点灯装置。   An input power supply unit; a high-voltage transformer; a switching circuit connected to a primary side of the high-voltage transformer; a drive circuit that drives the switching circuit; and a dimming control circuit that generates and outputs a dimming signal. In the rare gas discharge lamp lighting device for lighting the rare gas discharge lamp connected to the secondary side of the transformer, a dimming circuit is connected between the input power supply unit and the switching circuit, The dimming signal output from the dimming control circuit is input, and at the time of dimming, a high-frequency pulse voltage whose frequency can be arbitrarily set is superimposed on a DC voltage applied in a steady state to input the switching circuit A rare gas discharge lamp lighting device is characterized in that a higher trigger voltage is applied to the rare gas discharge lamp than in a steady state by supplying to the rare gas discharge lamp. 前記調光回路は、間欠発振制御回路と調光補助回路とを備え、前記間欠発振制御回路は、前記入力電源部と前記調光補助回路との間に接続されて、調光時にオン/オフ動作を行い、前記調光補助回路は、前記間欠発振制御回路のオフ動作時に、前記高周波パルス電圧を前記定常時に印加される直流電圧に重畳して前記スイッチング回路の入力部に供給することを特徴とする請求項1に記載の希ガス放電灯点灯装置。   The dimming circuit includes an intermittent oscillation control circuit and a dimming auxiliary circuit, and the intermittent oscillation control circuit is connected between the input power supply unit and the dimming auxiliary circuit and is turned on / off during dimming. The dimming auxiliary circuit supplies the input to the switching circuit with the high-frequency pulse voltage superimposed on the DC voltage applied in the steady state when the intermittent oscillation control circuit is turned off. The rare gas discharge lamp lighting device according to claim 1. 前記調光補助回路は、ダイオードと第1のコンデンサと第1、第2のスイッチング素子とを備え、前記ダイオードは、その一端が前記第1のスイッチング素子の一端とともに前記間欠発振制御回路に接続され、他端が前記第1のコンデンサの一端とともに前記スイッチング回路の一端に接続され、前記第1のコンデンサの他端が前記第1のコンデンサの他端とともに前記第2のスイッチング素子の一端に接続され、前記第2のスイッチング素子の他端が前記入力電源部の負極側に接続されることを特徴とする請求項2に記載の希ガス放電灯点灯装置。   The dimming auxiliary circuit includes a diode, a first capacitor, and first and second switching elements, and one end of the diode is connected to the intermittent oscillation control circuit together with one end of the first switching element. The other end of the first capacitor is connected to one end of the switching circuit together with one end of the first capacitor, and the other end of the first capacitor is connected to one end of the second switching element together with the other end of the first capacitor. The rare gas discharge lamp lighting device according to claim 2, wherein the other end of the second switching element is connected to the negative electrode side of the input power supply unit. 前記調光補助回路は、一端が前記ダイオードの他端に接続され、他端が前記第2のスイッチング素子の他端とともに前記入力電源部の負極側に接続される第2のコンデンサをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の希ガス放電灯点灯装置。   The dimming auxiliary circuit further includes a second capacitor having one end connected to the other end of the diode and the other end connected to the negative electrode side of the input power supply unit together with the other end of the second switching element. The rare gas discharge lamp lighting device according to claim 3. 前記間欠発振制御回路は、一端が前記入力電源部の正極側に接続され、他端が前記調光補助回路の一端に接続されるスイッチング素子からなる調光素子と、該調光素子を駆動するドライブ回路とから構成されることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の希ガス放電灯点灯装置。   The intermittent oscillation control circuit has a dimming element composed of a switching element having one end connected to the positive electrode side of the input power supply unit and the other end connected to one end of the dimming auxiliary circuit, and drives the dimming element The rare gas discharge lamp lighting device according to claim 2, comprising a drive circuit. 前記スイッチング回路の駆動周波数は、前記間欠発振制御回路の駆動周波数よりも高く、前記調光補助回路の駆動周波数以下であることを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の希ガス放電灯点灯装置。   6. The rare frequency according to claim 2, wherein a driving frequency of the switching circuit is higher than a driving frequency of the intermittent oscillation control circuit and is equal to or lower than a driving frequency of the dimming auxiliary circuit. Gas discharge lamp lighting device.
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