JP2011060703A - Lamp lighting device - Google Patents

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Tatsuaki Ishikawa
達章 石川
Nobuhisa Nagano
信久 長野
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lamp lighting device for achieving smooth dimming by suppressing a sudden change in the light quantity. <P>SOLUTION: The lamp lighting device includes: a control part for switching-controlling a switching element to which DC voltage is input; a converter transformer having a secondary winding in which AC voltage is excited with the switching output of the switching element; a lamp to be lit by using the AC voltage excited in the secondary winding; a control voltage-generating part for generating control voltage to dim the lamp; a dimming circuit for driving the switching element in a voltage dimming or burst dimming mode, the dimming circuit including an error amplifier for comparing the control voltage with the output DC voltage of the converter transformer to feedback an error signal to the control part; and a gain control part for controlling the gain of the error amplifier in response to the selection of the voltage dimming or burst dimming mode to suppress a sudden change in the light quantity of the lamp during the selection of the mode. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、スイッチング電源回路を用いたランプ点灯装置に係り、特にランプ調光時の光量の急変を防止しスムーズな調光ができるようにしたランプ点灯装置に関する。   The present invention relates to a lamp lighting device using a switching power supply circuit, and more particularly to a lamp lighting device capable of preventing a sudden change in the amount of light during lamp dimming and performing smooth dimming.

従来、ハロゲンランプ等の負荷を駆動するため、スイッチング電源回路が使用されている。スイッチング電源回路は、スイッチング素子とコンバータトランスを有し、スイッチング素子を高周波でスイッチングして直流電圧を高周波の交流電圧に変換し、高周波の交流電圧をランプ等の負荷回路に供給するようにしている。   Conventionally, a switching power supply circuit is used to drive a load such as a halogen lamp. The switching power supply circuit has a switching element and a converter transformer, switches the switching element at a high frequency to convert a DC voltage into a high-frequency AC voltage, and supplies the high-frequency AC voltage to a load circuit such as a lamp. .

一方、ランプの明るさを制御するため、調光回路が設けられている。ランプの明るさを制御する方式としては、ランプに供給する電圧(又は電流)を変化させて調光する電圧調光方式と、PWM(Pulse Width Modulation)パルスによりランプを間欠的に点灯するバースト調光方式がある。一般的には両方式を組み合わせ、ランプ調光電圧が高い領域では電圧調光方式でランプを連続的に駆動し、ランプ調光電圧が低い領域ではバースト調光方式でランプを間欠的に駆動するようにしている。   On the other hand, a dimming circuit is provided to control the brightness of the lamp. There are two methods for controlling the brightness of the lamp: a voltage dimming method that adjusts the voltage (or current) supplied to the lamp for dimming, and a burst control that turns on the lamp intermittently using PWM (Pulse Width Modulation) pulses. There is a light system. In general, both methods are combined, and the lamp is continuously driven by the voltage dimming method in the region where the lamp dimming voltage is high, and the lamp is intermittently driven by the burst dimming method in the region where the lamp dimming voltage is low. I am doing so.

特許文献1には、インバータ回路により駆動される放電灯の点灯制御装置について開示されている。特許文献1の例では、電圧調光回路とPWM調光回路(バースト調光回路)を備え、かつ電圧調光回路からバースト調光回路への切り替え時に発生するラッシュ電流を低減する回路が記載されている。   Patent Document 1 discloses a lighting control device for a discharge lamp driven by an inverter circuit. In the example of Patent Document 1, a circuit that includes a voltage dimming circuit and a PWM dimming circuit (burst dimming circuit) and that reduces a rush current generated when switching from the voltage dimming circuit to the burst dimming circuit is described. ing.

しかしながら、従来及び特許文献1の例では、電圧調光とバースト調光という2段の調光を行っているため、調光制御の違いにより電圧調光からバースト調光への切り替わり時に光量が急に変化することがあった。このためスムーズに調光ができないという不具合があった。   However, in the example of the prior art and Patent Document 1, since two-stage dimming, voltage dimming and burst dimming, is performed, the amount of light suddenly changes when switching from voltage dimming to burst dimming due to the difference in dimming control. There was a change. For this reason, there was a problem that dimming could not be performed smoothly.

特開2008−91082号公報JP 2008-91082 A

従来、電圧調光とバースト調光という2段の調光を行うランプ点灯装置では、調光制御の違いにより電圧調光からバースト調光への切り替わり時に光量が急に変化することがあり、スムーズに調光ができないという不具合があった。   Conventionally, in lamp lighting devices that perform two-stage dimming, voltage dimming and burst dimming, the amount of light may change abruptly when switching from voltage dimming to burst dimming due to differences in dimming control. There was a problem that dimming was not possible.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光量の急変を抑制しスムーズに調光することができるランプ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 such circumstances, and an object thereof is to provide a lamp lighting device capable of smoothly adjusting light while suppressing a sudden change in light amount.

請求項1記載の本発明のランプ点灯装置は、直流電源からの直流電圧を入力とするスイッチング素子と、前記スイッチング素子をスイッチング制御する制御部と、前記スイッチング素子からのスイッチング出力が供給される1次巻線と、前記スイッチング出力によって交流電圧が励起される2次巻線を有するコンバータトランスと、前記コンバータトランスの2次巻線に接続され、前記2次巻線に励起される交流電圧を利用して点灯されるランプと、前記ランプの調光用の制御電圧を生成する制御電圧生成部と、前記制御電圧と前記コンバータトランスの出力直流電圧を比較して前記制御部に誤差信号をフィードバックする誤差増幅器を含み、前記制御電圧に応じて前記スイッチング素子を電圧調光またはバースト調光のモードで駆動する調光回路と、前記電圧調光と前記バースト調光のモード切り替えに応じて前記誤差増幅器の利得を制御し、前記モードの切り替わりにおける前記ランプの光量の急変を抑制する利得制御部と、を具備したことを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a lamp lighting device according to the present invention, wherein a switching element that receives a DC voltage from a DC power source, a control unit that controls the switching of the switching element, and a switching output from the switching element are supplied. A converter transformer having a secondary winding, a secondary winding in which an AC voltage is excited by the switching output, and an AC voltage connected to the secondary winding of the converter transformer and excited in the secondary winding A lamp that is turned on, a control voltage generator that generates a control voltage for dimming the lamp, and the control voltage and the output DC voltage of the converter transformer are compared and an error signal is fed back to the controller And an error amplifier that drives the switching element in a voltage dimming mode or a burst dimming mode according to the control voltage. A gain control unit that controls a gain of the error amplifier in accordance with the mode switching between the voltage dimming and the burst dimming and suppresses a sudden change in the light amount of the lamp in the mode switching. It is characterized by.

また請求項5記載の本発明のランプ点灯装置は、直流電源からの直流電圧をスイッチング素子に入力し、前記スイッチング素子を制御部によってスイッチング制御し、前記スイッチング素子からのスイッチング出力をコンバータトランスの1次巻線に供給し、前記スイッチング出力によって前記コンバータトランスの2次巻線に交流電圧を励起し、前記コンバータトランスの2次巻線に励起された交流電圧を利用してランプを点灯し、前記ランプの調光用の制御電圧を生成し、前記制御電圧と、前記コンバータトランスの出力直流電圧を誤差増幅器によって比較して前記制御部に誤差信号をフィードバックし、前記制御電圧に応じて前記スイッチング素子を電圧調光またはバースト調光のモードで駆動し、前記電圧調光と前記バースト調光のモード切り替えに応じて前記誤差増幅器の利得を制御し、前記モードの切り替わりにおける前記ランプの光量の急変を抑制することを特徴とする。   In the lamp lighting device of the present invention according to claim 5, a DC voltage from a DC power source is input to a switching element, the switching element is switching-controlled by a control unit, and a switching output from the switching element is supplied to a converter transformer. Supply to the secondary winding, excite an AC voltage in the secondary winding of the converter transformer by the switching output, use the AC voltage excited in the secondary winding of the converter transformer to light the lamp, A control voltage for dimming the lamp is generated, the control voltage and the output DC voltage of the converter transformer are compared by an error amplifier, and an error signal is fed back to the control unit, and the switching element according to the control voltage Drive in voltage dimming or burst dimming mode, and the voltage dimming and burst dimming Controlling a gain of the error amplifier in accordance with the over de switching, which comprises suppressing the sudden change of the light amount of the lamp in the switching of the mode.

本発明のランプ点灯装置では、ランプの調光時に電圧調光からバースト調光に切り替わっても利得制御部によってフィードバックゲインを変えることにより、ランプの光量が急激に変化するのを避けることができ、スムーズに調光することができる。   In the lamp lighting device of the present invention, even when switching from voltage dimming to burst dimming at the time of lamp dimming, by changing the feedback gain by the gain control unit, it is possible to avoid a sudden change in the light amount of the lamp, Dimming can be performed smoothly.

本発明の一実施形態に係るランプ点灯装置の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the lamp lighting device which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態における調光回路の一例を示す回路図。The circuit diagram which shows an example of the light control circuit in the embodiment. 同実施形態における調光判別回路の動作を説明する波形図。The wave form diagram explaining operation | movement of the light control discrimination circuit in the embodiment. 調光用の制御電圧を可変したときのランプ電流の変化を示す特性図。The characteristic view which shows the change of a lamp current when the control voltage for light control is varied. 調光回路の変形例を示す回路図。The circuit diagram which shows the modification of a light control circuit.

以下、この発明のランプ点灯装置の一実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a lamp lighting device of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明のランプ点灯装置100の構成を示す回路図である。ランプ点灯装置100は、交流電源11、全波整流回路12、PFC(Power Factor Correction)回路13、共振型のコンバータ15、ハロゲンランプ等のランプ17及び調光回路20を含む。尚、交流電源11、全波整流回路12、PFC回路13、コンバータ15はスイッチング電源回路を構成する。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a lamp lighting device 100 of the present invention. The lamp lighting device 100 includes an AC power supply 11, a full-wave rectifier circuit 12, a PFC (Power Factor Correction) circuit 13, a resonant converter 15, a lamp 17 such as a halogen lamp, and a dimming circuit 20. The AC power supply 11, the full-wave rectifier circuit 12, the PFC circuit 13, and the converter 15 constitute a switching power supply circuit.

交流電源11は全波整流回路12によって全波整流され、直流化した電圧をPFC回路13に供給する。PFC回路13は力率改善回路であり、全波整流回路12で整流した直流電圧を昇圧する。PFC回路13は、インダクタンス素子L1及びダイオードD1を含む昇圧コンバータと、インダクタンス素子L1とダイオードD1との接続点に接続されたスイッチング素子Q1と、平滑コンデンサC1及び制御IC14を有してなる。   The AC power supply 11 is full-wave rectified by a full-wave rectifier circuit 12 and supplies a DC voltage to the PFC circuit 13. The PFC circuit 13 is a power factor correction circuit that boosts the DC voltage rectified by the full-wave rectifier circuit 12. The PFC circuit 13 includes a boost converter including an inductance element L1 and a diode D1, a switching element Q1 connected to a connection point between the inductance element L1 and the diode D1, a smoothing capacitor C1, and a control IC.

平滑コンデンサC1の両端電圧は、PFC回路13の出力電圧に比例しており、この出力電圧を制御IC14にフィードバックする。制御IC14からはスイッチング素子Q1を駆動する制御パルスが出力され、フィードバック電圧に応じてスイッチング素子Q1をオン・オフ制御することで出力電圧を安定化する。このようなPFC回路13はアクティブフィルタとも呼ばれる。尚、PFC回路13はコンバータ15に対する直流電圧源を構成する。   The voltage across the smoothing capacitor C1 is proportional to the output voltage of the PFC circuit 13, and this output voltage is fed back to the control IC 14. A control pulse for driving the switching element Q1 is output from the control IC 14, and the output voltage is stabilized by controlling the switching element Q1 on and off according to the feedback voltage. Such a PFC circuit 13 is also called an active filter. The PFC circuit 13 constitutes a DC voltage source for the converter 15.

コンバータ15は、PFC回路13の出力端と基準電位点(アース)間に直列に接続したスイッチング素子Q2,Q3を含む。スイッチング素子Q2のドレインにはPFC回路13からの直流電圧が入力され、ソースはスイッチング素子Q3のドレインに接続し、スイッチング素子Q3のソースは基準電位点(アース)に接続している。スイッチング素子Q2とQ3の接続点とアース間には、コンバータトランスTの1次巻線T1とコンデンサC2から成る直列共振回路が接続されている。またスイッチング素子Q2,Q3のゲートには、制御部16からのPWM信号が供給され、スイッチング素子Q2,Q3は、PWM信号によって所定の周波数(又は一定の周波数)で相補的にスイッチング動作する。   Converter 15 includes switching elements Q2 and Q3 connected in series between the output terminal of PFC circuit 13 and a reference potential point (ground). The DC voltage from the PFC circuit 13 is input to the drain of the switching element Q2, the source is connected to the drain of the switching element Q3, and the source of the switching element Q3 is connected to the reference potential point (earth). A series resonance circuit including a primary winding T1 of a converter transformer T and a capacitor C2 is connected between the connection point of the switching elements Q2 and Q3 and the ground. Further, the PWM signal from the control unit 16 is supplied to the gates of the switching elements Q2 and Q3, and the switching elements Q2 and Q3 perform a complementary switching operation at a predetermined frequency (or a constant frequency) by the PWM signal.

スイッチング素子Q2とQ3の接続点にはスイッチング出力が得られ、このスイッチング出力によってトランスTの一次巻線T1とコンデンサC2の直列回路は電流共振し、トランスTの2次巻線T2には交流電圧が励起される。トランスTの2次巻線T2の両端には、負荷回路として例えばランプ17が接続されており、ランプ17は2次巻線T2の交流電圧によってAC点灯する。また、2次巻線T2の交流電圧VAは調光回路20に供給される。   A switching output is obtained at the connection point of the switching elements Q2 and Q3, and the series circuit of the primary winding T1 of the transformer T and the capacitor C2 is current-resonated by this switching output, and an AC voltage is applied to the secondary winding T2 of the transformer T. Is excited. For example, a lamp 17 is connected to both ends of the secondary winding T2 of the transformer T as a load circuit, and the lamp 17 is AC lit by the AC voltage of the secondary winding T2. Further, the AC voltage VA of the secondary winding T2 is supplied to the dimming circuit 20.

またトランスTの3次巻線T3には、ダイオードD2とコンデンサC3から成る整流・平滑回路が接続されており、整流・平滑した出力電圧を抵抗R1とR2の直列回路によって分圧することで、コンバータトランスTの出力直流電圧VBを得ることができる。電圧VBは調光回路20にフィードバックされる。   The tertiary winding T3 of the transformer T is connected to a rectifying / smoothing circuit composed of a diode D2 and a capacitor C3. By dividing the rectified / smoothed output voltage by a series circuit of resistors R1 and R2, a converter is obtained. An output DC voltage VB of the transformer T can be obtained. The voltage VB is fed back to the dimming circuit 20.

調光回路20は、調光用の制御電圧を生成する可変抵抗(ボリウム)を含み、ボリウムを調整することでランプ17の光量を調整することができる。また調光回路20は、ボリウム調整による制御電圧と、トランスTの2次巻線T2の交流電圧VAと、抵抗R1とR2で分圧した出力直流電圧VBとの変化に応じて制御部16に誤差信号をフィードバックする誤差増幅器を含み、制御電圧V1に応じて制御部16を制御する。例えば、スイッチング素子Q2,Q3のオン・オフ周期を制御して、交流電圧VAを変化させランプ17を電圧調光する。またスイッチング素子Q3,Q4を休止期間と駆動期間で動作させバースト調光する。制御部16は、集積回路(IC)で構成されている。   The dimming circuit 20 includes a variable resistor (volume) that generates a control voltage for dimming, and the light amount of the lamp 17 can be adjusted by adjusting the volume. The dimming circuit 20 controls the control unit 16 according to changes in the control voltage by adjusting the volume, the AC voltage VA of the secondary winding T2 of the transformer T, and the output DC voltage VB divided by the resistors R1 and R2. An error amplifier that feeds back an error signal is included, and the controller 16 is controlled in accordance with the control voltage V1. For example, the lamp 17 is dimmed by changing the AC voltage VA by controlling the ON / OFF cycle of the switching elements Q2, Q3. Further, burst dimming is performed by operating the switching elements Q3 and Q4 in a pause period and a driving period. The control unit 16 is configured by an integrated circuit (IC).

こうして、コンバータ15は電流共振型として動作し、スイッチング素子Q2,Q3のオン・オフをPWM信号によって制御することで、トランスTの2次巻線T2の出力交流電圧の周波数が変化する。   Thus, the converter 15 operates as a current resonance type, and the frequency of the output AC voltage of the secondary winding T2 of the transformer T is changed by controlling on / off of the switching elements Q2, Q3 by the PWM signal.

以下、調光回路20の詳細について図2を参照して説明する。調光回路20は、ボリウム回路21、オペアンプ(誤差増幅器)A21を含む負帰還回路22、調光判別回路23を有している。ボリウム回路21は、電圧源V20と基準電位点(アース)間に接続した可変抵抗R21、抵抗22、及び抵抗R25の直列回路でなり、可変抵抗R21と抵抗22との接続点に可変抵抗R21の変化によって生じる調光用の制御電圧V1を得ることができる。ボリウム回路21は制御電圧生成部を構成する。   Hereinafter, details of the dimming circuit 20 will be described with reference to FIG. The dimming circuit 20 includes a volume circuit 21, a negative feedback circuit 22 including an operational amplifier (error amplifier) A21, and a dimming determination circuit 23. The volume circuit 21 is a series circuit of a variable resistor R21, a resistor 22, and a resistor R25 connected between the voltage source V20 and a reference potential point (earth). The variable resistor R21 is connected to the connection point between the variable resistor R21 and the resistor 22 with the variable resistor R21. A dimming control voltage V1 caused by the change can be obtained. The volume circuit 21 constitutes a control voltage generation unit.

負帰還回路22は、オペアンプA21を含み、オペアンプA21の非反転入力端子(+)には抵抗R1とR2で分圧した出力直流電圧VBが入力され、反転入力端子(−)には抵抗R23を介して調光用の制御電圧V1が入力される。またオペアンプA21の反転入力端子(−)と出力端間にはコンデンサC21、抵抗R24が並列に接続されている。また抵抗R25と並列にスイッチSW1が接続されている。尚、スイッチSW1はトランジスタ等の電子スイッチで構成すると良い。抵抗R25及びスイッチSW1は、利得制御部を構成する。   The negative feedback circuit 22 includes an operational amplifier A21. An output DC voltage VB divided by resistors R1 and R2 is input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier A21, and a resistor R23 is input to the inverting input terminal (−). The control voltage V1 for dimming is input via A capacitor C21 and a resistor R24 are connected in parallel between the inverting input terminal (−) of the operational amplifier A21 and the output terminal. A switch SW1 is connected in parallel with the resistor R25. The switch SW1 is preferably composed of an electronic switch such as a transistor. The resistor R25 and the switch SW1 constitute a gain control unit.

調光判別回路23は、トランスTの2次巻線T2の交流電圧VAの波形をもとに、ランプ17の制御が電圧調光からバースト調光に切り替わったか、或いはバースト調光から電圧調光に切り替わったことを検出し、その検出結果に応じてスイッチSW1をオン・オフ制御する。   Based on the waveform of the AC voltage VA of the secondary winding T2 of the transformer T, the dimming discrimination circuit 23 switches the control of the lamp 17 from voltage dimming to burst dimming, or from burst dimming to voltage dimming. The switch SW1 is turned on / off according to the detection result.

ボリウム回路21の可変抵抗R21を変化させることでランプ17の光量が調整される。例えば調光用の制御電圧V1が出力直流電圧VBよりも高い場合は電圧調光のモードとなり、制御部16を制御してランプ17に連続的に交流電圧VAを供給し、例えば交流電圧の周波数を変化することで光量を変える。また調光用の制御電圧V1が出力直流電圧VBよりも低い場合は、バースト調光のモードとなり、制御部16を制御してスイッチング素子Q2,Q3を休止期間と動作期間とで間欠的に動作させ、調光用の制御電圧V1が低くなるほど休止期間が長くなるように制御する。   The light quantity of the lamp 17 is adjusted by changing the variable resistor R21 of the volume circuit 21. For example, when the dimming control voltage V1 is higher than the output DC voltage VB, the mode is the voltage dimming mode, and the controller 16 is controlled to continuously supply the AC voltage VA to the lamp 17, for example, the frequency of the AC voltage. Change the amount of light. Further, when the dimming control voltage V1 is lower than the output DC voltage VB, the mode is a burst dimming mode, and the control unit 16 is controlled to operate the switching elements Q2 and Q3 intermittently during the pause period and the operation period. Then, the control is performed so that the pause period becomes longer as the dimming control voltage V1 becomes lower.

図3は、調光判別回路23の動作を示す波形図である。図3(a)は、電圧調光時のトランスTの2次巻線T2の交流電圧VAの波形を示しており、図3(b)はバースト調光時のトランスTの2次巻線T2の交流電圧VAの波形を示している。調光判別回路23は、交流電圧VAの波高値の変化から、電圧調光モードかバースト調光モードかを判断する。例えば波高値がゼロとなる期間が所定時間以上継続した場合は、バースト調光(間欠駆動)の開始であると判断し、以降、波高値の高い期間と波高値がゼロになる期間が連続した場合はバースト調光モードに移行したと判断する。また逆にバースト調光から電圧調光モードに変わったときも交流電圧VAの波高値の変化から判断する。   FIG. 3 is a waveform diagram showing the operation of the dimming determination circuit 23. 3A shows the waveform of the AC voltage VA of the secondary winding T2 of the transformer T during voltage dimming, and FIG. 3B shows the secondary winding T2 of the transformer T during burst dimming. The waveform of AC voltage VA is shown. The dimming determination circuit 23 determines whether the voltage dimming mode or the burst dimming mode from the change in the peak value of the AC voltage VA. For example, if the period when the peak value is zero continues for a predetermined time or more, it is determined that burst dimming (intermittent driving) is started, and thereafter, the period when the peak value is high and the period when the peak value is zero continue. In this case, it is determined that the mode has shifted to the burst dimming mode. Conversely, when the burst dimming is changed to the voltage dimming mode, the determination is made from the change in the peak value of the AC voltage VA.

図2に戻って、利得制御部のスイッチSW1は、調光判別回路23の判別結果に応答してオン・オフされ、電圧調光時はオフ(開)となり、抵抗R22に対して直列に抵抗R25が接続され、フィードバックゲインが高くなる。またバースト調光時はオン(閉)となり、抵抗R25は短絡され、バースト調光時にはフィードバックゲインが低くなる。   Returning to FIG. 2, the switch SW1 of the gain control unit is turned on / off in response to the discrimination result of the dimming discrimination circuit 23, and is turned off (open) at the time of voltage dimming, and is in series with the resistor R22. R25 is connected and the feedback gain is increased. Further, it is turned on (closed) during burst dimming, the resistor R25 is short-circuited, and the feedback gain is lowered during burst dimming.

つまり、スイッチSW1が無い場合は、負帰還回路22のフィードバックゲインは一定であるため、電圧調光モードからバースト調光モードに切り替わったときに制御方式が変わるため、ランプ17の光量が急に変化するが、本発明では電圧調光からバースト調光に切り替わったときに抵抗R25が接続されてゲインが低くなるため、光量の急激な変化を低減することができる。   That is, when the switch SW1 is not provided, the feedback gain of the negative feedback circuit 22 is constant, so that the control method changes when the voltage dimming mode is switched to the burst dimming mode, so that the light amount of the lamp 17 changes suddenly. However, in the present invention, when the voltage dimming is switched to the burst dimming, the resistor R25 is connected and the gain is lowered, so that a rapid change in the amount of light can be reduced.

図4は、ボリウム回路21によって調光用の制御電圧V1を可変したときのランプ17の電流の変化を示した特性図である。図4の横軸は制御電圧V1を示し、縦軸はランプ電流ILを示している。横軸においてt1はバースト調光期間を示し、t2は電圧調光期間を示している。例えば電圧調光によってランプ17を制御しているときに、制御電圧V1が所定の値以下に下がると、バースト調光(間欠駆動)のモードに切り替わる。   FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in the current of the lamp 17 when the light control voltage V1 is varied by the volume circuit 21. As shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the control voltage V1, and the vertical axis indicates the lamp current IL. On the horizontal axis, t1 represents a burst dimming period, and t2 represents a voltage dimming period. For example, when the lamp 17 is controlled by voltage dimming, when the control voltage V1 falls below a predetermined value, the mode is switched to the burst dimming (intermittent drive) mode.

従来では、バースト調光に切り替わった瞬間に特性Aで示すようにランプ電流画が急激に変化してしまい、ランプ17の光量がスムーズに変化しなという不具合があった。これに対して本発明では、電圧調光からバースト調光に切り替わると負帰還回路22のフィードバックゲインが低くなるため、特性Bで示すようにバースト調光に変わってもランプ電流ILが急激に変化するのを避けることができる。したがって光量が急に変化することなくスムーズに調光することができる。   Conventionally, the lamp current image changes abruptly as shown by the characteristic A at the moment of switching to burst dimming, and the light quantity of the lamp 17 does not change smoothly. On the other hand, in the present invention, when switching from voltage dimming to burst dimming, the feedback gain of the negative feedback circuit 22 decreases, so that the lamp current IL changes rapidly even when the burst dimming is changed as shown by the characteristic B. You can avoid doing it. Therefore, the light can be adjusted smoothly without abrupt change in the amount of light.

尚、電圧調光からバースト調光に切り替わった瞬間にゲインを切り替えた場合、ランプ電流(電圧)が急変して不要な発振現象を生じることがあるため、調光判別回路23にヒステリシス特性を持たせ、電圧調光からバースト調光(又はバースト調光から電圧調光)に切り替わった瞬間から所定の遅れ時間をもってスイッチSW1を切り替えるようにすると良い。   Note that when the gain is switched at the moment when the voltage dimming is switched to the burst dimming, the lamp current (voltage) may change suddenly to cause an unnecessary oscillation phenomenon. Therefore, the dimming discrimination circuit 23 has a hysteresis characteristic. It is preferable to switch the switch SW1 with a predetermined delay time from the moment of switching from voltage dimming to burst dimming (or burst dimming to voltage dimming).

図5は、調光回路20の変形例を示す図である。図5では、調光用の制御電圧V1によってスイッチSW1をオン・オフするものである。即ち、調光回路20は、ボリウム回路21の可変抵抗R21と抵抗R22との接続点の電圧V1が所定の電圧以下になったときに電圧調光モードからバースト調光モードに切り替わるため、電圧V1が予め設定した値以下になったときにスイッチSW1がオンになり、予め設定した値以上になったときにスイッチSW1がオフになるようにしている。図5の例でも図4と同じ特性を得ることができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a modification of the light control circuit 20. In FIG. 5, the switch SW1 is turned on / off by the dimming control voltage V1. That is, since the dimming circuit 20 switches from the voltage dimming mode to the burst dimming mode when the voltage V1 at the connection point between the variable resistor R21 and the resistor R22 of the volume circuit 21 becomes equal to or lower than a predetermined voltage, the voltage V1 The switch SW1 is turned on when the value becomes equal to or less than a preset value, and the switch SW1 is turned off when the value becomes equal to or greater than a preset value. In the example of FIG. 5, the same characteristics as in FIG. 4 can be obtained.

以上述べたように本発明では、ランプ17の調光時に電圧調光からバースト調光に切り替わっても負帰還回路22のフィードバックゲインが変わることにより、ランプ17の光量が急激に変化するのを避けることができ、スムーズに調光することができる。   As described above, in the present invention, even when the voltage dimming is switched to the burst dimming when the lamp 17 is dimmed, the feedback gain of the negative feedback circuit 22 is changed, so that the light quantity of the lamp 17 is prevented from changing rapidly. Can be dimmed smoothly.

尚、本発明の実施形態は、以上説明した構成に限定されるものではない。また特許請求の範囲を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the configuration described above. Various modifications can be made without departing from the scope of the claims.

100…ランプ点灯装置
11…交流電源
12…全波整流回路
13…PFC回路
14…制御IC
15…コンバータ
16…制御部
17…ランプ
20…調光回路
21…ボリウム回路(制御電圧生成部)
22…負帰還回路
23…調光判別回路
Q2,Q3…スイッチング素子
T…コンバータトランス
T1…1次巻線、
T2…2次巻線
C2…コンデンサ
A21…オペアンプ(誤差増幅器)
R21…可変抵抗
R22〜R25…抵抗
SW1…スイッチ(利得制御部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Lamp lighting device 11 ... AC power supply 12 ... Full wave rectifier circuit 13 ... PFC circuit 14 ... Control IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Converter 16 ... Control part 17 ... Lamp 20 ... Dimming circuit 21 ... Volume circuit (control voltage production | generation part)
22 ... Negative feedback circuit 23 ... Dimming discrimination circuit Q2, Q3 ... Switching element T ... Converter transformer T1 ... Primary winding,
T2 ... secondary winding C2 ... capacitor A21 ... operational amplifier (error amplifier)
R21 ... Variable resistors R22 to R25 ... Resistor SW1 ... Switch (gain control unit)

Claims (5)

直流電源からの直流電圧を入力とするスイッチング素子と、
前記スイッチング素子をスイッチング制御する制御部と、
前記スイッチング素子からのスイッチング出力が供給される1次巻線と、前記スイッチング出力によって交流電圧が励起される2次巻線を有するコンバータトランスと、
前記コンバータトランスの2次巻線に接続され、前記2次巻線に励起される交流電圧を利用して点灯されるランプと、
前記ランプの調光用の制御電圧を生成する制御電圧生成部と、前記制御電圧と前記コンバータトランスの出力直流電圧を比較して前記制御部に誤差信号をフィードバックする誤差増幅器を含み、前記制御電圧に応じて前記スイッチング素子を電圧調光またはバースト調光のモードで駆動する調光回路と、
前記電圧調光と前記バースト調光のモード切り替えに応じて前記誤差増幅器の利得を制御し、前記モードの切り替わりにおける前記ランプの光量の急変を抑制する利得制御部と、を具備したことを特徴とするランプ点灯装置。
A switching element that receives a DC voltage from a DC power supply;
A control unit that performs switching control of the switching element;
A primary transformer to which a switching output from the switching element is supplied; a converter transformer having a secondary winding in which an alternating voltage is excited by the switching output;
A lamp connected to the secondary winding of the converter transformer and lit using an alternating voltage excited by the secondary winding;
A control voltage generating unit that generates a control voltage for dimming the lamp; and an error amplifier that compares the control voltage with an output DC voltage of the converter transformer and feeds back an error signal to the control unit. A dimming circuit that drives the switching element in voltage dimming or burst dimming mode according to
A gain control unit that controls the gain of the error amplifier in accordance with the mode switching between the voltage dimming and the burst dimming, and suppresses a sudden change in the light amount of the lamp in the mode switching. Lamp lighting device to do.
前記制御電圧生成部は、電圧源と基準電位点間に接続した可変抵抗と第1の抵抗及び第2の抵抗の直列回路を含み、前記可変抵抗と前記第1の抵抗との接続点に生じる制御電圧を前記誤差増幅器の入力端に供給し、
前記利得制御部は、前記第1、第2の抵抗のいずれかに並列に接続したスイッチを含み、前記モードの切り替わりに応答して前記スイッチをオン・オフすることを特徴とする請求項1記載のランプ点灯装置。
The control voltage generation unit includes a series circuit of a variable resistor, a first resistor, and a second resistor connected between a voltage source and a reference potential point, and is generated at a connection point between the variable resistor and the first resistor. Supplying a control voltage to the input of the error amplifier;
2. The gain control unit includes a switch connected in parallel to one of the first and second resistors, and turns on / off the switch in response to switching of the mode. Lamp lighting device.
前記2次巻線に励起される交流電圧波形をもとに、前記電圧調光と前記バースト調光のモードの変化をヒステリシス特性を持って判別する判別部を備え、
前記判別部の判別結果に応じて前記利得制御部の前記スイッチをオン・オフすることを特徴とする請求項2記載のランプ点灯装置。
Based on the alternating voltage waveform excited in the secondary winding, comprising a determination unit for determining a change in mode of the voltage dimming and the burst dimming with a hysteresis characteristic,
The lamp lighting device according to claim 2, wherein the switch of the gain control unit is turned on / off according to a determination result of the determination unit.
前記ランプの調光用の制御電圧が予め設定した電圧値になったときに、前記利得制御部の前記スイッチをオン・オフすることを特徴とする請求項2記載のランプ点灯装置。   3. The lamp lighting device according to claim 2, wherein when the control voltage for dimming the lamp reaches a preset voltage value, the switch of the gain control unit is turned on / off. 直流電源からの直流電圧をスイッチング素子に入力し、
前記スイッチング素子を制御部によってスイッチング制御し、
前記スイッチング素子からのスイッチング出力をコンバータトランスの1次巻線に供給し、前記スイッチング出力によって前記コンバータトランスの2次巻線に交流電圧を励起し、
前記コンバータトランスの2次巻線に励起された交流電圧を利用してランプを点灯し、
前記ランプの調光用の制御電圧を生成し、
前記制御電圧と、前記コンバータトランスの出力直流電圧を誤差増幅器によって比較して前記制御部に誤差信号をフィードバックし、前記制御電圧に応じて前記スイッチング素子を電圧調光またはバースト調光のモードで駆動し、
前記電圧調光と前記バースト調光のモード切り替えに応じて前記誤差増幅器の利得を制御し、前記モードの切り替わりにおける前記ランプの光量の急変を抑制することを特徴とするランプ点灯装置。
Input the DC voltage from the DC power supply to the switching element,
The switching control of the switching element by the control unit,
A switching output from the switching element is supplied to a primary winding of the converter transformer, and an alternating voltage is excited in the secondary winding of the converter transformer by the switching output;
The lamp is turned on using the AC voltage excited in the secondary winding of the converter transformer,
Generating a control voltage for dimming the lamp;
The control voltage and the output DC voltage of the converter transformer are compared by an error amplifier, an error signal is fed back to the control unit, and the switching element is driven in a voltage dimming mode or burst dimming mode according to the control voltage. And
A lamp lighting device characterized by controlling the gain of the error amplifier in accordance with the mode switching between the voltage dimming and the burst dimming to suppress a sudden change in the light amount of the lamp at the mode switching.
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