JP2012113881A - Lighting device and luminaire using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧放電灯等の光源を点灯させる点灯装置及びそれを用いた照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting device for lighting a light source such as a high-pressure discharge lamp and a lighting fixture using the same.
従来から、高輝度・高出力の照明として高圧放電灯が広く使用されているが、放電灯の一種である高圧放電灯を安定して点灯させるためには、安定器(点灯装置)が必要となる。高圧放電灯用の点灯装置としては、主に鉄心に銅線が巻かれて成る銅鉄型安定器と、半導体スイッチング素子を用いた電子安定器とがある。近年では、省エネルギーの観点から電子安定器が普及しており、年々小型化及び低コスト化が図られている。そして、点灯装置の小型化に伴って、点灯装置の放熱能力が低下して点灯装置が高温化してきている。 Conventionally, high-pressure discharge lamps have been widely used as high-intensity, high-power illumination, but a ballast (lighting device) is required to stably light up a high-pressure discharge lamp that is a type of discharge lamp. Become. As a lighting device for a high-pressure discharge lamp, there are mainly a copper-iron type ballast in which a copper wire is wound around an iron core and an electronic ballast using a semiconductor switching element. In recent years, electronic ballasts have become widespread from the viewpoint of energy saving, and miniaturization and cost reduction are achieved year by year. And with the miniaturization of the lighting device, the heat dissipating capability of the lighting device is lowered, and the lighting device is getting high temperature.
ここで、点灯装置を互いに電源電圧の異なる複数の電源(例えば、100V電源と200V電源)に兼用させて用いる場合がある。点灯装置には、電源電圧を昇圧する昇圧コンバータ回路が内蔵されており、この昇圧コンバータ回路は、通常、電源電圧が高い方の電源に合わせて設計される。このため、点灯装置を電源電圧が低い方の電源に用いる場合、昇圧コンバータ回路の昇圧比が電源電圧が高い方の電源に用いる場合と比較して大きくなり、回路損失が大きくなって更に点灯装置が高温化してしまうという問題があった。 Here, the lighting device may be used in combination with a plurality of power supplies (for example, a 100V power supply and a 200V power supply) having different power supply voltages. The lighting device incorporates a boost converter circuit that boosts the power supply voltage, and this boost converter circuit is usually designed according to the power supply having the higher power supply voltage. For this reason, when the lighting device is used for a power source having a lower power supply voltage, the boost ratio of the boost converter circuit is larger than that used for a power source having a higher power supply voltage, resulting in a larger circuit loss and a further lighting device. However, there was a problem that the temperature became high.
上記の問題を解決するものとして、負荷時(放電灯の点灯時)において、100Vの電源電圧の入力時の昇圧コンバータ回路の昇圧電圧を200Vの電源電圧の入力時の昇圧電圧より低減させるように構成した放電灯点灯装置が特許文献1に開示されている。
As a solution to the above problem, the boosted voltage of the boost converter circuit at the time of input of the power supply voltage of 100V is reduced from the boosted voltage at the time of input of the power supply voltage of 200V at the time of load (when the discharge lamp is turned on) A constructed discharge lamp lighting device is disclosed in
しかしながら、上記従来例のように、回路損失の低減による装置の温度上昇の抑制のみに着眼して100Vの電源電圧の入力時の昇圧コンバータ回路の昇圧電圧を低減させた場合、次のような問題が生じ得る。即ち、高圧放電灯の電極の経年劣化によるランプ電圧の上昇に伴って再点弧電圧が上昇し、低減させた昇圧電圧を上回った時点で高圧放電灯が立ち消えし、点灯を維持させることができない虞がある。 However, when the boosting voltage of the boosting converter circuit when the power supply voltage of 100 V is input is reduced as in the conventional example described above, only the suppression of the temperature rise of the device due to the reduction of the circuit loss is reduced. Can occur. In other words, the re-ignition voltage rises as the lamp voltage rises due to aging of the electrodes of the high-pressure discharge lamp, and when the voltage exceeds the reduced boost voltage, the high-pressure discharge lamp goes out and cannot be lit. There is a fear.
勿論、上記の問題を解消するならば、再点弧電圧を考慮して高圧放電灯の通常点灯時における最大ランプ電圧の略2倍に昇圧コンバータ回路の昇圧電圧を設定すればよい。但し、この場合には、昇圧コンバータ回路の昇圧電圧が高電圧となるため、回路損失を低減して装置の温度の上昇を抑えるという本来の目的に対する効果が小さくなるという問題があった。また、高圧放電灯の通常点灯時における最大ランプ電圧は、高圧放電灯の種類により異なり(例えば同じ出力であっても、メーカや点灯の向き、色温度により異なる)、一概に昇圧コンバータ回路の昇圧電圧を設定するのは困難であった。 Of course, if the above problem is solved, the boost voltage of the boost converter circuit may be set to approximately twice the maximum lamp voltage during normal lighting of the high pressure discharge lamp in consideration of the re-ignition voltage. However, in this case, since the boosted voltage of the boost converter circuit becomes a high voltage, there is a problem that the effect for the original purpose of reducing the circuit loss and suppressing the temperature rise of the device is reduced. The maximum lamp voltage during normal lighting of the high-pressure discharge lamp varies depending on the type of the high-pressure discharge lamp (for example, the same output varies depending on the manufacturer, lighting direction, and color temperature). It was difficult to set the voltage.
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、互いに電源電圧の異なる複数の電源に用いる場合でも、回路損失を低減して装置の温度の上昇を抑えるとともに点灯の維持を図ることのできる点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and even when used for a plurality of power supplies having different power supply voltages, it is possible to reduce circuit loss to suppress an increase in temperature of the apparatus and to maintain lighting. It aims at providing the lighting device which can be used, and a lighting fixture using the same.
本発明の点灯装置は、入力電源からの電圧を所定の直流電圧に変換して出力する第1のコンバータ部と、前記第1のコンバータ部の出力電圧を高圧放電灯の点灯に必要な電圧に変換して前記高圧放電灯に供給する第2のコンバータ部と、前記第1のコンバータ部及び前記第2のコンバータ部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記入力電源の出力電圧を検出する電源電圧検出部と、前記高圧放電灯に印加されるランプ電圧を検出するランプ電圧検出部とを備え、前記電源電圧検出部で検出された電源電圧に基づいて前記高圧放電灯の始動後における前記第1のコンバータ部の出力電圧を設定する設定制御と、前記ランプ電圧検出部で検出されたランプ電圧に基づいて前記設定制御で設定された前記第1のコンバータ部の出力電圧を変化させる可変制御とを行うことを特徴とする。 The lighting device of the present invention converts a voltage from an input power source into a predetermined DC voltage and outputs the voltage, and the output voltage of the first converter unit is set to a voltage necessary for lighting a high pressure discharge lamp. A second converter unit that converts and supplies the high-pressure discharge lamp to the first converter unit; and a control unit that controls the first converter unit and the second converter unit, wherein the control unit outputs an output voltage of the input power source. And a lamp voltage detector for detecting a lamp voltage applied to the high pressure discharge lamp, and starting the high pressure discharge lamp based on the power voltage detected by the power voltage detector Later, setting control for setting the output voltage of the first converter unit, and changing the output voltage of the first converter unit set by the setting control based on the lamp voltage detected by the lamp voltage detection unit. And performing a variable control to.
この点灯装置において、前記制御部は、前記高圧放電灯の始動後一定時間が経過した後に前記設定制御及び前記可変制御を行うことが好ましい。 In this lighting device, it is preferable that the control unit performs the setting control and the variable control after a predetermined time has elapsed after starting the high-pressure discharge lamp.
この点灯装置において、前記一定時間は、前記高圧放電灯のランプ電圧が定格ランプ電圧まで上昇するのに要する時間であることが好ましい。 In this lighting device, it is preferable that the predetermined time is a time required for the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp to rise to a rated lamp voltage.
この点灯装置において、前記制御部は、前記高圧放電灯のランプ電圧の略2倍となるように前記可変制御時における前記第1のコンバータ部の出力電圧を制御することが好ましい。 In this lighting device, it is preferable that the control unit controls the output voltage of the first converter unit during the variable control so as to be approximately twice the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp.
この点灯装置において、前記制御部は、前記第1のコンバータ部の入力力率が十分に高い力率となるように前記可変制御時における前記第1のコンバータ部の出力電圧を制御することが好ましい。 In this lighting device, it is preferable that the control unit controls the output voltage of the first converter unit during the variable control so that the input power factor of the first converter unit becomes a sufficiently high power factor. .
本発明の照明器具は、上記何れかの点灯装置と、前記点灯装置及び前記光源を保持する器具本体とを備えたことを特徴とする。 The lighting fixture of the present invention includes any one of the lighting devices described above, and a fixture main body that holds the lighting device and the light source.
本発明は、互いに電源電圧の異なる複数の電源に用いる場合でも、回路損失を低減して装置の温度の上昇を抑えるとともに点灯の維持を図ることができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that even when used for a plurality of power supplies having different power supply voltages, it is possible to reduce the circuit loss to suppress the temperature rise of the apparatus and to maintain the lighting.
(実施形態1)
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態1について図面を用いて説明する。本実施形態は、図1に示すように、整流部1と、第1のコンバータ部2と、第2のコンバータ部3と、制御部4とを備える。整流部1は、ダイオードブリッジから構成され、交流電源AC1(入力電源)から供給される交流電圧を全波整流して後段の第1のコンバータ部2に出力する。
(Embodiment 1)
Hereinafter,
第1のコンバータ部2は、例えばFETから成るスイッチング素子Q1と、チョークコイルCH1と、ダイオードD1と、平滑コンデンサC1とを有する所謂昇圧チョッパ回路である。第1のコンバータ部2は、整流部1から出力される脈流電圧を所望の直流電圧に昇圧して出力することで力率を改善する。なお、昇圧チョッパ回路については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
The
第2のコンバータ部3は、例えばFETから成る4つのスイッチング素子Q2〜Q5と、チョークコイルCH2と、コンデンサC3とを有する所謂降圧チョッパ回路である。第2のコンバータ部3では、2つのスイッチング素子Q2,Q3の直列回路と、残り2つのスイッチング素子Q4,Q5の直列回路とが第1のコンバータ部2の出力端間に互いに並列に接続されている。また、スイッチング素子Q2,Q3の接続点とスイッチング素子Q4,Q5の接続点との間に、チョークコイルCH2とコンデンサC3との直列回路が接続されている。更に、コンデンサC3と並列に、共振回路30と高圧放電灯100(光源)との直列回路が接続されている。共振回路30は、高圧放電灯100に直列に接続されるパルストランスPT1と、パルストランスPT1のタップと第1のコンバータ部2の低電位側の出力端の間に挿入されたコンデンサC2とを具備している。
The
制御部4は、第1のコンバータ部2の出力電圧、即ち、第2のコンバータ部3への入力電圧(平滑コンデンサC1の両端電圧)V1を検出する入力電圧検出部40を備える。また、制御部4は、検出される入力電圧V1が所望の電圧レベルとなるように第1のコンバータ部2のスイッチング素子Q1をスイッチング制御する第1の駆動制御部41を備える。
The
また、制御部4は、第2のコンバータ部3の出力電圧、即ち、高圧放電灯100に印加されるランプ電圧V2を検出するランプ電圧検出部42と、検出されるランプ電圧V2に基づいて高圧放電灯100の点灯・非点灯を判別する点灯判別部44とを備える。更に、制御部4は、検出されるランプ電圧V2が所望の電圧レベルとなるように第2のコンバータ部3の各スイッチング素子Q2〜Q5をスイッチング制御する第2の駆動制御部43を備える。
Further, the
第2の駆動制御部43は、点灯判別部44での判別結果を受けて第2のコンバータ部3の動作モードを切り替える切替部43Bと、検出されるランプ電圧V2に応じてスイッチング素子Q4,Q5の駆動周波数及びオン期間を決定する演算部43Aとを備える。切替部43Bは、第2のコンバータ部3から高圧放電灯100を始動させるための高電圧を出力させる始動モードと、第2のコンバータ部3から高圧放電灯100を安定して点灯させるための電圧を出力させる安定点灯モードとを切り替える。また、演算部43Aは、安定点灯モードの時に切替部43Bを介して各スイッチング素子Q4,Q5を制御する。
The second
例えば、安定点灯モードにおいては、図3に示すように、制御部4の第2の駆動制御部43は、スイッチング素子Q2,Q5をオン/オフさせる期間と、スイッチング素子Q3,Q4をオン/オフさせる期間とを所定の周波数(数百Hz程度)で交番させている。ここで、前者の期間ではスイッチング素子Q3,Q4はオフの状態であり、後者の期間ではスイッチング素子Q2,Q5がオフの状態である。そして、前者の期間では、第2の駆動制御部43はスイッチング素子Q2をオンさせた状態でスイッチング素子Q5を所定の周波数(数十kHz程度)でオン/オフさせる。また、後者の期間では、第2の駆動制御部43はスイッチング素子Q3をオンさせた状態でスイッチング素子Q4を所定の周波数(数十kHz程度)でオン/オフさせる。
For example, in the stable lighting mode, as shown in FIG. 3, the second
また、制御部4は、電源電圧検出部45と、入力電圧可変部46とを備える。電源電圧検出部45は、例えばコンパレータやマイコンから構成され、入力電源である交流電源AC1からの出力電圧が検出閾値を上回るか否かに基づいて交流電源AC1の電源電圧を検出する。本実施形態では、100V電源と200V電源とを想定しているので、電源電圧検出部45において100Vから200Vの間に検出閾値を設定し、当該検出閾値を上回れば200Vの電源電圧であると判定してハイレベルの電圧を出力する(図3参照)。また、電源電圧検出部45は、当該検出閾値を下回れば100Vの電源電圧であると判定してローレベルの電圧を出力する(図3参照)。勿論、電源電圧検出部45において更に細かく検出閾値を設定し、2種類よりも多くの電源電圧を検出できるように構成してもよい。
In addition, the
入力電圧可変部46は、電源電圧検出部45で検出された電源電圧に基づいて高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1を設定するように第1の駆動制御部41に指示する。なお、入力電圧可変部46は、点灯判別部44での判別結果を受けて高圧放電灯100が始動したか否かを判断する。ここで、高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1は、入力電流歪みを抑制できるように、電源電圧×√2×1.2V(1.2は余裕度)以上の電圧に設定する必要がある。例えば、入力電源として100V電源を使用した場合であれば、入力電流歪みを抑制するために必要な電圧は100×√2×1.2≒170V以上となる。また、入力電源として200V電源を使用した場合であれば、入力電流歪みを抑制するために必要な電圧は200×√2×1.2≒340V以上となる。
The input
そこで、入力電圧可変部46は、電源電圧検出部45の出力電圧がローレベルの場合には、高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1が170Vとなるように指示する制御信号を第1の駆動制御部41に送信する。第1の駆動制御部41では、当該制御信号に基づいてスイッチング素子Q1のオン/オフを切り替えることで、入力電圧V1が170Vとなるように制御する。また、電源電圧検出部45の出力電圧がハイレベルの場合には、入力電圧可変部46は、高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1が340Vとなるように指示する制御信号を第1の駆動制御部41に送信する。第1の駆動制御部41では、当該制御信号に基づいてスイッチング素子Q1のオン/オフを切り替えることで、入力電圧V1が340Vとなるように制御する。即ち、第1の駆動制御部41、電源電圧検出部45、入力電圧可変部46によって、高圧放電灯100の始動後における第1のコンバータ部2の出力電圧(入力電圧V1)を設定する設定制御を行う。
Therefore, when the output voltage of the power supply
また、入力電圧可変部46は、ランプ電圧検出部42で検出されたランプ電圧V2に基づいて設定制御で設定された入力電圧V1を変化させるように第1の駆動制御部41に指示する。ここで、高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1は、高圧放電灯100が立ち消えしないように、高圧放電灯100の再点弧電圧を考慮してランプ電圧V2の略2倍程度に設定する必要がある。
In addition, the input
例えば、始動後の高圧放電灯100のランプ電圧V2が0〜150Vの間で変動すると仮定する。入力電源として100V電源を使用した場合であれば、設定制御で設定された入力電圧V1は170Vであるため、ランプ電圧検出部42で検出されたランプ電圧V2が170/2=85V以下であれば入力電圧V1は170Vで一定に保たれる。
For example, it is assumed that the lamp voltage V2 of the high-
一方、ランプ電圧検出部42で検出されたランプ電圧V2が85Vを上回ると、入力電圧可変部46は、入力電圧V1がランプ電圧V2の略2倍となるように指示する制御信号を第1の駆動制御部41に送信する。第1の駆動制御部41では、当該制御信号に基づいてスイッチング素子Q1のオン/オフを切り替えることで、入力電圧V1がランプ電圧V2の略2倍となるように制御する。
On the other hand, when the lamp voltage V2 detected by the
なお、入力電源として200V電源を使用した場合であれば、設定制御で設定された入力電圧V1が340Vであるため、入力電圧V1が常にランプ電圧V2の略2倍以上の値となっている。したがって、この場合には、入力電圧V1はランプ電圧V2に依らず340Vで一定に保たれる。即ち、第1の駆動制御部41、ランプ電圧検出部42、入力電圧部46によって、高圧放電灯100の始動後における第1のコンバータ部2の出力電圧(入力電圧V1)を変化させる可変制御を行う。
If a 200V power supply is used as the input power supply, the input voltage V1 set by the setting control is 340V, so the input voltage V1 is always approximately twice or more the lamp voltage V2. Therefore, in this case, the input voltage V1 is kept constant at 340V regardless of the lamp voltage V2. That is, the first
ここで、入力電源が100V電源又は200V電源の場合の高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1とランプ電圧V2との相関図を図2(a)に示す。なお、本実施形態では、入力電源として100V電源又は200V電源を想定しているが、例えば120V電源や242V電源を入力電源とした場合でも、図2(b)に示すように上記の設定制御及び可変制御を行うことが可能である。
Here, FIG. 2A shows a correlation diagram between the input voltage V1 and the lamp voltage V2 after starting the high-
以下、入力電源として100V電源を使用した場合における本実施形態の動作について図3を用いて説明する。なお、図3は高圧放電灯100が非点灯状態から安定した点灯状態に至るまでの各部の波形図を示している。先ず、高圧放電灯100が非点灯状態のときに図示しない点灯スイッチが投入されて電源がオンになると、制御部4の第1の駆動制御部41が制御動作を開始し、スイッチング素子Q1を数10kHz程度でオン/オフさせるスイッチング制御を行う。これにより、第1のコンバータ部2からは、高圧放電灯100の非点灯時及び点灯時の何れにおいても、電源電圧を昇圧した直流電圧(入力電圧V1)が出力される。ここで、第1のコンバータ部2は、入力力率を高めることで入力電流歪みを抑制している。また、点灯スイッチの投入時に、電源電圧検出部45は、電源電圧が100V又は200Vの何れであるかを検出する。ここでは、入力電源を100V電源としているので、電源電圧検出部45の出力電圧はローレベルとなる。
Hereinafter, the operation of this embodiment when a 100 V power source is used as the input power source will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a waveform diagram of each part of the high
入力電圧V1が所定の電圧値に達すると、制御部4の第2の駆動制御部43が動作を開始する。この時点では、まだ高圧放電灯100は点灯しておらず、その等価インピーダンスは無限大に近い高インピーダンスとなっている。また、切替部43Bは始動モードとなっている。第2の駆動制御部43は、スイッチング素子Q2,Q5がオンの期間と、スイッチング素子Q3,Q4がオンの期間とを所定の周波数f0(数百kHz程度)で交番させる。ここで、所定の周波数f0は共振回路30の共振周波数に近い周波数であり、正弦波状の高電圧がパルストランスPT1の1次巻線N1に発生する。1次巻線N1で発生した正弦波状の高電圧は、1次巻線N1と2次巻線N2の巻数比によって昇圧され、昇圧された電圧がコンデンサC3を介して高圧放電灯100に印加される。これにより、高圧放電灯100が絶縁破壊されて始動する。このとき、高圧放電灯100は短絡に近い低インピーダンスとなるため、高圧放電灯100の両端電圧は略0Vまで低下する。
When the input voltage V1 reaches a predetermined voltage value, the second
一方、点灯判別部44では、ランプ電圧検出部42で検出されるランプ電圧V2が所定の閾値を超えるか否かに基づいて高圧放電灯100の点灯・非点灯を判別している。即ち、ランプ電圧V2が所定の閾値を上回っている場合には、点灯判別部44は高圧放電灯100が非点灯状態にあると判別し、その出力電圧はハイレベルとなる。一方、ランプ電圧が所定の閾値を下回っている場合には、点灯判別部44は高圧放電灯100が点灯状態にあると判別し、その出力電圧はローレベルとなる。
On the other hand, the
ここで、高圧放電灯100の始動により、上記のようにランプ電圧V2が略0Vまで低下することで所定の閾値を下回るので、点灯判別部44は高圧放電灯100が点灯したと判別し、その出力電圧がローレベルとなって切替部43Bに入力される。このローレベルの電圧信号を受けて、切替部43Bでは動作モードを始動モードから安定点灯モードに切り替える。
Here, when the high-
安定点灯モードにおいては、既に上で述べたように、第2の駆動制御部43は、スイッチング素子Q2,Q5をオン/オフさせる期間と、スイッチング素子Q3,Q4をオン/オフさせる期間とを所定の周波数f1(数百Hz程度)で交番させる。したがって、高圧放電灯100には周波数f1の矩形波交流電圧が印加される。そして、高圧放電灯100は、始動直後では両端電圧(ランプ電圧V2)が低いが、ランプ内部が高温・高圧になるにつれてランプ電圧V2が上昇して定格電圧に至り、安定した点灯状態となる。なお、演算部43Aでは、入力されるランプ電圧V2に基づいてスイッチング素子Q4,Q5の駆動周波数及びオン期間を適正に制御している。このため、高圧放電灯100に適正な電力が供給され、安定した点灯状態が持続される。
In the stable lighting mode, as already described above, the second
ここで、点灯判別部44の出力電圧は入力電圧可変部46にも入力されており、入力電圧可変部46では、点灯判別部44の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り替わると、上述の設定制御及び可変制御を開始する。なお、電源電圧検出部45の出力電圧がローレベルであるため、入力電圧可変部46は入力電源が100Vの場合の設定制御及び可変制御を行う。このため、入力電圧V1は図2(a)に示すように、入力電源が100Vの場合におけるランプ電圧V2との相関に従って変化する。
Here, the output voltage of the
以下、入力電源として200V電源を使用した場合における本実施形態の動作についても図4を用いて簡単に説明する。入力電源として100V電源を使用した場合との違いは、200Vの電源電圧を検出することで電源電圧検出部45の出力電圧がハイレベルとなることである。このため、点灯判別部44の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り替わると、入力電圧可変部46は入力電源が200Vの場合の設定制御及び可変制御を行う。このため、入力電圧V1は、図2(a)に示すようにランプ電圧V2に依らず340Vで一定に保たれる。
Hereinafter, the operation of this embodiment when a 200 V power supply is used as the input power supply will be briefly described with reference to FIG. The difference from the case where a 100V power supply is used as the input power supply is that the output voltage of the power supply
上述のように、本実施形態では、制御部4の設定制御によって高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1を電源電圧に基づいて設定している。このため、互いに電源電圧の異なる複数の電源に用いる場合でも、回路損失を低減して装置の温度の上昇を抑えることができる。また、本実施形態では、制御部4の可変制御によって高圧放電灯100の始動後における入力電圧V1をランプ電圧V2に基づいて変化させている。このため、高圧放電灯100の電極の経年劣化によるランプ電圧V2の上昇に伴って再点弧電圧が上昇したとしても、高圧放電灯100が立ち消えしない程度の十分な電圧を高圧放電灯100に印加することができ、点灯を維持させることができる。
As described above, in the present embodiment, the input voltage V1 after the start of the high
即ち、本実施形態では、高圧放電灯100の立ち消えを防止して点灯の維持を図りつつ、発明が解決しようとする課題で述べた昇圧コンバータ回路の昇圧電圧を高電圧に設定する場合と比較して回路損失を低減する効果も十分に発揮することができる。
That is, in the present embodiment, compared with the case where the boost voltage of the boost converter circuit described in the problem to be solved by the invention is set to a high voltage while preventing the high
(実施形態2)
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態2について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図5に示すように、点灯判別部44と入力電圧可変部45との間に計時部47を設け、入力電圧可変部46の動作を遅らせることに特徴がある。
(Embodiment 2)
Hereinafter,
計時部47は、例えばマイコンで構成され、点灯判別部44の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り替わると、切り替わった時点から一定時間T1を計時する。そして、計時部47は、一定時間T1の計時後に入力電圧可変部46の動作の開始を指示する制御信号を入力電圧可変部46に出力する。つまり、本実施形態では、図6に示すように、点灯判別部44の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り替わる、即ち、高圧放電灯100が始動して直ぐに入力電圧可変部46が動作するのではなく、始動後一定時間T1が経過した後に動作を開始する。
The
上述のように、本実施形態では、高圧放電灯100の始動後一定時間T1が経過した後に、制御部4において設定制御及び可変制御を行う。したがって、高圧放電灯100が始動してから一定時間T1の間は、入力電圧V1が高圧放電灯100のランプ電圧V2の略2倍以上の電圧で一定に保たれるため、高圧放電灯100の立ち消えをより効果的に防止することができる。なお、一定時間T1は、例えば高圧放電灯100が始動してから定格ランプ電圧に達するまでの時間(30〜180秒程度)に設定するのが望ましい。このように設定すれば、高圧放電灯100が安定した点灯状態に移行してから設定制御及び可変制御を行うことができるので、高圧放電灯100の立ち消えをより確実に防止することができる。
As described above, in this embodiment, setting control and variable control are performed in the
(実施形態3)
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態3について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図7に示すように、点灯判別部44と入力電圧可変部46との間に可変判別部48を設け、入力電圧可変部46の動作を遅らせることに特徴がある。
(Embodiment 3)
Hereinafter,
可変判別部48は、例えばコンパレータやマイコンで構成され、点灯判別部44の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り替わると、ランプ電圧検出部42で検出されたランプ電圧V2と予め設定された判定閾値との比較を開始する。判定閾値は、例えば高圧放電灯100の定格ランプ電圧に相当する約90Vに設定される。そして、可変判別部48は、ランプ電圧V2が判定閾値を上回ると、入力電圧可変部46の動作の開始を指示する制御信号を入力電圧可変部46に出力する。つまり、本実施形態では、図8に示すように、点灯判別部44の出力電圧がハイレベルからローレベルに切り替わる、即ち、高圧放電灯100が始動して直ぐに入力電圧可変部46が動作するのではなく、ランプ電圧V2が判定閾値に達してから動作を開始する。
The
ここで、高圧放電灯100が始動してから定格ランプ電圧に達するまでの時間には個体差がある。特に、この個体差が大きい場合には、実施形態2のように高圧放電灯100の始動後一定時間T1が経過した後に制御部4において設定制御及び可変制御を行うと、高圧放電灯100が定格ランプ電圧に達する前に制御が開始される虞がある。この場合、高圧放電灯100が安定した点灯状態に移行していない状況で入力電圧V1が低下し、ランプ電圧V2の極性反転時における再点弧電圧の上昇によって高圧放電灯100が立ち消えする虞がある。
Here, there are individual differences in the time from when the high-
そこで、本実施形態では、上述のようにランプ電圧V2が定格ランプ電圧程度まで上昇した後に制御部4において設定制御及び可変制御を行っている。このため、高圧放電灯100が始動してから定格ランプ電圧に達するまでの時間の個体差に関係なく高圧放電灯100が立ち消えするのを防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the setting control and variable control are performed in the
ところで、上記各実施形態では、図2(a)に示すように、制御部4の可変制御においてランプ電圧V2に対して入力電圧V1を線形的に上昇させているが、例えば図9に示すように、ランプ電圧V2に対して入力電圧V1を段階的に上昇させてもよい。この場合でも、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。
Incidentally, in each of the above embodiments, as shown in FIG. 2A, the input voltage V1 is increased linearly with respect to the lamp voltage V2 in the variable control of the
以下、本発明に係る照明器具の実施形態について図面を用いて説明する。図10(a)〜(c)に示す照明器具は、何れも上記実施形態1〜3の何れかの点灯装置A1と、ランプソケット(図示せず)が収納された器具本体200と、点灯装置A1とランプソケットとを接続する電源ケーブル201とを共通に備える。そして、ランプソケットに装着される高圧放電灯(図示せず)に点灯装置A1から電源ケーブル201を介して点灯電力が供給される。
Hereinafter, embodiments of a lighting apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the lighting fixtures shown in FIGS. 10A to 10C includes the lighting device A1 according to any of the first to third embodiments, the fixture
これらの照明器具は、上記実施形態1〜3の何れかの点灯装置A1が用いられることにより、上記実施形態1〜3の何れかと同様の効果を奏することができる。なお、図10(a)に示す照明器具はダウンライトであり、同図(b),(c)に示す照明器具は、配線ダクトレール202に移動自在に取り付けられる照明器具である。
These lighting fixtures can achieve the same effects as any of the first to third embodiments by using any lighting device A1 of the first to third embodiments. The lighting fixture shown in FIG. 10A is a downlight, and the lighting fixtures shown in FIGS. 10B and 10C are lighting fixtures that are movably attached to the
2 第1のコンバータ部
3 第2のコンバータ部
4 制御部
42 ランプ電圧検出部
45 電源電圧検出部
100 高圧放電灯
AC1 交流電源(入力電源)
2
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JP2014049363A (en) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Eye Lighting Syst Corp | Discharge lamp lighting device |
-
2010
- 2010-11-22 JP JP2010260355A patent/JP2012113881A/en not_active Withdrawn
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