JP2013037800A - Discharge lamp lighting device and lighting apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a lighting fixture using the same.
従来より、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯を点灯させるための放電灯点灯装置が提供されている(例えば特許文献1参照)。この放電灯点灯装置は、交流電源より供給される交流電流を直流電流に変換する直流電源部と、直流電源部の直流電流を所定の周波数で極性が反転する矩形波交流に変換して高圧放電灯に供給する出力部とを備える。またこの放電灯点灯装置は、出力部を制御する制御部と、交流電源の瞬時的な電圧降下(瞬時停電や瞬時電圧降下)を検知する異常検知部とを備える。 Conventionally, a discharge lamp lighting device for lighting a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp has been provided (see, for example, Patent Document 1). This discharge lamp lighting device converts a direct current supplied from an alternating current power source into a direct current, and converts the direct current from the direct current power source into a rectangular wave alternating current whose polarity is inverted at a predetermined frequency for high pressure discharge. And an output unit that supplies the electric lamp. The discharge lamp lighting device includes a control unit that controls the output unit, and an abnormality detection unit that detects an instantaneous voltage drop (instantaneous power failure or instantaneous voltage drop) of the AC power supply.
直流電源部は、交流電源の交流電流を全波整流する整流器と、整流器の出力電圧を所定値まで昇圧する昇圧チョッパ回路と、昇圧チョッパ回路の出力を平滑する平滑コンデンサとを有している。また出力部は、直流電源部の出力電圧を所定値まで降圧する降圧チョッパ回路と、降圧チョッパ回路の出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、インバータ回路と、トランスの一次巻線及びコンデンサで構成された共振回路とを有している。インバータ回路は、4つのスイッチング素子により構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路であり、対角に位置する2つのスイッチング素子を1組とし、各組のスイッチング素子を交互にスイッチングすることで、スイッチング周波数に応じた交流電圧が高圧放電灯の両端間に発生する。 The DC power supply unit includes a rectifier that full-wave rectifies the AC current of the AC power supply, a boost chopper circuit that boosts the output voltage of the rectifier to a predetermined value, and a smoothing capacitor that smoothes the output of the boost chopper circuit. The output unit is composed of a step-down chopper circuit that steps down the output voltage of the DC power supply unit to a predetermined value, a smoothing capacitor that smoothes the output voltage of the step-down chopper circuit, an inverter circuit, a primary winding and a capacitor of the transformer. And a resonance circuit. The inverter circuit is a so-called full-bridge type inverter circuit composed of four switching elements. Two switching elements located on the diagonal are set as one set, and switching is performed by alternately switching each set of switching elements. An AC voltage corresponding to the frequency is generated across the high-pressure discharge lamp.
この放電灯点灯装置により高圧放電灯を点灯させるには、まずインバータ回路の各組のスイッチング素子を交互にオン/オフさせて、高圧放電灯の両端間に数10kHz〜数100kHzの高周波電圧を発生させる。そして、この高周波電圧を共振回路により共振昇圧させて、高圧放電灯の両端間に高圧な共振電圧を印加することで高圧放電灯がブレイクダウンし、点灯する。その後、インバータ回路の動作周波数(スイッチング周波数)が数10Hz〜数100Hzの低周波に切り替えられ、高圧放電灯の点灯状態が安定的に維持される。 In order to light a high pressure discharge lamp by this discharge lamp lighting device, first, switching elements of each set of inverter circuits are alternately turned on / off to generate a high frequency voltage of several tens kHz to several hundreds kHz between both ends of the high pressure discharge lamp. Let Then, this high frequency voltage is resonantly boosted by a resonance circuit, and a high voltage resonance voltage is applied between both ends of the high pressure discharge lamp, so that the high pressure discharge lamp breaks down and lights up. Thereafter, the operating frequency (switching frequency) of the inverter circuit is switched to a low frequency of several tens Hz to several hundred Hz, and the lighting state of the high pressure discharge lamp is stably maintained.
またこの放電灯点灯装置では、異常検知部により交流電源の瞬時的な電圧降下が検出されると、通常点灯時の矩形波交流よりも周波数が低い矩形波交流が出力部から高圧放電灯に供給され、この矩形波交流により高圧放電灯の点灯状態が維持される。 In this discharge lamp lighting device, when an instantaneous voltage drop of the AC power supply is detected by the abnormality detection unit, a rectangular wave AC having a frequency lower than that of the rectangular wave AC during normal lighting is supplied from the output unit to the high pressure discharge lamp. The lighting state of the high pressure discharge lamp is maintained by this rectangular wave alternating current.
上述の特許文献1に示した放電灯点灯装置では、交流電源の瞬時的な電圧降下が発生すると、通常点灯時よりも周波数の低い矩形波交流を高圧放電灯に供給することで高圧放電灯の点灯状態を維持することができる。しかしながら、この場合周波数を低くすることで高圧放電灯に供給される矩形波交流の電圧レベルも低くなり、それに伴って点灯維持時間も短くなることから、交流電源の瞬時的な電圧降下が復旧する前に高圧放電灯が消灯してしまう可能性があった。
In the discharge lamp lighting device shown in
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯を点灯維持可能な放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a discharge lamp lighting device capable of maintaining a discharge lamp even when an instantaneous power failure or voltage drop of an AC power supply occurs, and It is in providing the lighting fixture using it.
本発明の放電灯点灯装置は、交流電源から供給される交流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する電力変換回路と、電力変換回路から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯に供給する極性反転回路とを備える。また本放電灯点灯装置は、放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、電力変換回路及び極性反転回路を制御する制御回路と、交流電源の電圧状態を検出する電圧検出手段とを備える。制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、極性反転回路の動作周波数を、放電灯を定格点灯させるときの点灯周波数よりも高い周波数であって、共振回路のインダクタンス及びキャパシタンスで決定される共振周波数近傍の周波数若しくは当該共振周波数の奇数分の1の周波数近傍の周波数に設定する。 The discharge lamp lighting device according to the present invention includes a power conversion circuit that converts an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage having a desired voltage value, and a polarity that periodically reverses the DC voltage output from the power conversion circuit. A polarity inversion circuit that converts the AC voltage into a discharge lamp and supplies the same to the discharge lamp. Further, the discharge lamp lighting device includes a resonance circuit that generates a starting voltage for starting the discharge lamp, a control circuit that controls the power conversion circuit and the polarity inversion circuit, and a voltage detection unit that detects a voltage state of the AC power supply. Is provided. When an instantaneous power failure or voltage drop of the AC power supply is detected by the voltage detection means, the control circuit has an operating frequency of the polarity inversion circuit that is higher than the lighting frequency when the discharge lamp is rated-lit, The frequency is set to a frequency in the vicinity of the resonance frequency determined by the inductance and capacitance of the resonance circuit or a frequency in the vicinity of an odd-numbered frequency of the resonance frequency.
この放電灯点灯装置において、制御回路は、極性反転回路の動作周波数を点灯周波数より高い周波数に設定する期間を、交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下の継続期間よりも長く設定するのが好ましい。 In this discharge lamp lighting device, it is preferable that the control circuit sets the period during which the operating frequency of the polarity inversion circuit is set higher than the lighting frequency to be longer than the instantaneous power failure or voltage drop duration of the AC power supply. .
また、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の近傍であって且つ共振周波数を含まない所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。 Further, in this discharge lamp lighting device, the control circuit detects a momentary power failure or voltage drop of the AC power source by the voltage detection means, and is in a predetermined frequency range that is in the vicinity of the resonance frequency and does not include the resonance frequency. It is also preferable to sweep the operating frequency of the polarity inversion circuit.
さらに、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数を含む所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。 Further, in this discharge lamp lighting device, the control circuit sweeps the operating frequency of the polarity inversion circuit within a predetermined frequency range including the resonance frequency when an instantaneous power failure or voltage drop of the AC power supply is detected by the voltage detecting means. It is also preferable to make it.
また、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の奇数分の1の周波数の近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。 Further, in this discharge lamp lighting device, when the instantaneous blackout or voltage drop of the AC power supply is detected by the voltage detection means, the control circuit is in the vicinity of the odd frequency of the resonance frequency and the frequency. It is also preferable to sweep the operating frequency of the polarity inversion circuit within a predetermined frequency range not including the signal.
さらに、この放電灯点灯装置において、制御回路は、電圧検出手段により交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、共振周波数の奇数分の1の周波数を含む所定の周波数範囲で極性反転回路の動作周波数をスイープさせるのも好ましい。 Further, in this discharge lamp lighting device, the control circuit detects the instantaneous power failure or voltage drop of the AC power source by the voltage detecting means, and the polarity is within a predetermined frequency range including an odd fraction of the resonance frequency. It is also preferable to sweep the operating frequency of the inverting circuit.
本発明の照明器具は、上記何れかの放電灯点灯装置と、放電灯とを備えている。 The lighting fixture of the present invention includes any one of the above discharge lamp lighting devices and a discharge lamp.
交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯を点灯維持可能な放電灯点灯装置及びそれを用いた照明器具を提供することができるという効果がある。 There is an effect that it is possible to provide a discharge lamp lighting device that can keep the discharge lamp lit even when an instantaneous power failure or voltage drop of the AC power supply occurs and a lighting fixture using the same.
以下に、放電灯点灯装置及び照明器具の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of a discharge lamp lighting device and a lighting fixture will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は本実施形態の照明器具の一例を示す概略回路図であり、この照明器具は、放電灯点灯装置10と、放電灯点灯装置10から供給される高周波電力によって点灯する放電灯6とを備える。ここに放電灯6としては、例えばメタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの高圧放電灯が用いられる。なお、これらのランプは従来周知のものであるから、ここでは説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic circuit diagram illustrating an example of a lighting fixture according to the present embodiment. This lighting fixture includes a discharge
放電灯点灯装置10は、直流電源回路2と、ダウンコンバータ回路3と、インバータ回路(極性反転回路)4と、共振回路5と、電圧検出回路(電圧検出手段)7と、制御回路8a〜8cとを備える。
The discharge
直流電源回路2は、交流電源1の高周波成分をカットするためのラインフィルタLF1と、交流電源1の交流出力を全波整流する全波整流回路(ダイオードブリッジ)21と、インダクタL4、ダイオードD2、スイッチング素子Q6及び平滑コンデンサC6で構成された従来周知の昇圧チョッパ回路とを備える。スイッチング素子Q6とグランドとの間には抵抗R1が接続されており、この抵抗R1にかかる電圧がフィードバック信号として後述の制御回路8aに入力される。
The DC
ダウンコンバータ回路3は、スイッチング素子Q1及びインダクタL1の直列回路と、スイッチング素子Q1とインダクタL1の接続点にカソード側が接続され、アノード側が抵抗R2を介してグランドに接続されたダイオードD1とで構成される。ダウンコンバータ回路3の出力端間にはコンデンサC1が接続され、また高圧側の出力端とグランドとの間には抵抗R7,R8の直列回路が接続されている。このダウンコンバータ回路3のスイッチング素子Q1は後述の制御回路8bにより動作周波数が制御されるが、この制御回路8bには、抵抗R2にかかる電圧と抵抗R7,R8の分圧とがフィードバック信号として入力される。
The down-
インバータ回路4は、4つのスイッチング素子Q2〜Q5で構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路である。直列接続されたスイッチング素子Q2,Q3の接続点と直列接続されたスイッチング素子Q4,Q5の接続点の間には、トランスT3を介して放電灯6が接続されている。なお、これらのスイッチング素子Q2〜Q5は後述の制御回路8cにより動作周波数が制御され、スイッチング素子Q2,Q5の組とスイッチング素子Q3,Q4の組とが交互にオン/オフされる。
The inverter circuit 4 is a so-called full bridge type inverter circuit composed of four switching elements Q2 to Q5. A
共振回路5は、トランスT3とコンデンサC2とで構成され、放電灯6を始動させる高周波の始動電圧を発生させる。ここで、共振回路5の共振周波数はコンデンサC2のキャパシタンスとトランスT3のインダクタンスで決定されるが、点灯開始時にはインバータ回路4のスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数が上記共振周波数近傍の周波数に設定される。その結果、共振回路5に高周波の始動電圧が発生し、この始動電圧により放電灯6がブレイクダウンして点灯する。なお、放電灯6の点灯動作については後述する。
The
電圧検出回路7は、抵抗R3〜R6の直列回路と、抵抗R6と並列に接続されたコンデンサC7とで構成され、抵抗R5と抵抗R6の接続点の電圧が制御回路8cに入力される。ここに本実施形態では、直流電源回路2の昇圧チョッパ回路の出力電圧を電圧検出回路7の検出電圧としており、制御回路8cではこの検出電圧の値に応じてスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を設定する。なお、本動作については後述する。
The
制御回路8aは、直流電源回路2のスイッチング素子Q6のオン/オフ動作を制御する機能を有し、抵抗R1にかかる電圧がフィードバック信号として入力され、このフィードバック信号の大きさに応じてスイッチング素子Q6の動作周波数を設定する。そして、スイッチング素子Q6が設定された動作周波数でスイッチング動作を行うことで、所望の電圧値の直流電圧がコンデンサC6の両端間に発生する。
The
制御回路8bは、ダウンコンバータ回路3のスイッチング素子Q1のオン/オフ動作を制御する機能を有し、抵抗R2にかかる電圧と抵抗R7,R8の分圧とがフィードバック信号として入力され、このフィードバック信号の大きさ(すなわち負荷電流及び出力電圧の大きさ)に応じてスイッチング素子Q1の動作周波数を設定する。そして、スイッチング素子Q1が設定された動作周波数でスイッチング動作を行うことで、直流電源回路2の出力電圧が所望の電圧値の直流電圧に降圧される。ここに本実施形態では、直流電源回路2とダウンコンバータ回路3とで電力変換回路が構成されている。
The
制御回路8cは、インバータ回路4のスイッチング素子Q2〜Q5のオン/オフ動作を制御する機能を有し、放電灯6の始動時にはスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を共振回路5の共振周波数近傍の周波数に設定する。そして放電灯6が安定点灯した後は、制御回路8cはスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を、共振周波数よりも低い周波数に切り替えて、点灯状態を維持させる。
The
次に、放電灯6の点灯動作について簡単に説明する。造営面(壁面など)に取り付けられた電源スイッチ(図示せず)をユーザーが操作して、交流電源1から所定の交流電力が供給されると、制御回路8aは直流電源回路2のスイッチング素子Q6の動作周波数を制御して所望の電圧値の直流電圧に昇圧させる。直流電源回路2で昇圧された直流電圧はダウンコンバータ回路3に供給され、制御回路8bはスイッチング素子Q1の動作周波数を制御して供給された直流電圧を所望の電圧値の直流電圧に降圧させる。
Next, the lighting operation of the
ダウンコンバータ回路3で降圧された直流電圧はインバータ回路4に供給され、制御回路8cはスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を、共振回路5の共振周波数近傍の周波数に制御して共振回路5に高周波の始動電圧を発生させる。その結果、放電灯6はこの始動電圧によりブレイクダウンして点灯する。そして、放電灯6が安定点灯した後は、制御回路8cはスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を、共振周波数よりも低い周波(例えば160Hz)に切り替えて、放電灯6の点灯状態を維持させる。
The DC voltage stepped down by the down-
ところで、ユーザー側での負荷事情や電源スイッチ(図示せず)の瞬時的なオン/オフ、電源環境などにより、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生する場合がある。この場合、上述の従来例では点灯維持時間が短いことから、停電や電圧降下が復旧する前に高圧放電灯が消灯してしまう可能性があるが、本実施形態では以下の方法を採用することにより上記の問題を解決している。
By the way, an instantaneous power failure or voltage drop of the
図2は放電灯点灯装置10の動作を説明するタイムチャートである。本例では、共振回路5のコンデンサC2のキャパシタンスが1500pF、トランスT3のインダクタンスが150μHであり、その結果、共振回路5の共振周波数は約335kHzに設定される。なお、図2中の検出電圧V2は電圧検出回路7による検出電圧を示す。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the discharge
時刻t1のときに交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生すると、直流電源回路2の出力電圧(検出電圧V2)が定常時の300Vから徐々に低下していく。時刻t2のときに検出電圧V2が260Vを下回ると、制御回路8cはスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数f1を、通常動作時の160Hzから共振回路5の共振周波数335kHzよりも数kHz高い周波数に切り替える。すると、図2に示すように放電灯6に印加されるランプ電圧V1が点灯維持電圧よりも高い電圧まで上昇し、その結果、直流電源回路2の出力電圧が低下した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することが可能になる。
When an instantaneous power failure or voltage drop of the
その後、時刻t3のときに検出電圧V2が260Vを上回ると、制御回路8cはスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数f1を160Hzまで低下させて、放電灯6の点灯状態を維持させる。ここに本実施形態では、スイッチング素子Q2〜Q5を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間を、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が継続すると想定される継続期間(例えば数ms〜数10ms)と同じ期間に設定している。したがって、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯6が消灯することはなく、放電灯6の点灯状態を確実に維持することができる。
Thereafter, when the detection voltage V2 exceeds 260 V at time t3, the
次に、図3は放電灯点灯装置10の動作を説明する別のタイムチャートである。本例では、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合、共振回路5の共振周波数335kHzの1/3の周波数(約112kHz)を通るように、スイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数f1を100kHz〜120kHzの間でスイープさせている。その結果、図2で示した例と同様に放電灯6に印加されるランプ電圧V1を点灯維持電圧よりも高い電圧に維持することができ、放電灯6の点灯状態を維持できる。なおこの場合も、スイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数f1をスイープさせる期間を、上記継続期間(数ms〜数10ms)と同じ期間に設定している。したがってこの場合も、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯6が消灯することはなく、放電灯6の点灯状態を確実に維持することができる。さらに本例によれば、共振回路5を構成するトランスT3及びコンデンサC2の性能のばらつきを考慮しなくてもよく、しかも共振周波数を通るようにスイープさせる場合に比べてトランスT3及びコンデンサC2の小型化が可能になる。
Next, FIG. 3 is another time chart for explaining the operation of the discharge
而して本実施形態では、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合には、インバータ回路4のスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を共振回路5の共振周波数近傍の周波数に設定したり、共振周波数の1/3の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせている。その結果、直流電源回路2の出力電圧が低くなった場合でも放電灯6の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯6に供給できるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することができる。しかも従来例に比べて放電灯6の点灯維持時間を長くできるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が復旧する前に放電灯6が消灯してしまうのを抑えることができる。
Thus, in the present embodiment, when an instantaneous power failure or voltage drop of the
なお本実施形態では、4つのスイッチング素子Q2〜Q5で構成されたフルブリッジ型のインバータ回路4を例に説明したが、例えば図4に示すように2つのスイッチング素子Q2,Q3と2つのコンデンサC8,C9とで構成された所謂ハーフブリッジ型のインバータ回路であってもよい。この場合も同様に、直流電源回路2の出力電圧が低くなった場合でも放電灯6の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯6に供給できるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することができる。
In the present embodiment, the full bridge type inverter circuit 4 including four switching elements Q2 to Q5 has been described as an example. However, for example, as shown in FIG. 4, two switching elements Q2 and Q3 and two capacitors C8 are used. , C9 may be a so-called half-bridge type inverter circuit. In this case as well, even when the output voltage of the DC
(実施形態2)
放電灯点灯装置10を用いた照明器具の実施形態2を図5に基づいて説明する。
(Embodiment 2)
図5は本実施形態の照明器具の一例を示す概略回路図であり、この照明器具は、放電灯点灯装置10と放電灯6とを備える。
FIG. 5 is a schematic circuit diagram illustrating an example of the lighting fixture of the present embodiment, and this lighting fixture includes a discharge
放電灯点灯装置10は、直流電源回路2と、共振回路5と、電圧検出回路(電圧検出手段)7と、制御回路8a,8cと、極性反転型の降圧チョッパ回路(極性反転回路)9とを備える。なお、直流電源回路2、電圧検出回路7及び制御回路8a,8cについては実施形態1と同様であるから、ここでは説明を省略する。ここに本実施形態では、直流電源回路2により電力変換回路が構成されている。
The discharge
降圧チョッパ回路9は、4つのスイッチング素子Q2〜Q5で構成された所謂フルブリッジ型のインバータ回路を有している。直列接続されたスイッチング素子Q2,Q3の接続点と直列接続されたスイッチング素子Q4,Q5の接続点の間には、降圧チョッパ用のインダクタL3と平滑用のコンデンサC2の直列回路が接続されている。
The step-down
共振回路5は、インダクタL5と共振用のコンデンサC10とで構成され、インダクタL5の一端側はスイッチング素子Q2,Q3の接続点に接続され、インダクタL5の他端側は放電灯6に接続されている。またコンデンサC10は、一端側がインダクタL5と放電灯6の接続点に接続され、他端側が抵抗R2を介してグランドに接続されている。なお、放電灯6の点灯動作については実施形態1と同様であるから、ここでは説明を省略する。
The
次に、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合の放電灯点灯装置10の動作について説明する。
Next, the operation of the discharge
通常動作時において交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生すると、制御回路8cはスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を、通常動作時の低周波から共振回路5の共振周波数近傍の周波数に切り替える。そして、スイッチング素子Q2〜Q5が変更後の周波数でスイッチング動作を行うことで共振回路5に高周波の始動電圧が発生し、この始動電圧により放電灯6の点灯状態が維持される。また実施形態1と同様に、共振回路5の共振周波数の1/3の周波数を含む所定の周波数範囲で、スイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数をスイープさせてもよく、同様に放電灯6の点灯状態を維持できる。なお本実施形態でも、スイッチング素子Q2〜Q5を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間や、スイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数をスイープさせる期間を、上記継続期間(数ms〜数10ms)と同じ期間に設定している。したがって、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が回復する前に放電灯6が消灯することはなく、放電灯6の点灯状態を確実に維持することができる。
When an instantaneous power failure or voltage drop of the
而して本実施形態では、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合には、降圧チョッパ回路9のスイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を共振回路5の共振周波数近傍の周波数に設定したり、共振周波数の1/3の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせている。その結果、直流電源回路2の出力電圧が低くなった場合でも放電灯6の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯6に供給できるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することができる。しかも従来例に比べて放電灯6の点灯維持時間を長くできるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が復旧する前に放電灯6が消灯してしまうのを抑えることができる。
Thus, in the present embodiment, when an instantaneous power failure or voltage drop of the
また上述の実施形態1,2で説明した放電灯点灯装置10を用いることによって、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6を点灯維持可能な照明器具を提供することができる。
Further, by using the discharge
なお本実施形態においても、降圧チョッパ回路9をハーフブリッジ型のインバータ回路で構成してもよく、同様に交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することができる。
Also in this embodiment, the step-down
また上述の実施形態1,2では、直流電源回路2の昇圧チョッパ回路の出力電圧を電圧検出回路7の検出電圧としているが、例えば全波整流回路21の出力電圧を電圧検出回路7の検出電圧としてもよく、本実施形態に限定されない。
In the first and second embodiments described above, the output voltage of the boost chopper circuit of the DC
さらに実施形態1,2では、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧低下が発生した場合、スイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を共振回路5の共振周波数近傍の周波数に設定しているが、共振周波数の奇数分の1の周波数近傍の周波数に設定してもよい。この場合も、直流電源回路2の出力電圧が低くなった場合でも放電灯6の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯6に供給できるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することができる。
Further, in the first and second embodiments, when an instantaneous power failure or voltage drop of the
また実施形態1,2では、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合、スイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数を共振回路5の共振周波数の1/3の周波数を含む所定の周波数範囲でスイープさせているが、上記周波数範囲は共振周波数の奇数分の1の周波数を含む所定の周波数範囲であればよく、上記実施形態に限定されない。さらに上記周波数範囲は、共振回路5の共振周波数を含む所定の周波数範囲であってもよい。これらの場合も、直流電源回路2の出力電圧が低くなった場合でも放電灯6の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯6に供給できるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することができる。またこれらの場合には、共振回路5を構成するトランスT3及びコンデンサC2の性能のばらつきを考慮しなくてもよく、しかも前者の場合には共振周波数を通るようにスイープさせる場合に比べてトランスT3及びコンデンサC2の小型化が可能になる。
In the first and second embodiments, when an instantaneous power failure or voltage drop occurs in the
さらに上記周波数範囲は、共振周波数の奇数分の1の周波数近傍であって且つ当該周波数を含まない所定の周波数範囲であってもいいし、共振周波数近傍であって且つ共振周波数を含まない所定の周波数範囲であってもよい。これらの場合も、直流電源回路2の出力電圧が低くなった場合でも放電灯6の点灯維持電圧よりも高い電圧を放電灯6に供給できるので、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が発生した場合でも放電灯6の点灯状態を維持することができる。またこれらの場合には、共振周波数又は共振周波数の奇数分の1の周波数を通らないようにスイープさせるので、インバータ回路4のストレスを低減することができ、しかも前者の場合には後者に比べてトランスT3及びコンデンサC2の小型化が可能になる。なおこれらの場合には、上記周波数範囲として放電灯6の点灯状態を維持できる周波数範囲に設定する必要がある。
Further, the frequency range may be a predetermined frequency range that is in the vicinity of an odd-numbered frequency of the resonance frequency and does not include the frequency, or a predetermined frequency range that is in the vicinity of the resonance frequency and does not include the resonance frequency. It may be a frequency range. Also in these cases, even when the output voltage of the DC
また実施形態1,2では、スイッチング素子Q2〜Q5を共振周波数よりも高い周波数で動作させる期間や、スイッチング素子Q2〜Q5の動作周波数をスイープさせる期間を、交流電源1の瞬時的な停電又は電圧降下が継続すると想定される継続期間(数ms〜数10ms)と同じ期間に設定しているが、この継続期間よりも長い期間に設定してもよく、この場合も交流電源1の瞬時的な停電や電圧降下が発生した場合に放電灯6を確実に点灯維持することができる。
In the first and second embodiments, the period during which the switching elements Q2 to Q5 are operated at a frequency higher than the resonance frequency and the period during which the operating frequency of the switching elements Q2 to Q5 is swept are determined as an instantaneous power failure or voltage of the
1 交流電源
2 直流電源回路(電力変換回路)
3 ダウンコンバータ回路(電力変換回路)
4 インバータ回路(極性反転回路)
5 共振回路
6 放電灯
7 電圧検出回路(電圧検出手段)
8c 制御回路
10 放電灯点灯装置
1
3 Down converter circuit (power conversion circuit)
4 Inverter circuit (polarity inversion circuit)
5
Claims (7)
前記電力変換回路から出力される直流電圧を、極性が周期的に反転する交流電圧に変換して放電灯に供給する極性反転回路と、
前記放電灯を始動させるための始動電圧を発生させる共振回路と、
前記電力変換回路及び前記極性反転回路を制御する制御回路と、
前記交流電源の電圧状態を検出する電圧検出手段とを備え、
前記制御回路は、前記電圧検出手段により前記交流電源の瞬時的な停電又は電圧降下が検出されると、前記極性反転回路の動作周波数を、前記放電灯を定格点灯させるときの点灯周波数よりも高い周波数であって、前記共振回路のインダクタンス及びキャパシタンスで決定される共振周波数近傍の周波数若しくは当該共振周波数の奇数分の1の周波数近傍の周波数に設定することを特徴とする放電灯点灯装置。 A power conversion circuit that converts an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage having a desired voltage value;
A polarity inversion circuit that converts the DC voltage output from the power conversion circuit into an AC voltage whose polarity is periodically inverted and supplies the AC voltage to the discharge lamp;
A resonant circuit for generating a starting voltage for starting the discharge lamp;
A control circuit for controlling the power conversion circuit and the polarity inversion circuit;
Voltage detecting means for detecting the voltage state of the AC power supply,
When the instantaneous power failure or voltage drop of the AC power supply is detected by the voltage detection means, the control circuit has an operating frequency of the polarity inversion circuit higher than a lighting frequency when the discharge lamp is lighted at a rated level. A discharge lamp lighting device, wherein the frequency is set to a frequency in the vicinity of a resonance frequency determined by an inductance and a capacitance of the resonance circuit or a frequency in the vicinity of an odd-numbered frequency of the resonance frequency.
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JP2000133482A (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Discharge lamp lighting device |
JP2010170966A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Panasonic Electric Works Co Ltd | High-pressure discharge lamp lighting device, and luminaire and light source lighting device for projector using the same |
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JP2000133482A (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | Discharge lamp lighting device |
JP2010170966A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Panasonic Electric Works Co Ltd | High-pressure discharge lamp lighting device, and luminaire and light source lighting device for projector using the same |
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