JP2013045673A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放電灯点灯装置10は、外部電力から直流電力を生成する直流電力生成回路14、16と、前記直流電力を矩形波交流電力とする矩形波生成回路18と、前記矩形波生成回路18の出力する矩形波電力に対し、パルス状高電圧を重畳し、放電灯22の始動を行なうパルス発生回路20と、を備える。そして、放電灯点灯装置10は、前記放電灯22に供給されるランプ電圧をディジタル検出するランプ電圧検出手段32と、前記ランプ電圧検出手段32の検出値が、無負荷電圧の判断レベルに達した場合に、前記パルス発生回路20にパルス発生指令を出すパルス発生指令手段34と、を備える。
【選択図】図1
Description
一方、最近は上記役目に加え、放電灯のチラツキなどを防止するため、高周波点灯、矩形波点灯が汎用され、これらの点灯方式を実現するため半導体素子を用いて降圧チョッパ回路やブリッジ回路などを形成し所望の高周波、矩形波を得る電子式放電灯点灯装置が汎用されている。
外部電力から直流電力を生成する直流電力生成回路と、
前記直流電力を矩形波交流電力とする矩形波生成回路と、
前記矩形波生成回路の出力する矩形波電力に対し、パルス状高電圧を重畳し、放電灯の始動を行なうパルス発生回路と、を備える。
そして、放電灯点灯装置は、前記放電灯に供給されるランプ電圧をディジタル検出するランプ電圧検出手段と、
前記ランプ電圧検出手段の検出値が、無負荷電圧の判断レベルに達した場合に、前記パルス発生回路にパルス発生指令を出すパルス発生指令手段と、を備える。
前記入力電圧検出手段の検出値に基づいて入力電圧の検知信号を前記パルス発生指令手段に与える入力電圧判断手段と、を備え、
前記パルス発生指令手段は、前記ランプ電圧の検出値が所定の無負荷電圧の判断レベルに達し、かつ、前記入力電圧の検出信号がある場合に、前記パルス発生指令を出すことが好適である。
従って、本発明の放電灯点灯装置によれば、正常点灯中におけるパルス発生の防止、ランプの長寿命化、および、信頼性の高い放電灯点灯装置の提供が可能になる。
図1は本発明の一実施形態にかかる放電灯点灯装置10の概略構成を示している。
本実施形態にかかる放電灯点灯装置(単に安定器とも呼ばれる。)10は、商用交流電源12の交流電流を十分に昇圧し、出力直流電圧を一定に制御するとともに、入力電流の高調波成分を低減する力率改善回路14と、パルス幅変調により電流制御を行う降圧チョッパ回路16と、該降圧チョッパ回路16の出力する直流点灯電力をフルブリッジ構成されたスイッチング素子により矩形波交流電力とするフルブリッジ回路18と、始動用パルスを発生するパルス発生回路20を備える。
フルブリッジ回路18は、ブリッジ接続されたスイッチング素子と、該スイッチング素子のオン/オフを制御するドライバーとを備え、高周波矩形波点灯電力を出力する。
パルス発生回路の構成にこれに限られるものではなく、少なくとも外部からの発生指令により始動パルスを発生できるものであればよい。
無負荷電圧の検知による始動パルスの発生
まず、交流電源の投入により、力率改善回路14の入力電圧が所定値以上になると、入力電圧検出部28の検出値に基づいて入力電圧判断部30が入力電圧の検知信号をパルス発生指令部34に与える。また、交流電源の投入に伴って、力率改善回路14、降圧チョッパ回路16およびフルブリッジ回路18が順次立ち上がり、フルブリッジ回路18の出力電圧が無負荷電圧の判断レベルを上回る。本実施形態では、無負荷電圧が240V程度になるが、一般には200V以上である。そこで、例えば、使用開始当初のランプ電圧が90Vのものについては、無負荷検出電圧の判断レベルを、240V以上、325V以下に設定する。なお、この設定範囲は一例であり、無負荷検出電圧の設定値は、ランプによって異なっている。例えば、ランプ電圧について90V、130V、250Vなどのものが存在し、ランプ電圧に応じて無負荷検出電圧の判断レベルが設定されるからである。
出力電圧がこの判断レベルを上回ると、ランプ電圧検出部32からの検出値に基づいて、無負荷電圧以上のランプ電圧が検出されて、パルス発生指令部34がパルス発生回路20に発生指令を送る。これにより、ランプ22にパルス状高電圧の重畳された無負荷電圧が印加されて、ランプ22が点灯する。点灯するとランプ電圧が急激に低下するので、パルスの発生が止まる。
ランプ電圧検出部32により、始動中のランプ電圧が常に取得される。そのため、点灯直後は、ランプ電圧の急激な低下を検出して、点灯を検出する。この電圧低下は通常20V以下とされる。続いて、ランプ電圧の上昇が始まる。点灯が安定状態に達すれば、ランプ電圧の上昇も緩やかとなる。使用期間の短いランプであれば、ランプ電圧が緩やかなカーブを描いた後、70V以上、本実施形態では110V以下のランプ電圧に収束する。なお、このランプ電圧の収束値についても、ランプによって様々な値になる。
始動中または安定点灯中にランプ22の立ち消えが生じた場合を説明する。ランプ電圧検出部32は、立ち消えによって無負荷電圧の判断レベル以上に上昇したランプ電圧を検出するので、パルス発生指令部34の発生指令が出て、パルス発生回路20による再始動が実行される。これにより、立ち消え後、短時間で再点灯することができる。
正常点灯後、使用期間の短いランプであれば、ランプ電圧は無負荷電圧より十分低いレベルに収束する。しかし、使用期間が長くなると、安定点灯中のランプ電圧が高くなり、無負荷電圧に接近する。これを図2中の破線で示す。そのため、従来のアナログ式のランプ電圧検出器では、ランプ電圧が無負荷電圧に接近しただけで、ランプが安定点灯しているにも関わらず無負荷電圧を誤って検知し、不要な始動パルスを発生させてしまうことがあった。
従って、本発明の放電灯点灯装置によれば、正常点灯中におけるパルス発生の防止、ランプの長寿命化、および、信頼性の高い放電灯点灯装置の提供が可能になる。
14 力率改善回路
16 降圧チョッパ回路
18 フルブリッジ回路
20 パルス発生回路
22 ランプ(放電灯)
24 制御回路
26 制御電源回路
28 入力電圧検出部
30 入力電圧判断部
32 ランプ電圧検出部
34 パルス発生指令部
Claims (4)
- 外部電力から直流電力を生成する直流電力生成回路と、
前記直流電力を矩形波交流電力とする矩形波生成回路と、
前記矩形波生成回路の出力する矩形波電力に対し、パルス状高電圧を重畳し、放電灯の始動を行なうパルス発生回路と、を備えた放電灯点灯装置において、
前記放電灯に供給されるランプ電圧をディジタル検出するランプ電圧検出手段と、
前記ランプ電圧検出手段の検出値が、無負荷電圧の判断レベルに達した場合に、前記パルス発生回路にパルス発生指令を出すパルス発生指令手段と、を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 請求項1記載の放電灯点灯装置において、
前記直流電力生成回路の入力電圧をディジタル検出する入力電圧検出手段と、
前記入力電圧検出手段の検出値に基づいて入力電圧の検知信号を前記パルス発生指令手段に与える入力電圧判断手段と、を備え、
前記パルス発生指令手段は、前記ランプ電圧の検出値が所定の無負荷電圧の判断レベルに達し、かつ、前記入力電圧の検出信号がある場合に、前記パルス発生指令を出すことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 請求項1または2記載の放電灯点灯装置において、
所定時間以内の過去のランプ電圧の検出値を少なくとも1以上記憶するランプ電圧記憶手段を備え、
前記パルス発生指令手段は、前記ランプ電圧の検出値と、前記ランプ電圧記憶手段の過去の検出値とに基づくランプ電圧の増分が基準以上の場合に、前記パルス発生指令を出すことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 請求項3記載の放電灯点灯装置において、
前記パルス発生指令手段は、前記ランプ電圧の増分が前記基準以上になった後、かつ、この急増したランプ電圧のレベルが所定時間以上継続した場合に、前記パルス発生指令を出すことを特徴とする放電灯点灯装置。
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