JP2706530B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

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JP2706530B2
JP2706530B2 JP1231903A JP23190389A JP2706530B2 JP 2706530 B2 JP2706530 B2 JP 2706530B2 JP 1231903 A JP1231903 A JP 1231903A JP 23190389 A JP23190389 A JP 23190389A JP 2706530 B2 JP2706530 B2 JP 2706530B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インバータ回路を使用した放電灯点灯装置
に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a discharge lamp lighting device using an inverter circuit.

[従来の技術] 従来、この種の放電灯点灯装置としては第5図に示す
ものが知られている。これは交流電源1に全波整流ダイ
オードブリッジ回路2の交流入力端子を接続し、そのブ
リッジ回路2の出力端子にショットニー回路3を接続し
て直流電源4を形成している。
[Prior Art] Conventionally, a discharge lamp lighting device of this type is shown in FIG. The DC power supply 4 is formed by connecting an AC input terminal of a full-wave rectifier diode bridge circuit 2 to an AC power supply 1 and connecting a Schottney circuit 3 to an output terminal of the bridge circuit 2.

前記ショットニー回路3は、前記ブリッジ回路2の出
力端子の正極側をダイオード5のカソードに直接接続す
ると共に、コンデンサ6を介してダイオード7のアノー
ド並びにダイオード8のカソードに接続している。また
前記ブリッジ回路2の出力端子の負極側を前記ダイオー
ド8のアノードに直接接続すると共に、コンデンサ9を
介して前記ダイオード7のカソード並びに前記ダイオー
ド5のアノードに接続している。
The Schottney circuit 3 has the positive terminal of the output terminal of the bridge circuit 2 directly connected to the cathode of the diode 5 and the anode of the diode 7 and the cathode of the diode 8 via the capacitor 6. The negative terminal of the output terminal of the bridge circuit 2 is directly connected to the anode of the diode 8, and also connected to the cathode of the diode 7 and the anode of the diode 5 via a capacitor 9.

前記直流電源4に1石の自励式インバータ回路10を接
続している。
One self-excited inverter circuit 10 is connected to the DC power supply 4.

前記インバータ回路10は、NPN形のスイッチングトラ
ンジスタ11を設け、そのトランジスタ11のコレクタを出
力トランス12の1次巻線と共振用コンデンサ13との並列
回路を介して直流電源の正極端子に接続し、エミッタを
直流電源の負極端子に接続している。前記トランジスタ
11のベースを起動用抵抗14を介して前記直流電源4の正
極端子に接続すると共に、電流変成器15の2次巻線の一
端並びにダイオード16のカソードに接続している。前記
電流変成器15の2次巻線の他端はコンデンサ17を介して
前記トランジスタ11のエミッタに接続している。前記ダ
イオード16のアノードは抵抗18を介して前記トランジス
タ11のエミッタに接続している。
The inverter circuit 10 is provided with an NPN type switching transistor 11, and a collector of the transistor 11 is connected to a positive terminal of a DC power supply via a parallel circuit of a primary winding of an output transformer 12 and a resonance capacitor 13. The emitter is connected to the negative terminal of the DC power supply. The transistor
The base of 11 is connected to the positive terminal of the DC power supply 4 via the starting resistor 14 and to one end of the secondary winding of the current transformer 15 and the cathode of the diode 16. The other end of the secondary winding of the current transformer 15 is connected via a capacitor 17 to the emitter of the transistor 11. The anode of the diode 16 is connected to the emitter of the transistor 11 via a resistor 18.

前記インバータ回路10の出力端子、すなわち前記出力
トランス12の2次巻線に前記電流変成器15の1次巻線を
介して放電灯19の各フィラメント電極19a,19bの一端を
接続している。そして前記放電灯19の各フィラメント電
極19a,19bの他端間に始動コンデンサ20を接続してい
る。
One end of each filament electrode 19a, 19b of the discharge lamp 19 is connected to the output terminal of the inverter circuit 10, that is, the secondary winding of the output transformer 12 via the primary winding of the current transformer 15. A starting capacitor 20 is connected between the other ends of the filament electrodes 19a and 19b of the discharge lamp 19.

この点灯装置においては、直流電源4が投入される
と、起動用抵抗14を介してトランジスタ11のベースにベ
ース電流が供給されトランジスタ11がオンする。これに
より共振用コンデンサ13及び出力トランス12の1次巻線
に電流が流れ、出力トランス12の2次巻線から放電灯19
のフィラメント電極19a、始動コンデンサ20、放電灯19
のフィラメント電極19b、電流変成器15の1次巻線に負
荷電流が流れ、各フィラメント19a,19bが予熱される。
また負荷電流が流れると、電流変成器15の2次巻線に電
圧が誘起され、トランジスタ11のベースに正帰還される
と共にコンデンサ17が充電される。こうしてトランジス
タ11はオン状態を保持する。
In this lighting device, when the DC power supply 4 is turned on, a base current is supplied to the base of the transistor 11 via the starting resistor 14, and the transistor 11 is turned on. As a result, current flows through the resonance capacitor 13 and the primary winding of the output transformer 12, and the discharge lamp 19 flows from the secondary winding of the output transformer 12.
Filament electrode 19a, starting capacitor 20, discharge lamp 19
A load current flows through the filament electrode 19b and the primary winding of the current transformer 15, and the filaments 19a and 19b are preheated.
When a load current flows, a voltage is induced in the secondary winding of the current transformer 15, and positively fed back to the base of the transistor 11, and the capacitor 17 is charged. Thus, the transistor 11 is kept on.

そして電流変成器15のコアが磁気飽和すると電流変成
器15の2次巻線に誘起される電圧が低下し、ベース電流
が逆方向に流れるようになる。こうしてトランジスタ11
は急速にターンオフする。このとき電流変成器15の磁気
飽和はコンデンサ17の充電電流量に依存し、コンデンサ
17の容量が大きいほど磁気飽和は遅くなりトランジスタ
11のオン期間が長くなる。すなわちトランジスタ11のオ
ン期間はコンデンサ17の容量によって決まる。
When the core of the current transformer 15 is magnetically saturated, the voltage induced in the secondary winding of the current transformer 15 decreases, and the base current flows in the reverse direction. Thus, transistor 11
Turns off rapidly. At this time, the magnetic saturation of the current transformer 15 depends on the charging current of the capacitor 17,
The larger the capacity of 17, the slower the magnetic saturation and the transistor
11 ON period becomes longer. That is, the ON period of the transistor 11 is determined by the capacitance of the capacitor 17.

その後は出力トランス12の1次巻線と共振用コンデン
サ13で構成されるタンク回路に蓄えられる電気エネルギ
ーが共振し放電灯19の負荷回路に共振電流が流れる。そ
して負荷電流が電流変成器15、コンデンサ17を介して抵
抗18とダイオード16の直列回路に流れトランジスタ11の
オフ状態を保持する。
Thereafter, the electric energy stored in the tank circuit formed by the primary winding of the output transformer 12 and the resonance capacitor 13 resonates, and a resonance current flows through the load circuit of the discharge lamp 19. Then, the load current flows through the current transformer 15 and the capacitor 17 to the series circuit of the resistor 18 and the diode 16 to keep the transistor 11 off.

その後共振負荷電流によって電流変成器15の2次巻線
にトランジスタ11への正帰還電流が流れるようになりト
ランジスタ11はターンオフする。
Thereafter, a positive feedback current to the transistor 11 flows through the secondary winding of the current transformer 15 due to the resonance load current, and the transistor 11 is turned off.

以上の動作が繰り返されることによってトランジスタ
11は例えば30KHz〜50KHzの高周波でスイッチングするこ
とになる。このとき始動コンデンサ20の容量は出力トラ
ンス12のリーケージインダクタンスとLC共振する値に設
定されているので放電灯19の各電極19a,19bに高周波の
共振電流が流れると同時に始動コンデンサ20の両端間に
高電圧が発生し、この高電圧によって放電灯19は始動点
灯するようになる。
By repeating the above operation, the transistor
11 switches at a high frequency of 30 KHz to 50 KHz, for example. At this time, since the capacity of the starting capacitor 20 is set to a value that causes LC resonance with the leakage inductance of the output transformer 12, a high-frequency resonance current flows through each electrode 19a, 19b of the discharge lamp 19, and at the same time, between the both ends of the starting capacitor 20. A high voltage is generated, and the discharge lamp 19 is turned on by the high voltage.

放電灯19が点灯した後は始動コンデンサ20と並列に放
電灯19のインピーダンスが接続された形となり、これを
負荷としてインバータ回路10が発振動作を継続し放電灯
19に出力トランス12のリーケージインダクタで制限され
る高周波電流が流れ点灯を維持する。
After the discharge lamp 19 is turned on, the impedance of the discharge lamp 19 is connected in parallel with the starting capacitor 20, and using this as a load, the inverter circuit 10 continues the oscillating operation and the discharge lamp 19
High-frequency current limited by the leakage inductor of the output transformer 12 flows through 19 to maintain lighting.

[発明が解決しようとする課題] このような放電灯点灯装置では第6図の(a)に示す
交流電源波形に対して直流電源4から出力される電圧波
形は第6図の(b)に示すように部分平滑された波形の
谷部(A区間)と平滑されない山部(B区間)とからな
り、この電圧波形がインバータ回路10に供給される。
[Problem to be Solved by the Invention] In such a discharge lamp lighting device, the voltage waveform output from the DC power supply 4 with respect to the AC power supply waveform shown in FIG. As shown, the waveform includes a valley (section A) and a non-smoothed peak (section B) of a partially smoothed waveform, and this voltage waveform is supplied to the inverter circuit 10.

従ってインバータ回路10から放電灯19を介して流れる
ランプ電流波形は第6図に示すようにA区間において極
端にランプ電流が低下する波形となりランプ発光効率が
低下する問題があった。
Accordingly, the lamp current waveform flowing from the inverter circuit 10 via the discharge lamp 19 becomes a waveform in which the lamp current extremely decreases in the section A as shown in FIG.

また交流電源電圧が変動するとそれによって直流電源
電圧が変動しその結果放電灯の光出力が変動する問題が
あった。
Further, when the AC power supply voltage fluctuates, the DC power supply voltage fluctuates, and as a result, the light output of the discharge lamp fluctuates.

そこで本発明は、ランプ発光効率を向上でき、しかも
電源電圧の変動に対して光出力を略一定にできる放電灯
点灯装置を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of improving the lamp luminous efficiency and making the light output substantially constant with respect to fluctuations in the power supply voltage.

[課題を解決するための手段] 本発明は、交流電源からの交流電圧を整流し得られる
脈流電圧の谷間を部分的に平滑して直流電圧を出力する
直流電源と、この直流電源に接続され、スイッチングト
ランジスタのスイッチング動作により入力される直流電
圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、このイン
バータ回路からの高周波電圧によって点灯される放電灯
と、インバータ回路から放電灯への電力供給路中に1次
巻線が直列に介挿され、2次巻線が前記スイッチングト
ランジスタのベース、エミッタ間にコンデンサを介して
接続された電流変成器と、直流電源からの直流電圧を検
出し、その直流電圧を反転増幅する電圧反転増幅回路
と、この電圧反転増幅回路出力に応動し、直流電圧のレ
ベルが高くなるとスイッチングトランジスタのベース、
エミッタ間に接続される回路の容量が小さくなる方向に
制御し、直流電圧のレベルが低くなるとスイッチングト
ランジスタのベース、エミッタ間に接続される回路の容
量が大きくなる方向に制御する容量可変回路を設け、こ
の容量可変回路は、スイッチングトランジスタのベー
ス、エミッタ間に接続されたコンデンサに補助コンデン
サを介して増幅素子を並列に接続してなり、電圧反転増
幅回路出力により増幅素子をA級動作させるものであ
る。
Means for Solving the Problems The present invention provides a DC power supply that outputs a DC voltage by partially smoothing a valley of a pulsating voltage obtained by rectifying an AC voltage from an AC power supply, and a DC power supply connected to the DC power supply. An inverter circuit that converts a DC voltage input by the switching operation of the switching transistor into a high-frequency voltage, a discharge lamp that is lit by the high-frequency voltage from the inverter circuit, and a power supply path from the inverter circuit to the discharge lamp. A primary winding is inserted in series, a secondary winding is connected between the base and the emitter of the switching transistor via a capacitor, and a DC voltage from a DC power supply is detected. A voltage inverting amplifier circuit that inverts and amplifies the voltage and an output of the voltage inverting amplifier circuit. base,
A variable capacitance circuit is provided to control the capacitance of the circuit connected between the emitters to decrease, and to control the capacitance of the circuit connected between the base and the emitter of the switching transistor to increase when the DC voltage level decreases. In this variable capacitance circuit, an amplifying element is connected in parallel to a capacitor connected between the base and the emitter of the switching transistor via an auxiliary capacitor, and the amplifying element is operated in class A by the output of the voltage inverting amplifying circuit. is there.

また、電圧反転増幅回路の出力部にフォトカプラの発
光ダイオードを設け、容量可変回路の増幅素子としてフ
ォトカプラのフォトトランジスタを使用し、そのフォト
トランジスタをA級動作させるものである。
Further, a light emitting diode of a photocoupler is provided at an output portion of the voltage inverting amplifier circuit, a phototransistor of the photocoupler is used as an amplifying element of the variable capacitance circuit, and the phototransistor is operated in class A.

[作用] このような構成の本発明においては、直流電源から出
力される電圧波形のレベルが高くなると容量可変回路の
増幅素子のA級動作により、スイッチングトランジスタ
のベース、エミッタ間に接続される回路の容量が小さく
なるように制御されるのでスイッチングトランジスタの
オン期間が短くなりインバータ回路の発振周波数が高く
なる。しかして放電灯に流れるランプ電流は減少制御さ
れる。また直流電源から出力される電圧波形のレベルが
低くなると容量可変回路の増幅素子のA級動作により、
スイッチングトランジスタのベース、エミッタ間に接続
される回路の容量が大きくなるように制御されるのでス
イッチングトランジスタのオン期間が長くなりインバー
タ回路の発振周波数が低くなる。しかして放電灯に流れ
るランプ電流は増加制御される。
[Operation] In the present invention having such a configuration, when the level of the voltage waveform output from the DC power supply becomes higher, the circuit connected between the base and the emitter of the switching transistor by the class A operation of the amplifying element of the variable capacitance circuit. Is controlled so as to reduce the capacitance, the ON period of the switching transistor is shortened, and the oscillation frequency of the inverter circuit is increased. Thus, the lamp current flowing through the discharge lamp is controlled to decrease. When the level of the voltage waveform output from the DC power supply becomes low, the class A operation of the amplifying element of the variable capacitance circuit causes
Since the capacitance of the circuit connected between the base and the emitter of the switching transistor is controlled to be large, the ON period of the switching transistor is lengthened, and the oscillation frequency of the inverter circuit is reduced. Thus, the lamp current flowing through the discharge lamp is controlled to increase.

こうして直流電源の電圧波形の山部ではランプ電流が
減少制御され、また谷部ではランプ電流が増加制御され
ることによりランプ電流は変動の少ない電流となる。
In this way, the lamp current is controlled to decrease at the peaks of the voltage waveform of the DC power supply, and the lamp current is controlled to increase at the troughs, so that the lamp current becomes a current with little fluctuation.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図に示すように、交流電源21に全波整流ダイオー
ドブリッジ回路22の交流入力端子を接続し、そのブリッ
ジ回路22の出力端子にショットニー回路23を接続して直
流電源24を形成している。
As shown in FIG. 1, an AC power supply 21 is connected to an AC input terminal of a full-wave rectifier diode bridge circuit 22, and an output terminal of the bridge circuit 22 is connected to a Schottney circuit 23 to form a DC power supply 24. I have.

前記ショットニー回路23は、前記ブリッジ回路22の出
力端子の正極側をダイオード25のカソードに直接接続す
ると共に、コンデンサ26を介してダイオード27のアノー
ド並びにダイオード28のカソードに接続している。また
前記ブリッジ回路22の出力端子の負極側を前記ダイオー
ド28のアノードに直接接続すると共に、コンデンサ29を
介して前記ダイオード27のカソード並びに前記ダイオー
ド25のアノードに接続している。
In the shotney circuit 23, the positive terminal of the output terminal of the bridge circuit 22 is directly connected to the cathode of the diode 25, and also connected to the anode of the diode 27 and the cathode of the diode 28 via the capacitor 26. Further, the negative terminal of the output terminal of the bridge circuit 22 is directly connected to the anode of the diode 28, and also connected to the cathode of the diode 27 and the anode of the diode 25 via a capacitor 29.

前記直流電源24に1石の自励式インバータ回路30を接
続している。
A single self-excited inverter circuit 30 is connected to the DC power supply 24.

前記インバータ回路30は、NPN形のスイッチングトラ
ンジスタ31を設け、そのトランジスタ31のコレクタを出
力トランス32の1次巻線と共振用コンデンサ33との並列
回路を介して前記直流電源24の正極端子に接続し、エミ
ッタを前記直流電源24の負極端子に接続している。前記
トランジスタ31のベースを起動用抵抗34を介して前記直
流電源24の正極端子に接続すると共に、電流変成器35の
2次巻線の一端並びにダイオード36のカソードに接続し
ている。
The inverter circuit 30 is provided with an NPN type switching transistor 31, and the collector of the transistor 31 is connected to the positive terminal of the DC power supply 24 via a parallel circuit of a primary winding of an output transformer 32 and a resonance capacitor 33. The emitter is connected to the negative terminal of the DC power supply 24. The base of the transistor 31 is connected to a positive terminal of the DC power supply 24 via a starting resistor 34 and to one end of a secondary winding of a current transformer 35 and a cathode of a diode 36.

前記電流変成器35の2次巻線の他端はコンデンサ37を
介して前記トランジスタ31のエミッタに接続している。
前記コンデンサ37にはダイオード38が並列に接続されて
いる。前記ダイオード38はそのアノードが前記電流変成
器35の2次巻線の他端に接続される向きになっている。
The other end of the secondary winding of the current transformer 35 is connected to the emitter of the transistor 31 via a capacitor 37.
A diode 38 is connected to the capacitor 37 in parallel. The diode 38 is oriented such that its anode is connected to the other end of the secondary winding of the current transformer 35.

前記ダイオード36のアノードは前記トランジスタ31の
エミッタに接続している。
The anode of the diode 36 is connected to the emitter of the transistor 31.

前記インバータ回路30の出力端子、すなわち前記出力
トランス32の2次巻線に前記電流変成器35の1次巻線を
介して放電灯39の各フィラメント電極39a,39bの一端を
接続している。そして前記放電灯39の各フィラメント電
極39a,39bの他端間に始動コンデンサ40を接続してい
る。
One end of each filament electrode 39a, 39b of the discharge lamp 39 is connected to the output terminal of the inverter circuit 30, that is, the secondary winding of the output transformer 32 via the primary winding of the current transformer 35. A starting capacitor 40 is connected between the other ends of the filament electrodes 39a and 39b of the discharge lamp 39.

前記直流電源24の出力端子間にはまた電圧反転増幅回
路41が接続されている。
A voltage inverting amplifier 41 is connected between the output terminals of the DC power supply 24.

前記電圧反転増幅回路41は、前記直流電源24の出力端
子間に抵抗42を介してコンデンサ43を接続すると共に、
抵抗44,45を直列接続した分圧回路を接続している。前
記コンデンサ43には定電圧ダイオード46が並列に接続さ
れている。そして前記定電圧ダイオード46のカソードを
抵抗47を介してNPN形トランジスタ48のコレクタに接続
し、前記抵抗44,45の接続点を前記トランジスタ48のベ
ースに接続している。前記トランジスタ48のエミッタは
抵抗49を介して前記直流電源24の出力端子の負極側に接
続している。
The voltage inverting amplifier circuit 41 connects a capacitor 43 between output terminals of the DC power supply 24 via a resistor 42,
A voltage dividing circuit in which resistors 44 and 45 are connected in series is connected. A constant voltage diode 46 is connected to the capacitor 43 in parallel. The cathode of the constant voltage diode 46 is connected to the collector of an NPN transistor 48 via a resistor 47, and the connection point of the resistors 44 and 45 is connected to the base of the transistor 48. The emitter of the transistor 48 is connected via a resistor 49 to the negative terminal of the output terminal of the DC power supply 24.

前記インバータ回路30のスイッチングトランジスタ31
のベース、エミッタ間に接続された回路に介挿されてい
る前記コンデンサ37に並列に容量可変回路50を接続して
いる。
Switching transistor 31 of the inverter circuit 30
A variable capacitance circuit 50 is connected in parallel with the capacitor 37 inserted in a circuit connected between the base and the emitter.

前記容量可変回路50は前記コンデンサ37に補助コンデ
ンサ51を介してFET(電界効果トランジスタ)52を並列
に接続し、そのFET52にダイオード53をそのカソードをF
ET52のドレイン側にして並列に接続している。
The variable capacitance circuit 50 connects an FET (field effect transistor) 52 in parallel with the capacitor 37 via an auxiliary capacitor 51, and connects the diode 52 to the FET 52 and the cathode to
Connected in parallel on the drain side of ET52.

そして前記電圧反転増幅回路41のトランジスタ48のコ
レクタを前記容量可変回路50のFET52のゲートに接続
し、この両回路41,50は周波数変換回路を構成してい
る。
The collector of the transistor 48 of the voltage inverting amplifier circuit 41 is connected to the gate of the FET 52 of the variable capacitance circuit 50. The two circuits 41 and 50 constitute a frequency conversion circuit.

次に本実施例の作用について述べる。 Next, the operation of the present embodiment will be described.

直流電源24が投入されるとインバータ回路30は発振動
作を開始し放電灯39の各フィラメント電極39a,39bに予
熱電流を流すと共にその電極間に高電圧を印加し放電灯
39を始動点灯する。こうして放電灯39は点灯動作される
ことになる。
When the DC power supply 24 is turned on, the inverter circuit 30 starts an oscillating operation, applies a preheating current to each filament electrode 39a, 39b of the discharge lamp 39, and applies a high voltage between the electrodes to discharge the lamp.
Turn on 39. Thus, the discharge lamp 39 is turned on.

この動作において、交流電源21からの電圧波形が第2
図の(a)に示す波形であるとすると、直流電源24から
出力される電圧波形は第2図の(b)に示すようにな
る。
In this operation, the voltage waveform from the AC power supply 21
Given the waveform shown in FIG. 2A, the voltage waveform output from the DC power supply 24 is as shown in FIG. 2B.

しかして電圧反転増幅回路41の抵抗44,45の接続点に
は第2図の(c)に示す電圧波形が発生する。この電圧
波形はトランジスタ48のベースに印加されるのでそのト
ランジスタ48のコレクタには第2図の(d)に示す電圧
波形が発生する。この電圧波形は容量可変回路50のFET5
2のゲートに供給される。
As a result, a voltage waveform shown in FIG. 2C is generated at the connection point between the resistors 44 and 45 of the voltage inverting amplifier circuit 41. Since this voltage waveform is applied to the base of the transistor 48, the voltage waveform shown in FIG. 2D is generated at the collector of the transistor 48. This voltage waveform corresponds to FET5 of the variable capacitance circuit 50.
2 are supplied to the gate.

ここでFET52はA級増幅動作を行い、ゲートに入力さ
れる電圧の大小によってコンデンサ51の放電時定数、充
電時定数が変化する。すなわち、FET52のゲート電圧の
大小によりコンデンサ51に予めFETのゲート電圧に応じ
た直流電位が重畳され、見掛上コンデンサ51の容量が可
変されることになる。
Here, the FET 52 performs a class A amplification operation, and the discharge time constant and the charge time constant of the capacitor 51 change depending on the magnitude of the voltage input to the gate. That is, a DC potential corresponding to the gate voltage of the FET is superimposed on the capacitor 51 in advance according to the magnitude of the gate voltage of the FET 52, and the capacitance of the capacitor 51 is apparently changed.

直流電源24の電圧波形が高レベルとなるB区間ではFE
T52のゲートに入力される電圧は第2図の(d)に示す
ように低下するので電流変成器35の2次巻線に接続され
る回路の容量が小さくなる。しかしてスイッチングトラ
ンジスタ31のオン期間が短くなりインバータ回路30の発
振周波数は高くなる。これにより放電灯39に流れるラン
プ電流はB区間においては第2図の(e)に示すように
減少制御される。
In section B where the voltage waveform of the DC power supply 24 is high, FE
Since the voltage input to the gate of T52 decreases as shown in FIG. 2D, the capacity of the circuit connected to the secondary winding of the current transformer 35 decreases. Thus, the ON period of the switching transistor 31 is shortened, and the oscillation frequency of the inverter circuit 30 increases. As a result, the lamp current flowing through the discharge lamp 39 is controlled to decrease in the section B as shown in FIG.

また直流電源24の電圧波形が低レベルとなるA区間で
はFET52のゲートに入力される電圧は第2図の(d)に
示すように高くなるので電流変成器35の2次巻線に接続
される回路の容量が大きくなる。しかしてスイッチング
トランジスタ31のオン期間が長くなりインバータ回路30
の発振周波数は低くなる。これにより放電灯39に流れる
ランプ電流はA区間においては第2図の(e)に示すよ
うに増加制御される。
In the section A where the voltage waveform of the DC power supply 24 is low, the voltage inputted to the gate of the FET 52 becomes high as shown in FIG. 2 (d), so that it is connected to the secondary winding of the current transformer 35. Circuit capacity increases. As a result, the ON period of the switching transistor 31 becomes longer, and the inverter circuit 30
Oscillation frequency becomes lower. As a result, the lamp current flowing through the discharge lamp 39 is controlled to increase in the section A as shown in FIG.

こうして直流電源24の電圧波形において低レベルとな
るA区間においてはランプ電流が増加し、また高レベル
となるB区間においてはランプ電流が減少するので、放
電灯39に流れるランプ電流は第2図の(e)に示すよう
に増減変化の少ない電流となり、放電灯の発光効率を向
上できる。
In this way, the lamp current increases in the section A where the voltage waveform of the DC power supply 24 has a low level and decreases in the section B where the voltage has a high level. Therefore, the lamp current flowing through the discharge lamp 39 is as shown in FIG. As shown in (e), the current has a small increase and decrease, and the luminous efficiency of the discharge lamp can be improved.

また交流電源21の電圧が第2図の(a)に点線で示す
ように変動すると直流電源24の出力電圧も第2図の
(b)に点線で示すように変動する。従ってトランジス
タ48のベースに印加される電圧も第2図の(c)に点線
で示すように変動するので、FET52のゲートに印加され
る電圧が第2図の(d)に点線で示すように変動する。
When the voltage of the AC power supply 21 changes as shown by a dotted line in FIG. 2A, the output voltage of the DC power supply 24 also changes as shown by a dotted line in FIG. 2B. Accordingly, the voltage applied to the base of the transistor 48 also varies as shown by the dotted line in FIG. 2C, and the voltage applied to the gate of the FET 52 is changed as shown by the dotted line in FIG. fluctuate.

しかして電源電圧が大きくなる方向に変動したときに
はインバータ回路30の発振周波数が高くなり、ランプ電
流を抑制する。また電源電圧が小さくなる方向に変動し
たときにはインバータ回路30の発振周波数が低くなり、
ランプ電流を増加させる。
Therefore, when the power supply voltage fluctuates in a direction to increase, the oscillation frequency of the inverter circuit 30 increases, and the lamp current is suppressed. Also, when the power supply voltage fluctuates in a direction to decrease, the oscillation frequency of the inverter circuit 30 decreases,
Increase lamp current.

こうして電源電圧の変動があってもランプ電流を安定
化でき放電灯の光出力を略一定に保持できる。
Thus, even if the power supply voltage fluctuates, the lamp current can be stabilized, and the light output of the discharge lamp can be kept substantially constant.

次に本発明の他の実施例を図面を参照して説明する。
なお、前記実施例と同一の部分には同一符号を付して詳
細な説明は省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第3図に示すものは、インバータ回路としては負荷電
流帰還形の2石ハーフブリッジ自励式インバータ回路60
を使用している。
FIG. 3 shows a load current feedback type dual-bridge half-bridge self-excited inverter circuit 60 as an inverter circuit.
You are using

前記インバータ回路60は1対のNPN形スイッチングト
ランジスタ61,62の直列回路と1対のコンデンサ63,64の
直列回路を設け、その各直列回路を直流電源24の出力端
子に接続している。前記各トランジスタ61,62にはダイ
オード65,66が並列に接続されている。
The inverter circuit 60 is provided with a series circuit of a pair of NPN type switching transistors 61 and 62 and a series circuit of a pair of capacitors 63 and 64, and each series circuit is connected to the output terminal of the DC power supply 24. Diodes 65 and 66 are connected in parallel to the transistors 61 and 62, respectively.

前記各トランジスタ61,62の接続点を第1の電流変成
器67の1次巻線、第2の電流変成器68の1次巻線を直列
に介し、さらにインダクタンス69を介して放電灯39の一
方のフィラメント電極39aの一端に接続している。
The connection point of the transistors 61 and 62 is connected in series with the primary winding of the first current transformer 67, the primary winding of the second current transformer 68, and further through the inductance 69 of the discharge lamp 39. It is connected to one end of one filament electrode 39a.

前記コンデンサ63,64の接続点を前記放電灯39の他方
のフィラメント電極39bの一端に接続している。
The connection point between the capacitors 63 and 64 is connected to one end of the other filament electrode 39b of the discharge lamp 39.

前記他方のトランジスタ62のベースを前記第1の電流
変成器67の2次巻線の一端並びにダイオード70のカソー
ドに接続している。
The base of the other transistor 62 is connected to one end of a secondary winding of the first current transformer 67 and the cathode of a diode 70.

前記第1の電流変成器67の2次巻線の他端はコンデン
サ71を介して前記トランジスタ62のエミッタに接続して
いる。前記コンデンサ71にはダイオード72が並列に接続
されている。前記ダイオード72はそのアノードが前記第
1の電流変成器67の2次巻線の他端に接続される向きに
なっている。
The other end of the secondary winding of the first current transformer 67 is connected via a capacitor 71 to the emitter of the transistor 62. A diode 72 is connected to the capacitor 71 in parallel. The diode 72 is oriented such that its anode is connected to the other end of the secondary winding of the first current transformer 67.

前記ダイオード70のアノードは前記トランジスタ62の
エミッタに接続している。
The anode of the diode 70 is connected to the emitter of the transistor 62.

前記一方のトランジスタ61のベースを前記第2の電流
変成器68の2次巻線の一端並びにダイオード73のカソー
ドに接続している。
The base of the one transistor 61 is connected to one end of the secondary winding of the second current transformer 68 and the cathode of the diode 73.

前記第2の電流変成器68の2次巻線の他端はコンデン
サ74を介して前記トランジスタ61のエミッタに接続して
いる。前記コンデンサ74にはダイオード75が並列に接続
されている。前記ダイオード75はそのアノードが前記第
2の電流変成器68の2次巻線の他端に接続される向きに
なっている。
The other end of the secondary winding of the second current transformer 68 is connected to the emitter of the transistor 61 via a capacitor 74. A diode 75 is connected to the capacitor 74 in parallel. The diode 75 is oriented such that its anode is connected to the other end of the secondary winding of the second current transformer 68.

前記ダイオード73のアノードは前記トランジスタ61の
エミッタに接続している。
The anode of the diode 73 is connected to the emitter of the transistor 61.

前記直流電源24の出力端子間にはまたは電圧反転増幅
回路81が接続されている。
A voltage inverting amplifier 81 is connected between the output terminals of the DC power supply 24.

前記電圧反転増幅回路81は、前記直流電源24の出力端
子間に抵抗82を介してコンデンサ83を接続すると共に、
抵抗84,85を直列接続した分圧回路を接続している。前
記コンデンサ83には定電圧ダイオード86が並列に接続さ
れている。そして前記定電圧ダイオード86のカソードを
抵抗87を介してNPN形トランジスタ88のコレクタに接続
すると共に第1、第2のフォトカプラ89,90の発光ダイ
オード89D,90Dを直列に介してNPN形トランジスタ91のコ
レクタに接続している。前記抵抗84,85の接続点を前記
トランジスタ88のベースに接続している。前記トランジ
スタ88のコレクタを前記トランジスタ91のベースに接続
している。前記トランジスタ88のエミッタを抵抗92を介
して前記直流電源24の出力端子の負極側に接続し、また
前記トランジスタ91のエミッタを抵抗93を介して前記直
流電源24の出力端子の負極側に接続している。
The voltage inversion amplifying circuit 81 connects a capacitor 83 via a resistor 82 between output terminals of the DC power supply 24,
A voltage dividing circuit in which resistors 84 and 85 are connected in series is connected. A constant voltage diode 86 is connected to the capacitor 83 in parallel. The cathode of the constant voltage diode 86 is connected to the collector of an NPN transistor 88 via a resistor 87, and the NPN transistor 91 is connected in series with the light emitting diodes 89D and 90D of the first and second photocouplers 89 and 90. Connected to the collector. The connection point of the resistors 84 and 85 is connected to the base of the transistor 88. The collector of the transistor 88 is connected to the base of the transistor 91. The emitter of the transistor 88 is connected to the negative terminal of the output terminal of the DC power supply 24 via a resistor 92, and the emitter of the transistor 91 is connected to the negative terminal of the output terminal of the DC power supply 24 via a resistor 93. ing.

前記インバータ回路60の他方のスイッチングトランジ
スタ62のベース、エミッタ間に接続された回路に介挿さ
れている前記コンデンサ71に並列に第1の容量可変回路
94を接続している。
A first variable capacitance circuit is connected in parallel with the capacitor 71 inserted in a circuit connected between the base and the emitter of the other switching transistor 62 of the inverter circuit 60.
94 are connected.

前記第1の容量可変回路94は前記コンデンサ71に補助
コンデンサ95を介して前記第1のフォトカプラ89のフォ
トトランジスタ89Tを並列に接続し、そのフォトトラン
ジスタ89Tにダイオード96をそのカソードをフォトトラ
ンジスタ89Tのコレクタ側にして並列に接続している。
The first variable capacitance circuit 94 connects the phototransistor 89T of the first photocoupler 89 in parallel to the capacitor 71 via an auxiliary capacitor 95, and connects the diode 96 to the phototransistor 89T and the phototransistor 89T to the cathode. Are connected in parallel on the collector side.

前記インバータ回路60の一方のスイッチングトランジ
スタ61のベース、エミッタ間に接続された回路に介挿さ
れている前記コンデンサ74に並列に第2の容量可変回路
97を接続している。
A second variable capacitance circuit is connected in parallel with the capacitor 74 interposed in a circuit connected between the base and the emitter of one switching transistor 61 of the inverter circuit 60.
97 is connected.

前記第2の容量可変回路97は前記コンデンサ74に補助
コンデンサ98を介して前記第2のフォトカプラ90のフォ
トトランジスタ90Tを並列に接続し、そのフォトトラン
ジスタ90Tにダイオード99をそのカソードをフォトトラ
ンジスタ90Tのコレクタ側にして並列に接続している。
The second variable capacitance circuit 97 connects the phototransistor 90T of the second photocoupler 90 in parallel to the capacitor 74 via an auxiliary capacitor 98, and connects a diode 99 to the phototransistor 90T and a phototransistor 90T to the cathode. Are connected in parallel on the collector side.

この実施例においては、直流電源24の電圧レベルが大
きくなると電圧反転増幅回路81におけるトランジスタ88
のベースバイアスが深くなりトランジスタ91のベース電
圧が小さくなる。しかしてフォトカプラ89,90の発光ダ
イオード89D,90Dに流れる電流が減少し、フォトトラン
ジスタ89T,90Tの内部抵抗が大きくなる。こうして第
1、第2の容量可変回路94,97によりスイッチングトラ
ンジスタ62,61のベース、エミッタ間の回路の容量が減
少しインバータ回路60の発振周波数は高くなる。従って
ランプ電流は減少制御される。
In this embodiment, when the voltage level of DC power supply 24 increases, transistor 88 in voltage inverting amplifier circuit 81
Of the transistor 91 becomes deep, and the base voltage of the transistor 91 becomes small. As a result, the current flowing through the light emitting diodes 89D and 90D of the photocouplers 89 and 90 decreases, and the internal resistance of the phototransistors 89T and 90T increases. Thus, the capacitance of the circuit between the base and the emitter of the switching transistors 62 and 61 is reduced by the first and second variable capacitance circuits 94 and 97, and the oscillation frequency of the inverter circuit 60 is increased. Therefore, the lamp current is controlled to decrease.

また直流電源24の電圧レベルが小さくなると電圧反転
増幅回路81におけるトランジスタ88のベースバイアスが
浅くなりトランジスタ91のベース電圧が大きくなる。し
かしてフォトカプラ89,90の発光ダイオード89D,90Dに流
れる電流が増加し、フォトトランジスタ89T,90Tの内部
抵抗が小さくなる。こうして第1、第2の容量可変回路
94,97によりスイッチングトランジスタ62,61のベース、
エミッタ間の回路の容量が増加しインバータ回路60の発
振周波数は低くなる。従ってランプ電流は増加制御され
る。
Also, when the voltage level of the DC power supply 24 decreases, the base bias of the transistor 88 in the voltage inverting amplifier circuit 81 decreases, and the base voltage of the transistor 91 increases. As a result, the current flowing through the light emitting diodes 89D and 90D of the photocouplers 89 and 90 increases, and the internal resistance of the phototransistors 89T and 90T decreases. Thus, the first and second variable capacitance circuits
94,97, base of switching transistors 62,61,
The capacity of the circuit between the emitters increases, and the oscillation frequency of the inverter circuit 60 decreases. Therefore, the lamp current is controlled to increase.

このように本実施例においても前記実施例と同様の効
果が得られるものである。
As described above, in this embodiment, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.

なお、前記実施例では直流電源としてショットニー回
路を使用したものについて延べたが必ずしもこれに限定
されるものではなく、例えば第4図に示すようにダイオ
ードブリッジ回路22の出力端子にコンデンサ100,インダ
クタ101,ダイオード102の直列回路を接続し、インダク
タ101とダイオード102のカソードとの接続点をダイオー
ド103,104を直列に介してインバータ回路のスイッチン
グトランジスタ31のコレクタに接続した高周波電力帰還
の直流電源を使用してもよく、また低力率の完全平滑の
直流電源を使用してもよい。
In the above-described embodiment, the DC power supply using the Schottney circuit has been described.However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. A high-frequency power feedback DC power supply is used in which a series circuit of a diode 101 and a diode 102 is connected, and a connection point between the inductor 101 and the cathode of the diode 102 is connected in series to the collector of the switching transistor 31 of the inverter circuit through the diodes 103 and 104. Alternatively, a completely smooth DC power source having a low power factor may be used.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、電源電圧波形の
レベルが高くなるとインバータ回路の発振周波数を高く
し、また電源電圧波形のレベルが低くなるとインバータ
回路の発振周波数を低くすることにより、ランプ発光効
率を向上でき、しかも電源電圧の変動に対して光出力を
略一定にできる放電灯点灯装置を提供できるものであ
る。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, the oscillation frequency of the inverter circuit increases when the level of the power supply voltage waveform increases, and the oscillation frequency of the inverter circuit decreases when the level of the power supply voltage waveform decreases. By doing so, it is possible to provide a discharge lamp lighting device capable of improving the lamp luminous efficiency and making the light output substantially constant with respect to fluctuations in the power supply voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図及び第2図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図は回路図、第2図は各部の電圧、電流波形図、第3
図は本発明の他の実施例を示す回路図、第4図は直流電
源の他の実施例を示す回路図、第5図及び第6図は従来
例を示すもので、第5図は回路図、第6図は各部の電
圧、電流波形図である。 24……直流電源、30……インバータ回路、31……スイッ
チングトランジスタ、35……電流変成器、39……放電
灯、41……電圧反転増幅回路、50……容量可変回路。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram, FIG. 2 is a voltage and current waveform diagram of each part, FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of a DC power supply, FIGS. 5 and 6 show a conventional example, and FIG. FIG. 6 and FIG. 6 are voltage and current waveform diagrams of each part. 24: DC power supply, 30: Inverter circuit, 31: Switching transistor, 35: Current transformer, 39: Discharge lamp, 41: Voltage inverting amplifier circuit, 50: Variable capacity circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−186790(JP,A) 特開 昭63−96897(JP,A) 特開 昭63−292599(JP,A) 特開 平2−288195(JP,A) 特開 平1−274389(JP,A) 特開 平1−160367(JP,A) 特開 昭56−48095(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-186790 (JP, A) JP-A-63-96897 (JP, A) JP-A-63-292599 (JP, A) JP-A-2- 288195 (JP, A) JP-A-1-274389 (JP, A) JP-A-1-160367 (JP, A) JP-A-56-48095 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】交流電源からの交流電圧を整流し得られる
脈流電圧の谷間を部分的に平滑して直流電圧を出力する
直流電源と、この直流電源に接続され、スイッチングト
ランジスタのスイッチング動作により入力される直流電
圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、このイン
バータ回路からの高周波電圧によって点灯される放電灯
と、前記インバータ回路から前記放電灯への電力供給路
中に1次巻線が直列に介挿され、2次巻線が前記スイッ
チングトランジスタのベース、エミッタ間にコンデンサ
を介して接続された電流変成器と、前記直流電源からの
直流電圧を検出し、その直流電圧を反転増幅する電圧反
転増幅回路と、この電圧反転増幅回路出力に応動し、直
流電圧のレベルが高くなると前記スイッチングトランジ
スタのベース、エミッタ間に接続される回路の容量が小
さくなる方向に制御し、直流電圧のレベルが低くなると
前記スイッチングトランジスタのベース、エミッタ間に
接続される回路の容量が大きくなる方向に制御する容量
可変回路を設け、 この容量可変回路は、前記スイッチングトランジスタの
ベース、エミッタ間に接続されたコンデンサに補助コン
デンサを介して増幅素子を並列に接続してなり、電圧反
転増幅回路出力により前記増幅素子をA級動作させるこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。
1. A DC power supply for outputting a DC voltage by partially smoothing a valley of a pulsating voltage obtained by rectifying an AC voltage from an AC power supply, and a DC power supply connected to the DC power supply and performing a switching operation of a switching transistor. An inverter circuit that converts an input DC voltage into a high-frequency voltage, a discharge lamp that is lit by the high-frequency voltage from the inverter circuit, and a primary winding in series in a power supply path from the inverter circuit to the discharge lamp. A current transformer having a secondary winding connected between the base and the emitter of the switching transistor via a capacitor, and a voltage for detecting a DC voltage from the DC power supply and inverting and amplifying the DC voltage. In response to the output of the inverting amplifier circuit and the output of the voltage inverting amplifier circuit, when the level of the DC voltage rises, The variable capacitor circuit controls the capacitance of a circuit connected between the switching transistors in a direction in which the capacitance is reduced, and controls the capacitance of a circuit connected between the base and the emitter of the switching transistor in a direction in which the capacitance is increased when the level of the DC voltage is reduced. The variable capacitance circuit is configured by connecting an amplifying element in parallel with a capacitor connected between the base and the emitter of the switching transistor via an auxiliary capacitor, and classifying the amplifying element by an output of a voltage inverting amplifying circuit. A discharge lamp lighting device characterized by being operated.
【請求項2】前記電圧反転増幅回路の出力部にフォトカ
プラの発光ダイオードを設け、前記容量可変回路の増幅
素子として前記フォトカプラのフォトトランジスタを使
用し、そのフォトトランジスタをA級動作させることを
特徴とする請求項(1)記載の放電灯点灯装置。
2. The method according to claim 1, wherein a light emitting diode of a photocoupler is provided at an output portion of the voltage inverting amplifier circuit, a phototransistor of the photocoupler is used as an amplifying element of the variable capacitance circuit, and the phototransistor is operated in class A. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein:
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