JP2803080B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents
Discharge lamp lighting deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力を可制御なインバータを用いて放電灯
を付勢する放電灯点灯装置に関する。
【従来の技術】
従来、放電灯を調光点灯するために出力を可制御なイ
ンバータを用いて放電灯を点灯するものが提案されてい
る。たとえば、位相制御装置、チョッパ等で入力電圧を
制御することによって、出力を変化するインバータにて
放電灯を点灯するものが提案されている。
また、インバータにおけるスイッチング装置のスイッ
チング周波数を変化されることによって出力を変化する
インバータにて放電灯を点灯するものも提案されている
（たとえば特開昭61−39497号公報）。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置のうち入力電圧を制御するも
のは、比較的高電圧を制御するため制御装置として大容
量のスイッチング素子を用いなければならず、高価格
化、大形化になる不利がある。
これに対し、スイッチング装置のスイッチング周波数
を変化するものは、前記のものに比し小容量の素子を用
いて構成し得る。しかし、このものは、放電灯を消灯す
るには電源をオフするようにしていたため、放電灯を点
滅および調光するには異なる操作（あるいは制御信号出
力）を行わなければならない。したがって、特に複数の
放電灯を個別に点滅あるいは調光する場合に操作が面倒
になったり、信号出力手段が複雑になったりする問題が
あった。
本発明は、大容量の素子を用いることなく、また、簡
単な操作（あるいは共通の制御信号）で放電灯を点滅お
よび調光でき、さらに、調光信号が送出されない非常時
には放電灯を点灯して暗黒状態になることを防止できる
放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明の放電灯点灯装置は、直流電圧をスイッチング
するスイッチング装置およびこのスイッチング装置のス
イッチング出力を供給される共振回路を有し、スイッチ
ング装置のスイッチング周波数を制御されることによっ
て出力を変化するインバータと；このインバータの出力
により付勢され、インバータの出力の変化に応じて調光
点灯される放電灯と；オンデューティ可変のPWM信号を
送出する信号送出手段と；インバータのスイッチング装
置のスイッチング信号を送出するとともに、信号送出手
段からのPWM信号のオンデューティに応じてオンデュー
ティが小さくなるにしたがってインバータの出力が増大
する関係にスイッチング信号の周波数を変化する駆動装
置と;PWM信号が連続的な信号のとき駆動装置のスイッチ
ング信号出力を停止させてインバータの出力を放電灯が
消灯するように低下させる出力停止装置と；を具備して
いることを特徴とする。
本発明において、PWM信号が連続的な信号とは、たと
えば単位時間の境界部にわずかな休止期間を有するもの
も含むことを意味する。また、PWM信号のオンデューテ
ィとは、所定期間中におけるハイ期間の割合を意味す
る。
本発明は、PWM信号のオンデューティに応じてインバ
ータのスイッチング装置のスイッチング周波数を変化
し、もって、インバータの出力を変化上させる。オンデ
ューティとインバータの出力とは、オンデューティが小
さくなるにしたがってインバータの出力が増大するよう
になっている。このようなインバータの出力変化に応じ
て放電灯は調光点灯する。そして、PWM信号が連続的
（すなわちオンデューティがほぼ100％）な信号のと
き、駆動装置のスイッチング信号出力を停止してインバ
ータの出力を放電灯が消灯するように低下させる。この
ようにPWM信号のオンデューティを変化することにより
放電灯の点滅および調光が行われる、さらに、信号送出
手段の故障、信号線の断線等の非常時にPWM信号が送出
されなくなっ場合には放電灯が明るい状態で点灯する。
これによって、照明がなくなって暗黒状態になることを
防止する。また、スイッチング周波数を制御するもの
で、比較的小容量の信号を対象とするので、小容量の素
子を用いて構成することができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例形態を説明する。
第１図は本発明の一実施形態を示す回路図である。
第２図は同実施形態の作用を示す図である。
第１図において、１はインバータで、直流電源Ｅから
の直流電圧をスイッチングするスイッチング装置２、３
を有する。また、インバータ１はスイッチング装置２、
３のスイッチング出力を供給される共振回路４を有す
る。本実施形態においてスイッチング装置２、３は電界
効果トランジスタであっで、直流電源Ｅの出力端間に互
いに直列に接続されている。また、共振回路４はリーケ
ージトランス５とこのトランス５の出力巻線側に設けら
れたコンデンサ６とからなり、前記トランス５のリーケ
ージインダクタンスと前記コンデンサ６とが直列共振回
路を形成している。すなわち、本実施形態のインバータ
１は直列形インバータである。そして、このインバータ
１はスイッチング装置２、３のスイッチング周波数を制
御されることによって、出力を変化する。このようなイ
ンバータ１自体の構成は周知である。
７は放電灯たとえばけい光ランプで、前記インバータ
１の出力にて付勢され、インバータ１の出力の変化に応
じて調光点灯される。
10はオンデューティ可変のPWM信号を送出する信号送
出手段である。
８は駆動装置で、インバータ１の各スイッチング装置
２、３に対してスイッチング信号を送出するとともに、
PWM信号のオンデューティに応じて前記スイッチング信
号の周波数を変化するものである。PWM信号のオンデュ
ーティと前記スイッチング信号の周波数とは、オンデュ
ーティが小さくなるにしたがって、インバータ１の出力
が増大する関係に周波数が変化するように設定されてい
る。このような駆動装置８は、たとえばPWM信号をその
オンデューティに応じてレベルの異なる直流信号に変換
する変換回路およびこの変換回路の出力に応動するＶ−
Ｆコンバータ等により構成することができる。
９は出力停止装置で、前記PWM信号が連続的な信号で
あるとき、前記駆動装置８のスイッチング信号の出力を
停止させる。このような出力停止装置９はPWM信号の単
位時間における直流電圧が所定時間以上継続することを
検知する検知手段およびこの検知手段の検知出力により
駆動装置８における発振部を不作動にする制御手段によ
り構成することができる。
PWM信号の一例を第２図に示す。第２図（ａ）はオン
デューティが０％の場合であり、第２図（ｂ）はオンデ
ューティが40％、第２図（ｃ）はオンデューティが100
％である。そして、本実施形態では、第２図（ａ）が10
0％点灯、第２図（ｂ）が50％調光、第２図（ｃ）が消
灯に対応している。
つぎに、本実施形態の作用を説明する。PWM信号が第
２図（ａ）のとき、駆動装置８はインバータ１のスイッ
チング装置２、３にインバータ１が放電灯７を100％点
灯できる出力となる周波数のスイッチング信号を出力す
る。このようなスイッチング信号の周波数は予め設定可
能である。
PWM信号が第２図（ｂ）のとき、駆動装置８はスイッ
チング信号の周波数を第２図（ａ）の場合と異ならせ
る。すなわち、前記インバータ１の共振回路４の固有振
動周波数より高い周波数領域に前記100％点灯周波数を
設定している場合には、スイッチング信号の周波数を高
くする。これによって、インバータ１の出力は低下し、
放電灯７を50％の調高点灯とする。なお、100％点灯周
波数を共振回路４の固有振動周波数より低い領域に設定
している場合には、調光時にはスイッチング信号の周波
数を低くする。もっとも、固有振動周波数を越えるよう
な周波数変化も可能であるが、周波数変化幅が大きくな
るとともに、前述したようなPWM信号を直流信号に変換
したレベルとの正の相関が取れなくなって、構成が複雑
化することが考えられる。
PWM信号が第２図（ｃ）のとき、出力停止装置９は、
駆動装置８からのスイッチング信号を停止させる。この
ため、インバータ１は発振し得なくなって出力を停止
し、放電灯は消灯する。
信号送出手段10の故障、信号線の断線等によりPWM信
号が送出されなくなった非常時は、駆動装置８にとって
は第２図（ａ）と同じ状態となる。したがって、駆動装
置８は放電灯７を100％点灯し得るスイッチング信号を
出力する。このように信号送出手段10の故障、信号線の
断線等の非常時にも放電灯７を明るく点灯できる。
本発明の他の実施形態を説明する。
第３図は本発明の他の実施形態の要部を示す回路図で
ある。本実施形態の駆動装置80は、周知のIC81たとえば
IC−TL494（テキサスインスツールメント社）を主体と
して構成されている。さらに、PWM信号に応動するフォ
トカプラ82、このフォトカプラ82の受光素子82aに導通
を制御されるトランジスタ83を有する。そして、前記ト
ランジスタ83の導通に応じてIC81の出力周波数を変化さ
せるものである。
一方、出力停止装置90は、前記フォトカプラ82の受光
素子82aを共有するとともに、この受光素子82aに導通を
制御されるトランジスタ91を有する。そして、前記PWM
信号として連続的な信号を供給されて、前記トランジス
タ91が継続オフしたとき、IC81の発振を停止するように
なっている。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず各種の変形を
可とする。たとえば、インバータは直列形の他、一石式
インバータ等であってもよく、要はスイッチング周波数
の変化により出力を変化可能であればよい。また、駆動
装置および出力停止装置も上記実施形態の他、適宜採用
し得るものであり、当業者であれば容易に構成し得るも
のである。
【発明の効果】
以上のように本発明は、PWM信号のオンデューティに
応じて、オンデューティが小さくなるにしたがってイン
バータの出力が増大するように制御して放電灯を調光点
灯するとともに、PWM信号が連続的なときには、インバ
ータの出力を放電灯が消灯するように低下させるから、
PWM信号のオンデューティを変化させるだけで放電灯の
点滅および調光を行うことができる。したがって、点滅
および調光制御の操作あるいは制御信号等を簡単化でき
る。
また、故障等によりPWM信号が送出されない非常時に
は、放電灯が点灯するから照明を得ることができる。
さらに、インバータのスイッチング装置に対するスイ
ッチング信号の周波数を制御するものであるから、比較
的小容量の素子を用いて構成し得、低価格化、小形形を
図れる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device for energizing a discharge lamp using an inverter whose output is controllable. 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an apparatus for lighting a discharge lamp using an inverter whose output is controllable for dimming and lighting the discharge lamp. For example, a method has been proposed in which an input voltage is controlled by a phase control device, a chopper, or the like, so that a discharge lamp is turned on by an inverter that changes output. In addition, there has been proposed an inverter in which a discharge lamp is turned on by an inverter whose output changes by changing a switching frequency of a switching device in the inverter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-39497). However, among the conventional devices that control the input voltage, a large-capacity switching element must be used as a control device for controlling a relatively high voltage. There is a disadvantage that it becomes larger. On the other hand, a device that changes the switching frequency of the switching device can be configured using an element having a smaller capacity than the above-described device. However, since the power is turned off to turn off the discharge lamp, a different operation (or control signal output) must be performed to blink and dimm the discharge lamp. Therefore, there is a problem that the operation becomes troublesome and the signal output means becomes complicated, especially when a plurality of discharge lamps are individually blinked or dimmed. According to the present invention, the discharge lamp can be flickered and dimmed without using a large-capacity element and with a simple operation (or a common control signal). Furthermore, the discharge lamp is turned on in an emergency when the dimming signal is not transmitted. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device capable of preventing a dark state from occurring. Means for Solving the Problems A discharge lamp lighting device according to the present invention has a switching device for switching a DC voltage and a resonance circuit supplied with a switching output of the switching device, and a switching frequency of the switching device is controlled. An inverter that changes its output by changing the output of the inverter; a discharge lamp that is energized by the output of the inverter and is dimmed and lit according to a change in the output of the inverter; A driving device that transmits a switching signal of the switching device of the inverter, and that changes the frequency of the switching signal in a relationship that the output of the inverter increases as the on-duty decreases in accordance with the on-duty of the PWM signal from the signal transmitting unit. ; When the PWM signal is a continuous signal, Characterized in that it comprises a; an etching signal output is stopped and the output stop unit that reduces as the output of the inverter discharge lamp is turned off. In the present invention, the term “continuous PWM signal” means that the PWM signal includes, for example, a signal having a slight pause at a boundary of a unit time. Further, the on-duty of the PWM signal means a ratio of a high period to a predetermined period. According to the present invention, the switching frequency of the switching device of the inverter is changed in accordance with the on-duty of the PWM signal, and thus the output of the inverter is changed. The on-duty and the output of the inverter are such that the output of the inverter increases as the on-duty decreases. The discharge lamp is dimmed and lit in response to such an output change of the inverter. When the PWM signal is continuous (that is, the on-duty is approximately 100%), the switching signal output of the driving device is stopped, and the output of the inverter is reduced so that the discharge lamp is turned off. By changing the on-duty of the PWM signal in this way, the discharge lamp is flickered and dimmed. In addition, when the PWM signal is not transmitted in an emergency such as failure of the signal transmission means or disconnection of the signal line, the discharge is performed. The light comes on brightly.
This prevents darkness due to lack of illumination. In addition, since the switching frequency is controlled and a relatively small-capacity signal is targeted, it can be configured using a small-capacity element. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing the operation of the embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inverter, which is a switching device for switching a DC voltage from a DC power supply E.
Having. The inverter 1 is a switching device 2,
3 is provided with a resonance circuit 4 supplied with the switching output. In the present embodiment, the switching devices 2 and 3 are field effect transistors, and are connected in series between the output terminals of the DC power supply E. The resonance circuit 4 includes a leakage transformer 5 and a capacitor 6 provided on the output winding side of the transformer 5, and the leakage inductance of the transformer 5 and the capacitor 6 form a series resonance circuit. That is, the inverter 1 of the present embodiment is a series inverter. The output of the inverter 1 is changed by controlling the switching frequency of the switching devices 2 and 3. Such a configuration of the inverter 1 itself is well known. Reference numeral 7 denotes a discharge lamp, for example, a fluorescent lamp, which is energized by the output of the inverter 1 and is dimmed and lit according to a change in the output of the inverter 1. Reference numeral 10 denotes a signal transmitting unit that transmits a PWM signal with a variable on-duty. Reference numeral 8 denotes a driving device, which sends a switching signal to each of the switching devices 2, 3 of the inverter 1,
The frequency of the switching signal is changed according to the on-duty of the PWM signal. The on-duty of the PWM signal and the frequency of the switching signal are set such that the frequency changes in a relationship that the output of the inverter 1 increases as the on-duty decreases. Such a driving device 8 includes, for example, a conversion circuit for converting a PWM signal into a DC signal having a different level in accordance with its on-duty, and a V-signal responsive to an output of the conversion circuit.
It can be constituted by an F converter or the like. Reference numeral 9 denotes an output stopping device for stopping the output of the switching signal of the driving device 8 when the PWM signal is a continuous signal. Such an output stopping device 9 is provided by detecting means for detecting that the DC voltage per unit time of the PWM signal continues for a predetermined time or more, and control means for disabling the oscillating section in the driving device 8 by the detection output of the detecting means. Can be configured. FIG. 2 shows an example of the PWM signal. 2A shows the case where the on-duty is 0%, FIG. 2B shows the case where the on-duty is 40%, and FIG. 2C shows the case where the on-duty is 100%.
%. In the present embodiment, FIG.
FIG. 2 (b) corresponds to 50% dimming, and FIG. 2 (c) corresponds to turning off the light. Next, the operation of the present embodiment will be described. When the PWM signal is as shown in FIG. 2 (a), the driving device 8 outputs to the switching devices 2 and 3 of the inverter 1 a switching signal having a frequency that allows the inverter 1 to turn on the discharge lamp 7 at 100%. The frequency of such a switching signal can be set in advance. When the PWM signal is as shown in FIG. 2 (b), the driving device 8 makes the frequency of the switching signal different from that in FIG. 2 (a). That is, when the 100% lighting frequency is set in a frequency region higher than the natural oscillation frequency of the resonance circuit 4 of the inverter 1, the frequency of the switching signal is increased. As a result, the output of the inverter 1 decreases,
The discharge lamp 7 is set to a 50% adjusted lighting. When the 100% lighting frequency is set in a region lower than the natural oscillation frequency of the resonance circuit 4, the frequency of the switching signal is reduced during dimming. Of course, it is possible to change the frequency beyond the natural vibration frequency, but as the frequency change width increases, the positive correlation with the level obtained by converting the PWM signal into a DC signal as described above cannot be obtained, and It can be complicated. When the PWM signal is as shown in FIG. 2 (c), the output stopping device 9
The switching signal from the driving device 8 is stopped. For this reason, the inverter 1 cannot oscillate and the output is stopped, and the discharge lamp is turned off. In the case of an emergency where the PWM signal is not transmitted due to a failure of the signal transmitting means 10, disconnection of the signal line, or the like, the driving device 8 is in the same state as FIG. 2 (a). Therefore, the driving device 8 outputs a switching signal capable of lighting the discharge lamp 7 at 100%. In this way, the discharge lamp 7 can be lit brightly even in an emergency such as a failure of the signal sending means 10 or a disconnection of the signal line. Another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing a main part of another embodiment of the present invention. The driving device 80 of the present embodiment includes a well-known IC 81 such as
It is composed mainly of IC-TL494 (Texas Instrument Company). Further, it has a photocoupler 82 that responds to the PWM signal, and a transistor 83 whose conduction is controlled by the light receiving element 82a of the photocoupler 82. The output frequency of the IC 81 is changed according to the conduction of the transistor 83. On the other hand, the output stopping device 90 shares a light receiving element 82a of the photocoupler 82 and has a transistor 91 whose conduction is controlled by the light receiving element 82a. And the PWM
When a continuous signal is supplied as a signal and the transistor 91 is continuously turned off, the oscillation of the IC 81 is stopped. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the inverter may be a single-type inverter or the like in addition to the serial type. In short, it is sufficient that the output can be changed by changing the switching frequency. In addition, the drive device and the output stop device can be appropriately adopted in addition to the above-described embodiment, and can be easily configured by those skilled in the art. As described above, the present invention controls the output of the inverter in accordance with the on-duty of the PWM signal so that the output of the inverter increases as the on-duty decreases, dimming and lighting the discharge lamp. When the signal is continuous, the output of the inverter is reduced so that the discharge lamp goes out.
The flashing and dimming of the discharge lamp can be performed only by changing the on-duty of the PWM signal. Therefore, the operation of flashing and dimming control or a control signal can be simplified. In an emergency, when the PWM signal is not transmitted due to a failure or the like, the discharge lamp is turned on, so that illumination can be obtained. Further, since the frequency of the switching signal for the switching device of the inverter is controlled, it can be configured by using a relatively small-capacity element, so that the cost can be reduced and the size can be reduced.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施形態を示す回路図、第２図は同
実施形態の作用を示す図、第３図は本発明の他の実施形
態の要部を示す回路図である。
１……インバータ、
２、３……スイッチング装置、
４……共振回路、
８、80……駆動装置、
９、90出力停止装置
10……信号送出手段。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the operation of the embodiment, and FIG. FIG. 1 ... Inverter 2, 3 ... Switching device 4, ... Resonance circuit 8, 80 ... Drive device 9, 90 Output stop device 10 ... Signal transmission means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−39497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72497（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−74066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−245276（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−83801（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 41/38 - 41/42──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-39497 (JP, A) JP-A-64-72497 (JP, A) JP-A-64-74066 (JP, A) JP-A 63-39466 245276 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 56-83801 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H05B 41/38-41/42
Claims (1)
びこのスイッチング装置のスイッチング出力を供給され
る共振回路を有し、スイッチング装置のスイッチング周
波数を制御されることによって出力を変化するインバー
タと； このインバータの出力により付勢され、インバータの出
力の変化に応じて調光点灯される放電灯と； オンデューティ可変のPWM信号を送出する信号送出手段
と； インバータのスイッチング装置のスイッチング信号を送
出するとともに、信号送出手段からのPWM信号のオンデ
ューティに応じてオンデューティが小さくなるにしたが
ってインバータ出力が増大する関係にスイッチング信号
の周波数を変化する駆動装置と； PWM信号が連続的な信号のとき駆動装置のスイッチング
信号出力を停止させてインバータの出力を放電灯が消灯
するように低下させる出力停止装置と； を具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。(57) [Claims] A switching device for switching a DC voltage, an inverter having a resonance circuit supplied with a switching output of the switching device, and changing the output by controlling the switching frequency of the switching device; and an inverter energized by the output of the inverter. A discharge lamp that is dimmed and lit according to a change in the output of the inverter; a signal transmission unit that transmits a PWM signal with a variable on-duty; and a PWM signal from the signal transmission unit that transmits a switching signal of a switching device of the inverter. A driving device that changes the frequency of the switching signal in such a manner that the inverter output increases as the on-duty decreases in accordance with the on-duty of the signal; and stops the switching signal output of the driving device when the PWM signal is a continuous signal. The output of the inverter with a discharge lamp And an output stop device for lowering the lamp so that the lamp is turned off.
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- 1987-09-25 JP JP62240343A patent/JP2803080B2/en not_active Expired - Lifetime
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