JP2895491B2 - Lamp drive circuit - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流電源を印加して放電灯ランプを駆動
させるランプ駆動回路に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lamp driving circuit for driving a discharge lamp by applying an AC power supply.
第３図は従来のランプ駆動回路の一例を説明する回路
図であり、31は交流電源で、例えば50/60Hzの交流電流
をランプ32のフィラメント間に印加し、ランプ32を点灯
させる。33はインダクタで、ランプ32のフィラメント間
に印加される交流電流を制限する。34,35はコンデンサ
で、ランプ32の各フィラメントに印字されるAC電流を分
流し、ランプ32に予熱電流を発生させる。SWはスイッチ
で、このスイッチSWが予熱時にオンするとともに、ラン
プ32の点灯時にオフする。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a conventional lamp drive circuit. Reference numeral 31 denotes an AC power supply, which applies an AC current of, for example, 50/60 Hz between the filaments of the lamp 32 to turn on the lamp 32. Reference numeral 33 denotes an inductor which limits an alternating current applied between the filaments of the lamp 32. Reference numerals 34 and 35 denote capacitors which divide the AC current printed on each filament of the lamp 32 and generate a preheating current in the lamp 32. SW is a switch which is turned on when the switch SW is preheated and turned off when the lamp 32 is turned on.
ランプ32を消灯させる場合には、交流電源31の電圧を
降下させ、電源の供給を遮断する。これにより、ランプ
32は消灯する。When turning off the lamp 32, the voltage of the AC power supply 31 is reduced, and the supply of power is cut off. This allows the lamp
32 goes out.
一方、ランプ32の予熱時には、スイッチSWをオンし、
インダクタ33で交流電流を制限するとともに、ランプ32
のフィラメントとコンデンサ34,35の分流によりフィラ
メントの予熱電流を得る。On the other hand, when preheating the lamp 32, the switch SW is turned on,
The AC current is limited by the inductor 33 and the lamp 32
The preheating current of the filament is obtained by shunting the filament and the condensers 34 and 35.
また、点灯時には、スイッチSWをオフし、交流電流を
管電流としてランプ32に印加し、ランプ32を点灯させ
る。At the time of lighting, the switch SW is turned off, an alternating current is applied to the lamp 32 as a tube current, and the lamp 32 is turned on.
このように従来のランプ駆動回路においては、ランプ
32の予熱時の電流，点灯時の電流を制御する場合、交流
電源31をインダクタ33およびコンデンサ34,35等により
可変しなければならず、多出力電源の一部を使用して電
流を制御できない等の問題点があった。Thus, in the conventional lamp drive circuit, the lamp
When controlling the current at the time of preheating and the current at the time of lighting of 32, the AC power supply 31 must be varied by the inductor 33 and the capacitors 34 and 35, and the current cannot be controlled by using a part of the multi-output power supply. And so on.
この発明は、上記問題点を解消するためになされたも
ので、交流電源から放電灯ランプに供給される交流電流
をランプ駆動回路に接続するインダクタのインダクタン
スを可変することにより、多出力電源の一部を使用して
放電灯ランプに対して消灯電流，予熱電流，点灯電流を
それぞれ個別に印加できるランプ駆動回路を得ることを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and has been made to reduce the inductance of an inductor that connects an AC current supplied from an AC power supply to a discharge lamp to a lamp drive circuit, thereby achieving a multi-output power supply. It is an object of the present invention to obtain a lamp driving circuit that can individually apply a turn-off current, a preheating current, and a lighting current to a discharge lamp using a unit.
この発明に係るランプ駆動回路は、交流電源から出力
される交流電圧を放電灯ランプのフィラメント間に印加
して、上記放電灯ランプを点灯させるランプ駆動回路に
おいて、上記交流電源と上記放電灯ランプとの間に、イ
ンダクタ素子とトランスの１次巻線とを直列に接続し、
かつ上記１次巻線と上記インダクタ素子との接続点に上
記インダクタ素子と逆極性で同じインダクタンスの２次
巻線の一端を接続し、上記２次巻線の他端に上記インダ
クタ素子に流れる交流電流に重畳する可変の直流電流を
発生する直流電源を接続することにより上記インダクタ
素子のインダクタンスを可変制御するものである。A lamp driving circuit according to the present invention is a lamp driving circuit that applies an AC voltage output from an AC power supply between filaments of a discharge lamp to turn on the discharge lamp. In between, the inductor element and the primary winding of the transformer are connected in series,
One end of a secondary winding having the same inductance and opposite polarity as the inductor is connected to a connection point between the primary winding and the inductor, and an alternating current flowing through the inductor is connected to the other end of the secondary winding. By connecting a DC power supply that generates a variable DC current superimposed on the current, the inductance of the inductor element is variably controlled.
この発明においては、交流電源と上記放電灯ランプと
の間に、インダクタ素子とトランスの１次巻線とを直列
に接続し、かつ上記１次巻線と上記インダクタ素子との
接続点に上記インダクタ素子と逆極性で同じインダクタ
ンスの２次巻線の一端を接続し、上記２次巻線の他端に
上記インダクタ素子に流れる交流電流に重畳する可変の
直流電流を発生する直流電源を接続することにより上記
インダクタ素子のインダクタンスを可変制御する。In the present invention, an inductor element and a primary winding of a transformer are connected in series between an AC power supply and the discharge lamp, and the inductor is connected to a connection point between the primary winding and the inductor element. One end of a secondary winding having the same polarity as the element and having the same inductance is connected, and a DC power supply for generating a variable DC current superimposed on the AC current flowing through the inductor element is connected to the other end of the secondary winding. Variably controls the inductance of the inductor element.
第１図はこの発明の一実施例を示すランプ駆動回路の
構成を説明する電源回路図であり、第３図と同一のもの
には同じ符号を付してある。FIG. 1 is a power supply circuit diagram for explaining the configuration of a lamp drive circuit according to an embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
この図において、１はトランスで、１次巻線1aと２次
巻線1b,1cから構成され、１次巻線1aには発振器３によ
り駆動されるトランジスタ２および直流電源11が接続さ
れ、２次巻線1bにはダイオード４およびコンデンサ５が
接続され、整流された直流電圧が両端に出力される。２
次巻線1cの一方端にはランプ32のフィラメントが接続さ
れるとともに、他方端にはインダクタ可変部12を構成す
るトランスの１次巻線21が接続されている。６は交流電
流検出手段で、抵抗器７を流れる交流電流を検出する。
抵抗器７の一方はインダクタ13に接続され、インダクタ
13の一方はインダクタ可変部12の１次巻線21に接続され
ている。８はドライブ手段で、トランジスタ９をオン／
オフさせて直流電源10からの直流電圧を可変する。ま
た、インダクタ13と同インダクタンスを持ち、かつ逆極
性の２次巻線22がインダクタ13のインダクタンスを可変
する。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a transformer, which is composed of a primary winding 1a and secondary windings 1b and 1c. A transistor 2 driven by an oscillator 3 and a DC power supply 11 are connected to the primary winding 1a. A diode 4 and a capacitor 5 are connected to the next winding 1b, and a rectified DC voltage is output to both ends. 2
The filament of the lamp 32 is connected to one end of the secondary winding 1c, and the primary winding 21 of the transformer constituting the inductor variable section 12 is connected to the other end. Reference numeral 6 denotes an alternating current detecting means for detecting an alternating current flowing through the resistor 7.
One of the resistors 7 is connected to the inductor 13 and the inductor 7
One of 13 is connected to the primary winding 21 of the inductor variable section 12. Reference numeral 8 denotes a drive unit which turns on / off the transistor 9
Turn off to vary the DC voltage from DC power supply 10. A secondary winding 22 having the same inductance as the inductor 13 and having the opposite polarity varies the inductance of the inductor 13.
第２図は、第１図に示したインダクタ可変部12の構成
を説明する回路図であり、第１図と同一のものには同じ
符号を付してある。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating the configuration of the inductor variable section 12 shown in FIG. 1, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
この図において、21は１次巻線で、２次巻線22とによ
りインダクタ可変部12を構成し、１次巻線21とインダク
タ13との間側、すなわち端子ａ−端子ｂ間にトランス１
の２次巻線1cに発生する交流電圧Viが印加される。２次
巻線22の一端および１次巻線21の一端がインダクタ13に
接続され、２次巻線22の他方端が抵抗器24を介して可変
直流電源25に接続され、１次巻線21の他方端が２次巻線
1cに接続されている。なお、可変直流電源25は、例えば
第１図に示した直流電源10とドライブ手段８により構成
し、交流電流検出手段６により検出される交流電流に応
じてドライブ手段８がトランジスタ９のベースに印加さ
れる電位を可変することにより構成しても良い。In this figure, reference numeral 21 denotes a primary winding, which constitutes an inductor variable section 12 by a secondary winding 22, and a transformer 1 between the primary winding 21 and the inductor 13, that is, between a terminal a and a terminal b.
The AC voltage Vi generated in the secondary winding 1c is applied. One end of the secondary winding 22 and one end of the primary winding 21 are connected to the inductor 13, the other end of the secondary winding 22 is connected to the variable DC power supply 25 via the resistor 24, The other end of the secondary winding
Connected to 1c. The variable DC power supply 25 comprises, for example, the DC power supply 10 and the drive means 8 shown in FIG. 1, and the drive means 8 applies a voltage to the base of the transistor 9 in accordance with the AC current detected by the AC current detection means 6. It may be configured by changing the applied potential.
ここで、１次巻線21,2次巻線22およびインダクタ13の
インダクタンスはそれぞれl1,l2,l3であるとすると、下
記第（１）〜（３）式が成立する。Here, if the inductance of the primary winding 21,2 winding 22 and inductor 13 are l 1, l 2, l 3, respectively, below the (1) to (3) is established.
１次巻線21とインダクタ13の両端に交流電圧Viが印加
されると、１次巻線21、インダクタ13の各両端には下記
第（１）式を満足する電圧V1,2Vが発生する。When an AC voltage Vi is applied to both ends of the primary winding 21 and the inductor 13, voltages V1 and 2V satisfying the following equation (1) are generated at both ends of the primary winding 21 and the inductor 13.
さらに、２次巻線22には下記第（２）式を満足する電
圧V1,V3が発生する。 Further, voltages V1 and V3 satisfying the following expression (2) are generated in the secondary winding 22.
そして、図示されるように、電圧V3と電圧V2とが互い
に逆方向に電圧を発生するようなコイル巻方向である
と、抵抗器24−可変直流電源25の両端に発生する交流電
圧（V3−V2）は、上記第（１）式，第（２）式から下記
第（３）を満足する。 As shown in the figure, if the voltage V3 and the voltage V2 are in the coil winding direction in which voltages are generated in opposite directions, the AC voltage (V3− V2) satisfies the following formula (3) from the above formulas (1) and (2).
V3−V2＝（l3/l1）V1−V2 ＝（l3/l2）V2−V2 ＝（（l3/l2）−１）V2 ……（３） さらに、１次巻線21のインダクタンスl3とインダクタ
13のインダクタンスl2とが同値（l3＝l2）となる場合に
は、抵抗器24−可変直流電源25の両端に発生する交流電
圧（V3−V2）は「０」Ｖとなる。すなわち、交流電圧Vi
が打ち消され、可変直流電源25には交流電圧が印加され
ず、可変直流電源25による直流電圧E2が２次巻線22に印
加される。なお、インダクタンスl3とインダクタンスl2
との比を、0.7〜1.3にすることにより、交流電圧（V3−
V2）は±0.3・V2内に抑えることができる。 V3-V2 = (l 3 / l 1) V1-V2 = (l 3 / l 2) V2-V2 = ((l 3 / l 2) -1) V2 ...... (3) In addition, the primary winding 21 inductance l 3 of the inductor
If the 13 inductance l 2 and is the same value (l 3 = l 2), the resistor 24 the variable DC power supply 25 across the AC voltage generated in (V3-V2) is "0" V. That is, the AC voltage Vi
Are canceled, and no AC voltage is applied to the variable DC power supply 25, and the DC voltage E2 from the variable DC power supply 25 is applied to the secondary winding 22. Note that inductance l 3 and inductance l 2
By setting the ratio to 0.7 to 1.3, the AC voltage (V3−
V2) can be kept within ± 0.3V2.
そして、可変直流電源25による直流電圧E2が２次巻線
22に印加されると、直流電流Ｉが抵抗器24,2次巻線22,
インダクタ13に流れ、この直流電流Ｉがインダクタ13を
流れている交流電流に直流重畳され、インダクタ13のイ
ンダクタンスl2を可変することができるとともに、直流
電流Ｉを増大させると、インダクタ13は磁気飽和を起こ
し、さらにインダクタンスl2を変化させることができ
る。The DC voltage E2 from the variable DC power supply 25 is
When the DC current I is applied to the resistor 22, the resistor 24, the secondary winding 22,
The DC current I flows through the inductor 13, and the DC current I is superimposed on the AC current flowing through the inductor 13 in a DC manner, so that the inductance l 2 of the inductor 13 can be varied. And the inductance l 2 can be changed.
なお、ヒステリシスカーブおよび磁気飽和特性を同一
とすることにより、インダクタンスl3とインダクタンス
l2との比を一定にすれば、安定した可変インダクタを構
成できる。Note that by the hysteresis curve and the magnetic saturation characteristics identical inductance l 3 and the inductance
If the ratio to l 2 is kept constant, a stable variable inductor can be formed.
次に第１図の回路動作について説明する。 Next, the circuit operation of FIG. 1 will be described.
発振器３がトランジスタ２をオン／オフすると、トラ
ンス１の２次巻線1b,1cに交流電圧が誘発され、インダ
クタ（２次巻線）1b側にはダイオード４とコンデンサ５
から構成される整流回路により直流電圧が発生する。な
お、この直流電圧を直流電源10に使用しても良い。When the oscillator 3 turns on / off the transistor 2, an AC voltage is induced in the secondary windings 1b and 1c of the transformer 1, and a diode 4 and a capacitor 5 are provided on the inductor (secondary winding) 1b side.
A DC voltage is generated by a rectifier circuit composed of Note that this DC voltage may be used for the DC power supply 10.
この状態でスイッチSWをONし、トランジスタ９をオフ
すると、１次巻線21とインダク13から構成されるインダ
クタンスが最大となり、２次巻線1cを介して印加された
交流電流は、ランプ32の一方のフィラメント，スイッチ
SW,ランプ32の他方のフィラメント，可変直流電源25に
流れる。しかし、上述したように、１次巻線21およびイ
ンダクタ13による合成インダクタンスが大きいため、ラ
ンプ32は消灯した状態となる。When the switch SW is turned on and the transistor 9 is turned off in this state, the inductance formed by the primary winding 21 and the inductor 13 becomes maximum, and the alternating current applied through the secondary winding 1c One filament, switch
SW, the other filament of the lamp 32, and the variable DC power supply 25. However, as described above, since the combined inductance of the primary winding 21 and the inductor 13 is large, the lamp 32 is turned off.
一方、スイッチSWをオン状態として、ランプ32のフィ
ラメントに流れるフィラメント電流が抵抗器７を介して
交流電流検出手段６により検出され、ドライブ手段８が
トランジスタ９をオン／オフすると、可変直流電源25よ
り直流電源10から流れる直流電流が制御され、１次巻線
21およびインダクタ13による合成インダクタンスが減少
するため、ランプ32のフィラメントに一定の直流が重畳
された交流電流が流れ、フィラメントに一定の電流が流
れ予熱される。On the other hand, when the switch SW is turned on and the filament current flowing through the filament of the lamp 32 is detected by the AC current detecting means 6 via the resistor 7 and the drive means 8 turns on / off the transistor 9, the variable DC power supply 25 The DC current flowing from the DC power supply 10 is controlled, and the primary winding
Since the combined inductance of the inductor 21 and the inductor 13 is reduced, an alternating current in which a constant direct current is superimposed on the filament of the lamp 32 flows, and a constant current flows through the filament to preheat.
また、スイッチSWをオフすると、交流電流が遮断さ
れ、２次巻線1cの両端にかかる交流電圧がランプ32の両
フィラメント間に印加されることとなる。このため、ラ
ンプ32が起動電圧を得て点灯し、ランプ32には管電流が
流れる。この管電流を抵抗器７を介して交流電流検出手
段６により検出して、ドライブ手段８がトランジスタ９
をオン／オフすることにより、管電流を一定に制御する
ことが可能となる。When the switch SW is turned off, the AC current is cut off, and the AC voltage applied to both ends of the secondary winding 1c is applied between both filaments of the lamp 32. Therefore, the lamp 32 is turned on by obtaining the starting voltage, and a tube current flows through the lamp 32. The tube current is detected by the AC current detecting means 6 via the resistor 7 and the driving means 8
By turning on / off, it is possible to control the tube current to be constant.
このように、トランス１のインダクタと直列にインダ
クタ13を接続し、このインダクタ13と同程度のインダク
タンスを有する１次巻線21と２次巻線22とから構成され
るインダクタ可変部12にランプ32を接続し、インダクタ
13と１次巻線21に直流電源10より直流電流を印加するこ
とにより、ランプ32に接続される合成インダクタンスを
可変できる。In this way, the inductor 13 is connected in series with the inductor of the transformer 1, and the ramp 32 is connected to the inductor variable section 12 including the primary winding 21 and the secondary winding 22 having the same inductance as the inductor 13. Connect the inductor
By applying a DC current from the DC power supply 10 to the primary winding 13 and the primary winding 21, the combined inductance connected to the lamp 32 can be varied.
なお、上記実施例ではランプ32の管電流をランプ32に
接続される抵抗器７を介して検出してランプ32の管電流
を制御する場合について説明したが、予熱時にランプ32
の電圧を検出してランプ32の管電流を制御してもよい。In the above embodiment, the case where the lamp current of the lamp 32 is detected through the resistor 7 connected to the lamp 32 to control the lamp current of the lamp 32 has been described.
May be detected to control the tube current of the lamp 32.
また、上記実施例では、インダクタ可変部12をトラン
スの１次巻線21とインダクタ13により構成した場合につ
いて説明したが、トランスの代わりに中間タップ付きイ
ンダクタで構成しても良い。Further, in the above embodiment, the case where the inductor variable section 12 is constituted by the primary winding 21 of the transformer and the inductor 13 has been described, but may be constituted by an inductor with an intermediate tap instead of the transformer.
さらに、上記実施例では、交流電流を２次巻線1cから
発生させた場合について説明したが、多出力電源を使用
しても良い。Further, in the above embodiment, the case where the alternating current is generated from the secondary winding 1c has been described, but a multi-output power supply may be used.
以上説明したように、この発明は、交流電源と放電灯
ランプとの間に、インダクタ素子とトランスの１次巻線
とを直列に接続し、かつ１次巻線とインダクタ素子との
接続点にインダクタ素子と逆極性で同じインダクタンス
の２次巻線の一端を接続し、２次巻線の他端に上記イン
ダクタ素子に流れる交流電流に重畳する可変の直流電流
を発生する直流電源を接続することによりインダクタ素
子のインダクタンスを可変制御するように構成したの
で、交流電源から供給される交流電流成分がインダクタ
素子とこのインダクタンス素子に接続されたトランスの
２次巻線により相殺され、放電灯ランプのフィラメント
に接続される合成インダクタンスを変化させながらフィ
ラメントに直流電源から予熱電流を供給できる。As described above, according to the present invention, an inductor element and a primary winding of a transformer are connected in series between an AC power supply and a discharge lamp, and a connection point between the primary winding and the inductor element is provided. One end of a secondary winding having the same inductance and opposite polarity to the inductor element is connected, and a DC power supply for generating a variable DC current superimposed on the AC current flowing through the inductor element is connected to the other end of the secondary winding. , The inductance of the inductor element is variably controlled, so that the AC current component supplied from the AC power supply is canceled by the inductor element and the secondary winding of the transformer connected to the inductance element, and the filament of the discharge lamp is The preheating current can be supplied from the DC power supply to the filament while changing the combined inductance connected to the filament.
従って、多出力電源の一部を使用して放電灯ランプに
対して消灯電流，予熱電流，点灯電流をそれぞれ個別に
印加でき、放電灯ランプを駆動する駆動回路を大幅に簡
素化できるようになり、回路コストを大幅に引き下げる
ことができるきる等の優れた効果を奏する。Therefore, the extinction current, the preheating current, and the lighting current can be individually applied to the discharge lamp using a part of the multi-output power supply, and the driving circuit for driving the discharge lamp can be greatly simplified. In addition, there is an excellent effect that the circuit cost can be significantly reduced.
第１図はこの発明の一実施例を示すランプ駆動回路の構
成を説明する電源回路図、第２図は、第１図に示したイ
ンダクタ可変部の構成を説明する回路図、第３図は従来
のランプ駆動回路の一例を説明する回路図である。 図中、１はトランス、2,9はトランジスタ、３は発振
器、６は交流電流検出手段、７は抵抗器、８はドライブ
手段、10は直流電源である。FIG. 1 is a power supply circuit diagram illustrating a configuration of a lamp driving circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of an inductor variable section illustrated in FIG. 1, and FIG. FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a conventional lamp drive circuit. In the figure, 1 is a transformer, 2 and 9 are transistors, 3 is an oscillator, 6 is AC current detecting means, 7 is a resistor, 8 is driving means, and 10 is a DC power supply.
Claims (1)
ランプのフィラメント間に印加して、上記放電灯ランプ
を点灯させるランプ駆動回路において、 上記交流電源と上記放電灯ランプとの間に、インダクタ
素子とトランスの１次巻線とを直列に接続し、かつ上記
１次巻線と上記インダクタ素子との接続点に上記インダ
クタ素子と逆極性で同じインダクタンスの２次巻線の一
端を接続し、上記２次巻線の他端に上記インダクタ素子
に流れる交流電流に重畳する可変の直流電流を発生する
直流電源を接続することにより上記インダクタ素子のイ
ンダクタンスを可変制御することを特徴とするランプ駆
動回路。1. A lamp driving circuit for applying an AC voltage output from an AC power supply between filaments of a discharge lamp to turn on the discharge lamp, comprising: An inductor element and a primary winding of a transformer are connected in series, and a connection point between the primary winding and the inductor element is connected to one end of a secondary winding having the same polarity and opposite polarity as the inductor element. A lamp driving device for variably controlling the inductance of the inductor element by connecting a DC power supply for generating a variable DC current superimposed on the AC current flowing through the inductor element to the other end of the secondary winding. circuit.
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