JP2942295B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Description
本発明は、直流電源を用いて得た高周波出力によって
放電ランプを点灯させるようにした放電灯点灯装置に関
するものである。
放電ランプを点灯させるようにした放電灯点灯装置に関
するものである。
従来より、この種の放電灯点灯装置として、第４図に
示すように、一対のスイッチ素子Q1,Q2の直列回路を直
流電源Ｅの両端間に接続し、両スイッチ素子Q1,Q2を交
互にオンオフさせることにより高周波電圧を発生させ、
この高周波電圧を放電ランプに印加して点灯させるもの
が提供されている。一方のスイッチ素子Q1の両端間に
は、放電ランプＬ、コンデンサC1、チョークコイルCHの
直列回路を接続し、チョークコイルCHの２次巻線の出力
をスイッチ素子Q1の制御端子（ベースに相当）に入力す
るようにしている。スイッチ素子Q1にはトランジスタが
用いられ、還流用のダイオードＤがスイッチ素子Q1と逆
並列に接続してある。他方のスイッチ素子Q2にはMOSFET
などが用いられ、制御回路１によりオンオフ制御されて
いる。制御回路１は、スイッチ素子Q2をオンオフする制
御信号Scを発生する単安定マルチバイブレータよりなり
制御信号発生部２、電源投入時に制御信号発生部２にト
リガをかける起動部３、制御信号発生部２から出力され
るパルスのオン期間を制御するオン期間制御部４、制御
信号発生部２から出力されるパルスのオン期間を電源投
入時から一定時間だけ通常動作時よりも短くするように
オン期間制御部４を制御する予熱タイマ部５を備えてい
る。 この構成では、第５図（ａ）に示すように、制御回路
１からの制御信号Scが“H"になると、スイッチ素子Q2が
オンになり、直流電源Ｅ−放電ランプＬ−コンデンサC1
−チョークコイルCH−スイッチ素子Q2−直流電源Ｅとい
う経路で電流I2が流れる（第５図（ｂ）参照）。このと
き、チョークコイルCHの１次巻線には、電流I2と同じ振
動電流I3が流れる（第５図（ｅ）参照）。 一方、制御信号Scが“L"になると、スイッチ素子Q2は
オフになるが、コンデンサC2およびチョークコイルCHに
蓄積されていたエネルギーによって、振動電流I3は流れ
続けようとする。このとき、第５図（ｃ）のように、チ
ョークコイルCHの２次巻線の誘起電圧V3は極性が反転す
る。ここに、制御信号発生部２から発生するパルスは、
周期を振動電流I3よりも短く設定してある。スイッチ素
子Q2がオフになった直後には、チョークコイルCH−ダイ
オードＤ−放電ランプＬ−コンデンサC1−チョークコイ
ルCHという経路で電流I1が流れる（第５図（ｄ））。ま
た、チョークコイルCHの２次巻線に流れる電流によって
スイッチ素子Q1がバイアスされてオンになるから、電流
I3の向きが反転すると、チョークコイルCH−コンデンサ
C1−放電ランプＬ−スイッチ素子Q1−チョークコイルCH
という経路で電流I1が流れる。その後、チョークコイル
CHの１次巻線に流れる振動電流I3によって、チョークコ
イルCHの２次巻線に流れるバイアス電流が減少し、スイ
ッチ素子Q1はオフになる。 スイッチ素子Q1がオンである期間には、第５図（ｆ）
に示すように、スイッチ素子Q2の両端電圧は直流電源Ｅ
の出力電圧にほぼ等しく、スイッチ素子Q1がオフになる
と、スイッチ素子Q2の両端電圧はほぼ０になる。したが
って、スイッチ素子Q1がオフになったことは、スイッチ
素子Q2の両端電圧を検出すれば知ることができる。この
目的のために、スイッチ素子Q2の両端間に一対の抵抗
R1,R2の直列回路を接続し、両抵抗R1,R2の接続点の電圧
の立ち下がりによって制御信号発生部２にトリガがかか
るように、接続点をオア回路６を介して制御信号発生部
２のトリガ端子Ｂに接続する。すなわち、スイッチ素子
Q1のオフが検出されると、スイッチ素子Q2を一定時間だ
けオンにするのである。 上述したように、スイッチ素子Q2がオフになると、チ
ョークコイルCHの２次巻線に誘起されるバイアス電流に
よってスイッチ素子Q1をオンにし、また、スイッチ素子
Q1がオフになったことをスイッチ素子Q2の両端電圧によ
って検出してスイッチ素子Q2をオンにするから、両スイ
ッチ素子Q1,Q2が同時にオンになることが防止され、直
流電源Ｅの短絡が防止されるのである。両スイッチ素子
Q1,Q2は交互にオンオフされるから、チョークコイルCH
には第５図（ｅ）のような振動電流I3が流れ、放電ラン
プＬは高周波で点灯することになる 起動部３は、電源投入時で上述のような発振動作が開
始されていときに制御信号発生部２をトリガする。すな
わち、電源投入時等で両スイッチ素子Q1,Q2がともにオ
フであると、放電ランプＬの両端間に接続されたコンデ
ンサC2と上述したコンデンサC1およびチョークコイルCH
とを介して抵抗R1,R2に電流が流れることにより、抵抗R
1,R2の接続点の電位が“H"になり、起動部３から一定周
期のパルスが出力されるようになっているのであって、
このパルスをオア回路６を介して制御信号発生部２のト
リガ端子Ｂに入力することにより、制御信号発生部２か
ら制御信号Scを発生させてスイッチ素子Q2をオンにする
のである。オン期間設定部４および予熱タイマ部５は、
電源投入より予熱タイマ部５で設定された一定時間だけ
制御信号発生部２から出力される制御信号Scのオン期間
が短くなるようにし、放電ランプＬへの供給エネルギー
を小さくして放電ランプＬを点灯させずにフィラメント
の予熱を行うのである。予熱タイマ部５に設定された時
間が経過すると、制御信号Scのオン期間が次第に増加し
て放電ランプＬが点灯する。 上記回路構成においては、一方のスイッチ素子Q1がチ
ョークコイルCHの２次巻線の出力によって、いわゆる自
励制御がなされているものであるから、スイッチ素子Q1
の特性のばらつきや、温度変化によってスイッチ素子Q1
のオン期間が変化し、結果的に放電ランプＬのランプ電
流の変動が大きくなるという問題が生じる。たとえば、
スイッチ素子Q1としてバイポーラトランジスタを用いて
いるとすると、直流増幅率が大きいときにはスイッチ素
子Q1のオン期間が増大する。一方、スイッチ素子Q2は、
制御回路１によりオン期間が一定になるように他励制御
される。したがって、スイッチ素子Q1の直流増幅率が大
きくなると、放電ランプＬに入力される高周波の周波数
が低下し、チョークコイルCHのインピーダンスが低下し
てランプ電流が増加する。スイッチ素子Q1の温度が上昇
したときにも同様にしてランプ電流が増加する。このよ
うにランプ電流が増加すると、発光輝度が変化したり、
回路の発熱量が増加するという問題が生じる。また、ス
イッチ素子Q1がバイポーラトランジスタではなく、FET
である場合もゲート電圧特性のばらつき等によって同様
の問題が生じる。要するに、第４図の構成では、スイッ
チ素子Q1のオン期間が増加すると、ランプ電流も増加す
るのである。 上記構成では、スイッチ素子Q2のオン期間が固定され
ているから、スイッチ素子Q1の特性のばらつきや温度変
化によってスイッチ素子Q1のオン期間が変化すると、放
電ランプＬに入力される高周波の周波数が変化するもの
であった。これに対して、スイッチ素子Q1のオン期間が
変化すると、スイッチ素子Q2のオン期間も変化させて、
放電ランプＬに入力される高周波の周波数を一定に保つ
ようにした構成として、第６図に示すものがある。この
構成では起動部３は不要であり、オン期間制御部４、予
熱部５は省略してある。この構成では、スイッチ素子Q1
のオフを検出する抵抗R1,R2の接続点の出力レベルを反
転回路７により反転した後、制御信号発生部２から出力
される制御信号Scとともにアンド回路８に入力し、この
論理積によってスイッチ素子Q2のオン期間を設定するの
である。この回路の動作を第７図に示す。 この構成では、制御信号発生部２から出力される制御
信号Scにかかわらずスイッチ素子Q1がオフになるまで
は、アンド回路８の出力は“H"にならないから、両スイ
ッチ素子Q1,Q2が同時にオンになることが防止される。
また、両スイッチ素子Q1,Q2のオン期間の合計は、制御
信号発生部２から出力される制御信号Scにより規制され
るから、放電ランプＬに入力される高周波の周波数は一
定になる。
示すように、一対のスイッチ素子Q1,Q2の直列回路を直
流電源Ｅの両端間に接続し、両スイッチ素子Q1,Q2を交
互にオンオフさせることにより高周波電圧を発生させ、
この高周波電圧を放電ランプに印加して点灯させるもの
が提供されている。一方のスイッチ素子Q1の両端間に
は、放電ランプＬ、コンデンサC1、チョークコイルCHの
直列回路を接続し、チョークコイルCHの２次巻線の出力
をスイッチ素子Q1の制御端子（ベースに相当）に入力す
るようにしている。スイッチ素子Q1にはトランジスタが
用いられ、還流用のダイオードＤがスイッチ素子Q1と逆
並列に接続してある。他方のスイッチ素子Q2にはMOSFET
などが用いられ、制御回路１によりオンオフ制御されて
いる。制御回路１は、スイッチ素子Q2をオンオフする制
御信号Scを発生する単安定マルチバイブレータよりなり
制御信号発生部２、電源投入時に制御信号発生部２にト
リガをかける起動部３、制御信号発生部２から出力され
るパルスのオン期間を制御するオン期間制御部４、制御
信号発生部２から出力されるパルスのオン期間を電源投
入時から一定時間だけ通常動作時よりも短くするように
オン期間制御部４を制御する予熱タイマ部５を備えてい
る。 この構成では、第５図（ａ）に示すように、制御回路
１からの制御信号Scが“H"になると、スイッチ素子Q2が
オンになり、直流電源Ｅ−放電ランプＬ−コンデンサC1
−チョークコイルCH−スイッチ素子Q2−直流電源Ｅとい
う経路で電流I2が流れる（第５図（ｂ）参照）。このと
き、チョークコイルCHの１次巻線には、電流I2と同じ振
動電流I3が流れる（第５図（ｅ）参照）。 一方、制御信号Scが“L"になると、スイッチ素子Q2は
オフになるが、コンデンサC2およびチョークコイルCHに
蓄積されていたエネルギーによって、振動電流I3は流れ
続けようとする。このとき、第５図（ｃ）のように、チ
ョークコイルCHの２次巻線の誘起電圧V3は極性が反転す
る。ここに、制御信号発生部２から発生するパルスは、
周期を振動電流I3よりも短く設定してある。スイッチ素
子Q2がオフになった直後には、チョークコイルCH−ダイ
オードＤ−放電ランプＬ−コンデンサC1−チョークコイ
ルCHという経路で電流I1が流れる（第５図（ｄ））。ま
た、チョークコイルCHの２次巻線に流れる電流によって
スイッチ素子Q1がバイアスされてオンになるから、電流
I3の向きが反転すると、チョークコイルCH−コンデンサ
C1−放電ランプＬ−スイッチ素子Q1−チョークコイルCH
という経路で電流I1が流れる。その後、チョークコイル
CHの１次巻線に流れる振動電流I3によって、チョークコ
イルCHの２次巻線に流れるバイアス電流が減少し、スイ
ッチ素子Q1はオフになる。 スイッチ素子Q1がオンである期間には、第５図（ｆ）
に示すように、スイッチ素子Q2の両端電圧は直流電源Ｅ
の出力電圧にほぼ等しく、スイッチ素子Q1がオフになる
と、スイッチ素子Q2の両端電圧はほぼ０になる。したが
って、スイッチ素子Q1がオフになったことは、スイッチ
素子Q2の両端電圧を検出すれば知ることができる。この
目的のために、スイッチ素子Q2の両端間に一対の抵抗
R1,R2の直列回路を接続し、両抵抗R1,R2の接続点の電圧
の立ち下がりによって制御信号発生部２にトリガがかか
るように、接続点をオア回路６を介して制御信号発生部
２のトリガ端子Ｂに接続する。すなわち、スイッチ素子
Q1のオフが検出されると、スイッチ素子Q2を一定時間だ
けオンにするのである。 上述したように、スイッチ素子Q2がオフになると、チ
ョークコイルCHの２次巻線に誘起されるバイアス電流に
よってスイッチ素子Q1をオンにし、また、スイッチ素子
Q1がオフになったことをスイッチ素子Q2の両端電圧によ
って検出してスイッチ素子Q2をオンにするから、両スイ
ッチ素子Q1,Q2が同時にオンになることが防止され、直
流電源Ｅの短絡が防止されるのである。両スイッチ素子
Q1,Q2は交互にオンオフされるから、チョークコイルCH
には第５図（ｅ）のような振動電流I3が流れ、放電ラン
プＬは高周波で点灯することになる 起動部３は、電源投入時で上述のような発振動作が開
始されていときに制御信号発生部２をトリガする。すな
わち、電源投入時等で両スイッチ素子Q1,Q2がともにオ
フであると、放電ランプＬの両端間に接続されたコンデ
ンサC2と上述したコンデンサC1およびチョークコイルCH
とを介して抵抗R1,R2に電流が流れることにより、抵抗R
1,R2の接続点の電位が“H"になり、起動部３から一定周
期のパルスが出力されるようになっているのであって、
このパルスをオア回路６を介して制御信号発生部２のト
リガ端子Ｂに入力することにより、制御信号発生部２か
ら制御信号Scを発生させてスイッチ素子Q2をオンにする
のである。オン期間設定部４および予熱タイマ部５は、
電源投入より予熱タイマ部５で設定された一定時間だけ
制御信号発生部２から出力される制御信号Scのオン期間
が短くなるようにし、放電ランプＬへの供給エネルギー
を小さくして放電ランプＬを点灯させずにフィラメント
の予熱を行うのである。予熱タイマ部５に設定された時
間が経過すると、制御信号Scのオン期間が次第に増加し
て放電ランプＬが点灯する。 上記回路構成においては、一方のスイッチ素子Q1がチ
ョークコイルCHの２次巻線の出力によって、いわゆる自
励制御がなされているものであるから、スイッチ素子Q1
の特性のばらつきや、温度変化によってスイッチ素子Q1
のオン期間が変化し、結果的に放電ランプＬのランプ電
流の変動が大きくなるという問題が生じる。たとえば、
スイッチ素子Q1としてバイポーラトランジスタを用いて
いるとすると、直流増幅率が大きいときにはスイッチ素
子Q1のオン期間が増大する。一方、スイッチ素子Q2は、
制御回路１によりオン期間が一定になるように他励制御
される。したがって、スイッチ素子Q1の直流増幅率が大
きくなると、放電ランプＬに入力される高周波の周波数
が低下し、チョークコイルCHのインピーダンスが低下し
てランプ電流が増加する。スイッチ素子Q1の温度が上昇
したときにも同様にしてランプ電流が増加する。このよ
うにランプ電流が増加すると、発光輝度が変化したり、
回路の発熱量が増加するという問題が生じる。また、ス
イッチ素子Q1がバイポーラトランジスタではなく、FET
である場合もゲート電圧特性のばらつき等によって同様
の問題が生じる。要するに、第４図の構成では、スイッ
チ素子Q1のオン期間が増加すると、ランプ電流も増加す
るのである。 上記構成では、スイッチ素子Q2のオン期間が固定され
ているから、スイッチ素子Q1の特性のばらつきや温度変
化によってスイッチ素子Q1のオン期間が変化すると、放
電ランプＬに入力される高周波の周波数が変化するもの
であった。これに対して、スイッチ素子Q1のオン期間が
変化すると、スイッチ素子Q2のオン期間も変化させて、
放電ランプＬに入力される高周波の周波数を一定に保つ
ようにした構成として、第６図に示すものがある。この
構成では起動部３は不要であり、オン期間制御部４、予
熱部５は省略してある。この構成では、スイッチ素子Q1
のオフを検出する抵抗R1,R2の接続点の出力レベルを反
転回路７により反転した後、制御信号発生部２から出力
される制御信号Scとともにアンド回路８に入力し、この
論理積によってスイッチ素子Q2のオン期間を設定するの
である。この回路の動作を第７図に示す。 この構成では、制御信号発生部２から出力される制御
信号Scにかかわらずスイッチ素子Q1がオフになるまで
は、アンド回路８の出力は“H"にならないから、両スイ
ッチ素子Q1,Q2が同時にオンになることが防止される。
また、両スイッチ素子Q1,Q2のオン期間の合計は、制御
信号発生部２から出力される制御信号Scにより規制され
るから、放電ランプＬに入力される高周波の周波数は一
定になる。
第６図に示した回路では、発振周波数は一定になる
が、スイッチ素子Q1のオン期間が変化すると、両スイッ
チ素子Q1,Q2のオン期間がアンバランスになり、結局は
ランプ電流が変化することになる。すなわち、高周波の
エネルギーはスイッチ素子Q2のオン期間にコンデンサC1
およびチョークコイルCHに蓄積されるエネルギーにより
規制されるから、スイッチ素子Q1のオン期間の変化によ
ってスイッチ素子Q2のオン期間が変化すると、スイッチ
素子Q2のオン期間に蓄積されるエネルギー量が減少し
て、スイッチ素子Q1がオンになったときに放出されるエ
ネルギーも減少し、ランプ電流が減少するのである。す
なわち、第４図の構成とは逆に、スイッチ素子Q1のオン
期間が増加すると、ランプ電流が減少する。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
一対のスイッチ素子の一方を他励制御し、他方を自励制
御して放電ランプを高周波で点灯させるにあたって、自
励制御されているスイッチ素子のオン期間の変化に伴う
ランプ電流の変動を抑制した放電灯点灯装置を提供しよ
うとするものである。
が、スイッチ素子Q1のオン期間が変化すると、両スイッ
チ素子Q1,Q2のオン期間がアンバランスになり、結局は
ランプ電流が変化することになる。すなわち、高周波の
エネルギーはスイッチ素子Q2のオン期間にコンデンサC1
およびチョークコイルCHに蓄積されるエネルギーにより
規制されるから、スイッチ素子Q1のオン期間の変化によ
ってスイッチ素子Q2のオン期間が変化すると、スイッチ
素子Q2のオン期間に蓄積されるエネルギー量が減少し
て、スイッチ素子Q1がオンになったときに放出されるエ
ネルギーも減少し、ランプ電流が減少するのである。す
なわち、第４図の構成とは逆に、スイッチ素子Q1のオン
期間が増加すると、ランプ電流が減少する。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
一対のスイッチ素子の一方を他励制御し、他方を自励制
御して放電ランプを高周波で点灯させるにあたって、自
励制御されているスイッチ素子のオン期間の変化に伴う
ランプ電流の変動を抑制した放電灯点灯装置を提供しよ
うとするものである。
本発明では、上記目的を達成するために、直流電源の
両端間に第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との
直列回路を接続し、第１のスイッチ素子に放電ランプと
コンデンサとチョークコイルとの直列回路を並列接続
し、上記第２のスイッチ素子を外部信号によってオンオ
フ制御するとともに、チョークコイルに設けた２次巻線
の誘起出力により第１のスイッチ素子をオンオフさせる
ことにより、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子
とを交互にオンオフさせて放電ランプを高周波で点灯さ
せるようにした放電灯点灯装置において、第１のスイッ
チ素子のオン期間を検出するオン期間検出部と、第１の
スイッチ素子のオフ期間に第２のスイッチ素子をオンに
する制御回路とを備え、制御回路は、第１のスイッチ素
子のオン時間に基づいて第２のスイッチ素子のオン期間
を変化させるとともに、第１のスイッチ素子と第２のス
イッチ素子とのオン時間の合計時間を、ランプ電流の変
化を抑制する方向に変化させるのである。 また、制御回路は、第１のスイッチ素子のオン時間が
長いほど、第２のスイッチ素子のオン期間を減少させる
とともに、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子と
のオン期間の合計時間を増加させるのが望ましい。
両端間に第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との
直列回路を接続し、第１のスイッチ素子に放電ランプと
コンデンサとチョークコイルとの直列回路を並列接続
し、上記第２のスイッチ素子を外部信号によってオンオ
フ制御するとともに、チョークコイルに設けた２次巻線
の誘起出力により第１のスイッチ素子をオンオフさせる
ことにより、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子
とを交互にオンオフさせて放電ランプを高周波で点灯さ
せるようにした放電灯点灯装置において、第１のスイッ
チ素子のオン期間を検出するオン期間検出部と、第１の
スイッチ素子のオフ期間に第２のスイッチ素子をオンに
する制御回路とを備え、制御回路は、第１のスイッチ素
子のオン時間に基づいて第２のスイッチ素子のオン期間
を変化させるとともに、第１のスイッチ素子と第２のス
イッチ素子とのオン時間の合計時間を、ランプ電流の変
化を抑制する方向に変化させるのである。 また、制御回路は、第１のスイッチ素子のオン時間が
長いほど、第２のスイッチ素子のオン期間を減少させる
とともに、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子と
のオン期間の合計時間を増加させるのが望ましい。
上記構成によれば、第１のスイッチ素子のオン時間に
基づいて第２のスイッチ素子のオン時間を変化させると
ともに、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との
オン時間の合計時間を、ランプ電流の変化を抑制する方
向に変化させるから、スイッチ素子の特性のばらつきや
温度変化によるランプ電流の変化を抑制することができ
るのであり、発光輝度の変化や構成部品の温度上昇によ
る劣化を防止することができるのである。
基づいて第２のスイッチ素子のオン時間を変化させると
ともに、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子との
オン時間の合計時間を、ランプ電流の変化を抑制する方
向に変化させるから、スイッチ素子の特性のばらつきや
温度変化によるランプ電流の変化を抑制することができ
るのであり、発光輝度の変化や構成部品の温度上昇によ
る劣化を防止することができるのである。
【実施例１】 本実施例は、第１図に示すように、第６図に示した従
来構成に対して制御信号発生部２の構成が異なるもので
あって、他は同様の構成になっている。制御信号発生部
２は、単安定マルチバイブレータを構成するタイマ用集
積回路９（555として市販されている）、単安定マルチ
バイブレータの出力のオン期間およびオフ期間を設定す
る抵抗R3〜R5およびコンデンサC3、単安定マルチバイブ
レータの出力のオン期間を制御するスイッチングトラン
ジスタQ3およびアンド回路10により構成される。 単安定マルチバイブレータは、スイッチングトランジ
スタQ3がオンであるときには、抵抗R3,R4が並列接続さ
れるから、抵抗R3,R4の合成抵抗をRpとして、オン期間
が（Rp＋R5）×C3×1n2として与えられる。また、スイ
ッチングトランジスタQ3がオフであるときには、オン期
間が（R3＋R5）×C3×1n2として与えられる。要する
に、スイッチングトランジスタQ3がオンであるとオン期
間が短くなる。オフ期間はR5×C3×1n2で与えられる。
スイッチングトランジスタQ3のオンオフは、スイッチ素
子Q2の両端電圧を分圧する一対の抵抗R1,R2の接続点の
レベルと、制御信号発生部２の出力との論理積をとるア
ンド回路10の出力によって決定される。 以下に、第１図構成の動作を説明する。従来例で説明
したように、抵抗R1,R2の接続点のレベルは、スイッチ
素子Q1がオンのときに“H"となり、オフのときに“L"と
なる（第２図（ｂ）参照）。第２図（ａ）に示すよう
に、スイッチ素子Q1がオンのときに制御信号発生部２か
ら出力される制御信号Scが立ち上がると、第２図（ｄ）
に示すように、アンド回路10の出力は、スイッチ素子Q1
がオフになるまで“H"になる。アンド回路10の出力が
“H"であると、スイッチングトランジスタQ3はオフにな
るから、制御信号Scのオン期間が引き延ばされることに
なる。すなわち、スイッチ素子Q1のオン期間が長くなる
と、制御信号発生部２から出力される制御信号Scのオン
期間も長くなる。したがって、抵抗R3〜R5およびコンデ
ンサC3の値を適宜設定すれば、スイッチ素子Q1のオン期
間の変化にかかわらずランプ電流を一定にすることが可
能となる。 すなわち、第４図に示した従来構成では、スイッチ素
子Q1のオン期間が増加してもスイッチ素子Q2のオン期間
が一定になるようにしていたから、スイッチ素子Q1のオ
ン期間の増加に伴ってランプ電流も増加するものであ
り、第６図に示した従来構成では、スイッチ素子Q1のオ
ン期間が増加したときに、両スイッチ素子Q1,Q2のオン
期間の合計が一定になるようにスイッチ素子Q2のオン期
間を減少させていたから、スイッチ素子Q1のオン期間の
増加に伴ってランプ電流が減少するものであった。これ
に対して、本発明構成では、スイッチ素子Q1のオン期間
の増加に伴って、スイッチ素子Q2のオン期間を減少させ
ながらも減少の程度を第６図に示した従来構成よりも小
さくすることができるから、ランプ電流の変化を第４図
構成と第６図構成との間に設定することができ、スイッ
チ素子Q1のオン期間の変化にかかわらず、ランプ電流を
一定にできるのである。
来構成に対して制御信号発生部２の構成が異なるもので
あって、他は同様の構成になっている。制御信号発生部
２は、単安定マルチバイブレータを構成するタイマ用集
積回路９（555として市販されている）、単安定マルチ
バイブレータの出力のオン期間およびオフ期間を設定す
る抵抗R3〜R5およびコンデンサC3、単安定マルチバイブ
レータの出力のオン期間を制御するスイッチングトラン
ジスタQ3およびアンド回路10により構成される。 単安定マルチバイブレータは、スイッチングトランジ
スタQ3がオンであるときには、抵抗R3,R4が並列接続さ
れるから、抵抗R3,R4の合成抵抗をRpとして、オン期間
が（Rp＋R5）×C3×1n2として与えられる。また、スイ
ッチングトランジスタQ3がオフであるときには、オン期
間が（R3＋R5）×C3×1n2として与えられる。要する
に、スイッチングトランジスタQ3がオンであるとオン期
間が短くなる。オフ期間はR5×C3×1n2で与えられる。
スイッチングトランジスタQ3のオンオフは、スイッチ素
子Q2の両端電圧を分圧する一対の抵抗R1,R2の接続点の
レベルと、制御信号発生部２の出力との論理積をとるア
ンド回路10の出力によって決定される。 以下に、第１図構成の動作を説明する。従来例で説明
したように、抵抗R1,R2の接続点のレベルは、スイッチ
素子Q1がオンのときに“H"となり、オフのときに“L"と
なる（第２図（ｂ）参照）。第２図（ａ）に示すよう
に、スイッチ素子Q1がオンのときに制御信号発生部２か
ら出力される制御信号Scが立ち上がると、第２図（ｄ）
に示すように、アンド回路10の出力は、スイッチ素子Q1
がオフになるまで“H"になる。アンド回路10の出力が
“H"であると、スイッチングトランジスタQ3はオフにな
るから、制御信号Scのオン期間が引き延ばされることに
なる。すなわち、スイッチ素子Q1のオン期間が長くなる
と、制御信号発生部２から出力される制御信号Scのオン
期間も長くなる。したがって、抵抗R3〜R5およびコンデ
ンサC3の値を適宜設定すれば、スイッチ素子Q1のオン期
間の変化にかかわらずランプ電流を一定にすることが可
能となる。 すなわち、第４図に示した従来構成では、スイッチ素
子Q1のオン期間が増加してもスイッチ素子Q2のオン期間
が一定になるようにしていたから、スイッチ素子Q1のオ
ン期間の増加に伴ってランプ電流も増加するものであ
り、第６図に示した従来構成では、スイッチ素子Q1のオ
ン期間が増加したときに、両スイッチ素子Q1,Q2のオン
期間の合計が一定になるようにスイッチ素子Q2のオン期
間を減少させていたから、スイッチ素子Q1のオン期間の
増加に伴ってランプ電流が減少するものであった。これ
に対して、本発明構成では、スイッチ素子Q1のオン期間
の増加に伴って、スイッチ素子Q2のオン期間を減少させ
ながらも減少の程度を第６図に示した従来構成よりも小
さくすることができるから、ランプ電流の変化を第４図
構成と第６図構成との間に設定することができ、スイッ
チ素子Q1のオン期間の変化にかかわらず、ランプ電流を
一定にできるのである。
【実施例２】 本実施例は、第３図に示すように、スイッチ素子Q1の
オン期間の検出を、チョークコイルCHの補助巻線の出力
によって行っている。すなわち、チョークコイルCHの２
次側では、第５図（ｃ）に示したように、スイッチ素子
Q1のオンオフによって大きく変化するから、補助巻線の
誘起電圧を検出すれば、スイッチ素子Q1のオンオフの検
出が可能になるのである。 補助巻線の両端間には一対の抵抗R6,R7の直列回路が
接続され、この直列回路には相補的に接続された一対の
トランジスタQ4,Q5よりなる、いわゆるトーテムポール
回路が並列接続される。トーテムポール回路には、制御
信号発生部２からの制御信号Scが入力され、その出力に
よってスイッチ素子Q2をオンオフ制御する。また、抵抗
R6,R7の接続点を反転回路11の入力端に接続し、反転回
路11の出力端をアンド回路12に入力するようにしてい
る。アンド回路12は、反転回路11の出力と制御信号発生
部２からの制御信号Scとの論理積をとる回路であって、
スイッチングトランジスタQ3をオンオフ制御する。 この構成では、スイッチ素子Q1がオフになったとき
に、トーテムポール回路に給電されるように補助巻線を
接続しておけば、制御信号発生部２から出力される制御
信号Scのオン期間にスイッチ素子Q1がオフになると、ス
イッチ素子Q2をオンにすることができ、両スイッチ素子
Q1,Q2が同時にオンになるのを防止できる。また、スイ
ッチ素子Q1がオフであるときには、反転回路11の出力は
“L"になるから、スイッチ素子Q1のオフ期間が長くなる
ほど制御信号発生部２から出力される制御信号Scのオン
期間を引き伸ばすことができる。したがって、この回路
構成によって、実施例１と同様の動作を行い、ランプ電
流を一定に保つことができるのである。
オン期間の検出を、チョークコイルCHの補助巻線の出力
によって行っている。すなわち、チョークコイルCHの２
次側では、第５図（ｃ）に示したように、スイッチ素子
Q1のオンオフによって大きく変化するから、補助巻線の
誘起電圧を検出すれば、スイッチ素子Q1のオンオフの検
出が可能になるのである。 補助巻線の両端間には一対の抵抗R6,R7の直列回路が
接続され、この直列回路には相補的に接続された一対の
トランジスタQ4,Q5よりなる、いわゆるトーテムポール
回路が並列接続される。トーテムポール回路には、制御
信号発生部２からの制御信号Scが入力され、その出力に
よってスイッチ素子Q2をオンオフ制御する。また、抵抗
R6,R7の接続点を反転回路11の入力端に接続し、反転回
路11の出力端をアンド回路12に入力するようにしてい
る。アンド回路12は、反転回路11の出力と制御信号発生
部２からの制御信号Scとの論理積をとる回路であって、
スイッチングトランジスタQ3をオンオフ制御する。 この構成では、スイッチ素子Q1がオフになったとき
に、トーテムポール回路に給電されるように補助巻線を
接続しておけば、制御信号発生部２から出力される制御
信号Scのオン期間にスイッチ素子Q1がオフになると、ス
イッチ素子Q2をオンにすることができ、両スイッチ素子
Q1,Q2が同時にオンになるのを防止できる。また、スイ
ッチ素子Q1がオフであるときには、反転回路11の出力は
“L"になるから、スイッチ素子Q1のオフ期間が長くなる
ほど制御信号発生部２から出力される制御信号Scのオン
期間を引き伸ばすことができる。したがって、この回路
構成によって、実施例１と同様の動作を行い、ランプ電
流を一定に保つことができるのである。
本発明は上述のように、直流電源の両端間に第１のス
イッチ素子と第２のスイッチ素子との直列回路を接続
し、第１のスイッチ素子に放電ランプとコンデンサとチ
ョークコイルとの直列回路を並列接続し、上記第２のス
イッチ素子を外部信号によってオンオフ制御するととも
に、チョークコイルに設けた２次巻線の誘起出力により
第１のスイッチ素子をオンオフさせることにより、第１
のスイッチ素子と第２のスイッチ素子とを交互にオンオ
フさせて放電ランプを高周波で点灯させるようにした放
電灯点灯装置において、第１のスイッチ素子のオン期間
を検出するオン期間検出部と、第１のスイッチ素子のオ
フ期間に第２のスイッチ素子をオンする制御回路とを備
え、制御回路は、第１のスイッチ素子のオン時間に基づ
いて第２のスイッチ素子のオン期間を変化させるととも
に、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子とのオン
時間の合計時間を、ランプ電流の変化を抑制する方向に
変化させるから、スイッチ素子の特性のばらつきや温度
変化によるランプ電流の変化を抑制することが可能とな
り、発光輝度の変化や構成部品の温度上昇による劣化を
防止することができるという利点がある。 とくに、制御回路において、第１のスイッチ素子のオ
ン時間が長いほど、第２のスイッチ素子のオン期間を減
少させるとともに、第１のスイッチ素子と第２のスイッ
チ素子とのオン期間の合計時間を増加させるようにすれ
ば、ランプ電流の抑制効果が高くなるものである。
イッチ素子と第２のスイッチ素子との直列回路を接続
し、第１のスイッチ素子に放電ランプとコンデンサとチ
ョークコイルとの直列回路を並列接続し、上記第２のス
イッチ素子を外部信号によってオンオフ制御するととも
に、チョークコイルに設けた２次巻線の誘起出力により
第１のスイッチ素子をオンオフさせることにより、第１
のスイッチ素子と第２のスイッチ素子とを交互にオンオ
フさせて放電ランプを高周波で点灯させるようにした放
電灯点灯装置において、第１のスイッチ素子のオン期間
を検出するオン期間検出部と、第１のスイッチ素子のオ
フ期間に第２のスイッチ素子をオンする制御回路とを備
え、制御回路は、第１のスイッチ素子のオン時間に基づ
いて第２のスイッチ素子のオン期間を変化させるととも
に、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子とのオン
時間の合計時間を、ランプ電流の変化を抑制する方向に
変化させるから、スイッチ素子の特性のばらつきや温度
変化によるランプ電流の変化を抑制することが可能とな
り、発光輝度の変化や構成部品の温度上昇による劣化を
防止することができるという利点がある。 とくに、制御回路において、第１のスイッチ素子のオ
ン時間が長いほど、第２のスイッチ素子のオン期間を減
少させるとともに、第１のスイッチ素子と第２のスイッ
チ素子とのオン期間の合計時間を増加させるようにすれ
ば、ランプ電流の抑制効果が高くなるものである。
第１図は本発明の実施例１を示す回路図、第２図は同上
の動作説明図、第３図は本発明の実施例２を示す回路
図、第４図は従来例を示す回路図、第５図は同上の動作
説明図、第６図は他の従来例を示す回路図、第７図は同
上の動作説明図である。 １……制御回路、２……制御信号発生部、C1……コンデ
ンサ、CH……チョークコイル、Ｌ……放電ランプ、Q1…
…第１のスイッチ素子、Q2……第２のスイッチ素子、
R1,R2……抵抗。
の動作説明図、第３図は本発明の実施例２を示す回路
図、第４図は従来例を示す回路図、第５図は同上の動作
説明図、第６図は他の従来例を示す回路図、第７図は同
上の動作説明図である。 １……制御回路、２……制御信号発生部、C1……コンデ
ンサ、CH……チョークコイル、Ｌ……放電ランプ、Q1…
…第１のスイッチ素子、Q2……第２のスイッチ素子、
R1,R2……抵抗。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−295098（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−280673（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−167793（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−167794（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−167797（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−169264（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−198662（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−86792（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 41/24 - 41/29 H02M 7/48 H02M 7/538
Claims (2)
- 【請求項１】直流電源の両端間に第１のスイッチ素子と
第２のスイッチ素子との直列回路を接続し、第１のスイ
ッチ素子に放電ランプとコンデンサとチョークコイルと
の直列回路を並列接続し、上記第２のスイッチ素子を外
部信号によってオンオフ制御するとともに、チョークコ
イルに設けた２次巻線の誘起出力により第１のスイッチ
素子をオンオフさせることにより、第１のスイッチ素子
の第２のスイッチ素子とを交互にオンオフさせて放電ラ
ンプを高周波で点灯させるようにした放電灯点灯装置に
おいて、第１のスイッチ素子のオン期間を検出するオン
期間検出部と、第１のスイッチ素子のオフ期間に第２の
スイッチ素子をオンにする制御回路とを備え、制御回路
は、第１のスイッチ素子のオン時間に基づいて第２のス
イッチ素子のオン期間を変化させるとともに、第１のス
イッチ素子と第２のスイッチ素子とのオン時間の合計時
間を、ランプ電流の変化を抑制する方向に変化させるこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項２】上記制御回路は、第１のスイッチ素子のオ
ン期間が長いほど、第２のスイッチ素子のオン期間を減
少させるとともに、第１のスイッチ素子と第２のスイッ
チ素子とのオン期間の合計時間を増加させることを特徴
とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034234A JP2942295B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034234A JP2942295B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03238797A JPH03238797A (ja) | 1991-10-24 |
| JP2942295B2 true JP2942295B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=12408465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2034234A Expired - Fee Related JP2942295B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2942295B2 (ja) |
-
1990
- 1990-02-15 JP JP2034234A patent/JP2942295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03238797A (ja) | 1991-10-24 |
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