JP2962506B2 - 放電管点灯装置 - Google Patents
放電管点灯装置Info
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- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
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Description
用いた放電管点灯装置に関するものである。
しては、例えば特開平3−112092号公報に記載さ
れたものがある。上記従来例の放電管点灯装置は、何ら
かの原因で放電管が不点灯または点灯中の立ち消え等の
異常により過電流を生じ、回路を構成するトランジスタ
が破損するのを防ぐために、直流電力をスイッチング素
子により高周波電力に変換して負荷に供給するととも
に、設定された基準電圧に応じて制御回路がスイッチン
グ素子のオン期間を制御できるインバータ装置におい
て、構成部品に共通に流れる所定値以上の電流を検出し
て、上記電流を低下させるように基準電圧を下げる保護
回路を備えている。すなわち、放電管を流れる電流を監
視して、電流値が所定値を上回ったときに異常と判断す
るものである。
管の電流だけを監視しているため、放電管以外の個所に
異常が発生した場合には、それを検出できないことがあ
る。
に関する異常、特に過熱や発煙の原因となり得る異常を
検出して保護する放電管点灯装置を得ることを目的とす
る。
周波電圧に変換して放電管に供給するインバータを有す
る放電管点灯装置において、上記インバータの入力電圧
を計測する電圧計測手段と、上記インバータの入力電流
を計測する電流計測手段と、上記電圧計測手段と上記電
流計測手段との計測結果の積を算出する乗算手段と、上
記乗算手段の算出結果が予め定められた所定の値を超え
た状態を検出し、上記状態の継続時間が予め定められた
値に達した後に、上記インバータの出力を停止又は低減
する信号を出力する制御回路とを設ける。また、可変直
流電源にDC−DCコンバータを接続し、上記DC−D
Cコンバータにインバータを接続した放電管点灯装置に
おいては、上記DC−DCコンバータの入力電圧を計測
する電圧計測手段と、上記DC−DCコンバータの入力
電流を計測する電流計測手段と、上記電圧計測手段と上
記電流計測手段との計測結果の積を算出する乗算手段
と、上記乗算手段の算出結果が予め定められた所定の値
を超えた状態を検出し、上記状態の継続時間が予め定め
られた値に達した後に、上記インバータの出力を停止又
は低減する信号を出力する制御回路とを設ける。
場合には、一般にそのためのエネルギの供給が行われる
が、放電管点灯装置における入力電力も通常の値に比べ
て上昇することになる。したがって、電圧計測手段と電
流計測手段とこれらの計測結果の積を求める乗算手段と
により、放電管への入力電力を監視してその値が通常の
値よりもずれたことを検知し、放電管への入力電力を停
止するかあるいは低減することによって、過熱や発煙な
どの不具合を未然に防ぐことができる。
る。図1は本発明による放電管点灯装置の第1実施例を
示す構成図、図2は本発明の第2実施例を示す構成図、
図3はパルス幅変調による調光時の電流波形を示す図、
図4は電流計測手段の他の一例を示す構成図である。
2はインバータ、3は放電管、4は制御回路、5は電圧
計測手段、6は電流計測手段、7は乗算手段である。上
記インバータ2は直流電源1の出力を高周波電力に変換
して放電管3に供給する。放電管3はこれにより高周波
で点灯するが、このとき点灯に必要とされる電力は直流
電源1から供給される。放電管3が正常な状態で点灯し
ている期間は、放電管3に与える高周波の電圧や電流が
一定なので、その消費電力は一義的に定まる。電力の値
は例えばA/Dコンバータによる電圧計測手段5と電流
検出用抵抗およびA/Dコンバータによる電流計測手段
6との計測結果を乗算手段7で演算した値で示される。
制御回路4は上記乗算手段7の出力が所定の値を超えた
時、インバータ2の動作を停止して放電管3を消灯する
制御信号を出力する。ここでいう所定の値とは、放電管
3が正常に点灯している時の電力の範囲から外れた値を
いう。これにより、何らかの故障で放電管3や放電管3
以外の部品が必要以上に電力を消費している場合にもそ
れを検知して、大量電力の消費による発熱や発煙を防ぐ
ことができる。また、制御回路4は雑音などによる誤動
作を防ぐため、乗算手段7の結果が所定の値を超えた
時、インバータ2の動作を直ちに停止する信号を出力せ
ず、上記所定値の状態があらかじめ定めた時間を経過し
たことを確認したのちに、はじめてインバータ2の動作
を停止する信号を出力する。この場合は、異常を検知し
てからインバータ2を停止するまでの時間は、異常個所
の部品から発煙や発火が生じない程度に短くする必要が
ある。また、インバータ2の動作を停止する代りにイン
バータ2の出力を低減して、発煙や発火がおこらない程
度に電力を抑えてもよい。この場合には放電管3は点灯
を維持した状態であるため、例えば上記放電管を端末機
器における液晶ディスプレイのバックライトとして用い
たならば、作業が中断するような心配がなくなる。
いて、20は出力電圧が変化する直流電源、21は入力
直流電圧をあらかじめ定めた直流電圧に変換するDC−
DCコンバータである。その他、図1と同じ符号が付し
てあるものは図1に準じる。本実施例のように電源の電
圧が変化する場合としては、パーソナルコンピュータや
ワードプロセッサなどにおいて、電源をバッテリとAC
アダプタとの間で切り替える場合などが考えられる。こ
のように電源電圧が変化してもインバータ2に供給する
電圧はDC−DCコンバータ21により一定に保たれ
る。この場合も電源電圧に関わらず全体が消費する電力
はほぼ一定である。したがって、電圧計測手段5と電流
計測手段6および乗算手段7で、直流電源20が供給す
る電力を監視することにより、電源電圧に依存せずに回
路の異常を検知することができる。図2では異常を検知
した際の電力の制限あるいは消灯をインバータ2で行っ
ているが、DC−DCインバータ21で行っても本発明
の効果に変わりはない。
て調光を行う場合には、当然ながら電流計測手段6の計
測値が変化するので、消費電力もそれに応じて変化す
る。この場合は制御回路4において、その時の調光度に
応じて所定の値を可変にすればよい。また、調光の手段
としては、上記の他に、放電管3を点滅させて点灯期間
と消灯期間との割合により調光する方法がある。ただ
し、点滅の周期は肉眼で感じられない程度に短くしなけ
ればならない。この場合には電流計測手段6にながれる
電流は図3のようになる。調光は放電管3の点滅で行う
ので、回路が正常に動作している時には、図3における
点灯期間中の電流値は調光度に依らず一定である。した
がって、この調光方法による場合には、点灯期間中の電
流値のピーク値を計測するようにすれば、調光度に応じ
て所定の値を可変にする必要はなくなる。
例を、図4に基づいて説明する。図4はDC−DCコン
バータの回路図である。図において31はスイッチ素
子、32はダイオード、33はチョークコイル、34、
35、40、41は抵抗、36は誤差検出増幅器、37
は直流電源、38はパルス発生手段、39はトランジス
タ、42はコンデンサ、43は電圧計測手段、44は入
力電圧端子、45は出力電圧端子である。図4で出力電
圧端子45に発生する電圧は、スイッチ素子31をパル
ス幅変調された制御信号で開閉することにより発生す
る。閉の期間が長いほど、チョークコイル33に蓄積さ
れるエネルギが多くなるので電圧が高くなる。制御信号
はパルス発生手段38が発生する。誤差検出増幅器36
は、抵抗34、35で分圧された出力電圧と直流電源3
7の誤差を検出する。パルス発生手段38は誤差検出増
幅器36が検出する誤差が小さくなるように、制御信号
のパルス幅を制御する。この動作により、上記DC−D
Cコンバータの出力電圧は直流電源37に応じた値に制
御される。本発明の場合は上記DC−DCコンバータの
負荷は放電管であり、調光を行わないときの消費電力は
一定である。したがって、パルス発生手段38が出力す
る制御信号のパルス幅は、入力電圧端子44にかかる電
圧だけに依存する。すなわち、入力電圧端子44にかか
る電圧が高いときには、相対的に出力電圧を下げるため
のパルス幅は短くなる。逆に入力電圧端子44にかかる
電圧が低いときにはパルス幅は長くなる。また、DC−
DCコンバータの出力側で消費する電力は一定であるの
で入力される電力も一定になり、入力電圧が高いときに
は入力電流が小さく、入力電圧が低いときには入力電流
が大きくなる。すなわち、制御信号のパルス幅は入力電
流に概略比例していることになる。この点に着目して図
4に示すように、トランジスタ39、抵抗40と41、
コンデンサ42とで制御信号を平滑化すれば、平滑後の
電圧は入力電力に概略比例することになる。この電圧で
電流を計測すれば、電源ラインに電流計測用の抵抗やト
ランスを用いることなく電流を計測することができる。
一般に電流の計測に抵抗やトランスを用いる場合には、
その起電力が小さいため増幅器を必要とするが、上記方
法による場合には不要である。また、DC−DCコンバ
ータは図4に示した構成のものに限らず、パルス幅が変
調された信号で電圧を制御できるものであれば、上記同
様に電流値を計測することができる。
をハードウエアで行っているが、電流値と電圧値とをA
/D変換したのちにマイクロコンピュータに取り込ん
で、ソフトウエアで乗算および異常の検知を行っても、
本発明の効果に変りはない。
置は、直流電源の直流電圧を高周波電圧に変換して放電
管に供給するインバータと、該インバータの入力電圧を
計測する電圧計測手段と、上記インバータの入力電流を
計測する電流計測手段と、上記電圧計測手段と上記電流
計測手段との計測結果の積を算出する乗算手段とからな
り、上記乗算手段の算出結果があらかじめ定めた所定の
値になったとき、上記インバータの出力を停止または低
減することにより、放電管点灯回路が消費する電力を直
接検出し、そのため発熱や発煙を伴うような、通常以上
の電力を消費する異常が回路中に発生した場合に、速や
かに異常を検出して回路の動作を停止することができ
る。
す構成図である。
す構成図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】直流電源の直流電圧を高周波電圧に変換し
て放電管に供給するインバータを有する放電管点灯装置
において、上記インバータの入力電圧を計測する電圧計
測手段と、上記インバータの入力電流を計測する電流計
測手段と、上記電圧計測手段と上記電流計測手段との計
測結果の積を算出する乗算手段と、上記乗算手段の算出
結果が予め定められた所定の値を超えた状態を検出し、
上記状態の継続時間が予め定められた値に達した後に、
上記インバータの出力を停止又は低減する信号を出力す
る制御回路とを有することを特徴とする放電管点灯装
置。 - 【請求項2】可変電圧直流電源にDC−DCコンバータ
を接続し、直流電圧を高周波電圧に変換して放電管に供
給するインバータを上記DC−DCコンバータに接続し
た構成を持つ放電管点灯装置において、上記DC−DC
コンバータの入力電圧を計測する電圧計測手段と、上記
DC−DCコンバータの入力電流を計測する電流計測手
段と、上記電圧計測手段と上記電流計測手段との計測結
果の積を算出する乗算手段と、上記乗算手段の算出結果
が予め定められた所定の値を超えた状態を検出し、上記
状態の継続時間が予め定められた値に達した後に、上記
インバータの出力を停止又は低減する信号を出力する制
御回路とを有することを特徴とする放電管点灯装置。
Priority Applications (2)
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US08/543,725 US5744916A (en) | 1994-10-14 | 1995-10-16 | Discharge tube lighting apparatus |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
1995
- 1995-10-16 US US08/543,725 patent/US5744916A/en not_active Expired - Fee Related
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