JP3078825B2 - 放電式発光管点灯装置 - Google Patents
放電式発光管点灯装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、主として水銀灯やメタルハライドランプ等
の放電式発光管の点灯装置に関するものである。
の放電式発光管の点灯装置に関するものである。
＜従来の技術＞ 斯かるこの種の放電式発光管は、放電開始時に高電圧
を必要とし、放電が一旦始まると比較的低い電圧でラン
プ電流が安定する特性を有している。従って、放電開始
時の始動電圧をそのまま印加し続けると、放電式開始後
に過電流となって放電式発光管の破壊を招く結果とな
る。
を必要とし、放電が一旦始まると比較的低い電圧でラン
プ電流が安定する特性を有している。従って、放電開始
時の始動電圧をそのまま印加し続けると、放電式開始後
に過電流となって放電式発光管の破壊を招く結果とな
る。
そこで、従来では、故意に結合を悪くした変圧器を用
いて点灯後に電圧降下を発生させる手段や、放電式開始
時のみ付属装置によって高電圧を発生させる手段等を採
用している。
いて点灯後に電圧降下を発生させる手段や、放電式開始
時のみ付属装置によって高電圧を発生させる手段等を採
用している。
＜発明が解決しようとする課題＞ 然し乍ら、前述の高圧放電型の放電式発光管は、電源
電圧の変動に敏感に反応し、電源電圧の僅かな変動にも
影響されて発光色が変化する難点がある。そのため、交
流電圧安定器を付設して電源電圧の変動に対し放電式発
光管への供給電圧を一定に保持するようにしているが、
該交流電圧安定器は高価であるために相当の経済的負担
を伴うとともに装置全体が大型化する欠点がある。
電圧の変動に敏感に反応し、電源電圧の僅かな変動にも
影響されて発光色が変化する難点がある。そのため、交
流電圧安定器を付設して電源電圧の変動に対し放電式発
光管への供給電圧を一定に保持するようにしているが、
該交流電圧安定器は高価であるために相当の経済的負担
を伴うとともに装置全体が大型化する欠点がある。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、安価で小型の構成により放電式発光管への
供給電力を一定に制御できるとともに、これによって放
電式発光管の点灯時の照度の立ち上がりを早くできるよ
うな放電式発光管点灯装置を提供することを技術的課題
とするものである。
ものであり、安価で小型の構成により放電式発光管への
供給電力を一定に制御できるとともに、これによって放
電式発光管の点灯時の照度の立ち上がりを早くできるよ
うな放電式発光管点灯装置を提供することを技術的課題
とするものである。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、上記した課題を達成するための技術的手段
として、放電式発光管点灯装置を次のように構成した。
即ち、交流電力を直流電源部で変換した直流電力をイン
バータに供給し、このインバータの高周波出力を給電し
て放電式発光管を点灯する装置において、前記直流電源
部から前記インバータに供給する直流電圧に反比例する
電流設定値信号を出力する設定手段と、前記直流電源部
の直流電流を前記電流設定値信号に一致するように変化
させる電流制御手段と、この電流制御手段の出力電流値
に対応するパルス幅のパルス信号を出力するパルス幅変
調回路と、このパルス幅変調回路のパルス信号に基づい
て前記インバータを駆動制御するドライブ回路とを備え
てなることを特徴として構成されている。
として、放電式発光管点灯装置を次のように構成した。
即ち、交流電力を直流電源部で変換した直流電力をイン
バータに供給し、このインバータの高周波出力を給電し
て放電式発光管を点灯する装置において、前記直流電源
部から前記インバータに供給する直流電圧に反比例する
電流設定値信号を出力する設定手段と、前記直流電源部
の直流電流を前記電流設定値信号に一致するように変化
させる電流制御手段と、この電流制御手段の出力電流値
に対応するパルス幅のパルス信号を出力するパルス幅変
調回路と、このパルス幅変調回路のパルス信号に基づい
て前記インバータを駆動制御するドライブ回路とを備え
てなることを特徴として構成されている。
＜作用＞ 直流電源部の出力直流電圧が変動すると、設定手段に
おいて変動する直流電圧に反比例した値の電流設定値信
号が出力される。そして、電流制御手段において、直流
電源部の出力電流の検出電流値を設定手段から入力され
る電流設定値信号に一致させて直流電圧に正確に反比例
する電流信号になるよう補正する。
おいて変動する直流電圧に反比例した値の電流設定値信
号が出力される。そして、電流制御手段において、直流
電源部の出力電流の検出電流値を設定手段から入力され
る電流設定値信号に一致させて直流電圧に正確に反比例
する電流信号になるよう補正する。
この直流電圧に正確に反比例する電流信号がパルス幅
変調回路で偏差増幅されてパルス幅に変調され、このパ
ルス幅変調回路の出力を制御信号としてドライブ回路が
インバータを駆動制御し、インバータの高周波出力によ
り放電式発光管が点灯される。ここで、設定手段および
電流制御手段により作られたインバータ13への供給電流
が、インバータに給電される直流電圧に正確に反比例す
るので、結果として、インバータへの供給電力は、直流
電圧の変動にかかわらず常に一定であり、インバータか
ら発光管への供給電力も常に一定であり、直流電圧の変
動により光色が変化することがない。また、供給電力が
常に一定となるように制御しているため、発光管の点灯
時の過電流を防止しつつ照度の立ち上がりを早くするこ
とができる。
変調回路で偏差増幅されてパルス幅に変調され、このパ
ルス幅変調回路の出力を制御信号としてドライブ回路が
インバータを駆動制御し、インバータの高周波出力によ
り放電式発光管が点灯される。ここで、設定手段および
電流制御手段により作られたインバータ13への供給電流
が、インバータに給電される直流電圧に正確に反比例す
るので、結果として、インバータへの供給電力は、直流
電圧の変動にかかわらず常に一定であり、インバータか
ら発光管への供給電力も常に一定であり、直流電圧の変
動により光色が変化することがない。また、供給電力が
常に一定となるように制御しているため、発光管の点灯
時の過電流を防止しつつ照度の立ち上がりを早くするこ
とができる。
この放電式発光管点灯装置は、高価な交流電圧安定器
等を付設することなく放電式発光管に常に一定の電力を
供給することができ、相当のコストダウンを達成するこ
とができ、且つ装置全体を大幅に小型化できる。
等を付設することなく放電式発光管に常に一定の電力を
供給することができ、相当のコストダウンを達成するこ
とができ、且つ装置全体を大幅に小型化できる。
＜実施例＞ 以下、本発明の好適な一実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。
ながら詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成を示し、直
流電源部１は、例えば商用交流電源の商用交流を電源ト
ランスで降圧または昇圧した後に全波整流し、更に平滑
して直流電力に変換し、この直流電圧をプッシュプル方
式またはブリッジ方式等のインバータ13に供給する。
流電源部１は、例えば商用交流電源の商用交流を電源ト
ランスで降圧または昇圧した後に全波整流し、更に平滑
して直流電力に変換し、この直流電圧をプッシュプル方
式またはブリッジ方式等のインバータ13に供給する。
設定ブロック２は、一定周波数のパルスを出力する発
振回路３、この発振回路３のパルスによりトリガされる
ワンショットマルチバイブレータ４、電流検出用抵抗
Ｒ、コンデンサＣおよび低域通過濾波回路５により構成
されている。
振回路３、この発振回路３のパルスによりトリガされる
ワンショットマルチバイブレータ４、電流検出用抵抗
Ｒ、コンデンサＣおよび低域通過濾波回路５により構成
されている。
電流制御ブロック７は、直流電流検出部６による直流
電源部１の出力電流の検出電流と設定手段２から出力す
る電流設定値信号との偏差を検出する加減算器８、その
偏差信号を増幅する誤差増幅器９および変換器10により
構成されている。
電源部１の出力電流の検出電流と設定手段２から出力す
る電流設定値信号との偏差を検出する加減算器８、その
偏差信号を増幅する誤差増幅器９および変換器10により
構成されている。
この電流制御ブロック７の出力端は、該電流制御ブロ
ック７の出力を偏差増幅してパルス幅に変調するパルス
幅変調回路11およびドライブ回路12を介してインバータ
13に接続されている。ドライブ回路12は、本出願人が既
に出願（特開昭60−100823号）している「スイッチング
トランジスタの駆動回路」と同様の構成になっている。
即ち、インバータ13のスイッチングトランジスタのコレ
クタ・エミッタ間電圧を検出してローレベルまたはハイ
レベルの２値レベルを得る検出手段と、入力された制御
信号に関連してレベル変化する２値信号を、スイッチン
グトランジスタのスイッチング時間よりも長く且つトラ
ンジスタが破壊しない時間内に選ばれた所定時間遅延さ
せる遅延回路と、検出手段の検出信号が所定値以下のロ
ーレベルであって且つスイッチングトランジスタをオン
にすべき制御信号が入力されているときのみ上記所定時
間経過後スイッチングトランジスタにベース電流を供給
し、且つ検出信号が所定値以上のハイレベルであって且
つ制御信号がオフにすべき信号からオンにすべき信号に
反転したとき所定時間のみスイッチングトランジスタに
ベース電流を供給する論理回路を有する構成になってい
る。このドライブ回路12は、上記構成を備えてコレクタ
・エミッタ間電圧を分圧回路で検出し直接に論理回路に
導入しているので、ベース電流の多少にかかわらずスイ
ッチングトランジスタの安全領域の逸脱を検出でき、ト
ランジスタを確実に保護でき、また、トランジスタの危
険状態が消滅すると、復帰操作を要することなく自動的
に、且つ直ちに正常なオン・オフ制御状態に戻る。
ック７の出力を偏差増幅してパルス幅に変調するパルス
幅変調回路11およびドライブ回路12を介してインバータ
13に接続されている。ドライブ回路12は、本出願人が既
に出願（特開昭60−100823号）している「スイッチング
トランジスタの駆動回路」と同様の構成になっている。
即ち、インバータ13のスイッチングトランジスタのコレ
クタ・エミッタ間電圧を検出してローレベルまたはハイ
レベルの２値レベルを得る検出手段と、入力された制御
信号に関連してレベル変化する２値信号を、スイッチン
グトランジスタのスイッチング時間よりも長く且つトラ
ンジスタが破壊しない時間内に選ばれた所定時間遅延さ
せる遅延回路と、検出手段の検出信号が所定値以下のロ
ーレベルであって且つスイッチングトランジスタをオン
にすべき制御信号が入力されているときのみ上記所定時
間経過後スイッチングトランジスタにベース電流を供給
し、且つ検出信号が所定値以上のハイレベルであって且
つ制御信号がオフにすべき信号からオンにすべき信号に
反転したとき所定時間のみスイッチングトランジスタに
ベース電流を供給する論理回路を有する構成になってい
る。このドライブ回路12は、上記構成を備えてコレクタ
・エミッタ間電圧を分圧回路で検出し直接に論理回路に
導入しているので、ベース電流の多少にかかわらずスイ
ッチングトランジスタの安全領域の逸脱を検出でき、ト
ランジスタを確実に保護でき、また、トランジスタの危
険状態が消滅すると、復帰操作を要することなく自動的
に、且つ直ちに正常なオン・オフ制御状態に戻る。
次に、前記実施例の作用について説明する。設定ブロ
ック２において、ワンショットマルチバイブレータ４の
出力パルス幅をＴ、コンデンサＣに流れる電流をIC、ワ
ンショットマルチバイブレータ４のワンショットスレッ
シュホールド電圧をVSH、抵抗Ｒの抵抗値をｒ、コンデ
ンサＣの容量をｃ、直流電源部１の出力直流電圧をVDC
とそれぞれすると、Ｔ×IC/c＝VSHの関係がある。
ック２において、ワンショットマルチバイブレータ４の
出力パルス幅をＴ、コンデンサＣに流れる電流をIC、ワ
ンショットマルチバイブレータ４のワンショットスレッ
シュホールド電圧をVSH、抵抗Ｒの抵抗値をｒ、コンデ
ンサＣの容量をｃ、直流電源部１の出力直流電圧をVDC
とそれぞれすると、Ｔ×IC/c＝VSHの関係がある。
ここで、VSH≪VDCであるから、IC≒VDC/rとなるの
で、 となり、出力パルス幅Ｔは直流電圧VDCに反比例する。
即ち、ワンショットマルチバイブレータ４からは、直流
電源部１の出力直流電圧VDCの変動に応じて当該直流電
圧VDCに反比例したパルス幅のパルス列を出力し、この
パルス列が低域通過濾波回路５で平均値化され、結果と
して、設定ブロック２からは、直流電圧VDCに反比例し
た値の電流設定値信号が出力される。
で、 となり、出力パルス幅Ｔは直流電圧VDCに反比例する。
即ち、ワンショットマルチバイブレータ４からは、直流
電源部１の出力直流電圧VDCの変動に応じて当該直流電
圧VDCに反比例したパルス幅のパルス列を出力し、この
パルス列が低域通過濾波回路５で平均値化され、結果と
して、設定ブロック２からは、直流電圧VDCに反比例し
た値の電流設定値信号が出力される。
そして、電流制御ブロック７において、設定ブロック
２から入力される電流設定値信号をＡ、直流電源１の出
力直流を電流検出部６で検出して入力される検出電流を
Ｉ、誤差増幅器９の増幅率をK1、変換器10の変換定数を
K2、変換効率をρとそれぞれすると、 Ｉ＝K1×K2×Ａ−K1×K2×Ｉの関係があり、この式を変
形すると、 Ｉ（１＋K1×K2）＝K1×K2となり、更に変形すると、 となる、ここで、K1およびK2が１に比較して充分に大き
いので上式の１を除去すると、Ｉ≒Ａとなり、電流値が
電流設定値信号に一致するように変換器10の出力を変化
させる。即ち、直流電圧VDCに反比例した値の電流設定
値信号に検出電流値を一致させて直流電圧VDCに正確に
反比例する電流信号になるよう補正している。
２から入力される電流設定値信号をＡ、直流電源１の出
力直流を電流検出部６で検出して入力される検出電流を
Ｉ、誤差増幅器９の増幅率をK1、変換器10の変換定数を
K2、変換効率をρとそれぞれすると、 Ｉ＝K1×K2×Ａ−K1×K2×Ｉの関係があり、この式を変
形すると、 Ｉ（１＋K1×K2）＝K1×K2となり、更に変形すると、 となる、ここで、K1およびK2が１に比較して充分に大き
いので上式の１を除去すると、Ｉ≒Ａとなり、電流値が
電流設定値信号に一致するように変換器10の出力を変化
させる。即ち、直流電圧VDCに反比例した値の電流設定
値信号に検出電流値を一致させて直流電圧VDCに正確に
反比例する電流信号になるよう補正している。
この直流電圧VDCに正確に反比例する電流信号がパル
ス幅変調回路11で偏差増幅されてパルス幅に変調され
る。従って、例えば直流電圧VDCが高くなるよう変動す
ると、それに応じてパルス幅変調回路11から出力される
パルス幅が小さくなる。このパルス幅変調回路11の出力
を制御信号としてドライブ回路12がインバータ13を駆動
制御し、インバータ13の高周波出力により放電式発光管
14が点灯される。ここで、設定ブロック２および電流制
御ブロック７によるインバータ13への供給電流をIDCと
し、且つ定数をＫとすると、前述の説明のように、IDC
＝K/VDCの関係があるので、インバータ13への供給電力
Ｐは、Ｐ＝VDC×IDC＝VDC×K/VDC＝Ｋとなって、直流電
圧VDCの変動に関わらず常に一定であり、インバータ13
の変換効率をηとすると、インバータ13から発光管14へ
の供給電力はη×Ｋとなって常に一定であり、直流電圧
VDCの変動により光色が変化することがない。
ス幅変調回路11で偏差増幅されてパルス幅に変調され
る。従って、例えば直流電圧VDCが高くなるよう変動す
ると、それに応じてパルス幅変調回路11から出力される
パルス幅が小さくなる。このパルス幅変調回路11の出力
を制御信号としてドライブ回路12がインバータ13を駆動
制御し、インバータ13の高周波出力により放電式発光管
14が点灯される。ここで、設定ブロック２および電流制
御ブロック７によるインバータ13への供給電流をIDCと
し、且つ定数をＫとすると、前述の説明のように、IDC
＝K/VDCの関係があるので、インバータ13への供給電力
Ｐは、Ｐ＝VDC×IDC＝VDC×K/VDC＝Ｋとなって、直流電
圧VDCの変動に関わらず常に一定であり、インバータ13
の変換効率をηとすると、インバータ13から発光管14へ
の供給電力はη×Ｋとなって常に一定であり、直流電圧
VDCの変動により光色が変化することがない。
また、発光管14が放電開始した瞬間に非常な速さでイ
ンピーダンスの低下が発生するため、設定ブロック２お
よび電流制御ブロック７等の制御系が応答するまでの
間、インバータ13のスイッチングトランジスタに流れる
過渡的な過電流に対し、前述の構成となったドライブ回
路12により該トランジスタを破壊から完全に保護する。
ンピーダンスの低下が発生するため、設定ブロック２お
よび電流制御ブロック７等の制御系が応答するまでの
間、インバータ13のスイッチングトランジスタに流れる
過渡的な過電流に対し、前述の構成となったドライブ回
路12により該トランジスタを破壊から完全に保護する。
第２図は設定ブロック15の他例を示し、定数発生回路
16と除算回路17とにより構成されている。そして、定数
Ｄを直流電圧VDCで除算しており、この出力D/VDCは変動
する直流電圧VDCに対し反比例した値となる。
16と除算回路17とにより構成されている。そして、定数
Ｄを直流電圧VDCで除算しており、この出力D/VDCは変動
する直流電圧VDCに対し反比例した値となる。
＜発明の効果＞ 以上のように本発明の放電式発光管点灯装置による
と、直流側の電流を任意に制御する機能を有するととも
に、この電流の設定値が直流側の電圧に反比例する回路
構成になっているので、電源電圧の変動にかかわらず発
光管に常に一定の電力を供給することができるので、特
に周囲が暗いときの発光管の点灯時の照度の立ち上がり
を早くすることができる。また、電源電圧の変動にかか
わらず発光管に常に一定の電力を供給する目的を、高価
な交流電圧安定器等を付設することなく簡単な構成で達
成することができる。従って、大きな経済的効果を得る
ことができるとともに全体を大幅に小型化できる。
と、直流側の電流を任意に制御する機能を有するととも
に、この電流の設定値が直流側の電圧に反比例する回路
構成になっているので、電源電圧の変動にかかわらず発
光管に常に一定の電力を供給することができるので、特
に周囲が暗いときの発光管の点灯時の照度の立ち上がり
を早くすることができる。また、電源電圧の変動にかか
わらず発光管に常に一定の電力を供給する目的を、高価
な交流電圧安定器等を付設することなく簡単な構成で達
成することができる。従って、大きな経済的効果を得る
ことができるとともに全体を大幅に小型化できる。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、 第２図は本発明の他の実施例の一部のブロック構成図で
ある。 １……直流電源 2,15……設定ブロック（設定手段） ６……直流電流検出部 ７……電流制御ブロック（電流制御手段） 11……パルス幅変調回路 12……ドライブ回路 13……インバータ 14……放電式発光管
ある。 １……直流電源 2,15……設定ブロック（設定手段） ６……直流電流検出部 ７……電流制御ブロック（電流制御手段） 11……パルス幅変調回路 12……ドライブ回路 13……インバータ 14……放電式発光管
Claims (1)
- 【請求項１】交流電力を直流電源部で変換した直流電力
をインバータに供給し、このインバータの高周波出力を
給電して放電式発光管を点灯する装置において、前記直
流電源部から前記インバータに供給する直流電圧に反比
例する電流設定値信号を出力する設定手段と、前記直流
電源部の直流電流を前記電流設定値信号に一致するよう
に変化させる電流制御手段と、この電流制御手段の出力
電流値に対応するパルス幅のパルス信号を出力するパル
ス幅変調回路と、このパルス幅変調回路のパルス信号に
基づいて前記インバータを駆動制御するドライブ回路と
を備えてなることを特徴とする放電式発光管点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20278190A JP3078825B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 放電式発光管点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20278190A JP3078825B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 放電式発光管点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487293A JPH0487293A (ja) | 1992-03-19 |
| JP3078825B2 true JP3078825B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=16463085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20278190A Expired - Lifetime JP3078825B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 放電式発光管点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078825B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP20278190A patent/JP3078825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487293A (ja) | 1992-03-19 |
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