JP3161608B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯の点灯時の発光
量のオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トを抑制する
放電灯点灯装置に関する。
量のオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トを抑制する
放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高輝度放電灯は、従来のハロゲン・ラン
プの１／３程度の消費電力でありながら、その３〜４倍
の光束を得ることができることから、自動車用前照灯と
して注目を浴びている。
プの１／３程度の消費電力でありながら、その３〜４倍
の光束を得ることができることから、自動車用前照灯と
して注目を浴びている。
【０００３】高輝度放電灯を自動車前照灯として使用す
るに当り、自動車の走行安全性確保のために、即時点灯
性、寿命特性及び点灯安定性に関して、例えばＳＡＥ規
格として知られている厳しい規格が課されている。
るに当り、自動車の走行安全性確保のために、即時点灯
性、寿命特性及び点灯安定性に関して、例えばＳＡＥ規
格として知られている厳しい規格が課されている。
【０００４】ＳＡＥ規格を満足させる放電灯点灯装置と
して、特願平２−５５８９３号公報に開示されたものが
知られている。特願平２−５５８９３号公報で開示され
た放電灯点灯装置は、放電灯の出力光を検出する光電変
換部を設け、光電変換部から与えられる電気信号に基づ
いて、制御回路により高輝度放電灯を制御し、オ−バ−
シュ−ト及びアンダ−シュ−トの少ない点灯特性を得て
いる。
して、特願平２−５５８９３号公報に開示されたものが
知られている。特願平２−５５８９３号公報で開示され
た放電灯点灯装置は、放電灯の出力光を検出する光電変
換部を設け、光電変換部から与えられる電気信号に基づ
いて、制御回路により高輝度放電灯を制御し、オ−バ−
シュ−ト及びアンダ−シュ−トの少ない点灯特性を得て
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
放電灯点灯装置は、光電変換部を備えることが必須であ
ったため、回路構成の複雑化、大型化を招き、高価にな
るという問題点があった。
放電灯点灯装置は、光電変換部を備えることが必須であ
ったため、回路構成の複雑化、大型化を招き、高価にな
るという問題点があった。
【０００６】そこで、本発明の課題は、上述する従来の
問題点を解決し、光電変換部を使用しない回路構成で、
目標光束に対するオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−
トの少ない放電灯点灯装置を提供することである。
問題点を解決し、光電変換部を使用しない回路構成で、
目標光束に対するオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−
トの少ない放電灯点灯装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述する課題解決のた
め、本発明は、放電灯と、制御回路とを有する放電灯点
灯装置であって、前記放電灯は、管内のガス放電によっ
て光を発するものであり、前記制御回路は、前記放電灯
の点灯開始時に、前記放電灯の定常電力より大きい最大
許容電力まで供給電力を上昇させ、その後次式に従った
電力Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数 ｔは時間（秒） を前記放電灯に供給することを特徴とする。
め、本発明は、放電灯と、制御回路とを有する放電灯点
灯装置であって、前記放電灯は、管内のガス放電によっ
て光を発するものであり、前記制御回路は、前記放電灯
の点灯開始時に、前記放電灯の定常電力より大きい最大
許容電力まで供給電力を上昇させ、その後次式に従った
電力Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数 ｔは時間（秒） を前記放電灯に供給することを特徴とする。
【０００８】
【作用】制御回路は、放電灯の点灯開始時に、放電灯の
定常電力より大きい最大許容電力まで供給電力を上昇さ
せるから、放電灯の管内温度を定常状態近傍まで素早く
上昇させる。これにより放電灯を迅速に点灯できる。
定常電力より大きい最大許容電力まで供給電力を上昇さ
せるから、放電灯の管内温度を定常状態近傍まで素早く
上昇させる。これにより放電灯を迅速に点灯できる。
【０００９】制御回路は、その後、次式に従った電力Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数 ｔは時間（秒） を放電灯に供給するから、放電灯の出力光のオ−バ−シ
ュ−ト及びアンダーシュートを少なくして、出力光を目
標光束に向かって収束させることができる。これによ
り、光電変換部を使用しない回路構成で、オ−バ−シュ
−ト及びアンダ−シュ−トの少ない放電灯点灯装置を提
供できる。高輝度放電灯において許容できる最大電力
が、高輝度放電灯の種類及び特性に応じて変化する他、
点灯開始時の高輝度放電灯の管内状態、例えば管内温度
によって変化することは当業者によく知られている。本
発明において、最大許容電力とは、上述した各種条件の
下で許容できる最大電力を意味する。
ュ−ト及びアンダーシュートを少なくして、出力光を目
標光束に向かって収束させることができる。これによ
り、光電変換部を使用しない回路構成で、オ−バ−シュ
−ト及びアンダ−シュ−トの少ない放電灯点灯装置を提
供できる。高輝度放電灯において許容できる最大電力
が、高輝度放電灯の種類及び特性に応じて変化する他、
点灯開始時の高輝度放電灯の管内状態、例えば管内温度
によって変化することは当業者によく知られている。本
発明において、最大許容電力とは、上述した各種条件の
下で許容できる最大電力を意味する。
【００１０】係数Ａは、好ましくは、０．８以下に設定
する。これにより、オ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ
−トの最も少ない放電灯点灯装置を提供できる。
する。これにより、オ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ
−トの最も少ない放電灯点灯装置を提供できる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係る放電灯点灯装置の構成を
示すブロック図、図２は制御回路が放電灯に供給する電
力特性図、図３は放電灯の光束を示す特性図である。図
において、１は高輝度放電灯、２は制御回路、３は直流
電源である。
示すブロック図、図２は制御回路が放電灯に供給する電
力特性図、図３は放電灯の光束を示す特性図である。図
において、１は高輝度放電灯、２は制御回路、３は直流
電源である。
【００１２】高輝度放電灯１は管内のガス放電によって
光を発している。具体的には、電極１１、１２に高電圧
パルスが印加されると、管内にア−ク放電が生じ、この
ア−ク放電によって発生する熱によりハライド化金属１
３が気化され、最大量の光束が放射されるようになって
いる。また、高輝度放電灯１は管内温度の上昇に伴なっ
て端子電圧が上昇する特性を有している。
光を発している。具体的には、電極１１、１２に高電圧
パルスが印加されると、管内にア−ク放電が生じ、この
ア−ク放電によって発生する熱によりハライド化金属１
３が気化され、最大量の光束が放射されるようになって
いる。また、高輝度放電灯１は管内温度の上昇に伴なっ
て端子電圧が上昇する特性を有している。
【００１３】制御回路２は、高輝度放電灯１の点灯開始
時に、高輝度放電灯１の定常電力より大きい最大許容電
力まで供給電力を上昇させ、その後、次式に従った電力
Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ・・・（１） ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数 ｔは時間（秒） を放電灯に供給する。
時に、高輝度放電灯１の定常電力より大きい最大許容電
力まで供給電力を上昇させ、その後、次式に従った電力
Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ・・・（１） ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数 ｔは時間（秒） を放電灯に供給する。
【００１４】最大許容電力Ｐm は定常電力Ｐs を超えて
いるので、不要な電力供給は劣化原因となる。従って、
最大許容電力Ｐm は、高輝度放電灯の種類、特性、点灯
状態（主に点灯前の消灯時間）及び寿命等を考慮し、使
用可能な最大定格の範囲内で最適な値に設定する。これ
により、過剰な電力供給による高輝度放電灯の劣化を回
避できる。ここで最大定格とは、定常状態での最大定格
とは異なり、短時間最大定格を意味する。この電力は直
流電源３から供給される。直流電源３には、一般的に、
バッテリ−または交流電源を整流して得られた直流電源
等が用いられる。
いるので、不要な電力供給は劣化原因となる。従って、
最大許容電力Ｐm は、高輝度放電灯の種類、特性、点灯
状態（主に点灯前の消灯時間）及び寿命等を考慮し、使
用可能な最大定格の範囲内で最適な値に設定する。これ
により、過剰な電力供給による高輝度放電灯の劣化を回
避できる。ここで最大定格とは、定常状態での最大定格
とは異なり、短時間最大定格を意味する。この電力は直
流電源３から供給される。直流電源３には、一般的に、
バッテリ−または交流電源を整流して得られた直流電源
等が用いられる。
【００１５】上述したように、制御回路２は、高輝度放
電灯１の点灯開始時に高輝度放電灯１の定常電力Ｐs よ
り大きい最大許容電力Ｐm まで供給電力を上昇させるか
ら、高輝度放電灯１の管内温度を定常状態近傍まで素早
く上昇させることができる。これにより、図３の曲線
（ａ）に示すような光束不足を防止し、高輝度放電灯１
を迅速に点灯できる。
電灯１の点灯開始時に高輝度放電灯１の定常電力Ｐs よ
り大きい最大許容電力Ｐm まで供給電力を上昇させるか
ら、高輝度放電灯１の管内温度を定常状態近傍まで素早
く上昇させることができる。これにより、図３の曲線
（ａ）に示すような光束不足を防止し、高輝度放電灯１
を迅速に点灯できる。
【００１６】制御回路２は、その後、（１）式に従った
電力Ｐを高輝度放電灯１に供給するから、図３の曲線
（ｂ）に示すような光束のオ−バ−シュ−トが抑制され
る。このため、高輝度放電灯１の出力光のオ−バ−シュ
−ト及びアンダーシュートを少なくして、目標光束に向
かって収束させることができる。従って、光電変換部を
使用しない回路構成で、目標光束に対するオ−バ−シュ
−ト及びアンダ−シュ−トの少ない放電灯点灯装置を提
供できる。
電力Ｐを高輝度放電灯１に供給するから、図３の曲線
（ｂ）に示すような光束のオ−バ−シュ−トが抑制され
る。このため、高輝度放電灯１の出力光のオ−バ−シュ
−ト及びアンダーシュートを少なくして、目標光束に向
かって収束させることができる。従って、光電変換部を
使用しない回路構成で、目標光束に対するオ−バ−シュ
−ト及びアンダ−シュ−トの少ない放電灯点灯装置を提
供できる。
【００１７】係数Ａは、好ましくは、０．８以下に設定
される。例えば、高輝度放電灯１を自動車の前照灯に用
いた場合のオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トは、
点灯開始後５秒から５分経過した時点で、目標光束に対
して±２０％に制限される。ここで（１）式の減衰項が
９８％減衰していれば、定常電力Ｐs の許容誤差内に入
り、結果として光束のオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シ
ュ−トを許容誤差内に入れることができる。（１）式の
減衰項が９８％減衰する条件はｅｘｐ（−Ａｔ）が０．
０２となることであるから、係数Ａの値は、５秒の場合
は０．７８、５分の場合は０．０１３となる。このた
め、係数Ａを、０．８以下の範囲で、高輝度放電灯の種
類、特性等を考慮した適切な値に設定することにより、
オ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トの最も少ない放
電灯点灯装置を提供できる。
される。例えば、高輝度放電灯１を自動車の前照灯に用
いた場合のオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トは、
点灯開始後５秒から５分経過した時点で、目標光束に対
して±２０％に制限される。ここで（１）式の減衰項が
９８％減衰していれば、定常電力Ｐs の許容誤差内に入
り、結果として光束のオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シ
ュ−トを許容誤差内に入れることができる。（１）式の
減衰項が９８％減衰する条件はｅｘｐ（−Ａｔ）が０．
０２となることであるから、係数Ａの値は、５秒の場合
は０．７８、５分の場合は０．０１３となる。このた
め、係数Ａを、０．８以下の範囲で、高輝度放電灯の種
類、特性等を考慮した適切な値に設定することにより、
オ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トの最も少ない放
電灯点灯装置を提供できる。
【００１８】図３の特性は、定常電力が３５（Ｗ）、最
大許容電力が７５（Ｗ）の高輝度放電灯１において、係
数Ａを０．１５とした場合の例を示している。図示のよ
うにオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トは±１０％
以内となっている。
大許容電力が７５（Ｗ）の高輝度放電灯１において、係
数Ａを０．１５とした場合の例を示している。図示のよ
うにオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トは±１０％
以内となっている。
【００１９】高輝度放電灯１の点灯開始時に最大許容電
力まで上昇させる方法は種々あるが、点灯開始時に高輝
度放電灯１の最大許容電流を供給し、最大許容電力まで
供給電力を上昇させる方法が即時点灯性の見地から最も
効果的な方法である。ここでの最大許容電流も、最大許
容電力と同様、短時間最大定格の範囲内で適切な値に設
定される。また、最大許容電力を検出する方法も種々あ
る。
力まで上昇させる方法は種々あるが、点灯開始時に高輝
度放電灯１の最大許容電流を供給し、最大許容電力まで
供給電力を上昇させる方法が即時点灯性の見地から最も
効果的な方法である。ここでの最大許容電流も、最大許
容電力と同様、短時間最大定格の範囲内で適切な値に設
定される。また、最大許容電力を検出する方法も種々あ
る。
【００２０】図４は更に具体的な放電灯点灯装置の構成
を示すブロック図である。図において図１と同一参照符
号は同一性ある構成部分を示している。図において、２
は制御回路である。制御回路２は、電流検出回路４と、
電圧検出回路５と、電力供給回路６とを有している。
を示すブロック図である。図において図１と同一参照符
号は同一性ある構成部分を示している。図において、２
は制御回路である。制御回路２は、電流検出回路４と、
電圧検出回路５と、電力供給回路６とを有している。
【００２１】電流検出回路４は高輝度放電灯１に流れる
電流Ｉを検出し、その電流検出信号Ｉd を電力供給回路
６に供給する。電圧検出回路５は高輝度放電灯１に与え
られる端子電圧Ｖを検出し、電圧検出信号Ｖd を電力供
給回路６に供給する。電力供給回路６は電流検出信号Ｉ
d 及び電圧検出信号Ｖd から高輝度放電灯１に与えられ
る電力を演算し、電力が高輝度放電灯１の最大許容電力
Ｐm 未満のときに高輝度放電灯１の定常電流Ｉs よりも
大きい最大許容電流Ｉm を放電灯に供給し、電力が最大
許容電力Ｐm となった後に（１）式に従った電力を高輝
度放電灯１に供給する。
電流Ｉを検出し、その電流検出信号Ｉd を電力供給回路
６に供給する。電圧検出回路５は高輝度放電灯１に与え
られる端子電圧Ｖを検出し、電圧検出信号Ｖd を電力供
給回路６に供給する。電力供給回路６は電流検出信号Ｉ
d 及び電圧検出信号Ｖd から高輝度放電灯１に与えられ
る電力を演算し、電力が高輝度放電灯１の最大許容電力
Ｐm 未満のときに高輝度放電灯１の定常電流Ｉs よりも
大きい最大許容電流Ｉm を放電灯に供給し、電力が最大
許容電力Ｐm となった後に（１）式に従った電力を高輝
度放電灯１に供給する。
【００２２】図５は高輝度放電灯の電流及び端子電圧の
特性図である。制御回路２の動作と共に説明する。高輝
度放電灯１が点灯を開始するｔ0 時は管内温度が低く、
高輝度放電灯１の端子電圧Ｖは低電圧となり、高輝度放
電灯１に実際に供給される電力は最大許容電力Ｐm より
小さい。このため、高輝度放電灯１には最大許容電流Ｉ
m が供給され、最大定格の範囲内で高輝度放電灯１を最
も加熱する電力が与えられる。この時、高輝度放電灯１
の端子電圧も最も速く上昇するので、高輝度放電灯１に
は相乗効果で電力が供給され、図２の時刻ｔ0 〜時刻ｔ
1 の間の上昇カーブで示されるような急激な立ち上がり
特性をもって、放電灯に電力が供給される。その後、管
内温度が上昇し、最大許容電力Ｐm が供給されるｔ1 時
に、電力供給回路６は（１）式に従った電力を供給す
る。供給電力は指数関数で減少するが、定常電力より大
きいので、高輝度放電灯１の端子電圧Ｖはその後も上昇
する。従って、電力供給回路６は、図５のように、電流
を減少させる制御を行なう。
特性図である。制御回路２の動作と共に説明する。高輝
度放電灯１が点灯を開始するｔ0 時は管内温度が低く、
高輝度放電灯１の端子電圧Ｖは低電圧となり、高輝度放
電灯１に実際に供給される電力は最大許容電力Ｐm より
小さい。このため、高輝度放電灯１には最大許容電流Ｉ
m が供給され、最大定格の範囲内で高輝度放電灯１を最
も加熱する電力が与えられる。この時、高輝度放電灯１
の端子電圧も最も速く上昇するので、高輝度放電灯１に
は相乗効果で電力が供給され、図２の時刻ｔ0 〜時刻ｔ
1 の間の上昇カーブで示されるような急激な立ち上がり
特性をもって、放電灯に電力が供給される。その後、管
内温度が上昇し、最大許容電力Ｐm が供給されるｔ1 時
に、電力供給回路６は（１）式に従った電力を供給す
る。供給電力は指数関数で減少するが、定常電力より大
きいので、高輝度放電灯１の端子電圧Ｖはその後も上昇
する。従って、電力供給回路６は、図５のように、電流
を減少させる制御を行なう。
【００２３】図６は図４に示す放電灯点灯装置の具体的
回路図である。図において、図４と同一参照符号は同一
性ある構成部分を示している。図において、６は電力供
給回路である。電力供給回路６は、トランス６１と、出
力回路６２と、スイッチング素子６３と、乗算回路６４
と、パルス幅変調回路６５とを有している。
回路図である。図において、図４と同一参照符号は同一
性ある構成部分を示している。図において、６は電力供
給回路である。電力供給回路６は、トランス６１と、出
力回路６２と、スイッチング素子６３と、乗算回路６４
と、パルス幅変調回路６５とを有している。
【００２４】電流検出回路４は抵抗４１を有している。
抵抗４１は出力巻線６１２に直列に接続され、出力回路
６２に流れる出力電流Ｉo を検出し、電流検出信号Ｉd
を乗算回路６４に供給する。出力電流Ｉo は、出力回
路６２を介して高輝度放電灯１に流れる電流Ｉとほぼ等
価である。
抵抗４１は出力巻線６１２に直列に接続され、出力回路
６２に流れる出力電流Ｉo を検出し、電流検出信号Ｉd
を乗算回路６４に供給する。出力電流Ｉo は、出力回
路６２を介して高輝度放電灯１に流れる電流Ｉとほぼ等
価である。
【００２５】電圧検出回路５は抵抗５１及び５２を有す
る。抵抗５１及び５２の直列回路は高輝度放電灯１の端
子電圧Ｖを分圧し、分圧した電圧検出信号Ｖd を乗算回
路６４に供給する。
る。抵抗５１及び５２の直列回路は高輝度放電灯１の端
子電圧Ｖを分圧し、分圧した電圧検出信号Ｖd を乗算回
路６４に供給する。
【００２６】トランス６１は、入力巻線６１１と、出力
巻線６１２とを有する。入力巻線６１１はスイッチング
素子６３に直列に接続されている。出力巻線６１２は出
力回路６２に接続されている。
巻線６１２とを有する。入力巻線６１１はスイッチング
素子６３に直列に接続されている。出力巻線６１２は出
力回路６２に接続されている。
【００２７】出力回路６２は、整流素子６２１と、平滑
コンデンサ６２２と、高圧発生回路６２３とを有してい
る。整流素子６２１は、スイッチング素子６３のオン時
に出力巻線６１２に誘起される電圧に対しては逆極性
（阻止）となり、スイッチング素子６３のオン時にトラ
ンス６１に蓄積された励磁エネルギ−を、スイッチング
素子６３が次にオフになった時に伝送するように、方向
付けられている。平滑コンデンサ６２２は、スイッチン
グ電圧を平滑化する。高圧発生回路６２３は、高輝度放
電灯１の点灯時に放電電圧を与える回路であり、高輝度
放電灯１を点灯させるためのトリガ回路６２４と、高輝
度放電灯１の長寿命化のために交流点灯させるスイッチ
回路６２７とを有する。トリガ回路６２４は、高圧トラ
ンス６２５と、点灯パルス発生回路６２６とを有してい
る。高圧トランス６２５の出力巻線は高輝度放電灯１に
対して直列に接続され、入力巻線は点灯パルス発生回路
６２６に接続されている。トリガ回路６２４は、高輝度
放電灯１の点灯開始時に点灯パルス発生回路６２６から
高圧トランス６２５にパルスを供給し、高輝度放電灯１
に１０〜１５ｋＶ程度の高電圧を重畳させて供給するよ
うになっている。スイッチ回路６２７はスイッチ６２８
ａ、６２８ｂ、６２９ａ、６２９ｂと、パルス発生回路
６３０とを有する。パルス発生回路６３０からスイッチ
６２８ａ、６２８ｂ、６２９ａ、６２９ｂに駆動パルス
が供給され、それによって、スイッチ６２８ａ、６２８
ｂの組合せと、スイッチ６２９ａ、６２９ｂの組合せと
が交互にオンとなるように駆動される。スイッチ６２８
ａ、６２８ｂ、６２９ａ、６２９ｂはバイポーラトラン
ジスタまたは電界効果トランジスタ等で構成できる。
コンデンサ６２２と、高圧発生回路６２３とを有してい
る。整流素子６２１は、スイッチング素子６３のオン時
に出力巻線６１２に誘起される電圧に対しては逆極性
（阻止）となり、スイッチング素子６３のオン時にトラ
ンス６１に蓄積された励磁エネルギ−を、スイッチング
素子６３が次にオフになった時に伝送するように、方向
付けられている。平滑コンデンサ６２２は、スイッチン
グ電圧を平滑化する。高圧発生回路６２３は、高輝度放
電灯１の点灯時に放電電圧を与える回路であり、高輝度
放電灯１を点灯させるためのトリガ回路６２４と、高輝
度放電灯１の長寿命化のために交流点灯させるスイッチ
回路６２７とを有する。トリガ回路６２４は、高圧トラ
ンス６２５と、点灯パルス発生回路６２６とを有してい
る。高圧トランス６２５の出力巻線は高輝度放電灯１に
対して直列に接続され、入力巻線は点灯パルス発生回路
６２６に接続されている。トリガ回路６２４は、高輝度
放電灯１の点灯開始時に点灯パルス発生回路６２６から
高圧トランス６２５にパルスを供給し、高輝度放電灯１
に１０〜１５ｋＶ程度の高電圧を重畳させて供給するよ
うになっている。スイッチ回路６２７はスイッチ６２８
ａ、６２８ｂ、６２９ａ、６２９ｂと、パルス発生回路
６３０とを有する。パルス発生回路６３０からスイッチ
６２８ａ、６２８ｂ、６２９ａ、６２９ｂに駆動パルス
が供給され、それによって、スイッチ６２８ａ、６２８
ｂの組合せと、スイッチ６２９ａ、６２９ｂの組合せと
が交互にオンとなるように駆動される。スイッチ６２８
ａ、６２８ｂ、６２９ａ、６２９ｂはバイポーラトラン
ジスタまたは電界効果トランジスタ等で構成できる。
【００２８】スイッチング素子６３は、パルス幅変調回
路６５から供給されるスイッチング信号６５１により直
流電源３から供給される電力をオン・オフし、入力巻線
６１１に入力電流Ｉi を供給する。スイッチング素子６
３は、バイポーラトランジスタまたは電界効果トランジ
スタ等で構成されている。
路６５から供給されるスイッチング信号６５１により直
流電源３から供給される電力をオン・オフし、入力巻線
６１１に入力電流Ｉi を供給する。スイッチング素子６
３は、バイポーラトランジスタまたは電界効果トランジ
スタ等で構成されている。
【００２９】乗算回路６４は、電流検出信号Ｉd と電圧
検出信号Ｖd とを乗算し、高輝度放電灯１に供給されて
いる電力を演算する。乗算回路６４は演算増幅器または
マイクロ・コンピュ−タを用いて構成できる。乗算回路
６４は、最大許容電力値及び（１）式の電力の式を有し
ており、演算結果が最大許容電力値になるまでは、最大
許容電流を供給するように、スイッチング素子６３をオ
ンさせる制御信号６４１をパルス幅変調回路６５に供給
する。演算結果が最大許容電力値になった後は、演算結
果と（１）式の電力とを比較して、両者が一致するよう
に、スイッチング素子６３をオンさせる制御信号６４１
をパルス幅変調回路６５に供給する。
検出信号Ｖd とを乗算し、高輝度放電灯１に供給されて
いる電力を演算する。乗算回路６４は演算増幅器または
マイクロ・コンピュ−タを用いて構成できる。乗算回路
６４は、最大許容電力値及び（１）式の電力の式を有し
ており、演算結果が最大許容電力値になるまでは、最大
許容電流を供給するように、スイッチング素子６３をオ
ンさせる制御信号６４１をパルス幅変調回路６５に供給
する。演算結果が最大許容電力値になった後は、演算結
果と（１）式の電力とを比較して、両者が一致するよう
に、スイッチング素子６３をオンさせる制御信号６４１
をパルス幅変調回路６５に供給する。
【００３０】パルス幅変調回路６５は、制御信号６４１
に基づき、スイッチング素子６３をパルス幅制御する。
電流を増加させる場合、または電力を増加させる場合は
オン時間を大きくする。
に基づき、スイッチング素子６３をパルス幅制御する。
電流を増加させる場合、または電力を増加させる場合は
オン時間を大きくする。
【００３１】上記実施例は、スイッチング素子６３がオ
ンになった時にトランス６１に蓄積されたエネルギー
を、スイッチング素子６３が次にオフになった時に出力
側に伝送するフライバックタイプについて説明したが、
スイッチング素子６３のオン及びオフの両期間にエネル
ギー伝送を行なうフォワ−ドタイプであってもよい。
ンになった時にトランス６１に蓄積されたエネルギー
を、スイッチング素子６３が次にオフになった時に出力
側に伝送するフライバックタイプについて説明したが、
スイッチング素子６３のオン及びオフの両期間にエネル
ギー伝送を行なうフォワ−ドタイプであってもよい。
【００３２】上述した実施例は、最大許容電力となった
ことを検出して、（１）式の電力供給を開始している
が、最大許容電力に至る時間ｔ1 は高輝度放電灯の種類
や定常電力によって定められる。従って、最大許容電力
になったことを検出しなくても、時間ｔ1 を経過した後
に（１）式の電力を指令し、その電力を供給する構成と
することにより、上述の実施例と同様の電力制御を行な
うことができる。
ことを検出して、（１）式の電力供給を開始している
が、最大許容電力に至る時間ｔ1 は高輝度放電灯の種類
や定常電力によって定められる。従って、最大許容電力
になったことを検出しなくても、時間ｔ1 を経過した後
に（１）式の電力を指令し、その電力を供給する構成と
することにより、上述の実施例と同様の電力制御を行な
うことができる。
【００３３】図７は更に別の具体的な放電灯点灯装置の
構成を示すブロック図である。図において、図４と同一
参照符号は同一性ある構成部分を示している。
構成を示すブロック図である。図において、図４と同一
参照符号は同一性ある構成部分を示している。
【００３４】制御回路２は、電力指令部７と、電力供給
回路６とを有している。電力指令部７は高輝度放電灯１
の最大許容電力に至るまでの電力指令値及び（１）式に
従った電力指令値を有している。電力供給回路６はその
電力指令値に従った電力を高輝度放電灯１に供給する。
回路６とを有している。電力指令部７は高輝度放電灯１
の最大許容電力に至るまでの電力指令値及び（１）式に
従った電力指令値を有している。電力供給回路６はその
電力指令値に従った電力を高輝度放電灯１に供給する。
【００３５】これにより、光電変換部を使用しない回路
構成で、しかも、電力の演算をすることもなく、目標光
束に対するオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トの少
ない放電灯点灯装置を提供できる。
構成で、しかも、電力の演算をすることもなく、目標光
束に対するオ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トの少
ない放電灯点灯装置を提供できる。
【００３６】図８は図７に示す放電灯点灯装置の具体的
回路図である。図において、図６及び図７と同一参照符
号は同一性ある構成部分を示している。電力供給回路６
は、トランス６１と、出力回路６２と、スイッチング素
子６３と、入力電流検出回路６６と、パルス幅制御回路
６７とを有している。電力指令部７は、図２に示す電力
の指令値に基づく電力指令信号７１をパルス幅制御回路
６７に供給する。
回路図である。図において、図６及び図７と同一参照符
号は同一性ある構成部分を示している。電力供給回路６
は、トランス６１と、出力回路６２と、スイッチング素
子６３と、入力電流検出回路６６と、パルス幅制御回路
６７とを有している。電力指令部７は、図２に示す電力
の指令値に基づく電力指令信号７１をパルス幅制御回路
６７に供給する。
【００３７】入力電流検出回路６６は、入力電流Ｉi を
検出し、電流検出信号６６２をパルス幅制御回路６７に
供給する。具体的には、抵抗６６１が入力巻線６１１に
直列に接続され、抵抗６６１の端子電圧が電流検出信号
６６２としてパルス幅制御回路６７に供給される。
検出し、電流検出信号６６２をパルス幅制御回路６７に
供給する。具体的には、抵抗６６１が入力巻線６１１に
直列に接続され、抵抗６６１の端子電圧が電流検出信号
６６２としてパルス幅制御回路６７に供給される。
【００３８】パルス幅制御回路６７は、電流検出信号６
６２が電力指令信号７１と一致するように、スイッチン
グ素子６３をパルス幅制御する。具体的には、パルス幅
変調回路６８と、コンパレ−タ６９とを有している。コ
ンパレ−タ６９は電力指令信号７１と電流検出信号６６
２とを比較し、電流検出信号６６２が電力指令信号７１
と一致したときに、入力電流遮断信号６９１をパルス幅
変調回路６８に供給している。パルス幅変調回路６８
は、スイッチング素子６３を一定周波数ｆでオンさせ、
入力電流遮断信号６９１を得たときにスイッチング素子
６３をオフさせるスイッチング信号６８１を発生する。
スイッチング周波数ｆは通常は２０kHz 〜５００kHz 程
度に設定されている。
６２が電力指令信号７１と一致するように、スイッチン
グ素子６３をパルス幅制御する。具体的には、パルス幅
変調回路６８と、コンパレ−タ６９とを有している。コ
ンパレ−タ６９は電力指令信号７１と電流検出信号６６
２とを比較し、電流検出信号６６２が電力指令信号７１
と一致したときに、入力電流遮断信号６９１をパルス幅
変調回路６８に供給している。パルス幅変調回路６８
は、スイッチング素子６３を一定周波数ｆでオンさせ、
入力電流遮断信号６９１を得たときにスイッチング素子
６３をオフさせるスイッチング信号６８１を発生する。
スイッチング周波数ｆは通常は２０kHz 〜５００kHz 程
度に設定されている。
【００３９】図９はパルス幅制御回路の動作を説明する
タイムチャ−トである。図８を参照しながら説明する。
タイムチャ−トである。図８を参照しながら説明する。
【００４０】パルス幅制御回路６７は時刻Ｔ0 におい
て、スイッチング素子６３をオンさせるスイッチング信
号６８１をパルス幅変調回路６８からスイッチング素子
６３に供給する。これに伴ない、入力巻線６１１にはＩ
i ＝（１／Ｌ）∫Ｖi ｄｔとする三角波電流が流れる。
ただし、Ｌは入力巻線６１１の自己インダクタンス、Ｖ
i は入力巻線６１１に加えられる電圧である。電流検出
信号６６２が電力指令信号７１より大きくなるＴ1 時
に、コンパレ−タ６９は入力電流遮断信号６９１をパル
ス幅変調回路６８に供給し、入力電流Ｉi は遮断され
る。
て、スイッチング素子６３をオンさせるスイッチング信
号６８１をパルス幅変調回路６８からスイッチング素子
６３に供給する。これに伴ない、入力巻線６１１にはＩ
i ＝（１／Ｌ）∫Ｖi ｄｔとする三角波電流が流れる。
ただし、Ｌは入力巻線６１１の自己インダクタンス、Ｖ
i は入力巻線６１１に加えられる電圧である。電流検出
信号６６２が電力指令信号７１より大きくなるＴ1 時
に、コンパレ−タ６９は入力電流遮断信号６９１をパル
ス幅変調回路６８に供給し、入力電流Ｉi は遮断され
る。
【００４１】上述したように、トランス６１は入力巻線
６１１と出力巻線６１２とを有し、入力巻線１２がスイ
ッチング素子６３及び入力電流検出回路５に直列に接続
されているから、スイッチング素子６３をオンさせて入
力巻線６１１に入力電流Ｉiが供給されるると、入力電
流Ｉi に従った励磁エネルギ−が入力巻線６１１に蓄積
される。すなわち、入力巻線６１１の自己インダクタン
スをＬ、入力電流Ｉiの遮断時の電流をＩipとすると、
入力巻線６１１には、 Ｗ＝Ｌ・Ｉ2 ip／２ （Ｊ） ・・・（２） なる励磁エネルギ−が蓄積される。
６１１と出力巻線６１２とを有し、入力巻線１２がスイ
ッチング素子６３及び入力電流検出回路５に直列に接続
されているから、スイッチング素子６３をオンさせて入
力巻線６１１に入力電流Ｉiが供給されるると、入力電
流Ｉi に従った励磁エネルギ−が入力巻線６１１に蓄積
される。すなわち、入力巻線６１１の自己インダクタン
スをＬ、入力電流Ｉiの遮断時の電流をＩipとすると、
入力巻線６１１には、 Ｗ＝Ｌ・Ｉ2 ip／２ （Ｊ） ・・・（２） なる励磁エネルギ−が蓄積される。
【００４２】出力回路６２は、整流素子６２１がスイッ
チング素子６３のオン時にエネルギ−伝送を阻止し、ス
イッチング素子６３のオフ時にトランス６１に蓄積され
た励磁エネルギ−を高輝度放電灯１に供給するようにな
っているから、高輝度放電灯１には励磁エネルギ−のみ
が供給される。また、トランス６１から高輝度放電灯１
にはほぼ一定の伝達効率で励磁エネルギ−が伝送され
る。
チング素子６３のオン時にエネルギ−伝送を阻止し、ス
イッチング素子６３のオフ時にトランス６１に蓄積され
た励磁エネルギ−を高輝度放電灯１に供給するようにな
っているから、高輝度放電灯１には励磁エネルギ−のみ
が供給される。また、トランス６１から高輝度放電灯１
にはほぼ一定の伝達効率で励磁エネルギ−が伝送され
る。
【００４３】従って、高輝度放電灯１に供給される電力
Ｐは、スイッチング周波数をｆとし、入力巻線６１１か
ら高輝度放電灯１までの伝達効率をＫとすると、 Ｐ＝Ｋ・Ｌ・Ｉ2 ip・ｆ／２ （Ｗ） ・・・（３） となる。
Ｐは、スイッチング周波数をｆとし、入力巻線６１１か
ら高輝度放電灯１までの伝達効率をＫとすると、 Ｐ＝Ｋ・Ｌ・Ｉ2 ip・ｆ／２ （Ｗ） ・・・（３） となる。
【００４４】スイッチング素子６３はパルス幅制御回路
６７から供給される一定周波数のスイッチング信号６８
１により直流入力をオン・オフして入力巻線６１１に入
力電流Ｉi を供給し、入力電流検出回路６６は入力電流
Ｉi を検出して電流検出信号６６２をパルス幅制御回路
６７に供給し、電流検出信号６６２が電力指令信号７１
と一致するように、スイッチング素子６３をパルス幅制
御する。
６７から供給される一定周波数のスイッチング信号６８
１により直流入力をオン・オフして入力巻線６１１に入
力電流Ｉi を供給し、入力電流検出回路６６は入力電流
Ｉi を検出して電流検出信号６６２をパルス幅制御回路
６７に供給し、電流検出信号６６２が電力指令信号７１
と一致するように、スイッチング素子６３をパルス幅制
御する。
【００４５】従って、（１）式と（３）式から入力電流
Ｉipについて求め、これを電力指令信号７１とすること
により、図２の電力制御が可能となる。この演算処理を
する電力指令部７は、演算増幅器またはマイクロ・コン
ピュ−タを用いて構成できる。演算増幅器を用いた電力
指令信号７１の発生手段の一例を示すと、時刻ｔ1 まで
を放電灯の最大許容電流値で近似し、時刻ｔ1 以降を所
定の定数を選択した微分波形とステップ入力との加算に
より近似する如くである。
Ｉipについて求め、これを電力指令信号７１とすること
により、図２の電力制御が可能となる。この演算処理を
する電力指令部７は、演算増幅器またはマイクロ・コン
ピュ−タを用いて構成できる。演算増幅器を用いた電力
指令信号７１の発生手段の一例を示すと、時刻ｔ1 まで
を放電灯の最大許容電流値で近似し、時刻ｔ1 以降を所
定の定数を選択した微分波形とステップ入力との加算に
より近似する如くである。
【００４６】上記説明では、高輝度放電灯を例に説明し
たが、蛍光灯のような放電灯にも適用できる。
たが、蛍光灯のような放電灯にも適用できる。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば以下
のような効果が得られる。 （ａ）制御回路は、放電灯の点灯開始時に、放電灯の定
常電力より大きい最大許容電力まで供給電力を上昇さ
せ、その後次式に従った電力Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数 ｔは時間（秒） を放電灯に供給する構成としたから、光電変換部を使用
しない回路構成で、オ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ
−トの少ない放電灯点灯装置を提供できる。 （ｂ）係数Ａを０．８以下に設定することにより、オ−
バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トの最も少ない放電灯
点灯装置を提供できる。
のような効果が得られる。 （ａ）制御回路は、放電灯の点灯開始時に、放電灯の定
常電力より大きい最大許容電力まで供給電力を上昇さ
せ、その後次式に従った電力Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数 ｔは時間（秒） を放電灯に供給する構成としたから、光電変換部を使用
しない回路構成で、オ−バ−シュ−ト及びアンダ−シュ
−トの少ない放電灯点灯装置を提供できる。 （ｂ）係数Ａを０．８以下に設定することにより、オ−
バ−シュ−ト及びアンダ−シュ−トの最も少ない放電灯
点灯装置を提供できる。
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】制御回路が放電灯に供給する電力特性図であ
る。
る。
【図３】放電灯の光束を示す特性図である。
【図４】更に具体的な放電灯点灯装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】高輝度放電灯の電流及び端子電圧の特性図であ
る。
る。
【図６】図４に示す放電灯点灯装置の具体的回路図であ
る。
る。
【図７】更に別の具体的な放電灯点灯装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】図７に示す放電灯点灯装置の具体的回路図であ
る。
る。
【図９】パルス幅制御回路の動作を説明するタイムチャ
−トである。
−トである。
１ 放電灯 ２ 制御回路 ３ 直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−141988（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−8299（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−136343（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−503372（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 放電灯と、制御回路とを有する放電灯点
灯装置であって、 前記放電灯は、管内のガス放電によって光を発するもの
であり、 前記制御回路は、前記放電灯の点灯開始時に、前記放電
灯の定常電力より大きい最大許容電力まで供給電力を上
昇させ、その後次式に従った電力Ｐ Ｐ＝Ｐm −（Ｐm −Ｐs ）｛１−ｅｘｐ（−Ａｔ）｝ ただし、Ｐm は放電灯の最大許容電力 Ｐs は放電灯の定常電力 Ａは係数ｔは時間（秒） を前記放電灯に供給することを特徴とする放電灯点灯装
置。 - 【請求項２】 前記制御回路は、電流検出回路と、電圧
検出回路と、電力供給回路とを有し、前記電流検出回路
が前記放電灯に流れる電流を検出して電流検出信号を前
記電力供給回路に出力し、前記電圧検出回路が前記放電
灯に印加される電圧を検出して電圧検出信号を前記電力
供給回路に出力し、前記電力供給回路が前記電流検出信
号及び前記電圧検出信号から電力を演算し、前記電力が
前記放電灯の前記最大許容電力未満のときに前記放電灯
の定常電流よりも大きい最大許容電流を前記放電灯に供
給し、前記電力が前記最大許容電力となった後に前記電
力の式に従った電力を前記放電灯に供給することを特徴
とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項３】 前記制御回路は、電力指令部と、電力供
給回路とを有し、前記電力指令部が前記放電灯の前記最
大許容電力までの電力指令値及び前記式に従った電力指
令値を有し、前記電力供給回路が前記電力指令値に従っ
た電力を前記放電灯に供給することを特徴とする請求項
１に記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項４】 前記係数Ａは、０．８以下に設定される
ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に
記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22652291A JP3161608B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22652291A JP3161608B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547481A JPH0547481A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3161608B2 true JP3161608B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=16846452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22652291A Expired - Fee Related JP3161608B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161608B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2587718B2 (ja) * | 1990-10-01 | 1997-03-05 | 株式会社小糸製作所 | 車輌用放電灯の点灯回路 |
-
1991
- 1991-08-12 JP JP22652291A patent/JP3161608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547481A (ja) | 1993-02-26 |
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