JP3244859B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JP3244859B2 JP3244859B2 JP10995893A JP10995893A JP3244859B2 JP 3244859 B2 JP3244859 B2 JP 3244859B2 JP 10995893 A JP10995893 A JP 10995893A JP 10995893 A JP10995893 A JP 10995893A JP 3244859 B2 JP3244859 B2 JP 3244859B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge lamp
- lamp
- circuit
- feedback control
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
- H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
- H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- 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
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/2881—Load circuits; Control thereof
- H05B41/2882—Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- 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
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/288—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
- H05B41/292—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
- H05B41/2928—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the lamp against abnormal operating conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors
Description
用されるメタルハライドランプ等の高圧放電灯のチラツ
キを防止するようにした放電灯点灯装置に関する。
体スイッチ素子のスイッチング動作により電力を供給す
るコンバーター回路と、放電灯に加わるランプ電圧、ラ
ンプ電流又はランプ電力を検出して必要電力が得られる
ように前記コンバーター回路のスイッチ素子をフィード
バック制御するフィードバック制御系とを備えたものが
ある。従来、フィードバック制御系には回路自身の遅れ
や位相補償に伴う遅れによる応答性があり、その応答性
は放電灯を始動点灯させてから安定点灯に至るまで常に
一定である。
電灯の点灯制御法である、始動時には低電力を放電灯に
印加し、安定時には定格ランプ電力を印加するような制
御では、放電灯が冷えている時に始動点灯させるコール
ドスタートから、放電灯の発光が100%に達する安定
点灯まで数分間を必要とする。従って、放電灯の特性が
非常にゆっくりと変化するため、放電アークが放電灯の
電極上で移動することにより発生する放電灯のチラツキ
は、別段、問題とはならない。
灯のように、コールドスタートから放電灯の発光が10
0%に達する安定点灯までが、僅か1秒程度の短時間に
なるように制御する放電灯点灯装置では、図15に示す
如く、始動時から放電灯に大電力のランプ電力Wlaを供
給し、その発光管内に封入されている水銀や金属ハロゲ
ン化物を急激に蒸発させて、放電灯の特性を急激に変化
させる。このため点灯開始時から安定点灯に至る過程に
おいて、発光管内の電極に付着していた水銀が蒸発する
ことや、熱伝導によって電極の温度が放電点とその点以
外の部分でも均一となること等により、図12に示すよ
うに、一対の電極1,2 間で放電している放電アーク3 の
放電点が電極1,2 上で度々変化することになる。
する。従って、ランプ電圧Vlaとランプ電流Ilaと放電
アーク長l との間には、下記式の関係があるため、 Vla=a+bl +(c+dl )/Ila (但し、a,b,c,dは電極材料による定数) ランプ電流Ilaを一定とすると、放電アーク長l が長く
なれば、ランプ電圧Vlaが上昇し、放電アーク長l が短
くなれば、ランプ電圧Vlaが下降することを意味する
電灯が冷えているコールドスタートでは、点灯開始時に
は発光管内の水銀蒸気圧が低いために、ランプ電圧Vla
は低く( 約20V)、その後、アーク放電のエネルギー
を受けて発光管内の水銀が蒸発することにより水銀蒸気
圧が上昇し、それにつれランプ電圧Vlaも上昇して行
き、ある点で安定する(例えば90V程度)。この時の
ランプ電圧Vlaの変化に対する制御特性を図13に、ま
たランプ電圧Vlaの変化に対する放電灯の発光効率(L
/P値(照度lx/ランプ電力Wla))を図14に夫々示
す。
プ電圧Vlaが低い領域では発光効率が低く、ランプ電圧
Vlaが高い領域では発光効率が高くなっている。従っ
て、放電灯の発光照度を一定にするには、ランプ電圧V
laの変動に対する発光効率に応じた電力を放電灯に供給
すれば良く、その制御特性が図13に示したものであ
る。
上で変動する場合であるが、放電灯は始動後からランプ
電圧Vlaが上昇して行く過程で、例えばVla=80Vの
時に、放電アーク3 が、放電アーク長l が短くなる放電
点に電極1,2 上で移動した場合には、ランプ電圧Vlaは
放電アーク長l が短くなった分の−ΔVlaだけ変動す
る。すると図13に示す制御特性を満足すべく、フィー
ドバック制御系が−ΔVlaの変動に応じたランプ電力+
ΔWlaを放電灯に供給するようにインバータ回路を制御
する。そのため放電灯は、図15に示すように、ランプ
電力が+ΔWla増加した分だけ発光が増加して+Δlxの
照度変化を生じることになるので、放電灯の照度が急変
してしまい、目による視認では放電灯のチラツキとして
感じられる。
アークの放電点が電極上で移動することにより発生する
放電灯のチラツキを防止できる高圧放電灯点灯装置を提
供することを目的とする。
は、放電灯10に必要電力を供給するコンバーター回路12
と、放電灯10のランプ電圧、ランプ電流又はランプ電力
を検出して必要電力が得られるようにコンバーター回路
12をフィードバック制御するフィードバック制御系17と
を備えた放電灯点灯装置において、放電灯10の発光効率
が低い領域ではフィードバック制御系17の応答性が早く
なり、発光効率が高い領域ではフィードバック制御系17
の応答性が遅くなるように、該フィードバック制御系17
の応答性を切り替える応答性切替手段19と、該応答性切
替手段19がフィードバック制御系17の応答性を早い状態
から遅い状態に切り替えた時には、放電灯10が消灯する
まで該フィードバック制御系17の応答性を遅い状態に保
持するラッチ手段39とを備えたものである。
載の発明において、応答性切替手段19に、2次以上のロ
ーパスフィルター手段40を備えたものである。
要電力を供給するコンバーター回路12と、放電灯10のラ
ンプ電圧、ランプ電流又はランプ電力を検出して必要電
力が得られるようにコンバーター回路12をフィードバッ
ク制御するフィードバック制御系17とを備えた放電灯点
灯装置において、放電灯10の発光効率が低い領域ではフ
ィードバック制御系17の応答性が早くなり、発光効率が
高い領域ではフィードバック制御系17の応答性が遅くな
るように、該フィードバック制御系17の応答性を切り替
える応答性切替手段19を備え、該応答性切替手段19に、
2次以上のローパスフィルター手段40を備えたものであ
る。
率が低い領域では、フィードバック制御系17の応答性を
早くしておき、発光効率が高い領域に入った時に、応答
性切替手段19によりフィードバック制御系17の応答性が
遅くなるように切り替える。このため発光効率が高い領
域で放電アークの放電点が電極上で移動してランプ電圧
Vlaが変動しても、フィードバック制御系17の応答性が
遅いので、フィードバック制御系17によるコンバーター
回路12の制御が緩やかになり、コンバーター回路12が緩
やかに変動する電力を放電灯10に供給する。
の照度が緩やかに変化し、目ではその照度変化を視認で
きないようになる。勿論、発光効率が低い領域では、ラ
ンプ電圧Vlaが短時間で急上昇するため、放電灯10の特
性が急変するが、フィードバック制御系17の応答性が早
いので、制御特性が時間遅れによって狂うこともない。
更に、応答性を早い状態から遅い状態に切り替えた時に
は、ラッチ手段39により放電灯10が消灯するまで応答性
を遅い状態に保持する。このため、一旦、応答性を遅い
状態に切り替えた後は、放電アークの放電点が電極上で
移動すること等により生じる放電灯10の特性の変化があ
っても誤動作することがない。
切替手段19に、2次以上のローパスフィルター手段40を
備えているので、ローパスフィルター手段40をN次とす
れば、カットオフ周波数fcに対する減衰率が−20×N
dB/decとなり、十分な積分化が可能となる。
する。図1は本発明の第1実施例を示す。即ち、図1に
おいて、10は前照灯等の放電灯、11は直流電源である。
12は放電灯10に電力を供給する DC/DCコンバータ回路
で、半導体スイッチ素子のオン・オフ動作により直流電
源11を DC/DC変換して放電灯10に電力を供給するように
なっている。13はパルス幅変調回路で、三角波を発生す
る発振回路14、比較回路15及び駆動回路16を備え、コン
バーター回路12のスイッチ素子のオン・オフ時のデュー
ティ比を可変することにより、その出力電力を制御する
ように構成されている。
ランプ電流Ila、ランプ電圧Vlaを検出して放電灯10の
必要電力が得られるように、コンバーター回路12をフィ
ードバック制御するためのものである。このフィードバ
ック制御系17は、ランプ電流検出用の抵抗R2とランプ電
圧検出用の抵抗R3,R4 とにより放電灯10に流れるランプ
電流Ilaとランプ電圧Vlaとを検出し、電力演算回路1
8、応答性切替回路19を介してパルス幅変調回路13によ
りコンバーター回路12をフィードバック制御するように
なっている。電力演算回路18は、検出したランプ電流と
ランプ電圧とを基に、図13に示すような制御特性に対
応した制御信号を演算し、その制御信号を応答性切替回
路19へと出力する。
抵抗R1とコンデンサC1から成るRC積分回路20と、その
抵抗R1の両端に接続された積分定数切替え用のアナログ
スイッチ等のスイッチ素子S1とにより構成され、スイッ
チ素子S1は電圧検出回路21の出力により駆動される。電
圧検出回路21は抵抗R3,R4 により分圧されたランプ電圧
Vlaと基準電源22の基準電圧とを比較するコンパレータ
23とを備え、このコンパレータ23はランプ電圧Vlaが基
準電圧よりも低い時にL信号を、またランプ電圧Vlaが
基準電圧よりも高い時にH信号を夫々出力して、ランプ
電圧Vlaの高低に応じて応答性切替回路19のスイッチ素
子S1を駆動するようになっている。
すように、ランプ電圧Vlaが低い領域では放電灯10の発
光効率が低く、ランプ電圧Vlaが高い領域では放電灯10
の発光効率が高くなることから、ランプ電圧Vlaが低い
領域では、スイッチ素子S1が閉じてRC積分回路20の積
分時定数を持たせず、またランプ電圧Vlaが高い領域で
は、スイッチ素子S1が開いてRC積分回路20の積分時定
数を持たせるように、電圧検出回路21のコンパレータ23
からの出力信号によりスイッチ素子S1をオン・オフさ
せ、これによってフィードバック制御系17の応答性を切
り替えるようになっている。
を通った制御信号を比較回路15に入力し、この比較回路
15で発振回路14からの三角波信号を基に前記制御信号と
ランプ電流Ilaとによりデューティ比を決定し、駆動回
路16を介してコンバーター回路12のスイッチ素子を駆動
することにより、コンバーター回路12の出力電力を制御
するようになっている。
成となっており、そのフルブリッジを構成する4つのス
イッチ素子を低周波駆動回路25により一対づつ交互にオ
ン・オフさせて、放電灯10を同一極性で点灯した場合に
発光管の色分離や発光部の片寄りを生じるカタホレシス
現象を防ぐために低周波交流矩形波に変換した後、放電
灯10を始動させるための高電圧パルス発生用のイグナイ
タ26を介して放電灯10に供給するようになっている。
て詳述する。先ず、コンバーター回路12が放電灯10を始
動させるために必要な始動電圧( 約300V)を出力す
る。そして、極性切替回路24の対となる一方のスイッチ
素子がオンして放電灯10に始動電圧を印加すると共に、
イグナイタ26により発生した高圧パルス(約20KV)
を前記始動電圧に重畳させて放電灯10に印加し、放電灯
10の発光管内に絶縁破壊を起こさせる。これにより放電
灯10はグロー放電よりアーク放電へと移行して点灯を開
始する。この時、放電灯10は発光管内部の水銀蒸気圧が
低く低インピーダンスであるため、そのランプ電圧Vla
は約20Vとなる。
と抵抗R3,R4 とによりランプ電流Ilaとランプ電圧V
laとを検出し、電力演算回路18が図13に示す制御特性
となるように、ランプ電流Ilaとランプ電圧Vlaとに対
応した制御信号を演算して、その制御信号を応答性切替
回路19を介してパルス幅変調回路13に入力する。
号とランプ電流Ilaとからパルスのデューティ比を決定
してコンバーター回路12のスイッチ素子を駆動し、その
出力電力を図13の制御特性に対応したものに制御す
る。そして、このコンバーター回路12の出力電力を極性
切替回路24により交流矩形波に変換した後、放電灯10に
供給する。従って、放電灯10は、アーク放電により熱エ
ネルギーを受けて発光管内部の水銀が蒸発するため、水
銀蒸気圧が上昇して行き、ランプ電圧Vlaもそれにつれ
て急激に上昇する。
発光効率の低い領域では、電圧検出回路21のコンパレー
タ23が抵抗R3,R4 により分圧されたランプ電圧Vlaを基
準電圧と比較し、図3の(a)に示すようにランプ電圧
Vlaが基準電圧よりも低いので、図3の(d)に示す如
くコンパレータ23がH信号を出力する。そして、コンパ
レータ23のH信号により図3の(b)に示すように応答
性切替回路19のスイッチ素子S1が閉じて抵抗R1の両端を
短絡しており、RC積分回路20の積分時定数を有してい
ないので、図3の(c)に示すようにフィードバック制
御系17の応答性は早い状態となっている。
短時間で急上昇するため、放電灯10の特性が急変してし
まい、フィードバック制御系17の応答性が早くなけれ
ば、制御特性が時間遅れのために狂うからである。ま
た、この領域では、放電灯10の発光効率が低いために、
放電アークの放電点が電極上で変動してランプ電力Wla
が変動しても、ランプ照度の変動Δlxは非常に少なくチ
ラツキを生じない。しかも、この領域では、放電灯10が
点灯を開始してから短時間しかたっていないので、電極
上の放電点が他の部分と比べて高温であり、放電アーク
が放電点より他の点に移動することは、まずない。
管内部の水銀蒸気圧が上昇して行けば、図3の(a)に
示すようにランプ電圧Vlaが高くなり、放電灯10の発光
効率も高くなる。この領域では、図3に示すように、電
圧検出回路21のコンパレータ23が抵抗R3,R4 により分圧
されたランプ電圧Vlaを基準電圧と比較し、ランプ電圧
Vlaが基準電圧値よりも高いので、コンパレータ23が図
3の(d)に示すようにL信号を出力する。
り図3の(b)に示す如く応答性切替回路19のスイッチ
素子S1が開いた状態となり、電力演算回路18からの制御
信号が、抵抗R1とコンデンサC1によるRC積分回路20に
より時定数T=R1×C1にて積分されるため、フィー
ドバック制御系17の応答性は図3の(c)に示すように
遅い状態となっている。
すようにランプ特性が安定域に近づいており、ランプ電
圧Vla及びランプ電流Ilaの時間変化が緩やかであるた
め、電力演算回路18より出力される制御信号が時定数T
により積分化されても、時間遅れによる制御の遅れは、
特性上、問題ない。
時間が経過しているので、電極上の放電点と他の部分と
の温度差がなくなり、放電アークの放電点が電極上で移
動する。この場合、放電アークの位置変動によりランプ
電圧Vlaが図3の(a)に示すように変動すれば、電力
演算回路18によりΔVlaの変動に対する制御信号が出力
される。
ように、既に応答性切替回路19のスイッチ素子S1が開
き、フィードバック制御系17の応答性が遅い状態になっ
ているため、制御信号は応答性切替回路19内のCR積分
回路20の積分時定数により緩やかに変動する。このた
め、パルス幅変調回路13により制御されるコンバーター
回路12は、図2に示すように、従来のランプ電力の変化
(点線)に比べて、実線の如く前記制御信号に応じて緩
やかに変動する電力を放電灯10に供給することになる。
動しても、放電灯10の照度変化は、図2に実線で示すよ
うに従来(点線)に比べて緩やかなものになり、絶対的
な照度変化値Δlxは変わらないが、時間に対する変動値
Δlx/dt を緩やかにさせることになるので、目では照度
変化を視認できないようになる。これは目が網膜から大
脳までの生理的反応の時定数を有していることと、視覚
系には光の時間的変化に対する時間的足合わせ機能であ
るブロックの法則(Blochs low )があるために、Δlx/dt
がある値以下であれば、変化する照度は視覚上平均化
されるからである。因みに、本実施例においては、実験
による結果から抵抗R1とコンデンサC1によるCR積分回
路20の積分時定数を0.8 秒としている。
発光効率と相関関係があることと、放電アークが移動す
る発生頻度とランプ特性の変化がランプ電圧Vlaの低い
領域では急速に変化することから、ランプ電圧Vlaを電
圧検出回路21にて検出し、安定時のランプ電圧−10V
以上にランプ電圧Vlaが達した時に、フィード・バック
制御系17の応答性が遅くなるように応答性切替回路19を
切り替えている。
ては、勿論、図4及び図5に示すように、放電灯10のラ
ンプ電圧Vlaの変化度を検出しても良いし、或いは放電
灯10の照度の変化を検出しても良い。図4及び図5は本
発明の第2実施例を示し、放電灯10のランプ電圧Vlaの
変化度を検出し、その変化度に応じて応答性切替回路19
によりフィードバック制御系17の応答性を切り替えるよ
うにしたものである。
laは、発光管内の水銀蒸気圧の上昇に伴い急激に上昇し
て行き、安定点に近づくに従ってその上昇変化率は減少
し、安定点に達すると変化率は零となる。従って、ラン
プ電圧Vlaの変化度を捉えることにより応答性を切り替
える条件を検出できる。
ル・ホールド回路で、バッファアンプ28,29 とスイッチ
素子S2とコンデンサC2とを備え、抵抗R3,R4 で分圧され
たランプ電圧Vlaを発振回路30の発振周期に応じてをサ
ンプリングしてホールドするようになっている。31は微
分回路で、コンデンサC3とバッファアンプ32とを備え、
サンプル・ホールド回路27の出力を微分することによ
り、ランプ電圧Vlaの発振回路30の発振周期に対する変
化度を求めるようになっている。
コンデンサC4と抵抗R5とを備え、微分回路31の出力を直
線的なランプ電圧Vlaの変化度に変換するようになって
いる。34は比較回路で、基準電源35とコンパレータ36と
を備え、ピーク値充電回路33の出力を基準電圧と比較し
て、ランプ電圧Vlaの変化度が基準電圧よりも高い領域
ではCR積分回路20のスイッチ素子S1をオンし、低い領
域ではスイッチ素子S1をオフさせるようになっている。
(c)に示すように、抵抗R3,R4 により分圧されたラン
プ電圧Vlaをサンプル・ホールド回路27で発振回路30の
発振周期に応じてサンプルしてホールドする。これは抵
抗R3,R4 により分圧されたランプ電圧Vlaを、入出力間
の結合を電気的に切り離したバッファアンプ28を通して
スイッチ素子S2に入力する。
て開閉しており、発振回路30の出力がHの時に、スイッ
チ素子S2が閉じてバッファアンプ28からの信号をコンデ
ンサC2に充電し、また発振回路30の出力がLの時に、ス
イッチ素子S2が開く。しかし、この時にはバッファアン
プ29の入力インピーダンスが非常に高いため、コンデン
サC2の電荷は放電せず、その充電電圧を維持する。
素子S2が閉じて、バッファアンプ28からの信号をコンデ
ンサC2に充電する。この時、コンデンサC2は発振回路30
の出力がLの時に、スイッチ素子S2によりバッファアン
プ28から切り離されて、発振回路30の出力がHの時の値
を保持しているため、発振回路30の出力がLの期間にラ
ンプ電圧Vlaが上昇した分だけ急激に充電される。そし
て、この動作を繰り返すことにより、サンプル・ホール
ド回路27が抵抗R3,R4により分圧されたランプ電圧Vla
を図6の(b)(c)に示すように発振回路30の発振周
期に応じてサンプリングしてホールドする。
ド回路27の出力を微分して値の発振回路30の発振周期に
対する変化度を取り出す。これはサンプル・ホールド回
路27の段階的な変化のエッジ部分のみをコンデンサC3に
より取り出しバッファアンプ32を通すことにより、図6
の(d)に示すようにランプ電圧Vlaの発振回路30の発
振周期に対する変化度を出力する。なお、バッファアン
プ29は単電源で動作させているので、ランプ電圧Vlaの
放電アーク移動による急激な落ち込みは、バッファアン
プ29にとってはマイナス出力となるため出力されない。
(e)に示すようにピーク値充電回路33によりその出力
を直線的なランプ電圧Vlaの変化度に変換する。このピ
ーク値充電回路33では、微分回路31の出力の三角波の各
頂点がランプ電圧Vlaの変化度を現すため、微分回路31
の出力をダイオードD1を通してコンデンサC4に充電する
と共に、このコンデンサC4の放電経路がダイオードD1に
より抵抗R5側のみとなるように構成し、微分回路31の出
力の三角波の各頂点毎にコンデンサC4を充電し、ランプ
電圧Vlaの変化度を直線的に変換して出力する。
タ36にて基準電源35の基準電圧と比較すると、図6の
(f)に示すように、ピーク値充電回路33の出力が基準
電圧より高い場合にはコンパレータ36の出力がHとな
り、逆に出力が基準電圧よりも低い場合にはコンパレー
タ36の出力がLとなる。
回路20のスイッチ素子S1を制御するので、図6の(g)
及び(h)に示すように、ランプ電圧Vlaの変化度が基
準値よりも高い領域ではCR積分回路20のスイッチ素子
S1をオンし、低い領域ではスイッチ素子S1をオフして制
御信号をCR積分回路20の積分時定数により緩やかに変
動させる。従って、第1実施例と同様に、放電アークの
放電点が電極上で移動しても、放電灯10の照度変化は緩
やかなものになり、目では照度変化を視認できないよう
になる。
入から一定時間は応答性を早くし、一定時間後には応答
性を遅くするようにしたものである。即ち、図7におい
て、37はタイマーで、電源スイッチ38を投入した時に作
動し始め、予め設定された一定時間が経過した時に応答
性切替回路19のスイッチ素子S1をオフさせるようになっ
ている。
く電源スイッチ38を投入した時には、スイッチ素子S1が
オン状態にあり、応答性が早くなっている。そして、一
定時間後にタイマー37からの信号によりスイッチ素子S1
がオフし、応答性が遅くなる。従って、この実施例の場
合にも、一定時間が経過すれば、放電アークの放電点が
電極上で移動しても、放電灯10の照度変化は緩やかなも
のになり、目では照度変化を視認できないようになる。
を早い状態から遅い状態に切り替えた時には、放電灯10
を消灯する迄、応答性を遅い状態のまま保持しておき、
また放電灯10の点灯開始時には、必ず応答性が早い状態
に戻るように構成したものである。即ち、39はラッチ回
路で、このラッチ回路39は電圧検出回路21で検出したラ
ンプ電圧Vlaが高い領域になれば、応答性切替回路19の
スイッチ素子S1をオフ状態に保持し、放電灯10を消灯す
るまでこの状態を保持し続ける。
フィードバック制御系17の応答性を遅い状態に切り替え
た後は、ラッチ回路39でその状態を保持しているので、
放電アークの放電点が電極上で移動すること等により生
じる放電灯10の特性変化があっても誤動作することがな
い。しかも、電源スイッチ38を切断して放電灯10を消灯
した後は、ラッチ回路39への電圧の供給がなくなり、ラ
ッチ回路39がリセットされるため、電源スイッチ38を投
入して放電灯10を再点灯させる際には、必ずフィードバ
ック制御系17の応答性を早い状態に戻すことができる。
切替回路19のCR積分回路20を2次以上のローパスフィ
ルター回路40に変更したものである。上記各実施例のよ
うに応答性切替回路19をCR積分回路20により構成した
場合には、図10に示す如く制御特性の時間変化に対応
する周波数f1がカットオフ周波数fc内にあるように、C
R積分回路20のカットオフ周波数fcを設定している。
に、電力演算回路18から出る出力中に、急激に変化して
放電灯10のチラツキの発生原因となる周波数成分f2が発
生するが、その周波数成分f2が制御特性の時間変化に対
応する周波数f1よりも高く−20dB/decの減衰ラ
イン上にあるため、この周波数成分f2はカットオフ周波
数fcに対し−20dB/decの減衰を受けて積分化さ
れることにより、チラツキとして視認されないように行
っている。
ては、カットオフ周波数fcよりも高い周波数では−20
dB/decの減衰しか得られないため、制御特性の時
間変化に対応する周波数f1と、放電アークが電極上で移
動した時の放電灯10のチラツキの発生原因となる周波数
成分f2との差が小さい場合は、チラツキを生じる周波数
成分f2の除去と積分化とを十分行えない場合が発生す
る。
うに、1次ローバスフィルター回路では積分化が十分行
えないような場合では、図9に示すように2次以上のロ
ーパスフィルター回路40を積分手段として用いることが
有効である。即ち、図9において、積分手段としての2
次ローパスフィルター回路40には、抵抗R6,R7 とコンデ
ンサC5,C6 とOPアンプ41とから成る電圧ソース型ロー
パスフィルター回路を使用しており、カットオフ周波数
fcと定数との間には、R=R6 =R7 とすると、C5 =
1/(√2 πRfc) 、C6 =1/(2√2 πRfc) の関
係がある。
トオフ周波数fcより高い周波数では−40dB/dec
の減衰カーブを持ち、CR積分回路20と比較すると、カ
ットオフ周波数fcを同じとすれば−20dB/decの
減衰が更に得られ、CR積分回路20では積分化が十分に
行えない条件でもその積分化が可能となる。また2次ロ
ーパスフィルター回路40でも積分化が不十分な場合は、
3次、4次と高次のローパスフィルター回路を使用すれ
ば、カットオフ周波数fcに対する減衰率は、N次の場合
−20×NdB/decがとなり、十分な積分化が可能
となる。
は、電力演算回路18からの制御信号は2次ローパスフィ
ルター回路40を通り応答性が遅い状態となって比較回路
15へ行き、またスイッチ素子S1が閉の時には、電力演算
回路18からの制御信号はスイッチ素子S1を通って比較回
路15へ行き、応答性が早い状態となる。
矩形波を放電灯10に印加して点灯させる放電灯点灯装置
にて説明したが、高周波点灯方式による放電灯点灯装置
においても同様に実施可能である。また応答性切替回路
19は、CR積分回路20等により構成する他、OPアンプ
により構成した積分回路を用いても良い。
灯10に必要電力を供給するコンバーター回路12と、放電
灯10のランプ電圧、ランプ電流又はランプ電力を検出し
て必要電力が得られるようにコンバーター回路12をフィ
ードバック制御するフィードバック制御系17とを備えた
放電灯点灯装置において、フィードバック制御系17の応
答性が放電灯の発光効率が低い領域では早くなり、発光
効率が高い領域では遅くなるように、該フィードバック
制御系17の応答性を切り替える応答性切替手段19と、該
応答性切替手段19がフィードバック制御系17の応答性を
早い状態から遅い状態に切り替えた時には、放電灯10が
消灯するまで該フィードバック制御系17の応答性を遅い
状態に保持するラッチ手段39とを備えているので、電極
上での放電アークの放電点の移動により発生するチラツ
キを防止できる。従って、簡単な構成により良質な光を
安価に供給できる利点がある。特に、応答性切替手段19
がフィードバック制御系17の応答性を早い状態から遅い
状態に切り替えた時には、放電灯10が消灯するまで該フ
ィードバック制御系17の応答性を遅い状態に保持するラ
ッチ手段39を備えているため、一旦、応答性を遅い状態
に切り替えた後は、放電アークの放電点が移動すること
等により生じる放電灯10の特性変化があっても誤動作す
ることがない。
れば、応答性切替手段19に、2次以上のローパスフィル
ター手段40を備えているので、ローパスフィルター手段
40をN次とすると、カットオフ周波数fcに対する減衰率
が−20×NdB/decとなり、十分な積分化が可能
である。
照度及びランプ電力の変化の違いを示す図である。
る。
る。
る。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 放電灯(10)に必要電力を供給するコンバ
ーター回路(12)と、放電灯(10)のランプ電圧、ランプ電
流又はランプ電力を検出して必要電力が得られるように
コンバーター回路(12)をフィードバック制御するフィー
ドバック制御系(17)とを備えた放電灯点灯装置におい
て、放電灯(10)の発光効率が低い領域ではフィードバッ
ク制御系(17)の応答性が早くなり、発光効率が高い領域
ではフィードバック制御系(17)の応答性が遅くなるよう
に、該フィードバック制御系(17)の応答性を切り替える
応答性切替手段(19)と、該応答性切替手段(19)がフィー
ドバック制御系(17)の応答性を早い状態から遅い状態に
切り替えた時には、放電灯(10)が消灯するまで該フィー
ドバック制御系(17)の応答性を遅い状態に保持するラッ
チ手段(39)とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装
置。 - 【請求項2】 応答性切替手段(19)に、2次以上のロー
パスフィルター手段(40)を備えた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】 放電灯(10)に必要電力を供給するコンバ
ーター回路(12)と、放電灯(10)のランプ電圧、ランプ電
流又はランプ電力を検出して必要電力が得られるように
コンバーター回路(12)をフィードバック制御するフィー
ドバック制御系(17)とを備えた放電灯点灯装置におい
て、放電灯(10)の発光効率が低い領域ではフィードバッ
ク制御系(17)の応答性が早くなり、発光効率が高い領域
ではフィードバック制御系(17)の応答性が遅くなるよう
に、該フィードバック制御系(17)の応答性を切り替える
応答性切替手段(19)を備え、該応答性切替手段(19)に、
2次以上のローパスフィルター手段(40)を備えたことを
特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10995893A JP3244859B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 放電灯点灯装置 |
US08/225,985 US5485061A (en) | 1993-04-12 | 1994-04-12 | Discharge lamp lighting device capable of preventing a flicker due to arc movement |
DE4412510A DE4412510B4 (de) | 1993-04-12 | 1994-04-12 | Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Entladungslampe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10995893A JP3244859B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06295791A JPH06295791A (ja) | 1994-10-21 |
JP3244859B2 true JP3244859B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=14523453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10995893A Expired - Lifetime JP3244859B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5485061A (ja) |
JP (1) | JP3244859B2 (ja) |
DE (1) | DE4412510B4 (ja) |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3280540B2 (ja) * | 1995-05-12 | 2002-05-13 | 株式会社小糸製作所 | 放電灯点灯回路 |
BE1009765A3 (nl) * | 1995-11-07 | 1997-08-05 | Philips Electronics Nv | Schakelinrichting. |
US5734232A (en) * | 1995-11-07 | 1998-03-31 | U.S. Philips Corporation | Circuit arrangement |
JP3440667B2 (ja) * | 1995-12-27 | 2003-08-25 | 株式会社デンソー | 放電灯点灯装置 |
DE19646861C1 (de) * | 1996-11-13 | 1998-04-16 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Betreiben einer Gasentladungslampe |
DE19708783C1 (de) * | 1997-03-04 | 1998-10-08 | Tridonic Bauelemente | Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des Betriebsverhaltens von Gasentladungslampen |
JP2981993B2 (ja) * | 1997-04-15 | 1999-11-22 | ローム株式会社 | 液晶バックライト照明装置および液晶表示装置 |
JP4252117B2 (ja) | 1997-05-16 | 2009-04-08 | 株式会社デンソー | 放電灯装置 |
US5952794A (en) * | 1997-10-02 | 1999-09-14 | Phillips Electronics North America Corportion | Method of sampling an electrical lamp parameter for detecting arc instabilities |
US5859505A (en) * | 1997-10-02 | 1999-01-12 | Philips Electronics North America Corporation | Method and controller for operating a high pressure gas discharge lamp at high frequencies to avoid arc instabilities |
US6075326A (en) * | 1998-04-20 | 2000-06-13 | Nostwick; Allan A. | High intensity discharge lamp ballast and lighting system |
JP4213253B2 (ja) * | 1998-05-28 | 2009-01-21 | ハリソン東芝ライティング株式会社 | 高圧放電ランプ用点灯装置、高圧放電ランプ点灯装置、照明装置および車両 |
EP1022932A4 (en) * | 1998-07-30 | 2004-04-07 | Mitsubishi Electric Corp | DEVICE FOR CONTROLLING A DISCHARGE LAMP |
US6479946B2 (en) * | 1999-03-05 | 2002-11-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and system for driving high pressure mercury discharge lamp, and image projector |
DE19922039A1 (de) * | 1999-05-12 | 2000-11-16 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Vorschaltgerät für mindestens eine Gasentladungslampe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Vorschaltgeräts |
JP2001138799A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-05-22 | Koito Mfg Co Ltd | 車輌用照明装置 |
WO2001020952A1 (fr) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de fonctionnement d'une lampe a decharge |
TW520618B (en) | 1999-10-21 | 2003-02-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fluorescent lamp operating apparatus and compact self-ballasted fluorescent lamp |
DE10120497B4 (de) * | 2000-09-15 | 2015-10-15 | Tridonic Gmbh & Co Kg | Elektronisches Vorschaltgerät |
CN1321547C (zh) | 2001-01-12 | 2007-06-13 | 松下电工株式会社 | 放电灯用的镇流器及其工作方法 |
JP4500048B2 (ja) * | 2001-10-22 | 2010-07-14 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | グロー放電装置のアーク判定方法及び高周波アーク放電抑制装置 |
US6580231B1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Color mixing in HID lamp at VHF frequencies |
DE10200047A1 (de) * | 2002-01-02 | 2003-07-17 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Vorschaltgerät für eine Lampe und Verfahren zum betreiben eines Vorschaltgeräts für eine Lampe |
US6624600B1 (en) * | 2002-03-13 | 2003-09-23 | Nicollet Technologies Corporation | Lamp power measurement circuit |
JP2004055447A (ja) * | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Sumida Technologies Inc | 高圧放電灯点灯装置 |
JP4171285B2 (ja) * | 2002-11-06 | 2008-10-22 | フェニックス電機株式会社 | 高圧放電灯の点灯方法および点灯装置 |
JP4312673B2 (ja) * | 2003-08-21 | 2009-08-12 | 株式会社デンソー | 放電灯装置 |
WO2005081589A1 (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-01 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 放電ランプ点灯装置およびプロジェクタ |
JP4400872B2 (ja) * | 2004-07-16 | 2010-01-20 | 株式会社小糸製作所 | 放電灯点灯装置 |
ATE500717T1 (de) * | 2005-01-03 | 2011-03-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Verfahren und betriebssteuerung für den betrieb einer quecksilberdampfentladungslampe in einem bildwiedergabesystem |
DE102006009739A1 (de) * | 2005-03-04 | 2006-09-28 | Stanley Electric Co. Ltd. | Entladungslampenanschaltvorrichtung und Entladungslampenanschaltverfahren |
JP4764969B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-09-07 | ローム株式会社 | マイクロチップ測定装置 |
JP4940664B2 (ja) * | 2006-01-13 | 2012-05-30 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ点灯装置およびプロジェクタ |
JP5124971B2 (ja) * | 2006-04-10 | 2013-01-23 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ点灯装置およびプロジェクタ |
JP4858100B2 (ja) * | 2006-11-14 | 2012-01-18 | ウシオ電機株式会社 | 放電ランプ点灯装置およびプロジェクタ |
DE202007003032U1 (de) * | 2007-03-01 | 2007-06-28 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Auswertevorrichtung für die Zündenergie einer Entladungslampe |
JP4577329B2 (ja) * | 2007-05-17 | 2010-11-10 | 株式会社デンソー | 放電灯装置 |
WO2009072051A1 (en) * | 2007-12-03 | 2009-06-11 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Method of driving a gas-discharge lamp |
JP5460065B2 (ja) * | 2008-10-30 | 2014-04-02 | 株式会社小糸製作所 | 放電灯点灯回路 |
JP2011029002A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 高圧放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具、照明システム |
JP5587009B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-09-10 | 河村電器産業株式会社 | 高圧放電灯の節電装置 |
WO2011135493A2 (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of driving an arc-discharge lamp |
JP5943484B2 (ja) * | 2013-05-07 | 2016-07-05 | シオン電機株式会社 | 直流電源使用時に生ずるアーク放電防止システム |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3999100A (en) * | 1975-05-19 | 1976-12-21 | Morton B. Leskin | Lamp power supply using a switching regulator and commutator |
DE4017415C2 (de) * | 1989-06-02 | 1994-04-14 | Koito Mfg Co Ltd | Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Hochdruck-Entladungslampe für einen Fahrzeugscheinwerfer |
JPH038299A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-16 | Koito Mfg Co Ltd | 車輌用高圧放電灯の点灯回路 |
JP3255654B2 (ja) * | 1990-05-10 | 2002-02-12 | 松下電器産業株式会社 | 放電ランプ点灯装置 |
EP0477621B1 (en) * | 1990-09-07 | 1995-11-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A lighting device of discharge lamp |
US5365152A (en) * | 1991-09-09 | 1994-11-15 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Apparatus for controlling the power to a discharge-lamp |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP10995893A patent/JP3244859B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-04-12 US US08/225,985 patent/US5485061A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-12 DE DE4412510A patent/DE4412510B4/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06295791A (ja) | 1994-10-21 |
DE4412510B4 (de) | 2005-07-14 |
DE4412510A1 (de) | 1994-10-13 |
US5485061A (en) | 1996-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3244859B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
CA2308698C (en) | Discharge lamp lighting device | |
JP3249145B2 (ja) | 自動車における高圧ガス放電ランプを始動する方法及び装置 | |
US6593703B2 (en) | Apparatus and method for driving a high intensity discharge lamp | |
JP2007194044A (ja) | 点灯回路 | |
JPH03138894A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
EP1128709A1 (en) | Power regulation circuit for ballast for ceramic metal halide lamp | |
US6476568B2 (en) | Gas discharge lamp lighting device | |
EP1345479B1 (en) | Electric discharge lamp device | |
EP1747703B1 (en) | Method and circuit arrangement for the operation of a discharge lamp | |
KR100281373B1 (ko) | 고강도 방전 램프용 전자 밸러스트 | |
JP2000030887A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
EP1521506B1 (en) | Discharge lamp lighting apparatus | |
US5343125A (en) | High-pressure discharge lamp with pulsed inverter operating circuit, and method of operating a discharge lamp | |
JP2003217888A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
JP4063667B2 (ja) | ランプ駆動回路およびランプ駆動方法 | |
JP3842823B2 (ja) | 回路装置 | |
JP2011505659A (ja) | ガス放電ランプを点火する方法及び点火装置 | |
JPH11176583A (ja) | 高圧放電灯点灯装置 | |
JP4460106B2 (ja) | 高圧放電ランプの点灯方法 | |
JP2002534781A (ja) | 回路装置 | |
JP3697864B2 (ja) | パルス発生装置 | |
JP3329172B2 (ja) | 放電ランプ点灯装置 | |
JP3150998B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
JP3279322B2 (ja) | 高圧放電灯点灯装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071026 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081026 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091026 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026 Year of fee payment: 12 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |