JP3247432B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高圧放電灯点灯装置
に関し、特に始動時の特性の改善に関するものである。
に関し、特に始動時の特性の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高圧放電灯点灯装置としては、例
えば特開平２−２１５０９０号公報に示されたものが提
案されている。図８は同公報に示された高圧放電灯点灯
装置の回路図である。図８において、１はエネルギー供
給源となる交流電源、２は全波整流器である。なお、車
両のように車載のバッテリを電源とする場合は、交流電
源１と全波整流器２との代わりに、車載のバッテリの１
２Ｖを所定電圧（例えば３００Ｖ程度）に昇圧するＤＣ
−ＤＣコンバータを用いることが出来る。また、３は上
記の直流電力を所定周波数の交流電力に変換するインバ
ータ回路。４はチョークコイルＬとコンデンサＣ1 、Ｃ
2 との直列共振回路、５は放電灯である。また、６は制
御手段であり、インバータ回路３を制御する信号Ｓ1 を
出力する。この制御手段６は専用のアナログ若しくはデ
ィジタル回路、またはマイクロコンピュータ等で構成さ
れる。なお、コンデンサＣ1 とＣ2 の直列回路は、放電
灯５の端子電圧を電圧値ＶC として検出するためのもの
であり、また、放電灯５に直列に接続された抵抗Ｒは、
放電灯５を流れる放電電流を電圧値ＶR として検出する
ためのものである。
えば特開平２−２１５０９０号公報に示されたものが提
案されている。図８は同公報に示された高圧放電灯点灯
装置の回路図である。図８において、１はエネルギー供
給源となる交流電源、２は全波整流器である。なお、車
両のように車載のバッテリを電源とする場合は、交流電
源１と全波整流器２との代わりに、車載のバッテリの１
２Ｖを所定電圧（例えば３００Ｖ程度）に昇圧するＤＣ
−ＤＣコンバータを用いることが出来る。また、３は上
記の直流電力を所定周波数の交流電力に変換するインバ
ータ回路。４はチョークコイルＬとコンデンサＣ1 、Ｃ
2 との直列共振回路、５は放電灯である。また、６は制
御手段であり、インバータ回路３を制御する信号Ｓ1 を
出力する。この制御手段６は専用のアナログ若しくはデ
ィジタル回路、またはマイクロコンピュータ等で構成さ
れる。なお、コンデンサＣ1 とＣ2 の直列回路は、放電
灯５の端子電圧を電圧値ＶC として検出するためのもの
であり、また、放電灯５に直列に接続された抵抗Ｒは、
放電灯５を流れる放電電流を電圧値ＶR として検出する
ためのものである。
【０００３】従来の高圧放電灯点灯装置の動作を図９の
フローチャート図を用いて説明する。放電灯の点滅を操
作するライトスイッチ（図示せず）がＯＮにされると、
まず、制御手段６は、信号Ｓ1 の周波数を１００ｋＨｚ
に設定する。それによってインバータ回路３は１００ｋ
Ｈｚの交流電力を発生し、それをＬＣ直列共振回路４に
印加することにより、放電灯５の両端には１０ｋＶ程度
の高電圧が印加される。次に、制御手段６は、コンデン
サＣ1 とＣ2 の接続点の電圧値ＶC 、または抵抗Ｒの電
圧値ＶR から放電灯５で絶縁破壊が生じたか否かを判定
する。なお、ＶC の値は放電灯５の封入ガスが絶縁状態
である場合は高い値を示し、絶縁が破壊されると低い値
になり、ＶR の値は絶縁中は０で、絶縁破壊後は大きく
なるから、ＶC またはＶR の値を所定値Ｖa と比較する
ことによって絶縁破壊が生じたか否かを判別することが
出来る。次に絶縁破壊が生じた場合には、信号Ｓ1 の周
波数を低い値の初期値、例えば４ｋＨｚに設定する。図
８に示すごときＬＣ直列回路においては、ＬＣ直列回路
に印加する電圧を一定にしておいても、その周波数を変
化させると、放電灯に流れる放電電流が変化する。すな
わち、周波数が大きくなるとＬ分によって電流の積分値
が小さくなるので、放電灯に流れる電流が減少する。し
たがって、信号Ｓ1 の周波数を低い値４ｋＨｚに設定し
てやれば、放電電流を大きな値にすることが出来る。次
に、１００ｍｓｅｃが経過したか否かを判定し、１００
ｍｓｅｃ経過する毎に信号Ｓ1 の周波数を５０Ｈｚづつ
増加させる。次に、信号Ｓ1 の周波数が６ｋＨｚに達し
たか否かを判定し、６ｋＨｚに達すると１００ｍｓｅｃ
毎に加算する周波数を１００Ｈｚにする。そして信号Ｓ
1 の周波数が１０ｋＨｚに達すると、その値に固定す
る。すなわち、絶縁破壊直後は周波数４ｋＨｚの交流を
印加して大電流を流し、その後４秒間（６ｋＨｚに達す
るまで）は小幅に周波数を増加させ、その後は大幅に周
波数を増加させるように制御する。
フローチャート図を用いて説明する。放電灯の点滅を操
作するライトスイッチ（図示せず）がＯＮにされると、
まず、制御手段６は、信号Ｓ1 の周波数を１００ｋＨｚ
に設定する。それによってインバータ回路３は１００ｋ
Ｈｚの交流電力を発生し、それをＬＣ直列共振回路４に
印加することにより、放電灯５の両端には１０ｋＶ程度
の高電圧が印加される。次に、制御手段６は、コンデン
サＣ1 とＣ2 の接続点の電圧値ＶC 、または抵抗Ｒの電
圧値ＶR から放電灯５で絶縁破壊が生じたか否かを判定
する。なお、ＶC の値は放電灯５の封入ガスが絶縁状態
である場合は高い値を示し、絶縁が破壊されると低い値
になり、ＶR の値は絶縁中は０で、絶縁破壊後は大きく
なるから、ＶC またはＶR の値を所定値Ｖa と比較する
ことによって絶縁破壊が生じたか否かを判別することが
出来る。次に絶縁破壊が生じた場合には、信号Ｓ1 の周
波数を低い値の初期値、例えば４ｋＨｚに設定する。図
８に示すごときＬＣ直列回路においては、ＬＣ直列回路
に印加する電圧を一定にしておいても、その周波数を変
化させると、放電灯に流れる放電電流が変化する。すな
わち、周波数が大きくなるとＬ分によって電流の積分値
が小さくなるので、放電灯に流れる電流が減少する。し
たがって、信号Ｓ1 の周波数を低い値４ｋＨｚに設定し
てやれば、放電電流を大きな値にすることが出来る。次
に、１００ｍｓｅｃが経過したか否かを判定し、１００
ｍｓｅｃ経過する毎に信号Ｓ1 の周波数を５０Ｈｚづつ
増加させる。次に、信号Ｓ1 の周波数が６ｋＨｚに達し
たか否かを判定し、６ｋＨｚに達すると１００ｍｓｅｃ
毎に加算する周波数を１００Ｈｚにする。そして信号Ｓ
1 の周波数が１０ｋＨｚに達すると、その値に固定す
る。すなわち、絶縁破壊直後は周波数４ｋＨｚの交流を
印加して大電流を流し、その後４秒間（６ｋＨｚに達す
るまで）は小幅に周波数を増加させ、その後は大幅に周
波数を増加させるように制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の高圧放電灯点灯
装置は以上のように構成されているので、次のような問
題点があった。 （１）個々の放電灯のばらつき、放電灯の経年変化によ
り、放電灯電圧の立ち上がり特性（図１０）、放電灯電
圧−発光効率特性（図１１）が異なるので、同一電流パ
ターンでは、放電灯点灯時の光りの立ち上がり特性がま
ちまちであり、また、放電灯によっては、必要以上に電
力が供給されてしまい、放電灯の寿命を著しく短くす
る。 （２）ホットスタート時、放電灯電圧は、コールドスタ
ート時より高い値から始まるので（図１２）、同一電流
パターンでは、ホットスタート時に必要以上に電力が供
給されてしまい、放電灯の寿命を著しく短くする。
装置は以上のように構成されているので、次のような問
題点があった。 （１）個々の放電灯のばらつき、放電灯の経年変化によ
り、放電灯電圧の立ち上がり特性（図１０）、放電灯電
圧−発光効率特性（図１１）が異なるので、同一電流パ
ターンでは、放電灯点灯時の光りの立ち上がり特性がま
ちまちであり、また、放電灯によっては、必要以上に電
力が供給されてしまい、放電灯の寿命を著しく短くす
る。 （２）ホットスタート時、放電灯電圧は、コールドスタ
ート時より高い値から始まるので（図１２）、同一電流
パターンでは、ホットスタート時に必要以上に電力が供
給されてしまい、放電灯の寿命を著しく短くする。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、放電灯のばらつき、経年変化、
始動状態よる特性差を吸収でき、始動時に放電灯の光が
オーバーシュートもアンダーシュートもなく、光を速く
定格値にできる放電灯点灯装置を得ることを目的とす
る。
ためになされたもので、放電灯のばらつき、経年変化、
始動状態よる特性差を吸収でき、始動時に放電灯の光が
オーバーシュートもアンダーシュートもなく、光を速く
定格値にできる放電灯点灯装置を得ることを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の放電灯点灯装
置は、ヨウ化物系の金属ハロゲン化合物を封入した高圧
放電灯と、この高圧放電灯に電力を供給して放電灯を点
灯させる電力供給装置とを備えた放電灯点灯装置におい
て、高圧放電灯の端子電圧の上昇変化率を検出する検出
手段と、この検出手段の出力に基づいて高圧放電灯の発
光効率が急激に上昇し始める変曲点を推定する推定手段
と、この推定手段で発光効率が変曲点に至らないと推定
した場合に高圧放電灯へ定格電力よりも大きい電力であ
る目標電力を供給し、発光効率が変曲点に至ったと推定
した場合に目標電力を所定時間毎に減少させて定格電力
に移行する電力制御手段とを備えたものである。
置は、ヨウ化物系の金属ハロゲン化合物を封入した高圧
放電灯と、この高圧放電灯に電力を供給して放電灯を点
灯させる電力供給装置とを備えた放電灯点灯装置におい
て、高圧放電灯の端子電圧の上昇変化率を検出する検出
手段と、この検出手段の出力に基づいて高圧放電灯の発
光効率が急激に上昇し始める変曲点を推定する推定手段
と、この推定手段で発光効率が変曲点に至らないと推定
した場合に高圧放電灯へ定格電力よりも大きい電力であ
る目標電力を供給し、発光効率が変曲点に至ったと推定
した場合に目標電力を所定時間毎に減少させて定格電力
に移行する電力制御手段とを備えたものである。
【０００７】請求項２の放電灯点灯装置は、電力制御手
段は、高圧放電灯が消灯後ある時間を経過して低い温度
状態で点灯した場合（コールドスタート）と高圧放電灯
が高い温度状態で再点灯した場合（ホットスタート）と
で、推定手段で推定した発光効率の変曲点以前の目標電
力を別設定し、かつ発光効率の変曲点以降において目標
電力を定格電力へ移行させる移行時間を別設定したもの
である。
段は、高圧放電灯が消灯後ある時間を経過して低い温度
状態で点灯した場合（コールドスタート）と高圧放電灯
が高い温度状態で再点灯した場合（ホットスタート）と
で、推定手段で推定した発光効率の変曲点以前の目標電
力を別設定し、かつ発光効率の変曲点以降において目標
電力を定格電力へ移行させる移行時間を別設定したもの
である。
【０００８】
【０００９】請求項３の放電灯点灯装置は、前回定格点
灯時の放電灯電圧を記憶する手段と、高圧放電灯の点灯
直後の放電灯電圧が、前回定格点灯時の放電灯電圧より
も所定値以上低い値であれば高圧放電灯が消灯後ある時
間が経過して低い温度状態での点灯した場合（コールド
スタート）、所定値以内であれば高圧放電灯自体の温度
が高い状態での再点灯した場合（ホットスタート）と判
定する手段とを備えたものである。
灯時の放電灯電圧を記憶する手段と、高圧放電灯の点灯
直後の放電灯電圧が、前回定格点灯時の放電灯電圧より
も所定値以上低い値であれば高圧放電灯が消灯後ある時
間が経過して低い温度状態での点灯した場合（コールド
スタート）、所定値以内であれば高圧放電灯自体の温度
が高い状態での再点灯した場合（ホットスタート）と判
定する手段とを備えたものである。
【００１０】
【作用】請求項１の放電灯点灯装置は、放電灯のばらつ
きを吸収して、放電灯の光出力をオーバーシュートもア
ンダーシュートもなく立ち上げることができる。
きを吸収して、放電灯の光出力をオーバーシュートもア
ンダーシュートもなく立ち上げることができる。
【００１１】請求項２の放電灯点灯装置は、ホットスタ
ート時とコールドスタート時とで、夫々に適した投入電
力を設定できる。
ート時とコールドスタート時とで、夫々に適した投入電
力を設定できる。
【００１２】
【００１３】請求項３の放電灯点灯装置も、温度検出装
置等を用いずに、安価にホットスタートとコールドスタ
ートの判定ができる。
置等を用いずに、安価にホットスタートとコールドスタ
ートの判定ができる。
【００１４】
【実施例】実施例１． 先ず実施例１の説明に先立ち、この発明の思想について
説明する。図１０〜１２から分かるように、放電灯電圧
は点灯後、徐々に上昇し、放電灯電圧の上昇に伴い発光
効率も上昇する。よって、放電灯電圧から放電灯発光効
率を推定し、その時々の放電灯発光効率に応じて定格よ
り大きい電力を放電灯に供給することにより、始動の
際、速やかに放電灯の光束を定格値に達するようでき
る。しかし、個々の放電灯のばらつき、放電灯の経年変
化により、放電灯電圧の立ち上がり特性、放電灯電圧−
放電灯発光効率特性、放電灯電圧の最終値が異なってし
まう。特に放電灯の発光効率が急激に上昇しはじめる所
が放電灯によって異なっているのは、放電灯の光をオー
バーシュートもアンダーシュートも無く立ち上げる事を
困難にしている。例えば、図１１で、放電灯電圧がＶ S
の時、放電灯Ａは発光効率１００％に達しているので、
投入電力は定格電力で良いが、この時点で放電灯Ｂ、放
電灯Ｃの発光効率は、変極点前である為、６０％に達し
ておらず、定格電力／０．６以上の投入電力が必要とな
る。すなわち、放電灯の発光効率の変極点を検出して、
変極点の前と後で投入電力を切り換える事が、放電灯の
ばらつきを吸収して、放電灯の光出力をオーバーシュー
トもアンダーシュートも無く立ち上げる事を可能にす
る。しかしながら、放電灯電圧の発光効率の変極点を知
る為には、放電灯の近傍に光センサを取り付ける必要が
ありコストがかさむという問題点がある。そこで、放電
灯電圧の変化率より発光効率の変極点を推定し、投入電
力を切り換える方法が考えられる。図１３・１４は、あ
る放電灯の発光効率、コールドスタート時の放電灯電圧
の立ち上がり、放電灯電圧の上昇率を表した図である。
発光効率の変極点ＶE は放電灯のばらつき、経年変化に
よりまちまちであるが、放電灯電圧の上昇率と発光効率
の変極点の関係は放電灯のばらつき、経年変化に関係な
く、どの放電灯も放電灯電圧の上昇率がある値ΔＶD以
下になる所が、発光効率の変極点と一致する。すなわ
ち、放電灯電圧が所定値ΔＶD 以上の値で上昇している
間は、放電灯電圧に応じて定格電力よりも大きい電力を
目標電力とし、放電灯の光の立ち上げを速くし、上昇率
が所定値以下になってからは、所定時間毎に供給電力を
減少させ定格電力点灯に移行する。また、放電灯がホト
スタートの時は、放電灯内部の金属がまだガス状態で残
っている為、放電灯電圧は、安定時の電圧付近から始ま
り（図１２）、この時の発光効率の特性は、コールドス
タート時よりも高くなる。すなわち、ホットスタートの
時とコールドスタートの時とで更に投入電力を切り換え
る必要がある。つまり、点灯直後の放電灯電圧が所定値
以上であればホットスタート、所定値以下であればコー
ルドスタートと判定し、また、前回定格点灯時の放電灯
電圧を記憶する手段を備えた放電灯点灯装置であれば、
点灯直後の放電灯電圧が前回定格点灯時の放電灯電圧よ
りも所定値以上低い値であればコールドスタート、所定
値以内であれば、ホットスタートと判定し、放電灯電圧
の上昇率が所定値以上の場合の放電灯電圧に応じた目標
電力、及び、上昇率が所定値以下の場合の目標電力減少
速度を別設定する。
説明する。図１０〜１２から分かるように、放電灯電圧
は点灯後、徐々に上昇し、放電灯電圧の上昇に伴い発光
効率も上昇する。よって、放電灯電圧から放電灯発光効
率を推定し、その時々の放電灯発光効率に応じて定格よ
り大きい電力を放電灯に供給することにより、始動の
際、速やかに放電灯の光束を定格値に達するようでき
る。しかし、個々の放電灯のばらつき、放電灯の経年変
化により、放電灯電圧の立ち上がり特性、放電灯電圧−
放電灯発光効率特性、放電灯電圧の最終値が異なってし
まう。特に放電灯の発光効率が急激に上昇しはじめる所
が放電灯によって異なっているのは、放電灯の光をオー
バーシュートもアンダーシュートも無く立ち上げる事を
困難にしている。例えば、図１１で、放電灯電圧がＶ S
の時、放電灯Ａは発光効率１００％に達しているので、
投入電力は定格電力で良いが、この時点で放電灯Ｂ、放
電灯Ｃの発光効率は、変極点前である為、６０％に達し
ておらず、定格電力／０．６以上の投入電力が必要とな
る。すなわち、放電灯の発光効率の変極点を検出して、
変極点の前と後で投入電力を切り換える事が、放電灯の
ばらつきを吸収して、放電灯の光出力をオーバーシュー
トもアンダーシュートも無く立ち上げる事を可能にす
る。しかしながら、放電灯電圧の発光効率の変極点を知
る為には、放電灯の近傍に光センサを取り付ける必要が
ありコストがかさむという問題点がある。そこで、放電
灯電圧の変化率より発光効率の変極点を推定し、投入電
力を切り換える方法が考えられる。図１３・１４は、あ
る放電灯の発光効率、コールドスタート時の放電灯電圧
の立ち上がり、放電灯電圧の上昇率を表した図である。
発光効率の変極点ＶE は放電灯のばらつき、経年変化に
よりまちまちであるが、放電灯電圧の上昇率と発光効率
の変極点の関係は放電灯のばらつき、経年変化に関係な
く、どの放電灯も放電灯電圧の上昇率がある値ΔＶD以
下になる所が、発光効率の変極点と一致する。すなわ
ち、放電灯電圧が所定値ΔＶD 以上の値で上昇している
間は、放電灯電圧に応じて定格電力よりも大きい電力を
目標電力とし、放電灯の光の立ち上げを速くし、上昇率
が所定値以下になってからは、所定時間毎に供給電力を
減少させ定格電力点灯に移行する。また、放電灯がホト
スタートの時は、放電灯内部の金属がまだガス状態で残
っている為、放電灯電圧は、安定時の電圧付近から始ま
り（図１２）、この時の発光効率の特性は、コールドス
タート時よりも高くなる。すなわち、ホットスタートの
時とコールドスタートの時とで更に投入電力を切り換え
る必要がある。つまり、点灯直後の放電灯電圧が所定値
以上であればホットスタート、所定値以下であればコー
ルドスタートと判定し、また、前回定格点灯時の放電灯
電圧を記憶する手段を備えた放電灯点灯装置であれば、
点灯直後の放電灯電圧が前回定格点灯時の放電灯電圧よ
りも所定値以上低い値であればコールドスタート、所定
値以内であれば、ホットスタートと判定し、放電灯電圧
の上昇率が所定値以上の場合の放電灯電圧に応じた目標
電力、及び、上昇率が所定値以下の場合の目標電力減少
速度を別設定する。
【００１５】図１はこの発明による実施例１による放電
灯点灯装置の全体構成図である。８は電力供給源となる
直流電源、１０はこの直流電源８を入／切するスイッ
チ、７は直流電源８から供給される直流電圧を昇圧する
昇圧回路、３は上記直流電力を交流電力に変換する電力
供給手段であるインバータ回路、４はチョークコイルと
コンデンサからなるＬC 共振回路、５は放電灯である。
６は変流器９により検出された放電灯電流ＩL と放電灯
電圧ＶL を入力とし、インバータ回路３を制御する制御
回路である。
灯点灯装置の全体構成図である。８は電力供給源となる
直流電源、１０はこの直流電源８を入／切するスイッ
チ、７は直流電源８から供給される直流電圧を昇圧する
昇圧回路、３は上記直流電力を交流電力に変換する電力
供給手段であるインバータ回路、４はチョークコイルと
コンデンサからなるＬC 共振回路、５は放電灯である。
６は変流器９により検出された放電灯電流ＩL と放電灯
電圧ＶL を入力とし、インバータ回路３を制御する制御
回路である。
【００１６】次に図２〜５のフローチャート図及び図６
・７のテーブル図を用いて動作を説明する。図２〜５に
おいて、Ｓ１にて放電灯ＳＷ１０がＯＮであれば、Ｓ２
〜Ｓ４でインバータ動作周波数をＬＣ共振回路の共振周
波数ｆ0 にして、放電灯５に高圧を印加する。放電灯５
の電圧が所定電圧ＶA 以下になれば、放電灯５が絶縁破
壊して点灯したとみなして、次の動作を行う。Ｓ５で点
灯直後の放電灯電圧ＶINT を読み込み、Ｓ６で図５のタ
イマー割り込み内で演算される放電灯電圧変化率ΔＶと
ΔＶの演算に必要となる今回測定の放電灯電圧ＶL 、前
回測定の放電灯電圧ＶOLD の初期値設定を行う。ΔＶと
ＶL にはＶINT 、ＶOLD には零を初期値として設定す
る。Ｓ７〜Ｓ９では、ＶINT が所定値ＶB 以上であれ
ば、コールドスタート／ホットスタート判定フラグＦVL
に１をセット、ＶB 以下であれば、ＦVLに０をセットす
る。これにより、放電灯電圧が高い値から始まるホット
スタート時には、判定フラグＦVLに１がセットされ、放
電灯電圧が低い値から始まるコールドスタート時には、
判定フラグＦVLに０がセットされる。
・７のテーブル図を用いて動作を説明する。図２〜５に
おいて、Ｓ１にて放電灯ＳＷ１０がＯＮであれば、Ｓ２
〜Ｓ４でインバータ動作周波数をＬＣ共振回路の共振周
波数ｆ0 にして、放電灯５に高圧を印加する。放電灯５
の電圧が所定電圧ＶA 以下になれば、放電灯５が絶縁破
壊して点灯したとみなして、次の動作を行う。Ｓ５で点
灯直後の放電灯電圧ＶINT を読み込み、Ｓ６で図５のタ
イマー割り込み内で演算される放電灯電圧変化率ΔＶと
ΔＶの演算に必要となる今回測定の放電灯電圧ＶL 、前
回測定の放電灯電圧ＶOLD の初期値設定を行う。ΔＶと
ＶL にはＶINT 、ＶOLD には零を初期値として設定す
る。Ｓ７〜Ｓ９では、ＶINT が所定値ＶB 以上であれ
ば、コールドスタート／ホットスタート判定フラグＦVL
に１をセット、ＶB 以下であれば、ＦVLに０をセットす
る。これにより、放電灯電圧が高い値から始まるホット
スタート時には、判定フラグＦVLに１がセットされ、放
電灯電圧が低い値から始まるコールドスタート時には、
判定フラグＦVLに０がセットされる。
【００１７】ここで、放電灯点灯装置が前回の定格電力
点灯時の放電灯電圧ＶSTを記憶する手段を備えていれ
ば、コールドスタート／ホットスタート判定電圧は、所
定値ＶB ではなく、ＶST−ΔＶC としても良い（ΔＶC
は所定電圧偏差）。
点灯時の放電灯電圧ＶSTを記憶する手段を備えていれ
ば、コールドスタート／ホットスタート判定電圧は、所
定値ＶB ではなく、ＶST−ΔＶC としても良い（ΔＶC
は所定電圧偏差）。
【００１８】Ｓ１０で図５のタイマー割り込み処理が許
可され、これ以降、放電灯ＳＷ１０がＯＦＦされるまで
所定時間毎にこの処理が中断され図５の処理が実効され
る。Ｓ１１で放電灯上昇率ΔＶが所定値ΔＶD で以上で
あれば、放電灯電圧に応じて目標電力ＰOBJ を決定する
が、コールドスタート／ホットスタート判定フラグＦVL
により、コールドスタートであればＶL −ＰC のテーブ
ル（図６）、ホットスタートであればＶL −ＰH テーブ
ル（図６）を検索し分ける（Ｓ１３〜Ｓ１６）。また、
Ｓ１１で放電灯上昇率ΔＶが所定値ΔＶD で以下で、か
つ、図５にてカウントダウンされるタイマーＴが０であ
れば、目標電力ＰOBJ を所定値ΔＰOBJだけ下げ、新た
な目標電力とする（Ｓ１７〜Ｓ１８）。但し、目標電力
ＰOBJ が放電灯の定格電圧ＰST以下にならないようにク
リップする（Ｓ１９〜Ｓ２０）。Ｓ２１〜Ｓ２３で、コ
ールドスタートであれば、タイマーＴに所定値ＴC 、コ
ールドスタートであれば、タイマーＴに所定値ＴH をセ
ットする。Ｓ２４〜Ｓ２６で、供給電力ＰOBJ と現在の
電力ＰL との偏差ΔＰを求める。ΔＰがゼロでなけれ
ば、ΔＰに応じて周波数補正量ｆp を決定する（図
７）。Ｓ２７〜Ｓ２９で、供給電力よりも現行電力が少
ない場合は、周波数をｆp だけ下げてやり電力を増加さ
せる。その逆の場合は、周波数をｆp だけ上げてやり電
力を減少させる。図５のタイマー割り込み処理のＳ３０
〜Ｓ３２では、タイマーＴのカウントダウンを行う。但
し、タイマーＴは０以下にならないようにクリップされ
る。Ｓ３３〜Ｓ３４で放電灯電圧ＶL 、放電灯電流ＩL
を読み込み、放電灯電力ＰL を演算する。Ｓ３５では、
今回測定時の放電灯電圧ＶL と前回測定時の放電灯電圧
ＶOLDより、放電灯電圧の上昇率ΔＶを演算する。Ｓ３
６で次回ΔＶの演算の為に、ＶOLD にＶL を代入して図
５の処理を終了する。
可され、これ以降、放電灯ＳＷ１０がＯＦＦされるまで
所定時間毎にこの処理が中断され図５の処理が実効され
る。Ｓ１１で放電灯上昇率ΔＶが所定値ΔＶD で以上で
あれば、放電灯電圧に応じて目標電力ＰOBJ を決定する
が、コールドスタート／ホットスタート判定フラグＦVL
により、コールドスタートであればＶL −ＰC のテーブ
ル（図６）、ホットスタートであればＶL −ＰH テーブ
ル（図６）を検索し分ける（Ｓ１３〜Ｓ１６）。また、
Ｓ１１で放電灯上昇率ΔＶが所定値ΔＶD で以下で、か
つ、図５にてカウントダウンされるタイマーＴが０であ
れば、目標電力ＰOBJ を所定値ΔＰOBJだけ下げ、新た
な目標電力とする（Ｓ１７〜Ｓ１８）。但し、目標電力
ＰOBJ が放電灯の定格電圧ＰST以下にならないようにク
リップする（Ｓ１９〜Ｓ２０）。Ｓ２１〜Ｓ２３で、コ
ールドスタートであれば、タイマーＴに所定値ＴC 、コ
ールドスタートであれば、タイマーＴに所定値ＴH をセ
ットする。Ｓ２４〜Ｓ２６で、供給電力ＰOBJ と現在の
電力ＰL との偏差ΔＰを求める。ΔＰがゼロでなけれ
ば、ΔＰに応じて周波数補正量ｆp を決定する（図
７）。Ｓ２７〜Ｓ２９で、供給電力よりも現行電力が少
ない場合は、周波数をｆp だけ下げてやり電力を増加さ
せる。その逆の場合は、周波数をｆp だけ上げてやり電
力を減少させる。図５のタイマー割り込み処理のＳ３０
〜Ｓ３２では、タイマーＴのカウントダウンを行う。但
し、タイマーＴは０以下にならないようにクリップされ
る。Ｓ３３〜Ｓ３４で放電灯電圧ＶL 、放電灯電流ＩL
を読み込み、放電灯電力ＰL を演算する。Ｓ３５では、
今回測定時の放電灯電圧ＶL と前回測定時の放電灯電圧
ＶOLDより、放電灯電圧の上昇率ΔＶを演算する。Ｓ３
６で次回ΔＶの演算の為に、ＶOLD にＶL を代入して図
５の処理を終了する。
【００１９】実施例２．実施例１では、放電灯の供給電
力を変える方法として、インバータ周波数を変える手段
を用いているが、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を変
える手段を用いても同様の効果が望める。
力を変える方法として、インバータ周波数を変える手段
を用いているが、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を変
える手段を用いても同様の効果が望める。
【００２０】
【発明の効果】請求項１の放電灯点灯装置は、高圧放電
灯の端子電圧の上昇変化率を検出する検出手段と、この
検出手段の出力に基づいて高圧放電灯の発光効率が急激
に上昇し始める変曲点を推定する推定手段と、この推定
手段で発光効率が変曲点に至らないと推定した場合に高
圧放電灯へ定格電力よりも大きい電力である目標電力を
供給し、発光効率が変曲点に至ったと推定した場合に目
標電力を所定時間毎に減少させて定格電力に移行する電
力制御手段とを備えた構成にしたので、放電灯のばらつ
き、経年変化、始動状態による特性差を吸収でき、始動
時に放電灯の光がオーバーシュートもアンダーシュート
もなく、光を早く定格値にできる。
灯の端子電圧の上昇変化率を検出する検出手段と、この
検出手段の出力に基づいて高圧放電灯の発光効率が急激
に上昇し始める変曲点を推定する推定手段と、この推定
手段で発光効率が変曲点に至らないと推定した場合に高
圧放電灯へ定格電力よりも大きい電力である目標電力を
供給し、発光効率が変曲点に至ったと推定した場合に目
標電力を所定時間毎に減少させて定格電力に移行する電
力制御手段とを備えた構成にしたので、放電灯のばらつ
き、経年変化、始動状態による特性差を吸収でき、始動
時に放電灯の光がオーバーシュートもアンダーシュート
もなく、光を早く定格値にできる。
【００２１】請求項２の放電灯点灯装置は、電力制御手
段は、高圧放電灯が消灯後ある時間を経過して低い温度
状態で点灯した場合（コールドスタート）と高圧放電灯
が高い温度状態で再点灯した場合（ホットスタート）と
で、推定手段で推定した発光効率の変曲点以前の目標電
力を別設定し、かつ発光効率の変曲点以降において目標
電力を定格電力へ移行させる移行時間を別設定した構成
にしたので、ホットスタート時とコールドスタート時と
で、夫々に適した投入電力を設定できる。
段は、高圧放電灯が消灯後ある時間を経過して低い温度
状態で点灯した場合（コールドスタート）と高圧放電灯
が高い温度状態で再点灯した場合（ホットスタート）と
で、推定手段で推定した発光効率の変曲点以前の目標電
力を別設定し、かつ発光効率の変曲点以降において目標
電力を定格電力へ移行させる移行時間を別設定した構成
にしたので、ホットスタート時とコールドスタート時と
で、夫々に適した投入電力を設定できる。
【００２２】
【００２３】請求項３の放電灯点灯装置は、前回定格点
灯時の放電灯電圧を記憶する手段と、高圧放電灯の点灯
直後の放電灯電圧が、前回定格点灯時の放電灯電圧より
も所定値以上低い値であれば高圧放電灯が消灯後ある時
間が経過して低い温度状態での点灯した場合（コールド
スタート）、所定値以内であれば高圧放電灯自体の温度
が高い状態での再点灯した場合（ホットスタート）と判
定する手段とを備えた構成にしたので、温度検出装置等
を用いずに、安価にホットスタートとコールドスタート
の判定ができる。
灯時の放電灯電圧を記憶する手段と、高圧放電灯の点灯
直後の放電灯電圧が、前回定格点灯時の放電灯電圧より
も所定値以上低い値であれば高圧放電灯が消灯後ある時
間が経過して低い温度状態での点灯した場合（コールド
スタート）、所定値以内であれば高圧放電灯自体の温度
が高い状態での再点灯した場合（ホットスタート）と判
定する手段とを備えた構成にしたので、温度検出装置等
を用いずに、安価にホットスタートとコールドスタート
の判定ができる。
【図１】この発明の実施例１による放電灯点灯装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】この発明の実施例１による放電灯点灯装置のフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
【図３】この発明の実施例１による放電灯点灯装置のフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
【図４】この発明の実施例１による放電灯点灯装置のフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
【図５】この発明の実施例１による放電灯点灯装置のフ
ローチャート図である。
ローチャート図である。
【図６】この発明の実施例１による放電灯点灯装置のテ
ーブル図である。
ーブル図である。
【図７】この発明の実施例１による放電灯点灯装置のテ
ーブル図である。
ーブル図である。
【図８】従来の放電灯点灯装置の全体構成図である。
【図９】従来の放電灯点灯装置のフローチャート図であ
る。
る。
【図１０】放電灯点灯装置の放電灯電圧特性図である。
【図１１】放電灯点灯装置の放電灯電圧−放電灯発光効
率特性図である。
率特性図である。
【図１２】放電灯点灯装置の放電灯電圧特性図である。
【図１３】放電灯点灯装置の放電灯電圧−放電灯発光効
率特性図である。
率特性図である。
【図１４】放電灯点灯装置の放電灯電圧、放電灯電圧変
化率特性図である。
化率特性図である。
１ 交流電源 ２ 整流回路 ３ インバータ回路 ４ ＬＣ共振回路 ５ 放電灯 ６ 制御手段 ７ 昇圧回路 ８ 直流電源 ９ 変流器 １０ スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 敏 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株 式会社 生活システム研究所内 (56)参考文献 特開 平３−138894（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−136342（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−136343（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141988（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−54040（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 41/24 H05B 41/16 340
Claims (3)
- 【請求項１】 ヨウ化物系の金属ハロゲン化合物を封入
した高圧放電灯と、この高圧放電灯に電力を供給して放
電灯を点灯させる電力供給装置とを備えた放電灯点灯装
置において、前記高圧放電灯の端子電圧の上昇変化率を
検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づいて前
記高圧放電灯の発光効率が急激に上昇し始める変曲点を
推定する推定手段と、この推定手段で前記発光効率が変
曲点に至らないと推定した場合に前記高圧放電灯へ定格
電力よりも大きい電力である目標電力を供給し、前記発
光効率が変曲点に至ったと推定した場合に前記目標電力
を所定時間毎に減少させて定格電力に移行する電力制御
手段とを備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 前記電力制御手段は、前記高圧放電灯が
消灯後ある時間を経過して低い温度状態で点灯した場合
（コールドスタート）と前記高圧放電灯が高い温度状態
で再点灯した場合（ホットスタート）とで、前記推定手
段で推定した前記発光効率の変曲点以前の前記目標電力
を別設定し、かつ前記発光効率の変曲点以降において前
記目標電力を前記定格電力へ移行させる移行時間を別設
定したことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装
置。 - 【請求項３】 前回定格点灯時の放電灯電圧を記憶する
手段と、前記高圧放電灯の点灯直後の前記放電灯電圧
が、前記前回定格点灯時の放電灯電圧よりも所定値以上
低い値であれば前記高圧放電灯が消灯後ある時間が経過
して低い温度状態での点灯した場合（コールドスター
ト）、所定値以内であれば前記高圧放電灯自体の温度が
高い状態での再点灯した場合（ホットスタート）と判定
する手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載の放
電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19976192A JP3247432B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19976192A JP3247432B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645081A JPH0645081A (ja) | 1994-02-18 |
| JP3247432B2 true JP3247432B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=16413186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19976192A Expired - Lifetime JP3247432B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3247432B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004006632A1 (ja) * | 2002-07-02 | 2004-01-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 放電灯点灯装置 |
| WO2004030420A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electronic ballast for a discharge lamp |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP19976192A patent/JP3247432B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0645081A (ja) | 1994-02-18 |
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