JP3280391B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP3280391B2
JP3280391B2 JP806491A JP806491A JP3280391B2 JP 3280391 B2 JP3280391 B2 JP 3280391B2 JP 806491 A JP806491 A JP 806491A JP 806491 A JP806491 A JP 806491A JP 3280391 B2 JP3280391 B2 JP 3280391B2
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章雄 奥出
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯の光出力が漸次
増減するように制御する放電灯点灯装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の放電灯点灯装置とし
て、図5に示すように、調光器回路20と安定器回路3
0とを備えたものが提供されている。調光器回路20
は、商用電源ACを電源とし、調光信号制御部21の出
力によってトライアックなどの位相制御素子S1 の導通
角を制御することにより、調光信号を出力するように構
成されている。調光器回路20の出力線は、商用電源A
Cを供給する電力線L1、調光信号を伝送する調光線L
2、電力線L1と調光線L2とに共用される共通線L3
の3本となっている。
【0003】安定器回路30は、磁気漏洩型の安定器B
を備え、安定器Bの1次巻線の両端間に、コンデンサC
10と放電灯1との直列回路が接続される。安定器Bの1
次巻線の中点は電力線L1に接続され、1次巻線の一端
はトライアックのような位相制御素子S2 を介して共通
線L3に接続される。位相制御素子S2 は、調光線L2
から入力される調光信号を受けて位相制御素子S2 の導
通角を制御する調光制御部10を備えている。調光制御
部10では、調光器回路20の位相制御素子S 1 の導通
角に対応するように位相制御素子S2 の導通角を制御し
て、放電灯1への供給電力を制御し、放電灯1の光出力
を調節する。安定器Bの2次巻線は、コンデンサC11
よび抵抗R11とともにピーキング回路を構成する。すな
わち、位相制御素子S2 が導通した時点でコンデンサC
11に流れる電流を、安定器Bの2次巻線に流すことによ
り1次巻線に高電圧を発生させ、放電灯1に点孤電圧を
印加するのである。安定器回路30には、電力線L1と
共通線L3との間に1次巻線が接続された予熱トランス
Tも設けられ、放電灯1のフィラメントを予熱するよう
になっている。
【0004】上述のように構成した安定器回路30は、
図6に示すように、1つの調光器回路20に対して複数
個を並設することが可能である。すなわち、複数個の安
定器回路30を、電力線L1、調光線L2、共通線L3
を介して、1つの調光器回路20に接続することによっ
て、複数個の放電灯1を1つの調光器回路20からの調
光信号によって同時に調光制御することができるのであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した安
定器回路30を用いて複数個の放電灯1を一括して調光
制御する場合に、光出力を漸増させてフェードインを行
ったり、漸減させてフェードアウトを行ったりすると、
次のような問題が生じる。ここにおいて、説明を容易に
するために、調光信号の平均電圧を調光制御レベルと呼
称する。
【0006】すなわち、安定器回路30を構成する部品
の定数にはばらつきがあるから、図7に実線と一点鎖線
とで示すように、同じ調光制御レベルに対して、安定器
回路30の出力である放電灯1への供給電力に違いが生
じることになる。とくに、放電灯1の光出力の最小値を
得るための調光制御レベルが各安定器回路30ごとにば
らつくと、フェードインの際の各放電灯1の点灯や、フ
ェードアウトの際の各放電灯1の消灯が一斉に行われな
くなるという問題が生じる。
【0007】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、1つの調光信号によって複数個の放電灯の光
出力が漸次増減されるように調光制御を行う際に、漸増
の開始点と漸減の停止点とが各放電灯で一致するように
した放電灯点灯装置を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、複数個の放電灯への供給電力をそれぞ
制御する複数個の調光制御部を備え、調光制御部に
外部から入力される1つの調光信号に基づいて放電灯
の光出力をそれぞれ漸次増減させる放電灯点灯装置にお
いて、調光信号には放電灯の光出力の漸増の開始点およ
び漸減の終了点に同期した同期信号が重畳され、調光制
御部は、放電灯が消灯しているときに同期信号が入力さ
れると同期信号に同期して放電灯を点灯させる始動制御
部と、放電灯が点灯しているときに同期信号が入力され
ると同期信号に同期して放電灯を消灯させる停動制御部
とを具備しているのである。
【0009】
【作用】上記構成によれば、調光信号には放電灯の光出
力の漸増の開始点と漸減の終了点とに同期した同期信号
が重畳されており、調光制御部では、同期信号に同期し
て放電灯の点灯および消灯を制御するようにしているの
で、複数個の放電灯を一斉に調光制御しようとする場合
に、1つの調光信号を複数個の調光制御部に入力するよ
うにすれば、調光制御部の構成部品の回路定数などにば
らつきがあったとしても、同期信号によって同期をとる
ことにより、各放電灯の点灯と消灯とのタイミングをほ
ぼ一致させることができるのである。その結果、複数個
の放電灯をフェードインやフェードアウトさせる際に、
各放電灯がばらばらに点灯したり消灯したりすることが
なく、統制のとれた制御ができるのである。なお、上述
のような回路定数のばらつきだけではなく、周囲温度の
変化や経年変化などの影響もあるから、同じ放電灯に同
じ調光制御レベルの調光信号を与えても、個々の放電灯
の点灯と消灯とのタイミングにはばらつきが生じる。こ
れに対して、上述のように調光信号に同期信号を重畳し
て点灯と消灯とのタイミングを明確に指示することによ
って、1個の調光制御部に接続されている放電灯につい
て点灯・消灯のタイミングのばらつきを抑制することが
でき、高品質の放電灯点灯装置を提供することができ
る。
【0010】
【実施例】図1(A)に示すように、蛍光ランプのよう
な放電灯1に対して、安定器回路30を介して商用電源
ACが供給される。安定器回路30は、点灯制御部32
の出力によって放電灯1への供給電力を制御する点灯回
路部31を備えている。点灯制御部32には、外部から
の調光信号を受けて点灯回路部31による放電灯1への
供給電力を設定する調光制御部10が接続される。ここ
において、調光信号は、放電灯1の光出力を漸増させて
フェードインを行うか、または、放電灯1の光出力を漸
減させてフェードアウトを行うように設定されている。
また、調光信号LCには、図1(B)に示すように、フ
ェードイン時に放電灯1を点灯させる開始点と、フェー
ドアウト時に放電灯1を消灯させる終了点とに同期し
て、パルス信号である同期信号SYが重畳されている。
調光制御部10は、調光信号に対応して点灯制御部32
への入力信号を生成する基本調光部11と、放電灯1の
消灯時に調光信号に重畳された同期信号に同期して点灯
信号を出力する始動制御部12と、放電灯1の点灯時に
調光信号に重畳された同期信号に同期して消灯信号を出
力する停動制御部13とを備えている。点灯制御部32
は、始動制御部12から点灯信号が出力されると放電灯
1を点灯させ、停動制御部13から消灯信号が出力され
ると放電灯1を消灯させるのである。
【0011】以上のようにして、調光信号に同期信号を
重畳し、同期信号によって放電灯1の点灯と消灯とのタ
イミングを制御しているから、複数個の放電灯1を1つ
の調光信号で調光制御する場合に、各放電灯1の点灯お
よび消灯のタイミングを一致させることができるのであ
る。また、各放電灯1(1回路の安定器回路30)につ
いて周囲温度や経年変化の影響によらず点灯・消灯のタ
イミングをほぼ一定させることができる。上記構成につ
いて具体回路を用いて説明する。図2に示すように、点
灯回路部31は、直列接続された一対のスイッチング素
子Q1 、Q2 を備えたインバータ回路であって、両スイ
ッチング素子Q1 、Q2 の直列回路は直流電源の両端間
に接続される。直流電源は、商用電源ACをダイオード
ブリッジなどの整流回路33によって全波整流した後、
コンデンサC2 により平滑して得られる。また、商用電
源ACと整流回路33との間にはノイズフィルタ34が
挿入される。ノイズフィルタ34の出力端には、後述す
る各回路部に電圧を安定化した直流を供給する電源回路
37も接続される。各スイッチング素子Q1 、Q2 には
ダイオードD1 、D2 がそれぞれ並列接続され、一方の
スイッチング素子Q2 の両端間には、コンデンサC1
3 とチョークコイルCH1 と放電灯1との直列回路が
接続される。さらに、コンデンサC3 と放電灯1との直
列回路にはコンデンサC4 が並列接続される。ここに、
チョークコイルCH1 、コンデンサC3 、C4 は放電灯
1の点灯を維持するための共振回路を構成する。
【0012】この点灯回路部31は、いわゆるハーフブ
リッジ型のインバータ回路であり、両スイッチング素子
1 、Q2 を交互にオンにすることによって、放電灯1
に交流が流れるように構成されている。すなわち、スイ
ッチング素子Q1 がオンであるときには、スイッチング
素子Q2 がオフであって、スイッチング素子Q1 −コン
デンサC1 −チョークコイルCH1 −コンデンサC3
放電灯1という経路で電流が流れる。また、スイッチン
グ素子Q2 がオンであるときには、スイッチング素子Q
1 がオフであって、コンデンサC1 に蓄積された電荷に
より、スイッチング素子Q2 −放電灯1−コンデンサC
3 −チョークコイルCH1 という経路で電流が流れるの
である。ここで、スイッチング素子Q1 、Q2 をオン、
オフさせる周期を変化させれば、共振回路のインピーダ
ンスが変化して放電灯1への供給電力が変化することに
なり、放電灯1の光出力を調節することができる。すな
わち、調光制御として、いわゆる周波数制御方式を採用
しているのであり、周波数が高いほど放電灯1の光出力
が小さくなる。
【0013】点灯回路部31には、予熱トランスTが設
けられ、予熱トランスTの2次巻線の出力によって放電
灯1のフィラメントが予熱されるようになっている。ま
た、予熱トランスTにはダイオードD3 、チョークコイ
ルCH2 、スイッチング素子Q3 の直列回路が接続され
た2次巻線も設けられ、スイッチング素子Q3 がオンで
ある期間に放電灯1の両端に直流電圧を印加するように
なっている。すなわち、放電灯1のランプ電流は交流で
あるから、放電灯1の光出力が小さくなると電流方向の
切換時に再始動できなくなることがあるが、放電灯1の
両端に直流電圧を常時印加して微放電を生じさせておく
ことによって、確実に再始動されるようにしているので
ある。低光出力の際にも点灯状態が安定するようにして
いるのである。
【0014】点灯制御部32は、上記スイッチング素子
1 、Q2 のオン、オフの周期を制御すればよいのであ
って、調光制御部10から出力される電圧レベルに呼応
して出力周波数が変化するようにした電圧−周波数変換
回路35を主構成要素としている。電圧−周波数変換回
路35は、555型として市販されているタイマ用集積
回路やフリップフロップなどを組み合わせて構成され、
図3に示すように、出力レベルが相反した一対の出力が
得られるようになっている。両出力はドライブ回路36
を介してスイッチング素子Q1 、Q2 の制御端子に入力
され、両スイッチング素子Q1 、Q2 を交互にオン、オ
フさせるのである。
【0015】ところで、調光制御部10に入力される調
光信号はアナログ信号であって、電圧レベルが高くなる
ほど放電灯1の光出力が大きくなるように設定されてい
る。すなわち、放電灯1の光出力を漸増させるときに
は、図1(B)に示すように、電圧レベルが次第に増加
するような調光信号LCを与えるようになっている。ま
た、放電灯1を点灯させる開始点には、パルス信号であ
る同期信号SYを重畳してある。逆に、放電灯1の光出
力を漸減させるときには、電圧レベルが次第に減少する
ような調光信号LCを与え、放電灯1を消灯させる終了
点において、パルス信号である同期信号SYを重畳す
る。
【0016】調光制御部10における基本制御部11で
は、ダイオードD4、チョークコイルCH3 、コンデン
サC5 、抵抗R1 からなるローパスフィルタ14を介し
て調光信号がボルテージフォロア15に入力される。ボ
ルテージフォロア15の出力電圧は、抵抗R2 、R3
より分圧された後に、ダイオードD5 を介して点灯制御
部32に入力される。すなわち、ローパスフィルタ14
によって同期信号を除去した調光信号がボルテージフォ
ロア15を介して点灯制御部32に入力されるのであっ
て、同期信号を除いた調光信号の電圧レベルに従って放
電灯1の光出力が設定されるように制御するのである。
また、基本制御部11は、電源電圧を一対の抵抗R4
5 によって分圧した電圧がダイオードD6 を介して点
灯制御部32に入力するように構成されており、点灯制
御部32に入力する最低電圧を保証している。すなわ
ち、図4に示すように、点灯制御部32では、入力電圧
が高くなるに従って出力周波数が低くなるように構成さ
れているのであって、調光制御部10から点灯制御部3
2に入力される最低電圧V1 を保証することによって、
放電灯1の光出力の最小量を規制することができるので
ある。
【0017】一方、同期信号が重畳された調光信号は、
始動制御部12および停動制御部13にも入力される。
ここに、図2に示す回路では、始動制御部12と停動制
御部13とが1つの回路により構成されている。始動制
御部12および停動制御部13では、まず、同期信号を
調光信号から分離する。すなわち、調光信号に重畳され
た同期信号は、調光信号の調節範囲の最大値よりも電圧
レベルが高くなるように設定されており、コンパレータ
16によって基準電圧と比較されることによって調光信
号から分離される。基準電圧は、電源電圧を一対の抵抗
6 、R7 で分圧することにより得られるのであって、
調光信号の調節範囲の最大値よりも高い電圧に設定され
ているのである。ここにおいて、ツェナーダイオードZ
Dは、コンパレータ16への入力電圧の最大値を制限す
るものである。このようにして、調光信号から分離され
た同期信号は、フリップフロップ17に入力される。フ
リップフロップ17は電源投入時にリセットされるか
ら、放電灯1をフェードインすべく調光制御を開始する
時点の同期信号を受けると出力をHレベルにする。これ
によって、スイッチング素子Q3 が導通して放電灯1に
低レベルの直流電圧が印加される。また、フリップフロ
ップ17の出力はコンデンサC6 を介して単安定マルチ
バイブレータ18をトリガする。単安定マルチバイブレ
ータ18の出力は一対の抵抗R8 、R9 により分圧さ
れ、ダイオードD7 を介して点灯制御部32に入力され
る。ここで、ダイオードD7 を通して点灯制御部32に
印加される電圧は、上述した抵抗R4 、R5 によって分
圧した電圧よりも若干高く設定してあり、点灯回路部3
1や点灯制御部32の回路定数のばらつきとは無関係
に、放電灯1が点灯するのに十分な始動電圧を点灯回路
部31が出力できるように設定されている。また、単安
定マルチバイブレータ18の出力のオン期間も放電灯1
を点灯させるのに十分な程度に設定されている。
【0018】このようにして、同期信号に同期させて放
電灯1を点灯させるから、複数個の放電灯1にそれぞれ
調光制御部10を設けている場合であっても各放電灯1
を同時に点灯させることができるのである。その後、放
電灯1をフェードアウトさせようとするときには、調光
信号の電圧レベルが放電灯1を消灯させるべきレベルに
達した時点で発生する同期信号を受けたコンパレータC
Pの出力が再びHレベルになるから、フリップフロップ
FFの出力はLレベルになる。すなわち、スイッチング
素子Q3 がオフになるのであって、放電灯1は放電を維
持できなくなって消灯するのである。その結果、同期信
号に同期して放電灯1が消灯することになる。
【0019】以上のようにして、放電灯1の点灯させる
時点と消灯させる時点とにおいて同期信号を調光信号に
重畳させ、この同期信号に同期して放電灯1の点灯と消
灯とを制御するから、複数の放電灯1を用いる場合であ
っても点灯および消灯のタイミングを一致させることが
できるのである。なお、上記実施例では調光信号をアナ
ログ信号として電圧レベルを変化させるようにしている
が、デューティ比や周波数を変化させるような調光信号
であっても本発明の技術思想を適用することができる。
また、点灯回路部31を、ハーフブリッジ型のインバー
タ回路で構成したが、フルブリッジ型のインバータ回路
や1石式のインバータ回路などを用いてもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明は上述のように、調光信号に放電
灯の光出力の漸増の開始点と漸減の終了点とに同期した
同期信号を重畳し、調光制御部では、同期信号に同期し
て放電灯の点灯および消灯を制御するようにしているの
で、複数個の放電灯を一斉に調光制御しようとする場合
に、1つの調光信号を複数個の調光制御部に入力するよ
うにすれば、調光制御部の構成部品の回路定数などにば
らつきがあったとしても、同期信号によって同期をとる
ことにより、各放電灯の点灯と消灯とのタイミングをほ
ぼ一致させることができるのである。その結果、複数個
の放電灯をフェードインやフェードアウトさせる際に、
各放電灯がばらばらに点灯したり消灯したりすることが
なく、統制のとれた制御ができるという利点がある。
お、同じ放電灯に同じ調光制御レベルの調光信号を与え
ても、周囲温度の変化や経年変化などの影響によって個
々の放電灯の点灯と消灯とのタイミングにはばらつきが
生じるが、本発明では上述のように調光信号に同期信号
を重畳して点灯と消灯とのタイミングを明確に指示して
いるから、1個の調光制御部に接続されている放電灯に
ついて点灯・消灯のタイミングのばらつきを抑制するこ
とができ、高品質の放電灯点灯装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を示し、(A)はブロック図、(B)は
調光信号の説明図である。
【図2】実施例の具体回路図である。
【図3】実施例の要部の信号波形を示す図である。
【図4】実施例の点灯制御部への入力電圧と出力周波数
の関係を示す図である。
【図5】従来例を示す回路図である。
【図6】従来例を示すブロック図である。
【図7】従来例の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
1 放電灯 10 調光制御部 11 基本制御部 12 始動制御部 13 停動制御部 LC 調光信号 SY 同期信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−284390(JP,A) 特開 平2−284394(JP,A) 特開 平2−284393(JP,A) 特開 昭64−82493(JP,A) 特開 昭62−76299(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/38 - 41/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個の放電灯への供給電力をそれぞれ
    制御する複数個の調光制御部を備え、調光制御部に
    部から入力される1つの調光信号に基づいて放電灯の
    光出力をそれぞれ漸次増減させる放電灯点灯装置におい
    て、調光信号には放電灯の光出力の漸増の開始点および
    漸減の終了点に同期した同期信号が重畳され、調光制御
    部は、放電灯が消灯しているときに同期信号が入力され
    ると同期信号に同期して放電灯を点灯させる始動制御部
    と、放電灯が点灯しているときに同期信号が入力される
    と同期信号に同期して放電灯を消灯させる停動制御部と
    を具備して成ることを特徴とする放電灯点灯装置。
JP806491A 1991-01-28 1991-01-28 放電灯点灯装置 Expired - Lifetime JP3280391B2 (ja)

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