JP3306719B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、各種用途の光源に使
用される放電灯を点灯するのに有用な放電灯点灯装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】放電灯を点灯させる放電灯点灯装置とし
て、従来、図2に示すようなものがある。この放電灯点
灯装置は、商用交流電源1に接続した第1の整流回路2
と、この第1の整流回路2で整流された直流電力を高周
波電力に変換するパルス幅制御型の直流ー交流変換器3
と、この直流ー交流変換器3で変換された高周波電力を
所定の電圧に昇圧する1次および2次巻線を有する普通
のトランス4と、このトランス4によって昇圧した高周
波電力を整流する第2の整流回路5と、この整流回路5
の出力側の直流電流値を検出する電流検出回路6と、整
流された直流電力を矩形波交流電力に変換する極性切替
回路7と、前記電流検出回路6からの検出信号に基づい
て、前記極性切替回路7に接続した放電灯8の放電電流
をほぼ一定値に保持するように、前記直流ー交流変換器
3を制御する電流制御回路9などによって構成されてい
る。
【0003】前記直流ー交流変換器3は、図3に示すよ
うに、4個のFET(電界効果トランジスタ)Q1 ,Q
1 、Q2 ,Q2 をブリッジの各辺に配置してスイッチン
グ回路を構成したもので、各FETQ1 ,Q1 、Q2
2 のゲート端子Gとソース端子Sの間に適宜時間差を
おいて制御電圧信号e,e,e,eを印加すると、図に
おいて対角線方向に並ぶ2組のFETQ1 ,Q1 および
2 ,Q2 が交互にオン,オフ動作を繰り返して、出力
端3a,3bに矩形波の高周波電力を発生するようにな
っている。
【0004】前記電流制御回路9は、前記電流検出回路
6から送出された検出信号値を設定電圧と比較して、そ
の差に相当する操作信号Aを出力する演算部9aと、前
記操作信号Aに対応したパルス幅のパルスPを出力する
パルス幅変調部9bと、このパルス幅変調部9bからパ
ルス幅が変調されて出力されるパルスを制御信号に変え
て前記直流ー交流変換器3を構成する各FETQ1 ,Q
1 ,Q2 ,Q2 に分配して印加するドライバー9cなど
によって構成されており、そして、前記のように、直流
ー交流変換器3から出力される高周波電力は、これを構
成する各FETがオンの状態にある時間が長くなると増
大し、また、反対にFETがオンの状態にある時間が短
くなると減少する。
【0005】なお、矩形波交流電力を出力する前記極性
切替回路7も前記直流ー交流変換器3と同じ構成である
が、放電灯8のチラツキを防止するため、FETのオフ
状態にある時間がきわめて短くなるように動作する点、
およびオン,オフ動作の周期が放電灯の仕様周波数に一
致するように駆動される点が相違しており、このFET
のオン,オフ動作は、例えばマルチバイブレーターを使
用した切替信号発生器10によって制御される。
【0006】また、前記電流検出回路6および電流制御
回路9は、放電灯8を流れる電流制御に適用した場合に
ついて説明したが、放電灯8を電力制御する場合には、
前記電流検出回路6に代えて設けた電力検出回路(図示
しない)から送出された電流検出信号と電圧検出信号と
を積算する乗算器(図示しない)を演算部に付加すれば
よく、この乗算器が出力した電力信号を設定電圧と比較
することによって操作信号を発生させることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す従来の放電
灯点灯装置によると、前記直流ー交流変換器3によって
生成された高周波電力をトランス4によって昇圧するの
で、このトランス4の重量・寸法が小さくて済み、ま
た、放電電流の制限は電流制御によって行うようにした
ので、放電灯点灯装置を小型に構成するこたができる。
【0008】また、前記電流検出回路6および電流制御
回路9の作用により、前記極性切替回路7に接続した放
電灯8の放電電流をほぼ一定値に保持するようにしてい
るが、この放電灯の放電開始時などに回路に流れる過大
電流を瞬時に防止する作用は、前記電流検出回路6およ
び電流制御回路9にはないという問題点があった。
【0009】この発明は、前述の問題点に鑑み、放電灯
の放電開始時などに回路に流れる過大電流を瞬時に防止
する機能を有する放電灯点灯装置を提供することを課題
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
するため、この発明では次のような手段を構成した。す
なわち、この発明の放電灯点灯装置は、商用交流電力を
整流した後の直流電力を高周波電力に変換する直流ー交
流変換器3と、この高周波電力を昇圧するトランス4
と、この昇圧された高周波電力を直流電力に変換する整
流回路5と、この整流回路5から流れる電流を制限する
電流制限回路11と、この電流制限回路11を通した直
流電力を矩形波交流電力に変換する極性切替回路7と、
この極性切替回路7の出力端に放電灯8を接続するよう
に構成した放電灯点灯装置であって、前記電流制限回路
11は、前記整流回路5から極性切替回路7への回路の
間に設けたスイッチング素子11aとチョークコイル1
1bおよびこれらの接続点と(−)極との間に設けたダ
イオード11cと、過大電流が流れたときに過大電流制
御信号を出す過大電流制御信号発生部11dと、この過
大電流制御信号値と設定値とを比較し過大電流制御信号
値が大きくなると前記スイッチング素子11aをオフに
し、前記ダイオード11cおよびチョークコイル11b
を通して流れ続ける電流が所定の値に減少したときにス
イッチング素子11aをオンに復帰させる制御信号をス
イッチング素子11aに送出する比較器11eとより形
成したした。
【0011】
【作用】このような構成により、放電灯の放電開始時な
どに回路に過度的に過大電流が流れると、瞬時に前記電
流制限回路11を形成する過大電流制御信号発生部11
dが過大電流制御信号を出し、この過大電流制御信号
を、前記整流回路5から極性切替回路7への回路の間に
設けた前記電流制限回路11を形成するスイッチング素
子11aに印加して、このスイッチング素子11aがオ
フになり、前記電流制限回路11を形成するチョークコ
イル11bを流れていた電流は前記電流制限回路11を
形成するダイオード11cを通して流れ続け、次第に減
衰する。
【0012】このチョークコイル11bとダイオード1
1cを通して流れる電流が設定値よりも所定の値に減少
すると、前記比較器11eは再度スイッチング素子11
aをオンにする制御信号をスイッチング素子11aへ送
り出し、電流は増加し始め、再度電流が制限値を越える
と、スイッチング素子11aをオフにする動作を繰り返
す。
【0013】以上のような動作によって、放電灯を流れ
る電流は設定値を中心とした電流に対して所定の大きさ
の上限値、下限値の間を変化し、この放電灯点灯装置が
正常に動作する。
【実施例】
【0014】以下、この発明の実施例を図1を参照して
説明する。なお、図中の符号および記号については、前
記従来技術を説明した際の各構成要素と同じ構成要素に
は同じ符号および記号を付けて示し、詳細な説明も省略
する。
【0015】この発明が前記従来技術と相違する点は、
前記直流ー交流変換器3およびトラス4によって発生し
た高周波電力を直流電力に変換する第2の整流回路5と
前記電流検出回路6との間に、放電灯の放電開始時など
に回路に過度的に流れる過大電流を瞬時に制限する電流
制限回路11を設けたものである。
【0016】前記電流制限回路11は、前記第2の整流
回路5から極性切替回路7への回路の間に設けたスイッ
チング素子11aとチョークコイル11bおよびこれら
の接続点と(−)極との間に設けたダイオード11c
と、過大電流が流れたときに過大電流制御信号を出す過
大電流制御信号発生部11dと、この過大電流制御信号
値と設定値とを比較し過大電流制御信号値が大きくなる
と前記スイッチング素子11aをオフにし、前記ダイオ
ード11cおよびチョークコイル11bを通して流れ続
ける電流が所定の値に減少したときにスイッチング素子
11aをオンに復帰させる制御信号をスイッチング素子
11aに送出する比較器11eとより構成されている。
【0017】前記過大電流制御信号発生部11dは抵抗
などで形成されており、この放電灯の放電開始時などに
過大電流が流れると、a点に生じる過大電流制御信号値
(電圧)が設定値Vより高くなり、比較器11eの出力
端から出力される制御信号(−電圧)をスイッチング素
子11aに印加するようになっている。
【0018】次に、この実施例の放電灯点灯装置の動作
について説明する。この放電灯の放電開始時などに回路
に過度的に過大電流が流れると、瞬時に前記過大電流制
御信号発生部11dが過大電流制御信号を出し、この過
大電流制御信号を前記整流回路5から極性切替回路7へ
の回路の間に設けたスイッチング素子11aに印加し
て、このスイッチング素子11aがオフになり、チョー
クコイル11bを流れていた電流はダイオード11cを
通して流れ続け、次第に減衰する。
【0019】このダイオード11cおよびチョークコイ
ル11bを通して流れる電流が設定値よりも所定の値に
減少すると、比較器11eは再度スイッチング素子11
aをオンにする制御信号をスイッチング素子11aへ送
り出し、電流は増加し始め、再度電流が制限値を越える
と、スイッチング素子11aをオフにする動作を繰り返
す。
【0020】以上のような動作によって、放電灯を流れ
る電流は設定値を中心とした電流に対して所定の大きさ
の上限値、下限値の間を変化し、この放電灯点灯装置が
正常に動作する。
【0021】
【発明の効果】この発明の放電灯点灯装置は、以上説明
したような構成により、この放電灯の放電開始時などに
回路に過度的に過大電流が流れると、瞬時に前記電流制
限回路を形成する過大電流制御信号発生部が過大電流制
御信号を出し、この過大電流制御信号を前記整流回路か
ら極性切替回路への回路の間に設けた前記電流制限回路
を形成するスイッチング素子に印加して、このスイッチ
ング素子がオフになり、前記電流制限回路を形成するチ
ョークコイルを流れていた電流はダイオードを通して流
れ続け、次第に減衰する。
【0022】この電流が設定値よりも所定の値減少する
と、前記電流制限回路を形成する比較器は再度スイッチ
ング素子をオンにする制御信号をスイッチング素子へ送
り出し、電流は増加し始め、再度電流が制限値を越える
と、スイッチング素子をオフにする動作を繰り返す。
【0023】以上のような動作によって、放電灯を流れ
る電流は設定値を中心とした電流に対して所定の大きさ
の上限値、下限値の間を変化し、この放電灯点灯装置が
正常に動作するので、放電灯の放電開始(点火)時など
に回路に過度的に流れる過大電流によって、放電灯点灯
装置が故障するようなことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の放電灯点灯装置の一実施例を示すブ
ロック図を横長に示したものである。
【図2】従来の放電灯点灯装置のブロック図を横長に示
したものである。
【図3】従来の放電灯点灯装置の構成要素の一つである
直流ー交流変換器の回路図である。
【符号の説明】
1 商用交流電源 2 第1の整流回路 3 直流ー交流変換器 4 トランス 5 第2の整流回路 6 電流検出回路 7 極性切替回路 8 放電灯 9 電流制御回路 10 切換信号発生器 11 電流制限回路 11a スイッチング素子 11b チョークコイル 11c ダイオード 11d 制御信号発生部 11e 比較器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/24 H05B 41/18 H05B 41/18 310 H05B 41/18 340 H05B 41/282

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】商用交流電力を整流した後の直流電力を高
    周波電力に変換する直流ー交流変換器と、この高周波電
    力を昇圧するトランスと、この昇圧された高周波電力を
    直流電力に変換する整流回路と、この整流回路から流れ
    る電流を制限する電流制限回路と、この電流制限回路を
    通した直流電力を矩形波交流電力に変換する極性切替回
    路と、この極性切替回路の出力端に放電灯を接続するよ
    うに構成した放電灯点灯装置であって、 前記電流制限回路は、前記整流回路から極性切替回路へ
    の回路の間に設けたスイッチング素子とチョークコイル
    およびこれらの接続点と(−)極との間に設けたダイオ
    ードと、過大電流が流れたときに過大電流制御信号を出
    す過大電流制御信号発生部と、この過大電流制御信号値
    と設定値とを比較し過大電流制御信号値が大きくなると
    前記スイッチング素子をオフにし、前記ダイオードおよ
    びチョークコイルを通して流れ続ける電流が所定の値に
    減少したときにスイッチング素子をオンに復帰させる制
    御信号をスイッチング素子に送出する比較器とより形成
    したことを特徴とする放電灯点灯装置。
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