JP3328784B2 - 交流放電灯点灯装置および直流放電灯点灯装置 - Google Patents
交流放電灯点灯装置および直流放電灯点灯装置Info
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Description
源に使用される放電灯、特に高電圧仕様の放電灯を点灯
するのに有用な交流放電灯点灯装置に関するものであ
り、第二の発明は直流放電灯点灯装置に関するものる。
灯装置として、図3に示すようなものがある。この交流
放電灯点灯装置は、商用交流電源1に接続した第1の整
流器2と、この第1の整流器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
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の整流器5と、この整流器5の出力
側の直流電流値を検出する電流検出回路6と、この整流
器5で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を制御する制御回路9などによって構成され
ている。
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 ,
Q2 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
Q2 ,Q2 が交互にオン,オフ動作を繰り返して、出力
端3a,3bに矩形波交流電力を発生するようになって
いる。
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 ,Q1 、
Q2 ,Q2 のゲート端子Gとソース端子Sの間に分配し
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F
ETがオンの状態にある時間が短くなると減少する。
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。
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基準電圧と比較す
ることによって操作信号を発生させることができる。
電灯点灯装置によると、前記直流ー交流変換器3によっ
て発生させた例えば100キロヘルツの高周波電力をト
ランス4によって昇圧するので、このトランス4と前記
整流器5を形成するチョークコイル5aおよび平滑コン
デンサ5b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。
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、放電灯8が接続されない無負荷時あるいは放電開始
前には、前記電流検出回路6が検出する検出信号は零
か、あるいは極めて小さいので、この小さな検出信号が
前記制御回路9に送出されて、この制御回路9は、直流
ー交流変換器3を構成する各FETQ1 ,Q1 、Q2 ,
Q2 のゲート端子Gとソース端子Sの間に印加する制御
電圧信号のパルス幅を広く制御し、その結果、放電灯が
点灯した瞬間に直流ー交流変換器3を構成する素子に過
大電流が流れるという問題点があった。
が接続されない無負荷時あるいは放電開始前に、過大電
流が流れないようにした放電灯点灯装置を提供すること
を課題とする。
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、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とトランス4と整流器5と極性
切替回路7を介して矩形波交流電力を発生させるととも
に、整流器5の出力側に流れる電流を検出する電流検出
回路6と演算部9aおよびパルス幅変調部9bとを有す
る制御回路9を介して極性切替回路7の入力側の直流電
圧を制御するようにした交流放電灯点灯装置において、
前記整流器5の出力側の直流電圧を検出する電圧検出回
路11aと、この電圧検出回路11aからの検出信号を
設定電圧と比較する比較器11bと、この比較器11b
の出力電圧と前記演算部9aの出力電圧のいずれか大き
い方の出力電圧をパルス幅変調部9bに導通させるOR
回路11cとを有する開放電圧制御装置11を備え、点
灯開始時に前記直流電圧が仕様最大電圧以下になるまで
は、前記比較器11bの出力電圧が前記OR回路11c
を介してパルス幅変調部9bに導通するように前記比較
器11bの設定電圧を設定したことを特徴とする交流放
電灯点灯装置を構成した。
無負荷時あるいは放電開始前には、直流ー交流変換器3
とトランス4と整流器5によって生じる直流電圧が仕様
電圧より高くなるが、この直流電圧が開放電圧制御装置
11を構成する電圧検出回路11aで直ちに検出され、
この検出された直流電圧が比較器11bで設定電圧より
大きいと判断されると、この比較器11bから制御信号
がOR回路11cを介して前記制御回路9を構成するパ
ルス幅変調部9bに印加され、この制御回路9は、直流
ー交流変換器3を構成する各FETQ1 ,Q1 、Q2 ,
Q2 のゲート端子Gとソース端子Sの間に印加する制御
電圧信号のパルス幅を狭く制御し、その結果、この直流
ー交流変換器3とトランス4と整流器5によって生じる
直流電圧は低くなる。この後、放電灯が放電を開始した
瞬間、各FETQ1 ,Q1 、Q2 ,Q2 を流れる電流は
狭いパルス幅の間だけで、過大電流とはならない。
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。
点は、前記整流器5の出力側の直流電圧を検出する電圧
検出回路11aと、この電圧検出回路11aからの検出
信号を設定電圧と比較する比較器11bと、この比較器
11bの出力電圧と前記演算部9aの出力電圧のいずれ
か大きい方の出力電圧をパルス幅変調部9bに導通させ
るOR回路11cとを有する開放電圧制御装置11を備
え、放電灯が接続されない無負荷状態あるいは点灯開始
時に前記直流電圧が仕様最大電圧以下になるまでは、前
記比較器11bの出力電圧が前記OR回路11cを介し
てパルス幅変調部9bに導通するように前記比較器11
bの設定電圧を設定した交流放電灯点灯装置とした点で
ある。
動作について説明する。放電灯が接続されない無負荷時
あるいは放電開始前には、直流−交流変換器3とトラン
ス4と整流器5によって生じる直流電圧が仕様電圧より
高くなるが、この直流電圧が開放電圧制御装置11を構
成する電圧検出回路11aで直ちに検出され、この検出
された直流電圧が比較器11bで設定電圧より大きいと
判断されると、この比較器11bから制御信号がOR回
路11cを介して前記制御回路9を構成するパルス幅変
調部9bに印加され、この制御回路9は、直流−交流変
換器3を構成する各FETQ1,Q1,Q2,Q2のゲート
端子Gとソース端子Sとの間に印加する制御電圧信号の
パルス幅を狭く制御し、その結果、この直流−交流変換
器3とトランス4と整流器5によって生じる直流電圧は
低くなる。この後、放電灯が放電を開始した瞬間、各F
ETQ1,Q1,Q2,Q2を流れる電流は狭いパルス幅の
間だけで、過大電流とはならない。すなわち、図1に示
すように、放電灯8が放電開始する前の無負荷状態で
は、整流器5の出力電圧が高く、かつ、比較器11bの
出力電圧が高くなると共に、放電電流が無いために演算
部9aの出力電圧は低い状態となる。その結果、比較器
11bの信号が、比較器11bに接続されたダイオード
(OR回路11c)を導通させ、パルス幅変調部9bへ
導かれ、演算部9aの出力電圧は低いため、演算部9a
に接続されたダイオード(OR回路11c)によって阻
止される。また、放電が開始し、放電電圧が下がると、
比較器11bの出力電圧が下がり、電流が増加すること
によって演算部9aからの電圧信号が高くなる。したが
って、演算部9aの電圧が、その演算部9aに接続され
たダイオード(OR回路11c)に導通され、パルス幅
変調部9bに導かれ、電流を一定値に保つようにパルス
幅を制御する。このOR回路11cの作用によれば、応
答の遅い負帰還回路により電流を一定値に保つ作用に関
わらず、過大電流を効果的に制御でき、したがって、放
電灯8が放電を開始した瞬間に、放電電流が大きくなり
すぎることを抑制し、FETなどの半導体素子の破壊を
防止することが可能となる。
り、この第二の発明が前記第一の発明と相違する点は、
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とトランス4と整流器5とを介して直流
電圧を発生させるとともに、整流器5の出力側に流れる
電流を検出する電流検出回路6と演算部9aおよびパル
ス幅変調部9bとを有する制御回路9を介して整流器5
の出力側の直流電圧を制御するようにした直流電源装置
において、前記整流器5の出力側の直流電圧を検出する
電圧検出回路11aと、この電圧検出回路11aからの
検出信号を設定電圧と比較する比較器11bと、この比
較器11bの出力電圧を前記演算部9aの出力電圧のい
ずれか大きい方の出力電圧をパルス幅変調部9bに導通
させるOR回路11cとを有する開放電圧制御装置11
を備え、無負荷時に前記直流電圧が仕様最大電圧以下に
なるまでは、前記比較器11bの出力電圧が前記OR回
路11cを介してパルス幅変調部9bに導通するように
前記比較器11bの設定電圧を設定した直流放電灯点灯
装置とした点である。
の動作と同様に、無負荷時には、直流ー交流変換器3と
トランス4と整流器5によって生じる直流電圧が仕様電
圧より高くなるが、この直流電圧が開放電圧制御装置1
1を構成する電圧検出回路11aで直ちに検出され、こ
の検出された直流電圧が比較器11bで設定電圧より大
きいと判断されると、この比較器11bから制御信号が
OR回路11cを介して前記制御回路9を構成するパル
ス幅変調部9bに印加され、この制御回路9は、直流ー
交流変換器3を構成する各FETQ1 ,Q1 、Q2 ,Q
2 のゲート端子Gとソース端子Sの間に印加する制御電
圧信号のパルス幅を狭く制御し、その結果、この直流ー
交流変換器3とトランス4と整流器5によって生じる直
流電圧は低くなる。この後、放電灯が放電を開始した瞬
間、各FETQ1 ,Q1 、Q2 ,Q2 を流れる電流は狭
いパルス幅の間だけで、過大電流とはならない。
したように構成したので、これらの装置で生じた直流電
圧源に負荷が接続されない無負荷状態、あるいはこの直
流電圧源を極性切替回路で矩形波交流電力に変換して生
じた矩形波交流電力源に接続した放電灯の放電開始時に
は、前記直流ー交流変換器とトランスと整流器によって
生じる直流電圧が仕様電圧より高くなるが、この直流電
圧が開放電圧制御装置を構成する電圧検出回路で直ちに
検出され、この検出された直流電圧が比較器で設定電圧
より大きいと判断されると、この比較器から制御信号が
OR回路を介して前記制御回路を構成するパルス幅変調
部に印加され、この制御回路は、直流ー交流変換器を構
成する各FETのゲート端子とソース端子の間に印加す
る制御電圧信号のパルス幅を狭く制御し、その結果、こ
の直流ー交流変換器とトランスと整流器によって生じる
直流電圧は低くなるように制御されるので、放電灯が放
電を開始した瞬間、直流ー交流変換器を流れる電流が過
大とはならない。
例を示すブロック図を横長に示したものである。
例を示すブロック図を横長に示したものである。
示したものである。
交流変換器の回路図である。
Claims (2)
- 【請求項1】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とトランスと整流器と極性切
替回路を介して矩形波交流電力を発生させるとともに、
整流器の出力側に流れる電流を検出する電流検出回路と
演算部およびパルス幅変調部とを有する制御回路を介し
て極性切替回路の入力側の直流電圧を制御するようにし
た交流放電灯点灯装置において、 前記整流器の出力側の直流電圧を検出する電圧検出回路
と、この電圧検出回路からの検出信号を設定電圧と比較
する比較器と、この比較器の出力電圧と前記演算部の出
力電圧のいずれか大きい方の出力電圧をパルス幅変調部
に導通させるOR回路とを有する開放電圧制御装置を備
え、 点灯開始時に前記直流電圧が仕様最大電圧以下になるま
では、前記比較器の出力電圧が前記OR回路を介してパ
ルス幅変調部に導通するように前記比較器の設定電圧を
設定したことを特徴とする交流放電灯点灯装置。 - 【請求項2】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とトランスと整流器とを介し
て直流電圧を発生させるとともに、整流器の出力側に流
れる電流を検出する電流検出回路と演算部およびパルス
幅変調部とを有する制御回路を介して整流器の出力側の
直流電圧を制御するようにした直流放電灯点灯装置にお
いて、 前記整流器の出力側の直流電圧を検出する電圧検出回路
と、この電圧検出回路からの検出信号を設定電圧と比較
する比較器と、この比較器の出力電圧を前記演算部の出
力電圧のいずれか大きい方の出力電圧をパルス幅変調部
に導通させるOR回路とを有する開放電圧制御装置を備
え、 無負荷時に前記直流電圧が仕様最大電圧以下になるまで
は、前記比較器の出力電圧が前記OR回路を介してパル
ス幅変調部に導通するように前記比較器の設定電圧を設
定したことを特徴とする直流放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34914692A JP3328784B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 交流放電灯点灯装置および直流放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34914692A JP3328784B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 交流放電灯点灯装置および直流放電灯点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06203980A JPH06203980A (ja) | 1994-07-22 |
JP3328784B2 true JP3328784B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=18401796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34914692A Expired - Fee Related JP3328784B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 交流放電灯点灯装置および直流放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3328784B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6900600B2 (en) | 1998-12-11 | 2005-05-31 | Monolithic Power Systems, Inc. | Method for starting a discharge lamp using high energy initial pulse |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34914692A patent/JP3328784B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06203980A (ja) | 1994-07-22 |
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