JP3605710B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インバータによる高周波電力で放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に係わり、詳しくは調光制御及び点灯・消灯制御をＰＷＭ信号によって、行う放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の放電灯点灯装置の概略構成図である。図において１２は放電灯点灯装置本体、ＡＣは商用電源、ＰＷＭはＰＷＭ信号源、ＳＷ１は商用電源ＡＣをＯＮ、ＯＦＦするスイッチ、１０、１１は商用電源入力端子、８、９は調光信号入力端子である。この構成において、放電灯を点灯するときは商用電源ＡＣはスイッチＳＷ１でＯＮ、ＯＦＦし、放電灯の調光をするときはＰＷＭ信号源ＰＷＭを操作してＰＷＭの信号のパルス幅を変えて調光をしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の放電灯装置では、調光を行う場合はＰＷＭ信号源ＰＷＭを操作して調光信号を放電灯点灯装置本体１２に送出し、商用電源ＡＣをＯＮ、ＯＦＦする場合は、ＰＷＭ信号源ＰＷＭとは別に設けられたスイッチＳＷ１で行っていたので、電源容量の大きいスイッチが必要であり、装置が大がかりになるという問題があった。
【０００４】
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、調光制御及び点灯・消灯制御を一つのＰＷＭ信号源によって、行うことができ、電源スイッチが不要で、操作性のよい放電灯点灯装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、ＩＶ制御集積回路の発振出力信号でスイッチング素子をオン・オフして電源電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、このインバー タ回路からの高周波出力で点灯する放電ランプの調光信号であるＰＷＭ信号を該ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する直流電圧変換手段、及び、前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であるか否かを検出するパルス有無判別手段を有する調光インターフェース回路と、を備え、前記ＩＶ制御集積回路は前記放電ランプの異常検出信号が入力される異常検出端子を有し、前記調光インターフェース回路は前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であることを前記パルス有無判別手段が検出すると前記異常検出端子へ発振停止信号を出力するものである。
【０００６】
また、ＩＶ制御集積回路は異常検出端子に発振停止信号が入力されると発振停止状態が保持され、前記発振停止状態を解除するリセット回路を備える。
【０００７】
また、直流電圧変換手段は、ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する途中に波形生成回路を備える。
【０００８】
また、調光インターフェース回路を駆動する直流電源電圧が、インバータ回路に入力される平滑された直流電圧から供給されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図、図２は調光回路インターフェースにおけるＰＷＭ信号に対応した電圧波形図である。図１において、Ｅ１は直流電源、ＩＶは直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ、ＬＡは電極Ｆ１、Ｆ２を有する放電灯、Ｔは放電灯ＬＡのランプ電流を制限するバラストチョーク、Ｃ５はバラストチョークＴと放電灯電極Ｆ１の間に接続されたカップリングコンデンサ、Ｃ６は放電灯ＬＡの両端に接続された始動コンデンサである。なお、直流電源Ｅ１は商用電源を整流・平滑して得られる直流電源が通常使用される。
【００１０】
次に、インバータＩＶの回路構成を説明する。Ｑ２はスイッチングを行うＭＯＳ ＦＥＴ、Ｑ３はスイッチングを行うＭＯＳ ＦＥＴであり、ＭＯＳ ＦＥＴＱ２は、ドレインが直流電源に接続されソースがＭＯＳ ＦＥＴＱ３のドレインに接続され、ゲートが後述のＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン２に接続されている。ＭＯＳ ＦＥＴＱ３は、ソースが検出抵抗Ｒ６を介してアースに接続され、ゲートがＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン４に接続されている。
【００１１】
Ｒ１は直流電源Ｅ１に接続された起動抵抗、Ｃ３は起動抵抗Ｒ１とアース間に接続された制御電源コンデンサ、ＤＺ１は制御用コンデンサＣ３の電圧を安定させるツェナーダイオードである。ＩＣ２はインバータＩＶを制御するＩＶ制御集積回路であり、１は制御電源コンデンサＣ３と起動抵抗Ｒ１の接続点に接続される電源入力端子、２、４はＭＯＳ ＦＥＴＱ２、Ｑ３の駆動電圧を出力する電圧出力端子、３はインバータ出力端子、５は異常検出用端子、６は発振周波数を決定する電流値を出力する電流出力端子、７はコンデンサＣ４の充電、放電のための電流入出力端子である。
【００１２】
ＮＰは放電灯ＬＡの不点灯を検出する不点灯検出回路であり、高周波電圧を分圧する分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８、整流するダイオードＤ６および平滑コンデンサＣ９から構成される。ＥＬは放電灯ＬＡの寿命末期に電極が電子を放電しにくい状態となり、電圧増加等となるエミレス状態を検出するとともに、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数を制御する電力制御回路、ＤＭは放電灯ＬＡの調光をする調光インターフェース回路である。
【００１３】
次に、電力制御回路ＥＬの構成について説明する。電力制御回路ＥＬは、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数を決定するため、電流出力端子６から流出する電流を決める抵抗Ｒ２とＲ３とコンデンサＣ４と、放電灯ＬＡに流れる高周波電圧を検出する検出抵抗Ｒ６、検出抵抗Ｒ６で検出された高周波電圧を平均化し、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ８からなる積分回路ＩＮ、積分回路ＩＮ及び直列に接続された抵抗Ｒ３、ダイオードＤ５、コンデンサＣ２が反転入力端子に接続され、後述の調光インターフェース回路ＤＭから出力された直流電圧が非反転入力端子に接続され、積分回路ＩＮの出力電圧が調光インターフェース回路ＤＭから出力された直流電圧に等しくなるように、出力電圧が制御するオペアンプＩＣ３から構成される。
【００１４】
次に、調光インターフェース回路ＤＭの構成について説明する。調光インターフェース回路ＤＭは、ＰＷＭ信号を発生させるＰＷＭ信号源ＰＷＭ、ＰＷＭ信号をパルス幅に対応した所定の直流電圧に変換する直流電圧変換手段ＤＭ１、直流電圧を分圧する分圧手段ＤＭ２、パルス有無を判定するパルス有無判別手段ＤＭ３、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２を放電灯する放電灯手段ＤＭ４、電源Ｅ２から構成される。
【００１５】
直流電圧変換手段ＤＭ１は、抵抗Ｒ１０を介してＰＷＭ信号源ＰＷＭに接続されたフォトカプラＰＣ、フォトカプラＰＣの出力端子の両端に接続されるとともに、一端が電源Ｅ２の負極に接続され、他端が抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介して電源Ｅ２の正極に接続された抵抗Ｒ１３、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２の接続点と電源の負極に直列に接続され、平滑を行う抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１０からなる。
【００１６】
分圧手段ＤＭ２は、抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１０の接続点にベースが接続され、コレクタが電源Ｅ２の正極に接続されたトランジスタＱ６、トランジスタＱ６のエミッタと電源Ｅ２の負極に直列に接続された分圧抵抗Ｒ１５、Ｒ１６からなる。
【００１７】
パルス有無判定手段ＤＭ３は、コレクタが抵抗Ｒ１７を介して電源Ｅ２の正極に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ７と、トランジスタＱ７のベースと抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３の接続点の間に接続された抵抗Ｒ８、トランジスタＱ７のコレクタとエミッタ間に接続されたコンデンサＣ１１、トランジスタＱ７のコレクタに接続されたツェナーダイオードＤＺ２、ツェナーダイオードＤＺ２に直列に接続された抵抗Ｒ１８とダイオードＤ１０からなる。
【００１８】
放電灯手段ＤＭ４は、コレクタがインバータＩＶの起動抵抗Ｒ１と制御電源コンデンサＣ３の接続点に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ８、トランジスタＱ８のベースとツェナーダイオードＤＺ２の間に接続された抵抗Ｒ１９からなる。
【００１９】
次に実施の形態１の動作について図１、図２により説明する。まず、インバータ回路ＩＶの動作を説明する。直流電源Ｅ１が投入されると、直流電源Ｅ１から起動抵抗Ｒ1 を介して供給される電流によって制御電源コンデンサＣ３の電圧が、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン１に電圧が印加される。制御電源コンデンサＣ３の電圧が上昇し、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の動作電圧に達すると、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２が発振を開始する。この発振によりＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン２からハーフブリッジ式インバータ回路ＩＶのＭＯＳ ＦＥＴＱ２のゲートに高周波数の電圧が印加されＯＮとなり、次に、ピン４から高周波の電圧がＭＯＳ ＦＥＴＱ３のゲートに印加され、ＭＯＳ ＦＥＴＱ２とＭＯＳ ＦＥＴＱ３が交互にオン／オフ動作をし、インバータ回路ＩＶが高周波で発振する。
【００２０】
これにより、バラストチョークＴと始動コンデンサＣ６のＬＣ直列共振が生じる。この共振によって始動コンデンサＣ６に共振高電圧が生じ、この共振高電圧によって放電灯ＬＡが点灯する。このとき、不点灯検出回路ＮＰは、抵抗Ｒ７とＲ８で分圧された高周波電圧がダイオードＤ６、コンデンサＣ９により整流、平滑された直流電圧が出力され、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に入力される。この電圧は異常検出端子５の動作電圧より低い値に設定されており、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２は正常発振を継続する。
【００２１】
一方、このとき、検出抵抗Ｒ６には高周波電圧が生じており、これが積分回路ＩＮによって平均化され、この電圧が電力制御回路ＥＬのオペアンプＩＣ３の反転入力端子に入力される。ところで、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数はコンデンサＣ４の容量値と、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電流出力端子６から抵抗Ｒ２とＲ３に流出する電流値で決定され、この電流値が大きいほど発振周波数が高い。そして、電流出力端子６から抵抗Ｒ３に流れる電流は、オペアンプＩＣ３の出力電圧の変化に応じて変化することにより、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数が制御される。
【００２２】
従って、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数の制御は、積分回路ＩＮの出力電圧が、オペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、オペアンプＩＣ３の出力電圧が制御されることにより行われる。この結果、検出抵抗Ｒ６を流れる高周波電流の平均値、すなわち、放電灯ＬＡと電極Ｆ１、Ｆ２で消費される電力の和が一定に保たれる。
【００２３】
このように、検出抵抗Ｒ６に流れる高周波の平均電流が電力制御回路ＥＬで設定された値に保持されるように、電力制御回路ＥＬがＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数を制御している。
【００２４】
ところで、放電灯ＬＡが寿命末期等で異常電力を消費する状態となった場合でも、電力制御回路ＥＬが作用し、検出抵抗Ｒ６に流れる高周波の平均電流が設定値に保持されるようにＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数が制御される。しかし、始動コンデンサＣ６の共振電圧が異常に高くなっても放電灯ＬＡが始動できない場合は、抵抗Ｒ７、Ｒ８の両端電圧の和が異常に高くなり、不点灯検出回路ＮＰの出力電圧がＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５の動作電圧より高くなるため、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２は発振を停止する。そして、直流電源Ｅ１から起動抵抗Ｒ１を介して供給されている電流により、この発振停止状態が保持される。
【００２５】
次に、調光インターフェース回路ＤＭの動作概要を説明する。まず、ＰＷＭ信号源ＰＷＭの操作を操作すると、パルス幅に基づいたＰＷＭ信号（調光信号）が直流電圧変換手段手段ＤＭ１に入力される。直流電圧変換手段ＤＭ１はＰＷＭ信号をパルス幅に対応した一定の直流電圧に変換し分圧手段ＤＭ２に入力する。分圧手段ＤＭ２は直流電圧を分圧し、電力制御回路ＥＬのオペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力する。
【００２６】
パルス有無判別手段ＤＭ３は入力された直流電圧の分圧レベルによってＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振出力信号の発振周波数を制御し、且つ、ＰＷＭ信号がパルス幅１００％、すなわち、Ｈレベルの連続信号を出力した時にこれを検知することによりパルス有無の判別を行う。
【００２７】
そして、パルス有無判別手段ＤＭ３がパルス有からパルス無を検知したときに、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に信号を出力して発振出力信号を停止させ、反対にパルス無からパルス有を検知したとき再びＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振出力信号を出力する。
【００２８】
また、放電灯手段ＤＭ４は、パルス有無判別手段ＤＭ３の出力に基づいて、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電源入力端子１の電圧を０とする。
【００２９】
次に、図１、図２により調光インターフェース回路ＤＭの動作を詳しく説明する。図２はＰＷＭ信号のパルスがあるときとないときについて、調光インターフェース回路ＤＭの主な箇所の電圧波形を示したものであり、図２（ａ）〜（ｆ）は各々図１のａ〜ｆ点の電圧波形を示す。
【００３０】
ＰＷＭ信号源ＰＷＭの操作を操作すると、ａ点の出力波形は、図２（ａ）に示すように、パルス有りのときの波形（図の左側）かパルス無のときの波形（図の右側）の信号モードとなる。パルス無しのときはＨレベルの連続波形である。従来例ではこの波形のモードはなかった。
【００３１】
次に、ＰＷＭ信号が直流電圧変換手段ＤＭ１のフォトカプラＰＣに抵抗Ｒ１０を介して入力されと、ＰＷＭ信号のパルス有りのとき、ｂ点においては電圧波形が図２（ｂ）の左側に示すようにパルスがＨレベルでは電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介しフォトカプラＰＣに電流が流れ、Ｒ１３に流れないので、電圧が０の波形となり、パルスがＬレベルではフォトカプラＰＣに電流が流れず、抵抗Ｒ１３に電流が流れ、電圧がプラスの波形となる。
【００３２】
ＰＷＭ信号が、Ｈレベルの連続波形、すなわち、パルスが無しのときは、この間は連続して電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介しフォトカプラＰＣに電流が流れ、Ｒ１３には連続して電流が流れないので、ｂ点の電圧波形は図２（ｂ）の右側に示すよう連続して電圧が０の波形となる。そして、ｂ点の電圧がパルス有無判定手段ＤＭ３に印加される。
【００３３】
ｃ点においては、電圧波形が図２（ｃ）の左側に示すようにパルスがＨレベルでは電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介しフォトカプラＰＣに電流が流れ、電圧が若干プラスの波形となり、パルスがＬレベルではしフォトカプラＰＣに電流が流れず、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３に電流が流れ、電圧がプラスの波形となる。
【００３４】
ＰＷＭ信号が、Ｈレベルの連続波形、すなわち、パルス無のときは、この間は連続して電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２及びフォトカプラＰＣに電流が流れ、ｃ点の電圧波形は図２（ｃ）の右側に示すよう連続して電圧がプラスの波形となる。
【００３５】
ｄ点においては、ｃ点からの電流が抵抗Ｒ１４、コンデンサＣ１０で平滑され、図２（ｄ）に示すように、図２（ｃ）の電圧波形が直流電圧となり、分圧手段ＤＭ２に印加される。この直流電圧はＰＷＭ信号のパルス幅によって変化する。
【００３６】
分圧手段ＤＭ２においては、直流電圧変換手段ＤＭ１から出力された直流電圧がトランジスタＱ６のベースに印加され、トランジスタＱ６がＯＮとなり、抵抗Ｒ１５、Ｒ１６に流れコンデンサＣ１０の平滑電圧が分圧される。このとき、ｅ点においては図２（ｅ）に示すようにパルス有、無ともに連続した電圧波形となり、オペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力される。
【００３７】
このｅ点からオペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力された、直流電圧により、調光が制御される。すなわち、上述のように、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数の制御は、積分回路ＩＮの出力電圧が、ｅ点からオペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力された基準電圧に等しくなるように、オペアンプＩＣ３の出力電圧が制御されることにより行われるが、基準電圧が低くなると、積分回路ＩＮの出力電圧も低くなる。このとき、積分回路ＩＮの出力電圧が低くなると、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電流出力端子６から抵抗Ｒ３に流出する電流値も大きくなる。そして、抵抗Ｒ３に流出する電流値も大きくなると、発振周波数が高くなり、放電灯ＬＡの明るさが暗くなる。逆に、基準電圧が高くなると、積分回路ＩＮの出力電圧も高くなり、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電流出力端子６から抵抗Ｒ３に流出する電流値も小さくなり、発振周波数が低くなり、放電灯ＬＡの明るさが明るくなる。
【００３８】
パルス有無判定手段ＤＭ３においては、直流電圧変換手段ＤＭ１のｂ点の電圧（図２（ｂ））が抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ７のベースに印加される。ｂ点の電圧がパルス有りの場合で電圧が０のとき、トランジスタＱ７はＯＦＦとなり、電流は抵抗Ｒ１７、コンデンサＣ１１に流れ、コンデンサＣ１１に充電される。このとき、図２（ｆ）左側に示すようにｆ点では電圧が０となる。電圧がプラスのとき、トランジスタＱ７はＯＮとなり、電流は抵抗Ｒ１７、トランジスタＱ７に流れ、コンデンサＣ１１には充電されない。このとき、ｆ点では電圧が０となるが、コンデンサＣ１１が放電するため図２（ｆ）（左側）に示すように電圧波形のピークが生じる。
【００３９】
一方、パルス無しの場合は図２（ｂ）に示すように電圧が連続して０のため、トランジスタＱ７はＯＦＦとなり、コンデンサＣ１１に充電される。このとき、図２（ｆ）の右側に示すようにｆ点では連続して電圧がプラスとなる。この電圧がツェナーダイオードＤＺ２により一定値以上のときに、抵抗Ｒ１８、ダイオードＤ１０を介して判別信号をＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に入力する。この一定値を越えたときが、パルス有からパルス無となったときであり、出力電圧がしきい値以下となった場合がパルス無からパルス有となった場合である。
【００４０】
このように、連続して電圧波形が出力されない場合、パルス有りと判別され、連続して電圧波形が出力される場合、パルス無しと判別される。そして、ツェナーダイオードＤＺ２に印加された電圧が一定電圧のしきい値を越えたとき、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子であるピン５に信号が出力され発振出力信号を停止させ、放電灯ＬＡが消灯する。
【００４１】
そして、点灯させるには、パルス無からパルス有とすれば再びＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振出力信号を出力させればよい。
【００４２】
このＩＶ制御集積回路ＩＣ２は、しきい値以下になったときは、ラッチがかかり、発振を停止しているのでリセットをする必要がある。リセット手段ＭＤ４は、このリセットを行うもので、パルス有無判定手段ＤＭ３からの出力電圧が抵抗１９を介してトランジスタＱ８に印加されると、トランジスタＱ８がＯＮとなり、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電源入力ピン１が接地し、リセットされる。
【００４３】
なお、ＩＶ制御集積回路によっては、しきい値以下になったときは再び発振を開始するもの（ラッチがかからないもの）があるがその場合は、リセット手段４ｄを省くことができる。
【００４４】
また、調光インターフェース回路ＤＭの電源Ｅ２は、インバータＩＶの電源Ｅ１の平滑回路から抵抗を介して供給するようにするのが望ましい。
【００４５】
以上のように、調光制御及び点灯・消灯制御を一つのＰＷＭ信号源によって行うことができ、電源容量の大きいスイッチを省くことができ、小形で、操作性をよくすることができ、また、電源は、インバータを駆動させる平滑された直流電源から抵抗を介して供給するようにしたので、電源の供給が安定し、電源の正極と負極間に並列して設けられるコンデンサとツェナーダイオードのコンデンサの容量を小さくすることができる。
【００４６】
実施の形態２
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図３は実施の形態２を示す放電灯点灯装置の回路図である。本実施の形態は、実施の形態１を示す図１の直流電圧変換手段手段ＤＭ１に、ＰＷＭ信号を波形生成する波形生成回路を設けたものである。
【００４７】
図３において、実施の形態１で示した図１と同一または相当部分には、同じ符号付し、説明を省略する。ＤＭ１ａはＰＷＭ信号を波形生成する波形生成回路であり、コレクタが抵抗Ｒ２１を介して電源Ｅ２の正極に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ９、電源Ｅ２の正極とフォトカプラＰＣの出力端子とトランジスタＱ９のベースとの接続点の間に接続された抵抗Ｒ２０及びコレクタが抵抗Ｒ１２とＲ１３の接続点に接続され、ベースが抵抗Ｒ２１とトランジスタＱ９のコレクタとの接続点に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ１０から構成される。
【００４８】
次に、動作について図３、図４により説明する。図４（ａ）は波形生成回路の有無によるＰＷＭ信号の波形図、図４（ｂ）、（ｃ）は波形生成回路の有無による図３のｂ点、ｃ点の波形図である。
【００４９】
波形生成回路ＭＤ１ａが無い場合は、直流電圧変換手段ＤＭ１内のフォトカブラＰＣは、その種類によるターンオフ時の特性の違いにより、図３に示したｂ点、ｃ点の波形が、図４（ｂ）、（ｃ）左側の実線や破線Ａや破線Ｂのように傾きに違いが生じ、破線Ａ、Ｂのときはｄ点電圧やｅ点の電圧に違いがでる場合がある。また、ＰＷＭ信号のパルス幅が変化した際に、パルス幅によってはトランジスタＱ７のベースにトランジスタＱ７のオン電圧を印加できなくなる場合が生じ、トランジスタＱ７がオンできないとＰＷＭ信号はパルスを出力しているにもかかわらず、上述のようにパルス有無判別手段ＤＭ３によってＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に信号が出力され、発振出力信号を停止させ、放電灯ＬＡが消灯してしまう場合がある。
【００５０】
そこで、本実施の形態は、波形生成回路ＭＤ１ａを設けたものであり、動作を次に説明する。まず、フォトカプラＰＣがオンの時はトランジスタＱ９にはベース電流が供給されないのでトランジスタＱ９はオフし、トランジスタＱ１０には抵抗Ｒ２１を介してベース電流が供給されるのでトランジスタＱ１０はオンする。また、フォトカプラＰＣがオフの時はトランジスタＱ９には抵抗Ｒ２０からペース電流が供給されて、トランジスタＱ９はオンするのでトランジスタＱ１０にはベース電流が供給されず、トランジスタＱ１０はオフする。これらはトランジスタＱ９、Ｑ１０がスイッチとして動作するためｂ点、ｃ点波形が、図４（ｂ）（ｃ）右側のようにＰＷＭ信号と同等の矩形波を出力することができ、フォトカプラのターンオフ時の特性の違いによってｂ点、Ｃ点波形が影響を受けることもない。また、トランジスタＱ１０のオフ時に抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３の分圧比をトランジスタＱ７のベースにトランジスタＱ７のオン電圧を印加できる値に選定しておけば、パルス有無判別手段ＤＭ３はパルスの有無を確実に判別することができる。
【００５１】
以上のように、フォトカプラＰＣの特性の影響を受けにくくなるため、分圧手段ＤＭ２の分圧電圧を安定させることができ、パルス有無判別手段ＤＭ３でのパルス有無の判別をより確実にすることができ、一つのＰＷＭ信号源による調光制御及び点灯・消灯制御の信頼性を高くすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係わる放電灯点灯装置は、ＩＶ制御集積回路の発振出力信号でスイッチング素子をオン・オフして電源電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波出力で点灯する放電ランプの調光信号であるＰＷＭ信号を該ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する直流電圧変換手段、及び、前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であるか否かを検出するパルス有無判別手段を有する調光インターフェース回路と、を備え、前記ＩＶ制御集積回路は前記放電ランプの異常検出信号が入力される異常検出端子を有し、前記調光インターフェース回路は前記ＰＷ Ｍ信号がＨレベルの連続信号であることを前記パルス有無判別手段が検出すると前記異常検出端子へ発振停止信号を出力するので、調光制御及び点灯・消灯制御を一つのＰＷＭ信号源によって行うことができ、電源容量の大きいスイッチを省くことができ、小形で、操作性をよくすることができる。
【００５３】
また、ＩＶ制御集積回路は異常検出端子に発振停止信号が入力されると発振停止状態が保持され、前記発振停止状態を解除するリセット回路を備えたので、ＰＷＭ信号をパルス無からパルス有とすることで、発振停止状態から再び発振を開始させることができる。
【００５４】
また、直流電圧変換手段は、ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する途中に波形生成回路を備えたので、一つのＰＷＭ信号源による調光制御及び点灯・消灯制御の信頼性を高くすることができる。
【００５５】
また、調光インターフェース回路を駆動する直流電源電圧が、インバータ回路に入力される平滑された直流電圧から供給されるので、電源の供給が安定し、電源の正極と負極間に並列して設けられるコンデンサとツェナーダイオードのコンデンサの容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の調光インターフェース回路の動作波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の調光インターフェース回路図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の調光インターフェース回路の動作波形図である。
【図５】従来の放電灯点灯装置の構成図である。
【符号の説明】
ＩＶ インバータ、ＩＣ２ ＩＶ制御集積回路、ＩＣ３ オペアンプ、ＰＷＭ ＰＷＭ信号発生源、ＤＭ 調光インターフェース回路、ＤＭ１ 直流電圧変換手段、ＤＭ２ 分圧手段、ＤＭ３ パルス有無判別手段、ＤＭ１ａ 波形生成回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、インバータによる高周波電力で放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に係わり、詳しくは調光制御及び点灯・消灯制御をＰＷＭ信号によって、行う放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の放電灯点灯装置の概略構成図である。図において１２は放電灯点灯装置本体、ＡＣは商用電源、ＰＷＭはＰＷＭ信号源、ＳＷ１は商用電源ＡＣをＯＮ、ＯＦＦするスイッチ、１０、１１は商用電源入力端子、８、９は調光信号入力端子である。この構成において、放電灯を点灯するときは商用電源ＡＣはスイッチＳＷ１でＯＮ、ＯＦＦし、放電灯の調光をするときはＰＷＭ信号源ＰＷＭを操作してＰＷＭの信号のパルス幅を変えて調光をしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の放電灯装置では、調光を行う場合はＰＷＭ信号源ＰＷＭを操作して調光信号を放電灯点灯装置本体１２に送出し、商用電源ＡＣをＯＮ、ＯＦＦする場合は、ＰＷＭ信号源ＰＷＭとは別に設けられたスイッチＳＷ１で行っていたので、電源容量の大きいスイッチが必要であり、装置が大がかりになるという問題があった。
【０００４】
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、調光制御及び点灯・消灯制御を一つのＰＷＭ信号源によって、行うことができ、電源スイッチが不要で、操作性のよい放電灯点灯装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる放電灯点灯装置は、ＩＶ制御集積回路の発振出力信号でスイッチング素子をオン・オフして電源電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、このインバー タ回路からの高周波出力で点灯する放電ランプの調光信号であるＰＷＭ信号を該ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する直流電圧変換手段、及び、前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であるか否かを検出するパルス有無判別手段を有する調光インターフェース回路と、を備え、前記ＩＶ制御集積回路は前記放電ランプの異常検出信号が入力される異常検出端子を有し、前記調光インターフェース回路は前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であることを前記パルス有無判別手段が検出すると前記異常検出端子へ発振停止信号を出力するものである。
【０００６】
また、ＩＶ制御集積回路は異常検出端子に発振停止信号が入力されると発振停止状態が保持され、前記発振停止状態を解除するリセット回路を備える。
【０００７】
また、直流電圧変換手段は、ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する途中に波形生成回路を備える。
【０００８】
また、調光インターフェース回路を駆動する直流電源電圧が、インバータ回路に入力される平滑された直流電圧から供給されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図、図２は調光回路インターフェースにおけるＰＷＭ信号に対応した電圧波形図である。図１において、Ｅ１は直流電源、ＩＶは直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ、ＬＡは電極Ｆ１、Ｆ２を有する放電灯、Ｔは放電灯ＬＡのランプ電流を制限するバラストチョーク、Ｃ５はバラストチョークＴと放電灯電極Ｆ１の間に接続されたカップリングコンデンサ、Ｃ６は放電灯ＬＡの両端に接続された始動コンデンサである。なお、直流電源Ｅ１は商用電源を整流・平滑して得られる直流電源が通常使用される。
【００１０】
次に、インバータＩＶの回路構成を説明する。Ｑ２はスイッチングを行うＭＯＳ ＦＥＴ、Ｑ３はスイッチングを行うＭＯＳ ＦＥＴであり、ＭＯＳ ＦＥＴＱ２は、ドレインが直流電源に接続されソースがＭＯＳ ＦＥＴＱ３のドレインに接続され、ゲートが後述のＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン２に接続されている。ＭＯＳ ＦＥＴＱ３は、ソースが検出抵抗Ｒ６を介してアースに接続され、ゲートがＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン４に接続されている。
【００１１】
Ｒ１は直流電源Ｅ１に接続された起動抵抗、Ｃ３は起動抵抗Ｒ１とアース間に接続された制御電源コンデンサ、ＤＺ１は制御用コンデンサＣ３の電圧を安定させるツェナーダイオードである。ＩＣ２はインバータＩＶを制御するＩＶ制御集積回路であり、１は制御電源コンデンサＣ３と起動抵抗Ｒ１の接続点に接続される電源入力端子、２、４はＭＯＳ ＦＥＴＱ２、Ｑ３の駆動電圧を出力する電圧出力端子、３はインバータ出力端子、５は異常検出用端子、６は発振周波数を決定する電流値を出力する電流出力端子、７はコンデンサＣ４の充電、放電のための電流入出力端子である。
【００１２】
ＮＰは放電灯ＬＡの不点灯を検出する不点灯検出回路であり、高周波電圧を分圧する分圧抵抗Ｒ７、Ｒ８、整流するダイオードＤ６および平滑コンデンサＣ９から構成される。ＥＬは放電灯ＬＡの寿命末期に電極が電子を放電しにくい状態となり、電圧増加等となるエミレス状態を検出するとともに、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数を制御する電力制御回路、ＤＭは放電灯ＬＡの調光をする調光インターフェース回路である。
【００１３】
次に、電力制御回路ＥＬの構成について説明する。電力制御回路ＥＬは、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数を決定するため、電流出力端子６から流出する電流を決める抵抗Ｒ２とＲ３とコンデンサＣ４と、放電灯ＬＡに流れる高周波電圧を検出する検出抵抗Ｒ６、検出抵抗Ｒ６で検出された高周波電圧を平均化し、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ８からなる積分回路ＩＮ、積分回路ＩＮ及び直列に接続された抵抗Ｒ３、ダイオードＤ５、コンデンサＣ２が反転入力端子に接続され、後述の調光インターフェース回路ＤＭから出力された直流電圧が非反転入力端子に接続され、積分回路ＩＮの出力電圧が調光インターフェース回路ＤＭから出力された直流電圧に等しくなるように、出力電圧が制御するオペアンプＩＣ３から構成される。
【００１４】
次に、調光インターフェース回路ＤＭの構成について説明する。調光インターフェース回路ＤＭは、ＰＷＭ信号を発生させるＰＷＭ信号源ＰＷＭ、ＰＷＭ信号をパルス幅に対応した所定の直流電圧に変換する直流電圧変換手段ＤＭ１、直流電圧を分圧する分圧手段ＤＭ２、パルス有無を判定するパルス有無判別手段ＤＭ３、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２を放電灯する放電灯手段ＤＭ４、電源Ｅ２から構成される。
【００１５】
直流電圧変換手段ＤＭ１は、抵抗Ｒ１０を介してＰＷＭ信号源ＰＷＭに接続されたフォトカプラＰＣ、フォトカプラＰＣの出力端子の両端に接続されるとともに、一端が電源Ｅ２の負極に接続され、他端が抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介して電源Ｅ２の正極に接続された抵抗Ｒ１３、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２の接続点と電源の負極に直列に接続され、平滑を行う抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１０からなる。
【００１６】
分圧手段ＤＭ２は、抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１０の接続点にベースが接続され、コレクタが電源Ｅ２の正極に接続されたトランジスタＱ６、トランジスタＱ６のエミッタと電源Ｅ２の負極に直列に接続された分圧抵抗Ｒ１５、Ｒ１６からなる。
【００１７】
パルス有無判定手段ＤＭ３は、コレクタが抵抗Ｒ１７を介して電源Ｅ２の正極に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ７と、トランジスタＱ７のベースと抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３の接続点の間に接続された抵抗Ｒ８、トランジスタＱ７のコレクタとエミッタ間に接続されたコンデンサＣ１１、トランジスタＱ７のコレクタに接続されたツェナーダイオードＤＺ２、ツェナーダイオードＤＺ２に直列に接続された抵抗Ｒ１８とダイオードＤ１０からなる。
【００１８】
放電灯手段ＤＭ４は、コレクタがインバータＩＶの起動抵抗Ｒ１と制御電源コンデンサＣ３の接続点に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ８、トランジスタＱ８のベースとツェナーダイオードＤＺ２の間に接続された抵抗Ｒ１９からなる。
【００１９】
次に実施の形態１の動作について図１、図２により説明する。まず、インバータ回路ＩＶの動作を説明する。直流電源Ｅ１が投入されると、直流電源Ｅ１から起動抵抗Ｒ1 を介して供給される電流によって制御電源コンデンサＣ３の電圧が、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン１に電圧が印加される。制御電源コンデンサＣ３の電圧が上昇し、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の動作電圧に達すると、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２が発振を開始する。この発振によりＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン２からハーフブリッジ式インバータ回路ＩＶのＭＯＳ ＦＥＴＱ２のゲートに高周波数の電圧が印加されＯＮとなり、次に、ピン４から高周波の電圧がＭＯＳ ＦＥＴＱ３のゲートに印加され、ＭＯＳ ＦＥＴＱ２とＭＯＳ ＦＥＴＱ３が交互にオン／オフ動作をし、インバータ回路ＩＶが高周波で発振する。
【００２０】
これにより、バラストチョークＴと始動コンデンサＣ６のＬＣ直列共振が生じる。この共振によって始動コンデンサＣ６に共振高電圧が生じ、この共振高電圧によって放電灯ＬＡが点灯する。このとき、不点灯検出回路ＮＰは、抵抗Ｒ７とＲ８で分圧された高周波電圧がダイオードＤ６、コンデンサＣ９により整流、平滑された直流電圧が出力され、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に入力される。この電圧は異常検出端子５の動作電圧より低い値に設定されており、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２は正常発振を継続する。
【００２１】
一方、このとき、検出抵抗Ｒ６には高周波電圧が生じており、これが積分回路ＩＮによって平均化され、この電圧が電力制御回路ＥＬのオペアンプＩＣ３の反転入力端子に入力される。ところで、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数はコンデンサＣ４の容量値と、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電流出力端子６から抵抗Ｒ２とＲ３に流出する電流値で決定され、この電流値が大きいほど発振周波数が高い。そして、電流出力端子６から抵抗Ｒ３に流れる電流は、オペアンプＩＣ３の出力電圧の変化に応じて変化することにより、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数が制御される。
【００２２】
従って、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数の制御は、積分回路ＩＮの出力電圧が、オペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、オペアンプＩＣ３の出力電圧が制御されることにより行われる。この結果、検出抵抗Ｒ６を流れる高周波電流の平均値、すなわち、放電灯ＬＡと電極Ｆ１、Ｆ２で消費される電力の和が一定に保たれる。
【００２３】
このように、検出抵抗Ｒ６に流れる高周波の平均電流が電力制御回路ＥＬで設定された値に保持されるように、電力制御回路ＥＬがＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数を制御している。
【００２４】
ところで、放電灯ＬＡが寿命末期等で異常電力を消費する状態となった場合でも、電力制御回路ＥＬが作用し、検出抵抗Ｒ６に流れる高周波の平均電流が設定値に保持されるようにＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数が制御される。しかし、始動コンデンサＣ６の共振電圧が異常に高くなっても放電灯ＬＡが始動できない場合は、抵抗Ｒ７、Ｒ８の両端電圧の和が異常に高くなり、不点灯検出回路ＮＰの出力電圧がＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５の動作電圧より高くなるため、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２は発振を停止する。そして、直流電源Ｅ１から起動抵抗Ｒ１を介して供給されている電流により、この発振停止状態が保持される。
【００２５】
次に、調光インターフェース回路ＤＭの動作概要を説明する。まず、ＰＷＭ信号源ＰＷＭの操作を操作すると、パルス幅に基づいたＰＷＭ信号（調光信号）が直流電圧変換手段手段ＤＭ１に入力される。直流電圧変換手段ＤＭ１はＰＷＭ信号をパルス幅に対応した一定の直流電圧に変換し分圧手段ＤＭ２に入力する。分圧手段ＤＭ２は直流電圧を分圧し、電力制御回路ＥＬのオペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力する。
【００２６】
パルス有無判別手段ＤＭ３は入力された直流電圧の分圧レベルによってＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振出力信号の発振周波数を制御し、且つ、ＰＷＭ信号がパルス幅１００％、すなわち、Ｈレベルの連続信号を出力した時にこれを検知することによりパルス有無の判別を行う。
【００２７】
そして、パルス有無判別手段ＤＭ３がパルス有からパルス無を検知したときに、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に信号を出力して発振出力信号を停止させ、反対にパルス無からパルス有を検知したとき再びＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振出力信号を出力する。
【００２８】
また、放電灯手段ＤＭ４は、パルス有無判別手段ＤＭ３の出力に基づいて、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電源入力端子１の電圧を０とする。
【００２９】
次に、図１、図２により調光インターフェース回路ＤＭの動作を詳しく説明する。図２はＰＷＭ信号のパルスがあるときとないときについて、調光インターフェース回路ＤＭの主な箇所の電圧波形を示したものであり、図２（ａ）〜（ｆ）は各々図１のａ〜ｆ点の電圧波形を示す。
【００３０】
ＰＷＭ信号源ＰＷＭの操作を操作すると、ａ点の出力波形は、図２（ａ）に示すように、パルス有りのときの波形（図の左側）かパルス無のときの波形（図の右側）の信号モードとなる。パルス無しのときはＨレベルの連続波形である。従来例ではこの波形のモードはなかった。
【００３１】
次に、ＰＷＭ信号が直流電圧変換手段ＤＭ１のフォトカプラＰＣに抵抗Ｒ１０を介して入力されと、ＰＷＭ信号のパルス有りのとき、ｂ点においては電圧波形が図２（ｂ）の左側に示すようにパルスがＨレベルでは電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介しフォトカプラＰＣに電流が流れ、Ｒ１３に流れないので、電圧が０の波形となり、パルスがＬレベルではフォトカプラＰＣに電流が流れず、抵抗Ｒ１３に電流が流れ、電圧がプラスの波形となる。
【００３２】
ＰＷＭ信号が、Ｈレベルの連続波形、すなわち、パルスが無しのときは、この間は連続して電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介しフォトカプラＰＣに電流が流れ、Ｒ１３には連続して電流が流れないので、ｂ点の電圧波形は図２（ｂ）の右側に示すよう連続して電圧が０の波形となる。そして、ｂ点の電圧がパルス有無判定手段ＤＭ３に印加される。
【００３３】
ｃ点においては、電圧波形が図２（ｃ）の左側に示すようにパルスがＨレベルでは電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介しフォトカプラＰＣに電流が流れ、電圧が若干プラスの波形となり、パルスがＬレベルではしフォトカプラＰＣに電流が流れず、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３に電流が流れ、電圧がプラスの波形となる。
【００３４】
ＰＷＭ信号が、Ｈレベルの連続波形、すなわち、パルス無のときは、この間は連続して電源Ｅ２から抵抗Ｒ１１、Ｒ１２及びフォトカプラＰＣに電流が流れ、ｃ点の電圧波形は図２（ｃ）の右側に示すよう連続して電圧がプラスの波形となる。
【００３５】
ｄ点においては、ｃ点からの電流が抵抗Ｒ１４、コンデンサＣ１０で平滑され、図２（ｄ）に示すように、図２（ｃ）の電圧波形が直流電圧となり、分圧手段ＤＭ２に印加される。この直流電圧はＰＷＭ信号のパルス幅によって変化する。
【００３６】
分圧手段ＤＭ２においては、直流電圧変換手段ＤＭ１から出力された直流電圧がトランジスタＱ６のベースに印加され、トランジスタＱ６がＯＮとなり、抵抗Ｒ１５、Ｒ１６に流れコンデンサＣ１０の平滑電圧が分圧される。このとき、ｅ点においては図２（ｅ）に示すようにパルス有、無ともに連続した電圧波形となり、オペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力される。
【００３７】
このｅ点からオペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力された、直流電圧により、調光が制御される。すなわち、上述のように、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数の制御は、積分回路ＩＮの出力電圧が、ｅ点からオペアンプＩＣ３の非反転入力端子に入力された基準電圧に等しくなるように、オペアンプＩＣ３の出力電圧が制御されることにより行われるが、基準電圧が低くなると、積分回路ＩＮの出力電圧も低くなる。このとき、積分回路ＩＮの出力電圧が低くなると、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電流出力端子６から抵抗Ｒ３に流出する電流値も大きくなる。そして、抵抗Ｒ３に流出する電流値も大きくなると、発振周波数が高くなり、放電灯ＬＡの明るさが暗くなる。逆に、基準電圧が高くなると、積分回路ＩＮの出力電圧も高くなり、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電流出力端子６から抵抗Ｒ３に流出する電流値も小さくなり、発振周波数が低くなり、放電灯ＬＡの明るさが明るくなる。
【００３８】
パルス有無判定手段ＤＭ３においては、直流電圧変換手段ＤＭ１のｂ点の電圧（図２（ｂ））が抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ７のベースに印加される。ｂ点の電圧がパルス有りの場合で電圧が０のとき、トランジスタＱ７はＯＦＦとなり、電流は抵抗Ｒ１７、コンデンサＣ１１に流れ、コンデンサＣ１１に充電される。このとき、図２（ｆ）左側に示すようにｆ点では電圧が０となる。電圧がプラスのとき、トランジスタＱ７はＯＮとなり、電流は抵抗Ｒ１７、トランジスタＱ７に流れ、コンデンサＣ１１には充電されない。このとき、ｆ点では電圧が０となるが、コンデンサＣ１１が放電するため図２（ｆ）（左側）に示すように電圧波形のピークが生じる。
【００３９】
一方、パルス無しの場合は図２（ｂ）に示すように電圧が連続して０のため、トランジスタＱ７はＯＦＦとなり、コンデンサＣ１１に充電される。このとき、図２（ｆ）の右側に示すようにｆ点では連続して電圧がプラスとなる。この電圧がツェナーダイオードＤＺ２により一定値以上のときに、抵抗Ｒ１８、ダイオードＤ１０を介して判別信号をＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に入力する。この一定値を越えたときが、パルス有からパルス無となったときであり、出力電圧がしきい値以下となった場合がパルス無からパルス有となった場合である。
【００４０】
このように、連続して電圧波形が出力されない場合、パルス有りと判別され、連続して電圧波形が出力される場合、パルス無しと判別される。そして、ツェナーダイオードＤＺ２に印加された電圧が一定電圧のしきい値を越えたとき、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子であるピン５に信号が出力され発振出力信号を停止させ、放電灯ＬＡが消灯する。
【００４１】
そして、点灯させるには、パルス無からパルス有とすれば再びＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振出力信号を出力させればよい。
【００４２】
このＩＶ制御集積回路ＩＣ２は、しきい値以下になったときは、ラッチがかかり、発振を停止しているのでリセットをする必要がある。リセット手段ＭＤ４は、このリセットを行うもので、パルス有無判定手段ＤＭ３からの出力電圧が抵抗１９を介してトランジスタＱ８に印加されると、トランジスタＱ８がＯＮとなり、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電源入力ピン１が接地し、リセットされる。
【００４３】
なお、ＩＶ制御集積回路によっては、しきい値以下になったときは再び発振を開始するもの（ラッチがかからないもの）があるがその場合は、リセット手段４ｄを省くことができる。
【００４４】
また、調光インターフェース回路ＤＭの電源Ｅ２は、インバータＩＶの電源Ｅ１の平滑回路から抵抗を介して供給するようにするのが望ましい。
【００４５】
以上のように、調光制御及び点灯・消灯制御を一つのＰＷＭ信号源によって行うことができ、電源容量の大きいスイッチを省くことができ、小形で、操作性をよくすることができ、また、電源は、インバータを駆動させる平滑された直流電源から抵抗を介して供給するようにしたので、電源の供給が安定し、電源の正極と負極間に並列して設けられるコンデンサとツェナーダイオードのコンデンサの容量を小さくすることができる。
【００４６】
実施の形態２
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図３は実施の形態２を示す放電灯点灯装置の回路図である。本実施の形態は、実施の形態１を示す図１の直流電圧変換手段手段ＤＭ１に、ＰＷＭ信号を波形生成する波形生成回路を設けたものである。
【００４７】
図３において、実施の形態１で示した図１と同一または相当部分には、同じ符号付し、説明を省略する。ＤＭ１ａはＰＷＭ信号を波形生成する波形生成回路であり、コレクタが抵抗Ｒ２１を介して電源Ｅ２の正極に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ９、電源Ｅ２の正極とフォトカプラＰＣの出力端子とトランジスタＱ９のベースとの接続点の間に接続された抵抗Ｒ２０及びコレクタが抵抗Ｒ１２とＲ１３の接続点に接続され、ベースが抵抗Ｒ２１とトランジスタＱ９のコレクタとの接続点に接続され、エミッタが電源Ｅ２の負極に接続されたトランジスタＱ１０から構成される。
【００４８】
次に、動作について図３、図４により説明する。図４（ａ）は波形生成回路の有無によるＰＷＭ信号の波形図、図４（ｂ）、（ｃ）は波形生成回路の有無による図３のｂ点、ｃ点の波形図である。
【００４９】
波形生成回路ＭＤ１ａが無い場合は、直流電圧変換手段ＤＭ１内のフォトカブラＰＣは、その種類によるターンオフ時の特性の違いにより、図３に示したｂ点、ｃ点の波形が、図４（ｂ）、（ｃ）左側の実線や破線Ａや破線Ｂのように傾きに違いが生じ、破線Ａ、Ｂのときはｄ点電圧やｅ点の電圧に違いがでる場合がある。また、ＰＷＭ信号のパルス幅が変化した際に、パルス幅によってはトランジスタＱ７のベースにトランジスタＱ７のオン電圧を印加できなくなる場合が生じ、トランジスタＱ７がオンできないとＰＷＭ信号はパルスを出力しているにもかかわらず、上述のようにパルス有無判別手段ＤＭ３によってＩＶ制御集積回路ＩＣ２の異常検出端子５に信号が出力され、発振出力信号を停止させ、放電灯ＬＡが消灯してしまう場合がある。
【００５０】
そこで、本実施の形態は、波形生成回路ＭＤ１ａを設けたものであり、動作を次に説明する。まず、フォトカプラＰＣがオンの時はトランジスタＱ９にはベース電流が供給されないのでトランジスタＱ９はオフし、トランジスタＱ１０には抵抗Ｒ２１を介してベース電流が供給されるのでトランジスタＱ１０はオンする。また、フォトカプラＰＣがオフの時はトランジスタＱ９には抵抗Ｒ２０からペース電流が供給されて、トランジスタＱ９はオンするのでトランジスタＱ１０にはベース電流が供給されず、トランジスタＱ１０はオフする。これらはトランジスタＱ９、Ｑ１０がスイッチとして動作するためｂ点、ｃ点波形が、図４（ｂ）（ｃ）右側のようにＰＷＭ信号と同等の矩形波を出力することができ、フォトカプラのターンオフ時の特性の違いによってｂ点、Ｃ点波形が影響を受けることもない。また、トランジスタＱ１０のオフ時に抵抗Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３の分圧比をトランジスタＱ７のベースにトランジスタＱ７のオン電圧を印加できる値に選定しておけば、パルス有無判別手段ＤＭ３はパルスの有無を確実に判別することができる。
【００５１】
以上のように、フォトカプラＰＣの特性の影響を受けにくくなるため、分圧手段ＤＭ２の分圧電圧を安定させることができ、パルス有無判別手段ＤＭ３でのパルス有無の判別をより確実にすることができ、一つのＰＷＭ信号源による調光制御及び点灯・消灯制御の信頼性を高くすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係わる放電灯点灯装置は、ＩＶ制御集積回路の発振出力信号でスイッチング素子をオン・オフして電源電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波出力で点灯する放電ランプの調光信号であるＰＷＭ信号を該ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する直流電圧変換手段、及び、前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であるか否かを検出するパルス有無判別手段を有する調光インターフェース回路と、を備え、前記ＩＶ制御集積回路は前記放電ランプの異常検出信号が入力される異常検出端子を有し、前記調光インターフェース回路は前記ＰＷ Ｍ信号がＨレベルの連続信号であることを前記パルス有無判別手段が検出すると前記異常検出端子へ発振停止信号を出力するので、調光制御及び点灯・消灯制御を一つのＰＷＭ信号源によって行うことができ、電源容量の大きいスイッチを省くことができ、小形で、操作性をよくすることができる。
【００５３】
また、ＩＶ制御集積回路は異常検出端子に発振停止信号が入力されると発振停止状態が保持され、前記発振停止状態を解除するリセット回路を備えたので、ＰＷＭ信号をパルス無からパルス有とすることで、発振停止状態から再び発振を開始させることができる。
【００５４】
また、直流電圧変換手段は、ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する途中に波形生成回路を備えたので、一つのＰＷＭ信号源による調光制御及び点灯・消灯制御の信頼性を高くすることができる。
【００５５】
また、調光インターフェース回路を駆動する直流電源電圧が、インバータ回路に入力される平滑された直流電圧から供給されるので、電源の供給が安定し、電源の正極と負極間に並列して設けられるコンデンサとツェナーダイオードのコンデンサの容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の調光インターフェース回路の動作波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の調光インターフェース回路図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の調光インターフェース回路の動作波形図である。
【図５】従来の放電灯点灯装置の構成図である。
【符号の説明】
ＩＶ インバータ、ＩＣ２ ＩＶ制御集積回路、ＩＣ３ オペアンプ、ＰＷＭ ＰＷＭ信号発生源、ＤＭ 調光インターフェース回路、ＤＭ１ 直流電圧変換手段、ＤＭ２ 分圧手段、ＤＭ３ パルス有無判別手段、ＤＭ１ａ 波形生成回路。
Claims (4)
- ＩＶ制御集積回路の発振出力信号でスイッチング素子をオン・オフして電源電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路からの高周波出力で点灯する放電ランプの調光信号であるＰＷＭ信号を該ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する直流電圧変換手段、及び、前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であるか否かを検出するパルス有無判別手段を有する調光インターフェース回路と、を備え、
前記ＩＶ制御集積回路は前記放電ランプの異常検出信号が入力される異常検出端子を有し、
前記調光インターフェース回路は前記ＰＷＭ信号がＨレベルの連続信号であることを前記パルス有無判別手段が検出すると前記異常検出端子へ発振停止信号を出力する放電灯点灯装置。 - ＩＶ制御集積回路は異常検出端子に発振停止信号が入力されると発振停止状態が保持され、
前記発振停止状態を解除するリセット回路を備えた請求項１に記載の放電灯点灯装置。 - 直流電圧変換手段は、ＰＷＭ信号のパルス幅に基づき所定の直流電圧に変換する途中に波形生成回路を備えた請求項１に記載の放電灯点灯装置。
- 調光インターフェース回路を駆動する直流電源電圧が、インバータ回路に入力される平滑された直流電圧から供給されることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18224898A JP3605710B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18224898A JP3605710B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012277A JP2000012277A (ja) | 2000-01-14 |
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Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18224898A Expired - Lifetime JP3605710B2 (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3605710B2 (ja) |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP18224898A patent/JP3605710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000012277A (ja) | 2000-01-14 |
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