JP3713129B2

JP3713129B2 - Discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP3713129B2
Application number: JP15719297A
Authority: JP
Inventors: 浩行迫; 靖憲河瀬; 高司古川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: JPH118081A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数組の放電灯負荷及び共振回路がスイッチング素子と並列に接続されたインバータ回路を備える放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の放電灯点灯装置としては、図７に示すように、直流電源１と、直流電源１の両端間に接続された第１及び第２のスイッチング素子たるＭＯＳ型電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと略す）２，３からなる直列回路と、ＦＥＴ２の両端間に接続された２組の放電灯負荷７及び共振回路８と、放電灯負荷７，７の点灯状態、或いは、不点状態をそれぞれ検出する検出回路９，９と、検出回路９の検出結果に基づいてＦＥＴ２，３をそれぞれオン・オフさせる制御回路１０とから構成され、複数の放電灯負荷７を一括して点灯させるものがあった。
【０００３】
ここで、放電灯負荷７の一方のフィラメント電極Ｆ₁の電源側端子は直流電源１とＦＥＴ２のドレインとの接続点に接続されており、他方のフィラメント電極Ｆ₂の電源側端子は直流カット用のコンデンサ５及び共振用のチョークコイル４を介してＦＥＴ２のソースとＦＥＴ３のドレインとの接続点に接続されている。また、放電灯負荷７の両フィラメント電極Ｆ₁，Ｆ₂の非電源側端子間には共振用のコンデンサ６が接続されている。そして、共振用のチョークコイル４及び共振用のコンデンサ５から共振回路８は構成されている。
【０００４】
この放電灯点灯装置では、各共振回路８の共振による共振電圧で、各共振回路８に対応する放電灯負荷７が点灯しているのであるが、複数の放電灯負荷７の内、不点灯の放電灯負荷７があると、検出回路９が不点灯の放電灯負荷７を検出し、制御回路１０が検出回路９の検出結果に基づいてＦＥＴ２，３の駆動周波数を強制的に低く制御することにより、全ての放電灯負荷７を点灯させていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の放電灯点灯装置は、他励式のインバータ回路を用いているので、ＦＥＴ２，３を駆動するための制御回路１０が必要となり、制御回路１０を構成する部品が増加するため、回路構成が複雑になるという問題があった。また、制御回路１０に放電灯負荷７の点灯状態をフィードバックするための検出回路９が必要になるので、回路構成がさらに複雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、部品点数を減らして、回路構成を簡素化するとともに、複数の放電灯を一括して確実に点灯させることのできる放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、上記目的を達成するために、直流電源と、直流電源の両端間に接続された第１及び第２のスイッチング素子からなる直列回路とを備え、第１又は第２のスイッチング素子のいずれか一方の両端間にチョークコイル及び放電灯負荷からなる直列回路を複数組並列に接続し、チョークコイルと共に共振回路を構成するコンデンサを各放電灯負荷の両フィラメント電極の非電源側端子間にそれぞれ接続した放電灯点灯装置において、第１及び第２のスイッチング素子の接続点と上記複数の共振回路との間に第１及び第２のスイッチング素子を駆動するための二次巻線を備えた飽和型の駆動トランスの一次巻線を接続し、駆動トランスの一次巻線又は複数のチョークコイルと直列に直流カット用コンデンサを接続し、全ての前記共振回路の共振周波数に対して遅相領域の周波数であって、最初の放電灯負荷が始動する時の第１及び第２のスイッチング素子の駆動周波数よりも低く、且つ、残りの不点灯の放電灯負荷に印加される電圧が点灯するのに必要な電圧に増加するような周波数に、駆動トランスの飽和ポイントが設定されており、自励式なので第１及び第２のスイッチング素子を駆動するための制御回路が不要になり、回路構成を簡略化することができる。さらに、全ての共振回路の共振周波数に対する遅相領域で全ての放電灯負荷が点灯するように、駆動トランスの飽和ポイントが設定されているので、第１及び第２のスイッチング素子が進相領域で駆動されることがなく、放電灯負荷の点灯状態を検出するための検出回路が不要になり、回路構成をさらに簡略化できる。また、放電灯始動時に複数の放電灯負荷のうち不点状態のままの放電灯負荷があると、各共振回路の共振周波数に対して遅相領域で、第１及び第２のスイッチング素子の駆動周波数が低下して、各共振回路に流れる電流が増加し、駆動トランスが飽和に到るため、不点状態の放電灯負荷を確実に点灯させることができる。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、各共振回路に接続される放電灯負荷を同一とし、請求項３の発明では、各共振回路と、各共振回路に接続される放電灯負荷とをそれぞれ同一としているので、放電灯負荷の点灯時における共振回路の共振カーブを等しくすることができる。
請求項４の発明では、請求項３の発明において、共振回路及び放電灯負荷が２組設けられ、各放電灯負荷がそれぞれ定格出力３２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト型ランプであるので、上述と同様に不点状態の放電灯負荷を確実に点灯させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の放電灯点灯装置を示す回路図である。この放電灯点灯装置は、直流電源１と、直流電源１の両端間に接続された第１及び第２のスイッチング素子たるＦＥＴ２，３からなる直列回路と、ＦＥＴ２の両端間に飽和型の駆動トランス１１の一次巻線ｎ₁を介して接続された２組の放電灯負荷７及び共振回路８と、共振回路８を始動させる起動回路１２とから構成されており、ＦＥＴ２，３及び駆動トランス１１などから自励式ハーフブリッジインバータ回路１７が構成されている。
【００１０】
放電灯負荷７の一方のフィラメント電極Ｆ₁の電源側端子は直流電源１とＦＥＴ２のドレインとの接続点に接続されており、他方のフィラメント電極Ｆ₂の電源側端子は、直流カット用コンデンサ５及び共振用チョークコイル４を介して駆動トランス１１の一次巻線ｎ₁の巻き始め側に接続されている。また、放電灯負荷７の両フィラメント電極Ｆ₁，Ｆ₂の非電源側端子には共振用コンデンサ６が接続されており、共振用チョークコイル４、直流カット用コンデンサ５、及び、共振用コンデンサ６から共振回路８が構成されている。
【００１１】
また、駆動トランス１１の二次巻線ｎ₂の一端（巻き始め側）はＦＥＴ２のソースに接続されており、二次巻線ｎ₂の他端（巻き終わり側）は抵抗１４を介してＦＥＴ２のゲートに接続されている。駆動トランス１１の二次巻線ｎ₃の一端（巻き終わり側）はＦＥＴ３のソースに接続されており、二次巻線ｎ₃の他端（巻き始め側）は抵抗１６を介してＦＥＴ３のゲートに接続されている。さらに、ＦＥＴ２，３のゲート・ソース間にはそれぞれ過電圧保護用のツェナーダイオード１３，１５が接続されている。
【００１２】
ここで、駆動トランス１１には、飽和型のカレントトランスを用いており、共振回路８に流れる電流による飽和現象を利用して、ＦＥＴ２，３をそれぞれターンオン、又は、ターンオフさせている。また、駆動トランス１１は、最初の放電灯負荷７が始動する時のＦＥＴ２，３の駆動周波数よりも低く、且つ、全ての共振回路８の共振周波数に対する遅相領域で全ての放電灯負荷７が点灯するように飽和ポイントが設定されている。インバータ回路１７は自励式であり、駆動トランス１１の飽和ポイントが、全ての共振回路８の共振周波数に対する遅相領域で全ての放電灯負荷７が点灯するように設定されているので、ＦＥＴ２，３の駆動周波数が共振回路８の共振周波数に対する進相領域側に移行することがなく、他励式インバータ回路のように放電灯負荷７の点灯状態を検出するための検出回路や、検出回路の検出結果に応じてＦＥＴ２，３を他励制御する制御回路が不要になり、回路構成を簡略化することができる。
【００１３】
各共振回路８は共振用チョークコイル４及び共振用コンデンサ６から構成されており、無負荷時における共振周波数は略等しくなっている。また、２組の放電灯負荷７及び共振回路８を同一の構成とすれば、放電灯負荷７の点灯時における共振回路８の共振カーブも略等しくなる。
ここで、図２は周波数と共振回路８に流れる電流との関係を示しており図２中Ａは放電灯負荷７の点灯時における共振カーブであり、図２中Ｂは不点灯（無負荷）時における共振カーブである。ここに、周波数ｆ₀は共振回路８の無負荷時における共振周波数であり、周波数ｆ₁は２灯の放電灯負荷７の全点灯時におけるＦＥＴ２，３の駆動周波数であり、周波数ｆ₂は２灯の放電灯負荷７の内、１灯が点灯、他の１灯が不点灯の場合のＦＥＴ２，３の駆動周波数であり、周波数ｆ₃は２灯の放電灯負荷７の始動時におけるＦＥＴ２，３の駆動周波数である。また、図３は周波数と共振回路８に発生する電圧Ｖとの関係を示しており、図３中Ｃは不点灯（無負荷）時における共振カーブを示している。
【００１４】
ところで、ＦＥＴ２，３の駆動周波数をｆ₃として、２灯の放電灯負荷７を共に始動させた際に、放電灯負荷７が共に不点灯の場合に駆動トランス１１に流れる電流と、２灯の放電灯負荷７のうち１灯が点灯して他の１灯が不点灯の場合に駆動トランス１１に流れる電流とを比較すると、２灯の放電灯負荷７のうち１灯が点灯して他の１灯が不点灯の場合（すなわち、点灯状態と不点灯状態の放電灯負荷７が混在している場合）には、点灯時の共振カーブ（図２のＡ）と不点灯時の共振カーブ（図２のＢ）ができ、不点灯の側の共振回路８に流れる電流ｉ₃に比べて、点灯した側の共振回路８に流れる電流ｉ₅が小さくなるので、駆動トランス１１に流れる電流が（ｉ₃＋ｉ₅）と小さくなり、駆動トランス１１を飽和させるには至らない。
【００１５】
この時、駆動トランス１１は２灯始動時と同じ駆動周波数ｆ₃及び電流（ｉ₃＋ｉ₅）では飽和できなくなり、駆動トランス１１に発生する一次巻線ｎ₁の電圧の１パルス当たりの時間が長くなるので、駆動トランス１１の二次巻線ｎ₂，ｎ₃に発生するパルス電圧の時間幅、即ち、ＦＥＴ２，３の駆動電圧の時間幅が長くなり、ＦＥＴ２，３のオン時間、オフ時間も延びることになる。したがって、インバータ回路１７は共振回路８に流れる電流を増加させる方向、即ち、ＦＥＴ２，３の駆動周波数を低くする方向に動作し、駆動周波数がｆ₂まで低下して、駆動トランス１１に流れる電流が（ｉ₂＋ｉ₄）まで増加すると、駆動トランス１１が飽和する。この時、ＦＥＴ２，３の駆動周波数がｆ₃からｆ₂へ移行することによって共振回路８に発生する電圧ＶがＶ₃からＶ₂に増加する。したがって、図４に示すように、時刻ｔ₀で起動回路１２が発振を開始させると、時刻ｔ₀〜ｔ₁では電圧Ｖが予熱時の電圧となり、時刻ｔ₁〜ｔ₂では電圧Ｖが２灯始動時における電圧Ｖ₃となり、時刻ｔ₂〜ｔ₃では電圧Ｖが１灯点灯、１灯不点時の電圧Ｖ₂となるように、時間の経過とともに、共振回路８に発生する電圧Ｖがスイープしながら増加するので、不点状態の発振回路８に対応する放電灯負荷７が点灯しやすくなる。
【００１６】
上述のように、インバータ回路１７が、共振回路８の共振周波数ｆ₀に対して遅相領域で、ＦＥＴ２，３の駆動周波数を共振周波数ｆ₀に近づける方向（駆動周波数を低くする方向）に動作するので、図３の共振カーブから、不点状態の放電灯負荷７に対応する共振回路８に発生する電圧Ｖを上昇させることができる。すなわち、２灯の放電灯負荷７の内の１灯が点灯した状態で、他の１灯を点灯させるのに必要な電圧Ｖの増加分が得られるような駆動周波数及び電流の飽和ポイントで、駆動トランス１１が飽和するように駆動トランス１１を設計しているので、不点状態の放電灯負荷７を確実に点灯させることができる。また、チョークコイル４及びコンデンサ６の定数のばらつきによって、各共振回路８に発生する電圧にばらつきが発生しても、放電灯始動時に不点状態の放電灯負荷７が発生した場合、不点状態の共振回路８に発生する電圧は時間の経過とともにスイープしながら上昇するので、不点状態の放電灯負荷７を確実に点灯させることができる。
【００１７】
ここで、放電灯負荷７にＪＩＳ規格（ＪＩＳＣ７６０１）に規格化された定格出力が３２Ｗの所謂高周波点灯専用形コンパクト型ランプ（ツイン３蛍光灯３２Ｗ型）を用い、ＦＥＴ２の両端間に駆動トランス１１を介して放電灯負荷７及び共振回路８を２組接続し、駆動トランス１１の磁芯にトロイダルコアを用い、その材料を富士電気化学製型番２Ｈ０３とし、一次巻線ｎ₁の巻数を３ターン、二次巻線ｎ₂，ｎ₃の巻数をそれぞれ１３ターンとした場合、直流電源１の出力電圧をＤＣ３３０Ｖ、無負荷時の共振周波数ｆ₀を７１ｋＨｚに設定すると、２灯始動時は、ＦＥＴ２，３の駆動周波数ｆ₃が８０ｋＨｚ、共振回路８に発生する電圧が５００Ｖrms であるが、２灯の放電灯負荷７のうちの１灯が先に点灯すると、不点状態の放電灯負荷７に対応する共振回路８は遅相領域で動作し、ＦＥＴ２，３の駆動周波数ｆ₂が７７ｋＨｚ、共振回路８に発生する電圧が７５０Ｖrms で動作し、不点状態の放電灯負荷７が点灯する。
【００１８】
ところで、本実施形態の放電灯点灯装置では、駆動トランス１１を介してＦＥＴ２と並列に２組の放電灯負荷７及び共振回路８を接続しているが、図５に示すように、駆動トランス１１を介してＦＥＴ３と並列に２組の放電灯負荷７及び共振回路８を接続するようにしても良い。また、本実施形態の放電灯点灯装置では、共振回路８毎に直流カット用のコンデンサ５を共振用のインダクタ４と放電灯５の他方のフィラメント電極Ｆ₂との間に接続しているが、図６に示すように、複数の共振回路８の接続点と駆動トランス１１の一次巻線ｎ₁との間に直流カット用のコンデンサ５を１個だけ設けるようにしても良く、部品点数を減らすことができる。
【００１９】
尚、本実施形態では、第１及び第２のスイッチング素子としてＦＥＴを用いているが、第１及び第２のスイッチング素子をＦＥＴに限定する趣旨のものではなく、バイポーラ・トランジスタなどのスイッチング素子を用いてもよいことは言うまでもない。
また、本実施形態では図１、図５、及び図６の回路構成について説明を行ったが、本発明の回路構成を上述した回路構成に限定する趣旨のものではなく、同様の機能を備えていれば、他の構成の回路を用いても良い。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、上述のように、直流電源と、直流電源の両端間に接続された第１及び第２のスイッチング素子からなる直列回路とを備え、第１又は第２のスイッチング素子のいずれか一方の両端間にチョークコイル及び放電灯負荷からなる直列回路を複数組並列に接続し、チョークコイルと共に共振回路を構成するコンデンサを各放電灯負荷の両フィラメント電極の非電源側端子間にそれぞれ接続した放電灯点灯装置において、第１及び第２のスイッチング素子の接続点と上記複数の共振回路との間に第１及び第２のスイッチング素子を駆動するための二次巻線を備えた飽和型の駆動トランスの一次巻線を接続し、駆動トランスの一次巻線又は複数のチョークコイルと直列に直流カット用コンデンサを接続し、全ての前記共振回路の共振周波数に対して遅相領域の周波数であって、最初の放電灯負荷が始動する時の第１及び第２のスイッチング素子の駆動周波数よりも低く、且つ、残りの不点灯の放電灯負荷に印加される電圧が点灯するのに必要な電圧に増加するような周波数に、駆動トランスの飽和ポイントが設定されており、自励式なので第１及び第２のスイッチング素子を駆動するための制御回路が不要になり、回路構成を簡略化することができるという効果がある。さらに、全ての共振回路の共振周波数に対する遅相領域で全ての放電灯負荷が点灯するように、駆動トランスの飽和ポイントが設定されているので、第１及び第２のスイッチング素子が進相領域で駆動されることがなく、放電灯負荷の点灯状態を検出するための検出回路が不要になり、回路構成をさらに簡略化できるという効果がある。また、放電灯始動時に複数の放電灯負荷のうち不点状態のままの放電灯負荷があると、各共振回路の共振周波数に対して遅相領域で、第１及び第２のスイッチング素子の駆動周波数が低下して、各共振回路に流れる電流が増加し、駆動トランスが飽和に到るため、不点状態の放電灯負荷を確実に点灯させることができるという効果もある。さらに、チョークコイル及びコンデンサの定数のばらつきによって、各共振回路に発生する電圧にばらつきが生じても、放電灯始動時に不点状態の放電灯負荷があると、各共振回路の共振周波数に対して遅相領域で、第１及び第２のスイッチング素子の駆動周波数が低下し、各共振回路に発生する電圧が時間の経過とともにスイープしながら上昇するので、不点状態の放電灯負荷を確実に点灯させることができるという効果もある。
【００２１】
請求項２の発明は、各共振回路に接続される放電灯負荷を同一とし、請求項３の発明は、各共振回路と、各共振回路に接続される放電灯負荷とをそれぞれ同一としているので、放電灯負荷の点灯時における共振回路の共振カーブを等しくすることができるという効果がある。
請求項４の発明は、共振回路及び放電灯負荷が２組設けられ、各放電灯負荷がそれぞれ定格出力３２Ｗの高周波点灯専用形コンパクト型ランプであるので、上述と同様に、不点状態の放電灯負荷を確実に点灯させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成を示す回路図である。
【図２】同上の周波数と共振回路に流れる電流との関係を示す図である。
【図３】同上の周波数と共振回路に発生する電圧との関係を示す図である。
【図４】同上の共振回路に発生する電圧波形を示す波形図である。
【図５】同上の別の回路構成を示す回路図である。
【図６】同上のまた別の回路構成を示す回路図である。
【図７】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１直流電源
２，３ＦＥＴ
４チョークコイル
６コンデンサ
７放電灯負荷
８共振回路
１１駆動トランス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device including an inverter circuit in which a plurality of sets of discharge lamp loads and resonance circuits are connected in parallel with a switching element.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7, this type of discharge lamp lighting device includes a DC power source 1 and MOS field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) which are first and second switching elements connected between both ends of the DC power source 1. And a series circuit composed of 2 and 3; two sets of discharge lamp load 7 and resonance circuit 8 connected between both ends of the FET 2; There are detection circuits 9 and 9 for detecting, and a control circuit 10 for turning on and off the FETs 2 and 3 based on the detection result of the detection circuit 9, respectively. It was.
[0003]
Here, the power supply side terminal of _one filament electrode F ₁ of the discharge lamp load 7 is connected to the connection point between the DC power supply 1 and the drain of the FET ₂ , and the power supply side terminal of the other filament electrode F ₂ is for DC cutting. Are connected to a connection point between the source of the FET 2 and the drain of the FET 3 via the capacitor 5 and the choke coil 4 for resonance. A resonance capacitor 6 is connected between the non-power supply side terminals of both filament electrodes F ₁ and F ₂ of the discharge lamp load 7. A resonance circuit 8 is composed of the resonance choke coil 4 and the resonance capacitor 5.
[0004]
In this discharge lamp lighting device, the discharge lamp load 7 corresponding to each resonance circuit 8 is lit with the resonance voltage due to the resonance of each resonance circuit 8. When there is a discharge lamp load 7, the detection circuit 9 detects the discharge lamp load 7 that is not lit, and the control circuit 10 forcibly controls the drive frequency of the FETs 2 and 3 based on the detection result of the detection circuit 9. Thus, all the discharge lamp loads 7 were turned on.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the discharge lamp lighting device having the above configuration uses a separately-excited inverter circuit, the control circuit 10 for driving the FETs 2 and 3 is required, and the number of components constituting the control circuit 10 increases, so that the circuit configuration is There was a problem of becoming complicated. Further, since the control circuit 10 needs the detection circuit 9 for feeding back the lighting state of the discharge lamp load 7, there is a problem that the circuit configuration is further complicated.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to reduce the number of parts, simplify the circuit configuration, and reliably turn on a plurality of discharge lamps collectively. Disclosed is a discharge lamp lighting device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention includes a DC power source and a series circuit including first and second switching elements connected between both ends of the DC power source. A plurality of series circuits each including a choke coil and a discharge lamp load are connected in parallel between both ends of one of the switching elements, and a capacitor constituting a resonance circuit together with the choke coil is connected to the non-power supply side of both filament electrodes of each discharge lamp load. A secondary winding for driving the first and second switching elements between the connection point of the first and second switching elements and the plurality of resonance circuits in the discharge lamp lighting device connected between the terminals, respectively. connect the primary winding of the saturation type driving transformer with a, and connect the DC blocking capacitor to the primary winding or the plurality of choke coils in series with the drive transformers, all the A frequency of the slow space for the resonance frequency of the oscillation circuit is lower than the driving frequency of the first and second switching elements when the first lamp load is started, and, releasing the rest of the unlighted The saturation point of the drive transformer is set at such a frequency that the voltage applied to the lamp load increases to the voltage required for lighting , and since it is self-excited, it is for driving the first and second switching elements. A control circuit becomes unnecessary, and the circuit configuration can be simplified. Further, since the saturation point of the drive transformer is set so that all the discharge lamp loads are lit in the slow phase region with respect to the resonance frequency of all the resonance circuits, the first and second switching elements are in the fast phase region. The detection circuit for detecting the lighting state of the discharge lamp load is not required, and the circuit configuration can be further simplified. In addition, if there is a discharge lamp load that remains in an inconsistent state among the plurality of discharge lamp loads when the discharge lamp is started, the first and second switching elements are driven in a phase lag region with respect to the resonance frequency of each resonance circuit. The frequency decreases, the current flowing through each resonance circuit increases, and the drive transformer reaches saturation, so that the discharge lamp load in an unsettled state can be reliably turned on.
[0008]
In the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the discharge lamp load connected to each resonance circuit is the same, and in the invention of claim 3, each resonance circuit and the discharge lamp load connected to each resonance circuit And the resonance curves of the resonance circuit when the discharge lamp load is lit can be made equal.
In the invention of claim 4, in the invention of claim 3, two sets of resonance circuits and discharge lamp loads are provided, and each discharge lamp load is a compact high-frequency lighting compact lamp with a rated output of 32 W. It is possible to reliably turn on the discharge lamp load in the astigmatic state.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device of the present invention. This discharge lamp lighting device includes a DC power source 1, a series circuit including FETs 2 and 3 as first and second switching elements connected between both ends of the DC power source 1, and a saturation type driving transformer between both ends of the FET 2. 11 comprises two sets of a discharge lamp load 7 and a resonance circuit 8 connected via a primary winding n ₁ , and an activation circuit 12 for starting the resonance circuit 8, such as FETs 2 and 3, a drive transformer 11, etc. A self-excited half-bridge inverter circuit 17 is configured.
[0010]
The power supply side terminal of _one filament electrode F ₁ of the discharge lamp load 7 is connected to the connection point between the DC power supply 1 and the drain of the FET ₂ , and the power supply side terminal of the other filament electrode F ₂ is the DC cut capacitor 5. And connected to the winding start side of the primary winding n ₁ of the drive transformer 11 via the resonance choke coil 4. A resonance capacitor 6 is connected to the non-power supply side terminals of both filament electrodes F ₁ and F ₂ of the discharge lamp load 7, and the resonance choke coil 4, DC cut capacitor 5, and resonance capacitor 6 are connected. Thus, a resonance circuit 8 is configured.
[0011]
One end (winding start side) of the secondary winding n ₂ of the drive transformer 11 is connected to the source of the FET ₂ , and the other end (winding end side) of the secondary winding n ₂ is connected to the FET ₂ via the resistor 14. Connected to the gate. One end (winding end side) of the secondary winding n ₃ of the drive transformer 11 is connected to the source of the FET ₃ , and the other end (winding start side) of the secondary winding n ₃ is connected to the gate of the FET 3 via the resistor 16. It is connected to the. Further, Zener diodes 13 and 15 for overvoltage protection are connected between the gates and sources of the FETs 2 and 3, respectively.
[0012]
Here, a saturation-type current transformer is used as the drive transformer 11, and the FETs 2 and 3 are turned on or off using the saturation phenomenon caused by the current flowing in the resonance circuit 8, respectively. Further, the drive transformer 11 is lower than the drive frequency of the FETs 2 and 3 when the first discharge lamp load 7 is started, and all the discharge lamp loads 7 are in a slow phase region with respect to the resonance frequencies of all the resonance circuits 8. The saturation point is set to light up. The inverter circuit 17 is self-excited, and the saturation point of the drive transformer 11 is set so that all the discharge lamp loads 7 are lit in the slow phase region with respect to the resonance frequency of all the resonance circuits 8. The detection frequency for detecting the lighting state of the discharge lamp load 7 as in a separately excited inverter circuit, and the detection result of the detection circuit without causing the drive frequency of the current to shift to the phase advance region side with respect to the resonance frequency of the resonance circuit 8 Accordingly, a control circuit for separately controlling the FETs 2 and 3 becomes unnecessary, and the circuit configuration can be simplified.
[0013]
Each resonance circuit 8 is composed of a resonance choke coil 4 and a resonance capacitor 6, and the resonance frequencies at no load are substantially equal. Further, if the two sets of the discharge lamp load 7 and the resonance circuit 8 have the same configuration, the resonance curves of the resonance circuit 8 when the discharge lamp load 7 is lit are substantially equal.
Here, FIG. 2 shows the relationship between the frequency and the current flowing through the resonance circuit 8. A in FIG. 2 is a resonance curve when the discharge lamp load 7 is lit, and B in FIG. 2 is unlit (no load). It is a resonance curve at the time. Here, the frequency f ₀ is the resonance frequency when the resonance circuit 8 is not loaded, the frequency f ₁ is the drive frequency of the FETs ₂ and 3 when the two discharge lamp loads 7 are fully lit, and the frequency f ₂ is 2 Of the discharge lamp load 7 of the lamp, the driving frequency of the FETs 2 and ₃ when one lamp is lit and the other one is not lit, and the frequency f ₃ is the FET 2 when starting the two discharge lamp loads 7 3 drive frequency. FIG. 3 shows the relationship between the frequency and the voltage V generated in the resonance circuit 8, and C in FIG. 3 shows a resonance curve at the time of non-lighting (no load).
[0014]
By the way, when the two discharge lamp loads 7 are started together with the drive frequency of the FETs 2 and _{3 set} to f ₃ , the current flowing through the drive transformer 11 when both the discharge lamp loads 7 are not lit, When one of the discharge lamp loads 7 is lit and the other one is not lit, the current flowing in the drive transformer 11 is compared, and one of the two discharge lamp loads 7 is lit and the other When one lamp is not lit (that is, when the discharge lamp load 7 is lit and not lit), the resonance curve during lighting (A in FIG. 2) and the resonance curve during non-lighting ( The current i ₅ flowing through the lit-side resonance circuit 8 is smaller than the current i ₃ flowing through the non-lighting-side resonance circuit 8, so that the current flowing through the drive transformer 11 is ( i ₃ + i ₅ ), and the drive transformer 11 is not saturated.
[0015]
At this time, the drive transformer 11 cannot be saturated at the same drive frequency f ₃ and current (i ₃ + i ₅ ) as when two lamps are started, and the time per pulse of the voltage of the primary winding n ₁ generated in the drive transformer 11 Since it becomes longer, the time width of the pulse voltage generated in the secondary windings n ₂ and n ₃ of the drive transformer 11, that is, the time width of the drive voltage of the FETs ₂ and ₃ becomes longer, and the on time and the off time of the FETs ₂ and _3. Will also extend. Therefore, the inverter circuit 17 operates in the direction of increasing the current flowing through the resonance circuit 8, that is, the direction of decreasing the drive frequency of the FETs ₂ and 3, and the drive frequency is reduced to f ₂ so that the current flowing through the drive transformer 11 is reduced. When increasing to (i ₂ + i ₄ ), the drive transformer 11 is saturated. At this time, the voltage V generated in the resonance circuit 8 increases from V ₃ to V ₂ as the drive frequency of the FETs ₂ and ₃ shifts from f ₃ to f ₂ . Accordingly, as shown in FIG. 4, the start circuit 12 starts the oscillation at time t _0, the time t ₀ ~t ₁ the voltage V becomes a voltage at the time of preheating, the time t ₁ ~t ₂ the voltage V 2 next voltage V ₃ at the time of lighting start, time t ₂ ~t ₃ the voltage V is 1-lamp, such that the voltage V ₂ at one lamp not point, over time, the voltage V generated in the resonant circuit 8 Increases while sweeping, so that the discharge lamp load 7 corresponding to the oscillation circuit 8 in the unsettled state is easily lit.
[0016]
As described above, the inverter circuit 17 operates in a direction in which the drive frequency of the FETs ₂ and 3 approaches the resonance frequency f ₀ (a direction in which the drive frequency is lowered) in a phase lagging region with respect to the resonance frequency f ₀ of the resonance circuit 8. Therefore, it is possible to increase the voltage V generated in the resonance circuit 8 corresponding to the discharge lamp load 7 in the unsettled state from the resonance curve of FIG. That is, at a driving frequency and a current saturation point at which an increase in voltage V necessary to turn on the other one lamp can be obtained while one of the two discharge lamp loads 7 is lit. Since the drive transformer 11 is designed so that the drive transformer 11 is saturated, the discharge lamp load 7 in an unsettled state can be reliably turned on. In addition, even if the voltage generated in each resonance circuit 8 varies due to variations in the constants of the choke coil 4 and the capacitor 6, if a discharge lamp load 7 that is a stale state occurs when the discharge lamp is started, Since the voltage generated in the resonance circuit 8 rises while sweeping as time elapses, the discharge lamp load 7 in the astigmatic state can be reliably turned on.
[0017]
Here, the discharge lamp load 7 uses a so-called high-frequency lighting-only compact type lamp (twin 3 fluorescent lamp 32W type) with a rated output of 32 W standardized to JIS standard (JIS C7601), and a drive transformer between both ends of the FET 2. Two sets of the discharge lamp load 7 and the resonance circuit 8 are connected through 11, a toroidal core is used as the magnetic core of the drive transformer 11, the material is model number 2H03 manufactured by Fuji Electric Chemical, and the number of turns of the primary winding n ₁ is 3 When the turn and the number of turns of the secondary windings n ₂ and n ₃ are 13 turns, when the output voltage of the DC power supply 1 is set to DC 330 V and the resonance frequency f ₀ at no load is set to 71 kHz, The driving frequency f _{3 of the} FETs 2 and ₃ is 80 kHz, and the voltage generated in the resonance circuit 8 is 500 Vrms. If one of the two discharge lamp loads 7 is turned on first, the discharge lamp load in an unsettled state The resonance circuit 8 corresponding to 7 operates in the slow phase region, the drive frequency f ₂ of the FETs ₂ and 3 operates at 77 kHz, the voltage generated in the resonance circuit 8 operates at 750 Vrms, and the discharge lamp load 7 in the astigmatic state is lit. .
[0018]
By the way, in the discharge lamp lighting device of the present embodiment, two sets of discharge lamp load 7 and resonance circuit 8 are connected in parallel to the FET 2 through the drive transformer 11, but as shown in FIG. Two sets of the discharge lamp load 7 and the resonance circuit 8 may be connected in parallel to the FET 3 via the. Further, in the discharge lamp lighting device of the present embodiment, the DC cut capacitor 5 is connected between the resonance inductor 4 and the other filament electrode F ₂ of the discharge lamp 5 for each resonance circuit 8. As shown in FIG. 6, only one DC cutting capacitor 5 may be provided between the connection point of the plurality of resonance circuits 8 and the primary winding n ₁ of the drive transformer 11 to reduce the number of components. be able to.
[0019]
In this embodiment, FETs are used as the first and second switching elements. However, the first and second switching elements are not limited to FETs. Switching elements such as bipolar transistors are used. Needless to say, it may be used.
In the present embodiment, the circuit configurations of FIGS. 1, 5 and 6 have been described. However, the present invention is not intended to limit the circuit configuration of the present invention to the circuit configuration described above, and has similar functions. If so, a circuit having another configuration may be used.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, the invention of claim 1 includes a DC power supply and a series circuit composed of first and second switching elements connected between both ends of the DC power supply. A plurality of series circuits each including a choke coil and a discharge lamp load are connected in parallel between either one of the ends, and a capacitor that forms a resonance circuit together with the choke coil is connected between the non-power supply side terminals of both filament electrodes of each discharge lamp load. Each of the discharge lamp lighting devices connected to each other includes a secondary winding for driving the first and second switching elements between the connection point of the first and second switching elements and the plurality of resonance circuits. connect the primary winding of the saturation type drive transformer, connect the DC blocking capacitor to the primary winding or the plurality of choke coils in series with the drive transformers, resonance of all the resonant circuit A frequency of the slow area with wavenumber, lower than the drive frequency of the first and second switching elements when the first lamp load is started, and, applied to the discharge lamp load remaining unlighted The saturation point of the drive transformer is set at a frequency that increases to the voltage required to light up, and the self-excited type eliminates the need for a control circuit for driving the first and second switching elements. Thus, the circuit configuration can be simplified. Further, since the saturation point of the drive transformer is set so that all the discharge lamp loads are lit in the slow phase region with respect to the resonance frequency of all the resonance circuits, the first and second switching elements are in the fast phase region. There is an effect that the detection circuit for detecting the lighting state of the discharge lamp load is not required without being driven, and the circuit configuration can be further simplified. In addition, if there is a discharge lamp load that remains in an inconsistent state among the plurality of discharge lamp loads when the discharge lamp is started, the first and second switching elements are driven in a phase lag region with respect to the resonance frequency of each resonance circuit. Since the frequency decreases, the current flowing through each resonance circuit increases, and the drive transformer reaches saturation, there is also an effect that the discharge lamp load in an unsettled state can be reliably turned on. Furthermore, even if the voltage generated in each resonance circuit varies due to variations in the constants of the choke coil and the capacitor, if there is a discharge lamp load that is in a dotted state at the start of the discharge lamp, the resonance frequency of each resonance circuit In the slow phase region, the drive frequency of the first and second switching elements decreases, and the voltage generated in each resonance circuit rises while sweeping, so that the discharge lamp load in the astigmatic state can be reliably turned on. There is also an effect that can be made.
[0021]
The invention of claim 2 makes the discharge lamp load connected to each resonance circuit the same, and the invention of claim 3 makes each resonance circuit and the discharge lamp load connected to each resonance circuit the same. There is an effect that the resonance curves of the resonance circuit can be equalized when the discharge lamp load is turned on.
In the invention of claim 4, since two sets of resonant circuits and discharge lamp loads are provided, and each discharge lamp load is a compact lamp for exclusive use of high-frequency lighting with a rated output of 32 W, as described above, the discharge of the unsettled state is performed. There is an effect that the lamp load can be reliably turned on.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a discharge lamp lighting device according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the frequency and the current flowing through the resonance circuit.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the frequency and the voltage generated in the resonance circuit.
FIG. 4 is a waveform diagram showing voltage waveforms generated in the above-described resonance circuit.
FIG. 5 is a circuit diagram showing another circuit configuration of the above.
FIG. 6 is a circuit diagram showing another circuit configuration of the above.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional discharge lamp lighting device.
[Explanation of symbols]
1 DC power supply 2, 3 FET
4 Choke coil 6 Capacitor 7 Discharge lamp load 8 Resonant circuit 11 Drive transformer

Claims

A DC power supply and a series circuit composed of first and second switching elements connected between both ends of the DC power supply, and a choke coil and a discharge lamp between both ends of the first or second switching element. In a discharge lamp lighting device in which a plurality of sets of series circuits composed of loads are connected in parallel, and a capacitor that forms a resonance circuit together with a choke coil is connected between the non-power supply side terminals of both filament electrodes of each discharge lamp load, A primary winding of a saturation type driving transformer having a secondary winding for driving the first and second switching elements is connected between a connection point of the second switching element and the plurality of resonance circuits. , connect the DC blocking capacitor to the primary winding or the plurality of choke coils in series with the drive transformers, a frequency of the slow area relative resonance frequencies of all of the resonant circuit , Lower than the drive frequency of the first and second switching elements when the first lamp load is started, and, necessary for the voltage applied to the discharge lamp load remaining unlit to lit A discharge lamp lighting device, wherein a saturation point of a driving transformer is set at a frequency that increases to a voltage .

2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the same discharge lamp load is connected to each resonance circuit.

2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein each resonance circuit and a discharge lamp load connected to each resonance circuit are the same.

4. The discharge lamp lighting device according to claim 3, wherein two sets of resonant circuits and discharge lamp loads are provided, and each discharge lamp load is a compact lamp for exclusive use of high frequency lighting having a rated output of 32 W.