JP3852541B2

JP3852541B2 - Discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP3852541B2
Application number: JP20191399A
Authority: JP
Inventors: 義高多賀; 春男永瀬; 規幸佐藤; 寿夫片岡; 政利上野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2019-07-15
Also published as: JP2001035680A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷回路の異常時に発生する高圧パルス電圧の抑制を行う放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放電灯点灯装置を図８に示す。この放電灯点灯装置は、直流電源Ｅと、直流電源Ｅの直流電圧を所定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤと、その出力電圧を平滑する平滑コンデンサＣと、高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）である放電灯Ｌａを有する負荷回路ＬＰと、昇圧回路ＢＣとコンデンサＣ１を有し、ＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤの出力を昇圧しコンデンサＣ１に蓄え、その出力を入力点Ｐ３より負荷回路ＬＰに供給する昇圧回路部ＢＣ１と、平滑コンデンサＣの出力である直流電圧をスイッチング素子のスイッチング動作にて交流電圧に変換して、入力点Ｐ１，Ｐ２より負荷回路ＬＰの放電灯Ｌａに供給し点灯させる点灯回路部であるインバータ部ＩＮＶとで構成される。
【０００３】
負荷回路ＬＰは、昇圧回路部ＢＣ１からの出力電圧を入力点Ｐ３より入力し、充電する充電用コンデンサＣ２と、パルストランスＰＴと、パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１と直列接続され、その直列回路が充電用コンデンサＣ２の両端間に接続される放電ギャップであるスイッチ素子Ｇａｐと、パルストランスＰＴの二次巻線Ｌｐ２と直列接続され、その直列回路が入力点Ｐ２，Ｐ３にてインバータ部ＩＮＶに接続される上記放電灯Ｌａとを備えている。
【０００４】
このように構成された放電灯点灯装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤからの出力が昇圧回路部ＢＣ１にて昇圧されてコンデンサＣ１に充電され、このコンデンサＣ１を電源として、充電用コンデンサＣ２が充電される。コンデンサＣ２の充電が進み、その両端電圧がスイッチ素子Ｇａｐの放電開始電圧に達すると、充電用コンデンサＣ２に蓄えられた電荷はパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１を介して放電する。その際、パルストランスＰＴの二次巻線Ｌｐ２には、その巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生し、その高圧パルス電圧が放電灯Ｌａの両端に印加され、放電灯Ｌａが始動し点灯する。放電灯Ｌａの点灯後は、インバータ部ＩＮＶから例えば矩形波の交流電圧が放電灯Ｌａに印加されて安定に点灯維持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴの一次側に接続された充電用コンデンサＣ２がオープン不良を起すと、昇圧回路部ＢＣ１のコンデンサＣ１が充電用コンデンサＣ２の代用的な動作を起こし、コンデンサＣ１→入力点Ｐ３→一次巻線Ｌｐ１→スイッチ素子Ｇａｐ→入力点Ｐ１→インバータ部ＩＮＶ→コンデンサＣ１の閉ループで、充電用コンデンサＣ２に充電されることなく直接パルストランスＰＴの一次側の巻線ＬＰ１を介してスイッチ素子Ｇａｐに急峻な電流が流れ、高圧パルス電圧が二次巻線Ｌｐ２に発生してしまうことがあった。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、負荷回路の異常状態時における高圧パルス電圧の発生を回避又は低減させて安全側へ移行させるようにした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】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、直流電源と、前記直流電源の出力電圧を所定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサからの出力電圧をもとにスイッチング素子のスイッチング動作により得られる電圧を出力し放電灯を点灯させる点灯回路部と、前記直流電源、ＤＣ／ＤＣコンバータ部、平滑コンデンサ、あるいは点灯回路部の出力電圧を昇圧する昇圧回路部と、前記昇圧回路部の出力部に接続され出力電圧を充電する充電用コンデンサ、一次巻線と放電ギャップとの直列回路が前記昇圧回路部の出力部に前記充電用コンデンサと並列接続され、二次巻線が放電灯に接続されたパルストランスであって、前記充電用コンデンサの充電電圧が所定値以上となり前記放電ギャップにおいて放電が発生したときに前記放電灯に所定のパルス電圧を印加し、前記放電灯を始動させる回路を前記放電ギャップとともに構成するパルストランス、および前記放電灯を有する負荷回路とを備え、前記パルストランスと充電用コンデンサの接続点と、前記昇圧回路部との間に、インダクタンス素子を含み電流の流れを制限する限流素子を設けたことを特徴とする。よって、充電用コンデンサがオープンである負荷回路の異常時に、限流素子により、パルストランスに流れる電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるため、安全保護ができるとともに部品ストレスを低減できる。また、ノイズをインダクタンス素子により防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型化が図れるとともに、コストの低減が図れる。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、一次側にスイッチング手段を介して前記直流電源が接続されるとともに、二次側に前記平滑コンデンサが接続されるトランスを有し、前記スイッチング手段のスイッチング動作により前記トランスの二次側から出力される電力を前記平滑コンデンサに充電するよう構成され、前記限流素子は前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の二次側に設けられることを特徴とする。よって、請求項１と同様の効果が得られる。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、一次側にスイッチング手段を介して前記直流電源が接続されるとともに、二次側に前記平滑コンデンサが接続されるトランスを有し、前記スイッチング手段のスイッチング動作により前記トランスの二次側から出力される電力を前記平滑コンデンサに充電するよう構成され、前記限流素子は前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の一次側に設けられることを特徴とする。よって、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１記載の発明において、前記昇圧回路部を前記平滑コンデンサの後段に設けたことを特徴とする。よって、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項１記載の発明において、前記昇圧回路部は、前記点灯回路部のスイッチング素子のスイッチング動作を利用して昇圧動作を行うことを特徴とする。よって、昇圧回路部と点灯回路部とでスイッチング素子を共用することができ、部品点数を削減できる。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項１記載の発明において、前記限流素子を前記点灯回路部の出力側に設けたことを特徴とする。よって、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の構成を示した回路図であり、図８の従来例と同じものには同じ符号を付している。図１において図８と異なる点は、図１では昇圧回路部ＢＣ１と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に、電流の流れを制限する限流素子Ａとしてインダクタンス素子Ｌが新たに追加されている点である。
【００１４】
図２にその詳細を示す。図２において、直流電源Ｅの両端にトランスＴ１の一次巻線Ｎ１とスイッチング手段であるスイッチング素子Ｑの直列回路が接続されており、トランスＴ１の二次巻線Ｎ２の一端にはダイオードＤ１のアノードが接続され、ダイオードＤ１のカソードは平滑コンデンサＣを介して二次巻線Ｎ２の他端に接続されている。ここで、トランスＴ１とスイッチング素子ＱとダイオードＤ１によりＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤが構成される。すなわち、トランスＴ１の一次側にはスイッチング素子Ｑを介して直流電源Ｅが接続され、二次側にはトランスの二次側に平滑コンデンサＣが接続される。
【００１５】
また、平滑コンデンサＣの両端には、４つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４をブリッジ接続した点灯回路部であるインバータ部ＩＮＶが接続され、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３の接続点は負荷回路ＬＰの入力点Ｐ２に接続され、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ４の接続点は負荷回路ＬＰの入力点Ｐ１に接続される。
【００１６】
そしてまた、トランスＴ１の二次側には二次巻線Ｎ２とともに二次巻線Ｎ３が設けられ、二次巻線Ｎ３は一端が二次巻線Ｎ２とダイオードＤ１の接続点に接続され、他端がコンデンサＣ１１の一端とダイオードＤ２のアノードに接続されている。ダイオードＤ２のカソードはダイオードＤ３のアノードと接続され、ダイオードＤ３のカソードはコンデンサＣ１１の他端と接続されている。
【００１７】
また、ダイオードＤ１と平滑コンデンサＣの接続点にはコンデンサＣ１の一端が接続され、コンデンサＣ１の他端はダイオードＤ３のアノードおよびダイオードＤ２のカソードに接続されている。ダイオードＤ３のカソードにはダイオードＤ４のアノードが接続され、ダイオードＤ４のカソードはコンデンサＣ１２を介してダイオードＤ３とコンデンサＣ１の接続点に接続されている。
【００１８】
そして、ダイオードＤ４とコンデンサＣ１２の接続点は、限流素子Ａを構成する抵抗Ｒとインダクタンス素子Ｌの直列回路を介して負荷回路ＬＰの入力点Ｐ３に接続されている。ここで、二次巻線Ｎ３、ダイオードＤ２，Ｄ３，Ｄ４、コンデンサＣ１，Ｃ１１，Ｃ１２により昇圧回路部ＢＣ１が構成され、平滑コンデンサＣの充電電圧にコンデンサＣ１、コンデンサＣ１２の充電電圧が加算され昇圧された電圧により後述する負荷回路ＬＰの充電用コンデンサＣ２が充電される。図２では図１と異なり、限流素子Ａとしてインダクタンス素子Ｌとなっているのに換えて、抵抗Ｒとインダクダンス素子Ｌの直列回路としている。この限流素子Ａは、昇圧回路部ＢＣ１の出力と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に設けられており、抵抗Ｒのみ、インダクタンス素子Ｌのみでもよい。この限流素子ＡはトランスＴ１の二次側に設けられた昇圧回路部ＢＣ１の出力部に設けられており、トランスＴ１の二次側に設けられている。
【００１９】
負荷回路ＬＰは、入力点Ｐ３と入力点Ｐ１との間に充電用コンデンサＣ２が接続されるとともに、パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１とスイッチ素子Ｇａｐの直列回路が接続される。また、入力点Ｐ２と入力点Ｐ１の間にはパルストランスＰＴの二次巻線Ｌｐ２と、高輝度放電灯（ＨＩＤランプ）である放電灯Ｌａの直列回路が接続されている。
【００２０】
尚、上記スイッチング素子Ｑ、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、制御部１０の制御信号によりスイッチング動作する。
【００２１】
このように構成された放電灯点灯装置の動作を説明する。スイッチング素子Ｑのスイッチング動作により、直流電源ＥよりトランスＴ１の一次巻線Ｎ１に電流が流れてトランスＴ１に蓄積されたエネルギーが、トランスＴ１の二次巻線Ｎ２よりダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣに放出され充電される。このように、ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤは、スイッチング素子Ｑのオンオフによって、直流電源Ｅからの直流電圧を所定の直流電圧に変換して平滑コンデンサＣに出力し、平滑コンデンサＣに充電される。
【００２２】
またこのとき、スイッチング素子Ｑのスイッチング動作により、トランスＴ１に蓄積されたエネルギーが、トランスＴ１の二次巻線Ｎ３→ダイオードＤ２→コンデンサＣ１→平滑コンデンサＣ→トランスＴ１の二次巻線Ｎ２→トランスＴ１の２次巻線Ｎ３の閉ループの電流経路で放出され、コンデンサＣ１，平滑コンデンサＣが充電されるとともに、トランスＴ１の二次巻線Ｎ３→コンデンサＣ１１→ダイオードＤ４→コンデンサＣ１２→コンデンサＣ１→平滑コンデンサＣ→トランスＴ１の二次巻線Ｎ２→トランスＴ１の二次巻線Ｎ３の閉ループの電流経路で放出され、コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１、平滑コンデンサＣが充電される。
【００２３】
この平滑コンデンサＣ，コンデンサＣ１，Ｃ１２に蓄えられた電荷により、平滑コンデンサＣ→コンデンサＣ１→コンデンサＣ１２→抵抗Ｒ→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→充電用コンデンサＣ２→スイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣの閉ループの電流経路で充電用コンデンサＣ２が充電され、充電用コンデンサＣ２の両端電圧がスイッチ素子Ｇａｐの放電開始電圧に達すると、充電用コンデンサＣ２に蓄えられた電荷はパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１を介して放電する。その際、パルストランスＰＴの二次側には、その巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生し、放電灯Ｌａの両端に印加されて、放電灯Ｌａが始動し点灯する。
【００２４】
放電灯Ｌａの点灯後は、平滑コンデンサＣの両端に接続されたインバータ部ＩＮＶは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンで、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフの状態と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンで、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフの状態を交互に繰り返し、放電灯Ｌａの両端に略矩形波の交流電圧が印加され、放電灯Ｌａが点灯維持する。このとき、交流電圧ではなく負側がカットされた断続的にオンするようなＤＣ出力でもよい。
【００２５】
ここで、充電用コンデンサＣ２がオープン不良を起こすと、平滑コンデンサＣ→コンデンサＣ１→コンデンサＣ１２→抵抗Ｒ→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１→スイッチ素子Ｇａｐ→スイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣによる閉ループの電流経路で、昇圧回路部ＢＣ１で昇圧された電圧により、充電用コンデンサＣ２に充電されることなく、直接、スイッチ素子Ｇａｐに急峻な電流が流れてスイッチ素子Ｇａｐがオンし、パルストランスＰＴの二次側に高圧パルス電圧が発生する。
【００２６】
本実施形態では、昇圧回路部ＢＣ１と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に、抵抗Ｒとインダクタンス素子Ｌによる限流素子Ａを設けたため、充電用コンデンサＣ２がオープンである負荷回路ＬＰの異常時に、限流素子ＡとパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１により、パルストランスＰＴの一次側電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるため、安全保護ができるとともに部品ストレスを低減できる。
【００２７】
また、負荷回路ＬＰの入力点Ｐ３より流入、流出するノイズを限流素子Ａのインダクタンス素子Ｌにより防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型化が図れるとともに、コストの低減が図れる。
【００２８】
（実施形態２）
次に、図３を用いて本発明の実施形態２を説明する。図３において図２と異なる点は、図２では昇圧回路部ＢＣ１がＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤのトランスＴ１の２次側に設けられているのに対して、図３ではトランスＴ１の一次側に昇圧回路部ＢＣ２が設けられている点である。詳しくは、図３において、直流電源Ｅの両端に、コイルＬ１とスイッチング素子Ｑ５の直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ５のコイルＬ１と接続される一端は、ダイオードＤ５のアノードと接続され、ダイオードＤ５のカソードは、コンデンサＣ２０を介してスイッチング素子Ｑ５の他端に接続されている。ここで、コイルＬ１，ダイオードＤ５，コンデンサＣ２０，スイッチング素子Ｑ５にて昇圧回路部ＢＣ２が構成される。
【００２９】
この昇圧回路部ＢＣ２には、ダイオードＤ５とコンデンサＣ２０の接続点に接続された限流素子Ａを構成するインダクタンス素子Ｌを介して、図２と同様に入力点Ｐ３にて負荷回路ＬＰに接続される。すなわち、限流素子ＡがＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤの一次側に設けられる。
【００３０】
次に、本放電灯点灯装置の動作を説明する。直流電源Ｅからの直流電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤを介して平滑コンデンサＣに充電される点は図２で説明したものと同様である。昇圧回路部ＢＣ２では、スイッチング素子Ｑ５を高周波でスイッチングし、スイッチング素子Ｑ５がオンのときに、直流電源ＥよりコイルＬ１に蓄えられたエネルギを、スイッチング素子Ｑ５がオフのときに、直流電源Ｅの直流電圧に加えて、ダイオードＤ５を介してコンデンサＣ２０に充電するよう昇圧チョッパ動作を行う。
【００３１】
そして、平滑コンデンサＣ、コンデンサＣ２０に充電された電荷が、平滑コンデンサＣ→コンデンサＣ２０→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→充電用コンデンサＣ２→スイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣの閉ループの電流経路で充電用コンデンサＣ２に充電される。充電用コンデンサＣ２に充電された電荷がスイッチ素子Ｇａｐの放電開始電圧に達すると、充電用コンデンサＣ２に蓄えられた電荷はパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１を介して放電する。その際、パルストランスＰＴの２次側には、その巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生する。この高圧パルス電圧が放電灯Ｌａの両端に印加されて放電灯Ｌａが始動し点灯する。
【００３２】
放電灯Ｌａの始動点灯後は、図２と同様、平滑コンデンサＣの両端に接続されたインバータ部ＩＮＶより、放電灯Ｌａの両端に略矩形波の交流電圧が印加され、放電灯Ｌａが点灯維持する。このとき、交流電圧ではなく負側がカットされた断続的にオンするようなＤＣ出力でもよい。
【００３３】
ここで、充電用コンデンサＣ２がオープン不良を起こすと、平滑コンデンサＣ→コンデンサＣ２０→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１→スイッチ素子Ｇａｐ→スイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣによる閉ループの電流経路で、平滑コンデンサＣとコンデンサＣ２０に充電された電荷が、充電用コンデンサＣ２に充電されることなく、直接、スイッチ素子Ｇａｐに急峻な電流が流れてオンし、パルストランスＰＴの二次側に高圧パルス電圧が発生する。
【００３４】
本実施形態では、昇圧回路部ＢＣ２と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に、インダクタンス素子Ｌによる限流素子Ａを設けたため、限流素子ＡとパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１により、パルストランスＰＴの一次側電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるため安全保護ができるとともに、部品ストレスを低減できる。
【００３５】
また、負荷回路ＬＰの入力点Ｐ３より流入、流出するノイズを限流素子Ａのインダクタンス素子Ｌにより防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型が図れるとともにコストの低減が図れる。
【００３６】
尚、限流素子Ａとしてインダクタンス素子Ｌとしたが、限流素子Ａは抵抗のみでもよく、またインダクタンス素子Ｌと抵抗が直列接続された回路であっても同様の効果が得られる。
【００３７】
（実施形態３）
図４を用いて本発明の実施形態３を説明する。図４において図３と異なる点は、図３ではトランスＴ１の一次側に昇圧回路部ＢＣ２が設けられているのに対して、図４では昇圧回路部ＢＣ３がＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤの出力を平滑する平滑コンデンサＣの両端、すなわち後段に設けられている点である。詳しくは、図４において、平滑コンデンサＣの両端に、コイルＬ２とスイッチング素子Ｑ６の直列回路が接続され、スイッチング素子Ｑ６のコイルＬ２と接続される一端は、ダイオードＤ６のアノードと接続され、ダイオードＤ６のカソードは、コンデンサＣ２１を介してスイッチング素子Ｑ６の他端に接続されている。ここで、コイルＬ２，ダイオードＤ６，コンデンサＣ２１，スイッチング素子Ｑ６にて昇圧回路部ＢＣ３が構成される。
【００３８】
この昇圧回路部ＢＣ３には、ダイオードＤ６とコンデンサＣ２１の接続点に接続された限流素子Ａを構成するインダクタンス素子Ｌを介して、図３と同様に入力点Ｐ３にて負荷回路ＬＰに接続される。
【００３９】
次に、本放電灯点灯装置の動作を説明する。直流電源Ｅからの直流電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤを介して平滑コンデンサＣに充電される点は図３と同様である。昇圧回路部ＢＣ３では、スイッチング素子Ｑ６を高周波でスイッチングし、スイッチング素子Ｑ６がオンのときに、平滑コンデンサＣよりコイルＬ２に蓄えられたエネルギを、スイッチング素子Ｑ６がオフのときに、平滑コンデンサＣの電圧に加えて、ダイオードＤ６を介してコンデンサＣ２１に充電するよう昇圧チョッパ動作を行う。
【００４０】
そして、コンデンサＣ２１に充電された電荷が、コンデンサＣ２１→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→充電用コンデンサＣ２→スイッチング素子Ｑ４→コンデンサＣ２１の閉ループの電流経路で充電用コンデンサＣ２に充電される。充電用コンデンサＣ２に充電された電荷がスイッチ素子Ｇａｐの放電開始電圧に達すると、充電用コンデンサＣ２に蓄えられた電荷はパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１を介して放電する。その際、パルストランスＰＴの２次側には、その巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生する。この高圧パルス電圧が放電灯Ｌａの両端に印加されて放電灯Ｌａが始動し点灯する。
【００４１】
放電灯Ｌａの始動点灯後は、図３と同様、平滑コンデンサＣの両端に接続されたインバータ部ＩＮＶより、放電灯Ｌａの両端に略矩形波の交流電圧が印加され、放電灯Ｌａが点灯維持する。このとき、交流電圧ではなく負側がカットされた断続的にオンするようなＤＣ出力でもよい。
【００４２】
ここで、充電用コンデンサＣ２がオープン不良を起こすと、コンデンサＣ２１→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１→スイッチ素子Ｇａｐ→スイッチング素子Ｑ４→コンデンサＣ２１による閉ループの電流経路で、コンデンサＣ２１に充電された電荷が充電用コンデンサＣ２に充電されることなく、直接、スイッチ素子Ｇａｐに急峻な電流が流れてオンし、パルストランスＰＴの二次側に高圧パルス電圧が発生する。
【００４３】
本実施形態では、昇圧回路部ＢＣ３と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に、インダクタンス素子Ｌによる限流素子Ａを設けたため、限流素子ＡとパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１により、パルストランスＰＴの一次側電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるため安全保護ができるとともに、部品ストレスを低減できる。
【００４４】
また、負荷回路ＬＰの入力点Ｐ３より流入、流出するノイズを限流素子Ａのインダクタンス素子Ｌにより防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型が図れるとともにコストの低減が図れる。
【００４５】
尚、限流素子Ａとしてインダクタンス素子Ｌとしたが、限流素子Ａは抵抗のみでもよく、またインダクタンス素子Ｌと抵抗が直列接続された回路であっても同様の効果が得られる。
【００４６】
（実施形態４）
次に、図５を用いて本発明の実施形態４を説明する。図５では、図４と同様に平滑コンデンサＣの両端に昇圧回路部ＢＣ４が接続されているが、この昇圧回路部ＢＣ４は、インバータ部ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ３を含み、このスイッチング素子Ｑ３を利用して昇圧チョッパ動作を行う点が図４と異なる。
【００４７】
図５において、平滑コンデンサＣの両端にコイルＬ３とダイオードＤ８とスイッチング素子Ｑ７とスイッチング素子Ｑ３の直列回路が接続され、コイルＬ３とダイオードＤ８の接続点と、スイッチング素子Ｑ３と平滑コンデンサＣの接続点との間にダイオードＤ７とコンデンサＣ２２の直列回路が接続される。ここで、コイルＬ３、ダイオードＤ８、スイッチング素子Ｑ７、スイッチング素子Ｑ３、ダイオードＤ７、コンデンサＣ２２により昇圧回路部ＢＣ４が構成される。
【００４８】
この昇圧回路部ＢＣ４には、ダイオードＤ７とコンデンサＣ２２の接続点に接続された限流素子Ａを構成するインダクタンス素子Ｌを介して、図４と同様に入力点Ｐ３にて負荷回路ＬＰに接続される。
【００４９】
次に、本放電灯点灯装置の動作を説明する。直流電源Ｅからの直流電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤを介して平滑コンデンサＣに充電される点は図４と同様である。昇圧回路部ＢＣ４では、スイッチング素子Ｑ７をオン状態で、スイッチング素子Ｑ３を高周波でスイッチングし、スイッチング素子Ｑ３がオンのときに、平滑コンデンサＣよりコイルＬ３に蓄えられたエネルギを、スイッチング素子Ｑ３がオフのときに、平滑コンデンサＣの電圧に加えて、ダイオードＤ７を介してコンデンサＣ２２に充電するよう昇圧チョッパ動作を行う。ここで、スイッチンス素子Ｑ３をオンのままで、スイッチング素子Ｑ７を高周波スイッチングしてもよい。またこのとき、インバータ部ＩＮＶの他のスイッチング素子については、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がオフ状態、スイッチング素子Ｑ４はオン状態である。
【００５０】
そして、コンデンサＣ２２に充電された電荷が、コンデンサＣ２２→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→充電用コンデンサＣ２→スイッチング素子Ｑ４→コンデンサＣ２２の閉ループの電流経路で充電用コンデンサＣ２に充電される。充電用コンデンサＣ２に充電された電荷がスイッチ素子Ｇａｐの放電開始電圧に達すると、充電用コンデンサＣ２に蓄えられた電荷はパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１を介して放電する。その際、パルストランスＰＴの２次側には、その巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生する。この高圧パルス電圧が放電灯Ｌａの両端に印加されて放電灯Ｌａが始動し点灯する。
【００５１】
放電灯Ｌａの始動点灯後は、図４と同様、平滑コンデンサＣの両端に接続されたインバータ部ＩＮＶより、放電灯Ｌａの両端に略矩形波の交流電圧が印加され、放電灯Ｌａが点灯維持する。このとき、交流電圧ではなく負側がカットされた断続的にオンするようなＤＣ出力でもよい。
【００５２】
ここで、充電用コンデンサＣ２がオープン不良を起こすと、コンデンサＣ２２→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１→スイッチ素子Ｇａｐ→スイッチング素子Ｑ４→コンデンサＣ２２による閉ループの電流経路で、コンデンサＣ２２に充電された電荷が充電用コンデンサＣ２に充電されることなく、直接、スイッチ素子Ｇａｐに急峻な電流が流れてオンし、パルストランスＰＴの二次側に高圧パルス電圧が発生する。
【００５３】
本実施形態では、昇圧回路部ＢＣ４と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に、インダクタンス素子Ｌによる限流素子Ａを設けたため、限流素子ＡとパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１により、パルストランスＰＴの一次側電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるため安全保護ができるとともに、部品ストレスを低減できる。
【００５４】
また、負荷回路ＬＰの入力点Ｐ３より流入、流出するノイズを限流素子Ａのインダクタンス素子Ｌにより防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型が図れるとともにコストの低減が図れる。
【００５５】
尚、限流素子Ａとしてインダクタンス素子Ｌとしたが、限流素子Ａは抵抗のみでもよく、またインダクタンス素子Ｌと抵抗が直列接続された回路であっても同様の効果が得られる。
【００５６】
（実施形態５）
次に、図６を用いて本発明の実施形態５を説明する。図６では、図５と同様に平滑コンデンサＣの両端に昇圧回路部ＢＣ５が接続されているが、この昇圧回路部ＢＣ４は、インバータ部ＩＮＶのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を含み、このスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を利用して昇圧チョッパ動作を行う点が図５と異なる。
【００５７】
図６において、平滑コンデンサＣの両端にコイルＬ４とダイオードＤ１０とスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３の直列回路が接続され、コイルＬ４とダイオードＤ１０の接続点と、スイッチング素子Ｑ３と平滑コンデンサＣの接続点との間にダイオードＤ９とコンデンサＣ２３の直列回路が接続される。ここで、コイルＬ４、ダイオードＤ９、Ｄ１０、コンデンサＣ２３、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４により昇圧回路部ＢＣ５が構成される。
【００５８】
この昇圧回路部ＢＣ５には、ダイオードＤ９とコンデンサＣ２３の接続点に接続された限流素子Ａを構成するインダクタンス素子Ｌを介して、図５と同様に入力点Ｐ３にて負荷回路ＬＰに接続される。また、平滑コンデンサＣにはスイッチング素子Ｑ８を介してインバータ部ＩＮＶが接続されている。
【００５９】
次に、本放電灯点灯装置の動作を説明する。直流電源Ｅからの直流電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤを介して平滑コンデンサＣに充電される点は図５と同様である。昇圧回路部ＢＣ５では、スイッチング素子Ｑ１をオン状態で、スイッチング素子Ｑ３を高周波でスイッチングし、スイッチング素子Ｑ３がオンのときに、平滑コンデンサＣよりコイルＬ４に蓄えられたエネルギを、スイッチング素子Ｑ３がオフのときに、平滑コンデンサＣの電圧に加えて、ダイオードＤ９を介してコンデンサＣ２３に充電するよう昇圧チョッパ動作を行う。ここで、スイッチンス素子Ｑ３をオンのままで、スイッチング素子Ｑ１を高周波スイッチングしてもよく、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を高周波スイッチングしてもよい。またこのとき、スイッチング素子Ｑ２はオフ状態、スイッチング素子Ｑ４はオン状態であり、スイッチング素子Ｑ８はオフ状態である。
【００６０】
そして、コンデンサＣ２３に充電された電荷が、コンデンサＣ２３→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→充電用コンデンサＣ２→スイッチング素子Ｑ４→コンデンサＣ２３の閉ループの電流経路で充電用コンデンサＣ２に充電される。充電用コンデンサＣ２に充電された電荷がスイッチ素子Ｇａｐの放電開始電圧に達すると、充電用コンデンサＣ２に蓄えられた電荷はパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１を介して放電する。その際、パルストランスＰＴの２次側には、その巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生する。この高圧パルス電圧が放電灯Ｌａの両端に印加されて放電灯Ｌａが始動し点灯する。
【００６１】
放電灯Ｌａの始動点灯後は、図５と同様、平滑コンデンサＣの両端に接続されたインバータ部ＩＮＶより、放電灯Ｌａの両端に略矩形波の交流電圧が印加され、放電灯Ｌａが点灯維持する。このとき、交流電圧ではなく負側がカットされた断続的にオンするようなＤＣ出力でもよい。
【００６２】
ここで、充電用コンデンサＣ２がオープン不良を起こすと、コンデンサＣ２３→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１→スイッチ素子Ｇａｐ→スイッチング素子Ｑ４→コンデンサＣ２３による閉ループの電流経路で、コンデンサＣ２３に充電された電荷が充電用コンデンサＣ２に充電されることなく、直接、スイッチ素子Ｇａｐに急峻な電流が流れてオンし、パルストランスＰＴの二次側に高圧パルス電圧が発生する。
【００６３】
本実施形態では、昇圧回路部ＢＣ５と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に、インダクタンス素子Ｌによる限流素子Ａを設けたため、限流素子ＡとパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１により、パルストランスＰＴの一次側電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるため安全保護ができるとともに、部品ストレスを低減できる。
【００６４】
また、負荷回路ＬＰの入力点Ｐ３より流入、流出するノイズを限流素子Ａのインダクタンス素子Ｌにより防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型が図れるとともにコストの低減が図れる。
【００６５】
そしてまた、昇圧回路部ＢＣ５の昇圧チョッパ動作をインバータ部ＩＮＶのスイッチング素子のスイッチング動作を利用して昇圧動作を行うため、部品点数の削減になる。
【００６６】
尚、限流素子Ａとしてインダクタンス素子Ｌとしたが、限流素子Ａは抵抗のみでもよく、またインダクタンス素子Ｌと抵抗が直列接続された回路であっても同様の効果が得られる。
【００６７】
（実施形態６）
次に、図７を用いて本発明の実施形態６を説明する。図６では平滑コンデンサＣの両端に昇圧回路部ＢＣ５が接続されているが、図７ではインバータ部ＩＮＶの出力部、すなわちスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の接続点と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４の接続点の間に昇圧回路部ＢＣ６が接続されている点が異なる。また、図７では負荷回路ＬＰの入力点Ｐ２，Ｐ３にコンデンサＣ５が並列接続されるとともに、充電用コンデンサＣ２には抵抗Ｒ５が並列に接続されている。
【００６８】
図７において、詳しくは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３の接続点と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４の接続点との間に、スイッチング素子Ｑ９，コイルＬ５，スイッチング素子Ｑ１０の直列回路が接続され、コイルＬ５，スイッチング素子Ｑ１０の接続点と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４の接続点との間にはダイオードＤ１１とコンデンサＣ２４の直列回路が接続されている。ここで、コイルＬ５、ダイオードＤ１１、コンデンサＣ２４、スイッチング素子Ｑ９，Ｑ１０により昇圧回路部ＢＣ６が構成される。
【００６９】
この昇圧回路部ＢＣ６には、ダイオードＤ１１とコンデンサＣ２４の接続点に接続された限流素子Ａを構成するインダクタンス素子Ｌを介して、図６と同様に入力点Ｐ３にて負荷回路ＬＰに接続される。すなわち、限流素子Ａはインバータ部ＩＮＶの出力側に設けられる。
【００７０】
次に、本放電灯点灯装置の動作を説明する。直流電源Ｅからの直流電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ部ＤＤを介して平滑コンデンサＣに充電される点は図６と同様である。昇圧回路部ＢＣ６では、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４，Ｑ９をオン状態で、スイッチング素子Ｑ１０を高周波でスイッチングし、スイッチング素子Ｑ１０がオンのときに、平滑コンデンサＣよりコイルＬ５に蓄えられたエネルギを、スイッチング素子Ｑ１０がオフのときに、平滑コンデンサＣの電圧に加えて、ダイオードＤ１１を介してコンデンサＣ２４に充電するよう昇圧チョッパ動作を行う。このとき、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３はオフ状態である。
【００７１】
そして、コンデンサＣ２４に充電された電荷が、コンデンサＣ２４→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→充電用コンデンサＣ２→コンデンサＣ２４の閉ループの電流経路で充電用コンデンサＣ２に充電される。充電用コンデンサＣ２に充電された電荷がスイッチ素子Ｇａｐの放電開始電圧に達すると、充電用コンデンサＣ２に蓄えられた電荷はパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１を介して放電する。その際、パルストランスＰＴの２次側には、その巻数比に応じた高圧パルス電圧が発生する。この高圧パルス電圧が放電灯Ｌａの両端に印加されて放電灯Ｌａが始動し点灯する。
【００７２】
放電灯Ｌａの始動点灯後は、図６と同様、平滑コンデンサＣの両端に接続されたインバータ部ＩＮＶより、放電灯Ｌａの両端に略矩形波の交流電圧が印加され、放電灯Ｌａが点灯維持する。このとき、交流電圧ではなく負側がカットされた断続的にオンするようなＤＣ出力でもよい。
【００７３】
ここで、充電用コンデンサＣ２がオープン不良を起こすと、コンデンサＣ２４→インダクタンス素子Ｌ→入力点Ｐ３→パルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１→スイッチ素子Ｇａｐ→コンデンサＣ２４による閉ループの電流経路で、コンデンサＣ２４に充電された電荷が充電用コンデンサＣ２に充電されることなく、直接、スイッチ素子Ｇａｐに急峻な電流が流れてオンし、パルストランスＰＴの二次側に高圧パルス電圧が発生する。
【００７４】
本実施形態では、昇圧回路部ＢＣ６と負荷回路ＬＰのパルストランスＰＴとの間に、インダクタンス素子Ｌによる限流素子Ａを設けたため、限流素子ＡとパルストランスＰＴの一次巻線Ｌｐ１により、パルストランスＰＴの一次側電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるため安全保護ができるとともに、部品ストレスを低減できる。
【００７５】
また、負荷回路ＬＰの入力点Ｐ３より流入、流出するノイズを限流素子Ａのインダクタンス素子Ｌにより防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型が図れるとともにコストの低減が図れる。
【００７６】
尚、限流素子Ａとしてインダクタンス素子Ｌとしたが、限流素子Ａは抵抗のみでもよく、またインダクタンス素子Ｌと抵抗が直列接続された回路であっても同様の効果が得られる。
【００７７】
【発明の効果】
上記したように、請求項１の発明は、直流電源と、前記直流電源の出力電圧を所定の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ部と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部からの出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサからの出力電圧をもとにスイッチング素子のスイッチング動作により得られる電圧を出力し放電灯を点灯させる点灯回路部と、前記直流電源、ＤＣ／ＤＣコンバータ部、平滑コンデンサ、あるいは点灯回路部の出力電圧を昇圧する昇圧回路部と、前記昇圧回路部の出力部に接続され出力電圧を充電する充電用コンデンサ、一次巻線と放電ギャップとの直列回路が前記昇圧回路部の出力部に前記充電用コンデンサと並列接続され、二次巻線が放電灯に接続されたパルストランスであって、前記充電用コンデンサの充電電圧が所定値以上となり前記放電ギャップにおいて放電が発生したときに前記放電灯に所定のパルス電圧を印加し、前記放電灯を始動させる回路を前記放電ギャップとともに構成するパルストランス、および前記放電灯を有する負荷回路とを備え、前記パルストランスと充電用コンデンサの接続点と、前記昇圧回路部との間に、インダクタンス素子を含み電流の流れを制限する限流素子を設けたため、充電用コンデンサがオープンである負荷回路の異常時に、限流素子により、パルストランスに流れる電流が抑制されて高圧パルス電圧の発生が低減されるので、安全保護ができるとともに部品ストレスを低減できる。また、ノイズをインダクタンス素子により防止できてノイズ対策にもなり、フィルタ素子を設ける必要がなく、実装部品を削減して装置の小型化が図れるとともに、コストの低減が図れる。
【００７８】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、一次側にスイッチング手段を介して前記直流電源が接続されるとともに、二次側に前記平滑コンデンサが接続されるトランスを有し、前記スイッチング手段のスイッチング動作により前記トランスの二次側から出力される電力を前記平滑コンデンサに充電するよう構成され、前記限流素子は前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の二次側に設けられるため、請求項１と同様の効果が得られる。
【００７９】
また、請求項３の発明は、請求項１記載の発明において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部は、一次側にスイッチング手段を介して前記直流電源が接続されるとともに、二次側に前記平滑コンデンサが接続されるトランスを有し、前記スイッチング手段のスイッチング動作により前記トランスの二次側から出力される電力を前記平滑コンデンサに充電するよう構成され、前記限流素子は前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部の一次側に設けられるため、請求項１と同様の効果が得られる。
【００８０】
また、請求項４の発明は、請求項１記載の発明において、前記昇圧回路部を前記平滑コンデンサの後段に設けたため、請求項１と同様の効果が得られる。
【００８１】
また、請求項５の発明は、請求項１記載の発明において、前記昇圧回路部は、前記点灯回路部のスイッチング素子のスイッチング動作を利用して昇圧動作を行うため、昇圧回路部と点灯回路部とでスイッチング素子を共用することができ、部品点数を削減できる。
【００８２】
また、請求項６の発明は、請求項１記載の発明において、前記限流素子を前記点灯回路部の出力側に設けたため、請求項１と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に対応する放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【図２】同上の放電灯点灯装置の具体的構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態２に対応する放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施形態３に対応する放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態４に対応する放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態５に対応する放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態６に対応する放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【図８】従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｅ直流電源
ＤＤＤＣ／ＤＣコンバータ部
Ｃ平滑コンデンサ
ＢＣ１昇圧回路部
Ｃ１コンデンサ
Ａ限流素子
Ｌインダクタンス素子
Ｃ２充電用コンデンサ
ＰＴパルストランス
Ｌｐ１一次巻線
Ｌｐ２二次巻線
ＩＮＶインバータ部
Ｌａ放電灯
Ｇａｐスイッチ素子
ＬＰ負荷回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device that suppresses a high-voltage pulse voltage generated when a load circuit is abnormal.
[0002]
[Prior art]
A conventional discharge lamp lighting device is shown in FIG. This discharge lamp lighting device includes a DC power supply E, a DC / DC converter DD that converts a DC voltage of the DC power supply E into a predetermined DC voltage, a smoothing capacitor C that smoothes the output voltage, and a high-intensity discharge lamp ( A load circuit LP having a discharge lamp La which is an HID lamp), a booster circuit BC and a capacitor C1, boosts the output of the DC / DC converter DD and stores it in the capacitor C1, and outputs the output from the input point P3 to the load circuit The DC voltage output from the boost circuit unit BC1 and the smoothing capacitor C supplied to the LP is converted into an AC voltage by the switching operation of the switching element, and supplied to the discharge lamp La of the load circuit LP from the input points P1 and P2. It is comprised with the inverter part INV which is a lighting circuit part made to light.
[0003]
The load circuit LP receives an output voltage from the booster circuit unit BC1 from an input point P3, and is connected in series with a charging capacitor C2 for charging, a pulse transformer PT, and a primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. Is connected in series with the switching element Gap, which is a discharge gap connected between both ends of the charging capacitor C2, and the secondary winding Lp2 of the pulse transformer PT, and the series circuit is connected to the inverter unit INV at the input points P2 and P3. The discharge lamp La to be connected is provided.
[0004]
In the discharge lamp lighting device configured as described above, the output from the DC / DC converter DD is boosted by the booster circuit BC1 and charged to the capacitor C1, and the charging capacitor C2 is charged by using the capacitor C1 as a power source. Is done. When the charging of the capacitor C2 progresses and the voltage between both ends reaches the discharge start voltage of the switch element Gap, the electric charge stored in the charging capacitor C2 is discharged through the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. At that time, a high voltage pulse voltage corresponding to the turn ratio is generated in the secondary winding Lp2 of the pulse transformer PT, the high voltage pulse voltage is applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is started and lit. . After the discharge lamp La is lit, for example, a rectangular wave AC voltage is applied to the discharge lamp La from the inverter unit INV to stably keep the lighting.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, when the charging capacitor C2 connected to the primary side of the pulse transformer PT of the load circuit LP causes an open failure, the capacitor C1 of the booster circuit unit BC1 causes a substitute operation of the charging capacitor C2, and the capacitor C1. → Input point P3 → Primary winding Lp1 → Switch element Gap → Input point P1 → Inverter section INV → Capacitor C1 is closed loop, and the primary winding LP1 of the pulse transformer PT is directly charged without charging the charging capacitor C2. As a result, a steep current flows through the switching element Gap and a high voltage pulse voltage may be generated in the secondary winding Lp2.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described reasons, and its purpose is to provide a discharge lamp lighting device that is shifted to a safe side by avoiding or reducing the generation of a high-voltage pulse voltage when the load circuit is in an abnormal state. It is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is directed to a DC power source, a DC / DC converter unit that converts an output voltage of the DC power source into a predetermined DC voltage, and an output voltage from the DC / DC converter unit. A smoothing capacitor for smoothing, a lighting circuit unit for lighting a discharge lamp by outputting a voltage obtained by a switching operation of a switching element based on an output voltage from the smoothing capacitor, the DC power supply, a DC / DC converter unit, A smoothing capacitor, or a boosting circuit unit that boosts the output voltage of the lighting circuit unit, and a charging capacitor that is connected to the output unit of the boosting circuit unit and charges the output voltage; The series circuit of the primary winding and the discharge gap The charge capacitor is connected in parallel to the output of the booster circuit, A pulse transformer whose secondary winding is connected to the discharge lamp, The charging voltage of the charging capacitor is not less than a predetermined value. A discharge occurred in the discharge gap Sometimes a predetermined pulse voltage is applied to the discharge lamp to start the discharge lamp Configure the circuit with the discharge gap A current limiting element that includes an inductance element and restricts the flow of current between a connection point between the pulse transformer and the charging capacitor and the booster circuit unit. It is provided. Therefore, when a load circuit with an open charging capacitor is abnormal, the current limiting element suppresses the current flowing through the pulse transformer and reduces the generation of high-voltage pulse voltage, thus providing safety protection and reducing component stress. . In addition, noise can be prevented by an inductance element, which also serves as a countermeasure against noise, and it is not necessary to provide a filter element. Thus, the number of mounted parts can be reduced, the size of the apparatus can be reduced, and the cost can be reduced.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the DC / DC converter unit is configured such that the DC power source is connected to the primary side via switching means, and the smoothing capacitor is connected to the secondary side. A transformer connected, and configured to charge the smoothing capacitor with electric power output from a secondary side of the transformer by a switching operation of the switching means, and the current limiting element includes two of the DC / DC converter units. It is provided on the next side. Therefore, an effect similar to that of the first aspect can be obtained.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the DC / DC converter unit is configured such that the DC power source is connected to the primary side via switching means, and the smoothing capacitor is connected to the secondary side. A transformer connected, and configured to charge the smoothing capacitor with electric power output from a secondary side of the transformer by a switching operation of the switching means, and the current limiting element is a primary of the DC / DC converter unit It is provided in the side. Therefore, an effect similar to that of the first aspect can be obtained.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the step-up circuit unit is provided at a subsequent stage of the smoothing capacitor. Therefore, an effect similar to that of the first aspect can be obtained.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the booster circuit unit performs a boosting operation using a switching operation of a switching element of the lighting circuit unit. Therefore, a switching element can be shared by the booster circuit unit and the lighting circuit unit, and the number of parts can be reduced.
[0012]
The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 1, the current limiting element is provided on the output side of the lighting circuit section. Therefore, an effect similar to that of the first aspect can be obtained.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of Embodiment 1 of the present invention, and the same reference numerals are given to the same components as those in the conventional example of FIG. 1 differs from FIG. 8 in that an inductance element L is newly added as a current limiting element A for limiting the flow of current between the booster circuit section BC1 and the pulse transformer PT of the load circuit LP in FIG. It is a point.
[0014]
The details are shown in FIG. In FIG. 2, a series circuit of a primary winding N1 of a transformer T1 and a switching element Q serving as switching means is connected to both ends of a DC power source E, and an anode of a diode D1 is connected to one end of a secondary winding N2 of the transformer T1. And the cathode of the diode D1 is connected to the other end of the secondary winding N2 via the smoothing capacitor C. Here, the transformer T1, the switching element Q, and the diode D1 constitute a DC / DC converter section DD. That is, the DC power source E is connected to the primary side of the transformer T1 via the switching element Q, and the smoothing capacitor C is connected to the secondary side of the transformer on the secondary side.
[0015]
Further, an inverter part INV, which is a lighting circuit part in which four switching elements Q1, Q2, Q3, and Q4 are bridge-connected, is connected to both ends of the smoothing capacitor C. A connection point between the switching element Q1 and the switching element Q3 is a load circuit. The connection point between the switching element Q2 and the switching element Q4 is connected to the input point P1 of the load circuit LP.
[0016]
A secondary winding N3 is provided on the secondary side of the transformer T1 together with the secondary winding N2, and one end of the secondary winding N3 is connected to a connection point between the secondary winding N2 and the diode D1, and the like. One end is connected to one end of the capacitor C11 and the anode of the diode D2. The cathode of the diode D2 is connected to the anode of the diode D3, and the cathode of the diode D3 is connected to the other end of the capacitor C11.
[0017]
One end of the capacitor C1 is connected to the connection point between the diode D1 and the smoothing capacitor C, and the other end of the capacitor C1 is connected to the anode of the diode D3 and the cathode of the diode D2. The anode of the diode D4 is connected to the cathode of the diode D3, and the cathode of the diode D4 is connected to the connection point between the diode D3 and the capacitor C1 via the capacitor C12.
[0018]
A connection point between the diode D4 and the capacitor C12 is connected to an input point P3 of the load circuit LP through a series circuit of a resistor R and an inductance element L constituting the current limiting element A. Here, the secondary winding N3, the diodes D2, D3, D4, and the capacitors C1, C11, C12 form a booster circuit unit BC1, and the charging voltage of the capacitor C1 and the capacitor C12 is added to the charging voltage of the smoothing capacitor C. The charged capacitor C2 of the load circuit LP, which will be described later, is charged by the applied voltage. In FIG. 2, unlike FIG. 1, instead of the current limiting element A being an inductance element L, a series circuit of a resistor R and an inductance element L is used. The current limiting element A is provided between the output of the booster circuit unit BC1 and the pulse transformer PT of the load circuit LP, and only the resistor R or only the inductance element L may be provided. This current limiting element A is provided at the output part of the booster circuit part BC1 provided on the secondary side of the transformer T1, and is provided on the secondary side of the transformer T1.
[0019]
In the load circuit LP, a charging capacitor C2 is connected between the input point P3 and the input point P1, and a series circuit of the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT and the switch element Gap is connected. A series circuit of a secondary winding Lp2 of the pulse transformer PT and a discharge lamp La which is a high-intensity discharge lamp (HID lamp) is connected between the input point P2 and the input point P1.
[0020]
The switching element Q and the switching elements Q1 to Q4 perform a switching operation according to a control signal from the control unit 10.
[0021]
The operation of the discharge lamp lighting device configured as described above will be described. Due to the switching operation of the switching element Q, a current flows from the DC power source E to the primary winding N1 of the transformer T1, and the energy accumulated in the transformer T1 is transferred from the secondary winding N2 of the transformer T1 via the diode D1 to the smoothing capacitor C1. Discharged and charged. As described above, the DC / DC converter DD converts the DC voltage from the DC power source E into a predetermined DC voltage and outputs it to the smoothing capacitor C when the switching element Q is turned on / off, so that the smoothing capacitor C is charged.
[0022]
At this time, the energy accumulated in the transformer T1 by the switching operation of the switching element Q is changed from the secondary winding N3 of the transformer T1 → the diode D2 → the capacitor C1 → the smoothing capacitor C → the secondary winding N2 of the transformer T1 → the transformer. It is discharged through the closed loop current path of the secondary winding N3 of T1, the capacitor C1 and the smoothing capacitor C are charged, and the secondary winding N3 of the transformer T1 → capacitor C11 → diode D4 → capacitor C12 → capacitor C1 → smoothing Capacitor C → secondary winding N2 of transformer T1 → discharged in a closed loop current path of secondary winding N3 of transformer T1, and capacitors C11, C12, C1 and smoothing capacitor C are charged.
[0023]
Smoothing capacitor C, capacitor C1, capacitor C12, resistor R, inductance element L, input point P3, charging capacitor C2, switching element Q4, and smoothing capacitor C are caused by charges accumulated in smoothing capacitor C and capacitors C1 and C12. When the charging capacitor C2 is charged in the closed loop current path and the voltage across the charging capacitor C2 reaches the discharge start voltage of the switch element Gap, the charge stored in the charging capacitor C2 is converted into the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. Discharge through. At this time, a high voltage pulse voltage corresponding to the turn ratio is generated on the secondary side of the pulse transformer PT and applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is started and lit.
[0024]
After the discharge lamp La is lit, the inverter section INV connected to both ends of the smoothing capacitor C has the switching elements Q1, Q4 turned on, the switching elements Q2, Q3 turned off, and the switching elements Q2, Q3 turned on. The switching elements Q1 and Q4 are alternately turned off and an alternating voltage of a substantially rectangular wave is applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is kept on. At this time, instead of an AC voltage, a DC output that is intermittently turned on with the negative side cut off may be used.
[0025]
If the charging capacitor C2 has an open failure, the smoothing capacitor C → the capacitor C1 → the capacitor C12 → the resistor R → the inductance element L → the input point P3 → the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT → the switching element Gap → the switching element. Q4 → With the closed loop current path formed by the smoothing capacitor C, the voltage boosted by the booster circuit unit BC1 causes the steep current to flow directly to the switch element Gap without charging the charging capacitor C2, and the switch element Gap The high voltage pulse voltage is generated on the secondary side of the pulse transformer PT.
[0026]
In the present embodiment, since the current limiting element A including the resistor R and the inductance element L is provided between the booster circuit unit BC1 and the pulse transformer PT of the load circuit LP, the abnormality of the load circuit LP in which the charging capacitor C2 is open. Occasionally, the current limiting element A and the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT suppress the primary current of the pulse transformer PT and reduce the generation of a high-voltage pulse voltage. Therefore, safety protection and component stress can be reduced.
[0027]
In addition, noise that flows in and out from the input point P3 of the load circuit LP can be prevented by the inductance element L of the current limiting element A, which also serves as a countermeasure against noise. Small Conversion As well as cost reduction.
[0028]
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. 3 differs from FIG. 2 in that the booster circuit unit BC1 is provided on the secondary side of the transformer T1 of the DC / DC converter unit DD in FIG. 2, whereas in FIG. The booster circuit section BC2 is provided. Specifically, in FIG. 3, a series circuit of a coil L1 and a switching element Q5 is connected to both ends of the DC power source E, and one end connected to the coil L1 of the switching element Q5 is connected to the anode of the diode D5, and the diode D5 Is connected to the other end of the switching element Q5 via a capacitor C20. Here, the booster circuit unit BC2 is configured by the coil L1, the diode D5, the capacitor C20, and the switching element Q5.
[0029]
The booster circuit unit BC2 is connected to the load circuit LP at the input point P3 as in FIG. 2 via the inductance element L constituting the current limiting element A connected to the connection point of the diode D5 and the capacitor C20. The That is, the current limiting element A is provided on the primary side of the DC / DC converter portion DD.
[0030]
Next, the operation of the discharge lamp lighting device will be described. The DC voltage from the DC power supply E is charged to the smoothing capacitor C through the DC / DC converter DD, as described with reference to FIG. In the step-up circuit unit BC2, the switching element Q5 is switched at a high frequency, and when the switching element Q5 is turned on, the energy stored in the coil L1 from the DC power supply E is converted to the energy of the DC power supply E when the switching element Q5 is turned off. In addition to the DC voltage, the step-up chopper operation is performed so that the capacitor C20 is charged via the diode D5.
[0031]
Then, the electric charges charged in the smoothing capacitor C and the capacitor C20 are charged in the closed loop current path of the smoothing capacitor C → the capacitor C20 → the inductance element L → the input point P3 → the charging capacitor C2 → the switching element Q4 → the smoothing capacitor C. The capacitor C2 is charged. When the charge charged in the charging capacitor C2 reaches the discharge start voltage of the switching element Gap, the charge stored in the charging capacitor C2 is discharged through the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. At that time, a high voltage pulse voltage corresponding to the turn ratio is generated on the secondary side of the pulse transformer PT. This high voltage pulse voltage is applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is started and lit.
[0032]
After the start-up lighting of the discharge lamp La, a substantially rectangular wave AC voltage is applied to both ends of the discharge lamp La from the inverter part INV connected to both ends of the smoothing capacitor C as in FIG. To do. At this time, instead of an AC voltage, a DC output that is intermittently turned on with the negative side cut off may be used.
[0033]
Here, if the charging capacitor C2 causes an open failure, the smoothing capacitor C → capacitor C20 → inductance element L → input point P3 → primary winding Lp1 of the pulse transformer PT → switching element Gap → switching element Q4 → smoothing capacitor C In the closed loop current path, the charges charged in the smoothing capacitor C and the capacitor C20 are not charged in the charging capacitor C2, but a steep current flows directly to the switch element Gap and is turned on. A high voltage pulse voltage is generated on the next side.
[0034]
In the present embodiment, since the current limiting element A by the inductance element L is provided between the booster circuit unit BC2 and the pulse transformer PT of the load circuit LP, the pulse is generated by the primary winding Lp1 of the current limiting element A and the pulse transformer PT. Since the primary current of the transformer PT is suppressed and the generation of the high-voltage pulse voltage is reduced, safety protection can be achieved and component stress can be reduced.
[0035]
In addition, noise that flows in and out from the input point P3 of the load circuit LP can be prevented by the inductance element L of the current limiting element A, which also serves as a countermeasure against noise. The size can be reduced and the cost can be reduced.
[0036]
Although the inductance element L is used as the current limiting element A, the current limiting element A may be only a resistor, and the same effect can be obtained even in a circuit in which the inductance element L and the resistor are connected in series.
[0037]
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 differs from FIG. 3 in that the booster circuit unit BC2 is provided on the primary side of the transformer T1 in FIG. 3, whereas the booster circuit unit BC3 in FIG. 4 outputs the output of the DC / DC converter unit DD. This is the point provided at both ends of the smoothing capacitor C to be smoothed, that is, at the subsequent stage. Specifically, in FIG. 4, a series circuit of a coil L2 and a switching element Q6 is connected to both ends of the smoothing capacitor C, and one end connected to the coil L2 of the switching element Q6 is connected to the anode of the diode D6, and the diode D6 Is connected to the other end of the switching element Q6 via a capacitor C21. Here, the booster circuit unit BC3 is configured by the coil L2, the diode D6, the capacitor C21, and the switching element Q6.
[0038]
The booster circuit unit BC3 is connected to the load circuit LP at the input point P3 in the same manner as in FIG. 3 via the inductance element L constituting the current limiting element A connected to the connection point of the diode D6 and the capacitor C21. The
[0039]
Next, the operation of the discharge lamp lighting device will be described. The DC voltage from the DC power supply E is charged to the smoothing capacitor C through the DC / DC converter DD, as in FIG. In the step-up circuit unit BC3, the switching element Q6 is switched at a high frequency, and when the switching element Q6 is turned on, the energy stored in the coil L2 from the smoothing capacitor C is converted into the energy of the smoothing capacitor C when the switching element Q6 is turned off. In addition to the voltage, the step-up chopper operation is performed so as to charge the capacitor C21 through the diode D6.
[0040]
Then, the charge charged in the capacitor C21 is charged into the charging capacitor C2 through a closed loop current path of the capacitor C21 → the inductance element L → the input point P3 → the charging capacitor C2 → the switching element Q4 → the capacitor C21. When the charge charged in the charging capacitor C2 reaches the discharge start voltage of the switching element Gap, the charge stored in the charging capacitor C2 is discharged through the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. At that time, a high voltage pulse voltage corresponding to the turn ratio is generated on the secondary side of the pulse transformer PT. This high voltage pulse voltage is applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is started and lit.
[0041]
After the starting lighting of the discharge lamp La, a substantially rectangular wave AC voltage is applied to both ends of the discharge lamp La from the inverter section INV connected to both ends of the smoothing capacitor C, as in FIG. To do. At this time, instead of an AC voltage, a DC output that is intermittently turned on with the negative side cut off may be used.
[0042]
Here, when the charging capacitor C2 causes an open failure, a closed loop current path is formed by the capacitor C21 → the inductance element L → the input point P3 → the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT → the switching element Gap → the switching element Q4 → the capacitor C21. The charge charged in the capacitor C21 is not charged in the charging capacitor C2, but a steep current flows directly to the switch element Gap to turn it on, and a high voltage pulse voltage is generated on the secondary side of the pulse transformer PT.
[0043]
In the present embodiment, since the current limiting element A by the inductance element L is provided between the booster circuit unit BC3 and the pulse transformer PT of the load circuit LP, the pulse is generated by the primary winding Lp1 of the current limiting element A and the pulse transformer PT. Since the primary current of the transformer PT is suppressed and the generation of the high-voltage pulse voltage is reduced, safety protection can be achieved and component stress can be reduced.
[0044]
In addition, noise that flows in and out from the input point P3 of the load circuit LP can be prevented by the inductance element L of the current limiting element A, which also serves as a countermeasure against noise. The size can be reduced and the cost can be reduced.
[0045]
Although the inductance element L is used as the current limiting element A, the current limiting element A may be only a resistor, and the same effect can be obtained even in a circuit in which the inductance element L and the resistor are connected in series.
[0046]
(Embodiment 4)
Next, Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the booster circuit unit BC4 is connected to both ends of the smoothing capacitor C as in FIG. 4, but this booster circuit unit BC4 includes the switching element Q3 of the inverter unit INV, and uses this switching element Q3. 4 is different from FIG. 4 in that the step-up chopper operation is performed.
[0047]
In FIG. 5, a series circuit of a coil L3, a diode D8, a switching element Q7, and a switching element Q3 is connected to both ends of the smoothing capacitor C, a connection point between the coil L3 and the diode D8, and a connection point between the switching element Q3 and the smoothing capacitor C. Is connected to a series circuit of a diode D7 and a capacitor C22. Here, the booster circuit section BC4 is configured by the coil L3, the diode D8, the switching element Q7, the switching element Q3, the diode D7, and the capacitor C22.
[0048]
This booster circuit part BC4 is connected to the load circuit LP at the input point P3 as in FIG. 4 via the inductance element L constituting the current limiting element A connected to the connection point of the diode D7 and the capacitor C22. The
[0049]
Next, the operation of the discharge lamp lighting device will be described. The DC voltage from the DC power supply E is charged to the smoothing capacitor C through the DC / DC converter DD, as in FIG. In the step-up circuit unit BC4, the switching element Q7 is turned on, the switching element Q3 is switched at a high frequency, and when the switching element Q3 is turned on, the energy stored in the coil L3 from the smoothing capacitor C is turned off. At this time, in addition to the voltage of the smoothing capacitor C, the step-up chopper operation is performed so as to charge the capacitor C22 via the diode D7. Here, the switching element Q7 may be switched on with high frequency while the switch element Q3 is kept on. At this time, as for other switching elements of the inverter unit INV, the switching elements Q1 and Q2 are in the off state and the switching element Q4 is in the on state.
[0050]
The charge charged in the capacitor C22 is charged into the charging capacitor C2 through a closed loop current path of the capacitor C22 → the inductance element L → the input point P3 → the charging capacitor C2 → the switching element Q4 → the capacitor C22. When the charge charged in the charging capacitor C2 reaches the discharge start voltage of the switching element Gap, the charge stored in the charging capacitor C2 is discharged through the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. At that time, a high voltage pulse voltage corresponding to the turn ratio is generated on the secondary side of the pulse transformer PT. This high voltage pulse voltage is applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is started and lit.
[0051]
After starting and lighting the discharge lamp La, a substantially rectangular wave AC voltage is applied to both ends of the discharge lamp La from the inverter section INV connected to both ends of the smoothing capacitor C, as in FIG. To do. At this time, instead of an AC voltage, a DC output that is intermittently turned on with the negative side cut off may be used.
[0052]
When the charging capacitor C2 has an open failure, the closed loop current path is formed by the capacitor C22 → the inductance element L → the input point P3 → the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT → the switching element Gap → the switching element Q4 → the capacitor C22. The charge charged in the capacitor C22 is not charged in the charging capacitor C2, but a steep current flows directly to the switch element Gap to turn it on, and a high voltage pulse voltage is generated on the secondary side of the pulse transformer PT.
[0053]
In this embodiment, since the current limiting element A by the inductance element L is provided between the booster circuit unit BC4 and the pulse transformer PT of the load circuit LP, the pulse is generated by the primary winding Lp1 of the current limiting element A and the pulse transformer PT. Since the primary current of the transformer PT is suppressed and the generation of the high-voltage pulse voltage is reduced, safety protection can be achieved and component stress can be reduced.
[0054]
In addition, noise that flows in and out from the input point P3 of the load circuit LP can be prevented by the inductance element L of the current limiting element A, which also serves as a countermeasure against noise. The size can be reduced and the cost can be reduced.
[0055]
Although the inductance element L is used as the current limiting element A, the current limiting element A may be only a resistor, and the same effect can be obtained even in a circuit in which the inductance element L and the resistor are connected in series.
[0056]
(Embodiment 5)
Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the booster circuit unit BC5 is connected to both ends of the smoothing capacitor C as in FIG. 5, but this booster circuit unit BC4 includes switching elements Q1 to Q4 of the inverter unit INV. 5 is different from FIG. 5 in that the step-up chopper operation is performed using Q4.
[0057]
In FIG. 6, a series circuit of a coil L4, a diode D10, a switching element Q1, and a switching element Q3 is connected to both ends of the smoothing capacitor C, a connection point between the coil L4 and the diode D10, and a connection point between the switching element Q3 and the smoothing capacitor C. Is connected to a series circuit of a diode D9 and a capacitor C23. Here, the booster circuit section BC5 is configured by the coil L4, the diodes D9 and D10, the capacitor C23, and the switching elements Q1 to Q4.
[0058]
This booster circuit part BC5 is connected to the load circuit LP at the input point P3 as in FIG. 5 via the inductance element L constituting the current limiting element A connected to the connection point of the diode D9 and the capacitor C23. The Further, the smoothing capacitor C is connected to the inverter unit INV via the switching element Q8.
[0059]
Next, the operation of the discharge lamp lighting device will be described. The DC voltage from the DC power supply E is charged to the smoothing capacitor C through the DC / DC converter DD, as in FIG. In the step-up circuit unit BC5, the switching element Q1 is turned on, the switching element Q3 is switched at a high frequency, and when the switching element Q3 is turned on, the energy stored in the coil L4 from the smoothing capacitor C is turned off. At this time, in addition to the voltage of the smoothing capacitor C, the step-up chopper operation is performed so as to charge the capacitor C23 via the diode D9. Here, the switching element Q3 may be kept on and the switching element Q1 may be switched at high frequency, or the switching elements Q1 and Q3 may be switched at high frequency. At this time, the switching element Q2 is in an off state, the switching element Q4 is in an on state, and the switching element Q8 is in an off state.
[0060]
The charge charged in the capacitor C23 is charged into the charging capacitor C2 through a closed loop current path of the capacitor C23 → the inductance element L → the input point P3 → the charging capacitor C2 → the switching element Q4 → the capacitor C23. When the charge charged in the charging capacitor C2 reaches the discharge start voltage of the switching element Gap, the charge stored in the charging capacitor C2 is discharged through the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. At that time, a high voltage pulse voltage corresponding to the turn ratio is generated on the secondary side of the pulse transformer PT. This high voltage pulse voltage is applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is started and lit.
[0061]
After the start-up lighting of the discharge lamp La, a substantially rectangular wave AC voltage is applied to both ends of the discharge lamp La from the inverter section INV connected to both ends of the smoothing capacitor C, as in FIG. To do. At this time, instead of an AC voltage, a DC output that is intermittently turned on with the negative side cut off may be used.
[0062]
Here, when the charging capacitor C2 has an open failure, the closed loop current path is formed by the capacitor C23 → the inductance element L → the input point P3 → the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT → the switching element Gap → the switching element Q4 → the capacitor C23. Then, the charge charged in the capacitor C23 is not charged in the charging capacitor C2, but a steep current flows directly through the switch element Gap, and the high voltage pulse voltage is generated on the secondary side of the pulse transformer PT.
[0063]
In the present embodiment, since the current limiting element A by the inductance element L is provided between the boosting circuit unit BC5 and the pulse transformer PT of the load circuit LP, the pulse is generated by the primary winding Lp1 of the current limiting element A and the pulse transformer PT. Since the primary current of the transformer PT is suppressed and the generation of the high-voltage pulse voltage is reduced, safety protection can be achieved and component stress can be reduced.
[0064]
In addition, noise that flows in and out from the input point P3 of the load circuit LP can be prevented by the inductance element L of the current limiting element A, which also serves as a countermeasure against noise. The size can be reduced and the cost can be reduced.
[0065]
In addition, since the step-up chopper operation of the step-up circuit unit BC5 is performed using the switching operation of the switching element of the inverter unit INV, the number of components is reduced.
[0066]
Although the inductance element L is used as the current limiting element A, the current limiting element A may be only a resistor, and the same effect can be obtained even in a circuit in which the inductance element L and the resistor are connected in series.
[0067]
(Embodiment 6)
Next, Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the booster circuit unit BC5 is connected to both ends of the smoothing capacitor C. In FIG. 7, the output unit of the inverter unit INV, that is, the connection point of the switching elements Q1, Q3 and the connection point of the switching elements Q2, Q4. The difference is that a booster circuit section BC6 is connected between them. In FIG. 7, a capacitor C5 is connected in parallel to the input points P2 and P3 of the load circuit LP, and a resistor R5 is connected in parallel to the charging capacitor C2.
[0068]
Specifically, in FIG. 7, a series circuit of a switching element Q9, a coil L5, and a switching element Q10 is connected between a connection point of the switching elements Q1 and Q3 and a connection point of the switching elements Q2 and Q4. A series circuit of a diode D11 and a capacitor C24 is connected between the connection point of the switching element Q10 and the connection point of the switching elements Q2 and Q4. Here, the booster circuit section BC6 is configured by the coil L5, the diode D11, the capacitor C24, and the switching elements Q9 and Q10.
[0069]
This booster circuit part BC6 is connected to the load circuit LP at the input point P3 as in FIG. 6 via the inductance element L constituting the current limiting element A connected to the connection point of the diode D11 and the capacitor C24. The That is, the current limiting element A is provided on the output side of the inverter unit INV.
[0070]
Next, the operation of the discharge lamp lighting device will be described. The DC voltage from the DC power supply E is charged to the smoothing capacitor C through the DC / DC converter DD, as in FIG. In the step-up circuit unit BC6, the switching elements Q1, Q4, and Q9 are turned on, the switching element Q10 is switched at a high frequency, and the energy stored in the coil L5 from the smoothing capacitor C is switched when the switching element Q10 is turned on. When the element Q10 is off, the step-up chopper operation is performed so that the capacitor C24 is charged via the diode D11 in addition to the voltage of the smoothing capacitor C. At this time, the switching elements Q2 and Q3 are in the off state.
[0071]
The charge charged in the capacitor C24 is charged into the charging capacitor C2 through a closed loop current path of the capacitor C24 → the inductance element L → the input point P3 → the charging capacitor C2 → the capacitor C24. When the charge charged in the charging capacitor C2 reaches the discharge start voltage of the switching element Gap, the charge stored in the charging capacitor C2 is discharged through the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT. At that time, a high voltage pulse voltage corresponding to the turn ratio is generated on the secondary side of the pulse transformer PT. This high voltage pulse voltage is applied to both ends of the discharge lamp La, and the discharge lamp La is started and lit.
[0072]
After the start-up lighting of the discharge lamp La, a substantially rectangular wave AC voltage is applied to both ends of the discharge lamp La from the inverter section INV connected to both ends of the smoothing capacitor C, as in FIG. To do. At this time, instead of an AC voltage, a DC output that is intermittently turned on with the negative side cut off may be used.
[0073]
Here, when the charging capacitor C2 causes an open failure, the capacitor C24 → the inductance element L → the input point P3 → the primary winding Lp1 of the pulse transformer PT → the switching element Gap → the capacitor C24 to the capacitor C24 through a closed loop current path. The charged electric charge is not charged in the charging capacitor C2, but a steep current flows directly to the switch element Gap to turn it on, and a high voltage pulse voltage is generated on the secondary side of the pulse transformer PT.
[0074]
In the present embodiment, since the current limiting element A by the inductance element L is provided between the boost circuit unit BC6 and the pulse transformer PT of the load circuit LP, the pulse is generated by the primary winding Lp1 of the current limiting element A and the pulse transformer PT. Since the primary current of the transformer PT is suppressed and the generation of the high-voltage pulse voltage is reduced, safety protection can be achieved and component stress can be reduced.
[0075]
In addition, noise that flows in and out from the input point P3 of the load circuit LP can be prevented by the inductance element L of the current limiting element A, which also serves as a countermeasure against noise. The size can be reduced and the cost can be reduced.
[0076]
Although the inductance element L is used as the current limiting element A, the current limiting element A may be only a resistor, and the same effect can be obtained even in a circuit in which the inductance element L and the resistor are connected in series.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, the invention of claim 1 smoothes the output voltage from the DC power supply, the DC / DC converter section that converts the output voltage of the DC power supply into a predetermined DC voltage, and the DC / DC converter section. A smoothing capacitor, a lighting circuit unit for lighting a discharge lamp by outputting a voltage obtained by a switching operation of a switching element based on an output voltage from the smoothing capacitor, the DC power source, a DC / DC converter unit, a smoothing capacitor, Or a booster circuit unit that boosts the output voltage of the lighting circuit unit, and a charging capacitor that is connected to the output unit of the booster circuit unit and charges the output voltage, The series circuit of the primary winding and the discharge gap The charge capacitor is connected in parallel to the output of the booster circuit, A pulse transformer whose secondary winding is connected to the discharge lamp, The charging voltage of the charging capacitor is not less than a predetermined value. A discharge occurred in the discharge gap Sometimes a predetermined pulse voltage is applied to the discharge lamp to start the discharge lamp Configure the circuit with the discharge gap A current limiting element that includes an inductance element and restricts the flow of current between a connection point between the pulse transformer and the charging capacitor and the booster circuit unit. As a result, the current limiter suppresses the current flowing through the pulse transformer and reduces the generation of high-voltage pulse voltage when a load circuit with an open charging capacitor is faulty, thus providing safety protection and reducing component stress it can. In addition, noise can be prevented by an inductance element, which also serves as a countermeasure against noise, and it is not necessary to provide a filter element. Thus, the number of mounted parts can be reduced, the size of the apparatus can be reduced, and the cost can be reduced.
[0078]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the DC / DC converter unit is configured such that the DC power source is connected to the primary side via switching means, and the smoothing capacitor is connected to the secondary side. A transformer connected, and configured to charge the smoothing capacitor with electric power output from a secondary side of the transformer by a switching operation of the switching means, and the current limiting element includes two of the DC / DC converter units. Since it is provided on the secondary side, the same effect as in the first aspect can be obtained.
[0079]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the DC / DC converter unit is configured such that the DC power source is connected to the primary side via switching means, and the smoothing capacitor is connected to the secondary side. A transformer connected, and configured to charge the smoothing capacitor with electric power output from a secondary side of the transformer by a switching operation of the switching means, and the current limiting element is a primary of the DC / DC converter unit Since it is provided on the side, the same effect as in the first aspect can be obtained.
[0080]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, since the booster circuit section is provided after the smoothing capacitor, the same effect as the first aspect can be obtained.
[0081]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the booster circuit unit performs a boosting operation using a switching operation of the switching element of the lighting circuit unit. And the switching element can be shared, and the number of parts can be reduced.
[0082]
The invention of claim 6 provides the same effect as that of claim 1 because the current limiting element is provided on the output side of the lighting circuit section in the invention of claim 1.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device corresponding to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the discharge lamp lighting device.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device corresponding to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device corresponding to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device corresponding to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device corresponding to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device corresponding to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional discharge lamp lighting device.
[Explanation of symbols]
E DC power supply
DD DC / DC converter section
C Smoothing capacitor
BC1 Booster circuit
C1 capacitor
A Current limiting element
L Inductance element
C2 Charging capacitor
PT pulse transformer
Lp1 primary winding
Lp2 secondary winding
INV inverter
La discharge lamp
Gap switch element
LP load circuit

Claims

A DC power source, a DC / DC converter unit that converts the output voltage of the DC power source into a predetermined DC voltage, a smoothing capacitor that smoothes the output voltage from the DC / DC converter unit, and an output voltage from the smoothing capacitor. A lighting circuit unit that outputs a voltage obtained by the switching operation of the switching element to light a discharge lamp, and a booster circuit that boosts the output voltage of the DC power supply, DC / DC converter unit, smoothing capacitor, or lighting circuit unit A charging capacitor connected to the output unit of the booster circuit unit and charging the output voltage, a series circuit of a primary winding and a discharge gap is connected in parallel with the charging capacitor to the output unit of the booster circuit unit, a pulse transformer secondary winding is connected to the discharge lamp, the discharge formic charging voltage of the charging capacitor becomes larger than a predetermined value A predetermined pulse voltage to the discharge lamp when the discharge is generated by applying at-up, the pulse transformer in a circuit for starting the discharge lamp with the discharge gap, and a load circuit having a discharge lamp, A discharge lamp lighting device comprising a current limiting element including an inductance element and restricting a current flow between a connection point between the pulse transformer and a charging capacitor and the booster circuit unit.

The DC / DC converter unit includes a transformer to which the DC power source is connected to the primary side via switching means and the smoothing capacitor is connected to the secondary side, and the transformer is operated by a switching operation of the switching means. 2. The discharge lamp according to claim 1, wherein the smoothing capacitor is charged with electric power output from a secondary side of the DC / DC converter, and the current limiting element is provided on the secondary side of the DC / DC converter unit. Lighting device.

The DC / DC converter unit includes a transformer to which the DC power source is connected to the primary side via switching means and the smoothing capacitor is connected to the secondary side, and the transformer is operated by a switching operation of the switching means. 2. The discharge lamp lighting according to claim 1, wherein the smoothing capacitor is configured to charge the power output from the secondary side of the first and second current limiting elements, and the current limiting element is provided on a primary side of the DC / DC converter unit. apparatus.

The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the booster circuit unit is provided at a subsequent stage of the smoothing capacitor.

The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the booster circuit unit performs a boosting operation using a switching operation of a switching element of the lighting circuit unit.

The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the current limiting element is provided on an output side of the lighting circuit section.