JP4066611B2

JP4066611B2 - Discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP4066611B2
Application number: JP2001101844A
Authority: JP
Inventors: 浩司佐伯; 芳文黒木; 幸司藤本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002299084A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ回路により放電灯を点灯させる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のブロック構成を図１５に示す。従来の放電灯点灯装置においては、商用電源ＡＣは整流回路１に接続され、整流回路１の整流出力は直流電源回路２によって、任意の直流出力に変換される。インバータ回路３は、インバータ制御回路４からの信号によって任意の周波数で発振動作を行い、直流電源回路２の直流出力を交流に変換して負荷回路５に出力する。
【０００３】
負荷回路５は、インダクタンスＬ１とコンデンサＣ１との直列共振回路、コンデンサＣ１に並列に接続されたトランスＴ１の１次巻線Ｎ１とコンデンサＣ２との直列回路、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２と放電灯Ｌａとの並列回路、およびトランスＴ１の３次巻線Ｎ３から構成される。インバータ回路３の交流出力を供給された負荷回路５は、インダクタンスＬ１とコンデンサＣ１との共振作用でコンデンサＣ１の両端に高電圧が発生することによって、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１から２次巻線Ｎ２に誘起された高電圧が放電灯Ｌａに印加されて、放電灯Ｌａは点灯始動する。
【０００４】
放電灯Ｌａが点灯した後、インバータ制御回路４がインバ−タ回路３の発振動作を所定の発振周波数に制御することによって、任意の放電灯出力を得ることができる。
【０００５】
コンデンサＣ２は、放電灯Ｌａが点灯中の直流カット用コンデンサであり、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３は、放電灯Ｌａの出力異常の判定動作を行うために検出した放電灯Ｌａのランプ電圧を検出信号Ｖｌａとして放電灯異常検出部６に出力する。
【０００６】
放電灯異常検出部６は、検出信号Ｖｌａによって放電灯Ｌａの正常・異常判定を行い、その判定結果をインバータ制御回路４に出力し、インバータ制御回路４はその判定結果に基づいてインバータ回路３の発振動作を制御する。
【０００７】
本従来例の無負荷時（放電灯Ｌａ立ち消え時）、および放電灯Ｌａ点灯時（全光時、調光時）の各共振カーブを図１６に示し、周波数−放電灯Ｌａ両端に発生するランプ電圧の関係をグラフで表している。
【０００８】
放電灯Ｌａが正常時、および異常時（寿命末期時）の共振状態の変化を、図１６を用いて説明する。放電灯Ｌａのインピーダンスは、ランプ電流に応じて変化するため、全光時には共振カーブ１００、調光時には共振カーブ１０１のようになる（全光時：ランプ電流大、ランプインピーダンス小、ランプ電圧小、調光時：ランプ電流小、ランプインピーダンス大、ランプ電圧大）。
【０００９】
放電灯Ｌａが正常に点灯した場合、インバータ制御回路４は、放電灯出力が所定値となるようにインバータ回路３の発振周波数を制御する。例えば、全光時には発振周波数が周波数ｆ１になるように発振動作を動作点Ａに移行させ、調光時には発振周波数が周波数ｆ２になるように発振動作を動作点Ｂに移行させる。
【００１０】
放電灯Ｌａの寿命末期時には、フィラメントに塗布されたエミッタが消耗し、放電灯Ｌａは片方向のみに電流が流れる整流作用を行う異常放電となる。以下、この現象をエミレスと呼ぶ。このとき共振系は崩れ、放電灯Ｌａのランプ電圧は正常放電時に比べて異常上昇する。そして、エミレスが進行すると、放電灯Ｌａのインピーダンスは増加する方向に変化するため、徐々に無負荷時（放電灯Ｌａ立ち消え時）の共振カーブ１０２に近くなり、最終的には両フィラメントに塗布されたエミッタが完全に消耗し、放電できなくなると、無負荷時の共振カーブ１０２のようになる。
【００１１】
また、放電灯Ｌａが点灯動作しているときに、放電灯Ｌａの内封ガス抜け（スローリーク）等の異常が生じて、放電灯Ｌａが立ち消えした場合にも、同様に共振カーブは無負荷時の共振カーブ１０２に急変する。
【００１２】
図１６において、全光点灯時に放電灯異常となると発振動作は動作点Ａから動作点Ｃに移行してランプ電圧は上昇し、調光点灯時に放電灯異常となると発振動作は動作点Ｂから動作点Ｄに移行してランプ電圧は上昇する。
【００１３】
次に、図１７に放電灯Ｌａの寿命末期等の放電灯異常を検出する従来の放電灯異常検出部６の回路構成を示す。放電灯異常検出部６は、抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路と、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続中点に一端を接続したコンデンサＣ３とダイオードＤ２との直列回路と、コンデンサＣ３を介して抵抗Ｒ２に並列に接続されたダイオードＤ１と、コンデンサＣ３とダイオードＤ２との直列回路の他端に接続したコンデンサＣ４、抵抗Ｒ３と、コンデンサＣ４の両端電圧である検出電圧Ｖａを非反転入力端子に入力し、反転入力端子にしきい値電圧Ｖｒ１を出力する直流電圧源Ｅ１を接続したコンパレータＣＰ１とから構成される。
【００１４】
放電灯異常検出部６の動作について説明する。トランスＴ１の３次巻線Ｎ３から得られる検出信号Ｖｌａは抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧され、コンデンサＣ３で直流成分をカットされ、ダイオードＤ１，Ｄ２で整流され、コンデンサＣ４で平滑されて、直流の検出電圧ＶａとしてコンパレータＣＰ１の非反転入力端子に入力される。なお、抵抗Ｒ３はコンデンサＣ４の放電用抵抗である。コンパレータＣＰ１は、反転入力端子に接続した直流電圧源Ｅ１が出力するしきい値電圧Ｖｒ１と検出電圧Ｖａとを比較する。そして、しきい値電圧Ｖｒ１のほうが大きい場合にはＬレベル信号をインバータ制御回路４に出力し、検出電圧Ｖａのほうが大きい場合にはＨレベル信号をインバータ制御回路４に出力する。
【００１５】
ここで、放電灯Ｌａが正常に点灯している場合には、異常時に比べてランプ電圧は低く、検出信号Ｖｌａの電圧レベルも低い。その結果、検出電圧Ｖａも低く、検出電圧Ｖａ＜しきい値電圧Ｖｒ１となり、コンパレータＣＰ１はＬレベルの信号をインバータ制御回路４に出力する。そして、インバータ制御回路４は、Ｌレベルの信号を入力されている間、任意の放電灯出力を得るようにインバ−タ回路３の発振動作を所定の発振周波数に制御する。
【００１６】
放電灯異常によって放電灯Ｌａのランプ電圧が上昇すると、それに比して検出信号Ｖｌａの電圧レベルも上昇する。その結果、検出電圧Ｖａも上昇し、検出電圧Ｖａ＞しきい値電圧Ｖｒ１となった場合、コンパレータＣＰ１はＨレベルの信号をインバータ制御回路４に出力する。そして、インバータ制御回路４は、Ｈレベルの信号を入力されると放電灯異常と判定し、インバータ回路３の発振動作を保護動作に移行させる。なお、ここで保護動作とは、発振動作を停止させる、発振動作を間欠的に行う、発振周波数をかなり高くして微弱共振作用を行うなどのうち、いずれかの動作のことを言う。
【００１７】
そして、本従来例においては、放電灯Ｌａのランプ電圧が、図１６に示す放電灯異常時しきい値電圧Ｖｒ１０以上になると、インバータ制御回路４が放電灯異常と判定するように、直流電圧源Ｅ１のしきい値電圧Ｖｒ１の値、および放電灯異常検出部６の各部品の定数を設定することによって、放電灯Ｌａの正常・異常判定を行う構成となっていた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放電灯Ｌａは温度特性を有し、一般的に周囲温度が２５℃から３５℃程度で放電灯Ｌａのランプ電圧が最も高くなり、周囲温度の低下および上昇によってランプ電圧は低下方向に移行する。そのため、検出電圧Ｖａも図１８に示す変化を生じる。図１８は、従来例のランプ周囲温度に対する検出電圧Ｖａおよびしきい値電圧Ｖｒ１の変化を示すグラフである。この場合、放電灯異常判定の基準となるしきい値電圧Ｖｒ１は約５Ｖで一定であるのに対して、検出電圧Ｖａは、周囲温度の変化によって大きく変化する。そのため、検出電圧Ｖａが最も高くなる時には、検出電圧Ｖａとしきい値電圧Ｖｒ１との電圧差が小さくなり、放電灯Ｌａは正常であるのにも関わらず、異常であると誤検出してしまうという恐れがある。
【００１９】
また、検出電圧Ｖａが低くなる時には、しきい値電圧Ｖｒ１との電圧差が大きくなりすぎて放電灯Ｌａの出力が正常から異常へ移行した場合における検出精度が低下し、保護動作に移行できずに、放電灯点灯装置の構成回路部品に過大な電気ストレスおよび熱ストレスが生じる恐れがある。
【００２０】
さらに、放電灯点灯装置の構成回路部品のばらつきによる放電灯Ｌａの出力のばらつき、および放電灯Ｌａ自体のばらつき（内封ガスの圧力、成分のばらつき等）によってもランプ電圧は大きく変化してしまうため、検出電圧Ｖａも同様に変化する。例えば図１８に示すように、出力が高めの場合には検出電圧Ｖａ１のように変化し、出力が低めの場合には検出電圧Ｖａ２のように変化して、前記問題はさらに深刻になる。
【００２１】
さらに、放電灯Ｌａの出力を広範囲に制御する構成の放電灯点灯装置においても同様の問題を生じる。図１９は、放電灯Ｌａに流れるランプ電流に対する検出電圧Ｖａおよびしきい値電圧Ｖｒ１の変化を示すグラフである。この場合、放電灯異常判定の基準となるしきい値電圧Ｖｒ１は、約５Ｖで一定あるのに対して、検出電圧Ｖａは、ランプ電流の変化によって大きく変化する。そのため、検出電圧Ｖａが高くなる時（ランプ電流低下時）には、検出電圧Ｖａとしきい値電圧Ｖｒ１との差が小さくなり、また検出電圧Ｖａが低くなる時（ランプ電流上昇時）には、検出電圧Ｖａとしきい値電圧Ｖｒ１との差が大きくなるため、前記と同様の問題を生じる。
【００２２】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、正常な放電灯を誤検出することなく、確実に放電灯の出力の異常を検出することのできる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、直流電源の直流出力を高周波出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続されるインダクタおよびコンデンサからなる共振回路と、前記共振回路にて生成される高周波電力によって点灯する放電灯と、前記放電灯の出力異常を検出する放電灯異常検出部と、前記共振回路もしくは前記放電灯の出力に基づく電圧から一定電圧を差し引いて遅延させた補正電圧を前記放電灯異常検出部に出力するフィードバック制御部とを設け、前記放電灯異常検出部は、前記放電灯の出力に基づく検出電圧から前記補正電圧を減算する補正としきい値電圧に前記補正電圧を加算する補正の少なくとも一方を行うことによって前記補正後における前記放電灯の正常時の検出電圧としきい値電圧の電圧差を一定とする一方、前記放電灯の出力が急激に異常上昇したときに前記補正後における検出電圧としきい値電圧の少なくとも一方が遅延して変動し検出電圧がしきい値電圧を超えることによって前記放電灯の出力異常を検出することを特徴とする。
【００２４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記放電灯異常検出部は、前記放電灯の出力に基づく電圧を分圧して前記検出電圧を生成する分圧抵抗を有し、前記フィードバック制御部からの前記補正電圧を前記分圧抵抗の接続中点に出力することによって前記検出電圧から当該補正電圧を減算することを特徴とする。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記放電灯異常検出部は、前記検出電圧を非反転入力端子に入力し前記しきい値電圧を反転入力端子に入力して前記電圧差を求めるコンパレータを有し、前記フィードバック制御部からの前記補正電圧を前記コンパレータの前記反転入力端子に接続することによって前記しきい値電圧に当該補正電圧を加算することを特徴とする。
【００２６】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記放電灯異常検出部は、前記放電灯の出力に基づく電圧を分圧して前記検出電圧を生成する分圧抵抗と、前記検出電圧を非反転入力端子に入力し前記しきい値電圧を反転入力端子に入力して前記電圧差を求めるコンパレータとを有し、前記フィードバック制御部からの前記補正電圧を前記分圧抵抗の接続中点に出力することによって前記検出電圧から当該補正電圧を減算するとともに、前記補正電圧を前記コンパレータの前記反転入力端子に接続することによって前記しきい値電圧に当該補正電圧を加算することを特徴とする。
【００２７】
請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの発明において、前記放電灯の調光信号に対応して前記インバータ回路の高周波出力の周波数を可変制御することによって、前記放電灯の点灯出力を可変とすることを特徴とする。
【００２８】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記フィードバック制御部が、前記調光信号に対応して前記インバータ回路の高周波出力の周波数を可変制御することによって、前記放電灯の点灯出力を可変とすることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
（実施形態１）
図１に本実施形態の放電灯点灯装置のブロック構成を示す。本放電灯点灯装置の基本構成は従来例に示した図１５と略同じであるが、フィードバック制御部７を設けた点が異なる。なお、図１５と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００３１】
トランスＴ１の３次巻線Ｎ３は、放電灯Ｌａの出力異常の判定動作を行うために検出した放電灯Ｌａのランプ電圧を検出信号Ｖｌａとして放電灯異常検出部６に出力するとともに、フィードバック信号Ｖｆｂとしてフィードバック制御部７に出力し、フィードバック制御部７は、放電灯異常検出部６にて検出信号Ｖｌａに応じて生成される検出電圧Ｖａの補正を行う。
【００３２】
図２に本実施形態の放電灯異常検出部６およびフィードバック制御部７の回路構成を示す。放電灯異常検出部６の基本構成は従来例に示した図１７と略同じである。なお、図１７と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００３３】
フィードバック制御部７は、抵抗Ｒ４，Ｒ５の直列回路と、抵抗Ｒ４，Ｒ５の接続中点に一端を接続したコンデンサＣ５とダイオードＤ４との直列回路と、コンデンサＣ５を介して抵抗Ｒ５に並列に接続されたダイオードＤ３と、コンデンサＣ５とダイオードＤ４との直列回路の他端に接続したコンデンサＣ６、抵抗Ｒ６と、コンデンサＣ６の両端電圧である検出電圧Ｖｂを反転入力端子に入力し、非反転入力端子に直流電圧Ｖｒ２を出力する直流電圧源Ｅ２を接続したオペアンプＯＰ１と、オペアンプＯＰ１の反転入力端子と出力との間に接続したコンデンサＣ７と、オペアンプＯＰ１の出力に接続したダイオードＤ５および抵抗Ｒ７とから構成される。
【００３４】
次にフィードバック制御部７の動作について説明する。トランスＴ１の３次巻線Ｎ３から得られる信号は、検出信号Ｖｌａとして放電灯異常検出部６に入力されるとともに、フィードバック制御部７にフィードバック信号Ｖｆｂとしても入力される。フィードバック信号Ｖｆｂは抵抗Ｒ４，Ｒ５で分圧され、コンデンサＣ５で直流成分をカットされ、ダイオードＤ３，Ｄ４で整流され、コンデンサＣ６で平滑されて、直流の検出電圧ＶｂとしてオペアンプＯＰ１の反転入力端子に入力される。なお、抵抗Ｒ６はコンデンサＣ６の放電用抵抗である。オペアンプＯＰ１は、検出電圧Ｖｂと直流電圧Ｖｒ２との差分を増幅した補正電圧Ｖｃを出力する。この補正電圧Ｖｃが放電灯異常検出部６の抵抗Ｒ２の両端電圧よりも低くなるように、フィードバック制御部７の各部品の定数を設定してある。コンデンサＣ７は、オペアンプＯＰ１の、検出電圧Ｖｂの変化に対する補正電圧Ｖｃの変化追随性を遅らせるために設けている。
【００３５】
オペアンプＯＰ１が出力する補正電圧Ｖｃは、ダイオードＤ５と抵抗Ｒ７とを介して放電灯異常検出部６の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続中点に接続される。ここで、フィードバック信号Ｖｆｂの変化に応じて補正電圧Ｖｃは変化し、補正電圧Ｖｃの変化に応じて、検出信号Ｖｌａから検出電圧Ｖａを生成するための抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７による分圧比（検出電圧Ｖａ生成分圧比）も変化する。具体的に、ランプ周囲温度の変化によりランプ電圧が減少傾向に移行した場合、および増加傾向に移行した場合の各信号の増減は、
ランプ電圧：減少 → 検出信号Ｖｌａ，フィードバック信号Ｖｆｂ：減少 → 補正電圧Ｖｃ：増加 → 検出電圧Ｖａ生成分圧比：大
ランプ電圧：増加 → 検出信号Ｖｌａ，フィードバック信号Ｖｆｂ：増加 →補正電圧Ｖｃ：減少 → 検出電圧Ｖａ生成分圧比：小
のようになる。
【００３６】
すなわち、ランプ電圧が減少傾向に移行した場合には、検出電圧Ｖａ生成分圧比が大きくなり、また、ランプ電圧が増加傾向に移行した場合には、検出電圧Ｖａ生成分圧比が小さくなることによって、検出信号Ｖｌａが変動しても検出電圧Ｖａは略同じ値に保たれるように補正される構成となっている。
【００３７】
したがって、図３に示すように、ランプ周囲温度が変化した場合にでも、検出電圧Ｖａとしきい値電圧Ｖｒ１との差が略一定に保たれるため、誤検出や、検出感度の低下といった問題は回避される。
【００３８】
また、放電灯Ｌａの出力のばらつき、および放電灯Ｌａ自体のばらつきによる検出電圧Ｖａの変化（図３に出力が高めの場合の検出電圧Ｖａ１と出力が低めの場合の検出電圧Ｖａ２とを示す）も前記同様に補正されるため、誤検出や検出感度の低下の回避に対してさらによい方向に働く。
【００３９】
なお、放電灯Ｌａの異常によって、放電灯Ｌａの出力が急激に異常上昇した場合には、フィードバック制御部７の遅延要素であるコンデンサＣ７によって検出電圧Ｖａに対する補正作用は遅れるので、放電灯異常検出部６のコンパレータＣＰ１の出力はＬレベルからＨレベルに反転して、問題なく放電灯Ｌａの異常を判定することができる。
【００４０】
このように、本実施形態においては放電灯Ｌａの出力異常を検出する放電灯異常検出部６と、フィードバック信号Ｖｆｂをフィードバックして放電灯Ｌａの異常判定を行うための検出電圧Ｖａのレベルを補正するフィードバック制御部７とを設けたので、放電灯Ｌａの周囲温度変化や放電灯点灯装置の構成回路部品のばらつきによる放電灯出力のばらつき、および放電灯Ｌａ自体のばらつきによる負荷変動の影響に関係することなく、正常な放電灯Ｌａを異常であると誤検出せずに、確実に放電灯Ｌａの出力異常を検出することのできる放電灯点灯装置を提供することができる。
【００４１】
（実施形態２）
図４に本実施形態の放電灯点灯装置のブロック構成を示す。本放電灯点灯装置の基本構成は実施形態１に示した図１と略同じであるが、フィードバック制御部７に入力されるフィードバック信号ＶｆｂはコンデンサＣ２に発生する電圧から得ており、フィードバック制御部７は、放電灯異常検出部６にて検出信号Ｖｌａに応じて生成される検出電圧Ｖａと比較するしきい値電圧Ｖｒ１の補正を行う点が異なる。なお、図１と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００４２】
図５に本実施形態の放電灯異常検出部６およびフィードバック制御部７の回路構成を示す。放電灯異常検出部６の基本構成は実施形態１に示した図２と略同じであるが、コンパレータＣＰ１の反転入力端子には、定電圧Ｖｃｃ（例えば各制御回路の駆動用電源の電圧値）を抵抗Ｒ８，Ｒ９で分圧したしきい値電圧Ｖｒ１が入力される点が異なる。また、フィードバック制御部７の基本構成は実施形態１に示した図２と略同じであるが、オペアンプＯＰ１が出力する補正電圧Ｖｃが、ダイオードＤ５と抵抗Ｒ７とを介して放電灯異常検出部６の抵抗Ｒ８，Ｒ９の接続中点に接続される点が異なる。なお、図２と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００４３】
まず、補正電圧Ｖｃが放電灯異常検出部６の抵抗Ｒ９の両端電圧よりも低くなるように、フィードバック制御部７の各部品の定数を設定してある。
【００４４】
コンデンサＣ６の両端電圧である検出電圧Ｖｂは、コンデンサＣ２から得られるフィードバック信号Ｖｆｂを、分圧し、直流成分をカットして、さらに整流、平滑して生成されており、つまりはコンデンサＣ２に発生する共振電圧の変化によって検出電圧Ｖｂの値が変化することになる。コンデンサＣ２に発生する共振電圧は放電灯Ｌａのランプインピーダンスの変化によって変動し、ランプインピーダンス小（つまりはランプ電流大、ランプ電圧小）の時は、コンデンサＣ２に発生する共振電圧は大となり、ランプインピーダンス大（つまりはランプ電流小、ランプ電圧大）の時は、コンデンサＣ２に発生する共振電圧は小となる。
【００４５】
本実施形態においては、フィードバック信号Ｖｆｂの変化に応じて補正電圧Ｖｃも変化し、補正電圧Ｖｃの変化に応じて、定電圧Ｖｃｃからしきい値電圧Ｖｒ１を生成するための抵抗Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９による分圧比（しきい値電圧Ｖｒ１生成分圧比）も変化する。具体的には、ランプ周囲温度の変化によりランプ電圧が減少傾向に移行した場合、および増加傾向に移行した場合の各信号の増減は、
ランプ電圧：減少 → 検出信号Ｖｌａ：減少，フィードバック信号Ｖｆｂ：増加 → 補正電圧Ｖｃ：減少 → しきい値電圧Ｖｒ１：減少
ランプ電圧：増加 → 検出信号Ｖｌａ：増加，フィードバック信号Ｖｆｂ：減少 → 補正電圧Ｖｃ：増加 → しきい値電圧Ｖｒ１：増加
のようになる。
【００４６】
したがって、ランプ電圧が減少傾向に移行した場合には、しきい値電圧Ｖｒ１も減少し、また、ランプ電圧が増加傾向に移行した場合には、しきい値電圧Ｖｒ１も増加することによって、検出信号Ｖｌａが変動してもしきい値電圧Ｖｒ１も同じ傾向に変動するように補正される構成となっている。
【００４７】
そして、図６に示すように、ランプ周囲温度が変化した場合にでも、検出電圧Ｖａとしきい値電圧Ｖｒ１との差が略一定に保たれるため、誤検出や、検出感度の低下といった問題は回避される。
【００４８】
また、放電灯Ｌａの出力のばらつき、および放電灯Ｌａ自体のばらつきによる検出電圧Ｖａの変化時（図６に出力が高めの場合の検出電圧Ｖａ１と出力が低めの場合の検出電圧Ｖａ２を示す）には、しきい値電圧Ｖｒ１は検出電圧Ｖａ１に対応するしきい値電圧Ｖｒ１１、または検出電圧Ｖａ２に対応するＶｒ１２に補正されるため、誤検出や検出感度の低下の回避に対してさらによい方向に働く。
【００４９】
なお、放電灯Ｌａの異常によって、放電灯Ｌａの出力が急激に異常上昇した場合には、フィードバック制御部７の遅延要素であるコンデンサＣ７によってしきい値電圧Ｖｒ１に対する補正作用は遅れるので、放電灯異常検出部６のコンパレータＣＰ１の出力はＬレベルからＨレベルに反転して、問題なく放電灯Ｌａの異常を判定することができる。
【００５０】
このように、本実施形態においては放電灯Ｌａの出力異常を検出する放電灯異常検出部６と、フィードバック信号Ｖｆｂをフィードバックして放電灯Ｌａの異常判定を行うためのしきい値電圧Ｖｒ１のレベルを補正するフィードバック制御部７とを設けたので、放電灯Ｌａの周囲温度変化や放電灯点灯装置の構成回路部品のばらつきによる放電灯出力のばらつき、および放電灯Ｌａ自体のばらつきによる負荷変動の影響に関係することなく、正常な放電灯Ｌａを異常であると誤検出せずに、確実に放電灯Ｌａの出力異常を検出することのできる放電灯点灯装置を提供することができる。
【００５１】
（実施形態３）
図７に本実施形態の放電灯点灯装置のブロック構成を示す。本放電灯点灯装置の基本構成は実施形態２に示した図４と略同じであるが、調光信号生成回路８を設けた点が異なる。なお、図４と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００５２】
調光信号生成回路８は、外部からの調光信号（例えば矩形波のデューティ信号）を、直流の調光信号Ｖｄｍ（デューティ比に応じた直流レベル信号）に変換し、調光信号Ｖｄｍはインバータ制御回路４およびフィードバック制御部７に出力される。
【００５３】
インバータ制御回路４は、調光信号Ｖｄｍの信号レベルに対応してインバータ回路３の発振周波数を変化させることによって、放電灯出力の制御を任意に行うことができる構成となっている。本実施形態においては、調光信号Ｖｄｍの信号レベルが大きい時は、インバータ回路３の発振周波数を低くしてランプ電流を多くし、調光信号Ｖｄｍの信号レベルが小さい時は、インバータ回路３の発振周波数を高くしてランプ電流を少なくすることによって任意のランプ電流値に制御できるものである。
【００５４】
また、調光信号Ｖｄｍ、およびコンデンサＣ２から得られるフィードバック信号Ｖｆｂはフィードバック制御部７に入力され、フィードバック制御部７は、放電灯異常検出部６にて検出信号Ｖｌａに応じて生成される検出電圧Ｖａの補正を行うものである。
【００５５】
図８に本実施形態の放電灯異常検出部６およびフィードバック制御部７の回路構成を示す。放電灯異常検出部６の基本構成は実施形態１に示した図２と同一構成である。また、フィードバック制御部７の基本構成は実施形態１に示した図２と略同じであるが、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に調光信号Ｖｄｍ（調光電圧Ｖｄｍ´）が入力される点が異なる。なお、図２と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００５６】
オペアンプＯＰ１は、調光信号Ｖｄｍの電圧である調光電圧Ｖｄｍ´と検出電圧Ｖｂとの差分が増幅された補正電圧Ｖｃを出力し、補正電圧Ｖｃが放電灯異常検出部６の抵抗Ｒ２の両端電圧よりも低くなるように、フィードバック制御部７の各部品の定数を設定してある。
【００５７】
そして、調光電圧Ｖｄｍ´を大→小に変化させると、ランプ電流が大→小となるようにインバータ制御回路４はインバータ回路３の発振周波数を高くする。このとき、調光電圧Ｖｄｍ´と検出電圧Ｖｂとの差分が増幅された補正電圧Ｖｃが大→小となるようにフィードバック制御部７の各部品の定数が設定されておれば、検出信号Ｖｌａから検出電圧Ｖａを生成するための抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７による分圧比（検出電圧Ｖａ生成分圧比）も小さくなる。
【００５８】
逆に、調光電圧Ｖｄｍ´を小→大に変化させると、ランプ電流が小→大となるようにインバータ制御回路４はインバータ回路３の発振周波数を低くする。このとき、調光電圧Ｖｄｍ´と検出電圧Ｖｂとの差分が増幅された補正電圧Ｖｃが小→大となるようにフィードバック制御部７の各部品の定数が設定されておれば、検出信号Ｖｌａから検出電圧Ｖａを生成するための抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ７による分圧比（検出電圧Ｖａ生成分圧比）も大きくなる。
【００５９】
したがって本実施形態では、放電灯Ｌａの出力を任意に制御することによって検出信号Ｖｌａが変動しても、検出電圧Ｖａは略同じ値に保たれるように補正される。そして、図９に示すように、ランプ電流が変化した場合にでも、検出電圧Ｖａとしきい値電圧Ｖｒ１との差が略一定に保たれるため、誤検出や、検出感度の低下といった問題は回避される。
【００６０】
また、放電灯Ｌａの出力異常を検出する放電灯異常検出部６と、フィードバック信号Ｖｆｂ、および調光信号Ｖｄｍに応じて、放電灯Ｌａの異常判定を行うための検出電圧Ｖａのレベルを補正するフィードバック制御部７とを設けたので、任意に放電灯出力を制御した場合の負荷変動の影響に関係することなく、正常な放電灯Ｌａを異常であると誤検出せずに、確実に放電灯Ｌａの出力異常を検出することのできる放電灯点灯装置を提供することができる。
【００６１】
なお、本実施形態においては、検出電圧Ｖａの補正を行う構成となっているが、実施形態２のようにしきい値電圧Ｖｒ１の補正を行う構成としても同様の効果がある。
【００６２】
（実施形態４）
図１０に本実施形態の放電灯点灯装置のブロック構成を示す。本放電灯点灯装置の基本構成は実施形態３に示した図７と略同じであるが、インバータ制御回路４には調光信号Ｖｄｍは入力されず、インバータ制御回路４からフィードバック制御部７へ発振周波数を変更するための電流Ｉｏｓｃが流れる経路が設けられた点が異なる。なお、図７と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００６３】
インバータ制御回路４は内部発振器（図示なし）を備え、内部発振器は、周波数設定電流値によりコンデンサの充放電電流量を設定し、任意の源発振周波数信号を生成して、インバータ回路３の発振周波数を設定する構成であり、周波数設定電流値が大きければ発振周波数が高くなり、周波数設定電流値が小さければ発振周波数が低くなる。電流Ｉｏｓｃが流れる経路は、周波数設定電流を分流させるものであり、電流Ｉｏｓｃが大きくなれば周波数設定電流は小さくなり、電流Ｉｏｓｃが小さくなれば周波数設定電流は大きくなる構成となっている。
【００６４】
図１１に本実施形態の放電灯異常検出部６およびフィードバック制御部７の回路構成を示す。放電灯異常検出部６の基本構成は実施形態３に示した図８と同一構成である。また、フィードバック制御部７の基本構成は実施形態３に示した図８と略同じであるが、オペアンプＯＰ１の出力は、ダイオードＤ５，抵抗Ｒ７を介して放電灯異常検出部６の抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続中点に接続されるとともに、ダイオードＤ５，抵抗Ｒ１０を介してインバータ制御回路４の電流Ｉｏｓｃ出力に接続された点が異なる。なお、図８と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００６５】
オペアンプＯＰ１が出力する補正電圧Ｖｃの大小関係は、調光信号Ｖｄｍとフィードバック信号Ｖｆｂとにより設定され、本実施形態では、フィードバック制御部７が検出電圧Ｖａの補正を行うとともにインバータ回路３の発振周波数制御を行う構成となっている。
【００６６】
補正電圧Ｖｃの大小によって、電流Ｉｏｓｃ、周波数設定電流の大小、および発振周波数の高低の関係は、
補正電圧Ｖｃ：大 → 電流Ｉｏｓｃ：小 → 周波数設定電流：大 → 発振周波数：高
補正電圧Ｖｃ：小 → 電流Ｉｏｓｃ：大 → 周波数設定電流：小 → 発振周波数：低
となる。
【００６７】
したがって、本実施形態においては、フィードバック制御部７が出力する補正電圧Ｖｃによって、検出電圧Ｖａは略同じ値に保たれるように補正されるとともに、インバータ回路３の発振周波数制御も行うことができるため、インバータ制御回路４には発振周波数制御回路が不要となり、部品点数の削減、回路構成の簡素化を図ることができる。
【００６８】
また、放電灯Ｌａの出力異常を検出する放電灯異常検出部６と、フィードバック信号Ｖｆｂ、および調光信号Ｖｄｍに応じて、放電灯Ｌａの異常判定を行うための検出電圧Ｖａのレベルを補正し、且つインバータ回路３の発振周波数制御を行うフィードバック制御部７とを設けたので、任意に放電灯出力を制御した場合の負荷変動の影響に関係することなく、正常な放電灯Ｌａを異常であると誤検出せずに、確実に放電灯Ｌａの出力異常を検出することのできる放電灯点灯装置を提供することができる。
【００６９】
なお、本実施形態においては、検出電圧Ｖａの補正を行う構成となっているが、実施形態２のようにしきい値電圧Ｖｒ１の補正を行う構成としても同様の効果がある。
【００７０】
（実施形態５）
図１２に本実施形態の放電灯点灯装置のブロック構成を示す。本放電灯点灯装置の基本構成は実施形態４に示した図１０と略同じであるが、コンデンサＣ２にから得られるフィードバック信号Ｖｆｂ１，Ｖｆｂ２が各々フィードバック制御部７に入力される構成となっており、フィードバック制御部７は、放電灯異常検出部６にて検出信号Ｖｌａに応じて生成される検出電圧Ｖａの補正を行うとともにインバータ回路３の発振周波数制御を行う。なお、図１０と同じ構成については同一の符号を付して説明は省略する。
【００７１】
図１３に本実施形態の放電灯異常検出部６およびフィードバック制御部７の回路構成を示す。放電灯異常検出部６の基本構成は実施形態２に示した図５と同一構成である。また、フィードバック制御部７の基本構成は、実施形態２に示した図５と実施形態４に示した図１１との構成を組み合せた構成となっており、各々の構成については同一の符号を付して説明は省略する。（但し、図１３の抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４、コンデンサＣ８〜Ｃ１０、ダイオードＤ６〜Ｄ８、オペアンプＯＰ２、検出電圧Ｖｂ２、補正電圧Ｖｃ２は、図５の抵抗Ｒ４〜Ｒ７、コンデンサＣ５〜Ｃ７、ダイオードＤ３〜Ｄ５、オペアンプＯＰ１、検出電圧Ｖｂ、補正電圧Ｖｃに対応し、図１３の検出電圧Ｖｂ１、補正電圧Ｖｃ１は、図１１の検出電圧Ｖｂ、補正電圧Ｖｃに対応する。）
本実施形態においては放電灯Ｌａの出力異常を検出する放電灯異常検出部６と、フィードバック信号Ｖｆｂ１，Ｖｆｂ２、および調光信号Ｖｄｍに応じて、放電灯Ｌａの異常判定を行うための検出電圧Ｖａのレベル、およびしきい値電圧Ｖｒ１のレベルを補正し、且つインバータ回路３の発振周波数制御を行うフィードバック制御部７とを設けたので、放電灯Ｌａの周囲温度変化や放電灯点灯装置の構成回路部品のばらつきによる放電灯出力のばらつき、放電灯Ｌａ自体のばらつきによる負荷変動の影響、および任意に放電灯出力を制御した場合の負荷変動の影響に関係することなく、正常な放電灯Ｌａを異常であると誤検出せずに、確実に放電灯Ｌａの出力異常を検出することができ、且つインバータ制御回路４には発振周波数制御回路が不要となるので、部品点数の削減、回路構成の簡素化を図ることができる放電灯点灯装置を提供することができる。
【００７２】
（実施形態６）
本発明の放電灯点灯装置を用いた照明器具の概念図を示す。この照明器具は、家庭用の天井直付形照明器具であり、本体シャーシ１０、透光カバー１１、反射盤１２、放電灯点灯装置１３、放電灯Ｌａとから構成される。
【００７３】
本体シャーシ１０は、円形の浅皿状をなし、天井に取り付ける手段を備えてあるとともに、透光カバー１１を装着するための機構を有している。反射盤１２は、極力浅く形成されるとともに、放電灯Ｌａの発光による透光カバー１１の面の輝度がなるべく均一になるように反射する形状に形成されている。放電灯点灯装置１３は、実施形態１〜５いずれか記載の回路構成であり、本体シャーシ１０と反射板１２との間に形成される空間内に配設されている。透光カバー１１は、本体シャーシ１０の下面に配設されて放電灯Ｌａおよび反射板１２を包囲している。
【００７４】
本照明器具の放電灯点灯装置１３は、実施形態１〜５いずれか記載の放電灯点灯装置を用いているので、実施形態１乃至５いずれかと同様の効果を奏することができる。
【００７５】
特に、本実施形態のように放電灯Ｌａが本体シャーシ１０および透光カバー１１によって包囲される構成の場合は、放電灯Ｌａの点灯時に発生する熱によって放電灯Ｌａの周囲温度は大きく変化するため、本発明の効果が更に発揮される。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、直流電源の直流出力を高周波出力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力に接続されるインダクタおよびコンデンサからなる共振回路と、前記共振回路にて生成される高周波電力によって点灯する放電灯と、前記放電灯の出力異常を検出する放電灯異常検出部と、前記共振回路もしくは前記放電灯の出力に基づく電圧から一定電圧を差し引いて遅延させた補正電圧を前記放電灯異常検出部に出力するフィードバック制御部とを設け、前記放電灯異常検出部は、前記放電灯の出力に基づく検出電圧から前記補正電圧を減算する補正としきい値電圧に前記補正電圧を加算する補正の少なくとも一方を行うことによって前記補正後における前記放電灯の正常時の検出電圧としきい値電圧の電圧差を一定とする一方、前記放電灯の出力が急激に異常上昇したときに前記補正後における検出電圧としきい値電圧の少なくとも一方が遅延して変動し検出電圧がしきい値電圧を超えることによって前記放電灯の出力異常を検出するので、放電灯の周囲温度変化や放電灯点灯装置の構成回路部品のばらつきによる放電灯出力のばらつき、および放電灯自体のばらつきによる負荷変動の影響に関係することなく、正常な放電灯を異常であると誤検出せずに、確実に放電灯の出力異常を検出することができるという効果がある。
【００７７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記放電灯異常検出部は、前記放電灯の出力に基づく電圧を分圧して前記検出電圧を生成する分圧抵抗を有し、前記フィードバック制御部からの前記補正電圧を前記分圧抵抗の接続中点に出力することによって前記検出電圧から当該補正電圧を減算するので、請求項１と同様の効果を奏する。
【００７８】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記放電灯異常検出部は、前記検出電圧を非反転入力端子に入力し前記しきい値電圧を反転入力端子に入力して前記電圧差を求めるコンパレータを有し、前記フィードバック制御部からの前記補正電圧を前記コンパレータの前記反転入力端子に接続することによって前記しきい値電圧に当該補正電圧を加算するので、請求項１と同様の効果を奏する。
【００７９】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記放電灯異常検出部は、前記放電灯の出力に基づく電圧を分圧して前記検出電圧を生成する分圧抵抗と、前記検出電圧を非反転入力端子に入力し前記しきい値電圧を反転入力端子に入力して前記電圧差を求めるコンパレータとを有し、前記フィードバック制御部からの前記補正電圧を前記分圧抵抗の接続中点に出力することによって前記検出電圧から当該補正電圧を減算するとともに、前記補正電圧を前記コンパレータの前記反転入力端子に接続することによって前記しきい値電圧に当該補正電圧を加算するので、請求項１と同様の効果を更に高めることができる。
【００８０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの発明において、前記放電灯の調光信号に対応して前記インバータ回路の高周波出力の周波数を可変制御することによって、前記放電灯の点灯出力を可変とするので、放電灯の周囲温度変化や放電灯点灯装置の構成回路部品のばらつきによる放電灯出力のばらつき、放電灯自体のばらつき、および任意に放電灯出力を制御したことによる負荷変動の影響に関係することなく、正常な放電灯を異常であると誤検出せずに、確実に放電灯の出力異常を検出することができるという効果がある。
【００８１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記フィードバック制御部が、前記調光信号に対応して前記インバータ回路の高周波出力の周波数を可変制御することによって、前記放電灯の点灯出力を可変とするので、インバータ制御回路には発振周波数制御回路が不要となり、部品点数の削減、回路構成の簡素化を図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】本発明の実施形態１のブロック構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１の放電灯異常検出部およびフィードバック制御部の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１のランプ周囲温度に対する検出電圧Ｖａおよびしきい値電圧Ｖｒ１の変化を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２のブロック構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２の放電灯異常検出部およびフィードバック制御部の回路構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態２のランプ周囲温度に対する検出電圧Ｖａおよびしきい値電圧Ｖｒ１の変化を示す図である。
【図７】本発明の実施形態３のブロック構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態３の放電灯異常検出部およびフィードバック制御部の回路構成を示す図である。
【図９】本発明の実施形態３のランプ電流に対する検出電圧Ｖａおよびしきい値電圧Ｖｒ１の変化を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態４のブロック構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態４の放電灯異常検出部およびフィードバック制御部の回路構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態５のブロック構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態５の放電灯異常検出部およびフィードバック制御部の回路構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態６の概念示す図である。
【図１５】従来例のブロック構成を示す図である。
【図１６】従来例の周波数−放電灯Ｌａ両端に発生するランプ電圧の関係を示す図である。
【図１７】従来例の放電灯異常検出部の回路構成を示す図である。
【図１８】従来例のランプ周囲温度に対する検出電圧Ｖａおよびしきい値電圧Ｖｒ１の変化を示す図である。
【図１９】従来例のランプ電流に対する検出電圧Ｖａおよびしきい値電圧Ｖｒ１の変化を示す図である。
【符号の説明】
１整流回路
２直流電源回路
３インバータ回路
４インバータ制御回路
５負荷回路
６放電灯異常検出部
７フィードバック制御部
Ｌａ放電灯[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp by an inverter circuit.
[0002]
[Prior art]
A block configuration of a conventional discharge lamp lighting device is shown in FIG. In the conventional discharge lamp lighting device, the commercial power supply AC is connected to the rectifier circuit 1, and the rectified output of the rectifier circuit 1 is converted into an arbitrary DC output by the DC power supply circuit 2. The inverter circuit 3 oscillates at an arbitrary frequency according to a signal from the inverter control circuit 4, converts the DC output of the DC power supply circuit 2 to AC and outputs the AC to the load circuit 5.
[0003]
The load circuit 5 is a series resonant circuit of an inductance L1 and a capacitor C1, a series circuit of a primary winding N1 of a transformer T1 and a capacitor C2 connected in parallel to the capacitor C1, and a secondary winding N2 of the transformer T1. It consists of a parallel circuit with the electric lamp La and a tertiary winding N3 of the transformer T1. The load circuit 5 supplied with the AC output of the inverter circuit 3 generates a secondary voltage from the primary winding N1 of the transformer T1 by generating a high voltage at both ends of the capacitor C1 due to the resonance action of the inductance L1 and the capacitor C1. The high voltage induced in the line N2 is applied to the discharge lamp La, and the discharge lamp La starts to light up.
[0004]
After the discharge lamp La is turned on, the inverter control circuit 4 controls the oscillation operation of the inverter circuit 3 to a predetermined oscillation frequency, whereby an arbitrary discharge lamp output can be obtained.
[0005]
Capacitor C2 is a DC cut capacitor during which discharge lamp La is lit, and tertiary winding N3 of transformer T1 uses the lamp voltage of discharge lamp La detected in order to perform an output abnormality determination operation of discharge lamp La. The detection signal Vla is output to the discharge lamp abnormality detection unit 6.
[0006]
The discharge lamp abnormality detection unit 6 performs normality / abnormality determination of the discharge lamp La based on the detection signal Vla, and outputs the determination result to the inverter control circuit 4. The inverter control circuit 4 determines whether the inverter circuit 3 is based on the determination result. Controls oscillation operation.
[0007]
Resonance curves of the conventional example when there is no load (when the discharge lamp La is extinguished) and when the discharge lamp La is lit (when all light is dimmed) are shown in FIG. 16, and the lamp generated at both ends of the frequency-discharge lamp La. The relationship of voltage is represented by a graph.
[0008]
The change of the resonance state when the discharge lamp La is normal and abnormal (at the end of life) will be described with reference to FIG. Since the impedance of the discharge lamp La changes in accordance with the lamp current, the resonance curve 100 is obtained when all light is emitted, and the resonance curve 101 is obtained when light is dimmed (all light: lamp current is large, lamp impedance is small, lamp voltage is small, Dimming: Small lamp current, large lamp impedance, large lamp voltage).
[0009]
When the discharge lamp La is normally lit, the inverter control circuit 4 controls the oscillation frequency of the inverter circuit 3 so that the discharge lamp output becomes a predetermined value. For example, the oscillation operation is shifted to the operating point A so that the oscillation frequency becomes the frequency f1 in all light, and the oscillation operation is shifted to the operating point B so that the oscillation frequency becomes the frequency f2 in dimming.
[0010]
At the end of the life of the discharge lamp La, the emitter applied to the filament is consumed, and the discharge lamp La becomes an abnormal discharge that performs a rectifying action in which current flows only in one direction. Hereinafter, this phenomenon is called Emiles. At this time, the resonance system collapses, and the lamp voltage of the discharge lamp La rises abnormally compared to that during normal discharge. As Emile progresses, the impedance of the discharge lamp La changes in an increasing direction, so that it gradually approaches the resonance curve 102 at the time of no load (when the discharge lamp La goes off), and is finally applied to both filaments. When the emitter is completely consumed and cannot be discharged, the resonance curve 102 is obtained when there is no load.
[0011]
In addition, when the discharge lamp La is in a lighting operation, even when an abnormality such as the outflow of gas (slow leak) in the discharge lamp La occurs and the discharge lamp La disappears, the resonance curve is similarly unloaded. The resonance curve 102 changes rapidly.
[0012]
In FIG. 16, when the discharge lamp becomes abnormal when all the lights are lit, the oscillation operation shifts from the operating point A to the operating point C and the lamp voltage increases. When the discharge lamp becomes abnormal when the dimming is lit, the oscillation operation starts from the operating point B. At point D, the lamp voltage rises.
[0013]
Next, FIG. 17 shows a circuit configuration of a conventional discharge lamp abnormality detector 6 that detects a discharge lamp abnormality such as the end of life of the discharge lamp La. The discharge lamp abnormality detection unit 6 is connected in parallel to the resistor R2 through the series circuit of the resistors R1 and R2, the series circuit of the capacitor C3 and one of the diodes D2 connected at one end of the connection between the resistors R1 and R2, and the capacitor C3. The diode D1 connected to the capacitor C4, the capacitor C4 connected to the other end of the series circuit of the capacitor C3 and the diode D2, the resistor R3, and the detection voltage Va which is the voltage across the capacitor C4 are input to the non-inverting input terminal and inverted. The comparator CP1 has a DC voltage source E1 that outputs a threshold voltage Vr1 connected to the input terminal.
[0014]
The operation of the discharge lamp abnormality detection unit 6 will be described. The detection signal Vla obtained from the tertiary winding N3 of the transformer T1 is divided by the resistors R1 and R2, the DC component is cut by the capacitor C3, rectified by the diodes D1 and D2, smoothed by the capacitor C4, The detection voltage Va is input to the non-inverting input terminal of the comparator CP1. The resistor R3 is a discharging resistor for the capacitor C4. The comparator CP1 compares the threshold voltage Vr1 output from the DC voltage source E1 connected to the inverting input terminal with the detection voltage Va. When the threshold voltage Vr1 is higher, an L level signal is output to the inverter control circuit 4, and when the detection voltage Va is higher, an H level signal is output to the inverter control circuit 4.
[0015]
Here, when the discharge lamp La is normally lit, the lamp voltage is lower than that at the time of abnormality, and the voltage level of the detection signal Vla is also lower. As a result, the detection voltage Va is also low, the detection voltage Va <the threshold voltage Vr1, and the comparator CP1 outputs an L level signal to the inverter control circuit 4. The inverter control circuit 4 controls the oscillation operation of the inverter circuit 3 to a predetermined oscillation frequency so as to obtain an arbitrary discharge lamp output while the L level signal is input.
[0016]
When the lamp voltage of the discharge lamp La rises due to the discharge lamp abnormality, the voltage level of the detection signal Vla also rises as compared with it. As a result, the detection voltage Va also increases, and when the detection voltage Va> the threshold voltage Vr1, the comparator CP1 outputs an H level signal to the inverter control circuit 4. When the H level signal is input, the inverter control circuit 4 determines that the discharge lamp is abnormal, and shifts the oscillation operation of the inverter circuit 3 to the protection operation. Here, the protection operation refers to any operation among stopping the oscillation operation, intermittently performing the oscillation operation, and performing a weak resonance effect by considerably increasing the oscillation frequency.
[0017]
In this conventional example, when the lamp voltage of the discharge lamp La becomes equal to or higher than the discharge lamp abnormality threshold voltage Vr10 shown in FIG. 16, the inverter control circuit 4 determines that the discharge lamp is abnormal. The normality / abnormality of the discharge lamp La is determined by setting the value of the threshold voltage Vr1 of E1 and the constant of each component of the discharge lamp abnormality detection unit 6.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
However, the discharge lamp La has temperature characteristics. Generally, the lamp voltage of the discharge lamp La becomes the highest when the ambient temperature is about 25 ° C. to 35 ° C., and the lamp voltage shifts in the decreasing direction due to the decrease and increase of the ambient temperature. To do. Therefore, the detection voltage Va also changes as shown in FIG. FIG. 18 is a graph showing changes in the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 with respect to the lamp ambient temperature in the conventional example. In this case, the threshold voltage Vr1 serving as a reference for determining whether or not the discharge lamp is abnormal is constant at about 5 V, whereas the detection voltage Va varies greatly with changes in the ambient temperature. Therefore, when the detection voltage Va becomes the highest, the voltage difference between the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 becomes small, and the discharge lamp La is normal, but it is erroneously detected as abnormal. There is a fear.
[0019]
Further, when the detection voltage Va becomes low, the voltage difference with the threshold voltage Vr1 becomes too large, and the detection accuracy when the output of the discharge lamp La shifts from normal to abnormal is lowered, and the protection operation cannot be shifted. In addition, excessive electrical stress and thermal stress may occur in the circuit components of the discharge lamp lighting device.
[0020]
Furthermore, the lamp voltage also changes greatly due to variations in the output of the discharge lamp La due to variations in the constituent circuit components of the discharge lamp lighting device and variations in the discharge lamp La itself (internal gas pressure, component variations, etc.). Therefore, the detection voltage Va changes similarly. For example, as shown in FIG. 18, when the output is high, it changes like the detection voltage Va1, and when the output is low, it changes like the detection voltage Va2, and the problem becomes more serious.
[0021]
Further, the same problem occurs in the discharge lamp lighting device configured to control the output of the discharge lamp La over a wide range. FIG. 19 is a graph showing changes in the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 with respect to the lamp current flowing through the discharge lamp La. In this case, the threshold voltage Vr1 serving as a reference for determining whether or not the discharge lamp is abnormal is constant at about 5V, while the detection voltage Va varies greatly with a change in lamp current. Therefore, when the detection voltage Va increases (when the lamp current decreases), the difference between the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 decreases, and when the detection voltage Va decreases (when the lamp current increases), Since the difference between the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 increases, the same problem as described above occurs.
[0022]
The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that can reliably detect an abnormality in the output of a discharge lamp without erroneously detecting a normal discharge lamp. There is to do.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an inverter circuit that converts a direct current output of a direct current power source into a high frequency output, a resonant circuit composed of an inductor and a capacitor connected to the output of the inverter circuit, and a high frequency power generated by the resonant circuit A discharge lamp that is lit by a discharge lamp, a discharge lamp abnormality detection unit that detects an output abnormality of the discharge lamp, and an output of the resonance circuit or the discharge lamp Correction voltage that is delayed by subtracting a constant voltage from the voltage based on The discharge lamp abnormality detection unit Output to Feedback control unit The discharge lamp abnormality detection unit performs at least one of a correction for subtracting the correction voltage from a detection voltage based on the output of the discharge lamp and a correction for adding the correction voltage to a threshold voltage, thereby performing the correction after the correction. While the voltage difference between the normal detection voltage and the threshold voltage of the discharge lamp is constant, at least one of the corrected detection voltage and the threshold voltage is delayed when the output of the discharge lamp suddenly increases abnormally. The output voltage of the discharge lamp is detected when the detected voltage exceeds the threshold voltage. It is characterized by that.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the discharge lamp abnormality detection unit outputs the output of the discharge lamp. A voltage dividing resistor for dividing the voltage based on the voltage to generate the detection voltage The feedback control unit The correction voltage is output from the detection voltage to the midpoint of connection of the voltage dividing resistor. It is characterized by doing.
[0025]
The invention of claim 3 is the invention of claim 1, wherein the discharge lamp abnormality detection unit is A comparator for obtaining the voltage difference by inputting the detection voltage to a non-inverting input terminal and inputting the threshold voltage to an inverting input terminal; The feedback control unit By adding the correction voltage from the inverting input terminal of the comparator, the correction voltage is added to the threshold voltage. It is characterized by doing.
[0026]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the discharge lamp abnormality detection unit includes: A voltage dividing resistor that divides a voltage based on the output of the discharge lamp to generate the detection voltage; and the voltage difference obtained by inputting the detection voltage to a non-inverting input terminal and the threshold voltage to an inverting input terminal. And a comparator for The feedback control unit The correction voltage is subtracted from the detected voltage by outputting the correction voltage from the voltage dividing resistor to the connection midpoint, and the threshold is set by connecting the correction voltage to the inverting input terminal of the comparator. Add the correction voltage to the value voltage It is characterized by doing.
[0027]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the discharge output of the discharge lamp is variably controlled by variably controlling the frequency of the high-frequency output of the inverter circuit in response to the dimming signal of the discharge lamp. Is variable.
[0028]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the feedback control unit variably controls the frequency of the high-frequency output of the inverter circuit in response to the dimming signal, whereby the lighting output of the discharge lamp is controlled. It is characterized by being variable.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0030]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a block configuration of the discharge lamp lighting device of the present embodiment. The basic configuration of the discharge lamp lighting device is substantially the same as that of the conventional example shown in FIG. 15 except that a feedback control unit 7 is provided. In addition, about the same structure as FIG. 15, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0031]
The tertiary winding N3 of the transformer T1 outputs the lamp voltage of the discharge lamp La detected for performing the output abnormality determination operation of the discharge lamp La to the discharge lamp abnormality detector 6 as the detection signal Vla, and also feeds back the feedback signal Vfb. The feedback control unit 7 corrects the detection voltage Va generated by the discharge lamp abnormality detection unit 6 in accordance with the detection signal Vla.
[0032]
FIG. 2 shows circuit configurations of the discharge lamp abnormality detection unit 6 and the feedback control unit 7 of the present embodiment. The basic configuration of the discharge lamp abnormality detection unit 6 is substantially the same as FIG. 17 shown in the conventional example. In addition, about the same structure as FIG. 17, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0033]
The feedback control unit 7 is connected in parallel to the resistor R5 through the series circuit of the resistors R4 and R5, the series circuit of the capacitor C5 and the diode D4 having one end connected to the connection midpoint of the resistors R4 and R5, and the capacitor C5. The detection voltage Vb, which is the voltage across the capacitor C6, is connected to the other end of the series circuit of the diode D3, the capacitor C5, and the diode D4, and the voltage across the capacitor C6 is input to the inverting input terminal. The operational amplifier OP1 to which the DC voltage source E2 for outputting the DC voltage Vr2 is connected, the capacitor C7 connected between the inverting input terminal and the output of the operational amplifier OP1, the diode D5 and the resistor R7 connected to the output of the operational amplifier OP1 Composed.
[0034]
Next, the operation of the feedback control unit 7 will be described. A signal obtained from the tertiary winding N3 of the transformer T1 is input to the discharge lamp abnormality detection unit 6 as the detection signal Vla and also input to the feedback control unit 7 as the feedback signal Vfb. The feedback signal Vfb is divided by the resistors R4 and R5, the direct current component is cut by the capacitor C5, rectified by the diodes D3 and D4, smoothed by the capacitor C6, and applied to the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 as the direct current detection voltage Vb. Entered. The resistor R6 is a discharging resistor for the capacitor C6. The operational amplifier OP1 outputs a correction voltage Vc obtained by amplifying the difference between the detection voltage Vb and the DC voltage Vr2. The constants of the components of the feedback control unit 7 are set so that the correction voltage Vc is lower than the voltage across the resistor R2 of the discharge lamp abnormality detection unit 6. The capacitor C7 is provided in order to delay the change followability of the correction voltage Vc with respect to the change of the detection voltage Vb of the operational amplifier OP1.
[0035]
The correction voltage Vc output from the operational amplifier OP1 is connected to the connection midpoint of the resistors R1 and R2 of the discharge lamp abnormality detector 6 via the diode D5 and the resistor R7. Here, the correction voltage Vc changes according to the change of the feedback signal Vfb, and the voltage dividing ratio (detection) by the resistors R1, R2, and R7 for generating the detection voltage Va from the detection signal Vla according to the change of the correction voltage Vc. The voltage Va generation voltage division ratio also changes. Specifically, when the lamp voltage shifts to a decreasing trend due to a change in the lamp ambient temperature, and each signal increases or decreases when it shifts to an increasing trend,
Lamp voltage: decrease → detection signal Vla, feedback signal Vfb: decrease → correction voltage Vc: increase → detection voltage Va generation voltage division ratio: large
Lamp voltage: increase → detection signal Vla, feedback signal Vfb: increase → correction voltage Vc: decrease → detection voltage Va generation voltage dividing ratio: small
become that way.
[0036]
That is, when the ramp voltage shifts to a decreasing trend, the detection voltage Va generation voltage division ratio increases, and when the lamp voltage shifts to an increase trend, the detection voltage Va generation voltage division ratio decreases. Even if the detection signal Vla fluctuates, the detection voltage Va is corrected so as to be maintained at substantially the same value.
[0037]
Therefore, as shown in FIG. 3, even when the ambient temperature of the lamp changes, the difference between the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 is kept substantially constant. Avoided.
[0038]
Also, changes in the detection voltage Va due to variations in the output of the discharge lamp La and variations in the discharge lamp La itself (FIG. 3 shows the detection voltage Va1 when the output is high and the detection voltage Va2 when the output is low). Is corrected in the same manner as described above, and thus works in a better direction for avoiding erroneous detection and lowering of detection sensitivity.
[0039]
If the output of the discharge lamp La suddenly rises due to the abnormality of the discharge lamp La, the correction action on the detection voltage Va is delayed by the capacitor C7 which is a delay element of the feedback control unit 7, so that the discharge lamp abnormality is detected. The output of the comparator CP1 of the unit 6 is inverted from the L level to the H level, and the abnormality of the discharge lamp La can be determined without any problem.
[0040]
As described above, in the present embodiment, the discharge lamp abnormality detection unit 6 that detects the output abnormality of the discharge lamp La and the level of the detection voltage Va for performing the abnormality determination of the discharge lamp La by feeding back the feedback signal Vfb are corrected. Since the feedback control unit 7 is provided, it is related to the influence of the variation in discharge lamp output due to the ambient temperature change of the discharge lamp La, the variation of the constituent circuit components of the discharge lamp lighting device, and the influence of the load fluctuation due to the variation of the discharge lamp La itself. Therefore, it is possible to provide a discharge lamp lighting device capable of reliably detecting an output abnormality of the discharge lamp La without erroneously detecting that the normal discharge lamp La is abnormal.
[0041]
(Embodiment 2)
FIG. 4 shows a block configuration of the discharge lamp lighting device of the present embodiment. Although the basic configuration of the discharge lamp lighting device is substantially the same as that of FIG. 1 shown in the first embodiment, the feedback signal Vfb input to the feedback control unit 7 is obtained from the voltage generated in the capacitor C2, and the feedback control unit 7 is different in that the discharge lamp abnormality detection unit 6 corrects the threshold voltage Vr1 to be compared with the detection voltage Va generated according to the detection signal Vla. In addition, about the same structure as FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0042]
FIG. 5 shows a circuit configuration of the discharge lamp abnormality detection unit 6 and the feedback control unit 7 of the present embodiment. Although the basic configuration of the discharge lamp abnormality detection unit 6 is substantially the same as that of FIG. 2 shown in the first embodiment, a constant voltage Vcc (for example, a voltage value of a driving power source for each control circuit) is applied to the inverting input terminal of the comparator CP1. Is different in that a threshold voltage Vr1 obtained by dividing the voltage by resistors R8 and R9 is input. The basic configuration of the feedback control unit 7 is substantially the same as that of FIG. 2 shown in the first embodiment, but the correction voltage Vc output from the operational amplifier OP1 is detected by the discharge lamp abnormality detection unit 6 via the diode D5 and the resistor R7. The difference is that the resistors R8 and R9 are connected to the midpoint of connection. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0043]
First, the constants of the components of the feedback control unit 7 are set so that the correction voltage Vc is lower than the voltage across the resistor R9 of the discharge lamp abnormality detection unit 6.
[0044]
The detection voltage Vb, which is the voltage across the capacitor C6, is generated by dividing the feedback signal Vfb obtained from the capacitor C2, cutting the DC component, further rectifying and smoothing, that is, generated in the capacitor C2. The value of the detection voltage Vb changes due to the change of the resonance voltage. The resonance voltage generated in the capacitor C2 fluctuates due to the change in the lamp impedance of the discharge lamp La. When the lamp impedance is small (that is, the lamp current is large and the lamp voltage is small), the resonance voltage generated in the capacitor C2 is large. When the impedance is large (that is, the lamp current is small and the lamp voltage is large), the resonance voltage generated in the capacitor C2 is small.
[0045]
In the present embodiment, the correction voltage Vc also changes according to the change of the feedback signal Vfb, and the resistors R7, R8, R9 for generating the threshold voltage Vr1 from the constant voltage Vcc according to the change of the correction voltage Vc. The voltage dividing ratio (threshold voltage Vr1 generation voltage dividing ratio) due to the above also changes. Specifically, when the lamp voltage shifts to a decreasing trend due to a change in the lamp ambient temperature, and each signal increases or decreases when it shifts to an increasing trend,
Lamp voltage: Decrease → Detection signal Vla: Decrease, Feedback signal Vfb: Increase → Correction voltage Vc: Decrease → Threshold voltage Vr1: Decrease
Lamp voltage: Increase → Detection signal Vla: Increase, Feedback signal Vfb: Decrease → Correction voltage Vc: Increase → Threshold voltage Vr1: Increase
become that way.
[0046]
Therefore, when the lamp voltage shifts to a decreasing trend, the threshold voltage Vr1 also decreases. When the lamp voltage shifts to an increasing trend, the threshold voltage Vr1 also increases, thereby detecting the detection signal. Even if Vla fluctuates, the threshold voltage Vr1 is corrected so as to fluctuate in the same tendency.
[0047]
As shown in FIG. 6, even when the lamp ambient temperature changes, the difference between the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 is kept substantially constant. Avoided.
[0048]
Further, when the detection voltage Va changes due to variations in the output of the discharge lamp La and variations in the discharge lamp La itself (FIG. 6 shows the detection voltage Va1 when the output is high and the detection voltage Va2 when the output is low). Since the threshold voltage Vr1 is corrected to the threshold voltage Vr11 corresponding to the detection voltage Va1 or Vr12 corresponding to the detection voltage Va2, it is better for avoiding false detection and lowering of detection sensitivity. To work.
[0049]
When the output of the discharge lamp La suddenly rises abnormally due to the abnormality of the discharge lamp La, the correction action on the threshold voltage Vr1 is delayed by the capacitor C7 which is a delay element of the feedback control unit 7, so that the discharge lamp The output of the comparator CP1 of the abnormality detection unit 6 is inverted from the L level to the H level, and the abnormality of the discharge lamp La can be determined without any problem.
[0050]
As described above, in this embodiment, the discharge lamp abnormality detection unit 6 that detects an output abnormality of the discharge lamp La, and the level of the threshold voltage Vr1 for determining the abnormality of the discharge lamp La by feeding back the feedback signal Vfb. Is provided with the feedback control unit 7 for correcting the discharge lamp La, the discharge lamp output variation due to the ambient temperature change of the discharge lamp La, the variation of the constituent circuit components of the discharge lamp lighting device, and the influence of the load fluctuation due to the variation of the discharge lamp La itself. Therefore, it is possible to provide a discharge lamp lighting device that can reliably detect an output abnormality of the discharge lamp La without erroneously detecting that the normal discharge lamp La is abnormal.
[0051]
(Embodiment 3)
FIG. 7 shows a block configuration of the discharge lamp lighting device of the present embodiment. The basic configuration of the discharge lamp lighting device is substantially the same as that of FIG. 4 shown in the second embodiment, except that a dimming signal generation circuit 8 is provided. In addition, about the same structure as FIG. 4, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0052]
The dimming signal generation circuit 8 converts an external dimming signal (for example, a rectangular wave duty signal) into a DC dimming signal Vdm (a DC level signal corresponding to the duty ratio), and the dimming signal Vdm is an inverter. It is output to the control circuit 4 and the feedback control unit 7.
[0053]
The inverter control circuit 4 is configured to arbitrarily control the discharge lamp output by changing the oscillation frequency of the inverter circuit 3 corresponding to the signal level of the dimming signal Vdm. In this embodiment, when the signal level of the dimming signal Vdm is large, the oscillation frequency of the inverter circuit 3 is lowered to increase the lamp current, and when the signal level of the dimming signal Vdm is small, the inverter circuit 3 The lamp current can be controlled to an arbitrary value by increasing the oscillation frequency and decreasing the lamp current.
[0054]
The dimming signal Vdm and the feedback signal Vfb obtained from the capacitor C2 are input to the feedback control unit 7, and the feedback control unit 7 detects the detection voltage generated by the discharge lamp abnormality detection unit 6 according to the detection signal Vla. Va is corrected.
[0055]
FIG. 8 shows circuit configurations of the discharge lamp abnormality detection unit 6 and the feedback control unit 7 of the present embodiment. The basic configuration of the discharge lamp abnormality detection unit 6 is the same as that shown in FIG. The basic configuration of the feedback control unit 7 is substantially the same as that shown in FIG. 2 described in the first embodiment, except that the dimming signal Vdm (the dimming voltage Vdm ′) is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. Different. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0056]
The operational amplifier OP1 outputs a correction voltage Vc obtained by amplifying the difference between the dimming voltage Vdm ′, which is the voltage of the dimming signal Vdm, and the detection voltage Vb, and the correction voltage Vc is applied to both ends of the resistor R2 of the discharge lamp abnormality detection unit 6. Constants of each component of the feedback control unit 7 are set so as to be lower than the voltage.
[0057]
When the dimming voltage Vdm ′ is changed from large to small, the inverter control circuit 4 increases the oscillation frequency of the inverter circuit 3 so that the lamp current becomes large to small. At this time, if the constant of each component of the feedback control unit 7 is set so that the correction voltage Vc obtained by amplifying the difference between the dimming voltage Vdm ′ and the detection voltage Vb becomes large → small, the detection signal Vla The voltage division ratio (detection voltage Va generation voltage division ratio) by the resistors R1, R2, and R7 for generating the detection voltage Va is also reduced.
[0058]
On the contrary, when the dimming voltage Vdm ′ is changed from small to large, the inverter control circuit 4 lowers the oscillation frequency of the inverter circuit 3 so that the lamp current becomes small to large. At this time, if the constant of each component of the feedback control unit 7 is set so that the correction voltage Vc obtained by amplifying the difference between the dimming voltage Vdm ′ and the detection voltage Vb is small → large, the detection signal Vla A voltage division ratio (detection voltage Va generation voltage division ratio) by the resistors R1, R2, and R7 for generating the detection voltage Va is also increased.
[0059]
Therefore, in this embodiment, even if the detection signal Vla fluctuates by arbitrarily controlling the output of the discharge lamp La, the detection voltage Va is corrected so as to be maintained at substantially the same value. As shown in FIG. 9, since the difference between the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 is kept substantially constant even when the lamp current changes, problems such as erroneous detection and a decrease in detection sensitivity are avoided. Is done.
[0060]
Further, the level of the detection voltage Va for determining the abnormality of the discharge lamp La is corrected according to the discharge lamp abnormality detection unit 6 that detects the output abnormality of the discharge lamp La, the feedback signal Vfb, and the dimming signal Vdm. Since the feedback control unit 7 is provided, the discharge lamp can be surely detected without erroneously detecting that the normal discharge lamp La is abnormal, regardless of the influence of load fluctuation when the discharge lamp output is arbitrarily controlled. A discharge lamp lighting device capable of detecting an output abnormality of La can be provided.
[0061]
In the present embodiment, the detection voltage Va is corrected. However, the same effect can be obtained when the threshold voltage Vr1 is corrected as in the second embodiment.
[0062]
(Embodiment 4)
FIG. 10 shows a block configuration of the discharge lamp lighting device of the present embodiment. Although the basic configuration of the discharge lamp lighting device is substantially the same as that of FIG. 7 shown in the third embodiment, the dimming signal Vdm is not input to the inverter control circuit 4 and oscillates from the inverter control circuit 4 to the feedback control unit 7. The difference is that a path through which a current Iosc for changing the frequency flows is provided. In addition, about the same structure as FIG. 7, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0063]
The inverter control circuit 4 includes an internal oscillator (not shown). The internal oscillator sets the charge / discharge current amount of the capacitor according to the frequency setting current value, generates an arbitrary source oscillation frequency signal, and generates the oscillation frequency of the inverter circuit 3. The oscillation frequency increases when the frequency setting current value is large, and the oscillation frequency decreases when the frequency setting current value is small. The path through which the current Iosc flows is for diverting the frequency setting current, and the frequency setting current decreases as the current Iosc increases, and the frequency setting current increases as the current Iosc decreases.
[0064]
FIG. 11 shows a circuit configuration of the discharge lamp abnormality detection unit 6 and the feedback control unit 7 of the present embodiment. The basic configuration of the discharge lamp abnormality detection unit 6 is the same as that shown in FIG. The basic configuration of the feedback control unit 7 is substantially the same as that of FIG. 8 shown in the third embodiment, but the output of the operational amplifier OP1 is connected to the resistors R1 and R2 of the discharge lamp abnormality detection unit 6 via the diode D5 and the resistor R7. Are connected to the current Iosc output of the inverter control circuit 4 through the diode D5 and the resistor R10. In addition, about the same structure as FIG. 8, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0065]
The magnitude relationship of the correction voltage Vc output from the operational amplifier OP1 is set by the dimming signal Vdm and the feedback signal Vfb. In this embodiment, the feedback control unit 7 corrects the detection voltage Va and the oscillation frequency of the inverter circuit 3. It is the structure which performs control.
[0066]
Depending on the magnitude of the correction voltage Vc, the relationship between the current Iosc, the frequency setting current magnitude, and the oscillation frequency level is:
Correction voltage Vc: Large → Current Iosc: Small → Frequency setting current: Large → Oscillation frequency: High
Correction voltage Vc: Small → Current Iosc: Large → Frequency setting current: Small → Oscillation frequency: Low
It becomes.
[0067]
Therefore, in the present embodiment, the detection voltage Va is corrected so as to be maintained at substantially the same value by the correction voltage Vc output from the feedback control unit 7, and the oscillation frequency control of the inverter circuit 3 can also be performed. Therefore, the inverter control circuit 4 does not require an oscillation frequency control circuit, and the number of parts can be reduced and the circuit configuration can be simplified.
[0068]
Further, the level of the detection voltage Va for determining the abnormality of the discharge lamp La is corrected according to the discharge lamp abnormality detection unit 6 that detects the output abnormality of the discharge lamp La, the feedback signal Vfb, and the dimming signal Vdm. In addition, since the feedback control unit 7 that controls the oscillation frequency of the inverter circuit 3 is provided, the normal discharge lamp La is abnormal regardless of the influence of load fluctuation when the discharge lamp output is arbitrarily controlled. Thus, it is possible to provide a discharge lamp lighting device that can reliably detect an output abnormality of the discharge lamp La without erroneous detection.
[0069]
In the present embodiment, the detection voltage Va is corrected. However, the same effect can be obtained when the threshold voltage Vr1 is corrected as in the second embodiment.
[0070]
(Embodiment 5)
FIG. 12 shows a block configuration of the discharge lamp lighting device of the present embodiment. Although the basic configuration of the discharge lamp lighting device is substantially the same as that of FIG. 10 shown in the fourth embodiment, feedback signals Vfb1 and Vfb2 obtained from the capacitor C2 are respectively input to the feedback control unit 7. The feedback control unit 7 corrects the detection voltage Va generated by the discharge lamp abnormality detection unit 6 according to the detection signal Vla and controls the oscillation frequency of the inverter circuit 3. In addition, about the same structure as FIG. 10, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0071]
FIG. 13 shows circuit configurations of the discharge lamp abnormality detection unit 6 and the feedback control unit 7 of the present embodiment. The basic configuration of the discharge lamp abnormality detection unit 6 is the same as that shown in FIG. The basic configuration of the feedback control unit 7 is a combination of the configurations of FIG. 5 shown in the second embodiment and FIG. 11 shown in the fourth embodiment, and the same reference numerals are given to the respective configurations. The description is omitted. (However, resistors R11 to R14, capacitors C8 to C10, diodes D6 to D8, operational amplifier OP2, detection voltage Vb2, and correction voltage Vc2 in FIG. 13 are resistors R4 to R7, capacitors C5 to C7, and diodes D3 to D5 in FIG. The operational voltage OP1 corresponds to the detection voltage Vb and the correction voltage Vc, and the detection voltage Vb1 and the correction voltage Vc1 in FIG. 13 correspond to the detection voltage Vb and the correction voltage Vc in FIG.
In the present embodiment, the discharge lamp abnormality detection unit 6 that detects an output abnormality of the discharge lamp La, the detection voltage Va for determining the abnormality of the discharge lamp La according to the feedback signals Vfb1 and Vfb2, and the dimming signal Vdm. And a feedback control unit 7 for correcting the level of the threshold voltage Vr1 and controlling the oscillation frequency of the inverter circuit 3, the ambient temperature change of the discharge lamp La and the constituent circuit of the discharge lamp lighting device A normal discharge lamp La is abnormal regardless of variations in discharge lamp output due to component variations, load fluctuation effects due to variations in the discharge lamp La itself, and load fluctuation effects when the discharge lamp output is arbitrarily controlled. Thus, the output abnormality of the discharge lamp La can be detected reliably without erroneous detection, and the inverter control circuit 4 has an oscillation frequency control circuit. Because the main, reduce the number of parts, it is possible to provide a discharge lamp lighting device capable of simplifying the circuit configuration.
[0072]
(Embodiment 6)
The conceptual diagram of the lighting fixture using the discharge lamp lighting device of this invention is shown. This lighting fixture is a ceiling-mounted lighting fixture for home use, and includes a main body chassis 10, a translucent cover 11, a reflector 12, a discharge lamp lighting device 13, and a discharge lamp La.
[0073]
The main body chassis 10 has a circular shallow dish shape, is provided with means for attaching to the ceiling, and has a mechanism for mounting the translucent cover 11. The reflector 12 is formed as shallow as possible, and is formed in a shape that reflects the luminance of the surface of the translucent cover 11 by light emission from the discharge lamp La as uniform as possible. The discharge lamp lighting device 13 has the circuit configuration according to any one of the first to fifth embodiments, and is disposed in a space formed between the main body chassis 10 and the reflection plate 12. The translucent cover 11 is disposed on the lower surface of the main chassis 10 and surrounds the discharge lamp La and the reflection plate 12.
[0074]
Since the discharge lamp lighting device 13 of the present lighting fixture uses the discharge lamp lighting device according to any one of the first to fifth embodiments, the same effects as any of the first to fifth embodiments can be achieved.
[0075]
In particular, when the discharge lamp La is surrounded by the main body chassis 10 and the translucent cover 11 as in the present embodiment, the ambient temperature of the discharge lamp La changes greatly due to the heat generated when the discharge lamp La is turned on. The effects of the present invention are further exhibited.
[0076]
【The invention's effect】
The invention according to claim 1 is an inverter circuit that converts a direct current output of a direct current power source into a high frequency output, a resonant circuit composed of an inductor and a capacitor connected to the output of the inverter circuit, and a high frequency power generated by the resonant circuit A discharge lamp that is lit by a discharge lamp, a discharge lamp abnormality detection unit that detects an output abnormality of the discharge lamp, and an output of the resonance circuit or the discharge lamp Correction voltage that is delayed by subtracting a constant voltage from the voltage based on The discharge lamp abnormality detection unit Output to Feedback control unit The discharge lamp abnormality detection unit performs at least one of a correction for subtracting the correction voltage from a detection voltage based on the output of the discharge lamp and a correction for adding the correction voltage to a threshold voltage, thereby performing the correction after the correction. While the voltage difference between the normal detection voltage and the threshold voltage of the discharge lamp is constant, at least one of the corrected detection voltage and the threshold voltage is delayed when the output of the discharge lamp suddenly increases abnormally. The output voltage of the discharge lamp is detected when the detected voltage exceeds the threshold voltage. Therefore, normal discharge lamps can be detected abnormally regardless of variations in discharge lamp output due to changes in the ambient temperature of the discharge lamp, variations in the circuit components of the discharge lamp lighting device, and load fluctuations due to variations in the discharge lamp itself. There is an effect that an abnormality in the output of the discharge lamp can be reliably detected without erroneous detection.
[0077]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the discharge lamp abnormality detection unit outputs the output of the discharge lamp. A voltage dividing resistor for dividing the voltage based on the voltage to generate the detection voltage The feedback control unit The correction voltage is output from the detection voltage to the midpoint of connection of the voltage dividing resistor. Therefore, the same effect as in the first aspect can be obtained.
[0078]
The invention of claim 3 is the invention of claim 1, wherein the discharge lamp abnormality detection unit is A comparator for obtaining the voltage difference by inputting the detection voltage to a non-inverting input terminal and inputting the threshold voltage to an inverting input terminal; The feedback control unit By adding the correction voltage from the inverting input terminal of the comparator, the correction voltage is added to the threshold voltage. Therefore, the same effect as in the first aspect can be obtained.
[0079]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the discharge lamp abnormality detection unit includes: A voltage dividing resistor that divides a voltage based on the output of the discharge lamp to generate the detection voltage; and the voltage difference obtained by inputting the detection voltage to a non-inverting input terminal and the threshold voltage to an inverting input terminal. And a comparator for The feedback control unit The correction voltage is subtracted from the detected voltage by outputting the correction voltage from the voltage dividing resistor to the connection midpoint, and the threshold is set by connecting the correction voltage to the inverting input terminal of the comparator. Add the correction voltage to the value voltage Therefore, the same effect as in the first aspect can be further enhanced.
[0080]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the discharge output of the discharge lamp is variably controlled by variably controlling the frequency of the high-frequency output of the inverter circuit in response to the dimming signal of the discharge lamp. Therefore, the variation in discharge lamp output due to changes in the ambient temperature of the discharge lamp and variations in the circuit components of the discharge lamp lighting device, the variation in the discharge lamp itself, and the load fluctuation caused by arbitrarily controlling the discharge lamp output There is an effect that the discharge lamp output abnormality can be reliably detected without erroneously detecting that the normal discharge lamp is abnormal regardless of the influence.
[0081]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the feedback control unit variably controls the frequency of the high-frequency output of the inverter circuit in response to the dimming signal, whereby the lighting output of the discharge lamp is controlled. Since it is variable, there is no need for an oscillation frequency control circuit in the inverter control circuit, and there is an effect that the number of parts can be reduced and the circuit configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a block configuration according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of a discharge lamp abnormality detection unit and a feedback control unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing changes in a detection voltage Va and a threshold voltage Vr1 with respect to a lamp ambient temperature according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a block configuration according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of a discharge lamp abnormality detection unit and a feedback control unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing changes in detection voltage Va and threshold voltage Vr1 with respect to lamp ambient temperature according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a block configuration according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of a discharge lamp abnormality detection unit and a feedback control unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing changes in the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 with respect to the lamp current according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a block configuration according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a circuit configuration of a discharge lamp abnormality detection unit and a feedback control unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a block configuration according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating a circuit configuration of a discharge lamp abnormality detection unit and a feedback control unit according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a conceptual diagram of Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a block configuration of a conventional example.
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a frequency of a conventional example and a lamp voltage generated at both ends of the discharge lamp La.
FIG. 17 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional discharge lamp abnormality detection unit.
FIG. 18 is a diagram showing changes in the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 with respect to the lamp ambient temperature in the conventional example.
FIG. 19 is a diagram showing changes in the detection voltage Va and the threshold voltage Vr1 with respect to the lamp current in the conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Rectifier circuit
2 DC power circuit
3 Inverter circuit
4 Inverter control circuit
5 Load circuit
6 Discharge lamp abnormality detector
7 Feedback control unit
La discharge lamp

Claims

An inverter circuit for converting a direct current output of a direct current power source into a high frequency output; a resonance circuit composed of an inductor and a capacitor connected to the output of the inverter circuit; a discharge lamp that is lit by high frequency power generated by the resonance circuit; A discharge lamp abnormality detection unit that detects an output abnormality of the discharge lamp, and a feedback that outputs a correction voltage that is delayed by subtracting a constant voltage from a voltage based on the output of the resonance circuit or the discharge lamp to the discharge lamp abnormality detection unit A controller, and the discharge lamp abnormality detector performs at least one of a correction for subtracting the correction voltage from a detection voltage based on the output of the discharge lamp and a correction for adding the correction voltage to a threshold voltage. While the corrected voltage difference between the normal detection voltage and the threshold voltage after the correction is made constant, the discharge lamp Characterized by detecting an output abnormality of the discharge lamp by at least one varies with a delay detection voltage of the detection voltage and the threshold voltage after the correction when suddenly abnormal rise exceeds a threshold voltage A discharge lamp lighting device.

The discharge lamp abnormality detection unit includes a voltage dividing resistor that divides a voltage based on an output of the discharge lamp to generate the detection voltage, and the correction voltage from the feedback control unit is being connected to the voltage dividing resistor. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the correction voltage is subtracted from the detected voltage by outputting to a point .

The discharge lamp abnormality detection unit includes a comparator that inputs the detection voltage to a non-inverting input terminal and inputs the threshold voltage to an inverting input terminal to obtain the voltage difference, and the correction from the feedback control unit The discharge lamp lighting device according to claim 1 , wherein the correction voltage is added to the threshold voltage by connecting a voltage to the inverting input terminal of the comparator .

The discharge lamp abnormality detection unit divides a voltage based on the output of the discharge lamp to generate the detection voltage, and inputs the detection voltage to a non-inverting input terminal to invert the threshold voltage. A comparator for obtaining the voltage difference by inputting to the terminal, and subtracting the correction voltage from the detection voltage by outputting the correction voltage from the feedback control unit to a connection midpoint of the voltage dividing resistor. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1 , wherein the correction voltage is added to the threshold voltage by connecting the correction voltage to the inverting input terminal of the comparator .

5. The lighting output of the discharge lamp is made variable by variably controlling the frequency of the high-frequency output of the inverter circuit in response to a dimming signal of the discharge lamp. Discharge lamp lighting device.

6. The discharge according to claim 5, wherein the feedback control unit variably controls the frequency of the high-frequency output of the inverter circuit in response to the dimming signal, thereby changing the lighting output of the discharge lamp. Electric light lighting device.