JP4214785B2 - High pressure discharge lamp lighting device - Google Patents

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JP4214785B2 JP2003022534A JP2003022534A JP4214785B2 JP 4214785 B2 JP4214785 B2 JP 4214785B2 JP 2003022534 A JP2003022534 A JP 2003022534A JP 2003022534 A JP2003022534 A JP 2003022534A JP 4214785 B2 JP4214785 B2 JP 4214785B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧放電灯を高周波点灯する点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高圧放電灯(以下、「ランプ」という)を高周波で点灯する場合、ランプ内に発生した音波の進行波と反射波の干渉により放電アークが曲げられ、立ち消えやランプ破壊などを引き起こす、いわゆる音響共鳴現象が起こり易いことが知られている。特に1kHz以上の高周波点灯時では、音響共鳴現象が起こらない周波数帯(以下、「非共鳴周波数帯」という)を選んで点灯するようにしている。しかしながらこの非共鳴周波数帯はランプによってばらつく他、経年変化や設置方向などの外乱により移動することが知られている。
【0003】
このようなことから従来の高圧放電灯点灯装置は、周波数の補正により音響共鳴現象を回避する手段と、周波数の移動によって変化してしまったランプ電圧を調整する手段とを備えている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
米国特許第5623187号明細書
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高圧放電灯点灯装置は、以上のように構成されており、以下に示すような課題を有していた。
【0006】
ランプ電力の調整は、直流電源の出力を調整するため、ランプ電圧やランプ電流に影響を与えていた。また周波数の補正は、ランプ電圧やランプ電流の検出値に基づいて行われていた。そして周波数の補正とランプ電力の調整は、時間的に明確に分かれておらず、周波数を補正している最中にランプ電力を調整することがあった。この結果、直流電源の出力調整により影響を受けたランプ電圧やランプ電流を検出してしまい、周波数を正しく補正できなくなり、音響共鳴現象を回避できなくなるケースがあった。
【0007】
本発明は係る課題を解決するためになされたもので、音響共鳴現象を回避するための周波数を補正する動作とランプ電力を調整する動作とを確実に行うことができる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的にしている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯と、高圧放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、高圧放電灯に1kHz以上の交流電力を供給する高周波電力供給回路と、高周波電力供給回路の出力電力及び出力周波数を制御する制御回路と、高圧放電灯に印加された電力を検出する電力検出回路とを備え、制御回路は、高圧放電灯に固有な音響共鳴周波数を含まない周波数帯で出力周波数を制御すると共に、電力検出回路から検出された値が所定の範囲内に収まるように直流電源の出力電圧を制御し、これら二つの制御を実行するにあたり、二つの制御を同時に実行せず、周波数制御と、出力電圧制御を、交互に繰り返すように構成したものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る高圧放電灯点灯装置の回路構成を示すブロック構成図である。
図において高圧放電灯点灯装置は、出力電圧が可変な直流電源1と、MOSFET3及び4からなるインバータ回路2と、直流電源1の出力電圧とインバータ回路2の周波数を制御する制御回路5と、チョークコイル7、直流カットコンデンサ8及び始動回路9を含む負荷回路6と、ランプ10とから構成されている。
また、制御回路5には、ランプ電圧検出回路11と、タイマー12と、検出抵抗13と、ランプ電力検出回路14が、接続されている。
【0010】
次に高圧放電灯点灯装置の動作について説明する。
MOSFET3、4は、制御回路5により数10kHzで交互にON/OFFされ、直流電流1の出力を高周波に変換する。高周波に変換された電力は、チョークコイル7により減流され、直流カットコンデンサ8との電流共振作用によってランプ10を点灯する。始動回路9は、ランプ10に放電を誘起するためのもので、点灯動作がスタートした時点では、ランプ電極間に数kVの高圧パルスを印加する。そしてランプ電極間の絶縁が破壊され、放電が始まると切り離される。
【0011】
ランプ電圧検出回路11で検出されるランプ電圧に基づいて、制御回路5は点灯周波数を決定し、インバータ回路2を駆動する。そしてこの点灯周波数は、タイマー12に設定されているインターバル毎に計算され、更新される。
インバータ回路2とグランド間に挿入された検出抵抗13に発生する電圧によりランプ10の消費電力をランプ電力検出回路14で検出する。制御回路5において、ランプ電力検出回路14で検出されるランプ10の消費電力が所定の範囲内に収まるように直流電源1の出力電圧を制御する。
【0012】
図2は、本実施の形態に係る高圧放電灯点灯装置の周波数制御と出力電圧制御の関係を示したものである。
図においてインバータ回路2の周波数制御と直流電源1の出力電圧制御は、それぞれ所定のインターバルで交互に繰り返し実行される。それぞれのインターバルをA、Bとすると、AとBは等しい値をとる。
【0013】
図3は、図2で示した周波数制御と出力電圧制御が等しいインターバルで繰り返されるシーケンスを実現するためのフローチャートの一例である。
図を参照にしながらフローの動作について説明する。
【0014】
点灯動作がスタートし(ステップS100)、周波数制御を行う(ステップS102)。周波数制御の終了と共にタイマーtxがセット(Tx=X)されてスタートする(ステップS103)。タイマーtxのスタートと同時に、ランプ電圧検出回路11によりランプ電圧がサンプリングされ、放電時における不安定性の有無が検知される(ステップS104)。不安定性を検知した場合には、制御回路5によりインバータ回路2を停止し、ランプ10を消灯する(ステップS107)。そして不安定性の有無を検知する動作は、タイマーtxが終了する(Tx=0)まで続けられる(ステップS108、S109)。
【0015】
次にランプ電力検出回路14によりランプ電力を検出し、所定範囲内にあるかどうかが判定される(ステップS110)。所定範囲外であれば、制御回路5により直流電源1の出力を調整し(ステップS111)、タイマーtyをセット(Ty=Y)してスタートする(ステップS112)。
一方、ステップS110においてランプ電力が所定範囲内にあれば、直流電源1の出力調整を行わず(ステップS111を介さず)に、タイマーtyをセットしてスタートする(ステップS112)。タイマーtyが終了する(Ty=0)と(ステップS113、S114)、周波数制御(ステップS102)の直前まで戻り、上記一連の動作が繰り返される。
【0016】
以上説明してきたように、周波数制御と出力電圧制御を交互に繰り返すシーケンスを実行し、二つの制御が同時に実行されることがないようにした結果、直流電源の出力調整により影響を受けたランプ電圧やランプ電流を検出してしまうことはなくなり、周波数は正しく補正され、音響共鳴現象を確実に回避することができる。
【0017】
また、点灯を開始してから安定点灯状態に到達するまでの間は、ランプ10の消費する電力は小さく、直流電源1の出力電圧は最大値となるので、出力電圧制御(ステップS110〜ステップS114)を省略しても良い。さらにこの期間は、光束が立上る過渡期であるので、周波数制御を増やすようにしても良い。
【0018】
また、安定点灯状態に達した後、周波数の移動が緩慢である場合には、音響共鳴現象を回避するための周波数制御も長いインターバルで行うようにすれば良い。この場合、インターバルAで繰り返される周波数制御を適宜、間引くようにすれば良い。即ち、周波数制御が繰り返されるインターバルAにおいて、放電時における不安定性の有無を検出し、検出されない場合に限り、次の周波数制御を省略するようにすれば良い。
【0019】
この点に関しては、出力電圧制御も同じであり、出力電圧制御が繰り返されるインターバルBにおいて、ランプ電力検出回路14からの出力値が所定の範囲内に収まるかどうかを判定し、収まる場合に限り、次の出力電圧制御を省略すれば良い。
【0020】
また、出力電圧制御(ステップS111)における直流電源1の出力調整は、出力電圧がなだらかに変化するように制御するのが好ましい。なだらかに変化させることによりランプからの光出力もなだらかに変化するので、ユーザが在場している時のちらつき感や光強度の急激な変化による不快感を軽減することができる。
【0021】
また、タイマーtx、タイマーtyにセットされる時間X、Yは、周波数制御と出力電圧制御が関係なくなる(干渉しない)時間であれば良く、数秒から数分程度が適当である。
【0022】
なお、本実施の形態では、周波数制御と出力電圧制御を交互に繰り返すシーケンスについて説明してきたが、二つの制御を同時に実行しないシーケンスであればどのようなものであっても良いことは言うまでもない。
例えば、周波数制御を繰り返すインターバルにおいて、出力電圧制御を複数回行うシーケンスであっても良いし、逆に出力電圧制御を繰り返すインターバルにおいて、周波数制御を複数回行うシーケンスであっても良い。さらには、出力電圧制御を複数回行う期間と、周波数制御を複数回行う期間を交互に繰り返すシーケンスであっても良いし、これらを組み合わせたシーケンスであっても良い。
【0023】
実施の形態2.
実施の形態1では、音響共鳴現象のような継続的な不安定性と、例えば封入されていたナトリウム元素が瞬間的に気化する際に起こるナトリウムフラッシュのような一過性の不安定性を弁別することが出来なかった。この結果、点灯上問題にならない一過性の不安定性を検出し、ランプを消灯することがあった。本実施の形態は、この点について改善したものであり、点灯上問題にならない一過性の不安定性は、無視して次の制御へ繋げるというものである。
【0024】
回路構成、及び周波数制御と出力電圧制御のタイミングは図1及び2と同様であるので説明を省略する。
図4は、本実施の形態に係る高圧放電灯点灯装置の周波数制御と出力電圧制御の関係を示すフローチャートの一例である。図3に示したフローチャートと比べると、新たにステップS101、S105、S106が追加されている。以下、新たに追加されたステップを中心に動作を説明する。
【0025】
点灯動作がスタートし(ステップS100)、カウンタCのリセットを行う(ステップS101)。
周波数制御を行い(ステップS102)、周波数制御の終了と共に、タイマーtxがセット(Tx=X)されてスタートする(ステップS103)。タイマーtxのスタートと共に、ランプ電圧検出回路11によりランプ電圧がサンプリングされ、放電時における不安定性の有無が検知される(ステップS104)。不安定性を検知した場合には、カウンタCを一つ繰り上げ(ステップS105)、繰り上げたカウンタCが所定回数Nを越えてないかどうかを判定する(ステップS106)。ここで越えていた場合には、直ちに制御回路5によりインバータ回路2を停止し、ランプ10を消灯する(ステップS107)。一方、越えていなかった場合には、周波数制御(ステップS102)の直前まで戻り、上記一連の動作が繰り返される。また放電時における不安定性の有無を検知する動作は、タイマーtxが終了する(Tx=0)まで続けられる(ステップS108、S109)。
【0026】
なお、次のステップS110からステップS114に至る一連の動作は、ランプ電力の検出値に基づいて直流電源1の出力電圧を制御するというもので、実施の形態1で説明したものと同じであるので省略する。
【0027】
上記動作により、例えば異定格ランプ等の音響共鳴現象が避けられないランプが装着されていた場合には、周波数制御が繰り返され、繰り返し回数(カウントC)が、所定の回数Nを越えた時点でランプ10は消灯される。
【0028】
また、正規のランプが装着された場合には、ナトリウムフラッシュなどの一過性の不安定性が発生しても、所定回数Nを越えない繰り返し回数で、不安定性は収まり、ステップS104からステップS108へ移行することができ、点灯を継続することができる。
【0029】
以上説明してきたように、ナトリウムフラッシュなどの点灯上問題にならない一過性の不安定性が発生した場合には、無視して次の制御へ移行することができる他、音響共鳴現象のような継続的な不安定性が発生した場合には、確実にランプを消灯することができる。
また実施の形態1で説明した通り、周波数制御と出力電圧制御を交互に繰り返すシーケンスを実行しているため、音響共鳴現象は確実に回避することができる。
【0030】
なお、図5に示すように、タイマーtyの動作期間において、ステップS112の後にステップS104と同等の機能のステップS115を設け、ステップS115において放電時における不安定性を検出した場合にステップS105へ移行するようにしても良い。
【0031】
実施の形態3.
実施の形態2では、放電時における不安定性の発生回数が所定の回数を越えた場合、消灯する構成としたが、本実施の形態では、放電時における不安定性の継続時間が所定値を越えた場合に消灯する構成について説明する。回路構成、及び周波数制御と出力電圧制御のタイミングは図1及び2と同様であるので説明を省略する。
【0032】
図6に本実施の形態における周波数制御と出力電圧制御の流れを示したフローチャートの一例を示す。
ステップS101〜ステップS104、ステップS107〜ステップS114は、実施の形態2に示したものと同じであるので説明を省略し、異なる点について説明する。
ステップS102の周波数制御が行われる前に、タイマーtzをセット(Tz=Z)してスタートする(ステップS116)。ステップS104により放電時における不安定性を検出した場合はステップS102に移行し、不安定性がなくなるまでステップS102→ステップS103→ステップS104→ステップS102を繰り返す。この繰り返す過程でタイマーtzが終了した場合(ステップS117)には、制御回路5によりインバータ回路2を停止してランプ10を消灯する(ステップS107)。また、不安定性が検出されず、ステップS108によってタイマーTxが終了した場合には、タイマーTzもリセットされる(ステップS109)。
【0033】
上記動作により、例えば異定格ランプ等の音響共鳴現象が避けられないランプが装着されていた場合は、周波数制御が繰り返され、繰り返し時間Tzが所定時間Zを越えた時点でランプ10は消灯される。
【0034】
また、正規のランプが装着された場合には、ナトリウムフラッシュなどの一過性の不安定性が発生しても、所定時間Zを越えない時間で、不安定性は収まり、ステップS104からステップS108へ移行することができ、点灯を継続することができる。即ち、音響共鳴現象による避けるべき継続的な不安定性と、ナトリウムフラッシュなどの点灯上問題にならない一過性の不安定性とが区別されて、点灯続行の可否を処理することができる。
【0035】
以上説明してきたように、実施の形態2と同様にナトリウムフラッシュなどの点灯上問題にならない一過性の不安定性が発生した場合には、無視して次の制御へ移行することができる他、音響共鳴現象のような継続的な不安定性が発生した場合には、確実にランプを消灯することができる。
また実施の形態1で説明した通り、周波数制御と出力電圧制御を交互に繰り返すシーケンスを実行しているため、音響共鳴現象は確実に回避することができる。
【0036】
なお、実施の形態2及び3において、周波数制御におけるアルゴリズムは、音響共鳴現象を回避するための周波数制御であればいかなる方法であってもよいが、一回の周波数制御に要する時間は、タイマーtx、tyに対してセットされる時間X、Yに比べて十分に小さいことが望ましい。
【0037】
【発明の効果】
本発明の高圧放電灯点灯装置によれば、高圧放電灯と、高圧放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、高圧放電灯に1kHz以上の交流電力を供給する高周波電力供給回路と、高周波電力供給回路の出力電力及び出力周波数を制御する制御回路と、高圧放電灯に印加された電力を検出する電力検出回路とを備え、制御回路は、高圧放電灯に固有な音響共鳴周波数を含まない周波数帯で出力周波数を制御すると共に、電力検出回路から検出された値が所定の範囲内に収まるように直流電源の出力電圧を制御し、これら二つの制御を実行するにあたり、二つの制御を同時に実行せず、周波数制御と、出力電圧制御を、交互に繰り返すように構成したので、音響共鳴現象を回避するための制御と、ランプ電力を一定に保つ制御をそれぞれ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る高圧放電灯点灯装置の回路構成を示すブロック構成図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る高圧放電灯点灯装置の周波数制御と出力電圧制御のタイミングを説明する概略図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る高圧放電灯点灯装置の周波数制御と出力電圧制御の関係を示すフローチャートである。
【図4】本発明の実施の形態2に係る高圧放電灯点灯装置の周波数制御と出力電圧制御の関係を示すフローチャートの一例である。
【図5】本発明の実施の形態2に係る高圧放電灯点灯装置の周波数制御と出力電圧制御の関係を示すフローチャートの他の例である。
【図6】本発明の実施の形態3に係る高圧放電灯点灯装置の周波数制御と出力電圧制御の関係を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 直流電源
2 インバータ回路
3、4 MOSFET
5 制御回路
6 負荷回路
7 チョークコイル
8 直流カットコンデンサ
9 始動回路
10 高圧放電灯
11 ランプ電圧検出回路
12 タイマー
13 検出抵抗
14 ランプ電力検出回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lighting device that performs high-frequency lighting of a high-pressure discharge lamp.
[0002]
[Prior art]
When a high-pressure discharge lamp (hereinafter referred to as a “lamp”) is lit at a high frequency, the discharge arc is bent due to the interference between the traveling wave of the sound wave generated in the lamp and the reflected wave, causing so-called extinction or lamp destruction. It is known that the phenomenon is likely to occur. In particular, when high-frequency lighting of 1 kHz or higher is selected, a frequency band in which an acoustic resonance phenomenon does not occur (hereinafter referred to as “non-resonant frequency band”) is selected for lighting. However, it is known that this non-resonant frequency band varies depending on lamps and moves due to disturbances such as secular change and installation direction.
[0003]
Therefore, the conventional high pressure discharge lamp lighting device includes means for avoiding the acoustic resonance phenomenon by correcting the frequency, and means for adjusting the lamp voltage that has changed due to frequency shift (for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 5,623,187
[Problems to be solved by the invention]
The conventional high pressure discharge lamp lighting device is configured as described above, and has the following problems.
[0006]
The adjustment of the lamp power affects the lamp voltage and the lamp current because the output of the DC power supply is adjusted. Further, the correction of the frequency has been performed based on the detected values of the lamp voltage and the lamp current. The correction of the frequency and the adjustment of the lamp power are not clearly separated in time, and the lamp power may be adjusted while the frequency is being corrected. As a result, the lamp voltage or lamp current affected by the output adjustment of the DC power supply is detected, and the frequency cannot be corrected correctly, and the acoustic resonance phenomenon cannot be avoided.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a high-pressure discharge lamp lighting device capable of reliably performing an operation of correcting a frequency for avoiding an acoustic resonance phenomenon and an operation of adjusting lamp power. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A high pressure discharge lamp lighting device according to the present invention includes a high pressure discharge lamp, tube voltage detecting means for detecting a tube voltage of the high pressure discharge lamp, a high frequency power supply circuit for supplying AC power of 1 kHz or more to the high pressure discharge lamp, and a high frequency A control circuit that controls the output power and output frequency of the power supply circuit and a power detection circuit that detects the power applied to the high-pressure discharge lamp are provided, and the control circuit does not include an acoustic resonance frequency unique to the high-pressure discharge lamp. In addition to controlling the output frequency in the frequency band, the output voltage of the DC power supply is controlled so that the value detected from the power detection circuit falls within a predetermined range, and in executing these two controls, the two controls are simultaneously performed. The frequency control and the output voltage control are alternately repeated without being executed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a circuit configuration of a high pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, a high pressure discharge lamp lighting device includes a DC power supply 1 having a variable output voltage, an inverter circuit 2 composed of MOSFETs 3 and 4, a control circuit 5 for controlling the output voltage of the DC power supply 1 and the frequency of the inverter circuit 2, a choke. A load circuit 6 including a coil 7, a DC cut capacitor 8 and a starting circuit 9 and a lamp 10 are included.
In addition, a lamp voltage detection circuit 11, a timer 12, a detection resistor 13, and a lamp power detection circuit 14 are connected to the control circuit 5.
[0010]
Next, the operation of the high pressure discharge lamp lighting device will be described.
The MOSFETs 3 and 4 are alternately turned ON / OFF at several tens of kHz by the control circuit 5 to convert the output of the direct current 1 into a high frequency. The electric power converted into the high frequency is reduced by the choke coil 7 and the lamp 10 is turned on by the current resonance action with the DC cut capacitor 8. The starting circuit 9 is for inducing a discharge in the lamp 10 and applies a high voltage pulse of several kV between the lamp electrodes when the lighting operation starts. Then, the insulation between the lamp electrodes is broken, and when the discharge starts, it is cut off.
[0011]
Based on the lamp voltage detected by the lamp voltage detection circuit 11, the control circuit 5 determines the lighting frequency and drives the inverter circuit 2. The lighting frequency is calculated and updated every interval set in the timer 12.
The lamp power detection circuit 14 detects the power consumption of the lamp 10 based on the voltage generated in the detection resistor 13 inserted between the inverter circuit 2 and the ground. In the control circuit 5, the output voltage of the DC power supply 1 is controlled so that the power consumption of the lamp 10 detected by the lamp power detection circuit 14 falls within a predetermined range.
[0012]
FIG. 2 shows the relationship between the frequency control and the output voltage control of the high pressure discharge lamp lighting device according to the present embodiment.
In the figure, the frequency control of the inverter circuit 2 and the output voltage control of the DC power supply 1 are repeatedly executed alternately at predetermined intervals. Assuming that the intervals are A and B, A and B have the same value.
[0013]
FIG. 3 is an example of a flowchart for realizing a sequence in which the frequency control and the output voltage control shown in FIG. 2 are repeated at equal intervals.
The flow operation will be described with reference to the drawings.
[0014]
The lighting operation starts (step S100), and frequency control is performed (step S102). At the end of the frequency control, the timer tx is set (Tx = X) and started (step S103). Simultaneously with the start of the timer tx, the lamp voltage detection circuit 11 samples the lamp voltage and detects the presence or absence of instability during discharge (step S104). If instability is detected, the control circuit 5 stops the inverter circuit 2 and turns off the lamp 10 (step S107). The operation of detecting the presence or absence of instability is continued until the timer tx ends (Tx = 0) (steps S108 and S109).
[0015]
Next, the lamp power detection circuit 14 detects the lamp power and determines whether it is within a predetermined range (step S110). If it is outside the predetermined range, the output of the DC power source 1 is adjusted by the control circuit 5 (step S111), and the timer ty is set (Ty = Y) and started (step S112).
On the other hand, if the lamp power is within the predetermined range in step S110, the timer ty is set and started without adjusting the output of the DC power source 1 (not through step S111) (step S112). When the timer ty ends (Ty = 0) (steps S113 and S114), the process returns to immediately before the frequency control (step S102), and the above series of operations is repeated.
[0016]
As described above, the lamp voltage affected by the output adjustment of the DC power supply as a result of executing the sequence of alternately repeating the frequency control and the output voltage control so that the two controls are not executed simultaneously. And the lamp current are not detected, the frequency is corrected correctly, and the acoustic resonance phenomenon can be reliably avoided.
[0017]
In addition, since the power consumed by the lamp 10 is small and the output voltage of the DC power supply 1 becomes the maximum value from the start of lighting until the stable lighting state is reached, the output voltage control (steps S110 to S114). ) May be omitted. Furthermore, since this period is a transition period in which the luminous flux rises, the frequency control may be increased.
[0018]
Further, when the frequency shift is slow after reaching the stable lighting state, the frequency control for avoiding the acoustic resonance phenomenon may be performed at a long interval. In this case, frequency control repeated at the interval A may be thinned out as appropriate. That is, in the interval A where the frequency control is repeated, the presence or absence of instability at the time of discharge is detected, and the next frequency control may be omitted only when it is not detected.
[0019]
In this regard, the output voltage control is the same, and it is determined whether or not the output value from the lamp power detection circuit 14 falls within a predetermined range in the interval B where the output voltage control is repeated. The next output voltage control may be omitted.
[0020]
Further, the output adjustment of the DC power supply 1 in the output voltage control (step S111) is preferably controlled so that the output voltage changes gently. By gently changing the light output from the lamp, the feeling of flickering when the user is present and discomfort due to a sudden change in light intensity can be reduced.
[0021]
In addition, the times X and Y set in the timer tx and the timer ty may be any time that does not relate to the frequency control and the output voltage control (does not interfere with each other), and about several seconds to several minutes are appropriate.
[0022]
In this embodiment, the sequence in which the frequency control and the output voltage control are alternately repeated has been described, but it goes without saying that any sequence may be used as long as the two controls are not executed simultaneously.
For example, a sequence in which output voltage control is performed a plurality of times in an interval where frequency control is repeated may be a sequence in which frequency control is performed a plurality of times in an interval where output voltage control is repeated. Furthermore, a sequence in which a period in which output voltage control is performed a plurality of times and a period in which frequency control is performed a plurality of times may be alternately repeated, or a sequence in which these are combined may be used.
[0023]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, continuous instability such as acoustic resonance phenomenon is distinguished from transient instability such as sodium flash that occurs when encapsulated sodium element is instantly vaporized. I couldn't. As a result, transient instability that does not cause a problem in lighting is detected and the lamp is turned off. In the present embodiment, this point is improved, and the transient instability that does not cause a problem in lighting is ignored and connected to the next control.
[0024]
The circuit configuration and the timing of frequency control and output voltage control are the same as in FIGS.
FIG. 4 is an example of a flowchart showing the relationship between frequency control and output voltage control of the high-pressure discharge lamp lighting device according to the present embodiment. Compared with the flowchart shown in FIG. 3, steps S101, S105, and S106 are newly added. Hereinafter, the operation will be described focusing on the newly added steps.
[0025]
The lighting operation starts (step S100), and the counter C is reset (step S101).
Frequency control is performed (step S102), and at the end of the frequency control, a timer tx is set (Tx = X) and started (step S103). With the start of the timer tx, the lamp voltage detection circuit 11 samples the lamp voltage and detects the presence or absence of instability during discharge (step S104). When the instability is detected, the counter C is incremented by one (step S105), and it is determined whether or not the incremented counter C has exceeded the predetermined number N (step S106). If it has exceeded, the control circuit 5 immediately stops the inverter circuit 2 and turns off the lamp 10 (step S107). On the other hand, if not exceeded, the process returns to immediately before the frequency control (step S102), and the above series of operations is repeated. The operation for detecting the presence or absence of instability during discharge is continued until the timer tx ends (Tx = 0) (steps S108 and S109).
[0026]
The series of operations from the next step S110 to step S114 is to control the output voltage of the DC power source 1 based on the detected value of the lamp power, and is the same as that described in the first embodiment. Omitted.
[0027]
When a lamp that cannot avoid acoustic resonance phenomenon such as a different rated lamp is mounted by the above operation, frequency control is repeated, and when the number of repetitions (count C) exceeds a predetermined number N. The lamp 10 is turned off.
[0028]
In addition, when a regular lamp is mounted, even if transient instability such as sodium flash occurs, the instability is settled with the number of repetitions not exceeding the predetermined number N, and the process proceeds from step S104 to step S108. The lighting can be continued and lighting can be continued.
[0029]
As described above, when transient instability that does not cause lighting problems such as sodium flash occurs, it can be ignored and the process can be shifted to the next control. If a general instability occurs, the lamp can be reliably turned off.
Further, as described in the first embodiment, since the sequence in which the frequency control and the output voltage control are alternately repeated is executed, the acoustic resonance phenomenon can be reliably avoided.
[0030]
As shown in FIG. 5, in the operation period of the timer ty, step S115 having a function equivalent to step S104 is provided after step S112, and when instability at the time of discharge is detected in step S115, the process proceeds to step S105. You may do it.
[0031]
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the light is turned off when the number of occurrences of instability at the time of discharge exceeds a predetermined number. However, in this embodiment, the duration of instability at the time of discharge has exceeded a predetermined value. A configuration that turns off in this case will be described. The circuit configuration and the timing of frequency control and output voltage control are the same as in FIGS.
[0032]
FIG. 6 shows an example of a flowchart showing the flow of frequency control and output voltage control in the present embodiment.
Steps S101 to S104 and Steps S107 to S114 are the same as those shown in the second embodiment, and thus description thereof will be omitted, and different points will be described.
Before the frequency control in step S102 is performed, the timer tz is set (Tz = Z) and started (step S116). If instability during discharge is detected in step S104, the process proceeds to step S102, and step S102 → step S103 → step S104 → step S102 is repeated until the instability disappears. When the timer tz ends in the repeating process (step S117), the control circuit 5 stops the inverter circuit 2 and turns off the lamp 10 (step S107). If the instability is not detected and the timer Tx ends in step S108, the timer Tz is also reset (step S109).
[0033]
With the above operation, for example, when a lamp that cannot avoid an acoustic resonance phenomenon such as a different rated lamp is mounted, the frequency control is repeated, and the lamp 10 is turned off when the repetition time Tz exceeds the predetermined time Z. .
[0034]
When a regular lamp is mounted, even if transient instability such as sodium flash occurs, the instability is settled in a time not exceeding the predetermined time Z, and the process proceeds from step S104 to step S108. And can continue to light up. In other words, the continuous instability that should be avoided due to the acoustic resonance phenomenon is distinguished from the transient instability that does not cause a lighting problem such as sodium flash, and it is possible to process whether to continue lighting.
[0035]
As described above, when transient instability that does not cause a problem in lighting such as sodium flash occurs as in the second embodiment, it can be ignored and transferred to the next control. When continuous instability such as an acoustic resonance phenomenon occurs, the lamp can be reliably turned off.
Further, as described in the first embodiment, since the sequence in which the frequency control and the output voltage control are alternately repeated is executed, the acoustic resonance phenomenon can be reliably avoided.
[0036]
In the second and third embodiments, the frequency control algorithm may be any method as long as it is frequency control for avoiding the acoustic resonance phenomenon, but the time required for one frequency control is determined by the timer tx. , Ty is desirably sufficiently smaller than the times X and Y set.
[0037]
【The invention's effect】
According to the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention, the high pressure discharge lamp, the tube voltage detecting means for detecting the tube voltage of the high pressure discharge lamp, the high frequency power supply circuit for supplying AC power of 1 kHz or more to the high pressure discharge lamp, A control circuit for controlling the output power and output frequency of the high-frequency power supply circuit and a power detection circuit for detecting the power applied to the high-pressure discharge lamp, the control circuit including an acoustic resonance frequency unique to the high-pressure discharge lamp In addition to controlling the output frequency in a non-frequency band, the output voltage of the DC power supply is controlled so that the value detected from the power detection circuit falls within a predetermined range. without running simultaneously, and frequency control, the output voltage control, since it is configured to repeat alternately, the control for avoiding the acoustic resonance phenomena, controlled reliably respectively to keep the lamp power constant Ukoto can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a circuit configuration of a high-pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the timing of frequency control and output voltage control of the high pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the relationship between frequency control and output voltage control of the high pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is an example of a flowchart showing a relationship between frequency control and output voltage control of the high pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is another example of a flowchart showing the relationship between frequency control and output voltage control of the high pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing the relationship between frequency control and output voltage control of a high pressure discharge lamp lighting device according to Embodiment 3 of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 DC power supply 2 Inverter circuit 3, 4 MOSFET
5 Control Circuit 6 Load Circuit 7 Choke Coil 8 DC Cut Capacitor 9 Start Circuit 10 High Pressure Discharge Lamp 11 Lamp Voltage Detection Circuit 12 Timer 13 Detection Resistance 14 Lamp Power Detection Circuit

Claims (10)

高圧放電灯と、
該高圧放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、
前記高圧放電灯に1kHz以上の交流電力を供給する高周波電力供給回路と、
該高周波電力供給回路の出力電力及び出力周波数を制御する制御回路と、
前記高圧放電灯に印加された電力を検出する電力検出回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記高圧放電灯に固有な音響共鳴周波数を含まない周波数帯で前記出力周波数を制御すると共に、
前記電力検出回路から検出された値が所定の範囲内に収まるように前記直流電源の出力電圧を制御し、
これら二つの制御を実行するにあたり、二つの制御を同時には実行せず、
前記周波数制御と、前記出力電圧制御を、交互に繰り返すことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
A high pressure discharge lamp,
Tube voltage detecting means for detecting the tube voltage of the high pressure discharge lamp;
A high frequency power supply circuit for supplying AC power of 1 kHz or more to the high pressure discharge lamp;
A control circuit for controlling the output power and output frequency of the high-frequency power supply circuit;
A power detection circuit for detecting power applied to the high pressure discharge lamp,
The control circuit includes:
While controlling the output frequency in a frequency band that does not include the acoustic resonance frequency unique to the high-pressure discharge lamp,
Controlling the output voltage of the DC power supply so that the value detected from the power detection circuit falls within a predetermined range;
In executing these two controls, do not execute the two controls at the same time .
The high pressure discharge lamp lighting device , wherein the frequency control and the output voltage control are alternately repeated .
高圧放電灯と、
該高圧放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、
前記高圧放電灯に1kHz以上の交流電力を供給する高周波電力供給回路と、
該高周波電力供給回路の出力電力及び出力周波数を制御する制御回路と、
前記高圧放電灯に印加された電力を検出する電力検出回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記高圧放電灯に固有な音響共鳴周波数を含まない周波数帯で前記出力周波数を制御すると共に、
前記電力検出回路から検出された値が所定の範囲内に収まるように前記直流電源の出力電圧を制御し、
これら二つの制御を実行するにあたり、二つの制御を同時には実行せず、
前記周波数制御が繰り返されるインターバルにおいて、
前記出力電圧制御を複数回行うことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
A high pressure discharge lamp,
Tube voltage detecting means for detecting the tube voltage of the high pressure discharge lamp;
A high frequency power supply circuit for supplying AC power of 1 kHz or more to the high pressure discharge lamp;
A control circuit for controlling the output power and output frequency of the high-frequency power supply circuit;
A power detection circuit for detecting power applied to the high pressure discharge lamp,
The control circuit includes:
While controlling the output frequency in a frequency band that does not include the acoustic resonance frequency unique to the high-pressure discharge lamp,
Controlling the output voltage of the DC power supply so that the value detected from the power detection circuit falls within a predetermined range;
In executing these two controls, do not execute the two controls at the same time.
In the interval where the frequency control is repeated,
High圧放lamp lighting apparatus you and performing a plurality of times the output voltage control.
高圧放電灯と、
該高圧放電灯の管電圧を検出する管電圧検出手段と、
前記高圧放電灯に1kHz以上の交流電力を供給する高周波電力供給回路と、
該高周波電力供給回路の出力電力及び出力周波数を制御する制御回路と、
前記高圧放電灯に印加された電力を検出する電力検出回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記高圧放電灯に固有な音響共鳴周波数を含まない周波数帯で前記出力周波数を制御すると共に、
前記電力検出回路から検出された値が所定の範囲内に収まるように前記直流電源の出力電圧を制御し、
これら二つの制御を実行するにあたり、二つの制御を同時には実行せず、
前記出力電圧制御が繰り返されるインターバルにおいて、
前記周波数制御を複数回行うことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
A high pressure discharge lamp,
Tube voltage detecting means for detecting the tube voltage of the high pressure discharge lamp;
A high frequency power supply circuit for supplying AC power of 1 kHz or more to the high pressure discharge lamp;
A control circuit for controlling the output power and output frequency of the high-frequency power supply circuit;
A power detection circuit for detecting power applied to the high pressure discharge lamp,
The control circuit includes:
While controlling the output frequency in a frequency band that does not include the acoustic resonance frequency unique to the high-pressure discharge lamp,
Controlling the output voltage of the DC power supply so that the value detected from the power detection circuit falls within a predetermined range;
In executing these two controls, do not execute the two controls at the same time.
In the interval where the output voltage control is repeated,
High圧放lamp lighting apparatus you and performing a plurality of times the frequency control.
前記制御回路は、
前記出力電圧制御が繰り返されるインターバルにおいて、
前記電力検出回路からの出力値が所定の範囲内に収まるかどうかを判定し、収まる場合に限り、次の出力電圧制御を省略することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
In the interval where the output voltage control is repeated,
The output value from the power detection circuit determines whether within a predetermined range, only if fit, of any one of claims 1 to 3, characterized in that omitting the next output voltage control High pressure discharge lamp lighting device.
前記制御回路は、
前記周波数制御が繰り返されるインターバルにおいて、
前記管電圧検出手段からの出力値に基づいて放電時における不安定性の有無を検出し、検出されなかった場合に限り、次の周波数制御を省略することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
In the interval where the frequency control is repeated,
Detecting the presence or absence of instability during discharge based on the output value from the tube voltage detecting means, only when not detected, any of claims 1 to 4, characterized in that omitting the next frequency control The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 1.
前記制御回路は、
前記周波数制御が繰り返されるインターバルにおいて、
前記管電圧検出手段からの出力値に基づいて放電時における不安定性の有無を検出し、検出された場合に限り、この不安定性を検出する動作の直前の周波数制御へ戻ることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
In the interval where the frequency control is repeated,
The presence or absence of instability at the time of discharge is detected based on the output value from the tube voltage detecting means, and only when it is detected, returns to the frequency control immediately before the operation for detecting this instability. Item 6. The high pressure discharge lamp lighting device according to any one of Items 1 to 5 .
前記制御回路は、
前記直前の周波数制御へ戻る動作が、所定回数を越えて繰り返される場合に、前記高圧放電灯を消灯させることを特徴とする請求項記載の高圧放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 6 , wherein the high pressure discharge lamp is turned off when the operation of returning to the immediately preceding frequency control is repeated more than a predetermined number of times.
前記制御回路は、
前記直前の周波数制御へ戻る動作が、所定時間を越えて続けられる場合に、前記高圧放電灯を消灯させることを特徴とする請求項記載の高圧放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
7. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 6 , wherein the high pressure discharge lamp is turned off when the operation of returning to the immediately preceding frequency control is continued beyond a predetermined time.
前記制御回路は、
前記出力電圧制御において、
前記直流電源の出力電圧をなだらかに変化させる制御を行うことを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
In the output voltage control,
The high pressure discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 8 , wherein control is performed to gently change the output voltage of the DC power supply.
点灯を開始してから所定の期間は、前記直流電源の出力電圧を一定値に維持することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の高圧放電灯点灯装置。The high pressure discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the output voltage of the DC power supply is maintained at a constant value for a predetermined period after the lighting is started.
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