JP4556336B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流電源を整流平滑した直流電圧を高周波に変換して負荷に供給する放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数の互いに定格電力の異なる放電灯のうちいずれの放電灯が装着された場合においても、自動的に定格出力となるように補正し、且つ光出力比(調光比)が略一定になるように調光制御できる従来の異負荷共用タイプの放電灯点灯装置の構成を図21に示す。
【0003】
従来の異負荷共用タイプの放電灯点灯装置は、出力する直流電圧VDCを可変とする直流電源10と、直流電源10からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路2と、インバータ回路2の交流出力を供給されるインダクタL2とコンデンサC3との直列回路及びコンデンサC3に並列に接続される放電灯Laと、放電灯Laのランプ電圧Vlaとランプ電流Ilaとのうち少なくとも一方を検出する検出回路11とから構成され、検出回路11は直流電源10に検出結果を出力する。
【0004】
装着された放電灯Laが、第1の定格電力を有する放電灯La1である場合には、インバータ回路2の出力電圧−出力電流特性(以下、V−I特性とする)は、放電灯La1の定格ランプ電圧、定格ランプ電流、もしくは放電灯La1の定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通るように設定されている。また、装着された放電灯Laが、放電灯La1とは異なる第2の定格電力を有する放電灯La2である場合には、インバータ回路2は、検出回路11が検出した放電灯La2のランプ電圧Vlaとランプ電流Ilaとのうち少なくとも一方が、放電灯La2の定格ランプ電圧、定格ランプ電流、もしくは放電灯La2の定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍になるように補正する。また、放電灯Laを調光する場合には、直流電圧VDCを低くすることによって調光深さを深くすることができる。
【0005】
ここでいうインバータ回路2のV−I特性とは、横軸に電流、縦軸に電圧をとり、放電灯Laのインピーダンスが抵抗のみであると仮定した場合に、その抵抗の値を0から無限大にまで変化させたときに抵抗に流れるランプ電流Ilaと、抵抗の両端に発生するランプ電圧Vlaとが通り得る軌跡を示したものである。
【0006】
次に、図22,23を用いて図21に示す従来の回路の動作を、(1)複数の互いに定格電力の異なる放電灯のうちいずれの放電灯Laが接続された場合でも、インバータ回路2のV−I特性が、各々の放電灯Laの定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通る設計、(2)放電灯Laの定格に対する光出力比を略一定のまま調光する方法、の2つに分けて説明する。
【0007】
まず、(1)複数の互いに定格電力の異なる放電灯のうちいずれの放電灯Laが接続された場合でも、インバータ回路2のV−I特性が、各々の放電灯Laの定格ランプ電圧、定格ランプ電流の近傍を通る設計について説明する。図22に、放電灯La1のV−I特性を示す曲線129と、放電灯La1とは異なる第2の定格電力の放電灯La2のV−I特性を示す曲線128とを示す。インバータ回路2のV−I特性は、最初、曲線124に示される特性である。
【0008】
ここで、第1の定格電力の放電灯La1が装着された場合、放電灯La1は曲線124と曲線129との交わる点mで動作する。一般的には、この点mが、放電灯La1の定格電力近傍となるように設計される。
【0009】
そして、第2の定格電力の放電灯La2が装着された場合、今度は、曲線124と曲線128との交わる点zで動作することになるが、例えば放電灯La2の定格が点nであった場合には放電灯La2に供給される出力が大きすぎることになる。そこで、直流電圧VDCを低くすることによって、インバータ回路2のV−I特性は曲線124から曲線124´へと移行し、放電灯La2の動作点が定格である点nとなる。
【0010】
このように直流電圧VDCを制御することによって、互いに定格電力の異なる放電灯La1と放電灯La2とのうち、いずれかの放電灯が装着された場合にも、各々の定格動作を行う点mまたは点nで動作させることができる。
【0011】
次に、(2)放電灯Laの定格に対する光出力比を略一定のまま調光する方法について説明する。インバータ回路2のV−I特性を、図22に示す曲線124または124´の状態に設定した後、直流電圧VDCを低くすることによって調光を行う。
【0012】
直流電圧VDCを低くすることによって、インバータ回路2のV−I特性を曲線124から曲線126、または曲線124´から曲線126´に移行させる。
したがって、調光したことによって放電灯La1は、その動作点が点mから点m´に移行し、放電灯La2は、その動作点が点nから点n´に移行する。
【0013】
図23は、放電灯La1、放電灯La2の各々の光出力の定格を100%としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯La1、放電灯La2の各々の定格時の直流電圧VDCの値を100%としたときの直流電圧VDCの比を横軸として、調光特性を示しており、放電灯La1の特性は曲線130で示され、放電灯La2の特性は曲線131で示される。
【0014】
直流電圧VDCを100%で動作させているときは、放電灯La1、放電灯La2のいずれの放電灯も、定格100%の光出力比で動作し、例えば、調光時に直流電圧VDCを30%にすると、放電灯La1、放電灯La2のいずれの放電灯も定格の約50%の光出力比で動作する。したがって、放電灯La1、放電灯La2のいずれの放電灯が装着されても、直流電圧VDC比が同じであれば、略一定の光出力比を得ることができると考えられていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の技術では、定格点灯時に直流電圧を補正することによって、電力定格の異なる放電灯間の光出力比は、定格点灯時には略一定になるものの、定格点灯時の補正のみでは調光時の各光出力比にばらつきが生じる場合があるという問題が判明した。
【0016】
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、定格電力の異なる複数の放電灯のうちいずれの放電灯が装着された場合においても、簡単な制御回路の追加のみで、調光の全範囲にわたって放電灯間の光出力比のばらつきを小さくすることができる異負荷共用タイプの放電灯点灯装置を供給することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定周波数増加または減少させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【0018】
請求項2の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【0019】
請求項3の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【0020】
請求項4の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【0021】
請求項5の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【0022】
請求項6の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする。
【0023】
請求項7の発明は、請求項1乃至6いずれかの発明において、前記調光手段及び周波数補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする。
【0024】
請求項8の発明は、請求項1乃至6いずれかの発明において、前記調光手段及びデューティ補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする。
【0025】
請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの発明において、前記直流電源は、昇圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする。
【0026】
【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。
【0027】
(実施形態1)
図1に本実施形態の回路図を示す。
【0028】
本実施形態の放電灯点灯装置は、直流電圧VDCを可変出力する直流電源1と、直流電源1からの直流入力を交流出力に変換するインバータ回路2と、インバータ回路2の交流出力を供給されるインダクタL2とコンデンサC3との直列回路及びコンデンサC3に並列に接続される放電灯Laと、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちインバータ回路2に接続されている放電灯Laを判別して、判別した放電灯Laに対応したランプ判別信号aを出力するランプ判別回路5と、設定した調光深さに対応した調光信号dを出力する調光器3と、調光器3が出力する調光信号dに応じて直流電源1が出力する直流電圧VDCを制御する直流電源制御回路4と、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通る出力電圧−出力電流特性を設定され、前記ランプ判別回路5が出力するランプ判別信号aに対応する出力電圧−出力電流特性を選択し、インバータ回路2のスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数を制御する周波数信号cを出力する周波数補正回路6と、周波数信号cに応じてインバータ回路2のスイッチング素子Q3,Q4のスイッチングを制御するインバータ制御回路7とから構成される。
【0029】
直流電源1は、交流電源Vsと、交流電源Vsの出力を整流する整流器DB1と、整流器DB1の出力に直列に接続されるスイッチング素子Q1、インダクタL1、ダイオードD2の直列回路と、スイッチング素子Q1とインダクタL1との接続中点に接続されるダイオードD1と、インダクタL1とダイオードD2との接続中点に接続されるスイッチング素子Q2と、出力端に接続される電解コンデンサC1とからなる2石式の昇降圧チョッパ回路を構成し、スイッチング素子Q1が降圧動作を行い、スイッチング素子Q2が昇圧動作を行い、直流電源制御回路4が調光器3から入力される調光信号dに応じて、スイッチング素子Q1,Q2を同時に高周波でオン・オフ駆動することによって、電解コンデンサC1の両端に所望の直流電圧VDCを得ることができ、深い調光であるほど直流電圧VDCは低くなる。
【0030】
インバータ回路2は、電解コンデンサC1に並列に接続されたスイッチング素子Q3,Q4の直列回路と、スイッチング素子Q1,Q2の接続中点に接続された直流カットコンデンサC2とから構成され、インバータ制御回路7によって、スイッチング素子Q3,Q4を交互に、高周波でオン・オフ駆動することで、直流電圧VDCを高周波電圧に変換し、直流カットコンデンサC2によって直流成分を減衰させて、インダクタL2、コンデンサC3、放電灯Laに高周波電力を供給する。
【0031】
図2は、図1の回路において、ランプ判別回路5と、周波数補正回路6と、インバータ制御回路7とをさらに具体的な回路図で示したものである。
【0032】
ランプ判別回路5は、放電灯Laの接地されていない側の一端とグランドとの間に接続されて起動時の一定時間だけオンするスイッチSW1、抵抗R1,R2の直列回路と、抵抗R1,R2の接続中点に一端が接続されたコンデンサC4と、コンデンサC4の他端が接続されたダイオードD4と、コンデンサC4とダイオードD4との接続中点に接続されたダイオードD3と、ダイオードD4に接続されたコンデンサC5と、ダイオードD4とコンデンサC5との接続中点を反転入力端子に接続したコンパレータCP1と、コンパレータCP1の非反転入力端子に接続される直流電圧源E1とから構成され、放電灯Laの種類によって異なるランプ電圧を検出し、検出した放電灯Laのランプ電圧と直流電圧源E1が出力するしきい値電圧とをコンパレータCP1で比較し、コンパレータCP1が出力する比較結果をランプ判別信号aとして出力する。
【0033】
周波数補正回路6は、コンパレータCP1が出力するランプ判別信号aを受けて、ランプ判別信号aがHレベルのとき(第1の定格電力の放電灯La1が装着されているとき)には、直流電圧源E2の電圧値を周波数補正信号bとして出力し、ランプ判別信号aがLレベルのとき(第2の定格電力の放電灯La2が装着されているとき)は、直流電圧源E2の電圧値を周波数補正信号bとして出力しないラッチ回路6aと、調光器3から入力されてスイッチング素子Q1,Q2のスイッチング周波数の情報を含んだ調光信号dを直流信号に変換した調光信号d´を出力する調光信号インターフェース回路6bと、周波数補正信号b及び調光信号d´を加減算する加減算回路6cと、加減算回路6cの直流出力を周波数信号cに変換するVCO回路6dとを備える。
【0034】
インバータ制御回路7は、VCO回路6dが出力する周波数信号cに対応した周波数の駆動信号を、スイッチング素子Q3,Q4に出力する駆動回路7aを備える。
【0035】
次に本実施形態の動作について、図3,4を用いて説明する。
【0036】
図3,4は、第1の定格電力の放電灯La1と、放電灯La1とは異なる第2の定格電力の放電灯La2との各々の光出力の定格を100%としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯La1、放電灯La2の各々の定格時の直流電圧VDCの値を100%としたときの直流電圧VDCの比を横軸として、図3は図21の従来例における調光特性の一例を示し、図4は、図1,2の本実施形態における調光特性を示す。
【0037】
図3に示す従来の調光特性では、放電灯La1の調光特性を示す曲線100と放電灯La2の調光特性を示す曲線101とのように、定格点灯時、すなわち直流電圧VDCが100%、光出力が100%の点が、放電灯La1と放電灯La2とで略一定となるように調整しても、調光が深くなるにつれて(直流電圧VDCを低下させるにつれて)、放電灯間の光出力比の差102が大きくなる場合がある。
【0038】
そこで本実施形態では、放電灯La1を装着した場合にはインバータ回路2のスイッチング周波数を、調光の全範囲にわたって一定周波数だけ上げることによって、図4に示すように、放電灯La1の調光特性を示す曲線103を曲線104に移行させて、放電灯La1の調光特性を放電灯La2の調光特性を示す曲線105に近付けて、放電灯La1と放電灯La2との各光出力比の特性を調光の全範囲にわたって、略一定としている。
【0039】
ここで、放電灯La1のスイッチング周波数を一定周波数上げるということは、実際の制御としては、調光器3が出力する調光信号dに対応して予め設定されているスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数に、ラッチ回路6aから出力される周波数補正信号bで設定される一定周波数を加減算回路6cで加算して、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数を一定周波数だけ上げることを意味している。したがって、本来ならば50(KHz)の指令値が調光信号dとして入力されている場合には、50+α(KHz)(αは周波数補正信号bで設定される周波数の補正量)の周波数でスイッチングするように制御するわけである。
【0040】
また、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数を調光の全範囲にわたって一定周波数だけ補正した場合、図4に示すように、一定周波数の補正であってもバラストのV−I特性より調光の下限付近の方が定格点灯付近よりも光出力の変化量106が大きくなるので、図3に示すような調光下限にいくほど放電灯間の光出力比の差102が大きくなるような場合に特に適している。
【0041】
なお、本実施形態においては、放電灯La1を判別して、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数を一定周波数だけ上げる制御について述べたが、逆に放電灯La2を判別して、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数を一定周波数だけ下げるように制御してもよい。スイッチング周波数を一定周波数下げるときには、加減算回路6cで減算を行う。あるいは、放電灯La1と放電灯La2との調光特性を互いに近付ける方向に制御しても、同様の効果を得ることができる。
【0042】
さらに、本実施形態の制御に加えて、調光の下限付近においてスイッチング周波数が上がるような制御を行えば、点灯時のスイッチング周波数が無負荷共振周波数よりも大きくなる方向に制御されるため、インバータ回路2のスイッチング素子Q3,Q4に流れる電流が進相に入りにくいという利点がある。
【0043】
また、直流電源1、調光器3、直流電源制御回路4の各回路については、本実施形態で行ったスイッチング周波数の補正に関して、特別に信号を変化させる必要がないため、例えば1つのブロックにモジュール化して制御部を簡単にすることができる。
【0044】
(実施形態2)
図5は、第1の定格電力の放電灯La1、第1の定格電力とは異なる第2の定格電力の放電灯La2の各々の光出力の定格を100%としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯La1、放電灯La2の各々の定格時の直流電圧VDCの値を100%としたときの直流電圧VDCの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。
【0045】
実施形態1においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を一定としているのに対して、本実施形態においては、図5に示すように、調光が深くなるにつれて(直流電圧VDCを低下させるにつれて)スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を大きくすることによって、放電灯La1の調光特性を示す曲線107を曲線108に移行させて、放電灯La1の調光特性を放電灯La2の調光特性を示す曲線109に近付け、放電灯La1と放電灯La2との各光出力比の特性を、調光の全範囲にわたって略一定としている。このとき、放電灯La1の光出力の変化量110は、調光が深くなるほど大きくなっている。したがって、本実施形態は、異なる電力定格の放電灯間の調光時における各光出力比のばらつきが、実施形態1で示したものよりもさらに調光下限にいくほど大きくなるような場合に適している。
【0046】
図6は、本実施形態の周波数補正回路6の回路構成を示し、他の回路構成は、実施形態1の図1,2と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【0047】
周波数補正回路6は、補正量変換回路6eを備え、補正量変換回路6eは、調光器3が出力する調光信号dを入力され、調光信号dが指示する調光の深さが深くなるにつれて振幅が単調に増加する信号eを出力する。他は実施形態1と同様に、コンパレータCP1が出力するランプ判別信号aを受けて、ランプ判別信号aがHレベルのとき(第1の定格電力の放電灯La1が装着されているとき)には、信号eを周波数補正信号bとして出力し、ランプ判別信号aがLレベルのとき(第2の定格電力の放電灯La2が装着されているとき)は、信号eを周波数補正信号bとして出力しないラッチ回路6aと、調光器3から出力された調光信号dを入力して直流信号に変換した調光信号d´を出力する調光信号インターフェース回路6bと、周波数補正信号b及び調光信号d´を加減算する加減算回路6cと、加減算回路6cの直流出力を周波数信号cに変換するVCO回路6dとを備える。
【0048】
図7は、補正量変換回路6eの具体的な回路構成を示し、整流器DB2には調光信号dが入力され、整流器DB2の出力には抵抗R3とフォトカプラPC1の入力とが接続している。フォトカプラPC1のオープンコレクタ出力は、プルアップ抵抗R4を介して制御電源Vccと接続し、抵抗R4とフォトカプラPC1との接続中点は、コンパレータCP1の非反転入力端子に接続している。コンパレータCP1の反転入力端子は、直流電圧源E3と接続して、コンパレータCP1の出力は、トランジスタQ5のベースに接続し、且つ抵抗R0を介して制御電源Vccと接続している。トランジスタQ5のコレクタは、抵抗R5,R6を介して制御電源Vccと接続し、抵抗R5とトランジスタQ5とに並列にコンデンサC6が接続しており、コンデンサC6の両端電圧が信号eとして出力される。
【0049】
次に図7に示す補正量変換回路6eの動作について説明する。調光信号dは、全点灯時にはLレベルの信号となり、調光時には1KHz程度の矩形波信号となり、調光深さが深いほどオンデューティが大きくなる。
【0050】
まず、全点灯時、すなわち調光信号dがLレベルの信号のとき、整流器DB2の入力端子にはLレベルの信号が入力されるため、フォトカプラPC1のオープンコレクタ出力はオフして、コンパレータCP1の非反転入力端子への入力は制御電源Vccの電圧となる。コンパレータCP1は、制御電源Vccの電圧と直流電圧源E3の電圧とを比較してHレベルの信号を出力し、トランジスタQ5がオンとなると、コンデンサC6の両端電圧、すなわち信号eは略0Vとなる。
【0051】
次に、調光信号にHレベルの信号が入力されると、整流器DB2の入力端子にはHレベルの信号が入力されるため、フォトカプラPC1のオープンコレクタ出力はオンして、コンパレータCP1の非反転入力端子への入力は略0Vの電圧となる。コンパレータCP1は、略0Vの電圧と直流電圧源E3の電圧とを比較してLレベルの信号を出力し、トランジスタQ5がオフとなると、コンデンサC6は、抵抗R6を介して制御電源Vccから充電される。調光信号は1KHz程度の矩形波なので、コンデンサC6への充放電も1KHz程度の周波数で繰り返され、ラッチ回路6aへの出力であるコンデンサC6の両端電圧は、略直流電圧であるとみなすことができる。
【0052】
この補正量変換回路6eは、調光信号dが指示する調光深さが深くなるにつれて、信号eの振幅を単調に増加させるので、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を単調に増加させることができる。
【0053】
図8は、図7に示す補正量変換回路6eを用いて放電灯La1の調光特性を補正したことを示し、補正された放電灯La1の調光特性を示す曲線111と放電灯La2の調光特性を示す曲線112とは、直流電圧VDC比に対する光出力比がよく一致している。
【0054】
(実施形態3)
図9は、第1の定格電力の放電灯La1、第1の定格電力とは異なる第2の定格電力の放電灯La2の各々の光出力の定格を100%としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯La1、放電灯La2の各々の定格時の直流電圧VDCの値を100%としたときの直流電圧VDCの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。
【0055】
実施形態1においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を一定としているのに対して、本実施形態においては、図9に示すように、調光が深くなるにつれて(直流電圧VDCを低下させるにつれて)スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を一旦大きくし、ある点を過ぎると補正量を小さくすることによって、放電灯La1の調光特性を示す曲線113を放電灯La2の調光特性を示す曲線109に近付けて、放電灯La1と放電灯La2との各光出力比の特性を調光の全範囲にわたって、略一定としている。ここで、図9に示すように、放電灯La1の光出力の変化量115は、調光が深くなるにつれて一旦大きくなり、その後だんだんと小さくなる。
【0056】
図10は、本実施形態の周波数補正回路6の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施形態1の図1,2と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【0057】
周波数補正回路6は、補正量変換回路6fを備え、補正量変換回路6fは、調光器3が出力する調光信号dを入力され、調光信号dが指示する調光の深さが深くなるにつれて振幅が一旦大きくなり、ある点を過ぎるとその振幅が小さくなる信号eを出力する。他は実施形態1と同様に、コンパレータCP1が出力するランプ判別信号aを受けて、ランプ判別信号aがHレベルのとき(第1の定格電力の放電灯La1が装着されているとき)には、信号eを周波数補正信号bとして出力し、ランプ判別信号aがLレベルのとき(第2の定格電力の放電灯La2が装着されているとき)は、信号eを周波数補正信号bとして出力しないラッチ回路6aと、調光器3から出力された調光信号dを入力して直流信号に変換した調光信号d´を出力する調光信号インターフェース回路6bと、周波数補正信号b及び調光信号d´を加減算する加減算回路6cと、加減算回路6cの直流出力を周波数信号cに変換するVCO回路6dとを備える。
【0058】
図11は、補正量変換回路6fの具体的な回路構成を示し、実施形態2で説明した補正量変換回路6eと同様の回路には同一の符号を付して説明は省略する。
実施形態2で説明した補正量変換回路6eの出力は、オペアンプOP1〜OP3、抵抗R7〜R14、ダイオードD5,D6、直流電圧源E4とから構成される折れ線回路に入力される。折れ線回路は、入力信号を任意の傾きで増加・減少させることができる。
【0059】
実施形態2で説明したように、調光信号dが指示する調光深さが深いほど単調に増加するコンデンサC6の両端電圧は、オペアンプOP1で構成されるバッファと、オペアンプOP2,抵抗R7,R8で構成される反転増幅器を介して、オペアンプOP3,OP4に入力される。なお、抵抗R7と抵抗R8との抵抗値は同一として反転増幅器のゲインを1倍としている。
【0060】
調光信号dがLレベル(すなわち全灯時)から、任意の点までの領域、つまりスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を単調に増加させたい領域における信号eとコンデンサC6の両端電圧V(C6)との関係を、e=S1×V(C6)とすると、傾きS1は、S1=R14/R11で示される。また、任意の点からの領域、つまりスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を単調に減少させたい領域における信号eとコンデンサC6の両端電圧V(C6)との関係を、e=S2×V(C6)とすると、傾きS2は、S2=R14×(1/R11−1/R13)で示される。これは、ダイオードD5,D6でリミット回路が構成されているためである。また、傾きがS1からS2に変わる任意の点(変極点)は、コンデンサC6の両端電圧が、直流電圧源E4の電圧と等しくなる点である。
【0061】
例えば、傾きS1=1、傾きS2=−1、補正量の変極点を、調光信号dの最大値の半分のレベルとしたい場合、R14=R11、R13=R14/2、直流電圧源E4の電圧=V(C6)max/2(ここでV(C6)maxはコンデンサC6の両端に発生する電圧の最大値を示す)とすればよい。
【0062】
このように図11に示す補正量変換回路6fは、調光信号dが指示する調光深さが深くなるにつれて、信号eの振幅を一旦大きくし、ある点を過ぎると小さくするので、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を一旦大きくし、ある点を過ぎると小さくすることができる。
【0063】
この補正量変換回路6fを用いて補正した放電灯La1の調光特性は、図8に示され、補正された放電灯La1の調光特性を示す曲線111と放電灯La2の調光特性を示す曲線112とは、直流電圧VDC比に対する光出力比がよく一致している。
【0064】
(実施形態4)
図12は、第1の定格電力の放電灯La1、第1の定格電力とは異なる第2の定格電力の放電灯La2の各々の光出力の定格を100%としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯La1、放電灯La2の各々の定格時の直流電圧VDCの値を100%としたときの直流電圧VDCの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。
【0065】
実施形態1においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を一定としたのに対して、本実施形態においては、調光が深くなるにつれてスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量をだんだん小さくし、ある点を過ぎると補正量の正負を逆転させて再び大きくすることによって、放電灯La1の調光特性を示す曲線116を放電灯La2の調光特性を示す曲線117に近付けて、放電灯La1と放電灯La2との各光出力比の特性を調光の全範囲にわたって、略一定としている。ここで、図12に示すように放電灯La1の光出力の変化量118は、調光が深くなるにつれて、だんだん小さくなり、直流電圧VDC比がK点を過ぎるとその補正量の正負が逆転して再び大きくなっている。
【0066】
図13は、本実施形態の周波数補正回路6の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施形態1の図1,2と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【0067】
周波数補正回路6は、補正量変換回路6gを備え、補正量変換回路6gは、調光器3の出力する調光信号dが指示する調光深さが深くなるにつれて、振幅がだんだん小さくなり、ある点を過ぎるとその振幅の正負が逆転して再び大きくなる信号eを出力する。他は実施形態1と同様に、コンパレータCP1が出力するランプ判別信号aを受けて、ランプ判別信号aがHレベルのとき(第1の定格電力の放電灯La1が装着されているとき)には、信号eを周波数補正信号bとして出力し、ランプ判別信号aがLレベルのとき(第2の定格電力の放電灯La2が装着されているとき)は、信号eを周波数補正信号bとして出力しないラッチ回路6aと、調光器3から出力された調光信号dを入力して直流信号に変換した調光信号d´を出力する調光信号インターフェース回路6bと、周波数補正信号b及び調光信号d´を加減算する加減算回路6cと、加減算回路6cの直流出力を周波数信号cに変換するVCO回路6dとを備える。
【0068】
図14は、補正量変換回路6gの具体的な回路構成を示し、実施形態2で説明した補正量変換回路6eと同様の回路には同一の符号を付して説明は省略する。
実施形態2で説明した補正量変換回路6eの出力は、オペアンプOP1,OP5、抵抗R15〜R17、直流電圧源E5とから構成される回路に入力される。
【0069】
実施形態2で説明したように、調光信号dが指示する調光深さが深いほど単調に増加するコンデンサC6の両端電圧は、オペアンプOP1で構成されるバッファと、オペアンプOP5,抵抗R15〜R17、直流電圧源E5とで構成される反転増幅器を介して、信号eを出力する。
【0070】
また、補正量の正負が逆転する点は、コンデンサC6の両端電圧が、直流電圧源E5の電圧と等しくなる点である。
【0071】
このように図14に示す補正量変換回路6gは、調光信号dが指示する調光深さが深くなるにつれて、信号eの振幅をだんだん小さくし、ある点を過ぎるとその振幅の正負を逆転して再び大きくするので、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量をだんだん小さくし、ある点を過ぎるとその振幅の正負を逆転して再び大きくすることができる。
【0072】
補正量変換回路6gを用いて補正した放電灯La1の調光特性は、図8に示され、補正された放電灯La1の調光特性を示す曲線111と放電灯La2の調光特性を示す曲線112とは、直流電圧VDCに対する光出力比がよく一致している。
【0073】
(実施形態5)
実施形態1においては、調光の深さに関わらずスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を一定としたのに対して、本実施形態においては、マイコンを用いることによって任意の調光特性を持つことができ、放電灯の種類によらず常に一定の調光特性とすることができる。
【0074】
図15は、本実施形態の周波数補正回路6の回路構成を示し、本実施形態の他の回路構成は、実施形態1の図1,2と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【0075】
周波数補正回路6は、マイコン上に構成されており、予め放電灯Laの種類によって決められたスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量がメモリ(図示なし)に書き込まれている調光カーブデータテーブル6jと、調光器3から出力された調光信号dを入力して直流信号に変換した調光信号d´を出力する調光信号インターフェース回路6bと、調光信号dをA/D変換した調光信号d´´を演算部6iに出力するA/D変換部6hと、調光信号d´´及びランプ判別回路5が出力するランプ判別信号aを受けて、装着している放電灯Laの種類と調光深さとに応じたスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を調光カーブデータテーブル6jから読み出して、周波数補正信号b´として出力する演算部6iと、演算部6iの出力した周波数補正信号b´をD/A変換して、周波数補正信号bを出力するD/A変換部6kと、周波数補正信号b及び調光信号d´を加減算する加減算回路6cと、加減算回路6cの直流出力を周波数信号cに変換するVCO回路6dとを備えている。
【0076】
図16は、第1の定格電力の放電灯La1、第1の定格電力とは異なる第2の定格電力の放電灯La2の各々の光出力の定格を100%としたときの光出力比を縦軸とし、放電灯La1、放電灯La2の各々の定格時の直流電圧VDCの値を100%としたときの直流電圧VDCの比を横軸として、本実施形態の調光特性を示す。ここで、曲線119(実線)は第1の定格電力の放電灯La1、曲線120(点線)は第2の定格電力の放電灯La2の調光特性を各々示し、一点鎖線121は、目標とする調光特性を示しており、放電灯La1と放電灯La2とでは、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量が異なる。
【0077】
図17は、調光深さに対するスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正量を示しており、放電灯La1の場合は曲線122(実線)で示す補正量が、放電灯La2の場合には曲線123(点線)で示す補正量が調光カーブデータテーブル6jから読み出されることになる。この曲線122または123で示される補正を加えることによって、互いに定格の異なる放電灯La1,La2を図16に示す一点鎖線121のような調光特性とすることができる。
【0078】
(実施形態6)
本実施形態の回路構成図を図18に示す。実施形態5では、周波数補正回路6のみをマイコンで構成したのに対して、本実施形態においては、実施形態1における周波数補正回路6、直流電源制御回路4の一部、及びランプ判別回路5の比較回路までを含めてマイコン8で制御しており、本実施形態の他の回路構成は、実施形態5と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【0079】
ランプ電圧検出回路5´(ランプ判別回路5の一部)は、放電灯Laのランプ電圧を検出し、検出したランプ電圧信号gはダイオードD4のカソード側に出力される。
【0080】
マイコン8は、ランプ電圧検出回路5´が出力したランプ電圧信号gをデジタル信号に変換したランプ電圧信号g´を演算部8aに出力するA/D変換部8bと、調光器3から設定した調光深さに対応して入力された調光信号dをA/D変換した調光信号d´´を演算部8aに出力するA/D変換部8cと、予め放電灯Laの種類及び調光の深さによって決められたインバータ回路2の調光カーブ(補正量ではない)がメモリ(図示なし)に書き込まれている調光カーブデータテーブル8dと、ランプ電圧信号g´より装着している放電灯Laの種類を判別し、判別した放電灯Laの種類及び調光信号d´´に応じた調光カーブを調光カーブデータテーブル8dから読み出して、駆動制御信号hとして出力する演算部8aとから構成される。
【0081】
さらに、演算部8aは、調光信号dに応じた直流電圧VDCとなるように、駆動回路7aを介して直流電源のスイッチング素子Q1,Q2を制御、駆動する。
この駆動回路7aは、インバータ回路2に含まれる。
【0082】
本実施形態では、直流電源制御回路4は、スイッチング素子Q1,Q2を駆動する駆動回路1aと、マイコン8内に含まれる制御部とに分離されており、マイコン8によって駆動回路1a,7a両方の制御を行うので、回路を小型化することができる。
【0083】
(実施形態7)
本実施形態の回路構成図を図19に示す。実施形態1では、直流電源1を昇降圧チョッパ回路で構成したのに対して、本実施形態においては、実施形態1よりスイッチング素子Q1とダイオードD1とを省略して、直流電源1を昇圧チョッパ回路で構成しており、本実施形態の他の回路構成は、実施形態1と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【0084】
直流電源1を昇圧チョッパ回路で構成した場合、直流電源1が出力する直流電圧VDCは交流電源Vsのピーク値より低くならないが、実施形態1乃至6で述べたようなスイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数の補正手段を用いれば、直流電圧VDCが交流電源Vsのピーク値より低い電圧に相当する低光束の光出力を得ることができる。
【0085】
本実施形態では、昇圧チョッパ回路の構成とすることによって、昇降圧チョッパ回路に比べて部品点数を削減することができ、直流電源制御回路4を小型、簡素にすることができる。
【0086】
(実施形態8)
本実施形態の回路構成を図20に示す。実施形態1乃至7では、周波数補正回路6によって、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチング周波数を可変として調光特性の補正を行ってきたのに対して、本実施形態においては、デューティ補正回路9によって、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチングのデューティを可変として調光特性を可変させるもので、本実施形態の他の回路構成は、実施形態1と同様であり、同一の要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【0087】
本実施形態においては、設定した調光深さに対応して調光器3から出力される調光信号dに応じて、スイッチング素子Q3,Q4のスイッチングのオンデューティを可変とすることによって、スイッチング周波数を可変とすることと同様の効果を奏し、スイッチング周波数を上げる代わりにオンデューティを小さくし、スイッチング周波数を下げる代わりにオンデューティを大きくすればよい。
【0088】
なお、実施形態1乃至7において、スイッチングの周波数補正をデューティ補正に置きかえても同様の効果を得ることができる。
【0089】
デューティ補正を行うことによる利点は、スイッチング素子Q3,Q4のデューティをアンバランスに制御することによって、放電灯Laに直流成分を含む電圧を印加することができ、特に調光下限付近における移動縞を防止する対策となる。
【0090】
他の効果は、実施形態1乃至7と同様である。
【0091】
【発明の効果】
請求項1の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定周波数増加または減少させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、調光の全範囲にわたって、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【0092】
請求項2の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力のばらつきが、調光が深くなるにつれて大きくなるような場合にでも調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができ、また、調光の下限付近で進相動作に入りにくくなり、インバータ回路のスイッチング素子のストレスを低減することができるという効果がある。
【0093】
請求項3の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、調光の全範囲にわたって、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきを小さくすることができ、且つ調光時の移動縞を防止することができるという効果がある。
【0094】
請求項4の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力のばらつきが、調光が深くなるにつれて大きくなるような場合にでも調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができ、且つ調光時の移動縞を防止することができるという効果がある。
【0095】
請求項5の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきの正負が調光の途中で反転するような場合においても、調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができるという効果がある。
【0096】
請求項6の発明は、出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させるので、定格電力の異なる放電灯間の光出力比のばらつきの正負が調光の途中で反転するような場合においても、調光の全範囲にわたって、光出力比のばらつきを小さくすることができ、且つ調光時の移動縞を防止することができるという効果がある。
【0097】
請求項7の発明は、請求項1乃至6いずれかの発明において、前記調光手段及び周波数補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させるので、装着した放電灯の定格電力によらずに、調光特性を任意に設定することができ、且つ回路を小型化することができる。
【0098】
請求項8の発明は、請求項1乃至6いずれかの発明において、前記調光手段及びデューティ補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させるので、装着した放電灯の定格電力によらずに、調光特性を任意に設定することができ、且つ回路を小型化することができる。
【0099】
請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの発明において、前記直流電源は、昇圧チョッパ回路で構成されるので、昇圧チョッパ回路の最低出力電圧より低い電圧に相当する低光束の光出力を得ることができ、且つ昇降圧チョッパ回路を用いるよりも部品点数を削減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を示す回路構成図である。
【図2】本発明の実施形態1を示す詳細な回路構成図である。
【図3】放電灯の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図4】本発明の実施形態1の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図5】本発明の実施形態2の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図6】本発明の実施形態2の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図7】本発明の実施形態2の補正量変換回路を示す回路図である。
【図8】本発明の実施形態2乃至4の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図9】本発明の実施形態3の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図10】本発明の実施形態3の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図11】本発明の実施形態3の補正量変換回路を示す回路図である。
【図12】本発明の実施形態4の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図13】本発明の実施形態4の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図14】本発明の実施形態4の補正量変換回路を示す回路図である。
【図15】本発明の実施形態5の周波数補正回路を示す回路構成図である。
【図16】本発明の実施形態5の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【図17】本発明の実施形態5の調光深さ−周波数補正量の関係を示す図である。
【図18】本発明の実施形態6を示す回路構成図である。
【図19】本発明の実施形態7を示す回路構成図である。
【図20】本発明の実施形態8を示す回路構成図である。
【図21】従来例を示す回路構成図である。
【図22】従来例のV−I特性を示す回路構成図である。
【図23】実施例の直流電圧比−光出力比の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 直流電源
2 インバータ回路
3 調光器
4 直流電源制御回路
5 ランプ判別回路
6 周波数補正回路
7 インバータ制御回路
L2 インダクタ
C3 コンデンサ
La 放電灯
Claims (9)
- 出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定周波数増加または減少させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、前記放電灯の調光の全範囲にわたって、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯に応じた一定幅だけ増加または減少させるデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、予め設定されたスイッチング周波数から前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させる周波数補正手段を有し、前記スイッチング周波数の変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 出力電圧が可変である直流電源と、スイッチング素子がスイッチングすることによって前記直流電源からの直流入力を交流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を供給されるインダクタ、コンデンサの直列回路及び前記コンデンサに並列に接続された放電灯と、前記放電灯の調光深さを制御する調光手段と、定格電力の異なる複数種の放電灯のうちいずれの放電灯が前記インバータに接続されているかを判別する判別手段とを備え、前記インバータ回路の全点灯時の出力電圧−出力電流特性は、前記複数種の放電灯に対応する各々の定格動作点もしくはその近傍を通るように設定され、前記判別手段が判別した放電灯に対応した前記出力電圧−出力電流特性が選択されて、前記スイッチング素子のオンデューティを、予め設定されたオンデューティから前記判別手段が判別した放電灯と前記放電灯の調光深さとに応じて変化させるオンデューティ補正手段を有して、前記オンデューティの変化量の正負は前記放電灯の調光範囲の中の任意の点で反転し、定格電力の異なる複数種の放電灯の各光出力比を、調光の全範囲にわたって略一致させることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 前記調光手段及び周波数補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする請求項1乃至6いずれか記載の放電灯点灯装置。
- 前記調光手段及びデューティ補正手段は、同一のマイコンを含んで構成され、前記調光手段は、前記放電灯の調光深さが深いほど前記直流電源の出力電圧を低下させることを特徴とする請求項1乃至6いずれか記載の放電灯点灯装置。
- 前記直流電源は、昇圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする請求項1乃至8いずれか記載の放電灯点灯装置。
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Citations (8)
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---|---|---|---|---|
JPS61101997A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-20 | 松下電工株式会社 | 放電灯点灯装置 |
JPH05242988A (ja) * | 1992-11-20 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
JPH06163170A (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-10 | Sanyo Electric Works Ltd | 放電管高周波点灯装置 |
JPH06215884A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-08-05 | Hitachi Lighting Ltd | 放電灯点灯装置 |
JPH07106088A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Origin Electric Co Ltd | 紫外線放射放電灯用電子点灯装置 |
JPH11185986A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明装置 |
JPH11238585A (ja) * | 1998-02-24 | 1999-08-31 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
JPH11307290A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
-
2001
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61101997A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-20 | 松下電工株式会社 | 放電灯点灯装置 |
JPH06163170A (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-10 | Sanyo Electric Works Ltd | 放電管高周波点灯装置 |
JPH05242988A (ja) * | 1992-11-20 | 1993-09-21 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
JPH06215884A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-08-05 | Hitachi Lighting Ltd | 放電灯点灯装置 |
JPH07106088A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-04-21 | Origin Electric Co Ltd | 紫外線放射放電灯用電子点灯装置 |
JPH11185986A (ja) * | 1997-12-22 | 1999-07-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明装置 |
JPH11238585A (ja) * | 1998-02-24 | 1999-08-31 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
JPH11307290A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
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