JP4611486B2

JP4611486B2 - Discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP4611486B2
Application number: JP2000089718A
Authority: JP
Inventors: 徹也小林; 和彦次田; 勇小川; 浩治柴田; 健治濱崎; 弘明西川; 尚起北村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: JP2001273994A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インバータによる高周波電力で放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は例えば特開２０００−２１５９２号公報に示された従来の放電灯点灯装置の回路図であり、図において、ＩＶはインバータ回路で、直流電源Ｅに直列に接続された起動抵抗Ｒ１及び制御電源用のコンデンサＣ１６と、このコンデンサＣ１６に並列に接続された定電圧ダイオードＺＤと、直流電源Ｅの両極間に設けられた一対のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３、インバータ制御回路ＩＣ２と（以下、「ＩＶ制御回路ＩＣ２」という）、ＩＶ制御回路ＩＣ２が発振する高周波信号の周波数ｆH、ｆLを設定する周波数制御回路ＦＣ２とで構成されている。
【０００３】
この周波数制御回路ＦＣ２は、ＩＶ制御回路ＩＣ２の端子８と直流電源Ｅの負極側との間に挿入された予熱発振抵抗Ｒ４０と、端子７と負極側との間に挿入された発振コンデンサＣ１９と、端子６と負極側との間に挿入された主発振抵抗Ｒ１９とでなり、周波数ｆH、ｆLは抵抗Ｒ１９、抵抗Ｒ４０に流れる電流に基づいて決められる。
【０００４】
ＩＶ制御回路ＩＣ２は、コンデンサＣ１６の充電電圧が動作電圧に達すると、端子２、４を介して周波数ｆHの高周波信号を発振し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を交互にオン・オフする。その後、その発振周波数を徐々に下げ周波数ｆLの高周波信号に切り換えて発振する。また、このＩＶ制御回路ＩＣ２は、放電灯ＬＡの不点灯の有無を識別するための閾値が設定されており、端子５にその閾値に達する電圧が印加されたときスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の駆動を停止するようになっている。
【０００５】
ＬＡＣは放電灯回路で、電極Ｆ１２がスイッチング素子Ｑ３のソース側に接続された放電灯ＬＡと、その放電灯ＬＡのもう一方の電極Ｆ１１とスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の接続点との間に挿入されたバラストチョークＴ２及びカップリングコンデンサＣ２２と、放電灯ＬＡに並列に接続された始動用のコンデンサＣ２３とで構成されている。
【０００６】
ここで、図８の放電灯回路におけるＬＣ直列共振の曲線図に示すように、インバータ回路ＩＶの発振周波数ｆに応じて発生を下げて共振電圧が上昇する過程の周波数ｆSで放電灯ＬＡが点灯し、これに伴い動作電圧が点Ｓａから点Sbに移動する。そして、共振周波数ｆOの高周波信号を発振し、さらに、周波数ｆLの高周波信号でスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３が駆動され、放電灯ＬＡの両極間に点Lbに示す共振電圧が発生し、点灯状態が継続される。一方、放電灯ＬＡが不点灯状態のときは、高周波信号の周波数がｆPになったとき両極間に点Ｐａに示す共振電圧が発生する。
【０００７】
ＮＰは不点灯検出回路で、カップリングコンデンサＣ２２及び電極Ｆ１１の接続点と電極Ｆ１２側との間に挿入された抵抗Ｒ６２、Ｒ６３と、この抵抗Ｒ６２、Ｒ６３の接続点と前記端子５との間に挿入されたダイオードＤ６と、正極がそのダイオードＤ６のカソード側に、負極が電極Ｆ１２側にそれぞれ接続されたコンデンサＣ２１とで構成されている。この不点灯検出回路ＮＰは、放電灯ＬＡが正常に点灯しているときは、コンデンサＣ２１に生成される直流電圧が前記閾値未満になるように、また、不点灯のときは、その直流電圧が閾値に達するよう抵抗Ｒ６２、Ｒ６３の値が設定されている。
【０００８】
次に、従来の放電灯点灯装置の動作を説明する。直流電源Ｅが投入されると、その直流電流が起動電流として起動抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１６に流れる。この電流供給によりコンデンサＣ１６の充電電圧がＩＶ制御回路ＩＣ２の動作電圧に達すると、ＩＶ制御回路ＩＣ２は、周波数制御回路ＦＣ２の制御に基づいて周波数ｆHの高周波信号を発振し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を交互にオン・オフする。
【０００９】
スイッチング素子Ｑ２がオンしたときは、直流電源Ｅ→スイッチング素子Ｑ２→バラストチョークＴ２→カップリングコンデンサＣ２２→電極Ｆ１１→始動用のコンデンサＣ２３→電極Ｆ１２→直流電源Ｅの閉ループで電流が流れ、スイッチング素子Ｑ３がオンしたときは、カップリングコンデンサＣ２２→バラストチョークＴ２→スイッチング素子Ｑ３→電極Ｆ１２→始動用のコンデンサＣ２３→電極Ｆ１１→カップリングコンデンサＣ２２の閉ループで電流が流れ、バラストチョークＴ２、カップリングコンデンサＣ２２、電極Ｆ１１、コンデンサＣ２３、電極Ｆ１２の直列回路に周波数ｆHの高周波電流が流れる。
【００１０】
この状態は所定時間継続され、電極Ｆ１１、Ｆ１２が予熱される。その後は、高周波信号の周波数がｆSとなって放電灯ＬＡが点灯を開始し、さらに、共振周波数ｆ0の高周波信号を発振し、そして、周波数ｆHの高周波信号を発振してから所定時間後に周波数ｆLの高周波信号を発振する。この時は、放電灯ＬＡが点灯を継続する。
【００１１】
一方、不点灯検出回路ＮＰは、放電灯ＬＡの両極間に発生する共振電圧を抵抗Ｒ６２、Ｒ６３で分圧して直流電圧を生成し、ＩＶ制御回路ＩＣ２の端子５に印加している。放電灯ＬＡが正常に点灯したときは、ＩＶ制御回路ＩＣ２に設定されている閾値を越えない直流電圧となり、放電灯ＬＡが不点灯のときは閾値に達する直流電圧となる。閾値に達する直流電圧が生成されるタイミングは、図８に示すように曲線（ａ）上において点Ｐaであり、ＩＶ制御回路ＩＣ２が共振周波数ｆOの高周波信号を発振する前に停止し装置を保護する。
【００１２】
ここで、放電灯ＬＡの両極間に印加される共振電圧の波形について説明する。図９は放電灯の両極間に印加したときの従来の共振電圧の波形図であり、図中（ａ）は放電灯点灯時の波形図で、（ｂ）は放電灯不点灯時の波形図である。まず、（ａ）に示す波形について説明する。時間ｔ0−ｔ1間は放電灯ＬＡの電極Ｆ１１、Ｆ１２を予熱する時間で、周波数ｆHの高周波信号が発振されたときの共振電圧である。その後は発振周波数の低下に伴い共振電圧が大きくなっていき、周波数ｆSの高周波信号が発振されたとき放電灯ＬＡが始動し（時間ｔ2）、両極間の共振電圧がＶ３からＶ１側に降下する。この後、周波数がｆLまで変化、即ち、時間ｔ1から所定時間後に周波数がｆLの高周波信号が発振され放電灯ＬＡの両極間の共振電圧がＶ１となる。放電灯ＬＡが不点灯のときは（ｂ）に示すように、電極Ｆ１１、Ｆ１２の予熱後（時間ｔ0−ｔ1）、共振電圧が発振周波数の低下に伴い大きくなっていき、周波数ｆS後（時間ｔ２）の周波数ｆPの高周波信号が発振されたとき放電灯ＬＡの両極間には共振電圧Ｖ５が印加される（時間ｔ３）。この電圧値はＩＶ制御回路ＩＣ２に設定されている閾値に達する直流電圧となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の放電灯点灯装置では、放電灯ＬＡが寿命末期或いは不良等で、ＩＶ制御回路ＩＣ２の発振周波数がバラストチョークＴ２とコンデンサＣ２３の直列共振周波数ｆOに近づいても点灯しない場合、不点灯検出回路ＮＰによりその周波数ｆOに達する前にＩＶ制御回路ＩＣ２の発振が停止するが、直流電源Ｅ投入から放電灯ＬＡが点灯するまでの予熱時間に対して、周波数ｆHから周波数ｆLに移行する時間が非常に短いので、ＩＶ制御回路ＩＣ２の発振の停止直前では比較的周波数ｆOに近づくことになり、コンデンサＣ２３の共振電圧やバラストチョークＴ２の共振電流が大きくなり、このコンデンサＣ２３やバラストチョークＴ２が許容公差の制限を必要とし、大形で高価なものを必要とした。
【００１４】
また、不点灯検出回路ＮＰのバラツキにより、発振停止時の共振電圧変動が大きく、放電灯ＬＡが正常ランプであるにもかかわらず、放電灯ＬＡが点灯する前にＩＶ制御回路ＩＣ２が発振を停止してしまう恐れがあり実用的ではなかった。
【００１５】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、放電灯が正常ランプであるにもかかわらず、ＩＶ制御回路が発振を停止してしまうことがなく、また、放電灯回路の始動用コンデンサやバラストチョークが小形で安価なものを使用して、共振周波数に近づいても過剰な共振電圧を抑制して特別な保護回路を必要とせず、さらに、予熱と点灯をスムーズにでき、また、調光のできる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、直流電源と、制御回路の高周波信号でスイッチング素子をオン・オフして前記直流電源の電圧を高周波電力に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電力により放電灯を点灯させる放電灯回路と、可変可能な基準値を設定する基準値可変手段を有し、前記高周波電力を前記基準値と等しくなるように前記制御回路を制御するフィードバック回路と、放電灯の点灯を検知した場合、前記基準値可変手段に対し、あらかじめ定められた高周波信号に対応した基準共振電圧に設定している状態から、前記基準値を変化させて前記放電灯の点灯状態を調光点灯にする共振電圧に設定させる放電検出回路と、を備える。
【００１８】
また、制御回路の高周波信号があらかじめ定められた高周波信号となる間、前記制御回路の高周波信号を徐々に変化させる周波数制御手段を備える。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明に係る放電灯点灯装置の回路図、図２は放電灯の両極間に印加したときの共振電圧の波形図である。
図１において、ＩＶはインバータ回路で、直流電源Ｅに直列に接続された起動抵抗Ｒ１及び制御電源用のコンデンサＣ１６と、このコンデンサＣ１６に並列に接続された定電圧ダイオードＺＤと、直流電源Ｅの両極間に設けられた一対のスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３と、インバータ制御回路ＩＣ２と、ＦＢは発振周波数を制御することにより、出力を設定された値に維持するフィードバック回路である。スイッチング素子Ｑ２は、ドレインが直流電源に接続されソースがスイッチング素子Ｑ３のドレインに接続され、ゲートが後述のＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン２に接続されている。スイッチング素子Ｑ３は、ソースが検出抵抗Ｒ２９を介して直流電源Ｅに接続され、ゲートがＩＶ制御集積回路ＩＣ２のピン４に接続されている。
【００２０】
ＩＣ２はインバータＩＶを制御するＩＶ制御集積回路であり、１は制御電源コンデンサＣ１６と起動抵抗Ｒ１の接続点に接続される電源入力端子、２、４はスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の駆動電圧を出力する電圧出力端子、３は基準電圧出力端子、６は共振周波数を決定する電流を出力する主発振抵抗接続端子、７はコンデンサＣ１９の充電、放電のための電流入出力端子、８は予熱発振周波数決定する電流を出力する予熱発振抵抗接続端子、Ｒ４０は予熱発振抵抗接続端子８に接続された予熱発振接続抵抗Ｒ４０である。
【００２１】
次に、フィードバック回路ＦＢの構成について説明する。フィードバック回路ＦＢは、電圧出力端子６から流出する電流を決める主発振抵抗Ｒ１９とＲ４と電流入出力端子７に接続されたコンデンサＣ１９と、放電灯ＬＡに流れる高周波電圧を検出する検出抵抗Ｒ２９、検出抵抗Ｒ２９で検出された高周波電圧を平均化し、抵抗Ｒ２７とコンデンサＣ２１からなる積分回路ＩＮ、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１６の接続点と電源Ｅの負極の間に直列に接続された分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３と、抵抗Ｒ２、Ｒ３の接続点からの基準電圧が非反転入力端子に接続され、積分回路ＩＮ及びＩＶ制御集積回路ＩＣ２の電流出力端子６に直列に接続された抵抗Ｒ４、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１が反転入力端子に接続され、積分回路ＩＮの出力電圧を基準電圧に等しくなるようにするオペアンプＩＣ３からなる誤差増幅器ＥＡから構成される。
【００２２】
ＬＡＣは放電灯回路で、電極Ｆ１２がスイッチング素子Ｑ３のソース側に接続された放電灯ＬＡと、その放電灯ＬＡのもう一方の電極Ｆ１１とスイッチング素子Ｑ２、Ｑ３の接続点との間に挿入されたバラストチョークＴ２及びカップリングコンデンサＣ２２と、放電灯ＬＡに並列に接続された始動用のコンデンサＣ２３とで構成されている。
【００２３】
次に、放電灯点灯装置の動作を図１、図２、図８により説明する。直流電源Ｅが投入されると、その直流電流が起動電流として起動抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１６に流れる。この電流供給によりコンデンサＣ１６の充電電圧がＩＶ制御回路ＩＣ２の動作電圧に達すると、ＩＶ制御回路ＩＣ２は、コンデンサＣ１６の充電電圧が動作電圧に達すると、端子２、４を介して周波数ｆHの高周波信号を発振し、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３を交互にオン・オフする。その後、その発振周波数を徐々に下げ周波数ｆLの高周波信号に切り換えて発振する。
【００２４】
スイッチング素子Ｑ２がオンしたときは、直流電源Ｅ→スイッチング素子Ｑ２→バラストチョークＴ２→カップリングコンデンサＣ２２→電極Ｆ１１→始動用のコンデンサＣ２３→電極Ｆ１２→直流電源Ｅの閉ループで電流が流れ、スイッチング素子Ｑ３がオンしたときは、カップリングコンデンサＣ２２→バラストチョークＴ２→スイッチング素子Ｑ３→電極Ｆ１２→始動用のコンデンサＣ２３→電極Ｆ１１→カップリングコンデンサＣ２２の閉ループで電流が流れ、バラストチョークＴ２、カップリングコンデンサＣ２２、電極Ｆ１１、コンデンサＣ２３、電極Ｆ１２の直列回路に周波数ｆHの高周波電流が流れる。
【００２５】
この状態は所定時間継続され、電極Ｆ１１、Ｆ１２が予熱される。その後、通常は高周波信号の周波数がｆSとなって放電灯ＬＡが点灯を開始し、さらに、共振周波数ｆOの高周波信号を発振し、そして、周波数ｆHの高周波信号を発振してから所定時間後に周波数ｆLの高周波信号を発振する。この時は、放電灯ＬＡが点灯を継続する。
【００２６】
一方、検出抵抗Ｒ２９に生じた高周波電圧がフィードバック回路ＦＢの積分回路ＩＮによって平均化され、この直流電圧が誤差増幅器ＥＡのオペアンプＩＣ３の反転入力端子に入力されている。ところで、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数はコンデンサＣ１９の容量値と、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の主発振抵抗接続端子（電流出力端子）６から抵抗Ｒ１９とＲ４に流出する電流値で決定され、これらの電流値が大きいほど発振周波数が高い。そして、電流出力端子６から抵抗Ｒ１９に流れる電流は、オペアンプＩＣ３の出力電圧の変化に応じて変化することにより、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数が制御される。
【００２７】
そして、放電灯ＬＡが不点灯のときにおいて、図８の曲線（ａ）において共振周波数ｆOの高周波信号を発振する前の周波数ｆpで共振電圧がＰａで保たれるように、誤差増幅回路ＥＡの非反転入力端子に入力される基準電圧を決め、分圧抵抗Ｒ２、Ｒ３の抵抗値を設定する。
【００２８】
従って、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数の制御は、積分回路ＩＮの出力電圧が、オペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、オペアンプＩＣ３の出力電圧が制御されることにより行われる。この結果、検出抵抗Ｒ２９を流れる高周波電流の平均値、すなわち、放電灯ＬＡの予熱電極Ｆ１、Ｆ２で消費される電力の和である負荷電力が一定に保たれる。
よって、放電灯ＬＡが不点灯のときは、共振周波数ｆOの高周波信号を発振する前に周波数ｆpのとき、共振電圧をＰａで保持され装置を保護する。
【００２９】
ここで、さらに図２、図８により説明する。図２（ａ）は放電灯点灯時、図３（ｂ）は放電灯不点灯時の波形図である。Ａ１は放電灯ＬＡの両極Ｆ１１、Ｆ１２間に印加される共振電圧の波形図、Ａ２は放電灯ＬＡの電極Ｆ１、Ｆ２で消費される負荷電力の波形図、Ａ３は誤差増幅回路ＥＡのオペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧波形図、Ａ４はオペアンプＩＣ３の反転入力端子に入力される電圧波形図、Ａ５はオペアンプＩＣ３の出力波形図である。
【００３０】
まず、放電灯点灯時について、図２（ａ）により説明する。時間ｔ0−ｔ1間は放電灯ＬＡの電極Ｆ１１、Ｆ１２を予熱する時間で、周波数ｆHの高周波信号が発振され共振電圧はＨａである。その後は発振周波数の低下に伴い共振電圧が大きくなっていき、時間ｔ２で周波数ｆSの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＳａとなり放電灯ＬＡが始動し、この後、周波数がｆLまで変化し共振電圧はSbに低下し、さらにLbになる。
【００３１】
このとき、Ａ４に示す積分回路ＩＮの出力電圧が、Ａ３に示すオペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、Ａ５に示すオペアンプＩＣ３の出力電圧がＩＶ制御集積回路ＩＣ２により制御される。そして、Ａ２に示すように放電灯ＬＡが始動後、放電灯ＬＡの負荷電力が一定に保たれる。
【００３２】
次に、放電灯ＬＡが不点灯のときを図２（ｂ）により説明する。
時間ｔ0−ｔ1間は予熱時間で、周波数ｆHの高周波信号が発振され共振電圧はＨａである。その後は発振周波数の低下に伴い共振電圧が大きくなっていき、時間ｔ２で周波数ｆSの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＳａとなるが、放電灯ＬＡが始動しないので、さらに、発振周波数の低下に伴い共振電圧が大きくなっていき、時間ｔ３で共振点のｆ0前に設定した共振周波数ｆpの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＰａとなる。
【００３３】
このとき、Ａ４に示す積分回路ＩＮの出力電圧が、Ａ３に示すオペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、Ａ５に示すオペアンプＩＣ３の出力電圧がＩＶ制御集積回路ＩＣ２により制御される。そして、Ａ１に示すように、周波数ｆPの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＰａに保たれ、Ａ２に示すように放電灯ＬＡの負荷電力が一定に保たれる。
【００３４】
以上のように、始動用コンデンサやバラストチョークが小形で安価なものを使用し、また、特別な保護回路を設けないで、放電灯ＬＡが不点灯のときは、共振周波数ｆ0に近づいても共振点のｆ0前に設定した共振周波数ｆpの共振電圧はＰａに保たれるので、放電灯が正常ランプであるにもかかわらず、ＩＶ制御回路が発振を停止してしまうことがないようにすることができる。
【００３５】
実施の形態２．
図３はこの発明に係る放電灯点灯装置の回路図、図４は動作波形図である。図において、実施の形態１の図１同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。コンデンサＣ１８は抵抗Ｒ４５と直列接続され、この直列接続されたコンデンサＣ１８と抵抗Ｒ４５は主発振抵抗Ｒ１９と並列に接続されている。
周波数制御手段は抵抗Ｒ１９、抵抗Ｒ４５及びコンデンサＣ１８から構成される。
【００３６】
この構成において、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数はコンデンサＣ１９の容量値と、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の主発振抵抗接続端子６から抵抗Ｒ１９、抵抗Ｒ４５及びコンデンサＣ１８に流出する電流値で決定され、これらの電流値が大きいほど発振周波数が高い。そして、電流出力端子６から抵抗Ｒ１９に流れる電流は、オペアンプＩＣ３の出力電圧の変化に応じて変化することにより、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２からの予熱周波数ｆH、始動周波数ｆS及び保護周波数ｆp等の発振周波数が制御される。
【００３７】
一方、抵抗Ｒ４５に流れる電流はコンデンサ１８の充電に伴い、徐々に減少する。そして、この変化率及びコンデンサＣ１８が満充電になる時間は抵抗Ｒ４５とコンデンサＣ１８の時定数で決まる。従って、予熱周波数ｆH→始動周波数ｆS→保護周波数ｆpへの変化が徐々に行われる。
【００３８】
また、ＩＶ制御集積回路ＩＣ２の発振周波数の制御は、実施の形態１と同様に積分回路ＩＮの出力電圧が、オペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、オペアンプＩＣ３の出力電圧が制御されることにより行われ、放電灯ＬＡの負荷電力が一定に保たれる。
【００３９】
ここで、さらに図４により説明する。図４（ａ）は放電灯点灯時、図４（ｂ）は放電灯不点灯時の波形図である。そして、Ａ１は放電灯ＬＡの両極Ｆ１１、Ｆ１２間に印加される共振電圧の波形図、Ａ２は放電灯ＬＡの電極Ｆ１、Ｆ２で消費される負荷電力の波形図、Ａ３は誤差増幅回路ＥＡのオペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧波形図、Ａ４はオペアンプＩＣ３の反転入力端子に入力される電圧波形図、Ａ５はオペアンプＩＣ３の出力波形図である。
【００４０】
放電灯点灯時は、図４（ａ）Ａ１に示すように、時間ｔ0−ｔ1間の予熱時は、共振電圧はＨａから徐々に大きくなっていき、時間ｔ２で周波数ｆSの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＳａとなり放電灯ＬＡが始動し、この後、周波数がｆLまで変化し共振電圧はSbに低下し、さらにLbなる。Ａ２に示すように負荷電力も同様に徐々に変化しｔ２で一定となる。
【００４１】
このとき、Ａ４に示す積分回路ＩＮの出力電圧が、Ａ３に示すオペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、Ａ５に示すオペアンプＩＣ３の出力電圧がＩＶ制御集積回路ＩＣ２により制御される。そして、Ａ２に示すように放電灯ＬＡが始動後、放電灯ＬＡの負荷電力が一定に保たれる。
【００４２】
次に、放電灯ＬＡが不点灯時は、図４（ｂ）Ａ１に示すように、時間ｔ0−ｔ1間の予熱時間で、共振電圧はＨａから徐々に大きくなっていき、時間ｔ２で共振電圧ＴはＳａとなるが、放電灯ＬＡが始動しないので、さらに、発振周波数の低下に伴い共振電圧が徐々に大きくなっていき、時間ｔ３で共振点のｆ0前に設定した共振周波数ｆpの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＰａとなる。
【００４３】
このとき、Ａ４に示す積分回路ＩＮの出力電圧が、Ａ３に示すオペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧に等しくなるように、Ａ５に示すオペアンプＩＣ３の出力電圧がＩＶ制御集積回路ＩＣ２により制御される。そして、Ａ１に示すように、周波数ｆPの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＰａに保たれ、Ａ２に示すように放電灯ＬＡの負荷電力が一定に保たれる。
【００４４】
以上のように、周波数の変化を徐々に行われるようにしたので、放電灯ＬＡの両極の予熱と点灯をスムーズに行うことができ、また、放電灯ＬＡが点灯開始しない場合でも、共振周波数ｆ0に近づいても共振点のｆ0前に設定した共振周波数ｆpの共振電圧はＰａに保たれるので、放電灯ＬＡが正常ランプであるにもかかわらず、ＩＶ制御回路が発振を停止してしまうことがないようにすることができる。
【００４５】
実施の形態３．
図５はこの発明に係る放電灯点灯装置の回路図、図６は動作波形図である。
図において、実施の形態１の図１同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。Ｒ３０は誤差増幅回路ＥＡの抵抗Ｒ２と直列に接続され基準電圧を可変する基準値可変手段である可変抵抗、ＬＡＫは放電灯ＬＡの点灯を検出する放電灯検出回路である。
【００４６】
この構成における放電灯点灯時の動作を図６により説明する。図においてＡ１は放電灯ＬＡに印加される共振電圧の波形図、Ａ２は放電灯ＬＡで消費される負荷電力の波形図、Ａ３は放電検出回路ＬＡＫの波形図、Ａ４は誤差増幅回路ＥＡのオペアンプＩＣ３の非反転入力端子の基準電圧波形図、Ａ５はオペアンプＩＣ３の反転入力端子に入力される電圧波形図、Ａ６はオペアンプＩＣ３の出力波形図である。
【００４７】
図において時間ｔ0−ｔ2間の予熱時と放電灯ＬＡ点灯時までは、可変抵抗３０の抵抗を第１の値に設定して示す第１の基準電圧とする（Ａ４）。このとき放電灯ＬＡに印加される共振電圧はＨａであり、時間ｔ２で周波数ｆSの高周波信号が発振されたとき共振電圧はＳａとなり（Ａ１）、に放電灯ＬＡの始動を放電検出回路ＬＡＫが検知したときに（Ａ３）、可変抵抗３０の抵抗を第２の値に設定して第２の基準電圧とする（Ａ４）。すると、周波数がｆsからｆLまで変化するとき、共振電圧を第１に対応した共振電圧Sb、Lbとは別の第２の基準電圧に対応した共振電圧となる（Ａ１）。放電灯ＬＡで消費される負荷電力も同様の波形図となる（Ａ２）。この第２の基準電圧は任意に設定し、放電灯ＬＡの共振電圧及び負荷電力を任意に変化できる。
【００４８】
以上のように、可変抵抗Ｒ３０の値を任意に変化させて放電灯ＬＡの調光をすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、放電灯を点灯させる放電灯点灯装置において、直流電源と、制御回路の高周波信号でスイッチング素子をオン・オフして前記直流電源の電圧を高周波電力に変換するインバータ回路と、このインバータ回路からの高周波電力により放電灯を点灯させる放電灯回路と、可変可能な基準値を設定する基準値可変手段を有し、前記高周波電力を前記基準値と等しくなるように前記制御回路を制御するフィードバック回路と、放電灯の点灯を検知した場合、前記基準値可変手段に対し、あらかじめ定められた高周波信号に対応した基準共振電圧に設定している状態から、前記基準値を変化させて前記放電灯の点灯状態を調光点灯にする共振電圧に設定させる放電検出回路と、を備えたので、調光用の回路を特に必要とせず調光をすることができる。
【００５１】
また、制御回路の高周波信号があらかじめ定められた高周波信号となる間、前記制御回路の高周波信号を徐々に変化させる周波数制御手段を備えたので、予熱と点灯をスムーズにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す放電灯点灯装置の動作波形図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の回路図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示す放電灯点灯装置の動作波形図である。
【図５】この発明の実施の形態３を示す放電灯点灯装置の回路図である。
【図６】この発明の実施の形態３を示す放電灯点灯装置の動作波形図である。
【図７】従来の放電灯点灯装置の回路図である。
【図８】放電灯回路におけるＬＣ直列共振の曲線図である。
【図９】従来の放電灯点灯装置の放電灯の両極間に印加したときの共振電圧の波形図である。
【符号の説明】
ＩＶインバータ回路、Ｒ１起動抵抗、Ｃ１６制御電源用のコンデンサ、ＺＤ定電圧ダイオード、Ｑ２、Ｑ３スイッチング素子、ＦＢフィードバック回路、ＩＣ２ＩＶ制御集積回路、Ｒ１９主発振抵抗、Ｒ４０予熱発振接続抵抗、Ｒ２９検出抵抗、Ｃ１８、Ｃ１９、Ｃ２１コンデンサ、ＩＮ積分回路、Ｒ２、Ｒ３、分圧抵抗、Ｒ２７抵抗、Ｄ１ダイオード、ＩＣ３オペアンプ、ＥＡ誤差増幅回路、ＬＡＣ放電灯回路、ＬＡ放電灯、ＬＡＫ放電灯検出回路、Ｒ３０可変抵抗。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp with high frequency power by an inverter.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-21592. In the figure, IV is an inverter circuit, and a starting resistor R1 connected in series to a DC power source E and a control. A power supply capacitor C16, a constant voltage diode ZD connected in parallel to the capacitor C16, a pair of switching elements Q2 and Q3 provided between both poles of the DC power supply E, and an inverter control circuit IC2 (hereinafter referred to as “IV And a frequency control circuit FC2 for setting the frequencies fH and fL of the high-frequency signal oscillated by the IV control circuit IC2.
[0003]
The frequency control circuit FC2 includes a preheating oscillation resistor R40 inserted between the terminal 8 of the IV control circuit IC2 and the negative electrode side of the DC power supply E, and an oscillation capacitor C19 inserted between the terminal 7 and the negative electrode side. The main oscillation resistor R19 inserted between the terminal 6 and the negative electrode side, and the frequencies fH and fL are determined based on the currents flowing through the resistors R19 and R40.
[0004]
When the charging voltage of the capacitor C16 reaches the operating voltage, the IV control circuit IC2 oscillates a high-frequency signal having a frequency fH via the terminals 2 and 4 and turns on and off the switching elements Q2 and Q3 alternately. Thereafter, the oscillation frequency is gradually lowered to switch to a high frequency signal of frequency fL and oscillate. The IV control circuit IC2 is set with a threshold value for identifying whether or not the discharge lamp LA is not lit. When a voltage reaching the threshold value is applied to the terminal 5, the switching elements Q2 and Q3 are driven. It comes to stop.
[0005]
LAC is a discharge lamp circuit, and is inserted between the discharge lamp LA in which the electrode F12 is connected to the source side of the switching element Q3, and the connection point between the other electrode F11 of the discharge lamp LA and the switching elements Q2 and Q3. The ballast choke T2 and the coupling capacitor C22, and the starting capacitor C23 connected in parallel to the discharge lamp LA.
[0006]
Here, as shown in the curve diagram of LC series resonance in the discharge lamp circuit of FIG. 8, the discharge lamp LA is lit at the frequency fS in the process of decreasing the generation and increasing the resonance voltage according to the oscillation frequency f of the inverter circuit IV. Accordingly, the operating voltage moves from the point Sa to the point Sb. Then, a high-frequency signal having the resonance frequency fO is oscillated, and the switching elements Q2 and Q3 are driven by the high-frequency signal having the frequency fL, and the resonance voltage indicated by the point Lb is generated between both electrodes of the discharge lamp LA, and the lighting state continues. Is done. On the other hand, when the discharge lamp LA is in a non-lighting state, a resonance voltage indicated by a point Pa is generated between both poles when the frequency of the high-frequency signal becomes fP.
[0007]
NP is a non-lighting detection circuit, and resistors R62 and R63 inserted between the connection point of the coupling capacitor C22 and the electrode F11 and the electrode F12 side, and between the connection point of the resistors R62 and R63 and the terminal 5 And a capacitor C21 having a positive electrode connected to the cathode side of the diode D6 and a negative electrode connected to the electrode F12 side. This non-lighting detection circuit NP is configured so that when the discharge lamp LA is normally lit, the DC voltage generated in the capacitor C21 is less than the threshold value, and when the discharge lamp LA is not lit, the DC voltage is The values of the resistors R62 and R63 are set so as to reach the threshold value.
[0008]
Next, the operation of the conventional discharge lamp lighting device will be described. When the DC power source E is turned on, the DC current flows as a starting current to the capacitor C16 via the starting resistor R1. When the charging voltage of the capacitor C16 reaches the operating voltage of the IV control circuit IC2 due to this current supply, the IV control circuit IC2 oscillates a high-frequency signal of the frequency fH based on the control of the frequency control circuit FC2, and the switching elements Q2, Q3 Turn on and off alternately.
[0009]
When the switching element Q2 is turned on, a current flows in a closed loop of the DC power supply E → the switching element Q2 → the ballast choke T2 → the coupling capacitor C22 → the electrode F11 → the starting capacitor C23 → the electrode F12 → the DC power supply E. When Q3 is turned on, current flows in a closed loop of coupling capacitor C22 → ballast choke T2 → switching element Q3 → electrode F12 → starting capacitor C23 → electrode F11 → coupling capacitor C22, and ballast choke T2, coupling capacitor A high-frequency current of frequency fH flows through a series circuit of C22, electrode F11, capacitor C23, and electrode F12.
[0010]
This state is continued for a predetermined time, and the electrodes F11 and F12 are preheated. After that, the frequency of the high frequency signal becomes fS and the discharge lamp LA starts to light, further oscillates the high frequency signal of the resonance frequency f0, and oscillates the high frequency signal of the frequency fH after a predetermined time. Oscillates a high frequency signal. At this time, the discharge lamp LA continues to be lit.
[0011]
On the other hand, the non-lighting detection circuit NP generates a DC voltage by dividing the resonance voltage generated between the two electrodes of the discharge lamp LA by the resistors R62 and R63, and applies it to the terminal 5 of the IV control circuit IC2. When the discharge lamp LA is normally lit, the DC voltage does not exceed the threshold value set in the IV control circuit IC2, and when the discharge lamp LA is not lit, the DC voltage reaches the threshold value. The timing at which the DC voltage reaching the threshold is generated is a point Pa on the curve (a) as shown in FIG. 8, and the IV control circuit IC2 stops before oscillating a high frequency signal of the resonance frequency fO to protect the device. To do.
[0012]
Here, the waveform of the resonance voltage applied between the two electrodes of the discharge lamp LA will be described. FIG. 9 is a waveform diagram of a conventional resonance voltage when applied between both electrodes of a discharge lamp, where (a) is a waveform diagram when the discharge lamp is lit and (b) is a waveform diagram when the discharge lamp is not lit. It is. First, the waveform shown in (a) will be described. The time t0-t1 is a time for preheating the electrodes F11 and F12 of the discharge lamp LA, and is a resonance voltage when a high frequency signal of the frequency fH is oscillated. Thereafter, the resonance voltage increases as the oscillation frequency decreases. When a high-frequency signal having the frequency fS is oscillated, the discharge lamp LA is started (time t2), and the resonance voltage between the two electrodes decreases from V3 to V1. . Thereafter, the frequency changes to fL, that is, a high-frequency signal having a frequency of fL is oscillated after a predetermined time from time t1, and the resonance voltage between both electrodes of the discharge lamp LA becomes V1. When the discharge lamp LA is not lit, as shown in (b), after preheating the electrodes F11 and F12 (time t0-t1), the resonance voltage increases as the oscillation frequency decreases, and after the frequency fS (time When a high-frequency signal having a frequency fP of t2) is oscillated, a resonance voltage V5 is applied between both electrodes of the discharge lamp LA (time t3). This voltage value is a DC voltage that reaches the threshold value set in the IV control circuit IC2.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional discharge lamp lighting device, when the discharge lamp LA is at the end of its life or defective, and the oscillation frequency of the IV control circuit IC2 does not light even when it approaches the series resonance frequency fO of the ballast choke T2 and the capacitor C23, The oscillation of the IV control circuit IC2 stops before the frequency fO is reached by the non-lighting detection circuit NP, but the frequency fH is shifted to the frequency fL with respect to the preheating time from when the DC power source E is turned on until the discharge lamp LA is turned on. Therefore, the frequency fO is relatively close to immediately before the oscillation of the IV control circuit IC2 is stopped, and the resonance voltage of the capacitor C23 and the resonance current of the ballast choke T2 become large. T2 required a tolerance limit and was large and expensive.
[0014]
Also, due to variations in the non-lighting detection circuit NP, the resonance voltage fluctuation is large when the oscillation is stopped, and the IV control circuit IC2 stops oscillating before the discharge lamp LA is lit even though the discharge lamp LA is a normal lamp. This is not practical.
[0015]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the IV control circuit does not stop oscillating even though the discharge lamp is a normal lamp. Using a small and inexpensive starting capacitor and ballast choke, suppressing excessive resonance voltage even when approaching the resonance frequency, no special protection circuit is required, and preheating and lighting can be performed smoothly. It is another object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device capable of dimming.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The discharge lamp lighting device according to the present invention is a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp, and converts the voltage of the DC power source into high frequency power by turning on and off the switching element with a DC power source and a high frequency signal of a control circuit. An inverter circuit;A discharge lamp circuit for lighting the discharge lamp by high-frequency power from the inverter circuit; and reference value variable means for setting a variable reference value; and the control circuit is configured to make the high-frequency power equal to the reference value. When detecting a feedback circuit to be controlled and lighting of the discharge lamp, the reference value is changed from a state in which the reference value variable means is set to a reference resonance voltage corresponding to a predetermined high-frequency signal. A discharge detection circuit for setting the lighting state of the discharge lamp to a resonance voltage for dimming lighting; andIs provided.
[0018]
Further, a frequency control means is provided for gradually changing the high frequency signal of the control circuit while the high frequency signal of the control circuit becomes a predetermined high frequency signal.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram of a resonance voltage when applied between both electrodes of the discharge lamp.
In FIG. 1, IV is an inverter circuit, which includes a starting resistor R1 and a control power supply capacitor C16 connected in series to the DC power supply E, a constant voltage diode ZD connected in parallel to the capacitor C16, and a DC power supply E. A pair of switching elements Q2, Q3, an inverter control circuit IC2, and an FB provided between the two poles are feedback circuits that maintain the output at a set value by controlling the oscillation frequency. The switching element Q2 has a drain connected to a DC power supply, a source connected to the drain of the switching element Q3, and a gate connected to a pin 2 of an IV control integrated circuit IC2 described later. The switching element Q3 has a source connected to the DC power supply E via the detection resistor R29, and a gate connected to the pin 4 of the IV control integrated circuit IC2.
[0020]
IC2 is an IV control integrated circuit for controlling the inverter IV, 1 is a power supply input terminal connected to the connection point of the control power supply capacitor C16 and the starting resistor R1, and 2 and 4 output driving voltages of the switching elements Q2 and Q3. Voltage output terminal, 3 is a reference voltage output terminal, 6 is a main oscillation resistor connection terminal for outputting a current for determining a resonance frequency, 7 is a current input / output terminal for charging and discharging the capacitor C19, and 8 is a preheating oscillation frequency determination. R40 is a preheating oscillation connection terminal R40 connected to the preheating oscillation resistor connection terminal 8 for outputting a current to be preheated oscillation resistance connection terminal R40.
[0021]
Next, the configuration of the feedback circuit FB will be described. The feedback circuit FB includes main oscillation resistors R19 and R4 that determine a current flowing out from the voltage output terminal 6, a capacitor C19 connected to the current input / output terminal 7, a detection resistor R29 that detects a high-frequency voltage flowing in the discharge lamp LA, and a detection The high frequency voltage detected by the resistor R29 is averaged, and the voltage dividing resistors R2 and R3 connected in series between the connecting point of the resistor R27 and the capacitor C21, the connecting point of the resistor R1 and the capacitor C16, and the negative electrode of the power source E. The reference voltage from the connection point of the resistors R2 and R3 is connected to the non-inverting input terminal, and the resistor R4, the diode D1, and the capacitor C1 connected in series to the current output terminal 6 of the integrating circuit IN and the IV control integrated circuit IC2. Is connected to the inverting input terminal, and the error increase is made up of the operational amplifier IC3 that makes the output voltage of the integrating circuit IN equal to the reference voltage. It consists vessel EA.
[0022]
LAC is a discharge lamp circuit, and is inserted between the discharge lamp LA in which the electrode F12 is connected to the source side of the switching element Q3, and the connection point between the other electrode F11 of the discharge lamp LA and the switching elements Q2 and Q3. The ballast choke T2 and the coupling capacitor C22, and the starting capacitor C23 connected in parallel to the discharge lamp LA.
[0023]
Next, the operation of the discharge lamp lighting device will be described with reference to FIGS. When the DC power source E is turned on, the DC current flows as a starting current to the capacitor C16 via the starting resistor R1. When the charging voltage of the capacitor C16 reaches the operating voltage of the IV control circuit IC2 due to this current supply, the IV control circuit IC2 detects that the charging voltage of the capacitor C16 reaches the operating voltage and the high frequency of the frequency fH via the terminals 2 and 4. A signal is oscillated, and switching elements Q2 and Q3 are alternately turned on and off. Thereafter, the oscillation frequency is gradually lowered to switch to a high frequency signal of frequency fL and oscillate.
[0024]
When the switching element Q2 is turned on, a current flows in a closed loop of the DC power supply E → the switching element Q2 → the ballast choke T2 → the coupling capacitor C22 → the electrode F11 → the starting capacitor C23 → the electrode F12 → the DC power supply E. When Q3 is turned on, current flows in a closed loop of coupling capacitor C22 → ballast choke T2 → switching element Q3 → electrode F12 → starting capacitor C23 → electrode F11 → coupling capacitor C22, and ballast choke T2, coupling capacitor A high-frequency current of frequency fH flows through a series circuit of C22, electrode F11, capacitor C23, and electrode F12.
[0025]
This state is continued for a predetermined time, and the electrodes F11 and F12 are preheated. Thereafter, the frequency of the high-frequency signal is usually fS, and the discharge lamp LA starts to light, further oscillates the high-frequency signal of the resonance frequency fO, and then oscillates the high-frequency signal of the frequency fH after a predetermined time. Oscillates a high-frequency signal of fL. At this time, the discharge lamp LA continues to be lit.
[0026]
On the other hand, the high frequency voltage generated in the detection resistor R29 is averaged by the integrating circuit IN of the feedback circuit FB, and this DC voltage is input to the inverting input terminal of the operational amplifier IC3 of the error amplifier EA. Incidentally, the oscillation frequency of the IV control integrated circuit IC2 is determined by the capacitance value of the capacitor C19 and the current value flowing out from the main oscillation resistance connection terminal (current output terminal) 6 of the IV control integrated circuit IC2 to the resistors R19 and R4. The larger the current value, the higher the oscillation frequency. The current flowing from the current output terminal 6 to the resistor R19 changes in accordance with the change in the output voltage of the operational amplifier IC3, whereby the oscillation frequency of the IV control integrated circuit IC2 is controlled.
[0027]
When the discharge lamp LA is not lit, the error amplifying circuit EA maintains the resonance voltage Pa at the frequency fp before oscillating the high frequency signal having the resonance frequency fO in the curve (a) of FIG. A reference voltage input to the non-inverting input terminal is determined, and resistance values of the voltage dividing resistors R2 and R3 are set.
[0028]
Therefore, the oscillation frequency of the IV control integrated circuit IC2 is controlled by controlling the output voltage of the operational amplifier IC3 so that the output voltage of the integrating circuit IN becomes equal to the reference voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier IC3. Is called. As a result, the average value of the high-frequency current flowing through the detection resistor R29, that is, the load power that is the sum of the power consumed by the preheating electrodes F1 and F2 of the discharge lamp LA is kept constant.
Therefore, when the discharge lamp LA is not lit, the resonance voltage is held at Pa and the device is protected at the frequency fp before the high frequency signal having the resonance frequency fO is oscillated.
[0029]
Here, it will be further described with reference to FIGS. 2A is a waveform diagram when the discharge lamp is lit, and FIG. 3B is a waveform diagram when the discharge lamp is not lit. A1 is a waveform diagram of the resonance voltage applied between the two poles F11 and F12 of the discharge lamp LA, A2 is a waveform diagram of load power consumed by the electrodes F1 and F2 of the discharge lamp LA, and A3 is an operational amplifier IC3 of the error amplifier circuit EA. Is a reference voltage waveform diagram of the non-inverting input terminal, A4 is a voltage waveform diagram inputted to the inverting input terminal of the operational amplifier IC3, and A5 is an output waveform diagram of the operational amplifier IC3.
[0030]
First, the discharge lamp lighting will be described with reference to FIG. Between times t0 and t1, the electrodes F11 and F12 of the discharge lamp LA are preheated. A high frequency signal having a frequency fH is oscillated and the resonance voltage is Ha. Thereafter, the resonance voltage increases as the oscillation frequency decreases. When a high-frequency signal having the frequency fS is oscillated at time t2, the resonance voltage becomes Sa and the discharge lamp LA starts, and then the frequency changes to fL. The resonance voltage drops to Sb and further becomes Lb.
[0031]
At this time, the output voltage of the operational amplifier IC3 indicated by A5 is controlled by the IV control integrated circuit IC2 so that the output voltage of the integrating circuit IN indicated by A4 becomes equal to the reference voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier IC3 indicated by A3. The And as shown to A2, after the discharge lamp LA starts, the load electric power of the discharge lamp LA is kept constant.
[0032]
Next, the case where the discharge lamp LA is not lit will be described with reference to FIG.
The time between t0 and t1 is a preheating time, a high frequency signal having a frequency fH is oscillated, and the resonance voltage is Ha. Thereafter, the resonance voltage increases as the oscillation frequency decreases, and when a high-frequency signal having the frequency fS is oscillated at time t2, the resonance voltage becomes Sa. However, since the discharge lamp LA does not start, The resonance voltage increases with the decrease, and the resonance voltage becomes Pa when a high-frequency signal having the resonance frequency fp set before f0 of the resonance point is oscillated at time t3.
[0033]
At this time, the output voltage of the operational amplifier IC3 indicated by A5 is controlled by the IV control integrated circuit IC2 so that the output voltage of the integrating circuit IN indicated by A4 becomes equal to the reference voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier IC3 indicated by A3. The As shown in A1, when a high-frequency signal having a frequency fP is oscillated, the resonance voltage is kept at Pa, and the load power of the discharge lamp LA is kept constant as shown in A2.
[0034]
As described above, when the starting capacitor and ballast choke are small and inexpensive, and there is no special protection circuit, and the discharge lamp LA is not lit, resonance occurs even when it approaches the resonance frequency f0. Since the resonance voltage of the resonance frequency fp set before the point f0 is kept at Pa, the IV control circuit should not stop oscillating even though the discharge lamp is a normal lamp. Can do.
[0035]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to the present invention, and FIG. 4 is an operation waveform diagram. In the figure, the same or corresponding parts in FIG. The capacitor C18 is connected in series with the resistor R45, and the capacitor C18 and the resistor R45 connected in series are connected in parallel with the main oscillation resistor R19.
The frequency control means includes a resistor R19, a resistor R45, and a capacitor C18.
[0036]
In this configuration, the oscillation frequency of the IV control integrated circuit IC2 is determined by the capacitance value of the capacitor C19 and the current values flowing from the main oscillation resistance connection terminal 6 of the IV control integrated circuit IC2 to the resistor R19, the resistor R45, and the capacitor C18. The larger these current values, the higher the oscillation frequency. The current flowing from the current output terminal 6 to the resistor R19 changes according to the change in the output voltage of the operational amplifier IC3, thereby oscillating the preheating frequency fH, starting frequency fS, protection frequency fp, etc. from the IV control integrated circuit IC2. The frequency is controlled.
[0037]
On the other hand, the current flowing through the resistor R45 gradually decreases as the capacitor 18 is charged. The rate of change and the time for which the capacitor C18 is fully charged are determined by the time constants of the resistor R45 and the capacitor C18. Therefore, the change from the preheating frequency fH to the starting frequency fS to the protection frequency fp is gradually performed.
[0038]
Further, the oscillation frequency of the IV control integrated circuit IC2 is controlled such that the output voltage of the operational amplifier IC3 is equal to the reference voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier IC3 as in the first embodiment. Is controlled, and the load power of the discharge lamp LA is kept constant.
[0039]
Here, a further description will be given with reference to FIG. 4A is a waveform diagram when the discharge lamp is lit, and FIG. 4B is a waveform diagram when the discharge lamp is not lit. A1 is a waveform diagram of the resonance voltage applied between the two poles F11 and F12 of the discharge lamp LA, A2 is a waveform diagram of load power consumed by the electrodes F1 and F2 of the discharge lamp LA, and A3 is the error amplifier circuit EA. A reference voltage waveform diagram of the non-inverting input terminal of the operational amplifier IC3, A4 is a voltage waveform diagram inputted to the inverting input terminal of the operational amplifier IC3, and A5 is an output waveform diagram of the operational amplifier IC3.
[0040]
When the discharge lamp is lit, as shown in A1 of FIG. 4A, during preheating between times t0 and t1, the resonance voltage gradually increases from Ha, and a high frequency signal having a frequency fS is oscillated at time t2. Then, the resonance voltage becomes Sa, and the discharge lamp LA is started. Thereafter, the frequency changes to fL, the resonance voltage decreases to Sb, and further becomes Lb. As indicated by A2, the load power also changes gradually and becomes constant at t2.
[0041]
At this time, the output voltage of the operational amplifier IC3 indicated by A5 is controlled by the IV control integrated circuit IC2 so that the output voltage of the integrating circuit IN indicated by A4 becomes equal to the reference voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier IC3 indicated by A3. The And as shown to A2, after the discharge lamp LA starts, the load electric power of the discharge lamp LA is kept constant.
[0042]
Next, when the discharge lamp LA is not lit, as shown in FIG. 4 (b) A1, the resonance voltage gradually increases from Ha during the preheating time between time t0 and t1, and at time t2, the resonance voltage is increased. T becomes Sa, but since the discharge lamp LA does not start, the resonance voltage gradually increases as the oscillation frequency decreases, and the high frequency signal having the resonance frequency fp set before the resonance point f0 at time t3. When is oscillated, the resonance voltage becomes Pa.
[0043]
At this time, the output voltage of the operational amplifier IC3 indicated by A5 is controlled by the IV control integrated circuit IC2 so that the output voltage of the integrating circuit IN indicated by A4 becomes equal to the reference voltage of the non-inverting input terminal of the operational amplifier IC3 indicated by A3. The As shown in A1, when a high-frequency signal having a frequency fP is oscillated, the resonance voltage is kept at Pa, and the load power of the discharge lamp LA is kept constant as shown in A2.
[0044]
As described above, since the change of the frequency is gradually performed, the two electrodes of the discharge lamp LA can be preheated and lit smoothly, and even when the discharge lamp LA does not start lighting, the resonance frequency f0. Since the resonance voltage of the resonance frequency fp set before f0 of the resonance point is maintained at Pa even when approaching, the IV control circuit stops oscillating even though the discharge lamp LA is a normal lamp. There can be no.
[0045]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to the present invention, and FIG. 6 is an operation waveform diagram.
In the figure, the same or corresponding parts in FIG. R30 is a variable resistor that is a reference value variable means that is connected in series with the resistor R2 of the error amplifier circuit EA and varies the reference voltage, and LAK is a discharge lamp detection circuit that detects lighting of the discharge lamp LA.
[0046]
The operation when the discharge lamp is lit in this configuration will be described with reference to FIG. In the figure, A1 is a waveform diagram of resonance voltage applied to the discharge lamp LA, A2 is a waveform diagram of load power consumed by the discharge lamp LA, A3 is a waveform diagram of the discharge detection circuit LAK, and A4 is an operational amplifier of the error amplification circuit EA. A reference voltage waveform diagram of the non-inverting input terminal of IC3, A5 is a voltage waveform diagram inputted to the inverting input terminal of the operational amplifier IC3, and A6 is an output waveform diagram of the operational amplifier IC3.
[0047]
In the figure, the first reference voltage indicated by setting the resistance of the variable resistor 30 to the first value is used (A4) until preheating between time t0 and t2 and until the discharge lamp LA is lit. At this time, the resonance voltage applied to the discharge lamp LA is Ha, and when a high-frequency signal having the frequency fS is oscillated at time t2, the resonance voltage becomes Sa (A1), and the discharge detection circuit LAK starts the discharge lamp LA. When detected (A3), the resistance of the variable resistor 30 is set to the second value to be the second reference voltage (A4). Then, when the frequency changes from fs to fL, the resonance voltage becomes a resonance voltage corresponding to a second reference voltage different from the resonance voltages Sb and Lb corresponding to the first (A1). The load power consumed by the discharge lamp LA also has a similar waveform diagram (A2). The second reference voltage is arbitrarily set, and the resonance voltage and load power of the discharge lamp LA can be arbitrarily changed.
[0048]
As described above, the discharge lamp LA can be dimmed by arbitrarily changing the value of the variable resistor R30.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the discharge lamp lighting device for lighting the discharge lamp, the switching element is turned on / off by the high frequency signal of the DC power supply and the control circuit to convert the voltage of the DC power supply into the high frequency power. An inverter circuit toA discharge lamp circuit for lighting the discharge lamp by high-frequency power from the inverter circuit; and reference value variable means for setting a variable reference value; and the control circuit is configured to make the high-frequency power equal to the reference value. When detecting a feedback circuit to be controlled and lighting of the discharge lamp, the reference value is changed from a state in which the reference value variable means is set to a reference resonance voltage corresponding to a predetermined high-frequency signal. And a discharge detection circuit for setting the lighting state of the discharge lamp to a resonance voltage for dimming lighting, so that dimming can be performed without requiring a dimming circuit.
[0051]
Further, since the frequency control means for gradually changing the high-frequency signal of the control circuit is provided while the high-frequency signal of the control circuit becomes a predetermined high-frequency signal, preheating and lighting can be performed smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an operation waveform diagram of the discharge lamp lighting device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device showing Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 4 is an operation waveform diagram of the discharge lamp lighting device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is an operation waveform diagram of the discharge lamp lighting device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device.
FIG. 8 is a curve diagram of LC series resonance in a discharge lamp circuit.
FIG. 9 is a waveform diagram of a resonance voltage when applied between both electrodes of a discharge lamp of a conventional discharge lamp lighting device.
[Explanation of symbols]
IV inverter circuit, R1 start resistance, C16 capacitor for control power supply, ZD constant voltage diode, Q2, Q3 switching element, FB feedback circuit, IC2 IV control integrated circuit, R19 main oscillation resistance, R40 preheating oscillation connection resistance, R29 detection resistance , C18, C19, C21 capacitor, IN integrating circuit, R2, R3, voltage dividing resistor, R27 resistor, D1 diode, IC3 operational amplifier, EA error amplifier circuit, LAC discharge lamp circuit, LA discharge lamp, LAK discharge lamp detection circuit, R30 Variable resistance.

Claims

In a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp,
DC power supply,
An inverter circuit that converts the voltage of the DC power source into high-frequency power by turning on and off the switching element with a high-frequency signal of the control circuit;
A discharge lamp circuit for lighting the discharge lamp with high-frequency power from the inverter circuit;
A feedback circuit that has reference value variable means for setting a variable reference value, and controls the control circuit so that the high-frequency power is equal to the reference value;
When the lighting of the discharge lamp is detected, the reference value changing means is set to a reference resonance voltage corresponding to a predetermined high-frequency signal, and the lighting state of the discharge lamp is changed by changing the reference value. A discharge detection circuit that sets the resonance voltage to light control lighting,
A discharge lamp lighting device comprising:

While the high-frequency signal of the control circuit is a high frequency signal predetermined, the discharge lamp lighting apparatus according to claim 1, further comprising a frequency control means for gradually changing the frequency signal of the control circuit.