JP4690296B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、大画面液晶テレビ等の多灯バックライトにおける蛍光ランプ等の放電灯の部分不点灯防止機能を備えた放電灯点灯装置に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device having a function of preventing partial non-lighting of a discharge lamp such as a fluorescent lamp in a multi-lamp backlight such as a large-screen liquid crystal television.
従来、大型液晶テレビ及び大型液晶ディスプレイのバックライトは、外部電極型蛍光管や冷陰極蛍光管等の放電灯を複数使用する多灯方式が用いられている。従来は、多灯方式のバックライトインバータは、1本又は2本の放電灯を1系統の制御系で制御する方式(いわゆる1by1方式)が用いられていたが、放電灯の数に応じた複数の制御回路やトランスが必要になるため、特に十数本以上の放電灯を使用する大型バックライトの点灯装置はコスト高になっていた。 2. Description of the Related Art Conventionally, backlights for large liquid crystal televisions and large liquid crystal displays employ a multi-lamp system that uses a plurality of discharge lamps such as external electrode fluorescent tubes and cold cathode fluorescent tubes. Conventionally, a multi-lamp type backlight inverter has been used in which a single or two discharge lamps are controlled by a single control system (a so-called 1-by1 system). Therefore, a large-sized backlight lighting device using more than a dozen discharge lamps is expensive.
そこで、最近では、少ない制御系の回路と集約化された大型トランスを用いて並列接続された複数の放電灯を駆動する方式により電気回路の簡略化を図り、装置の部品点数を少なくしてコストダウンを図っている。 Therefore, recently, the electric circuit has been simplified by driving a plurality of discharge lamps connected in parallel using a small control system circuit and an integrated large transformer, thereby reducing the number of parts of the device and reducing the cost. I'm trying to go down.
放電灯として外部電極型蛍光管(EEFL)を用いる場合、外部電極型蛍光管は正方向の抵抗特性を有するので、バランサー素子を使用せずに直接並列に接続して使用できる。このため、電流バランスをとるための回路部品を必要としないので少ない部品点数で放電灯点灯装置を構成できるメリットがある。 When an external electrode fluorescent tube (EEFL) is used as a discharge lamp, the external electrode fluorescent tube has a resistance characteristic in the positive direction, and therefore can be directly connected in parallel without using a balancer element. For this reason, there is an advantage that a discharge lamp lighting device can be configured with a small number of parts since circuit parts for balancing current are not required.
尚、放電灯として冷陰極蛍光管(CCFL)を用いる場合、冷陰極蛍光管は負性抵抗特性を有するため、蛍光管を直接並列接続して使用することが出来ないので、一般的にバランサ方式と称される手法が用いられる。これは、バラストコイルやバラストコンデンサ等を電極に直列接続した電流バランス機能を備えることにより、蛍光管を並列接続して使用できるようにするものである。 When a cold cathode fluorescent tube (CCFL) is used as a discharge lamp, since the cold cathode fluorescent tube has negative resistance characteristics, it cannot be used by directly connecting the fluorescent tubes in parallel. Is used. This has a current balance function in which a ballast coil, a ballast capacitor, and the like are connected in series with an electrode, so that fluorescent tubes can be connected in parallel and used.
上記のような多灯方式の放電灯点灯装置の一例としては、特開2006-173024号公報に開示される多灯用放電灯点灯装置、特開2006-173023号公報に開示される多灯用放電灯点灯装置、特開2002-027762に開示されるインバータ装置、特開平07-245186号公報に開示される放電灯点灯装置、特開平07-211467に開示される並列多灯点灯用高周波電源装置などが知られている。 Examples of the multi-lamp type discharge lamp lighting device as described above include a multi-lamp discharge lamp lighting device disclosed in JP-A-2006-173024 and a multi-lamp discharge device disclosed in JP-A-2006-173023. Discharge lamp lighting device, inverter device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-027762, discharge lamp lighting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-245186, and high frequency power supply device for parallel multi-lamp lighting disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-211467 Etc. are known.
また、冷陰極蛍光管(CCFL)や外部電極型蛍光管(EEFL)を放電灯として用いた場合、これらの冷陰極蛍光管や外部電極型蛍光管は、低温環境では管内部のガスが活性化されにくくなるため、放電開始電圧が上昇し、放電灯が点灯しにくくなる性質がある。また長時間点灯させずに冷暗所に保管されると、ランプ自身が放電開始を可能とするための初期電子を生成することができず、点灯させるためには、通常の点灯開始電圧よりも、更に高い放電開始電圧を必要とする性質がある。 In addition, when a cold cathode fluorescent tube (CCFL) or an external electrode type fluorescent tube (EEFL) is used as a discharge lamp, these cold cathode fluorescent tube and external electrode type fluorescent tube are activated by the gas inside the tube in a low temperature environment. Therefore, the discharge start voltage rises and the discharge lamp is difficult to light. In addition, if the lamp itself is stored in a cool and dark place without lighting for a long time, the lamp itself cannot generate initial electrons for enabling the discharge to start. There is a property that requires a high discharge start voltage.
複数の放電灯を並列接続して点灯させる外部電極型蛍光管(EEFL)の場合、並列接続された放電灯に点灯遅れ時間や、点灯開始電圧特性、暗黒放置後の始動性等に差があった場合に、全ての管が同時に点灯しない場合がある。並列接続した蛍光管で、点灯に時間遅れがあると、先に点灯した蛍光管により、管電圧が低下してしまうため、時間遅れがある蛍光管は放電を開始できず不点灯になり、若しくは、電極付近でのみ放電する半点灯状態になって、バックライトの輝度ムラが発生する。 In the case of an external electrode fluorescent tube (EEFL) in which a plurality of discharge lamps are connected in parallel, the discharge lamp connected in parallel has a difference in lighting delay time, lighting start voltage characteristics, startability after standing in the dark, etc. In some cases, all tubes may not light up at the same time. If there is a time delay in lighting with the fluorescent tubes connected in parallel, the tube voltage will be reduced by the previously lighted fluorescent tube, so the fluorescent tube with the time delay will not start discharging, or will not light up, or In a semi-lighting state in which discharge occurs only in the vicinity of the electrodes, uneven brightness of the backlight occurs.
また、放電灯が不点灯となる原因の一つに暗黒点灯がある。外部電極型放電管や冷陰極放電管等の放電灯は、始動時に放電のきっかけとなる初期電子を生成することができず、明るいところでは周囲の光によって管内に初期電子が生成されて通電後直ちに点灯するが、暗いところでは点灯が不能若しくは困難になる。放電のきっかけとなる初期電子としては、熱電子、光電子、高電界により放出される電子、自然界の宇宙線などがあるが、外部からの光が存在しない場所に放電灯を置いた場合は、光電子が存在しないため点灯が困難になる。 In addition, one of the causes of the discharge lamp not lighting is dark lighting. Discharge lamps such as external electrode discharge tubes and cold cathode discharge tubes cannot generate initial electrons that trigger discharge at start-up, and in bright places, the initial electrons are generated in the tube by ambient light, and after energization Lights up immediately, but lighting is impossible or difficult in dark places. The initial electrons that trigger the discharge include thermionic electrons, photoelectrons, electrons emitted by high electric fields, natural cosmic rays, etc., but if a discharge lamp is placed in a place where no external light exists, photoelectrons Since there is no light, it becomes difficult to light up.
このため、暗黒点灯では、高い点灯開始電圧を必要とするので、起動時における点灯開始電圧を高くするため、及び、電極部からの放電をし易くするために、起動時のみに動作周波数を高い周波数にシフトして点灯後に通常の周波数に戻す方式が知られている。一般に、バックライトの金属筐体やリフレクタが放電灯の電極との間で静電容量を形成し、高周波放電を促進する近接導体の役目をする。またこの場合、点灯後は所定の通常点灯周波数に周波数を戻す。
しかしながら、放電灯点灯装置の起動時に動作周波数を高い周波数にシフトして点灯させる手法で複数の放電灯が並列接続されたLCDパネルを点灯させると放電灯の特性ばらつきにより不点灯または半点灯の放電灯が存在し、画面で見て部分的に輝度ムラを発生させる場合がある。 However, when an LCD panel in which a plurality of discharge lamps are connected in parallel is turned on by a method in which the operating frequency is shifted to a higher frequency when the discharge lamp lighting device is started up, the non-lighted or half-lighted light is not emitted due to variations in the characteristics of the discharge lamp. There is a case where an electric lamp is present and luminance unevenness is partially generated when viewed on the screen.
すなわち、低温環境下で起動した場合に、並列接続された放電灯の一部(1〜数本)が不点灯となり、TV画面で輝度ムラを発生するという問題がある。部分不点灯は、放電灯の点灯開始時間、暗黒始動性、管電圧等の特性バラツキに起因して並列接続した場合に発生する。放電灯特性による選別やランク分けは困難であるため、同一パネルで起動特性に差異のある放電灯が混在するため低温時に部分不点灯が発生しやすい。 That is, when started in a low temperature environment, there is a problem that some (one to several) of discharge lamps connected in parallel are not lit, and luminance unevenness occurs on the TV screen. Partial non-lighting occurs when the discharge lamps are connected in parallel due to variations in characteristics such as lighting start time, dark startability, and tube voltage. Since it is difficult to sort and rank according to the characteristics of the discharge lamps, partial discharge of light tends to occur at low temperatures because of the presence of discharge lamps with different starting characteristics on the same panel.
部分不点灯が発生すると、パネルが十分にウオームアップして全放電灯が完全に点灯するまで時間がかかり、画面の輝度ムラが長時間保持されて画面の品質が損なわれてしまう。 When partial non-lighting occurs, it takes time for the panel to warm up sufficiently and all the discharge lamps to light up completely, and uneven brightness on the screen is maintained for a long time, thereby degrading the screen quality.
このように、放電灯が点灯しにくくなる低温環境において部分不点灯の問題が顕在する。このような部分不点灯を解消する手段としては以下の方法が知られている。
・起動時に蛍光管に印加される電圧を高くする。
・起動時に蛍光管に印加される電圧を高くすると共に高電圧が印可される時間を長くする。
・起動時に短時間大電流を流す。
Thus, the problem of partial non-lighting becomes apparent in a low temperature environment where the discharge lamp is difficult to light. The following methods are known as means for eliminating such partial non-lighting.
• Increase the voltage applied to the fluorescent tube at startup.
Increase the voltage applied to the fluorescent tube at startup and lengthen the time during which a high voltage is applied.
・ A large current is applied for a short time during startup.
しかしながら、これらの方法では以下の問題がある。 However, these methods have the following problems.
起動時の印加電圧を高くする方法では、通常動作電圧に対して2倍程度の出力電圧を出すため、トランスの絶縁耐圧が必要になりトランスの小型化、薄型化が難しくなる。また、高電圧を出す為に巻き数比を高くすると通常動作時の効率が低下しトランスの発熱が増大するという問題がある。 In the method of increasing the applied voltage at start-up, an output voltage that is about twice that of the normal operating voltage is output, which requires a transformer withstand voltage, making it difficult to reduce the size and thickness of the transformer. In addition, if the turn ratio is increased in order to produce a high voltage, there is a problem that the efficiency during normal operation is lowered and the heat generation of the transformer is increased.
起動時に大電流を流す方法では、20%程度の電流アップでは部分不点灯は解消されない。また、定常動作時の効率を考慮して設計されたトランスでは、通常動作において定格電流の150%前後の過大電流を流せる能力がない。そのため、低温環境下における部分不点灯を完全に無くすことは困難であった。 In the method of flowing a large current at the time of start-up, partial non-lighting is not eliminated with a current increase of about 20%. In addition, a transformer designed in consideration of efficiency during steady operation does not have an ability to flow an overcurrent of about 150% of the rated current in normal operation. For this reason, it has been difficult to completely eliminate partial non-lighting in a low temperature environment.
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放電灯の部分不点灯を防止して、低温環境下においても起動時から輝度ムラのない点灯を実現できる放電灯点灯装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to prevent partial non-lighting of a discharge lamp, and to realize lighting without uneven brightness from the start-up even in a low temperature environment. It is to provide an electric lighting device.
本発明は前記目的を達成するために、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と1つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、起動時に、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段を設けた。 In order to achieve the above object, the present invention aims at lighting a discharge lamp to which a voltage is applied to each of both end electrodes and a voltage is applied via the capacitance, and is connected to a plurality of discharge lamps connected in parallel. The relationship between the inverter driving frequency and the output voltage when one of the discharge lamps is lit, and the relationship between the inverter driving frequency and the output voltage when one or more discharge lamps are lit. A resonance frequency characteristic that represents a lighting resonance frequency characteristic, a DC voltage is input, and a resonance that is lower than a resonance frequency indicating a maximum voltage value in the resonance frequency characteristic when not lit and indicates a maximum voltage value in the lighting resonance frequency characteristic In a discharge lamp lighting device including an inverter circuit that generates an alternating voltage of a normal lighting frequency higher than the frequency and applies the alternating voltage to the plurality of discharge lamps, After the inverter circuit is operated at the normal lighting frequency, the inverter circuit is operated at a predetermined low frequency lower than the normal lighting frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the resonance frequency characteristic during lighting. Thereafter, drive frequency control means for performing a starting process for operating the inverter circuit at the normal lighting frequency is provided.
本発明の放電灯点灯装置は、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象としている。この放電灯に印加されるインバータ回路の出力電圧は、両端電極のキャパシタンスに印加される電圧と両端電極間に印加される電圧との和になる。このとき両端電極のそれぞれのキャパシタンスに印加される電圧はインバータ回路の動作周波数によって決まるキャパシタンスのインピーダンス成分と電流に依存する。 The discharge lamp lighting device of the present invention is intended for lighting a discharge lamp having a capacitance at each of both end electrodes and to which a voltage is applied via the capacitance. The output voltage of the inverter circuit applied to the discharge lamp is the sum of the voltage applied to the capacitance of both end electrodes and the voltage applied between the both end electrodes. At this time, the voltage applied to each capacitance of both end electrodes depends on the impedance component and current of the capacitance determined by the operating frequency of the inverter circuit.
駆動周波数制御手段により起動時に行われる起動処理によって、通常点灯周波数でインバータ回路が動作した後、前記低周波数でインバータ回路が動作し、この後、インバータ回路は前記通常点灯周波数で動作するように制御される。 After the inverter circuit operates at the normal lighting frequency by the startup process performed at the time of startup by the drive frequency control means, the inverter circuit operates at the low frequency, and thereafter, the inverter circuit is controlled to operate at the normal lighting frequency. Is done.
起動時においては未点灯時共振周波数特性に基づいて前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧が生じ、1つ以上の放電灯が点灯すると、前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧は、点灯時共振周波数特性に基づく電圧に変化する。共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するので、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、前記キャパシタンスのインピーダンスが増加し、該キャパシタンスの両端に印加される電圧が通常点灯周波数のときの電圧よりも増大し、前記キャパシタンスを含む放電灯に印加される電圧が増大する。これにより、放電灯の点灯が促進される。この後、前記点灯時共振周波数特性における通常点灯周波数によってインバータ回路が動作するように制御される。 When starting, a voltage between the capacitance and both end electrodes is generated based on the resonance frequency characteristic when not lit, and when one or more discharge lamps are turned on, the voltage between the capacitance and both end electrodes becomes the resonance frequency characteristic when lit. Change to voltage based on. After the resonance frequency characteristic shifts from the resonance frequency characteristic when not lit to the resonance frequency characteristic when lit, the inverter circuit operates at the low frequency.Therefore, there is a discharge lamp that is not lit by the applied voltage based on the resonance frequency characteristic when not lit. However, due to the low frequency operation in the lighting resonance frequency characteristic, the impedance of the capacitance increases, and the voltage applied to both ends of the capacitance increases more than the voltage at the normal lighting frequency, and the capacitance is increased. The voltage applied to the included discharge lamp increases. Thereby, lighting of the discharge lamp is promoted. Thereafter, the inverter circuit is controlled to operate at the normal lighting frequency in the lighting resonance frequency characteristic.
また、本発明は前記目的を達成するために、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と1つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、前記複数の放電灯の各電極との間に静電容量を形成する接地導電体と、起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた。 In order to achieve the above object, the present invention is directed to a discharge lamp having a capacitance at each of both end electrodes and to which a voltage is applied via the capacitance, and is connected to a plurality of discharge lamps connected in parallel. The relationship between the inverter driving frequency and the output voltage when all the discharge lamps are not lit, the resonance frequency characteristic when not lit and the inverter driving frequency and the output voltage when one or more discharge lamps are lit And having a resonance frequency characteristic at the time of lighting representing the relationship, a DC voltage is input, and the maximum voltage value in the resonance frequency characteristic at the time of lighting is lower than the resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristic when not lit. In a discharge lamp lighting device comprising an inverter circuit that generates an alternating voltage of a normal lighting frequency higher than a resonance frequency shown and applies the alternating voltage to the plurality of discharge lamps, A grounding conductor that forms a capacitance between the electrodes of the plurality of discharge lamps, and the normal lighting frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the resonance frequency characteristics when not lit during startup The inverter circuit is operated at a predetermined low frequency lower than the normal lighting frequency which is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the lighting resonance frequency characteristic after the inverter circuit is operated at a higher predetermined high frequency. And a driving frequency control means for performing a starting process for operating the inverter circuit at the normal lighting frequency.
本発明の放電灯点灯装置は、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象としている。この放電灯に印加されるインバータ回路の出力電圧は、両端電極のキャパシタンスに印加される電圧と両端電極間に印加される電圧との和になる。このとき両端電極のそれぞれのキャパシタンスに印加される電圧はインバータ回路の動作周波数によって決まるキャパシタンスのインピーダンス成分と電流に依存する。 The discharge lamp lighting device of the present invention is intended for lighting a discharge lamp having a capacitance at each of both end electrodes and to which a voltage is applied via the capacitance. The output voltage of the inverter circuit applied to the discharge lamp is the sum of the voltage applied to the capacitance of both end electrodes and the voltage applied between the both end electrodes. At this time, the voltage applied to each capacitance of both end electrodes depends on the impedance component and current of the capacitance determined by the operating frequency of the inverter circuit.
駆動周波数制御手段により起動時に行われる起動処理によって、前記高周波数でインバータ回路が動作した後、前記低周波数でインバータ回路が動作し、この後、インバータ回路は前記通常点灯周波数で動作するように制御される。 After the inverter circuit operates at the high frequency, the inverter circuit operates at the low frequency by the startup process performed at the time of startup by the drive frequency control means, and then the inverter circuit is controlled to operate at the normal lighting frequency. Is done.
起動時においては未点灯時共振周波数特性に基づく前記高周波数の電圧が放電灯に印加され、放電灯の各電極との間に静電容量を形成する前記接地導電体によって放電が促進される。これによって1つ以上の放電灯が点灯すると、前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧は、点灯時共振周波数特性に基づく電圧に変化する。共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するので、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、前記キャパシタンスのインピーダンスが増加し、該キャパシタンスに印加される電圧が通常点灯周波数のときの電圧よりも増大し、前記キャパシタンスを含む放電灯に印加される電圧が増大する。これにより、点灯しにくい放電灯の点灯が促進される。この後、前記点灯時共振周波数特性における通常点灯周波数によってインバータ回路が動作するように制御される。 At the time of start-up, the high-frequency voltage based on the resonance frequency characteristic when not lit is applied to the discharge lamp, and the discharge is promoted by the ground conductor that forms a capacitance with each electrode of the discharge lamp. Accordingly, when one or more discharge lamps are lit, the capacitance and the voltage between both end electrodes change to a voltage based on the resonance frequency characteristic during lighting. After the resonance frequency characteristic shifts from the resonance frequency characteristic when not lit to the resonance frequency characteristic when lit, the inverter circuit operates at the low frequency.Therefore, there is a discharge lamp that is not lit by the applied voltage based on the resonance frequency characteristic when not lit. However, due to the low frequency operation in the lighting resonance frequency characteristic, the impedance of the capacitance is increased, and the voltage applied to the capacitance is higher than the voltage at the normal lighting frequency, and the discharge including the capacitance is performed. The voltage applied to the lamp increases. Thereby, lighting of the discharge lamp which is difficult to light is promoted. Thereafter, the inverter circuit is controlled to operate at the normal lighting frequency in the lighting resonance frequency characteristic.
また、本発明は前記目的を達成するために、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象とし、並列接続された複数の放電灯に接続され、全ての放電灯が未点灯のときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す未点灯時共振周波数特性と1つ以上の放電灯が点灯しているときのインバータ駆動周波数と出力電圧との関係を表す点灯時共振周波数特性とを有するとともに、直流電圧を入力して、前記未点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも低く且つ前記点灯時共振周波数特性における最大電圧値を示す共振周波数よりも高い通常点灯周波数の交流電圧を生成して前記複数の放電灯に印加するインバータ回路を備えた放電灯点灯装置において、前記複数の放電灯の各電極及び管電流経路との間に静電容量を形成する接地導電体と、起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させ、次に、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた。 In order to achieve the above object, the present invention is directed to a discharge lamp having a capacitance at each of both end electrodes and to which a voltage is applied via the capacitance, and is connected to a plurality of discharge lamps connected in parallel. The relationship between the inverter driving frequency and the output voltage when all the discharge lamps are not lit, the resonance frequency characteristic when not lit and the inverter driving frequency and the output voltage when one or more discharge lamps are lit And having a resonance frequency characteristic at the time of lighting representing the relationship, a DC voltage is input, and the maximum voltage value in the resonance frequency characteristic at the time of lighting is lower than the resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristic when not lit. In a discharge lamp lighting device comprising an inverter circuit that generates an alternating voltage of a normal lighting frequency higher than a resonance frequency shown and applies the alternating voltage to the plurality of discharge lamps, The grounding conductor that forms a capacitance between each electrode of the plurality of discharge lamps and the tube current path, and the voltage that is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the resonance frequency characteristics when not lit when starting up After the inverter circuit is operated at a predetermined high frequency higher than the normal lighting frequency, the inverter circuit is operated at the normal lighting frequency, and then the voltage of the normal lighting frequency in the lighting resonance frequency characteristic Drive frequency control means is provided for operating the inverter circuit at a predetermined low frequency lower than the normal lighting frequency, which is a high voltage, and then performing a starting process for operating the inverter circuit at the normal lighting frequency.
本発明の放電灯点灯装置は、両端電極のそれぞれにキャパシタンスを有し該キャパシタンスを介して電圧が印加される放電灯を点灯対象としている。この放電灯に印加されるインバータ回路の出力電圧は、両端電極のキャパシタンスに印加される電圧と両端電極間に印加される電圧との和になる。このとき両端電極のそれぞれのキャパシタンスに印加される電圧はインバータ回路の動作周波数によって決まるキャパシタンスのインピーダンス成分と電流に依存する。 The discharge lamp lighting device of the present invention is intended for lighting a discharge lamp having a capacitance at each of both end electrodes and to which a voltage is applied via the capacitance. The output voltage of the inverter circuit applied to the discharge lamp is the sum of the voltage applied to the capacitance of both end electrodes and the voltage applied between the both end electrodes. At this time, the voltage applied to each capacitance of both end electrodes depends on the impedance component and current of the capacitance determined by the operating frequency of the inverter circuit.
駆動周波数制御手段により起動時に行われる起動処理によって、前記高周波数でインバータ回路が動作した後、前記通常点灯周波数でインバータ回路が動作し、次いで、前記低周波数でインバータ回路が動作し、この後、インバータ回路は前記通常点灯周波数で動作するように制御される。 After the inverter circuit operates at the high frequency, the inverter circuit operates at the normal lighting frequency, and then the inverter circuit operates at the low frequency. The inverter circuit is controlled to operate at the normal lighting frequency.
起動時においては未点灯時共振周波数特性に基づく前記高周波数の電圧が放電灯に印加され、放電灯の各電極及び管電流経路との間に静電容量を形成する前記接地導電体によって放電が促進される。これによって1つ以上の放電灯が点灯すると、前記キャパシタンス及び両端電極間の電圧は、点灯時共振周波数特性に基づく電圧に変化する。共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するので、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、前記キャパシタンスのインピーダンスが増加し、該キャパシタンスに印加される電圧が通常点灯周波数のときの電圧よりも増大し、前記キャパシタンスを含む放電灯に印加される電圧が増大する。これにより、放電灯の点灯が促進される。この後、前記点灯時共振周波数特性における通常点灯周波数によってインバータ回路が動作するように制御される。 At startup, the high-frequency voltage based on the resonance frequency characteristic when not lit is applied to the discharge lamp, and discharge is generated by the ground conductor that forms a capacitance between each electrode of the discharge lamp and the tube current path. Promoted. Accordingly, when one or more discharge lamps are lit, the capacitance and the voltage between both end electrodes change to a voltage based on the resonance frequency characteristic during lighting. After the resonance frequency characteristic shifts from the resonance frequency characteristic when not lit to the resonance frequency characteristic when lit, the inverter circuit operates at the low frequency.Therefore, there is a discharge lamp that is not lit by the applied voltage based on the resonance frequency characteristic when not lit. However, due to the low frequency operation in the lighting resonance frequency characteristic, the impedance of the capacitance is increased, and the voltage applied to the capacitance is higher than the voltage at the normal lighting frequency, and the discharge including the capacitance is performed. The voltage applied to the lamp increases. Thereby, lighting of the discharge lamp is promoted. Thereafter, the inverter circuit is controlled to operate at the normal lighting frequency in the lighting resonance frequency characteristic.
本発明の放電灯点灯装置によれば、共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性から点灯時共振周波数特性に移行した後、インバータ回路は前記低周波数によって動作するため、未点灯時共振周波数特性に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯が存在しても、前記点灯時共振周波数特性における前記低周波数の動作により、放電灯に印加される電圧が増大して放電灯の点灯が促進されるので、複数の放電灯を並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯が不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯が点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。 According to the discharge lamp lighting device of the present invention, since the inverter circuit operates at the low frequency after the resonance frequency characteristic shifts from the unlit resonance frequency characteristic to the lighting resonance frequency characteristic, Even if there is a discharge lamp that does not light up due to the applied voltage based on the low frequency operation in the lighting resonance frequency characteristic, the voltage applied to the discharge lamp increases and lighting of the discharge lamp is promoted. Even when the discharge lamps are driven in parallel, it is possible to prevent some of the discharge lamps from becoming unlit or semi-lit. Furthermore, it is possible to prevent partial non-lighting particularly in a low-temperature environment where the discharge lamp is difficult to turn on, and to improve the uniformity of the screen brightness without brightness unevenness from the start.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の第1実施形態における放電灯点灯装置を示すブロック図である。図において、101は放電灯点灯装置で、8つの電界効果トランジスタ(以下、FETと称する)Q1〜Q4,Q21〜Q24と、コンデンサC1,C21、インバータトランスT1,T21、電流検出用の抵抗器R1,R21、駆動制御回路11,21、電流検出回路12,22、発振回路13、点灯時周波数シフト回路15、放電灯Lamp-1〜Lamp-n(nは自然数)から構成され、フルブリッジのインバータ回路を備えている。本実施形態では、放電灯Lamp-1〜Lamp-nとして、例えば、外部電極型蛍光管(External Electrode Fluorescent Lamp)を使用している。
FIG. 1 is a block diagram showing a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 101 is a discharge lamp lighting device, eight field effect transistors (hereinafter referred to as FETs) Q1 to Q4, Q21 to Q24, capacitors C1 and C21, inverter transformers T1 and T21, and a resistor R1 for current detection. , R21,
FETQ1のドレインは直流電源Vcc1の正極とFETQ3のドレインに接続され、直流電源Vcc1の負極は接地されている。FETQ1のソースはFETQ2のドレインに接続されると共にコンデンサC1を介してトランスT1の一次巻線の一端に接続され、FETQ2のソースは接地されている。 The drain of the FET Q1 is connected to the positive electrode of the DC power source Vcc1 and the drain of the FET Q3, and the negative electrode of the DC power source Vcc1 is grounded. The source of the FET Q1 is connected to the drain of the FET Q2, and is connected to one end of the primary winding of the transformer T1 through the capacitor C1, and the source of the FET Q2 is grounded.
また、FETQ3のソースはFETQ4のドレインに接続されると共にトランスT1の一次巻線の他端に接続されている。トランスT1の二次巻線の一端は並列接続された放電灯Lamp-1〜Lamp-nの一端に接続され、二次巻線の他端は電流検出回路12に接続されると共に抵抗器R1を介して接地されている。これにより、電流検出回路12は抵抗器R1の端子間電圧によって放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れる電流値を検出することができる。また、電流検出回路12は検出結果を駆動制御回路11と点灯時周波数シフト回路15に出力する。
The source of FETQ3 is connected to the drain of FETQ4 and to the other end of the primary winding of transformer T1. One end of the secondary winding of the transformer T1 is connected to one end of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n connected in parallel, and the other end of the secondary winding is connected to the
各FETQ1〜Q4のゲートは駆動制御回路11に接続され、各FETQ1〜Q4は駆動制御回路11から出力される制御信号によってオン・オフの切換が行われる。すなわち、駆動制御回路11は、発振回路13によって発振される交流信号の周波数に基づく制御信号を各FETQ1〜Q4のゲートに対して出力し、各FETQ1〜Q4をスイッチング動作させてインバータトランスT1の一次巻線の通電方向を所定周期で反転させ、インバータトランスT1の二次巻線に高電圧の交流電圧を発生させる。発振回路13の発振周波数(インバータ駆動周波数)は起動時および定常状態時においては通常点灯周波数である54KHzに設定されている。従って、 起動時および定常状態時においては、駆動制御回路11は54KHzの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各FETQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。
The gates of the FETs Q1 to Q4 are connected to the
さらに、駆動制御回路11には電流検出回路12から出力される電圧が入力されている。この電圧はインバータトランスT1の二次巻線を流れる電流に比例して変化するものであり、また、放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れるランプ電流は二次巻線に流れる電流に対応して変化するので、駆動制御回路11電流検出回路12から出力される電圧に基づいて各FETQ1〜Q4の動作を制御してトランスT1の二次巻線から発生する電力すなわちランプ電流を制御する。これにより、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの輝度調整が行われる。
Further, the voltage output from the
点灯時周波数シフト回路15は、起動後、電流検出回路12によって検出された放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れる電流が定格電流値を含む所定の許容範囲内(例えば、定格電流値の70%以上の範囲)になったときに、発振回路13の周波数を通常点灯周波数から所定の低周波数に切り換えて駆動制御回路11を動作させ、この後0.3秒から3.0秒までの間の所定時間後に発振回路13の周波数を通常点灯周波数に切り換える。
When the lighting
FETQ21のドレインは直流電源Vcc21の正極とFETQ23のドレインに接続され、直流電源Vcc21の負極は接地されている。FETQ21のソースはFETQ22のドレインに接続されると共にコンデンサC21を介してトランスT21の一次巻線の一端に接続され、FETQ22のソースは接地されている。 The drain of the FET Q21 is connected to the positive electrode of the DC power source Vcc21 and the drain of the FET Q23, and the negative electrode of the DC power source Vcc21 is grounded. The source of the FET Q21 is connected to the drain of the FET Q22 and is connected to one end of the primary winding of the transformer T21 via the capacitor C21, and the source of the FET Q22 is grounded.
また、FETQ23のソースはFETQ24のドレインに接続されると共にトランスT21の一次巻線の他端に接続されている。トランスT21の二次巻線の一端は並列接続された放電灯Lamp-1〜Lamp-nの他端に接続され、二次巻線の他端は電流検出回路22に接続されると共に抵抗器R21を介して接地されている。これにより、電流検出回路22は抵抗器R21の端子間電圧によって放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れる電流値を検出することができる。また、電流検出回路22は検出結果を駆動制御回路21に出力する。尚、トランスT1とT21の出力は逆位相になるように出力される。
The source of the FET Q23 is connected to the drain of the FET Q24 and to the other end of the primary winding of the transformer T21. One end of the secondary winding of the transformer T21 is connected to the other end of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n connected in parallel, and the other end of the secondary winding is connected to the
各FETQ21〜Q24のゲートは駆動制御回路21に接続され、各FETQ21〜Q24は駆動制御回路21から出力される制御信号によってオン・オフの切換が行われる。すなわち、駆動制御回路21は、発振回路13によって発振される交流信号の周波数に基づく制御信号を各FETQ21〜Q24のゲートに対して出力し、各FETQ21〜Q24をスイッチング動作させてインバータトランスT21の一次巻線の通電方向を所定周期で反転させ、インバータトランスT21の二次巻線に高電圧の交流電圧を発生させる。起動時および定常状態時においては、駆動制御回路21は54KHzの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各FETQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。さらに、駆動制御回路21には電流検出回路22から出力される電圧が入力されている。この電圧はインバータトランスT21の二次巻線を流れる電流に比例して変化するものであり、また、放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れるランプ電流は二次巻線に流れる電流に対応して変化するので、駆動制御回路21電流検出回路22から出力される電圧に基づいて各FETQ21〜Q24の動作を制御してトランスT21の二次巻線から発生する電力すなわちランプ電流を制御する。これにより、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの輝度調整が行われる。尚、駆動制御回路21においては放電灯Lamp-1〜Lamp-nの他端側電極への印加電圧の位相が一端側電極への印加電圧の位相を反転した位相すなわち180度ずれた位相になるように各FETQ21〜Q24のオン・オフ状態の切換えを行っている。
The gates of the FETs Q21 to Q24 are connected to the
図2は点灯時周波数シフト回路15の一例を示すブロック図、図3は点灯時周波数シフト回路15の一例を示す回路図である。図2において、151はバッファ&ホールド&ディレー回路、152は微分回路、153はスイッチ回路である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the lighting
バッファ&ホールド&ディレー回路151は、電流検出回路12から入力する管電流検出電圧すなわち放電灯Lamp-1〜Lamp-nに流れるランプ電流を検出してこれを電圧に変換したものを入力し、この電圧を一時的に保持し、所定時間遅延させて微分回路152に出力する。微分回路152は入力した電圧を微分してスイッチ回路153に出力する。スイッチ回路153は微分回路152から入力した電圧が所定の閾値電圧以上である間、スイッチング素子をオン状態にしてコンデンサCXの一端を接地する。コンデンサCXの他端は発振回路13のCT端子すなわち発振周波数を設定するためのコンデンサ接続端子に接続されている。さらに発振回路13のCT端子はコンデンサCTを介して接地されている。
The buffer & hold &
図3に示すように、点灯時周波数シフト回路15は、コンデンサ161〜164,CX、NPN型のトランジスタ165,166、ダイオード167,168、抵抗器169〜172によって構成されている。コンデンサ161の一端は電源+Vccの入力端子とトランジスタ165のコレクタ及びダイオード168のカソードに接続され、他端は接地されている。
As shown in FIG. 3, the lighting
トランジスタ165のベースは電流検出回路12から出力される管電流検出電圧V1の入力端子に接続され、エミッタはダイオード167のアノードに接続されると共に抵抗器169を介して接地されている。ダイオード167のカソードは抵抗器170の一端に接続され、抵抗器170の他端はダイオード168のアノードとコンデンサ162,163のそれぞれの一端に接続されている。コンデンサ162の他端は接地され、コンデンサ163の他端は抵抗器172の一端に接続されると共に、抵抗器171を介して接地されている。抵抗器172の他端はトランジスタ166のベースに接続されると共にコンデンサ164を介して接地されている。トランジスタ166のコレクタはコンデンサCXの一端に接続され、エミッタは接地されている。コンデンサCXの他端は発振回路13のCT端子に接続されている。
The base of the
上記構成により、図4に示すように、ランプ電流が放電灯Lamp-1〜Lamp-nの定格電流値を含む所定の許容範囲内になったときに微分回路152から微分信号が出力されて、スイッチング素子が所定時間、例えば0.5秒の間オン状態に保持され、発振回路13のCT端子に接続されるキャパシタンスはコンデンサCTとコンデンサCXを並列接続したキャパシタンスとなり、46KHzの周波数の信号が発振回路13から駆動制御回路11,21に出力される。これにより、駆動制御回路11,21は46KHzの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各FETQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。
With the above configuration, as shown in FIG. 4, when the lamp current falls within a predetermined allowable range including the rated current values of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n, the differentiation signal is output from the
起動時および定常状態時においては、スイッチ回路153のスイッチング素子がオフ状態であるので、発振回路13のCT端子にはコンデンサCTのみが接続された状態となり、発振回路13から54KHzの周波数の信号が駆動制御回路11,21に出力され、駆動制御回路11,21は、54KHzの周波数の交流電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるように各FETQ1〜Q4のオン・オフ状態をスイッチング制御する。
Since the switching element of the
例えば、放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯して電流が流れたことが電流検出用の抵抗器R1で検出される。これにより電流検出回路12から管電流検出電圧(約5V)が点灯時周波数シフト回路15に入力され、これをバッファで受けて、整流して数μFのコンデンサでホールドする。さらに、コンデンサの入力側に直列に設けられている抵抗器によって遅延させる。この遅延した信号を微分して電流が流れ始めた立ち上がりを取り出す。微分信号の立ち上がりでスイッチング素子を導通させて発振回路の時定数を所定の時間のみ切り替える。一例としては、起動時に54KHzで起動して、管電流が定格電流(例えば100mArms)の約70%(70mArma)以上の電流が流れると、低周波数46KHzに切り替わり、約0.5秒間維持した後に通常点灯周波数54KHzに戻す動作を行う。
For example, the current detection resistor R1 detects that the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n are turned on and a current flows. As a result, the tube current detection voltage (about 5V) is input from the
尚、スイッチ回路153のスイッチング素子をオン状態にする時間は回路や放電灯Lamp-1〜Lamp-nの特性等を考慮して、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの全てが点灯状態に移行するように0.3秒から3.0秒の間の時間に適宜設定することが好ましい。
Note that the time for turning on the switching elements of the
また、本実施形態では、図5に示す放電灯点灯装置101の共振周波数特性に基づいて上記の発振周波数(インバータ回路の動作周波数)を設定している。すなわち、通常点灯周波数f0は、放電灯点灯装置101の未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1と点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2との間に設定されている。本実施形態では、起動時には未点灯時共振周波数特性曲線A1上の動作周波数が54KHzの点B1における電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加された後、共振周波数特性が点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後に駆動制御回路11が動作する周波数を46KHzに切り換えて、点灯時共振周波数特性曲線A2上の周波数46KHzの点B2における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して全放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯状態になるように促進し、この後、点灯時共振周波数特性曲線A2上の通常点灯周波数54KHzの点B3における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して点灯状態を維持している。
In the present embodiment, the oscillation frequency (operating frequency of the inverter circuit) is set based on the resonance frequency characteristics of the discharge
図6に示すように、外部電極型蛍光管(EEFL)の等価回路は、両端電極のそれぞれに直列接続されたキャパシタンスCa1,Ca2と放電灯部分Lampで構成される。 As shown in FIG. 6, the equivalent circuit of the external electrode type fluorescent tube (EEFL) includes capacitances Ca1 and Ca2 and a discharge lamp portion Lamp that are connected in series to both end electrodes.
放電灯に印加される電圧VLは、キャパシタンスCa1,Ca2が分担する電圧Vca1,Vca2と放電灯部分Lampが分担する電圧Vlampで構成される。 The voltage VL applied to the discharge lamp is composed of voltages Vca1 and Vca2 shared by the capacitances Ca1 and Ca2 and a voltage Vlamp shared by the discharge lamp portion Lamp.
起動時に部分不点灯が発生したときに、インバータ回路出力の周波数を下げることにより、キャパシタンスCa1,Ca2が分担する電圧Vca1.Vca2と放電灯部分Lampが分担する電圧Vlampの比率が変わる。放電灯部分Lampの電圧Vlampは、電流と温度が一定であれば、周波数が変わっても、ほぼ一定である。キャパシタンスCa1.Ca2が分担する電圧Vca1.Vca2は、周波数が下がるとXc=1/ωCの関係で高くなる。 When partial unlighting occurs at startup, the ratio of the voltage Vca1.Vca2 shared by the capacitances Ca1 and Ca2 and the voltage Vlamp shared by the discharge lamp portion Lamp is changed by lowering the frequency of the inverter circuit output. If the current and temperature are constant, the voltage Vlamp of the discharge lamp portion Lamp is substantially constant even if the frequency changes. The voltage Vca1.Vca2 shared by the capacitances Ca1.Ca2 increases with the relationship of Xc = 1 / ωC as the frequency decreases.
すなわち、動作周波数を下げることにより放電灯負荷全体にかかる電圧VLは上昇する。不点灯の放電灯があると、不点灯の放電灯には電流が流れていないので、キャパシタンスCa1.Ca2による電圧降下は発生せず、上記電圧VLが放電灯部分Lampにかかる。すなわち、動作周波数を下げることにより不点灯の放電灯両端の電圧を上げて点灯しやすくする。 That is, the voltage VL applied to the entire discharge lamp load increases by lowering the operating frequency. If there is a non-lighted discharge lamp, no current flows through the non-lighted discharge lamp, so that no voltage drop due to the capacitance Ca1.Ca2 occurs, and the voltage VL is applied to the discharge lamp portion Lamp. That is, by lowering the operating frequency, the voltage at both ends of the non-lighting discharge lamp is increased to facilitate lighting.
キャパシタンスCa1,Ca2が39pF、放電灯部分Lampの電圧Vlampが1255Vrms、放電灯を流れる電流が5mArmsとして、差動駆動の場合を例に計算すると、図7に示すように、駆動制御回路11,21の動作周波数を通常点灯周波数54KHzから部分点灯解除周波数である低周波数46KHzに下げることにより、キャパシタンスCa1,Ca2の分担する電圧Vca1.Vca2は2カ所合計で約130Vrms上昇して、不点灯の放電灯を点灯しやすくする若しくは不点灯の度合いを改善して画面の輝度ムラを改善する。 Assuming that the capacitances Ca1 and Ca2 are 39 pF, the voltage Vlamp of the discharge lamp portion Lamp is 1255 Vrms, the current flowing through the discharge lamp is 5 mArms and the case of differential driving is calculated as an example, as shown in FIG. By reducing the normal operating frequency from the normal lighting frequency 54KHz to the low lighting frequency 46KHz, which is the partial lighting cancellation frequency, the voltage Vca1.Vca2 shared by the capacitances Ca1 and Ca2 rises by about 130Vrms in total at two locations, and the non-lighting discharge lamp The brightness unevenness of the screen is improved by facilitating lighting or improving the degree of non-lighting.
また、駆動制御回路11,21の動作周波数を下げることにより、全放電灯点灯時の共振周波数特性のゲインが高い部分で動作させることになり、放電灯に印加される電圧を上げたり、電流を増やして部分不点灯を解消するための性能を得ることができる。
In addition, by lowering the operating frequency of the
前述したように、本実施形態によれば、共振周波数特性が未点灯時共振周波数特性曲線A1から点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後、インバータ回路は低周波数46KHzによって動作するため、未点灯時共振周波数特性曲線A1に基づく印加電圧によって点灯しない放電灯Lamp-1〜Lamp-nが存在しても、点灯時共振周波数特性曲線A2における低周波数46KHzの動作により、放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加される電圧が増大して放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進されるので、複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nを並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯Lamp-1〜Lamp-nが不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。
As described above, according to the present embodiment, after the resonance frequency characteristic shifts from the non-lighting resonance frequency characteristic curve A1 to the lighting resonance frequency characteristic curve A2, the inverter circuit operates at a low frequency of 46 KHz. Even if there are discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n that are not lit by an applied voltage based on the resonance frequency characteristic curve A1, the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-1 are operated by a
尚、本実施形態では、通常点灯周波数f0を54KHzに設定し、部分点灯解除周波数である低周波数を46KHzに設定したが、これに限定されることはない。例えば、部分点灯解除周波数である低周波数は、点灯時共振周波数特性曲線A2上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、部分点灯解除周波数である低周波数を、点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2以下の周波数にした場合、低周波数から通常点灯周波数f0に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは部分点灯解除周波数である低周波数を点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定したほうがよい。 In the present embodiment, the normal lighting frequency f0 is set to 54 KHz and the low frequency which is the partial lighting release frequency is set to 46 KHz. However, the present invention is not limited to this. For example, the low frequency that is the partial lighting release frequency may be set to a frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency f0 on the lighting resonance frequency characteristic curve A2. However, if the low frequency, which is the partial lighting release frequency, is set to a frequency equal to or lower than the resonant frequency f2 of the resonant frequency characteristic curve A2 during lighting, a surge is generated to pass the resonant frequency when shifting from the low frequency to the normal lighting frequency f0. Therefore, it is preferable to set the low frequency, which is the partial lighting release frequency, to a frequency between the resonance frequency f2 of the lighting resonance frequency characteristic curve A2 and the normal lighting frequency f0.
次に、本発明の第2実施形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図8は第2実施形態における放電灯点灯装置102を示すブロック図である。図において、前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第2実施形態と第1実施形態との相違点は、外部電極型蛍光管(EEFL)からなる複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nのそれぞれに代えて両端電極のそれぞれにバラストコンデンサと呼ばれるキャパシタンス42を直列接続した冷陰極蛍光管(CCFL)41を放電灯として用いたことである。本実施形態の構成によっても前述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
FIG. 8 is a block diagram showing a discharge
次に、本発明の第3実施形態を説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図9は第3実施形態における放電灯点灯装置103を示すブロック図である。図において、前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第3実施形態と第1実施形態との相違点は、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けるとともに、起動時周波数切換回路16を設けたことである。
FIG. 9 is a block diagram showing a discharge
起動時周波数切換回路16は、装置起動時において発振回路13の発振周波数を所定時間、通常点灯周波数よりも高い高周波数に設定する。本実施形態では、図10及び図11に示すように、起動時周波数60KHzで起動した後、部分点灯解除周波数(低周波数)46KHzに移行して動作し、この後、通常点灯周波数f0で動作する。本実施形態では、起動時に60KHzで起動して、管電流が定格電流(例えば100mArms)の約70%(70mArms)以上の電流が流れると、低い周波数46KHzに切り替わり、約0.5秒間維持した後に通常の点灯周波数54KHzに戻す動作を行う。
The startup
これにより、起動時周波数60KHzで起動したときは未点灯時共振周波数特性曲線A1上における点B4の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しやすくなる。さらに、高周波数である起動周波数60KHzの電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されると、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路と接地導電体31との間で放電が生じて、これによっても放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進される。この後、部分点灯解除周波数(低周波数)46KHzでの動作に移行するため、点灯時共振周波数特性曲線A2上の点B3の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、第1実施形態で説明したように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの全てが点灯状態に移行する。この後、通常点灯周波数(f0)54KHzでの動作に移行し点灯時共振周波数特性曲線A2上の点B2の電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯状態が維持される。
As a result, when starting at a starting frequency of 60 KHz, the high voltage at point B4 on the unlit resonance frequency characteristic curve A1 is applied to the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n. -n is easier to light. Further, when a voltage having a high frequency of 60 KHz is applied to the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n, the electrodes and tube current paths of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n and the
上記のように通常点灯周波数(f0)54KHzよりも高い周波数60KHzを起動時周波数とした場合、特に効果があるのは、暗黒点灯が改善されると共に近接接地導電体から放電電流が流れやすくなるためである。すなわち、全ての放電灯が未点灯の場合、周波数を上げると起動時の放電灯電極間電圧が上昇して何れかの放電灯が点灯し、点灯した放電灯の光によって暗黒点灯が改善され、未点灯の放電灯も点灯する。また、放電灯の近傍に接地導電体を備えている場合、近接接地導電体と放電灯内壁とのストレーキャパシタを通して放電しやすくなる。
As described above, when the start-up frequency is set to a
従って、上記のように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進されるので、複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nを並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯Lamp-1〜Lamp-nが不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。 Accordingly, since the lighting of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n is promoted as described above, even when a plurality of discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n are connected in parallel and driven, some of the discharge lamps Lamp -1 to Lamp-n can be prevented from becoming unlit or semi-lit. Furthermore, it is possible to prevent partial non-lighting particularly in a low temperature environment where the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n are difficult to turn on, and to improve the uniformity of screen brightness without brightness unevenness from the start.
尚、本実施形態では、起動時周波数(高周波数)を60KHzに設定し、通常点灯周波数f0を54KHzに設定し、部分点灯解除周波数(低周波数)を46KHzに設定したが、これに限定されることはない。例えば、起動時周波数(高周波数)は、未点灯時共振周波数特性曲線A1上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、起動時周波数(高周波数)を、未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1以上の周波数に設定した場合、高周波数から低周波数に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは起動時周波数(高周波数)を未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定した方がよい。また、部分点灯解除周波数(低周波数)は、点灯時共振周波数特性曲線A2上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、部分点灯解除周波数(低周波数)を、点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2以下の周波数に設定した場合、低周波数から通常点灯周波数f0に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは部分点灯解除周波数(低周波数)を点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定したほうがよい。 In the present embodiment, the startup frequency (high frequency) is set to 60 KHz, the normal lighting frequency f0 is set to 54 KHz, and the partial lighting release frequency (low frequency) is set to 46 KHz. There is nothing. For example, the startup frequency (high frequency) may be set to a frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency f0 on the non-lighting resonance frequency characteristic curve A1. However, if the start-up frequency (high frequency) is set to a frequency equal to or higher than the resonance frequency f1 of the resonance frequency characteristic curve A1 when not lit, a surge is generated because the resonance frequency is passed when moving from the high frequency to the low frequency. Therefore, it is preferable to set the start-up frequency (high frequency) to a frequency between the resonance frequency f1 of the non-lighting resonance frequency characteristic curve A1 and the normal lighting frequency f0. The partial lighting release frequency (low frequency) may be set to a frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency f0 on the lighting resonance frequency characteristic curve A2. However, if the partial lighting release frequency (low frequency) is set to a frequency equal to or lower than the resonance frequency f2 of the lighting resonance frequency characteristic curve A2, a surge occurs because the resonance frequency passes through when switching from the low frequency to the normal lighting frequency f0. Therefore, it is preferable to set the partial lighting release frequency (low frequency) to a frequency between the resonance frequency f2 of the lighting resonance frequency characteristic curve A2 and the normal lighting frequency f0.
また、本実施形態では、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けたが、この接地導電体31は、上記のように接地導電体31(近接接地導電体)を放電灯の近傍に備えることによって、接地導電体31と放電灯内壁とのストレーキャパシタを通して放電しやすくするものであるので、接地導電体31を設けない構成であっても従来例に比べて放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯を促進できることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
次に、本発明の第4実施形態を説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
図12は第4実施形態における放電灯点灯装置104を示すブロック図である。図において、前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第4実施形態と第1実施形態との相違点は、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けるとともに、起動時周波数切換回路14を設けたことである。
FIG. 12 is a block diagram showing a discharge
起動時周波数切換回路14は、装置起動時において発振回路13の発振周波数を所定時間、通常点灯周波数よりも高い高周波数60KHzに設定した後に通常点灯周波数54KHzに設定する。
The startup
本実施形態では、図13乃至図15に示すように、起動時周波数60KHzで起動した後、一旦、通常点灯周波数54KHznに移行し、さらに点灯時周波数シフト回路15の制御によって部分点灯解除周波数(低周波数)46KHzに移行して動作し、この後、通常点灯周波数(f0)54KHzで動作する。本実施形態では、起動時に60KHzで起動して、管電流が定格電流(例えば100mArms)の約50%(50mArms)流れると、通常点灯周波数54KHzに切り替わった後、管電流として定格電流(例えば100mArms)の約70%(70mArms)以上の電流が流れると低い周波数46KHzに切り替わり、約0.5秒間維持した後に通常の点灯周波数54KHzに戻す動作を行う。尚、図15において、VaはトランスT1の駆動電圧波形を表し、Vbは電流検出回路12から出力される感電流検出電圧波形を表し、Vcは点灯時周波数シフト回路15における終段トランジスタ166のコレクタ電圧波形を表している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 13 to 15, after starting at a startup frequency of 60 KHz, the normal lighting frequency is temporarily shifted to 54 KHzn, and then the partial lighting release frequency (low) is controlled by the control of the lighting
これにより、起動時周波数60KHzで起動したときは未点灯時共振周波数特性曲線A1上における点B4の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しやすくなる。さらに、高周波数である起動周波数60KHzの電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されると、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路と接地導電体31との間で放電が生じて、これによっても放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進される。この後、通常点灯周波数54KHzでの動作に移行して点灯時共振周波数特性曲線A2上の点B2の電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加された後すぐに、部分点灯解除周波数(低周波数)46KHzでの動作に移行するため、点灯時共振周波数特性曲線A2上の点B3の高電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加されるので、第1実施形態で説明したように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの全てが点灯状態に移行する。この後、通常点灯周波数(f0)54KHzでの動作に移行し点灯時共振周波数特性曲線A2上の点B2の電圧が放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加され、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯状態が維持される。
As a result, when starting at a starting frequency of 60 KHz, the high voltage at point B4 on the unlit resonance frequency characteristic curve A1 is applied to the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n. -n is easier to light. Further, when a voltage having a high frequency of 60 KHz is applied to the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n, the electrodes and tube current paths of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n and the
従って、上記のように放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯が促進されるので、複数の放電灯Lamp-1〜Lamp-nを並列接続して駆動する場合も、一部の放電灯Lamp-1〜Lamp-nが不点灯又は半点灯状態になるのを防止することができる。さらに、特に放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯しにくくなる低温環境における部分不点灯を防止して、起動時から輝度ムラのない画面輝度のユニフォーミティを向上できる。 Accordingly, since the lighting of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n is promoted as described above, even when a plurality of discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n are connected in parallel and driven, some of the discharge lamps Lamp -1 to Lamp-n can be prevented from becoming unlit or semi-lit. Furthermore, it is possible to prevent partial non-lighting particularly in a low temperature environment where the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n are difficult to turn on, and to improve the uniformity of screen brightness without brightness unevenness from the start.
尚、本実施形態では、起動時周波数(高周波数)を60KHzに設定し、通常点灯周波数f0を54KHzに設定し、部分点灯解除周波数(低周波数)を46KHzに設定したが、これに限定されることはない。例えば、起動時周波数(高周波数)は、未点灯時共振周波数特性曲線A1上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、起動時周波数(高周波数)を、未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1以上の周波数に設定した場合、高周波数から低周波数に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは起動時周波数(高周波数)を未点灯時共振周波数特性曲線A1の共振周波数f1と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定した方がよい。また、部分点灯解除周波数(低周波数)は、点灯時共振周波数特性曲線A2上において通常点灯周波数f0の電圧よりも高い電圧となる周波数に設定すればよい。しかし、部分点灯解除周波数(低周波数)を、点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2以下の周波数に設定した場合、低周波数から通常点灯周波数f0に移行する際に共振周波数を通過するためサージを発生することもあるため、好ましくは部分点灯解除周波数(低周波数)を点灯時共振周波数特性曲線A2の共振周波数f2と通常点灯周波数f0との間の周波数に設定したほうがよい。 In the present embodiment, the startup frequency (high frequency) is set to 60 KHz, the normal lighting frequency f0 is set to 54 KHz, and the partial lighting release frequency (low frequency) is set to 46 KHz. There is nothing. For example, the startup frequency (high frequency) may be set to a frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency f0 on the non-lighting resonance frequency characteristic curve A1. However, if the start-up frequency (high frequency) is set to a frequency equal to or higher than the resonance frequency f1 of the resonance frequency characteristic curve A1 when not lit, a surge is generated because the resonance frequency is passed when moving from the high frequency to the low frequency. Therefore, it is preferable to set the start-up frequency (high frequency) to a frequency between the resonance frequency f1 of the non-lighting resonance frequency characteristic curve A1 and the normal lighting frequency f0. The partial lighting release frequency (low frequency) may be set to a frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency f0 on the lighting resonance frequency characteristic curve A2. However, if the partial lighting release frequency (low frequency) is set to a frequency equal to or lower than the resonance frequency f2 of the lighting resonance frequency characteristic curve A2, a surge occurs because the resonance frequency passes through when switching from the low frequency to the normal lighting frequency f0. Therefore, it is preferable to set the partial lighting release frequency (low frequency) to a frequency between the resonance frequency f2 of the lighting resonance frequency characteristic curve A2 and the normal lighting frequency f0.
また、本実施形態では、放電灯Lamp-1〜Lamp-nの電極及び管電流経路との間に所定の静電容量を形成する接地導電体31を設けたが、この接地導電体31は、上記のように接地導電体31(近接接地導電体)を放電灯の近傍に備えることによって、接地導電体31と放電灯内壁とのストレーキャパシタを通して放電しやすくするものであるので、接地導電体31を設けない構成であっても従来例に比べて放電灯Lamp-1〜Lamp-nの点灯を促進できることは言うまでもない。
In the present embodiment, the
さらにまた、上記各実施形態において輝度調整(調光)を行う場合、特に周知のバースト調光(デューティー調光、或いは時比率調光とも称する)を行う場合においても起動時と同様に電圧印加時におけるインバータ動作周波数を変化させることにより放電灯の点灯促進を図ることができる。尚、この場合、バースト調光時に点灯時周波数シフト回路15を用いると共に点灯時周波数シフト回路15におけるバッファ&ホールド&ディレー回路151の時定数を小さく設定する、すなわちコンデンサ162を静電容量の小さいものに切り換えることにより時定数を小さくする必要がある。
Furthermore, when performing luminance adjustment (dimming) in each of the above embodiments, particularly when performing well-known burst dimming (also referred to as duty dimming or time ratio dimming), voltage is applied in the same manner as at the time of startup. It is possible to promote the lighting of the discharge lamp by changing the inverter operating frequency. In this case, the lighting
すなわち、バースト調光においては、放電灯への電圧印加期間と電圧非印加期間の比率を変化させて放電灯の点灯状態と消灯状態とを交互に切り替えることにより放電灯の輝度調整を行っている。このとき、電圧印加期間内において、図16或いは図17に示すようにインバータ動作周波数を変化させることにより点灯促進を図ることができる。 That is, in burst dimming, the brightness of the discharge lamp is adjusted by changing the ratio between the voltage application period and the voltage non-application period to the discharge lamp to alternately switch between the lighting state and the extinguishing state of the discharge lamp. . At this time, it is possible to promote lighting by changing the inverter operating frequency as shown in FIG. 16 or FIG. 17 within the voltage application period.
図16に示すバースト調光波形では電圧印加期間において上記第1実施形態の起動時と同じように周波数を変化させている。つまり、電圧印加開始時には未点灯時共振周波数特性曲線A1上の動作周波数が54KHzの点B1における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加した後、共振周波数特性が点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後に駆動制御回路11が動作する周波数を46KHzに切り換えて、点灯時共振周波数特性曲線A2上の周波数46KHzの点B2における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して全放電灯Lamp-1〜Lamp-nが点灯状態になるように促進し、この後、点灯時共振周波数特性曲線A2上の通常点灯周波数54KHzの点B3における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して点灯状態を維持している。
In the burst dimming waveform shown in FIG. 16, the frequency is changed in the voltage application period in the same manner as at the start-up of the first embodiment. That is, at the start of voltage application, after applying the voltage at point B1 whose operating frequency is 54 KHz on the unlit resonance frequency characteristic curve A1 to the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n, the resonance frequency characteristic is the resonance frequency characteristic curve at lighting. The frequency at which the
図17に示すバースト調光波形では、
電圧印加開始時には未点灯時共振周波数特性曲線A1上の動作周波数が46KHzの点B1における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加した後、共振周波数特性が点灯時共振周波数特性曲線A2に移行した後に、点灯時共振周波数特性曲線A2上の通常点灯周波数54KHzの点B3における電圧を放電灯Lamp-1〜Lamp-nに印加して点灯状態を維持している。
In the burst dimming waveform shown in FIG.
At the start of voltage application, after applying the voltage at point B1 whose operating frequency is 46 KHz on the unlit resonance frequency characteristic curve A1 to the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n, the resonance frequency characteristic is changed to the resonance frequency characteristic curve A2 at lighting. After the transition, the voltage at the point B3 at the normal lighting frequency of 54 KHz on the lighting resonance frequency characteristic curve A2 is applied to the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n to maintain the lighting state.
尚、上記実施形態では放電灯Lamp-1〜Lamp-n,41の両電極側にインバータ回路を設けたが、例えば第4実施形態の変形例としては、図18に示す第5実施形態の放電灯点灯装置105のように放電灯Lamp-1〜Lamp-n,41の一方の電極側のみにインバータ回路を設け他方の電極を接地する構成にしても良いし、図19に示す第6実施形態の放電灯点灯装置106のように周知のハーフブリッジ駆動方式や、図20に示す第7実施形態の放電灯点灯装置107のように周知のプッシュプル駆動方式としても、前述したと同様の作用効果を得ることができることは言うまでもない。
In the above embodiment, inverter circuits are provided on both electrode sides of the discharge lamps Lamp-1 to Lamp-n, 41. For example, as a modification of the fourth embodiment, the discharge circuit of the fifth embodiment shown in FIG. As in the
また、点灯周波数を変化させる場合、段階的に周波数を変化させても良いし、連続スキャンによって点灯周波数を変化させても良い。 Further, when changing the lighting frequency, the frequency may be changed step by step, or the lighting frequency may be changed by continuous scanning.
101〜107…放電灯点灯装置、Q1〜Q4,Q21〜Q24…電界効果トランジスタ(FET)、C1,C21…コンデンサ、T1,T21…インバータトランス、R1,R21…電流検出用の抵抗器、11,21…駆動制御回路、12,22…電流検出回路、13…発振回路、14,16…起動時周波数切換回路、15…点灯時周波数シフト回路、Lamp-1〜Lamp-n…放電灯、31…接地導電体、41…冷陰極蛍光管、42…バラストコンデンサ。 101 to 107 ... discharge lamp lighting device, Q1 to Q4, Q21 to Q24 ... field effect transistor (FET), C1, C21 ... capacitor, T1, T21 ... inverter transformer, R1, R21 ... resistor for current detection, 11, 21 ... Drive control circuit, 12, 22 ... Current detection circuit, 13 ... Oscillation circuit, 14,16 ... Start-up frequency switching circuit, 15 ... Lighting frequency shift circuit, Lamp-1 to Lamp-n ... Discharge lamp, 31 ... Ground conductor, 41 ... cold cathode fluorescent tube, 42 ... ballast capacitor.
Claims (12)
起動時に、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段を設けた
ことを特徴とする放電灯点灯装置。 Inverter drive when each discharge electrode has a capacitance at each end electrode and a voltage is applied via the capacitance, and is connected to a plurality of discharge lamps connected in parallel, and all the discharge lamps are not lit An unlit resonance frequency characteristic representing the relationship between the frequency and the output voltage, and a lighting resonance frequency characteristic representing the relationship between the inverter drive frequency and the output voltage when one or more discharge lamps are lit, When a DC voltage is input, an AC voltage having a normal lighting frequency that is lower than a resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristics when not lit and higher than a resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristics when lit. In a discharge lamp lighting device comprising an inverter circuit that generates and applies to the plurality of discharge lamps,
After the inverter circuit is operated at the normal lighting frequency at startup, the inverter is operated at a predetermined low frequency lower than the normal lighting frequency, which is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the resonance frequency characteristic during lighting. A discharge lamp lighting device comprising a driving frequency control means for operating a circuit and thereafter performing a starting process for operating the inverter circuit at the normal lighting frequency.
起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた
ことを特徴とする放電灯点灯装置。 Inverter drive when each discharge electrode has a capacitance at each end electrode and a voltage is applied via the capacitance, and is connected to a plurality of discharge lamps connected in parallel, and all the discharge lamps are not lit An unlit resonance frequency characteristic representing the relationship between the frequency and the output voltage, and a lighting resonance frequency characteristic representing the relationship between the inverter drive frequency and the output voltage when one or more discharge lamps are lit, When a DC voltage is input, an AC voltage having a normal lighting frequency that is lower than a resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristics when not lit and higher than a resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristics when lit. In a discharge lamp lighting device comprising an inverter circuit that generates and applies to the plurality of discharge lamps,
At startup, after operating the inverter circuit at a predetermined high frequency higher than the normal lighting frequency that is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the resonance frequency characteristic when not lit, the resonance frequency characteristic during lighting The inverter circuit is operated at a predetermined low frequency lower than the normal lighting frequency, which is higher than the voltage of the normal lighting frequency in, and thereafter, a startup process is performed to operate the inverter circuit at the normal lighting frequency. A discharge lamp lighting device comprising drive frequency control means.
起動時に、前記未点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも高い所定の高周波数で前記インバータ回路を動作させた後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させ、次に、前記点灯時共振周波数特性における前記通常点灯周波数の電圧よりも高い電圧となる前記通常点灯周波数よりも低い所定の低周波数で前記インバータ回路を動作させ、この後、前記通常点灯周波数で前記インバータ回路を動作させる起動処理を行う駆動周波数制御手段とを設けた
ことを特徴とする放電灯点灯装置。 Inverter drive when each discharge electrode has a capacitance at each end electrode and a voltage is applied via the capacitance, and is connected to a plurality of discharge lamps connected in parallel, and all the discharge lamps are not lit An unlit resonance frequency characteristic representing the relationship between the frequency and the output voltage, and a lighting resonance frequency characteristic representing the relationship between the inverter drive frequency and the output voltage when one or more discharge lamps are lit, When a DC voltage is input, an AC voltage having a normal lighting frequency that is lower than a resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristics when not lit and higher than a resonance frequency indicating the maximum voltage value in the resonance frequency characteristics when lit. In a discharge lamp lighting device comprising an inverter circuit that generates and applies to the plurality of discharge lamps,
At startup, after operating the inverter circuit at a predetermined high frequency higher than the normal lighting frequency, which is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the resonance frequency characteristics when not lit, and at the normal lighting frequency Operate the inverter circuit, and then operate the inverter circuit at a predetermined low frequency lower than the normal lighting frequency, which is higher than the voltage of the normal lighting frequency in the lighting resonance frequency characteristic, A discharge lamp lighting device comprising drive frequency control means for performing a starting process for operating the inverter circuit at the normal lighting frequency.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の放電灯点灯装置。 The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the low frequency is set between a resonance frequency in the lighting resonance frequency characteristic and the normal lighting frequency.
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の放電灯点灯装置。 The discharge lamp lighting device according to claim 2 or 3, wherein the high frequency is set between a resonance frequency in the non-lighting resonance frequency characteristic and the normal lighting frequency.
前記駆動周波数制御手段は、前記検出した放電灯に流れる電流値が、前記放電灯の定格電流値を含む所定の許容範囲内の値になったときに、前記インバータの動作周波数を前記低周波数に切り替える手段を有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の放電灯点灯装置。 With means for detecting the current value flowing through the discharge lamp,
The drive frequency control means sets the operating frequency of the inverter to the low frequency when the detected current value flowing through the discharge lamp becomes a value within a predetermined allowable range including the rated current value of the discharge lamp. The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a switching unit.
ことを特徴とする請求項7に記載の放電灯点灯装置。 The drive frequency control means is means for switching the operating frequency of the inverter to the normal lighting frequency after a predetermined time between 0.3 seconds and 3.0 seconds after switching the operating frequency of the inverter to the low frequency. The discharge lamp lighting device according to claim 7, further comprising:
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の放電灯点灯装置。 After starting, the ratio of the voltage application period and the voltage non-application period to the discharge lamp is changed to alternately switch between the lighting state and the extinguishing state of the discharge lamp, and the inverter at the normal lighting frequency within the voltage application period. A burst dimming unit is provided that operates the inverter circuit at the low frequency after operating the circuit, and then operates the inverter circuit at the normal lighting frequency to adjust brightness. The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の放電灯点灯装置。 After the start-up, the ratio of the voltage application period and the voltage non-application period to the discharge lamp is changed to alternately switch between the lighting state and the extinguishing state of the discharge lamp, and the inverter circuit at the low frequency within the voltage application period The discharge lamp lighting according to any one of claims 1 to 3, further comprising: burst dimming means for adjusting brightness by operating the inverter circuit at the normal lighting frequency after operating the lamp. apparatus.
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