JP4710032B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device Download PDF

Info

Publication number
JP4710032B2
JP4710032B2 JP2006026327A JP2006026327A JP4710032B2 JP 4710032 B2 JP4710032 B2 JP 4710032B2 JP 2006026327 A JP2006026327 A JP 2006026327A JP 2006026327 A JP2006026327 A JP 2006026327A JP 4710032 B2 JP4710032 B2 JP 4710032B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
lamp
capacitor
booster circuit
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006026327A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007207627A (en
Inventor
寛 伊藤
昭信 武田
栄 齋藤
光慶 瀬尾
浩二 木藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2006026327A priority Critical patent/JP4710032B2/en
Publication of JP2007207627A publication Critical patent/JP2007207627A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4710032B2 publication Critical patent/JP4710032B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

本発明は、メタルハライドランプまたは高圧水銀ランプ等の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関する。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp.

従来、光を投影してスクリーンに映像を表示する投影型表示装置(プロジェクタ)が存在し、このプロジェクタの光源にはメタルハライドランプ等の放電灯が使用され、この放電灯の始動と点灯維持とを行う為の放電灯点灯装置が用いられる。従来の放電灯点灯装置は、例えば特許文献1に開示されている。図6は従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。図6において100は従来の放電灯点灯装置であり、降圧コンバータ105、ランプ107の起動時に動作するイグナイタ106(放電灯始動回路)により構成される。   Conventionally, there is a projection display device (projector) that projects light and displays an image on a screen, and a discharge lamp such as a metal halide lamp is used as a light source of the projector. A discharge lamp lighting device for performing is used. A conventional discharge lamp lighting device is disclosed in Patent Document 1, for example. FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional discharge lamp lighting device. In FIG. 6, reference numeral 100 denotes a conventional discharge lamp lighting device, which includes a step-down converter 105 and an igniter 106 (discharge lamp starting circuit) that operates when the lamp 107 is started up.

降圧コンバータ105は、バラストと呼ばれ、定常動作時のランプ107の電力(ランプ107の両端電圧と流れる電流の積)を一定に保つよう制御する。ランプ107には、例えば200W±10%というように投入電力の定格値があり、一方ランプ107の両端電圧は寿命等で変動するため、電流量を制御することで投入電力をある範囲内に収める。また、ランプ107には、一般的に2箇所の電極の電位が一定周期で交番する交流方式ランプと、常に電位の極性が一定である直流方式ランプが存在する。図5では直流方式ランプを点灯する構成であるが、例えば降圧コンバータ105とイグナイタ106の間に4個のFETからなるインバータを設けて、降圧コンバータ105の直流出力を交流に変換することで、交流方式ランプに対応することが可能となる。   The step-down converter 105 is called a ballast, and controls to keep constant the power of the lamp 107 during normal operation (the product of the voltage across the lamp 107 and the flowing current). The lamp 107 has a rated value of input power, for example, 200 W ± 10%. On the other hand, since the voltage at both ends of the lamp 107 varies depending on the lifetime, the input power can be kept within a certain range by controlling the amount of current. . Further, the lamp 107 generally includes an AC lamp in which the potentials of two electrodes alternate at a constant cycle and a DC lamp in which the potential polarity is always constant. In FIG. 5, the DC system lamp is lit, but for example, an inverter composed of four FETs is provided between the step-down converter 105 and the igniter 106, and the DC output of the step-down converter 105 is converted to alternating current. It is possible to deal with system lamps.

降圧コンバータ105は、約380Vの直流電圧を入力して、ランプ107のグロー放電時に100V〜200V、初期アーク放電時に15V、定常アーク放電時に60Vとなるよう電圧を降圧させる。またイグナイタ106はランプ107の絶縁破壊の際に用いられる回路であり、降圧コンバータ105の出力であるところの開放電圧が200V〜300Vの状態にあるときイグナイタ106は動作する。イグナイタ106はおよそ数キロV〜数十キロVの電圧を発生して、放電灯内部ガスに絶縁破壊を発生せしめ、これを始動させる。
特開平9−320772号公報
The step-down converter 105 receives a DC voltage of about 380 V and steps down the voltage so that the lamp 107 has a voltage of 100 V to 200 V during glow discharge, 15 V during initial arc discharge, and 60 V during steady arc discharge. The igniter 106 is a circuit used in the case of dielectric breakdown of the lamp 107, and the igniter 106 operates when the open circuit voltage, which is the output of the step-down converter 105, is in a state of 200V to 300V. The igniter 106 generates a voltage of approximately several kilovolts to several tens of kilovolts, causes dielectric breakdown in the discharge lamp internal gas, and starts it.
JP-A-9-320772

しかしながら、従来の降圧コンバータは入力380Vに対して、グロー放電時に100V〜200V、初期点灯時に15V、定常点灯時に60Vにまで出力電圧を降圧しており、広い電圧をカバーしなければならなかった。そのため、コンバータに用いられる各電気素子等は高圧に耐え得るものが要求され、その結果装置の小型化を図ることが困難となり、さらにはコンバータの高効率化をも阻害する要因となっていた。   However, the conventional step-down converter, with respect to the input of 380 V, steps down the output voltage to 100 V to 200 V during glow discharge, 15 V during initial lighting, and 60 V during steady lighting, and has to cover a wide voltage range. For this reason, each electric element used in the converter is required to withstand a high voltage. As a result, it is difficult to reduce the size of the apparatus, and further hinders the high efficiency of the converter.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ランプの寿命などの特性からコンバータの開放電圧を定める放電灯点灯装置において、放電灯の点灯開始における過渡放電状態であるグロー放電に必要な電圧、電流を供給するための昇圧回路を設けることにより、小型化及び高効率化を図ることが可能な放電灯点灯装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a glow discharge lamp that is a transient discharge state at the start of lighting of a discharge lamp in a discharge lamp lighting device that determines an open circuit voltage of a converter from characteristics such as lamp life. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that can be reduced in size and increased in efficiency by providing a booster circuit for supplying voltage and current necessary for discharge.

本発明の他の目的は、昇圧回路及び放電灯始動回路に並列に接続されたコンデンサの両端電圧が所定電圧以上の場合に、昇圧回路のスイッチング素子のスイッチング動作を止めることにより、昇圧回路が必要以上に高圧を供給する事態を回避することが可能な放電灯点灯装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a booster circuit by stopping the switching operation of the switching element of the booster circuit when the voltage across the capacitor connected in parallel to the booster circuit and the discharge lamp starting circuit is equal to or higher than a predetermined voltage. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of avoiding a situation where high pressure is supplied.

本発明に係る放電灯点灯装置は、放電灯の始動を行う放電灯始動回路を有する放電灯点灯装置において、コンバータと、前記放電灯の始動からグロー放電までの間、前記コンバータから出力される電圧を昇圧し、昇圧した電圧を前記放電灯始動回路へ供給する昇圧回路と、前記昇圧回路及び前記放電灯始動回路に並列に接続されたコンデンサと、一端が前記昇圧回路及び前記コンバータに接続され他端が前記コンデンサに接続された第1整流ダイオードと、一端が前記昇圧回路に接続され他端が前記コンデンサに接続された第2整流ダイオードとを備えることを特徴とする。 A discharge lamp lighting device according to the present invention is a discharge lamp lighting device having a discharge lamp starting circuit for starting a discharge lamp, and a voltage output from the converter between the start of the discharge lamp and the glow discharge. A booster circuit that supplies the boosted voltage to the discharge lamp starting circuit, a capacitor connected in parallel to the booster circuit and the discharge lamp starting circuit, and one end connected to the booster circuit and the converter. A first rectifier diode having one end connected to the capacitor and a second rectifier diode having one end connected to the booster circuit and the other end connected to the capacitor .

本発明に係る放電灯点灯装置は、前記コンバータは、前記放電灯の始動からグロー放電までの間、定電圧を前記昇圧回路へ出力するよう構成してあることを特徴とする。   The discharge lamp lighting device according to the present invention is characterized in that the converter is configured to output a constant voltage to the booster circuit from the start of the discharge lamp to the glow discharge.

本発明に係る放電灯点灯装置は、前記昇圧回路は、前記コンバータから出力される電圧を充電する昇圧回路内コンデンサと、該昇圧回路内コンデンサの両端電圧に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチング素子と、該スイッチング素子がオン状態の場合にオンし、オフ状態の場合にオフとなるFETと、該FETのオンまたはオフ動作に応じて前記コンバータから出力される電圧を蓄積し、蓄積した電圧を前記コンデンサへ供給するコイルとを備えることを特徴とする。 In the discharge lamp lighting device according to the present invention, the booster circuit is charged with a voltage output from the converter, and a switching circuit that is turned on or off according to a voltage across the capacitor in the booster circuit. An element, an FET that is turned on when the switching element is in an on state and turned off when the switching element is in an off state , and a voltage output from the converter according to an on or off operation of the FET, and the accumulated voltage And a coil for supplying the capacitor to the capacitor.

本発明に係る放電灯点灯装置は、前記昇圧回路に一端が接続されており、前記コンデンサの両端電圧が所定電圧以上の場合に、前記昇圧回路の動作を停止させる制御回路をさらに備えることを特徴とする。   The discharge lamp lighting device according to the present invention further includes a control circuit having one end connected to the booster circuit and stopping the operation of the booster circuit when the voltage across the capacitor is equal to or higher than a predetermined voltage. And

本発明にあっては、昇圧回路は、放電灯の始動からグロー放電の間、コンバータから出力される電圧を昇圧し、昇圧した電圧を放電灯始動回路へ供給する。このように、絶縁破壊、及びグロー放電に必要とされる高電圧を昇圧回路に負担させることとしたので、放電灯始動回路前段に設けられるコンバータの小型化及び高効率化を図ることが可能となる。また、コンバータは、放電灯の始動からグロー放電移行までの間、定電圧を昇圧回路へ出力すればよいので、コンバータの構成を簡略化することが可能となる。   In the present invention, the booster circuit boosts the voltage output from the converter between the start of the discharge lamp and the glow discharge, and supplies the boosted voltage to the discharge lamp starter circuit. As described above, since the booster circuit is burdened with a high voltage required for dielectric breakdown and glow discharge, it is possible to reduce the size and increase the efficiency of the converter provided in the front stage of the discharge lamp starting circuit. Become. Further, since the converter only has to output a constant voltage to the booster circuit from the start of the discharge lamp to the transition to the glow discharge, the converter configuration can be simplified.

本発明にあっては、整流ダイオードが昇圧回路に直列に接続され、またコンデンサが昇圧回路及び放電灯始動回路に並列に接続される。制御回路は、その一端が昇圧回路に接続され、コンデンサの両端電圧が所定電圧以上の場合に、昇圧回路の動作を停止させるので、昇圧回路が必要以上に高圧となる事態を回避することが可能となる。   In the present invention, the rectifier diode is connected in series to the booster circuit, and the capacitor is connected in parallel to the booster circuit and the discharge lamp starting circuit. The control circuit is connected to the booster circuit at one end and stops the operation of the booster circuit when the voltage across the capacitor is equal to or higher than the predetermined voltage. It becomes.

本発明にあっては、昇圧回路の昇圧回路内コンデンサは、コンバータから出力される電圧を充電し、スイッチング素子は昇圧回路内コンデンサの両端電圧に応じて動作する。FETはスイッチング素子の動作に応じてオンまたはオフを繰り返し、FETのオンまたはオフ動作に応じて、コイルは電力を蓄積し、蓄積した電力をコンデンサへ供給するので、コンバータから出力される定電圧が昇圧されてイグナイタへ供給される。   In the present invention, the capacitor in the booster circuit of the booster circuit charges the voltage output from the converter, and the switching element operates according to the voltage across the capacitor in the booster circuit. The FET repeatedly turns on or off according to the operation of the switching element, and the coil accumulates electric power according to the on or off operation of the FET, and supplies the accumulated electric power to the capacitor, so that the constant voltage output from the converter is The voltage is boosted and supplied to the igniter.

本発明にあっては、昇圧回路の昇圧回路内コンデンサは、コンバータから出力される電圧を充電し、スイッチング素子は昇圧回路内コンデンサの両端電圧に応じて動作する。昇圧回路内コンデンサ及びスイッチング素子にはトランスが接続される。トランスは、スイッチング素子の動作に応じて、昇圧回路内コンデンサに蓄積された電圧をコンデンサへ供給するので、コンバータから出力される定電圧が昇圧されてイグナイタへ供給される。   In the present invention, the capacitor in the booster circuit of the booster circuit charges the voltage output from the converter, and the switching element operates according to the voltage across the capacitor in the booster circuit. A transformer is connected to the capacitor in the booster circuit and the switching element. Since the transformer supplies the voltage stored in the capacitor in the booster circuit to the capacitor according to the operation of the switching element, the constant voltage output from the converter is boosted and supplied to the igniter.

本発明にあっては、絶縁破壊、及びグロー放電に必要とされる高電圧を昇圧回路に負担させることとしたので、放電灯始動回路前段に設けられるコンバータの小型化及び高効率化を図ることが可能となる。また、コンバータは、放電灯の始動及びグロー放電移行時に定電圧を昇圧回路へ出力すればよいので、コンバータの構成を簡略化することが可能となる。   In the present invention, since the booster circuit is burdened with a high voltage required for dielectric breakdown and glow discharge, the converter provided in the front stage of the discharge lamp starting circuit is reduced in size and efficiency. Is possible. In addition, since the converter only has to output a constant voltage to the booster circuit when starting the discharge lamp and shifting to glow discharge, the converter configuration can be simplified.

また、本発明にあっては、一端が昇圧回路に接続され、コンデンサの両端電圧が所定電圧以上の場合に、昇圧回路の動作を停止させるので、昇圧回路が必要以上に高圧となる事態を回避でき、効率よく安定した点灯を実現することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。   Further, in the present invention, when one end is connected to the booster circuit and the voltage across the capacitor is equal to or higher than the predetermined voltage, the operation of the booster circuit is stopped, so that the situation where the booster circuit becomes higher than necessary is avoided. Therefore, the present invention has excellent effects, such as enabling efficient and stable lighting.

実施の形態1
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は本発明に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。図において1は放電灯点灯装置であり、DC−DCコンバータ8、昇圧回路2、整流ダイオード21、22、コンデンサ23、放電灯始動回路であるイグナイタ3及び放電灯であるランプ4を含んで構成される。なお、本実施の形態においては液晶プロジェクタ等に用いられるメタルハライドランプ等の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に適用する例を示す。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a discharge lamp lighting device, which includes a DC-DC converter 8, a booster circuit 2, rectifier diodes 21 and 22, a capacitor 23, an igniter 3 as a discharge lamp starting circuit, and a lamp 4 as a discharge lamp. The In this embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a discharge lamp lighting device that lights a discharge lamp such as a metal halide lamp used in a liquid crystal projector or the like.

DC−DCコンバータ8は、後述する理由から入力電圧は200Vであり、ランプ4が消灯しているときは開放電圧として100Vを出力する。例えばランプ4の定格電力が150Wであり、かつ定常状態で点灯したときの両端電圧が60Vの場合、DC−DCコンバータ8は、定常点灯時に60V、2.5Aの電圧、電流を出力する。点灯直後から定常状態の点灯への過渡期間には、例えばランプ4の両端電圧は一旦15Vに低下した後、60Vに変化する。この15V〜60Vの範囲の電圧変化も、DC−DCコンバータ8の出力制御により対応する。ランプ4が寿命を迎えると、定常点灯時の両端電圧が例えば90Vまで上昇する。   The DC-DC converter 8 has an input voltage of 200 V for reasons described later, and outputs 100 V as an open voltage when the lamp 4 is turned off. For example, when the rated power of the lamp 4 is 150 W and the voltage between both ends when the lamp 4 is lit in a steady state is 60 V, the DC-DC converter 8 outputs a voltage and current of 60 V and 2.5 A during steady lighting. In the transition period from immediately after lighting to steady-state lighting, for example, the voltage across the lamp 4 once decreases to 15V and then changes to 60V. The voltage change in the range of 15V to 60V is also handled by the output control of the DC-DC converter 8. When the lamp 4 reaches the end of its life, the voltage at both ends during steady lighting rises to 90V, for example.

この場合も、DC−DCコンバータ8が、出力を90V、1.7Aと制御することで150Wの点灯状態を得る。DC−DCコンバータ8は、図1に示すとおり一般的な降圧コンバータの回路構成をとれば良い。このようなDC−DCコンバータ8は、入力電圧に対して出力電圧が半分のときがもっとも変換効率がよくなり、電力損失が減り、発熱量が小さくなる。よって、ランプ4の取りえる電圧範囲に着目して、その電圧の最大値の2倍をDC−DCコンバータ8の入力電圧としている。ここではランプ4は寿命末期90Vであるので、最大電圧100Vとして、その2倍の200VをDC−DCコンバータ8に供給している。例えば寿命末期120Vのランプ4の場合、DC−DCコンバータ7の入力を250Vとすれば、放電灯点灯装置として最も効率のよい設定となる。   Also in this case, the DC-DC converter 8 controls the output to 90 V and 1.7 A, thereby obtaining a 150 W lighting state. The DC-DC converter 8 may have a circuit configuration of a general step-down converter as shown in FIG. In such a DC-DC converter 8, when the output voltage is half of the input voltage, the conversion efficiency is best, the power loss is reduced, and the heat generation amount is reduced. Therefore, paying attention to the voltage range that the lamp 4 can take, the input voltage of the DC-DC converter 8 is twice the maximum value of the voltage. Here, since the lamp 4 has an end of life of 90 V, a maximum voltage of 100 V is supplied to the DC-DC converter 8 as 200 V, which is twice that voltage. For example, in the case of the lamp 4 having the end of life of 120V, if the input of the DC-DC converter 7 is 250V, the setting is most efficient as a discharge lamp lighting device.

DC−DCコンバータ8とイグナイタ3との間に接続される昇圧回路2はランプ4の点灯始動開始から、グロー放電までの間、DC−DCコンバータ8から供給される100Vの定電圧を適宜昇圧する。昇圧回路2には直列に整流ダイオード21、22が接続されており、さらに昇圧回路2とイグナイタ3との間には並列にコンデンサ23が設けられる。放電灯点灯装置1が始動した場合、昇圧回路2により昇圧された電圧がダイオード22を経由して供給されることで、コンデンサ23の両端には250Vの電圧が発生する。   A booster circuit 2 connected between the DC-DC converter 8 and the igniter 3 appropriately boosts a constant voltage of 100 V supplied from the DC-DC converter 8 from the start of lighting of the lamp 4 to the glow discharge. . Rectifier diodes 21 and 22 are connected in series to the booster circuit 2, and a capacitor 23 is provided in parallel between the booster circuit 2 and the igniter 3. When the discharge lamp lighting device 1 is started, the voltage boosted by the booster circuit 2 is supplied via the diode 22, thereby generating a voltage of 250 V across the capacitor 23.

イグナイタ3はこの250Vの電圧を受けて動作し、ランプ4に数kV〜数十kVの高圧電圧を印加する。ランプ4は、高圧によって絶縁破壊が発生し、電流が流れ始める。なお、昇圧回路2及びイグナイタ3の構成は後述する。図2はランプ4の電流、電圧特性を示す特性図であり、模式的に消灯から点灯開始、点灯安定までの時間的経緯を説明するものである。これはDC−DCコンバータ8、昇圧回路2及びイグナイタ3等によって制御された結果のランプ4の挙動を示すものである。縦軸はランプ4の両端に発生するランプ電圧VLを示し、単位は[V(ボルト)]である。横軸はランプ4に流れるランプ電流ILであり、単位は[A(アンペア)]である。ランプ4が点灯する前(消灯時)、つまり放電灯点灯装置1の始動前はランプ電圧及びランプ電流は共にゼロである。なお、厳密には、消灯時のランプ4の電極間は絶縁状態(開放状態)であり、電極間電圧(ランプ4両端電圧)は不定であり、接続されているDC−DCコンバータ8の出力によって定まる。ここでは消灯時はDC−DCコンバータ8の出力が0Vであるとしている。   The igniter 3 operates by receiving the voltage of 250 V, and applies a high voltage of several kV to several tens of kV to the lamp 4. In the lamp 4, dielectric breakdown occurs due to high pressure, and current starts to flow. The configurations of the booster circuit 2 and the igniter 3 will be described later. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the current and voltage characteristics of the lamp 4, and schematically illustrates the time course from the turn-off to the start of lighting and the stable lighting. This shows the behavior of the lamp 4 as a result of being controlled by the DC-DC converter 8, the booster circuit 2, the igniter 3, and the like. The vertical axis indicates the lamp voltage VL generated at both ends of the lamp 4, and the unit is [V (volt)]. The horizontal axis represents the lamp current IL flowing through the lamp 4, and the unit is [A (ampere)]. Before the lamp 4 is turned on (when the lamp is turned off), that is, before the discharge lamp lighting device 1 is started, both the lamp voltage and the lamp current are zero. Strictly speaking, the electrodes of the lamp 4 at the time of extinguishing are in an insulated state (open state), and the voltage between the electrodes (the voltage across the lamp 4) is indefinite, depending on the output of the connected DC-DC converter 8. Determined. Here, it is assumed that the output of the DC-DC converter 8 is 0 V when the lamp is turned off.

放電灯点灯装置1が始動した場合、コンデンサ23の両端には、昇圧回路2により昇圧された250V〜300Vの電圧が発生する。イグナイタ3はこの電圧を受けて動作し、ランプ4に数kV〜数十kVの高圧電圧を印加する。ランプ4は、高圧によって絶縁破壊が発生し、電流が流れ始める。ランプ4の点灯初期状態はグロー放電と呼ばれるモードで点灯する。図2に示すように、グロー放電時のランプ電圧は、およそ100V〜200Vであり、ランプ電流はおよそ0.5A程度である。ランプ4に十分なパワーが供給されると、グロー放電から初期アーク放電へ移行する。初期アーク放電を経る間にランプ4が発熱し、ランプ電圧が上昇する。そして、最終的にランプ4は定常アーク放電へ移行し、安定した状態で点灯する。   When the discharge lamp lighting device 1 is started, a voltage of 250 V to 300 V boosted by the booster circuit 2 is generated at both ends of the capacitor 23. The igniter 3 operates in response to this voltage, and applies a high voltage of several kV to several tens of kV to the lamp 4. In the lamp 4, dielectric breakdown occurs due to high pressure, and current starts to flow. The initial lighting state of the lamp 4 lights in a mode called glow discharge. As shown in FIG. 2, the lamp voltage at the time of glow discharge is about 100V to 200V, and the lamp current is about 0.5A. When sufficient power is supplied to the lamp 4, the glow discharge shifts to the initial arc discharge. During the initial arc discharge, the lamp 4 generates heat and the lamp voltage rises. Finally, the lamp 4 shifts to steady arc discharge and is lit in a stable state.

図3は昇圧回路2及びイグナイタ3の回路構成を示す回路図である。抵抗29、コンデンサ20及びコンデンサ24(昇圧回路内コンデンサ)、コンデンサ20、24に並列に接続されるスイッチ2S(スイッチング素子)、抵抗25、26に接続されるFET(Field Effect Transistor)27並びにコイル28を含んで構成される。ランプ4の始動が開始された場合、DC−DCコンバータ8から出力される電圧Viは100Vとなる。DC−DCコンバータ8から供給される電圧により抵抗29を介して、コンデンサ20及びコンデンサ24が共に充電される。スイッチ2Sは例えば、ガスアレスタやSSS(Silicon Symmetrical Switch)が用いられる。ある値以上の電圧が加わるとオン状態となり導通し、導通後に流れる電流がある値以下に減少するとオフ状態となる。以下ではスイッチ2Sをシリコンスイッチ2Sであるものとして説明する。   FIG. 3 is a circuit diagram showing circuit configurations of the booster circuit 2 and the igniter 3. Resistor 29, capacitor 20 and capacitor 24 (capacitor in boost circuit), switch 2S (switching element) connected in parallel to capacitors 20 and 24, FET (Field Effect Transistor) 27 connected to resistors 25 and 26, and coil 28 It is comprised including. When the start of the lamp 4 is started, the voltage Vi output from the DC-DC converter 8 is 100V. The capacitor 20 and the capacitor 24 are both charged through the resistor 29 by the voltage supplied from the DC-DC converter 8. For example, a gas arrester or SSS (Silicon Symmetrical Switch) is used as the switch 2S. When a voltage of a certain value or more is applied, it is turned on and conducted, and when the current flowing after conduction is reduced below a certain value, it is turned off. In the following description, it is assumed that the switch 2S is a silicon switch 2S.

シリコンスイッチ2Sは例えば90V〜100Vで動作するものを用いる。なお、本実施の形態においては90Vとする。コンデンサ20の両端電圧をV20、コンデンサ24の両端電圧をV24とした場合、V20とV24とを加算した電圧が90Vに達した場合、シリコンスイッチ2Sがオンとなり、コンデンサ20及びコンデンサ24に充電された電荷がシリコンスイッチ2S経由で移動する。電荷が移動により流出した場合、シリコンスイッチ2Sに流れる電流が保持電流以下になり、シリコンスイッチ2Sは再びオフとなり、V20とV24との加算電圧も略0Vとなる。その後抵抗29を通じて再びコンデンサ20及びコンデンサ24に充電が開始され以上の処理が繰り返される。この動作は、DC−DCコンバータ8の出力が90V以下になるまで繰り返される。   For example, a silicon switch 2S that operates at 90V to 100V is used. In this embodiment, it is 90V. When the voltage across the capacitor 20 is V20 and the voltage across the capacitor 24 is V24, when the sum of V20 and V24 reaches 90 V, the silicon switch 2S is turned on and the capacitor 20 and the capacitor 24 are charged. The charge moves via the silicon switch 2S. When the charge flows out due to the movement, the current flowing through the silicon switch 2S becomes equal to or less than the holding current, the silicon switch 2S is turned off again, and the addition voltage between V20 and V24 is also approximately 0V. Thereafter, the capacitor 20 and the capacitor 24 are charged again through the resistor 29, and the above processing is repeated. This operation is repeated until the output of the DC-DC converter 8 becomes 90V or less.

コンデンサ20及びコンデンサ24の分圧で定まる電圧V24はV24=C20÷(C20+C24)×Vinで表すことができる。ここでC20はコンデンサ20の静電容量、C24はコンデンサ24の静電容量である。例えばC20を0.01μF、C24を0.1μF、Vinを90Vとした場合、V24は8Vとなる。つまりこの信号はシリコンスイッチ2Sの両端電圧に比例して、0Vと8Vとの間でスイングするパルスとなる。抵抗25は例えば100Ω、抵抗26は例えば100kΩのものを用い、これらに接続されるFET27は、例えばゲートスレッショルド電圧が5Vの特性であり、このパルスによりオン・オフを繰り返す。   The voltage V24 determined by the divided voltage of the capacitor 20 and the capacitor 24 can be expressed by V24 = C20 ÷ (C20 + C24) × Vin. Here, C20 is the capacitance of the capacitor 20, and C24 is the capacitance of the capacitor 24. For example, when C20 is 0.01 μF, C24 is 0.1 μF, and Vin is 90V, V24 is 8V. That is, this signal is a pulse that swings between 0V and 8V in proportion to the voltage across the silicon switch 2S. For example, the resistor 25 has a resistance of 100Ω and the resistor 26 has a resistance of 100 kΩ, for example. The FET 27 connected to the resistor 25 has a gate threshold voltage of 5V, for example, and is repeatedly turned on and off by this pulse.

コイル28、FET27、整流ダイオード22及びコンデンサ23は一種の昇圧回路を構成し、FET27がオンの場合、コイル28の左側端子には略グランド電位、右側端子にはVinが発生し、コイル28を流れる電流によりエネルギを蓄える。一方FET27がオフの場合、コイル28の右側端子には約2×Vinの電圧が発生し、生じるエネルギは整流ダイオード22を通過してコンデンサ23に蓄積される。ここでコンデンサ23の両端電圧をV23とする。   The coil 28, the FET 27, the rectifier diode 22 and the capacitor 23 constitute a kind of booster circuit. When the FET 27 is on, a substantially ground potential is generated at the left terminal of the coil 28 and Vin is generated at the right terminal and flows through the coil 28. Energy is stored by electric current. On the other hand, when the FET 27 is off, a voltage of about 2 × Vin is generated at the right terminal of the coil 28, and the generated energy passes through the rectifier diode 22 and is stored in the capacitor 23. Here, the voltage across the capacitor 23 is set to V23.

コンデンサ23には、これと並列に両端電圧V23を検出するための分圧抵抗291及び292が直列接続されている。制御回路30は分圧抵抗292の両端電圧V292を介して、コンデンサ23の両端電圧V23を監視する。制御回路30は一端が昇圧回路2内の、FET27と抵抗26との間に接続される一方で、グランドGに接続されている。制御回路30は分圧抵抗292の両端電圧V292が予め定められた電圧以上となった場合、内部のスイッチ(図示せず)が動作し、電圧をグランドGに接続する。例えば、分圧抵抗291が100kΩ、分圧抵抗292が10kΩであれば、V292はV23のおよそ1/10となる。制御回路30に予め定められた電圧が25Vであれば、V23が250Vを超えようとすると制御回路30が動作して、FET27のゲート電位を強制的にグランドにすることでFET27の発振を止め、V23の上昇を250V以上とならないように制御する。   In parallel with the capacitor 23, voltage dividing resistors 291 and 292 for detecting the voltage V23 at both ends are connected in series. The control circuit 30 monitors the voltage V23 across the capacitor 23 via the voltage V292 across the voltage dividing resistor 292. One end of the control circuit 30 is connected between the FET 27 and the resistor 26 in the booster circuit 2 and is connected to the ground G. When the voltage V292 across the voltage dividing resistor 292 becomes equal to or higher than a predetermined voltage, the control circuit 30 operates an internal switch (not shown) and connects the voltage to the ground G. For example, if the voltage dividing resistor 291 is 100 kΩ and the voltage dividing resistor 292 is 10 kΩ, V292 is approximately 1/10 of V23. If the voltage predetermined for the control circuit 30 is 25 V, the control circuit 30 operates when V23 exceeds 250 V, and the oscillation of the FET 27 is stopped by forcibly setting the gate potential of the FET 27 to the ground. The rise of V23 is controlled so as not to exceed 250V.

一方、制御回路30は分圧抵抗292の両端電圧V292が予め定められた電圧以下である場合、内部のスイッチは動作しない。このように制御回路30を設けることにより、FET27のゲート電圧の上昇を防止し、オン期間を減少させて出力電圧を適宜低下させることにより、コンデンサ23の両端電圧V23が最適となるよう調整している。例えば、V23は300Vであり、DC−DCコンバータ8から供給される電圧Viよりも昇圧されている。分圧抵抗291と分圧抵抗292の抵抗比が20:1であれば、制御回路30は、分圧抵抗292の両端電圧V292が、例えば15V以上となった場合に、FET27のゲートを強制的にグランドGに接続してFET27のスイッチング動作を止めればよい。なお、制御回路30にはトランジスタ等のスイッチング素子を用いればよい。   On the other hand, when the voltage V292 across the voltage dividing resistor 292 is equal to or lower than a predetermined voltage, the control circuit 30 does not operate the internal switch. By providing the control circuit 30 in this way, the rise of the gate voltage of the FET 27 is prevented, and the output voltage is appropriately reduced by reducing the ON period, so that the voltage V23 across the capacitor 23 is adjusted to be optimum. Yes. For example, V23 is 300 V, which is boosted from the voltage Vi supplied from the DC-DC converter 8. If the resistance ratio between the voltage dividing resistor 291 and the voltage dividing resistor 292 is 20: 1, the control circuit 30 forces the gate of the FET 27 when the voltage V292 across the voltage dividing resistor 292 becomes, for example, 15 V or more. The switching operation of the FET 27 may be stopped by connecting to the ground G. Note that a switching element such as a transistor may be used for the control circuit 30.

整流ダイオード21はコンデンサ23の両端電圧V23を整流し、昇圧した電圧が、DC−DCコンバータ8側へ影響を与える事態を防止する機能を果たす。コイル28のインダクタンスは、FET27のオン時間と合わせて、昇圧動作の特性を決めるものであるが、例えばインダクタンスが1mHのものを使用する。   The rectifier diode 21 functions to rectify the voltage V23 across the capacitor 23 and prevent the boosted voltage from affecting the DC-DC converter 8 side. The inductance of the coil 28 determines the characteristics of the step-up operation in combination with the on-time of the FET 27. For example, an inductance of 1 mH is used.

続いてイグナイタ3について説明する。イグナイタ3は抵抗31、コンデンサ32、シリコンスイッチ33及びトランス34を含んで構成される。コンデンサ23に発生する直流の電圧V23は例えば250V〜300Vである。電圧V23により抵抗31経由でコンデンサ32が充電され、コンデンサ32の両端電圧が上昇する。シリコンスイッチ33は、例えば220V〜270Vで動作する。ここでシリコンスイッチ33が240Vで動作する場合、コンデンサ32の両端電圧が240Vとなった時点で、シリコンスイッチ33が導通し、コンデンサ32の電荷がシリコンスイッチ33を経由してトランス34の端子b−a間を流れる。   Next, the igniter 3 will be described. The igniter 3 includes a resistor 31, a capacitor 32, a silicon switch 33, and a transformer 34. The DC voltage V23 generated in the capacitor 23 is, for example, 250V to 300V. The capacitor V is charged by the voltage V23 via the resistor 31, and the voltage across the capacitor 32 rises. The silicon switch 33 operates at, for example, 220V to 270V. Here, when the silicon switch 33 operates at 240V, when the voltage across the capacitor 32 reaches 240V, the silicon switch 33 becomes conductive, and the electric charge of the capacitor 32 passes through the silicon switch 33 and becomes the terminal b− of the transformer 34. It flows between a.

トランス34の端子c−d間には、巻き線比に応じた電圧が発生する。なお、端子b及び端子cは共に同極である。端子c−d間の電圧をVsとした場合、ランプ4にはV23+Vsの電圧が印加される。コンデンサ32はシリコンスイッチ33が導通して電荷が流出した場合、両端電圧が低下する。この低下に伴いシリコンスイッチ33の両端電圧も低下し、シリコンスイッチ33に流れる電流が保持電流以下となった場合、シリコンスイッチ33は停止する。以上の動作をランプ4が導通するまで約1kHz〜10kHz程度の周波数で繰り返す。この周波数は、抵抗31とコンデンサ32の積である時定数によって決まる。ランプ4が導通した後は、ランプ4の両端電圧VLは、グロー放電(VL=約100V〜200V)を経て、初期アーク放電へ至る。かかる電圧低下によりシリコンスイッチ33は動作を停止し、イグナイタ3自身の動作も終了する。   A voltage corresponding to the winding ratio is generated between the terminals cd of the transformer 34. Note that both the terminal b and the terminal c have the same polarity. When the voltage between the terminals cd is Vs, a voltage of V23 + Vs is applied to the lamp 4. When the silicon switch 33 is turned on and the electric charge flows out, the voltage across the capacitor 32 decreases. Along with this decrease, the voltage across the silicon switch 33 also decreases. When the current flowing through the silicon switch 33 becomes equal to or less than the holding current, the silicon switch 33 stops. The above operation is repeated at a frequency of about 1 kHz to 10 kHz until the lamp 4 becomes conductive. This frequency is determined by a time constant that is the product of the resistor 31 and the capacitor 32. After the lamp 4 is turned on, the voltage VL across the lamp 4 goes through a glow discharge (VL = about 100 V to 200 V) and reaches an initial arc discharge. Due to this voltage drop, the silicon switch 33 stops its operation, and the operation of the igniter 3 itself is also terminated.

ランプ4の放電状態に伴う、各部位の電圧Vi、V23及びVLの変化をまとめると以下のとおりである。ランプ4の始動開始時は、シリコンスイッチ2S及び33が共に動作し、Vi=100V、V23=300V、VL=数kVとなり、さらに整流ダイオード21の順方向はオフとなる。ランプ4がグロー放電へ移行した場合、シリコンスイッチ2Sは動作し、イグナイタ3のシリコンスイッチ33は動作を停止する。そしてViは引き続き定電圧で100V、V23=100V〜200V、VL=100V〜200Vとなり、さらに整流ダイオード21の順方向はオフとなる。   The changes in the voltages Vi, V23, and VL of the respective parts accompanying the discharge state of the lamp 4 are summarized as follows. At the start of starting the lamp 4, the silicon switches 2S and 33 operate together, Vi = 100V, V23 = 300V, VL = several kV, and the forward direction of the rectifier diode 21 is turned off. When the lamp 4 shifts to glow discharge, the silicon switch 2S operates and the silicon switch 33 of the igniter 3 stops operating. Vi continues to be a constant voltage of 100V, V23 = 100V to 200V, VL = 100V to 200V, and the forward direction of the rectifier diode 21 is turned off.

グロー放電領域においてランプ電圧VLが徐々に低下し、図2に示す如くVL=120Vとなった時点で、ランプ電圧VLは15V〜20Vへ急激に低下する。このときランプ電流は約3.3Aである。ランプ電圧VLの低下に伴いシリコンスイッチ2SはV24が90V以下となった場合に動作を停止し、初期アーク放電へ移行する。初期アーク放電へ移行した場合、ランプ電流は際限なく流れようとするため、DC−DCコンバータ8による定電流制御が行われる。初期アーク放電時以降、シリコンスイッチ2S及び33は共に停止し、定常アーク放電までは、主にランプ4の熱状態に依存するが、Vi=15V〜60V、V23=15V〜60V、VL=15〜60Vとなり、さらに整流ダイオード21の順方向はオンとなる。その後ランプ電流が際限なく流れることが無くなり、DC−DCコンバータ8による定電力制御が開始される。
図4は、実際にランプを点灯させて、グロー放電の領域におけるランプ電圧VLとランプ電流ILを観察した結果のグラフである。縦軸はランプ4の両端に発生するランプ電圧VLを示し、単位は[V(ボルト)]である。横軸はランプ4に流れるランプ電流ILであり、単位は[mA(ミリアンペア)]である。なお、図4中の点線は、データを取っておらず、予想値である。図中の矢印は時間経過をあらわす。150Vから徐々にVLが低下してゆき、125V〜140V近辺で一旦VLが上昇して、その後再度VLが低下を始めて、その後アーク放電となり、いっきにVLは低下する。図から明らかなように、ランプ電流はおよそ150mAから300mAが流れており、およそ50Wの電力の供給が必要である。グロー放電の電圧、電流、電力は、ランプ4の物性にかかわるところであり、一概に数値が決まるわけではない。しかし、従来の技術では、図6に示した降圧コンバータ105によって、グロー放電やアーク放電にかかわらず電力を供給しているのに対して、本実施形態の構成は、グロー放電に必要な電力を昇圧回路2から、アーク放電とは異なる形で供給しているため、図4のような実験結果から判明したグロー放電に最適な電圧、電流、電力供給を、昇圧回路2から供給することが可能となる。よって、使用するパーツの小型化等が図れる。また、高効率化が容易となる。
In the glow discharge region, the lamp voltage VL gradually decreases, and when VL = 120 V as shown in FIG. 2, the lamp voltage VL rapidly decreases from 15 V to 20 V. At this time, the lamp current is about 3.3A. As the lamp voltage VL decreases, the silicon switch 2S stops operating when V24 becomes 90 V or less, and shifts to initial arc discharge. When shifting to the initial arc discharge, the lamp current tends to flow indefinitely, so constant current control by the DC-DC converter 8 is performed. After the initial arc discharge, both the silicon switches 2S and 33 are stopped, and until the steady arc discharge depends mainly on the thermal state of the lamp 4, Vi = 15V to 60V, V23 = 15V to 60V, VL = 15 to 60V, and the forward direction of the rectifier diode 21 is turned on. Thereafter, the lamp current does not flow indefinitely, and constant power control by the DC-DC converter 8 is started.
FIG. 4 is a graph showing the result of observing the lamp voltage VL and the lamp current IL in the glow discharge region after the lamp was actually turned on. The vertical axis indicates the lamp voltage VL generated at both ends of the lamp 4, and the unit is [V (volt)]. The horizontal axis represents the lamp current IL flowing through the lamp 4, and the unit is [mA (milliampere)]. In addition, the dotted line in FIG. 4 does not take data, but is an expected value. The arrows in the figure indicate the passage of time. VL gradually decreases from 150V, VL once increases in the vicinity of 125V to 140V, then VL starts to decrease again, and then arc discharge occurs. At the same time, VL decreases. As is apparent from the figure, the lamp current flows from about 150 mA to 300 mA, and it is necessary to supply power of about 50 W. The voltage, current, and power of the glow discharge are related to the physical properties of the lamp 4, and the numerical values are not generally determined. However, in the prior art, power is supplied by the step-down converter 105 shown in FIG. 6 regardless of glow discharge or arc discharge, whereas the configuration of the present embodiment supplies power necessary for glow discharge. Since the voltage is supplied from the booster circuit 2 in a form different from the arc discharge, it is possible to supply the voltage, current and power supply optimum for the glow discharge found from the experimental results as shown in FIG. It becomes. Therefore, the size of the parts to be used can be reduced. Moreover, high efficiency is facilitated.

以上の如くDC−DCコンバータ8とイグナイタ3との間に、ランプ4の始動開始からグロー放電の間に昇圧を行う昇圧回路2を設けたので、DC−DCコンバータ8の小型化を図ることが可能となる。なお、上述した各電圧値等は、一例であり、これに限定されるものではなく、ランプ4の定常点灯時の電圧値に応じて適宜決定すればよい。またViの上限電圧は、ランプ4の寿命を考慮して決めればよく、上記の一例では100Vとなる。DC−DCコンバータ8を一般的な降圧コンバータとする場合、入力電圧を200Vとすれば、DC−DCコンバータ8の効率は最適となる。ランプの寿命から定まる電圧(上述の100V)と、ランプのグロー放電に必要な電圧は必ずしも一致せず、概してグロー放電に必要な電圧は例えば220V等となるなど、寿命から定まる100Vより高圧となる。この場合、グロー放電に必要な電圧、電力をDC−DCコンバータ8は供給できない。よって、昇圧回路2によってこの不足分の電圧、電力をカバーすればよい。グロー放電は通常数ミリ秒で終了する過渡状態であり、連続動作にて各種定格を定める必要がないため、部品の小型化が図られる場合がある。イグナイタ3と同様、昇圧回路2は、ランプが安定に点灯した時点で停止させてしまえばよく、動作と停止の判断は、例えばシリコンスイッチで電圧を監視することで自動に行えばよい。また、マイコン等でFET27のオンオフ切り換えを行ってもよい。この時、状態を判断する電圧の閾値を切り換えてもよい。電圧のみならず、ランプに流れる電流の情報を使用して、FET27やトランス34のオンオフ動作の切り換えを行ってもよい。例えばランプが寿命を迎えて、定常点灯時に90Vに上昇し、かつ95Vで選定したシリコンスイッチ2Sがばらつきによって90Vで動作するものであった場合、ランプ点灯の定常状態において、グロー電圧を供給する目的の昇圧回路2が誤動作してしまう場合が考えられるが、マイコンによるオンオフ制御であれば、起動時か定常点灯時かの判断が可能となり、寿命末期に昇圧回路2が誤動作することを回避できる。   As described above, the booster circuit 2 is provided between the DC-DC converter 8 and the igniter 3 to boost the voltage between the start of the lamp 4 and the glow discharge. Therefore, the DC-DC converter 8 can be downsized. It becomes possible. Note that the above-described voltage values and the like are merely examples, and are not limited thereto, and may be appropriately determined according to the voltage value when the lamp 4 is steadily lit. The upper limit voltage of Vi may be determined in consideration of the life of the lamp 4, and is 100 V in the above example. When the DC-DC converter 8 is a general step-down converter, if the input voltage is 200 V, the efficiency of the DC-DC converter 8 is optimal. The voltage determined from the lamp life (100 V described above) and the voltage required for the glow discharge of the lamp do not necessarily coincide with each other, and the voltage required for the glow discharge is generally higher than 100 V determined from the life, such as 220 V. . In this case, the DC-DC converter 8 cannot supply voltage and power necessary for glow discharge. Therefore, the insufficient voltage and power may be covered by the booster circuit 2. Glow discharge is a transient state that usually ends in a few milliseconds, and it is not necessary to determine various ratings in continuous operation, so the parts may be downsized. Similar to the igniter 3, the booster circuit 2 may be stopped when the lamp is stably lit, and the determination of operation and stop may be made automatically by monitoring the voltage with a silicon switch, for example. Further, the FET 27 may be switched on and off with a microcomputer or the like. At this time, the voltage threshold value for judging the state may be switched. The on / off operation of the FET 27 and the transformer 34 may be switched using not only the voltage but also information on the current flowing through the lamp. For example, when the lamp reaches the end of its life and rises to 90V during steady lighting, and the silicon switch 2S selected at 95V operates at 90V due to variations, the purpose of supplying glow voltage in the steady state of lamp lighting However, if the microcomputer is turned on and off, it can be determined whether it is activated or steady lighting, and it is possible to avoid malfunction of the booster circuit 2 at the end of its life.

実施の形態2
図5は実施の形態2に係る昇圧回路2及びイグナイタ3の回路構成を示す回路図である。実施の形態1の昇圧回路2に代えてトランスを用いた昇圧回路2を構成しても良い。昇圧回路2は、相互に直列に接続される抵抗29及びコンデンサ24(昇圧回路内コンデンサ)、トランス2T、シリコンスイッチ2S(スイッチング素子)を含んで構成される。昇圧回路2には実施の形態1と同じく整流ダイオード21及び22が直列に接続されており、昇圧回路2とイグナイタ3との間に並列にコンデンサ23が接続されている。
Embodiment 2
FIG. 5 is a circuit diagram showing circuit configurations of the booster circuit 2 and the igniter 3 according to the second embodiment. Instead of the booster circuit 2 of the first embodiment, a booster circuit 2 using a transformer may be configured. The booster circuit 2 includes a resistor 29 and a capacitor 24 (capacitor in the booster circuit), a transformer 2T, and a silicon switch 2S (switching element) connected in series. As in the first embodiment, rectifier diodes 21 and 22 are connected in series to the booster circuit 2, and a capacitor 23 is connected in parallel between the booster circuit 2 and the igniter 3.

DC−DCコンバータ8から直流電圧Vi=100Vが供給され、抵抗29を介してコンデンサ24が充電される。シリコンスイッチ2Sは例えば90Vで動作し、コンデンサ24の両端電圧V24が90Vに達した場合、シリコンスイッチ2Sがオンとなり、コンデンサ24のチャージ電荷はシリコンスイッチ2S経由で移動する。電荷がコンデンサ24から流出した場合、シリコンスイッチ2Sは再びオフとなり、V24はほぼ0Vとなり、再び抵抗29を通じた充電が繰り返される。   A DC voltage Vi = 100 V is supplied from the DC-DC converter 8, and the capacitor 24 is charged via the resistor 29. The silicon switch 2S operates at, for example, 90V. When the voltage V24 across the capacitor 24 reaches 90V, the silicon switch 2S is turned on, and the charge of the capacitor 24 moves via the silicon switch 2S. When the charge flows out from the capacitor 24, the silicon switch 2S is turned off again, V24 becomes almost 0V, and charging through the resistor 29 is repeated again.

シリコンスイッチ2Sがオンした場合、トランス2Tの端子b−a間に電流が流れ、ほぼ同一のエネルギが端子c−d間に伝達される。なお、端子b及び端子cは共に同極であり、正極である。トランス2Tの端子cに接続される整流ダイオード22を介してコンデンサ23の両端に電圧V23が発生する。なお、コンデンサ23の両端電圧V23は整流ダイオード21により阻止されDC−DCコンバータ8側へは向かわない。なお、イグナイタ3の動作及びランプ4の放電状態に伴う、各部位の電圧Vi、V23及びVLの変化は実施の形態1と同一であるので詳細な説明は省略する。   When the silicon switch 2S is turned on, a current flows between the terminals ba of the transformer 2T, and almost the same energy is transmitted between the terminals cd. Note that the terminal b and the terminal c are both of the same polarity and are positive electrodes. A voltage V23 is generated across the capacitor 23 via the rectifier diode 22 connected to the terminal c of the transformer 2T. The voltage V23 across the capacitor 23 is blocked by the rectifier diode 21 and does not go to the DC-DC converter 8 side. Note that changes in voltages Vi, V23, and VL at the respective portions accompanying the operation of the igniter 3 and the discharge state of the lamp 4 are the same as those in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

本発明に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the discharge lamp lighting device which concerns on this invention. ランプの電流、電圧特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the electric current and voltage characteristic of a lamp | ramp. 昇圧回路及びイグナイタの回路構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structure of a booster circuit and an igniter. 実際にランプを点灯させて、グロー放電の領域におけるランプ電圧とランプ電流を観察した結果のグラフである。It is a graph of the result of having actually lit the lamp and observing the lamp voltage and the lamp current in the glow discharge region. 実施の形態2に係る昇圧回路及びイグナイタの回路構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a booster circuit and an igniter according to a second embodiment. 従来の放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the conventional discharge lamp lighting device.

符号の説明Explanation of symbols

1 放電灯点灯装置
2 昇圧回路
2S シリコンスイッチ(スイッチング素子)
2T トランス
3 イグナイタ(放電灯始動回路)
4 ランプ(放電灯)
8 DC−DCコンバータ
20、24 コンデンサ(昇圧回路内コンデンサ)
21、22 整流ダイオード
23 コンデンサ
27 FET
28 コイル
30 制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp lighting device 2 Booster circuit 2S Silicon switch (switching element)
2T transformer 3 igniter (discharge lamp starting circuit)
4 lamps (discharge lamps)
8 DC-DC converter 20, 24 capacitor (capacitor in booster circuit)
21, 22 Rectifier diode 23 Capacitor 27 FET
28 Coil 30 Control circuit

Claims (4)

放電灯の始動を行う放電灯始動回路を有する放電灯点灯装置において、
コンバータと、
前記放電灯の始動からグロー放電までの間、前記コンバータから出力される電圧を昇圧し、昇圧した電圧を前記放電灯始動回路へ供給する昇圧回路と
前記昇圧回路及び前記放電灯始動回路に並列に接続されたコンデンサと、
一端が前記昇圧回路及び前記コンバータに接続され他端が前記コンデンサに接続された第1整流ダイオードと、
一端が前記昇圧回路に接続され他端が前記コンデンサに接続された第2整流ダイオードと
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
In a discharge lamp lighting device having a discharge lamp starting circuit for starting a discharge lamp,
A converter,
A booster circuit that boosts the voltage output from the converter between the start of the discharge lamp and glow discharge, and supplies the boosted voltage to the discharge lamp start circuit ;
A capacitor connected in parallel to the booster circuit and the discharge lamp starting circuit;
A first rectifier diode having one end connected to the booster circuit and the converter and the other end connected to the capacitor;
A discharge lamp lighting device comprising: a second rectifier diode having one end connected to the booster circuit and the other end connected to the capacitor .
前記コンバータは、前記放電灯の始動からグロー放電までの間、定電圧を前記昇圧回路へ出力するよう構成してあることを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯装置。   2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the converter is configured to output a constant voltage to the booster circuit from a start of the discharge lamp to a glow discharge. 前記昇圧回路は、
前記コンバータから出力される電圧を充電する昇圧回路内コンデンサと、
該昇圧回路内コンデンサの両端電圧に応じてオン状態またはオフ状態となるスイッチング素子と、
該スイッチング素子がオン状態の場合にオンし、オフ状態の場合にオフとなるFETと、
該FETのオンまたはオフ動作に応じて前記コンバータから出力される電圧を蓄積し、蓄積した電圧を前記コンデンサへ供給するコイルと
を備えることを特徴とする請求項2に記載の放電灯点灯装置。
The booster circuit includes:
A capacitor in a booster circuit for charging a voltage output from the converter;
A switching element that is turned on or off in accordance with the voltage across the capacitor in the booster circuit;
An FET that is turned on when the switching element is on and turned off when the switching element is off ;
The discharge lamp lighting device according to claim 2, further comprising: a coil that accumulates a voltage output from the converter in response to an ON or OFF operation of the FET, and supplies the accumulated voltage to the capacitor.
前記昇圧回路に一端が接続されており、前記コンデンサの両端電圧が所定電圧以上の場合に、前記昇圧回路の動作を停止させる制御回路
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の放電灯点灯装置。
The discharge lamp according to claim 3, further comprising a control circuit that has one end connected to the booster circuit and stops the operation of the booster circuit when a voltage across the capacitor is equal to or higher than a predetermined voltage. Lighting device.
JP2006026327A 2006-02-02 2006-02-02 Discharge lamp lighting device Expired - Fee Related JP4710032B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006026327A JP4710032B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Discharge lamp lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006026327A JP4710032B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Discharge lamp lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007207627A JP2007207627A (en) 2007-08-16
JP4710032B2 true JP4710032B2 (en) 2011-06-29

Family

ID=38486890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006026327A Expired - Fee Related JP4710032B2 (en) 2006-02-02 2006-02-02 Discharge lamp lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4710032B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010044979A (en) * 2008-08-15 2010-02-25 Panasonic Electric Works Co Ltd High-pressure discharge lamp lighting device, and illumination apparatus
CN114340074A (en) * 2021-12-19 2022-04-12 安徽庆宇光电科技有限公司 Deuterium lamp power supply used in DOAS technology

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000133488A (en) * 1998-10-27 2000-05-12 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device
JP2001284086A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device
JP2004192902A (en) * 2002-12-10 2004-07-08 Ushio Inc Lamp lighting device
JP2005522818A (en) * 2001-11-30 2005-07-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Gas discharge lamp driving method and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000133488A (en) * 1998-10-27 2000-05-12 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device
JP2001284086A (en) * 2000-03-31 2001-10-12 Matsushita Electric Works Ltd Discharge lamp lighting device
JP2005522818A (en) * 2001-11-30 2005-07-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Gas discharge lamp driving method and apparatus
JP2004192902A (en) * 2002-12-10 2004-07-08 Ushio Inc Lamp lighting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007207627A (en) 2007-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100039039A1 (en) High pressure discharge lamp lighting device and luminaire
JP2001006890A (en) Discharge lamp lighting circuit
JP2009289480A (en) High-pressure discharge lamp lighting device, and luminaire
JP2007257989A (en) High-pressure discharge lamp lighting device
JP4710032B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP2015213028A (en) Power supply device for illumination with power failure compensating function and illumination device
JPH04342993A (en) Discharge lamp lighting device
JP4970898B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP2010080138A (en) High-pressure discharge lamp lighting device, and lighting fixture
JP2005011798A (en) High voltage pulse generating device and discharge lamp lighting device
JP4984062B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP3697864B2 (en) Pulse generator
JP5580677B2 (en) Discharge lamp lighting circuit
JP4721937B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP4798386B2 (en) High pressure discharge lamp lighting device, projector and control method thereof
JP3743180B2 (en) Pulse generator and discharge lamp lighting device
JP4380332B2 (en) High pressure discharge lamp lighting device
JP4127727B2 (en) Discharge lamp lighting device and image display device
JP4391199B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP6045858B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP2007200793A (en) High-pressure discharge lamp lighting device
JP2000036393A (en) Discharge lamp lighting device
JP6417844B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP2006324192A (en) Discharge lamp lighting device
JP6074721B2 (en) Discharge lamp lighting device and lighting device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101018

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110107

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110215

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110225

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20110225

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees