JP4989688B2 - Discharge lamp lighting device and lighting apparatus equipped with the same - Google Patents

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

本発明は、放電灯の点灯を制御する制御回路を有する放電灯点灯装置及びこの放電灯点灯装置を備えた照明器具に関する。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device having a control circuit for controlling lighting of a discharge lamp, and a lighting fixture including the discharge lamp lighting device.

従来の放電灯点灯装置は、放電灯に印加される矩形波の極性が切り替わった直後に高いパルス電圧を印加させるために、充放電コンデンサーへの充電量を制御する制御用電圧応答素子を備えている。そのような例として、「充電抵抗R1および充放電用コンデンサC2と直列に、たとえばSSSのような制御用電圧応答素子S3を挿入することにより、充放電用コンデンサC2への充電動作を矩形波反転時のみ行なうように規制した」(例えば、特許文献1参照)ものが提案されている。   A conventional discharge lamp lighting device includes a control voltage response element that controls a charge amount to a charge / discharge capacitor in order to apply a high pulse voltage immediately after the polarity of a rectangular wave applied to the discharge lamp is switched. Yes. As such an example, “the charging operation to the charging / discharging capacitor C2 is rectangular-wave-inverted by inserting a control voltage response element S3 such as SSS in series with the charging resistor R1 and the charging / discharging capacitor C2. "Restricted to be performed only at the time" (for example, see Patent Document 1) has been proposed.

特開平7−94289号公報(第4頁、図1、2)JP-A-7-94289 (page 4, FIGS. 1 and 2)

放電灯は、高いパルス電圧が印加されてから放電灯に印加されている矩形波の極性が切り替わるまでの期間(以下、「印加同極期間」と記す)が長い方が点灯しやすい特性を有している。しかしながら、サイダック等の2端子サイリスターを用いた始動回路では、前記2端子サイリスターが導通する電圧にばらつきがあるため、高圧パルスの発生周期が不規則となる。従来の技術では、この発生周期の不規則を抑制するために、制御用電圧応答素子を用いて充放電コンデンサーへの充電動作を規制したが、製造コストが高価になってしまうという課題があった。   A discharge lamp has a characteristic that it tends to light up when a longer period (hereinafter referred to as “applied homopolar period”) from when a high pulse voltage is applied to when the polarity of a rectangular wave applied to the discharge lamp is switched. is doing. However, in a starting circuit using a two-terminal thyristor such as Sidac, the voltage at which the two-terminal thyristor conducts varies, so that the generation period of high-voltage pulses is irregular. In the conventional technology, in order to suppress irregularity of the generation cycle, the charging operation to the charge / discharge capacitor is regulated using the control voltage response element, but there is a problem that the manufacturing cost becomes expensive. .

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、製造コストを高価にすることなく、前記印加同極期間を長くし、放電灯が点灯するまでの時間を短くした放電灯点灯装置を得るものである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The discharge lamp has a longer application homopolar period and a shorter time until the discharge lamp is lit without increasing the manufacturing cost. A lighting device is obtained.

本発明の放電灯点灯装置は、交流電源の交流電力を直流電圧に変換する直流電源回路と、前記直流電源回路の出力を交流電圧に変換するインバーター回路と、前記インバーター回路から電力供給を受け、放電灯に出力する負荷回路と、前記放電灯に高電圧パルスを発生させる始動回路と、電圧検出回路と、制御回路と、を備え、前記始動回路は、前記直流電源回路の出力間に設けられ、直列に接続された充電抵抗及び充放電コンデンサーと、前記負荷回路に2次巻線が挿入された昇圧トランス及び昇圧トランスの1次巻線と直列に接続された2端子サイリスターと、を備え、前記昇圧トランス及び前記2端子サイリスターが、前記充放電コンデンサーに並列接続され、前記電圧検出回路は、前記充放電コンデンサーの電圧を検出し、前記制御回路は、前記電圧検出回路で検出した前記充放電コンデンサーの電圧値が所定の電圧に達したときに、前記インバーター回路を制御して、出力交流電圧の極性を反転させる。   The discharge lamp lighting device of the present invention receives a power supply from a DC power circuit that converts AC power of an AC power source into a DC voltage, an inverter circuit that converts an output of the DC power circuit into an AC voltage, A load circuit that outputs to the discharge lamp; a start circuit that generates a high voltage pulse in the discharge lamp; a voltage detection circuit; and a control circuit, wherein the start circuit is provided between outputs of the DC power supply circuit. A charging resistor and a charging / discharging capacitor connected in series, a step-up transformer having a secondary winding inserted in the load circuit, and a two-terminal thyristor connected in series with the primary winding of the step-up transformer, The step-up transformer and the two-terminal thyristor are connected in parallel to the charge / discharge capacitor, and the voltage detection circuit detects the voltage of the charge / discharge capacitor, and the control Road, the when the voltage value of the charging and discharging capacitor detected by the voltage detection circuit reaches a predetermined voltage, and controls the inverter circuit, for inverting the polarity of the output AC voltage.

本発明に係る放電灯点灯装置は、前記2端子サイリスターが導通する電圧のばらつきに左右されないように、前記充放電コンデンサーの電圧が所定の電圧に達したときに放電灯の交流電圧の極性を反転させ、その後発生する高圧パルスから次の極性の反転までの印加同極期間を長くし、放電灯が点灯するまでの時間を短くする。
また、前記電圧検出回路には抵抗を用いることができるため安価に形成でき、本発明の放電灯点灯装置自体も、製造コストを低価格に抑えることができる効果が得られる。
The discharge lamp lighting device according to the present invention reverses the polarity of the AC voltage of the discharge lamp when the voltage of the charge / discharge capacitor reaches a predetermined voltage so as not to be affected by variations in the voltage at which the two-terminal thyristor is conducted. Then, the applied homopolar period from the high-voltage pulse generated thereafter to the next reversal of polarity is lengthened, and the time until the discharge lamp is turned on is shortened.
Further, since a resistor can be used for the voltage detection circuit, it can be formed at a low cost, and the discharge lamp lighting device of the present invention itself has an effect of reducing the manufacturing cost.

実施の形態1に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の下限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。It is a wave form diagram when the 2 terminal thyristor of Embodiment 1 is conducted at the lower limit value of the variation range of the conduction voltage and a high voltage pulse is generated. 実施の形態1の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の上限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。It is a wave form diagram when the 2 terminal thyristor of Embodiment 1 is conducted at the upper limit value of the variation range of the conduction voltage and a high voltage pulse is generated. 実施の形態2の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の下限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。It is a wave form diagram when the 2 terminal thyristor of Embodiment 2 is conducted at the lower limit value of the variation range of the conduction voltage and a high voltage pulse is generated. 実施の形態2の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の上限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。It is a wave form diagram when the 2 terminal thyristor of Embodiment 2 is conducted at the upper limit value of the variation range of the conduction voltage and a high voltage pulse is generated. 実施の形態3のパルス発生間隔が一定の期間よりも短く高圧パルスを発生し始めたときの波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram when a high-pressure pulse starts to be generated with a pulse generation interval shorter than a certain period in the third embodiment. 実施の形態3のパルス発生間隔が一定の期間よりも長く高圧パルスを発生し始めたときの波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram when a high-pressure pulse starts to be generated for a longer period of time than a certain period in the third embodiment. 実施の形態4に係る照明器具の構成図である。It is a block diagram of the lighting fixture which concerns on Embodiment 4. FIG.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。
図1において、放電灯点灯装置100は、直流電源回路1と、ハーフブリッジ型のインバーター回路2と、負荷回路3と、始動回路4と、検出回路8と、制御回路5と、を備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a circuit diagram showing a configuration of a discharge lamp lighting device according to Embodiment 1. FIG.
In FIG. 1, a discharge lamp lighting device 100 includes a DC power supply circuit 1, a half-bridge inverter circuit 2, a load circuit 3, a start circuit 4, a detection circuit 8, and a control circuit 5. .

直流電源回路1は、商用電源などの交流電源11の交流電力を直流電力に整流する整流回路12と、この整流回路12の両出力端子間に接続されたコンデンサー13と、コンデンサー13と並列に接続された電圧調整回路の昇圧チョッパー回路14と、を有している。
昇圧チョッパー回路14は、整流回路12の出力端子にインダクター15及びスイッチング素子16を直列に接続した回路を有し、インダクター15及びスイッチング素子16の接続点からダイオード17を順極性に介してインバーター回路2と接続している。
The DC power supply circuit 1 includes a rectifier circuit 12 that rectifies AC power of an AC power supply 11 such as a commercial power supply into DC power, a capacitor 13 connected between both output terminals of the rectifier circuit 12, and a capacitor 13 connected in parallel. And a step-up chopper circuit 14 of the voltage adjustment circuit.
The step-up chopper circuit 14 has a circuit in which an inductor 15 and a switching element 16 are connected in series to the output terminal of the rectifier circuit 12, and the inverter circuit 2 passes through a diode 17 from the connection point of the inductor 15 and the switching element 16 with forward polarity. Connected.

インバーター回路2は、昇圧チョッパー回路14の出力間に接続された第1の電解コンデンサー21及び第2の電解コンデンサー22の直列回路と、この第1の電解コンデンサー21及び第2の電解コンデンサー22の直列回路と並列に接続された第1のスイッチング素子23及び第2のスイッチング素子24の直列回路と、を有している。
このインバーター回路2は、昇圧チョッパー回路14からの直流電圧を交流電圧に変換し、負荷回路3に供給する。
The inverter circuit 2 includes a series circuit of a first electrolytic capacitor 21 and a second electrolytic capacitor 22 connected between outputs of the step-up chopper circuit 14 and a series of the first electrolytic capacitor 21 and the second electrolytic capacitor 22. And a series circuit of a first switching element 23 and a second switching element 24 connected in parallel with the circuit.
The inverter circuit 2 converts the DC voltage from the boost chopper circuit 14 into an AC voltage and supplies it to the load circuit 3.

負荷回路3は、コンデンサー32と、コンデンサー33と、インダクター31とを有する。コンデンサー32及びインダクター31は、第1の電解コンデンサー21及び第2の電解コンデンサー22の接続点と、第1のスイッチング素子23及び第2のスイッチング素子24の接続点との間に直列に接続されており、コンデンサー33は、コンデンサー32及びインダクター31の接続点とグランドとの間に接続されている。   The load circuit 3 includes a capacitor 32, a capacitor 33, and an inductor 31. The capacitor 32 and the inductor 31 are connected in series between the connection point of the first electrolytic capacitor 21 and the second electrolytic capacitor 22 and the connection point of the first switching element 23 and the second switching element 24. The capacitor 33 is connected between the connection point of the capacitor 32 and the inductor 31 and the ground.

負荷回路3には、高圧放電灯7が取り付けられており、コンデンサー32と並列に、高圧放電灯7及び昇圧トランス41の2次巻線41aとの直列回路が接続されている。この高圧放電灯7には、HIDランプ(高圧水銀ランプ)や高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等を用いることができる。なお、高圧放電灯7は、本発明の点灯対象である「放電灯」に相当する。   A high pressure discharge lamp 7 is attached to the load circuit 3, and a series circuit of the high pressure discharge lamp 7 and the secondary winding 41 a of the step-up transformer 41 is connected in parallel with the capacitor 32. As the high-pressure discharge lamp 7, an HID lamp (high-pressure mercury lamp), a high-pressure sodium lamp, a metal halide lamp, or the like can be used. The high-pressure discharge lamp 7 corresponds to a “discharge lamp” that is a lighting target of the present invention.

始動回路4は、昇圧チョッパー回路14の出力間に接続された充電抵抗42及び充放電コンデンサー43の直列回路と、充放電コンデンサー43と並列に接続された昇圧トランス41の1次巻線41b及び2端子サイリスター44の直列回路と、を有し、高圧放電灯7に高圧パルスを印加するイグナイター(灯火手段)の役割を果たす。なお、本実施の形態では、2端子サイリスター44にサイダック等を用いている。   The starting circuit 4 includes a series circuit of a charging resistor 42 and a charging / discharging capacitor 43 connected between outputs of the boosting chopper circuit 14, and primary windings 41 b and 2 of a boosting transformer 41 connected in parallel with the charging / discharging capacitor 43. A series circuit of terminal thyristors 44, and serves as an igniter (lamp means) for applying a high-pressure pulse to the high-pressure discharge lamp 7. In the present embodiment, a Cydac or the like is used for the two-terminal thyristor 44.

制御回路5は、昇圧チョッパー回路14のスイッチング素子16と、インバーター回路2のスイッチング素子23及び24とに接続しており、それぞれ直流電源回路1の出力制御とインバーター回路2の動作制御を行っている。なお、電圧記憶手段51及び期間計測手段52は、本実施の形態では使用せず、後述の実施の形態にて使用する。
昇圧チョッパー回路14の制御においては、制御回路5は、昇圧チョッパー回路14の出力電圧を検出する手段(図示せず)を有し、検出した出力電圧に応じて、昇圧チョッパー回路14のスイッチング素子16を高周波でオン・オフ制御させることにより、出力電圧のフィードバック制御を行っている。
The control circuit 5 is connected to the switching element 16 of the step-up chopper circuit 14 and the switching elements 23 and 24 of the inverter circuit 2, and performs output control of the DC power supply circuit 1 and operation control of the inverter circuit 2, respectively. . Note that the voltage storage means 51 and the period measurement means 52 are not used in the present embodiment, but are used in the embodiments described later.
In the control of the boost chopper circuit 14, the control circuit 5 has means (not shown) for detecting the output voltage of the boost chopper circuit 14, and the switching element 16 of the boost chopper circuit 14 according to the detected output voltage. The output voltage is feedback controlled by controlling on / off at a high frequency.

また、インバーター回路2のスイッチング素子の制御においては、制御回路5は、スイッチング素子23及び24の一方をオフにし、その間に他方のスイッチング素子を高周波でオン・オフするという動作を交互に切り替えることで、インバーター回路2による交流電圧を得ている。交互に切り替えるタイミングは、先の一方が高周波でオン・オフ切り替わっている周期に比べて十分遅い低周波とする。このインバーター回路2の交流を作り出す低周波での一回の極性切り替えを、以後「低周波切り替え」と記述する。   In the control of the switching element of the inverter circuit 2, the control circuit 5 alternately switches the operation of turning off one of the switching elements 23 and 24 and turning on and off the other switching element between them. The AC voltage by the inverter circuit 2 is obtained. The alternating timing is set to a low frequency that is sufficiently slower than the cycle in which the other one is switched on and off at a high frequency. This single polarity switching at low frequency that creates alternating current of the inverter circuit 2 is hereinafter referred to as “low frequency switching”.

検出回路8は、始動回路4の充放電コンデンサー43と並列に配設され、充放電コンデンサー43にかかる電圧を検出する。   The detection circuit 8 is arranged in parallel with the charge / discharge capacitor 43 of the starting circuit 4 and detects a voltage applied to the charge / discharge capacitor 43.

制御回路5は、高圧放電灯7が始動点灯する際に、検出された電圧が所定の電圧に達していれば、スイッチング素子23及び24の低周波切り替えを実施する。また、制御回路5は、高圧放電灯7の電圧及び電流を検出する手段(図示せず)を有し、高圧放電灯7の点灯時は検出した電圧及び電流に応じて、インバーター回路2のスイッチング素子23及び24でチョッパー制御することによって、高圧放電灯7の電力調整を行う。なお、制御回路5は、マイコン(マイクロコンピューター)、DSP(Digital Signal Processor)等を備えた演算装置である。   The control circuit 5 performs low-frequency switching of the switching elements 23 and 24 if the detected voltage reaches a predetermined voltage when the high-pressure discharge lamp 7 is started and lit. The control circuit 5 has means (not shown) for detecting the voltage and current of the high-pressure discharge lamp 7, and when the high-pressure discharge lamp 7 is lit, the control circuit 5 switches the inverter circuit 2 according to the detected voltage and current. The power of the high-pressure discharge lamp 7 is adjusted by performing chopper control with the elements 23 and 24. The control circuit 5 is an arithmetic unit provided with a microcomputer (microcomputer), a DSP (Digital Signal Processor) and the like.

次に本実施の形態の動作について説明する。
通常、2端子サイリスター44には導通する電圧にばらつきがある。導通する電圧にばらつきがあると、高圧パルスが発生するタイミングにばらつきが生じ、印加同極期間もばらつき、高圧放電灯7の点灯が不安定になる。そこで、本実施の形態における制御回路5は、充放電コンデンサー43の電圧が2端子サイリスターの導通する電圧のばらつき範囲の最下限より小さい値になったときに、スイッチング素子23及び24の低周波切り替えを行う。ばらつき範囲の最下限で極性を反転させることで、印加同極期間が安定した状態で提供される。ここでの「下限値より小さい値」とは、下限値とほぼ同等又は若干低いことを意味する。
Next, the operation of the present embodiment will be described.
In general, the two-terminal thyristor 44 has variations in conducting voltage. If there is a variation in the conducting voltage, the timing at which the high-pressure pulse is generated varies, the applied homopolar period also varies, and the lighting of the high-pressure discharge lamp 7 becomes unstable. Therefore, the control circuit 5 according to the present embodiment switches the low frequency of the switching elements 23 and 24 when the voltage of the charge / discharge capacitor 43 becomes smaller than the lower limit of the variation range of the voltage at which the two-terminal thyristor is conducted. I do. By reversing the polarity at the lowest limit of the variation range, the applied homopolar period is provided in a stable state. Here, the “value smaller than the lower limit value” means that it is substantially equal to or slightly lower than the lower limit value.

図2は、実施の形態1の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の下限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。図3は、実施の形態1の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の上限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。図2及び図3において、(a)は、充放電コンデンサー43の充電電圧を、(b)は、スイッチング素子23のゲート信号波形を、(c)は、スイッチング素子24のゲート信号波形を、(d)は、高圧放電灯7の電圧波形を示す。   FIG. 2 is a waveform diagram when the two-terminal thyristor of the first embodiment is turned on at the lower limit value of the variation range of the conduction voltage and a high voltage pulse is generated. FIG. 3 is a waveform diagram when the two-terminal thyristor of the first embodiment is conducted at the upper limit value of the variation range of the conduction voltage and a high voltage pulse is generated. 2 and 3, (a) shows the charging voltage of the charge / discharge capacitor 43, (b) shows the gate signal waveform of the switching element 23, (c) shows the gate signal waveform of the switching element 24, ( d) shows a voltage waveform of the high-pressure discharge lamp 7.

図2(a)(b)(c)が示すように、制御回路5は、充放電コンデンサー43の充電電圧が2端子サイリスターが導通する電力のばらつき範囲の下限値より小さい値になったときに、スイッチング素子23及び24の低周波切り替えを行っている。図2(a)(d)は、低周波切り替えが行なわれた後に2端子サイリスター44が導通する電圧に達し、高圧放電灯に高圧パルスが発生していることを示している。   As shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, the control circuit 5 determines that the charging voltage of the charging / discharging capacitor 43 is smaller than the lower limit value of the power variation range in which the two-terminal thyristor is conducted. The low frequency switching of the switching elements 23 and 24 is performed. FIGS. 2 (a) and 2 (d) show that the high voltage pulse is generated in the high pressure discharge lamp because the voltage at which the two-terminal thyristor 44 becomes conductive after the low frequency switching is performed is reached.

図3も、図2と同様に、図3(a)(b)(c)において、制御回路5は、充放電コンデンサー43の充電電圧が2端子サイリスターが導通する電力のばらつき範囲の下限値より小さい値になったときに、制御回路5がスイッチング素子23及び24の低周波切り替えを行っている。図3(a)(d)は、低周波切り替えが行われ、その後、2端子サイリスター44のばらつき範囲の上限値に達するまで、充放電コンデンサー43が充電され、その後高圧放電灯に高圧パルスが発生していることを示している。   3, similarly to FIG. 2, in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C, the control circuit 5 determines that the charging voltage of the charging / discharging capacitor 43 is lower than the lower limit value of the power variation range in which the two-terminal thyristor is conducted. When the value becomes small, the control circuit 5 performs low-frequency switching of the switching elements 23 and 24. 3A and 3D, the low-frequency switching is performed, and then the charge / discharge capacitor 43 is charged until the upper limit of the variation range of the two-terminal thyristor 44 is reached, and then a high-pressure pulse is generated in the high-pressure discharge lamp. It shows that you are doing.

図3が示すように2端子サイリスター44の導通する電力がばらつき範囲の上限値であるとき印加同電極期間は短くなるが、それでも高圧放電灯に点灯する十分な時間が確保されている。また、本実施の形態で用いた検出回路8は、抵抗を用いて形成されており、安価に装置が実現できる。
本実施の形態に係る放電灯点灯装置は、安価な検出回路8を使用しながら、充放電コンデンサー43の電圧を計測し、計測した電圧が2端子サイリスターのばらつき範囲の下限値より小さい値で低周波切り替えを行うことで、印加同電極期間を長くし、高圧放電灯7の点灯をしやすくする効果を得ることができる。
As shown in FIG. 3, when the conducting power of the two-terminal thyristor 44 is the upper limit value of the variation range, the applied same electrode period is shortened, but still a sufficient time for lighting the high-pressure discharge lamp is secured. Further, the detection circuit 8 used in the present embodiment is formed using a resistor, and the device can be realized at low cost.
The discharge lamp lighting device according to the present embodiment measures the voltage of the charge / discharge capacitor 43 while using the inexpensive detection circuit 8, and the measured voltage is low with a value smaller than the lower limit value of the variation range of the two-terminal thyristor. By performing the frequency switching, it is possible to obtain an effect of extending the applied same electrode period and facilitating lighting of the high-pressure discharge lamp 7.

実施の形態2.
実施の形態1では、充放電コンデンサー43の所定の電圧を、2端子サイリスター44が導通する電圧のばらつき範囲の下限値よりも小さく設定したが、本実施の形態では、所定の電圧を充放電コンデンサー43の最大電圧値よりも小さい値とする。ここでの「最大電圧値より小さい値」とは、充放電コンデンサー43に蓄積された最大電圧値とほぼ同等又は若干低いことを意味する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the predetermined voltage of the charge / discharge capacitor 43 is set to be smaller than the lower limit value of the variation range of the voltage at which the two-terminal thyristor 44 is conducted. However, in the present embodiment, the predetermined voltage is set to the charge / discharge capacitor. The value is smaller than the maximum voltage value of 43. Here, the “value smaller than the maximum voltage value” means that it is substantially equal to or slightly lower than the maximum voltage value accumulated in the charge / discharge capacitor 43.

なお、本実施の形態に係る放電灯点灯装置100において、制御回路5は、充放電コンデンサー43の最大電圧値を保持する電圧記憶手段51(図1参照)を備えている。その他の構成は、上記実施の形態1(図1)の構成と同様であり、同一箇所には同一の符号を付する。   In the discharge lamp lighting device 100 according to the present embodiment, the control circuit 5 includes voltage storage means 51 (see FIG. 1) that holds the maximum voltage value of the charge / discharge capacitor 43. Other configurations are the same as those of the first embodiment (FIG. 1), and the same portions are denoted by the same reference numerals.

図4は、実施の形態2の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の下限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。図5は、実施の形態2の2端子サイリスターが導通電圧のばらつき範囲の上限値で導通し、高圧パルスが発生しているときの波形図である。図4及び図5において、(a)は、充放電コンデンサー43の充電電圧を、(b)は、スイッチング素子23のゲート信号波形を、(c)は、スイッチング素子24のゲート信号波形を、(d)は、高圧放電灯7の電圧波形を示す。   FIG. 4 is a waveform diagram when the two-terminal thyristor of the second embodiment is turned on at the lower limit of the variation range of the conduction voltage and a high voltage pulse is generated. FIG. 5 is a waveform diagram when the two-terminal thyristor of the second embodiment is turned on at the upper limit of the conduction voltage variation range and a high voltage pulse is generated. 4 and 5, (a) shows the charging voltage of the charging / discharging capacitor 43, (b) shows the gate signal waveform of the switching element 23, (c) shows the gate signal waveform of the switching element 24, ( d) shows a voltage waveform of the high-pressure discharge lamp 7.

図4及び図5の(a)(b)(c)において、制御回路5は、検出回路8によって検出された充放電コンデンサー43の電圧が、所定の電圧である最大電圧値より小さい値になったとき、スイッチング素子23及び24の低周波切り替えを行っている。また、図4及び図5の(a)(d)は、低周波切り替えが行われた後にすぐに2端子サイリスター44は導通する電圧に達し、高圧放電灯に高圧パルスが発生していることを示している。つまり、図4及び図5は、2端子サイリスター44の導通する電圧にばらつきがあっても、制御回路5が低周波切り替えを行った直後に高圧パルスが発生するように制御していることを示している。   4 (a), 5 (b), and 5 (c), the control circuit 5 determines that the voltage of the charge / discharge capacitor 43 detected by the detection circuit 8 is smaller than the maximum voltage value that is a predetermined voltage. When switching, the switching elements 23 and 24 are switched at a low frequency. 4 and 5 (a) and 5 (d) show that the two-terminal thyristor 44 reaches a voltage at which the two-terminal thyristor 44 becomes conductive immediately after the low-frequency switching is performed, and a high-pressure pulse is generated in the high-pressure discharge lamp. Show. That is, FIG. 4 and FIG. 5 show that even if there is a variation in the conducting voltage of the two-terminal thyristor 44, the control circuit 5 performs control so that a high-voltage pulse is generated immediately after switching the low frequency. ing.

本実施の形態に係る放電灯点灯装置は、2端子サイリスター44が同通する電圧にばらつきがあっても、充放電コンデンサー43にかかる電圧の最大値を保持し、利用して、低周波切り替えを行い、印加同電極期間を長くすることで、高圧放電灯7の点灯をしやすくする効果を得ることができる。   The discharge lamp lighting device according to the present embodiment maintains the maximum value of the voltage applied to the charge / discharge capacitor 43 and uses it to switch the low frequency even if there is a variation in the voltage that the two-terminal thyristor 44 communicates with. By performing this and lengthening the applied same electrode period, an effect of facilitating lighting of the high-pressure discharge lamp 7 can be obtained.

実施の形態3.
実施の形態1及び2では、充放電コンデンサー43が所定の電圧に達したときに負荷回路3に供給される交流電圧の極性を反転したものであるが、本実施の形態では、その前提の下、充放電コンデンサー43及び充電抵抗42などの定数にばらつきがある場合でも、高圧パルスの発生間隔を一定に制御するものである。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the polarity of the AC voltage supplied to the load circuit 3 when the charge / discharge capacitor 43 reaches a predetermined voltage is reversed. In the present embodiment, however, Even when the constants such as the charge / discharge capacitor 43 and the charge resistor 42 vary, the generation interval of the high voltage pulse is controlled to be constant.

なお、本実施の形態に係る放電灯点灯装置100において、制御回路5は、充放電コンデンサー43の最大電圧値(または最小電圧値)から最大電圧値(または最小電圧値)までの期間を計測する期間計測手段52(図1参照)を備えている。この期間は、高圧パルスの発生期間と同じである。その他の構成は、上記実施の形態1(図1)の構成と同様であり、同一箇所には同一の符号を付する。   In the discharge lamp lighting device 100 according to the present embodiment, the control circuit 5 measures a period from the maximum voltage value (or minimum voltage value) to the maximum voltage value (or minimum voltage value) of the charge / discharge capacitor 43. Period measuring means 52 (see FIG. 1) is provided. This period is the same as the generation period of the high voltage pulse. Other configurations are the same as those of the first embodiment (FIG. 1), and the same portions are denoted by the same reference numerals.

図6は、実施の形態3のパルス発生間隔が一定の期間よりも短く高圧パルスを発生し始めたときの波形図である。図7は、実施の形態3のパルス発生間隔が一定の期間よりも長く高圧パルスを発生し始めたときの波形図である。図6及び図7において、(a)は、昇圧チョッパー回路14の出力電圧を、(b)は、充放電コンデンサー43の充電電圧を、(c)は、高圧放電灯7に印加される電圧波形を示す。   FIG. 6 is a waveform diagram when the pulse generation interval of the third embodiment starts to generate a high voltage pulse shorter than a certain period. FIG. 7 is a waveform diagram when the pulse generation interval of the third embodiment starts to generate a high-pressure pulse longer than a certain period. 6 and 7, (a) shows the output voltage of the boost chopper circuit 14, (b) shows the charging voltage of the charge / discharge capacitor 43, and (c) shows the voltage waveform applied to the high-pressure discharge lamp 7. Indicates.

図6に示すように、高圧パルスの発生期間が一定の期間よりも短い場合は、制御回路5は、昇圧チョッパー回路14のスイッチング素子16を高周波でオン・オフ制御させ、オフの期間を長くすることで昇圧チョッパー回路14の出力電圧を低下して、充放電コンデンサー43の充電時間を遅くする。   As shown in FIG. 6, when the generation period of the high voltage pulse is shorter than a certain period, the control circuit 5 controls the switching element 16 of the step-up chopper circuit 14 to be turned on / off at a high frequency to lengthen the off period. As a result, the output voltage of the step-up chopper circuit 14 is lowered, and the charging time of the charge / discharge capacitor 43 is delayed.

また、図7に示すように高圧パルスの発生期間が一定の期間よりも長い場合は、制御回路5は、昇圧チョッパー回路14のスイッチング素子16を高周波でオン・オフ制御させ、オンの期間を長くすることで昇圧チョッパー回路14の出力電圧を上昇して、充放電コンデンサー43の充電時間を早くする。   Further, as shown in FIG. 7, when the generation period of the high voltage pulse is longer than a certain period, the control circuit 5 controls the switching element 16 of the step-up chopper circuit 14 to be turned on / off at a high frequency, thereby extending the on period. As a result, the output voltage of the step-up chopper circuit 14 is increased, and the charging time of the charge / discharge capacitor 43 is shortened.

以上のように、制御回路5は、充放電コンデンサー43及び充電抵抗42などの定数に個体のばらつきがある場合でも、昇圧チョッパー回路14のスイッチング素子16を制御して、出力電力を調整し、充放電コンデンサー43が所定の電圧にいたるまでの間隔を一定にすることができる。
本実施の形態に係る放電灯点灯装置は、実施の形態1〜2に係る特性に加え、低周波切り替えを一定にする制御回路5を有し、構成機器の個体のばらつきにも耐性のある安定した点灯機能を得ることができる。
As described above, the control circuit 5 controls the switching element 16 of the step-up chopper circuit 14 to adjust the output power even when there are individual variations in constants such as the charge / discharge capacitor 43 and the charging resistor 42, and the charging / discharging capacitor 43 and the charging resistor 42. The interval until the discharge capacitor 43 reaches a predetermined voltage can be made constant.
The discharge lamp lighting device according to the present embodiment has a control circuit 5 that makes low-frequency switching constant in addition to the characteristics according to the first and second embodiments, and is stable and resistant to variations in individual components. Lighting function can be obtained.

実施の形態4.
図8は、実施の形態4に係る照明器具の構成図である。
図8において、照明器具300は、実施の形態1〜3のいずれかの放電灯点灯装置100と、この放電灯点灯装置100の負荷回路に取り付けられた高圧放電灯7と、リフレクター200と、を備えている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a configuration diagram of a lighting fixture according to the fourth embodiment.
In FIG. 8, the luminaire 300 includes the discharge lamp lighting device 100 according to any one of the first to third embodiments, the high-pressure discharge lamp 7 attached to the load circuit of the discharge lamp lighting device 100, and the reflector 200. I have.

本実施の形態に係る照明器具300は、実施の形態1〜3のいずれかの放電灯点灯装置100を有することにより、高圧放電灯7が点灯するまでの時間を短縮し、安価な部品構成で製造できるという効果を得ることができる。   The lighting fixture 300 according to the present embodiment includes the discharge lamp lighting device 100 according to any one of the first to third embodiments, thereby shortening the time until the high-pressure discharge lamp 7 is lit and having an inexpensive component configuration. The effect that it can manufacture can be acquired.

1 直流電源回路、2 インバーター回路、3 負荷回路、4 始動回路、5 制御回路、7 高圧放電灯、8 検出回路、11 交流電源、12 整流回路、13 コンデンサー、14 昇圧チョッパー回路、15 インダクター、16 スイッチング素子、17 ダイオード、21 電解コンデンサー、22 電解コンデンサー、23 スイッチング素子、24 スイッチング素子、31 インダクター、32 コンデンサー、33 コンデンサー、41 昇圧トランス、41a 2次巻線、41b 1次巻線、42 充電抵抗、43 充放電コンデンサー、44 2端子サイリスター、51 電圧記憶手段、52 期間計測手段、100 放電灯点灯装置、200 リフレクター、300 照明器具。   1 DC power supply circuit, 2 inverter circuit, 3 load circuit, 4 start circuit, 5 control circuit, 7 high pressure discharge lamp, 8 detection circuit, 11 AC power supply, 12 rectifier circuit, 13 capacitor, 14 boost chopper circuit, 15 inductor, 16 Switching element, 17 diode, 21 electrolytic capacitor, 22 electrolytic capacitor, 23 switching element, 24 switching element, 31 inductor, 32 capacitor, 33 capacitor, 41 step-up transformer, 41a secondary winding, 41b primary winding, 42 charging resistance 43 Charging / discharging capacitor, 44 2-terminal thyristor, 51 voltage storage means, 52 period measuring means, 100 discharge lamp lighting device, 200 reflector, 300 lighting fixture.

Claims (7)

交流電源の交流電力を直流電圧に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路の出力を交流電圧に変換するインバーター回路と、
前記インバーター回路から電力供給を受け、放電灯に出力する負荷回路と、
前記放電灯に高電圧パルスを発生させる始動回路と、
電圧検出回路と、制御回路と、を備え、
前記始動回路は、前記直流電源回路の出力間に設けられ、直列に接続された充電抵抗及び充放電コンデンサーと、前記負荷回路に2次巻線が挿入された昇圧トランス及び昇圧トランスの1次巻線と直列に接続された2端子サイリスターと、を備え、
前記昇圧トランス及び前記2端子サイリスターが、前記充放電コンデンサーに並列接続され、
前記電圧検出回路は、前記充放電コンデンサーの電圧を検出し、
前記制御回路は、前記電圧検出回路で検出した前記充放電コンデンサーの電圧値が所定の電圧に達したときに、前記インバーター回路を制御して、出力交流電圧の極性を反転させる
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
A DC power supply circuit that converts AC power of the AC power supply into DC voltage;
An inverter circuit for converting the output of the DC power supply circuit into an AC voltage;
A load circuit that receives power supply from the inverter circuit and outputs it to a discharge lamp;
A starting circuit for generating a high voltage pulse in the discharge lamp;
A voltage detection circuit and a control circuit;
The starting circuit is provided between the outputs of the DC power supply circuit, and is connected in series to a charging resistor and a charging / discharging capacitor; a step-up transformer in which a secondary winding is inserted into the load circuit; A two-terminal thyristor connected in series with the wire,
The step-up transformer and the two-terminal thyristor are connected in parallel to the charge / discharge capacitor,
The voltage detection circuit detects the voltage of the charge / discharge capacitor,
The control circuit controls the inverter circuit to invert the polarity of the output AC voltage when the voltage value of the charge / discharge capacitor detected by the voltage detection circuit reaches a predetermined voltage. Discharge lamp lighting device.
前記所定の電圧は、
前記2端子サイリスターが導通する電圧のばらつき範囲の下限値よりも小さくする
ことを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯装置。
The predetermined voltage is
The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the discharge lamp lighting device is smaller than a lower limit value of a variation range of a voltage at which the two-terminal thyristor is conducted.
前記充放電コンデンサーの最大電圧値が記憶される電圧記憶手段を備え、
前記所定の電圧は、
前記電圧記憶手段に保持された最大電圧値よりも小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の放電灯点灯装置。
Voltage storage means for storing the maximum voltage value of the charge / discharge capacitor;
The predetermined voltage is
The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the discharge lamp lighting device is smaller than a maximum voltage value held in the voltage storage unit .
前記直流電源回路は、
出力電圧を調整する電圧調整手段を備え、
前記制御回路は、
前記充放電コンデンサーの充電から放電までの期間を計測し、
計測した期間が一定の期間となるように前記電圧調整手段を制御して前記直流電源回路の出力電圧を調整する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の放電灯点灯装置。
The DC power supply circuit is
Voltage adjustment means for adjusting the output voltage,
The control circuit includes:
Measure the period from charge to discharge of the charge / discharge capacitor,
The discharge lamp lighting according to any one of claims 1 to 3, wherein the voltage adjusting unit is controlled to adjust the output voltage of the DC power supply circuit so that the measured period becomes a certain period. apparatus.
前記制御回路は、
前記計測した期間が一定の期間よりも短い場合は、
前記直流電源回路の出力電圧を低くする
ことを特徴とする請求項4に記載の放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
If the measured period is shorter than a certain period,
The discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein an output voltage of the DC power supply circuit is lowered.
前記制御回路は、
前記計測した期間が一定の期間よりも長い場合は、
前記直流電源回路の出力電圧を高くする
ことを特徴とする請求項4に記載の放電灯点灯装置。
The control circuit includes:
If the measured period is longer than a certain period,
The discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein an output voltage of the DC power supply circuit is increased.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の放電灯点灯装置を備えたことを特徴とする照明器具。   The lighting fixture provided with the discharge lamp lighting device as described in any one of Claims 1-6.
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