JP5170095B2 - 高圧放電ランプ点灯装置 - Google Patents
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Description
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の出力電圧を、所定周波数の交流電圧に変換するフルブリッジ型DC−ACインバータ回路と、
前記高圧放電ランプに流れるランプ電流を検出するランプ電流検出回路と、
前記高圧放電ランプの点灯時に動作し、前記高圧放電ランプに定常点灯時よりも高い電圧を印加するイグナイタ回路と、
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路および前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路を制御するDSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)で構成された制御回路と、を有し、
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路および前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路はそれぞれ半導体スイッチ素子を含み、
前記制御回路は、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路のスイッチング周波数を固定してPWM制御し、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路のスイッチング周波数を前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路の整数倍にして、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の半導体スイッチ素子のオン/オフを、前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路の半導体スイッチ素子のオン/オフに同期させるとともに、前記出力電圧検出回路によって検出された出力電圧の値と、前記ランプ電流検出回路によって検出されたランプ電流の値とに応じて、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路および前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路を制御し、前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路における交流電流波形が極性反転するときに、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の半導体スイッチ素子に対するPWMパルスのオンデューティを短くする制御を行うことを特徴とする。
C1〜C5,C11〜14:コンデンサ
D1,D2,D11:ダイオード
L1〜L3,L11〜L13:インダクタ
Q0〜Q5,Q11〜Q15:スイッチ素子
R11〜R13:抵抗
S1:双方向性2端子サイリスタ
T1:トランス
AC:交流電源
CN1:昇圧チョッパ制御回路
CN2:降圧チョッパ制御回路
CP1:昇圧チョッパ回路
CP2,12:降圧チョッパ回路
DB:ダイオードブリッジ
LA:高圧放電ランプ
MC:制御回路
S:駆動回路
1:直流電源
2:平滑回路
3,13:極性反転回路
4:負荷回路
5:計測回路
11:3端子レギュレータ
13:極性反転回路(DC−ACインバータ回路)
12:降圧チョッパ回路
14:ドライバ
15:イグナイタ
16:ディジタル制御回路
以下、本発明の第1の実施の形態を図3から図6までを参照して説明する。
図3において、コネクタCN11から直流電圧が入力される。インダクタL11とコンデンサC11からなるローパス・フィルタによって入力される直流電圧の安定化、ノイズの除去等を行っている。その後段に降圧チョッパ回路12(本発明に係る「DC−DCコンバータ回路」に相当する。)が接続されている。第1の実施形態では、入力電圧が高い場合を想定しているため、降圧チョッパ回路としているが、入力電圧が低い場合などは昇圧チョッパ回路にすることや、状況に応じて昇降圧チョッパ回路にすることが可能であることは言うまでもない。
次に、第2の実施の形態を図3及び図7を用いて説明する。第1の実施形態においては、スイッチ素子Q11のスイッチングタイミングと、スイッチ素子Q12〜Q15のスイッチングタイミングとを同期させ、スイッチ素子Q11のオンデューティを小さくすることで、極性反転回路13から高圧放電ランプに印加される交流電流波形のオーバーシュート/アンダーシュートを抑えるというものであったが、第2の実施形態では、スイッチ素子Q11のスイッチングタイミングと、スイッチ素子Q12〜Q15のスイッチングタイミングとを同期させ、極性反転回路13が極性反転するタイミングの近傍において、ディジタル制御回路16からスイッチ素子Q11に対してオン/オフ指令信号を出力しないように構成する。
さらに、第3の実施の形態を図3及び図8を用いて説明する。
第3の実施形態では、降圧チョッパ回路12のスイッチ素子Q11のスイッチングパルスの位相を、極性反転回路13のスイッチングパルスに対してタイミング(位相)をシフトさせる。
Claims (2)
- 高圧放電ランプの点灯装置であって、
直流入力電源の直流電圧を所定の直流電圧に変換する降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路と、
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の出力電圧を、所定周波数の交流電圧に変換するフルブリッジ型DC−ACインバータ回路と、
前記高圧放電ランプに流れるランプ電流を検出するランプ電流検出回路と、
前記高圧放電ランプの点灯時に動作し、前記高圧放電ランプに定常点灯時よりも高い電圧を印加するイグナイタ回路と、
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路および前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路を制御するDSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)で構成された制御回路と、を有し、
前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路および前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路はそれぞれ半導体スイッチ素子を含み、
前記制御回路は、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路のスイッチング周波数を固定してPWM制御し、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路のスイッチング周波数を前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路の整数倍にして、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の半導体スイッチ素子のオン/オフを、前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路の半導体スイッチ素子のオン/オフに同期させるとともに、前記出力電圧検出回路によって検出された出力電圧の値と、前記ランプ電流検出回路によって検出されたランプ電流の値とに応じて、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路および前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路を制御し、前記フルブリッジ型DC−ACインバータ回路における交流電流波形が極性反転するときに、前記降圧チョッパ型DC−DCコンバータ回路の半導体スイッチ素子に対するPWMパルスのオンデューティを短くする制御を行うことを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。 - 前記制御回路は、前記DC−ACインバータ回路における交流電流波形と前記DC−DCコンバータ回路の前記半導体スイッチ素子のスイッチングとを同期させるとともに、前記DC−DCコンバータ回路の前記半導体スイッチ素子のスイッチングパルスの位相を前記DC−ACインバータ回路のスイッチングパルスに対してシフトさせる、請求項1に記載の高圧放電ランプ点灯装置。
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