JP5472564B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、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.

従来、放電灯点灯装置では、例えば、ハーフブリッジ形のインバータ回路が用いられ、このインバータ回路の出力間にインダクタおよびコンデンサを備えたLC共振回路を接続し、このLC共振回路の共振作用によって放電灯を始動、点灯させている。   Conventionally, in a discharge lamp lighting device, for example, a half-bridge type inverter circuit is used, and an LC resonance circuit including an inductor and a capacitor is connected between outputs of the inverter circuit. Is started and lit.

また、放電灯を調光する機能を有する場合には、特に深い調光をする際に放電灯を安定して調光するために、放電灯の放電電圧、およびインバータ回路が出力する電流を検出し、これら検出された電圧、出力電流を用いてインバータ回路をフィードバック制御している。   Also, when it has the function of dimming the discharge lamp, it detects the discharge voltage of the discharge lamp and the current output from the inverter circuit in order to steadily dim the discharge lamp, especially during deep dimming. The inverter circuit is feedback-controlled using the detected voltage and output current.

このような放電灯点灯装置を、動作周波数が共振回路の無負荷時の共振周波数よりも大きい領域で使用する場合に、放電灯を始動させる際には、動作周波数を一旦低下させてインバータ回路から出力される高周波電圧を所定の始動電圧まで増加させて放電灯を点灯した後、動作周波数を所定の周波数へと戻すように制御する。   When such a discharge lamp lighting device is used in a region where the operating frequency is higher than the resonant frequency of the resonant circuit when there is no load, when starting the discharge lamp, the operating frequency is temporarily reduced and the inverter circuit is After the discharge lamp is turned on by increasing the output high-frequency voltage to a predetermined starting voltage, the operation frequency is controlled to return to the predetermined frequency.

この制御では、始動電圧近傍に予め設定した閾値電圧と、始動動作中に検出した放電灯の放電電圧とを比較し、放電電圧が閾値電圧を超えたときに放電灯が点灯したと制御手段が判断する(例えば、特許文献1参照。)。
特開2006−210267号公報(第4−6頁、図1)
In this control, the threshold voltage preset in the vicinity of the starting voltage is compared with the discharge voltage of the discharge lamp detected during the starting operation, and the control means determines that the discharge lamp is lit when the discharge voltage exceeds the threshold voltage. Judgment is made (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-210267 (page 4-6, FIG. 1)

しかしながら、上述の放電灯点灯装置では、放電灯の放電電圧と閾値電圧とを比較して放電灯の点灯を検出するための点灯検出手段を要し、構成が複雑化するという問題点を有している。   However, the above-described discharge lamp lighting device requires a lighting detection means for detecting the lighting of the discharge lamp by comparing the discharge voltage of the discharge lamp with the threshold voltage, and has a problem that the configuration becomes complicated. ing.

また、放電灯の放電電圧と閾値電圧とを比較する際に、必ずしも放電電圧が閾値電圧を超えた瞬間に検出できるわけではないので、ランプ電流あるいはランプ電力が一瞬大きくなり、放電灯が始動時に一瞬明るく点灯するという問題点もある。   In addition, when comparing the discharge voltage of the discharge lamp with the threshold voltage, detection is not always possible at the moment when the discharge voltage exceeds the threshold voltage, so the lamp current or lamp power increases momentarily, and the discharge lamp is There is also a problem that it lights up brightly for a moment.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、構成を複雑化することなく放電灯が始動時に一瞬明るく点灯することを防止できる放電灯点灯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device capable of preventing a discharge lamp from being lit brightly at the time of starting without complicating the configuration.

請求項1記載の放電灯点灯装置は、スイッチング素子の動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;このインバータ回路の出力間に直列的に接続されたインダクタおよびコンデンサを備え、高周波電圧に応じて共振する共振回路と;この共振回路のコンデンサの両端間に接続され、共振回路の共振作用によって点灯する放電灯と;この放電灯内に予熱期間終了後であって放電灯の始動期間中に流れる電流から、この放電灯の始動期間中にこの放電灯に流れずに容量成分によってこの放電灯外に流れる漏れ電流を除いた電流を検出する電流検出手段と;この電流検出手段で検出された電流に基づいてインバータ回路のスイッチング素子をフィードバック制御し、予熱時には、放電灯が点灯しない電圧でこの放電灯を予熱し、かつ、少なくとも予熱動作終了後の始動時には動作周波数を低下させて予熱時より高い高周波電圧を放電灯に供給するとともに電流検出手段によって前記漏れ電流を除いた電流を検出すると放電灯の電流が所望の電流値になるようにインバータ回路を電流検出手段が電流を検出する毎周期の前記フィードバック制御により制御する制御手段と;を具備しているものである。 The discharge lamp lighting device according to claim 1 includes an inverter circuit that converts a DC voltage into a high-frequency voltage and outputs it by an operation of the switching element; an inductor and a capacitor connected in series between outputs of the inverter circuit; a resonant circuit which resonates in response to the high frequency voltage; of the discharge lamp a preheating period after the end of this discharge lamp; connected across the capacitor of the resonance circuit, a discharge lamp and for lighting by resonance of the resonant circuit Current detecting means for detecting a current obtained by removing a leakage current flowing outside the discharge lamp by a capacitive component without flowing into the discharge lamp during the starting period of the discharge lamp from the current flowing during the starting period; and the current detecting means Feedback control of the switching element of the inverter circuit based on the current detected in step 1, and during preheating, the discharge lamp Heat and current and detecting a current except for the leakage current by the current detecting means supplies to reduce the operating frequency at the time after the completion of at least the preheating operation starting with higher frequency voltage than when preheating the discharge lamp discharge lamp And a control means for controlling the inverter circuit by the feedback control at every period when the current detection means detects the current so as to obtain a desired current value.

放電灯は、例えば、熱陰極形蛍光ランプや高圧放電灯などがあるがこれらに限定されない。   Examples of the discharge lamp include, but are not limited to, a hot cathode fluorescent lamp and a high pressure discharge lamp.

インバータ回路は、例えば、電界効果トランジスタなどのスイッチング素子の動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力できれば、ハーフブリッジ形、フルブリッジ形などいずれでもよい。   The inverter circuit may be either a half bridge type or a full bridge type as long as it can convert a DC voltage into a high frequency voltage by an operation of a switching element such as a field effect transistor.

放電灯に実質的に流れる電流とは、例えば容量成分を流れる漏れ電流などを除いた、放電灯内に流れる電流をいう。   The current that substantially flows in the discharge lamp refers to a current that flows in the discharge lamp, excluding, for example, a leakage current that flows through a capacitive component.

電流検出手段によって放電灯に実質的に流れる電流を検出するとは、放電灯の始動電圧に至った場合のことを意味し、これにより放電灯の始動電圧に至ると瞬時に放電灯の電流を所望の電流値にすることにより、低い調光率からであっても人の目には閃光を感じさせない程度に放電灯を点灯始動させることができる。   The detection of the current that substantially flows through the discharge lamp by the current detection means means that the starting voltage of the discharge lamp has been reached, so that when the starting voltage of the discharge lamp is reached, the current of the discharge lamp is instantaneously desired. With this current value, the discharge lamp can be turned on and started to such an extent that a human eye does not feel a flash even from a low dimming rate.

そして、電流検出手段で検出された電流によりインバータ回路のスイッチング素子を毎周期フィードバック制御することで、放電灯の放電電流によりインバータ回路を正確にフィードバック制御し、制御手段により、少なくとも予熱動作終了後には動作周波数を低下させて予熱時より相対的に高い高周波電圧を放電灯に供給するとともに電流検出手段によって放電灯内に予熱期間終了後であって放電灯の始動期間中に流れる電流から始動期間中にこの放電灯に流れずに容量成分によりこの放電灯外に流れる漏れ電流を除いた、放電灯に実質的に流れる電流を検出すると放電灯の電流が所望の電流値になるようにインバータ回路を電流検出手段が電流を検出する毎周期フィードバック制御することで、フィードバック制御の応答性が向上し、放電灯の点灯を検出するための構成を別途設けることなく始動時に放電灯が一瞬明るく点灯することを防止できる。 Then, by performing feedback control of the switching element of the inverter circuit every period by the current detected by the current detection means, the inverter circuit is accurately feedback controlled by the discharge current of the discharge lamp, and at least after the preheating operation is completed by the control means. The operating frequency is lowered and a relatively high frequency voltage is supplied to the discharge lamp during preheating, and the current detection means causes the current flowing in the discharge lamp after the preheating period to end during the starting period. In the inverter circuit, the current flowing through the discharge lamp, excluding the leakage current flowing outside the discharge lamp due to the capacitive component without flowing into the discharge lamp, is detected so that the current of the discharge lamp becomes a desired current value. By performing feedback control every period when the current detection means detects the current, the responsiveness of the feedback control is improved and released. The discharge lamp at startup without providing a structure for detecting the lighting of the lamp separately it is possible to prevent the brightly lit momentarily.

請求項2記載の放電灯点灯装置は、請求項1記載の放電灯点灯装置において、制御手段によるインバータ回路のスイッチング素子のフィードバック制御は、少なくとも予熱動作終了後から始動時を含む放電灯の所望の点灯までの過程において所定の短時間周期で行われ、予熱動作終了後の電流の目標値を徐々に大きくすることにより放電灯の光量を徐々に増加させて所望の点灯状態とするものである。   The discharge lamp lighting device according to claim 2 is the discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the feedback control of the switching element of the inverter circuit by the control means is performed at least after the preheating operation is completed. It is performed in a predetermined short period in the process until lighting, and gradually increases the target value of the current after the end of the preheating operation, thereby gradually increasing the light quantity of the discharge lamp to obtain a desired lighting state.

そして、制御手段によるインバータ回路のスイッチング素子のフィードバック制御を、少なくとも予熱動作終了後から始動時を含む放電灯の所望の点灯までの過程において所定の短時間周期で行うことにより、フィードバック制御の応答性がより向上するとともに、予熱動作終了後の電流の目標値を徐々に大きくすることで放電灯の光量を徐々に増加させて所望の点灯状態とすることにより、所望の点灯状態となるまで一瞬明るく点灯することなく放電灯を点灯始動させることが可能になる。   The feedback control response is achieved by performing feedback control of the switching element of the inverter circuit by the control means at a predetermined short period at least in the process from the end of the preheating operation to the desired lighting of the discharge lamp including the starting time. In addition, the target value of the current after the preheating operation is gradually increased to gradually increase the light quantity of the discharge lamp to obtain a desired lighting state. It becomes possible to start lighting the discharge lamp without lighting.

求項記載の放電灯点灯装置は、請求項1または2記載の放電灯点灯装置において、制御手段は、放電灯を装着した時にこの放電灯を始動させるものである。 The discharge lamp lighting device Motomeko 3 wherein, in the discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2, wherein the control means is to start the discharge lamp when the discharge lamp is mounted.

そして、放電灯を装着時に始動させることで、放電灯を装着した際にもこの放電灯を徐々に点灯始動させることが可能になる。   Then, by starting the discharge lamp at the time of mounting, it becomes possible to gradually start lighting the discharge lamp even when the discharge lamp is mounted.

請求項記載の放電灯点灯装置は、請求項1ないしいずれか一記載の放電灯点灯装置において、制御手段は、放電灯の消灯状態で外部操作により調光信号が入力された時に放電灯を始動させるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the discharge lamp lighting device according to any one of the first to third aspects, wherein the control means is configured such that the dimming signal is input by an external operation when the discharge lamp is turned off. Is to start.

外部操作とは、例えば調光用のリモコンなどの調光操作手段の操作をいう。   The external operation refers to an operation of a dimming operation means such as a dimming remote controller.

そして、放電灯の消灯状態で外部操作により調光信号が入力された時に放電灯を始動させることにより、外部操作に対応して放電灯を徐々に点灯始動させることが可能になる。   Then, by starting the discharge lamp when a dimming signal is input by an external operation while the discharge lamp is turned off, it becomes possible to gradually start the discharge lamp in response to the external operation.

請求項記載の放電灯点灯装置は、請求項記載の放電灯点灯装置において、制御手段は、外部操作により入力された調光信号の変化量に応じて放電灯の光量の追従性を変化させるものである。 The discharge lamp lighting device according to claim 5 is the discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the control means changes the followability of the light amount of the discharge lamp in accordance with a change amount of the dimming signal input by an external operation. It is something to be made.

そして、外部操作により入力された調光信号の変化量に応じて放電灯の光量の追従性を変化させることで、人の目に違和感が少ない調光が可能になる。   Then, by changing the followability of the light quantity of the discharge lamp in accordance with the amount of change in the dimming signal input by an external operation, dimming with less discomfort to the human eye becomes possible.

請求項記載の放電灯点灯装置は、請求項記載の放電灯点灯装置において、制御手段は、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値未満である場合には、この変化量に対応した値で放電灯の電流を目標値まで追従させ、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値以上である場合には、所定の上限値で放電灯の電流を目標値まで追従させるものである。 The discharge lamp lighting device according to claim 6 is the discharge lamp lighting device according to claim 5, wherein the control means changes the change amount of the dimming signal input by an external operation when the change amount is less than a predetermined value. If the amount of change in the dimming signal input by an external operation is equal to or greater than the predetermined value, the target value of the discharge lamp current is set at the predetermined upper limit value. It is made to follow to the value.

そして、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値未満である場合には、この変化量に対応した値で放電灯の電流を目標値まで追従させ、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値以上である場合には、所定の上限値で放電灯の電流を目標値まで追従させることで、放電灯の光量の追従が遅すぎたり早すぎたりしないように設定可能となる。   If the change amount of the dimming signal input by the external operation is less than the predetermined value, the current of the discharge lamp is made to follow the target value with a value corresponding to the change amount, and the adjustment input by the external operation is performed. When the amount of change in the optical signal is greater than or equal to a predetermined value, set the discharge lamp's current to the target value with a predetermined upper limit so that the light quantity of the discharge lamp does not follow too late or too early. It becomes possible.

請求項1記載の放電灯点灯装置によれば、放電灯の電圧のピーク位相において電流検出手段で検出された電流によりインバータ回路のスイッチング素子を毎周期フィードバック制御することで、放電灯の放電電流によりインバータ回路を正確にフィードバック制御し、制御手段により、少なくとも予熱動作終了後には動作周波数を低下させて予熱時より相対的に高い高周波電圧を放電灯に供給するとともに電流検出手段によって放電灯内に予熱期間終了後であって放電灯の始動期間中に流れる電流から始動期間中にこの放電灯に流れずに容量成分によりこの放電灯外に流れる漏れ電流を除いた、放電灯に実質的に流れる電流を検出すると放電灯の電流が所望の電流値になるようにインバータ回路を電流検出手段が電流を検出する毎周期フィードバック制御することで、フィードバック制御の応答性が向上し、放電灯の点灯を検出するための構成を別途設けることなく始動時に放電灯が一瞬明るく点灯することを防止できる。 According to the discharge lamp lighting device of the first aspect, the switching element of the inverter circuit is feedback-controlled every period by the current detected by the current detection means in the peak phase of the discharge lamp voltage, so that the discharge lamp discharge current The inverter circuit is accurately feedback controlled, and the control means lowers the operating frequency at least after the preheating operation is completed, and supplies a relatively high frequency voltage to the discharge lamp at the time of preheating, and the current detection means preheats the discharge lamp. Current that substantially flows through the discharge lamp after the end of the period, excluding leakage current that flows outside the discharge lamp due to a capacitive component without flowing into the discharge lamp during the starting period from the current flowing during the starting period of the discharge lamp Is detected every time the current detection means detects the current so that the current of the discharge lamp becomes a desired current value. By back control, improved responsiveness of the feedback control, the discharge lamp lighting of the discharge lamp at startup without providing separately a structure for detecting can be prevented from brightly lit momentarily.

請求項2記載の放電灯点灯装置によれば、請求項1記載の放電灯点灯装置の効果に加えて、制御手段によるインバータ回路のスイッチング素子のフィードバック制御を、少なくとも予熱動作終了後から始動時を含む放電灯の所望の点灯までの過程において所定の短時間周期で行うことにより、フィードバック制御の応答性をより向上できるとともに、予熱動作終了後の電流の目標値を徐々に大きくすることで放電灯の光量を徐々に増加させて所望の点灯状態とすることにより、所望の点灯状態となるまで一瞬明るく点灯することなく放電灯を点灯始動させることができる。   According to the discharge lamp lighting device according to claim 2, in addition to the effect of the discharge lamp lighting device according to claim 1, feedback control of the switching element of the inverter circuit by the control means is performed at least after the preheating operation is started. In the process until the desired lighting of the discharge lamp including the discharge lamp, the responsiveness of the feedback control can be further improved by performing it in a predetermined short cycle, and the target value of the current after the preheating operation is gradually increased to increase the discharge lamp. By gradually increasing the amount of light to obtain a desired lighting state, it is possible to start lighting the discharge lamp without lighting brightly for a moment until the desired lighting state is reached.

求項記載の放電灯点灯装置によれば、請求項1または2記載の放電灯点灯装置の効果に加えて、放電灯を装着時に始動させることで、放電灯を装着した際にもこの放電灯を徐々に点灯始動させることができる。 According to the discharge lamp lighting apparatus Motomeko 3 wherein, in addition to the effects of the discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2, wherein the discharge lamp to be to start at the time of mounting, even when the discharge lamp is mounted this The discharge lamp can be gradually turned on.

請求項記載の放電灯点灯装置によれば、請求項1ないしいずれか一記載の放電灯点灯装置の効果に加えて、放電灯の消灯状態で外部操作により調光信号が入力された時に放電灯を始動させることにより、外部操作に対応して放電灯を徐々に点灯始動させることができる。 According to the discharge lamp lighting device according to claim 4 , in addition to the effect of the discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3 , when a dimming signal is input by an external operation with the discharge lamp turned off. By starting the discharge lamp, the discharge lamp can be gradually turned on in response to an external operation.

請求項記載の放電灯点灯装置によれば、請求項記載の放電灯点灯装置の効果に加えて、外部操作により入力された調光信号の変化量に応じて放電灯の光量の追従性を変化させることで、人の目に違和感が少ない調光ができる。 According to the discharge lamp lighting device according to claim 5 , in addition to the effect of the discharge lamp lighting device according to claim 4 , the followability of the light amount of the discharge lamp according to the amount of change of the dimming signal input by an external operation. By changing, dimming can be performed with less discomfort to the human eye.

請求項記載の放電灯点灯装置によれば、請求項記載の放電灯点灯装置の効果に加えて、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値未満である場合には、この変化量に対応した値で放電灯の電流を目標値まで追従させ、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値以上である場合には、所定の上限値で放電灯の電流を目標値まで追従させることで、放電灯の光量の追従が遅すぎたり早すぎたりしないように設定できる。 According to the discharge lamp lighting device according to claim 6 , in addition to the effect of the discharge lamp lighting device according to claim 5 , when the amount of change of the dimming signal input by an external operation is less than a predetermined value, If the current of the discharge lamp is made to follow the target value with a value corresponding to this amount of change, and the amount of change in the dimming signal input by an external operation is greater than or equal to a predetermined value, the current of the discharge lamp is at a predetermined upper limit value. Can be set so that the follow-up of the light quantity of the discharge lamp is not too late or too early.

以下、本発明の一実施の形態を、図1ないし図8を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は放電灯点灯装置の回路図であり、図2は放電灯点灯装置の放電電圧と放電電流と漏洩電流との関係を示す波形図であり、図3は放電灯点灯装置で放電電圧のピーク位相を検出する検出方法を示し、(a)は放電電圧および放電電流の波形図、(b)は放電電圧および放電電流をサンプリングした波形図であり、図4は検出方法を示し、(a)は放電電圧および放電電流の波形図、(b)は放電電圧および放電電流をサンプリングした波形図であり、図5は放電灯点灯装置の放電電圧と検出電圧と漏洩電流成分との関係を示す波形図であり、図6は放電灯点灯装置を適用した照明器具の斜視図であり、図7は放電灯点灯装置の周波数と共振回路の二次側の出力電圧および放電電圧との関係を示すグラフであり、図8は放電灯点灯装置の放電電圧と出力電流と放電灯の光量との関係を示す波形図であり、(a)は放電電圧の包絡線の波形図、(b)は出力電流の包絡線の波形図、(c)は放電灯の光量の包絡線の波形図である。   FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device, FIG. 2 is a waveform diagram showing the relationship between the discharge voltage, discharge current, and leakage current of the discharge lamp lighting device, and FIG. FIG. 4 shows a detection method for detecting the peak phase, (a) is a waveform diagram of the discharge voltage and discharge current, (b) is a waveform diagram obtained by sampling the discharge voltage and discharge current, and FIG. 4 shows the detection method. ) Is a waveform diagram of the discharge voltage and discharge current, (b) is a waveform diagram obtained by sampling the discharge voltage and discharge current, and FIG. 5 shows the relationship among the discharge voltage, detected voltage, and leakage current component of the discharge lamp lighting device. FIG. 6 is a perspective view of a lighting fixture to which the discharge lamp lighting device is applied, and FIG. 7 shows the relationship between the frequency of the discharge lamp lighting device and the output voltage and discharge voltage on the secondary side of the resonance circuit. FIG. 8 shows the discharge voltage and output current of the discharge lamp lighting device. It is a waveform diagram showing the relationship with the light amount of the discharge lamp, (a) is a waveform diagram of the envelope of the discharge voltage, (b) is a waveform diagram of the envelope of the output current, (c) is an envelope of the light amount of the discharge lamp It is a wave form diagram of a line.

図1に示すように、放電灯点灯装置10は、商用電源eに商用電源電圧を整流する全波整流素子RECの入力端子が接続され、この全波整流素子RECの出力端子に整流された直流電圧を昇圧する昇圧回路11が接続されている。昇圧回路11の出力端子間に、平滑用のコンデンサC1が接続されているとともに、直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路12が接続されている。このインバータ回路12は、ハーフブリッジ形インバータであり、直列接続された2つのスイッチング素子としての電界効果トランジスタQ1,Q2を有している。電界効果トランジスタQ2の両端に、図示しない直流カット用のコンデンサと、インダクタである共振インダクタンスLおよびコンデンサである共振コンデンサC2を有する共振回路13とが接続されている。共振コンデンサC2と並列に例えば熱陰極形蛍光ランプなどの放電灯FLが接続されている。なお、放電灯FLのフィラメントを加熱する加熱手段は図面では省略している。   As shown in FIG. 1, in the discharge lamp lighting device 10, the input terminal of a full-wave rectifying element REC that rectifies the commercial power supply voltage is connected to the commercial power source e, and the direct current rectified to the output terminal of the full-wave rectifying element REC. A booster circuit 11 that boosts the voltage is connected. A smoothing capacitor C1 is connected between the output terminals of the booster circuit 11, and an inverter circuit 12 for converting a DC voltage into a high-frequency voltage and outputting it is connected. This inverter circuit 12 is a half-bridge type inverter and has field effect transistors Q1 and Q2 as two switching elements connected in series. A DC cut capacitor (not shown) and a resonance circuit 13 having a resonance inductance L as an inductor and a resonance capacitor C2 as a capacitor are connected to both ends of the field effect transistor Q2. A discharge lamp FL such as a hot cathode fluorescent lamp is connected in parallel with the resonant capacitor C2. The heating means for heating the filament of the discharge lamp FL is omitted in the drawing.

また、電界効果トランジスタQ1,Q2のゲートにはこれら電界効果トランジスタQ1,Q2のオンオフ動作を制御する制御手段としての制御回路16が接続されている。   A control circuit 16 is connected to the gates of the field effect transistors Q1 and Q2 as control means for controlling the on / off operation of the field effect transistors Q1 and Q2.

また、共振コンデンサC2の両端に一対の抵抗R1,R2で構成される分圧回路19が接続され、この分圧回路19により放電灯FLの電圧を検出する電圧検出手段20が構成されている。   Further, a voltage dividing circuit 19 composed of a pair of resistors R1 and R2 is connected to both ends of the resonance capacitor C2, and the voltage detecting means 20 for detecting the voltage of the discharge lamp FL is configured by the voltage dividing circuit 19.

さらに、放電灯FLの一方のフィラメントと共振コンデンサC2の接地される一端側との間に、逆阻止用のダイオードD1と抵抗R3との直列回路が接続され、ダイオードD1のアノード側と抵抗R3の接地側との間にダイオードD2が接続されて、ダイオードD1と抵抗R3との接続点23にて放電灯FLに流れる実質的な電流、すなわち容量成分などに流れる漏れ電流を除いた放電灯FL内に流れる電流(以下、出力電流という)を検出する電流検出手段24が構成されている。   Furthermore, a series circuit of a reverse blocking diode D1 and a resistor R3 is connected between one filament of the discharge lamp FL and one end of the resonant capacitor C2 that is grounded, and the anode side of the diode D1 and the resistor R3 The diode D2 is connected to the ground side, and the substantial current flowing through the discharge lamp FL at the connection point 23 between the diode D1 and the resistor R3, that is, the leakage current flowing into the capacitance component, etc. is excluded from the discharge lamp FL. Current detecting means 24 for detecting the current flowing in the current (hereinafter referred to as output current) is configured.

これら電圧検出手段20および電流検出手段24は検出回路27に接続されている。この検出回路27は、電圧検出手段20が検出する電圧のピーク位相を検出するピーク位相検出手段の機能、および放電灯FLの放電電圧の位相に対して電圧検出手段20で検出された電圧の位相の遅れを補正する補正手段の機能を有している。なお、ピーク位相検出手段および補正手段の機能は、制御回路16に設けてもよい。ここで、放電電圧のピーク位相とは、正弦波状の放電電圧の最大値または最小値を指す。   These voltage detection means 20 and current detection means 24 are connected to a detection circuit 27. The detection circuit 27 has a function of a peak phase detection unit that detects a peak phase of the voltage detected by the voltage detection unit 20, and a phase of the voltage detected by the voltage detection unit 20 with respect to the phase of the discharge voltage of the discharge lamp FL. It has a function of a correction means for correcting the delay. Note that the functions of the peak phase detecting means and the correcting means may be provided in the control circuit 16. Here, the peak phase of the discharge voltage refers to the maximum value or the minimum value of the sinusoidal discharge voltage.

補正手段は、放電灯FLが点灯するまでの始動期間中に、電流検出手段24で検出された容量性成分であって例えば漏洩電流成分の波形の略ゼロクロスに対応した電圧のピーク位相に対してピーク位相検出手段で検出された電圧のピーク位相の遅れを補正する補正量を求め、放電灯FLの点灯後に、電圧検出手段20で検出された電圧の位相の遅れを補正量によって補正する。   The correction means is a capacitive component detected by the current detection means 24 during the start-up period until the discharge lamp FL is turned on, for example, with respect to the peak phase of the voltage corresponding to substantially zero crossing of the waveform of the leakage current component. A correction amount for correcting the delay of the peak phase of the voltage detected by the peak phase detecting means is obtained, and the delay of the phase of the voltage detected by the voltage detecting means 20 is corrected by the correction amount after the discharge lamp FL is turned on.

そして、制御回路16は、例えばマイコンやDSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)などの制御素子である図示しないマイクロプロセッサ、メモリ、VCO(電圧制御発振器)などを備え、ピーク位相検出手段で検出されて補正手段で補正された電圧のピーク位相において電流検出手段24で検出されたインバータ回路12の出力電流(放電電流)を所定の目標値に近づけるようにインバータ回路12をフィードバック制御する機能、図示しないリモコンなどの調光操作手段の外部操作により入力される調光信号に対応して設定される上記目標値により調光レベルを制御する機能などを有している。   The control circuit 16 includes a microprocessor (not shown) such as a microcomputer or a DSP (digital signal processor), a memory, a VCO (voltage controlled oscillator), etc., and is detected and corrected by the peak phase detecting means. A function for feedback control of the inverter circuit 12 so that the output current (discharge current) of the inverter circuit 12 detected by the current detection means 24 approaches a predetermined target value at the peak phase of the voltage corrected by the means, a remote controller (not shown), etc. A function of controlling the dimming level by the target value set corresponding to the dimming signal input by the external operation of the dimming operation means.

図2に示すように、放電電圧VLのピーク位相の位置では、漏洩電流成分I_Cは容量性であるため0と考えることができ、放電電流ILのみを検出することになる。出力電流は放電電流ILと漏洩電流成分I_Cとの和であり、漏洩電流成分I_Cは放電電圧VLのピーク位相の位置では0となることから、放電電圧VLのピーク位相で出力電流を検出することで、簡単な構成で放電電流ILのみを検出でき、この放電電流ILによってインバータ回路12の電界効果トランジスタQ1,Q2をフィードバック制御することができ、深い調光時も安定した点灯を得ることができる。本実施の形態において、フィードバック制御は例えば毎周期行っているものとする。   As shown in FIG. 2, at the position of the peak phase of the discharge voltage VL, the leakage current component I_C is capacitive and can be considered as 0, and only the discharge current IL is detected. Since the output current is the sum of the discharge current IL and the leakage current component I_C, and the leakage current component I_C is 0 at the peak phase position of the discharge voltage VL, the output current should be detected at the peak phase of the discharge voltage VL. Thus, only the discharge current IL can be detected with a simple configuration, and the field effect transistors Q1 and Q2 of the inverter circuit 12 can be feedback-controlled by this discharge current IL, so that stable lighting can be obtained even during deep dimming. . In the present embodiment, it is assumed that feedback control is performed every cycle, for example.

次に、ピーク位相検出手段によって放電電圧のピーク位相を検出する検出方法について、図3および図4を参照して説明する。   Next, a detection method for detecting the peak phase of the discharge voltage by the peak phase detection means will be described with reference to FIGS.

放電電圧および出力電流の検出値はアナログ信号である。図1に示す検出回路27(または制御回路16)に、放電電圧および出力電流のアナログ信号を時間的に離散化してサンプルするサンプリング手段を設けることにより、各々のサンプリング点での値を得ることができる。このようなサンプリング手段としては、サンプル/ホールド回路とA/D(アナログ/ディジタル)変換器とから構成される手段が広く用いられている。この手段によって、放電電圧および出力電流のアナログ信号を検出すると、時間的に離散したサンプリング値を数値化することができる。すなわち、CPUなどの演算手段によってアナログ信号を数値演算可能な形態に可変することができる。   The detected values of the discharge voltage and the output current are analog signals. The sampling circuit 27 (or the control circuit 16) shown in FIG. 1 is provided with sampling means for discretizing and sampling the analog signals of the discharge voltage and output current to obtain values at the respective sampling points. it can. As such sampling means, means comprising a sample / hold circuit and an A / D (analog / digital) converter is widely used. When analog signals of the discharge voltage and output current are detected by this means, sampling values that are discrete in time can be converted into numerical values. That is, the analog signal can be changed to a form in which the numerical value can be calculated by a calculation means such as a CPU.

図3(a)および図3(b)に放電電圧のアナログ信号をサンプリングする場合の概念図を示す。簡単に説明するために対象を放電電圧VLと放電電流ILとし、任意のオフセットのもと負電位にはならないように構成したとする。それぞれのアナログ信号がサンプル/ホールド回路、A/D変換器を通過すると、設定したサンプリング周期Tsでアナログ信号をサンプリングした離散量に変換することができる。このとき、放電電圧VL、放電電流ILの信号はそれぞれ、{v[0],v[1],v[2],…}、{i[0],i[1],i[2],…}の離散量の集合として表すことができる。各値は数値化されるため、比較演算や算術演算を施すことができる。理論上はサンプル対象の信号の周波数をfsignalとすると、標本化定理によりサンプリング周波数fs(=1/Ts)がfs>2×fsignalの関係にあると離散量から元の信号を再現することができるため、任意の補完を施すことで元の検出信号を再現することができる。   FIGS. 3A and 3B are conceptual diagrams when sampling an analog signal of a discharge voltage. For the sake of simplicity, it is assumed that the target is the discharge voltage VL and the discharge current IL, and that the negative potential is not generated under an arbitrary offset. When each analog signal passes through the sample / hold circuit and the A / D converter, the analog signal can be converted into a discrete amount sampled at the set sampling period Ts. At this time, the signals of the discharge voltage VL and the discharge current IL are {v [0], v [1], v [2], ...}, {i [0], i [1], i [2], ...} can be expressed as a set of discrete quantities. Since each value is digitized, a comparison operation or an arithmetic operation can be performed. Theoretically, if the frequency of the signal to be sampled is fsignal, the original signal can be reproduced from the discrete quantity if the sampling frequency fs (= 1 / Ts) is in the relationship of fs> 2 × fsignal by the sampling theorem. Therefore, the original detection signal can be reproduced by performing arbitrary complementation.

ここでは、放電電圧VLのピーク位相を知るために、図3(b)のように離散化された値を利用する。図3(b)のようにサンプリングされた値を順次比較すると、v[0]<v[1]<v[2]<v[3]>v[4]>v[5]の関係にある。これを利用すると、v[3]が放電電圧VLのピーク位相であることがわかる。このことより、放電電圧VLのピーク位相のv[3]に対応した放電電流ILのi[3]が、放電電圧VLのピーク位相に同期した放電電流ILを与えることがわかる。このように、放電電圧VLのアナログ信号を離散的にサンプリングして放電電圧VLのピーク位相を検出し、この放電電圧VLのピーク位相に同期して出力電流を検出することで、漏洩電流成分I_Cを除いた放電電流ILのみを容易に検出することができる。   Here, in order to know the peak phase of the discharge voltage VL, a discretized value as shown in FIG. 3B is used. When the sampled values are sequentially compared as shown in FIG. 3B, there is a relationship of v [0] <v [1] <v [2] <v [3]> v [4]> v [5]. . Using this, it can be seen that v [3] is the peak phase of the discharge voltage VL. From this, it is understood that i [3] of the discharge current IL corresponding to the peak phase v [3] of the discharge voltage VL gives the discharge current IL synchronized with the peak phase of the discharge voltage VL. In this way, the leakage voltage component I_C is detected by discretely sampling the analog signal of the discharge voltage VL to detect the peak phase of the discharge voltage VL and detecting the output current in synchronization with the peak phase of the discharge voltage VL. Only the discharge current IL except for can be easily detected.

また、図4に実際の回路構成における放電電流ILの検出の様子を示す。放電電圧VLとインバータ回路12の出力電流のサンプル/ホールド回路への入力の波形を図4(a)に示す。図4(b)にはA/D変換器を経たサンプル結果を示す。そして、検出された放電電圧VLとインバータ回路12の出力電流とを整流した波形としてサンプル/ホールド回路へ入力する。また、調光時には、図4に示したように、出力電流は放電電圧VLの波形に対して進み位相になる。このとき、演算手段を用いてv[0]<v[1]<v[2]<v[3]>v[4]を割り出し、位相v[3]が放電電圧VLのピーク位相であることを知ることができる。この位相情報におけるインバータ回路12の出力電流の値であるi[3]が放電電流ILのピーク位相に対応する。   FIG. 4 shows how the discharge current IL is detected in the actual circuit configuration. FIG. 4A shows waveforms of the discharge voltage VL and the output current of the inverter circuit 12 input to the sample / hold circuit. FIG. 4B shows a sample result after passing through the A / D converter. Then, the detected discharge voltage VL and the output current of the inverter circuit 12 are input to the sample / hold circuit as a rectified waveform. Further, at the time of dimming, as shown in FIG. 4, the output current has a leading phase with respect to the waveform of the discharge voltage VL. At this time, v [0] <v [1] <v [2] <v [3]> v [4] is determined by using the calculation means, and the phase v [3] is the peak phase of the discharge voltage VL. Can know. I [3] which is the value of the output current of the inverter circuit 12 in this phase information corresponds to the peak phase of the discharge current IL.

ここでは、放電電圧VLとインバータ回路12の出力電流とを同時独立にサンプリングすることで、放電電圧VLのピーク位相と放電電流ILのピーク位相との間にずれがないように構成している。回路構成としてそれぞれの検出量に対して独立したサンプル/ホールド回路、A/D変換器を持つことが望ましいが、サンプル/ホールド回路およびA/D変換器を備えた1つの回路で、放電電圧VLのピーク位相の判定と、位相情報の取得と、放電電流ILのピーク位相の検出とを繰り返すことにより、略同時にサンプリングすることもできる。   Here, the discharge voltage VL and the output current of the inverter circuit 12 are sampled simultaneously and independently, so that there is no deviation between the peak phase of the discharge voltage VL and the peak phase of the discharge current IL. Although it is desirable to have an independent sample / hold circuit and A / D converter for each detection amount as a circuit configuration, the discharge voltage VL is one circuit having the sample / hold circuit and the A / D converter. By repeating the determination of the peak phase, the acquisition of phase information, and the detection of the peak phase of the discharge current IL, sampling can be performed substantially simultaneously.

また、マイクロプロセッサにサンプル/ホールド回路およびA/D変換器を内蔵することで、回路構成を簡略化することもできる。   Further, by incorporating a sample / hold circuit and an A / D converter in the microprocessor, the circuit configuration can be simplified.

次に、補正手段により、放電灯FLの放電電圧の位相に対して電圧検出手段20で検出された電圧の位相の遅れを補正する例を図5に示す。   Next, FIG. 5 shows an example in which the correction means corrects the phase delay of the voltage detected by the voltage detection means 20 with respect to the phase of the discharge voltage of the discharge lamp FL.

電源投入後から放電灯FLが点灯するまでの始動期間中には、放電灯FLに放電電流は流れないが、インバータ回路12は発振しているので、共振回路13から放電灯FLには高周波高電圧が出力される。このとき、放電灯FLと器具との間に生じる静電容量に漏洩電流が流れており、この漏洩電流成分を利用して補正を行う。   During the start-up period from when the power is turned on until the discharge lamp FL is lit, no discharge current flows through the discharge lamp FL, but the inverter circuit 12 oscillates. Voltage is output. At this time, a leakage current flows in the capacitance generated between the discharge lamp FL and the appliance, and correction is performed using this leakage current component.

図5には、放電電圧VLと、電圧検出手段20で検出する検出電圧VL_detと、始動期間中の漏洩電流成分I_Cとをそれぞれ示す。検出電圧VL_detを基準にしてピーク位相を検出もしくは算出すると、ピーク位相VL_det peak 1が得られる。これに対して、始動前に漏洩電流成分I_Cが0となるように検出電圧VL_detのピーク位相を補正すると、ピーク位相VL_det peak 2が得られる。これによりピーク位相VL_det peak 1→ピーク位相VL_det peak 2への補正量を求めることができる。   FIG. 5 shows the discharge voltage VL, the detection voltage VL_det detected by the voltage detection means 20, and the leakage current component I_C during the starting period. When the peak phase is detected or calculated based on the detection voltage VL_det, the peak phase VL_det peak 1 is obtained. On the other hand, when the peak phase of the detection voltage VL_det is corrected so that the leakage current component I_C becomes 0 before starting, the peak phase VL_det peak 2 is obtained. Thereby, the correction amount from the peak phase VL_det peak 1 to the peak phase VL_det peak 2 can be obtained.

このように構成された放電灯点灯装置10は、図6に示すような照明器具に適用できる。この照明器具は、放電灯点灯装置10が配置された器具本体41、この器具本体41の両端に直管形の放電灯FLが装着されるソケット42などを備えている。   The discharge lamp lighting device 10 thus configured can be applied to a lighting fixture as shown in FIG. The lighting fixture includes a fixture main body 41 in which the discharge lamp lighting device 10 is arranged, sockets 42 to which straight tube-type discharge lamps FL are attached at both ends of the fixture main body 41, and the like.

次に、上記一実施の形態の作用を図7および図8も参照しながら説明する。   Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIGS.

例えば調光操作手段の外部操作などによる始動時、あるいは放電灯FLを器具本体41に装着した時などには、商用電源eが投入によって昇圧回路11が駆動され、かつ、制御回路16が駆動されて電界効果トランジスタQ1,Q2がスイッチング動作されることで、高周波電圧がインバータ回路12から出力される。   For example, at the time of starting by external operation of the dimming operation means or when the discharge lamp FL is mounted on the instrument body 41, the booster circuit 11 is driven by turning on the commercial power source e, and the control circuit 16 is driven. Thus, the field effect transistors Q1 and Q2 are switched to output a high-frequency voltage from the inverter circuit 12.

制御回路16は、まず予熱動作を行う。すなわち、VCOに所定の電圧レベルを供給して共振回路13の無負荷時共振周波数f0よりも高い周波数f1の周波数信号を発生させ、この周波数信号に従って制御回路16が電界効果トランジスタQ1,Q2をスイッチング駆動して予熱用の高周波電圧V1を放電灯FLに供給する。   The control circuit 16 first performs a preheating operation. That is, a predetermined voltage level is supplied to the VCO to generate a frequency signal having a frequency f1 higher than the no-load resonance frequency f0 of the resonance circuit 13, and the control circuit 16 switches the field effect transistors Q1 and Q2 according to this frequency signal. Driven to supply the preheating high-frequency voltage V1 to the discharge lamp FL.

この結果、高周波電圧V1によって放電灯FLのフィラメントに予熱電流が流れ、所定時間の予熱が行われる。   As a result, a preheating current flows through the filament of the discharge lamp FL by the high frequency voltage V1, and preheating is performed for a predetermined time.

この予熱動作が終了すると、制御回路16は、電圧検出手段20からの電圧信号レベルによりVCOを動作させ、VCOがこの電圧信号レベルに応じた周波数信号を出力する。したがって、VCOは、出力する周波数信号の周波数を、共振回路13の共振周波数f0近傍まで低下させる。このため、インバータ回路12の動作周波数が周波数fsへと上昇し、これに伴い放電灯FLに印加する高周波電圧が予熱時より上昇して放電灯FLの始動電圧Vsとなり、放電灯FLが点灯する。   When this preheating operation is completed, the control circuit 16 operates the VCO according to the voltage signal level from the voltage detecting means 20, and the VCO outputs a frequency signal corresponding to the voltage signal level. Therefore, the VCO reduces the frequency of the output frequency signal to near the resonance frequency f 0 of the resonance circuit 13. For this reason, the operating frequency of the inverter circuit 12 rises to the frequency fs, and accordingly, the high-frequency voltage applied to the discharge lamp FL rises from the preheating and becomes the starting voltage Vs of the discharge lamp FL, and the discharge lamp FL is turned on. .

このとき、検出回路27は、放電灯FLの出力電流を、漏洩電流成分I_Cを含まない補正された放電電圧VLのピーク位相のタイミングで検出しているため、放電電流ILのみを検出している。このため、この検出回路27に接続された電流検出手段24により放電電流ILを検出したタイミングは、高周波電圧が始動電圧Vsとなったタイミング、すなわち放電灯FLが点灯したタイミングとなるから、このタイミングで制御回路16がVCOに相対的に高い上記所定の電圧レベルを供給することで、このVCOから出力される高い周波数の周波数信号によりインバータ回路12の動作周波数が周波数f1まで上昇し、出力する高周波電圧が所定の高周波電圧V1まで低下する。すなわち、電流検出手段24により放電電流ILを検出したタイミングは、放電灯FLが点灯したタイミングと略一致するから、この電流検出手段24により放電電流ILを検出すると、瞬時に放電灯FLの電流を所望の相対的に低い電流値とする。   At this time, the detection circuit 27 detects only the discharge current IL because the output current of the discharge lamp FL is detected at the timing of the peak phase of the corrected discharge voltage VL that does not include the leakage current component I_C. . For this reason, the timing at which the discharge current IL is detected by the current detection means 24 connected to the detection circuit 27 is the timing at which the high-frequency voltage becomes the starting voltage Vs, that is, the timing at which the discharge lamp FL is lit. Thus, the control circuit 16 supplies the VCO with the predetermined voltage level which is relatively high, so that the operating frequency of the inverter circuit 12 is increased to the frequency f1 by the high frequency signal output from the VCO, and is output. The voltage drops to a predetermined high frequency voltage V1. That is, the timing at which the discharge current IL is detected by the current detection means 24 substantially coincides with the timing at which the discharge lamp FL is lit, so when the discharge current IL is detected by the current detection means 24, the current of the discharge lamp FL is instantaneously generated. A desired relatively low current value is set.

同時に、制御回路16は、放電電流ILの目標値を徐々に増加させることで、放電灯FLがフェイドイン点灯される。ここで、調光操作手段の外部操作によって設定される調光信号の変化量が予め設定した所定値未満の場合には、この変化量に対応した値で放電電流ILを目標値まで追従させ、調光信号の変化量が予め設定した所定値以上の場合には、所定の上限値で放電電流ILを目標値まで追従させる。   At the same time, the control circuit 16 gradually increases the target value of the discharge current IL, so that the discharge lamp FL is turned on in a fade-in manner. Here, when the change amount of the dimming signal set by the external operation of the dimming operation means is less than a preset predetermined value, the discharge current IL is made to follow the target value with a value corresponding to this change amount, When the change amount of the dimming signal is equal to or larger than a predetermined value set in advance, the discharge current IL is made to follow the target value with a predetermined upper limit value.

図8に予熱から点灯始動するまでの放電灯FLの放電電圧VL、出力電流および光量の様子を示す。図8(a)は放電電圧VLを示し、図8(b)は漏洩電流I_Cを含む出力電流を示し、図8(c)は例えばフォトダイオードなどで検出した放電灯FLの光量を示す。期間T1において、放電灯FLの予熱が行われ、タイミングT2において放電灯FLが点灯する。このとき、放電電流ILのオーバシュートが目標値の10%以下(ほぼ0)となり、かつ、放電電流ILが1msec以内に目標値となった。また、この始動時の放電灯FLの明るさは、瞬間的に5%以下であった。   FIG. 8 shows the discharge voltage VL, output current, and light quantity of the discharge lamp FL from preheating to starting lighting. FIG. 8A shows the discharge voltage VL, FIG. 8B shows the output current including the leakage current I_C, and FIG. 8C shows the light quantity of the discharge lamp FL detected by, for example, a photodiode. In the period T1, the discharge lamp FL is preheated, and at the timing T2, the discharge lamp FL is turned on. At this time, the overshoot of the discharge current IL became 10% or less (almost 0) of the target value, and the discharge current IL reached the target value within 1 msec. Further, the brightness of the discharge lamp FL at the time of starting was instantaneously 5% or less.

この後、インバータ回路12は、放電灯FLが所定の放電電圧VLを維持するように高周波電圧V1を放電灯FLに供給する。   Thereafter, the inverter circuit 12 supplies the high frequency voltage V1 to the discharge lamp FL so that the discharge lamp FL maintains a predetermined discharge voltage VL.

なお、この放電灯FLの点灯後は、始動期間中に求めた補正量によって電圧検出手段20で検出された電圧の位相の遅れを補正することができる。   After the discharge lamp FL is turned on, the phase delay of the voltage detected by the voltage detecting means 20 can be corrected by the correction amount obtained during the starting period.

このように、上記一実施の形態によれば、電流検出手段24で検出した電流によりインバータ回路12の電界効果トランジスタQ1,Q2をフィードバック制御することで、放電灯FLの放電電流によりインバータ回路12を正確にフィードバック制御し、制御回路16により、少なくとも予熱動作の終了後には動作周波数を低下させて予熱時より相対的に高い高周波電圧である始動電圧Vsを放電灯FLに供給するとともに電流検出手段27によって放電灯FLの放電電流ILを検出すると瞬時に放電灯FLの電流が所望の電流値となるようにインバータ回路12を制御できるから、放電灯FLの点灯を検出するための構成を別途設けることなく放電灯FLの点灯のタイミングを正確に検出できる。この結果、放電灯FLを、一瞬明るく光らせることなく、電球のように徐々に点灯始動させることができ、低い調光率からであっても人の目には閃光を感じさせない程度に放電灯FLを点灯始動させることができる。   As described above, according to the embodiment, the inverter circuit 12 is controlled by the discharge current of the discharge lamp FL by feedback controlling the field effect transistors Q1 and Q2 of the inverter circuit 12 by the current detected by the current detection means 24. Accurate feedback control is performed, and the control circuit 16 lowers the operating frequency at least after the end of the preheating operation and supplies the starting voltage Vs, which is a relatively high frequency voltage to that of the preheating, to the discharge lamp FL and the current detection means 27 When the discharge current IL of the discharge lamp FL is detected by the inverter circuit 12 can be controlled so that the current of the discharge lamp FL becomes a desired current value instantaneously, a configuration for detecting the lighting of the discharge lamp FL is provided separately. The timing of lighting the discharge lamp FL can be accurately detected. As a result, the discharge lamp FL can be started to light up gradually like a light bulb without shining brightly for a moment, and the discharge lamp FL to such an extent that even a low dimming rate does not cause the human eyes to feel a flash. Can be turned on.

また、制御回路16によるインバータ回路12の電界効果トランジスタQ1,Q2のフィードバック制御を、少なくとも予熱動作終了後から始動時を含む放電灯の所望の点灯までの過程において所定の短周期、例えば電流検出手段27の電流検出の毎周期行うことにより、フィードバック制御の応答性をより向上でき、一瞬明るく点灯することなく放電灯FLを点灯始動させることができる。   Further, feedback control of the field effect transistors Q1 and Q2 of the inverter circuit 12 by the control circuit 16 is performed at a predetermined short period, for example, current detection means, at least in the process from the end of the preheating operation to the desired lighting of the discharge lamp including the start time. By performing the current detection every 27 cycles, the responsiveness of the feedback control can be further improved, and the discharge lamp FL can be turned on and started without being lit brightly for a moment.

さらに、放電灯FLの予熱動作後に出力電流の目標値を徐々に大きくして放電灯FLの光量を徐々に増加させることにより、放電灯FLであるにも拘らず、所望の点灯状態となるまで一瞬明るく点灯することなくフェイドイン点灯することができる。   Further, by gradually increasing the target value of the output current after the pre-heating operation of the discharge lamp FL to gradually increase the light quantity of the discharge lamp FL, until the desired lighting state is achieved despite the discharge lamp FL. Fade-in lighting can be performed without illuminating for a moment.

そして、放電灯FLを装着時、あるいは、放電灯FLの消灯状態で、例えばリモコンなどの調光操作手段での外部操作により調光信号が入力された時に始動させることで、放電灯FLを装着した際に、あるいは外部操作に対応して、放電灯FLを徐々に点灯始動させることができる。   When the discharge lamp FL is mounted or when the discharge lamp FL is turned off, for example, when a dimming signal is input by an external operation using a dimming operation means such as a remote controller, the discharge lamp FL is mounted. In this case, or in response to an external operation, the discharge lamp FL can be gradually turned on.

さらに、調光操作手段の外部操作により入力された調光信号の変化量に対応して放電灯FLの光量をそのまま追従させる場合には、例えば変化量が大きい場合、放電灯FLの光量の変化が早すぎて違和感を覚えることがあるのに対して、本実施の形態では、調光操作手段の外部操作により入力された調光信号の変化量に応じて放電灯FLの光量の追従性を変化させることで、人の目に違和感が少ない調光が可能になる。   Furthermore, in the case where the light amount of the discharge lamp FL is made to follow the change amount of the dimming signal input by the external operation of the dimming operation means, for example, when the change amount is large, the change in the light amount of the discharge lamp FL However, in this embodiment, the follow-up ability of the light quantity of the discharge lamp FL according to the amount of change in the dimming signal input by the external operation of the dimming operation means is sometimes felt. By changing it, dimming with less discomfort to human eyes becomes possible.

具体的に、調光操作手段の外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値未満である場合には、この変化量に対応した値で放電灯FLの電流を目標値まで追従させ、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値以上である場合には、所定の上限値で比較的ゆっくりと放電灯FLの電流を目標値まで追従させることで、放電灯FLの光量の追従が遅すぎたり早すぎたりしないように設定できる。   Specifically, when the change amount of the dimming signal input by the external operation of the dimming operation means is less than a predetermined value, the current of the discharge lamp FL is made to follow the target value with a value corresponding to this change amount. When the amount of change in the dimming signal input by an external operation is greater than or equal to a predetermined value, the current of the discharge lamp FL is made to follow the current to the target value relatively slowly at a predetermined upper limit value. It can be set so that the follow-up of the light quantity is not too late or too early.

しかも、放電灯FLの放電電圧のピーク位相のタイミングで電流検出手段24により検出された電流によってインバータ回路12をフィードバック制御できるため、深い調光時でも電圧検出手段20で検出された電圧の位相の遅れの影響を除いた放電電流ILによりインバータ回路12をフィードバック制御でき、深い調光ができる。   Moreover, since the inverter circuit 12 can be feedback controlled by the current detected by the current detection means 24 at the timing of the peak phase of the discharge voltage of the discharge lamp FL, the phase of the voltage detected by the voltage detection means 20 can be controlled even during deep dimming. The inverter circuit 12 can be feedback-controlled by the discharge current IL excluding the influence of the delay, and deep dimming can be performed.

なお、補正手段は、例えば放電灯FLの放電電圧の位相に対して電圧検出手段20で検出された電圧の位相の遅れを補正するのに必要な補正量が予め登録されたデータテーブルを用い、電圧検出手段20で検出された電圧の位相の遅れをデータテーブルに登録されている補正量によって補正するようにしてもよい。この場合、データテーブルは、検出回路27または制御回路16が備える。   The correction means uses, for example, a data table in which a correction amount necessary for correcting the phase delay of the voltage detected by the voltage detection means 20 with respect to the phase of the discharge voltage of the discharge lamp FL is registered in advance. The phase delay of the voltage detected by the voltage detection means 20 may be corrected by a correction amount registered in the data table. In this case, the data table is provided in the detection circuit 27 or the control circuit 16.

また、電圧検出手段および電流検出手段などは、任意に構成することが可能であり、これら電圧検出手段および電流検出手段に対応して、放電灯FLの放電電圧VLのピーク位相に対して電圧検出手段で検出する電圧の位相の遅れを補正できれば、ピーク位相検出手段や補正手段も任意に構成することが可能である。   Further, the voltage detection means and the current detection means can be arbitrarily configured, and voltage detection is performed with respect to the peak phase of the discharge voltage VL of the discharge lamp FL corresponding to the voltage detection means and the current detection means. If the phase delay of the voltage detected by the means can be corrected, the peak phase detecting means and the correcting means can be arbitrarily configured.

本発明の一実施の形態を示す放電灯点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device showing an embodiment of the present invention. 同上放電灯点灯装置の放電電圧と放電電流と漏洩電流との関係を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the relationship between the discharge voltage, discharge current, and leakage current of a discharge lamp lighting device same as the above. 同上放電灯点灯装置で放電電圧のピーク位相を検出する検出方法を示し、(a)は放電電圧および放電電流の波形図、(b)は放電電圧および放電電流をサンプリングした波形図である。The detection method which detects the peak phase of discharge voltage with a discharge lamp lighting device same as the above is shown, (a) is the waveform diagram of discharge voltage and discharge current, (b) is the waveform diagram which sampled the discharge voltage and discharge current. 同上検出方法を示し、(a)は放電電圧および放電電流の波形図、(b)は放電電圧および放電電流をサンプリングした波形図である。The detection method is shown, wherein (a) is a waveform diagram of the discharge voltage and discharge current, and (b) is a waveform diagram obtained by sampling the discharge voltage and discharge current. 同上放電灯点灯装置の放電電圧と検出電圧と漏洩電流成分との関係を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the relationship between the discharge voltage of a discharge lamp lighting device same as the above, a detection voltage, and a leakage current component. 同上放電灯点灯装置を適用した照明器具の斜視図である。It is a perspective view of the lighting fixture to which the same discharge lamp lighting device is applied. 同上放電灯点灯装置の周波数と共振回路の二次側の出力電圧および放電電圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency of a discharge lamp lighting device same as the above, and the output voltage and discharge voltage of the secondary side of a resonant circuit. 同上放電灯点灯装置の放電電圧と出力電流と放電灯の光量との関係を示す波形図であり、(a)は放電電圧の包絡線の波形図、(b)は出力電流の包絡線の波形図、(c)は放電灯の光量の包絡線の波形図である。It is a waveform diagram showing the relationship between the discharge voltage of the discharge lamp lighting device, the output current and the amount of light of the discharge lamp, (a) is a waveform diagram of the envelope of the discharge voltage, (b) is a waveform of the envelope of the output current FIG. 4C is a waveform diagram of the envelope of the light quantity of the discharge lamp.

10 放電灯点灯装置
12 インバータ回路
13 共振回路
16 制御手段としての制御回路
24 電流検出手段
C2 コンデンサである共振コンデンサ
FL 放電灯
L インダクタである共振インダクタンス
Q1,Q2 スイッチング素子としての電界効果トランジスタ
10 Discharge lamp lighting device
12 Inverter circuit
13 Resonant circuit
16 Control circuit as control means
24 Current detection means
Resonant capacitor that is a C2 capacitor
FL discharge lamp L Resonance inductance as an inductor
Q1, Q2 Field effect transistors as switching elements

Claims (6)

スイッチング素子の動作により直流電圧を高周波電圧に変換して出力するインバータ回路と;
このインバータ回路の出力間に直列的に接続されたインダクタおよびコンデンサを備え、高周波電圧に応じて共振する共振回路と;
この共振回路のコンデンサの両端間に接続され、共振回路の共振作用によって点灯する放電灯と;
この放電灯内に予熱期間終了後であって放電灯の始動期間中に流れる電流から、この放電灯の始動期間中にこの放電灯に流れずに容量成分によってこの放電灯外に流れる漏れ電流を除いた電流を検出する電流検出手段と;
この電流検出手段で検出された電流に基づいてインバータ回路のスイッチング素子をフィードバック制御し、予熱時には、放電灯が点灯しない電圧でこの放電灯を予熱し、かつ、少なくとも予熱動作終了後の始動時には動作周波数を低下させて予熱時より高い高周波電圧を放電灯に供給するとともに電流検出手段によって前記漏れ電流を除いた電流を検出すると放電灯の電流が所望の電流値になるようにインバータ回路を電流検出手段が電流を検出する毎周期の前記フィードバック制御により制御する制御手段と;
を具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。
An inverter circuit that converts a DC voltage into a high-frequency voltage by the operation of the switching element;
A resonant circuit comprising an inductor and a capacitor connected in series between the outputs of the inverter circuit and resonating in response to a high frequency voltage;
A discharge lamp connected across the capacitor of the resonant circuit and lit by the resonant action of the resonant circuit;
From the current flowing in the discharge lamp after the preheating period and during the start-up period of the discharge lamp, the leakage current that flows outside the discharge lamp by the capacitive component without flowing into the discharge lamp during the start-up period of the discharge lamp. Current detection means for detecting the removed current;
Based on the current detected by the current detection means, feedback control is performed on the switching element of the inverter circuit. During preheating, the discharge lamp is preheated with a voltage that does not light the discharge lamp, and at least at the start after the preheating operation is completed. The inverter circuit detects the current so that the current of the discharge lamp becomes a desired current value when the frequency is lowered and a high frequency voltage higher than that at the time of preheating is supplied to the discharge lamp and the current excluding the leakage current is detected by the current detecting means. Control means for controlling by means of the feedback control at every period when the means detects current;
A discharge lamp lighting device comprising:
制御手段によるインバータ回路のスイッチング素子のフィードバック制御は、少なくとも予熱動作終了後から始動時を含む放電灯の所望の点灯までの過程において所定の短時間周期で行われ、予熱動作終了後の電流の目標値を徐々に大きくすることにより放電灯の光量を徐々に増加させて所望の点灯状態とする
ことを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
The feedback control of the switching element of the inverter circuit by the control means is performed at a predetermined short period at least in the process from the end of the preheating operation to the desired lighting of the discharge lamp including the starting time, and the current target after the end of the preheating operation The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the light quantity of the discharge lamp is gradually increased by gradually increasing the value to obtain a desired lighting state.
制御手段は、放電灯を装着した時にこの放電灯を始動させる
ことを特徴とする請求項1または2記載の放電灯点灯装置。
The discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2, wherein the control means starts the discharge lamp when the discharge lamp is mounted.
制御手段は、放電灯の消灯状態で外部操作により調光信号が入力された時に放電灯を始動させる
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか一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 control means starts the discharge lamp when a dimming signal is input by an external operation while the discharge lamp is turned off.
制御手段は、外部操作により入力された調光信号の変化量に応じて放電灯の光量の追従性を変化させる
ことを特徴とする請求項4記載の放電灯点灯装置。
5. The discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the control means changes the followability of the light amount of the discharge lamp according to a change amount of the dimming signal input by an external operation.
制御手段は、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値未満である場合には、この変化量に対応した値で放電灯の電流を目標値まで追従させ、外部操作により入力された調光信号の変化量が所定値以上である場合には、所定の上限値で放電灯の電流を目標値まで追従させる
ことを特徴とする請求項5記載の放電灯点灯装置。
When the change amount of the dimming signal input by the external operation is less than the predetermined value, the control means causes the discharge lamp current to follow the target value with a value corresponding to the change amount, and is input by the external operation. 6. The discharge lamp lighting device according to claim 5, wherein when the amount of change in the dimming signal is equal to or greater than a predetermined value, the current of the discharge lamp is made to follow the target value at a predetermined upper limit value.
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