JPH01167988A - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

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JPH01167988A
JPH01167988A JP32633187A JP32633187A JPH01167988A JP H01167988 A JPH01167988 A JP H01167988A JP 32633187 A JP32633187 A JP 32633187A JP 32633187 A JP32633187 A JP 32633187A JP H01167988 A JPH01167988 A JP H01167988A
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capacitor
discharge lamp
resonance
filament
circuit
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Naokage Kishimoto
直景 岸本
Satoshi Teramoto
寺本 悟志
Akio Okude
奥出 章雄
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make it unnecessary to provide a no-load countermeasure and to increase the degree of freedom of design by dividing either a coil or a capacitor of an LC resonance circuit, and feeding a resonance current or a preheating current to the respective filaments of a discharge lamp through the divided coils or capacitors separately. CONSTITUTION:Capacitors C3 and C4 for resonance are provided, and while one side capacitor C3 is connected between a capasitor C2 and the negative electrode of a DC power source E through a filament F1, the other side capacitor C4 is connected between the capacitor C2 and the negative electrode of the DC power source E through a filament F2. In other works, a capacitor for resonance and a capacitor for preheating are provided to the filament F1 and to the filament F2 respectively. As a result, since there is no resonance loop at the no-load condition by removing a discharge lamp 1, it is not necessary to provide the no-load countermeasure. Furthermore, since the preheating and the resonance capacitors C3 and C4 are provided, the degree of freedom of design can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 [1!を術分野1 本発明は、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置fi
に関するものである。
[Detailed description of the invention] [1! Technical Field 1 The present invention relates to a discharge lamp lighting device fi which lights a discharge lamp at high frequency.
It is related to.

[背景I支徘i] 放電灯を高周波点灯させる方式には種々の方法があるが
、その内でトランスを用いずコイルとコンデンサとの直
列共振(以下LC直列共振と呼ぶ)を利用して放電灯を
高周波点灯する放電灯点灯装置を第8図に示す。この放
電灯点灯装置では、変形バー7ブリツジインパータ2を
用いており、LC直列共振のためのコンデンサC9と並
列に放電灯1を接続することにより、共振によりコンデ
ンサCIの両端に高い電圧を得て放電灯1の始動を容易
としである。なお、この放電灯点灯装置ではコンデンサ
C1の両端に放電灯1を接続することにより、放電灯1
のフイラメン)F、、F2を先行予熱することもできる
特長がある。上記インバータ2は商用電源を整流平滑な
どして得た直流電源Eを電源として動作し、この直流電
源Eの両端に直列接続されたスイッチング素子Q、、Q
2を制御回路3で交互にオン、オフして放電灯1を高周
波点灯する。なお、スイッチング素子Q、、Q:にはグ
ンパ用ダイオードD 、、D 2が夫々逆並列に接続し
である。このインバータ2出力に接続される負荷回路4
゛は、放電灯1及びコンデンサC9と、上記コンデンサ
C1と共に直列共振回路を構成するコイルL1と、イン
バータ2のスイッチング素子Q、の導通時に充電されス
イッチング素子Q2の導通時に負荷回路4゛に逆方向の
電流を流す定電圧電源として用いられるコンデンサc2
とで構成しである。なお、コンデンサC2の容量はコン
デンサC1の容量より充分に大きく選んであり、コイル
L1とコンデンサC1との共振に影響を与えないように
しである。
[Background I] There are various methods for lighting discharge lamps at high frequencies, but among them, there is one that uses series resonance between a coil and a capacitor (hereinafter referred to as LC series resonance) without using a transformer. FIG. 8 shows a discharge lamp lighting device for lighting an electric lamp at high frequency. This discharge lamp lighting device uses a modified bar 7 bridge imperter 2, and by connecting the discharge lamp 1 in parallel with the capacitor C9 for LC series resonance, a high voltage is applied to both ends of the capacitor CI due to resonance. This makes it easier to start the discharge lamp 1. In addition, in this discharge lamp lighting device, by connecting the discharge lamp 1 to both ends of the capacitor C1, the discharge lamp 1
It also has the advantage of being able to preheat the filament (F), F2. The inverter 2 operates using a DC power source E obtained by rectifying and smoothing a commercial power source, and switching elements Q, , Q are connected in series to both ends of this DC power source E.
2 are alternately turned on and off by a control circuit 3 to light the discharge lamp 1 at high frequency. Incidentally, the switching elements Q, , Q: are connected with gunpah diodes D 1 , , D 2 in antiparallel, respectively. Load circuit 4 connected to this inverter 2 output
゛ is charged when the discharge lamp 1 and the capacitor C9, the coil L1 which constitutes a series resonant circuit together with the above-mentioned capacitor C1, and the switching element Q of the inverter 2 are conductive, and when the switching element Q2 is conductive, it is charged in the reverse direction to the load circuit 4゛. capacitor c2 used as a constant voltage power supply that flows a current of
It consists of Note that the capacitance of the capacitor C2 is selected to be sufficiently larger than the capacitance of the capacitor C1 so as not to affect the resonance between the coil L1 and the capacitor C1.

放電灯1が放電を開始すると、スイッチング素子Q1の
導通後は、コイルL I sコンデンサC,、C2を介
して放電灯1に電圧を印加し、スイッチング素子Q1が
連断すると同時にスイッチング素子Q2が導通すること
により、コンデンサc2に充電された電荷をコイルしい
コンデンサc5、スイッチング素子Q2を介して放電し
て、放電灯1に逆極性の電圧を印加する。この放電灯点
灯装置では、インバータ2のスイッチング素子Q目Q2
の交互の導通により上記動作を繰り返して放電灯1に高
周波電力を供給するのである。
When the discharge lamp 1 starts discharging, after the switching element Q1 becomes conductive, a voltage is applied to the discharge lamp 1 via the coil L I s capacitors C, C2, and at the same time as the switching element Q1 is connected and disconnected, the switching element Q2 is turned on. When conductive, the electric charge stored in the capacitor c2 is discharged through the coiled capacitor c5 and the switching element Q2, and a voltage of opposite polarity is applied to the discharge lamp 1. In this discharge lamp lighting device, switching element Q2 of inverter 2
By repeating the above operation through alternate conduction, high-frequency power is supplied to the discharge lamp 1.

この方式の長所としては、放電灯1の離脱による、所謂
無負荷時に共振ループが無くなるため、無負荷対策が不
要となる点がある。例えば、第9図の放電灯点灯装置の
ように上記負荷回路4゛が複数個接続された多灯の放電
灯1を点灯するものでは、数灯の放電灯1が外れても、
残りの放電灯1は正常定格7α灯するという大きな利点
がある。
An advantage of this method is that there is no need for no-load countermeasures because there is no resonance loop during so-called no-load when the discharge lamp 1 is removed. For example, in a discharge lamp lighting device shown in FIG. 9 that lights multiple discharge lamps 1 to which a plurality of the load circuits 4 are connected, even if several discharge lamps 1 are disconnected,
The remaining discharge lamps 1 have the great advantage of being normal rated 7α lamps.

ところで、第8図に示すようなLC直列共振を利用した
放電灯点灯装置では、スイッチング素子Q、、Q2のス
イッチング周波数、放電灯1の管電圧及び放電中の管電
流などの主要因からコイルL1及びコンデンサC1の定
数がほぼ決定される。しかし、上記コンデンサCIの容
量値には制限があり、このコンデンサC5の値はある値
以上に大きくすることはできない。つまり、この方式で
はコンデンサC1が放電灯1のフイラメン)F、、F2
に直列に接続されており、コンデンサCIの共振電流が
フイラメン)F、、F2の予熱電流として常時流れる。
By the way, in a discharge lamp lighting device using LC series resonance as shown in FIG. and the constant of capacitor C1 is approximately determined. However, there is a limit to the capacitance value of the capacitor CI, and the value of the capacitor C5 cannot be increased beyond a certain value. In other words, in this system, the capacitor C1 is the filament of the discharge lamp 1) F, , F2
The resonant current of the capacitor CI always flows as a preheating current of the filament F, F2.

なお、この電流を以下常時予熱電流と呼末。上記コンデ
ンサC1の容量が大きくなると、この常時予熱電流が大
きくなり、フィラメントFl ff F 2での電力損
失が増大して、回路効率が悪くなり、さらに常時予熱電
流が大きいと、放電灯1の短寿命の原因となる。この欠
点は第9図のような多灯の放電灯1を点灯するものでは
特に顕看に現れる。このように、第8図に示す回路方式
であると、スイッチング周波数、及び放電灯1の種類等
の条件にもよるが、共振用のコンデンサC5の容量が制
限されるという点で、回路設計の自由度が小さいという
欠点がある。つまりは、この共振用のコンデンサC9が
放電灯1のフイラメン)F、。
This current is hereinafter referred to as the constant preheating current. When the capacitance of the capacitor C1 increases, this constant preheating current increases, power loss in the filament Fl ff F 2 increases, and circuit efficiency worsens. It causes the lifespan to be shortened. This drawback is particularly apparent in the case of lighting multiple discharge lamps 1 as shown in FIG. In this way, with the circuit system shown in FIG. 8, depending on conditions such as the switching frequency and the type of discharge lamp 1, the capacitance of the resonance capacitor C5 is limited, which makes it difficult to design the circuit. The disadvantage is that the degree of freedom is small. In other words, this resonance capacitor C9 is the filament F of the discharge lamp 1.

F2の予熱用のコンデンサを兼ねていることに起因する
ものである。
This is due to the fact that it also serves as a capacitor for preheating F2.

また、vJ8図の回路方式で、共振用のコンデンサC1
の容量を大きく設定しにくいために、スイッチング素子
Q、、Q2のスイッチング周波数をf11フィル■、1
のインダクタンス及びコンデンサC3のキャパシタンス
で決定される共振周波数をf、とすると、 r+<ro          ・・・(1)L、:コ
イルし、のインダクタンス C1:コイルC1のキャパシタンス ということになる場合がある。また、この回路方式では
、放電開始前後でLC共振条件は異なり、正常点灯時ス
イッチング素子Q、、Q、には遅相電流を流す。これを
スイッチングQ、につぃて示すと、スイッチング素子Q
、の電流rcxは第10図に示すようになる。なお、同
図にはあわせてスイッチング素子Q、にががる電圧■3
も示しである。この第8図の回路では、スイッチング素
子Q、が制御回路3出力で導通されるときには、まずグ
ンパダイオードD−二順方向電流が流れ、その後スイッ
チング素子Q1に電流が流れる。ところが、放電灯1が
寿命末期になり、両方もしくは片方のフイラメン) F
、、F、の活性物質が完全に剥がれると、軽負荷がある
いは無負荷状態に近い状態になり、第8図の回路が他励
式である場合、スイッチング周波数f0は不変であるの
で、スイッチング素子Q1.Q2には第11図(a)に
示すように進相電流が流れ、スイッチング素子Q、、Q
2のストレスが大きくなるという欠点を招く虞れもある
。この問題は第9図の多灯の放電灯点灯装置でも同様で
ある。
In addition, in the circuit system shown in the vJ8 diagram, the resonance capacitor C1
Since it is difficult to set the capacitance large, the switching frequency of the switching elements Q, , Q2 is set to f11 filter ■, 1
If f is the resonance frequency determined by the inductance of the inductance and the capacitance of the capacitor C3, then r+<ro... (1) L: The inductance of the coil C1: The capacitance of the coil C1. In addition, in this circuit system, the LC resonance conditions are different before and after the start of discharge, and a slow-phase current flows through the switching elements Q, , Q during normal lighting. If this is shown for switching Q, the switching element Q
, the current rcx is as shown in FIG. In addition, the same figure also shows the switching element Q and the Nigaru voltage ■3.
This is also an indication. In the circuit of FIG. 8, when the switching element Q is made conductive by the output of the control circuit 3, first a forward current flows through the Gumper diode D-2, and then a current flows through the switching element Q1. However, discharge lamp 1 has reached the end of its life, and both or one of the filament lamps (F)
When the active material of , , F is completely peeled off, the state becomes light load or close to no load, and if the circuit of FIG. 8 is separately excited, the switching frequency f0 remains unchanged, so the switching element Q1 .. As shown in Fig. 11(a), a phase-advanced current flows through Q2, and the switching elements Q, ,Q
There is also the possibility that this may lead to the disadvantage of increased stress. This problem also occurs in the multiple discharge lamp lighting device shown in FIG.

要するに、第8図の回路方式の放電灯点灯装置では、無
負荷対策が不要であり、多灯を点灯する場合には数灯が
外れても残りの放電灯1を正常に点灯できる利、ζを有
する反面、コンデンサC1の容量を大きくできないため
、設計の自由度が小さくなり、しかもこのためにLC直
列共振回路の共振周波数f。よりスイッチング周波数f
1を高く設定できず、放電灯1が寿命末期になったとき
にスイッチング素子Q、、Q2に進相電流が流れ、スイ
ッチング素子Q、、Q2に大きなストレスがかかる欠点
があるのである。なお、以上のことは第8図回路のよう
な変形バー7ブリツジインバータ2だけに限らず、第8
図の負荷回路4゛のような構成を持つインバータについ
ては、バー7プリツノインバータ等すべてに当てはまる
ことである。
In short, the circuit type discharge lamp lighting device shown in Fig. 8 does not require no-load measures, and when lighting multiple lamps, the remaining discharge lamps 1 can be lit normally even if several lamps are disconnected. On the other hand, since the capacitance of capacitor C1 cannot be increased, the degree of freedom in design is reduced, and this also reduces the resonant frequency f of the LC series resonant circuit. switching frequency f
1 cannot be set too high, and when the discharge lamp 1 reaches the end of its lifespan, a phase-advanced current flows through the switching elements Q, . Note that the above is not limited to the modified bar 7 bridge inverter 2 like the circuit in FIG.
This applies to all inverters having a configuration like the load circuit 4'' shown in the figure, such as the bar 7 pritzno inverter.

[発明の目的1 本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、無負荷対策が不要であり、且つ設計
の自由度が大きく、放電灯が寿命末期になってもスイッ
チング素子に進相電流が流れないようにスイッチング周
波数をLC直列共振回路の共振周波数より高く設定する
ことができる放電灯点灯装置を提供することにある。
[Objective of the Invention 1 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and its purpose is to eliminate the need for no-load countermeasures, provide a large degree of freedom in design, and reduce the risk of discharge lamps reaching the end of their lifespan. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device in which a switching frequency can be set higher than a resonant frequency of an LC series resonant circuit so that a phase-advanced current does not flow through a switching element even if the LC series resonant circuit is used.

[発明の開示] (構成) 本発明は、直流電源を高周波電圧に変換するインバータ
と、インバータ出力に接続されコイル及びコンデンサか
らなるLC共振回路を備えた放電灯を含む負荷回路とを
備え、LC共振回路の共振による高電圧を放電灯に印加
しで、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置において
、上記LC共振回路のコイルあるいはコンデンサのいず
れかを分割し、放電灯の夫々のフィラメントに分割され
たコイルあるいはコンデンサを介して個別に共振電流あ
るいは予熱電流を流したものであり、フィラメントに個
別に共振電流及び予熱電流を流すことにより、無負荷対
策が不要であり、且つ設計の自由度が大きく、放電灯が
寿命末期になってもスイッチング素子に進相電流が流れ
ないようにスイッチング周波数をLC直列共振回路の共
振周波数より高く設定することができるようにしたもの
である。
[Disclosure of the Invention] (Structure) The present invention includes an inverter that converts a DC power source into a high-frequency voltage, and a load circuit including a discharge lamp connected to the inverter output and equipped with an LC resonant circuit consisting of a coil and a capacitor. In a discharge lamp lighting device that lights a discharge lamp at high frequency by applying a high voltage caused by resonance of a resonant circuit to the discharge lamp, either the coil or the capacitor of the LC resonant circuit is divided into each filament of the discharge lamp. A resonant current or preheating current is passed through the filament individually through a coil or capacitor, and by passing the resonant current and preheating current individually through the filament, there is no need for no-load countermeasures and there is a greater degree of freedom in design. Largely, the switching frequency can be set higher than the resonant frequency of the LC series resonant circuit so that phase-advanced current does not flow through the switching element even when the discharge lamp reaches the end of its life.

(実施例1) 第1図に本発明の一実施例を示す。なお、以下の説明に
おいては、第8図と同一構成の部分についての説明は省
略し、本実施例の特徴とする部分についてのみ説明する
。本実施例では負荷回路4に特徴を有するらのである。
(Example 1) FIG. 1 shows an example of the present invention. In the following description, descriptions of parts having the same configuration as those in FIG. 8 will be omitted, and only parts that are characteristic of this embodiment will be described. This embodiment has the following characteristics in the load circuit 4.

つまり、本実施例では第8図の共振用のコンデンサC3
の代わりに共振用のコンデンサC,,C,を備え、一方
のコンデンサCつをフイラメン)F+を介してコンデン
サC2と直流電源Eの負極との間に接続すると共に、他
方のコンデンサC4をフィラメントF2を介してコンデ
ンサC2と直流電源Eの負極との間に接続しである。従
って、本実施例ではフィラメントF1F2に対して夫々
共振及び予熱用のコンデンサを設けたことになる。なお
、このvt造であっても、放電灯1の離脱による無負荷
時には共振ループがな(なるので、第8図の回路と同様
に無負荷対策は不要であるという利点はそのまま備えて
いる。
In other words, in this embodiment, the resonance capacitor C3 in FIG.
, one capacitor C is connected between the capacitor C2 and the negative electrode of the DC power supply E via the filament F+, and the other capacitor C4 is connected to the negative pole of the DC power supply E via the filament F2. It is connected between the capacitor C2 and the negative pole of the DC power supply E via the capacitor C2. Therefore, in this embodiment, capacitors for resonance and preheating are provided for the filaments F1 and F2, respectively. Note that even with this VT structure, there is no resonance loop when there is no load due to detachment of the discharge lamp 1, so it still has the advantage of not requiring no-load countermeasures like the circuit shown in FIG.

しかも、予熱及び共振用のコンデンサCx 、C4を2
つ有するので、従来方式と比較して設定の自由度の大き
な方式となっている。この点を以下具体的に説明する。
Moreover, the capacitors Cx and C4 for preheating and resonance are 2
This method has a greater degree of freedom in setting than conventional methods. This point will be specifically explained below.

放電灯1のフィラメントF、、F、のフィラメント抵抗
を夫々R,,R2とし、また放電灯1は点灯中には抵抗
に近似することができるので、放電灯1を負荷抵抗RL
とすると、第8図の回路は等価的に第12図の回路で表
すことができる。そして、所望のスイッチング周波v!
t r +において、放電灯1の定格管電流■。が流れ
るような共振用のコイルL1及びコンデンサC1の定数
は夫々L + + CIとし、点灯中にコイルL、及び
コンデンサC1に流れる電流I Lll I C+とす
る。この場合、フィラメント抵抗R,,R2夫々に流れ
る電流I 、、 I 2は、ランプ電流I−,と■ン、
どの和となり、 となり、フイラメン)F、、F2での夫々の常時予熱電
流をI Plt I F2とすると、上記(3)式によ
りI p+ = I P2= I c、−(4)となる
。ここで、フイラメン)Fl−F2での常時予熱電流に
よる電力損失WIを考える。フィラメント抵抗R,,R
2はほぼ等しいので、R,=R2=R・・・(5) とおいても差し支えない。(4)?(5)式より電力損
失W、は W、=R,I Ip、 l 2+R21Ip、l 2=
 2 RI I QI I 2−(6)となる。また、
LC共振周波数f0を考えると、である。今、仮に式(
7)で表される常時予熱電流I Plt I F2によ
るフィラメントF、、F2での電力損失W、が大きいと
する。この場合にはスイッチング周波数f、は変えずに
、電力損失W1を小さくするためには、コンデンサC,
の静電容量を小さくするしかなく、この結果としてコイ
ルし、のインダクタンスも小さくなる。この時の共振用
のコイルL、のインダクタンスをL1゛、コンデンサC
1の静電容量をCI’とし、このときの共振周波数をf
Let the filament resistances of the filaments F, , F, of the discharge lamp 1 be R, , R2, respectively, and since the discharge lamp 1 can be approximated to a resistance while lit, the discharge lamp 1 can be set to the load resistance RL.
Then, the circuit of FIG. 8 can be equivalently represented by the circuit of FIG. 12. and the desired switching frequency v!
At t r +, the rated tube current of the discharge lamp 1 ■. The constants of the resonance coil L1 and capacitor C1 in which the current flows are respectively L + + CI, and the current flowing through the coil L and capacitor C1 during lighting is I Lll I C+. In this case, the currents I, I2 flowing through the filament resistors R, R2, respectively, are the lamp currents I-, and
If the respective constant preheating currents in the filament F, F2 are I Plt I F2, I p+ = I P2 = I c, - (4) according to the above equation (3). Here, consider the power loss WI due to the constant preheating current in the filament (Fl-F2). Filament resistance R,,R
Since 2 are almost equal, it is safe to set R,=R2=R...(5). (4)? From formula (5), the power loss W is W, = R, I Ip, l 2 + R21 Ip, l 2 =
2 RI I QI I 2-(6). Also,
Considering the LC resonance frequency f0. Now, suppose the expression (
7) It is assumed that the power loss W in the filament F2 due to the constant preheating current I Plt I F2 is large. In this case, in order to reduce the power loss W1 without changing the switching frequency f, the capacitor C,
There is no choice but to reduce the capacitance of the coil, and as a result, the inductance of the coil also becomes smaller. At this time, the inductance of the resonance coil L is L1゛, and the capacitor C is
The capacitance of 1 is CI', and the resonant frequency at this time is f
.

゛とすると、 (但し、C1’ < CIt L +’ < L + 
)となり、共振周波数f。は高くなってしまい、Ll>
f、となる危険性がある。
゛, (However, C1'< CIt L +'< L +
), and the resonant frequency f. becomes high, and Ll>
There is a risk that f.

ところで、第1図に示される本発明を用いて、第8図の
場合と同様にして等価的に示すとv&2図に示すように
なる。なお、スイッチング周波数f1でのコンデンサC
,,C,のキャパシタンスC,,C。
By the way, if the present invention shown in FIG. 1 is used and equivalently shown in the same manner as in FIG. 8, the result will be as shown in FIG. v&2. Note that the capacitor C at the switching frequency f1
,,C, has a capacitance of C,,C.

とじ、 C,=C2+C,・・・(9) としである。従って、 r c+ = I C3+ I C4・= (1,0)
このとき、 T LI= I o+ I C3+ I C4−(11
)11=I0+IC5・・・(12) I2=10+■o、          ・・・(13
)IPI”IC:l             ・・・
(14)I P2= I c−−(15) 従って、常時予熱電流による電力損失W2は==R(l
 ICj + 2+I IC4121”’(16)ここ
で、I C1f r C3t I C4は同相であるの
で、各々はコンデンサの容量値に比例する。つまり、(
14)、(15)、(16)式から (6)、(9)、(19)式から (20)式より、本発明を用いることにより、電力損失
は従来例に比較して必ず半分未満になり、C1=C4の
とき従来例に比較して最小となり、このとき1/4とな
る。または、(17)、(18)式より常時予熱電流も
より少なくなる。また、このときの共振周波数f。゛を
考えると、(7)、(9)式より、=f、      
・・・(21) となり、(8)、(2)式より fo” < fo’       −(22)(22)
式は本発明による回路方式は従来方式に比較して共振周
波数をより低く設定できることを示している。
Binding, C,=C2+C,...(9). Therefore, r c+ = I C3+ I C4・= (1,0)
At this time, T LI= I o+ I C3+ I C4-(11
)11=I0+IC5...(12) I2=10+■o,...(13
)IPI"IC:l...
(14) I P2= I c--(15) Therefore, the power loss W2 due to the constant preheating current is ==R(l
ICj + 2+I IC4121"' (16) Here, since I C1f r C3t I C4 are in phase, each is proportional to the capacitance value of the capacitor. In other words, (
14), (15), (16) to (6), (9), (19) to (20), by using the present invention, the power loss is always less than half that of the conventional example. When C1=C4, it becomes the minimum compared to the conventional example, and in this case it becomes 1/4. Alternatively, according to equations (17) and (18), the constant preheating current also becomes smaller. Also, the resonance frequency f at this time. Considering ゛, from equations (7) and (9), =f,
...(21) From equations (8) and (2), fo''<fo' - (22) (22)
The equation shows that the circuit system according to the present invention can set the resonant frequency lower than the conventional system.

以上、(21)、 (22)式の意味するところをまと
めると、本発明による回路方式はコンデンサC3−C1
を適切に設計することによって常時予熱電流による電力
損失を大幅に低減できるため、第8図に示す従来方式で
は適用できなかった共振用のインダクタンス及びキャパ
シタンスの定数を適用できる点で、従来方式に比較して
設計の自由度の大きい方式である。これによって、共振
周波数を従来方式より低く設定しやすいために、スイッ
チング周波数を共振周波数より高く設定しやすい方式と
なっており、放電灯の寿命末期になった場合でも、スイ
ッチング素子に進相電流が流れないようにすることが容
易となり、装置の信頼性も向上する。
To summarize the meanings of equations (21) and (22) above, the circuit system according to the present invention has capacitors C3-C1
By appropriately designing the power loss caused by the constant preheating current, it is possible to significantly reduce the power loss caused by the constant preheating current, so compared to the conventional method, it is possible to apply constants for resonance inductance and capacitance, which could not be applied with the conventional method shown in Figure 8. This is a method with a large degree of freedom in design. This makes it easier to set the resonant frequency lower than the conventional method, making it easier to set the switching frequency higher than the resonant frequency, and even when the discharge lamp reaches the end of its life, phase-advanced current flows through the switching element. It becomes easier to prevent the flow from flowing, and the reliability of the device also improves.

なお、以上のことは負荷回路4が複数個並列に接続され
た種々の放電灯1の多灯点灯装置にも当てはまる。
Note that the above also applies to multiple lamp lighting devices for various discharge lamps 1 in which a plurality of load circuits 4 are connected in parallel.

第3図に上記実施例の具体回路を示す。この回路では、
直流電源Eを商用電源ACをダイオードDi−D−及び
コンデンサc、、、C,,で構成された倍電圧整流平滑
回路5で倍電圧整流平滑して得ている。また制御回路3
をスイッチングレギエレータ用rc(TL494等)6
を用いて構成してあり、このIC6の互いに相反する出
力を出カドランスT 、、T 2及びMOSFETから
なるスイッチング素子Q 3.Q−などで構成された出
力回路を介してMOSFETからなるスイッチング素子
Q、、Q2にデート信号として与えている。
FIG. 3 shows a specific circuit of the above embodiment. In this circuit,
A DC power source E is obtained by voltage doubler rectifying and smoothing a commercial power source AC using a voltage doubler rectifier and smoothing circuit 5 composed of diodes Di-D- and capacitors c, . . . . Also, the control circuit 3
The switching regulator for RC (TL494 etc.) 6
The mutually opposing outputs of this IC6 are connected to an output transformer T2, T2 and a switching element Q3 consisting of a MOSFET. The date signal is applied as a date signal to switching elements Q, Q2 made up of MOSFETs via an output circuit made up of transistors Q- and the like.

ところで、上述の説明ではコンデンサC3t C4を夫
々のフイラメン)F+−Fzの共振及び予熱用として分
割した場合について説明したが、第4図1こ示すように
コイルL1をコンデンサC,,C,のように分割して接
続するようにしても良い。
Incidentally, in the above explanation, the case where the capacitors C3t and C4 are divided into parts for resonance and preheating of each filament (F+-Fz) was explained, but as shown in FIG. It is also possible to divide it into parts and connect them.

(実施例2) 第5図に本発明の他の実施例を示す。本実施例では放電
灯が単一ではなく、しかも2個の放電灯14,1□が直
列に接続された場合に、本発明を適用したものである。
(Example 2) FIG. 5 shows another example of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied to a case where there is not a single discharge lamp, but two discharge lamps 14, 1□ are connected in series.

コイルし、及びコンデンサC2は、上述の実施例と同様
にLC直列共振回路のコイル及び電源用のコンデンサで
ある。なお、本実施例では共振用のコンデンサC3〜C
2の接続の仕方に特徴がある。つまり、コンデンサC6
は放電灯11のフイラメン)F、−FI2の電源側に接
続され、コンデンサC7は放電灯1□のフイラメン)F
21 t F 2□の電源側に接続してあり、コンデン
サC5は放電灯11のフイラメン)F、、及び放電灯1
□のフイラ〆ン)F2□の非電源側に接続しである。こ
のように構成すれば、−の放電灯1の2つのフィラメン
トF I l ff F + 2あるい1土F2+tF
2□に着目して見ると、2つのフイラメン) F II
−F 12あるいはF 21 t F 2□は各々共振
及び予熱用のコンデンサを備えていることになる。従っ
て、放電灯11,1□のいずれかの離脱により無負荷時
の共振ループが無くなるので、無負荷対策は不要である
。更に、上述の実施例に説明したように、常時予熱電流
による電力損失を大幅に低減できるために、第8図のよ
うな従来方式を本実施例に適用した場合に比較して設計
の自由度が太き(なっている。このため、スイッチング
周波数を共振周波数より高く設定しやすい方式となって
おり、放電灯11,1□がが命末期になった場合でもイ
ンバータ2のスイッチング素子に進相電流が流れないよ
うにすることが容易になり、装置の信頼性も向上する。
The coil and capacitor C2 are capacitors for the coil and power supply of the LC series resonant circuit as in the above embodiment. Note that in this embodiment, resonance capacitors C3 to C
2 is unique in how it is connected. That is, capacitor C6
is connected to the power supply side of the filament (F) of the discharge lamp 11, -FI2, and the capacitor C7 is connected to the filament (F) of the discharge lamp 1□.
21 t F is connected to the power supply side of 2□, and the capacitor C5 is connected to the filament of discharge lamp 11)
□ filler line) Connect to the non-power supply side of F2□. With this configuration, the two filaments of the negative discharge lamp 1 are F I l ff F + 2 or 1 F2+tF
If you focus on 2□, you will see two filamen) F II
-F 12 or F 21 t F 2□ will each be equipped with a capacitor for resonance and preheating. Therefore, the resonant loop during no-load is eliminated by detachment of either discharge lamp 11 or 1□, so no-load countermeasures are required. Furthermore, as explained in the above embodiment, since the power loss due to constant preheating current can be significantly reduced, the degree of freedom in design is greater than when the conventional method as shown in Fig. 8 is applied to this embodiment. is thick.For this reason, it is easy to set the switching frequency higher than the resonant frequency, and even if the discharge lamps 11, 1 It becomes easier to prevent current from flowing, and the reliability of the device also improves.

なお、本実施例の場合にも第6図に示すようにコンデン
サの代わりにコイルし、を分割して用いることもできる
In the case of this embodiment as well, as shown in FIG. 6, a coil can be used in place of the capacitor and divided into parts.

(実施例3) 第7図に本発明のさらに他の実施例を示す。本実施例は
インバータ2を所謂フルプリツノ構成とした場合に本発
明を適用したものであり、共振用のコンデンサC,,C
,を上述の実施例と略同様に接続しである1本実施例の
場合にも上述の実施例と同様の効果が期待できる。なお
、上述の実施例ではインバータ2として変形バー7ブリ
ツジインバータ、フルプリツノインバータを用いた場合
について説明したが、その他の1石インバータ、バー7
ブリツジインバータ等を用いても良いことは言うまでも
ない。さらに、上述した実施例においては、放電灯の一
対のフィラメントの予熱電流をアンバランスにすること
も容易にできるので、放電灯1の移動縞を防止し、発光
のちらつきを防止することもできる。
(Example 3) FIG. 7 shows still another example of the present invention. In this embodiment, the present invention is applied when the inverter 2 has a so-called full-frontal configuration, and the resonance capacitors C, , C
, are connected in substantially the same manner as in the above-mentioned embodiment, and the same effects as in the above-mentioned embodiment can be expected. In the above embodiments, a modified bar 7 bridge inverter or a full-bridge inverter is used as the inverter 2, but other single-stone inverters, bar 7
Needless to say, a bridge inverter or the like may be used. Furthermore, in the embodiment described above, it is possible to easily make the preheating currents of the pair of filaments of the discharge lamp unbalanced, so that movement stripes of the discharge lamp 1 can be prevented and flickering of light emission can also be prevented.

[発明の効果1 本発明は上述のように、LC共振回路のフィルあるいは
コンデンサのいずれかを分割し、放電灯の夫々のフィラ
メントに分割されたコイルあるいはコンデンサを介して
個別に共振電流あるいは予熱電流を流しであるので、放
電灯の離脱による無負荷時には共振ループが無くなり、
従って無負荷対策が不要であり、またLC共振回路のり
アクタンスを適切に設計することにより、常時予熱電流
による電力損失を大幅に低減でき、このため従来方式で
は適用することができなかったLC共振回路に定数を選
択することができ、このため設計の自由度が大きくなる
効果がある。しかも、このように設計の自由度が大きく
なることにより、放電灯が寿命末期になってもスイッチ
ング素子に進相電流が流れないようにスイッチング周波
数をLC直列共振回路の共振周波数より高く設定するこ
とができ、スイッチング素子にストレスが加わらず、装
置の信頼性が向上する利点がある。
[Effects of the Invention 1] As described above, the present invention divides either the fill or the capacitor of the LC resonant circuit, and individually supplies the resonance current or preheating current to each filament of the discharge lamp through the divided coil or capacitor. Since it is a sink, there is no resonance loop when there is no load due to disconnection of the discharge lamp,
Therefore, there is no need for no-load measures, and by appropriately designing the actance of the LC resonant circuit, power loss due to constant preheating current can be significantly reduced. This has the effect of increasing the degree of freedom in design. Furthermore, with this increased degree of freedom in design, the switching frequency can be set higher than the resonant frequency of the LC series resonant circuit so that phase-advanced current will not flow through the switching element even at the end of the discharge lamp's life. This has the advantage that stress is not applied to the switching elements and the reliability of the device is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1閏は本発明の一実施例の回路図、第2図は同上の等
何回路、第3図は同上の具体回路、第4図は同上のコン
デンサとコイルとを入れ換えた場合の回路図、第5図は
本発明の他の実施例の回路図、第6図は同上のコンデン
サとコイルとを入れ換えた場合の回路図、第7図は本発
明のさらに他の実施例の回路図、第8図は従来例の回路
図、第9図は同上を多灯点灯回路とした場合の回路図、
tJtJ10図及び第11図は同上の動作説明図、第1
2図は第8図の等価回路図である。 1は放電灯、2はインバータ、4は負荷回路、L、はコ
イル、C,、C4はコンデンサ、F、、F2はフィラメ
ント、Eは直流電源である。 代理人 弁理士 石 1)長 七 第5図 第6図 第7図 第10図 −を 第11図 一↑ 第12図 手続補正書(自発)
The first leap is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a similar circuit as above, Figure 3 is a specific circuit as above, and Figure 4 is a circuit diagram when the capacitor and coil as above are replaced. , FIG. 5 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram when the same capacitor and coil are replaced, and FIG. 7 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. Fig. 8 is a circuit diagram of a conventional example, Fig. 9 is a circuit diagram when the same as above is used as a multi-lamp lighting circuit,
tJtJ10 and 11 are the same operation explanatory diagrams as above, and the first
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 8. 1 is a discharge lamp, 2 is an inverter, 4 is a load circuit, L is a coil, C, C4 are capacitors, F, F2 are filaments, and E is a DC power supply. Agent Patent Attorney Ishi 1) Chief 7 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 10 - Figure 11 ↑ Figure 12 Procedural amendment (voluntary)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電源を高周波電圧に変換するインバータと、
インバータ出力に接続されコイル及びコンデンサからな
るLC共振回路を備えた放電灯を含む負荷回路とを備え
、LC共振回路の共振による高電圧を放電灯に印加して
、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置において、上
記LC共振回路のコイルあるいはコンデンサのいずれか
を分割し、放電灯の夫々のフィラメントに分割されたコ
イルあるいはコンデンサを介して個別に共振電流あるい
は予熱電流を流して成ることを特徴とする放電灯点灯装
置。
(1) An inverter that converts DC power into high frequency voltage,
A discharge lamp that is equipped with a load circuit including a discharge lamp connected to an inverter output and equipped with an LC resonant circuit consisting of a coil and a capacitor, and applies a high voltage due to the resonance of the LC resonant circuit to the discharge lamp to light the discharge lamp at high frequency. The lighting device is characterized in that either the coil or the capacitor of the LC resonant circuit is divided, and a resonant current or preheating current is individually passed through the divided coil or capacitor to each filament of the discharge lamp. discharge lamp lighting device.
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