JPH03167789A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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- JPH03167789A JPH03167789A JP30692889A JP30692889A JPH03167789A JP H03167789 A JPH03167789 A JP H03167789A JP 30692889 A JP30692889 A JP 30692889A JP 30692889 A JP30692889 A JP 30692889A JP H03167789 A JPH03167789 A JP H03167789A
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Abstract
Description
本発明は、直流電源の出力を断続させて交流に変換する
スイッチング素子を備えたインバータにより放電ランプ
を点灯させるようにした放電灯点灯装置に関するものて
ある。The present invention relates to a discharge lamp lighting device that lights a discharge lamp using an inverter equipped with a switching element that intermittents the output of a DC power source and converts it into AC.
この種の放電灯点灯装置として、たとえば、第4図に示
すような回路楕戒が知られている。すなわち、交流電R
ACを整流器DBにより全波整流し、整流器DBの出力
を平滑用コンデンサCにより平滑して直流電源電圧V。
を発生させる直流電源を備え、この直流電源の出力をス
イ・ソチング素子を備えたインバータ1により断続させ
て交流に変換し、イ冫バータ1の出力電圧により放電ラ
ンプを点灯させるのである。
インバータ1は、直流電源電圧V0を4個のスイッチン
グ素子Q1〜Q4により断続させ、限流用インダクタン
スLを介して放電ランブ2に給電するようになっている
。また、放電ランブ2には高周波バイパス用のコンデン
サC1が並列接続されている。すなわち、4個のスイッ
チング素子Q〜Q,は、2個ずつ(Q,とQ,、Q2と
Q.)が直列接続されており、各直列回路がそれぞれ直
流電源の両端間に接続されているのであって、各直列回
路のスイッチング素子Q..Q.、Q2,Q.の接続点
の間に、限流用インダクタンスLと放電ランブ2との直
列回路が接続されるのである。また、各スイッチング素
子Q1〜Q,にはそれぞれダイオードD1〜D,が逆並
列に接続される。
スイッチング素子Q.,Q2は高周波く数十kHz>で
オン・オフされ、スイッチング素子Q,.Q.はスイッ
チング素子Q..Q2よりも十分に低い周波数(数百H
z)てオン・オフされる。第5図(c) . (d)に
示すように、スイッチング素子Q,.Q.は交互にオン
・オフするのであり、第5図(b) . (c)に示す
ように、スインチング素子Q3がオンである期間にはス
イッチング素子Q2がオン・オフし、第5図(a) .
(d)に示すように、スイッチング素子Q4がオンで
ある期間にはスイッチング素子Q,がオン・オフするよ
うに動作タイミングが設定されている。
したがって、スイッチング素子Q.がオンであるときに
は、スイッチング素子Q1がオンてあると、直流電源→
スイッチング素子Q1一限流用インダクタンスL→放電
ランプ2およびコンデンサC,−スイッチング素子Q,
一抵抗R一直流電源という経路で電流が流れ、スイ・・
ノチング素子Q1がオフになると、限流用インダクタン
スしにNMされたエネルギーにより、限流用インダクタ
ンスL→放電ランブ2およびコンデンサCI−スイッチ
ング素子Q4→抵抗R→ダイオードD,→限流用インダ
クタンスLという経路で電流が流れるのである。一方、
スインチング素子Q3がオンであるときには、スイッチ
ング素子Q2がオンであると、直流電源一スイッチング
素子Q2一放電ランプ2およびコンデンサC1→限流用
イ冫・ダクタ冫スL一スイッチング素子Q,一抵抗R→
直流電源という経路で電流が流れ、スイッチング素子Q
2がオフになると、限流用インダクタンスしに蓄積され
たエネルギーにより、限流用インダクタンスL −スイ
ッチング素子Q1一抵抗R−ダイオードD.−放電ラン
ブ2およびコンデンサC1一眼流用インダクタンスLと
いう経路で電流が流れる。
以上のような動作により、限流用イ冫ダクタンスしには
、第5図(e)に示すように、高周波電流■,が流れる
ことになる。コンデンサC,は、第5D(f)に示すよ
うに、限流用インダクタンスしに流れる高周波成分■。
1を通過させるように設定されているから、放電ランプ
2に流れるランプ電流11は、第5図(g>に示すよう
に、スイッチング素子Q,,Q.のオン オフ周期に対
応した矩形波に、,スイ・ソチ冫′グ素子Q..Q.の
オ冫・ オフm+mの高周波リアル成分を重畳したもの
とそる。
ところで、上記回路では、ランプ電流に相当する電流を
抵抗Rの両端電圧として検出し、抵抗Eの両端電圧の大
小に応じてランプ電流が一定にそるように、制御回路3
を介してスイッチング素子Q,,Q2のオンデユーテイ
をフイードバンク制御するようになっている。
制御回路3は、ランプ電流検出回路1l、高周波発生回
路12、低周波発生回路13、ゲート回路14、ドライ
ブ回路151〜154により構或される。高周波発生回
路12は、鋸由状波発生回路16、一対の比較回路17
a,17b、両比較回路の出力の論理和を出力するオア
回路18よりlり、比較回路17bは、第6図(b)(
c)に示すように、鋸歯状波発生回路16の出力レベル
が基準電圧V3よりも低いときに、出力レベルが“H”
になる。一方、限流用インダク,タシスLに、第6[m
(a)のような電流T Llが流れているときに、ラン
プ電流検出回路1↓の出力(二第6図(b)に破線で示
すようになる。比較同路1 7 aは、ランプ電流検出
回路11の出力レベルが鋸歯状波発生回路16の出力レ
ベルよりも高いときに、第6図(d)のように、出力レ
ベルを“H′にする。したがって、オア回路18の出力
は第6図(e)のようになる。
低周波発生回路13は、パルス発生回路19、フリップ
フロップ回路20、一対のナント回路21 a.2 l
bなどを備え、両ナンド回路2 1 a,2lbから
はそれぞれデューティ比がほぼ50%のパルスが交互に
オンとなるように出力される。
ゲート回路l4は、一対のノア回路22a.22bより
なり、各ノア回路22a,22bは低周波発生回路13
の一方の出力レベルが“H”であるときに、他方の出力
が入力されているノア回路22a.22bから高周波発
生回路12の出力を反転した出力が得られるようにして
いる。
ドライブ回路15+〜15,は、ノア回路22a22b
の出力や低周波発生回路13の出力を受けて、対応する
各スイッチング素子Q1〜Q,を制御するのである。
以上のようにして、制御回路3では、高周波発生回路1
2のオンデユーテイを制御することにより、ランプ電流
をほぼ一定に保つように制御するのである。As this type of discharge lamp lighting device, for example, a circuit ellipse as shown in FIG. 4 is known. That is, AC power R
The AC is full-wave rectified by a rectifier DB, and the output of the rectifier DB is smoothed by a smoothing capacitor C to obtain a DC power supply voltage V. The output of this DC power source is intermittently converted into alternating current by an inverter 1 equipped with a switching element, and the discharge lamp is lit by the output voltage of the inverter 1. The inverter 1 is configured to intermittent the DC power supply voltage V0 using four switching elements Q1 to Q4, and supply power to the discharge lamp 2 via the current limiting inductance L. Further, a high frequency bypass capacitor C1 is connected in parallel to the discharge lamp 2. That is, two of the four switching elements Q to Q, (Q, and Q, and Q2 and Q.) are connected in series, and each series circuit is connected between both ends of the DC power supply. , and the switching element Q. of each series circuit. .. Q. ,Q2,Q. A series circuit of the current-limiting inductance L and the discharge lamp 2 is connected between the connection points. Furthermore, diodes D1 to D are connected in antiparallel to each of the switching elements Q1 to Q, respectively. Switching element Q. , Q2 are turned on and off at a high frequency of several tens of kHz, and the switching elements Q, . Q. is the switching element Q. .. Frequency sufficiently lower than Q2 (several hundred H
z) is turned on and off. Figure 5(c). As shown in (d), switching elements Q, . Q. are turned on and off alternately, as shown in Figure 5(b). As shown in FIG. 5(c), the switching element Q2 is turned on and off during the period when the switching element Q3 is on, and as shown in FIG. 5(a).
As shown in (d), the operation timing is set so that the switching element Q is turned on and off during the period when the switching element Q4 is on. Therefore, switching element Q. When is on, switching element Q1 is on, DC power →
Switching element Q1 - current limiting inductance L → discharge lamp 2 and capacitor C, - switching element Q,
Current flows through the path of one resistor R and one DC power supply, and...
When the notching element Q1 is turned off, the energy transferred to the current limiting inductance causes a current to flow through the path of current limiting inductance L → discharge lamp 2 and capacitor CI - switching element Q4 → resistor R → diode D, → current limiting inductance L. flows. on the other hand,
When the switching element Q3 is on, and the switching element Q2 is on, the DC power source - the switching element Q2 - the discharge lamp 2 and the capacitor C1 -> the current limiter/ductor L - the switching element Q, - the resistor R ->
Current flows through the path called the DC power supply, and the switching element Q
2 is turned off, the energy stored in the current limiting inductance causes the current limiting inductance L - switching element Q1 - resistor R - diode D. - A current flows through the path of the discharge lamp 2 and the single-lens inductance L of the capacitor C1. As a result of the above-described operation, a high frequency current {circle around (2)} flows through the current limiting inductance, as shown in FIG. 5(e). As shown in No. 5D(f), the capacitor C is a high-frequency component (■) flowing through the current-limiting inductance. 1, the lamp current 11 flowing through the discharge lamp 2 becomes a rectangular wave corresponding to the on/off period of the switching elements Q, , Q, as shown in Fig. 5 (g>). ,, it is a superimposition of the high frequency real components of switching on/off m + m of switch switching element Q.. The control circuit 3
The on-duty of the switching elements Q, . The control circuit 3 includes a lamp current detection circuit 1l, a high frequency generation circuit 12, a low frequency generation circuit 13, a gate circuit 14, and drive circuits 151 to 154. The high frequency generation circuit 12 includes a sawtooth wave generation circuit 16 and a pair of comparison circuits 17.
a, 17b, and the OR circuit 18 which outputs the logical sum of the outputs of both comparison circuits, the comparison circuit 17b is
As shown in c), when the output level of the sawtooth wave generation circuit 16 is lower than the reference voltage V3, the output level is "H".
become. On the other hand, the 6th [m
When a current T Ll as shown in (a) is flowing, the output of the lamp current detection circuit 1↓ (2) becomes as shown by the broken line in Fig. 6 (b). When the output level of the detection circuit 11 is higher than the output level of the sawtooth wave generation circuit 16, the output level is set to "H" as shown in FIG. 6(e).The low frequency generation circuit 13 includes a pulse generation circuit 19, a flip-flop circuit 20, and a pair of Nantes circuits 21a.2l.
The NAND circuits 2 1 a and 2 lb each output pulses having a duty ratio of approximately 50% so as to be alternately turned on. The gate circuit l4 includes a pair of NOR circuits 22a. 22b, and each NOR circuit 22a, 22b is a low frequency generating circuit 13.
When the output level of one of the NOR circuits 22a. is "H", the output of the other is input. An output obtained by inverting the output of the high-frequency generating circuit 12 is obtained from the high-frequency generating circuit 22b. Drive circuits 15+ to 15 are NOR circuits 22a22b
The corresponding switching elements Q1 to Q are controlled in response to the output of the low frequency generating circuit 13 and the output of the low frequency generating circuit 13. As described above, in the control circuit 3, the high frequency generation circuit 1
By controlling the on-duty in step 2, the lamp current is controlled to be kept approximately constant.
ところで、このような放電灯点灯装置において、たとえ
ば、高圧放電ランプのように正特性を有し、しかも寿命
が近付くにつれてランプ電圧が上昇するような放電ラン
ブ2を用いたとすると、放電ランブ2の寿命末期におけ
るランプ電圧の上昇に伴って、限流用インダクタンスL
に流れる電流ILの傾斜が榎やかになり、高周波発生回
路12の一方の比較回路17aの出力レベルが“H”と
なる期間が短くなる。その結果、制御回路3は、スイッ
チング素子Q,,Q2のオン期間を長くし、ランプ電流
の減少を抑えてランプ電力を増加させるように制御する
ことになる。
すなわち、ランプ電圧とランプ電力とは、第7図に実線
で示すような関係になっている。したがって、放電ラン
ブ2が寿命末期になってランプ電圧が定格を越えるよう
になると、過負荷になりランブ寿命を短縮したり、放電
ランブ2を破壊するというような問題が生じることにな
る。
このような問題を回避するためには、第7図に破線で示
すように、ランプ電圧が定格を越えると、ランプ電力を
急激に減少させるように制御するのが望ましい。
二のような制御を行う構成としては、第8図に示すよう
な横戊が考えられる。すなわち、ランプ電流検出回路1
1の出力を積分回路23により平均化し、ランプ電流の
平均値■ウと鋸歯状波発生回路16の出力とを比較回路
24により比較するのであって、第9図(aHb)に示
すように、鋸歯状波発生回路16の出力レベルがランプ
電流の平均値Iウよりも大きい期間に、比較回路24の
出力レベルが゛H”になるようにしているのである。こ
うして得られた比較回路24の出力は、オア回路25に
よって高周波発生回路12の出力との論理和がとられる
。したがって、ランプ電圧が上昇してランプ電流が減少
すると、上述したように高周波発生凹路12の出力レベ
ルか゛’ }{ ”となる期間が短くなるが、逆に、比
較回路24の出力レベルが“H“となる期間は長くなる
から、オア回路25の出力レベルが“H”となる期間は
、ランプ電圧が比較的小さい領域ではランプ電圧ととも
に減少し、ランプ電圧がある値を越えると増加すること
になる。すなわち、スイ・ソチング素子Q.,Q2のオ
ン期間が短くなるのである。その結果、ランプ電圧が所
定値よりも小さい領域ではランプ電圧の上昇とともにラ
ンプ電力が増加し、ラ冫プ電圧が所定値以上の領域では
ランプ電圧が上昇するにつれてランプ電力が減少すると
いう動作か可能になるのである。
しかしながら、この構成では、ランプ電圧が上記設定値
以上の領域では、ランプ電涜の減少に伴ってスイ・ソチ
ング素子Q,,Q2のオン期間が減少するとフィードバ
ック制御によってランプ電流が一層減少するから、ラン
プ電流が急速に減少し、放電ランブ2の放電が不安定に
なりやすく、ちらつきや立ち消え等の問題が発生干る。
さらに、上述のように鋸歯状波発生回路16の出力とラ
ンプ電流の平均値IXとを比較してスイッチング素子Q
..Q2のオンデューティを制御している場合に、スイ
ッチング素子Q,.Q.のオン期間においてスイッチン
グ素子Q.,Q2のオンデューティはほとんど変化しな
い。一方、スイッチング素子Qコ.Q4のスイッチング
周波数が数百Hz以下であるときに、放電ランプ2のイ
ンピーダンスは極性が反転するときに高く、しだいに低
くなる。すなわち、放電の半サイクルの間に、放電ラン
ブ2のインピーダンスが変化するのに対し、スイッチン
グ素子Q.,Q2のオンデューティはほぼ一定であるか
ら、ランプ電流のピーク値が変化し、ちらつきが発生す
るという問題が生じる。
本発明は上記問題の解決を目的とするものであって、ラ
ンプ電圧が定格電圧以上に設定された所定値より低い領
域ではランプ電圧の上昇に伴ってランプ電力を増加させ
、上記所定値以上の領域ではランプ電圧が上昇するとラ
ンプ電力を減少させるように制御しながらも、上記所定
値以上の領域におけるちらつきや立ち消えの発生がない
放電灯点灯装置を提供しようとするものである。By the way, in such a discharge lamp lighting device, if a discharge lamp 2 having positive characteristics such as a high-pressure discharge lamp and in which the lamp voltage increases as the life approaches, the life of the discharge lamp 2 As the lamp voltage increases in the final stage, the current-limiting inductance L
The slope of the current IL flowing through the current IL becomes steeper, and the period during which the output level of one comparison circuit 17a of the high frequency generation circuit 12 is at "H" becomes shorter. As a result, the control circuit 3 lengthens the on period of the switching elements Q, , Q2, suppresses a decrease in lamp current, and increases lamp power. That is, the lamp voltage and lamp power have a relationship as shown by the solid line in FIG. Therefore, when the discharge lamp 2 reaches the end of its life and the lamp voltage exceeds the rated value, problems such as overloading may occur, shortening the lamp life or destroying the discharge lamp 2. In order to avoid such problems, it is desirable to perform control such that when the lamp voltage exceeds the rated value, the lamp power is rapidly reduced, as shown by the broken line in FIG. As a configuration for performing the second type of control, a horizontal configuration as shown in FIG. 8 can be considered. That is, lamp current detection circuit 1
1 is averaged by an integrating circuit 23, and the average value of the lamp current (3) and the output of the sawtooth wave generating circuit 16 are compared by a comparing circuit 24, as shown in FIG. 9 (aHb). The output level of the comparator circuit 24 is set to ``H'' during the period when the output level of the sawtooth wave generating circuit 16 is greater than the average value Iu of the lamp current. The output is logically summed with the output of the high frequency generation circuit 12 by the OR circuit 25. Therefore, when the lamp voltage increases and the lamp current decreases, the output level of the high frequency generation concave path 12 changes as described above. { '' becomes shorter, but conversely, the period when the output level of the comparator circuit 24 is "H" becomes longer, so during the period when the output level of the OR circuit 25 is "H", the lamp voltage In the region where the target is small, it decreases with the lamp voltage, and increases when the lamp voltage exceeds a certain value. That is, the switching element Q. , Q2's on period becomes shorter. As a result, in the region where the lamp voltage is lower than a predetermined value, the lamp power increases as the lamp voltage increases, and in the region where the lamp voltage exceeds the predetermined value, the lamp power decreases as the lamp voltage increases. It becomes. However, in this configuration, in a region where the lamp voltage is above the set value, when the ON period of the switching elements Q, Q2 decreases as the lamp radiation decreases, the lamp current further decreases due to feedback control. The lamp current decreases rapidly, and the discharge of the discharge lamp 2 tends to become unstable, causing problems such as flickering and turning off. Furthermore, as described above, the output of the sawtooth wave generating circuit 16 is compared with the average value IX of the lamp current, and the switching element Q
.. .. When controlling the on-duty of switching elements Q, . Q. During the on period of switching element Q. , the on-duty of Q2 hardly changes. On the other hand, the switching element Q. When the switching frequency of Q4 is several hundred Hz or less, the impedance of the discharge lamp 2 is high when the polarity is reversed and gradually becomes low. That is, while the impedance of the discharge lamp 2 changes during a half cycle of discharge, the impedance of the switching element Q. , Q2 are substantially constant, the peak value of the lamp current changes, causing a problem of flickering. The present invention aims to solve the above-mentioned problem, and in a region where the lamp voltage is lower than a predetermined value set above the rated voltage, the lamp power is increased as the lamp voltage increases. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device that does not cause flickering or turning off in the region above the predetermined value, while controlling the lamp power to decrease as the lamp voltage increases in the region.
本発明は、上記目的を達成するために、請求項1の構成
では、直7fL電源の出力を断続させて交流に変化する
スイッチング素子を備えたインバータと、インバータの
出力により点灯する正特性の放電ランプへのランプ電流
がほぼ一定になるようにスイッチング素子のオンデュー
ティを制御する制御回路とを具備した放電灯点灯装置に
おいて、ランプ電圧の平均値を検出するとともに、ラン
プ電圧の平均値が放電ランプの定格電圧以上に設定され
た所定値よりも低い領域ではランプ電圧の上昇に伴って
上記オンデューティを増加させ、ランプ電圧の平均値が
上記所定値以上の領域ではランプ電圧の平均値の上昇に
伴って上記オンデューティを減少させるように制御回路
を構或しているのである。
また、請求項2の構成では、制御回路に、ランプ電圧の
平均値を検出するとともにランプ電圧の平均値の上昇に
伴って出力レベルが低減するランブ電圧検出回路と、ラ
ンプ電流の瞬時値を検出するランプ電流検出回路と、ラ
ンプ電圧検出回路の出力レベルがランプ電流検出回路の
出力レベルを越える期間の増加に伴ってスイッチング素
子のオンデューティを減少させる出力が得られる比較回
路とを設けているのである。In order to achieve the above object, the present invention has an inverter equipped with a switching element that intermittents the output of a direct 7fL power source and changes it to alternating current, and a positive characteristic discharge that is lit by the output of the inverter. In a discharge lamp lighting device equipped with a control circuit that controls the on-duty of a switching element so that the lamp current to the lamp is approximately constant, the average value of the lamp voltage is detected, and the average value of the lamp voltage is In a region lower than a predetermined value set above the rated voltage, the on-duty increases as the lamp voltage increases, and in a region where the average value of the lamp voltage is above the predetermined value, the average value of the lamp voltage increases. Accordingly, the control circuit is designed to reduce the on-duty. Further, in the configuration of claim 2, the control circuit includes a lamp voltage detection circuit that detects the average value of the lamp voltage and reduces the output level as the average value of the lamp voltage increases, and a lamp voltage detection circuit that detects the instantaneous value of the lamp current. The lamp current detection circuit is provided with a lamp current detection circuit that detects the lamp voltage, and a comparison circuit that obtains an output that reduces the on-duty of the switching element as the period in which the output level of the lamp voltage detection circuit exceeds the output level of the lamp current detection circuit increases. be.
請求項1の構或によれば、従来のようにランプ電流のみ
でフィードバック制御するのではなく、ランプ電圧を検
出してスイッチング素子のオンデ工一ティを制御するよ
うにしているから、ランプ電圧が定格電圧以上に設定さ
れた所定値より低い頭域ではランプ電圧の上昇に伴って
ランプ電力を増加させ、上記所定値以上の領域ではラン
プ電圧が上昇するとランプ電力を減少させるように制御
することができるのはもちろんのこと、上記所定値以上
の須域において放電が不安定になることがなく、ちらつ
きが防止できるのである。
また、請求項2の構成では、ランプ電圧の平均値とラン
プ電涜の瞬時値とを比較してスイッチ冫グ素子のオンデ
ューティを決定しているから、比較的短時間の間に放電
ランプのインピーダンスが変化してもランプ電流のピー
ク値をほぼ一定に保つことができるのであり、従来のよ
うなちらつきや立ち消えの発生がないのである。According to the structure of claim 1, since the lamp voltage is detected and the on-demand switching element is controlled by detecting the lamp voltage, instead of performing feedback control using only the lamp current as in the past, the lamp voltage is The lamp power can be controlled to increase as the lamp voltage increases in a region lower than a predetermined value set above the rated voltage, and to decrease the lamp power when the lamp voltage increases in a region above the predetermined value. Not only is this possible, but the discharge does not become unstable in the range above the predetermined value, and flickering can be prevented. In addition, in the configuration of claim 2, since the on-duty of the switching element is determined by comparing the average value of the lamp voltage and the instantaneous value of the lamp discharge, the on-duty of the switching element is determined. Even if the impedance changes, the peak value of the lamp current can be kept almost constant, and there is no flickering or turning off like in conventional lamps.
【実施例1】
基本的な構成は第4図に示した従来構成と同じであり、
制御回路3の一部のみが異なるので、相違点についての
み説明する。
第1図に示すように、制御回路3に、ランプ電圧検出回
路26、比較回路27、オア回路28が付加されている
。低周波発生回路13、ゲート回路14、ドライブ回路
15,〜15,については、第4図構成と同じである。
ランプ電圧検出回路26は、放電ランプ2と限流用イン
ダクタンスLとの接続点に接続され、ランプ電圧を抵抗
R1〜R,とコンデンサC 2 . C 3よりなる積
分回路により平均化する。ランプ電圧の平均値はダイオ
ードD,などを介して差動増幅回路2つに入力され、抵
抗R4,R.により設定された基準電圧との差が得られ
る。ここに、差動増隔回路2つの出力はランプ電圧の平
均値が上昇すると減少するように設定してある。
ランプ電流検出回路11の出力は、第2図(b)示すよ
うに、比較回路27によって、ランプ電圧検出回路26
の出力レベルVXと比較され、ランプ電流検出回路1l
の出力がランプ電圧検出回路26の出力レベルVXを越
えると、第2図(e)に示すように、比較回路27の出
力レベルは゛H゛になる。すなわち、ランプ電圧が上昇
するほど、比較回路27の出力レベルが“H”になる期
間が長くなるのである。比較回路27の出力は、オア回
路28によって、高周波発生回路12の出力との論理和
かとられ、オア回路28の出力がゲート回路14に入力
されるのである。
しかるに、高周波発生回路12の出力が、第2図(a)
のようであるときに、ランプ電圧が上昇すれば、比較回
路27の出力レベルが“H”になる期間が長くなり、第
2図(d)に示すように、高周波発生回路12のみによ
る場合よりもオア回路28のオン期間が長くなるのであ
る。すなわち、ランプ電力は減少するのてある。ここに
おいて、ランプ電圧検出回路26の各定数値を選択する
ことにより、ランプ電圧が定格電圧よりやや高い所定値
に達するまでは、ランプ電圧の上昇に伴ってランプ電力
も上昇するようにし、ランプ電圧が上記所定値を越える
と比較回路27の出力レベルが“H″になるようにして
ランプ電圧の上昇に伴ってランプ電力を減少させるよう
に制御することができるのである。
ところで、ランプ電圧の平均値の上昇に伴って減少する
ように設定したランプ電圧検出回路26の出力とランプ
電流の瞬時値とを比較して、スイッチング素子Q.,Q
.(第4図参照)のオンデューティを制御するようにし
ているから、放電ラ冫ブ2のインピーダンスが変化して
も、ランプ電流の瞬時値によるフィードバック制御によ
りランプ電流のピーク値をほぼ一定に保つことができる
から、ランプ電流の平均値によるフィードバック制御を
行う場合で発生していたちらつきが生じないのである。
また、ランプ電圧の平均値を検出し、ランプ電圧の上昇
に対してスイッチング素子Q..Q,のオン期間を減少
させるようにしているから、ランプ電流に対して正特性
となる放電ランプ2を用いている場合でも、ランプ電圧
の上昇が抑制され、放電が不安定にならないのである。[Embodiment 1] The basic configuration is the same as the conventional configuration shown in FIG.
Since only a part of the control circuit 3 is different, only the differences will be explained. As shown in FIG. 1, a lamp voltage detection circuit 26, a comparison circuit 27, and an OR circuit 28 are added to the control circuit 3. The low frequency generation circuit 13, gate circuit 14, and drive circuits 15, . . . , are the same as those in FIG. 4. The lamp voltage detection circuit 26 is connected to the connection point between the discharge lamp 2 and the current-limiting inductance L, and detects the lamp voltage through the resistors R1 to R and the capacitor C2. Averaging is performed by an integrating circuit consisting of C3. The average value of the lamp voltage is input to two differential amplifier circuits via a diode D, etc., and is input to two differential amplifier circuits via a diode D, etc., and is input to two differential amplifier circuits via a diode D, etc. The difference from the reference voltage set by is obtained. Here, the outputs of the two differential amplifier circuits are set so that they decrease as the average value of the lamp voltage increases. As shown in FIG. 2(b), the output of the lamp current detection circuit 11 is sent to the lamp voltage detection circuit 26 by the comparison circuit 27.
is compared with the output level VX of the lamp current detection circuit 1l.
When the output of the comparison circuit 27 exceeds the output level VX of the lamp voltage detection circuit 26, the output level of the comparison circuit 27 becomes "H" as shown in FIG. 2(e). That is, as the lamp voltage increases, the period during which the output level of the comparator circuit 27 is "H" becomes longer. The output of the comparison circuit 27 is ORed with the output of the high frequency generation circuit 12 by an OR circuit 28, and the output of the OR circuit 28 is input to the gate circuit 14. However, the output of the high frequency generation circuit 12 is as shown in FIG. 2(a).
If the lamp voltage increases when Also, the ON period of the OR circuit 28 becomes longer. That is, the lamp power is reduced. Here, by selecting each constant value of the lamp voltage detection circuit 26, the lamp power is increased as the lamp voltage increases until the lamp voltage reaches a predetermined value slightly higher than the rated voltage. When the voltage exceeds the predetermined value, the output level of the comparator circuit 27 becomes "H", so that the lamp power can be controlled to decrease as the lamp voltage increases. By the way, the instantaneous value of the lamp current is compared with the output of the lamp voltage detection circuit 26, which is set to decrease as the average value of the lamp voltage increases, and the output of the switching element Q. ,Q
.. Since the on-duty of the lamp (see Figure 4) is controlled, even if the impedance of the discharge lamp 2 changes, the peak value of the lamp current is kept almost constant through feedback control based on the instantaneous value of the lamp current. This eliminates the flickering that occurs when feedback control is performed using the average value of the lamp current. Also, the average value of the lamp voltage is detected, and the switching element Q. .. Since the on-period of Q is reduced, even when a discharge lamp 2 having positive characteristics with respect to lamp current is used, the increase in lamp voltage is suppressed and the discharge does not become unstable.
【実施例2】
実施例1では、ランプ電圧を放電ランプ2と限流用イン
ダクタンスLとの接続点より検出していたが,本実施例
では、第3図に示すように、限流用インダクタンスLを
兼ねたトランスTf!:設け、このトランスTの2次巻
線の出力電圧を整流器29により全波整流した後、コン
デンサC,により平滑化してランプ電圧の平均値を得る
ようにしている。このitては、ランプ電圧か上昇する
と、トランスTの2次巻線の出力電圧が減少するから、
差動増幅回路が不要になる。
なお、上記各実′Il!例では、インバータ1として第
4図の構成のものを例示したが、ハーフブリッン′方式
のインバータを用いたり、直流を交流に変換するチョッ
パ回路の後段にフルブリッジ方式のインバータを負荷と
して用いた構成としても同等の効果を得ることができる
。[Example 2] In Example 1, the lamp voltage was detected from the connection point between the discharge lamp 2 and the current-limiting inductance L, but in this example, the current-limiting inductance L was detected as shown in FIG. Transformer Tf that doubles as a Tf! : is provided, and after the output voltage of the secondary winding of this transformer T is full-wave rectified by a rectifier 29, it is smoothed by a capacitor C to obtain an average value of the lamp voltage. This is because when the lamp voltage increases, the output voltage of the secondary winding of the transformer T decreases.
A differential amplifier circuit becomes unnecessary. In addition, each of the above-mentioned fruits 'Il! In this example, the configuration shown in Figure 4 was used as the inverter 1, but a configuration using a half-brin' type inverter or a full-bridge type inverter as a load at the downstream stage of a chopper circuit that converts DC to AC is also possible. You can also get the same effect.
上述したように、請求項1の構成では、直流電源の出力
を断続させて交流に変化するスイッチ冫グ素子を備えた
インバータと、インバータの出力により点灯する正特性
の放電ランフ゜へのランプ電流がほぼ一定になるように
スイッチング素子のオンデューティを制御する制御回路
とをり一備した放電灯点灯装置において、ランプ電圧の
平均値を検出するとともに、ランプ電圧の平均値か放電
ランプの定格電圧以上に設定された所定値よりも低い領
域ではランプ電圧の上昇に伴って上記オンデューティを
増加させ、ランプ電圧の平均値が上記所定値以上の領域
ではランプ電圧の平均値の上昇に伴って上記オンデュー
ティを減少させるように制御回路を構成しているものて
あり、従束のようにランプ電流のみでフィードバック制
御するζノ,1ではなく、ランプ電圧を検出してスイ!
チング素子のオンデューティを制御する,ようにしてい
るから、ランプ電圧が定格電圧以上に設定された所定値
より低い頑域て゛はラ冫フ゜電圧の上昇に伴ってランプ
電力を増加させ、上記所定値以上の領域ではランプ電圧
が上昇するとランプ電力を減少させるように制御するこ
とができるのはもちろんのこと、上記所定値以上の領域
においても放電が不安定になることがなく、ちらつきが
防止できるという利点がある。
また、請求項2の横或てほ、制御回路に、ランプ電圧の
平均値を検出するとともにランプ電圧の平均値の上昇に
伴って出力レベルが低減するランプ電圧検出回路と、ラ
ンプ電流の瞬時値を検出するランプ電流検出回路と、ラ
ンプ電圧検出回路の出力レヘルがランプ電流検出回路の
出力レベルを越える期間の増加に伴ってスイッチング素
子のオンデューティを減少させる出力が得られる比較回
路とを設けているものであり、ランプ電圧の平均値とラ
ンプ電流の瞬時値とを比較してスイッチング素子のオン
デ二−ティを決定しているから、放電の半サイクルのよ
うな比較的短時間の間に放電ランプのインピーダンスが
変化してもランプ電流のピーク値をほぼ一定に保つこと
ができるのであり、従来のようなちらつきや立ち消えの
発生がないという効果を奏する。As described above, the configuration of claim 1 includes an inverter equipped with a switching element that intermittents the output of a DC power source and changes it to AC, and a lamp current flowing to a discharge lamp with a positive characteristic that is lit by the output of the inverter. In a discharge lamp lighting device equipped with a control circuit that controls the on-duty of a switching element so that it is almost constant, the average value of the lamp voltage is detected, and the average value of the lamp voltage is equal to or higher than the rated voltage of the discharge lamp. In the region where the lamp voltage is lower than the predetermined value, the on-duty increases as the lamp voltage increases, and in the region where the average value of the lamp voltage is equal to or higher than the predetermined value, the on-duty increases as the average value of the lamp voltage increases. The control circuit is configured to reduce the duty, and instead of feedback control based only on the lamp current like a slave flux, it detects the lamp voltage and switches!
Since the on-duty of the switching element is controlled, if the lamp voltage is stubbornly lower than a predetermined value set above the rated voltage, the lamp power is increased as the lamp voltage increases, and the lamp power is increased to the above-mentioned predetermined value. In the above range, it is possible to control the lamp power to decrease as the lamp voltage increases, and even in the range above the predetermined value, the discharge will not become unstable and flickering can be prevented. There are advantages. In addition, the control circuit includes a lamp voltage detection circuit that detects the average value of the lamp voltage and reduces the output level as the average value of the lamp voltage increases, and an instantaneous value of the lamp current. a lamp current detection circuit that detects the current, and a comparison circuit that obtains an output that reduces the on-duty of the switching element as the period in which the output level of the lamp voltage detection circuit exceeds the output level of the lamp current detection circuit increases. Since the on-denity of the switching element is determined by comparing the average value of the lamp voltage and the instantaneous value of the lamp current, the discharge occurs within a relatively short period of time, such as a half cycle of discharge. Even if the impedance of the lamp changes, the peak value of the lamp current can be kept almost constant, and the effect is that there is no flickering or turning off like in the conventional case.
第1図は本発明の実施例1を示す要部回路図、第2図は
同上の動作説明図、第3図は本発明の実施例2を示す要
部回路図、第4図は従来例を示す回路図、第5図ないし
第7図は同上の動作説明図、第8図は他の従来例を示す
要部回路図、第9図は同上の動作説明図である。
l・・・インバータ、2・・・放電ランプ、3・・・制
御回路、11・・ランプ電流検出回路、26・・・ラン
プ電圧検出回路、30・・・比較回路、Q,〜Q,・・
・スイッチング素子.Fig. 1 is a circuit diagram of a main part showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the same operation as above, Fig. 3 is a circuit diagram of a main part showing a second embodiment of the invention, and Fig. 4 is a conventional example 5 to 7 are diagrams illustrating the operation of the same as above, FIG. 8 is a circuit diagram of a main part showing another conventional example, and FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the same. l...Inverter, 2...Discharge lamp, 3...Control circuit, 11...Lamp current detection circuit, 26...Lamp voltage detection circuit, 30...Comparison circuit, Q, ~Q,...・
・Switching element.
Claims (2)
ッチング素子を備えたインバータと、インバータの出力
により点灯する正特性の放電ランプへのランプ電流がほ
ぼ一定になるようにスイッチング素子のオンデューティ
を制御する制御回路とを具備した放電灯点灯装置におい
て、上記制御回路は、ランプ電圧の平均値を検出すると
ともに、ランプ電圧の平均値が放電ランプの定格電圧以
上に設定された所定値よりも低い領域ではランプ電圧の
上昇に伴って上記オンデューティを増加させ、ランプ電
圧の平均値が上記所定値以上の領域ではランプ電圧の平
均値の上昇に伴って上記オンデューティを減少させるこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。(1) An inverter equipped with a switching element that intermittents the output of a DC power source and changes it to AC, and an on-duty control of the switching element so that the lamp current to the positive characteristic discharge lamp that is lit by the inverter output is approximately constant. In the discharge lamp lighting device, the control circuit detects the average value of the lamp voltage, and the average value of the lamp voltage is lower than a predetermined value set to be equal to or higher than the rated voltage of the discharge lamp. The on-duty is increased as the lamp voltage increases in a low region, and the on-duty is decreased as the average lamp voltage increases in a region where the average value of the lamp voltage is equal to or higher than the predetermined value. discharge lamp lighting device.
もにランプ電圧の平均値の上昇に伴って出力レベルが低
減するランプ電圧検出回路と、ランプ電流の瞬時値を検
出するランプ電流検出回路と、ランプ電圧検出回路の出
力レベルがランプ電流検出回路の出力レベルを越える期
間の増加に伴つてスイッチング素子のオンデューティを
減少させる出力が得られる比較回路とを具備して成るこ
とを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。(2) The control circuit includes a lamp voltage detection circuit that detects the average value of the lamp voltage and whose output level decreases as the average value of the lamp voltage increases, and a lamp current detection circuit that detects the instantaneous value of the lamp current. , a comparison circuit that can obtain an output that reduces the on-duty of the switching element as the period in which the output level of the lamp voltage detection circuit exceeds the output level of the lamp current detection circuit increases. Item 1. The discharge lamp lighting device according to item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306928A JPH0750633B2 (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | Discharge lamp lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306928A JPH0750633B2 (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | Discharge lamp lighting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03167789A true JPH03167789A (en) | 1991-07-19 |
JPH0750633B2 JPH0750633B2 (en) | 1995-05-31 |
Family
ID=17962968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1306928A Expired - Lifetime JPH0750633B2 (en) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | Discharge lamp lighting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0750633B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06223988A (en) * | 1992-12-22 | 1994-08-12 | Edwin Meabeek Ronald | Apparatus and method for operation of electric lamp |
JP2004303515A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tdk Corp | Discharge lamp lighting device |
JP2004303501A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tdk Corp | Discharge lamp lighting device and discharge lamp lighting method by the discharge lamp lighting device |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1306928A patent/JPH0750633B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06223988A (en) * | 1992-12-22 | 1994-08-12 | Edwin Meabeek Ronald | Apparatus and method for operation of electric lamp |
JP2004303515A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tdk Corp | Discharge lamp lighting device |
JP2004303501A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tdk Corp | Discharge lamp lighting device and discharge lamp lighting method by the discharge lamp lighting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0750633B2 (en) | 1995-05-31 |
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