JPH03246892A - 放電ランプ点灯用回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は 周波数ｆにより交互に導通と非導通とになることにより
交番する極性を有する電流を発生する少なくとも１個の
スイッチング素子を具え、且つ直流電圧源へ接続される
のに適した端部を設けられた回路へと、 回路Ａへ接続され且つランプ接続端子と誘導手段とを具
えている負荷回路Ｂと、 前記スイッチング素子を周波数ｆで交互に導通と非導通
とにするための駆動信号を発生する駆動回路と、 電流センサと、 負荷回路Ｂを横切る電圧と負荷回路Ｂを通る電流との間
の位相差に依存する制御信号を発生するために前記電流
センサと前記スイッチング素子とへ結合された測定回路
と、 直流−交流変換器の運転条件の変化に影響する制御回路
であって、この変化は前記制御信号に依存する制御回路
と、 を設けられた直流−交流変換器を具えている放電ランプ
点灯用回路装置に関するものである。

（従来の技術） そのような回路装置は欧州特許出願第１７８８５２号か
ら既知である。

この既知の回路装置においては、運転条件の変化は周波
数ｆの変化からなっている。ランプかこの既知の回路装
置によって点灯される場合には、極性が周波数ｆで変化
する電流Ｊが負荷回路Ｂを通って流れ、一方周期的な電
圧Ｖ，がこれもｆに等しい反復周波数により負荷回路Ｂ
の両端間に存在する。一般に、電流Ｊは電圧Ｖｐより進
むか又は遅れる。電流Ｊが電圧ＶＰより遅れる場合には
、その動作は誘導性であり、電圧ＶＰと電流Ｊとの間の
位相差は正である。電流Ｊが電圧ＶＰより進んだ場合に
は、その動作は容量性であり、電圧Ｖ。

と電流Ｊとの間の位相差は負である。

容量性動作の場合には大きシ、）電力消費がスイッチン
グ素子内に生じる。これが損傷をさえも起こし得る。そ
れ故に、直流−交流変換器の容量性動作は一般的に望ま
しくない。

容量性動作とは対照的に、誘導性動作は比較的低電圧が
スイッチング素子を横切って存在する間に回路Ａのその
スイッチング素子が導通にされることを意味するので、
そのスイッチング素子内に生じる電力消費か比較的低い
。例えば、負荷回路Ｂが形成される一個または幾つかの
構成要素の特性が、それらの構成要素の寿命の間に変化
すると言う事実によって、直流−交流変換器の容量性動
作が起こり得る。例えば、電流が負荷回路Ｂを通って流
れている間にランプが接続端子間に存在しない場合にも
容量性動作が起こり得る。

測定回路か容量性動作を検出した瞬間に制御回路か周波
数ｆを変換する、既知の回路装置によったｆ動作の場合
にも、比較的長い動作は防止される。しかしながら、例
えば回路Ａ内のスイッチング素子の種類によっては、周
波数ｆの１周期又は数周期より多《ない間のスイッチン
グ素子の容量性動作がすでにそのスイッチング素子に損
傷を生しることかある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、容量性動作か起こった場合にその回路装置か
容量性動作にある期間を非常に短くすることにより、容
量性動作による大きい電力消費とその直流−交流変換器
の構成要素への損傷とを防止する回路装置を提供するこ
とを、特に目的としている。

（課題を解決するための手段） この目的は、冒頭部分に記載した種類の回路装置におけ
る直流−交流変換器の動作条件での変化が、スイッチン
グ素子の周波数ｆに属する周期の残りの部分の間、その
スイッチング素子が非導通にされることにあることによ
り達成される。３５直流−交流変換器の動作条件におけ
るこの変化は、非常に迅速に達成され得る。この迅速な
変化の結果、そのスイッチング装置の接続された負荷で
の突然の変化の場合でさえも、本発明による回路装置に
おける容量性動作は、非常に短期間生じるのみかあるい
は事実上は全く生じないことが見出された。

前記測定回路においては、最低必要位相差に対する尺度
である基準信号を用いることが可能てあり、電圧Ｖ、と
電流Ｊとの間の位相差がこの最低必要位相差より小さい
場合に、制御信号が制卸回路を活性化する。

この位相差値か容量性動作と誘導性動作との間の境界を
形成するから、前記最低必要位相差は零であるように選
択してもよい。しかしながら、最低必要位相差に対する
値零の欠点は、その直流−交流変換器か容量性動作に入
った後まで測定回路か制御回路を活性化しないことであ
る。制御信号を発生し、この直流−交流変換器の動作条
件の変化に影響するために幾らかの期間が必要であるか
ら、この最低必要位相差値を零より大きくなるように選
択することか一般的に望ましい。

制御信号が連続的の代わりに周期的に発生する場合には
、制御信号の連続する二つの値の間の期間の大きさに応
じて、この最低必要位相差値を大きくするように選択す
ることが望ましい。

スイッチング素子か非導通にされた瞬間４こおいて電流
センサを通る電流の値が周期的電圧■、と電流Ｊとの間
の位相差に対する尺度である。これか次の方法で測定回
路を設計することを可能にする。測定回路は第１の入力
端子が電流センサへ結合され、一方基準信号かもう一つ
の入力端子に存在する比較器を具え、制御信号は駆動信
号に依存すると共に、この比較器の出力信号にも依存し
ている。第１の入力端子に存在する信号は電流センサを
通る電流から得られる。基準信号は第２信号として働き
、その第２信号は最低必要位相差に対する尺度である。

従ってこの測定回路の部分は単純で且つ信頼できる方法
で実現される。

本発明による回路装置の有利な実施例においては、直流
−交流変換器が不完全なハーフブリッジ回路であり、電
流センサが負荷回路Ｂの一部を形成している。これの利
点は電流Ｊが電圧ＶＰの周期の開回路Ｂを通ってほぼ連
続的に流れることである。電流センサが回路Ａの一部を
形成している場合は、電流は電圧ＶＰの各周期の半分の
開電流センサを通って流れるのみである。こういう理由
て、電圧■、と電流Ｊとの間の位相差の測定は電流セン
サが電流を通す電圧ＶＰの各周期のその半分の間行われ
るのみである。しかしながら、電流センサが回路Ｂの一
部を形成する場合には、電圧ＶＰと電流Ｊとの間の位相
差は電圧Ｖ、の各周期の両方の半分において測定され得
る。これが二つの連続する測定の間隔時間を非常に小さ
くなるように選択することを可能にする。

本発明による回路装置の特殊の実施例は、電流センサが
、駆動信号がスイッチング素子を交互に導通させる周波
数ｆの調整によってランプにより消費される電力を制御
する回路へ結合されていることを特徴としている。その
ような直流−交流変換器か用いられた場合には、ランプ
により消費される電力が制御でき、一方間時に周波数変
動により起こされる容量性動作が非常に短い期間となり
得る。

（実施例） 本発明の実施例を図面を参照しながら−層詳細に説明す
る。

第１図において、参照符号ｌは回路Ａの第１端子を表し
、参照符号２は回路Ａの別の端子を表している。１と２
とは直流電圧源の端子へ接続されるのに適している。回
路Ａは周波数ｆにより交互に導通と非導通とになること
により交番する極性の電流を発生するためにスイッチン
グ素子を具えている。Ｂは誘導手段とランプ接続端子と
を具えている負荷回路である。負荷回路Ｂは回路Ａへ結
合されている。ランプＬＡかそのランプ接続端子へ接続
されている。

■は回路へのスイッチング素子を交互に導通と非導通と
にするために駆動信号を発生する駆動回路を表している
。

■は負荷回路Ｂを横切る電圧とその負荷回路Ｂを通る電
流との間の位相差に依存する制御信号を発生する測定回
路である。

この目的のために、その測定回路Ｉか電流センサへ結合
されると共に、回路Ａのスイッチング素子へも結合され
ている。測定回路■の出力端子か制御回路■の入力端子
へ接続されている。制御回路■はスイッチング素子の周
波数ｆに属する周期の残りの間スイッチング素子を非導
通にさせる回路である。この目的のために、制御回路■
の出力端子か駆動回路■の入力端子へ接続されている。

駆動回路■は回路Ａのスイッチング素子へ接続されてい
る。

第１図に示した回路装置の動作は次のごとくである。

入力端子１と２とか直流電圧源の電極へ接続された場合
には、駆動回路が回路Ａ内のスイッチング素子を周波数
ｆで交互に導通と非導通とにさせる。その結果、電流Ｊ
が周波数ｆで変化する極性で負荷回路を通って流れ、一
方周期的電圧が負荷回路Ｂの端部間に存在する。一般に
、この周期的電圧Ｖ、と電流Ｊとの間には位相差が存在
し得る。

測定回路Ｉがこの位相差に依存する制御信号を発生する
。この制御信号に依存して、制御回路■かスイッチング
素子の周波数ｆに属する周期の残りの間スイッチング素
子を非導通にする。

第２図において、回路Ａは端部１と２、スイッチング素
子Ｓ、と８２、及びダイオードＤ、とＤ２により形成さ
れている。負荷回路Ｂはコイルし、ランプ接続端子に１
とに２、コンデンサＣ６とＣ２、及び電流センサＳＥに
よって構成されている。ランプＬＡが負荷回路へ接続さ
れ得る。この実施例においてはコイルＬが誘導手段を形
成している。入力端子１と２とが、スイッチング素子Ｓ
、の主電極が端子ｌへ接続され且つスイッチング素子Ｓ
２の主電極が端子２へ接続されるような方法で、スイッ
チング素子Ｓ１とＳ、との直列回路により相互接続され
ている。ダイオードＤ、の陽極がそれら二つのスイッチ
ング素子Ｓ１とＳ、の共通点Ｐへ接続されるような方法
で、スイッチング素子Ｓ、かダイオードＤ１により分流
されている。ダイオードＤ、の陽極が端子２へ接続され
るような方法で、スイッチング素子Ｓ、がダイオードＤ
２により分されている。

スイッチング素子Ｓ２はコイルＬ１接続端子に、、ラン
プＬＡ、接続端子に２、コンデンサＣ２、及び図示した
本実施例においては抵抗により形成されている電流セン
サＳＥとを具える直列回路によっても分流されている。

ランプＬＡはコンデンサＣ１により分流されている。電
流センサＳ、の両端は測定回路■の個別の入力端子へ接
続されている。

この測定回路Ｉの別の入力端子はスイッチング素子の制
御電極へ接続されている。駆動回路■の出力端子はスイ
ッチング素子Ｓ１の制御電極へ接続されており、この駆
動回路■の第２の出力端子かスイッチング素子Ｓ２の制
御電極へ接続されている。

第２図に示した直流−交流変換器の動作は次のごとくで
ある。

端子ｌと２とが直流電圧源の電極へ接続された場合には
、駆動信号がスイッチング素子Ｓ１と８２とを反復周波
数ｆにより交互に導通させる。従って２個のスイッチン
グ素子の共通点Ｐは、直流電圧源の負電極と正電極とへ
交互に接続される。結果として、はぼ方形波電圧Ｖ、が
反復周波数ｆにより点Ｐに存在する。このほぼ方形波電
圧Ｖ、か極性か反復周波数ｆて変化する電流Ｊを負荷回
路Ｂ内に流させる。電圧Ｖ、と電流Ｊとの間には反復周
波数ｆに依存する位相差が存在する。測定回路■がほぼ
方形波電圧Ｖ、と電流Ｊとの間の位相差に依存する制御
信号を発生する。この制御信号に依存して、スイッチン
グ素子の周波数ｆに属する期間の残りの間、制御回路が
スイッチング素子を非導通にする。スイッチング素子を
非導通にすることは、はぼ方形波電圧Ｖｐの立ち上かり
縁あるいは立ち下かり縁と時間的にほぼ一致している。

これか例えば、交番している電流Ｊの瞬時値の絶対値が
最低必要位相差に対する尺度である基準レベル以下に低
下した場合には導通しているスイッチング素子を非導通
にすることにより、はぼ方形波電圧■、と電流Ｊとの間
の位相差を制御することを可能にする。

第３図及び第４図において、水平軸は関連装置における
時間次元を示し、縦軸は関連装置における電流又は電圧
次元を示している。Ｊは負荷回路Ｂを流れている電流で
ある。ｖＰはスイッチング素子Ｓ、と８２との共通点Ｐ
に存在するほぼ方形波電圧である。図示の状態において
は、電流Ｊか位相て電圧Ｖｐの後へ遅れているので、・
誘導性動作が得られる。ｅは電圧ｖＰと電流Ｊとの間の
位相差てあり、ｇは電圧Ｖ、と電流Ｊとの間の最低必要
位相差である。ｅ′は電圧Ｖ、の立ち上がり縁と時間的
に一致している電流Ｊの瞬時値であり、同時にｅ′は電
圧Ｖ、と電流Ｊとの間の位相差に対する尺度である。

第４図において、ｉ　Ａは回路Ａ内の電流である。

この電流は電圧Ｖ、の各周期の半分間は流れない。

第５図において、■は入力端子３と４とを有する比較器
である。この比較器■の出力端子は論理ＡＮＤゲート■
の入力端子へ接続されている。参照符号５は論理ＡＮＤ
ゲート■のもう一つの入力端子を表している。論理ＡＮ
Ｄゲート■の出力端子は制御回路■の入力端子へ接続さ
れている。

入力端子３と４とのうちの、入力端子４は電流センサＳ
、へ結合され、一方入力端子３には電圧■、と電流Ｊと
の間の位相差の最低必要値に対する尺度である規準電圧
が存在している。入力端子５かスイッチング素子の制御
電極へ結合されている。

電流Ｊが正から負へ変換した場合における、第５図に示
した回路の動作は次のごとくである。

電流センサを通る電流が減少した場合には、入力端子４
に存在する信号の値が入力端子３に存在する基準信号の
値より下に低下する。これが比較器■の出力端子におけ
る信号を低から高へ変化せしめる。対応するスイッチン
グ素子Ｓ１又はＳ２が導通である場合には、入力端子５
における信号か高であるから、論理ＡＮＤゲート■の出
力端子における信号も低から高へ変化する。測定回路の
この実施例においては論理ＡＮＤゲート■の出力端子に
おける信号が制御信号であり、制御回路■を活性化する
ので、その制御信号かその時導通しているスイッチング
素子を非導通にさせる。

周期的電圧Ｖ、と交番している電流Ｊとの間の位相差が
最低必要値より大きい場合には、その時関連するスイッ
チング素子は非導通であるから、入力端子５における信
号が比較器■の出力端子における信号が低から高へ変化
した瞬間には低である。この状態においては、論理ＡＮ
Ｄゲート■の出力端子における制御信号は低のままであ
り、制御回路■は活性化されない。

上述の方法に似通った方法において、電流Ｊか正から負
に変化する瞬間に位相差をチエツクするために、電流Ｊ
か負から正へ変化する時に入力３．４及び５において存
在する信号を適用することにより、同じ測定回路による
チエツクを実行することが可能である。この方法におい
て、交番している電流Ｊの各サイクルで位相差チエツク
を２回行うことも可能である。

本発明による回路装置の実際の実施例においては、測定
回路は第５図に示したように設計されていた。周波数ｆ
は２８ｋＨｚであった。直流−交流変換器の容量性動作
となるこの回路装置の負荷の突然の変動なしに、ランプ
接続端子から点火中のランプを取り外すことが可能であ
ることか見出された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回路装置の実施例の配置のブロッ
ク線図であり、 第１図に示した実施例の更に詳細を示す結線図であり、 第３図及び第４図は第１図及び第２図に示した直流−交
流変換器内の電圧と電流との波形を示しており、 第５図は測定回路■の好適な実施例を示す。 １．２・・・回路Ａの入力端子 ３．４・・・比較器の入力端子 ５・・・論理ＡＮＤゲートの入力端子 ■・・・測定回路 ■・・・制御回路 ■・・・駆動回路 ■・・・比較器 ■・・・論理ＡＮＤゲート Ａ・・・回路 Ｂ・・・負荷回路 Ｃ１、Ｃ２・・・コンデンサ Ｄ１、Ｄ２・・・ダイオード に１、Ｋ２・・・ランプ接続端子 Ｌ・・・コイル ＬＡ・・・ランプ Ｐ・・・共通点 Ｓ３、Ｓ２・・・スイッチング素子 Ｖ、・・・電圧 Ｓ、・・・電流センサ ″′″″ニー ｒ　−−−−−コ 手 続 （方式） １、事件の表示 平成　２年特許願 ２、発明の名称 平成　３年　５月１７日 敏　　殿 １８１８９ 放電ランプ点灯用回路装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　エヌ　ベー　フィリップス フルーイランペンファブリケン ４、代理人 １、明細書第１９頁第４行の 「第１図」 を 「第２図」 に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放電ランプ点灯用回路装置であって、 −周波数ｆにより交互に導通と非導通とに なることにより交番する極性を有する電流 を発生する少なくとも１個のスイッチング 素子を具え、且つ直流電圧源へ接続される のに適した端部を設けられた回路Ａと、 −回路Ａへ接続され且つランプ接続端子と 誘導手段とを具えている負荷回路Ｂと、 −前記スイッチング素子を周波数ｆで交互 に導通と非導通とにするための駆動信号を 発生する駆動回路と、 −電流センサと、 −負荷回路Ｂを横切る電圧と負荷回路Ｂを 通る電流との間の位相差に依存する制御信 号を発生するために前記電流センサと前記 スイッチング素子とへ結合された測定回路 と、 直流−交流変換器の運転条件の変化に影 響する制御回路であって、この変化は前記 制御信号に依存する制御回路と、 を設けられた直流−交流変換器を具えている放電ランプ
   点灯用回路装置において、 該直流−交流変換器の運転条件の変化は、 前記スイッチング素子の周波数ｆに属する周期の残りの
   部分の間、スイッチング素子が非導通にされることにあ
   ることを特徴とする放電ランプ点灯用回路装置。 ２、前記制御信号が最低必要位相差に対する尺度である
   基準信号に依存することを特徴とする請求項１記載の放
   電ランプ点灯用回路装置。 ３、前記測定回路が、入力端子が前記電流センサへ結合
   され、一方もう一つの入力端子には基準信号が存在する
   比較器を具え、前記制御信号は前記駆動信号に依存する
   と共に、前記比較器の出力信号にも依存していることを
   特徴とする請求項２記載の放電ランプ点灯用回路装置。 ４、前記直流−交流変換器が不完全なハーフブリッジ回
   路であり、電流センサが負荷回路Ｂの一部を形成してい
   ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の放電ラン
   プ点灯用回路装置。 ５、電流センサが、前記駆動信号が前記スイッチング素
   子を交互に導通させる周波数ｆの調節を通して、ランプ
   により消費される電力を制御する回路へ結合されている
   ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項記載の放電
   ランプ点灯用回路装置。