JPH0346817A - パルス発生装置 - 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、放電灯点灯装置を制御するパルス幅変調され
た出力パルス信号を得るためのパルス発生装置に関する
ものである６ ［従来の技術］ 従来、放電灯点灯回路を制御するパルス幅変調された出
力パルス信号を得るためのこの種のパルス発生装置は、
マイクロプロセッサを用いて形成され、プログラムによ
ってソフト的に形成される内部カウンタにより所定のオ
ン、オフデユーティ（所定の”　Ｈ”区間、”Ｌ”区間
）の出力パルス信号を得るようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来例にあっては、マイクロプロ
セッサのマシンサイクルによってオン、オフデユーティ
の設定精度が規制され、−ａ的にマシンサイクルは数μ
ｓｅｃ程度であるので、数μｓｅｃ以下の精度でオン、
オフデユーティを設定することができないという問題が
あり、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯装置の周波数
発生回路として用いる場合に問題があった。

本発明は上記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、オン、オフデューテイの設定精度を
高くすることができるパルス発生装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のパルス発生装置は、出力パルス信号の”Ｈ”区
間設定データおよび°°Ｌ”区間設定データをラッチす
るデータラッチ回路と、一定周期のクロックをカウント
し上記両区間設定データが交互にセットされるプリセッ
タブルなカウンタ回路と、上記カウンタ回路からのリッ
プルキャリー信号をトリガクロックとするトグルフリッ
プフロップ回路とで構成され、両区間設定データをそれ
ぞれ独立に変化させるパルス幅制御手段を設けることに
より、上記トグルクリップフロッグ回路からパルス幅変
調された出力パルス信号を得るようにしたものである。

［作　用］ 本発明は上述のように構成されており、出力パルス信号
の”Ｈ”区間設定データおよび”Ｌ”区間設定データを
データラッチ回路にラッチし、−定周期のクロックをカ
ウントし上記両区間設定データが交互にセラ１−される
プリセッタブルなカウンタ回路からのリップルキャリー
信号をトグルフリップフロップ回路のトリガクロックと
し、上記トグルフリップフロップ回路からパルス幅変調
された出力パルス信号を得るようにしたので、マイクロ
プロセッサの内部カウンタを用いて“Ｈ”区間および”
Ｌ“区間を設定していた従来例のようにマイクロプロセ
ッサのマシンサイクルにてオン、オフデユーティの設定
精度が規制されることがなく、マシンサイクルに関係な
く”Ｈ”区間および”Ｌ”区間を任意に設定することが
でき、オン、オフデユーティの設定精度を高くすること
ができるようになっている。

［実施例］ 第１図は本発明一実施例を示すもので、出力パルス信号
の”Ｈ”区間設定データおよび゛°Ｌ゛′区間設定デー
タをラッチするデータラッチ回路１と、一定周期のクロ
ックをカラン１−　Ｌ上記両区間設定データが交互にセ
ットされるプリセッタブルなカウンタ回路２と、上記カ
ウンタ回路２からのりップルキャリー信号をトリガクロ
ックとするトグルフリップフロップ回路３とで構成され
、両区間設定データをそれぞれ独立に変化させるパルス
幅制御手段を設けることによりトグルフリップフロップ
回Ｐ８３かちパルス幅変調された出力パルス信号を得る
。ように＋、　７′：二ものである。実施例にあっては
、パルス幅制御手段はマイクロプロセッサにて形成され
ており、マイクロプロセッサから出方される”Ｈ”区間
設定データ、”Ｌ”区間設定データがデータラッチ回路
１の入力端子ＩＮ、〜ＩＮ、２に入力され、タイミング
制御回路４がら出力されるタイミング信号によってラッ
チされるようになっている。

ここに、データラッチ回路１は１次バッファｌａと２次
バッファ１ｂとで形成され、両バッファ１ａ、１ｂは、
第２図および第３図に示すようにフリップフロップとＴ
バッファとで形成されている。１次バッファ１ａでは、
区間データセット信号ＨＬが入力されているときに、入
力端子ＩＮ。

〜ＩＮ、、を介して入力されるＤＴ、〜ＤＴ、、をラッ
チ信号ＬＡＴＣＨＡ、ＬＡＴＣＨ＋ｔによって”Ｈ”区
間設定データＤ　Ａ　＋〜ＤＡ、□、”Ｌ”区間設定デ
ータＤＢ、〜ＤＢ、２としてラッチするようになってい
る。また、２次バッファ１ｂでは、ラッチ信号ＬＴＣＨ
によって１次バッファ１ａのラッチデータＤＡ、□〜Ｄ
　Ａ　＋　２、ＤＢ、〜Ｄ　Ｂ　＋　２を取り込んで、
イネーブル信号ＥＮＡ、ＥＮゎによって選択された区間
設定データＤ　Ａ　Ｉ”’−Ｄ　Ａ　＋　２あるいはＤ
Ｂ、〜ＤＢ＋２をカウンタ回路２のプリセットデータと
して出力するようになっている。また、ハーフクロック
制御信号ＨＬＦも一旦ラッチして信号ＨＡＬＦとして出
力するようになっている。

また、カウンタ回路２およびトグル７９１７７０７１回
路３はカウンタ／出力回路５として一体化されており、
第４図に示すように、４ビツトのプリセッタブルカウン
タを３個用いて１２ビツトのカウンタ回路２が形成され
、カウンタ回路２のリップルキャリー信号がハーフクロ
ック゛制御回路６を介してトグルフリップフロップ回路
３に入力されている。このトグルフリップフロップ回路
３出力は２個のインバータを介して出力パルス信号ＯＵ
Ｔとして出力され、同時に、所定のプリセットデータを
データラッチ回路１から読み出すイネーブル信号ＥＮＡ
、ＥＮ、が出力されるようになっている。ここに、ハー
フクロック制御回路６は、ハーフクロック制御信号ＨＡ
ＬＦが”Ｈ”のときに、リップルキャリー信号ＲＣＹの
立ち上がりを半クロックだけ右にシフトさせ、クロック
信号ＣＬＫの半クロックの精度で”Ｈ″区間”Ｌ”区間
の制御を可能にしている。

また、タイミング制御回路４は、ラッチ信号ＬＡＴＣＨ
、Ｌ　ＡＴＣＨＡ、　Ｌ　ＡＴＣＨａ、　ＬＴＣＨを発
生する第５図に示すようなラッチ制御回路４ａと、クリ
ア信号ＣＬＥＡＲ，Ｏ−ド信号ＬＯＡＤ、ラッチ信号Ｌ
ＴＣＨＩを発生する第６図に示すようなカウンタ制御回
路４ｂとで形成されており、マイクロプロセッサから出
力されるクロック信号ＣＬＫ、スタート信号５ＴＡＲＴ
、区間データセット信号）（Ｌに基づいて所定のタイミ
ング信号を出力し、各回路の動作タイミングを制御する
ようになっている。

ところで、実施例では、出力パルス信号ＯＵＴに基づい
て２相りロック信号ＯＵ　Ｔ　ｌ、　ＯＵ　Ｔ　２を発
生させる２相りロック発生回ｓ７と、放電灯点灯装置１
０のスイッチングを制御する出力信号として、出力パル
ス信号ＯＵＴを出力するか、２相りロック信号ＯＵ　Ｔ
　＋　、　ＯＵ　Ｔ　２を出力するかを切り換え信号Ｓ
　Ｅ／ＨＢにより切り換える出力切り換え回路８とが設
けられており、シングルエンド型（出力パルス信号ＯＵ
Ｔでスイッチングトランジスタが制御される１石インバ
ータ方式）あるいはハーフブリッジ型（２相りロック信
号ＯＵＴ、。

○ＵＴ２によって直列接続された一対のスイッチングト
ランジスタがｆ＋ｌＪ御される２石インバータ方式）の
放電灯点灯装置１０のスイッチング制御信号が得られる
ようになっている。ここに、２相りロック発生回路７は
、クロック信号ＣＬＫをカウントしてノンオーバラップ
区間を設定するプリセッタブルカウンタ回路７ａと、プ
リセッタブルカウンタ回路７ａから出力されるリップル
キャリー信号ＲＣＹ２′に基づいてゲート回路７ｃを制
御するゲート制御回路７ｂとで形成され、８ビツトの設
定スイッチで設定されるノンオーバララップ区間設定デ
ータＨＢ、〜ＨＢ、に基づいてノンオーバラップ区間が
設定された２相クロ・ンク信号ＯＵＴ、０ＵＴ２を出力
するようになっている。

以下、実施例の動作について第８図および第９図に示す
タイムチャートを用いて説明する。第８図は本実施例の
基本動作を示す波形図であり、まず、マイクロプロセッ
サから出力されるスタート信号５ＴＡＲＴが立ち上がる
と、システムリセットが行われる０次に、”Ｈ”区間設
定データＤＡ〜Ｄ　Ａ　ｌ　２が確定すると、マイクロ
プロセッサから区間データ設定信号ＨＬが立ち上がり、
ラッチ信号ＬＡＴＣＨＡが１パルス出力されてデータラ
ッチ回路１の１次バッファ１ａに”Ｈ“区間設定データ
ＤＡ、〜Ｄ　Ａ　＋　２がラッチされる０次に、”Ｌ”
区間設定データＤＢ、〜ＤＢ＋２が確定すると、区間デ
ータ設定信号ＨＬの立ち下がりでラッチ信号ＬＡＴＣＨ
ａが１パルス出力されてＮＬ１１区問設区間−タＤＢ、
−ＤＢ、２がデータラッチ回路ｌの１次バッファ１ａに
ラッチされる。

次に、クリア信号ＣＬＥＡＲがＩＩＬＩＩになり、ラッ
チ信号ＬＴＣＨが１パルス出力され、両区間設定データ
ＤＡ、〜ＤＡ、！、Ｄ　Ｂ　ｒ〜ＤＢ、２は２次バッフ
ァ１ｂにラッチされる。このとき、イネーブル信号ＥＮ
ＡがＨ”となっているので、２次バッファ１ｂから°′
Ｈ”区間設定データＤ　Ａ　＋〜Ｄ　Ａ　＋　２が読み
出され、カウンタ回路２にプリセットデータをセットす
るロード信号ＬＯＡＤが出力されたとき、カウンタ回路
２に”Ｈ”区間設定データＤ　Ａ　＋〜Ｄ　Ａ　＋　２
がセットされ、クロック信号ＣＬＫのカウントが開始さ
れる１次に、カウンタ回路２の出力Ｑ１〜Ｑ　ｌ　２が
総て”Ｈ”になると、リップルキャリー信号ＲＣＹが出
力され、このリップルキャリー信号ＲＣＹによってイネ
ーブル信号Ｅ　Ｎ　＠が′Ｈ″になり、同時に出力パル
ス信号０ＵＴ（Ｊ″Ｈ”になる、すると、区間設定デー
タＤＢ　ｌ−Ｄ　Ｂ　＋　２がカウンタ回路２にプリセ
ットされ、クロック信号ＣＬＫのカウントを開始し、リ
ップルキャリー信号ＲＣＹが得られると、出力パルス信
号が”し”になるとともにイネーブル信号ＥＮ１が”Ｈ
”になり、上述の動作を繰り返すようになっている。し
たがって、両区間設定データＤＡ〜ＤＡ＋２．ＤＢ、〜
Ｄ　Ｂ　＋　２に基づいて出力パルス信号ＯＵＴの”Ｈ
”区間および”Ｌ”区間が任意に（１２ビツトの範囲で
〉設定でき、オン、オフデユーティを設定できるように
なっている。なお、オン、オフデユーティを変更する場
合には、”　Ｈ”区間設定データＤ　Ａ　＋〜ＤＡ１２
をセットした後、区間データ設定信号ＨＬを”Ｈ”にし
、“Ｌ”区間設定データＤＢ、〜ＤＢＩ□をセットした
後、区間データ設定信号ＨＬを“Ｌ”にすれば良い。

例えば、第８図に示すように、クロック信号ＣＬＫの周
波数を１６ＭＨｚ（周期６２．５ｎｓｅＣ）とし、ＩＩ
ＨＮ区間を１６１パルス、”Ｌ″区間１６４パルスに設
定する場合には、”Ｈ“区間設定データＤ　Ａ　＋〜Ｄ
　Ａ　＋　ｚの８ビツト目および６ビツト目を”１”に
設定し、Ｌ”区間設定データＤ　Ｂ　＋〜Ｄ　Ｂ　＋　
２の８ビツト目、６ビツト目、２ビツト目、１ビツト目
を”１”に設定すれば良いことになる。この場合、出力
パルス信号ＯＵＴの周期は、クロック信号ＣＬＫの３２
５パルス分となって２０．２μｓｅｃであり、周波数４
９゜２ｋＨｚとなる。また、”■（”区間あるいは”　
Ｌ”区間の幅を１パルス分（６２，−５ｎｓｅｃ）だけ
広くすると、周期はクロック信号ＣＬＫの３２６パルス
分となり、周波数は４．９．１ｋＨｚになる。したがっ
て、実施例では、出力パルス信号ＯＵＴの”Ｈ”区間あ
るいは”Ｌ”区間を６２．５ｎｓｅｃ刻みで設定できる
とともに、０．１ｋ）４２刻みで周波数を制御できるこ
とになり、この設定精度は、従来のマイクロプロセッサ
によるソフト的な内部カウンタを用いたパルス発生装置
では側底達成できない設定精度であり、放電灯点灯装置
のスイッチング制御信号として用いた場合において、き
め細かな点灯制御が行えることになる。

なお、カウンタ回路２にてカウントされるクロック信号
ＣＬＫの周波数を高くすれば、設定精度をより高くでき
ることは言うまでもない。

次に、第９図はハーフクロック＠御の動作説明図であり
、いま、マイクロコンピュータから出力されるハーフク
ロック制御信号ＨＬＦ　（すなわち、データラッチ回路
１から出力される信号ＨＡＬＦ）が”Ｌ′の場合には、
リップルキャリー信号ＲＣＹはそのままトグルフリップ
フロップ回路３のトリガ信号となり、第９図（ｂ）に示
すように、リップルキャリー信号ＲＣＹの立ち上がりに
同期して出力パルス信号ＯＵＴの反転が行われる。一方
、ハーフクロック制御信号ＨＬＦが”Ｈ”になると、第
９図（ａ）に示すように、リップルキャリー信号ＲＣＹ
の立ち上がりが半クロックだけ右にシフトし、このシフ
トされなりップルキャリー信号ＲＣＹがトグルフリップ
フロップ回路３のトリガ信号となって出力パルス信号Ｏ
ＵＴの反転動作が行われる。したがって、ハーフクロッ
ク制御信号ＨＬＦがｎＨ″の場合、”Ｈ”区間あるいは
”Ｌ”区間を、区間設定データＤＡ＋＝ＤＡ＋ｚ、ＤＢ
＋〜ＤＢ＋２にて設定される第９図（ｂ）の場合に比べ
てクロック信号ＣＬＫの半りロック分だけ広くでき、ク
ロツタ信号ＣＬＫの周波数を高くすることなく“Ｈ”区
間およびＬ”区間の設定精度を倍にすることができる。

また、ハーフクロック制御信号ＨＬＦを区間データ設定
信号ＨＬと同期させることにより、自動でハーフクロッ
ク制御を行うことができる。すなわち、区間設定データ
ＤＡ、〜ＤＡ　１２．　Ｄ　Ｂ　＋〜Ｄ　Ｂ　＋　２の
入力時に、ハーフタロツク制御信号ＨＬＦを入力するこ
とにより、第１０図（ｂ）に示すように、出力パルス信
号ＯＵＴの周波数ｆを、一定時ｒＷＪｔ毎に変化させて
放電灯の点灯動作をソフトスタートさせることができる
ようになっている。なお、第１０Ｑ？Ｉ（ａ）はハーフ
クロック制御を行わなわずに放電灯の点灯をソフトスタ
ートさせる場合の周波数ｆの変化例を示しており、ハー
フクロック制御によって周波数ｆの変化幅を１／２にで
き、より滑らがなソフトスタートが行えることが分かる
。

次に、２相りロック発生回路７では、ノンオーバララッ
プ区間設定データＨＢ　ｌ〜ＨＢ・がプリセットされた
プリセッタブルカウンタ回路７ａにてりロック信号ＣＬ
Ｋをカウントしてノンオーバラップ区間を設定するよう
になっており、第１１図に示すように、プリセッタブル
カウンタ回路７ａから出力されるリップルキャリー信号
ＲＣＹ２°に基づいてゲート回路７Ｃを制御するゲート
制御信号が形成され、このゲート制御信号にて制御され
るゲート回路７ｃによって出力パルス信号ＯＵＴにノン
オーバラップ区間を付与した２相りロック信号ＯＵＴ、
、ＯＵＴ、が形成されるようになっている。

上述のようにして発生された出力パルス信号ＯＵＴおよ
び２相りロック信号ＯＵ　Ｔ　＋　、　ＯＵ　Ｔ　＊は
、出力切り換え回路８を介して出力されるようになって
おり、出力切り換え信号Ｓ　Ｅ／ＨＢが”Ｈ”のとき、
出力パルス信号ＯＵＴが出力され、出力切り換え信号Ｓ
　Ｅ／ＨＢが”Ｌ”のとき、２相りロック信号ＯＵ　Ｔ
　＋　、　ＯＵ　Ｔ　２が出力される。したがって、出
力切り換え信号ＳＥ／ＨＢを適当に設定することにより
、シングルエンド型あるいはハーフブリッジ型の放電灯
点灯装置１０に対応できるパルス発生装置が得られるこ
とになる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されており、出力パルス信号
の１’＋　ＨＩＩ区間設定データおよび″Ｌ″区間設定
データをデータラッチ回路にラッチし、定周期のクロッ
クをカウントし上記両区間設定データが交互にセットさ
れるプリセッタブルなカウンタ回路からのリップルキャ
リー信号をトグル７９１１７０７１回路のトリガクロッ
クとし、上記トグルフリップフロップ回路からパルス幅
変調された出力パルス信号を得るようにしたので、マイ
クロプロセッサの内部カウンタを用いて”Ｈ”区間およ
び”Ｌ”区間を設定していた従来例のようにマイクロプ
ロセッサのマシンサイクルにてオン、オフデユーティの
設定精度が規制されることがなく、マシンサイクルに関
係なく”Ｈ”区間および”Ｌ”区間を任意に設定するこ
とができ、オン、オフデユーティの設定精度を高くする
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロック回路図、第２図乃至
第７図は同上の要部回路図、第８図乃至第１１図は同上
の動作説明図である。 １はデータラッチ回路、２はカウンタ回路、３はトグル
フリップフロップ回路、４はタイミング制御回路である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力パルス信号の“Ｈ”区間設定データおよび“
   Ｌ”区間設定データをラッチするデータラッチ回路と、
   一定周期のクロックをカウントし上記両区間設定データ
   が交互にセットされるプリセッタブルなカウンタ回路と
   、上記カウンタ回路からのリップルキャリー信号をトリ
   ガクロックとするトグルフリップフロップ回路とで構成
   され、両区間設定データをそれぞれ独立に変化させるパ
   ルス幅制御手段を設けることにより、上記トグルフリッ
   プフロップ回路からパルス幅変調された出力パルス信号
   を得るようにしたことを特徴とするパルス発生装置。