JPH04129197A - 放電管のスイッチング電源 - Google Patents

放電管のスイッチング電源

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JPH04129197A
JPH04129197A JP2247442A JP24744290A JPH04129197A JP H04129197 A JPH04129197 A JP H04129197A JP 2247442 A JP2247442 A JP 2247442A JP 24744290 A JP24744290 A JP 24744290A JP H04129197 A JPH04129197 A JP H04129197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge tube
circuit
switching
switch
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP2247442A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Oka
岡 清
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Lasers (AREA)

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、CW固体レーザ等に適用されるクリプトン等
の放電管のスイッチング電源に関する。
(従来の技術) 第2図はかかるスイッチング電源の構成図である。この
スイッチング電源はクリプトンランプ等の放電管1を点
灯制御するものである。整流回路2には三相交流が入力
しており、この整流回路2の出力端子にはスイッチング
素子3を介してチョークコイルL1、コンデンサC1か
ら成る平滑回路4が接続されている。この平滑回路4の
出力端子には逆流防止ダイオードD1及びトリガトラン
ス5のコイル5aを介して放電管1が接続されている。
又、整流回路2の出力端子には転流ダイオードD2が接
続され、さらに各コンデンサC2、C3が接続されてい
る。一方、パルス幅変調回路6が設けられ、このパルス
幅変調回路6の出力端子がスイッチング素子3のスイッ
チング駆動回路7に接続されている。又、放電管1の両
端にはブースタ回路8が接続され、トリガトランス5の
コイル5bにはトリガ回路9が接続されている。
かかる構成であれば、放電管1の点灯前、ブースタ回路
8は放電管1に対して高電圧を印加する。
この状態にトリガ回路9はトリガパルスをトリガトラン
ス5を通して放電管1に印加し、これとともにパルス幅
変調回路6は最大デユーティサイクル(例えば90%)
のパルス幅変調信号を出力する。これにより、スイッチ
ング素子3は最大デユーティサイクル比でオン・オフす
る。なお、この場合、スイッチング素”子3のオン期間
はスイッチング周波数を10kHzとすれば、90μs
程度である。トリガパルスが放電管1に印加されると、
放電管1内にアーク放電が発生し、次に放電管1に電流
が流れる。このように放電管1に電流が流れると、ブー
スタ回路8は高電圧の印加を停止し、パルス幅変調回路
6はパルス幅変調信号のデユーティサイクル比を所定比
に設定する。
ところで、スイッチング素子3のスイッチング周波数を
高くすると、チョークコイルL1等の各部品を小型化で
きる。つまり、コイルのインピーダンスは2πfL、に
より表されるので、周波数fを高くするとL1値を小さ
くできる。
ところが、スイッチング周波数を高くすると、放電管1
の点灯時に最大デユーティサイクル比に設定してスイッ
チング素子3をスイッチングしてもスイッチング素子3
のオン期間が短くなり、放電管1において放電を持続す
る程度の電流を流、すことができない。このため、コン
デンサC2を大容量とし、このコンデンサC2から放電
管1に電流を供給する。しかし、放電管1に供給する電
流に対して電流変調を行うと、変調波形の立上り立ち下
がりが鈍ってしまう。又、大容量のコンデンサC2を接
続するので、小型化を実現するのに不利となる。
(発明が解決しようとする課題) 以上のようにスイッチング周波数を高くすると、放電管
1の放電を持続する電流を流すことができず、これを解
決するために大容量のコンデンサを接続すると、電流変
調波形の立上り立ち下がりが鈍ってしまい、さらに小型
化を実現するのに不利となる。
そこで本発明は、スイッチング周波数を高くして放電を
持続できるうえ、小型化を実現できる放電管のスイッチ
ング電源を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、放電管に対してスイッチング素子を介して整
流回路を接続するとともに放電管に対してこの放電管の
点灯前に高電圧を印加しかつ放電管の点灯後に高電圧の
印加を停止するブースタ回路及び放電管にトリガパルス
を印加するトリガ回路を接続した放電管のスイッチング
電源において、放電管に流れる電流を検出する電流検出
回路と、スイッチング素子に対するスイッチング制御信
号を発生する制御信号発生回路と、電流検出回路の検出
結果により放電管に電流が流れていなければスイッチン
グ素子を導通状態とし、かつ放電管に定常電流が流れれ
ばスイッチング素子をスイッチング制御信号によりスイ
ッチング動作させるスイッチング手段とを備えて上記目
的を達成しようとする放電管のスイッチング電源である
(作 用) このような手段を備えたことにより、電流検出回路の検
出結果により放電管に電流が流れていなければスイッチ
ング素子を導通状態としてブースタ回路から放電管に高
電圧を印加し、この状態にトリガパルスを放電管に印加
する。そして、電流検出回路の検出結果により放電管に
定常電流が流れれば、ブースタ回路の高電圧印加は停止
し、スイッチング手段によってスイッチング素子を制御
信号発生回路から出力されるスイッチング制御信号によ
りスイッチング動作させ、放電管を点灯させる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について第1図に示す放電管の
スイッチング電源の構成図を参照して説明する。なお、
第2図と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明
は省略する。
放電管1には電流検出回路20が接続されている。この
電流検出回路20は放電管1に定常電流が流れているか
否かを検出してスイッチ切替信号kをスイッチ回路21
に送出する機能を有している。スイッチ回路21はスイ
ッチ21a、21bを有し、それぞれ交互に開閉するも
のとなっている。これらスイッチ21a、21bのうち
一方のスイッチ21aには直流電源22が接続され、他
方のスイッチ21bにはパルス幅変調回路6が接続され
ている。そして、各スイッチ21a121bの他端は共
通接続されてスイッチング駆動回路7に接続されている
次に上記の如く構成されたスイッチング電源の作用につ
いて説明する。
放電管1の点灯前、ブースタ回路8は放電管1に対して
1500〜2000Vの高電圧を印加する。又、このと
き電流検出回路20は放電管1に電流が流れていないこ
とを検出し、スイッチ回路21に対してスイッチ21a
を閉じるとともにスイッチ21bを開くスイッチ切替信
号kを出力する。これにより、直流電源22の直流出力
がスイ、ソチ21aを通してスイッチング駆動回路7に
供給され、このスイッチング駆動回路7はスイッチング
素子3をオン状態とする。
この状態にトリガ回路9はトリガパルスをトリガトラン
ス5を通して放電管1に印加する。なお、このトリガパ
ルスはピーク値約20kV、パルス幅約5μsである。
このトリガパルスが放電管1に印加されると、放電管1
にはアーク放電が発生してこのアーク放電が持続するよ
うになる。そして、放電管1に流れる電流が定常値にな
ると、電流検出回路20は定常電流が流れていることを
検出してスイッチ21aを開くとともにスイッチ21b
を閉じるスイッチ切替信号kを出力する。
これにより、パルス幅変調回路6から出力されるパルス
幅変調信号はスイッチ21bを通ってスイッチング駆動
回路7に送られる。かくして、スイッチング素子3はパ
ルス幅変調信号のデユーティ比に従ってオン・オフし、
これとともに放電管1は点灯する。
このように上記一実施例においては、電流検出回路20
の検出結果により放電管1に電流が流れていなければス
イッチング素子3をオン状態としてブースタ回路8から
放電管1に高電圧を印加してトリガパルスを印加し、又
放電管1に定常電流が流れればブースタ回路8の高電圧
印加は停止し、スイッチング素子3をパルス幅変調信号
によりスイッチング動作させるので、スイッチング周波
数が高い場合でも放電管点灯時にスイッチング素子3を
強制的にオン状態として放電管1に電流を供給できて放
電管1の点灯を持続できる。これにより、大容量のコン
デンサ等は不要となって各部品を小型化することができ
、そのうえ大容量コンデンサによる電流変調時の波形の
立ち上がり立ち下がりの鈍化をなくすことができる。例
えば、大容量コンデンサの大きさは、スイッチング周波
数55kHzの場合に必要とする容量は2000μF以
上であり、この容量のコンデンサの大きさは約50φX
 100mm高となる。本方式の場合、このコンデンサ
は不要となるためスイッチング電源の小型化に有利とな
る。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えば、ス
イッチング素子3をスイッチング動作させる信号はパル
ス幅変調信号に限らず、パルス幅を変化できるパルス信
号であれば適用できる。
[発明の効果] 以上詳記したように本発明によれば、スイッチング周波
数を高くして放電管の点灯を可能にできるうえ、小型化
を実現できる放電管のスイッチング電源を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる放電管のスイッチング電源の一
実施例を示す構成図、第2図は従来技術の構成図である
。 1・・・放電管、2・・・整流回路、3・・・スイッチ
ング素子、4・・・平滑回路、5・・・トリガトランス
、6・・・パルス幅変調回路、7・・・スイッチング駆
動回路、 ・・・ブー ス タ回路、 ト リガ回路、 ・・・電流検出回路、 ス イ ッチ回路、 22・・・直流電源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 放電管に対してスイッチング素子を介して整流回路を接
    続するとともに前記放電管に対してこの放電管の点灯前
    に高電圧を印加しかつ前記放電管の点灯後に前記高電圧
    の印加を停止するブースタ回路及び前記放電管にトリガ
    パルスを印加するトリガ回路を接続した放電管のスイッ
    チング電源において、前記放電管に流れる電流を検出す
    る電流検出回路と、前記スイッチング素子に対するスイ
    ッチング制御信号を発生する制御信号発生回路と、前記
    電流検出回路の検出結果により前記放電管に電流が流れ
    ていなければ前記スイッチング素子を導通状態とし、か
    つ前記放電管に定常電流が流れれば前記スイッチング素
    子を前記スイッチング制御信号によりスイッチング動作
    させるスイッチング手段とを具備したことを特徴とする
    放電管のスイッチング電源。
JP2247442A 1990-09-19 1990-09-19 放電管のスイッチング電源 Pending JPH04129197A (ja)

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