JPH04133292A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
Discharge lamp lighting deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、パルススイッチングでランプに断続した電流
を流し、限流要素の小型化を図る点灯方式の放電灯点灯
装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a discharge lamp lighting device of a lighting type in which an intermittent current is passed through the lamp by pulse switching, and the size of the current limiting element is reduced.
［従来の技術］
第１２図は従来の回路例を示し、第１３図はその動作波
形図を示している。第１２図の回路は、電源Ｅと並列に
、ランプ１と、スイッチング素子ＳＷと、該スイッチン
グ素子ＳＷのインピーダンス分を含んだインピーダンス
Ｚの直列回路が接続され、スイッチング素子ＳＷの断続
的なオンオフ動作（パルススイッチング）で、ランプ１
に電流を供給するものである。[Prior Art] FIG. 12 shows an example of a conventional circuit, and FIG. 13 shows its operating waveform diagram. In the circuit shown in FIG. 12, a series circuit of a lamp 1, a switching element SW, and an impedance Z including the impedance of the switching element SW is connected in parallel with a power supply E, and the switching element SW is operated intermittently on and off. (pulse switching), lamp 1
It supplies current to the
第１３図（ａ）に示すようにドライブ信号により、同図
（ｂ）に示すようにスイッチング素子ＳＷがオンすると
、ランプ１には、第１３図（ｄ）に示すように電圧Ｖ
＋、が印加され、ランプ電流ＩＬが同図（ｅ）に示すよ
うに急速に上昇する波形となる。When the switching element SW is turned on as shown in FIG. 13(b) by the drive signal as shown in FIG. 13(a), a voltage V is applied to the lamp 1 as shown in FIG. 13(d).
+ is applied, and the lamp current IL takes on a rapidly rising waveform as shown in FIG.
ランプ電流Ｉ、が所定の値に達した時、スイッチング素
子ＳＷをオフするようにして、ランプ１にパルス電流を
流し、点灯しようとするものである６二こで、電源Ｅの
電圧は、ランプ１が充分に点灯維持できる値である。When the lamp current I reaches a predetermined value, the switching element SW is turned off and a pulse current is applied to the lamp 1 to light it up. 1 is the value that allows the light to be kept on sufficiently.
第１２区では、スイッチング素子ＳＷの駆動は、ドライ
ブ信号により行っているが、インピーダンスＺの両端電
圧等の検出によりランプ電流■、の値をフィードバック
し、この電圧の大きさによってスイッチング素子ＳＷの
オンオフのタイミングを制御するようにしても良い。In the 12th section, the switching element SW is driven by a drive signal, but the value of the lamp current ■ is fed back by detecting the voltage across the impedance Z, and the switching element SW is turned on and off depending on the magnitude of this voltage. The timing may be controlled.
［発明が解決しようとする課題］
上記の方式によれば、スイッチング素子ＳＷによりラン
プ電流そのものを制御することができるため、大きな値
の安定器が不要で、小さな値か、はとんどゼロに近いイ
ンピーダンス２で良いため、装置の小型化が可能となる
ものである。[Problem to be solved by the invention] According to the above method, since the lamp current itself can be controlled by the switching element SW, there is no need for a ballast with a large value, and a small value or almost zero. Since an impedance close to 2 is sufficient, it is possible to downsize the device.
しかしながら、第１３図に示すように、ランプ電圧ＶＬ
、ランプ電流■５が急峻な傾斜を持つパルス状となるた
め、所謂ｄｉ／ｄｔ、 ｃｌｖ／ｄｔも大きいので、ラ
ンプ電流やスイッチング素子ＳＷにおける高周波成分が
多くなり、ノイズが多くなるという問題があった。However, as shown in FIG.
, the lamp current (5) is in the form of a pulse with a steep slope, so the so-called di/dt and clv/dt are also large, so there is a problem that the lamp current and the switching element SW have more high-frequency components, which increases noise. Ta.
本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、パ
ルス状波形の波高の変化を少なくし、ノイズの少ない放
電灯点灯装置を提供することを目的としたものである。The present invention has been provided in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that reduces changes in the wave height of a pulsed waveform and has less noise.
［課題を解決するための手段］
本発明は、スイッチング素子のオフ時にランプへ継続的
に電流を流すインピーダンス素子を設けものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides an impedance element that allows current to flow continuously into the lamp when the switching element is off.
また、インピーダンス素子に蓄えられたエネルギーをラ
ンプへフィードバックするループを形成している。It also forms a loop that feeds back the energy stored in the impedance element to the lamp.
［作 用］
而して、スイッチング素子のオフ時にランプへ継続的に
電流を流すインピーダンス素子を設けることにより、ラ
ンプ電流の波高値変化を少なくでき、高周波成分のレベ
ル低下により、低ノイズとしている。[Function] By providing an impedance element that allows current to flow continuously into the lamp when the switching element is off, changes in the peak value of the lamp current can be reduced, and the level of high frequency components is lowered, resulting in low noise.
また、インピーダンス素子に蓄えられたエネルギーをラ
ンプへフィードバックするループを形成していることに
より、入力力率の改善を図るようにしている。Furthermore, by forming a loop that feeds back the energy stored in the impedance element to the lamp, the input power factor is improved.
［実施例１］
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図に本発明の実施例１を示し、第２図にその動作波形
図を示している。第１図に示すように、スイッチング素
子ＳＷと並列にインピーダンス素子Ｚ１を接続している
。ここで、第２図（亀）に示すドライブ信号によりスイ
ッチング素子ＳＷがオンすると（第２図（ｂ））、ラン
プ１には電源電圧Ｅが印加される。ここで、インピーダ
ンス素子ＺＩが、ランプ電流ＩＬの増加しない値の抵抗
性や誘導性の場合は、第２図（ｅ）（ｄ）に示すように
、スイッチング素子ＳＷのオンによってランプ電流ＩＬ
は上昇し、スイッチング素子ＳＷがオフすると、ランプ
１にはインピーダンス素子Ｚ、を介して電圧が印加され
、次第に減少する電流が流れる。[Example 1] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiment 1 of the present invention is shown in FIG. 1, and its operating waveform diagram is shown in FIG. As shown in FIG. 1, an impedance element Z1 is connected in parallel with the switching element SW. Here, when the switching element SW is turned on by the drive signal shown in FIG. 2 (tortoise) (FIG. 2(b)), the power supply voltage E is applied to the lamp 1. Here, if the impedance element ZI is resistive or inductive with a value that does not increase the lamp current IL, the lamp current IL is increased by turning on the switching element SW, as shown in FIGS.
increases, and when the switching element SW is turned off, a voltage is applied to the lamp 1 via the impedance element Z, and a gradually decreasing current flows.
また、インピーダンス素子Ｚ、が容量性の場合は第２図
（ｅ）（ｆ）に示すように、インピーダンス素子Ｚ、の
エネルギー蓄積により、インピーダンス素子Ｚ、への電
流が減少していき、ランプ電流■、も同様に次第に減少
していく波形となる。In addition, when the impedance element Z is capacitive, as shown in FIGS. 2(e) and 2(f), the current flowing to the impedance element Z decreases due to energy accumulation in the impedance element Z, and the lamp current decreases. ■ also has a waveform that gradually decreases.
いずれの場合もインピーダンス素子２１を接続し、スイ
ッチング素子ＳＷがオフ時のランプ電流ＩＬの流れる経
路を設け、次第に減少していくランプ１！流■、をラン
プ１に流すようにしたため、従来のようにスイッチング
素子ＳＷのオン時とオフ時の波高値の大きな波形と比べ
、トータルの高周波成分の割合を少なくすることができ
る。従って、ランプ電流ＩＬやスイッチング素子ＳＷに
関して、ノイズの少ない放電灯点灯装置を提供できるも
のである。In either case, the impedance element 21 is connected to provide a path for the lamp current IL to flow when the switching element SW is off, so that the lamp 1! Since the current (1) is made to flow through the lamp 1, the proportion of the total high frequency component can be reduced compared to the conventional waveform with large peak values when the switching element SW is on and off. Therefore, it is possible to provide a discharge lamp lighting device with less noise regarding the lamp current IL and the switching element SW.
第３図はインピーダンス素子Ｚ、の構成例を示し、抵抗
性としては、同図（ａ）に示すように抵抗Ｒ５で構成し
た場合、また誘導性としては、同図（ｂ）のようにイン
ダクタンスＬ＋と抵抗Ｒ３の直列回路、同図（ｃ）のよ
うにインダクタンスＬ、とコンデンサＣＩとの直列回路
、同図（ｆ）に示すようにインダクタンスし、と抵抗Ｒ
３とコンデンサＣ１との直列回路に示すものがある。更
に、容量性としては、同図（ｃ）、同図（ｄ）に示す抵
抗Ｒ３とコンデンサＣ１との直列回路、同図（ｅ）のよ
うにコンデンサＣ３で構成した場合がある。また、これ
らの素子の並列接続の回路でも良い。また、電源Ｅは、
交流を整流平滑したものや、単に整流のみのものでも良
い。Figure 3 shows an example of the configuration of the impedance element Z. For resistivity, it is configured with a resistor R5 as shown in Figure (a), and for inductive, it is configured with an inductance as shown in Figure (b). A series circuit of L+ and resistor R3, a series circuit of inductance L and capacitor CI as shown in (c) of the same figure, and a series circuit of inductance and resistor R as shown in (f) of the same figure.
3 and a capacitor C1 are shown in a series circuit. Furthermore, as for capacitance, a series circuit of a resistor R3 and a capacitor C1 as shown in FIGS. 2(c) and 2(d), or a capacitor C3 as shown in FIG. 2(e) may be used. Further, a circuit in which these elements are connected in parallel may be used. In addition, the power source E is
It may be rectified and smoothed alternating current, or simply rectified.
［実施例２］
実施例２を第４図に示す。第５図はその動作波形図であ
る。第４図は、電源を交流電源を整流した場合であり、
インピーダンス素子Ｚ１として容量性のコンデンサＣ１
を用い、スイッチング素子ＳＷのオフ時のコンデンサＣ
１の経路にダイオードＤ、を設け、ランプ１とスイッチ
ング素子ＳＷとの直列回路に、コンデンサＣ７のエネル
ギーをダイオードＤ２によりフィードバックする経路を
設けたものである。[Example 2] Example 2 is shown in FIG. 4. FIG. 5 is an operational waveform diagram. Figure 4 shows the case where the power source is an AC power source that is rectified.
Capacitive capacitor C1 as impedance element Z1
When the switching element SW is off, the capacitor C is
A diode D is provided in the path of the lamp 1, and a path is provided in the series circuit between the lamp 1 and the switching element SW to feed back the energy of the capacitor C7 through the diode D2.
この実施例では、ノイズ低減のために、スイッチング素
子ＳＷのオフ時の電流経路を作る素子であるコンデンサ
ＣＩに蓄えられるエネルギーを、交流ｔｍｖＡｃの電圧
がランプ１の動作電圧より低くなる時のエネルギー源と
して利用しようとするものである。In this embodiment, in order to reduce noise, the energy stored in the capacitor CI, which is an element that creates a current path when the switching element SW is off, is used as an energy source when the voltage of AC tmvAc becomes lower than the operating voltage of the lamp 1. It is intended to be used as a
第５図（＆）は交流電源ＶＡｃの電圧波形で、整流器Ｄ
Ｂで整流されて電圧Ｖｉｎを得る。ランプ動作電圧より
この電圧Ｖｉｎが高い場合は、第５図（ｅ＞に示すよう
に交流電源側からランプ１へ電流Ｉｉｎのエネルギーが
供給され、スイッチング素子ＳＷのオフ時に第５図（８
）に示すようにコンデンサＣに充電電流Ｉｃが流れて、
コンデンサＣ１が充電される。ＩＥ圧Ｖｉｎが交流電源
Ｖ Ａ Ｃの低下により下がり始めると、交流電源Ｖ
ｘｃ側からのエネルギー供給はなくなり、電１Ｉｉｎは
ゼロとなり、コンデンサＣ１からダイオードＤ２を介し
てランプ１ヘエネルギーが供給されるようになる６なお
、この場合、ダイオードＤ、の存在のためコンデンサＣ
１のエネルギーはダイオードＤ２を介してランプ１に供
給される。この電圧Ｖｉｎの包路線は第５図（ｂ）のよ
うになり、ランプ電圧ＶＬ、ランプ電流ＩＬ、スイッチ
ング素子ＳＷの流れる電流Ｉｓｗは、第５図（ｄ）。Figure 5 (&) shows the voltage waveform of the AC power supply VAc, and the rectifier D
It is rectified by B to obtain the voltage Vin. When this voltage Vin is higher than the lamp operating voltage, the energy of the current Iin is supplied from the AC power supply side to the lamp 1 as shown in FIG. 5(e), and when the switching element SW is turned off,
), a charging current Ic flows through the capacitor C,
Capacitor C1 is charged. When the IE voltage Vin starts to drop due to a drop in the AC power supply VAC, the AC power supply V
The energy supply from the xc side disappears, the electric current 1Iin becomes zero, and energy is supplied from the capacitor C1 to the lamp 1 via the diode D2.6 Note that in this case, due to the presence of the diode D, the capacitor C
1 of energy is supplied to the lamp 1 via the diode D2. The envelope of this voltage Vin is as shown in FIG. 5(b), and the lamp voltage VL, lamp current IL, and current Isw flowing through the switching element SW are as shown in FIG. 5(d).
（ｅ）、 ＜ｆ）に示すようになる。このように入力電
圧が交流の場合、ゼロクロス点付近におけるエネルギー
供給に利用し得るものである。(e) and <f). In this way, when the input voltage is alternating current, it can be used to supply energy near the zero cross point.
第６図は入力電圧が交流の場６に、負荷回路に直流を供
給する整流平滑回路の一般例で、この場合゛、平滑コン
デンサＣ２により第７１Ｍ（ｂ）に示すように、電圧Ｖ
ｉｎは平滑されるが、電流ＩｉｎはコンデンサＣ２への
充電の電流のため、第７図（ｅ＞に示すように、ある位
相において急峻な波形となり、入力力率が悪い、しかし
、この実施例においては、第５図（ｂ）（ｃ＞に示すよ
うに、コンデンサＣＩへの充電期間が長くなるため、入
力力率が改善されるものである。尚、第４図において、
ダイオードＤ、Ｄ、の代わりにスイッチング素子を用い
ても良い
［実施例３］
第８Ｑ？Ｉは実施例３を示し、スイッチング素子ＳＷを
ランプ１より高電位側に設けたものであり、この場合も
先の実施例と同様に、ノイズの低減や入力力率の向上を
図ることができる。FIG. 6 shows a general example of a rectifying and smoothing circuit that supplies DC to a load circuit when the input voltage is AC. In this case, the smoothing capacitor C2 reduces the voltage V
Although the current Iin is smoothed, the current Iin becomes a steep waveform at a certain phase as shown in Fig. 7 (e>) due to the current charging the capacitor C2, and the input power factor is poor. In this case, as shown in FIGS. 5(b) and 5(c), the input power factor is improved because the charging period for the capacitor CI becomes longer.In addition, in FIG.
Switching elements may be used instead of diodes D, D [Example 3] 8th Q? I shows the third embodiment, in which the switching element SW is provided on the higher potential side than the lamp 1, and in this case, as in the previous embodiment, it is possible to reduce noise and improve the input power factor. .
［実施例４］
第９図は実施例４を示し、フルブリッジによる回路を示
す、この回路では、スイッチング素子ＳＷ、とＳＷ２、
ＳＷ、とＳＷ４の組によるオンオフ動作でランプ１に交
流エネルギーを供給しようとするものである。この場合
、スイッチング素子ＳＷ、とＳＷ、がオフ状態で、スイ
ッチング素子ＳＷがオンでＳＷ２がオンオフの動作状態
では、スイッチング素子Ｓ Ｗ ｓがオン、ＳＷ６はオ
フしており、スイッチング素子ＳＷ、とＳＷ２がオフ状
態゛で、スイッチング素子ＳＷ、がオンでＳ Ｗ ４が
オンオフ動作状態では、スイッチング素子ＳＷｓはオフ
、ＳＷ、はオンしている。この場合も、コンデンサＣと
ダイオードＤ２によりランプ１に交流を供給しながら、
同様の効果がある。[Embodiment 4] FIG. 9 shows Embodiment 4, and shows a full bridge circuit. In this circuit, switching elements SW, SW2,
This is intended to supply AC energy to the lamp 1 through on/off operations by the combination of SW and SW4. In this case, when switching elements SW and SW are in an off state, and in an operating state where switching element SW is on and SW2 is on and off, switching element SWs is on, SW6 is off, and switching elements SW and SW2 are on. is in an off state, switching element SW is on and SW4 is in an on-off operating state, switching element SWs is off and SW is on. In this case as well, while supplying alternating current to lamp 1 by capacitor C and diode D2,
It has a similar effect.
［実施例５］
第１０図は実施例５を示し、第９図の場合と同様にフル
ブリッジにおける方式である。この場合は、スイッチン
グ素子ＳＷ３とＳＷ４がオフで、スイッチング素子ＳＷ
２がオン、ＳＷｌがオンオフ動作状態では、スイッチン
グ素子ＳＷｓはオフ、ＳＷ、がオンし、スイッチング素
子ＳＷ１とＳ Ｗ ２がオフで、スイッチング素子ＳＷ
、がオンで、ＳＷ、がオンオフ動作状態では、スイッチ
ング素子ＳＷ、はオンＳＷ、はオフしている。この場合
も先の実施例と同様な効果がある。[Embodiment 5] FIG. 10 shows Embodiment 5, which is a full bridge system as in the case of FIG. 9. In this case, switching elements SW3 and SW4 are off, and switching element SW
In the operating state, switching element SWs is off, SW is on, switching elements SW1 and SW2 are off, and switching element SW is on.
, is on and SW is in an on-off operating state, switching element SW is on and SW is off. This case also has the same effect as the previous embodiment.
［実施例６］
実施例６を第１１図に示す、ランプ１をｎ打設けた場合
であり、この場合も、コンデンサＣとダイオードＤ、、
、Ｄ、２・・・により先の実施例と同様の効果がある。[Example 6] Example 6 is shown in FIG. 11, where n lamps 1 are installed, and in this case, capacitor C and diode D, .
, D, 2... have the same effect as the previous embodiment.
尚、各実施例に示しであるインピーダンスＺは５動作制
御用の検出抵抗分や、スイッチング素子の持つインピー
ダンス分を示しており、制御方法によってはインピーダ
ンスＺはなくても良い。Incidentally, the impedance Z shown in each embodiment indicates the detection resistor for controlling the five operations and the impedance of the switching element, and depending on the control method, the impedance Z may not be provided.
［発明の効果〕
本発明は上述のように スイッチング素子のオフ時にラ
ンプへ継続的に電流を流すインピーダンス素子を設けも
のであるから、スイッチング素子のオフ時にインピーダ
ンス素子を介してランプへ継続的に電流を流すことで
ランプ電流の波高値変化を少なくでき、高周波成分のレ
ベル低下により、低ノイズとすることができる効果を奏
するものである。[Effects of the Invention] As described above, the present invention is provided with an impedance element that allows current to flow continuously to the lamp when the switching element is off, so when the switching element is off, current continues to flow to the lamp via the impedance element. By flowing
This has the effect of reducing the change in peak value of the lamp current and lowering the level of high frequency components, thereby reducing noise.
また、インピーダンス素子に蓄えられたエネルギーをラ
ンプへフィードバックするループを形成しているもので
あるから、入力力率の改善を図ることができるものであ
る。Furthermore, since it forms a loop that feeds back the energy stored in the impedance element to the lamp, it is possible to improve the input power factor.
第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は同上の動作
波形図、第３図は同上のインピーダンス素子の構成例を
示す図５第４図は同上の実施例２の回路図、第５図は同
上の動作波形図、第６図は同上の回路図、第７図は同上
の動作波形図、第８図は同上の実施例３の回路図、第９
図は同上の実施例４の回路図、第１０図は同上の実施例
５の回路図、第１１図は同上の実施例６の回路図、第１
２図は従来例の回路図、第１３図は同上の動作波形図で
ある。
１はランプ、Ｚｌはインピーダンス素子、ＳＷはスイッ
チング素子、Ｄ３．Ｄ２はダイオード、Ｃはコンデ〉′
すである、
代理人 弁理士 石 １）長 七
第５図
（ｂ）Ｖｉｎ
―
Ｌ、ｆヘー−一／１−−−ノ％
：
第６図
１１７！！１
第Ｂｒ？ｊＡ
第９図
第１ｏ図Fig. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an operation waveform diagram of the same as above, Fig. 3 is a configuration example of the impedance element of the above. , FIG. 5 is an operating waveform diagram of the same as above, FIG. 6 is a circuit diagram of the same as above, FIG. 7 is an operating waveform diagram of same as above, FIG.
The figure is a circuit diagram of the fourth embodiment, FIG. 10 is a circuit diagram of the fifth embodiment, and FIG. 11 is a circuit diagram of the sixth embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional example, and FIG. 13 is an operation waveform diagram of the same. 1 is a lamp, Zl is an impedance element, SW is a switching element, D3. D2 is a diode, C is a capacitor
So, Agent Patent Attorney Stone 1) Chief 7 Figure 5 (b) Vin - L, f He - 1/1---no%: Figure 6 117! ! 1st Br? jA Figure 9 Figure 1o
Claims (4)
回路を接続し、上記スイッチング素子をオンオフ動作さ
せてランプを点灯させるようにした放電灯点灯装置にお
いて、上記スイッチング素子のオフ時にランプへ継続的
に電流を流すインピーダンス素子を設けたことを特徴と
する放電灯点灯装置。(1) In a discharge lamp lighting device in which a series circuit of a lamp and a switching element is connected in parallel with a power supply and the switching element is turned on and off to light the lamp, the lamp is continuously supplied when the switching element is turned off. A discharge lamp lighting device characterized by being provided with an impedance element that allows current to flow through the lamp.
ーダンス素子との間に単一方向性素子を接続したことを
特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。(2) The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a unidirectional element connected between a connection point between the lamp and the switching element and the impedance element.
ンプへフィードバックするループを形成したことを特徴
とする請求項２記載の放電灯点灯装置。(3) The discharge lamp lighting device according to claim 2, further comprising a loop that feeds back the energy stored in the impedance element to the lamp.
２記載の放電灯点灯装置。(4) The discharge lamp lighting device according to claim 2, wherein the unidirectional element is a switching element.
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-
1990
- 1990-09-25 JP JP2255843A patent/JP2840125B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61263099A (en) * | 1985-05-17 | 1986-11-21 | 松下電器産業株式会社 | Ac-dc conversion circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2840125B2 (en) | 1998-12-24 |
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