JPH0417297A

JPH0417297A - ランプ電圧検出装置

Info

Publication number: JPH0417297A
Application number: JP2120954A
Authority: JP
Inventors: Masataka Ozawa; 小沢　正孝; Shigeru Horii; 滋堀井; Kazuhiko Ito; 和彦伊藤; Mitsuharu Miyazaki; 光治宮崎; Atsuo Wake; 和気　厚夫; Takayuki Kamiya; 紙谷　卓之; Nobuhisa Yoshikawa; 吉川　信久; Masayoshi Nariama; 正芳業天; Takeshi Saito; 毅斎藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1992-01-22
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2801068B2

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メタルハライドランプなどの放電ランプをイン
バータ回路を用いて点灯する装置などにおいて、その制
御のために放電ランプのランプ電圧を検出するランプ電
圧検出装置に関するものである。

従来の技術たとえば、−インバータ回路を用いて放電ランプを点灯
する点灯装置として例えば第９図に示すようなシリーズ
インバータが知られている。第９図において、ドライブ
トランスＤＴ′の一次巻線に＃枕されたドライブトラン
ジスタＱ　２１　＋　Ｑ　２２を互いに位相が逆に反転
するクロックＥ１．Ｅ２により駆動し、二次巻線に接続
されたスイッチングトランジスタＱ２ｉ＋Ｑ２ｍを交互
にＯＮ、ＯＦＦし、スイッチングトランジスタＱ　２３
とＱ　２４の接続点にコンデンサＣとチョークコイルＬ
を介して接続された放電ランプＨＬに交互に反転する電
流を流し、点灯する。このとき、この点灯動作を制御す
るために、放電ランプＨＬのランプ電圧を検出したい場
合は、放電ランプＨＬのアースとは反対側の端子に電圧
検出端子ＶＬを接続して行えばよい。

発明が解決しようとする課題上記構成のシリーズインバータにおいては、放電ランプ
のアースラインＡは直接グランドＧＮＤに接続されて、
グランドＧＮＤより浮いていない構成であるので、電圧
検出端子ＶＬから取り出される電圧を整流器を用いて直
流電圧に変換すれば、容易に検出できる。しかし、イン
バータ回路をブリッジインバータあるいはハーフブリッ
ジインバータの構成にすれば、放電ランプＨＬの一端で
あるインバータ回路のアースラインはグランドＧＮＤよ
り浮いた構成となっているので、第９図のように１つの
電圧検出端子ＶＬからのみ電圧を取り出すことはできな
い。

本発明はかかる問題を解決するもので、放電ランプと並
列に設けた例えばコンデンサ分圧回路の両端に発生する
差動電圧からインバータ回路のアースラインと共通する
信号を取り出し、この信号をブリッジインバータあるい
はハーフブリ・ツジインバータなどのインバータ回路を
制御するのに用いるようにしたランプ電圧検出波！を提
供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために、本発明のランプ電圧検出波
！は、インバータ回路により駆動される放電ランプの両
端に発生する差動電圧を検出するランプ電圧検出回路と
、このランプ電圧検出回路で検出された差動電圧を差動
増幅する差動増幅部およびその出力を整流して直流電圧
を得るＭ流部よりなる直流電圧検出回路とを備えたもの
である。

また、本発明は、上記ランプ電圧検出回路と、このラン
プ電圧検出回路で樟出された差動電圧がダイオードを介
して第１のトランジスタのコレクタおよびエミッタに入
力され、第１のトランジスタのゲートにゲートが接続さ
れた第２のトランジスタから、前記差動電圧により第１
のトランジスタに流れる電流に対応した直流＠流を得る
カレントミラー回路とを備え、この直流を流から制御用
の直流電圧を得るようにしたものである。

また、本発明は、上記ランプ電圧検出回路と、このラン
プ電圧検出回路で検出された差動電圧がダイオードブリ
ッジを介して第１のトランジスタのコレクタおよびエミ
ッタに入力され、第１のトランジスタのゲートにゲート
ｉＩ＃枕された第２のトランジスタから、前記差動電圧
により第１のトランジスタに流れるＳ流に対応した直流
電流を得るカレントミラー回路とを備え、この直流電流
から制御用の直流電圧を得るようにしたものである。

また、本発明は、上記ランプ電圧検出回路と、このラン
プ電圧検出回路で検出された差動電圧がそれぞれダイオ
ードを介してエミッタおよびゲートに入力され、コレク
タから前記差動電圧によりエミッタとゲートを通して流
れる電流に対応した直流電流を得るトランジスタとを備
え、この直流電流から制御用の直流電圧を得るようにし
たものである。

作用上記構成により、ランプ電圧検出回路は放電ランプの両
端に発生する差動電圧を検出し、この差動電圧を直流電
圧検出回路で直流電圧に変換するので、インバータ回路
のアースラインがグランドより浮き上った構成であって
も、インバータ回路のアースラインと共通する信号とし
て直流電圧を取り出すことができ、この直流電圧により
インバータ回路を確実に動作させることができる。

実線例以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例のランプ電圧検出装置が適用
される放電ランプ点灯装置の基本構成を示すブロック図
である。第１図において、１は直流電源であり、インバ
ータ回路２は直流電源１により駆動されて所定の周波数
のクロック信号を発振する。このインバータ回路２は負
荷回路として、チョークコイル３および共振用のコンデ
ンサ４の直列回路からなる共振回路と、チョークコイル
３とコンデンサ４の接続点に４１枕されたたとえばメタ
ルハイランドランプなどの放電ランプ５とを有している
。６は放電ランプ５のランプ電圧を検出するために放電
ランプ５に並列に設けられたランプ電圧検出回路であり
、共振コンデンサ４の容量に比べて大きい容量をもった
コンデンサで構成されている。７は放電ランプ５のラン
プ電流を検出するために放電ランプ５に直列に設けられ
たランプ電流検出回路である。このランプ電圧検出回路
６とランプ電流検出回路７の出力信号は点灯制御回路８
に入力され、点灯制御回路８はこれらに基づいてインバ
ータ回路２の発振周波数またはそのデユーティ比を変化
させ、放電ランプ５の点灯動作を制御する。

次に、上記構成による動作例を説明する。直流電源１か
投入されたときに、インバータ回路２はまず２にＨｚ程
度の低い周波数で発振し、この低い周波数の電圧をチョ
ークコイル３およびコンデンサ４の共振回路に印加する
。このときに生じる低い周波数の電圧に共振回路による
高い周波数の共振電圧が重畳され、共振回路に接続され
たランプ電圧検出回路６はこの共振電圧を検出し、点灯
制御回路８はこの電圧を検出してインバータ回路２の発
振周波数を高い周波数に変化させ、共振回路によりたと
えば１００にＨｚ前後の高い周波数でコンデンサ４に高
い共振電圧を発生させる。このときコンデンサ４に発生
した高い共振電圧により放電ランプ５は起動し、多くの
電流が放電ランプ５を通して流れる。したがって、ラン
プ電圧検出回路６はコンデンサ４に流れるｔ涜が急激に
減少したことをランプ電圧検出回路６での電圧降下で検
出することにより放電ランプ５が起動したことを検出し
、点灯制御回路８はこの低下したランプ電圧検出回路６
の電圧を検出してインバータ回路２の発振周波数が１０
ＫＨｚ　Ｑ後の低い周波数になるように制御し、ランプ
電圧が低いときはインバータ回路２の発振周波数を低く
してチョークコイル３を通して、放電ランプ５に流れる
電流を大きくし、ランプ電圧が高いときはインバータ回
路２の発振周波数を高くして、チョークコイル３を通し
て放電ランプ５に流れる電流を小さくし、放電ランプ５
を定格点灯するように制御する。

第２図はインバータ回路２およびランプ電圧検出回路６
の要部を示す回路図である。第２図において、インバー
タ回路２はチョークコイル３、コンデンサ４、放電ラン
プ５よりなる負荷回路１１を駆動する４つのスイッチン
グトランジスタＱ１Ｑ２　、Ｑ３　、Ｑ４よりなるブリ
ッジインバータの構成を有する。１２はこのブリッジイ
ンバータを駆動するためのドライブ回路であり、ドライ
ブトランスＤＴの一次巻線の両端はドライブトランジス
タＱｓ　、Ｑｓを介してグランドＧＮＤされ、ドライブ
トランジスタＱｓ　、Ｑｓのゲートには発振周波数が２
にＨｚ程度の互いに位相が逆に反転するクロックＥｚ　
、Ｅ２が入力されるとともに、−次巻線の中点にはドラ
イブ電圧ＶＤが印加されている。

ドライブトランスＤＴの二次側には４つの二次巻線が設
けられ、それぞれの一端は抵抗Ｒ，，Ｒ，。

Ｒｐ、Ｒｓと、これに並列に接続されるダイオードＤ３
　、Ｄ４　、Ｄｓ　、Ｄｓおよび抵抗Ｒ１２，Ｒ，。

Ｒ，、Ｒ１１の直列回路とを介して、ブリッジインバー
タを構成する４つのスイッチングトランジスタ（ｈ　、
Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４のゲートに接続される。

また、スイッチングトランジスタＱ１とＣ２の直列回路
およびスイッチングトランジスタＱ３とＣ４の直列回路
は直流電源電圧ＶＤＤとインバータ回路のアースライン
Ａの間に介装され、スイッチングトランジスタＱ１　と
Ｃ２の接続点およびスイッチングトランジスタＱ３とＣ
４の８点の間に負荷回路１１が介装される。二次巻線の
他端はトランジスタＱ１．Ｑ２の接続点に接続され、ス
イッチングトランジスタＱ３のゲートに接続される二次
巻線の他端はトランジスタＱ３　、Ｃ４の接続点に接続
され、スイッチングトランジスタＱ２Ｑ４のそれぞれの
ゲートに接続された二次巻線のそれぞれ他端はブリッジ
のアースラインＡに接続され、グランドＧＮＤより浮い
ている。これにより斜めに対向する一対のスイッチング
トランジスタＱ１　、Ｃ４とスイッチングトランジスタ
Ｑ２　。

Ｃ３は、一方の（ｈ　、Ｃ４が同時にＯＮすると、他方
の０２　、Ｑｌは同時にＯＦＦするように構成されてい
る。

Ｃ２はランプ電圧検出回路６を構成する電圧検出用のコ
ンデンサで、共振用のコンデンサの容量に比べて大きな
容量に構成されており、コンデンサ４とスイッチングト
ランジスタＱ３　、Ｑａの接続点との間に接続され、コ
ンデンサＣ２の両端の差動電圧が放電ランプ５のランプ
電圧として検出される。すなわち、電圧検出用コンデン
サＣ２の入力側とグランドＧＮＤ間にコンデンサＣ３、
抵抗Ｒ２、Ｒ３の直列回路か接続され、出力側とグラン
ドＧＮＤ間にコンデンサＣ４、抵抗Ｒ４、可変抵抗Ｒ５
の直列回路が接続され、抵抗Ｒ２。

Ｒ３の接続点と抵抗Ｒａ　、可変抵抗Ｒ５の接続点とか
らそれぞれ電圧検出端子ＶＬ１．ＶＬ２が取り出され、
その差動電圧が電圧検出用コンデンサＣ２による検出電
圧として、第１図の点灯制御回路８に入力される６また、スイッチングトランジスタＱ２　、Ｃ４の他端は
ブリッジのアースラインＡに接続され、さらに抵抗Ｒ７
を介してグランドＧＮＤに接続されるとともに、抵抗Ｒ
６を介して電流検出端子ＩＤＣに接続され、この抵抗Ｒ
ｓ　、Ｒｙは電流検出端子ＩＤＣとグランドＧＮＤの間
に介装されたコンデンサＣ５とともに、ランプ電流検出
回路７を構成する。

第３図は本発明のランプ電圧検出装置の一実施例を示す
回路図である。第３図において、ランプ電圧検出装置は
、第２図で示したランプ電圧検出回路６と、その電圧検
出端子ＶＬＩ、ＶＬ２に接続されて点灯制御回路８に内
蔵された直流電圧検出回路９とからなり、ランプ電圧検
出回＃＠６により検出された放電ランプ５の両端の差動
電圧は点灯制御回路８内の直流電圧検出回路９に入力さ
れ、インバータ回路２を制御可能な直流電圧ＶＯに変換
される。

第２図および第３図の構成において、ドライブトランス
ＤＴの一次巻線に互いに位相が反転する２ＫＨｚ程度の
発振周波数のクロックＥ、、　Ｒ２が印加され、たとえ
ばスイッチングトランジスタＱ１．Ｑ４が同時にＯＮす
ると、負荷回路１１の共振回路に（イ）方向の電流か流
れ、次のクロックの反転時にスイッチングトランジスタ
Ｑ２　、　Ｃ３が同時にＯＮすると、負荷回路１１の共
振回路に（ロ）方向の電流が流れる。このとき、２ＫＨ
ｚ程度の低い周波数の電圧に高い周波数の共振電圧が重
畳され、電圧検出用コンデンサＣ２はこのとき放電ラン
プ５の両端に発生する差動電圧をランプ電圧として検出
し、さらにこの差動電圧は直流電圧検出回路９により直
７Ｍ電圧Ｖｏに変換され、第１図の点灯制御回路８はこ
の直流電圧ＶＱに基づいて、インバータ回１％２の動作
を制御し、たとえば１００にＨｚ前後の高い周波数でコ
ンデンサ４に高い共振電圧を発生させて放電ランプを起
動させ、放電ランプ５に多くの電流を流す。したがって
、電圧検出端子ＶＬＩ、ＶＬ２間の差動電圧は急激に低
下し、これにより放電ランプ５の起動を検出する。この
差動電圧の低下はランプ電圧検出回路６および直流電圧
検出回路９を通して検出され、点灯制御回路８はインバ
ータ回路２の発振周波数が１０にＨｚ前後の低い周波数
になるように制御し、放電ランプ５を定格点灯する。

なお、本実施例では、ブリッジインバータの構成を示し
たが、スイッチングトランジスタＱ３Ｑ４をコンデンサ
で置換した構成のハーフブリッジインバータにも同様に
適用できる。

第４図は本発明のランプ電圧検出装置の他の実施例を示
す回路図である。第４図において、本実施例のランプ電
圧検出装置では、電圧検出端子ＶＬ１　′、ＶＬ２　’
はランプ電圧検出回路６の入力側と出力側から直接に引
き出されており、この電圧検出端子ＶＬ１′、ＶＬ２　
’に直流電圧検出回路９′が接続されてなり、ランプ電
圧検出回路６により検出された放電ランプ５の両端の差
動電圧は点灯制御回路８内の直流電圧検出回路９′に直
接に入力され、第３図と同様、インバータ回路２を制御
可能な直流電圧ＶＱに変換される。

第５図は第３図におけるランプ電圧検出装置の一部を構
成する直流電圧検出回路９の一旦体例を示す回路図であ
る。第５図において、直流電圧検出回路９は差動増幅器
１３と整流器１４からなり、電圧検出端子ＶＬ１．ＶＬ
２から取り出された電圧は差動増幅器１３のオペアンプ
ＯＰ１の十入力端と入力端に入力され、電圧検出端子ｖ
Ｌ１ＶＬ２に発生する差＃Ｊ雷電圧差動増幅器１３によ
り差動増幅される。この出力はｌｌ流器１４の十入力端
がグランドされたオペアンプＯＰ２の一入力端に入力さ
れ、その出力がダイオードＤ１１を介して出力端のコン
デンサＣＤに直流電圧ｖ１）として取り出される。

第６図は第４図におけるランプ電圧検出装置の一部を構
成する直流電圧検出回路９′の一具体例を示す回路図で
ある。第６図において、直流電圧検出回路９′はトラン
ジスタＱｎ、Ｑ１２で構成されるカレントミラー回路１
５からなり、電圧検出端子ＶＬ＋　　はトランジスタＱ
ｎのエミッタに接続され、電圧検出端子ＶＬ２′は逆方
向のダイオードＤｔ２を介してトランジスタＱｔ１のコ
レクタに接続され、トランジスタＱガのゲートはトラン
ジスタＱｎのコレクタとトランジスタＱ１２のゲートに
接続される。また、トランジスタＱｔ２のエミッタは電
圧検出端子ＶＬ、　′に接続され、コレクタは順方向の
ダイオードＤｔ３を介して抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の直列回
路に＃枕され、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の接続点は出力端に
接続されている。

したがって、電圧検出端子ＶＬ１　’　、ＶＬ２に発生
する差動電圧によってトランジスタＱｎのエミッターコ
レクタを通して流れる電流に対応した電流がトランジス
タＱｖのコレクタからダイオードＤｔ３を通して流れ、
直列回路Ｒ２１，Ｒ２２の分圧点から出力端のコンデン
サＣＯに直流電圧■０として取り出される。

第７図は第４図におけるランプ電圧検出装置の一部を構
成する直流電圧検出回路９′の他の具体例を示す回路図
である。第７図において、直流電圧検出回路９′はトラ
ンジスタＱ１３．Ｑ１４で構成されるカレントミラー回
路１６からなり、電圧検出端子ＶＬ１　’　、ＶＬ２　
’に接続されたダイオードブリッジＤＢの両出力端がト
ランジスタＱｏのエミッタとコレクタに接続され、トラ
ンジスタＱ。

のゲートはトランジスタＱｎのコレクタとトランジスタ
０＋ｓのゲートに接続される。また、トランジスタＱ１
４のエミッタはトランジスタＱＯのエミッタが接続され
たダイオードブリッジＤＢの出力端に接続され、コレク
タは順方向のダイオードＤｘを介して抵抗Ｒ２３，Ｒ２
４の直列回路に接続され、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の接続点
は出力端に接続されている。

したかって、電圧検出端子ｖＬｌ　’　、ＶＬ２に発生
する差動電圧によってトランジスタＱｎのエミッターコ
レクタを通して流れる電流に対応した電流がトランジス
タＱｇのコレクタからダイオードＤＳ１１を通して流れ
、直列口ＮＲ２１，Ｒ２４の分圧点から出力端のコンデ
ンサＣＯに直流電圧ＶＯとして取り出される。

第８図は第４図におけるランプ電圧検出装置の一部を構
成する直流電圧検出回路９′のさらに他の具体例を示す
回路図である。第８図において、直流電圧検出回路９′
はトランジスタＱ１５からなり、電圧検出端子ＶＬ１　
′は順方向のダイオードＤ１５を介してトランジスタＱ
５のエミッタに接続され、電圧検出端子ＶＬ２′は逆方
向のダイオードＤ、を介してトランジスタＱ５のゲート
に接続され、トランジスタＱ５のコレクタは順方向のダ
イオードＩ）１７を介して抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の直列回
路に接続され、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６の接続点は出力端に
接続されている。

したがって、電圧検出端子ＶＬ２　′、　ｖｔ、１に発
生する差動電圧によって、トランジスタＱ１５のエミッ
ターゲートを通して流れる電流に対応した電流がトラン
ジスタＱδのコレクタからダイオードＤｔ７を通して流
れ、直列回路Ｒ２５，Ｒ２Ｇの分圧点から出力端のコン
デンサＣＱに直流電圧ｖｇとして取り出される。

なお、第６図〜第８図においては、第３図に示されるよ
うなコンデンサＣ３、ｃ４　、抵抗Ｒ２〜Ｒ５を不要と
し、回路を簡略化できる。

発明の効果以上のように本発明によれば、ランプ電圧検出回路によ
って検出された放電ランプの両端の差動電圧か直流電圧
検出回路で直流電圧に変換されてインバータ回路の制御
用の電圧として用いるので、インバータ回路のアースラ
インがグランドより浮き上った構成であっても、インバ
ータ回路のアースラインと共通する信号として直流電圧
を使用でき、インバータ回路を確実に動作させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のランプ電圧検出装置が適用
される放電ランプ点灯装置の基本構成を示すブロック図
、第２図は同放電ランプ点灯装置におけるインバータ回
路とランプ電圧検出装置の一部の要部を示す回路図、第
３図および第４図はそれぞれ本発明の一実施例を示すラ
ンプ電圧検出装置の要部回路図、第５図〜第８図は同ラ
ンプ電圧検出装置の直流電圧検出回路のそれぞれ具体例
を示す回路図、第９図はシリーズインバータの構成を説
明する回路である。１・・・直流電源、２・・・インバータ回路、３・・・
チョークコイル、４・・・共振コンデンサ、５・・・放
電ランプ、６・・・ランプ電圧検出回路、７・・・ラン
プ電流検出回路、８・・・点灯制御回路、９，９′・・
・直流電圧検出回路、１１・・・負荷回路、１２・−・
ドライブ回路、１３・・・差動増幅器、１４・・・整流
器、１５．１６・・・カレントミラー回路。代理人　　　森　　本　　義　　弘第１図ぐ３−・今１−フフＡル４−−一部り艮フンテ′ンナｓ−−一部、電うンア７−一−ランプ電１ｕＩ＃淑回路７−−−ランフ″＃Ｌ流刺し漱回路ｌ２　、・　ト°う４７”ｌＥｌ運も、第２図第図第１図第３図第ｄ図第図第１図ど／２

Claims

【特許請求の範囲】１、インバータ回路により駆動される放電ランプの両端
に発生する差動電圧を検出するランプ電圧検出回路と、
このランプ電圧検出回路で検出された差動電圧を差動増
幅する差動増幅部およびその出力を整流して直流電圧を
得る整流部よりなる直流電圧検出回路とを備えたランプ
電圧検出装置。２、インバータ回路により駆動される放電ランプの両端
に発生する差動電圧を検出するランプ電圧検出回路と、
このランプ電圧検出回路で検出された差動電圧がダイオ
ードを介して第１のトランジスタのコレクタおよびエミ
ッタに入力され、第１のトランジスタのゲートにゲート
が接続された第２のトランジスタから、前記差動電圧に
より第１のトランジスタに流れる電流に対応した直流電
流を得るカレントミラー回路とを備えたランプ電圧検出
装置。３、インバータ回路により駆動される放電ランプの両端
に発生する差動電圧を検出するランプ電圧検出回路と、
このランプ電圧検出回路で検出された差動電圧がダイオ
ードブリッジを介して第１のトランジスタのコレクタお
よびエミッタに入力され、第１のトランジスタのゲート
にゲートが接続された第２のトランジスタから、前記差
動電圧により第１のトランジスタに流れる電流に対応し
た直流電流を得るカレントミラー回路とを、えたランプ
電圧検出装置。４、インバータ回路により駆動される放電ランプの両端
に発生する差動電圧を検出するランプ電圧検出回路と、
このランプ電圧検出回路で検出された差動電圧がそれぞ
れダイオードを介してエミッタおよびゲートに入力され
、コレクタから、前記差動電圧によりエミッタとゲート
を通して流れる電流に対応した直流電流を得るトランジ
スタとを備えたランプ電圧検出装置。