JPH04196097A

JPH04196097A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH04196097A
Application number: JP32757490A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Fukumori; 福盛　律之; Masaaki Uchihashi; 聖明内橋
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-15

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〕この発明は、高圧放電ランプを高周波点灯させる放電灯
点灯装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図に従来の放電灯点灯装置の回路図を示す。

第３図において、Ｖｌは直流電源、Ｌｌはインダクタン
ス要素、Ｃ１はキャパシタンス要素、ＬＡは高圧放電ラ
ンプ、■は高周波でスイッチングするスイッチング素子
Ｓ１を含むインバータ弐の高周波点灯回路、Ｉ［Ｂは高
周波点灯回路■のスイッチング素子Ｓ１のデユーティを
制御する制御回路である。

制御回路Ｉ［Ｂにおいて、Ｇはグラウンド端子、Ｄｌは
入力端子、０は出力端子である。

以上のような構成の放電灯点灯装置は、高圧放電ランプ
ＬＡの管電圧ＶＬＡの平均値を制御回路ＩＩＢの入力端
子ＤＩから検出し、検出した平均値に基づいて高周波点
灯回路■のスイッチング素子Ｓ、を駆動する際のオンオ
フのデユーティを決定していた。

第４図に高圧放電ランプＬＡの管電圧ＶＬＡの平均値と
スイッチング素子Ｓ、のデユーティの関係を示す。

高圧放電ランプＬＡの管電圧■いの平均値を検出し、第
４図のようにデユーティを制御することにより、高圧放
電ランプＬＡに適切なエネルギーを供給することか可能
である。

しかしながら、第３図の構成のように、高圧放電ランプ
ＬＡの管電圧Ｖ　ＬＡの平均値のみでスイッチング素子
Ｓｌのデユーティを制御しようとすると、例えばサージ
電流か発生したとき等において、スイッチング素子Ｓ１
に過電流が流れるのを防止することができない。

そこで、このような問題を解決するために、第５図に示
すような放電灯点灯装置か既に提案されている。この放
電灯点灯装置は、高圧放電ランプＬＡの管電流Ｉ　ＬＡ
を検出する管電流瞬時値検出回路■を設け、高圧放電ラ
ンプＬＡの管電圧ＶＬＡの平均値のみてスイッチング素
子Ｓ１のデユーティを制御する従来の制御回路ＪＩＢに
代えて、高圧放電ランプＬＡの管電圧Ｖ　Ｌ　Ａの平均
値と管電流Ｉ　ＬＡの瞬時値とに基づいてスイッチング
素子Ｓ１のデユーティを制御する制御回路ＨＡを用いた
ものである。この場合、管電流瞬時値検出回路■の出力
は、制御回路Ｉ［Ａの入力端子Ｄ２へ加えられる。

この放電灯点灯装置では、高圧放電ランプＬＡの管電圧
ＶＬＡの平均値に従ってスイッチング素子Ｓ１のデユー
ティを制御するとともに、管電流■いの瞬時値が大きく
なるとスイッチング素子Ｓ。

のデユーティを小さくし瞬時値か小さくなるとデユーテ
ィを大きくするようにしている。

このように構成することにより、第３図のものと同様に
高圧放電ランプＬＡに適切な電力を供給することができ
るとともに、サージ等によってスイッチング素子Ｓ、に
過電流が流れようとしたときにこれを防止することが可
能となり、第３図の放電灯点灯装置の問題を解消するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図に示した放電灯点灯装置において、例えば高圧放
電ランプＬＡの再始動時のように、本来スイッチング素
子Ｓ１のデユーティを小さくしたくない場合において、
大電流が流れた場合を想定する。

再始動時は、高圧放電ランプＬＡが最も始動しにくい状
態で始動する場合であり、グロー放電が続き、アーク放
電に移行して高圧放電ランプＬＡが点灯する。この場合
、高圧放電ランプＬＡをグロー放電からアーク放電へ移
行させるには、かなり大きなエネルギーか必要である。

第５図に示した放電灯点灯装置において、高圧放電ラン
プＬＡか一瞬グロー放電し、管電流■いが流れ、管電流
■いか流れたことを管電流瞬時値検出回路■が検出して
スイッチング素子Ｓ、のデユーティを小さ（制御すると
、その分高圧放電ランプＬＡに与えるエネルギーか減少
することになり、高圧放電ランプＬＡのアーク放電への
移行か困難になり、再始動不良になるという問題があっ
た。

この発明の目的は、グロー放電からアーク放電への移行
を確実に行わせて再始動性能を向上させることができる
とともに、高圧放電ランプの点灯時のスイッチング素子
に流れる過電流を抑制することかできる放電灯点灯装置
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の放電灯点灯装置は、スイッチング素子を含ん
で構成される高周波点灯回路の出力端に限流用インダク
タンス要素を介して高圧放電ランプおよびキャパシタン
ス要素の並列回路を接続し、高圧放電ランプの管電流の
瞬時値を検出する管電流瞬時値検出回路を設け、管電流
の瞬時値か大きくなるとスイッチング素子のデユーティ
を小さくし管電流の瞬時値が小さくなるとスイッチング
素子のデユーティを大きくする制御回路を設けている。

また、高圧放電ランプがグロー放電状態にあることを検
出するグロー放電検出回路を設け、グロ−放電検出回路
のグロー放電検出出力に応答してスイッチング素子のデ
ユーティを高圧放電ランプがグロー放電状態からアーク
放電状態へ移行可能な所定値以上に保持させるデユーテ
ィ保持手段とを設けている。

〔作　　　用〕

高圧放電ランプがグロー放電状態にあるときは、スイッ
チング素子のデユーティが高圧放電ランプがグロー放電
状態からアーク放電状態へ移行可能な所定値以上に保持
されるため、高圧放電ランプの再始動時において、高圧
放電ランプのグロー放電状態からアーク放電状態への移
行を確実に行わせることができ、高圧放電ランプの再始
動性能を向上させることができる。

また、高圧放電ランプの点灯後は、管電流の瞬時値に応
じてスイッチング素子のデユーティを制御するので、ス
イッチング素子に過電流が流れようとした時に、スイッ
チング素子のデユーティを小さくしてスイッチング素子
に過電流が流れるのを抑制することができる。

〔実　施　例〕

この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。この放電灯点灯装置は、第１図に示すように、
高圧放電ランプＬＡのグロー放電状態を検出するグロー
放電検出回路■を設けるとともに、管電流瞬時値検出回
路■から制御回路ＩＩＡの入力端子Ｄ２へ至る信号経路
中にデユーティ保持手段となるスイッチＳＷを介挿し、
グロー放電検出回路Ｖが高圧放電ランプＬＡのグロー放
電状態を検出している期間中スイッチ駆動回路■によっ
てスイッチＳＷをオフに保持し、管電流瞬時値検出回路
■の出力信号の制御回路ＴＥＡへの伝達を遮断し、高圧
放電ランプＬＡのグロー放電期間中において、管電流■
いの大小によるスイッチング素子Ｓ１のデユーティ制御
を行わないようにしたもの、つまり管電圧Ｖ　ＬＡの平
均値に基づくデユーティ制御のみを行うように構成した
ものであり、高圧放電ランプＬＡか点灯すれば、管電流
ＩＬＡの大小によるスイッチング素子Ｓ１のデユーティ
制御を行うものである。

また、この放電灯点灯装置では、高圧放電ランプＬＡと
直列にインダクタンス要素Ｉ、２を追加している。

その他の構成は第５図のものと同様である。

上記におけるスイッチＳＷをオフにして管電流瞬時値検
出回路■の出力信号の制御回路ＩＩＡへの伝達を遮断す
ることが、スイッチング素子Ｓ１のデユーティを高圧放
電ランプＬＡがグロー放電状態からアーク放電状態へ移
行可能な所定値以」二に保持させることに相当する。

つまり、この放電灯点灯装置では、高圧放電ランプＬＡ
のグロー放電期間中は、制御回路Ｉ［Ａは高圧放電ラン
プＬＡの管電圧ＶＬＡの平均値にのみ従ってスイッチン
グ素子Ｓ１のデユーティを制御し、高圧放電ランプＬＡ
がアーク放電へ移行した後は、高圧放電ランプＬＡの管
電圧Ｖ　１．Ａの平均値と管電流ＩＬＡの瞬時値に従っ
て第５図の場合と同様にスイッチング素子Ｓ、のオンオ
フを制御する。

ここで、グロー放電検出回路■の具体構成および動作に
ついて詳しく説明する。

高圧放電ランプＬＡのグロー放電状態における管電圧Ｖ
　１．Ａは、アーク放電状態における管電圧■いよりも
低いことが知られている。したがって、グロー放電状態
およびアーク放電状態の両状態の管電圧■いの平均値の
中間の電圧値をしきい値電圧とし、検出した管電圧■い
の平均値としきい値電圧とを比較することで、高圧放電
ランプＬＡかグロー放電状態にあるかアーク放電状態に
あるかを判定することができる。この場合、検出した管
電圧■いの平均値がしきい値電圧より高ければグロー放
電状態であると判定する。

第１図に示したグロー放電検出回路■は、上記のような
判定基準にしたがって、高圧放電ランプＬＡがグロー放
電状態にあるかどうかを判定するものであり、管電圧■
いの平均値を検出する抵抗Ｒ１，Ｒ２およびコンデンサ
Ｃ２と、しきい値電圧を設定する基準電圧源ｖ２と、両
型圧を比較するコンパレータＣＰとて構成されている。

このグロー放電検出回路■では、抵抗Ｒ，，Ｒ２および
コンデンサＣ２て検出した高圧放電ランプＬＡの管電圧
ＶＬＡの平均値が基準電圧源ｖ２の電圧より高いとき（
高圧放電ランプＬＡがグロー放電状態にあるとき）に、
コンパレータＣＰの出力でもって、スイッチ駆動回路■
がスイッチＳＷをオフにして管電流瞬時値検出回路■と
制御回路Ｉ［Ａとを切り離し、管電流の瞬時値によるス
イッチング素子Ｓ１のデユーティの制御を停止し、クロ
ー放電時において、スイッチング素子Ｓ、のデユーティ
が小さくなるのを防止する。

また逆に、高圧放電ランプＬＡの管電圧ＶＬＡの平均値
が基準電圧源■２の電圧より低いとき（高圧放電ランプ
ＬＡがアーク放電状態にあるとき）には、コンパレータ
ＣＰの出力でもって、スイッチ駆動回路■がスイッチＳ
Ｗをオンにして管電流瞬時値検出回路■と制御回路Ｉ［
Ａとを接続し、管電流■いの瞬時値によるスイッチング
素子Ｓ、のデユーティの制御を行わせる。

第２図は第１図の放電灯点灯装置における高周波点灯回
路■の具体回路構成の一例を示すもので、フルブリッジ
インバータからなる高周波点灯回路を示している。第２
図において、Ｑ、〜Ｑ４はそれぞれトランジスタ、Ｄ１
〜Ｄ４はそれぞれトランジスタＱ、〜Ｑ４に逆並列接続
したダイオ−１〜である。また、高周波点灯回路■の構
成を具体化した都合で、制御回路Ｉ［Ａの出力端子も０
１〜０４の４個に分けている。

以上のような構成において、高周波点灯回路■は、第１
動作期間中、トランジスタＱ２．Ｑ、かオフ状態を保持
し、トランジスタＱ４かオンで、トランジスタＱ、が高
周波でオンオフを繰り返す。

また、第２動作期間中トランジスタＱ、、Ｑ４かオフ状
態を保持し、トランジスタＱ３がオンで、トランジスタ
Ｑ２が高周波でオンオフを繰り返す。

この実施例ては、高圧放電ランプＬＡがグロー放電状態
にあるときは、スイッチング素子Ｓ、のデユーティが高
圧放電ランプＬＡがグロー放電状態からアーク放電状態
へ移行可能な所定値以上に保持されるため、高圧放電ラ
ンプＬＡの再始動時において、高圧放電ランプＬＡのグ
ロー放電状態からアーク放電状態への移行を確実に行わ
せることができ、高圧放電ランプＬＡの再始動性能を向
上させることができる。

また、高圧放電ランプＬＡの点灯後は、管電流ＩＬＡの
瞬時値に応じてスイッチング素子Ｓ１のデユーティを制
御するので、スイッチング素子Ｓ１に過電流が流れよう
とした時に、スイッチング素子Ｓ、のデユーティを小さ
くしてスイッチング素子Ｓ１に過電流か流れるのを抑制
することができる。

なお、高周波点灯回路Ｉの具体回路構成については、第
２図のようなフルブリッジ型のものに限らず、ハーフブ
リッジ型、１石式等の他励式インバータならどのような
構成であってもよい。

また、上記実施例では、高圧放電ランプＬＡのグロー放
電状態を検出したときに、スイッチＳＷを開いて管電流
瞬時値検出回路■の出力信号の制御回路ＩＩＡへの伝達
を遮断することで、高圧放電ランプＬＡのグロー放電状
態において、スイッチング素子Ｓ１のデユーティを高圧
放電ランプＬＡかグロー放電状態からアーク放電状態へ
移行可能な所定値以上に保持させるようにしたが、これ
に限らず管電流瞬時値検出回路■の出力信号の制御回路
Ｉ［Ａへの伝達される信号のレベルを減少させることで
、スイッチング素子Ｓ１のデユーティを高圧放電ランプ
ＬＡがグロー放電状態からアーク放電状態へ移行可能な
所定値以上に保持させる構成であってもよい。つまり、
高圧放電ランプＬＡがグロー放電状態にあるときは、ス
イッチング素子Ｓ１のデユーティを高圧放電ランプＬＡ
かグロー放電状態からアーク放電状態へ移行可能な所定
値以上に保持できるなら、どのような構成であってもよ
い。

〔発明の効果〕

この発明の放電灯点灯装置によれば、高圧放電ランプが
グロー放電状態にあるときは、スイッチング素子のデユ
ーティが高圧放電ランプがグロー放電状態からアーク放
電状態へ移行可能な所定値以上に保持されるため、高圧
放電ランプの再始動時において、高圧放電ランプのグロ
ー放電状態からアーク放電状態への移行を確実に行わせ
ることができ、高圧放電ランプの再始動性能を向上させ
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の放電灯点灯装置の構成を
示す回路図、第２図は第１図の放電灯点灯装置の具体回
路構成を示す回路図、第３図は従来の放電灯点灯装置の
構成を示す回路図、第４図は第４図の放電灯点灯装置に
おける高圧放電ランプの管電圧の平均値とスイッチング
素子のデユーティとの関係を示す図、第５図は放電灯点
灯装置の既提案例の構成を示す回路図である。 ■・・・高周波点灯回路、ＩｒＡ・・・制御回路、■・
・・管電流瞬時値検出回路、■・・・スイッチ駆動回路
、■・・・グロー放電検出回路、ＬＡ・・・高圧放電ラ
ンプ、■、・・・直流電源、Ｌｌ・・・インダクタンス
要素、ｃｌ・・・キャパシタンス要素、ＳＷ・・・スイ
ッチ、Ｓ、・スイッチング素子；蓮１　　　　　　　喫（σｎて・唸−１佃宅Σ　］ −１−田夕ｑ叱璧麺　−

Claims

【特許請求の範囲】スイッチング素子を含んで構成される高周波点灯回路の
出力端に限流用インダクタンス要素を介して高圧放電ラ
ンプおよびキャパシタンス要素の並列回路を接続し、前
記高圧放電ランプの管電流の瞬時値を検出する管電流瞬
時値検出回路を設け、前記管電流の瞬時値が大きくなる
と前記スイッチング素子のデューティを小さくし前記管
電流の瞬時値が小さくなると前記スイッチング素子のデ
ューティを大きくする制御回路を設けた放電灯点灯装置
において、前記高圧放電ランプがグロー放電状態にあることを検出
するグロー放電検出回路を設け、前記グロー放電検出回
路のグロー放電検出出力に応答して前記スイッチング素
子のデューティを前記高圧放電ランプがグロー放電状態
からアーク放電状態へ移行可能な所定値以上に保持させ
るデューティ保持手段を設けたことを特徴とする放電灯
点灯装置。