JPH05135891A - Inverter device - Google Patents

Inverter device

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Publication number
JPH05135891A
JPH05135891A JP3300770A JP30077091A JPH05135891A JP H05135891 A JPH05135891 A JP H05135891A JP 3300770 A JP3300770 A JP 3300770A JP 30077091 A JP30077091 A JP 30077091A JP H05135891 A JPH05135891 A JP H05135891A
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JP
Japan
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circuit
switching element
voltage
current
discharge lamp
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Pending
Application number
JP3300770A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Miyagi
秀雄 宮城
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure that circuit parts are protected during failures and to prevent malfunctions. CONSTITUTION:Energy accumulated in an oscillation coil Li or the like, while a switching element Q1 is on, is used to resonate a resonance circuit when the switching element Q1 is off. High frequency power obtained by the resonance of the said resonance circuit is supplied to an electric discharge lamp La. A control circuit 1 is used to allow the said switching element Q1 to be ready for operation for a certain time since the end-to-end voltage of the switching element Q1 decreases to a specified voltage. An electric current detection circuit 2 is used to detect electric currents flowing through the switching element Q1. When the said electric current reaches a current restriction level, a current restriction circuit 4 controls the control circuit 1 to forces the switching element Q1 to turn off. A level adjustment circuit 5 varies the current restriction level based on the operation of the electric discharge lamp La.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電圧共振形のインバー
タ装置の異常保護方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage resonance type inverter device abnormality protection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】電圧共振形のインバータ装置の一例を図
7に示す。このインバータ装置はいわゆる一石式のイン
バータ装置であり、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯
装置として用いられている。このインバータ装置では、
直流電源Eの両端に発振コイルL1 と発振コンデンサC
1 との並列回路を介してスイッチング素子としてのバイ
ポーラトランジスタQ1 を接続し、発振コイルL1 と発
振コンデンサC1 との並列回路に限流チョークコイル
(以下、単に限流チョークと呼ぶ)L2 を介して放電灯
Laを接続してある。そして、トランジスタQ1 には上
記共振回路から直流電源Eに戻される帰還電流を流すた
めにダイオードD1 を逆並列に接続してあり、また放電
灯Laのフィラメントの非電源側には予熱コンデンサC
2 を接続してある。そして、トランジスタQ1 のオン,
オフ制御は方形波信号を発生するPWM制御回路1で行
う。
2. Description of the Related Art An example of a voltage resonance type inverter device is shown in FIG. This inverter device is a so-called monolithic inverter device and is used as a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp at a high frequency. In this inverter device,
An oscillation coil L 1 and an oscillation capacitor C are provided at both ends of the DC power source E.
Via a parallel circuit of a 1 connected bipolar transistors to Q 1 as a switching element, current limiting choke coil in parallel circuit between the oscillation coil L 1 and the oscillation capacitor C 1 (hereinafter, simply referred to as a current-limiting choke) L 2 The discharge lamp La is connected via. A diode D 1 is connected in anti-parallel to the transistor Q 1 in order to flow a feedback current returned from the resonance circuit to the DC power source E, and a preheating capacitor C is connected to the non-power source side of the filament of the discharge lamp La.
2 are connected. Then, the transistor Q 1 is turned on,
The off control is performed by the PWM control circuit 1 that generates a square wave signal.

【0003】以上、説明した構成部分に関する動作をま
ず説明する。いま、図8(b)に示すようにトランジス
タQ1 がオンなると、直流電源E→発振コイルL1 →ト
ランジスタQ1 の経路と、直流電源E→放電灯La→限
流チョークL2 →トランジスタQ1 の経路とで電流が流
れ、発振コイルL1 と限流チョークL2 とにエネルギが
蓄積される。そして、トランジスタQ1 がオフとなる
と、発振コイルL1 と限流チョークL2 とに蓄積された
エネルギで、発振コイルL1 、限流チョークL2 、発振
コンデンサC1 及び放電灯Laよりなる共振回路に共振
電流が流れる。
The operation of the above-described components will be described first. Now, as shown in FIG. 8B, when the transistor Q 1 is turned on, the path of the DC power supply E → oscillation coil L 1 → transistor Q 1 and the DC power supply E → discharge lamp La → current limiting choke L 2 → transistor Q 1 A current flows through the path 1 and energy is accumulated in the oscillation coil L 1 and the current limiting choke L 2 . When the transistor Q 1 is turned off, with energy stored in the oscillation coil L 1 and the current limit choke L 2, oscillation coils L 1, consisting of current limiting choke L 2, the oscillation capacitor C 1 and the discharge lamp La resonance Resonant current flows in the circuit.

【0004】ここで、PWM制御回路1の出力がローレ
ベルである期間、つまりはトランジスタQ1 をオフとす
る期間は、上記共振回路の固有の共振周波数で決まる一
定時間に設定してあり、インバータ装置が上述した動作
を繰り返して行えるようにしてある。但し、上記PWM
制御回路1では、出力がハイレベルである期間、つまり
はトランジスタQ1 をオンする期間は可変することがで
きるようにしてあり、このハイレベル期間の可変制御は
基準電圧発生回路10の出力である基準電圧Vref によ
って行われる。ここで、PWM制御回路1は、基準電圧
発生回路10から出力される基準電圧Vref が高いと、
トランジスタQ1 のオン期間を長くする。このときに
は、発振コイルL1 及び限流チョークL2 に蓄積される
エネルギが大きくなり、放電灯Laに供給される出力が
上昇する。逆に、基準電圧Vref が低いと、PWM制御
回路1はトランジスタQ1 のオン期間を短くする。この
とき、放電灯Laに供給される出力は引下げられる。
Here, the period during which the output of the PWM control circuit 1 is at a low level, that is, the period during which the transistor Q 1 is turned off is set to a fixed time determined by the resonance frequency peculiar to the resonance circuit, and The device is adapted to repeat the above-described operations. However, the above PWM
In the control circuit 1, the period during which the output is at a high level, that is, the period during which the transistor Q 1 is turned on can be varied, and the variable control during this high level period is the output of the reference voltage generation circuit 10. It is performed by the reference voltage V ref . Here, in the PWM control circuit 1, when the reference voltage V ref output from the reference voltage generation circuit 10 is high,
The ON period of the transistor Q 1 is lengthened. At this time, the energy accumulated in the oscillation coil L 1 and the current limiting choke L 2 increases, and the output supplied to the discharge lamp La rises. On the contrary, when the reference voltage V ref is low, the PWM control circuit 1 shortens the ON period of the transistor Q 1 . At this time, the output supplied to the discharge lamp La is lowered.

【0005】上記基準電圧発生回路2の基準電圧の電源
投入後の可変方法の一例を図9を用いて説明する。電源
が投入されと、まず基準電圧Vref を低くして放電灯L
aのフィラメントを予熱する。そして、一定時間の予熱
後に、基準電圧Vref を上昇させて放電灯Laを始動さ
せる。このとき、放電灯Laは共振回路から印加される
電圧が始動開始電圧以上となったときに放電を開始す
る。この放電後にはさらに基準電圧Vref を高くして放
電灯Laの点灯状態を維持する。なお、このような基準
電圧Vref の調整は基準電圧発生回路2の備えるタイマ
などに応じて制御するようにしてある。
An example of a method of changing the reference voltage of the reference voltage generating circuit 2 after the power is turned on will be described with reference to FIG. When the power is turned on, first, the reference voltage V ref is lowered to lower the discharge lamp L.
Preheat filament a. Then, after preheating for a certain period of time, the reference voltage V ref is increased to start the discharge lamp La. At this time, the discharge lamp La starts discharging when the voltage applied from the resonance circuit becomes equal to or higher than the starting start voltage. After this discharge, the reference voltage V ref is further increased to maintain the lighting state of the discharge lamp La. It should be noted that such adjustment of the reference voltage V ref is controlled according to a timer or the like included in the reference voltage generating circuit 2.

【0006】そして、このインバータ装置では放電灯L
aを全点灯状態と調光状態との2段階で点灯できるよう
にしてあり、この切換を基準電圧発生回路2の出力とア
ース間に接続された抵抗R3 と調光スイッチSW1 とに
より行う。つまり、調光点灯させる場合には、調光スイ
ッチSW1 をオンとして、基準電圧発生回路2の出力に
抵抗R3 を接続して、基準電圧Vref を低くし、インバ
ータ装置の出力を低下させることにより、放電灯Laを
調光点灯させる。
In this inverter device, the discharge lamp L
a can be lit in two steps, that is, the full lighting state and the dimming state, and this switching is performed by the resistor R 3 connected between the output of the reference voltage generating circuit 2 and the ground and the dimming switch SW 1. .. That is, when the dimming lighting is performed, the dimming switch SW 1 is turned on, the resistor R 3 is connected to the output of the reference voltage generating circuit 2, the reference voltage V ref is lowered, and the output of the inverter device is lowered. As a result, the discharge lamp La is dimmed and turned on.

【0007】ところで、上述の始動期において放電灯L
aが放電しにくい場合に、基準電圧Vref を際限なく上
昇させると、直流電源E→予熱コンデンサC2 →限流チ
ョークL2 →トランジスタQ1 の経路で大きな電流が流
れ、トランジスタQ1 に流れる電流ICE,コレクタ・エ
ミッタ間電圧VCEが共に大きくなり、トランジスタQ 1
が破損する恐れがある。
By the way, during the above-mentioned starting period, the discharge lamp L
When a is difficult to discharge, the reference voltage VrefEndlessly on
When raised, DC power supply E → preheating capacitor C2→ current limiting
Joke L2→ Transistor Q1A large current flows through the
Transistor Q1Current I flowing throughCE, Collector d
Inter-mitter voltage VCEBecome large together, transistor Q 1
May be damaged.

【0008】そこで、上記インバータ装置ではトランジ
スタQ1 に流れる電流を検出して、その電流が所定値以
下になるようにPWM制御回路1を制御するようにして
ある。ここで、この電流制限回路11を、トランジスタ
1 のエミッタ抵抗RE と、放電灯Laが放電を開始す
るために必要な電圧に対応する基準電圧VDET と上記エ
ミッタ抵抗RE の両端電圧を比較する比較回路CP
6 と、この比較回路CP6 の出力でオン,オフ制御され
るトランジスタQ2 とで構成してある。ここで、基準電
圧VDET を放電灯Laが放電を開始するために必要な電
圧に対応する値に設定してあるのは、電流制限時にも放
電灯Laを放電させることができるようにするためであ
る。
Therefore, in the above inverter device, the current flowing through the transistor Q 1 is detected and the PWM control circuit 1 is controlled so that the current becomes equal to or less than a predetermined value. Here, the current limiting circuit 11 is provided with an emitter resistance R E of the transistor Q 1 , a reference voltage V DET corresponding to a voltage required for the discharge lamp La to start discharging, and a voltage across the emitter resistance R E. Comparison circuit CP for comparison
6 and a transistor Q 2 which is on / off controlled by the output of the comparison circuit CP 6 . Here, the reference voltage V DET is set to a value corresponding to the voltage required for the discharge lamp La to start discharging so that the discharge lamp La can be discharged even when the current is limited. Is.

【0009】この電流制限回路11では、トランジスタ
1 に流れる電流が、放電灯Laが放電を開始するため
に必要な電圧に対応する電流以上に上昇したときに、基
準電圧Vref のPWM制御回路1への供給をトランジス
タQ2 をオンとして停止させ、これによりトランジスタ
1 を一時的にオフとして、放電灯Laに印加される電
圧が放電を開始するために必要な電圧よりも不要に高く
なることを防止してある。
In the current limiting circuit 11, when the current flowing through the transistor Q 1 rises above the current corresponding to the voltage required for the discharge lamp La to start discharging, the PWM control circuit for the reference voltage V ref. 1 is stopped by turning on the transistor Q 2 and temporarily turning off the transistor Q 1 , so that the voltage applied to the discharge lamp La becomes unnecessarily higher than the voltage required to start the discharge. To prevent this.

【0010】なお、放電灯Laが点灯した後は、放電灯
Laのインピーダンスが極端に低下するので、コンデン
サC2 に流れる電流は非常に小さくなるので、コンデン
サC 2 はトランジスタQ1 に流れる電流に殆ど影響を与
えなくなり、トランジスタQ 1 のコレクタ・エミッタ間
電圧VCEは低いレベルに安定する。ところで、このよう
に放電灯Laが点灯した後にも、放電灯Laが寿命とな
って放電しにくくなったり、あるいは何らかの原因で立
消えを生じたりした場合には、放電灯Laのインピーダ
ンスが極端に上昇し、コンデンサC2 に電流が流れて、
トランジスタQ1 に流れる電流が大きくなり、始動時と
同様の問題を生じる場合がある。
After the discharge lamp La lights up, the discharge lamp La
Since the impedance of La decreases extremely,
SA C2The current flowing in the
SA C 2Is the transistor Q1Almost affects the current flowing through
No longer, transistor Q 1Between collector and emitter
Voltage VCEStabilizes at a low level. By the way, like this
Even after the discharge lamp La lights up, the discharge lamp La has reached the end of its life.
May become difficult to discharge, or may be
In the case of extinction, the impeller of the discharge lamp La
And the capacitor C2Current flows through
Transistor Q1The current flowing through the
Similar problems may occur.

【0011】そこで、上記インバータ装置では、点灯中
にトランジスタQ1に流れる電流が大きくなったとき
に、インバータ装置の発振を停止させる異常保護回路を
設けてある。この異常保護回路は、上記電流制限回路1
1のエミッタ抵抗RE とコンパレータCP6 からなる電
流検出部及びラッチ回路12で構成してある。この異常
保護回路では、エミッタ抵抗REの両端電圧が上述した
電流制限値に達したことがコンパレータCP6 で検出さ
れたとき、その際のコンパレータCP6 のハイレベル出
力でラッチ回路12がPWM制御回路1の動作を停止さ
せてトランジスタQ1 をオフ状態に保持し、インバータ
装置の保護を行う。
Therefore, the above-mentioned inverter device is provided with an abnormality protection circuit for stopping the oscillation of the inverter device when the current flowing through the transistor Q 1 becomes large during lighting. This abnormality protection circuit is the current limiting circuit 1 described above.
It is composed of a current detector and a latch circuit 12 including an emitter resistance R E of 1 and a comparator CP 6 . In this abnormality protection circuit, when the voltage across the emitter resistor R E has reached the current limit value as described above is detected by the comparator CP 6, the latch circuit 12 at the high level output of the comparator CP 6 when the PWM control The operation of the circuit 1 is stopped and the transistor Q 1 is held in the off state to protect the inverter device.

【0012】なお、上記異常保護回路が放電灯Laの点
灯前に働くと、放電灯Laを点灯できなくなるので、こ
れを防止するために、電源投入時から一定期間(少なく
とも放電灯Laが放電を開始する以上の期間)はラッチ
回路12の動作を不動作とするタイマ回路13を設けて
ある。
If the abnormality protection circuit operates before the discharge lamp La is lit, the discharge lamp La cannot be lit. Therefore, in order to prevent this, a certain period (at least the discharge lamp La is discharged) after the power is turned on. A timer circuit 13 for disabling the operation of the latch circuit 12 is provided during the period (starting above).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記インバ
ータ装置では、共振回路の動作が不安定な電源投入時な
どに、図9(a)のイに示すように過渡的にコレクタ・
エミッタ間電圧VCEが高くなる現象が起こる。このよう
な現象を防止するためには、図7に示すように、発振コ
ンデンサC1 と発振コイルL1 との並列回路の両端に、
過渡電圧を吸収するダイオードD2 ,抵抗R2 及びコン
デンサC3 からなるスナバ回路14を接続したり、ある
いは図9(b)の破線ロで示すように予熱時の基準電圧
ref の立上りを緩やかとしたり(例えば、基準電圧発
生回路10に大容量のコンデンサを設けて基準電圧V
ref の立上りを緩やかにする)する工夫が必要となる。
このため、部品点数が増加し、小形化及び低コスト化の
妨げとなるといった問題がある。
By the way, in the above-mentioned inverter device, when the resonance circuit operates unstablely, such as when the power is turned on, the collector / transistor transiently changes as shown in (a) of FIG. 9 (a).
The phenomenon that the emitter-to-emitter voltage V CE becomes high occurs. In order to prevent such a phenomenon, as shown in FIG. 7, at both ends of the parallel circuit of the oscillation capacitor C 1 and the oscillation coil L 1 ,
A snubber circuit 14 composed of a diode D 2 , a resistor R 2 and a capacitor C 3 for absorbing a transient voltage is connected, or as shown by a broken line B in FIG. 9B, the reference voltage V ref rises slowly during preheating. (For example, by providing a large-capacity capacitor in the reference voltage generation circuit 10, the reference voltage V
It is necessary to devise to make the rise of ref moderate).
Therefore, there is a problem that the number of parts increases, which hinders downsizing and cost reduction.

【0014】また、上述のような異常保護回路とする
と、つまりはラッチ回路を設けてあると、雷サージや外
来ノイズ、あるいは瞬時停電時の放電灯Laの立消え等
によりラッチ回路12が働くいわゆる誤動作を起こす問
題がある。そこで、ラッチ回路12を用いず、トランジ
スタQ1 の電流が制限電流に達したときだけ一時的にト
ランジスタQ1 をオフすることが考えられ、この場合に
は図7の回路からラッチ回路12とタイマ回路13とを
省けばよい。しかし、この場合には次の問題がある。
Further, if the above-mentioned abnormality protection circuit is provided, that is, if a latch circuit is provided, a so-called malfunction in which the latch circuit 12 works due to lightning surge, external noise, or extinguishing of the discharge lamp La at the moment of a momentary power failure. There is a problem that causes. Therefore, it is conceivable to temporarily turn off the transistor Q 1 only when the current of the transistor Q 1 reaches the limit current without using the latch circuit 12. In this case, the circuit of FIG. The circuit 13 may be omitted. However, in this case, there are the following problems.

【0015】いま、例えば放電灯Laが寿命末期となっ
たときや、何等かの原因で立消えを起こしたとき、トラ
ンジスタQ1 に流れる電流が制限電流に達した時点で、
トランジスタQ1 がオフとなり、トランジスタQ1 に流
れる電流は始動時における始動開始に必要な電圧を得る
ための制限電流値に制限される。但し、この場合にはラ
ッチ回路12を設けていないため、図9の破線ハに示す
ようにトランジスタQ 1 のオフにより電流が遮断された
後に、トランジスタQ1 が再びオンされて、インバータ
装置が再起動されるという動作を繰り返す。
Now, for example, the discharge lamp La is at the end of its life.
When the
Register Q1When the current flowing in reaches the limit current,
Transistor Q1Turns off and the transistor Q1Flow
The current that is obtained is the voltage required for starting the start
Is limited to the current limit value. However, in this case
Since the switch circuit 12 is not provided, the broken line C in FIG.
Like transistor Q 1Current was cut off by turning off
Later, transistor Q1Is turned on again, the inverter
The operation of restarting the device is repeated.

【0016】この際に、電流制限回路11で制限される
電流値は、放電灯Laの始動時における制限電流値であ
り、この制限電流値は相当に大きい。従って、スイッチ
ング素子Q1 には断続的に大きな電流と電圧とが印加さ
れる状態が継続することになり、このためスイッチング
素子Q1 、発振コイルL1 あるいは限流チョークL2
損失の増加で温度上昇を起こし、ついには熱破壊に至る
という問題がある。
At this time, the current value limited by the current limiting circuit 11 is the limited current value when the discharge lamp La is started, and the limited current value is considerably large. Accordingly, in the state in which the intermittent high current and voltage is applied to continue the switching element Q 1, Thus the switching elements Q 1, an increase in the loss of the oscillator coil L 1 or current limiting choke L 2 There is a problem that the temperature rises and eventually leads to thermal destruction.

【0017】そこで、上記インバータ装置の場合にはラ
ッチ回路12のように動作を完全に停止する回路を必要
とするのである。つまりは、上述のインバータ装置の構
成であると、ラッチ回路12が必ず必要であるために、
雷サージや外来ノイズ、あるいは瞬時停電時の放電灯L
aの立消え等による誤動作を防止することはできないの
である。
Therefore, in the case of the above-mentioned inverter device, a circuit such as the latch circuit 12 which completely stops the operation is required. That is, in the above-described inverter device configuration, the latch circuit 12 is always required,
Discharge lamp L during lightning surge, external noise, or momentary power failure
It is impossible to prevent malfunction due to the disappearance of a.

【0018】本発明は上述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、異常時の回路部品の保
護が確実に行え、且つ誤動作を生じないインバータ装置
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an inverter device capable of surely protecting circuit components in the event of an abnormality and causing no malfunction. is there.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、直流電源に少なくとも共振回路のイン
ダクタンス素子を介してスイッチング素子が接続され、
このスイッチング素子のオン時に上記インダクタンス素
子に蓄積されたエネルギで、スイッチング素子のオフ時
に共振回路を共振させ、上記共振回路の共振により得ら
れた高周波電力を負荷に供給するインバータ装置であっ
て、少なくともスイッチング素子の両端電圧が所定電圧
以下に低下した時点から一定期間上記スイッチング素子
をオン可能状態に制御するスイッチング制御手段と、ス
イッチング素子に流れる電流を検知する電流検知手段
と、この電流検知手段で上記電流が電流制限レベルに達
したことが検知された時に上記スイッチング制御手段を
制御してスイッチング素子を強制的にオフさせる電流制
限手段と、上記電流制限手段の電流制限レベルを負荷の
動作状況に応じて可変するレベル調整手段とを備えてい
る。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a switching element is connected to a DC power source through at least an inductance element of a resonance circuit,
An inverter device that resonates a resonance circuit when the switching element is turned off by the energy stored in the inductance element when the switching element is turned on, and supplies a high-frequency power obtained by the resonance of the resonance circuit to a load. The switching control means for controlling the switching element to be in the ON-enabled state for a certain period from the time when the voltage across the switching element drops below a predetermined voltage, the current detection means for detecting the current flowing through the switching element, and the current detection means A current limiting means for controlling the switching control means to forcibly turn off the switching element when it is detected that the current has reached the current limiting level; and a current limiting level of the current limiting means depending on the operating condition of the load. And a level adjusting means for changing it.

【0020】[0020]

【作用】本発明は、上述のように構成することにより、
負荷の動作状況に応じて異なる電流制限レベルでスイッ
チング素子に流れる電流を制限できるようにし、負荷の
動作状況に適合する保護が行えるようにして、異常時の
回路部品の破損などの問題が起こらないようにし、しか
も負荷の動作状況に応じてスイッチング素子に流れる電
流を制限して回路部品の保護を行えるようにすることに
より、異常時にインバータ装置の動作を完全に停止させ
る必要を無くして、誤動作を生じないようにしたもので
ある。
The present invention has the above-mentioned configuration,
The current flowing through the switching element can be limited at different current limit levels depending on the load operating status, and protection that matches the operating status of the load can be performed to prevent problems such as damage to circuit components during abnormal conditions. In addition, by limiting the current flowing through the switching element according to the operating condition of the load so that the circuit components can be protected, it is not necessary to completely stop the operation of the inverter device in the event of an abnormality, and malfunctions are prevented. It was designed so that it would not occur.

【0021】[0021]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1乃至図4に本発明の一実施例を示す。
本実施例の主回路の構成は、図1に示すように、上述し
た図7回路と同様に、直流電源Eの両端に、発振コイル
1 と発振コンデンサC1 との並列回路を介してスイッ
チング素子Q1 を接続し、発振コイルL1 と発振コンデ
ンサC1 との並列回路に限流チョークL2 を介して放電
灯Laを接続して構成してある。そして、発振コイルL
1 、限流チョークL2 、発振コンデンサC1 及び放電灯
Laとで共振回路が構成されている。なお、本実施例の
場合には、スイッチング素子Q1 として図2の具体回路
に示すようにFETを用いてあり、このスイッチング素
子Q1 には上記共振回路から直流電源Eに戻される帰還
電流を流すためにダイオードD1 を逆並列に接続してあ
る。また放電灯Laのフィラメントの非電源側には予熱
コンデンサC2 を接続してある。ところで、具体回路に
おいては発振コンデンサC1 をスイッチング素子Q1
並列に接続してあるが、このような構成としても、共振
回路は発振コンデンサC1 を発振コイルL1 に接続した
場合と同様に動作する。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the configuration of the main circuit of this embodiment is similar to the above-described circuit of FIG. 7, in that switching is performed at both ends of the DC power source E via a parallel circuit of an oscillation coil L 1 and an oscillation capacitor C 1. The element Q 1 is connected, and the discharge lamp La is connected to the parallel circuit of the oscillation coil L 1 and the oscillation capacitor C 1 via the current limiting choke L 2 . And the oscillation coil L
1 , the current limiting choke L 2 , the oscillation capacitor C 1, and the discharge lamp La constitute a resonance circuit. In the case of this embodiment, an FET is used as the switching element Q 1 as shown in the concrete circuit of FIG. 2, and a feedback current returned from the above resonance circuit to the DC power source E is used for this switching element Q 1. A diode D 1 is connected in anti-parallel to flow. A preheating capacitor C 2 is connected to the non-power source side of the filament of the discharge lamp La. By the way, in the specific circuit, the oscillation capacitor C 1 is connected in parallel with the switching element Q 1 , but even with such a configuration, the resonance circuit is similar to the case where the oscillation capacitor C 1 is connected to the oscillation coil L 1. Operate.

【0022】この主回路は、図7の従来回路で説明した
と同様に、スイッチング素子Q1 がオンである期間に、
直流電源E→発振コイルL1 →トランジスタQ1 の経路
と、直流電源E→放電灯La→限流チョークL2 →トラ
ンジスタQ1 の経路とで電流を流して、発振コイルL1
と限流チョークL2 とにエネルギを蓄積し、スイッチン
グ素子Q1 がオフである期間に、発振コイルL1 と限流
チョークL2 に蓄積されたエネルギで、発振コイル
1、限流チョークL2 、発振コンデンサC1 及び放電
灯Laよりなる共振回路を共振させ、この共振回路で発
生する高周波の共振電流を放電灯Laに流して、放電灯
Laを高周波点灯するように動作する。
This main circuit is similar to that described in the conventional circuit of FIG. 7 during the period when the switching element Q 1 is on.
A current is passed through the path of DC power supply E → oscillation coil L 1 → transistor Q 1 and the path of DC power supply E → discharge lamp La → current limiting choke L 2 → transistor Q 1 to generate oscillation coil L 1
And to store energy in the current limiting choke L 2, in the period the switching element Q 1 is off, with energy stored in the oscillation coil L 1 and the current limit choke L 2, oscillation coils L 1, limiting choke L 2. The resonance circuit composed of the oscillation capacitor C 1 and the discharge lamp La is resonated, and the high-frequency resonance current generated in the resonance circuit is passed through the discharge lamp La to operate the discharge lamp La at high frequency.

【0023】この際の共振回路の動作をさらに詳述する
と、まず発振コイルL1 と限流チョークL2 とに蓄積さ
れたエネルギで、トランジスタQ1 がオフした後もトラ
ンジスタQ1 のオン時点と同一方向の電流を流され、こ
れにより発振コンデンサC1 は図1中の下側がプラスと
なる極性に充電される。次に、上記発振コイルL1 と限
流チョークL2 とに蓄積されたエネルギが放出される
と、発振コンデンサC1 の充電電荷を電源としてそれま
でとは逆方向の電流が共振回路に流れ、この際に発振コ
イルL1 及び限流チョークL2 はトランジスタQ1 がオ
ンのときとは逆極性のエネルギが蓄積される。
[0023] In detail the operation of the resonant circuit during this addition, first stored energy in the oscillator coil L 1 and the current limit choke L 2, and on the time of the transistor Q 1 even after the transistor Q 1 is turned off A current flows in the same direction, whereby the oscillation capacitor C 1 is charged to have a positive polarity on the lower side in FIG. Next, when the energy stored in the oscillation coil L 1 and the current limiting choke L 2 is released, a current in the opposite direction to that before flows through the resonance circuit using the charge stored in the oscillation capacitor C 1 as a power source. At this time, the oscillation coil L 1 and the current limiting choke L 2 store energy having the opposite polarity to that when the transistor Q 1 is on.

【0024】そして、発振コンデンサC1 の充電電荷が
放電されると、発振コイルL1 及び限流チョークL2
逆極性に蓄積されたエネルギにより、上記逆方向の電流
を流し続けるよう共振回路に電流が流れる。このとき発
振コンデンサC1 は図1中の上側がプラスとなる極性で
充電されると共に、直流電源EにダイオードD1 を介し
て帰還電流が流れる。
When the charge stored in the oscillating capacitor C 1 is discharged, the energy accumulated in the oscillating coil L 1 and the current limiting choke L 2 in the opposite polarity causes the resonance circuit to keep the current flowing in the opposite direction. An electric current flows. At this time, the oscillation capacitor C 1 is charged with a polarity in which the upper side in FIG. 1 is positive, and a feedback current flows through the DC power source E through the diode D 1 .

【0025】その後、発振コイルL1 及び限流チョーク
2 に逆極性に蓄積されたエネルギが放出されると、ト
ランジスタQ1 がオンとなり、以下上述した動作を繰り
返すようにしてある。上記スイッチング素子Q1 のオ
ン,オフ制御は制御回路1で行う。この制御回路1は、
図2に示すように、スイッチング素子Q1 の両端電圧を
検知する電圧検知回路21と、この電圧検知回路21で
スイッチング素子Q1 の両端電圧が所定電圧以下に低下
したことが検知された時点で充電を開始する充電回路2
2と、充電回路22の出力電圧を基準電圧Vref と比較
して充電回路12の出力電圧が基準電圧Vref 以下のと
きにスイッチング素子Q1 をオン可能状態に制御する出
力回路23とで構成してある。
After that, when the energy stored in the oscillation coil L 1 and the current limiting choke L 2 in the opposite polarity is released, the transistor Q 1 is turned on, and the above-described operation is repeated. The control circuit 1 controls ON / OFF of the switching element Q 1 . This control circuit 1
As shown in FIG. 2, the voltage detection circuit 21 that detects the voltage across the switching element Q 1 and the time when the voltage detection circuit 21 detects that the voltage across the switching element Q 1 has dropped below a predetermined voltage. Charging circuit 2 to start charging
2 and an output circuit 23 that compares the output voltage of the charging circuit 22 with the reference voltage V ref and controls the switching element Q 1 to be in the ON-enabled state when the output voltage of the charging circuit 12 is equal to or lower than the reference voltage V ref. I am doing it.

【0026】ここで、上記電圧検知回路21はコンパレ
ータCP1 を用いて構成してあり、スイッチング素子Q
1 であるFETのドレイン電位を抵抗R6 ,R7 で分圧
した分圧電圧を、ダイオードD2 の順方向電圧である基
準電圧VD2と上記コンパレータCP1 で比較して、スイ
ッチング素子Q1 の両端電圧が所定電圧以下に低下した
ことを検知するようにしてある。
Here, the voltage detection circuit 21 is constructed by using the comparator CP 1 , and the switching element Q
The divided voltage obtained by dividing the drain potential of the FET which is 1 by the resistors R 6 and R 7 is compared with the reference voltage V D2 which is the forward voltage of the diode D 2 by the comparator CP 1 and the switching element Q 1 It is detected that the voltage between both ends of the device has dropped below a predetermined voltage.

【0027】充電回路22は、抵抗R3 及びコンデンサ
3 で構成してあり、上記電圧比較回路21の出力がロ
ーレベルである期間はコンデンサC3 が充電されず、電
圧比較回路21の出力がハイレベルであるときに、抵抗
3 を介してコンデンサC3 が充電される。出力回路2
3はコンパレータCP2 で構成してあり、このコンパレ
ータCP2 で電圧検知回路21の出力電圧Vc3が基準電
圧Vref よりも低い期間に出力がハイレベルとなり、ス
イッチング素子Q1 にゲート電圧を印加してスイッチン
グ素子Q1 をオン可能状態とする。
The charging circuit 22 is Yes and a resistor R 3 and capacitor C 3, the period the output of the voltage comparator circuit 21 is at a low level not charged capacitor C 3, the output of the voltage comparator circuit 21 When at the high level, the capacitor C 3 is charged through the resistor R 3 . Output circuit 2
3 Yes constituted by a comparator CP 2, outputs the lower period than the output voltage V c3 reference voltage V ref of the voltage detection circuit 21 in the comparator CP 2 becomes high level, applying a gate voltage to the switching element Q 1 Then, the switching element Q 1 is turned on.

【0028】いま、共振回路の共振動作において、ダイ
オードD1 を介して直流電源Eに対して帰還電流が流れ
ているときに、スイッチング素子Q1 の両端電圧を抵抗
6 ,R7 で分圧した電圧は基準電圧VD2以下に低下す
る。従って、このとき電圧検知回路21の出力がハイレ
ベルとなり、充電回路22のコンデンサC3 の充電が開
始される。このとき、コンデンサC3 の両端電圧VC3
基準電圧Vref よりも低いので、コンパレータCP2
出力はハイレベルとなり、スイッチング素子Q 1 がオン
される。このとき、スイッチング素子Q1 の両端電圧を
抵抗R6 ,R7 で分圧した電圧はスイッチング素子Q1
のオンにより基準電圧VD2以下に保持されるので、コン
パレータCP1 の出力はハイレベル状態に保持され、こ
の状態はコンデンサC3 の両端電圧が基準電圧Vref
達するまで維持される。従って、スイッチング素子Q1
のオン期間が充電回路22の時定数で決まる。
Now, in the resonant operation of the resonant circuit, the die
Aether D1A feedback current flows to the DC power source E via
Switching element Q1Resistor voltage across
R6, R7The voltage divided by is the reference voltage VD2Drops below
It Therefore, at this time, the output of the voltage detection circuit 21 becomes high level.
It becomes a bell and the capacitor C of the charging circuit 223Charging is open
Be started. At this time, the capacitor C3Voltage V acrossC3Is
Reference voltage VrefLower than the comparator CP2of
Output becomes high level and switching element Q 1Is on
To be done. At this time, the switching element Q1Voltage across
Resistance R6, R7The voltage divided by is the switching element Q1
Turns on the reference voltage VD2It is retained below, so
Parator CP1The output of the
State is capacitor C3Is the reference voltage VrefTo
Maintained until reached. Therefore, the switching element Q1
The ON period of is determined by the time constant of the charging circuit 22.

【0029】そして、コンデンサC3 の両端電圧VC3
基準電圧Vref を越えると、コンパレータCP2 の出力
がローレベルとなり、スイッチング素子Q1 はオフされ
る。このとき、スイッチング素子Q1 の両端電圧が上昇
し、抵抗R6 ,R7 の分圧電圧がダイオードD2 の順方
向電圧である基準電圧VD2を越えるので、コンパレータ
CP1 の出力がローレベルとなる。このコンパレータC
1 の出力はコンパレータCP2 の出力に接続してある
ので、以降スイッチング素子Q1 の両端電圧を抵抗
6 ,R7 で分圧した電圧が基準電圧VD2以上である間
はスイッチング素子Q1 がオフ状態に保持される。
When the voltage V C3 across the capacitor C 3 exceeds the reference voltage V ref , the output of the comparator CP 2 goes low and the switching element Q 1 is turned off. At this time, the voltage across the switching element Q 1 rises, and the divided voltage of the resistors R 6 and R 7 exceeds the reference voltage V D2 , which is the forward voltage of the diode D 2 , so that the output of the comparator CP 1 is at a low level. Becomes This comparator C
Since the output of P 1 is connected to the output of the comparator CP 2, while the voltage divided by the resistors R 6 and R 7 of the voltage across the switching element Q 1 is equal to or higher than the reference voltage V D2 , the switching element Q is switched. 1 is held in the off state.

【0030】以下、同様の動作を繰り返すことにより、
制御回路1がスイッチング素子Q1 のオン,オフ制御を
行う。さらに、本実施例のインバータ装置では、上記構
成に加えて次の構成を設けてある。つまり、スイッチン
グ素子Q1 に流れる電流を検知する電流検知回路2と、
この電流検知回路2の検知出力が所定レベルに達したこ
とを検知するレベル判定回路3と、このレベル判定回路
3でスイッチング素子Q1 に流れる電流が所定レベルに
達したことが検知されたとき制御回路1を制御してスイ
ッチング素子Q 1 を強制的にオフとする電流制限回路4
と、放電灯Laの点灯制御状態に応じてレベル判定回路
3の判定レベルを可変するレベル調整回路5とで構成し
てある。
Thereafter, by repeating the same operation,
Control circuit 1 is switching element Q1ON / OFF control of
To do. Furthermore, in the inverter device of the present embodiment,
In addition to the configuration, the following configuration is provided. That is, switchon
Element Q1A current detection circuit 2 for detecting a current flowing through
If the detection output of the current detection circuit 2 reaches a predetermined level,
And a level determination circuit 3 for detecting
Switching element Q with 31The current flowing to the specified level
When the reaching is detected, the control circuit 1 is controlled to switch.
Touching element Q 1Current limit circuit 4 that forcibly turns off
And a level determination circuit according to the lighting control state of the discharge lamp La.
3 and the level adjustment circuit 5 that changes the judgment level
There is.

【0031】上記電流検知回路2は、本実施例の場合に
は抵抗R1 を用いて構成してある。但し、この抵抗R1
はスイッチング素子Q1 の両端電圧に影響を与える(ス
イッチング素子Q1 のオン時の電圧VQ1≒R1 ・iQ
ので、この抵抗R1 の抵抗値はなるべく小さくし、スイ
ッチング素子Q1 のオン時の電圧検知回路21の入力電
圧が基準電圧VD2以下となる(VQ1・R6 /(R6 +R
7 )<VD2)ようにしてある。なお、上記抵抗R1 以外
には変流器を用いて電流を検出するようにしてもよい。
In the case of this embodiment, the current detecting circuit 2 is constructed by using the resistor R 1 . However, this resistance R 1
Affects the voltage across the switching element Q 1 (voltage V Q1 ≒ R 1 · i Q during the on-switching element Q 1)
Therefore, the resistance value of the resistor R 1 is made as small as possible, and the input voltage of the voltage detection circuit 21 when the switching element Q 1 is turned on becomes equal to or lower than the reference voltage V D2 (V Q1 · R 6 / (R 6 + R
7 ) <V D2 ). In addition to the resistor R 1 , a current transformer may be used to detect the current.

【0032】レベル判定回路3はコンパレータCP3
用いて構成してあり、このレベル判定回路3では基準電
圧VA と抵抗R1 の両端電圧を比較し、スイッチング素
子Q 1 に流れる電流が所定レベルに達したときに、出力
がローレベルとなり、所定レベル以下のときに出力がハ
イレベルとなる。電流制限回路4は、上記制御回路1の
出力回路23として用いられるコンパレータCP2 と、
コンパレータCP3 の出力に設けられた抵抗R4 ,R5
からなる分圧回路とで構成してある。
The level judgment circuit 3 is a comparator CP.3To
The level judgment circuit 3 uses the reference voltage.
Pressure VAAnd resistance R1The voltage across both ends of the
Child Q 1Output when the current flowing through reaches a specified level
Becomes low level and the output is
Become level. The current limiting circuit 4 is the same as that of the control circuit 1 described above.
Comparator CP used as output circuit 232When,
Comparator CP3Resistor R provided at the output ofFour, RFive
And a voltage dividing circuit consisting of.

【0033】いま、上記レベル判定回路3でスイッチン
グ素子Q1 に流れる電流が所定レベル以下であると、コ
ンパレータCP3 の出力がハイレベルとなり、このとき
基準電圧Vref は駆動電圧VCCを抵抗R4 ,R5 で分圧
した電圧(VCC・R4 /(R 4 +R5 ))となる。そし
て、スイッチング素子Q1 に流れる電流が所定レベル異
常となると、コンパレータCP3 の出力がローレベルと
なり、このとき基準電圧Vref がほぼ0Vまで引下げら
れる。
Now, the level decision circuit 3 is switched on.
Element Q1If the current flowing through the
Computer CP3Output becomes high level, and at this time
Reference voltage VrefIs the drive voltage VCCResistance RFour, RFivePartial pressure
Voltage (VCC・ RFour/ (R Four+ RFive)) That
Switching element Q1The current flowing through the
Whenever it happens, the comparator CP3Output is low level
And at this time the reference voltage VrefIs lowered to almost 0V
Be done.

【0034】出力回路23のコンパレータCP2 では、
駆動電圧VCCを抵抗R4 ,R5 で分圧した電圧、つまり
は基準電圧Vref が与えらている場合には、上述した制
御回路1の動作に従ってスイッチング素子Q1 が一定期
間オン可能状態とする。そして、基準電圧Vref がほぼ
0Vである場合、コンパレータCP2 の出力は充電回路
12の出力電圧VC3に関係なくローレベルとなり、この
ためスイッチング素子Q1 をオフとし、スイッチング素
子Q1 に過電流が流れることを防止する。このようにす
れば、スイッチング素子Q1 に流れる最大電流を制限す
ることによりスイッチング素子Q1 の両端に印加される
最大電圧を制限することができる。
In the comparator CP 2 of the output circuit 23,
When the drive voltage V CC is divided by the resistors R 4 and R 5 , that is, the reference voltage V ref is applied, the switching element Q 1 can be turned on for a certain period according to the operation of the control circuit 1 described above. And Then, when the reference voltage V ref is almost 0 V, the output of the comparator CP 2 becomes a low level regardless of the output voltage V C3 of the charging circuit 12, and therefore the switching element Q 1 is turned off and the switching element Q 1 is overloaded. Prevent current from flowing. In this way, it is possible to limit the maximum voltage applied across the switching element Q 1 by limiting the maximum current flowing through the switching element Q 1.

【0035】レベル調整回路5は、電源投入時点から予
熱終了時間までの時間を計時すると共に、電源投入時点
から放電灯Laが始動されるまでの時間を計時し、夫々
の計時結果に応じてレベル判定回路3のコンパレータC
3 の基準電圧VA を可変するようにしてある。本実施
例の場合には、電源投入時点から予熱終了時間までの時
間を計時すると共に、電源投入時点から放電灯Laが始
動されるまでの時間を計時するために、抵抗R16とコン
デンサC5 からなる充電回路と、この充電回路の出力電
圧を駆動電源の電圧VCCを抵抗R17〜R19で分圧して作
成した基準電圧VB1,VB2と比較するコンパレータCP
4 ,CP5 を備えている。そして、夫々の計時結果に応
じてレベル調整回路3のコンパレータCP3 の基準電圧
A を可変するために、コンパレータCP4 ,CP5
出力で導通するトランジスタQ3 ,Q4 及び抵抗R 9
13を備えている。
The level adjusting circuit 5 is preset from the time when the power is turned on.
The time until the end of heat is measured and the power is turned on.
From the start of the discharge lamp La to the
The comparator C of the level determination circuit 3 according to the time measurement result of
P3Reference voltage VAIs variable. Implementation
In the case of the example, the time from power-on to the end of preheat
The discharge lamp La starts when the power is turned on.
In order to measure the time until it is activated, the resistance R16And con
Densa CFiveConsisting of a charging circuit and the output voltage of this charging circuit.
Pressure is the voltage of the driving power supply VCCResistance R17~ R19Partial pressure with
Reference voltage VB1, VB2Comparator CP to compare with
Four, CPFiveIs equipped with. And, according to each timing result
Then, the comparator CP of the level adjusting circuit 33Reference voltage of
VATo change the comparator CPFour, CPFiveof
Transistor Q conducting at output3, QFourAnd resistance R 9~
R13Is equipped with.

【0036】なお、本実施例では直流電源Eは交流電源
ACをダイオードブリッジDB及び平滑コンデンサC0
で整流平滑して得ており、駆動電源は上記整流平滑出力
を抵抗R8 ,ツェナダイオードZD1 及びコンデンサC
6 からなる定電圧回路6で定電圧化して作成してある。
電源が投入されて駆動電源がレベル調整回路5に与えら
れると、コンデンサC 5 の充電が開始される。このと
き、コンパレータCP5の入力電圧は基準電圧V B1以下
であるので、コンパレータCP5 の出力はハイレベル、
コンパレータCP 5 の入力電圧は基準電圧VB2以下であ
るので、コンパレータCP4 の出力はローレベルとな
る。このようにコンパレータCP5 の出力がハイレベル
であると、トランジスタQ3 がオンとなり、基準電圧V
A は抵抗R10〜R12の定数で決まる。ここで、抵抗R12
の抵抗値は小さくしてあり、このため基準電圧VA は図
3(a)に示すように低くなる。従って、予熱期間にお
けるスイッチング素子Q1 に流れる電流が小さい電流に
制限される。この際に、基準電圧VA に対応する電流に
スイッチング素子Q1 の電流が制限されるので、例えば
電源投入直後のように共振回路の動作が不安定な状態に
なっても、図9(a)のイに示すように過渡的にコレク
タ・エミッタ間電圧VCEを高くする現象が起らない。
In this embodiment, the DC power source E is an AC power source.
AC is a diode bridge DB and a smoothing capacitor C0
Is obtained by rectifying and smoothing at
Resistance R8, Zener diode ZD1And capacitor C
6It is created by converting the voltage into a constant voltage by a constant voltage circuit 6 consisting of.
The power is turned on and the drive power is supplied to the level adjustment circuit 5.
Then, the capacitor C FiveWill start charging. This and
Comparator CPFiveInput voltage is reference voltage V B1Less than
Therefore, the comparator CPFiveOutput is high level,
Comparator CP FiveInput voltage is reference voltage VB2Below
Therefore, the comparator CPFourOutput is low level
It In this way the comparator CPFiveOutput is high level
Then transistor Q3Turns on and the reference voltage V
AIs resistance RTen~ R12Is determined by the constant of. Where the resistance R12
Has a small resistance value. Therefore, the reference voltage VAIs a figure
It becomes low as shown in FIG. Therefore, during the preheating period
Switching element Q1The current flowing through the
Limited. At this time, the reference voltage VATo the current corresponding to
Switching element Q1Current is limited, so for example
Resonance circuit operation becomes unstable like immediately after power is turned on.
Even then, as shown in (a) of FIG.
-Emitter voltage VCEThe phenomenon of raising the value does not occur.

【0037】そして、コンデンサC5 が充電されて、コ
ンパレータCP5 の入力電圧が基準電圧VB1を越える
と、このときコンパレータCP5 の出力はローレベルと
なる。なお、この際にはコンパレータCP4 の入力電圧
は基準電圧VB2以下であるので、コンパレータCP4
出力はローレベルのままである。従って、トランジスタ
3 がオフとなり、抵抗R12が抵抗R10の両端から切り
離され、基準電圧VA は高くする。この時点は放電灯L
aの始動期間であり、従って放電灯Laが始動するのに
必要な電圧が放電灯Laに印加される電流値で、スイッ
チング素子Q1 に流れる電流は制限される。なお、この
実施例ではこの際の制限電流が図3(a)に示すように
最も高いレベルの制限値となっている。
When the capacitor C 5 is charged and the input voltage of the comparator CP 5 exceeds the reference voltage V B1 , the output of the comparator CP 5 becomes low level at this time. At this time, since the input voltage of the comparator CP 4 is the reference voltage V B2 or less, the output of the comparator CP 4 remains at the low level. Therefore, the transistor Q 3 is turned off, the resistor R 12 is separated from both ends of the resistor R 10 , and the reference voltage V A is increased. At this point, discharge lamp L
In the starting period of a, the voltage necessary for starting the discharge lamp La is the current value applied to the discharge lamp La, and the current flowing through the switching element Q 1 is limited. In this embodiment, the limiting current at this time is the highest level limiting value as shown in FIG.

【0038】そして、コンデンサC5 の充電が進むと、
コンパレータCP4 の入力電圧が基準電圧VB2以上とな
るので、コンパレータCP4 の出力はハイレベルとな
り、このときトランジスタQ4 のオンにより抵抗R13
抵抗R10に並列に接続され、これにより基準電圧VA
図3(a)に示すように始動時よりも引下げられる。こ
のようにすれば、放電灯Laが寿命末期となって放電を
しにくくなったり、何等の原因で立消えが生じた場合に
も、始動時よりも点灯時の方がスイッチング素子Q1
流れる電流を制限することができ、従ってインバータ装
置が断続しても、スイッチング素子Q1 、発振コイルL
1 及び限流チョークL2 の温度の上昇を抑えることがで
き、熱破壊を防止できる。よって、インバータ装置に異
常時に動作を完全に停止させるラッチ回路を設ける必要
が無くなり、雷サージや外来ノイズ、あるいは瞬時停電
時の放電灯Laの立消え等による誤動作を起こすという
問題を生じない。
Then, as the charging of the capacitor C 5 progresses,
Since the input voltage of the comparator CP 4 is the reference voltage V B2 above, the output of the comparator CP 4 becomes high level, the resistor R 13 by turning on this time the transistor Q 4 is connected in parallel with the resistor R 10, thereby the reference As shown in FIG. 3A, the voltage V A is lower than that at the start. By doing so, even when the discharge lamp La becomes the end of its life and it becomes difficult to discharge, or even if the discharge lamp La goes out for any reason, the current flowing through the switching element Q 1 during lighting is higher than during starting. Therefore, even if the inverter device is intermittent, the switching element Q 1 , the oscillation coil L
It is possible to suppress the temperature rise of 1 and the current limiting choke L 2 and prevent thermal destruction. Therefore, it is not necessary to provide the inverter device with a latch circuit that completely stops the operation when an abnormality occurs, and there is no problem that a malfunction occurs due to lightning surge, external noise, or extinguishing of the discharge lamp La at the time of a momentary power failure.

【0039】なお、点灯中に放電灯Laを調光点灯する
場合には、図3(a)に示すように基準電圧VA を上記
点灯時よりもさらに引き下げることにより、放電灯La
を調光点灯させることができる。ここで、本実施例では
調光制御を行うために、抵抗R10に並列に抵抗R9 とス
イッチSW2 とを接続してあり、スイッチSW2 をオン
すると、抵抗R10に並列に抵抗R9 が並列に接続され、
基準電圧VA を点灯(全点灯)時よりも引き下げられ
る。
When the discharge lamp La is dimmed and turned on during lighting, the reference voltage V A is further lowered as shown in FIG.
Can be dimmed. Here, in order to perform the dimming control in this embodiment, Yes connected in parallel with the resistor R 10 and a resistor R 9 and the switch SW 2, when turning on the switch SW 2, resistor to the resistor R 10 in parallel R 9 are connected in parallel,
The reference voltage V A can be lowered as compared with the time of lighting (all lighting).

【0040】上述の説明より明らかなように、本実施例
では制御回路1は予熱、始動及び点灯時においても一定
の状態でインバータ装置を動作させ、予熱、始動及び点
灯のための出力制御を、スイッチング素子Q1 に流れる
電流を予熱、始動及び点灯時に適合する電流に制限する
ことにより行っている。そして、この電流制限動作は同
時に異常保護の機能も果たすものである。
As is clear from the above description, in this embodiment, the control circuit 1 operates the inverter device in a constant state even during preheating, starting and lighting, and performs output control for preheating, starting and lighting. This is done by limiting the current flowing through the switching element Q 1 to a current suitable for preheating, starting and lighting. The current limiting operation also serves as an abnormal protection function.

【0041】以上の基準電圧VA の設定電圧に対する制
限されるスイッチング素子Q1 の両端電圧との関係を次
表に示す。
The following table shows the relationship between the set voltage of the reference voltage V A and the limited voltage across the switching element Q 1 .

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】(実施例2)図5に本発明の他の実施例を
示す。上述の実施例の場合には実際の放電灯Laの始動
期間に関係なく予熱後の一定期間は基準電圧VA を最も
高い状態の保持していたが、本実施例の場合には放電灯
Laが点灯すると、直ぐにスイッチング素子Q1 に流れ
る電流を点灯時の制限電流値以下に制限するようにした
ものである。
(Embodiment 2) FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In the case of the above-described embodiment, the reference voltage V A is kept at the highest state for a certain period after preheating regardless of the actual starting period of the discharge lamp La, but in the case of the present embodiment, the discharge lamp La is held. When is turned on, the current flowing through the switching element Q 1 is immediately limited to the current limit value during lighting.

【0044】具体的には、放電灯Laの両端電圧を検知
するランプ電圧検知回路7を設け、このランプ電圧検知
回路7の出力でレベル調整回路5の制御を制御を行って
いる。ここで、このランプ電圧検知回路7は、コンデン
サC10,C11、ダイオードD 3 及び抵抗R22,R23で構
成してあり、ランプ電圧に応じた直流電圧を出力する。
Specifically, the voltage across the discharge lamp La is detected.
The lamp voltage detection circuit 7 for
The output of the circuit 7 controls the control of the level adjusting circuit 5.
There is. Here, this lamp voltage detection circuit 7 is
SA CTen, C11, Diode D 3And resistance Rtwenty two, Rtwenty threeConstruction
And outputs a DC voltage according to the lamp voltage.

【0045】そして、本実施例のレベル調整回路5で
は、コンパレータCP4 を上記ランプ電圧検知回路7の
出力電圧が所定レベル以下に低下したことを検知するた
めに用いてあり、このコンパレータCP4 の基準電圧V
B3を抵抗R20,R21で設定してある。但し、この基準電
圧VB3は予熱終了後に印加するために、コンパレータC
4 の出力でオン,オフ制御されるトランジスタQ5
抵抗R21に並列に接続してある。
[0045] Then, the level adjusting circuit 5 of this embodiment, Yes comparator CP 4 be used to detect that the output voltage of the lamp voltage detection circuit 7 is reduced below a predetermined level, the comparator CP 4 Reference voltage V
B3 is set by resistors R 20 and R 21 . However, since the reference voltage V B3 is applied after the preheating is completed, the comparator C
A transistor Q 5 which is turned on / off by the output of P 4 is connected in parallel with the resistor R 21 .

【0046】以下に、本実施例の特徴とする予熱終了時
点から点灯時の動作を説明する。予熱が完了すると、上
述した実施例と同様にしてコンパレータCP4 の出力が
ローレベルとなることにより、トランジスタQ3 がオフ
となり、抵抗R10,R11で決まる大きな電流値でスイッ
チング素子Q1 に流れる電流を制限する動作が行われ
る。
The operation from the end of preheating, which is the feature of the present embodiment, to lighting will be described below. When the preheating is completed, the output of the comparator CP 4 becomes low level in the same manner as in the above-described embodiment, the transistor Q 3 is turned off, and the switching element Q 1 is switched to a large current value determined by the resistors R 10 and R 11. The action of limiting the flowing current is performed.

【0047】このようにしてコンパレータCP4 の出力
がローレベルとなると、それまでオンとなっていたトラ
ンジスタQ5 がオフとなり、コンパレータCP5 に駆動
電源の電圧Vccを抵抗R20,R21で分圧して作成した基
準電圧VB3が与えられる。ここで、予熱時にコンパレー
タCP4 を動作させていないのは、ランプ電圧を検知す
る必要のない時点でコンパレータCP4 の出力がハイレ
ベルとなる誤動作を起こすことを防止するためである。
つまり、予熱時にはトランジスタQ5 を用いてコンパレ
ータCP4 の基準電圧を0Vにしておき、誤動作を防止
してある。
[0047] When the output of the comparator CP 4 in this way becomes a low level, it transistor Q 5 which has been turned on until turned off, the voltage V cc of the driving power to the comparator CP 5 with resistors R 20, R 21 A reference voltage V B3 created by voltage division is applied. Here, not operating the comparator CP 4 at preheating is because the output of the comparator CP 4 at no need to detect the lamp voltage to prevent malfunction as the high level.
In other words, at the time of preheating leave 0V reference voltage of the comparator CP 4 using transistors Q 5, it is prevented from malfunctioning.

【0048】始動時には、コンデンサC10で直流成分を
カットした放電灯Laの電圧を整流平滑して得た上記ラ
ンプ電圧検知回路6の出力電圧と基準電圧VB3とをコン
パレータCP4 が比較する動作を開始する。放電灯La
が点灯するまでは、放電灯Laの電圧が高い値を保つの
で、コンパレータCP4 の出力はローレベル状態に保た
れる。そして、放電灯Laが点灯すると、放電灯Laの
インピーダンスが急激に減少することにより、放電灯L
aの両端電圧が急激に低下する。このとき、ランプ電圧
検知回路6の出力は基準電圧VB3以下に低下し、コンパ
レータCP5 の出力はハイレベルとなる。従って、抵抗
13が抵抗R10に並列に接続され、スイッチング素子Q
1 の制限電流値が低くなる。つまり、本実施例では放電
灯Laの点灯と同時に電流制限値を切り換えることがで
きる。
At the time of start-up, the comparator CP 4 compares the output voltage of the lamp voltage detection circuit 6 obtained by rectifying and smoothing the voltage of the discharge lamp La from which the DC component is cut by the capacitor C 10 with the reference voltage V B3. To start. Discharge lamp La
The voltage of the discharge lamp La keeps a high value until is lit, so that the output of the comparator CP 4 is kept at a low level. Then, when the discharge lamp La is lit, the impedance of the discharge lamp La is rapidly reduced, so that the discharge lamp L
The voltage across a decreases sharply. At this time, the output of the lamp voltage detection circuit 6 drops below the reference voltage V B3, and the output of the comparator CP 5 becomes high level. Therefore, the resistor R 13 is connected in parallel with the resistor R 10 , and the switching element Q
The current limit value of 1 becomes low. That is, in this embodiment, the current limit value can be switched at the same time when the discharge lamp La is turned on.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明は上述のように、直流電源に少な
くとも共振回路のインダクタンス素子を介してスイッチ
ング素子が接続され、このスイッチング素子のオン時に
上記インダクタンス素子に蓄積されたエネルギで共振回
路を共振させ、上記共振回路の共振により得られた高周
波電力を負荷に供給するインバータ装置であって、少な
くともスイッチング素子の両端電圧が所定電圧以下に低
下した時点から一定期間上記スイッチング素子をオン可
能状態に制御するスイッチング制御手段と、スイッチン
グ素子に流れる電流が電流制限レベルに達したことを検
知する電流検知手段と、この電流検知手段で上記電流が
電流制限レベルに達したことが検知された時に上記スイ
ッチング制御手段を制御してスイッチング素子を強制的
にオフさせる電流制限手段と、上記電流制限手段の電流
制限レベルを負荷の動作状況に応じて可変するレベル調
整手段とを備えているので、負荷の動作状況に応じて異
なる電流制限レベルでスイッチング素子に流れる電流を
制限でき、負荷の動作状況に適合する保護が行え、この
ため異常時の回路部品の破損などの問題が起こらない。
しかも、負荷の動作状況に応じてスイッチング素子に流
れる電流を制限して回路部品の保護を行えるので、異常
時にインバータ装置の動作を完全に停止させる必要が無
く、誤動作を生じるという問題が起こらない利点があ
る。
As described above, according to the present invention, a switching element is connected to a DC power source through at least an inductance element of a resonance circuit, and the resonance circuit is resonated by the energy stored in the inductance element when the switching element is turned on. An inverter device for supplying a high-frequency power obtained by the resonance of the resonance circuit to a load, wherein the switching element is controlled to be in the ON-enabled state for a certain period from the time when the voltage across the switching element drops below a predetermined voltage. Switching control means, a current detection means for detecting that the current flowing through the switching element has reached the current limit level, and the switching control when the current detection means detects that the current has reached the current limit level. Current that controls the means to force the switching element to turn off Limiting means and level adjusting means for varying the current limiting level of the current limiting means according to the operating condition of the load, so that the current flowing through the switching element at different current limiting levels depending on the operating condition of the load It can be limited and can be protected according to the operating condition of the load, so that problems such as damage to circuit components at abnormal times do not occur.
Moreover, since the current flowing through the switching element can be limited according to the operating condition of the load to protect the circuit components, it is not necessary to completely stop the operation of the inverter device at the time of an abnormality, and the problem of causing a malfunction does not occur. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の概略構成を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】同上の具体構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the above.

【図3】同上の動作を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation of the above.

【図4】具体回路の要部回路の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of a main circuit of a specific circuit.

【図5】他の実施例の具体構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific configuration of another embodiment.

【図6】同上の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the above.

【図7】従来例の概略構成を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional example.

【図8】同上のスイッチング素子のオン,オフ制御方法
の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an on / off control method for the switching element of the above.

【図9】従来例の動作及び問題点を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing operations and problems of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御回路 2 電流検知回路 3 レベル判定回路 4 電流制限回路 5 判定レベル設定回路 Q1 スイッチング素子 La 放電灯 L1 発振コンデンサ L2 限流チョーク C1 発振コンデンサ E 直流電源1 Control Circuit 2 Current Detection Circuit 3 Level Judgment Circuit 4 Current Limit Circuit 5 Judgment Level Setting Circuit Q 1 Switching Element La Discharge Lamp L 1 Oscillation Capacitor L 2 Current Limit Choke C 1 Oscillation Capacitor E DC Power Supply

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源に少なくとも共振回路のインダ
クタンス素子を介してスイッチング素子が接続され、こ
のスイッチング素子のオン時に上記インダクタンス素子
に蓄積されたエネルギで、スイッチング素子のオフ時に
共振回路を共振させ、上記共振回路の共振により得られ
た高周波電力を負荷に供給するインバータ装置であっ
て、少なくともスイッチング素子の両端電圧が所定電圧
以下に低下した時点から一定期間上記スイッチング素子
をオン可能状態に制御するスイッチング制御手段と、ス
イッチング素子に流れる電流を検知する電流検知手段
と、この電流検知手段で上記電流が電流制限レベルに達
したことが検知された時に上記スイッチング制御手段を
制御してスイッチング素子を強制的にオフさせる電流制
限手段と、上記電流制限手段の電流制限レベルを負荷の
動作状況に応じて可変するレベル調整手段とを備えて成
ることを特徴とするインバータ装置。
1. A switching element is connected to a DC power source through at least an inductance element of a resonance circuit, and the energy stored in the inductance element when the switching element is turned on causes the resonance circuit to resonate when the switching element is turned off. An inverter device for supplying a load with high-frequency power obtained by the resonance of the resonance circuit, wherein the switching device controls the switching element to be in an ON-enabled state for a certain period from the time when the voltage across the switching element drops below a predetermined voltage. Control means, current detection means for detecting the current flowing through the switching element, and when the current detection means detects that the current has reached the current limit level, the switching control means is controlled to force the switching element. Current limiting means for turning off the An inverter device comprising: level adjusting means for varying the current limiting level of the means according to the operating condition of the load.
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Effective date: 20011113