JPH0582277A - 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 本発明は放電灯を起動し、点灯制御する放電灯 点灯装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device for starting a discharge lamp and controlling lighting thereof.
従来の技術 メタルハライドランプなどの放電ランプの動作 の間に一般に発生する有害な電気泳動、および音 響共振作用を低減、または実質的に除去するため に、放電ランプの一対の電極間にＬＣ共振による 高い電圧を供給して、放電ランプに封入された励 起可能な成分を励起し、その後、この励起を維持 するために、前記一対の電極に所定範囲内の大き さを有し、かつ所定の繰り返し速度を有する高周 波電流を高周波インバータより供給し、さらには 前記高周波電流を、前記電極に供給する方向を周 期的に交互に変更する方法を用いることは、既に 第１２図に示す、特開昭61-273183号公報で知られ ている。BACKGROUND OF THE INVENTION In order to reduce or substantially eliminate harmful electrophoretic and acoustic resonance effects that commonly occur during the operation of discharge lamps such as metal halide lamps, LC resonance between a pair of electrodes of the discharge lamp is used. A high voltage is applied to excite the excitable component enclosed in the discharge lamp, and then, in order to maintain this excitation, the pair of electrodes has a size within a predetermined range and has a predetermined size. It is already shown in FIG. 12 that a method of supplying a high frequency current having a repetition rate from a high frequency inverter and changing the direction of supplying the high frequency current to the electrodes periodically is shown in FIG. It is known from JP-A-61-273183.
発明が解決しようとする課題 この種の放電灯点灯装置では、第１２図に示す ように放電ランプを起動、点灯させるために、一 般にコンデンサC2とチョークコイルＬよりなるＬ Ｃ回路の直列共振により発生させた高電圧（共振 電圧）を放電ランプＲへ供給している。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In this type of discharge lamp lighting device, as shown in FIG. 12, in order to start and light the discharge lamp, a series of LC circuit generally composed of capacitor C 2 and choke coil L The high voltage (resonance voltage) generated by resonance is supplied to the discharge lamp R.
この場合、共振電圧はほぼ正弦波を維持してい るので、高電圧パルスを印加させた場合よりも大 きな始動エネルギーを放電ランプへ供給すること ができ、しがたって、高電圧パルスを印加させる 方式よりも一般に始動性が向上する。 In this case, since the resonance voltage maintains an almost sinusoidal wave, it is possible to supply a larger starting energy to the discharge lamp than when a high voltage pulse is applied, and therefore a high voltage pulse is applied. Generally, the startability is improved as compared with the method of making it.
しかしながら、この種の放電ランプを始動（再 始動）させるためには、一般に数ｋ〜数十ｋＶの ブレークダウン電圧が必要であり、ＬＣ回路の直 列共振でこれだけの高電圧を確保するためには、 同時に数Ａ程度の共振電流をコンデンサC2および チョークコイルＬに流す必要がある。したがって、 チョークコイルＬの飽和を防止するため、チョー クコイルのコアサイズを大きくすること、また共 振により発生する高電圧に対する絶縁を確保する ため、共振に関与するコンデンサC2およびチョー クコイルＬが大型になり、点灯装置の小型化を阻 害するという問題があった。However, in order to start (restart) this kind of discharge lamp, a breakdown voltage of several k to several tens of kV is generally required, and in order to secure such a high voltage by the series resonance of the LC circuit. Must simultaneously pass a resonance current of about several amperes through the capacitor C 2 and the choke coil L. Therefore, in order to prevent saturation of the choke coil L, increase the core size of the choke coil, and to ensure insulation against high voltage generated by resonance, the capacitor C 2 and the choke coil L involved in resonance are large. Therefore, there is a problem that the miniaturization of the lighting device is hindered.
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の放電灯点 灯装置は、直流電源と、この直流電源により駆動 されて発振する高周波インバータと、前記高周波 インバータの出力端に接続されたチョークコイル とコンデンサの直列回路からなる共振回路と、前 記チョークコイルとコンデンサの接続点に接続さ れた放電ランプと、前記放電ランプに直列または 並列に高電圧パルスを印加するように接続された 起動パルス発生装置と、ランプ特性に関する特性 を検出する検知装置と、前記検知装置の出力信号 により前記高周波インバータの発振周波数または デューティー比を可変して前記放電ランプの点灯 を制御する点灯制御装置とを備えたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a discharge lamp lighting device of the present invention includes a DC power supply, a high-frequency inverter driven by the DC power supply to oscillate, and an output terminal of the high-frequency inverter. Resonant circuit consisting of a series circuit of a choke coil and a capacitor, a discharge lamp connected to the connection point of the choke coil and a capacitor, and a high voltage pulse connected in series or in parallel to the discharge lamp. Starter pulse generator, a detector for detecting characteristics relating to lamp characteristics, and a lighting controller for controlling the lighting of the discharge lamp by varying the oscillation frequency or duty ratio of the high-frequency inverter according to the output signal of the detector. It is equipped with and.
作用 上記構成により、放電ランプの起動時に点灯装 置の発振周波数を制御して、ＬＣ直列共振により 数百〜数ｋＶ程度の高電圧を発生させ、この電圧 に、起動パルス発生装置からエネルギーは小さい が、放電ランプの主電極間をブレークダウンさせ ることが可能な電圧値を有する高電圧パルスを重 畳させて放電ランプへ印加する。これにより、放 電ランプの始動性を向上させ、かつ点灯装置、特 に共振回路の小型化を実現できる。Operation With the above configuration, the oscillation frequency of the lighting device is controlled at the time of starting the discharge lamp, and a high voltage of several hundreds to several kV is generated by LC series resonance, and the energy from the starting pulse generator is small at this voltage. However, a high voltage pulse having a voltage value capable of causing a breakdown between the main electrodes of the discharge lamp is overlapped and applied to the discharge lamp. As a result, the startability of the discharge lamp can be improved, and the lighting device, especially the resonant circuit, can be downsized.
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて 説明する。第１図は本発明の放電灯点灯装置の第 １の実施例を示す回路図である。Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention.
第１図において１１は電源装置、１２、１３は コンデンサ、１４はチョークコイル、１５は放電 ランプ、１６は起動パルス発生装置、１７は検知 装置、１８は点灯制御装置であり、電源装置１１ はコンデンサ１２、チヨークコイル１４、起動パ ルス発生装置１６、検知装置１７を介して放電ラ ンプ１５を始動、点灯するように接続されている。 In FIG. 1, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 14 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 16 is a start pulse generator, 17 is a detection device, 18 is a lighting control device, and the power supply device 11 is a capacitor. The discharge lamp 15 is connected so as to be started and turned on via the 12, the yoke coil 14, the starting pulse generator 16, and the detector 17.
また、電源装置１１は、直流電源１９、放電ラン プ１５をコンデンサ１２、１３、チョークコイル １４を介して駆動する高周波インバータ２０、発 振回路２１で構成されており、発振回路２１は、 点灯制御装置１８により制御され、これにより高 周波インバータ２０の発振周波数が、ＬＣ直列共 振回路を構成するコンデンサ１２、１３が有する キャパシタンス、およびチョークコイル１４が有 するインダクタンスによって決定される共振周波 数となるように制御されたときに、放電らんぷ１ ５と起動パルス発生装置１６の直列回路に並設さ れたコンデンサ１３の両端に高電圧が発生する。The power supply device 11 is composed of a DC power supply 19, a high-frequency inverter 20 that drives the discharge lamp 15 via capacitors 12, 13, and a choke coil 14, and a vibration circuit 21, and the oscillation circuit 21 controls lighting. The oscillation frequency of the high frequency inverter 20 controlled by the device 18 becomes a resonance frequency determined by the capacitance of the capacitors 12 and 13 that form the LC series resonance circuit and the inductance of the choke coil 14. When controlled in this manner, a high voltage is generated across the capacitor 13 arranged in parallel in the series circuit of the discharge lamp 15 and the starting pulse generator 16.
この際、同時に放電ランプ１５の主電極間にも 起動パルス発生装置１６から高電圧パルスが供給 される。すなわち、起動パルス発生装置１６はパ ルストランス２２と、充電回路２３と、放電ギャ ップ２４と、コンデンサ２５とで構成され、充電 回路２３からの高周波出力をコンデンサ２５へ充 電し、放電ギャップ２４を介してパルストランス ２２の一次巻線に入力し、エネルギーは小さいが、 放電ランプ１５の主電極間をブレークダウンさせ るのに充分なだけのパルス電圧を、パルストラン ス２２の二次巻線から出力し、放電ランプ１５に 印加する。本実施例では、起動パルス発生装置１ ６は、放電ランプ１５に高電圧パルスを直列に印 加するように接続されているが、並列に印加する ように接続されてもよい。パルストランス２２の 二次巻線からの出力電圧は、コンデンサ１３を介 して放電ランプ１５に印加され、放電ランプ１５ の主電極間をブレークダウンさせる。検知装置１ ７はこのときの状態を検出し、点灯制御装置１８ を制御する。なお、この際、検知装置１７はイン ピーダンスが小さく、コンデンサ１２、１３、お よびチョークコイル１４で構成される直列共振回 路の共振条件、また、発生させた高電圧パルスの 減衰や吸収、およびランプ電流の制限には影響し ないものとする。 At this time, a high voltage pulse is simultaneously supplied from the starting pulse generator 16 between the main electrodes of the discharge lamp 15. That is, the starting pulse generator 16 is composed of a pulse transformer 22, a charging circuit 23, a discharge gap 24, and a capacitor 25. The high frequency output from the charging circuit 23 is charged into the capacitor 25, and the discharge gap is generated. It is input to the primary winding of the pulse transformer 22 via 24, and the energy is small, but a sufficient pulse voltage for breaking down between the main electrodes of the discharge lamp 15 is applied to the secondary winding of the pulse transformer 22. Output from the line and apply to the discharge lamp 15. In this embodiment, the starting pulse generator 16 is connected to the discharge lamp 15 so as to apply the high voltage pulse in series, but it may be connected so as to apply the high voltage pulse in parallel. The output voltage from the secondary winding of the pulse transformer 22 is applied to the discharge lamp 15 via the capacitor 13 to break down between the main electrodes of the discharge lamp 15. The detection device 17 detects the state at this time and controls the lighting control device 18. At this time, the detection device 17 has a small impedance, the resonance condition of the series resonance circuit formed by the capacitors 12 and 13 and the choke coil 14, the attenuation and absorption of the generated high voltage pulse, and It shall not affect the lamp current limit.
このような構成の放電灯点灯装置の動作を説明 する。直流電源１９の出力電圧が、抵抗２６を介 してトランス２７の一次巻線の中点に供給される と、発振回路２１からの信号によりトランジスタ ２８、２９が交互にスイッチングし、抵抗２６と、 トランス２７の一次巻線と、トランジスタ２８、 またはトランジスタ２９の一方を介して電流が流 れ、トランス２７のそれぞれの二次巻線には、ス イッチング素子であるＦＥＴ３０、３１を駆動す るドライブ回路３２、３３を動作させるために、 点灯制御装置１８で設定された発振周波数で交番 する交流電圧が出力される。 The operation of the discharge lamp lighting device having such a configuration will be described. When the output voltage of the DC power supply 19 is supplied to the middle point of the primary winding of the transformer 27 through the resistor 26, the transistors 28 and 29 are alternately switched by the signal from the oscillation circuit 21, and the resistor 26 and A drive circuit in which a current flows through the primary winding of the transformer 27 and one of the transistor 28 and the transistor 29, and the secondary windings of the transformer 27 drive the FETs 30 and 31 that are switching elements. In order to operate 32 and 33, alternating voltage alternating with the oscillation frequency set by the lighting control device 18 is output.
この際、ＦＥＴ３０、３１は、点灯制御装置１ ８で設定された休止期間を伴いつつ、交互にオン ・オフする。なお、チョークコイル１４およびパ ルストランス２２の二次巻線が有するインダクタ ンス成分は、放電ランプ１５が点灯したときには ランプ電流を制限するインダクタンスとなる。ま た、コンデンサ１２は、ＦＥＴ３０がオン、ＦＥ Ｔ３１がオフの期間に電荷を充電し、逆にＦＥＴ ３０がオフ、ＦＥＴ３１がオンの期間に電荷を放 電することにより、放電ランプ１５の点灯を維持 させる機能を有し、共振電圧発生時にはキャパシ タンス成分のひとつとして作用する。チョークコ イル１４は、ランプ電流制限機能を有するととも に、共振電圧発生時のインダクタンス成分として 作用する。 At this time, the FETs 30 and 31 are alternately turned on / off with the pause period set by the lighting control device 18. The inductance component of the choke coil 14 and the secondary winding of the pulse transformer 22 becomes an inductance that limits the lamp current when the discharge lamp 15 is turned on. Further, the capacitor 12 charges the electric charge while the FET 30 is on and the FET 31 is off, and conversely discharges the electric charge while the FET 30 is off and the FET 31 is on to turn on the discharge lamp 15. It has a function to maintain it, and acts as one of the capacitance components when a resonance voltage is generated. The choke coil 14 has a lamp current limiting function and also acts as an inductance component when a resonance voltage is generated.
本実施例では、直流電源１９が投入されたとき に、高周波インバータ２０は、まず２ｋＨｚ程度 の低い周波数で発振し、この低い周波数の電圧を コンデンサ１２、１３、およびチョークコイル１ ４で構成される直列共振回路に供給する。この際 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ると、検知装置１ ７はこの共振電圧を検出する。点灯制御装置１８ はこの検出電圧により、高周波インバータ２０の 発振周波数をたとえば１００ｋＨｚ前後の高い周 波数に変化させる。この高い周波数が、直列共振 回路の共振周波数付近に設定されていると、コン デンサ１３の両端に数百〜数ｋＶ程度の高い共振 電圧が発生する。ここで起動パルス発生装置１６ を構成する充電回路２３は、コンデンサ１３と並 列に接続されており、コンデンサ１３の両端の電 圧が共振により上昇するにともない、充電回路２ ３入力電圧、および充電回路２３の出力端に接続 されたコンデンサ２５の両端に発生する電圧も上 昇する。その電圧により放電ギャップ２４がブレ ークダウンすれば、放電ギャップ２４を介して高 周波出力がパルストランス２２の一次巻線に入力 され、その結果、昇圧されたパルス電圧がパルス トランス２２の二次巻線に発生し、コンデンサ１ ３を介して放電ランプ１５に印加される。これに より放電ランプ１５の主電極間がブレークダウン し、初期放電を開始する。なお、コンデンサ１３ は、印加された高電圧パルスが、電源装置１１側 へ還流するのを防止する機能も有する。この際、 放電ランプ１５には予め共振によりコンデンサ１ ３の両端に発生した数百〜数ｋＶ程度に相当する 高い共振電圧が供給されている。 In this embodiment, when the DC power supply 19 is turned on, the high frequency inverter 20 first oscillates at a low frequency of about 2 kHz, and the low frequency voltage is composed of the capacitors 12 and 13 and the choke coil 14. Supply to series resonant circuit. When the high-frequency resonance voltage generated by the resonance circuit is superimposed on the low-frequency voltage generated at this time, the detection device 17 detects the resonance voltage. The lighting control device 18 changes the oscillation frequency of the high frequency inverter 20 to a high frequency of, for example, about 100 kHz by this detection voltage. When this high frequency is set near the resonance frequency of the series resonance circuit, a high resonance voltage of about several hundreds to several kV is generated across the capacitor 13. Here, the charging circuit 23 constituting the starting pulse generator 16 is connected in parallel with the capacitor 13, and as the voltage across the capacitor 13 rises due to resonance, the charging circuit 23 input voltage and charging The voltage generated across the capacitor 25 connected to the output terminal of the circuit 23 also rises. If the voltage causes the discharge gap 24 to break down, the high frequency output is input to the primary winding of the pulse transformer 22 through the discharge gap 24, and as a result, the boosted pulse voltage is output to the secondary winding of the pulse transformer 22. And is applied to the discharge lamp 15 via the capacitor 13. As a result, the main electrodes of the discharge lamp 15 break down and the initial discharge is started. The capacitor 13 also has a function of preventing the applied high voltage pulse from flowing back to the power supply device 11 side. At this time, the discharge lamp 15 is supplied with a high resonance voltage, which is generated at both ends of the capacitor 13 due to resonance and is equivalent to several hundred to several kV.
したがって、本方式では、放電ランプ１５が初 期放電を開始してから、アーク放電へ移行するま でに必要な始動エネルギーの大部分を、この際に 供給された共振電圧でまかなうことができる。し たがって、起動パルス発生装置１６から放電ラン プ１５へ印加する高電圧パルスは、放電ランプ１ ５の主電極間をブレークダウンし、初期放電を開 始させるのに必要なだけの、極めてパルス幅が狭 い、エネルギーが小さいパルス電圧で充分となる。 Therefore, according to this method, most of the starting energy required until the discharge lamp 15 starts the initial discharge and then shifts to the arc discharge can be covered by the resonance voltage supplied at this time. Therefore, the high voltage pulse applied from the starting pulse generator 16 to the discharge lamp 15 is extremely high enough to break down between the main electrodes of the discharge lamp 15 and start the initial discharge. A pulse voltage with a narrow width and low energy is sufficient.
これら一連の動作によつて、放電ランプ１５は、 グロー放電からアーク放電への移行途中で立消え ることなく、容易に起動、点灯することが可能と なる。With this series of operations, the discharge lamp 15 can be easily started and turned on without being extinguished during the transition from glow discharge to arc discharge.
放電ランプ１５が点灯すれば、放電ランプ１５ のインピーダンスが低下し、多くの電流が放電ラ ンプ１５を通して流れて、コンデンサ１２、１３、 およびチョークコイル１４で構成される直列共振 回路が共振を維持できなくなる。この際、検知装 置１７は、前記直列共振回路を流れる電流が急激 に変化したことを検出することにより、放電ラン プ１５が起動したことを検知する。 When the discharge lamp 15 lights up, the impedance of the discharge lamp 15 lowers, and a large amount of current flows through the discharge lamp 15, so that the series resonance circuit composed of the capacitors 12, 13 and the choke coil 14 can maintain resonance. Disappear. At this time, the detection device 17 detects that the discharge lamp 15 has started by detecting that the current flowing through the series resonance circuit has changed abruptly.
次いで、点灯制御装置１８は、検知装置１７の 検出信号により、高周波インバータ２０の発振周 波数が、１０ｋＨｚ程度の低い周波数になるよう に制御する。その後は、ランプ電圧が低いときは、 高周波インバータ２０の発振周波数を低くして、 チョークコイル１４を通して放電ランプ１５に流 れる電流を大きくし、また、ランプ電圧が高いと きには高周波インバータ２０の発振周波数を高く してチョークコイル１４を通して放電ランプ１５ に流れる電流を小さくして、放電ランプ１５を定 格点灯するように制御する。なお、本実施例では、 放電ランプ１５が起動し、ランプ電流が流れて放 電ランプ１５のインピーダンスが低下すると、コ ンデンサ１２、１３、およびチョークコイル１４ で構成される直列共振回路が共振構造を維持でき なくなり、コンデンサ１３の両端に供給される電 圧、したがって、起動パルス発生装置１６を構成 する充電回路２３の入力電圧が低下して、自動的 に起動パルスの発生は停止する。また、充電回路 ２３の入力インピーダンスは、コンデンサ１３と 比較して充分に大きく、コンデンサ１２、１３、 およびチョークコイル１４で構成される直列共振 回路の共振条件には影響を与えないものとする。 Next, the lighting control device 18 controls the detection signal of the detection device 17 so that the oscillation frequency of the high frequency inverter 20 becomes a low frequency of about 10 kHz. After that, when the lamp voltage is low, the oscillation frequency of the high frequency inverter 20 is lowered to increase the current flowing through the discharge lamp 15 through the choke coil 14, and when the lamp voltage is high, the high frequency inverter 20 operates. The oscillation frequency is increased to reduce the current flowing through the choke coil 14 into the discharge lamp 15, and the discharge lamp 15 is controlled so as to be steadily lit. In this embodiment, when the discharge lamp 15 is started and a lamp current flows to lower the impedance of the discharge lamp 15, the series resonance circuit composed of the capacitors 12 and 13 and the choke coil 14 has a resonance structure. It becomes impossible to maintain, and the voltage supplied to both ends of the capacitor 13, and hence the input voltage of the charging circuit 23 constituting the start pulse generator 16, decreases, and the start pulse generation is automatically stopped. The input impedance of the charging circuit 23 is sufficiently larger than that of the capacitor 13 and does not affect the resonance condition of the series resonance circuit composed of the capacitors 12, 13 and the choke coil 14.
このように、放電ランプ１５のグロー放電から アーク放電への移行に必要なエネルギーの大部分 を共振電圧により供給しているが、従来例と異な り、放電ランプ１５のブレークダウンに要するエ ネルギーは起動パルス発生装置１６で発生する高 電圧パルスが有するエネルギーを利用することが できる。 As described above, most of the energy required for transition from glow discharge to arc discharge of the discharge lamp 15 is supplied by the resonance voltage, but unlike the conventional example, the energy required for breakdown of the discharge lamp 15 is The energy possessed by the high voltage pulse generated by the activation pulse generator 16 can be used.
したがって、共振で発生することが要求される 始動エネルギーは、従来例に比べて微量でも相当 の効果が得られることが期待され、特に、従来例 で放電ランプ１５のブレークダウンに必要とした 共振電圧のピーク値は、数百〜数ｋＶ程度（本実 施例では従来例の約１割）まで低減させることが できる。また、共振周波数が等しい場合、同じ共 振電圧を発生させるために必要となる、チョーク コイル１４のインダクタンス値を、約１割にまで 低減することができ、また耐圧も低くなることか ら、チョークコイル１４の容積が大幅に小さくな る。また、同時にコンデンサ１２、１３に要求さ れる耐圧も低くなることから、コンデンサ１２、 １３も大幅に小型化することができる。 Therefore, it is expected that the starting energy required to be generated by resonance will have a considerable effect even if the amount is small compared to the conventional example, and in particular, the resonance voltage required for breakdown of the discharge lamp 15 in the conventional example is expected. The peak value of can be reduced to about several hundreds to several kV (about 10% of the conventional example in this embodiment). When the resonance frequencies are the same, the inductance value of the choke coil 14, which is necessary to generate the same resonance voltage, can be reduced to about 10%, and the breakdown voltage is also low. The volume of the coil 14 is significantly reduced. At the same time, the withstand voltage required for the capacitors 12 and 13 is also low, so that the capacitors 12 and 13 can also be significantly downsized.
これにより、放電ランプ１５の起動・点灯に要 する構成要素は従来例よりも増えるが、点灯装置 全体としては、大幅な小型化が期待できる。また、 共振を利用することにより、直流電源１９の出力 電圧を大幅に低下させることも実現できる。 As a result, the number of components required for starting and lighting the discharge lamp 15 is larger than that of the conventional example, but the size of the lighting device as a whole can be expected to be greatly reduced. Further, by utilizing resonance, the output voltage of the DC power supply 19 can be significantly reduced.
なお、本実施例では、放電ランプ１５の起動・ 点灯を検知する手段として、放電ランプ１５のイ ンピーダンスの変化にともなう共振電流の変化を 検出したが、この他に、ランプ電流やランプ電圧、 光出力など、ランプの起動・点灯を確認できるラ ンプ特性に関するものであれば他のものでも構わ ない。 In the present embodiment, as a means for detecting the activation / lighting of the discharge lamp 15, the change in the resonance current due to the change in the impedance of the discharge lamp 15 is detected. Other items may be used as long as they are related to the lamp characteristics, such as output, which can confirm the start and lighting of the lamp.
また、本実施例では、電源装置１１をシリーズ インバータ回路で構成したが、出力電圧の極性が 交番し、同様の効果が得られるもの、たとえばブ リッジインバータ回路などを用いても差し支えな い。また本実施例では、点灯中のランプ電流を、 コンデンサ１２、チョークコイル１４で制限する ようにしたが、高周波インバータ前段の直流電源 で、電流制限するようにしたものでも良く、高周 波インバータに用いた半導体素子のチョッパ動作 によっても良い。また、高周波インバータは、共 振動作中は出力電圧の極性を交番させるインバー タ動作をするが、点灯中は低周波の交流出力、ま たは直流出力を出すようにしても良い。 Further, in the present embodiment, the power supply device 11 is composed of a series inverter circuit, but it is also possible to use a power supply device 11 in which the polarities of the output voltages are alternating and similar effects can be obtained, for example, a bridge inverter circuit. Further, in this embodiment, the lamp current during lighting is limited by the capacitor 12 and the choke coil 14. However, a current source may be limited by the direct current power source in the preceding stage of the high frequency inverter. It may also depend on the chopper operation of the semiconductor element used. Further, the high frequency inverter performs an inverter operation in which the polarity of the output voltage is alternated during the resonance operation, but it may output a low frequency AC output or a DC output during lighting.
次に、本発明における放電灯点灯装置の第２の 実施例を第２図に示す。第２図において、１１は 電源装置、１２、１３はコンデンサ、１４はチョ ークコイル、１５は放電ランプ、３４は起動パル ス発生装置、１７は検知装置、３５は点灯制御装 置である。起動パルス発生操作３４の充電回路３ ６は、電源装置１１の出力端、すなわちＦＥＴ３ １のドレイン−ソース間にその入力端を接続され ており、検知装置１７からの信号をもとに動作す る点灯制御装置３５からの出力を得て、充電回路 ３６は充電を停止して、高電圧パルスの発生を停 止する機能を有する。この放電灯点灯装置に電力 が供給された場合に、共振電圧の発生とともに、 起動パルス発生装置３４から放電ランプ１５に高 電圧パルスが印加され、放電ランプ１５が起動・ 点灯するまでの基本的な動作は、第１の実施例と 同様である。 Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 2, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 14 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 34 is a start pulse generator, 17 is a detector, and 35 is a lighting control device. The charging circuit 36 of the start-up pulse generating operation 34 has its output end, that is, its input end connected between the drain and source of the FET 31, and operates based on the signal from the detection device 17. The charging circuit 36 has a function of stopping the generation of high voltage pulses by obtaining an output from the lighting control device 35. When electric power is supplied to this discharge lamp lighting device, a high voltage pulse is applied to the discharge lamp 15 from the start pulse generator 34 along with the generation of the resonance voltage, which is the basic procedure until the discharge lamp 15 is started and lit. The operation is similar to that of the first embodiment.
ところで、第１の実施例では、高電圧パルスの 印加停止を、放電ランプ１５が起動・点灯するこ とにともなう、コンデンサ１２、１３、およびチ ョークコイル１４で構成される直列共振回路の共 振構造の崩壊、すなわち、コンデンサ１３の両端 に発生する電圧の低下により、起動パルス発生装 置１６への充電が不足することを利用して自動的 に行なっていた。しかし、このような方式では、 放電ランプ１５が起動・点灯した後も、起動パル ス発生装置１６を構成する充電回路２３の時定数 にともなう残留電荷が存在し、これにより不要な パルス電圧が発生して、放電ランプ１５が点灯後、 ちらつきが発生したり、また、アーク放電へ移行 した後も放電ランプ１５が高周波振動するという 問題がある。 By the way, in the first embodiment, the resonance structure of the series resonance circuit composed of the capacitors 12 and 13 and the choke coil 14 when the application of the high voltage pulse is stopped and the discharge lamp 15 is started and lit. Of the start pulse generating device 16 due to the collapse of the capacitor, that is, the voltage drop across the capacitor 13, resulting in insufficient charging of the start pulse generating device 16. However, in such a method, even after the discharge lamp 15 is started and lit, there is a residual charge due to the time constant of the charging circuit 23 which constitutes the start pulse generator 16, which causes an unnecessary pulse voltage to be generated. Then, after the discharge lamp 15 is turned on, there is a problem that flicker occurs and the discharge lamp 15 vibrates at high frequency even after the arc discharge.
本実施例では、放電ランプ１５が起動・点灯し たことを検知装置１７が検知して、点灯制御装置 ３５へ信号を送り、点灯制御装置３５が高周波イ ンバータ２０の発振周波数を制御する際に、同時 に起動パルス発生装置３４へも信号を送り、充電 回路３６の充電を停止して、高電圧パルスの発生 を停止させている。これにより、放電ランプ１５ が起動・点灯直後において、高電圧パルスの放電 ランプ１５への印加を確実に停止させることがで き、前記課題を解決して、アーク放電への速やか な移行を実現することができる。 In the present embodiment, the detection device 17 detects that the discharge lamp 15 has started and turned on, and sends a signal to the lighting control device 35 so that the lighting control device 35 controls the oscillation frequency of the high frequency inverter 20. At the same time, a signal is also sent to the starting pulse generator 34 to stop the charging of the charging circuit 36 and stop the generation of the high voltage pulse. As a result, the application of the high voltage pulse to the discharge lamp 15 can be surely stopped immediately after the discharge lamp 15 is started and turned on, and the above-mentioned problems can be solved to realize a swift transition to arc discharge. be able to.
また、本実施例では、起動パルス発生装置３４ の充電回路３６は、電源装置１１の出力端、すな わちＦＥＴ３１のドレイン−ソース間にその入力 端を接続されているので、その入力インピーダン スの大きさは、コンデンサ１２、１３、およびチ ョークコイル１４で構成される直列共振回路の共 振条件に影響を与えない。したがって、起動パル ス発生装置３４の入力インピーダンスを極めて小 さくすることが可能となる。これにより、起動パ ルス発生装置３４を構成する充電回路３６の充電 時定数を短く設定することができ、高電圧パルス の発生周期、すなわちパルス間隔を狭くすること ができる。これにより、１発あたりの高電圧パル スが有するエネルギーを低減しても、単位時間内 に放電ランプ１５へ印加される高電圧パルスの数 が増加し、第１の実施例と同等以上の始動性が期 待できる。また、１発あたりの高電圧パルスが有 するエネルギーを低減できるので、第１の実施例 の場合よりも、充電回路３６、ならびに起動パル ス発生装置３４全体の小型化が期待できる。 Further, in this embodiment, the charging circuit 36 of the starting pulse generator 34 has its input terminal connected between the output terminal of the power supply apparatus 11, that is, between the drain and source of the FET 31, and therefore its input impedance. Does not affect the resonance condition of the series resonance circuit composed of the capacitors 12 and 13 and the choke coil 14. Therefore, the input impedance of the starting pulse generator 34 can be made extremely small. As a result, the charging time constant of the charging circuit 36 constituting the startup pulse generator 34 can be set short, and the generation cycle of the high voltage pulse, that is, the pulse interval can be narrowed. As a result, the number of high-voltage pulses applied to the discharge lamp 15 per unit time increases even if the energy of the high-voltage pulse per shot is reduced, and the start-up is equal to or higher than that of the first embodiment. The sex can be expected. Further, since the energy contained in each high voltage pulse can be reduced, the miniaturization of the charging circuit 36 and the start-up pulse generator 34 as a whole can be expected as compared with the case of the first embodiment.
なお、本実施例では、起動パルス発生装置３４ を、放電ランプ１５のアース側へ設置したが、高 圧側へ設置しても構わない。また、高電圧パルス の発生位相を電源装置１１のスイッチングに同期 させてもよく、この場合、高電圧パルスの発生位 相が３０°〜９０°または２１０°〜２７０°に 設定されておれば、放電ランプ１５は点灯維持し やすい。 Although the starting pulse generator 34 is installed on the ground side of the discharge lamp 15 in this embodiment, it may be installed on the high pressure side. Further, the generation phase of the high voltage pulse may be synchronized with the switching of the power supply device 11. In this case, if the generation phase of the high voltage pulse is set to 30 ° to 90 ° or 210 ° to 270 °, The discharge lamp 15 is easy to maintain lighting.
次に、本発明における放電灯点灯装置の第３の 実施例を第３図に示す。第３図において１１は電 源装置、１２、１３はコンデンサ、１４はチョー クコイル、１５は放電ランプ、３７は起動パルス 発生装置、３８は検知装置、３９は起動パルス制 御装置、４０は点灯制御装置である。電源装置１ １は、その構成および機能ともに第１の実施例と 同様であり、コンデンサ１２、チョークコイル１ ４、起動パルス発生装置３７、検知装置３８を介 して放電ランプ１５を起動、点灯するように接続 されている。 Next, FIG. 3 shows a third embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 3, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 14 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 37 is a starting pulse generator, 38 is a detecting device, 39 is a starting pulse control device, and 40 is lighting control. It is a device. The power supply device 11 has the same configuration and function as in the first embodiment, and starts and lights the discharge lamp 15 via the capacitor 12, the choke coil 14, the starting pulse generating device 37, and the detecting device 38. Are connected.
本実施例が第１の実施例と異なるのは、まず検 知装置３８であり、検知装置３８は、放電ランプ １５の起動、点灯を検出する機能を有するととも に、コンデンサ１２、１３およびチョークコイル １４で構成される直列共振回路により発生する共 振電流を検出し、そのピーク値を検知する機能を 有することである。また、本実施例では、第１の 実施例における放電ギャップ２４の代わりに制御 端子付きのスイッチ素子であるサイリスタ４１が 使用され、検知装置３８は、第３図ように共振電 流を検出できる場所に配置され、そのピーク値を 検知し、その検知信号を、起動パルス発生装置３ ７のサイリスタ４１のゲート端子を制御するよう に接続された起動パルス制御装置３９へ入力する。 This embodiment is different from the first embodiment in the detection device 38. The detection device 38 has a function of detecting activation and lighting of the discharge lamp 15, and also includes capacitors 12, 13 and a choke. It has a function of detecting the resonance current generated by the series resonance circuit composed of the coil 14 and detecting the peak value thereof. Further, in this embodiment, a thyristor 41, which is a switch element with a control terminal, is used in place of the discharge gap 24 in the first embodiment, and the detection device 38 can detect the resonance current as shown in FIG. And detects the peak value thereof, and inputs the detection signal to the activation pulse control device 39 connected so as to control the gate terminal of the thyristor 41 of the activation pulse generation device 37.
すなわち、本実施例では、起動パルス発生装置 ３７を構成する充電回路３６の出力端に接続され たコンデンサ２５が充電を完了しても、起動パル ス制御装置３９からの信号を受けるまではサイリ スタ４１は導通せずに、コンデンサ２５に充電さ れた電荷が維持される。そして検知装置３８が共 振電流を検出して共振電流のピーク値を検知し、 起動パルス制御装置３９へ信号を発すると、起動 パルス発生装置３７から高電圧パルスが発生し、 共振電圧のピーク値に重畳されて、放電ランプ１ ５へ印加されるように制御する。第１の実施例で は、共振電圧のピーク値付近で確実に高電圧パル スを発生させることは困難であつたが、これに対 して、本実施例では高電圧パルスを確実に共振電 圧のピーク値で放電ランプ１５へ印加させること になり、共振電圧に高電圧パルスを重畳させる効 果を高め、より確実にランプを起動させることが 可能となる。 That is, in the present embodiment, even if the capacitor 25 connected to the output terminal of the charging circuit 36 constituting the starting pulse generator 37 has completed charging, the thyristor is received until the signal from the starting pulse controller 39 is received. 41 does not conduct, and the electric charge charged in the capacitor 25 is maintained. Then, when the detection device 38 detects the resonance current and detects the peak value of the resonance current and issues a signal to the start pulse control device 39, a high voltage pulse is generated from the start pulse generation device 37, and the peak value of the resonance voltage. Is controlled to be applied to the discharge lamp 15. In the first embodiment, it was difficult to reliably generate the high voltage pulse near the peak value of the resonance voltage. On the other hand, in the present embodiment, the high voltage pulse is reliably generated in the resonance voltage. Since the pressure is applied to the discharge lamp 15 at the peak value, the effect of superimposing the high voltage pulse on the resonance voltage is enhanced, and the lamp can be more reliably started.
なお、本実施例では、共振電流を検知する方式 に依ったが、共振電圧を検知しても構わない。ま た本実施例では、共振のピーク値を検知したが、 放電ランプ１５の始動性を向上させるのに効果が あるある一定値以上であれば、ピーク値以外を検 知して起動パルス発生装置３７を動作させても差 し支えない。 Although the method of detecting the resonance current is used in the present embodiment, the resonance voltage may be detected. Further, in the present embodiment, the peak value of the resonance is detected, but if it is a certain value or more that is effective in improving the startability of the discharge lamp 15, the start pulse generator is detected by detecting a value other than the peak value. It does not matter if 37 is operated.
次に、本発明における放電灯点灯装置の第４の 実施例を第４図に示す。第４図において１１は電 源装置、１２、１３はコンデンサ、１４はチョー クコイル、１５は放電ランプ、３７は起動パルス 発生装置、３８は検知装置、４２は起動パルス制 御装置、４３は点灯制御装置、４４は発振制御装 置であり、電源装置１１は、コンデンサ１２、チ ョークコイル１４、起動パルス発生装置３７、検 知装置３８を介して放電ランプ１５を起動、点灯 するように接続されている。 Next, FIG. 4 shows a fourth embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 4, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 14 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 37 is a start pulse generator, 38 is a detection device, 42 is a start pulse control device, and 43 is a lighting control. A device, 44 is an oscillation control device, and the power supply device 11 is connected via the capacitor 12, the choke coil 14, the starting pulse generating device 37, and the detecting device 38 so as to start and turn on the discharge lamp 15. ..
本実施例では、発振制御装置４４は、点灯制御 装置４３と電源装置１１の発振回路２１の間に介 装されて、電源装置１１の高周波インバータ２０ を駆動させる発振回路２１を一定周期で間欠制御 する。同時に、発振回路２１が動作している期間 に発振制御装置４４より点灯制御装置４３、検知 装置３８を経由して、起動パルス制御装置４２へ 信号が送られ、起動パルス発生装置３７を動作さ せて、放電ランプ１５へ高電圧パルスを印加し、 起動、点灯させている。したがって、本実施例の 場合も、第３の実施例の場合と同様に、起動パル ス発生装置３７を構成する充電回路３６の出力端 に接続されたコンデンサ２５が充電を完了しても、 起動パルス制御装置４２からの信号を受けるまで はサイリスタ４１は導通せずに、コンデンサ２５ に充電された電荷が維持される。そして、発振制 御装置４４の信号により決定される共振電圧の発 生期間に同期して、起動パルス発生装置３７が動 作し、放電ランプ１５へ高電圧パルスを印加して、 放電ランプ１５を起動、点灯させている。 In the present embodiment, the oscillation control device 44 is interposed between the lighting control device 43 and the oscillation circuit 21 of the power supply device 11, and intermittently controls the oscillation circuit 21 that drives the high frequency inverter 20 of the power supply device 11 at a constant cycle. To do. At the same time, while the oscillation circuit 21 is operating, a signal is sent from the oscillation control device 44 to the activation pulse control device 42 via the lighting control device 43 and the detection device 38 to activate the activation pulse generation device 37. Then, a high voltage pulse is applied to the discharge lamp 15 to start and light it. Therefore, also in the case of the present embodiment, as in the case of the third embodiment, even if the capacitor 25 connected to the output terminal of the charging circuit 36 constituting the starting pulse generator 37 has completed charging, The thyristor 41 does not conduct until the signal from the pulse control device 42 is received, and the electric charge charged in the capacitor 25 is maintained. Then, in synchronization with the generation period of the resonance voltage determined by the signal of the oscillation control device 44, the activation pulse generation device 37 operates and applies a high voltage pulse to the discharge lamp 15 to turn on the discharge lamp 15. It has been started and turned on.
これにより、高電圧パルス発生時には放電ラン プ１５に確実に共振電圧を供給しているにも関わ らず、共振時にコンデンサ１２、１３およびチョ ークコイル１４へ流れる単位時間当りの等価的な 共振電流の値が減少し、チョークコイル１４に要 求される飽和電流密度を下げることができるので、 チョークコイル１４を小型化できる。また、同時 に共振時にコンデンサ１２、１３およびチョーク コイル１４へ供給すべき等価的な電力も減少する ため、電源装置１１の最大出力電力が低減され、 電源装置１１の小型化も期待できる。 As a result, even if the resonance voltage is reliably supplied to the discharge lamp 15 when a high voltage pulse is generated, the equivalent resonance current per unit time flowing to the capacitors 12, 13 and the choke coil 14 at the time of resonance is Since the value decreases and the saturation current density required for the choke coil 14 can be reduced, the choke coil 14 can be downsized. Further, at the same time, the equivalent power to be supplied to the capacitors 12 and 13 and the choke coil 14 at the time of resonance is also reduced, so that the maximum output power of the power supply device 11 is reduced and the power supply device 11 can be expected to be downsized.
次に本発明における放電灯点灯装置の第５の実 施例を第５図に示す。第５図において１１は電源 装置、１２、１３はコンデンサ、４５はチョーク コイル、１５は放電ランプ、１６は起動パルス発 生装置、１７は検知装置、４６は点灯制御装置で あり、電源装置１１は、コンデンサ１２、チョー クコイル４５、起動パルス発生装置１６、検知装 置１７を介して放電ランプ１５を起動、点灯する ように接続されている。 Next, FIG. 5 shows a fifth embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 5, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 45 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 16 is a start pulse generation device, 17 is a detection device, 46 is a lighting control device, and the power supply device 11 is The discharge lamp 15 is connected via the capacitor 12, the choke coil 45, the starting pulse generator 16, and the detector 17 so as to start and light the discharge lamp 15.
本実施例では、点灯制御装置４６は飽和電流特 性制御機能を有し、共振電圧発生時、すなわち、 チョークコイル４５に共振電流が流れる際にはチ ョークコイル４５が飽和しないが、放電ランプ１ ５の点灯直後、つまりチョークコイル４５に大き な始動電流が流れる期間において飽和し、インダ クタンス成分を喪失するという飽和電流特性を制 御する。 In the present embodiment, the lighting control device 46 has a saturation current characteristic control function. When the resonance voltage is generated, that is, when the resonance current flows through the choke coil 45, the cheek coil 45 does not saturate, but the discharge lamp 15 does not. Immediately after lighting, that is, in a period in which a large starting current flows through the choke coil 45, the saturation current characteristic is controlled such that the saturation occurs and the inductance component is lost.
このような構成の放電灯点灯装置に電力が供給 された場合に、共振電圧の発生とともに、起動パ ルス発生装置１６から放電ランプ１５に高電圧パ ルスが印加され、放電ランプ１５が起動、点灯す るまでの基本的な動作は、第１の実施例と同様で ある。本実施例では、放電ランプ１５が起動後、 光束を速やかにたち上げるために放電ランプ１５ へ大きな始動電流を供給する期間において、チョ ークコイル４５が飽和し、インダクタンス成分を 喪失するような制御を行なう。すなわち、放電ラ ンプ１５が起動したことを検知装置１７が検知す ると、点灯制御装置４６へ信号が送られ、点灯制 御装置４６は、チョークコイル４５が飽和し、イ ンダクタンス成分を喪失して、放電ランプ１５の ランプ電流を制限するインダクタンス成分が極め て小さな値となるように、発振回路２１の発振周 波数を制御する。本実施例では、起動パルス発生 装置１６を構成するパルストランス２２の二次巻 線が有するインダクタンス成分のみとなり、安定 点灯時の約１割となる。 When electric power is supplied to the discharge lamp lighting device having such a configuration, a high voltage pulse is applied from the start pulse generator 16 to the discharge lamp 15 along with the generation of the resonance voltage, and the discharge lamp 15 is started and turned on. The basic operation up to this point is similar to that of the first embodiment. In this embodiment, after the discharge lamp 15 is started, control is performed such that the choke coil 45 is saturated and the inductance component is lost during a period in which a large starting current is supplied to the discharge lamp 15 in order to quickly raise the luminous flux. .. That is, when the detection device 17 detects that the discharge lamp 15 has started up, a signal is sent to the lighting control device 46, and the lighting control device 46 saturates the choke coil 45 and loses the inductance component. Then, the oscillation frequency of the oscillation circuit 21 is controlled so that the inductance component that limits the lamp current of the discharge lamp 15 becomes extremely small. In this embodiment, only the inductance component of the secondary winding of the pulse transformer 22 that constitutes the starting pulse generator 16 is present, which is about 10% of that during stable lighting.
したがって、放電ランプ１５が起動後、光束を 速やかにたち上げるために必要となる始動電流供 給期間において、極めて大きな始動電流を放電ラ ンプ１５へ供給することが可能となり、放電ラン プ１５の起動から安定点灯までに要する所要時間 を短縮することができる。 Therefore, after the discharge lamp 15 is started, it is possible to supply an extremely large starting current to the discharge lamp 15 during the starting current supply period required for quickly raising the luminous flux, and thus the discharge lamp 15 is started. It is possible to shorten the time required from lighting to stable lighting.
なお、放電ランプ１５へ始動電流が供給され、 放電ランプ１５のランプ電圧が上昇すると、それ にともない放電ランプ１５の発光管内のガス圧も 上昇し、放電ランプ１５のインピーダンスも大き くなる。これにより、放電ランプ１５の起動直後 よりもランプ電流が制限され、やがてチョークコ イル４５が飽和しない電流値までランプ電流が低 下する。その結果、チョークコイル４５は、速や かにインダクタンス成分を回復し、放電ランプ１ ５の安定点灯に必要なインダクタンス成分を有す る限流素子として作用するものとする。 When the starting current is supplied to the discharge lamp 15 and the lamp voltage of the discharge lamp 15 rises, the gas pressure in the arc tube of the discharge lamp 15 also rises, and the impedance of the discharge lamp 15 also increases. As a result, the lamp current is limited more than immediately after the discharge lamp 15 is started, and eventually the lamp current drops to a current value at which the choke coil 45 is not saturated. As a result, the choke coil 45 promptly recovers the inductance component and acts as a current limiting element having the inductance component necessary for stable lighting of the discharge lamp 15.
また、本実施例では、始動電流供給後の放電ラ ンプ１５のインピーダンス上昇により、ランプ電 流が制限されて、チョークコイル４５のインダク タンス成分が自動的に回復する方式をとったが、 これ以外に、たとえばランプ電圧の上昇を検知し て、チョークコイル４５のインダクタンス成分を 回復させるごとき制御を行なっても構わない。 In this embodiment, the lamp current is limited due to the increase in impedance of the discharge lamp 15 after the starting current is supplied, and the inductance component of the choke coil 45 is automatically restored. In addition, control may be performed, for example, by detecting an increase in the lamp voltage and recovering the inductance component of the choke coil 45.
次に、本発明における放電灯点灯装置の第６の 実施例を第６図に示す。第６図において１１は電 源装置、１２、１３はコンデンサ、４５はチョー クコイル、１５は放電ランプ、６３は起動パルス 発生装置、４８は検知装置、４９は点灯制御装置 であり、電源装置１１は、コンデンサ１２、チョ ークコイル４５、起動パルス発生装置６３、検知 装置４８を介して放電ランプ１５を起動、点灯す るように接続されている。なお、本実施例におい て、起動パルス発生装置６３は、ＬＣ直列共振回 路を構成するコンデンサ１３を含む充電回路４７、 放電ギャップ２４、パルストランス２２で構成さ れており、充電回路４７は、コンデンサ１３、５ ０、２５、抵抗５１、ダイオード５２、５３によ り２倍圧整流回路を構成している。 Next, FIG. 6 shows a sixth embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 6, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 45 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 63 is a start pulse generator, 48 is a detection device, 49 is a lighting control device, and the power supply device 11 is , The capacitor 12, the choke coil 45, the starting pulse generator 63, and the detector 48 are connected to start and light the discharge lamp 15. In the present embodiment, the starting pulse generator 63 is composed of the charging circuit 47 including the capacitor 13 forming the LC series resonance circuit, the discharging gap 24, and the pulse transformer 22, and the charging circuit 47 is The capacitors 13, 50, 25, the resistor 51, and the diodes 52, 53 form a double voltage rectifier circuit.
本実施例は、充電回路である２倍圧整流回路の 入力端を、チョークコイル４５とともにＬＣ直列 共振回路を構成するコンデンサ１３の両端に接続 したことを特徴としている。すなわち、コンデン サ１３の両端に発生する共振電圧を２倍圧整流し て、放電ギャップ２４をブレークダウンさせるの に必要な電圧をコンデンサ２５へ充電する。コン デンサ２５へ充電された電圧が、放電ギャップ２ ４がブレークダウンするのに必要な電圧に達すれ ば、放電ギャップ２４がブレークダウンし、発生 したパルス電圧がパルストランス２２で昇圧され て放電ランプ１５へ印加され、放電ランプ１５の 主電極間がブレークダウンする。これら一連の動 作により、放電ランプ１５は始動、点灯する。 The present embodiment is characterized in that the input terminal of the double voltage rectifying circuit which is a charging circuit is connected to both ends of the capacitor 13 which constitutes the LC series resonance circuit together with the choke coil 45. That is, the resonance voltage generated at both ends of the capacitor 13 is double-voltage rectified to charge the capacitor 25 with the voltage required to break down the discharge gap 24. When the voltage charged in the capacitor 25 reaches the voltage required for the discharge gap 24 to break down, the discharge gap 24 breaks down and the generated pulse voltage is boosted by the pulse transformer 22 and the discharge lamp 15 is discharged. Is applied to the main electrodes of the discharge lamp 15 to cause breakdown. With this series of operations, the discharge lamp 15 is started and turned on.
放電ランプ１５の主電極間がブレークダウンす れば、放電ランプ１５のインピーダンスが減少し、 チョークコイル４５とコンデンサ１３で構成され るＬＣ直列共振回路の共振条件が崩れる。これに より、コンデンサ２５の両端へ充電される電圧が 不足し、高電圧パルスの発生は速やかに停止する。 If the main electrodes of the discharge lamp 15 break down, the impedance of the discharge lamp 15 decreases, and the resonance condition of the LC series resonance circuit composed of the choke coil 45 and the capacitor 13 collapses. As a result, the voltage charged to both ends of the capacitor 25 becomes insufficient, and the generation of the high voltage pulse is quickly stopped.
しかし、放電ランプ１５の主電極間がブレークダ ウンし、グロー放電が開始されても、始動エネル ギーの不足などの理由により、放電ランプ１５が アーク放電に転移しない場合、放電ランプ１５の インピーダンスが再び大きくなって、チョークコ イル４５とコンデンサ１３で構成されるＬＣ直列 共振回路の共振条件が回復し、コンデンサ２５へ 高電圧が充電されることにより、起動パルス発生 装置６３が動作して高電圧パルスが発生し、放電 ランプ１５へ印加される。これらの動作を繰り返 してやがて放電ランプ１５は完全にアーク放電へ 転移し、安定点灯に至る。なお、この際における 高周波インバータ２０を含めた電源装置１１の基 本的な動作は、第１の実施例と同様である。However, even if the main electrodes of the discharge lamp 15 break down and the glow discharge is started, if the discharge lamp 15 does not transfer to the arc discharge due to lack of starting energy, the impedance of the discharge lamp 15 is restored again. By increasing the size, the resonance condition of the LC series resonance circuit composed of the choke coil 45 and the capacitor 13 is recovered, and the high voltage is charged in the capacitor 25, so that the start pulse generator 63 operates and the high voltage pulse is generated. It is generated and applied to the discharge lamp 15. By repeating these operations, the discharge lamp 15 will be completely transformed into arc discharge and stable lighting will be achieved. The basic operation of the power supply device 11 including the high frequency inverter 20 at this time is similar to that of the first embodiment.
本発明は、共振により発生する高周波の高電圧 を整流して起動パルス発生装置のコンデンサを充 電することを特徴としており、これにより、放電 ギャップをブレークダウンさせるために必要な高 電圧を簡単な構成で容易に得ることができる。す なわち、比較的低次の昇圧回路でも十分な高電圧 を得ることができる。充電回路を大幅に小型化す ることが可能になる。なお、本実施例の充電回路 である２倍圧整流回路構成の中で、抵抗５１は、 放電ギャップ２４の持続放電を防止するための制 限抵抗であり、これ以外に放電ギャップ２４の持 続放電を防止するための手段を講じれば省略して もよい。また、抵抗５１の配置も、本実施例の場 合以外に、例えばダイオード５２に直列に接続す るなど、本発明の効果を損なうものでなければ他 のものでも構わない。また、本実施例では、整流 回路として２倍圧整流回路を用いたが、これ以外 に例えば３倍圧や４倍圧整流回路でもよく、また 逆にコンデンサ１３の両端に発生する共振電圧が、 放電ギャップ２４をブレークダウンさせるのに十 分な電圧を確保していれば、昇圧機能を有しない 整流回路でも差し支えない。また本実施例では、 チョークコイル４５とコンデンサ１３で構成され るＬＣ直列共振回路によりコンデンサ１３の両端 に発生する共振電圧を利用したが、チョークコイ ル４５の両端に発生する共振電圧を利用しても構 わない。 The present invention is characterized in that the high frequency high voltage generated by resonance is rectified to charge the capacitor of the starting pulse generator, which makes it possible to reduce the high voltage required for breaking down the discharge gap. It can be easily obtained with the configuration. That is, a sufficiently high voltage can be obtained even with a relatively low-order booster circuit. The charging circuit can be made significantly smaller. In the double voltage rectifier circuit configuration, which is the charging circuit of the present embodiment, the resistor 51 is a limiting resistor for preventing continuous discharge of the discharge gap 24, and in addition to this, the discharge gap 24 is maintained. It may be omitted if measures are taken to prevent discharge. Further, the arrangement of the resistor 51 may be other than that of the present embodiment as long as it does not impair the effects of the present invention, such as connecting in series with the diode 52. Further, in the present embodiment, the double voltage rectifier circuit is used as the rectifier circuit, but other than this, for example, a triple voltage quadruplet or a quadruple voltage rectifier circuit may be used, and conversely, the resonance voltage generated across the capacitor 13 is A rectifier circuit that does not have a boosting function will do as long as a sufficient voltage is ensured to break down the discharge gap 24. Further, in this embodiment, the resonance voltage generated across the capacitor 13 by the LC series resonance circuit composed of the choke coil 45 and the capacitor 13 is used, but the resonance voltage generated across the choke coil 45 is used. Does not matter.
次に本発明における放電灯点灯装置の第７の実 施例を第７図に示す。第７図において１１は電源 装置、１２、１３はコンデンサ、５４はその一次 巻線がコンデンサ１３とともにＬＣ直列共振回路 を構成するトランス、１５は放電ランプ、６４は トランス５４を含む起動パルス発生装置、５７は 検知装置、５８は点灯制御装置であり、電源装置 １１は、コンデンサ１２、起動パルス発生装置６ ４、検知装置５７を介して放電ランプ１５を起動、 点灯するように接続されている。なお、起動パル ス発生装置６４は、その入力端として、トランス ５４の二次巻線を有し、コンデンサ２５、抵抗５ ５、ダイオード５６、放電ギャップ２４、パルス トランス２２からなる整流回路を充電回路として いる。 Next, FIG. 7 shows a seventh embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 7, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 54 is a transformer whose primary winding forms an LC series resonance circuit together with the capacitor 13, 15 is a discharge lamp, and 64 is a starting pulse generator including the transformer 54, Reference numeral 57 is a detection device, 58 is a lighting control device, and the power supply device 11 is connected via the capacitor 12, the start pulse generation device 64, and the detection device 57 so as to start and turn on the discharge lamp 15. The startup pulse generator 64 has a secondary winding of the transformer 54 as an input terminal thereof, and a rectifier circuit including a capacitor 25, a resistor 55, a diode 56, a discharge gap 24, and a pulse transformer 22 as a charging circuit. It has been.
本実施例は、起動パルス発生装置６４の入力端 を、その一次巻線がコンデンサ１３とともにＬＣ 直列共振回路を構成するトランス５４の二次巻線 に接続したことを特徴としている。すなわち、ト ランス５４の一次巻線とコンデンサ１３で構成さ れるＬＣ直列共振回路により、トランス５４の一 次巻線の両端に発生する共振電圧を、トランス５ ４の二次巻線へ伝達することにより昇圧し、整流 することにより、放電ギャップ２４をブレークダ ウンさせるのに必要な電圧をコンデンサ２５へ充 電する。コンデンサ２５へ充電された電圧が、放 電ギヤツプ２４がブレークダウンするのに必要な 電圧に達すれば、放電ギャップ２４がブレークダ ウンし、発生したパルス電圧がパルストランス２ ２で昇圧されて放電ランプ１５へ印加される。こ れにより、放電ランプ１５の主電極間がブレーク ダウンする。これら一連の動作により、放電ラン プ１５が始動、点灯するまでの過程は、第６の実 施例と同様である。また、この際における高周波 インバータ２０を含めた電源装置１１の基本的な 動作は、第１の実施例と同様である。 The present embodiment is characterized in that the input terminal of the starting pulse generator 64 is connected to the secondary winding of the transformer 54 whose primary winding constitutes the LC series resonance circuit together with the capacitor 13. That is, the LC series resonance circuit composed of the primary winding of the transformer 54 and the capacitor 13 transmits the resonant voltage generated across the primary winding of the transformer 54 to the secondary winding of the transformer 54. By boosting the voltage and rectifying the voltage, the capacitor 25 is charged with a voltage required to break down the discharge gap 24. When the voltage charged in the capacitor 25 reaches the voltage necessary for the discharge gear 24 to break down, the discharge gap 24 breaks down and the generated pulse voltage is boosted by the pulse transformer 22 and the discharge lamp 15 is discharged. Is applied to. This causes breakdown between the main electrodes of the discharge lamp 15. The process of starting and lighting the discharge lamp 15 by the series of operations is the same as that of the sixth embodiment. The basic operation of the power supply device 11 including the high frequency inverter 20 at this time is the same as that of the first embodiment.
本発明の特徴は、ＬＣ直列共振により発生する 共振電圧を、トランスを用いて昇圧することによ り、整流回路を昇圧機能を有しない構成でも、放 電ギャップをブレークダウンさせるのに必要な電 圧をコンデンサへ充電できることにある。すなわ ち、トランス５４の一次巻線の両端に発生した共 振電圧を、二次巻線の巻数を操作することにより、 任意の電圧値まで、容易に昇圧することが可能と なる。 The feature of the present invention is that the resonance voltage generated by LC series resonance is boosted by using a transformer, so that even if the rectifier circuit does not have a boosting function, the voltage required for breaking down the discharge gap is required. It is possible to charge the capacitor with pressure. That is, the resonance voltage generated at both ends of the primary winding of the transformer 54 can be easily boosted to an arbitrary voltage value by operating the number of turns of the secondary winding.
したがって、整流回路の昇圧過程を省略できる ので、整流回路の小型、軽量化が可能となる。な お、本実施例でも、第６の実施例の場合と同様に、 整流回路を構成する、抵抗５１は、放電ギャップ ２４の持続放電を防止するための制限抵抗であり、 これ以外に放電ギャップ２４の持続放電を防止す るための手段を講じれば省略してもよい。また、 抵抗５１の配置も、本実施例の場合以外に、例え ばダイオード５６に直列に接続するなど、本発明 の効果を損なうものでなければ他のものでも構わ ない。 Therefore, since the step of boosting the rectifier circuit can be omitted, the rectifier circuit can be made smaller and lighter. Incidentally, also in this embodiment, as in the case of the sixth embodiment, the resistor 51, which constitutes the rectifier circuit, is a limiting resistor for preventing the continuous discharge of the discharge gap 24. It may be omitted if measures are taken to prevent continuous discharge of 24. Further, the arrangement of the resistor 51 may be other than that of the present embodiment as long as it does not impair the effects of the present invention, for example, it is connected in series with the diode 56.
次に、本発明における放電灯点灯装置の第８の 実施例を第８図に示す。第８図において１１は電 源装置、１２、１３はコンデンサ、１４はチョー クコイル、１５は放電ランプ、３７は起動パルス 発生装置、５９は検知装置、３９は起動パルス制 御装置、６０は点灯制御装置である。電源装置１ １は、その構成および機能ともに第１の実施例と 同様であり、コンデンサ１２、チョークコイル１ ４、起動パルス発生装置３７、検知装置５９を介 して放電ランプ１５を起動、点灯するように接続 されている。 Next, FIG. 8 shows an eighth embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 8, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 14 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 37 is a start pulse generator, 59 is a detection device, 39 is a start pulse control device, and 60 is lighting control. It is a device. The power supply device 11 has the same configuration and function as those in the first embodiment, and starts and lights the discharge lamp 15 via the capacitor 12, the choke coil 14, the starting pulse generating device 37, and the detecting device 59. Are connected.
本実施例が第１の実施例と異なるのは、まず検 知装置５９であり、検知装置５９は、放電ランプ １５の起動、点灯を検出する機能を有するととも に、コンデンサ１２、１３およびチョークコイル １４で構成される直列共振回路により発生する共 振電流を検出することにより、９０度位相がずれ た共振電圧の位相のピーク値を検知する機能を有 することである。また、本実施例では、第１の実 施例における放電ギャップ２４の代わりに制御端 子付きのスイッチ素子であるサイリスタ４１が使 用され、検知装置５９は、第８図ように共振電流 を検出できる場所に配置され、９０度位相がずれ た共振電圧の位相のピーク値を検知して、その検 知信号を、起動パルス発生装置３７のサイリスタ ４１のゲート端子を制御するように接続された起 動パルス制御装置３９へ入力する。 The present embodiment is different from the first embodiment in a detection device 59. The detection device 59 has a function of detecting activation and lighting of the discharge lamp 15, and also includes capacitors 12, 13 and a choke. This is to have a function of detecting the peak value of the phase of the resonance voltage which is 90 degrees out of phase by detecting the resonance current generated by the series resonance circuit composed of the coil 14. Further, in this embodiment, the thyristor 41, which is a switch element with a control terminal, is used in place of the discharge gap 24 in the first embodiment, and the detection device 59 detects the resonance current as shown in FIG. It is arranged in a position where it is possible to detect the peak value of the phase of the resonance voltage which is 90 degrees out of phase, and the detection signal is connected so as to control the gate terminal of the thyristor 41 of the activation pulse generator 37. Input to the dynamic pulse controller 39.
すなわち、本実施例では、起動パルス発生装置 ３７を構成する充電回路３６の出力端に接続され たコンデンサ２５が充電を完了しても、起動パル ス制御装置３９からの信号を受けるまではサイリ スタ４１は導通せずに、コンデンサ２５に充電さ れた電荷が維持される。そして検知装置５９が共 振電流を検出して共振電圧の位相のピーク値を検 知し、起動パルス制御装置３９へ信号を発すると、 起動パルス発生装置３７から高電圧パルスが発生 し、第９図に示すように、共振電圧の位相のピー ク値に重畳されて、放電ランプ１５へ印加される ように制御する。すなわち、コンデンサ１３の両 端に発生する共振電圧の位相のピーク値付近で、 サイリスタ４１が導通するようにゲート信号を制 御する。第１、および第３の実施例では、共振電 圧の位相のピーク値付近で確実に高電圧パルスを 発生させることは困難であつたが、これに対して、 本実施例では高電圧パルスを確実に共振電圧の位 相のピーク値で放電ランプ１５へ印加させること になり、共振電圧に高電圧パルスを重畳させる効 果を高め、第１、および第３の実施例の場合より も確実にランプを起動させることが可能となる。 That is, in the present embodiment, even if the capacitor 25 connected to the output terminal of the charging circuit 36 constituting the starting pulse generator 37 has completed charging, the thyristor is received until the signal from the starting pulse controller 39 is received. 41 does not conduct, and the electric charge charged in the capacitor 25 is maintained. Then, when the detection device 59 detects the resonance current to detect the peak value of the phase of the resonance voltage and issues a signal to the start pulse control device 39, a high voltage pulse is generated from the start pulse generation device 37 and the ninth pulse is generated. As shown in the figure, the resonance voltage is superimposed on the peak value of the phase and applied to the discharge lamp 15. That is, the gate signal is controlled so that the thyristor 41 becomes conductive in the vicinity of the peak value of the phase of the resonance voltage generated at both ends of the capacitor 13. In the first and third embodiments, it was difficult to reliably generate a high voltage pulse in the vicinity of the peak value of the phase of the resonance voltage, but in the present embodiment, a high voltage pulse is generated. Since the peak value of the phase of the resonance voltage is surely applied to the discharge lamp 15, the effect of superimposing the high voltage pulse on the resonance voltage is enhanced, and more reliably than in the first and third embodiments. It is possible to activate the lamp.
なお、本実施例では、共振電流を検知する方式 に依ったが、共振電圧を検知しても構わない。ま た本実施例では、共振のピーク値を検知したが、 放電ランプ１５の始動性を向上させるのに効果が あるある一定値以上であれば、ピーク値以外を検 知して起動パルス発生装置３７を動作させても差 し支えない。 Although the method of detecting the resonance current is used in the present embodiment, the resonance voltage may be detected. Further, in the present embodiment, the peak value of the resonance is detected, but if it is a certain value or more that is effective in improving the startability of the discharge lamp 15, the start pulse generator is detected by detecting a value other than the peak value. It does not matter if 37 is operated.
次に、本発明における放電灯点灯装置の第９の 実施例を第１０図に示す。第１０図において１１ は電源装置、１２、１３はコンデンサ、１４はチ ョークコイル、１５は放電ランプ、３７は起動パ ルス発生装置、６１は検知装置、３９は起動パル ス制御装置、６２は点灯制御装置である。電源装 置１１は、その構成および機能ともに第１の実施 例と同様であり、コンデンサ１２、チョークコイ ル１４、起動パルス発生装置３７、検知装置６１ を介して放電ランプ１５を起動、点灯するように 接続されている。 Next, FIG. 10 shows a ninth embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. In FIG. 10, 11 is a power supply device, 12 and 13 are capacitors, 14 is a choke coil, 15 is a discharge lamp, 37 is a startup pulse generator, 61 is a detection device, 39 is a startup pulse control device, and 62 is a lighting control. It is a device. The power supply device 11 has the same configuration and function as in the first embodiment, and the discharge lamp 15 is started and turned on via the capacitor 12, the choke coil 14, the start pulse generator 37, and the detector 61. It is connected to the.
本実施例が第１の実施例と異なるのは、まず検 知装置６１であり、検知装置６１は、放電ランプ １５の起動、点灯を検出する機能を有するととも に、コンデンサ１２、１３およびチョークコイル １４で構成される直列共振回路により発生する共 振電流を検出することにより、共振電流の位相の ピーク値を検知する機能を有することである。ま た、本実施例では、第１の実施例における放電ギ ャップ２４の代わりに制御端子付きのスイッチ素 子であるサイリスタ４１が使用され、検知装置６ １は、第１０図ように共振電流を検出できる場所 に配置され、共振電流の位相のピーク値を検知し、 その検知信号を、起動パルス発生装置３７のサイ リスタ４１のゲート端子を制御するように接続さ れた起動パルス制御装置３９へ入力する。すなわ ち、本実施例では、起動パルス発生装置３７を構 成する充電回路３６の出力端に接続されたコンデ ンサ２５が充電を完了しても、起動パルス制御装 置３９からの信号を受けるまではサイリスタ４１ は導通せずに、コンデンサ２５に充電された電荷 が維持される。 This embodiment is different from the first embodiment in a detection device 61. The detection device 61 has a function of detecting activation and lighting of the discharge lamp 15, and also includes capacitors 12, 13 and a choke. It has a function of detecting the peak value of the phase of the resonance current by detecting the resonance current generated by the series resonance circuit configured by the coil 14. In addition, in this embodiment, the thyristor 41, which is a switch element with a control terminal, is used in place of the discharge gap 24 in the first embodiment, and the detection device 61 detects the resonance current as shown in FIG. The peak value of the phase of the resonance current is detected at a place where it can be detected, and the detection signal is sent to the start pulse controller 39 connected so as to control the gate terminal of the thyristor 41 of the start pulse generator 37. input. That is, in this embodiment, even if the capacitor 25 connected to the output terminal of the charging circuit 36 constituting the activation pulse generator 37 has completed charging, it receives the signal from the activation pulse control device 39. Until then, the thyristor 41 does not conduct, and the electric charge charged in the capacitor 25 is maintained.
そして検知装置６１が共振電流を検知して共振 電圧の位相のピーク値を検知し、起動パルス制御 装置３９へ信号を発すると、起動パルス発生装置 ３７から高電圧パルスが発生し、第１１図に示す ように、共振電流の位相のピーク値に重畳されて、 放電ランプ１５へ印加されるように制御する。す なわち、コンデンサ１３の両端に発生する共振電 流の位相のピーク値付近で、サイリスタ４１が導 通するようにゲート信号を制御する。 Then, the detection device 61 detects the resonance current, detects the peak value of the phase of the resonance voltage, and issues a signal to the activation pulse control device 39, whereby a high voltage pulse is generated from the activation pulse generation device 37, and as shown in FIG. As shown, the resonance current is superimposed on the peak value of the phase and applied to the discharge lamp 15. That is, the gate signal is controlled so that the thyristor 41 conducts in the vicinity of the peak value of the phase of the resonance current generated at both ends of the capacitor 13.
第１、および第３の実施例では、共振電流の位 相のピーク値付近で確実に高電圧パルスを発生さ せることは困難であつたが、これに対して、本実 施例では高電圧パルスを確実に共振電流の位相の ピーク値で放電ランプ１５へ印加させることにな る。これにより、放電ランプ１５が起動後、グロ ー放電からアーク放電への転移に必要なエネルギ ーとなる大きな始動電流を容易に供給することか 可能となる。従来、これらの始動エネルギーは、 放電ランプへ印加される高電圧パルスが有するエ ネルギーによるところが大きく、また高電圧パル スが有する始動エネルギーのみでは、放電ランプ がグロー放電からアーク放電へ転移する際に必要 なエネルギーが不足し、放電ランプがブレークダ ウン直後に、立消えやすという問題があった。本 発明によれば、高電圧パルスが有するエネルギー を少なくしても確実に始動エネルギーを供給する ことが可能となり、起動パルス発生装置３７を小 型化しても、第１、および第３の実施例の場合よ りも確実にランプを起動させることが可能となる。 In the first and third embodiments, it was difficult to reliably generate the high voltage pulse near the peak value of the phase of the resonance current, but in the present embodiment, the high voltage pulse is generated. The pulse is surely applied to the discharge lamp 15 at the peak value of the phase of the resonance current. As a result, after the discharge lamp 15 is started, it is possible to easily supply a large starting current that is the energy required for the transition from the glow discharge to the arc discharge. Conventionally, these starting energies largely depend on the energy of the high-voltage pulse applied to the discharge lamp, and the starting energy of the high-voltage pulse alone is used when the discharge lamp transitions from the glow discharge to the arc discharge. There was a problem that the required energy was insufficient, and the discharge lamp easily extinguished immediately after the break down. According to the present invention, it is possible to reliably supply the starting energy even if the energy of the high voltage pulse is reduced, and the first and third embodiments are realized even if the starting pulse generator 37 is downsized. The lamp can be activated more reliably than in the case of.
なお、本実施例では、共振電流を検知する方式 に依ったが、共振電圧を検知しても構わない。ま た本実施例では、共振のピーク値を検知したが、 放電ランプ１５の始動性を向上させるのに効果が あるある一定値以上であれば、ピーク値以外を検 知して起動パルス発生装置３７を動作させても差 し支えない。 Although the method of detecting the resonance current is used in the present embodiment, the resonance voltage may be detected. Further, in the present embodiment, the peak value of the resonance is detected, but if it is a certain value or more that is effective in improving the startability of the discharge lamp 15, the start pulse generator is detected by detecting a value other than the peak value. It does not matter if 37 is operated.
発明の効果 以上のように本発明によれば、放電ランプの起 動時に、点灯装置を構成するＬＣ直列共振回路に より発生する共振電圧に、高電圧パルスを重畳さ せて放電ランプに印加することにより、放電ラン プの始動性を良好にし、かつ点灯装置の大幅な小 型化を実現しうる放電灯点灯装置を提供すること ができる。As described above, according to the present invention, when the discharge lamp is activated, a high voltage pulse is applied to the discharge lamp by superimposing a high voltage pulse on the resonance voltage generated by the LC series resonance circuit forming the lighting device. As a result, it is possible to provide a discharge lamp lighting device that can improve the startability of the discharge lamp and realize a drastic downsizing of the lighting device.
第１図は本発明の第１の実施例における放電灯 点灯装置の回路図、第２図は本発明の第２の実施 例における放電灯点灯装置の回路図、第３図は本 発明の第３の実施例における放電灯点灯装置の回 路図、第４図は本発明の第４の実施例における放 電灯点灯装置の回路図、第５図は本発明の第５の 実施例における放電灯点灯装置の回路図、第６図 は本発明の第６の実施例における放電灯点灯装置 の回路図、第７図は本発明の第７の実施例におけ る放電灯点灯装置の回路図、第８図は本発明の第 ８の実施例における放電灯点灯装置の回路図、第 ９図は本発明の第８の実施例における放電灯点灯 装置の制御位相図、第１０図は本発明の第９の実 施例における放電灯点灯装置の回路図、第１１図 は本発明の第９の実施例における放電灯点灯装置 の制御位相図、第１２図は従来の 放電灯点灯装置の回路図である。 １１…電源装置、１２…コンデンサ、１３…コ ンデンサ、１４…チョークコイル、１５…放電ラ ンプ、１６…起動パルス発生装置、１７…検知装 置、１８…点灯制御装置、１９…直流電源、２０ …高周波インバータ、２１…発振回路、２２…パ ルストランス、２３…充電回路、２４…放電ギャ ップ、３４…起動パルス発生装置、３５…点灯制 御装置、３６…充電回路、３７…起動パルス発生 装置、３８…検知装置、３９…起動パルス制御装 置、４０…点灯制御装置、４１…サイリスタ（制 御端子付きのスイッチ素子）、４２…起動パルス 制御装置、４４…発振制御装置、４５…チョーク コイル、４６…点灯制御装置、４７…充電回路、 ４８…検知装置、４９…点灯制御装置、５４…ト ランス、５７…検知装置、５８…点灯制御装置、 ５９…検知装置、６０…点灯制御装置、６１…検 知装置、６２…点灯制御装置、６３…起動パルス 発生装置、６４…起動パルス発生装置。 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram of the present invention. 3 is a circuit diagram of the discharge lamp lighting device according to the third embodiment, FIG. 4 is a circuit diagram of the discharge lamp lighting device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a discharge lamp according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 6 is a circuit diagram of a lighting device, FIG. 6 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 8 is a circuit diagram of the discharge lamp lighting device according to the eighth embodiment of the present invention, FIG. 9 is a control phase diagram of the discharge lamp lighting device according to the eighth embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 11 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a ninth embodiment, and FIG. 11 is a discharge lamp lighting device according to a ninth embodiment of the present invention. Controlled phase diagram, FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device. 11 ... Power supply device, 12 ... Capacitor, 13 ... Capacitor, 14 ... Choke coil, 15 ... Discharge lamp, 16 ... Start-up pulse generator, 17 ... Detection device, 18 ... Lighting control device, 19 ... DC power supply, 20 High-frequency inverter, 21 ... Oscillation circuit, 22 ... Pulse transformer, 23 ... Charging circuit, 24 ... Discharge gap, 34 ... Startup pulse generator, 35 ... Lighting control device, 36 ... Charging circuit, 37 ... Startup pulse Generator, 38 ... Detecting device, 39 ... Start pulse control device, 40 ... Lighting control device, 41 ... Thyristor (switch element with control terminal), 42 ... Start pulse control device, 44 ... Oscillation control device, 45 ... Choke coil, 46 ... Lighting control device, 47 ... Charging circuit, 48 ... Detection device, 49 ... Lighting control device, 54 ... Trans, 57 ... Detection device, 58 ... Lighting control device 59 ... detection device, 60 ... lighting controller, 61 ... detection known device, 62 ... lighting controller, 63 ... starting pulse generator, 64 ... starting pulse generator.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 紙谷 卓之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 堀井 滋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takuyuki Kamitani 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Shigeru Horii 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (9)
れ て発振する高周波インバータと、前記高周波イン バータの出力端に接続されたチョークコイルとコ ンデンサの直列回路からなる共振回路と、前記チ ョークコイルとコンデンサの接続点に接続された 放電ランプと、前記放電ランプに直列または並列 に高電圧パスルを印加するように接続された起動 パルス発生装置と、ランプ特性に関する特性を検 出する検知装置と、前記検知装置の出力信号によ り前記高周波インバータの発振周波数またはデュ ーティー比を可変して前記放電ランプの点灯を制 御する点灯制御装置とを備えた放電灯点灯装置。1. A DC power supply, a high-frequency inverter driven and oscillated by the DC power supply, a resonance circuit consisting of a series circuit of a choke coil and a capacitor connected to the output terminal of the high-frequency inverter, and the choke coil. A discharge lamp connected to the connection point of the capacitor and a capacitor, a start pulse generator connected to the discharge lamp so as to apply a high-voltage pulse in series or in parallel, and a detector for detecting characteristics relating to the lamp characteristics, A discharge lamp lighting device, comprising: a lighting control device that controls lighting of the discharge lamp by varying an oscillation frequency or a duty ratio of the high frequency inverter according to an output signal of the detection device.
よ り起動パルス発生装置の出力を停止するように構 成されていることを特徴とする請求項１記載の放 電灯点灯装置。2. The flashlight lighting device according to claim 1, wherein the lighting control device is configured to stop the output of the starting pulse generation device in response to the output signal of the detection device.
に 上昇した共振電圧または共振電流を検出するよう に構成され、さらに、前記検知装置からの信号を 受けて起動パルス発生装置を動作させるトリガ信 号を発生させる起動パルス制御装置を備え、前記 起動パルス発生装置は、前記起動パルス制御装置 からの信号を受けて放電ランプに起動パルスを印 加するように動作する制御端子付きのスイッチ素 子を有していることを特徴とする請求項１または ２記載の放電灯点灯装置。3. The detection device is configured to detect a resonance voltage or a resonance current that has risen at least above a certain value, and further, a trigger signal for operating a start pulse generation device upon receiving a signal from the detection device. And a start pulse generator for receiving a signal from the start pulse controller to operate a switch element with a control terminal for applying a start pulse to the discharge lamp. The discharge lamp lighting device according to claim 1 or 2, further comprising:
に 制御する発振制御装置を備え、前記発振制御装置 からの信号を受けて共振電圧の発生に同期して起 動パルス発生装置を動作させるためのトリガ信号 を発生させる起動パルス制御装置を備えたことを 特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の放 電灯点灯装置。4. A trigger for operating an activation pulse generator in synchronization with generation of a resonance voltage in response to a signal from the oscillation control device, the oscillation control device controlling the high frequency inverter to intermittently oscillate. The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a starting pulse control device that generates a signal.
電 圧発生時には放電せずかつ放電ランプへ始動電流 供給時には飽和するような飽和電流特性制御機能 を有することを特徴とする請求項１から４のいず れかに記載の放電灯点灯装置。5. The lighting control device has a saturation current characteristic control function such that the choke coil does not discharge when a resonance voltage is generated and is saturated when a starting current is supplied to the discharge lamp. The discharge lamp lighting device according to any one of the above.
タ の出力端に接続されたチョークコイルとコンデン サの直列回路からなる共振回路に接続された整流 回路を充電回路として有することを特徴とする請 求項１記載の放電灯点灯装置。6. The start-up pulse generator has a rectifier circuit connected to a resonance circuit composed of a series circuit of a choke coil connected to an output terminal of a high frequency inverter and a capacitor as a charging circuit. Item 1. The discharge lamp lighting device according to item 1.
タ の出力端に接続されたその一時巻線とコンデンサ の直列回路が共振回路を構成するトランスの二次 巻線に接続された整流回路を充電回路として有す ることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装 置。7. The starting pulse generator is a charging circuit for a rectifier circuit in which a series circuit of a temporary winding and a capacitor connected to an output terminal of a high frequency inverter is connected to a secondary winding of a transformer forming a resonance circuit. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein:
共 振電流の位相を検出する機能を有し、共振電圧の ピーク値付近に同期して起動パルス発生装 置を動作させることを特徴とする請求項３記載の 放電灯点灯装置。8. The detection device has at least a function of detecting the phase of the resonance voltage or the resonance current, and operates the starting pulse generation device in synchronization with the vicinity of the peak value of the resonance voltage. Item 3. The discharge lamp lighting device according to item 3.
共 振電流の位相を検出する機能を有し、共振電流の ピーク値付近に同期して起動パルス発生装 置を動作させることを特徴とする請求項３記載の 放電灯点灯装置。9. The detection device has a function of detecting at least the phase of the resonance voltage or the resonance current, and operates the starting pulse generation device in synchronization with the vicinity of the peak value of the resonance current. Item 3. The discharge lamp lighting device according to item 3.
Priority Applications (3)
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| EP91115037A EP0477621B1 (en) | 1990-09-07 | 1991-09-06 | A lighting device of discharge lamp |
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
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-
1990
- 1990-09-18 JP JP24944490A patent/JPH0582277A/en active Pending
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