JPH06163178A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH06163178A
JPH06163178A JP31379292A JP31379292A JPH06163178A JP H06163178 A JPH06163178 A JP H06163178A JP 31379292 A JP31379292 A JP 31379292A JP 31379292 A JP31379292 A JP 31379292A JP H06163178 A JPH06163178 A JP H06163178A
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JP
Japan
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discharge lamp
lighting
voltage
ambient temperature
starting
Prior art date
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Pending
Application number
JP31379292A
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English (en)
Inventor
Hideaki Mizumoto
秀顕 水本
Akira Yamamoto
山本  彰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電灯の周囲温度の変化に対して放電灯の特
性を補正できる放電灯点灯装置を提供する。 【構成】 スイッチング素子を含み高周波電圧を出力す
るインバータ部と、高周波出力電圧を制御する制御部と
を備え、放電灯の周囲温度が低下する場合に、始動電圧
を上昇する方向に補正する始動補正手段41と、放電灯
の等価インピ−ダンスの上昇による放電灯の出力低下を
補正する点灯補正手段41とを具備して構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯を点灯する放電
灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、交流電源の交流電圧を受け、整流
し平滑コンデンサにて平滑して直流電圧を得、この直流
電圧を高周波の交流電圧に変換して放電灯に供給する放
電灯点灯装置がよく用いられている。このような装置に
あっては、スイッチング素子のオン期間、オフ期間、周
波数等を制御して高周波出力の電圧を変化させ、始動、
調光、点灯維持等を図っている。
【0003】第8図に示すものは、このような放電灯点
灯装置の一例であり、その構成は、直流電源Eと、この
直流電源Eの直流電圧を受けて高周波出力電圧を発生す
るインバータ部Aと、このインバータ部Aの高周波出力
電圧を受けて始動点灯するランプである放電灯Laと、
前記インバータ部Aの高周波出力電圧の増減を制御する
制御部B(図示せず)とを備えて成るものである。
【0004】ここで、インバータ部Aは、直流電源Eの
両端に接続されるスイッチング素子Q1とスイッチング
素子Q2との直列回路と、スイッチング素子Q2の一端
と放電灯Laの電源側フィラメント端子の一端との間に
接続される電源用コンデンサC1とインダクタLとの直
列回路と、放電灯Laの非電源側フィラメント端子間に
接続される共振用コンデンサC2とから構成されてい
る。図示しない制御部Bはスイッチング素子Q1,Q2
に交互にオンオフする信号を供給すると共に、オン期
間、オフ期間、周波数等を制御して高周波出力の電圧を
変化させている。
【0005】以下、動作状態を図9及び図10を用いて
説明する。まず、共振回路の動作を説明する。電源用コ
ンデンサC1は、共振用コンデンサC2に比べてかなり
容量が大きく、共振回路の動作を考える場合には無視し
てよい。従って、共振回路は、共振用コンデンサC2と
インダクタLと放電灯Laの等価インピ−ダンスとから
構成される。ここで、放電灯Laの等価インピ−ダンス
は抵抗分Rとする。このような共振回路は、図9に示す
ようになる。
【0006】点灯時の固有振動周波数fRは、fR=
(1/2π)×((1/LC2)−(1/4C2
2 2 ))1/2 となる。
【0007】また、始動時の放電灯Laの等価インピ−
ダンスである抵抗分Rを無限大とすると、始動時の共振
周波数f0 は、f0 =(1/2π)×(1/LC2)
1/2 となる。このように、放電灯Laの等価インピ−ダ
ンスである抵抗分Rが、点灯時と始動時とで大きく変化
するため、発振周波数fに対する放電灯La両端の電圧
VR は、図10に示すようになる。すなわち、始動時、
つまり放電灯Laの等価インピ−ダンスである抵抗分R
が無限大の場合は、「始動時」と図示する特性で示さ
れ、点灯時、つまり放電灯Laの等価インピ−ダンスで
ある抵抗分Rの場合は、「点灯時」と図示する特性で示
される。
【0008】そして、始動時には、発振周波数は図示す
る「始動時の周波数」に設定され、放電灯La両端電圧
VR には始動電圧Vaが発生して放電灯Laが始動す
る。放電灯Laが始動すると、図示する「点灯時」の特
性となり、先の固有振動周波数fRより少し高い発振周
波数fSに設定され、放電灯Laの点灯が維持される。
この点灯時に発振周波数を低い方向に変化させれば、放
電灯La両端電圧VR は上昇して放電灯Laの出力を増
加させることができ、反対に発振周波数を高い方向に変
化させれば、放電灯La両端電圧VR は下降して放電灯
Laの出力を減少させ、調光することができる。
【0009】このように、スイッチング素子Q1,Q2
に交互にオンオフする信号の周波数を制御することによ
り、高周波出力の電圧を変化させ、始動、調光、点灯維
持等を図ることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成する
と、放電灯の周囲温度が低くなった場合には、一般的に
放電灯の始動電圧が上昇するために始動が困難になると
いう問題があった。その解決のために高周波出力電圧を
高く設定すると、装置の大型化、損失の増大等の原因と
なった。また、放電灯の周囲温度が低くなった場合に
は、放電灯の等価インピ−ダンスである抵抗分が大きく
なり、ランプ電流が少なくなる程放電灯の点灯維持が困
難となり、調光する場合にはさらに問題となっていた。
その解決のためには調光下限を比較的大きく設定する等
の処置が必要であった。
【0011】本発明の目的とするところは、放電灯の周
囲温度の変化に対して放電灯の特性を補正できる放電灯
点灯装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源の直
流電圧を受けて高周波出力電圧を発生するインバータ部
と、このインバータ部の高周波出力電圧を受けて始動点
灯する放電灯と、前記インバータ部の高周波出力電圧の
増減を制御する制御部とを備え、前記放電灯の周囲温度
が低下する方向の場合に始動電圧を上昇させる方向とな
るように、前記放電灯の周囲温度に応じて放電灯に印加
される始動電圧を補正する始動補正手段と、前記放電灯
の周囲温度が変化しても放電灯点灯時には所定の高周波
出力電圧が印加されるように補正される点灯補正手段と
を具備して構成しているものである。
【0013】
【作用】本発明は、放電灯の周囲温度が低下する方向の
場合に始動電圧を上昇させる方向となるように前記放電
灯の周囲温度に応じて放電灯に印加される始動電圧を補
正する始動補正手段と、前記放電灯の周囲温度が変化し
ても放電灯点灯時には所定の高周波出力電圧が印加され
るように補正される点灯補正手段とを具備しているの
で、放電灯の周囲温度の変化に対して確実な始動が行え
るとともに、放電灯の周囲温度が変化しても放電灯出力
は変化の少ない所定の出力を維持することができ、調光
しても安定な点灯が行えるという効果を奏する。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例を示す回路構
成図である。先の従来例を示す図8と異なる構成は、イ
ンバータ部の高周波出力電圧の増減を制御する制御部B
に放電灯の周囲温度が低下する方向の場合に始動電圧を
上昇させる方向となるように前記放電灯の周囲温度に応
じて放電灯に印加される始動電圧を補正する始動補正手
段と、放電灯の周囲温度が変化しても放電灯点灯時には
所定の高周波出力電圧が印加されるように補正される点
灯補正手段とを設けた点である。
【0015】ここで、前記始動補正手段と点灯補正手段
とは、感熱応動素子41により一体に共用して構成され
ている。制御部Bは、一般的な集積回路10(μpc1555
等)を用いた無安定発振回路であり、コンデンサ61と
充放電用の抵抗とによって発振周波数が設定される。こ
の充放電用の抵抗としてNTCサーミスタである感熱応
動素子41が用いられている。そして、VOUT 端子から
インバータ部(図示せず)の両スイッチング素子Q1,
Q2(図示せず)に交互のオンオフする信号が出力され
る。
【0016】以下、簡単に動作状態を説明する。今、放
電灯の周囲温度が低下した場合を想定すると、周囲温度
の低下の程度に応じてNTCサーミスタである感熱応動
素子41の抵抗値が大きくなり、発振周波数は低くな
る。そうすると、先に説明した図10に図示する常温の
ときに設定されている「始動時の周波数」のポイントか
ら、図中左の方向に発振周波数が移動する結果、放電灯
Laの両端に発生する始動電圧Vaは常温のときの値よ
り高くなり放電灯Laを確実に始動させることができ
る。すなわち、NTCサーミスタである感熱応動素子4
1は、始動補正手段として作用していることになる。
【0017】次に、放電灯Laが点灯しているときに、
放電灯の周囲温度が低下した場合を想定すると、始動時
と同様に発振周波数は低くなり、先に説明した図10に
図示する「点灯時」の特性となり、先の常温のとき設定
された発振周波数fSのポイントから、図中左の方向に
発振周波数が移動する結果、放電灯Laの両端に発生す
る点灯維持電圧は上昇し、放電灯の周囲温度が変化して
も放電灯出力は変化の少ない所定の出力を維持すること
ができて立ち消えも防止できる。すなわち、NTCサー
ミスタである感熱応動素子41は、点灯補正手段として
作用していることになる。
【0018】図2は、本発明の第2の実施例を示す回路
構成図である。先の第1の実施例と異なる構成は、調光
が可能な点である。ここで、前記始動補正手段と点灯補
正手段とは、感熱応動素子4により一体に共用して構成
されている。制御部Bは、一般的な集積回路1を用いた
無安定発振回路であり、コンデンサ(図示せず)と充放
電用の抵抗とによって発振周波数が設定される。この充
放電用の抵抗としてNTCサーミスタ4が用いられてい
る。そして、VOUT 端子からインバータ部(図示せず)
の両スイッチング素子Q1,Q2(図示せず)に交互の
オンオフする信号が出力されている。
【0019】以下、簡単に動作状態を説明する。集積回
路1のFOUT 端子から回路ア−ス端間に抵抗3が接続さ
れている。そして、集積回路1のFOUT 端子と調光制御
部2との間にNTCサーミスタ41が接続されている。
抵抗3とNTCサーミスタ4とを介して集積回路1のF
OUT 端子から回路ア−ス端に電流を分流している。この
分流電流を調整することにより放電灯(図示せず)を調
光している。
【0020】調光制御部2は、放電灯の調光レベルを調
整するものであり、定格点灯時にはFIN端子の電圧はF
OUT 端子の電圧と等しく設定されており、FIN端子の電
圧を低下させることによって、制御部VOUT 端子からの
発振周波数が高くなり、放電灯の出力を低下させてい
る。
【0021】今、放電灯の周囲温度が低下した場合を想
定すると、周囲温度の低下の程度に応じてNTCサーミ
スタ4の抵抗値が大きくなり、FIN端子の電圧が一定の
場合、周囲温度が低い程NTCサーミスタ4を介して流
れる電流は減少し、制御部VOUT 端子からの発振周波数
が低くなり放電灯の出力を増加させることができる。
【0022】従って、同じ調光レベルで点灯している場
合、放電灯の周囲温度が低くなる程発振周波数が低くな
り放電灯の出力を増加させランプ管壁温度が低温になる
ことによるランプ電流の減少又は立ち消えを防ぐことが
できる。すなわち、放電灯の周囲温度が変化しても放電
灯点灯時、調光時には点灯補正手段であるNTCサーミ
スタ4により補正されて所定の高周波出力電圧が放電灯
に印加されている。
【0023】さらに、NTCサーミスタ4の抵抗値の変
化が同じであった場合、FOUT 端子から分流する電流の
変化は、FIN端子の電圧が小さい程大きくなる。このた
め、放電灯を調光すればする程、放電灯の周囲温度に対
する出力の補正が効果的になり、低光束の調光も安定に
行える効果がある。
【0024】図5は、本発明の第3の実施例を示す回路
構成図である。先の第2の実施例と異なる構成は、感熱
応動素子4と並列に分流抵抗5を接続して成る点であ
る。なお、同一構成には同一符号を付して重複する説明
を省略する。ここで、前記始動補正手段と点灯補正手段
とは、感熱応動素子4により一体に共用して構成されて
いる。
【0025】以下、簡単に動作の説明をする。まず、感
熱応動素子であるNTCサーミスタ4の抵抗値の変化
は、図3に示すように周囲温度の変化(横軸)に対して
抵抗値の変化(縦軸)は指数関数的に変化している。従
って、放電灯の周囲温度の変化に対する始動・点灯補正
手段としてNTCサーミスタ4を用いた場合には、低温
域と高温域の補正の程度が異なってしまうという問題が
あった。このことは、低温での始動から点灯までのラン
プ電流の変化に顕著に現れる(図4に示す特性参照)。
【0026】次に、NTCサーミスタ4を用いた場合
に、低温域と高温域の補正の程度が異なるという影響
は、調光レベルを低くする程大きくなり、始動直後にお
いて、調光レベルでの始動にもかかわらず定格点灯の始
動と区別できないという問題もあった。
【0027】そこで、本実施例は、感熱応動素子4と並
列に分流抵抗5を接続して解決したものである。図6に
示すように並列抵抗5の値によっては、NTCサーミス
タ4の抵抗値との合成抵抗値が周囲温度に対して略直線
的に変化するのもが得られる。このような略直線的に変
化する合成抵抗を用いることにより、NTCサーミスタ
4を用いても、低温域と高温域の補正の程度が異なるこ
となく、低温での始動から点灯までのランプ電流の変化
が安定化するという効果がある。
【0028】なお、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、NTCサーミスタに代えてPTCサーミスタ
でもよく、その他、放電灯の周囲温度を検出して始動・
点灯補正する手段であればどのようなものでもよいこと
は、言うまでもないことである。また、周波数制御の例
を示して説明したが、オン期間、オフ期間、デュ−ティ
制御等でもよい。
【0029】
【発明の効果】本発明は、直流電源の直流電圧を受けて
高周波出力電圧を発生するインバータ部と、このインバ
ータ部の高周波出力電圧を受けて始動点灯する放電灯
と、前記インバータ部の高周波出力電圧の増減を制御す
る制御部とを備え、前記放電灯の周囲温度が低下する方
向の場合に始動電圧を上昇させる方向となるように、前
記放電灯の周囲温度に応じて放電灯に印加される始動電
圧を補正する始動補正手段と、前記放電灯の周囲温度が
変化しても放電灯点灯時には所定の高周波出力電圧が印
加されるように補正される点灯補正手段とを具備してい
るので、放電灯の周囲温度の変化に対して確実な始動が
行えるとともに、放電灯の周囲温度が変化しても放電灯
出力は変化の少ない所定の出力を維持することができ、
調光しても安定な点灯が行えるという顕著な効果を奏す
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す要部回路構成図で
ある。
【図2】本発明の第2の実施例を示す要部回路構成図で
ある。
【図3】本発明の第3の実施例を説明するための説明図
である。
【図4】本発明の第3の実施例を説明するための説明図
である。
【図5】本発明の第3の実施例を示す要部回路構成図で
ある。
【図6】本発明の第3の実施例を説明するための説明図
である。
【図7】本発明の第3の実施例を説明するための説明図
である。
【図8】本発明の従来例を示す回路構成図である。
【図9】本発明の従来例を示す要部回路構成図である。
【図10】本発明の従来例を説明するための説明図であ
る。
【符号の説明】
E 直流電源 A インバータ部 B 制御部 La 放電灯 41 始動補正手段 41 点灯補正手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、この直流電源の直流電圧を
    受けて高周波出力電圧を発生するインバータ部と、この
    インバータ部の高周波出力電圧を受けて始動点灯する放
    電灯と、前記インバータ部の高周波出力電圧の増減を制
    御する制御部とを備え、前記放電灯の周囲温度が低下す
    る方向の場合に始動電圧を上昇させる方向となるように
    前記放電灯の周囲温度に応じて放電灯に印加される始動
    電圧を補正する始動補正手段と、前記放電灯の周囲温度
    が変化しても放電灯点灯時には所定の高周波出力電圧が
    印加されるように補正される点灯補正手段とを具備して
    構成したことを特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記始動補正手段と点灯補正手段とを感
    熱応動素子により一体に共用して構成したことを特徴と
    する請求項1記載の放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 前記始動補正手段と点灯補正手段とを感
    熱応動素子により一体に共用して形成し、この感熱応動
    素子と並列的に固定抵抗を接続したことを特徴とする請
    求項2記載の放電灯点灯装置。
JP31379292A 1992-11-24 1992-11-24 放電灯点灯装置 Pending JPH06163178A (ja)

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