JPH06243975A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
Discharge lamp lighting deviceInfo
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- JPH06243975A JPH06243975A JP5026331A JP2633193A JPH06243975A JP H06243975 A JPH06243975 A JP H06243975A JP 5026331 A JP5026331 A JP 5026331A JP 2633193 A JP2633193 A JP 2633193A JP H06243975 A JPH06243975 A JP H06243975A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯点灯装置に関
し、特に、ＨＩＤ放電灯に対して好適な放電灯点灯装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device, and more particularly to a discharge lamp lighting device suitable for an HID discharge lamp.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＨＩＤ放電灯とは、メタルハライドラン
プ，水銀ランプ，高圧ナトリウムランプ等の高輝度放電
ランプの総称であり、この種の放電灯は各種の用途に使
用されている。2. Description of the Related Art A HID discharge lamp is a general term for high-intensity discharge lamps such as metal halide lamps, mercury lamps and high-pressure sodium lamps, and discharge lamps of this kind are used for various purposes.
【０００３】ＨＩＤ放電灯の一種であるメタルハライド
ランプは、放電管の中に種々のメタルハライド（ハロゲ
ン化金属）を封入したランプであり、封入する金属の組
合せを選択することによって種々の光を得ることができ
る。A metal halide lamp, which is a kind of HID discharge lamp, is a lamp in which various metal halides (metal halides) are enclosed in a discharge tube, and various lights can be obtained by selecting a combination of enclosed metals. You can
【０００４】メタルハライドランプの点灯には、高周波
（２０ｋＨｚ以上）を用いることが好ましい。高周波点
灯をすることの利点は次のとおりである。 可聴周波数でないので騒音がない。 トランスの重量が軽い。５０／６０Ｈｚのトランス
に比較して１／２〜１／５である。 アークイオンが消減しないので、再点弧現象が起ら
ない。従って、フリッカが殆んどない。 効率が良い。 ＡＣ入力を一旦整流するので、５０／６０Ｈｚの商
用電源を共用できる。 ランプ電力等の制御が容易である。It is preferable to use a high frequency (20 kHz or more) for lighting the metal halide lamp. The advantages of high frequency lighting are as follows. Since it is not an audible frequency, there is no noise. The weight of the transformer is light. It is 1/2 to 1/5 as compared with the transformer of 50/60 Hz. Since the arc ions are not consumed, the re-ignition phenomenon does not occur. Therefore, there is almost no flicker. It is efficient. Since the AC input is once rectified, a 50/60 Hz commercial power source can be shared. Easy control of lamp power etc.
【０００５】しかしながら、メタルハライドランプを高
周波で点灯すると、音響的共鳴現象が生じることがあ
る。However, when a metal halide lamp is lit at a high frequency, an acoustic resonance phenomenon may occur.
【０００６】この音響的共鳴現象とは、図６に示すよう
に、放電管Ｈの中の金属蒸気ガスＧの疎密波である音響
振動が生じ、これが高周波電力と共鳴する現象である。As shown in FIG. 6, the acoustic resonance phenomenon is a phenomenon in which acoustic vibration, which is a compressional wave of the metal vapor gas G in the discharge tube H, occurs and resonates with high frequency power.
【０００７】音響的共鳴現象が生じると、放電アークが
ゆらいだり、立ち消えして、点灯が不安定になる。When the acoustic resonance phenomenon occurs, the discharge arc fluctuates or disappears, and the lighting becomes unstable.
【０００８】これ故、音響的共鳴現象が発生する周波数
での点灯は避けなければならない。Therefore, it is necessary to avoid lighting at a frequency at which an acoustic resonance phenomenon occurs.
【０００９】共鳴周波数は単一ではない。例えば、長さ
Ｌの細長い管の場合、放電管の中の金属蒸気中の音速を
ｖ、ｍを整数とすると、共鳴周波数ｆは次式で与えられ
る。 ｆ＝ｍｖ／２Ｌ ……………… （１）The resonance frequencies are not single. For example, in the case of an elongated tube having a length L, the resonance frequency f is given by the following equation, where v is the sound velocity in the metal vapor in the discharge tube and m is an integer. f = mv / 2L ……………… (1)
【００１０】管が太くなると、さらに共鳴周波数の数が
多くなり、高周波領域では、広い周波数帯域に共鳴周波
数が分布することになる。これ故、ＨＩＤ放電灯の高周
波点灯においては、これらの多数の共鳴周波数と近い周
波数で点灯させながら、音響的共鳴をさせないことが重
要である。As the tube becomes thicker, the number of resonance frequencies increases, and the resonance frequencies are distributed over a wide frequency band in the high frequency region. Therefore, in high-frequency lighting of the HID discharge lamp, it is important not to cause acoustic resonance while lighting at a frequency close to these many resonance frequencies.
【００１１】ＨＩＤ放電灯の高周波点灯における音響的
共鳴現象および、放電安定化方法に関する論文が、照明
学会誌第６７巻第２号昭和５８年の第１５〜２１頁に報
告されている。A paper on the acoustic resonance phenomenon in high-frequency lighting of an HID discharge lamp and a discharge stabilization method is reported in the Journal of the Lighting Society, Vol. 67, No. 2, pp. 15-21, 1983.
【００１２】音響的共鳴現象を避けるために、以下に示
すような種々の方法が提案されている。 （１） 矩形波で電力を供給する。上記論文に記載され
ているように、理想的矩形波であれば、どのような周波
数で点灯しても共鳴現象は起らない。In order to avoid the acoustic resonance phenomenon, various methods as shown below have been proposed. (1) Power is supplied with a rectangular wave. As described in the above paper, the resonance phenomenon does not occur at any frequency with an ideal rectangular wave.
【００１３】（２） 周波数を変調する。音響共鳴しな
い周波数帯域を通過するため、音響共鳴現象が持続しに
くい。(2) Modulate the frequency. The acoustic resonance phenomenon does not last easily because it passes through a frequency band where acoustic resonance does not occur.
【００１４】（３） 第３次高調波を重畳して電力を供
給する。これは矩形波を、基本波と第３次高調波を用い
たフーリエ展開で近似したものである。したがって矩形
波と正弦波の中間の性格を有する。(3) Power is supplied by superimposing the third harmonic. This is an approximation of a rectangular wave by Fourier expansion using the fundamental wave and the third harmonic. Therefore, it has a character between a rectangular wave and a sine wave.
【００１５】その他の放電灯点灯装置として次のような
技術が公知である。 （１） 点灯初期に高周波電圧を間欠的に発生させる
（特公平３−２４７５８号公報）。 （２） 始動時から安定期に至るまでの期間に高周波電
圧を印加する（特公平２−３９０７８号公報）。 （３） 始動時に商用電源電圧に高周波高電圧を重畳す
る（特開昭６２−８６６９７号公報）。 （４） 比較的高い電圧で励起し、矩形波電流で励起を
維持する（特公平２−１０６９７号公報）。 （５） 半サイクル毎に変調する正弦波による点灯（平
成３年度照明学会創立７５周年記念全国大会報第６２
頁）。 （６） 昇圧形トランジスタインバータによる放電ラン
プ安定器（同第１７頁）。 （７） バイポーラ形トランジスタを用いた電子安定器
（同第３８頁）。The following techniques are known as other discharge lamp lighting devices. (1) A high frequency voltage is intermittently generated at the initial stage of lighting (Japanese Patent Publication No. 3-24758). (2) A high-frequency voltage is applied during the period from the start to the stable period (Japanese Patent Publication No. 2-39078). (3) A high frequency high voltage is superimposed on the commercial power supply voltage at the time of starting (Japanese Patent Laid-Open No. 62-86697). (4) Excitation with a relatively high voltage and maintaining the excitation with a rectangular wave current (Japanese Patent Publication No. 2-10697). (5) Illumination by a sine wave that is modulated every half cycle
page). (6) A discharge lamp ballast using a boost transistor inverter (see page 17 of the same). (7) Electronic ballast using a bipolar transistor (page 38 of the same).
【００１６】[0016]
（１） 周波数変調を行うだけでは、音響共鳴を確実に
は回避できないことが実験により確認されている。 （２） また、２０ＫＨｚ〜３０ＫＨｚの周波数で周波
数変調することによって音響的共鳴現象の発生を回避し
ようとすると、±１０ＫＨｚ以上周波数を振らなければ
ならないことが実験により確認されている。しかし、中
心周波数を２５ＫＨｚとすると、周波数範囲が１５ＫＨ
ｚ〜３５ＫＨｚとなり、その下限は可聴周波数帯（２０
Ｈｚ〜２０ＫＨｚ）に、そしてその上限は赤外線リモコ
ン周波数帯（３３ＫＨｚ〜４０ＫＨｚ）に含まれてしま
うこととなり、他の問題を生じることになる。一方、演
色性やノイズ等の問題を考慮すると、変調周波数を２０
ＫＨｚ〜３０ＫＨｚの周波数帯にしたいのが実状であ
る。(1) It has been confirmed by experiments that acoustic resonance cannot be reliably avoided only by performing frequency modulation. (2) Further, it has been confirmed by an experiment that, in order to avoid the occurrence of the acoustic resonance phenomenon by performing frequency modulation at a frequency of 20 KHz to 30 KHz, the frequency must be shaken by ± 10 KHz or more. However, if the center frequency is 25 KHz, the frequency range is 15 KH.
z to 35 KHz, the lower limit of which is the audible frequency band (20
Hz to 20 KHz) and its upper limit is included in the infrared remote control frequency band (33 KHz to 40 KHz), which causes other problems. On the other hand, considering problems such as color rendering and noise, the modulation frequency is set to 20
The reality is that the frequency band of KHz to 30 KHz is desired.
【００１７】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、広範囲な周波数帯で周波
数変調をすることなく、音響的共鳴現象の発生を回避し
得るような構成の放電灯点灯装置を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to prevent the occurrence of an acoustic resonance phenomenon without performing frequency modulation in a wide frequency band. Disclosed is a discharge lamp lighting device.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、直流安定化回路と、矩形波発生回路
と、放電管を構成素子として含む共振回路とをそれぞれ
具備し、前記直流安定化回路から出力される直流電圧を
前記矩形波整形回路にて矩形波に整形して前記共振回路
に供給するようにした放電灯点灯装置において、周波数
変調及び振幅変調がなされた高周波電圧を前記放電管の
電源として供給するように構成している。また、本発明
では、前記振幅変調を前記矩形波のパルス幅の変化に基
づいて行うように構成している。また、本発明では、前
記振幅変調を前記直流安定化回路からの出力の変化に基
づいて行うように構成している。また、本発明では、前
記振幅変調を前記矩形波のパルス幅の変化及び前記直流
安定化回路からの出力の変化に基づいて行うように構成
している。In order to achieve the above object, the present invention comprises a direct current stabilizing circuit, a rectangular wave generating circuit, and a resonance circuit including a discharge tube as a constituent element. In a discharge lamp lighting device in which a DC voltage output from a DC stabilizing circuit is shaped into a rectangular wave by the rectangular wave shaping circuit and supplied to the resonance circuit, a high frequency voltage subjected to frequency modulation and amplitude modulation is supplied. It is configured to be supplied as a power source for the discharge tube. Further, in the present invention, the amplitude modulation is performed based on a change in the pulse width of the rectangular wave. Further, in the present invention, the amplitude modulation is performed based on a change in the output from the DC stabilizing circuit. Moreover, in the present invention, the amplitude modulation is performed based on a change in the pulse width of the rectangular wave and a change in the output from the DC stabilizing circuit.
【００１９】[0019]
【作用】放電管の電源として周波数変調及び振幅変調が
共になされた高周波電圧を用いるようにしているので、
振幅変調により音響的共鳴現象の発生周波数を常に変化
させることに加えて、周波数変調により音響的共鳴現象
が持続されずに即座に消失されることとなる。その結
果、放電灯の音響的共鳴現象の発生が効果的に回避され
る。Since the high frequency voltage which is frequency-modulated and amplitude-modulated is used as the power source of the discharge tube,
In addition to constantly changing the generation frequency of the acoustic resonance phenomenon by the amplitude modulation, the acoustic resonance phenomenon is immediately lost without being sustained by the frequency modulation. As a result, the occurrence of the acoustic resonance phenomenon of the discharge lamp is effectively avoided.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜図５を
参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００２１】図１は、本発明に係る放電灯点灯装置の第
１実施例を示すものである。図１に示すように、本例の
放電灯点灯装置１は、交流電源２から交流電圧が入力さ
れる直流安定化回路３と、矩形波発生回路４と、放電灯
５を構成素子として含む共振回路６とをそれぞれ具備し
ており、前記矩形波発生回路４は制御回路７からの信号
に基づいて制御されるように構成されている。すなわ
ち、この制御回路７から矩形波発生回路４には、例えば
５０Ｈｚの制御信号が入力され、矩形波発生回路４から
はこの制御信号に基づいて周波数変調およびパルス幅変
調がなされた矩形波が出力されるようになっている。な
お、本例で用いられる直流安定化回路３は、安定化電源
または整流ダイオードと平滑コンデンサによる簡単な回
路から成るものである。FIG. 1 shows a first embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the discharge lamp lighting device 1 of the present embodiment is a resonance device including a DC stabilizing circuit 3 to which an AC voltage is input from an AC power supply 2, a rectangular wave generating circuit 4, and a discharge lamp 5 as constituent elements. And a circuit 6 respectively, and the rectangular wave generating circuit 4 is configured to be controlled based on a signal from the control circuit 7. That is, a control signal of, for example, 50 Hz is input from the control circuit 7 to the rectangular wave generation circuit 4, and a rectangular wave whose frequency and pulse width are modulated based on the control signal is output from the rectangular wave generation circuit 4. It is supposed to be done. The DC stabilizing circuit 3 used in this example is composed of a stabilizing power source or a simple circuit including a rectifying diode and a smoothing capacitor.
【００２２】また、上述の制御回路７には、放電灯５が
音響共鳴を生じるのに伴って前記共振回路６（具体的に
は、放電灯５の入力端子間）から出力される検知信号が
フィードバック信号として供給されるように構成されて
いる。The control circuit 7 receives a detection signal output from the resonance circuit 6 (specifically, between the input terminals of the discharge lamp 5) as the discharge lamp 5 causes acoustic resonance. It is configured to be provided as a feedback signal.
【００２３】図１の放電灯点灯装置１の場合には、交流
電源２から交流電圧が直流安定化回路３にて所定の直流
電圧に変換されて矩形波発生回路４に送られ、この矩形
波発生回路４において矩形波に変換される。矩形波発生
回路４から出力される矩形波は、その周波数およびパル
ス幅が前記制御回路７からの信号に基づいてそれぞれ変
調された矩形波であり、この矩形波が共振回路６に送ら
れてそのパルス幅に応じた振幅の電圧となる。その結
果、放電灯５には周波数変調されかつ振幅変調された高
周波電圧が供給されて放電灯５が点灯される。In the case of the discharge lamp lighting device 1 shown in FIG. 1, the AC voltage from the AC power source 2 is converted into a predetermined DC voltage by the DC stabilizing circuit 3 and is sent to the rectangular wave generating circuit 4, and this rectangular wave is generated. It is converted into a rectangular wave in the generation circuit 4. The rectangular wave output from the rectangular wave generation circuit 4 is a rectangular wave whose frequency and pulse width are modulated based on the signal from the control circuit 7, and the rectangular wave is sent to the resonance circuit 6 and The voltage has an amplitude corresponding to the pulse width. As a result, the discharge lamp 5 is supplied with a high-frequency voltage that is frequency-modulated and amplitude-modulated, and the discharge lamp 5 is lit.
【００２４】一方、放電灯５に音響的共鳴現象が生じた
場合には、共振回路６からその旨の検知信号が制御回路
７にフィードバックされる。すなわち、この場合には、
音響的共鳴現象が生じるのに伴い放電灯５の入力端子間
の電圧が上昇するため、その電圧上昇に基づいて所定の
検知信号が制御回路７に供給され、これに応じて変調周
波数および変調振幅が強制的に変化される。On the other hand, when an acoustic resonance phenomenon occurs in the discharge lamp 5, the resonance circuit 6 feeds back a detection signal to that effect to the control circuit 7. That is, in this case,
Since the voltage between the input terminals of the discharge lamp 5 rises with the occurrence of the acoustic resonance phenomenon, a predetermined detection signal is supplied to the control circuit 7 based on the rise in the voltage, and the modulation frequency and the modulation amplitude are correspondingly supplied. Is forced to change.
【００２５】また、図２は、本発明に係る放電灯点灯装
置の第２実施例を示すものである。図２に示すように、
本例の放電灯点灯装置１０は、上述の放電灯点灯装置１
と同様に交流電源２から交流電圧が入力される直流安定
化回路３と、矩形波発生回路４と、放電灯５を構成素子
として含む共振回路６とをそれぞれ具備している。そし
て、本例においては、直流安定化回路３が第１の制御回
路１１からの電圧設定信号に基づいて制御（振幅変調）
されると共に、矩形波発生回路４が第１の制御回路１２
からの周波数信号に基づいて制御（周波数変調）される
ように構成されている。FIG. 2 shows a second embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention. As shown in FIG.
The discharge lamp lighting device 10 of this example is the discharge lamp lighting device 1 described above.
Similarly, a DC stabilizing circuit 3 to which an AC voltage is input from an AC power source 2, a rectangular wave generating circuit 4, and a resonance circuit 6 including a discharge lamp 5 as a constituent element are provided. In this example, the DC stabilizing circuit 3 controls (amplitude modulation) based on the voltage setting signal from the first control circuit 11.
At the same time, the rectangular wave generation circuit 4 causes the first control circuit 12 to
It is configured to be controlled (frequency modulation) based on the frequency signal from.
【００２６】さらに、上述の第１および第２の制御回路
１１，１２には、放電灯５が音響共鳴を生じるのに伴っ
て前記共振回路６（具体的には、放電灯５の入力端子
間）から出力される検知信号がフィードバック信号とし
て供給されると共に、これらの制御回路１１，１２間に
は互いに動作を規制する規制信号が出・入力されるよう
に構成されている。Further, in the above-mentioned first and second control circuits 11 and 12, the resonance circuit 6 (specifically, between the input terminals of the discharge lamp 5) is generated as the discharge lamp 5 causes acoustic resonance. ) Is supplied as a feedback signal, and a control signal for restricting the operation between the control circuits 11 and 12 is output / input between the control circuits 11 and 12.
【００２７】図２の放電灯点灯装置１０の場合には、交
流電源２からの交流電圧は直流安定化回路３において、
第１の制御回路１１からの電圧設定信号（例えば、５０
Ｈｚの交流信号）に基づいた電圧に対応する直流電圧に
変換される。この直流電圧は矩形波発生回路４に送ら
れ、第２の制御回路１２からの周波数信号（例えば、５
０Ｈｚの交流信号）に基づいた周波数の矩形波に整形さ
れる。なお、この矩形波のパルス幅は任意の一定幅に設
定される。かくして、矩形波発生回路４から出力される
矩形波は、矩形波発生回路４に供給される直流電圧の変
化に応じて振幅変調された高周波電圧信号となる。そし
て、この高周波電圧信号は共振回路６に送られ、周波数
変調がなされかつ振幅変調がなされた高周波電圧が放電
灯５に供給されて放電灯５が点灯される。In the case of the discharge lamp lighting device 10 of FIG. 2, the AC voltage from the AC power source 2 is supplied to the DC stabilizing circuit 3 as follows.
A voltage setting signal from the first control circuit 11 (for example, 50
A DC voltage corresponding to the voltage based on the AC signal of Hz). This DC voltage is sent to the rectangular wave generation circuit 4, and the frequency signal (for example, 5
It is shaped into a rectangular wave having a frequency based on the 0 Hz AC signal). The pulse width of this rectangular wave is set to an arbitrary constant width. Thus, the rectangular wave output from the rectangular wave generation circuit 4 becomes a high frequency voltage signal whose amplitude is modulated according to the change in the DC voltage supplied to the rectangular wave generation circuit 4. Then, the high frequency voltage signal is sent to the resonance circuit 6, and the high frequency voltage which is frequency-modulated and amplitude-modulated is supplied to the discharge lamp 5 to light the discharge lamp 5.
【００２８】一方、放電灯５に音響的共鳴現象が生じた
場合には、共振回路６からその旨の検知信号が第１およ
び第２の制御回路１１，１２にそれぞれフィードバック
され、これに応じて変調周波数および変調振幅が共に、
または、何れか一方が選択的に変化される。On the other hand, when an acoustic resonance phenomenon occurs in the discharge lamp 5, a detection signal to that effect is fed back from the resonance circuit 6 to the first and second control circuits 11 and 12, and in response thereto. Both the modulation frequency and the modulation amplitude
Alternatively, either one is selectively changed.
【００２９】次に、本発明に係る放電灯点灯装置の具体
例を図３および図４を参照して説明する。Next, a specific example of the discharge lamp lighting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
【００３０】図３の放電灯点灯装置１にあっては、直流
安定化回路３が、４つの整流ダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ
3 ，Ｄ4 から成る整流回路２０と、コイルＬ1 、スイッ
チングトランジスタＱ1 、ダイオードＤ5 およびコンデ
ンサＣ1 にて構成された昇圧型のスイッチングレギュレ
ータ２１と、前記スイッチングトランジスタＱ1 をオン
・オフ制御する第１の制御回路２２とで構成されてい
る。また、矩形波発生回路４は、前記直流安定化回路３
に後続された一対のトランジスタＱ2 ，Ｑ3 と、これら
のトランジスタＱ2 ，Ｑ3 を交互にオン・オフ制御する
第２の制御回路２３と、この第２の制御回路２３に振幅
設定信号および周波数設定信号（例えば、５０Ｈｚの交
流信号）をそれぞれ独立に入力するための設定回路２４
とで構成されている。そして、共振回路６は、コイルＬ
2 、コンデンサＣ2 ，Ｃ3 および放電灯５から構成され
ている。In the discharge lamp lighting device 1 of FIG. 3, the DC stabilizing circuit 3 includes four rectifying diodes D 1 , D 2 and D.
ON / OFF control of a rectifier circuit 20 composed of 3 and D 4 , a step-up switching regulator 21 composed of a coil L 1 , a switching transistor Q 1 , a diode D 5 and a capacitor C 1, and the switching transistor Q 1. And a first control circuit 22 that operates. In addition, the rectangular wave generating circuit 4 includes the DC stabilizing circuit 3
A pair of transistors Q 2, Q 3, which is followed by a second control circuit 23 for controlling on and off these transistors Q 2, Q 3 alternately, the amplitude setting signal and the second control circuit 23 Setting circuit 24 for independently inputting frequency setting signals (for example, AC signals of 50 Hz)
It consists of and. Then, the resonance circuit 6 includes the coil L
2 , a capacitor C 2 , C 3 and a discharge lamp 5.
【００３１】この場合には、交流電源２からの交流電圧
は整流回路２０で整流されてスイッチングレギュレータ
２１に送られ、ＶSET1の電圧値に応じた一定の直流電圧
に変換される。すなわち、スイッチングトランジスタＱ
1 が第１の制御回路２２からの制御信号にてオン状態と
なされている間にコイルＬ1 に電流が流れてこのコイル
Ｌ1 にエネルギーが蓄積され、スイッチングトランジス
タＱ1 が第１の制御回路２２からの制御信号にてオフ状
態となされている間にダイオードＤ5 を通じてコンデン
サＣ1 に充電される。かくして、直流安定化回路３の出
力は、第１の制御回路２２によるスイッチングトランジ
スタＱ1 のオンとオフとの時間の間隔制御に応じた一定
電圧に設定される。In this case, the AC voltage from the AC power supply 2 is rectified by the rectifier circuit 20 and sent to the switching regulator 21, where it is converted into a constant DC voltage according to the voltage value of V SET1 . That is, the switching transistor Q
1 the energy is accumulated in the coil L 1 and a current flows through the coil L 1 while it is made an ON state by a control signal from the first control circuit 22, the switching transistor Q 1 is the first control circuit While being turned off by the control signal from 22, the capacitor C 1 is charged through the diode D 5 . Thus, the output of the DC stabilizing circuit 3 is set to a constant voltage according to the interval control of the on / off time of the switching transistor Q 1 by the first control circuit 22.
【００３２】次いで、この一定電圧は、矩形波発生回路
４に送られて所定の矩形波に変換される。すなわち、こ
の一定電圧がトランジスタＱ2 ，Ｑ3 の直列回路に送ら
れるのに伴い、これらのトランジスタＱ2 ，Ｑ3 が第２
の制御回路２３からの制御信号によって交互にオン・オ
フするように切り替え制御される。この際、第２の制御
回路２３からトランジスタＱ2 ，Ｑ3 に入力される制御
信号は、設定回路２４から第２の制御回路２３に入力さ
れる振幅設定信号に応じたパルス幅に変換されると共
に、設定回路２４から第２の制御回路２３に入力される
周波数設定信号に応じた周波数に変換される。このた
め、矩形波発生回路４からは、周波数変調およびパルス
幅変調された矩形波が出力される。Next, this constant voltage is sent to the rectangular wave generating circuit 4 and converted into a predetermined rectangular wave. That, as the the constant voltage is fed to the series circuit of the transistor Q 2, Q 3, the transistors Q 2, Q 3 is a second
The switching control is performed so as to be turned on / off alternately by the control signal from the control circuit 23. At this time, the control signal input from the second control circuit 23 to the transistors Q 2 and Q 3 is converted into a pulse width corresponding to the amplitude setting signal input from the setting circuit 24 to the second control circuit 23. At the same time, the frequency is converted into a frequency corresponding to the frequency setting signal input from the setting circuit 24 to the second control circuit 23. Therefore, the rectangular wave generation circuit 4 outputs a rectangular wave that has been frequency-modulated and pulse-width modulated.
【００３３】矩形波発生回路４から出力された矩形波
は、共振回路６に送られて放電灯５が点灯される。放電
灯５の点灯開始時には、共振回路６はコイルＬ2 、コン
デンサＣ2 および放電灯５から成る昇圧型の直・並列回
路と考えられ、矩形波は昇圧されて放電灯５に供給され
る。また、点灯中には、共振回路６はコイルＬ2 、コン
デンサ、Ｃ3 および放電灯５から成る直列回路と考えら
れ、従って矩形波はそのパルス幅に応じた振幅に変換さ
れて放電灯５に供給される。その結果、振幅変調および
周波数変調がそれぞれなされた高周波電圧が放電灯５に
印加され、これにより放電灯５が点灯される。The rectangular wave output from the rectangular wave generation circuit 4 is sent to the resonance circuit 6 and the discharge lamp 5 is turned on. At the start of lighting of the discharge lamp 5, the resonance circuit 6 is considered to be a step-up series / parallel circuit composed of the coil L 2 , the capacitor C 2 and the discharge lamp 5, and the rectangular wave is boosted and supplied to the discharge lamp 5. Further, during lighting, the resonance circuit 6 is considered to be a series circuit composed of the coil L 2 , the capacitor, C 3 and the discharge lamp 5, so that the rectangular wave is converted into an amplitude corresponding to the pulse width thereof and then the discharge lamp 5 is converted. Supplied. As a result, a high frequency voltage that has been amplitude-modulated and frequency-modulated is applied to the discharge lamp 5, whereby the discharge lamp 5 is turned on.
【００３４】また、図４の放電灯点灯装置１０では、ス
イッチングトランジスタＱ1 をオン・オフ切替えをする
第１の制御回路２２に設定回路３０から振幅設定信号が
制御信号として入力され、トランジスタＱ2 ，Ｑ3 を交
互にオン・オフ切替えをする第２の制御回路２３に設定
回路３０から周波数設定信号が制御信号として入力され
るように構成されている。なお、その他の構成は既述の
図３の放電灯点灯装置１の構成と同様である。Further, in the discharge lamp lighting device 10 of FIG. 4, the amplitude setting signal is inputted as the control signal from the setting circuit 30 to the first control circuit 22 for switching the switching transistor Q 1 on / off, and the transistor Q 2 , Q 3 are alternately turned on and off, and a frequency setting signal is input as a control signal from the setting circuit 30 to the second control circuit 23. The other configurations are the same as the configurations of the discharge lamp lighting device 1 of FIG. 3 described above.
【００３５】この放電灯点灯装置１０の場合には、交流
電源２からの交流電圧が整流回路２０で整流されてスイ
ッチングレギュレータ２１に送られ、設定回路３０で設
定された振幅に応じた電圧に変換される。そして、この
振幅変調された電圧が矩形波発生回路４に入力される
と、この矩形波発生回路４において、ＶSET2の電圧値に
応じた一定のパルス幅を有しかつ設定回路３０によって
設定された周波数の矩形波（パルス信号）に変換され
る。従って、矩形波発生回路４への入力信号は既に振幅
されているため、矩形波発生回路４から得られる矩形波
は、既述の放電灯点灯装置１の場合と同様に、振幅変調
および周波数変調がなされたものとなり、この矩形波が
共振回路６に供給されて放電灯５が点灯される。In the case of this discharge lamp lighting device 10, the AC voltage from the AC power supply 2 is rectified by the rectifier circuit 20 and sent to the switching regulator 21, and converted into a voltage according to the amplitude set by the setting circuit 30. To be done. When the amplitude-modulated voltage is input to the rectangular wave generating circuit 4, the rectangular wave generating circuit 4 has a constant pulse width according to the voltage value of V SET2 and is set by the setting circuit 30. Is converted into a rectangular wave (pulse signal) of different frequency. Therefore, since the input signal to the rectangular wave generating circuit 4 has already been amplified, the rectangular wave obtained from the rectangular wave generating circuit 4 is amplitude-modulated and frequency-modulated as in the discharge lamp lighting device 1 described above. The rectangular wave is supplied to the resonance circuit 6 and the discharge lamp 5 is turned on.
【００３６】以上のように、周波数変調及び振幅変調が
なされた高周波電圧を放電管５の電源として供給するよ
うに構成すると、音響的共鳴現象の発生を効果的に回避
することができる。As described above, when the high frequency voltage subjected to the frequency modulation and the amplitude modulation is supplied as the power source of the discharge tube 5, the occurrence of the acoustic resonance phenomenon can be effectively avoided.
【００３７】その理由を述べると、次の通りである。す
なわち、放電灯５に印加される高周波電圧の振幅が異な
る場合には、図５に示すように、音響的共鳴現象が生じ
る周波数（音響共鳴周波数）は印加電圧の振幅に依存し
て変化する。従って、印加電圧の振幅が一定の場合には
音響共鳴した周波数でも振幅が変化（振幅変調）するの
に応じて音響共鳴しない場合を生じる。また、放電灯５
の印加電圧を周波数変調すると、音響共鳴が生じてもそ
の時点の周波数が直ちに音響共鳴周波数から外れること
となるため、音響共鳴は持続されることなく消失する。The reason for this is as follows. That is, when the amplitude of the high frequency voltage applied to the discharge lamp 5 is different, as shown in FIG. 5, the frequency at which the acoustic resonance phenomenon occurs (acoustic resonance frequency) changes depending on the amplitude of the applied voltage. Therefore, when the amplitude of the applied voltage is constant, there occurs a case where the acoustic resonance does not occur in response to the amplitude changing (amplitude modulation) even at the frequency where the acoustic resonance occurs. Also, the discharge lamp 5
If the applied voltage is frequency-modulated, even if acoustic resonance occurs, the frequency at that point immediately deviates from the acoustic resonance frequency, and the acoustic resonance disappears without being sustained.
【００３８】よって、放電灯５の印加電圧を周波数変調
および振幅変調することにより、音響的共鳴現象の発生
周波数が常に変化させられる上に、音響的共鳴現象が発
生してもその現象を持続させることなく直ちに消失させ
ることができ、そのため音響的共鳴現象の発生を効果的
に回避することができる。Therefore, by frequency-modulating and amplitude-modulating the voltage applied to the discharge lamp 5, the generation frequency of the acoustic resonance phenomenon is constantly changed, and even if the acoustic resonance phenomenon occurs, the phenomenon is maintained. It can be immediately eliminated without causing the occurrence of an acoustic resonance phenomenon effectively.
【００３９】さらに、周波数変調に加えて振幅変調して
音響的共鳴現象の回避を図るようにしているため、変調
周波数範囲はあまり大きくならずに済み、従って、可聴
周波数帯や赤外線リモコン周波数帯の使用を避けること
ができる。Further, in addition to frequency modulation, amplitude modulation is performed to avoid an acoustic resonance phenomenon, so that the modulation frequency range does not need to be so large, and therefore the audible frequency band and the infrared remote control frequency band are not increased. Can avoid use.
【００４０】以上、本発明の一実施例につき述べたが、
本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。例え
ば、周波数変調および振幅変調は既述の如く商用交流電
源を利用して行う必要は必ずしもなく、経時的にランダ
ムに変化する周波数及び振幅を有する信号に基づいて変
調するようにしてもよい。The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For example, the frequency modulation and the amplitude modulation do not necessarily have to be performed by using the commercial AC power supply as described above, but may be performed based on the signal having the frequency and the amplitude that randomly change with time.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上の如く、本発明は、周波数変調及び
振幅変調がなされた高周波電圧を前記放電管の電源とし
て供給するように構成したものであるから、振幅変調に
より放電灯の音響的共鳴現象の発生周波数が常に変化す
ることに加えて、音響的共鳴現象が生じても周波数変調
により音響共鳴周波数から直ちに外れて音響的共鳴現象
が即座に消失することとなるため、音響的共鳴現象の発
生を効果的に回避することができる。しかも、振幅変調
によっても音響的共鳴現象の回避を図ることができるこ
とから、変調周波数範囲を広範囲にしなくて済み、可聴
周波数帯や赤外線リモコン周波数帯の使用を避けること
ができる。従って、本発明によれば、広範囲な周波数帯
で周波数変調をすることなく、音響的共鳴現象の発生を
回避し得るような構成の放電灯点灯装置を提供すること
が可能となる。As described above, according to the present invention, the high frequency voltage which is frequency-modulated and amplitude-modulated is supplied as the power source of the discharge tube. Therefore, the acoustic resonance of the discharge lamp is generated by the amplitude modulation. In addition to the fact that the frequency of occurrence of the phenomenon is constantly changing, even if an acoustic resonance phenomenon occurs, the frequency modulation immediately deviates from the acoustic resonance frequency and the acoustic resonance phenomenon disappears immediately. Occurrence can be effectively avoided. Moreover, since the acoustic resonance phenomenon can be avoided by the amplitude modulation, it is not necessary to make the modulation frequency range wide, and it is possible to avoid using the audible frequency band and the infrared remote control frequency band. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a discharge lamp lighting device having a configuration capable of avoiding the occurrence of an acoustic resonance phenomenon without performing frequency modulation in a wide frequency band.
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の第１実施例の回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention.
【図２】本発明に係る放電灯点灯装置の第２実施例の回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a second embodiment of the discharge lamp lighting device according to the present invention.
【図３】本発明を適用した放電灯点灯装置の具体例の回
路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a specific example of a discharge lamp lighting device to which the present invention is applied.
【図４】本発明を適用した放電灯点灯装置の別の具体例
の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of another specific example of the discharge lamp lighting device to which the present invention is applied.
【図５】放電灯に印加される高周波電圧の振幅が異なる
場合における音響的共鳴周波数の変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a change in acoustic resonance frequency when the amplitude of the high frequency voltage applied to the discharge lamp is different.
【図６】放電管の音響的共鳴現象を示す放電管の断面図
である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a discharge tube showing an acoustic resonance phenomenon of the discharge tube.
１，１０ 放電灯点灯装置 ２ 交流電源 ３ 直流安定化回路 ４ 矩形波発生回路 ５ 放電灯 ６ 共振回路 ７ 制御回路 １１ 第１の制御回路 １２ 第２の制御回路 ２０ 整流回路 ２１ スイッチングレギュレータ ２２ 第１の制御回路 ２３ 第２の制御回路 ３０ 設定回路 1, 10 Discharge Lamp Lighting Device 2 AC Power Supply 3 DC Stabilization Circuit 4 Rectangular Wave Generation Circuit 5 Discharge Lamp 6 Resonance Circuit 7 Control Circuit 11 First Control Circuit 12 Second Control Circuit 20 Rectifier Circuit 21 Switching Regulator 22 1st Control circuit 23 Second control circuit 30 Setting circuit
Claims (4)
放電管を構成素子として含む共振回路とをそれぞれ具備
し、前記直流安定化回路から出力される直流電圧を前記
矩形波発生回路にて矩形波に整形して前記共振回路に供
給するようにした放電灯点灯装置において、周波数変調
及び振幅変調がなされた高周波電圧を前記放電管の電源
として供給するように構成したことを特徴とする放電灯
点灯装置。1. A direct current stabilizing circuit, a rectangular wave generating circuit,
A resonance circuit including a discharge tube as a constituent element, and a DC voltage output from the DC stabilization circuit is shaped into a rectangular wave by the rectangular wave generation circuit and supplied to the resonance circuit. In the electric lamp lighting device, a high-frequency voltage that has been frequency-modulated and amplitude-modulated is supplied as a power source of the discharge tube.
変化に基づいて行うように構成したことを特徴とする請
求項１に記載の放電灯点灯装置。2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the amplitude modulation is performed based on a change in pulse width of the rectangular wave.
の出力の変化に基づいて行うように構成したことを特徴
とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。3. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the amplitude modulation is performed based on a change in an output from the DC stabilizing circuit.
変化及び前記直流安定化回路からの出力の変化に基づい
て行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載
の放電灯点灯装置。4. The discharge lamp lighting according to claim 1, wherein the amplitude modulation is performed based on a change in pulse width of the rectangular wave and a change in output from the DC stabilizing circuit. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026331A JPH06243975A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Discharge lamp lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5026331A JPH06243975A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Discharge lamp lighting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06243975A true JPH06243975A (en) | 1994-09-02 |
Family
ID=12190447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5026331A Pending JPH06243975A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Discharge lamp lighting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06243975A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100450650B1 (en) * | 1996-01-16 | 2004-12-04 | 오스람 실바니아 인코포레이티드 | Discharge lamp operation device and method |
| JP2006271033A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Yamatake Corp | Power supply device for plasma |
| JP2008070855A (en) * | 2006-08-16 | 2008-03-27 | Stanley Electric Co Ltd | Backlight device for liquid crystal display device |
| JP2010064052A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Electrostatic atomization apparatus |
| JP2010064053A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Electrostatic atomization apparatus |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP5026331A patent/JPH06243975A/en active Pending
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| JP2010064053A (en) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Electrostatic atomization apparatus |
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