JPH07106085A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH07106085A
JPH07106085A JP5265398A JP26539893A JPH07106085A JP H07106085 A JPH07106085 A JP H07106085A JP 5265398 A JP5265398 A JP 5265398A JP 26539893 A JP26539893 A JP 26539893A JP H07106085 A JPH07106085 A JP H07106085A
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JP
Japan
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discharge lamp
power
signal
input
current
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5265398A
Other languages
English (en)
Inventor
Kimio Kitajima
喜巳雄 北島
Toshio Kobayashi
敏夫 小林
Kazuaki Miyata
和明 宮田
Shigenori Kobayashi
茂法 小林
Akiji Ogawa
明示 小川
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Iwasaki Denki KK
Origin Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
Origin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 減光点灯範囲でも照度のチラツキが発生する
ことなく広い電力範囲で放電灯を安定に動作させること
ができるようにした放電灯点灯装置を提供する。 【構成】 整流平滑回路2と高周波インバータ4を含む
DC−DCコンバータ3と、DC−DCコンバータ3か
らの直流電力を交番電力に変換して放電灯11に供給する
極性切換回路9と、入力電圧及び入力電流検出回路12,
13と、電流及び電圧検出信号を入力し定電力制御信号を
送出するマイクロコンピュータ16と、入力電流の変動に
応じて傾斜角度を変えた傾斜波信号を出力する鋸歯状波
発生回路21と、定電力制御信号と傾斜波信号とを入力し
て、高周波インバータ4へパルス幅変調信号を送出する
比較器17とで、放電灯点灯装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、放電灯点灯装置、特
に安定に且つ広範囲に定電力制御を可能にした放電灯点
灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、放電灯の点灯装置としては、漏洩
変圧器と主コンデンサとからなる進相型安定器やチョー
クコイル型安定器などの銅鉄形の安定器を用いて放電灯
を点灯する方式が用いられていたが、近年、小型軽量化
を図るため、高周波インバータを用いた電子点灯方式や
矩形波を用いた電子点灯方式が用いられるようになって
いる。
【0003】図4は、矩形波点灯を行う電子点灯装置の
構成例を示す図である。図4において、101 は交流電
源、102 は交流電源101 からの交流電力を直流電力へ変
換する整流平滑回路、103 は降圧形チョッパ回路で、ス
イッチングトランジスタTR1と直流リアクトルLと平
滑コンデンサCと前記スイッチングトランジスタTR1
を駆動する定電流フィードバック回路104 とで構成され
ている。R1は前記定電流フィードバック回路104 へ検
出出力を入力する電流検出素子であり、105 は4つのス
イッチングトランジスタTR2〜TR5からなるフルブ
リッジ形低周波インバータで、各スイッチングトランジ
スタTR2〜TR5はドライブ回路106 からの駆動信号
により駆動されるようになっている。107 は低周波イン
バータ105の出力端に接続された放電灯である。
【0004】このように構成された放電灯電子点灯装置
においては、交流電源101 からの交流電力は整流平滑回
路102 で整流され、その直流出力は降圧形チョッパ回路
103に入力されて、定電流制御が行われ、該チョッパ回
路103 の出力はフルブリッジ形インバータ105 に入力さ
れる。そして該インバータ105 の動作により放電灯107
には矩形波交番電圧が印加され、矩形波点灯が行われ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成された放電灯電子点灯装置においては、入力電流を
検出して定電流制御をしているのみで、放電灯の実際の
入力電力を測定していないため、放電灯の経年変化や電
子点灯装置の出力変動などにより、放電灯の適正な入力
電力の制御ができないという問題点がある。
【0006】この点を解消するために、放電灯の入力電
力を測定し、測定入力電力値が予め設定された入力電力
値になるように定電力制御を行う点灯装置が提案されて
いる。
【0007】しかしながら、単に定電力制御を行うよう
に構成しても、放電灯の調光時などにおいて放電灯の点
灯出力を急激に減少させると、照度のチラツキが発生す
るという問題がある。すなわち、放電灯は、その熱特性
として熱時定数が大であり、また電気的特性として定ラ
ンプ電圧特性をもっているため、定電力制御を行ってい
る点灯装置において、入力電力の急激な変動が生じる
と、点灯装置の制御に放電灯の動作が追従できず、照度
のチラツキが発生する。
【0008】本発明は、定電力制御を行う放電灯点灯装
置における上記問題点を解消するためになされたもの
で、減光点灯範囲でも照度のチラツキが発生することな
く広い電力範囲で放電灯を安定に動作させることができ
るようにした放電灯点灯装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、交流電力を直流電力に変換する
整流平滑回路と、該整流平滑回路からの直流電力を異な
るレベルに変換するDC−DCコンバータと、該DC−
DCコンバータからの直流電力を交番電力に変換して放
電灯に供給する極性切換回路とを備えた放電点灯装置に
おいて、放電灯の入力電流及び入力電圧を検出する手段
と、該検出手段で検出された検出電流及び検出電圧から
入力電力を算出し、該算出入力電力値が予め設定された
電力値になるように前記DC−DCコンバータを制御す
ると共に、前記放電灯入力電流の急激な増減に対応して
前記DC−DCコンバータの出力を逆向きに制御する手
段を設けるものである。
【0010】このように構成した放電灯点灯装置におい
ては、定常時においては、入力電流及び入力電圧検出手
段で検出された検出電流及び検出電圧を入力した制御手
段によりDC−DCコンバータが制御され、その放電灯
入力電力は定電力制御がなされ、最適な制御が行われ
る。また放電灯の出力を急激に増加又は低減した場合
は、入力電流が急激に増減するが、それに対応して速や
かにDC−DCコンバータの出力が反対側に制御され、
チラツキ等を発生させず安定した点灯を維持させること
ができる。
【0011】
【実施例】次に実施例について説明を行う。図1は、本
発明に係る放電灯点灯装置の実施例を示すブロック構成
図である。図1において、1は三相の商用交流電源、2
は交流電力を一旦直流電力に変換する整流平滑回路、3
はDC−DCコンバータで、整流平滑回路2からの直流
電力を数十kHz の交流に変換する高周波インバータ4
と、該高周波インバータ4の高周波電力を高圧の高周波
電力へ変換するための高周波トランス5と、高圧高周波
電力を整流する整流器6と、整流器6の出力を平滑化す
るチョークコイル7及びコンデンサ8とで構成されてい
る。9は4個のスイッチングトランジスタをフルブリッ
ジ状に接続してなる極性切換回路で、該極性切換回路9
はドライブ回路10で駆動され、数十Hz〜数百Hzの一定の
繰り返し周波数で動作し、該極性切換回路9の出力端に
接続された放電灯11に、最適の周波数の交番電力を供給
するようになっている。
【0012】12は分圧抵抗素子からなる入力電圧検出回
路、13は電流検出回路で、該検出回路12,13からの検出
信号は、それぞれ演算増幅器14,15を介してマイクロコ
ンピュータ16に入力されるようになっている。マイクロ
コンピュータ16からは、各検出信号に基づく定電力制御
信号が送出され、比較器17のプラス入力端子に入力され
る。比較器17のマイナス入力端子には、高周波インバー
タ4の基本クロック周波数の発振器18と、トランジスタ
19と、コンデンサ20とからなる鋸歯状波発生回路21で形
成される傾斜波信号が印加される。そして比較器17の出
力端子からは高周波インバータ4を制御するパルス幅変
調信号を送出するようになっている。なお22は鋸歯状波
発生回路21を構成するトランジスタ19のコレクタと検出
電流用演算増幅器15との間に接続された電流源である。
【0013】次に、このように構成された放電灯点灯装
置の動作について説明する。まず、商用交流電源1を投
入し放電灯11が点灯状態に到る過程の概要について説明
する。交流電源1からの交流電力は整流平滑回路2で整
流され、その直流出力はDC−DCコンバータ3の高周
波インバータ4へ入力され高周波電力に変換される。高
周波インバータ4の高周波出力は高周波トランス5によ
り昇圧され、整流器6で整流されたのち、チョークコイ
ル7とコンデンサ8とで平滑化され、高圧直流が出力さ
れる。その高圧直流出力は極性切換回路9に入力され、
該極性切換回路9の動作により、放電灯11に数十〜数百
Hzの矩形波交番電圧が印加され、矩形波点灯が行われ
る。
【0014】次にこの点灯装置における定電力制御につ
いて説明する。電流検出回路13から検出されて演算増幅
器15を経たアナログ電流検知信号IO 及び電圧検出回路
12から検出されて演算増幅器14を経たアナログ電圧検知
信号EO は、マイクロコンピュータ16に入力される。ア
ナログ電圧検知信号EO とアナログ電流検知信号I
Oは、マイクロコンピュータ16内のA/D変換器によっ
て、それぞれデジタル信号へ変換される。そして、それ
らのデジタル電流検知信号とデジタル電圧検知信号は、
マイクロプロセッサCPUに読み込まれ、乗算処理され
て入力電力値が算出される。そして予め設定されている
設定電力値と比較して、それらの差から予めメモリMに
記憶されている所定の関数に従って演算してフィードバ
ック量を算出し、そのフィードバック量を含む定電力制
御信号をD/A変換器を通して比較器17のプラス入力端
子に印加する。また比較器17のマイナス入力端子には鋸
歯状波発生回路21で形成された傾斜波信号が印加され
る。
【0015】前記定電力制御信号及び傾斜波信号が入力
された比較器17の出力端子には、パルス幅変調信号が発
生するが、そのパルス幅変調信号の発生態様を図2を参
照しながら説明する。放電灯11の入力電力に対応する定
電力制御信号は、図2の(a)で示す波形である。また
高周波インバータ4のクロック周波数に同期した傾斜波
信号は、図2の(b)に示す波形であり、この定電力制
御信号(a)の波形が傾斜波信号(b)の波形を越えた
区間だけ、図2の(d)で示すパルス幅変調信号が発生
する。なお図2において、(c)で示す波形は、高周波
インバータ4のクロックパルスである。
【0016】本実施例においては、鋸歯状波発生回路21
を構成するトランジスタ19のコレクタには、検出電流用
演算増幅器15から得られる電流検知信号IO に対応する
電流源22が接続されている。したがって、図3に示すよ
うに、比較器17のマイナス入力端子に印加される傾斜波
信号(b)は、放電灯11の入力電流に対応して変化す
る。すなわち、入力電流が急激に増加したときは、図3
のBに示すように傾斜が急になり、入力電流が急激に減
少したときは、図3のCに示すように傾斜が緩やかにな
る。なお図3において、Aは入力電流が変動しない平衡
時の傾斜波信号である。
【0017】このように傾斜の度合が変化した傾斜波信
号(b)を受けた比較器17においては、放電灯11の入力
電流が平衡しているときは、図3においてA′で示すパ
ルス幅変調信号(d)が発生し、放電灯11の入力電流が
急増しているときは、図3においてB′で示すパルス幅
変調信号(d)が発生し、また放電灯11の入力電流が急
減しているときは、図3においてC′で示すパルス幅変
調信号(d)が発生する。したがって、定電力制御を行
っていると共に、入力電流の急変時には速やかにこの入
力電流の急変に対応して、最適な制御が実行され、例え
ば、電流源22を定電流源とした場合に比較して、入力電
流に対応して定電力制御信号を変えることにより、電力
制御範囲を25%〜100 %にしても、放電灯のチラツキの
発生を防止することができる。
【0018】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、定電力制御と合わせて入力電流の変動
に対応した制御を行うように構成したので、減光点灯範
囲でも照度のチラツキが発生することなく広い電力範囲
で放電灯を安定に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る放電灯点灯装置の実施例を示すブ
ロック構成図である。
【図2】図1に示した放電灯点灯装置における動作を説
明するための信号波形図である。
【図3】同じく図1に示した放電灯点灯装置における動
作を説明するための信号波形図である。
【図4】従来の電子点灯装置の構成例を示すブロック構
成図である。
【符号の説明】
1 商用交流電源 2 整流平滑回路 3 DC−DCコンバータ 4 高周波インバータ 5 高周波トランス 6 整流器 7 チョークコイル 8 コンデンサ 9 極性切換回路 10 ドライブ回路 11 放電灯 12 電圧検出回路 13 電流検出回路 14,15 演算増幅器 16 マイクロコンピュータ 17 比較器 21 鋸歯状波発生回路 22 電流源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 和明 東京都豊島区高田1丁目18番1号 オリジ ン電気株式会社内 (72)発明者 小林 茂法 東京都港区芝3丁目12番4号 岩崎電気株 式会社内 (72)発明者 小川 明示 東京都港区芝3丁目12番4号 岩崎電気株 式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電力を直流電力に変換する整流平滑
    回路と、該整流平滑回路からの直流電力を異なるレベル
    に変換するDC−DCコンバータと、該DC−DCコン
    バータからの直流電力を交番電力に変換して放電灯に供
    給する極性切換回路とを備えた放電点灯装置において、
    放電灯の入力電流及び入力電圧を検出する手段と、該検
    出手段で検出された検出電流及び検出電圧から入力電力
    を算出し、該算出入力電力値が予め設定された電力値に
    なるように前記DC−DCコンバータを制御すると共
    に、前記放電灯入力電流の急激な増減に対応して前記D
    C−DCコンバータの出力を逆向きに制御する手段を設
    けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
JP5265398A 1993-09-30 1993-09-30 放電灯点灯装置 Withdrawn JPH07106085A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5712502A (en) * 1994-07-27 1998-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Semiconductor component having an edge termination means with high field blocking capability
JP2002164191A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Matsushita Electric Works Ltd 高圧放電灯点灯装置
CN113189514A (zh) * 2021-02-26 2021-07-30 欧普照明股份有限公司 应急灯具检测装置及应急灯具系统

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Effective date: 20001226