JPH0740518B2 - 交流放電灯用電力制御装置 - Google Patents

交流放電灯用電力制御装置

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JPH0740518B2
JPH0740518B2 JP2327330A JP32733090A JPH0740518B2 JP H0740518 B2 JPH0740518 B2 JP H0740518B2 JP 2327330 A JP2327330 A JP 2327330A JP 32733090 A JP32733090 A JP 32733090A JP H0740518 B2 JPH0740518 B2 JP H0740518B2
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halide lamp
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富男 都築
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株式会社エルモ社
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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、交流放電灯の点灯開始時に高電圧を印加し、
点灯後の安定点灯状態は交流放電灯の電力制御を行なう
交流放電灯用電力制御装置に関する。
【従来の技術】
近年、電気−光変換の効率が高いことから、オーバーヘ
ッドプロジェクタやフィルム写真撮影,フィルム映画撮
影の照明器具,車両の前照灯などの光源に、交流放電灯
が用いられている。この種の交流放電灯としては、メタ
ルハライドランプなどがある。こうした交流放電灯を制
御する装置は、点灯後の安定点灯状態(安定して点灯し
ている状態)は、電極間電圧あるいは交流放電灯の消費
電力を一定とするよう電圧や電流のフィードバック制御
を行なっている。 また、点灯開始時には、電極間の絶縁破壊を起こして放
電を開始させ易くするため、安定点灯状態の電流と比べ
て大きな電流を流すのが一般的である。もっとも、点灯
開始時に電流を無制限に流すと、交流放電灯を直接ドラ
イブしている素子が破壊したり交流放電灯の電極が過剰
に消耗することがあるため、点灯開始時にも電力制御を
実行しつつ定常時の電流の数倍の電流を流す構成が提案
されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、点灯開始時に電力制御を実行する交流放
電灯用電力制御装置では、点灯開始時の最大電流を定常
電流の数倍までに制限すると、点灯に失敗することがあ
るという問題があった。高電圧を印加して絶縁破壊を起
こし、放電電流は流れ始めようとするとき、交流放電灯
はまた不安定な状態にある。従って、点灯開始時に変動
する電圧・電流に応じて、電力制御が応答性良く働く
と、点灯初期に必要な電力を十分に確保することができ
ず、点灯しかかった交流放電灯を消灯してしまうことが
ある。かといって、単に電力制御の応答性を低くしたの
では、定常点灯時の電力制御の制御特性が劣化し、交流
放電灯に流れる電流が矩形波にならないため、放電灯が
チラついたり、放電灯の寿命を著しく短くしたりすると
いう問題があり、現実的な解決とならない。 本発明は上記問題点を解決し、交流放電灯に悪影響を与
えることなく、交流放電灯を確実に点灯することを目的
としてなされた。かかる目的を達成する本発明の構成に
ついて以下説明する。
【問題点を解決するための手段】
本発明の交流放電灯用電力制御装置は、 交流電圧の印加により発光する交流放電灯の点灯開始時
に高電圧を印加し、点灯後の安定点灯状態は該交流放電
灯が消費する電力を制御する装置であって、 前記交流放電灯が消費する電力を検出する電力検出回路
と、 該検出された電力に基づいて、前記交流放電灯の消費電
力を一定にフィードバック制御する定常電力制御回路
と、 前記交流放電灯の点灯開始時には、前記フィードバック
制御を行なう系の応答性を、安定点灯状態の応答性より
低下する点灯開始時応答性切換回路と を備えたことを要旨とする。
【作用】
上記構成を有する本発明の交流放電灯用電力制御装置
は、交流放電灯に高電圧を印加して交流放電灯を点灯す
る。点灯開始時も点灯後の安定点灯状態も、本発明の交
流放電灯用電力制御装置は、電力検出回路により交流放
電灯が消費する電力を検出し、定常電力制御回路により
交流放電灯の消費電力を一定にフィードバック制御して
いる。しかも、交流放電灯の点灯開始時には、点灯開始
時応答性切換回路により、フィードバック制御を行なう
系の応答性を、安定点灯状態の応答性より低下する。 この結果、点灯開始時には、フィードバック制御の応答
性が低く、放電の開始に必要な電流が十分に確保され、
一方、放電が継続する状態となって交流放電灯が点灯し
た後の安定点灯状態は、交流放電灯の消費電力のフィー
ドバック制御が応答性良く行なわれる。
【実施例】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
めに、本発明の交流放電灯用電力制御装置の好適な実施
例について、以下説明する。第1図は実施例としてのメ
タルハライドランプ制御装置1の構成を示すブロック
図、第2図はこのメタルハライドランプ制御装置1が組
み込まれるオーバヘッドプロジェクタ3の外観を示す斜
視図である。 まず、オーバヘッドプロジェクタ3の構成を簡単に説明
する。第2図に示すように、このオーバヘッドプロジェ
クタ3は、メタルハライドランプやその制御装置1を収
納する本体5、メタルハライドランプの光を集光するフ
レネルレンズ7、投影レンズ9と反射鏡10とを支持する
アーム部12、などから構成されている。また、本体5の
前面側部には、電源の入り切りを行なう電源スイッチ15
が設けられている。 実施例のメタルハライドランプ制御装置1は、第1図に
示すように、メタルハライドランプ20を点灯するため、
商用交流の電源スイッチ15側から順に、整流部22,電流
検出部24,主スイッチング回路26,電圧検出部28,インバ
ータ部30,高圧スタータ部32が設けられている。また、
主スイッチング回路26,インバータ部30を制御・駆動す
るために、パルス幅変調回路(PWM)35,増幅部37,点灯
検出部39,インバータ制御部41,単安定マルチバイブレー
タ43,アンドゲート45等も設けられている。 整流部22は、商用交流を整流・平滑するものであり、一
旦直流に変換した後、主スイッチング回路26により、オ
ン時間のデューティを制御して、メタルハライドランプ
20の消費電力を制御している。主スイッチング回路26
は、直流をチョップしてそのオン・オフのデューティを
可変し、メタルハライドランプ20の消費電力を制御する
回路である。 主スイッチング回路26で電力の制御を行なうために、電
流検出部24と電圧検出部29とで電流・電圧の検出を行な
い、両検出信号を乗算部47で乗算して消費電力に対応し
た信号とし、増幅部37の入力としている。増幅部37は、
演算増幅器OP1、増幅度を決定する帰還抵抗器R1,帰還抵
抗器R1に並列に接続され積分定数を決定するコンデンサ
C1,コンデンサC1の接続をオン・オフする接点X1から構
成されている。演算増幅器OP1により増幅された後の制
御信号により、PWM35を駆動し、PWM35が、主スイッチン
グ回路26におけるデューティを決定する。 なお、電流検出部24は、検出用抵抗器を電源ラインに挿
入してその両端電圧を測定する構成とすることもできる
が、抵抗器による電圧低下が存在することから、二次巻
線を有するトランスを挿入して、その二次側電圧により
検出する構成とすることが望ましい。 インバータ部30は、Hブリッジタイプの回路構成を有
し、メタルハライドランプ20が定常的にドライブされて
いる場合に、Hブリッジを構成する4つのスイッチング
素子を互い違いにオン・オフして、約250ないし500[H
z]でメタルハライドランプ20に流れる電流の向きを反
転する。この結果、メタルハライドランプ20は、交流電
源により点灯され続けることになる。インバータ部30の
各スイッチング素子は、インバータ制御部41により直接
駆動されている。 以上説明した主スイッチング回路26,インバータ部30お
よびこれらを制御する回路の働きにより、メタルハライ
ドランプ20の点灯後、定常的にメタルハライドランプ20
がドライブされている場合には、電流・電圧の乗算値、
即ちメタルハライドランプ20の消費電力が小さくなると
デューティを大きくして電力量を増加し、消費電力が小
さくなるとデューティを大きくして、結果的に、交流点
灯されているメタルハライドランプ20の電力量を一定に
保つフィードバック制御が、応答性良く行なわれる。 一方、メタルハライドランプ20の点灯時には、単安定マ
ルチバイブレータ43からの制御信号に基づいて、次の制
御が行なわれる。 電源スイッチ15が投入されると、単安定マルチバイブレ
ータ43は、第3図に示すように、所定時間(本実施例で
は約2秒間)、ハイレベルとなる信号を出力する。この
信号は、アンドゲート45と増幅部37とに出力されてい
る。アンドゲート45で、この信号と点灯検出部39の出力
(点灯を検出するまでハイレベルの信号)との論理積が
とられ、その出力信号により、高圧スタータ部32が駆動
される。高圧スタータ部32は、出力信号がハイレベルの
間、従って、点灯時でかつメタルハライドランプ20が点
灯するまで、メタルハライドランプ20の電極間に、イン
バータ部30による印加電圧に重畳する形で、スパイク状
の高電圧(数キロボルト)を印加する。 メタルハライドランプ20は、スパイク状の高電圧により
絶縁破壊を生起して、やがて点灯する。点灯すると、メ
タルハライドランプ20の電極間電圧は90ボルト程度に上
昇するので、点灯検出部39がこれを検出するのは容易で
ある。メタルハライドランプ20点灯後は、高圧スタータ
部32による高電圧の印加は停止される。 一方、単安定マルチバイブレータ43からの出力信号がハ
イレベルの間、増幅部37の接点X1が閉成される。従っ
て、この間は、演算増幅部OP1の帰還抵抗器R1に容量成
分であるコンデンサC1が並列に接続されて積分要素とし
て働くことになり、増幅部37全体の応答性は低下する。
メタルハライドランプ20が点灯した直後は、メタルハラ
イドランプ20の動作が不安定で、その電極間電圧が変動
するといった現象も見られるが、本実施例では、メタル
ハライドランプ20の点灯直後の消費電力の制御は、低い
応答性で行なわれるから、メタルハライドランプ20の点
灯が確実なものとなるまで、その電流を絞り過ぎるとい
うことがない。しかし、点灯時の所定時間が過ぎてしま
えば、高い応答性で、メタルハライドランプ20の消費電
力を制御するから、メタルハライドランプ20の消費電力
が一定してその光量が安定するのみでならず、交流点灯
の半波内(第3図符号a参照)での電力変動がなく、メ
タルハライドランプ20に流れる電流が完全な矩形波にな
ることから、メタルハライドランプ20の長寿命化を図る
ことができる。 なお、本実施例のメタルハライドランプ制御装置1で
は、単安定マルチバイブレータ43の出力信号がロウレベ
ルに反転した後、点灯時のランプ電流をフィードバック
制御電流まで低減するのに、ピーク電流を漸減している
ので、メタルハライドランプ20の光量の変動が、気にな
ることがない。また、フィードバック制御電圧まで急激
に電圧を上昇することがないので、一旦点灯したメタル
ハライドランプ20が消灯してしまうということもない。 以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、例えば投影
型テレビの光源に用いたメタルハライドランプの電力制
御に適用した構成、車両の照明灯や建造物の照明などに
用いるメタルハライドランプの電力制御に適用した構
成、あるいは電力制御の応答性を点灯後漸減してゆく構
成等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々な
る態様で実施し得ることは勿論である。
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の交流放電灯用電力制御装
置は、通常、交流放電灯の消費電力を応答性良く一定に
フィードバック制御し、交流放電灯の点灯開始時には、
フィードバック制御を行なう系の応答性を、安定点灯状
態の応答性より低下している。従って、本発明の交流放
電灯用電力制御装置によれば、交流放電灯の点灯を確実
に行なうことができ、しかも交流放電灯のチラツキや寿
命の低下という問題も生じないという優れた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例としてのメタルハライドランプ
制御装置1の構成を示すブロック図、第2図はこの装置
1を組み込んだオーバヘッドプロジェクタ3の斜視図、
第3図は制御の状態を示すタイミングチャート、であ
る。 1……メタルハライドランプ制御装置 3……オーバヘッドプロジェクタ 15……電源スイッチ 20……メタルハライドランプ 22……整流部、24……電流検出部 26……主スイッチング回路 28……電圧検出部、30……インバータ部 32……高圧スタータ部、35……PWM 37……増幅部、39……点灯検出部 41……インバータ制御部 43……単安定マルチバイブレータ 45……アンドゲート、47……乗算部 C1……コンデンサ、OP1……演算増幅器 R1……帰還抵抗器、X1……接点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電圧の印加により発光する交流放電灯
    の点灯開始時に高電圧を印加し、点灯後の安定点灯状態
    は該交流放電灯が消費する電力を制御する装置であっ
    て、 前記交流放電灯が消費する電力を検出する電力検出回路
    と、 該検出された電力に基づいて、前記交流放電灯の消費電
    力を一定にフィードバック制御する定常電力制御回路
    と、 前記交流放電灯の点灯開始時には、前記フィードバック
    制御を行なう系の応答性を、安定点灯状態の応答性より
    低下する点灯開始時応答性切換回路と を備えた交流放電灯用電力制御装置。
JP2327330A 1990-11-27 1990-11-27 交流放電灯用電力制御装置 Expired - Fee Related JPH0740518B2 (ja)

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JP2711696B2 (ja) * 1988-10-25 1998-02-10 株式会社アイ・ライティング・システム 放電灯点灯装置
JP2699187B2 (ja) * 1988-12-28 1998-01-19 株式会社アイ・ライティング・システム 放電灯点灯装置

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