JPH0745392A - 調光用放電灯点灯装置 - Google Patents
調光用放電灯点灯装置Info
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- JPH0745392A JPH0745392A JP18539893A JP18539893A JPH0745392A JP H0745392 A JPH0745392 A JP H0745392A JP 18539893 A JP18539893 A JP 18539893A JP 18539893 A JP18539893 A JP 18539893A JP H0745392 A JPH0745392 A JP H0745392A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】調光信号により調光制御される調光用点灯装置
において、調光信号の変化に対して、光出力もリニア又
は任意に調光制御可能とする。 【構成】調光信号によって光出力を制御する放電灯点灯
装置において、調光信号の変化量に対する光出力の変化
量を示す調光特性曲線を複数の直線で構成したり、複数
の曲線で構成したり、あるいは、１本以上の直線と１本
以上の曲線で構成することにより、調光特性曲線が少な
くとも１つの変曲点を有するようにした。 【効果】調光による光の変化が調光信号の変化に対して
リニアに感じられる。また、低光束での精度の良い調光
が可能となる。
において、調光信号の変化に対して、光出力もリニア又
は任意に調光制御可能とする。 【構成】調光信号によって光出力を制御する放電灯点灯
装置において、調光信号の変化量に対する光出力の変化
量を示す調光特性曲線を複数の直線で構成したり、複数
の曲線で構成したり、あるいは、１本以上の直線と１本
以上の曲線で構成することにより、調光特性曲線が少な
くとも１つの変曲点を有するようにした。 【効果】調光による光の変化が調光信号の変化に対して
リニアに感じられる。また、低光束での精度の良い調光
が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放電灯を高周波で点灯さ
せ、且つ低光束まで連続的に調光できる放電灯点灯装置
に関するものである。
せ、且つ低光束まで連続的に調光できる放電灯点灯装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来例の回路図である。図中、
１は調光信号発生部、４は点灯制御部、５は出力可変の
点灯装置、６は照明負荷である。点灯制御部４は、調光
信号発生部１からの調光信号を受けて、点灯装置５を制
御して、照明負荷６への出力を変化させるものである。
調光信号発生部１からの調光信号としては、周波数が一
定で、オン・デューティ幅を可変とした矩形波信号を使
用し、点灯制御部４では調光信号をオン・デューティ幅
に応じた直流電圧に変換している。点灯装置５では、点
灯制御部４の直流電圧により、自励他制式のハーフブリ
ッジ型インバータにおけるスイッチング素子のオン・デ
ューティを変化させて、照明負荷６への出力を変化させ
るというものである。
１は調光信号発生部、４は点灯制御部、５は出力可変の
点灯装置、６は照明負荷である。点灯制御部４は、調光
信号発生部１からの調光信号を受けて、点灯装置５を制
御して、照明負荷６への出力を変化させるものである。
調光信号発生部１からの調光信号としては、周波数が一
定で、オン・デューティ幅を可変とした矩形波信号を使
用し、点灯制御部４では調光信号をオン・デューティ幅
に応じた直流電圧に変換している。点灯装置５では、点
灯制御部４の直流電圧により、自励他制式のハーフブリ
ッジ型インバータにおけるスイッチング素子のオン・デ
ューティを変化させて、照明負荷６への出力を変化させ
るというものである。
【０００３】この方法では、一種類の調光制御を行うた
め、光束が調光信号の変化に対してリニアに変化しな
い。特に、低光束時においては、わずかな光束の変化で
も、全光束が少ないために、急激に光束が変化するよう
に感じられるという欠点があった。
め、光束が調光信号の変化に対してリニアに変化しな
い。特に、低光束時においては、わずかな光束の変化で
も、全光束が少ないために、急激に光束が変化するよう
に感じられるという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みて考案されたものであり、その目的とするところ
は、調光信号により調光制御される調光用点灯装置にお
いて、調光信号の変化に対して、光出力もリニア又は任
意に調光制御可能とすることにある。
に鑑みて考案されたものであり、その目的とするところ
は、調光信号により調光制御される調光用点灯装置にお
いて、調光信号の変化に対して、光出力もリニア又は任
意に調光制御可能とすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の基本構成を図１
に示す。調光信号発生部１は、周波数が一定で、オン・
デューティを可変とした矩形波信号を発生する発振器で
ある。調光信号変換部２は、調光信号発生部１の矩形波
信号を受けて、そのオン・デューティを直流電圧に変換
する。調光信号レベル生成部３は、調光信号変換部２か
ら出力される直流電圧を調光信号発生部１からのデュー
ティ信号により設定された電圧値に変化させる。点灯制
御部４は、調光信号レベル生成部３から出力される直流
電圧レベルに応じて、点灯装置５の出力を制御する。５
は出力可変の点灯装置であり、点灯制御部４の制御下で
照明負荷６の光出力を可変とする。
に示す。調光信号発生部１は、周波数が一定で、オン・
デューティを可変とした矩形波信号を発生する発振器で
ある。調光信号変換部２は、調光信号発生部１の矩形波
信号を受けて、そのオン・デューティを直流電圧に変換
する。調光信号レベル生成部３は、調光信号変換部２か
ら出力される直流電圧を調光信号発生部１からのデュー
ティ信号により設定された電圧値に変化させる。点灯制
御部４は、調光信号レベル生成部３から出力される直流
電圧レベルに応じて、点灯装置５の出力を制御する。５
は出力可変の点灯装置であり、点灯制御部４の制御下で
照明負荷６の光出力を可変とする。
【０００６】
【作用】図１の構成によれば、調光信号変換部２によ
り、調光信号発生部１から出力される調光信号のオン・
デューティを直流電圧に変換して、この直流電圧を調光
信号レベル生成部３を経て点灯制御部４に入力し、点灯
装置５の出力を制御する。調光信号レベル生成部３で
は、調光信号の変化量に対する照明負荷６の光出力の変
化量を示す調光特性曲線が少なくとも１つの変曲点を有
するように調光信号レベルを生成する。これにより、調
光信号の変化に対して、光出力もリニア又は任意に調光
制御することができる。
り、調光信号発生部１から出力される調光信号のオン・
デューティを直流電圧に変換して、この直流電圧を調光
信号レベル生成部３を経て点灯制御部４に入力し、点灯
装置５の出力を制御する。調光信号レベル生成部３で
は、調光信号の変化量に対する照明負荷６の光出力の変
化量を示す調光特性曲線が少なくとも１つの変曲点を有
するように調光信号レベルを生成する。これにより、調
光信号の変化に対して、光出力もリニア又は任意に調光
制御することができる。
【０００７】
【実施例】図２は本発明の一実施例の回路図である。調
光信号発生部１で生成された調光信号は、フォトカプラ
ＰＣを介して、定電流源Ｉ0 からの電流を調光信号のオ
ン・デューティ幅に応じて引き抜いて、抵抗Ｒ1 の両端
に矩形波信号を生成する。抵抗Ｒ1 の両端に得られる電
圧は、コンパレータＣＰ1 ，ＣＰ2 の正入力端子に入力
されている。その矩形波信号が抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 によるス
レッショルド電圧Ｖ 1 を越えると、コンパレータＣＰ1
の出力信号が反転する。そして、コンパレータＣＰ1 の
出力がＨｉｇｈレベル状態のときに、コンデンサＣ1 に
は定電流源Ｉ 1 より電流が流し込まれて、コンパレータ
ＣＰ1 の出力がＬｏｗレベル状態のときには、抵抗Ｒ4
を介してコンデンサＣ1 から電流を引き抜く。これによ
り、調光信号発生部１からの調光信号のオン・デューテ
ィに応じた直流電圧をコンデンサＣ1 に発生させるとい
うものである。コンデンサＣ1 の電圧の上限は、抵抗Ｒ
5 ，Ｒ6 とトランジスタＱ1 により規制されている。ま
た、抵抗Ｒ1 の両端に生成される矩形波信号が抵抗
Ｒ7 ，Ｒ8 によるスレッショルド電圧Ｖ2 を越えると、
コンパレータＣＰ2 の出力信号が反転する。そして、コ
ンパレータＣＰ2 の出力がＨｉｇｈレベル状態のとき
に、コンデンサＣ2 には定電流源Ｉ2 より電流が流し込
まれて、コンパレータＣＰ2 の出力がＬｏｗレベル状態
のときには、抵抗Ｒ9 を介してコンデンサＣ2 から電流
を引き抜く。これにより、調光信号発生部１からの調光
信号のオン・デューティに応じた直流電圧をコンデンサ
Ｃ2 に発生させる。コンデンサＣ2 の電圧の上限は、抵
抗Ｒ10，Ｒ11とトランジスタＱ2 により規制されてい
る。
光信号発生部１で生成された調光信号は、フォトカプラ
ＰＣを介して、定電流源Ｉ0 からの電流を調光信号のオ
ン・デューティ幅に応じて引き抜いて、抵抗Ｒ1 の両端
に矩形波信号を生成する。抵抗Ｒ1 の両端に得られる電
圧は、コンパレータＣＰ1 ，ＣＰ2 の正入力端子に入力
されている。その矩形波信号が抵抗Ｒ2 ，Ｒ3 によるス
レッショルド電圧Ｖ 1 を越えると、コンパレータＣＰ1
の出力信号が反転する。そして、コンパレータＣＰ1 の
出力がＨｉｇｈレベル状態のときに、コンデンサＣ1 に
は定電流源Ｉ 1 より電流が流し込まれて、コンパレータ
ＣＰ1 の出力がＬｏｗレベル状態のときには、抵抗Ｒ4
を介してコンデンサＣ1 から電流を引き抜く。これによ
り、調光信号発生部１からの調光信号のオン・デューテ
ィに応じた直流電圧をコンデンサＣ1 に発生させるとい
うものである。コンデンサＣ1 の電圧の上限は、抵抗Ｒ
5 ，Ｒ6 とトランジスタＱ1 により規制されている。ま
た、抵抗Ｒ1 の両端に生成される矩形波信号が抵抗
Ｒ7 ，Ｒ8 によるスレッショルド電圧Ｖ2 を越えると、
コンパレータＣＰ2 の出力信号が反転する。そして、コ
ンパレータＣＰ2 の出力がＨｉｇｈレベル状態のとき
に、コンデンサＣ2 には定電流源Ｉ2 より電流が流し込
まれて、コンパレータＣＰ2 の出力がＬｏｗレベル状態
のときには、抵抗Ｒ9 を介してコンデンサＣ2 から電流
を引き抜く。これにより、調光信号発生部１からの調光
信号のオン・デューティに応じた直流電圧をコンデンサ
Ｃ2 に発生させる。コンデンサＣ2 の電圧の上限は、抵
抗Ｒ10，Ｒ11とトランジスタＱ2 により規制されてい
る。
【０００８】ここで、コンデンサＣ1 の電圧をＶｃ1 、
コンデンサＣ2 の電圧をＶｃ2 とすると、図３に示すよ
うに、同じデューティの変化△Ｔに対して、コンデンサ
Ｃ1の電圧Ｖｃ1 の変化量△Ｖｃ1 は、コンデンサＣ2
の電圧Ｖｃ2 の変化量△Ｖｃ 2 よりも大きくなるよう
に、定電流源Ｉ1 とＩ2 の電流の大きさ、コンデンサＣ
1 ，Ｃ2 の容量、抵抗Ｒ4 ，Ｒ9 の抵抗値を設定してあ
る。そして、抵抗Ｒａ、Ｒｂによって一定の電圧Ｖ3 を
決定する。このようにして生成された３つの調光制御信
号Ｖｃ1 とＶｃ2 及びＶ3 をダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ
3 によるワイヤードＯＲ回路により合成すると、図４に
示すように、調光信号のデューティが０％〜Ｔ1 ％の範
囲ではコンデンサＣ1 の電圧Ｖｃ1 、Ｔ1 ％〜Ｔ2 ％の
範囲ではコンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 、Ｔ2 ％〜１００
％の範囲では抵抗Ｒｂの電圧Ｖ3 が出力される。
コンデンサＣ2 の電圧をＶｃ2 とすると、図３に示すよ
うに、同じデューティの変化△Ｔに対して、コンデンサ
Ｃ1の電圧Ｖｃ1 の変化量△Ｖｃ1 は、コンデンサＣ2
の電圧Ｖｃ2 の変化量△Ｖｃ 2 よりも大きくなるよう
に、定電流源Ｉ1 とＩ2 の電流の大きさ、コンデンサＣ
1 ，Ｃ2 の容量、抵抗Ｒ4 ，Ｒ9 の抵抗値を設定してあ
る。そして、抵抗Ｒａ、Ｒｂによって一定の電圧Ｖ3 を
決定する。このようにして生成された３つの調光制御信
号Ｖｃ1 とＶｃ2 及びＶ3 をダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ
3 によるワイヤードＯＲ回路により合成すると、図４に
示すように、調光信号のデューティが０％〜Ｔ1 ％の範
囲ではコンデンサＣ1 の電圧Ｖｃ1 、Ｔ1 ％〜Ｔ2 ％の
範囲ではコンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 、Ｔ2 ％〜１００
％の範囲では抵抗Ｒｂの電圧Ｖ3 が出力される。
【０００９】図４に示すように、照明負荷６が明るい区
間（Ｔ0 ％〜Ｔ1 ％）では、全体の照度が高いために、
調光信号を変化させても感覚的に調光されたことが分か
りにくいので、低照度のときよりも調光信号を大きく変
化させることによって、調光による光の変化が調光信号
の変化に対してリニアに感じられることになる。逆に、
低照度のときには、全体の照度が低いために、調光信号
を変化させる以上に、光出力が変化しているように感じ
られ、また、調光に対するニーズとして、低光束での精
度の良い調光が求められるため、低照度域での調光制御
レベルをデューティの変化に対して緩やかに変化させる
ことにより、上記の要求を達成することができる。ま
た、調光信号に上限レベルを設けることにより、所定の
光束より上昇することを防ぐことができる。Ｔ2 ％〜１
００％の範囲で調光制御レベルを水平に保っているの
は、調光の最下限を示すためのものである。このような
制御を行うことによって、調光の最下限を感覚的に認識
でき、多灯点灯時に各ランプの最小光出力にばらつきが
あっても、この区間で調光の最下限が設定されているこ
とにより、各ランプの最小光出力のばらつきを或る程度
吸収できる利点がある。
間（Ｔ0 ％〜Ｔ1 ％）では、全体の照度が高いために、
調光信号を変化させても感覚的に調光されたことが分か
りにくいので、低照度のときよりも調光信号を大きく変
化させることによって、調光による光の変化が調光信号
の変化に対してリニアに感じられることになる。逆に、
低照度のときには、全体の照度が低いために、調光信号
を変化させる以上に、光出力が変化しているように感じ
られ、また、調光に対するニーズとして、低光束での精
度の良い調光が求められるため、低照度域での調光制御
レベルをデューティの変化に対して緩やかに変化させる
ことにより、上記の要求を達成することができる。ま
た、調光信号に上限レベルを設けることにより、所定の
光束より上昇することを防ぐことができる。Ｔ2 ％〜１
００％の範囲で調光制御レベルを水平に保っているの
は、調光の最下限を示すためのものである。このような
制御を行うことによって、調光の最下限を感覚的に認識
でき、多灯点灯時に各ランプの最小光出力にばらつきが
あっても、この区間で調光の最下限が設定されているこ
とにより、各ランプの最小光出力のばらつきを或る程度
吸収できる利点がある。
【００１０】以上のように、複数の調光に対する制御信
号を持つことによって、一種類の制御信号では得られな
かった、より精度の良い調光が可能となり、照明負荷の
特性が異なる場合でも、それぞれの制御信号を変化させ
ることにより簡単に制御できる。また、調光信号のデュ
ーティの変化に対して、光出力がリニアに感じることが
できる調光用点灯装置を提供することが可能となる。
号を持つことによって、一種類の制御信号では得られな
かった、より精度の良い調光が可能となり、照明負荷の
特性が異なる場合でも、それぞれの制御信号を変化させ
ることにより簡単に制御できる。また、調光信号のデュ
ーティの変化に対して、光出力がリニアに感じることが
できる調光用点灯装置を提供することが可能となる。
【００１１】図５は本発明の他の実施例の回路図であ
る。図２の実施例との相違点を説明する。抵抗Ｒ1 の両
端に生成される矩形波信号が抵抗Ｒ12，Ｒ13によるスレ
ッショルド電圧を越えると、コンパレータＣＰ3 の出力
信号が反転する。そして、コンパレータＣＰ3 の出力が
Ｈｉｇｈレベル状態のときに、コンデンサＣ3 には定電
流源Ｉ3 より電流が流し込まれて、コンパレータＣＰ3
の出力がＬｏｗレベル状態のときには、抵抗Ｒ14を介し
てコンデンサＣ3 から電流を引き抜く。これにより、調
光信号発生部１からの調光信号のオン・デューティに応
じた直流電圧をコンデンサＣ3 に発生させる。コンデン
サＣ3 の電圧の上限は、抵抗Ｒ15，Ｒ16とトランジスタ
Ｑ3 により規制されている。この実施例では、ｎ個のコ
ンデンサＣ 1 ，Ｃ2 ，…，Ｃｎの電圧Ｖｃ1 ，Ｖｃ2 ，
…，Ｖｃｎが、図６に示すように、調光信号のデューテ
ィの変化に対してそれぞれ傾きの異なる曲線となるよう
に構成されている。各コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，…，Ｃｎ
の電圧Ｖｃ1 ，Ｖｃ2 ，…，Ｖｃｎは、ダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 ，…，ＤｎよりなるＯＲ回路により合成され
て、図７に示すような電圧として点灯制御部４へ入力さ
れるものである。このような制御を行うと、上述の実施
例で説明したように、低光束域での調光特性が直線で変
化するのではなく、曲線で変化するので、低光束になる
ほど変化量が小さくなる。したがって、低光束域での出
力の微調整が可能となり、要求する照度に容易に合わせ
ることができる。また、図６に示すように、合成される
直線の数が増加するということは、調整できるポイント
が増加するということであるので、より精密な点灯装置
の出力レベルの設定が可能となる。
る。図２の実施例との相違点を説明する。抵抗Ｒ1 の両
端に生成される矩形波信号が抵抗Ｒ12，Ｒ13によるスレ
ッショルド電圧を越えると、コンパレータＣＰ3 の出力
信号が反転する。そして、コンパレータＣＰ3 の出力が
Ｈｉｇｈレベル状態のときに、コンデンサＣ3 には定電
流源Ｉ3 より電流が流し込まれて、コンパレータＣＰ3
の出力がＬｏｗレベル状態のときには、抵抗Ｒ14を介し
てコンデンサＣ3 から電流を引き抜く。これにより、調
光信号発生部１からの調光信号のオン・デューティに応
じた直流電圧をコンデンサＣ3 に発生させる。コンデン
サＣ3 の電圧の上限は、抵抗Ｒ15，Ｒ16とトランジスタ
Ｑ3 により規制されている。この実施例では、ｎ個のコ
ンデンサＣ 1 ，Ｃ2 ，…，Ｃｎの電圧Ｖｃ1 ，Ｖｃ2 ，
…，Ｖｃｎが、図６に示すように、調光信号のデューテ
ィの変化に対してそれぞれ傾きの異なる曲線となるよう
に構成されている。各コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，…，Ｃｎ
の電圧Ｖｃ1 ，Ｖｃ2 ，…，Ｖｃｎは、ダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 ，…，ＤｎよりなるＯＲ回路により合成され
て、図７に示すような電圧として点灯制御部４へ入力さ
れるものである。このような制御を行うと、上述の実施
例で説明したように、低光束域での調光特性が直線で変
化するのではなく、曲線で変化するので、低光束になる
ほど変化量が小さくなる。したがって、低光束域での出
力の微調整が可能となり、要求する照度に容易に合わせ
ることができる。また、図６に示すように、合成される
直線の数が増加するということは、調整できるポイント
が増加するということであるので、より精密な点灯装置
の出力レベルの設定が可能となる。
【００１２】ところで、放電灯を低光束域まで広範囲に
調光する場合には、図８に示すような点灯装置が有効で
ある。この点灯装置は、特願平１−７５５７２号として
既に提案しており、例えば、蛍光灯のような放電灯１１
と、放電灯１１にインピーダンス要素Ｚ1 を介して高周
波電流を供給する高周波電源１２と、低レベルでの点灯
を安定化させるための直流電力重畳手段１４よりなり、
高周波成分に直流成分を重畳させて放電灯１１を安定点
灯させるものである。調光制御部１３は高周波電源１２
からの出力電力を制御することにより放電灯１１の光出
力を制御している。直流電力重畳手段１４は、放電灯１
１にインピーダンス要素Ｚ2 を介して直流電流を供給す
る直流電源１５を備えている。
調光する場合には、図８に示すような点灯装置が有効で
ある。この点灯装置は、特願平１−７５５７２号として
既に提案しており、例えば、蛍光灯のような放電灯１１
と、放電灯１１にインピーダンス要素Ｚ1 を介して高周
波電流を供給する高周波電源１２と、低レベルでの点灯
を安定化させるための直流電力重畳手段１４よりなり、
高周波成分に直流成分を重畳させて放電灯１１を安定点
灯させるものである。調光制御部１３は高周波電源１２
からの出力電力を制御することにより放電灯１１の光出
力を制御している。直流電力重畳手段１４は、放電灯１
１にインピーダンス要素Ｚ2 を介して直流電流を供給す
る直流電源１５を備えている。
【００１３】図８の点灯装置において、高周波電源１２
と直流電力重畳手段１４の詳細な構成を図９に示した。
高周波電源１２は、商用電源ＡＣを直流電圧Ｖｄｃに変
換する直流変換回路２１と、直流電圧Ｖｄｃを高周波に
変換する高周波変換回路２２と、高周波変換回路２２の
高周波出力を放電灯１１に印加する共振回路２３と、高
周波変換回路２２の高周波出力を利用して放電灯１１の
フィラメントを予熱するための予熱回路２４と、放電灯
１１のランプ電圧Ｖａを検出するための検出部２５と、
検出部２５の出力により直流変換回路２１をフィードバ
ック制御する制御部２６とからなる。直流電力重畳手段
１４は、高周波電源１２における高周波変換回路２２の
高周波出力を利用して直流電圧を発生するための直流変
換回路４１と、直流変換回路４１から出力される直流電
圧を放電灯１１に供給するためのインピーダンス素子４
２とダイオード４３の直列回路とからなる。
と直流電力重畳手段１４の詳細な構成を図９に示した。
高周波電源１２は、商用電源ＡＣを直流電圧Ｖｄｃに変
換する直流変換回路２１と、直流電圧Ｖｄｃを高周波に
変換する高周波変換回路２２と、高周波変換回路２２の
高周波出力を放電灯１１に印加する共振回路２３と、高
周波変換回路２２の高周波出力を利用して放電灯１１の
フィラメントを予熱するための予熱回路２４と、放電灯
１１のランプ電圧Ｖａを検出するための検出部２５と、
検出部２５の出力により直流変換回路２１をフィードバ
ック制御する制御部２６とからなる。直流電力重畳手段
１４は、高周波電源１２における高周波変換回路２２の
高周波出力を利用して直流電圧を発生するための直流変
換回路４１と、直流変換回路４１から出力される直流電
圧を放電灯１１に供給するためのインピーダンス素子４
２とダイオード４３の直列回路とからなる。
【００１４】しかし、これまで、直流変換回路２１の出
力電圧Ｖｄｃについて、特に限定が無く、高周波変換回
路２２への入力電圧Ｖｄｃが必ずしも最適な値に設定さ
れているとは言えず、回路効率の良い放電灯調光点灯装
置が提供されていなかった。この直流変換回路２１から
出力される直流電圧Ｖｄｃと回路効率の関係について、
次の２つの場合について検討する。
力電圧Ｖｄｃについて、特に限定が無く、高周波変換回
路２２への入力電圧Ｖｄｃが必ずしも最適な値に設定さ
れているとは言えず、回路効率の良い放電灯調光点灯装
置が提供されていなかった。この直流変換回路２１から
出力される直流電圧Ｖｄｃと回路効率の関係について、
次の２つの場合について検討する。
【００１５】（Ａ）直流電圧Ｖｄｃ≫ランプ電圧Ｖａの
場合には、高周波変換回路２２および共振回路２３のイ
ンピーダンスをＺｏとしたときの等価回路は図１０に示
すようになり、この回路において、Ｖｄｃ＝Ｖｚ＋Ｖａ
が成立する。従って、直流電圧Ｖｄｃがランプ電圧Ｖａ
よりも大きくなればなる程、インピーダンス成分Ｚｏに
よる電圧降下Ｖｚが大きくなる。つまり、高周波変換回
路２２および共振回路２３に加わる電圧が大きくなり、
その分、この部分で消費される電力が大きくなり、回路
効率が悪くなる。
場合には、高周波変換回路２２および共振回路２３のイ
ンピーダンスをＺｏとしたときの等価回路は図１０に示
すようになり、この回路において、Ｖｄｃ＝Ｖｚ＋Ｖａ
が成立する。従って、直流電圧Ｖｄｃがランプ電圧Ｖａ
よりも大きくなればなる程、インピーダンス成分Ｚｏに
よる電圧降下Ｖｚが大きくなる。つまり、高周波変換回
路２２および共振回路２３に加わる電圧が大きくなり、
その分、この部分で消費される電力が大きくなり、回路
効率が悪くなる。
【００１６】（Ｂ）直流電圧Ｖｄｃ≪ランプ電圧Ｖａの
場合、図１１で説明すると、ランプで消費される電力
（Ｗａ＝Ｖａ×Ｉａ）は、照明負荷１１の明るさが同じ
であれば、直流電圧Ｖｄｃの値に関係なく、ほぼ一定で
ある。つまり、照明負荷１１に同じ電力を供給するため
には、直流電圧Ｖｄｃが小さいときには、入力電流が増
えることになる。さらに、Ｖｄｃ＜Ｖａの場合、所望の
ランプ電圧Ｖａが得られるように、共振を強くして電圧
を昇圧させる必要があるため、共振電流が増えて無効電
力が増加し、効率が悪くなる。このように、直流電圧Ｖ
ｄｃは大き過ぎても、小さ過ぎても効率が悪くなる。
場合、図１１で説明すると、ランプで消費される電力
（Ｗａ＝Ｖａ×Ｉａ）は、照明負荷１１の明るさが同じ
であれば、直流電圧Ｖｄｃの値に関係なく、ほぼ一定で
ある。つまり、照明負荷１１に同じ電力を供給するため
には、直流電圧Ｖｄｃが小さいときには、入力電流が増
えることになる。さらに、Ｖｄｃ＜Ｖａの場合、所望の
ランプ電圧Ｖａが得られるように、共振を強くして電圧
を昇圧させる必要があるため、共振電流が増えて無効電
力が増加し、効率が悪くなる。このように、直流電圧Ｖ
ｄｃは大き過ぎても、小さ過ぎても効率が悪くなる。
【００１７】上述のように、直流電圧Ｖｄｃと回路効率
の関係は、ランプ電圧Ｖａの値によって決まる。したが
って、直流電圧Ｖｄｃの値を、ランプ電圧Ｖａに応じて
設定すれば、回路効率の良い放電灯点灯装置を提供する
ことができる。そこで、次に、直流電圧Ｖｄｃの最適値
について検討する。図１２にランプ電圧Ｖａの波形を示
す。ランプ電圧Ｖａの実効値をＶｘとすると、Ｖｘは図
中の点線で示される。ここで、図１２に示すように、Ｖ
ｄｃ＝２Ｖｘとなるように直流電圧Ｖｄｃを設定すれ
ば、直流電圧Ｖｄｃがランプ電圧Ｖａに対して、大き過
ぎることも小さ過ぎることもなく、最も効率の良い値に
なる。しかし、実際には、図１０のように高周波変換回
路２２と共振回路２３がインピーダンス成分Ｚｏを持つ
ため、その分を考慮に入れて、Ｖｄｃ＝２Ｖｘ＋Ｖｚと
なるように設定するのが良い。実際には、直流電圧Ｖｄ
ｃは、ランプ電圧の実効値Ｖｘの２．０〜２．５倍程度
とすることが好ましい。
の関係は、ランプ電圧Ｖａの値によって決まる。したが
って、直流電圧Ｖｄｃの値を、ランプ電圧Ｖａに応じて
設定すれば、回路効率の良い放電灯点灯装置を提供する
ことができる。そこで、次に、直流電圧Ｖｄｃの最適値
について検討する。図１２にランプ電圧Ｖａの波形を示
す。ランプ電圧Ｖａの実効値をＶｘとすると、Ｖｘは図
中の点線で示される。ここで、図１２に示すように、Ｖ
ｄｃ＝２Ｖｘとなるように直流電圧Ｖｄｃを設定すれ
ば、直流電圧Ｖｄｃがランプ電圧Ｖａに対して、大き過
ぎることも小さ過ぎることもなく、最も効率の良い値に
なる。しかし、実際には、図１０のように高周波変換回
路２２と共振回路２３がインピーダンス成分Ｚｏを持つ
ため、その分を考慮に入れて、Ｖｄｃ＝２Ｖｘ＋Ｖｚと
なるように設定するのが良い。実際には、直流電圧Ｖｄ
ｃは、ランプ電圧の実効値Ｖｘの２．０〜２．５倍程度
とすることが好ましい。
【００１８】また、調光点灯させる場合には、図１３に
示すように、ランプ電流Ｉａに応じて、ランプ電圧Ｖａ
も変化する。よって、調光度によっては回路効率が悪く
なることが考えられる。調光点灯時には全点灯時に比べ
て調光させた分、ランプ電力が減ることになるが、高周
波変換回路２１等で消費される電力には余り変化がな
く、低光束になる程、回路効率は低くなる。そこで、直
流電圧Ｖｄｃの値を、ランプ電圧Ｉａのピーク値Ｖｐ
（実効値）に応じて設定すれば、低光束時の回路効率を
良くすることができる。つまり、図１３に示すように、
ランプ電圧Ｖａの実効値のピーク値をＶｐとすれば、Ｖ
ｄｃ＝Ｖｐ＋Ｖｚとなる。実際には、直流電圧Ｖｄｃ
は、ランプ電圧Ｖａの実効値のピーク値Ｖｐの２．０〜
２．５倍程度に設定する。
示すように、ランプ電流Ｉａに応じて、ランプ電圧Ｖａ
も変化する。よって、調光度によっては回路効率が悪く
なることが考えられる。調光点灯時には全点灯時に比べ
て調光させた分、ランプ電力が減ることになるが、高周
波変換回路２１等で消費される電力には余り変化がな
く、低光束になる程、回路効率は低くなる。そこで、直
流電圧Ｖｄｃの値を、ランプ電圧Ｉａのピーク値Ｖｐ
（実効値）に応じて設定すれば、低光束時の回路効率を
良くすることができる。つまり、図１３に示すように、
ランプ電圧Ｖａの実効値のピーク値をＶｐとすれば、Ｖ
ｄｃ＝Ｖｐ＋Ｖｚとなる。実際には、直流電圧Ｖｄｃ
は、ランプ電圧Ｖａの実効値のピーク値Ｖｐの２．０〜
２．５倍程度に設定する。
【００１９】以下、具体的な実施例について説明する。
図９の回路において、図１３に示すように、ランプ電圧
Ｖａの実効値のピーク値Ｖｐに対し、Ｖｄｃ＝Ｖｐ＋Ｖ
ｚとなるように、直流電圧Ｖｄｃをフィードバック制御
する。一例として、蛍光灯（ＦＬＲ−４０）を調光制御
する場合について考える。ＦＬＲ−４０は、低温時には
調光点灯時のランプ電圧Ｖａのピーク電圧が約１８０Ｖ
まで上昇する。そこで、直流電圧Ｖｄｃ（＝Ｖｐ＋Ｖ
ｚ）の値を３６０〜４５０Ｖ程度に設定すれば、回路効
率の良い放電灯点灯装置を提供できる。この実施例によ
り、広範囲で連続的な調光が可能な放電灯点灯装置を実
現することができる。本実施例では、高周波変換回路２
２としてハーフブリッジ型のインバータ方式を用いても
良いし、フルブリッジ型のインバータ方式を用いても良
い。ただし、高周波変換回路２２が一石インバータ方式
の場合には、昇圧作用があるため、Ｖｄｃ＝Ｖｐ＋Ｖｚ
の式を適用することはできない。また、直流変換回路２
１は昇圧チョッパー方式を用いているが、所望の直流電
圧Ｖｄｃが得られば、どのような方式であってもよい。
図９の回路において、図１３に示すように、ランプ電圧
Ｖａの実効値のピーク値Ｖｐに対し、Ｖｄｃ＝Ｖｐ＋Ｖ
ｚとなるように、直流電圧Ｖｄｃをフィードバック制御
する。一例として、蛍光灯（ＦＬＲ−４０）を調光制御
する場合について考える。ＦＬＲ−４０は、低温時には
調光点灯時のランプ電圧Ｖａのピーク電圧が約１８０Ｖ
まで上昇する。そこで、直流電圧Ｖｄｃ（＝Ｖｐ＋Ｖ
ｚ）の値を３６０〜４５０Ｖ程度に設定すれば、回路効
率の良い放電灯点灯装置を提供できる。この実施例によ
り、広範囲で連続的な調光が可能な放電灯点灯装置を実
現することができる。本実施例では、高周波変換回路２
２としてハーフブリッジ型のインバータ方式を用いても
良いし、フルブリッジ型のインバータ方式を用いても良
い。ただし、高周波変換回路２２が一石インバータ方式
の場合には、昇圧作用があるため、Ｖｄｃ＝Ｖｐ＋Ｖｚ
の式を適用することはできない。また、直流変換回路２
１は昇圧チョッパー方式を用いているが、所望の直流電
圧Ｖｄｃが得られば、どのような方式であってもよい。
【００２０】上述の実施例では、直流電圧Ｖｄｃを調光
点灯時のランプ電圧Ｖａのピーク値Ｖｐによって設定し
ているため、放電灯１１の光出力が大きい（ランプ電圧
Ｖａが小さい）ときには、かえって効率が悪くなる。そ
こで、ランプ電圧Ｖａの実効値Ｖｘを検出する検出部２
５を設け、その検出値Ｖｘに応じて制御部２６により直
流電圧Ｖｄｃを変化させ、常にＶｄｃ＝２．０〜２．５
Ｖｘの関係を満たすようにすれば、低光束時だけでな
く、全点灯時においても回路効率を上げることができ
る。直流電圧Ｖｄｃ、ランプ電圧Ｖａとランプ電流Ｉａ
の関係の一例を図１４に示す。この実施例では、出力光
束が変化しても、直流電圧Ｖｄｃの値は常に２Ｖａとな
っている。
点灯時のランプ電圧Ｖａのピーク値Ｖｐによって設定し
ているため、放電灯１１の光出力が大きい（ランプ電圧
Ｖａが小さい）ときには、かえって効率が悪くなる。そ
こで、ランプ電圧Ｖａの実効値Ｖｘを検出する検出部２
５を設け、その検出値Ｖｘに応じて制御部２６により直
流電圧Ｖｄｃを変化させ、常にＶｄｃ＝２．０〜２．５
Ｖｘの関係を満たすようにすれば、低光束時だけでな
く、全点灯時においても回路効率を上げることができ
る。直流電圧Ｖｄｃ、ランプ電圧Ｖａとランプ電流Ｉａ
の関係の一例を図１４に示す。この実施例では、出力光
束が変化しても、直流電圧Ｖｄｃの値は常に２Ｖａとな
っている。
【００２１】
【発明の効果】請求項１〜４の発明によれば、調光信号
によって光出力を制御する放電灯点灯装置において、調
光信号の変化量に対する光出力の変化量を示す調光特性
曲線を複数の直線で構成したり、複数の曲線で構成した
り、あるいは、１本以上の直線と１本以上の曲線で構成
することにより、調光特性曲線が少なくとも１つの変曲
点を有するようにしたので、調光信号の変化に対して、
光出力もリニア又は任意に調光制御することができる。
また、請求項５〜７の発明によれば、低光束レベルまで
連続的に放電灯を調光点灯するインバータ回路に入力さ
れる直流電圧を、調光時のランプ電圧に合わせて設定す
ることにより、調光時において安定した電力をインバー
タ回路に供給することができ、インバータ回路の効率を
上げることができるという効果がある。
によって光出力を制御する放電灯点灯装置において、調
光信号の変化量に対する光出力の変化量を示す調光特性
曲線を複数の直線で構成したり、複数の曲線で構成した
り、あるいは、１本以上の直線と１本以上の曲線で構成
することにより、調光特性曲線が少なくとも１つの変曲
点を有するようにしたので、調光信号の変化に対して、
光出力もリニア又は任意に調光制御することができる。
また、請求項５〜７の発明によれば、低光束レベルまで
連続的に放電灯を調光点灯するインバータ回路に入力さ
れる直流電圧を、調光時のランプ電圧に合わせて設定す
ることにより、調光時において安定した電力をインバー
タ回路に供給することができ、インバータ回路の効率を
上げることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のブロック回路図である。
【図２】本発明の一実施例の回路図である。
【図３】本発明の一実施例における調光信号変換部の動
作説明図である。
作説明図である。
【図４】本発明の一実施例における調光特性曲線を示す
説明図である。
説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の回路図である。
【図６】本発明の他の実施例における調光信号変換部の
動作説明図である。
動作説明図である。
【図７】本発明の他の実施例における調光特性曲線を示
す説明図である。
す説明図である。
【図８】本発明に用いる低光束調光点灯装置のブロック
回路図である。
回路図である。
【図９】請求項７の発明の一実施例のブロック回路図で
ある。
ある。
【図１０】本発明に用いる低光束調光点灯装置の直流的
な等価回路図である。
な等価回路図である。
【図１１】本発明に用いる低光束調光点灯装置の高周波
的な等価回路図である。
的な等価回路図である。
【図１２】請求項５の発明の動作説明図である。
【図１３】請求項６の発明の動作説明図である。
【図１４】請求項７の発明の動作説明図である。
【図１５】従来例のブロック回路図である。
１ 調光信号発生部 ２ 調光信号変換部 ３ 調光信号レベル生成部 ４ 点灯制御部 ５ 出力可変の点灯装置 ６ 照明負荷
フロントページの続き (72)発明者 光安 啓 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 調光信号によって光出力を制御する放
電灯点灯装置において、調光信号の変化量に対する光出
力の変化量を示す調光特性曲線が少なくとも１つの変曲
点を有することを特徴とする調光用放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 前記調光特性曲線を複数の直線で構成
したことを特徴とする請求項１記載の調光用放電灯点灯
装置。 - 【請求項３】 前記調光特性曲線を複数の曲線で構成
したことを特徴とする請求項１記載の調光用放電灯点灯
装置。 - 【請求項４】 前記調光特性曲線を１本以上の直線と
１本以上の曲線で構成したことを特徴とする請求項１記
載の調光用放電灯点灯装置。 - 【請求項５】 商用交流電源に接続されて、交流電圧
を直流電圧に変換する直流変換回路と、前記直流電圧を
高周波電圧に変換して、出力に接続される放電灯を低光
束まで連続的に調光し得るインバータ回路と、インバー
タ回路から出力される高周波電圧により点灯される放電
灯とからなる放電灯点灯装置において、インバータ回路
に入力される直流電圧が、放電灯点灯時に印加される電
圧の実効値の２．０〜２．５倍に設定されていることを
特徴とする調光用放電灯点灯装置。 - 【請求項６】 前記放電灯のランプ電圧を検出するラ
ンプ電圧検出回路を備え、前記直流変換回路は出力可変
のチョッパー回路と、前記ランプ電圧検出回路の出力に
応じてチョッパー回路の出力電圧を制御し得るチョッパ
ー制御回路とを備え、チョッパー回路からインバータ回
路に入力される直流電圧が常にランプ電圧の実効値の
２．０〜２．５倍になるようにチョッパー回路を制御す
るように構成されていることを特徴とする請求項５記載
の調光用放電灯点灯装置。 - 【請求項７】 前記チョッパー制御回路は、調光信号
に応じてチョッパー回路の出力電圧を制御可能であり、
放電灯に印加される直流電圧が調光レベルにかかわらず
常にランプ電圧の実効値の２．０〜２．５倍となるよう
にチョッパー回路を制御するように構成されていること
を特徴とする請求項５記載の調光用放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18539893A JP3341370B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 調光用放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18539893A JP3341370B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 調光用放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745392A true JPH0745392A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3341370B2 JP3341370B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=16170107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18539893A Expired - Lifetime JP3341370B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 調光用放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3341370B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003059691A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP18539893A patent/JP3341370B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003059691A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3341370B2 (ja) | 2002-11-05 |
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