JPH08138880A - 放電ランプ用安定化電源装置 - Google Patents

放電ランプ用安定化電源装置

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JPH08138880A
JPH08138880A JP30313094A JP30313094A JPH08138880A JP H08138880 A JPH08138880 A JP H08138880A JP 30313094 A JP30313094 A JP 30313094A JP 30313094 A JP30313094 A JP 30313094A JP H08138880 A JPH08138880 A JP H08138880A
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JP
Japan
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lighting
control signal
discharge lamp
voltage
lamp
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JP30313094A
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English (en)
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Yukio Tatsumi
幸夫 巽
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Tabuchi Electric Co Ltd
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Tabuchi Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電ランプの点灯直後の点灯性能を向上する
ことができる放電ランプ用安定化電源装置を提供する。 【構成】 制御回路5が、放電ランプ6の点灯直後に、
始動制御信号S2 に基づいて直流入力をインダクタンス
素子L1 に大きく供給するようにスイッチング素子Q1
を制御するので、点灯直後に放電ランプ6への供給電力
を大きくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、放電ランプなどに用
いられる安定化電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、安定化電源装置として、スイッチ
ング方式による電源がその主流を占めている。図3に、
従来のチョッパ式の放電ランプ用安定化電源装置の一例
を示す。チョッパ回路2は、スイッチング素子Q1 ,転
流ダイオードD1 ,チョークコイルL1 およびコンデン
サC1 を備え、直流電源1により与えられた直流入力を
受けて、制御回路5からの制御信号によりスイッチング
素子Q1 をオン・オフ制御してチョークコイルL1 に蓄
積・放出を行うことにより、放電ランプ6への供給電力
を調整する。また、インバータ回路4は、チョッパ回路
2から電力制御された直流入力を交流に変換し、負荷で
ある放電ランプ6に安定した交流電力を供給する。
【0003】この場合、放電ランプ6への供給電力は、
図4に示すランプ電圧VL と電力Wとの関係において、
点灯後にランプ電圧VL の最大と最小のほぼ中間付近の
VLMで安定するように、このランプ電圧VLMで電力Wが
ピークとなる2次曲線を描くように制御される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においては、放電ランプ6の点灯直後に上記制御を行
うと、ランプ電圧VL が低いため供給電力が小さく十分
な放電ランプ6の点灯が得られず、点灯直後の点灯性能
が劣るという問題があった。また、その供給電力が小さ
いと、ランプの温度が上昇しにくく安定状態になるまで
の時間が長いという問題もあった。
【0005】この発明は上記の問題点を解決して、放電
ランプの点灯直後の点灯性能を向上することができる放
電ランプ用安定化電源装置を提供することを目的として
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の放電ランプ用安定化電源装置は、直流入
力を、チョッパ回路によって電力制御し、インバータ回
路により交流に変換し、放電ランプに給電を行って点灯
させる放電ランプ用安定化電源装置であって、上記チョ
ッパ回路は、電気エネルギの蓄積および放出を行うイン
ダクタンス素子と、上記直流入力をオン・オフ制御して
上記インダクタンス素子に供給するスイッチング素子
と、放電ランプのランプ電圧により点灯の有無を検出す
る点灯検出回路と、点灯後に上記スイッチング素子を制
御する安定制御信号を生成するとともに、点灯直後に上
記スイッチング素子を制御する始動制御信号を生成する
制御信号生成手段と、点灯後に安定制御信号に基づいて
上記直流入力を上記インダクタンス素子に安定して供給
するように上記スイッチング素子を制御するとともに、
点灯直後に始動制御信号に基づいて上記直流入力を上記
インダクタンス素子に大きく供給するように上記スイッ
チング素子を制御する制御回路とを備えている。
【0007】
【作用】この発明の放電ランプ用安定化電源装置によれ
ば、制御回路が、放電ランプの点灯直後に、始動制御信
号に基づいて直流入力をインダクタンス素子に大きく供
給するようにスイッチング素子を制御するので、点灯直
後に放電ランプへの供給電力を大きくすることができ
る。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1に、この発明の一実施例に係る放電ランプ
用安定化電源装置のブロック図を示す。この装置は、直
流電源1,チョッパ回路2,インバータ回路4,放電ラ
ンプ6,制御回路5,および制御信号生成手段8を備え
ている。このチョッパ回路2は、スイッチング素子Q1
,転流ダイオードD1 ,電気エネルギの蓄積および放
出を行うインダクタンス素子の一例であるチョークコイ
ルL1 およびコンデンサC1 を備えている。チョッパ回
路2は、さらに、点灯検出回路12,第1レベル検出回
路14,および第2レベル検出回路16を備えている。
【0009】点灯検出回路12は、例えば抵抗R4 〜R
6 およびコンデンサC2 を備え、放電ランプ6の点灯の
有無を検出する。第1レベル検出回路14は、例えば抵
抗R1 〜R3 ,スイッチング素子Q2 ,およびツェナー
(定電圧)ダイオードZD1を備え、放電ランプ6の点
灯後に第1レベル信号B1 を生成する。第2レベル検出
回路16は例えば抵抗R1 を備え、点灯直後に第2レベ
ル信号B2 を生成する。なお、第1レベル検出回路14
のスイッチング素子Q2 の代わりにコンパレータを用い
てもよい。
【0010】抵抗R1 〜R3 はチョッパ回路2を制御す
るための各レベル信号L1 ,L2 を生成するために用い
られ、ランプ電圧VL と等しい電圧となるコンデンサC
1 の両端電圧はこの抵抗R2 ,R3 で分圧される。抵抗
R4 〜R6 は放電ランプ6の点灯の有無を確認するため
のランプ電圧検出に用いられ、コンデンサC2 はこのラ
ンプ電圧検知を遅延させる。ツェナーダイオードZD1
は、ランプ点灯前はランプ電圧VL が大きいのでスイッ
チング素子Q2 を導通させ、点灯後はランプ電圧VL が
小さいのでカットオフさせる。また、スイッチング素子
Q1,Q2 には、パワーMOS−FETやバイポーラトラ
ンジスタなどのような電力素子が用いられる。
【0011】制御回路5には、誤差増幅器IC1 および
コンパレータIC2 からなる制御信号生成手段8が接続
されている。誤差増幅器IC1は、一方の入力端が抵抗
R2とR3 との接続点P1 に接続され、他方の入力端が
基準電圧Vr1 に接続されて、第1検出回路14により
生成された第1レベル信号B1 を受けて、接続点P1で
検出されたこの第1レベルと基準電圧Vr1 との誤差に
応じて安定制御信号S1 を出力する。また、コンパレー
タIC2は、一方の入力端が抵抗R3 と抵抗R1 との間
の接続点P2 に接続され、他方の入力端が基準電圧Vr
2 に接続されて、第2検出回路16により生成された第
2レベル信号B2 を受けて、接続点P2で検出されたこ
の第2レベルと基準電圧Vr2 とを比較して始動制御信
号S2 を出力する。この場合、Vr2 (例えば、2V)
>Vr1 (例えば、1V)に設定されている。これらの
制御信号S1 ,S2 は制御回路5に入力される。制御回
路5においては、接続点P1 と接続点P2 の各レベル信
号B1 ,B2 の電圧レベルを比較して電圧が高い(例え
ば、1V以上)方の制御信号S1 ,S2 をスイッチング
素子Q1 に出力する。
【0012】チョッパ回路2は、直流電源1により与え
られた直流入力を受けて、制御回路5からの各制御信号
S1 ,S2 により、スイッチング素子Q1 をオン・オフ
制御してチョークコイルL1 に蓄積・放出を行うことに
より、放電ランプ6への供給電力を調整する。次に、イ
ンバータ回路4は、チョッパ回路2から電力制御された
直流入力を交流に変換し、放電ランプ6に交流電力を供
給する。この場合、各制御信号S1 ,S2 に応じてスイ
ッチング素子Q1 の電流制限が行われ、安定制御信号S
1 の出力による電流制限レベルA1 よりも始動制御信号
S2 による電流制限レベルA2 の方が大きい。
【0013】図2(A)に、この装置における放電ラン
プ6の点灯後のランプ電圧VL およびランプ電流IL の
関係を、図2(B)に放電ランプ6への供給電力Wおよ
び時間tの関係を示す。以下、この装置の詳細な動作
を、[点灯前],[点灯後],[点灯直後]に分けて説
明する。
【0014】[点灯前]図1において、放電ランプ6の
点灯前に点灯検出回路12により検出されたランプ電圧
VL は高いので、ツェナーダイオードZD1 が導通して
スイッチング素子Q2 をONさせる。この結果、接続点
P1 は接地された状態となりこの点P1の電圧は0Vと
なる。一方、抵抗R1 にはランプ電流IL は流れずラン
プ電圧VL が発生している。従って、接続点P1 よりも
接続点P2 の電圧の方が高く、IC1 からの安定制御信
号S1 よりもIC2 から始動制御信号S2 が優先されて
制御回路5から出力される。このため、スイッチング素
子Q1 によって、始動制御信号S2 に基づいて電流制限
レベルA2 の下で、放電ランプ6は電力制御される。
【0015】[点灯後]その後、放電ランプが点灯を開
始して安定状態になると、ランプ電圧VL が低下しツェ
ナーダイオードZD1 がカットオフされてスイッチング
素子Q2 をOFFにする。この結果、接続点P1 では抵
抗R1 と抵抗R3 とに発生する電圧の和を検出する。一
方、接続点P2 では抵抗R1 に発生する電圧を検出す
る。従って、接続点P2 よりも接続点P1 の方の電圧が
高く、制御回路5において、IC2からの始動制御信号
S2 よりもIC1 からの安定制御信号S1 が優先されて
スイッチング素子Q1 に出力される。こうして、スイッ
チング素子Q1 により安定制御信号S1 に基づいて電流
制限レベルA1 の下で安定状態で、放電ランプ6は電力
制御される。
【0016】ここで、点灯後でも点灯直後においては過
大なランプ電流IL がチョッパ回路2に流れるとともに
ランプ電圧VL が0に近くなり、仮に、IC1 だけの制
御信号であった場合には、上記の安定状態の制御と同様
に安定制御信号S1 に基づいて電流制限レベルA1 で、
放電ランプ6は電力制御されることになる(図2
(A),(B)の点線部)。この発明は、この点灯直後
において点灯前と同様にスイッチング素子Q2 を導通さ
せておき、接続点P1 よりも接続点P2 の電圧を高く、
つまり、ランプ電圧VL を検出しないようにしてIC2
の始動制御信号S2 を優先させ、これにより、点灯直後
におけるスイッチング素子Q1 のIC1 による電流制限
レベルA1 をIC2 による電流制限レベルA2 まで拡大
して(図2(A)の図示101)、スイッチング素子Q
1 による放電ランプ6への供給電力を大きくするもので
ある。そして、点灯後においてスイッチング素子Q2 を
カットオフさせ接続点P2 よりも接続点P1 の電圧を高
く、つまり、ランプ電圧VL を検出するようにしてIC
1 の安定制御信号S1 を優先させ、スイッチング素子Q
1によって安定状態で放電ランプ6を電力制御させるよ
うにしている。以下、点灯直後の動作を説明する。
【0017】(点灯直後)ランプ点灯直後において、ラ
ンプ電圧VL は0近くになるが、コンデンサC2によ
り、接続点P3 の電圧が0近く低下するのを遅らせる。
つまり、接続点P3の電圧を点灯前のランプ電圧VL と
同様の高い状態に維持させる。この結果、ランプ点灯直
後において、点灯後であるにもかかわらず点灯前の状態
を維持する。従って、ツェナーダイオードZD1 が導通
してスイッチング素子Q2 をONさせた状態になり、接
続点P1 よりも接続点P2 の電圧の方が高いので、IC
1 からの安定制御信号S1 よりもIC2 から始動制御信
号S2 が優先されて制御回路5に出力される。こうし
て、スイッチング素子Q1 は、IC1 の安定制御信号S
1による電流制限レベルA1 よりも電流制限レベルが大
きいIC2 の始動制御信号S2 による電流制限レベルA
2 によって制限を加えられることになる(図2(A)の
図示101)。
【0018】すなわち、点灯直後において、本来過大な
ランプ電流IL が流れることにより接続点P1 に発生す
る大きな電圧を、スイッチング素子Q2 をONのままに
することにより短絡状態にし接続点P1 の電圧を検出し
ないようにして、IC1 の動作をおさえてIC2 を動作
させ、電流制限レベルA2 によってスイッチング素子Q
1 に大きな供給電力を出力させることになる(図2
(B)の図示102)。なお、この過大なランプ電流I
L は、IC2 の始動制御信号S2 によって制限される。
【0019】次に、点灯直後を過ぎると、コンデンサC
2 が充電され接続点P3 の電圧が下がる。このとき、ツ
ェナーダイオードZD1 がカットオフされてスイッチン
グ素子Q2 をOFFにする。一方、放電ランプ6のイン
ピーダンスが上昇し過大なランプ電流IL が低下する。
このとき(図2(A)のt1 )、スイッチング素子Q1
は、IC2 の始動制御信号S2 に替わって、IC1 から
の安定制御信号S1 による電流制限レベルA1 の下で、
抵抗R1 と抵抗R3 に発生する電圧の和に応じて、安定
した電力制御を開始する。
【0020】このように、この装置は、放電ランプ6に
安定した電力を供給するとともに、点灯直後に放電ラン
プ6への供給電力を大きくすることができる。また、供
給電力が大きくなるので、放電ランプ6の温度上昇が速
くなり安定状態になるまでの時間が短くなる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、制御
回路が、放電ランプの点灯直後に、始動制御信号に基づ
いて直流入力をインダクタンス素子に大きく供給するよ
うにスイッチング素子を制御するので、点灯直後に放電
ランプへの供給電力を大きくすることができる。これに
より、放電ランプの点灯直後の点灯性能を向上する放電
ランプ用安定化電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る放電ランプ用安定化
電源装置を示すブロック図である。
【図2】上記の放電ランプ用安定化電源装置の動作を示
す図である。
【図3】図3は、従来の放電ランプ用安定化電源装置を
示すブロック図である。
【図4】放電ランプ用安定化電源装置の電力制御を示す
図である。
【符号の説明】
2…チョッパ回路、4…インバータ回路、5…制御回
路、6…放電ランプ、8…制御信号生成手段、L…チョ
ークコイル(インダクタンス素子)、Q1 …スイッチン
グ素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流入力を、チョッパ回路によって電力
    制御し、インバータ回路により交流に変換し、放電ラン
    プに給電を行って点灯させる放電ランプ用安定化電源装
    置であって、 上記チョッパ回路は、電気エネルギの蓄積および放出を
    行うインダクタンス素子と、 上記直流入力を制御信号によりオン・オフ制御して上記
    インダクタンス素子に供給するスイッチング素子と、 放電ランプのランプ電圧により点灯の有無を検出する点
    灯検出回路と、 点灯後に上記スイッチング素子を制御するための安定制
    御信号を生成するとともに、点灯直後に上記スイッチン
    グ素子を制御する始動制御信号を生成する制御信号生成
    手段と、 点灯後に上記安定制御信号に基づいて上記スッチング素
    子を制御してランプ電流を第1制限レベル以下に制限す
    るとともに、点灯直後に上記始動制御信号に基づいて上
    記スイッチング素子を制御してランプ電流を上記第1制
    限レベルよりも大きい第2制限レベル以下に制御する制
    御回路とを備えている放電ランプ用安定化電源装置。
JP30313094A 1994-11-11 1994-11-11 放電ランプ用安定化電源装置 Pending JPH08138880A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011169702A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Fuji Electric Co Ltd 発電機負荷試験装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011169702A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Fuji Electric Co Ltd 発電機負荷試験装置

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