JPH10223391A - 直流放電管電子安定器 - Google Patents
直流放電管電子安定器Info
- Publication number
- JPH10223391A JPH10223391A JP6162197A JP6162197A JPH10223391A JP H10223391 A JPH10223391 A JP H10223391A JP 6162197 A JP6162197 A JP 6162197A JP 6162197 A JP6162197 A JP 6162197A JP H10223391 A JPH10223391 A JP H10223391A
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- JP
- Japan
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- tube
- voltage
- discharge tube
- constant current
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- Pending
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】メタハラ管、ショートアーク管等の高輝度管の
小型化時代、小型軽量ローコストのＰＷＭ直流チョツパ
ー電子安定器に管の取りつけ環境によつては管過熱、出
力オーバー等問題点があつた。 【解決手段】管温度上昇と管電圧上昇の比例関係に着
目、常に管電圧を検出ＰＷＭの制御へフィードバックし
てパルス巾を制御して設定してある定格管電流値を加減
制御して管の定格出力オーバーにならぬようリミッター
回路を付加し自動制御する。 【効果】管の気密状況でも管を酷使する心配なく点灯で
きるようになり、逆に通気よく低温環境における出力、
照度の低下も自動的に定格にアップ出来るようになつ
た。又初期点灯時の定格照度までの立ち上がり時間も早
く小型ショートアーク管など半分の時間で出来るように
なった。
小型化時代、小型軽量ローコストのＰＷＭ直流チョツパ
ー電子安定器に管の取りつけ環境によつては管過熱、出
力オーバー等問題点があつた。 【解決手段】管温度上昇と管電圧上昇の比例関係に着
目、常に管電圧を検出ＰＷＭの制御へフィードバックし
てパルス巾を制御して設定してある定格管電流値を加減
制御して管の定格出力オーバーにならぬようリミッター
回路を付加し自動制御する。 【効果】管の気密状況でも管を酷使する心配なく点灯で
きるようになり、逆に通気よく低温環境における出力、
照度の低下も自動的に定格にアップ出来るようになつ
た。又初期点灯時の定格照度までの立ち上がり時間も早
く小型ショートアーク管など半分の時間で出来るように
なった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメタルハライド系高
圧放電管を直流電源により定電流的に脈流、又はパルス
点灯する電子安定器に関するものである。
圧放電管を直流電源により定電流的に脈流、又はパルス
点灯する電子安定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来水銀灯を含めメタルハライト灯の放
電灯安定器はその殆どは銅鉄型、つまりトランス、チョ
ークの組合せに依るものが主流を占めている現況であ
る。しかし近年インバーターによる高周波交流で点灯す
る電子安定器も出現してきているが、ノイズ発生の問
題、複雑な電子回路によるコスト高、大パワースイッチ
ング素子多数個動作時の発熱、等々の問題点が多く精々
２００Ｗ以下のものしか商品化されていない現況であ
る。そこで先般、特願平８−３３２６９１及び特願平７
−２６７５７３等の定電流制御法による電子安定器を提
供したが、これらにより回路の小型軽量化、低コスト
化、その上調光可能な安定器を提供した。この回路は放
電管電流を常時検知しそれにより直流チョツパーのパル
ス巾を加減制御（ＰＷＭ制御）して放電管電流を定電流
に保つ安定器であった。このため管が放熱、通風のよい
点灯状況の場合はなんの問題なく定格通りの出力点灯す
る。一方最近はメタハラ放電管技術の進歩に伴い、小型
ショートアーク管が普及しつつある。１５０Ｗで僅か１
ｃｍの放電電極ギャツプ、全長４〜５ｃｍのメタハラ管
も出現している。小型でランプハウスも小さく初期点灯
時の照度の立ち上がりも早く評判もよい。それらの場合
ランプハウスも小型、密閉型のものが多く、どうしても
管周辺が高温化するので、管内インピーダンス上昇し、
つれて管電圧が上昇するこの定電流制御法では管電圧×
管電流＝管電力から定格オーバーになりがちで、。管寿
命にも影響する。この場合調光をかけ定格より管電流を
少し絞つておく必要があった。
電灯安定器はその殆どは銅鉄型、つまりトランス、チョ
ークの組合せに依るものが主流を占めている現況であ
る。しかし近年インバーターによる高周波交流で点灯す
る電子安定器も出現してきているが、ノイズ発生の問
題、複雑な電子回路によるコスト高、大パワースイッチ
ング素子多数個動作時の発熱、等々の問題点が多く精々
２００Ｗ以下のものしか商品化されていない現況であ
る。そこで先般、特願平８−３３２６９１及び特願平７
−２６７５７３等の定電流制御法による電子安定器を提
供したが、これらにより回路の小型軽量化、低コスト
化、その上調光可能な安定器を提供した。この回路は放
電管電流を常時検知しそれにより直流チョツパーのパル
ス巾を加減制御（ＰＷＭ制御）して放電管電流を定電流
に保つ安定器であった。このため管が放熱、通風のよい
点灯状況の場合はなんの問題なく定格通りの出力点灯す
る。一方最近はメタハラ放電管技術の進歩に伴い、小型
ショートアーク管が普及しつつある。１５０Ｗで僅か１
ｃｍの放電電極ギャツプ、全長４〜５ｃｍのメタハラ管
も出現している。小型でランプハウスも小さく初期点灯
時の照度の立ち上がりも早く評判もよい。それらの場合
ランプハウスも小型、密閉型のものが多く、どうしても
管周辺が高温化するので、管内インピーダンス上昇し、
つれて管電圧が上昇するこの定電流制御法では管電圧×
管電流＝管電力から定格オーバーになりがちで、。管寿
命にも影響する。この場合調光をかけ定格より管電流を
少し絞つておく必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】定電流制御の問題点と
して管周辺の密閉環境によつては管温度が上昇、それに
よって起きる定格出力オーバー、このため５〜１０％定
格より低く調光しておく必要があり、温度上昇し熱バラ
ンスとれた時、定格になるようにしなければならない不
便があった。放熱の良好でない環境での点灯時にこの調
光をしないと高温、出力増加、更に高温の悪循環が始ま
り、立ち消え、最悪時管破損になりかねない。本発明は
放電管をどのような密閉状況で点灯しても熱バランス時
に定格以内に安全におさまるような制御回路の開発にあ
る。本発明者はさきに特願平７−２６７５７２、特願平
８−３３２６９１において、本発明の基本的点灯回路を
提案したが、それらは駆動回路により点灯波形が管内発
熱を最小限に抑える目的をはたしたが、本発明はその最
小限の発生熱が逃げにくい状況の時に発生する前記不都
合を取り除くことにある。
して管周辺の密閉環境によつては管温度が上昇、それに
よって起きる定格出力オーバー、このため５〜１０％定
格より低く調光しておく必要があり、温度上昇し熱バラ
ンスとれた時、定格になるようにしなければならない不
便があった。放熱の良好でない環境での点灯時にこの調
光をしないと高温、出力増加、更に高温の悪循環が始ま
り、立ち消え、最悪時管破損になりかねない。本発明は
放電管をどのような密閉状況で点灯しても熱バランス時
に定格以内に安全におさまるような制御回路の開発にあ
る。本発明者はさきに特願平７−２６７５７２、特願平
８−３３２６９１において、本発明の基本的点灯回路を
提案したが、それらは駆動回路により点灯波形が管内発
熱を最小限に抑える目的をはたしたが、本発明はその最
小限の発生熱が逃げにくい状況の時に発生する前記不都
合を取り除くことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は放電管定電流制
御回路において放熱の悪いとき起きる管電圧の上昇に着
目、管温度上昇して上昇した管電圧を検知してそれに比
例して定電流値を下げる方向に制御する所謂リミツター
回路の形成にある。前記特願２件の定電流制御の安定器
基本回路（第一図）としてパルス巾制御直流チョツパー
回路を用いているが、それに追加して検知した管電圧を
を適正に分圧してそれパルス巾制御用の電圧としてフィ
ードバックしてパルス巾を細くし（デドタイムを多くと
る）管電圧が上がった分電流が減るリミッター動作さ
る、つまッり電圧（増）×電流（減）＝電力（一定）の
ような動作をする保護回路付加することにより放電管特
有の熱暴走を防ぎ、前述した定格オーバー駆動等の不都
合な問題を解決する有効な手段としている。
御回路において放熱の悪いとき起きる管電圧の上昇に着
目、管温度上昇して上昇した管電圧を検知してそれに比
例して定電流値を下げる方向に制御する所謂リミツター
回路の形成にある。前記特願２件の定電流制御の安定器
基本回路（第一図）としてパルス巾制御直流チョツパー
回路を用いているが、それに追加して検知した管電圧を
を適正に分圧してそれパルス巾制御用の電圧としてフィ
ードバックしてパルス巾を細くし（デドタイムを多くと
る）管電圧が上がった分電流が減るリミッター動作さ
る、つまッり電圧（増）×電流（減）＝電力（一定）の
ような動作をする保護回路付加することにより放電管特
有の熱暴走を防ぎ、前述した定格オーバー駆動等の不都
合な問題を解決する有効な手段としている。
【０００５】次に実施例をもつて説明すると第１図従来
のＰＷＭ直流チョツパー回路を定電流制御をして放電管
を駆動する方法が示されている。直流電源１、を半導体
２、でチヨッパーしチョークコイル４、を介し放電管
５、を脈流、若しくはパルス点灯するものである。その
際、管電流検知抵抗６、に発生する電圧をＰＷＭ制御Ｉ
Ｃ３、のデッドタイムコントロール端子１１、に入れ設
定した定電流になるように管電流を制御する、つまり管
電流が多くなろうとすると検知抵抗６、の電圧が上昇し
デッドタイムコントロール１１、の電圧が上がりデッド
タイム増えチョツパーのパルス巾を狭め電流を減らす制
御するので絶えず定電流がかかる機能をもつに到るので
ある。しかしこの回路はつけ始めの管電圧低い時はソフ
トスタート機能を持つものの、前述したように管の環境
が高温になると結果管電圧が規定より高くなっても定電
流を保つのでは定格を超える不都合が発生する。
のＰＷＭ直流チョツパー回路を定電流制御をして放電管
を駆動する方法が示されている。直流電源１、を半導体
２、でチヨッパーしチョークコイル４、を介し放電管
５、を脈流、若しくはパルス点灯するものである。その
際、管電流検知抵抗６、に発生する電圧をＰＷＭ制御Ｉ
Ｃ３、のデッドタイムコントロール端子１１、に入れ設
定した定電流になるように管電流を制御する、つまり管
電流が多くなろうとすると検知抵抗６、の電圧が上昇し
デッドタイムコントロール１１、の電圧が上がりデッド
タイム増えチョツパーのパルス巾を狭め電流を減らす制
御するので絶えず定電流がかかる機能をもつに到るので
ある。しかしこの回路はつけ始めの管電圧低い時はソフ
トスタート機能を持つものの、前述したように管の環境
が高温になると結果管電圧が規定より高くなっても定電
流を保つのでは定格を超える不都合が発生する。
【０００６】本発明の実施例動作原理図として第２図に
おいて駆動原理はＰＷＭ直流チョツパー回路を定電流制
御をして放電管を駆動する方法で同じである。制御回路
として前記管電流検知抵抗６、の電圧を基準電圧１２、
とオペアンプ９、比較してその差をダイオード６、また
はカプラー等を介してＰＷＭチョツパーＩＣのデッドタ
イム端子１１、に入る。この動作は前記した定電流動作
をする。新しく追加制御系として放電管５、の両端にか
かる管電圧検知抵抗７、その分圧をオペアンプ８の入
力、他の入力に基準電圧１２、を入れておく。そして定
格管電圧を分圧した、オペアンプ８の入力端子電圧を基
準電圧１２、と等しくしておく、この制御系の動作は点
灯開始の定格出力以内では動作をしない、さきの定電流
制御系のみ動作し通常点灯を維持する。密閉照明器具等
の場合等管温度が上昇しやすいとき管電圧も定格より上
昇してくる、するとオペアンプ９、は基準電圧１２、と
の差を検出してダイオード１３、またはカプラーを通し
て デッドタイム端子１１、に定電流維持の電圧に更に
加算した電圧が加わる、するとパルス巾が減り電流がそ
の分減少し発熱も減り結果、管電圧も下がり定格出力を
維持するリミッター回路として機能する。
おいて駆動原理はＰＷＭ直流チョツパー回路を定電流制
御をして放電管を駆動する方法で同じである。制御回路
として前記管電流検知抵抗６、の電圧を基準電圧１２、
とオペアンプ９、比較してその差をダイオード６、また
はカプラー等を介してＰＷＭチョツパーＩＣのデッドタ
イム端子１１、に入る。この動作は前記した定電流動作
をする。新しく追加制御系として放電管５、の両端にか
かる管電圧検知抵抗７、その分圧をオペアンプ８の入
力、他の入力に基準電圧１２、を入れておく。そして定
格管電圧を分圧した、オペアンプ８の入力端子電圧を基
準電圧１２、と等しくしておく、この制御系の動作は点
灯開始の定格出力以内では動作をしない、さきの定電流
制御系のみ動作し通常点灯を維持する。密閉照明器具等
の場合等管温度が上昇しやすいとき管電圧も定格より上
昇してくる、するとオペアンプ９、は基準電圧１２、と
の差を検出してダイオード１３、またはカプラーを通し
て デッドタイム端子１１、に定電流維持の電圧に更に
加算した電圧が加わる、するとパルス巾が減り電流がそ
の分減少し発熱も減り結果、管電圧も下がり定格出力を
維持するリミッター回路として機能する。
【０００７】第３図は別の実施例である第２図と異なる
のは管電圧検知による電流制御系の出力を電子ボリュー
ム的動作をするフォトカプラー１５、（発光ダイオー
ド、ＣＤＳの組合せ）を介し調光用ボリューム１４、
（電流設定用）にパラに入れることにある。第二図の実
施例は駆動回路ＰＷＭ制御ＩＣを管検知電圧で直接駆動
してパルス巾を低くして定電流値を下げたが、第３図手
動電流設定用ボリューム系１４、にパラで電子ボリュー
ム的に間接的制御をしていることである。この回路のよ
さは初期点灯時の管電圧が低い時は非常にこのホトカプ
ラー１５、（フォトダイオードでＣＤＳ）の電子ボリュ
ームはかなり抵抗値が高く、管電圧が定格に近かずくと
第に低くなるので単なるリミッターでなく起動時の定格
照度に達する時間をかなり短縮する事ができる。そのほ
かこのフォトカプラーに並列に外部信号を入力しリモコ
ン調光制御もできるし、多数灯同時調光も可能である。
以上２実施例を述べたが、 本発明の主旨の制御機構は
電圧検知のＡＤ変換等のインターフェイスを介してＰＷ
Ｍ制御プログラムによるワンボードマイコン等による制
御も充分可能であることは言うまでもない。
のは管電圧検知による電流制御系の出力を電子ボリュー
ム的動作をするフォトカプラー１５、（発光ダイオー
ド、ＣＤＳの組合せ）を介し調光用ボリューム１４、
（電流設定用）にパラに入れることにある。第二図の実
施例は駆動回路ＰＷＭ制御ＩＣを管検知電圧で直接駆動
してパルス巾を低くして定電流値を下げたが、第３図手
動電流設定用ボリューム系１４、にパラで電子ボリュー
ム的に間接的制御をしていることである。この回路のよ
さは初期点灯時の管電圧が低い時は非常にこのホトカプ
ラー１５、（フォトダイオードでＣＤＳ）の電子ボリュ
ームはかなり抵抗値が高く、管電圧が定格に近かずくと
第に低くなるので単なるリミッターでなく起動時の定格
照度に達する時間をかなり短縮する事ができる。そのほ
かこのフォトカプラーに並列に外部信号を入力しリモコ
ン調光制御もできるし、多数灯同時調光も可能である。
以上２実施例を述べたが、 本発明の主旨の制御機構は
電圧検知のＡＤ変換等のインターフェイスを介してＰＷ
Ｍ制御プログラムによるワンボードマイコン等による制
御も充分可能であることは言うまでもない。
【０００８】
【発明の効果】従来の銅鉄型安定器は勿論、交流インバ
ータに比較して重量、容積、部品点数発熱量、全て数分
の一、ローコスト、ローノイズで蛍光灯安定器感覚で使
用できその上調光も深くかけられる。ＰＷＭ直流チョツ
パー定電流安定器回路の問題点、管温度上昇時の定格オ
ーバーこのリミッター回路により管環境に関わりなく使
用出来るようになった。管寿命末期の管電圧上昇にも充
分対応でき、特に近年開発された小型ショートアーク型
放電管は熱容量小さく早く温度上昇し定格照度に早く達
しランプハウスも小型に出来る等好評であるが反面小型
であるゆえ熱容量の低さで温度による管電力の変動をこ
まめに制御しなければならないが本回路にて充分安定に
制御でき管への悪影響も除外できた。又第三図の実施例
のように初期点灯時の照度立ち上がりも従来の半分の早
さで定格照度に達することも効果に加えられる。
ータに比較して重量、容積、部品点数発熱量、全て数分
の一、ローコスト、ローノイズで蛍光灯安定器感覚で使
用できその上調光も深くかけられる。ＰＷＭ直流チョツ
パー定電流安定器回路の問題点、管温度上昇時の定格オ
ーバーこのリミッター回路により管環境に関わりなく使
用出来るようになった。管寿命末期の管電圧上昇にも充
分対応でき、特に近年開発された小型ショートアーク型
放電管は熱容量小さく早く温度上昇し定格照度に早く達
しランプハウスも小型に出来る等好評であるが反面小型
であるゆえ熱容量の低さで温度による管電力の変動をこ
まめに制御しなければならないが本回路にて充分安定に
制御でき管への悪影響も除外できた。又第三図の実施例
のように初期点灯時の照度立ち上がりも従来の半分の早
さで定格照度に達することも効果に加えられる。
【第一図】 従来の直流駆動の電子安定器回路
【第二図】 直接パルス巾制御の電子安定器実施例
【第三図】 間接パルス巾制御の電子安定器実施例
１・・直流電源 ２・・電流制御半導 ３・・ＰＷＭ電流制御半導体体駆動回路ＩＣ ４・・チヨークコイル ５・・放電管 ６・・管電流検知抵抗 ７・ ＰＷＭ制御ＩＣ ８・・管電圧用オペアンプ ９・・管電流用オペアンプ １０． ダイオード １１． デッドタイムコントロール（パルス巾制御入
力） １２． 基準電圧 １３． ダイオード １４． 調光用可変抵抗（パルス幅制御） １５． 外部調光用入力端子
力） １２． 基準電圧 １３． ダイオード １４． 調光用可変抵抗（パルス幅制御） １５． 外部調光用入力端子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年５月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 直流放電管電子安定器
Claims (1)
- 【請求項１】 ＰＷＭ型直流チョツパーにより放電管を
定電流で点灯する回路において、放電管の管電圧を検知
しその検知電圧で放電管定格出力以内に抑えるよう直流
チョツパーのパルス巾を直接、又は間接的にリミッター
的制御することを特徴とする直流脈流、及びパルス放電
管安定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6162197A JPH10223391A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 直流放電管電子安定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6162197A JPH10223391A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 直流放電管電子安定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223391A true JPH10223391A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=13176446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6162197A Pending JPH10223391A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 直流放電管電子安定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223391A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007280954A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Ｌｃｄバックライトインバータ |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP6162197A patent/JPH10223391A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007280954A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Ｌｃｄバックライトインバータ |
| US7746318B2 (en) | 2006-04-04 | 2010-06-29 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd | Liquid crystal display backlight inverter |
| JP4618689B2 (ja) * | 2006-04-04 | 2011-01-26 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | Ｌｃｄバックライトインバータ |
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