JPH10257758A - Dc-dc converter, high voltage discharge lamp lighting apparatus and lighting apparatus - Google Patents

Dc-dc converter, high voltage discharge lamp lighting apparatus and lighting apparatus

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JPH10257758A
JPH10257758A JP5754997A JP5754997A JPH10257758A JP H10257758 A JPH10257758 A JP H10257758A JP 5754997 A JP5754997 A JP 5754997A JP 5754997 A JP5754997 A JP 5754997A JP H10257758 A JPH10257758 A JP H10257758A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge lamp
pressure discharge
chopper
current
switching means
Prior art date
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Application number
JP5754997A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Oikawa
善貴 及川
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP5754997A priority Critical patent/JPH10257758A/en
Publication of JPH10257758A publication Critical patent/JPH10257758A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a DC-DC converter suitable for short-arc high voltage discharge lamp which assures high circuit efficiency, low level propagation noise and radiation noise and reduction in size by sequentially operating a main circuit connecting the input end to a DC power supply and a switching means of each chopper. SOLUTION: A first and a second choppers 2A, 2B are connected in parallel through the input end and output end to form a main circuit. The first and second choppers 2A, 2B are respectively provided with a rectifying power supply, a switching means, a flywheel diode, an inductor and a smoothing capacitor. A control means 6 sequentially operates the switching means of each chopper 2A, 2B and controls the means as it were single chopper viewed from the output end of the main circuit. That is, switching operation of the choppers 2A, 2B is deviated electrically by 180 degrees and each chopper 2A, 2B is operated with the operation frequency viewed from the output end.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はDC−DCコンバー
タ、これを用いた高圧放電ランプ点灯装置および照明装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter, a high pressure discharge lamp lighting device and a lighting device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロジェクション式テレビジョン受像機
やオーバーヘッドプロジェクタなどでは、光源として小
形の高圧放電ランプが使用されるようになってきた。当
初この種用途に用いられる高圧放電ランプは、交流で点
灯された。
2. Description of the Related Art Small high-pressure discharge lamps have been used as light sources in projection television receivers and overhead projectors. Initially, the high pressure discharge lamps used for this type of application were lit with alternating current.

【0003】ところが、高圧放電ランプを直流で点灯す
ると、投射面照度が高くとれることから、近時は直流点
灯が増えつつある。そして、当初のこの種高圧放電ラン
プは、その電極間距離が5〜10mmであった。
However, when the high-pressure discharge lamp is lit by direct current, the illuminance on the projection surface can be increased, so that the direct-current lighting is increasing recently. The initial high-pressure discharge lamp of this type had a distance between the electrodes of 5 to 10 mm.

【0004】この種高圧放電ランプを直流点灯するに
は、放電ランプがショートアーク形で、したがってラン
プ電圧が低いので、降圧チョッパを用いている。
[0004] In order to perform DC lighting of such a high-pressure discharge lamp, a step-down chopper is used because the discharge lamp is of a short arc type and therefore has a low lamp voltage.

【0005】図11は、従来の降圧チョッパを主回路と
する高圧放電ランプ点灯装置を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a conventional high pressure discharge lamp lighting device having a step-down chopper as a main circuit.

【0006】図において、111は直流電源、112は
スイッチング手段、113は制御手段、114はフライ
ホイールダイオード、115はインダクタ、116は平
滑コンデンサ、117は始動回路、118は高圧放電ラ
ンプ、119は主回路である。
In the drawing, 111 is a DC power supply, 112 is switching means, 113 is control means, 114 is a flywheel diode, 115 is an inductor, 116 is a smoothing capacitor, 117 is a starting circuit, 118 is a high-pressure discharge lamp, and 119 is a main unit. Circuit.

【0007】スイッチング手段112は、トランジスタ
などを用いており、このスイッチング手段112、フラ
イホイールダイオード114、インダクタ115および
平滑コンデンサ116で降圧チョッパからなる主回路1
19を構成している。
The switching means 112 uses a transistor or the like. The main circuit 1 composed of a step-down chopper includes the switching means 112, a flywheel diode 114, an inductor 115 and a smoothing capacitor 116.
19.

【0008】制御手段113は、スイッチング手段11
2を所定の周期およびデューティでオン、オフさせて、
高圧放電ランプ118に定電力を供給するように作用す
る。
[0008] The control means 113 comprises the switching means 11
2 is turned on and off at a predetermined cycle and duty,
It acts to supply constant power to the high-pressure discharge lamp 118.

【0009】図12は、図11における制御信号電圧お
よび出力電流の波形図である。
FIG. 12 is a waveform diagram of the control signal voltage and the output current in FIG.

【0010】図において、Vgは制御信号電圧、Iは出
力電流である。
In the figure, Vg is a control signal voltage, and I is an output current.

【0011】近時は、光学系の集光効率を向上するため
に、電極間距離が4mm以下の高圧放電ランプが主流に
なっている。そして、さらに一層の高効率化、低ノイズ
化、小形化の要求が強い。
Recently, a high-pressure discharge lamp having a distance between electrodes of 4 mm or less has become mainstream in order to improve the light-collecting efficiency of an optical system. There is a strong demand for higher efficiency, lower noise, and smaller size.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、電極間距離
が小さくなるにしたがってランプ電圧は必然的に低下す
る。高圧放電ランプに同一電力を供給するには、電極間
距離が短くなるにしたがってランプ電流を多くする必要
がある。ランプ電流の増加は、回路効率の低下、伝播ノ
イズおよび放射ノイズの増加ならびに装置の大形化を招
く。
However, as the distance between the electrodes becomes smaller, the lamp voltage necessarily decreases. In order to supply the same power to the high-pressure discharge lamp, it is necessary to increase the lamp current as the distance between the electrodes becomes shorter. The increase in lamp current leads to a decrease in circuit efficiency, an increase in propagation noise and radiation noise, and an increase in the size of the device.

【0013】まず、回路効率について説明する。First, the circuit efficiency will be described.

【0014】チョッパにおける損失は、主にスイッチン
グ損失による。スイッチング損失は、スイッチング手段
のスイッチングに伴って発生するもので、スイッチング
手段を流れる電流に比例する。すなわち、ランプ電流が
大きくなるにしたがって回路損失が増加、換言すれば回
路効率が低下する。また、スイッチング手段におけるス
イッチング損失の増加は、スイッチング手段の大形化お
よびまたは放熱装置の大形化を招く。このことは、装置
の大形化を意味する。
The loss in the chopper is mainly due to switching loss. The switching loss occurs with the switching of the switching means, and is proportional to the current flowing through the switching means. That is, as the lamp current increases, the circuit loss increases, in other words, the circuit efficiency decreases. In addition, an increase in switching loss in the switching means causes an increase in the size of the switching means and / or an increase in the size of the heat dissipation device. This means an increase in the size of the device.

【0015】さらに、この種の高圧放電ランプは、その
ランプ電圧が消費電力200W程度のもので、30〜6
0Vと低い。これに対して、無負荷開放電圧は前述のよ
うに240〜400Vであり、PWM制御による場合、
安定点灯時のオンデューティ比が小さくなり、したがっ
て回路効率が悪い。特に、スイッチング速度を抑えて伝
播ノイズおよび放射ノイズを低下させる場合には、回路
効率が顕著に悪化する。
Further, this type of high-pressure discharge lamp has a lamp voltage of about 200 W in power consumption and 30 to 6
It is as low as 0V. On the other hand, the no-load open voltage is 240 to 400 V as described above, and in the case of PWM control,
The on-duty ratio at the time of stable lighting becomes small, so that the circuit efficiency is poor. In particular, when the switching speed is suppressed to reduce the propagation noise and the radiation noise, the circuit efficiency is significantly deteriorated.

【0016】次に、伝播ノイズおよび放射ノイズについ
て説明する。
Next, propagation noise and radiation noise will be described.

【0017】降圧チョッパにおいて、スイッチング条件
が一定の場合、スイッチングノイズは、入力電圧および
出力電流の増加に伴って増大する。したがって、電極間
距離の短縮に伴って出力電流すなわちランプ電流が増加
するので、スイッチングノイズを主要因とする伝播ノイ
ズおよび放射ノイズが増加する。
In the step-down chopper, when the switching condition is constant, the switching noise increases as the input voltage and the output current increase. Therefore, the output current, that is, the lamp current increases with the decrease in the inter-electrode distance, so that the propagation noise and the radiation noise mainly due to the switching noise increase.

【0018】最後に、装置の大形化について説明する。Finally, the enlargement of the apparatus will be described.

【0019】装置の大形化は、主に巻線部品の肥大化に
よる。一般的な無負荷開放電圧が240〜400Vのメ
タルハライドランプの点灯装置では、定格出力電流が4
A程度の場合、降圧チョッパのインダクタにはEI−3
3程度のコアを使用できるが、出力電流が6A以上にな
ると、EI−50以上のコアが必要になる。
The enlargement of the device is mainly due to the enlargement of the winding parts. In a general lighting device for a metal halide lamp having a no-load open-circuit voltage of 240 to 400 V, the rated output current is 4
In the case of about A, the inductor of the step-down chopper is EI-3
Although about three cores can be used, when the output current is 6 A or more, a core of EI-50 or more is required.

【0020】本発明は、回路効率が高く、伝播ノイズお
よび放射ノイズが少なくて、しかも小形化も可能で、短
アーク形の高圧放電ランプに好適なDC−DCコンバー
タ、これを用いた高圧放電ランプ点灯装置および照明装
置を提供することを目的とする。
The present invention relates to a DC-DC converter suitable for a short arc type high pressure discharge lamp, which has high circuit efficiency, reduces propagation noise and radiation noise, and can be miniaturized, and a high pressure discharge lamp using the same. It is an object to provide a lighting device and a lighting device.

【0021】[0021]

【課題を達成するための手段】請求項1の発明のDC−
DCコンバータは、直流電源と;スイッチング手段、フ
ライホイールダイオード、インダクタおよび平滑コンデ
ンサを備えたチョッパの複数を並列接続してなり、入力
端を直流電源に接続した主回路と;各チョッパのスイッ
チング手段を順次作動させることによって出力端から見
て主回路が単一のチョッパであるように作動させる制御
手段と;を具備していることを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, the DC-
The DC converter comprises: a DC power supply; a main circuit having a plurality of choppers each including a switching means, a flywheel diode, an inductor and a smoothing capacitor connected in parallel, and an input terminal connected to the DC power supply; and a switching means for each chopper. Control means for operating the main circuit as a single chopper as viewed from the output end by sequentially operating.

【0022】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。
In the present invention and each of the following inventions, definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

【0023】DC−DCコンバータは、スイッチング手
段、フライホイールダイオード、インダクタおよび平滑
コンデンサを備えたチョッパであれば、降圧形チョッ
パ、昇圧形チョッパ、逆極性形チョッパなどのいずれで
もよい。
The DC-DC converter may be any one of a step-down type chopper, a step-up type chopper, a reverse polarity type chopper, etc., as long as it is a chopper provided with a switching means, a flywheel diode, an inductor and a smoothing capacitor.

【0024】直流電源は、電池電源、発電機電源および
整流化電源などのいずれでもよい。また、整流化電源の
場合は平滑化の有無は問わないが、チョッパによる平滑
化作用があるので、敢えて平滑化しなくてもよい。
The DC power supply may be any of a battery power supply, a generator power supply and a rectified power supply. In the case of a rectified power supply, whether or not smoothing is performed does not matter, but since there is a smoothing action by a chopper, smoothing need not be performed.

【0025】スイッチング手段は、制御手段によってそ
のスイッチングを制御することができれば、トランジス
タなどどのようなものであってもよい。
The switching means may be any type such as a transistor as long as the switching can be controlled by the control means.

【0026】フライホイールダイオードは、インダクタ
の逆起電力による電流を通流させるように接続される。
The flywheel diode is connected so as to allow a current caused by the back electromotive force of the inductor to flow.

【0027】インダクタは、スイッチング手段がオン時
に電磁エネルギーを蓄え、オフ時にこれを放出する。
The inductor stores electromagnetic energy when the switching means is turned on, and discharges it when the switching means is turned off.

【0028】平滑コンデンサは、出力電圧を平滑化す
る。
The smoothing capacitor smoothes the output voltage.

【0029】以上のスイッチング手段、フライホイール
ダイオードおよびインダクタは、チョッパのタイプによ
って接続位置が変わる。降圧形においては、入力端およ
び出力端間にスイッチング手段およびインダクタが直列
に接続される。昇圧形においては、同じくインダクタお
よびフライホイールダイオードが直列接続される。さら
に、逆極性形においては、スイッチング手段およびフラ
イホイールダイオードが直列接続される。そして、フラ
イホイールダイオードは、インダクタの逆起電力による
電流が負荷側に流れるようにインダクタとの関係におい
て接続される。
The connection positions of the above-mentioned switching means, flywheel diode and inductor vary depending on the type of chopper. In the step-down type, switching means and an inductor are connected in series between an input terminal and an output terminal. In the boost type, an inductor and a flywheel diode are similarly connected in series. Further, in the reverse polarity type, the switching means and the flywheel diode are connected in series. The flywheel diode is connected in relation to the inductor so that a current due to the back electromotive force of the inductor flows to the load side.

【0030】チョッパはその複数が並列に接続される。
この場合、チョッパの一部の構成部品たとえば平滑コン
デンサが複数のチョッパに対して共用されてもよい。
A plurality of choppers are connected in parallel.
In this case, some components of the chopper, for example, a smoothing capacitor may be shared by a plurality of choppers.

【0031】制御手段は、チョッパのスイッチング手段
に制御信号を供給して、そのオン、オフを制御する。本
発明においては、制御手段はさらに複数のチョッパのス
イッチング手段を順次作動させるように制御する。ま
た、チョッパの入力電圧または出力電圧に応じてスイッ
チング手段のオンデュティを変更するように構成するこ
とによって、定電圧調整機能を付与することができる。
さらにまた、入力電流または出力電流に応じてスイッチ
ング手段のオンデュティを変更するように構成すること
によって、定電流調整機能を付与することができる。し
たがって、電圧および電流の両者を制御することによ
り、定電力制御を行わせることもできる。
The control means supplies a control signal to the switching means of the chopper to control on / off thereof. In the present invention, the control means further controls the switching means of the plurality of choppers to operate sequentially. Further, a constant voltage adjusting function can be provided by changing the on-duty of the switching means in accordance with the input voltage or the output voltage of the chopper.
Still further, by changing the on-duty of the switching means in accordance with the input current or the output current, a constant current adjusting function can be provided. Therefore, the constant power control can be performed by controlling both the voltage and the current.

【0032】なお、DC−DCコンバータの負荷は高圧
放電ランプが好適であるが、本発明はこれに限定されな
い。
Although the load of the DC-DC converter is preferably a high-pressure discharge lamp, the present invention is not limited to this.

【0033】そうして、本発明においては、複数のチョ
ッパを順次作動させるので、出力端から見ると、単一の
チョッパが所定の周波数で作動しているように作用す
る。したがって、各チョッパはチョッパの数分の1の周
波数で作動することになる。また、各チョッパが担当す
る電流もチョッパの数分の1となる。
Thus, in the present invention, since a plurality of choppers are sequentially operated, when viewed from the output end, it acts as if a single chopper operates at a predetermined frequency. Therefore, each chopper will operate at a fraction of the frequency of the chopper. In addition, the current handled by each chopper is a fraction of that of the chopper.

【0034】まず、スイッチング損失について述べる。First, the switching loss will be described.

【0035】スイッチング損失は、既述のようにチョッ
パを流れる電流に比例するところ、本発明においては、
上記のように各チョッパが担当する電流はチョッパの数
分の1になるので、スイッチング損失もチョッパの数分
の1になる。さらに、各チョッパにおいてスイッチング
損失が発生する機会は上記のように動作周波数の減少に
伴ってチョッパの数分の一になる。
The switching loss is proportional to the current flowing through the chopper as described above.
As described above, the current handled by each chopper is a fraction of that of the chopper, so that the switching loss is also a fraction of that of the chopper. Further, the chance of switching loss occurring in each chopper is reduced to a fraction of that of the chopper as the operating frequency decreases as described above.

【0036】したがって、各チョッパにおいて発生する
スイッチング損失はチョッパの数の2乗分の一となる。
たとえば、2個のチョッパを用いて上記のように構成し
た場合、各チョッパのスイッチング損失は4分の1とな
る。そして、DC−DCコンバータ全体としては、スイ
ッチング損失は単一のチョッパを用いる場合の2分の1
となる。同様に3個のチョッパを用いれば、スイッチン
グ損失は3分の1になることが理解できるであろう。た
だし、チョッパの数が増えるにしたがってフライホイー
ルダイオードの抵抗分による導通損失は増加するが、回
路効率はスイッチング損失に影響を受ける割合が大きい
から、回路損失は明らかに減少し、したがって回路効率
は向上する。
Therefore, the switching loss that occurs in each chopper is one square of the number of choppers.
For example, in the case where two choppers are used as described above, the switching loss of each chopper is 4. As a whole, the switching loss of the DC-DC converter is half that of a single chopper.
Becomes Similarly, if three choppers are used, it can be seen that the switching loss is one third. However, as the number of choppers increases, the conduction loss due to the resistance of the flywheel diode increases, but the circuit efficiency is greatly affected by the switching loss. I do.

【0037】また、各チョッパの動作周波数は前述のよ
うにチョッパの数分の1になるから、各チョッパにおけ
るスイッチング手段のオン時間はチョッパの数倍にな
る。したがって、たとえば負荷がランプ電圧の低い短ア
ークの高圧放電ランプであって、そのためオンデューテ
ィが小さくてなっても、回路効率の悪化を阻止する。
Further, since the operating frequency of each chopper is a fraction of that of the chopper as described above, the ON time of the switching means in each chopper is several times that of the chopper. Therefore, for example, even if the load is a short arc high-pressure discharge lamp having a low lamp voltage and the on-duty is small, deterioration of circuit efficiency is prevented.

【0038】次に、伝播ノイズおよび放射ノイズについ
て述べる。
Next, propagation noise and radiation noise will be described.

【0039】伝播ノイズおよび放射ノイズは前述のよう
に主要因がスイッチングノイズであり、スイッチングノ
イズはスイッチング手段を流れる電流に比例して増減す
るので、電流の減少に伴って伝播ノイズおよび放射ノイ
ズは大幅に減少する。
As described above, the main factor of the propagation noise and the radiation noise is the switching noise, and the switching noise increases and decreases in proportion to the current flowing through the switching means. Therefore, the propagation noise and the radiation noise greatly increase as the current decreases. To decrease.

【0040】最後に、装置の大きさについて説明する。Finally, the size of the apparatus will be described.

【0041】装置の大きさに影響の大きい巻線部品であ
るところのインダクタの巻線の断面積はチョッパの平均
電流に比例する。平均電流は前記から理解できるように
チョッパの数分の1になることから、巻線として細い導
線を用いることができ、インダクタの小形化に寄与す
る。さらに、前記のように回路損失およびノイズの減少
に伴って、スイッチング手段やその放熱装置も小形化す
ることができ、したがって全体として装置の小形化を図
ることができる。
The cross-sectional area of the winding of the inductor, which is a winding component that greatly affects the size of the device, is proportional to the average current of the chopper. As can be understood from the above, since the average current is a fraction of that of the chopper, a thin conductive wire can be used as the winding, which contributes to downsizing of the inductor. Further, as described above, as the circuit loss and the noise are reduced, the switching means and the heat radiating device thereof can be downsized, so that the device can be downsized as a whole.

【0042】なお、単一のチョッパにおいて、スイッチ
ング手段を複数並列接続して各スイッチング手段を順次
作動させることも考えられるが、この場合に比べて本発
明は以下の利点がある。
In a single chopper, a plurality of switching means may be connected in parallel to sequentially operate the switching means. However, the present invention has the following advantages as compared with this case.

【0043】各チョッパのスイッチング周波数がチョッ
パの数分の1になるので、ランプ電圧が低い場合に発生
するおそれのある間欠発振などの誤動作に対して余裕が
ある。
Since the switching frequency of each chopper is a fraction of that of the chopper, there is room for malfunction such as intermittent oscillation that may occur when the lamp voltage is low.

【0044】スイッチング手段のスイッチングオンは電
流がゼロから始まるので、スイッチング損失は殆ど発生
しない。また、スイッチングオフ時のピーク電流が小さ
いので、その最のスイッチング損失も小さい。
Since the switching on of the switching means starts from zero current, little switching loss occurs. Further, since the peak current at the time of switching off is small, the maximum switching loss is also small.

【0045】インダクタの巻線は、インダクタを通流す
る電流がチョッパの数分の1になるために、インダクタ
ンスに関係なく細いものを使用することができ、部品の
小形化なる。
Since the current flowing through the inductor is a fraction of that of the chopper, a thin winding can be used irrespective of the inductance, and the size of components can be reduced.

【0046】上記ランプ電圧が低いときの余裕を利用し
て動作周波数をさらに高くすれば、一層の小形化を図る
ことができる。
If the operating frequency is further increased by utilizing the margin when the lamp voltage is low, the size can be further reduced.

【0047】請求項2の発明のDC−DCコンバータ
は、直流電源と;スイッチング手段、フライホイールダ
イオード、インダクタおよび平滑コンデンサを備えたチ
ョッパの複数を平滑コンデンサを共用して並列接続して
なり、入力端を直流電源に接続した主回路と;各チョッ
パのスイッチング手段を順次作動させることによって出
力端から見て主回路が単一のチョッパであるように作動
させる制御手段と;を具備していることを特徴としてい
る。
A DC-DC converter according to a second aspect of the present invention comprises a DC power supply and a plurality of choppers each including a switching means, a flywheel diode, an inductor and a smoothing capacitor, connected in parallel by sharing a smoothing capacitor. A main circuit having an end connected to a DC power supply; and control means for operating the switching means of each chopper so that the main circuit operates as a single chopper as viewed from the output end. It is characterized by.

【0048】本発明は、複数のチョッパを並列接続する
に際して平滑コンデンサを各チョッパに対して共用する
構成である。平滑コンデンサに流れるリップル電流は、
各チョッパに流れる電流が打ち消し合うように加算され
る。その他の作用は請求項1と同様である。
According to the present invention, when a plurality of choppers are connected in parallel, a smoothing capacitor is commonly used for each chopper. The ripple current flowing through the smoothing capacitor is
The currents flowing through the respective choppers are added so as to cancel each other. Other operations are the same as those of the first aspect.

【0049】請求項3の発明のDC−DCコンバータ
は、請求項1または2記載のDC−DCコンバータにお
いて、制御手段は、各チョッパのインダクタに通流する
電流が断続的で、出力電流が連続波形となるように主回
路を制御することを特徴としている。
The DC-DC converter according to the third aspect of the present invention is the DC-DC converter according to the first or second aspect, wherein the control means is configured such that the current flowing through the inductor of each chopper is intermittent and the output current is continuous. It is characterized in that the main circuit is controlled to have a waveform.

【0050】本発明は、各チョッパにおいてはインダク
タに流れる電流が断続的であっても合成された出力電流
は連続的であるためには、一方のチョッパのスイッチン
グ手段に電流が流れている期間にその前にスイッチング
手段がオンした他方のチョッパにおいてフライホイール
ダイオードに電流が流れている期間とが重なっているこ
とになり、スイッチングの瞬間のスイッチング手段を流
れる電流値を低減することができ、これによってさらに
スイッチング損失を少なくすることができる。
According to the present invention, in each chopper, even if the current flowing through the inductor is intermittent, the combined output current is continuous. The period in which the current flows through the flywheel diode in the other chopper in which the switching means was turned on before that overlaps, and the current value flowing through the switching means at the moment of switching can be reduced. Further, switching loss can be reduced.

【0051】請求項4の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、出力を高圧放電ランプに供給する請求項1ないし3
のいずれか一記載のDC−DCコンバータと;高圧放電
ランプに始動電圧を供給する始動装置と;を具備してい
ることを特徴としている。
The high pressure discharge lamp lighting device according to the fourth aspect of the present invention supplies an output to the high pressure discharge lamp.
And a starting device that supplies a starting voltage to the high-pressure discharge lamp.

【0052】請求項1ないし3のDC−DCコンバータ
は、スイッチング損失が少なくて、伝播ノイズおよび放
射ノイズが少ないので、ランプ電圧が低くランプ電流が
大きい短アーク形の高圧放電ランプの点灯に特に好適で
ある。短アーク形の場合、電極間距離は、一般的には6
mm以下、好ましくは4mm以下である。短アーク形の
高圧放電ランプは、必要に応じて反射鏡を一体に備えた
ものとすることによって、光学性能を発揮しやすくする
ことができる。
The DC-DC converter according to claims 1 to 3 has a small switching loss and a small amount of propagation noise and radiation noise. Therefore, it is particularly suitable for lighting a short arc type high pressure discharge lamp having a low lamp voltage and a large lamp current. It is. In the case of the short arc type, the distance between the electrodes is generally 6
mm or less, preferably 4 mm or less. The short arc type high pressure discharge lamp can easily exhibit optical performance by being provided with a reflecting mirror as necessary.

【0053】本発明に用いる高圧放電ランプは、短アー
ク形のメタルハライドランプである場合に特に効果的で
ある。投射用のメタルハライドランプとしては、放電媒
体が以下の構成である場合に、要求される発光特性すな
わち発光効率、相関色温度、色度および演色性の点から
好ましい結果をもたらす。すなわち、発光金属としてジ
スプロシウムDy、セシウムCsおよびネオジムNdを
主成分として、これにタリウムTl、およびまたは錫S
nを副成分として必要に応じて添加し、これら成分に対
して適量のヨー素Iおよびまたは臭素Brを水銀および
希ガスとともに封入する。
The high pressure discharge lamp used in the present invention is particularly effective when it is a short arc type metal halide lamp. When the discharge medium has the following configuration, the metal halide lamp for projection provides preferable results in terms of required luminous characteristics, that is, luminous efficiency, correlated color temperature, chromaticity, and color rendering. That is, dysprosium Dy, cesium Cs, and neodymium Nd are mainly used as luminescent metals, and thallium Tl and / or tin S
n is added as a sub-component as required, and an appropriate amount of iodine I and / or bromine Br is sealed with mercury and a rare gas for these components.

【0054】しかし、本発明は短アーク形でない高圧放
電ランプの点灯であってもその効果を奏するから、短ア
ーク形の高圧放電ランプに限定されない。
However, the present invention has an effect even when a high pressure discharge lamp which is not a short arc type is turned on, and is not limited to a short arc type high pressure discharge lamp.

【0055】また、DC−DCコンバータの出力端に直
接高圧放電ランプを接続すれば、高圧放電ランプを直流
点灯することができる。この場合、チョッパが高圧放電
ランプに直列接続されるなら、インダクタを高圧放電ラ
ンプのバラスト要素として兼用することもできる。しか
し、必要により、チョッパの入力側または出力側に別に
バラスト要素を挿入することができる。また、バラスト
要素は、回路の交流側または直流側に挿入することがで
きる。
If the high-pressure discharge lamp is connected directly to the output terminal of the DC-DC converter, the high-pressure discharge lamp can be turned on in direct current. In this case, if the chopper is connected in series to the high-pressure discharge lamp, the inductor can also be used as a ballast element of the high-pressure discharge lamp. However, if necessary, a ballast element can be separately inserted on the input side or the output side of the chopper. Also, the ballast element can be inserted on the AC or DC side of the circuit.

【0056】さらに、高圧放電ランプを交流点灯する場
合は、DC−DCコンバータの出力をインバータなどの
極性変換手段によって交番出力に変換してから、高圧放
電ランプに供給してもよい。
Further, when the high-pressure discharge lamp is to be turned on by alternating current, the output of the DC-DC converter may be converted to an alternating output by a polarity conversion means such as an inverter and then supplied to the high-pressure discharge lamp.

【0057】さらにまた、高圧放電ランプの始動直後お
よび光束立ち上がり途中においては、各チョッパのイン
ダクタを流れる電流を連続波形として電流を増やし、安
定点灯時には不連続波形であるが、出力電流は連続波形
にすることによってスイッチング損失を低減するように
制御することが許容される。メタルハライドランプのよ
うにランプ電圧変動範囲の大きい高圧放電ランプであっ
ても、上記のように構成することにより、安定点灯時に
良好な効果を得ることができる。
Immediately after the start of the high-pressure discharge lamp and during the rise of the luminous flux, the current flowing through the inductor of each chopper is increased as a continuous waveform, and the current is discontinuous during stable lighting, but the output current is changed to a continuous waveform. By doing so, it is permissible to control so as to reduce the switching loss. Even with a high-pressure discharge lamp having a large lamp voltage fluctuation range, such as a metal halide lamp, a good effect can be obtained during stable lighting by configuring as described above.

【0058】請求項5の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項4記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
入力電流または高圧放電ランプのランプ電流を検出する
電流検出手段と;入力電圧または高圧放電ランプのラン
プ電圧を検出する電圧検出手段と;を具備し;制御手段
は、入力電流または高圧放電ランプのランプ電流および
入力電圧または高圧放電ランプのランプ電圧に応じて高
圧放電ランプに所定の電力を供給するようにスイッチン
グ手段を制御する;ことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the high pressure discharge lamp lighting device according to the fourth aspect.
A current detecting means for detecting an input current or a lamp current of the high pressure discharge lamp; a voltage detecting means for detecting an input voltage or a lamp voltage of the high pressure discharge lamp; The switching means is controlled to supply predetermined power to the high-pressure discharge lamp according to the current and the input voltage or the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp.

【0059】本発明においては、直流電源状況または高
圧放電ランプの負荷状況に応じてスイッチング手段を制
御することにより、所望の電力を高圧放電ランプに供給
することができる。所望の電力としては定電力およびそ
の他任意に設定することができる。
In the present invention, desired power can be supplied to the high-pressure discharge lamp by controlling the switching means according to the DC power supply condition or the load condition of the high-pressure discharge lamp. The desired power may be a constant power or any other desired power.

【0060】請求項6の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項4記載の高圧放電ランプ点灯装置において、
スイッチング手段に通流する電流の1周期におけるピー
ク電流を検出するピーク電流検出手段と;高圧放電ラン
プのランプ電圧を検出する電圧検出手段と;を具備し;
制御手段は、ピーク電流検出手段と電圧検出手段との出
力を演算し、演算結果が所定値を越えるまではスイッチ
ング手段をオン、オフするが、所定値を越えたときには
スイッチング手段をオフにする;ことを特徴としてい
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the high pressure discharge lamp lighting device according to the fourth aspect,
A peak current detecting means for detecting a peak current in one cycle of a current flowing through the switching means; and a voltage detecting means for detecting a lamp voltage of the high pressure discharge lamp;
The control means calculates the outputs of the peak current detection means and the voltage detection means, and turns on and off the switching means until the calculation result exceeds a predetermined value, but turns off the switching means when the calculation result exceeds the predetermined value; It is characterized by:

【0061】本発明においては、高圧放電ランプのラン
プ電圧とスイッチング手段を通流する電流のピーク電流
とを演算することにより、点灯中にランプ電流が増加す
るのを監視して、ランプ電流が増加すると、スイッチン
グ手段をオフにしてランプ電流の増加を抑制するもので
ある。したがって、ランプ電流が増加することによって
回路損失が増加して出力が減少するのを補正することが
できる。
In the present invention, the lamp current is monitored during the lighting by calculating the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp and the peak current of the current flowing through the switching means. Then, the switching means is turned off to suppress an increase in the lamp current. Therefore, it is possible to correct a decrease in output due to an increase in circuit loss due to an increase in lamp current.

【0062】請求項7の高圧放電ランプ点灯装置は、請
求項4ないし6のいずれか一記載の高圧放電ランプ点灯
装置において、制御手段は、高圧放電ランプに供給する
電力の特性をチョッパのインダクタに通流する電流が不
連続のときにはに定電力特性とし、インダクタに通流す
る電流が連続のときにはオンデューティが小さくなるほ
ど定電流特性に近い特性になるようスイッチング手段を
制御することを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the high pressure discharge lamp lighting device according to any one of the fourth to sixth aspects, the control means controls the characteristic of the power supplied to the high pressure discharge lamp to the inductor of the chopper. When the flowing current is discontinuous, a constant power characteristic is set. When the current flowing through the inductor is continuous, the switching means is controlled so that the characteristic becomes closer to the constant current characteristic as the on-duty becomes smaller.

【0063】本発明において、定電力特性とは、完全な
定電力特性のみを意味するものではなく、ほぼ定電力特
性といっても差し支えないような類似の電力特性をも含
むものである。
In the present invention, the constant power characteristic does not mean only a complete constant power characteristic, but also includes a similar power characteristic which may be almost constant power characteristic.

【0064】本発明は、高圧放電ランプがメタルハライ
ドランプの場合に望ましい電力特性を提供する。
The present invention provides desirable power characteristics when the high pressure discharge lamp is a metal halide lamp.

【0065】請求項8の発明の高圧放電ランプ点灯装置
は、請求項4ないし7のいずれか一記載の高圧放電ラン
プ点灯装置において、高圧放電ランプを具備しているこ
とを特徴としている。
An eighth aspect of the present invention is directed to the high pressure discharge lamp lighting device according to any one of the fourth to seventh aspects, further comprising a high pressure discharge lamp.

【0066】本発明は、高圧放電ランプを高圧放電ラン
プ点灯装置の構成要素として含むものである。
The present invention includes a high-pressure discharge lamp as a component of a high-pressure discharge lamp lighting device.

【0067】高圧放電ランプはDC−DCコンバータと
一体または共通の組立体としてもよいし、要すれば分離
していてもよい。
The high-pressure discharge lamp may be integral with or common to the DC-DC converter, or may be separated if necessary.

【0068】請求項9の発明の照明装置は、照明装置本
体と;照明装置本体に支持された請求項8記載の高圧放
電ランプ点灯装置と;を具備していることを特徴として
いる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a lighting device, comprising: a lighting device main body; and the high pressure discharge lamp lighting device according to the eighth aspect supported by the lighting device main body.

【0069】本発明の照明装置は、高圧放電ランプを何
らかの照明の目的に使用する装置の全てに適応するもの
である。たとえば照明器具、表示装置、信号灯装置およ
び画像投射装置などに実施することができる。照明器具
としては、屋内用の各種照明器具、屋外用の各種照明器
具を含む。画像投射装置としては、液晶プロジェクタ、
オーバーヘッドプロジェクタなどに適用することができ
る。
The lighting device of the present invention is applicable to all devices that use a high-pressure discharge lamp for some lighting purpose. For example, the present invention can be applied to a lighting fixture, a display device, a signal lamp device, an image projection device, and the like. The lighting fixtures include various indoor lighting fixtures and various outdoor lighting fixtures. As the image projection device, a liquid crystal projector,
It can be applied to an overhead projector and the like.

【0070】[0070]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0071】図1は、本発明のDC−DCコンバータお
よび高圧放電ランプ点灯装置の第1の実施形態を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a DC-DC converter and a high-pressure discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.

【0072】図において、1は交流電源、2Aは第1の
チョッパ、2Bは第2のチョッパ、3は主回路、4は始
動回路、5は高圧放電ランプ、6は制御手段である。
In the figure, 1 is an AC power supply, 2A is a first chopper, 2B is a second chopper, 3 is a main circuit, 4 is a starting circuit, 5 is a high-pressure discharge lamp, and 6 is control means.

【0073】交流電源1は、商用交流電源である。AC power supply 1 is a commercial AC power supply.

【0074】第1および第2のチョッパ2A、2Bは、
その入力端および出力端がともに並列接続されていて、
これらは主回路3を構成する。そして、第1および第2
のチョッパ2A、2Bは、それぞれ整流化電源、スイッ
チング手段、フライホイールダイオード、インダクタお
よび平滑コンデンサを備えている。
The first and second choppers 2A and 2B
Its input and output are both connected in parallel,
These constitute the main circuit 3. And the first and second
Choppers 2A and 2B each include a rectified power supply, switching means, a flywheel diode, an inductor, and a smoothing capacitor.

【0075】始動回路4は、周知のものを用いている。The starting circuit 4 is of a known type.

【0076】高圧放電ランプ5は、短アーク形のメタル
ハライドランプである。
The high-pressure discharge lamp 5 is a short arc type metal halide lamp.

【0077】制御手段6は、各チョッパのスイッチング
手段を順次作動させて主回路の出力端から見て単一のチ
ョッパであるように制御する。すなわち、各チョッパの
スイッチングを電気的に180゜ずらし、かつ出力端か
ら見た場合の動作周波数の半分の動作周波数で各チョッ
パを作動させる。
The control means 6 controls the switching means of each chopper sequentially so as to control it as a single chopper when viewed from the output terminal of the main circuit. That is, the switching of each chopper is electrically shifted by 180 °, and each chopper is operated at an operating frequency that is half the operating frequency when viewed from the output end.

【0078】図2は、本発明のDC−DCコンバータお
よび高圧放電ランプ点灯装置の第2の実施形態を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a DC-DC converter and a high-pressure discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【0079】本実施形態は、図1の実施形態と比較して
各チョッパの平滑コンデンサ2aを単一の電解コンデン
サを用いて共用にしたものである。したがって、図1と
同一部分には同一符号を付して説明は省略する。
This embodiment differs from the embodiment of FIG. 1 in that the smoothing capacitor 2a of each chopper is shared by using a single electrolytic capacitor. Therefore, the same parts as those in FIG.

【0080】図3は、本発明のDC−DCコンバータお
よび高圧放電ランプ点灯装置の第3の実施形態を示す回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【0081】図において、図1と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG.

【0082】本実施形態は、チョッパの回路構成を具体
的に示したものである。すなわち、第1および第2のチ
ョッパ2A、2Bは、それぞれ直流電源7の両極間に接
続したスイッチング手段2bおよびフライホイールダイ
オード2cの直列回路と、スイッチング手段およびフラ
イホイールダイオード2cの接続点にインダクタ2d
と、インダクタ2dの他端およびフライホイールダイオ
ード2cと直流電源7との接続点の間に接続した平滑コ
ンデンサ2aとから構成されている。
This embodiment specifically shows the circuit configuration of the chopper. That is, the first and second choppers 2A and 2B are respectively connected to a series circuit of the switching means 2b and the flywheel diode 2c connected between both poles of the DC power supply 7, and an inductor 2d at a connection point of the switching means and the flywheel diode 2c.
And a smoothing capacitor 2a connected between the other end of the inductor 2d and a connection point between the flywheel diode 2c and the DC power supply 7.

【0083】図4は、図3における各部の電圧・電流波
形図である。
FIG. 4 is a voltage / current waveform diagram of each part in FIG.

【0084】図において、Va、Vbは制御信号電圧、
Ia、Ibはインダクタ電流、Icは平滑コンデンサ入
力電流である。
In the figure, Va and Vb are control signal voltages,
Ia and Ib are inductor currents, and Ic is a smoothing capacitor input current.

【0085】制御信号電圧VaとVbは、制御手段6か
ら出力されるが、位相が180゜ずれている。制御信号
電圧Vaは、第1のチョッパ2Aのスイッチング手段2
bの制御極に印加される。制御信号電圧Vaは、第2の
チョッパ2Bのスイッチング手段2bの制御極に印加さ
れる。
The control signal voltages Va and Vb are output from the control means 6, but are 180 ° out of phase. The control signal voltage Va is applied to the switching means 2 of the first chopper 2A.
b is applied to the control pole. The control signal voltage Va is applied to the control pole of the switching means 2b of the second chopper 2B.

【0086】インダクタ電流Ia、Ibは、インダクタ
2dに流れる電流である。インダクタ電流Iaは、第1
のチョッパ2Aのインダクタ2dを流れる。インダクタ
電流Ibは、第2のチョッパ2Bのインダクタ2dを流
れる。
The inductor currents Ia and Ib are currents flowing through the inductor 2d. The inductor current Ia is
Flows through the inductor 2d of the chopper 2A. The inductor current Ib flows through the inductor 2d of the second chopper 2B.

【0087】平滑電流入力電流Icは、平滑コンデンサ
2aに流入する電流である。この平滑コンデンサ入力電
流Icは、第1および第2のチョッパ2A、2Bのイン
ダクタ電流2dを加算したものに相当する。
The smoothing current input current Ic is a current flowing into the smoothing capacitor 2a. This smoothing capacitor input current Ic corresponds to the sum of the inductor currents 2d of the first and second choppers 2A and 2B.

【0088】図4から明らかなように、インダクタ電流
Ia、Ibはスイッチング手段2bがオンのときにゼロ
から立ち上がり、オフになるとインダクタ2dの逆起電
力によってフライホイールダイオード2cを通って流れ
てゼロまで立ち下がり、次にスイッチング手段2bがオ
ンするまでゼロ状態を維持する。したがって、インダク
タ電流Ia、Ibは不連続波形となる。しかし、電流の
立ち下がり期間中に他方のチョッパのスイッチング手段
2bがオンしてインダクタ電流が立ち上がる。両方のイ
ンダクタ電流Ia、Ibは、加算されて平滑コンデンサ
入力電流Icとなる。このため、平滑コンデンサ入力電
流Icは連続波形となる。
As is clear from FIG. 4, the inductor currents Ia and Ib rise from zero when the switching means 2b is on, and flow through the flywheel diode 2c by the back electromotive force of the inductor 2d to turn off when the switching means 2b is off. Then, the zero state is maintained until the switching means 2b is turned on. Therefore, the inductor currents Ia and Ib have discontinuous waveforms. However, during the fall period of the current, the switching means 2b of the other chopper is turned on, and the inductor current rises. Both inductor currents Ia and Ib are added to form a smoothing capacitor input current Ic. Therefore, the smoothing capacitor input current Ic has a continuous waveform.

【0089】高圧放電ランプ5には平滑コンデンサ入力
電流Icが供給され、これを直流点灯する。
The high-pressure discharge lamp 5 is supplied with a smoothing capacitor input current Ic, which is lit by DC.

【0090】図5は、本発明のDC−DCコンバータお
よび高圧放電ランプ点灯装置の第4の実施形態を示す回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【0091】図において、図3と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0092】本実施形態は、ランプ電圧検出手段8およ
びランプ電流検出手段9を備えている点で異なる。すな
わち、制御手段6は、ランプ電圧検出手段8およびラン
プ電流検出手段9の出力に応じて各チョッパ2A、2B
の各スイッチング手段2bのスイッチングを制御するこ
とによって、高圧放電ランプ5に所定の電力を供給する
ように構成されている。
This embodiment is different from the first embodiment in that a lamp voltage detecting means 8 and a lamp current detecting means 9 are provided. That is, the control means 6 controls each of the choppers 2A, 2B according to the output of the lamp voltage detection means 8 and the lamp current detection means 9.
By controlling the switching of each of the switching means 2b, a predetermined electric power is supplied to the high-pressure discharge lamp 5.

【0093】図6は、本発明のDC−DCコンバータお
よび高圧放電ランプ点灯装置の第5の実施形態を示す回
路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【0094】図において、図3と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG.

【0095】本実施形態は、入力電圧検出手段10およ
び入力電流検出手段11を備えている点で異なる。すな
わち、制御手段6は、入力電圧検出手段10および入力
電流検出手段11の出力に応じて各チョッパ2A、2B
の各スイッチング手段2bのスイッチングを制御するこ
とによって、高圧放電ランプ5に所定の電力を供給する
ように構成されている。
This embodiment is different from the first embodiment in that input voltage detecting means 10 and input current detecting means 11 are provided. That is, the control means 6 controls each of the choppers 2A, 2B according to the outputs of the input voltage detection means 10 and the input current detection means 11.
By controlling the switching of each of the switching means 2b, a predetermined electric power is supplied to the high-pressure discharge lamp 5.

【0096】図7は、本発明のDC−DCコンバータお
よび高圧放電ランプ点灯装置の第6の実施形態を示す回
路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a DC-DC converter and a high-pressure discharge lamp lighting device according to a sixth embodiment of the present invention.

【0097】図において、図3と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG.

【0098】本実施形態は、各チョッパ2A、2Bごと
にスイッチング電流検出手段12a、12bを備えてい
る点で異なる。すなわち、制御手段6は、スイッチング
電流検出手段12a、12bの出力に応じてスイッチン
グ手段2bのスイッチングを制御することによって、高
圧放電ランプ5に所定の電力を供給するように構成され
ている。
The present embodiment differs from the first embodiment in that switching current detecting means 12a and 12b are provided for each of the choppers 2A and 2B. That is, the control unit 6 is configured to supply predetermined power to the high-pressure discharge lamp 5 by controlling the switching of the switching unit 2b according to the outputs of the switching current detection units 12a and 12b.

【0099】図8は、本発明のDC−DCコンバータお
よび高圧放電ランプ点灯装置の第7の実施形態を示す回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【0100】図において、図7と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0101】本実施形態は、各チョッパ2A、2Bごと
にスイッチング電流の1周期のピーク電流を検出するピ
ーク電流検出手段12a’、12b’と、高圧放電ラン
プ5のランプ電圧を検出するランプ電圧検出手段8を付
加している点で異なる。すなわち、制御手段6は、ピー
ク電流検出手段12a’、12b’およびランプ電圧検
出手段8の出力を制御手段6で演算し、その演算結果に
応じてスイッチング手段2bのスイッチングを制御する
ことによって、高圧放電ランプ5に所定の電力を供給す
るように構成されている。
In the present embodiment, peak current detecting means 12a 'and 12b' for detecting a one-cycle peak current of a switching current for each of the choppers 2A and 2B, and a lamp voltage detecting means for detecting a lamp voltage of the high-pressure discharge lamp 5 are provided. The difference is that a means 8 is added. That is, the control means 6 calculates the output of the peak current detection means 12a ', 12b' and the lamp voltage detection means 8 by the control means 6, and controls the switching of the switching means 2b in accordance with the calculation result, thereby providing a high voltage. It is configured to supply a predetermined power to the discharge lamp 5.

【0102】図9は、本発明の高圧放電ランプ点灯装置
の第8の実施形態を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing an eighth embodiment of the high pressure discharge lamp lighting device according to the present invention.

【0103】図において、5は高圧放電ランプ、13は
点灯装置、14は反射鏡である。
In the figure, 5 is a high-pressure discharge lamp, 13 is a lighting device, and 14 is a reflector.

【0104】高圧放電ランプ5は、セラミックスからな
る放電容器5aを備え、放電容器5aの両端に陽極5b
および陰極5cを封装している。5dは放電容器5aの
一端に固着した口金、5eは口金5dから突出した陽極
リード線、5fは陰極リード線、5gは給電線である。
そして、放電容器5a内には放電媒体として、発光金属
のハロゲン化物、希ガスおよび水銀が封入されている。
The high-pressure discharge lamp 5 has a discharge vessel 5a made of ceramics, and an anode 5b is provided at both ends of the discharge vessel 5a.
And the cathode 5c. 5d is a base fixed to one end of the discharge vessel 5a, 5e is an anode lead wire protruding from the base 5d, 5f is a cathode lead, and 5g is a power supply line.
The discharge vessel 5a is filled with a luminescent metal halide, a rare gas, and mercury as a discharge medium.

【0105】点灯装置13は、図1における主回路3お
よび始動回路4を含んでいる。
The lighting device 13 includes the main circuit 3 and the starting circuit 4 in FIG.

【0106】反射鏡14は、ガラス成形により形成され
ているが、頂部にネック部4aを備え、反射鏡主体部1
4bは回転楕円面に形成され、その内面に可視光反射・
赤外線透過性の多層干渉膜14cが形成されている。ま
た、反射鏡主体部14bには、透孔14dが形成されて
いる。そして、高圧放電ランプ5は、その口金5dをネ
ック部14a内に口金セメント15を介して固着されて
いる。さらに、給電線5gは反射鏡14の透孔14dを
通過して反射鏡14の背面側に導出されて点灯装置13
に接続されている。
The reflecting mirror 14 is formed by glass molding. The reflecting mirror 14 has a neck portion 4a at the top, and the reflecting mirror main portion 1
4b is formed in a spheroidal surface, and has a visible light reflection
An infrared transmissive multilayer interference film 14c is formed. Further, a through hole 14d is formed in the reflecting mirror main portion 14b. The high-pressure discharge lamp 5 has its base 5 d fixed in the neck portion 14 a via the base cement 15. Further, the power supply line 5g passes through the through hole 14d of the reflecting mirror 14 and is led out to the rear side of the reflecting mirror 14 so that the lighting device 13
It is connected to the.

【0107】図10は、本発明の照明装置の一実施形態
である画像投射装置を示す概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an image projection device which is an embodiment of the illumination device of the present invention.

【0108】図において、図9と同一部分には同一符号
を付して説明は省略する。15は液晶表示手段、16は
画像制御手段、17は光学系、18は本体ケース、19
はスクリーンである。
In the figure, the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 15 is a liquid crystal display means, 16 is an image control means, 17 is an optical system, 18 is a main body case, 19
Is the screen.

【0109】液晶表示手段15は、投射すべき画像を液
晶によって表示するもので、その背面から高圧放電ラン
プ5から放射され反射鏡14で集光された照明光を照射
される。
The liquid crystal display means 15 displays an image to be projected by liquid crystal, and irradiates illumination light emitted from the high-pressure discharge lamp 5 and condensed by the reflecting mirror 14 from the back thereof.

【0110】画像制御手段16は、液晶表示手段15を
駆動および制御するもので、要すればテレビジョン受信
機能をも備えることができる。
The image control means 16 drives and controls the liquid crystal display means 15, and can have a television receiving function if necessary.

【0111】光学系17は、液晶表示手段15を透過し
た光を集光してスクリーン19に投射する。
The optical system 17 condenses the light transmitted through the liquid crystal display means 15 and projects it on a screen 19.

【0112】本体ケース18は、以上の各構成要素を収
納し、さらに所要のその他制御機構などを収納してい
る。
The main body case 18 houses the above-described components, and further houses other necessary control mechanisms.

【0113】[0113]

【発明の効果】請求項1ないし3の各発明によれば、複
数のチョッパを並列接続して各スイッチング手段を順次
作動させて出力端から見て単一のチョッパであるように
作動させることにより、回路効率が高く、伝播ノイズお
よび放射ノイズが少ないDC−DCコンバータを提供す
ることができる。
According to each of the first to third aspects of the present invention, a plurality of choppers are connected in parallel, and each switching means is sequentially operated to operate as a single chopper when viewed from the output end. , A DC-DC converter with high circuit efficiency and low propagation noise and radiation noise can be provided.

【0114】請求項2の発明によれば、加えて平滑コン
デンサを各チョッパに対して共用することにより、部品
数を少なくしたDC−DCコンバータを提供することが
できる。
According to the second aspect of the present invention, a DC-DC converter with a reduced number of components can be provided by additionally using a smoothing capacitor for each chopper.

【0115】請求項3の発明によれば、加えて各チョッ
パのインダクタを通流する電流を断続的とし、かつ出力
電流を連続的にすることにより、負荷を定電力制御する
ことができるDC−DCコンバータを提供することがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, in addition, by making the current flowing through the inductor of each chopper intermittent and making the output current continuous, it is possible to control the load with a constant power. A DC converter can be provided.

【0116】請求項4ないし8の各発明によれば、請求
項1ないし3の効果を有する特に短アーク形の高圧放電
ランプに好適な高圧放電ランプ点灯装置を提供すること
ができる。
According to each of the fourth to eighth aspects of the present invention, it is possible to provide a high pressure discharge lamp lighting device which has the effects of the first to third aspects and is particularly suitable for a short arc type high pressure discharge lamp.

【0117】請求項5の発明によれば、加えて入力電流
またはランプ電流および入力電圧またはランプ電圧に応
じて高圧放電ランプに所定の電力を供給する高圧放電ラ
ンプ点灯装置を提供することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide a high-pressure discharge lamp lighting device for supplying predetermined power to the high-pressure discharge lamp according to the input current or the lamp current and the input voltage or the lamp voltage.

【0118】請求項6の発明によれば、加えてスイッチ
ング手段に通流する電流の1周期におけるピーク電流お
よびランプ電圧に応じてスイッチング手段を制御するこ
とにより、スイッチング損失の増大を抑制する高圧放電
ランプ点灯装置を提供することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, in addition, the switching means is controlled in accordance with the peak current and the lamp voltage in one cycle of the current flowing through the switching means, so that the high pressure discharge which suppresses an increase in switching loss is suppressed. A lamp lighting device can be provided.

【0119】請求項7の発明によれば、加えて各チョッ
パのインダクタに通流する電流が不連続のときには定電
力特性であり、連続のときにはスイッチング手段のデュ
ーティが小さいほど定電流特性に近くなる電力特性にす
ることにより、高圧放電ランプがメタルハライドランプ
である場合に最適な高圧放電ランプ点灯装置を提供する
ことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, in addition, when the current flowing through the inductor of each chopper is discontinuous, the constant power characteristic is obtained. By using power characteristics, it is possible to provide an optimal high pressure discharge lamp lighting device when the high pressure discharge lamp is a metal halide lamp.

【0120】請求項8の発明によれば、加えて高圧放電
ランプを備えた高圧放電ランプ点灯装置を提供すること
ができる。
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to provide a high pressure discharge lamp lighting device including a high pressure discharge lamp.

【0121】請求項9の発明によれば、請求項1ないし
8の効果を有する照明装置を提供することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a lighting device having the effects of the first to eighth aspects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のDC−DCコンバータおよび高圧放電
ランプ点灯装置の第1の実施形態を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a DC-DC converter and a high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【図2】本発明のDC−DCコンバータおよび高圧放電
ランプ点灯装置の第2の実施形態を示す回路図
FIG. 2 is a circuit diagram showing a DC-DC converter and a high-pressure discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明のDC−DCコンバータおよび高圧放電
ランプ点灯装置の第3の実施形態を示す回路図
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【図4】図3における各部の電圧・電流波形図FIG. 4 is a diagram showing voltage / current waveforms at various parts in FIG.

【図5】本発明のDC−DCコンバータおよび高圧放電
ランプ点灯装置の第4の実施形態を示す回路図
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【図6】本発明のDC−DCコンバータおよび高圧放電
ランプ点灯装置の第5の実施形態を示す回路図
FIG. 6 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【図7】本発明のDC−DCコンバータおよび高圧放電
ランプ点灯装置の第6の実施形態を示す回路図
FIG. 7 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【図8】本発明のDC−DCコンバータおよび高圧放電
ランプ点灯装置の第7の実施形態を示す回路図
FIG. 8 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the DC-DC converter and the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【図9】本発明の高圧放電ランプ点灯装置の第8の実施
形態を示す断面図
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an eighth embodiment of the high pressure discharge lamp lighting device of the present invention.

【図10】本発明の照明装置の一実施形態である画像投
射装置を示す概念図
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an image projection device which is an embodiment of the illumination device of the present invention.

【図11】従来の降圧チョッパを主回路とする高圧放電
ランプ点灯装置を示す回路図
FIG. 11 is a circuit diagram showing a conventional high pressure discharge lamp lighting device having a step-down chopper as a main circuit.

【図12】図11における制御信号電圧および出力電流
の波形図
FIG. 12 is a waveform chart of a control signal voltage and an output current in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…交流電源 2A…第1のチョッパ 2B…第2のチョッパ 2a…平滑コンデンサ 3…主回路 4…始動回路 5…高圧放電ランプ 6…制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power supply 2A ... First chopper 2B ... Second chopper 2a ... Smoothing capacitor 3 ... Main circuit 4 ... Starting circuit 5 ... High pressure discharge lamp 6 ... Control means

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電源と;スイッチング手段、フライホ
イールダイオード、インダクタおよび平滑コンデンサを
備えたチョッパの複数を並列接続してなり、入力端を直
流電源に接続した主回路と;各チョッパのスイッチング
手段を順次作動させることによって出力端から見て主回
路が単一のチョッパであるように作動させる制御手段
と;を具備していることを特徴とするDC−DCコンバ
ータ。
And a main circuit in which a plurality of choppers each having a switching means, a flywheel diode, an inductor, and a smoothing capacitor are connected in parallel, and an input terminal is connected to the DC power supply; and a switching means for each chopper. Control means for operating the main circuit as a single chopper when viewed from the output end by sequentially operating the DC-DC converter.
【請求項2】直流電源と;スイッチング手段、フライホ
イールダイオード、インダクタおよび平滑コンデンサを
備えたチョッパの複数を平滑コンデンサを共用して並列
接続してなり、入力端を直流電源に接続した主回路と;
各チョッパのスイッチング手段を順次作動させることに
よって出力端から見て主回路が単一のチョッパであるよ
うに作動させる制御手段と;を具備していることを特徴
とするDC−DCコンバータ。
A main circuit having a plurality of choppers each including a switching means, a flywheel diode, an inductor, and a smoothing capacitor, connected in parallel by sharing a smoothing capacitor, and having an input terminal connected to the DC power supply; ;
Control means for operating the switching means of each chopper sequentially so that the main circuit is a single chopper as viewed from the output end.
【請求項3】制御手段は、各チョッパのインダクタに通
流する電流が断続的で、出力電流が連続波形となるよう
に主回路を制御することを特徴とする請求項1または2
記載のDC−DCコンバータ。
3. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit controls the main circuit so that the current flowing through the inductor of each chopper is intermittent and the output current has a continuous waveform.
A DC-DC converter as described.
【請求項4】出力を高圧放電ランプに供給する請求項1
ないし3のいずれか一記載のDC−DCコンバータと;
高圧放電ランプに始動電圧を供給する始動装置と;を具
備していることを特徴とする高圧放電ランプ点灯装置。
4. The system according to claim 1, wherein the output is supplied to a high-pressure discharge lamp.
A DC-DC converter according to any one of claims 1 to 3, and
And a starting device for supplying a starting voltage to the high-pressure discharge lamp.
【請求項5】入力電流または高圧放電ランプのランプ電
流を検出する電流検出手段と;入力電圧または高圧放電
ランプのランプ電圧を検出する電圧検出手段と;を具備
し;制御手段は、入力電流または高圧放電ランプのラン
プ電流および入力電圧または高圧放電ランプのランプ電
圧に応じて高圧放電ランプに所定の電力を供給するよう
にスイッチング手段を制御する;ことを特徴とする請求
項4記載の高圧放電ランプ点灯装置。
5. A control device comprising: an input current or a lamp current of a high pressure discharge lamp; and a voltage detection unit for detecting an input voltage or a lamp voltage of a high pressure discharge lamp. 5. The high-pressure discharge lamp according to claim 4, wherein the switching means is controlled so as to supply a predetermined power to the high-pressure discharge lamp according to a lamp current and an input voltage of the high-pressure discharge lamp or a lamp voltage of the high-pressure discharge lamp. Lighting device.
【請求項6】スイッチング手段に通流する電流の1周期
におけるピーク電流を検出するピーク電流検出手段と;
高圧放電ランプのランプ電圧を検出する電圧検出手段
と;を具備し;制御手段は、ピーク電流検出手段と電圧
検出手段との出力を演算し、演算結果が所定値を越える
まではスイッチング手段をオン、オフするが、所定値を
越えたときにはスイッチング手段をオフにする;ことを
特徴とする請求項4記載の高圧放電ランプ点灯装置。
6. A peak current detecting means for detecting a peak current in one cycle of a current flowing through the switching means;
Voltage detecting means for detecting the lamp voltage of the high-pressure discharge lamp; the control means calculates the outputs of the peak current detecting means and the voltage detecting means, and turns on the switching means until the calculated result exceeds a predetermined value. 5. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the switching means is turned off when a predetermined value is exceeded.
【請求項7】制御手段は、高圧放電ランプに供給する電
力の特性をチョッパのインダクタに通流する電流が不連
続のときにはに定電力特性とし、インダクタに通流する
電流が連続のときにはオンデューティが小さいほど定電
流特性に近い特性になるようスイッチング手段を制御す
ることを特徴とする請求項4ないし6のいずれか一記載
の高圧放電ランプ点灯装置。
7. The control means sets the characteristic of the power supplied to the high-pressure discharge lamp to a constant power characteristic when the current flowing through the inductor of the chopper is discontinuous, and sets the on-duty characteristic when the current flowing through the inductor is continuous. 7. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the switching means is controlled so that the characteristic becomes closer to the constant current characteristic as is smaller.
【請求項8】高圧放電ランプを具備していることを特徴
とする請求項4ないし7のいずれか一記載の高圧放電ラ
ンプ点灯装置。
8. The high pressure discharge lamp lighting device according to claim 4, further comprising a high pressure discharge lamp.
【請求項9】照明装置本体と;照明装置本体に支持され
た請求項8記載の高圧放電ランプ点灯装置と;を具備し
ていることを特徴とする照明装置。
9. A lighting device comprising: a lighting device main body; and the high pressure discharge lamp lighting device according to claim 8 supported by the lighting device main body.
JP5754997A 1997-03-12 1997-03-12 Dc-dc converter, high voltage discharge lamp lighting apparatus and lighting apparatus Pending JPH10257758A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002071814A1 (en) * 2001-03-01 2002-09-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Device for driving discharge lamp
JP2002532866A (en) * 1998-12-17 2002-10-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Circuit device

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