JPH1064688A - High brightness discharge lamp lighting device - Google Patents

High brightness discharge lamp lighting device

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JPH1064688A
JPH1064688A JP22160996A JP22160996A JPH1064688A JP H1064688 A JPH1064688 A JP H1064688A JP 22160996 A JP22160996 A JP 22160996A JP 22160996 A JP22160996 A JP 22160996A JP H1064688 A JPH1064688 A JP H1064688A
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JP
Japan
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lamp
power
circuit
inverter
output
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JP22160996A
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Japanese (ja)
Inventor
Takao Takehara
孝男 竹原
Shingo Maruyama
伸吾 丸山
Masashi Norizuki
正志 法月
Manabu Kodama
学 小玉
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Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high brightness discharge lamp lighting device which does not use any inverter circuit of full bridge system, has a simple and low-cost circuit configuration, avoids occurrence of acoustic resonance phenomenon to establish stable lighting of a metal halide lamp, quickens the rising of a light flux after the start of the metal halide lamp, and can restrict the power supplied to the lamp so that it does not exceed the rated value. SOLUTION: In this device, there is provided with a warm-up circuit 13 which makes frequency modulation of the output of an inverter control circuit operating with a high frequency, avoids the occurrence of acoustic resonance phenomenon, and attenuates the sensitivity of a lamp current sensing circuit 12 with a prescribed ratio. Thereby the lamp start can be made certainly in a short time and at a high speed with the lamp current at starting held over the rating. A power limiting circuit 7 is furnished so as to have a rated operation even in the final period of lamp lifetime by adding the rated power during the steady operation.

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、メタルハライドラ
ンプを高周波で点灯する高輝度放電灯点灯装置に関す
る。
The present invention relates to a high-intensity discharge lamp lighting device for lighting a metal halide lamp at a high frequency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来用いられている高輝度放電灯点灯装
置の回路図を図14に示す。商用交流電源ACはダイオ
ードD101 〜D104 により整流され、その出力はチョー
クコイルL101 とスイッチング素子SW101 とダイオー
ドD105 とコンデンサC101 とコンデンサC102 を含む
昇圧チョッパー方式正弦波コンバータ回路に入力され
る。このコンバータ回路には、その負荷としてインバー
タINVが接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a circuit diagram of a conventional high-intensity discharge lamp lighting device. The commercial AC power supply AC is rectified by diodes D101 to D104, and its output is input to a boost chopper type sine wave converter circuit including a choke coil L101, a switching element SW101, a diode D105, a capacitor C101 and a capacitor C102. The inverter INV is connected to this converter circuit as its load.

【0003】昇圧チョッパー方式正弦波コンバータ回路
について簡単に説明する。商用交流電源ACの入力電圧
eiの波形と入力電流Iiの波形を相似にするために、
まず抵抗R101 、R102 により電圧ei’が検出され、
掛算器MP1の端子1に入力される。同時に、ランプ電
流ILを安定化するために、ランプ電流IL、すなわち
インバータINVの出力電流がランプ電流検出抵抗R10
5 により検出され、定電流回路によりランプ電流ILの
変動分ΔILを得て掛算器MP1の端子2に入力され
る。したがって、MP1の出力はei’と相似な波形の
電流指令値Ii*となり、その振幅はランプ電流ILが
増加すると減少する。一方、抵抗R104 により電流I
i’が検出され、コンパレータCMP1にてIi*とI
i’が比較される。両者の差に比例したPWM信号が駆
動回路で作り出され、正弦波コンバータのスイッチング
素子SW1が駆動される。したがって、スイッチング毎
の平均電流が入力電圧に比例するので、スイッチング波
形の高周波成分をLF、CFによるローパスフィルタで
取り除くことにより、図15に示すようにACラインの
一周期では電流Iiの波形は電圧eiの波形と相似にな
り、電源電流の高調波の抑制と電源の高力率が達成され
る。同時に、ランプ電流ILは定電流制御されて安定化
される。
[0003] A sine wave converter circuit of the boost chopper type will be briefly described. To make the waveform of the input voltage ei of the commercial AC power supply AC similar to the waveform of the input current Ii,
First, the voltage ei 'is detected by the resistors R101 and R102,
The signal is input to the terminal 1 of the multiplier MP1. At the same time, in order to stabilize the lamp current IL, the lamp current IL, that is, the output current of the inverter INV is changed to the lamp current detection resistor R10.
5 to obtain a variation ΔIL of the lamp current IL by a constant current circuit and input it to the terminal 2 of the multiplier MP1. Therefore, the output of MP1 becomes a current command value Ii * having a waveform similar to ei ', and its amplitude decreases as the lamp current IL increases. On the other hand, the current I
i ′ is detected, and Ii * and I
i ′ are compared. A PWM signal proportional to the difference between the two is generated by the drive circuit, and the switching element SW1 of the sine wave converter is driven. Therefore, since the average current for each switching is proportional to the input voltage, the high-frequency component of the switching waveform is removed by a low-pass filter using LF and CF, and as shown in FIG. The waveform becomes similar to the waveform of ei, and the suppression of harmonics of the power supply current and the high power factor of the power supply are achieved. At the same time, the lamp current IL is stabilized by the constant current control.

【0004】昇圧チョッパー方式正弦波コンバータに
は、その負荷としてフルブリッジ方式のインバータ回路
であるインバータINVが接続されている。なお、TR
1〜TR4はインバータINVを構成するスイッチング
トランジスタである。インバータINVの出力には、ト
ランスT101 の二次コイルとメタルハライドランプML
が直列に接続されている。図14において、回路に電源
を投入すると、タイマー回路TMが動作し、起動パルス
発生回路PGに100Hzの起動パルストリガー信号を
出力する。起動パルス発生回路PGは約5秒間起動パル
スを出力し、該起動パルスはトランスT101 で昇圧され
て3〜5KVの高電圧が発生し、この高電圧によりメタ
ルハライドランプMLが始動する。さらに、タイマー回
路TMは発振回路OSCにインバータ動作開始信号を出
力し、これにより発振回路OSCが動作し、この出力は
ドライブ回路DCCを動作させる。ドライブ回路DCC
はトランジスタTR1〜TR4を駆動し、インバータI
NVが動作する。インバータINVが動作すると、メタ
ルハライドランプMLはグロー放電からアーク放電に移
行して点灯状態になる。
[0004] An inverter INV, which is a full-bridge type inverter circuit, is connected as a load to the boost chopper type sine wave converter. Note that TR
1 to TR4 are switching transistors constituting the inverter INV. The output of the inverter INV includes the secondary coil of the transformer T101 and the metal halide lamp ML.
Are connected in series. In FIG. 14, when power is supplied to the circuit, the timer circuit TM operates and outputs a start pulse trigger signal of 100 Hz to the start pulse generation circuit PG. The starting pulse generating circuit PG outputs a starting pulse for about 5 seconds. The starting pulse is boosted by the transformer T101 to generate a high voltage of 3 to 5 KV, and the high voltage starts the metal halide lamp ML. Further, the timer circuit TM outputs an inverter operation start signal to the oscillation circuit OSC, whereby the oscillation circuit OSC operates, and this output operates the drive circuit DCC. Drive circuit DCC
Drives the transistors TR1 to TR4 and drives the inverter I
NV operates. When the inverter INV operates, the metal halide lamp ML shifts from glow discharge to arc discharge and turns on.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】メタルハライドランプ
を電子点灯回路により点灯する場合、数百kHz 以下の周
波数の正弦波で該ランプを点灯した場合には、メタルハ
ライドランプ等の高輝度放電灯に特有の音響的共鳴現象
により点灯状態が不安定になり、メタルハライドランプ
が立ち消えを起こす場合がある。これは発光管内の放電
アークに定在波が発生する為に点灯状態が不安定になる
現象であり、ランプ点灯周波数が数kHz から数百kHz の
範囲内の、ある一定の周波数で発生することが多い。し
たがって、メタルハライドランプを安定に点灯するため
には、点灯周波数を数百kHz 以上の高周波とするか、音
響的共鳴現象の発生しない矩形波や直流で点灯する必要
がある。
When a metal halide lamp is lit by an electronic lighting circuit, when the lamp is lit by a sine wave having a frequency of several hundred kHz or less, a characteristic characteristic of a high-intensity discharge lamp such as a metal halide lamp is given. The lighting state becomes unstable due to the acoustic resonance phenomenon, and the metal halide lamp may go out. This is a phenomenon in which the lighting state becomes unstable because a standing wave is generated in the discharge arc inside the arc tube, and the lamp lighting frequency is generated at a certain frequency within the range of several kHz to several hundred kHz. There are many. Therefore, in order to stably turn on the metal halide lamp, it is necessary to turn on the lamp at a high frequency of several hundred kHz or higher, or to turn on a rectangular wave or a direct current in which no acoustic resonance phenomenon occurs.

【0006】上記の従来の点灯装置では、音響的共鳴現
象を回避するためにメタルハライドランプMLを矩形波
点灯している。上記のフルブリッジ方式のインバータ回
路では、スイッチング素子のスイッチング速度等の制約
によりスイッチング周波数は通常400Hz以下の低周波
になる。このため、トランスT101 の小型化は望めな
い。また、フルブリッジ方式のインバータ回路の制御回
路やドライブ回路は複雑になり高価になるという問題点
がある。したがって、小型化や低価格化は困難である。
また、上記の点灯装置では、メタルハライドランプML
を一定のランプ電流で点灯しているため、該ランプが始
動してから光束が定格値に達するまでに数分間を要す
る。さらに、メタルハライドランプMLの寿命末期には
該ランプの点灯電圧が上昇するため、上記の点灯装置の
ようにランプ電流を一定に制御している場合には、メタ
ルハライドランプMLに過大な電力が供給されるという
問題点がある。
In the above-described conventional lighting device, the metal halide lamp ML is lit in a rectangular wave to avoid an acoustic resonance phenomenon. In the above-described full-bridge type inverter circuit, the switching frequency is usually lower than 400 Hz due to restrictions such as the switching speed of the switching element. Therefore, the size of the transformer T101 cannot be reduced. Further, there is a problem that the control circuit and the drive circuit of the full-bridge type inverter circuit are complicated and expensive. Therefore, it is difficult to reduce the size and cost.
In the above lighting device, the metal halide lamp ML
Is turned on with a constant lamp current, so it takes several minutes from the start of the lamp until the luminous flux reaches the rated value. Furthermore, since the lighting voltage of the metal halide lamp ML increases at the end of its life, excessive power is supplied to the metal halide lamp ML when the lamp current is controlled to be constant as in the lighting device described above. There is a problem that.

【0007】そこで、本発明は、フルブリッジ方式のイ
ンバータ回路を用いない、回路構成が簡単で安価であ
り、かつ、音響的共鳴現象を回避してメタルハライドラ
ンプを安定に点灯でき. メタルハライドランプの始動後
の光束の立ち上げを速め、さらに、メタルハライドラン
プに供給される電力が定格値を超えないよう制限でき
る、高輝度放電灯点灯装置を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention does not use a full-bridge type inverter circuit, has a simple circuit configuration, is inexpensive, and can stably turn on a metal halide lamp by avoiding an acoustic resonance phenomenon. Starting a metal halide lamp It is an object of the present invention to provide a high-intensity discharge lamp lighting device capable of speeding up the subsequent light flux and limiting the power supplied to the metal halide lamp so as not to exceed a rated value.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】商用交流電源の整流平滑
回路と、整流平滑回路の出力に接続され、直流電力を出
力し同時に入力交流電力の力率改善をおこなう力率改善
回路と、力率改善回路の出力に接続され、メタルハライ
ドランプに高周波電流を供給して点灯させるインバータ
と、ランプ電流の大きさに比例したランプ電流検出信号
を出力するランプ電流検出回路と、ランプ電流検出信号
が所定の値に保たれるようにインバータのパワースイッ
チ素子の間欠間隔を制御するインバータ制御回路とを含
む高輝度放電灯点灯装置であって、インバータ制御回路
に接続され、インバータのパワースイッチ素子のオン間
隔を決定する時定数を所定の周期で変化させる周波数変
調回路と、ランプ電流検出回路に接続され、メタルハラ
イドランプの始動後所定期間におけるランプ電流検出回
路のランプ電流検出感度を所定の比率で減衰させるウォ
ームアップ回路を具備し、力率改善回路の出力電力を所
定の値以下に制限する電力制限回路を有することを特徴
とする高輝度放電灯点灯装置を提供する。
A rectifying / smoothing circuit of a commercial AC power supply, a power factor improving circuit connected to an output of the rectifying / smoothing circuit for outputting DC power and simultaneously improving a power factor of input AC power, An inverter connected to the output of the improvement circuit for supplying a high-frequency current to the metal halide lamp and lighting the lamp; a lamp current detection circuit for outputting a lamp current detection signal proportional to the magnitude of the lamp current; A high-intensity discharge lamp lighting device including an inverter control circuit that controls the intermittent interval of the power switch element of the inverter so as to be maintained at a value, connected to the inverter control circuit to reduce the ON interval of the power switch element of the inverter. Connected to a frequency modulation circuit that changes the determined time constant at a predetermined cycle and a lamp current detection circuit to start the metal halide lamp The power supply apparatus further includes a warm-up circuit that attenuates the lamp current detection sensitivity of the lamp current detection circuit in a predetermined period at a predetermined ratio, and has a power limiting circuit that limits the output power of the power factor correction circuit to a predetermined value or less. To provide a high-intensity discharge lamp lighting device.

【0009】[0009]

【発明の実施例】本発明の第1の実施例を図1に示し、
回路構成および動作の概略を説明する。図1において、
電源端子1および2は商用交流電源(例えば、実効電圧
100 V)に接続される。電源端子1および2から入力さ
れた交流電力は、4つのダイオードからなるダイオード
ブリッジ3で全波整流され、力率改善回路4に入力され
る。力率改善回路4は、一石のパワースイッチ素子を用
いた昇圧型チョッパー方式の回路である。この力率改善
回路4は力率改善回路制御IC6を含み、力率改善回路
制御IC6には電力制限回路7が接続されている。力率
改善回路4は、電源端子1および2を流れる電流波形が
正弦波になるように動作し、高い電源力率が得られる。
力率改善回路4の出力には直流の出力電圧Vdc(通常
時、200 V)が出力され、力率改善回路4の出力に接続
されたインバータ8に入力される。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
An outline of the circuit configuration and operation will be described. In FIG.
Power terminals 1 and 2 are connected to a commercial AC power source (for example, an effective voltage
100 V). The AC power input from the power supply terminals 1 and 2 is full-wave rectified by the diode bridge 3 including four diodes, and is input to the power factor correction circuit 4. The power factor improvement circuit 4 is a step-up chopper type circuit using a single power switch element. The power factor improving circuit 4 includes a power factor improving circuit control IC 6, and a power limiting circuit 7 is connected to the power factor improving circuit control IC 6. The power factor improvement circuit 4 operates so that the current waveform flowing through the power supply terminals 1 and 2 becomes a sine wave, and a high power supply power factor is obtained.
The output of the power factor correction circuit 4 outputs a DC output voltage Vdc (normally, 200 V), which is input to an inverter 8 connected to the output of the power factor correction circuit 4.

【0010】インバータ8は、インバータ制御IC10を
含むインバータ制御回路9と接続されており、インバー
タ制御回路9には、周波数変調回路11が接続されてい
る。インバータ制御ICの出力端子11B から出力される
スイッチング制御信号によりインバータ8を構成するパ
ワースイッチ素子(パワーMOSFET51)が駆動され、イン
バータ8が動作する。インバータ8の出力には、インダ
クタ14およびコンデンサ15が直列に接続されている。ま
た、コンデンサ15と並列に、メタルハライドランプ16
(例えば、定格電力70W)およびランプ電流検出回路12
が直列に接続されている。
[0010] The inverter 8 is connected to an inverter control circuit 9 including an inverter control IC 10, and a frequency modulation circuit 11 is connected to the inverter control circuit 9. The power switch element (power MOSFET 51) constituting the inverter 8 is driven by the switching control signal output from the output terminal 11B of the inverter control IC, and the inverter 8 operates. An inductor 14 and a capacitor 15 are connected in series to the output of the inverter 8. In parallel with the capacitor 15, a metal halide lamp 16
(For example, rated power 70 W) and the lamp current detection circuit 12
Are connected in series.

【0011】メタルハライドランプ16の始動時には、イ
ンバータ8のスイッチング周波数を、インダクタ14およ
びコンデンサ15で構成される直列共振回路の共振周波数
付近まで変化させることにより、コンデンサ15にピーク
値が約2k Vo-p のランプ始動電圧が発生し、メタルハ
ライドランプ16が始動する。また、該ランプの始動後
は、インバータ8を約300kHzのスイッチング周波数で動
作させ、該ランプにこの高周波の電流を供給して高周波
点灯する。なお、インダクタ14は、メタルハライドラン
プ16の定常点灯時に、インバータ8の出力電圧と該ラン
プの放電維持電圧(約100 V)との差を分担するための
ものである。
When the metal halide lamp 16 is started, the switching frequency of the inverter 8 is changed to near the resonance frequency of the series resonance circuit composed of the inductor 14 and the capacitor 15, so that the peak value of the capacitor 15 is about 2 kVo-p. And the metal halide lamp 16 is started. After the lamp is started, the inverter 8 is operated at a switching frequency of about 300 kHz, and the lamp is supplied with the high-frequency current to perform high-frequency lighting. Note that the inductor 14 is for sharing the difference between the output voltage of the inverter 8 and the discharge sustaining voltage (about 100 V) of the metal halide lamp 16 during steady lighting.

【0012】インバータ制御回路9に接続された周波数
変調回路11によりインバータ8のスイッチング周波数、
すなわちメタルハライドランプ16の点灯周波数(以下、
ランプ点灯周波数という)を、変調周波数約40Hz、周波
数偏移約15kHz で周波数変調しているため、音響的共鳴
現象の原因となる放電アークの定在波の発生が抑制さ
れ、音響的共鳴現象を回避してメタルハライドランプを
安定に高周波点灯できる。
The switching frequency of the inverter 8 is controlled by the frequency modulation circuit 11 connected to the inverter control circuit 9.
That is, the lighting frequency of the metal halide lamp 16 (hereinafter, referred to as
The lamp lighting frequency) is frequency-modulated with a modulation frequency of about 40 Hz and a frequency shift of about 15 kHz, so that the generation of a standing wave of the discharge arc that causes the acoustic resonance phenomenon is suppressed, and the acoustic resonance phenomenon is suppressed. By avoiding this, the metal halide lamp can be stably turned on at a high frequency.

【0013】ランプ電流検出回路12でランプ電流を検出
し、ランプ電流の大きさに比例したランプ電流検出信号
を出力端12A に出力する。ランプ電流検出信号はインバ
ータ制御IC10の検出端子10A に入力され、インバータ
制御IC10はこの検出端子10A の電圧が一定になるよう
にスイッチング制御信号を可変してインバータ8の動作
を制御し、ランプ電流が設定値以下に制御される。
The lamp current detection circuit 12 detects the lamp current and outputs a lamp current detection signal proportional to the magnitude of the lamp current to an output terminal 12A. The lamp current detection signal is input to the detection terminal 10A of the inverter control IC 10, and the inverter control IC 10 controls the operation of the inverter 8 by changing the switching control signal so that the voltage of the detection terminal 10A becomes constant. It is controlled below the set value.

【0014】ウォームアップ回路13がランプ電流検出回
路12の出力端12A に接続され、メタルハライドランプ16
の始動時のランプ電流検出回路12のランプ電流検出感度
が定常時の約0.7 倍になるようにし、その後ランプ電流
検出感度が次第に増加して、始動してから約1分後に定
常値になるようにしている。このため、始動してから約
1分間のランプ電流は定格値(約0.7 A)よりも大きく
なり、ウォームアップ回路がない場合に比較して、メタ
ルハライドランプ16の光束立ち上げを約1分早めること
ができる。
A warm-up circuit 13 is connected to the output terminal 12A of the lamp current detection circuit 12, and a metal halide lamp 16
The lamp current detection sensitivity of the lamp current detection circuit 12 at the time of starting is set to about 0.7 times the steady state, and then the lamp current detection sensitivity is gradually increased so that the lamp current detection sensitivity becomes a steady value about 1 minute after starting. I have to. For this reason, the lamp current for about one minute after the start-up becomes larger than the rated value (about 0.7 A), and the start-up of the luminous flux of the metal halide lamp 16 is shortened by about one minute as compared with the case where there is no warm-up circuit. Can be.

【0015】電力制限回路7により、インバータ8の入
力電力、すなわち力率改善回路4の出力電力を所定の値
以下に制限し、メタルハライドランプ16に供給するラン
プ電力を定格値以下に制限している。このため、該ラン
プの寿命末期にランプ電圧が上昇したとき、該ランプに
定格値を超えるランプ電力が供給されることを防止でき
る。
The power limiting circuit 7 limits the input power of the inverter 8, that is, the output power of the power factor improving circuit 4 to a predetermined value or less, and limits the lamp power supplied to the metal halide lamp 16 to a rated value or less. . For this reason, when the lamp voltage rises at the end of the life of the lamp, it is possible to prevent the lamp from being supplied with lamp power exceeding the rated value.

【0016】次に、本実施例の動作について説明する。
インバータ8、およびインバータ制御IC10の動作につ
いて、図1および図2を用いて説明する。図1におい
て、インバータ8のパワーMOSFET51は、スイッチング制
御信号、すなわちパワーMOSFET51のゲート・ソース間電
圧Vgsがハイレベルのときにオンし、0Vのときにオ
フする。電圧共振型インバータ回路であるインバータ8
では、パワーMOSFET51のオフ時間Toff の期間のドレイ
ン−ソース間の電圧(Vds)の波形は、トランス52の1
次巻線52pのインダクタンスおよび共振コンデンサ53と
パワーMOSFET51のドレイン−ソース間容量により発生す
る直列共振のため、図2に示すような半波正弦波状にな
る。そして、Vdsがゼロボルトに達した後にパワーMO
SFET51がオンする、ゼロボルトスイッチング動作をす
る。
Next, the operation of this embodiment will be described.
The operation of the inverter 8 and the inverter control IC 10 will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the power MOSFET 51 of the inverter 8 turns on when the switching control signal, that is, the gate-source voltage Vgs of the power MOSFET 51 is at a high level, and turns off when it is at 0V. Inverter 8 which is a voltage resonance type inverter circuit
Then, the waveform of the voltage (Vds) between the drain and the source during the off-time Toff of the power MOSFET 51 is the same as that of the transformer 52.
Due to the series resonance generated by the inductance of the secondary winding 52p and the capacitance between the resonance capacitor 53 and the drain-source of the power MOSFET 51, a half-wave sine wave as shown in FIG. 2 is obtained. After Vds reaches zero volts, the power MO
A zero volt switching operation is performed in which the SFET 51 is turned on.

【0017】このため、図2に示すように、インバータ
制御IC10は、パワーMOSFET51のオフ時間Toff を一定
とし、オン時間Tonを可変とするスイッチング制御信号
を出力する。即ちスイッチング周波数を可変するパルス
周波数制御をおこなっている。パワーMOSFET51のオン時
間Tonが長いほどランプ電流は大きく、逆にオン時間T
onが短いほどランプ電流は小さい。
For this reason, as shown in FIG. 2, the inverter control IC 10 outputs a switching control signal that makes the off time Toff of the power MOSFET 51 constant and makes the on time Ton variable. That is, pulse frequency control for changing the switching frequency is performed. The longer the on-time Ton of the power MOSFET 51, the greater the lamp current.
The shorter on is, the smaller the lamp current is.

【0018】次に、インバータ制御回路9、インバータ
制御IC10、および周波数変調回路11の構成、および動
作について、図1、図3、および図4を用いて説明す
る。図1に示すように、インバータ制御IC10は、基準
電圧発生回路SVG1、エラーアンプEA1、電圧制御
発振器VCO1、ワンショットマルチバイブレータM
B、ドライバDB、およびトランジスタQで構成されて
いる。インバータ8の起動時には抵抗71を介して電源V
ccが供給され、インバータ8の動作時には、トランス
52の補助巻線52f に発生する電圧がダイオード72および
コンデンサ73で整流・平滑されて電源Vccが供給され
る。
Next, the configurations and operations of the inverter control circuit 9, the inverter control IC 10, and the frequency modulation circuit 11 will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. FIG. As shown in FIG. 1, the inverter control IC 10 includes a reference voltage generating circuit SVG1, an error amplifier EA1, a voltage controlled oscillator VCO1, a one-shot multivibrator M
B, a driver DB, and a transistor Q. When the inverter 8 is started, the power supply V
When the inverter 8 operates, the transformer
The voltage generated in the auxiliary winding 52f of the 52 is rectified and smoothed by the diode 72 and the capacitor 73, and the power supply Vcc is supplied.

【0019】基準電圧発生回路SVG1は、一定の基準
電圧Vref (5V)を出力する。エラーアンプEA1の
非反転入力端子には、基準電圧Vref を抵抗59と抵抗60
で分圧したバイアス電圧が入力されている。また、エラ
ーアンプEA1の反転入力端子、すなわち検出端子10A
には、エラーアンプEA1の利得設定用抵抗56を介して
ランプ電流検出信号が入力されている。したがって、エ
ラーアンプEA1の出力電圧EA1out はランプ電流検
出信号が小さいほど大きくなる。エラーアンプEA1の
出力は電圧制御発振器VCO1の入力端子Aに接続され
ている。一方、電圧制御発振器VCO1の入力端子Bに
はコンデンサ58が接続されており、コンデンサ58は抵抗
57を介して基準電圧Vrefが加えられている。
The reference voltage generation circuit SVG1 outputs a constant reference voltage Vref (5V). The reference voltage Vref is supplied to the non-inverting input terminal of the error amplifier EA1 by a resistor 59 and a resistor 60.
The bias voltage divided by is input. The inverting input terminal of the error amplifier EA1, that is, the detection terminal 10A
Is supplied with a lamp current detection signal via a gain setting resistor 56 of the error amplifier EA1. Therefore, the output voltage EA1out of the error amplifier EA1 increases as the lamp current detection signal decreases. The output of the error amplifier EA1 is connected to the input terminal A of the voltage controlled oscillator VCO1. On the other hand, a capacitor 58 is connected to the input terminal B of the voltage controlled oscillator VCO1.
A reference voltage Vref is applied via 57.

【0020】ワンショットマルチバイブレータMBの出
力がローレベルのときは、トランジスタQがオフしてい
るためコンデンサ58が充電され、図3に示すようにコン
デンサ58の端子電圧が次第に上昇する。電圧制御発振器
VCO1は入力端子Bの電圧、すなわちコンデンサ58の
端子電圧が入力端子Aの電圧、すなわちエラーアンプE
A1の出力電圧EA1out に達すると、電圧制御発振器
VCO1の出力にトリガ信号現れる。電圧制御発振器V
CO1の出力はワンショットマルチバイブレータMBの
入力に接続され、ワンショットマルチバイブレータMB
の出力は、反転バッファアンプからなるドライバDBに
より反転され、スイッチング制御信号として出力端子10
B から出力される。
When the output of the one-shot multivibrator MB is at a low level, the capacitor 58 is charged because the transistor Q is off, and the terminal voltage of the capacitor 58 gradually increases as shown in FIG. The voltage controlled oscillator VCO1 is configured such that the voltage of the input terminal B, that is, the terminal voltage of the capacitor 58 is the voltage of the input terminal A, that is, the error amplifier E
When the output voltage EA1out of A1 is reached, a trigger signal appears at the output of the voltage controlled oscillator VCO1. Voltage controlled oscillator V
The output of CO1 is connected to the input of one-shot multivibrator MB, and one-shot multivibrator MB
Is inverted by a driver DB comprising an inverting buffer amplifier, and is output as an output terminal 10 as a switching control signal.
Output from B.

【0021】ワンショットマルチバイブレータMBは、
図3に示すようにトリガ信号が入力されると出力がハイ
レベルに変化し、インバータ制御回路の出力端子10B の
スイッチング制御信号は、ローレベルに変化してパワー
MOSFET51はオフする。このとき、トランジスタQがオン
するため、コンデンサ58は放電されてその端子電圧はゼ
ロになる。この状態は、ワンショットマルチバイブレー
タにMBに接続されたコンデンサの容量値と抵抗の抵抗
値の積に比例する一定時間が経過するまで保持される。
その後、図3に示すようにワンショットマルチバイブレ
ータMBの出力はローレベルに変化し、再びトリガ信号
が入力されるまでこの状態を保持する。このとき、スイ
ッチング制御信号はハイレベルであるため、パワーMOSF
ET51はオンする。したがって、パワーMOSFET51のオン時
間Tonはランプ電流検出信号が大きいほど短くなる。ま
た、オフ時間Toff は、ワンショットマルチバイブレー
タMBに接続されたコンデンサの容量値と抵抗の抵抗値
の積で決定される。
The one-shot multivibrator MB
As shown in FIG. 3, when a trigger signal is input, the output changes to a high level, and the switching control signal at the output terminal 10B of the inverter control circuit changes to a low level to change the power level.
MOSFET 51 turns off. At this time, since the transistor Q is turned on, the capacitor 58 is discharged and its terminal voltage becomes zero. This state is maintained until a certain time elapses in proportion to the product of the capacitance value of the capacitor connected to the MB and the resistance value of the resistor connected to the one-shot multivibrator.
Thereafter, as shown in FIG. 3, the output of the one-shot multivibrator MB changes to a low level, and this state is maintained until a trigger signal is input again. At this time, since the switching control signal is at the high level, the power MOSF
ET51 turns on. Therefore, the ON time Ton of the power MOSFET 51 becomes shorter as the lamp current detection signal becomes larger. The off time Toff is determined by the product of the capacitance value of the capacitor connected to the one-shot multivibrator MB and the resistance value of the resistor.

【0022】周波数変調回路11は発振器63、トランジ
スタ64、および抵抗65,66 から構成され、インバータ制
御回路9の抵抗62に並列に接続されている。発振器63
は、図4に示すように周波数約40Hz(周期約25ms)の方
形波を出力し、この出力は抵抗66を介してトランジスタ
64のベース端子に入力される。発振器63の出力がローレ
ベルの期間はトランジスタ64がオフしているため、周波
数変調回路11のインピーダンスは非常に高く、インバー
タ制御回路9の動作には影響を与えない。このため、オ
フ時間Toff はコンデンサ61の容量値と抵抗62の抵抗値
の積に比例する。一方、発振器63の出力がハイレベルの
期間はトランジスタ64がオンするため、抵抗62に対して
抵抗65が並列に接続されたことと等価になる。このた
め、発振器63の出力がローレベルの期間と比較すると、
ワンショットマルチバイブレータMBに接続された抵抗
の抵抗値が減少したことと等価になり、オフ時間Toff
は発振器63の出力がローレベルの期間に比べて短くな
る。
The frequency modulation circuit 11 includes an oscillator 63, a transistor 64, and resistors 65 and 66, and is connected in parallel to the resistor 62 of the inverter control circuit 9. Oscillator 63
Outputs a square wave with a frequency of about 40 Hz (period of about 25 ms) as shown in FIG.
Input to 64 base terminals. Since the transistor 64 is off while the output of the oscillator 63 is at the low level, the impedance of the frequency modulation circuit 11 is very high and does not affect the operation of the inverter control circuit 9. Therefore, the off time Toff is proportional to the product of the capacitance of the capacitor 61 and the resistance of the resistor 62. On the other hand, while the output of the oscillator 63 is at the high level, the transistor 64 is turned on, which is equivalent to connecting the resistor 65 in parallel with the resistor 62. Therefore, when compared with the period when the output of the oscillator 63 is at the low level,
This is equivalent to a decrease in the resistance value of the resistor connected to the one-shot multivibrator MB, and the OFF time Toff
Is shorter than the period when the output of the oscillator 63 is at the low level.

【0023】メタルハライドランプ16の定常点灯時には
該ランプのインピーダンスがほぼ一定であり、また、力
率改善回路の出力電圧Vdc、すなわちインバータ8の入
力電圧は一定であるため、オン時間Tonはほぼ一定に保
たれる。したがって、周波数変調回路11によってオフ時
間Toff が変化することにより、インバータ8のスイッ
チング周波数、すなわちメタルハライドランプ16のラン
プ点灯周波数は周波数変調される。その周波数偏移は約
15kHz である。
When the metal halide lamp 16 is lit normally, the impedance of the lamp is substantially constant, and the output voltage Vdc of the power factor improving circuit, that is, the input voltage of the inverter 8 is constant, so that the on-time Ton is substantially constant. Will be kept. Therefore, the switching frequency of the inverter 8, that is, the lamp lighting frequency of the metal halide lamp 16 is frequency-modulated by changing the off time Toff by the frequency modulation circuit 11. Its frequency shift is about
It is 15kHz.

【0024】次に、ランプ電流の制御について説明す
る。ランプ電流検出回路12は、図1において、ランプ電
流はコンデンサ81により電圧に変換され、コンデンサ8
2、抵抗83、ダイオード84、85、およびコンデンサ86に
よって整流、平滑される。この電圧は可変抵抗87によっ
て分圧され、出力端12A にはランプ電流の大きさに対し
てある比率(以下、ランプ電流検出感度という)で比例
するランプ電流検出信号が発生する。ランプ電流検出感
度は可変抵抗87により設定できる。ランプ電流検出信号
は、抵抗56を介してインバータ制御IC10の検出端子
10A に入力され、また、ウォームアップ回路13にも入力
される。
Next, control of the lamp current will be described. In FIG. 1, the lamp current detection circuit 12 converts the lamp current into a voltage
2. Rectified and smoothed by a resistor 83, diodes 84 and 85, and a capacitor 86. This voltage is divided by the variable resistor 87, and a lamp current detection signal proportional to the lamp current at a certain ratio (hereinafter referred to as lamp current detection sensitivity) is generated at the output terminal 12A. The lamp current detection sensitivity can be set by the variable resistor 87. The lamp current detection signal is supplied to the detection terminal of the inverter control IC 10 via the resistor 56.
10A, and also to the warm-up circuit 13.

【0025】インバータ制御IC10は、検出端子10A の
電圧が所定の値に保たれるようスイッチング制御信号を
可変する。ランプ電流検出信号が増加すると検出端子10
A の電圧は増加し、スイッチング制御信号はパワーMOSF
ET51のオン時間Tonを短くするように変化する。このた
め、ランプ電流は小さくなり、ランプ電流検出信号およ
び検出端子10A の電圧は減少する。逆に、ランプ電流検
出信号が減少すると検出端子10A の電圧は減少し、スイ
ッチング制御信号はパワーMOSFET51のオン時間Tonを長
くするように変化する。このため、ランプ電流検出信号
および検出端子10A の電圧は減少する。以上のような制
御により、ランプ電流検出信号は一定に保たれ、ランプ
電流検出感度が一定であればランプ電流は一定に保たれ
る。
The inverter control IC 10 varies the switching control signal so that the voltage of the detection terminal 10A is maintained at a predetermined value. When the lamp current detection signal increases, detection terminal 10
The voltage of A increases and the switching control signal changes to the power MOSF
It changes so as to shorten the ON time Ton of the ET51. As a result, the lamp current decreases, and the lamp current detection signal and the voltage of the detection terminal 10A decrease. Conversely, when the lamp current detection signal decreases, the voltage at the detection terminal 10A decreases, and the switching control signal changes so as to lengthen the on-time Ton of the power MOSFET 51. Therefore, the lamp current detection signal and the voltage of the detection terminal 10A decrease. By the above control, the lamp current detection signal is kept constant, and the lamp current is kept constant if the lamp current detection sensitivity is constant.

【0026】次に、ウォームアップ回路13の動作につい
て、図1および図5 を用いて説明する。図1において、
電源投入時にはウォームアップ回路13のコンデンサ93は
ダイオード92を介して放電されているため、コンデンサ
93の端子電圧はゼロであり、トランジスタ91はオンして
いる。したがって、ウォームアップ回路13の入力から
トランジスタ91を介して抵抗94に電流が流れるようにな
っており、ウォームアップ回路13のインピーダンスは低
い。このとき、ランプ電流検出回路12の出力端12A から
ウォームアップ回路13に電流が流れるため、図5 に示す
ようにランプ電流検出感度は小さい。
Next, the operation of the warm-up circuit 13 will be described with reference to FIGS. In FIG.
When the power is turned on, the capacitor 93 of the warm-up circuit 13 is discharged through the diode 92.
The terminal voltage of 93 is zero, and the transistor 91 is on. Therefore, current flows from the input of the warm-up circuit 13 to the resistor 94 via the transistor 91, and the impedance of the warm-up circuit 13 is low. At this time, a current flows from the output terminal 12A of the lamp current detection circuit 12 to the warm-up circuit 13, so that the lamp current detection sensitivity is low as shown in FIG.

【0027】ウォームアップ回路13に電流が流れると、
トランジスタ91のベース電流は抵抗95を介してコンデン
サ93を充電し、コンデンサ93の端子電圧、すなわちトラ
ンジスタ91のベース端子の電圧は次第に上昇する。この
ため、トランジスタ91を流れる電流は次第に減少して
ウォームアップ回路のインピーダンスは次第に上昇し、
図5 に示すようにランプ電流検出感度は次第に増加す
る。ウォームアップ回路13に電流が流れ始めてから所定
の時間(以下、ウォームアップ期間)を経過すると、コ
ンデンサ93の端子電圧はトランジスタ91のエミッタ端子
の電圧と等しくなるためにトランジスタ91はオフし、ウ
ォームアップ回路13には電流が流れなくなる。すなわ
ち、ウォームアップ回路13のインピーダンスはほぼ無限
大になる。このとき、端子12A からウォームアップ回路
13には電流が流れないため、図5 に示すようにランプ電
流検出感度はウォームアップ期間に比べて大きい。
When a current flows through the warm-up circuit 13,
The base current of the transistor 91 charges the capacitor 93 via the resistor 95, and the terminal voltage of the capacitor 93, that is, the voltage of the base terminal of the transistor 91 gradually increases. Therefore, the current flowing through the transistor 91 gradually decreases, and the impedance of the warm-up circuit gradually increases.
As shown in FIG. 5, the lamp current detection sensitivity gradually increases. When a predetermined time (hereinafter, a warm-up period) elapses after the current starts to flow through the warm-up circuit 13, the terminal voltage of the capacitor 93 becomes equal to the voltage of the emitter terminal of the transistor 91, so that the transistor 91 is turned off. No current flows through the circuit 13. That is, the impedance of the warm-up circuit 13 becomes almost infinite. At this time, warm-up circuit from terminal 12A
Since no current flows through 13, the lamp current detection sensitivity is larger than that during the warm-up period, as shown in FIG.

【0028】ランプ電流検出感度は、ウォームアップ期
間(1分間)経過後のランプ電流が定格値(0.7 A)と
なるように設定されている。また、メタルハライドラン
プ16の始動時のランプ電流検出感度は、ウォームアップ
期間経過後の値の0.7 倍になるよう設定されている。し
たがって、図6に示すように、メタルハライドランプ16
の始動時には定格値の1.4 倍のランプ電流が流れる。そ
して、時間の経過と共にランプ電流は減少し、1分間の
ウォームアップ期間を経過するとランプ電流は定格値に
なる。このように、メタルハライドランプ16の始動直後
から一定の期間に定格値よりも大きなランプ電流が流れ
るため、ランプ電流を常に定格値とした場合に比べ、メ
タルハライドランプ16の光束の立ち上がりを約1分早め
ることができる。
The lamp current detection sensitivity is set so that the lamp current after the elapse of the warm-up period (1 minute) becomes the rated value (0.7 A). The lamp current detection sensitivity at the start of the metal halide lamp 16 is set to be 0.7 times the value after the elapse of the warm-up period. Therefore, as shown in FIG.
When the lamp starts, a lamp current of 1.4 times the rated value flows. Then, the lamp current decreases with the passage of time, and after a warm-up period of one minute, the lamp current becomes the rated value. As described above, since the lamp current larger than the rated value flows for a certain period immediately after the start of the metal halide lamp 16, the rise of the luminous flux of the metal halide lamp 16 is advanced by about one minute as compared with the case where the lamp current is always set to the rated value. be able to.

【0029】次に、メタルハライドランプ16のランプ電
力を定格値以下に制限するための回路の構成および動作
について、図1および図6を用いて説明する。ランプ電
力は、インバータ8の入力電力と損失電力の差に等し
い。インバータ8の損失電力はほぼ一定であるので、ラ
ンプ電力を定格値以下に制限するためには、インバータ
8の入力電力、すなわち力率改善回路4の出力電力を、
定格ランプ電力とインバータ8の損失電力の和以下に制
限すればよい。
Next, the configuration and operation of a circuit for limiting the lamp power of the metal halide lamp 16 to a rated value or less will be described with reference to FIGS. The lamp power is equal to the difference between the input power of the inverter 8 and the power loss. Since the power loss of the inverter 8 is almost constant, the input power of the inverter 8, that is, the output power of the power factor improvement circuit 4, is required to limit the lamp power to the rated value or less.
What is necessary is just to limit to less than the sum of the rated lamp power and the loss power of the inverter 8.

【0030】図1において、力率改善回路制御IC6に
は検出端子6Aが設けられており、検出端子6Aの電圧が
大きいほど力率改善回路4の出力電圧Vdcは小さくな
る。検出端子6Aには、力率改善回路4の出力電圧Vdcを
抵抗31および32によって分圧した電圧検出信号が入力さ
れている。また、検出端子6Aには電力制限回路7が接続
されている。電力制限回路7において、力率改善回路4
の出力電流Idcは抵抗33およびバイパスコンデンサ34に
よって電圧に変換され、可変抵抗35によって分圧された
後、抵抗36を介してオペアンプ37の非反転入力端子に入
力されている。オペアンプ37、抵抗36、38、40、および
コンデンサ39は非反転増幅回路を構成している。オペア
ンプ37の出力は、抵抗41およびダイオード42を介して力
率改善回路制御IC6の検出端子6Aに接続されている。
In FIG. 1, the power factor correction circuit control IC 6 is provided with a detection terminal 6A, and the output voltage Vdc of the power factor correction circuit 4 decreases as the voltage of the detection terminal 6A increases. A voltage detection signal obtained by dividing the output voltage Vdc of the power factor correction circuit 4 by the resistors 31 and 32 is input to the detection terminal 6A. The power limiting circuit 7 is connected to the detection terminal 6A. In the power limiting circuit 7, the power factor improving circuit 4
The output current Idc is converted into a voltage by the resistor 33 and the bypass capacitor 34, is divided by the variable resistor 35, and is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 37 via the resistor 36. The operational amplifier 37, the resistors 36, 38, 40 and the capacitor 39 constitute a non-inverting amplifier. The output of the operational amplifier 37 is connected to the detection terminal 6A of the power factor correction circuit control IC 6 via the resistor 41 and the diode 42.

【0031】ランプ電力が定格値(70W)以下のときに
オペアンプ37の出力電圧が電圧検出信号よりも小さくな
るように、電力制限回路7の素子の定数を設定しておけ
ば、ダイオード42は非導通状態であるため、力率改善回
路制御IC6の電圧検出端子6Aには電圧検出信号が入力
される。したがって、ランプ電力が定格値以下のときに
は、図6に示すように力率改善回路4の出力電圧Vdcが
一定値(200 V)になるように制御される。一方、ラン
プ電力が定格値をこえようとすると、オペアンプ37の出
力電圧が電圧検出信号よりも大きくなるためダイオード
42が導通し、検出端子6Aにはオペアンプ37の出力が入力
される。このとき、力率改善回路4の出力電流Idcが大
きいほどオペアンプ37の出力電圧、すなわち検出端子6A
の入力電圧が大きくなるため、図6に示すように力率改
善回路4の出力電圧Vdcは小さくなる。このため、力率
改善回路4の出力電圧Vdcと出力電流Idcの積である力
率改善回路4の出力電力、すなわちインバータ8の入力
電力は一定電力以下に制限され、したがってランプ電力
は定格値以下に制限される。
If the constants of the elements of the power limiting circuit 7 are set so that the output voltage of the operational amplifier 37 becomes smaller than the voltage detection signal when the lamp power is equal to or less than the rated value (70 W), the diode 42 becomes non-active. Since it is in the conductive state, a voltage detection signal is input to the voltage detection terminal 6A of the power factor correction circuit control IC 6. Therefore, when the lamp power is equal to or less than the rated value, the output voltage Vdc of the power factor correction circuit 4 is controlled to a constant value (200 V) as shown in FIG. On the other hand, if the lamp power is going to exceed the rated value, the output voltage of the operational amplifier 37 will be larger than the voltage detection signal.
42 conducts, and the output of the operational amplifier 37 is input to the detection terminal 6A. At this time, as the output current Idc of the power factor correction circuit 4 increases, the output voltage of the operational amplifier 37, that is, the detection terminal 6A
, The output voltage Vdc of the power factor correction circuit 4 decreases as shown in FIG. For this reason, the output power of the power factor correction circuit 4 which is the product of the output voltage Vdc of the power factor correction circuit 4 and the output current Idc, that is, the input power of the inverter 8 is limited to a certain power or less, and therefore the lamp power is less than the rated value. Is limited to

【0032】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図7において、第1の実施例を示した図1と同一
の部分については同一の符号を付し、それらの部分の詳
細な構成の図示および説明は省略する。インバータ21
は、2石のパワースイッチ素子(パワーMOSFET101 およ
び102 )から構成されるハーフブリッジインバータ回路
である。インバータ21は、インバータ制御IC23を含む
インバータ制御回路22と接続されており、インバータ
制御回路22には、周波数変調回路11が接続されている。
図7に示したインバータ21において、パワーMOSFET101
およびパワーMOSFET102 が、力率改善回路4の出力に直
列に接続されている。パワーMOSFET101 のソース端子と
パワーMOSFET102 のドレイン端子の接続点、すなわちイ
ンバータ21の出力端21A とパワーMOSFET102 のソース端
子の間には、インダクタ14およびコンデンサ15が直列に
接続されている。また、コンデンサ15に並列に、コンデ
ンサ17、メタルハライドランプ16(例えば、定格電力70
W)、およびランプ電流検出回路12が直列に接続されて
いる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 7, the same parts as those in FIG. 1 showing the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the detailed configuration and illustration of those parts will be omitted. Inverter 21
Is a half-bridge inverter circuit composed of two power switch elements (power MOSFETs 101 and 102). The inverter 21 is connected to an inverter control circuit 22 including an inverter control IC 23, and the frequency modulation circuit 11 is connected to the inverter control circuit 22.
In the inverter 21 shown in FIG.
And a power MOSFET 102 are connected in series to the output of the power factor correction circuit 4. An inductor 14 and a capacitor 15 are connected in series between a connection point between the source terminal of the power MOSFET 101 and the drain terminal of the power MOSFET 102, that is, between the output terminal 21A of the inverter 21 and the source terminal of the power MOSFET 102. Also, in parallel with the capacitor 15, the capacitor 17, the metal halide lamp 16 (for example, rated power 70
W) and the lamp current detection circuit 12 are connected in series.

【0033】メタルハライドランプ16の始動時には、イ
ンバータ21のスイッチング周波数を、インダクタ14およ
びコンデンサ15で構成される直列共振回路の共振周波数
付近まで変化させることにより、コンデンサ15にピーク
電圧約2kVのランプ始動電圧が発生し、メタルハライド
ランプ16が始動する。また、該ランプの始動後は、イン
バータ21を約300kHzのスイッチング周波数で動作させ、
該ランプにこの高周波の電流を供給して高周波点灯す
る。なお、インダクタ14は、メタルハライドランプ16の
定常点灯時にインバータ21の出力端21A の電圧と該ラン
プの放電維持電圧(約100 V)との差を分担するための
ものである。また、コンデンサ17はランプ電流の直流成
分をカットするためのものである。
When the metal halide lamp 16 is started, the switching frequency of the inverter 21 is changed to near the resonance frequency of the series resonance circuit composed of the inductor 14 and the capacitor 15, so that the lamp 15 has a lamp starting voltage having a peak voltage of about 2 kV. Occurs, and the metal halide lamp 16 starts. After starting the lamp, the inverter 21 is operated at a switching frequency of about 300 kHz,
The high frequency current is supplied to the lamp to perform high frequency lighting. Note that the inductor 14 is for sharing the difference between the voltage at the output terminal 21A of the inverter 21 and the discharge sustaining voltage (about 100 V) of the metal halide lamp 16 during steady lighting. Further, the capacitor 17 is for cutting the DC component of the lamp current.

【0034】パワーMOSFET101 および102 のゲート端子
は、それぞれインバータ制御IC23の第1の出力端子23
B および第2の出力端子23C と接続されており、これら
の出力端子から出力されるスイッチング制御信号により
パワーMOSFET101 およびパワーMOSFET102 が駆動され、
インバータ21が動作する。第1の出力端子23B と第2の
出力端子23C は、位相が180 °異なる信号を出力する。
パワーMOSFET101 およびパワーMOSFET102 は、スイッチ
ング制御信号、すなわちパワーMOSFETのゲート・ソース
間電圧がハイレベルのときにオンし、ゲート・ソース間
電圧が0Vのときにオフする。なお、パワーMOSFET101
と102 の両方がオンしている期間があると、2つのパワ
ーMOSFETを貫通する過大な電流が流れる。この現象を防
止するために、パワーMOSFET101 と102 が同時にオフし
ている期間(以下、デッドタイムという。)Tdを設け
ている。
The gate terminals of the power MOSFETs 101 and 102 are connected to the first output terminal 23 of the inverter control IC 23, respectively.
B and the second output terminal 23C, and the power MOSFET 101 and the power MOSFET 102 are driven by the switching control signal output from these output terminals,
The inverter 21 operates. The first output terminal 23B and the second output terminal 23C output signals whose phases are different by 180 °.
The power MOSFET 101 and the power MOSFET 102 are turned on when the switching control signal, that is, the gate-source voltage of the power MOSFET is at a high level, and turned off when the gate-source voltage is 0V. The power MOSFET 101
Excessive current flows through the two power MOSFETs when there is a period in which both are turned on. In order to prevent this phenomenon, a period (hereinafter, referred to as a dead time) Td during which the power MOSFETs 101 and 102 are simultaneously turned off is provided.

【0035】次に、インバータ21回路動作について、図
8および図9を用いて説明する。図8は、メタルハライ
ドランプ16の点灯時のパワーMOSFET101 と102 のゲー
ト・ソース間電圧Vgs1 とVgs2 、ドレイン・ソース間
電圧Vds1 とVds2 、ドレイン電流Id1とId2、および
ランプ電流の波形を示したものである。また、図9は図
7の一部を示したものであり、図8に示す一部の期間の
電流の経路を矢印で示してある。なお、メタルハライド
ランプ16の点灯時にはそのインピーダンスはコンデンサ
15のインピーダンスよりも十分小さく、コンデンサ15の
影響はほとんど無視できるため、図9ではコンデンサ15
を省略してある。
Next, the operation of the inverter 21 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows waveforms of gate-source voltages Vgs1 and Vgs2, drain-source voltages Vds1 and Vds2, drain currents Id1 and Id2, and lamp currents of the power MOSFETs 101 and 102 when the metal halide lamp 16 is turned on. is there. FIG. 9 shows a part of FIG. 7, and the current path in a part of the period shown in FIG. 8 is indicated by an arrow. When the metal halide lamp 16 is turned on, its impedance is
Since the impedance of the capacitor 15 is sufficiently smaller than the impedance of the capacitor 15 and the effect of the capacitor 15 can be almost ignored, FIG.
Is omitted.

【0036】図8に示す期間T1においては、パワーMO
SFET101 がオン、パワーMOSFET102がオフしており、電
流は図9(a) に示す矢印の方向に流れている。図8に示
すデッドタイムTdにおいて、パワーMOSFET101 のゲー
ト・ソース間電圧Vgs1 が0Vになると、パワーMOSFET
101 はオフする。このとき、インダクタ14を流れる電
流の方向は直ちに変化しないので、図9(b) に示すよう
にパワーMOSFET102 のボディーダイオードが導通し、電
流は矢印で示す経路を流れるようになる。このとき、図
8に示すように、パワーMOSFET102 のドレイン・ソース
間電圧Vds2 は0.7 Vになり、その後にVgs2 がハイレ
ベルになってパワーMOSFET102 がオンするため、スイッ
チングロスが小さいソフトスイッチング動作となる。
In the period T1 shown in FIG.
The SFET 101 is on, the power MOSFET 102 is off, and the current flows in the direction of the arrow shown in FIG. When the gate-source voltage Vgs1 of the power MOSFET 101 becomes 0 V at the dead time Td shown in FIG.
101 turns off. At this time, since the direction of the current flowing through the inductor 14 does not change immediately, the body diode of the power MOSFET 102 conducts as shown in FIG. 9B, and the current flows through the path indicated by the arrow. At this time, as shown in FIG. 8, the voltage Vds2 between the drain and the source of the power MOSFET 102 becomes 0.7 V, and thereafter Vgs2 becomes high level to turn on the power MOSFET 102, so that a soft switching operation with a small switching loss is performed. .

【0037】そして、パワーMOSFET102 がオンすると、
図8に示す期間T2においては図9(c)に示す矢印の方
向に電流が流れるが、電流の大きさが次第に減少するた
め、パワーMOSFET102 のオン期間の途中にパワーMOSFET
102 のボディーダイオードの端子間電圧が0.7 V以下に
なり、該ボディーダイオードは非導通状態となる。この
ため、電流はパワーMOSFET102 のチャンネルを流れるよ
うになるので電流の流れる方向が反転し、図8に示す期
間T3においては、電流は図9(d) に示す矢印の方向に
流れるようになる。なお、その後にパワーMOSFET102 が
オフしてパワーMOSFET101 がオンするときにも上記と同
様の動作をする。
When the power MOSFET 102 is turned on,
In the period T2 shown in FIG. 8, current flows in the direction of the arrow shown in FIG. 9C, but since the magnitude of the current gradually decreases, the power MOSFET 102 is turned on during the ON period of the power MOSFET 102.
The terminal voltage of the body diode 102 becomes 0.7 V or less, and the body diode becomes non-conductive. As a result, the current flows through the channel of the power MOSFET 102, so that the current flowing direction is reversed. In the period T3 shown in FIG. 8, the current flows in the direction of the arrow shown in FIG. 9D. After that, when the power MOSFET 102 is turned off and the power MOSFET 101 is turned on, the same operation as described above is performed.

【0038】スイッチング動作の制御については、デッ
ドタイムTdを一定とし、パワーMOSFET101 および102
のオン時間Tonを可変とする制御、すなわち、スイッチ
ング周波数を可変するパルス周波数制御を行っている。
図10(a) および図10(b)に示すように、オン時間To
nが長いほどランプ電流は大きく、逆にオン時間Tonが
短いほどランプ電流は小さくなる。第1の実施例と同様
に、ランプ電流検出回路12でランプ電流を検出し、ラン
プ電流の大きさに比例したランプ電流検出信号を出力す
る。ランプ電流検出信号はインバータ制御IC23の検出
端子23A に入力され、インバータ制御IC23はこの検出
端子23A の電圧が一定になるようにオン時間Tonを可変
してインバータ21の動作を制御し、したがって、ランプ
電流が制御される。
For controlling the switching operation, the dead time Td is fixed, and the power MOSFETs 101 and 102 are controlled.
To make the ON time Ton variable, that is, pulse frequency control to make the switching frequency variable.
As shown in FIGS. 10A and 10B, the on-time To
The longer the n is, the larger the lamp current is, while the shorter the on-time Ton is, the smaller the lamp current is. As in the first embodiment, the lamp current detection circuit 12 detects the lamp current and outputs a lamp current detection signal proportional to the magnitude of the lamp current. The lamp current detection signal is input to the detection terminal 23A of the inverter control IC 23, and the inverter control IC 23 controls the operation of the inverter 21 by varying the on-time Ton so that the voltage of the detection terminal 23A becomes constant. The current is controlled.

【0039】次に、インバータ制御回路22およびインバ
ータ制御IC23の構成および動作について、図7、図1
1、および図12を用いて説明する。インバータ制御I
C23は、図7に示すように基準電圧発生回路SVG2、
エラーアンプEA2、電圧制御発振器VCO2、T−フ
リップフロップFF、2つのNORゲートNOR1、N
OR2、およびドライバDB1とDB2で構成されてい
る。基準電圧発生回路SVG2は、一定の基準電圧Vre
f (5V)を出力する。エラーアンプEA2の非反転入
力端子には、基準電圧Vref を抵抗111 と抵抗112 で分
圧したバイアス電圧が入力されている。また、エラーア
ンプEA2の反転入力端子、すなわち検出端子23A に
は、エラーアンプEA2の利得設定用抵抗113 を介して
ランプ電流検出信号が入力されている。したがって、エ
ラーアンプEA2の出力電圧EA2out はランプ電流検
出信号が小さいほど大きくなる。エラーアンプEA2の
出力端子は電圧制御発振器VCO2の入力端子aに接続
されている。
Next, the configurations and operations of the inverter control circuit 22 and the inverter control IC 23 will be described with reference to FIGS.
1 and FIG. Inverter control I
C23 is a reference voltage generation circuit SVG2, as shown in FIG.
Error amplifier EA2, voltage controlled oscillator VCO2, T-flip-flop FF, two NOR gates NOR1, N
OR2, and drivers DB1 and DB2. The reference voltage generation circuit SVG2 outputs a constant reference voltage Vre
f (5V) is output. A bias voltage obtained by dividing the reference voltage Vref by resistors 111 and 112 is input to the non-inverting input terminal of the error amplifier EA2. A lamp current detection signal is input to the inverting input terminal of the error amplifier EA2, that is, the detection terminal 23A via the gain setting resistor 113 of the error amplifier EA2. Therefore, the output voltage EA2out of the error amplifier EA2 increases as the lamp current detection signal decreases. The output terminal of the error amplifier EA2 is connected to the input terminal a of the voltage controlled oscillator VCO2.

【0040】図11は、インバータ制御回路22の一部
を、電圧制御発振器VCO2の内部の回路構成を含めて
示したものである。電圧制御発振器VCO2の入力端子
aは、抵抗115 を介して基準電圧発生回路SVG2に接
続され、また、この入力端子aには周波数変調回路11が
接続されている。Iscは、抵抗115 を流れる電流Ircに
より制御される電流源であり、電流Ircに一定値を乗じ
た電流を流す。Isdは、直流定電圧源Vrdに接続された
抵抗116 を流れる電流Irdにより制御される電流源であ
り、電流Irdに一定値を乗じた電流を流す。COMPは
ヒステリシス特性をもつコンパレータであり、非反転入
力端子に接続されたコンデンサ117 の端子電圧を検出し
て動作する。コンパレータCOMPの出力端子は電圧制
御発振器VCO2の出力端子bに接続されている。ま
た、コンパレータCOMPの出力によりスイッチSW1
とSW2の動作を制御するように回路が構成されてお
り、コンパレータCOMPの出力がローレベルのとき、
スイッチSW1はオフし、スイッチSW2はオンする。
逆に、コンパレータCOMPの出力がハイレベルのと
き、スイッチSW1はオフし、スイッチSW2はオンす
る。
FIG. 11 shows a part of the inverter control circuit 22 including the internal circuit configuration of the voltage controlled oscillator VCO2. An input terminal a of the voltage controlled oscillator VCO2 is connected to a reference voltage generating circuit SVG2 via a resistor 115, and a frequency modulation circuit 11 is connected to the input terminal a. Isc is a current source controlled by a current Irc flowing through the resistor 115, and flows a current obtained by multiplying the current Irc by a constant value. Isd is a current source controlled by a current Ird flowing through a resistor 116 connected to the DC constant voltage source Vrd, and flows a current obtained by multiplying the current Ird by a constant value. COMP is a comparator having hysteresis characteristics, and operates by detecting the terminal voltage of the capacitor 117 connected to the non-inverting input terminal. The output terminal of the comparator COMP is connected to the output terminal b of the voltage controlled oscillator VCO2. Further, the switch SW1 is output by the output of the comparator COMP.
And a circuit configured to control the operation of SW2, and when the output of the comparator COMP is at a low level,
The switch SW1 turns off and the switch SW2 turns on.
Conversely, when the output of the comparator COMP is at a high level, the switch SW1 turns off and the switch SW2 turns on.

【0041】電圧制御発振器VCO2の動作を図11お
よび図12を用いて説明する。まず、コンパレータCO
MPの出力、すなわち電圧制御発振器VCO2の出力が
ローレベルの期間は、図12に示すようにスイッチSW
1がオンし、スイッチSW2はオフしているため、電流
源Iscによりコンデンサ117 が充電されてその端子電圧
は図12に示すように次第に上昇する。そして、コンデ
ンサ117 の端子電圧がコンパレータCOMPの第1のし
きい電圧Vth1 に達すると、コンパレータCOMPの出
力、すなわち電圧制御発振器VCO2の出力は図12に
示すようにハイレベルに変化して、スイッチSW1はオ
フし、スイッチSW2がオンする。このため、電流源I
sdによりコンデンサ117 が放電され、その端子電圧は図
12に示すように次第に減少する。そして、コンデンサ
117 の端子電圧がコンパレータCOMPの第2のしきい
電圧Vth2 に達すると、コンパレータCOMPの出力、
すなわち電圧制御発振器VCO2の出力は図12に示す
ようにローレベルに変化する。
The operation of the voltage controlled oscillator VCO2 will be described with reference to FIGS. First, the comparator CO
During the period when the output of MP, that is, the output of the voltage controlled oscillator VCO2 is at a low level, as shown in FIG.
Since the switch 1 is turned on and the switch SW2 is turned off, the capacitor 117 is charged by the current source Isc, and the terminal voltage gradually increases as shown in FIG. When the terminal voltage of the capacitor 117 reaches the first threshold voltage Vth1 of the comparator COMP, the output of the comparator COMP, that is, the output of the voltage controlled oscillator VCO2 changes to a high level as shown in FIG. Turns off and the switch SW2 turns on. Therefore, the current source I
The capacitor 117 is discharged by sd, and its terminal voltage gradually decreases as shown in FIG. And the capacitor
When the terminal voltage of the comparator 117 reaches the second threshold voltage Vth2 of the comparator COMP, the output of the comparator COMP,
That is, the output of the voltage controlled oscillator VCO2 changes to a low level as shown in FIG.

【0042】図7及び図12によって説明すると、電圧
制御発振器VCO2の出力端子bはT−フリップフロッ
プFFの入力端子Tに接続されており、図12に示すよ
うに、入力端子T、すなわち電圧制御発振器VCO2の
出力がローレベルからハイレベルに変化するときに、T
−フリップフロップFFの出力QおよびQが反転する。
2つのNORゲートNOR1およびNOR2のそれぞれ
一方の入力端子は、電圧制御発振器VCO2の出力端子
bと接続されている。また、NORゲートNOR1およ
びNOR2の他方の端子には、T−フリップフロップF
Fの出力QおよびQがそれぞれ接続されている。したが
って、NORゲートNOR1の出力は、図12に示すよ
うに電圧制御発振器VCO2の出力とT−フリップフロ
ップFFの出力Qが共にローレベルの期間にハイレベル
となり、それ以外の期間はローレベルとなる。同様に、
NORゲートNOR2の出力は、図12に示すように電
圧制御発振器VCO2の出力とT−フリップフロップF
Fの出力Qが共にローレベルの期間にハイレベルとな
り、それ以外の期間はローレベルとなる。NORゲート
NOR1およびNOR2の出力は、それぞれ非反転バッ
ファアンプからなるドライバDB1およびDB2を介し
て出力端子23B および23C から図12に示すようなスイ
ッチング制御信号として出力され、パワーMOSFET101 お
よび102 を駆動する。
Referring to FIG. 7 and FIG. 12, the output terminal b of the voltage controlled oscillator VCO2 is connected to the input terminal T of the T-flip-flop FF, and as shown in FIG. When the output of the oscillator VCO2 changes from low level to high level, T
The outputs Q and Q of the flip-flop FF are inverted;
One input terminal of each of the two NOR gates NOR1 and NOR2 is connected to the output terminal b of the voltage controlled oscillator VCO2. The other terminals of the NOR gates NOR1 and NOR2 have a T-flip-flop F
The outputs Q and Q of F are connected respectively. Accordingly, as shown in FIG. 12, the output of the NOR gate NOR1 is at the high level when the output of the voltage controlled oscillator VCO2 and the output Q of the T-flip-flop FF are both at the low level, and is at the low level during the other periods. . Similarly,
As shown in FIG. 12, the output of the NOR gate NOR2 is the output of the voltage controlled oscillator VCO2 and the T-flip-flop F
The output Q of F is at a high level while both are at a low level, and is at a low level during other periods. Outputs of the NOR gates NOR1 and NOR2 are output as switching control signals as shown in FIG. 12 from output terminals 23B and 23C via drivers DB1 and DB2, each of which is a non-inverting buffer amplifier, and drive the power MOSFETs 101 and 102.

【0043】したがって、例えばランプ電流検出信号が
増加すると検出端子23A の電圧は増加し、エラーアンプ
EA2の出力電圧EA2out 、すなわち電圧制御発振器
VCO2の入力端子aの電圧は減少し、抵抗115 を流れ
る電流Ircが増加するため電流源Iscからコンデンサ11
7 に流れ出す電流が増加する。このため、コンデンサ11
7 の充電速度が速くなるので端子電圧の上昇速度は大き
くなり、図12に示すオン時間Tonは小さくなる。一
方、抵抗116 を流れる電流Irdは常に一定であるため、
コンデンサ117 から電流源Isdに流れ込む電流も一定で
ある。このため、コンデンサ117 の放電速度は常に一定
であるのでデッドタイムTdも常に一定である。
Therefore, for example, when the lamp current detection signal increases, the voltage at the detection terminal 23A increases, the output voltage EA2out of the error amplifier EA2, ie, the voltage at the input terminal a of the voltage controlled oscillator VCO2 decreases, and the current flowing through the resistor 115 decreases. Since Irc increases, the capacitor 11 is removed from the current source Isc.
The current flowing to 7 increases. Therefore, the capacitor 11
7, the rate of rise of the terminal voltage increases, and the on-time Ton shown in FIG. 12 decreases. On the other hand, since the current Ird flowing through the resistor 116 is always constant,
The current flowing from the capacitor 117 to the current source Isd is also constant. For this reason, since the discharge speed of the capacitor 117 is always constant, the dead time Td is always constant.

【0044】ランプ点灯周波数の周波数変調について、
図11および図13を用いて説明する。周波数変調回路
11の構成および動作は第1の実施例と同様である。図1
1において、発振器63の出力がローレベルの期間はトラ
ンジスタ64がオフしているため、周波数変調回路11の
インピーダンスは非常に高く、インバータ制御回路22の
動作には影響を与えない。一方、発振器63の出力がハイ
レベルの期間にはトランジスタ64がオンするため、図1
1に示す基準電圧発生回路SVG2から抵抗115 を介し
て、周波数変調回路11のトランジスタ64および抵抗65に
電流が流れる。このため、発振器63の出力がローレベル
の期間に比べ、抵抗115 を流れる電流Ircは増加し、電
流源Iscからコンデンサ117 に流れ出す電流が増加して
コンデンサ117 の充電速度が速まるため、オン時間Ton
は短くなるが、デッドタイムTdは常に一定なので、周
波数変調回路11の動作によって上記のようにオン時間T
onが変化することにより、インバータ21のスイッチング
周波数、すなわちメタルハライドランプ16のランプ点灯
周波数は、周波数変調される。このため、第1の実施例
と同様に、音響的共鳴現象を回避してメタルハライドラ
ンプ16を安定に高周波点灯することができる。
Regarding the frequency modulation of the lamp lighting frequency,
This will be described with reference to FIGS. Frequency modulation circuit
The configuration and operation of the eleventh embodiment are the same as those of the first embodiment. FIG.
In FIG. 1, while the output of the oscillator 63 is at the low level, the transistor 64 is off, so that the impedance of the frequency modulation circuit 11 is very high and does not affect the operation of the inverter control circuit 22. On the other hand, while the output of the oscillator 63 is at a high level, the transistor 64 is turned on.
1, a current flows from the reference voltage generating circuit SVG2 to the transistor 64 and the resistor 65 of the frequency modulation circuit 11 via the resistor 115. Therefore, compared to the period when the output of the oscillator 63 is at the low level, the current Irc flowing through the resistor 115 increases, the current flowing from the current source Isc to the capacitor 117 increases, and the charging speed of the capacitor 117 increases.
Is shorter, but the dead time Td is always constant, so that the ON time T
When on changes, the switching frequency of the inverter 21, that is, the lamp lighting frequency of the metal halide lamp 16 is frequency-modulated. Therefore, similarly to the first embodiment, the metal halide lamp 16 can be stably turned on at a high frequency while avoiding the acoustic resonance phenomenon.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、ランプ点灯周波数を周
波数変調することにより、メタルハライドランプの高周
波点灯時における音響的共鳴現象の発生を回避でき、イ
ンバータのスイッチング周波数を比較的低くできる。こ
のため、インバータ回路の効率を高くでき、また、発生
する高周波ノイズを小さくできる。また、メタルハライ
ドランプの始動から一定期間に定格値よりも大きなラン
プ電流が流れるように構成しているため、定格の光出力
に達するまでの時間が短い。さらに、始動時一定期間後
からはランプ電流を一定に制御し、かつメタルハライド
ランプに供給される電力を制限できるため、メタルハラ
イドランプが寿命に達するまで光出力の変動は小さい。
力率改善回路を有するため、電源電流の高調波成分を抑
制でき、高い電源力率が得られる。
According to the present invention, by modulating the lamp operating frequency, the occurrence of an acoustic resonance phenomenon during high-frequency operation of the metal halide lamp can be avoided, and the switching frequency of the inverter can be relatively reduced. Therefore, the efficiency of the inverter circuit can be increased, and the generated high-frequency noise can be reduced. Further, since the lamp current larger than the rated value flows for a certain period from the start of the metal halide lamp, the time required to reach the rated light output is short. Further, since the lamp current can be controlled to be constant and the power supplied to the metal halide lamp can be limited after a certain period of time at the time of starting, the fluctuation of the light output is small until the life of the metal halide lamp reaches its end.
Since the power factor improving circuit is provided, harmonic components of the power current can be suppressed, and a high power factor can be obtained.

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

【図1】本発明による高輝度放電灯点灯回路の第1の実
施例である。
FIG. 1 is a first embodiment of a high-intensity discharge lamp lighting circuit according to the present invention.

【図2】第1の実施例におけるランプ電流の大きい時お
よび小さい時における、インバータのパワーMOSFETの動
作状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an operation state of a power MOSFET of an inverter when a lamp current is large and small in a first embodiment.

【図3】第1の実施例におけるインバータ制御回路の動
作状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation state of the inverter control circuit according to the first embodiment.

【図4】第1の実施例における周波数変調回路の動作に
よるランプ電流の変化を示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in lamp current due to an operation of the frequency modulation circuit in the first embodiment.

【図5】第1の実施例におけるウォームアップ回路の動
作によるランプ電流検出感度とランプ電流の大きさの変
化を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing changes in lamp current detection sensitivity and lamp current magnitude due to the operation of the warm-up circuit in the first embodiment.

【図6】第1の実施例における力率改善回路の出力電
流、電圧と出力電力の関係を示した図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between output current and voltage and output power of the power factor correction circuit according to the first embodiment.

【図7】本発明による高輝度放電灯点灯回路の第2の実
施例である。
FIG. 7 is a second embodiment of the high-intensity discharge lamp lighting circuit according to the present invention.

【図8】第2の実施例におけるインバータの動作状態と
ランプ電流の関係を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an operation state of an inverter and a lamp current in a second embodiment.

【図9】第2の実施例におけるインバータのパワーMOSF
ETの動作期間毎の動作を説明する図である。
FIG. 9 shows the power MOSF of the inverter according to the second embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the ET for each operation period.

【図10】第2の実施例におけるランプ電流の大きい時
および小さい時のインバータのパワーMOSFETの動作状態
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an operation state of the power MOSFET of the inverter when the lamp current is large and small in the second embodiment.

【図11】第2の実施例におけるインバータ制御回路の
内部における動作状態を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation state inside the inverter control circuit according to the second embodiment.

【図12】第2の実施例におけるインバータ制御回路と
パワーMOSFETの動作関係図である。
FIG. 12 is an operation relation diagram of an inverter control circuit and a power MOSFET in a second embodiment.

【図13】第2の実施例における周波数変調回路の動作
によるランプ電流の変化を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a change in lamp current due to the operation of the frequency modulation circuit in the second embodiment.

【図14】従来の高輝度放電灯点灯回路である。FIG. 14 shows a conventional high-intensity discharge lamp lighting circuit.

【図15】力率改善回路の入力電圧と入力電流の関係を
表した図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between an input voltage and an input current of the power factor correction circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2・・・・・交流入力端子 3・・・・・・・入力整流器 4・・・・・・・力率改善回路 6・・・・・・・力率改善制御回路 7・・・・・・・電力制限回路 8・・・・・・・1石式インバータ回路 9・・・・・・・1石式インバータ制御回路 10・・・・・・1石式インバータ制御回路IC 11・・・・・・周波数変調回路 12・・・・・・ランプ電流検出回路 13・・・・・・ウォームアップ回路 21・・・・・・2石式インバータ回路 22・・・・・・2石式インバータ制御回路 23・・・・・・2石式インバータ制御回路IC 1, 2... AC input terminal 3... Input rectifier 4... Power factor improvement circuit 6... Power factor improvement control circuit 7. ····· Power limiting circuit 8 ································································································ ... Frequency modulation circuit 12 Lamp current detection circuit 13 Warm-up circuit 21 Two-piece inverter circuit 22 Two pieces Type inverter control circuit 23 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Two-stone type inverter control circuit IC

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 法月 正志 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−1 ミネベ ア株式会社開発技術センタ−内 (72)発明者 小玉 学 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−1 ミネベ ア株式会社開発技術センタ−内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masashi Hozuki 173-1 Asana-cho, Iwata-gun, Shizuoka Prefecture Inside Minebea Development Technology Center (72) Inventor Manabu Kodama Asana, Asaba-cho, Iwata-gun, Shizuoka Prefecture 1743-1 Inside Minebea Development Technology Center

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】商用交流電源の整流平滑手段と、整流平滑
手段の出力に接続され、直流電力を出力する力率改善手
段と、力率改善手段の出力に接続されたメタルハライド
ランプに高周波電流を供給して点灯させるインバータ
と、該メタルハライドランプを流れるランプ電流の大き
さに比例したランプ電流検出信号を出力するランプ電流
検出手段と、ランプ電流検出信号が所定の値に保たれる
ように、インバータのパワースイッチ素子の間欠間隔を
制御するインバータ制御手段とを含む高輝度放電灯点灯
装置において、 インバータ制御手段に接続された、インバータのパワー
スイッチ素子のオン間隔を決定する時定数を所定の周期
で変化させる周波数変調手段と、メタルハライドランプ
の始動を確実に行うウォームアップ手段を具備し、力率
改善手段の出力電力を所定の値以下に制限する電力制限
手段を有することを特徴とする高輝度放電灯点灯装置。
A high frequency current is supplied to a rectifying / smoothing means of a commercial AC power supply, a power factor improving means connected to an output of the rectifying / smoothing means for outputting DC power, and a metal halide lamp connected to an output of the power factor improving means. An inverter for supplying and lighting, a lamp current detection means for outputting a lamp current detection signal proportional to a magnitude of a lamp current flowing through the metal halide lamp, and an inverter for maintaining the lamp current detection signal at a predetermined value. A high-intensity discharge lamp lighting device including an inverter control means for controlling an intermittent interval of the power switch element, wherein a time constant for determining an ON interval of the power switch element of the inverter connected to the inverter control means is determined at a predetermined cycle. Equipped with frequency modulation means for changing and warm-up means for surely starting the metal halide lamp to improve power factor A high-intensity discharge lamp lighting device comprising a power limiting means for limiting the output power of the means to a predetermined value or less.
【請求項2】前記周波数変調手段は、低周波の方形波発
振器で構成され、方形波の出力をインバータの制御回路
に入力して、インバータの間欠動作周波数を周波数変調
することを特徴とする請求項1記載の高輝度放電灯点灯
装置。
2. The frequency modulating means comprises a low-frequency square wave oscillator, and inputs a square wave output to a control circuit of an inverter to frequency-modulate an intermittent operation frequency of the inverter. Item 2. A high-intensity discharge lamp lighting device according to Item 1.
【請求項3】前記ウォームアップ手段は、前記放電灯点
灯装置の初期立上がり時、メタルハライドランプの点灯
以前の始動時一定時間、ランプ電流検出手段の感度を減
衰して、インバータ出力を定常値より大として、メタル
ハライドランプの点灯を高速、確実にすることを特徴と
する請求項1記載の高輝度放電灯点灯装置。
3. The warm-up means attenuates the sensitivity of the lamp current detecting means for a certain period of time at the time of initial startup of the discharge lamp lighting device and before starting of the metal halide lamp, so that the inverter output becomes larger than a steady value. 2. The high-intensity discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the lighting of the metal halide lamp is ensured at high speed.
【請求項4】前記電力制限手段は、力率改善手段の出力
電流及び出力電圧を検出して、力率改善手段に制御信号
を入力し、力率改善手段の出力電力を設定値以下に制御
することを特徴とする請求項1記載の高輝度放電灯点灯
装置。
4. The power limiting unit detects an output current and an output voltage of the power factor improving unit, inputs a control signal to the power factor improving unit, and controls an output power of the power factor improving unit to a set value or less. The high-intensity discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein
JP22160996A 1996-08-22 1996-08-22 High brightness discharge lamp lighting device Pending JPH1064688A (en)

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JP22160996A JPH1064688A (en) 1996-08-22 1996-08-22 High brightness discharge lamp lighting device

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