JPS58121597A - Method and circuit device for controlling illumination of gas discharge lamp - Google Patents

Method and circuit device for controlling illumination of gas discharge lamp

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JPS58121597A
JPS58121597A JP18827482A JP18827482A JPS58121597A JP S58121597 A JPS58121597 A JP S58121597A JP 18827482 A JP18827482 A JP 18827482A JP 18827482 A JP18827482 A JP 18827482A JP S58121597 A JPS58121597 A JP S58121597A
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JP
Japan
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gas discharge
circuit
current
discharge lamp
lamp
Prior art date
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Pending
Application number
JP18827482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
イラ・ジエイ・ピテル
エドウイン・コ−ネル・リ−ド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOONERU DEYUUBIRAIA ELECTRIC C
KOONERU DEYUUBIRAIA ELECTRIC CORP
Original Assignee
KOONERU DEYUUBIRAIA ELECTRIC C
KOONERU DEYUUBIRAIA ELECTRIC CORP
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Filing date
Publication date
Application filed by KOONERU DEYUUBIRAIA ELECTRIC C, KOONERU DEYUUBIRAIA ELECTRIC CORP filed Critical KOONERU DEYUUBIRAIA ELECTRIC C
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/36Controlling
    • H05B41/38Controlling the intensity of light
    • H05B41/39Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • H05B41/3922Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations and measurement of the incident light

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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の技術分野 本発明はガス放電ランプ照明装置の外部照度を制御する
だめの方法および回路装置に関し、そして特に変圧器−
次巻線とガス放電ランプとの間に接続された制御インピ
ーダンスを使用する負荷側制御による方法および回路装
置に関す従来技術 ガス放電ランプの出力照度レベルを制御するだめの新規
な各種技術が提案されている。選定された照度レベル捷
だは天然陽光のような二次光源の変化に応じてランプの
減光を行なう装置の一例は米国特許第4197485号
に開示されている。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and circuit arrangement for controlling the external illuminance of a gas discharge lamp lighting installation, and in particular to a method and circuit arrangement for controlling the external illumination of a gas discharge lamp lighting installation.
PRIOR ART OF METHODS AND CIRCUIT ARRANGEMENTS BY LOAD-SIDE CONTROL USING A CONTROLLED IMPEDANCE CONNECTED BETWEEN A WINDING AND A GAS DISCHARGE LAMP Various novel techniques have been proposed for controlling the output illuminance level of a gas discharge lamp. ing. An example of a device for dimming a lamp in response to changes in selected illuminance levels or a secondary light source, such as natural sunlight, is disclosed in U.S. Pat. No. 4,197,485.

しかしながらこの技術は、照明装置の正味効率(ルーノ
ン出力/ワット入力)を減じ同時に十分効果的な減光を
行なうためには高価で複雑な回路装置を必要とする欠陥
がある。
However, this technique has the drawback of reducing the net efficiency (Lunon output/Watts input) of the lighting device and at the same time requiring expensive and complex circuitry to provide sufficiently effective dimming.

減光装置における総合効率を上昇させるために使用され
る代替技術は電源周波数を高周波に変換することである
。米国特許第4207497号および4−2074.9
8号はこの技術を開示している。
An alternative technique used to increase the overall efficiency in a dimmer is to convert the mains frequency to a high frequency. U.S. Patent Nos. 4,207,497 and 4-2074.9
No. 8 discloses this technique.

本願発明の譲受人は特願昭57−1.25931号(米
国特許出願S、N、 286770 : 1981年7
月27日出願)および特願昭57−77¥7p1号(米
国特許出願S、N、 309260 : 1981年1
0月7日出願)を出願中である。これらはガス放電ラン
プの出力照度レベルを制御するために通常の電磁安定器
に対して機能する制御回路に関連している。これら出願
の制御装置は市場に出る前捷たは販売後の先に設計され
た照明装置に使用しようとするものである。ここで標準
の電磁安定器は2灯または4灯照明装置にそれぞれ使用
される。遭遇すべき多くの電磁安定器の正確かつ効率的
動作を行なうために、制御回路は制御インピーダンスに
並列に接続された循環誘導子を有す本発明は、螢光灯照
明装置のようなガス放電ランプの出力照度レベルを制御
するだめの方法および回路装置を指向するものである。
The assignee of the present invention is Japanese Patent Application No. 57-1.25931 (U.S. Patent Application S, N, 286770: July 1981)
(filed on May 27, 1981) and Japanese Patent Application No. 1981-77¥7p1 (U.S. Patent Application S, N, 309260: 1981-1)
Currently applying (filed on October 7th). These are associated with control circuits that function for conventional electromagnetic ballasts to control the output illuminance level of gas discharge lamps. The control devices of these applications are intended for use in previously designed lighting systems, either before or after they are marketed. Standard electromagnetic ballasts are used here for two-lamp or four-lamp lighting installations, respectively. For accurate and efficient operation of many electromagnetic ballasts encountered, the control circuit has a circulating inductor connected in parallel to the control impedance. A method and circuit arrangement for controlling the output illuminance level of a lamp is directed.

本発明は電源周波数で作動する、ガス放電ランプのだめ
の簡単でかつ効率的な照度制御のだめの方法 9− を指向するものである。10から1−1での減光を行な
う照度制御でありながら高力率を維持しかつ良好な波高
率に加えて少ないランプ電流および少ない安定器損失が
得られる。照度制御は、電磁安定器の一次巻線とランプ
との間に直列に接続された時間間隔制御インピーダンス
によって行なわれる。電流路は交流信号の一部の間電源
とランプとの間に形成される。交流信号の一部の間にお
いて制御インピーダンスは実質上非導通である。このよ
うな配列は回路が電源に接続されているのでランプに供
給されるべきカンード加熱電圧を実質的に減少させない
。照度制御は、本発明にかかる方法および回路装置によ
れば全照度の100%から10%までの範囲において可
能である。
The present invention is directed to a method for simple and efficient illuminance control of gas discharge lamp vessels operating at mains frequency. Although the illuminance control performs dimming from 10 to 1-1, a high power factor is maintained, and in addition to a good crest factor, a small lamp current and a small ballast loss can be obtained. Illumination control is provided by a time interval controlled impedance connected in series between the primary winding of the electromagnetic ballast and the lamp. A current path is formed between the power supply and the lamp during a portion of the alternating current signal. The controlled impedance is substantially non-conducting during a portion of the alternating current signal. Such an arrangement does not substantially reduce the cand heating voltage to be supplied to the lamp since the circuit is connected to the power supply. With the method and circuit arrangement according to the invention, illuminance control is possible in the range from 100% to 10% of the total illuminance.

上述のように、多数製造された標準電磁安定器が導入さ
れる場合照明装置の適切かつ効率的照度制御のだめに循
環誘導子を巻く必要がある。
As mentioned above, when standard electromagnetic ballasts manufactured in large numbers are introduced, it is necessary to wind a circulating inductor for proper and efficient illuminance control of the lighting device.

本発明は電磁安定器要素と同様に照度制御要素の両者を
含むユニットを形成する。その結果循10− 環誘導子は省略することができる。より重要なことは、
1つの電磁安定器装置が両機能のために使用可能である
ので、照度制御回路の一部としての伺加的電磁要素が省
略可能である。さらに標準電磁安定器の場合磁気回路が
照度制御の接続上限定されない。電磁要素内のいずれか
の点に照度制御のだめの適当な回路を接続するだめの可
能性は本ユニットのイ」加酸効果として与えられる、9 実施例の詳細な説明 添付図を参照すると第1図は本発明の新規な特徴を論す
るだめの基礎として有用な通常の螢光灯照明装置を図示
しだものである。鉄心上へ複数の巻線が巻かれた標準電
磁安定器10は直列接続されたガス放電(螢光型)ラン
プ12および14をドライブする。第1図に示すように
、安定器10は、それぞれ安定器10内の巻線から導出
されるリード線対20.22および24を含んでいる。
The invention forms a unit that includes both an electromagnetic ballast element as well as an illumination control element. As a result, the circular inductor can be omitted. More importantly,
Since one electromagnetic ballast device can be used for both functions, additional electromagnetic components as part of the illumination control circuit can be omitted. Furthermore, in the case of a standard electromagnetic ballast, the magnetic circuit is not limited in terms of connection for illuminance control. The possibility of connecting a suitable circuit for illumination control at any point within the electromagnetic element is given as an "acidification effect" of this unit. The figure illustrates a conventional fluorescent lighting system useful as a basis for discussing the novel features of the present invention. A standard electromagnetic ballast 10 with multiple windings wound on an iron core drives gas discharge (fluorescent) lamps 12 and 14 connected in series. As shown in FIG. 1, ballast 10 includes lead pairs 20, 22 and 24, each derived from a winding within ballast 10.

安定器はまだ始動コンデンサ26および力率改善のだめ
の直列コンデンサ28を有する。動作時には、リード線
対22はランプ]2および14のカンードヘ加熱電流を
供給しそして直列のランプを点灯させるだめの電力はリ
ード線20および24間に供給される。安定器10はリ
ード線30および32を通して交流電源に接続される。
The ballast still has a starting capacitor 26 and a power factor correction reservoir series capacitor 28. In operation, lead pair 22 provides heating current to the candos of lamps 2 and 14, and power is provided between leads 20 and 24 to ignite the lamps in series. Ballast 10 is connected to an AC power source through leads 30 and 32.

第2図は本発明にかかるガス放電ランプ照度制御装置の
一実施例を示すものである。説明を簡単にするためにガ
ス放電ランプの特定の実施例として通常のけい光ランプ
が使用されているが、水銀蒸気、ナトリウム蒸気および
メタルハライド等を含む他のガス放電ランプの本発明へ
の適用が可能であることは明らかに理解されよう。丑た
2灯の螢光ランプのみが実施例に示されているが、本発
明は容易に2灯以上の場合に拡張可能である。
FIG. 2 shows an embodiment of the gas discharge lamp illuminance control device according to the present invention. Although a conventional fluorescent lamp is used as a specific example of a gas discharge lamp for ease of explanation, other gas discharge lamps including mercury vapor, sodium vapor, metal halides, etc. are applicable to the present invention. It is clearly understood that this is possible. Although only two fluorescent lamps are shown in the embodiment, the invention can be easily extended to two or more fluorescent lamps.

本発明の照度制御装置の作動は以下に十分詳細に開示さ
れる。しかしながら、同一出願人にかかる特願昭57−
125931号(米国特許出願286770号:198
1年7月27日出願)および特願昭57−/昔727号
(米国特許出願309260号: 1981年10月7
日出願)の両出願も本発明と同様のモジュラ−照度制御
装置の動作を詳細に開示している。上記2出願は通常の
電磁安定器に関して使用すべきモジュラ−制御照明装置
を説明しているが、本発明はこれに反して標準電磁安定
器に代わって使用すべき集積制御回路および電磁安定器
を直接指向している。
The operation of the illumination control device of the present invention is disclosed in sufficient detail below. However, the patent application filed in 1983 by the same applicant
No. 125,931 (U.S. Patent Application No. 286,770:198
(filed on July 27, 1981) and Japanese Patent Application No. 1987-/October 727 (U.S. Patent Application No. 309,260: October 7, 1981)
Both applications disclose in detail the operation of modular illumination control systems similar to the present invention. While the above two applications describe modular controlled lighting systems to be used in conjunction with conventional electromagnetic ballasts, the present invention, on the contrary, describes integrated control circuits and electromagnetic ballasts to be used in place of standard electromagnetic ballasts. Directly oriented.

集積安定器制御装置40の第1の実施例はIJ−ド線対
20.22および24を介して螢光ランプ12および1
4へ接続されることが第2図に示されている。
A first embodiment of integrated ballast controller 40 connects fluorescent lamps 12 and 1 via IJ-wire pairs 20, 22 and 24.
4 is shown in FIG.

集積安定器は照明装置の制御のための低電圧を与える付
加的巻線42を除き第1図の安定器10に示しだと同様
の電磁部分を含んでいる。電磁部分すなわち変圧器の一
次巻線44は第1図の安定器の場合と同様にリード線3
0および32で交流電源に接続される。集積安定器40
はさらに上述の点灯用コンデンサ26および直列コンデ
ンサ28を有する。二次巻線46.48および50はリ
ード線対20゜22および24を通してそれぞれ螢光ラ
ンプ12および14へ接続される。ランプ12および1
4のカソードを加熱するだめのエネルギは巻線48を介
して13− リード線対22から供給さ汁・る。リード線対22間の
電圧は一次巻線44に対する巻線48の巻数比の結果、
典型的には3.6ボルトである。
The integrated ballast includes electromagnetic parts similar to those shown in ballast 10 of FIG. 1, except for an additional winding 42 which provides a low voltage for control of the lighting device. The electromagnetic part or primary winding 44 of the transformer is connected to the lead wire 3 as in the ballast of FIG.
0 and 32 are connected to the AC power supply. integrated ballast 40
further includes the above-mentioned lighting capacitor 26 and series capacitor 28. Secondary windings 46, 48 and 50 are connected to fluorescent lamps 12 and 14 through lead wire pairs 20.degree. 22 and 24, respectively. lamps 12 and 1
The energy to heat the cathode 4 is supplied from the lead wire pair 22 through the winding 48. The voltage across lead pair 22 is a result of the turns ratio of winding 48 to primary winding 44;
Typically it is 3.6 volts.

ガス放電ランプ12および14に供給される電力の制御
は制御回路60および制御インピーダンス60を使用し
て行なわれる。巻線42は電圧逓降を達成するために一
次巻線44よりも少巻数に形成される。通常の130v
系においては、巻線42は出力リード線間に交流約18
Vを力えることが好ましい。この18V信号は制御回路
60の電源として役立つ。
Control of the power supplied to gas discharge lamps 12 and 14 is accomplished using control circuit 60 and control impedance 60. Winding 42 is formed with fewer turns than primary winding 44 to achieve voltage step-down. normal 130v
In the system, the winding 42 has approximately 18 ac of current between the output leads.
It is preferable to force V. This 18V signal serves as a power source for control circuit 60.

制御インピーダンス62は一次巻線44から二次巻線の
一つへの主電流導通路を形成する。制御回路60はイン
ピーダンス62の制御電極に対して時間間隔制御駆動信
号を与える。実際に、制御回路60は交流電源電圧の各
半サイクルの制御された部分の間、インピーダンス6乏
を非導通から導通状態へ寸たは導通状態から非導通へド
ライブするように作用する。
Controlled impedance 62 forms the main current conduction path from primary winding 44 to one of the secondary windings. Control circuit 60 provides time interval controlled drive signals to control electrodes of impedance 62. In effect, control circuit 60 acts to drive impedance 6 from a non-conducting state to a conducting state or from a conducting state to a non-conducting state during a controlled portion of each half-cycle of the AC power supply voltage.

制御インピーダンス62は、その制御電極に付=14− 与される’IfIJ御信号に応じて主電流路間における
開路または閉路のいずれかを形成することができる制御
スイッチであることが好才しい。制御インピーダンス6
2の状態(導通捷たは非導通)はランプ電流が制御イン
ピーダンスを通して流れているか否かによって決定され
ることが認識されよう。
The control impedance 62 is preferably a control switch capable of forming either an open circuit or a closed circuit between the main current paths depending on the IfIJ control signal applied to its control electrode. Control impedance 6
It will be appreciated that the condition of 2 (conducting or non-conducting) is determined by whether lamp current is flowing through the controlled impedance.

制御インピーダンス62が導通状態にある際、安定器と
ランプとの間にランプへ作動電流を供給する直列回路が
形成される。インピーダンス62が非導通状態にある際
、後述するようにランプのカソードへ加熱電流のみが供
給される。
When the controlled impedance 62 is conductive, a series circuit is formed between the ballast and the lamp that provides operating current to the lamp. When impedance 62 is non-conducting, only heating current is supplied to the lamp cathode, as described below.

制御インピーダンス62のゲート電極64は制御回路6
0の出力に接続される。ゲーI・に作動信号が存在しな
い場合、TRIAC(トライアック)62は一次巻線4
4とランプとの間に極めて高いインピーダンスを呈する
。作動信号がゲートに供給された場合、TRIACはタ
ーンオンし、それによって−次巻線とランプとの間に低
インピーダンス(す々わち導通状態)を呈する。その後
TRIAC62は所定消滅電流以下の電流になる捷で導
通状態に保たれる。
The gate electrode 64 of the control impedance 62 is connected to the control circuit 6
Connected to the output of 0. If there is no actuation signal on the gate I, the TRIAC 62 is connected to the primary winding 4.
4 and the lamp. When an activation signal is applied to the gate, the TRIAC turns on, thereby presenting a low impedance (i.e., conduction) between the secondary winding and the lamp. Thereafter, the TRIAC 62 remains conductive until the current is below a predetermined extinction current.

TRIAC62はトリーガに応じて両方向に導通するが
、TRIACは交流電流の方向変換の際に電流が消滅電
流以下に低下すると交流の半サイクル毎にターンオフと
なる。適当な実施例では、TRIAC62は電源信号の
各半サイクル毎に再トリーガされる。
The TRIAC 62 conducts in both directions in response to a trigger, but the TRIAC turns off every half cycle of AC when the current drops below the extinction current during a change in direction of AC current. In a suitable embodiment, TRIAC 62 is retriggered every half cycle of the power supply signal.

再1・1ノ一ガ発生以前の遅延を変えることによって、
各半サイクル毎にTRIAC62の導通したがってラン
プへ供給される全電力を制御することが可能となる。
By changing the delay before 1.1 no Ichiga occurs,
It is possible to control the conduction of the TRIAC 62 and thus the total power delivered to the lamp each half cycle.

第3図は、リード線対20.22および24を介して螢
光ランプ12および14へ接続された他の集積安定器制
御装置40を示す。この回路は制御回路6゜および制御
インピーダンス62が一次巻線44とランプ12へのリ
ード線対2oの一方との間に接続されることを除き第2
図と同様である。集積安定器40および40′の動作は
後述するように同様である。集積安定器40または40
′のいずれかの場合、制御インピーダンス62が導通状
態であると、電   □力は制御インピーダンスを経て
ランプ12および14に供給される。電力は制御インピ
ーダンスの非導通の間もランプに供給されるが、その大
きさは導通の間に供給される電力よりもかなり小さく、
単にインピーダンスの次の導通状態を待つ間にカソード
の加熱を行なうのみである。
FIG. 3 shows another integrated ballast control device 40 connected to fluorescent lamps 12 and 14 via lead pairs 20, 22 and 24. This circuit is similar to the second one except that the control circuit 6° and the controlled impedance 62 are connected between the primary winding 44 and one of the pair of leads 2o to the lamp 12.
It is similar to the figure. The operation of integrated ballasts 40 and 40' is similar as described below. Integrated ballast 40 or 40
In either case, when controlled impedance 62 is conductive, electrical power is supplied to lamps 12 and 14 through the controlled impedance. Power is still supplied to the lamp during non-conduction of the controlled impedance, but its magnitude is much smaller than the power supplied during conduction;
It simply heats up the cathode while waiting for the next conduction state of the impedance.

第2図および第3図の制御回路60は集積安定器の動作
に関し以下に開示する説明から明らかに理解されるよう
な目的のためにフォトセルに接続されるべきリード線対
66を含む。
The control circuit 60 of FIGS. 2 and 3 includes a lead pair 66 to be connected to the photocell for purposes that will be clearly understood from the discussion hereinafter disclosed regarding the operation of the integrated ballast.

集積安定器および制御回路の動作から期待される利点は
前記両出願、特願昭57−1.25931号(米国特許
出願S、N、 286,770号)および特願昭57−
7’7;’7λ/号(米国特許出願S、N、 309,
260号)から明確に理解できよう。これら両出願の主
題は参考のために開示される。
The benefits expected from the operation of integrated ballasts and control circuits are described in both of the above-mentioned applications, Japanese Patent Application No. 57-1.25931 (U.S. Patent Application No. S, N, 286,770);
7'7;'7λ/ (U.S. Patent Application S, N, 309,
260), it can be clearly understood. The subject matter of both these applications is disclosed by reference.

第4図を参照すると、制御回路60の電流制御機能を示
すブロック図が示される。概括すれば、制御回路は2つ
のフィードバックループから構成される。その第1のル
ープはIJ ミターの範囲内においてランプ電流を制御
しその第2のループは照度の大小を制御する。第1ルー
プはラン17− プ電流を特定値に設定する。この第1ループは破線によ
る接続によって図示されそして制御インピーダンス62
の主電流路を介して流れる電流をザンブリングすること
によってランプ電流をモニタすることを含んでいる。ラ
ンプ電流は電流電圧変換器70によって電圧に変換され
その結果インピーダンス62のカソードでモニタされた
電流に比例する電圧vcが得られる。この信号はランプ
電流の第1の関数であり、回路によって電流制御に使用
されるパラメータである。第2のフィードバックループ
はフォトセルの出力を基準信号と比較する。第4図に示
すように、フ第1・セルフ2はガス放電ランプJ2およ
び14の照射を渡りる位置に配置されそしてランプの出
力照度レベルおよび近接する周囲の照度レベルに比例す
る信号を発生する。
Referring to FIG. 4, a block diagram illustrating the current control function of control circuit 60 is shown. Generally speaking, the control circuit consists of two feedback loops. The first loop controls the lamp current within the range of the IJ meter, and the second loop controls the intensity of illumination. The first loop sets the lamp current to a specific value. This first loop is illustrated by the dashed connection and has a controlled impedance 62
includes monitoring the lamp current by summing the current flowing through the main current path of the lamp. The lamp current is converted to a voltage by a current to voltage converter 70 resulting in a voltage vc proportional to the current monitored at the cathode of impedance 62. This signal is the first function of lamp current and is the parameter used by the circuit for current control. A second feedback loop compares the photocell output to a reference signal. As shown in FIG. 4, the first self 2 is positioned across the irradiance of the gas discharge lamps J2 and 14 and generates a signal proportional to the output illumination level of the lamps and the illumination level of the adjacent surroundings. .

比較器74はフォトセルの出力を内部1だは外部(図示
されていない)のいずれかで発生される基準信号VRE
Fと比較する。比較器74の出力は積分器76に接続さ
れる。この積分器76は周囲光動揺その18− 他による変化を減衰させるように機能する。与えられた
ランプ形態の動作範囲内に積分器76の出力信号を限定
するだめに、積分器の出力は信号リミタ−78に接続さ
れる。第1および第2ループによって発生される第1お
よび第2制御信号は差信号VERRORを発生する加算
回路80にそれぞれ接続される。明らかに、修正が不要
の場合は、第1および第2制御信号は等しくそしてVE
RRORは零に等しくなる。加算回路80からの差信号
は時間に関し差信号を積分するだめの積分回路82に接
続される。積分された信号は、制御インピーダンス62
の点弧を制御する電圧制御ワンショット回路840入力
に接続される。積分器82の出力は、電圧制御ワンショ
ット回路84のタイミングを前進させる。このワンショ
ット回路は翻って制御インピーダンス62の点弧を前進
させる。
Comparator 74 converts the output of the photocell to a reference signal VRE generated either internally or externally (not shown).
Compare with F. The output of comparator 74 is connected to integrator 76. This integrator 76 functions to attenuate changes due to ambient light fluctuations and others. To limit the output signal of integrator 76 within the operating range of a given lamp configuration, the output of the integrator is connected to a signal limiter 78. The first and second control signals generated by the first and second loops are respectively connected to a summing circuit 80 which generates a difference signal VERROR. Obviously, if no modification is required, the first and second control signals are equal and VE
RROR will be equal to zero. The difference signal from summing circuit 80 is connected to an integrating circuit 82 for integrating the difference signal over time. The integrated signal is transmitted through the controlled impedance 62
is connected to a voltage controlled one-shot circuit 840 input that controls the firing of the . The output of integrator 82 advances the timing of voltage controlled one-shot circuit 84. This one-shot circuit in turn advances the firing of control impedance 62.

制御回路の動作は設定点とランプ電流との間に正誤差−
1−V□□。□があると仮定することによって最もよく
説明することができる。この正誤差は時間ど共に上昇す
る積分回路82の出力を生じそして電圧制御ワンショッ
ト84のタイミングを前進させる。これはまた制御イン
ピーダンス62のトリーガを電圧ザイクル内で早めるよ
うに作用しランプ12および14に導入される電流を増
加させる。加算回路80からの差信号が零、すなわちV
ERROR−0の場合、積分回路82の出力は増加が停
止しそして電圧サイクル間の制御インピーダンス点弧の
タイミングは不要に保たれる。
The control circuit operates with a positive error between the set point and the lamp current.
1-V□□. It can be best explained by assuming that □ exists. This positive error causes the output of the integrator circuit 82 to rise with time and advances the timing of the voltage control one-shot 84. This also acts to accelerate the triggering of control impedance 62 in the voltage cycle, increasing the current introduced into lamps 12 and 14. The difference signal from the adder circuit 80 is zero, that is, V
In the case of ERROR-0, the output of the integrator circuit 82 stops increasing and the timing of controlled impedance firing between voltage cycles remains unnecessary.

本発明の実際を当業者に説明するために、第5図は、集
積モジュラ−照明制御回路40のための螢光ランプ2灯
配列の特定の実施例の回路図を示すものである。この説
明は第2図に取上げた本発明の実施例を扱う。第3図の
実施例は電気的接続におけるいくつかの変形に容易に適
合し得ることを理解すべきである。制、御インピーダン
ス62は、主電流路がガス放電ランプリード線対24と
電流検出抵抗86との間に接続されているTRI AC
から構成される。
To explain the practice of the present invention to those skilled in the art, FIG. 5 shows a circuit diagram of a specific embodiment of a two-fluorescent lamp array for an integrated modular lighting control circuit 40. This description deals with the embodiment of the invention featured in FIG. It should be understood that the embodiment of FIG. 3 can be easily adapted to some variations in electrical connections. The control impedance 62 is a TRI AC impedance whose main current path is connected between the gas discharge lamp lead wire pair 24 and the current sensing resistor 86.
It consists of

巻線42はダイオードD1〜D4を含むダイオードブリ
ッジ90に接続される。このダイオードブリッジは制御
回路60に整流出力を供給しそして上述のようにワンシ
ョット回路へ60H7同期を与える。トランジスタ92
および抵抗94は制御回路電源として所定電圧例えばI
OVを匈える直列レギュレータを形成する。図示されて
いないフォトセルは抵抗96.98および100を含む
ブリッジ接続内に接続されかつリード線対66に接続さ
れる。フォトセルのブリッジ接続のだめの基準値はラン
プによる照射からフォトセルをカバーするシャッター機
構によって機械的にまたはブリッジ抵抗自体を調整する
ことによって電気的に設定することができる。
Winding 42 is connected to a diode bridge 90 that includes diodes D1-D4. This diode bridge provides rectified output to control circuit 60 and provides 60H7 synchronization to the one-shot circuit as described above. transistor 92
and resistor 94 is connected to a predetermined voltage, for example, I, as a control circuit power supply.
Forms a series regulator for OV. Photocells, not shown, are connected in a bridge connection that includes resistors 96, 98 and 100 and are connected to lead pair 66. The reference value of the bridge connection reservoir of the photocell can be set mechanically by a shutter mechanism that covers the photocell from illumination by the lamp or electrically by adjusting the bridge resistance itself.

第2制御ループ内に接続される積分回路76は抵抗10
2、コンデンサ104および作動増幅器106によって
形成される。積分回路の出力信号は抵抗1.08.11
0および112を含む抵抗回路網に供給される。
The integrating circuit 76 connected in the second control loop has a resistor 10
2, formed by capacitor 104 and operational amplifier 106. The output signal of the integrating circuit is resistor 1.08.11
0 and 112.

この抵抗回路網は信号リミタ78を形成する。とのリミ
タ78の上限および下限はそれぞれ抵抗108および1
10によって設定される。
This resistor network forms a signal limiter 78. The upper and lower limits of limiter 78 are resistors 108 and 1, respectively.
Set by 10.

21− リミタ78の出力は、上述した第2制御ループの出力と
してのランプ電流の半サイクルを表わす電圧と比較され
る。この第1制御ループ出力はTRIAC62の主電流
路を流れる電流に比例する信号を誘導し、そして電流−
電圧変換器70によってこの電流信号を電圧に変換する
ことによシ得られる。変換器70はトランジスタ114
を含んでいる。
21- The output of limiter 78 is compared to a voltage representing a half cycle of lamp current as the output of the second control loop described above. This first control loop output induces a signal proportional to the current flowing in the main current path of the TRIAC 62, and the current -
This is obtained by converting this current signal into a voltage using a voltage converter 70. Converter 70 is transistor 114
Contains.

リミタ−78と電流−電圧変換器70との間の差は上述
のように加算器80の合成出力として得られる。
The difference between limiter 78 and current-to-voltage converter 70 is obtained as the combined output of summer 80, as described above.

この差は抵抗116、コンデンサ118および作動増幅
器120を含む積分回路82に供給される。
This difference is provided to an integrator circuit 82 that includes a resistor 116, a capacitor 118, and a differential amplifier 120.

集積回路122は2つのワンショット回路内配設された
二重タイマー(dual timer)を形成する。第
1のワンショット回路は電源電圧の零交差によってトリ
ーガされそして積分回路82の出力によって制御される
。第2のワンショットはとれに対して第1のワンショッ
トの出力の波尾端によってトリーガされる。第2のフン
ショットの出力は、TRIAC62のトリーガゲート6
4へ使用されるトランジスタ124のベースに接続され
る。
Integrated circuit 122 forms a dual timer disposed in two one-shot circuits. The first one-shot circuit is triggered by a zero crossing of the power supply voltage and is controlled by the output of the integrator circuit 82. The second one-shot is triggered by the tail of the output of the first one-shot relative to the break. The output of the second shot is the trigger gate 6 of the TRIAC62.
It is connected to the base of transistor 124 used for 4.

22− 強調すべきことは、ここに本発明の好適な実施例および
特定の構造ならびに構成部品の構造上の相互関係が示さ
れてはいるが、本発明の多くの実施例が可能でありそし
て本発明の精神から逸脱することなしに多くの変形が開
示された実施例において可能であることは明らかであろ
う。したがって、前述の事実は本発明の単々る例示と解
すべきであり限定でないことは明確に理解されるべきで
ある、。
22-It should be emphasized that while preferred embodiments of the invention and specific structures and structural interrelationships of the components are shown herein, many embodiments of the invention are possible and It will be apparent that many variations are possible in the disclosed embodiments without departing from the spirit of the invention. Therefore, it is to be clearly understood that the foregoing facts are to be construed as merely illustrative and not limiting of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は通常の電磁安定器による2灯式螢光照明装置を
示す。 第2図は本発明にかかる照度制御装置の一実施例を示す
。 第3図は本発明にかかる照度制御装置の他の実施例を示
す。 ゛第4図は本発明にかかる照度制御装置の制御回路のブ
ロックダイヤグラムを示す。 第5図は本発明の特定の実施例を示す。 図中主々参照符号の対応: 10:電磁安定器   12.1.4. :ガス放電ラ
ンプ20.22,24:リード線対 26:コンデンサ
28:コンデンサ   30.32:電源リード線対4
0:集積安定器   60:制御回路62:制御インピ
ーダンス(TR1[AC)70:電流電圧変換器  7
2:フオトセル74:比較器     76:積分回路
78:リミタ−80=加算器
FIG. 1 shows a two-lamp fluorescent lighting device using a conventional electromagnetic ballast. FIG. 2 shows an embodiment of the illuminance control device according to the present invention. FIG. 3 shows another embodiment of the illuminance control device according to the present invention. 4 shows a block diagram of a control circuit of an illuminance control device according to the present invention. FIG. 5 shows a particular embodiment of the invention. Correspondence of main reference symbols in the figure: 10: Electromagnetic ballast 12.1.4. : Gas discharge lamp 20.22, 24: Lead wire pair 26: Capacitor 28: Capacitor 30.32: Power lead wire pair 4
0: Integrated ballast 60: Control circuit 62: Control impedance (TR1 [AC) 70: Current-voltage converter 7
2: Photocell 74: Comparator 76: Integrating circuit 78: Limiter - 80 = Adder

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)ガス放電ランプ照明装置の出力照度を制御するだ
めの回路において、該回路が、 少なくとも1灯のガス放電ランプに電力を供給するだめ
の電磁安定器装置と、 該安定器装置ならびに前記少なくとも1灯のガス放電ラ
ンプ間に接続された制御インピーダンスと、そして 前記ガス放電ランプを発光させるように前記制御インピ
ーダンの導通を制御するだめの回路装置であって、ラン
プ電流の所定値からの偏差に応答するように構成された
回路装置と、 を有するもの。 (2、特許請求の範囲第1項記載の回路において、前記
回路装置が、交流電源入力信号の各半サイクルの開始に
よって開始せしめられるタイミング装置を有し、そして
各前記半ザイクルの開始以上のある選定された遅延を生
ずるために調整可能であるもの。 (3)特許請求の範囲第2項記載の回路において、前記
制御インピーダンスがTRIA、Cであるもの。 (4)特許請求の範囲第1項記載の回路において、照明
装置が直列接続された1対のガス放電ランプを含むもの
。 (5)特許請求の範囲第4項記載の回路において、前記
電磁安定器装置が、前記各ランプに加熱電力を供給する
だめに前記各ランプのカンードに接続するように適合す
る複数の巻線を、・有するもの。 (6)特許請求の範囲第4項記載の回路において、前記
安定器装置が、磁化電流を減少するために積層鉄心に巻
かれた複巻変圧器であるもの。 7)特許請求の範囲第1項記載の回路において、前記回
路装置が第1および第2制御ループ回路を包含しており
、この第1の制御ループ回路はランプ電流をリミタ−の
範囲内に制御するために機能し、前記第2の制御ループ
回路は前記ランプの照度レベルに比例する信号と基準信
号および存在することがあるその他のドライブ信号とを
比較するために機能するように構成されるもの。 (8)特許請求の範囲第3項記載の回路において、前記
TRIACは電磁安定器装置の1出力と、ガス放電ラン
プとの間に接続された主電流路を有し、該TRI AC
は、交流電圧の各半サイクルの少なくとも一部の間に前
記安定器装置と前記ランフ1 発足器との間に電流導通を与えるだめに前記ドライブ信
号に応答するように構成されるもの。 (9)少なくとも1灯のガス放電2ングを使用する照明
装置の照度を制御するための方法において、 交流電源を準備すること、 前記ガス放電ランプの作動のだめの電力を供給するため
に交流電源へ変圧器の一次巻線を接続すること、 前記−次巻線と前記ガス放電ランプの第一接続との間に
制御インピーダンスを直列接続と、そして 所定値に対するランプ電流の偏差に応答する回路装置に
よって前記制御インピーダンスの導通を制御すること、 の各過程から成る前記方法。 (10)特許請求の範囲第9項記載の方法において、前
記照明装置によって照明される部分の全照度が検出され
、そして前記全照度を一定に保つだめに前記制御インピ
ーダンスの導通時間が調整される前記方法。 (11)特許請求の範囲第9項記載の方法において、導
通時間の長さが前記電源信号の各半サイクル間に調整さ
れる前記方法。 (12、特許請求の範囲第9項記載の方法において、ガ
ス放電ランプに対して一定のカンード加熱電力を供給す
る前記方法。 (13)特許請求の範囲第9項記載の方法において、前
記制御インピーダンスが所定の導通状態および非導通状
態を有する前記方法。 (14)特許請求の範囲第9項記載の方法において、前
記電源信号の各半サイクルの間に前記ランプの所望照度
に関連するように前記制御インピーダンスの導通状態を
保持する時間の長さを制御する前記方法。 (15)ガス放電ランプの出力照度レベルの負荷側制御
を行なうための装置において、 交流電源と、 該交流電源に接続される一次巻線および複数の二次巻線
を有し、前記ガス放電ランプに電力を供給するための変
圧器装置と、 前記−次巻線と少なくとも1灯の前記ガス放電ランプと
の間に接続された制御インピーダンスと、そして、  5− ランプ電流の変化に応答し、前記制御インピーダンスの
導通を制御するための装置と、から構成され、前記少な
くとも1灯のガス放電ランプが前記二次巻線と直列に電
気的に接続されるガス放電ランプの出力照度レベルの負
荷側制御を行なうだめの前記装置。 (16)特許請求の範囲第15項記載の装置において、
前記制御インピーダンスがTRIACから成るもの。 (17)特許請求の範囲第16項記載の装置において、
前記TRIACのカソードに電流検出装置が接続される
もの。 (18)特許請求の範囲第17項記載の装置において、
前記TRIACのカソードで検出された電流が、ランプ
電流の調節に使用する電流調節信号を供給するだめの回
路装置に接続されるもの。 (19)特許請求の範囲第18項記載の装置において、
前記変圧器装置は磁化電流を減少するために積層鉄心を
有するもの。 (2、特許請求の範囲第15項記載の装置において、 
6− 前記導通を制御するだめの装置が第1および第2の制御
ループ回路を包含しており、前記第1の制御ループ回路
はランプ電流をリミタ−の制限範囲内に制御するように
機能し、があるその他のドライブ信号とを比較する/ζ
めに機能するように構成されるもの。 (2、特許請求の範囲第16項記載の装置において、前
記TRIACが、前記変圧器装置の出力と前記ガス放電
ランプとの間に接続された主電流路を有し、かつ該TR
IACは、前記変圧器装置とランプとの間に各交流電圧
の各半サイクルの少なくとも一部の間に電流導通を力え
るために前記ドライブ信号に応答するもの。
[Scope of Claims] (1) A circuit for controlling the output illuminance of a gas discharge lamp lighting device, the circuit comprising: an electromagnetic ballast device for supplying power to at least one gas discharge lamp; a ballast arrangement and a control impedance connected between said at least one gas discharge lamp, and a circuit arrangement for controlling conduction of said control impedance to cause said gas discharge lamp to emit light, said circuit arrangement comprising: a control impedance connected between said at least one gas discharge lamp; a circuit arrangement configured to respond to deviations from a predetermined value; (2. The circuit of claim 1, wherein the circuit arrangement includes a timing device that is started by the start of each half-cycle of the AC power input signal, and (3) The circuit of claim 2, wherein the controlled impedance is TRIA, C. (4) Claim 1. 5. The circuit of claim 4, wherein the lighting device includes a pair of gas discharge lamps connected in series. (6) A circuit as claimed in claim 4, wherein the ballast device has a magnetizing current. 7) The circuit according to claim 1, wherein the circuit arrangement includes first and second control loop circuits. , the first control loop circuit functions to control the lamp current within a limiter, and the second control loop circuit includes a signal proportional to the illuminance level of the lamp and a reference signal, and a reference signal may be present. configured to function for comparison with some other drive signal. (8) The circuit according to claim 3, wherein the TRIAC has a main current path connected between one output of an electromagnetic ballast device and a gas discharge lamp;
is configured to be responsive to the drive signal to provide current continuity between the ballast device and the ramp initiator during at least a portion of each half cycle of alternating voltage. (9) A method for controlling the illuminance of a lighting device using at least one gas discharge lamp, comprising: providing an alternating current power supply; connecting a primary winding of a transformer; connecting a controlled impedance in series between said secondary winding and a first connection of said gas discharge lamp; and by means of a circuit arrangement responsive to deviations of the lamp current from a predetermined value. The method comprises the steps of: controlling conduction of the controlled impedance. (10) In the method according to claim 9, the total illuminance of the portion illuminated by the lighting device is detected, and the conduction time of the controlled impedance is adjusted in order to keep the total illuminance constant. Said method. 11. The method of claim 9, wherein the length of conduction time is adjusted during each half cycle of the power supply signal. (12) The method according to claim 9, in which the controlled impedance 14. The method of claim 9, wherein the power supply signal has a predetermined conducting state and a non-conducting state. The method for controlling the length of time during which the control impedance is maintained in a conductive state. (15) A device for controlling the output illuminance level of a gas discharge lamp on the load side, comprising: an AC power source; and an AC power source connected to the AC power source. a transformer arrangement for powering the gas discharge lamp, the transformer having a primary winding and a plurality of secondary windings, connected between the secondary winding and at least one of the gas discharge lamps; 5- a device for controlling conduction of said controlled impedance in response to changes in lamp current, said at least one gas discharge lamp being in series with said secondary winding; (16) The device according to claim 15, which is configured to perform load-side control of the output illuminance level of a gas discharge lamp electrically connected to the device.
The controlled impedance is made of TRIAC. (17) In the device according to claim 16,
A current detection device is connected to the cathode of the TRIAC. (18) In the device according to claim 17,
The current sensed at the cathode of the TRIAC is connected to a circuit arrangement that provides a current regulation signal used to regulate the lamp current. (19) In the device according to claim 18,
The transformer device has a laminated core to reduce magnetizing current. (2. In the device according to claim 15,
6- the device for controlling conduction includes first and second control loop circuits, the first control loop circuit functioning to control the lamp current within limits of the limiter; Compare with other drive signals that have /ζ
something that is configured to function as intended. (2. The device according to claim 16, wherein the TRIAC has a main current path connected between the output of the transformer device and the gas discharge lamp, and
The IAC is responsive to the drive signal to force current conduction between the transformer device and the lamp during at least a portion of each half cycle of each AC voltage.
JP18827482A 1982-01-11 1982-10-28 Method and circuit device for controlling illumination of gas discharge lamp Pending JPS58121597A (en)

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US33834082A 1982-01-11 1982-01-11
US338340 1994-11-10

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