JPS5928038B2 - discharge lamp lighting device - Google Patents
discharge lamp lighting deviceInfo
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- JPS5928038B2 JPS5928038B2 JP9440279A JP9440279A JPS5928038B2 JP S5928038 B2 JPS5928038 B2 JP S5928038B2 JP 9440279 A JP9440279 A JP 9440279A JP 9440279 A JP9440279 A JP 9440279A JP S5928038 B2 JPS5928038 B2 JP S5928038B2
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- inverter
- discharge lamp
- semiconductor switch
- lighting device
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- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高周波インバータにより放電灯を高周波点灯
するようにした放電灯点灯装置の改良に関し、インバー
タに常時電圧を印加して効率的に駆動し、放電灯を効果
的に調光できるようにしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of a discharge lamp lighting device that lights a discharge lamp at high frequency using a high-frequency inverter. The light can be dimmed.
点灯装置の小型化、高効率化、フリッカ−の解消等の目
的で、半導体素子を用いた高周波インバータにより放電
灯を高周波点灯することが行なわれているが、この場合
、その周波数が高いために、商用周波数点灯において一
時的に使用される位相制御法による調光は困難である。In order to make lighting devices more compact, more efficient, and eliminate flicker, high-frequency inverters using semiconductor devices are used to light discharge lamps at high frequencies. However, it is difficult to control light by the phase control method used temporarily in commercial frequency lighting.
即ち、インバータの発振周波数は騒音の低減及びインバ
ータトランスの小型化のため20KH2前後に設定され
るので、ターンオフタイムの短い制御用素子を必要とす
るが、このような素子は入手困難であり高価である。ま
た通常、放電灯負荷のインバータトランスの出力には、
安定器コンデンサ、或いはチョークコイルが接続され、
その回路が放電灯の等価抵抗を含む一種の共振回路を形
成するので、インバータの半導体素子のオン(オフ)期
間等を制御して出力を変化させようとすれば、前記共振
回路とのマッチングがうまくとれなくなり、電力損が大
きくなつていた。そこで、インバータの出力を変化させ
る最も簡単な方法は、インバータの電源電圧を変化させ
ることである。That is, since the oscillation frequency of the inverter is set to around 20KH2 in order to reduce noise and make the inverter transformer compact, a control element with a short turn-off time is required, but such an element is difficult to obtain and expensive. be. In addition, normally, the output of the inverter transformer for the discharge lamp load is
A ballast capacitor or choke coil is connected,
This circuit forms a type of resonant circuit that includes the equivalent resistance of the discharge lamp, so if you try to change the output by controlling the on (off) period etc. of the semiconductor elements of the inverter, matching with the resonant circuit will be difficult. It was not working properly and the power loss was increasing. Therefore, the easiest way to change the output of the inverter is to change the power supply voltage of the inverter.
つまり、電源電圧を変化させると、単にインバータの出
力電圧が変化し、放電灯の管電流がこれに対応して変化
するのみで、共振周波数には影響しないので、放電の低
下はない。この場合、インバータの入力電圧を変化させ
るのに抵抗等を電源に直列に入れ、その抵抗値を変化さ
せるようにするならば、一応は調光できるが、抵抗の電
力損が極めて大になる欠点がある。また電源とインバー
タとの間に半導体スイッチを介装し、この半導体スイッ
チをオン・オフさせると、インバータの入力電圧の平均
値はそのオン期間とオフ期間との割合で決まり、この割
合を可変すれば、インバータの入力電圧が電力損を伴な
わずに可変でき、従つて、その結果、放電灯の管電流を
可変し調光できると考えられるが、この場合の負荷が放
電灯であるため、半導体スイッチのオフ期間は管電流が
流れずにおり、その間に倣電灯が放電し難い状態になり
、再び半導体スイッチがオンになる時期には、放電灯の
放電開始電圧が高くなり、半導体スイッチのオン後、直
ちに管電流が立上がらずに時間遅れを伴ない、この間の
インバータの電力損が大きくなる。In other words, when the power supply voltage is changed, the output voltage of the inverter simply changes, and the tube current of the discharge lamp changes accordingly, and the resonant frequency is not affected, so there is no reduction in discharge. In this case, if you put a resistor etc. in series with the power supply to change the input voltage of the inverter and change the resistance value, you can dim the light, but the disadvantage is that the power loss of the resistor is extremely large. There is. Also, if a semiconductor switch is inserted between the power supply and the inverter, and this semiconductor switch is turned on and off, the average value of the input voltage of the inverter is determined by the ratio of the on period to the off period, and this ratio can be varied. For example, the input voltage of the inverter can be varied without power loss, and as a result, the tube current of the discharge lamp can be varied and dimmed, but since the load in this case is a discharge lamp, During the off-period of the semiconductor switch, no tube current flows, and during this period, the imitation lamp is in a state where it is difficult to discharge.When the semiconductor switch is turned on again, the discharge starting voltage of the discharge lamp becomes high, and the discharge start voltage of the semiconductor switch increases. After turning on, the tube current does not rise immediately, but there is a time delay, and the power loss of the inverter increases during this time.
即ち、インバータは放電灯が完全に点灯している状態(
アーク放電状態)で効率が最大となるように設定されて
いるため、管電圧が高く、放電灯が完全に点灯していな
い状態での効率は悪い。本発明は、このような問題点に
鑑み、インバータの動作に不具合を生じさせることなく
、しかも少ない電力損でインバータの入力電圧を制御し
、放電灯を効率的に調光点灯できるようにすることを目
的としたものであつて、その特徴とするところは、電源
と放電灯との間に高周波インバータを介装し、該インバ
ータにより放電灯を高周波点灯させるようにした放電灯
点灯装置において、インバータの入力側にチヨークコイ
ルを接続すると共に、電源の一端と該チヨークコイルと
の間に、インバータの発振周波数より低周波数で周期的
にオン・オフする半導体スイツチを介装し、該半導体ス
イツチ及びチヨークコイルの接続点と前記電源の他端と
の間に、半導体スイツチがオンしているときにオフとな
る方向にダイオードを接続し、該半導体スイツチの導通
期間を可変する制御回路を設けた点にある。In other words, the inverter operates when the discharge lamp is fully lit (
Since the efficiency is set to be maximum in the arc discharge state), the efficiency is poor when the tube voltage is high and the discharge lamp is not fully lit. In view of these problems, the present invention aims to control the input voltage of an inverter with less power loss without causing any malfunction in the operation of the inverter, and to efficiently dim and light a discharge lamp. The purpose of this device is to provide a discharge lamp lighting device in which a high frequency inverter is interposed between the power source and the discharge lamp, and the inverter lights the discharge lamp at high frequency. A semiconductor switch is connected to the input side of the inverter, and a semiconductor switch that is periodically turned on and off at a frequency lower than the oscillation frequency of the inverter is interposed between one end of the power supply and the chiyoke coil, and the semiconductor switch and the chiyoke coil are connected. A diode is connected between the point and the other end of the power source in such a direction that the semiconductor switch is turned off when it is turned on, and a control circuit is provided to vary the conduction period of the semiconductor switch.
以下、図示の実施例について本発明を詳述すると、第1
図において、1は電源、2は放電灯、3は高周波インバ
ータであつて、一対のトランジスタ、及びインバータト
ランス等を備え、その発振周波数は約20〜30KHz
に設定されている。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
In the figure, 1 is a power source, 2 is a discharge lamp, and 3 is a high-frequency inverter, which includes a pair of transistors, an inverter transformer, etc., and its oscillation frequency is approximately 20 to 30 KHz.
is set to .
4はインバータ3の電源入力側に挿入されたチヨ・ーク
コイルで、インバータ3のスイツチングロスを軽減する
ためのものである。Reference numeral 4 denotes a choke coil inserted on the power input side of the inverter 3 to reduce switching loss of the inverter 3.
5は安定器コンデンサである。5 is a ballast capacitor.
6は電源1とチヨークコイル4との間に介装された半導
体スイッチで、トランジスタ等から成り、発振回路等の
制御回路7VCより1〜5KHz程度の周波数でオン・
オフ制御される。Reference numeral 6 denotes a semiconductor switch interposed between the power supply 1 and the chiyoke coil 4, which is composed of a transistor, etc., and is turned on and off at a frequency of about 1 to 5 KHz by a control circuit 7VC such as an oscillation circuit.
Controlled off.
制御回路7は可変抵抗8を有し、その抵抗値を調整する
ことにより半導体スイツチ6のオン期間とオフ期間との
割合を可変できるようになつている。9はダイオードで
、半導体スイツチ6及びチヨークコイル4の接続点と電
源1の半導体スイツチ6とは反対側の一端との間に、半
導体スイツチ6がオンしているときにオフとなる方向に
接続されている。The control circuit 7 has a variable resistor 8, and by adjusting the resistance value of the variable resistor 8, the ratio between the on period and the off period of the semiconductor switch 6 can be varied. A diode 9 is connected between the connection point of the semiconductor switch 6 and the choke coil 4 and one end of the power supply 1 on the side opposite to the semiconductor switch 6, so that the diode is turned off when the semiconductor switch 6 is on. There is.
上記構成において、制御回路7により半導体スイツチ6
を1駆動し、該半導体スイツチ6を第2図Aに示す波形
の如くオン・オフ制御すると、半導体スイツチ6のオン
期間T1では、ダイオード9に電源1から逆電圧が印加
されるので、インバータ3!t−は電源1から半導体ス
イツチ6を介して電流11が供給される。In the above configuration, the control circuit 7 controls the semiconductor switch 6
When the semiconductor switch 6 is turned on and off as shown in the waveform shown in FIG. ! A current 11 is supplied to t- from the power supply 1 via the semiconductor switch 6.
一方、半導体スイツチ6のオフ期間T2では、インバー
タ3には電源1からの電流は供給されないが、ダイオー
ド9が導通するので、ダイオード9とチヨークコイル4
とインバータ3との間に閉回路が形成され、チヨークコ
イル4に蓄積されたエネルギーによつてダイオード9を
介してインバータ3へと電流12が供給される。従つて
インバータ3の入力電流波形は第2図Bに示すようにな
る。つまり、半導体スイツチ6のオフ時には、チヨーク
コイル4の蓄積エネルギーがダイオード9を介してイン
バータ3の入力電源として使用されるため、チヨークコ
イル4の容量を選定することによつて、インバータ3に
対して常に電圧が印加された形となり、放電灯2は消灯
せず、従来のように再点弧電圧が上昇することはないの
で、インバータ3は常に効率の良い状態で駆動される。
従つて、半導体スイツチ6の導通期間を変化させること
により、放電灯2を非常にスムーズに調光点灯すること
が可能である。以上のように本発明では、インバータに
常時電圧を印加できるので、インバータの入力電圧を、
電力損を伴なうことなく可変でき、インバータを効率的
に駆動することが可能である。従つて、放電灯を広範囲
にわたり効率良く調光点灯することができる。On the other hand, during the off period T2 of the semiconductor switch 6, the current from the power supply 1 is not supplied to the inverter 3, but the diode 9 is conductive, so the diode 9 and the switch coil 4
A closed circuit is formed between the inverter 3 and the inverter 3, and a current 12 is supplied to the inverter 3 via the diode 9 by the energy stored in the choke coil 4. Therefore, the input current waveform of the inverter 3 becomes as shown in FIG. 2B. In other words, when the semiconductor switch 6 is off, the energy stored in the switch coil 4 is used as the input power source for the inverter 3 via the diode 9. is applied, the discharge lamp 2 is not extinguished, and the restriking voltage does not increase as in the conventional case, so the inverter 3 is always driven in an efficient state.
Therefore, by changing the conduction period of the semiconductor switch 6, it is possible to control and light the discharge lamp 2 very smoothly. As described above, in the present invention, since voltage can be constantly applied to the inverter, the input voltage of the inverter can be changed to
It can be varied without causing power loss, and the inverter can be driven efficiently. Therefore, the discharge lamp can be dimmed and lit efficiently over a wide range.
図面は本発明の一実施例を例示し、第1図は回路図、第
2図はその波形図である。
1・・・・・・電源、2・・・・・・放電灯、3・・・
・・・高周波インバータ、4・・・・・・チヨークコイ
ル、6・・・・・・半導体スイツチ、7・・・・・・制
御回路、9・・・・・・ダイオード。The drawings illustrate one embodiment of the present invention, with FIG. 1 being a circuit diagram and FIG. 2 being a waveform diagram thereof. 1...Power supply, 2...Discharge lamp, 3...
...High frequency inverter, 4...Chiyoke coil, 6...Semiconductor switch, 7...Control circuit, 9...Diode.
Claims (1)
該インバータにより放電灯を高周波点灯させるようにし
た放電灯点灯装置において、インバータの入力側にチョ
ークコイルを接続すると共に、電源の一端と該チョーク
コイルとの間に、インバータの発振周波数より低周波数
で周期的にオン・オフする半導体スイッチを介装し、該
半導体スイッチ及びチョークコイルの接続点と前記電源
の他端との間に、半導体スイッチがオンしているときに
オフとなる方向にダイオードを接続し、該半導体スイッ
チの導通期間を可変する制御回路を設けたことを特徴と
する放電灯点灯装置。1 A high frequency inverter is interposed between the power source and the discharge lamp,
In a discharge lamp lighting device that uses the inverter to light a discharge lamp at a high frequency, a choke coil is connected to the input side of the inverter, and a choke coil is connected between one end of the power supply and the choke coil at a frequency lower than the oscillation frequency of the inverter. A semiconductor switch that is turned on and off periodically is interposed, and a diode is connected between the connection point of the semiconductor switch and the choke coil and the other end of the power source in a direction that turns off when the semiconductor switch is on. A discharge lamp lighting device comprising: a control circuit connected to the semiconductor switch to vary the conduction period of the semiconductor switch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9440279A JPS5928038B2 (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | discharge lamp lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9440279A JPS5928038B2 (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | discharge lamp lighting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5618396A JPS5618396A (en) | 1981-02-21 |
JPS5928038B2 true JPS5928038B2 (en) | 1984-07-10 |
Family
ID=14109250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9440279A Expired JPS5928038B2 (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | discharge lamp lighting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5928038B2 (en) |
-
1979
- 1979-07-24 JP JP9440279A patent/JPS5928038B2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5618396A (en) | 1981-02-21 |
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