JPS60207291A - 点灯装置 - Google Patents

点灯装置

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JPS60207291A
JPS60207291A JP6354384A JP6354384A JPS60207291A JP S60207291 A JPS60207291 A JP S60207291A JP 6354384 A JP6354384 A JP 6354384A JP 6354384 A JP6354384 A JP 6354384A JP S60207291 A JPS60207291 A JP S60207291A
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JP
Japan
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voltage
circuit
current
peak value
detection circuit
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JP6354384A
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English (en)
Inventor
木村 光俊
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は半導体スイッチング素子を有するインバータ
回路を使用した点灯装置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 従来、半導体スイッチング素子を使用したインバータ回
路によって放電灯あるいは電球等のランプを点灯制御す
る点灯回路としては、負荷特性が定電圧あるいは定電流
特性を示すものがほとんどである。例えば、第1図及び
第2因に示すものは定電流特性を示す一例で、直流化さ
れた電源1に半導体スイッチング素子であるNPN形の
スイッチングトランジスタ2及び電流量検出用の抵抗3
を直列に介してダイオード4を図示極性に接続するとと
もに、さらに限流コイル5を介してコンデンサ6、始動
回路7並びにランプ8を接続して(する。前記スイッチ
ングトランジスタ2は前記抵抗30両端藺電圧に応動し
て例えばそのスイッチングデユーティ比を制御する制御
回路9によってスイッチング動作されるようになってい
る。前記制開回路9は前記抵抗3の両端間電圧を積分し
て平均化する平均値回路10と、基準電源11と、この
基準電源11の出力電圧を反転入力端子(−)に入力す
るとともに前記平均°値回路11の出力を非反転入力端
子(+)に入力し、かつ上記反転入力端子(−)と出力
端子との間に帰還抵抗12を接続した誤差増幅器13と
、この誤差増幅器13の出力電圧レベルに応じて前記ス
イッチングトランジスタ2のスイッチングデユーティ比
を制御するPWM (パルス幅変調)制御回路14とで
構成されている。前記PWM制御回路としては例えばT
L494 (テキサスインスツルメント社製)のスイッ
チングレギュレータ用ICを用いている。
この回路は例えばスイッチング1−ランジスタ2に通常
よりも大きな電流が流れると抵抗3の両端間に大きな電
圧が発生し、この電圧により誤差増幅器13の非反転入
力端子(+)に通常より大きな電圧が入力する。これに
よりPWM制却回路14にはトランジスタ2のオン幅を
狭くするような信号が入力され、P W M III 
ti11回路14によりトランジスタ2のスイッチング
デユーティ比が制御される。逆にスイッチングトランジ
スタ2に通常よりも小さな電流が流れると誤差増幅器1
3の非反転入力端子(+)に通常より小さな電圧が入力
し、これによりP W M all m回路14にはト
ランジスタ2のオン幅を広くするような信号が入力され
、PWM制御回路14によりI・ランジスタ2のスイッ
チングデユーティ比が制御される。しかして、このよう
な回路ではスイッチングトランジスタ2に流れる電流が
一定となるように制御が働き、定電流な負荷特性が得ら
れるようになる。
ところで、放電灯あるいは電球において、光束は電力に
より決り、定格電力に対する変動は明るさの変動となる
。また、個々のランプのインピーダンスのバラツキに対
して明るさの変動を吸収するには点灯装置は定電力特性
を有するものがよい。
また特に^圧絞電灯においては始動時の光束の立上がり
時間の短縮のためにランプ電圧VLの低い始動時に定電
流特性で動作させるより、ランプ電流■Lを増加させ、
ランプ電力Wt、を一定にして点灯することでランプに
無理な管壁負荷を加えることなく、光束立上がり時間の
短縮ができる。このことから点灯装置においては負荷特
性を定電力特性にすることが望ましい。このため、定電
力特性を実現するために従来は、例えばTL497(テ
キサスインスツルメント社製)などのスイッチングレギ
ュレータ用ICを用いたり、ログアンプを誤差増幅器に
用いて構成する例が知られている。しかしながら、TL
497を用いた回路では対温度特性が悪り(温度変化に
より出力電力の変化が大きい。)、またログアンプを用
いたものでは使用部品点数が多くなるという不都合があ
った。
[発明の目的] この発明はこのような事情に鑑みて為されたもので、簡
単な構成で安定した定電力特性が得られ、しかも電源電
圧の変動、に対しても負荷特性を安定化できる点灯装置
を提供することを目的とする。
[発明の概要] この発明は、半導体スイッチング素子を有するインバー
タ回路と、このインバータ回路に接続されるランプと、
インバータ回路からランプ側に供給される電流量を検出
する1個又は2個の電流量検出回路と、この電流」検出
回路からの検出信号の波高値を検出する波高値検出回路
と、基準電圧を発生する基準電源と、電流量検出回路か
らの検出信号の平均価を一端に入力するとともに基準電
圧に波高値検出回路の出力を重畳した信号を他端に入力
し、他端入力レベルに対する一端入力レベルの大きさに
応じて電圧信号を出力する誤差増幅器と、この誤差増幅
器からの電圧信号のレベルに応じて半導体スイッチング
素子のスイッチングデユーティ比又はスイッチング周期
を可変制御する手段とを設け、略定電力な負荷特性を得
るものである。
[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第3図に示すように直流化された電源21に半導体スイ
ッチング素子であるNPN形のスイッチングトランジス
タ22及び電流量検出回路を形成する抵抗23を直列に
介してダイオード24を図示極性に接続するとともに、
さらに限流コイル25を介してコンデンサ26、始動回
路27並びにランプ28を接続している。前記スイッチ
ングトランジスタ22は前記抵抗23の両端間電圧に応
動して例えばそのスイッチングデユーティ比を制御する
制御回路29によってスイッチング動作されるようにな
っている。前記制御回路29は第4図に示すように抵抗
30とコンデンサ31とがらなり、前記抵抗23の両端
間電圧を積分して平均化する平均値回路32と、前記抵
抗23の両端間電圧をダイオード33で整流し、かつコ
ンデンサ34により平滑して前記抵抗23に生じる電圧
の波高値を得、その波高値電圧を抵抗35.36で分圧
して基準電1li38の基準電圧V refに重畳出力
する波高値検出回路37と、この基準電源38の基準電
圧V refに前記波高値検出回路37からの出力電圧
が重畳されて得られる電圧を反転入力端子(−)に入力
するとともに前記平均値回路32の出力を非反転入力端
子(+)に入力し、かつ上記反転入力端子(−)と出力
端子との間に帰還抵抗39を接続した誤差増幅器40と
、この誤差増幅器40の出力電圧レベルに応じて前記ス
イッチングトランジスタ22のスイッチングデユーティ
比を制御するPWM (パルス幅変調)制御回路41と
で構成されている。すなわち、前記基準電源38の負極
端子を前記波高値検出回路37の抵抗35.36の接続
点に接続し、正極端子を前記誤差増幅器40の反転入力
端子(−)に接続している。また、前記平均値回路32
の抵抗30とコンデンサ31との接続点を前記誤差増幅
器40の非反転入力端子(十)に接続している。なお、
前記基準電11138の基準電圧V refは従来のす
なわち第2図に示す基準電源11の基準電圧に比べて小
さく設定しである。
このような構成の本発明実施例装置においてはランプ2
8に流れる電流が小さく、すなわち高い電圧がランプ2
8に印加されるときは抵抗23の両端間に生じる電圧が
小さいので、波高値検出回路37から基準電源38に重
畳される電圧が小さく、誤差増幅器40の反転入力端子
(−)に入力される電圧は略基準電源38の基準電圧V
 refに近い電圧となる。従って、PWM制御回路4
1によるP W M ill Illは抵抗23に流れ
る電流値の小さいところでかかり、比較的小さい電流値
で制御が行われる。
また、ランプ28の抵抗値が小さくなり、そのランプ2
8の両端間に印加される電圧が低くなると、大きな電流
が流れるが、このときは抵抗23の両端間に発生する電
圧は大きくなる。このとき前述した従来装置では誤差増
幅器40の反転入力端子(−)に入力される電圧が基準
電圧で一定になっているため電流の増大に比例して誤差
増幅器40の出力も増大し、これによってP W M 
II Illがより大きくかかりトランジスタのON幅
がより狭くなって安定点でON幅は決まるようになる。
すなわち定電流制御が行われることになる。これに対し
てこの実施例では、抵抗23の両端間に「生する電圧は
大きくなるとそれに応じて波高値検出回路37から基準
電源38の基準電圧に重畳される電圧も大きくなる。し
かして誤差増幅器40の反転入力端子(−)に入力され
る電圧が大きくなる。従って、誤差増幅器40はその非
反転入力端子(+)に入力される電圧が今までよりもよ
り大きくならなければ今までと同様の出力を発生しなく
なる。このことはランプ28により大きな電流が流れな
ければPWM制御がかからなくなり、ランプ28には定
電流制御時に比べてより大きな電流が流れることになる
。この電流値は波高値検出回路37の抵抗35.36の
値を任意に選定することにより可変できる。このように
することによってランプ28の抵抗が低下するとランプ
電流がより大きくなり略定電力特性が得られることにな
る。このようにダイオード33、コンデンサ34、抵抗
35.36からなる構成が簡単な波高値検出回路37を
付加するのみで光束の立上がり特性のよい、しかも光束
の安定した略定電力特性が得られる。
なお、第2図の従来例において帰還抵抗39の抵抗値を
小さくしてゲインを小さくすれば定電力的特性を得るこ
ともできるが、しかしこのようにした場合動作が不安定
になり電源電圧の変動に対して負荷特性が変化し易くな
る。この点この実施例装置では帰還抵抗39の抵抗値を
大きくしてゲインを大きくできるので、安定度が増しI
Im電圧の変動に対しても負荷特性を安定化できる。
次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説明する。
なお、前記実施例と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明は省略する。
これは第5図に示すように電流検出回路をカレントトラ
ンス42とこのカレントトランス42の2次巻線に並列
に接続された抵抗43と整流用のダイオード44とで構
成したもので、このようにしてもダイオード44の出力
端子にはカレントトランス42の1次巻線に流れる電流
量に比例した電圧が発生し、前記実施例と同様の効果が
得られるものである。
なお、前記実施例においてはスイッチングトランジスタ
をPWM制御してそのスイッチングデユーティ比を制御
するものについて述べたが必ずしもこれに限定されるも
のではなく、スイッチングトランジスタのスイッチング
周期を制御するものであってもよい。さらに上記実施例
では電流検出回路を1つにしているが、2つにしてもよ
く、例えば一方の電流検出回路の検出信号からその平均
値をめ、他方の電流検出回路の検出信号に基づいてその
波高値をめるようにしてもよい。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、簡単な構成で安
定した定電力特性が得られ、しかも電源 。
電圧の変動に対しても負荷特性を安定化できる点灯装置
を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来例を示す回路図、第3図はこの
発明の一実施例を示す回路図、第4図は同実施例におけ
る制御回路の詳細回路図、第5図はこの発明の他の実施
例を示す部分回路図である。 21・・・電源、22・・・スイッチングトランジスタ
、23・・・抵抗、28・・・ランプ、32・・・平均
値回路、37・・・波高値検出回路、38・・・基準電
源、40・・・誤差増幅器、41・・・PWM (パル
ス幅変II)III御回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体スイッチング素子を有するインバータ回路と、こ
    のインバータ回路に接続されるランプと、前記インバー
    タ回路から前記ランプ側に供給される電流量を検出する
    1個文は2個の電流量検出用路と、この電流量検出回路
    からの検出信号の波高値を検出する波高値検出回路と、
    基準電圧を発生する基準電源と、前記電流量検出回路か
    らの検出信号の平均値を一端に入力するとともに前記基
    準電圧に前記波高値検出回路の出力を重畳した信号を他
    端に入力し、他端入力レベルに対する一端入力レベルの
    大きさに応じて電圧信号を出力する誤差増幅器と、この
    誤差増幅器からの電圧信号のレベルに応じて前記半導体
    スイッチング素子のスイッチングデユーティ比又はスイ
    ッチング周期を可変制御する手段とを設け、略定電力な
    負荷特性を得ることを特徴とする点灯装置。
JP6354384A 1984-03-31 1984-03-31 点灯装置 Pending JPS60207291A (ja)

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