JPS60207293A - 点灯装置 - Google Patents

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］ この発明はランプを略定電力制御する点灯装置に関する
。

［発明の技術的背景］ 従来、例えば半導体スイッチング素子を有するインバー
タ回路及び誤差増幅器などを設け、半導体スイッチング
素子を誤差増幅器出力によってＰＷＭ（パルス幅変調）
制御してランプを略定電力で点灯制御する点灯装置とし
ては第１図及び第２図に示すものが知られている。これ
は直流化された電３ｉｉ１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を接続している。

前記スイッチングトランジス′り２は前記抵抗３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。前記制御回路９は前記抵抗３の両端
間電圧ヂ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ａｉｉ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１０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ゲインが小さくなるように
抵抗値が設定された帰還抵抗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１
４とで構成されている。

この回路はランプ８のインピーダンスＲが小さくなると
ランプ８に流れる電流Ｉが多くなり、結果的に略定電力
特性を示す。すなわちランプ８のインピーダンスＲが小
さくなることによりランプ８に流れる電流Ｉが多くなり
、従ってこのとき抵抗３の両端間に発生する電圧も大き
くなり、誤差増幅器１３の非反転入力端子（＋）に入力
される電圧は大きくなる。しかし誤差増幅器１３のゲイ
ンは小さく設定されているので（略定電力特性を示すよ
うにゲインを小さくしている。）、その出力電圧は略定
電流特性の場合に比べてそれ程度化しない（略定電流特
性の場合はゲインを大きくとっている。）。このためＰ
　Ｗ　Ｍ　ｉｌｌ　＠回路１４によるスイッチングトラ
ンジスタ２のスイッチングデユーティ比は余り変化せず
、ランプ８に供給される電流量■は多いまま保持される
。しかして、ランプ電力１２Ｒは略一定に保持されるこ
とになり、結果的に略定電力特性が得られる。

［背景技術の問題点コ しかしながらこのような回路では電源１の電圧変動に対
して出力電力の変動が大きくなる問題があった。これは
負荷変動や電源電圧の変動によって電流量が変化するた
めである。すなわち負荷のインピーダンス変化に対して
定電力特性を示すように誤差増幅器１３のゲインを小さ
く設定しているため、電源電圧の変動によりランプ電流
が変化しても帰還作用、すなわちランプ電流をもとに戻
そうという作用が充分に動作しないためである。

このように従来においては電源電圧の変動に対して出力
電力の変動が大きく、ランプ光束が大きく変化する問題
があった。

［発明の目的］ この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、ランプを定電力制御するものにおいて電源電圧変
動に対して負荷電力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
回路にランプを接続し、インバータ回路からランプ側に
供給される電流量を電流量検出回路で検出するとともに
、インバータ回路に供給される電源電圧の変動を電圧変
動検出回路で検出してその変動に応じた電圧信号を前記
電流量検出回路から出力される検出信号の平均化した電
圧に重畳し、その重畳された重畳信号を誤差増幅器の入
力端子の一端に入力するとともに基準電源から出力され
る基準電圧の信号を誤差増幅器の入力端子の他端に入力
してその他端入力レベルに対する一端入力レベルの大き
さに応じた電圧信号を出力し、そ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ランプが
定電力特性をもつように可変制御し、前記電流量検出回
路から出力される検出信号の平均化した信号に前記電圧
変動検出回路から出力される電源電圧の変動に応じた信
号電圧を重畳させることによって電源電圧変動分をキャ
ンセルできるようにしたものである。

［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並ひにランプ２８を接続している。前記スイッチ
ングｌ−ランラスタ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とからなり、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、基準
電１１３３に接続された抵抗３４．３５の直列分圧回路
と、前記電源２１からの電圧が印加される端子Ｖｉｎに
接続された抵抗３６．３７の直列回路からなり、その抵
抗３６と３７との接続点を前記平均値回路３２のコンデ
ンサ３１の他端に接続してなる電圧変動検出回路と、前
記平均値回路３２の出力端子、すなわち抵抗３０とコン
デンサ３１との接続点を非反転入力端子（＋）に接続す
るとともに前記抵抗３４．３５の接続点を反転入力端子
（−）に接続し、かつ上記反転入力端子（−）と出力端
子との間に帰堺抵抗３８を接続した誤差増幅器３９と、
この誤差増幅器３９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４０とで
構成されている。また、前記帰還抵抗３８の抵抗値は誤
差増幅器３９のゲインが小さくなるように設定されてい
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のインピーダンス変化に対しての回路動作、特にＰ　
Ｗ　Ｍ　ＩＩＩ　ｍ回路４０の動作は、電源電圧変動検
出回路から出力される信号に変動がないので従来と同様
の動作をする。例えばランプ２８のインピーダンスが小
さくなるとランプ２８に流れる電流が大きくなる。この
とき抵抗２３の両端間に発生する電圧も大きくなり、誤
差増幅器３９の非反転入力端子（＋）に入力される電圧
は太きくなる。しかし、誤差増幅器３９のゲインは小さ
く設定されているので、その出力電圧はそれ程度化しな
い。このためＰ　Ｗ　Ｍ　ｉｌｌ　Ｉｌｌ　回路４０に
よるスイッチングトランジスタ２２のスイッチングデユ
ーティ比は余り変化せず、ラン、１２８に供給される電
流量は多いまま保持される。こうしてランプ電力を従来
と同様に略定電力に制御する。

一方、この回路において電源２１の電圧が例えば低下す
ることがあると、ランプ２８の電力が低下する方に変動
しようとするが、このとき抵抗３６．３７の接続点の電
圧レベルも低下し、これによって平均値回路３２の出力
レベルが低下する。

すなわち、誤差増幅器３９の非反転入力端子（＋）に入
力される電圧信号のレベルが低下し、従って誤差増幅器
３９のレベルが低下することになる。

従って、ランプ２８に流れる電流が大きくなって抵抗２
３の両端間に発生する電圧がその低下分大きくならなけ
れば誤差増幅器３９からの出力電圧のレベルは元の状態
にならない。ここで誤差増幅器３９の非反転入力端子（
＋）に入力される信号は抵抗２３から出力される信号と
電源電圧変動検出回路、特に抵抗３６．３７の接続点の
電圧レベル信号との重畳信号であるが、電源電圧変動に
対しては抵抗３６．３７の接続点の電圧信号のレベ。

ル変化は抵抗２３の出力する電圧信りのレベル変化に比
較して大きく、誤差増幅器３９の小さいゲインに対して
も充分大きい。従って、電源電圧が低下すると誤差増幅
器３９の非反転入力端子（＋）への入力信号のレベルが
小さいゲインに対して大きく低下し、誤差増幅器３９の
出力は低下する。

このためＰＷＭ制御回路４０による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が大きく、すな
わちトランジスタ２２のＯＮ幅が大きく、ランプ２８に
供給する電流量を増大させる方向に制御が働く。しかし
て、電源電圧が低下してもランプ２８に供給される電流
量が増大するので、ランプ電力の変動は小さく抑えられ
、ランプ２８に対して略一定の電力が供給される。逆に
電源電圧が上昇したときは抵抗３６．３７の接続点の電
圧レベルが上昇し、誤差増幅器３９の非反転入力端子（
＋）に供給される電圧も上昇する。従って誤差増幅器３
９の出力電圧のレベルが上昇する。これによりＰＷＭ制
御回路４０はスイッチングトランジスタ２２をそのスイ
ッチングデユーティ比が小さくなる方に制御が働き、ラ
ンプ２８に供給される電流層が減少されランプ２８に供
給する電力を一定に保持させる。このように電源電圧が
変動しても電圧変動検出回路により平均値回路３２の出
力がその変動分をキャンセルするように制御されるので
、ランプ２８への供給電力は常に、一定に保持され、電
源電圧変動に対して負荷電力を安定化することができる
。

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図に示すように交流電１１４１に電源トラン
ス４２の１次側を接続し、その電源トランス４２の２次
側から前述した電源２１を取出すようにしたものにおい
てその電源トランス４２の２次側にダイオード４３とコ
ンデンサ４４とを接続した別電源が形成されていれば、
その別電源をそのまま電圧変動検出回路として利用した
もので、その別電源の出力を前記平均値回路３２のコン
デンサ３１の他端に供給すればよい。

このものにおいては電源電圧が低下すると別電源の電圧
が低下し、これにより平均値回路３２の出力が低下し、
誤差増幅器３９の非反転入力端子（＋）に供給される電
圧が低下する。また、電源電圧が上昇すると別電源の電
圧が上昇し、これにより平均値回路３２の出力が大きく
なり、誤差増幅器３９の非反転入力端子（十）に供給さ
れる電圧が上昇する。しかして誤差増幅器３９は前記実
施例と同様の動作を行なうようになり、前記実施例と同
様電源電圧の変動に対して負荷電力を安定化することが
できる。

なお、前記実施例では電流量検出回路として抵抗を使用
した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、例えばカレントトランスを使用したもので
あってもよい。

また、前記実施例ではＰ　Ｗ　Ｍ　ＩＩＩ　Ｉｌｌによ
ってスイッチングトランジスタ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、スイッチング周期を制御するも
のであってもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、ランプを定電力
制御するものにおいて電源電圧変動に対して負荷電力を
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、３３・・・基準電源、３４．３５．３６．３７
・・・抵抗、４０・・・ＰＷＭ制御回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２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
   電流量検出回路と、基準電圧を発生する基準電源と、前
   記インバータ、回路に供給される電源電圧の変動を検出
   し、その変動に応じた電圧信号を前記電流量検出回路か
   ら出力される検出信号の平均化した信号に重畳させる電
   圧変動検出回路と、この電圧変動検出回路から出力され
   る信号を前記平均化した信号に重畳して得られる重畳信
   号を一端に入力するとともに前記基準電源からの基準電
   圧を他端に入力し、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前記ランプが略定電力特性をもつ
   ように可変制御する手段とを設け、前記電流量検出回路
   からの検出信号の平均化した信号に電源電圧の変動に応
   じて前記電圧変動検出回路から出力される信号電圧を重
   畳させることによって電源電圧変動分をキャンセルする
   ことを特徴とする点灯装置。