KR20140013959A - 방전 램프 전자 안정기 및 이를 갖는 조명 장치 및 차량 - Google Patents

방전 램프 전자 안정기 및 이를 갖는 조명 장치 및 차량 Download PDF

Info

Publication number
KR20140013959A
KR20140013959A KR1020130085974A KR20130085974A KR20140013959A KR 20140013959 A KR20140013959 A KR 20140013959A KR 1020130085974 A KR1020130085974 A KR 1020130085974A KR 20130085974 A KR20130085974 A KR 20130085974A KR 20140013959 A KR20140013959 A KR 20140013959A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
circuit
discharge lamp
ballast
lamp
Prior art date
Application number
KR1020130085974A
Other languages
English (en)
Inventor
고지 마츠모토
Original Assignee
파나소닉 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파나소닉 주식회사 filed Critical 파나소닉 주식회사
Publication of KR20140013959A publication Critical patent/KR20140013959A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/105Controlling the light source in response to determined parameters
    • 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
    • H05B41/24Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency ac, or with separate oscillator frequency
    • 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
    • H05B41/16Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
    • H05B41/18Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies having a starting switch
    • 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
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/288Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps without preheating electrodes, e.g. for high-intensity discharge lamps, high-pressure mercury or sodium lamps or low-pressure sodium lamps
    • H05B41/2881Load circuits; Control thereof
    • H05B41/2882Load circuits; Control thereof the control resulting from an action on the static converter
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/105Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/14Controlling the light source in response to determined parameters by determining electrical parameters of the light source
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/28Circuit arrangements for protecting against abnormal temperature

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

방전 램프 전자 안정기는 DC 전력을 출력하기 위하여 DC 전원의 전압을 변환하도록 구성된 DC-DC 컨버터 회로; 전력을 방전 램프에 공급하기 위하여 상기 DC 전력을 AC 전력으로 변환하도록 구성된 인버터 회로; 상기 DC-DC 컨버터 회로를 제어하기 위한 출력 피드백 제어 회로, 및 상기 인버터 회로를 제어하기 위한 인버터 구동 신호 생성 회로를 포함한다. 안정기는 DC 전원의 전압값을 검출하기 위한 전압 검출 기능을 갖는 마이크로컴퓨터 및 안정기의 온도를 검출하기 위한 안정기 온도 검출 회로를 포함한다. 마이크로컴퓨터는 DC 전원의 전압값 및 안정기 온도 검출 회로의 검출 결과를 기초로 제1 시간을 설정하고, 램프가 시동되는 시점으로부터 제1 시간이 경과되는 경우 상기 방전 램프에 공급되는 전력을 감소하여, 안정적 동작을 위한 전력을 램프에 공급한다.

Description

방전 램프 전자 안정기 및 이를 갖는 조명 장치 및 차량{DISCHARGE LAMP ELECTRONIC BALLAST, LUMINAIRE AND VEHICLE WITH SAME}
본 발명은 방전 램프 전자 안정기 및 이를 갖는 조명 장치 및 차량에 관한 것이다.
일반적으로, HID 램프(고강도 방전 램프) 등에 전원을 공급하기 위하여 즉, AC 전력을 이에 공급하기 위하여, DC 전원으로부터의 DC 전력(직류 전력)을 AC 전력(교류 전력)으로 변환하도록 구성된 방전 램프 전자 안정기가 제공된다.
고광속의 금속-할라이드 램프와 같은 HID 램프는 차량용으로 이용된다. 주로 이용되는 종래 기술의 램프에서, 램프의 전극 양단의 전압이 다소 높게 설정되도록 광속을 증가시켜서 램프를 시작하고 또한 램프를 안정화시키기 위하여 그러한 램프에 수은이 봉입된다. 수은이 봉입된 램프가 일반적으로 D1 또는 D2 램프로 칭하며, D1 램프는 램프내에 설치되고 점화 트리거 펄스를 생성하도록 구성된 점화기를 가지며, 여기서 환경 문제의 관점에서 수은을 다른 할로겐 화합물로 교체한 무수은 램프가 있고, 이 시장은 확대가 예상된다. 무수은 램프는 D3 또는 D4 램프로 칭하며, D3 램프는 램프내에 설치되며 점화 트리거 펄스를 생성하도록 구성된 점화기를 갖는다.
예를 들면, 일본국 공개 공보 제2002-216989A는 방전 램프가 켜졌을 때의 시점으로부터 수초 동안 최대 제한 전력보다 큰 전력 커맨드를 출력하고, 수십초 이후에 정격 출력에 대응하는 전력 커맨드를 출력하도록 구성된 방전 램프 전자 안정기를 개시한다. 이 안정기에서, 최대 제한 전력은 온도 검출기로부터의 온도 검출값에 응답하여 조절되고, 이에 따라 안정기의 내부 온도의 증가를 억제한다.
차량용 HID 램프에서, 안정기, 배선 등으로 인하여 전기 용량이 증가한다는 문제와 수은이 증발하는 경우에 일반적으로 램프 전압이 감소하고(예를 들면, 85V에서 42V 로) 램프 전류가 증가될 필요가 있으므로, 열을 생성한다는 문제가 존재한다. 또한, 방전 램프 전자 안정기가 소형화되는 경우, 안정기의 온도가 증가하고, 따라서 램프로의 출력이 감소될 필요가 있으나, 출력의 과잉 감소는 램프 깜박임 및 동작 동안 램프 소등(이하, 램프 아웃으로 칭함)을 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은 램프 깜박임 및 램프 아웃을 억제하면서 전기적 부분에 대한 열적 스트레스를 감소시키는 것이다.
본 발명의 방전 램프 전자 안정기(A1)는 DC 전력을 출력하기 위하여 DC 전원(1)의 전압을 변환하도록 구성된 DC-DC 컨버터 회로(2), 전력을 방전 램프(12)에 공급하기 위하여 DC 전력을 AC 전력으로 변환하도록 구성된 인버터 회로(3), 및 상기 DC-DC 컨버터 회로(2) 및 인버터 회로(3)를 제어하도록 구성된 제어기(200)를 포함한다. 상기 제어기(200)는 상기 DC 전원(1)의 전압값 또는 상기 전압값에 대응하는 값을 검출하도록 구성된 전압 검출기(101) 및 상기 안정기(A1)의 온도 또는 상기 안정기의 온도에 대응하는 값을 검출하도록 구성된 온도 검출기(10)를 포함한다. 상기 제어기(200)는 (a) 상기 방전 램프(12)가 시동되는 경우, 상기 방전 램프(12)의 안정 동작 동안 공급될 전력보다 큰 전력을 상기 방전 램프(12)에 공급하고; (b) 상기 방전 램프(12)의 시동으로부터 제1 시간이 경과하는 경우 상기 방전 램프(12)에 공급되는 전력을 감소하여, 상기 안정 동작을 위한 전력을 상기 램프(12)에 공급하도록 구성된다. 상기 제어기(200)는 상기 전압 검출기(101)의 검출 결과 및 상기 온도 검출기(10)의 검출 결과를 기초로 상기 제1 시간을 설정하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 제어기(200)는 상기 방전 램프(12)의 시동으로부터 상기 제1 시간이 경과할 때까지 고정값과 같거나 더 큰 전력을 상기 방전 램프(12)에 공급하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 제어기(200)는 상기 전압 검출기(101)의 검출 결과를 기초로 상기 제1 시간이 경과한 후에 상기 방전 램프(12)에 공급되는 전력의 감소율 및 감소 볼륨을 설정하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 제어기(200)는 상기 온도 검출기(10)의 검출 결과를 기초로 상기 제1 시간이 경과한 후에 상기 방전 램프(12)에 공급되는 전력의 감소율을 설정하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 제어기(200)는 상기 방전 램프(12)에 공급되는 전력의 감소율을 가지며, 상기 감소율은 상기 전압 검출기(101)의 검출 결과 또는 상기 온도 검출기(10)의 검출 결과에 대응한다.
실시예에서, 상기 제어기(200)는 전력의 기준 곡선을 저장하고, 상기 전력의 곡선을 기초로 상기 방전 램프(12)에 공급되는 전력의 감소된 볼륨을 설정하도록 구성된다.
실시예에서, 상기 제어기(200)는 상기 방전 램프(12)에 공급되는 전력의 감소된 볼륨에 대한 하한을 포함하고, 상기 하한은 상기 전압 검출기(101)의 검출 결과 또는 상기 온도 검출기(10)의 검출 결과에 대응한다.
본 발명의 조명 장치(B)는 방전 램프 전자 안정기(A1)를 포함한다.
본 발명의 차량(C)은 조명 장치(B)를 포함한다.
상기 안정기의 온도가 고온이고, 상기 DC 전원의 전압이 낮은 전압인 경우, 상기 제1 시간을 단축함에 의해, 상기 방전 램프에 공급되는 전력이 감소되는 경우의 시간을 앞당겨서, 전기 부품에 대한 열적 스트레스를 감소하는 것이 가능하다. 상기 방전 램프의 안정 동작 동안 공급되는 것보다 더 큰 전압이 상기 제1 시간이 경과될 때까지 공급되므로, 램프 깜박임 및 램프-아웃을 억제하는 것이 가능하다.
본 발명의 양호한 실시예가 이제 더 상세히 설명된다. 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 다른 특징 및 이점이 더욱 잘 이해할 것이다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전 램프 전자 안정기의 개략적 회로도이고, 도 1b는 안정기내의 온도 검출기의 개략적 회로도이고;
도 2는 안정기의 예시적 도면이고;
도 3은 경과 시간과 출력 전력 사이의 관계를 묘사하는 그래프이고;
도 4a는 출력 전력의 온도와 감소된 볼륨 사이의 관계를 묘사하는 그래프이고, 도 4b는 전원 전압과 출력 전력의 감소된 볼륨 사이의 관계를 묘사하는 그래프이고, 도 4c는 온도와 전력 감소의 시작 시간 사이의 관계를 묘사하는 그래프이고, 도 4d는 전원 전압과 최대 전력 사이의 관계를 묘사하는 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방전 램프 전자 안정기의 경과 시간과 출력 전력 사이의 관계를 각각 묘사하는 그래프이고;
도 6은 제2 실시예에서의 안정기의 동작을 도시하는 흐름도이고;
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 방전 램프 전자 안정기의 출력 전력이 감소된 볼륨과 전원 전압 사이의 관계를 묘사하는 그래프이고;
도 8은 제3 실시예에서의 안정기의 동작을 도시하는 흐름도이고;
도 9는 제1 내지 제3 실시예 중 어느 하나의 방전 램프 전자 안정기를 갖는 조명 장치의 개략적 프로파일이고;
도 10은 조명 장치를 갖는 차량의 일부분의 투시도이다.
(제1 실시예)
본 발명의 방전 램프 전자 안정기(이하, "안정기"로 칭함)(A1)는 DC-DC 컨버터 회로("컨버터")(2), 인버터 회로("인버터")(3) 및 제어기(200)를 포함한다. 컨버터(2)는 DC 전력(V2)을 출력하기 위하여 DC 전원의 전압(V1)을 변환하도록 구성된다. 인버터(3)는 방전 램프("램프")(12)에 전력(V3)을 공급하기 위하여 DC 전력(V2)을 AC 전력(V3)로 변환하도록 구성된다. 제어기(200)는 전압 검출기(101) 및 온도 검출기(10)를 가지며, 컨버터(2) 및 인버터(3)를 제어하도록 구성된다. 전압 검출기(101)는 DC 전원(1)의 전압값(V1) 또는 전압값에 대응하는 값을 검출하도록 구성된다. 온도 검출기(10)는 안정기(A1)의 온도 또는 안정기(A1)의 온도에 대응하는 값을 검출하도록 구성된다. 제어기(200)는 (a) 램프(12)가 시동되는 경우, 램프(12)의 안정 동작 동안 공급될 전력보다 큰 전력을 램프(12)에 공급하고; (b) 램프(12)의 시동으로부터 제1 시간 경과한 경우에 램프(12)에 공급되는 전력을 감소하여, 안정 동작을 위한 전력을 램프(12)에 공급한다. 제어기(200)는 또한 전압 검출기(101)의 검출 결과 및 온도 검출기(10)의 검출 결과를 기초로 제1 시간을 설정하도록 구성된다.
구체적으로, 도 1a에 도시된 것처럼, 안정기(A1)는 컨버터(2), 인버터(3), 시동 회로(이하, "스타터")(4), 인버터 구동 신호 생성 회로("구동 신호 생성기")(6), 출력 피드백 제어 회로(5), PWM(펄스 폭 변조) 신호 생성 회로("PWM 신호 생성기")(7), 구동 회로("구동기")(8), 제어 전원 회로("제어 전원")(9), 안정기 온도 검출 회로(온도 검출기)(10), 및 소등-시간 측정 타이머("타이머")(11)를 포함하며, HID(고강도 방전) 램프, 예를 들면 램프(12)를 부하로서 전원 공급하도록 구성된다.
컨버터(2)는 플라이백 컨버터이며, 트랜스포머(T1); 트랜스포머(T1)의 1차 권선과 직렬로 연결되고, 1차 권선을 따라 DC 전원(1)의 두 출력 단부 사이에 연결된 스위칭 장치(Q0); 트랜스포머(T1)의 2차 권선과 직렬로 연결된 다이오드(D1); 및 트랜스포머(T1)의 2차 권선의 두 단부 사이에 연결된 커패시터(C1)으로 형성된다. 컨버터(2)는 PWM 신호 생성기(7)로부터의 PWM 신호에 따라 스위칭 장치(Q0)를 온 및 오프하도록 구성된다. 이 구성에서, 트랜스포머(T1)의 2차 권선 양단에서 전압이 유도되어 다이오드(D1) 및 커패시터(C1)를 통해 정류되고 평활화된다. 결과적으로, 소망된 전압값(V2)을 갖는 DC 전력이 나온다.
인버터(3)는 4개의 스위칭 장치(Q1-Q4)를 포함하는 풀브리지 인버터이며, 스타터(4)로의 출력 단부로서 스위칭 장치(Q1 및 Q2)의 연결 포인트 및 스위칭 장치(Q3 및 Q4)의 연결 포인트를 갖는다. 쌍이된 스위칭 장치(Q1 및 Q4)와 쌍이된 스위칭 장치(Q2 및 Q3)가 구동 신호 생성기(6)를 통해 생성되는 구동 신호에 응답하여 구동 회로(31)를 통해 교대로 턴 온 및 오프된다. 결과적으로, 컨버터(2)로부터의 전압값(V2)을 갖는 DC 전력은 출력될 전압값(V3)을 갖는 스퀘어파 AC 전력으로 변환된다.
스타터(4)는 램프(12) 양단에 펄스를 인가하기 위한 고전압 펄스를 생성하도록 구성된다. 구체적으로, 스타터(4)는 램프(12)를 통한 인버터(3)의 출력 단부 사이에 2차 권선이 연결된 펄스 트랜스포머(PT1) 및 펄스 트랜스포머(PT1)의 1차 권선과 연결된 펄스 구동 회로("펄스 구동기")(41)로 형성된다. 펄스 구동기(41)는 펄스 트랜스포머(PT1)의 1차 권선에 펄스 전류를 상술한 간격에서 반복적으로 공급하여, 램프(12)를 점화하기 위하여 펄스 트랜스포머(PT1)의 2차 권선 양단의 고전압 펄스를 킥 전압(kick voltage)로서 반복적으로 생성한다.
인버터 제어기(6)는 구동 신호를 생성하고, 인버터(3)를 작동시키기 위하여 인버터(3)에 구동 신호를 공급하도록 구성된다. 구체적으로, 인버터 제어기(6)는 인버터(3)의 스위칭 장치(Q1, Q4) 및 스위칭 장치(Q2, Q3)에 제1 및 제2 구동 신호를 공급하기 위하여 제1 및 제2 구동 신호를 생성하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 인버터 제어기로서의 구동 신호 생성기(6)는 음향 공진을 방지하도록 낮은 주파수 예를 들면 주파수(10s Hz에서 수 kHz)에서 발진하도록 구성된 저 주파수 발진 회로(도시 없음), 플립 플롭(도시 없음), 및 데드 타임 추가 회로(61)로 형성된다. 구동 신호 생성기(6)는 전체 스위칭 장치(Q1 내지 Q4)를 턴 오프하기 위한 데드 타임이 회로(61)를 통해 추가되는 2 위상 클럭 신호를 구동 회로(31)에 공급하도록 구성된다.
컨버터 제어기(5 및 7)는 컨버터(2)의 출력 전압 및 출력 전류를 기초로 PWM 신호를 생성하고, 컨버터(2)를 작동하기 위하여 PWM 신호를 컨버터(2)에 공급하도록 구성된다. 본 실시예에서, 컨버터 제어기는 출력 피드백 제어 회로(5) 및 PWM 신호 생성기(7)로 형성된다.
출력 피드백 제어 회로(5)는 커맨드 전류 생성 회로(51), 감산기(52) 및 에러 증폭기(53)로 형성된다. 커맨드 전류 생성 회로(51)는 램프(12)에 공급될 전력 커맨드(값)으로부터 전류 커맨드(값)을 계산하도록 컨버터(2)의 출력 전압(V2)를 검출함에 의해 램프(12) 양단에 인가되는 전압(V3)을 등가적으로 검출하도록 구성된다. 감산기(52)는 검출된 값과 전류 커맨드(값) 사이의 차이를 계산하기 위하여 컨버터(2)를 통하는 전류(값)(저항 R1을 통하는 전류)을 검출함에 의해 램프(12)를 통하는 전류(값)을 등가적으로 검출하도록 구성된다. 에러 증폭기(53)는 신호를 PWM 신호 생성기(7)에 공급하기 위한 PWM 커맨드 신호를 생성하기 위하여 차이를 증폭하도록 구성된다. 실시예에서, 출력 피드백 제어 회로(5)가 마이크로컴퓨터(100)로 형성된다.
PWM 신호 생성기(7)는 비교기(71)를 포함한다. 비교기(71)의 비반전 입력 단자는 트랜스포머(T1)의 1차 권선과 스위칭 장치(Q0)의 연결 포인트와 연결되며, 그 반전 입력 단자는 출력 피드백 제어 회로(5)의 에러 증폭기(53)의 출력 단부와 연결된다. PWM 신호 생성기(7)는 컨버터(2)의 출력 전압(V2)을 소망된 전압값으로 조절하기 위한 실무율로 PWM 신호를 생성하기 위하여 출력 피드백 제어 회로(5)로부터 PWM 커맨드 신호를 수신하고, 다음으로 PWM 신호를 구동기(8)에 공급하도록 구성된다. 구동기(8)는 PWM 신호 생성기(7)로부터의 PWM 신호에 따라 스위칭 장치(Q0)를 턴 온 및 오프하도록 구성된다.
제어 전원(9)은 안정기(A1)의 각 회로에 제어 전원을 공급하기 위하여 DC 전원(1)의 전원 전압으로부터 제어 전력을 생성하도록 구성된다. 예를 들면, 실시예에서, 제어 전원(9)은 DC 5V의 전압 및 DC 10V의 전압을 생성하도록 구성된다. 타이머(11)는 램프(12)가 소등(비활동)되는 경우의 시점으로부터 점등(시동)되는 때까지의 기간을 측정하도록 구성된다. 램프(12)의 시동 전압(점등 전압)의 크기는 측정된 기간에 응답하여 결정된다.
도 1b는 온도 검출기(10)의 예를 도시하는 개략적인 회로도이다. 온도 검출기(10)는 고정 저항(R4) 및 서미스터(TH1)의 직렬 회로로 형성되며, 고정 저항(R4)과 서미스터(TH1)의 연결점의 전위(V4)는 마이크로컴퓨터(100)에 공급된다. 마이크로컴퓨터(100)는 전위(V4)를 기초로 안정기(A1)의 온도를 계산하도록 구성된다. 온도 검출기(10)는 안정기(A1)를 위한 회로 기판(도시 없음) 상에 장착되는 것이 바람직하다. 그러나, 온도 검출기(10)는 케이스 등과 같은 구조적 부재 상에 배치될 수 있다. 온도 검출기(10)가 회로 기판 상에 장착되는 경우에, 큰 가열값을 갖는 부분(예를 들면, 트랜스포머(T1) 등)의 주변에 검출기(10)를 배치함에 의해 안정기(A1)을 안전하게 보호하는 것이 가능하다.
마이크로컴퓨터(100)는 DC 전원(1)의 전원 전압(V1)을 검출하도록 구성된 전압 검출기(101)를 갖는다. 예를 들면, 전압 검출기(101)는 마이크로컴퓨터(100)의 내부 A/D 컨버터로 형성된다. 본 실시예의 제어기(200)는 주로 마아크로컴퓨터(100)(메인 제어기)로 형성되며, 전압 검출기(101) 및 온도 검출기(10)에 추가로 컨버터 제어기(5 및 7) 및 인버터 제어기(6)를 포함한다.
안정기(A1)의 동작이 도 2 및 도 4를 참조로 설명된다. 램프(12)의 조명 동작이 시작되는 경우(S1)의 시점으로부터 제1 시간이 경과하는 경우, 마이크로컴퓨터(100)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 데이터 테이블을 기초로 램프(12)에 공급될 출력 전력의 감소될 볼륨을 결정한다(S2, S5). 데이터 테이블은 램프(12)의 안정적 동작을 위한 데이터 테이블이며, 도 4a에 도시된 제1 데이터 테이블 및 도 4b에 도시된 제2 데이터 테이블을 포함한다. 다시 말하면, 램프(12)의 안정적 동작을 위한 출력 전력이 안정기 온도 및 전원 전압에 응답하여 적응적으로 설정된다. 제1 데이터 테이블은: 제1 안정기 온도 범위(예를 들면, 1℃ 내지 100℃)에 대응하는 제1 감소된 볼륨(예를 들면, 0W); 제2 안정기 온도 범위(예를 들면, 100℃ 내지 120℃)에 대응하는 제2 감소된 볼륨; 및 제3 안정기 온도 범위(예를 들면, 120℃ 초과)에 대응하며 제1 감소된 볼륨보다 큰 제3 감소된 볼륨(예를 들면, 6W)을 포함하며, 여기서 제2 감소된 볼륨은 제1 감소된 볼륨으로부터 제3 감소된 볼륨으로 점차(예를 들면, 선형적으로) 증가한다. 제2 데이터 테이블은: 제1 전원 전압 범위(예를 들면, 0 내지 7V)에 대응하는 제1 감소된 볼륨(예를 들면, 6W); 제2 전원 범위(예를 들면, 7V에서 7V와 9V 사이의 중간 전압)에 대응하는 제2 감소된 볼륨; 제1 감소된 볼륨보다 작고 제3 전원 전압 범위(예를 들면, 중간 전압에서 9V)에 대응하는 제3 감소된 볼륨(예를 들면, 3W); 제4 전원 전압 범위(예를 들면, 9V 내지 11V)에 대응하는 제4 감소된 볼륨; 및 제3 감소된 볼륨보다 작고 제5 전원 전압 범위(예를 들면, 11V 보다 큼)에 대응하는 제5 감소된 볼륨(예를 들면, 0W)을 포함하며, 제2 감소된 볼륨은 제1 감소된 볼륨에서 제3 감소된 볼륨으로 점차(예를 들면, 선형적으로) 감소하며, 제4 감소된 볼륨은 제3 감소된 볼륨에서 제5 감소된 볼륨으로 점차(예를 들면, 선형으로) 감소한다.
이 경우, 마이크로컴퓨터(100)는 온도 검출기(10)로부터의 안정기(A1)의 온도(S3) 및 DC 전원(1)의 전원 전압(V1)을 기초로 출력 전력의 감소된 볼륨을 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 안정기(A1)의 온도가 120℃이고, 전원 전압(V1)이 9V인 경우, 출력 전력의 총 감소된 볼륨은 도 4a 및 도 4b로부터 9W(6W+3W)이다. 이 경우, 램프(12)의 정격 전력은 35W인 경우, 출력 전력은 26W(=35W-9W)이다.
마이크로컴퓨터(100)는 다음으로 그의 메모리(도시 없음)내에 저장된 전력 커맨드(값) 데이터를 기초로 램프 파워 커맨드(값)(W1)을 계산(S6)하고, 램프 전력 커맨드(W1)가 정격 전력인 경우, 제한 데이터를 기초로 램프 전력 커맨드(W1)를 제한한다. 전력 커맨드 데이터는 램프(12)가 점등되는 시점으로부터 제1 기간(예를 들면, 10초)에 대응하는 최대 전력(예를 들면, 78W)의 제1 전력값, 제1 기간 이후의 제2 기간(예를 들면, 35초)에 대응하는 제2 전력값, 및 제2 기간 이후의 제3 기간(예를 들면, 15초)에 대응하는 전격 전력(예를 들면, 35W)의 제3 전력값을 포함하며, 여기서 제2 전력값은 제1 전력값으로부터 제3 전력값으로 점차 감소된다(도 3의 "C" 참조). 제한 데이터는 제1 전원 전압 범위(예를 들면, 0 내지 6V)에 대응하는 제1 전력값, 제2 전원 전압 범위(예를 들면, 6V 내지 8V)에 대응하는 제2 전력값, 제1 전력값보다 크고 제3 전원 전압 범위(예를 들면, 8V 초과)에 대응하는 정격 전력(예를 들면, 35W)의 제3 전력값을 포함하며, 제2 전력값은 제1 전력값으로부터 제3 전력값으로 점차(예를 들면, 선형) 증가한다.
이 경우, 마이크로컴퓨터(100)는 검출값을 기초로 출력 전력을 계산하기 위하여 컨버터(2)의 출력 전압(V2)(S7) 및 출력 전류(S8)를 수신하고, 출력 전력을 기초로 램프 전력 커맨드(값)(W1)를 교정한다(S10). 마이크로컴퓨터(100)는 다음으로 출력 전압(V2)에 의해 교정된 램프 전력 커맨드(값)(W1)을 분할(S11)함에 의해 램프 전류 커맨드(값)(I1)를 계산(S12)한다. 마이크로컴퓨터(10)는 다음으로 램프 전류 커맨드(값)(I1)과 출력 전류(값) 사이의 차이를 계산(S13)하고, 다음으로 컨버터(2)의 1차 전류에 대한 커맨드(값)(I2)를 계산하여, 차이는 0 이 된다(S14, S15).
마이크로컴퓨터(100)는 PWM 신호 생성기(7)에 커맨드(값)(I2)를 기초로 생성된 PWM 커맨드 신호를 공급한다. PWM 신호 생성기(7)는 PWM 커맨드 신호에 따른 PWM 신호를 생성하고, PWM 신호를 구동기(8)에 공급한다. 구동기(8)는 PWM 신호 생성기(7)로부터의 PWM 신호에 따라 컨버터(2)의 스위칭 장치(Q0)를 턴 온 및 오프한다. 그러므로, PWM 제어에 의해 스위칭 장치(Q0)의 온 시간을 제어함에 의해, 램프(12)에 공급되는 출력 전력이 고정값이 되도록 제어하는 것이 가능하다.
일상 온도 등의 냉각 상태로부터의 램프(12)의 시동은 콜드 스타트로 칭한다. 콜드 스타트에서, 램프(12)로의 공급 전력은 도 3의 실선 C와 같은 기준 전력 곡선을 기초로 설정된다. 즉, 상술한 전력 커맨드 데이터는 기준 전력 곡선에 의해 한정된다. 또한, 램프(12)로의 최대 전력은 도 4d에 도시된 것과 같은 그래프(최대 전력 데이터)를 기초로 설정된다. 그래프(최대 전력 데이터)는 제1 전원 전압 범위(예를 들면, 0V 내지 7V)에 대응하는 제1 최대 전력, 제2 전원 전압 범위(예를 들면, 7V 내지 7V와 9V 사이의 중간 전압)에 대응하는 제2 최대 전력, 제1 최대 전력보다 크고 제3 전원 전압 범위(예를 들면, 중간 전압 내지 9V)에 대응하는 제3 최대 전력, 제4 전원 전압 범위(예를 들면, 9V 내지 11V)에 대응하는 제4 최대 전력, 및 제3 최대 전력 보다 크고 제5 전원 전압 범위(예를 들면, 11V 보다 큼)에 대응하는 제5 최대 전력(예를 들면, 78W)을 한정하고, 제2 최대 전력은 제1 최대 전력에서 제3 최대 전력까지 점차(선형적으로) 증가하며, 제4 최대 전력은 제3 최대 전력에서 제5 최대 전력까지 점차(선형적으로) 증가한다. 램프(12)의 안정 동작 동안의 전력은 도 4a 및 4b를 기초로 설정된다.
안정기가 최소화되는 경우, 안정기의 온도가 증가하고, 이는 안정기의 전기 부분에 대한 큰 열적 스트레스를 초래한다. 그러므로, 본 실시예에서, 상술한 것처럼 램프(12)의 조명동작이 시작한 후에 제1 시간이 경과되는 경우, 램프(12)에 대한 출력 전력은 안정기의 온도 및 전원 전압(V1)에 응답하여 감소된다. 또한, 램프(12)가 점등된 직후의 출력 전력의 감소는 램프 깜박임 및 램프 아웃을 초래한다. 그러므로, 도 3의 실선 C의 기준 전력 곡선과 유사하게, 35W의 정격 출력이 고정된 시간 동안 램프(12)에 공급된 후에, 출력 전력은 감소되어, 조명 동작에서 안정된 상태를 유지하게 된다. 도 3의 예에서(전원 전압 V1=9V), 제1 시간이 약 60초로 설정되고, 제1 시간이 경과할 때까지 정격 전력(35W)이 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
도 4c는 안정기의 온도와 제1 시간(전력 감소의 시작 시간) 사이의 관계를 묘사하는 그래프(제1 시간 설정 데이터)이다. 제1 시간을 설정하기 위한 그래프(제1 시간 설정 데이터)는 제1 안정기 온도 범위(예를 들면, 0 내지 115℃)에 대응하는 제1 설정값(예를 들면, 60초) 및 제2 안정기 온도 범위(예를 들면, 115℃ 보다 큼)에 대응하는 제2 설정값을 한정하며, 제2 설정값은 제1 설정값에서 제1 설정값보다 작은 하한까지 점차(선형적으로) 감소한다. 전술한 안정 동작에 대한 출력 전력이 램프(12)가 점등된 직후에 램프(12)에 적응적으로 공급되는 경우, 출력 전력은 갑자기 감소될 수 있고, 따라서 램프 깜박임 및 램프-아웃을 초래한다. 그러므로, 실시예에서, 안정 동작을 위한 출력 전력(도 3의 예에서 정격 전력) 보다 같거나 또는 큰 출력 전력이 안정 동작을 위한 출력 전력이 램프(12)에 적응적으로 공급되기 이전에 제1 시간 동안 램프(12)에 공급된다. 램프(12)가 가동되는 경우의 시점으로부터 얻어지는 안정기 온도를 기초로 제1 시간이 결정된다.
안정기의 온도가 115℃ 보다 높은 이상 온도(오동작 온도)인 경우, 큰 온도 스트레스가 안정기의 전기 부분에 대해 가해진다. 그러므로, 제1 시간은 60초보다 짧은 시간으로 설정된다. 그러므로, 안정기의 온도가 높은 경우의 제1 시간을 단축함에 의해, 안정기의 전기 부분에 대한 온도 스트레스를 감소하는 것이 가능하다. 상술한 것처럼, 램프가 점등된 직후의 램프 전력의 감소는 램프 깜박임과 램프-아웃을 초래한다. 이로 인하여, 도 4c의 예에 도시된 것처럼 하한이 제공된다. 예를 들면, 하한은 약 10초로 설정되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 안정기의 온도가 고온이고, DC 전원(1)의 전원 전압(V1)이 저전압인 경우, 전력 감소의 시작 시간은 제1 시간을 단축함에 의해 앞당겨질 수 있다. 결과적으로, 안정기의 전기 부분에 대한 온도 스트레스는 감소될 수 있다. 전력 감소를 시작하는 제1 시간이 경과될 때까지 고정된 값 또는 이상의 전력이 램프(12)에 공급되는 경우, 램프(12)의 전극의 온도는 충분히 증가될 수 있다. 결과적으로, 램프 깜박임 및 램프-아웃을 억제하는 것이 가능하다. 실시예에서, 안정기의 온도 및 전원 전압(V1)에 응답하여 최적 전력이 램프(12)에 공급될 수 있어서, 램프 깜박임 및 램프-아웃을 억제하면서도 안정기의 전기 부분에 대한 온도 스트레스를 감소한다. 실시예에서, 마이크로컴퓨터(100)는 참조 전력곡선이 저장되는 메모리를 가지며, 기준 전력 곡선을 기초로 감소된 볼륨의 전력이 램프(12)에 제공되도록 설정하여, 감소된 볼륨 전체가 메모리내에 저장되는 것과 비교하여 메모리 용량을 감소하게 된다.
실시예에서, 컨버터(2)는 플라이백 컨버터로 형성되나, 예를 들면, 승압 쵸퍼, 강압 쵸퍼, 또는 강압-승압 쵸퍼(buck-boost chopper)로 형성될 수 있다. 인버터(3)는 풀 브리지 인버터에 국한되지 않는다. 예를 들면, 인버터(3)는 하프 브리지 인버터일 수 있고, 또는 공유된 쵸퍼 기능을 가질 수 있다. 스타터(4)는 도 1a에 도시된 구조에 국한되지 않는다. 예를 들면, 스타터(4)는 LC 공진 전압 유형일 수 있다. 실시예에서, 온도 검출기(10)는 서미스터(TH1)으로 형성되나, 온도가 FET 또는 다이오드의 ON-저항을 기초로 계산되는 구성과 같은 온도 검출(측정)을 위한 온도 검출 또는 측정 수단을 위한 IC일 수 있다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예는 도 1, 5 및 도 6을 참조로 설명된다.
도 1a에 도시된 것처럼, 본 실시예의 방전 램프 전자 안정기(이하, "안정기")(A1)는 DC-DC 컨버터 회로("컨버터")(2), 인버터 회로("인버터")(3), 스타터 회로("스타터")(4), 인버터 구동 신호 생성 회로("구동 신호 생성기")(6), 출력 피드백 제어 회로(5), PWM 신호 생성 회로("PWM 신호 생성기")(7), 구동 회로("구동기")(8), 제어 전원 회로("제어 전원")(9), 안정기 온도 검출 회로("온도 검출기")(10) 및 소등-시간 측정 타이머("타이머")(11)를 포함한다. 이들 회로는 제1 실시예와 동일한 방식으로 구성되며, 따라서 이하 상세히 설명되지는 않는다.
도 5a는 본 실시예의 안정기(A1)의 경과 시간과 출력 전력 사이의 관계를 묘사하는 그래프이다. 도 5a에서, 실선 E는 기준 전력 곡선을 도시하고, 포인트 D는 방전 램프(이하 "램프"로 칭함)(12)에 공급되는 전력(출력 전력)을 감소하는 것을 시작하는 시작점이다. 즉, 실선 F, G 및 H는 전력 감소 동작의 예를 도시한다. 구체적으로, 전력 감소 동작은 실선 F, G 및 H에 도시된 동작 및 다른 동작을 포함하나, 도 5a는 다른 동작을 도시하는 것을 생략하였다. 실시예에서, 마이크로컴퓨터(100)는 DC 전원(1)의 전원 전압(V1)의 크기에 응답하여 출력 전력의 감소율 및 감소된 볼륨을 설정하도록 구성된다. 예를 들면, 마이크로컴퓨터(100)는 전원 전압(V1)이 제1 전압(예를 들면, 8V) 보다 작은 경우의 실선 F과 같이 출력 전압을 변화시키고, 전원 전압(V1)이 제2 전압(예를 들면, 9V)과 같은 경우 실선 G와 같이 출력 전압을 변경시키고, 전원 전압(V1)이 제3 전압(예를 들면, 10V)과 같은 경우에 실선 H와 같이 출력 전압을 변경시킨다. 실선 F(제1 데이터)는 정격 전력(예를 들면, 35W)에서 정격 전력보다 낮은 제1 하한으로 제1 슬로프로 점차(선형으로) 감소되는 제1 전력값을 한정한다. 실선 G(제2 데이터)는 정격 전력에서 제1 하한 보다 높은 제2 하한으로 제1 슬로프보다 낮은 제2 슬로프로 점차(선형으로) 감소하되 제2 전력값을 한정한다. 실선 H(제3 데이터)는 정격 전력으로부터 제2 하한보다 높은 제3 하한까지 제2 슬로프보다 낮은 제3 슬로프로 점차(선형으로) 감소되는 제3 전력값을 한정한다. 도 5의 예에서, 전원 전압(V1)이 더 작아짐에 따라, 출력 전력의 감소율(슬로프) 및 감소 볼륨은 더 커진다. 그러므로, 출력 전력의 감소율 및 감소된 볼륨은 큰 회로 손실을 초래하는 저전압 동안 증가되어, 안정기의 전기 부분에 대한 열 스트레스를 억제한다. 또한, 전원 전압(V1)이 높은 경우 감소율 및 감소된 볼륨을 감소시킴에 의해 램프 깜박임 및 램프-아웃을 억제하는 것이 가능하다.
도 5b는 경과 시간과 본 실시예의 안정기(A1)의 출력 전력 사이의 관계를 묘사하는 다른 그래프이다. 도 5a에서, 출력 전력의 감소율 및 감소된 볼륨 모두는 전원 전압(V)에 응답하여 가변되나, 도 5b에서, 출력 전력의 감소율만이 안정기의 온도에 응답하여 가변된다. 즉, 실선 M, N 및 P는 전력 감소 동작의 예를 도시한다. 구체적으로, 전력 감소 동작은 실선 M, N 및 P에 도시된 동작 및 다른 동작을 포함하나, 도 5b는 다른 동작을 도시하는 것은 생략한다. 도 5b의 예에서, 마이크로컴퓨터(100)는 안정기의 온도가 제1 온도(예를 들면, 105℃)인 경우에 출력 전력을 실선 M과 같이 가변하도록 하고, 안정기의 온도가 제1 온도보다 낮은 제2 온도(예를 들면, 95℃)인 경우 실선 N과 같이 가변하도록 하고, 안정기의 온도가 제2 온도보다 낮은 제3 온도(예를 들면, 85℃)인 경우 실선 P와 같이 출력 전력을 가변하도록 구성된다. 실선 M(제1 데이터)은 정격 전력(예를 들면, 35W)에서 정격 전력보다 낮은 하한으로 제1 슬로프로 점차(선형으로) 감소되는 제1 전력값을 한정한다. 실선 N(제2 데이터)은 정격 전력으로부터 하한으로 제1 슬로프보다 낮은 제2 슬로프로 점차(선형으로) 감소되는 제2 전력값을 한정한다. 실선 P(제3 데이터)은 정격 전력으로부터 하한으로 제2 슬로프보다 낮은 제3 슬로프로 점차(선형으로) 감소되는 제3 전력값을 한정한다. 요약하면, 마이크로컴퓨터(100)는 안정기의 온도가 높아짐에 따라 출력 전력의 감소율(슬로프)만을 더욱 증가시키도록 구성된다. 그러므로, 출력 전력의 감소율은 큰 회로 손실을 초래하는 높은 온도 동안 증가되어, 안정기의 전기 부분에 대한 열적 스트레스를 억제한다. 또한, 안정기의 온도가 낮은 경우 출력 전력의 감소율을 감소시킴에 의해 램프 깜박임 및 램프-아웃을 억제하는 것이 가능하다.
본 실시예에서, 전원 전압(V1)이 작아짐에 따라 출력 전력의 감소율 및 감소 볼륨 모두를 증가시킴에 의해, 또는 안정기의 온도가 높아짐에 따라 출력 전력의 감소율만을 증가시킴에 의해, 큰 회로 손실을 초래하는 고온에서 안정기의 전기 부분에 대한 열적 스트레스를 감소시키는 것이 가능하다. 결과적으로, 안정기(A1)의 수명을 연장하는 것이 가능하다.
본 실시예에서 안정기(A1)의 동작은 도 6에 도시된 안정기(A1)를 참조로 설명된다. 사용자가 안정기의 전력 스위치(도시 없음)에 대해 스위치 온하는 경우, 안정기는 에너지가 공급(S21)되고, 마이크로컴퓨터(100)는 리셋(S22)되고, 변수, 플래그 등을 초기화(S23)한다. 초기화가 완료된 이후에, 마이크로컴퓨터(100)는 램프(12)가 시작되어야 하는지 여부가 판정된다(S24). 램프(12)가 시작하는 경우, 마이크로컴퓨터(100)는 램프(12)가 점등되기 전에 무부하에 대한 제어를 수행한다(S25). 무부하에 대한 제어가 완료된 이후에, 마이크로컴퓨터(100)는 램프가 점등된지 여부를 판정한다(S26). 램프(12)가 점등되는 경우, 마이크로컴퓨터(100)는 램프(12)가 점등된 시점으로부터 경과된 시간(제1 시간)을 판독한다(S27).
마이크로컴퓨터(100)는 안정기의 온도(S28) 및 온도 검출기(10) 및 전압 검출기(101) 각각으로부터의 DC 전원(1)의 전원 전압(V1)(S29)를 판독하고, 전원 전압(V1)의 평균을 구한다(S30). 마이크로컴퓨터(100)는 컨버터(2)의 출력 전압을 판독함에 의해 램프 전압을 등가적으로 판독(S31)하고, 램프 전압의 평균을 구한다(S32). 마이크로컴퓨터(100)는 다음으로 안정기의 온도를 기초로 전력 제한을 수행하기 위하여 메모리(도시 없음)내에 저장된 데이터 테이블로부터 대응하는 램프 전력 커맨드(값)을 판독한다(S33). 다음으로 마이크로컴퓨터(100)는 램프 전력 커맨드(값)으로부터 램프 전류 커맨드(값)을 계산하고, 램프 전압(값)의 평균을 구한다(S34).
마이크로컴퓨터(100)는 컨버터(2)를 통하는 전기 전류(값)를 판독함에 의해 램프 전류(값)을 등가적으로 판독하고(S35), 램프 전류 평균을 구한다(S36). 이어서 마이크로컴퓨터(100)는 평균 램프 전류와 계산된 램프 전류 커맨드(값)을 비교하고, 비교 결과에 응답하여 컨버터(2)의 1차 전류에 대한 커맨드(값)을 가변시키고(S38), 부하 및 전원 등의 이상(고장) 조건의 판정을 기초로 제어를 중단하는 것과 같은 다른 제어를 수행한다(S39). 마이크로컴퓨터(100)는 S27 내지 S39의 공정을 반복적으로 수행한다.
(제3 실시예)
본 발명의 제3 실시예는 도 1, 7 및 8을 참조로 설명된다.
도 1a에 도시된 것처럼, 본 실시예의 방전 램프 전자 안정기(이하, "안정기"로 칭함)(A1)는 DC-DC 컨버터 회로("컨버터")(2), 인버터 회로("인버터")(3), 스타터 회로("스타터")(4), 인버터 구동 신호 생성 회로("구동 신호 생성기")(6), 출력 피드백 제어 회로(5), PWM 신호 생성 회로("PWM 신호 생성기")(7), 구동 회로("구동기")(8), 제어 전원 회로("제어 전원")(9), 안정기 온도 검출 회로("온도 검출기")(10) 및 소등-시간 측정 타이머("타이머")(11)를 포함한다. 이들 회로는 제1 실시예와 동일한 방식으로 구성되며, 따라서 이하 상세히 설명되지 않는다.
도 7은 본 실시예의 안정기(A1)에서의 전원 전압(V1)과 출력 전력의 감소된 볼륨 사이의 관계를 묘사하는 그래프이다. 도 7의 관계에서, 감소된 볼륨에 대한 하한은 -6W로 설정되어, 6W의 최대 감소된 볼륨을 한정한다. 도 7의 그래프(데이터)는 제1 전원 전압 범위(예를 들면, 0 내지 11V)에 대응하는 제1 감소된 볼륨 및 제1 감소된 볼륨보다 작고 제2 전원 전압 범위(예를 들면, 11V 보다 큼)에 대응하는 제2 감소된 볼륨(예를 들면, 0W)를 한정하며, 제1 감소된 볼륨은 전원 전압이 제1 전원 전압 범위의 최대값으로부터 더욱 감소됨에 따라 제2 감소된 볼륨으로부터 소정값(하한)으로 점차(선형적으로) 증가한다. 도 4a는 안정기의 온도와 방전 램프(이하 "램프")(12)에 공급되는 전력(출력 전력)의 감소된 볼륨 사이의 관계를 도시한다. 도 4a의 관계에서, 감소된 볼륨에 대한 하한은 -6W로 설정되어, 최대 감소된 볼륨을 6W로 한정한다. 이 경우, 최대 총 감소된 볼륨은 12W로서, 정격 전력이 35W인 경우, 12W의 전력 감소는 전력 부족으로 인해 동작 동안 램프 깜박임 및 램프-아웃을 초래할 수 있다. 그러므로, 실시예에서, 총 감소된 볼륨은 총 감소된 볼륨이 9W를 넘는 경우라도 최대 총 전력 감소(12W) 보다 작은 소정값(예를 들면, 9W)으로 설정된다.
본 실시예의 동작은 도 8을 참조로 설명된다. 마이크로컴퓨터(100)는 안정기의 온도를 기초로 출력 전력의 감소된 볼륨(Δw2)을 결정(S44)하기 위하여, DC 전원(1)의 전원 전압(V1)을 판독(S43)한다. 마이크로컴퓨터(100)는 총 감소된 볼륨(Δw1+Δw2)을 계산한다. 마이크로컴퓨터(100)는 다음으로 총 감소된 볼륨이 9W 이하인 경우에(S45), 출력 전력의 감소된 볼륨을 총 감소된 볼륨으로 설정(S46)하고, 총 감소된 볼륨이 9W를 넘는 경우(S45), 출력 전력의 감소된 볼륨을 소정값(하한) 9W로 설정(S47)한다.
그러므로, 램프(12)를 조명하기 위한 최소 전력은 출력 전력의 총 감소된 볼륨의 하한을 설정함에 의해 확보될 수 있다. 결과적으로, 안정된 조명을 구현하기 위하여 램프-아웃을 억제하는 것이 가능하고, 출력 전력을 감소함에 의해 안정기의 전기 부분에 대한 온도 스트레스를 억제하는 것이 가능하다.
(제4 실시예)
도 9는 본 실시예의 조명 장치의 개략적 프로파일이며, 도 10은 본 실시예의 차량의 일부분의 투시도이다.
본 실시예의 조명 장치는 예를 들면 차량(C)에 대해 제공되는 헤드라이트(B)이다. 헤드라이트(B)는 차량(C)의 전면의 개구(도 9에서 좌측면)를 갖는 케이스와 같은 형태의 하우징(22)을 갖는다. 하우징(22)은 소켓(23)에 연결된 방전 램프(12), 램프(12)를 둘러싸고 그 광을 전방으로 반사하는 반사기(21), 및 램프(12)의 글레어(glare)를 방지하기 위하여 램프(12)에 부착되는 셰이드(shade; 26)를 하우징한다. 투명(또는 반투명) 커버(24)가 하우징(22)의 전면(개구부)에 부착되어, 램프(12)로부터의 광 및 반사기(21)에 의해 반사된 광이 커버(24)를 통과하여 그로부터 방출된다.
상술한 실시예 중 하나에서의 안정기(A1)는 케이스(27)내에 설치되고, 안정기(A1)를 갖는 케이스(27)는 하우징(22)의 바닥에 부착된다. 케이스(27)(안정기)는 케이블(25)을 통해 소켓(23)에 연결된다. 또한, 안정기(A1)는 램프 스위치(S1), 퓨즈(F1) 및 전력선(28)을 통하는 배터리로 형성되는 DC 전원(1)과 연결된다.
예를 들면, 도 10에 도시된 것처럼, 두 헤드레이트(B)는 차량(C)의 전면 양측에 배치되고, 각 안정기(A1)으로부터 AC 전력을 공급받아 소정 광도의 광을 방출한다.
실시예는 전술한 실시예 중 임의의 하나에서 안정기(A1)를 포함하고, 따라서 램프(12)에 대한 램프 깜박임 및 램프-아웃을 억제하면서, 안정기의 전기 부분에 대한 열적 스트레스를 감소할 수 있는 헤드라이트(B) 및 차량(C)을 제공하는 것이 가능하다.
실시예에서, 안정기(A1)는 헤드라이트(B)에 적용되나, 폭 표시기, 후방등 또는 다른 조명에 적용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 방전 램프 전자 안정기로서:
    DC 전력을 출력하기 위하여 DC 전원의 전압을 변환하도록 구성된 DC-DC 컨버터 회로;
    전력을 방전 램프에 공급하기 위하여 상기 DC 전력을 AC 전력으로 변환하도록 구성된 인버터 회로; 및
    상기 DC-DC 컨버터 회로 및 상기 인버터 회로를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하며, 상기 제어기는:
    상기 DC 전원의 전압값 또는 상기 전압값에 대응하는 값을 검출하도록 구성된 전압 검출기; 및
    상기 안정기의 온도 또는 상기 안정기의 온도에 대응하는 값을 검출하도록 구성된 온도 검출기를 포함하며,
    상기 제어기는:
    (a) 상기 방전 램프가 시동되는 경우, 상기 방전 램프의 안정 동작 동안 공급될 전력보다 큰 전력을 상기 방전 램프에 공급하고;
    (b) 상기 방전 램프의 시동으로부터 제1 시간이 경과하는 경우 상기 방전 램프에 공급되는 전력을 감소하여, 상기 안정 동작을 위한 전력을 상기 램프에 공급하도록 구성되며,
    상기 제어기는 상기 전압 검출기의 검출 결과 및 상기 온도 검출기의 검출 결과를 기초로 상기 제1 시간을 설정하도록 구성되는, 방전 램프 전자 안정기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는 상기 방전 램프의 시동으로부터 상기 제1 시간이 경과할 때까지 고정값과 같거나 더 큰 전력을 상기 방전 램프에 공급하도록 구성되는, 방전 램프 전자 안정기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어기는 상기 전압 검출기의 검출 결과를 기초로 상기 제1 시간이 경과한 후에 상기 방전 램프에 공급되는 전력의 감소율 및 감소된 볼륨을 설정하도록 구성되는, 방전 램프 전자 안정기.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어기는 상기 온도 검출기의 검출 결과를 기초로 상기 제1 시간이 경과한 후에 상기 방전 램프에 공급되는 전력의 감소율을 설정하도록 구성되는, 방전 램프 전자 안정기.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어기는 상기 방전 램프에 공급되는 전력의 감소율을 가지며, 상기 감소율은 상기 전압 검출기의 검출 결과 또는 상기 온도 검출기의 검출 결과에 대응하는, 방전 램프 전자 안정기.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어기는 기준 전력 곡선을 저장하고, 상기 전력 곡선을 기초로 상기 방전 램프에 공급되는 전력의 감소된 볼륨을 설정하도록 구성되는, 방전 램프 전자 안정기.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어기는 상기 방전 램프에 공급되는 전력의 감소된 볼륨에 대한 하한을 포함하고, 상기 하한은 상기 전압 검출기의 검출 결과 또는 상기 온도 검출기의 검출 결과에 대응하는, 방전 램프 전자 안정기.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 방전 램프 전자 안정기를 포함하는 조명 장치.
  9. 청구항 8에 기재된 조명 장치를 포함하는 차량.
KR1020130085974A 2012-07-24 2013-07-22 방전 램프 전자 안정기 및 이를 갖는 조명 장치 및 차량 KR20140013959A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-163844 2012-07-24
JP2012163844A JP5954659B2 (ja) 2012-07-24 2012-07-24 点灯装置及びそれを用いた灯具並びに車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140013959A true KR20140013959A (ko) 2014-02-05

Family

ID=48700471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130085974A KR20140013959A (ko) 2012-07-24 2013-07-22 방전 램프 전자 안정기 및 이를 갖는 조명 장치 및 차량

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9232617B2 (ko)
EP (1) EP2690933A1 (ko)
JP (1) JP5954659B2 (ko)
KR (1) KR20140013959A (ko)
CN (1) CN103582272B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5904189B2 (ja) * 2013-10-29 2016-04-13 横河電機株式会社 信号処理装置
JP6501177B2 (ja) * 2014-12-25 2019-04-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置、該点灯装置を用いた照明器具、並びに、前記照明器具を用いた照明システム
US10826373B2 (en) * 2017-07-26 2020-11-03 Nxp B.V. Current pulse transformer for isolating electrical signals

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2587710B2 (ja) * 1990-04-28 1997-03-05 株式会社小糸製作所 車輌用放電灯の点灯回路
JP3258758B2 (ja) * 1993-04-12 2002-02-18 池田デンソー株式会社 放電灯点灯装置
JP3606909B2 (ja) 1994-07-12 2005-01-05 三菱電機株式会社 交流放電灯点灯装置
JPH10162975A (ja) 1996-11-28 1998-06-19 Matsushita Electric Works Ltd 放電灯制御回路
JP2000113995A (ja) * 1998-02-25 2000-04-21 Mitsubishi Electric Corp 放電ランプ用点灯制御装置及び該装置に用いられるhブリッジ回路
JP3829534B2 (ja) * 1999-05-26 2006-10-04 松下電工株式会社 放電灯点灯装置
JP3900831B2 (ja) 2001-01-12 2007-04-04 松下電工株式会社 放電灯点灯装置
DE60229434D1 (de) * 2001-11-27 2008-11-27 Matsushita Electric Works Ltd Elektronisches vorschaltgerät fur eine hochdruckentladungslampe
DE10163032A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-03 Tridonicatco Gmbh & Co Kg Elektronisches Vorschaltgerät für eine Gasentladungslampe
JP4460202B2 (ja) * 2001-12-28 2010-05-12 パナソニック電工株式会社 放電灯点灯装置
JP4085801B2 (ja) * 2002-03-11 2008-05-14 株式会社デンソー 放電灯装置
WO2005057990A1 (ja) * 2003-12-12 2005-06-23 Matsushita Electric Works, Ltd. 高圧放電灯を点灯するための装置及び該装置を備えた照明器具
JP4561097B2 (ja) 2003-12-26 2010-10-13 パナソニック電工株式会社 放電灯点灯装置及び照明装置
JP5112096B2 (ja) 2008-02-04 2013-01-09 株式会社小糸製作所 放電灯点灯回路
JP5142403B2 (ja) 2009-03-26 2013-02-13 パナソニック株式会社 放電灯点灯装置、灯具、及び車両
JP5406681B2 (ja) * 2009-11-24 2014-02-05 パナソニック株式会社 点灯装置、高輝度放電灯点灯装置、半導体光源点灯装置及びそれを搭載した前照灯並びに車輌
JP5411668B2 (ja) * 2009-11-24 2014-02-12 パナソニック株式会社 点灯装置、高輝度放電灯点灯装置、半導体光源点灯装置及びそれを搭載した前照灯並びに車輌
JP5765121B2 (ja) * 2011-08-01 2015-08-19 セイコーエプソン株式会社 放電灯点灯装置、及び、プロジェクター
JP2013251187A (ja) * 2012-06-01 2013-12-12 Panasonic Corp 放電灯点灯装置、およびこれを用いた車載用高輝度放電灯点灯装置、車載用前照灯装置、車両
JP6160955B2 (ja) * 2013-07-10 2017-07-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 発光ダイオード駆動装置、それを備えた車両用照明装置および車両

Also Published As

Publication number Publication date
CN103582272B (zh) 2016-02-03
JP5954659B2 (ja) 2016-07-20
CN103582272A (zh) 2014-02-12
US9232617B2 (en) 2016-01-05
JP2014024363A (ja) 2014-02-06
US20140028188A1 (en) 2014-01-30
EP2690933A1 (en) 2014-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070102596A (ko) 자동차용 고휘도방전 램프 안정기 회로
EP2244534B1 (en) High pressure discharge lamp lighting device, illumination fixture and illumination system
KR20140013959A (ko) 방전 램프 전자 안정기 및 이를 갖는 조명 장치 및 차량
KR101088974B1 (ko) 무전극방전등 점등장치 및 조명 기구
JP6065194B2 (ja) 放電灯点灯装置及びそれを備えた車載用照明装置並びに車両
US9585234B2 (en) Lighting device and illuminating device
JP3900831B2 (ja) 放電灯点灯装置
JP5874049B2 (ja) 放電灯点灯装置および、これを用いた前照灯,車両
JP4899968B2 (ja) 放電灯点灯装置、照明器具及び照明システム
JP4590991B2 (ja) 放電灯点灯装置及び照明装置
JP4438496B2 (ja) 放電灯点灯装置及び照明器具、照明システム
JP2010009870A (ja) 無電極放電灯点灯装置及び照明器具
JP5537105B2 (ja) 照明装置及び照明器具
JP2011009088A (ja) 放電灯点灯装置及びそれを用いた照明装置
US20130271003A1 (en) Discharge lamp lighting device, and headlight and vehicle including same
JP4802581B2 (ja) 放電灯点灯装置および画像表示装置
JP5010320B2 (ja) 放電灯点灯装置、照明器具及び照明システム
JP5895212B2 (ja) 放電灯点灯装置、この放電灯点灯装置を搭載した車両の前照灯及び車両
JP4923852B2 (ja) 放電ランプ点灯装置および照明装置
JP2006260845A (ja) 高圧放電ランプ点灯装置及び高圧放電ランプ用照明装置
JP2012009347A (ja) 車両用照明装置
JP5884043B2 (ja) 放電灯点灯装置および、これを用いた前照灯,車両
JP2011108481A (ja) 放電灯点灯装置及び照明器具
JP2010009860A (ja) 無電極放電灯点灯装置及び照明器具
JP2008243467A (ja) 放電灯点灯装置、照明器具及び照明システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right