TW578442B - Discharge lamp lighting apparatus and discharge lamp apparatus - Google Patents

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578442 五、 發明說明 ( 1； ) [ 技 術 領 域 ] 本 發 明 是 關 於 點 亮 局 壓 汞 燈 等放電燈的放電燈點燈裝 置 以 及 組 合 該 放 電 燈 點； 裝i 置和放電燈的放電燈裝置。 [ 背 景 技 術 ] 放 電 燈 點 燈 裝 置 係 將 來 白 電 源的輸入功率，轉換爲驅 動 放 電 燈 的 交 流 電 壓 和 交 流 電 流並供給至放電燈。放電 燈 係 藉 由 上 述 交 流 電 壓 和 交 流 電流所驅動點燈。放電燈 之 放 電 燈 管 電 壓 (交流電壓） y 由於放電燈特性的差異或 者 歷 經 時 間 變 化 等 有 所 變 動 而放電燈點燈裝置則與放 電 燈 管 電 壓 之 變 動 Μ 關 而 進 行 將放電燈管功率保持一定 的 恒 定 功 控 制 〇 但 是 5 如 果 在放 電 燈 管 電 壓 (交流電壓）低的區域裡進 行 上 述 恒 定 功 率 控 制 > 則 隨 著 放電燈管電壓的下降而急 劇 增 大 放 電 燈 管 電 流 (交流電流）。放電燈管點燈裝置中 存在 的 損 失 係 增 大 依存於放 電 燈電流的成分比例，而放 電 燈 管 電 流 的 急 劇 增 加 會 引 起 放電燈點燈裝置損失的增 大 〇 然 而 > 近 幾 年 來 放 電 燈 裝 置爲了謀求小型化和輕型 化 ， 降 低冷卻 條 件 的 裕 度 (mar g i η)而進行設計，因此， 放 電 燈 點 燈 裝 置 損 失 的 增 大 ， 容易引起放電燈點燈裝置 的 溫 度 上 升 Ο 放 電 燈 點 燈 裝 置 的溫度一上升，就會啓動 放 電 燈 點 燈 裝 置 的 過 溫 保 護 功能，停止向放電燈供電而 使 放 電 燈 熄 滅 0 [ 發 明 所 欲 解 決 之 課 題 ] - 3- 578442 五、發明說明（3 ) 可以由交流電壓和交流電流驅動放電燈而使放電燈點 燈。 而且’在有關本發明的放電燈點燈裝置裡，當上述交 流電壓比規定値高時，進行將以交流電壓和交流電流所 付與之交流功率保持一定的恒定功率控制。 本發明之重要特徵是，當上述交流電壓比上述規定値 低時’可以進行減小交流功率的功率降低控制。藉由該 功率降低控制而可抑制在低交流電壓區域內的交流電流 的增大，可以避免放電燈點燈裝置中的損失增大。 而且如上所述，如果避免交流電壓低區域內的放電燈 點燈裝置的損失增大，還可以避免放電燈點燈裝置的溫 度上升，亦可解決過溫保護功能的作動以及由此引起的 放電燈的熄滅等問題。 又·，有關本發明的放電燈點燈裝置中，上述的恒定功 率控制和功率降低控制是對輸出直流功率的功率轉換電 路進行的，因此很容易。 功率降低控制最好具有因應交流電壓和上述規定値的 差、而使交流功率減小的特性。根據該功率降低控制特 性，可以有效地抑制低交流電壓區域內交流功率的增大。 一般，在交流電壓（放電燈管電壓）低的區域裡，即使 稍稍減少交流功率（放電燈管功率），放電燈的輝度也不 怎麼下降。因此，上述的功率降低控制亦可在放電燈輝 度不下降的範圍內進行。 有關本發明的放電燈點燈裝置，作爲另一態樣，亦可 578442 五、發明說明（5) 指令値Pa的運算處理的流程圖。 第6圖是表示進行在第3圖說明的功率控制時，功率 指令値Pa的運算處理的流程圖。 第7圖是表示本發明有關放電燈點燈裝置的另一個實 施例的方塊圖。 第8圖是表示包含在第7圖所示放電燈點燈裝置中的 控制裝置一部分的電路圖。 第9圖是表示本發明有關放電燈點燈裝置其他不同實 施例的方塊圖。 第1 0圖是示本發明有關放電燈點燈裝置其他又一不 同實施例的方塊圖。 【元件符號說明】 1 : 功率轉換電路 5 : 放電燈驅動電路 2 ： 控制電路 【發明實施方式】 第1圖是表示本發明有關放電燈點燈裝置結構的方塊 圖。圖式的放電燈點燈裝置9包含功率轉換電路1和放 電燈驅動電路5。參照標號3是高壓汞燈放電燈。而且 參照標號4是電源。圖式的電源4是直流電源，可利用 電池或者利用將交流電壓經過平滑整流電路之任一方式 來轉換爲直流的電壓。電源4可以是本發明的內部元 件，也可以是外部元件。 功率轉換電路1係爲，轉換出電源4輸入至端子T1 j 578442 五、發明說明（6) 、T12的輸入功率Pin，而輸出直流功率Pd。在實施例 裡，來自電源4的輸入功率Pin是直流，功率轉換電路 1由DC-DC轉換器組成。組成功率轉換電路1的DC-DC轉換器係爲，切換由輸入端子T 1 1、T 1 2輸入的直流 輸入功率Pin，將切換輪出轉換成直流功率Pd，進行輸 出。切換頻率可以設爲例如10〜5 00 kHz的値。 放電燈驅動電路5係轉換由功率轉換電路1所提供的 直流功率Pd，向輸出端子T21、T22輸出交流電壓Vo 以及交流電流Ιο。該交流電壓Vo以及交流電流1〇分別 是適於驅動放電燈的交流電壓和交流電流。 放電燈3接在放電燈驅動電路5的輸出側。詳細地 說，放電燈3的一端電極接在放電燈驅動電路5的一個 輸出端子Τ21上，另一端電極接在另一個輸出端子Τ22 上。來自放電燈驅動電路5的交流電壓Vo以及交流電 流1〇係經由輸出端子T21、T22而被供給放電燈3。 上述的放電燈點燈裝置9係更包括有控制裝置2。對 控制裝置2輸入與上述交流電壓Vo對應的電壓檢測信 號S(V)。電壓檢測信號S(V)，例如是由電壓檢測電路 6 1檢測出現在功率轉換電路1輸出側的電壓而得到的。 電壓檢測電路6 1係在功率轉換電路1的輸出側上而被 設在放電燈驅動電路5的輸入側上。功率轉換電路1的 輸出電壓是直流電壓，但包含了供給放電燈3的交流電 壓Vo的電壓資訊，而電壓檢測信號S(V)與上述交流電 壓Vo對應。 $78442 五、發明說明（7 ) 而且，在控制裝置2輸入與上述交流電流1〇對應的 謹流檢測信號S (I)。電流檢測信號S (I)係可藉由檢測流 向功率供給線之電流的功率檢測電路62而得到。電流 檢測電路62係在功率轉換電路1的輸出側上而被設在 放電燈驅動電路5的輸入側上。流向功率供給線的電 流’實際上與流向放電燈3的交流電流：[〇等價，而電 流檢測信號S(I)則與上述交流電流1〇對應。 控制裝置2，對上述功率轉換電路1實施功率控制S 。以下說明功率控制S的具體內容。 第2圖是說明本發明有關放電燈點燈裝置功率控制的 一個例圖。第2圖（a)表示的是交流電壓-交流功率特 性。第2圖（a)中，橫軸係表示由放電燈驅動電路5輸出 的交流電壓Vo，縱軸係表示由放電燈驅動電路5輸出的 交流功率Ρο。交流功率P〇是以交流電壓Vo和交流電 流1〇所給予的。 第2圖（b)表示的是交流電壓-交流電流特性。第2圖 (b)中，橫軸與第2圖（a)的橫軸一樣，縱軸表示的是由 放電燈驅動電路5輸出的交流電流1〇。 在上述第2圖（a)、第2圖（b)中，參照標號W0是放電 燈3的穩定電壓區域，而參照標號Vh、V 1分別是穩定 電壓區域W0的穩定電壓上限値和穩定電壓下限値。 參照第2圖（a)中的實線al，當交流電壓Vo比規定値 V 1高時，控制裝置2對功率轉換電路1施加將交流功 率P 〇保持一定的恒定功率控制。詳細地說，規定値V1 578442 五、發明說明（8) 設在穩定電壓區域W0的穩定電壓上限値VH和穩定電 壓下限値V1之間，上述恒定功率控制係爲在交流電壓 Vo處於規定値V 1和穩定電壓上限値VH之間的區域W 1 時所付與的。恒定功率控制係爲，將交流功率p 0保持 在額定功率値P1 (常數値）的控制，並將交流功率po的 功率指令値Pa固定爲額定功率値P 1。額定功率値p 1 是考慮放電燈3等的特性而決定的。 而且參照第2圖（a)中的實線b 1，當交流電壓Vo比規 定値V1低時，控制裝置2將對功率轉換電路1付與使 交流功率P〇降低的功率降低控制。與上述的恒定功率 控制相比，該功率降低控制係爲將交流功率P〇降低爲 比恒定功率控制的額定功率値P 1 (常數値）還低的控制。 此外，功率降低控制是在交流電壓Vo處於規定値V 1和 穩定電壓下限値V 1之間的區域W2時所付與的。 實施例中，上述功率降低控制的特性是，對應交流電 壓Vo和規定値V 1之間的差而減小交流功率p〇的特 性。詳細地說，該功率降低特性是指僅減小與交流電壓 Vo和規定値VI之間的差（VI-Vo)成比例部分的交流功 率Po的特性，是一種單純的減小特性。即，功率降低 控制下的功率指令値Pa，是由該時期的交流電壓Vo以 下式（1)所付與的。 Pa= P 1 — α · (V 1 - Vo)(但 Vo < V 1) (1) 但是，在上述公式（1)中，値α是一常數値，是考慮放 電燈3、功率轉換電路1或者放電燈驅動電路5等特性 -10- 578442 五、發明說明（9) 而決定。作爲因應交流電壓和規定値的差而減小交流功 率的特性，可以例舉曲線減小特性等其他形式。 功率降低控制特性並不限於圖式的單純減小特性。例 如，可以是曲線狀的減小特性、也可以是階梯狀的減小 特性。而且，對應於放電燈的放電特性，亦可爲根據各 種函數而減小交流功率的特性。 如參照第1圖所進行的說明，在本發明有關的放電燈 點燈裝置9中，輸入功率Pin由功率轉換電路1轉換爲 直流功率Pd，該直流功率Pd爲藉由放電燈驅動電路5 轉換爲交流電壓Vo及交流電流Ιο而輸出。因此，如 果將放電燈3連接至放電燈驅動電路5的輸出側，便可 由交流電壓Vo及交流電流Ιο驅動放電燈3而使放電燈 3點燈。 還有，參照第2圖（a)中的實線a 1，當交流電壓Vo比 規定値V 1高時，進行使由交流電壓Vo及交流電流I 〇 所付與的交流功率Ρο保持一定的恒定功率控制。 在以往的放電燈點燈裝置裡，即使在交流電壓Vo低 的區域裡也進行恒定功率控制。例如，參照第2圖（a)中 的虛線c 1，即使在交流電壓Vo很低的區域W2裡也進 行恒定功率控制，使交流功率Ρο保持在額定功率値 Pl(常數値）。結果，如第2圖（b)中的虛線C2所示，隨 著交流電壓Vo的降低，交流電流；[〇急劇增大，而該急 劇增大的交流電流1〇就導致放電燈點燈裝置中的損失 增大。 -11- 578442 五、發明說明（1〇) 對此，在本發明的放電燈點燈裝置9裡，當交流電壓 Vo比規定値V 1低時，就進行使交流功率Po降低的功 率降低控制（參照第2圖（a)中實線b 1)。由上述功率降低 控制，可以抑制低交流電壓Vo區域W2中的交流電流 1〇的增大（參照第2圖（b)中實線b2)，可以避免放電燈 點燈裝置9的損失增大。 而且，如上所述，如果避免低交流電壓Vo區域W2 中放電燈點燈裝置9的損失增大，也可以避免放電燈點 燈裝置9的溫度上升，即可以解決過溫保護功能的作 動、以及由此引起的放電燈3的熄滅等問題。 又，在本發明有關的放電燈點燈裝置9中，上述的恒 定功率控制和功率降低控制，是對輸出直流功率Pd的 功率轉換電路1進行的，因此很容易。 實施例中，上述功率降低控制的特性是，對應交流電 壓Vo和規定値V 1的差而減小交流功率Po的特性。依 據該功率降低控制特性，可以有效抑制交流電流1〇的 增大。 一般，在交流電壓Vo(放電燈管電壓）低的區域W2 裡，即使稍稍減小交流功率Po(放電燈管功率），放電燈 3的輝度基本上不下降。因此，上述的功率降低控制， 在不造成放電燈3的輝度下降的問題的範圍裡進行就可 以。 參照第2圖（b)中的實線b2，控制裝置2係在交流電 壓Vo低的區域W2裡，由上述功率降低控制來抑制交 -12- 578442 五、發明說明（11 ) 流電流1〇的增大。該交流電流增大抑制特性與上述功 率降低控制特性密切相關。 圖式的交流電流增大抑制特性，是交流電流10保持爲 一定値11的特性，但並不限於此。例如，交流電流增 大抑制特性也可以是隨著交流電壓的下降減小交流電流 的特性、或者是比以往特性（虛線C2)所示的交流電流小 的特性也可以。 第3圖是說明本發明有關放電燈點燈裝置功率控制的 另一個例圖。第3圖（a)表示交流電壓-交流功率特性， 橫軸及縱軸和第2圖（a)—樣。第3圖（b)表示的是交流 電壓-交流電流特性，橫軸及縱軸和第2圖（b)—樣。 對比參照第2圖說明的功率控制，該功率控制中，爲 了避免由功率降低控制引起的交流功率P〇的過度下 降，而在功率降低控制中設置定下限功率値P3。具體而 言，該功率降低控制係包括以下控制，即：當交流電壓 Vo處於規定値V 1到V2値之間的區域W2 1時，進行因 應交流電壓Vo和規定値V 1之間的差而減小交流功率 P〇的控制（參照第3圖（a)中的實線bl 1);以及當交流電 壓V 〇處於V 2値到穩定電壓區域w 0的穩定電壓下限値 VL之間的區域W22時，進行將交流功率P〇維持在下 限功率値P3的控制（參照第3圖（a)中的實線bl2)。値 V2設置爲比規定値V 1低，比穩定電壓下限値VL要 高。下限功率値P3，例如可由額定功率値p 1、規定値 VI及V2，以下式（2)所付與。 -13- 578442 五、發明說明（12) P3 = P1 - α · (VI - V2) (2) 參照第3圖（b)中的實線b21、b22，控制裝置2係在 交流電壓Vo低的區域W21、W22中，由上述功率降低 控制來抑制交流電流I 〇的增大。 第4隱是表示本發明有關放電燈點燈裝置具體實施例 的方塊圖。圖式的放電燈點燈裝置9中，控制裝置2包 括功率運算裝置20、信號處理裝置27、信號發生器21 和脈衝幅度控制裝置23。 功率運算裝置20係爲，由電壓檢測電路6 1提供電壓 檢測信號S(V)，由電流檢測電路62提供電流檢測信號 S(I)，計算來自電壓檢測信號S(V)及電流檢測信號S(I) 之功率，生成功率檢測信號S(IV)。該功率檢測信號S(IV) 係與由放電燈驅動電路5輸出的上述交流功率Po對 應。 信號處理裝置27係被供給電壓檢測信號S(V)，對應 該電壓檢測信號S(V)而輸出功率指令信號S(Pa)。具體 而言，功率指令信號S(Pa)表示功率指令値Pa，功率指 令信號S(Pa)的功率指令値Pa是對應依據電壓檢測信號 S(V)之交流電壓Vo而算出的。下面，說明功率指令値 Pa的運算處理過程。 第5圖是表示進行在第2圖說明的功率控制時，功率 指令値Pa的運算處理過程的流程圖。這時，信號處理 裝置27係首先判斷交流電壓Vo是否比規定値V 1低。 如果交流電壓Vo不低於規定値V 1時，信號處理裝置 _ 14- 578442 五、發明說明（13) 27係作爲功率指令値Pa付與額定功率値P 1。 其次，當交流電壓Vo低於規定値V 1時，信號處理裝 置27係算出値A(二VI — Vo)，依據該値A來算出値 Β(= α · A)，由該値B來算出値（P1 — B)。然後，信號 處理裝置27將該値（Ρ1 - Β)，作爲功率指令値Pa給出。 整理後，功率指令値Pa實際上是由上式（1)所付與的。 第6圖是表示進行在第3圖說明的功率控制時，功率 指令値Pa的運算處理過程的流程圖。在該情況下也一 樣，首先信號處理裝置27判斷交流電壓Vo是否比規定 個V1低。如果交流電壓Vo不低於規定値V1時，信號 處理裝置27係作爲功率指令値Pa付與額定功率値P 1。 其次，當交流電壓Vo低於規定値V 1時，信號處理裝 置27進一步判斷交流電壓Vo是否高於V2。如果交流 電壓Vo不高於規定値V2時，信號處理裝置27係作爲 功率指令値Pa付與下限功率値P3。下限功率値P3爲 由上式（2)所付與。 當交流電壓Vo高於規定値V2時，信號處理裝置27 和第5圖所示的運算處理一樣，算出値A(= VI — Vo)， 依據該値A來算出値Β(= α · A)，由該値B來算出値 (Ρ1 - Β)。然後，信號處理裝置27便將該値（PI - Β)作 爲功率指令値Pa付與。 信號處理裝置27，輸出由上述任一運算處理過程得到 的功率指令値Pa的功率指令信號S(Pa)。上述信號處理 裝S 27 ’可以由專用或冷用的控制用1C、或是微電腦 -15- 578442 五、發明說明（14 ) 等構成。 再次，參照第4圖，說明尙未說明的信號發生器2 1 及脈衝幅度控制裝置23。信號發生器2 1係從功率運算 裝置20輸入功率檢測信號S(IV)，同時從信號處理裝置 27輸入功率指令信號S(Pa)。然後，輸出信號S(A P)， 該信號S(AP)與功率檢測信號S(IV)對功率指令信號 S(Pa)的誤差相對應。 脈衝幅度控制裝置23係爲，根據從信號發生器2 1輸 入的信號S(A P)，對出DC-DC轉換器組成的功率轉換 電路1進行脈衝幅度控制。更具體而言，脈衝幅度控制 裝置23爲具有三角波震盪電路26，依據三角波震盪電 路26提供的三角波信號和信號發生器2 1提供的信號 S(A P)，生成對應信號SU P)的具有脈衝幅度的信號， 將該信號供給功率轉換電路1(DC-DC轉換器），而控制 切換動作。 藉由上述脈衝幅度控制，功率轉換電路1(DC-DC轉換 器）進行切換動作時，由電壓檢測裝置6 1和電流檢測裝 置62檢測出現在功率轉換電路1輸出側的直流電壓和 直流電流。然後，將電壓檢測信號S(V)及電流檢測信號 S(I)供給至功率運算裝置20 ’從功率運算裝置20供給 功率檢測信號S (IV)至信號發生器2 1。而且，上述電壓 檢測言號S(V)同時也提供給信號處理裝置27 ’由信號 處理裝置27將功率指令信號S(Pa)供給至信號發生器 21 ° -1 6 - 578442 五、發明說明（15) 在信號發生器21中，來自功率運算裝置20的功率檢 測信號S(IV)爲與來自信號處理裝置27的功率指令信號 S (Pa)進行對比，生成與該誤差對應的信號S(A P)。然 後，藉由脈衝幅度控制裝置23，對功率轉換電路1施加 對應於信號S( △ P)的脈衝幅度控制。這種情況下的脈衝 幅度控制方向是功率檢測信號S(IV)對功率指令信號 S (P a)誤差變小的方向。 由上述的反饋控制，加上的是使功率檢測信號S(IV) 對功率指令信號S(Pa)誤差爲0的控制。功率檢測信號 S (IV)爲對應從放電燈驅動電路輸出的交流功率p〇，而 進行使交流功率Po與功率指令信號S(Pa)的功率指令値 Pa相等的控制。 弟4圖所不的放電燈點燈裝置9中，放電燈驅動電路 5包括逆變器引和高壓發生器52。逆變器51將從功率 轉換電路1輸出的直流功率Pd轉換成交流功率而輸 出。逆變器5 1是一種方波發生電路，生成矩形狀的交 流脈衝電壓和交流脈衝電流。逆變器 (i n v e r t e r) 5 1 由上 述信號處理裝置27提供的驅動脈衝信號S 1 0、SO 1進 行驅動。驅動脈衝信號S 1 0是將驅動脈衝信號SOI反轉 而得到的，因此，驅動脈衝信號S 0 1是高電平（邏輯値j) 時，驅動脈衝信號S 1 0是低電平（邏輯値〇)，驅動脈衝 信號S01是低電平（邏輯値〇)時，驅動脈衝信號Sl0是 高電平（邏輯値1)。 由驅動脈衝信號S 1 0、SO 1決定的逆變器5 1的切換頻 -17- 578442 五、發明說明（16 ) 率’設定爲比組成功率轉換電路1的DC-DC轉換器的 轉換頻率還要低的値。例如，在構成功率轉換電路1的 DC-DC轉換器中，切換頻率設定爲1〇〜5 00 kHz，逆變 器51的切換頻率設定爲50〜5 00 Hz。 高壓發生器52設在上述逆變器5 1的後方。高壓發生 器52產生點亮放電燈3所需的電壓値，提供給輸出端 子 T21 、 T22 。 第7圖是表示有關本發明放電燈點燈裝置的另一個實 施例的方塊圖。和第4圖所示的實施例一樣，在該實施 例中也是，信號處理裝置27爲輪入電壓檢測信號S(V) ’對應該電壓檢測信號S(V)而輸出功率指令信號S(Pa)。 和第4圖所示的實施例相比，在該實施例裡，信號處 理裝置27包括規定値設置裝儷271、信號發生器272、 運算處理裝置273、額定功率値設置裝置274、功率指 令信號發生裝置27 5和驅動脈衝信號發生裝置276。只 是，該信號處理裝置2 7是爲進行第2圖說明的功率控 制而設置的裝置。 參照第7圖，規定値設置裝置27 1係輸出規定値信號 S(V1)。規定値信號S(V1)爲表示規定値VI、設爲爲常 數値。 信號發生器272係爲，在輸入上述電壓檢測信號S(V) 的同時，輸入由規定値設置裝置2 7 1提供的規定値信號 S(V1)。由電壓檢測信號S(V)顯示交流電壓Vo ’由規定 値信號S(VI)顯示規定値VI。 -18- 578442 五、發明說明（17 ) 首先，當交流電壓ν〇比規定値V 1低時，信號發生器 272係輸出差信號S(A)，該差信號S(A)與電壓檢測信號 S(V)對規定値信號S(V1)的差相對應。差信號S(A)的値 A由（VI — Vo)所付與。. 當交流電壓Vo不低於規定値VI時，信號發生器272 將差信號S(A)的値設爲0。亦可取代將差信號S(A)的値 設爲〇而停止差信號的輸出。 運算處理裝置273係爲，從信號發生器272輸入差信 號S(A)，運算處理該差信號S(A)並輸出運算處理信號 S(B)。運算處理信號S(B)的B値由差信號S(A)的値A 以（α · A)給出。也就是說，該運算處理裝置273進行 對差信號S(A)的値A，乘上α倍這種運算處理。但運算 處理並不局限於此，也可以對應放電燈的放電特性進行 各種各樣的運算處理。 額定功率設置裝置274係輸出額定功率値信號S(P1) 。額定功率値信號S(P1)表示額定功率値P1、設定爲常 數値。 功率指令信號發生器275係爲，從運算處理裝置273 輸入運算處理信號S(B)的同時，從額定功率設置裝置 274輸入額定功率値信號S(P1)。然後，功率指令信號 發生器275，輸出功率指令信號S(Pa)，該功率指令信號 S(Pa)與運算處理信號S(B)對額定功率値信號S(P1)的差 相對應。由功率指令信號S(Pa)顯示的功率指令値Pa， 如果進行整理，可由下式給出。 -19- 五、發明說明（18) Vo > VI 時，Pa = P1 Vo<Vl 時，Pa=Pl — α · (Vl-Vo) 如上所示，信號處理裝置27爲對應電壓檢測信號 S(V)而輸出功率指令信號S(Pa)。 如上所述的信號處理裝置27，是用以進行第2圖說明 的功率控制的裝置，而如果是從業者，也很容易考慮得 到第3圖說明的用以進行功率控制的信號處理裝置。 而且，上述信號處理裝置27，可以利用類比電路組 成。說明依據類比電路的組成例子。 第8圖是表示包含在第7圖所示放電燈點燈裝置的控制 裝置一部分的電路圖。功率運算裝置20由乘法器組成。 信號處理裝置27(參照第7圖）包含的規定値設置裝置 271爲由直流電壓所構成。信號發生器272及運算處理 裝置273成爲一體，由使用了運算放大器的運算電路組 成。額定功率値設置裝置274由直流電壓源組成。功率 指令信號發生器275由使用了運算放大器的運算電路所 構成。 信號發生器21由使用了運算放大器的運算電路所構成。 第9圖是表示本發明有關放電燈點燈裝置其他不同實 施例的方塊圖。與第4圖所示的實施例相比，在該實施 例裡，交流功率Ρο的控制上使用了電流指令信號S(Ia) ，作爲這種情況的具體組成，控制裝置2包括了信號處 理裝置2 7、信號發生器2 1和脈衝幅度控制裝置2 3。 信號處理裝置27係爲，從電壓檢測電路6 1輸入電壓 -20- 578442 五、發明說明（19 ) 檢測信號S(V)的同時，從電流檢測電路62輸入電流檢 測信號S (I )，並對應電壓檢測信號s (V)及電流檢測信號 S(I)，輸出電流指令信號s(la)。 與電流指令信號S(Ia)的輸出對應，信號處理裝置27 爲由電壓檢測信號S(V)及電流檢測信號S(I)算出功率、 算出交流功率P〇。而且，信號處理裝置27係爲，對應 由電壓檢測信號S(V)顯示的交流電壓Vo算出功率指令 値Pa。作爲功率指令値Pa的計算處理，可以進行如第 5圖所示的計算處理，也可以進行如第6圖所示的計算 處理。， 然後，信號處理裝置27爲比較上述交流功率Po和功 率指令値Pa，輸出使交流功率Ρο對功率指令値Pa的誤 差爲0的電流指令信號S(Ia)。 信號發生器2 1爲從電流檢測電路62輸入電流檢測信 號S(I)，同時從信號處理裝置27輸入電流指令信號 S(Ia)。之後，輸出與電流檢測信號S(I)對電流指令信號 S(Ia)的誤差相對應的信號S(AI)。 脈衝幅度控制裝置23爲根據信號發生器2 1提供的信 號S(A I)，對出DC-DC轉換器組成的功率轉換電路1 實施脈衝幅度控制。關於該脈衝幅度控制，和第4圖所 示的實施例包含的脈衝幅度控制裝置一樣。 依據上述脈衝幅度控制，功率轉換電路1(DC-DC轉換 器）進行轉換動作的情況下，由電壓檢測裝置6 1及電流 檢測裝置62檢測出現在功率轉換電路1的輸出側的電 -21 · 578442 五、發明說明（2〇) 壓及電流。然後，將電壓檢測信號S (V)及電流檢測信號 S(I)提供給信號處理裝置27，由信號處理裝置27向信 號發生器21提供電流指令信號S(Ia)。而且，還向信號 發生器2 1提供上述電流檢測信號S(I)。 在信號發生器2 1中，對比來自電流檢測裝置62的電 流檢測信號S (I)和來自信號處理裝置27的電流指令信 號S (la)，生成對應該誤差的信號S(A I)。然後由脈衝 幅度控制裝置23，給功率轉換電路1加上對應信號 S( △ I)的脈衝幅度控制。這種情況下的脈衝幅度控制的 方向，是電流檢測信號S(I)對電流指令信號S(Ia)的誤 差變小的方向。 由上述反饋控制，加上的是使電流檢測信號S(I)對信 號處理裝置27的電流指令信號S (la)誤差變爲〇的控 制。由此，交流功率P〇係爲，相對於信號處理裝置2 7 的功率指令値Pa的誤差而趨近於〇。這樣，交流功率 P〇的控制，也可以利用電流指令信號S(Ia)實現。 第1 0圖是示本發明有關放電燈點燈裝置其他又一不 同實施例的方塊圖。圖中，和前面圖式出現的組成部分 相同的組成部分，標以相同的參照標號省略重覆說明。 圖式的放電燈點燈裝置係包括功率轉換電路1、高壓 發生器52和控制裝置2。和第1圖、第4圖、第7圖及 第9圖不同，不具有逆變器。 功率轉換電路1係將輸入功率P i 11轉換爲直流功率P d 。高壓發生器52，輸入來自功率轉換電路1的直流功率 -22- 578442 五、發明說明（21 ) Pd，輸出用於驅動放電燈的直流電壓Vo和直流電流1〇。 控制裝置2係爲輸入對應直流電壓Vo的信號S(V)、 及對應直流電流Ιο的S (I)，當直流電壓Vo比規定値局 時，對功率轉換電路1施加使由直流電壓Vo和直流電 流1〇算出的直流功率Ρο = 1〇 · Vo保持一定的恒定功率 控制。又當直流電壓Vo比規定値低時，對功率轉換電 路1施加使直流功率Ρο降低的功率降低控制。 這種形式的放電燈點燈裝置，也能得到和最初所述的 放電燈點燈裝置一樣的效果。 在以上說明的各個實施例裡，啓動的是單數的放電 燈，如果是從業者很容易考慮啓動多値放電燈的結構， 很顯然，在這種情況下，也可以得到同樣的作用及效 果。 【發明效果】 如上所述，依據本發明，可以得到下面所述的效果。 (a) 提供一種放電燈點燈裝置，可以避免放電燈管低電 壓低區域損失增大，以及提供使用該裝置的放電燈裝 置。 (b) 提供一種放電燈點燈裝置，可以避免放電燈管低電 壓低區域溫度上升，以及提供使用該裝置的放電燈裝 置。 -23-

Claims (1)

1. 578442

   六、申請專利範圍 第09 1 1 2 1 83 8號「放電燈點燈裝置與放電燈裝置」專利案 (92年10月27日修正) 六、申請專利範圍： 1. 一種放電燈點燈裝置，包含功率轉換電路、放電燈 驅動電路、電壓檢測電路、電流檢測電路、和控制 裝置，其特徵在於： 上述功率轉換電路係爲，切換直流之輸入功率，轉 換切換輸出而輸出直流功率； 上述放電燈驅動電路係爲，轉換從上述功率轉換 電路所供給之上述直流功率，輸出交流電壓和交流 電流； 上述電壓檢測電路係爲，藉由檢測出現在前述功 率轉換電路之輸出側的電壓，而輸出已對應於前述 交流電壓的信號； 上述電流檢測電路係爲，藉由檢測出由前述功率 轉換電路而朝前述放電燈驅動電路之功率供給線中 .流動的電流，而輸出已對應於前述交流電流的信 號； 上述控制裝置係爲， 由前述電壓檢測電路輸入對應上述交流電壓的信 號，由前述電流檢測電路輸入對應上述交流電流的 信號； 將用以進行切換動作之脈衝幅度信號j共給至上述 578442 六、申請專利範圍 功率轉換電路； 當上述交流電壓高於規定値時，將由上述交流電 壓及上述交流電流所付與之交流功率保持一定的脈 衝幅度控制給予至上述功率轉換電路； 當上述交流電壓低於上述規定値時，將使上述交 流功率降低的脈衝幅度給予至上述功率轉換電路。 2. 如申請專利範圍第1項之放電燈點燈裝置，其中上 述控制裝置係爲，當上述交流電壓低於上述規定値 時，將因應於上述交流電壓和上述規定値的差而減 小上述交流功率的脈衝幅度控制，給予至上述功率 轉換電路。 3. 如申請專利範圍第2項之放電燈點燈裝置，其中上 述控制裝置爲藉由使上述交流功率降低之脈衝幅度 控制，抑制上述交流電流的增大。 4. 如申請專利範圍第1項之放電燈點燈裝置，其中上 述控制裝置爲藉由使上述交流功率降低之脈衝幅度 控制，抑制上述交流電流的增大。 5. —種放電燈點燈裝置，包含功率轉換電路、高壓發 生器、電壓檢測電路、電流檢測電路、和控制裝 置，其特徵在於： 上述功率轉換電路係爲，切換直流之輸入功率， 轉換切換輸出而輸出直流功率； 上述高壓發生器係爲，承受來自上述功率轉換電 578442 六、申清專利範圍 路的上述直流功率的供給，輸出用以驅動放電燈的 直流電壓和直流電流； 上述電壓檢測電路係爲，藉由檢測出現在前述功 率轉換電路之輸出側的電壓，而輸出已對應於前述 直流電壓的信號； 上述電流檢測電路係爲，藉由檢測出由前述功率 轉換電路而朝前述高壓產生器之功率供給線中流動 的電流，而輸出已對應於前述直流電流的信號； 上述控制裝置係爲， 由前述電壓檢測電路輸入對應上述直流電壓的信 號，由前述電流檢測電路輸入對應上述直流電流的 信號； 將用以進行切換動作之脈衝幅度信號供給至上述 功率轉換電路； 當上述直流電壓高於規定値時，將由上述直流電 壓及上述直流電流所付與之直流功率保持一定的脈 衝寬度控制給予至上述功率轉換電路； 當上述直流電壓低於上述規定値時，將使上述直 流功率降低的脈衝幅度控制給予至上述功率轉換電 路。 6.—種放電燈裝置，包含放電燈點燈裝置和至少1個 放電燈，其特徵在於： 上述放電燈點燈裝置係包括功率轉換電路、放電 578442 六、申請專利範圍 燈驅動電路、電壓檢測電路、電流檢測電路、和控 制裝置； 上述功率轉換電路係爲，切換直流之輸入功率，轉 換切換輸出而輸出直流功率； 上述放電燈驅動電路係爲，轉換從上述功率轉換 電路供給的上述直流功率，輸出交流電壓和交流電 流； 上述電壓檢測電路係爲，藉由檢測出現在前述功 率轉換電路之輸出側的電壓，而輸出已對應於前述 交流電壓的信號； 上述電流檢測電路係爲，藉由檢測出由前述功率 轉換電路而朝前述放電燈驅動電路之功率供給線中 流動的電流，而輸出已對應於前述交流電流的信 硫， 上述控制裝置係爲， 由前述電壓檢測電路輸入對應上述交流電壓的信 號，由前述電流檢測電路輸入對應上述交流電流的 信號； 將用以進行切換動作之脈衝幅度信號供給至上述 功率轉換電路； 當上述交流電壓高於規定値時，將由上述交流電 壓及交流電流所付與之交流功率保持一定的脈衝寬 度控制給予至上述功率轉換電路； -4- 578442 六、申請專利範圍 當上述交流電壓低於上述規定値時，將使上述交 流功率降低的脈衝寬度控制給予至上述功率轉換電 路； 上述放電燈係爲，連接在上述放電燈驅動電路的 輸出側。 7. 如申請專利範圍第6項之放電燈裝置，其中上述控 制裝置係爲，當上述交流電壓低於上述規定値時， 將因應上述交流電壓和上述規定値的差而減小上述 交流功率的脈衝幅度控制，給予至上述功率轉換電 路。 8. 如申請專利範圍第7項之放電燈裝置，其中上述控 制裝置爲藉由使上述交流功率降低之脈衝幅度控制， 抑制上述交流電流的增大。 9. 如申請專利範圍第6項之放電燈裝置，其中上述控 制裝置爲藉由使上述交流功率降低之脈衝幅度控制， 抑制上述交流電流的增大。 10.—種放電燈裝置，包含放電燈點燈裝置和至少1 個放電燈，其特徵在於： 上述放電燈點燈裝置係爲，包括功率轉換電路、 高壓發生器、電壓檢測電路、電流檢測電路、和控 制裝置； 上述功率轉換電路係爲，切換直流之輸入功率，轉 換切換輸出而輸出直流功率； 六、申請專利範圍 上述高壓發生器係爲，接受從上述功率轉換電路 供給的上述直流功率，輸出用於驅動放電燈的直流 電壓和直流電流； 上述電壓檢測電路係爲，藉由檢測出現在前述功 率轉換電路之輸出側的電壓，而輸出已對應於前述 直流電壓的信號； 上述電流檢測電路係爲，藉由檢測出由前述功率 轉換電路而朝前述高壓發生器之功率供給線中流動 的電流，而輸出已對應於前述直流電流的信號； 上述控制裝置係爲， 由前述電壓檢測電路輸入對應上述直流電壓的信 號，由前述電流檢測電路輸入對應上述直流電流的 信號； 將用以進行切換動作之脈衝幅度信號供給至上述 功率轉換電路； 當上述直流電壓高於規定値時，將由上述直流電 壓及上述直流電流所付與之直流功率保持一定的脈 衝寬度控制給予至上述功率轉換電路； 當上述直流電壓低於上述規定値時，將使上述直 流功率降低的脈衝幅度控制給予至上述功率轉換電 路； 上述放電燈係爲，連接在上述高壓發生器的輸出側