JP2000208291A - パルス発生装置及び同装置を用いた放電灯点灯装置 - Google Patents
パルス発生装置及び同装置を用いた放電灯点灯装置Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】放電ギャップの経時変化が進んだ場合でも迅速
かつ確実にパルスを発生できる装置を提供する。 【解決手段】断続的にオンされるスイッチング素子Q1
と、スイッチング素子Q1がオンされたときに充電用電
源から逆流防止用素子D1を介して充電されるコンデン
サC2と、初回の放電電圧が2回目以降の放電電圧より
も高く且つ初回の放電電圧が経時的に変化する放電ギャ
ップGと、放電ギャップGを介してコンデンサC2に1
次巻線n3を接続され2次巻線n4から高圧パルスを出
力するトランスT2と、コンデンサC2の充電電圧Vc
2が放電ギャップGの初回の放電電圧よりも高くなるよ
うにスイッチング素子Q1のオン・オフ制御にてコンデ
ンサC2を充電する充電制御手段とを備え、放電ギャッ
プGの寿命期間中の初回の放電電圧の上昇に応じてスイ
ッチング素子Q1のオン・オフ制御を可変とする。
かつ確実にパルスを発生できる装置を提供する。 【解決手段】断続的にオンされるスイッチング素子Q1
と、スイッチング素子Q1がオンされたときに充電用電
源から逆流防止用素子D1を介して充電されるコンデン
サC2と、初回の放電電圧が2回目以降の放電電圧より
も高く且つ初回の放電電圧が経時的に変化する放電ギャ
ップGと、放電ギャップGを介してコンデンサC2に1
次巻線n3を接続され2次巻線n4から高圧パルスを出
力するトランスT2と、コンデンサC2の充電電圧Vc
2が放電ギャップGの初回の放電電圧よりも高くなるよ
うにスイッチング素子Q1のオン・オフ制御にてコンデ
ンサC2を充電する充電制御手段とを備え、放電ギャッ
プGの寿命期間中の初回の放電電圧の上昇に応じてスイ
ッチング素子Q1のオン・オフ制御を可変とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパルス発生装置及び
これを用いた放電灯点灯装置に関するものである。
これを用いた放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図14に従来のパルス発生装置の回路図
を示す。スイッチSW1がONすると、スイッチSW2
がOFFの期間だけ、電源Eから抵抗Rを介してコンデ
ンサC1に電荷が蓄えられる。スイッチSW2がONす
ると、コンデンサC1に蓄えられた電荷が、コンデンサ
C1から放電され、コンデンサC1に蓄えられていたエ
ネルギーは、トランスT1、ダイオードDを通じて、コ
ンデンサC2に蓄えられる。このコンデンサC2の端子
間の電圧Vc2は、スイッチSW2のON/OFFの繰
り返しによって図15に示すように漸増し、やがて、放
電ギャップGのブレークオーバー電圧Vbに到達するに
至る。コンデンサC2の電圧Vc2が放電ギャップGの
ブレークオーバー電圧Vbに達した時点で、放電ギャッ
プGは内部で絶縁破壊を生じ、導通状態となる。この結
果、コンデンサC2に蓄えられていた電荷が放電され、
トランスT2のインダクタンスとの間で発生した過渡的
な電圧が、トランスT2の2次側にパルス出力として発
生する。図16はコンデンサC2の電圧Vc2が飽和電
圧Vc2satに達する前にGap放電が起きるよう
に、ブレークオーバー電圧VbはVb<Vc2satの
範囲に設定されることを示している。
を示す。スイッチSW1がONすると、スイッチSW2
がOFFの期間だけ、電源Eから抵抗Rを介してコンデ
ンサC1に電荷が蓄えられる。スイッチSW2がONす
ると、コンデンサC1に蓄えられた電荷が、コンデンサ
C1から放電され、コンデンサC1に蓄えられていたエ
ネルギーは、トランスT1、ダイオードDを通じて、コ
ンデンサC2に蓄えられる。このコンデンサC2の端子
間の電圧Vc2は、スイッチSW2のON/OFFの繰
り返しによって図15に示すように漸増し、やがて、放
電ギャップGのブレークオーバー電圧Vbに到達するに
至る。コンデンサC2の電圧Vc2が放電ギャップGの
ブレークオーバー電圧Vbに達した時点で、放電ギャッ
プGは内部で絶縁破壊を生じ、導通状態となる。この結
果、コンデンサC2に蓄えられていた電荷が放電され、
トランスT2のインダクタンスとの間で発生した過渡的
な電圧が、トランスT2の2次側にパルス出力として発
生する。図16はコンデンサC2の電圧Vc2が飽和電
圧Vc2satに達する前にGap放電が起きるよう
に、ブレークオーバー電圧VbはVb<Vc2satの
範囲に設定されることを示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図14における放電ギ
ャップGには、例えば、シーメンス社製のスパークギャ
ップなどが用いられるが、この部品には次のような特性
がある。放電を繰り返して行う場合、第1回目の放電
のための放電電圧VbFTEは、繰り返し放電中の、他
のどの放電電圧よりも大きくなる特性を持つ(図17参
照)。つまり、同じ時定数τで放電ギャップGを放電さ
せるための電圧(図16ではVc2)を上昇させた場
合、第1回目の放電までの時間t1が、第2回目以降の
放電までの時間t2,t3,t4よりも長くなる。放
電を繰り返して行う場合の、第1回目の放電のための放
電電圧VbFTEは、放電ギャップGの摩耗故障による
寿命期間中、図18に示すような寿命特性を示す。放
電を繰り返して行う場合、放電間隔が短い(例えば、1
00Hzより高い周波数で連続放電させる)場合、放電
が連続(持続)する。以下これを「持続放電現象」と記
す。放電間隔が極端に空いた場合、特に外光を遮へい
した容器の中に放置された場合、一般の放電現象で言わ
れる「暗黒現象」が見られ、結果的にVbFTEが一時
的に上昇している。この一時的なVbFTEの上昇は、
一度、放電することで、放置前のVbFETにリフレッ
シュされる。
ャップGには、例えば、シーメンス社製のスパークギャ
ップなどが用いられるが、この部品には次のような特性
がある。放電を繰り返して行う場合、第1回目の放電
のための放電電圧VbFTEは、繰り返し放電中の、他
のどの放電電圧よりも大きくなる特性を持つ(図17参
照)。つまり、同じ時定数τで放電ギャップGを放電さ
せるための電圧(図16ではVc2)を上昇させた場
合、第1回目の放電までの時間t1が、第2回目以降の
放電までの時間t2,t3,t4よりも長くなる。放
電を繰り返して行う場合の、第1回目の放電のための放
電電圧VbFTEは、放電ギャップGの摩耗故障による
寿命期間中、図18に示すような寿命特性を示す。放
電を繰り返して行う場合、放電間隔が短い(例えば、1
00Hzより高い周波数で連続放電させる)場合、放電
が連続(持続)する。以下これを「持続放電現象」と記
す。放電間隔が極端に空いた場合、特に外光を遮へい
した容器の中に放置された場合、一般の放電現象で言わ
れる「暗黒現象」が見られ、結果的にVbFTEが一時
的に上昇している。この一時的なVbFTEの上昇は、
一度、放電することで、放置前のVbFETにリフレッ
シュされる。
【0004】このような放電ギャップGの特性を踏まえ
た上で、放電ギャップGの寿命期間中、確実にパルスを
発生させようとした場合、放電ギャップGの寿命期間中
最大の第1回目の放電電圧VbFTEmaxに合せた周
辺回路の設計が必要となる。
た上で、放電ギャップGの寿命期間中、確実にパルスを
発生させようとした場合、放電ギャップGの寿命期間中
最大の第1回目の放電電圧VbFTEmaxに合せた周
辺回路の設計が必要となる。
【0005】ここで、第1回目の放電を迅速に行いたい
場合、上記の時定数τを小さくすることが必要である
が、そのままの時定数τで第2回目以降の放電も行うと
すると、第1回目の放電にかかる時間よりも早く放電す
ることは、図17から自明のことである。この状況は、
図18に示すように、放電ギャップGの寿命が進行した
場合、VbFTEとVbMAX、VbMINとの差が拡
がるので、その状況下で、第1回目の放電を迅速にした
いが為に、時定数τを小さくして行くと、第2回目以降
の放電の中で、持続放電現象が発生する危険性が現れ
る。つまり、従来例においては、第1回目の放電を迅速
にすることには、持続放電現象の危険性から生じる限界
が存在することになる。
場合、上記の時定数τを小さくすることが必要である
が、そのままの時定数τで第2回目以降の放電も行うと
すると、第1回目の放電にかかる時間よりも早く放電す
ることは、図17から自明のことである。この状況は、
図18に示すように、放電ギャップGの寿命が進行した
場合、VbFTEとVbMAX、VbMINとの差が拡
がるので、その状況下で、第1回目の放電を迅速にした
いが為に、時定数τを小さくして行くと、第2回目以降
の放電の中で、持続放電現象が発生する危険性が現れ
る。つまり、従来例においては、第1回目の放電を迅速
にすることには、持続放電現象の危険性から生じる限界
が存在することになる。
【0006】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、放電ギャップの
寿命特性を考慮した上で、放電ギャップの経時変化が進
んだ場合においても迅速に、かつ、確実にパルスを発生
させることができるパルス発生装置を提供することにあ
る。
ものであり、その目的とするところは、放電ギャップの
寿命特性を考慮した上で、放電ギャップの経時変化が進
んだ場合においても迅速に、かつ、確実にパルスを発生
させることができるパルス発生装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のパルス発生装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図1に示す
ように、断続的にオンされるスイッチング素子Q1と、
前記スイッチング素子Q1がオンされたときに充電用電
源から逆流防止用素子D1を介して充電されるコンデン
サC2と、初回の放電電圧が2回目以降の放電電圧より
も高く且つ初回の放電電圧が経時的に変化する放電ギャ
ップGと、放電ギャップGを介して前記コンデンサC2
に1次巻線n3を接続され2次巻線n4から高圧パルス
を出力するトランスT2と、コンデンサC2の充電電圧
Vc2が放電ギャップGの初回の放電電圧よりも高くな
るようにスイッチング素子Q1のオン・オフ制御にてコ
ンデンサC2を充電する充電制御手段とを設けたパルス
発生装置において、放電ギャップGの寿命期間中の初回
の放電電圧の上昇に応じてスイッチング素子Q1のオン
・オフ制御を可変とする手段を備えたことを特徴とする
ものである。
にあっては、上記の課題を解決するために、図1に示す
ように、断続的にオンされるスイッチング素子Q1と、
前記スイッチング素子Q1がオンされたときに充電用電
源から逆流防止用素子D1を介して充電されるコンデン
サC2と、初回の放電電圧が2回目以降の放電電圧より
も高く且つ初回の放電電圧が経時的に変化する放電ギャ
ップGと、放電ギャップGを介して前記コンデンサC2
に1次巻線n3を接続され2次巻線n4から高圧パルス
を出力するトランスT2と、コンデンサC2の充電電圧
Vc2が放電ギャップGの初回の放電電圧よりも高くな
るようにスイッチング素子Q1のオン・オフ制御にてコ
ンデンサC2を充電する充電制御手段とを設けたパルス
発生装置において、放電ギャップGの寿命期間中の初回
の放電電圧の上昇に応じてスイッチング素子Q1のオン
・オフ制御を可変とする手段を備えたことを特徴とする
ものである。
【0008】
【発明の実施の形態】(実施例1)図1及び図2に本発
明の実施例1の回路図を示す。図1はパルス発生回路
部、図2は制御回路部である。以下、その回路構成につ
いて説明する。交流電源ACはスイッチSW1を介して
AC−DC変換部1の交流入力端に接続されている。A
C−DC変換部1は、入力された交流電圧(例えば、A
C100V、AC100〜AC240Vなど)を整流・
平滑した後、昇圧・昇降圧もしくは降圧などの方法で、
所定の直流電圧VDCに変換して出力する回路であればよ
い。また、AC−DC変換部1は、その動作中にVcc
1,Vcc2という制御用電源を出力する。AC−DC
変換部1から出力される直流電圧VDCは、抵抗R1を介
してコンデンサC1に印加される。コンデンサC1の両
端には、トランスT1の1次巻線n1とスイッチング素
子Q1の直列回路が接続されている。スイッチング素子
Q1は例えばMOSFETで構成されており、そのゲー
ト・ソース間には、後述のスイッチング制御用IC2か
ら出力される駆動信号が抵抗R5,R4により分圧され
て入力されている。トランスT1の2次巻線n2には、
ダイオードD1を介してコンデンサC2が接続されてい
る。コンデンサC2の両端には、放電ギャップGを介し
てトランスT2の1次巻線n3が接続されている。トラ
ンスT2の2次巻線n4はパルス出力端子に接続されて
いる。また、トランスT2の補助巻線n5には、抵抗R
2,R3の直列回路よりなる電圧分圧回路が接続されて
おり、抵抗R3の両端に生じる電圧はダイオードD2を
介してコンデンサC3に充電されて、放電検出レベルと
して、発振制御部3に入力されている。
明の実施例1の回路図を示す。図1はパルス発生回路
部、図2は制御回路部である。以下、その回路構成につ
いて説明する。交流電源ACはスイッチSW1を介して
AC−DC変換部1の交流入力端に接続されている。A
C−DC変換部1は、入力された交流電圧(例えば、A
C100V、AC100〜AC240Vなど)を整流・
平滑した後、昇圧・昇降圧もしくは降圧などの方法で、
所定の直流電圧VDCに変換して出力する回路であればよ
い。また、AC−DC変換部1は、その動作中にVcc
1,Vcc2という制御用電源を出力する。AC−DC
変換部1から出力される直流電圧VDCは、抵抗R1を介
してコンデンサC1に印加される。コンデンサC1の両
端には、トランスT1の1次巻線n1とスイッチング素
子Q1の直列回路が接続されている。スイッチング素子
Q1は例えばMOSFETで構成されており、そのゲー
ト・ソース間には、後述のスイッチング制御用IC2か
ら出力される駆動信号が抵抗R5,R4により分圧され
て入力されている。トランスT1の2次巻線n2には、
ダイオードD1を介してコンデンサC2が接続されてい
る。コンデンサC2の両端には、放電ギャップGを介し
てトランスT2の1次巻線n3が接続されている。トラ
ンスT2の2次巻線n4はパルス出力端子に接続されて
いる。また、トランスT2の補助巻線n5には、抵抗R
2,R3の直列回路よりなる電圧分圧回路が接続されて
おり、抵抗R3の両端に生じる電圧はダイオードD2を
介してコンデンサC3に充電されて、放電検出レベルと
して、発振制御部3に入力されている。
【0009】発振制御部3は、上述の放電検出レベルに
応じて、スイッチング素子Q1のデューティ制御用の信
号、周波数制御用の信号を出力したり、パルス出力の開
始・停止を制御するためのOn/Off信号を出力す
る。また、発振制御部3の内部には、On/Off信号
の出力時間tを計時するタイマー機能、On/Off信
号を何回出力したかを計数するカウンター機能、さら
に、制御用電源Vcc1で駆動する回路と制御用電源V
cc2で駆動する回路間の信号の授受を受け持つレベル
シフト機能を持ち合わせた構成であればよい。また、発
振制御部3は、AC−DC変換部1が動作していなくて
もデータを保持できる記憶機能も必要である。図中の電
池Eはメモリバックアップ用である。一般的には、これ
らの機能を満足させるにあたり、マイクロコンピュータ
とその周辺回路で構成できる。
応じて、スイッチング素子Q1のデューティ制御用の信
号、周波数制御用の信号を出力したり、パルス出力の開
始・停止を制御するためのOn/Off信号を出力す
る。また、発振制御部3の内部には、On/Off信号
の出力時間tを計時するタイマー機能、On/Off信
号を何回出力したかを計数するカウンター機能、さら
に、制御用電源Vcc1で駆動する回路と制御用電源V
cc2で駆動する回路間の信号の授受を受け持つレベル
シフト機能を持ち合わせた構成であればよい。また、発
振制御部3は、AC−DC変換部1が動作していなくて
もデータを保持できる記憶機能も必要である。図中の電
池Eはメモリバックアップ用である。一般的には、これ
らの機能を満足させるにあたり、マイクロコンピュータ
とその周辺回路で構成できる。
【0010】次に、スイッチング制御用IC2は、一般
的にスイッチング電源用などに利用されている汎用の制
御用IC(例えば、NEC社製μPC1094など)で
構成され、発振制御部3から与えられる信号によって、
スイッチング素子Q1の周波数とデューティを調整す
る、という目的を達成できる回路であればよい。なお、
スイッチング制御用ではなくとも、上記目的を達成でき
るICや汎用部品で構成されていてもよい。抵抗R6〜
R14及びコンデンサC4はスイッチング制御用IC2
に外付けされるCR素子であり、抵抗R6,R7とコン
デンサC4によりスイッチング周波数が決まる。また、
抵抗R12〜R14でデューティが決まる。トランジス
タQ2とQ3は発振制御部3から出力される周波数制御
信号とデューティ制御信号を受けて、スイッチング制御
用IC2の周波数とデューティを可変とするために、そ
れぞれ抵抗R7とR14に並列接続されている。
的にスイッチング電源用などに利用されている汎用の制
御用IC(例えば、NEC社製μPC1094など)で
構成され、発振制御部3から与えられる信号によって、
スイッチング素子Q1の周波数とデューティを調整す
る、という目的を達成できる回路であればよい。なお、
スイッチング制御用ではなくとも、上記目的を達成でき
るICや汎用部品で構成されていてもよい。抵抗R6〜
R14及びコンデンサC4はスイッチング制御用IC2
に外付けされるCR素子であり、抵抗R6,R7とコン
デンサC4によりスイッチング周波数が決まる。また、
抵抗R12〜R14でデューティが決まる。トランジス
タQ2とQ3は発振制御部3から出力される周波数制御
信号とデューティ制御信号を受けて、スイッチング制御
用IC2の周波数とデューティを可変とするために、そ
れぞれ抵抗R7とR14に並列接続されている。
【0011】次に、本実施例の動作について説明する。
今、スイッチSW1がONとなり、交流電源ACからA
C−DC変換部1に交流電源電圧が供給されると、AC
−DC変換部1が動作し、その結果、制御用電源Vcc
1が出力され、発振制御部3が動作を開始する。また、
同時に、制御用電源Vcc2が出力されることにより、
スイッチング制御用IC2が抵抗R6,R7及びコンデ
ンサC4で決定される周波数f1で動作可能な状態とな
る。
今、スイッチSW1がONとなり、交流電源ACからA
C−DC変換部1に交流電源電圧が供給されると、AC
−DC変換部1が動作し、その結果、制御用電源Vcc
1が出力され、発振制御部3が動作を開始する。また、
同時に、制御用電源Vcc2が出力されることにより、
スイッチング制御用IC2が抵抗R6,R7及びコンデ
ンサC4で決定される周波数f1で動作可能な状態とな
る。
【0012】次に、発振制御部3から時間tだけOn/
Off信号が出力され、それによって、スイッチング制
御用IC2から、周波数f1、ONデューティd1(抵
抗R12,R13,R14で決定される値)でスイッチ
ング素子Q1に駆動信号が出力される。また、AC−D
C変換部1から直流電圧VDCが出力されることにより、
抵抗R1を通じて、コンデンサC1に電荷が充電され
る。このコンデンサC1の充電は、スイッチング素子Q
1がオフしている期間に行われ、その結果、コンデンサ
C1の電圧Vc1は上昇する。
Off信号が出力され、それによって、スイッチング制
御用IC2から、周波数f1、ONデューティd1(抵
抗R12,R13,R14で決定される値)でスイッチ
ング素子Q1に駆動信号が出力される。また、AC−D
C変換部1から直流電圧VDCが出力されることにより、
抵抗R1を通じて、コンデンサC1に電荷が充電され
る。このコンデンサC1の充電は、スイッチング素子Q
1がオフしている期間に行われ、その結果、コンデンサ
C1の電圧Vc1は上昇する。
【0013】スイッチング素子Q1がオンすると、コン
デンサC1に蓄えられていた電荷が放電され、トランス
T1、ダイオ一ドD1を通じて、コンデンサC2に蓄え
られる。この動作がスイッチング素子Q1のオン・オフ
の繰り返しによって連続して行われると、コンデンサC
2の電圧Vc2が上昇していく。やがて、コンデンサC
2の電圧Vc2が放電ギャップGの放電電圧Vbに達す
ると、放電ギャップGが導通し、コンデンサC2に蓄え
られていた電荷が放電され、トランスT2を介して、パ
ルスが出力される。
デンサC1に蓄えられていた電荷が放電され、トランス
T1、ダイオ一ドD1を通じて、コンデンサC2に蓄え
られる。この動作がスイッチング素子Q1のオン・オフ
の繰り返しによって連続して行われると、コンデンサC
2の電圧Vc2が上昇していく。やがて、コンデンサC
2の電圧Vc2が放電ギャップGの放電電圧Vbに達す
ると、放電ギャップGが導通し、コンデンサC2に蓄え
られていた電荷が放電され、トランスT2を介して、パ
ルスが出力される。
【0014】出力されたパルスに応じて、トランスT2
の補助巻線n5にも電圧が発生し、そのレベルをダイオ
ードD2、コンデンサC3によって放電検出レベルとし
て発振制御部3にフィードバックする。発振制御部3で
は、フィードバックされた放電検出レベルによって、デ
ューティを変化させたり、周波数を変化させたりするこ
とが可能である。この結果、コンデンサC1,C2の電
圧Vc1、Vc2を変化させることができる。
の補助巻線n5にも電圧が発生し、そのレベルをダイオ
ードD2、コンデンサC3によって放電検出レベルとし
て発振制御部3にフィードバックする。発振制御部3で
は、フィードバックされた放電検出レベルによって、デ
ューティを変化させたり、周波数を変化させたりするこ
とが可能である。この結果、コンデンサC1,C2の電
圧Vc1、Vc2を変化させることができる。
【0015】また、発振制御部3では、放電検出レベル
の変化から、放電ギャップGの累積放電回数を計数する
ことが可能なので、累積放電回数に応じて、デューティ
や周波数を変化させることも可能である。また、発振制
御部3において、前回の放電からの経過時間を計時する
ことで、デューティや周波数を制御することも可能であ
る。
の変化から、放電ギャップGの累積放電回数を計数する
ことが可能なので、累積放電回数に応じて、デューティ
や周波数を変化させることも可能である。また、発振制
御部3において、前回の放電からの経過時間を計時する
ことで、デューティや周波数を制御することも可能であ
る。
【0016】この発振制御部3での制御方式によるスイ
ッチング素子Q1の駆動信号、コンデンサC1,C2の
電圧Vc1,Vc2の違いを図8〜図13に示す。図8
に示す例は、累積放電回数を計数して、スイッチング素
子Q1の駆動信号のデューティを変化させる制御方式で
あり、1回目、2回目、…、n回目はいずれも周波数
f、ONデューティd1%で動作させているが、n+1
回目からは、周波数f、ONデューティd2%で動作さ
せている。
ッチング素子Q1の駆動信号、コンデンサC1,C2の
電圧Vc1,Vc2の違いを図8〜図13に示す。図8
に示す例は、累積放電回数を計数して、スイッチング素
子Q1の駆動信号のデューティを変化させる制御方式で
あり、1回目、2回目、…、n回目はいずれも周波数
f、ONデューティd1%で動作させているが、n+1
回目からは、周波数f、ONデューティd2%で動作さ
せている。
【0017】図9に示す例は、累積放電回数を計数し
て、スイッチング素子Q1の駆動信号の周波数を変化さ
せる制御方式であり、1回目、2回目、…、n回目はい
ずれも周波数f1、ONデューティd%で動作させてい
るが、n+1回目からは、周波数f2、ONデューティ
d%で動作させている。
て、スイッチング素子Q1の駆動信号の周波数を変化さ
せる制御方式であり、1回目、2回目、…、n回目はい
ずれも周波数f1、ONデューティd%で動作させてい
るが、n+1回目からは、周波数f2、ONデューティ
d%で動作させている。
【0018】図10に示す例は、初回の放電が行われた
ことを放電検出レべルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式であり、
初回の放電が行われるまでは、周波数f1、ONデュー
ティd%で動作させているが、初回の放電が行われたこ
とが検出された後は、周波数f2、ONデューティd%
で動作させている。
ことを放電検出レべルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式であり、
初回の放電が行われるまでは、周波数f1、ONデュー
ティd%で動作させているが、初回の放電が行われたこ
とが検出された後は、周波数f2、ONデューティd%
で動作させている。
【0019】図11に示す例も、初回の放電が行われた
ことを放電検出レベルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式である
が、ここでは、放電間隔をほぼ一定に保つように周波数
f2を制御している。
ことを放電検出レベルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式である
が、ここでは、放電間隔をほぼ一定に保つように周波数
f2を制御している。
【0020】図12に示す例は、前回の放電からの経過
時間によって周波数を変化させる制御方式であり、前回
が周波数f1、ONデューティd%であったとすると、
前回の放電からの経過時間Tによって周波数をf1から
f2に変化させ、今回は周波数f2、ONデューティd
%で動作させている。
時間によって周波数を変化させる制御方式であり、前回
が周波数f1、ONデューティd%であったとすると、
前回の放電からの経過時間Tによって周波数をf1から
f2に変化させ、今回は周波数f2、ONデューティd
%で動作させている。
【0021】図13に示す例は、放電検出レベルによっ
て、スイッチング素子Q1の駆動信号に休止期間を設け
る制御方式であり、駆動信号の周波数はf、ONデュー
ティはd%のまま一定であるが、放電間隔Tをほぼ一定
に保つように駆動信号に休止期間を設けている。
て、スイッチング素子Q1の駆動信号に休止期間を設け
る制御方式であり、駆動信号の周波数はf、ONデュー
ティはd%のまま一定であるが、放電間隔Tをほぼ一定
に保つように駆動信号に休止期間を設けている。
【0022】(実施例2)図3及び図2に本発明の実施
例2の回路図を示す。図3はパルス発生回路部、図2は
制御回路部である。以下、その回路構成について説明す
る。交流電源ACはスイッチSW1を介してAC−DC
変換部1の交流入力端に接続されている。AC−DC変
換部1は、入力された交流電圧(例えば、AC100
V、AC100〜AC240Vなど)を整流・平滑した
後、昇圧・昇降圧もしくは降圧などの方法で、所定の直
流電圧VDCに変換して出力する回路であればよい。ま
た、AC−DC変換部1は、その動作中にVcc1,V
cc2という制御用電源を出力する。AC−DC変換部
1から出力される直流電圧VDCは、抵抗R1を介してコ
ンデンサC1に印加される。コンデンサC1の両端に
は、トランスT1の1次巻線n1とスイッチング素子Q
1の直列回路が接続されている。スイッチング素子Q1
は例えばMOSFETで構成されており、そのゲート・
ソース間には、後述のスイッチング制御用IC2から出
力される駆動信号が抵抗R5,R4により分圧されて入
力されている。トランスT1の2次巻線n2には、ダイ
オードD1を介してコンデンサC2が接続されている。
コンデンサC2の両端には、放電ギャップGを介してト
ランスT2の1次巻線n3が接続されている。トランス
T2の2次巻線n4はパルス出力端子に接続されてい
る。また、コンデンサC2に蓄えられていく電荷量を抵
抗R2,R3によって検出し、放電検出レベルとして、
発振制御部3へフィードバックする。ダイオードD2は
コンデンサC2から放電された電荷のバイパス用であ
る。
例2の回路図を示す。図3はパルス発生回路部、図2は
制御回路部である。以下、その回路構成について説明す
る。交流電源ACはスイッチSW1を介してAC−DC
変換部1の交流入力端に接続されている。AC−DC変
換部1は、入力された交流電圧(例えば、AC100
V、AC100〜AC240Vなど)を整流・平滑した
後、昇圧・昇降圧もしくは降圧などの方法で、所定の直
流電圧VDCに変換して出力する回路であればよい。ま
た、AC−DC変換部1は、その動作中にVcc1,V
cc2という制御用電源を出力する。AC−DC変換部
1から出力される直流電圧VDCは、抵抗R1を介してコ
ンデンサC1に印加される。コンデンサC1の両端に
は、トランスT1の1次巻線n1とスイッチング素子Q
1の直列回路が接続されている。スイッチング素子Q1
は例えばMOSFETで構成されており、そのゲート・
ソース間には、後述のスイッチング制御用IC2から出
力される駆動信号が抵抗R5,R4により分圧されて入
力されている。トランスT1の2次巻線n2には、ダイ
オードD1を介してコンデンサC2が接続されている。
コンデンサC2の両端には、放電ギャップGを介してト
ランスT2の1次巻線n3が接続されている。トランス
T2の2次巻線n4はパルス出力端子に接続されてい
る。また、コンデンサC2に蓄えられていく電荷量を抵
抗R2,R3によって検出し、放電検出レベルとして、
発振制御部3へフィードバックする。ダイオードD2は
コンデンサC2から放電された電荷のバイパス用であ
る。
【0023】発振制御部3は、上述の放電検出レベルに
応じて、スイッチング素子Q1のデューティ制御用の信
号、周波数制御用の信号を出力したり、パルス出力の開
始・停止を制御するためのOn/Off信号を出力す
る。また、発振制御部3の内部には、On/Off信号
の出力時間tを計時するタイマー機能、On/Off信
号を何回出力したかを計数するカウンター機能、さら
に、制御用電源Vcc1で駆動する回路と制御用電源V
cc2で駆動する回路間の信号の授受を受け持つレベル
シフト機能を持ち合わせた構成であればよい。また、発
振制御部3は、AC−DC変換部1が動作していなくて
もデータを保持できる記憶機能も必要である。一般的に
は、これらの機能を満足させるにあたり、マイクロコン
ピュータとその周辺回路で構成できる。
応じて、スイッチング素子Q1のデューティ制御用の信
号、周波数制御用の信号を出力したり、パルス出力の開
始・停止を制御するためのOn/Off信号を出力す
る。また、発振制御部3の内部には、On/Off信号
の出力時間tを計時するタイマー機能、On/Off信
号を何回出力したかを計数するカウンター機能、さら
に、制御用電源Vcc1で駆動する回路と制御用電源V
cc2で駆動する回路間の信号の授受を受け持つレベル
シフト機能を持ち合わせた構成であればよい。また、発
振制御部3は、AC−DC変換部1が動作していなくて
もデータを保持できる記憶機能も必要である。一般的に
は、これらの機能を満足させるにあたり、マイクロコン
ピュータとその周辺回路で構成できる。
【0024】次に、スイッチング制御用IC2は、一般
的にスイッチング電源用などに利用されている汎用の制
御用IC(例えば、NEC社製μPC1094など)で
構成され、発振制御部3から与えられる信号によって、
スイッチング素子Q1の周波数とデューティを調整す
る、という目的を達成できる回路であればよい。なお、
スイッチング制御用ではなくとも、上記目的を達成でき
るICや汎用部品で構成されていてもよい。抵抗R6〜
R14及びコンデンサC4はスイッチング制御用IC2
に外付けされるCR素子であり、抵抗R6,R7とコン
デンサC4によりスイッチング周波数が決まる。また、
抵抗R12〜R14でデューティが決まる。トランジス
タQ2とQ3は発振制御部3から出力される周波数制御
信号とデューティ制御信号を受けて、スイッチング制御
用IC2の周波数とデューティを可変とするために、そ
れぞれ抵抗R7とR14に並列接続されている。
的にスイッチング電源用などに利用されている汎用の制
御用IC(例えば、NEC社製μPC1094など)で
構成され、発振制御部3から与えられる信号によって、
スイッチング素子Q1の周波数とデューティを調整す
る、という目的を達成できる回路であればよい。なお、
スイッチング制御用ではなくとも、上記目的を達成でき
るICや汎用部品で構成されていてもよい。抵抗R6〜
R14及びコンデンサC4はスイッチング制御用IC2
に外付けされるCR素子であり、抵抗R6,R7とコン
デンサC4によりスイッチング周波数が決まる。また、
抵抗R12〜R14でデューティが決まる。トランジス
タQ2とQ3は発振制御部3から出力される周波数制御
信号とデューティ制御信号を受けて、スイッチング制御
用IC2の周波数とデューティを可変とするために、そ
れぞれ抵抗R7とR14に並列接続されている。
【0025】次に、本実施例の動作について説明する。
今、スイッチSW1がONとなり、交流電源ACからA
C−DC変換部1に交流電源電圧が供給されると、AC
−DC変換部1が動作し、その結果、制御用電源Vcc
1が出力され、発振制御部3が動作を開始する。また、
同時に、制御用電源Vcc2が出力されることにより、
スイッチング制御用IC2が抵抗R6,R7及びコンデ
ンサC4で決定される周波数f1で動作可能な状態とな
る。
今、スイッチSW1がONとなり、交流電源ACからA
C−DC変換部1に交流電源電圧が供給されると、AC
−DC変換部1が動作し、その結果、制御用電源Vcc
1が出力され、発振制御部3が動作を開始する。また、
同時に、制御用電源Vcc2が出力されることにより、
スイッチング制御用IC2が抵抗R6,R7及びコンデ
ンサC4で決定される周波数f1で動作可能な状態とな
る。
【0026】次に、発振制御部3から時間tだけOn/
Off信号が出力され、それによって、スイッチング制
御用IC2から、周波数f1、ONデューティd1(抵
抗R12,R13,R14で決定される値)でスイッチ
ング素子Q1に駆動信号が出力される。また、AC−D
C変換部1から直流電圧VDCが出力されることにより、
抵抗R1を通じて、コンデンサC1に電荷が充電され
る。このコンデンサC1の充電は、スイッチング素子Q
1がオフしている期間に行われ、その結果、コンデンサ
C1の電圧Vc1は上昇する。
Off信号が出力され、それによって、スイッチング制
御用IC2から、周波数f1、ONデューティd1(抵
抗R12,R13,R14で決定される値)でスイッチ
ング素子Q1に駆動信号が出力される。また、AC−D
C変換部1から直流電圧VDCが出力されることにより、
抵抗R1を通じて、コンデンサC1に電荷が充電され
る。このコンデンサC1の充電は、スイッチング素子Q
1がオフしている期間に行われ、その結果、コンデンサ
C1の電圧Vc1は上昇する。
【0027】スイッチング素子Q1がオンすると、コン
デンサC1に蓄えられていた電荷が放電され、トランス
T1、ダイオ一ドD1を通じて、コンデンサC2に蓄え
られる。この動作がスイッチング素子Q1のオン・オフ
の繰り返しによって連続して行われると、コンデンサC
2の電圧Vc2が上昇していく。やがて、コンデンサC
2の電圧Vc2が放電ギャップGの放電電圧Vbに達す
ると、放電ギャップGが導通し、コンデンサC2に蓄え
られていた電荷が放電され、トランスT2を介して、パ
ルスが出力される。
デンサC1に蓄えられていた電荷が放電され、トランス
T1、ダイオ一ドD1を通じて、コンデンサC2に蓄え
られる。この動作がスイッチング素子Q1のオン・オフ
の繰り返しによって連続して行われると、コンデンサC
2の電圧Vc2が上昇していく。やがて、コンデンサC
2の電圧Vc2が放電ギャップGの放電電圧Vbに達す
ると、放電ギャップGが導通し、コンデンサC2に蓄え
られていた電荷が放電され、トランスT2を介して、パ
ルスが出力される。
【0028】出力されたパルスに応じて、トランスT2
の補助巻線n5にも電圧が発生し、そのレベルをダイオ
ードD2、コンデンサC3によって放電検出レベルとし
て発振制御部3にフィードバックする。発振制御部3で
は、フィードバックされた放電検出レベルによって、デ
ューティを変化させたり、周波数を変化させたりするこ
とが可能である。この結果、コンデンサC1,C2の電
圧Vc1、Vc2を変化させることができる。
の補助巻線n5にも電圧が発生し、そのレベルをダイオ
ードD2、コンデンサC3によって放電検出レベルとし
て発振制御部3にフィードバックする。発振制御部3で
は、フィードバックされた放電検出レベルによって、デ
ューティを変化させたり、周波数を変化させたりするこ
とが可能である。この結果、コンデンサC1,C2の電
圧Vc1、Vc2を変化させることができる。
【0029】また、発振制御部3では、放電検出レベル
の変化から、放電ギャップGの累積放電回数を計数する
ことが可能なので、累積放電回数に応じて、デューティ
や周波数を変化させることも可能である。また、発振制
御部3において、前回の放電からの経過時間を計時する
ことで、デューティや周波数を制御することも可能であ
る。
の変化から、放電ギャップGの累積放電回数を計数する
ことが可能なので、累積放電回数に応じて、デューティ
や周波数を変化させることも可能である。また、発振制
御部3において、前回の放電からの経過時間を計時する
ことで、デューティや周波数を制御することも可能であ
る。
【0030】この発振制御部3での制御方式によるスイ
ッチング素子Q1の駆動信号、コンデンサC1,C2の
電圧Vc1,Vc2の違いを図8〜図13に示す。図8
に示す例は、累積放電回数を計数して、スイッチング素
子Q1の駆動信号のデューティを変化させる制御方式で
あり、1回目、2回目、…、n回目はいずれも周波数
f、ONデューティd1%で動作させているが、n+1
回目からは、周波数f、ONデューティd2%で動作さ
せている。
ッチング素子Q1の駆動信号、コンデンサC1,C2の
電圧Vc1,Vc2の違いを図8〜図13に示す。図8
に示す例は、累積放電回数を計数して、スイッチング素
子Q1の駆動信号のデューティを変化させる制御方式で
あり、1回目、2回目、…、n回目はいずれも周波数
f、ONデューティd1%で動作させているが、n+1
回目からは、周波数f、ONデューティd2%で動作さ
せている。
【0031】図9に示す例は、累積放電回数を計数し
て、スイッチング素子Q1の駆動信号の周波数を変化さ
せる制御方式であり、1回目、2回目、…、n回目はい
ずれも周波数f1、ONデューティd%で動作させてい
るが、n+1回目からは、周波数f2、ONデューティ
d%で動作させている。
て、スイッチング素子Q1の駆動信号の周波数を変化さ
せる制御方式であり、1回目、2回目、…、n回目はい
ずれも周波数f1、ONデューティd%で動作させてい
るが、n+1回目からは、周波数f2、ONデューティ
d%で動作させている。
【0032】図10に示す例は、初回の放電が行われた
ことを放電検出レべルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式であり、
初回の放電が行われるまでは、周波数f1、ONデュー
ティd%で動作させているが、初回の放電が行われたこ
とが検出された後は、周波数f2、ONデューティd%
で動作させている。
ことを放電検出レべルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式であり、
初回の放電が行われるまでは、周波数f1、ONデュー
ティd%で動作させているが、初回の放電が行われたこ
とが検出された後は、周波数f2、ONデューティd%
で動作させている。
【0033】図11に示す例も、初回の放電が行われた
ことを放電検出レベルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式である
が、ここでは、放電間隔をほぼ一定に保つように周波数
f2を制御している。
ことを放電検出レベルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式である
が、ここでは、放電間隔をほぼ一定に保つように周波数
f2を制御している。
【0034】図12に示す例は、前回の放電からの経過
時間によって周波数を変化させる制御方式であり、前回
が周波数f1、ONデューティd%であったとすると、
前回の放電からの経過時間Tによって周波数をf1から
f2に変化させ、今回は周波数f2、ONデューティd
%で動作させている。
時間によって周波数を変化させる制御方式であり、前回
が周波数f1、ONデューティd%であったとすると、
前回の放電からの経過時間Tによって周波数をf1から
f2に変化させ、今回は周波数f2、ONデューティd
%で動作させている。
【0035】図13に示す例は、放電検出レベルによっ
て、スイッチング素子Q1の駆動信号に休止期間を設け
る制御方式であり、駆動信号の周波数はf、ONデュー
ティはd%のまま一定であるが、放電間隔Tをほぼ一定
に保つように駆動信号に休止期間を設けている。
て、スイッチング素子Q1の駆動信号に休止期間を設け
る制御方式であり、駆動信号の周波数はf、ONデュー
ティはd%のまま一定であるが、放電間隔Tをほぼ一定
に保つように駆動信号に休止期間を設けている。
【0036】(実施例3)図4及び図2に本発明の実施
例3の回路図を示す。図4はパルス発生回路部、図2は
制御回路部である。以下、その回路構成について説明す
る。交流電源ACはスイッチSW1を介してAC−DC
変換部1の交流入力端に接続されている。AC−DC変
換部1は、入力された交流電圧(例えば、AC100
V、AC100〜AC240Vなど)を整流・平滑した
後、昇圧・昇降圧もしくは降圧などの方法で、所定の直
流電圧VDCに変換して出力する回路であればよい。ま
た、AC−DC変換部1は、その動作中にVcc1,V
cc2という制御用電源を出力する。AC−DC変換部
1から出力される直流電圧VDCは、抵抗R1を介してコ
ンデンサC1に印加される。コンデンサC1の両端に
は、トランスT1の1次巻線n1とスイッチング素子Q
1の直列回路が接続されている。スイッチング素子Q1
は例えばMOSFETで構成されており、そのゲート・
ソース間には、後述のスイッチング制御用IC2から出
力される駆動信号が抵抗R5,R4により分圧されて入
力されている。トランスT1の2次巻線n2には、ダイ
オードD1を介してコンデンサC2が接続されている。
コンデンサC2の両端には、放電ギャップGを介してト
ランスT2の1次巻線n3が接続されている。トランス
T2の2次巻線n4はパルス出力端子に接続されてい
る。また、コンデンサC2に蓄えられていく電荷量を抵
抗R2,R3によって検出し、放電検出レベルとして、
発振制御部3へフィードバックする。
例3の回路図を示す。図4はパルス発生回路部、図2は
制御回路部である。以下、その回路構成について説明す
る。交流電源ACはスイッチSW1を介してAC−DC
変換部1の交流入力端に接続されている。AC−DC変
換部1は、入力された交流電圧(例えば、AC100
V、AC100〜AC240Vなど)を整流・平滑した
後、昇圧・昇降圧もしくは降圧などの方法で、所定の直
流電圧VDCに変換して出力する回路であればよい。ま
た、AC−DC変換部1は、その動作中にVcc1,V
cc2という制御用電源を出力する。AC−DC変換部
1から出力される直流電圧VDCは、抵抗R1を介してコ
ンデンサC1に印加される。コンデンサC1の両端に
は、トランスT1の1次巻線n1とスイッチング素子Q
1の直列回路が接続されている。スイッチング素子Q1
は例えばMOSFETで構成されており、そのゲート・
ソース間には、後述のスイッチング制御用IC2から出
力される駆動信号が抵抗R5,R4により分圧されて入
力されている。トランスT1の2次巻線n2には、ダイ
オードD1を介してコンデンサC2が接続されている。
コンデンサC2の両端には、放電ギャップGを介してト
ランスT2の1次巻線n3が接続されている。トランス
T2の2次巻線n4はパルス出力端子に接続されてい
る。また、コンデンサC2に蓄えられていく電荷量を抵
抗R2,R3によって検出し、放電検出レベルとして、
発振制御部3へフィードバックする。
【0037】発振制御部3は、上述の放電検出レベルに
応じて、スイッチング素子Q1のデューティ制御用の信
号、周波数制御用の信号を出力したり、パルス出力の開
始・停止を制御するためのOn/Off信号を出力す
る。また、発振制御部3の内部には、On/Off信号
の出力時間tを計時するタイマー機能、On/Off信
号を何回出力したかを計数するカウンター機能、さら
に、制御用電源Vcc1で駆動する回路と制御用電源V
cc2で駆動する回路間の信号の授受を受け持つレベル
シフト機能を持ち合わせた構成であればよい。また、発
振制御部3は、AC−DC変換部1が動作していなくて
もデータを保持できる記憶機能も必要である。一般的に
は、これらの機能を満足させるにあたり、マイクロコン
ピュータとその周辺回路で構成できる。
応じて、スイッチング素子Q1のデューティ制御用の信
号、周波数制御用の信号を出力したり、パルス出力の開
始・停止を制御するためのOn/Off信号を出力す
る。また、発振制御部3の内部には、On/Off信号
の出力時間tを計時するタイマー機能、On/Off信
号を何回出力したかを計数するカウンター機能、さら
に、制御用電源Vcc1で駆動する回路と制御用電源V
cc2で駆動する回路間の信号の授受を受け持つレベル
シフト機能を持ち合わせた構成であればよい。また、発
振制御部3は、AC−DC変換部1が動作していなくて
もデータを保持できる記憶機能も必要である。一般的に
は、これらの機能を満足させるにあたり、マイクロコン
ピュータとその周辺回路で構成できる。
【0038】次に、スイッチング制御用IC2は、一般
的にスイッチング電源用などに利用されている汎用の制
御用IC(例えば、NEC社製μPC1094など)で
構成され、発振制御部3から与えられる信号によって、
スイッチング素子Q1の周波数とデューティを調整す
る、という目的を達成できる回路であればよい。なお、
スイッチング制御用ではなくとも、上記目的を達成でき
るICや汎用部品で構成されていてもよい。抵抗R6〜
R14及びコンデンサC4はスイッチング制御用IC2
に外付けされるCR素子であり、抵抗R6,R7とコン
デンサC4によりスイッチング周波数が決まる。また、
抵抗R12〜R14でデューティが決まる。トランジス
タQ2とQ3は発振制御部3から出力される周波数制御
信号とデューティ制御信号を受けて、スイッチング制御
用IC2の周波数とデューティを可変とするために、そ
れぞれ抵抗R7とR14に並列接続されている。
的にスイッチング電源用などに利用されている汎用の制
御用IC(例えば、NEC社製μPC1094など)で
構成され、発振制御部3から与えられる信号によって、
スイッチング素子Q1の周波数とデューティを調整す
る、という目的を達成できる回路であればよい。なお、
スイッチング制御用ではなくとも、上記目的を達成でき
るICや汎用部品で構成されていてもよい。抵抗R6〜
R14及びコンデンサC4はスイッチング制御用IC2
に外付けされるCR素子であり、抵抗R6,R7とコン
デンサC4によりスイッチング周波数が決まる。また、
抵抗R12〜R14でデューティが決まる。トランジス
タQ2とQ3は発振制御部3から出力される周波数制御
信号とデューティ制御信号を受けて、スイッチング制御
用IC2の周波数とデューティを可変とするために、そ
れぞれ抵抗R7とR14に並列接続されている。
【0039】次に、本実施例の動作について説明する。
今、スイッチSW1がONとなり、交流電源ACからA
C−DC変換部1に交流電源電圧が供給されると、AC
−DC変換部1が動作し、その結果、制御用電源Vcc
1が出力され、発振制御部3が動作を開始する。また、
同時に、制御用電源Vcc2が出力されることにより、
スイッチング制御用IC2が抵抗R6,R7及びコンデ
ンサC4で決定される周波数f1で動作可能な状態とな
る。
今、スイッチSW1がONとなり、交流電源ACからA
C−DC変換部1に交流電源電圧が供給されると、AC
−DC変換部1が動作し、その結果、制御用電源Vcc
1が出力され、発振制御部3が動作を開始する。また、
同時に、制御用電源Vcc2が出力されることにより、
スイッチング制御用IC2が抵抗R6,R7及びコンデ
ンサC4で決定される周波数f1で動作可能な状態とな
る。
【0040】次に、発振制御部3から時間tだけOn/
Off信号が出力され、それによって、スイッチング制
御用IC2から、周波数f1、ONデューティd1(抵
抗R12,R13,R14で決定される値)でスイッチ
ング素子Q1に駆動信号が出力される。また、AC−D
C変換部1から直流電圧VDCが出力されることにより、
抵抗R1を通じて、コンデンサC1に電荷が充電され
る。このコンデンサC1の充電は、スイッチング素子Q
1がオフしている期間に行われ、その結果、コンデンサ
C1の電圧Vc1は上昇する。
Off信号が出力され、それによって、スイッチング制
御用IC2から、周波数f1、ONデューティd1(抵
抗R12,R13,R14で決定される値)でスイッチ
ング素子Q1に駆動信号が出力される。また、AC−D
C変換部1から直流電圧VDCが出力されることにより、
抵抗R1を通じて、コンデンサC1に電荷が充電され
る。このコンデンサC1の充電は、スイッチング素子Q
1がオフしている期間に行われ、その結果、コンデンサ
C1の電圧Vc1は上昇する。
【0041】スイッチング素子Q1がオンすると、コン
デンサC1に蓄えられていた電荷が放電され、トランス
T1、ダイオ一ドD1を通じて、コンデンサC2に蓄え
られる。この動作がスイッチング素子Q1のオン・オフ
の繰り返しによって連続して行われると、コンデンサC
2の電圧Vc2が上昇していく。やがて、コンデンサC
2の電圧Vc2が放電ギャップGの放電電圧Vbに達す
ると、放電ギャップGが導通し、コンデンサC2に蓄え
られていた電荷が放電され、トランスT2を介して、パ
ルスが出力される。
デンサC1に蓄えられていた電荷が放電され、トランス
T1、ダイオ一ドD1を通じて、コンデンサC2に蓄え
られる。この動作がスイッチング素子Q1のオン・オフ
の繰り返しによって連続して行われると、コンデンサC
2の電圧Vc2が上昇していく。やがて、コンデンサC
2の電圧Vc2が放電ギャップGの放電電圧Vbに達す
ると、放電ギャップGが導通し、コンデンサC2に蓄え
られていた電荷が放電され、トランスT2を介して、パ
ルスが出力される。
【0042】出力されたパルスに応じて、トランスT2
の補助巻線n5にも電圧が発生し、そのレベルをダイオ
ードD2、コンデンサC3によって放電検出レベルとし
て発振制御部3にフィードバックする。発振制御部3で
は、フィードバックされた放電検出レベルによって、デ
ューティを変化させたり、周波数を変化させたりするこ
とが可能である。この結果、コンデンサC1,C2の電
圧Vc1、Vc2を変化させることができる。
の補助巻線n5にも電圧が発生し、そのレベルをダイオ
ードD2、コンデンサC3によって放電検出レベルとし
て発振制御部3にフィードバックする。発振制御部3で
は、フィードバックされた放電検出レベルによって、デ
ューティを変化させたり、周波数を変化させたりするこ
とが可能である。この結果、コンデンサC1,C2の電
圧Vc1、Vc2を変化させることができる。
【0043】また、発振制御部3では、放電検出レベル
の変化から、放電ギャップGの累積放電回数を計数する
ことが可能なので、累積放電回数に応じて、デューティ
や周波数を変化させることも可能である。また、発振制
御部3において、前回の放電からの経過時間を計時する
ことで、デューティや周波数を制御することも可能であ
る。
の変化から、放電ギャップGの累積放電回数を計数する
ことが可能なので、累積放電回数に応じて、デューティ
や周波数を変化させることも可能である。また、発振制
御部3において、前回の放電からの経過時間を計時する
ことで、デューティや周波数を制御することも可能であ
る。
【0044】この発振制御部3での制御方式によるスイ
ッチング素子Q1の駆動信号、コンデンサC1,C2の
電圧Vc1,Vc2の違いを図8〜図13に示す。図8
に示す例は、累積放電回数を計数して、スイッチング素
子Q1の駆動信号のデューティを変化させる制御方式で
あり、1回目、2回目、…、n回目はいずれも周波数
f、ONデューティd1%で動作させているが、n+1
回目からは、周波数f、ONデューティd2%で動作さ
せている。
ッチング素子Q1の駆動信号、コンデンサC1,C2の
電圧Vc1,Vc2の違いを図8〜図13に示す。図8
に示す例は、累積放電回数を計数して、スイッチング素
子Q1の駆動信号のデューティを変化させる制御方式で
あり、1回目、2回目、…、n回目はいずれも周波数
f、ONデューティd1%で動作させているが、n+1
回目からは、周波数f、ONデューティd2%で動作さ
せている。
【0045】図9に示す例は、累積放電回数を計数し
て、スイッチング素子Q1の駆動信号の周波数を変化さ
せる制御方式であり、1回目、2回目、…、n回目はい
ずれも周波数f1、ONデューティd%で動作させてい
るが、n+1回目からは、周波数f2、ONデューティ
d%で動作させている。
て、スイッチング素子Q1の駆動信号の周波数を変化さ
せる制御方式であり、1回目、2回目、…、n回目はい
ずれも周波数f1、ONデューティd%で動作させてい
るが、n+1回目からは、周波数f2、ONデューティ
d%で動作させている。
【0046】図10に示す例は、初回の放電が行われた
ことを放電検出レべルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式であり、
初回の放電が行われるまでは、周波数f1、ONデュー
ティd%で動作させているが、初回の放電が行われたこ
とが検出された後は、周波数f2、ONデューティd%
で動作させている。
ことを放電検出レべルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式であり、
初回の放電が行われるまでは、周波数f1、ONデュー
ティd%で動作させているが、初回の放電が行われたこ
とが検出された後は、周波数f2、ONデューティd%
で動作させている。
【0047】図11に示す例も、初回の放電が行われた
ことを放電検出レベルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式である
が、ここでは、放電間隔をほぼ一定に保つように周波数
f2を制御している。
ことを放電検出レベルから判断して、スイッチング素子
Q1の駆動信号の周波数を変化させる制御方式である
が、ここでは、放電間隔をほぼ一定に保つように周波数
f2を制御している。
【0048】図12に示す例は、前回の放電からの経過
時間によって周波数を変化させる制御方式であり、前回
が周波数f1、ONデューティd%であったとすると、
前回の放電からの経過時間Tによって周波数をf1から
f2に変化させ、今回は周波数f2、ONデューティd
%で動作させている。
時間によって周波数を変化させる制御方式であり、前回
が周波数f1、ONデューティd%であったとすると、
前回の放電からの経過時間Tによって周波数をf1から
f2に変化させ、今回は周波数f2、ONデューティd
%で動作させている。
【0049】図13に示す例は、放電検出レベルによっ
て、スイッチング素子Q1の駆動信号に休止期間を設け
る制御方式であり、駆動信号の周波数はf、ONデュー
ティはd%のまま一定であるが、放電間隔Tをほぼ一定
に保つように駆動信号に休止期間を設けている。
て、スイッチング素子Q1の駆動信号に休止期間を設け
る制御方式であり、駆動信号の周波数はf、ONデュー
ティはd%のまま一定であるが、放電間隔Tをほぼ一定
に保つように駆動信号に休止期間を設けている。
【0050】(実施例4)図5〜図7に実施例4の回路
図を示す。図5は電源回路部、図6はパルス発生回路
部、図7は制御回路部である。本実施例は、AC−DC
変換部1の出力側にスイッチング素子Q4、インダクタ
L1及びダイオードD12よりなる降圧チョッパー部を
設けたものである。以下、その構成を説明する。AC−
DC変換部1の出力端子間にはコンデンサC11が並列
接続されている。コンデンサC11の正極は、スイッチ
ング素子Q4とインダクタL1の直列回路を介してコン
デンサC13の正極に接続されている。コンデンサC1
1の負極はコンデンサC13の負極と接続されている。
スイッチング素子Q4とインダクタL1の接続点には回
生電流を流すためのダイオードD12のカソードが接続
されており、ダイオードD12のアノードはコンデンサ
C11,C13の負極に接続されている。抵抗R18,
R19とトランスT3及びコンデンサC12とダイオー
ドD11はスイッチング素子Q4の駆動回路であり、発
振制御部3(図7)から出力されるチョッパー駆動信号
によりスイッチング素子Q4をオン・オフ駆動するもの
である。スイッチング素子Q4がオンされると、コンデ
ンサC11からスイッチング素子Q4、インダクタL1
を介してコンデンサC13に電流が流れ、スイッチング
素子Q4がオフされると、インダクタL1の蓄積エネル
ギーによりダイオードD12を介してインダクタL1か
らコンデンサC13に電流が流れる。これにより、コン
デンサC13には、コンデンサC11の直流電圧VDCを
降圧した直流電圧が得られる。コンデンサC13の電圧
レベルは、スイッチング素子Q4のオン時間幅により調
整することができる。
図を示す。図5は電源回路部、図6はパルス発生回路
部、図7は制御回路部である。本実施例は、AC−DC
変換部1の出力側にスイッチング素子Q4、インダクタ
L1及びダイオードD12よりなる降圧チョッパー部を
設けたものである。以下、その構成を説明する。AC−
DC変換部1の出力端子間にはコンデンサC11が並列
接続されている。コンデンサC11の正極は、スイッチ
ング素子Q4とインダクタL1の直列回路を介してコン
デンサC13の正極に接続されている。コンデンサC1
1の負極はコンデンサC13の負極と接続されている。
スイッチング素子Q4とインダクタL1の接続点には回
生電流を流すためのダイオードD12のカソードが接続
されており、ダイオードD12のアノードはコンデンサ
C11,C13の負極に接続されている。抵抗R18,
R19とトランスT3及びコンデンサC12とダイオー
ドD11はスイッチング素子Q4の駆動回路であり、発
振制御部3(図7)から出力されるチョッパー駆動信号
によりスイッチング素子Q4をオン・オフ駆動するもの
である。スイッチング素子Q4がオンされると、コンデ
ンサC11からスイッチング素子Q4、インダクタL1
を介してコンデンサC13に電流が流れ、スイッチング
素子Q4がオフされると、インダクタL1の蓄積エネル
ギーによりダイオードD12を介してインダクタL1か
らコンデンサC13に電流が流れる。これにより、コン
デンサC13には、コンデンサC11の直流電圧VDCを
降圧した直流電圧が得られる。コンデンサC13の電圧
レベルは、スイッチング素子Q4のオン時間幅により調
整することができる。
【0051】本実施例では、説明の簡略化のために、D
C点灯型のメタルハライドランプを負荷とする場合(図
6参照)について説明する。コンデンサC13の両端電
圧を抵抗R21,R22により分圧して得られるランプ
電圧の検出値Vlaと、抵抗R23の両端電圧として検
出されるランプ電流の検出値Ilaは、発振制御部3
(図7)に入力される。発振制御部3は、降圧チョッパ
ー部の出力電圧を放電ランプ負荷の安定点灯維持に適し
たレベルに調整するべく、チョッパー駆動信号によりス
イッチング素子Q4の動作を制御する。その他の構成に
ついては先の実施例と同様である。
C点灯型のメタルハライドランプを負荷とする場合(図
6参照)について説明する。コンデンサC13の両端電
圧を抵抗R21,R22により分圧して得られるランプ
電圧の検出値Vlaと、抵抗R23の両端電圧として検
出されるランプ電流の検出値Ilaは、発振制御部3
(図7)に入力される。発振制御部3は、降圧チョッパ
ー部の出力電圧を放電ランプ負荷の安定点灯維持に適し
たレベルに調整するべく、チョッパー駆動信号によりス
イッチング素子Q4の動作を制御する。その他の構成に
ついては先の実施例と同様である。
【0052】スイッチSW1を投入して、AC−DC変
換部1が動作を開始すると、制御用電源Vcc1,Vc
c2が供給開始され、発振制御部3が動作を開始する。
発振制御部3からのチョッパー駆動信号を受けて、降圧
チョッパー部が駆動する。この時はまだ、放電ランプが
点灯した状態ではなく、降圧チョッパー部としては、無
負荷状態での動作をしている。その後、パルス出力によ
って、放電ランプが点灯した後は、降圧チョッパー部
は、ランプ電圧の検出値Vlaとランプ電流の検出値I
laの発振制御部3へのフィードバックによって、その
放電ランプに適した、安定点灯維持のための制御に基づ
いて、放電ランプに電力を供給する安定器としての動作
を継続する。放電ランプの点灯後は、ランプ電流の検出
値Ilaによって放電ランプが点灯状態であることが発
振制御部3にフィードバックされるので、発振制御部3
では、スイッチング制御用IC2の駆動を停止する。ま
た、降圧チョッパー部の駆動していた時間を、放電ラン
プの累積点灯時間として計時していく。発振制御部3
は、この累積点灯時間が、予め設定されていた時間を越
えた場合、放電ランプの電極摩耗が進み、始動性が悪く
なったものと判断してスイッチング制御用IC2から出
力されるスイッチング素子Q2の駆動信号に対してデュ
ーティ制御や周波数制御を行う。この結果、コンデンサ
C4、C5の電圧VC4,VC5を変化させることがで
き、放電ギャップGの単位時間あたりの放電回数を増加
させ、放電ランプの始動性を確保することができる。ま
た、発振制御部3において、前回の降圧チョッパー部の
駆動からの経過時間を計時することで、デューティや周
波数を制御して、コンデンサC1、C2の電圧Vc1、
Vc2を変化させて、放電ギャップGの暗黒現象対策を
施すことも可能である。
換部1が動作を開始すると、制御用電源Vcc1,Vc
c2が供給開始され、発振制御部3が動作を開始する。
発振制御部3からのチョッパー駆動信号を受けて、降圧
チョッパー部が駆動する。この時はまだ、放電ランプが
点灯した状態ではなく、降圧チョッパー部としては、無
負荷状態での動作をしている。その後、パルス出力によ
って、放電ランプが点灯した後は、降圧チョッパー部
は、ランプ電圧の検出値Vlaとランプ電流の検出値I
laの発振制御部3へのフィードバックによって、その
放電ランプに適した、安定点灯維持のための制御に基づ
いて、放電ランプに電力を供給する安定器としての動作
を継続する。放電ランプの点灯後は、ランプ電流の検出
値Ilaによって放電ランプが点灯状態であることが発
振制御部3にフィードバックされるので、発振制御部3
では、スイッチング制御用IC2の駆動を停止する。ま
た、降圧チョッパー部の駆動していた時間を、放電ラン
プの累積点灯時間として計時していく。発振制御部3
は、この累積点灯時間が、予め設定されていた時間を越
えた場合、放電ランプの電極摩耗が進み、始動性が悪く
なったものと判断してスイッチング制御用IC2から出
力されるスイッチング素子Q2の駆動信号に対してデュ
ーティ制御や周波数制御を行う。この結果、コンデンサ
C4、C5の電圧VC4,VC5を変化させることがで
き、放電ギャップGの単位時間あたりの放電回数を増加
させ、放電ランプの始動性を確保することができる。ま
た、発振制御部3において、前回の降圧チョッパー部の
駆動からの経過時間を計時することで、デューティや周
波数を制御して、コンデンサC1、C2の電圧Vc1、
Vc2を変化させて、放電ギャップGの暗黒現象対策を
施すことも可能である。
【0053】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、放電ギャップ
の持続放電の危険性を無くした上で、放電ギャップの寿
命期間中、迅速にかつ確実にパルスを発生できるという
効果がある。請求項2〜5の発明によれば、2回目以降
の放電時のコンデンサの電圧を低下させることにより、
使用部品の最大定格に対する動作電圧の余裕度を広く確
保することができる。請求項4の発明によれば、放電ギ
ャップの放電間隔を制御することが可能なので、不必要
な放電、無駄な放電を無くすことができ、放電ギャップ
の寿命、ひいてはパルス発生装置自体の寿命を延ばすこ
とができる。請求項6の発明によれば、駆動信号に休止
期間を設けることにより、休止期間中は電力消費が無い
ため、発熱を緩和することができる。これにより、放電
ギャップの寿命期間中に周辺回路部品に加わる電気的、
熱的ストレスを緩和することができる。このように、本
発明によれば、長期信頼性を高めたパルス発生装置を提
供することが可能である。また、請求項7のように、放
電灯点灯装置に応用した場合においては、駆動信号の周
波数、デューティを制御することで、単位時間あたりの
パルス発生数を制御することが可能なため、寿命が進行
して電極の摩耗が進み、点灯しにくくなった放電ランプ
においても、確実に点灯させることができる。
の持続放電の危険性を無くした上で、放電ギャップの寿
命期間中、迅速にかつ確実にパルスを発生できるという
効果がある。請求項2〜5の発明によれば、2回目以降
の放電時のコンデンサの電圧を低下させることにより、
使用部品の最大定格に対する動作電圧の余裕度を広く確
保することができる。請求項4の発明によれば、放電ギ
ャップの放電間隔を制御することが可能なので、不必要
な放電、無駄な放電を無くすことができ、放電ギャップ
の寿命、ひいてはパルス発生装置自体の寿命を延ばすこ
とができる。請求項6の発明によれば、駆動信号に休止
期間を設けることにより、休止期間中は電力消費が無い
ため、発熱を緩和することができる。これにより、放電
ギャップの寿命期間中に周辺回路部品に加わる電気的、
熱的ストレスを緩和することができる。このように、本
発明によれば、長期信頼性を高めたパルス発生装置を提
供することが可能である。また、請求項7のように、放
電灯点灯装置に応用した場合においては、駆動信号の周
波数、デューティを制御することで、単位時間あたりの
パルス発生数を制御することが可能なため、寿命が進行
して電極の摩耗が進み、点灯しにくくなった放電ランプ
においても、確実に点灯させることができる。
【図1】本発明の実施例1のパルス発生回路部の回路図
である。
である。
【図2】本発明の実施例1の制御回路部の回路図であ
る。
る。
【図3】本発明の実施例2のパルス発生回路部の回路図
である。
である。
【図4】本発明の実施例3のパルス発生回路部の回路図
である。
である。
【図5】本発明の実施例4の電源回路部の回路図であ
る。
る。
【図6】本発明の実施例4のパルス発生回路部の回路図
である。
である。
【図7】本発明の実施例4の制御回路部の回路図であ
る。
る。
【図8】本発明の実施例1〜3で用いる第1の制御方式
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図9】本発明の実施例1〜3で用いる第2の制御方式
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図10】本発明の実施例1〜3で用いる第3の制御方
式を示す説明図である。
式を示す説明図である。
【図11】本発明の実施例1〜3で用いる第4の制御方
式を示す説明図である。
式を示す説明図である。
【図12】本発明の実施例1〜3で用いる第5の制御方
式を示す説明図である。
式を示す説明図である。
【図13】本発明の実施例1〜3で用いる第6の制御方
式を示す説明図である。
式を示す説明図である。
【図14】従来のパルス発生装置の回路図である。
【図15】従来のパルス発生装置の回路動作を説明する
ための波形図である。
ための波形図である。
【図16】従来のパルス発生装置のコンデンサの電圧上
昇特性を示す説明図である。
昇特性を示す説明図である。
【図17】従来例の放電ギャップの放電特性を示す説明
図である。
図である。
【図18】従来例の放電ギャップの寿命特性の一例を示
す説明図である。
す説明図である。
1 AC−DC変換部 2 発振制御部 3 スイッチング制御用IC AC 交流電源 Q1 スイッチング素子 D1 ダイオード C2 コンデンサ T2 トランス G 放電ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩見 務 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 Fターム(参考) 3K072 AA11 BA03 BB01 DD07 EB01 EB05 GA03 GB03 GB04 GC04 HA06 HA10 HB03 3K083 AA02 AA46 BA02 BA05 BA25 BA26 BC19 BC33 BC47 BD03 BD13 BD22 BE03 BE05 BE17 CA32
Claims (7)
- 【請求項1】 断続的にオンされるスイッチング素子
と、前記スイッチング素子がオンされたときに充電用電
源から逆流防止用素子を介して充電されるコンデンサ
と、初回の放電電圧が2回目以降の放電電圧よりも高く
且つ初回の放電電圧が経時的に変化する放電ギャップ
と、放電ギャップを介して前記コンデンサに1次巻線を
接続され2次巻線から高圧パルスを出力するトランス
と、コンデンサの充電電圧が放電ギャップの初回の放電
電圧よりも高くなるようにスイッチング素子のオン・オ
フ制御にてコンデンサを充電する充電制御手段とを設け
たパルス発生装置において、放電ギャップの寿命期間中
の初回の放電電圧の上昇に応じてスイッチング素子のオ
ン・オフ制御を可変とする手段を備えたことを特徴とす
るパルス発生装置。 - 【請求項2】 スイッチング素子のオン・オフ周波数
は可変であることを特徴とする請求項1記載のパルス発
生装置。 - 【請求項3】 コンデンサの電圧が放電ギャップの初
回の放電電圧に達した後、スイッチング素子のオン・オ
フ周波数を変更することを特徴とする請求項2記載のパ
ルス発生装置。 - 【請求項4】 スイッチング素子のオン・オフ周波数
は、放電ギャップの放電間隔が略一定になるように制御
されることを特徴とする請求項2記載のパルス発生装
置。 - 【請求項5】 スイッチング素子のオン・オフ周波数
は、放電ギャップが前回放電してから経過した時間によ
って変更することを特徴とする請求項2記載のパルス発
生装置。 - 【請求項6】 スイッチング素子のオン・オフ制御に
休止期間を設けたことを特徴とする請求項1記載のパル
ス発生装置。 - 【請求項7】 断続的にオンされるスイッチング素子
と、前記スイッチング素子がオンされたときに充電用電
源から逆流防止用素子を介して充電されるコンデンサ
と、初回の放電電圧が2回目以降の放電電圧よりも高く
且つ初回の放電電圧が経時的に変化する放電ギャップ
と、放電ギャップを介して前記コンデンサに1次巻線を
接続され2次巻線から高圧パルスを出力するトランス
と、コンデンサの充電電圧が放電ギャップの初回の放電
電圧よりも高くなるようにスイッチング素子のオン・オ
フ制御にてコンデンサを充電する充電制御手段とを設け
たパルス発生装置を備え、累積点灯時間に応じてランプ
電圧が上昇する放電ランプ負荷の始動用パルスを前記パ
ルス発生装置から供給し、スイッチング素子のオン・オ
フ周波数を放電ランプ負荷の累積点灯時間に応じて変更
することを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11008510A JP2000208291A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | パルス発生装置及び同装置を用いた放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11008510A JP2000208291A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | パルス発生装置及び同装置を用いた放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000208291A true JP2000208291A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11695135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11008510A Pending JP2000208291A (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | パルス発生装置及び同装置を用いた放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000208291A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008277083A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高圧放電灯点灯装置 |
JP2010021160A (ja) * | 2009-11-02 | 2010-01-28 | Hitachi Ltd | ランプ作動制御装置及びその方法 |
-
1999
- 1999-01-14 JP JP11008510A patent/JP2000208291A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008277083A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Iwasaki Electric Co Ltd | 高圧放電灯点灯装置 |
JP2010021160A (ja) * | 2009-11-02 | 2010-01-28 | Hitachi Ltd | ランプ作動制御装置及びその方法 |
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