JP2000294393A - 放電ランプの制御装置及び制御方法 - Google Patents
放電ランプの制御装置及び制御方法Info
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- JP2000294393A JP2000294393A JP11097670A JP9767099A JP2000294393A JP 2000294393 A JP2000294393 A JP 2000294393A JP 11097670 A JP11097670 A JP 11097670A JP 9767099 A JP9767099 A JP 9767099A JP 2000294393 A JP2000294393 A JP 2000294393A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータを用いた放電ランプの制御装置に
おいて、ランプ寿命が長くなり、且つ変動に対するラン
プ光量の応答性が良くなるようにする。 【解決手段】 インバータトランスT1の一次側をスイ
ッチンクトランジスタQ1によりスイッチング駆動し、
該インバータトランスT1の二次側から放電ランプ4に
点灯電圧を供給する。また、インバータトランスT1の
二次側に接続した調光トランジスタQ2を用いて、調光
制御回路9により放電ランプ4の調光制御を行う。その
際、調光トランジスタQ2のオンデューティに応じて入
力電圧設定手段20で設定するインバータトランスT1
への入力電圧を変化させる。
おいて、ランプ寿命が長くなり、且つ変動に対するラン
プ光量の応答性が良くなるようにする。 【解決手段】 インバータトランスT1の一次側をスイ
ッチンクトランジスタQ1によりスイッチング駆動し、
該インバータトランスT1の二次側から放電ランプ4に
点灯電圧を供給する。また、インバータトランスT1の
二次側に接続した調光トランジスタQ2を用いて、調光
制御回路9により放電ランプ4の調光制御を行う。その
際、調光トランジスタQ2のオンデューティに応じて入
力電圧設定手段20で設定するインバータトランスT1
への入力電圧を変化させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータを用い
た調光制御可能な放電ランプの制御装置及び制御方法に
関するものである。
た調光制御可能な放電ランプの制御装置及び制御方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、インバータを用いた蛍光灯等の放
電ランプの制御装置においては、インバータトランスへ
の入力電圧やインバータトランスの一次側のスイッチン
グ素子の駆動周波数は一定であり、放電ランプの寿命初
期から寿命末期までその値は変わらないようになってい
る。図4はこのような一般的な放電ランプの制御装置の
回路構成図である。
電ランプの制御装置においては、インバータトランスへ
の入力電圧やインバータトランスの一次側のスイッチン
グ素子の駆動周波数は一定であり、放電ランプの寿命初
期から寿命末期までその値は変わらないようになってい
る。図4はこのような一般的な放電ランプの制御装置の
回路構成図である。
【0003】図4において、1は交流電源で、そのAC
電圧は、ダイオードブリッジDB1により全波整流さ
れ、コンデンサC1により平滑されてインバータトラン
スT1の一次巻線NP1に印加される。2はインバータ
トランスT1の一次巻線NP1に接続されたスイッチン
グトランジスタQ1を駆動する電源ドライブ回路、3は
その駆動周波数を設定する周波数設定手段で、スイッチ
ングトランジスタQ1のスイッチング駆動によりインバ
ータトランスT1の二次巻線NS1,NS2に点灯電圧
が発生し、この点灯電圧がインダクタL1,L2を介し
て放電ランプ4に供給される。また、インバータトラン
スT1の二次巻線NS2にはダイオードブリッジDB2
が接続され、その整流出力が調光制御用の調光トランジ
スタQ2に印加される。
電圧は、ダイオードブリッジDB1により全波整流さ
れ、コンデンサC1により平滑されてインバータトラン
スT1の一次巻線NP1に印加される。2はインバータ
トランスT1の一次巻線NP1に接続されたスイッチン
グトランジスタQ1を駆動する電源ドライブ回路、3は
その駆動周波数を設定する周波数設定手段で、スイッチ
ングトランジスタQ1のスイッチング駆動によりインバ
ータトランスT1の二次巻線NS1,NS2に点灯電圧
が発生し、この点灯電圧がインダクタL1,L2を介し
て放電ランプ4に供給される。また、インバータトラン
スT1の二次巻線NS2にはダイオードブリッジDB2
が接続され、その整流出力が調光制御用の調光トランジ
スタQ2に印加される。
【0004】5はランプ口金A1,A2に接続された放
電ランプ4の一方のフィラメント(A)、6は放電ラン
プ4の光量を検出する光量センサ、7はランプ口金B
1,B2に接続された放電ランプ4のもう一方のフィラ
メント(B)、8は予熱ドライブ回路で、Vccの電圧
が印加される予熱トランスT2の一次巻線NP1をトラ
ンジスタQ4を介して駆動し、フィードバック巻線NP
2の電圧を入力して制御する。予熱トランスT2の一つ
の二次巻線NS1の出力はダイオードD1,D2及びコ
ンデンサC3を介してフィラメント5に供給され、もう
一つの二次巻線NS2の出力はダイオードD3,D4及
びコンデンサC4を介してフィラメント7に供給され
る。
電ランプ4の一方のフィラメント(A)、6は放電ラン
プ4の光量を検出する光量センサ、7はランプ口金B
1,B2に接続された放電ランプ4のもう一方のフィラ
メント(B)、8は予熱ドライブ回路で、Vccの電圧
が印加される予熱トランスT2の一次巻線NP1をトラ
ンジスタQ4を介して駆動し、フィードバック巻線NP
2の電圧を入力して制御する。予熱トランスT2の一つ
の二次巻線NS1の出力はダイオードD1,D2及びコ
ンデンサC3を介してフィラメント5に供給され、もう
一つの二次巻線NS2の出力はダイオードD3,D4及
びコンデンサC4を介してフィラメント7に供給され
る。
【0005】9は調光トランジスタQ2により放電ラン
プ4の調光制御を行う調光制御回路で、光量設定レジス
タ10のデジタル出力値をアナログ値に変換するD/A
変換器11、そのアナログ値に変換された設定値を光量
センサ6の検出値と比較するコンパレータQ3、その比
較結果によりアップダウンカウントするアップダウンカ
ウンタ12、及びそのカウント値に従って調光トランジ
スタQ2へのPWM信号を発生するPWM発生回路13
から構成されており、PWM発生回路13は制御データ
を格納するPWMDUTYレジスタ14を有している。
プ4の調光制御を行う調光制御回路で、光量設定レジス
タ10のデジタル出力値をアナログ値に変換するD/A
変換器11、そのアナログ値に変換された設定値を光量
センサ6の検出値と比較するコンパレータQ3、その比
較結果によりアップダウンカウントするアップダウンカ
ウンタ12、及びそのカウント値に従って調光トランジ
スタQ2へのPWM信号を発生するPWM発生回路13
から構成されており、PWM発生回路13は制御データ
を格納するPWMDUTYレジスタ14を有している。
【0006】上記のように構成された回路においては、
インバータトランスT1を有したインバータにより蛍光
灯等の放電ランプ4の点灯制御が行われるが、インバー
タトランスT1の一次側のスイッチングトランジスタQ
1による駆動周波数は周波数設定手段3によって決めら
れており、そのインバータトランスT1の二次側に発生
した電圧が放電ランプ4に供給される。また、インバー
タトランスT1の二次側には調光制御用の調光トランジ
スタQ2が接続されており、調光制御回路9により放電
ランプ4の調光制御が行われる。
インバータトランスT1を有したインバータにより蛍光
灯等の放電ランプ4の点灯制御が行われるが、インバー
タトランスT1の一次側のスイッチングトランジスタQ
1による駆動周波数は周波数設定手段3によって決めら
れており、そのインバータトランスT1の二次側に発生
した電圧が放電ランプ4に供給される。また、インバー
タトランスT1の二次側には調光制御用の調光トランジ
スタQ2が接続されており、調光制御回路9により放電
ランプ4の調光制御が行われる。
【0007】ここで、図5に放電ランプ4のランプ電流
波形を示すが、従来では放電ランプ4の寿命初期にて調
光トランジスタQ2のオンデューティが立ち上がりのA
部分の斜めの包絡線上で動いて調光制御が行われる場合
(従来例1)と、寿命初期にて既にある程度高い値にオ
ンデューティが設定される場合(従来例2)がある。
波形を示すが、従来では放電ランプ4の寿命初期にて調
光トランジスタQ2のオンデューティが立ち上がりのA
部分の斜めの包絡線上で動いて調光制御が行われる場合
(従来例1)と、寿命初期にて既にある程度高い値にオ
ンデューティが設定される場合(従来例2)がある。
【0008】図5の(a)−1は従来例1の寿命初期の
ランプ電流波形、(a)−2は従来例2の寿命初期のラ
ンプ電流波形、(b)は従来例1,2の寿命末期のラン
プ電流波形を示している。また、図5の(e)は上記
(a)−2のときの調光トランジスタQ2のベース電
圧、図5の(f)は上記(b)のときの調光トランジス
タQ2のベース電圧を示している。
ランプ電流波形、(a)−2は従来例2の寿命初期のラ
ンプ電流波形、(b)は従来例1,2の寿命末期のラン
プ電流波形を示している。また、図5の(e)は上記
(a)−2のときの調光トランジスタQ2のベース電
圧、図5の(f)は上記(b)のときの調光トランジス
タQ2のベース電圧を示している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の放電ランプの制御装置にあっては、インバ
ータトランスへの入力電圧が一定であるため、次のよう
な問題点があった。
ような従来の放電ランプの制御装置にあっては、インバ
ータトランスへの入力電圧が一定であるため、次のよう
な問題点があった。
【0010】通常、調光トランジスタのオンデューティ
は、図5の(a)−2、(e)に示すように、寿命初期
にて既にある程度高い値に設定する(従来例2)。その
ように設定する理由は、図5の(a)−1及び(a)−
2のA部分のように、電流波形の包絡線の立ち上がりに
遅れがあるためである。つまり図5の(a)−1のよう
に、放電ランプの寿命初期にてオンデューティが低い領
域で使用した場合、すなわち、オンデューティが立ち上
がりのA部分の斜めの包絡線上で動いて調光制御が行わ
れている場合(従来例1)だと、オンデューティの変化
に対する光量の変動が線型ではなくなるので、変動に対
する光量の応答が悪くなってしまう。例えば複写機等の
場合は、これが画像不良の原因になる。
は、図5の(a)−2、(e)に示すように、寿命初期
にて既にある程度高い値に設定する(従来例2)。その
ように設定する理由は、図5の(a)−1及び(a)−
2のA部分のように、電流波形の包絡線の立ち上がりに
遅れがあるためである。つまり図5の(a)−1のよう
に、放電ランプの寿命初期にてオンデューティが低い領
域で使用した場合、すなわち、オンデューティが立ち上
がりのA部分の斜めの包絡線上で動いて調光制御が行わ
れている場合(従来例1)だと、オンデューティの変化
に対する光量の変動が線型ではなくなるので、変動に対
する光量の応答が悪くなってしまう。例えば複写機等の
場合は、これが画像不良の原因になる。
【0011】そして、インバータトランスへの入力電圧
とランプ寿命との関係から、上記オンデューティが寿命
初期にて既にある程度高い値になるように設定する(従
来例2)ためには、インバータトランスへの入力電圧
(図中のv)をv2に比べて高い値のv1(v2<v
1)に設定する必要がある。ここでv2とは、インバー
タトランスの磁気的飽和を起こさない範囲の最小値であ
る。
とランプ寿命との関係から、上記オンデューティが寿命
初期にて既にある程度高い値になるように設定する(従
来例2)ためには、インバータトランスへの入力電圧
(図中のv)をv2に比べて高い値のv1(v2<v
1)に設定する必要がある。ここでv2とは、インバー
タトランスの磁気的飽和を起こさない範囲の最小値であ
る。
【0012】上記磁気的飽和を起こさない入力電圧v2
で寿命初期から駆動すれば、寿命初期のオンデューティ
を低くできるので、放電ランプの寿命(オンデューティ
が100%に達するまでの時間)は長くできるが、上述
したように、オンデューティが小さ過ぎると変動に対す
る光量の応答が悪くなってしまう。
で寿命初期から駆動すれば、寿命初期のオンデューティ
を低くできるので、放電ランプの寿命(オンデューティ
が100%に達するまでの時間)は長くできるが、上述
したように、オンデューティが小さ過ぎると変動に対す
る光量の応答が悪くなってしまう。
【0013】すなわち、従来例1では、ランプ寿命は比
較的長いが、変動に対する光量の応答性が悪い。また、
従来例2では、ランプ寿命は比較的短いが、変動に対す
る光量の応答性が良い。
較的長いが、変動に対する光量の応答性が悪い。また、
従来例2では、ランプ寿命は比較的短いが、変動に対す
る光量の応答性が良い。
【0014】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ランプ寿命が長く、且つ変動に
対する光量の応答性の良い放電ランプの制御装置及び制
御方法を提供することを目的としている。
ためになされたもので、ランプ寿命が長く、且つ変動に
対する光量の応答性の良い放電ランプの制御装置及び制
御方法を提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係る放電ランプ
の制御装置及び制御方法は、次のように構成したもので
ある。
の制御装置及び制御方法は、次のように構成したもので
ある。
【0016】(1)放電ランプに点灯電圧を供給するイ
ンバータトランスと、該インバータトランスの一次側を
スイッチング駆動するスイッチング素子と、前記インバ
ータトランスへの入力電圧を設定する入力電圧設定手段
と、前記インバータトランスの二次側に接続された調光
制御用のトランジスタとを備え、前記トランジスタのオ
ンデューティに応じて前記入力電圧設定手段で設定する
インバータトランスへの入力電圧を変化させるようにし
た。
ンバータトランスと、該インバータトランスの一次側を
スイッチング駆動するスイッチング素子と、前記インバ
ータトランスへの入力電圧を設定する入力電圧設定手段
と、前記インバータトランスの二次側に接続された調光
制御用のトランジスタとを備え、前記トランジスタのオ
ンデューティに応じて前記入力電圧設定手段で設定する
インバータトランスへの入力電圧を変化させるようにし
た。
【0017】(2)放電ランプに点灯電圧を供給するイ
ンバータトランスと、該インバータトランスの一次側を
スイッチング駆動するスイッチング素子と、前記インバ
ータトランスへの入力電圧を設定する入力電圧設定手段
と、前記インバータトランスの二次側に接続された調光
制御用のトランジスタと、ランプ電流を検出する電流検
出手段とを備え、前記電流検出手段での検出値に応じて
前記入力電圧設定手段で設定するインバータトランスへ
の入力電圧を変化させるようにした。
ンバータトランスと、該インバータトランスの一次側を
スイッチング駆動するスイッチング素子と、前記インバ
ータトランスへの入力電圧を設定する入力電圧設定手段
と、前記インバータトランスの二次側に接続された調光
制御用のトランジスタと、ランプ電流を検出する電流検
出手段とを備え、前記電流検出手段での検出値に応じて
前記入力電圧設定手段で設定するインバータトランスへ
の入力電圧を変化させるようにした。
【0018】(3)上記(1)または(2)の構成にお
いて、インバータトランスへの入力電圧は段階的に変化
させるようにした。
いて、インバータトランスへの入力電圧は段階的に変化
させるようにした。
【0019】(4)上記(1)または(2)の構成にお
いて、インバータトランスへの入力電圧は連続的に変化
させるようにした。
いて、インバータトランスへの入力電圧は連続的に変化
させるようにした。
【0020】(5)放電ランプにインバータトランスか
ら点灯電圧を供給し、該インバータトランスの二次側に
接続された調光制御用のトランジスタにより調光制御を
行い、前記インバータトランスの一次側に供給する入力
電圧を、前記調光制御用のトランジスタのオンデューテ
ィに応じて変化させるようにした。
ら点灯電圧を供給し、該インバータトランスの二次側に
接続された調光制御用のトランジスタにより調光制御を
行い、前記インバータトランスの一次側に供給する入力
電圧を、前記調光制御用のトランジスタのオンデューテ
ィに応じて変化させるようにした。
【0021】(6)放電ランプにインバータトランスか
ら点灯電圧を供給し、該インバータトランスの二次側に
接続された調光制御用のトランジスタにより調光制御を
行い、前記インバータトランスの一次側に供給する入力
電圧を、ランプ電流の検出値に応じて変化させるように
した。
ら点灯電圧を供給し、該インバータトランスの二次側に
接続された調光制御用のトランジスタにより調光制御を
行い、前記インバータトランスの一次側に供給する入力
電圧を、ランプ電流の検出値に応じて変化させるように
した。
【0022】(7)上記(5)または(6)の構成にお
いて、インバータトランスへの入力電圧を段階的に変化
させるようにした。
いて、インバータトランスへの入力電圧を段階的に変化
させるようにした。
【0023】(8)上記(5)または(6)の構成にお
いて、インバータトランスへの入力電圧を連続的に変化
させるようにした。
いて、インバータトランスへの入力電圧を連続的に変化
させるようにした。
【0024】
【発明の実施の形態】(実施例1)図1は本発明の第一
の実施例を示す回路構成図であり、図4と同一符号は同
一構成要素を示している。
の実施例を示す回路構成図であり、図4と同一符号は同
一構成要素を示している。
【0025】図1において、1はAC入力電圧を得る交
流電源、DB1は整流用のダイオードブリッジ、C1は
平滑用のコンデンサで、このコンデンサC1の両端に印
加されるDC電圧は、入力電圧設定手段20に入力され
る。この入力電圧設定手段20は、後述する調光トラン
ジスタQ2のオンデューティに応じて出力電圧を変化さ
せ、その出力電圧はインバータトランスT1の入力電圧
(v)になる。この電圧は、インバータトランスT1の
一次巻線NP1に入力される。更にその電圧は、一次側
のスイッチングトランジスタ(スイッチング素子)Q1
でオン/オフされ、インバータトランスT1の二次側に
交流として伝達される。スイッチングトランジスタQ1
は電源ドライブ回路2でドライブされ、電源ドライブ回
路2は周波数設定手段3により例えば一定の周波数で駆
動される。
流電源、DB1は整流用のダイオードブリッジ、C1は
平滑用のコンデンサで、このコンデンサC1の両端に印
加されるDC電圧は、入力電圧設定手段20に入力され
る。この入力電圧設定手段20は、後述する調光トラン
ジスタQ2のオンデューティに応じて出力電圧を変化さ
せ、その出力電圧はインバータトランスT1の入力電圧
(v)になる。この電圧は、インバータトランスT1の
一次巻線NP1に入力される。更にその電圧は、一次側
のスイッチングトランジスタ(スイッチング素子)Q1
でオン/オフされ、インバータトランスT1の二次側に
交流として伝達される。スイッチングトランジスタQ1
は電源ドライブ回路2でドライブされ、電源ドライブ回
路2は周波数設定手段3により例えば一定の周波数で駆
動される。
【0026】上記インバータトランスT1の二次側に
は、二次巻線NS1、NS2を有している。二次巻線N
S1は、放電ランプ4の通常の点灯時に必要な電圧を供
給するもので、この二次巻線NS1の電圧値と、インダ
クタL1のインピーダンス値+放電ランプ4のインピー
ダンス値とで、放電ランプ4の通常点灯状態の点灯電流
値が決まる。二次巻線NS2は、放電ランプ4の起動時
に必要な電圧を供給するもので、この二次巻線NS2の
電圧値とインダクタL2のインピーダンス値とで放電ラ
ンプ4の予備点灯電流値が決まる。
は、二次巻線NS1、NS2を有している。二次巻線N
S1は、放電ランプ4の通常の点灯時に必要な電圧を供
給するもので、この二次巻線NS1の電圧値と、インダ
クタL1のインピーダンス値+放電ランプ4のインピー
ダンス値とで、放電ランプ4の通常点灯状態の点灯電流
値が決まる。二次巻線NS2は、放電ランプ4の起動時
に必要な電圧を供給するもので、この二次巻線NS2の
電圧値とインダクタL2のインピーダンス値とで放電ラ
ンプ4の予備点灯電流値が決まる。
【0027】上記の予備点灯電流とは、放電ランプ4が
起動してから通常点灯状態に移行するまでの時間に流れ
る電流を意味している。なお、正確には、二次巻線NS
2の電圧値+二次巻線NS1の電圧値と、インダクタL
2のインピーダンス値+インダクタL1のインピーダン
ス値+放電ランプ4のインピーダンス値とで放電ランプ
4の予備点灯電流値が決まるが、二次巻線NS1の電圧
<<二次巻線NS2の電圧、また、インダクタL1のイ
ンピーダンス値<<インダクタL2のインピーダンス値
であるので、上記のようになる。
起動してから通常点灯状態に移行するまでの時間に流れ
る電流を意味している。なお、正確には、二次巻線NS
2の電圧値+二次巻線NS1の電圧値と、インダクタL
2のインピーダンス値+インダクタL1のインピーダン
ス値+放電ランプ4のインピーダンス値とで放電ランプ
4の予備点灯電流値が決まるが、二次巻線NS1の電圧
<<二次巻線NS2の電圧、また、インダクタL1のイ
ンピーダンス値<<インダクタL2のインピーダンス値
であるので、上記のようになる。
【0028】蛍光灯等の放電ランプ4の光量を検出する
光量センサ6は、図示していないが、フォトダイオー
ド、プリアンプ等で構成されている。この光量センサ6
から光量に対応した電圧を調光制御回路9に入力する。
そして、この入力値と予め決められた所定値とが一定に
なるように、調光制御回路9及びその後段の回路とで制
御を行う。上述の一定に制御される電流値は、光量セン
サ6の出力値が不図示のアンプ(増幅器)を介して増幅
されてコンパレータQ3の+端子に入力される値と、光
量設定レジスタ10で設定されたデジタル値がD/A変
換器11によってアナログ電圧に変えられて、コンパレ
ータQ3の−端子に入力される値とが等しくなるような
所定値になる。そして、コンパレータQ3で比較が行わ
れ、その出力に応じてフリップフロップ(図示せず)を
たたき、アップダウンカウンタ12の値が書き換えら
れ、そのカウンタ値に従って、PWM発生回路13にて
実際にデューティを有する波形が生成される。このデュ
ーティを有する波形により調光トランジスタQ2のベー
スがドライブされ、調光制御が行われる。
光量センサ6は、図示していないが、フォトダイオー
ド、プリアンプ等で構成されている。この光量センサ6
から光量に対応した電圧を調光制御回路9に入力する。
そして、この入力値と予め決められた所定値とが一定に
なるように、調光制御回路9及びその後段の回路とで制
御を行う。上述の一定に制御される電流値は、光量セン
サ6の出力値が不図示のアンプ(増幅器)を介して増幅
されてコンパレータQ3の+端子に入力される値と、光
量設定レジスタ10で設定されたデジタル値がD/A変
換器11によってアナログ電圧に変えられて、コンパレ
ータQ3の−端子に入力される値とが等しくなるような
所定値になる。そして、コンパレータQ3で比較が行わ
れ、その出力に応じてフリップフロップ(図示せず)を
たたき、アップダウンカウンタ12の値が書き換えら
れ、そのカウンタ値に従って、PWM発生回路13にて
実際にデューティを有する波形が生成される。このデュ
ーティを有する波形により調光トランジスタQ2のベー
スがドライブされ、調光制御が行われる。
【0029】例えば、光量センサ6の出力値がD/A変
換器11の出力よりも低い→コンパレータQ3の出力が
ロー(低)→アップダウンカウンタ12の値がアップ→
PWM発生回路13の出力のデューティが広がる→調光
トランジスタQ2のデューティが広がる→放電ランプ4
の電流増加→光量センサ6の出力値増加、のプロセスに
なる。
換器11の出力よりも低い→コンパレータQ3の出力が
ロー(低)→アップダウンカウンタ12の値がアップ→
PWM発生回路13の出力のデューティが広がる→調光
トランジスタQ2のデューティが広がる→放電ランプ4
の電流増加→光量センサ6の出力値増加、のプロセスに
なる。
【0030】上記PWM発生回路13内にはPWMDU
YTYレジスタ14があり、このPWMDUTYレジス
タ14には、逐次書き換えられているアップダウンカウ
ンタ12の値が保存されているので、その値は実際の点
灯波形のデューティに対応した値になっている。すなわ
ち、そのデューティが100%近くになったら放電ラン
プ4の寿命であり、調光制御はできなくなる。
YTYレジスタ14があり、このPWMDUTYレジス
タ14には、逐次書き換えられているアップダウンカウ
ンタ12の値が保存されているので、その値は実際の点
灯波形のデューティに対応した値になっている。すなわ
ち、そのデューティが100%近くになったら放電ラン
プ4の寿命であり、調光制御はできなくなる。
【0031】また、例えば複写機制御マイコン等(図示
せず)がある場合は、そのマイコン等でこのPWMDU
TYレジスタ14の値を読みに行けば、今現在実際に蛍
光灯を駆動している波形のデューティが分かる構成にな
っている。そして、デューティが100%近くになって
いたら、蛍光灯の寿命等と判断して、例えば複写機の表
示部に警告メッセージを出す。
せず)がある場合は、そのマイコン等でこのPWMDU
TYレジスタ14の値を読みに行けば、今現在実際に蛍
光灯を駆動している波形のデューティが分かる構成にな
っている。そして、デューティが100%近くになって
いたら、蛍光灯の寿命等と判断して、例えば複写機の表
示部に警告メッセージを出す。
【0032】ランプ口金A1,A2,B1,B2には放
電ランプ4のフィラメント5,7が接続されている。そ
して、予熱トランスT2の一次巻線NP1にかかる電圧
が予熱ドライブ回路8及びトランジスタQ4にてドライ
ブされ、二次巻線NS1,NS2に伝達される。この二
次巻線NS1の電圧は、ダイオードD2、コンデンサC
3、ダイオードD1を介してフィラメント5の両端に予
熱電圧(DC電圧)として印加され、また二次巻線NS
2からダイオードD4、コンデンサC4、ダイオードD
3を介してDC電圧がフィラメント7の両端に予熱電圧
として印加される。また、予熱電圧を一定値に制御する
ための、DC予熱電圧制御用のフィードバック巻線NP
2が設けられている。
電ランプ4のフィラメント5,7が接続されている。そ
して、予熱トランスT2の一次巻線NP1にかかる電圧
が予熱ドライブ回路8及びトランジスタQ4にてドライ
ブされ、二次巻線NS1,NS2に伝達される。この二
次巻線NS1の電圧は、ダイオードD2、コンデンサC
3、ダイオードD1を介してフィラメント5の両端に予
熱電圧(DC電圧)として印加され、また二次巻線NS
2からダイオードD4、コンデンサC4、ダイオードD
3を介してDC電圧がフィラメント7の両端に予熱電圧
として印加される。また、予熱電圧を一定値に制御する
ための、DC予熱電圧制御用のフィードバック巻線NP
2が設けられている。
【0033】また、ダイオードブリッジDB2は、放電
ランプ4に流れる交流電流を直流に整流する。その整流
は、二次側の調光トランジスタQ2でオン/オフ制御
(例えば2.7KHz)され、そのデューティを変える
ことで、放電ランプ4に流れる電流を変化させ、最終的
にセンサ6の出力値、すなわち放電ランプ4の光量が一
定になるように調光制御される。調光トランジスタQ2
のベースは、調光制御回路9内のPWM発生回路13で
決定される周波数、デューティで駆動される。
ランプ4に流れる交流電流を直流に整流する。その整流
は、二次側の調光トランジスタQ2でオン/オフ制御
(例えば2.7KHz)され、そのデューティを変える
ことで、放電ランプ4に流れる電流を変化させ、最終的
にセンサ6の出力値、すなわち放電ランプ4の光量が一
定になるように調光制御される。調光トランジスタQ2
のベースは、調光制御回路9内のPWM発生回路13で
決定される周波数、デューティで駆動される。
【0034】次に、上記構成における本実施例の動作に
ついて説明する。本実施例では、PWMDUTYレジス
タ14の値に応じて入力電圧設定手段20で設定する入
力電圧を図3の(a)に示すように段階的に変化させ
る。図5の(b)に本実施例の周波数切り換え前のラン
プ電流波形を示す。耐久が進んで調光制御が不可能にな
るデューティ100%に近づいている。このとき、設定
入力電圧をv1からv2に切り換える(v2<v1)。
入力電圧をv2にする(高くする)と、ランプ電流P−
P(ピークトウピーク)の値が上昇するので、同じデュ
ーティ相当での実効電流値は高くなる。したがって、調
光制御が掛かっている場合は、図5の(c)に示すよう
に、デューティは再び低くなる。
ついて説明する。本実施例では、PWMDUTYレジス
タ14の値に応じて入力電圧設定手段20で設定する入
力電圧を図3の(a)に示すように段階的に変化させ
る。図5の(b)に本実施例の周波数切り換え前のラン
プ電流波形を示す。耐久が進んで調光制御が不可能にな
るデューティ100%に近づいている。このとき、設定
入力電圧をv1からv2に切り換える(v2<v1)。
入力電圧をv2にする(高くする)と、ランプ電流P−
P(ピークトウピーク)の値が上昇するので、同じデュ
ーティ相当での実効電流値は高くなる。したがって、調
光制御が掛かっている場合は、図5の(c)に示すよう
に、デューティは再び低くなる。
【0035】図5の(c)は、本実施例の入力電圧切り
換え後のランプ電流波形を示している。この状態では再
び調光制御が可能であり、再度放電ランプ4を調光制御
し続けることができる。そして、ここから更に耐久が進
むと、図5の(d)に示すようになる。図5の(d)は
本実施例の寿命末期のランプ電流波形を示している。す
なわち、従来例では、放電ランプ4を調光制御できるの
は図5の(a)−2の状態→図5の(b)の状態までの
期間のみであるが、本実施例では、図5の(a)−2の
状態→図5の(b)の状態→図5の(c)の状態→図5
の(d)の状態までの期間であり、長くすることが可能
である。
換え後のランプ電流波形を示している。この状態では再
び調光制御が可能であり、再度放電ランプ4を調光制御
し続けることができる。そして、ここから更に耐久が進
むと、図5の(d)に示すようになる。図5の(d)は
本実施例の寿命末期のランプ電流波形を示している。す
なわち、従来例では、放電ランプ4を調光制御できるの
は図5の(a)−2の状態→図5の(b)の状態までの
期間のみであるが、本実施例では、図5の(a)−2の
状態→図5の(b)の状態→図5の(c)の状態→図5
の(d)の状態までの期間であり、長くすることが可能
である。
【0036】更に本実施例では、図5の(e)、図5の
(f)に示すように、寿命期間中のオンデューティは、
常にある程度高い値で、低いオンデューティで使用する
状態は存在しない。このために、変動に対する光量の応
答は常に良好であり、画像不良等が発生しない。
(f)に示すように、寿命期間中のオンデューティは、
常にある程度高い値で、低いオンデューティで使用する
状態は存在しない。このために、変動に対する光量の応
答は常に良好であり、画像不良等が発生しない。
【0037】なお、図5の(e)は、(a)−2及び
(c)のときのインバータトランスT1の二次側の調光
トランジスタQ2のベース電圧、図5の(f)は、
(b)及び(d)のときのインバータトランスT1の二
次側の調光トランジスタQ2のベース電圧を示してい
る。
(c)のときのインバータトランスT1の二次側の調光
トランジスタQ2のベース電圧、図5の(f)は、
(b)及び(d)のときのインバータトランスT1の二
次側の調光トランジスタQ2のベース電圧を示してい
る。
【0038】このように、本実施例では、放電ランプ4
の耐久時間に応じてインバータトランスT1への入力電
圧を変化させてやることで、調光制御のオンデューティ
を常にリニアリティの良い範囲内で使用し、その際にイ
ンバータトランスT1への入力電圧は低めの値に設定
し、調光トランジスタQ2のオンデューティは寿命初期
にて既にある程度高い値に設定するようにしている。
の耐久時間に応じてインバータトランスT1への入力電
圧を変化させてやることで、調光制御のオンデューティ
を常にリニアリティの良い範囲内で使用し、その際にイ
ンバータトランスT1への入力電圧は低めの値に設定
し、調光トランジスタQ2のオンデューティは寿命初期
にて既にある程度高い値に設定するようにしている。
【0039】これによって、変動に対する光量の応答が
良好で、なお且つオンデューティが100%に達し調光
制御ができなくなるまでの寿命が長い放電ランプインバ
ータが可能となる。
良好で、なお且つオンデューティが100%に達し調光
制御ができなくなるまでの寿命が長い放電ランプインバ
ータが可能となる。
【0040】(実施例2)図2は本発明の第二の実施例
を示す回路構成図であり、図1と同一符号は同一構成要
素を示している。
を示す回路構成図であり、図1と同一符号は同一構成要
素を示している。
【0041】図2において、15は放電ランプ4に流れ
るランプ電流を検出するランプ電流検出回路(電流検出
手段)で、カレントトランスCT21、整流用のダイオ
ードD21、平滑用のコンデンサC24及び抵抗R21
から構成されている。なお、他の回路構成は図1と同様
であるので、説明は省略する。
るランプ電流を検出するランプ電流検出回路(電流検出
手段)で、カレントトランスCT21、整流用のダイオ
ードD21、平滑用のコンデンサC24及び抵抗R21
から構成されている。なお、他の回路構成は図1と同様
であるので、説明は省略する。
【0042】第二の実施例では、放電ランプ4の電流を
直接検出し、その値に従ってインバータトランスT1へ
の入力電圧を変化させるようにしている。その際、電流
検知はピーク検知ではなく、RMS検知あるいは平均値
検知で行う。
直接検出し、その値に従ってインバータトランスT1へ
の入力電圧を変化させるようにしている。その際、電流
検知はピーク検知ではなく、RMS検知あるいは平均値
検知で行う。
【0043】電流検出用のカレントトランスCT21の
二次側巻線には抵抗R21が接続され、この抵抗R21
の両端にはランプ電流値に対応する交流電圧が発生す
る。この交流電圧を、ダイオードD21とコンデンサC
24の整流平滑回路及びその後段の回路(図示せず)
で、RMS検知あるいは平均値検知する。その検知値
は、入力電圧設定手段20に入力される。その後の入力
電圧設定手段20にてインバータトランスT1への入力
電圧が変えられて調光制御がオンデューティが変わる動
作は第一の実施例と同じであるので省略する。
二次側巻線には抵抗R21が接続され、この抵抗R21
の両端にはランプ電流値に対応する交流電圧が発生す
る。この交流電圧を、ダイオードD21とコンデンサC
24の整流平滑回路及びその後段の回路(図示せず)
で、RMS検知あるいは平均値検知する。その検知値
は、入力電圧設定手段20に入力される。その後の入力
電圧設定手段20にてインバータトランスT1への入力
電圧が変えられて調光制御がオンデューティが変わる動
作は第一の実施例と同じであるので省略する。
【0044】ここで、カレントトランスCT21は上述
の機能の他に、放電ランプ4が装着されていない状態
(ランプ無し検知)の検知も行うことができる。これ
は、ランプの装着し忘れや、口金から外れていた場合の
検知/対応に有効である。
の機能の他に、放電ランプ4が装着されていない状態
(ランプ無し検知)の検知も行うことができる。これ
は、ランプの装着し忘れや、口金から外れていた場合の
検知/対応に有効である。
【0045】(実施例3)次に、本発明の第三の実施例
を図3の(b)について説明する。図3の(a)は、第
一、第二の実施例にて既に説明したとおり、周波数が段
階的に変化している様子を示している。なお、第三の実
施例の回路構成は、図1,図2と同じであるので省略す
る。
を図3の(b)について説明する。図3の(a)は、第
一、第二の実施例にて既に説明したとおり、周波数が段
階的に変化している様子を示している。なお、第三の実
施例の回路構成は、図1,図2と同じであるので省略す
る。
【0046】前述の第一、第二の実施例では、オンデュ
ーティが100%近くなったらインバータトランスT1
への入力電圧をv1からv2へ(v2<v1)一気に切
り換えるようにしているが、このv2はインバータトラ
ンスT1の磁気的飽和を起こさない範囲の最大値であ
り、いきなり最大値になってしまう。
ーティが100%近くなったらインバータトランスT1
への入力電圧をv1からv2へ(v2<v1)一気に切
り換えるようにしているが、このv2はインバータトラ
ンスT1の磁気的飽和を起こさない範囲の最大値であ
り、いきなり最大値になってしまう。
【0047】これに対して、第三の実施例では、PWM
DUTYレジスタ14の値あるいはランプ電流検出回路
15の出力値に応じて、入力設定手段20で設定する入
力電圧を連続的に変化させるようにしている。すなわ
ち、いきなり周波数を最大値のv2にするのではなく、
v1→v31→v32→v33→v34→v35→→→
v2のように変化させる(v2<<<v35<v34<
v33<v32<v31<v1)。
DUTYレジスタ14の値あるいはランプ電流検出回路
15の出力値に応じて、入力設定手段20で設定する入
力電圧を連続的に変化させるようにしている。すなわ
ち、いきなり周波数を最大値のv2にするのではなく、
v1→v31→v32→v33→v34→v35→→→
v2のように変化させる(v2<<<v35<v34<
v33<v32<v31<v1)。
【0048】このように第三の実施例では入力電圧を連
続的に変化させるので、電流のP−P値の上昇も連続的
になり、トランスその他の部品の昇温が連続的になると
いう利点がある。
続的に変化させるので、電流のP−P値の上昇も連続的
になり、トランスその他の部品の昇温が連続的になると
いう利点がある。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電ランプの耐久時間に応じてインバータトランスへの
入力電圧を変化させ、調光制御のオンデューティを常に
リニアリティの良い範囲内で使用し、その際にインバー
タトランスへの入力電圧は低めの値に設定し、調光トラ
ンジスタのオンデューティは寿命初期にて既にある程度
高い値に設定することができる。
放電ランプの耐久時間に応じてインバータトランスへの
入力電圧を変化させ、調光制御のオンデューティを常に
リニアリティの良い範囲内で使用し、その際にインバー
タトランスへの入力電圧は低めの値に設定し、調光トラ
ンジスタのオンデューティは寿命初期にて既にある程度
高い値に設定することができる。
【0050】これによって、変動に対する光量の応答が
良好で、なお且つ、オンデューティが100%に達し調
光制御ができなくなるまでの寿命時間が長くなる。
良好で、なお且つ、オンデューティが100%に達し調
光制御ができなくなるまでの寿命時間が長くなる。
【図1】 本発明の第一の実施例を示す回路構成図
【図2】 本発明の第二の実施例を示す回路構成図
【図3】 入力電圧の変化の様子を示す図
【図4】 従来例を示す回路構成図
【図5】 ランプ電流波形を示す説明図
【符号の説明】 1 交流電源 2 電源ドライブ回路 3 周波数設定手段 4 放電ランプ 5 フィラメント 6 光量センサ 7 フィラメント 8 予熱ドライブ回路 9 調光制御回路 10 光量設定レジスタ 11 D/A変換器 12 アップダウンカウンタ 13 PWM発生回路 14 PWMDUTYレジスタ 15 ランプ電流検出回路 20 入力電圧設定手段 DB1 ダイオードブリッジ DB2 ダイオードブリッジ T1 インバータトランス T2 予熱トランス Q1 スイッチングトランジスタ Q2 調光トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA02 BA03 BB01 BC01 DB01 DC01 EA01 EA02 EB07 EB10 GA01 GB04 GC04 HA06 HA10 HB03 3K098 CC07 CC21 CC44 DD22 DD25 DD37 DD42 DD43 EE14 EE32 FF04 FF16 5H007 BB03 CA01 CB07 CC12 CC32 DB07 DC02 DC07 EA02
Claims (8)
- 【請求項1】 放電ランプに点灯電圧を供給するインバ
ータトランスと、該インバータトランスの一次側をスイ
ッチング駆動するスイッチング素子と、前記インバータ
トランスへの入力電圧を設定する入力電圧設定手段と、
前記インバータトランスの二次側に接続された調光制御
用のトランジスタとを備え、前記トランジスタのオンデ
ューティに応じて前記入力電圧設定手段で設定するイン
バータトランスへの入力電圧を変化させることを特徴と
する放電ランプの制御装置。 - 【請求項2】 放電ランプに点灯電圧を供給するインバ
ータトランスと、該インバータトランスの一次側をスイ
ッチング駆動するスイッチング素子と、前記インバータ
トランスへの入力電圧を設定する入力電圧設定手段と、
前記インバータトランスの二次側に接続された調光制御
用のトランジスタと、ランプ電流を検出する電流検出手
段とを備え、前記電流検出手段での検出値に応じて前記
入力電圧設定手段で設定するインバータトランスへの入
力電圧を変化させることを特徴とする放電ランプの制御
装置。 - 【請求項3】 インバータトランスへの入力電圧は段階
的に変化させることを特徴とする請求項1または2記載
の放電ランプの制御装置。 - 【請求項4】 インバータトランスへの入力電圧は連続
的に変化させることを特徴とする請求項1または2記載
の放電ランプの制御装置。 - 【請求項5】 放電ランプにインバータトランスから点
灯電圧を供給し、該インバータトランスの二次側に接続
された調光制御用のトランジスタにより調光制御を行
い、前記インバータトランスの一次側に供給する入力電
圧を、前記調光制御用のトランジスタのオンデューティ
に応じて変化させるようにしたことを特徴とする放電ラ
ンプの制御方法。 - 【請求項6】 放電ランプにインバータトランスから点
灯電圧を供給し、該インバータトランスの二次側に接続
された調光制御用のトランジスタにより調光制御を行
い、前記インバータトランスの一次側に供給する入力電
圧を、ランプ電流の検出値に応じて変化させるようにし
たことを特徴とする放電ランプの制御方法。 - 【請求項7】 インバータトランスへの入力電圧を段階
的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項5ま
たは6記載の放電ランプの制御方法。 - 【請求項8】 インバータトランスへの入力電圧を連続
的に変化させるようにしたことを特徴とする請求項5ま
たは6記載の放電ランプの制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11097670A JP2000294393A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 放電ランプの制御装置及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11097670A JP2000294393A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 放電ランプの制御装置及び制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000294393A true JP2000294393A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14198473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11097670A Withdrawn JP2000294393A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 放電ランプの制御装置及び制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000294393A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009004171A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置、液晶表示装置 |
DE102004013626B4 (de) * | 2003-03-24 | 2009-03-05 | Sharp K.K. | Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung dünner Schichten |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP11097670A patent/JP2000294393A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004013626B4 (de) * | 2003-03-24 | 2009-03-05 | Sharp K.K. | Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung dünner Schichten |
JP2009004171A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置、液晶表示装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |