JP2002352982A - 電源装置 - Google Patents
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- JP2002352982A JP2002352982A JP2001158334A JP2001158334A JP2002352982A JP 2002352982 A JP2002352982 A JP 2002352982A JP 2001158334 A JP2001158334 A JP 2001158334A JP 2001158334 A JP2001158334 A JP 2001158334A JP 2002352982 A JP2002352982 A JP 2002352982A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランプ電圧を経時(経年)的に徐々に増加さ
せる従来の制御方法よりもランプの寿命をさらに延ば
す。 【解決手段】 一対の電極を持ち、消費電力がほぼ一定
となるようにインピーダンスが変化する特性を有するラ
ンプLaと、直流電源DCと、この直流電源DCからの
直流電圧を降圧するDC−DCコンバータ11と、これ
とランプLaとの間に介設されたスイッチング素子Q1
〜Q4などにより構成され、スイッチング素子Q1〜Q
4のスイッチング動作により、DC−DCコンバータ1
1からの電力を交流電力に変換してランプLaに供給す
るDC−AC変換器12と、始動時および定常点灯時、
Laランプの内部で蒸気化した金属を各電極の先端部分
に付着させて突起に成長させる交番周波数になるよう
に、スイッチング素子Q1〜Q4を動作させるなどの制
御を行う制御部13とを備えた。
せる従来の制御方法よりもランプの寿命をさらに延ば
す。 【解決手段】 一対の電極を持ち、消費電力がほぼ一定
となるようにインピーダンスが変化する特性を有するラ
ンプLaと、直流電源DCと、この直流電源DCからの
直流電圧を降圧するDC−DCコンバータ11と、これ
とランプLaとの間に介設されたスイッチング素子Q1
〜Q4などにより構成され、スイッチング素子Q1〜Q
4のスイッチング動作により、DC−DCコンバータ1
1からの電力を交流電力に変換してランプLaに供給す
るDC−AC変換器12と、始動時および定常点灯時、
Laランプの内部で蒸気化した金属を各電極の先端部分
に付着させて突起に成長させる交番周波数になるよう
に、スイッチング素子Q1〜Q4を動作させるなどの制
御を行う制御部13とを備えた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極を持つ
ランプを点灯させるための電源装置に関するものであ
る。
ランプを点灯させるための電源装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、一対の電極を持つランプと、直流
電源と、この直流電源からの直流電圧を昇圧または降圧
するDC−DCコンバータと、このDC−DCコンバー
タとランプとの間に介設された複数のスイッチング素子
により構成され、これらスイッチング素子のスイッチン
グ動作により、DC−DCコンバータからの電力を交流
電力に変換してランプに供給するDC−AC変換器とを
備えた電源装置が種々提案されまた市販されている。
電源と、この直流電源からの直流電圧を昇圧または降圧
するDC−DCコンバータと、このDC−DCコンバー
タとランプとの間に介設された複数のスイッチング素子
により構成され、これらスイッチング素子のスイッチン
グ動作により、DC−DCコンバータからの電力を交流
電力に変換してランプに供給するDC−AC変換器とを
備えた電源装置が種々提案されまた市販されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一対の電極
を持つランプの場合、各電極の先端部分は経時(経年)
変化で禿びてくる。この様子を図7に示す。ランプの初
期時には、図7(a)に示すように、各電極ELの先端
部分は所定の長さに設定されており、各先端部分は所定
距離D1離れて電極間の距離がその距離D1になってい
る。この距離D1は、点灯周波数によって電極間の温度
差などのために、各電極ELの先端部分が図7(b)に
示すように禿びていき、上記D1よりも長い距離D2に
変化していく。このように、電極間の距離が徐々に長く
なっていくと、ランプの照度が変化し、チラツキの問題
が生じてくるので、従来では、ランプ電圧を経時的に徐
々に増加させ、ランプの寿命を延ばす制御方法が採られ
ていた。
を持つランプの場合、各電極の先端部分は経時(経年)
変化で禿びてくる。この様子を図7に示す。ランプの初
期時には、図7(a)に示すように、各電極ELの先端
部分は所定の長さに設定されており、各先端部分は所定
距離D1離れて電極間の距離がその距離D1になってい
る。この距離D1は、点灯周波数によって電極間の温度
差などのために、各電極ELの先端部分が図7(b)に
示すように禿びていき、上記D1よりも長い距離D2に
変化していく。このように、電極間の距離が徐々に長く
なっていくと、ランプの照度が変化し、チラツキの問題
が生じてくるので、従来では、ランプ電圧を経時的に徐
々に増加させ、ランプの寿命を延ばす制御方法が採られ
ていた。
【0004】なお、図7のCLは金属製のコイルであ
る。また、図7(b)の距離D2は、ランプ電圧を種々
の理由でこれ以上上昇させることができないランプ寿命
末期時の長さである。
る。また、図7(b)の距離D2は、ランプ電圧を種々
の理由でこれ以上上昇させることができないランプ寿命
末期時の長さである。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、ランプ電圧を経時的に徐々に増加させる従来の
制御方法よりもランプの寿命をさらに延ばすことができ
る電源装置を提供することを目的とする。
であり、ランプ電圧を経時的に徐々に増加させる従来の
制御方法よりもランプの寿命をさらに延ばすことができ
る電源装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1記載の発明の電源装置は、一対の電極を持
ち、消費電力がほぼ一定となるようにインピーダンスが
変化する特性を有するランプと、直流電源と、この直流
電源からの直流電圧を昇圧または降圧するDC−DC変
換手段と、このDC−DC変換手段と前記ランプとの間
に介設された複数のスイッチング素子により構成され、
これらのスイッチング素子のスイッチング動作により、
前記DC−DC変換手段からの電力を交流電力に変換し
て前記ランプに供給するDC−AC変換手段とを備え、
このDC−AC変換手段のスイッチング素子は、始動時
および定常点灯時、前記ランプの内部で蒸気化した金属
を前記一対の電極の各先端部分に付着させて突起に成長
させる交番周波数になるように動作することを特徴とす
る。
の請求項1記載の発明の電源装置は、一対の電極を持
ち、消費電力がほぼ一定となるようにインピーダンスが
変化する特性を有するランプと、直流電源と、この直流
電源からの直流電圧を昇圧または降圧するDC−DC変
換手段と、このDC−DC変換手段と前記ランプとの間
に介設された複数のスイッチング素子により構成され、
これらのスイッチング素子のスイッチング動作により、
前記DC−DC変換手段からの電力を交流電力に変換し
て前記ランプに供給するDC−AC変換手段とを備え、
このDC−AC変換手段のスイッチング素子は、始動時
および定常点灯時、前記ランプの内部で蒸気化した金属
を前記一対の電極の各先端部分に付着させて突起に成長
させる交番周波数になるように動作することを特徴とす
る。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の電
源装置において、前記ランプの電極は一定の熱容量を持
ち、前記交番周波数は、ランプ電圧が定格ランプ電圧か
らまたは定格ランプ電圧を含む定格範囲外に変化する
と、ランプ電圧が定格ランプ電圧または定格範囲内であ
る時に前記一対の電極の各先端部分に成長する突起と同
様の突起を成長させる周波数に変化することを特徴とす
る。
源装置において、前記ランプの電極は一定の熱容量を持
ち、前記交番周波数は、ランプ電圧が定格ランプ電圧か
らまたは定格ランプ電圧を含む定格範囲外に変化する
と、ランプ電圧が定格ランプ電圧または定格範囲内であ
る時に前記一対の電極の各先端部分に成長する突起と同
様の突起を成長させる周波数に変化することを特徴とす
る。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項2記載の電
源装置において、ランプ電圧の検出を行う検出手段を備
え、前記交番周波数は前記検出手段の検出結果に応じて
変化することを特徴とする。
源装置において、ランプ電圧の検出を行う検出手段を備
え、前記交番周波数は前記検出手段の検出結果に応じて
変化することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1は本発明に
係る第1実施形態の電源装置の構成図、図2,図3は電
極間の距離とランプ電圧との関係の説明図である。
係る第1実施形態の電源装置の構成図、図2,図3は電
極間の距離とランプ電圧との関係の説明図である。
【0010】第1実施形態の電源装置は、図1に示すよ
うに、直流電源DC、ランプLa、DC−DCコンバー
タ11、DC−AC変換器12および制御部13により
構成されるいわゆる放電ランプ点灯装置である。
うに、直流電源DC、ランプLa、DC−DCコンバー
タ11、DC−AC変換器12および制御部13により
構成されるいわゆる放電ランプ点灯装置である。
【0011】ランプLaは、一対の電極ELを持ち(図
2(a)参照)、消費電力がほぼ一定となるようにイン
ピーダンスが変化する特性を有している。
2(a)参照)、消費電力がほぼ一定となるようにイン
ピーダンスが変化する特性を有している。
【0012】DC−DCコンバータ11は、トランスP
T11、スイッチング素子(図1ではFET)Q11、
インダクタL11、ダイオードD111,D112、コ
ンデンサC111,C112および抵抗R111〜R1
13により構成されるいわゆる降圧チョッパであって、
直流電源DCからの直流電圧をスイッチング素子Q11
のスイッチング動作により降圧するものである。なお、
DC−DCコンバータは、直流電源DCからの直流電圧
を昇圧する昇圧チョッパにより構成される場合もある。
T11、スイッチング素子(図1ではFET)Q11、
インダクタL11、ダイオードD111,D112、コ
ンデンサC111,C112および抵抗R111〜R1
13により構成されるいわゆる降圧チョッパであって、
直流電源DCからの直流電圧をスイッチング素子Q11
のスイッチング動作により降圧するものである。なお、
DC−DCコンバータは、直流電源DCからの直流電圧
を昇圧する昇圧チョッパにより構成される場合もある。
【0013】DC−AC変換器12は、DC−DCコン
バータ11とランプLaとの間に介設されたフルブリッ
ジ構成のスイッチング素子Q1〜Q4のほか、これらの
各直列回路の接続点間に設けられたインダクタL12
1,L122およびコンデンサC12により構成される
いわゆるインバータであって、スイッチング素子Q1〜
Q4のスイッチング動作により、DC−DCコンバータ
11からの電力を交流電力に変換してランプLaに供給
するものである。ただし、スイッチング素子Q1〜Q4
の各々は、サブストレートが内部で接続されているMO
S型FETであり、寄生ダイオードが逆並列接続される
構造になっている。また、一例として、スイッチング素
子Q1〜Q4は、スイッチング素子Q1,Q4とスイッ
チング素子Q2,Q3とが交互にオン/オフするように
制御される。
バータ11とランプLaとの間に介設されたフルブリッ
ジ構成のスイッチング素子Q1〜Q4のほか、これらの
各直列回路の接続点間に設けられたインダクタL12
1,L122およびコンデンサC12により構成される
いわゆるインバータであって、スイッチング素子Q1〜
Q4のスイッチング動作により、DC−DCコンバータ
11からの電力を交流電力に変換してランプLaに供給
するものである。ただし、スイッチング素子Q1〜Q4
の各々は、サブストレートが内部で接続されているMO
S型FETであり、寄生ダイオードが逆並列接続される
構造になっている。また、一例として、スイッチング素
子Q1〜Q4は、スイッチング素子Q1,Q4とスイッ
チング素子Q2,Q3とが交互にオン/オフするように
制御される。
【0014】制御部13は、チョッパ制御部130およ
びインバータ制御部136により構成され、DC−DC
コンバータ11およびDC−AC変換器12の各スイッ
チング素子のオン/オフ制御を行うものである。チョッ
パ制御部130は、定電流制御回路131、定電力制御
回路132、点灯後解放電圧上昇回路133、無負荷解
放電圧制御回路134およびQ11駆動回路を備え、基
本的(短期的)には、DC−DCコンバータ11の出力
からランプ電圧を検出し、抵抗R113からランプ電流
を検出して、DC−DCコンバータ11の出力電力、つ
まりランプLaの消費電力を監視し、その電力が所定電
力になるようにスイッチング素子Q11のオン/オフ制
御を行う。他方、インバータ制御部136は、スイッチ
ング素子Q1〜Q4のオン/オフ制御を行う。
びインバータ制御部136により構成され、DC−DC
コンバータ11およびDC−AC変換器12の各スイッ
チング素子のオン/オフ制御を行うものである。チョッ
パ制御部130は、定電流制御回路131、定電力制御
回路132、点灯後解放電圧上昇回路133、無負荷解
放電圧制御回路134およびQ11駆動回路を備え、基
本的(短期的)には、DC−DCコンバータ11の出力
からランプ電圧を検出し、抵抗R113からランプ電流
を検出して、DC−DCコンバータ11の出力電力、つ
まりランプLaの消費電力を監視し、その電力が所定電
力になるようにスイッチング素子Q11のオン/オフ制
御を行う。他方、インバータ制御部136は、スイッチ
ング素子Q1〜Q4のオン/オフ制御を行う。
【0015】ここで、ランプLaの各電極ELの先端部
分は経時変化で禿びてくる。このため、第1実施形態で
は、インバータ制御部136は、始動時および定常点灯
時、図2に示すように、ランプLaの内部で蒸気化した
金属(例えば電極材:タングステンなど)を各電極EL
の先端部分に付着させて突起Pに成長させる交番周波数
になるようにスイッチング素子Q1〜Q4をオン/オフ
制御する。
分は経時変化で禿びてくる。このため、第1実施形態で
は、インバータ制御部136は、始動時および定常点灯
時、図2に示すように、ランプLaの内部で蒸気化した
金属(例えば電極材:タングステンなど)を各電極EL
の先端部分に付着させて突起Pに成長させる交番周波数
になるようにスイッチング素子Q1〜Q4をオン/オフ
制御する。
【0016】例えば、120W,150W系の高圧水銀
ランプの場合、ランプ電圧が定格ランプ電圧のとき、1
70Hzの交番周波数になるようにスイッチング素子Q
1〜Q4をオン/オフ制御する。
ランプの場合、ランプ電圧が定格ランプ電圧のとき、1
70Hzの交番周波数になるようにスイッチング素子Q
1〜Q4をオン/オフ制御する。
【0017】これにより、図2(a)に示すランプの初
期時における電極間の距離D1は、安定時には図2
(b)に示すように、突起PによりそのD1よりも短い
距離D0に変化する。そして、図2(c)に示すよう
に、突起Pを除く電極間の距離が上記従来の制御方法を
採った場合の寿命末期時の距離D2になっても、突起P
により電極間の距離はそのD2よりも短いD2’とな
る。従って、電極間の距離がD1からD0、D2’を経
てD2に変化するまで、従来と同様にランプLaを点灯
させることができるので、電極間の距離がD2’からD
2に変化するまでの間、ランプの寿命を延ばすことがで
きる。
期時における電極間の距離D1は、安定時には図2
(b)に示すように、突起PによりそのD1よりも短い
距離D0に変化する。そして、図2(c)に示すよう
に、突起Pを除く電極間の距離が上記従来の制御方法を
採った場合の寿命末期時の距離D2になっても、突起P
により電極間の距離はそのD2よりも短いD2’とな
る。従って、電極間の距離がD1からD0、D2’を経
てD2に変化するまで、従来と同様にランプLaを点灯
させることができるので、電極間の距離がD2’からD
2に変化するまでの間、ランプの寿命を延ばすことがで
きる。
【0018】一方、電極間の距離がD1からD0,D
2’を経てD2に変化するので、チョッパ制御部130
は、図3のAに示すように、ランプ電圧を経時的に変化
させるようにスイッチング素子Q11のオン/オフ制御
を行う。すなわち、図2(a)の距離D1のときは、ラ
ンプ電圧が定格電圧Vla1になるように、スイッチン
グ素子Q11のオン/オフ制御を行い、距離D1から図
2(b)の距離D0に変化する間は、ランプ電圧がVl
a0に徐々に下がるように、スイッチング素子Q11の
オン/オフ制御を行う。そして、図2(b)の状態が安
定期としてしばらく続いた後、電極間の距離がD0から
D2’を経てD2に変化する間は、ランプ電圧がVla
0からVla1を経て従来の寿命末期時のランプ電圧V
la2に徐々に上昇するように、スイッチング素子Q1
1のオン/オフ制御を行う。なお、図3中のPA1は従
来の制御方法によるランプ電圧の変化例を示す。
2’を経てD2に変化するので、チョッパ制御部130
は、図3のAに示すように、ランプ電圧を経時的に変化
させるようにスイッチング素子Q11のオン/オフ制御
を行う。すなわち、図2(a)の距離D1のときは、ラ
ンプ電圧が定格電圧Vla1になるように、スイッチン
グ素子Q11のオン/オフ制御を行い、距離D1から図
2(b)の距離D0に変化する間は、ランプ電圧がVl
a0に徐々に下がるように、スイッチング素子Q11の
オン/オフ制御を行う。そして、図2(b)の状態が安
定期としてしばらく続いた後、電極間の距離がD0から
D2’を経てD2に変化する間は、ランプ電圧がVla
0からVla1を経て従来の寿命末期時のランプ電圧V
la2に徐々に上昇するように、スイッチング素子Q1
1のオン/オフ制御を行う。なお、図3中のPA1は従
来の制御方法によるランプ電圧の変化例を示す。
【0019】以上、第1実施形態によれば、ランプ電圧
を経時的に徐々に増加させるだけの従来の制御方法より
もランプの寿命をさらに延ばすことができる。両電極E
Lの突起P間の最小距離D0において、アーク放電が安
定してその中心位置のズレ(チラツキ)を起こすことな
く、反射鏡の焦点がこの中心に位置することから、照度
維持率が安定する。また、ランプ電圧が維持されるた
め、通常よりも長寿命となる。
を経時的に徐々に増加させるだけの従来の制御方法より
もランプの寿命をさらに延ばすことができる。両電極E
Lの突起P間の最小距離D0において、アーク放電が安
定してその中心位置のズレ(チラツキ)を起こすことな
く、反射鏡の焦点がこの中心に位置することから、照度
維持率が安定する。また、ランプ電圧が維持されるた
め、通常よりも長寿命となる。
【0020】(第2実施形態)図4は本発明に係る第2
実施形態の電源装置の構成図である。
実施形態の電源装置の構成図である。
【0021】第2実施形態の電源装置は、図4に示すよ
うな液晶プロジェクタ用の電源装置であって、直流電源
DC(この場合、交流電源を整流および平滑などする回
路)およびランプLaを第1実施形態と同様に備えてい
るほか、第1実施形態との相違点として、DC−DCコ
ンバータ21、DC−AC変換器22および制御部23
を備えている。ただし、ランプLaの電極ELは一定の
熱容量を持つ。
うな液晶プロジェクタ用の電源装置であって、直流電源
DC(この場合、交流電源を整流および平滑などする回
路)およびランプLaを第1実施形態と同様に備えてい
るほか、第1実施形態との相違点として、DC−DCコ
ンバータ21、DC−AC変換器22および制御部23
を備えている。ただし、ランプLaの電極ELは一定の
熱容量を持つ。
【0022】DC−DCコンバータ21は、スイッチン
グ素子(例えばFET)Q21、インダクタL21、ダ
イオードD21、コンデンサC21および抵抗R21に
より構成される降圧チョッパであって、直流電源DCか
らの直流電圧をスイッチング素子Q21のスイッチング
動作により降圧するものである。
グ素子(例えばFET)Q21、インダクタL21、ダ
イオードD21、コンデンサC21および抵抗R21に
より構成される降圧チョッパであって、直流電源DCか
らの直流電圧をスイッチング素子Q21のスイッチング
動作により降圧するものである。
【0023】DC−AC変換器22は、DC−DCコン
バータ21とランプLaとの間に介設されたフルブリッ
ジ構成のスイッチング素子(例えばFET)Q1〜Q4
のほか、これらの各直列回路の接続点間に設けられたイ
ンダクタL22などにより構成されるインバータであっ
て、スイッチング素子Q1〜Q4のスイッチング動作に
より、DC−DCコンバータ21からの電力を交流電力
に変換してランプLaに供給するものである。また、D
C−AC変換器22には、後述のSSSのオンによりラ
ンプLaに高電圧パルスを印加するイグナイタ221
(内部構成は簡略図示)と、SSS、抵抗R222およ
びコンデンサC222により構成され、始動時にイグナ
イタ221を作動させる作動部222とが設けられてい
る。
バータ21とランプLaとの間に介設されたフルブリッ
ジ構成のスイッチング素子(例えばFET)Q1〜Q4
のほか、これらの各直列回路の接続点間に設けられたイ
ンダクタL22などにより構成されるインバータであっ
て、スイッチング素子Q1〜Q4のスイッチング動作に
より、DC−DCコンバータ21からの電力を交流電力
に変換してランプLaに供給するものである。また、D
C−AC変換器22には、後述のSSSのオンによりラ
ンプLaに高電圧パルスを印加するイグナイタ221
(内部構成は簡略図示)と、SSS、抵抗R222およ
びコンデンサC222により構成され、始動時にイグナ
イタ221を作動させる作動部222とが設けられてい
る。
【0024】制御部23は、ランプ電流検出ブロック2
30、ランプ電圧検出ブロック231、電力演算ブロッ
ク232、同期信号制御ブロック233、発振停止ブロ
ック234、降圧チョッパ制御ブロック235、点灯判
別ブロック236、極性反転制御ブロック237および
フルブリッジ制御ブロック238などにより構成され、
DC−DCコンバータ21およびDC−AC変換器22
の各スイッチング素子のオン/オフ制御を行うものであ
り、例えば第1実施形態の制御部13と同様の制御を行
うほか、第2実施形態の特徴として、検出されたランプ
電圧が、定格ランプ電圧を含む所定の定格範囲外に変化
すると、ランプ電圧が定格範囲内である時に各電極EL
の先端部分に成長する突起と同様の突起を成長させる周
波数に交番周波数を変化させるように、スイッチング素
子Q1〜Q4のオン/オフ制御を行う。
30、ランプ電圧検出ブロック231、電力演算ブロッ
ク232、同期信号制御ブロック233、発振停止ブロ
ック234、降圧チョッパ制御ブロック235、点灯判
別ブロック236、極性反転制御ブロック237および
フルブリッジ制御ブロック238などにより構成され、
DC−DCコンバータ21およびDC−AC変換器22
の各スイッチング素子のオン/オフ制御を行うものであ
り、例えば第1実施形態の制御部13と同様の制御を行
うほか、第2実施形態の特徴として、検出されたランプ
電圧が、定格ランプ電圧を含む所定の定格範囲外に変化
すると、ランプ電圧が定格範囲内である時に各電極EL
の先端部分に成長する突起と同様の突起を成長させる周
波数に交番周波数を変化させるように、スイッチング素
子Q1〜Q4のオン/オフ制御を行う。
【0025】ここで、上述した従来の制御方法では、ラ
ンプは、定格ランプ電圧の80〜120%の定格範囲内
で使用される。しかし、実使用において、ランプ電圧が
その定格範囲から外れた場合、ランプの電極部分の形状
が電極間の温度差のために劣化する。そして、そのよう
な場合が度重なるにつれて、ランプにチラツキが生じる
ようになり、引いてはランプの寿命がより短くなってし
まう。
ンプは、定格ランプ電圧の80〜120%の定格範囲内
で使用される。しかし、実使用において、ランプ電圧が
その定格範囲から外れた場合、ランプの電極部分の形状
が電極間の温度差のために劣化する。そして、そのよう
な場合が度重なるにつれて、ランプにチラツキが生じる
ようになり、引いてはランプの寿命がより短くなってし
まう。
【0026】一方、上記定格範囲では、例えば150W
系のランプの場合、第1実施形態のスイッチング素子Q
1〜Q4に対する制御により、突起Pを各電極ELの先
端部分に安定して成長させることができるが、その定格
範囲を下回ると突起の成長が不安定になり、逆に上回る
と突起は成長し難くなる。
系のランプの場合、第1実施形態のスイッチング素子Q
1〜Q4に対する制御により、突起Pを各電極ELの先
端部分に安定して成長させることができるが、その定格
範囲を下回ると突起の成長が不安定になり、逆に上回る
と突起は成長し難くなる。
【0027】そこで、第2実施形態では、制御部23
は、スイッチング素子Q1〜Q4に対して、検出された
ランプ電圧が定格範囲内にある場合には第1実施形態と
同様の制御を行い、定格範囲を下回る場合には、各電極
ELの温度が定格範囲でのそれよりも低下するので、各
電極ELの温度が定格範囲でのそれと同等のレベルにな
るように、交番周波数を高い方に変化させる制御を行う
一方、定格範囲を上回る場合には、各電極ELの温度が
定格範囲でのそれよりも上昇するので、各電極ELの温
度が定格範囲でのそれと同等のレベルになるように、交
番周波数を低い方に変化させる制御を行うのである。
は、スイッチング素子Q1〜Q4に対して、検出された
ランプ電圧が定格範囲内にある場合には第1実施形態と
同様の制御を行い、定格範囲を下回る場合には、各電極
ELの温度が定格範囲でのそれよりも低下するので、各
電極ELの温度が定格範囲でのそれと同等のレベルにな
るように、交番周波数を高い方に変化させる制御を行う
一方、定格範囲を上回る場合には、各電極ELの温度が
定格範囲でのそれよりも上昇するので、各電極ELの温
度が定格範囲でのそれと同等のレベルになるように、交
番周波数を低い方に変化させる制御を行うのである。
【0028】例えば、120W,150W系のランプの
場合、ランプ電圧が定格範囲を下回るとき、交番周波数
を170Hzから400Hzに変化させ、定格範囲を上
回るとき、交番周波数を170Hzから80Hzに変化
させるのである。
場合、ランプ電圧が定格範囲を下回るとき、交番周波数
を170Hzから400Hzに変化させ、定格範囲を上
回るとき、交番周波数を170Hzから80Hzに変化
させるのである。
【0029】以上、第2実施形態によれば、ランプ電圧
が定格範囲を外れても、あるいは定格範囲を外れた状態
で使用されたとしても、各電極ELの温度が定格範囲で
のそれと同等のレベルになるから、突起Pを各電極EL
の先端部分に安定して成長させることができる。これに
より、ランプにチラツキが生じるのを抑制することがで
きるとともに、ランプの寿命がより短くなるのを防ぐこ
とができる。
が定格範囲を外れても、あるいは定格範囲を外れた状態
で使用されたとしても、各電極ELの温度が定格範囲で
のそれと同等のレベルになるから、突起Pを各電極EL
の先端部分に安定して成長させることができる。これに
より、ランプにチラツキが生じるのを抑制することがで
きるとともに、ランプの寿命がより短くなるのを防ぐこ
とができる。
【0030】なお、第2実施形態では、ランプ電圧が、
定格ランプ電圧を含む定格範囲外に変化すると、ランプ
電圧が定格範囲内である時に各電極の先端部分に成長す
る突起と同様の突起を成長させる周波数に交番周波数を
変化させる構成になっているが、この構成に限らず、ラ
ンプ電圧が定格ランプ電圧から変化すると、ランプ電圧
が定格ランプ電圧である時に各電極の先端部分に成長す
る突起と同様の突起を成長させる周波数に交番周波数を
変化させる構成でもよい。この構成でも、第2実施形態
と同様の効果が得られることになる。そして、このこと
はどんな熱容量を持つランプにおいても言える。例えば
120W系のランプを130Wで点灯させる場合、交番
周波数、つまりランプに対する点灯周波数を170Hz
に変化させればよい。また、ある種のランプでは、点灯
周波数の変更により明るさ調整が可能となる。
定格ランプ電圧を含む定格範囲外に変化すると、ランプ
電圧が定格範囲内である時に各電極の先端部分に成長す
る突起と同様の突起を成長させる周波数に交番周波数を
変化させる構成になっているが、この構成に限らず、ラ
ンプ電圧が定格ランプ電圧から変化すると、ランプ電圧
が定格ランプ電圧である時に各電極の先端部分に成長す
る突起と同様の突起を成長させる周波数に交番周波数を
変化させる構成でもよい。この構成でも、第2実施形態
と同様の効果が得られることになる。そして、このこと
はどんな熱容量を持つランプにおいても言える。例えば
120W系のランプを130Wで点灯させる場合、交番
周波数、つまりランプに対する点灯周波数を170Hz
に変化させればよい。また、ある種のランプでは、点灯
周波数の変更により明るさ調整が可能となる。
【0031】(第3実施形態)従来の制御方法では、点
灯周波数は、ランプ電圧の変化に関係なく例えば170
Hzなどに固定されていた。このため、ランプ電圧の上
昇に伴い、アーク放電が安定せず、その中心位置のズレ
(チラツキ)が生じる。また、ランプの消費電力が一定
であるため、ランプ電圧の上昇によりランプ電流が減少
し、照度も減少する。
灯周波数は、ランプ電圧の変化に関係なく例えば170
Hzなどに固定されていた。このため、ランプ電圧の上
昇に伴い、アーク放電が安定せず、その中心位置のズレ
(チラツキ)が生じる。また、ランプの消費電力が一定
であるため、ランプ電圧の上昇によりランプ電流が減少
し、照度も減少する。
【0032】そこで、第3実施形態では、例えば第1ま
たは第2実施形態の電源装置の制御部に対して、ランプ
電圧の検出結果に応じて交番周波数を変化させるように
スイッチング素子Q1〜Q4をオン/オフする制御が適
用される。つまり、図5のBに示すように、ランプ電圧
の検出結果に応じて、突起Pを各電極ELの先端部分に
安定して成長させる交番周波数(図では点灯周波数)に
計時的に変化させ、かつランプ電圧の上昇につれて、図
6に示すように、ランプ電力Cを上昇させ、ランプ電流
Dの低下を抑える制御が適用されるのである。なお、図
5中のPA2は従来の制御方法による点灯周波数の変化
例を示し、図6中のPA4、PA5はそれぞれ従来の制
御方法によるランプ電力、ランプ電流の変化例を示す。
たは第2実施形態の電源装置の制御部に対して、ランプ
電圧の検出結果に応じて交番周波数を変化させるように
スイッチング素子Q1〜Q4をオン/オフする制御が適
用される。つまり、図5のBに示すように、ランプ電圧
の検出結果に応じて、突起Pを各電極ELの先端部分に
安定して成長させる交番周波数(図では点灯周波数)に
計時的に変化させ、かつランプ電圧の上昇につれて、図
6に示すように、ランプ電力Cを上昇させ、ランプ電流
Dの低下を抑える制御が適用されるのである。なお、図
5中のPA2は従来の制御方法による点灯周波数の変化
例を示し、図6中のPA4、PA5はそれぞれ従来の制
御方法によるランプ電力、ランプ電流の変化例を示す。
【0033】この第3実施形態の制御によれば、突起を
安定して生成することができるとともにランプの照度も
安定させることができる。
安定して生成することができるとともにランプの照度も
安定させることができる。
【0034】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、一対の電極を持ち、消費電力が
ほぼ一定となるようにインピーダンスが変化する特性を
有するランプと、直流電源と、この直流電源からの直流
電圧を昇圧または降圧するDC−DC変換手段と、この
DC−DC変換手段と前記ランプとの間に介設された複
数のスイッチング素子により構成され、これらのスイッ
チング素子のスイッチング動作により、前記DC−DC
変換手段からの電力を交流電力に変換して前記ランプに
供給するDC−AC変換手段とを備え、このDC−AC
変換手段のスイッチング素子は、始動時および定常点灯
時、前記ランプの内部で蒸気化した金属を前記一対の電
極の各先端部分に付着させて突起に成長させる交番周波
数になるように動作するので、各電極の先端部分に成長
した突起間の距離が、従来の寿命に対応する電極間の距
離に変化するまで、従来と同様にランプを点灯させるこ
とができるから、突起を除く電極間の距離が従来の寿命
に対応する電極間の距離になっても、突起間の距離が従
来の寿命に対応する電極間の距離になるまでの間、ラン
プの寿命が伸びることになる。つまり、ランプ電圧を経
時的に徐々に増加させるだけの従来の制御方法よりもラ
ンプの寿命をさらに延ばすことができるのである。
1記載の発明によれば、一対の電極を持ち、消費電力が
ほぼ一定となるようにインピーダンスが変化する特性を
有するランプと、直流電源と、この直流電源からの直流
電圧を昇圧または降圧するDC−DC変換手段と、この
DC−DC変換手段と前記ランプとの間に介設された複
数のスイッチング素子により構成され、これらのスイッ
チング素子のスイッチング動作により、前記DC−DC
変換手段からの電力を交流電力に変換して前記ランプに
供給するDC−AC変換手段とを備え、このDC−AC
変換手段のスイッチング素子は、始動時および定常点灯
時、前記ランプの内部で蒸気化した金属を前記一対の電
極の各先端部分に付着させて突起に成長させる交番周波
数になるように動作するので、各電極の先端部分に成長
した突起間の距離が、従来の寿命に対応する電極間の距
離に変化するまで、従来と同様にランプを点灯させるこ
とができるから、突起を除く電極間の距離が従来の寿命
に対応する電極間の距離になっても、突起間の距離が従
来の寿命に対応する電極間の距離になるまでの間、ラン
プの寿命が伸びることになる。つまり、ランプ電圧を経
時的に徐々に増加させるだけの従来の制御方法よりもラ
ンプの寿命をさらに延ばすことができるのである。
【0035】請求項2記載の発明は、請求項1記載の電
源装置において、前記ランプの電極は一定の熱容量を持
ち、前記交番周波数は、ランプ電圧が定格ランプ電圧か
らまたは定格ランプ電圧を含む定格範囲外に変化する
と、ランプ電圧が定格ランプ電圧または定格範囲内であ
る時に前記一対の電極の各先端部分に成長する突起と同
様の突起を成長させる周波数に変化するので、ランプ電
圧が定格ランプ電圧から変化しても、またはランプ電圧
が定格範囲外に変化しても、各電極の温度が定格ランプ
電圧または定格範囲でのそれと同様のレベルになるか
ら、ランプ電圧が定格ランプ電圧または定格範囲内であ
る場合と同様に、電極の先端部分に突起を成長させるこ
とができる。
源装置において、前記ランプの電極は一定の熱容量を持
ち、前記交番周波数は、ランプ電圧が定格ランプ電圧か
らまたは定格ランプ電圧を含む定格範囲外に変化する
と、ランプ電圧が定格ランプ電圧または定格範囲内であ
る時に前記一対の電極の各先端部分に成長する突起と同
様の突起を成長させる周波数に変化するので、ランプ電
圧が定格ランプ電圧から変化しても、またはランプ電圧
が定格範囲外に変化しても、各電極の温度が定格ランプ
電圧または定格範囲でのそれと同様のレベルになるか
ら、ランプ電圧が定格ランプ電圧または定格範囲内であ
る場合と同様に、電極の先端部分に突起を成長させるこ
とができる。
【0036】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載の電源装置において、ランプ電圧の検出を行う検出手
段を備え、前記交番周波数は前記検出手段の検出結果に
応じて変化するので、より適応的に電極の先端部分に突
起を成長させることができる。
載の電源装置において、ランプ電圧の検出を行う検出手
段を備え、前記交番周波数は前記検出手段の検出結果に
応じて変化するので、より適応的に電極の先端部分に突
起を成長させることができる。
【図1】本発明に係る第1実施形態の電源装置の構成図
である。
である。
【図2】電極間の距離とランプ電圧との関係の説明図で
ある。
ある。
【図3】電極間の距離とランプ電圧との関係の説明図で
ある。
ある。
【図4】本発明に係る第2実施形態の電源装置の構成図
である。
である。
【図5】第3実施形態において、第1または第2実施形
態の電源装置の制御部に対して適用される制御の説明図
である。
態の電源装置の制御部に対して適用される制御の説明図
である。
【図6】第3実施形態において、第1または第2実施形
態の電源装置の制御部に対して適用される制御の説明図
である。
態の電源装置の制御部に対して適用される制御の説明図
である。
【図7】一対の電極を持つランプにおいて各電極の先端
部分が経時変化で禿びてくる様子を示す図である。
部分が経時変化で禿びてくる様子を示す図である。
DC 直流電源 La ランプ 11,21 DC−DCコンバータ 12.22 DC−AC変換器 13,23 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 徹 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 原 寛明 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 中田 克佳 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 池田 茂穂 大阪市淀川区新高3丁目9番14号 明治ナ ショナル工業株式会社内 (72)発明者 小原 成乃亮 大阪市淀川区新高3丁目9番14号 明治ナ ショナル工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 祐詞 大阪市淀川区新高3丁目9番14号 明治ナ ショナル工業株式会社内 (72)発明者 長尾 仁太郎 大阪市淀川区新高3丁目9番14号 明治ナ ショナル工業株式会社内 (72)発明者 小関 敦士 大阪市淀川区新高3丁目9番14号 明治ナ ショナル工業株式会社内 (72)発明者 上仮屋 淳一 大阪市淀川区新高3丁目9番14号 明治ナ ショナル工業株式会社内 (72)発明者 西田 典明 大阪市淀川区新高3丁目9番14号 明治ナ ショナル工業株式会社内 Fターム(参考) 3K072 AA01 AC11 BA03 BB10 BC01 BC03 CA16 EB05 GA02 GB18 GC01 5H007 BB03 CA02 CB05 CB09 CC12 DA05 DB01 DC02 DC05
Claims (3)
- 【請求項1】 一対の電極を持ち、消費電力がほぼ一定
となるようにインピーダンスが変化する特性を有するラ
ンプと、直流電源と、この直流電源からの直流電圧を昇
圧または降圧するDC−DC変換手段と、このDC−D
C変換手段と前記ランプとの間に介設された複数のスイ
ッチング素子により構成され、これらのスイッチング素
子のスイッチング動作により、前記DC−DC変換手段
からの電力を交流電力に変換して前記ランプに供給する
DC−AC変換手段とを備え、このDC−AC変換手段
のスイッチング素子は、始動時および定常点灯時、前記
ランプの内部で蒸気化した金属を前記一対の電極の各先
端部分に付着させて突起に成長させる交番周波数になる
ように動作することを特徴とする電源装置。 - 【請求項2】 前記ランプの電極は一定の熱容量を持
ち、前記交番周波数は、ランプ電圧が定格ランプ電圧か
らまたは定格ランプ電圧を含む定格範囲外に変化する
と、ランプ電圧が定格ランプ電圧または定格範囲内であ
る時に前記一対の電極の各先端部分に成長する突起と同
様の突起を成長させる周波数に変化することを特徴とす
る請求項1記載の電源装置。 - 【請求項3】 ランプ電圧の検出を行う検出手段を備
え、前記交番周波数は前記検出手段の検出結果に応じて
変化することを特徴とする請求項2記載の電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001158334A JP2002352982A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001158334A JP2002352982A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002352982A true JP2002352982A (ja) | 2002-12-06 |
Family
ID=19002073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001158334A Pending JP2002352982A (ja) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | 電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002352982A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004326091A (ja) * | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置及びその駆動方法 |
JP2005123151A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明器具 |
JP2007087637A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Ushio Inc | 放電ランプ点灯装置 |
KR100707615B1 (ko) | 2006-03-21 | 2007-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전계발광 표시장치의 직류-직류 컨버터 |
US7622869B2 (en) | 2004-02-24 | 2009-11-24 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Discharge lamp ballast and projector |
-
2001
- 2001-05-28 JP JP2001158334A patent/JP2002352982A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004326091A (ja) * | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置及びその駆動方法 |
JP4624704B2 (ja) * | 2003-04-21 | 2011-02-02 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 液晶表示装置及びその駆動方法 |
JP2005123151A (ja) * | 2003-09-25 | 2005-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明器具 |
JP4569112B2 (ja) * | 2003-09-25 | 2010-10-27 | パナソニック電工株式会社 | 照明器具 |
US7622869B2 (en) | 2004-02-24 | 2009-11-24 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Discharge lamp ballast and projector |
EP2146553A1 (en) | 2004-02-24 | 2010-01-20 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Discharge lamp ballast and projector |
JP2007087637A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Ushio Inc | 放電ランプ点灯装置 |
KR100707615B1 (ko) | 2006-03-21 | 2007-04-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전계발광 표시장치의 직류-직류 컨버터 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040913 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080325 |