JP2002352982A - 電源装置 - Google Patents
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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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