JP2006302826A - 放電灯点灯回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 直流−交流変換回路3、起動回路4、電力制御のための制御手段6を備えた放電灯点灯回路1において、制御手段6によって駆動される複数のスイッチング素子5H、5Lと、直列LC共振回路(7p、8、9)を有する。放電灯の点灯時にはスイッチング素子の駆動周波数を共振周波数Fonよりも高い周波数にしてスイッチング素子の駆動制御を行い、駆動周波数が低下して放電灯が消灯したことが検出された場合に、駆動周波数をFoffよりも高い周波数領域fa2へと移行させて再始動させる。また、放電灯の点灯中に駆動周波数がFonよりも低下した場合には、駆動周波数をFonよりも高い周波数領域fbへと戻す。
【選択図】図2
Description
(II)共振用コンデンサ8とトランス7のリーケージ(漏れ)インダクタンスとの共振を利用した形態
(III)共振用コンデンサ8と、インダクタンス素子及びトランス7のリーケージインダクタンスとの共振を利用した形態。
・「fa2」=「f>Foff」の周波数領域(「f=Foff」の右側に位置する誘導性領域あるいは遅相領域)
・「fb」=「f>Fon」に位置する周波数領域(点灯時の周波数領域であり、「f=Fon」の右側の誘導性領域内である。)
・「focv」=点灯前(消灯時)における出力電圧の制御範囲(以下、これを「OCV制御範囲」という。これはfa2内においてFoffの近傍域に位置する。)
・「Lmin」=放電灯の点灯維持が可能な出力レベル
・「P1」=電源投入前の動作点
・「P2」=電源投入直後の初期動作点(領域fb内)
・「P3」=消灯時にOCVの目標値への到達時点を示す動作点(focv内)
・「P4」=点灯後の動作点(領域fb内)
・「f1」=放電灯の点灯開始直前におけるスイッチング素子の駆動周波数(例えば、動作点P3での駆動周波数)
・「f2」=放電灯の点灯時におけるスイッチング素子の駆動周波数(例えば、動作点P4での駆動周波数)
・「Fmax」=g2とLminとの交点における周波数(許容上限周波数)。
(2)OCV制御範囲focvにて電力を投入する(P2→P3)
(3)起動パルスを発生させて放電灯に印加する(P3)
(4)放電灯が点灯を開始した後に点灯周波数(スイッチング素子の駆動周波数)の値を一定期間(以下、「周波数固定期間」という。)に亘って固定する(P3)
(5)fb内での電力制御へと移行させる(P3→P4)。
(B)放電灯の点灯中に駆動周波数がFonよりも低下したことを検出した場合に、駆動周波数をFonよりも高い周波数領域へと移行させる形態。
・「Si」=放電灯の点消灯判別信号(ランプ電流を「IL」と記し、その比較上の閾値を「Ish」と記すとき、「IL<Ish」の場合に放電灯の消灯状態と判断されてHレベルを示し、「IL≧Ish」の場合に放電灯の点灯状態と判断されてLレベルを示す。)
・「St」=放電灯の点灯移行制御時の判別信号(放電灯の点灯開始後の上記領域fbへの周波数移行期間中のみLレベルを示し、それ以外のときには、Hレベルを示す。)。
・Foffの高周波側であって、かつ、Fonの低周波側に位置する範囲「R2」
・Fonの高周波側に位置する範囲「R3」。
・「tocv」=OCVが最初に閾値Vsh以上となった時点
・「tbd」=放電灯の起動時点
・「S18」=ANDゲート18の出力信号
・「S25」=Dフリップフロップ25のQバー出力。
・「Tw」=信号Soのパルス幅
尚、その他の信号については、既述した通りである。
・「S36」=マグニチュードコンパレータ36の出力信号
・「S37」=ANDゲート37の出力信号
・「S27」=遅延回路27の出力信号
・「S28」=単安定マルチバイブレータ28の出力信号。
・「T2」=点灯開始時点から上記領域fbへの移行制御期間(StがLレベルの期間)
・「T3」=過渡状態から定常制御への移行期間
・「Td」=遅延時間(S37の立ち上がりエッジを起点とするS27の遅れを示す。)
・「τ」=マグニチュードコンパレ−タ(33、36)の遅れ時間。
・放電灯の点灯が維持されている状態で、共振周波数Fonよりも低周波側に位置する容量性領域からFonよりも高周波側の誘導性領域へと動作状態を復帰させることにより、駆動周波数の低下を未然に防止できること
・F−V変換回路を用いてスイッチング素子の駆動周波数を監視する構成に比して、精度や信頼性に優れ、また、回路構成の簡素化や低コスト化に有利であること
・直流入力電圧の低下や、点灯回路の出力段での地絡等が起きた場合に再始動を保証し、あるいは、放電灯の点灯維持が可能であること(例えば、自動車用灯具への適用において、夜間走行の安全性の向上に寄与する。)
・一対のスイッチング素子(5H、5L)と、交流変換及び起動用信号の昇圧に兼用されるトランス(7)を用いた回路構成により、小型化、高周波化や、低コスト化等に有利であること。
Claims (5)
- 直流入力電圧を受けて交流変換を行う直流−交流変換回路と、放電灯に起動用信号を供給するための起動回路と、上記直流−交流変換回路の出力する電力を制御するための制御手段を備えた放電灯点灯回路において、
上記直流−交流変換回路が、上記制御手段によって駆動される複数のスイッチング素子と、インダクタンス素子若しくはトランス及びコンデンサを含む直列共振回路を有しており、
上記放電灯の消灯時における上記直列共振回路の共振周波数を「Foff」と記し、上記放電灯の点灯時における上記直列共振回路の共振周波数を「Fon」と記すとき、
上記放電灯の点灯時には上記スイッチング素子の駆動周波数をFonよりも高い周波数にして該素子の駆動制御を行い、上記駆動周波数が低下して上記放電灯が消灯したことが検出された場合に、上記駆動周波数をFoffよりも高い周波数領域へと移行させる
ことを特徴とする放電灯点灯回路。 - 直流入力電圧を受けて交流変換を行う直流−交流変換回路と、放電灯に起動用信号を供給するための起動回路と、上記直流−交流変換回路の出力する電力を制御するための制御手段を備えた放電灯点灯回路において、
上記直流−交流変換回路が、上記制御手段によって駆動される複数のスイッチング素子と、インダクタンス素子若しくはトランス及びコンデンサを含む直列共振回路を有しており、
上記放電灯の消灯時における上記直列共振回路の共振周波数を「Foff」と記し、上記放電灯の点灯時における上記直列共振回路の共振周波数を「Fon」と記すとき、
上記放電灯の点灯時には上記スイッチング素子の駆動周波数をFonよりも高い周波数にして該素子の駆動制御を行い、上記放電灯の点灯中に上記駆動周波数がFonよりも低下したことを検出した場合に、上記駆動周波数をFonよりも高い周波数領域へと戻す
ことを特徴とする放電灯点灯回路。 - 請求項1に記載した放電灯点灯回路において、
上記駆動周波数が低下して上記放電灯が消灯したことが検出された場合に、上記駆動周波数を上記Fonよりも高い許容上限周波数に規定して再始動を行う
ことを特徴とする放電灯点灯回路。 - 請求項1又は請求項3に記載した放電灯点灯回路において、
上記放電灯にかかる電圧を検出する電圧検出手段と、上記放電灯に流れる電流を検出する電流検出手段とを設け、
上記電圧検出手段によって検出されるランプ電圧が閾値未満であって、かつ、上記電流検出手段によって検出されるランプ電流が閾値未満である状態が、予め決められた時間以上継続した場合に、上記駆動周波数を上記Foffよりも高い周波数領域へと移行させる
ことを特徴とする放電灯点灯回路。 - 請求項2に記載した放電灯点灯回路において、
上記放電灯に流れる電流を検出する電流検出手段と、上記駆動周波数又はその制御電圧を検出する検出手段と設け、
上記電流検出手段によって検出されるランプ電流が減少し、かつ上記駆動周波数の低下が上記検出手段によって検出され、この状態が予め決められた時間以上継続した場合に、上記駆動周波数を上記Fonよりも高い周波数領域へと移行させる
ことを特徴とする放電灯点灯回路。
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