JP3401274B2 - 放電ランプ作動用回路 - Google Patents
放電ランプ作動用回路Info
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各々が単向素子によっ
て分路される2個のスイッチング素子の直列回路を具
え、両端部に直流電圧源の極に接続するのに適した接続
端子を設けたブランチと;誘導性手段及びランプを接続
するのに適した端子を具え、前記ブランチのスイッチン
グ素子の1つを分路する負荷ブランチと;ランプの定常
作動期間中、第1駆動信号を発生して、前記ブランチに
おける各スイッチング素子を交互に導通及び非導通状態
にし、これらの各スイッチング素子を、他方のスイッチ
ング素子が非導通状態にある時間間隔内にて一度順次に
導通及び非導通状態にする第1駆動回路と;を装備して
いるDC−ACコンバータを具えている放電ランプ作動
用回路に関するものである。
て分路される2個のスイッチング素子の直列回路を具
え、両端部に直流電圧源の極に接続するのに適した接続
端子を設けたブランチと;誘導性手段及びランプを接続
するのに適した端子を具え、前記ブランチのスイッチン
グ素子の1つを分路する負荷ブランチと;ランプの定常
作動期間中、第1駆動信号を発生して、前記ブランチに
おける各スイッチング素子を交互に導通及び非導通状態
にし、これらの各スイッチング素子を、他方のスイッチ
ング素子が非導通状態にある時間間隔内にて一度順次に
導通及び非導通状態にする第1駆動回路と;を装備して
いるDC−ACコンバータを具えている放電ランプ作動
用回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上述したような放電ランプ作動用回路は
欧州特許出願 EP-A-0408121A2 から既知である。
欧州特許出願 EP-A-0408121A2 から既知である。
【0003】上記既知の回路における第1駆動信号の周
波数は比較的低いため、この回路で作動するランプには
比較的低周波に整流される直流電流が流れる。或る種の
放電ランプ、特に高圧放電ランプの幾つかの種類のもの
は、これらのランプを直流電流で作動させる場合に発光
効率が比較的高くなる。放電ランプ内の電気泳動を防止
するために直流電流を低周波に整流する必要が屡々あ
る。
波数は比較的低いため、この回路で作動するランプには
比較的低周波に整流される直流電流が流れる。或る種の
放電ランプ、特に高圧放電ランプの幾つかの種類のもの
は、これらのランプを直流電流で作動させる場合に発光
効率が比較的高くなる。放電ランプ内の電気泳動を防止
するために直流電流を低周波に整流する必要が屡々あ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来回路の欠
点は、その回路で作動させるランプが高圧放電ランプで
ある場合に、特にランプ点弧後の引き継ぎがあまり良く
なく、ランプのランアップ (run-up) を制御するための
適切な準備が不十分であると云う点にある。なお、ここ
に云う引き継ぎとは、点弧後におけるランプ内の放電を
安定化させることを意味するものとする。この引き継ぎ
が比較的悪いと、点弧によりランプ内に初期化された放
電が安定しなくなるためランプが消弧してしまうことが
ある。高圧放電ランプのランアップは、このランプの点
弧時と、ランプが定常作動状態に達する瞬時との時間間
隔内にて行われる。ランプ間の電圧はランアップ期間中
に強力に増大する。従って、ランプのランアップ期間中
にDC−ACコンバータに給電する直流電圧源は連続的
に変化する直流電圧を供給しなければならないが、実際
上このようにすることは困難である。
点は、その回路で作動させるランプが高圧放電ランプで
ある場合に、特にランプ点弧後の引き継ぎがあまり良く
なく、ランプのランアップ (run-up) を制御するための
適切な準備が不十分であると云う点にある。なお、ここ
に云う引き継ぎとは、点弧後におけるランプ内の放電を
安定化させることを意味するものとする。この引き継ぎ
が比較的悪いと、点弧によりランプ内に初期化された放
電が安定しなくなるためランプが消弧してしまうことが
ある。高圧放電ランプのランアップは、このランプの点
弧時と、ランプが定常作動状態に達する瞬時との時間間
隔内にて行われる。ランプ間の電圧はランアップ期間中
に強力に増大する。従って、ランプのランアップ期間中
にDC−ACコンバータに給電する直流電圧源は連続的
に変化する直流電圧を供給しなければならないが、実際
上このようにすることは困難である。
【0005】本発明の目的は高圧放電ランプの引き継ぎ
作動が比較的良好に行われ、しかも高圧放電ランプのラ
ンアップを制御する手段も具えている冒頭にて述べた種
類の放電ランプ作動用回路を提供することにある。
作動が比較的良好に行われ、しかも高圧放電ランプのラ
ンアップを制御する手段も具えている冒頭にて述べた種
類の放電ランプ作動用回路を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による放電ランプ
作動用回路は、前記DC−ACコンバータに前記第1駆
動回路に結合され、前記各スイッチング素子を交互に導
通及び非導通状態にする第2駆動信号を発生する第2駆
動回路も設けて、前記各スイッチング素子を、他方のス
イッチング素子が前記第1駆動信号により非導通状態に
保たれている時間間隔中に1回以上連続して導通及び非
導通状態にさせるようにしたことを特徴とする。
作動用回路は、前記DC−ACコンバータに前記第1駆
動回路に結合され、前記各スイッチング素子を交互に導
通及び非導通状態にする第2駆動信号を発生する第2駆
動回路も設けて、前記各スイッチング素子を、他方のス
イッチング素子が前記第1駆動信号により非導通状態に
保たれている時間間隔中に1回以上連続して導通及び非
導通状態にさせるようにしたことを特徴とする。
【0007】本発明による回路は、この回路で作動する
高圧放電ランプのランアップ期間中に、第1駆動信号の
周波数で交互に代わる2つの異なる作動状態になる。第
1作動状態では前記ブランチの第1スイッチング素子が
第2駆動信号によりかわるがわる導通したり、非導通状
態になったりし、又第1駆動信号は他のスイッチング素
子を非導通状態に保持する。第2作動状態では、第2駆
動信号が他方のスイッチング素子をかわるがわる導通さ
せたり、非導通にしたり、また第1スイッチング素子を
第1駆動信号により非導通状態に保持する。第1及び第
2の作動状態の双方にて回路はフォワードコンバータと
して作動する。第2駆動信号の周波数を第1駆動信号の
周波数に対して比較的高い値にすると、ランプのランア
ップ期間中のランプ電流は、低周波数に整流された直流
電流に比較的高周波のほぼ三角形状の交流電流が重畳さ
れた形状の電流となる。直流電流の低周波整流の周波数
は第1駆動信号の周波数に等しく、又比較的高周波のほ
ぼ三角形状の交流電流の周波数は第2駆動信号の周波数
に等しくする。比較的高周波のほぼ三角形状の交流電流
の振幅は低周波整流した直流電流の振幅に比べて比較的
小さい。本発明による回路の第1及び第2作動状態での
ランプ動作により、高圧放電ランプの点弧後の引き継ぎ
が良好となることを確かめた。これと同時に、負荷ブラ
ンチにおける誘導性手段の両端間に比較的高い電圧降下
がある。この電圧降下の値は専ら高周波のほぼ三角形状
の交流電流の振幅により決定される。高圧放電ランプ間
の電圧が、このランプのランアップ期間中に増大する瞬
時に、誘導性手段の両端間の電圧降下もそれ相当に低下
する。その理由は、比較的高周波のほぼ三角形状の交流
電流の振幅が低下するからである。これにより、DC−
ACコンバータに給電する直流電圧を高圧放電ランプの
ランアップ期間中ほぼ一定に維持することができ、それ
でもランプ電圧は絶えず変化するため、高圧放電ランプ
のランアップは良好に制御される。高圧放電ランプのラ
ンアップ後には、第1駆動信号が前記ブランチの各スイ
ッチング素子を交互に導通及び非導通状態にして、各ス
イッチング素子を他方のスイッチング素子が非導通状態
にある時間間隔に一度連続的に導通させたり、非導通に
させたりする。なお、この作動は欧州特許出願 040821A
2 に記載されているランプ作動に対応する。
高圧放電ランプのランアップ期間中に、第1駆動信号の
周波数で交互に代わる2つの異なる作動状態になる。第
1作動状態では前記ブランチの第1スイッチング素子が
第2駆動信号によりかわるがわる導通したり、非導通状
態になったりし、又第1駆動信号は他のスイッチング素
子を非導通状態に保持する。第2作動状態では、第2駆
動信号が他方のスイッチング素子をかわるがわる導通さ
せたり、非導通にしたり、また第1スイッチング素子を
第1駆動信号により非導通状態に保持する。第1及び第
2の作動状態の双方にて回路はフォワードコンバータと
して作動する。第2駆動信号の周波数を第1駆動信号の
周波数に対して比較的高い値にすると、ランプのランア
ップ期間中のランプ電流は、低周波数に整流された直流
電流に比較的高周波のほぼ三角形状の交流電流が重畳さ
れた形状の電流となる。直流電流の低周波整流の周波数
は第1駆動信号の周波数に等しく、又比較的高周波のほ
ぼ三角形状の交流電流の周波数は第2駆動信号の周波数
に等しくする。比較的高周波のほぼ三角形状の交流電流
の振幅は低周波整流した直流電流の振幅に比べて比較的
小さい。本発明による回路の第1及び第2作動状態での
ランプ動作により、高圧放電ランプの点弧後の引き継ぎ
が良好となることを確かめた。これと同時に、負荷ブラ
ンチにおける誘導性手段の両端間に比較的高い電圧降下
がある。この電圧降下の値は専ら高周波のほぼ三角形状
の交流電流の振幅により決定される。高圧放電ランプ間
の電圧が、このランプのランアップ期間中に増大する瞬
時に、誘導性手段の両端間の電圧降下もそれ相当に低下
する。その理由は、比較的高周波のほぼ三角形状の交流
電流の振幅が低下するからである。これにより、DC−
ACコンバータに給電する直流電圧を高圧放電ランプの
ランアップ期間中ほぼ一定に維持することができ、それ
でもランプ電圧は絶えず変化するため、高圧放電ランプ
のランアップは良好に制御される。高圧放電ランプのラ
ンアップ後には、第1駆動信号が前記ブランチの各スイ
ッチング素子を交互に導通及び非導通状態にして、各ス
イッチング素子を他方のスイッチング素子が非導通状態
にある時間間隔に一度連続的に導通させたり、非導通に
させたりする。なお、この作動は欧州特許出願 040821A
2 に記載されているランプ作動に対応する。
【0008】用途によっては上述したようなランプ作動
回路の前記ブランチにおける接続端子に結合させるDC
−DCコンバータをさらに設けることが所望される。こ
れはランプ作動回路を自動車用のメタルハライドランプ
を作動させるのに用いる場合に云えることである。一般
に、自動車のメタルハライドランプの定常作動中の点灯
電圧は自動車に搭載のバッテリによって供給される電圧
よりも高いため、このバッテリにより供給される直流電
圧をDC−DCコンバータによって高い電圧にする必要
がある。上述したように、DC−ACコンバータに給電
するDC−DCコンバータが供給する直流電圧を、本発
明による回路ではランプの定常作動中だけでなく、ラン
プのランアップ期間中もほぼ一定値に保つことができ
る。このことはDC−DCコンバータの構成を比較的簡
単にし得ることを意味する。
回路の前記ブランチにおける接続端子に結合させるDC
−DCコンバータをさらに設けることが所望される。こ
れはランプ作動回路を自動車用のメタルハライドランプ
を作動させるのに用いる場合に云えることである。一般
に、自動車のメタルハライドランプの定常作動中の点灯
電圧は自動車に搭載のバッテリによって供給される電圧
よりも高いため、このバッテリにより供給される直流電
圧をDC−DCコンバータによって高い電圧にする必要
がある。上述したように、DC−ACコンバータに給電
するDC−DCコンバータが供給する直流電圧を、本発
明による回路ではランプの定常作動中だけでなく、ラン
プのランアップ期間中もほぼ一定値に保つことができ
る。このことはDC−DCコンバータの構成を比較的簡
単にし得ることを意味する。
【0009】本発明による放電ランプ作動用回路の好適
例では、前記ランプ作動用回路に、ランプ電流の目安と
なる信号発生用手段、ランプ電流の所望値の目安となる
信号発生用手段及び前記両信号に応じて前記第2駆動信
号のデューティサイクルを調整する手段を設ける。ラン
プ電流の所望値に対する目安となる前記信号はほぼ時間
に無関係な信号とするか、又は時間依存性の信号とする
ことができ、後者の場合には、高圧放電ランプに流れる
直流電流の振幅を、前記ランプ電流の所望値に対する目
安となる時間依存信号を適切に選定することにより瞬時
にほぼ最適な値に調整することができる。高圧放電ラン
プに流れる電流をランアップ期間中に制御するため、こ
の好適例では、高圧放電ランプのランアップも制御する
ことができる。
例では、前記ランプ作動用回路に、ランプ電流の目安と
なる信号発生用手段、ランプ電流の所望値の目安となる
信号発生用手段及び前記両信号に応じて前記第2駆動信
号のデューティサイクルを調整する手段を設ける。ラン
プ電流の所望値に対する目安となる前記信号はほぼ時間
に無関係な信号とするか、又は時間依存性の信号とする
ことができ、後者の場合には、高圧放電ランプに流れる
直流電流の振幅を、前記ランプ電流の所望値に対する目
安となる時間依存信号を適切に選定することにより瞬時
にほぼ最適な値に調整することができる。高圧放電ラン
プに流れる電流をランアップ期間中に制御するため、こ
の好適例では、高圧放電ランプのランアップも制御する
ことができる。
【0010】本発明のさらに他の好適例では、前記DC
−DCコンバータがスイッチング素子を具え、且つ前記
ランプ作動用回路に、前記ランプ電流の目安となる信号
と前記ランプ電流の所望値の目安となる信号とに応じて
前記DC−DCコンバータにおける前記スイッチング素
子のデューティサイクルを調整するための手段、前記ブ
ランチにおける接続端子間の電位差の目安となる信号を
発生するための手段、前記接続端子間の電位差の所望値
の目安となる信号を発生するための手段及び前記接続端
子間の目安となる信号と前記接続端子間の電位差の所望
値の目安となる信号とに応じて前記DC−DCコンバー
タのスイッチング素子のデューティサイクルを調整する
ための手段も設ける。このようにすることにより、高圧
放電ランプのランアップ期間中前記DC−DCコンバー
タのスイッチング素子のデューティサイクル調整手段で
前記ブランチにおける接続端子間の電位差をほぼ一定値
に制御して、ランプ間の電圧を増大させることができ、
又同時にランプに流れる電流を前記第2駆動信号のデュ
ーティライクル調整手段で制御することができる。高圧
放電ランプのランアップ後のランプの定常作動中には、
このランプ間の電圧はほぼ一定となり、しかも前記DC
−DCコンバータのスイッチング素子のデューティサイ
クル調整手段は前記ランプ電流の目安となる信号及び前
記ランプ電流の所望値の目安となる信号に応じてDC−
DCコンバータのスイッチング素子のデューティサイク
ルを調整することからして、ランプ電流が制御される。
このようにしてランプ動作はさらに制御されることにな
る。
−DCコンバータがスイッチング素子を具え、且つ前記
ランプ作動用回路に、前記ランプ電流の目安となる信号
と前記ランプ電流の所望値の目安となる信号とに応じて
前記DC−DCコンバータにおける前記スイッチング素
子のデューティサイクルを調整するための手段、前記ブ
ランチにおける接続端子間の電位差の目安となる信号を
発生するための手段、前記接続端子間の電位差の所望値
の目安となる信号を発生するための手段及び前記接続端
子間の目安となる信号と前記接続端子間の電位差の所望
値の目安となる信号とに応じて前記DC−DCコンバー
タのスイッチング素子のデューティサイクルを調整する
ための手段も設ける。このようにすることにより、高圧
放電ランプのランアップ期間中前記DC−DCコンバー
タのスイッチング素子のデューティサイクル調整手段で
前記ブランチにおける接続端子間の電位差をほぼ一定値
に制御して、ランプ間の電圧を増大させることができ、
又同時にランプに流れる電流を前記第2駆動信号のデュ
ーティライクル調整手段で制御することができる。高圧
放電ランプのランアップ後のランプの定常作動中には、
このランプ間の電圧はほぼ一定となり、しかも前記DC
−DCコンバータのスイッチング素子のデューティサイ
クル調整手段は前記ランプ電流の目安となる信号及び前
記ランプ電流の所望値の目安となる信号に応じてDC−
DCコンバータのスイッチング素子のデューティサイク
ルを調整することからして、ランプ電流が制御される。
このようにしてランプ動作はさらに制御されることにな
る。
【0011】
【実施例】図1に示す本発明による放電ランプ作動用回
路では、ブランチAを端子K1 及びK2 と、スイッチン
グ素子S1 及びS2 と、本例では単向素子とするダイオ
ードD1 及びD2 とで形成する。本例では誘導性手段を
形成するコイルL1 と、ランプを接続するのに好適な接
続端子K5 及びK6 と、スイッチング素子S4 と、ダイ
オードD4 とを具えているブランチ及びコイルL1 と、
接続端子K5 及びK 6 と、スイッチングS3 と、ダイオ
ードD3 とを具えているブランチの双方を本例では負荷
ブランチと称することができ、前者のブランチは負荷ブ
ランチBを形成し、後者のブランチは負荷ブランチB′
を形成する。高圧放電ランプLa (以後単にランプLa
と称する)を接続端子K5 とK6 に接続する。DC−A
CコンバータはブランチAと、ブランチBと、スイッチ
ング素子S3 と、ダイオードD 3 と、第1駆動回路I
と、第2駆動回路IIとにより形成する。直流電圧源に接
続するのが好適な端子K3 及びK4 と、コイルL2 と、
ダイオードD5 と、コンデンサC1 と、スイッチング素
子S5 と、回路部分VII は相俟ってDC−DCコンバー
タを形成する。さらに図1の回路は抵抗 IIIa 、積分器
IIIb 及び回路部分IV, V, VI, VIII, IX, Xも具えて
いる。本例における抵抗IIIa、及び積分器1IIbはランプ
電流の目安となる信号を発生する手段を形成し、又回路
部分IV, V, VI, VIII, IX, Xは後述するような各機能
をする手段IV, V,VI, VIII, IX,Xをそれぞれ形成す
る。
路では、ブランチAを端子K1 及びK2 と、スイッチン
グ素子S1 及びS2 と、本例では単向素子とするダイオ
ードD1 及びD2 とで形成する。本例では誘導性手段を
形成するコイルL1 と、ランプを接続するのに好適な接
続端子K5 及びK6 と、スイッチング素子S4 と、ダイ
オードD4 とを具えているブランチ及びコイルL1 と、
接続端子K5 及びK 6 と、スイッチングS3 と、ダイオ
ードD3 とを具えているブランチの双方を本例では負荷
ブランチと称することができ、前者のブランチは負荷ブ
ランチBを形成し、後者のブランチは負荷ブランチB′
を形成する。高圧放電ランプLa (以後単にランプLa
と称する)を接続端子K5 とK6 に接続する。DC−A
CコンバータはブランチAと、ブランチBと、スイッチ
ング素子S3 と、ダイオードD 3 と、第1駆動回路I
と、第2駆動回路IIとにより形成する。直流電圧源に接
続するのが好適な端子K3 及びK4 と、コイルL2 と、
ダイオードD5 と、コンデンサC1 と、スイッチング素
子S5 と、回路部分VII は相俟ってDC−DCコンバー
タを形成する。さらに図1の回路は抵抗 IIIa 、積分器
IIIb 及び回路部分IV, V, VI, VIII, IX, Xも具えて
いる。本例における抵抗IIIa、及び積分器1IIbはランプ
電流の目安となる信号を発生する手段を形成し、又回路
部分IV, V, VI, VIII, IX, Xは後述するような各機能
をする手段IV, V,VI, VIII, IX,Xをそれぞれ形成す
る。
【0012】端子K3 をコイルL2 とスイッチング素子
S5 との直列回路によって端子K4と抵抗IIIaとの共通
接続点である端子K2 に接続する。ダイオードD5 の陰
極は端子K1 にも接続する。端子K1 をスイッチング素
子S1 及びS2 の直列回路と抵抗IIIaを介して端子K2
に接続する。ダイオードD1 の陽極とダイオードD2の
陰極を前記2つのスイッチング素子S1 とS2 の共通接
点に接続する。ダイオードD2 の陽極は抵抗IIIaを介し
て端子K2 に接続する。スイッチング素子S2をコイル
L1 と、ランプ接続端子K5 と、ランプLa と、ランプ
接続端子K6 と、スイッチング素子S4 との直列回路に
より分路する。端子K1 をスイッチング素子S3 により
ランプ接続端子K6 に接続する。ダイオードD3 の陽極
をランプ接続端子K6 に接続する。ダイオードD3 の陰
極を端子K1 に接続し、ダイオードD4 の陽極を端子K
2 に接続する。ダイオードD4 の陰極はランプ接続端子
K 6 に接続する。スイッチング素子S1,S2,S3 及びS
4 のゲート電極を駆動回路Iの出力端子に接続し、スイ
ッチング素子S1 及びS2 のゲート電極は駆動回路IIの
出力端子にも接続する。駆動回路Iの出力端子の1つを
駆動回路IIの入力端子に接続する。積分器IIIbの入力端
子を抵抗IIIaの両端部に接続する。積分器IIIbの出力端
子を回路部分VIの入力端子に接続する。回路部分VIの他
の入力端子は回路部分IVの出力端子に接続する。回路部
分VIの出力端子を回路部分VII の入力端子に接続し、こ
の回路部分VII の出力端子をスイッチング素子S5 のゲ
ート電極に接続する。積分器IIIbの出力端子を回路部分
Vの入力端子にも接続する。回路部分Vの他の入力端子
を回路部分IVの出力端子に接続し、回路部分Vの出力端
子を駆動回路IIの入力端子に接続する。回路部分VIIIの
入力端子を端子K1 に接続し、この回路部分VIIIの他の
入力端子を端子K2 に接続する。回路部分VIIIの出力端
子は回路部分Xの入力端子に接続する。回路部分IXの出
力端子を回路部分Xの他の入力端子に接続し、回路部分
Xの出力端子を回路部分VII の入力端子に接続する。
S5 との直列回路によって端子K4と抵抗IIIaとの共通
接続点である端子K2 に接続する。ダイオードD5 の陰
極は端子K1 にも接続する。端子K1 をスイッチング素
子S1 及びS2 の直列回路と抵抗IIIaを介して端子K2
に接続する。ダイオードD1 の陽極とダイオードD2の
陰極を前記2つのスイッチング素子S1 とS2 の共通接
点に接続する。ダイオードD2 の陽極は抵抗IIIaを介し
て端子K2 に接続する。スイッチング素子S2をコイル
L1 と、ランプ接続端子K5 と、ランプLa と、ランプ
接続端子K6 と、スイッチング素子S4 との直列回路に
より分路する。端子K1 をスイッチング素子S3 により
ランプ接続端子K6 に接続する。ダイオードD3 の陽極
をランプ接続端子K6 に接続する。ダイオードD3 の陰
極を端子K1 に接続し、ダイオードD4 の陽極を端子K
2 に接続する。ダイオードD4 の陰極はランプ接続端子
K 6 に接続する。スイッチング素子S1,S2,S3 及びS
4 のゲート電極を駆動回路Iの出力端子に接続し、スイ
ッチング素子S1 及びS2 のゲート電極は駆動回路IIの
出力端子にも接続する。駆動回路Iの出力端子の1つを
駆動回路IIの入力端子に接続する。積分器IIIbの入力端
子を抵抗IIIaの両端部に接続する。積分器IIIbの出力端
子を回路部分VIの入力端子に接続する。回路部分VIの他
の入力端子は回路部分IVの出力端子に接続する。回路部
分VIの出力端子を回路部分VII の入力端子に接続し、こ
の回路部分VII の出力端子をスイッチング素子S5 のゲ
ート電極に接続する。積分器IIIbの出力端子を回路部分
Vの入力端子にも接続する。回路部分Vの他の入力端子
を回路部分IVの出力端子に接続し、回路部分Vの出力端
子を駆動回路IIの入力端子に接続する。回路部分VIIIの
入力端子を端子K1 に接続し、この回路部分VIIIの他の
入力端子を端子K2 に接続する。回路部分VIIIの出力端
子は回路部分Xの入力端子に接続する。回路部分IXの出
力端子を回路部分Xの他の入力端子に接続し、回路部分
Xの出力端子を回路部分VII の入力端子に接続する。
【0013】図1に示す回路の作動は次の通りである。
直流電圧源を端子K3 及びK4 に接続すると、回路部分
VII が高周波駆動信号を発生する。これによりスイッチ
ング素子S5 が交互に導通したり、非導通となったりす
るため、直流電圧は高目の直流電圧に変換されて端子K
1 とK2 との間に与えられ、この電圧はDC−ACコン
バータ用の供給電圧としての働きをする。ランプのラン
アップ(点灯準備)期間中、回路部分IXは端子K1 とK
2 との間の所望電圧値に対する目安となる信号Si4を発
生し、又回路部分VIIIは端子K1とK2 との間の電圧値
に対する目安となる信号Si3を発生する。スイッチング
素子S5 のデューティサイクルは、端子K1 とK2 との
間の電圧が所望値にほぼ等しくなるように、信号Si3と
Si4とにより回路部分VII 及びXを経て調整される。従
って、DC−DCコンバータは、DC−ACコンバータ
の供給電圧がほぼ一定となるようにする電圧源として作
用する。DC−ACコンバータはランプのランアップ期
間中次のように作動する。図1には図示してない手段で
行われるランプLa のほぼ点弧直後に、第1駆動回路I
及び第2駆動回路IIは第1及び第2駆動信号をそれぞれ
発生する。第2駆動信号の周波数は第1駆動信号の周波
数よりもかなり高くする。図示の回路はこれらの駆動信
号により2つの異なる作動状態に持たらされ、これらの
状態は第1駆動信号の周波数で交互に代わる。第1作動
状態ではスイッチング素子S2 とS3 の双方が非導通状
態となる。スイッチング素子S4 は第1駆動信号によっ
て導通状態に持たらされるも、スイッチング素子S2 は
第2駆動信号により交互に導通したり、非導通となった
りする。スイッチング素子S1 が導通している期間中に
は直流電流が端子K1 、スイッチング素子S1 、コイル
L1 、ランプ接続端子K5 、ランプLa 、ランプ接続端
子K6 、スイッチング素子S4 及び端子K2 の直列回路
を経て流れる。スイッチング素子S 1 が非導通である期
間中には、斯かる直流電流はコイルL1 と、ランプ接続
端子K5 と、ランプLa と、ランプ接続端子K6 と、ス
イッチング素子S4 と、ダイオードD2 とにより形成さ
れる回路を経て流れる。スイッチング素子S1 、コイル
L1 及びダイオードD2 は上記第1作動状態ではフォワ
ードコンバータとして機能する。スイッチング素子S1
が導通している期間中には、直流電流の振幅がほぼ直線
的に増大するが、スイッチング素子S1 の非導通状態の
期間中には直流電流の振幅が直線的に低下する。第2作
動状態ではスイッチング素子S1 とS4とが非導通状態
となる。スイッチング素子S3 は第1駆動信号によって
導通状態に持たらされるも、スイッチング素子S2 は第
2駆動信号により交互に導通したり、非導通となったり
する。このスイッチング素子S2 が導通している期間中
には、直流電流が、端子K1 と、スイッチング素子S3
と、ランプ接続端子K6 と、ランプLa と、ランプ接続
端子K5 と、コイルL1 と、スイッチング素子S2と、
端子K2 とにより形成される直列回路を経て流れる。こ
の直流電流は、第1作動状態にてランプLa を経て流れ
る直流電流の方向とは反対方向にランプLaを経て流れ
る。スイッチング素子S2 が非導通にある期間中には、
直流電流はランプ接続端子K6 と、ランプLa と、ラン
プ接続端子K5 と、コイルL1 と、ダイオードD1 と、
スイッチング素子S3 とにより形成される回路に流れ
る。第2作動状態ではスイッチング素子S2 、ダイオー
ドD1 及びコイルL1 がフォワードコンバータとして機
能する。スイッチング素子S2 が導通している期間中に
は、直流電流の振幅がほぼ直線的に増大するが、スイッ
チング素子S2 の非導通状態の期間中には直流電流の振
幅がほぼ直線的に低下する。図1の回路はランプのラン
アップ期間中、第1駆動信号の周波数で交互に第1作動
状態及び第2作動状態に持たらされると共に、第2駆動
信号の周波数は第1駆動信号の周波数よりもかなり高く
するため、ランプに流れる電流は、低周波整流された振
幅がほぼ一定の直流電流に比較的高周波のほぼ三角形状
の交流電流が重畳された形状の電流となる。
直流電圧源を端子K3 及びK4 に接続すると、回路部分
VII が高周波駆動信号を発生する。これによりスイッチ
ング素子S5 が交互に導通したり、非導通となったりす
るため、直流電圧は高目の直流電圧に変換されて端子K
1 とK2 との間に与えられ、この電圧はDC−ACコン
バータ用の供給電圧としての働きをする。ランプのラン
アップ(点灯準備)期間中、回路部分IXは端子K1 とK
2 との間の所望電圧値に対する目安となる信号Si4を発
生し、又回路部分VIIIは端子K1とK2 との間の電圧値
に対する目安となる信号Si3を発生する。スイッチング
素子S5 のデューティサイクルは、端子K1 とK2 との
間の電圧が所望値にほぼ等しくなるように、信号Si3と
Si4とにより回路部分VII 及びXを経て調整される。従
って、DC−DCコンバータは、DC−ACコンバータ
の供給電圧がほぼ一定となるようにする電圧源として作
用する。DC−ACコンバータはランプのランアップ期
間中次のように作動する。図1には図示してない手段で
行われるランプLa のほぼ点弧直後に、第1駆動回路I
及び第2駆動回路IIは第1及び第2駆動信号をそれぞれ
発生する。第2駆動信号の周波数は第1駆動信号の周波
数よりもかなり高くする。図示の回路はこれらの駆動信
号により2つの異なる作動状態に持たらされ、これらの
状態は第1駆動信号の周波数で交互に代わる。第1作動
状態ではスイッチング素子S2 とS3 の双方が非導通状
態となる。スイッチング素子S4 は第1駆動信号によっ
て導通状態に持たらされるも、スイッチング素子S2 は
第2駆動信号により交互に導通したり、非導通となった
りする。スイッチング素子S1 が導通している期間中に
は直流電流が端子K1 、スイッチング素子S1 、コイル
L1 、ランプ接続端子K5 、ランプLa 、ランプ接続端
子K6 、スイッチング素子S4 及び端子K2 の直列回路
を経て流れる。スイッチング素子S 1 が非導通である期
間中には、斯かる直流電流はコイルL1 と、ランプ接続
端子K5 と、ランプLa と、ランプ接続端子K6 と、ス
イッチング素子S4 と、ダイオードD2 とにより形成さ
れる回路を経て流れる。スイッチング素子S1 、コイル
L1 及びダイオードD2 は上記第1作動状態ではフォワ
ードコンバータとして機能する。スイッチング素子S1
が導通している期間中には、直流電流の振幅がほぼ直線
的に増大するが、スイッチング素子S1 の非導通状態の
期間中には直流電流の振幅が直線的に低下する。第2作
動状態ではスイッチング素子S1 とS4とが非導通状態
となる。スイッチング素子S3 は第1駆動信号によって
導通状態に持たらされるも、スイッチング素子S2 は第
2駆動信号により交互に導通したり、非導通となったり
する。このスイッチング素子S2 が導通している期間中
には、直流電流が、端子K1 と、スイッチング素子S3
と、ランプ接続端子K6 と、ランプLa と、ランプ接続
端子K5 と、コイルL1 と、スイッチング素子S2と、
端子K2 とにより形成される直列回路を経て流れる。こ
の直流電流は、第1作動状態にてランプLa を経て流れ
る直流電流の方向とは反対方向にランプLaを経て流れ
る。スイッチング素子S2 が非導通にある期間中には、
直流電流はランプ接続端子K6 と、ランプLa と、ラン
プ接続端子K5 と、コイルL1 と、ダイオードD1 と、
スイッチング素子S3 とにより形成される回路に流れ
る。第2作動状態ではスイッチング素子S2 、ダイオー
ドD1 及びコイルL1 がフォワードコンバータとして機
能する。スイッチング素子S2 が導通している期間中に
は、直流電流の振幅がほぼ直線的に増大するが、スイッ
チング素子S2 の非導通状態の期間中には直流電流の振
幅がほぼ直線的に低下する。図1の回路はランプのラン
アップ期間中、第1駆動信号の周波数で交互に第1作動
状態及び第2作動状態に持たらされると共に、第2駆動
信号の周波数は第1駆動信号の周波数よりもかなり高く
するため、ランプに流れる電流は、低周波整流された振
幅がほぼ一定の直流電流に比較的高周波のほぼ三角形状
の交流電流が重畳された形状の電流となる。
【0014】抵抗IIIa間の電圧の平均値は、ランプLa
のランアップ期間中にランプLa に流れる電流の目安と
なる。抵抗IIIa間の電圧の平均値に対する目安となる信
号S i1は積分器IIIbの出力端子に現われる。回路部分IV
はランプLa に流す電流の所望値に対する目安となる信
号Si2を発生する。回路部分Vは上記2つの信号Si1と
Si2とに応じて第2駆動信号のデューティサイクルを調
整する。このようにして、ランアップ期間中ランプLa
に流れる電流は絶えずほぼ所望値に制御される。
のランアップ期間中にランプLa に流れる電流の目安と
なる。抵抗IIIa間の電圧の平均値に対する目安となる信
号S i1は積分器IIIbの出力端子に現われる。回路部分IV
はランプLa に流す電流の所望値に対する目安となる信
号Si2を発生する。回路部分Vは上記2つの信号Si1と
Si2とに応じて第2駆動信号のデューティサイクルを調
整する。このようにして、ランアップ期間中ランプLa
に流れる電流は絶えずほぼ所望値に制御される。
【0015】ランプのランアップ後、ランプ間の電圧が
一定になると、本例の回路は定常作動状態に切り換え
る。この定常作動状態では、第2駆動回路が滅勢される
ため、第2駆動信号が最早発生しなくなり、第1駆動信
号が一方ではスイッチング素子S1 及びS4 を、他方で
はスイッチング素子S2 及びS3 を順次導通させたり、
非導通状態にして、DC−ACコンバータを比較的低周
波の整流器として作動させるようにする。この定常作動
の期間中は回路部分VIが前記2つの信号Si1とS i2に応
じて回路部分VII により発生される高周波駆動信号のデ
ューティサイクルを制御する。定常作動の期間中にラン
プLa に流れる電流はこのようにして絶えずほぼ所望値
に制御され、DC−DCコンバータはランプの定常作動
の期間中電流源として用いられる。
一定になると、本例の回路は定常作動状態に切り換え
る。この定常作動状態では、第2駆動回路が滅勢される
ため、第2駆動信号が最早発生しなくなり、第1駆動信
号が一方ではスイッチング素子S1 及びS4 を、他方で
はスイッチング素子S2 及びS3 を順次導通させたり、
非導通状態にして、DC−ACコンバータを比較的低周
波の整流器として作動させるようにする。この定常作動
の期間中は回路部分VIが前記2つの信号Si1とS i2に応
じて回路部分VII により発生される高周波駆動信号のデ
ューティサイクルを制御する。定常作動の期間中にラン
プLa に流れる電流はこのようにして絶えずほぼ所望値
に制御され、DC−DCコンバータはランプの定常作動
の期間中電流源として用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による放電ランプ作動用回路の一例を示
す回路図である。
す回路図である。
A ブランチ
B 負荷ブランチ
K1,K2 ブランチの接続端子
K3,K4 直流電圧源接続端子
K5,K6 ランプ接続端子
S1,S2,S3,S4,S5 スイッチング素子
D1,D2,D3,D4,D5 ダイオード
L1,L2 コイル
La ランプ
I 第1駆動信号発生用第1駆動回路
II 第2駆動信号発生用第II駆動回路
IIIa 抵抗
IIIb 積分器
(IIIa,IIIb) ランプ電流の目安となる信号発生用手段
IV ランプ電流の所望値の目安となる信号発生用手段
V 第2駆動信号のデューティサイクル調整用手段
VI 高周波駆動信号のデューティサイクル調整用手段
VII 高周波駆動信号発生用手段
VIII 端子K1 とK2 との間の電圧値の目安となる信号
発生用手段 IX 端子K1 とK2 との間の所望電圧値の目安となる信
号発生用手段 X DC−DCコンバータのスイッチング素子のデュー
ティサイクル調整用手段
発生用手段 IX 端子K1 とK2 との間の所望電圧値の目安となる信
号発生用手段 X DC−DCコンバータのスイッチング素子のデュー
ティサイクル調整用手段
フロントページの続き
(72)発明者 ヘンリカス マリア フベルタス リン
セン
オランダ国 5621 ベーアー アインド
ーフェン フルーネヴァウツウェッハ
1
(56)参考文献 特開 平3−30291(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H05B 41/24
H05B 41/282
Claims (5)
- 【請求項1】 各々が単向素子によって分路される2個
のスイッチング素子の直列回路を具え、両端部に直流電
圧源の極に接続するのに適した接続端子を設けたブラン
チと; 誘導性手段及びランプを接続するのに適した端子を具
え、前記ブランチのスイッチング素子の1つを分路する
負荷ブランチと; ランプの定常作動期間中、第1駆動信号を発生して、前
記ブランチにおける各スイッチング素子を交互に導通及
び非導通状態にし、これらの各スイッチング素子を、他
方のスイッチング素子が非導通状態にある時間間隔内に
て一度順次に導通及び非導通状態にする第1駆動回路
と; を装備しているDC−ACコンバータを具えている放電
ランプ作動用回路において、前記DC−ACコンバータ
には前記第1駆動回路に結合され、前記各スイッチング
素子を交互に導通及び非導通状態にする第2駆動信号を
発生する第2駆動回路 も設けて、前記各スイッチング
素子を、他方のスイッチング素子が前記第1駆動信号に
より非導通状態に保たれている時間間隔中に1回以上連
続して導通及び非導通状態にさせるようにしたことを特
徴とする放電ランプ作動用回路。 - 【請求項2】 前記ランプ作動用回路に前記ブランチに
おける接続端子に結合させるDC−DCコンバータも設
けたことを特徴とする請求項1に記載の放電ランプ作動
用回路。 - 【請求項3】 前記ランプ作動用回路に、ランプ電流の
目安となる信号発生用手段、ランプ電流の所望値の目安
となる信号発生用手段及び前記両信号に応じて前記第2
駆動信号のデューティサイクルを調整する手段を設けた
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の放電ランプ作
動用回路。 - 【請求項4】 前記ランプ電流の所望値の目安となる信
号を時間依存性の信号としたことを特徴とする請求項3
に記載の放電ランプ作動用回路。 - 【請求項5】 前記DC−DCコンバータがスイッチン
グ素子を具え、且つ前記ランプ作動用回路に、前記ラン
プ電流の目安となる信号と前記ランプ電流の所望値の目
安となる信号とに応じて前記DC−DCコンバータにお
ける前記スイッチング素子のデューティサイクルを調整
するための手段 、前記ブランチにおける接続端子 間
の電位差の目安となる信号を発生するための手段、前記
接続端子間の電位差の所望値の目安となる信号を発生す
るための手段及び前記接続端子間の目安となる信号と前
記接続端子間の電位差の所望値の目安となる信号とに応
じて前記DC−DCコンバータのスイッチング素子のデ
ューティサイクルを調整するための手段も設けたことを
特徴とする請求項4に記載の放電ランプ作動用回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL91202945:1 | 1991-11-13 | ||
EP91202945 | 1991-11-13 |
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JPH0355794A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-11 | Hitachi Ltd | 放電灯点灯装置 |
EP0411617A3 (en) * | 1989-08-01 | 1992-05-13 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Method of lighting discharge lamp and discharge lamp lighting apparatus |
DE3925654A1 (de) * | 1989-08-03 | 1991-02-07 | Schmidt Michael | Steuergeraet fuer wenigstens eine entladungslampe |
US5075599A (en) * | 1989-11-29 | 1991-12-24 | U.S. Philips Corporation | Circuit arrangement |
EP0477587A1 (en) * | 1990-09-05 | 1992-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power apparatus |
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- 1992-11-11 JP JP30124492A patent/JP3401274B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 1994-03-07 US US08/207,899 patent/US5463281A/en not_active Expired - Lifetime
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