JP4501829B2 - Discharge lamp lighting device, lighting fixture, and lighting system - Google Patents
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Description
本発明は、放電灯点灯装置及び照明器具及び照明システムに関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device, a lighting fixture, and a lighting system.
従来から、所望の光出力に応じた電圧値の直流信号である調光信号が入力され、調光信号に応じて放電灯の光出力を制御する放電灯点灯装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、従来の放電灯点灯装置を用いて、1台の制御装置から出力された調光信号が複数個の放電灯点灯装置に入力される照明システムを構成すると、放電灯点灯装置で発生した伝導ノイズが他の放電灯点灯装置や制御装置に影響を与える可能性があった。 However, if a lighting system in which a dimming signal output from one control device is input to a plurality of discharge lamp lighting devices using a conventional discharge lamp lighting device, the conduction generated in the discharge lamp lighting device is formed. Noise may affect other discharge lamp lighting devices and control devices.
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、伝導ノイズの出入りを抑制することができる放電灯点灯装置及びこれを用いた照明器具並びに照明システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide a discharge lamp lighting device capable of suppressing the entry and exit of conduction noise, a lighting fixture using the same, and a lighting system.
請求項1の発明は、フォトカプラと、電圧値が時間に対して単調増加する立上りと電圧値が時間に対して単調減少する立下りとを交互に周期的に繰り返す発振信号を生成する発振回路と、所望の光出力に対応する電圧値の直流信号である調光信号が入力されて調光信号の電圧値と発振信号の電圧値との大小関係が入れ替わったときにフォトカプラの発光素子のオンオフを切換えることにより調光信号の電圧値に応じたデューティ比でフォトカプラの発光素子をオンオフするパルス生成回路と、フォトカプラの出力のデューティ比に応じて電圧値が調光信号の電圧値に対して直線的に変化する直流信号である制御信号を生成する制御信号生成回路と、2個のスイッチング素子の直列回路からなり両端間に直流電力が入力されるスイッチング部とスイッチング部の一方のスイッチング素子の両端間に接続され放電灯とともに共振回路を構成する共振部とを有するインバータ回路と、インバータ回路のスイッチング部のスイッチング素子を交互にオンオフするドライブ回路と、放電灯に供給される電力に対応した電圧値を検出するとともに検出された電圧値と制御信号の電圧値との大小関係に応じた出力を生成する比較演算回路と、放電灯の光出力が制御信号の電圧値に対して直線的に変化するようにドライブ回路がスイッチング素子をオンオフする周波数を比較演算回路の出力に応じて制御する制御回路とを備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a photocoupler and an oscillation circuit that generates an oscillation signal that alternately and periodically repeats a rising edge whose voltage value monotonously increases with time and a falling edge whose voltage value monotonously decreases with time. When a dimming signal that is a DC signal having a voltage value corresponding to a desired light output is input and the magnitude relationship between the voltage value of the dimming signal and the voltage value of the oscillation signal is switched, the light emitting element of the photocoupler A pulse generation circuit that turns on / off the light emitting element of the photocoupler at a duty ratio according to the voltage value of the dimming signal by switching on and off, and the voltage value to the voltage value of the dimming signal according to the duty ratio of the output of the photocoupler A control signal generation circuit that generates a control signal that is a direct-current signal that changes linearly, and a switching unit that includes a series circuit of two switching elements and receives DC power between both ends. An inverter circuit having a resonance unit that is connected between both ends of one switching element of the switching unit and forms a resonance circuit together with the discharge lamp, a drive circuit that alternately turns on and off the switching element of the switching unit of the inverter circuit, and a discharge lamp A comparison operation circuit that detects a voltage value corresponding to the supplied power and generates an output according to the magnitude relationship between the detected voltage value and the voltage value of the control signal, and the light output of the discharge lamp is the voltage of the control signal And a control circuit that controls the frequency at which the drive circuit turns on and off the switching element so as to change linearly with respect to the value according to the output of the comparison operation circuit.
この発明によれば、調光信号の入力側と制御信号の出力側の間にフォトカプラが介在することにより、伝導ノイズの出入りを抑制することができる。また、放電灯の光出力が制御信号の電圧値に対して直線的に変化し、且つ制御信号の電圧値が調光信号の電圧値に対して直線的に変化することにより、放電灯の光出力は調光信号の電圧値に対して直線的に変化することになるから、放電灯の光出力と調光信号の電圧値との関係が直線的でない場合に比べ、放電灯の光出力の調整が容易となる。 According to this invention, since the photocoupler is interposed between the input side of the dimming signal and the output side of the control signal, it is possible to suppress the entry and exit of conduction noise. In addition, the light output of the discharge lamp changes linearly with respect to the voltage value of the control signal, and the voltage value of the control signal changes linearly with respect to the voltage value of the dimming signal. Since the output changes linearly with respect to the voltage value of the dimming signal, the light output of the discharge lamp is smaller than when the relationship between the light output of the discharge lamp and the voltage value of the dimming signal is not linear. Adjustment is easy.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、制御信号生成回路は、2個の抵抗の直列回路からなり両端間に定電圧が入力される分圧部と、分圧部の一方の抵抗の両端間に接続された出力コンデンサと、フォトカプラの出力によってオンオフされるスイッチング素子と抵抗との直列回路からなり出力コンデンサの両端間に接続された入力部とを有し、出力コンデンサの充電電圧を制御信号の電圧値とすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control signal generating circuit is composed of a series circuit of two resistors, and a voltage dividing unit to which a constant voltage is input between both ends, and one resistance of the voltage dividing unit. The output capacitor is connected between both ends of the output capacitor, and the input capacitor is composed of a series circuit of a switching element and a resistor that are turned on and off by the output of the photocoupler, and is connected between both ends of the output capacitor. Is the voltage value of the control signal.
この発明によれば、分圧部と入力部との計3個の抵抗の抵抗値を適宜選択するだけで、制御信号の電圧値の取り得る範囲を容易に設定することができる。 According to the present invention, the possible range of the voltage value of the control signal can be easily set only by appropriately selecting the resistance values of a total of three resistors of the voltage dividing unit and the input unit.
請求項3の発明は、請求項2の発明において、発振信号の電圧値は立上り時と立下り時との一方では時間に対して直線的に変化し、他方では時間に対して出力コンデンサの放電特性に応じて曲線的に変化することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the voltage value of the oscillation signal changes linearly with respect to time at one of the rising time and the falling time, and on the other hand, the discharge of the output capacitor with respect to time. It is characterized by changing in a curve according to the characteristics.
請求項4の発明は、請求項3の発明において、発振信号の電圧値の立上り時又は立下り時の曲線は、互いに傾きが異なる複数本の直線で構成された折れ線からなることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the rising or falling curve of the voltage value of the oscillation signal is composed of a broken line composed of a plurality of straight lines having different inclinations. .
請求項5の発明は、請求項4の発明において、発振信号の電圧値の立上り時又は立下り時の曲線は、互いに傾きが異なる3本以上の直線で構成された折れ線からなることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, the rising or falling curve of the voltage value of the oscillation signal comprises a broken line composed of three or more straight lines having different inclinations. To do.
この発明によれば、発振信号の電圧値の立上り時又は立下り時の曲線を互いに傾きが異なる2本の直線で構成された折れ線とする場合に比べ、調光信号と制御信号との関係をより直線に近付けることができる。 According to the present invention, the relationship between the dimming signal and the control signal is greater than when the rising or falling curve of the voltage value of the oscillation signal is a broken line composed of two straight lines having different inclinations. It can be closer to a straight line.
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれかの発明において、発振信号の電圧値の最大値及び最小値は、それぞれ、調光信号の電圧値の最大値及び最小値に略等しいことを特徴とする。
The invention of claim 6 is the invention according to any one of
この発明によれば、調光信号の電圧値を変更したときには、フォトカプラがオンオフされるデューティ比も必ず変化することになる。 According to the present invention, when the voltage value of the dimming signal is changed, the duty ratio at which the photocoupler is turned on and off always changes.
請求項7の発明は、請求項2の発明において、制御信号生成回路の入力部は、負の温度特性を有してスイッチング素子に直列に接続されたサーミスタを有し、インバータ回路から放電灯に供給される電力は、制御信号の電圧値に対して単調に増加することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the input part of the control signal generating circuit has a thermistor having a negative temperature characteristic and connected in series with the switching element, and the inverter circuit is changed to the discharge lamp. The supplied power monotonously increases with respect to the voltage value of the control signal.
この発明によれば、低温時には制御信号の電圧値の下限すなわち放電灯に供給される電力の下限値が高くなるから、低温時の放電灯のちらつきや立ち消えの発生を抑えることができる。 According to this invention, since the lower limit of the voltage value of the control signal, that is, the lower limit value of the electric power supplied to the discharge lamp is high at low temperatures, the occurrence of flickering and extinguishing of the discharge lamp at low temperatures can be suppressed.
請求項8の発明は、請求項1〜7のいずれかの発明において、フォトカプラの発光素子がオンオフされるデューティ比が取り得る上限値と下限値との一方が制御信号の上限値に対応し、他方が制御信号の下限値に対応することを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of
この発明によれば、制御信号の範囲を制限するためのクランプ回路が不要となる。 According to the present invention, a clamp circuit for limiting the range of the control signal becomes unnecessary.
請求項9の発明は、請求項1〜8のいずれかの発明において、放電灯の光出力が調光信号の電圧値に対して単調増加することを特徴とする。
The invention of claim 9 is characterized in that, in any one of
請求項10の発明は、請求項1〜9のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、放電灯点灯装置を収納した器具本体とを備えることを特徴とする。 A tenth aspect of the invention includes the discharge lamp lighting device according to any one of the first to ninth aspects, and a fixture main body that houses the discharge lamp lighting device.
請求項11の発明は、請求項10記載の複数個の照明器具と、各照明器具にそれぞれ調光信号を入力する制御装置とを備えることを特徴とする。
The invention of
本発明は、調光信号の入力側と制御信号の出力側との間にフォトカプラを介在させたので、伝導ノイズの出入りを低減することができる。また、放電灯の光出力が制御信号の電圧値に対して直線的に変化し、且つ制御信号の電圧値が調光信号の電圧値に対して直線的に変化することにより、放電灯の光出力は調光信号の電圧値に対して直線的に変化することになるから、放電灯の光出力と調光信号の電圧値との関係が直線的でない場合に比べ、放電灯の光出力の調整が容易となる。 In the present invention, since the photocoupler is interposed between the input side of the dimming signal and the output side of the control signal, it is possible to reduce the entry and exit of conduction noise. In addition, the light output of the discharge lamp changes linearly with respect to the voltage value of the control signal, and the voltage value of the control signal changes linearly with respect to the voltage value of the dimming signal. Since the output changes linearly with respect to the voltage value of the dimming signal, the light output of the discharge lamp is smaller than when the relationship between the light output of the discharge lamp and the voltage value of the dimming signal is not linear. Adjustment is easy.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態は、図1に示すように、直流電源Vdcが入力され放電灯Laに交流電源を供給して点灯させるインバータ回路1と、所望の光出力に対応する電圧値の直流信号である調光信号DC1が入力され調光信号DC1の電圧値に対して直線的に変化する電圧値の直流信号である制御信号を出力する信号変換回路2と、信号変換回路2の出力に応じてインバータ回路1を制御し調光信号DC1の電圧値に応じた電力を放電灯Laに供給される制御駆動回路3とを備える。また、放電灯Laの各フィラメントには、それぞれ放電灯Laの始動時にフィラメントを予熱する予熱回路4が接続されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an
インバータ回路1は、2個のスイッチング素子Q1,Q2の直列回路からなり両端間に直流電力Vdcが入力されるスイッチング部11と、放電灯Laとともに共振回路を構成する共振部12とを有する。共振部12は、放電灯Laとの直列回路がスイッチング部1のローサイドのスイッチング素子Q2の両端間に接続されるインダクタL1とコンデンサC5との直列回路と、一方の電極がインダクタL1とコンデンサC5との接続点に接続され他方の電極が接地されたコンデンサC4とからなる。すなわち、インバータ回路1は周知のハーフブリッジ形のインバータ回路であって、スイッチング素子Q1,Q2が交互にオンオフされると、交流電力が放電灯Laに供給される。ここで、スイッチング素子Q1,Q2が交互にオンオフされる周波数(以下、「駆動周波数」と呼ぶ。)が、共振部12と放電灯Laとからなる共振回路の共振周波数に近いほど、放電灯Laに供給される電力は高く、すなわち放電灯Laの光出力は高くなる。なお、直流電力Vdcは、例えば図2に示すように、商用電源Vinから供給された交流電力を全波整流するダイオードブリッジDBと、ダイオードブリッジDBの出力端間に接続されたインダクタL2とダイオードD1と平滑コンデンサC21との直列回路と、ダイオードブリッジDBの両端間に接続されたコンデンサC20と、ダイオードD1とコンデンサC21との直列回路に並列に接続されたスイッチング素子Q4とを備える周知の昇圧チョッパ回路から得られる。スイッチング素子Q4は例えば制御駆動回路3によってオンオフされる。
The
信号変換回路2は、フォトカプラPC1と、電圧値が時間に対して単調増加する立上りと電圧値が時間に対して単調減少する立下りとを交互に周期的に繰り返す発振信号を生成する発振回路21と、調光信号DC1が入力されて調光信号DC1の電圧値と発振信号の電圧値との大小関係が入れ替わったときにフォトカプラPC1の発光素子のオンオフを切換えることにより調光信号DC1の電圧値に応じたデューティ比でフォトカプラPC1の発光素子をオンオフするパルス生成回路22と、フォトカプラPC1の出力のデューティ比に応じて電圧値が調光信号DC1の電圧値に対して直線的に変化する直流信号である制御信号を生成する制御信号生成回路23とを備える。
The
発振回路21は、定電流源Isにより充電されるコンデンサC4と、負の入力端子にコンデンサC4の充電電圧が入力されるとともに正の入力端子に閾値電圧Vthが入力されたコンパレータCO2とを備える。閾値電圧Vthは、コンパレータCO2の出力がHレベルのときとLレベルのときとで切り替わるようになっており、Hレベルのときの閾値電圧Vthは調光信号の電圧値の最大値Vhと略等しくしてあり、Lレベルのときの閾値電圧Vthは調光信号の電圧値の最小値Vlと略等しくしてある。また、コンデンサC4は、コンパレータCO2の出力がLレベルである期間にはダイオードD3と抵抗R10とを介して放電されるようになっている。定電流源Isは、例えば図3に示すように流れる電流が互いに略等しくなるように構成された2組の入出力端子を有し各入力端子にそれぞれ定電圧Vcc2が入力されたカレントミラー回路M1と、一端がカレントミラー回路M1の一方の出力端子に接続され他端が接地された抵抗R14とで構成することができる。カレントミラー回路M1は、例えばペアトランジスタからなる。また、2個の抵抗R15,R16の直列回路の一端を定電圧Vcc2に接続して他端を接地するとともに、低電圧側の抵抗R16の両端間にコンデンサC15を接続し、さらに抵抗R15,16の接続点を抵抗R17を介してコンパレータCO2の出力端子に接続すれば、コンデンサC15の充電電圧を閾値電圧Vthとして用いることができる。
The
発振回路21の動作を説明する。コンデンサC4が充電されていないときには、コンパレータCO2の出力はHレベルであって閾値電圧Vthは高い側の値Vhをとる。コンデンサC4が定電流源Isにより充電され、充電電圧が直線状に上昇して閾値電圧Vhを超えると、コンパレータCO2の出力はLレベルとなり、閾値電圧Vthは低い側の値Vlに切り替わってコンデンサC4の放電が開始され、充電電圧はコンデンサC4と抵抗R10とによって決まる時定数により曲線状に低下する。やがてコンデンサC4の充電電圧が閾値電圧Vlを下回ると、コンパレータCO2の出力がHレベルとなって閾値電圧Vthは高い側の値Vhに切り替わり、コンデンサC4の充電が再び開始される。すなわち、コンデンサC4の充電電圧は、図4に示すように電圧値Vlと電圧値Vhとの間で直線状の立上りと曲線状の立下りとを一定の周期Tで周期的に繰り返すこととなり、この充電電圧が発振信号としてパルス生成回路22へ出力される。なお、発振信号の波形は、定電流源Isの出力や抵抗R10の抵抗値を適宜選択することにより、図4に示すように立上りの時間と立下りの時間とを同程度としたり、図5に示すように立上りの時間を立下りの時間に対して非常に短くしたりすることができる。
The operation of the
パルス生成回路22は、インピーダンスZ1を介して調光信号DC1が入力されて充電されるコンデンサC1と、正の入力端子にコンデンサC1の充電電圧が入力され負の入力端子に発振信号が入力されるコンパレータCO1とを備える。フォトカプラPC1の発光素子のアノードには抵抗R5を介して定電圧Vcc2が入力されており、コンパレータCO1の出力端子は抵抗R5とフォトカプラPC1との接続点に接続されている。すなわち、調光信号DC1の電圧値が発振信号の電圧値を上回っている期間にはコンパレータCO1の出力がHレベルとなってフォトカプラPC1がオンされ、逆に下回っている期間にはコンパレータCO1の出力がLレベルとなってフォトカプラPC1がオフされる。つまり、調光信号DC1の電圧値が高いほど、高いデューティ比でフォトカプラPC1がオンオフされる。
The
制御信号生成回路23は、一端が定電圧E1に接続され他端がフォトカプラPC1の出力側を介して接地された抵抗R6と、2個の抵抗R7,R8からなり一端が定電圧E1に接続されて他端が接地された分圧部と、分圧部の低電圧側の抵抗R8の両端間に接続された出力コンデンサC2と、スイッチング素子としてのトランジスタQ3と抵抗R9との直列回路からなり出力コンデンサC2の両端間に接続された入力部とを備える。トランジスタQ3のベースは、抵抗R6とフォトカプラPC1との接続点に接続されている。フォトカプラPC1がオフされている期間にはトランジスタQ3がオンされて出力コンデンサC2の両端電圧が低くなり、フォトカプラPC1がオンされている期間にはトランジスタQ3がオフされて出力コンデンサC2の両端電圧が高くなるから、フォトカプラPC1がオンオフされるデューティ比(以下、単に「デューティ比」と呼ぶ。)が高いほど出力コンデンサC2の充電電圧は高くなる。この出力コンデンサC2の充電電圧が制御信号として制御駆動回路3に出力される。ここで、調光信号DC1の電圧値を横軸にとりデューティ比を縦軸にとったグラフは図6(a)に示すように上に凸の対数関数的な曲線となり、デューティ比を横軸にとり制御信号の電圧値を縦軸にとったグラフは図6(b)に示すように下に凸の指数関数的な曲線となる。これらの曲線の曲率は組合わせにより互いに相殺され、制御信号の電圧値と調光信号DC1の電圧値との関係は調光信号DC1の電圧値が取り得る値の全体にわたって直線状となる。
The control
制御駆動回路3は、インバータ回路1のスイッチング部11のスイッチング素子Q1,Q2を交互にオンオフするドライブ回路31と、制御信号が入力されスイッチング部11のローサイドのスイッチング素子Q2に流れる電流に応じた電圧値(以下、「検出電圧値」と呼ぶ。)を検出して検出電圧値と制御信号の電圧値との大小関係に基いた電圧信号を出力する比較演算回路32と、比較演算回路32から出力された電圧信号に基いてドライブ回路31の駆動周波数を制御する制御回路33とを有する。比較演算回路32は、正の入力端子に制御信号が入力されるオペアンプEA1を有する。ここで、スイッチング部11のローサイドのスイッチング素子Q2は抵抗R1を介して接地されており、この抵抗R1とスイッチング素子Q2との接続点は抵抗R2を介してオペアンプEA1の負の入力端子に接続されている。また、オペアンプEA1の負の入力端子と出力端子との間にはコンデンサC3が接続されている。つまり、放電灯Laに供給される電力すなわち放電灯Laの光出力が、制御信号の電圧値に応じた一定値に維持されるように、制御回路33は駆動周波数をフィードバック制御する。
The
ここで、制御信号の電圧値と駆動周波数との関係は、制御信号の電圧値と放電灯Laの光出力との関係が図6(c)に示すように直線状となるようにしてある。既に述べたように制御信号の電圧値と調光信号DC1の電圧値との関係は直線状となっているから、調光信号DC1の電圧値と放電灯Laの光出力との関係は図6(d)に示すように直線状となる。従って、調光信号DC1の調整による放電灯Laの光出力の調整が容易となっている。また、調光信号DC1の電圧値が取り得る範囲の全体にわたって制御信号の電圧値は調光信号DC1の電圧値に対して直線状に変化し、且つ制御信号の電圧値が変化すれば必ず放電灯Laの光出力が変化するから、調光信号DC1の電圧値が変化すれば必ず放電灯Laの光出力が変化することになる。つまり、例えば調光信号DC1が使用者によって回動操作又はスライド操作されるハンドルを有しハンドルの位置に応じた電圧値の調光信号を出力する制御装置(図示せず)から出力されるものである場合、ハンドルの可動範囲の全体にわたって放電灯Laの光出力の変化幅がハンドルの操作量に比例することになり、良好な操作性が得られる。なお、調光信号DC1の電圧値とデューティ比との関係と、デューティ比と制御信号の電圧値との関係とをともに直線状としても、同様の効果が得られる。 Here, the relationship between the voltage value of the control signal and the drive frequency is such that the relationship between the voltage value of the control signal and the light output of the discharge lamp La is linear as shown in FIG. Since the relationship between the voltage value of the control signal and the voltage value of the dimming signal DC1 is linear as already described, the relationship between the voltage value of the dimming signal DC1 and the light output of the discharge lamp La is shown in FIG. As shown in FIG. Therefore, the light output of the discharge lamp La can be easily adjusted by adjusting the dimming signal DC1. Further, the voltage value of the control signal changes linearly with respect to the voltage value of the dimming signal DC1 over the entire range that the voltage value of the dimming signal DC1 can take, and is always released if the voltage value of the control signal changes. Since the light output of the electric lamp La changes, the light output of the discharge lamp La always changes whenever the voltage value of the dimming signal DC1 changes. That is, for example, the dimming signal DC1 is output from a control device (not shown) that has a handle that is rotated or slid by a user and that outputs a dimming signal having a voltage value corresponding to the position of the handle. In this case, the change width of the light output of the discharge lamp La is proportional to the operation amount of the handle over the entire movable range of the handle, and good operability can be obtained. The same effect can be obtained even if the relationship between the voltage value of the dimming signal DC1 and the duty ratio and the relationship between the duty ratio and the voltage value of the control signal are both linear.
上記構成によれば、パルス生成回路22と制御信号生成回路23との間をフォトカプラPC1によって電気的に絶縁しているから、調光信号DC1を直接制御信号として用いる場合に比べて伝導ノイズが出入りしにくくなっている。
According to the above configuration, since the
また、デューティ比が0〜1という限られた値しか取り得ないことにより、制御信号の電圧値が取り得る範囲は制限されるから、仮に調光信号DC1として過大な電圧値や過小な電圧値の直流信号が入力されても、制御信号の電圧値が過大な値や過小な値となることがない。従って、制御信号の電圧値の範囲を制限するためのクランプ回路が不要である。 Moreover, since the range in which the voltage value of the control signal can be taken is limited because the duty ratio can take only a limited value of 0 to 1, it is assumed that the dimming signal DC1 has an excessive voltage value or an excessive voltage value. Even if a DC signal is input, the voltage value of the control signal does not become an excessive value or an excessive value. Therefore, a clamp circuit for limiting the voltage value range of the control signal is not necessary.
さらに、制御信号の電圧値が取り得る範囲は制御信号生成部の抵抗R7〜R9の抵抗値によってのみ決定されるので、制御信号の電圧値の範囲の下限を放電灯Laを点灯可能な値とし、且つ制御信号の電圧値の範囲の上限を回路部品に過大な負荷がかからない程度とするには、抵抗R7〜R9の抵抗値を選択するだけでよいから設計が容易である。 Furthermore, since the range that the voltage value of the control signal can take is determined only by the resistance values of the resistors R7 to R9 of the control signal generator, the lower limit of the range of the voltage value of the control signal is a value that can light the discharge lamp La. In order to set the upper limit of the voltage value range of the control signal to such an extent that an excessive load is not applied to the circuit components, the design is easy because it is only necessary to select the resistance values of the resistors R7 to R9.
なお、図7に示すように、発振回路21においてコンデンサC4と定電流源Isとの間に、コンパレータCO2の出力がHレベルのときにオンされLレベルのときにオフされるスイッチSWを追加してもよい。この構成を採用すれば、発振信号の立下りがより急峻になる。
As shown in FIG. 7, a switch SW that is turned on when the output of the comparator CO2 is at the H level and turned off when the output is at the L level is added between the capacitor C4 and the constant current source Is in the
また、図8に示すように、制御信号生成回路23において入力部を構成する抵抗R9に、負の温度特性を有するサーミスタNTC1を直列に接続してもよい。この場合、横軸にフォトカプラPC1のデューティ比をとり縦軸に制御信号の電圧値をとったグラフは常温時には図9に曲線Lnで示すグラフとなるのに対し、温度がより高い高温時には曲線Lhで示すグラフとなり、温度がより低い低温時には曲線Llで示すグラフとなる。すなわち、制御信号の電圧値の上限Vuは温度に関わらず略一定となるのに対し、下限Vbl,Vbn,Vbhは温度の低下に伴って高くなる。この構成によれば、低温時には放電灯Laに供給される電力の最低値が高温時よりも高い値に確保されることになるから、低温時の放電灯Laのちらつきや立ち消えの発生を抑えることができる。
Further, as shown in FIG. 8, a thermistor NTC1 having negative temperature characteristics may be connected in series to a resistor R9 that constitutes an input unit in the control
さらに、発振回路21として、図10に示すように立上りが複数の直線からなる折れ線である発振信号を出力するものを用いてもよい。このような発振信号は、例えば破線で示すようなそれぞれ立上りの傾きが異なるのこぎり波を生成する複数個の発振回路を、それぞれ出力端にダイオードを接続した上で互いに並列に接続するなど、複数個の発振回路の出力のうち最も出力電圧が高いものが出力されるように構成することにより得ることができる。この場合、発振回路21として図11に示すように発振信号の立ち上がりの曲線がより多くの直線で構成されるものを用いれば、発振信号の波形を制御信号生成回路23の特性により合致させ、調光信号DC1と制御信号との関係すなわち調光信号DC1と放電灯Laの光出力との関係をより直線的として、放電灯Laの光出力の調整をより容易とすることができる。
Further, as the
また、制御信号生成回路23において、図12に示すように、トランジスタQ3を設ける代わりに、抵抗R6とフォトカプラPC1との接続点をバッファVsと抵抗R9とを介して入力コンデンサC2に接続し、分圧部を設ける代わりに、制御信号の電圧値が所定の値を下回ることを防止するクランプ回路23aを設けてもよい。
In the control
さらに、図13に示すように、調光信号DC1に一定の電圧Vrefを加えたものをパルス生成回路のコンパレータCO1に入力するようにしてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 13, a signal obtained by adding a constant voltage Vref to the dimming signal DC1 may be input to the comparator CO1 of the pulse generation circuit.
また、図14に示すように、パルス生成回路22において、正の入力端子に一定の電圧Vref2が入力され負の入力端子に抵抗R21を介して調光信号DC1が入力されるオペアンプEA2と、オペアンプEA2の負の入力端子と出力端子との間に接続された抵抗R22とからなる反転増幅器により、調光信号DC1を反転増幅してコンパレータCO1の負の入力端子に入力し、発振信号をコンパレータCO1の正の入力端子に入力するようにしてもよい。
As shown in FIG. 14, in the
ここで、デューティ比が0であるときに制御信号の電圧値が0Vとなる図12〜図14の例において制御信号の電圧値として0Vが適切な値でない場合のように、デューティ比によっては制御信号の電圧値が適切でない値を取り得る場合には、調光信号DC1の電圧値が取り得る範囲に対して発振信号の波形や振幅を適宜選択することによりデューティ比が取り得る範囲を制限すればよいが、図12〜図14の例では、クランプ回路23aを設けたことにより、制御信号の電圧値が過小な値となることを確実に防止している。
Here, when the duty ratio is 0, the voltage value of the control signal is 0 V. In the examples of FIGS. 12 to 14, as in the case where 0 V is not an appropriate value as the voltage value of the control signal, control is performed depending on the duty ratio. When the voltage value of the signal can take an inappropriate value, the range in which the duty ratio can be taken is limited by appropriately selecting the waveform and amplitude of the oscillation signal with respect to the range in which the voltage value of the dimming signal DC1 can take. However, in the examples of FIGS. 12 to 14, the provision of the
上記の放電灯点灯装置は、図15に示すように、放電灯Laが取付けられるソケット51を有し放電灯点灯装置を収納して天井面などの造営面に取付けられる器具本体5を備える照明器具に用いることができる。本実施形態の放電灯点灯装置では伝導ノイズの出入りが抑制されるから、上記の照明器具は、1個の制御装置(図示せず)から出力された調光信号DC1を複数個の放電灯点灯装置に入力するような照明システムでの使用に適する。
As shown in FIG. 15, the discharge lamp lighting device includes a
1 インバータ回路
11 スイッチング部
12 共振部
21 発振回路
22 パルス生成回路
23 制御信号生成回路
31 ドライブ回路
32 比較演算回路
33 制御回路
La 放電灯
PC1 フォトカプラ
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