JP4534438B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4534438B2 JP4534438B2 JP2003188095A JP2003188095A JP4534438B2 JP 4534438 B2 JP4534438 B2 JP 4534438B2 JP 2003188095 A JP2003188095 A JP 2003188095A JP 2003188095 A JP2003188095 A JP 2003188095A JP 4534438 B2 JP4534438 B2 JP 4534438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- power
- lamp
- lamp voltage
- data table
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関し、点灯装置の小型化、低コスト化、フレキシブル化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−３２６０８６号公報
【０００３】
図１７はマイコンを用いた放電灯点灯装置の従来例である。以下、その回路構成について説明する。直流電源Ｅの正極にはスイッチング素子Ｑ１の一端が接続されている。スイッチング素子Ｑ１の他端はインダクタＬ１の一端に接続されると共に、ダイオードＤ１のカソードに接続されている。インダクタＬ１の他端はコンデンサＣ１の正極に接続されている。コンデンサＣ１の負極はダイオードＤ１のアノードに接続されると共に、電流検出用の抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｅの負極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１及びダイオードＤ１は降圧チョッパー回路１を構成しており、スイッチング素子Ｑ１のオン幅に応じて直流電源Ｅを降圧した直流電圧をコンデンサＣ１の充電電圧としている。コンデンサＣ１の両端には放電灯Ｌａが接続されている。放電灯Ｌａは例えばＨＩＤランプであり、そのランプ電圧Ｖｌａは抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路よりなるランプ電圧検出回路３により検出されて、Ｖｌａ検出電圧としてマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力される。
【０００４】
マイコン５は、Ａ／Ｄ変換部５１、コントロール部５２、データテーブル５３を備えている。Ａ／Ｄ変換入力ポートから入力されたＶｌａ検出電圧はＡ／Ｄ変換部５１により例えば１０ビットのデジタル値Ｖｌａに変換されて、データテーブル５３の参照に利用される。データテーブル５３は、放電灯Ｌ１を電力Ｐ１で点灯させる場合の電力制御データを、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値Ｖｌａの０，１，２，３，…，１０２３のそれぞれに対応して、Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…，Ｘ１０２３のように記憶している。また、同じ放電灯Ｌ１を異なる電力Ｐ２で点灯させる場合の電力制御データを、Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙ１０２３のように記憶している。また、異なる放電灯Ｌ２を電力Ｐ３で点灯させる場合の電力制御データをＺ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，…，Ｚ１０２３のように記憶している。コントロール部５２は、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値Ｖｌａに基づいてデータテーブル５３を参照し、読み出したデジタル値に対応するパルス幅のＰＷＭ信号を出力ポートから出力する。出力ポートから出力されたＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタによりアナログ電圧の電力指令値Ｉｐｒｅｆに変換される。なお、アナログ電圧の電力指令値Ｉｐｒｅｆを得るためには、Ｄ／Ａ変換器を用いても良いが、コスト低減のために、デューティ可変のＰＷＭ信号とＲＣフィルタを用いている。
【０００５】
電力指令値ＩｐｒｅｆはＰＷＭ制御回路６に入力されて、スイッチング素子Ｑ１のパルス幅制御に利用される。このＰＷＭ制御回路６は、例えば、発振器とフリップフロップとコンパレータからなり、発振器が所定の周期でフリップフロップをセットすることによりスイッチング素子Ｑ１がオンとなり、その後、抵抗Ｒ１よりなるチョッパー電流検出回路２により検出されたチョッパー電流検出電圧Ｉｐが、電力指令値Ｉｐｒｅｆに達すると、フリップフロップをリセットしてスイッチング素子Ｑ１をオフするように動作する。なお、インダクタＬ１の電流を検出する手段を追加して、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになったときにフリップフロップをセットして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせるような制御（ゼロクロス制御）を行う場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のマイコンを用いた放電灯点灯装置の電力制御においては、ある検出値に基づき、それに対応する制御量データをデータテーブルから参照して電力制御を行っている。このため、電力制御の精度を上げようとしたり、調光出力や様々な電力の放電灯に対応できるようにしたりすると、参照するデータ数が多くなり、それに伴ってデータテーブル領域が大きくなるといった課題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、データテーブル領域が小さくても、電力制御の精度が高く、広範囲の調光出力や様々な電力の放電灯に対応できる放電灯点灯装置を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、放電灯Ｌａと、この放電灯Ｌａへの供給電力を調整するチョッパー回路１と、チョッパー電流を検出するチョッパー電流検出回路２と、ランプ電圧Ｖｌａを検出するランプ電圧検出回路３と、チョッパー電流検出回路２とランプ電圧検出回路３の検出出力を受けてチョッパー回路１のスイッチング素子Ｑ１を制御して放電灯Ｌａの電力制御を行う制御回路４とを備え、前記制御回路４はマイコン５で電力制御の制御値を決定する放電灯点灯装置において、前記マイコン５はランプ電圧検出値に対応した１次式の計算式から電力制御量を決定することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態においても、ランプ電圧Ｖｌａの検出電圧をマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力する。マイコン５内であらかじめランプ電圧Ｖｌａのデジタル値の範囲毎に１次式の計算式が場合分けされており、図２のように、ランプ電圧Ｖｌａが０〜Ｖ０の範囲では式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０、ランプ電圧ＶｌａがＶ０〜Ｖ１の範囲では式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１、ランプ電圧ＶｌａがＶ１より大きい範囲では式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２を用いる。このように、ランプ電圧Ｖｌａにより１次式の計算式が選択され、その計算式より電力制御量が決定される。そして、決定された電力制御量によりマイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧Ｉｐによりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１０】
なお、マイコン５としては、例えば三菱製８ビットマイコンＭ３７５４０などを用いることができるが、これに限定されるものではない。以下の各実施の形態においても同様である。
【００１１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧Ｖｌａの範囲毎に各データが格納されている。
【００１２】
本実施の形態においても、ランプ電圧Ｖｌａの検出電圧をマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力する。そして、検出したランプ電圧Ｖｌａのデジタル値から、そのランプ電圧Ｖｌａに対応する１次式の傾きａと切片ｂのデータを各々のデータテーブルから参照し、検出したランプ電圧Ｖｌａと傾きａと切片ｂより、コントロール部５２でａ×Ｖｌａ＋ｂの１次式により電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧によりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１３】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧範囲毎に各データが格納されている。また、ランプ電圧範囲毎の閾値データＶ０，Ｖ１のデータテーブルがある。ランプ電圧Ｖｌａと閾値データＶ０，Ｖ１を比較することにより１次式の傾きａと切片ｂのデータの中から使用するデータを決定し、各々のデータテーブルから参照する。検出したランプ電圧Ｖｌａと傾きａと切片ｂよりコントロール部５２でａ×Ｖｌａ＋ｂの１次式により電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧Ｉｐによりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１４】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧範囲毎に各データが格納されている。また、ランプ電圧範囲毎の閾値データＶ０，Ｖ１のデータテーブルがある。ランプ電圧Ｖｌａと閾値データＶ０，Ｖ１を比較することにより１次式の傾きａと切片ｂのデータの中から使用するデータを決定し、各々のデータテーブルから参照する。また、ランプ電圧Ｖｌａの逆数に対応したデータテーブルが設けられている。このデータテーブルのデータは、ランプ電圧Ｖｌａの各データ毎にランプ電圧Ｖｌａの逆数（１／Ｖｌａ）を求めて補正係数倍（１０6 倍）した値のデータが格納されている。ただし、ランプ電圧Ｖｌａのデータが０〜４の場合は一定値３２７６７が格納されている。検出したランプ電圧Ｖｌａもしくはその逆数（１／Ｖｌａ）に補正係数を掛けたデータと傾きａと切片ｂよりコントロール部５２で電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧によりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、図６〜図９のように、降圧チョッパーの制御が連続モードであるか、ゼロクロスモードであるか、不連続モードであるかによって使用する１次式を変更する。ここで、連続モードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになる前にスイッチング素子Ｑ１をオンする制御であり、ゼロクロスモードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになった瞬間にスイッチング素子Ｑ１をオンする制御であり、不連続モードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになってから所定時間を経てスイッチング素子Ｑ１をオンする制御である。
【００１６】
図６の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御の場合は、式ａ１×（１／Ｖｌａ）＋ｂ１で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御とゼロクロス制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧Ｖｌａの閾値のテーブル＝（Ｖ０）、ランプ電圧Ｖｌａの逆数（１／Ｖｌａ）に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００１７】
図７の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御の場合は、式ａ１×（１／Ｖｌａ）＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御とゼロクロス制御の境のランプ電圧データをＶ０とし、ゼロクロス制御と不連続制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００１８】
図８の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御と不連続制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０）で構成される。
【００１９】
図９の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０とａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２とａ３×Ｖｌａ＋ｂ３とで電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御と不連続制御の境のランプ電圧データをＶ１とし、各制御時の式の切替りのランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０，Ｖ２とすると、データテーブルは、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）で構成される。この例は、電力制御の精度を上げたい場合に、各制御モードで式の本数を１本増やすという一例である。その他にも、制御の精度を上げたい場合などには、各制御モードで１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やせば良い。
【００２０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、図１０，図１１のように、ランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性によって使用する１次式を変更する。
【００２１】
図１０の例では、ランプ点灯後の始動過程では定電流制御とし、定常時のランプの使用電圧範囲では定電力制御とした場合である。定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、定電力制御の場合は、式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。
【００２２】
このとき、定電流制御と定電力制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０）で構成される。
【００２３】
図１１の例では、ランプ点灯後の始動過程では、初期のランプ電流から徐々に減少させていき、ある程度のランプ電圧Ｖ０になってから定電流制御とし、定常時のランプの使用電圧範囲では定電力制御とした場合である。始動過程でランプ電流を減少させる場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算され、ある程度のランプ電圧Ｖ０になってから定電流制御とした場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、定電力制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２とａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００２４】
このとき、初期のランプ電流から徐々に減少させていき定電流制御となる境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とし、定電流制御と定電力制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とし、定電力制御時で制御の精度を上げるため１次式を変更する境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ２とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）で構成される。
【００２５】
その他にも、特性に合わせて１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やしたり、制御の精度を上げたい場合などには各制御モードで１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やしたり、必要な場合にはランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルを用いる。
【００２６】
（実施の形態７）
本実施の形態は、実施の形態５と実施の形態６を組み合わせたものであり、図１２，図１３のように、降圧チョッパーの制御が連続モードであるか、ゼロクロスモードであるか、不連続モードであるかによって使用する１次式を変更すると共に、ランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性によっても使用する１次式を変更する。
【００２７】
図１２に示すように、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００２８】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ２とすると、データテーブル５３は、図１３に示すように、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。この例は一例であり、降圧チョッパー制御とランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性の組合せは別のものでもよく、制御の精度を上げたい場合などには１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やせばよい。
【００２９】
なお、実施の形態５〜７の回路図は特に図示しなかったが、実施の形態１〜４の回路と同様の回路を用いることができ、データテーブル５３とはマイコン５内のデータテーブルを意味することは言うまでもない。以下の実施の形態においても同様である。
【００３０】
（実施の形態８）
本実施の形態では、図１４〜図１６のように、複数の放電灯Ｌ１又はＬ２が選択的に用いられたり、ランプへの供給電力をＰ１又はＰ２と切り替えたり、異なるランプ電力Ｐ３とした場合の制御特性とデータテーブルの構成を示す。図１４は放電灯Ｌ１で電力Ｐ１またはＰ２の場合の制御特性、図１５は放電灯Ｌ２で電力Ｐ３の場合の制御特性を示しており、図１６は各場合のデータテーブル５３の構成を示している。
【００３１】
放電灯Ｌ１で電力Ｐ１の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００３２】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００３３】
放電灯Ｌ１で電力Ｐ２の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２’×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２’で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３’×Ｖｌａ＋ｂ３’で電力制御量が演算される。
【００３４】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１’とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２’とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２’，ａ３’）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２’，ｂ３’）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１’，Ｖ２’）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。ただし、この例では、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルは、放電灯Ｌ１で電力Ｐ１の場合と共通のデータテーブルを用いる。
【００３５】
放電灯Ｌ２で電力Ｐ３の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で徐々にランプ電流減少制御の場合は、式ａ０”×Ｖｌａ＋ｂ０”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ１”×Ｖｌａ＋ｂ１”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ２”×Ｖｌａ＋ｂ２”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ３”×（１／Ｖｌａ）＋ｂ３”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ４”×Ｖｌａ＋ｂ４”で電力制御量が演算される。
【００３６】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で徐々にランプ電流減少制御の場合と降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０”とし、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１”とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２”とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ３”とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０”，ａ１”，ａ２”，ａ３”，ａ４”）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０”，ｂ１”，ｂ２”，ｂ３”，ｂ４”）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０”，Ｖ１”，Ｖ２”，Ｖ３”）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。ただし、この例では、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルは、放電灯Ｌ１で電力Ｐ１又はＰ２の場合と共通のデータテーブルを用いる。
【００３７】
ここに挙げた例は一例であり、電力切替数が増えたり、放電灯の種類や電力の種類が増えたりした場合は、各々のデータテーブルを増やせばよい。このように放電灯の種類が増えたり、同じ放電灯でも電力切替があったり、異なる放電灯で電力が異なっていても、データテーブルの領域が小さいので、ＲＯＭ領域が小容量でも様々なデータテーブルを持つことができる。
【００３８】
なお、本発明の放電灯点灯装置は、照明装置の点灯装置として利用できるほか、プロジェクタ用の光源点灯装置にも利用できる。これらの用途では、通常、商用交流電源を整流平滑した直流電源をチョッパー回路により電圧調節してＨＩＤランプ等を点灯させるので、チョッパー回路としては、図示された実施の形態で開示したように、降圧チョッパー回路を用いるのが好適であるが、昇圧チョッパー回路や昇降圧チョッパー回路を用いても良い。また、より広い意味では、スイッチング素子により直流電源を断続するタイプであれば、任意の構成のＤＣ−ＤＣコンバータを用いても良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、上述のように、所定のランプ電圧範囲毎に電力制御量に応じて設定した１次式の傾き、切片のデータテーブルを持ち、ランプ電圧検出値からそれに対応する１次式の傾き、切片を参照することで電力制御量を演算し、電力制御を行うことにより、データテーブル領域が小さくても、電力制御の精度が高く、様々な電力・放電灯に対応でき、放電灯点灯装置の小型化、低コスト化、フレキシブル化ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態３の回路図である。
【図５】本発明の実施の形態４の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態５による制御の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態５による制御の他の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態５による制御の別の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態５による制御のさらに別の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態６による制御の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態６による制御の他の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態７による制御の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態７に用いるデータテーブルの構成を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態８による制御の一例を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態８による制御の他の一例を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に用いるデータテーブルの構成を示す説明図である。
【図１７】従来例の回路図である。
【符号の説明】
１ 降圧チョッパー回路
２ チョッパー電流検出回路
３ ランプ電圧検出回路
４ 電力制御回路
５ マイコン
６ ＰＷＭ制御回路
５１ Ａ／Ｄ変換部
５２ コントロール部
５３ データテーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関し、点灯装置の小型化、低コスト化、フレキシブル化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−３２６０８６号公報
【０００３】
図１７はマイコンを用いた放電灯点灯装置の従来例である。以下、その回路構成について説明する。直流電源Ｅの正極にはスイッチング素子Ｑ１の一端が接続されている。スイッチング素子Ｑ１の他端はインダクタＬ１の一端に接続されると共に、ダイオードＤ１のカソードに接続されている。インダクタＬ１の他端はコンデンサＣ１の正極に接続されている。コンデンサＣ１の負極はダイオードＤ１のアノードに接続されると共に、電流検出用の抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｅの負極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１及びダイオードＤ１は降圧チョッパー回路１を構成しており、スイッチング素子Ｑ１のオン幅に応じて直流電源Ｅを降圧した直流電圧をコンデンサＣ１の充電電圧としている。コンデンサＣ１の両端には放電灯Ｌａが接続されている。放電灯Ｌａは例えばＨＩＤランプであり、そのランプ電圧Ｖｌａは抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路よりなるランプ電圧検出回路３により検出されて、Ｖｌａ検出電圧としてマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力される。
【０００４】
マイコン５は、Ａ／Ｄ変換部５１、コントロール部５２、データテーブル５３を備えている。Ａ／Ｄ変換入力ポートから入力されたＶｌａ検出電圧はＡ／Ｄ変換部５１により例えば１０ビットのデジタル値Ｖｌａに変換されて、データテーブル５３の参照に利用される。データテーブル５３は、放電灯Ｌ１を電力Ｐ１で点灯させる場合の電力制御データを、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値Ｖｌａの０，１，２，３，…，１０２３のそれぞれに対応して、Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…，Ｘ１０２３のように記憶している。また、同じ放電灯Ｌ１を異なる電力Ｐ２で点灯させる場合の電力制御データを、Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙ１０２３のように記憶している。また、異なる放電灯Ｌ２を電力Ｐ３で点灯させる場合の電力制御データをＺ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，…，Ｚ１０２３のように記憶している。コントロール部５２は、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値Ｖｌａに基づいてデータテーブル５３を参照し、読み出したデジタル値に対応するパルス幅のＰＷＭ信号を出力ポートから出力する。出力ポートから出力されたＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタによりアナログ電圧の電力指令値Ｉｐｒｅｆに変換される。なお、アナログ電圧の電力指令値Ｉｐｒｅｆを得るためには、Ｄ／Ａ変換器を用いても良いが、コスト低減のために、デューティ可変のＰＷＭ信号とＲＣフィルタを用いている。
【０００５】
電力指令値ＩｐｒｅｆはＰＷＭ制御回路６に入力されて、スイッチング素子Ｑ１のパルス幅制御に利用される。このＰＷＭ制御回路６は、例えば、発振器とフリップフロップとコンパレータからなり、発振器が所定の周期でフリップフロップをセットすることによりスイッチング素子Ｑ１がオンとなり、その後、抵抗Ｒ１よりなるチョッパー電流検出回路２により検出されたチョッパー電流検出電圧Ｉｐが、電力指令値Ｉｐｒｅｆに達すると、フリップフロップをリセットしてスイッチング素子Ｑ１をオフするように動作する。なお、インダクタＬ１の電流を検出する手段を追加して、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになったときにフリップフロップをセットして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせるような制御（ゼロクロス制御）を行う場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のマイコンを用いた放電灯点灯装置の電力制御においては、ある検出値に基づき、それに対応する制御量データをデータテーブルから参照して電力制御を行っている。このため、電力制御の精度を上げようとしたり、調光出力や様々な電力の放電灯に対応できるようにしたりすると、参照するデータ数が多くなり、それに伴ってデータテーブル領域が大きくなるといった課題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、データテーブル領域が小さくても、電力制御の精度が高く、広範囲の調光出力や様々な電力の放電灯に対応できる放電灯点灯装置を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、放電灯Ｌａと、この放電灯Ｌａへの供給電力を調整するチョッパー回路１と、チョッパー電流を検出するチョッパー電流検出回路２と、ランプ電圧Ｖｌａを検出するランプ電圧検出回路３と、チョッパー電流検出回路２とランプ電圧検出回路３の検出出力を受けてチョッパー回路１のスイッチング素子Ｑ１を制御して放電灯Ｌａの電力制御を行う制御回路４とを備え、前記制御回路４はマイコン５で電力制御の制御値を決定する放電灯点灯装置において、前記マイコン５はランプ電圧検出値に対応した１次式の計算式から電力制御量を決定することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態においても、ランプ電圧Ｖｌａの検出電圧をマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力する。マイコン５内であらかじめランプ電圧Ｖｌａのデジタル値の範囲毎に１次式の計算式が場合分けされており、図２のように、ランプ電圧Ｖｌａが０〜Ｖ０の範囲では式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０、ランプ電圧ＶｌａがＶ０〜Ｖ１の範囲では式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１、ランプ電圧ＶｌａがＶ１より大きい範囲では式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２を用いる。このように、ランプ電圧Ｖｌａにより１次式の計算式が選択され、その計算式より電力制御量が決定される。そして、決定された電力制御量によりマイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧Ｉｐによりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１０】
なお、マイコン５としては、例えば三菱製８ビットマイコンＭ３７５４０などを用いることができるが、これに限定されるものではない。以下の各実施の形態においても同様である。
【００１１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧Ｖｌａの範囲毎に各データが格納されている。
【００１２】
本実施の形態においても、ランプ電圧Ｖｌａの検出電圧をマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力する。そして、検出したランプ電圧Ｖｌａのデジタル値から、そのランプ電圧Ｖｌａに対応する１次式の傾きａと切片ｂのデータを各々のデータテーブルから参照し、検出したランプ電圧Ｖｌａと傾きａと切片ｂより、コントロール部５２でａ×Ｖｌａ＋ｂの１次式により電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧によりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１３】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧範囲毎に各データが格納されている。また、ランプ電圧範囲毎の閾値データＶ０，Ｖ１のデータテーブルがある。ランプ電圧Ｖｌａと閾値データＶ０，Ｖ１を比較することにより１次式の傾きａと切片ｂのデータの中から使用するデータを決定し、各々のデータテーブルから参照する。検出したランプ電圧Ｖｌａと傾きａと切片ｂよりコントロール部５２でａ×Ｖｌａ＋ｂの１次式により電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧Ｉｐによりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１４】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧範囲毎に各データが格納されている。また、ランプ電圧範囲毎の閾値データＶ０，Ｖ１のデータテーブルがある。ランプ電圧Ｖｌａと閾値データＶ０，Ｖ１を比較することにより１次式の傾きａと切片ｂのデータの中から使用するデータを決定し、各々のデータテーブルから参照する。また、ランプ電圧Ｖｌａの逆数に対応したデータテーブルが設けられている。このデータテーブルのデータは、ランプ電圧Ｖｌａの各データ毎にランプ電圧Ｖｌａの逆数（１／Ｖｌａ）を求めて補正係数倍（１０6 倍）した値のデータが格納されている。ただし、ランプ電圧Ｖｌａのデータが０〜４の場合は一定値３２７６７が格納されている。検出したランプ電圧Ｖｌａもしくはその逆数（１／Ｖｌａ）に補正係数を掛けたデータと傾きａと切片ｂよりコントロール部５２で電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧によりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、図６〜図９のように、降圧チョッパーの制御が連続モードであるか、ゼロクロスモードであるか、不連続モードであるかによって使用する１次式を変更する。ここで、連続モードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになる前にスイッチング素子Ｑ１をオンする制御であり、ゼロクロスモードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになった瞬間にスイッチング素子Ｑ１をオンする制御であり、不連続モードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになってから所定時間を経てスイッチング素子Ｑ１をオンする制御である。
【００１６】
図６の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御の場合は、式ａ１×（１／Ｖｌａ）＋ｂ１で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御とゼロクロス制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧Ｖｌａの閾値のテーブル＝（Ｖ０）、ランプ電圧Ｖｌａの逆数（１／Ｖｌａ）に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００１７】
図７の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御の場合は、式ａ１×（１／Ｖｌａ）＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御とゼロクロス制御の境のランプ電圧データをＶ０とし、ゼロクロス制御と不連続制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００１８】
図８の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御と不連続制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０）で構成される。
【００１９】
図９の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０とａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２とａ３×Ｖｌａ＋ｂ３とで電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御と不連続制御の境のランプ電圧データをＶ１とし、各制御時の式の切替りのランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０，Ｖ２とすると、データテーブルは、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）で構成される。この例は、電力制御の精度を上げたい場合に、各制御モードで式の本数を１本増やすという一例である。その他にも、制御の精度を上げたい場合などには、各制御モードで１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やせば良い。
【００２０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、図１０，図１１のように、ランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性によって使用する１次式を変更する。
【００２１】
図１０の例では、ランプ点灯後の始動過程では定電流制御とし、定常時のランプの使用電圧範囲では定電力制御とした場合である。定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、定電力制御の場合は、式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。
【００２２】
このとき、定電流制御と定電力制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０）で構成される。
【００２３】
図１１の例では、ランプ点灯後の始動過程では、初期のランプ電流から徐々に減少させていき、ある程度のランプ電圧Ｖ０になってから定電流制御とし、定常時のランプの使用電圧範囲では定電力制御とした場合である。始動過程でランプ電流を減少させる場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算され、ある程度のランプ電圧Ｖ０になってから定電流制御とした場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、定電力制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２とａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００２４】
このとき、初期のランプ電流から徐々に減少させていき定電流制御となる境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とし、定電流制御と定電力制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とし、定電力制御時で制御の精度を上げるため１次式を変更する境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ２とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）で構成される。
【００２５】
その他にも、特性に合わせて１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やしたり、制御の精度を上げたい場合などには各制御モードで１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やしたり、必要な場合にはランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルを用いる。
【００２６】
（実施の形態７）
本実施の形態は、実施の形態５と実施の形態６を組み合わせたものであり、図１２，図１３のように、降圧チョッパーの制御が連続モードであるか、ゼロクロスモードであるか、不連続モードであるかによって使用する１次式を変更すると共に、ランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性によっても使用する１次式を変更する。
【００２７】
図１２に示すように、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００２８】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ２とすると、データテーブル５３は、図１３に示すように、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。この例は一例であり、降圧チョッパー制御とランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性の組合せは別のものでもよく、制御の精度を上げたい場合などには１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やせばよい。
【００２９】
なお、実施の形態５〜７の回路図は特に図示しなかったが、実施の形態１〜４の回路と同様の回路を用いることができ、データテーブル５３とはマイコン５内のデータテーブルを意味することは言うまでもない。以下の実施の形態においても同様である。
【００３０】
（実施の形態８）
本実施の形態では、図１４〜図１６のように、複数の放電灯Ｌ１又はＬ２が選択的に用いられたり、ランプへの供給電力をＰ１又はＰ２と切り替えたり、異なるランプ電力Ｐ３とした場合の制御特性とデータテーブルの構成を示す。図１４は放電灯Ｌ１で電力Ｐ１またはＰ２の場合の制御特性、図１５は放電灯Ｌ２で電力Ｐ３の場合の制御特性を示しており、図１６は各場合のデータテーブル５３の構成を示している。
【００３１】
放電灯Ｌ１で電力Ｐ１の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００３２】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００３３】
放電灯Ｌ１で電力Ｐ２の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２’×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２’で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３’×Ｖｌａ＋ｂ３’で電力制御量が演算される。
【００３４】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１’とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２’とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２’，ａ３’）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２’，ｂ３’）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１’，Ｖ２’）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。ただし、この例では、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルは、放電灯Ｌ１で電力Ｐ１の場合と共通のデータテーブルを用いる。
【００３５】
放電灯Ｌ２で電力Ｐ３の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で徐々にランプ電流減少制御の場合は、式ａ０”×Ｖｌａ＋ｂ０”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ１”×Ｖｌａ＋ｂ１”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ２”×Ｖｌａ＋ｂ２”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ３”×（１／Ｖｌａ）＋ｂ３”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ４”×Ｖｌａ＋ｂ４”で電力制御量が演算される。
【００３６】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で徐々にランプ電流減少制御の場合と降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０”とし、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１”とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２”とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ３”とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０”，ａ１”，ａ２”，ａ３”，ａ４”）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０”，ｂ１”，ｂ２”，ｂ３”，ｂ４”）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０”，Ｖ１”，Ｖ２”，Ｖ３”）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。ただし、この例では、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルは、放電灯Ｌ１で電力Ｐ１又はＰ２の場合と共通のデータテーブルを用いる。
【００３７】
ここに挙げた例は一例であり、電力切替数が増えたり、放電灯の種類や電力の種類が増えたりした場合は、各々のデータテーブルを増やせばよい。このように放電灯の種類が増えたり、同じ放電灯でも電力切替があったり、異なる放電灯で電力が異なっていても、データテーブルの領域が小さいので、ＲＯＭ領域が小容量でも様々なデータテーブルを持つことができる。
【００３８】
なお、本発明の放電灯点灯装置は、照明装置の点灯装置として利用できるほか、プロジェクタ用の光源点灯装置にも利用できる。これらの用途では、通常、商用交流電源を整流平滑した直流電源をチョッパー回路により電圧調節してＨＩＤランプ等を点灯させるので、チョッパー回路としては、図示された実施の形態で開示したように、降圧チョッパー回路を用いるのが好適であるが、昇圧チョッパー回路や昇降圧チョッパー回路を用いても良い。また、より広い意味では、スイッチング素子により直流電源を断続するタイプであれば、任意の構成のＤＣ−ＤＣコンバータを用いても良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、上述のように、所定のランプ電圧範囲毎に電力制御量に応じて設定した１次式の傾き、切片のデータテーブルを持ち、ランプ電圧検出値からそれに対応する１次式の傾き、切片を参照することで電力制御量を演算し、電力制御を行うことにより、データテーブル領域が小さくても、電力制御の精度が高く、様々な電力・放電灯に対応でき、放電灯点灯装置の小型化、低コスト化、フレキシブル化ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態３の回路図である。
【図５】本発明の実施の形態４の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態５による制御の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態５による制御の他の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態５による制御の別の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態５による制御のさらに別の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態６による制御の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態６による制御の他の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態７による制御の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態７に用いるデータテーブルの構成を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態８による制御の一例を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態８による制御の他の一例を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に用いるデータテーブルの構成を示す説明図である。
【図１７】従来例の回路図である。
【符号の説明】
１ 降圧チョッパー回路
２ チョッパー電流検出回路
３ ランプ電圧検出回路
４ 電力制御回路
５ マイコン
６ ＰＷＭ制御回路
５１ Ａ／Ｄ変換部
５２ コントロール部
５３ データテーブル
Claims (8)
- 放電灯と、この放電灯への供給電力を調整するチョッパー回路と、チョッパー電流を検出するチョッパー電流検出回路と、ランプ電圧を検出するランプ電圧検出回路と、チョッパー電流検出回路とランプ電圧検出回路の検出出力を受けてチョッパー回路のスイッチング素子を制御して放電灯の電力制御を行う制御回路とを備え、前記制御回路はマイコンで電力制御の制御値を決定する放電灯点灯装置において、前記マイコンはランプ電圧検出値に対応した１次式の計算式から電力制御量を決定することを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項１において、所定のランプ電圧範囲毎に少なくとも１本の１次式の傾きと切片をパラメータとしたデータテーブルを持ち、このデータテーブルを参照して電力制御を行うことを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項１において、所定のランプ電圧範囲毎に少なくとも１本の１次式の傾きと切片をパラメータとしたデータテーブルを持ち、傾きと切片１組毎のランプ電圧閾値のデータテーブルを持ち、これらのデータテーブルを参照して電力制御を行うことを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項２又は３において、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルを持ち、このデータテーブルを参照して電力制御を行うことを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項２〜４のいずれかにおいて、所定のランプ電圧範囲が制御方式毎に設定されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項２〜４のいずれかにおいて、所定のランプ電圧範囲がランプ電圧−電流特性もしくはランプ電圧−電力特性によることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項２〜４のいずれかにおいて、所定のランプ電圧範囲が制御方式とランプ電圧−電流特性もしくはランプ電圧−電力特性の組合せにより設定されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
- 請求項２〜７のいずれかにおいて、出力電力又は放電灯毎に複数のデータテーブルを持つことを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003188095A JP4534438B2 (ja) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003188095A JP4534438B2 (ja) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005025995A JP2005025995A (ja) | 2005-01-27 |
| JP4534438B2 true JP4534438B2 (ja) | 2010-09-01 |
Family
ID=34186742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003188095A Expired - Fee Related JP4534438B2 (ja) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4534438B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4760054B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-08-31 | ミツミ電機株式会社 | 駆動回路及び電流制御方法 |
| JP4735239B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2011-07-27 | パナソニック電工株式会社 | 放電灯点灯装置及び画像表示装置 |
| JP4820735B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2011-11-24 | ルビコン株式会社 | 放電ランプ用の電力供給装置およびその制御方法 |
| WO2007119457A1 (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-25 | Phoenix Electric Co., Ltd. | 放電ランプ点灯装置 |
| CN102224578B (zh) | 2008-10-31 | 2014-03-26 | 佳能安内华股份有限公司 | 介电膜、介电膜的生产方法、半导体装置和记录介质 |
| JP5342270B2 (ja) * | 2009-02-23 | 2013-11-13 | パナソニック株式会社 | Ｌｅｄ調光点灯装置及びそれを用いたｌｅｄ照明器具 |
| US9066394B2 (en) * | 2009-09-28 | 2015-06-23 | Koninklijke Philips N.V. | Method and apparatus providing deep dimming of solid state lighting systems |
| JP5848046B2 (ja) * | 2011-07-06 | 2016-01-27 | 株式会社アイ・ライティング・システム | Ｌｅｄ電源 |
| JP7409356B2 (ja) * | 2021-08-04 | 2024-01-09 | カシオ計算機株式会社 | 電力推定装置、消費電力制御装置、音響装置、電力推定方法、及びプログラム |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10294191A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
| JPH1167485A (ja) * | 1997-08-27 | 1999-03-09 | Sharp Corp | 照明装置及びこの照明装置を備えた表示装置 |
| JPH11144887A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 高圧放電ランプ用電子バラスト装置 |
| JPH11283781A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプ用点灯装置、高圧放電ランプ点灯装置、照明装置および車両 |
| JPH11317298A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 放電ランプの点灯装置 |
| JP2001326086A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放電灯点灯装置 |
| JP2002075664A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明制御システム |
| JP2002333671A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プロジェクタの色再現性補正装置 |
-
2003
- 2003-06-30 JP JP2003188095A patent/JP4534438B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10294191A (ja) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
| JPH1167485A (ja) * | 1997-08-27 | 1999-03-09 | Sharp Corp | 照明装置及びこの照明装置を備えた表示装置 |
| JPH11144887A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 高圧放電ランプ用電子バラスト装置 |
| JPH11283781A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプ用点灯装置、高圧放電ランプ点灯装置、照明装置および車両 |
| JPH11317298A (ja) * | 1998-04-30 | 1999-11-16 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 放電ランプの点灯装置 |
| JP2001326086A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放電灯点灯装置 |
| JP2002075664A (ja) * | 2000-08-24 | 2002-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 照明制御システム |
| JP2002333671A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プロジェクタの色再現性補正装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005025995A (ja) | 2005-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2004066687A1 (ja) | 放電灯点灯装置、照明装置、プロジェクタ | |
| US20050151518A1 (en) | Regulated open-loop constant-power power supply | |
| JP4534438B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| TW201721329A (zh) | 功率轉換器中之極限-谷值比率電路 | |
| JP4085801B2 (ja) | 放電灯装置 | |
| US20050269963A1 (en) | Lighting apparatus for high intensity discharge lamp | |
| JP2005026071A (ja) | 放電灯点灯回路 | |
| JP2009272255A (ja) | 放電灯点灯装置、照明装置 | |
| JP4480073B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP6245506B2 (ja) | 点灯装置 | |
| JPH11339993A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP3686108B2 (ja) | 蓄電電源装置 | |
| JP5720457B2 (ja) | 点灯制御回路及び点灯装置 | |
| JP2005216540A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP2007018420A (ja) | 節電装置 | |
| JP3152202B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JP4556336B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| KR100262968B1 (ko) | 밸러스트 제어 장치 및 방법 | |
| JP3829286B2 (ja) | 照明システム | |
| EP1773104A1 (en) | Discharge lamp lighting device and illumination apparatus | |
| JP3279202B2 (ja) | 放電灯点灯回路 | |
| JP6745476B2 (ja) | 点灯装置、及び、照明器具 | |
| JPH10323044A (ja) | 電源回路 | |
| JP4613429B2 (ja) | 放電灯点灯装置 | |
| JP2020077503A (ja) | 点灯システム、照明制御システム、及び照明器具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060602 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090113 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090915 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100525 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100607 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4534438 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |