JP4759105B2 - High pressure discharge lamp lighting device - Google Patents
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Description
この発明は、高圧放電灯点灯装置に関し、特に出力配線長を伸ばすことが可能な始動パルス発生回路を備えた高圧放電灯点灯装置に関するものである。 The present invention relates to a high pressure discharge lamp lighting device, and more particularly to a high pressure discharge lamp lighting device including a start pulse generation circuit capable of extending an output wiring length.
図7は従来の高圧放電灯点灯装置を示すブロック図である。高圧放電灯点灯装置は、商用電源1が投入されると、制御電源回路10が制御電源を生成して、制御回路9が動作し、昇圧インバーター3、降圧インバーター4、矩形波回路6、始動パルス発生回路7に制御信号を送り、それぞれが動作を開始する。昇圧インバーター3は、整流回路2で整流された出力を規定の電圧に昇圧し、降圧インバーター4は高圧放電灯8に流れる電流が規定の電流になるように出力を調整する。矩形波回路6は、高圧放電灯8に規定の周波数の交流矩形波電圧を出力する。始動パルス発生回路7は、高圧パルスを発生させて高圧放電灯8を始動させる。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional high pressure discharge lamp lighting device. In the high pressure discharge lamp lighting device, when the
図8は、始動パルス発生回路7の詳細図である。始動パルス発生回路7は、高圧放電灯8の始動時のみ動作し、高圧パルスを発生する。始動パルス発生回路7は、トランスT1、外部制御信号によりオン/オフ可能なスイッチング素子であるFET(電界効果トランジスタ)、商用電源1の交流電圧を整流し、昇圧インバーター3で昇圧した直流電圧Vccで充電されるコンデンサC1、FETの過電流保護を行うインダクタンスL1、トランスT1で発生した高電圧パルスが矩形波回路6に回り込まないようにブロックするコンデンサC2とを有する。
高輝度高圧放電灯等の高圧放電灯は、一例として始動パルス電圧が3〜5kVpと規定されている。高圧放電灯点灯装置は、出力配線長が長くなると始動パルス電圧が出力容量の増大によって減衰するため、ランプの始動パルス電圧規定値を下回り、例えば出力配線長が10mの場合、ランプが始動できない課題が発生する。よって、高圧放電灯点灯装置の出力配線長は、2m以下の規定があり、施工上の制約となっている(図9参照)。出力配線長が10m先で始動パルス電圧が4kVpを出力する高圧放電灯点灯装置にすればよいが、この高圧放電灯点灯装置を2m以下で使用すると始動パルス電圧が5.6kVp以上になり、配線、ソケット、高圧放電灯等でリークの危険がある。 As an example, a high-pressure discharge lamp such as a high-intensity high-pressure discharge lamp has a starting pulse voltage of 3 to 5 kVp. In the high pressure discharge lamp lighting device, when the output wiring length becomes long, the starting pulse voltage attenuates due to the increase in output capacity. Therefore, when the output wiring length is 10 m, for example, the lamp cannot be started. Will occur. Therefore, the output wiring length of the high pressure discharge lamp lighting device has a regulation of 2 m or less, which is a constructional restriction (see FIG. 9). A high pressure discharge lamp lighting device that outputs a starting pulse voltage of 4 kVp with an output wiring length of 10 m may be used. There is a risk of leakage in sockets, high-pressure discharge lamps, etc.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、始動パルス電圧をフィードバックして一定化することにより、出力配線長が増加して出力容量が増えても、始動パルス電圧を規定値内に維持することができる高圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems.By feeding back and stabilizing the starting pulse voltage, the starting pulse voltage can be reduced even if the output wiring length increases and the output capacity increases. An object of the present invention is to provide a high pressure discharge lamp lighting device that can be maintained within a specified value.
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、高圧放電灯と、この高圧放電灯に始動用高電圧を供給する始動パルス発生回路と、この始動パルス発生回路を制御する制御回路とを備えた高圧放電灯点灯装置において、
前記始動パルス発生回路は、
スイッチング素子のオン/オフにより発生するパルス電圧を昇圧するトランスと、
このトランスに設けられたフィードバック電圧検出巻線と、
前記フィードバック電圧検出巻線に発生する電圧を分割する電圧分割回路と、
この電圧分割回路の出力から始動パルス電圧成分を検出し、前記制御回路にフィードバックするパルス検出回路とを備え、前記制御回路は、前記トランスの昇圧後の電圧を所定値に維持することを特徴とする。
A high pressure discharge lamp lighting device according to the present invention includes a high pressure discharge lamp, a start pulse generating circuit for supplying a high voltage for starting to the high pressure discharge lamp, and a control circuit for controlling the start pulse generating circuit. In the lighting device,
The starting pulse generating circuit is
A transformer that boosts a pulse voltage generated by turning on / off the switching element;
A feedback voltage detection winding provided in the transformer;
A voltage dividing circuit for dividing a voltage generated in the feedback voltage detection winding;
A pulse detection circuit for detecting a starting pulse voltage component from the output of the voltage dividing circuit and feeding back to the control circuit, wherein the control circuit maintains the voltage after the boost of the transformer at a predetermined value. To do.
この発明に係る高圧放電灯点灯装置は、上記構成により、出力配線長が増加して出力容量が増えても、始動パルス電圧を規定値内に維持することができる。 With the above configuration, the high pressure discharge lamp lighting device according to the present invention can maintain the starting pulse voltage within a specified value even when the output wiring length increases and the output capacity increases.
実施の形態1.
図1乃至6は実施の形態1を示す図で、図1は出力配線長変更時の始動パルス発生回路7の出力電圧測定図、図2,3は配線長を変化したときの始動パルス電圧の測定結果を示す図、図4,5は配線長を変化したときのFET(電界効果トランジスタ)電圧V(C)、始動パルス電圧V(B)の測定結果を示す図、図6は始動パルス発生回路7の詳細図である。
尚、高圧放電灯点灯装置の全体構成は従来のものと同様であり、始動パルス発生回路7に本実施の形態は特徴がある。
1 to 6 are diagrams showing the first embodiment. FIG. 1 is a measurement diagram of the output voltage of the start
The overall configuration of the high pressure discharge lamp lighting device is the same as that of the prior art, and the start
背景技術でも述べたが、出力配線長を伸ばすと、始動パルス電圧値が低下し、高圧放電灯の始動電圧を下回ると、高圧放電灯が始動しない不具合が起こる場合があり、一般的に高圧放電灯点灯装置では出力配線長を2m以下に規定している。高圧放電灯は、3.5kVpでは始動がバラツキ、3.0kVpでは始動しない。 As described in the background art, if the output wiring length is extended, the starting pulse voltage value decreases. If the output wiring voltage falls below the starting voltage of the high-pressure discharge lamp, there may be a problem that the high-pressure discharge lamp does not start. In the lighting device, the output wiring length is specified to be 2 m or less. The high-pressure discharge lamp starts at 3.5 kVp and does not start at 3.0 kVp.
出力配線長が長くても、始動パルス電圧をフィードバックすることで、始動電圧値を確保し、ランプ始動不良を起こさない始動方式を提案する。 We propose a starting method that ensures the starting voltage value by feeding back the starting pulse voltage even when the output wiring length is long and does not cause a lamp starting failure.
そのためには、下記二つの点が成立することが不可欠である。即ち、
(1)図1のA点とB点の始動パルス発生回路7からの出力電圧が、ほぼ等しいこと。例えば、A点の電圧が5kVpでも、B点の電圧が3kVpでは、始動パルス発生回路の出力電圧(ほぼA点の電圧)をフィードバックしても解決しない。
(2)始動パルス電圧を制御する場合、始動パルス電圧は3〜5kVpと高電圧であり、高耐圧部品を多数使用する必要があり大型化する。また、高耐圧部品を実装したとしても、通常点灯時にはロスになる。フィードバックする電圧は、10Vp程度が適する。図8に示した始動パルス発生回路7では、トランスT1を使用しているが、昇圧前のFET電圧V(C)と、出力配線長先のB点の電圧である始動パルス電圧V(B)とに相関関係があれば、低い電圧のFET電圧V(C)を制御することで、出力配線長先のB点の電圧を制御可能となる。
To that end, the following two points must be established. That is,
(1) The output voltages from the starting pulse generating
(2) When the starting pulse voltage is controlled, the starting pulse voltage is as high as 3 to 5 kVp, and it is necessary to use a large number of high voltage components, resulting in an increase in size. Even if a high voltage component is mounted, a loss occurs during normal lighting. A voltage of about 10 Vp is suitable for feedback. In the starting
そこで、先ず、上記(1)項の図1のA点とB点の始動パルス電圧V(A)、始動パルス電圧V(B)を出力配線長を変化させて測定した。実験に使用した配線は、VVFケーブルである。測定結果を図2、3に示す。出力配線長0,0.5,1,2,4,6,8,10mについて、A点とB点の始動パルス電圧V(A)、始動パルス電圧V(B)を測定した。図2、3に示すように、A点とB点の始動パルス電圧V(A)、始動パルス電圧V(B)は、出力配線長に関係なくほぼ同等であることが確認できた。従って、例えば、始動パルス電圧V(A)を4kVpに制御すれば、始動パルス電圧V(B)もほぼ4kVpに制御可能である。
Therefore, first, the starting pulse voltage V (A) and the starting pulse voltage V (B) at the points A and B in FIG. 1 in the above item (1) were measured while changing the output wiring length. The wiring used for the experiment is a VVF cable. The measurement results are shown in FIGS. For the
次に、上記(2)項を確認するために、出力配線長を変化させて、トランスT1の昇圧前のFET電圧V(C)と始動パルス電圧V(A)を測定し、その結果を図4,5に示す。
図4,5に示すように、FET電圧V(C)と始動パルス電圧V(A)は相関関係があり、電圧値の低いFET電圧V(C)を制御することで、始動パルス電圧V(A)を制御できることが解った。FET電圧V(C)は、始動パルス電圧V(A)の1/10以下である。電圧値が始動パルス電圧V(A)の1/10以下の電圧をフィードバックすればよく、小型の回路で作成可能となる。FET電圧V(C)は、フィードバックに望ましい10Vpよりは大きいが、300Vp程度であれば、数少ない複数の回路部品でフィードバック回路を構成することができる。
Next, in order to confirm the above item (2), the output wiring length is changed, and the FET voltage V (C) and the starting pulse voltage V (A) before boosting the transformer T1 are measured. 4 and 5.
As shown in FIGS. 4 and 5, the FET voltage V (C) and the start pulse voltage V (A) have a correlation, and the start pulse voltage V (C) is controlled by controlling the FET voltage V (C) having a low voltage value. It was found that A) can be controlled. The FET voltage V (C) is 1/10 or less of the starting pulse voltage V (A). It is sufficient to feed back a voltage whose voltage value is 1/10 or less of the starting pulse voltage V (A), and it can be created with a small circuit. The FET voltage V (C) is larger than 10 Vp, which is desirable for feedback, but if it is about 300 Vp, a feedback circuit can be configured with a small number of circuit components.
図6により、本実施の形態の始動パルス発生回路7を説明する。トランスT1に、フィードバック電圧検出巻線N3を追加する。具体的には、例えば、1次巻線N1を6ターン、2次巻線N2を88ターン、フィードバック電圧検出巻線N3を1ターンとすると、FET電圧V(C)=300Vp、始動パルス電圧V(A)=4.4kVp、フィードバック電圧V(F)=50Vpとなる。
The starting
フィードバック電圧検出巻線N3に、電圧分割回路11を接続する。電圧分割回路11は、例えば、抵抗により構成し、任意の電圧に分割する。フィードバック電圧として好ましい10Vp程度に下げることも可能となる。
The
電圧分割回路11に、さらに、パルス検出回路12を接続する。電圧分割回路11の出力には、必要な始動パルス電圧成分以外に、種々の電圧成分が含まれる。パルス検出回路12は、この中から、始動パルス電圧成分を検出する。
A
そして、パルス検出回路12の出力を、制御回路9にフィードバックする。始動パルス電圧V(A)が一定の例えば4kVpになるように、制御回路9がFET電圧V(C)を制御する。
Then, the output of the
このように、本実施の形態によれば、トランスT1に設けたフィードバック電圧巻線N3の低い電圧(例えば、50Vp)を、更に電圧分割回路11で分割して低下させ、パルス検出回路12で必要な始動パルス電圧成分を検出して制御回路9にフィードバックするようにしたので、始動パルス電圧V(A)を例えば4kVpに維持できる。出力配線長10m程度までは、始動パルス電圧は、出力配線長に関係なくほぼ同等であることが確認されているので、始動パルス電圧V(A)を上記4kVpに維持すれば、出力配線長10m先の始動パルス電圧もほぼ同じ電圧値に維持できる。
As described above, according to the present embodiment, the low voltage (for example, 50 Vp) of the feedback voltage winding N3 provided in the transformer T1 is further divided and reduced by the
1 商用電源、2 整流回路、3 昇圧インバーター、4 降圧インバーター、5 電流検出抵抗、6 矩形波回路、7 始動パルス発生回路、8 高圧放電灯、9 制御回路、10 制御電源回路、11 電圧分割回路、12 パルス検出回路。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記始動パルス発生回路は、The starting pulse generating circuit is
スイッチング素子のオン/オフにより発生するパルス電圧を昇圧するトランスと、A transformer that boosts a pulse voltage generated by turning on / off the switching element;
前記トランスに設けられる低電圧側の1次巻線と、A primary winding on a low voltage side provided in the transformer;
前記1次巻線に発生する電圧を検出して、前記制御回路にフィードバックするとともに、前記制御回路は前記トランスの昇圧後の電圧を所定値に維持することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。A high pressure discharge lamp lighting device characterized in that a voltage generated in the primary winding is detected and fed back to the control circuit, and the control circuit maintains the boosted voltage of the transformer at a predetermined value.
前記始動パルス発生回路は、
スイッチング素子のオン/オフにより発生するパルス電圧を昇圧するトランスと、
このトランスに設けられたフィードバック電圧検出巻線と、
前記フィードバック電圧検出巻線に発生する電圧を検出し、前記制御回路にフィードバックするパルス検出回路とを備え、前記制御回路は、前記トランスの昇圧後の電圧を所定値に維持することを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 In a high pressure discharge lamp lighting device comprising a high pressure discharge lamp, a start pulse generating circuit for supplying a high voltage for starting to the high pressure discharge lamp, and a control circuit for controlling the start pulse generating circuit,
The starting pulse generating circuit is
A transformer that boosts a pulse voltage generated by turning on / off the switching element;
A feedback voltage detection winding provided in the transformer;
It detected a voltage generated at the feedback voltage detection winding, and a pulse detection circuit that feeds back to the control circuit, the control circuit, and maintains the voltage after step-up of the transformer to a predetermined value High pressure discharge lamp lighting device.
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