JPH01294398A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、放電灯点灯装置に関し、特にランプ温度の変
化にもかかわらず一定の明るさが得られるとともに、調
光状態においても的確に始動が可能な放電灯点灯装置に
関する。

（従来の技術） 従来、螢光灯等の放電灯を点灯する放電灯点灯装置にお
いて、高周波インバータから放電灯に供給される負荷電
流及び負荷電圧にそれぞれ対応する信号を検出し、これ
らの信号を加算して得た制御信号を用いてインバータ回
路のフィードバック制御を行うものが考えられている。

このような放電灯点灯装置においては出力電力が定電力
的になるためランプ温度の変化にもかかわらずほぼ一定
の明るさが得られ、従ってルーバー付照明器具等にラン
プを実装してランプ温度が高くなった場合等にも所望の
明るさが確保できた。また、前記制御信号の大きさある
いはレベルを外部調光信号によって調節することにより
ランプの調光制御を行うことも考えられていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の放電灯点灯装置においては、負荷電流
に対応する信号と負荷電圧に対応する信号とを加算して
得た制御信号の大きさを調光信号によって変化させてい
るため、たとえば第６図に示すように、調光状態では装
置の負荷曲線が全光状態の負荷曲線と平行移動すること
となり、負荷電流が０の場合の負荷電圧すなわち無負荷
２次電圧Ｖ　も調光にともない”　２０のように低下す
る。

このため、調光時に放電灯の始動を行うことが困難にな
るかあるいは不確定になるという不都合があった。さら
に上述の放電灯点灯装置においては、調光時に負荷曲線
とランプのＶ−１カーブとが平行に近くなるため動作点
が不安定になり、時としてランプの立消え等を生ずると
いう不都合があった。

本発明の目的は、上述の放電灯点灯装置における問題点
に鑑み、ランプ温度の変化にもかかわらずほぼ一定の照
度を維持可能な放電灯点灯装置において、調光時にも的
確にランプの始動が行われるようにしかつ立消え等を防
止して動作を安定化することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するため、本発明に係る放電灯点灯装
置においては、放電灯点灯用の高周波電力を生成する高
周波インバータ回路、この高周波インバータ回路から負
荷回路に供給される電圧及び電流をそれぞれ検出するた
めの電圧検出手段及び電流検出手段、この電流検出手段
の出力の大きさを調光信号に応じて変化させる出力調整
手段、この出力調整手段の出力と前記電圧検出手段の出
力とを加算する加算回路、そしてこの加算回路の出力に
基づき前記高周波インバータ回路の出力をフィードバッ
ク制御するための制御回路が用いられる。

また、本発明の別の態様に係る放電灯点灯装置において
は、前記出力調整手段としてチョッパ回路が使用され、
このチョッパ回路の動作が外部調光信号によって制御さ
れるよう構成される。

（作用） 上述の構成においては、負荷電流に対応する信号と負荷
電圧に対応する信号とを加算して制御信号を生成し、こ
の制御信号により高周波インバータ回路の出力をフィー
ドバック制御する。従って、高周波インバータロ路の出
力は負荷電流の大きさと負荷電圧の大きさとの和に対応
したものとなり、負荷電圧が減少した場合には負荷電流
が増大する等はぼ定電力的な特性を有することになる。

また、調光時には電流検出手段の出力が前記出力調整手
段によって調整されるから、調光によって負荷電圧が低
下することがなくなる。従って、調光時にも無負荷２次
電圧が低下せず、放電灯の調光始動を的確に行うことが
可能となる。

（実施例） 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の概
略の構成を示す。同図の装置は、交流電源ＡＣを直流化
するための整流平滑回路１、スイッチングトランジスタ
３，５とコンデンサ７．９とインバータトランス１１と
共振用コンデンサ１３と等によって構成される高周波イ
ンバータ回路、放電灯１７を流れる電流を検出する電流
トランス１５、加算器１９、駆動制御回路２１、そして
電流トランス１５の出力を調光信号に応じて調節する可
変インピーダンス素子２３を具備している。

なお、可変インピーダンス素子２３は手動によりそのイ
ンピーダンスを調節可能な可変抵抗器でもよく、あるい
は調光信号に応じてその内部インピーダンスが変化する
トランジスタその他の素子でもよい。

第１図の装置においては、商用電源のような交流電源Ａ
Ｃが整流平滑回路１において整流かつ平滑され直流電源
が生成される。そして、駆動制御回路２１から供給され
るスイッチングパルスによってスイッチングトランジス
タ３及び５が交互にオンオフされ、これによりインバー
タトランス１１の１次コイルＮ１に高周波電流が流れる
。これにより、周知の如くインバータトランス１１の２
次コイルＮ２の両端に高周波電圧が発生し放電灯１７の
点灯が行われる。

このような動作において、放電灯１７に流れる負荷電流
に対応する信号が電流トランス１５によって検出され可
変インピーダンス素子２３を介して加算器１９の一方の
入力に印加される。また、加算器１９の他方の入力には
インバータトランス１１の２次コイルＮ４からインバー
タ回路の負荷電圧に対応する信号が入力される。加算器
１９はこれらの信号を加算し制御信号として駆動制御回
路２１に入力する。駆動制御回路２１はこの制御信号に
基づきスイッチング素子３．５のスイ・シチング周波数
を変化させる等によりインバータ回路の出力の調節を行
う。このようにして、第１図の装置においては、負荷電
流及び負荷電圧の和が一定になるようインバータ回路の
出力が制御され、疑似的に定電力的出力特性を有する点
灯装置が実現される。

さらに、第１図の装置においては、調光信号によって可
変インピーダンス素子２３のインピーダンスを調節する
ことができる。このため、調光信号に応じて電流トラン
ス１５の出力の大きさを変化させることが可能となり、
放電灯１７の調光を行うことができる。この場合、第２
図の点線で示すように、調光状態においても無負荷電圧
即ち電流が０の場合における出力電圧ｖ２ｏが低下しな
い。

従って、調光状態で放電灯１７を始動することが可能に
なり、調光レベルにかかわらず的確に始動が行われる。

また、調光状態においても負荷曲線とランプのＶ−１カ
ーブとの交わる角度が大きいため安定した点灯状態が維
持され、いわゆる立消え等の不都合は除去される。

第３図は、本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の
概略の構成を示す。同図の装置においては第１図の装置
における可変インピーダンス素子２３に代えて電子スイ
ッチのようなスイッチ２５と抵抗２７，２９．３１等に
よって構成されるチョッパ回路が使用されている。その
他の部分は第１図の装置と同じであり同じ参照数字及び
参照符号で示されている。

第３図の装置においては、第１図の装置と同様にスイッ
チング素子３．５のオンオフによりインバータトランス
１１の２次コイルに高周波電圧が発生し放電灯１７の点
灯が行われる。この場合、スイッチ２５がオフ状態であ
れば電流トランス１５の出力信号は抵抗２９等によって
かなり減衰された後加算器１９に入力される。従って、
高周波インバータ回路は最大出力となり放電灯１７が全
光状態で点灯される。これに対して、例えばＰＷＭ（パ
ルス幅変調）信号のような調光信号によってスイッチ２
５をオンオフさせチョッパ動作を行わせることにより、
電流トランス１５の出力信号が全光状態の場合はど大き
く減衰を受けることなく加算器１９に入力されるように
なる。従って、インバータ回路の出力が小さくなり放電
灯１７の調光が行われる。

第４図は、第３図の装置におけるチョッパ回路及び加算
器１９の付近の詳細な回路構成を示す。

即ち、第４図に示すように、電流トランス１５の出力は
ダイオードブリッジ４３、スイッチ２５、抵抗２７，２
９．３１、コンデンサ３９を含む回路を介して抵抗３３
．３５及び可変抵抗器３７を有する加算器の一方の入力
、即ち抵抗３３の一端、に印加される。また、インバー
タトランス１１の２次コイルＮ４から出力される負荷電
圧に対応する信号はダイオードブリッジ４５及び平滑コ
ンデンサ４１を介して前記加算器の他端、即ち抵抗３５
の一端、に印加される。

このような回路構成において、調光信号とじて例えばＰ
ＷＭ信号がスイッチ２５に印加され、該調光信号により
スイッチ２５がオンオフされる。

したがって、コンデンサ３９の両端には該調光信号のデ
ユーティサイクルに応じてその大きさが変化する信号が
生成される。これにより、調光信号のデユーティサイク
ルの変化に応じて前記放電灯１７の調光が行われる。な
お、チョッパ回路めスイッチ２５を動作させるための調
光信号の周波数は例えば１５ＫＨｚ以上とすることによ
り、うなり音の発生等を防止することができて好都合で
ある。また、チョッパ回路を使用することにより調光信
号のレベル変動その他の影響を受けることがなくなり、
従って照明器具の設置場所にかかわらず一定の調光状態
を得ることが可能となる。

第５図は、本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の
構成を具体的な回路によって示す。この図に示される装
置もチョッパ回路を使用して調光を行うものである。即
ち、第５図の回路は、交流電源を整流するダイオードブ
リッジＲＥＩと平滑コンデンサＣ２，Ｃ３と各ダイオー
ドＤＩ、Ｄ２゜Ｃ３等で構成される整流平滑回路、スイ
ッチングトランジスタＱｌ、Ｑ２とコンデンサＣ６，Ｃ
７とインバータトランスＩＶＴと共振用コンデンサＣ９
と等によって構成される高周波インバータ回路、負荷回
路に挿入された電流トランスＣＴ、ダイオードブリッジ
ＲＥ２．ＲＥ３とフォトカブラＰＴＩと抵抗Ｒ１１，Ｒ
１２，ＲＩＯとコンデンサＣ１１等によって構成された
出力調整回路、インバータトランスＩＶＴの１つの２次
コイルＮ４に接続されるダイオードブリッジＲＥ４とコ
ンデンサＣ１２等によって構成される電圧検出回路、ダ
イオードＤ８．Ｄ９と抵抗Ｒ１７，Ｒ１８等によって構
成される加算回路、そしてトランジスタＱ４．Ｑ５．０
６と制御用集積回路ＨＩＣとドライバトランスＤＴ等に
よって構成される駆動制御回路を具備している。

第５図の回路においては、交流電源ＡＣがダイオードブ
リッジＲＥＩによって整流されかつ平滑コンデンサＣ２
，Ｃ３、ダイオードＤＩ、　Ｃ２゜Ｃ３を有する平滑回
路によってリップルの少ない直流電源が生成される。そ
して、駆動制御回路のドライバトランスＤＴの２次コイ
ル出力端ａ、　　ａ’及びす、　　ｂ’から各トランジ
スタＱｌ。

Ｑ２のゲートに印加されるスイッチング信号によってこ
れらのトランジスタＱｌ、Ｑ２が交互にオンオフされる
。これにより、インバータトランスＩＶＴの１次コイル
Ｎ１に高周波電流が流れ、各２次コイルＮ２．　Ｎ３．
・・・、Ｎ６に高周波電圧が発生する。これらの高周波
電圧により各放電灯ＬＰｉ、ＬＰ２の電極加熱及び点灯
が行われる。

また、インバータトランスＩＶＴの２次コイルＮ２と放
電灯ＬＰＩの電極間に接続された電流トランスＣＴによ
り負荷電流に対応する信号が検出され、この信号がダイ
オードブリッジＲＥ３を介してチョッパ回路に印加され
る。チョッパ回路は例えばＰＷＭ信号等である調光信号
によって前述と同様に動作し、その出力は可変抵抗器Ｖ
ＲＩ等を含む回路を介して加算器に印加される。この加
算器の他方の人力にはインバータトランスＩＶＴの他の
２次コイルＮ４から検出された負荷電圧に対応する信号
をダイオードブリッジＲＥ４及びコンデンサＣ１２等に
よって整流平滑した信号が印加される。これにより、負
荷電流及び負荷電圧の和に対応する信号がトランジスタ
Ｑ４．Ｑ５等で構成される差動増幅器を介してトランジ
スタＱ６のベースに印加され、該トランジスタＱ６のイ
ンピーダンスが変化し制御用集積回路ＩＣに内臓された
発振器Ｏ８Ｃの発振周波数が変化する。この発振器Ｏ８
Ｃの出力に基づき生成された信号により集積回路ＩＣ内
部のスイッチングトランジスタがオンオフされ、ドライ
バトランスＤＴにスイッチング電流が供給される。即ち
、第５図の回路においては、負荷電流に対応する信号及
び負荷電圧に対応する信号の和が一定となるように高周
波インバータ回路の出力が調節される。

上述の動作において、調光信号としては例えばＰＷＭ信
号が用いられ、該調光信号のデユーティサイクルが大き
い程例えば照度が低下し、デユーティサイクルが０の場
合には全光状態となる。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、出力特性を定電力的に
なるよう制御する放電灯点灯装置において、負荷電流に
対応するフィードバック信号を調光信号に応じて調節す
るようにしたから、調光状態においても負荷電圧が低下
せず、特に無負荷２次電圧が低下しないので調光状態に
おいても的確にランプの始動を行うことが可能となる。

また、調光時にも放電灯の点灯状態が安定しており、特
にランプ温度が低い時に調光を行ってもランプの立消え
等を生じることがなくなる。また、本発明に係る放電灯
点灯装置は定電力的出力特性を有しているから、特に高
出力形たとえば通常点灯の１５０％の光出力を得るよう
にしたもので、例えばルーバー付照明器具にランプを実
装した場合などランプの温度が高くなっても照度が低下
せず所望の明るさを維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置の構
成を示すブロック回路図、 第２図は、第１図の装置の出力特性を示すグラフ、 第３図は、本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の
構成を示すブロック回路図、 第４図は、第３図の回路の一部の詳細を示す電気回路図
、 第５図は、本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置の
回路構成を示す電気回路図、そして第６図は、従来の放
電灯点灯装置の出力特性を示すグラフである。 １：整流平滑回路、 ３．５ニスイツチングトランジスタ、 ７．９：コンデンサ、 １１：インバータトランス、 １３：共振用コンデンサ、 １５：電流トランス、　１７：放電灯、１９：加算器、
　２１：駆動制御回路、２３：可変インピーダンス素子
、 ２５：スイッチ、 ２７．２９，３１，３３，３５：抵抗、３７：可変抵抗
器、　３９．４１：コンデンサ、４３．４５＋ダイオー
ドブリツジ、 Ｑｌ、Ｑ２．　　・・・、Ｑ６：）ランジスタ、ＲＥＩ
、ＲＥ２．ＲＥ３．Ｒ４： ダイオードブリッジ、 ＩＶＴ：インバータトランス、 Ｃ９：共振用コンデンサ、 ＣＴ二電流トランス、 ＬＰＩ、ＬＰ２：放電灯、 ＰＴＩ　：フォトカプラ、 ＩＣ＝制御用集積回路、 ＤＴ：ドライバトランス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放電灯点灯用の高周波電力を生成するための高周波
   インバータ回路、該高周波インバータ回路から負荷回路
   に供給される電圧を検出するための電圧検出手段、該高
   周波インバータ回路から負荷回路に供給される電流を検
   出するための電流検出手段、該電流検出手段の出力の大
   きさを調光信号に応じて変化させる出力調整手段、該出
   力調整手段の出力と前記電圧検出手段の出力を加算する
   加算回路、および該加算回路の出力にもとづき前記高周
   波インバータ回路の出力をフィードバック制御するため
   の制御回路を具備することを特徴とする放電灯点灯装置
   。 ２、放電灯点灯用の高周波電力を生成するための高周波
   インバータ回路、該高周波インバータ回路から負荷回路
   に供給される電圧を検出するための電圧検出手段、該高
   周波インバータ回路から負荷回路に供給される電流を検
   出するための電流検出手段、該電流検出手段の出力に接
   続され該電流検出手段の出力の大きさを調光信号に応じ
   て変化させるチョッパ回路、該チョッパ回路の出力と前
   記電圧検出手段の出力を加算する加算回路、および該加
   算回路の出力にもとづき前記高周波インバータ回路の出
   力をフィードバック制御するための制御回路を具備する
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。