JPH02177298A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、直流を入力した降圧形チョッパ回路でＴＬ
流制御を行い、フルブリッジ形インバータで矩形波点灯
するようにした、メタルハライドランプ等の高輝度放電
灯の点灯装置の改良に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is a step-down chopper circuit that inputs direct current.
This invention relates to an improvement in a lighting device for a high-intensity discharge lamp such as a metal halide lamp, which performs current control and performs square-wave lighting using a full-bridge inverter.
近年、メタルハライドランプ等の高輝度放電灯が普及し
始めており、かかる放電灯の点灯装置も、第４図に示す
ように、漏洩変圧器Ｔ、と王コンデンサＣとからなる進
相型安定器など鋼鉄形の安定器を用いてランプＬを点灯
する方式から、第５図に示すように、高周波インバータ
Ｈ，Ｉを用いた方式へと、小型軽量化が計られるように
なってきている。In recent years, high-intensity discharge lamps such as metal halide lamps have become popular, and lighting devices for such discharge lamps are also equipped with a phase-advanced ballast consisting of a leakage transformer T and a capacitor C, as shown in FIG. From the method of lighting the lamp L using a steel type ballast to the method using high frequency inverters H and I as shown in FIG. 5, efforts are being made to make the lamp smaller and lighter.
しかしながら、このような高周波インバータを用いた点
灯装置においては、ある周波数領域の電流が供給される
と音響的共鳴現象が生じ、アークが立ち消えしたりして
不安定となるという問題点がある。However, in a lighting device using such a high frequency inverter, there is a problem that when a current in a certain frequency range is supplied, an acoustic resonance phenomenon occurs, causing the arc to go out and becoming unstable.
従来、かかる音響的共鳴現象による不安定を除去するた
め、例えば第６図に示すような矩形波点灯方式が提案さ
れている。すなわち第６図において、ｌは商用を源、Ｄ
ｌは整流素子、Ｃ１は平滑コンデンサであり、２は降圧
形チぢツバ回路で、スイッチングトランジスタＱ１とフ
リーホイルダイオードＤ□とｌｌ１ｔ？ＡリアクトルＬ
、と平滑コンデンサＣ８と前記スイッチングトランジス
タＱ、を駆動制御する定を流フィードバック回路３とで
構成されている。Ｒ１は前記定？ｉ電流フィードバンク
回路３へ検出出力を入力する電流検出素子、４はスイッ
チングトランジスタＱ、、Ｑ、、Ｑ、、Ｑｓからなるフ
ルブリッジ形インバータである。Conventionally, in order to eliminate instability caused by such an acoustic resonance phenomenon, a rectangular wave lighting system as shown in FIG. 6, for example, has been proposed. In other words, in Fig. 6, l is a commercial source, and D is a commercial source.
l is a rectifying element, C1 is a smoothing capacitor, and 2 is a step-down chip circuit, which includes a switching transistor Q1, a freewheel diode D□, and ll1t? A reactor L
, a smoothing capacitor C8, and a constant current feedback circuit 3 for driving and controlling the switching transistor Q. Is R1 the same as above? i A current detection element 4 inputting a detection output to the current feed bank circuit 3 is a full bridge inverter consisting of switching transistors Q, , Q, , Q, , Qs.
そしてこのように構成された点灯装置においては、商用
ｉｉ源ｌは整流素子Ｄ１で整流され、その直流出力は降
圧形チぢツバ回路２に入力されて、定電流制御が行われ
、該チぢツバ回路２の出力はフルブリッジ形インバータ
４に入力される。そして該インバータ４の動作によりラ
ンプ５には矩形波交番電圧が印加され、矩形波点灯が行
われる。In the lighting device configured in this manner, the commercial power source 1 is rectified by the rectifying element D1, and its DC output is input to the step-down chipper circuit 2, where constant current control is performed. The output of the collar circuit 2 is input to a full bridge inverter 4. By the operation of the inverter 4, a rectangular wave alternating voltage is applied to the lamp 5, and rectangular wave lighting is performed.
この矩形波点灯は、矩形波が印加されるため、ランプの
ちらつきが少なく良好な点灯が行われるとされている。In this rectangular wave lighting, since a rectangular wave is applied, it is said that the lamp can be lit well with less flickering.
ところが、上記従来の放電灯点灯装置においては、降圧
形チョッパ回路において定電流制御を行っているため、
ランプ始動時においてもランプ安定時の電流しか流せな
い、しかし一般的に放電灯点灯においては、ランプ始動
時は安定時の１．２〜２゜５倍程度の電流が必要とされ
、したがって安定時の電流で始動すると、始動時間が長
くかかったり、あるいは放電が安定せずランプが始動し
ない場合もある。また安定時は定電流制御が行われるた
め、ランプ電圧の変化が直接ランプ電力の変化となり、
したがってランプの製造時のばらつきによるランプ電圧
のばらつきや、寿命末期におけるランプ電圧の上昇によ
る過入力を防止することができないという欠点がある。However, in the conventional discharge lamp lighting device described above, constant current control is performed in the step-down chopper circuit, so
Even when the lamp is started, only the current that is available when the lamp is stable can flow. However, in general, when starting a discharge lamp, a current that is approximately 1.2 to 2.5 times the stable current is required when starting the lamp, and therefore when the lamp is stable If the lamp is started with a current of In addition, constant current control is performed when stable, so changes in lamp voltage directly result in changes in lamp power.
Therefore, there is a drawback that it is impossible to prevent variations in lamp voltage due to variations in lamp manufacturing or excessive input due to an increase in lamp voltage at the end of the lamp's life.
従来の放電灯点灯ｖｉ置における上記問題点を解消する
ために、本発明者は先に第７図に示すような放電灯点灯
装置を提案した。なお第７図において、第６図に示した
従来例と同一構成部材については同一符号を付して示し
ている。降圧形チョッパ回路２は、スイッチングトラン
ジスタＱ、とフリーホイルダイオードＤ、、直流リアク
トルＬ１゜平滑コンデンサＣ２，スイッチングトランジ
スタＱ１の駆動回路１１．電流検出素子Ｒ３の検出出力
を入力して前記駆動回路１１へ制マ１信号を送出するス
イッチング回路１２とで構成されている。 １３はフル
ブリッジ形インバータ４を構成するスイッチングトラン
ジスタＱ、、Ｑ、、Ｑ、、Ｑｓを駆動するためのフリッ
プフロンブ回路で、１４はインバータ４の出力端に接続
された始動回路である。なおＣ１は始動回路１４から発
生する高圧パルスのバイパス用のコンデンサである。In order to solve the above-mentioned problems in the conventional discharge lamp lighting device, the present inventor previously proposed a discharge lamp lighting device as shown in FIG. In FIG. 7, the same components as those in the conventional example shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals. The step-down chopper circuit 2 includes a switching transistor Q, a freewheel diode D, a DC reactor L1, a smoothing capacitor C2, and a driving circuit 11 for the switching transistor Q1. The switching circuit 12 inputs the detection output of the current detection element R3 and sends out a limiter 1 signal to the drive circuit 11. 13 is a flip-flop circuit for driving the switching transistors Q, , Q, , Q, . Note that C1 is a capacitor for bypassing the high voltage pulse generated from the starting circuit 14.
第８図は、降圧形チゴッパ回路２におけるスイッチング
回路１２の回路構成を示す図であり、１５は三角波状基
準波の発振器で、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ４は該発振
器１５の発生基準波の発振周波数を決定している。１６
は演算増幅器で、Ｒ３は該増幅器１６のドリフト補償抵
抗で、Ｒ６は入力抵抗であり、それらの抵抗Ｒ，，Ｒ，
を介して電流検出素子Ｒ１の検出出力が／ｊｉ算増算器
幅器１６力されるようになっている。そして演算増幅器
１６の入出力端間には、抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ１とツェナー
ダイオードＺＤの直列回路、位相補償するための抵抗Ｒ
。FIG. 8 is a diagram showing the circuit configuration of the switching circuit 12 in the step-down Goppa circuit 2. Reference numeral 15 is an oscillator for a triangular reference wave, and a resistor R4 and a capacitor C4 control the oscillation frequency of the reference wave generated by the oscillator 15. It has been decided. 16
is an operational amplifier, R3 is a drift compensation resistor of the amplifier 16, R6 is an input resistor, and their resistors R,,R,
The detection output of the current detection element R1 is applied to the /ji multiplier width filter 16 via the current detection element R1. Between the input and output terminals of the operational amplifier 16 are a resistor R7, a series circuit of a resistor R1 and a Zener diode ZD, and a resistor R for phase compensation.
.
とコンデンサＣ１の直列回路とをそれぞれ並列接続した
フィードバック回路が接続されている。１７は前記演算
増幅器１６からの基準電圧と発振器Ｉ５からの三角波を
比較して増幅する比較器で、該比較器１７の出力はチ５
ツバ回路２の駆動回路１１に入力されるようになってい
る。and a series circuit of capacitor C1 are connected in parallel to each other. 17 is a comparator that compares and amplifies the reference voltage from the operational amplifier 16 and the triangular wave from the oscillator I5, and the output of the comparator 17 is
The signal is input to the drive circuit 11 of the collar circuit 2.
次にこのように構成された先に提案した放電灯点灯装置
の動作を、第６図に示した従来例と異なる部分について
説明する。まず第６図に示した従来の点灯装置と同様に
、商用ｉｔ源１は整流素子り。Next, the operation of the previously proposed discharge lamp lighting device configured as described above will be explained with respect to the differences from the conventional example shown in FIG. 6. First, like the conventional lighting device shown in FIG. 6, the commercial IT source 1 has a rectifier element.
で整流され、その直流出力は降圧形チョッパ回路２に入
力されて電流制御が行われ、該チョッパ回路２の出力は
フルブリフジ形インバータ４に入力される。そして該イ
ンバータ４の動作と、始動回路１４の動作によりランプ
５は始動して点灯が行われる。ランプ始動時には、始動
電流が大きいため電流検出素子Ｒ，の検出出力■１が大
となる。したがってこの検出出力■、が入力されるスイ
ッチング回路１２の演算増幅器１６の入出力差が大きく
なり、それによりフィードバック回路のツェナーダイオ
ードＺＤが導通状態となる。その結果、この演算増幅器
１６の増幅率αはほぼ次式（１）で表されるようになる
。The DC output is input to a step-down chopper circuit 2 for current control, and the output of the chopper circuit 2 is input to a full-bridge inverter 4. Then, the lamp 5 is started and lit by the operation of the inverter 4 and the starting circuit 14. When starting the lamp, since the starting current is large, the detection output (1) of the current detection element R becomes large. Therefore, the difference between the input and output of the operational amplifier 16 of the switching circuit 12 to which this detection output (2) is input becomes large, and the Zener diode ZD of the feedback circuit becomes conductive. As a result, the amplification factor α of the operational amplifier 16 is approximately expressed by the following equation (1).
この増幅率αは、ツェナーダイオードＺＤを含むフィー
ドバック回路の抵抗Ｒ８と抵抗Ｒ７とが並列に接続され
るため、フィードバック抵抗Ｒ１のみの場合の次式（２
）で表される増幅率α′より、低（抑えられるようにな
っている。This amplification factor α is determined by the following equation (2
) is lower (suppressed) than the amplification factor α'.
Ｒ，＋Ｒ。R, +R.
α′−・・・・・・（２）
Ｒ６
これにより、第９図（イ）に示すように、演算増幅器１
Ｇの出力基準電圧Ｂは、増幅率αの時の値Ｂ１パー
り低くなる。この演算増幅器１６の出力基！１！電圧Ｂ
又はＢ！は、同じく第９図（イ）に示す発振器１５の三
角波Ａと比較器１７で比較され、第９図（ロ）に示す比
較出力波形ＣＩ又はＣ１が得られる。この比較出力Ｃは
降圧形チョッパ回路２の駆動回路１１に入力され、降圧
形チョッパ回路２のスイッチングトランジスタＱｉには
第９図（ロ）に示すパルス幅１、又はｔ、と同じ駆動パ
ルスが印加されて駆動制でｎされる。演算増幅器１６の
増幅率がαの時のパルス幅り、は、増幅率がα′の時の
パルス幅Ｌ！より広いので、始動時には大なる始動電流
を流すようになっている。α′−・・・・・・(2) R6 As a result, as shown in FIG. 9(a), the operational amplifier 1
The output reference voltage B of G is lower than the value B1 when the amplification factor is α. The output group of this operational amplifier 16! 1! Voltage B
Or B! is compared with the triangular wave A of the oscillator 15 shown in FIG. 9(a) in the comparator 17, and a comparison output waveform CI or C1 shown in FIG. 9(b) is obtained. This comparison output C is input to the drive circuit 11 of the step-down chopper circuit 2, and a drive pulse with the same pulse width 1 or t shown in FIG. 9(b) is applied to the switching transistor Qi of the step-down chopper circuit 2. It is then driven by the drive system. The pulse width when the amplification factor of the operational amplifier 16 is α is the pulse width L when the amplification factor is α'! Since it is wider, it allows a larger starting current to flow during starting.
ランプ起動後ランプ電圧は上昇し、それに伴って電流検
出素子Ｒ３の検出出力Ｖ１は低下し、演算増幅器１６の
出力基ｔ１！電圧Ｂは降下してくるが、定格ランプ電圧
に到る前の所定の電圧に達した後は、演算増幅器１６の
フィードバック回路のツェナーダイオードＺＤは遮断さ
れるように、その時点の演算増幅器１６の入出力電位差
にツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧をセットして
おく。After the lamp is started, the lamp voltage increases, and accordingly, the detection output V1 of the current detection element R3 decreases, and the output value of the operational amplifier 16 t1! The voltage B starts to drop, but after reaching a predetermined voltage before reaching the rated lamp voltage, the voltage of the operational amplifier 16 at that point is adjusted such that the Zener diode ZD of the feedback circuit of the operational amplifier 16 is cut off. Set the Zener voltage of the Zener diode ZD to the input/output potential difference.
これにより前記所定のランプ電圧に達すると、それ以降
は演算増幅器１６は増幅率α′の増幅器となり、その所
定のランプ電圧に到る間は、ツェナーダイオードＺＤの
非線形特性によってアナログ的に増幅率は増加する。As a result, when the predetermined lamp voltage is reached, the operational amplifier 16 becomes an amplifier with an amplification factor α', and while the predetermined lamp voltage is reached, the amplification factor is changed in an analog manner due to the nonlinear characteristics of the Zener diode ZD. To increase.
したがってランプ電圧とランプ電力との関係を示すレイ
ンボーカーブは、第１０図に示すように、点線で示すツ
ェナーダイオードＺＤが導通状態における特性曲線ａか
ら、１点鎖線で示すツェナーダイオードＺＤがオフ状態
における特性曲線すへ、点Ｐ、 Ｑ亘ってツェナーダイ
オードＺＤの非線形特性によって連続的に変移し、実線
Ｃで示すような特性となり、定格近傍のある範囲内のラ
ンプ電圧の変動に対してランプ電力をほぼ一定にする機
能をもち、ランプ電圧の上昇によって過電力とならない
ようになっている。Therefore, the rainbow curve showing the relationship between lamp voltage and lamp power is, as shown in FIG. The characteristic curve changes continuously across points P and Q due to the nonlinear characteristics of the Zener diode ZD, resulting in a characteristic as shown by solid line C, which changes the lamp power for fluctuations in lamp voltage within a certain range near the rated value. It has a function that keeps the lamp voltage constant, and prevents overpowering due to a rise in lamp voltage.
このように、ランプの始動電流を始動に充分な値として
供給する手段が、降圧形チタソバ回路のスイッチング回
路における演算増幅器のフィードバック回路に、抵抗と
ツェナーダイオードの直列回路を付加するのみで得られ
、且つそれらの値を適宜選択することにより、始動時の
ランプ電流を自由に設定でき、ランプ電圧の上昇に伴い
過電力とならないようにすることができる。In this way, a means for supplying the lamp starting current at a value sufficient for starting can be obtained by simply adding a series circuit of a resistor and a Zener diode to the feedback circuit of the operational amplifier in the switching circuit of the step-down Chitasova circuit. In addition, by appropriately selecting these values, the lamp current at startup can be freely set, and it is possible to prevent overpowering as the lamp voltage increases.
ところが、先に提案した上記放電灯点灯装置においては
、ランプ電圧の上昇に伴いランプ電力が過入力とならな
いようにすることはできるが、反面、定電流機能を抑え
ているために、入力電圧の変動に対しては定電力特性が
劣ってしまうという問題点がある。すなわちランプ電圧
とランプ電力の関係を示すレインボーカーブＣは、入力
電力を＋１０％変動させると、第１１図の曲線Ｃ−＋の
ように変化し、また−１０％変動させた場合には、同じ
く第】０図の曲線Ｃ−ｚのように変化し、定格ランプ電
庄付近における土１０％の入力電圧の変化に対するラン
プ電力の変動率は、±２５％程度になってしまつ。However, in the above-mentioned discharge lamp lighting device proposed earlier, although it is possible to prevent the lamp power from becoming excessively input as the lamp voltage increases, on the other hand, because the constant current function is suppressed, the input voltage There is a problem in that the constant power characteristics are poor against fluctuations. In other words, the rainbow curve C, which shows the relationship between lamp voltage and lamp power, changes as shown in curve C-+ in Figure 11 when the input power is varied by +10%, and similarly when it is varied by -10%. The lamp power changes as shown by the curve C-z in Figure 0, and the fluctuation rate of the lamp power with respect to a 10% change in input voltage near the rated lamp power is approximately ±25%.
本発明は、先に捉案じた放電灯点灯装置における上記問
題点を解決するためになされたもので、始動時のランプ
放電を安定にして始動時間を短縮し且つランプ電圧の上
昇に対して所定値以上の過入力を防止すると共に、入力
電圧の変動に対してランプ電力が一定になるようにした
放電灯点灯装置を提供することを目的とする。The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems in the discharge lamp lighting device, and it stabilizes the lamp discharge at the time of starting, shortens the starting time, and maintains a specified level with respect to the increase in lamp voltage. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device which prevents excessive input beyond a value and which keeps lamp power constant despite fluctuations in input voltage.
［課題を解決するための手段及び作用］１−．記問題点
を解決するため、本発明は、直流を降圧形チョッパ回路
に入力して電流制御を行い該陣圧形チッンパ回路の出力
をフルブリフジ形インバータに入力し、該インバータの
出力端に放電灯を接続して点灯する放電灯点灯装置にお
いて、前記直流入力電圧を検出する手段と、前記降圧形
チａ ’７バ回路の出力部のフリーホイルダイオードと
平滑コンデンサとの間に挿入した電流検出素子と、前記
直流入力電圧検出手段の検出出力と前記電流検出素子の
検出出力を入力する演算増１１ｇＢを内蔵した前記降圧
形チョッパ回路のパルス幅を制御するスイッチング回路
とを備え、前記演算増幅器は第１の抵抗とツェナーダイ
オードの直列回路と第２の抵抗の並列回路からなるフィ
ードバック回路を有し、直流入力電圧及びランプ電流に
応動して演算増幅器の増幅率を変え、チョッパ回路のパ
ルス幅を制御するように構成するものである。[Means and actions for solving the problem] 1-. In order to solve the above problems, the present invention inputs direct current to a step-down type chopper circuit to control the current, inputs the output of the step-down type chopper circuit to a full-bridge type inverter, and connects a discharge lamp to the output end of the inverter. In a discharge lamp lighting device that connects and lights up a discharge lamp, the means for detecting the DC input voltage and a current detection element inserted between a freewheel diode and a smoothing capacitor at the output part of the step-down type A'7 circuit. and a switching circuit for controlling the pulse width of the step-down chopper circuit incorporating an operational amplifier of 11 gB which inputs the detection output of the DC input voltage detection means and the detection output of the current detection element, It has a feedback circuit consisting of a series circuit of one resistor and a Zener diode, and a parallel circuit of a second resistor, and changes the amplification factor of the operational amplifier in response to the DC input voltage and lamp current to control the pulse width of the chopper circuit. It is configured to do so.
このように直流入力電圧及びランプ電流に応動して演算
増幅器の増幅率を変え、チョッパ回路のパルス幅を制御
Ｂするように構成することにより、放電灯始動時には演
算増幅器のフィードバンク回路のツェナーダイオードが
導通し、その増幅率が抑えられて降圧形チョッパ回路の
パルス幅が大となるように制御され、始動に十分な電流
を流して安定した始動が行われる。そして安定時付近に
おいてはフィードバック回路のツェナーダイオードが非
導通となり、演算増幅器の増幅率が高められて降圧形チ
ョッパ回路のパルス幅が小となるように制御され、ラン
プ電圧の上昇に伴って過電力とならないように適切な電
力が供給される。また入力端子の変動に応じて降圧形チ
ョッパ回路のパルス幅が変えられ、はぼ一定のランプ電
力となるように制御される。In this way, by changing the amplification factor of the operational amplifier in response to the DC input voltage and lamp current and controlling the pulse width of the chopper circuit, the Zener diode of the operational amplifier's feed bank circuit is conducts, its amplification factor is suppressed, and the pulse width of the step-down chopper circuit is controlled to be large, allowing sufficient current to flow for starting and stable starting. When the voltage is stable, the Zener diode in the feedback circuit becomes non-conducting, the amplification factor of the operational amplifier is increased, and the pulse width of the step-down chopper circuit is controlled to be small. Appropriate power is supplied to avoid this. Further, the pulse width of the step-down chopper circuit is changed according to fluctuations in the input terminal, and the lamp power is controlled to be approximately constant.
次に実施例について説明する。第１図は、本発明に係る
放電灯点灯装置の一実施例を示す回路構成図で、第７図
に示した先に提案した放電灯点灯装置と同一構成部材に
は同一符号を付して、その説明を省略する。Next, an example will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention, and the same components as those of the previously proposed discharge lamp lighting device shown in FIG. 7 are given the same reference numerals. , the explanation thereof will be omitted.
本発明においては、直流電源回路と降圧形チョッパ回路
２との間に入力電圧検出回路２１が設けられており、そ
の検出出力が信号反転回路２２を介して、降圧形チョッ
パ回路２のスイッチング回路１２に、前記電流検出素子
Ｒ，の検出出力と共に入力されるように構成されている
。In the present invention, an input voltage detection circuit 21 is provided between the DC power supply circuit and the step-down chopper circuit 2, and its detection output is transmitted to the switching circuit 12 of the step-down chopper circuit 2 via the signal inversion circuit 22. is configured to be input together with the detection output of the current detection element R.
第２図は、前記入力端子検出回路２１．信号反転回路２
２及び陣圧形チッンパ回路２におけるスイッチング回路
１２の詳細な回路構成を示す図で、スイッチング回路１
２は第８図に示した先に提案した点灯装置におけるスイ
ッチング回路の構成と同じである。入力端子検出回路２
１は、直流電源回路に並列に接続された分圧用直列接続
抵抗Ｒ１゜、Ｒ１□と、分圧用抵抗Ｒ１゜、Ｒ１１の接
続点と負側のラインとの間に抵抗Ｒ１□を介して接続し
たホトカブラ２３の入力側となる発光ダイオードＬ Ｅ
Ｄとで構成されている。また信号反転回路２２は、定
電圧源２４と該電圧源２４に抵抗Ｒ１３１Ｒｌａを介し
て接続されたホトカブラ２３の出力側となるホトトラン
ジスタＰＴとで構成されており、定電圧源２４の正側に
接続された抵抗ＲＩ３の両端を、前記スイッチング回路
１２の入力端子ａ、ｂにそれぞれ接続している。そして
前記入力電圧検出回路２１のホトカブラ２３の入力側を
構成する発光ダイオードＬＥＤで検出した検出信号を、
ホトカブラ２３の出力側を構成する信号反転回路２２の
ホトトランジスタＰＴで受けて、該検出信号を反転して
前記スイッチング回路１２の演算増幅器１６ヘマイナス
入力を供給するように構成されている。FIG. 2 shows the input terminal detection circuit 21. Signal inversion circuit 2
2 is a diagram showing a detailed circuit configuration of the switching circuit 12 in the pressure-type chipper circuit 2 and the switching circuit 1.
2 is the same as the configuration of the switching circuit in the previously proposed lighting device shown in FIG. Input terminal detection circuit 2
1 is connected via a resistor R1□ between the voltage dividing series connected resistors R1゜, R1□ connected in parallel to the DC power supply circuit, and the connection point of the voltage dividing resistors R1゜, R11 and the negative line. The light-emitting diode LE which becomes the input side of the photocoupler 23
It is composed of D. The signal inverting circuit 22 is composed of a constant voltage source 24 and a phototransistor PT which is connected to the voltage source 24 via a resistor R131Rla and serves as the output side of the photocoupler 23. Both ends of the connected resistor RI3 are connected to input terminals a and b of the switching circuit 12, respectively. Then, the detection signal detected by the light emitting diode LED constituting the input side of the photocoupler 23 of the input voltage detection circuit 21 is
The detection signal is received by the phototransistor PT of the signal inverting circuit 22 constituting the output side of the photocoupler 23, and is configured to invert the detected signal and supply the negative input to the operational amplifier 16 of the switching circuit 12.
このように構成した放電灯点灯装置において、放電始動
時及び安定時付近においては、先に提案した第７図及び
第８図に示したものと同様に動作して、安定した始動を
行わせると共に、ランプ電圧の上昇に伴う過大力を防止
して適切な電力を供給する。In the discharge lamp lighting device configured as described above, when the discharge is started and when it is stable, it operates in the same way as the one shown in FIGS. , prevents excessive power due to increase in lamp voltage and supplies appropriate power.
次に直流入力電圧が変動した場合の動作について説明す
る。前記入力端子検出回路２１で検出された検出信号は
、信号及転回１２２において反転され、スイッチング回
路１２の演算増幅器１６にマイナスの信号を入力する。Next, the operation when the DC input voltage fluctuates will be explained. The detection signal detected by the input terminal detection circuit 21 is inverted at a signal inversion circuit 122 and inputted into the operational amplifier 16 of the switching circuit 12 as a negative signal.
一方、ランプ電流検出信号Ｒ。On the other hand, the lamp current detection signal R.
においては、ａ点からｂ点に向けて電流が流れるため、
ａ点を基準にするとｂ点はマイナスとなり、１１２１ｉ
Ｌ検出素子Ｒ１による検出信号も演算増幅器Ｉ６に対し
てはマイナス入力となっている。したがって直流入力電
圧検出信号はランプ電流検出信号に重畳した形となり、
直流入力電圧が上昇すると、その上昇分だけ演算増幅６
１６への入力端子はマイナスに増加する。それにより演
算増幅１１５の出力電圧Ｂは上昇し、比較出力波形Ｃの
パルス幅りは小さくなり、降圧形チタッパ回路２におい
て電流が少なくなるように制御される。また逆に直流入
力電圧が下降した場合には、逆の動作が行われチョッパ
回路２において電流が増加するように制？Ｔｊされる。Since current flows from point a to point b,
Based on point a, point b is negative, 1121i
The detection signal from the L detection element R1 is also a negative input to the operational amplifier I6. Therefore, the DC input voltage detection signal is superimposed on the lamp current detection signal,
When the DC input voltage increases, the operational amplification 6 increases by the amount of the increase.
The input terminal to 16 increases negatively. As a result, the output voltage B of the operational amplifier 115 increases, the pulse width of the comparison output waveform C decreases, and the current in the step-down titappa circuit 2 is controlled to decrease. On the other hand, when the DC input voltage decreases, the reverse operation is performed and the current in the chopper circuit 2 is controlled to increase. Tj is done.
したがって、第１】図に示したレインボーカーブＣ−Ｈ
Ｃ−２は、第３図に示すように、Ｃ−＋’、Ｃ−２′の
ように修正され、ランプ電圧及び入力端子の広範囲の変
動に対しても定電力特性が達成される。Therefore, 1] the rainbow curve C-H shown in the figure
C-2 is modified as C-+', C-2' as shown in FIG. 3, and constant power characteristics are achieved even over wide variations in lamp voltage and input terminal.
Ｃ発明の効果）
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、降圧形チッッパ回路のパルス幅を制御するスイッチン
グ回路を構成する演算増幅器のフィードバック回路に、
抵抗とツェナーダイオードの直列回路を付加すると共に
、入力電圧検出信号を電流検出信号と共に演算増幅器に
入力させるという簡単な構成で、放電灯始動時には演算
増幅器の増幅率を抑えてパルス幅を大なるように制御し
、始動に充分な電流を流して安定した始動を行わせ、且
つ安定時付近では演算増幅率を高めてランプ電圧の上昇
に伴って過電力とならないように、適切な電力を供給す
ることができ、また入力電圧の変動に対してほぼ一定の
電力となるようにすることができる。したがってランプ
の寿命を著しく向上させることのできる放電灯点灯装置
を提供することができる。C) Effects of the Invention) As described above based on the embodiments, according to the present invention, the feedback circuit of the operational amplifier constituting the switching circuit that controls the pulse width of the step-down chipper circuit has the following effects:
With a simple configuration that adds a series circuit of a resistor and a Zener diode, and inputs the input voltage detection signal to the operational amplifier together with the current detection signal, it suppresses the amplification factor of the operational amplifier and increases the pulse width when starting the discharge lamp. The system controls the current to flow enough current for stable starting, and increases the operational amplification factor around stable times to supply appropriate power to avoid overpowering as the lamp voltage increases. In addition, the power can be kept almost constant against fluctuations in input voltage. Therefore, it is possible to provide a discharge lamp lighting device that can significantly improve the lamp life.
第１図は、本発明に係る放電灯点灯装置の一実施例を示
す回路構成図、第２図は、その降圧形千！ツバ回路のス
イッチング回路、入力電圧検出回路及び信号反転回路の
具体的な回路構成を示す図、第３図は、ランプ電圧とラ
ンプ電力と入力端子との関係を示す図、第４図は、従来
の鋼鉄形安定器を用いた放電灯点灯装置を示す図、第５
図は、従来の高周波インバータを用いた放電灯点灯装置
を示す図、第６図は、従来の低周波矩形波点灯の放電灯
点灯装置の回路構成例を示す図、第７図は、先に提案し
た放電灯点灯装置を示す回路構成図、第８図は、そのス
イッチング回路の具体的な回路構成図、第９図（イ）、
（ロ）は、その動作を説明するための信号波形図、第１
Ｏ図は、そのランプ電圧とランプ電力との関係を示す図
、第１１図は、レインボーカーブの入力電圧の変動によ
る変化を示す図である。
図において、２は降圧形チョッパ回路、４はフルプリフ
ジ形インパーク、５は放電灯、１１は駆動回路、１２は
スイッチング回路、１４は始動回路、１５は発振器、１
６は演算増幅器、１７は比較器、２■は入力端子検出回
路、２２は信号反転回路、２３はホトカブラを示す。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention, and FIG. 2 is a step-down type 1,000! A diagram showing the specific circuit configuration of the switching circuit, input voltage detection circuit, and signal inverting circuit of the collar circuit, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between lamp voltage, lamp power, and input terminal, and FIG. Figure 5 shows a discharge lamp lighting device using a steel type ballast.
The figure shows a conventional discharge lamp lighting device using a high-frequency inverter, FIG. 6 shows an example of the circuit configuration of a conventional low-frequency rectangular wave lighting discharge lamp lighting device, and FIG. Figure 8 is a circuit diagram showing the proposed discharge lamp lighting device, and Figure 9 (a) is a specific circuit diagram of its switching circuit.
(b) is a signal waveform diagram for explaining the operation, the first
Diagram O is a diagram showing the relationship between the lamp voltage and lamp power, and FIG. 11 is a diagram showing changes in the rainbow curve due to fluctuations in input voltage. In the figure, 2 is a step-down chopper circuit, 4 is a full-precision impark, 5 is a discharge lamp, 11 is a drive circuit, 12 is a switching circuit, 14 is a starting circuit, 15 is an oscillator, 1
6 is an operational amplifier, 17 is a comparator, 2 (2) is an input terminal detection circuit, 22 is a signal inversion circuit, and 23 is a photocoupler.
Claims (1)
い該降圧形チョッパ回路の出力をフルブリッジ形インバ
ータに入力し、該インバータの出力端に放電灯を接続し
て点灯する放電灯点灯装置において、前記直流入力電圧
を検出する手段と、前記降圧形チョッパ回路の出力部の
フリーホイルダイオードと平滑コンデンサとの間に挿入
した電流検出素子と、前記直流入力電圧検出手段の検出
出力と前記電流検出素子の検出出力を入力する演算増幅
器を内蔵した前記降圧形チョッパ回路のパルス幅を制御
するスイッチング回路とを備え、前記演算増幅器は第１
の抵抗とツェナーダイオードの直列回路と第２の抵抗の
並列回路からなるフィードバック回路を有し、直流入力
電圧及びランプ電流に応動して演算増幅器の増幅率を変
え、チョッパ回路のパルス幅を制御するように構成した
ことを特徴とする放電灯点灯装置。1. A discharge lamp lighting device that inputs direct current to a step-down chopper circuit to control the current, inputs the output of the step-down chopper circuit to a full-bridge inverter, and connects a discharge lamp to the output end of the inverter to light it. , a means for detecting the DC input voltage, a current detection element inserted between the freewheel diode and the smoothing capacitor of the output part of the step-down chopper circuit, and a detection output of the DC input voltage detection means and the current. a switching circuit that controls the pulse width of the step-down chopper circuit that includes a built-in operational amplifier that inputs the detection output of the detection element;
It has a feedback circuit consisting of a series circuit of a resistor, a Zener diode, and a parallel circuit of a second resistor, and changes the amplification factor of the operational amplifier in response to the DC input voltage and lamp current to control the pulse width of the chopper circuit. A discharge lamp lighting device characterized by being configured as follows.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32943988A JP2699187B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Discharge lamp lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP32943988A JP2699187B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Discharge lamp lighting device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02177298A true JPH02177298A (en) | 1990-07-10 |
| JP2699187B2 JP2699187B2 (en) | 1998-01-19 |
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ID=18221384
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| JP32943988A Expired - Fee Related JP2699187B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Discharge lamp lighting device |
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|---|---|
| JP (1) | JP2699187B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04144097A (en) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for discharge lamp |
| JPH04196094A (en) * | 1990-11-27 | 1992-07-15 | Elmo Co Ltd | Power control apparatus for ac discharge lamp |
| EP1868286A2 (en) * | 2006-05-22 | 2007-12-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Dual source power generating system |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP32943988A patent/JP2699187B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04144097A (en) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for discharge lamp |
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| EP1868286A2 (en) * | 2006-05-22 | 2007-12-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Dual source power generating system |
| EP1868286A3 (en) * | 2006-05-22 | 2009-12-16 | Hamilton Sundstrand Corporation | Dual source power generating system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2699187B2 (en) | 1998-01-19 |
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