JPH06196275A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH06196275A JPH06196275A JP4346828A JP34682892A JPH06196275A JP H06196275 A JPH06196275 A JP H06196275A JP 4346828 A JP4346828 A JP 4346828A JP 34682892 A JP34682892 A JP 34682892A JP H06196275 A JPH06196275 A JP H06196275A
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Abstract
安定して供給できる放電灯点灯装置を提供する。 【構成】商用交流電力を整流した後、パルス幅制御型の
直流ー交流変換器3を介して高周波電力に変換し、さら
に、トランス11aと整流器11bと極性切替回路11
cとを有する矩形波発生ユニット11を介して高周波電
力を矩形波交流電力に変換するようにした放電灯点灯装
置において、矩形波発生ユニット11の出力側の電気的
な状態検出する検出回路と、この検出回路で検出した交
流信号を直流信号に変換する帰還信号極性切替回路12
bと、この帰還信号極性切替回路から送出された直流信
号を受け取って、信号の大きさに対応したパルス幅のパ
ルスを周期的に発生し、かつ、発生したパルスを制御信
号として直流ー交流変換器3に帰還させる制御回路12
とを備えたことを特徴とする。
Description
用される放電灯、特に正常な電圧、電流または電力波形
をもった矩形波交流電力を常時、安定して供給できる放
電灯点灯装置に関するものである。
て、従来、図4に示すようなものがある。この放電灯点
灯装置は、商用交流電源1に接続した第1の整流器2
と、整流された直流電力を高周波電力に変換するパルス
幅制御型の直流ー交流変換器3と、変換された高周波電
力を所定の電圧に昇圧する1次および2次巻線を有する
普通のトランス4と、このトランス4によって昇圧した
高周波電力を整流する第2の整流器5と、この整流器5
の出力側の直流電流値を検出する電流検出回路6と、整
流された直流電力を矩形波交流電力に変換する極性切替
回路7と、前記電流検出回路6からの検出信号に基づい
て、前記極性切替回路7に接続した放電灯8の放電電流
をほぼ一定値に保持するように、前記直流ー交流変換器
3を制御する電流制御回路9などによって構成されてい
る。
うに、4個のFET(電界効果トランジスタ)Q1 ,Q
1 、Q2 ,Q2 をブリッジの各辺に配置してスイッチン
グ回路を構成したもので、各FETQ1 ,Q1 、Q2 ,
Q2 のゲート端子Gとソース端子Sの間に適宜時間差を
おいて制御電圧信号e,e,e,eを印加すると、図に
おいて対角線方向に並ぶ2組のFETQ1 ,Q1 および
Q2 ,Q2 が交互に周期的にオン,オフ動作を繰り返し
て、出力端3a,3bに矩形波交流電力を発生するよう
になっている。
6から送出された検出信号値を設定電圧と比較して、そ
の差に相当する操作信号Aを出力する演算部9aと、前
記操作信号Aに対応したパルス幅のパルスPを周期的に
出力するパルス幅変調部9bと、このパルス幅変調部9
bからパルス幅が変調されて周期的に出力されるパルス
Pを制御信号eに変えて前記直流ー交流変換器3を構成
する各FETQ1 ,Q 1 ,Q2 ,Q2 に分配して印加す
るドライバー9cなどによって構成されており、そし
て、前記のように、直流ー交流変換器3から出力される
高周波電力は、これを構成する各FETがオンの状態に
ある時間が長くなると増大し、また、反対にFETがオ
ンの状態にある時間が短くなると減少する。
記トランス4および整流器5内のチョークコイル5aお
よび平滑コンデンサ5bを軽量小型に構成するため、通
常10キロヘルツ程度に設定されており、この周波数は
パルス幅変調部9bに収納した発振器(図示せず)によ
って規定されている。
回路9は、放電灯8を流れる電流制御に適用した場合に
ついて説明したが、放電灯8を電力制御する場合には、
前記電流検出回路6に代えて設けた電力検出回路(図示
しない)から送出された電流検出信号と電圧検出信号と
を積算する乗算器(図示しない)を演算部に付加すれば
よく、この乗算器が出力した電力信号を設定電圧と比較
することによって操作信号を発生させることができる。
切替回路7は、図6に示すように、前記直流ー交流変換
器3と同じ構成であるが、放電灯8のチラツキを防止す
るため、FETのオフ状態にある時間がきわめて短くな
るように動作する点、およびオン,オフ動作の周期が放
電灯の仕様周波数(通常は50〜60ヘルツ)に一致す
るように駆動される点が相違しており、このFETのオ
ン,オフ動作は、例えばマルチバイブレーターを使用し
た切替信号発生器10によって制御される。
に示すように電流が流れるので、極性切替回路7の出力
側には、図7に示すように、この極性切替回路7の入力
側に印加される直流電圧Eをほぼ忠実に反映した矩形波
電流、電圧または電力D,Dが発生する。
灯点灯装置によると、前記直流ー交流変換器3によって
発生させた約10キロヘルツの高周波電力をトランスに
よって昇圧するので、このトランス4とチョークコイル
5aおよび平滑コンデンサ5bの重量・寸法が小さくて
済み、また、放電電流の制限は電流制御によって行うよ
うにしたので、放電灯点灯装置を小型に構成することが
できる。
べるような問題点があった。すなわち、この放電灯点灯
装置は極性切替回路7の入力側に電流検出回路6を設け
ているので、極性切替回路7を構成するFETQ1 ,Q
1 ,Q2 ,Q2 の特性が変化して、図7に示すように、
異常な波形(電流波形、電圧波形、または電力波形)
M,N(仮想線で示す)を生じた場合、この異常な波形
M,Nを正常な波形に修復することができない、という
問題点があった。
替回路の出力側の電気的状態を検出することによって、
正常な波形をもった矩形波交流電力を常時、安定して供
給できる放電灯点灯装置を提供することを課題とする。
するため、この発明では次のような手段を構成した。す
なわち、商用交流電力を整流した後、パルス幅制御型の
直流ー交流変換器を介して高周波電力に変換し、さら
に、トランスと整流器と極性切替回路とを有する矩形波
発生ユニットを介して高周波電力を矩形波交流電力に変
換するようにした放電灯点灯装置において、矩形波発生
ユニットの出力側の電気的な状態を検出する検出回路
と、この検出回路で検出した交流信号を直流信号に変換
する帰還信号極性切替回路と、この帰還信号極性切替回
路から送出された直流信号を受け取って、信号の大きさ
に対応したパルス幅のパルスを周期的に発生し、かつ、
発生したパルスを制御信号として直流ー交流変換器に帰
還させる制御回路とを備えたことを特徴とする放電灯点
灯装置とした。
または電流電圧検出)によって異常な交流電気信号とし
て検出される。 (2)この異常な電気信号は、帰還信号極性切替回路を
通って直流信号に変換されたのち、パルス幅変調部にお
いて時間軸方向に細かく分割され、この分割された各信
号の部分ごとに、これに対応するパルス幅のパルスが直
流ー交流変換器に送出され、その結果、各パルスに対応
した直流電圧、すなわち、正常な矩形波に相当する直流
電圧が、極性切替回路の入力側に発生する。 (3)従って、異常な波形を正常化することが可能にな
り、正常な波形をもった矩形波交流電力を常時、安定し
て供給することができる。
細に説明する。図1ないし図3はこの発明の一実施例を
示すもので、この実施例の主要部は、商用交流電源に接
続した第1の整流器2と、この第1の整流器2の出力側
に接続した直流ー交流変換器3と、この直流ー交流変換
器3の出力側に配置した1組の矩形波発生ユニット11
と、制御装置12などからなり、この矩形波発生ユニッ
ト11は、トランス11aと、第2の整流器11bと、
極性切替回路11cなどによって構成されている。
3と、トランス11aと、第2の整流器11bおよび極
性切替回路11cは、従来のものと同じ構成であるが、
制御装置12を構成する電流電圧検出回路12aを極性
切替回路11cの出力側に設けた点および制御装置12
を構成する帰還信号極性切替回路12bを設けた点が相
違している。
前記直流ー交流変換器3の出力側に接続され、また、二
次側の巻線11a2 は第2の整流器11bの入力側に接
続されている。また、第2の整流器11bの出力側は極
性切替回路11cの入力側に接続されており、極性切替
回路11cは一対の出力端11c1 ,11c2 を形成し
ている。
1cの出力側に配置した電流電圧検出回路12aと、こ
の電流電圧検出回路12aから送られた交流電流信号s
1 および交流電圧信号s2 を、直流電流信号s3 および
直流電圧信号s4 に変換する帰還信号極性切替回路12
b,12bと、各帰還信号極性切替回路12b,12b
から送出された、直流電流信号s3 および直流電圧信号
s4 を受け取って制御電圧信号を発生する電力制御回路
12cと、前記極性切替回路11cおよび各帰還信号極
性切替回路12b,12bの極性を同時に切り替える切
替信号発生器12dなどによって構成されており、前記
電流電圧検出回路12aは矩形波電流および矩形波電圧
の大きさに比例した交流電流信号s1 および交流電圧信
号s2 を発生する。
2に示すように、前記電流電圧検出回路12aが検出し
た交流電流信号s1 および交流電圧信号s2 を増幅する
増幅器12b1 と、この増幅器12b1 の出力信号を受
け入れてその極性を反転する反転器12b2 と、前記切
替信号発生器12dが送出した切替信号を受け入れて、
交互に開閉動作を行うスイッチング素子a,bを有する
スイッチ回路12b3などによって構成されており、一
方のスイッチング素子aは増幅器12b1 の出力側に、
また、他方のスイッチング素子bは反転器12b2 の出
力側に接続されている。
は次のように動作する。すなわち、帰還信号極性切替回
路12bへの入力信号の波形がプラスの極性をもってい
る場合、増幅器12b1 で増幅された信号は閉状態にあ
る一方のスイッチング素子aを通過する。また、入力信
号の波形がマイナスの極性をもっている場合、増幅器1
2b1 で増幅された信号は反転器12b2 を通って極性
がプラスに変換された後、他方のスイッチング素子bが
導通しているときに(図示せず)帰還信号極性切替回路
12b,12bの出力端に到達する。このようにして、
各帰還信号極性切替回路12b,12bから送出され
た、直流電流信号s3 および直流電圧信号s4 は前記電
力制御回路12cに入力する。
回路11cおよび帰還信号極性切替回路12b,12b
の双方を同時に切替動作するので、波形の正負に係わり
なく交流信号が円滑に直流信号に変換される。
号極性切替回路12b,12bから送出された検出信号
を設定電圧と比較してその差に対応した操作信号Aを出
力する演算部12c1 と、前記操作信号Aに対応したパ
ルス幅のパルスPを出力するパルス幅変調部12c
2 と、このパルス幅変調部12c2 からパルス幅が変調
されて出力されるパルスを、制御信号eに変えて直流ー
交流変換器3を構成する各FETQ1 ,Q1 ,Q2 ,Q
2 に分配して印加するドライバー12c3 などによって
構成されており、そして、このFETQ1 ,Q1 ,
Q2 ,Q2 は高周波(100キロヘルツ)で切替動作を
行うので、この直流ー交流変換器3で変換されるパルス
Pは高周波(100キロヘルツ)で出力される。
について説明する。いま、図7に示すように、放電灯点
灯装置から異常な波形M,Nが出力された場合、この異
常な波形M,Nは電流電圧検出回路12aによって各波
形M,Nごとに検出され、波形の形状に比例した交流電
流信号s1 および交流電圧信号s2 を発生する。
s2 は帰還信号極性切替回路12b,12bを通って直
流電流信号s3 および直流電圧信号s4 に変換され、次
に、電力制御回路12cに送出される。
s4 は、演算部12c1 内で電力信号に変換され、さら
に、設定値と比較されて波形の歪みU,V(図7におい
てハッチングを施して示す)に対応する操作信号Au,
Av(図3においてハッチングを施して示す)がパルス
幅変調部12c2 に送出される。
信号Au,Avに対応するパルス幅のパルスPを発生す
るが、パルスPの発生周波数が前記極性切替回路11c
の切替周波数よりも遙かに大きいので、操作信号Au,
Avは図3に示すように細かく分割される(極性切替回
路11cの切替周波数が50ヘルツの場合、各操作信号
Au,Avは、パルス幅変調部12c2 の応答速度を無
視すれば、理論上2000分の1に分割される)。そし
て、分割された部分U1 ,U2 ,U3 、V1 ,V2 ,V
3 ごとに変調されたパルス幅をもったパルスPが直流ー
交流変換器3に送出される。
側には、各パルスのパルス幅に対応した直流電圧が経時
的に発生する。そして、この経時的に発生した直流電圧
は、極性切替回路11cを構成する一組のFETQ1 ,
Q1 またはQ2 ,Q2 が導通状態にあるときに極性切替
回路3を通って出力端に送られ、正常な波形をもった矩
形波交流電力が出力される。
定されるものではなく、例えば直流ー交流変換器および
極性切替回路をFETで構成する代わりに絶縁ゲートト
ランジスタなどの半導体素子を使用してもよいこと、ま
た、矩形波発生ユニットを1組設ける代わりに2組以上
設けてもよいこと、さらに、矩形波電力制御を行う代わ
りに矩形波電圧制御あるいは矩形波電流制御を行っても
よいことなど、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変更を加え得ることは勿論である。
た効果を発揮する。すなわち、矩形波の異常を異常な電
気信号として検出し、この異常な電気信号を細かく分割
した状態で、分割した部分ごとにパルス幅制御を行うの
で、正常な波形をもった矩形波交流電力を常時、安定し
て供給することができる。
ロック図を横長に示したものである。
ある帰還信号極性切替回路を示す図である。
あるパルス幅変調部の作用説明図である。
したものである。
直流ー交流変換器の回路図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】商用交流電力を整流した後、パルス幅制御
型の直流ー交流変換器を介して高周波電力に変換し、さ
らに、トランスと整流器と極性切替回路とを有する矩形
波発生ユニットを介して高周波電力を矩形波交流電力に
変換するようにした放電灯点灯装置において、 矩形波発生ユニットの出力側の電気的な状態を検出する
検出回路と、この検出回路で検出した交流信号を直流信
号に変換する帰還信号極性切替回路と、この帰還信号極
性切替回路から送出された直流信号を受け取って、信号
の大きさに対応したパルス幅のパルスを周期的に発生
し、かつ、発生したパルスを制御信号として直流ー交流
変換器に帰還させる制御回路とを備えたことを特徴とす
る放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34682892A JP3295819B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34682892A JP3295819B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06196275A true JPH06196275A (ja) | 1994-07-15 |
JP3295819B2 JP3295819B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=18386086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34682892A Expired - Fee Related JP3295819B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3295819B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34682892A patent/JP3295819B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP3295819B2 (ja) | 2002-06-24 |
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