JPH0745389A - 点灯回路及び照明装置 - Google Patents
点灯回路及び照明装置Info
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- JPH0745389A JPH0745389A JP19057393A JP19057393A JPH0745389A JP H0745389 A JPH0745389 A JP H0745389A JP 19057393 A JP19057393 A JP 19057393A JP 19057393 A JP19057393 A JP 19057393A JP H0745389 A JPH0745389 A JP H0745389A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 点灯回路に使用される部品のばらつきによる
電気特性の変化を抑え、ランプ電流及び予熱電流をばら
つきの少ない最適な値に設定することができ、使用部品
のマージンを少なくして、回路の小型化,低コスト化,
高信頼性並びにランプの高寿命化を図ること。 【構成】 ランプ側インバータ回路9と予熱回路12と
を交互にオン,オフ駆動する構成とし、インバータ回路
9のランプ電流及び予熱回路12の予熱電流をそれぞれ
検出し、その検出電圧を定電圧回路4に選択的に帰還す
る回路手段14,15を設け、インバータ回路9のオン
期間にはランプ電流による検出信号を、予熱回路12の
オン期間には予熱電流による検出信号を、前記定電圧回
路4に帰還しその出力電圧を制御することにより、ラン
プ電流及び予熱電流を最適な値となるように制御する。
電気特性の変化を抑え、ランプ電流及び予熱電流をばら
つきの少ない最適な値に設定することができ、使用部品
のマージンを少なくして、回路の小型化,低コスト化,
高信頼性並びにランプの高寿命化を図ること。 【構成】 ランプ側インバータ回路9と予熱回路12と
を交互にオン,オフ駆動する構成とし、インバータ回路
9のランプ電流及び予熱回路12の予熱電流をそれぞれ
検出し、その検出電圧を定電圧回路4に選択的に帰還す
る回路手段14,15を設け、インバータ回路9のオン
期間にはランプ電流による検出信号を、予熱回路12の
オン期間には予熱電流による検出信号を、前記定電圧回
路4に帰還しその出力電圧を制御することにより、ラン
プ電流及び予熱電流を最適な値となるように制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は点灯回路及び照明装置に
係り、特に主放電期間には主放電電流を、予熱期間には
予熱電流を検出し、各期間にそれぞれ定電圧回路に帰還
し、主放電電流及び予熱電流を最適な値となるように制
御するようにした点灯回路及び照明装置に関する。
係り、特に主放電期間には主放電電流を、予熱期間には
予熱電流を検出し、各期間にそれぞれ定電圧回路に帰還
し、主放電電流及び予熱電流を最適な値となるように制
御するようにした点灯回路及び照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の熱陰極放電灯の点灯回路の
一例を示すものである。
一例を示すものである。
【0003】図2において、符号1は定電圧電源或いは
バッテリー等の直流電源(商用交流電源等を整流平滑し
たものを含む)であり、その電源電圧はフューズ2を介
して平滑コンデンサ3で平滑され、定電圧回路4に供給
されるようになっている。図示の定電圧回路4は降圧チ
ョッパを構成しており、チョッパ制御(PWM制御)用
トランジスタ41と、定電圧制御回路42と、抵抗4
3,44と、転流用ダイオード45と、コイル46と平
滑コンデンサ47から成る整流回路とで構成されてい
る。制御トランジスタ41は、そのエミッタ・ベース間
には抵抗43が接続され、そのベースには直流電源1に
よって駆動される定電圧制御回路42から抵抗44を介
してPWM制御可能な制御パルスが供給され、前記平滑
コンデンサからの平滑電圧をチョッパ制御(PWM制
御)する。ダイオード45は、制御トランジスタ41の
オフ期間、コイル46に発生した電圧を負荷に供給する
ためのものである。ここで、定電圧回路4の出力電圧
は、定電圧制御回路42の制御によって入力される直流
電源電圧より低い電圧となっている。また、定電圧回路
4の出力端の両端には出力電圧検出用抵抗5,6の直列
回路が並列に接続され、その抵抗5,6の接続点(分圧
点)の電圧が定電圧制御回路42の制御端子に42aに
接続されており、定電圧制御回路42は定電圧回路4の
出力電圧を検出しその電圧変動に応じて制御トランジス
タ41のベースに供給する制御パルスのオン期間を制御
することにより、定電圧回路4の出力電圧を常に一定と
するように制御している。なお、前記制御トランジスタ
41のスイッチング周波数は例えば20kHz程度であ
る。
バッテリー等の直流電源(商用交流電源等を整流平滑し
たものを含む)であり、その電源電圧はフューズ2を介
して平滑コンデンサ3で平滑され、定電圧回路4に供給
されるようになっている。図示の定電圧回路4は降圧チ
ョッパを構成しており、チョッパ制御(PWM制御)用
トランジスタ41と、定電圧制御回路42と、抵抗4
3,44と、転流用ダイオード45と、コイル46と平
滑コンデンサ47から成る整流回路とで構成されてい
る。制御トランジスタ41は、そのエミッタ・ベース間
には抵抗43が接続され、そのベースには直流電源1に
よって駆動される定電圧制御回路42から抵抗44を介
してPWM制御可能な制御パルスが供給され、前記平滑
コンデンサからの平滑電圧をチョッパ制御(PWM制
御)する。ダイオード45は、制御トランジスタ41の
オフ期間、コイル46に発生した電圧を負荷に供給する
ためのものである。ここで、定電圧回路4の出力電圧
は、定電圧制御回路42の制御によって入力される直流
電源電圧より低い電圧となっている。また、定電圧回路
4の出力端の両端には出力電圧検出用抵抗5,6の直列
回路が並列に接続され、その抵抗5,6の接続点(分圧
点)の電圧が定電圧制御回路42の制御端子に42aに
接続されており、定電圧制御回路42は定電圧回路4の
出力電圧を検出しその電圧変動に応じて制御トランジス
タ41のベースに供給する制御パルスのオン期間を制御
することにより、定電圧回路4の出力電圧を常に一定と
するように制御している。なお、前記制御トランジスタ
41のスイッチング周波数は例えば20kHz程度であ
る。
【0004】定電圧回路4の出力電圧は、PWM方式調
光回路7のランプ側PWM制御部を介して主放電回路を
構成するインバータ回路9に供給される。
光回路7のランプ側PWM制御部を介して主放電回路を
構成するインバータ回路9に供給される。
【0005】PWM方式調光回路7は、PWM調光制御
回路71と、ランプ側PWM制御部と、予熱側PWM制
御部とで構成されている。PWM調光制御回路71は、
前記定電圧回路4の出力電圧によって駆動され、回路7
1内の出力部のスイッチング素子(図示せず)が一定周
波数(例えば1kHz)でオン,オフしてその出力端7
1aの電位をアースラインGNDに対して短絡(オ
ン),開放(オフ)させるよう制御するものである。ラ
ンプ側PWM制御部は、このPWM調光制御回路71の
出力端オン,オフに対応してオフ,オンし、前記定電圧
回路4からの電圧を遮断(オフ),通過(オン)させる
よう制御するものである。予熱側PWM制御部は、PW
M調光制御回路71の出力端オン,オフに対応してオ
ン,オフし、前記定電圧回路4からの電圧を通過(オ
ン),遮断(オフ)させるよう制御するものである。
回路71と、ランプ側PWM制御部と、予熱側PWM制
御部とで構成されている。PWM調光制御回路71は、
前記定電圧回路4の出力電圧によって駆動され、回路7
1内の出力部のスイッチング素子(図示せず)が一定周
波数(例えば1kHz)でオン,オフしてその出力端7
1aの電位をアースラインGNDに対して短絡(オ
ン),開放(オフ)させるよう制御するものである。ラ
ンプ側PWM制御部は、このPWM調光制御回路71の
出力端オン,オフに対応してオフ,オンし、前記定電圧
回路4からの電圧を遮断(オフ),通過(オン)させる
よう制御するものである。予熱側PWM制御部は、PW
M調光制御回路71の出力端オン,オフに対応してオ
ン,オフし、前記定電圧回路4からの電圧を通過(オ
ン),遮断(オフ)させるよう制御するものである。
【0006】前記ランプ側PWM制御部は、前記定電圧
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ72と、この制御トランジスタ42のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗73,7
4と、制御トランジスタ72のベースに接続した抵抗7
4とアースラインGND間に、コレクタ・エミッタ路が
接続されてトランジスタ72のオン,オフを制御する制
御トランジスタ75と、PWM調光制御回路71の出力
端71aのオン,オフに応じてオフ,オンするスイッチ
ダイオード76と、PWM調光制御回路71の出力端7
1aのオン,オフに応じてオン,オフするスイッチダイ
オード77と、ダイオード76,77と共にスイッチン
グ手段を構成する抵抗78,79と、制御トランジスタ
72のオフ期間、コイル91に発生した電圧を負荷に供
給するためのダイオード80で構成されている。
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ72と、この制御トランジスタ42のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗73,7
4と、制御トランジスタ72のベースに接続した抵抗7
4とアースラインGND間に、コレクタ・エミッタ路が
接続されてトランジスタ72のオン,オフを制御する制
御トランジスタ75と、PWM調光制御回路71の出力
端71aのオン,オフに応じてオフ,オンするスイッチ
ダイオード76と、PWM調光制御回路71の出力端7
1aのオン,オフに応じてオン,オフするスイッチダイ
オード77と、ダイオード76,77と共にスイッチン
グ手段を構成する抵抗78,79と、制御トランジスタ
72のオフ期間、コイル91に発生した電圧を負荷に供
給するためのダイオード80で構成されている。
【0007】また、予熱側PWM制御部は、前記定電圧
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ81と、この制御トランジスタ81のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗82,8
3と、PWM調光制御回路71の出力端71aのオン,
オフに応じてオン,オフするスイッチダイオード84
と、制御トランジスタ81のオフ期間、コイル121に
発生した電圧を負荷に供給するためのダイオード85で
構成されている。
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ81と、この制御トランジスタ81のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗82,8
3と、PWM調光制御回路71の出力端71aのオン,
オフに応じてオン,オフするスイッチダイオード84
と、制御トランジスタ81のオフ期間、コイル121に
発生した電圧を負荷に供給するためのダイオード85で
構成されている。
【0008】前記ランプ側PWM制御部の制御トランジ
スタ72のコレクタ出力は、インバータ回路9に供給さ
れる。インバータ回路9は定電流プッシュプル形の自励
インバータ回路で構成されており、制御トランジスタ7
2のコレクタ出力をチョークコイル91を介してトラン
ス92の1次コイル92aの中間タップに供給し、1次
コイル92aの両端には並列にコンデンサ93を接続
し、1次コイル92aの一端をスイッチングトランジス
タ94のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインG
NDに接続し、1次コイル92aの他端をスイッチング
トランジスタ95のコレクタ・エミッタ路を介してアー
スラインGNDに接続し、トランス92に設けた帰還コ
イル92cの両端をそれぞれトランジスタ94,95の
ベースに接続し、トランジスタ94,95のベース間を
抵抗96,97の直列回路で接続し、その直列接続点を
前記チョークコイル91の出力端に接続している。帰還
コイル92cにより、スイッチングトランジスタ94,
95に正帰還をかけ、スイッチングトランジスタ94,
95を1次コイル92a及びコンデンサ93による共振
回路で自励発振させ(例えば20kHz)、トランス9
2の2次コイル92bの両端に昇圧された高周波電圧を
出力するようにしている。
スタ72のコレクタ出力は、インバータ回路9に供給さ
れる。インバータ回路9は定電流プッシュプル形の自励
インバータ回路で構成されており、制御トランジスタ7
2のコレクタ出力をチョークコイル91を介してトラン
ス92の1次コイル92aの中間タップに供給し、1次
コイル92aの両端には並列にコンデンサ93を接続
し、1次コイル92aの一端をスイッチングトランジス
タ94のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインG
NDに接続し、1次コイル92aの他端をスイッチング
トランジスタ95のコレクタ・エミッタ路を介してアー
スラインGNDに接続し、トランス92に設けた帰還コ
イル92cの両端をそれぞれトランジスタ94,95の
ベースに接続し、トランジスタ94,95のベース間を
抵抗96,97の直列回路で接続し、その直列接続点を
前記チョークコイル91の出力端に接続している。帰還
コイル92cにより、スイッチングトランジスタ94,
95に正帰還をかけ、スイッチングトランジスタ94,
95を1次コイル92a及びコンデンサ93による共振
回路で自励発振させ(例えば20kHz)、トランス9
2の2次コイル92bの両端に昇圧された高周波電圧を
出力するようにしている。
【0009】トランス92の2次コイル92bから出力
される高周波電圧はコンデンサ10を介して放電ランプ
11両端のフィラメント11a,11a′に印加され
る。
される高周波電圧はコンデンサ10を介して放電ランプ
11両端のフィラメント11a,11a′に印加され
る。
【0010】また、予熱側PWM制御部の制御トランジ
スタ81のコレクタ出力は、予熱回路12に供給され
る。この予熱回路12も、前記インバータ回路9と同様
に定電流プッシュプル形の自励インバータで構成されて
いる。制御トランジスタ81のコレクタ出力をチョーク
コイル121を介してトランス122の1次コイル12
2aの中間タップに供給し、1次コイル122aの両端
には並列にコンデンサ123を接続し、1次コイル12
2aの一端をスイッチングトランジスタ124のコレク
タ・エミッタ路を介してアースラインGNDに接続し、
1次コイル122aの他端をスイッチングトランジスタ
125のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインG
NDに接続し、トランス122に設けた帰還コイル12
2cの両端をそれぞれトランジスタ124,125のベ
ースに接続し、トランジスタ124,125のベース間
を抵抗126,127の直列回路で接続し、その直列接
続点を前記チョークコイル121の出力端に接続してい
る。帰還コイル122cにより、スイッチングトランジ
スタ124,125に正帰還をかけ、スイッチングトラ
ンジスタ124,125を1次コイル122a及びコン
デンサ123による共振回路で自励発振させ(例えば2
0kHz)、トランス122の2つの2次コイル122
b,122b′の両端に降圧又は昇圧された高周波電圧
を出力するようにしている。
スタ81のコレクタ出力は、予熱回路12に供給され
る。この予熱回路12も、前記インバータ回路9と同様
に定電流プッシュプル形の自励インバータで構成されて
いる。制御トランジスタ81のコレクタ出力をチョーク
コイル121を介してトランス122の1次コイル12
2aの中間タップに供給し、1次コイル122aの両端
には並列にコンデンサ123を接続し、1次コイル12
2aの一端をスイッチングトランジスタ124のコレク
タ・エミッタ路を介してアースラインGNDに接続し、
1次コイル122aの他端をスイッチングトランジスタ
125のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインG
NDに接続し、トランス122に設けた帰還コイル12
2cの両端をそれぞれトランジスタ124,125のベ
ースに接続し、トランジスタ124,125のベース間
を抵抗126,127の直列回路で接続し、その直列接
続点を前記チョークコイル121の出力端に接続してい
る。帰還コイル122cにより、スイッチングトランジ
スタ124,125に正帰還をかけ、スイッチングトラ
ンジスタ124,125を1次コイル122a及びコン
デンサ123による共振回路で自励発振させ(例えば2
0kHz)、トランス122の2つの2次コイル122
b,122b′の両端に降圧又は昇圧された高周波電圧
を出力するようにしている。
【0011】トランス122の2つの2次コイル122
b,122b′からそれぞれ出力される高周波電圧は、
放電ランプ11の2つのフィラメント11a,11a′
のそれぞれの両端に供給され、各フィラメント11a,
11a′を予熱するようになっている。
b,122b′からそれぞれ出力される高周波電圧は、
放電ランプ11の2つのフィラメント11a,11a′
のそれぞれの両端に供給され、各フィラメント11a,
11a′を予熱するようになっている。
【0012】一方、前記PWM調光制御回路71には、
前記定電圧回路4の出力電圧で駆動されるタイマー回路
13が接続しており、このタイマー回路13で設定され
る時間(例えば3秒間)だけPWM調光制御回路71は
その出力端71aが短絡(オン)されるようなってお
り、その設定時間経過後は通常のPWM制御のためのス
イッチング動作を行うべく出力端71aは一定周波数
(例えば1kHz)でオン,オフし、これによって制御
用トランジスタ72,81はPWM制御のためのスイッ
チングを行うようになっている。
前記定電圧回路4の出力電圧で駆動されるタイマー回路
13が接続しており、このタイマー回路13で設定され
る時間(例えば3秒間)だけPWM調光制御回路71は
その出力端71aが短絡(オン)されるようなってお
り、その設定時間経過後は通常のPWM制御のためのス
イッチング動作を行うべく出力端71aは一定周波数
(例えば1kHz)でオン,オフし、これによって制御
用トランジスタ72,81はPWM制御のためのスイッ
チングを行うようになっている。
【0013】以上のように構成された回路では、直流電
源1を投入後は、タイマー回路13にて設定される一定
時間(例えば3秒間)が経過するまでは、PWM調光制
御回路71の出力端71aはアースラインGNDに対し
て短絡状態とされ、定電圧回路4から抵抗82,83及
びダイオード84を通して電流がアースラインGNDに
流れるためトランジスタ81がタイマー設定時間だけオ
ン状態とされ、このため定電圧回路4から、予熱回路1
2の1次コイル122aの中間タップ及びスイッチング
トランジスタ126,127の両ベースに対して定電圧
が同時に供給され、自励発振を開始し、フィラメント1
1a,11a′に対してタイマー設定時間だけ高周波電
圧が供給されて予熱される。なお、このタイマー設定時
間の間は、ランプ側PWM制御部については、定電圧回
路4から抵抗78及びダイオード77を通してアースラ
インGNDに電流が流れ、抵抗78,ダイオード76及
び抵抗79を通して電流が流れないので(インピーダン
スが高いため)、トランジスタ72はオンせず主放電回
路としてのランプ側インバータ回路9はまったく動作せ
ず、放電ランプ11には高周波電圧は印加されない。
源1を投入後は、タイマー回路13にて設定される一定
時間(例えば3秒間)が経過するまでは、PWM調光制
御回路71の出力端71aはアースラインGNDに対し
て短絡状態とされ、定電圧回路4から抵抗82,83及
びダイオード84を通して電流がアースラインGNDに
流れるためトランジスタ81がタイマー設定時間だけオ
ン状態とされ、このため定電圧回路4から、予熱回路1
2の1次コイル122aの中間タップ及びスイッチング
トランジスタ126,127の両ベースに対して定電圧
が同時に供給され、自励発振を開始し、フィラメント1
1a,11a′に対してタイマー設定時間だけ高周波電
圧が供給されて予熱される。なお、このタイマー設定時
間の間は、ランプ側PWM制御部については、定電圧回
路4から抵抗78及びダイオード77を通してアースラ
インGNDに電流が流れ、抵抗78,ダイオード76及
び抵抗79を通して電流が流れないので(インピーダン
スが高いため)、トランジスタ72はオンせず主放電回
路としてのランプ側インバータ回路9はまったく動作せ
ず、放電ランプ11には高周波電圧は印加されない。
【0014】次に、電源投入から所定のタイマー予熱時
間が経過すると、PWM調光制御回路71の出力端71
aは一定周波数(例えば1kHz)で短絡(オン),開
放(オフ)を開始(PWM制御開始)する。出力端71
aが一定周期でオン,オフすると、そのオン期間は上記
のタイマ―設定期間と同様にトランジスタ81がオンと
なり、これによって定電圧回路4から、予熱回路12に
定電圧が供給され、予熱回路12が自励発振し、フィラ
メント11a,11a′に対して高周波電圧を供給して
予熱する。
間が経過すると、PWM調光制御回路71の出力端71
aは一定周波数(例えば1kHz)で短絡(オン),開
放(オフ)を開始(PWM制御開始)する。出力端71
aが一定周期でオン,オフすると、そのオン期間は上記
のタイマ―設定期間と同様にトランジスタ81がオンと
なり、これによって定電圧回路4から、予熱回路12に
定電圧が供給され、予熱回路12が自励発振し、フィラ
メント11a,11a′に対して高周波電圧を供給して
予熱する。
【0015】また、PWM調光制御回路71の出力端7
1aのオフ期間は、抵抗82,83及びダイオード84
を通して電流が流れないのでトランジスタ81はオフ
し、従って予熱回路12は発振動作せず、フィラメント
予熱は行われないが、定電圧回路4から抵抗78,ダイ
オード76及び抵抗79を通してアースラインGNDに
電流が流れ、トランジスタ75がオンとなり、従ってト
ランジスタ72がオンして、定電圧回路4からランプ側
インバータ回路9に定電圧が供給される。このため定電
圧回路4から、インバータ回路9の1次コイル92aの
中間タップ及びスイッチングトランジスタ94,95の
両ベースに対して定電圧が同時に供給され、自励発振
(例えば20kHz)を開始し、2次コイル92bの両
端に昇圧された高周波電圧が得られ、出力端71aのオ
フ期間だけ(即ち、トランジスタ72のオン期間だ
け)、放電ランプ11の両端フィラメントに印加され、
放電ランプ11が高周波点灯される。
1aのオフ期間は、抵抗82,83及びダイオード84
を通して電流が流れないのでトランジスタ81はオフ
し、従って予熱回路12は発振動作せず、フィラメント
予熱は行われないが、定電圧回路4から抵抗78,ダイ
オード76及び抵抗79を通してアースラインGNDに
電流が流れ、トランジスタ75がオンとなり、従ってト
ランジスタ72がオンして、定電圧回路4からランプ側
インバータ回路9に定電圧が供給される。このため定電
圧回路4から、インバータ回路9の1次コイル92aの
中間タップ及びスイッチングトランジスタ94,95の
両ベースに対して定電圧が同時に供給され、自励発振
(例えば20kHz)を開始し、2次コイル92bの両
端に昇圧された高周波電圧が得られ、出力端71aのオ
フ期間だけ(即ち、トランジスタ72のオン期間だ
け)、放電ランプ11の両端フィラメントに印加され、
放電ランプ11が高周波点灯される。
【0016】その後、点灯中は、PWM調光制御回路7
1の出力端71aは一定周期でオン,オフを繰り返すの
で、トランジスタ72,81は交互にオン,オフを繰り
返し、トランジスタ81のオン期間は予熱回路12が動
作してフィラメント11a,11a′に予熱電流を供給
し、トランジスタ72のオン期間はインバータ回路9が
動作して放電ランプ11にランプ電流を供給する。これ
により、点灯状態を維持している。
1の出力端71aは一定周期でオン,オフを繰り返すの
で、トランジスタ72,81は交互にオン,オフを繰り
返し、トランジスタ81のオン期間は予熱回路12が動
作してフィラメント11a,11a′に予熱電流を供給
し、トランジスタ72のオン期間はインバータ回路9が
動作して放電ランプ11にランプ電流を供給する。これ
により、点灯状態を維持している。
【0017】ところで、上述の熱陰極放電灯の点灯回路
では、定電圧回路4による定電圧制御方式が、定電圧回
路4の出力電圧を検出し、この検出電圧を定電圧制御回
路42に帰還し制御するものであったので、定電圧回路
4の後段にあるインバータ回路9や予熱回路12の部品
のばらつきによる電気特性の変動は抑えることができ
い。即ち、放電ランプ11のランプ電流や予熱電流の変
動を抑え、これらの電流を常に最適な値とするように制
御できないという問題があった。また、これらの電流ば
らつきを抑えられないので、使用部品のマージンを多く
とることができず、回路の小型化,低コスト化,高信頼
性並びにランプの高寿命化を妨げる要因となっていた。
では、定電圧回路4による定電圧制御方式が、定電圧回
路4の出力電圧を検出し、この検出電圧を定電圧制御回
路42に帰還し制御するものであったので、定電圧回路
4の後段にあるインバータ回路9や予熱回路12の部品
のばらつきによる電気特性の変動は抑えることができ
い。即ち、放電ランプ11のランプ電流や予熱電流の変
動を抑え、これらの電流を常に最適な値とするように制
御できないという問題があった。また、これらの電流ば
らつきを抑えられないので、使用部品のマージンを多く
とることができず、回路の小型化,低コスト化,高信頼
性並びにランプの高寿命化を妨げる要因となっていた。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来は、
定電圧回路の出力電圧を帰還制御していたので、インバ
ータ回路及び予熱回路等の部品のばらつきによる電気特
性の変化を抑えることができず、ランプ電流及び予熱電
流の変動を抑えて最適な値とすることができないため、
回路の小型化,低コスト化,高信頼性並びにランプの高
寿命化の妨げとなるという問題があった。
定電圧回路の出力電圧を帰還制御していたので、インバ
ータ回路及び予熱回路等の部品のばらつきによる電気特
性の変化を抑えることができず、ランプ電流及び予熱電
流の変動を抑えて最適な値とすることができないため、
回路の小型化,低コスト化,高信頼性並びにランプの高
寿命化の妨げとなるという問題があった。
【0019】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
インバータ回路及び予熱回路等の部品のばらつきによる
電気特性の変化を抑えることができ、ランプ電流及び予
熱電流をばらつきの少ない最適な値とすることができ、
使用部品のマージンを少なくして、回路の小型化,低コ
スト化,高信頼性並びにランプの高寿命化を図ることが
できる点灯回路及び照明装置を提供することを目的とす
るものである。
インバータ回路及び予熱回路等の部品のばらつきによる
電気特性の変化を抑えることができ、ランプ電流及び予
熱電流をばらつきの少ない最適な値とすることができ、
使用部品のマージンを少なくして、回路の小型化,低コ
スト化,高信頼性並びにランプの高寿命化を図ることが
できる点灯回路及び照明装置を提供することを目的とす
るものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
る点灯回路は、直流電源と、この直流電源の電圧を帰還
電圧によって制御する電圧回路と、この電圧回路によっ
て駆動される主放電回路と、前記電圧回路によって駆動
される予熱回路と、前記主放電回路及び前記予熱回路を
所定周期でオン,オフ制御する信号を出力するものであ
って、前記主放電回路がオンのときは前記予熱回路がオ
フし、前記主放電回路がオフのときは前記予熱回路がオ
ンするように制御する制御回路と、前記主放電回路の主
放電電流及び前記予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出し
前記電圧回路に帰還するものであって、前記主放電回路
のオン期間には主放電電流による検出信号を、前記予熱
回路のオン期間には予熱電流による検出信号を選択的に
切り換えて、前記電圧回路に帰還する回路とを具備した
ものである。
る点灯回路は、直流電源と、この直流電源の電圧を帰還
電圧によって制御する電圧回路と、この電圧回路によっ
て駆動される主放電回路と、前記電圧回路によって駆動
される予熱回路と、前記主放電回路及び前記予熱回路を
所定周期でオン,オフ制御する信号を出力するものであ
って、前記主放電回路がオンのときは前記予熱回路がオ
フし、前記主放電回路がオフのときは前記予熱回路がオ
ンするように制御する制御回路と、前記主放電回路の主
放電電流及び前記予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出し
前記電圧回路に帰還するものであって、前記主放電回路
のオン期間には主放電電流による検出信号を、前記予熱
回路のオン期間には予熱電流による検出信号を選択的に
切り換えて、前記電圧回路に帰還する回路とを具備した
ものである。
【0021】請求項2記載の発明による照明装置は、直
流電源と、この直流電源の電圧を帰還電圧によって制御
する電圧回路と、この電圧回路によって駆動される主放
電回路と、前記電圧回路によって駆動される予熱回路
と、前記予熱回路からの予熱電流によって予熱され、前
記主放電回路からの主放電電流によって点灯される放電
ランプと、前記主放電回路及び前記予熱回路を所定周期
でオン,オフ制御する信号を出力するものであって、前
記主放電回路がオンのときは前記予熱回路がオフし、前
記主放電回路がオフのときは前記予熱回路がオンするよ
うに制御する制御回路と、前記主放電回路の主放電電流
及び前記予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出し前記電圧
回路に帰還するものであって、前記主放電回路のオン期
間には主放電電流による検出信号を、前記予熱回路のオ
ン期間には予熱電流による検出信号を選択的に切り換え
て、前記電圧回路に帰還する回路とを具備したものであ
る。
流電源と、この直流電源の電圧を帰還電圧によって制御
する電圧回路と、この電圧回路によって駆動される主放
電回路と、前記電圧回路によって駆動される予熱回路
と、前記予熱回路からの予熱電流によって予熱され、前
記主放電回路からの主放電電流によって点灯される放電
ランプと、前記主放電回路及び前記予熱回路を所定周期
でオン,オフ制御する信号を出力するものであって、前
記主放電回路がオンのときは前記予熱回路がオフし、前
記主放電回路がオフのときは前記予熱回路がオンするよ
うに制御する制御回路と、前記主放電回路の主放電電流
及び前記予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出し前記電圧
回路に帰還するものであって、前記主放電回路のオン期
間には主放電電流による検出信号を、前記予熱回路のオ
ン期間には予熱電流による検出信号を選択的に切り換え
て、前記電圧回路に帰還する回路とを具備したものであ
る。
【0022】請求項3記載の発明は、請求項1又は2い
ずれか記載の発明において、前記主放電回路を、前記電
圧回路の電圧を交流化するインバータ回路で構成したも
のである。
ずれか記載の発明において、前記主放電回路を、前記電
圧回路の電圧を交流化するインバータ回路で構成したも
のである。
【0023】請求項4記載の発明は、請求項1ないし3
いずれか記載の発明において、前記予熱回路を、前記電
圧回路の電圧を交流化するインバータ回路で構成したも
のである。
いずれか記載の発明において、前記予熱回路を、前記電
圧回路の電圧を交流化するインバータ回路で構成したも
のである。
【0024】請求項5記載の発明は、請求項1又は2い
ずれか記載の発明において、前記制御回路を、オン,オ
フ制御のオン期間を制御することが可能なPWM制御回
路で構成したものである。
ずれか記載の発明において、前記制御回路を、オン,オ
フ制御のオン期間を制御することが可能なPWM制御回
路で構成したものである。
【0025】
【作用】本発明においては、主放電回路と予熱回路とを
交互にオン,オフ駆動する構成とし、主放電回路の主放
電電流及び予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出しその検
出電圧を選択的に電圧回路に帰還する回路を設け、主放
電回路のオン期間には主放電電流による検出信号を、予
熱回路のオン期間には予熱電流による検出信号を、前記
電圧回路に帰還してその出力電圧を制御することによ
り、主放電電流及び予熱電流を最適な値となるように
し、使用される部品のマージンを少なく抑えて、回路の
小型化,低コスト化等を実現することができる。
交互にオン,オフ駆動する構成とし、主放電回路の主放
電電流及び予熱回路の予熱電流をそれぞれ検出しその検
出電圧を選択的に電圧回路に帰還する回路を設け、主放
電回路のオン期間には主放電電流による検出信号を、予
熱回路のオン期間には予熱電流による検出信号を、前記
電圧回路に帰還してその出力電圧を制御することによ
り、主放電電流及び予熱電流を最適な値となるように
し、使用される部品のマージンを少なく抑えて、回路の
小型化,低コスト化等を実現することができる。
【0026】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
1は本発明の一実施例の点灯回路及び照明装置を示す回
路図である。本実施例は定電圧制御機能及びPWM調光
制御機能を有する熱陰極放電灯の点灯回路に関するもの
で、図2と同一部分には同一符号を付して説明する。
1は本発明の一実施例の点灯回路及び照明装置を示す回
路図である。本実施例は定電圧制御機能及びPWM調光
制御機能を有する熱陰極放電灯の点灯回路に関するもの
で、図2と同一部分には同一符号を付して説明する。
【0027】図1の実施例の図2の従来例と異なる点
は、インバータ回路9のトランス92の2次コイル92
bと、予熱回路12のトランス122の2次コイル12
2b′との間に、ランプ電流及びフィラメント予熱電流
をそれぞれ検出するための帰還回路14を設けると共
に、定電圧回路4の後段に、前記帰還回路14からのラ
ンプ電流の検出電圧とフィラメント予熱電流の検出電圧
とを選択的に切り換えて定電圧制御回路42の制御端子
42aに帰還するための帰還切換回路15を設け、ラン
プ点灯期間にはランプ電流を、フィラメント予熱期間に
はフィラメント予熱電流を、それぞれ最適な値に設定す
るように、定電圧回路4の出力電圧を制御する構成とし
たことである。ランプ電流値及びフィラメント予熱電流
値が一定となるように定電圧回路4を制御するものであ
るから、図2の従来例の回路に配設されていた定電圧回
路4の出力電圧を検出するための抵抗5,6は削除して
ある。このように、定電圧回路4の出力電圧を検出する
抵抗5,6を削除してあるのは、熱陰極放電灯の点灯回
路では、放電ランプ11のランプ電流及びフィラメント
予熱電流を最適値とするよう制御することが最も重要で
あるとの観点からである。以下に、本実施例の構成を説
明する。
は、インバータ回路9のトランス92の2次コイル92
bと、予熱回路12のトランス122の2次コイル12
2b′との間に、ランプ電流及びフィラメント予熱電流
をそれぞれ検出するための帰還回路14を設けると共
に、定電圧回路4の後段に、前記帰還回路14からのラ
ンプ電流の検出電圧とフィラメント予熱電流の検出電圧
とを選択的に切り換えて定電圧制御回路42の制御端子
42aに帰還するための帰還切換回路15を設け、ラン
プ点灯期間にはランプ電流を、フィラメント予熱期間に
はフィラメント予熱電流を、それぞれ最適な値に設定す
るように、定電圧回路4の出力電圧を制御する構成とし
たことである。ランプ電流値及びフィラメント予熱電流
値が一定となるように定電圧回路4を制御するものであ
るから、図2の従来例の回路に配設されていた定電圧回
路4の出力電圧を検出するための抵抗5,6は削除して
ある。このように、定電圧回路4の出力電圧を検出する
抵抗5,6を削除してあるのは、熱陰極放電灯の点灯回
路では、放電ランプ11のランプ電流及びフィラメント
予熱電流を最適値とするよう制御することが最も重要で
あるとの観点からである。以下に、本実施例の構成を説
明する。
【0028】図1において、符号1は定電圧電源或いは
バッテリー等の直流電源(商用交流電源等を整流平滑し
たものを含む)であり、その電源電圧はフューズ2を介
して平滑コンデンサ3で平滑され、定電圧回路4に供給
されるようになっている。図示の定電圧回路4は降圧チ
ョッパを構成しており、チョッパ制御(PWM制御)用
トランジスタ41と、定電圧制御回路42と、抵抗4
3,44と、転流用ダイオード45と、コイル46と平
滑コンデンサ47から成る整流回路とで構成されてい
る。制御トランジスタ41は、そのエミッタ・ベース間
には抵抗43が接続され、そのベースには直流電源1に
よって駆動される定電圧制御回路42から抵抗44を介
してPWM制御可能な制御パルスが供給され、前記平滑
コンデンサからの平滑電圧をチョッパ制御(PWM制
御)する。ダイオード45は、制御トランジスタ41の
オフ期間、コイル46に発生した電圧を負荷に供給する
ためのものである。ここで、定電圧回路4の出力電圧
は、定電圧制御回路42の制御によって入力される直流
電源電圧より低い電圧となっている。前記制御トランジ
スタ41のスイッチング周波数は例えば20kHz程度
である。
バッテリー等の直流電源(商用交流電源等を整流平滑し
たものを含む)であり、その電源電圧はフューズ2を介
して平滑コンデンサ3で平滑され、定電圧回路4に供給
されるようになっている。図示の定電圧回路4は降圧チ
ョッパを構成しており、チョッパ制御(PWM制御)用
トランジスタ41と、定電圧制御回路42と、抵抗4
3,44と、転流用ダイオード45と、コイル46と平
滑コンデンサ47から成る整流回路とで構成されてい
る。制御トランジスタ41は、そのエミッタ・ベース間
には抵抗43が接続され、そのベースには直流電源1に
よって駆動される定電圧制御回路42から抵抗44を介
してPWM制御可能な制御パルスが供給され、前記平滑
コンデンサからの平滑電圧をチョッパ制御(PWM制
御)する。ダイオード45は、制御トランジスタ41の
オフ期間、コイル46に発生した電圧を負荷に供給する
ためのものである。ここで、定電圧回路4の出力電圧
は、定電圧制御回路42の制御によって入力される直流
電源電圧より低い電圧となっている。前記制御トランジ
スタ41のスイッチング周波数は例えば20kHz程度
である。
【0029】定電圧回路4の後段には、後述する帰還回
路14からのランプ電流の検出電圧とフィラメント予熱
電流の検出電圧とを選択的に切り換えて定電圧制御回路
42の制御端子42aに帰還するための帰還切換回路1
5が設けられている。この帰還切換回路15は、後述す
るランプ側PWM制御部のオン期間即ちインバータ回路
9が動作する期間にはランプ電流による検出信号を、後
述するランプ側PWM制御部のオン期間即ち予熱回路1
2が動作する期間には予熱電流による検出信号を、前記
定電圧制御回路42の制御端子42aに帰還するように
切り換えるものである。
路14からのランプ電流の検出電圧とフィラメント予熱
電流の検出電圧とを選択的に切り換えて定電圧制御回路
42の制御端子42aに帰還するための帰還切換回路1
5が設けられている。この帰還切換回路15は、後述す
るランプ側PWM制御部のオン期間即ちインバータ回路
9が動作する期間にはランプ電流による検出信号を、後
述するランプ側PWM制御部のオン期間即ち予熱回路1
2が動作する期間には予熱電流による検出信号を、前記
定電圧制御回路42の制御端子42aに帰還するように
切り換えるものである。
【0030】定電圧制御回路42は、ランプ電流の帰還
電圧及びフィラメント予熱電流の帰還電圧を交互に検出
しその電圧変動に応じて制御トランジスタ41のベース
に供給する制御パルスのオン期間を制御することによ
り、ランプ電流及びフィラメント予熱電流をそれぞれ常
に一定値とするように制御している。
電圧及びフィラメント予熱電流の帰還電圧を交互に検出
しその電圧変動に応じて制御トランジスタ41のベース
に供給する制御パルスのオン期間を制御することによ
り、ランプ電流及びフィラメント予熱電流をそれぞれ常
に一定値とするように制御している。
【0031】定電圧回路4の出力電圧は、PWM方式調
光回路7のPWM制御部を介して主放電回路を構成する
インバータ回路8に供給される。
光回路7のPWM制御部を介して主放電回路を構成する
インバータ回路8に供給される。
【0032】PWM方式調光回路7は、PWM調光制御
回路71と、ランプ側PWM制御部と、予熱側PWM制
御部とで構成されている。PWM調光制御回路71は、
前記定電圧回路4の出力電圧によって駆動され、回路7
内の出力部のスイッチング素子(図示せず)が一定周波
数(例えば1kHz)でオン,オフして出力端71aの
電位をアースラインGNDに対して短絡(オン),開放
(オフ)させるものである。ランプ側PWM制御部は、
このPWM調光制御回路71の出力端オン,オフに対応
してオフ,オンし、前記定電圧回路4からの電圧を遮断
(オフ),通過(オン)させるよう制御するものであ
る。予熱側PWM制御部は、PWM調光制御回路71の
出力端オン,オフに対応してオン,オフし、前記定電圧
回路4からの電圧を通過(オン),遮断(オフ)させる
よう制御するものである。
回路71と、ランプ側PWM制御部と、予熱側PWM制
御部とで構成されている。PWM調光制御回路71は、
前記定電圧回路4の出力電圧によって駆動され、回路7
内の出力部のスイッチング素子(図示せず)が一定周波
数(例えば1kHz)でオン,オフして出力端71aの
電位をアースラインGNDに対して短絡(オン),開放
(オフ)させるものである。ランプ側PWM制御部は、
このPWM調光制御回路71の出力端オン,オフに対応
してオフ,オンし、前記定電圧回路4からの電圧を遮断
(オフ),通過(オン)させるよう制御するものであ
る。予熱側PWM制御部は、PWM調光制御回路71の
出力端オン,オフに対応してオン,オフし、前記定電圧
回路4からの電圧を通過(オン),遮断(オフ)させる
よう制御するものである。
【0033】前記ランプ側PWM制御部は、前記定電圧
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ72と、この制御トランジスタ42のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗73,7
4と、制御トランジスタ72のベースに接続した抵抗7
4とアースラインGND間に、コレクタ・エミッタ路が
接続されてトランジスタ72のオン,オフを制御する制
御トランジスタ75と、PWM調光制御回路71の出力
端71aのオン,オフに応じてオフ,オンするスイッチ
ダイオード76と、PWM調光制御回路71の出力端7
1aのオン,オフに応じてオン,オフするスイッチダイ
オード77と、ダイオード76,77と共にスイッチン
グ手段を構成する抵抗78,79と、制御トランジスタ
72のオフ期間、コイル91に発生した電圧を負荷に供
給するためのダイオード80で構成されている。
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ72と、この制御トランジスタ42のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗73,7
4と、制御トランジスタ72のベースに接続した抵抗7
4とアースラインGND間に、コレクタ・エミッタ路が
接続されてトランジスタ72のオン,オフを制御する制
御トランジスタ75と、PWM調光制御回路71の出力
端71aのオン,オフに応じてオフ,オンするスイッチ
ダイオード76と、PWM調光制御回路71の出力端7
1aのオン,オフに応じてオン,オフするスイッチダイ
オード77と、ダイオード76,77と共にスイッチン
グ手段を構成する抵抗78,79と、制御トランジスタ
72のオフ期間、コイル91に発生した電圧を負荷に供
給するためのダイオード80で構成されている。
【0034】また、予熱側PWM制御部は、前記定電圧
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ81と、この制御トランジスタ81のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗82,8
3と、PWM調光制御回路71の出力端71aのオン,
オフに応じてオン,オフするスイッチダイオード84
と、制御トランジスタ81のオフ期間、コイル121に
発生した電圧を負荷に供給するためのダイオード85で
構成されている。
回路4の出力電圧をPWM制御するための制御トランジ
スタ81と、この制御トランジスタ81のエミッタ・ベ
ース間,及びベースにそれぞれ接続される抵抗82,8
3と、PWM調光制御回路71の出力端71aのオン,
オフに応じてオン,オフするスイッチダイオード84
と、制御トランジスタ81のオフ期間、コイル121に
発生した電圧を負荷に供給するためのダイオード85で
構成されている。
【0035】前記ランプ側PWM制御部の制御トランジ
スタ72のコレクタ出力は、インバータ回路9に供給さ
れる。インバータ回路9は定電流プッシュプル形の自励
インバータで構成されており、制御トランジスタ72の
コレクタ出力をチョークコイル91を介してトランス9
2の1次コイル92aの中間タップに供給し、1次コイ
ル92aの両端には並列にコンデンサ93を接続し、1
次コイル92aの一端をスイッチングトランジスタ94
のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインGNDに
接続し、1次コイル92aの他端をスイッチングトラン
ジスタ95のコレクタ・エミッタ路を介してアースライ
ンGNDに接続し、トランス92に設けた帰還コイル9
2cの両端をそれぞれトランジスタ94,95のベース
に接続し、トランジスタ94,95のベース間を抵抗9
6,97の直列回路で接続し、その直列接続点を前記チ
ョークコイル91の出力端に接続している。帰還コイル
92cにより、スイッチングトランジスタ94,95に
正帰還をかけ、スイッチングトランジスタ94,95を
1次コイル92a及びコンデンサ93による共振回路で
自励発振させ(例えば20kHz)、トランス92の2
次コイル92bの両端に昇圧された高周波電圧を出力す
るようにしている。
スタ72のコレクタ出力は、インバータ回路9に供給さ
れる。インバータ回路9は定電流プッシュプル形の自励
インバータで構成されており、制御トランジスタ72の
コレクタ出力をチョークコイル91を介してトランス9
2の1次コイル92aの中間タップに供給し、1次コイ
ル92aの両端には並列にコンデンサ93を接続し、1
次コイル92aの一端をスイッチングトランジスタ94
のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインGNDに
接続し、1次コイル92aの他端をスイッチングトラン
ジスタ95のコレクタ・エミッタ路を介してアースライ
ンGNDに接続し、トランス92に設けた帰還コイル9
2cの両端をそれぞれトランジスタ94,95のベース
に接続し、トランジスタ94,95のベース間を抵抗9
6,97の直列回路で接続し、その直列接続点を前記チ
ョークコイル91の出力端に接続している。帰還コイル
92cにより、スイッチングトランジスタ94,95に
正帰還をかけ、スイッチングトランジスタ94,95を
1次コイル92a及びコンデンサ93による共振回路で
自励発振させ(例えば20kHz)、トランス92の2
次コイル92bの両端に昇圧された高周波電圧を出力す
るようにしている。
【0036】トランス92の2次コイル92bから出力
される高周波電圧はコンデンサ10を介して放電ランプ
11両端のフィラメント11a,11a′に印加され
る。なお、2次コイル92bの一端とフィラメント11
a′の一端との間には、ランプ電流検出用抵抗141が
接続されている。
される高周波電圧はコンデンサ10を介して放電ランプ
11両端のフィラメント11a,11a′に印加され
る。なお、2次コイル92bの一端とフィラメント11
a′の一端との間には、ランプ電流検出用抵抗141が
接続されている。
【0037】また、予熱側PWM制御部の制御トランジ
スタ81のコレクタ出力は、予熱回路12に供給され
る。この予熱回路12も、前記インバータ回路9と同様
に定電流プッシュプル形の自励インバータで構成されて
いる。制御トランジスタ81のコレクタ出力をチョーク
コイル121を介してトランス122の1次コイル12
2aの中間タップに供給し、1次コイル122aの両端
には並列にコンデンサ123を接続し、1次コイル12
2aの一端をスイッチングトランジスタ124のコレク
タ・エミッタ路を介してアースラインGNDに接続し、
1次コイル122aの他端をスイッチングトランジスタ
125のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインG
NDに接続し、トランス122に設けた帰還コイル12
2cの両端をそれぞれトランジスタ124,125のベ
ースに接続し、トランジスタ124,125のベース間
を抵抗126,127の直列回路で接続し、その直列接
続点を前記チョークコイル121の出力端に接続してい
る。帰還コイル122cにより、スイッチングトランジ
スタ124,125に正帰還をかけ、スイッチングトラ
ンジスタ124,125を1次コイル122a及びコン
デンサ123による共振回路で自励発振させ(例えば2
0kHz)、トランス122の2つの2次コイル122
b,122b′の両端に降圧又は昇圧(電圧調整)され
た高周波電圧を出力するようにしている。この高周波電
圧はランプに適した予熱電流が流れるような電圧が出る
よう調整する。
スタ81のコレクタ出力は、予熱回路12に供給され
る。この予熱回路12も、前記インバータ回路9と同様
に定電流プッシュプル形の自励インバータで構成されて
いる。制御トランジスタ81のコレクタ出力をチョーク
コイル121を介してトランス122の1次コイル12
2aの中間タップに供給し、1次コイル122aの両端
には並列にコンデンサ123を接続し、1次コイル12
2aの一端をスイッチングトランジスタ124のコレク
タ・エミッタ路を介してアースラインGNDに接続し、
1次コイル122aの他端をスイッチングトランジスタ
125のコレクタ・エミッタ路を介してアースラインG
NDに接続し、トランス122に設けた帰還コイル12
2cの両端をそれぞれトランジスタ124,125のベ
ースに接続し、トランジスタ124,125のベース間
を抵抗126,127の直列回路で接続し、その直列接
続点を前記チョークコイル121の出力端に接続してい
る。帰還コイル122cにより、スイッチングトランジ
スタ124,125に正帰還をかけ、スイッチングトラ
ンジスタ124,125を1次コイル122a及びコン
デンサ123による共振回路で自励発振させ(例えば2
0kHz)、トランス122の2つの2次コイル122
b,122b′の両端に降圧又は昇圧(電圧調整)され
た高周波電圧を出力するようにしている。この高周波電
圧はランプに適した予熱電流が流れるような電圧が出る
よう調整する。
【0038】トランス122の2つの2次コイル122
b,122b′からそれぞれ出力される高周波電圧は、
放電ランプ11の2つのフィラメント11a,11a′
のそれぞれの両端に供給され、各フィラメント11a,
11a′を予熱するようになっている。
b,122b′からそれぞれ出力される高周波電圧は、
放電ランプ11の2つのフィラメント11a,11a′
のそれぞれの両端に供給され、各フィラメント11a,
11a′を予熱するようになっている。
【0039】前記インバータ回路9のトランス92の2
次コイル92bと予熱回路12のトランス122の2次
コイル122bとの間には、帰還回路14が構成されて
いる。
次コイル92bと予熱回路12のトランス122の2次
コイル122bとの間には、帰還回路14が構成されて
いる。
【0040】帰還回路14は、アースラインGNDをフ
ィラメント11a′の一端に接続し、フィラメント11
a′の一端とトランス92の2次コイル92bの一端と
を結ぶライン上にランプ電流検出用抵抗141を設け、
またフィラメント11a′の両端とトランス122の2
次コイル122b′の両端とを結ぶライン上にフィラメ
ント予熱電流検出用抵抗142を設け、更に2次コイル
92bの一端とアースラインGNDとの間に、電解コン
デンサ143を接続し、2次コイル122b′の一端と
アースラインGNDとの間に、電解コンデンサ144を
接続した構成とするものである。
ィラメント11a′の一端に接続し、フィラメント11
a′の一端とトランス92の2次コイル92bの一端と
を結ぶライン上にランプ電流検出用抵抗141を設け、
またフィラメント11a′の両端とトランス122の2
次コイル122b′の両端とを結ぶライン上にフィラメ
ント予熱電流検出用抵抗142を設け、更に2次コイル
92bの一端とアースラインGNDとの間に、電解コン
デンサ143を接続し、2次コイル122b′の一端と
アースラインGNDとの間に、電解コンデンサ144を
接続した構成とするものである。
【0041】抵抗141により、2次コイル92bの一
端とアースラインGND間に生じる電圧を、ランプ電流
の検出電圧として、帰還切換回路15のスイッチトラン
ジスタ151に帰還し、また抵抗142により、2次コ
イル122b′の一端とアースラインGND間に生じる
電圧を、フィラメント予熱電流の検出電圧として、帰還
切換回路15のスイッチトランジスタ155に帰還す
る。
端とアースラインGND間に生じる電圧を、ランプ電流
の検出電圧として、帰還切換回路15のスイッチトラン
ジスタ151に帰還し、また抵抗142により、2次コ
イル122b′の一端とアースラインGND間に生じる
電圧を、フィラメント予熱電流の検出電圧として、帰還
切換回路15のスイッチトランジスタ155に帰還す
る。
【0042】帰還切換回路15は、ランプ電流の帰還電
圧はスイッチトランジスタ151のエミッタに入力して
おり、トランジスタ151のエミッタ・ベース間に抵抗
152を接続し、そのベースを抵抗153を介してスイ
ッチトランジスタ161のコレクタに接続し、トランジ
スタ161のエミッタをアースラインGNDに接続し、
前記トランジスタ151のコレクタをダイオード154
を介して定電圧制御回路42の制御端子42aに接続し
ている。フィラメント予熱電流の帰還電圧はスイッチト
ランジスタ155のエミッタに入力しており、トランジ
スタ155のエミッタ・ベース間に抵抗156を接続
し、そのベースを抵抗157,ダイオード163及びダ
イオード164を直列に介してPWM調光制御回路71
の出力端71aに接続する一方ダイオード163とダイ
オード164の接続点を、トランジスタ161のベース
に接続しかつ抵抗162を介してアースラインGNDに
接続している。また、定電圧回路4の出力電圧ライン
を、抵抗159及びダイオード160を直列に介して、
トランジスタ161のベースと抵抗162の接続点(即
ち、ダイオード163とダイオード164の接続点)に
接続している。
圧はスイッチトランジスタ151のエミッタに入力して
おり、トランジスタ151のエミッタ・ベース間に抵抗
152を接続し、そのベースを抵抗153を介してスイ
ッチトランジスタ161のコレクタに接続し、トランジ
スタ161のエミッタをアースラインGNDに接続し、
前記トランジスタ151のコレクタをダイオード154
を介して定電圧制御回路42の制御端子42aに接続し
ている。フィラメント予熱電流の帰還電圧はスイッチト
ランジスタ155のエミッタに入力しており、トランジ
スタ155のエミッタ・ベース間に抵抗156を接続
し、そのベースを抵抗157,ダイオード163及びダ
イオード164を直列に介してPWM調光制御回路71
の出力端71aに接続する一方ダイオード163とダイ
オード164の接続点を、トランジスタ161のベース
に接続しかつ抵抗162を介してアースラインGNDに
接続している。また、定電圧回路4の出力電圧ライン
を、抵抗159及びダイオード160を直列に介して、
トランジスタ161のベースと抵抗162の接続点(即
ち、ダイオード163とダイオード164の接続点)に
接続している。
【0043】一方、前記PWM調光制御回路71には、
前記定電圧回路4の出力電圧で駆動されるタイマー回路
13が接続しており、このタイマー回路13で設定され
る時間(例えば3秒間)だけPWM調光制御回路71は
その出力端71aが短絡(オン)され、その設定時間経
過後は通常のPWM制御のためのスイッチング動作を行
うべく出力端71aは一定周波数(例えば1kHz)で
オン,オフし、これによってスイッチングトランジスタ
72,81はPWM制御のためのスイッチングを行うよ
うになっている。
前記定電圧回路4の出力電圧で駆動されるタイマー回路
13が接続しており、このタイマー回路13で設定され
る時間(例えば3秒間)だけPWM調光制御回路71は
その出力端71aが短絡(オン)され、その設定時間経
過後は通常のPWM制御のためのスイッチング動作を行
うべく出力端71aは一定周波数(例えば1kHz)で
オン,オフし、これによってスイッチングトランジスタ
72,81はPWM制御のためのスイッチングを行うよ
うになっている。
【0044】以上のように構成された回路では、直流電
源1を投入後、タイマー回路13にて設定される一定時
間(例えば3秒間)を経過するまでは、PWM調光制御
回路71の出力端71aはアースラインGNDに対して
短絡状態とされ、定電圧回路4から抵抗82,83及び
ダイオード84を通して電流がアースラインGNDに流
れるためトランジスタ81がタイマー設定時間だけオン
状態とされ、このため定電圧回路4から、予熱回路12
の1次コイル122aの中間タップ及びスイッチングト
ランジスタ126,127の両ベースに対して定電圧が
同時に供給され、自励発振を開始し、フィラメント11
a,11a′に対してタイマー設定時間だけ高周波電圧
が供給されて予熱される。なお、このタイマー設定時間
の間は、図2の従来例と同様にランプ側PWM制御部に
ついては、トランジスタ72はオンせず主放電回路とし
てのランプ側インバータ回路9はまったく動作せず、放
電ランプ11には高周波電圧は印加されない。
源1を投入後、タイマー回路13にて設定される一定時
間(例えば3秒間)を経過するまでは、PWM調光制御
回路71の出力端71aはアースラインGNDに対して
短絡状態とされ、定電圧回路4から抵抗82,83及び
ダイオード84を通して電流がアースラインGNDに流
れるためトランジスタ81がタイマー設定時間だけオン
状態とされ、このため定電圧回路4から、予熱回路12
の1次コイル122aの中間タップ及びスイッチングト
ランジスタ126,127の両ベースに対して定電圧が
同時に供給され、自励発振を開始し、フィラメント11
a,11a′に対してタイマー設定時間だけ高周波電圧
が供給されて予熱される。なお、このタイマー設定時間
の間は、図2の従来例と同様にランプ側PWM制御部に
ついては、トランジスタ72はオンせず主放電回路とし
てのランプ側インバータ回路9はまったく動作せず、放
電ランプ11には高周波電圧は印加されない。
【0045】次に、電源投入から所定のタイマー予熱時
間が経過すると、PWM調光制御回路71の出力端71
aは一定周波数(例えば1kHz)で短絡(オン),開
放(オフ)を開始(PWM開始)する。出力端71aが
一定周期でオン,オフすると、そのオン期間は上記のタ
イマ―設定期間と同様にトランジスタ81がオンとな
り、これによって定電圧回路4から、予熱回路12に定
電圧が供給され、予熱回路12が自励発振し、フィラメ
ント11a,11a′に対して高周波電圧を供給して予
熱する。
間が経過すると、PWM調光制御回路71の出力端71
aは一定周波数(例えば1kHz)で短絡(オン),開
放(オフ)を開始(PWM開始)する。出力端71aが
一定周期でオン,オフすると、そのオン期間は上記のタ
イマ―設定期間と同様にトランジスタ81がオンとな
り、これによって定電圧回路4から、予熱回路12に定
電圧が供給され、予熱回路12が自励発振し、フィラメ
ント11a,11a′に対して高周波電圧を供給して予
熱する。
【0046】また、PWM調光制御回路71の出力端7
1aのオフ期間は、抵抗82,83及びダイオード84
を通して電流が流れないのでトランジスタ81はオフ
し、従って予熱回路12は発振動作せず、フィラメント
予熱は行われないが、定電圧回路4から抵抗78,ダイ
オード76及び抵抗79を通してアースラインGNDに
電流が流れ、トランジスタ75がオンとなり、従ってト
ランジスタ72がオンして、定電圧回路4からランプ側
インバータ回路9に定電圧が供給される。このため定電
圧回路4から、インバータ回路9の1次コイル92aの
中間タップ及びスイッチングトランジスタ94,95の
両ベースに対して定電圧が同時に供給され、自励発振
(例えば20kHz)を開始し、2次コイル92bの両
端に昇圧された高周波電圧が得られ、出力端71aのオ
フ期間だけ(即ち、トランジスタ72のオン期間だ
け)、放電ランプ11の両端フィラメントに印加され、
放電ランプ11が高周波点灯される。
1aのオフ期間は、抵抗82,83及びダイオード84
を通して電流が流れないのでトランジスタ81はオフ
し、従って予熱回路12は発振動作せず、フィラメント
予熱は行われないが、定電圧回路4から抵抗78,ダイ
オード76及び抵抗79を通してアースラインGNDに
電流が流れ、トランジスタ75がオンとなり、従ってト
ランジスタ72がオンして、定電圧回路4からランプ側
インバータ回路9に定電圧が供給される。このため定電
圧回路4から、インバータ回路9の1次コイル92aの
中間タップ及びスイッチングトランジスタ94,95の
両ベースに対して定電圧が同時に供給され、自励発振
(例えば20kHz)を開始し、2次コイル92bの両
端に昇圧された高周波電圧が得られ、出力端71aのオ
フ期間だけ(即ち、トランジスタ72のオン期間だ
け)、放電ランプ11の両端フィラメントに印加され、
放電ランプ11が高周波点灯される。
【0047】その後、点灯中は、PWM調光制御回路7
1の出力端71aは一定周期でオン,オフを繰り返すの
で、トランジスタ72,81は交互にオン,オフを繰り
返し、トランジスタ81のオン期間は予熱回路12が動
作してフィラメント11a,11a′に予熱電流を供給
し、トランジスタ72のオン期間はインバータ回路9が
動作して放電ランプに11にランプ電流を供給する。こ
れにより、点灯状態を維持している。
1の出力端71aは一定周期でオン,オフを繰り返すの
で、トランジスタ72,81は交互にオン,オフを繰り
返し、トランジスタ81のオン期間は予熱回路12が動
作してフィラメント11a,11a′に予熱電流を供給
し、トランジスタ72のオン期間はインバータ回路9が
動作して放電ランプに11にランプ電流を供給する。こ
れにより、点灯状態を維持している。
【0048】ところで、ランプ側PWM制御部のトラン
ジスタ72のオン期間(即ち、PWM調光制御回路71
の出力端71aのオフ期間)には、出力端71aがオフ
しているので、定電圧回路4の出力電圧ラインから抵抗
159,ダイオード160及び抵抗162を通してアー
スラインGNDに電流が流れ、トランジスタ161がオ
ンし、ランプ電流検出用抵抗141の両端に接続したコ
ンデンサ143の電圧により、抵抗152,153及び
トランジスタ161を通してアースラインGNDに電流
が流れ、その結果トランジスタ151がオンし、抵抗1
41で検出されるランプ電流検出電圧がトランジスタ1
51及びダイオード154を通して定電圧制御回路42
の制御端子42aに帰還される。これにより、定電圧制
御回路42では、帰還されたランプ電流電圧を基準値と
比較し、帰還電圧が大きければ制御トランジスタ41の
ベースに供給する制御パルスのオン期間を小さくして定
電圧回路4の出力電圧を小さくするように制御し、また
帰還電圧が基準値より小さければ制御トランジスタ41
のベースに供給する制御パルスのオン期間を大きくして
定電圧回路4の出力電圧を大きくするように制御する。
この結果、ランプ電流は点灯回路に使用される部品等の
ばらつきに関係なく一定値となるように制御される。
ジスタ72のオン期間(即ち、PWM調光制御回路71
の出力端71aのオフ期間)には、出力端71aがオフ
しているので、定電圧回路4の出力電圧ラインから抵抗
159,ダイオード160及び抵抗162を通してアー
スラインGNDに電流が流れ、トランジスタ161がオ
ンし、ランプ電流検出用抵抗141の両端に接続したコ
ンデンサ143の電圧により、抵抗152,153及び
トランジスタ161を通してアースラインGNDに電流
が流れ、その結果トランジスタ151がオンし、抵抗1
41で検出されるランプ電流検出電圧がトランジスタ1
51及びダイオード154を通して定電圧制御回路42
の制御端子42aに帰還される。これにより、定電圧制
御回路42では、帰還されたランプ電流電圧を基準値と
比較し、帰還電圧が大きければ制御トランジスタ41の
ベースに供給する制御パルスのオン期間を小さくして定
電圧回路4の出力電圧を小さくするように制御し、また
帰還電圧が基準値より小さければ制御トランジスタ41
のベースに供給する制御パルスのオン期間を大きくして
定電圧回路4の出力電圧を大きくするように制御する。
この結果、ランプ電流は点灯回路に使用される部品等の
ばらつきに関係なく一定値となるように制御される。
【0049】また、フィラメント予熱電流についても同
様に制御される。フィラメント予熱期間は、予熱側PW
M制御部のトランジスタ81はオン、即ちPWM調光制
御回路71の出力端71aはオンしているので、定電圧
回路4の出力電圧ラインから抵抗159,ダイオード1
60,ダイオード164及び出力端71aを通してアー
スラインGNDに電流が流れると同時に、フィラメント
予熱電流検出用抵抗142の両端に接続したコンデンサ
144の電圧により、抵抗156,157,ダイオード
163,164及び出力端71aを通してアースライン
GNDに電流が流れ、その結果トランジスタ155がオ
ンし、抵抗142で検出されるフィラメント予熱電流検
出電圧がトランジスタ155及びダイオード158を通
して定電圧制御回路42の制御端子42aに帰還され
る。これにより、定電圧制御回路42では、帰還された
フィラメント予熱電流電圧を基準値と比較し、帰還電圧
が大きければ制御トランジスタ41のベースに供給する
制御パルスのオン期間を小さくして定電圧回路4の出力
電圧を小さくするように制御し、また帰還電圧が基準値
より小さければ制御トランジスタ41のベースに供給す
る制御パルスのオン期間を大きくして定電圧回路4の出
力電圧を大きくするように制御する。この結果、フィラ
メント予熱電流は点灯回路に使用される部品等のばらつ
きに関係なく一定値となるように制御される。
様に制御される。フィラメント予熱期間は、予熱側PW
M制御部のトランジスタ81はオン、即ちPWM調光制
御回路71の出力端71aはオンしているので、定電圧
回路4の出力電圧ラインから抵抗159,ダイオード1
60,ダイオード164及び出力端71aを通してアー
スラインGNDに電流が流れると同時に、フィラメント
予熱電流検出用抵抗142の両端に接続したコンデンサ
144の電圧により、抵抗156,157,ダイオード
163,164及び出力端71aを通してアースライン
GNDに電流が流れ、その結果トランジスタ155がオ
ンし、抵抗142で検出されるフィラメント予熱電流検
出電圧がトランジスタ155及びダイオード158を通
して定電圧制御回路42の制御端子42aに帰還され
る。これにより、定電圧制御回路42では、帰還された
フィラメント予熱電流電圧を基準値と比較し、帰還電圧
が大きければ制御トランジスタ41のベースに供給する
制御パルスのオン期間を小さくして定電圧回路4の出力
電圧を小さくするように制御し、また帰還電圧が基準値
より小さければ制御トランジスタ41のベースに供給す
る制御パルスのオン期間を大きくして定電圧回路4の出
力電圧を大きくするように制御する。この結果、フィラ
メント予熱電流は点灯回路に使用される部品等のばらつ
きに関係なく一定値となるように制御される。
【0050】以上のようにして、定電圧回路4の後段に
あるインバータ回路9や予熱回路12の部品のばらつき
による電気特性の変化を抑え、放電ランプ11のランプ
電流や予熱電流を最適な値とすることができる。これら
の電流の変動が少ないので、使用部品のマージンを少な
くでき、回路の小型化,低コスト化,信頼性向上並びに
ランプの高寿命化を可能とする。
あるインバータ回路9や予熱回路12の部品のばらつき
による電気特性の変化を抑え、放電ランプ11のランプ
電流や予熱電流を最適な値とすることができる。これら
の電流の変動が少ないので、使用部品のマージンを少な
くでき、回路の小型化,低コスト化,信頼性向上並びに
ランプの高寿命化を可能とする。
【0051】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、点灯
回路に使用される部品のばらつきによる電気特性の変化
を抑えることができ、ランプ電流及び予熱電流をばらつ
きの少ない最適な値とすることができ、使用部品のマー
ジンを少なくして、回路の小型化,低コスト化,高信頼
性並びにランプの高寿命化を図ることができる。
回路に使用される部品のばらつきによる電気特性の変化
を抑えることができ、ランプ電流及び予熱電流をばらつ
きの少ない最適な値とすることができ、使用部品のマー
ジンを少なくして、回路の小型化,低コスト化,高信頼
性並びにランプの高寿命化を図ることができる。
【図1】本発明の一実施例の点灯回路及び照明装置を示
す回路図。
す回路図。
【図2】従来の熱陰極放電灯の点灯回路の一例を示す回
路図。
路図。
1…直流電源 4…定電圧回路 7…PWM方式調光回路 9…インバータ回路(主放電回路) 11…放電ランプ 11a,11a′…フィラメント 12…予熱回路 14…帰還回路 15…帰還切換回路 42…定電圧制御回路 71…PWM調光制御回路 141…ランプ電流検出用抵抗 142…フィラメント予熱電流検出用抵抗 151…ランプ電流帰還切換用トランジスタ 155…フィラメント予熱電流帰還切換用トランジスタ
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
Claims (5)
- 【請求項1】直流電源と、 この直流電源の電圧を帰還電圧によって制御する電圧回
路と、 この電圧回路によって駆動される主放電回路と、 前記電圧回路によって駆動される予熱回路と、 前記主放電回路及び前記予熱回路を所定周期でオン,オ
フ制御する信号を出力するものであって、前記主放電回
路がオンのときは前記予熱回路がオフし、前記主放電回
路がオフのときは前記予熱回路がオンするように制御す
る制御回路と、 前記主放電回路の主放電電流及び前記予熱回路の予熱電
流をそれぞれ検出し前記電圧回路に帰還するものであっ
て、前記主放電回路のオン期間には主放電電流による検
出信号を、前記予熱回路のオン期間には予熱電流による
検出信号を選択的に切り換えて、前記電圧回路に帰還す
る回路とを具備したことを特徴とする点灯回路。 - 【請求項2】直流電源と、 この直流電源の電圧を帰還電圧によって制御する電圧回
路と、 この電圧回路によって駆動される主放電回路と、 前記電圧回路によって駆動される予熱回路と、 前記予熱回路からの予熱電流によって予熱され、前記主
放電回路からの主放電電流によって点灯される放電ラン
プと、 前記主放電回路及び前記予熱回路を所定周期でオン,オ
フ制御する信号を出力するものであって、前記主放電回
路がオンのときは前記予熱回路がオフし、前記主放電回
路がオフのときは前記予熱回路がオンするように制御す
る制御回路と、 前記主放電回路の主放電電流及び前記予熱回路の予熱電
流をそれぞれ検出し前記電圧回路に帰還するものであっ
て、前記主放電回路のオン期間には主放電電流による検
出信号を、前記予熱回路のオン期間には予熱電流による
検出信号を選択的に切り換えて、前記電圧回路に帰還す
る回路とを具備したことを特徴とする照明装置。 - 【請求項3】前記主放電回路は、前記電圧回路の電圧を
交流化するインバータ回路で構成されることを特徴とす
る請求項1又は2いずれか記載の点灯回路又は照明装
置。 - 【請求項4】前記予熱回路は、前記電圧回路の電圧を交
流化するインバータ回路で構成されることを特徴とする
請求項1ないし3いずれか記載の点灯回路又は照明装
置。 - 【請求項5】前記制御回路は、オン,オフ制御のオン期
間を制御することが可能なPWM制御回路で構成される
ことを特徴とする請求項1又は2いずれか記載の点灯回
路又は照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19057393A JPH0745389A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 点灯回路及び照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19057393A JPH0745389A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 点灯回路及び照明装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745389A true JPH0745389A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16260316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19057393A Pending JPH0745389A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 点灯回路及び照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0745389A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7109665B2 (en) | 2002-06-05 | 2006-09-19 | International Rectifier Corporation | Three-way dimming CFL ballast |
JP2016081756A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 岩崎電気株式会社 | 放電灯点灯装置 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19057393A patent/JPH0745389A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7109665B2 (en) | 2002-06-05 | 2006-09-19 | International Rectifier Corporation | Three-way dimming CFL ballast |
JP2016081756A (ja) * | 2014-10-17 | 2016-05-16 | 岩崎電気株式会社 | 放電灯点灯装置 |
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