JPH11283785A - 放電ランプの点灯装置 - Google Patents

放電ランプの点灯装置

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JPH11283785A
JPH11283785A JP8413498A JP8413498A JPH11283785A JP H11283785 A JPH11283785 A JP H11283785A JP 8413498 A JP8413498 A JP 8413498A JP 8413498 A JP8413498 A JP 8413498A JP H11283785 A JPH11283785 A JP H11283785A
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JP
Japan
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switching element
circuit
inverter
discharge lamp
drain
Prior art date
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Pending
Application number
JP8413498A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Hara
美昭 原
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 PWM制御方式の調光を行なっても、希ガス
を封入した低圧放電ランプについて安定した放電を維持
し、ランプのちらつきなどを防止する。 【解決手段】 IC6の3番端子は、インバータ駆動用
のスイッチング素子Q1を駆動する一定周期の矩形波を
出力する。IC7は、この矩形波をデューティー比可変
にオン、オフ制御する信号を出力する。オンタイミング
制御回路5はスイッチング素子Q4を備えている。この
スイッチング素子Q4のベースは、インバータ駆動用の
スイッチング素子Q1のドレインと接続されている。ス
イッチング素子Q4のコレクタはIC6の3番端子と接
続されている。スイッチング素子Q4のベースとエミッ
タとは接続され、エミッタはGNDに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、放電ランプの点
灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、希ガスを封入した低圧放電ランプ
を調光する技術はあまり実用化されてはいなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような調光をPW
M制御方式で行なうには、低圧放電ランプに供給する交
流を出力するインバータ回路のスイッチング素子を駆動
する矩形波の駆動信号を、デューティー比を可変にオ
ン、オフすることによって行なうことが考えられる。
【0004】しかしながら、このような調光技術では、
インバータ回路を構成しているスイッチング素子のドレ
イン・ソース間、あるいは、コレクタ・エミッタ間に電
圧が印加されている期間に、このスイッチング素子がオ
ンになり、ランプに印加した電圧波形が変化したり、ノ
イズが発生し、回路の誤動作によりランプのちらつきの
原因となったり、スイッチング素子に過大なストレスが
生じてしまう。
【0005】これは、スイッチング素子のドレイン・ソ
ース間、あるいは、コレクタ・エミッタ間に印加される
電圧の立ち上がりのタイミングは、スイッチング素子に
印加する駆動信号により決めることができる一方、0に
落ちるタイミングは、負荷側に接続されているインバー
タトランスの1次巻線のインダクタンス、この一次巻線
と接続されている共振コンデンサの静電容量、インバー
タトランスの2次巻線に接続されている負荷により左右
されてしまうことによる。
【0006】このように、PWM制御方式の調光を行な
うと、放電が不安定になり、ランプがちらつきなどを起
こすことが、希ガスを封入した低圧放電ランプを調光す
る技術があまり実用化されていない理由の一つとなって
いる。
【0007】この発明の目的は、PWM制御方式の調光
を行なっても、安定したランプの放電を維持し、ランプ
のちらつきなどを防止することができる、放電ランプの
点灯装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、希ガスを封入した低圧放電ランプと;直流電源と;
この直流電源の出力から前記低圧放電ランプに供給する
交流を生成する他励式のインバータ回路と;このインバ
ータ回路で前記直流電源の出力をスイッチングするスイ
ッチング素子を駆動する駆動信号を出力するインバータ
駆動回路と;このインバータ駆動回路が出力する駆動信
号をデューティー比可変にオン、オフ制御して、前記低
圧放電ランプをPWM制御方式で調光する調光回路と;
前記スイッチング素子のドレイン・ソース間またはコレ
クタ・エミッタ間に電圧が印加されているときは当該ス
イッチング素子がオンになるのを防止するオンタイミン
グ制御回路と;を備えている。
【0009】したがって、インバータ回路のスイッチン
グ素子のドレイン・ソース間またはコレクタ・エミッタ
間に電圧が印加されているときは、当該スイッチング素
子はオフのままである。
【0010】なお、インバータ回路のスイッチング素
子、オンタイミング制御回路のスイッチング素子は、M
OSFETや、バイポーラトランジスタなどを用いるこ
とができる。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、オンタイミング制御回路は、スイッチ
ング素子を備えていて、このスイッチング素子のドレイ
ンまたはソース側はインバータ駆動回路が駆動信号を出
力するラインに接続され、ゲートまたはベース側はイン
バータ回路のスイッチング素子のドレインまたはコレク
タ側に接続されている。
【0012】したがって、オンタイミング制御回路のス
イッチング素子は、インバータ回路のスイッチング素子
がオンである期間にオンとなり、インバータ駆動回路が
出力する駆動信号をソースまたはエミッタ側にバイパス
する。
【0013】
【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態を、図1
〜図3を参照して説明する。
【0014】図1は、この実施の形態にかかる放電ラン
プの点灯装置1の概略回路図である。この放電ランプの
点灯装置1は、直流電源EにPWM変調装置2を介し
て、一石式の他励式インバータ回路3が接続され、この
インバータ回路3にはランプ電流制限用のコンデンサC
1を介して、希ガスを封入した低圧放電ランプ4が接続
されている。
【0015】図2は、PWM変調装置2、および、イン
バータ回路3の詳細な回路図である。図2に示すよう
に、インバータ回路3は、入力端子A,C間に12Vの
直流定電圧が印可され、入力端子B,C間に1〜5Vの
直流可変電圧が印加される。
【0016】入力端子A,C間には、ヒューズFを介し
て平滑コンデンサC2が接続され、この平滑コンデンサ
C2に対して並列に、インバータトランスTr1の一次
巻線Tr1a,並列共振用コンデンサC3,C4の並列
回路の並列共振回路8と、例えばMOSFETを用いた
スイッチング素子Q1との直列回路が接続されている。
【0017】平滑コンデンサC2の両端間には、NPN
型のスイッチング素子Q2、およびPNP型のスイッチ
ング素子Q3の直列回路が接続され、両スイッチング素
子Q2とQ3との接続点は、抵抗R1を介してスイッチ
ング素子Q1のゲートに接続され、スイッチング素子Q
1のゲート、ドレイン間には、抵抗R2が接続されてい
る。
【0018】インバータトランスTr1の2次巻線Tr
1bは、ランプ電流制限用のコンデンサC1a,C1b
を直列に接続したランプ電流制限用のコンデンサC1を
介して、出力端子D,Gに接続され、これら出力端子
D,G間に、2000Vの交流電圧を出力する。
【0019】ヒューズFを介した入力端子A,C間に
は、平滑用のコンデンサC5が接続され、このコンデン
サC5にはスイッチング素子Q1の駆動用のIC6,お
よび低圧放電ランプ4のPWM制御方式による調光7の
ためのIC7が接続されている。
【0020】入力端子B,C間には、コンデンサC6,
抵抗R5,R6,R7,R8,R9およびコンデンサC
7が接続されている。また、IC7には、コンデンサC
8,C9および抵抗R10が接続されている。さらに、
IC6には、コンデンサC10,ダイオードD2,D
3,抵抗R11,R12,R13,R14,コンデンサ
C11,ダイオードD4および抵抗R14が接続されて
いる。
【0021】インバータ回路3には、オンタイミング制
御回路5が接続されている。このオンタイミング制御回
路5は、例えば、トランジスタを用いたスイッチング素
子Q4を備えている。このスイッチング素子Q4のベー
スは、直列に接続した整流ダイオードD1,定電圧ダイ
オードZD1,抵抗R3を介して、スイッチング素子Q
1のドレインと接続されている。また、スイッチング素
子Q4のコレクタは抵抗R14を介してIC6の3番端
子と接続されている。そして、スイッチング素子Q4の
ベースとエミッタとは抵抗R4を介して接続され、エミ
ッタは入力端子Cに接続されている。
【0022】以上のような回路構成で、入力端子A,C
間に直流電源の電圧が印加されると、IC6が動作す
る。そして、設定された一定の周波数、およびオン−オ
フデューティー比で3番端子を動作させる。そして、3
番端子から出力される駆動信号は、オンのときに直流電
源Eの電圧となり、オフのときにGND電位となる一定
波形の矩形波である。
【0023】いま、IC6の3番端子がオンして電圧を
出力すると、抵抗R14,ダイオードD2を介してスイ
ッチング素子Q2がオンする。すると、抵抗R1と抵抗
R2とで分圧された電源電圧がスイッチング素子Q1の
ゲートに印加されスイッチング素子Q1をオンにする。
【0024】また、IC6の3番端子がオフしてGND
電位になると、スイッチング素子Q2のベースに蓄積さ
れた電圧を引き抜いてスイッチング素子Q2をオフに
し、スイッチング素子Q3をオンにする。スイッチング
素子Q3がオンすることによりスイッチング素子Q1の
ゲートに印可されていた電圧が抵抗R1を介して引き抜
かれ、スイッチング素子Q1はオフする。
【0025】このように、スイッチング素子Q1がオ
ン、オフすることにより、インバータトランスTr1の
一次巻線Tr1aのインダクタンスと共振用コンデンサ
C3,C4で構成される並列共振回路8の共振電圧によ
りインバータトランスTr1の一次巻線Tr1aに高周
波電圧を発生させ、二次巻線Tr1bで昇圧して、希ガ
ス放電ランプに供給する。
【0026】PWM制御方式の調光は、IC7の8番、
11番端子を、オンデューティのときにはGNDに接続
し、オフデューティーのときには開放状態とすることに
より行なう。いま、IC7の8番、11番端子をオンに
すると、スイッチング素子Q2がオフにするので、スイ
ッチング素子Q1をオフすることができる。このよう
に、IC7の8番、11番端子のオン時間を制御するこ
とにより、スイッチング素子Q1のオフ時間を所望に制
御することができる。
【0027】ところで、スイッチング素子Q1のドレイ
ン・ソース間の電圧VDSは、並列共振回路8による共振
により正弦半波に近い波形であり、ゲート・ソース間の
電圧VGSは、矩形波である。
【0028】すなわち、オンタイミング制御回路5のス
イッチング素子Q4のベースは、スイッチング素子Q1
のドレインと接続されている。そのため、図3のタイミ
ングチャートに示すように、スイッチング素子Q1のド
レイン・ソース間の電圧VDSがあるときは、スイッチン
グ素子Q4が常にオンになり、IC6の3番端子が出力
するオン信号をバイパスさせてGNDに落とす。そのた
め、一次巻線Tr1aのインダクタンス、共振用コンデ
ンサC3,C4の静電容量、ならびにインバータトラン
スTr1の二次側に接続されているランプ電流制限用の
コンデンサC1,および低圧放電ランプ4などの負荷に
左右されることなく、スイッチング素子Q1のドレイン
・ソース間の電圧VDSが印加されている間は、スイッチ
ング素子Q1がオンするの防止し、電圧VDSが0Vに落
ちたときにオンさせるようにすることができる。これに
より、低圧放電ランプ5の放電を安定的に維持し、ラン
プのちらつきなどを防止することができる。
【0029】
【発明の効果】請求項1に記載の発明は、インバータ回
路のスイッチング素子のドレイン・ソース間またはコレ
クタ・エミッタ間に電圧が印加されているときは、当該
スイッチング素子はオフのままであるので、安定したラ
ンプの放電を維持し、ランプのちらつきなどを防止する
ことができる。
【0030】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、オンタイミング制御回路のスイッチン
グ素子は、インバータ回路のスイッチング素子がオンで
ある期間にオンとなり、インバータ駆動回路が出力する
駆動信号をソースまたはエミッタ側にバイパスするの
で、安定したランプの放電を維持し、ランプのちらつき
などを防止することを、比較的簡易な回路構成で実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態にかかる放電ランプの
点灯装置の概略回路図。
【図2】前記放電ランプの点灯装置に設けられているP
WM変調装置およびインバータ回路の回路図。
【図3】前記放電ランプの点灯装置の動作を説明するタ
イミングチャート。
【符号の説明】
1 放電ランプの点灯装置 3 インバータ回路 4 低圧放電ランプ 5 オンタイミング制御回路 6 インバータ駆動回路 7 調光回路 E 直流電源 Q1 スイッチング素子(インバータ用) Q4 スイッチング素子(オンタイミング制御回路
用)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希ガスを封入した低圧放電ランプと;直
    流電源と;この直流電源の出力から前記低圧放電ランプ
    に供給する交流を生成する他励式のインバータ回路と;
    このインバータ回路で前記直流電源の出力をスイッチン
    グするスイッチング素子を駆動する駆動信号を出力する
    インバータ駆動回路と;このインバータ駆動回路が出力
    する駆動信号をデューティー比可変にオン、オフ制御し
    て、前記低圧放電ランプをPWM制御方式で調光する調
    光回路と;前記スイッチング素子のドレイン・ソース間
    またはコレクタ・エミッタ間に電圧が印加されていると
    きは当該スイッチング素子がオンになるのを防止するオ
    ンタイミング制御回路と;を備えていることを特徴とす
    る放電ランプの点灯装置。
  2. 【請求項2】 オンタイミング制御回路は、スイッチン
    グ素子を備えていて、このスイッチング素子のドレイン
    またはソース側はインバータ駆動回路が駆動信号を出力
    するラインに接続され、ゲートまたはベース側はインバ
    ータ回路のスイッチング素子のドレインまたはコレクタ
    側に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の
    放電ランプの点灯装置。
JP8413498A 1998-03-30 1998-03-30 放電ランプの点灯装置 Pending JPH11283785A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100481214B1 (ko) * 2002-02-09 2005-04-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 방전관 램프의 구동장치 및 구동방법과 이를 이용한액정표시장치
CN100397955C (zh) * 2002-08-27 2008-06-25 明基电通股份有限公司 可控制起燃时间及具有过电压保护的放电灯管电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100481214B1 (ko) * 2002-02-09 2005-04-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 방전관 램프의 구동장치 및 구동방법과 이를 이용한액정표시장치
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