JPH02172193A - 負荷制御装置 - Google Patents
負荷制御装置Info
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- JPH02172193A JPH02172193A JP32720288A JP32720288A JPH02172193A JP H02172193 A JPH02172193 A JP H02172193A JP 32720288 A JP32720288 A JP 32720288A JP 32720288 A JP32720288 A JP 32720288A JP H02172193 A JPH02172193 A JP H02172193A
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- mode
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 40
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 44
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003079 width control Methods 0.000 description 1
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
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。
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、直流電力と高周波電力を交互に負荷に供給す
る負荷制御装置に関するものであり、特に高圧放電灯を
安定に点灯させる用途に適するものである。
る負荷制御装置に関するものであり、特に高圧放電灯を
安定に点灯させる用途に適するものである。
[従来の技術]
商用電源を用いる放電灯点灯装置は、動作周波数が低い
ので、点灯装置を構成するチョークやトランス、コンデ
ンサ等の部品の寸法・重量が大きくなる。そこで、点灯
装置の小型軽量化を図るための手段として、高周波点灯
方式が提案されている0例えば、蛍光灯の点灯装置にお
いては、スイッチングトランジスタ等を用いた高周波点
灯装置が既に実用化されている。一方、高圧放電灯の点
灯装置においても点灯周波数を高周波にすると、蛍光灯
の場合と同様に点灯装置の小型軽量化を図ることができ
るが、高圧放電灯を高周波点灯すると、いわゆる音響的
共鳴現象に起因するアークの不安定性が生じることが従
来から知られている。そこで、高圧放電灯を高周波点灯
することによって得られる利点を活かすために、音響的
共鳴現象の全く発生しない周波数帯域の電力と、音響的
共鳴現象が発生し得る高周波の周波数帯域の電力とを所
定の周期で交互に高圧放電灯に供給する点灯装置が提案
されている(特願昭62−271237号)。
ので、点灯装置を構成するチョークやトランス、コンデ
ンサ等の部品の寸法・重量が大きくなる。そこで、点灯
装置の小型軽量化を図るための手段として、高周波点灯
方式が提案されている0例えば、蛍光灯の点灯装置にお
いては、スイッチングトランジスタ等を用いた高周波点
灯装置が既に実用化されている。一方、高圧放電灯の点
灯装置においても点灯周波数を高周波にすると、蛍光灯
の場合と同様に点灯装置の小型軽量化を図ることができ
るが、高圧放電灯を高周波点灯すると、いわゆる音響的
共鳴現象に起因するアークの不安定性が生じることが従
来から知られている。そこで、高圧放電灯を高周波点灯
することによって得られる利点を活かすために、音響的
共鳴現象の全く発生しない周波数帯域の電力と、音響的
共鳴現象が発生し得る高周波の周波数帯域の電力とを所
定の周期で交互に高圧放電灯に供給する点灯装置が提案
されている(特願昭62−271237号)。
この従来例を第9図に示す。第9図の点灯装置は、制御
信号発生回路Aと負荷制御回路B、モード切替回路C及
びモード切替信号発生回路りよりなり、音響的共鳴現象
が全く発生しない周波数帯域の電源として直流電圧を発
生させる直流動作モードと、音響的共鳴現象が発生し得
る周波数帯域の電源として高周波電圧を発生させる高周
波動作モードとを交互に切り替えるように動作するもの
である。
信号発生回路Aと負荷制御回路B、モード切替回路C及
びモード切替信号発生回路りよりなり、音響的共鳴現象
が全く発生しない周波数帯域の電源として直流電圧を発
生させる直流動作モードと、音響的共鳴現象が発生し得
る周波数帯域の電源として高周波電圧を発生させる高周
波動作モードとを交互に切り替えるように動作するもの
である。
以下、第9図の回路構成について説明する。直流電源V
DCの両端には、トランジスタQ、、Q2の直列回路と
、コンデンサC+ 、 C2の直列回路が並列的に接続
されている。各トランジスタQ 4. Q 2の両端に
は、ダイオードD、、D2が逆並列接続されている。ト
ランジスタQ、、Q2の接続点とコンデンサC+ 、
C2の接続点との間には、コンデンサC3と高圧放電灯
1aの並列回路がインダクタし、を介して接続されてい
る。各トランジスタQ、、Q2のベース・エミッタ間に
は、駆動回路1.2の出力がそれぞれ接続されている。
DCの両端には、トランジスタQ、、Q2の直列回路と
、コンデンサC+ 、 C2の直列回路が並列的に接続
されている。各トランジスタQ 4. Q 2の両端に
は、ダイオードD、、D2が逆並列接続されている。ト
ランジスタQ、、Q2の接続点とコンデンサC+ 、
C2の接続点との間には、コンデンサC3と高圧放電灯
1aの並列回路がインダクタし、を介して接続されてい
る。各トランジスタQ、、Q2のベース・エミッタ間に
は、駆動回路1.2の出力がそれぞれ接続されている。
制御信号発生回路AはトランジスタQ、Q2のスイッチ
ング周波数を決定するための発振回路3を含み、この発
振回路3の出力(第10図(a)参照)は分周回路4に
より分周される。分周回路4はDフリップフロップ5を
含む、このDフリップフロップ5の反転出力qはデータ
人力りに接続され、クロック人力Cには発振回路3の出
力が接続されている0発振回路3の出力はNAND回路
6.7の一方の入力にも接続され、NAND回路6,7
の他方の入力にはDフリップフロップ5の出力Q及び反
転出力qがそれぞれ接続されている。NAND回路6,
7の出力は、それぞれNOT回路8.9にて反転されて
、第1及び第2の分周出力(第10図(b) 、 (c
)参照)となる、第1の分周出力はトランジスタQ2の
駆動回路2にそのまま供給されており、第2の分周出力
はAND回路1oの一方の入力に供給されている。AN
D回路1oの他方の入力には、モード切替信号発生回路
りがら出力されるモード切替信号(第10図(e)参照
)が供給されており、AND回路10の出力(第10図
(d)参照)は、トランジスタQ、の駆動回路1に供給
されている。
ング周波数を決定するための発振回路3を含み、この発
振回路3の出力(第10図(a)参照)は分周回路4に
より分周される。分周回路4はDフリップフロップ5を
含む、このDフリップフロップ5の反転出力qはデータ
人力りに接続され、クロック人力Cには発振回路3の出
力が接続されている0発振回路3の出力はNAND回路
6.7の一方の入力にも接続され、NAND回路6,7
の他方の入力にはDフリップフロップ5の出力Q及び反
転出力qがそれぞれ接続されている。NAND回路6,
7の出力は、それぞれNOT回路8.9にて反転されて
、第1及び第2の分周出力(第10図(b) 、 (c
)参照)となる、第1の分周出力はトランジスタQ2の
駆動回路2にそのまま供給されており、第2の分周出力
はAND回路1oの一方の入力に供給されている。AN
D回路1oの他方の入力には、モード切替信号発生回路
りがら出力されるモード切替信号(第10図(e)参照
)が供給されており、AND回路10の出力(第10図
(d)参照)は、トランジスタQ、の駆動回路1に供給
されている。
以下、第9図に示す回路の動作について説明する。第1
0図において、TDcは直流動作期間であり、この期間
においては、モード切替信号発生回路りから出力される
モード切替信号(第10図(e)参照)は“L ow”
レベルであるので、分周回路4の出力(第10図(c)
参照)に拘わらず、モード切替回路Cの出力(第10図
(tl)参照)は常に“’Low”レベルとなり、トラ
ンジスタQ1は常にオフとなる。
0図において、TDcは直流動作期間であり、この期間
においては、モード切替信号発生回路りから出力される
モード切替信号(第10図(e)参照)は“L ow”
レベルであるので、分周回路4の出力(第10図(c)
参照)に拘わらず、モード切替回路Cの出力(第10図
(tl)参照)は常に“’Low”レベルとなり、トラ
ンジスタQ1は常にオフとなる。
一方、トランジスタQ2は発振回路3の出力(第10図
(a)参照)を分周回路4により分周した出力(第10
図(b)参照)により、周期T毎に一定時間Tonの間
オンされる。トランジスタQ2がオンされると、コンデ
ンサC2からインダクタL、、高圧放電灯la及びコン
デンサC5、トランジスタQ2を介して電流が流れる。
(a)参照)を分周回路4により分周した出力(第10
図(b)参照)により、周期T毎に一定時間Tonの間
オンされる。トランジスタQ2がオンされると、コンデ
ンサC2からインダクタL、、高圧放電灯la及びコン
デンサC5、トランジスタQ2を介して電流が流れる。
次に、トランジスタQ2がオフされると、インダクタし
、の残留エネルギーにより、インダクタし、から高圧放
電灯la及びコンデンサC7、ダイオードD1、コンデ
ンサC1を介して電流が流れる。この動作を周期T毎に
繰り返すことにより、高圧放電灯1aには一方向に電流
が流れる。なお、周期Tのスイッチングによるリップル
成分はコンデンサC1によりバイパスされる。
、の残留エネルギーにより、インダクタし、から高圧放
電灯la及びコンデンサC7、ダイオードD1、コンデ
ンサC1を介して電流が流れる。この動作を周期T毎に
繰り返すことにより、高圧放電灯1aには一方向に電流
が流れる。なお、周期Tのスイッチングによるリップル
成分はコンデンサC1によりバイパスされる。
次に、高周波動作期間THEにおいては、モード切替信
号発生回路りから出力されるモード切替信号(第10図
(e)参照)は”High”レベルであるので、モード
切替回路Cの出力(第、10図(d)参照)は、分周回
路4の出力(第10図(c)参照)に応じて゛Higb
”レベルと“”Loud”レベルに切替わる。このため
、トランジスタQ1はオン・オフ動作する。一方、トラ
ンジスタQ2は発振回路3の出力(第10図(a)参照
)を分周回路4により分周した出力(第10図(b)参
照)により、オン・オフ駆動される。トランジスタQ2
がオンされるタイミングt1〜t2は、トランジスタQ
1がオンされるタイミングtp〜t、とは異なっている
。タイミングE1にてトランジスタQ2がオンされると
、コンデンサC2からインダクタL1、高圧放電灯Za
及びコンデンサC1、トランジスタQ2を介して電流が
流れ、タイミングt2にて、トランジスタQ2がオフさ
れると、インダクタL1の残留エネルギーにより、イン
ダクタL1から高圧放電灯1a及びコンデンサC1、ダ
イオードD3、コンデンサCIを介して電流が流れる0
次に、タイミングt、にてトランジスタQ、がオンされ
ると、コンデンサC1からトランジスタQ5、高圧放電
灯1a及びコンデンサC5、インダクタし、を介して電
流が流れ、タイミング、LsにてトランジスタQ。
号発生回路りから出力されるモード切替信号(第10図
(e)参照)は”High”レベルであるので、モード
切替回路Cの出力(第、10図(d)参照)は、分周回
路4の出力(第10図(c)参照)に応じて゛Higb
”レベルと“”Loud”レベルに切替わる。このため
、トランジスタQ1はオン・オフ動作する。一方、トラ
ンジスタQ2は発振回路3の出力(第10図(a)参照
)を分周回路4により分周した出力(第10図(b)参
照)により、オン・オフ駆動される。トランジスタQ2
がオンされるタイミングt1〜t2は、トランジスタQ
1がオンされるタイミングtp〜t、とは異なっている
。タイミングE1にてトランジスタQ2がオンされると
、コンデンサC2からインダクタL1、高圧放電灯Za
及びコンデンサC1、トランジスタQ2を介して電流が
流れ、タイミングt2にて、トランジスタQ2がオフさ
れると、インダクタL1の残留エネルギーにより、イン
ダクタL1から高圧放電灯1a及びコンデンサC1、ダ
イオードD3、コンデンサCIを介して電流が流れる0
次に、タイミングt、にてトランジスタQ、がオンされ
ると、コンデンサC1からトランジスタQ5、高圧放電
灯1a及びコンデンサC5、インダクタし、を介して電
流が流れ、タイミング、LsにてトランジスタQ。
がオフされると、インダクタし、の残留エネルギーによ
り、インダクタL1から、コンデンサC2、ダイオード
D2、高圧放電灯1a及びコンデンサCコを介して電流
が流れる。このようにして、高圧放電灯1aには高周波
電流が流れる。
り、インダクタL1から、コンデンサC2、ダイオード
D2、高圧放電灯1a及びコンデンサCコを介して電流
が流れる。このようにして、高圧放電灯1aには高周波
電流が流れる。
第11図は上記回路において高圧放電灯1aの両端に印
加される電圧■laの波形を示している。高周波動作期
間T、、、においては、高圧放電灯1’aには高周波電
圧が印加され、直流動作期間T’ocにおいては、高圧
放電灯1aには直流電圧が印加される。
加される電圧■laの波形を示している。高周波動作期
間T、、、においては、高圧放電灯1’aには高周波電
圧が印加され、直流動作期間T’ocにおいては、高圧
放電灯1aには直流電圧が印加される。
[発明が解決しようとする課題]
ところが、上述のような構成でトランジスタQQ2を制
御すると、直流動作期間T”ocにおいて、トランジス
タQ2は分周回路4の第1の分周出力(第10図(b)
参照)によりオン・オフするが、この分周出力は、発振
回路3の発振出力(第10図(a)参照)を分周して得
ているため、トランジスタQ2のオン・デユーティ(T
ON/T)が小さくなる。
御すると、直流動作期間T”ocにおいて、トランジス
タQ2は分周回路4の第1の分周出力(第10図(b)
参照)によりオン・オフするが、この分周出力は、発振
回路3の発振出力(第10図(a)参照)を分周して得
ているため、トランジスタQ2のオン・デユーティ(T
ON/T)が小さくなる。
このため、高圧放電灯faに十分な電力を供給するには
、オン時の電流を大きぐする必要があり、トランジスタ
Q2に印加されるストレスが太きくなるという問題があ
る。これによって、スイッチング損失が増大し、温度上
昇が大きくなるという問題がある。また、トランジスタ
Q2の電流耐量が増大し、コストが高くなるという問題
がある。さらに、インダクタL1に流入する電流の休止
期間が長いため、第11図に示す電圧波形の直流動作期
間T’ocにおいて、直流成分に重畳している高周波リ
ップル成分が大きくなり、音響的共鳴現象によるアーク
の不安定が生じやすくなる。この対策として、コンデン
サC1の容量を増大し、高圧放電灯/aのインピーダン
スとの差を大きくして、高周波成分のバイパスを容易に
する方法があるが、コンデンサC5が大型化するという
問題がある。
、オン時の電流を大きぐする必要があり、トランジスタ
Q2に印加されるストレスが太きくなるという問題があ
る。これによって、スイッチング損失が増大し、温度上
昇が大きくなるという問題がある。また、トランジスタ
Q2の電流耐量が増大し、コストが高くなるという問題
がある。さらに、インダクタL1に流入する電流の休止
期間が長いため、第11図に示す電圧波形の直流動作期
間T’ocにおいて、直流成分に重畳している高周波リ
ップル成分が大きくなり、音響的共鳴現象によるアーク
の不安定が生じやすくなる。この対策として、コンデン
サC1の容量を増大し、高圧放電灯/aのインピーダン
スとの差を大きくして、高周波成分のバイパスを容易に
する方法があるが、コンデンサC5が大型化するという
問題がある。
一方、直流動作期間T’ocに用いる発振回路を高周波
動作期間THEに用いる発振回路とは別に設けて、直流
動作期間T”ocにおけるオン・デユーティの制御範囲
を広げることが考えられるが、回路構成が複雑になると
いう問題がある。また、発振回路3の発振出力における
“”Low”レベルの期間(tz〜t、、L、〜ts)
を短くしても、この出力を分周して直流動作期間T’o
cの駆動信号を得ているので、オン・デユーティの制御
範囲を十分に拡大することは困難であるという問題があ
った。
動作期間THEに用いる発振回路とは別に設けて、直流
動作期間T”ocにおけるオン・デユーティの制御範囲
を広げることが考えられるが、回路構成が複雑になると
いう問題がある。また、発振回路3の発振出力における
“”Low”レベルの期間(tz〜t、、L、〜ts)
を短くしても、この出力を分周して直流動作期間T’o
cの駆動信号を得ているので、オン・デユーティの制御
範囲を十分に拡大することは困難であるという問題があ
った。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、直流電力と高周波電力を交互に
負荷に供給する負荷制御装置において、簡単な回路構成
で直流動作期間における供給電力の制御範囲を拡大する
ことにある。
の目的とするところは、直流電力と高周波電力を交互に
負荷に供給する負荷制御装置において、簡単な回路構成
で直流動作期間における供給電力の制御範囲を拡大する
ことにある。
[課題を解決するための手段]
本発明に係る負荷制御装置にあっては、上記の課題を解
決するために、直流電源と、この直流電源をスイッチン
グして負荷に電力を供給する第1及び第2のスイッチン
グ素子とを流え、一方のスイッチング素子のみがオン・
オフ動作することにより負荷に直流電力を供給する第1
のモードと、両方のスイッチング素子が交互にオン・オ
フ動作することにより負荷に高周波電力を供給する第2
のモードとを交互に切り替える負荷制御装置において、
第1図に示すように、第1のモードと第2のモードの切
替信号を発生するモード切替信号発主回路りと、前記モ
ード切替信号に応じて、第1のモードでは同時に論理値
が変化する第1及び第2の制御信号を発生し、第2のモ
ードでは交互に論理値が変化する第1及び第2の制御信
号を発生させる制御信号発生回路Aと、モード切替信号
に応じて、第1のモードでは制御信号発生回路Aからの
第1及び第2の制御信号を第1及び第2のスイッチング
素子にそれぞれ供給し、第2のモードでは制御信号発生
回路Aからの第1又は第2の制御信号を第1又は第2の
スイッチング素子にのみ供給するモード切替回路Cとを
備えることを特徴とするものである。
決するために、直流電源と、この直流電源をスイッチン
グして負荷に電力を供給する第1及び第2のスイッチン
グ素子とを流え、一方のスイッチング素子のみがオン・
オフ動作することにより負荷に直流電力を供給する第1
のモードと、両方のスイッチング素子が交互にオン・オ
フ動作することにより負荷に高周波電力を供給する第2
のモードとを交互に切り替える負荷制御装置において、
第1図に示すように、第1のモードと第2のモードの切
替信号を発生するモード切替信号発主回路りと、前記モ
ード切替信号に応じて、第1のモードでは同時に論理値
が変化する第1及び第2の制御信号を発生し、第2のモ
ードでは交互に論理値が変化する第1及び第2の制御信
号を発生させる制御信号発生回路Aと、モード切替信号
に応じて、第1のモードでは制御信号発生回路Aからの
第1及び第2の制御信号を第1及び第2のスイッチング
素子にそれぞれ供給し、第2のモードでは制御信号発生
回路Aからの第1又は第2の制御信号を第1又は第2の
スイッチング素子にのみ供給するモード切替回路Cとを
備えることを特徴とするものである。
〔作用1
本発明にあっては、このように、制御信号発生回路Aか
ら出力される第1及び第2の制御信号を、モード切替信
号発生回路りから出力されるモード切替信号に応じて変
化させ、一方のスイッチング素子のみがオン・オフ動作
することにより負荷に直流電力を供給する第1のモード
では、同時に論理値が変化する第1及び第2の制御信号
を発生し、両方のスイッチング素子が交互にオン・オフ
動作することにより負荷に高周波電力を供給する第2の
モードでは、交互に論理値が変化する第1及び第2の制
御信号を発生させるようにしたので、特に直流電力を供
給する第1のモードにおいて、制御信号のデユーティ・
ファクターを広い範囲にわたって制御することが可能と
なり、しかも制御信号発生回路Aは1つで済むので、回
路構成が複雑1ヒすることはないものである。
ら出力される第1及び第2の制御信号を、モード切替信
号発生回路りから出力されるモード切替信号に応じて変
化させ、一方のスイッチング素子のみがオン・オフ動作
することにより負荷に直流電力を供給する第1のモード
では、同時に論理値が変化する第1及び第2の制御信号
を発生し、両方のスイッチング素子が交互にオン・オフ
動作することにより負荷に高周波電力を供給する第2の
モードでは、交互に論理値が変化する第1及び第2の制
御信号を発生させるようにしたので、特に直流電力を供
給する第1のモードにおいて、制御信号のデユーティ・
ファクターを広い範囲にわたって制御することが可能と
なり、しかも制御信号発生回路Aは1つで済むので、回
路構成が複雑1ヒすることはないものである。
[実施例]
第2図は本発明の第1実施例の回路図である。
本実施例にあっては、モード切替信号発生回路りの出力
をrtl1m信号発生回路Aに伝達する点、並びに制御
信号発生回路Aの構成が第9図の従来例とは異なってい
る。以下、制御信号発生回路Aの構成について説明する
。発振回路3の発振出力は、NOT回路11を介してT
フリップフロップ12のトリガー人力に接続されている
。Tフリップフロップ12の出力Q及び反転出力qは、
それぞれNAND回路13.14の一方の入力に接続さ
れている。NAND回路13.14の他方の入力には、
モード切替信号発生回路りの出力が接続されている。N
AND回路13.14の出力は、それぞれAND回路1
5.16の一方の入力に接続されている。AND回路1
5.16の他方の入力には、発振回路3の発振出力が接
続されている。AND回路15.16の出力は、トラン
ジスタQ。
をrtl1m信号発生回路Aに伝達する点、並びに制御
信号発生回路Aの構成が第9図の従来例とは異なってい
る。以下、制御信号発生回路Aの構成について説明する
。発振回路3の発振出力は、NOT回路11を介してT
フリップフロップ12のトリガー人力に接続されている
。Tフリップフロップ12の出力Q及び反転出力qは、
それぞれNAND回路13.14の一方の入力に接続さ
れている。NAND回路13.14の他方の入力には、
モード切替信号発生回路りの出力が接続されている。N
AND回路13.14の出力は、それぞれAND回路1
5.16の一方の入力に接続されている。AND回路1
5.16の他方の入力には、発振回路3の発振出力が接
続されている。AND回路15.16の出力は、トラン
ジスタQ。
Q、のベース入力とされている。各トランジスタQ、、
Q、のエミッタは共に接地され、コレクタはそれぞれ抵
抗R,,R,を介して電源電圧Vccにプルアップされ
ると共に、NOT回路17.18の入力に接続されてい
る。
Q、のエミッタは共に接地され、コレクタはそれぞれ抵
抗R,,R,を介して電源電圧Vccにプルアップされ
ると共に、NOT回路17.18の入力に接続されてい
る。
第3図は本実施例の動作波形図である。以下、同図を参
照しながら、本実施例の動作について説明する。まず、
直流動作期間’T’ocでは、モード切替信号発生回路
りの出力(第3図(e)参照)が゛′LO―レベルであ
るので、AND回路10の出力は常に“Low”レベル
であり、トランジスタQ、は常にオフとなる。また、N
ANDlliil路13.14の出力は常に”High
’“レベルとなるので、AND回路15.16の出力は
、Tフリップフロップ12の出力とは関係なしに、発振
回路3の発振出力(第3図(a)参照)と同じとなる。
照しながら、本実施例の動作について説明する。まず、
直流動作期間’T’ocでは、モード切替信号発生回路
りの出力(第3図(e)参照)が゛′LO―レベルであ
るので、AND回路10の出力は常に“Low”レベル
であり、トランジスタQ、は常にオフとなる。また、N
ANDlliil路13.14の出力は常に”High
’“レベルとなるので、AND回路15.16の出力は
、Tフリップフロップ12の出力とは関係なしに、発振
回路3の発振出力(第3図(a)参照)と同じとなる。
このため、トランジスタQ、及びNOT回路17は発振
回路3と同じ周期で動作し、NOT回路17の出力(第
3図(b)参照)は、発振回路3の発振出力と同じとな
る。したがって、トランジスタQ2は発振回路3の発振
出力によりオン・オフ駆動されることになり、発振回路
3の発振出力のデユーティ・ファクターを制御すること
により、直流動作期間T’ocにおけるオン・デユーテ
ィを広範囲に制御することができる。
回路3と同じ周期で動作し、NOT回路17の出力(第
3図(b)参照)は、発振回路3の発振出力と同じとな
る。したがって、トランジスタQ2は発振回路3の発振
出力によりオン・オフ駆動されることになり、発振回路
3の発振出力のデユーティ・ファクターを制御すること
により、直流動作期間T’ocにおけるオン・デユーテ
ィを広範囲に制御することができる。
次に、高周波動作期間THFにおいては、モード切替信
号発生回路りの出力が“High“レベルであるので、
AND回路10の出力はNOT回路18の出力と同じと
なる。また、NAND回路13゜14の出力はTフリッ
プフロップ12の出力Q及び反転出力qをそれぞれ反転
したものとなる。Tフリップフロップ12の出力Q及び
反転出力qは発振回路3の発振出力の1周期毎に”’H
igh”レベルと’Loud”レベルに切替わるので、
結局、AND回路15.16は、発振回路3の発振出力
を交互に出力することになる。したがって、トランジス
タQ、、Q2は発振回路3の発振出力により交互にオン
・オフ駆動されることになる。この高周波動作期間TH
Fにおけるスイッチング周波数は、直流動作期間T’o
cにおけるスイッチング周波数の1/2となる。
号発生回路りの出力が“High“レベルであるので、
AND回路10の出力はNOT回路18の出力と同じと
なる。また、NAND回路13゜14の出力はTフリッ
プフロップ12の出力Q及び反転出力qをそれぞれ反転
したものとなる。Tフリップフロップ12の出力Q及び
反転出力qは発振回路3の発振出力の1周期毎に”’H
igh”レベルと’Loud”レベルに切替わるので、
結局、AND回路15.16は、発振回路3の発振出力
を交互に出力することになる。したがって、トランジス
タQ、、Q2は発振回路3の発振出力により交互にオン
・オフ駆動されることになる。この高周波動作期間TH
Fにおけるスイッチング周波数は、直流動作期間T’o
cにおけるスイッチング周波数の1/2となる。
なお、第3図の動作波形図においては、図示の都合上、
各動作期間T DC、T Hf:におけるパルス数は実
際よりも少なく記載されている。以下の実施例において
も同様である。
各動作期間T DC、T Hf:におけるパルス数は実
際よりも少なく記載されている。以下の実施例において
も同様である。
[実施例2]
第4図は本発明の第2実施例の回路図である。
第4図における点a〜eの動作波形は、第3図(a)〜
(e)に示した波形と同じである0本実施例にあっては
、パルス幅制御可能なスイッチングレギュレータ用の汎
用IC(例えばテキサスインスツルメント社製TL49
4)を用いて、制御信号発生回路Aを構成している。こ
のIC20は、周知のように、電源端子(12番ビン)
とアース端子(7番ピン)の間に制御電源電圧Vccを
印加されて使用され、コンデンサ端子(5番ビン〉とア
ース端子間に接続されるコンデンサC4と、抵抗端子(
6番ビン)とアース端子間に接続される抵抗R5との時
定数に応じた周波数で発振する発振器22を内蔵してい
る。IC20の第1の発振出力は、第1のオーブンコレ
クタ端子(8番ビン)と第1のオーブンエミッタ端子(
9番ピン)の間が短絡される状態と開放される状態が交
番することにより得られ、第2の発振出力は、第2のオ
ーブンコレクタ端子(11番ビン)と第2のオーブンエ
ミッタ端子(10番ビン)の間が短絡される状態と開放
される状態が交番することにより得られる。ここで、出
力制御端子(13番ビン)をアースレベルに落としたと
きには、1石用のシングル・エンド動作を行い、第1の
発振出力は第2の発振出力と一致するものであり、前記
出力制御端子を”High’”レベルに設定したときに
は、2石用のプッシュプル動作を行い、第1の発振出力
と第2の発振出力は所定のデ・ンドオフタイムを経て、
反対の状態を取る。このデッドオフタイムは、基準電圧
出力端子(14番ビン)に得られる基準電圧■REFを
分圧して、デッドオフタイム制御端子(4番ピン)に入
力することにより、設定できる。
(e)に示した波形と同じである0本実施例にあっては
、パルス幅制御可能なスイッチングレギュレータ用の汎
用IC(例えばテキサスインスツルメント社製TL49
4)を用いて、制御信号発生回路Aを構成している。こ
のIC20は、周知のように、電源端子(12番ビン)
とアース端子(7番ピン)の間に制御電源電圧Vccを
印加されて使用され、コンデンサ端子(5番ビン〉とア
ース端子間に接続されるコンデンサC4と、抵抗端子(
6番ビン)とアース端子間に接続される抵抗R5との時
定数に応じた周波数で発振する発振器22を内蔵してい
る。IC20の第1の発振出力は、第1のオーブンコレ
クタ端子(8番ビン)と第1のオーブンエミッタ端子(
9番ピン)の間が短絡される状態と開放される状態が交
番することにより得られ、第2の発振出力は、第2のオ
ーブンコレクタ端子(11番ビン)と第2のオーブンエ
ミッタ端子(10番ビン)の間が短絡される状態と開放
される状態が交番することにより得られる。ここで、出
力制御端子(13番ビン)をアースレベルに落としたと
きには、1石用のシングル・エンド動作を行い、第1の
発振出力は第2の発振出力と一致するものであり、前記
出力制御端子を”High’”レベルに設定したときに
は、2石用のプッシュプル動作を行い、第1の発振出力
と第2の発振出力は所定のデ・ンドオフタイムを経て、
反対の状態を取る。このデッドオフタイムは、基準電圧
出力端子(14番ビン)に得られる基準電圧■REFを
分圧して、デッドオフタイム制御端子(4番ピン)に入
力することにより、設定できる。
次に、このIC20の内部構成について説明する0図中
、発振器22とその時定数設定用のコンデンサC1及び
抵抗R5は、第2図に示した発振回路3に相当している
。また、パルス生成回路19の構成は、第2図に示した
パルス生成回路1つと同様である。コンパレータ21は
パルス幅制御用の電圧比較器であり、基準電圧VREF
を抵抗Rコ。
、発振器22とその時定数設定用のコンデンサC1及び
抵抗R5は、第2図に示した発振回路3に相当している
。また、パルス生成回路19の構成は、第2図に示した
パルス生成回路1つと同様である。コンパレータ21は
パルス幅制御用の電圧比較器であり、基準電圧VREF
を抵抗Rコ。
R1にて分圧した電圧よりもコンデンサC1の電圧が高
ければ、出力が“High”レベルとなり、そうでなけ
れば、出力が°’Low”レベルとなる。したがって、
本実施例にあっては、抵抗Ri 、 R−の分圧比を変
えることにより、トランジスタQ、、Q2のオン時間幅
を制御することができ、負荷制御装置の出力調整を自由
に行えるものである。
ければ、出力が“High”レベルとなり、そうでなけ
れば、出力が°’Low”レベルとなる。したがって、
本実施例にあっては、抵抗Ri 、 R−の分圧比を変
えることにより、トランジスタQ、、Q2のオン時間幅
を制御することができ、負荷制御装置の出力調整を自由
に行えるものである。
なお、本実施例において、モード切替信号発生回路りか
ら制御信号発生回路Aに送るモード切替信号を用いて、
発振器22の発振周波数を決定する抵抗R7の抵抗値を
変「ヒさせて、直流動作期間T’ocと高周波動作期間
THEにおけるスイッチング周波数を自由に設定しても
良い、同様に、抵抗R1゜R2を変化させて、直流動作
期間T”ocと高周波動作期間THFにおけるオン時間
幅を切り替えるようにしても良い、さらに、放電灯1a
の状態をランプ電圧又はランプ電流により検出して、制
御信号発生回路Aに制御信号を送り、パルス幅や発振周
波数を制御しても良い。このとき、直流動作期間Toc
におけるオン・デユーティの最大値を大きくすることが
できるので、広範囲にわたって細かな制御が可能となる
ものである。
ら制御信号発生回路Aに送るモード切替信号を用いて、
発振器22の発振周波数を決定する抵抗R7の抵抗値を
変「ヒさせて、直流動作期間T’ocと高周波動作期間
THEにおけるスイッチング周波数を自由に設定しても
良い、同様に、抵抗R1゜R2を変化させて、直流動作
期間T”ocと高周波動作期間THFにおけるオン時間
幅を切り替えるようにしても良い、さらに、放電灯1a
の状態をランプ電圧又はランプ電流により検出して、制
御信号発生回路Aに制御信号を送り、パルス幅や発振周
波数を制御しても良い。このとき、直流動作期間Toc
におけるオン・デユーティの最大値を大きくすることが
できるので、広範囲にわたって細かな制御が可能となる
ものである。
[実施例3]
第5図は本発明の第3実施例の回路図であり、第6図は
同上の動作波形図である。本実施例において、制御信号
発生回路A及び負荷制御回路Bの構成については、実施
例2と同様であり、モード切替回路C及びモード切替信
号発生回路りの構成が異なっている。まず、モード切替
回路Cにあっては、AND回路25.26を設けて、ト
ランジスタQ、、Q2のいずれの駆動信号も個別に停止
可能としている。また、モード切替信号発生回路りにあ
っては、発振回路24の発振出力(第6図(a)参照)
をフリップフロップ回路23にて分周して、第6図(b
)、(c)に示すようなモード切替信号を得ている。こ
れらの信号は、それぞれAND回路25.26の一方の
入力に供給されている。また、発振回路24の発振出力
はNOT回路27にて反転されて、制御信号発生回路A
の出力制御端子(13番ビン)に供給されている。この
ため、本実施例にあっては、タイミングt1〜t2では
、トランジスタQ2は常にオフ状態で、トランジスタQ
1のみがオン・オフ動作し、タイミングt、〜t、では
、トランジスタQ1は常にオフ状態で、トランジスタQ
2のみがオン・オフ動作し、タイミングt2〜t、。
同上の動作波形図である。本実施例において、制御信号
発生回路A及び負荷制御回路Bの構成については、実施
例2と同様であり、モード切替回路C及びモード切替信
号発生回路りの構成が異なっている。まず、モード切替
回路Cにあっては、AND回路25.26を設けて、ト
ランジスタQ、、Q2のいずれの駆動信号も個別に停止
可能としている。また、モード切替信号発生回路りにあ
っては、発振回路24の発振出力(第6図(a)参照)
をフリップフロップ回路23にて分周して、第6図(b
)、(c)に示すようなモード切替信号を得ている。こ
れらの信号は、それぞれAND回路25.26の一方の
入力に供給されている。また、発振回路24の発振出力
はNOT回路27にて反転されて、制御信号発生回路A
の出力制御端子(13番ビン)に供給されている。この
ため、本実施例にあっては、タイミングt1〜t2では
、トランジスタQ2は常にオフ状態で、トランジスタQ
1のみがオン・オフ動作し、タイミングt、〜t、では
、トランジスタQ1は常にオフ状態で、トランジスタQ
2のみがオン・オフ動作し、タイミングt2〜t、。
t、〜Ls(t+)では、トランジスタQ、、Q、が交
互にオン・オフ動作する。したがって、高周波動作期間
THFにおける動作は実施例2と同様であるが、直流動
作期間TDcにおいては、第7図に示すように、放電灯
1aに印加される直流電圧の極性が交互に反転するもの
であり、放電灯1aのランプ寿命を延ばすためには好ま
しい実施例である。
互にオン・オフ動作する。したがって、高周波動作期間
THFにおける動作は実施例2と同様であるが、直流動
作期間TDcにおいては、第7図に示すように、放電灯
1aに印加される直流電圧の極性が交互に反転するもの
であり、放電灯1aのランプ寿命を延ばすためには好ま
しい実施例である。
[実施例4]
第8図は本発明の第4実施例の回路図である。
本実施例にあっては、負荷制御回路Bをインバータ回!
8B1とチョッパーl1ii7路B2とから構成したも
のである。まず、インバータ回路B、の構成について説
明する。直流電源VDC,の両端には、コンデンサC,
,C2の直列回路と、l・ランジスタQ、。
8B1とチョッパーl1ii7路B2とから構成したも
のである。まず、インバータ回路B、の構成について説
明する。直流電源VDC,の両端には、コンデンサC,
,C2の直列回路と、l・ランジスタQ、。
Q、の直列回路が並列的に接続されている。各トランジ
スタQ4.Q、には、それぞれダイオードD。
スタQ4.Q、には、それぞれダイオードD。
D、が逆並列接続されている。コンデンサC+ 、 C
2の接続点とトランジスタQ、、Q5の接続点の間には
、高周波トランスT、の1次巻線が接続されている。高
周波トランスT、の2次巻線は、インダクタし、とコン
デンサC1の直列回路を介して高圧放電灯ρaの両端に
接続されている。インバータ回路B、の動作中は、トラ
ンジスタQ1とQ2が所定のデッドタイムを経て交互に
高周波でオンオフされて、高周波トランスT、を介して
高圧放電灯1aへ高周波電力を供給する。
2の接続点とトランジスタQ、、Q5の接続点の間には
、高周波トランスT、の1次巻線が接続されている。高
周波トランスT、の2次巻線は、インダクタし、とコン
デンサC1の直列回路を介して高圧放電灯ρaの両端に
接続されている。インバータ回路B、の動作中は、トラ
ンジスタQ1とQ2が所定のデッドタイムを経て交互に
高周波でオンオフされて、高周波トランスT、を介して
高圧放電灯1aへ高周波電力を供給する。
次に、チョッパー回路B2の構成について説明する。直
流電源■Dc2には、トランジスタQ6のコレクタ・エ
ミッタ間とインダクタL2を介して高圧放電灯1aとコ
ンデンサC1の並列回路が接続されている。インダクタ
L2とコンデンサC1の直列回路には、フライホイール
電流通電用のダイオードD、が並列接続されている。ト
ランジスタQ6がオンされると、直流電源VDC2から
トランジスタQ6、インダクタL2を介して高圧放電灯
1aに電流が流れ、l・ランジスタQ6がオフされると
、インダクタL2の蓄積エネルギーによって、インダク
タL2から高圧放電灯fa、ダイオードD、を介して電
流が流れる。トランジスタQ6のスイッチングによるリ
ップル成分は、コンデンサC4にバイパスされるので、
高圧放電灯1aには直流電力が供給される。
流電源■Dc2には、トランジスタQ6のコレクタ・エ
ミッタ間とインダクタL2を介して高圧放電灯1aとコ
ンデンサC1の並列回路が接続されている。インダクタ
L2とコンデンサC1の直列回路には、フライホイール
電流通電用のダイオードD、が並列接続されている。ト
ランジスタQ6がオンされると、直流電源VDC2から
トランジスタQ6、インダクタL2を介して高圧放電灯
1aに電流が流れ、l・ランジスタQ6がオフされると
、インダクタL2の蓄積エネルギーによって、インダク
タL2から高圧放電灯fa、ダイオードD、を介して電
流が流れる。トランジスタQ6のスイッチングによるリ
ップル成分は、コンデンサC4にバイパスされるので、
高圧放電灯1aには直流電力が供給される。
本実施例にあっては、このように、負荷制御回路Bがイ
ンバータ回路B、とチョッパー回路B2とから構成され
ているので、直流動作期間T’ocではインバータ回路
B1は停止してチョッパー回路B2のみが動作し、高周
波動作期間THFではインバータ回路B1のみが動作し
てチョッパー回路B2は停止するように制御すれば良い
、そのために、モード切替回路CはAND回路28〜3
0を備え、モード切替信号発生回路りから出力されるモ
ード切替信号を、AND回路29.30の一方の入力に
供給すると共に、NOT回路31によりモード切替信号
の反転信号をAND回路28の一方の入力に供給してい
る。AND回路28の他方の入力には、制御信号発生回
路Aから出力される第1の制御信号が入力され、AND
回路29.30の他方の入力には、制御信号発生回路A
から出力される第1及び第2の制御信号がそれぞれ入力
されている。モード切替信号発生回路りから出力される
モード切替信号が°’High”レベルであれば、制御
信号発生回路Aから出力される第1及び第2の制御信号
がAND回路29.30を介してインバータ回路B1に
おけるトランジスタQ、、Q、の駆動回路1,2に供給
され、前記モード切替信号が“’Lou+レベルであれ
ば、制御信号発生回路Aから出力される第1の制御信号
のみが、チョッパー回路B2におけるトランジスタQ6
の駆動回路32に供給される。
ンバータ回路B、とチョッパー回路B2とから構成され
ているので、直流動作期間T’ocではインバータ回路
B1は停止してチョッパー回路B2のみが動作し、高周
波動作期間THFではインバータ回路B1のみが動作し
てチョッパー回路B2は停止するように制御すれば良い
、そのために、モード切替回路CはAND回路28〜3
0を備え、モード切替信号発生回路りから出力されるモ
ード切替信号を、AND回路29.30の一方の入力に
供給すると共に、NOT回路31によりモード切替信号
の反転信号をAND回路28の一方の入力に供給してい
る。AND回路28の他方の入力には、制御信号発生回
路Aから出力される第1の制御信号が入力され、AND
回路29.30の他方の入力には、制御信号発生回路A
から出力される第1及び第2の制御信号がそれぞれ入力
されている。モード切替信号発生回路りから出力される
モード切替信号が°’High”レベルであれば、制御
信号発生回路Aから出力される第1及び第2の制御信号
がAND回路29.30を介してインバータ回路B1に
おけるトランジスタQ、、Q、の駆動回路1,2に供給
され、前記モード切替信号が“’Lou+レベルであれ
ば、制御信号発生回路Aから出力される第1の制御信号
のみが、チョッパー回路B2におけるトランジスタQ6
の駆動回路32に供給される。
本実施例においても、制御信号発生回路Aは実施PA2
と同様に構成されているので、モード切替信号が”I
L 0w11レベルのときには、第1及び第2の制御信
号は同時に論理値が変1ヒし、“High”レベルのと
きには、第1及び第2の制御信号は交互に論理値が変化
する。したがって、直流動作期間TD0におけるオン・
デユーティを広範囲にわたって制御することができ、高
圧放電灯Ilaの状態に応じて供給電力を紺かく制御す
ることができる。
と同様に構成されているので、モード切替信号が”I
L 0w11レベルのときには、第1及び第2の制御信
号は同時に論理値が変1ヒし、“High”レベルのと
きには、第1及び第2の制御信号は交互に論理値が変化
する。したがって、直流動作期間TD0におけるオン・
デユーティを広範囲にわたって制御することができ、高
圧放電灯Ilaの状態に応じて供給電力を紺かく制御す
ることができる。
[発明の効果]
本発明は、上述のように、直流電力と高周波電力を交互
に負荷に供給する負荷制御装置において、直流電力を供
給するモードでは、制御信号発生回路からの第1及び第
2の制御信号の論理値を同時に変化させ、高周波電力を
供給するモードでは、制御信号発生回路からの第1及び
第2の制御信号の論理値を交互に変化させるようにした
ので、特に、直流電力を供給するモードにおいて、制御
信号のオン・デユーティを広い範囲にわたって制御する
ことができるという効果があり、才な、両モードにおい
て、制御信号発生回路を共用できるので、回路構成が簡
単になるという効果がある。
に負荷に供給する負荷制御装置において、直流電力を供
給するモードでは、制御信号発生回路からの第1及び第
2の制御信号の論理値を同時に変化させ、高周波電力を
供給するモードでは、制御信号発生回路からの第1及び
第2の制御信号の論理値を交互に変化させるようにした
ので、特に、直流電力を供給するモードにおいて、制御
信号のオン・デユーティを広い範囲にわたって制御する
ことができるという効果があり、才な、両モードにおい
て、制御信号発生回路を共用できるので、回路構成が簡
単になるという効果がある。
第1図は本発明の基本構成を示すブロック図、第2図は
本発明の第1実施例の回路図、第3図は同上の動作波形
図、第4図は本発明の第2実施例の回路図、第5図は本
発明の第3実施例の回路図、第6図及び第7図は同上の
動作波形図、第8図は本発明の第4実施例の回路図、第
9図は従来例の回路図、第10図及び第11図は同上の
動作波形図である。 Aは制御信号発生回路、Bは負荷制御回路、Cはモード
切替回路、Dはモード切替信号発生回路である。
本発明の第1実施例の回路図、第3図は同上の動作波形
図、第4図は本発明の第2実施例の回路図、第5図は本
発明の第3実施例の回路図、第6図及び第7図は同上の
動作波形図、第8図は本発明の第4実施例の回路図、第
9図は従来例の回路図、第10図及び第11図は同上の
動作波形図である。 Aは制御信号発生回路、Bは負荷制御回路、Cはモード
切替回路、Dはモード切替信号発生回路である。
Claims (1)
- (1)直流電源と、この直流電源をスイッチングして負
荷に電力を供給する第1及び第2のスイッチング素子と
を備え、一方のスイッチング素子のみがオン・オフ動作
することにより負荷に直流電力を供給する第1のモード
と、両方のスイッチング素子が交互にオン・オフ動作す
ることにより負荷に高周波電力を供給する第2のモード
とを交互に切り替える負荷制御装置において、第1のモ
ードと第2のモードの切替信号を発生するモード切替信
号発生回路と、前記モード切替信号に応じて、第1のモ
ードでは同時に論理値が変化する第1及び第2の制御信
号を発生し、第2のモードでは交互に論理値が変化する
第1及び第2の制御信号を発生させる制御信号発生回路
と、モード切替信号に応じて、第1のモードでは制御信
号発生回路からの第1及び第2の制御信号を第1及び第
2のスイッチング素子にそれぞれ供給し、第2のモード
では制御信号発生回路からの第1又は第2の制御信号を
第1又は第2のスイッチング素子にのみ供給するモード
切替回路とを備えることを特徴とする負荷制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32720288A JPH02172193A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 負荷制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32720288A JPH02172193A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 負荷制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172193A true JPH02172193A (ja) | 1990-07-03 |
Family
ID=18196456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32720288A Pending JPH02172193A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 負荷制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02172193A (ja) |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32720288A patent/JPH02172193A/ja active Pending
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