JPH02215091A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JPH02215091A JPH02215091A JP3506289A JP3506289A JPH02215091A JP H02215091 A JPH02215091 A JP H02215091A JP 3506289 A JP3506289 A JP 3506289A JP 3506289 A JP3506289 A JP 3506289A JP H02215091 A JPH02215091 A JP H02215091A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- discharge lamp
- resonance frequency
- circuit
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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】
〔発明の利用分野〕
この発明は、例えば水銀ランプやナトリウムランプ等の
ように金属蒸気を封入した放電灯の点灯装置に関し、特
に、瞬時点灯技術に関する。
ように金属蒸気を封入した放電灯の点灯装置に関し、特
に、瞬時点灯技術に関する。
従来の放電灯点灯装置としては１例えば、「照明ハンド
ブック、第１版第１刷、昭和５８年５月２０日、オーム
社発行、ＰＰ１９８〜２０１」や「電気工学ハンドブッ
ク、第１版、昭和５３年４°月１０日、電気学会発行、
ｐｐ１５３９〜１５４１Ｊに記載されているものがある
。
ブック、第１版第１刷、昭和５８年５月２０日、オーム
社発行、ＰＰ１９８〜２０１」や「電気工学ハンドブッ
ク、第１版、昭和５３年４°月１０日、電気学会発行、
ｐｐ１５３９〜１５４１Ｊに記載されているものがある
。
第４図は上記のごとき従来の放電灯点灯装置の一例図で
ある。
ある。
第４図において、１０はエネルギー供給源となる交流電
源、１１は交流電源の１０の電圧を所定周波数の高電圧
（例えば数百Ｖ程度）に変換するインバータ回路、１４
は放電灯である。また、チョークコイル１２とコンデン
サ１３はＬＣ直列共振回路を構成している。
源、１１は交流電源の１０の電圧を所定周波数の高電圧
（例えば数百Ｖ程度）に変換するインバータ回路、１４
は放電灯である。また、チョークコイル１２とコンデン
サ１３はＬＣ直列共振回路を構成している。
上記の装置においては、点灯開始時に、インバータ回路
１１から上記ＬＣ直列共振回塵の共振周波数（１００ｋ
Ｈｚ程度）の電力が供給されると、直列共振によって１
０ｋＶ程度の高電圧が発生し、それによって放電灯１４
内の封入ガスの絶縁破壊が行なわれる。このときガス温
度は低いので抵抗値が小さく、絶縁破壊と同時にＩＡ程
度の電流が流れて点灯する。そして、その後、ガス温度
の上昇と共に抵抗値が上昇するので、電流値は次第に低
下し、ガス温度が安定状態に達したときには電流は０．
４〜０．５Ａ程度で飽和状態となり、所望の光量に達し
て放電安定状態となる。
１１から上記ＬＣ直列共振回塵の共振周波数（１００ｋ
Ｈｚ程度）の電力が供給されると、直列共振によって１
０ｋＶ程度の高電圧が発生し、それによって放電灯１４
内の封入ガスの絶縁破壊が行なわれる。このときガス温
度は低いので抵抗値が小さく、絶縁破壊と同時にＩＡ程
度の電流が流れて点灯する。そして、その後、ガス温度
の上昇と共に抵抗値が上昇するので、電流値は次第に低
下し、ガス温度が安定状態に達したときには電流は０．
４〜０．５Ａ程度で飽和状態となり、所望の光量に達し
て放電安定状態となる。
なお１点灯後は、チョークコイル１２は安定器として動
作する。
作する。
上記のごとき放電灯は、車両用の前照灯として使用した
場合、小型、軽量、高効率などの点で、現在のフィラメ
ントタイプのバルブよりも有利な点が多い。
場合、小型、軽量、高効率などの点で、現在のフィラメ
ントタイプのバルブよりも有利な点が多い。
しかしながら、上記のような従来の放電灯点灯装置にお
いては１点灯開始時にインバータ回路が出力する交流電
力の周波数が一定値に固定されていたため、チョークコ
イル１２とコンデンサ１３の容量バラツキによって直列
共振回路の共振周波数が設計値からずれると、発生電圧
が設計値より低下し、そのため確実に点灯することが出
来ない場合が生じるという開運があり、また、製造後に
各点灯装置毎に共振周波数の調整が必要なため、コスト
が高くなるという問題もあった。
いては１点灯開始時にインバータ回路が出力する交流電
力の周波数が一定値に固定されていたため、チョークコ
イル１２とコンデンサ１３の容量バラツキによって直列
共振回路の共振周波数が設計値からずれると、発生電圧
が設計値より低下し、そのため確実に点灯することが出
来ない場合が生じるという開運があり、また、製造後に
各点灯装置毎に共振周波数の調整が必要なため、コスト
が高くなるという問題もあった。
本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するため
になされたものであり１回路部品の多少の容量バラツキ
に拘らず、確実に点灯することが出来、かつ製造時の調
整も不要な放電灯点灯装置を提供することを目的とする
。
になされたものであり１回路部品の多少の容量バラツキ
に拘らず、確実に点灯することが出来、かつ製造時の調
整も不要な放電灯点灯装置を提供することを目的とする
。
上記の目的を達成するため、本発明においては、特許請
求の範囲に記載するように構成している。
求の範囲に記載するように構成している。
すなわち、本発明においては、点灯開始時に、インバー
タ回路の周波数を、ＬＣ直列共振回路の共振周波数の前
後で自動掃引するように構成することにより１部品のバ
ラツキによって共振回路の共振周波数が設計値からずれ
た場合でも、確実に必要な高電圧を発生することが出来
るようにしたものである。
タ回路の周波数を、ＬＣ直列共振回路の共振周波数の前
後で自動掃引するように構成することにより１部品のバ
ラツキによって共振回路の共振周波数が設計値からずれ
た場合でも、確実に必要な高電圧を発生することが出来
るようにしたものである。
第１図は本発明の一実施例図である。
第１図において、１はエネルギー供給源となる交流電源
、２は全波整流回路であり、例えば直流３００Ｖを出力
する。なお、車両等のように直流電源の場合は、ＤＣ−
ＤＣコンバータを用いて車載バッテリの１２Ｖを直流３
００ｖに変換する。
、２は全波整流回路であり、例えば直流３００Ｖを出力
する。なお、車両等のように直流電源の場合は、ＤＣ−
ＤＣコンバータを用いて車載バッテリの１２Ｖを直流３
００ｖに変換する。
また、３は上記の直流電力を所定周波数の交流電力に変
換するインバータ回路、４はチョークコイルＬおよびコ
ンデンサＣ，，Ｃ，からなるＬＣ直列共振回路、５は放
電灯である。また、６はインバータ回路３の周波数を制
御する制御手段であり。
換するインバータ回路、４はチョークコイルＬおよびコ
ンデンサＣ，，Ｃ，からなるＬＣ直列共振回路、５は放
電灯である。また、６はインバータ回路３の周波数を制
御する制御手段であり。
専用のアナログ若しくはディジタル回路、またはマイク
ロコンピュータ等で構成される。なお、放電灯５に直列
に接続された抵抗Ｒは、放電灯５を流れる電流を電圧値
ＶＲとして検出するためのものであり、また、コンデン
サがＣ１と０２とに分割しであるのは１発生電圧を両コ
ンデンサの接続点の電圧Ｖｃとして検出するためである
。
ロコンピュータ等で構成される。なお、放電灯５に直列
に接続された抵抗Ｒは、放電灯５を流れる電流を電圧値
ＶＲとして検出するためのものであり、また、コンデン
サがＣ１と０２とに分割しであるのは１発生電圧を両コ
ンデンサの接続点の電圧Ｖｃとして検出するためである
。
次に１作用を説明する。
点灯開始時（起動時）には、インバータ回路３からＬＣ
直列共振回′ＨＩ４の共振周波数（ｌｏｏｋＨｚ程度）
の電力を供給し、直列共振によって発生した１０ｋＶ程
度の高電圧を放電灯５に印加して封入ガスの絶縁破壊を
行なう、しかし、回路部品のバラツキにより、上記の共
振周波数は設計値からずれていることがあり、絶縁破壊
に必要な高電圧が得られないおそれがある。そのため本
発明においては、制御手段６を用いて、インバータ回路
３の発生周波数を共振周波数ｆ、（設計値）の周囲で自
動的に掃引するように構成している。上記の掃引幅は、
例えば共振周波数ｆ０の±５％程度にする。
直列共振回′ＨＩ４の共振周波数（ｌｏｏｋＨｚ程度）
の電力を供給し、直列共振によって発生した１０ｋＶ程
度の高電圧を放電灯５に印加して封入ガスの絶縁破壊を
行なう、しかし、回路部品のバラツキにより、上記の共
振周波数は設計値からずれていることがあり、絶縁破壊
に必要な高電圧が得られないおそれがある。そのため本
発明においては、制御手段６を用いて、インバータ回路
３の発生周波数を共振周波数ｆ、（設計値）の周囲で自
動的に掃引するように構成している。上記の掃引幅は、
例えば共振周波数ｆ０の±５％程度にする。
したがって共振周波数の設計値ｆ０が１００ｋ）ｌｚの
場合には、９５〜１０５ｋＨｚの範囲を順次掃引するこ
とになる。
場合には、９５〜１０５ｋＨｚの範囲を順次掃引するこ
とになる。
上記のように共振周波数を設計値を含む前後で掃引して
やれば、実際の共振周波数が多少ずれていた場合でも、
確実に実際の共振周波数の電圧を印加することが出来、
絶縁破壊に必要な高電圧を発生することが出来る。
やれば、実際の共振周波数が多少ずれていた場合でも、
確実に実際の共振周波数の電圧を印加することが出来、
絶縁破壊に必要な高電圧を発生することが出来る。
以下、詳細に説明する。
第２図は制御手段６の演算内容を示すフローチャート、
第３図は制御手段６の信号波形図である。
第３図は制御手段６の信号波形図である。
第２図において、まず、Ｐ、では、放電灯を点滅操作す
るライトスイッチ（第１図には図示せず）がオンか否か
を判断し、オンの場合にはＰ２へ行き、始動タイミング
波形をオンにする。この始動タイミング波形は１例えば
第３図（ａ）に示すようなものであり、この波形がオン
（高レベル）のときに共振周波数の自動掃引が行なわれ
る。
るライトスイッチ（第１図には図示せず）がオンか否か
を判断し、オンの場合にはＰ２へ行き、始動タイミング
波形をオンにする。この始動タイミング波形は１例えば
第３図（ａ）に示すようなものであり、この波形がオン
（高レベル）のときに共振周波数の自動掃引が行なわれ
る。
次に、Ｐ、では１周波数切り替え回数ｎを１、周波数加
算値５ＴＥＰを０に設定する。例えば共振周波数の設計
値ｆ、 （ｆ、＝１／（２πｆ「で）〕を１ｏＯｋＨｚ
とし、その±５％の範囲を掃引する場合には、周波数掃
引範囲は９５〜１０５ｋＨｚとなる。この掃引範囲、す
なわち１０ｋＨｚ幅を例えば１０回で段階的に切り替え
るとすれば、−回ごとに加算する値５ＴＥＰは１に七と
なる。
算値５ＴＥＰを０に設定する。例えば共振周波数の設計
値ｆ、 （ｆ、＝１／（２πｆ「で）〕を１ｏＯｋＨｚ
とし、その±５％の範囲を掃引する場合には、周波数掃
引範囲は９５〜１０５ｋＨｚとなる。この掃引範囲、す
なわち１０ｋＨｚ幅を例えば１０回で段階的に切り替え
るとすれば、−回ごとに加算する値５ＴＥＰは１に七と
なる。
吹に、Ｐ４では１周波数切り替え回数ｎが１０回に達し
たか否かを判、定し、達していない場合にはＰ、へ行く
。
たか否かを判、定し、達していない場合にはＰ、へ行く
。
Ｐ、では、出力する周波数ｆ０の値を、ｆ、＋５ＴＥＰ
に設定する。最初（ｎ＝１）の場合は、５ＴＥＰ＝Ｏで
あるから１周波数は初期値（上記の例では９５ｋＨｚ）
となる。
に設定する。最初（ｎ＝１）の場合は、５ＴＥＰ＝Ｏで
あるから１周波数は初期値（上記の例では９５ｋＨｚ）
となる。
次に、Ｐ６では、コンデンサの端子電圧Ｖｃまたは抵抗
の端子電圧ＶＲを読み込む。
の端子電圧ＶＲを読み込む。
次に、Ｐ７では、上記の読み込んだ値を予め設定した所
定電圧ｖ１１と比較する。上記の読み込み値、例えばＶ
ｃの値は、放電灯５の封入ガスが絶縁状態である場合は
高い値を示し、！縁が破壊されると低い値になる（ＶＦ
Ｉは逆に絶縁中はＯで。
定電圧ｖ１１と比較する。上記の読み込み値、例えばＶ
ｃの値は、放電灯５の封入ガスが絶縁状態である場合は
高い値を示し、！縁が破壊されると低い値になる（ＶＦ
Ｉは逆に絶縁中はＯで。
絶縁破壊後は大きくなる）から、この値を所定値Ｖ、と
比較することによって絶縁破壊が生じたか否かを判別す
ることが出来る。
比較することによって絶縁破壊が生じたか否かを判別す
ることが出来る。
Ｐ７でＮｏの場合、すなわち絶縁破壊が生じていない場
合は、Ｐ８で、周波数切り替え回数ｎをｎ＋１、周波数
加算値５ＴＥＰを５ＴＥＰ＋１にしたのちＰ、へ戻り、
上記の演算過程を繰り返す。
合は、Ｐ８で、周波数切り替え回数ｎをｎ＋１、周波数
加算値５ＴＥＰを５ＴＥＰ＋１にしたのちＰ、へ戻り、
上記の演算過程を繰り返す。
したがって、上記のループを１回繰り返す毎に周波数が
１ｋ）Ｉｚづつ加算される。そして合計１０回繰り返し
ても絶縁破壊しなかった場合は、Ｐ４からＰエヘ戻る。
１ｋ）Ｉｚづつ加算される。そして合計１０回繰り返し
ても絶縁破壊しなかった場合は、Ｐ４からＰエヘ戻る。
すなわち、制御手段６は、第３図（ｂ）に示すように、
最初の周波数が９５ｋＨｚで、１回毎に１ｋＨｚづつ周
波数が増加する矩形波信号を絶縁破壊が生じるまで（た
だし１０回まで）インバータ回路３へ送る。インバータ
回路３では、その矩形波信号と同じ周波数の交流電圧を
発生させ、ＬＣ直列共振回路４を介して放電灯に印加す
る。なお、第３図（ｃ）は、上記の周波数掃引範囲を示
す図である。
最初の周波数が９５ｋＨｚで、１回毎に１ｋＨｚづつ周
波数が増加する矩形波信号を絶縁破壊が生じるまで（た
だし１０回まで）インバータ回路３へ送る。インバータ
回路３では、その矩形波信号と同じ周波数の交流電圧を
発生させ、ＬＣ直列共振回路４を介して放電灯に印加す
る。なお、第３図（ｃ）は、上記の周波数掃引範囲を示
す図である。
次に、Ｐ７でＹＥＳの場合、すなわち絶縁破壊が生じた
場合は、Ｐ、へ行き、始動タイミング波形をオフにする
。これによって周波数の自動掃りは停止する。
場合は、Ｐ、へ行き、始動タイミング波形をオフにする
。これによって周波数の自動掃りは停止する。
次に、Ｐ、ｌｌでは、制御手段６の出力信号（インバー
タ回路３の入力）の周波数を絶縁破壊後の所定周波数（
例えば４ ｋＨｚ）に設定する。
タ回路３の入力）の周波数を絶縁破壊後の所定周波数（
例えば４ ｋＨｚ）に設定する。
絶縁破壊直後は、ガス温度は低いので抵抗値が小さく、
シたがって周波数を上記のような所定値に設定すると、
絶縁破壊と同時に２〜３Ａの大電流が流れて点灯する。
シたがって周波数を上記のような所定値に設定すると、
絶縁破壊と同時に２〜３Ａの大電流が流れて点灯する。
次に、 ｐｉ、では、抵抗の端子電圧Ｖｎまたはコンデ
ンサの端子電圧Ｖｃを読み込む。
ンサの端子電圧Ｖｃを読み込む。
次に、 ｐＬ、では、上記の読み込んだ値を所定値と比
較することにより、放電灯が点灯したか否かを判定する
。すなおち、放電灯が点灯して電流が流れれば、抵抗の
端子電圧ＶＲが成る値を示すことになり、これによって
点灯を検出することが出来る。
較することにより、放電灯が点灯したか否かを判定する
。すなおち、放電灯が点灯して電流が流れれば、抵抗の
端子電圧ＶＲが成る値を示すことになり、これによって
点灯を検出することが出来る。
Ｐ、ユで、“点灯”と判定された場合には１次の制御に
移る。この制御は、例えば周波数を定常値１０ｋＨｚに
設定する。このように制御すると、その後のガス温度の
上昇と共に抵抗値が上昇するので、電流値は次第に低下
し、ガス温度が安定状態に達したときには電流は０．４
〜０．５Ａ程度で飽和状態となり、放電安定状態となる
。
移る。この制御は、例えば周波数を定常値１０ｋＨｚに
設定する。このように制御すると、その後のガス温度の
上昇と共に抵抗値が上昇するので、電流値は次第に低下
し、ガス温度が安定状態に達したときには電流は０．４
〜０．５Ａ程度で飽和状態となり、放電安定状態となる
。
一方、ｐｉ２で“点灯せず″と判定された場合は。
「スタート」に戻って、再び前記の点火制御を繰り返す
。
。
以上説明したように、この発明によれば、放電灯の始動
時に、印加電圧の周波数を共振周波数の付近で掃引する
ように構成しているので、共振回路の回路部品となるコ
イルやコンデンサの容量バラツキによる共振周波数のバ
ラツキがあっても、絶縁破壊を生じる電圧を確実に放電
灯に印加することが出来る。そのため回路部品のバラツ
キによる点灯ミスを確実に防止することが出来、かつ製
造時に各点灯装置毎に共振周波数を調整する必要がなく
なるので、コストを低減することが出来る。
時に、印加電圧の周波数を共振周波数の付近で掃引する
ように構成しているので、共振回路の回路部品となるコ
イルやコンデンサの容量バラツキによる共振周波数のバ
ラツキがあっても、絶縁破壊を生じる電圧を確実に放電
灯に印加することが出来る。そのため回路部品のバラツ
キによる点灯ミスを確実に防止することが出来、かつ製
造時に各点灯装置毎に共振周波数を調整する必要がなく
なるので、コストを低減することが出来る。
また、複数個の放電灯を同時に点灯させるタイミング制
御が可能になる、等の優れた効果が得られる。
御が可能になる、等の優れた効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例図、第２図は本発明の演算過
程の一実施例を示すフローチャート、第３図は本発明の
一実施例の信号波形図、第４図は従来例の一例図である
。 〈符号の説明〉 １・・・交流電源 ２・・・全波整流器 ３・・・インバータ回路 ４・・・ＬＣ共振回路 ５・・・放電灯 ６・・・制御手段 １０・・・交流電源 １１・・・インバータ回路 １２・・・チョークコイル １３・・・コンデンサ １４・・・放電灯
程の一実施例を示すフローチャート、第３図は本発明の
一実施例の信号波形図、第４図は従来例の一例図である
。 〈符号の説明〉 １・・・交流電源 ２・・・全波整流器 ３・・・インバータ回路 ４・・・ＬＣ共振回路 ５・・・放電灯 ６・・・制御手段 １０・・・交流電源 １１・・・インバータ回路 １２・・・チョークコイル １３・・・コンデンサ １４・・・放電灯
Claims (1)
- チョークコイルとコンデンサからなる直列回路の該コン
デンサと並列に放電灯を接続し、上記直列回路の共振周
波数の交流電力をインバータ回路から該直列回路に印加
することにより、上記回路を直列共振回路として発生し
た高電圧を上記放電灯に印加して放電灯内における点灯
開始時の絶縁破壊を行なう放電灯点灯装置において、点
灯開始時に、上記インバータ回路の発生する交流電力の
周波数を上記直列回路の共振周波数を含む所定範囲で自
動掃引する手段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 |
|---|---|---|---|
| JP3506289A JPH02215091A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3506289A JPH02215091A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215091A true JPH02215091A (ja) | 1990-08-28 |
Family
ID=12431536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3506289A Pending JPH02215091A (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02215091A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06167694A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | Nobumi Hagiwara | セラミックトランスを用いた冷陰極管の駆動方式 |
| US5444336A (en) * | 1990-05-10 | 1995-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | An inverter driven lamp arrangement having a current detection circuitry coupled to a resonant output circuit |
| JP2010129235A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 放電灯点灯装置、およびそれを用いた照明器具ならびにプロジェクタ |
| US8294390B2 (en) | 2009-07-27 | 2012-10-23 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp lighting apparatus |
| US8305000B2 (en) | 2009-07-27 | 2012-11-06 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp lighting apparatus |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP3506289A patent/JPH02215091A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5444336A (en) * | 1990-05-10 | 1995-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | An inverter driven lamp arrangement having a current detection circuitry coupled to a resonant output circuit |
| JPH06167694A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-14 | Nobumi Hagiwara | セラミックトランスを用いた冷陰極管の駆動方式 |
| JP2010129235A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 放電灯点灯装置、およびそれを用いた照明器具ならびにプロジェクタ |
| EP2244535A3 (en) * | 2008-11-25 | 2016-12-21 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Discharge lamp lighting device and illumination fixture and projector using the same |
| US8294390B2 (en) | 2009-07-27 | 2012-10-23 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp lighting apparatus |
| US8305000B2 (en) | 2009-07-27 | 2012-11-06 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Discharge lamp lighting apparatus |
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