JPH0346816A - パルス発生装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、放電灯点灯回路を制御するパルス幅変調され
た出力パルス信号を得るためのパルス発生装置に関する
ーものである。

［従来の技術］ 従来、放電灯点灯回路を制御するパルス幅変調された出
力パルス信号を得るためのこの種のパルス発生装置は、
マイクロプロセッサを用いて形成され、プログラムによ
ってソフト的に形成される内部カウンタにより所定のオ
ン、オフデユーティ（所定の”Ｈ”区間、”Ｌ”区間）
の出力パルス信号を得るようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来例にあっては、マイクロプロ
セッサのマシンサイクルによってオン、オフデユーティ
の設定精度が規制され、−膜内にマシンサイクルは数μ
５ｃ７ｃ程度であるので、数μｓｅｃ以下の精度でオン
、オフデユーティを設定することができないという問題
があり、放電灯を高周波点灯する放電灯点灯回路のスイ
ッチング制御用のパルス発生装置として用いる場合に問
題があった。

そこで、上述の問題を解決するために、クロック信号を
カウントするプリセッタブルなカウンタ回路（ロジック
回路）を用いてハード的にパルス幅変調された出力パル
ス信号を得るようにしたものが考えられる。しかしなが
ら、カウンタ回路を用いたものにあっても、”Ｈ”区間
、”Ｌ”区間の設定精度はタロツク信号の周波数によっ
て規定されるので、高い設定精度を実現するためには、
高い周波数のクロック信号を用いる必要があり、クロッ
ク信号の周波数を高くした場合には、高価な回路素子を
使用しなければならず、コストが高くなるという問題が
あった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、オン、オフデユーティの設定精度を
高くすることができ、しかもクロック信号の周波数を高
くすることなく、倍の設定精度を実現でき、コストを安
くすることができるパルス発生装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明のパルス発生装置は、出力パルス信号の”Ｈ”区
間設定データおよび”　Ｌ”区間設定データをラッチす
るデータラッチ回路と、一定周期のクロック信号をカウ
ントし上記両区間設定データが交互にセットされるプリ
セッタブルなカウンタ回路と、上記カウンタ回路からの
リップルキャリー信号をトリガクロック信号とするトグ
ルフリップフロップ回路とで構成され、両区間設定デー
タをそれぞれ独立に変化させるパルス幅制御手段を設け
ることにより、上記トグルフリップフロップ回路からパ
ルス幅変調された出力パルス信号を得るようにしたパル
ス発生装置であって、ハーフクロック制御信号にてリッ
プルキャリー信号の立ち上がりを半クロックだけ適宜シ
フトさせてトリガクロック信号を形成するハーフクロッ
ク制御回路を設けたものである。

［作　用］ 本発明は上述のように構成されており、出力パルス信号
の”Ｈ”区間設定データおよび”Ｌ″′区間設定データ
をデータラッチ回路にラッチし、−定周期のクロック信
号をカウントし上記両区間設定データが交互にセットさ
れるプリセッタブルなカウンタ回路からのリップルキャ
リー信号をトグルフリップフロップ回路のトリガクロッ
ク信号とし、上記トグルフリップフロップ回路からパル
ス幅変調された出力パルス信号を得るようにしたので、
マイクロプロセッサの内部カウンタを用いて”Ｈ”区間
および”Ｌ″区間設定していた従来例のようにマイクロ
プロセッサのマシンサイクルにてオン、オフデユーティ
の設定精度が規制されることがなく、マシンサイクルに
関係なく”　Ｈ”区間および”Ｌ”区間を任意に設定す
ることができ、オン、オフデユーティの設定精度を高く
することができるようになっている。また、ハーフクロ
ック制御信号にてリップルキャリー信号の立ち上がりを
半クロックだけ適宜シフトさせてトリガクロック信号を
形成するハーフクロック制御回路を設けて・いるので、
クロック信号の周波数を高くすることなく、倍の設定精
度を実現でき、コストを安くすることができるようにな
っている。

［実施例コ 第１図は本発明一実施例を示すもので、出力パルス信号
の”Ｈ”区間設定データおよび°°Ｌ″区間設定データ
をラッチするデータラッチ回路１と、一定周期のタロツ
ク信号ＣＬＫをカウントし上記両区間設定データが交互
にセットされるプリセッタブルなカウンタ回路２と、上
記カウンタ回路２からのリップルキャリー信号ＲＣ’Ｙ
をトリガクロックとするトグル７１７１７０７１回路３
とで構成され、両区間設定データをそれぞれ独立に変化
させるパルス幅制御手段を設けることによりトグルフリ
ップフロップ回路３からパルス幅変調された出力パルス
信号ＯＵＴを得るようにしたものである。実施例にあっ
ては、パルス幅制御手段はマイクロプロセッサにて形成
されており、マイクロプロセッサから出力される”　Ｈ
”区間設定データ、”Ｌ”区間設定データがデータラッ
チ回路１の入力端子ＩＮ、〜ＩＮ、２に入力され、タイ
ミング制御回路４から出力されるタイミング信号によっ
てラッチされるようになっている。

ここに、データラッチ回路１は１次バッファ１ａと２次
バッファ１ｂとで形成され、両バッファ１ａ、、１ｂは
、第２図および第３図に示すようにフリップフロップと
Ｔバッファとで形成されている。１次バッファｌａでは
、区間データセット信号ＨＬが入力されているときに、
入力端子ＩＮ。

〜ＩＮ、□を介して入力されるＤ　Ｔ　ｌ−Ｄ　Ｔ　＋
　２をラッチ信号ＬＡＴＣＨＡ、ＬＡＴＣＨ，によって
”Ｈ”区間設定データＤ　Ａ　＋　”””　Ｄ　Ａ　ｌ
よ、”Ｌ″区間投定データＤＢ、〜ＤＢ、□とじてラッ
チするようになっている。また、２次バッファ１ｂでは
、ラッチ信号ＬＴＣＨによって１次バッファ１ａのラッ
チデータＤ　Ａ　ｌ”　Ｄ　Ａ　１２、ＤＢ、〜・ＤＢ
＋２を取り込んで、イネーブル信号ＥＮＡ、ＥＮｓによ
って選択された区間設定データＤ　Ａ　＋〜Ｄ　Ａ　＋
　２あるいはＤＢ、−ＤＢ＋２をカウンタ回路２のプリ
セットデータとして出力するようになっている。また、
ハーフクロック制御信号ＨＬＦも一旦ラッチして信号Ｈ
ＡＬＦとして出力するようになっている。

また、カウンタ回路２およびトグルフリップフロップ回
路３はカウンタ／出力回路５として一体化されており、
第４図に示すように、４ビ・ントのプリセッタブルカウ
ンタを３個用いて１２ビツトのカウンタ回路２が形成さ
れ、カウンタ回路２のリップルキャリー信号ＲＣＹがハ
ーフクロック制御回路６を介してトグルフリップフロ・
・２１回路３にトリガクロック信号として入力されてい
る。このトグルフリップフロップ回路３のフリップフロ
ップ出力は２個のインバータを介して出力パルス信号Ｏ
ＵＴとして出力され、同時に、所定のプリセ・／トデー
タをデータラッチ回路１から読み出すイネーブル信号Ｅ
ＮＡ、ＥＮ、が出力されるようになっている。ここに、
ハーフクロック制御回路６は、ハーフクロック制御信号
ＨＡＬＦが”Ｈ”のときに、リップルキャリー信号ＲＣ
Ｙの立ち上がり（トグルフリップフロップ回路の反転タ
イミング）を半クロックだけ右にシフトさせ、クロック
信号ＣＬＫの半クロックの精度（倍精度）で”　Ｈ”区
間、Ｌ”区間の制御を可能にしている。

また、タイミング制御回路４は、ラッチ信号ＬＡＴＣＨ
，ＬＡＴＣＨＡ、ＬＡＴＣＨａ、ＬＴＣＨを発生する第
５図に示すようなラッチ制御回路４ａと、クリア信号Ｃ
ＬＥＡＲ，ロード信号ＬＯＡＤ、ラッチ信号ＬＴＣＨ，
を発生する第６図に示すようなカウンタ制御回路４ｂと
で形成されており、マイクロプロセッサから出力される
クロック信号ＣＬＫ、スタート信号５ＴＡＲＴ、区間デ
ータセット信号ＨＬに基づいて所定のタイミング信号を
出力し、各回路の動作タイミングを制御するようになっ
ている。

ところで、実施例では、出力パルス信号ＯＵＴに基づい
て２相りロック信号ＯＵ　Ｔ　＋　、　ＯＵ　Ｔ　２を
発生させる２相りロック発生回路７と、放電灯点灯装置
１０のスイッチングを制御する出力信号として、出力パ
ルス信号ＯＵＴを出力するか、２相りロック信号ＯＵ　
Ｔ　、、　ＯＵ　Ｔ　２を出力するかを切り換え信号Ｓ
　Ｅ／ＨＢにより切り換える出力切り換え回路８とが設
けられており、シングルエンド型（出力パルス信号ＯＵ
Ｔでスイッチングトランジスタが制御される１石インバ
ータ方式）あるいはハーフブリッジ型（２相りロック信
号ＯＵＴ、。

０ＵＴ２によって直列接続された一対のスイッチングト
ランジスタが制御される２石インバータ方式）の放電灯
点灯装置１０のスイッチング′Ｍ御信号が得られるよう
になっている。ここに、２相りロック発生回路７は、ク
ロック信号ＣＬＫをカウントしてノンオーバラップ区間
を設定するプリセッタブルカウンタ回路７ａと、プリセ
ッタブルカウンタ回路７ａから出力されるリップルキャ
リー信号ＲＣＹ　２°に基づいてゲート回路７Ｃを制御
するゲート制御回路７ｂとで形成され、８ビツトの設定
スイッチで設定されるノンオーバツラツブ区間設定デー
タＨＢ　＋〜ＨＢ、に基づいてノンオーバラップ区間が
設定された２相りロック信号０ＵＴ１．０ＵＴ２を出力
するようになっている。

以下、実施例の動作について第８図および第９図に示す
タイムチャートを用いて説明する。第８図は本実施例の
基本動作を示す波形図であり、まず、マイクロプロセッ
サから出力されるスタート信号５ＴＡＲＴが立ち上がる
と、システムリセットが行われる１次に、”Ｈ”区間設
定データＤＡ、〜Ｄ　Ａ　＋　２が確定すると、マイク
ロプロセッサから区間データ設定信号ＨＬが立ち上がり
、ラッチ信号ＬＡＴＣＨＡが１パルス出力されてデータ
ラッチ回路１の１次バッファ１ａにＩＩ　Ｈ１１区間設
定データＤＡ、〜ＤＡ、□がラッチされる６次に、”Ｌ
“区間設定データＤＢ、〜ＤＢ、、が確定すると、区間
データ設定信号ＨＬの立ち下がりでラッチ信号ＬＡＴＣ
Ｈ，ｔが１パルス出力されて”Ｌ″′区間設定データＤ
Ｂ、〜Ｄ　Ｂ　＋　２がデータラッチ回路１の１次バッ
ファ１ａにラッチされる。

次に、クリア信号ＣＬＥＡＲ力じＬｎになり、ラッチ信
号ＬＴＣＨが１パルス出力され、両区間設定データＤＡ
、〜ＤＡ、□、ＤＢＩ〜Ｄ　Ｂ　＋　２は２次バッファ
１ｂにラッチされる。このとき、イネーブル信号ＥＮＡ
が”Ｈ”となっているので、２次バッファ１ｂから″Ｈ
″区間設定データＤＡＩ〜Ｄ　Ａ　＋　２が読み出され
、カウンタ回路２にプ９セットデータをセットするロー
ド信号ＬＯＡＤが出力されたとき、カウンタ回路２（こ
”Ｈ”区間設定データＤＡｌ〜Ｄ　Ａ　ｌ　２がセット
される。この状態でカウンタ回路２によるクロック信号
ＣＬＫのカウントが開始され、カウンタ回路２の出力Ｑ
１〜Ｑ２が総て”Ｉ（”になると、リップルキャリー信
号ＲＣＹが出力される。このリップルキャリー信号ＲＣ
Ｙによってイネーブル信号ＥＮ、が“Ｈパになり、同時
に出力パルス信号ＯＵＴも°′Ｈ′′になる。すると、
区間設定データＤＢ、〜Ｄ　Ｂ　＋　２がカウンタ回路
２にプリセットされ、クロック信号ＣＬＫのカウントが
開始され、リップルキャリー信号ＲＣＹが得られると、
出力パルス信号が”Ｌ”になるとともにイネーブル信号
ＥＮＡが°Ｈ′″になり、上述の動作を繰り返すように
なっている。

したがって、両区間設定データＤＡ、〜Ｄ　Ａ　ｌ　２
、ＤＢ、〜Ｄ　Ｂ　＋　２に基づいて出力パルス信号Ｏ
ＵＴの”Ｈ”区間および°゛Ｌ”区間が任意に（１２ビ
ツトの範囲で）設定でき、オン、オフデユーティを設定
できるようになっている。なお、オン、オフデユーティ
を変更する場合には、”Ｈ”区間設定データＤＡＩ〜Ｄ
　Ａ　＋　２をセットした後、区間データ設定信号ＨＬ
を”Ｈ”にし、”し”区間設定データＤＢ、〜Ｄ　Ｂ　
ｒ　ｚをセットした境、区間データ設定信号ＨＬを”Ｌ
”にすれば良い。

例えば、第８図に示すように、クロック信号ＣＬＫの周
波数を１６ＭＨｚ（周期６２．５ｎｓｅＣ）とし、”Ｈ
”区間を１６１パルス、”Ｌ”区間を１６４パルスに設
定する場合には、”Ｈ”区間設定データＤＡ、〜ＤＡ、
□の８ビツト目および６ビツト目をパ１”に設定し、”
　Ｌ″区間設定データＤＢ、〜ＤＢ、２の８ビツト目、
６ビツト目、２ビツト目、１ビツト目を１”に設定すれ
ば良いことになる。この場合、出力パルス信号ＯＵＴの
周期は、タロツク信号ＣＬＫの３２５パルス分となって
２０．２μｓｅｃであり、周波数４９゜２ｋＨｚとなる
。また、”Ｈ”区間あるいは”Ｌ′°区間の幅を１パル
ス分（６２，５ｎｓｅｃ）だけ広くすると、周期はクロ
ック信号ＣＬＫの３２６パルス分となり、周波数は４９
．１ｋＨｚになる。したがって、実施例では、出力パル
ス信号ＯＵＴの”Ｈ”区間あるいは”　Ｌ”区間を６２
．５ｎ　Ｓ　ｅ　Ｃ刻みで設定できるとともに、０．１
ｋＨ２刻みで周波数を制御できることになり、この設定
精度は、従来のマイクロプロセッサによるソフト的な内
部カウンタを用いたパルス発生装置では側底達成できな
い設定精度であり、パルス発生装置のスイッチング制御
信号として用いた場合において、きめ細かな点灯制御が
行えることになる。

なお、カウンタ回路２にてカウントされるクロック信号
ＣＬＫの周波数を高くすれば、設定精度をより高くでき
ることは言うまでもない。

次に、第９図はハーフクロック制御の動作説明図であり
、いま、マイクロコンピュータから出力されるハーフク
ロック制御信号ＨＬＦ　（すなわち、データラッチ回路
１から出力される信号ＨＡＬＦ）が”Ｌ　”の場合には
、リップルキャリー信号ＲＣＹはそのままトグルフリッ
プフロップ回路３のトリガクロックとなり、第９図（ｂ
）に示すように、リップルキャリー信号ＲＣＹの立ち上
がりに同期して出力パルス信号ＯＵ　Ｔの反転が行われ
る。−方、ハーフクロック制御信号ＨＬＦが”Ｈ”にな
ると、第９図（ａ）に示すように、リップルキャリー信
号ＲＣＹの立ち上がりが半クロックだけ右にシフトし、
このシフトされたりップルキャリー信号ＲＣＹがトグル
フリップフロップ回路３のトリガクロックとなって出力
パルス信号ＯＵＴの反転動作が行われる。したがって、
ハーフクロック制御信号ＨＬＦが“Ｈ”の場合、”Ｈ゛
区間るいは”Ｌ”区間を、区間設定データＤＡ、〜ＤＡ
、２゜ＤＢ、〜ＤＢ、、にて設定される第９図（ｂ）の
場合に比べてクロック信号ＣＬＫの半２０１２分だけ広
くでき、タロツク信号ＣＬＫの周波数を高くすることな
く、”Ｈ′区区間よび”Ｌ”区間の設定精度を倍にする
ことができ、安い回路素子を用いることができるので、
コストを安くできるようになっている０丈な、ハーフク
ロック制御信号ＨＬＦを区間データ設定信号ＨＬと同期
させることにより、自動でハーフクロック制御を行うこ
とができる。

すなわち、区間設定データＤＡＩ〜Ｄ　Ａ　ｌｉ　Ｄ　
Ｂ　＋〜Ｄ　Ｂ　＋　ｚの入力時に、ハーフクロック制
御信号ＨＬＦを入力することにより、出力パルス信号Ｏ
ＵＴの周波数ｆを、一定時間毎に変化させて放電灯を段
調光し、ソフトスタートさせることができるようになっ
ている。第１０図（ａ）は放電灯の点灯を、ハーフクロ
ック制御を行わずにソフトスタートさせる場合の周波数
ｆの変化例、第１０図（ｂ）はハーフクロック制御を行
ってソフトスタートさせる場合の周波数ｆの変化例を示
しており、ハーフクロック制御を行った場合には、ハー
フクロック制御を行わない場合に比べて周波数ｆの変化
幅を１／２にでき、きめ細かい段調光によって滑らかな
ソフトスタートが行えることが分かる。

次に、２相りロック発生回路７では、ノンオーバララッ
プ区間設定データＨＢ、〜ＨＢ　ａがプリセットされた
プリセッタブルカウンタ回路７ａにてクロック信号ＣＬ
Ｋをカウントしてノンオーバラップ区間を設定するよう
になっており、第１１図に示すように、プリセッタブル
カウンタ回路７ａから出力されるリップルキャリー信号
ＲＣＹ　２°に基づいてゲート回路７Ｃを制御するゲー
ト制御信号が形成され、このゲート制御信号にて制御さ
れるゲート回路７ｃによって出力パルス信号ＯＵＴにノ
ンオーバラップ区間を付与した２相りロック信号ＯＵＴ
、、ｏｕ’ｒｚが形成されるようになっている。

上述のようにして発生された出力パルス信号ＯＵＴおよ
び２相りロック信号ＯＵＴ、、０ＵＴ２は、出力切り換
え回路８を介して出力されるようになっており、出力切
り換え信号Ｓ　Ｅ／ＨＢが”Ｈ”のとき、出力パルス信
号ＯＵＴが出力され、出力切り換え信号Ｓ　Ｅ／ＨＢが
“Ｌ″のとき、２相りロック信号ＯＵＴ、、ＯＵＴ、が
出力される。したがって、出力切り換え信号Ｓ　Ｅ／Ｈ
Ｂを適当に設定することにより、シングルエンド型ある
いはハーフブリッジ型の放電灯点灯装置１０に対応でき
るパルス発生装置が得られることになる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように構成されており、出力パルス信号
の′″Ｈ”区間設定データおよび”Ｌ”区間設定データ
をデータラッチ回路にラッチし、定周期のタロツクをカ
ウントし上記両区間設定データが交互Ｃセセットされる
プリセッタブルなカウンタ回路からのリップルキャリー
信号をトグルフリップフロップ回路のトリガクロックと
し、上記トグルフリップフロップ回路からパルス幅変調
された出力パルス信号を得るようにしたので、マイクロ
プロセッサの内部カウンタを用いて°°Ｈ”区間および
”Ｌ”区間を設定していた従来例のようにマイクロプロ
セッサのマシンサイクルにてオン、オフデユーティの設
定精度が規制されることがなく、マシンサイクルに関係
なく”Ｈ”区間および“Ｌ”区間を任意に設定すること
ができ、オン、オフデユーティの設定精度を高くするこ
とができるという効果がある。また、ハーフクロック制
御信号にてリップルキャリー信号の立ち上がりを半クロ
ックだけ適宜シフトさせてトリガクロック信号を形成す
るハーフクロック制御回路を設けているので、クロック
信号の周波数を高くすることなく、倍の設定精度を実現
でき、コストを安くすることができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロック回路図、第２図乃至
第７図は同上の要部回路図、第８図乃至第１１図は同上
の動作説明図である。 １はデータラッチ回路、２はカウンタ回路、３はトグル
フリップフロ７１回路、４はタイミング制御回路、８は
ハーフクロック制御回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力パルス信号の“Ｈ”区間設定データおよび“
   Ｌ”区間設定データをラッチするデータラッチ回路と、
   一定周期のクロック信号をカウントし上記両区間設定デ
   ータが交互にセットされるプリセッタブルなカウンタ回
   路と、上記カウンタ回路からのリップルキャリー信号を
   トリガクロック信号とするトグルフリップフロップ回路
   とで構成され、両区間設定データをそれぞれ独立に変化
   させるパルス幅制御手段を設けることにより、上記トグ
   ルフリップフロップ回路からパルス幅変調された出力パ
   ルス信号を得るようにしたパルス発生装置であって、ハ
   ーフクロック制御信号にてリップルキャリー信号の立ち
   上がりを半クロックだけ適宜シフトさせてトリガクロッ
   ク信号を形成するハーフクロック制御回路を設けたこと
   を特徴とするパルス発生装置。