JPH04337294A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Abstract
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Description
し、光束安定時間を短くする機能を備える放電灯点灯装
置に関するものである。
ンプと呼ぶ)は、放電開始直後の放電管内の圧力が低く
、放電エネルギにより発光する金属の蒸気圧が低いので
、発光光束が少ない。そして、放電管温度が上昇するに
つれて、金属蒸気圧は高くなり、光束も増加し、やがて
安定する。このときの金属蒸気圧はランプ電圧に比例す
ると考えてよい。
示す。この放電灯点灯装置では、交流電源ACに銅鉄型
の安定器Lを介してHIDランプLaを接続してある。 この放電灯点灯装置の出力特性を図14に示す。HID
ランプLaの点灯直後のA点ではランプ電圧VLaが低
く、光出力が安定するB点ではランプ電圧VLaが高く
なり、動作点が上記A点からB点まで徐々に移動して行
く。このため、HIDランプLaは光束(光出力)が安
定するまでに時間がかかる。
B点に移行するときに、放電灯点灯装置の出力を増加さ
せ、HIDランプLaに過剰なランプ電流ILaを流す
ことにより、発光管温度を急激に増加させて、光束安定
までの時間を短縮する方式を採用したものがある。その
回路例を図15に示す。この放電灯点灯装置では、基本
的には、中間タップと一端との間に交流電源ACが接続
されたリーケージトランスLTのフルタップ出力(昇圧
出力)を安定器Lを介してHIDランプLaに供給する
もので、点灯直後に過剰なランプ電流ILaを流すため
に、HIDランプLaの両端に接続されたリレーRyの
接点Sの切換により安定器Lを介して交流電源ACを直
接にHIDランプLaに供給するようにしてある。
おいては、ランプ電圧VLaが感応電圧以下であるので
、リレーRyは駆動されず、交流電源ACが安定器Lを
介して直接にHIDランプLaに供給され、HIDラン
プLaに過剰なランプ電流ILaが流される。そして、
HIDランプLaのランプ電圧VLaがリレーRyの感
応電圧に達すると、リレーRyが駆動されて接点Sがb
側に切り換えられ、リーケージトランスLT及び安定器
Lを介して交流電源ACがHIDランプLaに供給され
、ランプ電流ILaを小さくする。この放電灯点灯装置
の出力特性を図16に示す。
プは、発光管内の金属蒸気が抜けることにより、発光管
内圧力が十分に上昇しなくなることがある。これをスロ
ーリークという。この場合、ランプ電圧VLaは低いま
ま維持され、十分な光出力も得られなくなる。スローリ
ークしたHIDランプLaを上記図15の放電灯点灯装
置で点灯した場合、図16におけるA点からB点への移
行途中におけるC点でHIDランプが動作し続け、HI
Dランプに過剰な電流が流れ続けることになる。
からB点への移行は速いので、コイル等の巻線の線径は
図13に示す放電灯点灯装置などと同等の線径でよいが
、スローリークしたHIDランプの場合には、過剰な電
流が流れ続けるために、コイル等の巻線には上記電流に
耐え得る太い線径のものが要求される。即ち、線径が細
い場合には、過剰電流により発熱が著しくなり、発火す
る恐れがあるからである。また、過剰な電流が流れ続け
ると、HIDランプが破損してしまうこともある。
灯点灯装置が大型化すると共に重量化するという問題が
ある。本発明は上述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、光束安定時間を短縮できる放
電灯点灯装置において、高輝度放電灯がスローリークを
起こしても、この高輝度放電灯を破損させることがなく
、しかも装置が大型で、大重量となることがないように
することにある。
に、請求項1の発明では、少なくとも高輝度放電灯の始
動直後からランプ電圧が略定格ランプ電圧に達するまで
に必要な時間、定格ランプ電流よりも大きな電流を高輝
度放電灯に流すと共に、上記所定時間後は高輝度放電灯
の定格点灯状態を維持可能なランプ電流を流すようにD
C−DCコンバータ回路の動作を制御する制御回路を備
えている。
のランプ電圧が定格電圧に達することを検知するランプ
電圧検知回路を上記制御回路に設け、少なくとも高輝度
放電灯の始動直後からランプ電圧が略定格ランプ電圧に
達するまでに必要な時間が経過し、且つランプ電圧が定
格電圧に達しない場合にのみ、上記制御回路が高輝度放
電灯の定格点灯状態を維持可能なランプ電流以下の電流
を流すようにDC−DCコンバータ回路の動作を制御し
て、同一の目的を達成している。
高輝度放電灯が始動直後からランプ電圧が略定格ランプ
電圧に達するまでに必要な時間後は、高輝度放電灯の定
格点灯状態を維持可能なランプ電流を流すようにDC−
DCコンバータ回路の動作を制御することにより、スロ
ーリークを起こした高輝度放電灯に過剰な電流を流し続
けることを防止し、これにより高輝度放電灯の破損を防
止できるようにし、またコイル等の巻線の線径を太くす
る必要をなくして、装置が大型化,大重量化することが
ないようにしたものである。
がスローリークを起こしているときだけ、過剰な電流を
流し続けることを防止し、上記請求項1と同様の効果を
得るようにしたものであり、さらにスローリークを起こ
しているかどうかを識別することで、スローリークを起
こした高輝度放電灯には定格点灯状態を維持可能なラン
プ電流以下の電流を流すことができるようにしたもので
ある。
の放電灯点灯装置を示す。本実施例の放電灯点灯装置は
、直流電源Eの電圧をDC−DCコンバータ回路として
の昇圧チョッパ回路1で昇圧し、この昇圧電圧を高周波
電圧にインバータ回路2で変換し、このインバータ回路
2の出力で高輝度放電灯(以下、HIDランプと呼ぶ)
Laを点灯するものである。なお、直流電源Eは交流電
源を整流平滑して得たものを含む。また、この直流電源
Eは電源スイッチSW1 を介して昇圧チョッパ回路1
に供給され、昇圧チョッパ回路1の入力端には雑音防止
用のフィルタコンデンサC1 を並列接続してある。
1 、FETQ1 、ダイオードD1 及びコンデンサ
C3 からなり、FETQ1 をオン,オフさせ、この
FETQ1 のオン時にチョークコイルL1 に蓄積さ
れたエネルギをFETQ1 のオフ時にダイオードD1
を介してコンデンサC3 に供給し、直流電源Eから
供給される電圧を昇圧するものである。なお、FETQ
1 の両端にはコンデンサC2 と抵抗R1 からなる
スナバ回路を接続して、過渡的なパルスの発生を防止し
てある。また、抵抗R5 はバイアス抵抗である。
aを高周波点灯するもの以外に、矩形波点灯あるいは直
流点灯するものであってもよい。上記昇圧チョッパ回路
1のFETQ1 のスイッチングを制御する制御回路3
は、図3(a)に示す鋸波を発生する発振回路4と、F
ETQ1 の最大オンデューティを決定する電圧を出力
する抵抗R2 〜R4 からなるオンデューティコント
ロール回路5と、発振回路4の鋸波出力とオンデューテ
ィコントロール回路5の出力とを比較して例えば図3(
b),(c)に示す矩形波信号を作成するコンパレータ
6と、電源スイッチSW1 の投入時点から一定時間の
限時動作を行うタイマ7と、このタイマ7の出力でオン
,オフ制御され抵抗R4 の両端を短絡,開放するトラ
ンジスタQ2 と、昇圧チョッパ回路1の出力電圧Vo
を検出する抵抗R6 ,R7 及び可変抵抗R8 から
なる出力電圧検出回路8と、この出力電圧検出回路8の
出力と発振回路4の出力とを比較して矩形波信号を作成
するコンパレータ9と、コンパレータ6,9の夫々の出
力のアンドをとるアンドゲート10とで構成してある。
イッチSW1 が投入されると、制御回路3に駆動電圧
Vccが供給され、タイマ7が限時動作を開始する。な
お、このタイマ7の限時時間は、少なくともHIDラン
プLaの始動直後からランプ電圧が略定格ランプ電圧に
達するまでに必要な時間に設定してある。また、このタ
イマ7は、限時動作期間に出力VT がハイレベルとな
り、限時動作の終了後にローレベルとなるものである。 このため、スイッチSW1 の投入後は、タイマ7の出
力でトランジスタQ2 がオンとなり、オンデューティ
コントロール回路5の出力電圧は、駆動電圧Vccを抵
抗R2 ,R3 で分圧した低い電圧(図3(a)のV
a’)となる。従って、この電圧Va’と発振回路4の
出力Vbとを比較するコンパレータ6から出力される矩
形波信号のオンデューティは大きくなる。
始動直後低いため、インバータ回路2を介してHIDラ
ンプLaに流される電流が大きくなり、このため昇圧チ
ョッパ回路1の出力電圧Voは低い状態を保ち、この際
に出力電圧検出回路8の抵抗R6 ,R7 及び可変抵
抗R8 で分圧して出力される電圧が、オンデューティ
コントロール回路5の出力電圧Va’よりも低い状態に
なる。 このため、コンパレータ9から出力される矩形波信号の
オンデューティはコンパレータ6の出力する矩形波信号
のオンデューティよりも長くなり、少なくとも始動初期
においては、アンドゲート10からコンパレータ6の出
力がそのまま出力される。つまり、この期間においては
昇圧チョッパ回路1が最大出力状態で動作することにな
る。
ランプ電流よりも大きな電流をHIDランプLaに流す
ことができるようにオンデューティコントロール回路5
の出力電圧Va’は設定してあるので、HIDランプL
aには定格ランプ電流よりも大きな過剰な電流が流れ、
これにより光束安定時間は短縮される。そして、タイマ
7に設定された時間が経過すると、タイマ7の出力がロ
ーレベルとなり、トランジスタQ2 がオフとなる。こ
の場合には抵抗R4 の両端を短絡した状態が解除され
るので、コンパレータ6には図3(a)に示す高い電圧
Vaが入力され、コンパレータ6から出力される矩形波
信号のオンデューティが小さくなる。つまり、昇圧チョ
ッパ回路1から出力可能な最大出力が小さく制限される
ことになる。なお、この場合に上記コンパレータ6の出
力で昇圧チョッパ回路1を動作制御した場合の出力(つ
まりは、最大出力)は、定格出力を少し上回るものとな
るようにしてある。
る場合には、定格点灯状態で安定に点灯される。この際
に昇圧チョッパ回路1の可能な最大出力状態は定格点灯
状態よりも少し上回るものであるが、この際のオンデュ
ーティコントロール回路5の出力電圧Vaよりも、HI
DランプLaを定格点灯させるように可変抵抗R8 が
調整された出力電圧検出回路8の出力電圧の方が高くな
るため、コンパレータ9から出力される矩形波信号のオ
ンデューティで、FETQ1 のスイッチング制御が制
御され、HIDランプLaは定格点灯されることになる
。
ている場合、HIDランプLaが正常な場合のように図
2におけるA点からB点に移行せずに、A点のままとな
る。つまり、ランプ電圧VLaが上昇しきれず、ランプ
電流ILaが多く流れる状態を維持する。このため、タ
イマ7の限時動作が終了し、オンデューティコントロー
ル回路5の出力電圧がVaになっても、出力電圧検出回
路8の出力電圧がオンデューティコントロール回路5の
出力電圧Va以上に上昇しない。従って、FETQ1
はコンパレータ6の出力で制御される。つまり、昇圧チ
ョッパ回路1から供給される出力が図2中のW1 から
W2 に低下し、HIDランプLaの動作点は同図中の
A’からA”になる。なお、この場合の昇圧チョッパ回
路1の最大可能出力は上述した定格出力を少し上回る程
度のものとなる。
ークしたHIDランプLaに過剰な電流が流されること
を防止でき、HIDランプLaが破損することを防止で
きる。しかも、このように所定時間後にHIDランプL
aに流す電流を小さく制限するので、コイルの巻線等の
線径を太くしなくても済み、放電灯点灯装置が大型化,
大重量化することがない。なお、この場合にはHIDラ
ンプLaは光束は減少するが、点灯状態が維持されるの
で、車両用等に用いる場合に応急的にそのまま使用する
ことが可能であるという利点もある。
示す。上述の実施例の場合にはHIDランプLaが正常
であるかどうかに関係なく、オンデューティコントロー
ル回路5の出力電圧を切り換えて、昇圧チョッパ回路1
の可能最大出力を調整していたが、本実施例の場合には
HIDランプLaが正常である場合には昇圧チョッパ回
路1の可能最大出力を小さく制限しないようにしたもの
である。
のランプ電圧Laが所定電圧に達することを検出するラ
ンプ電圧検出回路としてのコンパレータ11と、このコ
ンパレータ11の出力とタイマ7の出力とのオアをとる
オアゲート12とを設けてある。なお、上記コンパレー
タ11の基準電圧VrはHIDランプLaがスローリー
クを起こしていないことを判断できる程度の電圧値であ
ればよく、従って正常なHIDランプLaである場合に
はタイマ7の限時期間内にコンパレータ11の出力がハ
イレベルとなるようにしてある。
常である場合、図5(a)に示すタイマ7の限時動作期
間τS にHIDランプLaのランプ電圧VLaが基準
電圧Vrを越えるので、同図(c)に示すようにコンパ
レータ11の出力電圧Vdがハイレベルとなる。このた
め、タイマ7の限時時間の経過後もオアゲート12の出
力はハイレベル状態に保持され、このためトランジスタ
Q2 はオン状態に維持され、コンパレータ6から出力
される矩形波信号Vcのオンデューティは図5(d)に
示すように大きな状態に維持される。よって、本実施例
の場合には昇圧チョッパ回路1の最大出力の出力可能状
態は図5(e)に示すように大きなまま保持される。な
お、この場合にも実際の昇圧チョッパ回路1の出力は出
力電圧検出回路8の出力電圧で決まるので、実施例1と
同様にHIDランプLaは図5(e)に破線で示す定格
点灯状態で点灯される。
た場合、図6(b)に示すようにHIDランプLaのラ
ンプ電圧VLaは基準電圧Vrに達しないので、コンパ
レータ11の出力電圧Vdはローレベル状態を保持する
。 従って、タイマ7の限時時間τS 経過後にトランジス
タQ2 がオフされ、図6(c)に示すようにコンパレ
ータ6から出力される矩形波信号Vcのオンデューティ
が小さくなる。従って、実施例1の場合と同様にして、
HIDランプLaに流れる電流が小さく抑えられる。
ンプLaとスローリークを起こしたHIDランプLaと
を正確に識別できるので、実施例1のように少なくとも
正常なHIDランプLaの始動直後からランプ電圧が略
定格ランプ電圧に達するまでに必要な時間を経過した後
に、HIDランプLaを定格点灯させる出力を供給する
必要はない。そこで、本実施例ではオンデューティコン
トロール回路5の出力電圧Vaを高く設定して、スロー
リークを起こしたHIDランプLaには定格点灯以下の
出力を供給するようにしてある。従って、本実施例の放
電灯点灯装置の出力特性は図7に示すようになる。
構成としたが、上記動作を実現できる回路構成であれば
、上述の回路構成に限定されるものではないことは言う
までもない。 (実施例3)図8に本発明のさらに他の実施例を示す。 本実施例の場合には、発振回路4の周波数を昇圧チョッ
パ回路1のFETQ1 のオンデューティに応じて適切
な状態に切り換え、昇圧チョッパ回路1の昇圧効率を改
善したものである。
うに、発振回路用IC13、抵抗R6 ,R7 及びコ
ンデンサC4 で構成してあり、発振周波数は抵抗R6
,R7 及びコンデンサC4 で決まるようになって
いる。ここで、本実施例では抵抗R7 の両端にトラン
ジスタQ3 を接続し、このトランジスタQ3 をタイ
マ7の出力VT をインバータゲート14で反転出力で
オン,オフ制御するようになっている。
マ7の限時時間τSの経過後に同図(b)に示すように
昇圧チョッパ回路1の出力が制限された場合には、トラ
ンジスタQ3 がオンとなり、抵抗R7 が短絡される
。このときの発振回路4の発振周波数は抵抗R6 とコ
ンデンサC4 とで決まる高い周波数となる。なお、こ
のように周波数を昇圧チョッパ回路1の昇圧効率を改善
するように可変する場合には次の点に留意する必要があ
る。つまり、昇圧チョッパ回路1のチョークコイルL1
に蓄積されるエネルギを蓄積し、そのエネルギを放出
する動作の繰り返し期間の間に不要な間欠期間を設けな
いようにする必要がある。
ークコイルL1 に蓄積されるエネルギを蓄積し、その
エネルギを放出する動作の繰り返し期間の間に不要な間
欠期間があると、チョークコイルL1 に流れる電流I
L1に停止期間が生じ、損失が増加して、効率良く昇圧
を行えない。逆に、図11(c)に示すように、エネル
ギを放出しきらない内にエネルギの蓄積動作に移行する
と、昇圧チョッパ回路1を破壊してしまう。そこで、図
11の(a)に示すように、チョークコイルL1 に蓄
積されるエネルギを蓄積し、そのエネルギを放出する動
作の繰り返し期間の間に不要な間欠期間ができないよう
にし、且つ蓄積,放電期間に重なりがないように、周波
数を設定することが必要である。つまり、本実施例の場
合には、昇圧チョッパ回路1の最大出力状態を可変した
際に、図12(a),(b)に示すようになるように発
振回路4の発振周波数を調整してある。従って、昇圧効
率を改善できる。
なくとも高輝度放電灯の始動直後からランプ電圧が略定
格ランプ電圧に達するまでに必要な時間、定格ランプ電
流よりも大きな電流を高輝度放電灯に流すと共に、上記
所定時間後は高輝度放電灯の定格点灯状態を維持可能な
ランプ電流を流すようにDC−DCコンバータ回路の動
作を制御する制御回路を備えているので、スローリーク
を起こした高輝度放電灯に過剰な電流を流し続けること
を防止でき、このため高輝度放電灯の破損を防止するこ
とができ、しかもコイル等の巻線の線径を太くする必要
が無いので、装置が大型化,大重量化することがない。 また、スローリークを起こした高輝度放電灯は点灯した
ままで保護するので、スローリークを起こした高輝度放
電灯を応急的に使用することが可能である。
のランプ電圧が定格電圧に達することを検知するランプ
電圧検知回路を上記制御回路に設け、少なくとも高輝度
放電灯の始動直後からランプ電圧が略定格ランプ電圧に
達するまでに必要な時間が経過し、且つランプ電圧が定
格電圧に達しない場合にのみ、上記制御回路が高輝度放
電灯の定格点灯状態を維持可能なランプ電流以下の電流
を流すようにDC−DCコンバータ回路の動作を制御し
ているので、高輝度放電灯がスローリークを起こしてい
るときだけ、過剰な電流を流し続けることを防止し、上
記請求項1と同様の効果を得ることができ、しかもスロ
ーリークを起こしているかどうかを識別する機能を有す
るので、スローリークを起こした高輝度放電灯には定格
点灯状態を維持可能なランプ電流以下の電流を流すこと
ができる利点もある。
説明図である。
プの点灯時の動作説明図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 直流電源と、この直流電源の電圧を昇
圧するDC−DCコンバータ回路と、昇圧電圧を交流電
圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路出力で
点灯される高輝度放電灯と、少なくとも高輝度放電灯の
始動直後からランプ電圧が略定格ランプ電圧に達するま
でに必要な時間、定格ランプ電流よりも大きな電流を高
輝度放電灯に流すと共に、上記所定時間後は高輝度放電
灯の定格点灯状態を維持可能なランプ電流を流すように
DC−DCコンバータ回路の動作を制御する制御回路と
を備えて成ることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 高輝度放電灯のランプ電圧が定格電圧
に達することを検知するランプ電圧検知回路を上記制御
回路に設け、少なくとも高輝度放電灯の始動直後からラ
ンプ電圧が略定格ランプ電圧に達するまでに必要な時間
が経過し、且つランプ電圧が定格電圧に達しない場合に
のみ、上記制御回路が高輝度放電灯の定格点灯状態を維
持可能なランプ電流以下の電流を流すようにDC−DC
コンバータ回路の動作を制御して成ることを特徴とする
請求項1記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11062691A JP3261142B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11062691A JP3261142B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337294A true JPH04337294A (ja) | 1992-11-25 |
| JP3261142B2 JP3261142B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=14540545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11062691A Expired - Lifetime JP3261142B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261142B2 (ja) |
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