JPH05109491A - 高周波点灯装置 - Google Patents

高周波点灯装置

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JPH05109491A
JPH05109491A JP3265601A JP26560191A JPH05109491A JP H05109491 A JPH05109491 A JP H05109491A JP 3265601 A JP3265601 A JP 3265601A JP 26560191 A JP26560191 A JP 26560191A JP H05109491 A JPH05109491 A JP H05109491A
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JP
Japan
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circuit
voltage
power source
power supply
supply voltage
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Withdrawn
Application number
JP3265601A
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English (en)
Inventor
Yoshimitsu Hiratomo
喜光 平伴
Seiji Hamahata
誠二 浜端
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全点灯状態において充分な電源電圧変動補償
動作を行うと共に、位相制御における調光時において
も、スムーズな調光点灯が行えること。 【構成】 電源電圧が変動した場合に、インバータ回路
4への出力を一定に保つ電源電圧変動補償回路3を設け
る。ランプLを調光点灯させる場合にのみ電源電圧変動
補償回路3の動作を停止させる補償停止回路2を設け
る。位相制御幅が大きい場合、インバータゲートG1 の
出力幅が増えてコンデンサC5 の充電電圧V C5が、ツエ
ナーダイオードZD2のツエナー電圧VZD2 を越える。
抵抗R7 の両端に電圧が発生し、サイリスタQ4 がオン
してトランジスタQ5 をオンさせる。これにより、補償
停止回路2のPUT・Q3 のアノード電圧VR2が、ツエ
ナー電圧VZD3 に固定され、電源電圧の変動に比例する
コンデンサC1 の電圧VC1の影響を受けなくなり、補償
停止回路2はその機能を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源から降圧,周
波数等の電圧変換、またはオンオフ制御を行う点灯装置
を介して、ミニハロゲン電球を含む白熱灯を点灯させる
ための高周波点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】目的、用途に応じて適正な照明設計を行
うためには、配光設計が容易な光源を使用することが望
ましく、最も配光設計の自由度が大きいのは点光源であ
る。その点光源に近い光源として、最近、低電圧ミニハ
ロゲン電球が広く使用されるようになってきた。この種
のハロゲン電球の定格電圧は、例えば、12Vであり、
商用電源に直接接続して点灯させることはできないの
で、降圧手段が必要である。
【0003】商用電源の降圧手段としては、商用電源周
波数に対応した降圧トランスが考えられるが、降圧トラ
ンスは比較的大型であるから、照明器具の小型化という
要求を満足できない。このような問題を解決するため
に、ハロゲン電球のような白熱電球を高周波電力で点灯
させることが提案されている。従来、このような高周波
電力で点灯させるインバータ回路においては、電源電圧
の変動に対してランプ電圧を安定化させるために、例え
ば、入力電圧を検出して発振開始位相を制御する方法が
用いられていた。
【0004】図5は従来例を示し、商用電源ACの両端
にダイオードブリッジからなる整流器Reを接続し、そ
の出力端子の両端にダイオードD1 とコンデンサC1 の
直列回路を接続し、該コンデンサC1 の両端に抵抗R1
とR2 の直列回路を接続すると共に、その接続点をPU
T(プログラマブル・ユニジャンクション・トランジス
タ)Q3 のアノードに接続し、該PUT・Q3 のカソー
ドをトランジスタQ2 のベースに接続している。
【0005】上記整流器Reの両端には抵抗R3 とコン
デンサC2 の直列回路、コンデンサC3 とC4 の直列回
路、トランジスタQ1 とQ2 の直列回路が各並列に接続
されると共に、抵抗R3 とコンデンサC2 の接続点は、
上記PUT・Q3 のゲートに接続されている。また、コ
ンデンサC3 とC4 の接続点は、降圧トランスT1 とカ
レントトランスCTの各1次巻線を介してトランジスタ
Q1 とQ2 の接続点に接続されている。該降圧トランス
T1 の2次巻線にはハロゲン電球からなるランプLが接
続され、カレントトランスCTの2次,3次巻線の一端
は、トランジスタQ1 ,Q2 の各ベースに接続されてい
る。
【0006】ここで、上記ダイオードD1 、コンデンサ
C1 ,C2 、抵抗R1 〜R3 、PUT・Q3 等で電源電
圧変動補償回路3を構成し、トランジスタQ1 ,Q2 、
コンデンサC3 ,C4 等でインバータ回路4を構成して
いる。次に、図6を用いて回路の動作を説明する。商用
電源ACからの入力電圧Vsが変動した場合の整流器R
eの出力波形Vs1 を夫々図6のイに示すように、aと
bで示す。Vs(a)>Vs(b)とすると、コンデンサC1 に
発生する充電電圧もVsに比例するため、図6のロに示
すように、抵抗R2 に現れる電圧もVR2(a) >VR2(b)
となる。
【0007】それに対してコンデンサC2 に印加される
充電電圧カーブは多少の差はあるが、ほぼ同じ程度であ
るため、電圧VR2の差により、PUT・Q3 がオンする
位相が出力電圧Vs1 が大きい程遅れるため、出力電圧
が抑えられて電源電圧の変動によるランプ電圧の変動を
吸収する方向へ働いて、結果として、電源電圧変動に関
わらずランプ電圧を一定に保つ作用を行う。尚、図6の
ハはaの場合のトランジスタQ2 のコレクタ・エミッタ
間電圧VCEを示し、図6のニはbの場合のトランジスタ
Q2 のコレクタ・エミッタ間電圧VCEを示している。
【0008】しかし、このような電源電圧変動補償回路
3を含むような装置においては、図7に示すように、位
相制御方式の調光器5との組み合わせにおいては、調光
器5で出力(ランプ電圧)電圧を抑えて調光しようとす
るのに、変動補償回路3が働いて満足な調光が行えない
という不都合があった。この不都合になる動作を図8を
用いて説明する。調光器5による位相制御電圧(図8の
イ)Vs2 により、図8のロに示すように、整流後の電
圧Vs1 となる。ここで、オフ期間が小の場合をcと
し、オフ期間が大の場合をdとしている。その結果、オ
フ期間の大小により、抵抗R2 の電圧VR2はオフ期間の
大小と反比例して、VR2(c) >VR2(d) となる。
【0009】また、コンデンサC2 への充電開始位相は
θc<θdとなるが、印加電圧がV s1(c) <Vs1(d) よ
り、充電カーブがdの場合の方が急なために、トランジ
スタQ2 の発振開始位相が同程度となり、所要の調光作
用が得られない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述のような電源電圧
変動補償回路3を有する点灯装置においては、調光器5
による位相制御を行った場合に、充分な調光動作が行え
ないという不都合があった。本発明は上述の点に鑑みて
提供したものであって、全点灯状態において充分な電源
電圧変動補償動作を行うと共に、位相制御における調光
時においても、スムーズな調光点灯が行える高周波点灯
装置を提供することを目的としたものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、商用電源を全
波整流した脈流電源を電源とするインバータ回路と、こ
のインバータ回路より供給される高周波電力により点灯
されるランプとを備えた高周波点灯装置において、上記
インバータ回路への入力電圧を検出し、それに基づいて
生成した制御信号によりインバータ回路への出力を一定
に保つ電源電圧変動補償回路と、インバータ回路に入力
される電圧の期間が所定幅以上になった場合に上記電源
電圧変動補償回路の動作を停止させる制御手段を設けた
ものである。
【0012】
【作用】而して、全点灯時には、電源電圧の変動に対し
て、電源電圧変動補償回路によりランプ電圧を一定に保
ち、チラツキを防止でき、回路の信頼性を向上させるこ
とができ、また、インバータ回路に入力される電圧の期
間が変化する調光時には、電源電圧変動補償回路の動作
を停止させて、位相制御角に比例した調光をスムーズに
行うことができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1において、交流電源ACは、調光器5を介し
て整流器Reに入力されていて、該整流器Reの出力端
子間には、位相制御幅検出回路1、電源電圧変動補償回
路3、及びインバータ回路4が並列に接続されている。
また、位相制御幅検出回路1の出力端子は、補償停止回
路2を介して電源電圧変動補償回路3に接続されてい
る。
【0014】位相制御幅検出回路1は、整流器Reの両
端に抵抗R4 ,R5 の直列回路を接続し、該抵抗R4 ,
R5 の中点をツエナーダイオードZD1 、インバータゲ
ートG1 、抵抗R6 及びコンデンサC5 を介して、該抵
抗R5 の他端へ接続されている。また、コンデンサC5
の両端にはツエナーダイオードZD2 と抵抗R7 の直列
回路が接続され、その中点はサイリスタQ4 のゲートに
接続されている。補償停止回路2を構成するサイリスタ
Q4 のアノードは、電源Vccのプラス端子に、また、カ
ソードは抵抗R8 を介してトランジスタQ5 にベースに
接続されている。
【0015】電源電圧変動補償回路3は、上記整流器R
eの両端にダイオードD1 とコンデンサC1 の直列回路
を接続すると共に、該コンデンサC1 の両端に抵抗
R1 ,R 2 の直列回路を接続して、その中点をPUT・
Q3 のアノードに接続すると共に、ツエナーダイオード
ZD3 を介してトランジスタQ5 のコレクタに接続して
いる。
【0016】PUT・Q3 のゲートは、抵抗R3 とコン
デンサC2 の中点に接続され、またそのカソードはイン
バータ回路4のトランジスタQ2 のベースに接続されて
いる。尚、インバータ回路4は従来例同様のハーフブリ
ッジ回路であり、説明は省略する。次に、図2を用いて
回路動作を説明する。図2の左側のグループAは、位相
制御幅が小さい場合を示し、右側のグループBは、位相
制御幅が大きい場合を示している。
【0017】まず、位相制御幅が小さい場合のグループ
Aについて説明する。この場合は、位相制御幅検出回路
1のインバータゲートG1 の出力波形は図2のロに示す
ように検出幅が短く、そのため、図2のハに示すよう
に、コンデンサC5 の充電電圧VC5は、ツエナーダイオ
ードZD2 のツエナー電圧VZD2 に至らない。従って、
抵抗R7 に電圧が発生しないので(図2のニ)、サイリ
スタQ4 はオフしたままで、トランジスタQ5 はオフの
ままである(図2のホ)。
【0018】その結果、電源電圧変動補償回路3が働い
て、従来例同様、電源電圧の変動に対して、常に、ラン
プ電圧を一定に保つ働きをする。次に、グループBの場
合について説明する。位相制御幅が大きい場合には、図
2のロに示すように、インバータゲートG1 の出力幅が
増えて、図2のハに示すように、コンデンサC5 の充電
電圧VC5が、ツエナーダイオードZD2 のツエナー電圧
VZD2 を越えるために、ツエナーダイオードZD2 がオ
ンして、抵抗R7 の両端に図2のニに示すように電圧が
発生する。
【0019】この電圧の発生により、サイリスタQ4 に
トリガがかかり、サイリスタQ4 がオンする。このサイ
リスタQ4 のアノードには、電源Vccが印加されている
ため、一度オンするとラッチされて、以降、図2のホに
示すように、トランジスタQ 5 をオンさせる。このトラ
ンジスタQ5 がオンすると、補償停止回路2のPUT・
Q3 のアノード電圧VR2が、図2のヘに示すように、ツ
エナーダイオードZD3 のツエナー電圧VZD3 に固定さ
れてしまい、電源電圧の変動に比例するコンデンサC1
の電圧VC1の影響を受けなくなり、補償停止回路2はそ
の機能を停止する。
【0020】以上の動作により、図1の装置において、
全点灯に近い位相制御時には、電源電圧変動に関わら
ず、ランプ電圧は一定に保たれ、チラツキや過電圧印加
によるランプ寿命の低下が防止できると共に、調光しよ
うとして位相制御幅を大きくした場合には、調光点灯が
可能となる。 (実施例2)実施例2を図3に示す。本実施例も先の実
施例と同様に、位相制御幅検出回路1、補償停止回路
2、電源電圧変動補償回路3及びインバータ回路4から
構成されている。
【0021】位相制御幅検出回路1は、整流器Reの両
端に抵抗R1 ,R2 の直列回路を接続し、その中点にツ
エナーダイオードZD1 とインバータゲートG1 を介し
てアンドゲートG2 の入力端子の一端に接続されてい
る。アンドゲートG2 の入力の他端には、パルス発振回
路11の出力端子が接続されると共に、該アンドゲート
G2 の出力端子はカウンタ回路12に接続されている。
【0022】補償停止回路2は、上記カウンタ回路12
の出力端子を抵抗R7 を介して接続すると共に、サイリ
スタQ6 のゲートに接続している。このサイリスタQ6
のカソードは、トランジスタQ5 のベースに接続されて
いる。電源電圧変動補償回路3は、上記整流器Reの両
端にダイオードD2 とコンデンサC4 の直列回路を並列
接続し、該コンデンサC4 の両端に抵抗R4 ,R5 を接
続すると共に、その中点はトランジスタQ3 のエミッタ
に接続してある。該トランジスタQ3 のベースは、トラ
ンジスタQ4のコレクタ・エミッタを介して接地され、
該トランジスタQ4 のベースは、制御電源Vccとトラン
ジスタQ5 のコレクタに接続されている。上記トランジ
スタQ3 のコレクタは、ダイオードD3 を介してインバ
ータ回路4へ入力されている。
【0023】インバータ回路4は、スイッチングレギュ
レータ用IC(例えば、μPC1094)41を用いた
一般の一石他励式インバータ回路である。この回路は、
IC41の5,6ピンに接続されたコンデンサC3 及び
抵抗R8 により、発振周波数が任意に設定できると共
に、1ピンに入力する電圧によりオンデューティを任意
に変化でき、出力電圧を制御することができる。
【0024】電源電圧変動補償回路3のダイオードD3
のカソードが、IC41の1ピンに接続されると共に、
1ピンにはトランジスタQ2 のコレクタが、またトラン
ジスタQ2 のエミッタは抵抗R7 を介して14ピンに接
続され、該トランジスタQ2 のベースは、上記トランジ
スタQ5 のコレクタへ入力されている。次に、図4を用
いて回路動作を説明する。先の実施例と同様に、グルー
プAとBに場合分けして説明する。位相制御幅が小さい
グループAでは、インバータゲートG1 の出力(図4の
ロ)と、パルス発振回路11の出力(図4のハ)とがア
ンドゲートG2 に入力され、該アンドゲートG2 から図
4のニに示す数のパルスがカウンタ回路12へ入力され
る。
【0025】しかし、カウンタ回路12で任意に決めら
れたパルス数が入力されないと、図4のホに示すよう
に、カウンタ回路12の出力はHレベルにならず、サイ
リスタQ6 は図4のヘに示すようにオフしたままであ
り、トランジスタQ5 がオフのため(図4のト)、トラ
ンジスタQ4 がオン、トランジスタQ2 がオフして、I
C41の1ピンには電源電圧変動に比例するVR5の電圧
が印加して、電源電圧変動補償回路3が働く。
【0026】また、位相制御幅が大きいグループBで
は、アンドゲートG2からのパルス数が図4のニに示す
ように、一定数を越えるため、カウンタ回路12の出力
は図4のホに示すように、Hレベルとなり、図4のヘに
示すように、サイリスタQ6 がオンする。サイリスタQ
6 がオンすることにより、トランジスタQ5 (図4の
ト),Q2 がオンし、トランジスタQ4 ,Q3 がオフす
るために、IC41の1ピンには、抵抗R7 とR6 とで
一義的に決まる電圧が印加されて、オンデューティは固
定されてしまい、電源電圧変動補償回路3が働かず、位
相制御角に応じた電力がランプLへ印加され、調光点灯
が可能となる。
【0027】
【発明の効果】本発明は上述のように、商用電源を全波
整流した脈流電源を電源とするインバータ回路と、この
インバータ回路より供給される高周波電力により点灯さ
れるランプとを備えた高周波点灯装置において、上記イ
ンバータ回路への入力電圧を検出し、それに基づいて生
成した制御信号によりインバータ回路への出力を一定に
保つ電源電圧変動補償回路と、インバータ回路に入力さ
れる電圧の期間が所定幅以上になった場合に上記電源電
圧変動補償回路の動作を停止させる制御手段を設けたも
のであるから、全点灯時には、電源電圧の変動に対し
て、電源電圧変動補償回路によりランプ電圧を一定に保
ち、チラツキを防止でき、回路の信頼性を向上させるこ
とができ、また、インバータ回路に入力される電圧の期
間が変化する調光時には、電源電圧変動補償回路の動作
を停止させて、位相制御角に比例した調光をスムーズに
行うことができる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の具体回路図である。
【図2】同上の図1の動作波形図である。
【図3】同上の実施例2の具体回路図である。
【図4】同上の図3の動作波形図である。
【図5】従来例の具体回路図である。
【図6】図5の動作波形図である。
【図7】調光器を組み合わせた場合の従来例のブロック
図である。
【図8】図7の動作波形図である。
【符号の説明】
1 位相制御幅検出回路 2 補償停止回路 3 電源電圧変動補償回路 4 インバータ回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用電源を全波整流した脈流電源を電源
    とするインバータ回路と、このインバータ回路より供給
    される高周波電力により点灯されるランプとを備えた高
    周波点灯装置において、上記インバータ回路への入力電
    圧を検出し、それに基づいて生成した制御信号によりイ
    ンバータ回路への出力を一定に保つ電源電圧変動補償回
    路と、インバータ回路に入力される電圧の期間が所定幅
    以上になった場合に上記電源電圧変動補償回路の動作を
    停止させる制御手段を設けたことを特徴とする高周波点
    灯装置。
JP3265601A 1991-10-15 1991-10-15 高周波点灯装置 Withdrawn JPH05109491A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009262707A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 配光可変型放電灯点灯装置、車両用前照灯灯具
JP2018029473A (ja) * 2008-10-08 2018-02-22 ホルディップ リミテッド 電源アダプタに関する改良

Cited By (2)

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Effective date: 19990107