JPH0521177A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH0521177A JPH0521177A JP3166916A JP16691691A JPH0521177A JP H0521177 A JPH0521177 A JP H0521177A JP 3166916 A JP3166916 A JP 3166916A JP 16691691 A JP16691691 A JP 16691691A JP H0521177 A JPH0521177 A JP H0521177A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電灯個々のばらつきや経年変化、あるいは
内部状態による放電灯特性に影響を受けないで安定した
光量の制御ができる放電灯点灯装置を得る。 【構成】 光検出器7、電流検出手段10a、電圧検出
手段10bにより放電灯5の光量、放電電流、電圧を検
出し、それらの値に基づいて放電灯5に供給する電力を
制御して放電灯5の点灯制御を行う。 【効果】 放電灯個々のばらつきによらない安定で常に
確実な放電灯の点灯制御がなされる。
内部状態による放電灯特性に影響を受けないで安定した
光量の制御ができる放電灯点灯装置を得る。 【構成】 光検出器7、電流検出手段10a、電圧検出
手段10bにより放電灯5の光量、放電電流、電圧を検
出し、それらの値に基づいて放電灯5に供給する電力を
制御して放電灯5の点灯制御を行う。 【効果】 放電灯個々のばらつきによらない安定で常に
確実な放電灯の点灯制御がなされる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は放電灯の発光量の制御
に関するものである。
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図12は例えば、特開平2−21509
0号公報に記載された従来の放電灯点灯装置を示す構成
図である。図12において1はエネルギー供給源となる
電源、2は全波整流器などの電力変換器、3は上記電力
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とコンデンサC1,C2との直列共
振回路、5は放電灯である。
0号公報に記載された従来の放電灯点灯装置を示す構成
図である。図12において1はエネルギー供給源となる
電源、2は全波整流器などの電力変換器、3は上記電力
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とコンデンサC1,C2との直列共
振回路、5は放電灯である。
【0003】また、6は制御手段でありインバータ回路
3を制御する信号S1を出力する。なおコンデンサC1
とC2の直列回路は、放電灯5の端子電圧を電圧値Vc
として検出するためのものであり、また、放電灯5に直
列に接続された抵抗Rは、放電灯5を流れる放電電流を
電圧値VRとして検出するためのものである。
3を制御する信号S1を出力する。なおコンデンサC1
とC2の直列回路は、放電灯5の端子電圧を電圧値Vc
として検出するためのものであり、また、放電灯5に直
列に接続された抵抗Rは、放電灯5を流れる放電電流を
電圧値VRとして検出するためのものである。
【0004】図13は図12に示した従来の放電灯点灯
装置の制御過程を示すフローチャートであり、以下、図
13を用いて動作を説明する。放電灯の点滅を操作する
ライトスイッチ(図示せず)がONにされると、まず制
御手段6は、信号S1の周波数を100KHzに設定す
る(ステップ131)。それによってインバータ回路3
は100KHzの交流電力を発生し、それをLC直列共
振回路4に印加することにより、放電灯5の両端には1
0kV程度の高電圧が印加される。
装置の制御過程を示すフローチャートであり、以下、図
13を用いて動作を説明する。放電灯の点滅を操作する
ライトスイッチ(図示せず)がONにされると、まず制
御手段6は、信号S1の周波数を100KHzに設定す
る(ステップ131)。それによってインバータ回路3
は100KHzの交流電力を発生し、それをLC直列共
振回路4に印加することにより、放電灯5の両端には1
0kV程度の高電圧が印加される。
【0005】次に、制御手段6は、コンデンサC1とC
2の接続点の電圧値Vc、または抵抗Rの電圧値VRか
ら放電灯5で絶縁破壊が生じたか否かを判定(ステップ
132)する。なお、Vc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、絶縁が破壊され
ると低い値になり、VRの値は絶縁中は0で、絶縁破壊
後は大きくなるから、VcまたはVRの値を所定値Vs
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
することができる。
2の接続点の電圧値Vc、または抵抗Rの電圧値VRか
ら放電灯5で絶縁破壊が生じたか否かを判定(ステップ
132)する。なお、Vc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、絶縁が破壊され
ると低い値になり、VRの値は絶縁中は0で、絶縁破壊
後は大きくなるから、VcまたはVRの値を所定値Vs
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
することができる。
【0006】次に、絶縁破壊が生じた場合には、信号S
1の周波数を低い値の初期値、例えば4KHzに設定
(ステップ133)する。図12に示すごときLC直列
回路に於いては、LC直列回路に印加する電圧を一定に
しておいても、その周波数を変化させると、放電灯に流
れる放電電流が変化する。すなわち周波数が高くなると
L分によって電流は減少し、周波数が低くなると電流は
増加する。したがって、信号S1の周波数を低い4KH
zに設定すれば、放電電流を大きな値にすることができ
る。
1の周波数を低い値の初期値、例えば4KHzに設定
(ステップ133)する。図12に示すごときLC直列
回路に於いては、LC直列回路に印加する電圧を一定に
しておいても、その周波数を変化させると、放電灯に流
れる放電電流が変化する。すなわち周波数が高くなると
L分によって電流は減少し、周波数が低くなると電流は
増加する。したがって、信号S1の周波数を低い4KH
zに設定すれば、放電電流を大きな値にすることができ
る。
【0007】次に100mSが経過したか否か(ステッ
プ134)を判定し、100mS経過すると信号S1の
周波数を50Hzづつ増加させる(ステップ135)。
次に、信号S1の周波数が6KHzに達したか否かを判
定(ステップ136)し、6KHzに達するまではステ
ップ134、135を繰り返して100mS毎に50H
zづつ増加させる。また6kHzに達すると100mS
毎に加算する周波数を100Hzにする(ステップ13
7、138)。そして信号S1の周波数が10KHzに
達すると、その値に固定する(ステップ139)。
プ134)を判定し、100mS経過すると信号S1の
周波数を50Hzづつ増加させる(ステップ135)。
次に、信号S1の周波数が6KHzに達したか否かを判
定(ステップ136)し、6KHzに達するまではステ
ップ134、135を繰り返して100mS毎に50H
zづつ増加させる。また6kHzに達すると100mS
毎に加算する周波数を100Hzにする(ステップ13
7、138)。そして信号S1の周波数が10KHzに
達すると、その値に固定する(ステップ139)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の放電灯点灯装置
は放電灯への電力供給パターンが1つに固定されている
ために、次の問題点があった。1.放電灯のばらつき、
経年変化により各放電灯毎に発光効率などの特性は異な
る、したがって光の立ち上がり特性は放電灯毎にまちま
ちとなる。2.放電灯の内部状態によっては必要以上の
電力が供給されてしまい光出力は大きくオーバシュート
する。3.間接的に発光現象を捉えているために、誤認
識する可能性があり、安定な放電灯の始動が実現できな
い。このような問題点は車両の前照灯など、高安定度や
高信頼性が要求される部分への搭載を困難にしていた。
は放電灯への電力供給パターンが1つに固定されている
ために、次の問題点があった。1.放電灯のばらつき、
経年変化により各放電灯毎に発光効率などの特性は異な
る、したがって光の立ち上がり特性は放電灯毎にまちま
ちとなる。2.放電灯の内部状態によっては必要以上の
電力が供給されてしまい光出力は大きくオーバシュート
する。3.間接的に発光現象を捉えているために、誤認
識する可能性があり、安定な放電灯の始動が実現できな
い。このような問題点は車両の前照灯など、高安定度や
高信頼性が要求される部分への搭載を困難にしていた。
【0009】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、確実な始動の検出と、放電灯のばらつ
きや、経年変化、あるいはランプの状態によらず、規定
光量へのすばやい制御が可能となり、放電灯の安定な点
灯制御が可能な放電灯点灯装置を得ることを目的とす
る。
なされたもので、確実な始動の検出と、放電灯のばらつ
きや、経年変化、あるいはランプの状態によらず、規定
光量へのすばやい制御が可能となり、放電灯の安定な点
灯制御が可能な放電灯点灯装置を得ることを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る放電灯点
灯装置は、放電灯に電力を供給する電力供給手段と、上
記放電灯の光量を検出する光検出手段と、上記放電灯に
流れる放電電流を検出する電流検出手段と、上記放電灯
に印加される圧を検出する電圧検出手段と、上記光検出
手段、電流検出手段、電圧検出手段の検出結果に基づい
て上記電力供給手段の供給電力を制御する制御手段とを
備えたものである。
灯装置は、放電灯に電力を供給する電力供給手段と、上
記放電灯の光量を検出する光検出手段と、上記放電灯に
流れる放電電流を検出する電流検出手段と、上記放電灯
に印加される圧を検出する電圧検出手段と、上記光検出
手段、電流検出手段、電圧検出手段の検出結果に基づい
て上記電力供給手段の供給電力を制御する制御手段とを
備えたものである。
【0011】また、上記制御手段は上記光検出手段の検
出値が所定の光量目標値になるように放電灯への供給電
力を制御するものである。
出値が所定の光量目標値になるように放電灯への供給電
力を制御するものである。
【0012】また、上記制御手段は上記電流検出手段、
電圧検出手段から得られる電流値、電圧値の積が所定の
値以下となるように放電灯への供給電力を制御するよう
にしたものである。
電圧検出手段から得られる電流値、電圧値の積が所定の
値以下となるように放電灯への供給電力を制御するよう
にしたものである。
【0013】さらに、上記電流検出手段、電圧検出手段
から得られる電流値、電圧値に基づき、上記光量目標値
を決定するようにしたものである。
から得られる電流値、電圧値に基づき、上記光量目標値
を決定するようにしたものである。
【0014】
【作用】この発明に係る放電灯点灯装置においては、光
検出手段により放電灯の直接の出力量である光が計測さ
れ、かつ放電灯の放電電流や放電灯の電圧を計測され、
放電灯の状態に応じて好適な制御が行われる。
検出手段により放電灯の直接の出力量である光が計測さ
れ、かつ放電灯の放電電流や放電灯の電圧を計測され、
放電灯の状態に応じて好適な制御が行われる。
【0015】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例1.図1はこの発明の実施例による放電灯点灯装
置の構成を示す構成図である。図1において、1はエネ
ルギーの供給源となる直流電源、2はこの直流電源1よ
り供給される直流電圧を所定の電圧に昇圧するDC−D
Cコンバータなどの電力変換器、3はこの電力変換器2
から得られる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とコンデンサ
Cとで構成された直列共振回路であり、これらにより電
力供給手段が構成されている。5は放電灯であり直列共
振回路4のコンデンサCの両端に接続される。
る。 実施例1.図1はこの発明の実施例による放電灯点灯装
置の構成を示す構成図である。図1において、1はエネ
ルギーの供給源となる直流電源、2はこの直流電源1よ
り供給される直流電圧を所定の電圧に昇圧するDC−D
Cコンバータなどの電力変換器、3はこの電力変換器2
から得られる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とコンデンサ
Cとで構成された直列共振回路であり、これらにより電
力供給手段が構成されている。5は放電灯であり直列共
振回路4のコンデンサCの両端に接続される。
【0016】6は制御手段であり専用のアナログもしく
はディジタル回路、あるいはマイクロコンピュータ等で
構成され、インバータ3を駆動する信号を出力する。7
は放電灯5の光出力量を計測するためのフォトダイオー
ドなどの光検出器7であり、制御手段6に接続されてい
る。8は放電灯5の目標光出力量を設定する目標値設定
手段、9は放電灯5の点灯開始ならびに消灯を制御手段
に指示するスイッチである。
はディジタル回路、あるいはマイクロコンピュータ等で
構成され、インバータ3を駆動する信号を出力する。7
は放電灯5の光出力量を計測するためのフォトダイオー
ドなどの光検出器7であり、制御手段6に接続されてい
る。8は放電灯5の目標光出力量を設定する目標値設定
手段、9は放電灯5の点灯開始ならびに消灯を制御手段
に指示するスイッチである。
【0017】また、10aは放電灯5に流れる放電電流
(以下ランプ電流と略す)を検出するための例えばカレ
ントトランス(以下CTと略す)であり、制御手段6内
の電流検出手段10bに接続されている。11は放電灯
5の電圧(以下ランプ電圧と略す)を計測するためにコ
ンデンサC2の両端に接続した電圧検出手段であり、制
御手段6内に設けられている。
(以下ランプ電流と略す)を検出するための例えばカレ
ントトランス(以下CTと略す)であり、制御手段6内
の電流検出手段10bに接続されている。11は放電灯
5の電圧(以下ランプ電圧と略す)を計測するためにコ
ンデンサC2の両端に接続した電圧検出手段であり、制
御手段6内に設けられている。
【0018】図2は図1に示した構成の装置による第1
の実施例の動作を示すフローチャートである。以下、図
2に基づき動作の説明を行なう。制御手段6に接続され
たスイッチ9が閉じ放電灯の点灯を指令(ステップ20
1)すると、制御手段6は共振回路4の回路定数LCに
より決定される共振周波数foに相当する周波数出力S
1をインバータ回路3に印加(ステップ202)する。
の実施例の動作を示すフローチャートである。以下、図
2に基づき動作の説明を行なう。制御手段6に接続され
たスイッチ9が閉じ放電灯の点灯を指令(ステップ20
1)すると、制御手段6は共振回路4の回路定数LCに
より決定される共振周波数foに相当する周波数出力S
1をインバータ回路3に印加(ステップ202)する。
【0019】インバータ回路3は直流電源1から供給さ
れる電力をfoHzの高周波電力に変換して直列共振回
路4に供給する。直列共振回路4のコンデンサCの両端
には共振現象により高電圧が発生する。この高電圧が放
電灯5に印加されると、放電灯5は絶縁破壊を起こして
放電を開始し、同時に発光現象を引き起こす。この発光
は光検出器7により検出される。
れる電力をfoHzの高周波電力に変換して直列共振回
路4に供給する。直列共振回路4のコンデンサCの両端
には共振現象により高電圧が発生する。この高電圧が放
電灯5に印加されると、放電灯5は絶縁破壊を起こして
放電を開始し、同時に発光現象を引き起こす。この発光
は光検出器7により検出される。
【0020】図3に示すように予め定められたしきい値
以上の光出力が検出される(ステップ203)と制御手
段6は放電灯5の放電開始を認識して、点灯用電力を放
電灯5に加えるためにfoにくらべ低い、例えば放電灯
5の最大電流とインバータ出力電圧と直列共振回路4の
インダクタンスLから決定されるfsなる周波数出力S
1(ステップ204)をインバータ3に印加する。
以上の光出力が検出される(ステップ203)と制御手
段6は放電灯5の放電開始を認識して、点灯用電力を放
電灯5に加えるためにfoにくらべ低い、例えば放電灯
5の最大電流とインバータ出力電圧と直列共振回路4の
インダクタンスLから決定されるfsなる周波数出力S
1(ステップ204)をインバータ3に印加する。
【0021】またステップ203において、外部からの
光の入射により放電灯5の放電開始前から光が検出され
放電による光の変化が検出できない場合や、光検出器7
の異常などにより発光が検出されなかった場合でも、ス
テップ205で、電圧検出手段11によりランプ電圧の
低下が検出されれば放電開始が認識され、ステップ20
4に進み、fsなる周波数出力S1がインバータ3に印
加される。
光の入射により放電灯5の放電開始前から光が検出され
放電による光の変化が検出できない場合や、光検出器7
の異常などにより発光が検出されなかった場合でも、ス
テップ205で、電圧検出手段11によりランプ電圧の
低下が検出されれば放電開始が認識され、ステップ20
4に進み、fsなる周波数出力S1がインバータ3に印
加される。
【0022】このようにして放電灯5の始動がなされ
る。次に放電開始した放電灯5から出力される光をすば
やく規定の光量に制御する方法を図2のフローチャート
と図4により説明する。図4は放電灯点灯時の光出力の
変化を示す特性図である。
る。次に放電開始した放電灯5から出力される光をすば
やく規定の光量に制御する方法を図2のフローチャート
と図4により説明する。図4は放電灯点灯時の光出力の
変化を示す特性図である。
【0023】まず制御手段6は光検出器7により放電灯
5の光出力値X1を測定して読み込み(ステップ20
6)、さらに電圧検出手段11、CT10a、電流検出
手段10bにより、ランプ電圧VL、ランプ電流ILを読
み込む(ステップ207)。次に目標値設定手段8によ
りあらかじめ設定された目標値のXtと光出力値X1とを
比較演算(ステップ208)し、インバータ3へ出力す
る周波数を決定(ステップ209)する。この比較演算
の方法は、例えば式(1)に示すように、目標値Xtと
現在の光出力の測定値Xnとの差分及び光出力値の変化
量から制御量yを決定する。
5の光出力値X1を測定して読み込み(ステップ20
6)、さらに電圧検出手段11、CT10a、電流検出
手段10bにより、ランプ電圧VL、ランプ電流ILを読
み込む(ステップ207)。次に目標値設定手段8によ
りあらかじめ設定された目標値のXtと光出力値X1とを
比較演算(ステップ208)し、インバータ3へ出力す
る周波数を決定(ステップ209)する。この比較演算
の方法は、例えば式(1)に示すように、目標値Xtと
現在の光出力の測定値Xnとの差分及び光出力値の変化
量から制御量yを決定する。
【0024】
yn=a(Xt−Xn)+b(Xn-1−Xn)+yn-1・・・・(1)
【0025】例えば、時刻2の時には
y2=a(Xt−X2)+b(X1−X2)+y1・・・・(2)
であり、
Xt>X2、X1<X2
であるから式(2)の右辺第1項は正の値となり、第2
項は負の値となる。図4にみるように時刻1から時刻2
の間において光出力量は急激に変化し、その変化幅(X
1−X2)は時刻2における測定値X2と目標値Xtとの差
(Xt−X2)よりも小さくなっている。このようなとき
単純にXtとX2の差分だけ制御量を増加すると次の時
点で目標値を大きくオーバする可能性が高い。よってこ
のようなときには逆に制御出力を下げオーバシュートを
防ぐことが必要である。
項は負の値となる。図4にみるように時刻1から時刻2
の間において光出力量は急激に変化し、その変化幅(X
1−X2)は時刻2における測定値X2と目標値Xtとの差
(Xt−X2)よりも小さくなっている。このようなとき
単純にXtとX2の差分だけ制御量を増加すると次の時
点で目標値を大きくオーバする可能性が高い。よってこ
のようなときには逆に制御出力を下げオーバシュートを
防ぐことが必要である。
【0026】このための操作が第1項と第2項の大小関
係によりなされ、言い換えれば第1項は単純に目標値に
制御量を近付ける役割を持ち、第2項は過制御にならな
いようブレーキをかける役割を担う。このような演算操
作により出力周波数が決定される。
係によりなされ、言い換えれば第1項は単純に目標値に
制御量を近付ける役割を持ち、第2項は過制御にならな
いようブレーキをかける役割を担う。このような演算操
作により出力周波数が決定される。
【0027】しかし、ここで放電灯の特性として印加で
きる最大電力や最大電流は決められていることから、上
記の演算で求めた周波数をインバータに加えた場合には
規定の最大電力や最大電流を超える可能性がある。ま
た、光検出器7が故障などしてその出力が0になった場
合には、上記演算の結果はランプに最大の電流を流すよ
うな出力となり、ランプを破壊する恐れがある。従っ
て、現在印加されている電力を求め、その電力が規定の
値を超えているときには、超過分に見合ったインバータ
駆動周波数に補正する必要がある。
きる最大電力や最大電流は決められていることから、上
記の演算で求めた周波数をインバータに加えた場合には
規定の最大電力や最大電流を超える可能性がある。ま
た、光検出器7が故障などしてその出力が0になった場
合には、上記演算の結果はランプに最大の電流を流すよ
うな出力となり、ランプを破壊する恐れがある。従っ
て、現在印加されている電力を求め、その電力が規定の
値を超えているときには、超過分に見合ったインバータ
駆動周波数に補正する必要がある。
【0028】本実施例ではまずステップ207で読み込
まれたランプ電圧VL、ランプ電流ILから現在の印加電
力を求め、その電力が定格を超えているか否か判別し
(ステップ210)、定格を超えているときには周波数
を上げる(ステップ211)などの操作を行なう。ま
た、電力が定格内であっても、例えばコールドスタート
時などではランプ電圧VLが低いために、電流が過剰に
流れても電力は定格内であることがある。このような場
合ランプ電流の定格を超える可能性があるため、ランプ
電流を制限する必要がある。このランプ電流は、インバ
ータ回路3に接続された直列共振回路4のインダクタン
スLにより制限され、インバータ駆動周波数の逆数1/
fに比例する。従って、予め最大電流とインダクタンス
値とインバータ出力電圧などから最大電流時のインバー
タ駆動周波数flimitを求めておき、インバータ駆動周
波数がこれを下回る場合はインバータ駆動周波数をfli
mitに設定し(ステップ212、213)、周波数を制
限して過剰な電流を防止する。
まれたランプ電圧VL、ランプ電流ILから現在の印加電
力を求め、その電力が定格を超えているか否か判別し
(ステップ210)、定格を超えているときには周波数
を上げる(ステップ211)などの操作を行なう。ま
た、電力が定格内であっても、例えばコールドスタート
時などではランプ電圧VLが低いために、電流が過剰に
流れても電力は定格内であることがある。このような場
合ランプ電流の定格を超える可能性があるため、ランプ
電流を制限する必要がある。このランプ電流は、インバ
ータ回路3に接続された直列共振回路4のインダクタン
スLにより制限され、インバータ駆動周波数の逆数1/
fに比例する。従って、予め最大電流とインダクタンス
値とインバータ出力電圧などから最大電流時のインバー
タ駆動周波数flimitを求めておき、インバータ駆動周
波数がこれを下回る場合はインバータ駆動周波数をfli
mitに設定し(ステップ212、213)、周波数を制
限して過剰な電流を防止する。
【0029】このような操作を経て、最終的にインバー
タ駆動周波数は決定され出力される(ステップ21
4)。これら一連の操作を規定時間ts毎に行なうこと
により、放電灯5の光出力は一定に制御される。
タ駆動周波数は決定され出力される(ステップ21
4)。これら一連の操作を規定時間ts毎に行なうこと
により、放電灯5の光出力は一定に制御される。
【0030】ホットリスタートのように放電灯5内部の
ガス圧力が高い場合には、発光効率が高くなっているた
め、点灯初期から高光出力が得られ、また放電灯の効率
は放電灯内部の温度などに依存するため一定の電力を加
えたときの光量を推定することは困難であるので、常に
一定光量に制御することは困難であったが、この発明に
よれば光出力を直接検出することにより、放電灯の状態
によらず、速やかに一定光量に制御することが容易であ
る。
ガス圧力が高い場合には、発光効率が高くなっているた
め、点灯初期から高光出力が得られ、また放電灯の効率
は放電灯内部の温度などに依存するため一定の電力を加
えたときの光量を推定することは困難であるので、常に
一定光量に制御することは困難であったが、この発明に
よれば光出力を直接検出することにより、放電灯の状態
によらず、速やかに一定光量に制御することが容易であ
る。
【0031】以上の動作は再びスイッチ9が押され消灯
が指示(ステップ215)されるまで繰り返し行なわ
れ、消灯が指示されるとインバータ回路3への周波数出
力S1を停止(ステップ216)し、消灯する(ステッ
プ217)。
が指示(ステップ215)されるまで繰り返し行なわ
れ、消灯が指示されるとインバータ回路3への周波数出
力S1を停止(ステップ216)し、消灯する(ステッ
プ217)。
【0032】実施例2.次に、上記のように放電灯5の
光を検出して制御を行なう場合、予め所定の光量の目標
値Xtを決定しておく必要があるが、個々の放電灯の特
性や状態によってその目標値の適切な値は異なる。以下
に適切な目標値を求めるための動作を説明する。図5は
その目標値光量を求めるための動作を示すフローチャー
トである。
光を検出して制御を行なう場合、予め所定の光量の目標
値Xtを決定しておく必要があるが、個々の放電灯の特
性や状態によってその目標値の適切な値は異なる。以下
に適切な目標値を求めるための動作を説明する。図5は
その目標値光量を求めるための動作を示すフローチャー
トである。
【0033】初回始動時(ステップ501)には、デフ
ォルトとしてある目標値を設定しておき(ステップ50
2)、この状態でランプを点灯する。点灯後、規定周期
でランプ電圧VLとランプ電流ILならびに光量Xを測定
し(ステップ503)、ランプ電圧VLとランプ電流IL
からランプ電力Pを計算し(ステップ504)、記憶す
る。次に、制御手段6はランプ電力Pの変化量dPを所
定の周期毎に計算し(ステップ505)、光量X、電力
Pと共に記憶する(ステップ506)。以後消灯される
まで上記操作を繰り返す(ステップ507)。
ォルトとしてある目標値を設定しておき(ステップ50
2)、この状態でランプを点灯する。点灯後、規定周期
でランプ電圧VLとランプ電流ILならびに光量Xを測定
し(ステップ503)、ランプ電圧VLとランプ電流IL
からランプ電力Pを計算し(ステップ504)、記憶す
る。次に、制御手段6はランプ電力Pの変化量dPを所
定の周期毎に計算し(ステップ505)、光量X、電力
Pと共に記憶する(ステップ506)。以後消灯される
まで上記操作を繰り返す(ステップ507)。
【0034】消灯された場合、その消灯時のランプ状態
を求める。まず消灯直前に記憶されたdPから、図6に
示すメンバシップ関数により、そのランプ状態が立ち上
げ期、移行期、安定期であるそれぞれの確立Fを求める
(ステップ508)。図7は電力の変化パターンと光出
力の関係を示すもので、図6に示すメンバシップ関数の
基となる曲線である。図7から安定期には電力の変化は
小さく、移行期には電力は減少傾向にあり、また立ち上
げ期には増加傾向にあることがわかり、これにより図6
に示すメンバシップ関数が導出される。
を求める。まず消灯直前に記憶されたdPから、図6に
示すメンバシップ関数により、そのランプ状態が立ち上
げ期、移行期、安定期であるそれぞれの確立Fを求める
(ステップ508)。図7は電力の変化パターンと光出
力の関係を示すもので、図6に示すメンバシップ関数の
基となる曲線である。図7から安定期には電力の変化は
小さく、移行期には電力は減少傾向にあり、また立ち上
げ期には増加傾向にあることがわかり、これにより図6
に示すメンバシップ関数が導出される。
【0035】次に、求められた確率Fと記憶されている
電力Pとによりランプの状態を決定する(ステップ50
9)。このランプ状態決定には次のルールを使用する。
電力Pとによりランプの状態を決定する(ステップ50
9)。このランプ状態決定には次のルールを使用する。
【0036】ルール1
もし、移行期の確立が0で、かつ安定期の確立が立ち上
げ期の確立よりも低く、かつPが35W以下であった
ら、立ち上げ期である。
げ期の確立よりも低く、かつPが35W以下であった
ら、立ち上げ期である。
【0037】ルール2
もし、移行期の確立が0で、かつ安定期の確立が立ち上
げ期の確立よりも高く、かつPが35W以下であった
ら、安定期である。
げ期の確立よりも高く、かつPが35W以下であった
ら、安定期である。
【0038】ルール3
もし、立ち上げ期の確立が0で、かつ移行期の確立が安
定期の確立よりも高く、かつPが35W以上であった
ら、移行期である。
定期の確立よりも高く、かつPが35W以上であった
ら、移行期である。
【0039】このようなルールによりランプ状態を決定
する。こうして決定されたランプ状態と記憶されている
電力Pとから、記憶されているランプの光量Xが定格光
出力量への到達率を図7の曲線から算出し(ステップ5
10)、光量Xをその到達率により補正し、次回の光量
目標値とする(ステップ511)。例えば図7の例で
は、移行期、安定期であればそのときの到達率は100
%でその光量を目標値とするし、立ち上げ期であればそ
のときの電力Pから定格光出力量への到達率を求め、そ
れにより光量Xを目標とすべき値に補正してその値を目
標値とする。以上の操作により、光量の目標値は、予め
放電灯5と光検出器7の相対位置関係や光検出器7の感
度ばらつき、放電灯7自体のばらつきを考慮して決定し
なくても、点灯/消灯を繰り返す度に適宜設定される。
する。こうして決定されたランプ状態と記憶されている
電力Pとから、記憶されているランプの光量Xが定格光
出力量への到達率を図7の曲線から算出し(ステップ5
10)、光量Xをその到達率により補正し、次回の光量
目標値とする(ステップ511)。例えば図7の例で
は、移行期、安定期であればそのときの到達率は100
%でその光量を目標値とするし、立ち上げ期であればそ
のときの電力Pから定格光出力量への到達率を求め、そ
れにより光量Xを目標とすべき値に補正してその値を目
標値とする。以上の操作により、光量の目標値は、予め
放電灯5と光検出器7の相対位置関係や光検出器7の感
度ばらつき、放電灯7自体のばらつきを考慮して決定し
なくても、点灯/消灯を繰り返す度に適宜設定される。
【0040】実施例3.次に、目標値を求めるための他
の実施例を説明する。図8はそのフローチャートであ
る。まず制御手段6は放電灯5の点灯を確認する(ステ
ップ801)と、光量目標値が読み込み設定されている
かを判定(ステップ802)する。ここですでにセット
されている場合は設定されている光量を目標値として立
ち上げの制御を行なう(ステップ803、804)。
の実施例を説明する。図8はそのフローチャートであ
る。まず制御手段6は放電灯5の点灯を確認する(ステ
ップ801)と、光量目標値が読み込み設定されている
かを判定(ステップ802)する。ここですでにセット
されている場合は設定されている光量を目標値として立
ち上げの制御を行なう(ステップ803、804)。
【0041】光量目標値が目標値設定手段8に設定され
ていないときは、初期点灯周波数fsをインバータに出
力(ステップ805)し、放電灯5に点灯電力を供給す
る。次に、制御手段6はCT10aと電圧検出手段11
によりランプ電流ILとランプ電圧VLを計測し(ステッ
プ806)、電力Pを計算(ステップ807)する。制
御手段6は放電灯5の定格電力と比較(ステップ80
8)して差を求め、これから供給電力が定格電力となる
ようインバータ駆動周波数を算出する(ステップ80
9)。
ていないときは、初期点灯周波数fsをインバータに出
力(ステップ805)し、放電灯5に点灯電力を供給す
る。次に、制御手段6はCT10aと電圧検出手段11
によりランプ電流ILとランプ電圧VLを計測し(ステッ
プ806)、電力Pを計算(ステップ807)する。制
御手段6は放電灯5の定格電力と比較(ステップ80
8)して差を求め、これから供給電力が定格電力となる
ようインバータ駆動周波数を算出する(ステップ80
9)。
【0042】制御手段6は上記状態を維持する。点灯か
ら規定時間経過(ステップ810)すると、制御手段6
は光検出器7により光量Xを読み込み、目標値設定手段
8に記憶する(ステップ811)。そして光目標値読み
込みフラグをセットし(ステップ812)、目標値の読
み込みを完了する。このように、放電灯5を定格電力で
点灯させ、安定した時期にその光量を読みとり次回から
の制御の目標値とすることで、予め放電灯5と光検出器
の相対位置関係や光検出器の感度ばらつき、放電灯5自
体のばらつきを考慮して決定しなくても、放電灯5を一
度点灯するだけで定格時に得られる光量を目標値に設定
できる。
ら規定時間経過(ステップ810)すると、制御手段6
は光検出器7により光量Xを読み込み、目標値設定手段
8に記憶する(ステップ811)。そして光目標値読み
込みフラグをセットし(ステップ812)、目標値の読
み込みを完了する。このように、放電灯5を定格電力で
点灯させ、安定した時期にその光量を読みとり次回から
の制御の目標値とすることで、予め放電灯5と光検出器
の相対位置関係や光検出器の感度ばらつき、放電灯5自
体のばらつきを考慮して決定しなくても、放電灯5を一
度点灯するだけで定格時に得られる光量を目標値に設定
できる。
【0043】また、制御目標とされる光量も放電灯の電
圧、電流などから算出するよう構成したため、予め特別
な手段により目標値を決定し記憶させるなどの手間が省
略できる。
圧、電流などから算出するよう構成したため、予め特別
な手段により目標値を決定し記憶させるなどの手間が省
略できる。
【0044】実施例4.次に、同様に目標値を求める他
の例を説明する。目標値は放電灯5の始動条件により変
える必要がある。図9は放電灯5に規定電力を与えたと
きの光出力を放電灯5の始動条件の違い(コールドスタ
ート、ホットスタート)により測定したものである。
の例を説明する。目標値は放電灯5の始動条件により変
える必要がある。図9は放電灯5に規定電力を与えたと
きの光出力を放電灯5の始動条件の違い(コールドスタ
ート、ホットスタート)により測定したものである。
【0045】放電灯5が冷えた状態から点灯させるコー
ルドスタートでは、電力を印加しても、発光量は緩やか
に増加する。逆に放電灯5消灯直後などに再点灯した場
合などのホットスタート時は発光量は急激に増加する。
このような特性を示す放電灯を点灯させる装置において
は、放電灯5の状態を正確に把握し、好適な制御シーケ
ンスを適用することが安定な光立ち上げを行なう上で必
要である。
ルドスタートでは、電力を印加しても、発光量は緩やか
に増加する。逆に放電灯5消灯直後などに再点灯した場
合などのホットスタート時は発光量は急激に増加する。
このような特性を示す放電灯を点灯させる装置において
は、放電灯5の状態を正確に把握し、好適な制御シーケ
ンスを適用することが安定な光立ち上げを行なう上で必
要である。
【0046】まず制御手段6は一定の電力を供給するた
めにインバータにfなる規定の周波数を印加し放電灯5
に電力を与える。このときに制御手段6は光検出器7か
ら得られる光量を読み取り、放電灯5の始動状態の確立
Fを図10に示すメンバシップ関数から求める。制御手
段6は放電灯5の状態を識別して図11に示す様にFの
値により始動時の目標値の与え方を決定し、以降目標値
に示された光量となるようインバータに印加する周波数
を調整する。
めにインバータにfなる規定の周波数を印加し放電灯5
に電力を与える。このときに制御手段6は光検出器7か
ら得られる光量を読み取り、放電灯5の始動状態の確立
Fを図10に示すメンバシップ関数から求める。制御手
段6は放電灯5の状態を識別して図11に示す様にFの
値により始動時の目標値の与え方を決定し、以降目標値
に示された光量となるようインバータに印加する周波数
を調整する。
【0047】すなわち、コールドスタート時は、初期の
光目標値を高めに設定することで、始動初期の駆動電力
を多く与え高速な光立ち上げを促し、逆に、ホットリス
タート時には初期の光目標値を低く設定し、供給電力を
押え過剰な光の出力を抑止する。このように放電灯5の
状態に応じた制御方法が設定できるため、始動状態によ
らない安定な光立ち上げが実現できる。
光目標値を高めに設定することで、始動初期の駆動電力
を多く与え高速な光立ち上げを促し、逆に、ホットリス
タート時には初期の光目標値を低く設定し、供給電力を
押え過剰な光の出力を抑止する。このように放電灯5の
状態に応じた制御方法が設定できるため、始動状態によ
らない安定な光立ち上げが実現できる。
【0048】本実施例では目標値を光量としたが、電力
の供給パターンであっても同様の効果を得られる。
の供給パターンであっても同様の効果を得られる。
【0049】なお、上記第1、第2、第3、第4の実施
例では放電灯への供給電力を可変する手段としてインバ
ータ駆動周波数を変化させたが、インバータの1次側電
源電圧を変化するなどたの電力可変手段を用いても同様
の効果を得ることができる。
例では放電灯への供給電力を可変する手段としてインバ
ータ駆動周波数を変化させたが、インバータの1次側電
源電圧を変化するなどたの電力可変手段を用いても同様
の効果を得ることができる。
【0050】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、光検出
手段により、放電灯の直接の出力量である光が計測さ
れ、かつ放電灯の放電電流や放電灯の電圧を計測され、
放電灯の状態に応じて好適な制御が行われるので、放電
灯個々のばらつきによらない安定でかつ動作が確実な放
電灯の点灯制御がなされる。
手段により、放電灯の直接の出力量である光が計測さ
れ、かつ放電灯の放電電流や放電灯の電圧を計測され、
放電灯の状態に応じて好適な制御が行われるので、放電
灯個々のばらつきによらない安定でかつ動作が確実な放
電灯の点灯制御がなされる。
【図1】この発明の実施例による放電灯点灯装置の構成
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図2】この発明の実施例による放電灯点灯装置の動作
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図3】この発明の実施例による放電灯点灯装置の放電
検出タイミングを示す説明図である。
検出タイミングを示す説明図である。
【図4】放電灯点灯時の光出力の変化を示す特性図であ
る。
る。
【図5】この発明の第2の実施例による放電灯点灯装置
の動作を示すフローチャートである。
の動作を示すフローチャートである。
【図6】この発明の第2の実施例における放電灯の状態
の確からしさを示すメンバシップ関数の説明図である。
の確からしさを示すメンバシップ関数の説明図である。
【図7】この発明の第2の実施例における放電灯の電力
の変化パターンと光出力の関係を示すこの説明図であ
る。
の変化パターンと光出力の関係を示すこの説明図であ
る。
【図8】この発明の第3の実施例による放電灯点灯装置
の動作を示すフローチャートである。
の動作を示すフローチャートである。
【図9】放電灯の始動状態による放電灯の光出力の違い
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図10】この発明の第4の実施例における放電灯の始
動状態の確からしさを示すメンバシップ関数の説明図で
ある。
動状態の確からしさを示すメンバシップ関数の説明図で
ある。
【図11】この発明の第4の実施例における始動状態の
確からしさと放電灯の光目標値パタンとの関係を示す説
明図である。
確からしさと放電灯の光目標値パタンとの関係を示す説
明図である。
【図12】従来の放電灯点灯装置の構成を示す構成図で
ある。
ある。
【図13】従来の放電灯点灯装置の動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
1 直流電源
2 電力変換器
3 インバータ回路
4 直列共振回路
5 放電灯
6 制御手段
7 光検出器
8 目標値設定手段
9 スイッチ
10a カレントトランス
10b 電流検出手段
11 電圧検出手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 永井 敏
鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式
会社生活システム研究所内
(72)発明者 私市 広康
鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式
会社生活システム研究所内
(72)発明者 伊藤 善朗
鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式
会社生活システム研究所内
(72)発明者 五十嵐 和之
鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機照明
株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 放電灯と、この放電灯に電力を供給する
電力供給手段と、上記放電灯の光量を検出する光検出手
段と、上記放電灯に流れる放電電流を検出する電流検出
手段と、上記放電灯に印加される圧を検出する電圧検出
手段と、上記光検出手段、電流検出手段、電圧検出手段
の検出結果に基づいて上記電力供給手段の供給電力を制
御する制御手段とを備えたことを特徴とする放電灯点灯
装置。 - 【請求項2】 上記制御手段は、上記光検出手段の検出
値が所定の光量目標値になるように放電灯への供給電力
を制御することを特徴とする請求項1記載の放電灯点灯
装置。 - 【請求項3】 上記制御手段は、上記電流検出手段、電
圧検出手段から得られる電流値、電圧値の積が所定の値
以下となるように放電灯への供給電力を制御することを
特徴とする請求項2記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項4】 上記制御手段は、上記電流検出手段、電
圧検出手段から得られる電流値、電圧値に基づき、上記
光量目標値を決定することを特徴とする請求項2ないし
3記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166916A JP2948684B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166916A JP2948684B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521177A true JPH0521177A (ja) | 1993-01-29 |
| JP2948684B2 JP2948684B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=15840025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166916A Expired - Fee Related JP2948684B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948684B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63141294A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-13 | 松下電器産業株式会社 | 放電ランプの交換時期検知装置 |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP3166916A patent/JP2948684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63141294A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-13 | 松下電器産業株式会社 | 放電ランプの交換時期検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2948684B2 (ja) | 1999-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |