JPH0531279B2 - - Google Patents
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- JPH0531279B2 JPH0531279B2 JP59104663A JP10466384A JPH0531279B2 JP H0531279 B2 JPH0531279 B2 JP H0531279B2 JP 59104663 A JP59104663 A JP 59104663A JP 10466384 A JP10466384 A JP 10466384A JP H0531279 B2 JPH0531279 B2 JP H0531279B2
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- 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 Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
［発明の技術分野］
本発明はフリツカーフリー型放電灯点灯装置に
関し、更に詳しくは、放電灯を安定して点灯で
き、放電灯の電圧（管電圧という）の変化に伴う
電力の変化を最小にすることができる点灯装置に
関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 放電灯の点灯装置は、一般に商用交流を入力源
とし、その装置回路中に限流リアクトルを組込み
その限流特性によつて安定な点灯を行なう形式の
ものが多い。しかしながら、用いる商用交流の周
波数によつてはフリツカーが発生し、テレビ、映
画撮影等の光源として用いた場合に望ましくない
現象が生ずる。 このようなフリツカーを防止するために、商用
交流に代えて矩形波を用いる点灯装置が広く採用
されている。 例えば、従来知られているフリツカーフリー型
放電灯点灯装置の構成図をブロツク図として第１
図に示す。 第１図で、１は商用交流を整流して平滑直流
250Vを得るための整流回路、２は装置全体の制
御系を動作させるための補助電源回路、３は整流
回路１で得られた直流250Vを必要電圧に変換す
るためのDC−DCコンバータ、４はこのDC−DC
コンバータ３を制御する制御回路、５はDC−DC
コンバータ３で得られた直流から矩形波交流を得
るための矩形波インバータ、６は矩形波インバー
タ５の発振・制御回路、７は起動時に放電灯８に
高圧パルスを印加するための高圧パルス重畳回路
である。この装置の場合、放電灯８に流れるラン
プ電流の波形を矩形波の形に近似せしめないとフ
リツカーを起すので、矩形波インバータ５の出力
側から放電灯８に至るまでの回路のインピーダン
スは低くなければならず、そのため、安定点灯に
必要な限流特性をDC−DCコンバータ３に付与す
ることが必要になる。すなわち、DC−DCコンバ
ータ３は、出力電流の増大に伴つて出力電圧が降
下するという限流特性を備えたものであつて、具
体的には、パワートランジスタ等を用いたいわゆ
るスイツチングレギユレータ又はチヨツパ回路で
構成されている。 この装置で、放電灯８を点灯すると、はじめの
うちは放電灯に無負荷電圧的250Vが印加されて
いるが、しかし、高圧パルス重畳回路７の動作に
より約数十kVの高圧パルスが印加されて放電が
始動すると、放電灯８の端子電圧は急速に降下し
て20〜30Vとなり装置の限流特性に基づく必要電
流が流れる。放電が継続するにつれて、放電灯８
の温度上昇が進み、それに伴つて放電灯端子電圧
が高くなつてその定常値に達する。この定常放電
灯端子電圧は管電圧と呼ばれ、メタルハライドラ
ンプの場合、通常70〜100Vである。しかしなが
ら、この管電圧はランプ全てについて同じではな
く同一品種内でもバラツキがあり、しかも使用中
に変化して一般には時間とともに上昇する。この
管電圧のバラツキおよび変化巾の定格域はランプ
メーカーの指定する値であり通常定格電圧の±20
％程度である。 第１図の装置ではDC−DCコンバータ３に限流
特性が付与されているが、その帰還制御回路の基
準電源が一定であるときの出力限流特性の１例は
第２図に示すとおりでる。第２図で第象限には
管電圧（縦軸：Ｖ）と電流（横軸：Ａ）との関係
が、第象限には管電圧と出力電力（軸：Ｗ）と
の関係がそれぞれ示してある。図中、Ｐは放電灯
の定格電圧及び定格電流を表わし、Ｑ〜Ｒ間の管
電圧は実用の管電圧を表わす。Ｑは下限、Ｒは上
限であつて、その電圧範囲は通常、定格電圧の±
20％程度である。第２図でDC−DCコンバータ３
が図中実線ａで示されるような限流特性を備えて
いる場合、放電灯８は図中実線a′で示されるよう
な管電圧−電力特性となる。このような特性はス
イツチングレギユレータ等で容易に付与すること
ができる。しかしながら、この場合には、放電灯
に供給される電力は管電圧に比例しており、管電
圧とともに電力が増大して放電灯の大きな照度差
違が起こる。また、管電圧の経時的な上昇は放電
灯の寿命にとつても不都合である。 限流特性が点線ｂで示されるような場合、すな
わち、電圧と電流の積が一定の双曲線で示される
特性の場合には、放電灯への出力電力は点線b′で
示されるように管電圧と無関係な一定値となる。
しかしながら、曲線ｂのような限流特性を付与す
ることは困難である。一点鎖線ｃで示されるよう
な限流特性の場合は、その出力電力は一点鎖線
c′で示されるように管電圧の上昇とともに若干増
加する。そして放電灯の点灯も安定である。しか
しながら、このような限流特性を付与することは
困難である。また、ｂ，ｃともに点灯初期の出力
電圧が高い時点で電流が著しく小さくなり、その
ため起動が不安定となり易い。一方、出力電圧が
低い範囲では、電流が著しく大きくなり、電球の
規定最大電流を超過するおそれがあるとともに、
回路に使用するインバータも大電流容量のものが
必要となる。 このようなことから、DC−DCコンバータの限
流特性を第３図に示したように、実用的な管電圧
範囲Ｑ〜Ｒ間では直線近似の形とし、高電圧領域
では必要電流を流し、低電圧領域では電流を制限
すれば、管電圧の上昇に伴う出力電力の増加を少
なくすることができるとともに、点灯初期の起動
を容易とし、かつ過大管電流を防ぎインバータ容
量を小さくすることができるが、しかし、現在ま
でこのような着想に基づく点灯装置は提案されて
いない。 なお、管電圧範囲Ｑ〜Ｒは、定格電圧の±25％
程度とすると、例えば定格電圧が80Vのとき、Ｑ
は60V、Ｒは100Vの範囲となる。 ［発明の目的］ 本発明は、実用的な管電圧範囲で安定な放電を
行ない、管電圧による出力電力の変化を最小にす
ることにより良好な照明効果が得られ、点灯初期
の起動を容易にし、管電流が過大となることを防
止して経済的な回路構成とした、フリツカーフリ
ー型の放電灯点灯装置の提供を目的とする。 ［発明の概要］ 本発明の放電灯点灯装置は、整流回路と、該整
流回路に接続して限流特性を有するDC−DCコン
バータと、該DC−DCコンバータの出力を矩形波
交流に変換する矩形波インバータと、該矩形波イ
ンバータに接続する高圧パルス重畳回路と、該高
圧パルス重畳回路に接続する放電灯から成る放電
灯点灯装置において、管電圧に比例する電圧を変
数として、演算増幅器群により発生させた函数電
圧を帰還制御回路の基準電圧に用いて；該管電圧
の定格電圧近傍において、該管電圧と該DC−DC
コンバータの出力電流との積である該放電灯の出
力が大旨一定になるよう、該出力電流を直線もし
くは折線近似の限流特性を持たせて制御し； 該管電圧が定格近傍域以上の高電圧域において
は、該出力電流を点灯開始に必要な一定値に制御
し； 該管電圧が定格近傍域以下の低電圧域において
は、電流制限する； 制御回路を有することを特徴とするるフリツカ
ーフリー型放電灯点灯装置である。 以下に本発明装置の１例を図面に基づいて説明
する。まず第４図において、１１は商用交流を入
力源とする整流回路、３３は整流回路１１で得ら
れた直流を入力とし所定の限流特性を備えたDC
−DCコンバータで、パワートランジスタTR、
高周波変圧器Ｔ、ダイオードD1，D2、高周波チ
ヨークCH、コンデンサＣから構成されている。
５５は、DC−DCコンバータ３３の出力を矩形波
に変換するための矩形波インバータでパワートラ
ンジスタQ1，Q2，Q3，Q4で構成される。５５ａ
はこのインバータ５５を駆動・制御するためのイ
ンバータ制御回路である。DC−DCコンバータ３
３と矩形波インバータ５５の間にはDC−DCコン
バータ出力電流検出シヤント抵抗SHが介挿され
る。７７は、インバータ５５の出力に高圧パルス
を重畳して放電灯の点灯を始動させる高圧パルス
重畳回路である。 制御回路４４は、補助電源２２で駆動され、パ
ワートランジスタTRをオン−オフする駆動回路
４４ａ、駆動回路４４ａに駆動信号を発信する帰
還制御回路４４ｂ並びに管電圧に比例する電圧に
基づいて函数電圧を演算発生する演算増幅器
OP1，OP2，OP3，OP4を内蔵してDC−DCコン
バータ３３の限流特性を制御するDC−DCコンバ
ータ制御回路である。 この装置において、DC−DCコンバータ３３
は、パワートランジスタTRの一定周期（例え
ば、30μ秒）中、適宜な時間に亘りオン状態とな
り、そのオン−オフのデユーテイにより出力電圧
が変化する。すなわち、オン状態の時間が短くな
るとその出力電圧は低くなる。 DC−DCコンバータ３３の出力は、矩形波イン
バータ５５によつて例えば100Hzの矩形波に変換
されて放電灯に供給される。 このとき、DC−DCコンバータ３３は次のよう
に制御されて所定の限流特性が付与される。 まず、制御回路４４の駆動回路４４ａでDC−
DCコンバータ３３のパワートランジスタTRが
駆動してオン−オフ操作に入る。パワートランジ
スタTRは後続の帰還制御回路４４ｂ内に含まれ
ている増幅器４４ｃの出力が高くなるとオン時間
は短くなるように動作する。 帰還制御回路４４ｂにおいて、増幅器４４ｃの
入力側＋端子は補助電源２２の接地側（負極）に
接続され、−端子は、検出シヤント抵抗SHに接続
する抵抗R1及び後述の演算増幅器に接続する抵
抗R2のそれぞれ接続点に接続される。したがつ
て、増幅器４４ｃの一端子は、演算増幅器OP4の
出力函数電圧：es（＋側）とDC−DCコンバータ
出力電流検出シヤント抵抗SHによる電圧降下
（−側）との和（つまり、実質的に両者の差）が、
抵抗R1及びR2で分圧された電位になつている。 このため、例えばesが一定値の場合には、DC
−DCコンバータ３３は検出シヤント抵抗SHの電
圧降下が一定となるように負帰還されて定電流電
源として機能する。そしてその出力電流はesによ
つて規定され、esが高ければ電流も大きくなりま
たesが一定ならば一定値を示す。 一方、OP1，OP2，OP3，OP4はいずれも演算
増幅器であつて、OP1は反転増幅器、OP2，OP3，
OP4はボルテージフオロアーとして動作する。 演算増幅器OP1の入力側＋端子は抵抗R6を介し
て抵抗R9とツエナーダイオードDzに接続される。
したがつて、＋端子の電圧は抵抗R9とツエナーダ
イオードDzによつて発生した一定電位に保たれ
る。OP1の入力側−端子には、DC−DCコンバー
タ３３の出力電圧を抵抗R7及びR8で分圧した電
位が抵抗R5を通じ印加され、かつ、出力より抵
抗R4を通じ負帰還されている。したがつて、演
算増幅器OP1の出力は管電圧の上昇に伴つて直線
的に降下する。このOP1の出力は抵抗R3を介して
演算増幅器OP4に入力される。 このときの管電圧と電圧esとの関係は、第５図
における直線Ａのように変化する。 演算増幅器OP2の入力側＋端子には、抵抗R10
及びR11で分圧された電位が入力する。したがつ
てその出力は入力した電位と等しい。それゆえ、
OP1の出力が低下して第５図の点線A′のようにな
ると、演算器OP4への入力は演算器のOP2の出力
に等しくクランプされて、第５図の実線Ｂのよう
になる。同様に演算器OP3の出力は抵抗R12及び
R13で分圧された電位に等しいので、演算器OP1
の出力が点線A″のように高くなると、演算器
OP4への入力は演算器OP3の出力にクランプされ
て、第５図の直線Ｃのようになる。 そして、演算器OP4はボルテージフオロアーな
ので、その出力esは第５図に折線BACで示した
と同じ出力を示す。 このように、演算器OP4の出力esが、管電圧の
変化に伴つて第５図のような態様をとるとすれ
ば、DC−DCコンバータ３３の限流特性は自ら第
３図に示したようになる。 また、制御回路４４における帰還抵抗R4およ
びR2に可変抵抗を用いてその値を変化させれば、
第５図における直線Ａの勾配を任意に調節するこ
とできる。したがつて、放電灯の点灯を安定化さ
せ、かつ、管電圧の変化に伴う電力の変化を最小
にするように調整することが極めて容易となる。 更には、演算器OP4の出力すなわち函数電圧を
ポテンシヨメータで分圧して用いれば、DC−DC
コンバータ３３の出力は第３図に示した限流特性
を維持しつつ変化するので、放電灯の照度を調光
することも可能になる。 また、演算増幅器OP1に代えて、それぞれの出
力勾配が異なる複数個の演算増幅器を用い、各出
力を論理和した値を出力とすれば、第５図におけ
る実線Ａは折線状となるので理想とする双曲線に
より近似させることができる。 例えば、管電圧80V、管電流2.5A、出力電力
200Wの放電灯の点灯に際し、本発明装置を用い、
管電圧、管電流、出力電力を実測したところ下表
のような結果が得られた。
関し、更に詳しくは、放電灯を安定して点灯で
き、放電灯の電圧（管電圧という）の変化に伴う
電力の変化を最小にすることができる点灯装置に
関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 放電灯の点灯装置は、一般に商用交流を入力源
とし、その装置回路中に限流リアクトルを組込み
その限流特性によつて安定な点灯を行なう形式の
ものが多い。しかしながら、用いる商用交流の周
波数によつてはフリツカーが発生し、テレビ、映
画撮影等の光源として用いた場合に望ましくない
現象が生ずる。 このようなフリツカーを防止するために、商用
交流に代えて矩形波を用いる点灯装置が広く採用
されている。 例えば、従来知られているフリツカーフリー型
放電灯点灯装置の構成図をブロツク図として第１
図に示す。 第１図で、１は商用交流を整流して平滑直流
250Vを得るための整流回路、２は装置全体の制
御系を動作させるための補助電源回路、３は整流
回路１で得られた直流250Vを必要電圧に変換す
るためのDC−DCコンバータ、４はこのDC−DC
コンバータ３を制御する制御回路、５はDC−DC
コンバータ３で得られた直流から矩形波交流を得
るための矩形波インバータ、６は矩形波インバー
タ５の発振・制御回路、７は起動時に放電灯８に
高圧パルスを印加するための高圧パルス重畳回路
である。この装置の場合、放電灯８に流れるラン
プ電流の波形を矩形波の形に近似せしめないとフ
リツカーを起すので、矩形波インバータ５の出力
側から放電灯８に至るまでの回路のインピーダン
スは低くなければならず、そのため、安定点灯に
必要な限流特性をDC−DCコンバータ３に付与す
ることが必要になる。すなわち、DC−DCコンバ
ータ３は、出力電流の増大に伴つて出力電圧が降
下するという限流特性を備えたものであつて、具
体的には、パワートランジスタ等を用いたいわゆ
るスイツチングレギユレータ又はチヨツパ回路で
構成されている。 この装置で、放電灯８を点灯すると、はじめの
うちは放電灯に無負荷電圧的250Vが印加されて
いるが、しかし、高圧パルス重畳回路７の動作に
より約数十kVの高圧パルスが印加されて放電が
始動すると、放電灯８の端子電圧は急速に降下し
て20〜30Vとなり装置の限流特性に基づく必要電
流が流れる。放電が継続するにつれて、放電灯８
の温度上昇が進み、それに伴つて放電灯端子電圧
が高くなつてその定常値に達する。この定常放電
灯端子電圧は管電圧と呼ばれ、メタルハライドラ
ンプの場合、通常70〜100Vである。しかしなが
ら、この管電圧はランプ全てについて同じではな
く同一品種内でもバラツキがあり、しかも使用中
に変化して一般には時間とともに上昇する。この
管電圧のバラツキおよび変化巾の定格域はランプ
メーカーの指定する値であり通常定格電圧の±20
％程度である。 第１図の装置ではDC−DCコンバータ３に限流
特性が付与されているが、その帰還制御回路の基
準電源が一定であるときの出力限流特性の１例は
第２図に示すとおりでる。第２図で第象限には
管電圧（縦軸：Ｖ）と電流（横軸：Ａ）との関係
が、第象限には管電圧と出力電力（軸：Ｗ）と
の関係がそれぞれ示してある。図中、Ｐは放電灯
の定格電圧及び定格電流を表わし、Ｑ〜Ｒ間の管
電圧は実用の管電圧を表わす。Ｑは下限、Ｒは上
限であつて、その電圧範囲は通常、定格電圧の±
20％程度である。第２図でDC−DCコンバータ３
が図中実線ａで示されるような限流特性を備えて
いる場合、放電灯８は図中実線a′で示されるよう
な管電圧−電力特性となる。このような特性はス
イツチングレギユレータ等で容易に付与すること
ができる。しかしながら、この場合には、放電灯
に供給される電力は管電圧に比例しており、管電
圧とともに電力が増大して放電灯の大きな照度差
違が起こる。また、管電圧の経時的な上昇は放電
灯の寿命にとつても不都合である。 限流特性が点線ｂで示されるような場合、すな
わち、電圧と電流の積が一定の双曲線で示される
特性の場合には、放電灯への出力電力は点線b′で
示されるように管電圧と無関係な一定値となる。
しかしながら、曲線ｂのような限流特性を付与す
ることは困難である。一点鎖線ｃで示されるよう
な限流特性の場合は、その出力電力は一点鎖線
c′で示されるように管電圧の上昇とともに若干増
加する。そして放電灯の点灯も安定である。しか
しながら、このような限流特性を付与することは
困難である。また、ｂ，ｃともに点灯初期の出力
電圧が高い時点で電流が著しく小さくなり、その
ため起動が不安定となり易い。一方、出力電圧が
低い範囲では、電流が著しく大きくなり、電球の
規定最大電流を超過するおそれがあるとともに、
回路に使用するインバータも大電流容量のものが
必要となる。 このようなことから、DC−DCコンバータの限
流特性を第３図に示したように、実用的な管電圧
範囲Ｑ〜Ｒ間では直線近似の形とし、高電圧領域
では必要電流を流し、低電圧領域では電流を制限
すれば、管電圧の上昇に伴う出力電力の増加を少
なくすることができるとともに、点灯初期の起動
を容易とし、かつ過大管電流を防ぎインバータ容
量を小さくすることができるが、しかし、現在ま
でこのような着想に基づく点灯装置は提案されて
いない。 なお、管電圧範囲Ｑ〜Ｒは、定格電圧の±25％
程度とすると、例えば定格電圧が80Vのとき、Ｑ
は60V、Ｒは100Vの範囲となる。 ［発明の目的］ 本発明は、実用的な管電圧範囲で安定な放電を
行ない、管電圧による出力電力の変化を最小にす
ることにより良好な照明効果が得られ、点灯初期
の起動を容易にし、管電流が過大となることを防
止して経済的な回路構成とした、フリツカーフリ
ー型の放電灯点灯装置の提供を目的とする。 ［発明の概要］ 本発明の放電灯点灯装置は、整流回路と、該整
流回路に接続して限流特性を有するDC−DCコン
バータと、該DC−DCコンバータの出力を矩形波
交流に変換する矩形波インバータと、該矩形波イ
ンバータに接続する高圧パルス重畳回路と、該高
圧パルス重畳回路に接続する放電灯から成る放電
灯点灯装置において、管電圧に比例する電圧を変
数として、演算増幅器群により発生させた函数電
圧を帰還制御回路の基準電圧に用いて；該管電圧
の定格電圧近傍において、該管電圧と該DC−DC
コンバータの出力電流との積である該放電灯の出
力が大旨一定になるよう、該出力電流を直線もし
くは折線近似の限流特性を持たせて制御し； 該管電圧が定格近傍域以上の高電圧域において
は、該出力電流を点灯開始に必要な一定値に制御
し； 該管電圧が定格近傍域以下の低電圧域において
は、電流制限する； 制御回路を有することを特徴とするるフリツカ
ーフリー型放電灯点灯装置である。 以下に本発明装置の１例を図面に基づいて説明
する。まず第４図において、１１は商用交流を入
力源とする整流回路、３３は整流回路１１で得ら
れた直流を入力とし所定の限流特性を備えたDC
−DCコンバータで、パワートランジスタTR、
高周波変圧器Ｔ、ダイオードD1，D2、高周波チ
ヨークCH、コンデンサＣから構成されている。
５５は、DC−DCコンバータ３３の出力を矩形波
に変換するための矩形波インバータでパワートラ
ンジスタQ1，Q2，Q3，Q4で構成される。５５ａ
はこのインバータ５５を駆動・制御するためのイ
ンバータ制御回路である。DC−DCコンバータ３
３と矩形波インバータ５５の間にはDC−DCコン
バータ出力電流検出シヤント抵抗SHが介挿され
る。７７は、インバータ５５の出力に高圧パルス
を重畳して放電灯の点灯を始動させる高圧パルス
重畳回路である。 制御回路４４は、補助電源２２で駆動され、パ
ワートランジスタTRをオン−オフする駆動回路
４４ａ、駆動回路４４ａに駆動信号を発信する帰
還制御回路４４ｂ並びに管電圧に比例する電圧に
基づいて函数電圧を演算発生する演算増幅器
OP1，OP2，OP3，OP4を内蔵してDC−DCコン
バータ３３の限流特性を制御するDC−DCコンバ
ータ制御回路である。 この装置において、DC−DCコンバータ３３
は、パワートランジスタTRの一定周期（例え
ば、30μ秒）中、適宜な時間に亘りオン状態とな
り、そのオン−オフのデユーテイにより出力電圧
が変化する。すなわち、オン状態の時間が短くな
るとその出力電圧は低くなる。 DC−DCコンバータ３３の出力は、矩形波イン
バータ５５によつて例えば100Hzの矩形波に変換
されて放電灯に供給される。 このとき、DC−DCコンバータ３３は次のよう
に制御されて所定の限流特性が付与される。 まず、制御回路４４の駆動回路４４ａでDC−
DCコンバータ３３のパワートランジスタTRが
駆動してオン−オフ操作に入る。パワートランジ
スタTRは後続の帰還制御回路４４ｂ内に含まれ
ている増幅器４４ｃの出力が高くなるとオン時間
は短くなるように動作する。 帰還制御回路４４ｂにおいて、増幅器４４ｃの
入力側＋端子は補助電源２２の接地側（負極）に
接続され、−端子は、検出シヤント抵抗SHに接続
する抵抗R1及び後述の演算増幅器に接続する抵
抗R2のそれぞれ接続点に接続される。したがつ
て、増幅器４４ｃの一端子は、演算増幅器OP4の
出力函数電圧：es（＋側）とDC−DCコンバータ
出力電流検出シヤント抵抗SHによる電圧降下
（−側）との和（つまり、実質的に両者の差）が、
抵抗R1及びR2で分圧された電位になつている。 このため、例えばesが一定値の場合には、DC
−DCコンバータ３３は検出シヤント抵抗SHの電
圧降下が一定となるように負帰還されて定電流電
源として機能する。そしてその出力電流はesによ
つて規定され、esが高ければ電流も大きくなりま
たesが一定ならば一定値を示す。 一方、OP1，OP2，OP3，OP4はいずれも演算
増幅器であつて、OP1は反転増幅器、OP2，OP3，
OP4はボルテージフオロアーとして動作する。 演算増幅器OP1の入力側＋端子は抵抗R6を介し
て抵抗R9とツエナーダイオードDzに接続される。
したがつて、＋端子の電圧は抵抗R9とツエナーダ
イオードDzによつて発生した一定電位に保たれ
る。OP1の入力側−端子には、DC−DCコンバー
タ３３の出力電圧を抵抗R7及びR8で分圧した電
位が抵抗R5を通じ印加され、かつ、出力より抵
抗R4を通じ負帰還されている。したがつて、演
算増幅器OP1の出力は管電圧の上昇に伴つて直線
的に降下する。このOP1の出力は抵抗R3を介して
演算増幅器OP4に入力される。 このときの管電圧と電圧esとの関係は、第５図
における直線Ａのように変化する。 演算増幅器OP2の入力側＋端子には、抵抗R10
及びR11で分圧された電位が入力する。したがつ
てその出力は入力した電位と等しい。それゆえ、
OP1の出力が低下して第５図の点線A′のようにな
ると、演算器OP4への入力は演算器のOP2の出力
に等しくクランプされて、第５図の実線Ｂのよう
になる。同様に演算器OP3の出力は抵抗R12及び
R13で分圧された電位に等しいので、演算器OP1
の出力が点線A″のように高くなると、演算器
OP4への入力は演算器OP3の出力にクランプされ
て、第５図の直線Ｃのようになる。 そして、演算器OP4はボルテージフオロアーな
ので、その出力esは第５図に折線BACで示した
と同じ出力を示す。 このように、演算器OP4の出力esが、管電圧の
変化に伴つて第５図のような態様をとるとすれ
ば、DC−DCコンバータ３３の限流特性は自ら第
３図に示したようになる。 また、制御回路４４における帰還抵抗R4およ
びR2に可変抵抗を用いてその値を変化させれば、
第５図における直線Ａの勾配を任意に調節するこ
とできる。したがつて、放電灯の点灯を安定化さ
せ、かつ、管電圧の変化に伴う電力の変化を最小
にするように調整することが極めて容易となる。 更には、演算器OP4の出力すなわち函数電圧を
ポテンシヨメータで分圧して用いれば、DC−DC
コンバータ３３の出力は第３図に示した限流特性
を維持しつつ変化するので、放電灯の照度を調光
することも可能になる。 また、演算増幅器OP1に代えて、それぞれの出
力勾配が異なる複数個の演算増幅器を用い、各出
力を論理和した値を出力とすれば、第５図におけ
る実線Ａは折線状となるので理想とする双曲線に
より近似させることができる。 例えば、管電圧80V、管電流2.5A、出力電力
200Wの放電灯の点灯に際し、本発明装置を用い、
管電圧、管電流、出力電力を実測したところ下表
のような結果が得られた。
【表】
このように、本発明装置にあつては、管電圧が
60Vから100Vへと定格電圧80Vに対して±25％の
変化をしても、放電灯への出力電力は６％変化す
るにすぎなかつた。 ［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の装置
は、実用の管電圧の範囲内でその管電圧が変化
しても出力電力の変化は小さく、点灯切期の放
電開始直後で管電圧の値が低いときには、電流が
限流垂下するので矩形波インバータ５５の電流容
量は小さくてよく、点灯初期の管電圧の値が高
いときには、必要電流を一定値だけ流すよう制御
することができるので、放電開始は容易であり、
かつ、DC−DCコンバータ３３の出力容量も小さ
くてよく、限流特性を制御す函数電圧発生回路
は演算増幅器OP1，OP2，OP3，OP4よりなる１
個の集積回路であり、また４４ｂも１個の集積回
路であるので何れも入手容易で簡単に構成でき、
ランプの種類が異なるとその特性の差により異
なる函数電圧es必要となるがその設定は容易であ
り又同一種のランプについては擬似負荷により
R2を可変抵抗とすれば簡単に調整できる、とい
う効果を奏しその工業的価値は大である。
60Vから100Vへと定格電圧80Vに対して±25％の
変化をしても、放電灯への出力電力は６％変化す
るにすぎなかつた。 ［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の装置
は、実用の管電圧の範囲内でその管電圧が変化
しても出力電力の変化は小さく、点灯切期の放
電開始直後で管電圧の値が低いときには、電流が
限流垂下するので矩形波インバータ５５の電流容
量は小さくてよく、点灯初期の管電圧の値が高
いときには、必要電流を一定値だけ流すよう制御
することができるので、放電開始は容易であり、
かつ、DC−DCコンバータ３３の出力容量も小さ
くてよく、限流特性を制御す函数電圧発生回路
は演算増幅器OP1，OP2，OP3，OP4よりなる１
個の集積回路であり、また４４ｂも１個の集積回
路であるので何れも入手容易で簡単に構成でき、
ランプの種類が異なるとその特性の差により異
なる函数電圧es必要となるがその設定は容易であ
り又同一種のランプについては擬似負荷により
R2を可変抵抗とすれば簡単に調整できる、とい
う効果を奏しその工業的価値は大である。
第１図は従来のフリツカーフリー型放電灯点灯
装置のブロツク図である。第２図は、DC−DCコ
ンバータに付与すべき限流特性の１例を示す図、
第３図は本発明装置によつてDC−DCコンバータ
に付与される限流特性の１例を示す図である。第
４図は、本発明装置の１実施例を示す回路図であ
り、第５図は、第４図に示す装置による電圧esと
管電圧との関係図である。 １，１１……整流回路、２，２２……補助電
源、３，３３，……DC−DCコンバータ、４，４
４……限流特性制御回路、４４ａ……駆動回路、
４４ｂ……帰還制御回路、４４ｃ……増幅器、
SH……DC−DCコンバータ出力電流検出シヤン
ト抵抗、５，５５……矩形波インバータ、５５ａ
……インバータ駆動回路、６……インバータ発
振・制御回路、７，７７……放電灯、R1〜R13…
…抵抗、Dz……ツエナーダイオード、OP1，
OP2，OP3，OP4……演算増幅器。
装置のブロツク図である。第２図は、DC−DCコ
ンバータに付与すべき限流特性の１例を示す図、
第３図は本発明装置によつてDC−DCコンバータ
に付与される限流特性の１例を示す図である。第
４図は、本発明装置の１実施例を示す回路図であ
り、第５図は、第４図に示す装置による電圧esと
管電圧との関係図である。 １，１１……整流回路、２，２２……補助電
源、３，３３，……DC−DCコンバータ、４，４
４……限流特性制御回路、４４ａ……駆動回路、
４４ｂ……帰還制御回路、４４ｃ……増幅器、
SH……DC−DCコンバータ出力電流検出シヤン
ト抵抗、５，５５……矩形波インバータ、５５ａ
……インバータ駆動回路、６……インバータ発
振・制御回路、７，７７……放電灯、R1〜R13…
…抵抗、Dz……ツエナーダイオード、OP1，
OP2，OP3，OP4……演算増幅器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 整流回路と、該整流回路に接続され帰還制御
による限流特性を有するDC−DCコンバータと、
該DC−DCコンバータの出力を矩形波交流に変換
する矩形波インバータと、該矩形波インバータに
接続する高圧パルス重量回路と、該高圧パルス重
量回路に放電灯を接続するための部材とから成る
放電灯点灯装置において： 管電圧に比例する電圧を変数として、演算増幅
器群により発生させた函数電圧を帰還制御回路の
基準電圧に用いて； 該管電圧の定格電圧近傍において、該管電圧と
該DC−DCコンバータの出力電流との積である該
放電灯の出力が大旨一定になるよう、該出力電流
を直線もしくは折線近似の限流特性を持たせて制
御し； 該管電圧が定格近傍域以上の高電圧域において
は、該函数電圧を相対的に低い予定の一定値にク
ランプすることにより該出力電流を点灯開始に必
要な一定値に制御し： 該管電圧が定格近傍域以下の低電圧域において
は、該函数電圧を相対的に高い予定の一定値にク
ランプすることにより電流制限する； 制御回路を有することを特徴とする、フリツカ
ーフリー型放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59104663A JPS60250599A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | フリツカ−フリ−型放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59104663A JPS60250599A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | フリツカ−フリ−型放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60250599A JPS60250599A (ja) | 1985-12-11 |
| JPH0531279B2 true JPH0531279B2 (ja) | 1993-05-12 |
Family
ID=14386702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59104663A Granted JPS60250599A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | フリツカ−フリ−型放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60250599A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0384895A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-10 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
| JPH03156878A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-04 | Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| JP5193445B2 (ja) | 2006-08-23 | 2013-05-08 | パナソニック株式会社 | 高圧放電灯点灯装置及び照明器具 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6057673B2 (ja) * | 1980-09-03 | 1985-12-16 | 株式会社エルモ社 | 交流放電灯の電源装置 |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP59104663A patent/JPS60250599A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60250599A (ja) | 1985-12-11 |
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