JPH07220887A

JPH07220887A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH07220887A
Application number: JP2494894A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kenmochi; 芳生釼持; Makoto Ueno; 真上野; Mototaka Sone; 元隆曽禰
Original assignee: Eye Lighting Systems Corp
Current assignee: Eye Lighting Systems Corp
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】放電灯の始動特性のばらつきに関係なく、全
ての放電灯を確実に点灯させることの可能な放電灯点灯
装置を提供する。【構成】商用電源１と、整流回路２と、定電圧を出力
する昇圧インバータ回路３と、降圧インバータ回路４
と、矩形波回路５と、矩形波回路５の出力端に始動回路
６を介して接続された放電灯７と、放電灯電流を検出す
る回路30、放電灯電圧を検出し放電灯の不点・始動を検
出する回路29、及び不点状態を検出した場合は始動する
まで降圧インバータ回路４における供給電力設定を順次
増加設定する放電灯電圧・電流積和演算回路31を有する
ＤＳＰ回路８とで放電灯点灯装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、放電灯の始動特性の
ばらつきに関係なく、全ての放電灯を確実に点灯させる
ことの可能な放電灯点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、メタルハライドランプや高圧ナト
リウムランプ等の高輝度放電灯が普及しており、かかる
放電灯の点灯装置としては、従来は、漏洩変圧器と主コ
ンデンサとからなる進相型安定器やチョークコイル型安
定器などの銅鉄形の安定器を用いて放電灯を点灯させる
方式が用いられていたが、近年、小型軽量化を図るた
め、高周波インバータを用いた電子点灯方式や矩形波を
用いた電子点灯方式が用いられるようになっている。

【０００３】図８は、従来の矩形波点灯を行う電子点灯
装置の構成例を示す図である。図８において、101 は交
流電源、102 は交流電源101 からの交流電力を直流電力
へ変換する整流平滑回路であり、103 は降圧インバータ
回路で、スイッチングトランジスタ104 と直流リアクト
ルＬと平滑コンデンサＣとで構成され、前記スイッチン
グトランジスタ104 は定電力フィードバック回路105 か
らの制御信号で駆動されるようになっている。106 は分
圧抵抗素子からなる放電灯入力電圧検出素子、107 は直
列抵抗素子からなる放電灯入力電流検出素子で、各検出
素子106 ，107の検出信号はそれぞれフィードバック回
路105 に入力されている。108 は４つのスイッチングト
ランジスタからなるフルブリッジ形低周波インバータ
で、各スイッチングトランジスタはドライブ回路109 か
らの駆動信号により駆動されるようになっている。110
は前記低周波インバータ108 の出力端に接続された始動
回路で、直列接続されたチョークコイル111 と、該チョ
ークコイル111 の一端に接続された充放電コンデンサ11
2 と、前記チョークコイル111 の中間タップに接続され
た双方向性スイッチング素子113 と、前記充放電コンデ
ンサ112 と双方向性スイッチング素子113 の他端に接続
された充電抵抗114 とで構成されている。115は該始動
回路110 から発生する高圧パルスのバイパス用コンデン
サであり、116は前記低周波インバータ108 の出力端に
前記始動回路110 を介して接続された放電灯である。

【０００４】このように構成された放電灯電子点灯装置
においては、交流電源101 からの交流電力は整流平滑回
路102 で整流され、その直流電力は降圧インバータ回路
103に入力される。そして入力電圧検出素子106 及び入
力電流検出素子107 で検出された各検出信号を入力した
定電力フィードバック回路105 からの制御信号により、
スイッチングトランジスタ104 が制御されて降圧インバ
ータ回路103 の定電力制御が行われ、該降圧インバータ
回路103 の出力はフルブリッジ形低周波インバータ108
に入力される。そしてドライブ回路109 で駆動される低
周波インバータ108 の動作による矩形波交番電力と、始
動回路110 による高圧パルスが放電灯116 に印加され
て、放電灯116 が始動し、始動後は定電力制御された矩
形波点灯が行われるようになっている。

【０００５】なお始動回路110 の動作を説明すると、次
のとおりである。すなわち、始動時に低周波インバータ
108 からの交番電圧が印加されると、充放電コンデンサ
112には充電抵抗114 を介して電荷が蓄積される。そし
て前記コンデンサ112 と並列に接続されている双方向性
スイッチング素子113 のブレークオーバ電圧に達する
と、該スイッチング素子113 がターンオンし、チョーク
コイル111 の巻線の一部を介して前記コンデンサ112 に
蓄積された電荷が放電される。これによりチョークコイ
ル111 の一部には前記スイッチング素子113 のブレーク
オーバ電圧が発生し、その巻数比によりチョークコイル
111 の両端には高電圧が発生し、始動パルスとして放電
灯116 に印加される。これにより放電灯116 が始動点灯
すると、ランプ電圧が低下するので、前記コンデンサ11
2 には前記スイッチング素子113 のブレークオーバ電圧
に達しない電圧が印加され、前記スイッチング素子113
がターンオンすることはなくなり、したがって高圧パル
スの発生は自動的に停止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電子点灯装置を用いて放電灯を点灯する場合、同一規格
の放電灯に対しては、始動時には全て同一の始動用の高
圧パルスと定電力制御された電力が印加されて始動され
るわけであるが、同一規格の放電灯であっても、その始
動特性にはばらつきがあり、したがって、始動特性の悪
い放電灯は始動できず不点状態となって、高圧パルスの
発生が継続し、点灯装置を構成している電子部品に不要
なストレスを与えたり、あるいはまた始動特性の良い放
電灯に対しては過大な始動電力の注入となって、電極を
傷損したりするおそれがある。

【０００７】本発明は、従来の放電灯点灯装置における
上記問題点を解消するためになされたもので、放電灯の
始動特性のばらつきに関係なく、放電灯を確実に且つ安
全に始動できるようにした放電灯点灯装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、放電灯への電力供給能力を変更
できる電力供給制御手段と、始動時に該電力供給制御手
段で設定された電力が供給されたとき、その都度放電灯
の不点又は始動を検出する手段とを備え、前記電力供給
制御手段は、前記検出手段からの不点検出信号に基づい
て、放電灯が始動するまで、順次電力供給能力を上昇設
定し、前記検出手段からの始動検出信号に基づいて、放
電灯の定格電力を供給するように形成し、放電灯点灯装
置を構成するものである。

【０００９】放電灯の始動特性のばらつきにより始動が
不安定になる問題点を、本件発明者らが種々検討した結
果、始動が不安定になるのは、始動用の高圧パルスの発
生の適切な制御というよりも、始動時において適切な電
力の制御が行われていないためであることが判明した。
そのため、始動特性にばらつきがある放電灯を安定に始
動させるためには、始動時に適切な電力の注入が行われ
るように放電灯入力電力を制御すればよいという考えに
到達し、上記のように放電灯点灯装置を構成するもので
ある。

【００１０】このように構成した放電灯点灯装置におい
ては、放電灯が始動せず不点検出信号により不点状態が
検出されると、電力供給制御手段の電力供給能力は放電
灯が始動するまで順次上昇される。そして始動検出信号
により始動状態が検出されると、電力供給制御手段によ
り定格電力が供給され、定格電力での安定した点灯が継
続される。

【００１１】したがって、放電灯の始動特性のばらつき
があっても、全ての放電灯を確実に始動点灯させること
ができる。また個々の放電灯に対しては最小エネルギー
で始動させることができるため、電極が損傷せず、ラン
プ寿命を向上させることができる。

【００１２】

【実施例】次に実施例について説明する。図１は、本発
明に係る放電灯点灯装置の第１の実施例を示すブロック
回路構成図で、この実施例は150 Ｗメタルハライドラン
プの点灯装置の概略回路構成を示している。図１におい
て、１は商用電源、２は商用電源１より供給される交流
電力を全波整流する整流回路、３は該整流回路２の出力
電圧を昇圧する昇圧インバータ回路で、昇圧コイル11と
昇圧用スイッチングトランジスタ12とダイオード13と電
解コンデンサ14と入力電流検出用抵抗15とで構成されて
いる。４は前記昇圧インバータ回路３の出力を定電力化
する降圧インバータ回路で、降圧用スイッチングトラン
ジスタ16とフリーホイールダイオード17と降圧コイル18
と平滑コンデンサ19と放電灯電流検出用抵抗20とで構成
されている。５は前記降圧インバータ回路４の出力を矩
形波交番電力として放電灯７に供給する矩形波回路で、
フルブリッジ形に接続されたスイッチングトランジスタ
21〜24で構成されている。６は始動時に前記矩形波回路
５の矩形波交番電力と共に放電灯７に印加する高圧パル
スを発生する始動回路であり、例えば、図８に示した従
来例と同様な回路構成のものが用いられる。

【００１３】８はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッ
サ）回路で、前記昇圧インバータ回路３の入力電圧を検
出する入力電圧検出回路25と、同じく昇圧インバータ回
路３の出力電圧を検出する昇圧電圧検出回路26と、該昇
圧インバータ回路３の入力電流検出用抵抗15を用いて入
力電流を検出する入力電流検出回路27と、前記入力電圧
検出回路25，昇圧電圧検出回路26及び入力電流検出回路
27からの検出信号を受けて、昇圧インバータ回路３の昇
圧用スイッチングトランジスタ12をパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）するための第１のパルス信号を出力する入力電圧・
入力電流・昇圧電圧演算回路28を備え、昇圧用スイッチ
ングトランジスタ12をパルス幅変調して、降圧インバー
タ回路４への昇圧電圧を一定にすると共に、前記昇圧イ
ンバータ回路３への入力電流の波形歪みを修正して、入
力力率を100 ％になるように制御するようになってい
る。すなわち、前記入力電圧・入力電流・昇圧電圧演算
回路28は、昇圧電圧検出回路26から得られる検出信号と
基準電圧とを比較演算し昇圧電圧を一定とする機能と、
入力電圧検出回路25より得られる全波整流信号と入力電
流検出回路27より得られる検出信号を比較演算し、入力
電流の波形歪みを修正して、入力力率を100 ％とする機
能とを備えている。

【００１４】また、ＤＳＰ回路８は、降圧インバータ回
路４の出力電圧である放電灯電圧を検出する放電灯電圧
検出回路29と、降圧インバータ回路４の放電灯電流検出
用抵抗20を用いた放電灯電流検出回路30と、前記放電灯
電圧検出回路29と放電灯電流検出回路30から得られる各
検出信号の積和演算を行い、降圧インバータ回路４の降
圧用スイッチングトランジスタ16のパルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）を行って、次段の矩形波回路５への電力供給を一定
にするように制御するための第２のパルス信号を出力す
る放電灯電圧・電流積和演算回路31とを備えている。そ
して、この放電灯電圧・電流積和演算回路31は、始動時
には、放電灯電圧検出回路29から得られる検出信号と放
電灯電流検出回路30から得られる検出信号との積和演算
を行って、放電灯入力電力の瞬時値の算出を逐次行うと
ともに、上記放電灯電圧検出回路29において、その放電
灯電圧の検出により不点状態の判定がなされた場合は、
始動状態の判定がなされるまで降圧インバータ回路４の
放電灯供給電力が順次上昇設定されるように制御するよ
うになっている。

【００１５】更にまた、ＤＳＰ回路８は、矩形波回路５
の各スイッチングトランジスタ21〜24を駆動する駆動信
号を送出する矩形波制御回路32を備えており、この矩形
波制御回路32は、前記放電灯電圧・電流積和演算回路31
からの第３のパルス信号により制御され、各スイッチン
グトランジスタ21〜24を交互にＯＮ，ＯＦＦ動作させ、
矩形波回路５より矩形波交番電力を出力するようになっ
ている。なお、この矩形波制御回路32は、ＤＳＰ回路８
の外部に設け、このＤＳＰ回路８からの制御信号により
動作させるように構成してもよい。

【００１６】次に、このように構成されている放電灯点
灯装置における動作について説明する。従来の定電力制
御の放電灯点灯装置は、図８に示したように、放電灯の
定格電力（例えば150 Ｗ）に合わせて、予め降圧インバ
ータ回路の供給電力制御を設定しており、その場合、放
電灯の負荷曲線（レインボーカーブ）は、放電灯電圧を
横軸に、供給電力を縦軸に取ると、図２のａで示すよう
になる。そして放電灯が始動する時は、この負荷曲線ａ
上を右から左へ移動しながら放電灯へ電力が供給され
る。この負荷曲線は個々の放電灯の始動特性のばらつき
に関係なく、定格電力に合わせて決定されているが、始
動性が良い放電灯は図２のｂに示すような供給電力の小
さいレインボーカーブでも始動が行われ、逆に始動性が
悪い放電灯は図２のｃに示すような供給電力の大きいレ
インボーカーブが必要となる。このように、放電灯の始
動特性が個々の放電灯によって異なるため、理想的に
は、それぞれの始動特性に対応させた始動エネルギーを
点灯装置側で供給することができれば、全ての放電灯を
確実に始動させることができることになる。

【００１７】本発明においては、このような観点から、
上記構成の放電灯点灯装置において、始動時には放電灯
への電力供給を最低値からスタートさせ、放電灯が始動
しない場合は電力供給量を、始動するまで段階的に順次
増加させ、始動が行われた場合、負荷曲線を定格の供給
電力に対応する負荷曲線に設定し、安定に点灯させるよ
うにするものである。

【００１８】次に、上記第１実施例の放電灯点灯装置で
行われる安定点灯までの一連の動作ステップを、図３に
示すフローチャートに基づいて説明する。まず、商用電
源１をＯＮし（ステップ51）、次いでＤＳＰ回路８の放
電灯電圧・電流積和演算回路31において、降圧インバー
タ回路４による供給電力に対応する負荷曲線を初期パタ
ーンに設定する（ステップ52）。この負荷曲線の初期パ
ターンは、点灯する放電灯の始動特性のばらつきを考慮
した始動可能と考えられる最低レベルの負荷曲線であ
る。例えば、150 Ｗのメタルハライドランプの場合、定
格電力の約30％程度の入力電力となるように初期パター
ンを設定する。次に、設定された初期パターンに対応す
る第２のパルス信号を降圧インバータ回路４の降圧用ス
イッチングトランジスタ16へ送り込み、この送り込まれ
た第２のパルス信号によって降圧インバータ回路４は供
給電力が設定パターン（初期パターン）になるように制
御される（ステップ53）。なお、この際、降圧インバー
タ回路４には昇圧インバータ回路３からの所定の一定値
に制御された電圧（定格電圧）が印加されている。次
に、第３のパルス信号により矩形波制御回路32が制御さ
れ、該矩形波制御回路32からの駆動パルスにより矩形波
回路５が駆動されて、負荷曲線が初期パターンに設定さ
れた状態で交番電圧が始動回路６を介して放電灯７に印
加される（ステップ54）。次いで交番電圧の印加により
始動回路６が動作して高圧パルスを発生し、放電灯７の
始動動作が開始する（ステップ55）。

【００１９】次に、放電灯電流検出回路30及び放電灯電
圧検出回路29により放電灯電流及び放電灯電圧を検出し
（ステップ56）、検出された放電灯の電圧値に基づいて
放電灯電圧検出回路29において放電灯７が始動したか否
かを判定する（ステップ57）。ここで、放電灯電圧が無
負荷電圧より低下して放電灯７の始動（放電開始）が判
定されると、放電灯電圧の低下により始動回路６の高圧
パルスの発生が自動的に停止する（ステップ58）。放電
灯７が始動しない場合は、一旦矩形波回路５の動作をＯ
ＦＦし（ステップ59）、放電灯電圧・電流積和演算回路
31において、供給電力の設定パターン（初期パターン）
を増加変更し（ステップ60）、その変更設定パターンに
基づいて、前記降圧インバータ回路４，矩形波回路５及
び始動回路６の動作、並びに放電灯の電流・電圧の検出
及び始動状態の判定までのステップ53〜57を、始動動作
が開始するまで繰り返す。

【００２０】始動動作が確認されて、始動回路６の動作
が停止すると、その時点における放電灯７の電流及び電
圧検出値に基づいて、放電灯電圧・電流積和演算回路31
において、放電灯７の要求した電力を算出し（ステップ
61）、要求電力に対応する電力パターンを求める（ステ
ップ62）。次に、その時点つまり放電灯の始動開始した
時点で設定されている供給電力設定パターンと、前記放
電灯の要求電力パターンとが一致しているか否かを、放
電灯電圧・電流積和演算回路31において判定する（ステ
ップ63）。放電灯の要求電力パターンと供給電力設定パ
ターンとが一致した場合、すなわち、図４に示す始動時
設定されている負荷曲線Ａに沿って、検出された電流，
電圧値に基づく電力パターンが描かれる場合は、放電灯
が確実に始動点灯したこと（放電持続状態）が確認され
たとして、負荷曲線（供給電力パターン）が放電灯の定
格電力（150 Ｗ）の負荷曲線に設定され（ステップ6
4）、放電灯の安定点灯が続行される（ステップ65）。

【００２１】もし、放電灯の要求電力パターンが始動時
に設定されている供給電力設定パターンと一致しない場
合、すなわち、図４に示す始動時設定の負荷曲線Ａを下
回る曲線Ｂに示すようなカーブを描いた場合には、立ち
消え若しくは始動不良とみなして、始動判定ステップ57
において始動しないと判定された場合と同様に、一旦矩
形波回路５の動作をＯＦＦし、供給電力設定パターンを
変更し、供給電力を増加して再度始動動作を行わせるス
テップ59，60に戻し、再度始動動作を行わせる。上記放
電灯点灯装置において、このような動作ステップが行わ
れることにより、全ての放電灯が最低の始動エネルギー
で始動点灯される。

【００２２】上記図３のフローチャートに示した安定点
灯に到るまでの一連の動作は、極めて短時間で行われな
ければならないので、入力電圧・入力電流・昇圧電圧演
算回路28や放電灯電圧・電流積和演算回路31等を含むＤ
ＳＰ回路８は、逐次並列処理ができるマイクロプロセッ
サを用いて構成する必要がある。

【００２３】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。上記第１実施例は、放電灯へ一定の電圧を印加し、
放電電流を放電灯が始動するまで順次上昇させるように
構成したものを示したが、次に述べる第２実施例は、逆
に放電電流を一定にして、放電灯の印加電圧を放電灯が
始動するまで順次上昇させるように構成したもので、図
５はその構成を示すブロック回路図である。この実施例
においては、放電灯の放電電流を一定にして印加電圧を
可変とするために、図５に示すように、放電灯電圧・電
流積和演算回路31からは、降圧インバータ回路４の降圧
用スイッチングトランジスタ16のパルス幅変調を行っ
て、放電灯の放電電流を一定に制御するように第２のパ
ルス信号を出力するようになっている。そして、更にこ
の放電灯電圧・電流積和演算回路31は、始動時には、放
電灯電圧検出回路29から得られる検出信号と放電灯電流
検出回路30から得られる検出信号との積和演算を行っ
て、放電灯入力電力の瞬時値の算出を逐次行うと共に、
上記放電灯電圧検出回路29において、その放電灯電圧の
検出により不点状態の判定がなされた場合は、始動状態
の判定がなされるまで降圧インバータ回路４の放電灯供
給電力が順次上昇するように、入力電圧・入力電流・昇
圧電圧演算回路28へ制御信号を送出し、入力電圧・入力
電流・昇圧電圧演算回路28からの第１のパルス信号によ
り昇圧インバータ回路３の昇圧用スイッチングトランジ
スタ12をパルス幅変調して、降圧インバータ回路４への
昇圧電圧を順次上昇設定するようになっている。

【００２４】次に、このように構成した放電灯点灯装置
の動作について説明する。図６は、放電灯の印加電圧を
変化させた場合の放電灯の負荷曲線（レインボーカー
ブ）を示している。この場合の負荷曲線の出発点は、電
圧が上昇するにつれて左から右へ広がり、それに応じて
設定電力も電流が一定で電圧を可変としているため、電
圧に比例して上昇する。そのため、例えば負荷曲線ａ′
の特性は、電圧を下げるとｂ′で示すように変化し、電
圧を上げるとｃ′で示すように変化する。したがって、
放電灯の始動性能に応じて、負荷曲線ａ′、ｂ′、ｃ′
等の適切な始動エネルギーに対応する負荷曲線を選択し
てやればよいことになり、印加電圧の低い方の供給電力
パターンから順次高い方へ変更することにより、全ての
放電灯を確実に始動させることができる。

【００２５】次に、このような動作を上記実施例で行う
態様について、図３に示したフローチャートを用いて説
明する。まず、第１実施例と同様に、放電灯電圧・電流
積和演算回路31において、降圧インバータ回路４による
供給電力に対応する負荷曲線を初期パターンに設定する
（ステップ52）。この場合の初期パターンも定格電力の
30％程度の入力電力に対応するように設定される。次
に、設定された初期パターンに対応する制御信号が、入
力電圧・入力電流・昇圧電圧演算回路28に送り込まれ、
この制御信号により入力電圧・入力電流・昇圧電圧演算
回路28は、第１のパルス信号を昇圧インバータ回路３の
昇圧用スイッチングトランジスタ12へ送出してしてパル
ス幅変調し、昇圧インバータ回路３の出力電圧を制御
し、それにより降圧インバータ回路４からの供給電力が
設定パターン（初期パターン）になるように制御される
（ステップ53）。なお、この際、降圧インバータ回路４
における放電灯の放電電流は、放電灯電圧・電流積和演
算回路31からの第２のパルス信号により駆動される降圧
用スイッチングトランジスタ16によって、一定値（定格
電流）に制御されている。

【００２６】以下、第１実施例と同様に矩形波回路５が
駆動され、負荷曲線が初期パターンに設定された状態で
交番電圧が始動回路６を介して放電灯７に印加され（ス
テップ54）、始動回路６が動作して放電灯７の始動動作
が開始する（ステップ55）。

【００２７】この状態において、放電灯７が始動しない
場合には、放電灯電圧・電流積和演算回路31において供
給電力の設定パターンを増加変更し（ステップ60）、そ
の変更設定パターンに基づいて入力電圧・入力電流・昇
圧電圧演算回路28へ制御信号を送り込み、入力電圧・入
力電流・昇圧電圧演算回路28からの第１のパルス信号を
変更して昇圧インバータ回路３の出力電圧を上昇させ
て、再度始動動作を行わせ、始動動作が開始するまで以
上の動作を繰り返す。

【００２８】始動動作が確認されて、始動回路６の動作
が停止すると、その時点における放電灯７の電流及び電
圧検出値に基づいて、放電灯電圧・電流積和演算回路31
において、放電灯７の要求した電力を算出し（ステップ
61）、要求電力に対応する電力パターンを求める（ステ
ップ62）。以下、第１実施例と同様のステップ動作を行
わせ、放電灯の安定点灯を行う。以上のように電圧可変
とした第２実施例においても、上記動作ステップを行わ
せることにより、全ての放電灯を最低の始動エネルギー
で確実に始動点灯させることができる。

【００２９】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。この実施例は、放電灯の印加電圧と放電電流とを変
化させて、放電灯が始動するまで、それらの値を順次上
昇させるように構成したもので、ブロック回路構成的に
は図５に示した第２実施例と同一であるので、図５に示
した放電灯点灯装置を用いて第３実施例を説明すること
とする。この第３実施例における放電灯電圧・電流積和
演算回路31は、放電灯電圧検出回路29から得られる検出
信号と放電灯電流検出回路30から得られる検出信号との
積和演算を行って、放電灯入力電力の瞬時値の算出を逐
次行なうとともに、放電灯電圧検出回路29において、そ
の放電灯電圧の検出により不点状態の判定がなされた場
合は、始動状態の判定がなされるまで、降圧インバータ
回路４の放電灯供給電力が順次上昇するように、第２の
パルス信号及び放電灯電圧・電流積和演算回路31から制
御信号が送り込まれる入力電圧・入力電流・昇圧電圧演
算回路28からの第１のパルス信号により、放電灯の放電
電流及び印加電圧を順次上昇させるように構成されてい
る。

【００３０】次に、この様に構成した放電灯点灯装置の
動作について説明する。図７は、放電灯の印加電圧と放
電電流とを変化させた場合の放電灯の負荷曲線を示して
いる。この場合の負荷曲線の出発点は、左から右へ広が
り、それに応じて設定電力も、電圧と電流の両者を可変
としているため、電圧、電流の増加に対して相乗的に上
昇する。そのため、例えば負荷曲線ａ″の特性は、電圧
と電流の両者を下げるとｂ″で示すように変化し、電圧
と電流の両者を上げるとｃ″で示すように変化する。し
たがって、放電灯の始動性能に応じて、負荷曲線ａ″、
ｂ″、ｃ″等の適切な始動エネルギーに対応する負荷曲
線を選択してやればよいことになり、印加電圧の低い方
の供給電力パターンから順次高い方へ変更することによ
り、全ての放電灯を確実に始動させることができる。

【００３１】次に、このような動作を上記実施例で行う
態様について、図３に示したフローチャートを用いて説
明する。まず、第１実施例及び第２実施例と同様に、放
電灯電圧・電流積和演算回路31において、降圧インバー
タ回路４による供給電力に対応する負荷曲線を初期パタ
ーンに設定する（ステップ52）。この場合の初期パター
ンも定格電力の30％程度の入力電力に対応するように設
定される。次に、設定された初期パターンに対応する第
２のパルス信号が降圧用スイッチングトランジスタ16に
送出されると共に、制御信号が入力電圧・入力電流・昇
圧電圧演算回路28に送り込まれる。これにより降圧用ス
イッチングトランジスタ16のパルス幅変調による放電灯
の放電電流が所定値に制御されると共に、制御信号を入
力した入力電圧・入力電流・昇圧電圧演算回路28からの
第１のパルス信号による昇圧用スイッチングトランジス
タ12のパルス幅変調により放電灯印加電圧が所定値に制
御され、降圧インバータ回路４からの供給電力が設定パ
ターン（初期パターン）になるように制御される（ステ
ップ53）。

【００３２】以下、第１及び第２実施例と同様に矩形波
回路５が駆動され、負荷曲線が初期パターンに設定され
た状態で交番電圧が始動回路６を介して放電灯７に印加
され（ステップ54）、始動回路６が動作して放電灯７の
始動動作が開始する（ステップ55）。

【００３３】この状態で、放電灯７が始動しない場合に
は、放電灯電圧・電流積和演算回路31において供給電力
の設定パターンを増加変更し（ステップ60）、その変更
設定パターンに基づいて第２のパルス信号を変更して放
電電流を増加させると共に、制御信号を入力する入力電
圧・入力電流・昇圧電圧演算回路28からの第１のパルス
信号を変更して昇圧インバータ回路３の出力電圧を上昇
させて、再度始動動作を行わせ、始動動作が開始するま
で以上の動作を繰り返す。

【００３４】始動動作が確認されて、始動回路６の動作
が停止すると、その時点における放電灯７の電流及び電
圧検出値に基づいて、放電灯電圧・電流積和演算回路31
において、放電灯７の要求した電力を算出し（ステップ
61）、要求電力に対応する電力パターンを求める（ステ
ップ62）。以下、第１実施例及び第２実施例と同様のス
テップ動作を行わせ、放電灯の安定点灯を行う。以上の
ように電圧及び電流を可変とした第３実施例において
も、上記動作ステップを行わせることにより、全ての放
電灯を最低の始動エネルギーで確実に始動点灯させるこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、放電灯の始動特性のばらつきがあって
も、全ての放電灯を確実に始動点灯させることができ、
また個々の放電灯に対して最小エネルギーの供給で始動
させることができるため、電極を損傷させず、ランプ寿
命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の第１実施例を示
すブロック回路構成図である。

【図２】放電灯の始動特性のばらつきによる放電灯の始
動に必要とする負荷曲線のばらつきを示す図である。

【図３】図１に示した実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図４】放電灯の始動達成時及び始動不良時の負荷曲線
を示す図である。

【図５】本発明の第２実施例を示すブロック回路構成図
である。

【図６】電圧を可変とした場合の負荷曲線を示す図であ
る。

【図７】電圧及び電流を可変とした場合の負荷曲線を示
す図である。

【図８】従来の放電灯点灯装置の構成例を示すブロック
回路構成図である。

【符号の説明】

１商用電源２整流回路３昇圧インバータ回路４降圧インバータ回路５矩形波回路６始動回路７放電灯８ＤＳＰ回路 11 昇圧コイル 12 昇圧用スイッチングトランジスタ 13 ダイオード 14 電解コンデンサ 15 入力電流検出用抵抗 16 降圧用スイッチングトランジスタ 17 フリーホイールダイオード 18 降圧コイル 19 平滑コンデンサ 20 放電灯電流検出用抵抗 21〜24 矩形波ドライブトランジスタ 25 入力電圧検出回路 26 昇圧電圧検出回路 27 入力電流検出回路 28 入力電圧・入力電流・昇圧電圧演算回路 29 放電灯電圧検出回路 30 放電灯電流検出回路 31 放電灯電圧・電流積和演算回路 32 矩形波制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野真埼玉県北埼玉郡川里村赤城台212−10 株式会社アイ・ライティング・システム埼玉製作所内 (72)発明者曽禰元隆神奈川県相模原市東林間７−18−19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電灯への電力供給能力を変更できる電
力供給制御手段と、始動時に該電力供給制御手段で設定
された電力が供給されたとき、その都度放電灯の不点又
は始動を検出する手段とを備え、前記電力供給制御手段
は、前記検出手段からの不点検出信号に基づいて、放電
灯が始動するまで、順次電力供給能力を上昇設定し、前
記検出手段からの始動検出信号に基づいて、放電灯の定
格電力を供給するように構成されていることを特徴とす
る放電灯点灯装置。
【請求項２】前記電力供給制御手段は、放電灯へ一定
の電圧を印加する定電圧回路と、放電灯の放電電流を制
御する電流制御回路とを有し、前記電流制御回路は、放
電灯の放電電流を、前記検出手段からの不点検出信号に
基づいて放電灯が始動するまで、順次上昇させるように
構成されてい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】前記電力供給制御手段は、放電灯への印
加電圧を制御する電圧制御回路と、放電灯の放電電流を
制御する電流制御回路とを有し、前記電圧制御回路は、
放電灯への印加電圧を、前記検出手段からの不点検出信
号に基づいて放電灯が始動するまで、順次上昇させるよ
うに構成されてい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４】前記電力供給制御手段は、放電灯への印
加電圧を制御する電圧制御回路と、放電灯の放電電流を
制御する電流制御回路と、前記電圧制御回路で設定され
た電圧値と電流制御回路で設定された電流値を乗算して
放電灯印加電力を算出する手段と、該印加電力算出手段
で算出された印加電力を、前記検出手段からの不点検出
信号に基づいて放電灯が始動するまで、順次上昇させる
ように前記電圧制御回路及び電流制御回路を制御する手
段とを有してい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５】前記放電灯印加電力算出手段と、前記電
圧制御回路及び電流制御回路を制御する手段とを、逐次
並列処理できるマイクロプロセッサで構成していること
を特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。