JPS60207292A - 点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野〕 この発明はランプを略定電力制御する点灯装置に関する
。

［発明の技術的背景］ 従来、例えば半導体スイッチング素子を有するインバー
タ回路及び誤差増幅器などを設け、半導体スイッチング
素子を誤差増幅器出力によってＰＷＭ（パルス幅変調）
制御してランプを略定電力で点灯制御する点灯装置とし
ては第１図及び第２図に示すものが知られている。これ
は直流化された電１１１に半導体スイッチング素子であ
るＮＰＮ形のスイッチングトランジスタ２及び電流量検
出用の抵抗３を直列に介してダイオード４を図示極性に
接続するとともに、さらに限流コイル５を介してコンデ
ンサ６、始動回路７並びにランプ８を接続している。前
記スイッチングトランジスタ２は前記抵抗３の両端間電
圧に応動して例えばそのスイッチングデユーティ比を制
御する制御回路９によってスイッチング動作されるよう
になっている。前記制御回路′９は箭肥抵誼３の１両端
間電圧ｌを積分して平均化する平均値回路１０と、基準
電源１１と、この基準電源１１の出力電圧を反転入力端
子（−）に入力するとともに前記平均値回路１０の出力
を非反転入力端子（＋）に入力し、かつ上記反転入力端
子（−）と出力端子との間にゲインが小さくなるように
抵抗値が設定された帰還抵抗１２を接続した誤差増幅器
１３と、この誤差増幅器１３の出力電圧レベルに応じて
前記スイッチングトランジスタ２のスイッチングデユー
ティ比を制御するＰＷＭ　（パルス幅変１ｌｉｌ）制御
回路１４とで構成されている。

この回路はランプ８のインピーダンス変化小さくなると
ランプ８に流れる電流Ｉが多くなり、結果的に略定電力
特性を示す。すなわちランプ８のインピーダンスＲが小
さくなることによりランプ８に流れる電ＩＩが多くなり
、従って抵抗３の両端間に発生する電圧も大きくなり、
誤差増幅器１３の非反転入力端子（＋）に入力される電
圧は大きくなる。しかし誤差増幅器１３のゲインは小さ
く設定されているので（略定電力特性を示すようにゲイ
ンを小さくしている。）、その出力電圧は略定電流特性
の回路に比べてそれ程度化しない（略定電流特性の場合
はゲインを大きくとっている。）。このためＰ　Ｗ　Ｍ
　ＩＩ　１回路１４によるスイッチングトランジスタ２
のスイッチングデユーティ比は余り変化せず、ランプ８
に供給される電流！■は多いまま保持される。しかして
、ランプ電力１２Ｒは略一定に保持されることになり、
結果的に略定電力特性が得られる。

［背景技術の問題点〕 しかしながらこのような回路では電源１の電圧変動に対
して出力電力の変動が大ぎくなる問題があった。これは
負荷変動や′Ｒ８！電圧の変動によって電流量が変化す
るためである。すなわち負荷のインピーダンス変化に対
して略定電力特性を示すように誤差増幅器１３のゲイン
を小さく設定しているため、電源電圧の変動によりラン
プ電流が変化しても帰還作用、すなわちランプ電流をも
とに戻そうという作用が充分に動作しないためである。

このように従来においては電源電圧の変動に対して出力
電力の変動が大きく、ランプ光束が大きく変化する問題
があつ大。

［発明の目的コ この発明はこのような問題を解決するために為されたも
ので、ランプを定電力制御するものにおいて電源電圧変
動に対して負荷電力を安定化できる点灯装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の概要コ この発明は半導体スイッチング素子を有するインバータ
回路にランプを接続し、インバータ回路からランプ側に
供給される電流量を電流量検出回路で検出するとともに
、インバータ回路に供給される電源電圧の変動を電圧変
動検出回路で検出してその変動に応じた電圧信号を基準
電源から出力される基準電圧に重畳させ、電流量検出回
路からの検出信号の平均値を誤差増幅器の入力端子の一
端に入力するとともに基準電圧に変動に応じた電圧信号
を重畳した重畳信号を誤差増幅器の入力端子の他端に入
力してその他端入力レベルに対する一端入力レベルの大
きさに応じた電圧信号を出力し、その誤差増幅器からの
電圧信号のレベルに応じて半導体スイッチング素子のス
イッチングデユーティ比又はスイッチング周期をランプ
電力が略定電力特性をもつように可変制御し、前記誤差
増幅器で電源電圧変動分をキャンセルできるようにした
ものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図に示すように直流化された電８！２１に半導体ス
イッチング素子であるＮＰＮ形のスイッチングトランジ
スタ２２及び電流量検出回路を形成する抵抗２３を直列
に介してダイオード２４を図示極性に接続するとともに
、さらに限流コイル２５を介してコンデンサ２６、始動
回路２７並びにランプ２８を接続している。前記スイッ
チングトランジスタ２２は前記抵抗２３の両端間電圧に
応動して例えばそのスイッチングデユーティ比を制御す
る制御回路２９によってスイ９チング動作されるように
なっている。前記制御回路２９は第４図に示すように抵
抗３０とコンデンサ３１とからなり、前記抵抗２３の両
端間電圧を積分して平均化する平均値回路３２と、基準
電源の電圧端子Ｖ　ｒｅｆに接続された抵抗３３．３４
．３５の直列分圧回路と、この直列分圧回路の抵抗３４
．３５の直列回路にエミッタ抵抗３６を介して並列に接
続されたＮＰＮ形のトランジスタ３７と、前記電１２１
からの電圧が印加される端子ｖｉｎに接続された抵抗３
８、ダイオード３９及び抵抗４０の直列回路からなり、
そのダイオード３９と抵抗４０との直列回路を前記トラ
ンジスタ３７のベース・エミッタ間に前記抵抗３６を介
して接続されたベースバイアス回路と、前記平均値回路
３２の出力端子、すなわち抵抗３０とコンデンサ３１と
の接続点を非反転入力端子（＋）に接続するとともに前
記抵抗３４．３５の接続点を反転入力端子（−）に接続
し、かつ上記反転入力端子（−）と出力端子との間に帰
還抵抗４１を接続した誤差増幅器４２と、この誤差増幅
器４２の出力電圧レベルに応じて前記スイッチングトラ
ンジスタ２２のスイッチングデユーティ比を制御するＰ
ＷＭ　（パルス幅変調）制御回路４３とで構成されてい
る。前記抵抗３３．３４．３５の直列分圧回路は基準電
圧の発生部を構成し、前記トランジスタ３７及び抵抗３
８、ダイオード３９、抵抗４０の回路は電圧変動検出回
路を構成している。また、前記帰還抵抗４１の抵抗値は
誤差増幅器４２のゲインが小さくなるように設定されて
いる。

このような構成の本発明実施例装置においてはランプ２
８のインピーダンス変化に対しての回路動作、特にＰ　
Ｗ　Ｍ　１１１ｍ回路４３の動作は誤差増幅器４２の反
転入力端子（−）への入力信号のレベルが変化しないの
で従来と同様の動作をする。例！ えばランプ２８のインピーダンスが小さくなるとランプ
２８に流れる電流が大きくなる。このとき抵抗２３の両
端間に発生する電圧も大きくなり、誤差増幅器４２の非
反転入力端子（＋）に入力される電圧は大きくなる。し
かし、誤差増幅器４２のゲインは小さく設定されている
ので、その出力電圧はそれ程度化しない。このためＰＷ
ＭＴｏｌＩＩ１１回路４３によるスイッチングトランジ
スタ２２のスイッチングデユーティ比は余り変化せず、
ランプ２８に供給される電流量は多いまま保持される。

こうしてランプ電力を従来と同様に略定電力制御する。

一方、この回路において電源２１の電圧が例えば低下す
ることがあると、ランプ２８の電力が低下する方に変動
しようとするが、このときトランジスタ３７に対するベ
ースバイアスが低下し、これによってそのトランジスタ
３７のコレクタ電圧が上昇する。すなわち、基準電圧に
重畳される電圧変動検出回路からの電圧信号のレベルが
アップされる。これにより誤差増幅器４２の反転入力端
子（−）に入力される重畳電圧のレベルが上昇する。こ
のため誤差増幅器４２の出力電圧信号のレベルが低下す
る。この場合、誤差増幅器４２のゲインは小さいが、反
転入力端子（−）に入力する信号が大きくレベルアップ
するので誤差増幅器４２の出力電圧のレベルは低くなる
。従って、ＰＷＭ　ｉ！Ｉ　御回路４３によるスイッチ
ングトランジスタ２２のスイッチングデユーティ比が大
きくなり、すなわちトランジスタ２２のＯＮ幅が大、き
くなり、ランプ２８に供給する電流層を増大させる方に
制御する。しかして、電源電圧が低下してもランプ２８
に供給される電流量が増大するので、ランプ電力の変動
は小さく抑えられ、ランプ２８に対して略一定の電力が
供給される。逆にＮＷＡ電圧が上昇したときはトランジ
スタ３７のコレクタ電圧が低下し誤差増幅器４２の反転
入力端子（−）に供給される電圧が大きく低下する。こ
れにより誤差増幅器４２の出力電圧信号のレベルは低下
し、従ってＰ　Ｗ　Ｍ　ｌｌ１ｌＪ　ａ回路４３による
スイッチングトランジスタ２２のスイッチングデユーテ
ィ比が小さくなり、ランプ２８に供給される電流量が減
少されランプ２８に供給する電力を一定に保持させる。

このように電源電圧が変動しても誤差増幅器４２がその
変動分をキャンセルするように動作するので、ランプ２
８への供給電力は常に一定に保持され、電源電圧変動に
対して負荷入力電力を安定化することができる。

次にこの発明の他の実施例を図面を参照して説明する。

なお、前記実施例と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明は省略する。

これは第５図に示すように交流電源４４に電源トランス
４５の１次側を接続し、その電源トランス４５の２次側
から前述した電源２１を取出すとともにその２次側にダ
イオード４６とコンデンサ４７とを接続して負Ｎ源を形
成し、その負電源をそのまま電圧変動検出回路として利
用し、その負電源出力を基準電圧端子Ｖ　ｒｅｆに接続
された抵抗４８．４９の回路に供給し、かつその抵抗４
８．４９の接続点を誤差増幅器４２の反転入力端子（−
）に接続したものである。

このものにおいては電源電圧が低下すると負電圧も低下
するので逆に抵抗４８．４９の接続点の電圧が上昇し、
誤差増幅器４２の反転入力端子（−）に供給される電圧
が上昇する。また、電源電圧が上昇すると負電圧も上昇
するので逆に抵抗４８．４９の接続点の電圧が低下し、
誤差増幅器４２の反転入力端子（−）に供給される電圧
が低下する。しかして誤差増幅器４２は前記実施例と同
様の動作を行なうようになり、前記実施例と同様電源電
圧の変動に対して負荷電力を安定化することができる。

なお、前記実施例では電流量検出回路として抵抗を使用
したものについて述べたが必ずしもこれに限定されるも
のではなく、例えばカレントトランスを使用したもので
あってもよい。

また、前記実施例ではＰＷＭ制御によってスイッチング
トランジスタのスイッチングデユーティ比を制御するも
のについて述べたが必ずしもこれに限定されるものでは
なく、スイッチング周期を制御するものであってもよい
。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば、ランプを略定電
力制御するものにおいて電源電圧変動に対して負荷電力
を安定化できる点灯装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示す回路図、第３図はこの
発明の一実施例を示す回路図、第４図は同実茄例におけ
る制御回路の詳細回路図、第５図はこの発明の他の実施
例を示す部分回路図である。 ２１・・・電源、２２・・・スイッチングトランジスタ
、２３・・・抵抗、２８・・・ランプ、３２・・・平均
値回路、３３．３４．３５・・・抵抗、３７・・・トラ
ンジスタ、３８．４０・・・抵抗、４３・・・Ｐ　Ｗ　
Ｍ　ＩＩＪ　１１１回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ｆｊＥ１図 第２図 ツ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体スイッチング素子を有するインバータ回路と、こ
   のインバータ回路に接続されるランプと、前記インバー
   タ回路から前記ランプ側に供給される電流量を検出する
   電流量検出回路と、基準電圧を発生する基準電源と、前
   記インバータ回路に供給される電源電圧の変動を検出し
   、その変動に応じた電圧信号を前記基準電源から出力さ
   れる基準電圧に重畳させる電圧変動検出口路と、前記電
   流　・量検出回路から出力される検出信号の平均値を一
   端に入力するとともに前記基準電源から出力される基準
   電圧に前記電圧変動検出回路から出力される信号を重畳
   した重畳信号を他端に入力し、他端入力レベルに対する
   一端入力レベルの大きさに応じて電圧信号を出力する誤
   差増幅器と、この誤差増幅器からの電圧信号のレベルに
   応じて前記半導体スイッチング素子のスイッチングデユ
   ーティ比又はスイッチング周期を前記ランプ電力が略定
   電力特性をもつように可変制御する手段とを設け、前記
   誤差増幅器で電、課電圧変動分をキャンセルすることを
   特徴とする点灯装置。