JPS60207294A - 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］ この発明は過電碓保護機能を有する点灯装置に関する。

Ｃ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）
制御してランプを定電流で点灯制御する点灯装置がある
。このものはランプ側に供給される電流の平均値を検出
し、この検出信号に基づい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を可変制御する点灯装置であ
る。しかしながらこの点灯装置では例えば誤配線やラン
プが短絡するような場合、一時的に大電流が流れて回路
が破損するような欠点があった。

そこで本発明者はこのような欠０点を解消した、すなわ
ち回路保護機能を有した第１図に示すような点灯回路を
開発した。これは直流化された電源１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
及び電流層検出用の抵抗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並びにレンフ７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８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「−は前記抵抗３の両端間
電圧を抵抗９を介してコンデンサ１０に印加することに
より積分して平均化する平均値回路１１と、前記抵抗３
の両端間電圧をダイオード１２を介してコンデンサ１３
に印加させることにより前記ランプ７側に供給される電
流のピーク値を検出して検出信号を出力する電流ピーク
値検出回路１４と、基準電源１５．１６と、前記基準電
源１５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１１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
間に帰還抵抗１７を接続した第１の誤差増幅器１８と、
前記基準電源１６の出力電圧を反転入力端子（−）に入
力するとともに前記電流ピーク値検出回路１４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帰還抵抗１９を接続した第２
の誤差増幅器２０と、この第１、第２の誤差増幅器１８
．２０の出力をそれぞれダイオード２１．２２を介して
入力され、その各誤差増幅器１８．２０の電圧レベルに
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　（パルス幅変調）制御
回路２３とで構成されている。

この回路は通常においてはランプ７に流れる電流が大き
くなると抵抗３の両端間に発生する電圧が大きくなり、
第１の誤差増幅器１８の非反転入力端子（＋）に入力さ
れる電圧が大きくなる。しかして、第１の誤差増幅器１
８からの出力のレベルが大きくなってＰＷＭ制御回路２
３によるスイッチングトランジスタ２のスイッチングデ
ユーティ比が小さく、すなわちオン幅が狭くなりランプ
７に供給される電流量を減少させる。また、逆にランプ
８に流れる電流が小さくなると抵抗３の両端間に発生す
る電圧が低下し、第１の誤差増幅器１８の非反転入力端
子（＋）に入力される電圧が低下する。しかして、第１
の誤差増幅器１８からの出力のレベルが小さくなってＰ
ＷＭ制御回路２３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が大きく、すなわちオン幅が
広くなりランプ７に供給される電流量を増加させる。

こうして通常はランプ７を定電流点灯制御する。

この状態においては電流ピーク値検出回路１４が電流の
ピーク値検出動作を行なっても第２の誤差増幅器２０の
非反転入力端子（＋）に供給される電圧レベルが反転入
力端子（−）に供給される電圧レベルよりも小さくなっ
ており、第２の誤差増幅器２０からは電圧信号が出力さ
れないようになっている。

この状態で誤配線等によりランプ７が短絡するようなこ
とがあるとランプ７に多大な電流が流れる。しかして電
流ピーク値検出回路１４からの検出信号のレベルが大き
く上昇し、第２の誤差増幅器２０における非反転入力端
子（＋）への入力レベルが反転入力端子（−）への入力
レベルよりも大きくなり、この第２の誤差増幅器２０の
出力によってＰＷＭ制御回路２３がスイッチングトラン
ジスタ２のオン幅を狭くする制御を行ない、ランプ７に
供給される電流を減少制御する。このように短絡電流の
ようにピーク値の高い電流が流れたときにはたとえその
平均電流量が小さくても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直ちに小さくなるように制
御され、過電流に対する回路の保護が行われる。

［背景技術の問題点］ しかしながらこのような回路では第２の誤差増幅器２０
の非反転入力端子（＋）への入力電圧は第２図にグラフ
（イ）で示すように電源１の電圧変動に対して変化する
が、第２の誤差増幅器２０の反転入力端子（−）への入
力電圧は基準電源１６から得ており第２図にグラフ（ロ
）で示すように電源１の電圧変動に対して変化すること
はない。

このため、第３図に負荷特性を示すように過電流・　が
流れたときに電源電圧変動があると図中点線で示すよう
に電流が一定とならずに流れ過ぎたり、少な過ぎたりす
る問題があった。このような問題はランプ電力が略一定
になるように可変制御する手段を設けた場合にも同様に
生じた。

［発明の目的］ 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、過電流時においても電源電圧の変動に対してラン
プ電流あるいはランプ電力を略一定に制御することがで
き、電源電圧の変動に対して電流制御あるいは電り制御
を確実にできる点灯装置を提供することを目的とする。

Ｌ発明の概要］ 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
回路と、このインバータ回路に接続されるランプと、イ
ンバータ回路からランプ側に供給される電流の平均値を
検出して検出信号を出力する電流平均値検出回路と、前
記検出信号に基づい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
が略定電流あるいは略定電力特性を持つように可変制御
する可変制御手段と、インバータ回路からランプ側に供
給される電流のピーク値を検出して検出信号を出力する
電流ピーク値検出回路と、基準電圧を発生する基準電源
と、インバータ回路に供給される電源からそのｉＩ電源
電圧比例した電圧を供給され、その電圧から基準電源の
基準電圧を差し引いた電圧信号を出力する電圧変動検出
回路と、電流ピーク値検出回路からの検出信号を一端に
入力するとともに電圧変動検出回路からの出力信号を他
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を具備
し、こ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が略定電流あるいは略定電力
特性をもつように可変制御手段に誤差増幅器の出力電圧
信号を入力したものである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。な
お、この実施例は要部のみについて述べ、その他の構成
は第１図と同様なのでその詳細な説明は省略する。なお
、第１図と同一部分には同一符号を付す。

これは第４図に示すように電１１１１圧に比例した電圧
の供給源Ｖｉｎに基準電源２４を図示のように逆極性に
介して抵抗２５．２６の直列回路を接続して電圧変動検
出回路２７を形成し、その電圧変動検出回路２７の抵抗
２５．２６の接続点を第２の誤差増幅器２０の反転入力
端子（−）に接続している。

このような構成の本発明実施例装置においては電源電圧
が変動してその電圧に比例した電圧８！Ｖ１ｎが第５図
に示すように変化すると、第２の誤差増幅器２０の反転
入力端子（−）に入力される電圧、すなわち抵抗２６の
両端間電圧Ｖ２６はＶｉｎ−■２４（基準電源２４の基
準電圧）−Ｖ２５（抵抗２５の両端間電圧）で決り、グ
ラフ（ロ）に示すように変化する。一方、第２の誤差増
幅器２０の非反転入力端子（＋）に入力される電圧は従
来と同様にグラフ（イ）で示すように変化する。し力髪
して、基準電源２４の基準電圧Ｖ２４、抵抗２５．２６
の抵抗値の設定によってグラフ（イ）と（ロ）との傾き
を同じにできる。すなわち電源電圧の変動に対する第２
の誤差増幅器２０の両入力端子に対する入力電圧の変化
を略同−にすることができる。従って、負荷特性は第６
図に示すようｔこ過電流時においても一定に制御するこ
とができ、電源電圧の変動に対して電流制御を確実に行
なうことができる なお、前記実施例ではＰ　Ｗ　Ｍ　Ｉｌｌ　ＩＩＩ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。また、前記実施例は略定電流制御す
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、略定電力制御するものにも適用できるもので
ある。さらに上記実施例においては電源電圧変動の信号
は第２の誤差増幅器２０にのみ入力しているが第１の誤
差増幅器１８に入力し、安定点灯時における定電流制御
あるいは定電力制御をより精度よく行なうようにしても
よい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、過電流時におい
ても電源電圧の変動に対してランプ電流あるいはランプ
電力を一定に制御することができ、電源電圧の変動に対
して電流制御あるいは電力料“御をより確実にできる点
灯装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる回路図、第２図は第１図に
おける電源電圧の変動に対する第２の誤差増幅器の入力
電圧変化を示すグラフ、第３図は第１図における負荷特
性を示すグラフ、第４図はこの発明の実施例を示す要部
回路図、第５図は同実施例における電源電圧の変動に対
する第２の誤差増幅器の入力電圧変化を示すグラフ、第
６図は同実施例における負荷特性を示すグラフである。 １・・・電源、２・・・スイッチングトランジスタ、３
・・・抵抗、７・・・ランプ、１１・・・平均値回路、
１４・・・電流ピーク値検出回路、１８・・・第１の誤
差増幅器、２０・・・第２の誤差増幅器、２３・・・Ｐ
　Ｗ　Ｍ　ＩＩＪ　８回路、２４・・・基準電源、２７
・・・電圧変動検出回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

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の平均値を検
   出して検出信号を出力する電流平均値検出回路と、前記
   検出信号に基づい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
   プ電力が略定電流あるいは略定電力特性を持つように可
   変制御する可変制御手段と、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のピーク値を検出して検出
   信号を出力する電流ピーク値検出回路と、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
   源からその電源電圧に比例した電圧を供給され、その電
   圧から前記基準電源の基準電圧を差し引いた電圧信号を
   出力する電圧変動検出回路と、前記電流ピーク値検出回
   路からの検出信号を一端に入力するとともに前記電圧変
   動検出回路からの出力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を具備し、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
   子のスイッチング周期　□−テイ比又はスイッチング周
   期を前記ランプが略定電流あるいは略定電力特性をもつ
   ように前記可変制御手段に前記誤差増幅器の出力電圧信
   号を入力したことを特徴とする点灯装置。