JPS607100A - 放電灯点灯装置 - 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〕 この発明はパワートランジスタを矩形波でスイッチング
駆動して放電灯を点灯制御する放電灯点灯装置に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、この種の放電灯点灯装置としては第１図に示すも
のが知られている。これは交流電源１に整流回路２を接
続し、その整流回路２の出力端子間にチョークコイル３
及びＮＰＮ形の７４ワートランジスタ４を直列に介して
放電灯５を接続している。前記チョークコイル３と放電
灯５との直列回路に前記パワートランジスタ４に対して
逆極性にしてフライホイールダイオード６を並列に接続
している。前記パワートランジスタ４のペースには駆動
回路７がら矩形波電圧が印加されている。前記パワート
ランジスタ４のエミッタ電流を電流検出回路８で検出し
てそのエミッタ電流の平均値に対応した電圧を前記駆動
回路７に供給している。前記電流検出回路８はエミッタ
抵抗９、このエミッタ抵抗９に並列に接続されるコンデ
ンサ１０．さらに抵抗１ノを介して並列に接続されるコ
ンデンサ１２によって形成されている。前記駆動回路７
は前記電流検出回路８の出力電圧に応じて矩形波電圧の
デユーティ比を可変制御する・ぐルス幅変調回路を有し
、出力電圧が高いときにはデユーティ比を小さく制御し
、出力電圧が低いときにはデー−ティ比を大きく制御し
て前記パワートランジスタ４のエミッタ電流の平均値を
略一定に保つ。

そして放電灯５にはパワートランジスタ４の出力矩形波
がチョークコイル３とフライホイールダイオード６によ
シ直流化されて供給される。

この回路によシ通常点灯時には放電灯５には略一定の電
力が供給される。

しかしこの従来製筒では放電灯の始動時のランプインピ
ーダンスが低いときに矩形波電圧のデユーティ比を充分
に小さく制御することができず、このため大きな突入電
流が流れ、ランプ黒化や寿命短縮を招く問題があり、極
端な場合には破裂する虞れがあった。また放電灯のイン
ピーダンスが始動時や短絡事故等によって低くなると回
路入力電力が略一定に保持されるのに対して出力電力が
減少するので、その分・ぞワートランジスタのコレクタ
損失が増大して発熱する問題があった。

〔発明の目的〕

この発明はこのよう表問題を解決するために為されたも
ので、放電灯の始動時の突入電流を小さく抑えることが
できると共に低インピーダンス時の回路入力電力を小さ
くでき、ランプ黒化、寿命短縮、破裂等を防止できると
共にパワートランジスタの発熱を防止できる放電灯点灯
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明は交流電源に接続された整流回路の出力端子に
ノクワートランジスタを介して放電灯を接続し、そのト
ランジスタを駆動回路からの矩形波電圧でスイッチング
駆動する□とともにそのトランジスタのエミッタ電流を
電流検出回路で検出してそのエミッタ電流の平均値に対
応した電圧を出力し、またトランジスタのペースに印加
される矩形波電圧を電圧検出回路で検出してその矩形波
電圧の平均値に対応した電圧を出力するとともに電圧発
生手段から予め設定された所定電圧を出力し、この電圧
発生手段から発生する所定電圧及び上記電圧検出回路か
ら出力される電圧の低い方を取出して比較器に参照電圧
として入力し、またその比較器には電流検出回路から出
力される電圧を入力して上記参照電圧との差出力をめて
上記駆動回路に入力し、電流検出回路から出力される電
圧が参照電圧より大きいときの差出力レベルに応じて駆
動回路から出力される矩形波電圧のデー−ティ比を小さ
くなる方向に制御したものである。

〔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。

交流電源２１に整流回路２２を接続している。

前記整流回路２２にチョークコイル２３及びＮＰＮ形の
ノやワートランジスタ２４を直列に介して放電灯２５を
接続している。前記整流回路２２の負極側出力端子を接
地している。前記チョークコイル２３と放電灯２５との
直列回路に前記パワートランジスタ２４に対して逆極性
にしてフライホイールダイオード２６を並列に接続しテ
ィる。前記パワートランジスタ２４のペースには駆動回
路２７から矩形波電圧が印加されている。前記パワート
ランジスタ２４のエミッタ電流を電流検出回路２８で検
出してそのエミッタ電流の平均値に対応した電圧を比較
器３３の一方の入力端子に供給している。前記電流検出
回路２８はエミッタ抵抗２９、このエミッタ抵抗２９に
並列に接続されるコンデンサ３０．さらに抵抗３１を介
して並列に接続されるコンデンサ３２によって形成され
ている。前記駆動回路２７から前記トランジスタ２４の
ペースに印加される矩形波電圧を電圧検出回路３４で検
出してその矩形波電圧の平均値に対応した電圧を出力し
ている。前記電圧検出回路３４は前記トランジスタ２４
のペースと接地間に抵抗３５とコンデンサ３６との直列
回路を接続し、上記コンデンサ３６にダイオード３７を
介して抵抗３８を並列に接続し、その抵抗３８０両端の
出力電圧を増幅器３９で増幅して出力している。また負
極端を接地した電池４０に抵抗４１．４２の直列回路を
並列に接続して電圧発生手段を形成している。また１対
のダイオード４３．４４のアノードを互に接続して前記
比較器３３の他方の入力端子に接続するとともに上記ダ
イオード４３のカソードを前記電圧検出回路３４の増幅
器３９の出力端に接続し、かつ上記ダイオード４４のカ
ソードを前記抵抗４Ｊ　、４２の接続点に接続［７て電
圧取出手段を形成している。前記比較器３３は前記電圧
取出手段から出力される電圧を参照電圧として入力］７
、その参照電圧と前記電流検出回路２８からの電圧とを
比較し、その差出力を前記駆動回路２７に供給している
。前記駆動回路２７は電流検出回路２８から出力される
電圧が参照電圧よシ大きいときの差出力レベルに応じて
出力する矩形波電圧のデー−ティ比が小さくなる方向に
制御する。

次にこのように構成された本発明実施例装置の動作につ
いて述べる。々お、電流検出回路２８における抵抗２９
の両端間電圧をＶ。、同回路２８における出力電圧をＶ
＆ｐ電圧検出回路３４におけるコンデンサ３６の両端間
電圧を７人、同回路２８における抵抗３８０両端間電圧
をＶ＾′、同回路２８における出力電圧をＶＢ、抵抗４
２の両端間電圧をｖＲ及び参照電圧をＶＯＯとする。

駆動回路２７からの矩形波電圧によってトランジスタ２
４がスイッチング動作され、放電灯２５が点灯制御され
る。ト・ランノスタ２４がオン動作されるとエミッタ抵
抗２９を介してエミッタ電流が流れる。これによシエミ
ッタ抵抗２９の両端間には電圧ＶＥが発生し、その電圧
Ｖ＝がコンデンサ、３０　、３２で平滑されて平均化さ
れ電圧Ｖ／とじて出力される。一方駆動回路２７からト
ランジスタ２４のペースに入力される矩形波電圧はコン
デンサ３６で平均化されて電圧ｖＡとなシ、この電圧■
ムがダイオード３７で約帆６５ポルトレベルダウンされ
て電圧■Ａ′となシ、さらにその電圧■Ａ′が増幅器３
９で例えば略５倍に増幅されて電圧ＶＢとして出力され
る。さらに抵抗４２の両端間電圧ｖＲは抵抗４１．４２
の分圧によって例えば２？ルトに設定されている。そし
て電圧ＶＡ・ＶＡ、ＶＢは矩形波電圧のデー−ティ比が
可変することによって変化する。すなわち矩形波電圧の
デー−ティ比と各電圧Ｖ、　、　ｖＡ。

ＶＢ　、　Ｖｎの関係をグラフで示せば第３図に示すよ
うになる。そして比較器３３に入力される参照電圧ＶＯ
Ｏは電圧ＶＢとｖＲの低い方が優先して取出されて決め
られるので、デユーティ比が約２５〜３０チ以下の領域
ではＶｎとなシ、それ以上の領域ではＶＢ＝２Ｖとなる
。この参照電圧ＶＯＯは比較器３３で電流検出回路２８
の出力ｖＥ′と比較され、Ｖｏｏ　＜　Ｖｇの領域では
第４図に示すように駆動回路２７から出力される矩形波
電圧のデユーティ比が急激に低下し、トランジスタ２４
のオン動作期間を短かくしてエミッタ電流量を抑制する
。

したがって放電灯２５を始動点灯するときのように負荷
が低インピーダンスになるとトランジスタ２４に供給さ
れる矩形波電圧のデー−ティ比が低下し、これによシ各
電圧ＶＡ、　ｖＡ’　、　ｖＢが低下する。そしてデー
−ティ比が２５〜３０チの領域になると電圧ＶＢがＶＲ
よシ低下して参照電圧ＶＯＯとなシデューティ比をさら
に小さく制御し、トランジスタ２４のエミッタ電流量を
抑制する。こうして放電灯２５が低インピーダンスのと
きにおいては、電流検出回路２８の出力電圧Ｖ、を通常
点灯時よシ低く保持し、エミッタ電流を小さくすること
ができる。したがって放電灯２５の始動点灯時に大きな
突入電流が流れるのを防止することができ、突入電流に
よるラングの黒化及び寿命短縮を防止できる。第５図は
負荷特性を示すもので、負荷インピーダンスが低下して
の点に達すると比Ｖ器３３への参照電圧ＶＯＯが低下し
、図中実線で示すように出力電流が図中点線で示す従来
のもののように増加することなく略一定住され、出力が
低下する。

また放電灯の始動時や短絡時等のように低インピーダン
ス時にはトランジスタ２４０オン動作期間を極力小さく
して回路入力電力を小さくし、トランジスタ２４のコレ
クタ損失の増加を防止してトランジスタ２４が発熱する
のを防ぐことができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したようにこの発明によれば放電灯の始動時の
突入電流を小さく抑えてランプ黒化や寿命短縮さらには
ランプ破裂等を防止できるとともに放電灯の低インピー
ダンスによる・ぐワートランジスタの発熱を防止できる
放電灯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図は従来例を示す回路図、第２図はこの発明の実施
例を示す回路図、第３図は同実施例における駆動回路出
力のデユーティ比に対する各部の電圧を示すグラフ、第
４図は同実施例における電流検出回路出力に対する駆動
回路出力のデー−ティ比変化を示すグラフ、第５図は同
実施例における負荷特性を示すグラフである。 ２１・・・交流′電源、２２・・・整流回路、２４・・
・パワートランジスタ、２５・・・放電灯、２７・・・
駆動回路、２８・・・電流検出回路、３３・・・比較器
、３４・・・電圧検出回路、４０・・・電池、４１．４
２・・・抵抗、４３．４４・・・ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源と、この交流電源に接続された整流回路と、こ
   の整流回路の出力端子にパワートランジスタを介して接
   続された放電灯と、上記トランジスタのエミッタ電流を
   検出し、そのエミッタ電流の平均値に対応した電圧を出
   力する電流検出回路と、上記トランジスタのペースに矩
   形波電圧を印加してそのトランジスタをスイッチング駆
   動する駆動回路と、上記トランジスタのペースに印加さ
   れる矩形波電圧を検出し、その矩形波電圧の平均値に対
   応した電圧を出力する電圧検出回路と、予め設定された
   所定電圧を発生する電圧発生手段と、この電圧発生手段
   から発生する所定電圧及び上記電圧検出回路から出力さ
   れる電圧の低い方を取出す電圧、取出手段と、この電圧
   取出手段によって取出される電圧を参照電圧として入力
   し、その参照電圧を上記電流検出回路から出力される電
   圧と比較し、その差出力を上記駆動回路に供給する比較
   器とからなシ、前記駆動回路は前記電流検出回路から出
   力される電圧が前記参照電圧よシ大きいときの差出力し
   埒ルに応じて出力する矩形波電圧のデユーティ比が小さ
   く々る方向に制御することを特徴とする放電灯点灯装置
   。