JP2001338789A - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、始動性が高い放電
灯点灯装置に係り、特に高輝度放電灯(HIDランプ)
の始動性を向上し、かつ各部品に対するストレスを低減
した放電灯点灯装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device having high startability, and more particularly to a high-intensity discharge lamp (HID lamp).
The present invention relates to a discharge lamp lighting device with improved startability and reduced stress on each component.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば特開昭63−150895号公報
に記載されている従来の放電灯点灯装置は、高周波動作
用の第1と第2のトランジスタ、低周波動作用の第3と
第4のトランジスタ、これら第1から第4までのトラン
ジスタのオン/オフ制御用の制御回路、および高圧パル
ス電圧発生用のイグナイタを備え、一定周期で極性が反
転する矩形波状の交流電圧をインダクタを介して放電灯
に印加する。2. Description of the Related Art For example, a conventional discharge lamp lighting device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-150895 has first and second transistors for high frequency operation and third and fourth transistors for low frequency operation. A transistor, a control circuit for on / off control of the first to fourth transistors, and an igniter for generating a high-voltage pulse voltage are provided. Apply to the light.
【0003】上記の装置における制御回路は、第1と第
2の基準電圧Vr1、Vr2がそれぞれ印加される第1
と第2のコンパレータと、コンデンサおよび抵抗よりな
る時定数回路にて設定される所定周波数のクロック信号
を発振する発振回路と、各コンパレータの出力により反
転される第1のフリップフロップと、一定周期のパルス
信号を出力するタイマ回路と、フリップフロップ出力
(高周波信号fh)およびタイマ回路出力(低周波信号
f1)に基づいて二対の各トランジスタの制御信号を形
成するドライブ回路とで構成されている。[0003] The control circuit in the above-described device includes a first circuit to which first and second reference voltages Vr1 and Vr2 are applied, respectively.
An oscillator circuit for oscillating a clock signal of a predetermined frequency set by a time constant circuit comprising a capacitor and a resistor; a first flip-flop inverted by an output of each comparator; It is composed of a timer circuit that outputs a pulse signal, and a drive circuit that forms control signals for two pairs of transistors based on a flip-flop output (high-frequency signal fh) and a timer circuit output (low-frequency signal f1).
【0004】ドライブ回路は、第2のフリップフロップ
と、第1乃至第4のアンド回路と、第5と第6のトラン
ジスタと、および第1と第2のパルストランスとで形成
されている。[0004] The drive circuit is formed of a second flip-flop, first to fourth AND circuits, fifth and sixth transistors, and first and second pulse transformers.
【0005】イグナイタは、双方向性3端子サイリスタ
(トライアック)、双方向性2端子スイッチ(スイッ
チ)、第3のパルストランスなどにより構成され、放電
灯の始動時にトライアックがオン/オフされることによ
り第3のパルストランスの2次巻線に誘起される始動用
の高圧パルス電圧が第1のコンデンサを介して放電灯に
印加するようになっている。The igniter includes a bidirectional three-terminal thyristor (triac), a bidirectional two-terminal switch (switch), a third pulse transformer, and the like. The triac is turned on / off when the discharge lamp is started. A high-voltage pulse for starting induced in the secondary winding of the third pulse transformer is applied to the discharge lamp via the first capacitor.
【0006】この放電灯点灯装置の動作について説明す
ると、発振回路の出力が第2のコンパレータにて第2の
基準電圧Vr2と比較され、発振回路出力が第2の基準
電圧よりも大きくなると、第2のコンパレータ出力がハ
イレベルになり、第1のフリップフロップがセットされ
てその出力が高レベルになる。この瞬間より第1と第3
のトランジスタのいずれか一方がオンして電流が流れ、
電流検出抵抗の両端には電流に応じた電圧Vdtが発生
する。この電圧Vdtと第1の基準電圧Vr1とが第1
のコンパレータにて比較され、Vdt>Vr1になった
時点で第1のコンパレータ出力が高レベルになって第1
のフリップフロップがリセットされる。The operation of this discharge lamp lighting device will be described. The output of the oscillation circuit is compared with a second reference voltage Vr2 by a second comparator, and when the output of the oscillation circuit becomes larger than the second reference voltage, The second comparator output goes high, the first flip-flop is set and its output goes high. From this moment the first and third
One of the transistors turns on and current flows,
A voltage Vdt corresponding to the current is generated at both ends of the current detection resistor. This voltage Vdt and the first reference voltage Vr1
The first comparator output goes high when Vdt> Vr1 and the first comparator output goes high.
Are reset.
【0007】第1のフリップフロップから出力される高
周波信号fhは高周波スイッチング動作のタイミング信
号としてドライブ回路に入力される。一方、タイマ回路
から出力される低周波信号f1は低周波スイッチング動
作のタイミング信号としてドライブ回路に入力され、そ
の極性反転周波数の2倍の周波数に設定される。The high-frequency signal fh output from the first flip-flop is input to the drive circuit as a timing signal for a high-frequency switching operation. On the other hand, the low-frequency signal f1 output from the timer circuit is input to the drive circuit as a timing signal for the low-frequency switching operation, and is set to twice the frequency of the polarity inversion frequency.
【0008】ドライブ回路では、低周波信号f1を第2
のフリップフロップと、第3と第4のアンド回路によっ
て分周して第3と第4のトランジスタのオン制御信号を
形成して出力するとともに、高周波信号fhによって第
1と第2のアンド回路の出力を適宜高レベルにして、第
5、第6のトランジスタおよび第2、第3のパルストラ
ンスを介して第1、第2のトランジスタのオン/オフ制
御信号を出力する。したがって、フルブリッジ構成のイ
ンバータから出力されインダクタを介して放電灯に印加
される交流電圧は、一定周期で極性が反転し、高周波で
チョップされた電圧となる。In the drive circuit, the low frequency signal f1 is transmitted to the second
And the third and fourth AND circuits to divide the frequency to form and output ON control signals for the third and fourth transistors, and to output the first and second AND circuits by the high frequency signal fh. The output is appropriately set to a high level to output on / off control signals for the first and second transistors via the fifth and sixth transistors and the second and third pulse transformers. Therefore, the AC voltage output from the inverter of the full bridge configuration and applied to the discharge lamp via the inductor has a polarity inverted at a constant cycle, and becomes a voltage chopped at a high frequency.
【0009】イグナイタでは、第2のコンデンサが極性
反転前に充電されていて、極性反転後には抵抗を介して
第3のコンデンサが充電されるようになっており、トラ
イアックは、第1、第2の抵抗および第4のコンデンサ
によって決まる時定数に応じて導通する。すなわち、第
4のコンデンサの両端電圧がスイッチの応答電圧に達し
たときにスイッチが導通してトライアックがトリガされ
る。このようにしてトライアックが導通すると、第2、
第3のコンデンサが直列に接続されてその充電電荷が第
1のトランスの1次巻線を介して放電し、その2次巻線
に始動用の高圧パルス電圧が発生して放電灯に印加され
る。[0009] In the igniter, the second capacitor is charged before the polarity inversion, and after the polarity inversion, the third capacitor is charged via a resistor. In accordance with a time constant determined by the resistance of the second capacitor and the fourth capacitor. That is, when the voltage across the fourth capacitor reaches the response voltage of the switch, the switch is turned on and the triac is triggered. When the triac conducts in this way, the second,
A third capacitor is connected in series, and the charged charge is discharged through the primary winding of the first transformer. A high-voltage pulse for starting is generated in the secondary winding and applied to the discharge lamp. You.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
公知放電灯点灯装置では、放電灯に印加される交流電圧
の極性反転周期が始動時(放電開始時)も定常点灯時も
同一周期(スイッチング周波数が100〜200Hz)
になっているので、始動時に高圧パルス電圧が印加され
て放電灯が始動しかけても、すぐに逆極性電圧が印加さ
れることになり、放電が維持され難くなって定常点灯に
スムーズに移行できず、始動特性が悪いという問題があ
った。However, in the above-mentioned known discharge lamp lighting device, the polarity reversal cycle of the AC voltage applied to the discharge lamp is the same cycle (switching frequency) both at startup (at the start of discharge) and at steady lighting. Is 100-200Hz)
Therefore, even when a high-voltage pulse voltage is applied at the time of starting and the discharge lamp starts to start, the reverse polarity voltage is immediately applied, and it becomes difficult to maintain the discharge, and a smooth transition to steady lighting can be performed. However, there was a problem that the starting characteristics were poor.
【0011】上記の公知装置において一つの改善策とし
て提案されている制御回路は、上記制御回路の構成に加
えて第3のフリップフロップおよびこの周辺に接続され
る各素子をさらに備え、放電灯が始動していない無負荷
時において、第1のコンパレータの出力を常に低レベル
に設定して周辺のコンデンサに電荷が蓄えられないよう
にし、トランジスタがオフして、第3のフリップフロッ
プの出力が低レベルになったときに第3の抵抗が挿入さ
れ、交流電圧の極性反転周期を充分長く(例えば、10
Hz以下に設定)するようになっている。したがってこ
の放電灯点灯装置では、高圧パルス電圧の印加によって
放電しかかった場合において、同一極性の電圧が充分長
く印加されることによって、安定な放電に容易に移行で
き、始動特性が改善される。しかしながらこのような改
善策としての制御回路を備える放電灯点灯装置では、始
動時全般に亘って交流電圧の極性反転周期が長いために
放電灯に印加される高圧パルス電圧の間隔が長くなって
しまい、始動時間が長くなるという問題があった。A control circuit proposed as one improvement in the above known device further includes a third flip-flop and elements connected to the periphery thereof in addition to the configuration of the control circuit. When the load is not started, the output of the first comparator is always set to the low level so that electric charges are not stored in the peripheral capacitors, the transistor is turned off, and the output of the third flip-flop is set to the low level. When the level reaches the level, the third resistor is inserted, and the polarity inversion cycle of the AC voltage is made sufficiently long (for example, 10
Hz or less). Therefore, in this discharge lamp lighting device, when the discharge is about to be applied by the application of the high voltage pulse voltage, the voltage of the same polarity is applied for a sufficiently long time, so that it is possible to easily shift to a stable discharge and the starting characteristics are improved. However, in a discharge lamp lighting device provided with a control circuit as such an improvement measure, the interval of the high-voltage pulse voltage applied to the discharge lamp becomes long because the polarity inversion cycle of the AC voltage is long over the entire starting time. However, there is a problem that the starting time becomes long.
【0012】他の解決策としては、LC共振電圧によっ
て高圧パルス電圧を発生させるものがあり、例えば、第
1と第4のトランジスタの組と第2、第3のトランジス
タの組をそれぞれ交互に50%のオンデューティでオン
/オフさせると、LC共振によるレベルの等しい連続す
る高圧パルス電圧を放電灯に印加させることが可能にな
る。しかしながら、この方式では、放電灯に印加される
電圧にDC成分が含まれていないことから、絶縁破壊後
のアーク放電にスムーズに移行するために必要なエネル
ギーが得られない問題がある。Another solution is to generate a high-voltage pulse by means of an LC resonance voltage. For example, a set of first and fourth transistors and a set of second and third transistors are alternately set to 50. When it is turned on / off with an on-duty of%, it becomes possible to apply a continuous high-voltage pulse voltage of the same level due to LC resonance to the discharge lamp. However, in this method, since the voltage applied to the discharge lamp does not include a DC component, there is a problem that energy required for smoothly shifting to arc discharge after dielectric breakdown cannot be obtained.
【0013】また、高圧パルス電圧を得るためにスイッ
チング周波数をLC共振周波数付近に設定すればよい
が、この場合は大きな共振電流を流す必要があり、コイ
ル、コンデンサおよびスイッチング素子などに大きなス
トレスがかかるという問題が生じる。In order to obtain a high-voltage pulse voltage, the switching frequency may be set near the LC resonance frequency. In this case, however, a large resonance current needs to flow, and a large stress is applied to coils, capacitors, switching elements, and the like. The problem arises.
【0014】本発明は、かかる事由に鑑み、LC共振で
得られる高圧パルス電圧で放電灯を好適に始動点灯させ
るとともに、アーク放電にスムーズに移行させるために
必要なエネルギーを放電灯に供給して始動性を向上さ
せ、しかもコイル、コンデンサ、スイッチング素子等の
ような構成部品にかかるコストを低減させる放電灯点灯
装置を提供することにある。[0014] In view of the above, the present invention suitably starts and lights a discharge lamp with a high-voltage pulse obtained by LC resonance, and supplies the discharge lamp with energy necessary for smoothly shifting to arc discharge. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that improves startability and reduces costs for components such as a coil, a capacitor, and a switching element.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、一対の出力端
子を有する直流電力供給用の直流電源回路と、直流電源
回路の出力端子と並列接続される直列接続の少なくとも
第1および第2のスイッチング素子を含み、直流電源回
路からの直流電力を交流電力に変換する極性反転回路
と、インダクタ、コンデンサおよびこのコンデンサに並
列接続の放電灯で成る負荷共振回路と、極性反転回路の
第1および第2のスイッチング素子を交互にオン/オフ
させて負荷共振回路の放電灯に印加する電圧を制御する
制御回路とを備える。そして、制御回路はオン期間が第
1のスイッチング素子より第2のスイッチング素子の方
が長くなる第1期間及び短くなる第2期間を交互に生成
するように第1および第2のスイッチング素子を交互に
高周波動作でオン/オフさせて放電灯に矩形波状の低周
波電圧を印加するとともに、放電灯の始動点灯モードに
おいて負荷共振回路からの共振パルスにDC成分を重畳
し、各スイッチング素子のスイッチング周波数を連続的
に変化させて放電灯に高電圧を印加する制御を行う。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a DC power supply circuit for supplying DC power having a pair of output terminals, and at least first and second series-connected DC power supply circuits connected in parallel with the output terminals of the DC power supply circuit. A polarity inversion circuit including a switching element and converting DC power from a DC power supply circuit into AC power; a load resonance circuit including an inductor, a capacitor and a discharge lamp connected in parallel to the capacitor; and first and second polarity inversion circuits. And a control circuit for alternately turning on / off the two switching elements to control the voltage applied to the discharge lamp of the load resonance circuit. Then, the control circuit alternates the first and second switching elements such that the first period and the second period in which the ON period is longer in the second switching element than in the first switching element are alternately generated. A high-frequency operation is performed to turn on / off a rectangular wave-like low-frequency voltage to the discharge lamp, and a DC component is superimposed on a resonance pulse from a load resonance circuit in a starting lighting mode of the discharge lamp, so that the switching frequency of each switching element is changed. Is controlled so that a high voltage is applied to the discharge lamp by continuously changing.
【0016】これにより、LC共振で得られる高圧パル
ス電圧で放電灯を好適に始動点灯させるとともに、アー
ク放電にスムーズに移行させるために必要なエネルギー
を放電灯に供給して始動性を向上させ、しかもコイル、
コンデンサ、スイッチング素子等のような構成部品にか
かるコストを低減させる。Thus, the discharge lamp is suitably started and lit by the high-voltage pulse voltage obtained by the LC resonance, and the energy necessary for smoothly shifting to the arc discharge is supplied to the discharge lamp to improve the startability. And coils,
Reduce the cost of components such as capacitors, switching elements, etc.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例とともに説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】図1は本発明の第1の実施の形態に係る放
電灯点灯装置の概略ブロック図である。本実施の形態に
係る放電等点灯装置は、交流電源ACからの交流電力を
直流電力に変換して一対の出力端子に供給する直流電源
回路1Aと、望ましくはそれぞれ直流電源回路1Aの出
力端子と並列に接続された直列接続の第1と第2のコン
デンサおよび第1と第の2スイッチング素子を含んで直
流電源回路1Aからの直流電力を交流電力に変換する極
性反転回路3Aと、望ましくはインダクタとコンデンサ
の直列接続およびこのコンデンサに並列接続して極性反
転回路3Aからの交流電力を受ける放電灯を含む負荷共
振回路2Aと、極性反転回路の各スイッチング素子を交
互にオン/オフさせて放電灯に供給される電圧を制御す
る制御回路5Aとよりなる。FIG. 1 is a schematic block diagram of a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention. The lighting device for discharge etc. according to the present embodiment includes a DC power supply circuit 1A that converts AC power from an AC power supply AC into DC power and supplies the DC power to a pair of output terminals, and desirably, an output terminal of the DC power supply circuit 1A. A polarity inversion circuit 3A for converting DC power from the DC power supply circuit 1A into AC power, including first and second capacitors and first and second switching elements connected in series, and desirably an inductor; And a capacitor connected in series and a load resonance circuit 2A including a discharge lamp connected in parallel to the capacitor and receiving the AC power from the polarity inversion circuit 3A, and the switching elements of the polarity inversion circuit alternately turned on / off to form a discharge lamp. And a control circuit 5A for controlling the voltage supplied to the control circuit 5A.
【0019】制御回路5Aは、第1のスイッチング素子
のオン期間よりも第2のスイッチング素子のオン期間が
長くなる第1期間と、第1のスイッチング素子のオン期
間よりも第2のスイッチング素子のオン期間が短くなる
第2期間とを生成させるように両スイッチング素子を交
互に高周波でオン/オフ動作させることにより、スイッ
チング素子のデューティをアンバランスに制御し、オン
/オフ周波数を変化させ、放電灯に矩形波状の低周波電
圧を印加する。つまり、制御回路5Aは、第1と第2の
各期間の少なくとも一方において各スイッチング素子の
周波数を変化させて放電灯に高電圧を印加する。The control circuit 5A includes a first period in which the on-period of the second switching element is longer than an on-period of the first switching element, and a control circuit for the second switching element, which is longer than the on-period of the first switching element. The two switching elements are alternately turned on / off at a high frequency so as to generate the second period in which the on-period is shortened, so that the duty of the switching elements is controlled to be unbalanced, the on / off frequency is changed, and the on / off frequency is changed. A rectangular wave low frequency voltage is applied to the lamp. That is, the control circuit 5A changes the frequency of each switching element and applies a high voltage to the discharge lamp in at least one of the first and second periods.
【0020】この構成では、スイッチング周波数が変化
するので、インダクタおよびコンデンサによるLC共振
がピークになった時点で極大となる高圧パルス電圧が放
電灯に印加するようになる。これにより、放電灯が好適
に始動点灯するようになる。また、オン期間が第1のス
イッチング素子より第2のスイッチング素子の方が長く
なる第1期間および短くなる第2期間を交互に生成する
ように、第1および第2のスイッチング素子が交互に高
周波動作でオン/オフするので、放電灯に矩形波状の低
周波電圧を印加するようになり、アーク放電にスムーズ
に移行させ得るエネルギーが放電灯に供給される。この
結果、LC共振で得られる高圧パルス電圧で放電灯を好
適に始動し、点灯させることができるとともに、アーク
放電にスムーズに移行させるために必要なエネルギーを
放電灯に供給して始動性を向上させることが可能にな
る。In this configuration, since the switching frequency changes, a high-voltage pulse voltage which becomes maximum when the LC resonance by the inductor and the capacitor reaches a peak is applied to the discharge lamp. As a result, the discharge lamp is suitably started and lit. Also, the first and second switching elements alternately generate a high frequency so that a first period in which the second switching element has a longer ON period and a second period in which the second switching element has a shorter ON period are alternately generated. Since it is turned on / off by the operation, a rectangular wave-like low frequency voltage is applied to the discharge lamp, and energy capable of smoothly shifting to arc discharge is supplied to the discharge lamp. As a result, the discharge lamp can be suitably started and lit with the high-voltage pulse voltage obtained by LC resonance, and the energy necessary for smoothly shifting to arc discharge is supplied to the discharge lamp to improve the startability. It becomes possible to do.
【0021】図2は図1に示す第1の実施の形態の放電
灯点灯装置の具体的な回路図である。図2に示す放電灯
点灯装置は、昇圧チョッパ回路11Aを有する直流電力
供給用の直流電源1Aと、インダクタL1、このインダ
クタL1と直列接続されるコンデンサC1、およびこの
コンデンサC1と並列接続される直列接続の放電灯(高
輝度放電灯)Laおよび抵抗R1により成る負荷共振回
路2Aと、直流電源1Aからの直流電力を交流電力に変
換して負荷共振回路2Aに供給する極性反転回路3A
と、昇圧チョッパ回路11A用の制御回路4Aと、極性
反転回路3A用の制御回路5Aとにより構成されてい
る。FIG. 2 is a specific circuit diagram of the discharge lamp lighting device of the first embodiment shown in FIG. The discharge lamp lighting device shown in FIG. 2 includes a DC power supply 1A having a step-up chopper circuit 11A for supplying DC power, an inductor L1, a capacitor C1 connected in series with the inductor L1, and a series connected in parallel with the capacitor C1. A load resonance circuit 2A including a connected discharge lamp (high-intensity discharge lamp) La and a resistor R1, and a polarity inversion circuit 3A that converts DC power from the DC power supply 1A into AC power and supplies the AC power to the load resonance circuit 2A.
And a control circuit 4A for the boost chopper circuit 11A and a control circuit 5A for the polarity inversion circuit 3A.
【0022】この装置の各部についてさらに詳述する
と、直流電源1Aは、交流電源ACから交流電力を取り
込んで整流を行う整流器DB、および昇圧チョッパ回路
11Aにより構成され、この昇圧チョッパ回路11A
は、整流器DBの高電位側出力端と一端が接続されるイ
ンダクタL11と、このインダクタL11の他端および
整流器DBの低電位側出力端とそれぞれドレインおよび
ソースが接続される例えばFETでなるスイッチング素
子Q11と、インダクタL11の他端とアノードが接続
されるダイオードD11とを備えている。ただし、スイ
ッチング素子Q11は、ソース・サブストレートが接続
され、ドレインおよびソースにそれぞれカソードおよび
アノードが接続される寄生ダイオードD11を有する構
造になっている。The DC power supply 1A is composed of a rectifier DB that takes in AC power from an AC power supply AC and rectifies the AC power, and a boost chopper circuit 11A.
Is an inductor L11 having one end connected to the high-potential-side output terminal of the rectifier DB, and a switching element such as an FET having a drain and a source connected to the other end of the inductor L11 and the low-potential-side output terminal of the rectifier DB, respectively. Q11 and a diode D11 to which the other end of the inductor L11 and the anode are connected. However, the switching element Q11 has a structure in which a source / substrate is connected, and a parasitic diode D11 whose cathode and anode are connected to the drain and source, respectively.
【0023】極性反転回路3Aは、直流電源1Aの出力
と並列接続される直列接続のダイオードD3、例えばF
ETでなる第1のスイッチング素子Q1、ダイオードD
4およびFETでなる第2のスイッチング素子Q2と、
ダイオードD3および第1のスイッチング素子Q1と並
列接続されるダイオードD5と、ダイオードD4および
第2のスイッチング素子Q2と並列接続されるダイオー
ドD6と、直流電流1Aの出力と並列接続される直列接
続の第1、第2のコンデンサCE1、CE2とを備え
る。ただし、第1、第の2スイッチング素子Q1、Q2
は昇圧チョッパ回路のスイッチング素子Q11と同様、
寄生ダイオードD1、D2をそれぞれ有する。The polarity inversion circuit 3A includes a diode D3 connected in series with the output of the DC power supply 1A, for example, a diode F3.
A first switching element Q1 made of ET and a diode D
4 and a second switching element Q2 comprising an FET;
A diode D5 connected in parallel with the diode D3 and the first switching element Q1, a diode D6 connected in parallel with the diode D4 and the second switching element Q2, and a series connected diode connected in parallel with the output of the DC current 1A. 1, and second capacitors CE1 and CE2. However, the first and second switching elements Q1, Q2
Is the same as the switching element Q11 of the boost chopper circuit.
It has parasitic diodes D1 and D2, respectively.
【0024】昇圧チョッパ回路用の制御回路4Aは、昇
圧チョッパ回路11Aの出力電圧を検出する出力電圧検
出回路41、およびこの検出信号を受けてスイッチング
素子Q11を駆動するための駆動回路42を備え、スイ
ッチング素子Q11に対して、オン/オフ用の制御信号
の生成および出力を行ってオン/オフ制御を行うもので
ある。また、例えば、従来と同様に、昇圧チョッパ回路
11Aの出力電圧をモニタしながらそのスイッチング素
子Q11のオン/オフ制御を行って整流器DBの出力電
圧を所定レベルに昇圧させる制御が行われる。The control circuit 4A for the boost chopper circuit includes an output voltage detection circuit 41 for detecting the output voltage of the boost chopper circuit 11A, and a drive circuit 42 for receiving the detection signal and driving the switching element Q11. The on / off control is performed on the switching element Q11 by generating and outputting a control signal for on / off. Further, for example, in the same manner as in the related art, control is performed to monitor the output voltage of the boost chopper circuit 11A and perform on / off control of the switching element Q11 to boost the output voltage of the rectifier DB to a predetermined level.
【0025】極性反転回路3A用の制御回路5Aは、ラ
ンプ電圧検出用のVla検出回路51、ランプ電流検出
用のIla検出回路52、これら両検出回路からの検出
信号を受けてランプ電力を算出するWla検出回路5
3、およびこの算出信号を受けて第1、第2のスイッチ
ング素子Q1、Q2を駆動する駆動回路54を備え、第
1、第2のスイッチング素子Q1、Q2に対して、オン
/オフ用の制御信号の生成および出力を行ってオン/オ
フ制御を行う。The control circuit 5A for the polarity reversing circuit 3A calculates the lamp power by receiving detection signals from the Vla detection circuit 51 for detecting the lamp voltage, the Ila detection circuit 52 for detecting the lamp current, and both detection circuits. Wla detection circuit 5
3, and a drive circuit 54 that receives the calculation signal and drives the first and second switching elements Q1 and Q2, and controls the first and second switching elements Q1 and Q2 for ON / OFF. On / off control is performed by generating and outputting a signal.
【0026】例えば、放電灯Laが定常状態にある場合
には、Wla検出回路53から得られるランプ電力を所
定値に調節するためのオンデューティを用いて、図3の
TM21、TM22に示すように、期間TM21の間、
第2のスイッチング素子Q2をオフにしたままで第1の
スイッチング素子Q1を数十kHzの高周波動作でオン
/オフさせる一方、次の期間TM22中は第1のスイッ
チング素子Q1をオフにしたままで第2のスイッチング
素子Q2を数十kHzの高周波動作でオン/オフさせる
制御が繰り返し行われる。この場合、期間TM21、T
M22により成る周波数は数十〜百Hzの低周波数に設
定される。また、第1、第2のスイッチング素子Q1、
Q2のスイッチング周波数は一定値に維持される。For example, when the discharge lamp La is in a steady state, the on-duty for adjusting the lamp power obtained from the Wla detection circuit 53 to a predetermined value is used as shown in TM21 and TM22 in FIG. , During the period TM21,
While the first switching element Q1 is turned on / off by high-frequency operation of several tens of kHz while the second switching element Q2 is kept off, the first switching element Q1 is kept off during the next period TM22. Control for turning on / off the second switching element Q2 by high-frequency operation of several tens of kHz is repeatedly performed. In this case, the periods TM21, T
The frequency of M22 is set to a low frequency of several tens to hundreds Hz. Also, the first and second switching elements Q1,
The switching frequency of Q2 is maintained at a constant value.
【0027】一方、上記の定常状態用の制御モードに対
して、放電灯Laを始動させて点灯させる始動点灯用の
制御モードの場合には、オン期間が第1のスイッチング
素子Q1より第2のスイッチング素子Q2の方が長くな
る第1期間TM12および短くなる第2期間TM11を
交互に生成するように、両スイッチング素子Q1、Q2
を交互に高周波動作でオン/オフさせて、放電灯Laに
矩形波状の低周波電圧を印加する制御が行われる。この
場合、期間TM11、TM12により成る周波数は数十
〜百Hzの低周波数に設定される。On the other hand, in the case of the control mode for starting and lighting in which the discharge lamp La is started and lit in contrast to the control mode for the steady state described above, the ON period is set to the second switching element Q1 from the second switching element Q1. Both switching elements Q1 and Q2 are generated such that first period TM12 in which switching element Q2 is longer and second period TM11 in which switching element Q2 is shorter are alternately generated.
Are alternately turned on / off by a high-frequency operation to apply a rectangular-wave low-frequency voltage to the discharge lamp La. In this case, the frequency formed by the periods TM11 and TM12 is set to a low frequency of several tens to hundreds Hz.
【0028】また、図3の「デューティスイープ」に示
すように、期間TM11、TM12の各期間における開
始時点から所定時間T1かけて、オンデューティ比を連
続的に変化、すなわちスイープさせる制御が行われる。
このとき、長い方のオン期間、つまりTM11ではQ
1、TM12ではQ2の各オン期間を所定時間T1かけ
て徐々に長くしていくと、ランプ電圧VlaのDC成分
が徐々に大きくなっていく。なお、図3の例では、所定
時間T1外のオン期間は、その所定時間T1内のオン期
間よりも長くなっている。As shown in "Duty sweep" in FIG. 3, control is performed to continuously change, that is, sweep, the on-duty ratio from the start of each of the periods TM11 and TM12 to a predetermined time T1. .
At this time, the longer ON period, that is, Q
1. In TM12, when each ON period of Q2 is gradually increased over a predetermined time T1, the DC component of the lamp voltage Vla gradually increases. In the example of FIG. 3, the ON period outside the predetermined time T1 is longer than the ON period within the predetermined time T1.
【0029】さらに、第1および第2期間の少なくとも
一方の期間における第1、第2のスイッチング素子Q
1、Q2のスイッチング周波数を変化させて、放電灯L
aに高電圧を印加する制御が行われる。すなわち、制御
回路5Aは、図3の「周波数スイープ」に示すように、
期間TM11、TM12の各期間における開始時点から
所定時間T1かけて、第1、第2のスイッチング素子Q
1、Q2のスイッチング周波数を変化(スイープ)させ
る制御を行う。このとき、そのスイープ範囲は、インダ
クタL1およびコンデンサC1によるLC共振のピーク
を含むように設定される。なお、第1、第2のスイッチ
ング素子Q1、Q2のスイッチング周波数のスイープの
傾きは同程度であってもよい。Further, the first and second switching elements Q in at least one of the first and second periods are provided.
1, by changing the switching frequency of Q2, discharge lamp L
Control for applying a high voltage to a is performed. That is, the control circuit 5A, as shown in the "frequency sweep" of FIG.
The first and second switching elements Q are provided for a predetermined time T1 from the start of each of the periods TM11 and TM12.
1. Control to change (sweep) the switching frequency of Q2. At this time, the sweep range is set to include the peak of the LC resonance by the inductor L1 and the capacitor C1. Note that the slopes of the switching frequencies of the first and second switching elements Q1 and Q2 may be substantially the same.
【0030】次に、第1の実施の形態の特徴となる制御
回路5Aによる動作について概略を説明する。まず、図
3を用いて定常状態用の制御モードによる回路動作につ
いて説明すると、期間TM21では第2のスイッチング
素子Q2をオフにしたままで第1のスイッチング素子Q
1を高周波動作でオン/オフさせる一方、期間TM22
では第1のスイッチング素子Q1をオフにしたままで第
2のスイッチング素子Q2を高周波動作でオン/オフさ
せる制御が繰り返し行われ、これにより、放電灯Laに
矩形波状の低周波電圧Vlaが印加されて矩形波状の低
周波電流Ilaが流れ、放電灯Laが定常状態で点灯す
る。Next, the operation of the control circuit 5A, which is a feature of the first embodiment, will be briefly described. First, the circuit operation in the control mode for the steady state will be described with reference to FIG. 3. In the period TM21, the first switching element Q2 is kept off while the second switching element Q2 is kept off.
1 is turned on / off by high frequency operation, while the period TM22
In the above, the control for turning on / off the second switching element Q2 by high-frequency operation while the first switching element Q1 is kept off is repeatedly performed, whereby the rectangular wave low-frequency voltage Vla is applied to the discharge lamp La. As a result, a rectangular wave-like low frequency current Ila flows, and the discharge lamp La is turned on in a steady state.
【0031】次に、始動点灯用の制御モードによる回路
動作について説明すると、第2のスイッチング素子Q2
のオン期間が第1のスイッチング素子Q1より長くなる
期間TM12および短くなる期間TM11を交互に生成
するように第1、第2のスイッチング素子Q1、Q2を
交互に高周波動作でオン/オフさせる制御が行われ、こ
れにより、放電灯Laに矩形波状の低周波電圧が印加さ
れ、ランプ電圧Vlaに含まれるDC成分によってアー
ク放電に移行するのに必要なエネルギーが放電灯Laに
十分に供給されることになる。Next, the circuit operation in the control mode for starting lighting will be described. The second switching element Q2
Is controlled so that the first and second switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on / off by a high-frequency operation so as to alternately generate a period TM12 in which the ON period is longer than the first switching element Q1 and a period TM11 in which the ON period is shorter. As a result, a rectangular wave-like low-frequency voltage is applied to the discharge lamp La, and the DC component included in the lamp voltage Vla sufficiently supplies the discharge lamp La with energy necessary for shifting to arc discharge. become.
【0032】また、このとき、図3に示すように、期間
TM11,TM12の各期間における開始時期から所定
時間T1にかけて、オンデューティ比をD11からD1
2に変化させる制御が行われ、これにより、ランプ電圧
VlaのDC成分が徐々に大きくなる。ただし、オンデ
ューティ比D12は、期間TM11、TM12の各期間
における開始時点でD11に戻される。At this time, as shown in FIG. 3, the on-duty ratio is changed from D11 to D1 from a start time in each of the periods TM11 and TM12 to a predetermined time T1.
2, the DC component of the lamp voltage Vla gradually increases. However, the on-duty ratio D12 is returned to D11 at the start of each of the periods TM11 and TM12.
【0033】さらに、図3に示すように、期間TM1
1、TM12の各期間における開始時点から所定時間T
1にかけて、第1、第2のスイッチング素子Q1、Q2
のスイッチング周波数をf11からf12に変化させる
制御が行われ、これにより、インダクタL1およびコン
デンサC1によるLC共振がピークになった時点で極大
となる高圧パルス電圧がランプ電圧Vlaに重畳される
ので、放電灯Laは絶縁破壊に至って好適に始動点灯す
ることになる。また、スイッチング周波数をスイープさ
せることにより、部品定数がばらついても極大となる高
圧パルス電圧を放電灯Laに印加することが可能にな
る。ただし、スイッチング周波数f12は、期間T1
1、T12の各期間における開始時点でf11に戻され
る。Further, as shown in FIG.
1, a predetermined time T from the start time in each period of TM12
1, the first and second switching elements Q1, Q2
Is performed to change the switching frequency from f11 to f12. When the LC resonance by the inductor L1 and the capacitor C1 reaches a peak, the high-voltage pulse voltage which becomes maximum is superimposed on the lamp voltage Vla. The electric lamp La is suitably started and lit when dielectric breakdown occurs. Further, by sweeping the switching frequency, it becomes possible to apply a high-voltage pulse voltage, which is maximized even when the component constants vary, to the discharge lamp La. However, the switching frequency f12 is different from the period T1
At the start of each period of T1, T12, it is returned to f11.
【0034】以上、第1の実施の形態によれば、LC共
振回路で得られる高圧パルス電圧で放電灯を好適に始動
点灯させることができるとともに、アーク放電にスムー
ズに移行させるために必要となるエネルギーを放電灯に
供給して始動性を向上させることが可能になる。As described above, according to the first embodiment, the discharge lamp can be suitably started and lit by the high-voltage pulse voltage obtained by the LC resonance circuit, and is necessary for smoothly shifting to arc discharge. Energy can be supplied to the discharge lamp to improve startability.
【0035】なお、第1の実施の形態にあっては、始動
点灯用の制御モード時に、図3に示すように、第1、第
2のスイッチング素子Q1、Q2のスイッチング周波数
が低い方から高い方にスイープする構成になっている
が、これに限らず、両スイッチング素子Q1、Q2のス
イッチング周波数が高い方から低い方にスイープする構
成でもよい。要するに、両スイッチング素子Q1、Q2
用の制御回路が、図4に示すように、第1および第2期
間の少なくとも一方の期間における両スイッチング素子
Q1、Q2のスイッチング周波数を低い方および高い方
のどちらか一方に変化させる構成であればよく、これに
より、放電灯Laのランプ電圧Vlaのピーク電圧およ
び電圧成長過程を安定させることが可能になる。In the first embodiment, in the control mode for starting lighting, as shown in FIG. 3, the switching frequencies of the first and second switching elements Q1 and Q2 are changed from low to high. The configuration is such that the switching frequency is swept from the higher switching frequency to the lower switching frequency of both switching elements Q1 and Q2. In short, both switching elements Q1, Q2
4, the control circuit for changing the switching frequency of both switching elements Q1 and Q2 in at least one of the first and second periods to one of a lower one and a higher one, as shown in FIG. As a result, the peak voltage of the lamp voltage Vla of the discharge lamp La and the voltage growth process can be stabilized.
【0036】また、上記記載ではスイッチング素子Q
1、Q2としてFET、特にMOSFETが使用される
ものとしたが、トランジスタを使用してもよい。In the above description, the switching element Q
1. Although FETs, especially MOSFETs, are used as Q2, transistors may be used.
【0037】図5は本発明の第2の実施形態の放電灯点
灯装置における周波数スイープの説明図で、この場合、
放電灯点灯装置は、直流電源1A、負荷共振回路2A、
極性反転回路3Aおよび各回路2A、3Aの制御回路4
A、5Aを図2の第1の実施の形態と同様に備えている
が、第1の実施の形態との相違点として、この実施形態
における極性反転回路用の制御回路5Bは、始動点灯用
の制御モード時において、期間TM11、TM12の少
なくとも一方の期間における第1、第2のスイッチング
素子Q1、Q2のスイッチング周波数を低い方に変化さ
せる制御を行う以外は第1の実施の形態の制御回路5A
と同様に構成される。すなわち、この制御回路5Bは、
期間TM11、TM12の各期間における開始時点から
所定時間T1にかけて、各スイッチング素子Q1、Q2
のスイッチング周波数を高い方f12から低い方f11
に変化、つまりスイープさせる制御を行う。FIG. 5 is an explanatory diagram of a frequency sweep in the discharge lamp lighting device according to the second embodiment of the present invention.
The discharge lamp lighting device includes a DC power supply 1A, a load resonance circuit 2A,
Polarity inverting circuit 3A and control circuit 4 for each circuit 2A, 3A
A and 5A are provided in the same manner as in the first embodiment of FIG. 2, but the difference from the first embodiment is that the control circuit 5B for the polarity reversing circuit in this embodiment is different from the first embodiment. In the control mode of the first embodiment, except that control is performed to change the switching frequency of the first and second switching elements Q1 and Q2 to a lower one in at least one of the periods TM11 and TM12. 5A
The configuration is the same as That is, this control circuit 5B
Each switching element Q1, Q2 is switched from a start point in each of the periods TM11, TM12 to a predetermined time T1.
The switching frequency of the higher f12 to the lower f11
, That is, a sweeping control is performed.
【0038】次に、制御回路5Bによってスイッチング
周波数を低い方にスイープさせる理由を図5を用いて説
明する。放電灯Laが絶縁破壊すると、負荷共振回路2
Aにおける共振カーブは、放電灯不点灯時の共振カーブ
A1(ピークはfo)から放電灯絶縁破壊後の共振カー
ブA2に変化する。そこで、第1、第2のスイッチング
素子Q1、Q2のスイッチング周波数を低い方に変化さ
せると、放電灯Laが絶縁破壊したあとの共振カーブA
2における共振周波数のピーク(fo’)にそのスイッ
チング周波数が近づくためにアーク放電に好適なより大
きなエネルギーを得ることが可能になり、これにより、
放電灯Laをより安定的にアーク放電に移行させること
ができる。Next, the reason why the control circuit 5B sweeps the switching frequency to the lower side will be described with reference to FIG. When the discharge lamp La breaks down, the load resonance circuit 2
The resonance curve at A changes from the resonance curve A1 when the discharge lamp is not lit (the peak is fo) to the resonance curve A2 after the discharge lamp dielectric breakdown. Therefore, when the switching frequency of the first and second switching elements Q1 and Q2 is changed to a lower one, the resonance curve A after the discharge lamp La is broken down.
2 makes it possible to obtain more energy suitable for arcing since its switching frequency approaches the peak of the resonance frequency (fo ') at 2,
The discharge lamp La can be more stably shifted to arc discharge.
【0039】図6は本発明の第3の実施の形態の放電灯
点灯装置における周波数スイープの説明図で、始動時の
期間TM11、TM12の少なくとも一方の期間におけ
る第1、第2のスイッチング素子Q1、Q2のスイッチ
ング周波数を複数回変化させて、放電灯Laに高電圧を
印加する制御が行われる。この場合、極性反転回路用の
制御回路5Cは、図6に示すように、始動時の期間TM
11、TM12の各々において、スイッチング素子Q
1、Q2のスイッチング周波数fHFを複数回、例えば
図示のように3回、変化(スイープ)させる制御を行
う。このとき、そのスイッチング周波数のスイープ範囲
は、負荷共振回路2AのインダクタL1およびコンデン
サC1によるLC共振のピークを含むように設定され
る。FIG. 6 is an explanatory diagram of a frequency sweep in the discharge lamp lighting device according to the third embodiment of the present invention. The first and second switching elements Q1 in at least one of the start-up periods TM11 and TM12 are shown. , Q2 by changing the switching frequency a plurality of times to apply a high voltage to the discharge lamp La. In this case, the control circuit 5C for the polarity reversing circuit, as shown in FIG.
11 and TM12, the switching element Q
1. Control is performed to change (sweep) the switching frequency f HF of Q2 a plurality of times, for example, three times as shown in the figure. At this time, the sweep range of the switching frequency is set to include the peak of LC resonance by the inductor L1 and the capacitor C1 of the load resonance circuit 2A.
【0040】なお、第1、第2のスイッチング素子Q
1、Q2のオンデューティについては、第1の実施の形
態と同様にしてスイッチング周波数のスイープとともに
スイープされる構成でもよく、あるいはスイッチング周
波数のスイープ時のみ、別の一定値に変更される構成で
もよい。The first and second switching elements Q
1, the on-duty of Q2 may be swept together with the switching frequency sweep in the same manner as in the first embodiment, or may be changed to another constant value only when the switching frequency is swept. .
【0041】次に、本第3の実施の形態の特徴となる制
御回路5Cによる動作について概略を説明する。まず、
定常状態用の制御モードによる回路動作について説明す
ると、点灯時の期間TM21の間、第2のスイッチング
素子Q2をオフしたままで第1のスイッチング素子Q1
を高周波動作でオン/オフさせる一方、期間TM22の
間、第1のスイッチング素子Q1をオフにしたままで第
2のスイッチング素子Q2を高周波動作でオン/オフさ
せる制御が繰り返され、これにより、放電灯Laに矩形
波状の低周波電圧Vlaが印加されて矩形波状の低周波
電流Ilaが流れ、放電灯Laが定常状態で点灯する。Next, the operation of the control circuit 5C, which is a feature of the third embodiment, will be briefly described. First,
The circuit operation in the control mode for the steady state will be described. During the lighting period TM21, the first switching element Q1 is kept off while the second switching element Q2 is kept off.
Is turned on / off by a high-frequency operation, while control for turning on / off the second switching element Q2 by a high-frequency operation while the first switching element Q1 is kept off during the period TM22 is repeated. The rectangular wave low-frequency voltage Vla is applied to the electric lamp La, a rectangular wave low-frequency current Ila flows, and the discharge lamp La is lit in a steady state.
【0042】次に、始動点灯用の制御モードによる回路
動作について説明すると、第2のスイッチング素子Q2
のオン期間が第1のスイッチング素子Q1より長くなる
期間TM12および短くなる期間TM11を交互に生成
するように、両スイッチング素子Q1、Q2を交互に高
周波動作でオン/オフさせる制御が行われ、これによ
り、放電灯Laに矩形波状の低周波電圧が印加して、ラ
ンプ電圧Vlaに含まれるDC成分によってアーク放電
に移行するのに必要なエネルギーが放電灯Laに十分に
供給されることになる。Next, the circuit operation in the control mode for starting lighting will be described.
Is controlled so that both switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on / off by a high-frequency operation so as to alternately generate a period TM12 in which the ON period of the first switching element Q1 is longer than the period TM12 and a period TM11 in which the ON period of the first switching element Q1 is shorter. As a result, a rectangular wave-like low-frequency voltage is applied to the discharge lamp La, and the DC component included in the lamp voltage Vla sufficiently supplies the discharge lamp La with energy necessary for shifting to arc discharge.
【0043】また、このとき、図6に示すように、期間
TM11、TM12の各期間において、第1、第2のス
イッチング素子Q1、Q2のスイッチング周波数をf1
1からf12に複数回変化させる制御が行われ、これに
より、スイッチング周波数のスイープ毎に、負荷共振回
路2AのインダクタL1およびコンデンサC1によるL
C共振がピークになった時点で極大となる高圧パルス電
圧がランプ電圧Vlaに重畳されるので、放電灯Laは
絶縁破壊に至って好適に始動点灯することになる。ま
た、スイッチング周波数をスイープさせることにより、
部品定数がばらついても極大となる高圧パルス電圧を放
電灯Laに印加することが可能になる。At this time, as shown in FIG. 6, the switching frequency of the first and second switching elements Q1 and Q2 is set to f1 in each of the periods TM11 and TM12.
The control is performed to change the frequency from 1 to f12 a plurality of times, whereby the L by the inductor L1 and the capacitor C1 of the load resonance circuit 2A is changed for each switching frequency sweep.
When the C resonance reaches a peak, a high-voltage pulse voltage that becomes a maximum is superimposed on the lamp voltage Vla, so that the discharge lamp La is suitably started and lit after dielectric breakdown. Also, by sweeping the switching frequency,
It becomes possible to apply a high-voltage pulse voltage, which is maximized even when the component constants vary, to the discharge lamp La.
【0044】以上、第3の実施の形態によれば、第1の
実施の形態と同様の効果を奏することが可能になるほ
か、第1の実施の形態よりも好適に放電灯Laを始動点
灯させることが可能になる。また、定常状態用の制御モ
ード時における矩形波電圧発生用の発信器の出力を周波
数スイープ動作の発生タイミングに使用すれば回路を簡
単に構成することができる。As described above, according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the discharge lamp La is more suitably started and turned on than in the first embodiment. It becomes possible to do. Further, if the output of the transmitter for generating the rectangular wave voltage in the control mode for the steady state is used for the generation timing of the frequency sweep operation, the circuit can be easily configured.
【0045】図7は本発明の第4の実施の形態における
放電灯点灯装置の極性反転回路用の制御回路による周波
数スイープの説明図である。この場合、放電灯点灯装置
は、直流電源回路、負荷共振回路、極性反転回路、直流
電源回路用の制御回路、および極性反転回路用制御回路
を第3の実施の形態と同様に備えているほか、第3の実
施の形態との相違点として、極性反転回路用の制御回路
5Dは、Vla検出回路、Ila検出回路および駆動回
路を備えているほか、始動点灯用の制御モード時におい
て、図7に示すように始動時の期間TM11、TM12
の各期間における第1、第2のスイッチング素子Q1、
Q2のスイッチング周波数のスイープ毎に、より小さい
一定値へのデューティの変更制御を行う以外は第3の実
施の形態の制御回路5Cと同様に動作する制御回路5D
を備えている。FIG. 7 is an explanatory diagram of a frequency sweep by a control circuit for a polarity reversing circuit of a discharge lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention. In this case, the discharge lamp lighting device includes a DC power supply circuit, a load resonance circuit, a polarity inversion circuit, a control circuit for the DC power supply circuit, and a control circuit for the polarity inversion circuit, similarly to the third embodiment. The difference from the third embodiment is that the control circuit 5D for the polarity inversion circuit includes a Vla detection circuit, an Ila detection circuit, and a drive circuit. As shown in FIG.
, The first and second switching elements Q1,
A control circuit 5D that operates in the same manner as the control circuit 5C of the third embodiment except that the control of changing the duty to a smaller constant value is performed for each sweep of the switching frequency of Q2.
It has.
【0046】ここで、上記のようにデューティを変更す
る理由を説明すれば、放電灯Laは高輝度放電灯である
ので、放電灯Laにまず高電圧を印加して放電灯を開始
させ、次でアーク放電が起こった時点で十分な量の電力
を供給して放電を安定な状態に移行させることが望まし
い。Here, the reason for changing the duty as described above will be explained. Since the discharge lamp La is a high-intensity discharge lamp, a high voltage is first applied to the discharge lamp La to start the discharge lamp. It is desirable to supply a sufficient amount of electric power at the time when the arc discharge occurs to shift the discharge to a stable state.
【0047】ところで、スイッチング周波数のスイープ
期間において、高電圧を一層高くするには、デューティ
を0.5に近づける必要があるが、このようにデューテ
ィを0.5に近づけるほど、放電灯Laに印加する電圧
に含まれるDC成分は逆に減少する。このように、DC
成分が減少した状態でアーク放電が起こると、放電を安
定な状態に移行させるのに十分な電力が放電灯Laに供
給されなくなり、場合によっては放電灯Laが立ち消え
てしまう。In order to further increase the high voltage during the switching frequency sweep period, it is necessary to make the duty closer to 0.5. As the duty becomes closer to 0.5, the voltage applied to the discharge lamp La increases. On the contrary, the DC component included in the applied voltage decreases. Thus, DC
If the arc discharge occurs in a state where the components are reduced, electric power sufficient to shift the discharge to a stable state is not supplied to the discharge lamp La, and in some cases, the discharge lamp La goes out.
【0048】そこで、スイッチング周波数のスイープ期
間中には、0.5に近くなるようにデューティを小さく
して放電灯Laに一層高い高圧パルス電圧が印加するよ
うにし、そのスイープ期間外では、デューティを0.5
よりも大きくして放電灯Laに放電を安定な状態に移行
させるのに十分な量の電力を放電灯Laに供給するよう
にする。Therefore, during the switching frequency sweep period, the duty is reduced so as to be close to 0.5 so that a higher high-voltage pulse voltage is applied to the discharge lamp La, and outside the sweep period, the duty is reduced. 0.5
The discharge lamp La is supplied with a sufficient amount of electric power to make the discharge lamp La have a stable discharge state.
【0049】以上、第4の実施の形態によれば、第1の
実施の形態と同様の効果を奏することが可能になる。As described above, according to the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
【0050】図8、9、10はそれぞれ本発明の第5、
6、7の実施の形態を示す。図8の第5の実施の形態の
放電灯点灯装置は、交流電源ACの交流電力を所定の直
流電圧に変換する昇圧部81(AC/DC変換器)と、
昇圧部の出力を放電灯に供給する電力として安定化し、
放電灯の点灯電圧、電流を適正に制御する降圧部82
(DC/DC変換器)と、降圧部82の直流出力を低周
波の矩形波に変換して放電灯に与えるとともに、放電灯
の始動時にDC成分を含んだ高周波の高電圧を発生する
インバータ・始動回路83(DC/AC変換器)とから
なる。FIGS. 8, 9 and 10 show the fifth and fifth embodiments of the present invention, respectively.
Embodiments 6 and 7 will be described. The discharge lamp lighting device according to the fifth embodiment shown in FIG. 8 includes a booster 81 (AC / DC converter) that converts AC power of an AC power supply AC into a predetermined DC voltage,
Stabilizes the output of the booster as power to be supplied to the discharge lamp,
Step-down unit 82 for appropriately controlling the lighting voltage and current of the discharge lamp
(DC / DC converter) and an inverter that converts the DC output of the step-down unit 82 into a low-frequency rectangular wave and applies it to the discharge lamp, and generates a high-frequency high voltage including a DC component when the discharge lamp is started. And a starting circuit 83 (DC / AC converter).
【0051】図9の第6の実施の形態の装置は、交流電
源ACの交流電力を直流に変換するとともに、放電灯へ
の供給電力を安定化し、放電灯の点灯電圧、電流を適正
に制御する電力制御部91(AC/DC変換器)と、電
力制御部91の直流出力を低周波の矩形波に変換して放
電灯に与えるとともに、放電灯の始動時にDC成分を含
んだ高周波の高電圧を発生するインバータ・始動回路9
2(DC/AC変換器)とからなる。The device according to the sixth embodiment shown in FIG. 9 converts the AC power of the AC power supply AC to DC, stabilizes the power supplied to the discharge lamp, and appropriately controls the lighting voltage and current of the discharge lamp. A power control unit 91 (AC / DC converter) that converts the DC output of the power control unit 91 into a low-frequency rectangular wave and supplies the low-frequency rectangular wave to the discharge lamp. Inverter and starting circuit 9 that generates voltage
2 (DC / AC converter).
【0052】図10の第7の実施の形態の装置は、交流
電源ACの交流電力を所定の直流電圧に変換する昇圧部
101(AC/DC変換器)と、昇圧部の出力電圧を放
電灯へ供給電力として安定化し、放電灯の点灯電圧、電
流を適正に制御するとともに、昇圧部出力を放電灯に与
える低周波の矩形波に変換し、放電灯の始動時にDC成
分を含んだ高周波の高電圧を発生する電力制御・インバ
ータ・始動回路102(DC/AC変換器)とからな
る。The device according to the seventh embodiment shown in FIG. 10 includes a booster 101 (AC / DC converter) for converting the AC power of an AC power supply AC into a predetermined DC voltage, and a discharge lamp for outputting the output voltage of the booster. To stabilize the power supplied to the discharge lamp, properly control the lighting voltage and current of the discharge lamp, convert the booster output to a low-frequency rectangular wave applied to the discharge lamp, It comprises a power control / inverter / start circuit 102 (DC / AC converter) for generating a high voltage.
【0053】各第5乃至第7の実施の形態において交流
電源ACと昇圧部81、101は、DC電源と置き換え
てもよく、また、昇圧部及び電力制御部91は交流電源
ACからの入力電流歪の増加を抑制し、力率を高く保つ
機能を有していてもよい。また、インバータ・始動回路
83、92及び電力制御・インバータ・始動回路102
はそれぞれ少なくとも一対のインダクタとコンデンサの
直列接続でなる共振回路を備えており、コンデンサの両
端に放電灯Laが接続される。In each of the fifth to seventh embodiments, the AC power supply AC and the boosting units 81 and 101 may be replaced with DC power supplies, and the boosting unit and the power control unit 91 may control the input current from the AC power supply AC. It may have a function of suppressing an increase in distortion and keeping a high power factor. In addition, the inverter / starting circuits 83 and 92 and the power control / inverter / starting circuit 102
Are each provided with a resonance circuit comprising a series connection of at least a pair of inductors and a capacitor, and a discharge lamp La is connected to both ends of the capacitor.
【0054】これら第5乃至第7の実施の形態の各装置
の動作において、放電灯の始動時には、共振回路の共振
周波数近傍の高周波で、周波数を変化しながら、点灯動
作が行われる。これにより、共振回路のインダクタとコ
ンデンサのばらつきによって共振周波数が変化しても、
周波数を変化しながら点灯動作が行われるため、始動の
ための共振電圧を確実に発生させることが可能であり、
また、共振周波数で回路動作が固定されないため、共振
電圧の発生時に流れる大きな共振電流の発生期間が短縮
され、各構成要素にかかるストレスを低減することが可
能となる。In the operation of each device of the fifth to seventh embodiments, when the discharge lamp is started, the lighting operation is performed while changing the frequency at a high frequency near the resonance frequency of the resonance circuit. As a result, even if the resonance frequency changes due to variations in the inductor and capacitor of the resonance circuit,
Since the lighting operation is performed while changing the frequency, it is possible to reliably generate a resonance voltage for starting,
Further, since the circuit operation is not fixed at the resonance frequency, the generation period of the large resonance current flowing when the resonance voltage is generated is shortened, and the stress applied to each component can be reduced.
【0055】また、インバータ・始動回路83及び電力
制御・インバータ・始動回路102は、始動時には上記
の共振による高電圧にDC成分を重畳するように動作す
る。例えば、ブリッジ型のインバータにおいて高周波で
動作するスイッチング素子のデューティをアンバランス
にすることにより、コンデンサ両端にはデューティ比に
応じたDC成分が発生し、放電灯両端にはDC成分が重
畳された共振電圧が発生する。これにより、共振電圧に
より、放電灯が絶縁破壊し、始動した後、このDC成分
によりグロー放電からアーク放電への移行が容易とな
り、放電灯の始動性が改善される。The inverter / starting circuit 83 and the power control / inverter / starting circuit 102 operate so as to superimpose a DC component on the high voltage due to the resonance at the time of starting. For example, by making the duty of the switching element operating at a high frequency in a bridge type inverter unbalanced, a DC component corresponding to the duty ratio is generated at both ends of the capacitor, and the DC component is superimposed at both ends of the discharge lamp. Voltage is generated. Accordingly, after the discharge lamp is broken down by the resonance voltage and starts, the transition from the glow discharge to the arc discharge is facilitated by the DC component, and the startability of the discharge lamp is improved.
【0056】上述した各実施の形態では、極性反転回路
とインバータ回路のスイッチング素子をハーフブリッジ
構成で示してあるが、本発明においてインバータをフル
ブリッジ構成とすることも可能である。In each of the embodiments described above, the polarity inversion circuit and the switching element of the inverter circuit are shown in a half-bridge configuration. However, in the present invention, the inverter may be in a full-bridge configuration.
【0057】図11に示す第8の実施の形態ではスイッ
チング素子をフルブリッジ構成としたインバータ回路を
含む極性反転回路113Aが用いられ、回路113Aは
直流電源回路111Aの出力端に夫々例えばMOSFE
Tからなる第1、第2のスイッチング素子Q1、Q2の
直列回路と、第3、第4のスイッチング素子Q3、Q4
の直列回路とを接続し、第1、第2のスイッチング素子
Q1、Q2の接続点と第3、第4のスイッチング素子Q
3、Q4の接続点との間にコンデンサC0とインダクタ
L0の直列回路を接続し、コンデンサC0に並列に高輝
度放電灯Laを接続してなり、極性反転回路用の制御回
路115Aはランプ電流検出回路114、ランプ電圧検
出回路113、制御回路115、駆動回路116を備え
ている。In the eighth embodiment shown in FIG. 11, a polarity inversion circuit 113A including an inverter circuit having a switching element in a full-bridge configuration is used. The circuit 113A is connected to the output terminal of the DC power supply circuit 111A by, for example, a MOSFE.
T, a series circuit of first and second switching elements Q1 and Q2, and third and fourth switching elements Q3 and Q4.
Are connected to the connection point of the first and second switching elements Q1 and Q2 and the third and fourth switching elements Q
3, a series circuit of a capacitor C0 and an inductor L0 is connected to the connection point of Q4, and a high-intensity discharge lamp La is connected in parallel to the capacitor C0. A control circuit 115A for the polarity inversion circuit detects a lamp current. A circuit 114, a lamp voltage detection circuit 113, a control circuit 115, and a drive circuit 116 are provided.
【0058】而して放電灯Laの無負荷時にあっては、
スイッチング素子Q1〜Q4は、制御回路115の信号
によって駆動回路116から出力される駆動信号により
図12の波形Q1〜Q4に示すように、比較的高周波で
交互にオン/オフされる。このとき、オン/オフの周波
数を、インダクタL0、コンデンサC0の直列共振周波
数の近傍とすることにより、コンデンサC0の両端に
は、図12に示す高電圧Vlaが発生し、この高電圧V
laにより放電灯Laを絶縁破壊させて始動させる。無
負荷状態が継続されると、上述の無負荷時の動作が間欠
的に行われる。When the discharge lamp La is not loaded,
The switching elements Q1 to Q4 are alternately turned on / off at a relatively high frequency as shown by waveforms Q1 to Q4 in FIG. 12 by a drive signal output from the drive circuit 116 in response to a signal from the control circuit 115. At this time, by setting the on / off frequency near the series resonance frequency of the inductor L0 and the capacitor C0, a high voltage Vla shown in FIG. 12 is generated at both ends of the capacitor C0.
The discharge lamp La is caused to break down by la and is started. When the no-load state is continued, the above-described no-load operation is performed intermittently.
【0059】次に放電灯Laが始動し定常状態になる
と、第1、第3のスイッチング素子Q1、Q3が高周波
でスイッチングする期間が比較的低周波で交互に繰り返
され、また第1のスイッチング素子Q1が高周波でスイ
ッチングしている期間には第4のスイッチング素子Q4
が、また第3のスイッチング素子Q3が高周波でスイッ
チングしている期間には第2のスイッチング素子Q2が
オンすることになる。その結果、放電灯Laには各極性
において、直流成分に高周波のリップル成分が重畳され
たランプ電流Ilaが流れ、それが、低周波で交番され
ることにより、略矩形波の電圧で放電灯は点灯される。Next, when the discharge lamp La is started and enters a steady state, the period in which the first and third switching elements Q1 and Q3 are switched at a high frequency is alternately repeated at a relatively low frequency. While Q1 is switching at a high frequency, the fourth switching element Q4
However, while the third switching element Q3 is switching at a high frequency, the second switching element Q2 is turned on. As a result, a lamp current Ila in which a high-frequency ripple component is superimposed on a direct-current component flows in the discharge lamp La in each polarity, and is alternated at a low frequency. It is lit.
【0060】また、放電灯Laには、ランプ電圧検出回
路113とランプ電流検出回路114からの信号に従っ
て制御回路115により各スイッチング素子Q1〜Q4
のスイッチングが制御されることにより、適切な出力が
供給される。The switching circuit Q1 to Q4 is supplied to the discharge lamp La by the control circuit 115 in accordance with signals from the lamp voltage detection circuit 113 and the lamp current detection circuit 114.
Is controlled, the appropriate output is supplied.
【0061】ここで第8の実施の形態も上述の各実施の
形態と同様に、放電灯Laが絶縁破壊を生じ、始動した
後、定常状態に移行する放電の不安定な時期において、
ランプ電流Ilaを多く流してアーク放電への移行を容
易にし、始動性が向上される。この始動後の動作は上述
の各実施の形態と同様であるから説明は省略する。Here, in the eighth embodiment, similarly to the above-described embodiments, the discharge lamp La causes dielectric breakdown, and after the discharge lamp La starts, the discharge lamp La shifts to a steady state during the unstable period of the discharge.
A large amount of the lamp current Ila flows to facilitate the transition to arc discharge, and the startability is improved. The operation after the start is the same as that in each of the above-described embodiments, and thus the description is omitted.
【0062】一方、図13の第9の実施の形態では図1
1のインバータ回路のスイッチング素子のフルブリッジ
構成における第3、第4のスイッチング素子Q3、Q4
を直列接続のコンデンサC01、C02で置き換えてお
り、更に、LC共振回路には直列接続のインダクタL1
とコンデンサC1の両端にコンデンサC2を、インダク
タL1とコンデンサC1の両端にコンデンサC2を、イ
ンダクタL1とコンデンサC2の接続点と第1、第2の
スイッチング素子Q1、Q2の接続点との間にインダク
タL2を挿入して二重のLC共振回路を構成する。On the other hand, in the ninth embodiment shown in FIG.
Third and fourth switching elements Q3, Q4 in the full bridge configuration of the switching elements of the first inverter circuit.
Are replaced by series-connected capacitors C01 and C02, and the LC resonance circuit further includes a series-connected inductor L1.
And a capacitor C2 at both ends of the capacitor C1, a capacitor C2 at both ends of the inductor L1 and the capacitor C1, and an inductor between a connection point of the inductor L1 and the capacitor C2 and a connection point of the first and second switching elements Q1 and Q2. L2 is inserted to form a double LC resonance circuit.
【0063】放電灯Laとして高輝度放電灯を用いる場
合、通常は蛍光灯のように数十kHzの高周波点灯は行
われない。これはこのような高周波領域では音響的共鳴
現象が生じて放電が不安定になる可能性があるためで、
従って高輝度放電灯の場合は低周波の矩形波状の電圧、
電流による点灯が行われる。しかし、その場合も上述の
実施の形態におけるように定常点灯時の第1又は第2の
スイッチング素子の高周波のスイッチングによってラン
プ電流に高周波成分が重畳され、特にこの高周波成分が
大きくなると上述のような音響的共鳴現象が生じる恐れ
がある。従って本第9の実施の形態では二重の共振回路
をなすインダクタL2とコンデンサC2によってこの高
周波成分を除去するローパスフィルタを構成し、高周波
成分を除去して音響的共鳴現象の発生を防止することが
可能となる。When a high-intensity discharge lamp is used as the discharge lamp La, high-frequency lighting of several tens of kHz is not normally performed unlike a fluorescent lamp. This is because in such a high frequency region, an acoustic resonance phenomenon may occur and the discharge may become unstable.
Therefore, in the case of a high-intensity discharge lamp, a low-frequency rectangular wave voltage,
Lighting by electric current is performed. However, also in this case, as in the above-described embodiment, a high-frequency component is superimposed on the lamp current by high-frequency switching of the first or second switching element at the time of steady lighting. An acoustic resonance phenomenon may occur. Therefore, in the ninth embodiment, a low-pass filter for removing this high frequency component is constituted by the inductor L2 and the capacitor C2 forming a double resonance circuit, and the high frequency component is removed to prevent the occurrence of an acoustic resonance phenomenon. Becomes possible.
【0064】上述した各実施の形態では放電灯に供給さ
れる電力の制御を極性反転回路のインバータ回路部分で
行っているが、図14に示す第10の実施の形態のよう
に電力制御部分とインバータ回路部分とを分離してもよ
い。その場合、電力制御部分は降圧チョッパ回路として
構成され、ランプ電圧検出手段51とランプ電流検出手
段52の検出値によってランプ電力検出回路53が適正
なランプ電力値を設定し、これに沿って駆動回路54が
インバータ部分の各スイッチング素子Q1〜Q4の動作
を制御する。これによって得られた出力がインバータ回
路部分で低周波の矩形波に変換され、放電灯Laに印加
される。インバータ回路部分における各スイッチング素
子Q1〜Q4は図15の波形図に示すように動作し、上
述の各実施の形態と同様にDC成分を重畳した共振電圧
が発生し、この共振電圧によって放電灯Laが始動され
る。In each of the embodiments described above, the control of the power supplied to the discharge lamp is performed by the inverter circuit portion of the polarity inversion circuit. However, as in the tenth embodiment shown in FIG. The inverter circuit portion may be separated. In this case, the power control portion is configured as a step-down chopper circuit, and the lamp power detection circuit 53 sets an appropriate lamp power value based on the detection values of the lamp voltage detection means 51 and the lamp current detection means 52, and the driving circuit 54 controls the operation of each of the switching elements Q1 to Q4 in the inverter section. The output obtained in this way is converted into a low-frequency rectangular wave in the inverter circuit portion and applied to the discharge lamp La. Each of the switching elements Q1 to Q4 in the inverter circuit portion operates as shown in the waveform diagram of FIG. 15, and generates a resonance voltage in which a DC component is superimposed as in the above-described embodiments. Is started.
【0065】上述の各実施の形態ではまた、始動時と点
灯時の切り替わりについては特に明記していないが、ラ
ンプ電流検出手段またはランプ電圧検出手段によって放
電灯の点灯を検出し、それによって動作の切り替えを行
うか、または、電源投入後の一定期間は始動動作を継続
した後、動作を切り替えて点灯動作を行うことができ
る。In each of the above embodiments, the switching between the start and the lighting is not particularly specified, but the lighting of the discharge lamp is detected by the lamp current detecting means or the lamp voltage detecting means, whereby the operation of the discharge lamp is performed. The switching operation is performed, or after the start operation is continued for a certain period after the power is turned on, the operation can be switched to perform the lighting operation.
【0066】図16は第1の実施の形態において放電灯
の始動直後にランプ電流を増加して始動性の向上を得る
ように制御回路を構成した第11の実施の形態の動作を
説明する波形図である。図16(a)は無負荷状態にお
いて、放電灯Laに無負荷時の共振電圧を間欠的に印加
する無負荷間欠動作状態(I)と、定常動作状態(II)
とを示しており、無負荷間欠動作状態(I)では、図1
6(b)、16(c)で示すようにスイッチング素子Q
1、Q2が高周波でスイッチングしている動作を間欠的
とするように制御されており、そのときの放電灯Laの
両端に印加される電圧16(d)に示すように高電圧と
なっている。FIG. 16 is a waveform chart for explaining the operation of the eleventh embodiment in which the control circuit is configured to increase the lamp current immediately after the discharge lamp is started and to improve the startability in the first embodiment. FIG. FIG. 16A shows a no-load intermittent operation state (I) in which a no-load resonance voltage is intermittently applied to the discharge lamp La in a no-load state, and a steady operation state (II).
In the no-load intermittent operation state (I), FIG.
6 (b) and 16 (c), the switching element Q
1 and Q2 are controlled so that the operation of switching at a high frequency is intermittent, and the voltage is high as shown by the voltage 16 (d) applied to both ends of the discharge lamp La at that time. .
【0067】このとき制御回路5Aは放電灯Laに流す
ランプ電流Ilaの指示値を図16(e)に示すように
通常点灯時に流す電流値I2より大きい電流値I1とし
ている。放電灯Laが無負荷時の共振電圧により絶縁破
壊を生じて始動すると、放電灯Laには、直流電源回路
1Aから極性反転回路3Aのインバータ回路部を通じて
エネルギーが供給され、図16(f)に示すようにラン
プ電流Ilaが流れ始める。ランプ電流検出回路52
は、このランプ電流Ilaの流れ始めを検出し、放電灯
Laの始動を検出する。つまり、ランプ電流検出回路5
2は、点灯判別手段を兼ねる。At this time, the control circuit 5A sets the indicated value of the lamp current Ila flowing through the discharge lamp La to a current value I1 larger than the current value I2 flowing during normal lighting as shown in FIG. When the discharge lamp La is started by causing a dielectric breakdown due to the resonance voltage when no load is applied, energy is supplied to the discharge lamp La from the DC power supply circuit 1A through the inverter circuit section of the polarity inversion circuit 3A, and FIG. As shown, the lamp current Ila starts to flow. Lamp current detection circuit 52
Detects the start of the flow of the lamp current Ila and detects the start of the discharge lamp La. That is, the lamp current detection circuit 5
Reference numeral 2 also serves as a lighting determination unit.
【0068】ランプ電流検出回路52は始動を検出する
と、検出信号を図16(g)に示すように出力し、制御
回路5Aはその検出信号を受けて、一定期間τ、ランプ
電流検出回路52とランプ電圧検出回路51とからの検
出信号により決まる通常の電流値I1よりも大きな電流
値I2の電流が流れるように、スイッチング素子Q1、
Q2のスイッチング動作を制御する。これにより、放電
灯Laが絶縁破壊を生じ、始動した後、定常状態に移行
する放電の不安定な時期にランプ電流Ilaを多く流す
ことができ、アーク放電への移行が容易となり、始動性
の向上を図ることができる。When the lamp current detection circuit 52 detects the start, a detection signal is output as shown in FIG. 16 (g), and the control circuit 5A receives the detection signal and receives the detection signal for a certain period of time τ. The switching elements Q1 and Q2 are connected so that a current having a current value I2 larger than the normal current value I1 determined by the detection signal from the lamp voltage detection circuit 51 flows.
The switching operation of Q2 is controlled. As a result, the discharge lamp La causes dielectric breakdown, and after starting, a large amount of the lamp current Ila can flow during the unstable period of the discharge, which shifts to the steady state, and the transition to the arc discharge becomes easy, and the startability is improved. Improvement can be achieved.
【0069】上記一定期間τが過ぎると、制御回路5A
はランプ電流検出回路52とランプ電圧検出回路51と
からの検出信号により決まる電流値I1を流すようにス
イッチング素子Q1、Q2のスイッチング動作を制御す
る。After the predetermined period τ has passed, the control circuit 5A
Controls the switching operation of the switching elements Q1 and Q2 so that the current value I1 determined by the detection signals from the lamp current detection circuit 52 and the lamp voltage detection circuit 51 flows.
【0070】図17は第12の実施の形態の動作を示す
波形図で、本実施の形態の装置は第1の実施の形態の回
路構成に加えて始動電圧を間欠的に印加する手段を有す
るとともに、制御回路5Aは放電灯の始動直後に間欠始
動電圧印加手段を停止し、放電灯の始動を継続する。FIG. 17 is a waveform chart showing the operation of the twelfth embodiment. The device of this embodiment has a means for intermittently applying a starting voltage in addition to the circuit configuration of the first embodiment. At the same time, the control circuit 5A stops the intermittent starting voltage applying means immediately after starting the discharge lamp, and continues starting the discharge lamp.
【0071】今、図17(a)に示す無負荷状態での動
作過程(I)において、放電灯Laが図17(d)に示
す無負荷時の共振電圧による高電圧で絶縁破壊を生じて
始動したとすると、放電灯Laには、直流電源回路1A
よりエネルギーが供給され、ランプ電流Ilaが図17
(f)に示すように流れ始める。ランプ電流検出回路5
1がこのランプ電流Ilaの流れ始めを検出して放電灯
Laの始動を検出すると図17(g)に示す検出信号を
出力し、この検出信号を受けた制御回路5Aは一定期間
τスイッチング素子Q1、Q2のスイッチング動作を図
17(b)、17(c)に示すように無負荷時と同様な
スイッチング動作とし、かつ無負荷時の間欠動作を停止
して連続動作とする制御を行う。そして一定期間τが過
ぎると、定常動作に制御が移行する。Now, in the operation process (I) in the no-load state shown in FIG. 17 (a), the discharge lamp La breaks down at a high voltage due to the no-load resonance voltage shown in FIG. 17 (d). Assuming that the lamp has started, the discharge lamp La has a DC power supply circuit 1A.
More energy is supplied and the lamp current Ila
The flow starts as shown in FIG. Lamp current detection circuit 5
1 detects the start of the flow of the lamp current Ila and detects the start of the discharge lamp La, and outputs a detection signal shown in FIG. 17 (g). Upon receiving the detection signal, the control circuit 5A switches the switching element Q1 for a certain period of time. , Q2, as shown in FIGS. 17 (b) and 17 (c), the switching operation is the same as that at the time of no load, and the intermittent operation at the time of no load is stopped to make the operation continuous. After a certain period of time τ, the control shifts to a steady operation.
【0072】これにより、放電灯Laの始動直後の不安
定な状態から安定な点灯状態であるアーク放電への移行
が容易となり、また安定な点灯状態の動作過程(III)
に移行した後、定常状態のスイッチングに移行するた
め、確実な始動が可能である。しかも、放電灯Laが絶
縁破壊した後、間欠動作を停止し、連続動作とするた
め、間欠発振動作による放電灯Laの立ち消えも防止で
き、始動性の向上を図ることが可能である。図17
(e)は制御回路5Aが指示するランプ電流Ilaの値
を示す。As a result, the transition from the unstable state immediately after the start of the discharge lamp La to the arc discharge, which is a stable lighting state, is facilitated, and the operation process of the stable lighting state (III)
After the transition to the state, the switching to the steady state switching is performed, so that the starting can be surely performed. Moreover, the intermittent operation is stopped after the discharge lamp La has been broken down, and the operation is continued, so that the discharge lamp La can be prevented from being extinguished due to the intermittent oscillation operation, and the startability can be improved. FIG.
(E) shows the value of the lamp current Ila instructed by the control circuit 5A.
【0073】ところで、絶縁破壊後、無負荷連続動作の
過程(II)において、万一放電灯Laが立ち消えして、
ランプ電流Ilaが図18(f)の「a」で示すように
流れなくなり、ランプ検出回路51の検出信号が図18
(g)に示すように出力されなくなっても、無負荷動作
の連続継続により、放電灯Laの両端には図18(d)
に示すように共振電圧による高電圧が印加されるため、
再度絶縁破壊が起きて、放電灯Laを始動させることが
可能であり、確実な始動を確保することができる。な
お、図18(a)〜(g)は図17(a)〜(g)に対
応するタイミングチャートを示す。By the way, after the dielectric breakdown, in the process (II) of the no-load continuous operation, the discharge lamp La should go out,
The lamp current Ila stops flowing as shown by “a” in FIG. 18F, and the detection signal of the lamp detection circuit 51 is
Even if the output is stopped as shown in (g), due to the continuous continuation of the no-load operation, both ends of the discharge lamp La are located at both ends of FIG.
Since a high voltage due to the resonance voltage is applied as shown in
The dielectric breakdown occurs again, so that the discharge lamp La can be started, and a reliable start can be ensured. FIGS. 18 (a) to 18 (g) show timing charts corresponding to FIGS. 17 (a) to 17 (g).
【0074】図19は第13の実施の形態の動作を示す
波形図で、本実施の形態の装置は第12の実施の形態と
同様に間欠始動電圧印加手段を有し、制御回路5Aは始
動直後に間欠始動電圧印加手段を停止して放電灯の始動
を継続し、ランプ電流を増加する。FIG. 19 is a waveform diagram showing the operation of the thirteenth embodiment. The device of the present embodiment has an intermittent starting voltage applying means as in the twelfth embodiment, and the control circuit 5A operates in the same manner as the twelfth embodiment. Immediately after that, the intermittent starting voltage applying means is stopped, the starting of the discharge lamp is continued, and the lamp current is increased.
【0075】今、図19(a)に示す無負荷状態での動
作過程(I)において、放電灯Laが図19(d)に示
す無負荷時の共振電圧による高電圧Vlaで絶縁破壊を
生じ、始動したとすると、放電灯Laには、直流電源回
路1Aよりエネルギーが供給され、ランプ電流Ilaが
図10(f)に示すように流れ始める。ランプ電流検出
回路52が、このランプ電流Ilaの流れ始めを検出し
て放電灯Laの始動を検出すると図19(g)に示す検
出信号を出力し、この検出信号を受けた制御回路5Aは
一定期間τ、スイッチング素子Q1、Q2のスイッチン
グ動作を図19(b)、19(c)に示すように無負荷
時と同様なスイッチング動作とし、かつ無負荷時の間欠
動作を停止して連続動作とする制御を行うとともに、こ
の時のランプ電流Ilaの値を、図19(e)に示すよ
うにランプ電流検出回路52とランプ電圧検出回路51
からの信号により決まる電流値I2よりも大きな値I1
の電流が流れるようスイッチング素子Q1、Q2のスイ
ッチングを制御する。そして一定期間τが過ぎると、定
常動作に制御が移行する。Now, in the operation process (I) in the no-load state shown in FIG. 19A, the discharge lamp La causes dielectric breakdown at the high voltage Vla due to the no-load resonance voltage shown in FIG. 19D. , The discharge lamp La is supplied with energy from the DC power supply circuit 1A, and the lamp current Ila starts to flow as shown in FIG. When the lamp current detection circuit 52 detects the start of the flow of the lamp current Ila and detects the start of the discharge lamp La, it outputs a detection signal shown in FIG. 19 (g). During the period τ, the switching operation of the switching elements Q1 and Q2 is set to the same switching operation as at the time of no load as shown in FIGS. 19B and 19C, and the intermittent operation at the time of no load is stopped to make the operation continuous. The control is performed, and the value of the lamp current Ila at this time is changed to a lamp current detection circuit 52 and a lamp voltage detection circuit 51 as shown in FIG.
From the current value I2 determined by the signal from
The switching of the switching elements Q1 and Q2 is controlled such that the current flows. After a certain period of time τ, the control shifts to a steady operation.
【0076】これにより、放電灯Laの始動直後の不安
定な状態から安定な点灯状態であるアーク放電への移行
が容易となり、また安定な点灯状態の動作過程(III)
に移行した後、定常状態のスイッチングに移行するた
め、確実な始動が可能である。しかも、放電灯Laが絶
縁破壊した後、間欠動作を停止し、連続動作とするた
め、間欠発振動作による放電灯Laの立ち消えも防止で
き、始動性の向上を図ることが可能である。As a result, the transition from the unstable state immediately after the start of the discharge lamp La to the arc discharge, which is a stable lighting state, is facilitated, and the operation process of the stable lighting state (III)
After the transition to the state, the switching to the steady state switching is performed, so that the starting can be surely performed. Moreover, the intermittent operation is stopped after the discharge lamp La has been broken down, and the operation is continued, so that the discharge lamp La can be prevented from being extinguished due to the intermittent oscillation operation, and the startability can be improved.
【0077】図20は第14の実施の形態の装置の動作
を示す波形図で、本装置は第13の実施の形態の回路と
ほぼ同じ構成を有し、制御回路5Aは始動直後に間欠始
動電圧印加手段を停止して放電灯の始動を継続し、ラン
プ電流を増加するが、始動後の動作が下記のように第1
3の実施の形態とは相違する。FIG. 20 is a waveform diagram showing the operation of the device according to the fourteenth embodiment. This device has substantially the same configuration as the circuit according to the thirteenth embodiment, and the control circuit 5A operates intermittently immediately after starting. The operation of the discharge lamp is continued by stopping the voltage applying means and the lamp current is increased.
This is different from the third embodiment.
【0078】今、図20(a)に示す無負荷状態での動
作過程(I)において、放電灯Laが図20(d)に示
す無負荷時の共振電圧による高電圧で絶縁破壊を生じ、
始動したとすると、放電灯Laには、直流電源回路1A
からエネルギーが供給され、ランプ電流Ilaが図20
(f)に示すように流れ始める。ランプ電流検出回路5
2がこのランプ電流Ilaの流れ始めを検出して放電灯
Laの始動を検出すると、図20(g)に示す検出信号
を出力し、この検出信号を受けた制御回路5Aは一定期
間τ中、スイッチング素子Q1、Q2のスイッチング動
作を図20(b)、20(c)に示すように無負荷時と
同様なスイッチング動作とし、かつ無負荷時の間欠動作
を停止して連続動作とする制御を行うとともに、この時
のランプ電流Ilaの値を図20(e)に示すようにラ
ンプ電流検出回路52とランプ電圧検出回路51からの
検出信号で決まる電流値I2よりも大きな値I1の電流
が流れるようスイッチング素子Q1、Q2のスイッチン
グを制御する。そして立ち消えずに一定期間τが過ぎる
と、定常動作に制御が移行する。Now, in the operation process (I) in the no-load state shown in FIG. 20A, the discharge lamp La causes dielectric breakdown at a high voltage due to the no-load resonance voltage shown in FIG.
Assuming that the lamp has started, the discharge lamp La has a DC power supply circuit 1A.
From the lamp current Ila shown in FIG.
The flow starts as shown in FIG. Lamp current detection circuit 5
2 detects the start of the lamp current Ila and detects the start of the discharge lamp La, and outputs a detection signal shown in FIG. 20 (g). As shown in FIGS. 20B and 20C, the switching operation of the switching elements Q1 and Q2 is controlled to be the same as the operation at the time of no load, and to stop the intermittent operation at the time of no load to make the operation continuous. At the same time, the value of the lamp current Ila at this time is set so that a current having a value I1 larger than the current value I2 determined by the detection signals from the lamp current detection circuit 52 and the lamp voltage detection circuit 51 flows as shown in FIG. The switching of the switching elements Q1 and Q2 is controlled. Then, after a certain period of time τ has passed without extinction, the control shifts to a steady operation.
【0079】ところで絶縁破壊後、無負荷連続動作過程
(II)において、万一放電灯Laが立ち消えして図20
(f)の「a」で示すようにランプ電流Ilaが流れな
くなり、ランプ電流検出回路52から検出信号が出力さ
れなくなっても、無負荷動作が連続して継続しているた
め、すぐに、放電灯Laの両端に、共振電圧による高電
圧を図20(d)に示すように発生させ、放電灯Laを
再始動させる。ここで本実施の形態では、再度、放電灯
Laが始動した時点より、再度一定期間τの間上記の無
負荷動作の連続動作を繰り返し、無負荷連続動作過程
(III)を延長する。By the way, after the dielectric breakdown, in the no-load continuous operation process (II), the discharge lamp La goes out, and
(F) Even if the lamp current Ila stops flowing and the detection signal is no longer output from the lamp current detection circuit 52 as indicated by "a" in FIG. A high voltage due to the resonance voltage is generated at both ends of the electric lamp La as shown in FIG. 20D, and the discharge lamp La is restarted. Here, in the present embodiment, the continuous operation of the no-load operation is repeated for a certain period of time τ again from the time when the discharge lamp La is started again, thereby extending the no-load continuous operation process (III).
【0080】これにより、放電灯Laの始動直後の不安
定な状態から安定な点灯状態であるアーク放電への移行
が容易となり、また、安定な点灯状態に移行した後、定
常状態のスイッチングに移行するため、確実な始動が可
能である。しかも、放電灯Laが絶縁破壊した後、間欠
動作を停止し、連続動作とするため、間欠発振動作によ
る放電灯Laの立ち消えも防止でき、始動性の向上を図
ることが可能である。This facilitates the transition from the unstable state immediately after the start of the discharge lamp La to the arc discharge, which is a stable lighting state, and shifts to the steady-state switching state after the stable lighting state. As a result, reliable starting is possible. Moreover, the intermittent operation is stopped after the discharge lamp La has been broken down, and the operation is continued, so that the discharge lamp La can be prevented from being extinguished due to the intermittent oscillation operation, and the startability can be improved.
【0081】また、始動過程において、万一、放電灯L
aが立ち消えした場合においても、すぐに始動の為の電
圧を印加できるとともに、再始動後も安定な点灯状態に
移行するため、より確実に始動を行うことが可能であ
る。In the starting process, the discharge lamp L
Even when a disappears, a voltage for starting can be applied immediately, and the state shifts to a stable lighting state even after restarting, so that starting can be performed more reliably.
【0082】なお、本発明の放電灯点灯装置は、上述し
たもののみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。The discharge lamp lighting device according to the present invention is not limited to the above-described device, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上、説明したように本発明の請求項に
記載の放電灯点灯装置によれば、LC共振で得られる高
圧パルス電圧で放電灯を好適に始動点灯させるととも
に、アーク放電にスムーズに移行させるために必要なエ
ネルギーを放電灯に供給して始動性を向上させ、しかも
コイル、コンデンサ、スイッチング素子等のような構成
部品にかかるコストを低減させることが可能になるとい
う優れた効果を奏する。As described above, according to the discharge lamp lighting apparatus according to the present invention, the discharge lamp is suitably started and lit by the high-voltage pulse obtained by the LC resonance, and the arc discharge is smoothly performed. The energy supply required for the transition to the discharge lamp is supplied to the discharge lamp to improve the startability, and at the same time, it is possible to reduce the cost of components such as coils, capacitors, switching elements, etc. Play.
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る放電灯点灯装
置の概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram of a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る放電灯点灯装
置の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of the discharge lamp lighting device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る放電灯点灯装
置における始動時と点灯時における各部の信号波形図で
ある。FIG. 3 is a signal waveform diagram of each part of the discharge lamp lighting device according to the first embodiment of the present invention at the time of starting and at the time of lighting.
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る放電灯点灯装
置におけるスイッチング周波数のスイープ方向について
の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a switching frequency sweep direction in the discharge lamp lighting device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る放電灯点灯装
置におけるスイッチング周波数のスイープ方向について
の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a switching frequency sweep direction in a discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る放電灯点灯装
置において極性反転回路に対する制御回路による周波数
スイープの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a frequency sweep by a control circuit for a polarity inversion circuit in a discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4の実施の形態に係る放電灯点灯装
置において極性反転回路に対する制御回路による周波数
スイープの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a frequency sweep by a control circuit for a polarity inversion circuit in a discharge lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第5の実施の形態に係る放電灯点灯装
置の概略ブロック図である。FIG. 8 is a schematic block diagram of a discharge lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第6の実施の形態に係る放電灯点灯装
置の概略ブロック図である。FIG. 9 is a schematic block diagram of a discharge lamp lighting device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第7の実施の形態に係る放電灯点灯
装置の概略ブロック図である。FIG. 10 is a schematic block diagram of a discharge lamp lighting device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第8の実施の形態に係る放電灯点灯
装置の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第8の実施の形態に係る放電灯点灯
装置における各部の信号波形である。FIG. 12 is a signal waveform of each part in a discharge lamp lighting device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第9の実施の形態に係る放電灯点灯
装置の回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第10の実施の形態に係る放電灯点
灯装置の回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a tenth embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第10の実施の形態に係る放電灯点
灯装置の各部の信号波形である。FIG. 15 is a signal waveform of each part of the discharge lamp lighting device according to the tenth embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第11の実施の形態に係る放電灯点
灯装置の各部の信号波形である。FIG. 16 is a signal waveform of each part of the discharge lamp lighting device according to the eleventh embodiment of the present invention.
【図17】本発明の第12の実施の形態に係る放電灯点
灯装置の動作説明用のタイミングチャートである。FIG. 17 is a timing chart for explaining the operation of the discharge lamp lighting device according to the twelfth embodiment of the present invention.
【図18】本発明の第13の実施の形態に係る放電灯点
灯装置の動作説明用のタイミングチャートである。FIG. 18 is a timing chart for explaining the operation of the discharge lamp lighting device according to the thirteenth embodiment of the present invention.
【図19】本発明の第14の実施の形態に係る放電灯点
灯装置の動作説明用のタイミングチャートである。FIG. 19 is a timing chart for explaining the operation of the discharge lamp lighting device according to the fourteenth embodiment of the present invention.
【図20】本発明の第15の実施の形態係る放電灯点点
灯装置の動作説明用のタイミングチャートである。FIG. 20 is a timing chart for explaining the operation of the discharge lamp spot lighting device according to the fifteenth embodiment of the present invention.
1A 直流電源 2A 負荷共振回路 3A 極性反転回路 4A 制御回路 5A 制御回路 11A 昇圧チョッパ回路 L1 インダクタ C1 コンデンサ La 放電灯 1A DC power supply 2A Load resonance circuit 3A Polarity inversion circuit 4A Control circuit 5A Control circuit 11A Boost chopper circuit L1 Inductor C1 Capacitor La Discharge lamp
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩見 務 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 サン・イーヤン アメリカ合衆国マサチューセッツ州ベヴァ リー・ホリーレーン26 (72)発明者 強力 健史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 新堀 博市 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 3K072 AA11 BA05 BB10 BC01 DD03 DD04 EA07 EB05 EB07 GA03 GB12 GB18 GC04 HA05 HA06 HA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tsutomu Shiomi 1048, Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor San Eyan Beverly Holly Lane 26, Mass., USA Takeshi Kenshi, Kazuma, Kazuma, Osaka 1048 Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Hiroshi Niibori, 1048 Kazuma, Kazuma, Osaka, Matsushita Electric Works F-term (reference) 3K072 AA11 BA05 BB10 BC01 DD03 DD04 EA07 EB05 EB07 GA03 GB12 GB18 GC04 HA05 HA06 HA10
Claims (23)
の直流電源回路と、 直流電源回路の出力端子と並列接続される直列接続の少
なくとも第1および第2スイッチング素子を含み、直流
電源回路からの直流電力を交流電力に変換する極性反転
回路と、 インダクタ、コンデンサおよび放電灯でなり、極性反転
回路からの交流電力が供給される負荷共振回路と、 極性反転回路の第1、第2スイッチング素子を交互にオ
ン/オフさせて負荷共振回路の放電灯に印加する電圧を
制御する制御手段とを備え、 制御手段は、第2スイッチング素子のオン期間が第1ス
イッチング素子より長くなる第1期間および短くなる第
2期間を交互に生成させるように第1、第2スイッチン
グ素子を交互に高周波でオン/オフ動作させて放電灯に
矩形波状の低周波電圧を印加するとともに、放電灯の始
動、点灯モードにおいて負荷共振回路からの共振パルス
にDC成分を重畳し、各スイッチング素子のスイッチン
グ周波数を連続的に変化させて放電灯に高電圧を印加す
る放電灯点灯装置。1. A direct-current power supply circuit having a pair of output terminals for supplying direct-current power, and at least first and second switching elements connected in series with an output terminal of the direct-current power supply circuit, wherein the first and second switching elements are connected in parallel. A polarity inversion circuit for converting DC power into AC power, a load resonance circuit comprising an inductor, a capacitor, and a discharge lamp, to which AC power is supplied from the polarity inversion circuit, and first and second switching elements of the polarity inversion circuit And a control unit for alternately turning on / off a voltage applied to the discharge lamp of the load resonance circuit, the control unit comprising: a first period in which an on period of the second switching element is longer than that of the first switching element; The first and second switching elements are alternately turned on / off at a high frequency so as to alternately generate a shortened second period, and a rectangular wave low frequency is applied to the discharge lamp. In addition to applying pressure, a DC component is superimposed on the resonance pulse from the load resonance circuit in the starting and lighting modes of the discharge lamp, and the switching frequency of each switching element is continuously changed to apply a high voltage to the discharge lamp. Lighting device.
一方の開始時点から所定の時間に第1、第2スイッチン
グ素子のスイッチング周波数を変化させる請求項1記載
の放電灯点灯装置。2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the control means changes the switching frequency of the first and second switching elements at a predetermined time from the start of at least one of the first and second periods.
一方における第1、第2スイッチング素子のスイッチン
グ周波数を複数回変化させる請求項1記載の放電灯点灯
装置。3. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the control means changes the switching frequency of the first and second switching elements a plurality of times in at least one of the first and second periods.
一方における第1、第2スイッチング素子のスイッチン
グ周波数を低い周波数と高い周波数のいずれか一方に変
化させる請求項1記載の放電灯点灯装置。4. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the control means changes the switching frequency of the first and second switching elements in at least one of the first and second periods to one of a low frequency and a high frequency. .
一方における第1、第2スイッチング素子のスイッチン
グ周波数を低い周波数と高い周波数のいずれか一方に変
化させる請求項2記載の放電灯点灯装置。5. The discharge lamp lighting device according to claim 2, wherein the control unit changes the switching frequency of the first and second switching elements in at least one of the first and second periods to one of a low frequency and a high frequency. .
一方における第1、第2スイッチング素子のスイッチン
グ周波数を低い周波数に変化させる請求項1記載の放電
灯点灯装置。6. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the control means changes the switching frequency of the first and second switching elements in at least one of the first and second periods to a lower frequency.
一方における第1、第2スイッチング素子のスイッチン
グ周波数を低い周波数に変化させる請求項2記載の放電
灯点灯装置。7. The discharge lamp lighting device according to claim 2, wherein the control means changes the switching frequency of the first and second switching elements in at least one of the first and second periods to a lower frequency.
素子と並列に接続した直列接続の第1、第2コンデンサ
を更に含み、第1、第2スイッチング素子はハーフブリ
ッジ接続である請求項1記載の放電灯点灯装置。8. The polarity inverting circuit further includes first and second capacitors connected in series with the first and second switching elements, and the first and second switching elements are half-bridge connected. The discharge lamp lighting device as described in the above.
素子と並列に接続した直列接続の第3、第4スイッチン
グ素子を更に含み、第1乃至第4スイッチング素子はフ
ルブリッジ接続である請求項1記載の放電灯点灯装置。9. The polarity inverting circuit further includes third and fourth switching elements connected in series with the first and second switching elements, and the first to fourth switching elements are full-bridge connections. 2. The discharge lamp lighting device according to 1.
サは直列に接続されて直列共振回路を構成する請求項1
記載の放電灯点灯装置。10. The series resonance circuit according to claim 1, wherein the inductor and the capacitor of the load resonance circuit are connected in series.
The discharge lamp lighting device as described in the above.
つのコンデンサを含む二重LC共振回路でなる請求項1
記載の放電灯点灯装置。11. The load resonance circuit is a double LC resonance circuit including two inductors and two capacitors.
The discharge lamp lighting device as described in the above.
グ素子と並列に接続した直列接続の第1、第2コンデン
サを含み、負荷共振回路は第1、第2スイッチング素子
の接続点と第1、第2コンデンサの接続点との間に接続
した直列接続の第1インダクタと第3コンデンサと、第
1インダクタと第3コンデンサに並列に接続した第4コ
ンデンサと、第1、第2スイッチング素子の接続点と第
1インダクタと第4コンデンサの接続点との間に挿入し
た第2インダクタと、第3コンデンサに並列に接続した
放電灯とでなる二重LC共振回路でなる請求項1記載の
放電灯点灯装置。12. The polarity reversing circuit includes first and second capacitors connected in series and connected in parallel with the first and second switching elements, and the load resonance circuit includes a connection point between the first and second switching elements and the first capacitor. , A series-connected first inductor and a third capacitor connected between the connection point of the second capacitor, a fourth capacitor connected in parallel to the first inductor and the third capacitor, and a first and a second switching element. 2. A discharge circuit according to claim 1, comprising a double LC resonance circuit comprising a second inductor inserted between the connection point and the connection point between the first inductor and the fourth capacitor, and a discharge lamp connected in parallel to the third capacitor. Lighting device.
グ素子と並列に接続した直列接続の第1、第2コンデン
サを含むとともに第1、第2スイッチング素子はハーフ
ブリッジ接続であり、制御回路は第1と第2の期間の少
なくとも一方における第1、第2スイッチングのスイッ
チング周波数を変化させる請求項1記載の放電灯点灯装
置。13. The polarity reversing circuit includes first and second capacitors connected in series and connected in parallel with the first and second switching elements, the first and second switching elements are half-bridge connected, and the control circuit is 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the switching frequency of the first and second switching in at least one of the first and second periods is changed.
力を直流電力に変換する手段を含み、交換手段は極性反
転回路の第1、第2スイッチング素子を利用する構成を
有する請求項1記載の放電灯点灯装置。14. The DC power supply circuit according to claim 1, wherein the DC power supply circuit includes means for converting AC power from the AC power supply into DC power, and the replacement means has a configuration using first and second switching elements of a polarity inversion circuit. Discharge lamp lighting device.
であり、極性反転回路は第1、第2スイッチング素子の
高周波スイッチング動作を間欠的に行わせる間欠発振手
段を含み、制御回路は高輝度放電灯の点灯状態を判別す
る点灯判別手段を含み、制御回路は点灯判別手段による
高輝度放電灯の点灯判別後の所定期間は少なくとも極性
反転回路の少なくとも間欠発振手段を制御して高輝度放
電灯の安定点灯を図る請求項1記載の放電灯点灯装置。15. The discharge lamp of the load resonance circuit is a high-intensity discharge lamp, the polarity inversion circuit includes intermittent oscillation means for intermittently performing a high-frequency switching operation of the first and second switching elements, and the control circuit has a high-frequency discharge operation. The control circuit includes at least an intermittent oscillating means of the polarity inversion circuit for a predetermined period after the lighting determination means determines the lighting state of the high-intensity discharge lamp. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein stable lighting of the electric lamp is achieved.
灯の点灯判別後の所定期間は初期点灯時の高輝度放電灯
に流す所定電流値よりも大きい電流値で点灯を維持する
請求項15記載の放電灯点灯装置。16. The control circuit according to claim 15, wherein the lighting determination means maintains the lighting at a current value larger than a predetermined current value flowing through the high-intensity discharge lamp during the initial lighting for a predetermined period after the lighting determination of the high-intensity discharge lamp. The discharge lamp lighting device as described in the above.
電灯の点灯判別後の所定期間は負荷共振回路を動作させ
た状態で高輝度放電灯の点灯を維持する請求項15記載
の放電灯点灯装置。17. The discharge lamp according to claim 15, wherein the control circuit maintains the lighting of the high-intensity discharge lamp in a state where the load resonance circuit is operated for a predetermined period after the lighting determination means determines the lighting of the high-intensity discharge lamp. Lighting device.
電灯の点灯判別後の所定期間において点灯判別手段が高
輝度放電灯の不点を判別しても間欠発振手段の動作を禁
止し、高輝度放電灯への電圧の印加動作を継続させつつ
負荷共振回路の始動動作を維持する請求項15記載の放
電灯点灯装置。18. A control circuit for prohibiting the operation of the intermittent oscillating means even if the lighting determination means determines a failure of the high-intensity discharge lamp in a predetermined period after the lighting determination of the high-intensity discharge lamp, The discharge lamp lighting device according to claim 15, wherein the operation of applying a voltage to the high-intensity discharge lamp is continued, and the starting operation of the load resonance circuit is maintained.
電灯の点灯を判別後の所定期間において点灯判別手段が
高輝度放電灯の不点を判別しても間欠発振手段の動作を
禁止し、高輝度放電灯への電圧の印加動作を継続させつ
つ負荷共振回路の始動動作を継続し、初期点灯時の高輝
度放電灯に供給する所定電流値よりも大きい値の電流を
高輝度放電灯に供給する請求項15記載の放電灯点灯装
置。19. A control circuit for prohibiting the operation of the intermittent oscillating means even if the lighting determining means determines that the high-intensity discharge lamp is not defective during a predetermined period after the lighting determining means determines that the high-intensity discharge lamp is lit. The start operation of the load resonance circuit is continued while the voltage applying operation to the high-intensity discharge lamp is continued, and a current having a value larger than a predetermined current value supplied to the high-intensity discharge lamp at the time of initial lighting is supplied to the high-intensity discharge lamp The discharge lamp lighting device according to claim 15, which is supplied to the discharge lamp.
とランプ電圧検出手段とを備え、無負荷時における負荷
共振回路の共振電圧により高輝度放電灯が絶縁破壊を生
じて始動した時に直流電源回路から流れる電流をランプ
電流検出手段が検出し、それによる検出信号に応じて制
御回路は一定期間極性反転回路の第1、第2スイッチン
グ素子の動作を継続させるとともに間欠発振手段の動作
を停止して始動動作を継続させ、この時のランプ電流値
をランプ電流検出手段とランプ電圧検出手段からの各検
出信号で決まる電流値よりも大きな値の電流が流れるよ
うに第1、第2スイッチング素子の動作を制御する請求
項15記載の放電灯点灯装置。20. A control circuit further comprising a lamp current detecting means and a lamp voltage detecting means, wherein a DC power supply circuit is provided when the high-intensity discharge lamp starts due to dielectric breakdown caused by the resonance voltage of the load resonance circuit when there is no load. The current flowing from the lamp current detection means is detected by the lamp current detection means, and in response to the detection signal, the control circuit continues the operation of the first and second switching elements of the polarity inversion circuit for a certain period and stops the operation of the intermittent oscillation means. The operation of the first and second switching elements is performed such that the starting operation is continued and the lamp current value at this time is larger than a current value determined by each detection signal from the lamp current detecting means and the lamp voltage detecting means. The discharge lamp lighting device according to claim 15, which controls the following.
の整流器と、整流器に並列接続の昇圧チョッパ回路であ
って整流器の高電位側出力端に一端で接続した第2イン
ダクタ、アノードを第2インダクタの他端に接続した第
1ダイオード、第2インダクタの他端と整流器の低電位
側出力端とに接続した第3スイッチング素子、第3スイ
ッチング素子に並列に接続した寄生ダイオードを含むも
のとでなり、 極性反転回路は、直流電源回路の出力に並列接続した第
2ダイオード、第1スイッチング素子、第3ダイオー
ド、第2スイッチング素子の直列接続と、第2ダイオー
ドおよび第1スイッチング素子と並列接続の第4ダイオ
ード、第3ダイオードおよび第2スイッチング素子と並
列接続の第5ダイオード、直流電源回路出力に並列接続
した第2、第3コンデンサの直列接続でなり、 負荷共振回路は極性反転回路の第1スイッチング素子と
第3ダイオードの接続点、第4、第5ダイオードの接続
点および第2、第3コンデンサの接続点の間に接続した
第1インダクタと第1コンデンサの直列接続と第1コン
デンサに並列接続の放電灯でなり、 制御手段は昇圧チョッパ回路の出力電圧を検出して第3
スイッチング素子のオン/オフ制御により整流器の出力
電圧を所定レベルに昇圧する第1の制御回路と、放電灯
に供給される電流と電圧を検出して得た放電灯電力によ
り第1、第2スイッチング素子のオン/オフを制御する
第2の制御回路とよりなる請求項1記載の放電灯点灯装
置。21. A DC power supply circuit comprising: a rectifier connected in parallel to an AC power supply; a boost chopper circuit connected in parallel to the rectifier; and a second inductor and an anode connected at one end to a high potential output terminal of the rectifier. A first diode connected to the other end of the inductor, a third switching element connected to the other end of the second inductor and the low-potential output terminal of the rectifier, and a parasitic diode connected in parallel to the third switching element. The polarity inversion circuit includes a series connection of a second diode, a first switching element, a third diode, and a second switching element connected in parallel to an output of the DC power supply circuit, and a connection of the second diode and the first switching element in parallel. A fifth diode connected in parallel with the fourth diode, the third diode, and the second switching element, and a fifth diode connected in parallel with the output of the DC power supply circuit. , The third capacitor is connected in series, and the load resonance circuit is connected between the connection point of the first switching element of the polarity inversion circuit and the third diode, the connection point of the fourth and fifth diodes, and the connection point of the second and third capacitors. A discharge lamp connected in series between a first inductor and a first capacitor connected in parallel between the first inductor and the first capacitor;
A first control circuit for increasing the output voltage of the rectifier to a predetermined level by on / off control of a switching element, and first and second switching based on a discharge lamp power obtained by detecting a current and a voltage supplied to the discharge lamp. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a second control circuit for controlling on / off of the element.
の整流器、整流器の出力端に並列接続の第2コンデン
サ、整流器の高電位側出力端に一端を接続した第2イン
ダクタ、アノードを第2インダクタの他端に接続した第
1ダイオード、第2インダクタの他端と整流器の低電位
側出力端とに接続した第3スイッチング素子、第1ダイ
オードのカソードを整流器の低電位側出力端とに接続し
た第3コンデンサでなり、 極性反転回路は直流電源回路の出力端に並列接続した第
1、第2スイッチング素子の直列接続と第4、第5スイ
ッチング素子の直列接続を含むフルブリッジ回路でな
り、 負荷共振回路は極性反転回路の第1、第2スイッチング
素子の接続点と第4、第5スイッチング素子の接続点と
の間に接続した第1インダクタと第1コンデンサの直列
接続と第1コンデンサに並列接続の放電灯でなり、 制御手段は直流電源回路の出力に応じて第3スイッチン
グ素子のオン/オフを制御する第1制御回路と、放電灯
に供給される電流と電圧を検出してそれらの検出信号に
応じて第1、第2、第4、第5スイッチング素子のオン
/オフを制御する第2制御回路とよりなる請求項1記載
の放電灯点灯装置。22. A DC power supply circuit comprising: a rectifier connected in parallel to an AC power supply; a second capacitor connected in parallel to an output terminal of the rectifier; a second inductor having one end connected to a high-potential output terminal of the rectifier; A first diode connected to the other end of the inductor, a third switching element connected to the other end of the second inductor and the low potential output terminal of the rectifier, and a cathode of the first diode connected to the low potential output terminal of the rectifier The polarity inversion circuit is a full bridge circuit including a series connection of the first and second switching elements and a series connection of the fourth and fifth switching elements connected in parallel to the output terminal of the DC power supply circuit. The load resonance circuit includes a first inductor and a first capacitor connected between a connection point of the first and second switching elements and a connection point of the fourth and fifth switching elements of the polarity inversion circuit. The control means is supplied to the discharge lamp and a first control circuit for controlling ON / OFF of the third switching element according to the output of the DC power supply circuit. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a second control circuit for detecting current and voltage and controlling on / off of the first, second, fourth, and fifth switching elements according to the detection signals. .
力端に並列に接続した第2コンデンサと第3コンデンサ
の直列接続を含み、 負荷共振回路は、前記のインダクタおよびコンデンサの
直列接続でなるとともに、コンデンサ側の一端を第2コ
ンデンサと第3コンデンサの接続点に接続し、インダク
タ側の他端を第1と第2スイッチング素子の接続点に接
続した第1共振回路と、第1共振回路の両端に接続した
第4コンデンサおよび第1共振回路のインダクタ側他端
と第1、第2スイッチング素子の接続点との間に接続し
た第3インダクタの直列接続でなる第2の共振回路とで
なり、前記負荷は第1共振回路のコンデンサの両端に接
続されている請求項1記載の放電灯点灯装置。23. The polarity reversing circuit further includes a series connection of a second capacitor and a third capacitor connected in parallel to an output terminal of the DC power supply circuit, and the load resonance circuit includes the series connection of the inductor and the capacitor. A first resonance circuit having one end on the capacitor side connected to a connection point between the second capacitor and the third capacitor, and the other end on the inductor side connected to a connection point between the first and second switching elements; And the second resonance circuit, which is a series connection of a third inductor connected between the other end of the first resonance circuit on the inductor side and the connection point of the first and second switching elements. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the load is connected to both ends of a capacitor of the first resonance circuit.
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