JP4196059B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関し、具体的には、HIDランプを点灯させる放電灯点灯装置の制御電源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
蛍光灯やHIDランプ等を点灯させるための回路として、いわゆる銅鉄安定器を用いたものと、電子バラストと呼称される放電灯点灯装置を用いたものとがある。図12は、銅鉄安定器を用いた放電灯点灯回路を示す図である。この回路では、銅鉄安定器103が商用交流電源101とランプ104との間に直列に接続されている。コンデンサ102はノイズ防止用である。
【0003】
図13は、電子バラストの概略構成を示すブロック図である。整流回路を含む直流電源回路2が商用交流電源1に接続され、直流電源回路2の出力側にインバータ回路3が接続されている。インバータ回路3の出力側にランプ4が接続され、ランプ4への供給電力が調整・制御される。近年では、安定器の軽量化、小型化、高機能化を目的として、銅鉄安定器に代わって電子バラストが主流になってきている。
【0004】
図14は、従来の電子バラストの具体的な回路例を示している。直流電源回路2は整流回路5、スイッチング素子6、ダイオード7、インダクタンス8、コンデンサ9及び制御回路10を備えている。スイッチング素子6、ダイオード7及びインダクタンス8によって昇圧チョッパ回路が構成され、この昇圧チョッパ回路は交流電源1からの交流電圧を直流電圧に整流・平滑する機能を有する。
【0005】
インバータ回路3はスイッチング素子11、ダイオード12、インダクタンス13、コンデンサ14及び制御回路15とを含み、スイッチング素子11、ダイオード12及びインダクタンス13により降圧チョッパ回路が構成されている。制御回路15はランプ4に供給されるランプ電圧Vla(電流、電力でもよい)を検出し、ランプ電圧Vlaに応じてスイッチング素子11のオン・オフ制御を行なうことにより、ランプ4に供給する電力を調整している。極性反転回路4aによってランプ4に供給する電力の周波数が決まり、通常は数十〜数百Hzに設定されている。トランス20はイグナイタ制御回路21により発生した電圧をランプ4に供給し、ランプの点灯を開始する。
【0006】
また、制御回路10、15の電源回路としてコンデンサ16を含む制御電源回路17が設けられている。コンデンサ16は、インダクタンス8の二次巻線に発生した電圧からダイオード18及び抵抗19を介して充電され、制御回路10、15に電源を供給する。制御電源回路17のコンデンサ16の出力側に三端子レギュレータを追加してもよい。このようにインダクタンス8の二次巻線から電源を供給するには、直流電源回路2が動作しインダクタンス8に所定の電流が流れていることが必要である。
【0007】
一般に、高圧放電灯は、点灯開始から時間が経過するにしたがってランプ電圧が上昇していく傾向にある。銅鉄安定器を用いた点灯回路の場合は、ランプ電圧が上昇していくとランプの再点弧電圧が上昇するために点灯維持が困難になり、いわゆる立ち消えを起こすことがある。図15は、銅鉄安定器におけるランプ電圧波形と点灯維持電圧波形を示している。ランプ電圧波形が点灯維持電圧波形と重なるとランプは立ち消えを起こす。
【0008】
一方、電子バラストでは寿命末期においても再点弧電圧が銅鉄安定器に比べて上昇しないので、立ち消えは発生しにくい。したがって、銅鉄安定器に比べて電子バラストを用いた点灯回路のほうがランプの寿命が長くなる。しかし、立ち消えを発生しにくい電子バラストの場合は、銅鉄安定器に比べてランプにかかる負荷が大きくなりランプの破損に至るおそれがある。そこで、ランプの破損を防止するためにランプへの電力を自動的に停止する制御を実行する電子バラストもある。
【0009】
しかしながら、照明器具が1台だけ設置された部屋等において、ランプへの電力を停止してその照明器具を消灯することは不都合である。そこで、ランプ電圧が所定の電圧より高くなるとランプへの供給電力を制御するように構成した点灯装置がある。例えば、ランプ電圧が所定の電圧より高くなるとランプへの供給電力を1/2にすることにより、ランプを完全に消灯するのではなく、ある程度の明るさを確保しながら、ランプの交換が必要であることを使用者に報知することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような点灯装置において、ランプが寿命末期に達しランプへの供給電力が1/2に低減される場合にも立ち消えを起こすことがある。つまり、ランプ自身が寿命末期であるために、電極の磨耗等に起因して放電が不安定となっており、ランプへの供給電力を急に減少させるとランプ電圧が一瞬上昇する。その結果、再点弧電圧等が点灯維持電圧を超えて立ち消えを起こすことがある。
【0011】
本発明は、上記のような従来の課題を解決し、直流電源回路部とインバータ回路部を備え、ランプへの電力供給を減少させることによりランプが寿命末期にあることを報知すると共に、その際に立ち消えが発生しにくい放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る放電灯点灯装置は、整流回路を含む直流電源回路と、該直流電源回路の出力側に接続され、高圧放電灯を点灯させる少なくとも1つのスイッチング素子を有する点灯回路と、前記高圧放電灯のランプ電圧を検出する検出手段と、該検出手段の出力信号に基づいて前記高圧放電灯が寿命であると判別する寿命判別手段と、前記高圧放電灯が寿命であると判別されたときに前記高圧放電灯への供給電力を減少させる制御手段とを備えた放電灯点灯装置であって、前記制御手段は、前記高圧放電灯が寿命であると判別されたときに、前記直流電源回路の出力電圧を上昇させることにより、ランプ電圧を再点弧電圧よりも増加させた後に前記高圧放電灯の供給電力を減少させ、その後、高圧放電灯のランプが安定点灯した後は前記直流電源回路の出力電圧を下げることを特徴とする。
【0015】
本発明の請求項2に係る放電灯点灯装置は、前記高圧放電灯が寿命であると判別され、かつ、前記直流電源回路の出力電圧を上昇させたときに、高圧放電灯のランプの供給電力が所定の電力以上にならないように制御することを特徴とする。
【0016】
本発明の請求項3に係る放電灯点灯装置は、前記点灯回路がスイッチング素子とインダクタを有し、前記スイッチング素子は高周波でオン・オフし、スイッチング周波数又はデューティ比を制御することにより前記高圧放電灯のランプに供給する電力を制御する制御回路を備え、インダクタに流れる電流を検出する検出手段を有し、検出手段によりスイッチング素子のオン・オフを制御し、前記スイッチング素子の最大オン幅を設定する設定値を有し、前記ランプが寿命であると前記寿命判別手段が判別したときに、前記制御手段が前記スイッチング素子の最大オン幅を広げたのち、ランプの供給電力を減少させることを特徴とする。
【0017】
本発明の請求項4に係る放電灯点灯装置は、前記高圧放電灯のランプが寿命であると前記寿命判別手段が判別したときに、前記制御手段が前記スイッチング素子の最大オン幅を広げた後に前記ランプへの供給電力を減少させ、前記ランプが安定点灯状態になった後に前記スイッチング素子の最大オン幅を小さくすることを特徴とする。
【0019】
本発明の請求項5に係る放電灯点灯装置は、前記制御手段は、前記高圧放電灯の電圧が所定値以上にならないように前記高圧放電灯の供給電力を制御しながら、前記高圧放電灯の出力を所定の時定数で徐々に減少させていくことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳しく説明する。
【0021】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放電灯点灯装置である電子バラストの回路図である。上記図14に示した回路図と同じ機能を有する構成要素には同じ番号を付している。この電子バラストは、交流電源1に接続された昇圧チョッパ回路2と、その出力側に接続された降圧チョッパ回路3と、トランス20及びイグナイタ制御回路21で構成されたイグナイタ回路と、ランプ4と、昇圧チョッパ回路2及び降圧チョッパ回路3の制御回路10及び15及び制御電源回路17と、ランプ電圧判別回路28を備えている。
【0022】
図14に示した回路図と同じ機能を有する昇圧チョッパ回路2、降圧チョッパ回路3、トランス20及びイグナイタ制御回路21、制御回路10及び15等の構成と機能についての説明は割愛し、異なる構成要素について説明する。ランプ電圧判別回路28はランプ4がある所定値以上つまりランプが寿命末期であるときにH信号を出力する。
【0023】
図1において、ランプ4が点灯していない状態又は接続されていない状態、いわゆる無負荷状態にあるときは、昇圧チョッパ回路2の出力電圧Vdcと降圧チョッパ回路3の出力電圧Vlaがほぼ等しいとする。このときのランプの点灯維持電圧はVdcである。
【0024】
次に、ランプ4が寿命末期に達し、ランプ電圧が上昇した場合を図2に基づいて説明する。図2は、本発明の第1の実施形態におけるランプ電圧の上昇に伴う各電圧信号の変化を示すタイムチャートである。図2において、ランプ電圧が上昇するとランプ電圧判別回路28を構成するコンパレータ26の出力信号がLレベルからHレベルに変化する。この出力信号を受けて制御回路10が昇圧チョッパ回路2の出力電圧をV0からV1に変える。ここでV0<V1である。降圧チョッパ回路3の出力電圧Vlaはランプ無負荷状態においてはVdcとほぼ等しいためランプ4の点灯維持電圧がV1になる。この時Vdcが増加してもランプ電力が上昇しないように制御回路15が動作する。昇圧チョッパ回路2が上記の動作を行ったのち、制御回路15はランプ4の供給電力を減少させる。
【0025】
図10は、点灯維持電圧波形及びランプ電圧波形を示す図である。実線は通常点灯時における点灯維持電圧及びランプ電圧波形を示し、破線は本実施形態における点灯維持電圧とランプ電圧波形を示す。点灯維持電圧波形を破線のように増加させることにより、ランプ電圧波形の再点弧電圧が破線のように増加しても波形が重ならない。したがって、点灯維持電圧を一旦上昇させることにより、寿命末期状態にあるランプ4を立ち消えさせることなく電力を減少させることができる。
【0026】
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態におけるランプ電圧の上昇に伴う各電圧信号の変化を示すタイムチャートである。この実施形態では、図1の回路図において昇圧チョッパ回路2の動作が図3に示すように制御される。高圧放電灯は、前述したように供給電力を急に減少させた場合に、再点弧電圧の上昇やランプ電圧の上昇が顕著に見られ、ランプ電力が安定すればランプ電圧も一定となる。
【0027】
第1の実施形態では、ランプ寿命判別回路28がH信号を出力した後は昇圧チョッパ回路2の出力電圧Vdcがランプ電力の減少の後V1を維持しているが、本実施形態ではランプ4の電力を減少させる過程において出力電圧VdcをV1とし、安定してからはV0に戻す。
【0028】
このように、ランプ電力が急に変化する期間は点灯維持電圧を上昇させることによってランプ4の立ち消えを防止し、その後ランプ電力が安定すると再び昇圧チョッパ回路2の出力電圧VdcをV0に戻す。こうすることにより、昇圧チョッパ回路2および降圧チョッパ回路3の電力ロスを低減することができる。
【0029】
(第3の実施形態)
図4は、本発明の第3の実施形態に係る放電灯点灯装置である電子バラストの回路図である。図4において、ランプ無負荷状態における昇圧チョッパ回路2の出力電圧Vdcと降圧チョッパ回路3の出力電圧Vlaの関係はVdc>Vlaである。これは、例えばVdc=400Vのときに、安全性の面からVla=280Vのように出力電圧を下げている場合である。
【0030】
図5に示すように、あるランプの状態の検出値(例えばランプ電圧)を基準値Aとし、降圧チョッパ回路3に流れる電流を抵抗33の両端の電圧として検出したときの瞬時値Xが基準値AになるとOFF信号をQ3に送り、電流瞬時値Xが基準値B以下になると再びON信号をQ3に送りランプに供給する電力を制御しているものがある。この場合、図6のタイムチャートに示すように、ランプ点灯時及びランプ無負荷時におけるQ3のON幅の最大値Cを設定しておき、いかなる場合においてもこの最大値を超えないようにしている。
【0031】
ランプの立ち消えが発生しようとする場合、図11に示すように再点弧電圧が上昇し、同時にランプ電流の波形も変化し、オーバーシュート電流が大きくなる。もし、点灯装置の点灯維持電圧がランプの再点弧電圧以下であればランプは立ち消えを起こす。ランプ電流に関しても同様で、点灯装置からの供給がオーバーシュート電流よりも小さい場合はランプが立ち消えを起こしてしまう。そこで、立ち消えが発生しそうになったときには、ランプにエネルギーを供給するために通常設定している最大値よりも大きなON幅とすることにより立ち消えを防止することができる。
【0032】
本実施形態の回路動作について説明する。ランプ4が寿命に達したことをランプ寿命判別回路28が判別すると、コンパレータ26からH信号が出力される。この信号を受けて制御回路15の最大ON幅を設定している値が変更される。
【0033】
例えば、図6に示すように、正常時は最大値Cに設定しておき、ランプ寿命判別回路28が動作したときには設定値Dになるようにする。これによればランプへの供給能力が高まり、ランプが立ち消えになろうと瞬間のオーバーシュート電流においても電流を供給できる。このあと制御回路15によりランプ4の供給電力を下げる。こうして、本実施形態においても立ち消えを防止できる。
【0034】
(第4の実施形態)
本実施形態についても、図4に示した第3の実施形態の回路を用いて説明する。第3の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。第3の実施形態ではランプ4が寿命に達したことをランプ寿命判別回路28が判別した後は最大ON幅を変えるために設定値Dとしたが、本実施形態においてはランプの供給電力を減少させランプ4が安定点灯した後は再び最大ON幅設定を最大値Cに戻す。
【0035】
これにより、ランプ4の供給電力を下げようとしているときのみ最大ON幅が変わることになる。本実施形態においても、ランプ4の寿命末期状態においても立ち消えが発生することなく、ランプ電力を減少させることができる。
【0036】
(第5の実施形態)
図7は、本発明の第5の実施形態におけるランプ電圧の上昇に伴う各電圧信号の変化を示すタイムチャートである。電子バラストの回路構成は、図4に示したものと同じである。
【0037】
ランプ4が寿命に達したことがランプ寿命判別回路28によって判別されると、コンパレータ26がH信号を出力する。これに応じて制御回路15がランプ4の供給電力を減少させるが、急激に供給電力を減少させるのではなく、ランプ4のランプ電圧の上昇が小さくなるように、所定の時定数でランプ電力を減少させる。この実施形態においても、ランプの寿命末期に電力を減少させる場合において立ち消えを防止することができる。
【0038】
なお、本実施形態において、第1から第4の実施形態のいずれか一つ又は複数を組み合わせて実施してもよい。
【0039】
(第6の実施形態)
図8は、本発明の第6の実施形態に係る放電灯点灯装置である電子バラストの回路図である。図14に示した回路図と同じ機能を有する構成要素には同じ番号を付している。本実施形態の回路構成では、ランプ電圧検出回路として抵抗29及び30が降圧チョッパ回路3の出力側に直列接続され、両抵抗29,30の接続点の電圧が制御回路15に入力されている。
【0040】
ランプ4が寿命に達したことがランプ寿命判別回路28によって判別されると、コンパレータ26がH信号を出力する。この信号を受けた制御回路15はランプ4の供給電力を減少させる。ランプ電力が変化すると、ランプ4の電圧、再点弧電圧が上昇する。この電圧を抵抗29及び30で分圧した電圧が所定値以上になると、制御回路15はランプ電力の減少度合いを小さくする。図9は、ランプ寿命判別回路28のコンパレータ26がH信号を出力した後のタイムチャートである。ランプ電圧が上昇している部分Aは供給電力を減少させていきランプ電圧が上昇していく過程を示す。Bはランプ電圧が所定レベルに達したため供給電力の減少を抑えている部分であり、ランプ電圧が所定値以上上昇していないことを示す。Cの部分はランプ電圧が所定値以下になったため再び供給電力を下げて安定点灯に移行したことを示す。
【0041】
すなわち、ランプ電力を減少させる場合においてランプ電圧の変化を監視しながら供給電力を絞るためランプ電圧、もしくは、再点弧電圧が点灯維持電圧とある所定値以上の電圧をもつことができるためランプ4の立ち消えを防止することができる。
【0042】
以上、第1から第6の実施形態において、直流電源回路として昇圧チョッパ回路を用いた場合を説明したが、降圧チョッパ回路や昇降圧チョッパ回路を用いてもよい。また、点灯回路として降圧チョッパ回路と極性反転回路を接続した回路を用いたが、ハーフブリッジ回路、フルブリッジ回路で構成された点灯装置においても同様の効果が得られる。
【0043】
更に、上記の各実施形態では、ランプ電圧が所定の電圧以上になれば寿命末期状態であると判別していたが、初期のランプ電圧を記憶しておき、ランプ電圧の上昇幅が所定値に達すれば寿命末期であると判別してもよい。こうすれば、初期におけるランプ電圧のばらつきを吸収して、精度の良い判別が可能となる。
【0044】
なお、本発明は、上記の実施形態及び各図に示した具体的な回路例に限らず、種々の形態及び回路構成で実施することができる。
【0045】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の放電灯点灯装置によれば、直流電源回路部、インバータ回路部及びランプ寿命判別回路を備えた放電灯点灯装置において、ランプ電圧が上昇する寿命末期状態において出力が減少するようなランプの立ち消えを発生することなく、ランプの供給電力を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る放電灯点灯装置である電子バラストの回路図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるランプ電圧の上昇に伴う各電圧信号の変化を示すタイムチャートである。
【図3】本発明の第2の実施形態におけるランプ電圧の上昇に伴う各電圧信号の変化を示すタイムチャートである。
【図4】本発明の第3の実施形態に係る放電灯点灯装置である電子バラストの回路図である。
【図5】第3の実施形態における電流検出値と制御信号との関係を示すタイムチャートである。
【図6】第3の実施形態における電流検出値と制御信号との関係を示すタイムチャートである。
【図7】本発明の第5の実施形態におけるランプ電圧の上昇に伴う各電圧信号の変化を示すタイムチャートである。
【図8】本発明の第6の実施形態に係る放電灯点灯装置である電子バラストの回路図である。
【図9】本発明の第6の実施形態におけるランプ寿命判別回路のコンパレータがH信号を出力した後のタイムチャートである。
【図10】本発明の第1の実施形態における点灯維持電圧波形及びランプ電圧波形を示す図である。
【図11】第3の実施形態における電流検出値と制御信号との関係を示すタイムチャートである。
【図12】銅鉄安定器を用いた放電灯点灯回路を示す図である。
【図13】電子バラストの概略構成を示すブロック図である。
【図14】従来の電子バラストの具体的な回路例を示す図である。
【図15】銅鉄安定器におけるランプ電圧波形と点灯維持電圧波形を示す図である。
【符号の説明】
5 整流回路
2 直流電源回路
4 高圧放電灯
3 点灯回路
24,25 検出手段
28 寿命判別手段
10,15 制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device, and more particularly to a control power supply circuit of a discharge lamp lighting device that lights a HID lamp.
[0002]
[Prior art]
As a circuit for lighting a fluorescent lamp, an HID lamp, etc., there are a circuit using a so-called copper iron ballast and a circuit using a discharge lamp lighting device called an electronic ballast. FIG. 12 is a diagram showing a discharge lamp lighting circuit using a copper iron ballast. In this circuit, a
[0003]
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of the electronic ballast. A DC
[0004]
FIG. 14 shows a specific circuit example of a conventional electronic ballast. The DC
[0005]
The
[0006]
A control
[0007]
In general, a high-pressure discharge lamp tends to increase the lamp voltage as time elapses from the start of lighting. In the case of a lighting circuit using a copper iron ballast, if the lamp voltage increases, the re-ignition voltage of the lamp increases, so that it becomes difficult to maintain the lighting, and so-called extinction may occur. FIG. 15 shows a lamp voltage waveform and a lighting sustain voltage waveform in the copper iron ballast. When the lamp voltage waveform overlaps the sustaining voltage waveform, the lamp goes out.
[0008]
On the other hand, in the electronic ballast, since the re-ignition voltage does not rise compared with the copper iron ballast even at the end of the life, the extinction hardly occurs. Therefore, the life of the lamp is longer in the lighting circuit using the electronic ballast than in the copper-iron ballast. However, in the case of an electronic ballast that does not easily turn off, the load applied to the lamp is greater than that of a copper-iron ballast, and the lamp may be damaged. Therefore, there is also an electronic ballast that executes control for automatically stopping power to the lamp in order to prevent the lamp from being damaged.
[0009]
However, in a room or the like where only one lighting fixture is installed, it is inconvenient to stop the power to the lamp and turn off the lighting fixture. Therefore, there is a lighting device configured to control the power supplied to the lamp when the lamp voltage becomes higher than a predetermined voltage. For example, when the lamp voltage becomes higher than a predetermined voltage, the lamp needs to be replaced while ensuring a certain level of brightness rather than turning off the lamp completely by halving the power supplied to the lamp. The user can be notified of this.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the lighting device as described above, even when the lamp reaches the end of its life and the power supplied to the lamp is reduced to ½, it may go out. In other words, since the lamp itself is at the end of its life, the discharge becomes unstable due to electrode wear and the like, and when the power supplied to the lamp is suddenly reduced, the lamp voltage rises momentarily. As a result, the re-ignition voltage or the like may exceed the lighting maintenance voltage and cause the light to disappear.
[0011]
The present invention solves the above-described conventional problems, includes a DC power supply circuit unit and an inverter circuit unit, and notifies that the lamp is at the end of its life by reducing the power supply to the lamp. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device that does not easily disappear.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A discharge lamp lighting device according to claim 1 of the present invention includes a DC power supply circuit including a rectifier circuit, a lighting circuit having at least one switching element connected to the output side of the DC power supply circuit and lighting a high-pressure discharge lamp. Detecting means for detecting a lamp voltage of the high-pressure discharge lamp; life determining means for determining that the high-pressure discharge lamp has a lifetime based on an output signal of the detection means; and determining that the high-pressure discharge lamp has a lifetime And a control means for reducing power supplied to the high-pressure discharge lamp when the control means determines that the high-pressure discharge lamp is at the end of its life. by increasing the output voltage of the DC power supply circuit, the lamp voltage than reignition voltage reduces the supply power of the high pressure discharge lamp after increasing, then after the lamp of the high pressure discharge lamp is lighted stable Characterized in that to lower the output voltage of the serial DC power supply circuit.
[0015]
In the discharge lamp lighting device according to
[0016]
In a discharge lamp lighting device according to a third aspect of the present invention, the lighting circuit includes a switching element and an inductor, the switching element is turned on / off at high frequency, and the switching frequency or duty ratio is controlled to control the high pressure discharge. Equipped with a control circuit that controls the power supplied to the lamp of the lamp, and has a detecting means for detecting the current flowing through the inductor, and the switching means is controlled by the detecting means to set the maximum ON width of the switching element. When the life determining means determines that the lamp is at the end of its life, the control means increases the maximum ON width of the switching element, and then reduces the power supplied to the lamp. And
[0017]
In the discharge lamp lighting device according to claim 4 of the present invention, when the life determining means determines that the lamp of the high-pressure discharge lamp has a life, the control means increases the maximum ON width of the switching element. The power supplied to the lamp is reduced, and the maximum ON width of the switching element is reduced after the lamp is in a stable lighting state.
[0019]
In the discharge lamp lighting device according to
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram of an electronic ballast that is a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention. Constituent elements having the same functions as those in the circuit diagram shown in FIG. This electronic ballast includes a step-up
[0022]
Description of configurations and functions of the step-up
[0023]
In FIG. 1, it is assumed that the output voltage Vdc of the step-up
[0024]
Next, the case where the lamp 4 has reached the end of its life and the lamp voltage has increased will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a time chart showing changes in each voltage signal as the lamp voltage increases in the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, when the lamp voltage rises, the output signal of the
[0025]
FIG. 10 is a diagram illustrating a lighting sustain voltage waveform and a lamp voltage waveform. A solid line shows a lighting sustain voltage and a lamp voltage waveform during normal lighting, and a broken line shows a lighting maintenance voltage and a lamp voltage waveform in the present embodiment. By increasing the sustaining voltage waveform as indicated by the broken line, the waveforms do not overlap even if the re-ignition voltage of the lamp voltage waveform increases as indicated by the broken line. Therefore, once the lighting maintenance voltage is increased, the power can be reduced without causing the lamp 4 in the end of life state to go out.
[0026]
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a time chart showing changes in each voltage signal as the lamp voltage increases in the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the operation of the
[0027]
In the first embodiment, after the lamp
[0028]
In this manner, during the period when the lamp power suddenly changes, the lighting sustaining voltage is raised to prevent the lamp 4 from turning off, and when the lamp power becomes stable thereafter, the output voltage Vdc of the
[0029]
(Third embodiment)
FIG. 4 is a circuit diagram of an electronic ballast that is a discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, the relationship between the output voltage Vdc of the step-up
[0030]
As shown in FIG. 5, a detected value (for example, a lamp voltage) of a certain lamp is set as a reference value A, and an instantaneous value X when a current flowing through the step-down
[0031]
When the lamp is going to go out, the re-ignition voltage rises as shown in FIG. 11, and the waveform of the lamp current also changes and the overshoot current increases. If the lighting maintenance voltage of the lighting device is equal to or lower than the re-ignition voltage of the lamp, the lamp goes out. The same applies to the lamp current. If the supply from the lighting device is smaller than the overshoot current, the lamp will go out. Therefore, when the extinction is likely to occur, the extinction can be prevented by setting the ON width to be larger than the maximum value normally set for supplying energy to the lamp.
[0032]
The circuit operation of this embodiment will be described. When the lamp
[0033]
For example, as shown in FIG. 6, the maximum value C is set in the normal state, and the set value D is set when the lamp
[0034]
(Fourth embodiment)
This embodiment will also be described using the circuit of the third embodiment shown in FIG. Only the parts different from the third embodiment will be described. In the third embodiment, the setting value D is used to change the maximum ON width after the lamp
[0035]
As a result, the maximum ON width changes only when the power supplied to the lamp 4 is to be reduced. Also in the present embodiment, the lamp power can be reduced without the occurrence of extinction even in the end-of-life state of the lamp 4.
[0036]
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a time chart showing the change of each voltage signal as the lamp voltage increases in the fifth embodiment of the present invention. The circuit configuration of the electronic ballast is the same as that shown in FIG.
[0037]
When the lamp
[0038]
In the present embodiment, any one or a plurality of the first to fourth embodiments may be combined.
[0039]
(Sixth embodiment)
FIG. 8 is a circuit diagram of an electronic ballast that is a discharge lamp lighting device according to a sixth embodiment of the present invention. Constituent elements having the same functions as those of the circuit diagram shown in FIG. In the circuit configuration of this embodiment,
[0040]
When the lamp
[0041]
That is, when the lamp power is reduced, the lamp voltage or the re-ignition voltage can be set to a voltage higher than a predetermined value as the lighting sustaining voltage in order to reduce the supply power while monitoring the change in the lamp voltage. Can be prevented from disappearing.
[0042]
As described above, in the first to sixth embodiments, the case where the step-up chopper circuit is used as the DC power supply circuit has been described. However, a step-down chopper circuit or a step-up / step-down chopper circuit may be used. In addition, although a circuit in which a step-down chopper circuit and a polarity inversion circuit are connected is used as the lighting circuit, the same effect can be obtained in a lighting device configured with a half-bridge circuit and a full-bridge circuit.
[0043]
Further, in each of the above embodiments, it is determined that the end of life state is reached when the lamp voltage becomes equal to or higher than the predetermined voltage. However, the initial lamp voltage is stored, and the increase amount of the lamp voltage is set to the predetermined value. If it reaches, it may be determined that the end of life is reached. By so doing, it is possible to absorb the variation in the lamp voltage in the initial stage and to make an accurate determination.
[0044]
The present invention is not limited to the specific circuit examples shown in the above embodiments and the drawings, and can be implemented in various forms and circuit configurations.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the discharge lamp lighting device of the present invention, in the discharge lamp lighting device including the DC power supply circuit unit, the inverter circuit unit, and the lamp life determination circuit, the output is performed in the end of life state where the lamp voltage increases. Therefore, the power supplied to the lamp can be reduced without causing the lamp to turn off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an electronic ballast that is a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing changes in each voltage signal as the lamp voltage increases in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a time chart showing changes in each voltage signal accompanying an increase in lamp voltage in the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of an electronic ballast that is a discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a time chart showing the relationship between a current detection value and a control signal in the third embodiment.
FIG. 6 is a time chart showing a relationship between a current detection value and a control signal in the third embodiment.
FIG. 7 is a time chart showing changes in each voltage signal accompanying an increase in lamp voltage in the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram of an electronic ballast that is a discharge lamp lighting device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a time chart after the comparator of the lamp life determination circuit according to the sixth embodiment of the present invention outputs an H signal.
FIG. 10 is a diagram showing a lighting sustain voltage waveform and a lamp voltage waveform according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a time chart showing the relationship between a current detection value and a control signal in the third embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a discharge lamp lighting circuit using a copper-iron ballast.
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic ballast.
FIG. 14 is a diagram illustrating a specific circuit example of a conventional electronic ballast.
FIG. 15 is a diagram showing a lamp voltage waveform and a lighting sustain voltage waveform in a copper-iron ballast.
[Explanation of symbols]
5
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