JP4590718B2 - 高圧放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高圧放電灯点灯装置に関するものであり、高輝度高圧放電灯（ＨＩＤランプ）を調光点灯させることが可能な電子点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高圧放電灯点灯装置の構成図を図４に、具体回路図を図５に示す。整流回路１はダイオードブリッジ回路よりなり、商用交流電源Ｖｓの交流電圧を全波整流する。整流回路１の出力には昇圧機能と力率改善機能を有する電源回路２が接続されている。この電源回路２はインダクタＬ１とスイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１および平滑コンデンサＣ１で構成される昇圧チョッパ回路よりなり、整流回路１の出力電圧を昇圧して所定の直流電圧Ｖ１に変換する。制御回路３は昇圧チョッパ回路の出力電圧Ｖ１が所定の電圧となるように、スイッチング素子Ｑ１を高周波でオン・オフ制御する。電源回路２の出力には降圧機能を有する電力変換回路４が接続されている。この電力変換回路４はインダクタＬ２とスイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ２および出力コンデンサＣ２で構成される降圧チョッパ回路よりなり、電源回路２の出力電圧Ｖ１を降圧して所定の直流電圧Ｖ２に変換する。制御回路５は降圧チョッパ回路の出力電圧Ｖ２を検出して、放電灯Ｌａに所望の電力を供給するように、スイッチング素子Ｑ２を高周波でオン・オフ制御する。電力変換回路４の出力には極性反転回路６が接続されている。極性反転回路６はスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６で構成されたフルブリッジ回路よりなり、電力変換回路４の出力電圧Ｖ２を低周波の矩形波電圧に変換して高圧放電灯Ｌａに印加するものである。極性反転回路６のそれぞれのスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６は駆動回路７の出力により低周波で駆動される。放電灯Ｌａと直列に接続されたイグナイタ回路８は、放電灯Ｌａを始動させるために高電圧を発生させるパルストランスを備え、その２次巻線から出力された高電圧はコンデンサＣ３を介して放電灯Ｌａの両端に印加されるように構成されている。
【０００３】
次に、このように構成される放電灯点灯装置の動作について概説する。電源が投入されると、制御回路３からの制御信号により、昇圧チョッパ回路のスイッチング素子Ｑ１が数十〜数百ｋＨｚでオン・オフ制御され、交流電源Ｖｓの全波整流電圧から所定の電圧Ｖ１を発生する。この電圧Ｖ１を電源に、降圧チョッパ回路のスイッチング素子Ｑ２が制御回路５の信号により数十〜数百ｋＨｚでオン・オフ制御され、所定の電圧Ｖ２（０＜Ｖ２＜Ｖ１）を発生する。このとき、放電灯Ｌａは非点灯状態であり、実質的に無負荷状態であるので、通常、Ｖ２はＶ１とほぼ等しくなる。また、駆動回路７からの駆動信号により、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ６およびＱ４、Ｑ５がそれぞれ対となって、交互に数十〜数百Ｈｚでオン・オフするとともに、イグナイタ回路８が動作し、放電灯Ｌａの両端には、高電圧パルスが重畳された矩形波電圧が印加され、放電灯Ｌａが始動する。放電灯Ｌａが始動すると、降圧チョッパ回路４は放電灯Ｌａに所定の電圧Ｖｌａ・電流Ｉｌａが印加されるよう動作し、結果として、放電灯Ｌａは低周波の矩形波にて安定に点灯される。以上の一連の動作を図６に示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放電灯Ｌａを調光点灯する場合、一般に、ランプに流れる電流Ｉｌａの値を制御し、放電灯Ｌａに印加される電力Ｗｌａを低減することにより、調光している。先の図５に示す構成においても、図７に示すように、外部より目標とする調光電力を設定する調光器９から調光信号ＬＳを与え、降圧チョッパ回路４の制御回路５の出力信号を制御することにより、出力電流を制御し、出力電力を低減させることにより、調光可能である。
【０００５】
しかしながら、安定した点灯状態から制御回路５により調光され、調光点灯に移行する際、放電灯Ｌａは発光管内部の温度や圧力などが調光制御に瞬時には追従せず、調光後の安定状態に至るまで、過渡的な状態を経ることになる。このような状態で、駆動回路７からの駆動信号により、極性反転回路６が動作し、放電灯Ｌａに印加される電圧Ｖｌａ・電流Ｉｌａの極性が反転すると、放電が不安定となり、ちらつきや立消えといった問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、放電灯を安定に調光点灯させることが可能な高圧放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電源２と、直流電源２の出力電圧Ｖ１を電力変換する電力変換部４と、電力変換部４の出力電圧Ｖ２を低周波の矩形波電圧に変換する極性反転部６と、極性反転部６の出力電圧により駆動される高圧放電灯Ｌａと、高圧放電灯Ｌａに始動用の高電圧パルスを印加する始動装置８を具備し、高圧放電灯Ｌａを矩形波点灯する高圧放電灯点灯装置において、少なくとも全点灯から調光点灯に移行する電力の変化時に、極性反転部６の極性反転動作を停止させて、高圧放電灯ＬａをＤＣ点灯状態で点灯させることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１に本発明の実施形態１の回路図を示す。先の従来例（図７）と、同一構成・動作のものには、同一の符号を付す。先の従来例と異なる点は、電力変換回路である降圧チョッパ回路４を制御する制御回路５Ａ、および、極性反転回路６を制御・駆動する駆動回路７Ａの調光時の動作である。制御回路５Ａおよび駆動回路７Ａは、基本動作については、先の従来例（図７）に示した制御回路５および駆動回路７と同じである。異なる点は、調光器９からの調光信号ＬＳにより降圧チョッパ回路４の制御回路５Ａの出力信号を制御して調光する際に、調光器９からの調光信号ＬＳの入力後、調光制御が行われて調光信号ＬＳにより設定される所定の調光電力に到達後、放電が安定されるまでの期間、図２に示すように、極性反転回路６のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ６がオフ、Ｑ４，Ｑ５がオン（あるいは、Ｑ３，Ｑ６がオン、Ｑ４，Ｑ５がオフ）の状態を保持するよう動作し、極性反転動作を停止させるための駆動回路制御信号ＤＳを駆動回路７Ａに与える点である。この駆動回路制御信号ＤＳにより、駆動回路７Ａは極性反転回路６の極性反転動作を停止し、放電灯ＬａをＤＣ点灯状態で点灯させた後、再び、極性反転回路６を動作させて、矩形波点灯を行うように制御するものである。以上の動作を概念的に図３に示す。
【０００９】
このように、全点灯から調光点灯に移行する電力の変化時に、極性反転回路６の動作を停止させるように制御することにより、調光時のランプの過渡状態における放電の不安定を防止でき、放電灯Ｌａを安定に調光することが可能である。
【００１０】
なお、本発明は、上記実施形態に示す構成に限定されるものではなく、放電灯Ｌａを矩形波点灯する高圧放電灯点灯装置において、調光点灯を実現するもの全てにおいて有効である。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高圧放電灯を矩形波点灯する高圧放電灯点灯装置において、少なくとも全点灯から調光点灯に移行するランプ電力の変化時に、極性反転部の極性反転動作を停止させて、高圧放電灯をＤＣ点灯状態で点灯させるようにしたので、高圧放電灯を安定に調光点灯することが可能となり、ちらつきや立消えといった不具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の高圧放電灯点灯装置の具体回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の高圧放電灯点灯装置の動作説明のための波形図である。
【図３】本発明の高圧放電灯点灯装置の動作を概念的に示す説明図である。
【図４】従来の高圧放電灯点灯装置の概略構成図である。
【図５】従来の高圧放電灯点灯装置の具体回路図である。
【図６】従来の高圧放電灯点灯装置の動作説明のための波形図である。
【図７】従来の調光機能を有する高圧放電灯点灯装置の具体回路図である。
【符号の説明】
１ 整流回路
２ 電源回路
３ 制御回路
４ 電力変換回路
５Ａ 制御回路
６ 極性反転回路
７Ａ 駆動回路
８ イグナイタ回路
９ 調光器

Claims (1)

1. 直流電源と、直流電源の出力電圧を電力変換する電力変換部と、電力変換部の出力電圧を低周波の矩形波電圧に変換する極性反転部と、極性反転部の出力電圧により駆動される高圧放電灯と、高圧放電灯に始動用の高電圧パルスを印加する始動装置を具備し、高圧放電灯を矩形波点灯する高圧放電灯点灯装置において、少なくとも全点灯から調光点灯に移行する電力の変化時に、極性反転部の極性反転動作を停止させて、高圧放電灯をＤＣ点灯状態で点灯させることを特徴とする高圧放電灯点灯装置。

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