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JPH06111987A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

Info

Publication number
JPH06111987A
JPH06111987A JP4254848A JP25484892A JPH06111987A JP H06111987 A JPH06111987 A JP H06111987A JP 4254848 A JP4254848 A JP 4254848A JP 25484892 A JP25484892 A JP 25484892A JP H06111987 A JPH06111987 A JP H06111987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
discharge lamp
power supply
voltage
supply device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4254848A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Yamada
田 信 幸 山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP4254848A priority Critical patent/JPH06111987A/ja
Publication of JPH06111987A publication Critical patent/JPH06111987A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 安定した調光を広い範囲で行うことのできる
放電灯点灯装置を提供する。 【構成】 インバータ10は直流を交流に変換して放電
灯18に供給。電流検出手段20はインバータ10の入
力電流を検出。輝度調節器24は放電灯の輝度を設定し
て、これに対応の電流指令を出力。第1直流電源装置4
は定電圧直流をオンオフ、その矩形波電圧を平滑してイ
ンバータ10に加えると共に輝度調節器24の電流指令
と電流検出手段20の検出値が一致するように、オフ、
オン時間の少なくとも一方を変化させる。第2直流電源
装置6は電流指令に対応した直流電流を出力。電圧検出
手段22は放電灯18の両端電圧を検出、モード切替信
号発生器28は電圧検出手段22の検出値が所定値以上
の間、モード切替信号を発生。切替手段8,26はモー
ド切替信号発生手段28がモード切替信号を発生してい
る間2直流電源装置6を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メタルハライドランプ
等の放電灯を点灯及び調光する放電灯点灯装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】放電灯を点灯及び調光する従来装置とし
て、例えば、特開平2-197093号公報に開示された放電灯
点灯装置がある。この放電灯点灯装置は、商用の交流電
源からの交流を整流器により直流に変換し、この直流を
フルブリッジ形のインバータ回路に送って、該インバー
タ回路のゲート端子に、交流制御信号を加えることによ
り、直流から交流の矩形波を形成し、この矩形波で放電
灯を点灯するように構成されている。
【0003】そして、放電灯点灯装置には、調光装置と
して、インバータ回路のゲート端子に交流制御信号を与
える制御回路を備えている。すなわち、制御回路は、イ
ンバータ回路のオンオフ動作中に、減光量に応じたオフ
時間を重畳させて、実質的に周波数制御を行うことによ
り調光を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記調光装置
では、周波数制御を行っているので、放電灯への電力調
節により減光する際に、放電灯に電力が供給されないオ
フ期間が長くなってしまい、この間に消灯しやすかっ
た。すなわち、上記調光装置では、減光する調光を安定
して行うことができず、よって、調光範囲が非常に狭い
という問題があった。
【0005】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、放電灯への供給電力を小さくするよう
な調光を行っても、消灯することなく、安定した調光を
広い範囲で行うことのできる放電灯点灯装置を得ること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流を所定周
波数の交流に変換して放電灯に供給する直流交流変換手
段と、この直流交流変換手段の入力電流を検出する電流
検出手段と、放電灯の輝度を設定することにより、この
輝度に対応した電流指令を出力する輝度調節手段と、定
電圧の直流をオンオフし、得られた矩形波電圧を平滑し
て直流交流変換手段に加えると共に、輝度調節手段の電
流指令と電流検出手段の電流検出値とが一致するよう
に、オフ時間及びオン時間の少なくとも一方を変化させ
る第1の直流電源装置と、電流指令に対応した直流電流
を出力する第2の直流電源装置と、放電灯の両端電圧を
検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の電圧検出
値が所定値以下である間、モード切替信号を発生するモ
ード切替信号発生手段と、このモード切替信号発生手段
がモード切替信号を発生している間、第2の直流電源装
置を作動させると共に、この第2の直流電源装置の出力
を第1の直流電源装置の代わりに直流交流変換手段に加
える切替手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】この発明においては、直流交流変換手段によっ
て直流を所定周波数の交流に変換して放電灯に供給する
と共に、直流交流変換手段の入力電流を制御しているの
で、立ち消えの原因となるような休止期間の重畳が行わ
れず、放電灯の輝度の低い範囲まで調光ができ、さら
に、放電灯の両端電圧が所定値以上である間、すなわ
ち、放電灯の輝度の低い範囲では、定電流形の直流電源
装置から電流を強制的に供給するようにしたので調光範
囲を一層広げることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によって詳
細に説明する。図1はこの発明の一実施例の構成を示す
ブロック図である。同図において、商用の交流電源2に
第1の直流電源装置4及び第2の直流電源装置6が接続
されている。このうち、第1の直流電源装置4は交流電
圧を整流して電圧一定の直流を作り、この直流を、いわ
ゆる、チョッパでオンオフして得られる矩形波電圧を平
滑して出力すると共に、これに加えられる電流指令と、
出力電流の検出値とが一致するようにチョッパのオフ時
間を変えるものである。また、第2の直流電源装置6は
交流電圧を整流して電圧が一定の直流を作り、これを直
流ー直流変換器に加えると共に、この直流ー直流変換器
を制御することによって、出力電流を電流指令に一致さ
せるものである。
【0009】これら第1の直流電源装置4及び第2の直
流電源装置6の各出力は、電源切替回路8を介して、イ
ンバータ10に加えられる。電源切替回路8は通常時、第
1の直流電源装置4の出力をインバータ10に供給する一
方、第2の直流電源装置6の出力がインバータ10に加わ
らないようにし、モード切替信号が加えられている間、
第2の直流電源装置6の出力をインバータ10に供給する
一方、第1の直流電源装置4の出力がインバータ10に加
わらないようにするものである。
【0010】インバータ10はFET等を用いた4個のス
イッチング素子をフルブリッジ型に接続したものでな
り、インバータ制御回路12によって所定の2組のスイッ
チング素子対を交互にオンオフすることにより直流を50
Hz〜120Hz の矩形波交流に変換して放電灯18に供給する
ものである。
【0011】また、放電灯18には点灯用のイグナイタ16
が接続されている。このイグナイタ16は、周知であるた
めその構成説明を省略するが、スイッチ操作によって高
電圧パルスを発生せしめて放電灯18を点灯させ、点灯後
は高電圧パルスの印加を停止するものである。なお、こ
の高電圧パルスからインバータ10を構成するスイッチン
グ素子を保護するべく、このインバータ10と放電灯18と
の間にコンデンサ14が接続されている。
【0012】そして、上述した放電灯点灯経路のうち、
電源切替回路8とインバータ10との間に電流検出器20が
設けられ、第1の直流電源装置4はその検出値をフィー
ドバック信号として電流値制御をする。また、放電灯18
の両端電圧を検出する電圧検出器22が設けられており、
その出力信号が後述するモード切替信号発生器28に加え
られている。
【0013】一方、放電灯18の明るさを調節するための
輝度調節器24が設けられている。この輝度調節器24は、
例えば、調節つまみのようなものでなり、その角度を調
節することによって、輝度に対応した電流指令を出力す
る。この輝度調節器24の出力経路に電流指令切替回路26
が設けられ、通常時、電流指令を第1の直流電源装置4
に加え、これにモード切替信号が加えられている間、電
流指令を第2の直流電源装置6に切替入力するものであ
る。
【0014】モード切替信号発生器28は電圧検出器22の
出力信号に基づき、放電灯18の両端電圧が所定値を超え
ている間、モード切替信号を発生して電源切替回路8及
び電流指令切替回路26に加えるものである。なお、放電
灯18の初期点灯時にはモード切替信号を発生しないよう
に、例えば、タイマ等を内蔵し、そのタイムアップ後に
上記の動作をするように構成されている。
【0015】上記のように構成された本実施例の動作を
以下に説明する。先ず、輝度調節器24によって放電灯18
の輝度を適宜設定する。このとき、モード切替信号発生
器28はモード切替信号を出力しない。すなわち、モード
切替信号発生器28の出力は「L」レベルに保持されてい
る。従って、電流指令切替回路26は輝度調節器24の電流
指令を第1の直流電源装置4に加え、電源切替回路8は
第1の直流電源装置4の出力をインバータ10に加えてい
る。
【0016】次に、イグナイタ16を操作して放電灯18を
初期点灯させると、放電灯18の内部インピーダンスが降
下し、インバータ10から出力される50Hz〜120Hz の矩形
波交流が放電灯18に供給され、これにより点灯状態を維
持する。このとき、第1の直流電源装置4は、交流電源
2の交流を倍電圧整流して得られた直流を、チョッパで
オンオフし、さらに、オンオフして得られた矩形波電圧
を平滑して出力すると共に、輝度調節器24から加えられ
た電流指令と電流検出器20によって検出された電流検出
値とが一致するように、オフ時間を調節する。よって、
輝度調節器24で設定した輝度が得られる。そして、この
状態で輝度調節器24の角度を変化させることにより輝度
の調節ができる。
【0017】ここで、第1の直流電源装置4の出力特性
と放電灯18の電圧電流特性との関係を図2を用いて説明
する。周知の如く、放電灯18の電圧と電流との間には図
2中に破線で示した関係がある。すなわち、電流値の大
きい範囲で電圧は略一定で、電流値が零に近付くに従っ
て電圧が急に増大する。この関係を放電灯の電圧電流曲
線Qという。一方、放電灯18の代わりに可変抵抗器を接
続すると共に、輝度調節器24によって最大の電流指令を
与えたまま可変抵抗器の抵抗値を種々に変化させた場
合、可変抵抗器の両端に発生する電圧とこれを流れる電
流との間に直線Aに示す関係がある。VMAX は交流電源
2の交流を整流して得られた直流電圧の最大値である。
また、輝度調節器24によって電流指令を段階的に減少さ
せ、それぞれについて電圧と電流との関係をプロットす
れば直線B,C,Dのようになる。従って、輝度調節器
24によって輝度調節をした場合、直線A,B,Cと放電
灯の電圧電流曲線Qとの交点a,b,cで平衡すること
が分かる。ここで、輝度調節器24によって輝度を小さく
設定したことにより、直線Dの特性が得られたとすれ
ば、この直線Dは放電灯の電圧電流曲線Qと交差しない
ので、当然のことながら放電灯18は失灯する。この結
果、第1の直流電源装置4によって、交点aから交点c
に示す範囲までの調光しかできないことが分かる。
【0018】本実施例はこれよりもさらに低い領域まで
調光範囲を拡大するべく、放電灯18の両端電圧を電圧検
出器22によって検出し、その検出値が交点cより僅かに
低い電圧を閾値VTHとし、この閾値VTHを超えた範囲で
モード切替信号発生器28が「H」のモード切替信号を出
力するようにしてある。モード切替信号が出力される
と、電流指令切替回路26が電流指令を第2の直流電源装
置6に切替入力し、電源切替回路8は第2の直流電源装
置6の出力をインバータ10に切替入力する。よって、こ
の状態では、第2の直流電源装置6による調光が行われ
る。
【0019】図3はこの関係を示したもので、放電灯18
の両端電圧が閾値VTHを越える瞬間の電流指令がXであ
ったとし、これよりもさらに低い電流指令YあるいはZ
を出力するように調整しても、放電灯の電圧電流曲線Q
とはy点あるいはz点で交差し、依然として点灯状態を
維持させることができる。
【0020】かくして、放電灯18の両端電圧が閾値VTH
よりも低いときには、第1の直流電源装置4による定電
力調光が行われ、放電灯18の両端電圧が閾値VTH以上の
範囲では第2の直流電源装置6による定電流調光が行わ
れる。このことは、第1の直流電源装置4のみの場合と
比較して、輝度の一層小さい領域まで調光範囲を広げた
ことにほかならない。
【0021】なお、上記実施例では、チョッパのオフ時
間を調節する第1の直流電源装置4について説明した
が、オフ時間に限らず、オン時間を調節しても、あるい
は、オン時間およびオフ時間の両方を調節するようにし
ても同様な調光ができる。
【0022】なおまた、上記実施例ではフルブリッジ型
のインバータを用いたが、これに限らず、プッシュプル
等、各種インバータを用いることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
流交流変換手段の入力電流を制御しているので、立ち消
えの原因となるような休止期間の重畳が行われず、放電
灯の輝度の低い範囲まで調光ができるようになると共
に、放電灯の両端電圧が所定値以上である間、定電流形
の直流電源装置から電流が強制的に供給されるので調光
範囲を一層広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施例の動作を説明するために、第
1の直流電源装置のみによる電圧電流特性を、放電灯の
電圧電流特性と併せて示した特性図。
【図3】本発明の一実施例の動作を説明するために、第
1の直流電源装置、第2の直流電源装置の各電流電圧特
性を、放電灯の電圧電流特性と併せて示した特性図。
【符号の説明】
4 第1の直流電源装置 6 第2の直流電源装置 8 電源切替回路 10 インバータ 12 インバータ制御回路 16 イグナイタ 20 電流検出器 22 電圧検出器 24 輝度調節器 26 電流指令切替回路 28 モード切替信号発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 41/24 H 9249−3K 41/29 C 9249−3K

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流を所定周波数の交流に変換して放電灯
    に供給する直流交流変換手段と、 この直流交流変換手段の入力電流を検出する電流検出手
    段と、 前記放電灯の輝度を設定することにより、この輝度に対
    応した電流指令を出力する輝度調節手段と、 定電圧の直流をオンオフし、得られた矩形波電圧を平滑
    して前記直流交流変換手段に加えると共に、前記輝度調
    節手段の電流指令と前記電流検出手段の電流検出値とが
    一致するように、オフ時間及びオン時間の少なくとも一
    方を変化させる第1の直流電源装置と、 前記電流指令に対応した直流電流を出力する第2の直流
    電源装置と、 前記放電灯の両端電圧を検出する電圧検出手段と、 この電圧検出手段の電圧検出値が所定値以上である間、
    モード切替信号を発生するモード切替信号発生手段と、 このモード切替信号発生手段がモード切替信号を発生し
    ている間、前記第2の直流電源装置を作動させると共
    に、この第2の直流電源装置の出力を前記第1の直流電
    源装置の代わりに前記直流交流変換手段に加える切替手
    段と、 を備えたことを特徴とする放電灯点灯装置。
JP4254848A 1992-09-24 1992-09-24 放電灯点灯装置 Pending JPH06111987A (ja)

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