JPH07235387A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH07235387A JPH07235387A JP6026468A JP2646894A JPH07235387A JP H07235387 A JPH07235387 A JP H07235387A JP 6026468 A JP6026468 A JP 6026468A JP 2646894 A JP2646894 A JP 2646894A JP H07235387 A JPH07235387 A JP H07235387A
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- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】放電灯の両端電圧を検出すること無く、さらに
放電灯を完全に消灯すること無く放電灯の寿命末期の保
護を行うことのできる放電灯点灯装置を提供する。 【構成】インバータのスイッチ素子2〜5を流れる電流
が放電灯の消費電力に比例することを利用し、インバー
タのスイッチ素子2〜5を流れる電流を一定に制御する
ことで、インバータに接続された放電灯9が寿命末期を
迎えて消費電力が増加した場合でも、供給電力を一定に
保ち、放電灯9の両端電圧を検出すること無く放電灯の
過熱を防止する手段を備えた。
放電灯を完全に消灯すること無く放電灯の寿命末期の保
護を行うことのできる放電灯点灯装置を提供する。 【構成】インバータのスイッチ素子2〜5を流れる電流
が放電灯の消費電力に比例することを利用し、インバー
タのスイッチ素子2〜5を流れる電流を一定に制御する
ことで、インバータに接続された放電灯9が寿命末期を
迎えて消費電力が増加した場合でも、供給電力を一定に
保ち、放電灯9の両端電圧を検出すること無く放電灯の
過熱を防止する手段を備えた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯の点灯装置に係
り、特に、放電灯のフィラメントが寿命末期を迎えた際
の消灯防止、及び、過熱保護を行うための手段に関す
る。
り、特に、放電灯のフィラメントが寿命末期を迎えた際
の消灯防止、及び、過熱保護を行うための手段に関す
る。
【0002】
【従来の技術】放電灯の寿命を検知して、保護を行うよ
うにした放電灯点灯装置としては、従来より例えば特開
平3−89494号公報に記載されているように、放電
灯の両端の電圧を検知し、検知出力が上昇したとき、イ
ンバータの出力を停止、あるいは低減させるようにした
ものなどが知られている。
うにした放電灯点灯装置としては、従来より例えば特開
平3−89494号公報に記載されているように、放電
灯の両端の電圧を検知し、検知出力が上昇したとき、イ
ンバータの出力を停止、あるいは低減させるようにした
ものなどが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術に係る放
電灯点灯装置は、放電灯の両端の電圧を検出することに
より、放電灯の寿命を検知しているため、寿命検知回路
に高耐圧が要求される。
電灯点灯装置は、放電灯の両端の電圧を検出することに
より、放電灯の寿命を検知しているため、寿命検知回路
に高耐圧が要求される。
【0004】また、インバータ部分をパワーIC化する
場合には、放電灯の両端電圧を入力するためのICの外
部端子の増加や、外付け回路の必要性等が見込まれ、点
灯装置の小型化には適さない。
場合には、放電灯の両端電圧を入力するためのICの外
部端子の増加や、外付け回路の必要性等が見込まれ、点
灯装置の小型化には適さない。
【0005】さらに、放電灯が寿命末期となった場合に
は、放電灯の点灯に必要な電力が増加するため、インバ
ータの出力を停止あるいは低減させた場合には、放電灯
は消灯してしまい、情報機器等の液晶表示板等のバック
ライトとして使用するには不都合である。
は、放電灯の点灯に必要な電力が増加するため、インバ
ータの出力を停止あるいは低減させた場合には、放電灯
は消灯してしまい、情報機器等の液晶表示板等のバック
ライトとして使用するには不都合である。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたものであって、放電灯の両端電圧を検
出すること無く、さらに放電灯を完全に消灯すること無
く放電灯の寿命末期の保護を行うことのできる放電灯点
灯装置を提供することを目的とするものである。
るためになされたものであって、放電灯の両端電圧を検
出すること無く、さらに放電灯を完全に消灯すること無
く放電灯の寿命末期の保護を行うことのできる放電灯点
灯装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、インバータのスイッチ素子を流れる電流
が放電灯の消費電力に比例することを利用し、インバー
タのスイッチ素子を流れる電流を一定に制御すること
で、インバータに接続された放電灯が寿命末期を迎えて
消費電力が増加した場合でも、供給電力を一定に保ち、
放電灯の両端電圧を検出すること無く放電灯の過熱を防
止する手段を備えた。さらに、放電灯の消灯を防止する
ため、点灯期間と消灯期間を交互に設け、点灯期間には
放電灯の点灯電力を供給することで、平均電力を一定に
保ちながら、放電灯の完全な消灯を防止する手段を備え
た。
成するために、インバータのスイッチ素子を流れる電流
が放電灯の消費電力に比例することを利用し、インバー
タのスイッチ素子を流れる電流を一定に制御すること
で、インバータに接続された放電灯が寿命末期を迎えて
消費電力が増加した場合でも、供給電力を一定に保ち、
放電灯の両端電圧を検出すること無く放電灯の過熱を防
止する手段を備えた。さらに、放電灯の消灯を防止する
ため、点灯期間と消灯期間を交互に設け、点灯期間には
放電灯の点灯電力を供給することで、平均電力を一定に
保ちながら、放電灯の完全な消灯を防止する手段を備え
た。
【0008】
【作用】電力の供給を定常的に一定に保つのではなく、
寿命末期にも放電灯が点灯するだけの電力を供給する期
間と、放電灯に供給する電力を低減して放電灯を消灯す
る期間を交互に設け、そのデューティ比を制御すること
で、インバータのスイッチ素子に流れる電流の平均値を
一定に制御すると、放電灯に供給される電力も平均して
一定となるため、放電灯の消灯と過熱を防止することが
できる。
寿命末期にも放電灯が点灯するだけの電力を供給する期
間と、放電灯に供給する電力を低減して放電灯を消灯す
る期間を交互に設け、そのデューティ比を制御すること
で、インバータのスイッチ素子に流れる電流の平均値を
一定に制御すると、放電灯に供給される電力も平均して
一定となるため、放電灯の消灯と過熱を防止することが
できる。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図1を用いて説明する。
【0010】図1は第1実施例に係る放電灯点灯装置の
回路図であって、1は直流電源、2〜5はインバータを
構成するスイッチ素子、6、8はコンデンサ、7はトラ
ンス、9は放電灯、10はスイッチ素子3、5を流れる
電流を検出するための電流検出抵抗、11は電流検出抵
抗10発生する電流検出電圧の平均値を求めるためのロ
ーパスフィルタ、12は、前記電流検出電圧値をローパ
スフィルタ11に通した平均電圧値と目標電圧値Vref
を比較する比較器、13は入力電圧によって出力信号の
デューティ比が変化するPWM回路、14は放電灯の点
灯周波数を発生する発振器、15はPWM回路13の出
力信号によって、発振器14の出力をオン/オフするA
NDゲート、16はスイッチ素子を駆動するスイッチ素
子駆動回路である。
回路図であって、1は直流電源、2〜5はインバータを
構成するスイッチ素子、6、8はコンデンサ、7はトラ
ンス、9は放電灯、10はスイッチ素子3、5を流れる
電流を検出するための電流検出抵抗、11は電流検出抵
抗10発生する電流検出電圧の平均値を求めるためのロ
ーパスフィルタ、12は、前記電流検出電圧値をローパ
スフィルタ11に通した平均電圧値と目標電圧値Vref
を比較する比較器、13は入力電圧によって出力信号の
デューティ比が変化するPWM回路、14は放電灯の点
灯周波数を発生する発振器、15はPWM回路13の出
力信号によって、発振器14の出力をオン/オフするA
NDゲート、16はスイッチ素子を駆動するスイッチ素
子駆動回路である。
【0011】電流検出抵抗10に発生するスイッチ素子
電流検出電圧を、ローパスフィルタ11を通してスイッ
チ素子電流の平均値を求め、コンパレータ12で目標電
圧値Vrefと比較する。スイッチ素子の電流検出値が目
標値よりも高い場合には、コンパレータの出力電圧値を
低下させることで、PWM回路13の出力信号のデュー
ティ比を小さくし、反対に、目標値の方が高い場合に
は、PWM回路13の出力信号のデューティ比を大きく
する。ANDゲート15によりスイッチ素子駆動回路1
6には、PWM信号がハイレベルの期間のみ、発振器1
4の出力する周波数が供給されるため、スイッチ素子2
〜5には、PWM信号がハイレベルの期間のみ電流が流
れることとなり、その電流の平均値を図3に示すように
一定に制御することができる。
電流検出電圧を、ローパスフィルタ11を通してスイッ
チ素子電流の平均値を求め、コンパレータ12で目標電
圧値Vrefと比較する。スイッチ素子の電流検出値が目
標値よりも高い場合には、コンパレータの出力電圧値を
低下させることで、PWM回路13の出力信号のデュー
ティ比を小さくし、反対に、目標値の方が高い場合に
は、PWM回路13の出力信号のデューティ比を大きく
する。ANDゲート15によりスイッチ素子駆動回路1
6には、PWM信号がハイレベルの期間のみ、発振器1
4の出力する周波数が供給されるため、スイッチ素子2
〜5には、PWM信号がハイレベルの期間のみ電流が流
れることとなり、その電流の平均値を図3に示すように
一定に制御することができる。
【0012】スイッチ素子2〜5を流れる電流は、トラ
ンス7の1次側を通って流れる電流I1であり、電源電
圧が一定であることから、トランス7の2次側に接続さ
れた放電灯9に供給される電力は1次側電流I1に比例
する。1次側電流I1は、前述した通り一定に制御され
るため、放電灯9に供給される電力も常に一定に制御さ
れる。
ンス7の1次側を通って流れる電流I1であり、電源電
圧が一定であることから、トランス7の2次側に接続さ
れた放電灯9に供給される電力は1次側電流I1に比例
する。1次側電流I1は、前述した通り一定に制御され
るため、放電灯9に供給される電力も常に一定に制御さ
れる。
【0013】図2に示すように、放電灯の消費電力は寿
命末期になると増加し、発熱の原因となるが、本実施例
では、放電灯に供給する電力は常に一定であるため、放
電灯が寿命末期を迎えた場合でも過大な電力を供給する
ことは無く、発熱の恐れも無い。
命末期になると増加し、発熱の原因となるが、本実施例
では、放電灯に供給する電力は常に一定であるため、放
電灯が寿命末期を迎えた場合でも過大な電力を供給する
ことは無く、発熱の恐れも無い。
【0014】また、PWM回路の出力がハイレベルの期
間には、図2に示す点灯周波数fdでインバータを駆動
するので、放電灯6は完全に消灯することは無く、液晶
表示板などのバックライトとして使用する場合に画面表
示が読み取れなくなることが無い。
間には、図2に示す点灯周波数fdでインバータを駆動
するので、放電灯6は完全に消灯することは無く、液晶
表示板などのバックライトとして使用する場合に画面表
示が読み取れなくなることが無い。
【0015】放電灯に供給する電力を低減させる手段と
しては、インバータの駆動周波数を変化させる方式が考
えられるが、図2のような特性を有する場合、寿命末期
に放電灯に供給する電力を正常時のレベルまで低下させ
ると、放電灯は消灯してしまい、液晶表示板のバックラ
イトなどに適用する場合に画面表示を読み取れなくなる
可能性がある。
しては、インバータの駆動周波数を変化させる方式が考
えられるが、図2のような特性を有する場合、寿命末期
に放電灯に供給する電力を正常時のレベルまで低下させ
ると、放電灯は消灯してしまい、液晶表示板のバックラ
イトなどに適用する場合に画面表示を読み取れなくなる
可能性がある。
【0016】なお、本実施例では、PWM信号によるイ
ンバータ駆動信号の切り替えにANDゲートを用いて説
明したが、セレクタやスイッチ等を用いてもよい。
ンバータ駆動信号の切り替えにANDゲートを用いて説
明したが、セレクタやスイッチ等を用いてもよい。
【0017】図4に本発明の別の実施例を示す。
【0018】第一の実施例との違いは放電灯の点灯周波
数を発生する発振器をVCO(電圧制御発振器)18と
し、PWM信号発生回路13の出力を前記VCO18の
入力とした点である。
数を発生する発振器をVCO(電圧制御発振器)18と
し、PWM信号発生回路13の出力を前記VCO18の
入力とした点である。
【0019】PWM信号発生回路13の出力電圧を、図
5に示すようにローレベルをV1、ハイレベルをV2とし
VCO18の電圧−周波数特性を、図6のようにすれ
ば、PWM回路の出力がハイレベルの時放電灯は点灯
し、ローレベルの時消灯するため、第一の実施例と同様
にスイッチ素子の電流が一定となるようにPWM信号の
デューディ比を制御すれば、放電灯が寿命末期となって
も平均電力は一定のまま、放電灯を点灯することができ
る。
5に示すようにローレベルをV1、ハイレベルをV2とし
VCO18の電圧−周波数特性を、図6のようにすれ
ば、PWM回路の出力がハイレベルの時放電灯は点灯
し、ローレベルの時消灯するため、第一の実施例と同様
にスイッチ素子の電流が一定となるようにPWM信号の
デューディ比を制御すれば、放電灯が寿命末期となって
も平均電力は一定のまま、放電灯を点灯することができ
る。
【0020】以上の各実施例では、スイッチ素子の電流
を検出する手段として、スイッチ素子を流れる電流の一
部を電流検出用抵抗9に流す方法を用いて説明したが、
図7に示すように全電流を電流検出抵抗に流してもよ
く、また、図8のようにトランスの一次側に電流検出抵
抗を挿入し、その両端電圧で電流値を検出してもよい。
を検出する手段として、スイッチ素子を流れる電流の一
部を電流検出用抵抗9に流す方法を用いて説明したが、
図7に示すように全電流を電流検出抵抗に流してもよ
く、また、図8のようにトランスの一次側に電流検出抵
抗を挿入し、その両端電圧で電流値を検出してもよい。
【0021】また、直流電源1の構成は、電池等の直流
電圧源以外に、交流電源を整流して得た直流電源等でも
よい。
電圧源以外に、交流電源を整流して得た直流電源等でも
よい。
【0022】さらに、インバータの構成についても、各
実施例に示すスイッチ素子を4個用いたフルブリッジ型
インバータに限定するものではなく、例えば、スイッチ
素子2個で構成されるハーフブリッジ型インバータを用
いても本発明の効果に変わりは無い。その際には、スイ
ッチ素子駆動回路16の出力を2本とすればよい。
実施例に示すスイッチ素子を4個用いたフルブリッジ型
インバータに限定するものではなく、例えば、スイッチ
素子2個で構成されるハーフブリッジ型インバータを用
いても本発明の効果に変わりは無い。その際には、スイ
ッチ素子駆動回路16の出力を2本とすればよい。
【0023】スイッチ素子についても、上記各実施例で
はFETを用いた例を説明したが、バイポーラトランジ
スタやサイリスタなどを用いてもよい。
はFETを用いた例を説明したが、バイポーラトランジ
スタやサイリスタなどを用いてもよい。
【0024】また、点灯回路の構成についても、一灯用
に限らず、複数の放電灯を点灯する多灯用点灯回路とし
てもよい。
に限らず、複数の放電灯を点灯する多灯用点灯回路とし
てもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電灯に点灯電力を供給する期間と放電灯を消灯する期
間を設け、放電灯に供給する電力の平均値が、常に一定
となるように点灯期間と消灯期間のデューティ比を制御
できるため、寿命末期における放電灯の消灯と過熱を防
止することができる。
放電灯に点灯電力を供給する期間と放電灯を消灯する期
間を設け、放電灯に供給する電力の平均値が、常に一定
となるように点灯期間と消灯期間のデューティ比を制御
できるため、寿命末期における放電灯の消灯と過熱を防
止することができる。
【図1】第1実施例に係る放電灯点灯装置の回路図であ
る。
る。
【図2】放電灯の正常時と寿命末期時の消費電力を示す
特性図である。
特性図である。
【図3】デューティ比による定電力制御方法を説明する
タイミング図である。
タイミング図である。
【図4】第2実施例に係る放電灯点灯装置の回路図であ
る。
る。
【図5】PWM回路の出力電圧を説明する波形図であ
る。
る。
【図6】VCOの電圧−周波数特性図である。
【図7】電流検出方法の他の方法を示す回路図である。
【図8】電流検出方法の他の方法を示す回路図である。
1…直流電源、 2〜5…スイッチ素子、 6…コンデンサ、 7…トランス、 8…コンデンサ、 9…放電灯、 10…電流検出抵抗、 11…ローパスフィルタ、 12…比較器、 13…PWM回路、 14…発振器、 15…ANDゲート、 16…スイッチ素子駆動回路、 17…電流検出手段、 18…VCO。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 脩三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 川端 賢治 東京都青梅市藤橋888株式会社日立製作所 リビング機器事業部内
Claims (1)
- 【請求項1】直流電源からスイッチ素子をオン/オフす
ることにより高周波電流を発生するインバータと、前記
インバータの出力周波数を制御することによって出力に
接続されたフィラメントを有する放電灯に供給する電力
を制御する放電灯点灯装置において、前記インバータの
出力周波数を、放電灯の点灯する周波数と消灯する周波
数に交互に繰返し切り替える周波数切り替え手段と、前
記スイッチ素子に流れる平均電流を検出する手段と、前
記検出手段で検出された平均電流値と所望の電流値との
差に応じて前記切り替え手段の点灯期間と消灯期間の割
合を可変するデューディ比可変手段とを有することを特
徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6026468A JPH07235387A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6026468A JPH07235387A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07235387A true JPH07235387A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12194358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6026468A Pending JPH07235387A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07235387A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6127788A (en) * | 1997-05-15 | 2000-10-03 | Denso Corporation | High voltage discharge lamp device |
US6747422B2 (en) | 1997-05-16 | 2004-06-08 | Denso Corporation | High-voltage discharge lamp device |
JP2005176599A (ja) * | 2005-01-12 | 2005-06-30 | Masakazu Ushijima | 電流共振型インバータ回路 |
WO2006046405A1 (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-04 | Minebea Co., Ltd. | 放電灯点灯装置 |
JP2006164986A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | ガス放電ランプの駆動装置および駆動方法 |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP6026468A patent/JPH07235387A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6127788A (en) * | 1997-05-15 | 2000-10-03 | Denso Corporation | High voltage discharge lamp device |
US6333607B1 (en) | 1997-05-16 | 2001-12-25 | Denso Corporation | High voltage discharge lamp device |
US6747422B2 (en) | 1997-05-16 | 2004-06-08 | Denso Corporation | High-voltage discharge lamp device |
WO2006046405A1 (ja) * | 2004-10-27 | 2006-05-04 | Minebea Co., Ltd. | 放電灯点灯装置 |
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