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JPS61179098A - Discharge lamp lighting apparatus - Google Patents

Discharge lamp lighting apparatus

Info

Publication number
JPS61179098A
JPS61179098A JP1894385A JP1894385A JPS61179098A JP S61179098 A JPS61179098 A JP S61179098A JP 1894385 A JP1894385 A JP 1894385A JP 1894385 A JP1894385 A JP 1894385A JP S61179098 A JPS61179098 A JP S61179098A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge lamp
voltage
frequency
transistor
current
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
JP1894385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
春男 永瀬
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works 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 Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP1894385A priority Critical patent/JPS61179098A/en
Publication of JPS61179098A publication Critical patent/JPS61179098A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は高圧放電灯などのインピーダンス変化の大き
い放電灯を点灯させる放電灯点表装、置に関するもので
、その小型軽量化に係るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a discharge lamp lighting device and device for lighting a discharge lamp such as a high-pressure discharge lamp with large impedance changes, and relates to a reduction in size and weight.

〔背景技術〕[Background technology]

放電灯は、その電圧特性が負特性であるため、点灯維持
するなめには安定化の手段が必要である。
Since discharge lamps have negative voltage characteristics, stabilization means are required to keep them lit.

従来の一般の点灯装置では、安定化手段をチ冒−クコイ
ル、トランス等の嵐独あるいはその組合せで構成してい
るので、寸法0重量がともに大きかった。この問題を解
決するために、半導体素子を利用して高周波のスイッチ
ングを行い、小型、軽量化を図る放電灯点灯装置が提案
されている。
In conventional general lighting devices, the stabilizing means consists of a circuit such as a circuit coil, a transformer, etc., or a combination thereof, so that both dimensions and weight are large. In order to solve this problem, a discharge lamp lighting device has been proposed that uses semiconductor elements to perform high-frequency switching and is made smaller and lighter.

第9図は従来より提案されている半導体を利用した直流
チ、ツバ方式の放電灯点灯装置の一例の回路図を示して
いる。第9図において、1および2は直流電源電圧vD
oが印加される端子、Q工はトランジスタ、R8は電流
制限用抵抗、3はトランジスタQ工の制御回路、4は電
流制限用トランス、5および6は電流制限用トランス4
の一次ならびに二次巻線、D工はR流ダイオード、C工
はコンデンサ、LAは負荷で高圧放電灯である。制御回
路3は電流制限用抵抗R8による電流検出結果に依存し
て動作し、二次巻線6の電流がゼロになるまでトランジ
スタQ工をオyVc保持し、二次巻#lI6の電流がゼ
ロ【なった後トランジスタQ工の電流工。、が所定値に
達するまでの期間オンにするように動作する。
FIG. 9 shows a circuit diagram of an example of a conventionally proposed discharge lamp lighting device using a DC chip type discharge lamp using a semiconductor. In FIG. 9, 1 and 2 are DC power supply voltage vD
Terminal to which o is applied, Q is a transistor, R8 is a current limiting resistor, 3 is a control circuit for the transistor Q, 4 is a current limiting transformer, 5 and 6 are current limiting transformers 4
The primary and secondary windings, the D section is an R-flow diode, the C section is a capacitor, and LA is the load, which is a high-pressure discharge lamp. The control circuit 3 operates depending on the current detection result by the current limiting resistor R8, and holds the transistor Q until the current in the secondary winding 6 becomes zero, and the current in the secondary winding #lI6 becomes zero. [After becoming the current engineer of the transistor Q engineer. , operates to turn on for a period of time until reaches a predetermined value.

第10図は第9図の放電灯点灯装置における高圧放電灯
LAの定常時の各部の電流、電圧波形を示す波形図であ
る。以下、この図を参照して第9図の放電灯点灯装置の
定常時の回路動作を詳しく説明する。時刻t工でトラン
ジスタQ工が順バイアスされ、トランジスタQ工のコレ
クタ・エミッタ間電圧V。8がゼロになり、トランジス
タQ工に徐々に増加する電流I が流れる。時刻t2で
電流制限用板抗R8の両端電圧が所定値に達すると、ト
ランジスタQ工のベース電流がゼロになる。したがって
、トランジスタQ1がオフとなり、電流工。、がゼロと
なる。電流IQ工がゼロになると、電流制限用トランス
4の一次巻線5に誘導電圧が生じ、ダイオ−ドロ工が導
通して徐々に減少する電流工。工が流れる。
FIG. 10 is a waveform diagram showing current and voltage waveforms of various parts of the high-pressure discharge lamp LA in the discharge lamp lighting device of FIG. 9 during steady state. Hereinafter, with reference to this figure, the circuit operation of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 9 during normal operation will be described in detail. At time t, transistor Q is forward biased, and the collector-emitter voltage of transistor Q is V. 8 becomes zero, and a gradually increasing current I flows through the transistor Q. When the voltage across the current limiting plate resistor R8 reaches a predetermined value at time t2, the base current of the transistor Q becomes zero. Therefore, transistor Q1 is turned off and the current is turned off. , becomes zero. When the current IQ becomes zero, an induced voltage is generated in the primary winding 5 of the current limiting transformer 4, the diode conductor becomes conductive, and the current gradually decreases. The work is flowing.

そして、電流工。、がゼロとなっ九時刻t工でトランジ
スタQ工に再び順バイアスが与えられ、上記し九動作が
繰返されることにより、高圧放電灯LAに1を流ILA
が流れて、高圧放電灯I、Aが点灯維持することになる
。この場合、トランジスタQ工のスイッチング周波数f
工は電流ILAの周期をT工としたときに、1/Tよと
なる。
And electrician. , becomes zero, forward bias is applied again to the transistor Q at the 9th time t, and the above-mentioned 9 operations are repeated, causing 1 to flow through the high-pressure discharge lamp LA.
flows, and the high-pressure discharge lamps I and A remain lit. In this case, the switching frequency f of the transistor Q
When the period of the current ILA is T, the t is 1/T.

第11図は第9図の放電灯点灯装置における高圧放電灯
LAの始動直後の各部の電流波形を示す波形図である。
FIG. 11 is a waveform diagram showing current waveforms at various parts of the discharge lamp lighting device of FIG. 9 immediately after the high pressure discharge lamp LA is started.

以下、この図を参照して第9図の放電灯点灯装置の始動
直後の回路動作を詳しく説明する。高圧放電灯LAは、
始動直後はランプ電圧vLAが10〜30V程度と低く
、時間とともにランプ電圧vLAが上昇する。この始動
直後は、はぼ短絡に近い伏即となり、電流の煩きも急に
なり、1 −1  間は抵抗R8の電圧が高くなるので
狭くなる。一方、11−12間は一次巻#!5のインダ
クタンスをLとし高圧放電灯LAの等価抵抗をRとすれ
ばし1で表される回路の時定数T。Rで電流IDよけ減
少していく。始動時は、等価抵抗Rが小さいので、時定
数T。、が大となり、周期T2が大で、始動時のトラン
ジスタQ工のスイッチング周波数(点灯周波数) f2
(=1/41″+2)は非常に低くなり、可聴周波数f
8の帯域まで低下チることかある。
Hereinafter, with reference to this figure, the circuit operation immediately after the start-up of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 9 will be described in detail. High pressure discharge lamp LA is
Immediately after starting, the lamp voltage vLA is as low as about 10 to 30V, and increases with time. Immediately after this start, the situation is close to a short circuit, the flow of current becomes steeper, and the voltage across resistor R8 becomes higher, so the range between 1 and 1 becomes narrower. On the other hand, between 11 and 12, the first volume is #! If the inductance of 5 is L and the equivalent resistance of the high pressure discharge lamp LA is R, then the time constant T of the circuit is expressed as 1. The current ID decreases with R. When starting, the equivalent resistance R is small, so the time constant T. , is large, the period T2 is large, and the switching frequency (lighting frequency) of the transistor Q at the time of starting is f2
(=1/41″+2) becomes very low, and the audible frequency f
Sometimes it goes down to band 8.

その他は定常時の説明で述べたものと同じである。Other details are the same as those described in the steady state description.

第12図は第9図の放電灯点灯装置における高圧放電灯
LAの寿命末期のランプ電圧vTJAの異常上昇時(イ
ンピーダンスが異常増加時)の各部の電流波形を示す波
形図である。以下、この図を参照して第9図の放電灯点
灯装置の高圧放電灯LAの寿命末期の動作を説明する。
FIG. 12 is a waveform diagram showing current waveforms at various parts of the discharge lamp lighting device of FIG. 9 when the lamp voltage vTJA of the high-pressure discharge lamp LA at the end of its life increases abnormally (when the impedance increases abnormally). The operation of the high-pressure discharge lamp LA of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 9 at the end of its life will be described below with reference to this figure.

高圧放電灯LAの等価抵抗Rがランプ電圧V□、の上昇
に伴って高くなり、c−1fwJはランデ電圧v1えと
直流電源電圧vDoとの差が少くなるので、若干長くな
るが、12−11間は短くなり、周期T3は実質的に減
少してトランジスタQ工のスイッチング周波数(点灯周
波数) f3(= 1/T3)は高くなっている。この
ような状態になると、トランジスタQ工、ダイオードD
工のスイッチングロスが増大していくとともに、雑音の
問題が生じる。
The equivalent resistance R of the high-pressure discharge lamp LA increases as the lamp voltage V□ increases, and c-1fwJ becomes slightly longer because the difference between the Lande voltage v1 and the DC power supply voltage vDo decreases, but 12-11 The period T3 is substantially reduced, and the switching frequency (lighting frequency) f3 (=1/T3) of the transistor Q is increased. In such a state, transistor Q and diode D
As the switching loss of the equipment increases, the problem of noise arises.

第13図はランプ電圧■LAと点灯周波数fとの関係を
示す図である。第13図において、f工は定常時のスイ
ッチング周波数(点灯周波数)、f2は始動時のスイッ
チング周波数(点灯周波数)、f3は寿命末期のスイッ
チング周波数(点灯周波数)、fcji町聰周波数の上
限値(15にル〜20にル穆度)である。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between lamp voltage ■LA and lighting frequency f. In Fig. 13, f is the switching frequency (lighting frequency) during steady state, f2 is the switching frequency (lighting frequency) at startup, f3 is the switching frequency (lighting frequency) at the end of life, and the upper limit of fcji town frequency ( 15 to 20 degrees).

以上述べたような電圧−馬波数制御方式(パルス幅制御
と対応している)の放電灯点灯装置では、高圧放電灯L
Aを負荷とした場合、ランプ電圧vLAが大幅に変化す
るため、始動時においてはスイッチング周波数fが可聴
周波数°まで低下し、騒音の問題が生じ、一方高圧放電
灯LAの寿命末期のランプ電圧vLAの上昇時にはスイ
ッチング周波数fが高い周波数f3ヘシフトし、回路の
ロスを増大させ、また雑音レベルを増加させるという欠
点があったe 〔発明の目的〕 この発明は、放電灯の寿命末期の雑音抑制および電力損
失の低減を図ることができる放電灯点灯装置を提供する
ことを目的とする。
In the discharge lamp lighting device using the voltage-horse wave number control method (corresponding to pulse width control) as described above, the high-pressure discharge lamp L
When A is the load, the lamp voltage vLA changes significantly, so the switching frequency f drops to an audible frequency ° at startup, causing a noise problem.On the other hand, the lamp voltage vLA at the end of the life of the high-pressure discharge lamp LA When the switching frequency f increases, the switching frequency f shifts to a higher frequency f3, which increases circuit loss and increases the noise level. An object of the present invention is to provide a discharge lamp lighting device that can reduce power loss.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の放電灯点灯装置は、インピーダンス変化が大
きい放電灯と、この放電灯に高周波出力を与える半導体
スイッチング素子と、前記放電灯のインピーダンスの変
化に応じて前記半導体スイッチング素子のスイッチング
周波数を変化させる制御回路とを備え、前記半導体スイ
ッチング素子のスイッチング周波数を前記放電灯の定常
時のスイッチング周波数に略等しい周波数以下に規制し
たものである。
A discharge lamp lighting device of the present invention includes a discharge lamp with a large impedance change, a semiconductor switching element that provides a high-frequency output to the discharge lamp, and a switching frequency of the semiconductor switching element that changes according to a change in the impedance of the discharge lamp. A control circuit is provided, and the switching frequency of the semiconductor switching element is regulated to a frequency substantially equal to or less than the switching frequency of the discharge lamp during normal operation.

このように、半導体スイッチング素子のスイッチング周
波数を定常時のスイッチング周波数にほぼ等しい周波数
以下に規制し九ため、放電灯が寿命末期になってインピ
ーダンスが異常増加したときにもスイッチング周波数が
異常に高くなることはなく、雑音の問題を解消できる。
In this way, the switching frequency of the semiconductor switching element is regulated to a frequency that is approximately equal to the switching frequency in steady state or less, so even when the discharge lamp reaches the end of its life and the impedance increases abnormally, the switching frequency will become abnormally high. This eliminates the problem of noise.

また、スイッチング周波数を規制したため、寿命末期の
ランプ電流に休止区間が生じて放電灯が立消えしやすく
なり、放電灯の消灯により半導体ヌイッチング素子によ
るロスを低減することができ、しかも放電灯が寿命末期
であることを消灯により知らせることができる。
In addition, since the switching frequency is regulated, there is a pause period in the lamp current at the end of its life, making it easier for the discharge lamp to go out. This can be notified by turning off the light.

実施例 この発明の第1の実施例を第1図ないし第4図および第
8図に基づいて説明する。この放電灯点灯装置は、第1
図に示すように、直流電源電圧vD。
Embodiment A first embodiment of the present invention will be explained based on FIGS. 1 to 4 and FIG. 8. This discharge lamp lighting device has a first
As shown in the figure, the DC power supply voltage vD.

が加えられる電源端子2.1間にトランジスタQ工。A transistor Q is applied between power supply terminals 2 and 1.

チ、−クコイルL工および高圧放電灯り人の直列回路を
接続し、高圧放電灯り人にコンデンサ口工を並列接続し
、チ、−クフイルL工、高圧放電灯LAおよびコンデン
サ口工よりなる回路に還流ダイオード込および電流検出
用抵抗R0の直列回路を並列接続している。
1. Connect the series circuit of 1.-Kucoil L. and high-pressure discharge lamp. Connect the capacitor port in parallel to the high-pressure discharge lamp. A series circuit including a freewheeling diode and a current detection resistor R0 is connected in parallel.

そして、還流ダイオードD工に流、れる電流工。、を電
流検出用R0で検品し、基単電圧■RIiFを抵抗R6
゜得で分圧し、抵抗R9の電圧vR7と抵抗R8の電圧
へ。
Then, the current flows into the freewheeling diode D. , is inspected with the current detection R0, and the basic single voltage ■RIiF is inspected with the resistor R6.
Divide the voltage at ゜ and get the voltage vR7 of resistor R9 and the voltage of resistor R8.

とをコンパレータエ、で比較する。この結果、vR7〈
V のときにコンパレータエの出力電圧VB>1”H”
RO2 となる。このコンパレータエの出力電圧VBハ、抵抗R
5に直列接続したトランジスタQ2のペースに抵抗R4
,R5を介して入力されており、フンバレータエの出力
電圧VBが“H”のときにトランジスタC2をオンにし
てタイY (I C555:μPC15551y製)■
、のりセット端子Cの入力をL”にしてタイマ■2をリ
セットすることになる。
Compare with the comparator. As a result, vR7
When V, the comparator output voltage VB>1”H”
It becomes RO2. The output voltage of this comparator is VB, and the resistance is R.
A resistor R4 is connected in series to the transistor Q2.
, R5, and when the output voltage VB of the Humbaletae is "H", the transistor C2 is turned on and the tie Y (I C555: manufactured by μPC15551y)
, the input of the glue set terminal C is set to "L" and the timer 2 is reset.

タイマI工は、出力端子■、リセット端子■、トリガ入
力端子@、オープンコレクタ出力端子O。
The timer I has an output terminal ■, a reset terminal ■, a trigger input terminal @, and an open collector output terminal O.

スレフシ菅ルド端子■等を有し、コンデンサC2の電圧
が(V3 )Vooになると、トリガされて出力端子■
の電圧vAが6H”になる。また、コンデンサーの電圧
V。2が(2/3 ) Vooになると、出力端子■の
[1’EVAが“L”となるとともにオープンコレクタ
出力端子のが”L”となってコンデンサC2の電荷をC
2−R2−■−■の閉回路で放電し、コンデンサC2の
電圧V。2が低下する。そして、コンデンサC2の電圧
v02が(1/()vooとなると、オープンコレクタ
出力端子■がオフ、出力端子■の電圧vAがH”となる
When the voltage of capacitor C2 becomes (V3) Voo, it is triggered and the output terminal
The voltage vA of the capacitor becomes 6H. Also, when the capacitor voltage V.2 becomes (2/3) Voo, the output terminal [1'EVA becomes "L" and the open collector output terminal becomes "L". ”, and the charge of capacitor C2 becomes C
2-R2-■-■ is discharged in the closed circuit, and the voltage of capacitor C2 is V. 2 decreases. When the voltage v02 of the capacitor C2 becomes (1/()voo), the open collector output terminal (2) turns off and the voltage vA of the output terminal (2) becomes H''.

一方、リセット端子■の入力がトランジスタQ2のオン
によってL”となると、出力端子■の電圧vAがL”と
なり、C2−R2−■−■の閉回路が構成されるが、リ
セット端子■の入力がL”を維持している状態では、コ
ンデンサC2の電圧V。2が(1/3)vo。以下にな
っても出力端子■の電圧風はH” に々らず、′L” 
の状態を保つことに彦る。つまり、電流工。、が流れて
コンパレータI2の出力電圧VBが1H” の状態のと
きは、トランジスタQ2がオンでリセット端子■の入力
が6L” であるから、コンパレータI2の出力電圧v
Eが6L″にならないかぎり出力端子■の電圧■□はH
” にならない。し念がって出力端子■の電圧vAが″
Hπナルのは、コンデンサCの電圧V が(1/3 )
Vo。
On the other hand, when the input of the reset terminal ■ becomes L'' due to the transistor Q2 being turned on, the voltage vA of the output terminal ■ becomes L'', and a closed circuit of C2-R2-■-■ is formed, but the input of the reset terminal ■ When the voltage V of capacitor C2 is maintained at L", the voltage at the output terminal ■ does not reach H" even if it becomes less than (1/3) vo.
I am interested in maintaining this state. In other words, electrician. , is flowing and the output voltage VB of the comparator I2 is 1H'', the transistor Q2 is on and the input to the reset terminal ■ is 6L'', so the output voltage VB of the comparator I2 is
The voltage at output terminal ■□ is H unless E becomes 6L''.
”.However, please be sure that the voltage vA of the output terminal ■ is
Hπ null means that the voltage V of capacitor C is (1/3)
Vo.

2         C2 以下になるタイミングとコンパレータエ。の出力電圧V
Bが”L”になるタイミングのいずれか遅いタイミング
であり、タイマー、の発振周波数f’(1−9ンジスタ
Q工のスイッチング周波数の最大値)は抵抗R1,R2
,コンデンサC2の時定数により決定され、リセット端
子■の入力が6H”、すなわちコンパレータ■の°出力
電圧VBが”L” になるタイマングが早くても発振周
波数がそれ以上高くなることはない。
2 Timing and comparator value below C2. output voltage V
The oscillation frequency f' of the timer (the maximum value of the switching frequency of the 1-9 transistor Q) is the later timing of the timing when B becomes "L".
, and the time constant of the capacitor C2. Even if the input to the reset terminal (2) is 6H", that is, the output voltage VB of the comparator (2) becomes "L" quickly, the oscillation frequency will not become higher than that.

7はトづンジスタQ2のベースドライブ回路であり、出
力端子■の電圧vAが”H”のときにトランジスタQ2
をオンにし、出力端子■の電圧vAが6L”のトキにト
フンジスタQ2をオフにする。
7 is a base drive circuit of the transistor Q2, and when the voltage vA of the output terminal ■ is "H", the transistor Q2 is
is turned on, and when the voltage vA at the output terminal (2) reaches 6L'', the function transistor Q2 is turned off.

D2はダイオード、C3はコンデンサである。D2 is a diode, and C3 is a capacitor.

@2図は第1図の回路における定常状態での各部の電R
’t!f、圧波形図を示している。第2図において、■
はタイマーの出力端子■の電圧、ILLけチヨークコイ
ルL工の電流、■。、は還流ダイオードD工の電流、■
はコンパレータI2の出力電圧である。
@Figure 2 shows the voltage R of each part in the steady state of the circuit in Figure 1.
't! f shows a pressure waveform diagram. In Figure 2, ■
is the voltage of the timer's output terminal ■, the current of the ILL gate coil L, and ■. , is the current of freewheeling diode D, ■
is the output voltage of comparator I2.

vhフンデンサCの電圧であり、(1/3 ’) Vo
vh is the voltage of fundensor C, (1/3') Vo
.

C1−/2 から(2/3 ’) V、oの範囲で変化する。定常時
はほぼ50%デユーティで動作し、このときの発振周波
数f′1(= ”/T’ )はタイマー、の基本発振周
波数(R□、R2,C工で決まる)にほぼ等しい(タイ
マ■、は無安定マルチバイブレータとして動作している
)。
It varies in the range from C1-/2 to (2/3') V,o. During steady state, it operates at approximately 50% duty, and the oscillation frequency f'1 (= "/T') at this time is approximately equal to the basic oscillation frequency (determined by R□, R2, and C) of the timer. , is operating as an astable multivibrator).

vg3図は第1図の回路における寿命末期の各部ゴ の電流電圧波形図を示している。高圧放電灯LAが寿命
末期になると、ランプ電圧VLAが上昇し、その等価抵
抗Rが大きくなり、時定数TLRが短くなる( 12−
13間)。発振周波数f′3は、タイマー、で固定され
ているので、T′*T]′ となり、ランプ電圧vLA
が上昇して亀高くならず、定常時とほぼ同じであり、1
3−10間にランプ電流の休止区間が生じる。
Figure vg3 shows the current and voltage waveform diagram of each part in the circuit of Figure 1 at the end of its life. When the high-pressure discharge lamp LA reaches the end of its life, the lamp voltage VLA increases, its equivalent resistance R increases, and the time constant TLR shortens (12-
13 hours). Since the oscillation frequency f'3 is fixed by a timer, it becomes T'*T]', and the lamp voltage vLA
does not rise and become high, it is almost the same as in the steady state, and 1
A lamp current pause period occurs between 3 and 10 minutes.

第4図は第1図の回路における始動直後の各部の電流電
圧波形図を示している。定常時および寿命末期での発振
周波数f′は、タイマーの抵抗R工。
FIG. 4 shows current and voltage waveform diagrams of various parts of the circuit of FIG. 1 immediately after starting. The oscillation frequency f' at steady state and at the end of life is determined by the resistor R of the timer.

R2,コンデンサC工で決定されてい九が、始動時にお
いては、12−1.間(ToFIF)が長く、タイマー
、のりセット端子■によるリセット解除が遅れ、発振周
波数f′は低下する。ここで、始動時の発振周波数fi
 (ff1l/T′2)は、可聴周波数f3より高くす
るためのtニーt8間のT。N時間は以下のとおりとな
る。
9 determined by R2 and capacitor C, but at startup, 12-1. The period (ToFIF) is long, and the release of the reset by the timer and the glue set terminal (2) is delayed, and the oscillation frequency f' decreases. Here, the oscillation frequency fi at startup
(ff1l/T'2) is T between t knee t8 to make the audible frequency higher than f3. The N time is as follows.

チ、−クコイルL工の電流工。、のビーク電流を工っ、
始動直後のランプ電圧v、AをvF、チ、−クコイルL
工のインダクタンスをLとすると、工、およびT。PF
は。
Chi, - Electrician of Kucoil L Engineering. , the peak current of
The lamp voltage v, A immediately after starting is vF, -ku coil L
Let L be the inductance of T, and T. P.F.
teeth.

で求めることができる。It can be found by

始動時における周期T1は、 T′=T+TOIPIP 2     ON であり、ま九T。FFは、 vF DC = (−−1’) ToN V。The period T1 at the time of starting is T'=T+TOIPIP 2 ON And MakyuT. FF is vF D.C. = (--1') ToN V.

となる。し念がって、 T′ ″TON ” TOFF と設定するので、 となり、Toヨが上式を満足するようにすれば、始動時
において発振周波数f′が可聴周波数まで低下すること
はない。ただし、fs−1/T8 である。
becomes. As a precaution, T'``TON'' TOFF is set as follows.If To and Y satisfy the above expression, the oscillation frequency f' will not drop to an audible frequency at the time of starting. However, fs-1/T8.

第8図は上記実施例におけるランプ電圧vLAと発振周
波数f′との関係を示す図である。第8図において、f
lは定常時の周波数、f2は始動時の周波数、f8は可
聴周波数の上限値(15に1〜20KH。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between lamp voltage vLA and oscillation frequency f' in the above embodiment. In Figure 8, f
l is the frequency at steady state, f2 is the frequency at startup, and f8 is the upper limit of the audible frequency (15 to 20 KH).

種度)であり、発振周波数f′はタイマエ、等による規
制で上限がほぼfl、となり、ToN時間の設定によっ
て下限がf8以上となっている。
The upper limit of the oscillation frequency f' is approximately fl due to regulations such as timers, and the lower limit is f8 or higher depending on the ToN time setting.

このように、このsj!施例は、タイマI2の発振周波
数f′の上限値を定常時の発振周波数f′、近傍の周波
数に設定したため、高圧放電灯LAの寿命末期にランプ
電圧vLAの異常上昇があっても発振周波数f′が高く
ならず、ランプ電流In、Aに休止区間ができ、寿命と
なっ°た高圧放電灯LAが立消えすることにまり、雑音
が増加し光り、トフンジスタQ工。
Like this, this sj! In this embodiment, the upper limit value of the oscillation frequency f' of the timer I2 is set to a frequency close to the oscillation frequency f' during normal operation, so that even if there is an abnormal rise in the lamp voltage vLA at the end of the life of the high-pressure discharge lamp LA, the oscillation frequency remains unchanged. f' does not rise, a pause period occurs in the lamp currents In and A, and the high-pressure discharge lamp LA, which has reached the end of its service life, ends up extinguishing, causing increased noise and light, causing the failure of the Tofunjista Q construction.

ダイオード01表どのスイッチングロスが増加スること
もない。
Diode 01 table does not increase any switching loss.

また、TON時間を所定値に設定したため、始動時にお
いて発振周波数f′が可聴周波数f、tで下がるという
ことはなく、騒音の問題を解決することができる。
Furthermore, since the TON time is set to a predetermined value, the oscillation frequency f' does not fall at the audible frequencies f and t at the time of startup, and the problem of noise can be solved.

また、始動から定常状態へ移行する過程においては、ラ
ンプ電圧VLAの変化に合わせて発振周波数f′が変化
することになり、高圧放電灯LAに休止区間のないラン
プtiを供給することができ、高圧放電灯LAを始動か
ら定常状態へ安定に移行させることができる。
In addition, in the process of transition from startup to steady state, the oscillation frequency f' changes in accordance with the change in lamp voltage VLA, and it is possible to supply the high-pressure discharge lamp LA with a lamp ti without a pause period. It is possible to stably transition the high pressure discharge lamp LA from startup to a steady state.

この発明の第2の実施例を第5図ないし第7図に基づい
て説明する。この放電灯点灯装置は、第5図に示すよう
に、端子2.1間にトランジスタQ3〜Q6をブリッジ
形に接続し、トランジスタQ4゜qにダイオードD5.
D4を電流検出抵抗R0を介してそれぞれ並列接続し、
トランジスタQ、3. Q4の接続点とトランジスタQ
、 、 0.6の接続点との間にチョークコイルL2お
よび高圧放電灯LAの直列回路を接続し、高圧放電灯L
AにコンデンサC4を並列接続したものである。
A second embodiment of the invention will be explained based on FIGS. 5 to 7. As shown in FIG. 5, this discharge lamp lighting device has transistors Q3 to Q6 connected in a bridge configuration between terminals 2 and 1, and diodes D5 to Q4.
D4 are connected in parallel via the current detection resistor R0,
Transistor Q, 3. Connection point of Q4 and transistor Q
A series circuit of choke coil L2 and high-pressure discharge lamp LA is connected between the connection points of , , 0.6, and high-pressure discharge lamp L
A capacitor C4 is connected in parallel to A.

この放電灯点灯装置は、例えば数百1でトランジスタQ
4.Q、が交互にオンオフし、トランジスタQ6がオン
となったときにトフンジス°りQ3が例えハ50Kt&
程度でオンオフ(デユーティ比可変のオンオフ動作)L
、、)フンジスタQ、がオンとなったときに図示はして
いないがトランジスタQ6が同、慣にオンオフすること
になる。この場合において、制御回路CTが、電流検出
抵抗R8の電圧降下をもとにしてダイオードD3の電流
がゼロになっ九ときにトランジスタQ3を再びオンにし
、ダイオードD4の電流がゼロになっ念ときにトランジ
スタQ5t−再びオンにする。
This discharge lamp lighting device uses, for example, several hundred transistors Q
4. Q is turned on and off alternately, and when the transistor Q6 is turned on, the voltage difference Q3 becomes 50Kt&
On/off (variable duty ratio on/off operation) L
, , ) When the fungistor Q is turned on, the transistor Q6 (not shown) is also turned on and off as usual. In this case, the control circuit CT turns on the transistor Q3 again when the current of the diode D3 reaches zero based on the voltage drop across the current detection resistor R8, and turns on the transistor Q3 again when the current of the diode D4 reaches zero. Transistor Q5t - Turn on again.

王妃トランジスタQ3〜Q6のスイッチング動作は、始
動時から定常時へ移行する際、ランプ電圧vLAが徐々
に高くなっていくため(高圧放電灯LAのインピーダン
スRが徐々に大きくなっていく恵め)、ダイオードD3
 * D4の電流がゼロになるタイミングが徐々に早く
なり、トランジスタQ3.05のスイッチング周波数、
すなわち点灯周波数は、始動時が最も低く、定常状態へ
向かうにつれて徐々に高くなる。
The switching operation of the queen transistors Q3 to Q6 is such that when transitioning from the startup to the steady state, the lamp voltage vLA gradually increases (a benefit of the impedance R of the high-pressure discharge lamp LA gradually increasing). Diode D3
* The timing at which the current in D4 becomes zero gradually becomes earlier, and the switching frequency of transistor Q3.05 increases.
That is, the lighting frequency is lowest at the time of starting, and gradually increases as it approaches a steady state.

なお、寿命末期になってランプ電圧がさらに高くなって
も点灯周波数は定常時の周波数よりほとんど高くはなら
ない。
Note that even if the lamp voltage becomes higher at the end of its life, the lighting frequency will hardly become higher than the frequency during normal operation.

つぎに、制御部管の構成および動作を第6図および第7
図により説明する。第6図において、発振回路8は数百
円で@振しく第7図(2)の波形)、7リツプ70ツブ
回路9により2つの信号(第7図[Bl 、 FC)の
波形)を取り出してランプ電流I、A(第7図口)の正
の半サイクルと負の半サイクルの基竜のドフイプ信号を
得る。この信号は数百ルでオンオフさせるトランジスタ
Q、 、 Q6のベースドライブ回路13.10へ送る
。一方、数十K)hでオンオフさせるトランジスタQ3
.Q5のベースドライブ回路11.12へは、タイマ(
I C555:μPCl555 :[社製)I工の出力
信号とプリッププロップ回路9の出力信号とをアンド素
子工3 ’ I4で合成し九信号が与えられることにな
る。
Next, the configuration and operation of the control pipe are shown in Figures 6 and 7.
This will be explained using figures. In Fig. 6, the oscillation circuit 8 is operated at a cost of several hundred yen (waveform in Fig. 7 (2)), and the 7-lip 70-tub circuit 9 extracts two signals (waveforms in Fig. 7 [Bl, FC)]. Then, the do-wipe signals of the positive half cycle and the negative half cycle of the lamp currents I and A (Fig. 7) are obtained. This signal is sent to the base drive circuit 13.10 of the transistors Q, Q6, which are turned on and off in several hundred µL. On the other hand, transistor Q3 is turned on and off at tens of K)h.
.. The timer (
IC555: μPCl555: [manufactured by the company] The output signal of the IC and the output signal of the flip-prop circuit 9 are combined by the AND element 3' I4, and 9 signals are given.

電流検出抵抗R0は、ダイオードD3.D、の電流を検
出する。
Current detection resistor R0 is connected to diode D3. Detect the current of D.

なお、コンパレータエ タイマ■、等で*+tされる部
分の動作は第1図と同様であるので説明は省略する。
Note that the operations of *+t in the comparator, timer, etc. are the same as those shown in FIG. 1, so a description thereof will be omitted.

この実施例は前記した第1の実施例と同様な効果を有す
る。
This embodiment has the same effects as the first embodiment described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の放電灯点灯装置は、半導体スイッチング素子
のスイッチング周波数を定常時のスイッチング周波数に
ほぼ等しい周波数以下に規制した念め、放電灯が寿命末
期になってインピーダンスが異常増加したときにもスイ
ッチング周波数が異常に高くなることはなく、雑音の問
題を解消できる。まな、スイッチング周波数を規制した
ため、寿命末期のランプ電流に休止区間が生じて放電灯
が立消えしやすくなり、放電灯の消灯により半導体スイ
ッチング素子によるロスを低減することができ、しかも
放電灯が寿命末期であることを消灯くより知らせること
ができる。
In the discharge lamp lighting device of the present invention, the switching frequency of the semiconductor switching element is regulated to a frequency that is approximately equal to the switching frequency in steady state or less, so that even when the impedance increases abnormally at the end of the life of the discharge lamp, the switching frequency remains constant. will not become abnormally high, and the problem of noise can be solved. Furthermore, since the switching frequency is regulated, there is a pause period in the lamp current at the end of its life, making it easier for the discharge lamp to go out. This can be communicated by turning off the lights.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の第1の実施例の回路図、第2図はそ
の定常時の各部の波形図、vJa図は同じくその寿命末
期の各部の波形図、第4図は同じくその始動直後の各部
の波形図、第5図はこの発明の第2の実施例の回路図、
第6図はその要部の詳細な回路図、第7図は第6図の各
部の波形図、第8図は実施例のランプ電圧vT、Aと発
振周波数f′の関係を示す図、第9図は従来の放電灯点
灯装置の回路図、第10図はその定常時の各部の波形図
、第11図は同じくその始動直後の各部の波形図、第ν
図は同じくその寿命末期の各部の波形図、第13図は従
来例のランプ電圧vLAとスイッチング周波数の関係を
示す図である。 LA・・・高圧放電灯、Q工・・・トランジスタ(半導
体スイッチング素子)、D□・・・還流ダイオード、■
2・・・コンパレータ(制御回路) 、I、・・・タイ
マ(制御回路) 第2図 第 3図 第4図 (A) (C) (E) 第7図 −又イー14ン/7一周笈穀 f 第13図 一′#果n宕#Lf′ 第8図 l 第9!!ll 第10図 第12図
Fig. 1 is a circuit diagram of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram of each part during steady state, vJa diagram is a waveform diagram of each part at the end of its life, and Fig. 4 is a diagram of the waveforms of each part at the end of its life. FIG. 5 is a circuit diagram of the second embodiment of this invention,
FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the main parts, FIG. 7 is a waveform diagram of each part in FIG. Figure 9 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device, Figure 10 is a waveform diagram of each part during its steady state, and Figure 11 is a waveform diagram of each part immediately after startup, and ν.
The figure is a waveform diagram of each part at the end of its life, and FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the lamp voltage vLA and the switching frequency in a conventional example. LA...High pressure discharge lamp, Q engineering...Transistor (semiconductor switching element), D□... Free wheel diode, ■
2...Comparator (control circuit), I,...Timer (control circuit) Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 (A) (C) (E) Fig. 7 Grain f Fig. 13 1'# Fruit #Lf' Fig. 8 l No. 9! ! ll Figure 10 Figure 12

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] インピーダンス変化が大きい放電灯と、この放電灯に高
周波出力を与える半導体スイッチング素子と、前記放電
灯のインピーダンスの変化に応じて前記半導体スイッチ
ング素子のスイッチング周波数を変化させる制御回路と
を備え、前記半導体スイッチング素子のスイッチング周
波数を前記放電灯の定常時のスイッチング周波数に略等
しい周波数以下に規制した放電灯点灯装置。
A discharge lamp with a large impedance change, a semiconductor switching element that provides a high frequency output to the discharge lamp, and a control circuit that changes the switching frequency of the semiconductor switching element in accordance with a change in impedance of the discharge lamp, A discharge lamp lighting device in which a switching frequency of an element is regulated to a frequency substantially equal to or less than a switching frequency of the discharge lamp during normal operation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010003440A (en) * 2008-06-18 2010-01-07 Tdk Corp Lighting device for discharge lamp

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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