JP2013239389A - Discharge lamp lighting device and illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電灯点灯装置及び照明装置に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a lighting device.
調光器の送信する調光信号に基づきインバータ回路を制御することによって、放電灯を調光点灯させる放電灯点灯装置において、検出回路が、点灯中の放電灯の電圧に対応する電圧を検出して制御回路に出力し、制御回路が、検出回路から出力された電圧が予め設定した保護電圧よりも高いとき、インバータ回路の発振を停止させる、というものがある(例えば、特許文献1参照)。この放電灯点灯装置では、「ランプを減光させた状態」を「寿命末期の状態」と誤判定することを防止するために、制御回路が、調光信号に応じた調光指令値電圧(変化指令信号)を生成し、検出回路が、この調光指令値電圧に応じて、検出した電圧の出力特性を変化させる。 In a discharge lamp lighting device for dimming and lighting a discharge lamp by controlling an inverter circuit based on a dimming signal transmitted from a dimmer, a detection circuit detects a voltage corresponding to the voltage of the discharge lamp being lit. Output to the control circuit, and when the voltage output from the detection circuit is higher than a preset protection voltage, the control circuit stops oscillation of the inverter circuit (for example, see Patent Document 1). In this discharge lamp lighting device, in order to prevent erroneous determination of “the state in which the lamp is dimmed” as “the state at the end of life”, the control circuit controls the dimming command value voltage ( Change command signal), and the detection circuit changes the output characteristics of the detected voltage in accordance with the dimming command value voltage.
従来の放電灯点灯装置では、制御回路に、調光器からの調光信号を受信し、調光指令値電圧を生成する回路が必要であり、検出回路に、調光指令値電圧を入力する回路が必要である等、回路構成が複雑で、回路損失が大きくなる、という課題があった。 In a conventional discharge lamp lighting device, a circuit for receiving a dimming signal from a dimmer and generating a dimming command value voltage is required for the control circuit, and the dimming command value voltage is input to the detection circuit. There is a problem that the circuit configuration is complicated and the circuit loss increases, such as the need for a circuit.
本発明は、例えば、保護動作の要否を適切に判定するための回路構成が簡単で、回路損失が小さい放電灯点灯装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is, for example, to provide a discharge lamp lighting device that has a simple circuit configuration for appropriately determining whether or not a protection operation is necessary and that has a small circuit loss.
本発明の一の態様に係る放電灯点灯装置は、
インバータ回路の発振動作により高周波電力を生成し、生成した高周波電力を放電灯に供給して前記放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であり、
前記放電灯のランプ電圧に対応する電圧を検出し、検出電圧として出力する検出回路であって、当該検出電圧を、正側の電圧と負側の電圧とで異なる比率で分圧して出力する検出回路と、
前記検出回路から出力された検出電圧の正側の電圧及び負側の電圧を、予め定められた正側の保護電圧及び負側の保護電圧と比較し、比較結果に応じて前記インバータ回路の発振動作を制御する制御回路とを備えることを特徴とする。
A discharge lamp lighting device according to one aspect of the present invention,
A discharge lamp lighting device that generates high-frequency power by an oscillation operation of an inverter circuit, and supplies the generated high-frequency power to a discharge lamp to light the discharge lamp.
A detection circuit for detecting a voltage corresponding to a lamp voltage of the discharge lamp and outputting the detected voltage as a detection voltage, wherein the detection voltage is divided and output at a different ratio between a positive voltage and a negative voltage. Circuit,
The positive voltage and the negative voltage of the detection voltage output from the detection circuit are compared with a predetermined positive protection voltage and a negative protection voltage, and the inverter circuit oscillates according to the comparison result. And a control circuit for controlling the operation.
本発明の一の態様に係る放電灯点灯装置では、放電灯のランプ電圧に対応する検出電圧を出力する検出回路が、当該検出電圧を、正側の電圧と負側の電圧とで異なる比率で分圧して出力する。そして、制御回路が、検出回路から出力された検出電圧の正側の電圧及び負側の電圧を、予め定められた正側の保護電圧及び負側の保護電圧と比較し、比較結果に応じてインバータ回路の発振動作を制御する。このため、本発明の一の態様によれば、保護動作の要否を適切に判定するための回路構成が簡単になり、回路損失も小さくなる。 In the discharge lamp lighting device according to one aspect of the present invention, the detection circuit that outputs the detection voltage corresponding to the lamp voltage of the discharge lamp has the detection voltage at different ratios between the positive voltage and the negative voltage. Divide and output. Then, the control circuit compares the positive side voltage and the negative side voltage of the detection voltage output from the detection circuit with a predetermined positive side protection voltage and a negative side protection voltage, and according to the comparison result. Controls the oscillation operation of the inverter circuit. Therefore, according to one aspect of the present invention, the circuit configuration for appropriately determining whether or not the protection operation is necessary is simplified, and the circuit loss is also reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、本実施の形態に係る照明システム100の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of illumination system 100 according to the present embodiment.
図1において、照明システム100は、調光信号を送信する調光器200と、信号線を介して調光器200から調光信号を受信する複数の照明装置101a,101b,・・・,101nとを備えている。各照明装置は、放電灯FL(ランプ)と、以下に説明する放電灯点灯装置101とを備えている。
1, a lighting system 100 includes a
図2は、放電灯点灯装置101の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the discharge
図2において、放電灯点灯装置101は、調光器200から、放電灯FLの調光率を指令する調光信号を受信し、受信した調光信号に基づきインバータ回路130を制御することによって、放電灯FLを調光点灯させる。具体的には、放電灯点灯装置101は、インバータ回路130の発振動作により高周波電力を生成し、生成した高周波電力を放電灯FLに供給する。このとき、調光信号により指令される調光率に合わせて、インバータ回路130の発振周波数が制御される。放電灯FLは、放電灯点灯装置101から供給される高周波電力により点灯する。
In FIG. 2, the discharge
放電灯点灯装置101は、検出回路131(電圧生成部)と、制御回路140(インバータ制御部)とを備えている。検出回路131は、放電灯FLのランプ電圧に対応する電圧を検出し、検出電圧として出力する。このとき、検出回路131は、当該検出電圧を、正側の電圧と負側の電圧とで異なる比率で分圧して出力する。制御回路140は、検出回路131から出力された検出電圧の正側の電圧及び負側の電圧を、予め定められた正側の保護電圧Vth1及び負側の保護電圧Vth2と比較し、比較結果に応じてインバータ回路130の発振動作を制御する。
The discharge
具体的には、検出回路131は、寿命末期の状態であって全光点灯している状態における放電灯FLのランプ電圧に対応する検出電圧の正側の電圧が正側の保護電圧Vth1より高くなり、かつ、正常な状態(スローリーク等の不具合が発生しておらず、寿命末期でもない状態)であって所定の調光率で調光されている状態における放電灯FLのランプ電圧に対応する検出電圧の正側の電圧が正側の保護電圧Vth1以下になるように、正側の電圧を設定(分圧)する。
Specifically, in the
また、検出回路131は、スローリークが発生した状態であって所定の調光率で調光されている状態における放電灯FLのランプ電圧に対応する検出電圧の負側の電圧が負側の保護電圧Vth2より高くなり、かつ、正常な状態であって全光点灯している状態における放電灯FLのランプ電圧に対応する検出電圧の負側の電圧が負側の保護電圧Vth2以下になるように、負側の電圧を設定(分圧)する。
In addition, the
制御回路140は、検出回路131から出力された検出電圧の正側の電圧が正側の保護電圧Vth1より高い場合に、インバータ回路130の発振動作を停止する。また、制御回路140は、検出回路131から出力された検出電圧の負側の電圧が負側の保護電圧Vth2より高い場合にも、インバータ回路130の発振動作を停止する。即ち、制御回路140は、検出回路131から出力された検出電圧の正側の電圧が正側の保護電圧Vth1より高い場合、及び、検出回路131から出力された検出電圧の負側の電圧が負側の保護電圧Vth2より高い場合に、保護動作を行う。
The
また、制御回路140は、検出回路131から出力された検出電圧の正側の電圧が正側の保護電圧Vth1以下であり、かつ、検出回路131から出力された検出電圧の負側の電圧が負側の保護電圧Vth2以下である場合に、調光器200から入力した調光信号に応じてインバータ回路130の発振周波数を制御する。
In addition, the
放電灯点灯装置101は、前述したインバータ回路130と制御回路140とのほかに、ノイズフィルタ110と、整流器DBと、昇圧チョッパ回路120とを備えている。ノイズフィルタ110は、コンデンサCNとコモンモードチョークL3とで構成され、ノイズ除去用に交流電源Vacと整流器DBとの間に接続されている。整流器DBは、交流電源Vacからノイズフィルタ110を介して供給される交流電力を全波整流するダイオードブリッジからなる。昇圧チョッパ回路120は、整流器DBの直流出力端間に接続され、整流器DBの出力を所定の直流出力に変換する。インバータ回路130は、昇圧チョッパ回路120の直流出力を高周波電力に変換して放電灯FLに供給することにより放電灯FLを高周波で点灯させる。インバータ回路130は、前述した検出回路131を備えている。制御回路140は、例えばマイコンであり、昇圧チョッパ回路120や、検出回路131を含むインバータ回路130を制御する。
The discharge
以下、昇圧チョッパ回路120について説明する。
Hereinafter, the
昇圧チョッパ回路120は、一端が整流器DBの高電位側に接続されるインダクタL2と、このインダクタL2の他端に接続されるスイッチング素子Q3(例えばMOSFET)と、アノード端子がスイッチング素子Q3とインダクタL2との接続点に接続されるダイオードD1と、このダイオードD1のカソード端子に正極が接続され、整流器DBの低電位側に負極が接続される平滑コンデンサC1と、この平滑コンデンサC1に並列に接続される電圧検出回路121とを備えている。
The step-
スイッチング素子Q3は、制御回路140により交流電源Vacの電源周波数よりも十分に高い周波数(例えば数百kHz)でオンオフされる。
The switching element Q3 is turned on / off by the
昇圧チョッパ回路120では、スイッチング素子Q3をオンオフさせると、スイッチング素子Q3のオン期間にインダクタL2に蓄積されたエネルギーが、スイッチング素子Q3のオフ期間にダイオードD1を介して放出される。そして、整流器DBの出力にインダクタL2から放出されるエネルギーが重畳される形で平滑コンデンサC1が充電されるため、平滑コンデンサC1の両端電圧を整流器DBの出力電圧よりも昇圧することができる。
In step-up
電圧検出回路121は、直列接続される抵抗R1,R2を備える。この電圧検出回路121では、平滑コンデンサC1の両端電圧が抵抗R1,R2により分圧され、抵抗R2の両端電圧が制御回路140に入力されるようになっている。抵抗R2の両端電圧が入力された制御回路140は、電圧検出回路121の出力(抵抗R2の両端電圧)に基づいて、平滑コンデンサC1の両端電圧が一定化されるようにスイッチング素子Q3をオンオフする。
The
以下、インバータ回路130について説明する。
Hereinafter, the
ハーフブリッジ型のインバータ回路130では、スイッチング素子Q1,Q2(例えばMOSFET)と検出回路131との直列回路が、昇圧チョッパ回路120の出力端である平滑コンデンサC1の両端間に接続されている。スイッチング素子Q2の両端間には、限流素子であるバラストチョークL1と、放電灯FLと、直流カット用コンデンサC3との直列回路が接続されている。放電灯FLの両端間には、始動用コンデンサC2が接続されている。スイッチング素子Q1,Q2は、制御回路140に接続されており、この制御回路140により、数十kHzの高い周波数で、交互にオンオフされる。
In the half-bridge
制御回路140がスイッチング素子Q1をオンにしたときには、平滑コンデンサC1→スイッチング素子Q1→バラストチョークL1→放電灯FL及び始動用コンデンサC2→直流カット用コンデンサC3→平滑コンデンサC1を通る経路で電流が流れる。一方、制御回路140がスイッチング素子Q2をオンにしたときには、直流カット用コンデンサC3を電源として、直流カット用コンデンサC3→放電灯FL及び始動用コンデンサC2→バラストチョークL1→スイッチング素子Q2→直流カット用コンデンサC3を通る経路で電流が流れる。両経路で交互に電流が流れることにより、インバータ回路130から、放電灯FLに高周波電力が供給される。
When the
以下、制御回路140について説明する。
Hereinafter, the
制御回路140には、調光器200からの調光信号が入力される。制御回路140は、この調光信号に基づいて、放電灯FLの光出力が調節できるようにスイッチング素子Q1,Q2の動作周波数を変化させる。また、制御回路140は、検出回路131から出力される電圧を入力し、この電圧が予め設定された保護電圧よりも高いとき、インバータ回路130の発振を停止させる。
A dimming signal from the dimmer 200 is input to the
以下、インバータ回路130の検出回路131について説明する。
Hereinafter, the
本実施の形態に係る検出回路131について説明する前に、比較例1に係る検出回路131a、比較例2に係る検出回路131bについて説明する。比較例1,2に係る検出回路131a,131bは、本実施の形態に係る検出回路131の代わりに、図2に示した放電灯点灯装置101に組み込むことができる。
Before describing the
図3は、比較例1に係る検出回路131aの構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of the
図3において、検出回路131aは、スイッチング素子Q2のソース端子に接続されるA端子と、整流器DBの低電位側(グランド)に接続されるB端子と、制御回路140に接続され、生成した電圧を制御回路140に出力するD端子とを備える。比較例1において、図2に示したC端子は不要である。
In FIG. 3, the
検出回路131aは、一端がA端子に接続され、他端がB端子に接続される抵抗R3と、この抵抗R3に並列に接続される抵抗R4,R5と、抵抗R5に並列に接続されるコンデンサC4とを備える。
The
検出回路131aは、スイッチング素子Q2に流れる電流に相当する電圧(抵抗R3に電流が流れて発生する電圧)を抵抗R4,R5により分圧し、分圧した電圧を制御回路140に出力する。抵抗R5に並列に接続されているコンデンサC4は、ノイズ除去用のコンデンサである。
The
制御回路140は、抵抗R4,R5で分圧された電圧が保護電圧を超えているか判定する。比較例1では、放電灯FLの全光点灯時に抵抗R4,R5で分圧された電圧が保護電圧を超えないように、抵抗R3,R4,R5を選定すると、調光器200からの調光信号によってインバータ回路130の出力が変化しても保護電圧は変わらず、放電灯FLが調光されたときに抵抗R4,R5で分圧された電圧(検出回路131aのD端子から出力された検出電圧)の正側の電圧が保護電圧Vth1を超えてしまう(後述する図6のNo.1参照)ため、制御回路140が保護動作をする。また、放電灯FLの調光時に抵抗R4,R5で分圧された電圧が保護電圧を超えないように、抵抗R3,R4,R5を選定すると、放電灯FLが全光点灯したときに、抵抗R4、R5で分圧された電圧が保護電圧Vth2を超えてしまう(後述する図6のNo.2参照)ため、同じく制御回路140が保護動作をする。
The
このように、比較例1には、保護動作の要否の誤判定が起こる、という課題がある。 As described above, Comparative Example 1 has a problem that an erroneous determination of whether or not a protective operation is necessary occurs.
図4は、比較例2に係る検出回路131bの構成を示す回路図である。なお、図4に示した回路構成は、特許文献1の図3に示された回路構成と同様である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of the
図4において、検出回路131bは、比較例1に係る検出回路131aと同様のA端子、B端子、D端子に加えて、制御回路140に接続され、制御回路140からの調光指令値電圧が入力されるC端子を備える。比較例2では、比較例1や本実施の形態と異なり、制御回路140が、調光信号に応じた調光指令値電圧を検出回路131bに出力する。
4, the
検出回路131bは、比較例1に係る検出回路131aと同様の抵抗R3,R4,R5及びコンデンサC4に加えて、一端が抵抗R4,R5の接続点に接続される抵抗R6と、抵抗R6の他端にコレクタ端子が接続されるトランジスタQ4と、このトランジスタQ4のベース端子及びエミッタ端子間に接続される抵抗R7と、一端がトランジスタQ4のベース端子に接続され、他端がC端子に接続される抵抗R8と、一端がC端子に接続され、他端がB端子に接続されるコンデンサC5とを備える。
In addition to the resistors R3, R4, and R5 and the capacitor C4 similar to those of the
コンデンサC5は、制御回路140から出力される調光指令値電圧(C端子)のノイズ成分を除去するためのコンデンサである。抵抗R7,R8は、調光指令値電圧を分圧する抵抗である。
The capacitor C5 is a capacitor for removing a noise component of the dimming command value voltage (C terminal) output from the
比較例1に係る検出回路131aと同様に、抵抗R3は、インバータ回路130のスイッチング素子Q2のソース端子(A端子)とグランド(B端子)との間に接続され、インバータ回路130の電流を電圧に変換する。インバータ回路130の電圧を分圧する抵抗R4,R5の直列回路は、抵抗R3と並列に接続されている。抵抗R5の両端には、ノイズ除去用のコンデンサC4が接続されている。
Similar to the
調光指令値電圧に応じて検出電圧の出力特性を変化させるスイッチとして用いられるトランジスタQ4のベース端子は、抵抗R7,R8間に接続されている。トランジスタQ4のエミッタ端子は、グランドに接続されている。トランジスタQ4のコレクタ端子は、抵抗R6の一端と接続される。抵抗R6の他端は、抵抗R4,R5とノイズ除去用のコンデンサC4との接続点に接続されている。 The base terminal of the transistor Q4 used as a switch for changing the output characteristic of the detection voltage according to the dimming command value voltage is connected between the resistors R7 and R8. The emitter terminal of the transistor Q4 is connected to the ground. The collector terminal of transistor Q4 is connected to one end of resistor R6. The other end of the resistor R6 is connected to a connection point between the resistors R4 and R5 and the noise removing capacitor C4.
抵抗R3に加わる電圧の最大値は、放電灯FLの全光点灯時よりも調光時の方が高くなる。これは、放電灯FLが負性抵抗特性をもつことに起因する。調光時(例えば25%調光時)は、全光点灯時よりもランプ電流は小さく、ランプ電圧は高くなる。放電灯FLの放電を維持させるための電圧を得るために、調光時は全光点灯時よりも放電灯FLと並列に接続されている始動用コンデンサC2に大きな無効電流が流れる。このため、抵抗R3に流れる電流が大きくなり、抵抗R3に発生する電圧の最大値が大きくなる。 The maximum value of the voltage applied to the resistor R3 is higher during dimming than when the discharge lamp FL is fully lit. This is due to the fact that the discharge lamp FL has negative resistance characteristics. At the time of dimming (for example, at 25% dimming), the lamp current is smaller and the lamp voltage is higher than when all the lights are on. In order to obtain a voltage for maintaining the discharge of the discharge lamp FL, a larger reactive current flows through the starting capacitor C2 connected in parallel with the discharge lamp FL during dimming than during all-light lighting. For this reason, the current flowing through the resistor R3 increases, and the maximum value of the voltage generated at the resistor R3 increases.
以下の説明では、例として、全光点灯(100%点灯)と25%調光という2段階の調光を想定する。 In the following description, as an example, two-stage dimming of all-light lighting (100% lighting) and 25% dimming is assumed.
調光器200から全光点灯を指令する調光信号(100%調光度の信号)が出力された場合、制御回路140は、Lレベルの調光指令値電圧を生成し、検出回路131bのC端子に出力する。検出回路131bでは、このLレベルの調光指令値電圧が入力されると、トランジスタQ4がオフとなり、抵抗R4,R5の分圧比によって、D端子から出力される電圧が決定される。
When a dimming signal (100% dimming degree signal) commanding all-light lighting is output from the dimmer 200, the
一方、調光器200から25%調光を指令する調光信号(25%調光度の信号)が出力された場合、制御回路140は、Hレベルの調光指令値電圧(変化指令信号)を生成し、検出回路131bのC端子に出力する。このように、比較例2では、制御回路140が、調光器200から特定の調光信号(25%調光度の信号)を受信した場合にのみ、変化指令信号を出力する。この変化指令信号がC端子から入力された検出回路131bでは、トランジスタQ4がオンとなり、抵抗R5,R6が並列接続となる。したがって、抵抗R4と抵抗R5,R6の並列接続抵抗との分圧比によって、D端子から出力される電圧が決定される。抵抗R6の抵抗値は、25%調光時にD端子から出力される検出電圧が全光点灯時にD端子から出力される検出電圧と略同じになるように選定される。
On the other hand, when a dimming signal (25% dimming degree signal) for instructing 25% dimming is output from the dimmer 200, the
制御回路140は、検出回路131bから出力された検出電圧の正側の電圧が予め設定されている保護電圧Vth1より高い場合に、放電灯FLが寿命末期であると判断する。また、制御回路140は、検出回路131bから出力された検出電圧の負側の電圧が予め設定されている保護電圧Vth2より低い場合に、スローリークにより放電灯FLに空気が侵入する不具合等が発生したと判断する。いずれの場合も、制御回路140は、インバータ回路130のスイッチング素子Q1,Q2のスイッチングを停止する。これ以降、制御回路140は、交流電源Vacが遮断されるまで、あるいは、放電灯FLが交換されるまで、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチングを停止し続ける。
The
このように、比較例2では、制御回路140が、外部(調光器200)からの調光信号に応じた調光指令値電圧を検出回路131bに出力し、全光点灯時と調光時で、検出回路131bから出力される検出電圧を略同じにすることができる。これにより、「ランプを減光させた状態」を「寿命末期の状態」と誤判定することや、「ランプを全光点灯させた状態」を「スローリークによりランプに空気が侵入する不具合等の発生した状態」と誤判定することを防止できる。しかし、比較例2には、検出回路131bに調光指令値電圧受信回路が必要である等、回路構成が複雑で、回路損失が大きくなる、という課題がある。
As described above, in Comparative Example 2, the
図5は、本実施の形態に係る検出回路131の構成例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the
図5において、検出回路131は、比較例1に係る検出回路131aと同様に、スイッチング素子Q2のソース端子に接続されるA端子と、整流器DBの低電位側(グランド)に接続されるB端子と、制御回路140に接続され、生成した電圧を制御回路140に出力するD端子とを備える。本実施の形態においても、図2に示したC端子は不要である。
In FIG. 5, the
検出回路131は、一端がA端子に接続され、他端がB端子に接続される抵抗R3と、この抵抗R3に並列に接続される抵抗R4,R5と、アノード端子が抵抗R4,R5の接続点に接続され、カソード端子がD端子に接続されるダイオードD2aと、アノード端子がD端子に接続され、カソード端子が抵抗R3,R4の接続点に接続されるダイオードD2bとを備える。
The
検出回路131は、抵抗R3に電流が流れて発生する電圧の正側の電圧を抵抗R4,R5により分圧し、分圧した電圧を制御回路140に出力する。一方、検出回路131は、抵抗R3に電流が流れて発生する電圧の負側の電圧は分圧せずに制御回路140に出力する。このように、本実施の形態において、検出回路131は、検出電圧の負側の電圧を分圧せず、検出電圧の正側の電圧のみを分圧する。
The
D端子から出力される検出電圧の負側の電圧は、放電灯FLの全光点灯時の方が調光時よりも高い。これは、全光点灯時の方が抵抗R3に発生する電圧の振幅が小さいためである。一方、D端子から出力される検出電圧の正側の電圧は、放電灯FLの調光時の方が全光点灯時よりも高い。これは、調光時の方が抵抗R3に発生する電圧の振幅が大きいためである。よって、抵抗R3,R4,R5の抵抗値は、全光点灯時にD端子から出力される電圧の負側の電圧が保護電圧Vth2より高くならず、かつ、25%(所定の調光率の例)調光時にD端子から出力される電圧の正側の電圧が保護電圧Vth1より高くならないように選定される。例えば、抵抗R3の抵抗値を、全光点灯時にD端子から出力される電圧の負側の電圧が保護電圧Vth2より高くならないように選定してから、抵抗R4,R5の抵抗値を、25%調光時にD端子から出力される電圧の正側の電圧が保護電圧Vth1より高くならないように選定する、といった方法をとることができる。 The negative voltage of the detection voltage output from the D terminal is higher when the discharge lamp FL is fully lit than when dimming. This is because the amplitude of the voltage generated in the resistor R3 is smaller when all the lights are on. On the other hand, the positive voltage of the detection voltage output from the D terminal is higher when the discharge lamp FL is dimmed than when all light is lit. This is because the amplitude of the voltage generated in the resistor R3 is larger during dimming. Therefore, the resistance values of the resistors R3, R4, and R5 are 25% (an example of a predetermined dimming rate) when the negative voltage of the voltage output from the D terminal is not higher than the protection voltage Vth2 when all the lights are turned on. ) The voltage on the positive side of the voltage output from the D terminal during dimming is selected so as not to be higher than the protection voltage Vth1. For example, after selecting the resistance value of the resistor R3 so that the negative voltage output from the D terminal is not higher than the protective voltage Vth2 when all the lights are turned on, the resistance values of the resistors R4 and R5 are set to 25%. A method can be employed in which the voltage on the positive side of the voltage output from the D terminal during dimming is selected so as not to be higher than the protection voltage Vth1.
制御回路140は、検出回路131から出力された検出電圧の正側の電圧が予め設定されている保護電圧Vth1より高い場合に、放電灯FLが寿命末期であると判断する。また、制御回路140は、検出回路131から出力された検出電圧の負側の電圧が予め設定されている保護電圧Vth2より高い場合に、スローリークにより放電灯FLに空気が侵入する不具合等が発生したと判断する。いずれの場合も、制御回路140は、インバータ回路130のスイッチング素子Q1,Q2のスイッチングを停止する。これ以降、制御回路140は、交流電源Vacが遮断されるまで、あるいは、放電灯FLが交換されるまで、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチングを停止し続ける。
The
図6は、比較例1に係る検出回路131a、比較例2に係る検出回路131b、本実施の形態に係る検出回路131のD端子の電圧波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating voltage waveforms at the D terminal of the
以下、図6を用いて、検出回路131a,131b,131のD端子から出力される検出電圧の全光点灯(100%点灯)時と25%調光時における違いを説明する。
Hereinafter, the difference between the detection voltage output from the D terminals of the
No.1は、放電灯FLの全光点灯時に制御回路140が保護動作をしないように、抵抗R3,R4,R5を選定した場合における、比較例1に係る検出回路131aのD端子の電圧波形である。No.1では、放電灯FLを全光点灯させた状態でのみ、「寿命末期の状態」や「スローリークによりランプに空気が侵入する不具合等の発生した状態」の誤判定を防止することができる。放電灯FLを25%調光したときは、放電灯FLが正常であっても、D端子から出力される検出電圧の正側の電圧が「寿命末期の状態」を示す保護電圧Vth1より高くなってしまう。
No.
No.2は、放電灯FLの25%調光時に制御回路140が保護動作をしないように、抵抗R3,R4,R5を選定した場合における、比較例1に係る検出回路131aのD端子の電圧波形である。No.2では、放電灯FLを25%調光した状態でのみ、「寿命末期の状態」や「スローリークによりランプに空気が侵入する不具合等の発生した状態」の誤判定を防止することができる。放電灯FLを全光点灯させたときは、放電灯FLが正常であっても、D端子から出力される検出電圧の負側の電圧が「スローリークによりランプに空気が侵入する不具合等の発生した状態」を示す保護電圧Vth2より高くなってしまう。
No. 2 is a voltage waveform of the D terminal of the
No.3は、比較例2に係る検出回路131bのD端子の電圧波形である。No.3では、放電灯FLを全光点灯させた状態と25%調光した状態との両方におけるD端子から出力される検出電圧が略同じになっている。しかし、前述したように、調光信号に応じて検出電圧の出力特性を変化させるための回路構成が必要となるため、回路構成が複雑になり、回路損失が大きくなる、という課題がある。
No. 3 is a voltage waveform of the D terminal of the
No.4は、本実施の形態に係る検出回路131のD端子の電圧波形である。No.4では、D端子から出力される検出電圧の正側の電圧がNo.2と略同じになり、D端子から出力される検出電圧の負側の電圧がNo.1と略同じになるように、抵抗R3,R4,R5を選定している。よって、放電灯FLを全光点灯させた状態と放電灯FLを25%調光した状態との両方で、「寿命末期の状態」や「スローリークによりランプに空気が侵入する不具合等の発生した状態」の誤判定を防止することができる。また、No.3のような調光信号に応じて検出電圧の出力特性を変化させるための回路構成が不要となるため、回路構成が簡単になり、回路損失を小さくすることができる。
No. 4 is a voltage waveform of the D terminal of the
以上のように、本実施の形態によれば、点灯中の放電灯FLの電圧に対応する検出電圧の正側の電圧と負側の電圧とを、異なる比率で分圧して出力することで、調光器200からの調光信号に応じて検出電圧の出力特性を変化させなくとも、「ランプを減光させた状態」を「寿命末期の状態」と誤判定することや、「ランプを全光点灯させた状態」を「スローリークによりランプに空気が侵入する不具合等の発生した状態」と誤判定することを防止できる。また、調光器200からの調光信号に応じて検出電圧の出力特性を変化させる技術よりも、回路構成が簡単になり、回路損失を小さくすることができる。 As described above, according to the present embodiment, the voltage on the positive side and the voltage on the negative side of the detection voltage corresponding to the voltage of the discharge lamp FL being lit are divided and output at different ratios. Even if the output characteristics of the detection voltage are not changed in accordance with the dimming signal from the dimmer 200, “the state in which the lamp is dimmed” is erroneously determined as the “end-of-life state”, It can be prevented that the “lighted state” is erroneously determined as “a state in which a problem such as air entering the lamp due to a slow leak has occurred”. In addition, the circuit configuration can be simplified and the circuit loss can be reduced as compared with the technique of changing the output characteristics of the detection voltage in accordance with the dimming signal from the dimmer 200.
以上、全光点灯(100%点灯)と25%調光の2段階の調光を想定して本実施の形態を説明したが、これは例である。例えば、全光点灯(100%点灯)、80%調光、60%調光、40%調光、20%調光という5段階の調光を想定したとき、図5に示した抵抗R3,R4,R5の抵抗値を、全光点灯時に検出電圧の負側の電圧が保護電圧Vth2より高くならず、かつ、20%(所定の調光率の例)調光時に検出電圧の正側の電圧が保護電圧Vth1より高くならないように選定してもよい。このように、N段階の調光を想定したとき、図5に示した抵抗R3,R4,R5の抵抗値を、全光点灯時に検出電圧の負側の電圧が保護電圧Vth2より高くならず、かつ、最低調光率(所定の調光率の例)での調光時に検出電圧の正側の電圧が保護電圧Vth1より高くならないように選定すればよい。 As described above, the present embodiment has been described assuming two steps of dimming of all light (100% lighting) and 25% dimming, but this is an example. For example, when assuming five levels of dimming such as all-light lighting (100% lighting), 80% dimming, 60% dimming, 40% dimming, and 20% dimming, the resistors R3 and R4 shown in FIG. , R5, the negative voltage of the detection voltage is not higher than the protection voltage Vth2 when all the lights are on, and the positive voltage of the detection voltage is 20% (an example of a predetermined dimming rate). May be selected so as not to be higher than the protection voltage Vth1. In this way, when assuming N-stage dimming, the resistance values of the resistors R3, R4, and R5 shown in FIG. 5 are set so that the negative voltage of the detection voltage is not higher than the protection voltage Vth2 when all the lights are turned on. In addition, the voltage on the positive side of the detection voltage may be selected so as not to be higher than the protection voltage Vth1 at the time of dimming at the minimum dimming rate (an example of a predetermined dimming rate).
また、調光信号を使用しない、電気特性の異なる複数の放電灯に使用する非調光タイプの放電灯点灯装置にも、本実施の形態を適用することが可能である。 Further, the present embodiment can also be applied to a non-dimming type discharge lamp lighting device that is used for a plurality of discharge lamps having different electrical characteristics that do not use a dimming signal.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various change is possible as needed.
100 照明システム、101 放電灯点灯装置、101a,101b,101n 照明装置、110 ノイズフィルタ、120 昇圧チョッパ回路、121 電圧検出回路、130 インバータ回路、131,131a,131b 検出回路、140 制御回路、200 調光器、C1 平滑コンデンサ、C2 始動用コンデンサ、C3 直流カット用コンデンサ、C4,C5,CN コンデンサ、D1,D2a,D2b ダイオード、DB
整流器、FL 放電灯、L1 バラストチョーク、L2 インダクタ、L3 コモンモードチョーク、Q1,Q2,Q3 スイッチング素子、Q4 トランジスタ、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 抵抗、Vac 交流電源。
100 lighting system, 101 discharge lamp lighting device, 101a, 101b, 101n lighting device, 110 noise filter, 120 boost chopper circuit, 121 voltage detection circuit, 130 inverter circuit, 131, 131a, 131b detection circuit, 140 control circuit, 200 tone Optical device, C1 smoothing capacitor, C2 starting capacitor, C3 DC cut capacitor, C4, C5, CN capacitor, D1, D2a, D2b diode, DB
Rectifier, FL discharge lamp, L1 ballast choke, L2 inductor, L3 common mode choke, Q1, Q2, Q3 switching element, Q4 transistor, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 resistor, Vac AC power supply.
Claims (6)
前記放電灯のランプ電圧に対応する電圧を検出し、検出電圧として出力する検出回路であって、当該検出電圧を、正側の電圧と負側の電圧とで異なる比率で分圧して出力する検出回路と、
前記検出回路から出力された検出電圧の正側の電圧及び負側の電圧を、予め定められた正側の保護電圧及び負側の保護電圧と比較し、比較結果に応じて前記インバータ回路の発振動作を制御する制御回路と
を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。 In the discharge lamp lighting device that generates high frequency power by the oscillation operation of the inverter circuit, supplies the generated high frequency power to the discharge lamp and lights the discharge lamp,
A detection circuit for detecting a voltage corresponding to a lamp voltage of the discharge lamp and outputting the detected voltage as a detection voltage, wherein the detection voltage is divided and output at a different ratio between a positive voltage and a negative voltage. Circuit,
The positive voltage and the negative voltage of the detection voltage output from the detection circuit are compared with a predetermined positive protection voltage and a negative protection voltage, and the inverter circuit oscillates according to the comparison result. A discharge lamp lighting device comprising: a control circuit for controlling operation.
前記放電灯点灯装置から供給される高周波電力により点灯する放電灯と
を備えることを特徴とする照明装置。 A discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 5;
An illumination device comprising: a discharge lamp that is lit by high-frequency power supplied from the discharge lamp lighting device.
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CN109392216A (en) * | 2018-03-22 | 2019-02-26 | 陕西亚成微电子股份有限公司 | A kind of leakage current method for self regulating and LED thyristor regulating optical circuit |
CN109392216B (en) * | 2018-03-22 | 2024-03-08 | 陕西亚成微电子股份有限公司 | Method for self-adjusting discharge current and LED silicon controlled rectifier dimming circuit |
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