JP4244077B2

JP4244077B2 - High pressure discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP4244077B2
Application number: JP11394198A
Authority: JP
Inventors: 潤熊谷; 裕康江里口; 浩史野呂; 直樹小松
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: JPH11307282A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水銀ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等の高圧放電灯を始動・点灯させる高圧放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来の高圧放電灯点灯装置の基本的な回路構成を示している。この装置は、昇圧チョッパで構成された直流電源回路１と、降圧チョッパ回路２と、極性反転回路３と、高圧パルス電圧発生回路Ｉｇと、降圧チョッパ回路２のスイッチング素子Ｑ２の駆動制御を行うための制御回路５とから成る。この制御回路５の詳細を図１３に示す。
【０００３】
図１２の直流電源回路１は全波整流器ＤＢで商用交流電源ＡＣを全波整流して得られる脈流電圧をインダクタンス素子Ｌ１、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子Ｑ１により構成される所謂昇圧チョッパ回路により直流電圧に変換するようになっている。降圧チョッパ回路２は数１０ｋＨｚでオン・オフするＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタンス素子Ｌ２で構成され、その出力電流ＩＬ２は図１４の（ａ）に示すような三角波状である。そのインダクタンス素子Ｌ２の２次巻線に発生する電圧は直列接続されている抵抗Ｒ４を介して出力電流ＩＬ２の検出出力として制御回路５へ送られ、制御回路５を通じ降圧チョッパ回路２のスイッチング素子Ｑ２をゼロクロススイッチング駆動制御するためのフィードバック信号となる（図１４（ｂ））。また、コンデンサＣ２は、降圧チョッパ回路２の出力電流から高周波成分を除去するものである。極性反転回路３は前段の降圧チョッパ回路２からの直流出力を、ＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６で構成されるフルブリッジ回路により、低周波の矩形波交流電圧に変換し、数１００Ｈｚの低周波の矩形波交流電流を高圧放電灯ＬＡに供給する。高圧パルス電圧発生回路Ｉｇは、始動時に高圧放電灯ＬＡを絶縁破壊させるための高圧パルス電圧を発生させ、高圧放電灯ＬＡの点灯後は動作を停止する。
【０００４】
図１３に示す制御回路５は、降圧チョッパ回路２のインダクタンス素子Ｌ２の２次巻線電圧を検出するゼロ電流検出回路５１と、ゼロ電流検出回路５１の出力を受けてゼロ電流となったときに発生するトリガパルス（図１４（ｃ））により、スイッチング素子Ｑ２を駆動させるための所定の信号を発生させるＰＷＭ回路５２と、ＰＷＭ回路５２の出力信号（図１４（ｄ））によりスイッチング素子Ｑ２を駆動するドライバ回路５３から構成される。
【０００５】
ここで、上記回路説明を踏まえて電源投入からランプの安定点灯までの動作を説明する。商用交流電源ＡＣが投入されると、直流電源回路１、降圧チョッパ回路２、極性反転回路３と制御回路５が動作を開始する。これに伴い、図１２の端子ＬＡ１−ＬＡ２間に、図１５の（１）の期間のように、降圧チョッパ回路２の出力電圧（＝Ｖｄｃ）を極性反転回路３により極性反転させた矩形波交流電圧に、高圧パルス発生回路Ｉｇより発生される高圧パルス電圧が重畳された電圧Ｖｏ２が発生する。次に、図１５の（１）の期間の高圧パルス電圧により高圧放電灯ＬＡが絶縁破壊されてから安定点灯状態に入るまでの期間が図１５の（２）の期間である。絶縁破壊直後、高圧放電灯ＬＡはほぼ短絡状態となり、端子ＬＡ１−ＬＡ２間には高圧放電灯短絡電流Ｉｏ２が流れる。その後、高圧放電灯ＬＡが徐々に安定点灯に移行するが、その過程でランプ電流Ｉｏ２は短絡電流値と比べて少なくなり、ランプ電圧は上がる。高圧放電灯が安定点灯状態になると、端子ＬＡ１−ＬＡ２間には、高圧放電灯ＬＡの定格電圧Ｖｌａ・定格電流Ｉｌａが発生する。このときの波形が図１５の（３）の期間である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
白熱灯や蛍光灯といった高圧放電灯以外のＥ２６口金を持つランプをＥ２６べース型ランプソケットを有する高圧放電灯点灯装置に誤挿入する可能性があった。白熱灯や蛍光灯を高圧放電灯点灯装置へ誤挿入した場合、正当な点灯装置とランプの組合せでないため正常点灯できなく、所望の光出力を得るのが困難であった。また、高圧放電灯点灯装置において、白熱灯や蛍光灯の誤挿入時に出力電流が増大し、部品温度上昇が大きくなり、これに連れて部品の寿命が短縮される問題があった。
【０００７】
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高圧放電灯以外の白熱灯を誤挿入した場合の対策を考慮した高圧放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００８】
【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、口金の形状が白熱灯の口金と同一形状である高圧放電灯ＬＡと、点灯用のエネルギーを供給する電源１と、前記電源１に接続された少なくとも限流要素（Ｌ２）と高圧パルス発生回路Ｉｇを含み、高圧放電灯ＬＡを始動させ、安定に点灯維持する点灯回路と、前記点灯回路の出力に接続され、前記口金に適合する形状のランプソケット（端子ＬＡ１−ＬＡ２）とを有して成る高圧放電灯点灯装置において、前記ランプソケットに前記高圧放電灯ＬＡと同一形状の口金を持つ白熱灯が挿入されている誤挿入時に、誤挿入を検出する手段Ｄｅｔを有し、誤挿入検出時には、前記点灯回路が前記ランプソケットに高圧放電灯ＬＡが挿入されている場合よりも大きい電力を供給し、ランプが白熱灯であった場合にランプへ供給する電流を多くして、フィラメントを断線させる制御を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（前提となる構成１）
図１は本発明の前提となる構成１の回路図である。本回路では、従来の高圧放電灯点灯装置（図１２）に、白熱灯か蛍光灯が誤挿入されていた場合にそれを検知して、回路動作を停止させる機能を持つランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔを追加したものである。
【００１０】
以下、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔの動作を詳しく説明する。ランプＬＡが高圧放電灯である場合、絶縁破壊前のランプ両端のインピーダンスは、非常に大きく、ほぼ無限大である。しかし、白熱灯や点灯回路内蔵型蛍光灯のランプ両端のインピーダンスは高圧放電灯の絶縁破壊前のランプ両端のインピーダンスに比較して非常に小さい。この特性を利用して、パルス印加前の２次電圧が発生している期間の出力端子ＬＡ１−ＬＡ２間の電圧を検出し、ランプが高圧放電灯であるのか、または白熱灯か点灯回路内蔵型蛍光灯であるのかが判断できる。
【００１１】
ここで、端子ＬＡ１−ＬＡ２間の電圧によるランプ誤挿入検知方法を説明する。高圧パルス電圧が発生しない無負荷時動作をする図２（１）の期間を設ける。この期間において、負荷が高圧放電灯の場合、絶縁破壊が起こっていないので、端子ＬＡ１−ＬＡ２間のインピーダンスは非常に大きく、ほぼ無限大であるため、端子ＬＡ１−ＬＡ２間の電圧（ＶＤｅｔ）を検出すると、図２のＶｏｋで示す２次電圧と同じ電圧の矩形波が検出される。しかし、負荷が白熱灯や蛍光灯の場合、インピーダンスが端子ＬＡ１−ＬＡ２間につながり、前記Ｖｏｋの振幅の矩形波２次電圧よりも低い電圧値の矩形波Ｖｓｔが検出される。そこで、ＶｏｋとＶｓｔを判別するスレッシュホールド電圧Ｖｔｈを設定しておき、このスレッシュホールド電圧Ｖｔｈよりも低い電圧すべてをＶｓｔと判断する。
【００１２】
ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔにて、スレッシュホールド電圧Ｖｔｈよりも低い電圧Ｖｓｔが検出された場合、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔから制御回路５へ停止信号を送信して、スイッチング素子Ｑ２への制御信号の出力を停止させる。スレッシュホールド電圧Ｖｔｈよりも高い電圧Ｖｏｋを検出したときには、以後、従来の高圧放電灯点灯装置の動作をする。
【００１３】
（前提となる構成２）
図３に本発明の前提となる構成２の回路図を示す。本回路の基本動作は前提となる構成１と同じであるが、前提となる構成１のランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔの検出箇所を変更し、端子ＬＡ１−ＬＡ２間に流れる電流の検出に換えたものである。
ここで本構成例のランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔの検知方法を説明する。電源投入時に、高圧パルス電圧が発生しない無負荷時動作をする図２（１）の期間を設ける。この期間において、負荷が高圧放電灯で絶縁破壊が起こっていない場合、端子ＬＡ１−ＬＡ２間のインピーダンスは非常に大きく、ほぼ無限大であるため電流は流れないが、負荷が白熱灯や蛍光灯の場合、インピーダンスが端子ＬＡ１−ＬＡ２間に接続されていることになるので、このインピーダンスを介して電流が流れる。これにより、電流を検知した場合、白熱灯あるいは点灯回路内蔵型蛍光灯が誤挿入されていることが分かる。そこで、本構成例では、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔにて電流が検出された場合、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔから制御回路５へ停止信号を送信して、スイッチング素子Ｑ２への制御信号の出力を停止させる。ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔにて電流を検出しなかった場合、以後、従来の高圧放電灯点灯装置の動作をする。
【００１４】
（前提となる構成３）
図４に本発明の前提となる構成３の回路図を示す。本回路の基本動作は前提となる構成１と同じであるが、ランプ誤挿入検知回路が前提となる構成１の電圧検出方法による検知回路Ｄｅｔ１と、前提となる構成２の電流検出方法による検知回路Ｄｅｔ２の両方の検出方法を併用した電力検出方法によりランプ誤挿入を検知することを特徴とするものである。
【００１５】
ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔ１では、前提となる構成１の電圧による検知を行い、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔ２では前提となる構成２の電流による検知を行っている。このように、２つの検出方法を併用することにより、前提となる構成１、２よりも微細な電圧・電流の変化も検知でき、より正確なランプ誤挿入検出回路を構成できる。
【００１６】
（前提となる構成４）
本構成例の回路は、前提となる構成１と同じ図１である。本回路の基本動作は前提となる構成１〜３と同じであるが、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔの検知期間である図２（１）の期間を設けず、検出も高圧パルス電圧発生回路Ｉｇの動作停止後の図１５（２）の期間において行うものである。
【００１７】
以下に、本構成例によるランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔの動作を詳しく説明する。ランプが高圧放電灯である場合、絶縁破壊後の端子ＬＡ１−ＬＡ２間のインピーダンスは、ほぼ０から徐々に増していく。しかし、ランプが白熱灯や点灯回路内蔵型蛍光灯の場合、端子ＬＡ１−ＬＡ２間のインピーダンスは常にほぼ一定に保たれる。前提となる構成１〜３における端子ＬＡ１−ＬＡ２間の電圧、電流又は電力の検出を図１５（２）の期間に２つ以上のコンパレータにより２つ以上のスレッシュホールド値を設けて何段階かに分けて行うことにより、インピーダンスの変化が検出できる。インピーダンスに変化がある場合、ランプが高圧放電灯であることが分かり、インピーダンスに変化が無い場合は白熱灯か点灯回路内蔵型蛍光灯であると判断できる。そこで、本構成例では、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔにて、端子ＬＡ１−ＬＡ２間のインピーダンスの変化が検知されなかった場合には、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔから制御回路５へ停止信号を送信して、スイッチング素子Ｑ２への制御信号の出力を停止させるものである。また、端子ＬＡ１−ＬＡ２間のインピーダンスの変化が検知されたときには、従来の高圧放電灯点灯装置の動作をする。
【００１８】
（比較例１）
図５に本発明に対する比較例１の制御方法を示す。回路図は、上述の図１、図３又は図４に対応する。本回路の基本動作は前提となる構成１〜４と同じであるが、ランプ誤挿入検出時において、ランプへ供給する電力を絞り、ランプの点灯状態が異常であることを使用者に知らせる制御を行うことを特徴とするものである。
【００１９】
以下に本構成例の制御方法について説明する。上述の前提となる構成１〜４のいずれかの手段により、ランプ誤挿入を検出した場合、制御回路５からスイッチング素子Ｑ２へ出力するドライブ信号のオン幅を破線で示した通常点灯時のドライブ信号のオン幅よりも狭くする。図５で示すように、ドライブ信号のオン幅ｔｏｎが通常点灯時でのドライブ信号より狭いと、当然、出力電流（同図（ａ））、出力電圧（同図（ｂ））のピーク値も通常点灯時よりも低くなる。そのため、端子ＬＡ１−ＬＡ２間の負荷に供給される出力も通常点灯時での出力よりも小さく絞られた出力となる。
【００２０】
（比較例２）
図６に本発明に対する比較例２の制御方法を示す。回路図は、上述の図１、図３又は図４に対応する。本回路の基本動作は前提となる構成１〜４と同じであるが、ランプ誤挿入検出時において、ランプへ供給する電力を間欠的に供給し、ランプを点滅させて、ランプの点灯状態が異常であることを使用者に知らせる制御を行うことを特徴とするものである。
【００２１】
以下に本構成例の制御方法を説明する。上述の前提となる構成１〜４のいずれかの手段により、ランプ誤挿入を検出した場合、制御回路５からスイッチング素子Ｑ２へ出力するドライブ信号を図６のように、ある一定に設定された時間ごとに間欠発振させる。これにより、ランプを点滅させて、ランプの点灯状態が異常であることを使用者に知らせることができる。
【００２２】
（実施例１）
図７に本発明の実施例１の制御方法を示す。回路図は、上述の図１、図３又は図４に対応する。本回路の基本動作は前提となる構成１〜４と同じであるが、ランプ誤挿入検出時において、ランプが白熱灯であった場合にランプへ供給する電流を多くして、フィラメントを断線させる制御を行うものである。
【００２３】
以下に本実施例の制御方法を説明する。前提となる構成１〜４のいずれかの手段により、ランプ誤挿入を検出した場合、制御回路５からスイッチング素子Ｑ２へ出力するドライブ信号のオン幅を通常点灯時のドライブ信号のオン幅よりも広くする。図７で示すように、ドライブ信号のオン幅ｔｏｎが通常点灯時よりも広いと、当然出力電流（同図（ａ））、出力電圧（同図（ｂ））のピーク値も破線で示す通常点灯時よりも高くなる。そのため、端子ＬＡ１−ＬＡ２間の負荷に供給される出力も通常時よりも大きい出力となる。これにより、ランプが白熱灯であった場合にランプへ供給する電流を多くして、フィラメントを断線させることができる。
【００２４】
（前提となる構成５）
図８に本発明の前提となる構成５の回路図を示す。本回路図は、上述の各構成と同じくランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔを付加したものであるが、５石式の高圧放電灯点灯回路と比べて、スイッチング素子が一つ減った４石のフルブリッジ式点灯回路を用いる点を特徴としている。本構成例の回路は、直流電源回路１である昇圧チョッパ部と、４石のフルブリッジ式の極性反転回路３と、高圧パルス電圧発生回路Ｉｇと、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔと、ランプ誤挿入検知時に昇圧チョッパ動作停止信号を出力する制御回路５から成る。直流電源回路１は上述の各構成と同様のものである。極性反転回路３は前段の昇圧チョッパを含めた直流電源回路１からの直流出力をＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６で構成されるフルブリッジ回路により低周波の矩形波交流電流に変換して高圧放電灯ＬＡに供給する矩形波インバータを構成する。下側のスイッチング素子Ｑ５とＱ６は、交互に数１００Ｈｚの低周波でオン・オフする。上側のスイッチング素子Ｑ３は下側のスイッチング素子Ｑ６がオンしている期間に、上側のスイッチング素子Ｑ４は下側のスイッチング素子Ｑ５がオンしている期間に、それぞれ数１０ｋＨｚの高周波でオン・オフする。高圧パルス電圧発生回路Ｉｇは、高圧放電灯を絶縁破壊させるための高圧パルス電圧を発生させ、高圧放電灯の始動後は動作を停止する。
【００２５】
図８に示す制御回路５は、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔが前提となる構成１と同じく電圧による検出をして、ランプが白熱灯か点灯回路内蔵型蛍光灯である場合に、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔからの停止信号を受けて昇圧チョッパ回路のスイッチング素子Ｑ１の動作を停止させる。ランプが高圧放電灯である場合には、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔからの停止信号が来ないので、通常の昇圧チョッパ動作を行わせる。
【００２６】
（前提となる構成６）
図９に本発明の前提となる構成６の回路図を示す。本構成例も上述の各構成と同じくランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔを付加したものであるが、４石式の高圧放電灯点灯回路と比べて、スイッチング素子がさらに二つ減った２石のハーフブリッジ式点灯回路を用いている点が異なる。本構成例の点灯回路は、直流電源回路１である昇圧チョッパ部と、２石のハーフブリッジ式極性反転回路３と、高圧パルス電圧発生回路Ｉｇと、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔと、ランプ誤挿入検知時に昇圧チョッパ動作停止信号を出力する制御回路５から成る。直流電源回路１は上述の各構成と同様のものである。極性反転回路３は、前段の昇圧チョッパを含めた直流電源回路１からの直流出力を入力とし、ＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子Ｑ２とＱ３で構成されるハーフブリッジ回路により低周波の矩形波電圧を出力させる。
【００２７】
以下、本構成例の動作について説明する。スイッチング素子Ｑ２がオン・オフする期間とスイッチング素子Ｑ３がオン・オフする期間は、数１００Ｈｚで切り替わる。スイッチング素子Ｑ２がオン・オフしている期間では、スイッチング素子Ｑ３はオフであり、スイッチング素子Ｑ３がオン・オフしている期間では、スイッチング素子Ｑ２はオフである。また、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３は数１０ｋＨｚの高周波でオン・オフする。以上の動作によって、高圧放電灯ＬＡに低周波の矩形波の交流電流を流すものである。高圧パルス電圧発生回路Ｉｇは、高圧放電灯を絶縁破壊させるための高圧パルス電圧を発生させ、高圧放電灯の始動後は動作を停止する。
【００２８】
図９に示す制御回路５は、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔが前提となる構成２と同じ検出をして、ランプが白熱灯か点灯回路内蔵型蛍光灯である場合にはランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔからの停止信号を受けて、昇圧チョッパ回路のスイッチング素子Ｑ１の動作を停止させる。ランプが高圧放電灯である場合にはランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔからの停止信号が来ないので、通常の昇圧チョッパ動作を行わせる。
【００２９】
（前提となる構成７）
図１０に本発明の前提となる構成７の要部回路図を示す。上述の各構成において、直流電源回路１は、交流電源と整流平滑回路と昇圧チョッパ回路を組み合わせたものであったが、図１０（ａ）のように、交流電源と整流平滑回路を組み合わせたものでも良く、また、図１０（ｂ）のように、直流電源回路は電池に置き換えても良い。
【００３０】
（前提となる構成８）
図１１に本発明の前提となる構成８の回路図を示す。本構成例では、商用交流電源ＡＣからインダクタＬ１を介して、ランプＬＡへ電力が供給される。高圧パルス電圧発生回路Ｉｇから高圧パルス電圧がランプＬＡに印加される前に、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔに電流が流れると、ランプ誤挿入検知回路Ｄｅｔがそれを検知して、絶縁破壊前には電流の流れない高圧放電灯とは異なる負荷である白熱灯か蛍光灯がＥ２６べース型ソケットへ挿入されていることを制御回路６へ伝える。制御回路６からは、スイッチング素子Ｑ１へ停止信号が伝達されて、スイッチング素子Ｑ１がオフし、負荷への電力供給を停止させる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、口金の形状が白熱灯の口金と同一形状である高圧放電灯の点灯装置において、ランプソケットに白熱灯が挿入されている誤挿入を検出する手段を有し、誤挿入検出時には、点灯回路がランプソケットに高圧放電灯が挿入されている場合よりも大きい電力を供給し、ランプが白熱灯であった場合にランプへ供給する電流を多くして、フィラメントを断線させる制御を行うようにしたので、高圧放電灯点灯装置内の部品の発熱を防止することができ、これにより点灯装置の寿命を確保することができるという効果がある。また、供給する電力を大きくすることにより、誤挿入を使用者に知らせることができ、異常使用を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる構成１の回路図である。
【図２】本発明の前提となる構成１の始動時の動作を示す動作説明図である。
【図３】本発明の前提となる構成２の回路図である。
【図４】本発明の前提となる構成３の回路図である。
【図５】本発明に対する比較例１の動作波形図である。
【図６】本発明に対する比較例２の動作波形図である。
【図７】本発明の実施例１の動作波形図である。
【図８】本発明の前提となる構成５の回路図である。
【図９】本発明の前提となる構成６の回路図である。
【図１０】本発明の前提となる構成７の要部回路図である。
【図１１】本発明の前提となる構成８の回路図である。
【図１２】従来例の回路図である。
【図１３】従来例の制御回路の回路図である。
【図１４】従来例の動作波形図である。
【図１５】従来例の始動時の動作を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１直流電源回路
２降圧チョッパ回路
３極性反転回路
５制御回路
ＬＡ高圧放電灯
Ｉｇ高圧パルス電圧発生回路
Ｄｅｔランプ誤挿入検知回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high pressure discharge lamp lighting device for starting and lighting a high pressure discharge lamp such as a mercury lamp, a high pressure sodium lamp, or a metal halide lamp.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 shows a basic circuit configuration of a conventional high pressure discharge lamp lighting device. This device performs drive control of the DC power supply circuit 1 constituted by a step-up chopper, a step-down chopper circuit 2, a polarity inversion circuit 3, a high-voltage pulse voltage generation circuit Ig, and a switching element Q2 of the step-down chopper circuit 2. Control circuit 5. Details of the control circuit 5 are shown in FIG.
[0003]
The DC power supply circuit 1 in FIG. 12 is a so-called so-called pulsating voltage obtained by full-wave rectifying the commercial AC power supply AC by a full-wave rectifier DB, which is constituted by an inductance element L1, a diode D1, a capacitor C1, and a switching element Q1 such as a MOSFET. The voltage is converted into a DC voltage by a boost chopper circuit. The step-down chopper circuit 2 includes a switching element Q2, such as a MOSFET, which is turned on / off at several tens of kHz, a diode D2, and an inductance element L2, and its output current IL2 has a triangular wave shape as shown in FIG. The voltage generated in the secondary winding of the inductance element L2 is sent to the control circuit 5 as a detection output of the output current IL2 through the resistor R4 connected in series, and the switching element Q2 of the step-down chopper circuit 2 is passed through the control circuit 5. Is a feedback signal for performing zero-cross switching drive control (FIG. 14B). The capacitor C2 removes high frequency components from the output current of the step-down chopper circuit 2. The polarity inversion circuit 3 converts the DC output from the step-down chopper circuit 2 in the previous stage into a low-frequency rectangular wave AC voltage by a full bridge circuit composed of switching elements Q3 to Q6 such as MOSFETs, and has a low frequency of several hundred Hz. A rectangular wave alternating current having a high frequency is supplied to the high pressure discharge lamp LA. The high-voltage pulse voltage generation circuit Ig generates a high-voltage pulse voltage for dielectric breakdown of the high-pressure discharge lamp LA at the start, and stops operation after the high-pressure discharge lamp LA is lit.
[0004]
The control circuit 5 shown in FIG. 13 has a zero current detection circuit 51 that detects the secondary winding voltage of the inductance element L2 of the step-down chopper circuit 2, and when the output of the zero current detection circuit 51 receives zero current. The PWM circuit 52 that generates a predetermined signal for driving the switching element Q2 by the generated trigger pulse (FIG. 14C), and the switching element Q2 by the output signal of the PWM circuit 52 (FIG. 14D). The driver circuit 53 is driven.
[0005]
Here, the operation from power-on to stable lighting of the lamp will be described based on the above circuit description. When the commercial AC power supply AC is turned on, the DC power supply circuit 1, the step-down chopper circuit 2, the polarity inversion circuit 3, and the control circuit 5 start operation. Accordingly, a rectangular wave alternating current in which the polarity of the output voltage (= Vdc) of the step-down chopper circuit 2 is inverted between the terminals LA1 and LA2 in FIG. 12 by the polarity inversion circuit 3 as in the period (1) in FIG. A voltage Vo2 is generated in which the high voltage pulse voltage generated by the high voltage pulse generation circuit Ig is superimposed on the voltage. Next, a period from when the high pressure discharge lamp LA is broken down by the high voltage pulse voltage in the period (1) in FIG. 15 until it enters a stable lighting state is a period (2) in FIG. Immediately after the dielectric breakdown, the high-pressure discharge lamp LA is almost short-circuited, and a high-pressure discharge lamp short-circuit current Io2 flows between the terminals LA1 and LA2. Thereafter, the high-pressure discharge lamp LA gradually shifts to stable lighting. In the process, the lamp current Io2 becomes smaller than the short-circuit current value, and the lamp voltage increases. When the high pressure discharge lamp is in a stable lighting state, the rated voltage Vla and the rated current Ila of the high pressure discharge lamp LA are generated between the terminals LA1 and LA2. The waveform at this time is the period (3) in FIG.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
There is a possibility that a lamp having an E26 base other than a high-pressure discharge lamp such as an incandescent lamp or a fluorescent lamp may be erroneously inserted into a high-pressure discharge lamp lighting device having an E26-based lamp socket. When an incandescent lamp or fluorescent lamp is mistakenly inserted into a high-pressure discharge lamp lighting device, it cannot be normally lit because it is not a combination of a valid lighting device and lamp, and it is difficult to obtain a desired light output. Further, in the high pressure discharge lamp lighting device, there has been a problem that the output current increases when the incandescent lamp or the fluorescent lamp is erroneously inserted, and the temperature of the component increases, and the life of the component is shortened accordingly.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp lighting device that takes into account countermeasures when an incandescent lamp other than a high-pressure discharge lamp is erroneously inserted. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to solve the above-described problem, as shown in FIG. 1, a high-pressure discharge lamp LA whose base shape is the same as that of an incandescent lamp base, and a power source 1 for supplying lighting energy A lighting circuit that includes at least a current limiting element (L2) connected to the power source 1 and a high-pressure pulse generation circuit Ig, starts the high-pressure discharge lamp LA, and maintains stable lighting, and is connected to an output of the lighting circuit In the high pressure discharge lamp lighting device having a lamp socket (terminals LA1-LA2) having a shape suitable for the base, an incandescent lamp having the same shape as the high pressure discharge lamp LA is inserted into the lamp socket. during the erroneous insertion and has means Det for detecting the erroneous insertion, at the time of error detecting, by supplying electric power larger than when the lighting circuit is high pressure discharge lamp LA is inserted into the lamp socket, Pump is by increasing the current supplied to the lamp when was incandescent lamp, is characterized in that performs control to break the filament.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
( Prerequisite configuration 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of Configuration 1 which is a premise of the present invention. In this circuit, a lamp misinsertion detection circuit Det that has a function of detecting an incandescent lamp or a fluorescent lamp in the conventional high pressure discharge lamp lighting device (FIG. 12) and stopping the circuit operation. Is added.
[0010]
Hereinafter, the operation of the erroneous lamp insertion detection circuit Det will be described in detail. When the lamp LA is a high-pressure discharge lamp, the impedance at both ends of the lamp before dielectric breakdown is very large and almost infinite. However, the impedance at both ends of the incandescent lamp and the fluorescent lamp with a built-in lighting circuit is very small compared to the impedance at both ends of the high-pressure discharge lamp before dielectric breakdown. Using this characteristic, the voltage between the output terminals LA1 and LA2 during the period when the secondary voltage before the pulse application is generated is detected, and whether the lamp is a high pressure discharge lamp, an incandescent lamp or a built-in lighting circuit type Whether it is a fluorescent lamp can be determined.
[0011]
Here, a method of detecting erroneous lamp insertion using the voltage between the terminals LA1 and LA2 will be described. A period shown in FIG. 2 (1) in which no-load operation is performed in which no high-voltage pulse voltage is generated is provided. In this period, when the load is a high-pressure discharge lamp, since the dielectric breakdown has not occurred, the impedance between the terminals LA1 and LA2 is very large and almost infinite, so the voltage (VDet) between the terminals LA1 and LA2 is When detected, a rectangular wave having the same voltage as the secondary voltage indicated by Vok in FIG. 2 is detected. However, when the load is an incandescent lamp or a fluorescent lamp, the impedance is connected between the terminals LA1 and LA2, and the rectangular wave Vst having a voltage value lower than the rectangular wave secondary voltage having the amplitude of Vok is detected. Therefore, a threshold voltage Vth for determining Vok and Vst is set, and all voltages lower than the threshold voltage Vth are determined as Vst.
[0012]
When a voltage Vst lower than the threshold voltage Vth is detected in the erroneous lamp insertion detection circuit Det, a stop signal is transmitted from the incorrect lamp insertion detection circuit Det to the control circuit 5, and a control signal to the switching element Q2 is transmitted. Stop output. When a voltage Vok higher than the threshold voltage Vth is detected, the conventional high pressure discharge lamp lighting device is operated thereafter.
[0013]
( Assumption 2)
FIG. 3 shows a circuit diagram of Configuration 2 which is a premise of the present invention. Those basic operation of this circuit is the same as structure 1 as a premise, that change the detection position of the configuration 1 of the lamp erroneous insertion detection circuit Det which is a premise, it was replaced with the detection of the current flowing between terminals LA1-LA2 It is.
Here, a detection method of the erroneous lamp insertion detection circuit Det of this configuration example will be described. When the power is turned on, a period of FIG. 2 (1) is provided in which no-load operation is performed in which no high-voltage pulse voltage is generated. During this period, if the load is a high-pressure discharge lamp and no breakdown occurs, the impedance between the terminals LA1 and LA2 is very large and almost infinite, so no current flows, but the load is incandescent or fluorescent. In this case, since the impedance is connected between the terminals LA1 and LA2, a current flows through this impedance. Thereby, when an electric current is detected, it turns out that the incandescent lamp or the fluorescent lamp with a built-in lighting circuit is erroneously inserted. Therefore, in the present configuration example, when a current is detected by the erroneous lamp insertion detection circuit Det, a stop signal is transmitted from the incorrect lamp insertion detection circuit Det to the control circuit 5, and an output of the control signal to the switching element Q2 is performed. Stop. When the current is not detected by the erroneous lamp insertion detection circuit Det, the conventional high pressure discharge lamp lighting device is operated thereafter.
[0014]
( Prerequisite configuration 3)
FIG. 4 shows a circuit diagram of Configuration 3 which is a premise of the present invention. The basic operation of this circuit is the same as the configuration 1 as a premise, the lamp erroneous insertion detection circuit and the detection circuit Det1 by structure 1 of the voltage detection method is assumed, detection by configuration 2 of a current detection method as a premise circuit It is characterized by detecting erroneous lamp insertion by a power detection method using both detection methods of Det2.
[0015]
The erroneous lamp insertion detection circuit Det1 performs detection based on the voltage of the prerequisite component 1, and the erroneous lamp insertion detection circuit Det2 performs detection based on the current component 2 of the assumption . In this manner, by using the two detection methods in combination, it is possible to detect a change in voltage / current that is finer than the preconditions 1 and 2 and to configure a more accurate lamp erroneous insertion detection circuit.
[0016]
( Assumption 4)
Circuit of this configuration example is the same as FIG. 1 the arrangement 1 as a premise. The basic operation of this circuit is the same as that of the presupposed configurations 1 to 3, but the period of FIG. 2 (1), which is the detection period of the erroneous lamp insertion detection circuit Det, is not provided, and detection is also performed by the high-voltage pulse voltage generation circuit Ig. This is performed in the period of FIG. 15 (2) after the operation is stopped.
[0017]
The operation of the erroneous lamp insertion detection circuit Det according to this configuration example will be described in detail below. When the lamp is a high-pressure discharge lamp, the impedance between the terminals LA1 and LA2 after dielectric breakdown gradually increases from almost zero. However, when the lamp is an incandescent lamp or a fluorescent lamp with a built-in lighting circuit, the impedance between the terminals LA1 and LA2 is always kept substantially constant. The detection of the voltage, current, or power between the terminals LA1 and LA2 in the prerequisite configurations 1 to 3 is performed in several stages by providing two or more threshold values by two or more comparators in the period of FIG. 15 (2). By performing the steps separately, a change in impedance can be detected. When there is a change in impedance, it can be determined that the lamp is a high pressure discharge lamp, and when there is no change in impedance, it can be determined that the lamp is an incandescent lamp or a fluorescent lamp with a built-in lighting circuit. Therefore, in this configuration example, when the change in the impedance between the terminals LA1 and LA2 is not detected by the erroneous lamp insertion detection circuit Det, a stop signal is transmitted from the erroneous lamp insertion detection circuit Det to the control circuit 5. Thus, the output of the control signal to the switching element Q2 is stopped. When a change in impedance between the terminals LA1 and LA2 is detected, the conventional high pressure discharge lamp lighting device is operated.
[0018]
( Comparative Example 1 )
FIG. 5 shows a control method of Comparative Example 1 for the present invention. The circuit diagram corresponds to FIG. 1, FIG. 3, or FIG. The basic operation of this circuit is the same as in the presupposed configurations 1 to 4, but when erroneous lamp insertion is detected, the power supplied to the lamp is narrowed down, and control is performed to inform the user that the lighting state of the lamp is abnormal. It is characterized by doing.
[0019]
The control method of this configuration example will be described below. When the erroneous insertion of the lamp is detected by any one of the above-described assumptions 1 to 4, the drive signal at the time of normal lighting in which the ON width of the drive signal output from the control circuit 5 to the switching element Q2 is indicated by a broken line Narrower than the on width. As shown in FIG. 5, when the on width ton of the drive signal is narrower than the drive signal at the time of normal lighting, naturally the peak values of the output current (FIG. 5A) and the output voltage (FIG. 5B) are also obtained. It becomes lower than the normal lighting. For this reason, the output supplied to the load between the terminals LA1 and LA2 is also an output that is narrower than the output during normal lighting.
[0020]
( Comparative Example 2 )
FIG. 6 shows a control method of Comparative Example 2 for the present invention. The circuit diagram corresponds to FIG. 1, FIG. 3, or FIG. The basic operation of this circuit is the same as in the presupposed configurations 1 to 4, but when the incorrect lamp insertion is detected, the power supplied to the lamp is intermittently supplied, the lamp is blinked, and the lamp lighting condition is abnormal. It is characterized by carrying out control to inform the user that this is the case.
[0021]
The control method of this configuration example will be described below. When the erroneous insertion of the lamp is detected by any one of the above-described assumptions 1 to 4, the drive signal output from the control circuit 5 to the switching element Q2 is set to a certain time as shown in FIG. Oscillate intermittently every time. As a result, the lamp can be blinked to notify the user that the lighting state of the lamp is abnormal.
[0022]
(Example 1 )
FIG. 7 shows a control method according to the first embodiment of the present invention. The circuit diagram corresponds to FIG. 1, FIG. 3, or FIG. The basic operation of this circuit is the same as that of the presupposed configurations 1 to 4, but at the time of erroneous lamp insertion detection, if the lamp is an incandescent lamp, the current supplied to the lamp is increased and the filament is disconnected. Is to do.
[0023]
The control method of the present embodiment will be described below. When erroneous lamp insertion is detected by any one of the prerequisites 1 to 4, the ON width of the drive signal output from the control circuit 5 to the switching element Q2 is wider than the ON width of the drive signal during normal lighting. To do. As shown in FIG. 7, when the ON width ton of the drive signal is wider than that during normal lighting, naturally the peak values of the output current (FIG. 7A) and the output voltage (FIG. 7B) are also indicated by broken lines. Higher than when lit. For this reason, the output supplied to the load between the terminals LA1 and LA2 is also larger than the normal output. Thereby, when the lamp is an incandescent lamp, the current supplied to the lamp can be increased and the filament can be disconnected.
[0024]
( Assumption 5 )
FIG. 8 shows a circuit diagram of Configuration 5 which is a premise of the present invention. This circuit diagram is the same as the above-described components, but with an erroneous lamp insertion detection circuit Det added, but compared to a 5-stone type high pressure discharge lamp lighting circuit, a 4-stone full bridge with one less switching element. It is characterized in that a type lighting circuit is used. The circuit of this configuration example includes a step-up chopper unit that is a DC power supply circuit 1, a four-stone full-bridge polarity inversion circuit 3, a high-voltage pulse voltage generation circuit Ig, a lamp misinsertion detection circuit Det, and a lamp misinsertion. It comprises a control circuit 5 that outputs a boost chopper operation stop signal at the time of detection. The DC power supply circuit 1 has the same configuration as that described above . The polarity inversion circuit 3 converts the DC output from the DC power supply circuit 1 including the step-up chopper in the previous stage into a low-frequency rectangular wave AC current by a full bridge circuit composed of switching elements Q3 to Q6 such as MOSFETs, and converts the DC output to a high voltage. The rectangular wave inverter supplied to the discharge lamp LA is comprised. The lower switching elements Q5 and Q6 are alternately turned on and off at a low frequency of several hundred Hz. The upper switching element Q3 is turned on / off at a high frequency of several tens of kHz while the lower switching element Q6 is on, and the upper switching element Q4 is turned on and off at a high frequency of several tens of kHz. . The high-voltage pulse voltage generation circuit Ig generates a high-voltage pulse voltage for causing breakdown of the high-pressure discharge lamp, and stops its operation after the high-pressure discharge lamp is started.
[0025]
The control circuit 5 shown in FIG. 8 performs detection by voltage in the same manner as in the configuration 1 on which the erroneous lamp insertion detection circuit Det is premised, and detects incorrect lamp insertion when the lamp is an incandescent lamp or a lighting circuit built-in fluorescent lamp. In response to the stop signal from the circuit Det, the operation of the switching element Q1 of the boost chopper circuit is stopped. When the lamp is a high-pressure discharge lamp, a stop signal from the erroneous lamp insertion detection circuit Det does not come, so that a normal boost chopper operation is performed.
[0026]
( Assumption 6 )
FIG. 9 shows a circuit diagram of configuration 6 which is a premise of the present invention. This configuration example also has an erroneous lamp insertion detection circuit Det added to each of the configurations described above, but a two-stone half bridge with two more switching elements than the four-stone type high pressure discharge lamp lighting circuit. The difference is that it uses a type lighting circuit. The lighting circuit of this configuration example includes a step-up chopper section that is a DC power supply circuit 1, a two-stone half-bridge polarity inversion circuit 3, a high-voltage pulse voltage generation circuit Ig, a lamp error insertion detection circuit Det, and a lamp error insertion. It comprises a control circuit 5 that outputs a boost chopper operation stop signal at the time of detection. The DC power supply circuit 1 has the same configuration as that described above . The polarity inversion circuit 3 receives the DC output from the DC power supply circuit 1 including the boost chopper in the previous stage as an input, and outputs a low-frequency rectangular wave voltage by a half-bridge circuit composed of switching elements Q2 and Q3 such as MOSFETs. Let
[0027]
The operation of this configuration example will be described below. The period during which the switching element Q2 is turned on / off and the period during which the switching element Q3 is turned on / off are switched at several hundred Hz. The switching element Q3 is off during the period when the switching element Q2 is on / off, and the switching element Q2 is off during the period when the switching element Q3 is on / off. The switching elements Q2 and Q3 are turned on / off at a high frequency of several tens of kHz. Through the above operation, a low-frequency rectangular wave alternating current is passed through the high-pressure discharge lamp LA. The high-voltage pulse voltage generation circuit Ig generates a high-voltage pulse voltage for causing breakdown of the high-pressure discharge lamp, and stops its operation after the high-pressure discharge lamp is started.
[0028]
The control circuit 5 shown in FIG. 9 performs the same detection as in the configuration 2 on which the erroneous lamp insertion detection circuit Det is a prerequisite, and when the lamp is an incandescent lamp or a fluorescent lamp with a built-in lighting circuit, the erroneous lamp insertion detection circuit Det. In response to the stop signal, the operation of the switching element Q1 of the boost chopper circuit is stopped. When the lamp is a high-pressure discharge lamp, a stop signal from the erroneous lamp insertion detection circuit Det does not come, so that a normal boost chopper operation is performed.
[0029]
( Prerequisite composition 7 )
FIG. 10 shows a circuit diagram of a main part of the configuration 7 which is a premise of the present invention. In each of the above-described configurations , the DC power supply circuit 1 is a combination of an AC power supply, a rectifying / smoothing circuit, and a step-up chopper circuit, but a combination of an AC power supply and a rectifying / smoothing circuit as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 10B, the DC power supply circuit may be replaced with a battery.
[0030]
( Prerequisite composition 8 )
FIG. 11 shows a circuit diagram of configuration 8 which is a premise of the present invention. In this configuration example, power is supplied from the commercial AC power supply AC to the lamp LA via the inductor L1. If a current flows through the erroneous lamp insertion detection circuit Det before the high voltage pulse voltage is applied from the high voltage pulse voltage generation circuit Ig to the lamp LA, the erroneous lamp insertion detection circuit Det detects that and before dielectric breakdown, The control circuit 6 is informed that an incandescent lamp or a fluorescent lamp, which is a load different from the high-pressure discharge lamp in which no current flows, is inserted into the E26-based socket. A stop signal is transmitted from the control circuit 6 to the switching element Q1, the switching element Q1 is turned off, and power supply to the load is stopped.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a lighting device for a high-pressure discharge lamp whose shape of the base is the same as that of the incandescent lamp, it has means for detecting erroneous insertion in which the incandescent lamp is inserted into the lamp socket, and erroneous insertion detection Sometimes, the lighting circuit supplies more power than when a high pressure discharge lamp is inserted in the lamp socket, and if the lamp is an incandescent lamp, the current supplied to the lamp is increased to control the filament to break. since to carry out, it is possible to prevent heat generation of the component in the high-pressure discharge lamp lighting device, there is an effect that it makes it possible to ensure the life of the lighting device. Further, by you increase the power supplied, it is possible to inform the erroneous insertion by the user, there is an effect that it is possible to prevent abnormal use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of Configuration 1 as a premise of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram showing an operation at the start of the configuration 1 which is a premise of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of Configuration 2 which is a premise of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of Configuration 3 as a premise of the present invention.
FIG. 5 is an operation waveform diagram of Comparative Example 1 for the present invention.
FIG. 6 is an operation waveform diagram of Comparative Example 2 for the present invention.
FIG. 7 is an operation waveform diagram according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram of Configuration 5 which is a premise of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram of Configuration 6 as a premise of the present invention.
FIG. 10 is a main part circuit diagram of Configuration 7 which is a premise of the present invention;
FIG. 11 is a circuit diagram of Configuration 8 which is a premise of the present invention.
FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional example.
FIG. 13 is a circuit diagram of a conventional control circuit.
FIG. 14 is an operation waveform diagram of a conventional example.
FIG. 15 is an operation explanatory diagram showing an operation at the time of starting of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply circuit 2 Step-down chopper circuit 3 Polarity inversion circuit 5 Control circuit LA High pressure discharge lamp Ig High voltage pulse voltage generation circuit Det Lamp erroneous insertion detection circuit

Claims

A high pressure discharge lamp having a base shape identical to that of an incandescent lamp base, a power source for supplying energy for lighting, at least a current limiting element connected to the power source, and a high pressure pulse generating circuit, In a high pressure discharge lamp lighting device comprising a lighting circuit for starting and maintaining stable lighting, and a lamp socket connected to the output of the lighting circuit and adapted to the base, the high pressure discharge is connected to the lamp socket. There is means for detecting erroneous insertion when an incandescent lamp having the same shape as the electric lamp is inserted, and when the erroneous insertion is detected, the lighting circuit has a high pressure discharge lamp inserted in the lamp socket. supplying electric power larger than when the lamp by increasing the current supplied to the lamp when there was an incandescent lamp, a high pressure discharge lamp points and performing control to break the filaments Apparatus.

In Claim 1 , the misinsertion detecting means is configured to detect misinsertion by detecting an output voltage, an output current or an output power of the lighting circuit before application of the high voltage pulse by the high voltage pulse generation circuit. A high pressure discharge lamp lighting device characterized by comprising:

In Claim 1 , the erroneous insertion detection means is configured to detect erroneous insertion by detecting an output voltage, an output current or an output power of the lighting circuit after application of a high voltage pulse by the high voltage pulse generation circuit. A high pressure discharge lamp lighting device characterized by the above.

In any one of claims 1 to 3, wherein the lighting circuit, discharge pressure, wherein the step-up chopper circuit, that is configured to include a full-bridge circuit 4 stone connected to the output of the step-up chopper circuit Electric light lighting device.