JP4239356B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプのような高圧放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、店舗照明、道路照明、工場照明、競技場照明などにおいて、高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプのような高圧放電灯が広く使用されている。この種の高圧放電灯を点灯させる放電灯点灯装置としては、図7に示すような構成のものが主として採用されている。
【0003】
図7に示す回路では、商用電源のような交流電源ACと高圧放電灯であるランプLaとの間に、安定器としてのチョークコイルL11と、高圧発生用のオートトランスT11との直列回路を挿入してある。交流電源ACが接続される2つの端子TM1,TM2の間にはコンデンサC11が接続され、チョークコイルL11とコンデンサC11との直列回路には、2個のコンデンサC12,C13の直列回路が並列接続される。また、両コンデンサC12,C13の接続点とオートトランスT11の中間タップとの間にはトリガ素子Q11が挿入される。すなわち、コンデンサC11とチョークコイルL11とからなる安定器回路10と、コンデンサC12,C13とオートトランスT11とトリガ素子Q11とからなるイグナイタ11とを備える。
【0004】
この構成では、交流電源ACを投入すると、トリガ素子Q11のブレークオーバによりオートトランスT11の1次側(チョークコイルL11側の一端と中間タップとの間の巻線)に電流が流れ、オートトランスT11の両端間に高電圧が発生する。つまり、交流電源ACの電圧にオートトランスT11の両端の高電圧が重畳された形でランプLaに高電圧が印加され、ランプLaが始動する。
【0005】
ところで、トンネル照明などでは夜間には節電のために高圧放電灯を調光点灯させることがある。そこで、高圧放電灯を調光点灯させるために、図8に示す回路構成が考えられている。この構成では安定器回路10のチョークコイルL11とイグナイタ11のオートトランスT11との間に調光用チョークL12を挿入し、調光が不要であるときには調光用チョークL12の両端間を短絡することができるようにスイッチ要素としてのリレー接点RY1を調光用チョークL11に並列接続してある。しかるに、昼間にはリレー接点RY1をオンにしておけば調光用チョークL12が機能しないから図7に示した回路構成と同様に動作し、一方、夜間にはリレー接点RY1をオフにすればランプLaへの給電経路にチョークコイルL11に加えて調光用チョークコイルL12が挿入されることになってランプ電流が制限され、結果的にランプLaの光出力を全点灯状態(チョークコイルL11のみを挿入した点灯状態であって、一般に定格点灯の状態)よりも低減することができる。
【0006】
ところで、リレー接点RY1をオン状態からオフ状態に変化させることによって、全点灯状態から調光状態に急激に変化させると、ランプLaの印加電圧が全点灯状態よりも高くなる状態が一瞬生じることがある。とくに、全点灯状態における光出力に対して調光状態における光出力の比率を大きくする場合には、このような現象が生じやすいことが知られている。このように、ランプ電圧が全点灯状態よりも急に高くなるとランプ電流が急に減少することで立ち消えを起こす場合がある。
【0007】
そこで、全点灯状態から調光状態への移行時における立ち消えを抑制するために、点灯装置1の2次電圧(つまり、調光用チョークコイルL12、オートトランスT11、ランプLaの直列回路に印加する電圧)をあらかじめ高く設定しておくことが考えられている。この種の構成としては、図9に示すように、チョークコイルL11に代えてリーケージトランスT10を用いる構成が考えられている。図9において用いているリーケージトランスT10は、1次側電圧が200Vであるとすれば、2次側電圧を240Vに昇圧するものであり、巻線のインダクタンスおよびリーケージインダクタンスを用いてランプLaへの電流を限流する機能を有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図9に示した構成のように、安定器回路10においてリーケージトランスT10を用いて昇圧すると、銅損および鉄損が大きくなって回路損失が増加するという問題が生じる。また、リーケージトランスT10は通常のチョークコイルL11よりも大型かつ重量が大きく高価であるから、リーケージトランスT10を採用する構成は、立ち消えの問題を解決する手段として、必ずしも望ましいとは言えないものである。
【0009】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、調光可能であって調光状態への移行時にランプの立ち消えが生じにくく、しかもリーケージトランスを用いる場合よりも小型でありかつ低価格である放電灯点灯装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、交流電源を整流する整流回路と、整流回路の出力電圧を電圧変換するとともに出力電圧が可変である第1のコンバータと、第1のコンバータの出力を電源とし放電灯への供給電力が可変である第2のコンバータと、第1のコンバータの出力電圧および第2のコンバータから放電灯への供給電力を制御する制御回路とからなり、前記制御回路では、放電灯の光出力を所望値まで低下させるように調光する際に、第1のコンバータの出力電圧を変化させずに放電灯からの光出力が所望値になるように第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させた後、放電灯の点灯状態が安定してから、放電灯からの光出力を前記所望値に保つように第1のコンバータの出力電圧を低下させるのに伴って第2のコンバータから放電灯への供給電力を上昇させるものである。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記第1のコンバータが入力力率を改善する機能を有し、前記制御回路では、第1のコンバータの出力電圧の下限を入力力率が規定の水準以上に維持できる電圧とし、第1のコンバータの出力電圧が前記下限以上である間は第1のコンバータの出力電圧で調光し、第1のコンバータの出力電圧が前記下限になる状態よりも深く調光するときは第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させるものである。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記制御回路では、調光に際して第1のコンバータの出力電圧を変化させずに放電灯からの光出力が所望値になるように第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させるのに先だって、第2のコンバータから放電灯への供給電力を変化させずに第1のコンバータの出力電圧を調光前よりも高く設定するものである。
【0013】
請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記制御回路では、調光に際して調光の深さが所定値を超えるときには、第1のコンバータの出力電圧を変化させずに放電灯からの光出力が所望値になるように第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させるのに先だって、第2のコンバータから放電灯への供給電力を変化させずに第1のコンバータの出力電圧を調光前よりも高く設定するものである。
【0014】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4の発明において、第1のコンバータおよび第2のコンバータがそれぞれチョッパ回路であることを特徴とする。
【0015】
請求項6の発明は、請求項5の発明において、第1のチョッパ回路が昇圧チョッパ回路であることを特徴とする。
【0016】
請求項7の発明は、請求項5または請求項6の発明において、第2のチョッパ回路が降圧チョッパ回路であることを特徴とする。
【0017】
請求項8の発明は、請求項1ないし請求項7の発明において、前記放電灯が高圧放電灯であることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1に本実施形態の全体構成をブロック図として示す。図7に示した従来構成との主な相違点は、チョークコイルL11、調光用チョークコイルL12、イグナイタ11を構成するオートトランスT11などに代えて、2個のチョッパ回路1,2を順次接続(カスケード接続)した、いわゆるアクティブツーコンバータ方式であって安定器回路および調光用チョークコイルL12としての機能を実現している点にある。また、ランプLaを直流点灯させるように構成してある。ただし、本実施形態ではイグナイタ11の機能については要旨ではないから説明を省略してある。
【0019】
しかして、本実施形態では商用電源のような交流電源ACに端子TM1,TM2を介して整流回路5を接続し、整流回路5から出力される脈流電圧をチョッパ回路1に入力して直流−直流変換する。また、チョッパ回路2はチョッパ回路1の出力を電源とし、高圧放電灯であるランプLaへの供給電力(供給電流)を制御する限流回路として機能する。つまり、チョッパ回路1によりランプLaへの印加電圧が制御され、チョッパ回路2によりランプLaへの供給電流が制御される。両チョッパ回路1,2は制御回路3により出力が制御される。この制御回路3には、端子TM3,TM4を通して外部から入力される調光信号(たとえば、パルス列)を制御回路3で受付可能な形式に変換する変換回路4が接続される。チョッパ回路1はランプLaの点灯状態を維持するのに必要な電圧を出力し、チョッパ回路2はランプLaに供給する電力を制御する。後述するように、チョッパ回路1,2にはスイッチング素子が設けられ、これらのスイッチング素子は交流電源ACの電源周波数よりも十分に高い周波数でオンオフされるから、スイッチング素子のオンオフで生じる高周波が電源ラインに漏洩しないように、交流電源ACと整流回路5との間には図示していない高周波阻止用のフィルタ回路を設ける。
【0020】
各チョッパ回路1,2の構成について具体例を示す。本実施形態では、図2のように、チョッパ回路1として昇圧チョッパ回路を採用し、チョッパ回路2として降圧チョッパ回路を採用している。整流回路5はダイオードブリッジからなる全波整流回路であって、チョッパ回路1は、インダクタL1とスイッチング素子Q1との直列回路を整流回路5の直流出力端間に接続し、ダイオードD1と平滑コンデンサC1との直列回路をスイッチング素子Q1の両端間に接続して構成してある。スイッチング素子Q1はドライブ回路6を介して制御回路3によりオンオフされる。ドライブ回路6は制御回路3からの制御信号をMOSFETからなるスイッチング素子Q1の制御に適した電圧信号に変換するものである。ダイオードD1は整流回路5からインダクタL1を通して平滑コンデンサC1を充電可能な極性に接続されている。つまり、整流回路5の出力に対して順方向に接続されている。
【0021】
一方、チョッパ回路2は、スイッチング素子Q2とインダクタL2とコンデンサC3との直列回路を平滑コンデンサC1の両端間に接続し、インダクタL2とコンデンサC3との直列回路にダイオードD2を並列接続し、さらにコンデンサC3とともにフィルタ回路Fを構成するインダクタL3を設けた構成を有する。ダイオードD2は平滑コンデンサC1とスイッチング素子Q2とダイオードD2との閉ループにおいて平滑コンデンサC1からの放電電流を阻止する極性に接続されている。また、フィルタ回路Fを構成するインダクタL3はランプLaとの直列回路がコンデンサC3の両端間に接続される形になっている。つまり、フィルタ回路Fはローパスフィルタであって、チョッパ回路2からランプLaへの高周波を阻止するように設けられている。スイッチング素子Q2はMOSFETからなり、ドライブ回路7を介して制御回路3により制御される。ドライブ回路7は制御回路3からの制御信号をスイッチング素子Q2の制御に適した電圧信号に変換するものである。
【0022】
しかるに、チョッパ回路1では、スイッチング素子Q1をオンオフさせると、スイッチング素子Q1のオン時にインダクタL1に蓄積されたエネルギが、スイッチング素子Q1のオフ時にダイオードD1を介して放出され、整流回路5の出力にインダクタL1から放出されるエネルギが重畳される形で平滑コンデンサC1が充電され、平滑コンデンサC1の両端電圧を整流回路5の出力電圧よりも昇圧することができる。また、チョッパ回路2では、スイッチング素子Q2をオンオフさせると、スイッチング素子Q2のオン時にインダクタL2およびフィルタ回路Fを通してランプLaに電力を供給し、スイッチング素子Q2のオフ時にはインダクタL2およびフィルタ回路Fに蓄積されたエネルギをダイオードD2を通してランプLaに放出させる。つまり、スイッチング素子Q2のオンオフでランプLaへの電流を制御する。なお、スイッチング素子Q1,Q2は、交流電源ACの電源周波数よりも十分に高い周波数でオンオフされる。この種の昇圧チョッパ回路および降圧チョッパ回路の構成および動作は従来より知られているからここでは詳述しない。
【0023】
上述のように、2段のチョッパ回路1,2を順次接続している場合には、初段のチョッパ回路1の出力電圧を必要な電圧を確保しながらもできるだけ低く設定しているほうが回路損失を低減することができる。すなわち、チョッパ回路2において取り扱う電圧が高くなるとスイッチング損失などが増加するから、チョッパ回路1の出力電圧は低いほうが望ましい。しかしながら、全点灯状態から調光点灯状態に移行させたときには、ランプLaの両端電圧は一時的に上昇した後、低下する。
【0024】
そこで、本実施形態では、各チョッパ回路1,2を以下のように制御されるように制御回路3を構成してある。すなわち、図3に示すように、時刻t1まではランプLaを全点灯状態で点灯させており、時刻t1において全点灯状態に対して50%に調光するように調光信号が外部から入力されたとする。調光信号は変換回路4を通して制御回路3に入力され、制御回路3ではランプLaへの供給電力を全点灯状態から50%に低減するように(つまり、光出力が全点灯状態の50%になるように)制御を開始する。調光信号が入力された時刻t1の時点では、図3(a)のようにチョッパ回路1の出力電圧は変化させることなく、図3(b)のようにチョッパ回路2の出力のみを時間経過に伴って低減させるように制御する。チョッパ回路2の出力を低下させればランプLaへの供給電力は減少するから、ランプLaの光出力が低下する。調光信号が入力されてからランプLaの光出力が50%に達するまでの時間T1は、ランプLaへの印加電圧に変化が生じてランプLaが過渡的に不安定な状態となる期間よりも長く設定する。こうして時間T1が経過した後の時刻t2からは、ランプLaの調光状態を維持しながらもチョッパ回路1の出力電圧を低減するために、チョッパ回路1の出力電圧を時間経過に伴って低下させると同時にチョッパ回路2の出力を時間経過に伴って上昇させる。つまり、チョッパ回路2の出力を低下させてランプLaが50%調光された後に、ランプLaが50%の調光状態を維持したままで、チョッパ回路1の出力電圧の低下とチョッパ回路2の出力の上昇とを同時に行う。こうして、チョッパ回路1の出力電圧を所望の電圧まで引き下げ、チョッパ回路1の出力電圧が所望電圧に到達した時刻t3以降は両チョッパ回路1の出力電圧およびチョッパ回路2の出力を一定に保つようにする。
【0025】
チョッパ回路1,2を上述のように制御することによって、ランプLaを調光状態に移行させる期間であってランプLaが不安定である期間には、チョッパ回路1の出力電圧を引き下げることなくランプLaに必要な点灯維持電圧を下げずに調光し、これによってランプLaの立ち消えを防止することができる。しかも、ランプLaが安定した後にはチョッパ回路1の出力電圧である点灯維持電圧を引き下げることで、回路全体としての損失を低減することができる。
【0026】
ところで、調光をより深くする場合、たとえば50%よりもさらに深い25%に調光する場合には、図4に示すように制御する。図4において時刻t3までの制御は図3に示した時刻t3までの制御と同様であって、この時点で50%に調光されているものとする。この時点でチョッパ回路1の出力電圧は全点灯状態のときよりも低下しており、チョッパ回路2の出力は全点灯状態のときの出力電圧程度に設定されている。ここで、時刻t3よりも後の時刻t4において変換回路4に25%を指示する調光信号が入力されると、チョッパ回路1の出力電圧は変化させずに、チョッパ回路2の出力のみ時間経過に伴って低下させる。この場合にはチョッパ回路2の出力を低下させるのみでランプLaの光出力を低下させ、ランプLaの過渡的状態を経過して安定点灯に至る。
【0027】
調光信号の指示に対してチョッパ回路1の出力電圧を時刻t2のように変化させるか、時刻t4以降のように変化させないようにするかは、チョッパ回路1の能力に応じて設計される。すなわち、図4の時刻t3以降はチョッパ回路1の能力が入力力率を所定水準(この種の照明器具として規格などによって要求されている水準)以上に維持できる限界である場合を示しており、このような場合にはチョッパ回路1の出力電圧を引き下げると入力力率を所定水準に維持できなくなるから、チョッパ回路1の出力電圧を低下させることなくチョッパ回路2の出力のみを低下させてランプLaを調光する。
【0028】
以上説明したように、チョッパ回路1の出力電圧を低下させても入力力率を所定水準に維持できる範囲では、調光を開始した直後でランプLaが不安定である期間には、チョッパ回路2の出力を一時的に引き下げるがチョッパ回路1の出力電圧は維持して点灯維持電圧を確保し、その後はチョッパ回路1の出力電圧を低下させるのに伴ってチョッパ回路2の出力を上昇させて調光状態を維持する。また、入力力率を所定水準に維持できる限界までチョッパ回路1の出力電圧を低下させても調光信号により指示された深さまで調光できない場合には、チョッパ回路1の出力電圧を引き下げるとともに、チョッパ回路2の出力も低下させて所望の深さまで調光するのである。
【0029】
このような動作によって、調光直後でのランプLaが不安定な状態では放電灯Laに必要な点灯維持電圧を下げずに調光することで立ち消えを防止するとともに、入力力率を所定水準以上に保つことができ、ランプLaが安定に点灯している状態で点灯維持電圧を引き下げて調光点灯させることにより、回路損失を少なくすることができるのである。
【0030】
調光をより深くする場合の制御として、図5に示す制御を採用してもよい。図5においても図4で示した例と同様に、50%に調光されている状態から25%に調光する場合を例として説明する。つまり、時刻t4以前の動作は図4に示した動作と同様であって、チョッパ回路1の出力電圧は全点灯状態における電圧よりも低下しており、チョッパ回路2の出力は全点灯状態における電圧程度に設定されているものとする。時刻t4において25%に調光するように変換回路4に調光信号が入力されると、制御回路3ではチョッパ回路1の出力電圧を上昇させるように制御する。このときチョッパ回路2の出力は変化させない。このようにチョッパ回路1の出力電圧を上昇させることでランプLaは不安定になるが、電圧を上昇させてランプLaに高電圧を印加することができるからランプLaが立ち消えすることはない。その後、時刻t5になるとチョッパ回路2の出力を時間経過に伴って低下させてランプLaの光出力を調光し、ランプLaの光出力が25%に到達すると、時刻t6からはランプLaの光出力を一定に保つようにして、チョッパ回路1の出力電圧を低下させるのに伴ってチョッパ回路2の出力を上昇させる。こうして、チョッパ回路1の出力電圧およびチョッパ回路2の出力が目標値に達すると、その出力電圧を維持してランプLaの光出力を全点灯状態に対して25%に維持する。
【0031】
チョッパ回路1の出力電圧およびチョッパ回路2の出力を図5に示すように制御すれば、ランプLaの点灯維持電圧を一時的に上昇させるからランプLaの立ち消えが確実に防止され、しかもランプLaが安定した状態ではチョッパ回路1の出力電圧である点灯維持電圧を引き下げるから、回路損失を少なくすることができる。
【0032】
上述した構成例では、チョッパ回路1として昇圧チョッパ回路を用い、チョッパ回路2として降圧チョッパ回路を用いているが、各チョッパ回路1,2の構成についてはとくに制限はなく、チョッパ回路1は交流電源ACからの入力力率を所定の水準以上に保つことが可能であって出力電圧が可変であればどのような回路でもよく、チョッパ回路2も出力が可変であればどのような回路でもよい。たとえば、図6に示すように、入力力率を高力率に維持するためにチョッパ回路1には昇圧チョッパ回路を用いるとしても、チョッパ回路2には降圧チョッパ回路以外の他のチョッパ回路(昇圧チョッパ回路や極性反転チョッパ回路など)を用いることができる。あるいはまた、チョッパ回路1についても他のチョッパ回路を用いるようにしてもよい。さらにまた、チョッパ回路1,2に代えてフライバック型などのDC−DCコンバータを用いることも可能である。
【0033】
【発明の効果】
請求項1の発明は、交流電源を整流する整流回路と、整流回路の出力電圧を電圧変換するとともに出力電圧が可変である第1のコンバータと、第1のコンバータの出力を電源とし放電灯への供給電力が可変である第2のコンバータと、第1のコンバータの出力電圧および第2のコンバータから放電灯への供給電力を制御する制御回路とからなり、前記制御回路では、放電灯の光出力を所望値まで低下させるように調光する際に、第1のコンバータの出力電圧を変化させずに放電灯からの光出力が所望値になるように第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させた後、放電灯の点灯状態が安定してから、放電灯からの光出力を前記所望値に保つように第1のコンバータの出力電圧を低下させるのに伴って第2のコンバータから放電灯への供給電力を上昇させるものであり、調光開始直後においては放電灯への印加電圧を変化させず、高い電圧に維持することによって立ち消えを防止することができ、しかも放電灯の不安定期間が経過した後には第1のコンバータの出力電圧を引き下げることによって回路損失を少なくすることができる。
【0034】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記第1のコンバータが入力力率を改善する機能を有し、前記制御回路では、第1のコンバータの出力電圧の下限を入力力率が規定の水準以上に維持できる電圧とし、第1のコンバータの出力電圧が前記下限以上である間は第1のコンバータの出力電圧で調光し、第1のコンバータの出力電圧が前記下限になる状態よりも深く調光するときは第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させるものであり、第1のコンバータによって入力力率を維持しながらも、第2のコンバータから放電灯への供給電力を制御することによって、深い調光が可能になる。
【0035】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記制御回路では、調光に際して第1のコンバータの出力電圧を変化させずに放電灯からの光出力が所望値になるように第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させるのに先だって、第2のコンバータから放電灯への供給電力を変化させずに第1のコンバータの出力電圧を調光前よりも高く設定するものであり、調光開始直後に第1のコンバータの出力電圧を一時的に高くするから、調光開始直後における放電灯の立ち消えを確実に防止することができる。
【0036】
請求項4の発明は、請求項1の発明において、前記制御回路では、調光に際して調光の深さが所定値を超えるときには、第1のコンバータの出力電圧を変化させずに放電灯からの光出力が所望値になるように第2のコンバータから放電灯への供給電力を低下させるのに先だって、第2のコンバータから放電灯への供給電力を変化させずに第1のコンバータの出力電圧を調光前よりも高く設定するものであり、調光開始直後に第1のコンバータの出力電圧を一時的に高くするから、調光開始直後における放電灯の立ち消えを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】同上の回路図である。
【図3】同上の動作説明図である。
【図4】同上において調光を深くしたときの動作説明図である。
【図5】同上において調光を深くしたときの他の動作の動作説明図である。
【図6】同上の回路図である。
【図7】従来例を示す図である。
【図8】他の従来例を示す回路図である。
【図9】さらに他の従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 チョッパ回路
2 チョッパ回路
3 制御回路
5 整流回路
AC 交流電源
La ランプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a high pressure discharge lamp such as a high pressure sodium lamp or a metal halide lamp.
[0002]
[Prior art]
Currently, high-pressure discharge lamps such as high-pressure sodium lamps and metal halide lamps are widely used in store lighting, road lighting, factory lighting, stadium lighting, and the like. As a discharge lamp lighting device for lighting this type of high-pressure discharge lamp, a configuration as shown in FIG. 7 is mainly employed.
[0003]
In the circuit shown in FIG. 7, a series circuit of a choke coil L11 as a ballast and an autotransformer T11 for generating a high voltage is inserted between an AC power supply AC such as a commercial power supply and a lamp La that is a high-pressure discharge lamp. It is. A capacitor C11 is connected between the two terminals TM1 and TM2 to which the AC power supply AC is connected, and a series circuit of two capacitors C12 and C13 is connected in parallel to the series circuit of the choke coil L11 and the capacitor C11. The A trigger element Q11 is inserted between the connection point of the capacitors C12 and C13 and the intermediate tap of the autotransformer T11. That is, a
[0004]
In this configuration, when the AC power supply AC is turned on, a current flows to the primary side of the autotransformer T11 (winding between one end on the choke coil L11 side and the intermediate tap) due to the breakover of the trigger element Q11, and the autotransformer T11. A high voltage is generated between both ends. That is, the high voltage is applied to the lamp La in a form in which the high voltage at both ends of the autotransformer T11 is superimposed on the voltage of the AC power supply AC, and the lamp La is started.
[0005]
By the way, in tunnel lighting or the like, a high pressure discharge lamp may be dimmed to save power at night. In view of this, a circuit configuration shown in FIG. 8 is considered in order to dimm the high pressure discharge lamp. In this configuration, the dimming choke L12 is inserted between the choke coil L11 of the
[0006]
By the way, when the relay contact RY1 is changed from the on-state to the off-state so as to suddenly change from the fully lit state to the dimming state, a state in which the applied voltage of the lamp La becomes higher than the fully lit state may occur for a moment. is there. In particular, it is known that such a phenomenon is likely to occur when the ratio of the light output in the dimming state to the light output in the fully lit state is increased. As described above, when the lamp voltage suddenly becomes higher than the full lighting state, the lamp current may suddenly decrease to cause the lamp to disappear.
[0007]
Therefore, in order to suppress the extinction at the transition from the fully lit state to the dimming state, the secondary voltage of the lighting device 1 (that is, the dimming choke coil L12, the autotransformer T11, and the lamp La is applied to the series circuit). It is considered to set a high voltage in advance. As this type of configuration, as shown in FIG. 9, a configuration using a leakage transformer T10 instead of the choke coil L11 is considered. In the leakage transformer T10 used in FIG. 9, if the primary side voltage is 200V, the secondary side voltage is boosted to 240V. The winding inductance and the leakage inductance are used to connect the lamp La to the lamp La. It has a function to limit current.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the voltage is increased using the leakage transformer T10 in the
[0009]
The present invention has been made in view of the above reasons, and its purpose is to be dimmable, to prevent the lamp from extinguishing when shifting to the dimming state, and to be smaller than the case of using a leakage transformer. Another object is to provide a discharge lamp lighting device that is inexpensive.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for rectifying an AC power source, a first converter for converting the output voltage of the rectifier circuit and changing the output voltage, and an output of the first converter as a power source to a discharge lamp. And a control circuit for controlling the output voltage of the first converter and the power supplied from the second converter to the discharge lamp. In the control circuit, the light of the discharge lamp Supplying from the second converter to the discharge lamp so that the light output from the discharge lamp becomes a desired value without changing the output voltage of the first converter when dimming to reduce the output to the desired value After the power is lowered, after the lighting state of the discharge lamp is stabilized, the second converter is accompanied with the reduction of the output voltage of the first converter so as to keep the light output from the discharge lamp at the desired value. To discharge lamp It is intended to increase the supply power.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first converter has a function of improving an input power factor. In the control circuit, the input power factor is set to a lower limit of the output voltage of the first converter. and the voltage can be maintained greater than or equal to the prescribed level, during the output voltage of the first converter is the lower limit or more is dimming by the output voltage of the first converter, the state in which the output voltage of the first converter is the lower limit When dimming deeper than that, the power supplied from the second converter to the discharge lamp is reduced.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control circuit is configured such that the light output from the discharge lamp becomes a desired value without changing the output voltage of the first converter during dimming. Prior to lowering the power supplied from the converter to the discharge lamp, the output voltage of the first converter is set higher than that before dimming without changing the power supplied from the second converter to the discharge lamp. .
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the light control depth exceeds a predetermined value in the light control, the control circuit does not change the output voltage of the first converter from the discharge lamp. Prior to lowering the power supplied from the second converter to the discharge lamp so that the light output becomes a desired value, the output voltage of the first converter without changing the power supplied from the second converter to the discharge lamp. Is set higher than before dimming.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, each of the first converter and the second converter is a chopper circuit.
[0015]
The invention of
[0016]
The invention of claim 7 is the invention of
[0017]
The invention of claim 8 is characterized in that, in the inventions of
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the present embodiment. The main difference from the conventional configuration shown in FIG. 7 is that two
[0019]
Therefore, in the present embodiment, the
[0020]
Specific examples of the configurations of the
[0021]
On the other hand, the
[0022]
However, in the
[0023]
As described above, when the two-
[0024]
Therefore, in this embodiment, the
[0025]
By controlling the
[0026]
By the way, when the light control is made deeper, for example, when the light control is made deeper than 25% to 25%, the control is performed as shown in FIG. In FIG. 4, the control up to time t3 is the same as the control up to time t3 shown in FIG. 3, and the light is adjusted to 50% at this time. At this time, the output voltage of the
[0027]
Whether the output voltage of the
[0028]
As described above, within a range in which the input power factor can be maintained at a predetermined level even when the output voltage of the
[0029]
With such an operation, when the lamp La immediately after dimming is unstable, dimming is performed without lowering the lighting maintenance voltage required for the discharge lamp La, and turning off is prevented, and the input power factor exceeds a predetermined level. The circuit loss can be reduced by reducing the lighting maintenance voltage and performing dimming lighting while the lamp La is stably lit.
[0030]
The control shown in FIG. 5 may be adopted as the control for deepening the light control. In FIG. 5, as in the example shown in FIG. 4, the case where the light is adjusted from 25% to 25% will be described as an example. That is, the operation before time t4 is the same as the operation shown in FIG. 4, the output voltage of the
[0031]
If the output voltage of the
[0032]
In the configuration example described above, a step-up chopper circuit is used as the
[0033]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for rectifying an AC power source, a first converter for converting the output voltage of the rectifier circuit and changing the output voltage, and an output of the first converter as a power source to a discharge lamp. And a control circuit that controls the output voltage of the first converter and the power supplied from the second converter to the discharge lamp. In the control circuit, the light of the discharge lamp Supplying from the second converter to the discharge lamp so that the light output from the discharge lamp becomes a desired value without changing the output voltage of the first converter when dimming the output to a desired value. After the power is lowered, after the lighting state of the discharge lamp is stabilized, the second converter is accompanied with the reduction of the output voltage of the first converter so as to keep the light output from the discharge lamp at the desired value. To discharge lamp Immediately after the start of dimming, the applied voltage to the discharge lamp is not changed and maintained at a high voltage to prevent extinction, and the unstable period of the discharge lamp has elapsed. After that, the circuit loss can be reduced by lowering the output voltage of the first converter.
[0034]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the first converter has a function of improving the input power factor, and the control circuit determines the lower limit of the output voltage of the first converter as the input power factor. and the voltage can be maintained more than the specified level, during the output voltage of the first converter is the lower limit or more is dimming by the output voltage of the first converter, the state in which the output voltage of the first converter is the lower limit When dimming deeper, the power supplied from the second converter to the discharge lamp is reduced, and the input power factor is maintained by the first converter while the supply from the second converter to the discharge lamp is performed. By controlling the power, deep dimming is possible.
[0035]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control circuit is configured such that the light output from the discharge lamp becomes a desired value without changing the output voltage of the first converter during dimming. Prior to reducing the power supplied from the converter to the discharge lamp, the output voltage of the first converter is set higher than that before dimming without changing the power supplied from the second converter to the discharge lamp. Since the output voltage of the first converter is temporarily increased immediately after the start of dimming, it is possible to reliably prevent the discharge lamp from extinguishing immediately after the start of dimming.
[0036]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the light control depth exceeds a predetermined value in the light control, the control circuit does not change the output voltage of the first converter from the discharge lamp. Prior to lowering the power supplied from the second converter to the discharge lamp so that the light output becomes a desired value, the output voltage of the first converter without changing the power supplied from the second converter to the discharge lamp. Is set higher than that before dimming, and the output voltage of the first converter is temporarily increased immediately after dimming starts, so that it is possible to reliably prevent the discharge lamp from extinguishing immediately after dimming starts. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the above.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram when the dimming is deepened in the above.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of another operation when the light control is deepened in the same as above.
FIG. 6 is a circuit diagram of the above.
FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.
FIG. 8 is a circuit diagram showing another conventional example.
FIG. 9 is a circuit diagram showing still another conventional example.
[Explanation of symbols]
1
Claims (8)
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