JP4534438B2

JP4534438B2 - Discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP4534438B2
Application number: JP2003188095A
Authority: JP
Inventors: 浩士渡邊; 洋史小西; 俊明佐々木; 純一長谷川; 克佳中田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2023-06-30
Also published as: JP2005025995A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関し、点灯装置の小型化、低コスト化、フレキシブル化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２００１−３２６０８６号公報
【０００３】
図１７はマイコンを用いた放電灯点灯装置の従来例である。以下、その回路構成について説明する。直流電源Ｅの正極にはスイッチング素子Ｑ１の一端が接続されている。スイッチング素子Ｑ１の他端はインダクタＬ１の一端に接続されると共に、ダイオードＤ１のカソードに接続されている。インダクタＬ１の他端はコンデンサＣ１の正極に接続されている。コンデンサＣ１の負極はダイオードＤ１のアノードに接続されると共に、電流検出用の抵抗Ｒ１を介して直流電源Ｅの負極に接続されている。スイッチング素子Ｑ１とインダクタＬ１及びダイオードＤ１は降圧チョッパー回路１を構成しており、スイッチング素子Ｑ１のオン幅に応じて直流電源Ｅを降圧した直流電圧をコンデンサＣ１の充電電圧としている。コンデンサＣ１の両端には放電灯Ｌａが接続されている。放電灯Ｌａは例えばＨＩＤランプであり、そのランプ電圧Ｖｌａは抵抗Ｒ２，Ｒ３の直列回路よりなるランプ電圧検出回路３により検出されて、Ｖｌａ検出電圧としてマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力される。
【０００４】
マイコン５は、Ａ／Ｄ変換部５１、コントロール部５２、データテーブル５３を備えている。Ａ／Ｄ変換入力ポートから入力されたＶｌａ検出電圧はＡ／Ｄ変換部５１により例えば１０ビットのデジタル値Ｖｌａに変換されて、データテーブル５３の参照に利用される。データテーブル５３は、放電灯Ｌ１を電力Ｐ１で点灯させる場合の電力制御データを、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値Ｖｌａの０，１，２，３，…，１０２３のそれぞれに対応して、Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…，Ｘ１０２３のように記憶している。また、同じ放電灯Ｌ１を異なる電力Ｐ２で点灯させる場合の電力制御データを、Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，…，Ｙ１０２３のように記憶している。また、異なる放電灯Ｌ２を電力Ｐ３で点灯させる場合の電力制御データをＺ０，Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，…，Ｚ１０２３のように記憶している。コントロール部５２は、Ａ／Ｄ変換されたデジタル値Ｖｌａに基づいてデータテーブル５３を参照し、読み出したデジタル値に対応するパルス幅のＰＷＭ信号を出力ポートから出力する。出力ポートから出力されたＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタによりアナログ電圧の電力指令値Ｉｐｒｅｆに変換される。なお、アナログ電圧の電力指令値Ｉｐｒｅｆを得るためには、Ｄ／Ａ変換器を用いても良いが、コスト低減のために、デューティ可変のＰＷＭ信号とＲＣフィルタを用いている。
【０００５】
電力指令値ＩｐｒｅｆはＰＷＭ制御回路６に入力されて、スイッチング素子Ｑ１のパルス幅制御に利用される。このＰＷＭ制御回路６は、例えば、発振器とフリップフロップとコンパレータからなり、発振器が所定の周期でフリップフロップをセットすることによりスイッチング素子Ｑ１がオンとなり、その後、抵抗Ｒ１よりなるチョッパー電流検出回路２により検出されたチョッパー電流検出電圧Ｉｐが、電力指令値Ｉｐｒｅｆに達すると、フリップフロップをリセットしてスイッチング素子Ｑ１をオフするように動作する。なお、インダクタＬ１の電流を検出する手段を追加して、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになったときにフリップフロップをセットして、スイッチング素子Ｑ１をオンさせるような制御（ゼロクロス制御）を行う場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来のマイコンを用いた放電灯点灯装置の電力制御においては、ある検出値に基づき、それに対応する制御量データをデータテーブルから参照して電力制御を行っている。このため、電力制御の精度を上げようとしたり、調光出力や様々な電力の放電灯に対応できるようにしたりすると、参照するデータ数が多くなり、それに伴ってデータテーブル領域が大きくなるといった課題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、データテーブル領域が小さくても、電力制御の精度が高く、広範囲の調光出力や様々な電力の放電灯に対応できる放電灯点灯装置を提供することを課題とするものである。
【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、放電灯Ｌａと、この放電灯Ｌａへの供給電力を調整するチョッパー回路１と、チョッパー電流を検出するチョッパー電流検出回路２と、ランプ電圧Ｖｌａを検出するランプ電圧検出回路３と、チョッパー電流検出回路２とランプ電圧検出回路３の検出出力を受けてチョッパー回路１のスイッチング素子Ｑ１を制御して放電灯Ｌａの電力制御を行う制御回路４とを備え、前記制御回路４はマイコン５で電力制御の制御値を決定する放電灯点灯装置において、前記マイコン５はランプ電圧検出値に対応した１次式の計算式から電力制御量を決定することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態においても、ランプ電圧Ｖｌａの検出電圧をマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力する。マイコン５内であらかじめランプ電圧Ｖｌａのデジタル値の範囲毎に１次式の計算式が場合分けされており、図２のように、ランプ電圧Ｖｌａが０〜Ｖ０の範囲では式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０、ランプ電圧ＶｌａがＶ０〜Ｖ１の範囲では式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１、ランプ電圧ＶｌａがＶ１より大きい範囲では式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２を用いる。このように、ランプ電圧Ｖｌａにより１次式の計算式が選択され、その計算式より電力制御量が決定される。そして、決定された電力制御量によりマイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧Ｉｐによりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１０】
なお、マイコン５としては、例えば三菱製８ビットマイコンＭ３７５４０などを用いることができるが、これに限定されるものではない。以下の各実施の形態においても同様である。
【００１１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧Ｖｌａの範囲毎に各データが格納されている。
【００１２】
本実施の形態においても、ランプ電圧Ｖｌａの検出電圧をマイコン５のＡ／Ｄ変換入力ポートに入力する。そして、検出したランプ電圧Ｖｌａのデジタル値から、そのランプ電圧Ｖｌａに対応する１次式の傾きａと切片ｂのデータを各々のデータテーブルから参照し、検出したランプ電圧Ｖｌａと傾きａと切片ｂより、コントロール部５２でａ×Ｖｌａ＋ｂの１次式により電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧によりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１３】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧範囲毎に各データが格納されている。また、ランプ電圧範囲毎の閾値データＶ０，Ｖ１のデータテーブルがある。ランプ電圧Ｖｌａと閾値データＶ０，Ｖ１を比較することにより１次式の傾きａと切片ｂのデータの中から使用するデータを決定し、各々のデータテーブルから参照する。検出したランプ電圧Ｖｌａと傾きａと切片ｂよりコントロール部５２でａ×Ｖｌａ＋ｂの１次式により電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧Ｉｐによりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１４】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４の回路図である。基本的な構成は図１７の従来例と同様であるが、マイコン５による電力制御量の決定の仕方が異なる。本実施の形態では、マイコン５内に電力制御量を決定するための１次式の傾きａのデータテーブルと１次式の切片ｂのデータテーブルがあり、ランプ電圧範囲毎に各データが格納されている。また、ランプ電圧範囲毎の閾値データＶ０，Ｖ１のデータテーブルがある。ランプ電圧Ｖｌａと閾値データＶ０，Ｖ１を比較することにより１次式の傾きａと切片ｂのデータの中から使用するデータを決定し、各々のデータテーブルから参照する。また、ランプ電圧Ｖｌａの逆数に対応したデータテーブルが設けられている。このデータテーブルのデータは、ランプ電圧Ｖｌａの各データ毎にランプ電圧Ｖｌａの逆数（１／Ｖｌａ）を求めて補正係数倍（１０⁶倍）した値のデータが格納されている。ただし、ランプ電圧Ｖｌａのデータが０〜４の場合は一定値３２７６７が格納されている。検出したランプ電圧Ｖｌａもしくはその逆数（１／Ｖｌａ）に補正係数を掛けたデータと傾きａと切片ｂよりコントロール部５２で電力制御量が演算される。その演算された電力制御量により、マイコン５からＰＷＭ信号が出力され、抵抗Ｒ４とコンデンサＣ３から成るＲＣフィルタにより平滑して、ＤＣ電圧（電力指令値Ｉｐｒｅｆ）に変換する。このＤＣ電圧とチョッパー電流検出電圧によりスイッチング素子Ｑ１のＯＮデューティを制御し、放電灯Ｌａに供給する電力を制御する。
【００１５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、図６〜図９のように、降圧チョッパーの制御が連続モードであるか、ゼロクロスモードであるか、不連続モードであるかによって使用する１次式を変更する。ここで、連続モードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになる前にスイッチング素子Ｑ１をオンする制御であり、ゼロクロスモードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになった瞬間にスイッチング素子Ｑ１をオンする制御であり、不連続モードとは、インダクタＬ１に流れる電流がゼロになってから所定時間を経てスイッチング素子Ｑ１をオンする制御である。
【００１６】
図６の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御の場合は、式ａ１×（１／Ｖｌａ）＋ｂ１で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御とゼロクロス制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧Ｖｌａの閾値のテーブル＝（Ｖ０）、ランプ電圧Ｖｌａの逆数（１／Ｖｌａ）に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００１７】
図７の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御の場合は、式ａ１×（１／Ｖｌａ）＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御とゼロクロス制御の境のランプ電圧データをＶ０とし、ゼロクロス制御と不連続制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００１８】
図８の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御と不連続制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０）で構成される。
【００１９】
図９の例では、降圧チョッパー制御が連続制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０とａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、降圧チョッパー制御が不連続制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２とａ３×Ｖｌａ＋ｂ３とで電力制御量が演算される。このとき、降圧チョッパー制御の連続制御と不連続制御の境のランプ電圧データをＶ１とし、各制御時の式の切替りのランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０，Ｖ２とすると、データテーブルは、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）で構成される。この例は、電力制御の精度を上げたい場合に、各制御モードで式の本数を１本増やすという一例である。その他にも、制御の精度を上げたい場合などには、各制御モードで１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やせば良い。
【００２０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、図１０，図１１のように、ランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性によって使用する１次式を変更する。
【００２１】
図１０の例では、ランプ点灯後の始動過程では定電流制御とし、定常時のランプの使用電圧範囲では定電力制御とした場合である。定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。また、定電力制御の場合は、式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。
【００２２】
このとき、定電流制御と定電力制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０）で構成される。
【００２３】
図１１の例では、ランプ点灯後の始動過程では、初期のランプ電流から徐々に減少させていき、ある程度のランプ電圧Ｖ０になってから定電流制御とし、定常時のランプの使用電圧範囲では定電力制御とした場合である。始動過程でランプ電流を減少させる場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算され、ある程度のランプ電圧Ｖ０になってから定電流制御とした場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。また、定電力制御の場合は、式ａ２×Ｖｌａ＋ｂ２とａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００２４】
このとき、初期のランプ電流から徐々に減少させていき定電流制御となる境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とし、定電流制御と定電力制御の境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とし、定電力制御時で制御の精度を上げるため１次式を変更する境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ２とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）で構成される。
【００２５】
その他にも、特性に合わせて１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やしたり、制御の精度を上げたい場合などには各制御モードで１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やしたり、必要な場合にはランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルを用いる。
【００２６】
（実施の形態７）
本実施の形態は、実施の形態５と実施の形態６を組み合わせたものであり、図１２，図１３のように、降圧チョッパーの制御が連続モードであるか、ゼロクロスモードであるか、不連続モードであるかによって使用する１次式を変更すると共に、ランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性によっても使用する１次式を変更する。
【００２７】
図１２に示すように、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００２８】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ１とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧ＶｌａのデータをＶ２とすると、データテーブル５３は、図１３に示すように、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。この例は一例であり、降圧チョッパー制御とランプ点灯後のランプ電圧−ランプ電流特性やランプ電圧−電力特性の組合せは別のものでもよく、制御の精度を上げたい場合などには１次式の本数を増やし、データテーブルのデータを増やせばよい。
【００２９】
なお、実施の形態５〜７の回路図は特に図示しなかったが、実施の形態１〜４の回路と同様の回路を用いることができ、データテーブル５３とはマイコン５内のデータテーブルを意味することは言うまでもない。以下の実施の形態においても同様である。
【００３０】
（実施の形態８）
本実施の形態では、図１４〜図１６のように、複数の放電灯Ｌ１又はＬ２が選択的に用いられたり、ランプへの供給電力をＰ１又はＰ２と切り替えたり、異なるランプ電力Ｐ３とした場合の制御特性とデータテーブルの構成を示す。図１４は放電灯Ｌ１で電力Ｐ１またはＰ２の場合の制御特性、図１５は放電灯Ｌ２で電力Ｐ３の場合の制御特性を示しており、図１６は各場合のデータテーブル５３の構成を示している。
【００３１】
放電灯Ｌ１で電力Ｐ１の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３×Ｖｌａ＋ｂ３で電力制御量が演算される。
【００３２】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２，ａ３）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。
【００３３】
放電灯Ｌ１で電力Ｐ２の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ０×Ｖｌａ＋ｂ０で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ１×Ｖｌａ＋ｂ１で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ２’×（１／Ｖｌａ）＋ｂ２’で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ３’×Ｖｌａ＋ｂ３’で電力制御量が演算される。
【００３４】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１’とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２’とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０，ａ１，ａ２’，ａ３’）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０，ｂ１，ｂ２’，ｂ３’）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０，Ｖ１’，Ｖ２’）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。ただし、この例では、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルは、放電灯Ｌ１で電力Ｐ１の場合と共通のデータテーブルを用いる。
【００３５】
放電灯Ｌ２で電力Ｐ３の場合、降圧チョッパー制御が連続制御で徐々にランプ電流減少制御の場合は、式ａ０”×Ｖｌａ＋ｂ０”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合は、式ａ１”×Ｖｌａ＋ｂ１”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合は式ａ２”×Ｖｌａ＋ｂ２”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合は式ａ３”×（１／Ｖｌａ）＋ｂ３”で電力制御量が演算される。降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合は式ａ４”×Ｖｌａ＋ｂ４”で電力制御量が演算される。
【００３６】
このとき、降圧チョッパー制御が連続制御で徐々にランプ電流減少制御の場合と降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ０”とし、降圧チョッパー制御が連続制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合との境のランプ電圧データをＶ１”とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電流制御の場合と降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ２”とし、降圧チョッパー制御がゼロクロス制御で定電力制御の場合と降圧チョッパー制御が不連続制御で定電力制御の場合との境のランプ電圧データをＶ３”とすると、データテーブル５３は、傾きａのテーブル＝（ａ０”，ａ１”，ａ２”，ａ３”，ａ４”）、切片ｂのテーブル＝（ｂ０”，ｂ１”，ｂ２”，ｂ３”，ｂ４”）、ランプ電圧の閾値のテーブル＝（Ｖ０”，Ｖ１”，Ｖ２”，Ｖ３”）、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブル＝（３２７６７，…，９８）で構成される。ただし、この例では、ランプ電圧の逆数に対応するデータテーブルは、放電灯Ｌ１で電力Ｐ１又はＰ２の場合と共通のデータテーブルを用いる。
【００３７】
ここに挙げた例は一例であり、電力切替数が増えたり、放電灯の種類や電力の種類が増えたりした場合は、各々のデータテーブルを増やせばよい。このように放電灯の種類が増えたり、同じ放電灯でも電力切替があったり、異なる放電灯で電力が異なっていても、データテーブルの領域が小さいので、ＲＯＭ領域が小容量でも様々なデータテーブルを持つことができる。
【００３８】
なお、本発明の放電灯点灯装置は、照明装置の点灯装置として利用できるほか、プロジェクタ用の光源点灯装置にも利用できる。これらの用途では、通常、商用交流電源を整流平滑した直流電源をチョッパー回路により電圧調節してＨＩＤランプ等を点灯させるので、チョッパー回路としては、図示された実施の形態で開示したように、降圧チョッパー回路を用いるのが好適であるが、昇圧チョッパー回路や昇降圧チョッパー回路を用いても良い。また、より広い意味では、スイッチング素子により直流電源を断続するタイプであれば、任意の構成のＤＣ−ＤＣコンバータを用いても良い。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、上述のように、所定のランプ電圧範囲毎に電力制御量に応じて設定した１次式の傾き、切片のデータテーブルを持ち、ランプ電圧検出値からそれに対応する１次式の傾き、切片を参照することで電力制御量を演算し、電力制御を行うことにより、データテーブル領域が小さくても、電力制御の精度が高く、様々な電力・放電灯に対応でき、放電灯点灯装置の小型化、低コスト化、フレキシブル化ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１の動作説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２の回路図である。
【図４】本発明の実施の形態３の回路図である。
【図５】本発明の実施の形態４の回路図である。
【図６】本発明の実施の形態５による制御の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態５による制御の他の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態５による制御の別の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態５による制御のさらに別の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態６による制御の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態６による制御の他の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施の形態７による制御の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態７に用いるデータテーブルの構成を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態８による制御の一例を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態８による制御の他の一例を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態８に用いるデータテーブルの構成を示す説明図である。
【図１７】従来例の回路図である。
【符号の説明】
１降圧チョッパー回路
２チョッパー電流検出回路
３ランプ電圧検出回路
４電力制御回路
５マイコン
６ＰＷＭ制御回路
５１Ａ／Ｄ変換部
５２コントロール部
５３データテーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp lighting device, and relates to downsizing, cost reduction, and flexibility of a lighting device.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP 2001-326086 A
[0003]
FIG. 17 shows a conventional example of a discharge lamp lighting device using a microcomputer. Hereinafter, the circuit configuration will be described. One end of a switching element Q1 is connected to the positive electrode of the DC power supply E. The other end of the switching element Q1 is connected to one end of the inductor L1 and to the cathode of the diode D1. The other end of the inductor L1 is connected to the positive electrode of the capacitor C1. The negative electrode of the capacitor C1 is connected to the anode of the diode D1, and is also connected to the negative electrode of the DC power supply E via the current detection resistor R1. The switching element Q1, the inductor L1, and the diode D1 constitute a step-down chopper circuit 1, and a DC voltage obtained by stepping down the DC power source E according to the ON width of the switching element Q1 is used as a charging voltage for the capacitor C1. A discharge lamp La is connected to both ends of the capacitor C1. The discharge lamp La is an HID lamp, for example, and its lamp voltage Vla is detected by a lamp voltage detection circuit 3 comprising a series circuit of resistors R2 and R3, and is input to the A / D conversion input port of the microcomputer 5 as a Vla detection voltage. The
[0004]
The microcomputer 5 includes an A / D conversion unit 51, a control unit 52, and a data table 53. The Vla detection voltage input from the A / D conversion input port is converted into, for example, a 10-bit digital value Vla by the A / D conversion unit 51 and used for referring to the data table 53. The data table 53 shows power control data for lighting the discharge lamp L1 with power P1, corresponding to the digital values Vla 0, 1, 2, 3,. , X1, X2, X3,..., X1023. Further, power control data for lighting the same discharge lamp L1 with different power P2 is stored as Y0, Y1, Y2, Y3,. Further, power control data for lighting different discharge lamps L2 with power P3 is stored as Z0, Z1, Z2, Z3,..., Z1023. The control unit 52 refers to the data table 53 based on the A / D converted digital value Vla, and outputs a PWM signal having a pulse width corresponding to the read digital value from the output port. The PWM signal output from the output port is converted into an analog voltage power command value Ipref by an RC filter including a resistor R4 and a capacitor C3. In order to obtain the power command value Ipref of the analog voltage, a D / A converter may be used, but a variable duty PWM signal and an RC filter are used for cost reduction.
[0005]
The power command value Ipref is input to the PWM control circuit 6 and used for the pulse width control of the switching element Q1. The PWM control circuit 6 includes, for example, an oscillator, a flip-flop, and a comparator. When the oscillator sets the flip-flop at a predetermined cycle, the switching element Q1 is turned on, and thereafter, the chopper current detection circuit 2 including the resistor R1 When the detected chopper current detection voltage Ip reaches the power command value Ipref, the flip-flop is reset and the switching element Q1 is turned off. In addition, when a means for detecting the current of the inductor L1 is added and a flip-flop is set when the current flowing through the inductor L1 becomes zero, control (zero cross control) is performed to turn on the switching element Q1. There is also.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the power control of the discharge lamp lighting device using the conventional microcomputer, the power control is performed by referring to the control amount data corresponding thereto from the data table based on a certain detection value. For this reason, if the accuracy of power control is increased, or if it is possible to cope with a dimming output or a discharge lamp with various powers, the number of data to be referred to increases, and the data table area increases accordingly. There is.
[0007]
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and is a discharge lamp lighting device capable of dealing with a wide range of dimming output and various power discharge lamps with high power control accuracy even if the data table area is small. It is a problem to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, as shown in FIG. 1, a discharge lamp La, a chopper circuit 1 for adjusting the power supplied to the discharge lamp La, and a chopper current for detecting a chopper current The detection circuit 2, the lamp voltage detection circuit 3 for detecting the lamp voltage Vla, the detection output of the chopper current detection circuit 2 and the lamp voltage detection circuit 3, and the switching element Q1 of the chopper circuit 1 is controlled to control the discharge lamp La. And a control circuit 4 that performs power control. The control circuit 4 is a discharge lamp lighting device in which a control value for power control is determined by a microcomputer 5, and the microcomputer 5 is a calculation formula of a primary expression corresponding to a lamp voltage detection value. From this, the power control amount is determined.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of Embodiment 1 of the present invention. Although the basic configuration is the same as that of the conventional example of FIG. 17, the method of determining the power control amount by the microcomputer 5 is different. Also in the present embodiment, the detection voltage of the lamp voltage Vla is input to the A / D conversion input port of the microcomputer 5. In the microcomputer 5, the calculation formula of the linear expression is divided in advance for each range of the digital value of the lamp voltage Vla. As shown in FIG. 2, when the lamp voltage Vla is in the range of 0 to V0, the expression a0 × Vla + b0 When the voltage Vla is in the range of V0 to V1, the expression a1 × Vla + b1 is used, and when the lamp voltage Vla is greater than V1, the expression a2 × Vla + b2 is used. In this way, a linear calculation formula is selected based on the lamp voltage Vla, and the power control amount is determined based on the calculation formula. Then, a PWM signal is output from the microcomputer 5 according to the determined power control amount, is smoothed by an RC filter including a resistor R4 and a capacitor C3, and is converted into a DC voltage (power command value Ipref). The ON duty of the switching element Q1 is controlled by the DC voltage and the chopper current detection voltage Ip, and the power supplied to the discharge lamp La is controlled.
[0010]
As the microcomputer 5, for example, a Mitsubishi 8-bit microcomputer M37540 can be used, but the invention is not limited to this. The same applies to the following embodiments.
[0011]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a circuit diagram of the second embodiment of the present invention. Although the basic configuration is the same as that of the conventional example of FIG. 17, the method of determining the power control amount by the microcomputer 5 is different. In the present embodiment, there is a data table of a primary slope a and a data table of an intercept b for determining the power control amount in the microcomputer 5, and each data is stored for each range of the lamp voltage Vla. Stored.
[0012]
Also in the present embodiment, the detection voltage of the lamp voltage Vla is input to the A / D conversion input port of the microcomputer 5. Then, from the digital value of the detected lamp voltage Vla, the data of the slope a and intercept b of the linear expression corresponding to the lamp voltage Vla are referred to from the respective data tables, and the detected ramp voltage Vla, slope a and intercept b are detected. Thus, the control unit 52 calculates the power control amount by a linear expression of a × Vla + b. A PWM signal is output from the microcomputer 5 based on the calculated power control amount, and is smoothed by an RC filter including a resistor R4 and a capacitor C3, and converted into a DC voltage (power command value Ipref). The ON duty of the switching element Q1 is controlled by this DC voltage and the chopper current detection voltage, and the power supplied to the discharge lamp La is controlled.
[0013]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a circuit diagram of Embodiment 3 of the present invention. Although the basic configuration is the same as that of the conventional example of FIG. 17, the method of determining the power control amount by the microcomputer 5 is different. In the present embodiment, the microcomputer 5 has a data table of a primary slope a and a data table of an intercept b for determining the power control amount, and each data is stored for each lamp voltage range. ing. There is also a data table of threshold data V0 and V1 for each lamp voltage range. By comparing the ramp voltage Vla and the threshold data V0 and V1, the data to be used is determined from the data of the slope a and the intercept b of the linear expression, and is referenced from each data table. Based on the detected lamp voltage Vla, slope a, and intercept b, the control unit 52 calculates a power control amount by a linear expression of a × Vla + b. A PWM signal is output from the microcomputer 5 based on the calculated power control amount, and is smoothed by an RC filter including a resistor R4 and a capacitor C3, and converted into a DC voltage (power command value Ipref). The ON duty of the switching element Q1 is controlled by the DC voltage and the chopper current detection voltage Ip, and the power supplied to the discharge lamp La is controlled.
[0014]
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a circuit diagram of Embodiment 4 of the present invention. Although the basic configuration is the same as that of the conventional example of FIG. 17, the method of determining the power control amount by the microcomputer 5 is different. In the present embodiment, the microcomputer 5 has a data table of a primary slope a and a data table of an intercept b for determining the power control amount, and each data is stored for each lamp voltage range. ing. There is also a data table of threshold data V0 and V1 for each lamp voltage range. By comparing the ramp voltage Vla and the threshold data V0 and V1, the data to be used is determined from the data of the slope a and the intercept b of the linear expression, and is referenced from each data table. A data table corresponding to the reciprocal of the lamp voltage Vla is provided. The data in this data table is obtained by calculating the reciprocal (1 / Vla) of the lamp voltage Vla for each data of the lamp voltage Vla and multiplying by a correction coefficient multiple (10 ⁶ Times) is stored. However, when the data of the lamp voltage Vla is 0 to 4, a constant value 32767 is stored. The control unit 52 calculates the power control amount from the data obtained by multiplying the detected lamp voltage Vla or its inverse (1 / Vla) by the correction coefficient, the slope a, and the intercept b. A PWM signal is output from the microcomputer 5 based on the calculated power control amount, and is smoothed by an RC filter including a resistor R4 and a capacitor C3, and converted into a DC voltage (power command value Ipref). The ON duty of the switching element Q1 is controlled by this DC voltage and the chopper current detection voltage, and the power supplied to the discharge lamp La is controlled.
[0015]
(Embodiment 5)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 6 to 9, the primary equation to be used is changed depending on whether the control of the step-down chopper is the continuous mode, the zero cross mode, or the discontinuous mode. Here, the continuous mode is control for turning on the switching element Q1 before the current flowing through the inductor L1 becomes zero, and the zero cross mode is the switching element Q1 at the moment when the current flowing through the inductor L1 becomes zero. The discontinuous mode is a control in which the switching element Q1 is turned on after a predetermined time has elapsed since the current flowing through the inductor L1 becomes zero.
[0016]
In the example of FIG. 6, when the step-down chopper control is continuous control, the power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. Further, when the step-down chopper control is zero-cross control, the power control amount is calculated by the equation a1 × (1 / Vla) + b1. At this time, if the data of the ramp voltage Vla at the boundary between the continuous control of the step-down chopper control and the zero cross control is V0, the data table 53 has a table of slope a = (a0, a1) and a table of intercept b = (b0, b1). ), A table of threshold values of the lamp voltage Vla = (V0), and a data table corresponding to the reciprocal (1 / Vla) of the lamp voltage Vla = (32767,..., 98).
[0017]
In the example of FIG. 7, when the step-down chopper control is continuous control, the power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. Further, when the step-down chopper control is zero-cross control, the power control amount is calculated by the equation a1 × (1 / Vla) + b1. Further, when the step-down chopper control is discontinuous control, the power control amount is calculated by the equation a2 × Vla + b2. At this time, if the ramp voltage data at the boundary between the step-down chopper control and the zero-cross control is V0, and the ramp voltage Vla data at the boundary between the zero-cross control and the discontinuous control is V1, the data table 53 is a table with the slope a. = (A0, a1, a2), intercept b table = (b0, b1, b2), lamp voltage threshold table = (V0, V1), data table corresponding to the inverse of the lamp voltage = (32767, ..., 98).
[0018]
In the example of FIG. 8, when the step-down chopper control is continuous control, the power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. Further, when the step-down chopper control is discontinuous control, the power control amount is calculated by the equation a1 × Vla + b1. At this time, assuming that the data of the ramp voltage Vla at the boundary between the continuous control and the discontinuous control of the step-down chopper control is V0, the data table 53 includes a table of slope a = (a0, a1) and a table of intercept b = (b0, b1), lamp voltage threshold table = (V0).
[0019]
In the example of FIG. 9, when the step-down chopper control is continuous control, the power control amount is calculated by the expressions a0 × Vla + b0 and a1 × Vla + b1. Further, when the step-down chopper control is discontinuous control, the power control amount is calculated by the expressions a2 × Vla + b2 and a3 × Vla + b3. At this time, assuming that the ramp voltage data at the boundary between the continuous control and the discontinuous control of the step-down chopper control is V1, and the data of the ramp voltage Vla for switching the equations at each control is V0 and V2, the data table has a slope a Table = (a0, a1, a2, a3), intercept b table = (b0, b1, b2, b3), lamp voltage threshold table = (V0, V1, V2). This example is an example in which the number of equations is increased by one in each control mode when it is desired to increase the accuracy of power control. In addition, when it is desired to increase the accuracy of the control, the number of primary equations can be increased in each control mode to increase the data in the data table.
[0020]
(Embodiment 6)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the primary expression used is changed according to the lamp voltage-lamp current characteristic and the lamp voltage-power characteristic after the lamp is turned on.
[0021]
In the example of FIG. 10, constant current control is performed in the starting process after the lamp is lit, and constant power control is performed in the operating voltage range of the lamp in a steady state. In the case of constant current control, the power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. In the case of constant power control, the power control amount is calculated by the equation a1 × Vla + b1.
[0022]
At this time, assuming that the data of the lamp voltage Vla at the boundary between the constant current control and the constant power control is V0, the data table 53 has a table of slope a = (a0, a1), a table of intercept b = (b0, b1), A table of lamp voltage thresholds = (V0).
[0023]
In the example of FIG. 11, in the starting process after the lamp is lit, the initial lamp current is gradually decreased and constant current control is performed after the lamp voltage V0 reaches a certain level, and the constant lamp operating voltage range is constant. This is a case of power control. When the lamp current is reduced in the starting process, the power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. When the constant current control is performed after the lamp voltage V0 reaches a certain level, the power control amount is calculated by the equation a1 × Vla + b1. . In the case of constant power control, the power control amount is calculated by the expressions a2 × Vla + b2 and a3 × Vla + b3.
[0024]
At this time, the data of the lamp voltage Vla at the boundary of constant current control which is gradually decreased from the initial lamp current is set to V0, and the data of the lamp voltage Vla at the boundary of constant current control and constant power control is set to V1. Assuming that the data of the ramp voltage Vla at the boundary where the primary expression is changed in order to increase the control accuracy during power control is V2, the data table 53 is a table of slope a = (a0, a1, a2, a3), intercept b Table = (b0, b1, b2, b3) and a table of lamp voltage thresholds = (V0, V1, V2).
[0025]
In addition, if you want to increase the number of primary expressions according to the characteristics, increase the data table data, or increase the accuracy of control, increase the number of primary expressions in each control mode, the data table data If necessary, a data table corresponding to the inverse of the lamp voltage is used.
[0026]
(Embodiment 7)
The present embodiment is a combination of the fifth embodiment and the sixth embodiment. As shown in FIGS. 12 and 13, whether the step-down chopper is in the continuous mode, the zero cross mode, or the discontinuous mode. The primary expression to be used is changed depending on the mode, and the primary expression to be used is also changed depending on the lamp voltage-lamp current characteristics and the lamp voltage-power characteristics after the lamp is turned on.
[0027]
As shown in FIG. 12, when the step-down chopper control is continuous control and constant current control, the power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. When the step-down chopper control is zero cross control and constant current control, the power control amount is calculated by the equation a1 × Vla + b1. When the step-down chopper control is zero cross control and constant power control, the power control amount is calculated by the equation a2 × (1 / Vla) + b2. When the step-down chopper control is a discontinuous control and a constant power control, the power control amount is calculated by the equation a3 × Vla + b3.
[0028]
At this time, the data of the ramp voltage Vla between the case where the step-down chopper control is continuous control and constant current control and the case where the step-down chopper control is zero cross control and constant current control is V0, and the step-down chopper control is determined by zero cross control. The voltage of the ramp voltage Vla between the current control and the step-down chopper control is zero cross control and constant power control is V1, and the step-down chopper control is discontinuous from the case where the step-down chopper control is zero cross control and constant power control. Assuming that the data of the lamp voltage Vla at the boundary with the case of the constant power control in the control is V2, the data table 53 has a table of slope a = (a0, a1, a2, a3), intercept b as shown in FIG. Table = (b0, b1, b2, b3), lamp voltage threshold table = (V0, V1, V2), corresponding to the inverse of the lamp voltage. Data table = (32767, ..., 98) consists of. This example is merely an example, and the combination of the step-down chopper control and the lamp voltage-lamp current characteristic and lamp voltage-power characteristic after the lamp is lit may be different. What is necessary is just to increase the number and the data of a data table.
[0029]
Although the circuit diagrams of the fifth to seventh embodiments are not particularly shown, a circuit similar to the circuits of the first to fourth embodiments can be used, and the data table 53 means a data table in the microcomputer 5. Needless to say. The same applies to the following embodiments.
[0030]
(Embodiment 8)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 14 to 16, when a plurality of discharge lamps L1 or L2 are selectively used, the power supplied to the lamp is switched to P1 or P2, or different lamp power P3 is used. The control characteristics and data table configuration are shown. FIG. 14 shows control characteristics when the discharge lamp L1 is power P1 or P2, FIG. 15 shows control characteristics when the discharge lamp L2 is power P3, and FIG. 16 shows the configuration of the data table 53 in each case. Yes.
[0031]
In the case of electric power P1 in the discharge lamp L1, when the step-down chopper control is continuous control and constant current control, the electric power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. When the step-down chopper control is zero cross control and constant current control, the power control amount is calculated by the equation a1 × Vla + b1. When the step-down chopper control is zero cross control and constant power control, the power control amount is calculated by the equation a2 × (1 / Vla) + b2. When the step-down chopper control is a discontinuous control and a constant power control, the power control amount is calculated by the equation a3 × Vla + b3.
[0032]
At this time, the ramp voltage data between the case where the step-down chopper control is continuous control and constant current control and the case where the step-down chopper control is zero cross control and constant current control is V0, and the step-down chopper control is zero cross control and constant current control is performed. The ramp voltage data at the boundary between the case and the step-down chopper control is zero cross control and constant power control is V1, the step-down chopper control is zero cross control and constant power control, and the step-down chopper control is discontinuous control and constant power control Assuming that the lamp voltage data at the boundary is V2, the data table 53 has a table of slope a = (a0, a1, a2, a3), a table of intercept b = (b0, b1, b2, b3), lamp voltage. Threshold table = (V0, V1, V2), data table corresponding to the inverse of the lamp voltage = (32767,..., 98) It is.
[0033]
In the case of electric power P2 in the discharge lamp L1, when the step-down chopper control is continuous control and constant current control, the electric power control amount is calculated by the equation a0 × Vla + b0. When the step-down chopper control is zero cross control and constant current control, the power control amount is calculated by the equation a1 × Vla + b1. When the step-down chopper control is zero cross control and constant power control, the power control amount is calculated by the equation a2 ′ × (1 / Vla) + b2 ′. When the step-down chopper control is discontinuous control and constant power control, the power control amount is calculated by the equation a3 ′ × Vla + b3 ′.
[0034]
At this time, the ramp voltage data between the case where the step-down chopper control is continuous control and constant current control and the case where the step-down chopper control is zero cross control and constant current control is V0, and the step-down chopper control is zero cross control and constant current control is performed. When the step-down chopper control is zero-cross control and constant power control, the ramp voltage data is V1 ', the step-down chopper control is zero-cross control and constant power control, and the step-down chopper control is discontinuous control and constant power control Assuming that the lamp voltage data at the boundary with V2 ′ is V2 ′, the data table 53 has a table of slope a = (a0, a1, a2 ′, a3 ′), a table of intercept b = (b0, b1, b2 ′, b3 ′), lamp voltage threshold table = (V0, V1 ′, V2 ′), data table corresponding to the reciprocal of the lamp voltage = (32767,..., 98) Constructed. However, in this example, the data table corresponding to the reciprocal of the lamp voltage is the same data table as in the case of the power P1 in the discharge lamp L1.
[0035]
In the case of electric power P3 in the discharge lamp L2, when the step-down chopper control is continuous control and the lamp current decrease control is gradually reduced, the electric power control amount is calculated by the equation a0 "× Vla + b0". When the step-down chopper control is continuous control and constant current control, the power control amount is calculated by the equation a1 ″ × Vla + b1 ″. When the step-down chopper control is a zero cross control and a constant current control, the power control amount is calculated by the equation a2 ″ × Vla + b2 ″. When the step-down chopper control is zero-cross control and constant power control, the power control amount is calculated by the equation a3 ″ × (1 / Vla) + b3 ″. When the step-down chopper control is a discontinuous control and a constant power control, the power control amount is calculated by the equation a4 ″ × Vla + b4 ″.
[0036]
At this time, the ramp voltage data between the case where the step-down chopper control is continuous control and the lamp current decrease control is gradually reduced and the case where the step-down chopper control is continuous control and the constant current control is V0 ″, and the step-down chopper control is continuous control. The lamp voltage data at the boundary between the constant current control and the step-down chopper control is zero-cross control and constant-current control is set to V1 ", and the step-down chopper control is zero-cross control and constant current control and the step-down chopper control is zero-cross control. The ramp voltage data at the boundary with the constant power control is V2 ″, and the ramp voltage data at the boundary between the case where the step-down chopper control is zero cross control and constant power control and the step-down chopper control is discontinuous control and constant power control. Is V3 ″, the data table 53 has a table of slope a = (a0 ″, a1 ″, a2 ″, a3 ″, a4 ″), Table b = (b0 ", b1", b2 ", b3", b4 "), lamp voltage threshold table = (V0", V1 ", V2", V3 "), corresponding to the inverse of the lamp voltage Data table = (32767,..., 98). However, in this example, the data table corresponding to the reciprocal of the lamp voltage is a data table common to the case of the power P1 or P2 in the discharge lamp L1.
[0037]
The example given here is merely an example, and when the number of power switches increases or the types of discharge lamps or types of power increase, each data table may be increased. In this way, even if the number of types of discharge lamps is increased, the power is switched even in the same discharge lamp, or the power is different in different discharge lamps, the data table area is small. Can have.
[0038]
In addition, the discharge lamp lighting device of the present invention can be used as a lighting device for a lighting device or a light source lighting device for a projector. In these applications, a DC power source obtained by rectifying and smoothing a commercial AC power source is normally regulated by a chopper circuit to turn on an HID lamp or the like. A chopper circuit is preferably used, but a step-up chopper circuit or a step-up / step-down chopper circuit may be used. In a broader sense, a DC-DC converter having an arbitrary configuration may be used as long as the DC power source is intermittently connected to the switching element.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, there is a data table of slopes and intercepts of linear equations set according to the power control amount for each predetermined lamp voltage range, and the linear equations corresponding to the ramp voltage detection values are provided. By calculating the power control amount by referring to the slope and intercept, and performing power control, even if the data table area is small, the power control accuracy is high and it can be used for various power / discharge lamps. There is an effect that the lighting device can be reduced in size, cost, and flexibility.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of control according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of control according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of control according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing still another example of control according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of control according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing another example of control according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of control according to Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of a data table used in Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of control according to Embodiment 8 of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing another example of control according to Embodiment 8 of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the structure of a data table used in Embodiment 8 of the present invention.
FIG. 17 is a circuit diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Step-down chopper circuit
2 Chopper current detection circuit
3 Lamp voltage detection circuit
4 Power control circuit
5 Microcomputer
6 PWM control circuit
51 A / D converter
52 Control part
53 Data table

Claims

A discharge lamp, a chopper circuit for adjusting power supplied to the discharge lamp, a chopper current detection circuit for detecting chopper current, a lamp voltage detection circuit for detecting lamp voltage, a chopper current detection circuit, and a lamp voltage detection circuit And a control circuit that controls the switching element of the chopper circuit in response to the detection output to control the power of the discharge lamp, and the control circuit determines the control value of the power control by the microcomputer. A discharge lamp lighting device characterized in that a power control amount is determined from a linear expression corresponding to a detected lamp voltage value.

2. A discharge lamp according to claim 1, wherein a data table having at least one slope and intercept of a linear expression as parameters for each predetermined lamp voltage range is provided, and power control is performed with reference to the data table. Lighting device.

In claim 1, for each predetermined lamp voltage range, there is a data table having at least one slope and intercept of a linear expression as parameters, and a data table of ramp voltage threshold values for each set of slope and intercept, and A discharge lamp lighting device that performs power control with reference to a data table.

4. The discharge lamp lighting device according to claim 2, wherein a data table corresponding to the reciprocal of the lamp voltage is provided, and power control is performed with reference to the data table.

The discharge lamp lighting device according to any one of claims 2 to 4, wherein a predetermined lamp voltage range is set for each control method.

The discharge lamp lighting device according to any one of claims 2 to 4, wherein the predetermined lamp voltage range is based on a lamp voltage-current characteristic or a lamp voltage-power characteristic.

The discharge lamp lighting device according to any one of claims 2 to 4, wherein the predetermined lamp voltage range is set by a combination of a control method and a lamp voltage-current characteristic or a lamp voltage-power characteristic.

The discharge lamp lighting device according to any one of claims 2 to 7, comprising a plurality of data tables for each output power or discharge lamp.