本发明专利技术提供不增加成本且能够防止在放电灯异常时的负载电压低的区域负载电流增大的放电灯点灯装置及使用该放电灯点灯装置的照明装置。具有根据检测电路(4)的检测结果、将驱动信号发送至开关元件(Q1~Q5)而分别对降压电路(1)的输出电压及极性反转电路(2)的高频电压进行控制的控制电路(5),在驱动信号中设定使降压电路的开关元件(Q1)成为接通状态的接通期间的最小值及使降压电路的开关元件(Q1)成为断开状态的断开期间的最大值,控制电路具有根据检测电路的检测结果使驱动信号的断开期间的最大值变化的可变单元(50),可变单元随着负载电压(VLa)变小而使驱动信号的断开期间的最大值变大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及放电灯点灯装置及使用该放电灯点灯装置的照明装置。
技术介绍
以往,公知有向水银灯或金属卤化灯等高压放电灯供给点灯电力的放电灯点灯装 置。以下,利用附图说明以往的放电灯点灯装置。如图7(a)所示,该以往的放电灯点灯装 置包括降压电路1,将从直流电源DC供给的直流电压降压至所需的电压值后输出;极性反 转电路2,将降压电路1的输出电压变换为高频电压而输出;共振电路3,被施加来自极性反 转电路2的高频电压,利用共振作用使放电灯La点灯;检测电路4,对供给至放电灯La的 负载电压VLa以及负载电流ILa进行检测;以及控制电路5,根据检测电路4的检测结果对 降压电路1以及极性反转电路2进行控制。降压电路1包括与直流电源DC的输出端间连接的由开关元件Q1、电感器Li、电 容器Cl形成的串联电路;以及与开关元件Ql与电感器Ll之间的连接点连接的二极管Dl ; 根据从控制电路5供给的驱动信号对开关元件Ql的接通/断开进行切换,由此使来自直流 电源DC的直流电压降压,然后输出至电容器Cl的两端间。极性反转电路2是将开关元件Q2、Q3的串联电路与开关元件Q4、Q5的串联电路并 列连接而成的,在开关元件Q2、Q3的连接点与开关元件Q4、Q5的连接点之间连接有共振电 路3及放电灯La。此外,降压电路1的开关元件Ql以及极性反转电路2的开关元件Q2 Q5都是由场效应晶体管(FET)形成。共振电路3是如下形成的,S卩,脉冲变压器PT的一次 绕线m与二次绕线N2形成的串联电路与放电灯La串联连接,并且,在脉冲变压器PT的一 次绕线m与二次绕线N2之间的连接点和降压电路1的低压侧的输出端之间,连接有电容 器C2以及电阻Rl形成的串联电路。检测电路4连接在放电灯La的两端之间,检测经未图 示的电阻施加至放电灯La的两端间的负载电压VLa以及在放电灯La中流动的负载电流 ILa0控制电路5例如由微型电子计算机构成,检测降压电路1的输出电压以及在电感 器Ll中流动的电流IL1,并且,控制对开关元件Ql的接通/断开进行切换的驱动信号的频 率或占空比,以将降压电路1的输出电压维持为规定电压。另外,在极性反转电路2中,以对 一对开关元件Q2、Q5与另一对开关元件Q3、Q4交替地进行接通/断开的方式,向各开关元 件Q2 Q5发送驱动信号。控制电路5读取检测电路4中的检测结果,按照检测结果适当 地改变开关元件Q2 Q5的驱动信号的频率,由此对放电灯La的启动以及点灯进行控制。在此,在降压电路1的电感器Ll中流动的电流ILl被电容器Cl除去波动成分,而 成为在放电灯La中流动的负载电流ILa。因此,在控制电路5中,为了在放电灯La中流动 适当的负载电流ILa,而对在电感器Ll流动的电流ILl设定目标值,并控制发送至开关元件 Ql的驱动信号的接通期间Ton以及断开期间Toff。通常,在降压电路1的动作中,存在电流临界模式以及电流连续模式2种动作模 式。如图9(a)所示,电流临界模式是在电感器Ll中流动的电流ILl成为零的瞬间,控制电路5将开关元件Ql切换为接通的动作模式。在该动作模式中具有开关元件Ql中的开关损 耗少的特征。另一方面,如图9(b)所示,电流连续模式是控制电路5以不使电感器Ll中流 动的电流ILl变为零的方式对开关元件Ql的接通/断开进行切换的动作模式。在放电灯La稳定点灯时,降压电路1通常以开关损耗少的电流临界模式进行动 作。但是,在负载电压VLa低的放电灯La的启动时,在电感器Ll中流动的电流ILl变为零 为止所需要的时间有变长的倾向,电流临界模式下的开关频率f有可能进入人的可听频率 范围。专利文献1中公开了解决上述问题的方案。根据该专利文献1公开的专利技术,设定 发送至开关元件Ql的驱动信号的断开期间Toff的最大值Toffmax,以断开期间Toff不超 过最大值TofTmax的方式对开关元件Ql进行驱动,由此,防止开关频率f进入可听频率范 围。另外,为了可靠地使开关元件Ql从断开状态切换为接通状态,设定接通期间Ton的最 小值Tonmin (参照图9(c))。通常,高压放电灯启动之后一段时间内负载电压VLa低,要达到稳定点灯,需要稳 定点灯时的最大2倍左右的负载电流ILa。因此,在负载电压VLa低的区域中,进行恒电流 控制。另外,在负载电压VLa达到一定电压以上时,为了得到稳定的光输出,进行恒电力控 制(参照图8(a) (c))。以下,将接通期间Ton达到最小值Tonmin时的负载电压作为V0,将断开期间 Toff达到最大值Toffmax时的负载电压作为VI,使用图9说明VLa彡VUVO < VLa < VI、 VLa彡VO这3个期间中的开关元件Ql的开关动作。在VLa彡Vl的情况下,降压电路1以电流临界模式进行动作。即,如图9(a)所 示,控制电路5根据由检测电路4检测出的负载电压VLa以及负载电流ILa设定在电感器 Ll中流动的电流ILl的目标值IP1,进行控制,使得当在电感器Ll中流动的电流ILl达到 目标值IPl时,将开关元件Ql切换为断开,当在电感器Ll中流动的电流ILl达到零,将开 关元件Ql切换为接通的方式进行控制。在VO < VLa < Vl的情况下,降压电路1以电流连续模式进行动作。即,如图9(b) 所示,控制电路5根据由检测电路4检测出的负载电流ILa设定在电感器Ll中流动的电流 ILl的目标值IP2,进行控制,使得当在电感器Ll中流动的电流ILl达到目标值IP2时,将 开关元件Ql切换为断开,当之后经过断开期间Toff的最大值Toffmax时,将开关元件Ql 切换为接通。在此,如果放电灯La处于正常的状态,另外,对放电灯La进行的接线正常,则负载 电压VLa比VO大,是不会比VO小的。但是,在放电灯La没有被正确地进行安装或没有对 放电灯La正常地进行接线等异常的情况下,负载电压VLa有可能变得小于V0。在VLa彡VO的情况下,降压电路1以电流连续模式进行动作。即,与VO < VLa < Vl的情况相同,控制电路5根据由检测电路4检测出的负载电流ILa设定在电感器Ll 中流动的电流ILl的目标值IP2,进行控制,使得当在电感器Ll中流动的电流ILl达到目标 值IP2时,将开关元件Ql切换为断开,当之后经过断开期间Toff的最大值Toffmax时,将 开关元件Ql切换为接通。专利文献1 日本特表平10-511220号公报。但是,在上述以往例子中,在VLa彡V0、即负载电压VLa处于VO以下(O 10V)的非常低的区域时,由于接通期间Ton已达到最小值Tonmin,所以不能够进一步缩短接通期 间Ton,另外,由于断开期间Toff已达到最大值Toffmax,所以不能够进一步延长断开期间 Toff。因此,如图9(c)所示,在电感器Ll中流动的电流ILl超过了目标值IP2的状态下, 开关元件Ql的开关动作被进行,所以不能够控制负载电流ILa,结果,出现负载电流ILa增 大的问题(参照图7(b),图8(c))。因此,为了能够承受负载电流ILa的增大,需要使构成 电路的部件大型化或高性能化,从而存在成本增大的问题。作为解决上述问题的方法,例如图10(a)所示,本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种放电灯点灯装置,其特征在于,具备:降压电路,至少具备开关元件以及电感器,将来自直流电源的直流电压降压后输出;极性反转电路,具备开关元件,使来自降压电路的输出电压的极性周期性地反转而输出高频电压;共振电路,被施加来自极性反转电路的高频电压,利用共振作用使放电灯点灯;检测电路,对供给至放电灯的负载电压及负载电流进行检测;以及控制电路,根据检测电路的检测结果,向降压电路及极性反转电路的开关元件发送对各开关元件的接通/断开进行切换的驱动信号,分别对降压电路的输出电压及极性反转电路的高频电压进行控制;在驱动信号中设定使降压电路的开关元件成为接通状态的接通期间的最小值、以及使降压电路的开关元件成为断开状态的断开期间的最大值,控制电路具有根据检测电路的检测结果使驱动信号的断开期间的最大值变化的可变单元,可变单元随着负载电压变小而使驱动信号的断开期间的最大值变大。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山原大辅,小松直树,
申请(专利权)人:松下电工株式会社,
类型:发明
国别省市:JP[日本]
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