JPH0536485A - Discharge lamp lighting apparatus - Google Patents
Discharge lamp lighting apparatusInfo
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- JPH0536485A JPH0536485A JP3212981A JP21298191A JPH0536485A JP H0536485 A JPH0536485 A JP H0536485A JP 3212981 A JP3212981 A JP 3212981A JP 21298191 A JP21298191 A JP 21298191A JP H0536485 A JPH0536485 A JP H0536485A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、インバータを用いて
高周波又は矩形波点灯するようにした、メタルハライド
ランプ等の高輝度放電灯の点灯装置に関し、特にその整
流回路の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for a high-intensity discharge lamp such as a metal halide lamp, which is capable of lighting a high frequency wave or a rectangular wave using an inverter, and more particularly to improvement of a rectifying circuit thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、メタルハライドランプ等の高輝度
放電灯が各種光源として普及し始めており、かかる放電
灯の点灯装置も、従来の漏洩変圧器と主コンデンサとか
らなる進相型安定器など銅鉄形の安定器を用いてランプ
を点灯する方式から、高周波インバータを用いた方式、
更にはインバータを用いた矩形波点灯方式へと、小型軽
量化が計られるようになってきている。2. Description of the Related Art In recent years, high-intensity discharge lamps such as metal halide lamps have begun to spread as various light sources. Lighting devices for such discharge lamps are also used in conventional phase-advancing ballasts such as leakage transformers and main capacitors. From a method of lighting a lamp using an iron ballast to a method using a high frequency inverter,
Furthermore, the rectangular wave lighting system using an inverter is being reduced in size and weight.
【0003】図8は、従来の矩形波点灯方式の点灯装置
の構成例を示す図で、1は商用電源、2は整流素子、3
は平滑コンデンサ、4は電力制御を行うための降圧形チ
ョッパ回路、5はフルブリッジ形インバータであり、6
は始動用パルストランス、7は前記フルブリッジ形イン
バータ5の出力端子間に抵抗8を介して接続された双方
向性二端子半導体スイッチング素子(SSS)、9は前
記始動用パルストランス6の中間タップと、前記半導体
スイッチング素子7と抵抗8との接続点間に接続された
コンデンサであり、これらの始動用パルストランス6と
半導体スイッチング素子7と抵抗8とコンデンサ9とで
始動回路を構成している。なお10は前記フルブリッジ形
インバータ5の出力端子に前記始動回路を介して接続さ
れたメタルハライドランプである。FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional rectangular wave lighting system lighting device, where 1 is a commercial power supply, 2 is a rectifying element, and 3 is a rectifying device.
Is a smoothing capacitor, 4 is a step-down chopper circuit for power control, 5 is a full-bridge inverter, 6
Is a starting pulse transformer, 7 is a bidirectional two-terminal semiconductor switching element (SSS) connected between output terminals of the full-bridge inverter 5 via a resistor 8, and 9 is an intermediate tap of the starting pulse transformer 6. And a capacitor connected between the connection points of the semiconductor switching element 7 and the resistor 8, and the starting pulse transformer 6, the semiconductor switching element 7, the resistor 8 and the capacitor 9 constitute a starting circuit. .. Reference numeral 10 is a metal halide lamp connected to the output terminal of the full-bridge inverter 5 via the starting circuit.
【0004】このように構成された点灯装置において
は、商用電源1は整流素子2で整流され、平滑コンデン
サ3及びチョッパ回路4を介してフルブリッジ形インバ
ータ5に入力される。そして該インバータ5の動作によ
り矩形波交番電圧が始動回路を介してメタルハライドラ
ンプ10に印加される。始動回路に矩形波交番電圧が印加
されると、コンデンサ9が充電を開始し、その充電電圧
が半導体スイッチング素子7のブレークオーバ電圧を越
えると、半導体スイッチング素子7がオン状態になり、
コンデンサ9の放電電流が半導体スイッチング素子7を
介してパルストランス6に急激に流れる。これによりパ
ルストランス6に高圧パルスが発生し、メタルハライド
ランプ10に印加されて、該ランプ10が始動し、矩形波点
灯が行われる。この矩形波点灯方式は、矩形波が印加さ
れるため、ランプのちらつきが少なく良好な点灯が行わ
れる。In the lighting device thus constructed, the commercial power source 1 is rectified by the rectifying element 2 and input to the full-bridge type inverter 5 via the smoothing capacitor 3 and the chopper circuit 4. Then, by the operation of the inverter 5, a rectangular wave alternating voltage is applied to the metal halide lamp 10 through the starting circuit. When a rectangular wave alternating voltage is applied to the starting circuit, the capacitor 9 starts charging, and when the charging voltage exceeds the breakover voltage of the semiconductor switching element 7, the semiconductor switching element 7 is turned on,
The discharge current of the capacitor 9 suddenly flows into the pulse transformer 6 via the semiconductor switching element 7. As a result, a high-voltage pulse is generated in the pulse transformer 6 and applied to the metal halide lamp 10, the lamp 10 is started, and rectangular wave lighting is performed. In this rectangular wave lighting method, since a rectangular wave is applied, flicker of the lamp is reduced and good lighting is performed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な矩形波点灯方式の放電灯点灯装置に用いられる整流回
路においては、商用電源1から入力された交流を整流素
子2により脈流に変換し、平滑コンデンサ3によりリッ
プルを減らして直流化しているが、その際、入力電圧V
1 が出力電圧V0 より高くなる非常に短い期間(商用電
源では3〜10msec)にのみ、平滑コンデンサ3を充電す
るために定常の数倍〜十数倍の入力電流I 1 が流れる。By the way, as mentioned above,
Rectification circuit used in a discharge lamp lighting device of a rectangular wave type
In the road, the AC input from the commercial power source 1 is rectified.
It is converted to pulsating flow by the child 2, and the smoothing capacitor 3
Although the number of pulls is reduced to make it direct current, at that time, the input voltage V
1Is the output voltage V0Higher very short periods (commercial power
The smoothing capacitor 3 is charged only for 3 to 10 msec.
Input current I that is several times to several tens times that of the steady state 1Flows.
【0006】このため次のような問題点が生じる。すな
わち、有効電力に比べて皮相電流が大きく力率が悪く、
また平滑コンデンサに流れる電流が大きいため大なる容
量のコンデンサが必要となり、それにより大なる突入電
流が生じるという問題点がある。また非常に多くの高調
波を発生し、他の機器に影響を与え、更には入力電圧の
変動や負荷の変動に対して安定度が悪いという問題点が
ある。Therefore, the following problems occur. That is, the apparent current is large and the power factor is poor compared to active power,
Further, since the current flowing through the smoothing capacitor is large, a capacitor having a large capacity is required, which causes a problem that a large inrush current is generated. In addition, there are problems in that a large number of harmonics are generated, other devices are affected, and the stability is poor with respect to input voltage fluctuations and load fluctuations.
【0007】本発明は、従来の放電灯点灯装置の整流回
路における上記問題点を解消するためになされたもの
で、入力電圧波形と相似した波形の電流を入力させ高力
率とし、特に商用電源使用時には高調波含有率を激減さ
せ、また入力電圧の変動や負荷の変動に対し安定度を良
くした整流回路を備えた放電灯点灯装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the rectifier circuit of the conventional discharge lamp lighting device, and a current having a waveform similar to the input voltage waveform is input to obtain a high power factor. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device having a rectifier circuit in which the harmonic content rate is drastically reduced during use and stability is improved against variations in input voltage and variations in load.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、入力交流電圧を整流素子と平滑
コンデンサとからなる整流回路で整流してインバータに
入力し、該インバータの出力端に放電灯を接続して高周
波又は矩形波点灯を行う放電灯点灯装置において、前記
整流回路の整流素子と平滑コンデンサとの間に、直列接
続されたチョークコイルとダイオードの直列回路と、前
記ダイオードと平滑コンデンサに並列に接続されたスイ
ッチング素子と該スイッチング素子の電流検出用抵抗と
の直列回路と、前記スイッチング素子の電流検出値にバ
イアス分と三角波分を加算する手段と、該加算手段の出
力を入力し該入力値が所定値になったとき前記スイッチ
ング素子に対して制御信号を出力する、スイッチング周
波数が入力交流電圧周波数より十分高い電流モードスイ
ッチング制御回路とを設けて構成するものである。In order to solve the above problems, the present invention rectifies an input AC voltage by a rectifying circuit composed of a rectifying element and a smoothing capacitor, inputs the rectified voltage to an inverter, and outputs the output of the inverter. In a discharge lamp lighting device for connecting a discharge lamp to an end to perform high frequency or rectangular wave lighting, a series circuit of a choke coil and a diode connected in series between a rectifying element of the rectifying circuit and a smoothing capacitor, and the diode. , A series circuit of a switching element connected in parallel to the smoothing capacitor and a current detection resistor of the switching element, a means for adding a bias component and a triangular wave component to the current detection value of the switching element, and an output of the adding means. Is input and a control signal is output to the switching element when the input value reaches a predetermined value. And it constitutes provided a sufficiently high current mode switching control circuit than the frequency.
【0009】このように構成した放電灯点灯装置の整流
回路においては、スイッチング素子のデューティ比が入
力電圧の大きさに応じて制御され、入力電圧波形に相似
の波形の電流が入力される。これにより従来の整流回路
を備えた放電灯点灯装置の問題点が解消される。In the rectifier circuit of the discharge lamp lighting device configured as described above, the duty ratio of the switching element is controlled according to the magnitude of the input voltage, and a current having a waveform similar to the input voltage waveform is input. This solves the problem of the conventional discharge lamp lighting device having the rectifier circuit.
【0010】[0010]
【実施例】実施例の説明に先立って、まず本発明の原理
について説明する。本発明においては、入力電圧波形に
相似の波形の電流を入力させるため、図1に示すような
構成の昇圧型コンバータを用いる。図1において、2は
整流素子、3は平滑コンデンサ、11はチョークコイル、
12はFETスイッチング素子、13は電流検出用抵抗、14
はダイオード、15, 16は出力電圧検出用抵抗、17はコン
トローラで、スイッチング素子12に流れる電流を検出し
て該スイッチング素子12の制御信号を出力するものであ
る。このような昇圧型コンバータを用いた整流回路にお
いて、コントローラ17でスイッチング素子12を適切に制
御することにより、図2に示すように入力電圧vの波形
に相似の波形の電流iを流すようにする。EXAMPLES Before explaining the examples, the principle of the present invention will be described. In the present invention, in order to input a current having a waveform similar to the input voltage waveform, a boost converter having a configuration as shown in FIG. 1 is used. In FIG. 1, 2 is a rectifying element, 3 is a smoothing capacitor, 11 is a choke coil,
12 is a FET switching element, 13 is a current detection resistor, 14
Is a diode, 15 and 16 are resistors for detecting output voltage, and 17 is a controller, which detects a current flowing through the switching element 12 and outputs a control signal for the switching element 12. In the rectifier circuit using such a boost converter, the controller 17 appropriately controls the switching element 12 so that the current i having a waveform similar to the waveform of the input voltage v flows as shown in FIG. ..
【0011】このような入力電圧波形に相似の電流を流
すためのスイッチング素子12のコントロール方法として
は、図3の(A)に示すように電流を三角波状に流す方
式と、図3の(B)に示すように電流を台形状に流す方
式とがある。図3の(A)に示した電流を三角波状に流
す方式は、ダイオード14に逆回復期間中に電流が流れな
いために効率がよいという利点はあるが、電流のピーク
値が大きいためノイズフィルターが大きくなるという欠
点がある。一方、図3の(B)に示した電流を台形状に
流す方式は、三角波状に流す方式に比べ効率が悪いが、
電流のピーク値を小さくできるため、ノイズフィルター
が小さくて済むという利点がある。本発明は、低コスト
で回路構成できるように、ノイズフィルターが小型で済
む台形状に電流を流す方式を採用し、汎用の電流モード
スイッチング制御用ICを用いてコントローラを構成す
るものである。As a control method of the switching element 12 for flowing a current similar to such an input voltage waveform, a method of flowing a current in a triangular wave as shown in FIG. 3A and a method of FIG. 3B. ), There is a method of passing the current in a trapezoidal shape. The method shown in FIG. 3A in which a current flows in a triangular waveform has the advantage of high efficiency because no current flows through the diode 14 during the reverse recovery period, but the peak value of the current is large, so a noise filter is used. Has the drawback of becoming large. On the other hand, the trapezoidal method shown in FIG. 3B is less efficient than the triangular wave method.
Since the peak value of the current can be reduced, there is an advantage that the noise filter can be small. The present invention employs a trapezoidal method in which a noise filter can be small in size so that a circuit can be configured at low cost, and configures a controller using a general-purpose current mode switching control IC.
【0012】次に、台形波電流を流す場合のコントロー
ラによるスイッチング素子の制御について、図4の
(A)に示す昇圧型コンバータの基本回路に基づいて説
明する。図4の(A)において、チョークコイル11に流
れる電流IL は、図4の(B)に示すように変化する。
すなわち、スイッチング素子12がON時には、電流IL
の上昇側はV1 /L(V1 :入力電圧、L:チョークコ
イルのインダクタンス)と表され、その傾きは入力電圧
V1 に比例する。一方、スイッチング素子12がOFFと
なった時は、チョークコイル11に蓄積されたエネルギー
がダイオード14を介して平滑コンデンサ3に流入する
が、その時の電流ILの傾きは、(V0 −V1 )/L
(V0 :出力電圧)となる。Next, the control of the switching element by the controller when a trapezoidal wave current is passed will be described based on the basic circuit of the boost converter shown in FIG. In FIG. 4A, the current I L flowing through the choke coil 11 changes as shown in FIG. 4B.
That is, when the switching element 12 is ON, the current I L
The rising side of is represented by V 1 / L (V 1 : input voltage, L: choke coil inductance), and its slope is proportional to the input voltage V 1 . Meanwhile, when the switching element 12 is turned OFF, but the energy accumulated in the choke coil 11 flows into the smoothing capacitor 3 via the diode 14, the slope of the current I L at that time, (V 0 -V 1 ) / L
(V 0 : output voltage).
【0013】すなわち、コントローラ17が、電流検出用
抵抗13で検出されるスイッチング素子12を流れる電流I
Trを一定に保つように制御する、すなわちコントローラ
17の電流閾値IP を一定にすると、入力電圧V1 が高け
れば傾斜V1 /Lが大きくなり、スイッチング素子12の
ONしている時間(Duty)が短くなり、デューティ比が
小さくなる。That is, the controller 17 causes the current I flowing through the switching element 12 detected by the current detection resistor 13 to flow.
Control to keep Tr constant, that is, controller
When the constant current threshold I P 17, the higher the input voltages V 1 inclined V 1 / L increases, becomes time is ON of the switching element 12 (Duty) is short, the duty ratio decreases.
【0014】したがって、この電流閾値IP を図5に示
すように、デューティ比が小さい場合、すなわち入力電
圧V1 が高いときには高く設定し、逆にデューティ比が
大きい場合、すなわち入力電圧V1 が低いときには低く
なるように右下がり三角波状に設定してやることによ
り、入力電圧V1 に比例した入力電流IL を得ることが
できる。すなわち前述のとおり、電流IL の正の傾きは
V1 /Lで決まるため、入力電圧V1 が高いほど、この
傾きが大となり電流閾値IP が大となって電流IL が大
きくなる。一方、電流ILの負の傾きは(V0 −V1 )
/Lで決まるため、入力電圧V1 が高いと、傾きは逆に
小さくなる。そして、それぞれの変化量(傾き×時間)
は等しくなるように収束していくから、全体のレベルが
高くなっていき、したがって入力電圧が高いと大なる電
流が流れる。一方、入力電圧が低いと小なる電流IL ′
が流れる。Therefore, as shown in FIG. 5, this current threshold value I P is set high when the duty ratio is small, that is, when the input voltage V 1 is high, and conversely when the duty ratio is large, that is, the input voltage V 1 is The input current I L proportional to the input voltage V 1 can be obtained by setting the triangular waveform so that it becomes lower when it is low. That is, as described above, since the positive slope of the current I L is determined by V 1 / L, the higher the input voltage V 1 , the larger the slope, the larger the current threshold I P , and the larger the current I L. On the other hand, the negative slope of the current I L is (V 0 −V 1 ).
Since it is determined by / L, when the input voltage V 1 is high, the slope becomes smaller. And each change amount (slope x time)
Are converged so as to be equal to each other, so that the overall level is increased, and accordingly, a large current flows when the input voltage is high. On the other hand, when the input voltage is low, the current I L ′ becomes small.
Flows.
【0015】以上のようにコントローラの電流閾値IP
を設定してやることにより、入力電圧波形と相似の電流
を入力させることができるが、本発明においては、コン
トローラにおけるコンパレータの動作を単純にするた
め、次に述べるように、コントローラ17の電流閾値IP
は一定に設定し、スイッチング素子12の電流検出値に右
上がりの三角波をスイッチング制御の各周期毎に加え
て、コントローラ17に入力することにより、結果的にコ
ントローラ17の電流閾値を入力電圧値に応じて変化させ
ることと等価的な動作を行わせるようにしている。この
場合、コントローラ17に入力される電流波形Isensは、
入力電圧が大なる場合は図6の(A)、入力電圧が小な
る場合は図6の(B)において、それぞれ実線で示すよ
うになる。すなわちスイッチング素子12がONしている
ときは電流IL 又はIL ′と三角波が加算されたものが
入力され、OFF時には三角波のみが入力されることに
なる。As described above, the current threshold value I P of the controller
By setting, the current similar to the input voltage waveform can be input. However, in the present invention, in order to simplify the operation of the comparator in the controller, the current threshold I P of the controller 17 is set as described below.
Is set to a constant value, a rising triangle wave is added to the current detection value of the switching element 12 for each cycle of switching control, and the result is input to the controller 17, so that the current threshold value of the controller 17 becomes the input voltage value. An operation equivalent to changing the value is performed. In this case, the current waveform I sens input to the controller 17 is
When the input voltage is high, the solid line is shown in FIG. 6A, and when the input voltage is low, the solid line is shown in FIG. 6B. That is, when the switching element 12 is ON, the sum of the current I L or I L ′ and the triangular wave is input, and when the switching element 12 is OFF, only the triangular wave is input.
【0016】次に本発明の具体的な実施例について説明
する。図7は、本発明に係る放電灯点灯装置の一実施例
の整流回路部分を示す回路構成図であり、図1に示した
基本回路構成と同一又は対応する部材には同一符号を付
し、その説明は省略する。図7において、21は演算増幅
器で、その一方の入力端子にはスイッチング素子12を流
れる電流の検出用抵抗13の検出出力を入力抵抗22, 23を
介して入力し、他方の入力端子には、バイアス調整用抵
抗24, 25の分圧出力を入力抵抗26を介して入力し、スイ
ッチング素子12に流れる検出電流を抵抗13で変換した電
圧から、バイアス分の電圧を減算して出力するように構
成されている。なお27は演算増幅器21の帰還抵抗であ
る。Next, specific examples of the present invention will be described. FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a rectifier circuit portion of an embodiment of a discharge lamp lighting device according to the present invention, and the same or corresponding members as those of the basic circuit configuration shown in FIG. The description is omitted. In FIG. 7, 21 is an operational amplifier, the detection output of the detection resistor 13 for the current flowing through the switching element 12 is input to one of its input terminals via the input resistors 22 and 23, and the other input terminal is The voltage-divided output of the bias adjusting resistors 24 and 25 is input via the input resistor 26, and the bias current is subtracted from the voltage obtained by converting the detection current flowing through the switching element 12 by the resistor 13 and output. Has been done. 27 is a feedback resistor of the operational amplifier 21.
【0017】28は電流モードスイッチング制御用IC
で、例えばモトローラ社製のUC3842A/43Aが
用いられ、その基準電圧端子Refは前記バイアス調整用
抵抗24, 25に接続され、またスイッチング周波数を設定
する時定数回路用の抵抗29の一端が接続されており、該
抵抗29の他端は前記IC28のRT /CT 端子に接続さ
れ、該RT /CT 端子には更に同じく時定数回路用のコ
ンデンサ30が接続されている。31はバッファ用トランジ
スタで、コレクタは基準電圧端子Refに、ベースは時定
数回路用抵抗29とコンデンサ30の接続点であるRT /C
T 端子に、エミッタはミキシング抵抗32を介して前記I
C28の電流検出端子Isensに接続され、同じく演算増幅
器21の出力端はミキシング抵抗33を介して前記IC28の
電流検出端子Isensに接続されている。また出力電圧検
出用抵抗15, 16の分圧出力はフィルター34を介してIC
28の電圧フィードバック端子VINに接続され、IC28の
出力端子OUTはスイッチング素子12のゲートに接続さ
れ、該スイッチング素子12をON,OFF制御するよう
になっている。28 is an IC for current mode switching control
In, for example, Motorola of UC3842A / 43A is used, the reference voltage terminal R ef is connected to the bias adjustment resistor 24, 25, also one end connected to the resistor 29 for a time constant circuit for setting the switching frequency The other end of the resistor 29 is connected to the R T / C T terminal of the IC 28, and a capacitor 30 for the time constant circuit is also connected to the R T / C T terminal. 31 is a buffer transistor, the collector is the reference voltage terminal Ref , and the base is the connection point of the time constant circuit resistor 29 and the capacitor R T / C
The emitter is connected to the T terminal through the mixing resistor 32.
It is connected to the current detection terminal I sens of C28, and the output terminal of the operational amplifier 21 is also connected to the current detection terminal I sens of the IC 28 via the mixing resistor 33. Further, the divided voltage output of the output voltage detecting resistors 15 and 16 is passed through the filter 34 to the IC.
28 is connected to the voltage feedback terminal V IN, and the output terminal OUT of the IC 28 is connected to the gate of the switching element 12 so that the switching element 12 is turned on and off.
【0018】次にこのように構成した整流回路の動作に
ついて説明する。まず商用電源1は整流素子2で整流さ
れ脈流化される。そしてこの脈流は、チョークコイル1
1,スイッチング素子12,電流検出用抵抗13,ダイオー
ド14,平滑コンデンサ3,出力電圧検出用抵抗15, 16で
構成される昇圧型コンバータに入力される。この時、電
流モードスイッチング制御用IC28によるスイッチング
周波数が、入力された商用電源1の周波数と比べて十分
に高ければ(例えば60KHz)、入力された電圧の瞬時値
に応じた電流がスイッチング素子12に流れる。Next, the operation of the rectifier circuit thus configured will be described. First, the commercial power supply 1 is rectified by the rectifying element 2 and made into a pulsating flow. And this pulsating current is choke coil 1
1, a switching element 12, a current detection resistor 13, a diode 14, a smoothing capacitor 3, and output voltage detection resistors 15 and 16 are input to the boost converter. At this time, if the switching frequency by the current mode switching control IC 28 is sufficiently higher than the input frequency of the commercial power supply 1 (for example, 60 KHz), a current corresponding to the instantaneous value of the input voltage is supplied to the switching element 12. Flowing.
【0019】スイッチング素子12に流れる電流は電流検
出用抵抗13で電圧に変換され、演算増幅器21の一端に入
力される。また演算増幅器21の他端には、前記IC28の
基準電圧の印加されたバイアス調整用抵抗24,25の分圧
出力がバイアス分として入力され、前記検出電流変換電
圧と減算処理される。この演算増幅器21の出力は、バッ
ファ用トランジスタ31を通して得られる三角波と、それ
ぞれミキシング抵抗32,33を通して加算され、IC28へ
入力される。The current flowing through the switching element 12 is converted into a voltage by the current detection resistor 13 and input to one end of the operational amplifier 21. At the other end of the operational amplifier 21, the divided voltage output of the bias adjusting resistors 24 and 25 to which the reference voltage of the IC 28 is applied is input as a bias component, and is subtracted from the detected current conversion voltage. The output of the operational amplifier 21 is added to the triangular wave obtained through the buffer transistor 31 through the mixing resistors 32 and 33, respectively, and input to the IC 28.
【0020】IC28においては、前記加算出力が所定値
(閾値電流IP )に達したとき、スイッチング素子12を
OFFする制御信号を送出する。この制御信号は、各ス
イッチング周期毎に整流された脈流の大きさに応じて出
力される。すなわち、脈流の電圧値が低いときは、図6
の(B)に示すように電流IL ′の傾きが小さいので、
スイッチング素子12を三角波の成分が多く加算された状
態で、すなわち三角波成分が多く加算される遅い段階で
OFFにし、脈流の電圧値が高いときには、図6の
(A)に示すように電流IL の傾きが大きいので、スイ
ッチング素子12を三角波の成分があまり加算されない状
態で、すなわち三角波成分が少なく加算される早い段階
でOFFにするように制御する。これにより、入力電圧
波形に相似の電流を流すことができる。The IC 28 sends a control signal for turning off the switching element 12 when the added output reaches a predetermined value (threshold current I P ). This control signal is output according to the magnitude of the pulsating flow rectified in each switching cycle. That is, when the voltage value of the pulsating current is low, as shown in FIG.
Since the slope of the current IL 'is small as shown in (B) of
The switching element 12 is turned off in the state where many triangular wave components are added, that is, in the late stage when many triangular wave components are added, and when the voltage value of the pulsating current is high, the current I as shown in FIG. Since the slope of L is large, the switching element 12 is controlled to be turned off in a state where the triangular wave component is not added so much, that is, at an early stage when the triangular wave component is added little. This allows a current similar to the input voltage waveform to flow.
【0021】また電圧検出用抵抗15, 16の分圧出力電圧
がフィルター34を通してIC28の電圧フィードバック端
子に入力されており、該出力電圧が所定値になるように
スイッチング素子12のON,OFF制御が行われ、出力
電圧の安定化を計っている。The divided output voltage of the voltage detecting resistors 15 and 16 is input to the voltage feedback terminal of the IC 28 through the filter 34, and ON / OFF control of the switching element 12 is performed so that the output voltage becomes a predetermined value. The output voltage is being stabilized.
【0022】またコントロール部分には演算増幅器を用
いており、定格の変更は入力抵抗やミキシング抵抗など
の抵抗の調整で行えるので、種々の定格の放電灯点灯装
置に容易に適用することができる。Further, since the operational amplifier is used in the control portion and the rating can be changed by adjusting the resistance such as the input resistance and the mixing resistance, it can be easily applied to the discharge lamp lighting devices of various ratings.
【0023】上記実施例では、本発明を矩形波点灯を行
う放電灯点灯装置に適用したものを示したが、本発明
は、整流回路を用いた高周波点灯方式の放電灯点灯装置
にも勿論適用できるものである。In the above embodiments, the present invention is applied to the discharge lamp lighting device for performing rectangular wave lighting, but the present invention is of course also applied to a high frequency lighting type discharge lamp lighting device using a rectifier circuit. It is possible.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、汎用の電流モードスイッチング制御回
路を用いた簡単な構成で、スイッチング素子のデューテ
ィ比が入力電圧の大きさに応じて制御され、入力電圧波
形に相似の波形の電流が入力され、高力率化を計ること
ができる。As described above on the basis of the embodiments,
According to the present invention, with a simple configuration using a general-purpose current mode switching control circuit, the duty ratio of the switching element is controlled according to the magnitude of the input voltage, and a current having a waveform similar to the input voltage waveform is input. The power factor can be increased.
【図1】本発明の原理を説明するための基本回路構成図
である。FIG. 1 is a basic circuit configuration diagram for explaining the principle of the present invention.
【図2】入力電圧波形と入力電流波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an input voltage waveform and an input current waveform.
【図3】入力電圧波形相似の電流を流すためのスイッチ
ング素子のコントロール方式を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a control method of a switching element for causing a current having a similar input voltage waveform to flow.
【図4】昇圧型コンバータの基本回路及びその入力電流
の変化を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a basic circuit of a boost converter and changes in its input current.
【図5】電流閾値と入力電圧との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a current threshold value and an input voltage.
【図6】スイッチング素子電流検出値に三角波を加えて
コントローラに入力した場合の電流閾値との関係を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship with a current threshold value when a triangular wave is added to a detected value of a switching element current and input to a controller.
【図7】本発明の具体的な実施例の整流回路部分を示す
回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a rectifier circuit portion of a specific embodiment of the present invention.
【図8】従来の矩形波点灯方式の放電灯点灯装置の構成
例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a conventional rectangular-wave lighting type discharge lamp lighting device.
1 商用電源 2 整流素子 3 平滑コンデンサ 11 チョークコイル 12 スイッチング素子 13 電流検出用抵抗 14 ダイオード 15, 16 出力電圧検出用抵抗 17 コントローラ 21 演算増幅器 24, 25 バイアス調整用抵抗 28 電流モードスイッチング制御用IC 31 バッファ用トランジスタ 34 フィルター 1 Commercial power supply 2 Rectifier element 3 Smoothing capacitor 11 Choke coil 12 Switching element 13 Current detection resistor 14 Diode 15, 16 Output voltage detection resistor 17 Controller 21 Operational amplifier 24, 25 Bias adjustment resistor 28 Current mode switching control IC 31 Transistor for buffer 34 Filter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05B 41/24 J 7913−3K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H05B 41/24 J 7913-3K
Claims (1)
サとからなる整流回路で整流してインバータに入力し、
該インバータの出力端に放電灯を接続して高周波又は矩
形波点灯を行う放電灯点灯装置において、前記整流回路
の整流素子と平滑コンデンサとの間に、直列接続された
チョークコイルとダイオードの直列回路と、前記ダイオ
ードと平滑コンデンサに並列に接続されたスイッチング
素子と該スイッチング素子の電流検出用抵抗との直列回
路と、前記スイッチング素子の電流検出値にバイアス分
と三角波分を加算する手段と、該加算手段の出力を入力
し該入力値が所定値になったとき前記スイッチング素子
に対して制御信号を出力する、スイッチング周波数が入
力交流電圧周波数より十分高い電流モードスイッチング
制御回路とを設け、前記整流回路へ入力交流電圧波形と
相似の波形の電流を入力させるようにしたことを特徴と
する放電灯点灯装置。Claim: What is claimed is: 1. An input AC voltage is rectified by a rectifying circuit composed of a rectifying element and a smoothing capacitor and input to an inverter,
In a discharge lamp lighting device for connecting a discharge lamp to an output terminal of the inverter to perform high frequency or rectangular wave lighting, a series circuit of a choke coil and a diode connected in series between a rectifying element of the rectifying circuit and a smoothing capacitor. A series circuit of a switching element connected in parallel with the diode and the smoothing capacitor and a current detection resistor of the switching element; a means for adding a bias component and a triangular wave component to the current detection value of the switching device; And a current mode switching control circuit having a switching frequency that is sufficiently higher than an input AC voltage frequency and that outputs a control signal to the switching element when the output of the adding means is input and the input value reaches a predetermined value. A discharge lamp lighting device characterized in that a current having a waveform similar to the input AC voltage waveform is input to the circuit. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3212981A JPH0536485A (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Discharge lamp lighting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3212981A JPH0536485A (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Discharge lamp lighting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0536485A true JPH0536485A (en) | 1993-02-12 |
Family
ID=16631494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3212981A Pending JPH0536485A (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Discharge lamp lighting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0536485A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005012993A (en) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Power Integrations Inc | Method for reducing cost of voltage regulation circuit for switching mode power supply |
KR101252398B1 (en) * | 2010-09-30 | 2013-04-08 | 인터실 아메리카스 엘엘씨 | System and method for converting an ac input voltage to a regulated output current |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP3212981A patent/JPH0536485A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4554243B2 (en) * | 2003-06-20 | 2010-09-29 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | Method for reducing cost of voltage regulator circuit of switching mode power supply |
KR101252398B1 (en) * | 2010-09-30 | 2013-04-08 | 인터실 아메리카스 엘엘씨 | System and method for converting an ac input voltage to a regulated output current |
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