JPWO2003013195A1

JPWO2003013195A1 - Discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JPWO2003013195A1
Application number: JP2002519345A
Authority: JP
Inventors: 信介船山; 高橋　修; 修高橋; 芳貴五十嵐; 和田　直樹; 直樹和田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP5019694B2; WO2003013195A1

Abstract

放電灯点灯装置の保護回路３に、所定の分圧比が設定された分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と、この分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２に直列に接続されたツェナーダイオードＤＺとを有する電圧検出回路４を設けた。The protection circuit 3 of the discharge lamp lighting device includes a voltage detection circuit 4 having voltage dividing resistors R11 and R12 having a predetermined voltage dividing ratio and a Zener diode DZ connected in series to the voltage dividing resistors R11 and R12. Provided.

Description

技術分野
本発明は、インバータによる高周波電力でランプを点灯する放電灯点灯装置、特にランプの寿命末期時の異常放電を検出してインバータを保護する保護回路を備えた放電灯点灯装置に関するものである。
背景技術
図７は従来の放電灯点灯装置の概要を示す回路図である。この図に示す放電灯点灯装置は、ハーフブリッジ方式のインバータで、直流電源Ｅに直列に接続されたスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２と、スイッチング素子Ｑ２に並列接続のランプ１に直列に接続されたインダクタＬ１及びコンデンサＣ１，Ｃ２と、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を高周波信号で交互にオン・オフ制御する発振回路２と、ランプ１の寿命末期時の異常放電から本装置を保護する保護回路３とを備えている。
この保護回路３は、電圧検出回路４と、電圧検出回路４により検出された電圧値が所定値以上のときに出力をオフする異常電圧検出回路５と、異常電圧検出回路５の出力が遮断されたときに発振回路２の動作を停止させる発振停止回路６とでなっている。
前述した電圧検出回路４は、ランプ電圧とコンデンサＣ２（カップリングコンデンサ）の充電電圧の和電圧を分圧するコンデンサＣ３，Ｃ４と、コンデンサＣ３，Ｃ４により分圧された電圧をｐｅａｋ−ｐｅａｋで検出するダイオードＤ１，Ｄ２と、このダイオードＤ１，Ｄ２によりｐｅａｋ−ｐｅａｋ検出された電圧Ｖ１，Ｖ２（Ｖ１：ランプ正常点灯時の電圧、Ｖ２：ランプ異常点灯時の電圧）を例えば１／２倍になるように分圧する分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、分圧された電圧Ｖ１１，Ｖ２１を平滑する平滑コンデンサＣ５とから構成されている。なお、この平滑コンデンサＣ５は、ランプ始動時の高電圧によって異常電圧検出回路５が誤動作しないよう、抵抗Ｒ１との時定数で決まる時間分遅れて満充電となる容量を有している。
異常電圧検出回路５は、ツェナー電圧（所定値）以上の電圧、即ちランプ異常点灯時の電圧Ｖ２１が印加されたときに導通するツェナーダイオード（図示せず）と、このツェナーダイオード５ａが動作したときにオンして出力をオフするトランジスタ（図示せず）とを備えている。
次に、従来の放電灯点灯装置の保護回路の動作を説明する。
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の交互のオン・オフ動作によりランプ１側に印加された高周波電圧（ランプ電圧とコンデンサＣ２の充電電圧の和）を、電圧検出回路４のコンデンサＣ３，Ｃ４が分圧し、その分圧された電圧をダイオードＤ１，Ｄ２がｐｅａｋ−ｐｅａｋで検出して全波整流を生成する。そして、この全波整流された電圧Ｖ１，Ｖ２を分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２にてほぼ１／２倍に分圧（Ｖ１１，Ｖ２１）し、この電圧Ｖ１１，Ｖ２１を平滑コンデンサＣ５が平滑して異常電圧検出回路５のツェナーダイオードに印加する。
異常電圧検出回路５のツェナーダイオードは、平滑コンデンサＣ５により平滑された直流電圧がツェナー電圧に達していないときは導通しないが、その直流電圧がツェナー電圧以上のときはトランジスタ（図示せず）をオンして出力を遮断する。この時、発振停止回路６は、発振回路２の発振動作を停止して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ動作を停止させる。
前述した従来の放電灯点灯装置の保護回路では、コンデンサＣ３，Ｃ４及びダイオードＤ１，Ｄ２によってｐｅａｋ−ｐｅａｋ検出された電圧Ｖ１，Ｖ２を、抵抗Ｒ１，Ｒ２でほぼ半分になるよう分圧しているために、図８に示すようにランプ正常点灯時のｐｅａｋ電圧Ｖ１は電圧Ｖ１１（抵抗Ｒ２の両端）となり、ランプ異常点灯時のｐｅａｋ電圧Ｖ２は電圧Ｖ２１となり、この各電圧Ｖ１１，Ｖ２１の電圧レベル差Ｖ３も同じ比で小さくなっていた。このため、異常電圧検出回路５のツェナーダイオードのツェナー電圧に誤差（バラツキ電圧）が生じていた場合には、ランプ正常点灯時の電圧Ｖ１１でそのツェナーダイオード５ａが導通して発振回路２を停止させたり、ランプ異常点灯時の電圧Ｖ２１であってもツェナーダイオード５ａのツェナー電圧に達しなかったりするという課題があった。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、異常電圧検出回路のツェナーダイオードのツェナー電圧に誤差があっても、ランプ正常点灯時の誤動作や、ランプ異常点灯時に動作しなかったということのない放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の請求項１に係る放電灯点灯装置は、発振回路の発振周波数に基づいて放電灯側に電圧を印加するインバータと、放電灯側に印加された電圧を分圧して直流に変換する電圧変換部及び電圧変換部により変換された直流電圧を分圧する分圧部を有する電圧検出回路と、ツェナーダイオードを有し、電圧検出回路の分圧部により分圧された電圧がそのツェナーダイオードのツェナー電圧以上のとき前記発振回路を停止させる異常電圧検出回路とを有し、前記電圧検出回路の分圧部は、放電灯正常点灯時に分圧した電圧と放電灯異常点灯時に分圧した電圧との差が大きく、かつ、放電灯異常点灯時に分圧した電圧が前記ツェナーダイオードのツェナー電圧以上になるように、電圧変換部により変換された直流電圧を所定値分カットする定電圧素子と、定電圧素子を介した残りの電圧を所定の分圧比で分圧する分圧抵抗とを備えたものである。このことによって、放電灯正常点灯時の誤動作や、放電灯異常点灯時に動作しなかったということがなくなり、しかも、保護が確実であるためにインバータの故障や放電灯のソケットの損傷を防止できる。また、定電圧素子を挿入するだけであるため、安価で、簡単な回路構成で解決できるという効果がある。
本発明の請求項２に係る放電灯点灯装置は、前記電圧検出回路の電圧変換部は、放電灯側に印加された電圧を分圧する分圧抵抗と、分圧抵抗により分圧された電圧を直流にする整流素子とを備えたものである。このことによって、簡単な回路構成で、放電灯正常点灯時の誤動作や、放電灯異常点灯時に動作しなかったということを防止できる。
本発明の請求項３に係る放電灯点灯装置は、発振回路の発振周波数に基づいて放電灯側に電圧を印加するインバータと、放電灯側に印加された電圧を分圧して直流に変換する電圧変換部及び電圧変換部により変換された直流電圧を分圧する分圧部を有する電圧検出回路と、ツェナーダイオードを有し、電圧検出回路の分圧部により分圧された電圧がそのツェナーダイオードのツェナー電圧以上のとき前記発振回路を停止させる異常電圧検出回路とを有し、前記電圧検出回路の電圧変換部は、放電灯側に印加された電圧を分圧するコンデンサと、コンデンサに直列に接続され、コンデンサにより分圧された電圧を所定値分カットする一対の定電圧素子と、この定電圧素子を介した残りの電圧を直流にする整流素子とを備え、前記分圧部は、整流素子により直流に変換された電圧を分圧する分圧抵抗からなり、電圧変換部及び分圧部により、放電灯正常点灯時に分圧した電圧と放電灯異常点灯時に分圧した電圧との差が大きく、かつ、放電灯異常点灯時に分圧した電圧が前記ツェナーダイオードのツェナー電圧以上になるようにしたものである。このことによって、放電灯正常点灯時の誤動作や、放電灯異常点灯時に動作しなかったということがなくなり、しかも、保護が確実であるためにインバータの故障や放電灯のソケットの損傷を防止できる。また、定電圧素子を挿入するだけであるため、安価で、簡単な回路構成で解決できるという効果がある。
本発明の請求項４に係る放電灯点灯装置は、前記電圧検出回路の電圧変換部は、放電灯側に印加された電圧を分圧する分圧抵抗と、分圧抵抗に直列に接続され、分圧抵抗により分圧された電圧を所定値分カットする定電圧素子と、定電圧素子を介した残りの電圧を直流にする整流素子とを備えたものである。このことによって、放電灯正常点灯時の誤動作や、放電灯異常点灯時に動作しなかったということを防止できる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明のいくつかの実施の形態を図面を用いて説明する。なお、図７で説明した従来例と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
実施の形態１．
図１に示す放電灯点灯装置は、ハーフブリッジ方式のインバータで、保護回路３に、所定の分圧比が設定された分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と、この分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２に直列に接続された例えばツェナーダイオードＤＺとを有する電圧検出回路４を設けたものである。このツェナーダイオードＤＺは、ツェナー電圧ＶＺを有し、コンデンサＣ３、Ｃ４及びダイオードＤ１、Ｄ２によって変換された全波整流の電圧Ｖ１，Ｖ２（Ｖ１：ランプ正常点灯時の電圧、Ｖ２：ランプ異常点灯時の電圧）に対しツェナー電圧ＶＺ分カットするためである。これは、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の各抵抗値との調整によって、その抵抗Ｒ１２の両端に発生するランプ正常点灯時の電圧Ｖ１２とランプ異常点灯時の電圧Ｖ２２との電圧レベル差Ｖ４を大きく取るためである（図２参照）。なお、ツェナーダイオードＤＺのツェナー電圧ＶＺが大きい程、ランプ正常点灯時の電圧Ｖ１２とランプ異常点灯時の電圧Ｖ２２との電圧レベル差を大きく取ることができる。
本実施の形態１では、例えば、ランプ正常点灯時に検出した電圧Ｖ１２が従来とほぼ同じ電圧レベル（Ｖ１１）になるように、また、ランプ異常点灯時に検出した電圧Ｖ２２が、異常電圧検出回路５に設けられたツェナーダイオード（図示せず）のツェナー電圧のバラツキ電圧以上になるように、ツェナーダイオードＤＺのツェナー電圧ＶＺの値と、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の各抵抗値が調整されている。ランプ正常点灯時に検出した電圧Ｖ１２が従来とほぼ同じ電圧レベルになるようにした場合、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の分圧比は、図７で説明した従来の分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の分圧比より大きくなっている。
前記のよう構成された放電灯点灯装置において、ランプ正常点灯時の高周波電圧は、コンデンサＣ３、Ｃ４により分圧されると共に、ダイオードＤ１、Ｄ２によって全波整流の電圧Ｖ１に変換される。そして、この電圧Ｖ１は、下記の式（１）に示すようにツェナーダイオードＤＺによってツェナー電圧ＶＺ分カットされ、電圧Ｖ１の残りの電圧が分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２により分圧され電圧Ｖ１２となる。
Ｖ１２＝（Ｖ１−ＶＺ）×Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２） …（１）
そして、分圧された電圧Ｖ１２は、平滑コンデンサＣ５により平滑され、異常電圧検出回路５のツェナーダイオードに印加される。この場合は、平滑された電圧Ｖ１２がそのツェナーダイオードのツェナー電圧より低いために、異常電圧検出回路５の出力は保持され、発振回路２によるスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオン・オフ制御が継続される。
また、ランプ異常点灯時の高周波電圧は、前記と同様にコンデンサＣ３、Ｃ４により分圧されると共に、ダイオードＤ１、Ｄ２によって全波整流の電圧Ｖ２に変換される。そして、この電圧Ｖ２は、下記の式（２）に示すようにツェナーダイオードＤＺによってツェナー電圧ＶＺ分カットされ、電圧Ｖ２の残りの電圧が分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２により分圧され電圧Ｖ２２となる。
Ｖ２２＝（Ｖ２−ＶＺ）×Ｒ１２／（Ｒ１１＋Ｒ１２） …（２）
そして、分圧された電圧Ｖ２２は、平滑コンデンサＣ５により平滑され、異常電圧検出回路５のツェナーダイオードに印加される。この場合は、平滑された電圧Ｖ２２がツェナーダイオードのツェナー電圧のバラツキ電圧以上になるために、異常電圧検出回路５のトランジスタ（図示せず）がオンして出力を遮断する。この時、発振停止回路６は、発振回路２の発振動作を停止して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン・オフ動作を停止させる。
以上のように実施の形態１によれば、コンデンサＣ３、Ｃ４及びダイオードＤ１、Ｄ２によって検出された電圧Ｖ１，Ｖ２をツェナーダイオードＤＺでツェナー電圧ＶＺ分カットし、残りの電圧を分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２によって分圧するようにしたので、ランプ正常点灯時に検出した電圧Ｖ１２とランプ異常点灯時に検出した電圧Ｖ２２との電圧レベル差Ｖ４を大きくとることが可能になり、このため、ランプ正常点灯時の保護回路３の誤動作や、ランプ異常点灯時に保護回路３が動作しなかったということがなくなり、しかも、保護が確実であるために回路故障やランプソケットの損傷を防止できる。また、ツェナーダイオードＤＺを挿入するだけであるため、安価で、簡単な回路構成で解決できるという効果がある。
なお、前記の実施の形態１では、ランプ正常点灯時に検出した電圧Ｖ１２が従来とほぼ同じ電圧レベル（Ｖ１１）になるように、また、ランプ異常点灯時に検出した電圧Ｖ２２が、異常電圧検出回路５に設けられたツェナーダイオードのツェナー電圧のバラツキ電圧以上になるように、ツェナーダイオードＤＺのツェナー電圧ＶＺの値と、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の各抵抗値を調整したことを述べたが、ランプ異常点灯時に検出した電圧Ｖ２２が従来とほぼ同じ電圧レベル（Ｖ２１）になるように、ツェナーダイオードＤＺのツェナー電圧ＶＺの値と、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の各抵抗値を調整するようにしてもよい。この場合、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の分圧比は本実施の形態１と比べ小さくなる。
実施の形態２．
前述した実施の形態１では、ランプ１側に印加される高周波電圧をコンデンサＣ３、Ｃ４及びダイオードＤ１、Ｄ２によって電圧Ｖ１，Ｖ２に変換するようにしたが、本実施の形態２は、図３に示すように、コンデンサＣ３、Ｃ４に代えて、分圧抵抗Ｒ１３、Ｒ１４を用い、この分圧抵抗Ｒ１３、Ｒ１４によって分圧された電圧Ｖ１，Ｖ２をダイオードＤ２で半波整流するようにしたものである。なお、本実施の形態２における作用及び効果は前記の実施の形態１と同様である。
実施の形態３．
本実施の形態３は、図４に示すように、ランプ１側に印加された高周波電圧を分圧するコンデンサＣ３、Ｃ４の間に、アノードが対向するようにツェナーダイオードＤＺ１、ＤＺ２を挿入したものである。そのツェナーダイオードＤＺ１、ＤＺ２は、例えば、実施の形態１で用いたツェナーダイオードＤＺと同じツェナー電圧ＶＺを有し、コンデンサＣ３、Ｃ４によって分圧された電圧に対しツェナー電圧ＶＺ分カットするものである。
このツェナーダイオードＤＺ１、ＤＺ２によって、図５（ａ）に示すようにランプ正常点灯時に分圧した高周波電圧をツェナー電圧ＶＺ分カット（斜線部分）すると同図（ｃ）に示すような波形となり、また、図５（ｂ）に示すようにランプ異常点灯時に分圧した高周波電圧をツェナー電圧ＶＺ分カット（斜線部分）すると同図（ｄ）に示すような波形となる。この（ｃ）（ｄ）に示すようにランプ正常点灯時の波形とランプ異常点灯時の波形との電圧レベル差Ｖ５が同図（ｇ）（ｈ）に示す電圧レベル差Ｖ６と比べ大きくなっている。
なお、（ｇ）に示す波形はランプ正常点灯時の波形（ｅ）をコンデンサＣ３、Ｃ４で分圧したものであり、（ｈ）に示す波形はランプ異常点灯時の波形（ｆ）をコンデンサＣ３、Ｃ４で分圧したものである。
本実施の形態３においては、ランプ１側に印加される高周波電圧をコンデンサＣ３、Ｃ４によって分圧した際、ツェナーダイオードＤＺ１、ＤＺ２によりツェナー電圧ＶＺ分カットするようにしたので、ランプ正常点灯時の波形とランプ異常点灯時の波形との電圧レベル差を大きく取ることが可能になり、このため、ランプ正常点灯時の保護回路３の誤動作や、ランプ異常点灯時に保護回路３が動作しなかったということがなくなり、しかも、保護が確実であるために回路故障やランプソケットの損傷を防止できる。
実施の形態４．
前記の実施の形態３では、ランプ１側に印加された高周波電圧を分圧するコンデンサＣ３、Ｃ４の間に、２個のツェナーダイオードＤＺ１、ＤＺ２を挿入したことを述べたが、本実施の形態４は、コンデンサＣ３、Ｃ４に代えて分圧抵抗Ｒ１３、Ｒ１４を用いると共に、高周波電圧の一方向のみの電圧をツェナー電圧ＶＺ分カットするツェナーダイオードＤＺ１をその分圧抵抗Ｒ１３、Ｒ１４の間に挿入したものである。
本実施の形態４においては、ランプ１側に印加される高周波電圧を分圧抵抗Ｒ１３、Ｒ１４によって分圧すると共に、分圧された一方向の電圧をツェナーダイオードＤＺ１によりツェナー電圧ＶＺ分カットするので、残りの電圧は分圧抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により分圧され、平滑コンデンサＣ５で平滑されて異常電圧検出回路５に印加する。
以上のように、分圧抵抗Ｒ１３、Ｒ１４の間にツェナーダイオードＤＺ１を挿入したので、ランプ正常点灯時の電圧とランプ異常点灯時の電圧との電圧レベル差を大きく取ることができ、このため、ランプ正常点灯時の保護回路３の誤動作や、ランプ異常点灯時に保護回路３が動作しなかったということがなくなり、しかも、保護が確実であるために回路故障やランプソケットの損傷を防止できる。
なお、前述したそれぞれの実施の形態では、ハーフブリッジ方式のインバータに適用して説明したが、インダクタＬ１とコンデンサＣ１，Ｃ２の共振を利用してランプ１を点灯させる回路、例えば一石共振式インバータ等にも適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態１に係る放電灯点灯装置の概要を示す回路図である。
図２は実施の形態１におけるランプ正常点灯時及びランプ異常点灯時の検出電圧の説明図である。
図３は実施の形態２に係る放電灯点灯装置の概要を示す回路図である。
図４は実施の形態３に係る放電灯点灯装置の概要を示す回路図である。
図５は実施の形態３におけるランプ正常点灯時及びランプ異常点灯時の検出電圧の説明図である。
図６は実施の形態４に係る放電灯点灯装置の概要を示す回路図である。
図７は従来の放電灯点灯装置の概要を示す回路図である。
図８は従来の放電灯点灯装置におけるランプ正常点灯時及びランプ異常点灯時の検出電圧の説明図である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a lamp with high frequency power from an inverter, and more particularly to a discharge lamp lighting device provided with a protection circuit for detecting abnormal discharge at the end of lamp life and protecting the inverter. .
BACKGROUND ART FIG. 7 is a circuit diagram showing an outline of a conventional discharge lamp lighting device. The discharge lamp lighting device shown in this figure is a half-bridge type inverter, and includes switching elements Q1 and Q2 connected in series to a DC power supply E, and an inductor L1 connected in series to a lamp 1 connected in parallel to the switching element Q2. And a capacitor C1 and C2, an oscillation circuit 2 for alternately turning on and off the switching elements Q1 and Q2 with a high-frequency signal, and a protection circuit 3 for protecting the device from abnormal discharge at the end of life of the lamp 1. I have.
The protection circuit 3 includes a voltage detection circuit 4, an abnormal voltage detection circuit 5 that turns off the output when the voltage value detected by the voltage detection circuit 4 is equal to or more than a predetermined value, and an output of the abnormal voltage detection circuit 5 is cut off. And an oscillation stop circuit 6 for stopping the operation of the oscillation circuit 2 when the operation is stopped.
The above-described voltage detection circuit 4 detects capacitors C3 and C4 for dividing the sum voltage of the lamp voltage and the charging voltage of the capacitor C2 (coupling capacitor), and detects the voltage divided by the capacitors C3 and C4 by peak-peak. Diodes D1 and D2, and voltages V1 and V2 (V1: voltage during normal lamp lighting, V2: voltage during abnormal lamp lighting) detected by peak-peak detection by diodes D1 and D2, for example, are halved. , And a smoothing capacitor C5 for smoothing the divided voltages V11 and V21. The smoothing capacitor C5 has a capacity to be fully charged with a delay determined by the time constant of the resistor R1 so that the abnormal voltage detection circuit 5 does not malfunction due to a high voltage at the time of starting the lamp.
The abnormal voltage detection circuit 5 includes a Zener diode (not shown) that conducts when a voltage equal to or higher than the Zener voltage (predetermined value), that is, a voltage V21 at the time of abnormal lamp lighting, and when the Zener diode 5a operates. And a transistor (not shown) for turning on and turning off the output.
Next, the operation of the protection circuit of the conventional discharge lamp lighting device will be described.
The capacitors C3 and C4 of the voltage detection circuit 4 divide the high-frequency voltage (the sum of the lamp voltage and the charging voltage of the capacitor C2) applied to the lamp 1 by the alternate on / off operations of the switching elements Q1 and Q2. The diodes D1 and D2 detect the divided voltage by peak-peak and generate full-wave rectification. Then, the full-wave rectified voltages V1 and V2 are divided by approximately 1/2 (V11 and V21) by the voltage dividing resistors R1 and R2, and the smoothing capacitor C5 smoothes the voltages V11 and V21 and abnormally. The voltage is applied to the Zener diode of the voltage detection circuit 5.
The Zener diode of the abnormal voltage detection circuit 5 does not conduct when the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor C5 does not reach the Zener voltage, but turns on a transistor (not shown) when the DC voltage is equal to or higher than the Zener voltage. To shut off the output. At this time, the oscillation stop circuit 6 stops the oscillating operation of the oscillating circuit 2 and stops the on / off operation of the switching elements Q1 and Q2.
In the above-described protection circuit of the conventional discharge lamp lighting device, the voltages V1 and V2 detected by peak-peak by the capacitors C3 and C4 and the diodes D1 and D2 are divided by the resistors R1 and R2 so as to be approximately halved. As shown in FIG. 8, the peak voltage V1 during normal lamp lighting becomes the voltage V11 (both ends of the resistor R2), the peak voltage V2 during abnormal lamp lighting becomes the voltage V21, and the voltage level difference between these voltages V11 and V21. V3 was also reduced at the same ratio. Therefore, if an error (variation voltage) occurs in the Zener voltage of the Zener diode of the abnormal voltage detection circuit 5, the Zener diode 5a conducts at the voltage V11 when the lamp is normally lit, and the oscillation circuit 2 is stopped. Also, there has been a problem that the voltage does not reach the Zener voltage of the Zener diode 5a even with the voltage V21 at the time of abnormal lamp lighting.
The present invention has been made in order to solve such a problem, and even if there is an error in the zener voltage of the zener diode of the abnormal voltage detection circuit, a malfunction at the time of normal lighting of the lamp or a failure to operate at the time of abnormal lighting of the lamp. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device that does not have any problem.
DISCLOSURE OF THE INVENTION A discharge lamp lighting device according to claim 1 of the present invention includes an inverter that applies a voltage to the discharge lamp based on an oscillation frequency of an oscillation circuit, and a voltage that is divided into a direct current by dividing the voltage applied to the discharge lamp. A voltage detecting circuit having a voltage converting unit for converting and a voltage dividing unit for dividing the DC voltage converted by the voltage converting unit, and a Zener diode, and the voltage divided by the voltage dividing unit of the voltage detecting circuit is used as the Zener. An abnormal voltage detection circuit that stops the oscillation circuit when the voltage is equal to or higher than the Zener voltage of the diode, and the voltage dividing unit of the voltage detection circuit divides the voltage when the discharge lamp is normally turned on and the voltage when the discharge lamp is abnormally turned on. The DC voltage converted by the voltage converter is cut by a predetermined value so that the difference from the voltage is large and the voltage divided at the time of abnormal lighting of the discharge lamp is equal to or higher than the Zener voltage of the Zener diode. That the constant voltage element, in which the remaining voltage across the constant voltage element and a partial dividing resistors at a predetermined division ratio. This eliminates malfunctions during normal lighting of the discharge lamp and malfunctions during abnormal lighting of the discharge lamp. In addition, since protection is reliable, failure of the inverter and damage to the socket of the discharge lamp can be prevented. In addition, since only a constant voltage element is inserted, there is an effect that the problem can be solved with an inexpensive and simple circuit configuration.
In the discharge lamp lighting device according to claim 2 of the present invention, the voltage conversion unit of the voltage detection circuit includes a voltage dividing resistor that divides a voltage applied to the discharge lamp and a voltage divided by the voltage dividing resistor. And a rectifying element for direct current. Thus, with a simple circuit configuration, it is possible to prevent a malfunction at the time of normal lighting of the discharge lamp and a malfunction at the time of abnormal lighting of the discharge lamp.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a discharge lamp lighting device comprising: an inverter for applying a voltage to the discharge lamp based on an oscillation frequency of an oscillation circuit; and a voltage for dividing a voltage applied to the discharge lamp and converting the voltage to a direct current. A voltage detecting circuit having a voltage dividing section for dividing the DC voltage converted by the converting section and the voltage converting section, and a Zener diode, and the voltage divided by the voltage dividing section of the voltage detecting circuit is a Zener of the Zener diode. An abnormal voltage detection circuit that stops the oscillation circuit when the voltage is equal to or higher than a voltage, and a voltage conversion unit of the voltage detection circuit is connected in series with the capacitor that divides a voltage applied to the discharge lamp and a capacitor, A pair of constant-voltage elements for cutting the voltage divided by the capacitor by a predetermined value, and a rectifying element for converting the remaining voltage through the constant-voltage element to DC; The voltage conversion unit and the voltage division unit increase the difference between the voltage divided during normal operation of the discharge lamp and the voltage divided during abnormal operation of the discharge lamp. In addition, the voltage divided at the time of abnormal lighting of the discharge lamp is set to be equal to or higher than the Zener voltage of the Zener diode. This eliminates malfunctions during normal lighting of the discharge lamp and malfunctions during abnormal lighting of the discharge lamp. In addition, since protection is reliable, failure of the inverter and damage to the socket of the discharge lamp can be prevented. In addition, since only a constant voltage element is inserted, there is an effect that the problem can be solved with an inexpensive and simple circuit configuration.
In the discharge lamp lighting device according to claim 4 of the present invention, the voltage conversion unit of the voltage detection circuit is connected in series with the voltage dividing resistor for dividing the voltage applied to the discharge lamp and a voltage dividing resistor, It comprises a constant voltage element for cutting the voltage divided by the pressure resistor by a predetermined value, and a rectifying element for converting the remaining voltage via the constant voltage element to DC. This can prevent a malfunction at the time of normal lighting of the discharge lamp and a malfunction at the time of abnormal lighting of the discharge lamp.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts as in the conventional example described with reference to FIG.
Embodiment 1 FIG.
The discharge lamp lighting device shown in FIG. 1 is a half-bridge type inverter, in which a protection circuit 3 is connected in series with voltage dividing resistors R11 and R12 having a predetermined voltage dividing ratio, and the voltage dividing resistors R11 and R12. For example, a voltage detection circuit 4 having a Zener diode DZ is provided. The Zener diode DZ has a Zener voltage VZ, and the full-wave rectified voltages V1 and V2 converted by the capacitors C3 and C4 and the diodes D1 and D2 (V1: a voltage when the lamp is normally turned on, V2: a voltage when the lamp is turned on abnormally) This is to cut off the Zener voltage VZ from the voltage of (. This is because the voltage level difference V4 between the voltage V12 at the time of normal lamp lighting and the voltage V22 at the time of abnormal lamp lighting generated at both ends of the resistor R12 is made large by adjusting the respective resistance values of the voltage dividing resistors R11 and R12. This is because (see FIG. 2). The larger the Zener voltage VZ of the Zener diode DZ, the larger the voltage level difference between the voltage V12 during normal lamp operation and the voltage V22 during abnormal lamp operation can be obtained.
In the first embodiment, for example, the voltage V12 detected during normal lighting of the lamp is set to substantially the same voltage level (V11) as that of the related art, and the voltage V22 detected during abnormal lighting of the lamp is transmitted to the abnormal voltage detection circuit 5. The value of the Zener voltage VZ of the Zener diode DZ and the respective resistance values of the voltage dividing resistors R11 and R12 are adjusted so as to be equal to or more than the variation voltage of the Zener voltage of the provided Zener diode (not shown). When the voltage V12 detected at the time of normal lighting of the lamp is set to be substantially the same as the conventional voltage level, the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistors R11 and R12 is larger than the voltage dividing ratio of the conventional voltage dividing resistors R1 and R2 described in FIG. It is getting bigger.
In the discharge lamp lighting device configured as described above, the high frequency voltage at the time of normal lamp lighting is divided by the capacitors C3 and C4 and is converted into the full-wave rectified voltage V1 by the diodes D1 and D2. Then, the voltage V1 is cut by the Zener diode DZ by the Zener diode DZ as shown in the following equation (1), and the remaining voltage of the voltage V1 is divided by the voltage dividing resistors R11 and R12 to become the voltage V12.
V12 = (V1-VZ) × R12 / (R11 + R12) (1)
Then, the divided voltage V12 is smoothed by the smoothing capacitor C5 and applied to the Zener diode of the abnormal voltage detection circuit 5. In this case, since the smoothed voltage V12 is lower than the Zener voltage of the Zener diode, the output of the abnormal voltage detection circuit 5 is maintained, and the ON / OFF control of the switching elements Q1 and Q2 by the oscillation circuit 2 is continued. .
The high-frequency voltage at the time of abnormal lamp lighting is divided by the capacitors C3 and C4 in the same manner as described above, and is converted into the full-wave rectified voltage V2 by the diodes D1 and D2. The voltage V2 is cut by the Zener diode DZ by the Zener diode DZ as shown in the following equation (2), and the remaining voltage of the voltage V2 is divided by the voltage dividing resistors R11 and R12 to become the voltage V22.
V22 = (V2−VZ) × R12 / (R11 + R12) (2)
Then, the divided voltage V22 is smoothed by the smoothing capacitor C5 and applied to the Zener diode of the abnormal voltage detection circuit 5. In this case, since the smoothed voltage V22 becomes equal to or higher than the variation voltage of the Zener voltage of the Zener diode, the transistor (not shown) of the abnormal voltage detection circuit 5 is turned on to cut off the output. At this time, the oscillation stop circuit 6 stops the oscillating operation of the oscillating circuit 2 and stops the on / off operation of the switching elements Q1 and Q2.
As described above, according to the first embodiment, the voltages V1 and V2 detected by the capacitors C3 and C4 and the diodes D1 and D2 are cut by the Zener diode DZ by the Zener voltage VZ, and the remaining voltage is divided by the voltage dividing resistor R11. Since the voltage is divided by R12, it is possible to increase the voltage level difference V4 between the voltage V12 detected during normal lamp operation and the voltage V22 detected during abnormal lamp operation, thereby providing protection during normal lamp operation. This eliminates the malfunction of the circuit 3 and the failure of the protection circuit 3 to operate when the lamp is abnormally turned on. In addition, since the protection is reliable, circuit failure and damage to the lamp socket can be prevented. Further, since only the zener diode DZ is inserted, there is an effect that the problem can be solved with an inexpensive and simple circuit configuration.
In the first embodiment, the voltage V12 detected during normal lamp lighting is set to be substantially the same voltage level (V11) as that of the conventional lamp, and the voltage V22 detected during abnormal lamp lighting is set to the abnormal voltage detection circuit 5. It was described that the value of the Zener voltage VZ of the Zener diode DZ and the respective resistance values of the voltage dividing resistors R11 and R12 were adjusted so as to be equal to or more than the variation voltage of the Zener voltage of the Zener diode provided in the above. The value of the Zener voltage VZ of the Zener diode DZ and the respective resistance values of the voltage dividing resistors R11 and R12 may be adjusted so that the voltage V22 detected at the time of lighting becomes substantially the same voltage level (V21) as the conventional one. . In this case, the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistors R11 and R12 is smaller than that of the first embodiment.
Embodiment 2 FIG.
In the above-described first embodiment, the high-frequency voltage applied to the lamp 1 is converted into the voltages V1 and V2 by the capacitors C3 and C4 and the diodes D1 and D2. As shown, voltage dividing resistors R13 and R14 are used in place of the capacitors C3 and C4, and the voltages V1 and V2 divided by the voltage dividing resistors R13 and R14 are half-wave rectified by a diode D2. is there. The functions and effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, Zener diodes DZ1 and DZ2 are inserted between capacitors C3 and C4 for dividing a high-frequency voltage applied to the lamp 1 so that the anodes face each other. is there. The Zener diodes DZ1 and DZ2 have, for example, the same Zener voltage VZ as the Zener diode DZ used in the first embodiment, and cut the voltage divided by the capacitors C3 and C4 by the Zener voltage VZ. .
As shown in FIG. 5A, the Zener diodes DZ1 and DZ2 cut the high-frequency voltage divided at the time of normal lighting of the lamp by the Zener voltage VZ (shaded portion) as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, when the high-frequency voltage divided at the time of abnormal lamp lighting is cut by the Zener voltage VZ (shaded portion), the waveform becomes as shown in FIG. 5D. As shown in (c) and (d), the voltage level difference V5 between the waveform when the lamp is normally turned on and the waveform when the lamp is abnormally turned on is larger than the voltage level difference V6 shown in FIGS. I have.
The waveform shown in (g) is obtained by dividing the waveform (e) when the lamp is normally lit by the capacitors C3 and C4, and the waveform shown in (h) is obtained by dividing the waveform (f) when the lamp is illuminated abnormally by the capacitor C3. , C4.
In the third embodiment, when the high-frequency voltage applied to the lamp 1 is divided by the capacitors C3 and C4, the Zener diodes DZ1 and DZ2 cut off the Zener voltage VZ. It is possible to increase the voltage level difference between the waveform and the waveform when the lamp is abnormally turned on. For this reason, the protection circuit 3 malfunctions when the lamp is normally turned on, and the protection circuit 3 does not operate when the lamp is abnormally turned on. In addition, since the protection is assured, circuit failure and damage to the lamp socket can be prevented.
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment described above, two Zener diodes DZ1 and DZ2 are inserted between the capacitors C3 and C4 for dividing the high-frequency voltage applied to the lamp 1 side. Used voltage dividing resistors R13 and R14 instead of the capacitors C3 and C4, and inserted a Zener diode DZ1 between the voltage dividing resistors R13 and R14 for cutting a voltage in only one direction of the high frequency voltage by the Zener voltage VZ. Things.
In the fourth embodiment, the high frequency voltage applied to the lamp 1 is divided by the voltage dividing resistors R13 and R14, and the divided voltage in one direction is cut by the Zener diode DZ1 by the Zener voltage VZ. The remaining voltage is divided by the voltage dividing resistors R11 and R12, smoothed by the smoothing capacitor C5, and applied to the abnormal voltage detection circuit 5.
As described above, since the zener diode DZ1 is inserted between the voltage dividing resistors R13 and R14, a large voltage level difference between the voltage at the time of normal lighting of the lamp and the voltage at the time of abnormal lighting of the lamp can be obtained. The malfunction of the protection circuit 3 during normal lamp lighting and the failure of the protection circuit 3 during abnormal lamp lighting are eliminated, and furthermore, since the protection is reliable, circuit failure and damage to the lamp socket can be prevented.
In each of the embodiments described above, the present invention is applied to a half-bridge type inverter. However, a circuit for lighting the lamp 1 using resonance of the inductor L1 and the capacitors C1 and C2, for example, a one-stone resonant inverter or the like May also be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an outline of a discharge lamp lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the detected voltage at the time of normal lighting of the lamp and at the time of abnormal lighting of the lamp in the first embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an outline of the discharge lamp lighting device according to the second embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an outline of the discharge lamp lighting device according to the third embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the detection voltage at the time of normal lighting of the lamp and at the time of abnormal lighting of the lamp in the third embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram showing an outline of the discharge lamp lighting device according to the fourth embodiment.
FIG. 7 is a circuit diagram showing an outline of a conventional discharge lamp lighting device.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the detected voltage at the time of normal lamp lighting and the abnormal lamp lighting of the conventional discharge lamp lighting device.

Claims

An inverter that applies a voltage to the discharge lamp based on the oscillation frequency of the oscillation circuit, a voltage converter that divides the voltage applied to the discharge lamp and converts the voltage to DC, and a DC voltage that is converted by the voltage converter. An abnormal voltage having a voltage detecting circuit having a voltage dividing section for dividing the voltage and a Zener diode, and stopping the oscillation circuit when the voltage divided by the voltage dividing section of the voltage detecting circuit is equal to or higher than the Zener voltage of the Zener diode. A detection circuit;
The voltage divider of the voltage detection circuit has a large difference between the voltage divided when the discharge lamp is normally turned on and the voltage divided when the discharge lamp is abnormally turned on, and the voltage divided when the discharge lamp is turned on abnormally is the Zener diode. A constant voltage element that cuts the DC voltage converted by the voltage converter by a predetermined value so as to be equal to or higher than the Zener voltage, and a voltage divider that divides the remaining voltage via the constant voltage element at a predetermined voltage division ratio. A discharge lamp lighting device comprising a resistor.

The voltage conversion unit of the voltage detection circuit includes a voltage dividing resistor that divides a voltage applied to the discharge lamp, and a rectifying element that converts the voltage divided by the voltage dividing resistor into DC. The discharge lamp lighting device according to claim 1.

An inverter that applies a voltage to the discharge lamp based on the oscillation frequency of the oscillation circuit, a voltage converter that divides the voltage applied to the discharge lamp and converts the voltage to DC, and a DC voltage that is converted by the voltage converter. An abnormal voltage having a voltage detecting circuit having a voltage dividing section for dividing the voltage and a Zener diode, and stopping the oscillation circuit when the voltage divided by the voltage dividing section of the voltage detecting circuit is equal to or higher than the Zener voltage of the Zener diode. A detection circuit;
The voltage conversion unit of the voltage detection circuit includes a capacitor that divides a voltage applied to the discharge lamp, and a pair of constant voltages that are connected in series with the capacitor and cut the voltage divided by the capacitor by a predetermined value. Element, and a rectifying element for converting the remaining voltage via the constant voltage element to DC, the voltage dividing unit includes a voltage dividing resistor for dividing the voltage converted to DC by the rectifying element,
The voltage converter and the voltage divider have a large difference between the voltage divided during normal operation of the discharge lamp and the voltage divided during abnormal operation of the discharge lamp, and the voltage divided during abnormal operation of the discharge lamp is the Zener diode. A discharge lamp lighting device, wherein the zener voltage is equal to or higher than the zener voltage.

The voltage conversion unit of the voltage detection circuit includes a voltage-dividing resistor that divides a voltage applied to the discharge lamp, and a voltage-dividing resistor that is connected in series to the voltage-dividing resistor and divides the voltage divided by the voltage-dividing resistor by a predetermined value. 4. The discharge lamp lighting device according to claim 3, further comprising: a constant voltage element for cutting, and a rectifying element for converting the remaining voltage via the constant voltage element to DC.