放电灯点亮装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及放电灯点亮装置。即使在放电灯的起动开始后电弧放电中断而成为无负载状态，也能抑制在谐振电路产生过电压。具有：产生提供给放电灯的交流电压的逆变器电路；和在放电灯的起动时通过与谐振现象相伴的升压作用来提高给放电灯的提供电压的谐振电路。在起动开始后的出现击穿以及辉光放电的期间即第1期间，以包含谐振电路的谐振频率的第1频率驱动逆变器电路，在发生放电灯的电弧放电的期间即第2期间以低于第1频率、包含谐振电路的谐振频率的第2频率驱动逆变器电路，在第3期间，以低于第2频率的第3频率驱动逆变器电路。进而，在第2期间，将逆变器电路的高压侧以及低压侧开关元件都断开的死时间设定得长于第1以及第3期间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于点亮放电灯、特别是高压水银灯、金属卤化物等、氙气灯等高亮度放电灯的放电灯点亮装置。
技术介绍
一般，放电灯经过“击穿阶段”→“辉光放电阶段”→“电弧放电阶段”而到达稳态状态(稳定点亮)。作为进行这样的放电灯的点亮控制的装置，例如示出专利文献1。在专利文献1中，在放电灯的起动时的“电弧放电多阶段”，为了促进非对称放电的状态的消除来确保确实的点亮性，下述的起动顺序是有效的。(1)首先，在放电灯的起动开始时，通过以谐振电路的谐振频率的3阶分谐波频率(thirdsubharmonicfrequency)(fo/3)驱动逆变器，来由供电电路输出无负载开放电压。(2)若放电灯绝缘击穿而开始放电，则使逆变器的驱动频率从谐振电路的3阶分谐波频率(fo/3)逐渐降低到给定的极限频率。(3)在到达极限频率后，使逆变器的驱动频率移转到稳定点亮频率。专利文献专利文献1：JP特开2011-29012号公报在上述放电灯点亮装置中，在使逆变器的驱动频率从(fo/3)降低到第1极限频率的期间，有包含fo/5(5阶分谐波)、fo/7(7阶分谐波)等的奇数阶的分谐波的可能性。由于与逆变器电路连接的谐振电路因这样的奇数阶的分谐波频率而产生高电压，因此在使逆变器电路的驱动频率从(fo/3)降低到第1极限频率的期间，放电灯的状态发生变动。例如，在刚移转到电弧放电状态后，直到封入灯的放电物质全都气化为止，根据放电物质的状态而让放电状态不稳定。在虽然变得不能维持电弧放电而要返回辉光放电、但却不能将足以维持辉光放电的电压直接提供给放电灯的情况下，会移转到无负载状态，发生所谓的“衰灭”。若出现这样的“衰灭”，则有可能会成为无控制状态，在谐振电路产生过电压。为此，有可能会引起输出级的谐振电路的耐压不良、逆变器电路的开关元件的发热引起的特性劣化、放电灯的损坏引起的寿命降低。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供在放电灯的起动开始后即使成为无负载状态也能防止谐振电路、逆变器电路以及放电灯的劣化的放电灯点亮装置。本技术的放电灯的点亮装置如下那样构成。(1)放电灯的点亮装置特征在于，具有：逆变器电路，其具有高压侧开关元件以及低压侧开关元件，产生提供给放电灯的交流电压；逆变器控制电路，其驱动控制所述逆变器电路；和谐振电路，其由谐振电感器以及谐振电容器构成，设置在所述逆变器电路的后级，在所述放电灯的起动时，通过与谐振现象相伴的升压作用来提高给所述放电灯的提供电压，所述逆变器控制电路具备：驱动频率控制单元，其在所述放电灯的起动开始后的出现击穿以及辉光放电的期间即第1期间，以包含所述谐振电路的谐振频率(fo/3)的第1频率驱动所述逆变器电路，在出现所述放电灯的电弧放电的期间即第2期间，以低于所述第1频率、且包含所述谐振电路的谐振频率(fo/5等)的第2频率驱动所述逆变器电路，在紧接所述第2期间的第3期间，以低于所述第2频率的第3频率驱动所述逆变器电路；和死时间控制单元，其在所述第2期间，将所述逆变器电路的所述高压侧开关元件以及所述低压侧开关元件都断开的死时间设定得长于所述第1期间以及所述第3期间。根据上述构成，在第2期间确保了需要的电弧电流，并且即使不能持续电弧放电状态而移转到辉光放电状态或无负载状态(“衰灭”)而成为无控制状态，也能抑制谐振电路的谐振电压成为过电压。(2)优选地，所述驱动频率控制单元进行使所述逆变器电路的驱动频率从所述第2期间的开始起逐渐降低的控制，所述死时间控制单元进行对应于在所述第2期间的所述驱动频率的降低来增大所述死时间的控制。根据上述构成，由于刚电弧放电开始后死时间较短，因此确保了需要的电弧电流。由此能防止从第1期间刚移转到第2期间后的“衰灭”。另外，由于在驱动频率低的区域或灯电流为正负非对称的区域，能通过死时间的最佳化来控制电弧电流的峰值，因此能抑制谐振电感器的饱和现象。(3)优选地，所述逆变器控制电路具备检测所述放电灯的电弧放电的开始的单元，所述驱动频率控制单元直到检测到所述电弧放电的开始为止都进行所述第1期间的控制，在检测到所述电弧放电后切换到所述第2期间的控制。根据上述构成，由于从放电灯实际开始电弧放电起切换为第2期间，因此能尽快从第1期间移转到第2期间，另外能减少在第2期间的“衰灭”的发生。技术的效果根据本技术，在第2期间确保了需要的电弧电流，并且即使不能持续电弧放电状态而移转到辉光放电状态或无负载状态从而成为无控制状态，也能抑制谐振电路的谐振电压成为过电压。由此能防止输出级的谐振电路的耐压不良(绝缘破坏)、逆变器电路的开关元件的发热所引起的特性劣化、给放电灯带来的损坏等。附图说明图1是第1实施方式所涉及的放电灯点亮装置101的电路图。图2是表示对谐振电路14施加的交流电压与输出电压(谐振电容器Cr两端的谐振电压)Vout的关系的图。图3是表示谐振电路14的频率与无负载时的升压比的关系的图。图4是图1所示的放电灯点亮装置101的各部的波形图。图5是在第2期间S2发生“衰灭”时的放电灯点亮装置101的各部的波形图。图6是表示死时间DT所对应的输出电压以及输出电流的关系的图。图7是死时间DT比较窄的情况下的逆变器电路11以及谐振电路14的各部的波形图。图8是死时间DT比较宽的情况下的逆变器电路11以及谐振电路14的各部的波形图。图9是死时间DT比较宽且输出电流(灯电流)Iout为正负非对称时的逆变器电路11以及谐振电路14的各部的波形图。图10是第2实施方式所涉及的放电灯点亮装置的各部的波形图。图11是第2实施方式所涉及的另外放电灯点亮装置的各部的波形图。图12是作为比较例的放电灯点亮装置的各部的波形图。标号的说明Cr谐振电容器Lr谐振电感器P1、P2输入电源端子Q1、Q3高压侧开关元件Q2、Q4低压侧开关元件Q5开关元件10放电灯11逆变器电路12转换器电路14谐振电路21调节器电路22、23驱动器电路24开关控制电路101放电灯点亮装置具体实施方式以下参考附图举出几个具体示例，来表示用于实施本技术的多个形态。在各图中对同一部位标注同一标号。在第2实施方式以后，对和第1实施方式共通的要素省略记述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电灯点亮装置，其特征在于，具有：逆变器电路，其具有高压侧开关元件以及低压侧开关元件，产生提供给放电灯的交流电压；逆变器控制电路，其驱动控制所述逆变器电路；和谐振电路，其由谐振电感器以及谐振电容器构成，设置在所述逆变器电路的后级，在所述放电灯的起动时，通过与谐振现象相伴的升压作用来提高给所述放电灯的提供电压，所述逆变器控制电路具备：驱动频率控制单元，其在所述放电灯的起动开始后的出现击穿以及辉光放电的期间即第1期间，以包含所述谐振电路的谐振频率的第1频率驱动所述逆变器电路，在出现所述放电灯的电弧放电的期间即第2期间，以低于所述第1频率、且包含所述谐振电路的谐振频率的第2频率驱动所述逆变器电路，在紧接所述第2期间的第3期间，以低于所述第2频率的第3频率驱动所述逆变器电路；和死时间控制单元，其将所述逆变器电路的所述高压侧开关元件以及所述低压侧开关元件都断开的死时间在所述第2期间设定得长于所述第1期间以及所述第3期间。

【技术特征摘要】
2014.12.09 JP 2014-2485451.一种放电灯点亮装置，其特征在于，具有：
逆变器电路，其具有高压侧开关元件以及低压侧开关元件，产生提供
给放电灯的交流电压；
逆变器控制电路，其驱动控制所述逆变器电路；和
谐振电路，其由谐振电感器以及谐振电容器构成，设置在所述逆变器
电路的后级，在所述放电灯的起动时，通过与谐振现象相伴的升压作用来
提高给所述放电灯的提供电压，
所述逆变器控制电路具备：
驱动频率控制单元，其在所述放电灯的起动开始后的出现击穿以及辉
光放电的期间即第1期间，以包含所述谐振电路的谐振频率的第1频率驱
动所述逆变器电路，在出现所述放电灯的电弧放电的期间即第2期间，以
低于所述第1频率、且包含所述谐振电路的谐振频率的第2频率驱动所述
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅元刚，户田崇文，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：新型
国别省市：日本;JP