高压放电灯点亮装置制造方法及图纸

技术编号:5434222 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种高压放电灯点亮装置,其具有控制电路,该控制电路同步地控制降压斩波电路以及点火器电路的开关元件的导通/关断,根据高压放电灯点亮开始时降压斩波电路的输出电压的下降幅度来控制降压斩波电路的开关元件的导通/关断,从而抑制高压放电灯击穿时的突入电流。由此,在高压放电灯点亮装置的点亮开始时,追踪高压放电灯的负载变动从而以最小限度抑制击穿时的冲剂电流。另外,抑制辉光放电时的突入电流高压放电灯的寿命变长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使前投式投影机(front proiector)等中使用的高压放电灯 点亮的点亮装置。
技术介绍
作为用于使前投式投影机等中使用的高压放电灯点亮的点亮装置在专利文献1 中有所公开。利用图1对专利文献1的装置进行说明。电灯5是例如150W、75V的金属卤化物 灯。直流电源1需要比在电灯击穿(break down)之前所需的放电维持电压高的输出开路 电压(OCV)。作为该输出开路电压200 400V较合适。直流电源1的电压提供给降压斩波电路2。降压斩波电路2由开关元件11、二极管 12、 电感器13构成,形成典型的开关电源降压式斩波电路。电感器13的电感例如为0. 39mH。在降压斩波电路2的输出具有检测输出电压的电压检测电路7与检测输出电流的 电流检测电路6,检测出的各电压与电流输入至计算电路8,并经由脉冲宽度调制电路9反 馈至开关元件11。降压斩波电路2以高频率(几十kHz 几百kHz)进行开关。脉冲宽度调制电路 9基于检测出的输出电压与输出电流控制降压斩波电路2的开关元件11的脉冲宽度,使其 在灯平稳点亮之后提供恒定的电力。虽然由降压斩波电路2提供的电力以电弧放电后的电力控制为主,但是脉冲宽度 调制电路9也对降压斩波电路2进行如下的控制,S卩在辉光放电阶段也能够提供适当的能 量。例如提供几百mA的辉光电流。开关电路16在电弧放电前使平滑用电容器14从降压斩波电路输出关断,从而使 电灯点亮特性保持在良好状态,在电弧放电之后使其连接于降压斩波电路2,从而除去波纹 并进行没有声谐振(acoustic resonance)的稳定动作。计时器20例如设定为3秒左右,从点火器4的动作开始在计时器20的设定时间 的期间关断开关电路16,使灯完成向电弧放电的迅速过渡。由于分别独立地控制降压斩波电路2与点火器4,因此在灯点亮时放电灯5被击穿 从而瞬间处于负载短路状态的情况下,将出现如下的问题,降压斩波电路2对于瞬间流入 放电灯5的突入电流的控制响应速度跟不上。也就是说,因为由开关电路16使大容量电容 器14在电路上被关断,所以对放电灯5仅提供小容量的电容器15中所充的能量,突入电流 受到抑制,但是如图2所示那样,出现峰值较高的突入电流持续几个脉冲的现象。由于击穿时流入放电灯的突入电流将影响到放电灯的寿命,因此抑制其峰值或施 加时间非常重要。特开2000-123989号公报但是,在专利文献1所公开的高电压放电灯的点亮装置中,为了实现从辉光放电 向电弧放电的平滑过渡以及过渡到电弧放电之后的平稳点亮中的稳定的动作,使用小容量的电容器15与大容器的电容器14,并且构成为由开关电路16切换是否连接大容量的电容 器14,从而出现成本高、部件搭载空间变大的问题。另外,虽说使用小容量的电容器,但是在放电灯被击穿时,若相对于控制电路的响 应速度击穿速度过快,则控制跟不上,由于通过抑制开关元件11的导通占空比(on duty), 不能进行减少从电容器15提供给放电灯的能量的控制,因此小容量电容器中需要某种程 度的容量。因此,很难说一定将突入电流抑制为最小限度。
技术实现思路
本专利技术并不追加电容器等的无源元件,提供一种使其稳定地进行从点亮时的辉光 放电向电弧放电的过渡时以及电弧放电过渡之后达到平稳定点亮的动作的高压放电灯点直 ο第1专利技术中的高压放电灯点亮装置,具有直流电压输入端子,提供第1值的直流 电压 ;DC-DC转换器电路,其将所述第1值的直流电压转换为第2值的直流电压;输出电压 检测电路,其检测所述DC-DC转换器电路的输出电压;DC-AC逆变器电路,将从所述DC-DC 转换器电路输出的直流电压逆变为任意的频率交流电压;灯电流检测电路,其检测流过高 压放电灯的灯电流;点火器电路,在所述高压放电灯点亮开始时进行动作,对所述高压放电 灯施加高电压;以及控制电路,其控制所述DC-DC转换器电路以及所述DC-AC逆变器电路, 所述点火器电路、所述DC-DC转换器电路、以及所述DC-AC逆变器电路含有半导体开关元 件,所述控制电路根据由所述输出电压检测电路检测出的输出电压的值、和由所述灯电流 检测电路检测出的灯电流的值,分别控制所述DC-DC转换器电路以及所述DC-AC逆变器电 路的半导体开关元件的导通/关断,在所述高压放电灯的点亮开始时,使所述DC-DC转换器 电路的半导体开关元件的导通/关断的定时与所述点火器电路的半导体开关元件的导通/ 关断的定时同步,所述DC-DC转换器电路的半导体开关元件导通后,在预先规定的一定时 间之后使所述点火器电路的半导体开关元件导通,检测所述输出电压检测电路的电压值的 变化,在规定时间内产生了规定值以上的电压下降时,对所述DC-DC转换器电路的半导体 开关元件进行指示,使其不输出下一个导通脉冲。第2专利技术中的高压放电灯点亮装置其特征在于所述DC-DC转换器电路是降压斩波 型DC-DC转换器电路。第3专利技术中的高压放电灯点亮装置其特征在于所述DC-AC逆变器电路是全桥式逆 变器电路。第4专利技术中的高压放电灯点亮装置其特征在于所述控制电路具有DSP。第5专利技术中的高压放电灯点亮装置其特征在于所述控制电路对所述DC-DC转换器 电路进行PWM控制。第6专利技术中的高压放电灯点亮装置其特征在于所述高压放电灯点亮之后,所述 DSP将所述DC-DC转换器电路切换至恒电流控制模式,在对所述DC-DC转换器电路的所述半 导体开关元件进行PWM控制时,对于所述DC-DC转换器电路的输出电流的变动,所述控制电 路控制用于使该DC-DC转换器电路的输出电流稳定的负反馈控制的增益。根据上述专利技术,在并不追加电容器或开关电路等的无源元件的情况下,能够实现 从点亮时的辉光放电向电弧放电过渡时的动作、以及电弧放电过渡之后的平稳点亮中的稳定动作。再有,能够将放电灯被击穿时流过的突入电流抑制在最小限度,能够延长放电灯 的寿命。附图说明图1是专利文献1的高压放电灯点亮装置的电路框图。图2是专利文献1的高压放电灯点亮装置中的降压斩波电路2的输出电压、流过 作为负载而连接的放电灯5的灯电流、开关元件11的控制端子电压、点火器4的控制端子 电压的波形图。图3是本专利技术的实施方式中的高压放电灯点亮装置的电路框图。图4是本专利技术的实施方式中的高压放电灯点亮装置中的降压斩波电路22的输出电压、流过作为负载而连接的高压放电灯的灯电流、开关元件Q21的控制端子电压、双向双 端子晶闸管S21的控制端子电压的波形图。图中CN21、CN22、CN23-连接器C21 C24-电容器D21、12-二极管L21 L23、13-电感器Q21 Q25、ll-开关元件R21 R23-电阻S21-双向双端子晶闸管T12-变压器AC-交流电源I-直流电源2、22-降压斩波电路4、25-点火器5-放电灯14-大容量电容器(平滑电容器)15-小容量电容器16-开关电路20-计时器21-三端子调节器23-极性反转电路24-驱动器26-数字控制电路具体实施例方式下面,参照图3对本专利技术的实施方式进行说明。图3中,从直流电压输入端子即连接器CN21输入直流电压。通过由电感器L21与电容器C21构成的低通滤波器使从连接器CN21输入的直流电压稳定、并除去在噪声等。在 其后级作本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高压放电灯点亮装置,其特征在于,具有:直流电压输入端子,其提供第1值的直流电压;DC-DC转换器电路,其将所述第1值的直流电压转换为第2值的直流电压;输出电压检测电路,其检测所述DC-DC转换器电路的输出电压;DC-AC逆变器电路,其将从所述DC-DC转换器电路输出的直流电压转换为交流电压;灯电流检测电路,其检测流过高压放电灯的灯电流;点火器电路,其在所述高压放电灯点亮开始时进行动作,对所述高压放电灯施加高电压;以及控制电路,其控制所述DC-DC转换器电路以及所述DC-AC逆变器电路,所述点火器电路、所述DC-DC转换器电路、以及所述DC-AC逆变器电路含有半导体开关元件,所述控制电路根据由所述输出电压检测电路检测出的输出电压的值、和由所述灯电流检测电路检测出的灯电流的值,分别控制所述DC-DC转换器电路以及所述DC-AC逆变器电路的半导体开关元件的导通/关断,所述控制电路在所述高压放电灯的点亮开始时,使所述DC-DC转换器电路的半导体开关元件的导通/关断的定时与所述点火器电路的半导体开关元件的导通/关断的定时同步,在所述DC-DC转换器电路的半导体开关元件导通后,在预先规定的一定时间之后使所述点火器电路的半导体开关元件导通,检测所述输出电压检测电路的电压值的变化,在规定时间内产生了规定值以上的电压下降时,对所述DC-DC转换器电路的半导体开关元件进行指示,使其不输出下一个导通脉冲。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:户田崇文宫崎坚吾
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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