專利名稱：高壓放電燈點(diǎn)亮裝置以及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻點(diǎn)亮高壓放電燈的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置以及照明裝置。
背景技術(shù)：
通常，在放電燈點(diǎn)亮裝置中，為了實(shí)現(xiàn)零件的小型化以及輕量化，并為了進(jìn)行無閃爍的穩(wěn)定的點(diǎn)亮，進(jìn)行使用有開關(guān)式電源電路的高頻點(diǎn)亮。
另一方面，眾所周知的是，如果高頻點(diǎn)亮放電燈，則容易產(chǎn)生聲音共鳴(acoustic resonance)現(xiàn)象，且點(diǎn)亮狀態(tài)不穩(wěn)定。
用于高頻點(diǎn)亮的開關(guān)式電源電路有各種方式。在此，就斬波式開關(guān)電源電路與高壓放電燈點(diǎn)亮裝置進(jìn)行說明，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置使用反相器電路(inverter circuit)，將其輸出電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓，并將該交流電壓供給至作為負(fù)載的高壓放電燈中。
通常，為了防止高壓放電燈產(chǎn)生聲音共鳴現(xiàn)象，具有使高壓放電(稱為High Intensity DischargeHID)燈點(diǎn)亮的反相器電路的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，會將反相器電路的開關(guān)元件的開關(guān)頻率(以下稱工作頻率)對準(zhǔn)非共鳴頻帶。然后，使該工作頻率大致固定，控制燈的輸出功率。
例如，眾所周知有如下的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其在開關(guān)式電源電路中使用升壓斬波電路，將反相器電路連接于該升壓斬波電路，并通過該反相器電路而使高壓放電燈點(diǎn)亮。在該高壓放電燈點(diǎn)亮裝置中，不大改變反相器電路的工作頻率，而通過控制來自升壓斬波電路的直流電壓，來控制燈功率。
在日本專利特公昭57-18317號公報中揭示有高頻點(diǎn)亮高壓放電燈的技術(shù)，并記載有如下情況，即檢測出高壓放電燈中產(chǎn)生的聲音共鳴現(xiàn)象后改變輸出頻率，以回避聲音共鳴的頻率進(jìn)行點(diǎn)亮。
另一方面，在日本專利特開昭63-55894號公報及日本專利特開平6-283286號公報中揭示有如下技術(shù)，即以熒光燈為負(fù)載，在對燈進(jìn)行調(diào)光(減少燈電流)時，增大占空比(duty ratio)(開關(guān)周期為接通期間的比例)。在此場合，可防止損失隨著開關(guān)頻率的增加而增加，并可防止調(diào)光點(diǎn)亮?xí)r的光條。
另外，所謂光條(striation)是指，在以交流電點(diǎn)亮含有如氬等原子量較大的惰性氣體的放電燈時，在管壁上出現(xiàn)條紋的現(xiàn)象，該現(xiàn)象容易發(fā)生在燈周圍溫度較低時或調(diào)光點(diǎn)亮?xí)r等，并造成閃爍等使人不快的感覺。
高壓放電燈有時在較該燈的額定燈電流低的燈電流，或較之高的燈電流下使用。例如，調(diào)光時，以比額定燈電流低的燈電流進(jìn)行點(diǎn)亮。此外，在燈點(diǎn)亮后的脈沖上升時，由于燈電壓較低，所以存在所流通的燈電流偏高的傾向。而且，有時也通過在燈點(diǎn)亮后，有意流入較高的電流，來促使光輸出的脈沖上升。
然而，在高壓放電燈中存在如下傾向，即如果將開關(guān)元件接通時的占空比設(shè)為非對稱，則電極溫度下降。
并且，一般而言，較不理想的是，以與較額定燈電流有明顯差距的燈電流來點(diǎn)亮高壓放電燈。如果以比額定燈電流低的燈電流來進(jìn)行點(diǎn)亮，則會因電極溫度下降而容易產(chǎn)生燈的中途熄滅、閃爍。而且，還有可能促使電極物質(zhì)濺散，從而縮短燈的壽命。相反，如果燈電流較高，則會因電極溫度上升而導(dǎo)致電極物質(zhì)的蒸發(fā)變得過大，從而縮短燈的壽命。
高壓放電燈具有電極溫度的適當(dāng)范圍，如果脫離該范圍，則燈的壽命會變短。如果電極的尺寸等已固定，則由于通過燈電流而決定電極溫度，所以可對燈電流的適當(dāng)范圍進(jìn)行限制。因此，就存在當(dāng)調(diào)光點(diǎn)亮?xí)r，燈的壽命縮短，或無法進(jìn)行較深的調(diào)光等問題。并且，在點(diǎn)亮后的脈沖上升時，由于流入過大的電流，所以會縮短燈的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種可在較廣的燈電流范圍內(nèi)，適當(dāng)保持電極溫度的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置以及照明裝置。
本發(fā)明具備將包含高頻成分與低頻成分的功率輸出至高壓放電燈的疊加功率輸出機(jī)構(gòu)。所述高壓放電燈包括汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等。并且，也包括將氧化鋁管用作發(fā)光管的陶瓷放電燈。
優(yōu)選的是，高頻成分的頻率設(shè)為大于等于15kHz且小于等于500kHz。如果頻率較低，為可聽頻率，即小于等于15kHz，則將無法防止從高壓放電燈點(diǎn)亮裝置發(fā)出聲音。如果大于等于500kHz，則放射噪聲極大。
優(yōu)選的是，低頻成分的頻率設(shè)為大于等于10Hz且小于等于500Hz。如果小于等于10Hz，則因可目測到燈的發(fā)光強(qiáng)度產(chǎn)生變化而會閃爍。如果大于等于500Hz，則無法防止從高壓放電燈點(diǎn)亮裝置發(fā)出聲音。并且，高頻成分、低頻成分各自的波形可為正弦波、矩形波、三角波等，并未特別限定。
當(dāng)將此種具有高頻成分與低頻成分的疊加波電流，作為燈電流流入高壓放電燈時，與通常未疊加的相同電流值的燈電流(即，僅具有其中一方的成分的燈電流)相比，電極溫度下降。這是根據(jù)本專利申請的發(fā)明者的研究而發(fā)現(xiàn)的。通過利用該電極溫度的特性，可將電極溫度控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，從而延長燈的壽命。
在本發(fā)明中，從所述疊加功率輸出機(jī)構(gòu)輸出的經(jīng)疊加的電流值，其高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的關(guān)系為I1＞I2。
疊加波電流可分解成高頻成分的電流與低頻成分的電流。如果將高頻成分電流的有效值設(shè)為I1，并將低頻成分電流的有效值設(shè)為I2，則疊加波電流的有效值I為I＝I1+I2。在此，使高頻成分的電流值I1大于低頻成分的電流值I2，這意味著以高頻成分為主。由此，可實(shí)現(xiàn)高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的零件的小型化以及輕量化。
在本發(fā)明中，所述疊加功率輸出機(jī)構(gòu)具備改變高頻成分與低頻成分的成分比的成分比變化機(jī)構(gòu)。
本專利申請的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，即使疊加波的電流值I相同，電極溫度也會因高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比而產(chǎn)生變化。通過改變成分比，可控制電極溫度，從而進(jìn)行溫度調(diào)整。因此，可延長燈的壽命，并且可減輕閃爍、中途熄滅等不佳狀況。
在本發(fā)明中，所述成分比變化機(jī)構(gòu)在高壓放電燈的脈沖上升時，改變包含在所述疊加功率輸出機(jī)構(gòu)的輸出功率中的高頻成分與低頻成分。
在點(diǎn)亮后的脈沖上升時，為了較早地使光輸出的功率脈沖上升，有時會將比穩(wěn)定點(diǎn)亮?xí)r大的電流流入燈內(nèi)。此時，可通過流入具有高頻成分與低頻成分的疊加電流而使電極溫度下降后，將電極溫度保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。其結(jié)果是，由于可減少電極物質(zhì)的蒸發(fā)，所以可延長燈的壽命。
另外，在高壓放電燈的點(diǎn)亮后的脈沖上升期間，如圖7所示，由于點(diǎn)亮后的預(yù)定時間例如約為60秒，所以優(yōu)選的是，在該期間進(jìn)行所述控制，以抑制電極溫度的上升。
在本發(fā)明中，所述成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)從外部輸入的調(diào)光信號的準(zhǔn)位，改變高頻成分與低頻成分的成分比。
具有調(diào)光功能的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，根據(jù)從外部輸入的調(diào)光信號的準(zhǔn)位，控制供給至高壓放電燈的燈電流，進(jìn)行調(diào)光。
所述成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)調(diào)光信號的準(zhǔn)位，改變高頻成分的電流值I1與低頻數(shù)成分的電流值I2的成分比，由此調(diào)整電極溫度。即，如圖3所示，當(dāng)通過調(diào)光而使燈電流變小時，控制高頻成分的電流值I1與低頻數(shù)成分的電流值I2的成分比，使之遠(yuǎn)離1∶1。并且，當(dāng)通過調(diào)光而使燈電流變大時，控制高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比，使之接近1∶1。由此，可使調(diào)光前后，燈的電極溫度大致保持固定。而且，可延長燈的壽命，并減輕閃爍、中途熄滅等不佳狀況。
在本發(fā)明中，所述成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)檢測高壓放電燈特性的燈特性檢測機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果，改變高頻成分與低頻成分的成分比。在此，所謂的燈特性是指，表示高壓放電燈的點(diǎn)亮狀態(tài)的燈電壓、燈電流、燈功率，或者光輸出的特生。
根據(jù)所述燈特性檢測機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果，改變高頻成分與低頻成分的成分比，由此，根據(jù)此時燈特性的變化而控制燈的電極溫度。由此，即使燈特性產(chǎn)生變化，也可使燈的電極溫度大致保持固定。
在本發(fā)明中，所述燈特性檢測機(jī)構(gòu)包括檢測燈電流的燈電流檢測機(jī)構(gòu)。而且，所述成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)所述燈電流機(jī)構(gòu)的燈電流的檢測結(jié)果，改變高頻成分的電流值與低頻成分的電流值之比。
燈電流是對燈的電極溫度有較大影響的要素。因此，檢測燈電流，并根據(jù)其增加、減少而改變成分比I1∶I2，由此可使電極溫度大致保持固定而不受燈電流變化的影響。
在本發(fā)明中，如果通過所述燈電流檢測機(jī)構(gòu)檢測燈電流的增加，電極溫度處于上升狀態(tài)，則所述成分比變化機(jī)構(gòu)以如下方式進(jìn)行控制，使高頻成分的電流值與低頻成分的電流值之比接近電極溫度達(dá)到最低時的高頻成分與低頻成分之比，即1∶1。即，所述成分比變化機(jī)構(gòu)檢測燈電流，在燈電流增加時，如圖3所示，通過使成分比I1∶I2接近1∶1，來控制電極溫度下降。
在本發(fā)明中，所述疊加功率輸出機(jī)構(gòu)具備反相器機(jī)構(gòu)與控制機(jī)構(gòu)。所述反相器機(jī)構(gòu)將來自直流電源機(jī)構(gòu)的直流電壓供給至交替接通斷開的兩個開關(guān)元件的兩端后，將其轉(zhuǎn)換成高頻電壓，并施加到高壓放電燈上，進(jìn)行點(diǎn)亮。所述控制機(jī)構(gòu)對所述反相器機(jī)構(gòu)的兩個開關(guān)元件交替進(jìn)行接通斷開控制。然后，以如下方式進(jìn)行控制，即以比所述兩個開關(guān)元件的開關(guān)周期長的周期交替切換所述兩個開關(guān)元件的占空比。借此，可將低頻成分疊加于高頻成分。
所述直流電源機(jī)構(gòu)例如包括對交流電源電壓進(jìn)行整流的全波整流電路(full-wave rectifier circuit)，以及輸入該整流電壓并生成已升壓的直流電壓的升壓斬波電路。所述反相器電路例如包括串聯(lián)連接且交替地接通斷開的兩個開關(guān)元件，以及具有LC(inductance-capacitance，電感電容)諧振電路的半橋型高頻反相器，并通過控制機(jī)構(gòu)來控制工作頻率。而且，所述反相器機(jī)構(gòu)將該高頻輸出施加到高壓放電燈的兩端，使該高壓放電燈高頻點(diǎn)亮。
在本發(fā)明中，具備檢測所述高壓放電燈的燈電壓的燈電壓檢測機(jī)構(gòu)。而且，所述控制機(jī)構(gòu)在由所述燈電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測的燈電壓超過判定聲音共鳴的預(yù)定值時，將所述兩個開關(guān)元件的開關(guān)頻率，控制為不同于啟動時的開關(guān)頻率的、回避聲音共鳴現(xiàn)象的頻率。
所述燈電壓檢測機(jī)構(gòu)例如包括檢測高壓放電燈兩端的高頻電壓的檢測電路，以及使用兩組二極管(diode)與電容器(condenser)的組合，對高頻電壓進(jìn)行整流而使之平滑的倍壓整流電路。所述燈電壓檢測機(jī)構(gòu)用于檢測燈點(diǎn)亮后的過渡狀態(tài)，以及穩(wěn)定點(diǎn)亮狀態(tài)下的燈電壓。而且，由于當(dāng)產(chǎn)生聲音共鳴現(xiàn)象時，燈電壓會發(fā)生變動而上升，所以所述燈電壓檢測機(jī)構(gòu)也用于通過設(shè)定用以判定有聲音共鳴的臨界值，來檢測聲音共鳴的產(chǎn)生。
本發(fā)明的照明裝置，通過使用可將高壓放電燈的電極溫度控制為大致固定而不受燈特性變動影響的點(diǎn)亮裝置，可實(shí)現(xiàn)燈的長壽命化，并且可減輕燈的閃爍及中途熄滅。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，可在較廣的燈電流范圍內(nèi)，使電極溫度保持在適當(dāng)范圍。例如，可將電極尺寸有效應(yīng)用于比通常設(shè)計(jì)值小的燈。當(dāng)用于此類燈時，在以額定燈電流進(jìn)行點(diǎn)亮的全光時、以及以大于等于額定燈電流的電流進(jìn)行點(diǎn)亮的脈沖上升時，如果以通常的燈電流波形進(jìn)行點(diǎn)亮，則電極溫度將會高于適當(dāng)值。
根據(jù)本發(fā)明，可調(diào)整高頻成分I1與低頻成分I2的成分比后，使電極溫度降至適當(dāng)值。即使在如調(diào)光時，將燈電流調(diào)小的場合，也可設(shè)成適當(dāng)?shù)碾姌O溫度。由此，可在較廣的燈電流范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)長壽命化，并防止閃爍及中途熄滅等不佳狀況。
根據(jù)本發(fā)明，如果向高壓放電燈供給具有高頻成分與低頻成分的疊加波功率，則與未疊加兩成分的場合相比，可降低電極溫度。利用該特性，可延長燈的壽命，并防止閃爍及中途熄滅的不佳狀況。而且，如果增加疊加波電流中的高頻成分，則可使高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的零件實(shí)現(xiàn)小型化以及輕量化。
根據(jù)本發(fā)明，可調(diào)整電極溫度。即，在高壓放電燈的點(diǎn)亮后的脈沖上升時，可以如下方式進(jìn)行控制，即通過改變高頻成分與低頻成分的成分比而抑制電極溫度的上升，并使電極溫度保持固定。而且，在調(diào)光時，根據(jù)調(diào)光程度而改變高頻成分與低頻成分的成分比，由此可防止電極溫度的下降，并可控制電極溫度，使之保持固定。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)燈電流檢測值，改變高頻成分與低頻成分的成分比，例如使高頻成分的電流值與低頻成分的電流值的比接近1∶1，由此可將電極溫度控制在最低狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，可生成疊加有高頻成分與低頻成分的燈驅(qū)動用信號波形后，將其供給到高壓放電燈中?？蓪酎c(diǎn)亮?xí)r的開關(guān)元件的開關(guān)頻率，控制為已回避聲音共鳴頻率的頻率。
本發(fā)明的另外目的及優(yōu)勢將以下列描述來闡述，且一部分從描述中將顯而易見，或者可通過實(shí)施本發(fā)明來得知。本發(fā)明的目的及優(yōu)勢將通過下文所特定指出的手段及組合實(shí)現(xiàn)并獲得。


并入且構(gòu)成本說明書的一部分的隨附各圖說明本發(fā)明的實(shí)施例，以及連同用于說明本發(fā)明的原理的上文所給定的普遍描述及下文給定的實(shí)施例的詳細(xì)描述。
圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的概略方塊圖。
圖2是說明圖1的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的原理的圖。
圖3是以50％為基準(zhǔn)，改變供給至高壓放電燈的高頻成分與低頻成分的疊加波電流的低頻成分的疊加率時的疊加波電流的波形與電極溫度的變化關(guān)系的圖。
圖4是表示相對于燈電流中的低頻成分電流的疊加率的變化的、電極溫度的變化特性的圖。
圖5是表示將高頻成分、低頻成分一同表示為正弦波時的疊加波電流的波形圖。
圖6是表示將高頻成分表示為正弦波，將低頻成分表示為三角波時的疊加波電流的波形圖。
圖7是高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的燈電壓VL的特性圖。
圖8是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
圖9是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例中的、開關(guān)元件的占空比控制相對于燈電流的增加的關(guān)系的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例中，以燈電流的大小作為參數(shù)，電極溫度相對于燈點(diǎn)亮中的開關(guān)元件的占空比的變化的關(guān)系的圖。
圖11是說明根據(jù)圖9的占空比控制，電極溫度相對于燈電流的變化的關(guān)系的圖。
圖12是表示燈啟動時以及燈點(diǎn)亮后，開關(guān)元件的占空比的控制以及燈電流波形的圖。
圖13是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例中的、燈的點(diǎn)亮后的燈電壓特性的一示例的圖。
圖14是本發(fā)明的第1實(shí)施例中的燈電壓檢測電路的輸出信號的波形圖。
圖15是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例中的燈啟動時的開關(guān)元件的電流波形的一示例的圖。
圖16是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例中的燈點(diǎn)亮中的開關(guān)元件的電流波形的一示例的圖。
圖17是表示占空比與圖16的電流波形成反比關(guān)系狀態(tài)的電流波形的圖。
圖18是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例中的燈電流波形的一示例的圖。
圖19是說明本發(fā)明的第1實(shí)施例中的開關(guān)元件的接通斷開動作與高壓放電燈的燈電流波形的關(guān)系的圖。
圖20是說明本發(fā)明的照明裝置的構(gòu)造的剖面圖。
圖21是表示高壓放電燈的構(gòu)造的剖面圖。
圖22是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
圖23是表示改變燈電流時，燈電流中的低頻成分電流的疊加率的圖。
圖24是表示本發(fā)明的第3實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
圖25是說明圖24的電路動作的波形圖。
1、10、10A、30高壓放電燈點(diǎn)亮裝置2直流電源機(jī)構(gòu)3高頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3-1、4-1輸出端子 4低頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)5控制機(jī)構(gòu)6相加機(jī)構(gòu)7、37、HIDL高壓放電燈11噪音濾波器電路12直流電源電路 13全波整流電路14升壓斬波電路 15電壓檢測線16、35反相器電路 17LC諧振電路18電流檢測電路 19燈電壓檢測電路20控制電路 21照明裝置23器具本體 24插座25反射板 26前面玻璃28調(diào)光信號產(chǎn)生電路31交流電源32整流電路 33升壓電路34降壓電路 36啟動機(jī)構(gòu)38、46、47、48、49晶體管 39、D1～D8二極管40扼流圈 41、C1～C10電容器42、43、44、R1～R6電阻45控制電路50驅(qū)動電路 51燈特性檢測機(jī)構(gòu)52成分比變化機(jī)構(gòu) 61玻璃容器62、63、7-1、7-2電極 Q1～Q3開關(guān)元件L1、L2線圈 g電容器的輸出端T1、T2變壓器 Idet電流VLdet燈檢測電壓 VDC、VDCdet直流電壓AC交流電源具體實(shí)施方式
下面參照圖紙說明發(fā)明的實(shí)施例。
(第1實(shí)施例)圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的概略構(gòu)成的方塊圖。
在圖1中，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置1包括疊加功率輸出機(jī)構(gòu)，該疊加功率輸出機(jī)構(gòu)包括直流電源機(jī)構(gòu)2，產(chǎn)生直流電源的功率；高頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3，產(chǎn)生高頻成分的功率；低頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)4，產(chǎn)生低頻成分的功率；相加機(jī)構(gòu)6，將高頻成分的功率與低頻成分的功率相加，并供給至高壓放電燈7；以及控制機(jī)構(gòu)5，控制高頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3的高頻成分與低頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)4的低頻成分的各個輸出的大小。
高壓放電燈7被供給有包含高頻成分的功率與低頻成分的功率的疊加功率。其結(jié)果是，通過包括高頻成分與低頻成分的疊加波電流，進(jìn)行點(diǎn)亮。
所述控制機(jī)構(gòu)5包括，例如燈特性檢測機(jī)構(gòu)51，檢測高壓放電燈7的特性；以及成分比變化機(jī)構(gòu)52，根據(jù)該燈特性檢測機(jī)構(gòu)51的檢測結(jié)果，改變高頻成分與低頻成分的成分比。
圖2是說明圖1的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的原理的圖。在圖2中，將來自高頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)3的輸出端子3-1的高頻成分的電壓與來自低頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)4的輸出端子4-1的低頻成分的電壓，用相加機(jī)構(gòu)6疊加后，施加于高壓放電燈7的兩端電極7-1、7-2。當(dāng)高壓放電燈7達(dá)到點(diǎn)亮狀態(tài)時，以基準(zhǔn)電位(OV)為基準(zhǔn)，將疊加高頻成分電流與低頻成分電流的疊加波電流供給至高壓放電燈7。
所述控制機(jī)構(gòu)5中具有未圖示的操作機(jī)構(gòu)，通過操作該操作機(jī)構(gòu)，可利用所述成分比變化機(jī)構(gòu)52，改變供給至高壓放電燈7的高頻成分電流與低頻成分電流的疊加比例。所述控制機(jī)構(gòu)5可例如，一面使高壓放電燈7的明亮度即燈功率維持固定，一面改變高頻成分的電流值與低頻成分的電流值之二者。且，控制機(jī)構(gòu)5還可例如，通過將高頻成分的電流值設(shè)為固定，改變低頻成分的電流值，來改變低頻成分的電流值相對于高頻成分的電流值的疊加比例。相反，控制機(jī)構(gòu)5也可通過固定低頻成分的電流值，改變高頻成分的電流值，來改變高頻成分的電流值相對于低頻成分的電流值的疊加比例。
且，控制機(jī)構(gòu)5也可以如下方式進(jìn)行控制，即，供給至高壓放電燈7的疊加的電流值中，其高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2為I1＞I2的關(guān)系，即高頻成分的疊加比例通常較低頻成分多。
圖3表示順次改變供給至所述高壓放電燈7的高頻成分與低頻成分的疊加波電流的疊加比例的電流波形。該實(shí)施形態(tài)是表示，一面使高壓放電燈7的明亮度即燈功率維持固定，一面按從上到下的順序增加低頻成分的電流值相對于高頻成分的電流值的疊加率的電流波形。
如果將高頻成分的電流的有效值(以下僅稱為電流值)設(shè)為I1，將低頻成分的電流的有效值(以下僅稱電流值)設(shè)為I2，則疊加率可用下式(1)表示。
疊加率＝(I2/(I1+I2)}×100[％](1)在圖3中表示最上面的電流波形是低頻成分的電流值為0，疊加率為0％，即只有高頻成分電流的情形。自上面開始第3個電流波形是疊加率為50％的情形，此時高壓放電燈的電極溫度最低。自上面開始第2個表示疊加率為0％與50％的中間狀態(tài)，自上面開始第4個及第5個表示疊加率處于50％與100％之間的狀態(tài)。其具有如下特性，即以疊加率為50％的電流波形為中心，隨著增加或減少低頻成分的電流值的疊加率，高壓放電燈7兩端的電極溫度增高。即，在疊加率為0％、只有高頻成分的情形，以及疊加率為100％、只有低頻成分的情形時，電極溫度最高。因此，如果控制低頻成分的電流值的疊加率，便可控制電極溫度。
在圖3中，I1∶I2表示高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比。將高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的疊加率為50％之時表示為I1∶I2＝1∶1，將低頻成分的疊加率為0％之時表示為2∶0，將低頻成分的疊加率為100％之時表示為0∶2。
作為高壓放電燈，使用額定燈功率80W、額定燈電流0.85A(安培)的金屬鹵化物燈。該燈的電極，材質(zhì)為鎢，且前端部直徑為0.35mm(毫米)。
圖4表示電極溫度的測定結(jié)果。橫軸為疊加率，縱軸為電極溫度。
測定當(dāng)將疊加波電流即燈電流I設(shè)定為0.6A～1A，改變高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比時的電極溫度。所述燈電流I是，疊加作為高頻成分的頻率20kHz的正弦波電流以及作為低頻成分的頻率100Hz的矩形波電流的電流。另外，電極溫度是根據(jù)用電荷耦合照相機(jī)(charge-coupled device camera)拍攝的圖像、即亮度數(shù)據(jù)來測定的。
且，圖4中記有電極溫度的適當(dāng)溫度范圍。即，如果電極溫度處于該適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，便可延長燈的壽命，且防止閃爍、中途熄滅等不佳狀況。
所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置1，根據(jù)從外部輸入至控制機(jī)構(gòu)5的調(diào)光信號準(zhǔn)位，將高壓放電燈7的消耗功率控制在50～70W。此時，燈電流I在0.60～0.85之間變化。且，在點(diǎn)亮后的脈沖上升時，燈電流I可以最大為1.1A而流入。
根據(jù)圖4的測定結(jié)果可知，即使燈電流I在0.6A～1.0A之間變化，當(dāng)上式(1)中所示的低頻成分的電流值I2的疊加率為50％時，電極溫度為最低溫度，而當(dāng)疊加率為0％以及100％時，電極溫度為最高溫度。
另外，高頻成分、低頻成分的各自的波形可為正弦波、矩形波、三角波等，未特別限定。
圖5表示設(shè)高頻成分、低頻成分同為正弦波的情形，圖6表示設(shè)高頻成分為正弦波、低頻成分為三角波的情形。
圖7表示高壓放電燈點(diǎn)亮裝置1中的燈電壓VL的特性圖。在該圖中，分別是橫軸表示時間(秒)，縱軸表示燈電壓VL。根據(jù)該圖，分別定義有自電源接通至點(diǎn)亮為止的啟動期間(以下稱啟動時。)、自點(diǎn)亮后至穩(wěn)定點(diǎn)亮為止的脈沖上升期間(以下稱脈沖上升時。)、脈沖上升后的穩(wěn)定點(diǎn)亮期間(以下稱穩(wěn)定點(diǎn)亮?xí)r。)。自電源接通至點(diǎn)亮為止的啟動時，相當(dāng)于輝光放電(glow discharge)期間，通過過渡到電弧放電(arc discharge)，而進(jìn)入點(diǎn)亮狀態(tài)。自進(jìn)入點(diǎn)亮狀態(tài)至穩(wěn)定點(diǎn)亮為止之期間為脈沖上升時。該圖表示，自電源接通至點(diǎn)亮為止需要例如1秒，而自電源接通至穩(wěn)定點(diǎn)亮為止需要例如60秒的示例。另外，當(dāng)電源接通時，在高壓放電燈7的兩端，施加驟然上升的脈沖(impulse)狀啟動用高電壓(未圖示)。
圖8是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
在圖8中，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10包括交流電源AC；噪音濾波器(noise filter)電路11，包括電容器C1、C2以及變壓器(transformer)T1；全波整流電路13，包括二極管(diode)D1～D4；電容器C3，用于除去高通分量(high-pass component)；以及升壓斬波電路14，包括線圈L1、開關(guān)元件Q1、二極管D5以及輸出電容器C4，且輸入來自全波整流電路13的整流電壓，并輸出直流電壓VDC。
且，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10還具有電壓檢測線15，作為直流電壓檢測機(jī)構(gòu)；作為反相器機(jī)構(gòu)的反相器電路16，包含LC諧振電路17，該LC諧振電路17將來自所述升壓斬波電路14的直流電壓VDc串聯(lián)連接并輸入交替地接通斷開的兩個開關(guān)元件Q2、Q3的兩端，將其轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓(以下稱為高頻電壓)，再施加于高壓放電燈HIDL，進(jìn)行點(diǎn)亮；電流檢測電路18，檢測該反相器電路16的開關(guān)元件電流；高壓放電燈HIDL；以及燈電壓檢測電路19，作為燈電壓檢測機(jī)構(gòu)，檢測高壓放電燈HIDL的燈電壓。所述電流檢測電路18也具有作為燈電流檢測機(jī)構(gòu)的功能，獲取相當(dāng)于燈電流的信號。
且，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10包括控制電路20，其作為控制機(jī)構(gòu)，通過控制所述升壓斬波電路14的開關(guān)元件Q1的開關(guān)頻率以及占空比的一方或兩方，來控制從所述升壓斬波電路14輸出的直流電壓VDC，并且通過控制所述反相器電路16的兩個開關(guān)元件Q2、Q3的開關(guān)頻率即工作頻率，來控制高壓放電燈HIDL的點(diǎn)亮頻率。所述所謂的開關(guān)元件Q1的占空比是指，開關(guān)周期期間的接通期間的比例。
另外，二極管D8以及電容器C10構(gòu)成用以對來自變壓器T2的二次線圈的電壓進(jìn)行整流、平滑，并將其作為所述控制電路20的電源加以供給的電路，所述變壓器T2設(shè)置于所述升壓斬波電路14的輸入側(cè)。且，設(shè)置于所述升壓斬波電路14的開關(guān)元件Q1的源極與基準(zhǔn)電位點(diǎn)之間的電阻R6，是用以檢測流經(jīng)開關(guān)元件Q1的電流，并將該檢測結(jié)果傳達(dá)至控制電路20的電阻。
在本實(shí)施例中，控制電路20對反相器電路16的兩個開關(guān)元件Q2、Q3交替地進(jìn)行接通、斷開控制。即，控制電路20具有如下功能，即在燈啟動時以第1占空比，在燈點(diǎn)亮?xí)r以不同于第1占空比的第2占空比，對所述開關(guān)元件Q2、Q3交替進(jìn)行接通、斷開控制，在燈點(diǎn)亮?xí)r，第2占空比是通過開關(guān)元件Q2與開關(guān)元件Q3，以較所述開關(guān)元件Q2、Q3的開關(guān)周期更長的周期，以交替逆轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行切換。
所述直流電源電路12包括所述全波整流電路13以及升壓斬波電路14。所述升壓斬波電路14包括變壓器T2的一次線圈L1、開關(guān)元件Q1、二極管D5以及輸出電容器C4，并輸入來自全波整流電路13的全波整流電壓，進(jìn)行升壓，而生成預(yù)定的直流電壓VDC。
所述升壓斬波電路14，在開關(guān)元件Q1接通時，將能量存儲于變壓器T2的一次線圈，在開關(guān)元件Q1斷開時，使二極管D5導(dǎo)通，并將存儲于所述一次線圈L1的能量釋放至輸出電容器C4。此時，由于產(chǎn)生于變壓器T2的一次線圈L1的電壓，與來自全波整流電路13的輸入電壓串聯(lián)相加，所以輸出電壓形成為較輸出功率更高的電壓。
通過控制開關(guān)元件Q1的開關(guān)頻率以及占空比的一方或兩方，可改變從升壓斬波電路14所輸出的直流電壓VDC。
所述反相器電路16包括串聯(lián)連接的兩個開關(guān)元件Q2、Q3；直流截斷用電容器C5；以及半橋型高頻反相器，具有包括線圈L2及電容器C6的LC諧振電路17。
所述反相器電路16從升壓斬波電路14輸入直流電壓VDC，在啟動時，以相同的開關(guān)頻率、占空比設(shè)為第1占空比即50％并處于相互相反相位關(guān)系的兩個開關(guān)脈沖，交替地接通斷開所述各開關(guān)元件Q2、Q3。然后，在點(diǎn)亮?xí)r，則用以相同的開關(guān)頻率、占空比設(shè)為與第1占空比不同的第2占空比即例如70％、并處于相互相反相位關(guān)系的兩個開關(guān)脈沖，交替地接通斷開所述各開關(guān)元件Q2、Q3。
由此，所述反相器電路16，將來自直流電源電路12的直流電壓VDC轉(zhuǎn)換成高頻電壓，并供給至高壓放電燈HIDL。
高壓放電燈HIDL的點(diǎn)亮頻率，通過由所述控制電路20控制兩個開關(guān)元件Q2、Q3的開關(guān)頻率、即反相器電路16的工作頻率，來加以控制。
將來自反相器電路16的高頻輸出，施加于高壓放電燈HIDL的兩端，而高頻點(diǎn)亮高壓放電燈HIDL。
反相器電路16，在升壓斬波電路14的輸出電容器C4的正極側(cè)的輸出端與成為基準(zhǔn)電位點(diǎn)的負(fù)極側(cè)輸出端之間，將例如包含N通道型FET(field-effect transistor，場效應(yīng)晶體管)的開關(guān)元件Q2、Q3串聯(lián)連接在一起。在所述開關(guān)元件Q2上，在與流經(jīng)該元件的電流相反方向，在電流流入的極性，并聯(lián)連接有寄生二極管(未圖示)，同樣，在所述開關(guān)元件Q3上，在與流經(jīng)該元件的電流相反方向，在電流流入的極性，并聯(lián)連接有寄生二極管(未圖示)。
而且，在所述各開關(guān)元件Q2、Q3的連接點(diǎn)與基準(zhǔn)電位點(diǎn)之間，利用電容器C5，連接有包含線圈L2以及電容器C6的諧振電路17，且在該諧振電路17的電容器C6上，并聯(lián)連接有高壓放電燈HIDL。在所述開關(guān)元件Q2、Q3的柵極，自所述控制電路20供給使該切換元件Q2、Q3以所期望的工作頻率交替地接通、斷開的開關(guān)脈沖。
其次，簡單說明反相器電路16的動作。
當(dāng)交流電源AC接通時，將從直流電源電路12所輸出的直流電壓VDC供給至開關(guān)元件Q2、Q3的串聯(lián)電路的兩端。用來自控制電路20的預(yù)定的頻率的開關(guān)脈沖交替地接通、斷開開關(guān)元件Q2、Q3。在開關(guān)元件Q2接通、而開關(guān)元件Q3斷開時，電流以如下路徑流通，即輸出電容器C4的正極側(cè)輸出端→開關(guān)元件Q2→電容器C5→線圈L2→電容器C6→輸出電容器C4的負(fù)極側(cè)輸出端。
且，當(dāng)開關(guān)元件Q2斷開、而開關(guān)元件Q3接通時，根據(jù)線圈L2所存儲的能量，電流以如下方式流通，即線圈L2→電容器C6→開關(guān)元件Q3的寄生二極管(未圖示)→電容器C5。
由此，在對電容器C6進(jìn)行充電、且開關(guān)元件Q3接通期間，根據(jù)電容器C6的充電電壓，電流以如下路徑流通即電容器C6→線圈L2→電容器C5→開關(guān)元件Q3→電容器C6。
其次，當(dāng)開關(guān)元件Q2接通、而開關(guān)元件Q3斷開時，根據(jù)線圈L2所存儲的能量，首先，電流以如下路徑流通，即電容器C6→線圈L2→電容器C5→開關(guān)元件Q2的寄生二極管(未圖示)，然后電流再以如下路徑流通，即輸出電容器C4的正極側(cè)輸出端→開關(guān)元件Q2→電容器C5→線圈L2→電容器C6→輸出電容器C4的負(fù)極側(cè)輸出端。即，諧振電流利用LC諧振電路17的線圈L2與電容器C6而流通。
然后，根據(jù)此時所產(chǎn)生的諧振電壓，高壓放電燈HIDL開始放電，并點(diǎn)亮。在高壓放電燈HIDL點(diǎn)亮后，以電容器C5、線圈L2、高壓放電燈HIDL為主要電流路徑，放電電流流通。然后，在反相器電路16中，隨著切換元件Q2、Q3的接通、斷開動作，進(jìn)行電容器C5的充電以及放電、線圈L2的能量聚集以及釋放，在放電燈HIDL中流入高頻電流，從而放電燈HIDL維持高頻點(diǎn)亮。
燈功率檢測機(jī)構(gòu)包括電壓的檢測機(jī)構(gòu)，包括檢測線15；以及電流檢測機(jī)構(gòu)18，檢測流經(jīng)反相器電路16的開關(guān)元件Q3的電流Idet。所述電壓的檢測機(jī)構(gòu)檢測從直流電源電路12輸出的直流電壓VDCdet。所述電流檢測機(jī)構(gòu)18包括電阻R1、R2以及電容器C7。
所述控制電路20根據(jù)所檢測出的電流Idet，算出低頻1個周期(例如1/100秒)的電流的平均值，進(jìn)而通過算出該電流的平均值及所檢測的所述直流電壓VDCdet，來獲得相當(dāng)于燈功率的信號。所述控制電路20將所檢測出的電流Idet換算成燈電流。所述控制電路20內(nèi)的電源監(jiān)視機(jī)構(gòu)，檢測作為整流機(jī)構(gòu)的全波整流電路13的輸出電壓。
所述燈電壓檢測電路19包括檢出電路，利用電阻R3、R4的串聯(lián)電路對高壓放電燈HIDL的兩端的高頻電壓進(jìn)行分壓并加以檢測；以及倍壓整流電路，使用有第1電路以及第2電路兩個電路。
所述第1電路包括二極管D6及電容器C8，對高頻電壓的交流半周期的半波電壓進(jìn)行整流平滑。所述第2電路包括二極管D7及電容器C9，對在所述第1電路的整流平滑電壓上添加所述高頻電壓的半波電壓的電壓進(jìn)行整流平滑。
所述控制電路20使用所述燈電壓檢測電路19所檢測出的燈檢測電壓VLdet，檢查燈電壓的變化。且，當(dāng)產(chǎn)生有聲音共鳴現(xiàn)象時，與非聲音共鳴時相比燈電壓上升，所以所述控制電路20使用燈檢測電壓VLdet檢測燈電壓的上升，由此來判定聲音共鳴現(xiàn)象的產(chǎn)生。
圖9表示在圖8的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10中，燈電流1與所述開關(guān)元件Q2、Q3的占空比的關(guān)系。圖中的控制曲線A、B表示，在將燈電流1從額定值的100％變化至額定值的200％時，伴隨著該變化，進(jìn)行開關(guān)元件Q2、Q3的占空比控制的兩個模式Am、Bm。
所述模式Am表示伴隨著燈電流I的增加，使開關(guān)元件Q2的占空比以直線狀增加的情形。所述模式Bm表示伴隨著燈電流I的增加，使開關(guān)元件Q2的占空比以曲線狀增加的情形。
圖10表示在圖8的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10中，燈點(diǎn)亮過程中的所述開關(guān)元件Q2、Q3的占空比與電極溫度的關(guān)系。曲線a1、曲線b1以及曲線c1表示，以各個燈電流值的大小為參數(shù)，對應(yīng)于燈電流值的大小的電極溫度。
電極溫度在所述開關(guān)元件Q2、Q3的接通、斷開控制的占空比為50％時最高。而且，通過將所述開關(guān)元件Q2、Q3的接通、斷開控制的占空比以低頻成分的每半個周期成反比關(guān)系的方式進(jìn)行切換，且向從50％開始增加的方向控制該占空比，來使電極溫度下降。
圖11是表示燈電流與電極溫度的關(guān)系的圖。電極溫度利用圖10的特性，且通過圖9所示的隨著燈電流的上升，進(jìn)行使占空比增加的控制，可抑制電極溫度隨著燈電流的變化而變化。其結(jié)果是，可使電極溫度大致固定。
即，如果電極溫度隨著燈電流1的增加而上升，則控制電路20可通過增加所述切換元件Q2、Q3的占空比，來將電極溫度控制為固定。
另外，在圖11中，虛線圖形表示未進(jìn)行電極溫度控制的情形，實(shí)線圖形表示通過本實(shí)施例的占空比控制而進(jìn)行電極溫度控制的情形。
圖12表示燈的啟動時及點(diǎn)亮開始時，所述開關(guān)元件Q2、Q3的占空比的變化以及燈電流波形的一示例。所述占空比的變化表示伴隨著電源接通后的時間經(jīng)過的占空比的變化。燈電流波形表示在低頻的每半個周期，對應(yīng)于占空比的變化而變化的高頻的燈電流的變化。該燈電流波形是在高頻電流上疊加有低頻電流的波形。
在此，在從電源接通至檢測電弧放電的燈點(diǎn)亮開始為止的啟動時，將所述切換元件Q2、Q3的占空比控制在50％。然后，在燈點(diǎn)亮開始后，將所述開關(guān)元件Q2、Q3的占空比，根據(jù)燈脈沖上升特性的燈電流，切換成例如100Hz的低頻的每半個周期成反比的關(guān)系。
所述高壓放電燈HIDL通過在輝光放電中將占空比控制在50％，可抑制自輝光放電向電弧放電的轉(zhuǎn)移時的半波放電的產(chǎn)生。
圖13表示燈點(diǎn)亮后的燈電壓特性的一示例。該圖13是放大所述圖7的燈電壓特性的脈沖上升部分的圖。燈的點(diǎn)亮后的燈功率的特性也采取與燈電壓相同的過渡特性，但燈功率通常以至少在穩(wěn)定點(diǎn)亮?xí)r形成額定功率的方式加以控制。
圖13中所示的燈電壓特性是每個燈所具有的固有特性，燈點(diǎn)亮后，燈電壓呈現(xiàn)出慢慢上升的特性。所述高壓放電燈HIDL的發(fā)光管溫度，在燈的脈沖上升時的電壓上升期間上升。燈電壓在經(jīng)過該脈沖上升期間之后，形成穩(wěn)定狀態(tài)，從而形成大致固定的電壓。
圖14表示所述燈電壓檢測電路19中，倍壓整流電路的g點(diǎn)的電容器C9的輸出信號波形。
在此，參照圖8的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10，說明所述燈電壓檢測電路19中倍壓整流電路的動作。
所述高壓放電燈HIDL在其兩端a、b施加有高頻電壓，并高頻點(diǎn)亮的狀態(tài)下，如果其一端a為負(fù)電位，而其另一端為正電位，則相對于另一端b，e點(diǎn)的電位也變?yōu)樨?fù)。在該狀態(tài)下，將另一端b的正電位添加于二極管D6的陽極(anode)。由此，可導(dǎo)通二極管D6，對電容器C8充電。其結(jié)果是，f點(diǎn)的電位變?yōu)檎鴈點(diǎn)的電位變?yōu)樨?fù)。
在該狀態(tài)下，如果高壓放電燈HIDL的兩端電壓的極性反轉(zhuǎn)，另一端b的電位為負(fù)，而一端a的電位為正，則相對于另一端b，e點(diǎn)的電位也變?yōu)檎Ｔ谠摖顟B(tài)下，f點(diǎn)的電位呈現(xiàn)出在e點(diǎn)的正電壓上相加有電容器C8中所充入的電壓的狀態(tài)。其結(jié)果是，f點(diǎn)上產(chǎn)生大致是e點(diǎn)的2倍的電壓，并利用該電壓，通過二極管D7對電容器C9充電。
如此，從電容器C9的輸出端g，將使用該電容器C9進(jìn)行過平滑的電壓、即相當(dāng)于圖14所示的高頻電壓波形j的大致包絡(luò)線波形k的電壓，作為燈檢測電壓VLdet，輸出至控制電路20。
所述燈檢測電壓VLdet在產(chǎn)生聲音共鳴現(xiàn)象的情形時，與非聲音共鳴時相比上升。因此，所述控制電路20將燈檢測電壓VLdet與基準(zhǔn)電壓V1進(jìn)行比較，如果燈檢測電壓VLdet超過基準(zhǔn)電壓V1，則判定聲音共鳴現(xiàn)象的產(chǎn)生。如所述般，聲音的共鳴現(xiàn)象檢測機(jī)構(gòu)可利用使用燈電壓檢測機(jī)構(gòu)而獲得的燈檢測電壓VLdet的檢測結(jié)果，來檢測聲音共鳴現(xiàn)象的產(chǎn)生。
如上所述而構(gòu)成的圖8的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10，由于在燈啟動時，可利用LC諧振產(chǎn)生高電壓，所以并不特別需要點(diǎn)火器電路(ignitorcircuit)。且，為了回避點(diǎn)亮過程中的聲音共鳴，可通過檢測燈電壓，來判定聲音共鳴產(chǎn)生之有無。
圖15至圖17表示該第1實(shí)施例的動作波形的一示例。
圖15為燈啟動時的開關(guān)元件Q2、Q3的電流波形，表示占空比為50％時的情形。
圖16為燈點(diǎn)亮過程中的開關(guān)元件Q2、Q3的電流波形，表示開關(guān)元件Q2的占空比大約為70％，開關(guān)元件Q3的占空比大約為30％時的情形。
圖17表示，在與圖16的電流波形的占空比成反比關(guān)系的狀態(tài)下，開關(guān)元件Q2的占空比大約為30％，開關(guān)元件Q3的占空比大約為70％時的情形。
此外，圖15的燈啟動時的開關(guān)頻率是圖16及圖17的燈點(diǎn)亮過程中的開關(guān)頻率的2倍。
如上所述，在燈啟動時及燈點(diǎn)亮?xí)r，對開關(guān)元件Q2、Q3的開關(guān)頻率、即反相器電路16的工作頻率進(jìn)行改變。即，將所述反相器電路16的工作頻率，在直至所述高壓放電燈HIDL開始點(diǎn)亮為止的啟動時，設(shè)定為較高頻率，而在燈開始點(diǎn)亮后，則設(shè)定為不同于啟動時的工作頻率的較低的、已回避聲音共鳴現(xiàn)象的頻率。所述高壓放電燈HIDL，如果增高所述反相器電路16的工作頻率，則控制燈功率，使之減少；如果下降工作頻率，則控制燈功率，使之增加。因此，通過改變所述反相器電路16的工作頻率，可將所述高壓放電燈HIDL的燈功率調(diào)整至期望值。
圖18表示燈點(diǎn)亮過程中的燈電流波形的一示例。該燈電流波形是，通過所述控制電路20，以低頻周期的每半個周期，對所述反相器電路16，交替反復(fù)地進(jìn)行圖16的開關(guān)控制及圖17的開關(guān)控制時的燈電流波形。所述燈電流波形為，在所述反相器電路16的工作頻率上疊加低頻周期的矩形波形的波形。
在圖16的開關(guān)控制中，如圖18所示，在燈輸出波形的每半個周期，疊加低頻成分。如此，由于可將低頻功率成分施加于燈上，所以可抑制高壓放電燈HIDL的電極溫度的上升，延長燈的壽命。
在圖18中，標(biāo)記為“Q2長”的期間表示，設(shè)定開關(guān)元件Q2的接通期間的占空比較開關(guān)元件Q3的接通期間的占空比更長。且，標(biāo)記為“Q3長”的期間表示，設(shè)定開關(guān)元件Q3的接通期間的占空比較開關(guān)元件Q2的接通期間的占空比更長。
圖19是說明所述開關(guān)元件Q2、Q3的接通、斷開動作與所述高壓放電燈HIDL的燈電流波形的關(guān)系的圖。
具體而言，圖19是表示，對燈點(diǎn)亮過程中的反相器電路16以例如40kHz的高頻對開關(guān)元件Q2、Q3進(jìn)行接通、斷開動作，且以開關(guān)元件Q2為70％的占空比、開關(guān)元件Q3為30％的占空比進(jìn)行動作的情形，以及開關(guān)元件Q2為30％的占空比、開關(guān)元件Q3為70％的占空比進(jìn)行動作的情形，以100Hz的低頻的每半個周期加以切換時的動作波形及電流波形。通過進(jìn)行所述動作，在所述高壓放電燈HIDL中，流入如圖18所示的燈電流波形。
另外，在圖16至圖19中，說明了以低頻的每半個周期，對開關(guān)元件Q2、Q3的接通的占空比為70％、30％的情形以及成為其反比關(guān)系的30％、70％的情形加以切換，但對開關(guān)元件Q2、Q3的接通的占空比為100％、0％以及其反比關(guān)系的0％、100％的切換也包含于本申請發(fā)明中。
在如上所述而構(gòu)成的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10中，在燈的啟動時，可例如設(shè)占空比為50％，以僅利用LC諧振的高頻，有效地驅(qū)動兩個開關(guān)元件Q2、Q3。然后，在燈的點(diǎn)亮開始以后，則通過添加與啟動時不同的控制，例如，在低頻的每半個周期，對開關(guān)元件Q2、Q3進(jìn)行占空比70％及30％的切換，而可在高頻成分上疊加低頻成分。其結(jié)果是，可抑制該高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10的電極溫度上升過高。
且，由于在燈點(diǎn)亮后的脈沖上升時，隨著燈電流增大，電極溫度容易升高，所以所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10通過在50％～100％的范圍內(nèi)增大開關(guān)元件Q2的占空比，且當(dāng)進(jìn)入穩(wěn)定點(diǎn)亮?xí)r，將該占空比恢復(fù)到接近50％，而可在適當(dāng)電極溫度下進(jìn)行有效地點(diǎn)亮。
且，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10在直至所述高壓放電燈HIDL點(diǎn)亮為止的啟動時，以較高的頻率對反相器電路16的開關(guān)元件Q2、Q3進(jìn)行開關(guān)驅(qū)動。然后，在所述高壓放電燈HIDL開始點(diǎn)亮?xí)r，以不同于啟動時的開關(guān)頻率的較低的、回避聲音共鳴現(xiàn)象的頻率進(jìn)行開關(guān)驅(qū)動。由此，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10可將燈功率控制在期望值。
圖20是說明本發(fā)明的照明裝置的構(gòu)造的剖面圖。
照明裝置21包括圖8所示的所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10以及安裝有所述高壓放電燈HIDL的器具本體23。所述高壓放電燈HIDL安裝于所述器具本體23的插座24，并通過所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10點(diǎn)亮。
如果所述高壓放電燈HIDL點(diǎn)亮，則來自該高壓放電燈HIDL的光，由前面?zhèn)鹊姆瓷浒?5反射，并利用前面玻璃26，作為照射光向外部射出。如此，所述照明裝置21具有與高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10相同的效果。
圖21表示所述高壓放電燈HIDL的構(gòu)造的剖面圖。所述高壓放電燈HIDL，在玻璃容器61的內(nèi)部，以使其前端部分相對向的方式安裝有一對棒狀電極62、63。所述電極62、63在其前端部分，纏繞有用以保溫的導(dǎo)體。
在所述高壓放電燈HIDL中，當(dāng)額定燈電流設(shè)為Ia[A]，電極的直徑設(shè)為D[mm]時，電流密度Ia/D2優(yōu)選的是處于4～20范圍內(nèi)。
作為調(diào)光用的燈設(shè)計(jì)，有時會預(yù)先縮小電極的尺寸。電極的尺寸以電極前端62、63的直徑為代表。然而，如果使用此類燈，由于在全光時和脈沖上升時等燈電流較大時，電極溫度將比適當(dāng)值稍高一些，所以燈的壽命會縮短。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，可在較廣的燈電流范圍內(nèi)，使電極溫度保持在適當(dāng)范圍。
根據(jù)本發(fā)明，如前所述，可通過調(diào)整高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的比率，來使電極溫度下降。即，可設(shè)電極溫度為適當(dāng)值。在調(diào)光時，通過以調(diào)整好的燈電流波形來點(diǎn)亮，從而達(dá)到適當(dāng)?shù)碾姌O溫度。由此，可在較廣的燈電流范圍內(nèi)，防止壽命短、閃爍、中途熄滅等不佳狀況。
另外，作為該第1實(shí)施例的應(yīng)用，可列舉如以下(1)～(3)中所述的實(shí)施例。
(1)在高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10中，可設(shè)置為如下構(gòu)成，即設(shè)置于控制電路20的成分比變化機(jī)構(gòu)，在高壓放電燈HIDL的脈沖上升時，以改變疊加功率輸出機(jī)構(gòu)的輸出中所包含的高頻成分及低頻成分的方式進(jìn)行控制。
在點(diǎn)亮后的脈沖上升時，燈電流流入過大。此時，通過流入具有高頻成分及低頻成分的疊加電流，可使電極溫度下降，并使該電極溫度保持在適當(dāng)范圍。其結(jié)果是，由于電極物質(zhì)的蒸發(fā)減少，所以可延長燈的壽命。
另外，在高壓放電燈HIDL的點(diǎn)亮后的脈沖上升期間，如圖7所示，在點(diǎn)亮后的預(yù)定時間，例如，大約60秒，通過在該時間內(nèi)流入具有高頻成分與低頻成分的疊加電流，來抑制電極溫度的上升。
(2)在所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10中，優(yōu)選的是，燈特性檢測機(jī)構(gòu)是檢測燈電流的燈電流檢測機(jī)構(gòu)，其根據(jù)燈電流的檢測結(jié)果，改變高頻成分的電流值與低頻成分的電流值之比。
燈電流是對燈的電極溫度造成較大影響的要素。因此，控制電路20根據(jù)電流檢測電路18的檢測值檢測燈電流，并根據(jù)燈電流的增加、減少，改變高頻成分及低頻成分的成分比，由此可不受燈電流的變化影響而使電極溫度保持大致固定。
(3)在所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10中，可設(shè)置為如下構(gòu)成，即燈特性檢測機(jī)構(gòu)是檢測燈電流的燈電流檢測機(jī)構(gòu)，且如果燈電流增加，則設(shè)置于控制電路20的成分比變化機(jī)構(gòu)，將控制高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比接近1∶1。
所述控制電路20根據(jù)電流檢測電路18的檢測值，檢測燈電流，當(dāng)燈電流增加時，如圖3所示，可通過使高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比接近1∶1，來控制電極溫度下降。
所述第1實(shí)施例中的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10以及使用有該點(diǎn)亮裝置的照明裝置，通過改變疊加波電流的高頻成分與低頻成分的成分比，或，改變串聯(lián)連接的兩個開關(guān)元件Q2、Q3的接通、斷開控制的占空比，可控制高壓放電燈的電極溫度。其結(jié)果是，可使高壓放電燈長壽命化，且可防止高壓放電燈的閃爍及中途熄滅等不佳狀況。
(第2實(shí)施例)圖22是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。與圖8相同的部分附加相同的符號加以說明。
在圖22中，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A包括交流電源AC；噪音濾波器電路11，包括電容器C1、C2以及變壓器T1；全波整流電路13，包括二極管D1～D4；電容器C3，用于除去高通分量；升壓斬波電路14，輸入來自所述全波整流電路13的整流電壓，生成直流電壓VDC；電壓檢測線15，作為直流電壓檢測機(jī)構(gòu)；以及作為反相器機(jī)構(gòu)的反相器電路16，包含LC諧振電路17，將來自所述升壓斬波電路14的直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻電壓，并施加于高壓放電燈HIDL，進(jìn)行點(diǎn)亮。
所述升壓斬波電路14包括線圈L1、開關(guān)元件Q1、二極管D5以及輸出電容器C4。所述反相器電路16，將來自所述升壓斬波電路14的直流電壓輸入兩個開關(guān)元件Q2、Q3的兩端，并轉(zhuǎn)換成高頻電壓。
且，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A包括電流檢測電路18，作為所述反相器電路16的開關(guān)元件電流的檢測機(jī)構(gòu)；高壓放電燈HIDL；以及燈電壓檢測電路19，作為燈電壓檢測機(jī)構(gòu)，檢測高壓放電燈HIDL的燈電壓。
且，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A包括控制電路20，通過控制所述升壓斬波電路14的開關(guān)元件Q1的開關(guān)頻率以及占空比的一方或兩方，來控制從升壓斬波電路14輸出的直流電壓VDC，且，通過控制反相器電路16的兩個切換元件Q2、Q3的開關(guān)頻率、即工作頻率，來控制高壓放電燈HIDL的點(diǎn)亮頻率。所謂的所述開關(guān)元件Q1的占空比，表示在開關(guān)周期期間的接通期間的比例。
且，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A包括調(diào)光信號產(chǎn)生電路28，用以將用以對所述高壓放電燈HIDL進(jìn)行調(diào)光的調(diào)光信號、例如PWM(pulse widthmodulation，脈沖寬度調(diào)制)信號，送至所述控制電路20。即，所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A具有調(diào)光功能。
在本實(shí)施例中，控制電路20對反相器電路16的兩個開關(guān)元件Q2、Q3交替進(jìn)行接通、斷開控制。即，所述控制電路20具有如下功能，即在燈啟動時，對所述開關(guān)元件Q2、Q3以大致50％的占空比進(jìn)行控制，在燈點(diǎn)亮?xí)r，以不同于50％的占空比進(jìn)行控制。而且，在燈點(diǎn)亮?xí)r，不同的占空比是通過開關(guān)元件Q2與開關(guān)元件Q3，以較所述開關(guān)元件Q2、Q3的開關(guān)周期更長的周期，以交替形成反比關(guān)系的方式進(jìn)行切換。
所述反相器電路16包括串聯(lián)連接的兩個開關(guān)元件Q2、Q3；直流截斷用電容器C5；以及半橋型高頻反相器，具有包括線圈L2以及電容器C6的LC諧振電路17。
所述反相器電路16，輸入來自所述升壓斬波電路14的直流電壓VDC，并在燈的啟動時，對所述各開關(guān)元件Q2、Q3，以相同的開關(guān)頻率、相同的占空比50％，且以處于相互相反相位關(guān)系的兩個開關(guān)脈沖交替地進(jìn)行接通、斷開。然后，在燈的點(diǎn)亮?xí)r，對所述各開關(guān)元件Q2、Q3，以相同的開關(guān)頻率、不同的占空比，且以處于相互相反相位關(guān)系的兩個開關(guān)脈沖交替地進(jìn)行接通、斷開。例如，如果開關(guān)元件Q2以占空比70％進(jìn)行接通、斷開，則開關(guān)元件Q3以占空比30％進(jìn)行斷開、接通。
所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A，輸入來自直流電源電路的直流電壓，并將之轉(zhuǎn)換成高頻電壓，供給至高壓放電燈HIDL。
高壓放電燈HIDL的點(diǎn)亮頻率，通過控制路16的兩個開關(guān)元件Q2、Q3的開關(guān)頻率，來加以控制。將來自所述反相器電路16的高頻輸出功率，施加于高壓放電燈HIDL的兩端，使高壓放電燈HIDL高頻點(diǎn)亮。
燈功率檢測機(jī)構(gòu)包括電壓的檢測機(jī)構(gòu)，包括檢測線15；以及電流檢測機(jī)構(gòu)18，檢測流經(jīng)反相器電路16的開關(guān)元件Q3的電流Idet。所述電壓的檢測機(jī)構(gòu)檢測從直流電源電路12輸出的直流電壓VDCdet。所述電流檢測機(jī)構(gòu)18包括電阻R1、R2以及電容器C7。
所述控制電路20，根據(jù)所檢測出的電流Idet，算出低頻1個周期(例如1/100秒)的電流值的平均值，進(jìn)而通過算出該電流的平均值以及所檢測出的所述直流電壓VDCdet，而獲得相當(dāng)于燈功率的信號。
其次，參照圖23，對所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A中關(guān)于調(diào)光時的電極溫度控制的動作的一示例進(jìn)行說明。
圖23表示改變燈電流時的燈電流中的低頻成分電流的疊加率的變化。在圖23中，橫軸是燈電流，縱軸是低頻成分電流的疊加率。
所述控制電路20根據(jù)電流檢測電路18的檢測值檢測燈電流，并如圖23，控制低頻成分的電流值I2相對于高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2之和的疊加率。
即，所述控制電路20，在燈電流較小時，將低頻成分的疊加率控制在接近于0％，即，變成只有高頻成分。相反，在燈電流較大時，將低頻成分的疊加率控制在接近于50％，即，變成高頻成分與低頻各為一半。
由此，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A，在燈電流較小時，可防止電極溫度變得過低，而在燈電流較大時，可抑制電極溫度變高，由此，可不受調(diào)光度影響，而將電極溫度控制在大致固定。因此，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A對于高壓放電燈，可使其長壽命化，并且可防止閃爍及中途熄滅等不佳狀況。
另外，該第2實(shí)施例，作為應(yīng)用，也可采用下述構(gòu)成。即，在所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A中，控制電路20包括改變高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比的成分比變化機(jī)構(gòu)。且，所述成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)從外部輸入的調(diào)光信號的準(zhǔn)位，改變疊加波電流中高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比。
在如所述構(gòu)成的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A中，根據(jù)從外部輸入的調(diào)光信號的準(zhǔn)位，控制供給至高壓放電燈HIDL的燈電流，并進(jìn)行調(diào)光。且，所述控制電路20內(nèi)的成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)調(diào)光信號的準(zhǔn)位，改變高頻成分的電流值I1與低頻數(shù)成分的電流值I2的成分比。
由此，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A可調(diào)整高壓放電燈HIDL的電極溫度。即，成分比變化機(jī)構(gòu)，在利用調(diào)光而燈電流變小時，控制高頻成分的電流值I1與低頻數(shù)成分的電流值I2的成分比，使其遠(yuǎn)離1∶1，而在利用調(diào)光而燈電流變大時，控制高頻成分的電流值I1與低頻數(shù)成分的電流值I2的成分比，使其接近1∶1。由此，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A，在調(diào)光前后，即使燈電流發(fā)生變化，也可將高壓放電燈HIDL的電極溫度保持大致固定，且可延長高壓放電燈HIDL的燈的壽命，并減輕閃爍及中途熄滅等不佳狀況。
且，如果使用圖22的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A以及高壓放電燈HIDL，與圖20相同構(gòu)成照明裝置，可實(shí)現(xiàn)使高壓放電燈的長壽命化的照明裝置。
以上所述第2實(shí)施例中的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置10A以及使用有該點(diǎn)亮裝置的照明裝置，在對高壓放電燈進(jìn)行了調(diào)光控制時，根據(jù)調(diào)光信號的準(zhǔn)位，改變高頻成分與低頻成分的成分比，或改變串聯(lián)連接的兩個開關(guān)元件Q2、Q3的接通、斷開控制的占空比，由此來控制高壓放電燈的電極溫度，并在調(diào)光前后，將電極溫度保持大致固定。其結(jié)果是，可使高壓放電燈長壽命化，且可防止高壓放電燈的閃爍及中途熄滅等不佳狀況。

圖24是表示第3實(shí)施例的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置的電路圖。
在圖24中，符號30是高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，該高壓放電燈點(diǎn)亮裝置30包括交流電源31、全波整流電路32、升壓電路33、降壓電路34、反相器電路35、啟動機(jī)構(gòu)36。
所述降壓電路34是具有穩(wěn)定地激發(fā)放電電弧的非共鳴頻率成分的波形，產(chǎn)生將該波形的中心線保持于固定準(zhǔn)位的波形信號。所述反相器電路35，構(gòu)成波形信號的中心線以較聲音共鳴頻率(高頻)更低的頻率(低頻)極性交替變化的機(jī)構(gòu)。所述啟動機(jī)構(gòu)36為了使高壓放電燈37開始放電，將足夠的高電壓施加于該高壓放電燈37。
所述高壓放電燈37是在形成放電空間的玻璃管內(nèi)，密封有水銀與鹵化金屬作為填充物的高壓放電燈。所述高壓放電燈點(diǎn)亮裝置30向所述高壓放電燈37供給如圖25所示的波形w1，進(jìn)行點(diǎn)亮控制。
以下，說明如上所述而構(gòu)成的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置30的電路動作。
圖25的w1表示所述降壓電路34的輸出波形，w2表示所述反相器電路35的輸出波形。
所述降壓電路34包括晶體管38、二極管39、扼流圈(choke coil)40以及可使靜電電容可變的電容器41。而且，用電阻42與電阻43的串聯(lián)電路檢測相當(dāng)于燈電壓的電壓，并將該檢測信號供給至控制電路(controlcircuit)45，且用電阻44檢測相當(dāng)于燈電流的電壓，并將該檢測信號供給至所述控制電路45。
所述控制電路45根據(jù)相當(dāng)于燈電壓的檢測信號以及相當(dāng)于燈電流的檢測信號，運(yùn)算燈功率，并改變晶體管38的接通、斷開比，以使燈功率達(dá)到額定值。
所述降壓電路34，通過將利用所述控制電路45而獲得的所述晶體管38的接通、斷開的開關(guān)頻率，設(shè)定為穩(wěn)定地激發(fā)放電電弧的非共鳴頻率，且使非共鳴頻率成分具有如下特性，即無法截斷由所述扼流圈40及電容器41構(gòu)成的濾波器電路，并將輸出波形w1，如圖25所示，以穩(wěn)定地激發(fā)放電電弧的非共鳴頻率，設(shè)為在瞬時值進(jìn)行周期性變動的中心線疊加有預(yù)定的直流偏壓的波形。
所述反相器電路35包括晶體管46、47、48、49以及驅(qū)動電路50。而且，利用來自所述驅(qū)動電路50的輸出信號，交替地產(chǎn)生晶體管46、49接通的期間及晶體管47、48接通的期間，由此將所述降壓電路34的輸出波形，轉(zhuǎn)換成以較高頻的非共鳴頻率更低的低頻極性交替性變化的輸出波形w2，并將之供給至高壓放電燈37。
用來自所述啟動機(jī)構(gòu)36的高電壓開始放電的高壓放電燈37，以來自反相器電路35的輸出波形w2，進(jìn)行點(diǎn)亮。所述電容器41的靜電電容越增大，調(diào)制深度就越小，且所述電容器41的靜電電容變得越小調(diào)制深度就越大。另外，所謂的調(diào)制深度是指，相對于低頻成分的高頻成分P的振幅的比例。
在如所述構(gòu)成的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置30中，通過改變電容器41的靜電電容，可改變高頻成分的電流值與低頻成分的電流值的成分比，即改變低頻成分的電流值的疊加率。
因此，高壓放電燈點(diǎn)亮裝置30通過改變電容器41的靜電電容，可控制高壓放電燈37的電極溫度，且可調(diào)整高壓放電燈37的電極溫度的變動，使之保持大致固定。其結(jié)果是，可使高壓放電燈長壽命化，并可防止高壓放電燈的閃爍及中途熄滅等不佳狀況。
且，如果使用圖24的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置30以及高壓放電燈37，則與圖20相同構(gòu)成照明裝置，從而可實(shí)現(xiàn)使高壓放電燈37長壽命化的照明裝置。
所述第3實(shí)施例中的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置30以及使用有該點(diǎn)亮裝置的照明裝置，通過改變電容器41的靜電電容，可控制高壓放電燈37的電極溫度，且即使高壓放電燈37的電極溫度發(fā)生變化，也可調(diào)整該變化并使之保持大致固定。其結(jié)果是，可使高壓放電燈長壽命化，并可防止高壓放電燈的閃爍及中途熄滅等不佳狀況。
熟悉此項(xiàng)技術(shù)者將容易想到其他優(yōu)勢及改質(zhì)體。因此，本發(fā)明在其更廣闊的方面中并不限于本文所示及描述的特定細(xì)節(jié)及代表性實(shí)施例。為此，可進(jìn)行各種修改而不偏離通過隨附權(quán)利要求書及該些效體所界定的普遍發(fā)明概念的精神或范疇。
權(quán)利要求
1.一種高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其包括直流電源機(jī)構(gòu)，并對高壓放電燈進(jìn)行點(diǎn)亮控制；且包括疊加功率輸出機(jī)構(gòu)，將包含高頻成分與低頻成分的功率輸出至高壓放電燈。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的疊加功率輸出機(jī)構(gòu)將輸出功率中經(jīng)疊加的電流值的高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2設(shè)為I1＞I2。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的疊加功率輸出機(jī)構(gòu)包括改變高頻成分與低頻成分的成分比的成分比變化機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的成分比變化機(jī)構(gòu)在所述高壓放電燈的脈沖上升時，改變高頻成分與低頻成分的成分比。
5.如權(quán)利要求所述3的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)從外部輸入的調(diào)光信號的準(zhǔn)位，改變高頻成分與低頻成分的成分比。
6.如權(quán)利要求3所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)檢測高壓放電燈的特性的燈特性檢測機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果，改變高頻成分與低頻成分的成分比。
7.如權(quán)利要求6所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的燈特性檢測機(jī)構(gòu)為檢測燈電流的燈電流檢測機(jī)構(gòu)，所述成分比變化機(jī)構(gòu)根據(jù)所述燈電流檢測機(jī)構(gòu)的燈電流檢測結(jié)果，改變高頻成分的電流值I1與低頻成分的電流值I2的成分比。
8.如權(quán)利要求7所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的如果所述燈電流檢測機(jī)構(gòu)檢測出燈電流增加，則所述成分比變化機(jī)構(gòu)以如下方式進(jìn)行控制，使高頻成分的電流值與低頻成分的電流值之比，接近所述高壓放電燈的電極溫度達(dá)到最低時的高頻成分與低頻成分之比的1∶1。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，其特征在于其中所述的疊加功率輸出機(jī)構(gòu)包括反相器機(jī)構(gòu)，設(shè)置有相互串聯(lián)連接并交替地接通、斷開的兩個開關(guān)元件的串聯(lián)電路；以及控制機(jī)構(gòu)，交替地對所述反相器機(jī)構(gòu)的兩個開關(guān)元件進(jìn)行接通、斷開控制，所述反相器機(jī)構(gòu)將來自所述直流電源機(jī)構(gòu)的直流電壓施加到所述各開關(guān)元件的串聯(lián)電路兩端，由此將所述直流電壓轉(zhuǎn)換成高頻電壓，并輸出到所述高壓放電燈；所述控制機(jī)構(gòu)以比所述各開關(guān)元件的開關(guān)周期長的低頻周期切換所述各開關(guān)元件的占空比，并且以使所述各開關(guān)元件的占空比交替成為反比關(guān)系的方式進(jìn)行切換。
10.如權(quán)利要求9所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置，包括檢測所述高壓放電燈的燈電壓的燈電壓檢測機(jī)構(gòu)，其特征在于其中所述的控制機(jī)構(gòu)在由所述燈電壓檢測機(jī)構(gòu)檢測的燈電壓超過判定聲音共鳴的定值時，將燈點(diǎn)亮?xí)r的所述兩個開關(guān)元件的開關(guān)頻率，控制為不同于燈啟動時的開關(guān)頻率的、回避聲音共鳴現(xiàn)象的頻率。
11.一種照明裝置，其特征在于其包括高壓放電燈；且包括如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的高壓放電燈點(diǎn)亮裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的照明裝置，其特征在于其中所述的高壓放電燈在將額定燈電流設(shè)為Ia安培、將電極直徑設(shè)為D毫米時，Ia/D2處于4～20的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使高壓放電燈(7)點(diǎn)亮的點(diǎn)亮裝置，該點(diǎn)亮裝置利用相加機(jī)構(gòu)(6)疊加來自高頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(3)的高頻成分與來自低頻產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(4)的低頻成分后，將具有高頻成分與低頻成分的疊加波電流供給至高壓放電燈(7)，并點(diǎn)亮高壓放電燈(7)。
文檔編號H05B41/24GK1937876SQ20061012729
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者鎌田征彥, 高原雄一郎, 三田一敏 申請人:東芝照明技術(shù)株式會社