(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動回路（３）から供給される高圧の始動電圧をＨＩＤランプ（１）に印加して放電を開始させた後、主回路（２）から供給されるランプ電力に応じた低圧のランプ電圧を印加して自続放電させるＨＩＤランプの点灯回路において、
入力された直流平滑電圧を直流パルス電圧に変換して目標ランプ電力を出力するためのスイッチング素子（１６）を備えたランプ電力制御回路（８）が前記主回路（２）に形成され、
ＨＩＤランプ（１）の放電開始後、定格使用電力のランプ電力を供給する前に、前記ランプ電力を定格使用電力より低く、且つ、自続放電可能な点灯開始電力に抑え、ＨＩＤランプ（１）の内部蒸気圧が所定の値に達した時点で、ランプ電力を定格使用電力まで徐々に上昇させるように前記スイッチング素子（１６）に対して電力制御パルス信号を出力する点灯開始制御手段と、
自続放電中に、前記スイッチング素子（１６）に対して出力される電力制御パルス信号のパルス幅に応じて変動するランプ電力の時間平均が、予め設定された目標ランプ電力と一致するように、その電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス分の長さずつ増減させるランプ電力制御手段と、
前記ランプ電力制御回路（８）の入力側に接続された力率改善回路（６）に対して入力電圧制御パルス信号を出力し、力率改善回路（６）からランプ電力制御回路（８）に入力される前記直流平滑電圧をランプ電力制御回路（８）の出力電圧に応じて可変制御する入力電圧制御手段と、
を有する制御部（Ｃ）を備えたことを特徴とするＨＩＤランプの点灯回路。
【請求項２】
始動回路（３）から供給される高圧の始動電圧をＨＩＤランプ（１）に印加して放電を開始させた後、主回路（２）から供給されるランプ電力に応じた低圧のランプ電圧を印加して自続放電させるＨＩＤランプの点灯回路において、
入力された直流平滑電圧を直流パルス電圧に変換して目標ランプ電力を出力するためのスイッチング素子（１６）を備えたランプ電力制御回路（８）が前記主回路（２）に形成され、
ＨＩＤランプ（１）の放電開始後、定格使用電力のランプ電力を供給する前に、前記ランプ電力を定格使用電力より低く、且つ、自続放電可能な点灯開始電力に抑え、ＨＩＤランプ（１）の内部蒸気圧が所定の値に達した時点で、ランプ電力を定格使用電力まで徐々に上昇させるように前記スイッチング素子（１６）に対して電力制御パルス信号を出力する点灯開始制御手段を有する制御部（Ｃ）を備えたことを特徴とするＨＩＤランプの点灯回路。
【請求項３】
始動回路（３）から供給される高圧の始動電圧をＨＩＤランプ（１）に印加して放電を開始させた後、主回路（２）から供給されるランプ電力に応じた低圧のランプ電圧を印加して自続放電させるＨＩＤランプの点灯回路において、
入力された直流平滑電圧を直流パルス電圧に変換して目標ランプ電力を出力するためのスイッチング素子（１６）を備えたランプ電力制御回路（８）が前記主回路（２）に形成され、
ＨＩＤランプ（１）の放電開始後、定格使用電力のランプ電力を供給する前に、前記ランプ電力を定格使用電力より低く、且つ、自続放電可能な点灯開始電力に抑え、ＨＩＤランプ（１）の内部蒸気圧が所定の値に達した時点で、ランプ電力を定格使用電力まで徐々に上昇させるように前記スイッチング素子（１６）に対して電力制御パルス信号を出力する点灯開始制御手段と、
自続放電中に、前記スイッチング素子（１６）に対して出力される電力制御パルス信号のパルス幅に応じて変動するランプ電力の時間平均が、予め設定された目標ランプ電力と一致するように、その電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス分の長さずつ増減させるランプ電力制御手段とを有する制御部（Ｃ）を備えたことを特徴とするＨＩＤランプの点灯回路。
【請求項４】
始動回路（３）から供給される高圧の始動電圧をＨＩＤランプ（１）に印加して放電を開始させた後、主回路（２）から供給されるランプ電力に応じた低圧のランプ電圧を印加して自続放電させるＨＩＤランプの点灯回路において、
入力された直流平滑電圧を直流パルス電圧に変換して目標ランプ電力を出力するためのスイッチング素子（１６）を備えたランプ電力制御回路（８）が前記主回路（２）に形成され、
ＨＩＤランプ（１）の放電開始後、定格使用電力のランプ電力を供給する前に、前記ランプ電力を定格使用電力より低く、且つ、自続放電可能な点灯開始電力に抑え、ＨＩＤランプ（１）の内部蒸気圧が所定の値に達した時点で、ランプ電力を定格使用電力まで徐々に上昇させるように前記スイッチング素子（１６）に対して電力制御パルス信号を出力する点灯開始制御手段と、
前記ランプ電力制御回路（８）の入力側に接続された力率改善回路（６）に対して入力電圧制御パルス信号を出力し、力率改善回路（６）からランプ電力制御回路（８）に入力される前記直流平滑電圧をランプ電力制御回路（８）の出力電圧に応じて可変制御する入力電圧制御手段と、を有する制御部（Ｃ）を備えたことを特徴とするＨＩＤランプの点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、店舗など屋内商業施設及び屋外施設の照明に使用されるメタルハライドランプ、液晶プロジェクタ用の光源、自動車その他の乗物用前照灯などのＨＩＤランプを点灯させるＨＩＤランプ点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＩＤランプ（High Intensity Discharge Lamp）は、高輝度放電灯又は高圧放電灯とも称され、消費電力に対する発光効率に優れるだけでなく、ハロゲンランプなどに比して同一光量に対する発熱量も少なく安全性が高いことから、近年、屋内商業施設及び屋外施設の照明など高輝度の光源が必要とされるところに使用されている。
【０００３】
このＨＩＤランプは、始動時に数ｋＶの高電圧を印加することにより放電が開始され、以後は数十〜数百Ｖの比較的低いランプ電圧を印加することにより自続放電されて、徐々にランプ電圧が増加してＨＩＤランプが点灯状態となる。
【０００４】
図９はこのようなＨＩＤランプを交流矩形波パルスで点灯させる一般的な点灯回路４１を示し、ＨＩＤランプ１に対して数十〜数百Ｖのランプ電圧を印加する主回路２と、数ｋＶの高圧の始動電圧を印加する始動回路３を備えている。
【０００５】
主回路２は、交流電源４から供給される正弦交流波を全波整流する整流回路５と、整流された脈動電圧を直流平滑電圧に変換する力率改善回路６と、その直流平滑電圧を所定パルス幅の矩形パルスに変換するチョッパー回路７Ａ及びその矩形パルスを再度平滑化して目標ランプ電力に応じた直流ランプ電圧にする平滑化回路７Ｂからなる電力制御回路８と、得られた直流ランプ電圧をこれと同電圧の交流矩形波電圧に変換するインバータ９を備えており、当該インバータ９が始動回路３を介してＨＩＤランプ１に接続されている。
【０００６】
始動回路３は昇圧トランス（図示せず）を備え、ＨＩＤランプ１の点灯スイッチ（図示せず）がオンされたときに、ＨＩＤランプ１の電極間で放電を開始させるように数ｋＶの高圧の始動電圧を発生させる。
【０００７】
この点灯回路４１によれば、点灯スイッチ（図示せず）がオンされると始動回路３から数ｋＶの始動電圧がＨＩＤランプ１に印加されて放電が開始され、放電開始後は、主回路２から供給される数十〜数百Ｖの比較的低いランプ電圧を印加することにより自続放電され、徐々にランプ電圧が増加してＨＩＤランプが点灯状態となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＨＩＤランプ１は、放電開始後、ランプ内の温度が次第に上昇して蒸気圧が定常値に達して必要な光量が得られるが、それまで数分間を要する。
ここで、放電開始直後に定格使用電力になるようにランプ電圧を印加すると、電極にダメージを与え、ＨＩＤランプ１の商品寿命を短くするという問題があった。
【０００９】
また、近年、ＨＩＤランプ１の点灯回路４１は、ハイブリッドＩＣを用いて制御回路を構成し、その実装密度を向上させることにより、小型化の要求に応じていた。
しかし、ハイブリッドＩＣを用いた制御回路は、仕様変更が困難であるばかりでなく、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどのＨＩＤランプの種類や定格電力の違いにより個々に設計が異なるため、共通化することができず、製造コストが嵩むという問題があった。
【００１０】
制御回路をコンピュータ化して小型化し、電力をＰＷＭ制御するものも提案されている。
しかし、ＰＷＭ制御は、そのパルス幅の分解能が段階的であるという欠点があり、ランプ電力を任意の値に制御することが困難である。
また、制御回路をコンピュータ化して点灯回路を小型化した場合に、内部で発熱があると電子部品の寿命が著しく低下する。この発熱の主な原因はチョッパー回路７Ａのスイッチングロスであるが、点灯回路４１に強制冷却用のファンなどを設けると小型化が困難になる。
【００１１】
そこで本発明は、放電開始直後に電極にダメージを与えることなくＨＩＤランプを点灯させることができ、また、ランプ電力をＰＷＭ制御により可変制御する場合にコンピュータのクロック周波数より微細な精度でコントロールすることができ、さらに、冷却ファンなどを設けることなくチョッパー回路のスイッチングロスによる発熱を抑えることを技術的課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は、始動回路から供給される高圧の始動電圧をＨＩＤランプに印加して放電を開始させた後、主回路から供給されるランプ電力に応じた低圧のランプ電圧を印加して自続放電させるＨＩＤランプの点灯回路において、
入力された直流平滑電圧を直流パルス電圧に変換して目標ランプ電力を出力するためのスイッチング素子を備えたランプ電力制御回路が前記主回路に形成され、
ＨＩＤランプの放電開始後、定格使用電力のランプ電力を供給する前に、前記ランプ電力を定格使用電力より低く、且つ、自続放電可能な点灯開始電力に抑え、ＨＩＤランプの内部蒸気圧が所定の値に達した時点で、ランプ電力を定格使用電力まで徐々に上昇させるように前記スイッチング素子に対して電力制御パルス信号を出力する点灯開始制御手段と、自続放電中に、前記スイッチング素子に対して出力される電力制御パルス信号のパルス幅に応じて変動するランプ電力の時間平均が、予め設定された目標ランプ電力と一致するように、その電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス分の長さずつ増減させるランプ電力制御手段と、前記ランプ電力制御回路の入力側に接続された力率改善回路に対して入力電圧制御パルス信号を出力し、力率改善回路からランプ電力制御回路に入力される前記直流平滑電圧をランプ電力制御回路の出力電圧に応じて可変制御する入力電圧制御手段と、を有する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ＨＩＤランプに高圧の始動電圧を印加して放電開始させた後、定格使用電力に応じたランプ電圧を印加する前に点灯開始電力に応じたランプ電圧が印加される。
この点灯開始電力は、ＨＩＤランプの自続放電を維持することができ、且つ、定格使用電力の１／５程度に設定されているので電極のダメージが少なく、したがって、ＨＩＤランプの商品寿命が延びる。
次いで、ＨＩＤランプの内部蒸気圧が所定の値に達した時点で、ランプに供給されるランプ電力が定格使用電力まで上昇され、この時点で必要な光量が得られるので、必要な光量に達するまでの時間がそれほど遅くなることもない。
【００１４】
また、ランプ電力制御回路のスイッチング素子に対して出力される電力制御パルス信号のパルス幅に応じて変動するランプ電力の時間平均が、予め設定された目標ランプ電力と一致するように、その電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス分の長さずつ増減される。
したがって、適正電力を出力するための電力制御パルス信号のパルス幅が１クロックパルス分未満の時間単位でコントロールする必要がある場合でも、算出されたランプ電力の時間平均と目標ランプ電力を比較しているので、１クロックパルス分の差が平均化され、１クロックパルス分の時間より短い時間単位で電力を制御するが可能となる。
【００１５】
さらに、力率改善回路からランプ電力制御回路に入力される直流平滑電圧をその出力電圧値に応じて可変制御することにより、ランプ電力制御回路の電圧降下率を変換効率に優れた範囲内に維持することができるので、ランプ電力制御回路における電力損失を低減させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係るＨＩＤランプの点灯回路の全体構成を示すブロック図、図２は力率改善回路を示す回路図、図３はランプ電力制御回路を示す回路図、図４は点灯開始制御手段の処理手順を示すフローチャート、図５はランプ電力制御手段の処理手順を示すフローチャート、図６は入力電圧制御手段の処理手順を示すフローチャート、図７は力率改善回路における信号波形図、図８は点灯開始時のランプ電圧の変化を示すグラフである。
【００１７】
図１に示す点灯回路Ｓは、ＨＩＤランプ１を点灯させる電源回路Ｅと、当該電源回路Ｅをコントロールする制御部Ｃとからなり、電源回路Ｅは、ＨＩＤランプ１に対して数十〜数百Ｖの比較的低い定格電圧を印加する主回路２と、数ｋＶの高圧の始動電圧を印加する始動回路３を備えている。
【００１８】
主回路２は、交流電源４から供給される正弦交流電圧を全波整流する整流回路５と、全波整流された脈動電圧Ｖ１ を直流平滑電圧Ｖ２ に変換する力率改善回路６と、その直流平滑電圧Ｖ２ を所定パルス幅の矩形パルスに変換して供給電力を制御するチョッパー回路７Ａ及びその矩形パルスを再度平滑化して予め設定された直流ランプ電圧Ｖ３ にする平滑化回路７Ｂからなるランプ電力制御回路８と、得られた直流ランプ電圧Ｖ３ をこれと同電位の交流矩形波電圧Ｖ４ に変換するフルブリッジ型のインバータ９を備えており、当該インバータ９が始動回路３を介してＨＩＤランプ１に接続されている。
【００１９】
力率改善回路６は、図２に示すように、整流回路５で全波整流された脈動電圧Ｖ１ を直流平滑電圧Ｖ２ に変換するもので、スイッチングレギュレータを用いた昇圧−降圧コンバータにより形成されている。
この力率改善回路６は、＋側にＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１０Ａ、コイル１１、ダイオード１２が直列接続され、＋側と−側の間にダイオード１３、ＦＥＴ１０Ｂ、コンデンサ１４が並列接続されており、各ＦＥＴ１０Ａ、１０Ｂのドライバ１０ａ、１０ｂがＰＷＭ制御回路１５を介して制御部Ｃに接続されている。
【００２０】
ランプ電力制御回路８は、力率改善回路６から入力される直流平滑電圧Ｖ２ を前段のチョッパ回路７Ａで所定パルス幅の矩形パルス波に変換し、これを、後段の平滑回路７Ｂにより平滑化して予め設定された直流ランプ電圧Ｖ３を出力させるものである。
【００２１】
具体的には、図３に示すように、制御部ＣのＰＷＭ制御回路１５からドライバ１６ａを介して供給される電力制御パルス信号により、チョッパ回路７Ａに配されたスイッチング素子となるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１６をオンオフさせて、目標ランプ電圧値ＶＬに対応したパルス幅の矩形パルスを出力させ、これを平滑回路７Ｂで平滑化することにより、目標ランプ電圧値ＶＬに等しいランプ電圧Ｖ３を出力させるようになっている。
【００２２】
制御部Ｃは、シングルチップマイクロコンピュータ１７などで構成され、その入力側には、力率改善回路６の入力電圧、ランプ電力制御回路８の入力電圧、出力電圧及び出力電流を夫々検出するセンサ１８、１９、２０ａ、２０ｂがＡ／Ｄ変換器を介して接続され、その出力側には、力率改善回路６及びランプ電力制御回路８のＦＥＴ１０Ａ、１０Ｂ、１６がＰＷＭ制御回路１５を介して接続されると共に、Ｉ／Ｏポートを介して始動回路３及びインバータ９が接続されている。
【００２３】
なお、２１は通信用コンピュータであって、外部機器（図示せず）から送信される制御信号に基づいて点灯回路Ｓを制御したり、点灯回路Ｓの様々な制御データをホストコンピュータなどへ送信する際に、複雑な通信プロトコルに対応させて、外部機器と制御部Ｃとの間で信号の中継を行う。
これにより、制御部Ｃのデータ処理の負担を軽減させて点灯回路Ｓの制御を確実に行なわせることができる。
【００２４】
図４は制御部Ｃにおける点灯開始制御手段の処理手順を示すフローチャートである。
まず、ステップSTP１では、始動回路３により高電圧が印加されて放電が開始されるまで待機し、放電開始が確認されるとステップSTP２へ移行する。
ここで、放電開始されていないときはＨＩＤランプ１が非導通状態にあるのでランプ電流は０であるが、放電開始されると電流が流れるので、これをセンサ２０ｂにより検出することにより、放電開始を確認する。
【００２５】
ステップSTP２では、ランプ電力Ｗ３を定格使用電力ＷＲより低く、且つ、自続放電可能な点灯開始電力ＷＳに抑えるようにランプ電力制御回路８に対して電力制御パルス信号を出力し、点灯開始電力ＷＳに応じたランプ電圧Ｖ３を印加してＨＩＤランプ１の自続放電を維持する。
これにより、ＨＩＤランプ１の電極に受けるダメージが軽減される。
【００２６】
次いで、ステップSTP３に移行して、センサ２０ａ及び２０ｂで検出されたランプ電圧Ｖ３及びランプ電流Ｉ３と、その印加時間に基づき、ＨＩＤランプ１に供給された熱量を算出し、ステップSTP４で予め設定された熱量に達したか否かを判断する。
そして、所定の熱量に達した時点で、ＨＩＤランプ１の内部蒸気圧が所定の値に達したものと判断してステップSTP５に移行し、ランプ電力Ｗ３を増大させ、これに伴いランプ電圧Ｖ３が上昇される。
【００２７】
次いで、ステップSTP６でランプ電力Ｗ３が定格使用電力ＷＲまで達したと判断された後は、ステップSTP７に移行して、センサ２０ａ及び２０ｂで検出されたランプ電圧Ｖ３及びランプ電流Ｉ３で算出されるランプ電力が、定格使用電力に維持されるように、ランプ電圧Ｖ３をコントロールするようになっている。
【００２８】
図５は、制御部Ｃにおけるランプ電力制御手段の処理手順を示すフローチャートである。
まず、ステップSTP１１では、目標ランプ電力とセンサ２０ｂにより検出されたランプ電流Ｉ３に基づいて目標ランプ電圧値ＶＬを算出し、ＰＷＭ制御回路１５から出力する電力制御パルス信号のパルス幅をその目標ランプ電圧値ＶＬに対応して制御部Ｃのクロックパルス数で設定する。
目標ランプ電力は、通常は、ＨＩＤランプ１の定格使用電力が用いられる。
次いで、ステップSTP１２でその電力制御パルス信号をランプ電力制御回路８に出力すると同時に、計時を開始する。
【００２９】
ステップSTP１３では、センサ２０ａ及び２０ｂにより検出されたランプ電圧Ｖ３及びランプ電流Ｉ３に基づき計時を開始してからの消費電力量を算出して、ステップSTP１４で目標ランプ電力と時間の積で求まる目標電力量と比較し、これらが一致するときは、電力制御パルス信号のパルス幅を変えることなくステップSTP１２に戻る。
また、消費電力量が大きいときはステップSTP１５に移行して電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス分狭くしてランプ電力制御回路８に出力した後、ステップSTP１３に戻る。
さらに、消費電力量が小さいときはステップSTP１６に移行して電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス分広くしてランプ電力制御回路８に出力した後、ステップSTP１３に戻る。
【００３０】
このように、計時を開始してからの消費電力量を、同じ時間における目標電力量と比較して、クロックパルスを１つずつ増減するので、電力制御パルス信号により変動するランプ電力の時間平均が、予め設定された目標ランプ電力と一致するように制御される。
また、検出された電力量の平均値に基づいて制御するので１クロックパルス分が平均化され、１クロックパルス分の時間より短い時間単位で電力を制御することが可能となる。
【００３１】
図６は制御部Ｃにおける入力電圧制御手段の処理手順を示すフローチャート、図７は出力される入力電圧制御パルス信号を示す波形図である。
この入力電圧制御手段は、チョッパ回路７Ａのスイッチングロスに起因する点灯回路Ｓの発熱を抑えるものである。
【００３２】
そのためには、力率改善回路６からチョッパー回路７Ａに入力される直流平滑電圧Ｖ２の電圧値を低めに設定して、ランプ電圧Ｖ３に近付ける方が良いが、近付けすぎるとＨＩＤランプ１に印加するランプ電圧Ｖ３の変化幅が狭くなるので、制御が困難な場合を生ずる。
【００３３】
そこで、本例では、ランプ電圧Ｖ３の変動に応じて、直流平滑電圧Ｖ２がランプ電圧Ｖ３の１.１〜２．０倍に維持されるように、直流平滑電圧Ｖ２を可変制御することとした。
【００３４】
まず、ステップSTP２１では、センサ２０ａによりランプ電圧Ｖ３検出し、ステップSTP２２でこれを１.１〜２.０倍して目標直流平滑電圧＄Ｖ２を算出する。
ステップSTP２３では、センサ１８、１９により、整流回路５で全波整流された脈動電圧Ｖ１ と、力率改善回路６から出力される直流平滑電圧Ｖ２ を検出し、ステップSTP２４に移行して脈動電圧Ｖ１ と直流平滑電圧Ｖ２ を比較する。
【００３５】
そして、脈動電圧Ｖ１ ＝＜直流平滑電圧Ｖ２の場合は、ステップSTP２５に移行して、力率改善回路６のＦＥＴ１０Ａを導通状態に維持すると共に、ＦＥＴ１０Ｂに制御パルス信号ＰＢを出力し、脈動電圧Ｖ１ を目標直流平滑電圧＄Ｖ２に昇圧させる。
本例では、制御パルス信号ＰＢの高レベルの時間（ＦＥＴ１０Ｂの導通時間）ＴＢを、
ＴＢ＝Ｋｂ×Ｌ
Ｋｂ＝β（＄Ｖ２−Ｖ２）  βは比例定数
Ｌ：コイル１１のインダクタンス
とし、低レベルの時間（ＦＥＴ１０Ｂの非導通時間）を０.５〜１．０×ＴＢとした。
【００３６】
一方、脈動電圧Ｖ１ ＞直流平滑電圧Ｖ２の場合は、ステップSTP２６に移行して，ＦＥＴ１０Ｂを非導通状態に維持すると共に、ＦＥＴ１０Ａに制御パルス信号ＰＡを出力して、脈動電圧Ｖ１ を目標直流平滑電圧＄Ｖ２に降圧する。
本例では、制御パルス信号ＰＡの高レベルの時間（ＦＥＴ１０Ａの導通時間）ＴＡを、
ＴＡ＝（Ｋａ×Ｌ×Ｖ１）／（Ｖ１−Ｖ２）
Ｋａ＝α（＄Ｖ２−Ｖ２）  αは比例定数
とし、低レベルの時間（ＦＥＴ１０Ａの非導通時間）を０.２〜２．０×ＴＡとした。
【００３７】
次いで、ステップSTP２７で脈動電圧Ｖ１の半波の処理が終了するまでステップSTP２３〜２６の処理を繰返し、半波の処理が終了した時点でステップSTP２１に戻る。
【００３８】
次に、本発明の作用を説明すると、始動スイッチ（図示せず）がオンされ、始動回路３から始動電圧が印加されてＨＩＤランプ１の放電が開始されると制御部Ｃで点灯開始制御処理が行なわれ、図８（ａ）に示すように、まず、定格使用電圧値ＶＲより低い点灯開始電圧値ＶＳに抑えられたランプ電圧Ｖ３がＨＩＤランプ１に印加される。
したがって、放電開始直後のランプ１の内部蒸気圧が低い間は、低圧の点灯開始電圧値ＶＳで自続放電が維持されるので、電極のダメージが少ない。
【００３９】
このとき、ランプ電圧Ｖ３が低く設定されているため、入力電圧制御手段により力率改善回路６からランプ電力制御回路８に入力される直流平滑電圧Ｖ２が低く抑えられることとなり、したがって、ランプ電力制御回路８の入出力電圧の降下率は少なく、チョッパ回路７Ａの損失も低く抑えられる。
【００４０】
そして、ランプ１の内部蒸気圧が所定の値に達したと判断された時点で、ランプ電力Ｗ３が定格使用電力ＷＲまで上昇するので、必要な光量に達するまでの時間もそれ程長くかかることもない。
【００４１】
このとき、図８（ａ）に示すようにランプ１の内部蒸気圧が所定の値に達したと判断された時点からランプ電力Ｗ３を上昇開始させる場合に限らず、図８（ｂ）に示すように、放電開始後、ランプ電力Ｗ３を点灯開始電力ＶＳから定格使用電力ＶＲまで徐々に上昇させていき、ランプ１の内部蒸気圧が所定の値達した時点で定格使用電力ＷＲになるようにコントロールしても良い。
【００４２】
さらに、ＨＩＤランプ１を点灯させている間に、ランプ１内の封入物が電極に付着するなどして抵抗値が変化するようなときは、ランプ電力制御手段により、ランプ電力が予め設定された目標電力と一致するように電圧制御されるので、例えば定格使用電力で点灯させる場合は、その電力が得られるような適正なランプ電圧Ｖ３でＨＩＤランプ１が点灯される。
【００４３】
また、この場合に、ランプ電力の時間平均が、予め設定された目標ランプ電力と一致するように、その電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス分の長さずつ増減させるので、適正電力を出力するための電力制御パルス信号のパルス幅を１クロックパルス未満の時間単位でコントロールする必要がある場合でも、１クロックパルス分の差が平均化され、１クロックパルス分の時間より短い時間単位で電力を制御することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば放電開始直後に電極にダメージを与えることなくＨＩＤランプを点灯させることができ、また、ランプ電力をＰＷＭ制御により可変制御する場合にコンピュータのクロック周波数より微細な精度でコントロールすることができ、さらに、冷却ファンなどを設けることなくチョッパー回路のスイッチングロスによる発熱を低減させることができるという大変優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る点灯回路の全体構成を示すブロック図。
【図２】力率改善回路を示す回路図。
【図３】ランプ電力制御回路を示す回路図。
【図４】点灯開始制御手段の処理手順を示すフローチャート。
【図５】ランプ電力制御手段の処理手順を示すフローチャート。
【図６】入力電圧制御手段の処理手順を示すフローチャート。
【図７】力率改善回路における信号波形図。
【図８】点灯開始時のランプ電圧の変化を示すグラフ。
【図９】一般的な点灯回路を示す回路図。
【符号の説明】
Ｓ………点灯回路
Ｅ………電源回路
Ｃ………制御部
１………ＨＩＤランプ
２………主回路
３………始動回路
６………力率改善回路
７Ａ……チョッパー回路
８………ランプ電力制御回路
１０Ａ、１０Ｂ、１６………ＦＥＴ（スイッチング素子）
【図１】
0004724909.tif 000002
【図２】
0004724909.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004724909.tif 000005
【図５】
0004724909.tif 000006
【図６】
0004724909.tif 000007
【図７】
0004724909.tif 000008
【図８】
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【図９】
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