專利名稱：放電燈點(diǎn)燈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放電燈點(diǎn)燈裝置，特別涉及在高壓7jOl艮燈、高壓鈉光燈、金屬卣化物燈(metal halide lamp )等的高亮度放電燈的點(diǎn)燈起動時(shí)， 防止流經(jīng)高亮度放電燈的過大電流的放電燈點(diǎn)燈裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為對高壓水銀燈、高壓鈉光燈、金屬卣化物燈等的高亮度 放電燈進(jìn)行點(diǎn)燈的點(diǎn)燈裝置，已知有圖5所示的放電燈點(diǎn)燈裝置。在圖 5中，放電燈點(diǎn)燈裝置100具有輸入電源Vi，向放電燈電燈裝置100 提供直流電壓；電源電路l，將輸入電源Vi的輸出電壓降壓并輸出；橋 電路4，對電源電路l的輸出電壓Vo, —邊切換極性一邊將其向放電燈 (例如，金屬卣化物燈等的高亮度放電燈)5施加而使放電燈5進(jìn)行交 流動作；點(diǎn)燈電路6，使放電燈5起動；控制電路102,控制電源電路l; 驅(qū)動電路103，驅(qū)動橋電路4。在放電燈點(diǎn)燈裝置100中，電源電路1由開關(guān)元件Q5、 二極管D5、 扼流線圏L1、以及電容器C1構(gòu)成，是一種斬波電路，其通過基于控制 電路102的輸出信號，使開關(guān)元件Q5導(dǎo)通/截止，來將輸入電壓Vi降 壓至規(guī)定的電壓并輸出。此時(shí)，控制電路102檢測電源電路1的輸出電 壓Vo以及管電流Io，并基于這些值，為了向放電燈5提供必要的功率， 對電源電路1進(jìn)行反饋控制。另外，橋電路4是由4個(gè)開關(guān)元件Q1、 Q2、 Q3、 Q4和與各開關(guān) 元件并聯(lián)連接的二極管Dl、 D2、 D3、 D4所構(gòu)成的全橋電路，通過基 于驅(qū)動電路103的輸出信號，使一對開關(guān)元件Q1、 Q4和另一對開關(guān)元 件Q2、 Q3交替地導(dǎo)通/截止，來以交流低頻矩形波的方式向放電燈5 提供功率，并穩(wěn)定地維持放電燈5的點(diǎn)燈。另外，點(diǎn)燈電路6是產(chǎn)生用 于使放電燈5起動的高壓脈沖的點(diǎn)火器，雖然在圖示中予以省略，但點(diǎn) 燈電路6是由作為脈沖發(fā)生器的觸發(fā)電路和用于使脈沖升壓的脈沖變壓 器構(gòu)成。
一般情況下，在放電燈(例如，高壓水銀燈、高壓鈉光燈、金屬卣 化物燈等的高亮度放電燈)的點(diǎn)燈時(shí)，若將高壓脈沖施加于放電燈，則 在放電燈的內(nèi)部會產(chǎn)生絕緣破壞，經(jīng)過輝光放電后轉(zhuǎn)向電弧放電。此時(shí)，由于放電燈的燈阻抗急速降低，所以蓄積于電源電路l的電容器C1的 電荷快速地放電，成為瞬間的過大電流而流入放電燈5中。在如圖5所 示的放電燈點(diǎn)燈裝置100那樣的以往的放電燈點(diǎn)燈裝置中，存在以下的 問題，即，由于該過大電流而產(chǎn)生放電燈電極的磨損，使放電燈的壽命 減短。因此，提出有如圖6以及圖7中所示的、對流經(jīng)放電燈的過大電 流進(jìn)行抑制的放電燈點(diǎn)燈裝置。圖6所示的放電燈點(diǎn)燈裝置200，除具有與圖5所示的放電燈點(diǎn)燈 裝置100大致相同的構(gòu)成外，還具有過電流控制電路207，該過電流控 制電路207，在檢測流經(jīng)放電燈5的管電流Io并將其與特定的基準(zhǔn)值進(jìn) 行比較，僅在確定所檢測出的電流Io為過大電流期間，對驅(qū)動電路203 進(jìn)行控制，以使橋電路4進(jìn)行通常的低頻動作的同時(shí)，還以高頻進(jìn)行斬 波動作。由此，謀求抑制放電燈在起動時(shí)的過大電流(例如，參照專利 文獻(xiàn)l)。另外，圖7所示的放電燈點(diǎn)燈裝置300，除具有與圖5所示的放電 燈點(diǎn)燈裝置100大致相同的構(gòu)成外，還具有點(diǎn)燈檢測電路307，該點(diǎn)燈 檢測電路307，監(jiān)視電源電路1的輸出電壓Vo而檢測放電燈5的點(diǎn)燈， 驅(qū)動電路303，在點(diǎn)燈檢測電路307對放電燈5的點(diǎn)燈進(jìn)行檢測之前， 通過較低地設(shè)定橋電路4的開關(guān)元件Ql ~ Q4的柵極電壓或基極電流， 來限制流經(jīng)開關(guān)元件Ql ~ Q4的電流，并在點(diǎn)燈檢測電路307檢測到放 電燈5的點(diǎn)燈之后進(jìn)行動作，以使柵極電壓或基極電流上升至正常值。 由此，謀求抑制放電燈在起動時(shí)的過大電流(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)l:日本專利第3， 258， 758號說明書(權(quán)利要求l、權(quán) 利要求2、圖1)專利文獻(xiàn)2:日本特開2005 - 5185號公報(bào)(權(quán)利要求3、圖7 )然而，在這種以往的放電燈點(diǎn)燈裝置中，存在以下問題。例如，在 圖6所示的放電燈點(diǎn)燈裝置200中，為了有效地實(shí)施基于斬波動作的過 電流抑制，需要增大存在于放電路徑中的電感(例如，點(diǎn)燈電路6的脈 沖變壓器的次極電感)，這樣將很難實(shí)現(xiàn)放電燈點(diǎn)燈裝置的小型化，低 價(jià)格化。另外，對于高周波的斬波動作來說，當(dāng)在被導(dǎo)通/截止驅(qū)動的一對開關(guān)元件(例如Q1、 Q4)中流經(jīng)的電流和在開關(guān)元件Q1-Q4全 部截止時(shí)的死區(qū)時(shí)間時(shí)流經(jīng)二極管(例如D2、 D3)的電流，為不連續(xù) 模式的情況下，流向放電燈5的電流會降低至可以維持電弧放電的電流 以下，導(dǎo)致放電燈斷滅。另一方面，在使這些電流設(shè)為連續(xù)模式的情況 時(shí)，當(dāng)在死區(qū)時(shí)間流經(jīng)二極管(例如D2、 D3)的電流截止時(shí)，由于有 過大的恢復(fù)電流流過，所以功率損耗增大。另外，還存在如下問題，即， 由于需要以低頻和高頻兩個(gè)方式來驅(qū)動開關(guān)元件Q1~Q4，所以一使得過 電流控制電路207以及驅(qū)動電路203非常復(fù)雜的同時(shí)，由于在放電燈起 動時(shí)以高頻方式驅(qū)動開關(guān)元件(例如Ql、 Q4)，所以增大了周邊電路 因噪音而進(jìn)行誤動作的可能性。另外，在圖7所示的放電燈點(diǎn)燈裝置300中，還存在如下的問題， 即，在由MOSFET構(gòu)成開關(guān)元件Q1~Q4的情況下，由于MOSFET 的柵極源極間電壓的閥值存在溫度特性，且當(dāng)溫度上升時(shí)，閥值下降， 所以，即使在放電燈5的點(diǎn)燈之前將各開關(guān)元件Ql ~ Q4的柵極源極間 電壓設(shè)定為較低值，來限制流經(jīng)MOSFET的電流值，由于隨著溫度上 升而引起的閥值的下降，已經(jīng)進(jìn)行了抑制的電流值與低溫時(shí)相比變得非 常大，無法高精度地抑制過大電流。另外，還存在如下問題，即，在放 電燈5起動時(shí)，在不能維持電孤放電而轉(zhuǎn)向輝光放電的情況下，由于不 能向放電燈5施加能夠維持輝光放電的足夠的電壓，導(dǎo)致放電燈5斷滅。 并且，還存在如下問題，即，如開關(guān)元件Q1、 Q3那樣，在源極電壓高 于接地電位的情況下，用于控制該柵極源極之間電壓的驅(qū)動電路303變 得非常復(fù)雜。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述課題完成的，目的在于提供一種抑制流經(jīng)放電燈 的過大電流，防止放電燈的電極磨損，從而實(shí)現(xiàn)長壽命的同時(shí)，廉價(jià)且 小型的放電燈點(diǎn)燈裝置。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明所涉及的放電燈點(diǎn)燈裝置，具有輸入 電源；電源電路，將該輸入電源的輸出電壓升壓或降壓并輸出；橋電路， 對該電源電路的輸出電壓， 一邊切換極性一邊將其向放電燈施加而使該
放電燈進(jìn)行交流動作；點(diǎn)燈電路，使上述放電燈起動；控制電路，控制 上述電源電路；驅(qū)動電路，驅(qū)動上述橋電路，其特征在于，上述橋電路 由兩個(gè)串聯(lián)電路構(gòu)成，它們分別是由與上述電源電路的正極側(cè)連接的第 一開關(guān)元件以及與上述電源電路的負(fù)極側(cè)連接的第二開關(guān)元件構(gòu)成的 串聯(lián)電路，和由與上述電源電路的正極側(cè)連接的第三開關(guān)元件以及與上 述電源電路的負(fù)極側(cè)連接的笫四開關(guān)元件構(gòu)成的串聯(lián)電路，在上述第二 開關(guān)元件與上述笫四開關(guān)元件的連接點(diǎn)，和上述電源電路的負(fù)極側(cè)之 間，連接有過電流抑制電路，該過電流抑制電路由電阻元件和與該電阻 元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，通過將由電阻元件、和與該電阻元件并聯(lián)連接的開關(guān) 元件構(gòu)成的過電流抑制電路，連接到第二開關(guān)元件與第四開關(guān)元件的連 接點(diǎn)，和直流電源的負(fù)極側(cè)之間，可以與流經(jīng)放電燈的電流的增大相應(yīng)， 降低第二開關(guān)元件以及第四開關(guān)元件的柵極電壓或基極電流，限制流經(jīng) 這些開關(guān)元件的電流，所以可以實(shí)現(xiàn)抑制流經(jīng)放電燈的過大電流。另外， 這樣的過電流抑制不需使用特殊的驅(qū)動電路即可自動地實(shí)施，而且，不 需要使用具有較大電感值的電感，所以有利于放電燈點(diǎn)燈裝置的小型 化、低成本化。并且，在流有過大電流時(shí)，上述第二開關(guān)元件以及上述第四開關(guān)元 件，在不飽和區(qū)域進(jìn)行動作，由此，可有效地抑制過大電流。另外，由上述控制電路來控制上述過電流抑制電路的開關(guān)元件，以 使其在上述過大電流在上述放電燈中流動時(shí)截止，在上述過大電流流動 結(jié)束后導(dǎo)通，由此，可以將沒有過大電流流動時(shí)的由于過電流抑制電路 而引起的損耗抑制在最小限度。本發(fā)明由于如上構(gòu)成，所以可以提供一種可抑制流經(jīng)放電燈的過大 電流，并防止放電燈的電極磨損，從而實(shí)現(xiàn)長壽命的同時(shí)，廉價(jià)且小型 的放電燈點(diǎn)燈裝置。


圖l是表示本發(fā)明所涉及的放電燈點(diǎn)燈裝置的一實(shí)施方式的電路結(jié) 構(gòu)圖。
圖2是表示圖l所示的放電燈點(diǎn)燈裝置在起動時(shí)的動作的動作狀態(tài)圖。圖3表示典型的MOSFET的特性的曲線圖，(a)是以柵極源極間 電壓為參數(shù)表示與漏極源極間電壓相對的漏極電流的輸出特性圖，(b ) 是以溫度為參數(shù)表示與柵極源極間電壓相對的漏極電流的特性圖。圖4是表示放電燈點(diǎn)燈裝置在起動時(shí)，發(fā)生了不能維持電弧放電， 而轉(zhuǎn)向輝光放電的現(xiàn)象的情況下的動作的動作狀態(tài)圖。圖5是表示以往的放電燈點(diǎn)燈裝置的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。圖6是表示具有過電流抑制功能的以往的放電燈點(diǎn)燈裝置的一例的 電路結(jié)構(gòu)圖。圖7是表示具有過電流抑制功能的以往的放電燈點(diǎn)燈裝置的另外的 例子的電路結(jié)構(gòu)圖。圖中l(wèi)-電源電路；2-控制電路；3-驅(qū)動電路；4-橋電路；5 -放電燈；6-點(diǎn)燈電路；7-過電流抑制電路；Ql-第一開關(guān)元件； Q2-第二開關(guān)元件；Q3-笫三開關(guān)元件；Q4-第四開關(guān)元件；Q6 -開 關(guān)元件(過電流抑制電路)；Rl-電阻元件。
具體實(shí)施方式
下面，基于附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l是表示本發(fā) 明的一實(shí)施方式中的放電燈點(diǎn)燈裝置10的電路結(jié)構(gòu)圖.在圖1中，放 電燈點(diǎn)燈裝置IO具有輸入電源Vi，向放電燈點(diǎn)燈裝置IO提供直流電 壓；電源電路l，將輸入電源Vi的輸出電壓進(jìn)行降壓并輸出；橋電路4， 將電源電路l的輸出電壓， 一邊切換極性一邊將其向放電燈5施加，以 使放電燈5進(jìn)行交流動作；點(diǎn)燈電路6，使放電燈5起動；控制電路2， 對電源電路l以及后述的過電流抑制電路7進(jìn)行控制；驅(qū)動電路3，驅(qū) 動橋電路4，且，將過電流抑制電路7連接在橋電路4的負(fù)極側(cè)和電源 電路l的負(fù)極側(cè)之間。在放電燈點(diǎn)燈裝置10中，電源電路l由開關(guān)元件Q5、 二極管D5、 扼流線圏L1、以及電容器C1構(gòu)成，是一種斬波電路，其基于控制電路 2的輸出信號VQ5,使開關(guān)元件Q5以適當(dāng)?shù)念l率以及占空比(on duty) 進(jìn)行導(dǎo)通/截止動作，將輸入電壓Vi降壓至規(guī)定的電壓Vo并輸出?？?制電路2檢測電源電路1的輸出電壓Vo以及管電流Io，并基于這些值， 為了向放電燈5提供必要的功率，來對電源電路l進(jìn)行反饋控制。另外，橋電路4由4個(gè)開關(guān)元件Ql、 Q2、 Q3、 Q4和與各開關(guān)元 件并聯(lián)連接的二極管Dl、 D2、 D3、 D4構(gòu)成，是具有兩個(gè)串聯(lián)電路的 全橋電路，它們分別是由與電源電路1的正極側(cè)連接的第一開關(guān)元件 Ql以及與電源電路1的負(fù)極側(cè)連接的第二開關(guān)元件Q2構(gòu)成的串聯(lián)電 路，和由與電源電路l的正極側(cè)連接的第三開關(guān)元件Q3以及與電源電 路l的負(fù)極側(cè)連接的第四開關(guān)元件Q4構(gòu)成的串聯(lián)電路。橋電路4基于 驅(qū)動電路3的輸出信號VQ1~VQ4,通過使一對開關(guān)元件Ql、 Q4和另 一對開關(guān)元件Q2、 Q3交替進(jìn)行導(dǎo)通/截止動作，來以交流低頻矩形波 的方式向放電燈5供給功率，穩(wěn)定地維持放電燈5的點(diǎn)燈。這些開關(guān)元 件Ql ~ Q4優(yōu)選為由MOSFET構(gòu)成，這種情況下，可以將各二極管Dl ~ D4設(shè)為內(nèi)置于各開關(guān)元件Q1 Q4中的寄生二極管。另外，點(diǎn)燈電路6 是產(chǎn)生用于使放電燈5起動的高壓脈沖的點(diǎn)火器，雖然省略圖示，但是， 由作為脈沖發(fā)生器的觸發(fā)電路和用于使脈沖升壓的脈沖變壓器構(gòu)成。另外，如上所述，在橋電路4的負(fù)極側(cè)(即第二開關(guān)元件Q2和第 四開關(guān)元件Q4的連接點(diǎn))和電源電路l的負(fù)極側(cè)之間，還連接有過電 流抑制電路7，過電流抑制電路7由電阻元件Rl和與電阻元件Rl并聯(lián) 地連接的開關(guān)元件Q6構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，開關(guān)元件Q6優(yōu)選為由 MOSFET構(gòu)成，并基于控制電路2的輸出信號VQ6而被導(dǎo)通/截止控制。本實(shí)施方式中的放電燈點(diǎn)燈裝置10,其在放電燈5的電弧放電被穩(wěn) 定地維持的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下的動作，由于與以往的放電燈點(diǎn)燈裝置相同，所 以省略其說明，以下參照圖2的動作狀態(tài)圖，對放電燈點(diǎn)燈裝置10起 動時(shí)的動作進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，在初始狀態(tài)，設(shè)橋電路4為，開關(guān)元件Ql、 Q4導(dǎo)通(即 VQ1以及VQ4為規(guī)定的高電位)，開關(guān)元件Q3、 Q4截止(即VQ2以 及VQ3為低電位)的狀態(tài)。另外，將過電流抑制電路7的開關(guān)元件Q6 設(shè)定為截止(即VQ6為低電位)。之后，在時(shí)刻tl若通過點(diǎn)燈電路6 向放電燈5施加高壓脈沖，則在放電燈的內(nèi)部會產(chǎn)生絕緣破壞，經(jīng)過輝
光放電后轉(zhuǎn)向電弧放電。此時(shí)，由于放電燈的燈阻抗急速降低，所以蓄積于電源電路l的電容器Cl的電荷，作為流經(jīng)開關(guān)元件Ql、點(diǎn)燈電路 6、放電燈5、開關(guān)元件Q4、電阻元件R1的路徑的管電流Io，而快速 地開始放電。在時(shí)間tl~t2內(nèi)，管電流Io增大。此時(shí)，若分別將電阻元件Rl 的兩端間電壓設(shè)為VR1、開關(guān)元件Q4的柵極源極間電壓設(shè)為VGS、以 及從驅(qū)動電路3輸出的開關(guān)元件Q4的驅(qū)動電壓設(shè)為VQ4，則得到VGS = VQ4 — VR1 = VQ4 - Rl x 10(1 )因此，隨著管電流Io的增加，開關(guān)元件Q4的柵極源極間電壓VGS減 少，在時(shí)刻t2，根據(jù)所使用的開關(guān)元件的特性而達(dá)到一定的平衡值。關(guān)于這一點(diǎn)，基于圖3所示的MOSFET的典型的輸出特性圖，進(jìn) 行具體地說明。其中，圖3中(a)是以柵極源極間電壓為參數(shù)表示與 漏極源極間電壓相對的漏極電流的輸出特性圖，圖3中(b)是以溫度 為參數(shù)表示與柵極源極間電壓相對的漏極電流的特性圖。作為開關(guān)元件 Q4使用具有圖3所示的特性的MOSFET，例如當(dāng)將VQ4設(shè)為12V、 電阻元件Rl的電阻值設(shè)為1Q、管電流Io設(shè)為7A時(shí)，開關(guān)元件Q4 的柵極源極間電壓VGS下降至5V，開關(guān)元件Q4在不飽和區(qū)域進(jìn)行動 作。并且，在25° C的環(huán)境下，由于可流過達(dá)到8A的漏極電流，所以 雖然Io從7A開始上升，但如果考慮到圖3(b)所示的特性和上述U) 式，在Io約為7.1A、 VGS約為4.9V的程度達(dá)到平衡，因此Io就被限 制在7.1A。另外，即使在100。 C的環(huán)境下，情況也相同，即以Io約 為7.5A、 VGS約為4.5V達(dá)到平衡，Io被限制在7.5A。與此點(diǎn)相關(guān)，在圖7所示的以往的放電燈點(diǎn)燈裝置300中，作為其 開關(guān)元件Q1~Q4使用相同的MOSFET，當(dāng)將放電燈起動前的柵極源 極間電壓設(shè)定為5V的情況下，雖然在25。 C的環(huán)境下的Io可被抑制 在8A，但是在100° C的環(huán)境下，該限制值將達(dá)到12A這樣非常大的 值。與此相比較，本實(shí)施方式中的放電燈點(diǎn)燈裝置10，如上所述，利用 具有簡單的結(jié)構(gòu)的過電流抑制電路7，針對溫度變動而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的過 電流抑制。另外，為了實(shí)施過電流抑制所進(jìn)行的開關(guān)元件Q4的柵極源 極間電壓VGS的調(diào)整，是通過電阻元件Rl的兩端間電壓VR1來自動 地實(shí)施的，不用使驅(qū)動電路3的輸出電壓VQ4從規(guī)定的高電位開始變 動，因此為了驅(qū)動橋電路4，可以按原樣地使用以往的驅(qū)動電路。之后，在時(shí)間t2 ~ t3期間，開關(guān)元件Q4的柵極源極間電壓被維持 在時(shí)刻t2所達(dá)到的平衡值(例如，約為4.9V)，管電流Io也被抑制為 與該值相應(yīng)的限制值(例如，上述約為7.1A),沒有產(chǎn)生在表示Io的圖 中用虛線表示的那樣的過大電流的波形。之后，在時(shí)刻t4，過大電流的 放電結(jié)束，放電燈5成為溫度上升電弧放電穩(wěn)定后的狀態(tài)(穩(wěn)態(tài)狀態(tài))。 此時(shí)，控制電路2，檢測出電源電路1的輸出電壓Vo已充分降低，在 時(shí)刻t5使過電流抑制電路7的開關(guān)元件Q6導(dǎo)通。由此，開關(guān)元件Q4 的柵極源極間電壓VGS大致恢復(fù)至來自驅(qū)動電路3的驅(qū)動電壓VQ4， 之后，實(shí)施基于橋電路4的通常的交流點(diǎn)燈。在過大電流流動結(jié)束后，若將開關(guān)元件Q6保持為截止?fàn)顟B(tài)不變， 則穩(wěn)態(tài)電流Io會持續(xù)流過電阻元件Rl。例如，當(dāng)穩(wěn)態(tài)電流Io為2A、 電阻元件Rl為lO時(shí)，其消耗功率將達(dá)到4W，產(chǎn)生非常大的損耗。因 此，在放電燈點(diǎn)燈裝置10中，在過大電流流動結(jié)束后，通過4吏開關(guān)元 件Q6導(dǎo)通，可以使過電流抑制電路7的實(shí)際的電阻值降至電阻元件Rl 和開關(guān)元件Q6的導(dǎo)通電阻的合成電阻值，其中開關(guān)元件Q6的導(dǎo)通電 阻值優(yōu)選為比電阻元件R1的電阻值充分地小，從而將過電流抑制電路 7中產(chǎn)生的損耗抑制在最小限度。這里，用于判別使開關(guān)元件Q6導(dǎo)通的時(shí)刻(t5)的方法，不局限 于對電源電路l的輸出電壓Vo的檢測，也可以通過控制電路2監(jiān)視管 電流Io來進(jìn)行判別，或者通過使控制電路2具備計(jì)時(shí)電路，并對一定 時(shí)間的經(jīng)過進(jìn)行計(jì)測來進(jìn)行判別。另外，開關(guān)元件Q6也并不局限于 MOSFET，也可以使用如雙極型晶體管、IGBT、晶閘管、雙向可控珪、 繼電器等開關(guān)元件。另外，作為電阻元件Rl，也可以使用熱敏電阻或 帶有溫度熔斷器的電阻。下面，參照圖4所示的動作狀態(tài)圖，對在放電燈點(diǎn)燈裝置10起動 時(shí)，發(fā)生了不能維持電弧放電，而轉(zhuǎn)向輝光放電的現(xiàn)象的情況下的動作 進(jìn)行說明。此外，在以下的說明中，省略了與參照圖2所述的動作相同 的動作的i^明。
在圖4中，向輝光放電的轉(zhuǎn)移發(fā)生在時(shí)刻t3。在時(shí)間t3~t4，管 電流Io快速地減少，與此同時(shí)，開關(guān)元件Q4的柵極源極間電壓VGS 上升，因此開關(guān)元件Q4在飽和區(qū)域進(jìn)行動作，而并非在不飽和區(qū)域。 此時(shí)，由于開關(guān)元件Q4的漏極源極間電壓VDS，與其漏極電流(即管 電流Io)相應(yīng)而變得非常小，所以向放電燈5幾乎按原樣地施加電源電 路l的輸出電壓Vo，可以充分地維持輝光放電。之后，從輝光放電再 次向電孤放電轉(zhuǎn)移，在t4時(shí)刻以后，實(shí)施與參照圖2所述的動作相同 的動作。這樣，在放電燈點(diǎn)燈裝置10中，開關(guān)元件Q4的柵極源極間電 壓的調(diào)整，以及與此同時(shí)的動作區(qū)域的飽和區(qū)域和不飽和區(qū)域之間的變 遷，由于與管電流Io的增減相應(yīng)而自動地實(shí)施，所示可以容易地防止 放電燈5的斷滅。在以上的說明中，對于放電燈點(diǎn)燈裝置10的初始狀態(tài)，雖然將橋 電路4設(shè)為開關(guān)元件Ql、 Q4導(dǎo)通、以及開關(guān)元件Q2、 Q3截止的狀態(tài)， 但是也可以與之相反地，i殳為開關(guān)元件Q2、 Q3導(dǎo)通、以及開關(guān)元件 Ql、 Q4截止，這種情況下，同樣地，由電流抑制電路7自動調(diào)整開關(guān) 元件Q2的柵極源極間電壓。另外，作為橋電路4的開關(guān)元件Q1~Q4、以及電源電路l的開關(guān) 元件Q5，也可以使用雙極型晶體管和IGBT。作為橋電路4的開關(guān)元件 Q1-Q4，在使用雙極型晶體管等的電流控制型元件的情況下，通過在 驅(qū)動電路3和開關(guān)元件Q2、 Q4的基極之間插入電阻，可在產(chǎn)生過大電 流時(shí)減少基極電流，并4吏開關(guān)元件Q2或開關(guān)元件Q4在不飽和區(qū)域動 作，來實(shí)施本發(fā)明所涉及的過電流抑制動作。此外，與各開關(guān)元件Ql~ Q4并聯(lián)連接的二極管D1~D4也可以根據(jù)需要使用外接的二極管，并 且，電源電路l也并不局限于降壓電路，也可以使用升壓電路、升降壓 電路。
權(quán)利要求
1.一種放電燈點(diǎn)燈裝置，具有輸入電源；電源電路，將該輸入電源的輸出進(jìn)行升壓或降壓并輸出；橋電路，對該電源電路的輸出，一邊切換極性一邊將其向放電燈施加而使該放電燈進(jìn)行交流動作；點(diǎn)燈電路，使上述放電燈起動；控制電路，控制上述電源電路；驅(qū)動電路，驅(qū)動上述橋電路，其特征在于，上述橋電路由兩個(gè)串聯(lián)電路構(gòu)成，它們分別是由與上述電源電路的正極側(cè)連接的第一開關(guān)元件以及與上述電源電路的負(fù)極側(cè)連接的第二開關(guān)元件構(gòu)成的串聯(lián)電路，和由與上述電源電路的正極側(cè)連接的第三開關(guān)元件以及與上述電源電路的負(fù)極側(cè)連接的第四開關(guān)元件構(gòu)成的串聯(lián)電路，在上述第二開關(guān)元件與上述第四開關(guān)元件的連接點(diǎn)，與上述電源電路的負(fù)極側(cè)之間，連接有過電流抑制電路，該過電流抑制電路由電阻元件、和與該電阻元件并聯(lián)連接的開關(guān)元件構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈點(diǎn)燈裝置，其特征在于，在流有 過大電流時(shí)，上述第二開關(guān)元件和上述第四開關(guān)元件，在不飽和區(qū)域進(jìn) 行動作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放電燈點(diǎn)燈裝置，其特征在于，由 上述控制電路來控制上述過電流抑制電路的開關(guān)元件，以使其在上述過 大電流在上述放電燈中流動時(shí)截止，在上述過大電流流動結(jié)束后導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明提供抑制流經(jīng)放電燈的過大電流，防止放電燈的電極磨損，從而實(shí)現(xiàn)長壽命化的同時(shí)，廉價(jià)且小型的放電燈點(diǎn)燈裝置。該放電燈點(diǎn)燈裝置(10)具有輸入電源(Vi)；電源電路(1)；由使放電燈(5)進(jìn)行交流動作的開關(guān)元件(Q1～Q4)構(gòu)成的橋電路(4)；點(diǎn)燈電路(6)；控制電源電路(1)的控制電路(2)；驅(qū)動橋電路(4)的驅(qū)動電路(3)，而且在橋電路(4)的負(fù)極側(cè)和電源電路(1)的負(fù)極側(cè)之間，連接有由電阻元件(R1)和與電阻元件(R1)并聯(lián)連接的開關(guān)元件(Q6)所構(gòu)成的過電流抑制電路(7)。利用該過電流抑制電路(7)，可自動調(diào)整流經(jīng)開關(guān)元件(Q2、Q4)的電流，并可抑制起動放電燈(5)時(shí)的過電流。
文檔編號H05B41/24GK101167409SQ20058004950
公開日2008年4月23日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者山下雅也 申請人:美蓓亞株式會社