JP2002184591A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な素子の追加をすることなく、負荷変動
による自励発振周波数の低下を確実に防止する。 【解決手段】 整流器ＤＢ、平滑キャパシタＣ３、スイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２、放電灯ＬＡＭＰ、リーケージ
トランスＴ１、カレントトランスＴ２、キャパシタＣ
１，Ｃ４，Ｃ５、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２によ
り構成される自励式ハーフブリッジ回路に対し、他制回
路を設けた。他制回路は、ダイオードＤ１０およびトラ
ンジスタＱ１０の直列回路と、トランジスタＱ１１と、
キャパシタＣ１０，Ｃ１１と、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１との
構成に加えて、抵抗Ｒ１２およびダイオードＤ１２と、
トランジスタＱ１２とを備えている。これにより、カレ
ントトランスＴ２の二次巻線Ｎ２２に正電圧が発生して
いる状態でキャパシタＣ１０の積分回路がリセットされ
て、負荷状態変化で低周波共振となっても、安定にスイ
ッチング素子Ｑ２のオン時間の制御を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対のスイッチン
グ素子の直列回路を有するインバータ回路により直流電
圧を交流電圧に変換して放電灯に印加する放電灯点灯装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の放電灯点灯装置が種々市
販されまた提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１５に本出願人より
なされた別途出願（特願２０００−１５５５６７）で提
案している電源装置の構成図を示す。

【０００４】図１５に示す電源装置は、放電灯ＬＡＭＰ
を負荷とするいわゆる放電灯点灯装置であり、大別する
と、自励式ハーフブリッジ回路と、他制回路とにより構
成されている。

【０００５】自励式ハーフブリッジ回路は、交流電源Ｖ
ｓに接続された整流器ＤＢと、この整流器ＤＢの出力端
子間に接続された、キャパシタＣ４およびダイオードＤ
１の並列回路とスイッチング素子（図では回生ダイオー
ドを有するＦＥＴ）Ｑ１，Ｑ２との直列回路と、この直
列回路のうちスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に並列に接続
された平滑キャパシタＣ３と、スイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２の接続点と整流器ＤＢの負の出力との間に接続され
た、カレントトランスＴ２の一次巻線Ｎ２１、リーケー
ジトランスＴ１の一次巻線Ｎ１１およびキャパシタＣ５
の直列回路と、リーケージトランスＴ１の二次巻線Ｎ１
２間に接続された、放電灯ＬＡＭＰおよびキャパシタＣ
１の並列回路と、スイッチング素子Ｑ１のゲート・ソー
ス間に接続されたカレントトランスの２次巻線Ｎ２３お
よび抵抗Ｒ１の直列回路と、スイッチング素子Ｑ２のゲ
ートとグランドとの間に接続されたカレントトランスの
２次巻線Ｎ２２および抵抗Ｒ２の直列回路とにより構成
されている。

【０００６】他制回路は、スイッチング素子Ｑ２のゲー
ト・ソース間に接続されたダイオードＤ１０およびトラ
ンジスタＱ１０の直列回路と、トランジスタＱ１０のべ
一ス・エミッタにそれぞれコレクタ・エミッタが接続さ
れたトランジスタＱ１１と、トランジスタＱ１０のべ一
ス・エミッタ間に接続されたキャパシタＣ１０と、トラ
ンジスタＱ１１のべ一ス・エミッタ間に接続されたキャ
パシタＣ１１と、スイッチング素子Ｑ２のドレインとト
ランジスタＱ１１のベースとの間に接続された抵抗Ｒ１
１と、スイッチング素子Ｑ１のドレインとトランジスタ
Ｑ１０のベースとの間に接続された抵抗Ｒ１０とにより
構成されている。

【０００７】図１６は図１５の動作波形図であり、この
図をさらに用いて上記回路の動作を説明する。ハーフブ
リッジ回路が自励動作すると、スイッチング素子Ｑ２の
ゲート端子には、図１６に示す「Ｖｇｓ」のような正負
のオン／オフ信号が現れる。

【０００８】スイッチング素子Ｑ２がオンすると、スイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点の電圧がゼロとなるた
め、キャパシタＣ１０を放電するトランジスタＱ１１の
べ一ス電位（キャパシタＣ１１の両端電圧ＶＣ１１）が
やがてゼロとなって、トランジスタＱ１１がオフする。
これにより、キャパシタＣ１０の充電が始まる。そし
て、一定時間が経過すると、キャパシタＣ１０の電位
（電圧ＶＣ１０）がトランジスタＱ１０をオンできる電
圧となってトランジスタＱ１０がオンする。これによ
り、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間が短絡し
て、スイッチング素子Ｑ２がオフすることになる。

【０００９】その後、共振回路の転流により、スイッチ
ング素子Ｑ１の回生ダイオードがオンする。スイッチン
グ素子Ｑ１がオンしたことにより、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２の接続点の電圧がキャパシタＣ３に充電されて
いる電圧と等しくなるため、トランジスタＱ１１のべ一
ス電圧がやがてトランジスタＱ１１をオンする電圧まで
上昇して、トランジスタＱ１１がオンする。トランジス
タＱ１１がオンすると、キャパシタＣ１０が放電して、
トランジスタＱ１０がオフする。

【００１０】このような動作が繰り返されることで、ス
イッチング素子Ｑ２のオン時間が特に上記他制回路によ
って制御されるようになる。

【００１１】しかし、上記回路構成では、負荷変動で共
振周波数が変化し、自励発振周波数が極端に低下するこ
とがしばしば起きる。そして、発振周波数が極端に低下
すると、図１７に示すような異常動作に陥ってしまう。
これは、スイッチング素子Ｑ２のオンの状態から共振回
路の転流により、スイッチング素子Ｑ１の回生ダイオー
ドがオンするが、このスイッチング素子Ｑ１の回生ダイ
オードがオンしたタイミングから一定時間後に、スイッ
チング素子Ｑ２をオフさせていたトランジスタＱ１０を
オフするため、一定時間以上回生が続くと、スイッチン
グ素子Ｑ２をオンする電圧がカレントトランスＴ２に生
じているにもかかわらず、トランジスタＱ１０をオンし
てしまうためである。

【００１２】その結果、共振電流がスイッチング素子Ｑ
１の回生ダイオードを流れている状態でスイッチング素
子Ｑ２がオンし、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に貫通電
流が発生し、スイッチング素子がｄｉ／ｄｔストレス破
壊を起こすのである。

【００１３】その防止策として、積分キャパシタＣ１０
のリセットを行うまでの一定時間の遅れを大きくし、ス
イッチング素子Ｑ１に回生電流が流れているときにスイ
ッチング素子Ｑ２がオンしないようにする方法がとられ
る。しかしながら、積分リセット回路の遅れを大きくす
ると、逆に放電灯の状態により共振周波数が高くなった
とき、積分キャパシタＣ１０のリセットが行われないう
ちにスイッチング素子Ｑ２のオン信号が発生するタイミ
ングとなり、スイッチング素子Ｑ２がオンできず、やが
て発振が停止する状態に至る。

【００１４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、特別な素子の追加をすることなく、負荷変動に
よる自励発振周波数の低下を確実に防止しうる放電灯点
灯装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の発明の放電灯点灯装置は、交流電源
と、この交流電源を整流する整流器と、この整流器の整
流出力を平滑する平滑キャパシタと、一対のスイッチン
グ素子の直列回路を有しこれらスイッチング素子で上記
平滑キャパシタの直流電圧をスイッチングすることによ
り交流電圧に変換するインバータ回路と、少なくとも放
電灯およびＬＣ共振回路を含み、上記一対のスイッチン
グ素子の一方の両端間に接続された負荷回路と、駆動ト
ランスを含み上記一対のスイッチング素子を交互にオン
オフさせる自励式の駆動回路と、抵抗およびキャパシタ
により構成されたタイマ回路と、上記スイッチング素子
のオン時間を上記タイマ回路で決定する時間に応じて制
御する他制回路とを備え、自励振幅信号を検出して上記
タイマ回路をリセットすることを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を一対の
スイッチング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ
回路のキャパシタのリセットを駆動トランスの電圧を検
出して行なうことを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を一対の
スイッチング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ
回路のキャパシタのリセットを駆動トランスの電圧が正
のときに行なうことを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源をインバ
ータの電源とし、上記タイマ回路のキャパシタのリセッ
トを駆動トランスの負電圧を利用して行なうことを特徴
とする。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を一対の
スイッチング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ
回路のキャパシタのリセットを駆動トランスの負電圧を
検出して行なうことを特徴とする。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を駆動ト
ランスとし、上記タイマ回路のキャパシタのリセットを
駆動トランスの負電圧を利用して行なうことを特徴とす
る。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を負荷に
接続されたトランスとし、上記タイマ回路のキャパシタ
のリセットを駆動トランスの負電圧を検出して行なうこ
とを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態に係
る放電灯点灯装置の構成図、図２は図１の動作波形図で
ある。以下、これらの図を用いて第１実施形態について
説明する。

【００２３】図１に示す放電灯点灯装置は、自励式ハー
フブリッジ回路を図１５の電源装置と同様に備えている
ほか、その電源装置との相違点として、自励振幅信号を
検出して維持する手段を有する他制回路を備えている。

【００２４】図１の他制回路は、図１５の他制回路の構
成に加えて、二次巻線Ｎ２２および抵抗Ｒ２の接続点と
スイッチング素子Ｑ２のソースとの間に直列に接続され
た抵抗Ｒ１２およびダイオードＤ１２と、このダイオー
ドＤ１２の両端にベース・エミッタが接続されトランジ
スタＱ１１のベースにコレクタが接続されたトランジス
タＱ１２とを備えている。

【００２５】次に第１実施形態の動作を説明する。ハー
フブリッジ回路が自励動作すると、スイッチング素子Ｑ
２のゲート端子には、図２に示す「Ｖｇｓ」のような正
負のオン／オフ信号が現れる。

【００２６】スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧が正の
とき、トランジスタＱ１２は、抵抗Ｒ１２から流入する
電流によりオンし、キャパシタＣ１１を放電する。その
ため、トランジスタＱ１１はオンできない。

【００２７】やがて抵抗Ｒ１０およびキャパシタＣ１０
による積分回路がトランジスタＱ１０をオンさせる電圧
まで上昇すると、トランジスタＱ１０がオンする。トラ
ンジスタＱ１０がオンすると、スイッチング素子Ｑ２の
ゲート端子がダイオードＤ１０およびトランジスタＱ１
０により短絡し、スイッチング素子Ｑ２がオフし、そし
て、抵抗Ｒ１０から流入する電流により、トランジスタ
Ｑ１０がオンし続ける。また、トランジスタＱ１０がオ
ンしても、カレントトランスＴ２の二次巻線Ｎ２２には
正の電圧が発生しているから、抵抗Ｒ１２を介してトラ
ンジスタＱ１２はオンし続ける。

【００２８】自励式ハーフブリッジ回路内の共振回路に
より、カレントトランスＴ２の一次巻線Ｎ２１に流れる
電流が反転すると、その二次巻線Ｎ２２に現れる電圧も
反転し、トランジスタＱ１２をオンする電流がなくな
り、トランジスタＱ１２がオフする。その結果、抵抗Ｒ
１１からの給電によりトランジスタＱ１１がオンするた
め、トランジスタＱ１０をオンさせていた抵抗Ｒ１０お
よびキャパシタＣ１０による積分回路が放電し、トラン
ジスタＱ１０がオフする。カレントトランスＴ２の二次
巻線Ｎ２２に負の電圧が現れている間は、トランジスタ
Ｑ１２がオンしないため、トランジスタＱ１１はキャパ
シタＣ１０を０Ｖに維持する。

【００２９】そして、自励式ハーフブリッジ回路内の共
振回路により、カレントトランスＴ２の二次巻線Ｎ２２
に正の電圧が現れると、再びトランジスタＱ１２がオン
し、トランジスタＱ１１がオフし、抵抗Ｒ１０およびキ
ャパシタＣ１０による積分回路が積分動作を始める。

【００３０】上記の動作により、スイッチング素子Ｑ２
が自励信号によりオン可能な期間、すなわちカレントト
ランスＴ２の二次巻線Ｎ２２に正電圧が発生している状
態でキャパシタＣ１０の積分回路がリセットされて、ス
イッチング素子Ｑ２が再度オンすることが防がれる。し
たがって、負荷状態変化で低周波共振となっても、安定
にスイッチング素子Ｑ２のオン時間の制御を行うことが
できる。

【００３１】なお、第１実施形態では、ダイオードＤ１
およびキャパシタＣ４を備える回路構成になっている
が、図３に示すように、それらダイオードＤ１およびキ
ャパシタＣ４を具備しない回路構成でもよく、この場合
も同様の効果が得られる。

【００３２】また、積分回路の電源を別途設けられた制
御電源とし、積分回路のキャパシタのリセットを、カレ
ントトランスの負電圧を検出して行う構成、積分回路の
キャパシタのリセットにフォトカプラを用いた構成、積
分回路のキャパシタのリセットにカレントトランスの電
流を検出する構成、積分回路のキャパシタのリセットに
カレントトランスの３次巻線の電圧を利用する構成、ま
たは積分回路のキャパシタのリセットに、負荷に接続さ
れたリーケージトランスの３次巻線の電圧を利用する構
成などでもよく、これらの具体構成などについては後述
する。

【００３３】図４は本発明の第２実施形態に係る放電灯
点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第２実
施形態について説明する。

【００３４】図４に示す放電灯点灯装置は、自励式ハー
フブリッジ回路を第１実施形態と同様に備えているほ
か、第１実施形態との相違点として、平滑キャパシタＣ
３の端子間に接続された抵抗Ｒ１０およびキャパシタＣ
１０からなる積分回路と、抵抗Ｒ１０およびキャパシタ
Ｃ１０の接続点とカレントトランスＴ２の２次巻線Ｎ２
２および抵抗Ｒ２の接続点との間に接続されたダイオー
ドＤ１００および抵抗Ｒ１２からなる積分リセット回路
と、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間に接続さ
れたダイオードＤ１０とトランジスタＱ１０からなるＱ
２強制オフ回路と、キャパシタＣ１０に並列に接続され
たダイオードＤ１０１とにより構成される他制回路を備
えている。ただし、トランジスタＱ１０のコレクタおよ
びエミッタは、ダイオードＤ１０およびスイッチング素
子Ｑ２のソース間にそれぞれ接続され、トランジスタＱ
１０のベースは、抵抗Ｒ１０およびキャパシタＣ１０の
接続点に接続されている。

【００３５】次に第２実施形態の動作を説明する。ハー
フブリッジ回路が自励動作すると、既に説明したよう
に、スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に正負のオン／
オフ信号が現れる。

【００３６】スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧が正の
とき、積分回路の抵抗Ｒ１０およびキャパシタＣ１０に
て、キャパシタＣ１０で電圧積分が行われ、やがて、ト
ランジスタＱ１０のしきい値を超えてトランジスタＱ１
０がオンし、スイッチング素子Ｑ２がオフする。スイッ
チング素子Ｑ２がオフすると、キャパシタＣ１０がリセ
ットされない限り、トランジスタＱ１０がオンし続ける
ので、スイッチング素子Ｑ２が再度オンすることはな
い。

【００３７】自励式ハーフブリッジ回路内の共振回路に
より、カレントトランスＴ２の一次巻線Ｎ２１に流れる
電流が反転すると、その二次巻線Ｎ２２に現れる電圧も
反転し、負電位となる。すると、キャパシタＣ１０、ダ
イオードＤ１００、抵抗Ｒ１２、カレントトランスＴ２
の２次巻線Ｎ２２の経路でキャパシタＣ１０のリセット
が行われ、トランジスタＱ１０のべ一スバイアスが解除
される。このキャパシタＣ１０の放電は、スイッチング
素子Ｑ２のゲート電圧が負の期間中亘って行われる。

【００３８】そして、スイッチング素子Ｑ２のゲート電
位が正となると、ダイオードＤ１００によりキャパシタ
Ｃ１０の放電が無くなり、抵抗Ｒ１０によってキャパシ
タＣ１０の積分が再スタートする。

【００３９】本実施形態は、制御を行っているスイッチ
イング素子の必ずオフする期間として、ゲート電圧の負
電圧を検知して、積分回路のリセットを行う例であり、
負荷状態変化で低周波共振となっても、安定にスイッチ
ング素子のオン時間の制御を行うことができる。

【００４０】図５は本発明の第３実施形態に係る放電灯
点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第３実
施形態について説明する。

【００４１】図５に示す放電灯点灯装置は、自励式ハー
フブリッジ回路を第２実施形態と同様に備えているほ
か、第２実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、抵抗Ｒ１０およびキャパシタＣ１０か
らなる積分回路と、ダイオードＤ１０およびトランジス
タＱ１０からなるＱ２強制オフ回路とを第２実施形態の
他制回路と同様に備えているとともに、キャパシタＣ１
０の両端にエミッタおよびコレクタがそれぞれ接続され
た（ＰＮＰ）トランジスタＱ１３と、このトランジスタ
Ｑ１３のベースと二次巻線Ｎ２２および抵抗Ｒ２の接続
点との間に接続されたダイオードＤ１００，Ｄ１０２お
よび抵抗Ｒ１２からなる積分リセット回路とを備えてい
る。

【００４２】この放電灯点灯装置は、第２実施形態と同
様に、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧が負になった
とき、積分回路のキャパシタＣ１０を放電リセットする
回路になっている。この構成の動作波形図は、図６に示
すように、第１および第２実施形態と同様である。

【００４３】第２実施形態と異なる点は、そのキャパシ
タＣ１０の放電にＰＮＰのトランジスタＱ１３を用いて
いる点である。第２実施形態では、キャパシタＣ１０の
放電スピードが抵抗Ｒ１２により遅延が起こり、制御回
路の設計が難しくなる場合があるが、第３実施形態で
は、積分キャパシタＣ１０の放電タイミングは抵抗Ｒ１
２およびダイオードＤ１００，Ｄ１０２から得て、放電
はトランジスタＱ１３で行うことで、制御回路の設計を
容易とすることができる。

【００４４】なお、ダイオードＤ１００，Ｄ１０２はリ
セット動作の負電圧を決める素子であり、直列ダイオー
ドの数は任意に設定可能である。

【００４５】図７は本発明の第４実施形態に係る放電灯
点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第４実
施形態について説明する。

【００４６】図７に示す放電灯点灯装置は、自励式ハー
フブリッジ回路を第１実施形態と同様に備えているほ
か、第１実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソー
ス間に接続されたツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の
直列回路と、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間
に接続されたダイオードＤ１０およびトランジスタＱ１
０の直列回路と、カレントトランスＴ２の二次巻線Ｎ２
２および抵抗Ｒ２の接続点とスイッチング素子Ｑ２のソ
ース端子との間に接続された抵抗Ｒ１０およびキャパシ
タＣ１０と、キャパシタＣ１０と並列に接続されたダイ
オードＤ１０３とにより構成されている。

【００４７】この放電灯点灯装置は、第１から第３実施
形態と異なり、他制回路の積分電源をカレントトランス
Ｔ２から取ることを特徴としている。

【００４８】この放電灯点灯装置では、ハーフブリッジ
回路が自励動作すると、スイッチング素子Ｑ２のゲート
端子には正負のオン／オフ信号が現れる。

【００４９】スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧が正の
とき、積分回路の抵抗Ｒ１０およびキャパシタＣ１０に
て、キャパシタＣ１０の電圧積分が行われ、やがて、ト
ランジスタＱ１０のしきい値を超えてトランジスタＱ１
０がオンし、スイッチング素子Ｑ２がオフする。また、
トランジスタＱ１０がオンし、スイッチング素子Ｑ２の
ゲート・ソースを短絡しても、カレントトランスＴ２の
２次巻線Ｎ２２には正の電圧が発生しているから、抵抗
Ｒ１０を介してトランジスタＱ１０はオンし続ける。

【００５０】自励式ハーフブリッジ回路内の共振回路に
より、カレントトランスＴ２の一次巻線Ｎ２１に流れる
電流が反転すると、その二次巻線Ｎ２２に現れる電圧も
反転し、トランジスタＱ１０をオンする電流がなくな
り、トランジスタＱ１０がオフする。カレントトランス
Ｔ２の２次巻線Ｎ２２に負の電圧が現れている間は、ダ
イオードＤ１０３、抵抗Ｒ１０、カレントトランスＴ２
の２次巻線Ｎ２２の経路で電流が流れ続け、キャパシタ
Ｃ１０はダイオードＤ１０３の順方向電圧分だけ負の電
位をもってリセットされる。

【００５１】そして、自励式ハーフブリッジ回路内の共
振回路により、カレントトランスＴ２の２次巻線Ｎ２２
に正の電圧が現れると、抵抗Ｒ１０およびキャパシタＣ
１０による積分回路が動作を始める。

【００５２】このように、第４実施形態では、少ない部
品点数で、負荷状態変化で低周波共振となっても、安定
にスイッチのオン時間の制御を行うことができる。

【００５３】図８は本発明の第５実施形態に係る放電灯
点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第５実
施形態について説明する。

【００５４】図８に示す放電灯点灯装置は、自励式ハー
フブリッジ回路を第３実施形態と同様に備えているほ
か、第３実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、積分回路の電源を平滑キャパシタＣ３
からとるのではなく、リーケージトランスＴ１からとる
点で、第３実施形態の他制回路と相違する。すなわち、
リーケージトランスＴ１に対してダイオードＤ１のアノ
ードに一端が接続される二次巻線Ｎ１３をさらに設け、
この２次巻線Ｎ１３の他端にダイオードＤ５０を直列に
接続し、これら直列のダイオードＤ５０および二次巻線
Ｎ１３と並列にキャパシタＣ５０を接続して、キャパシ
タＣ５０およびダイオードＤ５０の接続点から積分回路
の電源をとる回路構成になっている。

【００５５】このように、積分回路の電源をリーケージ
トランスＴ１の補助巻線からとる構成でも、第３実施形
態と同様の効果が得られる。

【００５６】図９は本発明の第６実施形態に係る放電灯
点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第６実
施形態について説明する。

【００５７】図９に示す放電灯点灯装置は、自励式ハー
フブリッジ回路を第３実施形態と同様に備えているほ
か、第３実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、積分回路の電源を平滑キャパシタＣ３
からとるのではなく、図９に示すように、直流電源Ｅか
らとる点で、第３実施形態の他制回路と相違する。

【００５８】このように、積分回路の電源を直流電源か
らとる構成でも、第３実施形態と同様の効果が得られる
ほか、積分回路の電圧源を定電圧とすることで正確なオ
ン時間制御を行うことができる。

【００５９】図１０は本発明の第７実施形態に係る放電
灯点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第７
実施形態について説明する。

【００６０】図１０に示す放電灯点灯装置は、自励式ハ
ーフブリッジ回路を第１実施形態と同様に備えているほ
か、第１実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソー
ス間に接続されたダイオードＤ１０およびトランジスタ
Ｑ１０と、直流電源Ｖｃｃとスイッチング素子Ｑ２のソ
ースとの間に接続された抵抗Ｒ１２およびキャパシタＣ
１０の積分回路と、キャパシタＣ１０と並列に接続され
たフォトカプラＰＣの受光素子（図ではフォトトランジ
スタ）と、スイッチング素子Ｑ１のゲート・ソース間に
接続されたフォトカプラＰＣの発光素子（図では発光ダ
イオード）および抵抗Ｒ２０１の直列回路とにより構成
されている。

【００６１】この放電灯点灯装置は、抵抗Ｒ１２および
キャパシタＣ１０からなる積分回路をリセットする検出
手段として、スイッチング素子Ｑ１のゲート電圧を用い
ることを特徴とする。すなわち、スイッチング素子Ｑ１
のオンとともにフォトカプラＰＣの受光素子が発光し、
発光素子がオンし、キャパシタＣ１０を放電する。

【００６２】第７実施形態では、スイッチング素子Ｑ１
がオンしているときのみ積分回路をリセットすることに
より、スイッチング素子Ｑ２がオン可能な期間での積分
リセットをなくすことのできる。

【００６３】図１１は本発明の第８実施形態に係る放電
灯点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第８
実施形態について説明する。

【００６４】図１１に示す放電灯点灯装置は、自励式ハ
ーフブリッジ回路を第７実施形態と同様に備えているほ
か、第７実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、ダイオードＤ１０およびトランジスタ
Ｑ１０からなるＱ２強制オフ回路と、抵抗Ｒ１２および
キャパシタＣ１０からなる積分回路と、キャパシタＣ１
０と並列に接続されたフォトカプラＰＣの受光素子と、
カレントトランスＴ２の二次巻線Ｎ２２とスイッチング
素子Ｑ２のソースとの間に接続された、フォトカプラＰ
Ｃの発光素子およびダイオードＤ２０１の並列回路とに
より構成されている。

【００６５】このように、カレントトランスＴ２の２次
巻線Ｎ２２の負電流を検出して、積分回路のキャパシタ
Ｃ１０を放電リセットする構成でも、第７実施形態と同
様の効果を得ることができる。

【００６６】図１２は本発明の第９実施形態に係る放電
灯点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第９
実施形態について説明する。

【００６７】図１２に示す放電灯点灯装置は、自励式ハ
ーフブリッジ回路を第８実施形態と同様に備えているほ
か、第８実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、第８実施形態と同様なＱ２強制オフ回
路および積分回路と、カレントトランスＴ２の巻線Ｎ２
４の間に接続された、抵抗Ｒ３０１，Ｒ３０２の分圧回
路と、抵抗Ｒ３０２と並列に接続されたダイオードＤ１
１と、キャパシタＣ１０と並列に接続されたトランジス
タＱ１１とにより構成されている。ただし、トランジス
タＱ１１のコレクタおよびエミッタはキャパシタＣ１０
の両端にそれぞれ接続され、トランジスタＱ１１のベー
スはダイオードＤ１１および抵抗Ｒ３０２の接続点に接
続されている。

【００６８】このように、制御対象としているスイッチ
ング素子Ｑ２の駆動信号の巻線であるカレントトランス
Ｔ２の二次巻線Ｎ２２と逆極性の電圧を発生する巻線Ｎ
２４をリセット信号として用いる構成でも、負荷変動に
よる自励発振周波数の低下を確実に防止することができ
る。

【００６９】図１３は本発明の第１０実施形態に係る放
電灯点灯装置の構成図である。以下、この図を用いて第
１０実施形態について説明する。

【００７０】図１３に示す放電灯点灯装置は、自励式ハ
ーフブリッジ回路を第１実施形態と同様に備えているほ
か、第１実施形態とは相違する他制回路を備えている。
この他制回路は、リーケージトランスＴ１に設けられ一
端がＧＮＤに接続された三次巻線Ｎ１３と、この三次巻
線Ｎ１３の他端とスイッチング素子Ｑ２のソースとの間
に直列に接続されたキャパシタＣ５０１および抵抗Ｒ５
０１と、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース端子間
に並列に接続された、ダイオードＤ１０およびトランジ
スタＱ１０の直列回路と、直流電圧源Ｖccとスイッチン
グ素子Ｑ２のソースとの間に直列に接続された、抵抗Ｒ
１２およびキャパシタＣ１０の積分回路と、キャパシタ
Ｃ１０と並列に接続されたトランジスタＱ１１と、キャ
パシタＣ５０１および抵抗Ｒ５０１の接続点とトランジ
スタＱ１１のベースとの間に接続された抵抗Ｒ５０２と
により構成されている。ただし、トランジスタＱ１０の
コレクタおよびエミッタはダイオードＤ１０およびスイ
ッチング素子Ｑ２のソース間にそれぞれ接続され、トラ
ンジスタＱ１０のベースは抵抗Ｒ１２およびキャパシタ
Ｃ１０の接続点に接続されている。また、トランジスタ
Ｑ１１のコレクタおよびエミッタはキャパシタＣ１０の
両端にそれぞれ接続されている。

【００７１】この放電灯点灯装置は、直流電源Ｖcc、抵
抗Ｒ１２、キャパシタＣ１０、ダイオードＤ１０、トラ
ンジスタＱ１０で構成されているスイッチング素子Ｑ２
のオン時間を制限する回路の積分のキャパシタＣ１０を
放電リセットするタイミングとして、リーケージトラン
スＴ１の三次巻線Ｎ１３の電圧信号（図１４のＶＮ１
３）をキャパシタＣ５０１および抵抗Ｒ５０１で構成さ
れている微分回路によって微分処理したもの（図１４の
ＶＲ５０１）を用いることを特徴としている。

【００７２】このように、リーケージトランスＴ１の三
次巻線Ｎ１３から同期をとって、積分のキャパシタＣ１
０をリセットすることで、負荷変動による共振周波数変
化が起こっても、安定してスイッチング素子Ｑ２の制御
を行うことができる。

【００７３】

【発明の効果】請求項１記載の発明の放電灯点灯装置
は、交流電源と、この交流電源を整流する整流器と、こ
の整流器の整流出力を平滑する平滑キャパシタと、一対
のスイッチング素子の直列回路を有しこれらスイッチン
グ素子で上記平滑キャパシタの直流電圧をスイッチング
することにより交流電圧に変換するインバータ回路と、
少なくとも放電灯およびＬＣ共振回路を含み、上記一対
のスイッチング素子の一方の両端間に接続された負荷回
路と、駆動トランスを含み上記一対のスイッチング素子
を交互にオンオフさせる自励式の駆動回路と、抵抗およ
びキャパシタにより構成されたタイマ回路と、上記スイ
ッチング素子のオン時間を上記タイマ回路で決定する時
間に応じて制御する他制回路とを備え、自励振幅信号を
検出して上記タイマ回路をリセットするので、特別な素
子の追加をすることなく、負荷変動による自励発振周波
数の低下を確実に防止することができる。

【００７４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を一対の
スイッチング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ
回路のキャパシタのリセットを駆動トランスの電圧を検
出して行なうので、スイッチング素子が自励信号により
オン可能な期間、タイマ回路がリセットされて、負荷状
態変化で低周波共振となっても、安定にスイッチング素
子のオン時間の制御を行うことができる。

【００７５】請求項３記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を一対の
スイッチング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ
回路のキャパシタのリセットを駆動トランスの電圧が正
のときに行なうので、スイッチング素子が自励信号によ
りオン可能な期間、タイマ回路がリセットされて、負荷
状態変化で低周波共振となっても、安定にスイッチング
素子のオン時間の制御を行うことができる。

【００７６】請求項４記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源をインバ
ータの電源とし、上記タイマ回路のキャパシタのリセッ
トを駆動トランスの負電圧を利用して行なうのであり、
この構成でも、負荷状態変化で低周波共振となっても、
安定にスイッチング素子のオン時間の制御を行うことが
できる。

【００７７】請求項５記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を一対の
スイッチング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ
回路のキャパシタのリセットを駆動トランスの負電圧を
検出して行なうのであり、この構成でも、負荷状態変化
で低周波共振となっても、安定にスイッチング素子のオ
ン時間の制御を行うことができる。

【００７８】請求項６記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を駆動ト
ランスとし、上記タイマ回路のキャパシタのリセットを
駆動トランスの負電圧を利用して行なうのであり、この
構成でも、負荷状態変化で低周波共振となっても、安定
にスイッチング素子のオン時間の制御を行うことができ
る。

【００７９】請求項７記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置において、上記タイマ回路の電源を負荷に
接続されたトランスとし、上記タイマ回路のキャパシタ
のリセットを駆動トランスの負電圧を検出して行なうの
であり、この構成でも、負荷状態変化で低周波共振とな
っても、安定にスイッチング素子のオン時間の制御を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る放電灯点灯装置の
構成図である。

【図２】図１の放電灯点灯装置の動作波形図である。

【図３】図１の放電灯点灯装置に類似した別の構成例を
示す図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係る放電灯点灯装置の
構成図である。

【図５】本発明の第３実施形態に係る放電灯点灯装置の
構成図である。

【図６】図５の放電灯点灯装置の動作波形図である。

【図７】本発明の第４実施形態に係る放電灯点灯装置の
構成図である。

【図８】本発明の第５実施形態に係る放電灯点灯装置の
構成図である。

【図９】本発明の第６実施形態に係る放電灯点灯装置の
構成図である。

【図１０】本発明の第７実施形態に係る放電灯点灯装置
の構成図である。

【図１１】本発明の第８実施形態に係る放電灯点灯装置
の構成図である。

【図１２】本発明の第９実施形態に係る放電灯点灯装置
の構成図である。

【図１３】本発明の第１０実施形態に係る放電灯点灯装
置の構成図である。

【図１４】図１３の放電灯点灯装置の動作波形図であ
る。

【図１５】本出願人よりなされた別途出願で提案してい
る電源装置の構成図である。

【図１６】図１５の電源装置の動作波形図である。

【図１７】図１５の電源装置の課題の説明図である。

【符号の説明】

ＬＡＭＰ 放電灯 ＤＢ 整流器 Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子 Ｑ１０，Ｑ１１，Ｑ１２ トランジスタ Ｔ１ リーケージトランス Ｔ２ カレントトランス Ｃ１，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ１０，Ｃ１１ キャパシタ Ｃ３ 平滑キャパシタ Ｄ１，Ｄ１０，Ｄ１２ ダイオード Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２ 抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神舎 敏也 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 大山 丈二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 3K072 AA02 BA03 BB01 BC03 CA16 CB07 DB03 DD04 DE06 EB01 GA01 GB12 GC02 GC04 GC09 HA09 HB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源と、 この交流電源を整流する整流器と、 この整流器の整流出力を平滑する平滑キャパシタと、 一対のスイッチング素子の直列回路を有しこれらスイッ
   チング素子で上記平滑キャパシタの直流電圧をスイッチ
   ングすることにより交流電圧に変換するインバータ回路
   と、 少なくとも放電灯およびＬＣ共振回路を含み、上記一対
   のスイッチング素子の一方の両端間に接続された負荷回
   路と、 駆動トランスを含み上記一対のスイッチング素子を交互
   にオンオフさせる自励式の駆動回路と、 抵抗およびキャパシタにより構成されたタイマ回路と、 上記スイッチング素子のオン時間を上記タイマ回路で決
   定する時間に応じて制御する他制回路とを備え、 自励振幅信号を検出して上記タイマ回路をリセットする
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 上記タイマ回路の電源を一対のスイッチ
   ング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ回路のキ
   ャパシタのリセットを駆動トランスの電圧を検出して行
   なうことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 上記タイマ回路の電源を一対のスイッチ
   ング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ回路のキ
   ャパシタのリセットを駆動トランスの電圧が正のときに
   行なうことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装
   置。
4. 【請求項４】 上記タイマ回路の電源をインバータの電
   源とし、上記タイマ回路のキャパシタのリセットを駆動
   トランスの負電圧を利用して行なうことを特徴とする請
   求項１記載の放電灯点灯装置。
5. 【請求項５】 上記タイマ回路の電源を一対のスイッチ
   ング素子の直列回路の接続点とし、上記タイマ回路のキ
   ャパシタのリセットを駆動トランスの負電圧を検出して
   行なうことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装
   置。
6. 【請求項６】 上記タイマ回路の電源を駆動トランスと
   し、上記タイマ回路のキャパシタのリセットを駆動トラ
   ンスの負電圧を利用して行なうことを特徴とする請求項
   １記載の放電灯点灯装置。
7. 【請求項７】 上記タイマ回路の電源を負荷に接続され
   たトランスとし、上記タイマ回路のキャパシタのリセッ
   トを駆動トランスの負電圧を検出して行なうことを特徴
   とする請求項１記載の放電灯点灯装置。