JPH05284754A - 電源装置、放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 突入電流を防止しつつ、電源投入後に制御回
路を短時間で立上らせる。 【構成】 交流電源３に接続された整流出力部４に出力
電解コンデンサ５を接続するとともに、主回路２の動作
を制御する制御回路１０を備えた電源装置において、前
記出力電解コンデンサ５に直列に突入電流防止用抵抗２
１とコンデンサ２２との直列回路２３を接続し、この直
列回路２３に並列に電源立上り後に導通する短絡素子２
５を接続し、前記制御回路１０の電源を前記コンデンサ
２２の両端と前記主回路２の動作に基づき生成される補
助電源３０とから得るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電灯点灯用のインバ
ータ回路や、スイッチングレギュレータ、プリレギュレ
ータ或いはコンバータ等を主回路とする電源装置、放電
灯点灯装置及びこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば放電灯１を点灯させるため
のインバータ回路２として図５に示すようなものがあ
る。まず、交流電源３に対して全波整流回路４を介して
出力電解コンデンサ５が接続されている。この出力電解
コンデンサ５の両端には、例えば１灯の放電灯１を点灯
させるために発振動作をするインバータ回路２が接続さ
れている。このインバータ回路２は、例えば、２石式と
され、２つの主スイッチングトランジスタ６，７の他、
バラスト８や予熱用コンデンサ９等により構成されてい
る。

【０００３】ここに、インバータ回路２の主スイッチン
グトランジスタ６，７の発振動作を制御するための制御
回路１０が設けられている。この制御回路１０は前記バ
ラスト８に磁気結合されたコイル１１を補助電源とし
て、制御電流が供給されて制御動作を行うものである
が、電源投入後、インバータ回路２が正常動作する前に
この制御回路１０に制御電流を供給するために、出力電
解コンデンサ５の両端には抵抗１２と電解コンデンサ１
３との直列回路が並列に接続されており、電解コンデン
サ１３の両端から制御電流が供給されるように構成され
ている。

【０００４】また、図６に示すように、出力電解コンデ
ンサ５に並列に、突入電流防止用抵抗１４とトランジス
タ１５のコレクタ・エミッタとダイオード１６と電解コ
ンデンサ１７との直列回路を接続する一方、トランジス
タ１５のコレクタ・ベース間に抵抗１８を接続し、さら
に、この抵抗１８に直列にツェナダイオード１９を接続
し、電解コンデンサ１７の両端から制御回路１０に対し
て電源投入時の制御電流が供給されるように構成したも
のもある。

【０００５】さらに、特に図示しないが、電源トランス
を用いて制御回路に電源投入時の制御電流を供給するよ
うにしたものもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示し
た方式では、抵抗１２と電解コンデンサ１３とによるＲ
Ｃ時定数で制御回路１０を立上らせるため、電源投入か
ら起動するまでの時間が問題となる。この立上り時間を
短縮させるためには、抵抗１２の抵抗値を小さくすれば
よいが、これでは抵抗１２の消費電力が大きくなってし
まう。また、電解コンデンサ１３の容量Ｃを小さくする
方法もあるが、制御回路１０に電流が流れると電解コン
デンサ１３の電圧が大きく低下してしまう。

【０００７】また、図６に示した起動方式によれば、電
源投入時に直ちに電解コンデンサ１７により制御電流が
供給されるものとなり、立上り時間の速いものとなる
が、コスト高となる。

【０００８】さらに、電源トランス方式による場合、電
源装置が大型・重量化するとともに、コスト的にも不利
なものとなる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、交流電源に接続された整流出力部に出力電解コンデ
ンサを接続するとともに、主回路の動作を制御する制御
回路を備えた電源装置において、前記出力電解コンデン
サに直列に突入電流防止用抵抗とコンデンサとの直列回
路を接続し、この直列回路に並列に電源立上り後に導通
する短絡素子を接続し、前記制御回路の電源を前記コン
デンサの両端と前記主回路の動作に基づき生成される補
助電源とから得るようにした。

【００１０】請求項２記載の発明では、交流電源に接続
された整流出力部に出力電解コンデンサを接続するとと
もに、主回路の動作を制御する制御回路を備えた電源装
置において、前記出力電解コンデンサに並列にダイオー
ドと抵抗と第１のコンデンサと第２のコンデンサとの直
列回路を接続し、前記制御回路の電源を前記第２のコン
デンサの両端と前記主回路の動作に基づき生成される補
助電源とから得るようにした。

【００１１】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明による電源装置と、この電源装置からの出力
が入力されるインバータ回路と、このインバータ回路の
出力により点灯される放電灯とを具備した放電灯点灯装
置として構成した。

【００１２】請求項４記載の発明では、器具本体と、こ
の器具本体に装着された放電灯と、この放電灯を点灯さ
せる請求項３記載の発明による放電灯点灯装置とを具備
した照明装置として構成した。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、電源投入後、整
流出力は突入電流防止用抵抗を介して突入電流を防止し
た状態で、出力電解コンデンサとコンデンサとで分圧さ
れて各々が充電され、制御回路には短時間で充電される
コンデンサにより制御電流が供給される。よって、制御
回路は短時間の立上りで安定動作するまで十分な制御電
流供給を受けて主回路の動作を制御する。その後、主回
路も安定動作する状態になると、コンデンサ等を含む直
列回路は短絡素子により短絡されて出力電解コンデンサ
両端の平滑電圧が正常に出力される一方、制御回路に対
しては補助電源側から制御電流が供給されることにな
り、安定動作が維持される。

【００１４】また、請求項２記載の発明による場合も同
様、電源投入後、整流出力は出力電解コンデンサに充電
される一方で、抵抗を介して突入電流を防止した状態
で、第１，２のコンデンサで分圧されて各々が充電さ
れ、制御回路には短時間で充電される第２のコンデンサ
により制御電流が供給される。ここに、制御回路の立上
り時間は抵抗により決定される。よって、制御回路は短
時間の立上り時間で安定動作するまで十分な制御電流供
給を受けて主回路の動作を制御する。その後、主回路も
安定動作する状態になると、制御回路に対しては補助電
源側から制御電流が供給されることになり、安定動作が
維持される。

【００１５】このような電源装置を用いて、請求項３又
は４記載の発明のように、放電灯点灯装置又は照明装置
を構成することにより、電源立上り特性がよくて、小型
・軽量な装置として提供できることになる。

【００１６】

【実施例】請求項１及び３記載の発明の第一の実施例を
図１に基づいて説明する。本実施例は、放電灯点灯用イ
ンバータ装置に適用したもので、図５及び図６で示した
部分と同一部分は同一符号を用いて示す。まず、本実施
例では、出力電解コンデンサ５に直列に、放電防止用の
ダイオード２０と突入電流防止用抵抗２１とコンデンサ
としての電解コンデンサ２２との直列回路２３が接続さ
れている。この電解コンデンサ２２に並列にツェナダイ
オード２４が接続され、このツェナダイオード２４を介
して電解コンデンサ２２の両端が制御回路１０の電源端
子に接続されている。また、前記直列回路２３に並列に
短絡素子となるサイリスタ２５が接続され、そのゲート
端には抵抗２６が接続されているとともに、抵抗２７と
コンデンサ２８との接続中点が接続されている。また、
前記直列回路２３に並列に逆流防止用のダイオード２９
が接続されている。さらに、コイル１１間には補助電源
となる電解コンデンサ３０が接続され、この電解コンデ
ンサ３０の両端も前記制御回路１０の電源端子に接続さ
れている。

【００１７】このような構成において、電源が投入され
ると、全波整流回路４の出力は突入電流防止用抵抗２１
を介して電解コンデンサ５，２２に対し容量比に応じて
分圧充電される。ここに、抵抗２１は突入電流防止用で
あるので、電解コンデンサ２２を充電するための時間は
十分に短いものとなる。また、この電解コンデンサ２２
の容量は、出力電解コンデンサ５と分圧する関係上（出
力電解コンデンサ５側に大部分の電圧を発生させる必要
がある）、出力電解コンデンサ５の容量より大きな容量
のコンデンサを用いることになるため、電解コンデンサ
２２は制御回路１０が安定動作するまでに十分な制御電
流を供給することになる。このようにして、電解コンデ
ンサ２２を電源として制御回路１０が動作し、その制御
の下に主回路、従って、インバータ回路２の主スイッチ
ングトランジスタ６，７が動作すると、バラスト８、コ
イル１１、電解コンデンサ３０を経て与えられる制御電
流により制御回路１０は安定動作を維持することにな
る。一方、電源投入後で上記のように電源が立上り、コ
ンデンサ２８に充電され、サイリスタ２５が導通する段
階になると、直列回路２３がこのサイリスタ２５により
短絡されることになり、インバータ回路２側に対しては
出力電解コンデンサ５により平滑された両端電圧が印加
される本来の電源供給状態となる。

【００１８】このように、本実施例によれば、安価で突
入電流を防止しつつ、制御回路１０を電源投入時より短
時間で動作開始状態に立上げることができる。

【００１９】つづいて、請求項１及び３記載の発明の第
二の実施例を図２により説明する。本実施例は、主回路
としてプリレギュレータ３１を用いる電源装置に適用し
たものである。即ち、交流電源３に対して全波整流回路
４を介してプリレギュレータ３１が接続され、このプリ
レギュレータ３１の出力側にインバータ回路を含む電子
安定器３２が接続されている。このようなプリレギュレ
ータ３１は高調波規制に対する対応策として要望されて
いる低歪入力インバータを構成するためのものであり、
ここでは主流をなす昇圧チョッパ方式であって、アクテ
ィブ平滑方式として構成されている。即ち、全波整流回
路４の出力ラインに接続されたチョッパ制御トランス
（インダクタ）３３と、出力ライン間に接続されてスイ
ッチング動作をするトランジスタ３４と整流用のダイオ
ード３５と出力電解コンデンサ５とを主体として構成さ
れている。このようなプリレギュレータ３１に対してト
ランジスタ３４のスイッチング動作を制御するための制
御回路として機能するＰＷＭ回路３６が設けられてい
る。より具体的には、ＰＷＭ回路３６としては、シリコ
ンゼネラル社のＳＧ３５６１なる市販の力率改善専用Ｉ
Ｃが用いられている。

【００２０】しかして、このようなＰＷＭ回路３６の電
源端子には、前記実施例と同様に、出力電解コンデンサ
５に直列に接続した直列回路２３中の電解コンデンサ２
２の両端が接続されているとともに、前記インダクタ３
３に磁気結合されて補助電源となるコイル３７の両端が
接続されている。

【００２１】よって、本実施例による場合も前記実施例
と同様にして安価で突入電流を防止しつつ、プリレギュ
レータ３１に対するＰＷＭ回路３６を電源投入時より短
時間で動作開始状態に立上げることができる。

【００２２】さらに、請求項２及び３記載の発明の一実
施例を図３により説明する。本実施例は、図１の場合と
同様に、放電灯点灯用インバータ装置に適用したもので
あり、図１との対比では、ダイオード２０と抵抗２１と
電解コンデンサ（第２のコンデンサ）２２とともにコン
デンサ（第１のコンデンサ）３８をも接続した直列回路
３９とし、出力電解コンデンサ５に並列に接続し、電解
コンデンサ２２の両端を制御回路１０の電源端子に接続
して電源投入時の制御電流を供給するようにしたもので
ある。即ち、定常電源状態に移行した後、電解コンデン
サ２２に並列に接続されたコンデンサ３８が充電されて
おり、抵抗２１には電流が流れないため、短絡用のサイ
リスタ２５は不要とされている。なお、４０は補助抵抗
である。

【００２３】即ち、本実施例による場合、コンデンサ３
８，２２は入力電圧のピーク値と制御回路１０の電圧値
との関係によりその容量が決定され、抵抗２１の抵抗値
が電源投入後の立上り時間を決定するものとなり、前述
した実施例の場合と同様に、安価で、制御回路１０を電
源投入時より短時間で動作開始状態に立上げることがで
きる。

【００２４】なお、これらの実施例に示したような放電
灯点灯装置は、実際には、例えば図４に示すように、器
具本体４１とこの器具本体４１に装着された放電灯４２
（ここでは、２灯とされている）とともに実装されて、
照明装置が構成される（請求項４記載の発明）。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、出力電解
コンデンサに直列に突入電流防止用抵抗とコンデンサと
の直列回路を接続し、この直列回路に並列に短絡素子を
接続し、前記制御回路の電源を前記コンデンサの両端と
前記主回路の動作に基づき生成される補助電源とから得
るようにしたので、電源投入時、制御回路には短時間で
充電されるコンデンサにより制御電流を供給させること
ができ、よって、制御回路は短時間の立上り時間で安定
動作するまで十分な制御電流供給を受けて主回路の動作
を制御するものとなり、その後、主回路も安定動作する
状態になると、コンデンサ等を含む直列回路は短絡素子
により短絡されて突入電流防止用抵抗には電流が流れな
いので、消費電力が抑えらる一方、制御回路に対しては
補助電源側から制御電流を供給することになり、安定動
作を維持させることができ、この結果、安価で突入電流
を防止しつつ、制御回路を電源投入時より短時間で動作
開始状態に立上げることができる。

【００２６】また、請求項２記載の発明による場合も同
様、電源投入後、制御回路には短時間で充電される第２
のコンデンサにより制御電流を供給させることができ、
よって、制御回路は短時間の立上り時間で安定動作する
まで十分な制御電流供給を受けて主回路の動作を制御す
るものとなり、その後、主回路も安定動作する状態にな
ると、制御回路に対しては補助電源側から制御電流が供
給されることになり、安定動作を維持させることがで
き、この結果、安価で、制御回路を電源投入時より短時
間で動作開始状態に立上げることができる。

【００２７】このような電源装置を用いて、請求項３又
は４記載の発明のように、放電灯点灯装置又は照明装置
を構成することにより、電源立上り特性がよくて、小型
・軽量な装置として提供できる

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び３記載の発明の第一の実施例を示
す回路図である。

【図２】請求項１及び３記載の発明の第二の実施例を示
す回路図である。

【図３】請求項２及び３記載の発明の一実施例を示す回
路図である。

【図４】請求項４記載の発明の一例を示す概略斜視図で
ある。

【図５】従来例の一例を示す回路図である。

【図６】従来例の他例を示す回路図である。

【符号の説明】

２ 主回路 ３ 交流電源 ４ 整流出力部 ５ 出力電解コンデンサ １０ 制御回路 ２１ 突入電流防止用抵抗又は抵抗 ２２ コンデンサ又は第２のコンデンサ ２３ 直列回路 ２５ 短絡素子 ３０ 補助電源 ３１ 主回路 ３６ 制御回路 ３７ 補助電源 ３８ 第１のコンデンサ ３９ 直列回路 ４１ 器具本体 ４２ 放電灯

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に接続された整流出力部に出力
   電解コンデンサを接続するとともに、主回路の動作を制
   御する制御回路を備えた電源装置において、前記出力電
   解コンデンサに直列に突入電流防止用抵抗とコンデンサ
   との直列回路を接続し、この直列回路に並列に電源立上
   り後に導通する短絡素子を接続し、前記制御回路の電源
   を前記コンデンサの両端と前記主回路の動作に基づき生
   成される補助電源とから得るようにしたことを特徴とす
   る電源装置。
2. 【請求項２】 交流電源に接続された整流出力部に出力
   電解コンデンサを接続するとともに、主回路の動作を制
   御する制御回路を備えた電源装置において、前記出力電
   解コンデンサに並列にダイオードと抵抗と第１のコンデ
   ンサと第２のコンデンサとの直列回路を接続し、前記制
   御回路の電源を前記第２のコンデンサの両端と前記主回
   路の動作に基づき生成される補助電源とから得るように
   したことを特徴とする電源装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電源装置と、この
   電源装置からの出力が入力されるインバータ回路と、こ
   のインバータ回路の出力により点灯される放電灯とを具
   備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 器具本体と、この器具本体に装着された
   放電灯と、この放電灯を点灯させる請求項３記載の放電
   灯点灯装置とを具備したことを特徴とする照明装置。