JPH0594893A - 放電ランプ点灯装置および照明器具 - Google Patents
放電ランプ点灯装置および照明器具Info
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Abstract
ータ回路が動作することができる放電ランプ点灯装置を
提供する。 【構成】 商用交流電源Eからの交流を、全波整流回路
10で全波整流し、コンデンサC1で平滑する。昇圧チョッ
パ回路12で昇圧チョッパ制御回路14により、電界効果ト
ランジスタQ1のチョッパを行なって昇圧し、インバータ
回路13で高周波に変換する。昇圧チョッパ制御回路14
は、インバータ回路13の出力を、トランスTr3 、コンデ
ンサC9、ダイオードD3およびコンデンサC10 を直流電源
する。インバータ回路13は、商用交流電源Eの両端電圧
の2の平方根倍以下の電圧で動作するようにし、インバ
ータ回路13の起動の時間を早くし、インバータ回路13の
立ち上がり時間を早くする。インバータ回路13の低電圧
時の始動性能を向上させる。
Description
た直流電圧を昇圧チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョ
ッパ回路の出力をインバータ回路で高周波に変換する放
電ランプを点灯させる放電ランプ点灯装置および照明器
具に関する。
を昇圧チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョッパ回路の
出力をインバータ回路で高周波に変換して放電ランプを
点灯させる放電ランプ点灯装置が知られている。この放
電ランプ点灯装置は、前記昇圧チョッパ回路の作用によ
り入力力率を低下させることなく、また、入力電流に大
きな歪を生じることなく、インバータ回路に略フラット
な直流電圧を供給して、放電ランプの発光効率を高めら
れるものである。
ョッパ制御回路を有し、インバータ回路は制御用のイン
バータ制御回路を有しており、これら昇圧チョッパ制御
回路およびインバータ制御回路はそれぞれ電源回路を有
している。
ョッパ回路に接続されているインバータ回路は、昇圧チ
ョッパ回路が動作しなければ、動作しない問題を有して
いる。
ッパ制御回路は、それぞれ電源を有しており、効率的で
ない問題を有している。
ンプの点灯時と不点灯時には、出力が大きく変化してし
まい電圧が変動してしまう問題を有している。
に、インバータ回路の出力を停止したのみでは、昇圧チ
ョッパ回路が動作してしまい、電力効率が悪化する問題
を有している。
き、昇圧チョッパ回路により、昇圧された電圧が印加さ
れていると、素子に大きな負担が生ずる問題を有してい
る。
で、請求項1記載のものは、昇圧チョッパ回路が動作し
なくても、インバータ回路が動作することができる放電
ランプ点灯装置を提供することを目的とする。
不動作時に、昇圧チョッパ制御回路およびインバータ制
御回路に電力を供給しないので、省電力化を図れる放電
ランプ点灯装置を提供することを目的とする。
時または不点灯時にかかわらず、電圧変動を小さくする
ことができる放電ランプ点灯装置を提供することを目的
とする。
した場合に省電力化を図ることができる放電ランプ点灯
装置を提供することを目的とする。
にも、インバータ回路の素子に大きな負担を生じさせな
い放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。
いずれか記載の放電ランプ点灯装置の目的を有する照明
器具を提供することを目的とする。
プ点灯装置は、交流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧
チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョッパ回路の出力を
インバータ回路で高周波交流電圧に変換し、放電ランプ
を点灯させる放電ランプ点灯装置において、前記インバ
ータ回路の始動電圧は、前記昇圧チョッパ回路の不動作
時の電圧以下であるものである。
流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧チョッパ回路で昇
圧し、この昇圧チョッパ回路の出力をインバータ回路で
高周波交流電圧に変換し、放電ランプを点灯させる放電
ランプ点灯装置において、前記昇圧チョッパ回路は昇圧
チョッパ制御回路により制御され、前記インバータ回路
はインバータ制御回路により制御され、前記昇圧チョッ
パ制御回路および前記インバータ制御回路は、前記イン
バータ回路から電源を供給されるものである。
流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧チョッパ回路で昇
圧し、この昇圧チョッパ回路の出力をインバータ回路で
高周波交流電圧に変換し、放電ランプを点灯させる放電
ランプ点灯装置において、前記昇圧チョッパ回路を制御
する昇圧チョッパ制御回路と、前記インバータ回路を制
御するインバータ制御回路と、前記昇圧チョッパ制御回
路およびインバータ制御回路に対する起動回路とを備
え、前記昇圧チョッパ制御回路の動作前は、前記起動回
路を介して前記昇圧チョッパ制御回路および前記インバ
ータ制御回路に電源を供給し、前記昇圧チョッパ回路の
動作後は前記昇圧チョッパ回路を電源とするものであ
る。
流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧チョッパ回路で昇
圧し、この昇圧チョッパ回路の出力をインバータ回路で
高周波交流電圧に変換し、放電ランプを点灯させる放電
ランプ点灯装置において、前記放電ランプを消灯する際
に、前記昇圧チョッパ回路および前記インバータ回路の
いずれも動作を停止させるものである。
流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧チョッパ回路で昇
圧し、この昇圧チョッパ回路の出力をインバータ回路で
高周波交流電圧に変換し、放電ランプを点灯させる放電
ランプ点灯装置において、前記昇圧チョッパ回路を制御
する昇圧チョッパ制御回路を備え、この昇圧チョッパ制
御回路は前記インバータ回路の始動時前記昇圧チョッパ
回路の動作を停止させ、前記インバータ回路の正常動作
後に動作を行なわせるものである。
し5いずれか記載の放電ランプ点灯装置を器具本体に収
納し、この器具本体に取り付けられる放電ランプを点灯
させるものである。
ータ回路は自励型で、このインバータ回路の始動電圧
は、昇圧チョッパ回路の不動作時の電圧以下であるた
め、昇圧チョッパ回路が動作しなくても、インバータ回
路が動作することができるものである。
圧チョッパ回路は昇圧チョッパ制御回路により制御さ
れ、インバータ回路はインバータ制御回路により制御さ
れ、昇圧チョッパ制御回路およびインバータ制御回路
は、インバータ回路から電源を供給するため、インバー
タ回路の不動作時に、昇圧チョッパ制御回路およびイン
バータ制御回路に電力を供給しないので、省電力化を図
れる。
圧チョッパ制御回路の動作前は、抵抗を有する起動回路
を介して電源を供給し、昇圧チョッパ回路の動作後は昇
圧チョッパ回路を、昇圧チョッパ制御回路およびインバ
ータ制御回路の電源とするため、放電ランプの点灯時ま
たは不点灯時にかかわらず、電圧変動を小さくすること
ができ、また、電源損失を小さくすることができる。
電ランプを消灯する際に、昇圧チョッパ回路およびイン
バータ回路のいずれも動作を停止させるため、放電ラン
プを消灯した場合に省電力化を図ることができる。
圧チョッパ制御回路はインバータ回路の始動時に昇圧チ
ョッパ回路の動作を停止させ、インバータ回路の正常動
作後に動作を行なわせるため、放電ランプの始動時に
も、インバータ回路の素子に大きな負担を生じさせな
い。
し5いずれか記載の放電ランプ点灯装置を器具本体に収
納し、この器具本体に取り付けられる放電ランプを点灯
させるため、請求項1ないし5いずれか記載の放電ラン
プ点灯装置の作用を有する。
参照して説明する。
成された器具本体で、この器具本体1の下面には、反射
面2が形成され、この反射面2の長手方向の両端には、
一対のランプソケット3,3が対向して取り付けられ、
これらランプソケット3,3間には、放電ランプとして
の直管型の蛍光ランプFLが電気的かつ機械的に挟持接続
されている。また、器具本体1内には、蛍光ランプFLを
点灯させる電気回路5が収納されている。
して説明する。
商用交流電源Eにはフィルタ用のトランスTr1 を介して
全波整流回路11が接続され、この全波整流回路11の出力
端子間には平滑用のコンデンサC1が接続され、これらで
直流電源10を構成している。また、直流電源10には昇圧
チョッパ回路12が接続され、この昇圧チョッパ回路12に
は、インバータ回路13が接続されている。
コイルL1、電界効果トランジスタQ1、還流用のダイオー
ドD1、コンデンサC2および抵抗R1が接続されている。
チョッパ回路12の出力端子間に、スイッチング素子とし
て2つの電界効果トランジスタQ2,Q3を接続し、これら
電界効果トランジスタQ2,Q3に対して並列に抵抗R2およ
びコンデンサC3の直列回路および分圧用のコンデンサC
4,C5の直列回路を接続し、抵抗R2およびコンデンサC3
の接続点と、電界効果トランジスタQ2のソースとの間に
はダイオードD2が接続され、抵抗R2およびコンデンサC3
の接続点と、電界効果トランジスタQ2のゲートとの間に
はダイアックDa1 が接続されている。
電界効果トランジスタQ3のドレインとの間には、可飽和
トランスTr2 の入力巻線Tr2aの一端が接続されている。
さらに、電界効果トランジスタQ2のゲート・ソース間に
は、抵抗R3と抵抗R4、可飽和トランスTr2 の出力巻線Tr
2bおよびコンデンサC6の直列回路とが並列に接続されて
いる。また、電界効果トランジスタQ3のゲート・ソース
間には、抵抗R5と抵抗R6、可飽和トランスTr2 の出力巻
線Tr2cおよびコンデンサC7の直列回路とが並列に接続さ
れている。さらに、可飽和トランスTr2 の入力巻線Tr2a
の他端と、コンデンサC4およびコンデンサC5の接続点と
の間には、トランスTr3 の入力巻線Tr3aを介して、放電
ランプFLを接続し、放電ランプFLには始動用のコンデン
サC8が接続されている。
コンデンサC9、整流用のダイオードD3および平滑用のコ
ンデンサC10を介して、ICなどからなる昇圧チョッパ
制御回路14に接続され、この昇圧チョッパ制御回路14
は、昇圧チョッパ回路12の電界効果トランジスタQ1のゲ
ートに接続され、昇圧チョッパ制御回路14により、電界
効果トランジスタQ1をチョッパ制御する。
る。
整流回路10で全波整流し、コンデンサC1で平滑し、昇圧
チョッパ回路12で昇圧チョッパ制御回路14により電界効
果トランジスタQ1のチョッパを行なって昇圧し、インバ
ータ回路13で高周波に変換する。なお、昇圧チョッパ制
御回路14は、インバータ回路13の出力を、トランスTr3
、コンデンサC9、ダイオードD3およびコンデンサC10
を直流電源として動作を行なう。
Eの両端電圧の2の平方根倍以下の電圧で動作するよう
にし、図3に示すように、インバータ回路13の発振を行
なう起動の時間を早くし、インバータ回路13の立ち上が
り時間を早くする。そして、昇圧チョッパ回路12が低電
圧時のインバータ回路13の始動性能を向上させる。
る。
で、電界効果トランジスタQ2,Q3が昇圧チョッパ回路12
の両端子間に接続され、電界効果トランジスタQ2のソー
ス・ドレイン間には、コンデンサC11 が接続されるとと
もに、トランスTr3 の入力巻線Tr3aおよびコンデンサC1
2 が接続されている。
は、トランスTr4 の入力巻線Tr4aおよびコンデンサC13
が接続され、コンデンサC14 を介して放電ランプFLに接
続されるとともに、放電ランプFLのフィラメントは、ト
ランスTr4 のフィラメント巻線Tr4a,Tr4bに接続されて
いる。
コンデンサC14 ,C15 およびダイオードD4,D5を介し
て、インバータ制御回路15に接続され、このインバータ
制御回路15は、駆動部16を介して電界効果トランジスタ
Q1,Q2のゲートに接続されている。また、インバータ制
御回路15には、ダイオードD1を介したチョークコイルL1
に接続され、起動抵抗R7が接続されている。
D6を介して、昇圧チョッパ制御回路14に接続されてい
る。
ッパ回路12が動作をせずに、昇圧をしていない状態で
も、起動抵抗R7によりインバータを動作させ、インバー
タ回路13を制御し、高周波交流を発生させ、インバータ
回路13の立ち上がりを早くするとともに、交流電源とし
て定格以下のものが接続されても点灯可能である。
圧チョッパ制御回路14も、インバータ回路13のインバー
タ制御回路15も、いずれもインバータ回路13の出力を電
源として、整流、平滑を行なっているため、回路構成が
簡単になるとともに、インバータ回路13が発振を停止し
ている場合に、昇圧チョッパ制御回路14およびインバー
タ制御回路15のいずれにも電圧を供給しないので、省電
力化を図ることができる。
する。
において、トランスTr4 の出力巻線Tr3bの高周波交流を
全波整流するダイオードD7を接続するとともに、起動用
の抵抗R7の接続を開閉するスイッチSW1 を抵抗R7に対し
て直列に接続したものである。
説明する。
回路15にこのインバータ制御回路15の発振停止回路17を
接続する。また、パルス幅制御(PWM)の信号を全波
整流回路18に接続し、この全波整流回路18の出力端子に
抵抗R7およびフォトカップラ19を介して発振停止回路17
に接続する。そして、パルスのオフが100%の場合に
全光点灯させ、20%の場合に調光点灯させ、0%の場
合に停止させる。
ンデンサC16 、ダイオードD8,D9およびコンデンサC17
を介して、昇圧チョッパ制御回路14に接続する。すなわ
ち、出力巻線Tr2aの出力を電源として、整流平滑して昇
圧チョッパ制御回路14に供給する。
スが入力されると、発振停止回路17によりインバータ制
御回路15の発振を停止させ、インバータ回路13を停止さ
せる。また、このインバータ回路13の出力が停止される
と、昇圧チョッパ制御回路14への電力の供給も停止さ
れ、昇圧チョッパ制御回路14が動作しなくなり、昇圧チ
ョッパ回路12も昇圧動作を停止する。
費電力を減少させることができるとともに、放電ランプ
FLの消灯時の昇圧チョッパ回路12の加熱を防止すること
ができる。
ッパ制御回路14の電源をインバータ回路13から取らない
場合でも、発振停止回路17をインバータ制御回路15およ
び昇圧チョッパ制御回路14に接続し、発振停止回路17に
よりインバータ制御回路15および昇圧チョッパ制御回路
14の発振を停止させ、放電ランプFLの消灯時にインバー
タ回路13および昇圧チョッパ回路12のいずれも停止させ
るようにして、放電ランプFLの消灯時の省電力化を図る
ようにしてもよい。
する。
に、全波整流回路11が接続され、この全波整流回路11に
昇圧チョッパ回路12が接続され、この昇圧チョッパ回路
12にインバータ回路13が接続されている。
コイルL1、電界効果トランジスタQ1、ダイオードD1およ
びコンデンサC21,C22 から構成され、チョークコイルL
1には、コイルL2が磁気的に結合されている。また、イ
ンバータ回路13は、電界効果トランジスタQ2,Q3、コイ
ルL3およびコンデンサC12 が接続され、このインバータ
回路13にはコンデンサC14 を介して、放電ランプFLが接
続されている。
D11 、抵抗R11 、低電圧用のツェナダイオードZD1 、コ
ンデンサC23 を介して、昇圧チョッパ制御回路14に接続
されるとともに、整流用のダイオードD12 、抵抗R12 、
低電圧用のツェナダイオードZD2 、コンデンサC24 を介
して、インバータ制御回路15に接続されている。
イルL1には、抵抗R7およびトランジスタQ4からなる起動
回路21が接続され、この起動回路21はダイオードD13 お
よびダイオードD14 を介して昇圧チョッパ制御回路14お
よびインバータ制御回路15に接続されている。
ータ回路13の起動時には、トランジスタQ4をオンして、
抵抗R7を介して昇圧チョッパ制御回路14およびインバー
タ制御回路15に電力を供給し、放電ランプFLの点灯後に
は、トランジスタQ4をオフして、昇圧チョッパ回路12の
コイルL2からの出力を整流平滑し、昇圧チョッパ制御回
路14およびインバータ制御回路15に電力を供給する。
ンバータ回路13の起動時には、起動回路21により抵抗R7
を介して昇圧チョッパ制御回路14およびインバータ制御
回路15に電力を供給し、昇圧チョッパ回路12およびイン
バータ回路13の起動後には、昇圧チョッパ回路12のコイ
ルL2からの電力を用いて昇圧チョッパ制御回路14および
インバータ制御回路15に電力を供給するので、電圧変動
が小さく、電源効率を向上することができる。
る。
に、全波整流回路11が接続され、この全波整流回路11に
昇圧チョッパ回路12が接続され、この昇圧チョッパ回路
12にインバータ回路13が接続されている。
コイルL1、電界効果トランジスタQ1、ダイオードD1およ
びコンデンサC21,C22 から構成されている。また、イ
ンバータ回路13は、電界効果トランジスタQ2,Q3、トラ
ンスTr3 の入力巻線Tr3aおよびコンデンサC12 が接続さ
れ、このインバータ回路13にはコンデンサC14 を介し
て、放電ランプFLが接続されている。
インバータ制御回路15が接続され、このインバータ制御
回路15には、スイッチSW2 を介して昇圧チョッパ制御回
路14が接続されている。さらに、インバータ制御回路15
は、整流用のダイオードD11を介してトランスTr3bの出
力巻線Tr3bに接続されている。
示すような回路をも有している。
が接続され、このランプ電圧検出回路22は、ダイオード
D12 、コンデンサC25 および抵抗R15 ,R16 ,R17 を介
して、トランジスタQ5のベースに接続され、このトラン
ジスタQ5のコレクタはコントロール回路電源23に接続さ
れ、エミッタは接地されている。
路22とともに、オペアンプOP1 の一入力端子に接続さ
れ、他入力端子には基準電圧源E1が接続されている。こ
のオペアンプOP1 の出力端子には、コンデンサC26 、抵
抗R18 およびトランジスタQ6のベースが接続されてい
る。このトランジスタQ6のエミッタは接地されるととも
に、コレクタは抵抗R19 を介してV−f変換器25に接続
され、このV−f変換器25には、抵抗R20 およびコンデ
ンサC27 が接続されている。
ータ回路13の起動後の放電ランプFLの始動時のソフトス
タートの際には、図10に示すように、トランジスタQ5
をオンして、スイッチSW2 をオフし、昇圧チョッパ制御
回路14に電力を供給せず、昇圧チョッパ回路12を動作さ
せず、低い電圧の状態で、インバータ回路13を起動す
る。また、ソフトスタート終了後の放電ランプFLの点灯
後には、トランジスタQ5をオンして、スイッチSW2 を閉
成し、昇圧チョッパ回路12を動作させ、昇圧した電圧を
インバータ回路13に供給する。
ト時には、昇圧チョッパ回路12を動作させず、低い電圧
をインバータ回路13に供給し、インバータ回路13の電圧
効果トランジスタQ1のストレスを軽減する。
れば、インバータ回路は自励型で、このインバータ回路
の始動電圧は、昇圧チョッパ回路の不動作時の電圧以下
であるため、昇圧チョッパ回路が動作しなくても、イン
バータ回路が動作することができる。
ば、昇圧チョッパ回路は昇圧チョッパ制御回路により制
御され、インバータ回路はインバータ制御回路により制
御され、昇圧チョッパ制御回路およびインバータ制御回
路は、インバータ回路から電源を供給するため、インバ
ータ回路の不動作時に、昇圧チョッパ制御回路およびイ
ンバータ制御回路に電力を供給しないので、省電力化を
図ることができる。
ば、昇圧チョッパ制御回路の動作前は、抵抗を有する起
動回路を介して電源を供給し、昇圧チョッパ回路の動作
後は昇圧チョッパ回路を、昇圧チョッパ制御回路および
インバータ制御回路の電源とするため、放電ランプの点
灯時または不点灯時にかかわらず、電圧変動を小さくす
ることができ、また、電源損失を小さくすることができ
る。
ば、放電ランプを消灯する際に、昇圧チョッパ回路およ
びインバータ回路のいずれも動作を停止させるため、放
電ランプを消灯した場合に省電力化を図ることができ
る。
ば、昇圧チョッパ制御回路はインバータ回路の始動時に
昇圧チョッパ回路の動作を停止させ、インバータ回路の
正常動作後に動作を行なわせるため、放電ランプの始動
時にも、インバータ回路の素子に大きな負担を生じさせ
ない。
1ないし5いずれか記載の放電ランプ点灯装置を器具本
体に収納し、この器具本体に取り付けられる放電ランプ
を点灯させるため、請求項1ないし5いずれか記載の放
電ランプ点灯装置の効果を奏することができる。
回路図である。
る。
路図である。
す回路図である。
示す回路図である。
置を示す回路図である。
置を示す回路図である。
ある。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 交流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧
チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョッパ回路の出力を
インバータ回路で高周波交流電圧に変換し、放電ランプ
を点灯させる放電ランプ点灯装置において、 前記インバータ回路の始動電圧は、前記昇圧チョッパ回
路の不動作時の電圧以下であることを特徴とした放電ラ
ンプ点灯装置。 - 【請求項2】 交流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧
チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョッパ回路の出力を
インバータ回路で高周波交流電圧に変換し、放電ランプ
を点灯させる放電ランプ点灯装置において、 前記昇圧チョッパ回路は昇圧チョッパ制御回路により制
御され、 前記インバータ回路はインバータ制御回路により制御さ
れ、 前記昇圧チョッパ制御回路および前記インバータ制御回
路は、前記インバータ回路から電源を供給されることを
特徴とした放電ランプ点灯装置。 - 【請求項3】 交流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧
チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョッパ回路の出力を
インバータ回路で高周波交流電圧に変換し、放電ランプ
を点灯させる放電ランプ点灯装置において、 前記昇圧チョッパ回路を制御する昇圧チョッパ制御回路
と、 前記インバータ回路を制御するインバータ制御回路と、 前記昇圧チョッパ制御回路およびインバータ制御回路に
対する起動回路とを備え、 前記昇圧チョッパ制御回路の動作前は、前記起動回路を
介して前記昇圧チョッパ制御回路および前記インバータ
制御回路に電源を供給し、前記昇圧チョッパ回路の動作
後は前記昇圧チョッパ回路を電源とすることを特徴とし
た放電ランプ点灯装置。 - 【請求項4】 交流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧
チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョッパ回路の出力を
インバータ回路で高周波交流電圧に変換し、放電ランプ
を点灯させる放電ランプ点灯装置において、 前記放電ランプを消灯する際に、前記昇圧チョッパ回路
および前記インバータ回路のいずれも動作を停止させる
ことを特徴とした放電ランプ点灯装置。 - 【請求項5】 交流電源電圧を整流した直流電圧を昇圧
チョッパ回路で昇圧し、この昇圧チョッパ回路の出力を
インバータ回路で高周波交流電圧に変換し、放電ランプ
を点灯させる放電ランプ点灯装置において、 前記昇圧チョッパ回路を制御する昇圧チョッパ制御回路
を備え、 この昇圧チョッパ制御回路は前記インバータ回路の始動
時前記昇圧チョッパ回路の動作を停止させ、前記インバ
ータ回路の正常動作後に動作を行なわせることを特徴と
した放電ランプ点灯装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし5いずれか記載の放電ラ
ンプ点灯装置を器具本体に収納し、この器具本体に取り
付けられる放電ランプを点灯させることを特徴とした照
明器具。
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