JPH09306686A - 自励式インバータ・直列回路およびその回路を用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自励式インバータ・直列回路の周波数を可変
にする、その周波数を用いた照明装置を手動で調光す
る、温度と照度により照明装置を自動で調光する。 【解決手段】 電源Ｅの正端子にＮＰＮトランジスタＱ
１のコレクタを、負端子にＰＮＰトランジスタＱ２のコ
レクタを接続して、Ｑ１とＱ２のエミッタ同士の接続点
と電源Ｅの負端子との間にコンデンサＣ１とトランスＴ
Ｒ１のコイルＬ１を直列に接続する。ＴＲ１のコイルＬ
２はＱ１とＱ２のベース同士とエミッタ同士に可変抵抗
器ＶＲ１と可変コンデンサＶＣ１を介して接続し、ＴＲ
１のコイルＬ３はコンデンサＣ２を介して放電管ＬＭＰ
に接続する。ＶＲ１の抵抗の変化とＶＣ１の容量の変化
で周波数が変動する自励式インバータ・直列回路にな
り、その回路にＬＭＰの接続で調光可能な照明装置にな
り、ＶＲ１とＶＣ１を温度や照度にて抵抗や容量が変化
する素子に代えれば、自動調光可能な照明装置になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発振周波数が変動
する自励式インバータ・直列回路、および、その自励式
インバータ・直列回路を用いて放電管を点灯する照明装
置の調光に関する。本発明回路は説明上、負荷には冷陰
極放電管を用いているが、高圧水銀灯あるいはフィラメ
ント回路を付加することにより熱陰極放電管にも適用可
能である。

【０００２】

【従来の技術】照明装置の必要とする照度は必ずしも一
定ではなく、周囲の照度、視認しようとする対象物等に
より変化する。また、点灯中の放電管は周囲温度により
輝度が変動し、例えば周囲温度が摂氏−３０度程度にな
れば、常温のときの１０％程度になる。そのため、イン
バータ回路を周囲温度や照度に合わせて手動にて調光す
る回路が、家庭用照明装置や液晶表示装置のバックライ
トに使用されている。インバータ回路を使用した照明装
置としては１石式回路またはプッシュプル回路あるいは
直列回路が広く使用されているが、それらの回路は電源
電圧や負荷の大きさなどで使い分けられている。プッシ
ュプル回路は動作時には電源電圧の２倍の電圧がトラン
ジスタに印加されるので、あまり高くない電源電圧で中
電力以上の負荷に使用されることが多く、直列回路は原
理的には電源電圧以上の電圧がトランジスタには印加さ
れないため比較的高電圧の回路に使用されることが多か
った。自励式インバータ回路はプッシュプル回路でも直
列回路でも部品点数が少なく小型に設計できるが、周波
数は磁気回路で決ってしまうため周波数を可変にして回
路自体に調光機能を持たせることは難しかった。従来、
照明装置に用いられている自励式インバータ・直列回路
を使用する調光機能を持つ照明装置について説明する。
従来より使用されている自励式インバータ・直列回路
は、図５に示すような自励式インバータ・直列変形ハー
フブリッジ回路が多い。この回路は、直流電源Ｅの正負
端子間に縦続接続した２つのＮＰＮトランジスタＱ１１
とＱ１２の接続点と直流電源Ｅの正端子との間に、コン
デンサＣ９、負荷である放電管ＬＭＰとコンデンサＣ１
０の並列回路、負荷電流制御素子であるインダクタＩＤ
３、可飽和鉄心を使用したトランスＴＲ５の１次巻線で
あるコイルＬ１３を直列に接続し、ＴＲ５の２つの帰還
巻線であるコイルＬ１４およびＬ１５を互いに逆極性に
巻き、Ｌ１４およびＬ１５は各々抵抗器Ｒ１２およびＲ
１３を介してＱ１１およびＱ１２の各々のベースとエミ
ッタに接続した回路を使用している。トランジスタＱ１
２のベースには、ＮＰＮトランジスタＱ１３のコレクタ
が接続されており、Ｑ１３のベースにはＱ１２がオンと
同時に発生した信号を同期信号としてスタートする制御
回路ＣＮが接続され、Ｑ１３のエミッタは電源Ｅの負端
子に接続されている。トランジスタＱ１３のオンにより
トランジスタＱ１２がオフになるので、Ｑ１２の導通角
を制御回路ＣＮにて制御して調光することができる回路
である。また、電源Ｅが投入されたときの自励発振の起
動用に、抵抗器等で構成した起動回路もトランジスタＱ
１２のベースに接続されている。図６は、トランジスタ
Ｑ１２の導通角を制御しないときと、導通角を制御した
ときの、トランジスタＱ１１とＱ１２の電圧（コレクタ
−エミッタ間電圧）と電流（コレクタ電流）の理想化し
た波形である。このような複雑な回路を採用しているの
は、従来の自励式インバータ・直列回路は発振周波数は
磁気回路で決ってしまい発振周波数を変動させて調光す
ることが難しく、もし、簡便な回路で発振周波数が変動
できれば、周波数による負荷電流制御素子のインピーダ
ンスの変動を利用して調光可能な照明装置にできる。

【０００３】図５の動作を説明する。本回路のコンデン
サＣ９を流れる電流は、放電管ＬＭＰの点灯後は放電管
ＬＭＰとコンデンサＣ１０に分流し、ＬＭＰが点灯する
前はＣ１０のみに流れる違いはあるが、インバータ回路
としての動作はほとんど差はないので点灯前の状態で説
明する。まず、図５に示す制御回路ＣＮが働かないとき
について説明する。起動回路によりトランジスタＱ１２
はベース電流が流れてオンになるので、電源からの電流
は、電源Ｅ−コンデンサＣ９−コンデンサＣ１０−イン
ダクタＩＤ３−コイルＬ１３−トランジスタＱ１２−電
源Ｅと流れると同時に、コンデンサＣ９を充電する。コ
イルＬ１３は可飽和鉄心を使用したトランスＴＲ５の１
次巻線であり、Ｌ１３を流れる電流によりＴＲ５の帰還
巻線に誘起する電圧は黒点側が負になるので、一方の帰
還巻線であるコイルＬ１４は、トランジスタＱ１１のベ
ース−エミッタ間に逆電圧を印加するのでＱ１１はオフ
のままである。これに対してトランスＴＲ５の別の帰還
巻線であるコイルＬ１５の電流は、コイルＬ１５−トラ
ンジスタＱ１２のベース・エミッタ間−抵抗器Ｒ１３−
コイルＬ１５と流れてＱ１２を深いオンにするのでコレ
クタ電流であるコイルＬ１３の電流は益々増大する。可
飽和鉄心を使用したトランスＴＲ５の１次巻線であるコ
イルＬ１３に生じる電圧は時間とともに降下するが、Ｔ
Ｒ５の磁束は時間とともに増加する。磁束が飽和磁束に
達すると磁束の増加がなくなるのでコイルＬ１５に誘起
する電圧はゼロになり、トランジスタＱ１２のベース電
流もゼロになるので、Ｑ１２のコレクタ電流もゼロにな
る。そのとき、コイルＬ１４とＬ１５には黒点側が正の
逆電圧が発生し、トランジスタＱ１１はベース電流が流
れてオンになり、トランジスタＱ１２はベース−エミッ
タ間に逆電圧が印加されてオフになる。即ち、トランジ
スタＱ１１はオンでＱ１２はオフになるので、コンデン
サＣ９の電荷は、コンデンサＣ９−トランジスタＱ１１
−コイルＬ１３−インダクタＩＤ３−コンデンサＣ１０
−コンデンサＣ９と放電し、放電電流が流れる。コイル
Ｌ１３は可飽和鉄心を使用した帰還用トランスＴＲ５の
１次巻線であり、Ｌ１３を流れる電流によりＴＲ５の帰
還巻線に誘起する電圧は黒点側が正になるので、コイル
Ｌ１４の電流は、コイルＬ１４−抵抗器Ｒ１２−トラン
ジスタＱ１１のベース・エミッタ間−コイルＬ１４と流
れてＱ１１を深いオンにするのでコレクタ電流であるコ
イルＬ１３の電流は益々増大する。これに対してトラン
スＴＲ５の別の帰還巻線であるコイルＬ１５に誘起する
電圧は、トランジスタＱ１２のベース−エミッタ間に逆
電圧を印加するのでＱ１２はオフのままである。可飽和
鉄心を使用したトランスＴＲ５の１次巻線であるコイル
Ｌ１３に生じる電圧は時間とともに降下するが、ＴＲ５
の磁束は時間とともに増加する。磁束が飽和磁束に達す
ると磁束の増加がなくなるのでコイルＬ１４に誘起する
電圧はゼロになり、トランジスタＱ１１のベース電流も
ゼロになるので、Ｑ１１のコレクタ電流もゼロになる。
以後、トランジスタＱ１１とＱ１２は交互にオン−オフ
をくり返し、自励発振する。

【０００４】次に、図５の放電管ＬＭＰが点灯して、制
御回路ＣＮが動作したときについて説明する。例えば、
制御回路ＣＮに単安定マルチバイブレータを用い、同期
信号をトランジスタＱ１２がオンしたときの信号とし、
外付けの可変抵抗器の操作で決まるある時間経過後にト
ランジスタＱ１３はベース電流が流れてオンになる回路
にすれば、Ｑ１２はその時点でオフになる。即ち、制御
回路ＣＮの可変抵抗器の抵抗の変化によりＱ１２の導通
角（オンの時間）を変動させることができる。コンデン
サＣ９の充電電流と放電電流は同じなので、充放電電流
のうちどちらかの電流を制御すれば調光が可能である。
図６は、図５の回路でトランジスタＱ１２の導通角を制
御しないときと導通角を制御したときの、Ｑ１１とＱ１
２の電圧（コレクタ−エミッタ間電圧）と電流（コレク
タ電流）の理想的な波形である。図６−Ａはトランジス
タＱ１２の導通角を制御しないときで、トランジスタＱ
１１とＱ１２は交互にオン−オフして導通角は１／２ず
つであり、このときの両トランジスタの電流を１００と
する。図６−ＢはトランジスタＱ１１の導通角は制御せ
ず１／２ずつで、Ｑ１２のみ導通角を制御して、オンを
１／４でオフを３／４としたときの両トランジスタの電
流であるが、このときの電流は５０になるので放電管Ｌ
ＭＰの電流も５０になり調光が可能である。即ち、この
回路ではコンデンサＣ９の充電電流と放電電流は同じに
なることを利用して、一方のトランジスタの導通角を制
御すれば、調光することが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、自
励式インバータ・直列回路は、原理的には電源電圧以上
の電圧はトランジスタに印加されないので、比較的高電
圧回路に使用されている。放電管を調光させる回路は、
負荷電流制御素子にコンデンサまたはインダクタを用い
て、動作周波数を変動させて調光する回路が簡便な回路
として多用されているが、従来の自励式インバータ・直
列回路では、発振周波数は磁気回路で決ってしまうため
に発振周波数を変動させて調光することは難しく、図５
に示すような同期信号と制御回路ＣＮの外付け可変抵抗
器の操作にて、一方のトランジスタの導通角を強制的に
制御する複雑な回路を採用しなければならないので、大
型、高価で、しかも大重量になるという問題点があっ
た。他励式インバータ・直列回路にすれば、発振周波数
を変動させて負荷電流制御素子のインピーダンスの変動
を利用した調光回路にするのは簡単であるが、発振回路
は別回路であり大型、高価で、しかも大重量になること
は同じであった。また、この回路は磁気飽和を利用した
発振回路なので、磁気特性を表すＢ−Ｈ曲線で囲まれた
面積が大きく損失が多い回路である。さらに、従来の調
光方式は何れも手動で制御していたが、例えば自動車の
車室内の計器盤等では照度は絶えず変動し、空調やイン
バータ回路の自己発熱等により時間とともに放電管管壁
温度も変化するので絶えず輝度を調整する必要がある
が、現実には煩わしさのために充分な調光はできなかっ
た。そのため、損失が少なく簡便な回路で発振周波数が
変動する自励式インバータ・直列回路の出現、および、
周波数が変動する自励式インバータ・直列回路を用いて
調光する照明装置の出現、さらには、温度または照度あ
るいはその双方により周波数が変動する自励式インバー
タ・直列回路を用いて、自動的に調光する照明装置の出
現が求められていた。本発明は、このような問題点を解
決するもので、損失が少なく自励式インバータ・直列回
路の発振周波数を簡便な回路で変動させる回路、およ
び、損失が少なく周波数が変動する自励式インバータ・
直列回路を用いて調光する照明装置、さらには、損失が
少なく温度または照度あるいはその双方により周波数が
変動する自励式インバータ・直列回路を用いて、自動的
に調光する照明装置の提供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決する手段】上記目的達成のために本発明の
第一の段階として、損失が少なく簡便な回路で発振周波
数が変動できる自励式インバータ・直列回路の開発であ
るが、直流電源正負端子間に縦続接続して交互にオン−
オフする２つのトランジスタを有する自励式インバータ
・直列回路において、トランジスタを縦続接続した回路
のうち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタ
を、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻
線で駆動する回路にする、または、抵抗器とコンデンサ
を直列に接続した各々の帰還巻線で駆動する回路にし、
帰還巻線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのう
ち少なくとも１つを可変抵抗器または可変コンデンサに
することにより、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コ
ンデンサの容量の変化あるいはその双方の変化により、
発振周波数が変動する、自励式インバータ・直列回路に
なる。次に、上記目的達成のための本発明の第二の段階
として、損失が少なく簡便な回路で発振周波数が変動す
る自励式インバータ・直列回路を照明装置の構成要素と
して利用することであるが、直流電源正負端子間に縦続
接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタを有
する自励式インバータ・直列回路により放電管を点灯す
る照明装置において、トランジスタを縦続接続した回路
のうち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタ
を、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻
線で駆動する回路にする、または、抵抗器とコンデンサ
を直列に接続した各々の帰還巻線で駆動する回路にし、
帰還巻線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのう
ち少なくとも１つを可変抵抗器または可変コンデンサに
することにより、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コ
ンデンサの容量の変化あるいはその双方の変化により、
変動する発振周波数に応じて変動する負荷電流制御素子
のインピーダンスを利用して調光する、自励式インバー
タ・直列回路を用いた照明装置になる。さらに、上記目
的達成のための本発明の第三の段階として、損失が少な
く温度または照度あるいはその双方により発振周波数が
変動する自励式インバータ・直列回路を、自動的に調光
する照明装置の構成要素として利用することであるが、
直流電源正負端子間に縦続接続して交互にオン−オフす
る２つのトランジスタを有する自励式インバータ・直列
回路により放電管を点灯する照明装置において、トラン
ジスタを縦続接続した回路のうち、少なくとも１つの回
路の２つのトランジスタを、抵抗器とコンデンサを直列
に接続した単一の帰還巻線で駆動する、または、抵抗器
とコンデンサを直列に接続した各々の帰還巻線で駆動す
る回路にし、帰還巻線に直列に接続する抵抗器およびコ
ンデンサのうち少なくとも１つを温度または照度により
抵抗または容量が変化する素子に代えれば、光源近傍の
温度の変化または照度の変化あるいはその双方の変化に
より、変動する発振周波数に応じて変動する負荷電流制
御素子のインピーダンスを利用して調光する、自励式イ
ンバータ・直列回路を用いた照明装置になる。具体的素
子としての温度センサは、温度特性のある磁器コンデン
サ、サーミスタ、正特性サーミスタ、金属抵抗温度セン
サ等であり、照度センサは、ＣｄＳ、フォトダイオー
ド、フォトトランジスタ、ＰｂＳ等である。例えば、帰
還巻線に直列に接続する可変抵抗器に代えてＣｄＳを、
また、可変コンデンサに代えて温度特性のある磁器コン
デンサを使用すれば、温度と照度により調光する回路に
することができる。使用する半導体素子は、実施例に示
す以外にも、例えば回路の多少の変更でバイポーラトラ
ンジスタからＦＥＴへの変更が可能であり、その逆も可
能である。トランジスタと言う言葉は、実施例等の特定
の回路では、バイポーラトランジスタとＦＥＴは区別し
て表現しているが、回路的にバイポーラトランジスタも
ＦＥＴも適用可能で、両素子を代表する表現としては、
トランジスタとしている。また、ＰＮＰトランジスタや
ＰチャンネルＦＥＴはＮＰＮトランジスタやＮチャンネ
ルＦＥＴに比較して価格が高くなることが多いが、例え
ば、パワー用ＰＮＰトランジスタに代えて小信号用ＰＮ
Ｐトランジスタとパワー用ＮＰＮトランジスタを擬似ダ
ーリントン接続にして安価にする回路、または、通常の
ダーリントン接続、あるいは、２段増幅回路等も採用可
能である。さらに、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴはドレイ
ン−ソース間に図面に示すごとく寄生ダイオードが、ド
レイン側をカソードにソース側をアノード（Ｐチャンネ
ルＭＯＳＦＥＴではソース側がカソードでドレイン側が
アノード）にして存在するのでスイッチング時のサージ
電圧を吸収するが、バイポーラトランジスタでは寄生ダ
イオードが存在しないので、必要に応じてダイオードを
接続すればよい。本回路は補助的な駆動用トランジスタ
やコンデンサ等を使用してスイッチングスピードを早め
る回路や遅くする回路、または、２つのトランジスタが
同時にオンしないようにする回路等は適宜採用可能であ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】実施例１〜実施例４を代表して、
実施例１について説明する。直流電源正負端子間に縦続
接続して、交互にオン−オフする２つのトランジスタを
相補形バイポーラトランジスタとした自励式インバータ
・直列変形ハーフブリッジ回路、および、その回路を照
明装置に適用したときについて説明する。直流電源の正
端子にＮＰＮトランジスタのコレクタを接続し、直流電
源の負端子にＰＮＰトランジスタのコレクタを接続し
て、２つのトランジスタのベース同士およびエミッタ同
士を接続する。また、前記の２つのトランジスタのエミ
ッタ同士の接続点と直流電源の負端子との間にコンデン
サとトランスの１次巻線を直列に接続し、トランスの帰
還巻線は可変抵抗器と可変コンデンサを介して２つのト
ランジスタのベース同士とエミッタ同士に接続する。ト
ランスの２次巻線は負荷電流制御素子であるコンデンサ
を介して負荷である放電管に接続する。なお、直流電源
の正端子と２つのトランジスタのベース同士との間に
は、起動用の抵抗器を接続する。この回路は、発振回路
部分は可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデンサの
容量の変化あるいはその双方の変化により発振周波数が
変動する、自励式インバータ・直列回路であり、また、
全回路では発振周波数の変動により負荷である放電管の
調光が可能な回路でもある。温度の変化または照度の変
化あるいはその双方の変化により、自動的に調光可能な
照明装置にするときは、帰還巻線に直列に接続する可変
抵抗器と可変コンデンサのうち少なくとも１つを、温度
または照度により抵抗または容量が変化する素子に代え
れば、温度の変化または照度の変化あるいはその双方の
変化により発振周波数が変動するので、放電管の調光が
可能である。

【０００８】

【実施例１】図１は、本発明請求項１〜請求項３に係わ
る第１の実施例で、自励式インバータ・直列変形ハーフ
ブリッジ回路に適用した例である。本回路は、直流電源
Ｅの正端子にＮＰＮバイポーラトランジスタＱ１のコレ
クタを接続し、直流電源Ｅの負端子にＰＮＰバイポーラ
トランジスタＱ２のコレクタを接続して、２つのトラン
ジスタＱ１とＱ２を相補形として、Ｑ１とＱ２のベース
同士およびエミッタ同士を接続している。一方、トラン
ジスタＱ１とＱ２のエミッタ同士の接続点と電源Ｅの負
端子との間には、コンデンサＣ１とトランスＴＲ１の１
次巻線であるコイルＬ１を直列に接続し、ＴＲ１の帰還
巻線であるコイルＬ２は可変抵抗器ＶＲ１と可変コンデ
ンサＶＣ１を介して２つのトランジスタＱ１とＱ２のベ
ース同士とエミッタ同士に接続しており、また、ＴＲ１
の２次巻線であるコイルＬ３は負荷電流制御素子である
コンデンサＣ２を介して負荷である放電管ＬＭＰに接続
している。なお、電源Ｅの正端子とトランジスタＱ１の
ベースとの間には起動用の抵抗器Ｒ１が接続され、ま
た、トランジスタＱ１とＱ２のベース同士とエミッタ同
士間にはリーク電流による誤動作防止用の抵抗器Ｒ２が
接続されている。

【０００９】図１の動作を説明する。まず、起動用の抵
抗器Ｒ１により電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗器Ｒ１
−抵抗器Ｒ２−コンデンサＣ１−コイルＬ１−電源Ｅと
流れるが、Ｒ２の電圧が０．７Ｖ以上になれば、トラン
ジスタＱ１はベース電流が流れてオンになり、トランジ
スタＱ２はベース−エミッタ間に逆電圧が印加されるの
でオフのままである。このときの電源からの電流は、電
源Ｅ−トランジスタＱ１−コンデンサＣ１−コイルＬ１
−電源Ｅと流れると同時に、コンデンサＣ１を充電す
る。一方、トランスＴＲ１の１次巻線であるコイルＬ１
の電流により、ＴＲ１の帰還巻線であるコイルＬ２に誘
起する電圧は黒点側が正になるので、Ｌ２の電流は、コ
イルＬ２−可変コンデンサＶＣ１−可変抵抗器ＶＲ１−
トランジスタＱ１のベース・エミッタ間−コイルＬ２と
流れる。この電流はトランジスタＱ１を深いオンにして
コレクタ電流であるコイルＬ１の電流を益々増大するよ
うに作用する。このコイルＬ１の電流によりトランスＴ
Ｒ１の２次巻線であるコイルＬ３とコンデンサＣ２を介
して放電管ＬＭＰに電流が流れて点灯する。可変コンデ
ンサＶＣ１が充電してくればトランジスタＱ１のベース
電流は減少し、Ｑ１のコレクタ電流も減少するので、や
がて両電流共ゼロになる。そのときコイルＬ２に黒点側
が負の逆電圧が発生し、その逆電圧と可変コンデンサＶ
Ｃ１の充電電圧とのプラスされた電圧でトランジスタＱ
２はベース電流が流れてオンになり、トランジスタＱ１
はエミッタ−ベース間に逆電圧が印加されるのでオフの
ままである。トランジスタＱ１はオフでＱ２がオンにな
るのでコンデンサＣ１の電荷は、コンデンサＣ１−トラ
ンジスタＱ２−コイルＬ１−コンデンサＣ１と放電し、
放電電流が流れる。一方、トランスＴＲ１の１次巻線で
あるコイルＬ１の電流により、ＴＲ１の帰還巻線である
コイルＬ２に誘起する電圧は黒点側が負になるので、Ｌ
２の電流は、コイルＬ２−トランジスタＱ２のエミッタ
・ベース間−可変抵抗器ＶＲ１−可変コンデンサＶＣ１
−コイルＬ２と流れる。この電流はトランジスタＱ２を
深いオンにしてコレクタ電流であるコイルＬ１の電流を
益々増大するように作用する。コイルＬ１の電流により
トランスＴＲ１の２次巻線であるコイルＬ３とコンデン
サＣ２を介して放電管ＬＭＰに逆向きの電流が流れて点
灯する。可変コンデンサＶＣ１が充電してくればトラン
ジスタＱ２のベース電流は減少し、Ｑ２のコレクタ電流
も減少するのでやがて両電流共ゼロになる。以後、トラ
ンジスタＱ１とＱ２は交互にオン−オフをくり返し、自
励発振して放電管ＬＭＰは点灯する。

【００１０】この回路は可変抵抗器ＶＲ１の抵抗と可変
コンデンサＶＣ１の容量に基づく時定数により発振周波
数が決まるので、可変抵抗器ＶＲ１の抵抗の変化または
可変コンデンサＶＣ１の容量の変化あるいはその双方の
変化により発振周波数が変動する、自励式インバータ・
直列回路であり、また、発振周波数の変動によりコンデ
ンサＣ２のインピーダンスが変動することにより、負荷
である放電管の調光が可能な自励式インバータ・直列回
路を用いた照明装置でもある。温度の変化または照度の
変化あるいはその双方の変化により自動的に調光可能な
照明装置にするときは、可変抵抗器ＶＲ１と可変コンデ
ンサＶＣ１のうち少なくとも１つを、温度または照度に
より抵抗または容量が変化する素子に代えれば、温度の
変化または照度の変化あるいはその双方の変化により発
振周波数が変動し、負荷である放電管の調光が可能な、
自励式インバータ・直列回路を用いた照明装置にもな
る。なお、コンデンサＣ２に代えてインダクタへの変
更、または、トランスＴＲ２を漏洩形にしてもよい。ま
た、起動回路は抵抗器とコンデンサの並列回路等、他の
回路でもよい。また、例えばダイオードと抵抗器の直列
回路を可変抵抗器ＶＲ１に並列に接続して可変コンデン
サＶＣ１の充電時と放電時の時定数の値を方向により変
えれば、方形波パルス電圧でなく矩形波パルス電圧が発
振するので、矩形波パルス電圧のデユーテイ比と負荷電
流制御素子であるコンデンサを利用した調光も可能であ
る。

【００１１】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、直流電源正負端子間に
縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタ
を有する自励式インバータ・直列回路において、トラン
ジスタを縦続接続した回路のうち、少なくとも１つの回
路の２つのトランジスタを、抵抗器とコンデンサを直列
に接続した単一の帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻
線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのうち少な
くとも１つを可変抵抗器または可変コンデンサにするこ
とにより、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデン
サの容量の変化あるいはその双方の変化により、発振周
波数が変動する、自励式インバータ・直列回路である。
この回路は請求項２に示す、直流電源正負端子間に縦続
接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタを有
する自励式インバータ・直列回路により放電管を点灯す
る照明装置において、トランジスタを縦続接続した回路
のうち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタ
を、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻
線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続する抵抗
器およびコンデンサのうち少なくとも１つを可変抵抗器
または可変コンデンサにすることにより、可変抵抗器の
抵抗の変化または可変コンデンサの容量の変化あるいは
その双方の変化により、変動する発振周波数に応じて変
動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して調
光する、自励式インバータ・直列回路を用いた照明装置
である。この回路は請求項３に示す、直流電源正負端子
間に縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジ
スタを有する自励式インバータ・直列回路により放電管
を点灯する照明装置において、トランジスタを縦続接続
した回路のうち、少なくとも１つの回路の２つのトラン
ジスタを、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の
帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続す
る抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つを温度
の変化または照度の変化により抵抗または容量が変化す
る素子に代えれば、温度の変化または照度の変化あるい
はその双方の変化により、変動する発振周波数に応じて
変動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して
自動的に調光する、自励式インバータ・直列回路を用い
た照明装置となる。

【００１２】

【実施例２】図２は、本発明請求項１〜請求項３に係わ
る第２の実施例で、自励式直列インバータ・直列ハーフ
ブリッジ回路に適用した例である。本回路は直流電源Ｅ
の正端子にＮチャンネルＭＯＳＦＥＴＱ３のドレインを
接続し、直流電源Ｅの負端子にＰチャンネルＭＯＳＦＥ
ＴＱ４のドレインを接続して、２つのＦＥＴＱ３とＱ４
を相補形とし、Ｑ３とＱ４のゲート同士およびソース同
士を接続している。一方、直流電源Ｅの正負端子間に縦
続接続した同じ特性のコンデンサＣ４とＣ５の接続点Ｚ
と、２つのＦＥＴＱ３とＱ４のソース同士の接続点Ｙと
の間に、トランスＴＲ２の１次巻線であるコイルＬ４、
負荷電流制御素子であるコンデンサＣ３、負荷である放
電管ＬＭＰとインダクタＩＤ１の並列回路を直列に接続
している。また、トランスＴＲ２の帰還巻線であるコイ
ルＬ５は、可変コンデンサＶＣ２、可変抵抗器ＶＲ２、
抵抗器Ｒ４を直列に接続し、Ｒ４の両端にＦＥＴＱ３と
Ｑ４のゲート同士とソース同士に接続している。なお、
電源Ｅの正端子とＦＥＴＱ３とＱ４のゲート同士との間
には起動用の抵抗器Ｒ３が接続されている。

【００１３】図２の動作を説明する。ＦＥＴＱ３とＱ４
の接続点ＹとコンデンサＣ４とＣ５の接続点Ｚの間の電
流は、放電管ＬＭＰが点灯する前はインダクタＩＤ１の
みに流れ、ＬＭＰの点灯後はＬＭＰとＩＤ１に分流する
違いはあるが、インバータ回路としての動作はほとんど
差はないので、点灯前の状態で説明する。まず、起動用
の抵抗器Ｒ３により電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗器
Ｒ３−抵抗器Ｒ４−コイルＬ４−コンデンサＣ３−イン
ダクタＩＤ１−コンデンサＣ５−電源Ｅと流れるが、Ｒ
４の電圧が３Ｖ程度（正確にはＦＥＴＱ３のしきい値電
圧以上）まで上昇すると、ＦＥＴＱ３はオンになるがＦ
ＥＴＱ４はゲート−ソース間に逆電圧が印加されるので
オフのままである。このときの電源からの電流は、電源
Ｅ−ＦＥＴＱ３−コイルＬ４−コンデンサＣ３−インダ
クタＩＤ１−コンデンサＣ５−電源Ｅと流れると同時
に、コンデンサＣ５を充電する。また、コンデンサＣ４
の電荷は、コンデンサＣ４−ＦＥＴＱ３−コイルＬ４−
コンデンサＣ３−インダクタＩＤ１−コンデンサＣ４と
放電する。一方、トランスＴＲ２の１次巻線であるコイ
ルＬ４の電流により、ＴＲ２の帰還巻線に誘起する電圧
は黒点側が正になるので、コイルＬ５の電流は、コイル
Ｌ５−可変コンデンサＶＣ２−可変抵抗器ＶＲ２−抵抗
器Ｒ４−コイルＬ５と流れ、抵抗器Ｒ４に電圧が発生す
る。この電圧はＦＥＴＱ３を深いオンにしてドレイン電
流であるコイルＬ４の電流を益々増大するように作用す
る。可変コンデンサＶＣ２が充電してくればコイルＬ５
の電流は減少するので抵抗器Ｒ４の電圧も減少し、ＦＥ
ＴＱ３のドレイン電流であるコイルＬ４の電流はやがて
ゼロになる。このときコイルＬ５に黒点側が負の逆電圧
が発生し、その逆電圧と可変コンデンサＶＣ２の充電電
圧とプラスされた電圧による電流は、コイルＬ５−抵抗
器Ｒ４−可変抵抗器ＶＲ２−可変コンデンサＶＣ２−コ
イルＬ５と流れ、Ｒ４に電圧が発生する。この電圧は２
つのＦＥＴＱ３とＱ４のゲート同士に印加されるので、
ＦＥＴＱ３がオフでＱ４がオンになり、電源からの電流
は、電源Ｅ−コンデンサＣ４−インダクタＩＤ１−コン
デンサＣ３−コイルＬ４−ＦＥＴＱ４−電源Ｅと流れ、
コンデンサＣ４を充電する。また、コンデンサＣ５の電
荷は、コンデンサＣ５−インダクタＩＤ１−コンデンサ
Ｃ３−コイルＬ４−ＦＥＴＱ４−コンデンサＣ５と放電
する。一方、トランスＴＲ２の１次巻線であるコイルＬ
４の電流により、ＴＲ２の帰還巻線に誘起する電圧は黒
点側が負になるので、前記のコイルＬ５の電流を益々増
大するように作用するので、抵抗器Ｒ４に誘起する電圧
を高くする。この電圧はＦＥＴＱ４を深いオンにしてド
レイン電流であるコイルＬ４の電流を益々増大するよう
に作用する。可変コンデンサＶＣ２が充電してくればコ
イルＬ５の電流は減少するので抵抗器Ｒ４の電圧も減少
し、ＦＥＴＱ４のドレイン電流であるコイルＬ４の電流
はやがてゼロになる。以後、ＦＥＴＱ３とＱ４は交互に
オン−オフをくり返して、自励発振する。

【００１４】この回路は、可変抵抗器ＶＲ２の抵抗と可
変コンデンサＶＣ２の容量に基づく時定数により発振周
波数が決まるので、可変抵抗器ＶＲ２の抵抗の変化また
は可変コンデンサＶＣ２の容量の変化あるいはその双方
の変化により発振周波数が変動する、自励式インバータ
・直列回路であり、また、発振周波数の変動によりコン
デンサＣ２のインピーダンスが変動することにより、負
荷である放電管の調光が可能な、自励式インバータ・直
列回路を用いた照明装置でもある。温度または照度ある
いはその双方により自動的に調光可能な照明装置にする
ときは、可変抵抗器ＶＲ２と可変コンデンサＶＣ２のう
ち少なくとも１つを、温度または照度により抵抗または
容量が変化する素子に代えれば、温度の変化または照度
の変化あるいはその双方の変化により発振周波数が変動
し、負荷である放電管の調光が可能な自励式インバータ
・直列回路を用いた照明装置にもなる。なお、この回路
で発振周波数をコンデンサＣ３とインダクタＩＤ１の共
振周波数に近い周波数を選べば、放電管ＬＭＰの点灯前
にＬＭＰに印加される電圧を高くすることや、放電管Ｌ
ＭＰに熱陰極放電管を使用したときに点灯前のインダク
タＩＤ１を流れる電流で、放電管ＬＭＰの陰極を予熱す
ることも可能である。

【００１５】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、直流電源正負端子間に
縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタ
を有する自励式インバータ・直列回路において、トラン
ジスタを縦続接続した回路のうち、少なくとも１つの回
路の２つのトランジスタを、抵抗器とコンデンサを直列
に接続した単一の帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻
線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのうち少な
くとも１つを可変抵抗器または可変コンデンサにするこ
とにより、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデン
サの容量の変化あるいはその双方の変化により、発振周
波数が変動する、自励式インバータ・直列回路である。
この回路は請求項２に示す、直流電源正負端子間に縦続
接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタを有
する自励式インバータ・直列回路により放電管を点灯す
る照明装置において、トランジスタを縦続接続した回路
のうち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタ
を、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻
線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続する抵抗
器およびコンデンサのうち少なくとも１つを可変抵抗器
または可変コンデンサにすることにより、可変抵抗器の
抵抗の変化または可変コンデンサの容量の変化あるいは
その双方の変化により、変動する発振周波数に応じて変
動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して調
光する、自励式インバータ・直列回路を用いた照明装置
である。この回路は請求項３に示す、直流電源正負端子
間に縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジ
スタを有する自励式インバータ・直列回路により放電管
を点灯する照明装置において、トランジスタを縦続接続
した回路のうち、少なくとも１つの回路の２つのトラン
ジスタを、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の
帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続す
る抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つを温度
の変化または照度の変化により抵抗または容量が変化す
る素子に代えれば、温度の変化または照度の変化あるい
はその双方の変化により、変動する発振周波数に応じて
変動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して
自動的に調光する、自励式インバータ・直列回路を用い
た照明装置となる。

【００１６】

【実施例３】図３は、本発明請求項１〜請求項３に係わ
る第３の実施例で、自励式インバータ・直列フルブリッ
ジ回路に適用した例である。本回路は直流電源Ｅの正端
子にＮＰＮバイポーラトランジスタＱ５とＱ７のコレク
タを、直流電源Ｅの負端子にＰＮＰバイポーラトランジ
スタＱ６とＱ８のコレクタを接続し、相補形の２つのト
ランジスタを縦続接続した回路を２つ並列接続し、その
並列回路の２つのトランジスタ回路のエミッタ同士の接
続点Ｗ・Ｘ間に、トランスＴＲ３の１次巻線であるコイ
ルＬ６を接続している。トランスＴＲ３の１つの帰還巻
線であるコイルＬ７は、可変抵抗器ＶＲ３と可変コンデ
ンサＶＣ３を介して２つのトランジスタＱ５とＱ６のベ
ース同士とエミッタ同士に接続し、ＴＲ３の別の帰還巻
線であるコイルＬ８は２つのトランジスタＱ７とＱ８の
ベース同士とエミッタ同士に直接接続している。なお、
トランスＴＲ３の２次巻線であるコイルＬ９は負荷電流
制御素子であるコンデンサＣ６を介して負荷である放電
管ＬＭＰに接続している。また、電源Ｅの正端子とトラ
ンジスタＱ５のベースとの間および電源Ｅの負端子とト
ランジスタＱ８のベースとの間には各々起動用の抵抗器
Ｒ５およびＲ８が接続され、さらに、トランジスタＱ５
とＱ６およびＱ７とＱ８のベース同士とエミッタ同士間
には各々リーク電流による誤動作防止用の抵抗器Ｒ６お
よびＲ７が接続されている。

【００１７】図３の動作を説明する。まず、起動用の抵
抗器Ｒ５とＲ８により電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗
器Ｒ５−抵抗器Ｒ６−コイルＬ６−抵抗器Ｒ７−抵抗器
Ｒ８−電源Ｅと流れるが、Ｒ６とＲ７の電圧が０．７Ｖ
以上になれば、斜交する一方の組のトランジスタＱ５と
Ｑ８はベース電流が流れてオンになり、斜交する別の組
のトランジスタＱ６とＱ７はベース−エミッタ間に逆電
圧が印加されるのでオフのままである。このときの電源
からの電流は、電源Ｅ−トランジスタＱ５−コイルＬ６
−トランジスタＱ８−電源Ｅと流れる。一方、トランス
ＴＲ３の１次巻線であるコイルＬ６の電流により、ＴＲ
３の帰還巻線に誘起する電圧は黒点側が正になるので、
帰還巻線の１つであるコイルＬ７の電流は、コイルＬ７
−可変コンデンサＶＣ３−可変抵抗器ＶＲ３−トランジ
スタＱ５のベース・エミッタ間−コイルＬ７と流れ、ト
ランジスタＱ５を深いオンにしてコレクタ電流を益々増
大するように作用する。トランスＴＲ３の別の帰還巻線
であるコイルＬ８に誘起する電圧は、コイルＬ８−トラ
ンジスタＱ８のエミッタ・ベース間−コイルＬ８と流
れ、トランジスタＱ８を深いオンにしてコレクタ電流を
益々増大するように作用する。トランジスタＱ５とＱ８
のコレクタ電流が流れるトランスＴＲ３のコイルＬ６の
電流により、ＴＲ３の２次巻線であるコイルＬ９とコン
デンサＣ６を介して、放電管ＬＭＰに電流が流れて点灯
する。可変コンデンサＶＣ３が充電してくれば、トラン
ジスタＱ５のベース電流であるコイルＬ７の電流が減少
し、Ｑ５のコレクタ電流も減少して、やがて両電流とも
ゼロになるので、Ｑ８のコレクタ電流もゼロになる。そ
のときコイルＬ７とＬ８に黒点側が負の逆電圧が発生
し、斜交する一方の組のトランジスタＱ５とＱ８はオフ
になるが、斜交する別の組のトランジスタＱ６とＱ７は
ベース電流が流れてオンになるので、電源からの電流
は、電源Ｅ−トランジスタＱ７−コイルＬ６−トランジ
スタＱ６−電源Ｅと流れる。一方、トランスＴＲ３の１
次巻線であるコイルＬ６の電流により、ＴＲ３の帰還巻
線に誘起する電圧は黒点側が負になるので、コイルＬ７
の電流は、コイルＬ７−トランジスタＱ６のエミッタ・
ベース間−可変抵抗器ＶＲ３−可変コンデンサＶＣ３−
コイルＬ７と流れる。この電流はトランジスタＱ６を深
いオンにしてコレクタ電流を益々増大するように作用す
る。トランスＴＲ３の別の帰還巻線であるコイルＬ８に
誘起する電圧は、コイルＬ８−トランジスタＱ７のベー
ス・エミッタ間−コイルＬ８と流れ、この電流はトラン
ジスタＱ７を深いオンにしてコレクタ電流を益々増大す
るように作用する。なお、トランジスタＱ６とＱ７のコ
レクタ電流が流れるトランスＴＲ３のコイルＬ６の電流
により、ＴＲ３の２次巻線であるコイルＬ９とコンデン
サＣ６を介して、放電管ＬＭＰに逆向きの電流が流れて
点灯する。可変コンデンサＶＣ３が充電してくれば、ト
ランジスタＱ６のベース電流であるコイルＬ７の電流が
減少し、Ｑ６のコレクタ電流も減少して、やがて両電流
ともゼロになるので、Ｑ７のコレクタ電流もゼロにな
る。以後、斜交する一方の組のトランジスタＱ５とＱ８
および斜交する別の組のトランジスタＱ６とＱ７は交互
にオン−オフをくり返して自励発振し、放電管ＬＭＰは
点灯する。

【００１８】この回路は、可変抵抗器ＶＲ３の抵抗と可
変コンデンサＶＣ３の容量に基づく時定数により発振周
波数が決まるので、ＶＲ３の抵抗の変化またはＶＣ３の
容量の変化あるいはその双方の変化により発振周波数が
変動する、自励式インバータ・直列回路であり、また、
発振周波数の変動によりコンデンサＣ６のインピーダン
スが変動することにより、負荷である放電管の調光が可
能な、自励式インバータ・直列回路を用いた照明装置で
もある。温度または照度あるいはその双方により、自動
的に調光可能な照明装置にするときは、可変抵抗器ＶＲ
３および可変コンデンサＶＣ３のうち少なくとも１つを
温度または照度により抵抗または容量が変化する素子に
代えれば、温度の変化または照度の変化あるいはその双
方の変化により発振周波数が変動し、負荷である放電管
の調光が可能な、自励式インバータ・直列回路を用いた
照明装置にもなる。

【００１９】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、直流電源正負端子間に
縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタ
を有する自励式インバータ・直列回路において、トラン
ジスタを縦続接続した回路のうち、少なくとも１つの回
路の２つのトランジスタを、抵抗器とコンデンサを直列
に接続した単一の帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻
線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのうち少な
くとも１つを可変抵抗器または可変コンデンサにするこ
とにより、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデン
サの容量の変化あるいはその双方の変化により、発振周
波数が変動する、自励式インバータ・直列回路である。
この回路は請求項２に示す、直流電源正負端子間に縦続
接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタを有
する自励式インバータ・直列回路により放電管を点灯す
る照明装置において、トランジスタを縦続接続した回路
のうち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタ
を、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻
線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続する抵抗
器およびコンデンサのうち少なくとも１つを可変抵抗器
または可変コンデンサにすることにより、可変抵抗器の
抵抗の変化または可変コンデンサの容量の変化あるいは
その双方の変化により、変動する発振周波数に応じて変
動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して調
光する、自励式インバータ・直列回路を用いた照明装置
である。この回路は請求項３に示す、直流電源正負端子
間に縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジ
スタを有する自励式インバータ・直列回路により放電管
を点灯する照明装置において、トランジスタを縦続接続
した回路のうち、少なくとも１つの回路の２つのトラン
ジスタを、抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の
帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続す
る抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つを温度
の変化または照度の変化により抵抗または容量が変化す
る素子に代えれば、温度の変化または照度の変化あるい
はその双方の変化により、変動する発振周波数に応じて
変動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して
自動的に調光する、自励式インバータ・直列回路を用い
た照明装置となる。

【００２０】

【実施例４】図４は、本発明請求項１〜請求項３に係わ
る第４の実施例で、自励式インバータ・直列変形ハーフ
ブリッジ回路に適用した例である。本回路は直流電源Ｅ
の正端子にＮＰＮバイポーラトランジスタＱ９のコレク
タを接続し、直流電源Ｅの負端子にＮＰＮバイポーラト
ランジスタＱ１０のエミッタを接続して、２つのトラン
ジスタを縦続接続した回路の接続点と直流電源Ｅの負端
子との間に、トランスＴＲ４の１次巻線であるコイルＬ
１０、インダクタＩＤ２、コンデンサＣ７、放電管ＬＭ
ＰとコンデンサＣ８の並列回路の順で直列に接続されて
いる。トランスＴＲ４の一方の帰還巻線であるコイルＬ
１１はトランジスタＱ９の帰還巻線であり、直列に接続
された可変抵抗器ＶＲ４と可変コンデンサＶＣ４を介し
てＱ９のベースとエミッタに接続されている。また、ト
ランスＴＲ４の別の帰還巻線であるコイルＬ１２はトラ
ンジスタＱ１０の帰還巻線であり、コイルＬ１１と逆極
性に卷いて、直列に接続された可変抵抗器ＶＲ５と可変
コンデンサＶＣ５を介してＱ１０のベースとエミッタに
接続されている。トランジスタＱ９とＱ１０のベースと
エミッタ間には各々ダイオードＤ１とＤ２がトランジス
タの接合とは逆向きの接合で接続されている。なお、ト
ランジスタＱ９のコレクタとベース間には起動用の抵抗
器Ｒ９が接続され、トランジスタＱ９とＱ１０のベース
とエミッタ間には各々リーク電流による誤動作防止用の
抵抗器Ｒ１０とＲ１１が接続されている。

【００２１】図４の動作を説明する。トランジスタＱ９
とＱ１０の接続点と電源Ｅの負端子の間の電流は、放電
管ＬＭＰが点灯する前はコンデンサＣ８のみに流れ、Ｌ
ＭＰの点灯後はＬＭＰとコンデンサＣ８に分流する違い
はあるが、インバータ回路としての動作はほとんど差は
ないので、点灯前の状態で説明する。まず、起動用の抵
抗器Ｒ９により電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗器Ｒ９
−抵抗器Ｒ１０−コイルＬ１０−インダクタＩＤ２−コ
ンデンサＣ７−コンデンサＣ８−電源Ｅと流れるが、Ｒ
９の電圧が０．７Ｖ以上であればトランジスタＱ９はオ
ンになるので、電源からの電流は、電源Ｅ−トランジス
タＱ９−コイルＬ１０−インダクタＩＤ２−コンデンサ
Ｃ７−コンデンサＣ８−電源Ｅと流れると同時に、コン
デンサＣ７を充電する。一方、トランスＴＲ４の１次巻
線であるコイルＬ１０の電流により、ＴＲ４の帰還巻線
に誘起する電圧は黒点側が正になるので、帰還巻線の一
方のコイルＬ１１の電流は、コイルＬ１１−可変抵抗器
ＶＲ４−トランジスタＱ９のベース・エミッタ間−可変
コンデンサＶＣ４−コイルＬ１１と流れてＶＣ４を充電
すると同時に、Ｑ９を深いオンにしてコレクタであるコ
イルＬ１０の電流電流を益々増大するように作用する。
トランスＴＲ４の別の帰還巻線であるコイルＬ１２の電
流は、コイルＬ１２−ダイオードＤ２−可変コンデンサ
ＶＣ５−可変抵抗器ＶＲ５−コイルＬ１２と流れてＶＣ
５を充電するが、この電流はトランジスタＱ１０のベー
ス電流にならないのでＱ１０はオフのままである。可変
コンデンサＶＣ４が充電してくればトランジスタＱ９の
ベース電流であるコイルＬ１１の電流は減少するのでコ
レクタ電流も減少しやがて両電流ともゼロになる。この
ときコイルＬ１１とＬ１２に黒点側が負の逆電圧が発生
し、その逆電圧と各々可変コンデンサＶＣ４とＶＣ５の
端子電圧とプラスされた電圧がトランジスタＱ９とＱ１
０に印加されるが、Ｑ９はベース−エミッタ間に逆電圧
が印加されてオフになり、Ｑ１０はベース電流が流れて
オンになる。トランジスタＱ９がオフでＱ１０がオンに
なるので、コンデンサＣ７の電荷は、コンデンサＣ７−
インダクタＩＤ２−コイルＬ１０−トランジスタＱ１０
−コンデンサＣ８−コンデンサＣ７と放電する。

【００２２】一方、トランスＴＲ４の１次巻線であるコ
イルＬ１０の電流により、ＴＲ４の帰還巻線に誘起する
電圧は黒点側が負になるので、帰還巻線の一方のコイル
Ｌ１１の電流は、コイルＬ１１−可変コンデンサＶＣ４
−ダイオードＤ１−可変抵抗器ＶＲ４−コイルＬ１１と
流れてＶＣ４を充電するが、この電流はトランジスタＱ
９のベース電流にならないのでＱ９はオフのままであ
る。トランスＴＲ４の別の帰還巻線であるコイルＬ１２
の電流は、コイルＬ１２−可変抵抗器ＶＲ５−可変コン
デンサＶＣ５−トランジスタＱ１０のベース・エミッタ
間−コイルＬ１２と流れてＶＣ５を充電すると同時に、
Ｑ１０を深いオンにしてコレクタ電流であるコイルＬ１
０の電流を益々増大するように作用する。可変コンデン
サＶＣ５が充電してくればトランジスタＱ１０のベース
電流であるコイルＬ１２の電流は減少するのでコレクタ
電流も減少し、やがて両電流ともゼロになる。以後、ト
ランジスタＱ９とＱ１０は交互にオン−オフをくり返し
て、自励発振する。この回路は、可変抵抗器ＶＲ４の抵
抗と可変コンデンサＶＣ４の容量および可変抵抗器ＶＲ
５の抵抗と可変コンデンサＶＣ５の容量に基づく時定数
により発振周波数が決まるので、ＶＲ４とＶＲ５の抵抗
およびＶＣ４とＶＣ５の容量のうち１つ以上の変化によ
り発振周波数が変動する、自励式インバータ・直列回路
であり、また、発振周波数の変動によりインダクタＩＤ
２のインピーダンスが変動することにより、負荷である
放電管の調光が可能な、自励式インバータ・直列回路を
用いた照明装置でもある。温度または照度あるいはその
双方により、自動的に調光可能な照明装置とするとき
は、可変抵抗器ＶＲ４とＶＲ５およびと可変コンデンサ
ＶＣ４とＶＣ５のうち１つ以上を温度または照度により
抵抗または容量が変化する素子に代えれば、温度の変化
または照度の変化あるいはその双方の変化により発振周
波数が変動し、負荷である放電管の調光が可能な、自励
式インバータ・直列回路を用いた照明装置にもなる。な
お、トランスＴＲ４の帰還巻線とトランジスタを４組に
すれば、自励式インバータ・直列フルブリッジ回路とし
ても使用できる。また、可変抵抗器ＶＲ４と可変コンデ
ンサＶＣ４に基づく時定数と可変抵抗器ＶＲ５と可変コ
ンデンサＶＣ５に基づく時定数の値を変えれば、方形波
パルス電圧でなく矩形波パルス電圧が発振するので、矩
形波パルス電圧のデユーテイ比と負荷電流制御素子であ
るコンデンサを利用した調光も可能である。

【００２３】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、直流電源正負端子間に
縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタ
を有する自励式インバータ・直列回路において、トラン
ジスタを縦続接続した回路のうち、少なくとも１つの回
路の２つのトランジスタを、抵抗器とコンデンサを直列
に接続した各々の帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻
線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのうち少な
くとも１つを可変抵抗器または可変コンデンサにするこ
とにより、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデン
サの容量の変化あるいはその双方の変化により、発振周
波数が変動する、自励式インバータ・直列回路である。
この回路は請求項２に示す、直流電源正負端子間に縦続
接続して交互にオン−オフする２つのトランジスタを有
する自励式インバータ・直列回路により放電管を点灯す
る照明装置において、トランジスタを縦続接続した回路
のうち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタ
を、抵抗器とコンデンサを直列に接続した各々の帰還巻
線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続する抵抗
器およびコンデンサのうち少なくとも１つを可変抵抗器
または可変コンデンサにすることにより、可変抵抗器の
抵抗の変化または可変コンデンサの容量の変化あるいは
その双方の変化により、変動する発振周波数に応じて変
動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して調
光する、自励式インバータ・直列回路を用いた照明装置
である。この回路は請求項３に示す、直流電源正負端子
間に縦続接続して交互にオン−オフする２つのトランジ
スタを有する自励式インバータ・直列回路により放電管
を点灯する照明装置において、トランジスタを縦続接続
した回路のうち、少なくとも１つの回路の２つのトラン
ジスタを、抵抗器とコンデンサを直列に接続した各々の
帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻線に直列に接続す
る抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つを温度
の変化または照度の変化により抵抗または容量が変化す
る素子に代えれば、温度の変化または照度の変化あるい
はその双方の変化により、変動する発振周波数に応じて
変動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して
自動的に調光する、自励式インバータ・直列回路を用い
た照明装置となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
流電源正負端子間に縦続接続して交互にオン−オフする
２つのトランジスタを有する自励式インバータ・直列回
路において、トランジスタを縦続接続した回路のうち、
少なくとも１つの回路の２つのトランジスタを、抵抗器
とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆動す
る回路にする、または、抵抗器とコンデンサを直列に接
続した各々の帰還巻線で駆動する回路にし、抵抗器およ
びコンデンサのうち少なくとも１つを可変抵抗器または
可変コンデンサとすることにより、可変抵抗器の抵抗の
変化または可変コンデンサの容量の変化あるいはその双
方の変化に応じて、発振周波数が変動する、自励式イン
バータ・直列回路とすることができる。また、前記の発
振周波数が変動する自励式インバータ・直列回路を、照
明装置の構成要素として用いれば、変動する発振周波数
に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダンスを
利用して調光する、自励式インバータ・直列回路を用い
た照明装置とすることができる。さらに、前記の発振周
波数が変動する自励式インバータ・直列回路を用いた照
明装置の構成要素である可変抵抗器および可変コンデン
サのうち少なくとも１つを温度または照度により抵抗ま
たは容量が変化する素子に代えれば、温度の変化または
照度の変化あるいはその双方の変化により、変動する発
振周波数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピー
ダンスを利用して調光する、自励式インバータ・直列回
路を用いた照明装置とすることができる。以上のことを
まとめれば、「発振周波数が変動する自励式インバータ
・直列回路」および「変動する発振周波数に応じて調光
する自励式インバータ・直列回路を用いた照明装置」あ
るいは「温度の変化または照度の変化あるいはその双方
の変化により変動する発振周波数に応じて変動する負荷
電流制御素子のインピーダンスを利用して調光する自励
式インバータ・直列回路を用いた照明装置」を損失が少
なく、しかも、小型、軽量、安価に提供できるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を適用した回路図で、相補形
の２つのバイポーラトランジスタを用いた、発振周波数
が変動する自励式インバータ・直列変形ハーフブリッジ
回路、および、その回路を用いて調光する照明装置であ
る。

【図２】本発明の実施例２を適用した回路図で、相補形
の２つのＭＯＳＦＥＴを用いた、発振周波数が変動する
自励式インバータ・直列ハーフブリッジ回路、および、
その回路を用いて調光する照明装置である。

【図３】本発明の実施例３を適用した回路図で、相補形
の２つのバイポーラトランジスタの回路を２組用いた、
発振周波数が変動する自励式インバータ・直列フルブリ
ッジ回路、および、その回路を用いて調光する照明装置
である。

【図４】本発明の実施例４を適用した回路図で、２つの
ＮＰＮバイポーラトランジスタを用いた、発振周波数が
変動する自励式インバータ・直列変形ハーフブリッジ回
路、および、その回路を用いて調光する照明装置であ
る。

【図５】従来の技術に係わる回路図で、２つのＮＰＮバ
イポーラトランジスタを用いた、発振周波数が固定式の
自励式インバータ・直列変形ハーフブリッジ回路よりな
る調光可能な照明装置である。

【図６】図５に示す回路の、全光時と調光時の２つのト
ランジスタの電圧と電流のタイムチャートである。

【符号の説明】

Ｅ 直流電源 Ｒ１〜Ｒ１３ 抵抗器 Ｃ１〜Ｃ１０ コンデンサ ＶＲ１〜ＶＲ５ 可変抵抗器 ＶＣ１〜ＶＣ５ 可変コンデンサ Ｑ１〜Ｑ１３ バイポーラトランジスタまたはＭＯ
ＳＦＥＴ ＴＲ１〜ＴＲ５ トランス Ｌ１〜Ｌ１５ トランスのコイル ＩＤ１〜ＩＤ３ インダクタ ＣＮ 制御回路 ＬＭＰ 放電管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 晴美 神奈川県横浜市鶴見区北寺尾七丁目29番３ 号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源正負端子間に縦続接続して交互
   にオン−オフする２つのトランジスタを有する自励式イ
   ンバータ・直列回路において、前記、トランジスタを縦
   続接続した回路のうち、少なくとも１つの回路の２つの
   トランジスタを、抵抗器とコンデンサを直列に接続した
   単一の帰還巻線で駆動する回路にする、または、抵抗器
   とコンデンサを直列に接続した各々の帰還巻線で駆動す
   る回路にし、帰還巻線に直列に接続する抵抗器およびコ
   ンデンサのうち少なくとも１つを可変抵抗器または可変
   コンデンサにすることにより、可変抵抗器の抵抗の変化
   または可変コンデンサの容量の変化あるいはその双方の
   変化により、発振周波数が変動する、自励式インバータ
   ・直列回路。
2. 【請求項２】 直流電源正負端子間に縦続接続して交互
   にオン−オフする２つのトランジスタを有する自励式イ
   ンバータ・直列回路により放電管を点灯する照明装置に
   おいて、前記、トランジスタを縦続接続した回路のう
   ち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタを、抵
   抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆
   動する回路にする、または、抵抗器とコンデンサを直列
   に接続した各々の帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻
   線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのうち少な
   くとも１つを可変抵抗器または可変コンデンサにするこ
   とにより、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデン
   サの容量の変化あるいはその双方の変化により、変動す
   る発振周波数に応じて変動する負荷電流制御素子のイン
   ピーダンスを利用して調光する、自励式インバータ・直
   列回路を用いた照明装置。
3. 【請求項３】 直流電源正負端子間に縦続接続して交互
   にオン−オフする２つのトランジスタを有する自励式イ
   ンバータ・直列回路により放電管を点灯する照明装置に
   おいて、前記、トランジスタを縦続接続した回路のう
   ち、少なくとも１つの回路の２つのトランジスタを、抵
   抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆
   動する回路にする、または、抵抗器とコンデンサを直列
   に接続した各々の帰還巻線で駆動する回路にし、帰還巻
   線に直列に接続する抵抗器およびコンデンサのうち少な
   くとも１つを次の群から選択された素子に代えることに
   より、光源近傍の温度の変化または照度の変化あるいは
   その双方の変化により、変動する発振周波数に応じて変
   動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して自
   動的に調光する、自励式インバータ・直列回路を用いた
   照明装置。 ａ．前記光源の近傍に設置した温度に応じて容量が変化
   するコンデンサ。 ｂ．前記光源の近傍に設置した温度に応じて抵抗が変化
   する抵抗器。 ｃ．前記光源に影響されない場所に設置した照度に応じ
   て抵抗が変化する抵抗器。