JPH10257765A - 高力率ａｃ／ｄｃコンバータおよび高力率高輝度放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高力率のＡＣ／ＤＣコンバータとこれを利用し
た高輝度放電灯点灯装置を得る。特に、入力の商用交流
電源の広い変動範囲に対して高力率を維持する。 【解決手段】商用交流電源１を入力端子3,5 より受け、
整流回路７とダイオード11と平滑回路14とにより一旦直
流にした後、ＤＣ−ＤＣコンバータ部24に送られる。こ
のＤＣ−ＤＣコンバータ部24の構成は、ＦＥＴ27と結合
コンデンサ13と変圧器25とダイオード31とコンデンサ33
とからなる。ＦＥＴ27は、結合コンデンサ13からのエネ
ルギーを高周波でオンオフする昇圧チョッパ回路と、変
圧器25の１次巻線からの電流をオンオフするＤＣ−ＤＣ
コンバータ部24の双方のスイッチング素子として作用し
て、広い入力変動範囲に対して力率を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、商用交流入力電源電圧
を安定な直流出力電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバー
タ、特に高力率のＡＣ／ＤＣコンバータに関する。ま
た、このＡＣ／ＤＣコンバータの出力端子にインバータ
を設ける等して構成される高力率高輝度放電灯点灯装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】高力率のＡＣ／ＤＣコンバータについて
は、本件出願人は、すでに特願平３−２８０４５４号
（特開平５−９５６８１号）を提案している。この回路
は簡素な構成でありながら、高力率と経済化を両立させ
ている。ところが、その回路定数の条件が、入力電圧を
広い変動範囲で対応させることは難しく、事実上不可能
であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 本発明は、高力率の
ＡＣ／ＤＣコンバータにおいて、広い範囲の入力電圧に
対応させて動作できるようにすることを課題とする。ま
た、その高力率のＡＣ／ＤＣコンバータを利用して高力
率高輝度放電灯用点灯装置を得ることも課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本発明はこの課題を解
決するために、以下の手段を提案する。すなわち、商用
交流電源に接続されるべき一対の入力端子と；一対の交
流入力端子と一対の直流出力端子とを備えた全波整流回
路であって、その整流回路の交流入力端子が前記一対の
入力端子に接続される全波整流回路と；この全波整流回
路の直流出力端子に接続され、互いに直列接続されたイ
ンダクタとダイオードと平滑回路であって、この平滑回
路は、ほぼ等しい静電容量の２個のコンデンサを含む直
列回路を前記ダイオードの一端に接続すると共に、これ
ら各コンデンサを直列関係で充電するための充電用ダイ
オードを前記２個のコンデンサ間に接続し、前記２個の
各コンデンサから並列関係にエネルギー放出させるため
のエネルギー放出用ダイオードを前記２個のコンデンサ
にそれぞれ接続してなる平滑回路と；前記商用交流電源
の周波数に比較して十分高い周波数のオンオフ駆動信号
を発生する制御回路と；一対の主電極と制御端子とを備
えたスイッチング素子であって、その制御端子が前記制
御回路によってオンオフ駆動されるとともに、その主電
極の一端は前記インダクタと前記ダイオードとの接続点
に結合コンデンサを介して接続され、主電極の他の一端
は前記平滑回路の一端に接続されるスイッチング素子
と；少なくとも１次巻線と２次巻線とを備えた変圧器で
あって、その１次巻線が前記平滑回路と前記ダイオード
との接続点と前記スイッチング素子の主電極との間に接
続される変圧器と；この変圧器の２次巻線に接続された
整流手段と；この整流手段に接続された出力端子とから
なる高力率ＡＣ／ＤＣコンバータを提案する。

【０００５】 第２の手段として、前記変圧器の２次巻
線に接続された整流手段が、前記スイッチング素子のオ
ン時に対応してエネルギー伝達することを特徴とする高
力率ＡＣ／ＤＣコンバータを提案する。

【０００６】 第３の手段として、前記変圧器の２次巻
線に接続された整流手段が、前記スイッチング素子のオ
フ時に対応してエネルギー伝達することを特徴とする高
力率ＡＣ／ＤＣコンバータを提案する。

【０００７】 第４の手段として、前記スイッチング素
子の主電流端子に直列に電流検出手段を接続し、この電
流検出手段の信号により前記スイッチング素子のピーク
電流を一定とするように制御することを特徴とする高力
率ＡＣ／ＤＣコンバータを提案する。

【０００８】 第５の手段として、前記交流入力端子に
ほぼ平均値を得る電圧検出手段を接続し、この電圧検出
手段の信号により前記スイッチング素子を周波数制御す
ることにより、出力電力を補正することを特徴とする高
力率ＡＣ／ＤＣコンバータを提案する。

【０００９】 第６の手段として、前記出力端子と並列
に電圧検出手段を接続し、この電圧検出手段の信号によ
り前記スイッチング素子を周波数制御することにより出
力電圧を一定にすることを特徴とする高力率ＡＣ／ＤＣ
コンバータを提案する。

【００１０】 第７の手段として、前記出力端子と直列
に電流検出手段を接続し、この電流検出手段の信号によ
り前記スイッチング素子をパルス幅制御することにより
出力電流を一定にすることを特徴とする高力率ＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータを提案する。

【００１１】 第８の手段として、前記の高力率ＡＣ／
ＤＣコンバータの出力端子にインバータ回路を介して高
輝度放電灯に接続すると共にしてなることを特徴とする
高力率高輝度放電灯点灯装置を提案する。

【００１２】

【実施例】 図１により、本発明にかかる高力率ＡＣ／
ＤＣコンバータおよび高力率高輝度放電灯点灯装置を説
明する。この装置は、大別して高力率ＡＣ／ＤＣコンバ
ータ２と、その直流出力を受けて、約１００Ｈｚの矩形
波に変換するインバータ回路３５とイグナイタ３７と高
輝度放電灯３９と電流検出器４５とからなる高力率高輝
度放電灯点灯装置とから構成される。

【００１３】 まず、高力率ＡＣ／ＤＣコンバータ２に
ついて詳細に説明する。構成は図１に示すように、商用
交流電源１を入力端子３，５を介してブリッジ型の整流
回路７に接続する。整流回路７の直流出力端子はインダ
クタ９とダイオード１１とを介して平滑用回路１４に供
給される。そしてインダクタ９とダイオード１１との接
続点にはコンデンサ１３を介してＦＥＴ２７のドレイン
電極が接続され、そのソース電極は平滑回路１４のマイ
ナス側に接続される。ＦＥＴ２７のゲート電極は制御回
路２９によって約100kHzの高周波でオンオフ駆動され
る。これらの部分は整流チョッパ回路である。すなわち
入力の商用交流電源１（100V〜200V 50Hz)を整流回路７
で整流してインダクタ９とコンデンサ１３を経由して約
100kHzの高周波でＦＥＴ２７はオンオフを繰り返す。

【００１４】 まずＦＥＴ２７がオンしているときはイ
ンダクタ９からコンデンサ１３を充電する電流が流れ
る。この電流はコンデンサ１３の電圧が平滑回路１４の
プラス側の電圧に達するまでの期間流れて、これらイン
ダクタ９とコンデンサ１３にはエネルギーが蓄積され
る。つぎにＦＥＴ２７がオフしたときにはインダクタ９
に蓄えられた電流エネルギーはダイオード１１を通して
平滑回路１４を充電する。平滑回路１４の中の静電容量
は十分大きい値であるので、定常状態ではほぼ一定の直
流電圧Ebを保つ。入力交流電流は必ずインダクタ９を経
由するので、電流は連続する。

【００１５】 つぎに平滑回路１４のプラス側は変圧器
２５の１次巻線n1を介してＦＥＴ２７のドレインに接続
される。変圧器２５の２次巻線n2は整流用のダイオード
３１と平滑用のコンデンサ３３に接続されるとともに直
流出力端子にも接続される。また、この平滑用のコンデ
ンサ３３には、電圧検出器４３が接続され、その検出出
力は制御回路２９の検出入力端子に接続される。制御回
路２９は普及しているスイッチング電源用集積回路と若
干の補助部品を追加して構成される一般的な回路であ
る。

【００１６】 そして変圧器２５については、上記のＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ部２４の構成要素としての機能に加
えて、コンデンサ１３と変圧器２５の１次巻線n1との固
有振動によるコンデンサ１３のリセット機能がある。Ｆ
ＥＴ２７がオンしているときは平滑回路１４の中のコン
デンサの蓄積電荷が変圧器２５の１次巻線n1とそれ以降
の回路とを通して出力端子に電力を供給し, ＦＥＴ２７
がオフしているときは変圧器２５の１次巻線n1に流れて
いた電流のエネルギーはコンデンサ１３とダイオード１
１の経路で流れてコンデンサ１３の電圧を反転させる。

【００１７】 つぎに動作を詳細に説明する。商用交流
電源１の周波数に対してＦＥＴ２７のスイッチング周波
数は十分高いものと仮定する。したがって、スイッチン
グの１サイクル期間中は入力電圧は一定とみなされ、ま
た、インダクタ９のインダクタンスL1はスイッチング周
波数に対して十分大きいため，ほぼ定電流と見なすこと
ができる。また、変圧器２５の１次巻線の励磁インダク
タスL0は、インダクタ９のインダクタンスL1に比べ相当
小さく、巻数比は１：１としさらに、コンデンサ３３の
静電容量は十分大きく電圧源として説明する。以下、図
２に示す時刻の区間T0,T1,...,T5に分けて説明する。

【区間T0-T1 】 時刻T0でＦＥＴ２７をオンさせると、
それまで商用交流電源１→インダクタ９→ダイオード１
１→平滑回路１４→商用交流電源１の閉ループに流れて
いた電流はコンデンサ１３を充電しながらＦＥＴ２７に
流れ込む。同時に変圧器２５の１次巻線n1には平滑回路
１４の電圧Ebが印加されるが、２次巻線n2の電圧極性は
出力電圧E0に対して負極性の電圧が発生し、ダイオード
３１で遮断されるため２次側には電流が流れない。従っ
て変圧器２５の１次巻線n1には励磁電流が時刻T0で平滑
回路１４→n1→ＦＥＴ２７→平滑回路１４の閉ループに
流れはじめ図２ (a)に示すようにEb/L0 ( L0：変圧器２
５の励磁インダクタンス）の傾きで上昇する。

【区間T1-T2 】 時刻T1でコンデンサ１３の電圧が平滑
回路１４の電圧Ｅb となるとクランプされ、インダクタ
９の電流はダイオード１１を介して平滑回路１４に流れ
込む。したがって、ＦＥＴ２７に流れる電流は平滑回路
１４に流れていた電流が無くなるが、引き続きEb/L0 の
傾きで上昇する。図２(b)(c)にその波形を示す。この動
作モードはＦＥＴ２７がオフするまで続く。ＦＥＴ２７
の導通期間は負荷および入力電圧の実効値が変わらなけ
ればほぼ一定になるため、この期間は入力電圧の高い位
相のときほど長く、おおよそ０〜3.0 μs になる。

【区間T2-T3 】 時刻T2でＦＥＴ２７をオフさせると１
次巻線n1に流れていた励磁電流はn1→コンデンサ１３→
ダイオード１１→n1の閉ループに流れる。ＦＥＴ２７の
電圧はゼロからコンデンサ１３の電圧にしたがって上昇
していく。一方変圧器２５の２次巻線n2の電流はＦＥＴ
２７のオフ後も変圧器２５の１次巻線n1のコンデンサ１
３の電圧が印加されるため依然として流れない。そし
て、入力電流であるインダクタ９の電流は引き続き減少
しながら平滑回路１４に流れ続ける。

【区間T3-T4 】 時刻T3でコンデンサ１３の電圧が−Vo
になると変圧器２５の１次巻線n1の電圧も−Voになり２
次巻線n2に電流が流れはじめる。すると２次巻線電圧は
出力電圧Eoにクランプされ、１次巻線もEoに固定され
る。１次巻線電圧がEo一定となるとコンデンサ１３への
充電がなくなり、したがって変圧器２５の１次電流In1
は図２(a) に示すように時刻T3でゼロとなり、蓄積エネ
ルギーは２次巻線n2に転流する。２次巻線電流In2 は図
２(e) に示すようにEo/Lo の傾斜で減少する。ＦＥＴ２
７の電圧はコンデンサ１３の電圧と変圧器２５の１次巻
線n1の電圧と出力電圧Eoとの和の電圧となる。時刻T4で
２次巻線n2の電流はゼロになり、変圧器２５の励磁イン
ダクタンスに蓄積されたエネルギーはすべて放出され
る。インダクタ９の電流は平滑回路１４に流れ続ける。
時刻T3からT4までの時間は出力電流Ioの値で決定され、
最大出力電流時で約４μs 程度である。

【区間T4-T5 】 この区間は、２次電流がゼロになった
のち次にＦＥＴ２７がオンするまでの期間である。時刻
T5で再びＦＥＴ２７がオンし時刻T0からを繰り返す。イ
ンダクタ９に流れる電流Iiの波形を図２(g) に示す。

【００１８】 以下、交流周波数の一周期についてシミ
ュレーションを行えば、商用交流入力電流Iiは正弦波に
直流分が重畳された如き波形となり、その力率は極めて
１に近い値となる。

【００１９】

【平滑回路の作用】 次に図３に示す波形図を参照しな
がら、平滑回路１４の作用を説明する。この動作説明に
おいては、インダクタ９とダイオード１１を短絡仮定し
て考える。またＤＣ−ＤＣコンバータ部２４への電流は
平滑作用を低下させない範囲の一定の電流を供給してい
るものと仮定して考える。

【００２０】 ダイオードをブリッジ接続してなる整流
回路７の出力端子には、図３に示すように全波整流電圧
(e1)が現われる。この全波整流電圧(e1)はＤＣ−ＤＣコ
ンバータ部２４に印加すると共に、直列接続されたコン
デンサ１５，１７に印加して充電する。この場合、コン
デンサ１５，１７は直列であり、かつ各静電容量がほぼ
等しいため、全波整流電圧(e1)の分圧した整流電圧(e2)
が個々のコンデンサ１５，１７に半々づつ印加すること
になる。ここで、全波整流電圧(e1)と整流電圧(e2)と
は、回路を独立にした仮想的な電圧であり、それゆえ、
かっこ表記としたり、図３では破線で示しているもので
ある。

【００２１】 つぎに、各コンデンサ１５，１７は全波
整流電圧(e1)の上昇時において、コンデンサ電圧e3が整
流電圧(e2)より低くなる時刻t2からピーク時刻t3までの
間、商用交流電源１により全波整流回路７からダイオー
ド２１を介して充電され、時刻t3でコンデンサ電圧e3は
整流電圧(e2)のピーク電圧まで上昇する。ピーク時刻t3
から整流電圧(e2)が下降するため、各コンデンサ１５，
１７への充電がなくなり、各コンデンサ電圧e3はその値
を保つ。時刻t4を過ぎると、コンデンサ電圧e3が全波整
流電圧(e1)よりも高くなるため、オフ状態にあった各ダ
イオード１９，２３がオンして、時刻t4から時刻t1まで
の間、各コンデンサ１５，１７からＤＣ−ＤＣコンバー
タ部２４にエネルギー供給する。このエネルギー供給中
は、整流回路７が非導通となり、商用交流電源１からこ
の整流回路７を介してＤＣ−ＤＣコンバータ部２４へ電
流が流れなくなる。時刻t1になると、コンデンサ電圧e3
が全波整流電圧(e1)よりも低くなるため、ダイオード１
９，２３がオフして、各コンデンサ１５，１７が放電し
なくなり、その後コンデンサ電圧e3はその時の値を保つ
と共に、全波整流回路７が導通する。時刻t2でコンデン
サ電圧e3が整流電圧(e2)よりも低くなり、各コンデンサ
１５，１７への充電が開始される。以後同様の動作がく
り返えされる。従って、この平滑回路１４全体の出力電
圧、すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２４への入力電
圧は波形e4で示す如く平滑された直流電圧となり、その
出力電圧e4は０Ｖまで低下することがないので、ＤＣ−
ＤＣコンバータ部２４を安定して動作させることができ
る。

【００２２】 また、整流回路７の入力電流は、波形(i
1)で示すような電流となり、直列接続されたコンデンサ
１５，１７の回路への入力電流は波形i2で示すような電
流となるので、商用交流電源１から回路全体に入力する
電流は波形i3で示すように、単なるコンデンサによる平
滑回路に比較して休止区間が短く、しかもピーク値が低
い電流となり、力率が非常によくなる。

【００２３】 この平滑回路１４の作用において、ダイ
オード１９，２３がオンするタイミングを決定する要素
は、商用交流電源１の電圧関係によって、自動的に決定
して動作するものである。したがって、商用交流電源１
の電圧が変動して、例えば１００Ｖ／２００Ｖの広範囲
で変化しても、各電圧と電流の値がほぼ比例するだけ
で、なんら支障なく動作する特性を有している。

【００２４】 以上説明したＡＣ／ＤＣコンバータ２と
平滑回路１４とのそれぞれの作用により、力率が向上す
ると共に、商用交流電源１の広い変動範囲に対しても良
好に作動するようになる。１００Ｖ／２００Ｖ共用対応
とするには、結合用のコンデンサ１３の静電容量を小さ
くして、２００Ｖ入力時の充電エネルギーを小さく選定
する。一方、１００Ｖ入力時には、エネルギー不足とな
るが、この不足分については、インダクタ９の定数の設
計で補うことができる。

【００２５】 つぎに、高輝度放電灯点灯装置の説明を
する。図１において、ＡＣ／ＤＣコンバータ２の出力端
子３０，３２に発生する直流出力を受けてインバータ３
５で１００Ｈｚ程度の矩形波に変換して、イグナイタ３
７を介して高輝度放電灯３９に必要な電力が供給され
る。この高輝度放電灯３９に必要な電力とは、第１に点
弧時には十分な高電圧を付与し、第２に点弧直後にはそ
の点弧状態を維持するに必要な保持電流を一定の短時間
維持し、第３には定常点灯時には、所定のほぼ一定電力
を供給することが必要である。

【００２６】 図４は、この高輝度放電灯の電圧と電流
との関係を図解したものである。点灯前はほぼ電流ゼロ
で比較的高い電圧の領域αであり、点灯直後は比較的大
きい電流の領域βであり、定常点灯時は一定電力を示す
双曲線上の領域γで表される。

【００２７】 この３種類の領域の制御を実現するため
に、図１に示すように、領域αについては電圧検出器４
３をコンデンサ３３すなわちＡＣ／ＤＣコンバータ２の
出力端子３０，３２に接続してその検出信号を制御回路
２９に送って、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２４の動作を周
波数制御をすると共に、ピーク電流制御（その方法は下
記の領域γで説明する。）をして、その出力電圧を抑制
する。また領域βについては電流検出器４５をＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２の出力端子３２に直列接続してその検出
信号を制御回路２９に送って、ＤＣ−ＤＣコンバータ部
２４の動作をパルス幅変調をして、その出力電流を抑制
している。さらに、領域γについては電流検出器４１を
ＦＥＴ２７のドレイン回路に接続してその検出信号を制
御回路２９に送って、ＦＥＴ２７のドレイン電流につい
てピーク値を一定値になるように制御することにより、
ＤＣ−ＤＣコンバータ部２４の動作を定電力制御として
いる。

【００２８】 図５は、この高輝度放電灯３９の点灯に
ついて各部の電圧と電流を時間を追って図解したもので
ある。点灯前の領域αではほぼ放電灯電流(m) はゼロ
で、放電灯電圧(k) は高い電圧を示す。そしてイグナイ
タ３７が作動して数キロボルトのパルス電圧を発生する
と、点弧して放電灯電流(m) が流れ出す。この点弧直後
の領域βでは放電灯電流(m) の値はやや大きく、放電灯
電圧(k) の値はやや小さい。また、このときのインダク
タ９の電流(j) は輪郭が商用交流電圧(h) に相似の高周
波矩形波の列になる。わずかな時間経過後に、放電灯へ
の供給電力(n) が増加して定常点灯時の領域γとなる。
このとき各部の波形は一定の状態を継続する。なお、こ
の図５に示す波形は、説明用の観念的な波形であり、縦
軸横軸ともに実際の値を示すものではない。

【００２９】 図６および図７は、それぞれ本発明にか
かる高力率高輝度放電灯点灯装置の一実施例において、
２００Ｖ入力時の各部の波形と、同じく１００Ｖ入力時
の各部の波形を、シミュレーションによって得た波形を
示す。これらの図において、ｅ14は平滑回路１４の平滑
出力電圧であって、直流電圧にスイッチング波形が重畳
している波形である。ＩＱはスイッチング素子であるＦ
ＥＴ２７の電流波形であり、ＶＱはその電圧波形であ
る。Ｉｉは商用交流電源１からの入力電流に対応した波
形である。そして、商用交流電源１の入力電圧波形であ
るｅ１は比較して、入力電流Ｉｉの波形はその輪郭線が
ｅ１にほぼ比例した波形となる。さらに、入力電流Ｉｉ
の波形をＡＣ１００Ｖ入力時と、ＡＣ２００Ｖ入力時と
を比較して、同様に輪郭線がｅ１にほぼ比例した波形と
なる。この入力電流Ｉｉの波形はスイッチングの高周波
に対して有効なフィルタを挿入することより、平均化さ
れて、連続した正弦波状となる。

【００３０】 図８は、本発明にかかる高力率高輝度放
電灯点灯装置の一実施例において、２００Ｖ入力時と１
００Ｖ入力時の交流入力電流の実測波形を示す。この実
測条件としては、入力回路に上述のスイッチングの高周
波に対して有効なフィルタを挿入されており、いずれも
ほぼ連続した正弦波状となり、高力率であることが示さ
れている。

【００３１】 図９は、本発明にかかる高力率ＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータおよび高力率高輝度放電灯点灯装置の他の
実施例を示す。この実施例は、図１に示す実施例に、平
滑回路１４の下段のコンデンサに並列に電圧検出器１８
を追加し、この電圧検出器１８の信号によりＦＥＴ２７
を周波数制御することにより、出力電力を補正すること
を特徴とする。なお、この実施例において、電圧検出器
１８の接続位置は、商用交流電源１の電圧値のほぼ平均
値に比例した検出信号を得ることができれば、他の接続
位置でも同様の作用をするものである。

【００３２】 電流検出手段４１によりＦＥＴ２７のピ
ーク電流を一定にするように制御を行うと、変圧器２５
の２次側へのエネルギー伝達は商用交流電源１の変動に
は無関係に一定となる。しかし、実際には制御系の遅れ
やスイッチング素子の応答遅れによりＡＣ１００Ｖ／２
００Ｖ切り替え時のような大きな電圧変動時にはエネル
ギー伝達に誤差が生じる。

【００３３】 この誤差を補正するため平滑回路１４の
下段コンデンサの電圧を電圧検出器１８で検出し、電圧
変化量をスイッチング素子のスイッチング周波数を変化
させることで実現している。一例としてＡＣ１００Ｖ時
にスイッチング周波数１００ＫＨｚに対してＡＣ２００
Ｖ時に６５ＫＨｚで２次側へのエネルギー伝達は一致し
た。

【００３４】 なお、この実施例において、電圧検出器
１８の接続位置は、商用交流電源１の電圧の平均値に比
例した検出信号を得ることができれば、他の接続位置で
も同様の作用をするものである。

【００３５】

【発明の効果】 本発明は以上述べたような特徴を有し
ているので、簡素な構成であって、小型軽量、高力率、
高効率の効果を有するものである。特に１００Ｖ／２０
０Ｖの共用化により極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる高力率ＡＣ／ＤＣコンバータお
よび高力率高輝度放電灯点灯装置の一実施例を示す。

【図２】コンバータ回路の動作説明用の波形図である。

【図３】平滑回路の動作説明用の波形図である。

【図４】本発明にかかる高力率高輝度放電灯点灯装置の
特性図を示す。

【図５】本発明にかかる高力率高輝度放電灯点灯装置に
おいて、時間を追って各部の電圧と電流とを示す。

【図６】本発明にかかる高力率高輝度放電灯点灯装置の
一実施例において、２００Ｖ入力時の各部の波形を示
す。

【図７】本発明にかかる高力率高輝度放電灯点灯装置の
一実施例において、１００Ｖ入力時の各部の波形を示
す。

【図８】本発明にかかる高力率高輝度放電灯点灯装置の
一実施例において、２００Ｖ入力時と１００Ｖ入力時の
交流入力電流の波形を示す。

【図９】本発明にかかる高力率ＡＣ／ＤＣコンバータお
よび高力率高輝度放電灯点灯装置の他の実施例を示す。

【符号の説明】

１…商用交流電源 ２４…ＤＣ−ＤＣコンバータ ３，
５…入力端子 ７…整流回路 ９…インダクタ １１…ダイオード
１４…平滑回路 １５，１７…コンデンサ １８…電圧検出器 １９，２
１，２３…ダイオード ２４…ＤＣ−ＤＣコンバータ部 ２５…変圧器 ２
７…ＦＥＴ ２９…制御回路 ３１…ダイオード ３３…コンデン
サ ３５…インバータ回路 ３７…イグナイタ ３９
…高輝度放電灯 ４１…電流検出器 ４３…電圧検出器 ４５…電
流検出器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用交流電源に接続されるべき一対の入力
   端子と；一対の交流入力端子と一対の直流出力端子とを
   備えた全波整流回路であって、その整流回路の交流入力
   端子が前記一対の入力端子に接続される全波整流回路
   と；この全波整流回路の直流出力端子に接続され、互い
   に直列接続されたインダクタとダイオードと平滑回路で
   あって、この平滑回路は、ほぼ等しい静電容量の２個の
   コンデンサを含む直列回路を前記ダイオードの一端に接
   続すると共に、これら各コンデンサを直列関係で充電す
   るための充電用ダイオードを前記２個のコンデンサ間に
   接続し、前記２個の各コンデンサから並列関係にエネル
   ギー放出させるためのエネルギー放出用ダイオードを前
   記２個のコンデンサにそれぞれ接続してなる平滑回路
   と；前記商用交流電源の周波数に比較して十分高い周波
   数のオンオフ駆動信号を発生する制御回路と；一対の主
   電極と制御端子とを備えたスイッチング素子であって、
   その制御端子が前記制御回路によってオンオフ駆動され
   るとともに、その主電極の一端は前記インダクタと前記
   ダイオードとの接続点に結合コンデンサを介して接続さ
   れ、主電極の他の一端は前記平滑回路の一端に接続され
   るスイッチング素子と；少なくとも１次巻線と２次巻線
   とを備えた変圧器であって、その１次巻線が前記平滑回
   路と前記ダイオードとの接続点と前記スイッチング素子
   の主電極との間に接続される変圧器と；この変圧器の２
   次巻線に接続された整流手段と；この整流手段に接続さ
   れた出力端子とからなる高力率ＡＣ／ＤＣコンバータ。
2. 【請求項２】前記変圧器の２次巻線に接続された整流手
   段が、前記スイッチング素子のオン時に対応してエネル
   ギー伝達することを特徴とする請求項１記載の高力率Ａ
   Ｃ／ＤＣコンバータ。
3. 【請求項３】前記変圧器の２次巻線に接続された整流手
   段が、前記スイッチング素子のオフ時に対応してエネル
   ギー伝達することを特徴とする請求項１記載の高力率Ａ
   Ｃ／ＤＣコンバータ。
4. 【請求項４】前記スイッチング素子の主電流端子に直列
   に電流検出手段を接続し、この電流検出手段の信号によ
   り前記スイッチング素子のピーク電流を一定とするよう
   に制御してなることを特徴とする請求項３記載の高力率
   ＡＣ／ＤＣコンバータ。
5. 【請求項５】前記一対の交流入力端子にほぼ平均値を得
   る電圧検出手段を接続し、この電圧検出手段の信号によ
   り前記スイッチング素子を周波数制御することにより、
   出力電力を補正することを特徴とする請求項３又は請求
   項４に記載の高力率ＡＣ／ＤＣコンバータ。
6. 【請求項６】前記出力端子と並列に電圧検出手段を接続
   し、この電圧検出手段の信号により前記スイッチング素
   子を周波数制御することにより出力電圧を一定にするこ
   とを特徴とする請求項３又は請求項４又は請求項５に記
   載の高力率ＡＣ／ＤＣコンバータ。
7. 【請求項７】前記出力端子と直列に電流検出手段を接続
   し、この電流検出手段の信号により前記スイッチング素
   子をパルス幅制御することにより出力電流を一定にする
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４又は請求項５に
   記載の高力率ＡＣ／ＤＣコンバータ。
8. 【請求項８】請求項３から請求項７までの何れかに記載
   の高力率ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端子にインバータ
   回路を介して高輝度放電灯に接続してなることを特徴と
   する高力率高輝度放電灯点灯装置。