JPH11135278A - パルス発生装置および放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧にば
らつきがあっても出力電圧にばらつきが生じないパルス
発生装置を提供する。 【解決手段】整流回路５ａは、交流電源Ｖｓを整流しギ
ャップＧのブレークダウン電圧よりも低い電圧を出力す
るｎ倍電圧整流回路よりなる。整流回路５ｂは、交流電
源Ｖｓを整流しギャップＧのブレークダウン電圧よりも
高い電圧を出力するｎ倍電圧整流回路よりなる。各整流
回路５ａ，５ｂの出力端間にそれぞれコンデンサＣ１，
Ｃ２が接続される。ギャップＧの非導通時にコンデンサ
Ｃ２の両端電圧がインピーダンス要素Ｚ２を介してギャ
ップＧに印加されることによりギャップＧが導通する。
ギャップＧが導通するとインピーダンス要素Ｚ１を介し
てコンデンサＣ１の両端電圧が負荷回路５１に印加され
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、両端電圧がブレー
クダウン電圧に達すると導通する２端子の電圧応答形ス
イッチを用いたパルス発生装置およびそのパルス発生装
置をイグナイタとして用いた放電灯点灯装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、メタルハライドランプのよう
な高圧放電灯を点灯させる際には、点灯用の電源と、放
電を安定させるための安定器とのほかに、放電を開始さ
せるために放電灯に高電圧を印加するイグナイタが設け
られる。たとえば、特開平４−６２７９６号公報には、
図３９に示す構成の放電灯点灯装置が記載されている。
この構成では、交流電源Ｖｓ１に安定器４を介して放電
灯２を接続してあり、安定器４と放電灯２との間にパル
ス発生装置としてのイグナイタ３の出力部に設けたパル
ストランスＰＴの２次巻線が挿入してある。また、安定
器４の出力端間にはコンデンサＣｐを接続してある。

【０００３】イグナイタ３は、交流電源Ｖｓ２を電源と
して直流高電圧を出力する直流高圧発生回路５と、直流
高電圧発生回路５の出力端間に接続したコンデンサＣ１
と、パルストランスＰＴの１次巻線を介してコンデンサ
Ｃ１の両端間に接続したギャップＧとを備える。ギャッ
プＧは、両端への印加電圧が所定のブレークダウン電圧
に達すると導通してコンデンサＣ１の電荷をパルストラ
ンスＰＴの１次巻線を介して急速に放電させる。このよ
うにしてパルストランスＰＴの１次巻線に瞬間的に電流
が流れると２次巻線には１次巻線と２次巻線との巻比に
応じた高電圧のパルス電圧が発生し、このパルス電圧を
放電灯２に印加して放電灯２を始動することができる。
ここにおいて、コンデンサＣｐはパルストランスＰＴで
発生した高電圧を放電灯２に効率よく印加するために設
けられている。

【０００４】放電灯２を点灯させるための交流電源Ｖｓ
１と、イグナイタ３に給電する交流電源Ｖｓ２とは、図
３９には別電源として記載しているが、同じ電源とする
場合もある。また、安定器４の出力端から交流電源Ｖｓ
２を得る場合もある。ギャップＧは、両端への印加電圧
が所定のブレークダウン電圧に達すると導通し、ブレー
クダウン電圧より低いときには非導通になる２端子の電
圧応答形スイッチであり、この種の電圧応答形スイッチ
には、ギャップ（エアギャップおよびガスを封入した容
器内にギャップを設けたガスギャップ）のほか、ＳＳＳ
（Silicon Symmetrical Switch) あるいは逆阻止２端子
サイリスタ（４層ダイオード）のような半導体トリガ素
子なども用いることが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電圧応答形
スイッチのブレークダウン電圧には素子ごとのばらつき
や経年変化（ギャップＧでは電極の消耗など）によるば
らつきがあり、またエアギャップでは、温度、湿度、雰
囲気、気圧などの影響を受け、ガスギャップや他の電圧
応答形スイッチでも温度の影響を受ける。すなわち、図
４０に示すように、コンデンサＣ１の両端電圧とギャッ
プＧが導通するタイミングとが、ブレークダウン電圧Ｖ
Ｂ１〜ＶＢ３のばらつきによってずれることになる。

【０００６】ブレークダウン電圧が低いときには、パル
ストランスＰＴの２次巻線に放電灯２を始動するのに必
要な電圧を得ることができないという問題が生じる。逆
に、ブレークダウン電圧の低下を考慮してブレークダウ
ン電圧の最低電圧で放電灯２を始動するのに必要な最低
電圧が得られるように設計したとすると、ブレークダウ
ン電圧が上昇したきに過大な高電圧が発生することにな
る。つまり、装置の耐圧を高くするように設計する必要
があり、装置の大型化やコストの増大につながるという
問題がある。

【０００７】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、２端子の電圧応答形スイッチのブレ
ークダウン電圧にばらつきがあっても出力電圧にばらつ
きが生じないパルス発生装置を提供し、このパルス発生
装置をイグナイタに用いた放電灯点灯装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、交流
電源を整流し比較的低い電圧を出力するｎ倍電圧整流回
路よりなる第１の整流回路と、交流電源を整流し比較的
高い電圧を出力するｎ倍電圧整流回路よりなる第２の整
流回路と、各整流回路の出力端間にそれぞれ接続された
第１および第２のコンデンサと、非導通時に第２のコン
デンサの両端電圧を含む電圧が印加されると導通する電
圧応答形スイッチとを備え、電圧応答形スイッチが導通
すると第１のコンデンサの電荷を電圧応答形スイッチを
通して負荷回路に流すものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記電圧応答形スイッチに第１および第２のコンデ
ンサが並列的に接続され、第１のコンデンサの両端電圧
の上限値は電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧よ
りも低く、第２のコンデンサの両端電圧は電圧応答形ス
イッチのブレークダウン電圧を越えるように設定されて
いるものである。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記電圧応答形スイッチの非導通時に電圧応答形ス
イッチに第１および第２のコンデンサが直列的に接続さ
れ、第１のコンデンサの両端電圧の上限値は電圧応答形
スイッチのブレークダウン電圧よりも低く、第１および
第２のコンデンサの両端電圧の加算値は電圧応答形スイ
ッチのブレークダウン電圧を越えるように設定されてい
るものである。

【００１１】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記電圧応答形スイッチの導通時に電圧応答形スイ
ッチに第１および第２のコンデンサが並列的に接続され
るものである。請求項５の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記電圧応答形スイッチに第１のコンデンサが並
列的に接続されるとともに、前記電圧応答形スイッチの
非導通時に電圧応答形スイッチに交流電源と第２のコン
デンサとが直列的に接続され、第１のコンデンサの両端
電圧の上限値は電圧応答形スイッチのブレークダウン電
圧よりも低く、交流電源のピーク値と第２のコンデンサ
の両端電圧との加算値は電圧応答形スイッチのブレーク
ダウン電圧を越えるように設定されているものである。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記電圧応答形スイッチの非導通時に電圧応答形ス
イッチに交流電源と第１および第２のコンデンサとが直
列的に接続され、第１のコンデンサの両端電圧の上限値
は電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧よりも低
く、交流電源のピーク値と第１および第２のコンデンサ
の両端電圧との加算値は電圧応答形スイッチのブレーク
ダウン電圧を越えるように設定されているものである。

【００１３】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記電圧応答形スイッチの導通時に電圧応答形スイ
ッチに第１および第２のコンデンサが並列的に接続され
るものである。請求項８の発明は、請求項５ないし請求
項７の発明において、前記電圧応答形スイッチの導通時
に交流電源から負荷回路へのエネルギの供給を阻止する
手段を設けたものである。

【００１４】請求項９の発明は、請求項１の発明におい
て、第１のコンデンサは複数個の分割コンデンサの直列
回路であって、前記電圧応答形スイッチの非導通時に電
圧応答形スイッチに交流電源と第１のコンデンサを構成
する分割コンデンサの一部と第２のコンデンサとが直列
的に接続され、第１のコンデンサの両端電圧の上限値は
電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧よりも低く、
交流電源のピーク値と前記分割コンデンサの両端電圧と
第２のコンデンサの両端電圧との加算値は電圧応答形ス
イッチのブレークダウン電圧を越えるように設定されて
いるものである。

【００１５】請求項１０の発明は、請求項１ないし請求
項９の発明において、第２のコンデンサの両端電圧を含
む電圧を前記電圧応答形スイッチに印加する経路内に負
荷回路が挿入され、該経路内で負荷回路よりもインピー
ダンスが十分に大きいインピーダンス要素を第２のコン
デンサに直列接続したものである。請求項１１の発明
は、請求項１０の発明において、第２のコンデンサの容
量を第１のコンデンサの容量よりも小さく設定すること
により、第２のコンデンサを等価的に前記インピーダン
ス要素として用いるものである。

【００１６】請求項１２の発明は、請求項５ないし請求
項９の発明において、第２のコンデンサの両端電圧を含
む電圧を前記電圧応答形スイッチに印加する経路内に負
荷回路が挿入され、該経路内で負荷回路よりもインピー
ダンスが十分に大きいインピーダンス要素を交流電源に
直列接続したものである。請求項１３の発明は、請求項
１０または請求項１１の発明において、第２のコンデン
サとインピーダンス要素との直列回路に、第２のコンデ
ンサから第１のコンデンサへの電荷移動を阻止する別の
インピーダンス要素と第１のコンデンサとの直列回路を
並列的に接続したものである。

【００１７】請求項１４の発明は、請求項１２の発明に
おいて、交流電源とインピーダンス要素と直列回路に、
第２のコンデンサから第１のコンデンサへの電荷移動を
阻止する別のインピーダンス要素と第１のコンデンサと
の直列回路を並列的に接続したものである。請求項１５
の発明は、請求項１３または請求項１４の発明におい
て、上記別のインピーダンス要素は第１のコンデンサの
放電電流を流す極性で第１のコンデンサに直列的に接続
されたダイオードを含むものである。

【００１８】請求項１６の発明は、第１および第２のダ
イオードの直列回路と、第１および第２のコンデンサの
直列回路とを並列接続し、第１および第２のダイオード
の接続点と第１および第２のコンデンサの接続点との間
に交流電源を接続し、第１および第２のコンデンサの直
列回路の一端にインピーダンス要素を介して第１および
第２のダイオードの接続点との間に第３のコンデンサを
接続し、第１のインピーダンス要素と第３のコンデンサ
との接続点と第１および第２のコンデンサの直列回路の
他端との間に少なくとも電圧応答形スイッチを含む回路
を接続し、電圧応答形スイッチが導通することにより形
成される各コンデンサの放電経路のうちの少なくとも１
つに負荷回路を挿入したものである。

【００１９】請求項１７の発明は、請求項１６の発明に
おいて、交流電源との接続部に電圧応答形スイッチへの
印加電圧の上昇を遅延させる遅延回路を設けたものであ
る。請求項１８の発明は、請求項１６の発明において、
交流電源と第３のコンデンサとの間に電圧応答形スイッ
チへの印加電圧の上昇を遅延させる遅延回路を設けたも
のである。

【００２０】請求項１９の発明は、請求項１ないし請求
項１８の発明において、第１のコンデンサが負荷回路に
放電電流を流す極性とは逆の極性の電圧を第１のコンデ
ンサに充電させないバイパス回路が存在するパルス発生
装置において、該パイパス回路内にインピーダンス要素
を挿入したものである。請求項２０の発明は、請求項１
ないし請求項１９の発明において、第１のコンデンサが
負荷回路に放電電流を流す極性とは逆の極性の電流を流
す向きで第１のコンデンサと負荷回路との間に挿入した
放電用のダイオードを付加したものである。

【００２１】請求項２１の発明は、第１および第２のコ
ンデンサを交流電源を介して直列接続し、交流電源と第
２のコンデンサとの直列回路の両端間に第１のダイオー
ドを接続するとともに、交流電源と第１のコンデンサと
の直列回路の両端間に第２のダイオードを接続し、第３
のダイオードと第３のコンデンサとの直列回路を交流電
源から第１および第３のダイオードと第３のコンデンサ
と第２のダイオードとの経路で第３のコンデンサを充電
するように第１のコンデンサと第１のダイオードとの直
列回路に並列接続し、第４のダイオードと第４のコンデ
ンサとの直列回路を交流電源から第１のダイオードと第
４のコンデンサと第４および第２のダイオードとの経路
で第４のコンデンサを充電するように第２のコンデンサ
と第２のダイオードとの直列回路に並列接続し、第３の
コンデンサおよび第３のダイオードの接続点と第４のコ
ンデンサおよび第４のダイオードの接続点との間に負荷
回路と電圧応答形スイッチとの直列回路を接続し、交流
電源には少なくとも負荷回路よりもインピーダンスの大
きいインピーダンス要素を直列接続したものである。

【００２２】請求項２２の発明は、第１および第２のコ
ンデンサを交流電源を介して直列接続し、交流電源と第
２のコンデンサとの直列回路の両端間に第１のダイオー
ドを接続するとともに、交流電源と第１のコンデンサと
の直列回路の両端間に第２のダイオードを接続し、第３
のダイオードと第３のコンデンサとの直列回路を交流電
源から第２のコンデンサと第３のダイオードと第３のコ
ンデンサとの経路で第３のコンデンサを充電するように
第１のダイオードに並列接続し、第４のダイオードと第
４のコンデンサとの直列回路を交流電源から第４のコン
デンサと第４のダイオードと第１のコンデンサとの経路
で第４のコンデンサを充電するように第２のダイオード
に並列接続し、第３のコンデンサおよび第３のダイオー
ドの接続点と第４のコンデンサおよび第４のダイオード
の接続点との間に負荷回路と電圧応答形スイッチとの直
列回路を接続し、交流電源には少なくとも負荷回路より
もインピーダンスの大きいインピーダンス要素を直列接
続したものである。

【００２３】請求項２３の発明は、請求項１ないし請求
項２２の発明において、負荷回路が少なくともパルスト
ランスを含み、パルストランスの１次巻線と電圧応答形
スイッチとが直列接続されているものである。請求項２
４の発明は、請求項１ないし請求項２３記載のパルス発
生装置をイグナイタとして用いた放電灯点灯装置であ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】

（基本構成１）本構成は、図１に示すように、交流電源
Ｖｓを昇圧して整流（倍電圧整流またはｎ倍電圧整流）
する第１および第２の整流回路５ａ，５ｂを備え、各整
流回路５ａ，５ｂの出力端間にはそれぞコンデンサＣ
１，Ｃ２を接続してある。交流電源Ｖｓは矩形波や正弦
波などどのような波形のものでもよい。各コンデンサＣ
１，Ｃ２にはそれぞれインピーダンス要素Ｚ１，Ｚ２が
直列接続され、コンデンサＣ１，Ｃ２とインピーダンス
要素Ｚ１，Ｚ２との各直列回路は互いに並列接続され
る。この並列回路には負荷回路５１とギャップＧとの直
列回路が接続される。

【００２５】ここで、コンデンサＣ１の両端電圧はギャ
ップＧのブレークダウン電圧よりも低くなるように整流
回路５ａの出力電圧が設定され、コンデンサＣ２の両端
電圧はギャップＧのブレークダウン電圧よりも十分に高
くなるように整流回路５ｂの出力電圧が設定される。ま
た、インピーダンス要素Ｚ２のインピーダンスは負荷回
路５１に比べて十分に大きく設定され、ギャップＧが導
通したときにコンデンサＣ２の両端電圧が負荷回路５１
にはほとんど印加されないようにしてある。また、コン
デンサＣ２の容量を小さくすることによっても等価的に
インピーダンスを大きくしてインピーダンス要素Ｚ２を
大きくした場合と同様に機能させることができる。

【００２６】一方、インピーダンス要素Ｚ１は、コンデ
ンサＣ２とコンデンサＣ１との両端電圧の差による充電
電流がコンデンサＣ１に流れるのを阻止し、かつコンデ
ンサＣ１の放電電流を負荷回路５１に十分に流すことが
できるように設定される。この種のインピーダンス要素
Ｚ１の具体例は後述する実施形態において説明する。こ
こでは、インピーダンス要素Ｚ１としてはコンデンサＣ
１の放電電流を流す極性に挿入されたダイオードを想定
し、インピーダンス要素Ｚ２としては抵抗を想定し、負
荷回路５１はパルストランスを想定しておけばよい。他
のインピーダンス要素Ｚ１，Ｚ２については後述する。

【００２７】いま、コンデンサＣ２の両端電圧が上昇し
てインピーダンス要素Ｚ２および負荷回路５１を介して
ギャップＧに印加される電圧がブレーウダウン電圧に達
するとギャップＧが導通する。このとき、ギャップＧが
導通するまではギャップＧのインピーダンスは無限大で
あり、インピーダンス要素Ｚ１はコンデンサＣ１への充
電電流を阻止しているから、コンデンサＣ２の両端電圧
はギャップＧに印加される。

【００２８】一方、ギャップＧが導通すれば、インピー
ダンス要素Ｚ２および負荷回路５１を通してコンデンサ
Ｃ２が放電される。ここで、インピーダンス要素Ｚ２は
負荷回路５１よりも十分に大きいから、負荷回路５１に
印加される電圧は小さくコンデンサＣ２の両端電圧は負
荷回路５１にほとんど影響を与えない。一方、ギャップ
Ｇの導通に伴ってインピーダンス要素Ｚ１を通してコン
デンサＣ１も放電され、コンデンサＣ１の両端電圧が負
荷回路５１に印加されることになる。つまり、コンデン
サＣ１の両端電圧が一定であれば、負荷回路５１に印加
される電圧もほぼ一定になる。

【００２９】以上説明したように、ギャップＧを導通さ
せるためにブレークダウン電圧よりも高い電圧を印加す
るが、ギャップＧの導通時にはこの電圧が負荷回路５１
にほとんど影響しないようにしてある。しかも、ギャッ
プＧの導通後には、負荷回路５１とギャップＧとの直列
回路にギャップＧのブレークダウン電圧よりも低い電圧
を印加して、ギャップＧの導通状態が継続している間に
負荷回路５１に一定電圧を印加することができるのであ
る。

【００３０】（基本構成２）本構成は、図２に示すよう
に、整流回路５ａ，５ｂの出力端間に接続したコンデン
サＣ１，Ｃ２を直列接続し、負荷回路５１とギャップＧ
との直列回路にインピーダンス要素Ｚ１を介してコンデ
ンサＣ１を接続するとともに、負荷回路５１とギャップ
Ｇとの直列回路にインピーダンス要素Ｚ２を介してコン
デンサＣ１，Ｃ２の直列回路を接続した構成を有してい
る。

【００３１】この構成では、コンデンサＣ１の両端電圧
はギャップＧのブレークダウン電圧よりも低く設定さ
れ、コンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路の両端電圧がギャ
ップＧのブレークダウン電圧よりも高く設定される。他
の構成は基本構成１と同様であり、同符号を付した構成
は同様に機能する。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２
の直列回路の両端電圧がギャップＧのブレークダウン電
圧に達するとギャップＧが導通する。インピーダンス要
素Ｚ２は負荷回路５１よりも十分に大きなインピーダン
スを持つから、ギャップＧが導通したときに、負荷回路
５１はコンデンサＣ１，Ｃ２の直列回路の両端電圧の影
響をほとんど受けない。一方、ギャップＧの導通によっ
てコンデンサＣ１が放電するから、負荷回路５１にはコ
ンデンサＣ１の両端電圧が印加され、負荷回路５１に印
加される電圧がほぼ一定になる。

【００３２】以上説明したように、本構成でも基本構成
１とほぼ同様に動作することになる。 （基本構成３）本構成は、図３に示すように、整流回路
５ａ，５ｂの出力端間に接続されたコンデンサＣ１，Ｃ
２をインピーダンス要素Ｚ２を介して直列接続し、この
直列回路を負荷回路５１とギャップＧとの直列回路に接
続するとともに、負荷回路５１とギャップ５１との直列
回路に、各コンデンサＣ１，Ｃ２をそれぞれインピーダ
ンス要素Ｚ１，Ｚ３を介して接続した構成を有する。

【００３３】この構成では、インピーダンス要素Ｚ１，
Ｚ２は基本構成１と同様に設定され、新たに追加された
インピーダンス要素Ｚ３はインピーダンス要素Ｚ１と同
様にコンデンサＣ２への充電電流を阻止し、かつコンデ
ンサＣ２の放電電流が負荷回路５１に十分に流れるよう
に設定される。したがって、基本構成２と同様に、コン
デンサＣ１，Ｃ２の両端電圧の合計電圧がギャップＧの
ブレークダウン電圧に達するとギャップＧが導通する。
本構成では、ギャップＧが導通すると、コンデンサＣ
１，Ｃ２の電荷がそれぞれインピーダンス要素Ｚ１，Ｚ
３および負荷回路５１を通して放電されるから、両コン
デンサＣ１，Ｃ２を並列した形で負荷回路５１に電流を
流すことができ、負荷回路５１に大きいエネルギを与え
ることができる。他の構成および動作は基本構成１と同
様である。

【００３４】（基本構成４）本構成は、図４に示すよう
に、基本構成１の構成に負荷回路５１としてパルストラ
ンスＰＴを用いたものである。パルストランスＰＴは、
図５に示すように１次巻線と２次巻線とを備え、昇圧ト
ランスとして巻比が設定されている。パルストランスＰ
Ｔの１次巻線にはギャップＧが直列接続される。他の構
成および動作は基本構成１と同様であり、ギャップＧの
導通によってコンデンサＣ１の両端電圧がパルストラン
スＰＴの１次巻線に印加されると、パルストランスＰＴ
の２次巻線に高電圧のパルス電圧が出力されるのであ
る。

【００３５】（基本構成５）本構成は、図６に示すよう
に、基本構成１の構成において、整流回路５ａ，５ｂの
一部を兼用したものである。すなわち、整流回路５ａの
出力電圧は整流回路５ｂの出力電圧よりも低く、整流回
路５ｂを構成しているｎ倍電圧整流回路は一般に中間部
分で出力電圧よりも低い電圧を取り出すことが可能であ
ることが多いから、中間部分から取り出した電圧を整流
回路５ａの出力電圧として用いることができる。他の構
成および動作は基本構成１と同様である。

【００３６】（基本構成６）本構成は、図７に示すよう
に、整流回路５ａ，５ｂが互いに一部分ずつを共有する
ものである。図示例はこの概念を示すものであって、整
流回路５ａ，５ｂがそれぞれ非共有の個別回路部Ａ，Ｂ
と、両者に共有の共通回路部Ｃとで構成されているので
ある。他の構成および動作は基本構成１と同様である。

【００３７】（基本構成７）本構成は、図８に示すよう
に、整流回路５ｂの出力電圧によってコンデンサＣ２を
充電し、ギャップＧを導通させるための電圧をコンデン
サＣ２と交流電源Ｖｓとの加算電圧によて得るようにし
ているものである。したがって、パルストランスＰＴの
１次巻線とギャップとの直列回路を、交流電源Ｖｓとコ
ンデンサＣ２とインピーダンス要素２との直列回路の両
端に接続した構成を採用している。他の構成および動作
は基本構成１と同様である。

【００３８】（基本構成８）本構成は、図９に示すよう
に、基本構成１の構成において、負荷回路５１としてパ
ルストランスＰＴを用いるとともに、インピーダンス要
素Ｚ１としてコンデンサＣ１からパルストランスＰＴの
１次巻線に放電電流を流す極性に接続したダイオードを
用い、インピーダンス要素Ｚ２として抵抗を用いたもの
である。

【００３９】ギャップＧが導通していない期間にはコン
デンサＣ１の両端電圧よりもコンデンサＣ２の両端電圧
が高いが、ダイオードＺ１がオフであるからコンデンサ
Ｃ２の両端電圧がギャップＧに印加される。コンデンサ
Ｃ２の両端電圧がギャップＧのブレークダウン電圧に達
するとギャップＧが導通するが、抵抗Ｚ２をパルストラ
ンスＰＴのインピーダンスよりも十分に大きく設定して
いることによってパルストランスＰＴの１次巻線にはコ
ンデンサＣ２の両端電圧はほとんど印加されない。ま
た、ギャップＧが導通することによってコンデンサＣ１
の電荷がパルストランスＰＴの１次巻線に急速に放電さ
れ、パルストランスＰＴの２次巻線に高電圧のパルス電
圧が出力される。他の構成および動作は基本構成１と同
様である。

【００４０】（基本構成９）本構成は、図１０に示すよ
うに、基本構成７として示したものにおいてインピーダ
ンス要素Ｚ１，Ｚ２として、それぞれ可飽和リアクトル
と抵抗とを用いたものである。他の構成および動作は基
本構成７と同様である。 （実施形態１）本実施形態は、図１１に示すように、基
本構成１において、整流回路５ａとして倍電圧整流回
路、整流回路５ｂとして４倍電圧整流回路を用い、イン
ピーダンス要素Ｚ１，Ｚ２をそれぞれ抵抗とダイオード
とし、負荷回路５１をパルストランスＰＴとしたもので
ある。つまり、基本構成８において各整流回路５ａ，５
ｂとしてそれぞれ倍電圧整流回路と４倍電圧整流回路と
を用いたものである。各整流回路５ａ，５ｂは半波整流
回路である。

【００４１】ギャップＧにはジーメンス社製のＦＳ０８
Ｘ−１を用いている。このギャップＧのブレークダウン
電圧は６８０〜１０００Ｖの範囲で変動する。そこで、
交流電源Ｖｓの電圧を３００Ｖとし、整流回路５ａの出
力電圧が６００Ｖになり、整流回路５ｂの出力電圧が１
２００Ｖになるようにしている。このような電圧の関係
によって、コンデンサＣ２の両端電圧が上昇すればギャ
ップＧが導通するが、抵抗Ｚ２がパルストランスＰＴの
インピーダンスよりも十分に大きいからパルストランス
ＰＴの１次巻線にはコンデンサＣ２の電圧はほとんど印
加されない。また、ギャップＧの導通によりコンデンサ
Ｃ１の電荷がダイオードＺ１およびパルストランスＰＴ
の１次巻線を通して放電され、このときパルストランス
ＰＴの２次巻線に高電圧のパルスが出力される。

【００４２】コンデンサＣ１，Ｃ２の放電電流が所定電
流以下になるとギャップＧが非導通になり、コンデンサ
Ｃ１，Ｃ２が再度充電される。すなわち、交流電源Ｖｓ
として図１２に示すような矩形波電圧を与えるものとし
て、交流電源Ｖｓのピーク電圧がＥであるとすれば、コ
ンデンサＣ１，Ｃ２の両端電圧はそれぞれ図１２（ｂ）
（ｃ）のように変化する。ギャップＧのブレークダウン
電圧は、図１２（ｃ）に示すように上限値ＶＢＨと下限
値ＶＢＬとの間で変動し、たとえばコンデンサＣ２の両
端電圧がＶＢＤ（ＶＢＨ＞ＶＢＤ＞ＶＢＬ）に達したと
きにギャップＧがオンになったとすると（図示例では時
刻ｔｏｎ）、コンデンサＣ１もこのタイミングで放電さ
れコンデンサＣ１，Ｃ２の両端電圧は０Ｖになる。その
後、回路動作を停止させなければ、再度充電されて上記
動作を繰り返す。

【００４３】上述のように、本実施形態ではコンデンサ
Ｃ１の両端電圧の飽和電圧（＝２Ｅ）をギャップＧのブ
レークダウン電圧の下限値よりも低く設定し、コンデン
サＣ２の両端電圧の飽和電圧（＝４Ｅ）をギャップＧの
ブレークダウン電圧の上限値よりも高く設定してある。
また、コンデンサＣ２の両端電圧がギャップＧのブレー
クダウン電圧の下限値に達するのは、コンデンサＣ１の
両端電圧が飽和する時点（図示例では時刻ｔａ）以降に
なるように設計してある。このような関係に設定してお
くことによって、ギャップＧのブレークダウン電圧のば
らつきによらず、パルストランスＰＴの１次巻線にほぼ
一定電圧を印加することができ、パルストランスＰＴの
２次巻線に電圧がほぼ一定なパルス電圧を発生させるこ
とができる。他の構成および動作は基本構成１ないし基
本構成８と同様である。

【００４４】（実施形態２）本実施形態は、図１３に示
すように、交流電源Ｖｓに抵抗Ｚ２を介して倍電圧整流
回路よりなる整流回路５ａを接続し、整流回路５ａの出
力端間に接続されたコンデンサＣ１と、このコンデンサ
Ｃ１に直列接続されたダイオードＺ１とを整流回路５ａ
とともに用いて３倍電圧整流回路である整流回路５ｂを
構成し、整流回路５ｂの出力端間にコンデンサＣ２と抵
抗Ｚ２と交流電源Ｖｓとの直列回路を接続してある。さ
らに、コンデンサＣ１とダイオードＺ１との直列回路の
両端間にパルストランスＰＴの１次巻線とギャップＧと
の直列回路を接続してある。言い換えると、整流回路５
ｂである３倍電圧整流回路の一部を整流回路５ａとして
用いるとともに、３倍電圧整流回路の一部を構成してい
るコンデンサおよびダイオードをコンデンサＣ１および
ダイオードＺ１として用いている。

【００４５】この構成では、コンデンサＣ１の両端電圧
の上限値は交流電源Ｖｓのピーク電圧の２倍になり、コ
ンデンサＣ２の両端電圧の上限値は交流電源Ｖｓのピー
ク電圧の３倍になるから、コンデンサＣ２が上限値まで
充電された後に交流電源Ｖｓの極性が反転すると交流電
源Ｖｓの４倍の電圧がパルストランスＰＴの１次巻線と
ギャップＧとの直列回路に印加される。ただし、抵抗Ｚ
２はパルストランスＰＴの１次巻線のインピーダンスよ
りも十分に大きく設定してあるから、パルストランスＰ
Ｔの１次巻線にはコンデンサＣ２による電圧はほとんど
印加されない。ここで、ギャップＧの導通によりコンデ
ンサＣ１の電荷がダイオードＺ１を通して放電され、パ
ルストランスＰＴの１次巻線に急速に電流が流れること
で、パルストランスＰＴの２次巻線に高電圧のパルス電
圧が出力される。

【００４６】ここにおいて、ギャップＧには実施形態１
と同様にジーメンス社製のＦＳ０８Ｘ−１を用い、交流
電源Ｖｓのピーク電圧を３００Ｖとしている。この関係
によってコンデンサＣ１の両端電圧の最大値は６００
Ｖ、コンデンサＣ２の両端電圧の最大値は９００Ｖにな
り、ギャップＧの非導通時に印加可能な最大電圧はほぼ
１２００Ｖになる。つまり、実施形態１と同様の関係で
動作することになる。

【００４７】なお、本実施形態では、インピーダンス要
素Ｚ２はコンデンサＣ２の両端電圧がパルストランスＰ
Ｔの１次巻線にほとんど印加されないようにする機能を
持つほか、コンデンサＣ１の充電電流を制限する限流要
素としても共用される。また、コンデンサＣ２はコンデ
ンサＣ１よりも容量を十分に小さくすることによって、
コンデンサＣ１の電荷をコンデンサＣ２に充電する際
に、コンデンサＣ１の電圧の低下を抑制し、コンデンサ
Ｃ１の両端電圧を安定に保つのが望ましい。

【００４８】（実施形態３）本実施形態は、図１４に示
すように、実施形態２と同様にインピーダンス要素２１
を介して整流回路５ａを接続し、整流回路５ａの出力端
間に接続したコンデンサＣ１にダイオードＺ１１を直列
接続してある。また、整流回路５ａは３倍電圧整流回路
であって、コンデンサＣ１とダイオードＺ１１とは６倍
電圧整流回路である整流回路５ｂの一部を構成してい
る。ただし、コンデンサＣ１とダイオードＺ１１との直
列回路にはダイオードＺ１２を介して抵抗Ｚ２２とコン
デンサＣ３との直列回路が接続され、また、コンデンサ
Ｃ１とダイオードＺ１１，Ｚ１２との直列回路には、ダ
イオードＺ１３を介してパルストランスＰＴの１次巻線
とギャップＧとの直列回路が接続される。つまり、ダイ
オードＺ１１〜Ｚ１３がインピーダンス要素Ｚ１として
機能する。

【００４９】整流回路５ｂはコンデンサＣ３と抵抗Ｚ２
２とダイオードＺ１３との直列回路の両端を出力端と
し、この出力端間にはコンデンサＣ２と抵抗Ｚ２１と交
流電源Ｖｓとの直列回路が接続される。したがって、コ
ンデンサＣ２に交流電源Ｖｓのピーク値の６倍の電圧が
充電された後に、交流電源Ｖｓの極性が反転すると、ギ
ャップＧには交流電源Ｖｓのピーク値のほぼ７倍の電圧
を印加することができることになる。ここにおいて、整
流回路５ｂは６倍電圧整流回路であるから、最終段に設
けたコンデンサＣ３の両端電圧もギャップＧのブレーク
ダウン電圧よりも高くなる可能性があるから、パルスト
ランスＰＴの１次巻線のインピーダンスよりも十分に大
きい抵抗Ｚ２２を直列に接続することによって、コンデ
ンサＣ３の両端電圧でギャップＧが導通した場合でも、
パルストランスＰＴにはコンデンサＣ３の両端電圧がほ
とんど印加されないようにしてある。つまり、抵抗Ｚ２
１，Ｚ２２はともにインピーダンス要素Ｚ２としての機
能を有する。また、抵抗Ｚ２１は実施形態２における抵
抗Ｚ２と同様に、整流回路５ａの入力電流の限流要素と
しても機能する。他の構成および動作は実施形態１と同
様である。

【００５０】（実施形態４）本実施形態は、基本的には
図８に示した基本構成７と同様の技術思想に基づくもの
であって、図１５に示すように、交流電源Ｖｓに抵抗Ｚ
２を介してダイオードＤ１１とコンデンサＣ１１との直
列回路を接続するとともに、交流電源Ｖｓに抵抗Ｚ２を
介してダイオードＤ１２とコンデンサＣ１２との直列回
路を接続してある。ここに、各コンデンサＣ１１，Ｃ１
２は交流電源Ｖｓの電圧極性が互いに逆極性である期間
に充電されるようにダイオードＤ１１，Ｄ１２の極性が
設定されている。コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路
にはダイオードＺ１を介してパルストランスＰＴの１次
巻線とギャップＧとの直列回路が接続される。また、交
流電源Ｖｓの両端間には、抵抗Ｚ２とコンデンサＣ１１
とダイオードＺ１とともにコンデンサＣ２が直列接続さ
れる。

【００５１】この構成では、交流電源Ｖｓの電圧（図１
５に矢印で示す極性を正とする）が図１６（ａ）のよう
に変化するとすれば、コンデンサＣ１１は図１６（ｂ）
のように充放電され、コンデンサＣ１２は図１６（ｃ）
のように充放電される。つまり、コンデンサＣ１１，Ｃ
１２はそれぞれ交流電源Ｖｓのピーク電圧Ｅまで充電さ
れる。両コンデンサＣ１１，Ｃ１２の両端電圧がともに
交流電源Ｖｓのピーク電圧Ｅまで充電されると、図１６
（ｄ）のようにコンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路の
両端電圧は２Ｅになる。

【００５２】また、コンデンサＣ１１が交流電源Ｖｓの
ピーク電圧Ｅまで充電された後に、交流電源Ｖｓの極性
が反転すると、交流電源Ｖｓの電圧にコンデンサＣ１１
の両端電圧が加算されてコンデンサＣ２が充電され、図
１６（ｅ）のように、コンデンサＣ２の両端電圧が交流
電源Ｖｓのピーク電圧Ｅの２倍になる。したがって、次
に、交流電源Ｖｓの極性が反転すると、コンデンサＣ１
２と交流電源ＶｓとコンデンサＣ２との直列回路によっ
てギャップＧには、図１６（ｆ）のように最大で交流電
源Ｖｓのピーク電圧Ｅの４倍の電圧が印加されることに
なる。

【００５３】以後の動作は上述した各実施形態と同様で
あって、ギャップＧが導通してダイオードＺ１が導通
し、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路の電荷がパル
ストランスＰＴの１次巻線に急速に流れてパルストラン
スＰＴの２次巻線に高電圧のパルス出力が発生する。こ
こに、ギャップＧの導通前には交流電源Ｖｓのピーク電
圧Ｅの４倍の電圧が印加されるが、ギャップＧの導通時
には抵抗Ｚ２の存在によってパルストランスＰＴの１次
巻線には交流電源Ｖｓのピーク電圧Ｅの４倍の電圧では
なく、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路の両端電圧
が印加される。

【００５４】ここに、ギャップＧはブレークダウン電圧
ＶＢＤの上限値ＶＢＨが交流電源Ｖｓのピーク電圧Ｅの
４倍以下で下限値ＶＢＬが交流電源Ｖｓのピーク電圧Ｅ
の２倍以上であればよい。たとえば、交流電源Ｖｓの電
圧波形が矩形波であって、ピーク電圧が３００Ｖである
とすれば、ジーメンス社製のＦＳ０８Ｘ−１を使用する
ことができる。

【００５５】上述の動作から明らかなように、本実施形
態では、コンデンサＣ１１，Ｃ１２が実施形態２のコン
デンサＣ１と同様に機能し、コンデンサＣ２とコンデン
サＣ１２とが実施形態２のコンデンサＣ２と同様に機能
する。また、コンデンサＣ２はコンデンサＣ１１により
充電されるから、コンデンサＣ１１の両端電圧を保つた
めに、コンデンサＣ２の容量はコンデンサＣ１１よりも
十分に小さく設定するのが望ましい。また、コンデンサ
Ｃ１１，Ｃ１２の容量がコンデンサＣ２の容量よりも十
分に大きければ、パルストランスＰＴの２次巻線の出力
電圧は主としてコンデンサＣ１１，Ｃ１２の両端電圧に
よって決定される。また、インピーダンス要素Ｚ２はギ
ャップＧの導通開始時にパルストランスＰＴに高電圧が
印加されるのを防止する機能のほか、コンデンサＣ１
１，Ｃ１２の充電時の限流要素としても機能する。ただ
し、交流電源Ｖｓの電源波形の半周期の間にコンデンサ
Ｃ１１，Ｃ１２の両端電圧が交流電源Ｖｓのピーク電圧
Ｅまで充電されるように設定される。このように設定す
ることで、交流電源Ｖｓの電源波形の１周期毎にパルス
トランスＰＴの２次巻線に高電圧のパルス出力が得られ
る。

【００５６】なお、パルストランスＰＴの２次巻線の出
力電圧へのコンデンサＣ２の両端電圧の影響をより低減
するには、パルストランスＰＴの１次巻線よりも十分に
大きいインピーダンスを有するインピーダンス要素を、
ダイオードＤ１２とダイオードＺ１との間でコンデンサ
Ｃ２に直列接続してもよい。パルストランスＰＴの２次
巻線の出力電圧を主としてコンデンサＣ２の電荷で制御
するのであれば、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路
とパルストランスＰＴとの間にパルストランスＰＴの１
次巻線よりもインピーダンスの大きいインピーダンス要
素を接続してもよい。

【００５７】（実施形態５）本実施形態は、図１７に示
すように、実施形態４の構成を放電灯点灯装置のイグナ
イタ３として用いたものである。接続形態は、図３９に
示した従来構成と同様であって、交流電源Ｖｓは直流電
源ＰＳと、直流電源ＰＳの直流電圧を矩形波交流電圧に
変換する電力変換回路４ａとにより構成される。電力変
換回路４ａは、直流電圧を昇圧する極性反転形のＤＣ−
ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力を低周
波交番電圧に変換するインバータとにより構成される。
電力変換回路４ａの出力端間には実施形態４として示し
たイグナイタ３が接続されるとともに、パルストランス
ＰＴの２次巻線を介して高圧放電灯である放電灯２が接
続される。また、電力変換回路４ａの出力端間にはコン
デンサＣｐも接続される。ここに、電力変換回路４ａは
放電灯２の安定器としての機能も備えている。この電力
変換回路４ａは放電灯２の始動前には始動後よりも高い
電圧を出力するように構成されている。この種の構成と
しては、タイマを用いて電源投入から一定時間は高電圧
を出力するものや、ランプ電流もしくはランプ電圧を検
出することにより放電灯２の点灯状態を検出して出力電
圧を制御するものなど周知のものがある。しかして、た
とえば始動前にはピーク電圧を３００Ｖとし、始動後に
はピーク電圧を８０Ｖとする。

【００５８】この構成では、直流電源ＰＳが接続される
と、電力変換装置４ａから高いほうの電圧が出力され、
イグナイタ３は実施形態４として説明した図１８（ａ）
〜（ｆ）の動作によってパルストランスＰＴの２次巻線
に高電圧を出力する。すなわち、放電灯２には図１８
（ｇ）のように高電圧のパルスＰＬが印加され、放電灯
２に始動電圧が印加される。高圧放電灯では一般に始動
電圧が印加されると微放電が生じて発光管内にイオンが
生成され、その後、アーク放電に移行する。こうしてア
ーク放電に移行すれば電力変換装置４ａの出力電圧が低
下するから、電力変換装置４ａの出力電圧のピーク値の
４倍がギャップＧのブレークダウン電圧に達しないよう
に電力変換装置４ａの出力電圧を設定しておけば、パル
ストランスＰＴの２次巻線には高電圧のパルスは発生し
なくなる。つまり、イグナイタ３は停止する。

【００５９】なお、本実施形態では、電力変換回路４ａ
を安定器に用いているが、商用電源のような交流電源を
電源としてチョークコイル（いわゆる銅鉄型の安定器）
を安定器として用いてもよい。また、イグナイタ３の電
源は放電灯２の電源とは別に設けてもよい。イグナイタ
３の動作は実施形態４と同様である。 （実施形態６）実施形態５において、図１８（ａ）に示
しているように交流電源（電力変換回路４ａの出力）の
極性の反転に要する時間が比較的長い場合に、高電圧の
パルスＰＬの発生するタイミングが、ギャップＧのブレ
ークダウン電圧のばらつきによってばらつくことにな
る。これは図１８（ｆ）のように交流電源Ｖｓの極性の
反転時の電圧変化に伴ってギャップＧに印加される電圧
が上昇するからである。

【００６０】一方、放電灯点灯装置のイグナイタ３とし
て用いる場合には、高電圧のパルスＰＬと交流電源Ｖｓ
の電圧（電力変換回路４ａの出力電圧）とが加算されて
放電灯２に印加されるから、交流電源Ｖｓの電圧が高い
時点で高電圧のパルスＰＬを発生させるのが望ましい。
つまり、極性反転後に交流電源Ｖｓの電圧がピーク電圧
に達してから高電圧のパルスＰＬを発生させるのが望ま
しい。

【００６１】そこで、図１９に示すように、図８に示し
た基本構成７の構成において交流電源Ｖｓとコンデンサ
Ｃ２との間に遅延回路５ｄを挿入する構成とすれば、交
流電源Ｖｓの電圧をコンデンサＣ２の両端電圧に加算し
てギャップＧに印加するタイミングを遅延させることが
でき、高電圧のパルスＰＬを発生させるタイミングをず
らすことが可能である。また、ギャップＧに並列的（ギ
ャップＧに並列ないしパルストランスＰＴの１次巻線と
ギャップＧとの直列回路に並列）にコンデンサＣｄ２を
接続し、インピーダンス要素Ｚ２とコンデンサＣ２とに
よってギャップＧに高電圧が印加されるタイミングを遅
らせても同様の機能を実現することができる。

【００６２】このような知見に基づいて実施形態５の放
電灯点灯装置に変更を加えたものが図２０に示す本実施
形態の具体回路であって、図１７に示した回路において
抵抗Ｚ２とコンデンサＣ２との接続点にコンデンサＣｄ
１を接続し、抵抗Ｚ２とコンデンサＣｄ１との直列回路
を電力変換回路４ａの出力端間に接続した構成としてい
る。この構成では、抵抗Ｚ２とコンデンサＣｄ１との直
列回路によって遅延回路５ｄが構成される。

【００６３】電力変換回路４ａの出力端間に遅延回路５
ｄを設けた場合の動作を図２１に示す。図２１（ｆ）お
よび図２１（ｇ）のように実施形態５の構成に比較する
と高電圧のパルスＰＬが発生するタイミングが遅れ、交
流電源Ｖｓの電圧がピーク値に達してから高電圧のパル
スＰＬが発生していることがわかる。他の構成および動
作は実施液体５と同様である。

【００６４】（実施形態７）本実施形態は、図２２に示
すように、実施形態６において説明したコンデンサＣｄ
２を図１７に示した実施形態５に付加したものである。
つまり、図１７に示した実施形態５の回路においてパル
ストランスＰＴの１次巻線とギャップＧとの直列回路の
両端間にコンデンサＣｄ２を接続したものである。この
構成では抵抗Ｚ２とコンデンサＣｄ２とによってギャッ
プＧに高電圧が印加されるタイミングを遅らせることが
でき、結果的に実施形態６と同様に動作する。他の構成
は実施形態５と同様である。

【００６５】（実施形態８）本実施形態は、図２３に示
すように、図１３に示した実施形態２の構成において、
遅延回路５ｄを構成するためのコンデンサＣｄ１を付加
したものである。すなわち、抵抗Ｚ２におけるコンデン
サＣ２との接続点にコンデンサＣｄ１の一端を接続し、
抵抗Ｚ２とコンデンサＣｄ１との直列回路を交流電源Ｖ
ｓの両端間に接続しているのである。この構成でも実施
形態６と同様に動作し、交流電源Ｖｓの電圧がピーク値
に達してから高電圧のパルスを発生させることができ
る。他の構成および動作は実施形態２と同様である。

【００６６】（実施形態９）ところで、実施形態１のよ
うな構成では、図２４に示すように、コンデンサＣ１の
両端間をバイパスするような等価的なダイオードＤｘが
整流回路５ａの内部に存在することになる。ギャップＧ
の導通によってコンデンサＣ１の電荷が放電した後にパ
ルストランスＰＴの１次巻線とギャップＧとダイオード
ＤｘとダイオードＺ１とを通る還流経路が形成される。

【００６７】このような回路を図３９に示した従来の放
電灯点灯装置のイグナイタ３として用いたとすると、高
圧放電灯である放電灯２に始動用の高電圧のパルスを印
加して微放電が生じた段階で放電灯２がまだ高インピー
ダンスであるときに、上述した還流経路によってパルス
トランスＰＴの１次側が短絡されているのと等価な状態
になっており、高電圧のパルスのエネルギがパルストラ
ンスＰＴの１次側でほとんど消費されることになる。つ
まり、高電圧のパルスを放電灯２に印加するときに、そ
のエネルギの多くが放電灯２の始動に用いられずに消費
され、パルスのエネルギを放電灯２に有効に伝達するこ
とができない場合がある。

【００６８】本実施形態は、このような問題を解決する
ものであって、図２５に示すように、等価的なダイオー
ドＤｘにインピーダンス要素Ｚｘを直列接続し、ダイオ
ードＤｘとインピーダンス要素Ｚｘとの直列回路がコン
デンサＣ１に並列接続されるようにしているのである。
つまり、上述した還流経路にインピーダンス要素Ｚｘを
挿入することによって還流経路に流れる電流を抑制し、
高電圧のパルスのエネルギが放電灯２に効率よく伝達さ
れるようにしているものである。ここに、インピーダン
ス要素Ｚｘは、パルストランスＰＴの２次側に接続され
た付加のインピーダンスをＺＬ、パルストランスＰＴの
巻比をｋとするとき、Ｚｘ＞ＺＬ／ｋという関係に設定
するのが望ましい。

【００６９】そこで、本実施形態では図２６に示すよう
に、図１７に示した実施形態５の構成の放電灯点灯装置
に上述の技術思想を適用している。すなわち、ダイオー
ドＤ１１とコンデンサＣ１１との間にインピーダンス要
素Ｚｘを挿入し、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路
の両端間にダイオードＤ１１，Ｄ１２のみによる還流経
路が形成されないようにし、この還流経路にインピーダ
ンス要素Ｚｘを挿入することによって還流経路を通る電
流を抑制しているのである。なお、インピーダンス要素
ＺｘはコンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路の両端間に
接続されるダイオードＤ１１，Ｄ１２の直列回路のどの
部分に挿入してもよい。このインピーダンス要素Ｚｘと
して図２７のように抵抗を用いることによって、コンデ
ンサＣ１１の充電電流を制限する限流要素として兼用さ
せてもよい。インピーダンス要素Ｚｘとしては、図２８
に示すように、インダクタを用いることもできる。他の
構成および動作は実施形態５と同様である。

【００７０】（実施形態１０）本実施形態は、図２９に
示すように、図１３に示した実施形態２の構成に還流経
路に流れる電流を抑制するためのインピーダンス要素Ｚ
ｘを付加したものである。すなわち、ダイオードＺ１と
コンデンサＣ１との接続点と整流回路５ａの出力端との
間にインピーダンス要素Ｚｘを挿入してある。この構成
でも実施形態９と同様に動作し、放電灯点灯装置のイグ
ナイタとして用いたときに高電圧のパルスのエネルギを
効率よく放電灯に伝達することができる。他の構成およ
び動作は実施形態２と同様である。

【００７１】（実施形態１１）図２５に示した構成のよ
うに還流経路にインピーダンス要素Ｚｘが挿入されてい
る場合に、ギャップＧが導通してパルストランスＰＴの
１次巻線に電流が流れてコンデンサＣ１の電荷が放出さ
れた後に、パルストランスＰＴに蓄積された磁気エネル
ギが放出されてコンデンサＣ１が再充電される。しかし
ながら、この期間におけるコンデンサＣ１の充電極性
は、整流回路５ａによる充電極性とは逆極性になってい
るから、このエネルギを有効に利用することはできな
い。つまり、パルストランスＰＴの回生電流によるエネ
ルギがコンデンサＣ１に充電されても損失になることが
多い。

【００７２】そこで、図３０に示すように、ギャップＧ
とパルストランスＰＴの１次巻線との直列回路において
ギャップＧの一端をダイオードＺ１のカソードに接続
し、パルストランスＰＴの１次巻線の一端をコンデンサ
Ｃ１の負極に接続し、さらに、パルストランスＰＴの１
次巻線の他端とコンデンサＣ１の正極との間にパルスト
ランスＰＴ側をアノードとしてダイオードＤＬを接続し
てある。したがって、パルストランスＰＴの磁気エネル
ギの放出によってコンデンサＣ１が逆極性に充電された
ときに、コンデンサＣ１の電荷がパルストランスＰＴの
１次巻線およびダイオードＤＬを通して放電され、パル
ストランスＰＴの出力として利用することが可能にな
る。

【００７３】本実施形態では、図３１に示すように、上
述の構成を図２６に示した実施形態９の構成に適用して
いる。つまり、実施形態９とはパルストランスＰＴとギ
ャップＧとを入れ換え、さらにギャップＧとダイオード
Ｚ１のアノードとの間にギャップＧ側をアノードとして
ダイオードＤＬを接続し、パルストランスＰＴの１次巻
線とダイオードＤＬとの直列回路の両端間にコンデンサ
Ｃ１１，Ｃ１２の直列回路を接続した形になっている。
本実施形態の特徴的な動作は上述した通りであって、ギ
ャップＧが導通してコンデンサＣ１１，Ｃ１２の電荷が
放電され、パルストランスＰＴによって高電圧のパルス
が発生する。その後、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の放電
後にパルストランスＰＴの磁気エネルギによってコンデ
ンサＣ１１，Ｃ１２が再充電されると、コンデンサＣ１
１，Ｃ１２の電荷はパルストランスＰＴとダイオードＤ
Ｌとを通して放電され、損失となっていたコンデンサＣ
１１，Ｃ１２の蓄積エネルギをパルストランスＰＴで利
用することが可能になるのである。

【００７４】（実施形態１２）本実施形態は、図３２に
示すように、図２９に示した実施形態１０の構成にダイ
オードＤＬを付加したものである。つまり、実施形態１
０とはパルストランスＰＴとギャップＧとを入れ換え、
さらにギャップＧとダイオードＺ１のアノードとの間に
ギャップＧ側をアノードとしてダイオードＤＬを接続
し、パルストランスＰＴの１次巻線とダイオードＤＬと
の直列回路の両端間にコンデンサＣ１を接続した形にな
っている。この構成でも実施形態１１と同様に動作し、
放電灯点灯装置のイグナイタとして用いたときに、損失
となっていたコンデンサＣ１の蓄積エネルギをパルスト
ランスＰＴで利用することが可能になる。他の構成およ
び動作は実施形態１０と同様である。

【００７５】（実施形態１３）パルストランスＰＴの磁
気エネルギが損失になるのは、図９に示した基本構成８
のような構成（実施形態１の構成など）でも同様であっ
て、図２４に示したように等価的なダイオードＤｘが存
在しているから、パルストランスＰＴの磁気エネルギは
ダイオードＤｘを通して流れ、コンデンサＣ１に蓄積さ
れた電荷もダイオードＤｘを通して放電される。そこ
で、図９ないし図２４に示した構成を図３３に示す接続
関係に変更することでコンデンサＣ１の蓄積エネルギを
有効利用している。

【００７６】具体的には、整流回路５ａの出力端間にコ
ンデンサＣ１とパルストランスＰＴの１次巻線との直列
回路を接続し、この直列回路の両端間にダイオードＤ１
を介してギャップＧを接続している。この構成において
も、ギャップＧはコンデンサＣ２に抵抗Ｚ２を介して接
続されるからギャップＧを導通させるための高電圧をコ
ンデンサＣ２によって印加することができ、また、コン
デンサＣ１にはダイオードＺ１を介してギャップＧとパ
ルストランスＰＴの１次巻線との直列回路が接続される
から、ギャップＧが導通したときにパルストランスＰＴ
の１次巻線にコンデンサＣ１によって電流を流すことが
できる。また、パルストランスＰＴの磁気エネルギによ
ってコンデンサＣ１に蓄積されたエネルギはパルストラ
ンスＰＴの１次巻線およびダイオードＤｘを通して放出
されるから、このエネルギもパルストランスＰＴで利用
することができる。つまり、損失となっていたコンデン
サＣ１の蓄積エネルギを有効に利用することが可能にな
る。

【００７７】この構成を図１７に示した実施形態５の構
成に適用すると図３４の構成になる。すなわち、ダイオ
ードＤ１１，Ｄ１２の直列回路におけるダイオードＤ１
１のカソードとコンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路に
おけるコンデンサＣ１１側の一端との間にパルストラン
スＰＴの１次巻線を接続し、コンデンサＣ１１，Ｃ１２
の直列回路にダイオードＺ１を介してギャップＧを接続
しているのである。また、コンデンサＣ２にはギャップ
ＧとダイオードＤ１２との直列回路が接続される。

【００７８】この構成では、実施形態５と同様にコンデ
ンサＣ１２の両端電圧と交流電源ＶｓとコンデンサＣ２
の両端電圧との加算電圧がギャップＧに印加され、ギャ
ップＧが導通すると、交流電源Ｖｓ−ダイオードＤ１１
−パルストランスＰＴの１次巻線−ダイオードＺ１−ギ
ャップＧ−コンデンサＣ１２−交流電源Ｖｓの経路でパ
ルストランスＰＴの１次巻線に電流を流してパルストラ
ンスＰＴの２次巻線に高電圧のパルスを発生させるので
ある。また、コンデンサＣ１２は逆極性に充電される
が、その電荷はダイオードＤ１１，Ｄ１２およびパルス
トランスＰＴの１次巻線を通して放電されるから、損失
にならずに有効利用が可能となる。他の構成および動作
は実施形態５と同様である。

【００７９】（実施形態１４）本実施形態は、図３５に
示すように、図１３に示した実施形態２の構成に図３３
を用いて説明した構成を適用したものである。つまり、
整流回路５ａの出力端間にパルストランスＰＴの１次巻
線とコンデンサＣ１との直列回路、およびダイオードＺ
１とギャップＧとの直列回路を接続しているものであ
る。また、ギャップＧには交流電源Ｖｓと抵抗Ｚ２とコ
ンデンサＣ２との直列回路も接続される。この構成は、
図３３に示した構成で説明した通りの動作であって、交
流電源ＶｓとコンデンサＣ２の両端電圧との加算電圧で
ギャップＧが導通すると、コンデンサＣ１の電荷がパル
ストランスＰＴの１次巻線−ダイオードＺ１−ギャップ
Ｇの経路で放出され、パルストランスＰＴの２次巻線に
高電圧のパルスを出力することができる。また、パルス
トランスＰＴに蓄積されたエネルギによってコンデンサ
Ｃ１が逆極性に充電されるが、そのエネルギは整流回路
５ａを通してパルストランスＰＴの１次巻線に流れ、パ
ルストランスＰＴで利用することができる。他の構成お
よび同動作は実施形態２と同様である。

【００８０】（実施形態１５）本実施形態は、ギャップ
を高電圧で導通させた後に一定電圧を印加する機能を図
３６に示すように、チンメルマン（Zimmerman ）回路と
称する整流回路を用いて実現したものである。チンメル
マン回路では、図３７に示すようにコンデンサＣ３１に
ダイオードＤ３１のアノードを接続した直列回路と、コ
ンデンサＣ３２にダイオードＤ３２のカソードを接続し
た直列回路とを、ダイオードＤ３１のカソードにコンデ
ンサＣ３２が接続され、ダイオードＤ３２のアノードに
コンデンサＣ３１が接続される形で並列接続してある。
また、各直列回路のダイオードＤ３１，Ｄ３２とコンデ
ンサＣ３１，Ｃ３２との接続点間に交流電源Ｖｓを接続
してある。さらに、ダイオードＤ３３のカソードにコン
デンサＣ３３を接続した直列回路をダイオードＤ３３の
アノードをダイオードＤ３１のカソードに接続する形
で、コンデンサＣ３１とダイオードＤ３１との直列回路
に並列接続してある。このような構成によって、各コン
デンサＣ３１，Ｃ３２の両端電圧が交流電源Ｖｓのピー
ク電圧まで充電されると、コンデンサＣ３１の両端電圧
と交流電源Ｖｓの電圧とコンデンサＣ３２の両端電圧と
の加算電圧がダイオードＤ３３を介してコンデンサＣ３
３に印加され、コンデンサＣ３３の両端電圧が交流電源
Ｖｓのピーク電圧の３倍の電圧に達するのである。

【００８１】図３７の構成を基本構成として、図３６に
示すように、コンデンサＣ３１，Ｃ３２とダイオードＤ
３１，Ｄ３２との接続点間に交流電源Ｖｓと抵抗Ｚ２と
の直列回路を接続し、また、ダイオードＤ３３とコンデ
ンサＣ３３との直列回路だけではなく、ダイオードＤ３
４とコンデンサＣ３４との直列回路もコンデンサＣ３１
とダイオードＤ３１との直列回路に並列接続してある。
ただし、ダイオードＤ３３とコンデンサＣ３３との直列
回路は、ダイオードＤ３３のカソードをコンデンサＣ３
３に接続してダイオードＤ３３のアノードをダイオード
Ｄ３１のカソードに接続していたが、ダイオードＤ３４
とコンデンサＣ３４との直列回路は、ダイオードＤ３４
のアノードをコンデンサＣ３４に接続してダイオードＤ
３４のカソードをコンデンサＣ３１（ダイオードＤ３２
のアノード）に接続してある。また、パルストランスＰ
Ｔの１次巻線とギャップＧとの直列回路の一端をダイオ
ードＤ３３のカソードに接続し、他端をダイオードＤ３
４のアノードに接続してある。

【００８２】この構成では、コンデンサＣ３３，Ｃ３４
の両端電圧はチンメルマン回路の上述した動作によって
交流電源Ｖｓのピーク電圧の３倍になる。また、コンデ
ンサＣ３１，Ｃ３２の両端電圧は交流電源Ｖｓのピーク
電圧になるから、コンデンサＣ３４−コンデンサＣ３２
−交流電源Ｖｓ−抵抗Ｚ２−コンデンサＣ３１−コンデ
ンサＣ３３の直列回路の両端電圧は、交流電源Ｖｓのピ
ーク電圧の５倍になる（つまり、上記直列回路でコンデ
ンサＣ３３，Ｃ３４の両端電圧の極性に交流電源Ｖｓの
極性が一致するときに、コンデンサＣ３１，Ｃ３２の両
端電圧の極性は逆極性になるから、交流電源Ｖｓのピー
ク電圧の７倍の電圧から２倍の電圧を差し引いた電圧が
上記直列回路の両端電圧になる）。この電圧をパルスト
ランスＰＴの１次巻線を介してギャップＧに印加し、ギ
ャップＧを導通させることができる。ここで、抵抗Ｚ２
を設けていることによってギャップＧの導通時にパルス
トランスＰＴの１次巻線に高電圧が印加されないように
してある。

【００８３】ギャップＧが導通すると、端子電圧が交流
電源Ｖｓのピーク電圧の３倍になっているコンデンサＣ
３３，Ｃ３４の両端電圧がギャップＧを介してパルスト
ランスＰＴの１次巻線に印加され、高電圧のパルスがパ
ルストランスＰＴの２次巻線に出力される。したがっ
て、本実施形態でも実施形態１と同様の機能を実現する
ことができる。なお、ダイオードＤ３３，Ｄ３４が実施
形態１におけるインピーダンス要素（ダイオード）Ｚ１
に相当するものである。

【００８４】（実施形態１６）本実施形態は、図３８に
示すように、図３６に示した回路構成を変形したもので
ある。つまり、コンデンサＣ３３とダイオードＤ３３と
の直列回路およびコンデンサＣ３４とダイオードＤ３４
との直列回路を、コンデンサＣ３１とダイオードＤ３１
との直列回路に並列接続するのではなく、それぞれダイ
オードＤ３１，Ｄ３２に並列接続しているものである。

【００８５】この構成では、コンデンサＣ３３，Ｃ３４
の端子電圧はそれぞれ交流電源Ｖｓのピーク電圧の２倍
に達する。したがって、ギャップＧが導通前にはコンデ
ンサＣ３４−交流電源Ｖｓ−コンデンサＣ３３の直列回
路によってギャップＧには交流電源Ｖｓのピーク電圧の
５倍までの電圧が印加され、ギャップＧの導通後にはコ
ンデンサＣ３１，Ｃ３３の直列回路およびコンデンサＣ
３２，Ｃ３４の直列回路によって交流電源Ｖｓのピーク
電圧の３倍の電圧がパルストランスＰＴの１次巻線に印
加される。つまり、動作は実施形態１５と同様になる。
他の構成および動作は実施形態１５と同様である。

【００８６】上述した各実施形態では、２端子の電圧応
答形スイッチとしてギャップＧを用いているが、ＳＳＳ
のような他の電圧応答形スイッチでも本発明の技術思想
を適用することができる。

【００８７】

【発明の効果】各請求項の発明によれば、電圧応答形ス
イッチを導通させる電圧を印加するコンデンサと電圧応
答形スイッチの導通後に電圧応答スイッチを介して負荷
回路にパルス電圧を印加するコンデンサとを別に設けて
いるから、電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧に
ばらつきがあっても、負荷回路に印加する電圧は後者の
コンデンサの両端電圧でほぼ決定され、負荷回路に印加
するパルス電圧をほぼ一定電圧とすることができるとい
う利点がある。

【００８８】請求項１の発明は、交流電源を整流し比較
的低い電圧を出力するｎ倍電圧整流回路よりなる第１の
整流回路と、交流電源を整流し比較的高い電圧を出力す
るｎ倍電圧整流回路よりなる第２の整流回路と、各整流
回路の出力端間にそれぞれ接続された第１および第２の
コンデンサと、非導通時に第２のコンデンサの両端電圧
を含む電圧が印加されると導通する電圧応答形スイッチ
とを備え、電圧応答形スイッチが導通すると第１のコン
デンサの電荷を電圧応答形スイッチを通して負荷回路に
流すものであり、ｎ倍電圧整流回路を用いているから、
特別なトリガ回路などが不要であり、回路構成が簡単で
あるという利点を有する。

【００８９】請求項３の発明のように、電圧応答形スイ
ッチの非導通時に電圧応答形スイッチに第１および第２
のコンデンサが直列的に接続され、第１のコンデンサの
両端電圧の上限値が電圧応答形スイッチのブレークダウ
ン電圧よりも低く、第１および第２のコンデンサの両端
電圧の加算値が電圧応答形スイッチのブレークダウン電
圧を越えるように設定されているものでは、第１および
第２のコンデンサの耐圧を比較的低く設定しながらも電
圧応答形スイッチのブレークダウン電圧を確保すること
ができる。

【００９０】請求項４の発明のように、電圧応答形スイ
ッチの導通時に電圧応答形スイッチに第１および第２の
コンデンサが並列的に接続されるものでは、負荷回路に
比較的大きな電流を流すことができ、エネルギの大きい
パルスを発生させることが可能になる。請求項５の発明
のように、電圧応答形スイッチに第１のコンデンサが並
列的に接続されるとともに、電圧応答形スイッチの非導
通時に電圧応答形スイッチに交流電源と第２のコンデン
サとが直列的に接続され、第１のコンデンサの両端電圧
の上限値が電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧よ
りも低く、交流電源のピーク値と第２のコンデンサの両
端電圧との加算値が電圧応答形スイッチのブレークダウ
ン電圧を越えるように設定されているものや、請求項６
の発明のように、電圧応答形スイッチの非導通時に電圧
応答形スイッチに交流電源と第１および第２のコンデン
サとが直列的に接続され、第１のコンデンサの両端電圧
の上限値が電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧よ
りも低く、交流電源のピーク値と第１および第２のコン
デンサの両端電圧との加算値が電圧応答形スイッチのブ
レークダウン電圧を越えるように設定されているもの
や、請求項９の発明のように、第１のコンデンサが複数
個の分割コンデンサの直列回路であって、電圧応答形ス
イッチの非導通時に電圧応答形スイッチに交流電源と第
１のコンデンサを構成する分割コンデンサの一部と第２
のコンデンサとが直列的に接続され、第１のコンデンサ
の両端電圧の上限値が電圧応答形スイッチのブレークダ
ウン電圧よりも低く、交流電源のピーク値と前記分割コ
ンデンサの両端電圧と第２のコンデンサの両端電圧との
加算値が電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧を越
えるように設定されているものでは、第２のコンデンサ
の両端電圧を比較的低く設定することができ、第２のコ
ンデンサの耐圧を比較的小さくすることができる。

【００９１】請求項８の発明のように、電圧応答形スイ
ッチの導通時に交流電源から負荷回路へのエネルギの供
給を阻止する手段を設けたものや、請求項１０の発明の
ように、第２のコンデンサの両端電圧を含む電圧を電圧
応答形スイッチに印加する経路内に負荷回路が挿入さ
れ、該経路内で負荷回路よりもインピーダンスが十分に
大きいインピーダンス要素を第２のコンデンサに直列接
続したものや、請求項１１の発明のように、第２のコン
デンサの容量を第１のコンデンサの容量よりも小さく設
定することにより、第２のコンデンサを等価的に前記イ
ンピーダンス要素として用いるものや、請求項１２の発
明のように、第２のコンデンサの両端電圧を含む電圧を
前記電圧応答形スイッチに印加する経路内に負荷回路が
挿入され、該経路内で負荷回路よりもインピーダンスが
十分に大きいインピーダンス要素を交流電源に直列接続
したものでは、電圧応答形スイッチのブレークダウン電
圧のような高電圧が負荷回路に印加されるのを防止する
ことができ、負荷回路の耐圧を小さくすることができ
る。

【００９２】請求項１３の発明のように、第２のコンデ
ンサとインピーダンス要素との直列回路に、第２のコン
デンサから第１のコンデンサへの電荷移動を阻止する別
のインピーダンス要素と第１のコンデンサとの直列回路
を並列的に接続したものや、請求項１４の発明のよう
に、交流電源とインピーダンス要素と直列回路に、第２
のコンデンサから第１のコンデンサへの電荷移動を阻止
する別のインピーダンス要素と第１のコンデンサとの直
列回路を並列的に接続したものでは、第２のコンデンサ
の電荷が第１のコンデンサの充電に用いられたりするこ
とがなく、電圧応答形スイッチに無駄なく印加すること
ができる。

【００９３】請求項１７の発明のように、第１および第
２のダイオードの直列回路と、第１および第２のコンデ
ンサの直列回路とを並列接続し、第１および第２のダイ
オードの接続点と第１および第２のコンデンサの接続点
との間に交流電源を接続し、第１および第２のコンデン
サの直列回路の一端にインピーダンス要素を介して第１
および第２のダイオードの接続点との間に第３のコンデ
ンサを接続し、第１のインピーダンス要素と第３のコン
デンサとの接続点と第１および第２のコンデンサの直列
回路の他端との間に少なくとも電圧応答形スイッチを含
む回路を接続し、電圧応答形スイッチが導通することに
より形成される各コンデンサの放電経路のうちの少なく
とも１つに負荷回路を挿入し、交流電源との接続部に電
圧応答形スイッチへの印加電圧の上昇を遅延させる遅延
回路を設けたものでは、放電灯点灯装置などに用いる際
に交流電源の極性反転が瞬時に行なわれなくても交流電
源がほぼピーク電圧に達してからパルス電圧を発生させ
ることが可能になる。

【００９４】請求項１９の発明のように、第１のコンデ
ンサが負荷回路に放電電流を流す極性とは逆の極性の電
圧を第１のコンデンサに充電させないバイパス回路が存
在するパルス発生装置において、該パイパス回路内にイ
ンピーダンス要素を挿入したものでは、負荷回路がバイ
パス回路によって短絡されることがない。請求項２０の
発明のように、第１のコンデンサが負荷回路に放電電流
を流す極性とは逆の極性の電流を流す向きで第１のコン
デンサと負荷回路との間に挿入した放電用のダイオード
を付加したものでは、負荷回路が誘導性であって回生電
流が流れる場合のように、第１のコンデンサに逆極性の
電荷が充電されるような条件であっても、この電荷を放
電用のダイオードを介して負荷回路に流すことができ、
回生電流を無駄なく利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基本構成１を示す概略回路図である。

【図２】基本構成２を示す概略回路図である。

【図３】基本構成３を示す概略回路図である。

【図４】基本構成４を示す概略回路図である。

【図５】負荷回路として用いるパルストランスを示す図
である。

【図６】基本構成５を示す概略回路図である。

【図７】基本構成６を示す概略回路図である。

【図８】基本構成７を示す概略回路図である。

【図９】基本構成８を示す概略回路図である。

【図１０】基本構成９を示す概略回路図である。

【図１１】実施形態１を示す回路図である。

【図１２】同上の動作説明図である。

【図１３】実施形態２を示す回路図である。

【図１４】実施形態３を示す回路図である。

【図１５】実施形態４を示す回路図である。

【図１６】同上の動作説明図である。

【図１７】実施形態５を示す回路図である。

【図１８】同上の動作説明図である。

【図１９】実施形態６の概念を示す概略回路図である。

【図２０】同上の回路図である。

【図２１】同上の動作説明図である。

【図２２】実施形態７を示す回路図である。

【図２３】実施形態８を示す回路図である。

【図２４】実施形態９に対する比較例の概念を示す概略
回路図である。

【図２５】実施形態９の概念を示す概略回路図である。

【図２６】同上の回路図である。

【図２７】同上の回路図である。

【図２８】同上の回路図である。

【図２９】実施形態１０を示す回路図である。

【図３０】実施形態１１の概念を示す概略回路図であ
る。

【図３１】同上の回路図である。

【図３２】実施形態１２を示す回路図である。

【図３３】実施形態１３の概念を示す概略回路図であ
る。

【図３４】同上の回路図である。

【図３５】実施形態１４を示す回路図である。

【図３６】実施形態１５を示す回路図である。

【図３７】同上の基本構成となるチンメルマン回路を示
す回路図である。

【図３８】実施形態１６を示す回路図である。

【図３９】従来例を示す概略回路図である。

【図４０】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

２ 放電灯 ３ イグナイタ ４ 安定器 ４ａ 電力変換回路 ５ａ，５ｂ 整流回路 ５ｄ 遅延回路 ５１ 負荷回路 Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ Ｃ１１，Ｃ１２ コンデンサ Ｃ３１〜Ｃ３４ コンデンサ Ｃｄ１，Ｃｄ２ コンデンサ Ｄ１１，Ｄ１２ ダイオード Ｄ３１〜Ｄ３４ ダイオード ＤＬ （放電用の）ダイオード Ｇ ギャップ ＰＴ パルストランス ＰＳ 直流電源 Ｖｓ 交流電源 Ｚ１，Ｚ２ インピーダンス要素 Ｚ２１，Ｚ２２ インピーダンス要素（抵抗） Ｚｘ インピーダンス要素

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を整流し比較的低い電圧を出力
   するｎ倍電圧整流回路よりなる第１の整流回路と、交流
   電源を整流し比較的高い電圧を出力するｎ倍電圧整流回
   路よりなる第２の整流回路と、各整流回路の出力端間に
   それぞれ接続された第１および第２のコンデンサと、非
   導通時に第２のコンデンサの両端電圧を含む電圧が印加
   されると導通する電圧応答形スイッチとを備え、電圧応
   答形スイッチが導通すると第１のコンデンサの電荷を電
   圧応答形スイッチを通して負荷回路に流すことを特徴と
   するパルス発生装置。
2. 【請求項２】 前記電圧応答形スイッチに第１および第
   ２のコンデンサが並列的に接続され、第１のコンデンサ
   の両端電圧の上限値は電圧応答形スイッチのブレークダ
   ウン電圧よりも低く、第２のコンデンサの両端電圧は電
   圧応答形スイッチのブレークダウン電圧を越えるように
   設定されていることを特徴とする請求項１記載のパルス
   発生装置。
3. 【請求項３】 前記電圧応答形スイッチの非導通時に電
   圧応答形スイッチに第１および第２のコンデンサが直列
   的に接続され、第１のコンデンサの両端電圧の上限値は
   電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧よりも低く、
   第１および第２のコンデンサの両端電圧の加算値は電圧
   応答形スイッチのブレークダウン電圧を越えるように設
   定されていることを特徴とする請求項１記載のパルス発
   生装置。
4. 【請求項４】 前記電圧応答形スイッチの導通時に電圧
   応答形スイッチに第１および第２のコンデンサが並列的
   に接続されることを特徴とする請求項３記載のパルス発
   生装置。
5. 【請求項５】 前記電圧応答形スイッチに第１のコンデ
   ンサが並列的に接続されるとともに、前記電圧応答形ス
   イッチの非導通時に電圧応答形スイッチに交流電源と第
   ２のコンデンサとが直列的に接続され、第１のコンデン
   サの両端電圧の上限値は電圧応答形スイッチのブレーク
   ダウン電圧よりも低く、交流電源のピーク値と第２のコ
   ンデンサの両端電圧との加算値は電圧応答形スイッチの
   ブレークダウン電圧を越えるように設定されていること
   を特徴とする請求項１記載のパルス発生装置。
6. 【請求項６】 前記電圧応答形スイッチの非導通時に電
   圧応答形スイッチに交流電源と第１および第２のコンデ
   ンサとが直列的に接続され、第１のコンデンサの両端電
   圧の上限値は電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧
   よりも低く、交流電源のピーク値と第１および第２のコ
   ンデンサの両端電圧との加算値は電圧応答形スイッチの
   ブレークダウン電圧を越えるように設定されていること
   を特徴とする請求項１記載のパルス発生装置。
7. 【請求項７】 前記電圧応答形スイッチの導通時に電圧
   応答形スイッチに第１および第２のコンデンサが並列的
   に接続されることを特徴とする請求項６記載のパルス発
   生装置。
8. 【請求項８】 前記電圧応答形スイッチの導通時に交流
   電源から負荷回路へのエネルギの供給を阻止する手段を
   設けたことを特徴とする請求項５ないし請求項７記載の
   パルス発生装置。
9. 【請求項９】 第１のコンデンサは複数個の分割コンデ
   ンサの直列回路であって、前記電圧応答形スイッチの非
   導通時に電圧応答形スイッチに交流電源と第１のコンデ
   ンサを構成する分割コンデンサの一部と第２のコンデン
   サとが直列的に接続され、第１のコンデンサの両端電圧
   の上限値は電圧応答形スイッチのブレークダウン電圧よ
   りも低く、交流電源のピーク値と前記分割コンデンサの
   両端電圧と第２のコンデンサの両端電圧との加算値は電
   圧応答形スイッチのブレークダウン電圧を越えるように
   設定されていることを特徴とする請求項１記載のパルス
   発生装置。
10. 【請求項１０】 第２のコンデンサの両端電圧を含む電
    圧を前記電圧応答形スイッチに印加する経路内に負荷回
    路が挿入され、該経路内で負荷回路よりもインピーダン
    スが十分に大きいインピーダンス要素を第２のコンデン
    サに直列接続したことを特徴とする請求項１ないし請求
    項９記載のパルス発生装置。
11. 【請求項１１】 第２のコンデンサの容量を第１のコン
    デンサの容量よりも小さく設定することにより、第２の
    コンデンサを等価的に前記インピーダンス要素として用
    いることを特徴とする請求項１０記載のパルス発生装
    置。
12. 【請求項１２】 第２のコンデンサの両端電圧を含む電
    圧を前記電圧応答形スイッチに印加する経路内に負荷回
    路が挿入され、該経路内で負荷回路よりもインピーダン
    スが十分に大きいインピーダンス要素を交流電源に直列
    接続したことを特徴とする請求項５ないし請求項９記載
    のパルス発生装置。
13. 【請求項１３】 第２のコンデンサとインピーダンス要
    素との直列回路に、第２のコンデンサから第１のコンデ
    ンサへの電荷移動を阻止する別のインピーダンス要素と
    第１のコンデンサとの直列回路を並列的に接続したこと
    を特徴とする請求項１０または請求項１１記載のパルス
    発生装置。
14. 【請求項１４】 交流電源とインピーダンス要素と直列
    回路に、第２のコンデンサから第１のコンデンサへの電
    荷移動を阻止する別のインピーダンス要素と第１のコン
    デンサとの直列回路を並列的に接続したことを特徴とす
    る請求項１２記載のパルス発生装置。
15. 【請求項１５】 上記別のインピーダンス要素は第１の
    コンデンサの放電電流を流す極性で第１のコンデンサに
    直列的に接続されたダイオードを含むことを特徴とする
    請求項１３または請求項１４記載のパルス発生装置。
16. 【請求項１６】 第１および第２のダイオードの直列回
    路と、第１および第２のコンデンサの直列回路とを並列
    接続し、第１および第２のダイオードの接続点と第１お
    よび第２のコンデンサの接続点との間に交流電源を接続
    し、第１および第２のコンデンサの直列回路の一端にイ
    ンピーダンス要素を介して第１および第２のダイオード
    の接続点との間に第３のコンデンサを接続し、第１のイ
    ンピーダンス要素と第３のコンデンサとの接続点と第１
    および第２のコンデンサの直列回路の他端との間に少な
    くとも電圧応答形スイッチを含む回路を接続し、電圧応
    答形スイッチが導通することにより形成される各コンデ
    ンサの放電経路のうちの少なくとも１つに負荷回路を挿
    入したことを特徴とするパルス発生装置。
17. 【請求項１７】 交流電源との接続部に電圧応答形スイ
    ッチへの印加電圧の上昇を遅延させる遅延回路を設けた
    ことを特徴とする請求項１６記載のパルス発生装置。
18. 【請求項１８】 交流電源と第３のコンデンサとの間に
    電圧応答形スイッチへの印加電圧の上昇を遅延させる遅
    延回路を設けたことを特徴とする請求項１６記載のパル
    ス発生装置。
19. 【請求項１９】 第１のコンデンサが負荷回路に放電電
    流を流す極性とは逆の極性の電圧を第１のコンデンサに
    充電させないバイパス回路が存在するパルス発生装置に
    おいて、該パイパス回路内にインピーダンス要素を挿入
    したことを特徴とする請求項１ないし請求項１８記載の
    パルス発生装置。
20. 【請求項２０】 第１のコンデンサが負荷回路に放電電
    流を流す極性とは逆の極性の電流を流す向きで第１のコ
    ンデンサと負荷回路との間に挿入した放電用のダイオー
    ドを付加したことを特徴とする請求項１ないし請求項１
    ９記載のパルス発生装置。
21. 【請求項２１】 第１および第２のコンデンサを交流電
    源を介して直列接続し、交流電源と第２のコンデンサと
    の直列回路の両端間に第１のダイオードを接続するとと
    もに、交流電源と第１のコンデンサとの直列回路の両端
    間に第２のダイオードを接続し、第３のダイオードと第
    ３のコンデンサとの直列回路を交流電源から第１および
    第３のダイオードと第３のコンデンサと第２のダイオー
    ドとの経路で第３のコンデンサを充電するように第１の
    コンデンサと第１のダイオードとの直列回路に並列接続
    し、第４のダイオードと第４のコンデンサとの直列回路
    を交流電源から第１のダイオードと第４のコンデンサと
    第４および第２のダイオードとの経路で第４のコンデン
    サを充電するように第２のコンデンサと第２のダイオー
    ドとの直列回路に並列接続し、第３のコンデンサおよび
    第３のダイオードの接続点と第４のコンデンサおよび第
    ４のダイオードの接続点との間に負荷回路と電圧応答形
    スイッチとの直列回路を接続し、交流電源には少なくと
    も負荷回路よりもインピーダンスの大きいインピーダン
    ス要素を直列接続したことを特徴とするパルス発生装
    置。
22. 【請求項２２】 第１および第２のコンデンサを交流電
    源を介して直列接続し、交流電源と第２のコンデンサと
    の直列回路の両端間に第１のダイオードを接続するとと
    もに、交流電源と第１のコンデンサとの直列回路の両端
    間に第２のダイオードを接続し、第３のダイオードと第
    ３のコンデンサとの直列回路を交流電源から第２のコン
    デンサと第３のダイオードと第３のコンデンサとの経路
    で第３のコンデンサを充電するように第１のダイオード
    に並列接続し、第４のダイオードと第４のコンデンサと
    の直列回路を交流電源から第４のコンデンサと第４のダ
    イオードと第１のコンデンサとの経路で第４のコンデン
    サを充電するように第２のダイオードに並列接続し、第
    ３のコンデンサおよび第３のダイオードの接続点と第４
    のコンデンサおよび第４のダイオードの接続点との間に
    負荷回路と電圧応答形スイッチとの直列回路を接続し、
    交流電源には少なくとも負荷回路よりもインピーダンス
    の大きいインピーダンス要素を直列接続したことを特徴
    とするパルス発生装置。
23. 【請求項２３】 負荷回路は少なくともパルストランス
    を含み、パルストランスの１次巻線と電圧応答形スイッ
    チとが直列接続されていることを特徴とする請求項１な
    いし請求項２２記載のパルス発生装置。
24. 【請求項２４】 請求項１ないし請求項２３記載のパル
    ス発生装置をイグナイタとして用いたことを特徴とする
    放電灯点灯装置。