JPH11185985A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH11185985A JPH11185985A JP35303397A JP35303397A JPH11185985A JP H11185985 A JPH11185985 A JP H11185985A JP 35303397 A JP35303397 A JP 35303397A JP 35303397 A JP35303397 A JP 35303397A JP H11185985 A JPH11185985 A JP H11185985A
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Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電灯の不点時において構成要素である電子
部品へのストレスを低減可能で、放電灯点灯後の回路効
率を向上可能な放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】 直流電圧源Eの出力を高周波電圧に変換
し放電灯を含むインバータ負荷回路2に供給するインバ
ータ回路INVと、インバータ回路INVを駆動する制
御回路1と、直流電圧源Eの出力を電源として制御回路
1の制御電源を供給する供給源Aと、前記高周波電圧を
電源として制御回路1の制御電源を供給する供給源Bと
を備え、放電灯の不点時には供給源Aより制御回路1の
制御電源を供給し、放電灯の点灯時には供給源Bより制
御回路1の制御電源を供給する。
部品へのストレスを低減可能で、放電灯点灯後の回路効
率を向上可能な放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】 直流電圧源Eの出力を高周波電圧に変換
し放電灯を含むインバータ負荷回路2に供給するインバ
ータ回路INVと、インバータ回路INVを駆動する制
御回路1と、直流電圧源Eの出力を電源として制御回路
1の制御電源を供給する供給源Aと、前記高周波電圧を
電源として制御回路1の制御電源を供給する供給源Bと
を備え、放電灯の不点時には供給源Aより制御回路1の
制御電源を供給し、放電灯の点灯時には供給源Bより制
御回路1の制御電源を供給する。
Description
【0001】
【発明の属する利用分野】本発明は放電灯点灯装置に関
する。
する。
【0002】
【従来の技術】本発明に係る第1従来例の回路図を図6
に示す。
に示す。
【0003】本回路は以下の様に構成される。直流電源
Eの両端に電界効果トランジスタ(以下、スイッチング
素子と呼ぶ。)Q1、Q2の直列回路が接続され、スイ
ッチング素子Q2の両端にはカップリングコンデンサ
(以下、コンデンサと呼ぶ。)C2とインダクタンス素
子L1と放電灯LAとの直列回路が接続され、放電灯L
Aの両端には共振用コンデンサ(以下、コンデンサと呼
ぶ。)C1が接続されている。また、直流電源Eの両端
には抵抗R1とツェナーダイオードZD1との直列回路
が接続され、ツェナーダイオードZD1の両端には平滑
コンデンサCoが接続されている。ここで、抵抗R1及
びツェナーダイオードZD1及び平滑コンデンサCoで
スイッチング素子Q1、Q2を駆動する制御回路1の制
御電源を供給する第1の供給源(以下、供給源Aと呼
ぶ。)を構成し、スイッチング素子Q1、Q2でインバ
ータ回路を構成し、インダクタンス素子L1とコンデン
サC1とでLC直列共振回路を構成し、インダクタンス
素子L1とコンデンサC1とコンデンサC2と放電灯L
Aとでインバータ負荷回路を構成する。
Eの両端に電界効果トランジスタ(以下、スイッチング
素子と呼ぶ。)Q1、Q2の直列回路が接続され、スイ
ッチング素子Q2の両端にはカップリングコンデンサ
(以下、コンデンサと呼ぶ。)C2とインダクタンス素
子L1と放電灯LAとの直列回路が接続され、放電灯L
Aの両端には共振用コンデンサ(以下、コンデンサと呼
ぶ。)C1が接続されている。また、直流電源Eの両端
には抵抗R1とツェナーダイオードZD1との直列回路
が接続され、ツェナーダイオードZD1の両端には平滑
コンデンサCoが接続されている。ここで、抵抗R1及
びツェナーダイオードZD1及び平滑コンデンサCoで
スイッチング素子Q1、Q2を駆動する制御回路1の制
御電源を供給する第1の供給源(以下、供給源Aと呼
ぶ。)を構成し、スイッチング素子Q1、Q2でインバ
ータ回路を構成し、インダクタンス素子L1とコンデン
サC1とでLC直列共振回路を構成し、インダクタンス
素子L1とコンデンサC1とコンデンサC2と放電灯L
Aとでインバータ負荷回路を構成する。
【0004】そして、スイッチング素子Q1、Q2を交
互にオンオフして前記LC直列共振回路に高周波電圧を
印加することにより、前記LC直列共振回路には共振電
流が流れ、コンデンサC1に発生する共振電圧によって
放電灯LAが付勢される。なお、コンデンサC2はコン
デンサC1に比べて十分に大きな容量値を有するもので
ある。また、直流電源Eは商用電源や商用電源を昇圧も
しくは降圧したものなどでも構わない。
互にオンオフして前記LC直列共振回路に高周波電圧を
印加することにより、前記LC直列共振回路には共振電
流が流れ、コンデンサC1に発生する共振電圧によって
放電灯LAが付勢される。なお、コンデンサC2はコン
デンサC1に比べて十分に大きな容量値を有するもので
ある。また、直流電源Eは商用電源や商用電源を昇圧も
しくは降圧したものなどでも構わない。
【0005】しかし、上記第1従来例では以下に示す様
な第1の問題点が生じてしまう。上記第1従来例では比
較的簡単に制御回路1を駆動させるための電圧Vo及び
電流Ioを得ることができるが、必ず抵抗R1において
電力損失P1=(E−Vo)×(E−Vo)/R1
[W]が発生する。上記第1従来例に示す回路では一般
的に直流電源Eが大きいために、電力損失P1は大きく
なってしまい、回路効率が悪くなってしまう。
な第1の問題点が生じてしまう。上記第1従来例では比
較的簡単に制御回路1を駆動させるための電圧Vo及び
電流Ioを得ることができるが、必ず抵抗R1において
電力損失P1=(E−Vo)×(E−Vo)/R1
[W]が発生する。上記第1従来例に示す回路では一般
的に直流電源Eが大きいために、電力損失P1は大きく
なってしまい、回路効率が悪くなってしまう。
【0006】上記第1の問題点を解決するものとして図
7の回路図に示すものがある。(本発明に係る第2従来
例) 図6に示した第1従来例と異なる点は、抵抗R1及びツ
ェナーダイオードZD1間にスイッチ素子SW1を接続
し、インダクタンス素子L1の代わりに2次巻線n2を
有するトランスT1を用い、ダイオードD1と抵抗R2
とトランスT1の2次巻線n2とから構成され、ダイオ
ードD1及び抵抗R2を介してトランスT1の2次巻線
n2の両端間に発生する共振電圧Vn2を制御回路1の
制御電源として供給する第2の供給源(以下、供給源B
と呼ぶ。)を設けたことであり、その他の第1従来例と
同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略す
る。
7の回路図に示すものがある。(本発明に係る第2従来
例) 図6に示した第1従来例と異なる点は、抵抗R1及びツ
ェナーダイオードZD1間にスイッチ素子SW1を接続
し、インダクタンス素子L1の代わりに2次巻線n2を
有するトランスT1を用い、ダイオードD1と抵抗R2
とトランスT1の2次巻線n2とから構成され、ダイオ
ードD1及び抵抗R2を介してトランスT1の2次巻線
n2の両端間に発生する共振電圧Vn2を制御回路1の
制御電源として供給する第2の供給源(以下、供給源B
と呼ぶ。)を設けたことであり、その他の第1従来例と
同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略す
る。
【0007】また、図8に、直流電源E投入から放電灯
LA点灯までの電流Io、I1、I2、IZDの経時変
化を示す。ここで、時刻toは直流電源E投入時、時刻
t1は制御回路1起動時、時刻t1〜t2は放電灯LA
の予熱時、時刻t2〜t3は放電灯LAの始動時、時刻
t3〜は放電灯LAの点灯時である。
LA点灯までの電流Io、I1、I2、IZDの経時変
化を示す。ここで、時刻toは直流電源E投入時、時刻
t1は制御回路1起動時、時刻t1〜t2は放電灯LA
の予熱時、時刻t2〜t3は放電灯LAの始動時、時刻
t3〜は放電灯LAの点灯時である。
【0008】図8を参照して本回路の動作を簡単に説明
する。先ず、時刻toで直流電源Eが投入されると、ス
イッチ素子SW1をオンすることにより供給源Aから電
流I1が平滑コンデンサCoに供給され、平滑コンデン
サCoの両端電圧Vcoが上昇する。時刻t1にて電圧
Vcoがある基準電圧Vkに達すると制御回路1が起動
し、スイッチング素子Q1、Q2のオンオフ動作を開始
する。スイッチング素子Q1、Q2がオンオフ動作を開
始することにより、トランスT1の2次巻線n2の両端
に共振電圧Vn2が発生するため、供給源Bから平滑コ
ンデンサCoへ電流I2を供給することができる。電圧
Vn2は、時刻t1〜t2の予熱時の電流Ioを十分に
補えるだけの電流I2を供給できる値になる様に設計す
る必要がある。制御回路1が起動してスイッチング素子
Q1、Q2がオンオフ動作を開始した時刻t1以後は、
スイッチ素子SW1をオフして電流I1を遮断し、電流
I2のみを供給する。なお、基準電圧Vkは制御回路1
内に存在しても制御回路1外に存在しても構わない。
する。先ず、時刻toで直流電源Eが投入されると、ス
イッチ素子SW1をオンすることにより供給源Aから電
流I1が平滑コンデンサCoに供給され、平滑コンデン
サCoの両端電圧Vcoが上昇する。時刻t1にて電圧
Vcoがある基準電圧Vkに達すると制御回路1が起動
し、スイッチング素子Q1、Q2のオンオフ動作を開始
する。スイッチング素子Q1、Q2がオンオフ動作を開
始することにより、トランスT1の2次巻線n2の両端
に共振電圧Vn2が発生するため、供給源Bから平滑コ
ンデンサCoへ電流I2を供給することができる。電圧
Vn2は、時刻t1〜t2の予熱時の電流Ioを十分に
補えるだけの電流I2を供給できる値になる様に設計す
る必要がある。制御回路1が起動してスイッチング素子
Q1、Q2がオンオフ動作を開始した時刻t1以後は、
スイッチ素子SW1をオフして電流I1を遮断し、電流
I2のみを供給する。なお、基準電圧Vkは制御回路1
内に存在しても制御回路1外に存在しても構わない。
【0009】ここで、スイッチング素子Q1、Q2の動
作周波数は、制御回路1を構成するコンデンサへの充放
電の繰り返し周期によって決定し、該コンデンサへの充
放電の繰り返し周期が短くなる程、スイッチング素子Q
1、Q2の動作周波数が大きくなり、制御回路1での消
費電流となる電流Ioは増加する。つまり、時刻t1〜
t2の予熱時から時刻t2〜t3の始動時を経て時刻t
3〜の点灯時となるに従ってスイッチング素子Q1、Q
2の動作周波数は低くなるために、制御回路1での消費
電流となる電流Ioは、図8に示す様に、時刻t1〜t
2が最も大きく、時刻t2〜t3、時刻t3〜の順番で
小さくなる。
作周波数は、制御回路1を構成するコンデンサへの充放
電の繰り返し周期によって決定し、該コンデンサへの充
放電の繰り返し周期が短くなる程、スイッチング素子Q
1、Q2の動作周波数が大きくなり、制御回路1での消
費電流となる電流Ioは増加する。つまり、時刻t1〜
t2の予熱時から時刻t2〜t3の始動時を経て時刻t
3〜の点灯時となるに従ってスイッチング素子Q1、Q
2の動作周波数は低くなるために、制御回路1での消費
電流となる電流Ioは、図8に示す様に、時刻t1〜t
2が最も大きく、時刻t2〜t3、時刻t3〜の順番で
小さくなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第2従来
例には以下に示す様な第2の問題点が生じてしまう。
例には以下に示す様な第2の問題点が生じてしまう。
【0011】図7に示す回路では、図8に示す様に、時
刻t2〜t3間の電流I2は時刻t1〜t2間の電流I
2に比べて急激に増加する。これは、図9に示す様に、
放電灯LAの始動時の方が放電灯LAの予熱時あるいは
点灯時よりもよりもトランスT1の1次巻線n1の両端
電圧Vn1が大きくなる為である。この様に、特に放電
灯LAの始動時において、電流Ioが徐々に減少するに
も関わらずに電流I2が急激に増加するために、図8の
斜線部に示すだけの電流IZDがツェナーダイオードZ
D1に流れ込み、ツェナーダイオードZD1に大きなス
トレスをかけてしまう。なお、図9の縦軸は電圧Vn
1、横軸はスイッチング素子Q1、Q2の動作周波数、
図中の共振系1は放電灯LAが不点時の前記LC直列共
振回路の共振特性、図中の共振系2は放電灯LAが点灯
時の前記LC直列共振回路の共振特性、foは前記LC
直列共振回路の固有共振周波数、f1(>fo)は予熱
時のスイッチング素子Q1、Q2の動作周波数、f2
(f1>f2>fo)は始動時のスイッチング素子Q
1、Q2の動作周波数、f3(<fo)は点灯時のスイ
ッチング素子Q1、Q2の動作周波数を示す。
刻t2〜t3間の電流I2は時刻t1〜t2間の電流I
2に比べて急激に増加する。これは、図9に示す様に、
放電灯LAの始動時の方が放電灯LAの予熱時あるいは
点灯時よりもよりもトランスT1の1次巻線n1の両端
電圧Vn1が大きくなる為である。この様に、特に放電
灯LAの始動時において、電流Ioが徐々に減少するに
も関わらずに電流I2が急激に増加するために、図8の
斜線部に示すだけの電流IZDがツェナーダイオードZ
D1に流れ込み、ツェナーダイオードZD1に大きなス
トレスをかけてしまう。なお、図9の縦軸は電圧Vn
1、横軸はスイッチング素子Q1、Q2の動作周波数、
図中の共振系1は放電灯LAが不点時の前記LC直列共
振回路の共振特性、図中の共振系2は放電灯LAが点灯
時の前記LC直列共振回路の共振特性、foは前記LC
直列共振回路の固有共振周波数、f1(>fo)は予熱
時のスイッチング素子Q1、Q2の動作周波数、f2
(f1>f2>fo)は始動時のスイッチング素子Q
1、Q2の動作周波数、f3(<fo)は点灯時のスイ
ッチング素子Q1、Q2の動作周波数を示す。
【0012】本発明は、上記全ての問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、放電灯の不
点時(特に、放電灯が点灯するまでの過渡状態)におい
て構成要素である電子部品へのストレスを低減可能で、
放電灯点灯後の回路効率を向上可能な放電灯点灯装置を
提供することである。
れたものであり、その目的とするところは、放電灯の不
点時(特に、放電灯が点灯するまでの過渡状態)におい
て構成要素である電子部品へのストレスを低減可能で、
放電灯点灯後の回路効率を向上可能な放電灯点灯装置を
提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1記載の発明によれば、直流電圧源と、直
流電圧源出力を高周波電圧に変換し放電灯を含むインバ
ータ負荷回路に供給するインバータ回路と、インバータ
回路を駆動する制御回路と、直流電圧源出力を電源とし
て制御回路の制御電源を供給する第1の供給源と、高周
波電圧を電源として制御回路の制御電源を供給する第2
の供給源とを備え、放電灯の不点時には第1の供給源よ
り制御回路の制御電源を供給し、放電灯の点灯時には第
2の供給源より制御回路の制御電源を供給することを特
徴とする。
めに、請求項1記載の発明によれば、直流電圧源と、直
流電圧源出力を高周波電圧に変換し放電灯を含むインバ
ータ負荷回路に供給するインバータ回路と、インバータ
回路を駆動する制御回路と、直流電圧源出力を電源とし
て制御回路の制御電源を供給する第1の供給源と、高周
波電圧を電源として制御回路の制御電源を供給する第2
の供給源とを備え、放電灯の不点時には第1の供給源よ
り制御回路の制御電源を供給し、放電灯の点灯時には第
2の供給源より制御回路の制御電源を供給することを特
徴とする。
【0014】請求項2記載の発明によれば、放電灯の不
点時とは、直流電圧源投入から点灯状態に移行する迄の
期間であることを特徴とする。
点時とは、直流電圧源投入から点灯状態に移行する迄の
期間であることを特徴とする。
【0015】請求項3記載の発明によれば、高周波電圧
は共振電圧であることを特徴とする。
は共振電圧であることを特徴とする。
【0016】請求項4記載の発明によれば、入力電流高
調波歪改善手段を備えることを特徴とする。
調波歪改善手段を備えることを特徴とする。
【0017】
【実施の形態】(実施の形態1)本発明に係る第1の実
施の形態のブロック構成図を図1に示す。
施の形態のブロック構成図を図1に示す。
【0018】図7に示した第2従来例と異なる点は、供
給源Bからの電流供給をオンオフするスイッチ素子SW
2を設けたことであり、その他の第2従来例と同一構成
には同一符号を付すことにより説明を省略する。なお、
インバータ回路INV、インバータ負荷回路2の構成
は、図6、図7に示す構成に限らずどの様な構成でもよ
い。
給源Bからの電流供給をオンオフするスイッチ素子SW
2を設けたことであり、その他の第2従来例と同一構成
には同一符号を付すことにより説明を省略する。なお、
インバータ回路INV、インバータ負荷回路2の構成
は、図6、図7に示す構成に限らずどの様な構成でもよ
い。
【0019】以下、動作を簡単に説明する。直流電源E
が投入されるとスイッチ素子SW1をオン、スイッチ素
子SW2をオフして供給源Aからのみ電流を供給して平
滑コンデンサCoを充電する。電圧Vcoが基準電位V
kに達すると制御回路1が起動してスイッチング素子Q
1、Q2のオンオフ動作を開始する。スイッチング素子
Q1、Q2のオンオフ動作を開始してもスイッチ素子S
W1をオン、スイッチ素子SW2をオフの状態を継続す
る。そして、スイッチング素子Q1、Q2の動作周波数
を上記従来例に示す様に変化させることにより放電灯L
Aを予熱、始動する。放電灯LAが始動から点灯状態に
移行すると、スイッチ素子SW1をオフし、スイッチ素
子SW2をオンする。
が投入されるとスイッチ素子SW1をオン、スイッチ素
子SW2をオフして供給源Aからのみ電流を供給して平
滑コンデンサCoを充電する。電圧Vcoが基準電位V
kに達すると制御回路1が起動してスイッチング素子Q
1、Q2のオンオフ動作を開始する。スイッチング素子
Q1、Q2のオンオフ動作を開始してもスイッチ素子S
W1をオン、スイッチ素子SW2をオフの状態を継続す
る。そして、スイッチング素子Q1、Q2の動作周波数
を上記従来例に示す様に変化させることにより放電灯L
Aを予熱、始動する。放電灯LAが始動から点灯状態に
移行すると、スイッチ素子SW1をオフし、スイッチ素
子SW2をオンする。
【0020】この様に構成したことにより、放電灯LA
の始動時に電流I2によるストレスを低減でき、また、
放電灯LA点灯後の回路効率を向上できる。なお、電流
I1は、放電灯LAの予熱、始動時の電流Ioを十分に
補えるだけの電流量であればよい。また、電流I1、I
2をオンオフする手段はスイッチ素子SW1、SW2に
関わらずに何でもよい。
の始動時に電流I2によるストレスを低減でき、また、
放電灯LA点灯後の回路効率を向上できる。なお、電流
I1は、放電灯LAの予熱、始動時の電流Ioを十分に
補えるだけの電流量であればよい。また、電流I1、I
2をオンオフする手段はスイッチ素子SW1、SW2に
関わらずに何でもよい。
【0021】(実施の形態2)本発明に係る第2の実施
の形態の回路図を図2に示す。
の形態の回路図を図2に示す。
【0022】本回路は、図1に示すブロック構成図をよ
り具体的にしたものであり、図1に示す第1の実施の形
態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略
する。
り具体的にしたものであり、図1に示す第1の実施の形
態と同一構成には同一符号を付すことにより説明を省略
する。
【0023】本回路では、交流電源Vsと交流電源Vs
を整流する整流器DBと整流器DBの直流電圧出力を平
滑する平滑コンデンサC3とで図1に示す直流電源Eを
構成し、スイッチング素子Q2の両端に接続されたコン
デンサC2及び放電灯LA及びトランスT1の1次巻線
n1の直列回路と、放電灯LAの非電源側端子間に接続
されたコンデンサC10とで図1に示すインバータ負荷
回路2を構成し、トランスT1の2次巻線n2とダイオ
ードD1と抵抗R2とスイッチ素子SW2とで図1に示
す供給源Bを構成する。
を整流する整流器DBと整流器DBの直流電圧出力を平
滑する平滑コンデンサC3とで図1に示す直流電源Eを
構成し、スイッチング素子Q2の両端に接続されたコン
デンサC2及び放電灯LA及びトランスT1の1次巻線
n1の直列回路と、放電灯LAの非電源側端子間に接続
されたコンデンサC10とで図1に示すインバータ負荷
回路2を構成し、トランスT1の2次巻線n2とダイオ
ードD1と抵抗R2とスイッチ素子SW2とで図1に示
す供給源Bを構成する。
【0024】(実施の形態3)本発明に係る第3の実施
の形態の回路図を図3に示す。
の形態の回路図を図3に示す。
【0025】図2に示した第2の実施の形態と異なる点
は、スイッチング素子Q2の両端に接続されたコンデン
サC2及びインダクタンス素子L2の1次巻線n1及び
放電灯LA及び電流トランスCT1の1次巻線n1の直
列回路と、電流トランスCT1の1次巻線n1を介して
放電灯LAの電源側端子間に接続されたコンデンサC1
と、放電灯LAの一方のフィラメント間に接続されたイ
ンダクタンス素子L2の2次巻線n2及びコンデンサC
4の直列回路と、放電灯LAの他方のフィラメント間に
接続されたインダクタンス素子L2の3次巻線n3及び
コンデンサC5の直列回路とで図1に示すインバータ負
荷回路2を構成し、電流トランスCT1の2次巻線n2
とダイオードD1と抵抗R2とで図1に示す供給源Bを
構成したことであり、その他の第2の実施の形態と同一
構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
は、スイッチング素子Q2の両端に接続されたコンデン
サC2及びインダクタンス素子L2の1次巻線n1及び
放電灯LA及び電流トランスCT1の1次巻線n1の直
列回路と、電流トランスCT1の1次巻線n1を介して
放電灯LAの電源側端子間に接続されたコンデンサC1
と、放電灯LAの一方のフィラメント間に接続されたイ
ンダクタンス素子L2の2次巻線n2及びコンデンサC
4の直列回路と、放電灯LAの他方のフィラメント間に
接続されたインダクタンス素子L2の3次巻線n3及び
コンデンサC5の直列回路とで図1に示すインバータ負
荷回路2を構成し、電流トランスCT1の2次巻線n2
とダイオードD1と抵抗R2とで図1に示す供給源Bを
構成したことであり、その他の第2の実施の形態と同一
構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
【0026】本回路では、インダクタンス素子L2の2
次巻線n2、3次巻線n3間に発生する2次電圧により
放電灯LAの両フィラメントに予熱電流を供給し、コン
デンサC1の両端に発生する共振電圧によって放電灯L
Aが点灯する。また、電流トランスCT1の1次巻線n
1、2次巻線n2には放電灯LAの点灯後に電流が流れ
るために、放電灯LAの点灯後に供給源Bから電流I2
が供給され、上記図1、図2で示したスイッチ素子SW
2は不要となる。
次巻線n2、3次巻線n3間に発生する2次電圧により
放電灯LAの両フィラメントに予熱電流を供給し、コン
デンサC1の両端に発生する共振電圧によって放電灯L
Aが点灯する。また、電流トランスCT1の1次巻線n
1、2次巻線n2には放電灯LAの点灯後に電流が流れ
るために、放電灯LAの点灯後に供給源Bから電流I2
が供給され、上記図1、図2で示したスイッチ素子SW
2は不要となる。
【0027】(実施の形態4)本発明に係る第4の実施
の形態の回路図を図4に示す。
の形態の回路図を図4に示す。
【0028】図2に示した第2の実施の形態と異なる点
は、スイッチング素子Q2の両端に接続されたコンデン
サC2及びインダクタンス素子L2の1次巻線n1及び
トランスT2の1次巻線n1の直列回路と、トランスT
2の1次巻線n1の両端に接続されたコンデンサC11
と、トランスT2の2次巻線n2の両端に接続された放
電灯LAと、放電灯LAの一方のフィラメント間に接続
されたインダクタンス素子L2の2次巻線n2及びコン
デンサC4の直列回路と、放電灯LAの他方のフィラメ
ント間に接続されたインダクタンス素子L2の3次巻線
n3及びコンデンサC5の直列回路とで図1に示すイン
バータ負荷回路2を構成し、トランスT2の3次巻線n
3とダイオードD1と抵抗R2とで図1に示す供給源B
を構成し、スイッチ素子SW3で図1に示すスイッチ素
子SW1及びスイッチ素子SW2を構成したことであ
り、その他の第2の実施の形態と同一構成には同一符号
を付すことにより説明を省略する。
は、スイッチング素子Q2の両端に接続されたコンデン
サC2及びインダクタンス素子L2の1次巻線n1及び
トランスT2の1次巻線n1の直列回路と、トランスT
2の1次巻線n1の両端に接続されたコンデンサC11
と、トランスT2の2次巻線n2の両端に接続された放
電灯LAと、放電灯LAの一方のフィラメント間に接続
されたインダクタンス素子L2の2次巻線n2及びコン
デンサC4の直列回路と、放電灯LAの他方のフィラメ
ント間に接続されたインダクタンス素子L2の3次巻線
n3及びコンデンサC5の直列回路とで図1に示すイン
バータ負荷回路2を構成し、トランスT2の3次巻線n
3とダイオードD1と抵抗R2とで図1に示す供給源B
を構成し、スイッチ素子SW3で図1に示すスイッチ素
子SW1及びスイッチ素子SW2を構成したことであ
り、その他の第2の実施の形態と同一構成には同一符号
を付すことにより説明を省略する。
【0029】本回路では、インダクタンス素子L2の2
次巻線n2、3次巻線n3間に発生する2次電圧により
放電灯LAの両フィラメントに予熱電流を供給し、トラ
ンスT2の2次巻線n2の両端に発生する共振電圧によ
って放電灯LAが点灯する。また、放電灯LAが始動か
ら点灯状態に移行するまでは供給源A側が平滑コンデン
サCoに導通する様にスイッチ素子SW3をオンし、放
電灯LAが始動から点灯状態に移行すると供給源B側が
平滑コンデンサCoに導通する様にスイッチ素子SW3
をオンする。
次巻線n2、3次巻線n3間に発生する2次電圧により
放電灯LAの両フィラメントに予熱電流を供給し、トラ
ンスT2の2次巻線n2の両端に発生する共振電圧によ
って放電灯LAが点灯する。また、放電灯LAが始動か
ら点灯状態に移行するまでは供給源A側が平滑コンデン
サCoに導通する様にスイッチ素子SW3をオンし、放
電灯LAが始動から点灯状態に移行すると供給源B側が
平滑コンデンサCoに導通する様にスイッチ素子SW3
をオンする。
【0030】(実施の形態5)本発明に係る第5の実施
の形態の回路図を図5に示す。
の形態の回路図を図5に示す。
【0031】図2に示した第2の実施の形態と異なる点
は、交流電源Vsと交流電源Vsを整流する整流器DB
とで図1に示す直流電源Eを構成し、入力電流高調波歪
改善回路で図1に示すインバータ回路INV及びインバ
ータ負荷回路2を構成し、トランスT4の3次巻線n3
とダイオードD1と抵抗R2とスイッチ素子SW2とで
図1に示す供給源Bを構成したことであり、その他の第
2の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことによ
り説明を省略する。
は、交流電源Vsと交流電源Vsを整流する整流器DB
とで図1に示す直流電源Eを構成し、入力電流高調波歪
改善回路で図1に示すインバータ回路INV及びインバ
ータ負荷回路2を構成し、トランスT4の3次巻線n3
とダイオードD1と抵抗R2とスイッチ素子SW2とで
図1に示す供給源Bを構成したことであり、その他の第
2の実施の形態と同一構成には同一符号を付すことによ
り説明を省略する。
【0032】上記入力電流高調波歪改善回路の回路構成
は以下の通りである。整流器DBの出力端間にスイッチ
ング素子Q1、Q2の直列回路を接続し、スイッチング
素子Q1、Q2の直列回路の両端にインダクタンス素子
L12、平滑コンデンサC13、ダイオードD15から
なる直列回路を接続し、インダクタンス素子L12、平
滑コンデンサC13、ダイオードD15からなる直列回
路の両端にコンデンサC14を接続する。スイッチング
素子Q1、Q2の接続点と平滑コンデンサC13及びダ
イオードD15の接続点との間にはダイオードD14を
接続する。整流器DBの負側出力端子及びスイッチング
素子Q2のソース端子間にはダイオードD12、D13
の直列回路を接続する。スイッチング素子Q1、Q2の
接続点とダイオードD12、D13の接続点との間には
コンデンサC12、トランスT4の1次巻線n1からな
る直列回路を接続する。ダイオードD13の両端にはコ
ンデンサC15を接続する。トランスT4の2次巻線n
2の両端に放電灯LAを接続し、放電灯LAの非電源側
端子間にコンデンサC11を接続する。なお、トランス
T4は漏れ磁束を利用したインダクタンス素子としての
働きを有するものとする。また、インダクタンス素子L
12、平滑コンデンサC13、ダイオードD14、D1
5、スイッチング素子Q2で降圧チョッパ回路を構成す
る。
は以下の通りである。整流器DBの出力端間にスイッチ
ング素子Q1、Q2の直列回路を接続し、スイッチング
素子Q1、Q2の直列回路の両端にインダクタンス素子
L12、平滑コンデンサC13、ダイオードD15から
なる直列回路を接続し、インダクタンス素子L12、平
滑コンデンサC13、ダイオードD15からなる直列回
路の両端にコンデンサC14を接続する。スイッチング
素子Q1、Q2の接続点と平滑コンデンサC13及びダ
イオードD15の接続点との間にはダイオードD14を
接続する。整流器DBの負側出力端子及びスイッチング
素子Q2のソース端子間にはダイオードD12、D13
の直列回路を接続する。スイッチング素子Q1、Q2の
接続点とダイオードD12、D13の接続点との間には
コンデンサC12、トランスT4の1次巻線n1からな
る直列回路を接続する。ダイオードD13の両端にはコ
ンデンサC15を接続する。トランスT4の2次巻線n
2の両端に放電灯LAを接続し、放電灯LAの非電源側
端子間にコンデンサC11を接続する。なお、トランス
T4は漏れ磁束を利用したインダクタンス素子としての
働きを有するものとする。また、インダクタンス素子L
12、平滑コンデンサC13、ダイオードD14、D1
5、スイッチング素子Q2で降圧チョッパ回路を構成す
る。
【0033】以下、上記入力電流高調波歪改善回路に関
する動作について簡単に説明する。先ず、スイッチング
素子Q1、Q2を含んで構成されるインバータ回路の動
作について説明する。
する動作について簡単に説明する。先ず、スイッチング
素子Q1、Q2を含んで構成されるインバータ回路の動
作について説明する。
【0034】スイッチング素子Q1オン、スイッチング
素子Q2オフすると、コンデンサC14→スイッチング
素子Q1→コンデンサC12→トランスT4の1次巻線
n1→コンデンサC15→コンデンサC14の経路で電
流が流れて、コンデンサC15が充電され、トランスT
4にエネルギーが蓄積される。また、コンデンサC14
の両端電圧Vc14とコンデンサC15の両端電圧Vc
15との和が整流器DBの両端電圧よりも低くなると、
整流器DB→スイッチング素子Q1→コンデンサC12
→トランスT4の1次巻線n1→ダイオードD12→整
流器DBの経路で電流が流れ、トランスT4にエネルギ
ーが蓄積される。スイッチング素子Q1オフ、スイッチ
ング素子Q2オンすると、整流器DB→コンデンサC1
4→スイッチング素子Q2のボディダイオード→コンデ
ンサC12→トランスT4の1次巻線n1→ダイオード
D12→整流器DBの経路で電流が流れて、コンデンサ
C14が充電され、トランスT1の蓄積エネルギーが放
出される。また、コンデンサC15→トランスT4の1
次巻線n1→コンデンサC12→スイッチング素子Q2
→コンデンサC15の経路で電流が流れてコンデンサC
15が放電され、コンデンサC15の放電が完了する
と、ダイオードD13→トランスT4の1次巻線n1→
コンデンサC12→スイッチング素子Q2→ダイオード
D13の経路で電流が流れる。
素子Q2オフすると、コンデンサC14→スイッチング
素子Q1→コンデンサC12→トランスT4の1次巻線
n1→コンデンサC15→コンデンサC14の経路で電
流が流れて、コンデンサC15が充電され、トランスT
4にエネルギーが蓄積される。また、コンデンサC14
の両端電圧Vc14とコンデンサC15の両端電圧Vc
15との和が整流器DBの両端電圧よりも低くなると、
整流器DB→スイッチング素子Q1→コンデンサC12
→トランスT4の1次巻線n1→ダイオードD12→整
流器DBの経路で電流が流れ、トランスT4にエネルギ
ーが蓄積される。スイッチング素子Q1オフ、スイッチ
ング素子Q2オンすると、整流器DB→コンデンサC1
4→スイッチング素子Q2のボディダイオード→コンデ
ンサC12→トランスT4の1次巻線n1→ダイオード
D12→整流器DBの経路で電流が流れて、コンデンサ
C14が充電され、トランスT1の蓄積エネルギーが放
出される。また、コンデンサC15→トランスT4の1
次巻線n1→コンデンサC12→スイッチング素子Q2
→コンデンサC15の経路で電流が流れてコンデンサC
15が放電され、コンデンサC15の放電が完了する
と、ダイオードD13→トランスT4の1次巻線n1→
コンデンサC12→スイッチング素子Q2→ダイオード
D13の経路で電流が流れる。
【0035】よって、トランスT4の2次巻線n2には
高周波電圧が発生して放電灯LAに高周波電圧を供給す
ると共に、入力側の電圧がいかなる場合においても入力
電流が流れ込むモードがあるので、入力電流高調波歪を
改善することができる。
高周波電圧が発生して放電灯LAに高周波電圧を供給す
ると共に、入力側の電圧がいかなる場合においても入力
電流が流れ込むモードがあるので、入力電流高調波歪を
改善することができる。
【0036】次に、降圧チョッパ回路の動作について説
明する。ダイオードD13通電時にスイッチング素子Q
2をオンすると、整流器DB→インダクタンス素子L1
2→平滑コンデンサC13→ダイオードD14→スイッ
チング素子Q2→ダイオードD13→ダイオードD12
→整流器DBの経路で平滑コンデンサC13が充電され
る。また、コンデンサC15放電時にスイッチング素子
Q2をオンすると、コンデンサC14→インダクタンス
素子L12→平滑コンデンサC13→ダイオードD14
→スイッチング素子Q2→コンデンサC14の経路で平
滑コンデンサC13が充電される。スイッチング素子Q
2がオフすると、インダクタンス素子L12→平滑コン
デンサC13→ダイオードD14→スイッチング素子Q
1のボディダイオード→インダクタンス素子L12の経
路でインダクタンス素子L12の蓄積エネルギーが放電
され平滑コンデンサC13が充電される。
明する。ダイオードD13通電時にスイッチング素子Q
2をオンすると、整流器DB→インダクタンス素子L1
2→平滑コンデンサC13→ダイオードD14→スイッ
チング素子Q2→ダイオードD13→ダイオードD12
→整流器DBの経路で平滑コンデンサC13が充電され
る。また、コンデンサC15放電時にスイッチング素子
Q2をオンすると、コンデンサC14→インダクタンス
素子L12→平滑コンデンサC13→ダイオードD14
→スイッチング素子Q2→コンデンサC14の経路で平
滑コンデンサC13が充電される。スイッチング素子Q
2がオフすると、インダクタンス素子L12→平滑コン
デンサC13→ダイオードD14→スイッチング素子Q
1のボディダイオード→インダクタンス素子L12の経
路でインダクタンス素子L12の蓄積エネルギーが放電
され平滑コンデンサC13が充電される。
【0037】以上のように構成することにより、上記第
1乃至第4の実施の形態に比べて、更に以下の様な効果
も生ずる。図5に示す回路では、上述の様に、スイッチ
ング素子Q1オフ、スイッチング素子Q2オンすると、
整流器DB→コンデンサC14→スイッチング素子Q2
のボディダイオード→コンデンサC12→トランスT4
の1次巻線n1→ダイオードD12→整流器DBの経路
で電流が流れてコンデンサC14が充電され、トランス
T1の蓄積エネルギーが放出される。この様な電流経路
の場合、放電灯LAの予熱時及び始動時には、コンデン
サC14の充電量に比べてインバータ負荷回路での消費
電力つまりコンデンサC14の放電量が少ない為、コン
デンサC14の両端電圧Vc14の過電圧が生じるはず
である。しかし、本発明は放電灯LAの予熱時及び始動
時には供給源Aから電流Ioを供給する為に、コンデン
サC14の両端電圧Vc14の過電圧を低減できる。
1乃至第4の実施の形態に比べて、更に以下の様な効果
も生ずる。図5に示す回路では、上述の様に、スイッチ
ング素子Q1オフ、スイッチング素子Q2オンすると、
整流器DB→コンデンサC14→スイッチング素子Q2
のボディダイオード→コンデンサC12→トランスT4
の1次巻線n1→ダイオードD12→整流器DBの経路
で電流が流れてコンデンサC14が充電され、トランス
T1の蓄積エネルギーが放出される。この様な電流経路
の場合、放電灯LAの予熱時及び始動時には、コンデン
サC14の充電量に比べてインバータ負荷回路での消費
電力つまりコンデンサC14の放電量が少ない為、コン
デンサC14の両端電圧Vc14の過電圧が生じるはず
である。しかし、本発明は放電灯LAの予熱時及び始動
時には供給源Aから電流Ioを供給する為に、コンデン
サC14の両端電圧Vc14の過電圧を低減できる。
【0038】
【発明の効果】請求項1乃至3に記載の発明によれば、
放電灯の不点時(特に、放電灯が点灯するまでの過渡状
態)において構成要素である電子部品へのストレスを低
減可能で、放電灯点灯後の回路効率を向上可能な放電灯
点灯装置を提供できる。
放電灯の不点時(特に、放電灯が点灯するまでの過渡状
態)において構成要素である電子部品へのストレスを低
減可能で、放電灯点灯後の回路効率を向上可能な放電灯
点灯装置を提供できる。
【0039】請求項4記載の発明によれば、請求項1乃
至3に記載の発明の効果に加えて、入力電流高調波歪を
改善可能で、コンデンサC14の両端電圧Vc14の過
電圧を低減可能な放電灯点灯装置を提供できる。
至3に記載の発明の効果に加えて、入力電流高調波歪を
改善可能で、コンデンサC14の両端電圧Vc14の過
電圧を低減可能な放電灯点灯装置を提供できる。
【図1】本発明に係る第1の実施の形態のブロック構成
図を示す。
図を示す。
【図2】本発明に係る第2の実施の形態の回路図を示
す。
す。
【図3】本発明に係る第3の実施の形態の回路図を示
す。
す。
【図4】本発明に係る第4の実施の形態の回路図を示
す。
す。
【図5】本発明に係る第5の実施の形態の回路図を示
す。
す。
【図6】本発明に係る第1従来例の回路図を示す。
【図7】本発明に係る第2従来例の回路図を示す。
【図8】上記第2従来例に係る特性図を示す。
【図9】LC直列共振回路の特性図を示す。
INV インバータ回路 LA 放電灯 1 制御回路 2 インバータ負荷回路
Claims (4)
- 【請求項1】 直流電圧源と、前記直流電圧源出力を高
周波電圧に変換し放電灯を含むインバータ負荷回路に供
給するインバータ回路と、前記インバータ回路を駆動す
る制御回路と、前記直流電圧源出力を電源として前記制
御回路の制御電源を供給する第1の供給源と、前記高周
波電圧を電源として前記制御回路の制御電源を供給する
第2の供給源とを備える放電灯点灯装置において、 前記放電灯の不点時には前記第1の供給源より前記制御
回路の制御電源を供給し、前記放電灯の点灯時には前記
第2の供給源より前記制御回路の制御電源を供給するこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 前記放電灯の不点時とは、前記直流電圧
源投入から点灯状態に移行する迄の期間であることを特
徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項3】 前記高周波電圧は共振電圧であることを
特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項4】 入力電流高調波歪改善手段を備えること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の
放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35303397A JPH11185985A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35303397A JPH11185985A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11185985A true JPH11185985A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18428120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35303397A Withdrawn JPH11185985A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11185985A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011222267A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 点灯装置及びそれを用いた照明器具 |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP35303397A patent/JPH11185985A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011222267A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 点灯装置及びそれを用いた照明器具 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |