JPH1167477A - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

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Publication number
JPH1167477A
JPH1167477A JP22993997A JP22993997A JPH1167477A JP H1167477 A JPH1167477 A JP H1167477A JP 22993997 A JP22993997 A JP 22993997A JP 22993997 A JP22993997 A JP 22993997A JP H1167477 A JPH1167477 A JP H1167477A
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JP
Japan
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discharge lamp
power supply
switching elements
voltage
circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22993997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Shiomi
務 塩見
Hiroshi Niihori
博市 新堀
Takeshi Kamoi
武志 鴨井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device in which possiblity of electric shock incident occurrence due to contact with an active wire part at the time of the discharge lamps-exchanging work is suppressed low by providing a potential relation of a discharge lamp with an a.c. power source to be equal to a copper-iron type stabilizer. SOLUTION: While putting a filter circuit F between them, an inductor L1 and an a.c. power source AC are connected in series between a connection point of switching elements Q1 , Q2 and a connection point of diodes D1 , D2 . A load circuit Z is constituted of a parallel circuit of a discharge lamp La of HID (high intensity discharge) lamp and a capacitor C0 for smoothing output. One terminal y2 of the discharge lamp La and one pole of the a.c. electric power source AC are connected with a low impedance (approximately zero Ω). Consequently, the pole in the earthing side of the a.c. power source AC and the terminal y2 of the discharge lamp La are at the same potential and the risk of electric shock incident occurrence at the time of installing a discharge lamp La in a socket of an appliance can remarkably lowered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に
関し、特にメタルハライドランプや高圧ナトリウムラン
プ等の高圧放電灯を点灯するのに適した放電灯点灯装置
に関するものである。
The present invention relates to a discharge lamp lighting device, and more particularly to a discharge lamp lighting device suitable for lighting a high pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high pressure sodium lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、メタルハライドランプや高圧
ナトリウムランプ等の高圧放電灯(以下、HIDラン
プ:High Intensity Discharge Lamp と呼ぶ。)を点灯
する放電灯点灯装置が種々提案されている。かかるHI
Dランプを商用交流電源を用いて点灯させるためには放
電電流を限流するバラスト(安定器)が必要である。
2. Description of the Related Art Conventionally, various discharge lamp lighting devices for lighting a high pressure discharge lamp (hereinafter, referred to as HID lamp: High Intensity Discharge Lamp) such as a metal halide lamp and a high pressure sodium lamp have been proposed. Such HI
In order to turn on the D lamp using a commercial AC power supply, a ballast (ballast) for limiting a discharge current is required.

【0003】図13及び図14は従来周知の銅鉄型安定
器の例である。図13に示す安定器は所謂単一チョーク
式の最も簡単な構成のものである。なお、コンデンサC
xはチョークコイルLxに流れる遅相電流を打ち消すよ
うな進相電流を流すことで入力電源力率を補正するため
に挿入されている。一方、図14に示す安定器は漏れ磁
束変圧器(リーケージトランス)Tを用いたものであっ
て、主に交流電源ACの電源電圧が放電灯Laの電圧に
比較して低い場合に用いられる。このように何れの安定
器においても放電灯Laの一端と交流電源ACの一方の
極とが接続されている。但し、放電灯Laの消灯時に放
電灯Laの両端に生じる2次電圧が高い(例えば300
V以上)ような場合には、放電灯Laと交流電源ACと
を絶縁した絶縁型の安定器が用いられる。
FIGS. 13 and 14 show examples of a conventionally known copper-iron type ballast. The ballast shown in FIG. 13 is the so-called single choke type having the simplest configuration. Note that the capacitor C
x is inserted to correct the input power factor by passing a leading current that cancels the lagging current flowing through the choke coil Lx. On the other hand, the ballast shown in FIG. 14 uses a leakage flux transformer (leakage transformer) T, and is mainly used when the power supply voltage of the AC power supply AC is lower than the voltage of the discharge lamp La. As described above, in each ballast, one end of the discharge lamp La and one pole of the AC power supply AC are connected. However, when the discharge lamp La is turned off, the secondary voltage generated at both ends of the discharge lamp La is high (for example, 300 V).
In this case, an insulating ballast that insulates the discharge lamp La from the AC power supply AC is used.

【0004】上記のような銅鉄型のバラストは交流電源
ACの電源周波数(通常は50Hz又は60Hz)に対
して限流に必要なインピーダンスを作っているため、回
路素子(例えばチョークコイルLxなど)が大型化した
り重くなるなどの欠点がある。近年では、電子部品や回
路技術の進歩に伴って半導体素子などを用いた電子回路
で安定器を構成した放電灯点灯装置が普及してきてい
る。このような放電灯点灯装置で蛍光灯を点灯させる場
合には、数10kHzの高周波電圧を与える高周波点灯
方式が一般に用いられる。ところがHIDランプの場合
には数10kHzの高周波で点灯すると所謂音響的共鳴
現象が発生するため、一般には数10〜数100Hz程
度の矩形波電圧を印加して点灯する方式が採られてい
る。
[0004] Since the above-mentioned copper-iron type ballast creates an impedance necessary for current limiting with respect to the power supply frequency (usually 50 Hz or 60 Hz) of the AC power supply AC, a circuit element (for example, a choke coil Lx or the like) is formed. However, there are drawbacks such as an increase in size and weight. In recent years, a discharge lamp lighting device in which a ballast is formed by an electronic circuit using a semiconductor element or the like has become widespread with the progress of electronic components and circuit technology. When lighting a fluorescent lamp with such a discharge lamp lighting device, a high-frequency lighting method of applying a high-frequency voltage of several tens of kHz is generally used. However, in the case of an HID lamp, a so-called acoustic resonance phenomenon occurs when the lamp is turned on at a high frequency of several tens of kHz. Therefore, a method of lighting by applying a rectangular wave voltage of several tens to several hundreds of Hz is generally adopted.

【0005】図15は上記のように数10〜数100H
z程度の矩形波電圧を印加してHIDランプ20を点灯
するための放電灯点灯装置の一例を示している。交流電
源ACの両極間にはノイズフィルタ回路12を介して力
率補正用の直流電源回路13が接続されている。この直
流電源回路13はダイオードブリッジDB、インダクタ
4 、スイッチング素子Q5 、ダイオードD4 並びに平
滑コンデンサC4 で構成される従来周知の昇圧チョッパ
回路から成り、交流電源ACからの入力電流を略正弦波
状に流し込むことで入力電源力率を高くし、入力電流の
高調波成分を低減しながら入力される交流電圧を昇圧さ
れた直流電圧に変換して出力するものである。
FIG. 15 shows several tens to several hundreds of hours as described above.
1 shows an example of a discharge lamp lighting device for lighting a HID lamp 20 by applying a rectangular wave voltage of about z. A DC power supply circuit 13 for power factor correction is connected between both poles of the AC power supply AC via a noise filter circuit 12. This DC power supply circuit 13 is composed of a conventionally known boost chopper circuit including a diode bridge DB, an inductor L 4 , a switching element Q 5 , a diode D 4 and a smoothing capacitor C 4. The input current from the AC power supply AC is substantially sinusoidal. By pouring in a wave form, the input power supply power factor is increased, and the input AC voltage is converted into a boosted DC voltage and output while reducing the harmonic components of the input current.

【0006】この直流電源回路13の出力側には、スイ
ッチング素子Q6 、ダイオードD5、インダクタL5
びにコンデンサC5 で構成される従来周知の降圧チョッ
パ回路から成るランプ電流制限回路14が設けてある。
このランプ電流制限回路14は直流電源回路13の直流
出力電圧からHIDランプ20に流れるランプ電流を所
定値に調節する働きをするものであり、安定器本来の機
能を果たす部分である。
On the output side of the DC power supply circuit 13, there is provided a lamp current limiting circuit 14 comprising a conventionally known step-down chopper circuit comprising a switching element Q 6 , a diode D 5 , an inductor L 5 and a capacitor C 5. is there.
The lamp current limiting circuit 14 functions to adjust the lamp current flowing to the HID lamp 20 from the DC output voltage of the DC power supply circuit 13 to a predetermined value, and is a part that performs the original function of the ballast.

【0007】さらにランプ電流制限回路14の出力側に
は各一対のスイッチング素子Q11,Q12、Q13,Q14
直列回路が並列に接続され、両直列回路における接続点
間にHIDランプ20と始動回路16とが接続された極
性反転回路15が設けてある。この極性反転回路15で
は、制御回路17によって数10〜数100Hzの低周
波で対角線上に位置する各一対のスイッチング素子
11,Q14、Q12,Q13のペアを交互にオン・オフさせ
ることでHIDランプ20に低周波で極性が反転する矩
形波電圧を印加するようになっている。
A series circuit of a pair of switching elements Q 11 , Q 12 , Q 13 , Q 14 is connected in parallel to the output side of the lamp current limiting circuit 14, and the HID lamp 20 is connected between the connection points in both series circuits. And a starting circuit 16 are connected to the polarity reversing circuit 15. In the polarity inversion circuit 15 to turn on and off alternately each pair of pairs of switching elements Q 11, Q 14, Q 12 , Q 13 which is located diagonally at a low frequency of several tens to several hundreds of 100Hz by the control circuit 17 Thus, a rectangular wave voltage whose polarity is inverted at a low frequency is applied to the HID lamp 20.

【0008】始動回路16は高周波パルスを発生する発
振回路16aと、発振回路16aが1次側にHIDラン
プ20の両端が2次側に接続されたパルストランスPT
とから成り、HIDランプ20を始動させるために高電
圧のパルスを印加するものである。上記従来装置は周知
技術であるから詳しい説明は省略するが、HIDランプ
20を低周波矩形波点灯させるのに優れた特性を有する
ものである。
The starting circuit 16 includes an oscillating circuit 16a for generating a high-frequency pulse, and a pulse transformer PT in which the oscillating circuit 16a is connected to the primary side and both ends of the HID lamp 20 are connected to the secondary side.
And applies a high-voltage pulse to start the HID lamp 20. Since the above-mentioned conventional device is a well-known technology, detailed description thereof will be omitted, but it has excellent characteristics for lighting the HID lamp 20 with a low-frequency rectangular wave.

【0009】ところで上記従来装置では、HIDランプ
20の両端の電位が交流電源ACの一方の極に対して何
れも変動することは明らかである。すなわち、極性反転
回路15が具備する低電位側のスイッチング素子Q12
14の何れがオンしているか、あるいはまたダイオード
ブリッジDBの何れのダイオードが導通しているかによ
り交流電源ACとHIDランプ20間の電位関係が決ま
るのである。このことは、通常交流電源ACが大地に対
して安定な電位を持つ極(接地極)を有するが、HID
ランプ20の電位が大地に対して不安定になることを意
味している。前述の銅鉄型安定器では交流電源ACの接
地極とHIDランプ20の一端を同一電位とすることが
可能であるが、上記従来装置では実質的にそのようにす
ることは不可能である。
By the way, in the above-mentioned conventional device, it is apparent that the potentials at both ends of the HID lamp 20 fluctuate with respect to one pole of the AC power supply AC. That is, the switching elements Q 12 ,
One is either turned on the Q 14, or alternatively is the potential relationship between the AC power source AC and the HID lamp 20 by which of the diodes of the diode bridge DB is conducting is determined. This means that the AC power supply AC usually has a pole (ground pole) having a stable potential with respect to the ground,
This means that the potential of the lamp 20 becomes unstable with respect to the ground. In the above-mentioned copper-iron type ballast, it is possible to make the ground potential of the AC power supply AC and one end of the HID lamp 20 the same potential, but in the above-mentioned conventional device, it is impossible to do so substantially.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】一方、HIDランプ2
0の形状には各種あるが、代表的な形状としては図16
に示すような所謂エジソンベースと呼ばれる片口金のも
のがある。口金部21には器具30側のソケット31に
螺合するスクリュー部を兼ねた外周電極22と中心部に
電極が設けてある。図17はかかる片口金のHIDラン
プ20が器具30のソケット31に装着された状態を示
している。一般に店舗等の施設では、このような器具3
0が多数同一電源に接続されている。従って、仮に何れ
か1つの器具でHIDランプ20が消灯した場合に、電
源を遮断すると他の全ての器具30のHIDランプ20
も消灯することになるため、電源を遮断せずに投入した
状態で消灯したHIDランプ20の交換作業が行われて
いる。
On the other hand, HID lamp 2
Although there are various types of 0 shapes, a typical shape is shown in FIG.
The so-called Edison base has a single base as shown in FIG. The base part 21 is provided with an outer peripheral electrode 22 also serving as a screw part to be screwed into the socket 31 on the instrument 30 side, and an electrode at the center part. FIG. 17 shows a state where the one-sided HID lamp 20 is mounted on the socket 31 of the appliance 30. Generally, in a facility such as a store, such a device 3
0 are connected to the same power supply. Therefore, if the HID lamp 20 is turned off by any one of the appliances, if the power is turned off, the HID lamps 20 of all the other appliances 30 are turned off.
Therefore, the HID lamp 20 that has been turned off while the power is turned on without being turned off is being replaced.

【0011】ここで交換のためにHIDランプ20をソ
ケット31から取り外すあるいはソケット31に装着す
る際に、HIDランプ20の外周電極22がソケット3
1の側の電極(図示せず)と接触しながら取外し又は装
着されていくので、HIDランプ20がソケット31か
ら完全に取り外されるあるいは完全に装着されるまでの
間に活線状態の外周電極22が露出することになる。そ
の結果、図18に示すように交換作業者の体の一部(例
えば、指)が露出した外周電極22に接触する可能性が
ある。しかも、図15に示した従来装置では電位が不安
定なために数100V程度の電圧が発生して交換作業者
が感電する虞がある。
Here, when the HID lamp 20 is removed from the socket 31 or mounted on the socket 31 for replacement, the outer electrode 22 of the HID lamp 20 is connected to the socket 3.
Since the HID lamp 20 is detached or mounted while being in contact with an electrode (not shown) on the first side, the outer peripheral electrode 22 in a live state is maintained until the HID lamp 20 is completely removed from the socket 31 or completely mounted. Will be exposed. As a result, there is a possibility that a part (for example, a finger) of the body of the replacement worker contacts the exposed outer peripheral electrode 22 as shown in FIG. Moreover, in the conventional apparatus shown in FIG. 15, since the potential is unstable, a voltage of about several hundred volts is generated, and there is a possibility that the replacement operator may receive an electric shock.

【0012】本発明は上記事情に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、銅鉄型安定器と同等な
交流電源と放電灯の電位関係を得て放電灯の交換作業時
などに活線部分に接触しても感電する可能性が低い放電
灯点灯装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a potential relationship between an AC power supply and a discharge lamp equivalent to that of a copper-iron type ballast, and to perform a discharge lamp replacement operation. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device which is less likely to receive an electric shock even when it comes into contact with a live part.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、交流電源と、少なくともスイッ
チング素子及びインダクタンス素子を具備して構成され
交流電源電圧を低周波の矩形波電圧に変換する電力変換
回路と、放電灯を具備し電力変換回路から供給される矩
形波電圧が放電灯に印加される負荷回路とを備え、交流
電源の一端と放電灯の一端とを交流電源の電源周波数及
び放電灯の点灯周波数に対して低インピーダンスで接続
して成ることを特徴とし、銅鉄型安定器と同等な交流電
源と放電灯の電位関係を得て放電灯の交換作業時などに
活線部分に接触しても感電する可能性を低くすることが
できる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an AC power supply comprising at least a switching element and an inductance element, wherein the AC power supply voltage is a low-frequency rectangular wave voltage. And a load circuit that includes a discharge lamp and has a rectangular wave voltage supplied from the power conversion circuit applied to the discharge lamp, and connects one end of the AC power supply and one end of the discharge lamp to the AC power supply. It is characterized by being connected with a low impedance to the power supply frequency and the lighting frequency of the discharge lamp. It is possible to reduce the possibility of electric shock even when contacting a live line portion.

【0014】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、低インピーダンスで接続される側の交流電源の一端
を該交流電源の中性点としたことを特徴とし、感電の可
能性をさらに低くすることができる。請求項3の発明
は、請求項1又は2の発明において、放電灯が片口金型
であって、低インピーダンスで接続される側の放電灯の
一端を片口金の外周電極としたことを特徴とし、放電灯
の交換作業時に人体が外周電極に接触した場合の感電の
可能性を低くすることができる。
A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the present invention, one end of the AC power supply on the side connected with low impedance is set to a neutral point of the AC power supply, thereby further increasing the possibility of electric shock. Can be lower. The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1 or 2, the discharge lamp is a one-sided die, and one end of the discharge lamp to be connected with low impedance is an outer peripheral electrode of the one-sided die. In addition, the possibility of electric shock when the human body comes into contact with the outer peripheral electrode during the replacement work of the discharge lamp can be reduced.

【0015】請求項4の発明は、請求項1又は2又は3
の発明において、放電灯に始動用の高電圧を印加する始
動回路を備え、放電灯の低インビーダンスで交流電源と
接続される側と反対側の一端に始動回路からの高電圧を
印加して成ることを特徴とし、始動用の高電圧による感
電を防止することができる。請求項5の発明は、請求項
1〜4の何れかの発明において、第1及び第2のスイッ
チング素子の直列回路と、第3及び第4のスイッチング
素子の直列回路と、同一極性に接続された第1及び第2
の整流素子の直列回路とを第1乃至第4のスイッチング
素子が全てオフのときに電流を流さないような極性で平
滑コンデンサの両端に互いに並列接続し、第1及び第2
のスイッチング素子の接続点と第1及び第2の整流素子
の接続点の間に交流電源と第1のインダクタの直列回路
を交流電源の一端が第1及び第2のスイッチング素子の
接続点側となるように接続するとともに第1及び第2の
スイッチング素子の接続点と第3及び第4のスイッチン
グ素子の接続点の間に放電灯と第2のインダクタの直列
回路を放電灯の一端が第1及び第2のスイッチング素子
の接続点側となるように接続し、第1乃至第4のスイッ
チング素子を各々所定の周波数でスイッチング動作させ
て成ることを特徴とする。
[0015] The invention of claim 4 is the invention of claim 1 or 2 or 3.
In the invention, a starting circuit for applying a high voltage for starting to the discharge lamp is provided, and a high voltage from the starting circuit is applied to one end of the discharge lamp opposite to a side connected to an AC power supply with low impedance. The electric shock caused by the high voltage for starting can be prevented. According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the series circuit of the first and second switching elements and the series circuit of the third and fourth switching elements are connected to the same polarity. First and second
Are connected in parallel to both ends of a smoothing capacitor with a polarity such that no current flows when all of the first to fourth switching elements are off.
A series circuit of an AC power supply and a first inductor is connected between a connection point of the switching element and a connection point of the first and second rectifier elements, and one end of the AC power supply is connected to a connection point side of the first and second switching elements. And a series circuit of the discharge lamp and the second inductor is connected between the connection point of the first and second switching elements and the connection point of the third and fourth switching elements. And the second switching element is connected so as to be on the connection point side, and the first to fourth switching elements are each switched at a predetermined frequency.

【0016】請求項6の発明は、請求項5の発明におい
て、第1乃至第4のスイッチング素子のスイッチング周
期中に少なくとも主に放電灯への供給電力を調整する第
1の期間及び主に交流電源から電力を取り込むための第
2の期間が含まれるように第1乃至第4のスイッチング
素子のスイッチング動作を制御する制御手段と、放電灯
に供給される電力を高速に検出する高速検出手段と、交
流電源の電源電圧と平滑コンデンサの両端電圧の少なく
とも一方を低速に検出する低速検出手段とを備え、制御
手段が高速検出手段の検出結果に応じて第1の期間を調
整するとともに低速検出手段の検出結果に応じて第2の
期間を調整して成ることを特徴とし、放電灯に供給され
る電力の瞬時制御を行うことができ、放電灯を安定に点
灯させることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, at least a first period during which the power supplied to the discharge lamp is mainly adjusted during the switching cycle of the first to fourth switching elements, and mainly an alternating current. Control means for controlling the switching operation of the first to fourth switching elements so as to include a second period for taking in power from a power supply, and high-speed detection means for detecting power supplied to the discharge lamp at high speed; Low-speed detection means for detecting at least one of the power supply voltage of the AC power supply and the voltage across the smoothing capacitor at a low speed, wherein the control means adjusts the first period according to the detection result of the high-speed detection means, and The second period is adjusted in accordance with the detection result of (i), the instantaneous control of the power supplied to the discharge lamp can be performed, and the discharge lamp can be stably turned on. That.

【0017】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、高速検出手段及び低速検出手段の少なくとも一方が
第1及び第2のスイッチング素子の接続点を基準に検出
を行うことを特徴とし、検出が簡単且つ安定して行うこ
とができて放電灯を安定点灯させるに適した回路構成が
簡単且つ安価に実現できる。請求項8の発明は、請求項
6又は7の発明において、高速検出手段は第2のインダ
クタに流れる電流の瞬時値を検出して成ることを特徴と
する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, at least one of the high-speed detecting means and the low-speed detecting means performs detection based on a connection point between the first and second switching elements. Detection can be performed easily and stably, and a circuit configuration suitable for stably lighting the discharge lamp can be realized simply and inexpensively. The invention of claim 8 is characterized in that, in the invention of claim 6 or 7, the high-speed detecting means detects an instantaneous value of a current flowing through the second inductor.

【0018】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、高速検出手段が、第1及び第2のスイッチング素子
の接続点と放電灯との間に挿入された電流検出素子の両
端電圧を反転増幅する反転増幅部並びに非反転増幅する
非反転増幅部を具備し、各増幅出力の小さくない方の出
力を検出値として成ることを特徴とする。請求項10の
発明は、請求項9の発明において、第1及び第2のスイ
ッチング素子の接続点を接地点として単電源で動作する
オペアンプにて構成される反転増幅部並びに非反転増幅
部と、放電灯に流れるランプ電流の極性を検出するとと
もに検出した極性に応じて反転増幅部並びに非反転増幅
部の入力側に流れる電流を増減させる手段とで高速検出
手段を構成して成ることを特徴とし、単電源のオペアン
プを用いることで回路構成の簡素化とコストダウンが図
れる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the present invention, the high-speed detecting means detects a voltage between both ends of the current detecting element inserted between the connection point of the first and second switching elements and the discharge lamp. It is provided with an inverting amplifier for inverting amplification and a non-inverting amplifier for non-inverting amplification, wherein a smaller one of the amplified outputs is used as a detection value. According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the present invention, an inverting amplifying unit and a non-inverting amplifying unit configured by an operational amplifier operated by a single power supply with a connection point of the first and second switching elements as a ground point; High-speed detecting means comprising detecting the polarity of the lamp current flowing through the discharge lamp and increasing or decreasing the current flowing to the input side of the inverting amplifier and the non-inverting amplifier according to the detected polarity. In addition, by using a single power supply operational amplifier, the circuit configuration can be simplified and the cost can be reduced.

【0019】請求項11の発明は、請求項6の発明にお
いて、低速検出手段が、平滑コンデンサの正極と第1及
び第2のスイッチング素子の接続点との間に順方向に接
続されたダイオード、分圧抵抗及びコンデンサを具備
し、該コンデンサの両端電圧を検出値として成ることを
特徴とする。請求項12の発明は、請求項1〜11の何
れかの発明において、電力変換回路の出力電圧を交流電
源の電圧極性に同期して極性反転させて成ることを特徴
とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the low speed detecting means is a diode connected in a forward direction between a positive electrode of the smoothing capacitor and a connection point of the first and second switching elements. A voltage dividing resistor and a capacitor are provided, and a voltage between both ends of the capacitor is used as a detection value. According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the first to eleventh aspects, the output voltage of the power conversion circuit is inverted in synchronization with the voltage polarity of the AC power supply.

【0020】請求項13の発明は、請求項1〜11の何
れかの発明において、交流電源と放電灯が低インピーダ
ンスで接続される各々の一端を基準として交流電源と放
電灯の電圧極性を常に同一極性として成ることを特徴と
する。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the first to eleventh aspects, the voltage polarities of the AC power supply and the discharge lamp are always set based on one end to which the AC power supply and the discharge lamp are connected with low impedance. It is characterized by having the same polarity.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施形態1)図1は実施形態1示す回路図である。本
実施形態では、寄生ダイオードD11,D12を有する電界
効果トランジスタから成るスイッチング素子Q1 ,Q2
の直列回路と、同じく寄生ダイオードD13,D14を有す
る電界効果トランジスタから成るスイッチング素子
3 ,Q4 の直列回路と、ダイオードD1 ,D2 の直列
回路とが平滑コンデンサCeの両端間に互いに並列接続
してある。また、スイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点
とスイッチング素子Q3 ,Q4 の接続点との間にインダ
クタL2 と放電灯Laを含む負荷回路Zとが直列に接続
してあり、スイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点とダイ
オードD1 ,D2 の接続点との間にはインダクタL1
フィルタ回路Fを介して交流電源ACとが直列に接続し
てある。なお、スイッチング素子Q1 〜Q4 は図示しな
い制御回路によってオン/オフ制御されるものである。
負荷回路ZはHIDランプから成る放電灯Laと出力平
滑用のコンデンサC0 の並列回路で構成される。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram showing Embodiment 1. In the present embodiment, switching elements Q 1 , Q 2 composed of field effect transistors having parasitic diodes D 11 , D 12.
, A series circuit of switching elements Q 3 and Q 4 , which are also field effect transistors having parasitic diodes D 13 and D 14, and a series circuit of diodes D 1 and D 2 are connected between both ends of the smoothing capacitor Ce. They are connected in parallel with each other. Further, Yes and the load circuit Z which includes an inductor L 2 and the discharge lamp La between the connection point of the switching elements Q 1, Q 2 of the connection point of the switching element Q 3, Q 4 are connected in series, the switching element Between the connection point of Q 1 and Q 2 and the connection point of the diodes D 1 and D 2 , an AC power supply AC is connected in series via an inductor L 1 and a filter circuit F. Incidentally, in which the switching element Q 1 to Q 4 are turned on / off controlled by a control circuit (not shown).
The load circuit Z is composed of a parallel circuit of a capacitor C 0 of the output smoothing the discharge lamp La formed of a HID lamp.

【0022】フィルタ回路Fは、図2に示すようにコン
デンサCfとインダクタLfで構成される従来周知の高
域遮断フィルタであって、スイッチング素子Q1 〜Q4
のスイッチング動作により発生する数100kHz〜数
10MHzのRF帯の電磁雑音が交流電源AC側に漏洩
するのを防止するとともに、交流電源ACの電源周波数
(通常50又は60Hz)に対しては低域通過特性を有
するものである。このため、放電灯Laの一端y2 と交
流電源ACの一方の極とはフィルタ回路Fの一方の入力
端x2 を介して、交流電源ACの電源周波数並びに放電
灯Laの点灯周波数の領域において非常に低いインピー
ダンスで接続されることになる。
The filter circuit F is a conventionally well-known high-frequency cutoff filter composed of a capacitor Cf and an inductor Lf, as shown in FIG. 2, and includes switching elements Q 1 to Q 4.
Of the RF band of several hundreds kHz to several tens of MHz generated by the switching operation of the AC power supply is prevented from leaking to the AC power supply AC side, and a low-pass is applied to the power supply frequency of the AC power supply AC (normally 50 or 60 Hz). It has characteristics. Therefore, the discharge lamp La and the end y 2 and the AC power supply AC of one pole via the one input x 2 filter circuit F, in the region of the operating frequency of the AC power supply AC power supply frequency as well as the discharge lamp La It will be connected with very low impedance.

【0023】次に本実施形態の動作について説明する。
まず図1において交流電源ACの入力電圧Vinが正の半
サイクルの期間では、図示しない制御回路により図3
(a)に示すようにスイッチング素子Q2 ,Q3がオ
ン、スイッチング素子Q1 ,Q4 がオフとなり、この時
には平滑コンデンサCe→スイッチング素子Q3 →イン
ダクタL2 →負荷回路Z→スイッチング素子Q2 の経路
で電流が流れて平滑コンデンサCeの両端電圧がインダ
クタL2 により降圧されて負荷回路Zに供給される。ま
た、インダクタL2 に流れる電流によりインダクタL2
にエネルギが蓄積される(期間τ1 )。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, in FIG. 1, during a period in which the input voltage Vin of the AC power supply AC is a positive half cycle, a control circuit (not shown)
As shown in (a), switching elements Q 2 and Q 3 are turned on and switching elements Q 1 and Q 4 are turned off. At this time, smoothing capacitor Ce → switching element Q 3 → inductor L 2 → load circuit Z → switching element Q A current flows through the path 2 and the voltage across the smoothing capacitor Ce is stepped down by the inductor L 2 and supplied to the load circuit Z. The inductor L 2 by a current flowing in the inductor L 2
Is accumulated (period τ 1 ).

【0024】次にスイッチング素子Q1 ,Q3 がオン、
スイッチング素子Q2 ,Q4 がオフになると、交流電源
AC→インダクタL1 →ダイオードD1 →スイッチング
素子Q1 の経路で交流電源ACから入力電流が取り込ま
れてインダクタL1 にエネルギが蓄積される。また、イ
ンダクタL2 の蓄積エネルギにより、インダクタL2
負荷回路Z→スイッチング素子Q1 の寄生ダイオードD
11→スイッチング素子Q3 の経路で電流が流れ、負荷回
路Zでエネルギが消費される(期間τ2 )。
Next, the switching elements Q 1 and Q 3 are turned on,
When the switching elements Q 2 and Q 4 are turned off, an input current is taken from the AC power supply AC through a path of the AC power supply AC → the inductor L 1 → the diode D 1 → the switching element Q 1 , and energy is accumulated in the inductor L 1. . Further, the energy stored in the inductor L 2, the inductor L 2
The load circuit Z → parasitic diode D of the switching element Q 1
11 → current flows through a path of the switching element Q 3, energy is consumed by the load circuit Z (period tau 2).

【0025】次に、スイッチング素子Q1 〜Q4 が全て
がオフになると負荷回路Zの放電灯Laが安定点灯して
いるときのように負荷回路Zのインピーダンスが有限値
となり、インダクタL1 に流れる電流がインダクタL2
に流れる電流よりも大きくなれば、インダクタL1 の蓄
積エネルギにより、インダクタL1 →ダイオードD1
平滑コンデンサCe→スイッチング素子Q4 の寄生ダイ
オードD14→インダクタL2 →負荷回路Z→交流電源A
Cの経路と、インダクタL1 →ダイオードD1→平滑コ
ンデンサCe→スイッチング素子Q2 の寄生ダイオード
12→交流電源ACの経路とで電流が流れ、インダクタ
1 の蓄積エネルギ及び交流電源ACからのエネルギが
平滑コンデンサCeに蓄えられるとともに負荷回路Zで
もエネルギが消費される。
Next, all the switching elements Q 1 to Q 4 is a finite value the impedance of the load circuit Z is as when the discharge lamp La and the load circuit Z turned off is lit stably, the inductor L 1 The flowing current is the inductor L 2
The larger than that flowing through, by the stored energy of the inductor L 1, the inductor L 1 → the diode D 1
Smoothing capacitor Ce → parasitic diode D 14 of switching element Q 4 → inductor L 2 → load circuit Z → AC power supply A
And C pathway, an inductor L 1 → the diode D 1 → current flows between the smoothing capacitor Ce → parasitic diode D 12 → the AC power source AC path of the switching element Q 2, the inductor L 1 stored energy and from the AC power source AC Energy is stored in the smoothing capacitor Ce and energy is also consumed in the load circuit Z.

【0026】一方負荷回路Zに含まれる放電灯Laの点
灯始動時のように負荷回路Zのインピーダンスが低くな
り、インダクタL1 に流れる電流がインダクタL2 に流
れる電流よりも小さくなれば、スイッチング素子Q1
寄生ダイオードD11に電流が流れるため、交流電源AC
→インダクタL1 →ダイオードD1 →スイッチング素子
1 の経路で電流が流れて、インダクタL1 にエネルギ
が蓄積される。また、インダクタL2 の蓄積エネルギに
よりインダクタL2 →負荷回路Z→スイッチング素子Q
1 の寄生ダイオードD11→平滑コンデンサCe→スイッ
チング素子Q4の寄生ダイオードD14の経路で電流が流
れ、負荷回路Zでエネルギ消費される。そして、負荷回
路Zでエネルギ消費されるためにインダクタL1 に流れ
る電流がインダクタL2 に流れる電流よりも大きくなる
と、インダクタL1 の蓄積エネルギにより、インダクタ
1 →ダイオードD1 →平滑コンデンサCe→スイッチ
ング素子Q4 の寄生ダイオードD14→インダクタL2
負荷回路Z→交流電源ACの経路と、インダクタL1
ダイオードD1 →平滑コンデンサCe→スイッチング素
子Q2 の寄生ダイオードD12→交流電源ACの経路とで
電流が流れ、インダクタL1 の蓄積エネルギ及び交流電
源ACからのエネルギが平滑コンデンサCeに蓄えられ
るとともに負荷回路Zでもエネルギが消費される。イン
ダクタL1 ,L2 に流れる電流の大小に関わらず、イン
ダクタL2 に流れる電流が零になる限り最終的には交流
電源AC→インダクタL1 →ダイオードD1 →平滑コン
デンサCe→スイッチング素子Q2 の寄生ダイオードD
12の経路で電流が流れるようになる(期間τ3 )。
On the other hand the impedance of the load circuit Z such as during the start of turn-on of the discharge lamp La that is included in the load circuit Z is low, becomes smaller than the current the current flowing through the inductor L 1 flows through the inductor L 2, the switching element since a current flows through the parasitic diode D 11 of Q 1, the AC power source AC
A current flows through a path of → the inductor L 1 → the diode D 1 → the switching element Q 1 , and energy is stored in the inductor L 1 . Also, the inductor L 2 → the load circuit Z → the switching element Q by the energy stored in the inductor L 2.
A current flows through the path of the parasitic diode D 11 of 1 → the smoothing capacitor Ce → the parasitic diode D 14 of the switching element Q 4 , and energy is consumed in the load circuit Z. When the current flowing through the inductor L 1 to be the energy consumed by the load circuit Z is larger than the current flowing through the inductor L 2, the stored energy of the inductor L 1, the inductor L 1 → the diode D 1 → smoothing capacitor Ce → Parasitic diode D 14 of switching element Q 4 → Inductor L 2
Load circuit Z → AC power supply AC path and inductor L 1
A current flows through the diode D 1 → the smoothing capacitor Ce → the parasitic diode D 12 of the switching element Q 2 → the path of the AC power supply AC, and the energy stored in the inductor L 1 and the energy from the AC power supply AC are stored in the smoothing capacitor Ce. Energy is also consumed in the load circuit Z. Regardless of the magnitude of the current flowing through the inductors L 1 and L 2 , as long as the current flowing through the inductor L 2 becomes zero, eventually the AC power supply AC → the inductor L 1 → the diode D 1 → the smoothing capacitor Ce → the switching element Q 2 Parasitic diode D
A current flows through the 12 paths (period τ 3 ).

【0027】以下、図3に示すように制御回路がスイッ
チング素子Q1 〜Q4 をオン/オフ制御することによっ
て期間τ1 〜τ3 が高周波で繰り返され、負荷回路Zに
は一方向の直流電圧が供給される。一方、交流電源AC
からの入力電圧Vinが負の半サイクルの期間では、図3
(b)に示すようにスイッチング素子Q1 ,Q4 がオ
ン、スイッチング素子Q2 ,Q3 がオフの時には平滑コ
ンデンサCe→スイッチング素子Q1 →負荷回路Z→イ
ンダクタL2 →スイッチング素子Q4 の経路で電流が流
れて平滑コンデンサCeの電圧がインダクタL2 により
降圧されて負荷回路Zに供給される。また、インダクタ
2 に流れる電流によりインダクタL2 にエネルギが蓄
積される。
Hereinafter, as shown in FIG. 3, the control circuit controls on / off of the switching elements Q 1 to Q 4 to repeat periods τ 1 to τ 3 at a high frequency. Voltage is supplied. On the other hand, AC power supply AC
The period input voltage V in the negative half cycle from Fig 3
As shown in (b), when the switching elements Q 1 and Q 4 are on and the switching elements Q 2 and Q 3 are off, the smoothing capacitor Ce → the switching element Q 1 → the load circuit Z → the inductor L 2 → the switching element Q 4 voltage of the smoothing capacitor Ce current flows in the path is supplied to the step-down to the load circuit Z by the inductor L 2. Moreover, the energy in the inductor L 2 is accumulated by the current flowing in the inductor L 2.

【0028】次にスイッチング素子Q2 ,Q4 がオン、
スイッチング素子Q1 ,Q3 がオフになると、交流電源
AC→スイッチング素子Q2 →ダイオードD2 →インダ
クタL1 の経路で電流が流れてインダクタL1 にエネル
ギが蓄積される。また、インダクタL2 の蓄積エネルギ
により、インダクタL2 →スイッチング素子Q4 →スイ
ッチング素子Q2 の寄生ダイオードD12→負荷回路Zの
経路で電流が流れて負荷回路Zでエネルギ消費される。
Next, the switching elements Q 2 and Q 4 are turned on,
When the switching elements Q 1 and Q 3 are turned off, a current flows through the path of the AC power supply AC → the switching element Q 2 → the diode D 2 → the inductor L 1 , and energy is accumulated in the inductor L 1 . Further, the energy stored in the inductor L 2, is the energy consumed by the inductor L 2 → switching element Q 4 → switching element parasitic diode of Q 2 D 12 → load circuit path load current flows in the Z circuit Z.

【0029】次にスイッチング素子Q1 〜Q4 の全てが
オフになったときには、負荷回路Zに含まれる高圧放電
灯が安定点灯しているときのように負荷回路Zのインピ
ーダンスが有限値となってインダクタL1 に流れる電流
がインダクタL2 に流れる電流よりも大きくなれば、イ
ンダクタL1 の蓄積エネルギによりインダクタL1 →交
流電源AC→負荷回路Z→インダクタL2 →スイッチン
グ素子Q3 の寄生ダイオードD13→平滑コンデンサCe
→ダイオードD2 の経路と、インダクタL1 →交流電源
AC→スイッチング素子Q1 の寄生ダイオードD11→平
滑コンデンサCe→ダイオードD2 の経路とで電流が流
れ、インダクタL1 の蓄積エネルギ及び交流電源ACか
らのエネルギが平滑コンデンサCeに蓄えられるととも
に負荷回路Zでもエネルギ消費される。
Next, when all of the switching elements Q 1 to Q 4 are turned off, the impedance of the load circuit Z becomes a finite value as when the high pressure discharge lamp included in the load circuit Z is stably lit. current flowing through the inductor L 1 is the greater than the current flowing in the inductor L 2 Te, inductor L 1 of the stored energy by the inductor L 1 → the AC power source AC → load circuit Z → inductor L 2 → parasitic diode of the switching element Q 3 D 13 → smoothing capacitor Ce
→ a path of the diode D 2, the inductor L 1 → the AC power source AC → current flows in the parasitic diode D 11 → smoothing capacitor Ce → diode D 2 of the path of the switching element Q 1, the energy stored in the inductor L 1 and the AC power source Energy from AC is stored in the smoothing capacitor Ce, and energy is also consumed in the load circuit Z.

【0030】一方、負荷回路Zに含まれる放電灯Laの
点灯始動時のように負荷回路Zのインピーダンスが低く
なり、インダクタL1 に流れる電流がインダクタL2
流れる電流よりも小さくなれば、スイッチング素子Q2
の寄生ダイオードD12に電流が流れるため、交流電源A
C→スイッチング素子Q2 →ダイオードD2 →インダク
タL1 の経路で電流が流れてインダクタL1 にエネルギ
が蓄積される。また、インダクタL2 の蓄積エネルギに
よりインダクタL2 →スイッチング素子Q3 の寄生ダイ
オードD13→平滑コンデンサCe→スイッチング素子Q
2 の寄生ダイオードD12→負荷回路Zの経路で電流が流
れて負荷回路Zでエネルギ消費される。そして、負荷回
路Zでエネルギ消費されるためにインダクタL1 に流れ
る電流がインダクタL2 に流れる電流よりも大きくなる
と、インダクタL1 の蓄積エネルギによりインダクタL
1 →交流電源AC→負荷回路Z→インダクタL2 →スイ
ッチング素子Q3 の寄生ダイオードD13→平滑コンデン
サCe→ダイオードD2 の経路と、インダクタL1 →交
流電源AC→スイッチング素子Q1 の寄生ダイオードD
11→平滑コンデンサCe→ダイオードD2 の経路とで電
流が流れ、インダクタL1 の蓄積エネルギ及び交流電源
ACからのエネルギが平滑コンデンサCeに蓄えられる
とともに負荷回路Zでもエネルギ消費される。インダク
タL1 ,L2に流れる電流の大小に関わらず、インダク
タL2 に流れる電流が零になる限り、最終的には交流電
源AC→スイッチング素子Q1 の寄生ダイオードD11
平滑コンデンサCe→ダイオードD2 →インダクタL1
の経路で電流が流れるようになる。
On the other hand, the impedance of the load circuit Z such as during the start of turn-on of the discharge lamp La that is included in the load circuit Z is low, becomes smaller than the current the current flowing through the inductor L 1 flows through the inductor L 2, switch Element Q 2
Parasitic diode since current flows through the D 12, an AC power source A of
A current flows through the path of C → switching element Q 2 → diode D 2 → inductor L 1 , and energy is stored in inductor L 1 . Also, the inductor L 2 → the parasitic diode D 13 of the switching element Q 3 → the smoothing capacitor Ce → the switching element Q by the energy stored in the inductor L 2.
The current flows in the path of the parasitic diode D 12 → load circuit Z of 2 and the load circuit Z consumes energy. When the current flowing through the inductor L 1 to be the energy consumed by the load circuit Z is larger than the current flowing through the inductor L 2, the inductor L by the stored energy of the inductor L 1
1 → AC power supply AC → Load circuit Z → Inductor L 2 → Parasitic diode D 13 of switching element Q 3 → Smoothing capacitor Ce → Diode D 2 path and inductor L 1 → AC power supply AC → Parasitic diode of switching element Q 1 D
11 → current flows between the smoothing capacitor Ce → diode D 2 of the path, the energy from the stored energy and an AC power source AC inductor L 1 is the energy consumed even load circuit Z with is stored in the smoothing capacitor Ce. Regardless of the magnitude of the current flowing through the inductors L 1 and L 2 , as long as the current flowing through the inductor L 2 becomes zero, eventually the AC power supply AC → the parasitic diode D 11 of the switching element Q 1
Smoothing capacitor Ce → diode D 2 → inductor L 1
The current will flow through the path.

【0031】以下、交流電源ACからの入力電圧Vin
正の半サイクルの期間と同様に、制御回路がスイッチン
グ素子Q1 〜Q4 をオン/オフ制御することによって上
記動作が繰り返され、負荷回路Zには一方向の直流電圧
が供給される。従って、図4に示すように上記動作によ
って負荷回路Zには交流電源ACの各半サイクルに同期
して極性が反転する矩形波のランプ電圧VLaがコンデン
サC0を介して放電灯Laに供給される。
[0031] Hereinafter, similarly to the period input voltage V in the positive half cycle of the AC power source AC, the control circuit is above operation is repeated by turning on / off control of the switching elements Q 1 to Q 4, load The circuit Z is supplied with a unidirectional DC voltage. Accordingly, as shown in FIG. 4, a rectangular wave lamp voltage V La whose polarity is inverted in synchronization with each half cycle of the AC power supply AC is supplied to the discharge lamp La via the capacitor C 0 to the load circuit Z by the above operation. Is done.

【0032】上述のように本実施形態では、放電灯La
の一端y2 と交流電源ACの一方の極とを低インピーダ
ンス(略零Ω)で接続しているため、従来例の銅鉄型安
定器における交流電源ACと放電灯Laとの電位関係と
同等の関係を得ること、すなわち交流電源ACの接地側
の極と放電灯Laの一端y2 とを同電位とすることが可
能となる。その結果、従来例で説明したような器具のソ
ケットに放電灯Laを装着する際の感電の危険性を大幅
に低減することができる。
As described above, in the present embodiment, the discharge lamp La
End for the one pole of y 2 and the AC power source AC is connected with a low impedance (substantially zero Omega), comparable to the potential relationship between the AC power source AC in the prior art copper iron ballast with a discharge lamp La of obtaining a relationship, i.e. the one end y 2 of the AC power source AC ground side electrode and the discharge lamp La becomes possible to have the same potential. As a result, the risk of electric shock when the discharge lamp La is mounted on the socket of the appliance as described in the conventional example can be greatly reduced.

【0033】(実施形態2)図5は本実施形態の回路図
を示しており、実施形態1において単相3線式の商用交
流電源AC’における中性線Lnをスイッチング素子Q
1 ,Q2 の接続点に接続して放電灯Laの一端と低イン
ピーダンスで接続してある。上記構成によれば、放電灯
Laの一端が中性線Lnを介して常に接地された状態と
なるため、実施形態1に比較して感電の危険性をさらに
低減できてより安全であり、しかも回路全体の電位が安
定するために回路動作の安定化並びに放射雑音の低減な
どの効果を奏することができる。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a circuit diagram of this embodiment. In Embodiment 1, a neutral element Ln in a single-phase three-wire commercial AC power supply AC 'is connected to a switching element Q.
1, connected to the connection point Q 2 'are connected at one end and a low impedance of the discharge lamp La. According to the above configuration, since one end of the discharge lamp La is always grounded via the neutral wire Ln, the risk of electric shock can be further reduced as compared with the first embodiment, and the discharge lamp La is safer. Since the potential of the entire circuit is stabilized, effects such as stabilization of circuit operation and reduction of radiation noise can be obtained.

【0034】また図6に示すような3相4線の商用交流
電源AC”の場合にもその中性点Nをスイッチング素子
1 ,Q2 の接続点を介して放電灯Laの一端に接続す
ることにより、上記と同等の効果を奏することができる
ものである。 (実施形態3)図7は本実施形態の回路図を示してお
り、従来例で説明した片口金型のHIDランプ20から
成る放電灯Laの外周電極22側をスイッチング素子Q
1 ,Q2の接続点を介して交流電源ACの接地極に接続
してある。
Also in the case of a three-phase four-wire commercial AC power supply AC "as shown in FIG. 6, the neutral point N is connected to one end of the discharge lamp La via the connection point of the switching elements Q 1 and Q 2. (Embodiment 3) Fig. 7 shows a circuit diagram of the present embodiment, and shows a circuit diagram of a single-die HID lamp 20 described in the conventional example. The outer peripheral electrode 22 side of the discharge lamp La
1, via the connection point Q 2 'is connected to an AC power source AC grounding electrode.

【0035】而して、本実施形態によれば放電灯Laの
外周電極22が常に大地電位と同一電位に保たれること
になり、放電灯Laの交換作業時に万が一にも人体が外
周電極22に接触しても、通常人体が大地に接地されて
いるとみなせることから外周電極22との間に電位差が
発生せず、感電する虞がない非常に安全な放電灯点灯装
置を得ることができる。
Thus, according to the present embodiment, the outer peripheral electrode 22 of the discharge lamp La is always kept at the same potential as the ground potential, so that when the discharge lamp La is replaced, the outer body 22 is Therefore, a very safe discharge lamp lighting device can be obtained in which a human body can be generally regarded as being grounded to the ground, so that a potential difference is not generated between the outer peripheral electrode 22 and electric shock. .

【0036】(実施形態4)ところで図15に示した従
来例においては、始動回路16のパルストランスPTの
2次巻線を分割して放電灯Laの両端に各々高電圧パル
スを印加するようにして、各巻線に印加する電圧を放電
灯Laの始動電圧の半分ずつで済むようにしている。
(Embodiment 4) In the conventional example shown in FIG. 15, the secondary winding of the pulse transformer PT of the starting circuit 16 is divided so that high voltage pulses are applied to both ends of the discharge lamp La. Thus, the voltage applied to each winding is only half the starting voltage of the discharge lamp La.

【0037】しかしながら、実施形態3の構成で上記始
動回路16を用いた場合には、人体に接触する可能性が
ある放電灯Laの外周電極22にも始動用の高電圧パル
スが印加されるから、その高電圧パルスによる感電の虞
がある。そこで本実施形態では、図8に示すように放電
灯Laの一端とコンデンサC0の一端との間に発振回路
2とパルストランスPTから成る始動回路1を挿入し、
放電灯Laの非交流電源AC側の一端y1 側にだけ始動
回路1からの始動用高電圧パルスを印加するようにして
いる。
However, when the starting circuit 16 is used in the configuration of the third embodiment, a high-voltage pulse for starting is also applied to the outer peripheral electrode 22 of the discharge lamp La which may come into contact with the human body. There is a risk of electric shock due to the high voltage pulse. In this embodiment, by inserting the starting circuit 1 composed of an oscillation circuit 2 and the pulse transformer PT between the one ends of the capacitor C 0 of the discharge lamp La as shown in FIG. 8,
One end y 1 side of the non-AC power supply AC side of the discharge lamp La only so as to apply a starting high voltage pulse from the starting circuit 1.

【0038】而して本実施形態によれば、始動用の高電
圧パルスによる感電の可能性を低減することができ、特
に実施形態3と同様に放電灯Laの外周電極22を交流
電源AC側に接続するようにすれば、上記高電圧パルス
による感電の可能性がなくなり、非常に安全な放電灯点
灯装置を提供することができる。 (実施形態5)図9は本実施形態を示す回路図であり、
基本的な構成は実施形態1と共通であるから共通する部
分には同一の符号を付して説明は省略し、本実施形態の
特徴となる部分についてのみ説明する。
According to this embodiment, the possibility of electric shock due to the high-voltage pulse for starting can be reduced. In particular, similarly to the third embodiment, the outer peripheral electrode 22 of the discharge lamp La is connected to the AC power source AC. Is connected, the possibility of electric shock due to the high voltage pulse is eliminated, and a very safe discharge lamp lighting device can be provided. (Embodiment 5) FIG. 9 is a circuit diagram showing the present embodiment,
Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and only the features that are the features of the present embodiment will be described.

【0039】実施形態1で説明したように交流電源AC
の半サイクル毎のスイッチング素子Q1 〜Q4 の制御動
作にはτ1 〜τ3 の3つの期間が存在し、このうち期間
τ1は平滑コンデンサCeからインダクタL2 を介して
放電灯Laに電流を流す期間、期間τ2 は交流電源AC
から電流を取り込む期間をそれぞれ決定する。すなわ
ち、期間τ1 は主に放電灯Laへの電力供給を制限する
期間、期間τ2 は主に交流電源ACからの電力供給を制
限する期間であると言える。
As described in the first embodiment, the AC power supply AC
There are three periods τ 1 to τ 3 in the control operation of the switching elements Q 1 to Q 4 in each half cycle of which the period τ 1 is transmitted from the smoothing capacitor Ce to the discharge lamp La via the inductor L 2. During the period when current flows, the period τ 2 is the AC power supply AC
The period for taking in current from is determined. That is, it can be said that the period τ 1 is a period for mainly restricting power supply to the discharge lamp La, and the period τ 2 is a period for mainly restricting power supply from the AC power supply AC.

【0040】本実施形態では、放電灯Laの一端y2
スイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点との間に低抵抗値
の検出抵抗Rdを挿入するとともに検出抵抗Rdに生じ
る電圧から負荷回路Z及びインダクタL2 に流れる電流
の瞬時値を高速に検出する高速検出器3と、平滑コンデ
ンサCeの両端電圧を低速で検出する低速検出器4と、
高速検出器3からの検出値Vd1 に基づいて上記期間τ
1 を決定する第1の期間決定部5と、低速検出器4から
の検出値Vd2 に基づいて上記期間τ2 を決定する第2
の期間決定部6と、交流電源ACの極性を検出する極性
検出器7と、スイッチング素子Q1 〜Q4 のスイッチン
グ周期Tを決定するための基準信号を発生する基準発振
器8と、第1及び第2の期間決定部5,6からの信号と
極性検出器7からの検出信号、基準発振器8から与えら
れる基準信号並びに極性検出器7から与えられる極性信
号に応じてスイッチング素子Q1 〜Q4 のオン/オフを
制御する主制御部9とを備え、上記期間τ1 ,τ2 を可
変調節して放電灯Laに供給されるランプ電力の瞬時制
御を行っている。
In this embodiment, a low-resistance detection resistor Rd is inserted between one end y 2 of the discharge lamp La and a connection point between the switching elements Q 1 and Q 2 , and a load circuit is formed based on the voltage generated at the detection resistor Rd. a fast detector 3 that detects an instantaneous value of the current flowing through the Z and the inductor L 2 at high speed, a low speed detector 4 for detecting the voltage across the smoothing capacitor Ce at a low speed,
The period τ is determined based on the detection value Vd 1 from the high-speed detector 3.
A first period determining unit 5 for determining 1 and a second period τ 2 for determining the period τ 2 based on the detection value Vd 2 from the low-speed detector 4.
, A polarity detector 7 for detecting the polarity of the AC power supply AC, a reference oscillator 8 for generating a reference signal for determining the switching cycle T of the switching elements Q 1 to Q 4 , Switching elements Q 1 to Q 4 according to the signals from the second period determination units 5 and 6 and the detection signal from the polarity detector 7, the reference signal supplied from the reference oscillator 8, and the polarity signal supplied from the polarity detector 7. And a main control unit 9 for controlling the on / off of the lamp, and variably adjusts the periods τ 1 and τ 2 to perform instantaneous control of the lamp power supplied to the discharge lamp La.

【0041】すなわち、放電灯Laに流れる電流量が増
加して高速検出器3からの検出値Vd1 が上昇すれば、
第1の期間決定部5から主制御部9に対して期間τ1
短くするような指令を与え、反対に放電灯Laに流れる
電流量が減少して高速検出器3からの検出値Vd1 が低
下すれば、第1の期間決定部5から主制御部9に対して
期間τ1 を長くするような指令を与える。さらに、交流
電源ACが変動した場合に平滑コンデンサCeの両端電
圧Vceも変動することになるが、低速検出器4にて電圧
Vceを検出し、その増減に応じて第2の期間決定部6か
ら主制御部9に対して期間τ2 を短く又は長くするよう
な指令を与えることにより、交流電源ACの電源電圧の
瞬時値に影響されることなく平滑コンデンサCeの両端
電圧Vceを安定化することができる。
That is, if the amount of current flowing through the discharge lamp La increases and the detection value Vd 1 from the high-speed detector 3 increases,
The first period determination unit 5 gives a command to the main control unit 9 to shorten the period τ 1 , and conversely, the amount of current flowing through the discharge lamp La decreases, and the detection value Vd 1 from the high-speed detector 3 is reduced. Is reduced, the first period determining unit 5 gives a command to the main control unit 9 to extend the period τ 1 . Further, when the AC power supply AC fluctuates, the voltage Vce across the smoothing capacitor Ce also fluctuates. However, the voltage Vce is detected by the low-speed detector 4 and the second period determining unit 6 responds to the increase or decrease. Stabilizing the voltage Vce across the smoothing capacitor Ce without being affected by the instantaneous value of the power supply voltage of the AC power supply AC by giving a command to shorten or lengthen the period τ 2 to the main control unit 9. Can be.

【0042】ところで高速検出器3では、図10に示す
ように検出抵抗Rdの両端電圧VRdをオペアンプO
1 ,OP2 で構成された反転増幅器3aと非反転増幅
器3bにそれぞれ入力し、両者の出力の中で小さくない
方の出力Vd1 を取り出すようになっている。このよう
な高速検出器3を用いれば、スイッチング素子Q1 ,Q
2の接続点を信号系の接地点SGとして放電灯Laある
いはインダクタL2 に流れる電流を高速に且つ安定して
検出することができる。なお、検出抵抗Rdは低抵抗で
あるから、実施形態1のフィルタ回路Fの場合と同様に
実質的に交流電源ACの一端y2 と放電灯Laの一端と
が低インピーダンスで接続された状態を維持することが
できる。
In the high-speed detector 3, as shown in FIG. 10, the voltage V Rd across the detection resistor Rd is applied to the operational amplifier O.
And input to P 1, the inverting amplifier 3a comprised of OP 2 and the non-inverting amplifier 3b, so that the taking out an output Vd 1 of not smaller in both output. If such a high-speed detector 3 is used, the switching elements Q 1 , Q
The current flowing through the discharge lamp La or the inductor L 2 of the second connection point as a ground point SG signal system can be detected and stable at high speed. Incidentally, since the detection resistor Rd is low resistance, the state where one end y 2 when similarly substantially alternating-current power supply AC filter circuit F of Embodiment 1 and the one end of the discharge lamp La is connected with low impedance Can be maintained.

【0043】一方低速検出器4では、図11に示すよう
に信号系の接地点SGを零点として平滑コンデンサCe
の正極側にダイオードD3 を介して分圧抵抗R3 ,R4
及びコンデンサC3 から積分回路を接続し、平滑コンデ
ンサCeの両端電圧の瞬時値を積分した電圧Vd2 を出
力するようになっている。ここで、スイッチング素子Q
2 は交流電源ACの全サイクルで常に高速でオン/オフ
されるため、スイッチング素子Q2 がオンすると信号系
の接地点SGが平滑コンデンサCeの負極側に等価的に
接続されることになる。従って、低速検出器4の分圧抵
抗R3 ,R4 の分圧比で決まる平滑コンデンサCeの両
端電圧Vceに比例した検出電圧Vd2 がコンデンサC3
の両端に得られる。この積分回路の時定数は、検出電圧
Vd2 の高周波リップル低減のためにスイッチング素子
2 のスイッチング周波数(1/T)よりも大きい値に
設定する必要があることから、検出電圧Vd2 の検出は
低速で行われることとなる。
On the other hand, in the low-speed detector 4, as shown in FIG.
The positive electrode side through the diode D 3 of the voltage dividing resistors R 3, R 4
And connecting the integrator circuit from the capacitor C 3, and outputs a voltage Vd 2 obtained by integrating the instantaneous values of the voltage across the smoothing capacitor Ce. Here, the switching element Q
2 to be turned on / off at all times a high speed in all cycles of the AC power source AC, so that the switching element Q 2 is grounded point SG in when ON signal system is equivalently connected to the negative electrode side of the smoothing capacitor Ce. Therefore, the detection voltage Vd 2 proportional to the voltage Vce across the smoothing capacitor Ce determined by the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistors R 3 and R 4 of the low-speed detector 4 becomes the capacitor C 3
Obtained at both ends. The time constant of the integrating circuit, it is necessary to set to a value greater than the switching frequency of the switching element Q 2 (1 / T) for high frequency ripple reduction of the detection voltage Vd 2, the detection voltage Vd 2 Detection Will be performed at a low speed.

【0044】上述のように本実施形態では、高速検出器
3並びに低速検出器4における検出の基準点を、交流電
源ACと放電灯Laが低インピーダンスで接続されてい
るスイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点(信号系の接地
点SG)に採っているため、回路の動作制御に必要な電
流や電圧の検出が簡単且つ安定して行うことができる。
このように安定して検出される検出値Vd1 ,Vd2
基づいてランプ電力の瞬時制御を行うことにより、放電
灯Laを安定して点灯させることができるものである。
As described above, in the present embodiment, the reference points for detection by the high-speed detector 3 and the low-speed detector 4 are set to the switching elements Q 1 and Q 2 to which the AC power supply AC and the discharge lamp La are connected with low impedance. , The current and voltage required for the operation control of the circuit can be detected easily and stably.
By performing the instantaneous control of the lamp power based on the detected values Vd 1 and Vd 2 that are stably detected, the discharge lamp La can be stably turned on.

【0045】(実施形態6)実施形態5における高速検
出器3においては、検出抵抗Rdの両端電圧VRdがイン
ダクタL2 に流れる電流IL2の極性(又は放電灯Laの
ランプ電圧の極性)に応じて信号系の接地点SGを零点
として正負に振るため、反転増幅器3a並びに非反転増
幅器3bに用いるオペアンプOP1 ,OP2 には正負の
2種類の電源Vcc,Veeが必要であるため、コストアッ
プを招くものである。
[0045] In the high-speed detector 3 in (Embodiment 6) Embodiment 5, the polarity of the current I L2 voltage across V Rd of the detection resistor Rd is flowing to the inductor L 2 (or polarity of the lamp voltage of the discharge lamp La) Accordingly, since the ground point SG of the signal system is shifted to the positive and negative sides as a zero point, the operational amplifiers OP 1 and OP 2 used for the inverting amplifier 3a and the non-inverting amplifier 3b require two types of positive and negative power supplies Vcc and Vee. It is a cause of up.

【0046】そこで本実施形態では、単電源のオペアン
プを用いることでコストダウンが図れる高速検出器3’
を例示している。図12は本実施形態における高速検出
器3’を含む要部の回路図である。反転増幅器3a’並
びに非反転増幅器3b’には単電源Vccで動作するオペ
アンプOP3 ,OP4 が用いられ、オペアンプOP3
OP4 の電圧VRdが入力される側の入力抵抗に流れる電
流をトランジスタQa1 ,Qa2 のオン/オフに応じて
変化させるようにしてある。ここでトランジスタQ
1 ,Qa2 のオン/オフはインダクタL2 に流れる電
流IL2の極性(又は放電灯Laのランプ電圧の極性)を
検出する負荷電圧極性検出器10の出力Vbで行われ
る。
Therefore, in the present embodiment, a high-speed detector 3 'which can achieve cost reduction by using a single power supply operational amplifier is used.
Is exemplified. FIG. 12 is a circuit diagram of a main part including the high-speed detector 3 'in the present embodiment. The operational amplifier OP 3 to an inverting amplifier 3a 'as well as non-inverting amplifier 3b' that operates from a single power supply Vcc, OP 4 is used, the operational amplifier OP 3,
The current flowing through the input resistor on the side of the voltage V Rd of OP 4 are input are as varied in accordance with the transistor Qa 1, Qa 2 on / off. Where transistor Q
On / off of a 1 and Qa 2 is performed by the output Vb of the load voltage polarity detector 10 which detects the polarity of the current I L2 flowing through the inductor L 2 (or the polarity of the lamp voltage of the discharge lamp La).

【0047】反転増幅器3a’ではオペアンプOP3
反転入力側に抵抗を介してPNPのトランジスタQa1
のコレクタが接続されている。このトランジスタQa1
のエミッタが電源Vccに接続され、負荷電圧極性検出器
10からの出力Vbがベースに入力されている。一方非
反転増幅器3b’ではオペアンプOP4 の非反転入力側
にNPNのトランジスタQa2 のコレクタが接続されて
いる。このトランジスタQa2 のエミッタがグランドに
接続され、負荷電圧極性検出器10からの出力Vbがベ
ースに入力されている。
[0047] The PNP through a resistor to the inverting input of the inverting amplifier 3a 'in the operational amplifier OP 3 transistor Qa 1
The collector is connected. This transistor Qa 1
Are connected to the power supply Vcc, and the output Vb from the load voltage polarity detector 10 is input to the base. While the non-inverting input of the NPN transistor Qa 2 toward the collector of non-inverting amplifier 3b 'in the operational amplifier OP 4 are connected. The emitter of the transistor Qa 2 is connected to ground, the output Vb of the load voltage polarity detector 10 is input to the base.

【0048】次に本実施形態における上記高速検出器
3’の動作について説明する。まず信号系の接地点SG
を零点として放電灯Laのランプ電圧が正の場合にはイ
ンダクタL2 には電流IL2が図示矢印の向きに流れるた
め、検出抵抗Rdの両端電圧VRdも正となる。このとき
には負荷電圧極性検出器10の出力VbがLレベルとな
り、トランジスタQa1 がオン、トランジスタQa2
オフとなる。このためオペアンプOP3 の反転入力端に
は電源VccからトランジスタQa1 を通して電流が流れ
るので反転増幅器3a’の出力が強制的に零に落とされ
るが、非反転増幅器3b’は通常の動作を行って電圧V
Rdを非反転増幅した電圧Vd1 を出力する。
Next, the operation of the high-speed detector 3 'in this embodiment will be described. First, the signal system ground point SG
Current I L2 in the inductor L 2 is to flow in the direction of the arrow, the voltage across V Rd also positive detection resistor Rd when the lamp voltage of the discharge lamp La is positive as a zero point. At this time, the output Vb of the load voltage polarity detector 10 becomes L level, the transistor Qa 1 is turned on, the transistor Qa 2 is turned off. 'The output of forcibly dropped to zero, a non-inverting amplifier 3b' Therefore, since the inverting input terminal of the operational amplifier OP 3 current flows through the transistor Qa 1 from the power supply Vcc inverting amplifier 3a is performing normal operation Voltage V
And it outputs a voltage Vd 1 was a non-inverting amplifying Rd.

【0049】一方放電灯Laのランプ電圧が負の場合に
は電流IL2が図示矢印とは反対の向きに流れるため、検
出抵抗Rdの両端電圧VRdが負となる。このときには負
荷電圧極性検出器10の出力VbがHレベルとなり、ト
ランジスタQa1 がオフ、トランジスタQa2 がオンと
なる。このためオペアンプOP4 の非反転入力端がグラ
ンドに落とされて非反転増幅器3b’の出力が零になる
が、反転増幅器3a’は通常の動作を行って電圧VRd
反転増幅した電圧Vd1 を出力する。
On the other hand, when the lamp voltage of the discharge lamp La is negative, the current I L2 flows in the direction opposite to the direction indicated by the arrow, so that the voltage V Rd across the detection resistor Rd becomes negative. At this time, the output Vb of the load voltage polarity detector 10 becomes H level, the transistor Qa 1 is turned off, the transistor Qa 2 is turned on. 'The output of is zero, inverting amplifier 3a' Therefore a non-inverting input terminal of the operational amplifier OP 4 is dropped to the ground non-inverting amplifier 3b is a voltage Vd 1 which inverts and amplifies the voltage V Rd performing normal operation Is output.

【0050】このように本実施形態では、オペアンプO
3 ,OP4 の同相電圧の関係において反転入力端電圧
が非反転入力端電圧よりも常に高くなるようにでき、あ
るいは単電源のオペアンプOP3 ,OP4 に許容される
同相電圧の範囲内に設定することができる。而して、単
電源VccのオペアンプOP3 ,OP4 を用いて高速検出
器3が構成できるため、正負2種類の電源を必要とせず
にコストダウンが図れるものである。
As described above, in this embodiment, the operational amplifier O
The inverting input terminal voltage can always be higher than the non-inverting input terminal voltage in the relationship between the common mode voltages of P 3 and OP 4 , or within the range of the common mode voltage allowed for the single power supply operational amplifiers OP 3 and OP 4. Can be set. Since the high-speed detector 3 can be configured using the operational amplifiers OP 3 and OP 4 of the single power supply Vcc, the cost can be reduced without requiring two types of power supplies, positive and negative.

【0051】[0051]

【発明の効果】請求項1の発明は、交流電源と、少なく
ともスイッチング素子及びインダクタンス素子を具備し
て構成され交流電源電圧を低周波の矩形波電圧に変換す
る電力変換回路と、放電灯を具備し電力変換回路から供
給される矩形波電圧が放電灯に印加される負荷回路とを
備え、交流電源の一端と放電灯の一端とを交流電源の電
源周波数及び放電灯の点灯周波数に対して低インピーダ
ンスで接続して成るので、銅鉄型安定器と同等な交流電
源と放電灯の電位関係を得て放電灯の交換作業時などに
活線部分に接触しても感電する可能性を低くすることが
できるという効果がある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power conversion circuit configured to include an AC power supply, at least a switching element and an inductance element, configured to convert the AC power supply voltage into a low-frequency rectangular wave voltage, and a discharge lamp. And a load circuit for applying a rectangular wave voltage supplied from the power conversion circuit to the discharge lamp. The one end of the AC power supply and the one end of the discharge lamp have a low frequency with respect to the power supply frequency of the AC power supply and the lighting frequency of the discharge lamp. Because it is connected by impedance, it obtains the same potential relationship between the AC power supply and the discharge lamp as the copper-iron type ballast, and reduces the possibility of electric shock even if it comes into contact with live parts when replacing the discharge lamp. There is an effect that can be.

【0052】請求項2の発明は、低インピーダンスで接
続される側の交流電源の一端を該交流電源の中性点とし
たので、感電の可能性をさらに低くすることができると
いう効果がある。請求項3の発明は、放電灯が片口金型
であって、低インピーダンスで接続される側の放電灯の
一端を片口金の外周電極としたので、放電灯の交換作業
時に人体が外周電極に接触した場合の感電の可能性を低
くすることができるという効果がある。
According to the second aspect of the present invention, since one end of the AC power supply on the side connected with low impedance is set as the neutral point of the AC power supply, there is an effect that the possibility of electric shock can be further reduced. According to the third aspect of the present invention, the discharge lamp is a one-sided die, and one end of the discharge lamp on the side connected with low impedance is an outer peripheral electrode of the one-sided die. There is an effect that the possibility of electric shock in the case of contact can be reduced.

【0053】請求項4の発明は、放電灯に始動用の高電
圧を印加する始動回路を備え、放電灯の低インビーダン
スで交流電源と接続される側と反対側の一端に始動回路
からの高電圧を印加して成るので、始動用の高電圧によ
る感電を防止することができるという効果がある。請求
項6の発明は、第1乃至第4のスイッチング素子のスイ
ッチング周期中に少なくとも主に放電灯への供給電力を
調整する第1の期間及び主に交流電源から電力を取り込
むための第2の期間が含まれるように第1乃至第4のス
イッチング素子のスイッチング動作を制御する制御手段
と、放電灯に供給される電力を高速に検出する高速検出
手段と、交流電源の電源電圧と平滑コンデンサの両端電
圧の少なくとも一方を低速に検出する低速検出手段とを
備え、制御手段が高速検出手段の検出結果に応じて第1
の期間を調整するとともに低速検出手段の検出結果に応
じて第2の期間を調整して成るので、放電灯に供給され
る電力の瞬時制御を行うことができ、放電灯を安定に点
灯させることができるという効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a starting circuit for applying a high starting voltage to the discharge lamp. The starting circuit is connected to one end of the discharge lamp on the side opposite to the side connected to the AC power supply with low impedance. Is applied, so that an electric shock due to the starting high voltage can be prevented. According to a sixth aspect of the present invention, at least a first period of adjusting power supply to a discharge lamp at least during a switching cycle of the first to fourth switching elements and a second period for mainly taking in power from an AC power supply. Control means for controlling the switching operation of the first to fourth switching elements so as to include a period, high-speed detection means for detecting power supplied to the discharge lamp at high speed, and a power supply voltage of an AC power supply and a smoothing capacitor. Low-speed detection means for detecting at least one of the both-end voltages at a low speed;
And the second period is adjusted according to the detection result of the low-speed detecting means, so that instantaneous control of the power supplied to the discharge lamp can be performed, and the discharge lamp can be stably turned on. There is an effect that can be.

【0054】請求項7の発明は、高速検出手段及び低速
検出手段の少なくとも一方が第1及び第2のスイッチン
グ素子の接続点を基準に検出を行うので、検出が簡単且
つ安定して行うことができて放電灯を安定点灯させるに
適した回路構成が簡単且つ安価に実現できるという効果
がある。請求項10の発明は、第1及び第2のスイッチ
ング素子の接続点を接地点として単電源で動作するオペ
アンプにて構成される反転増幅部並びに非反転増幅部
と、放電灯に流れるランプ電流の極性を検出するととも
に検出した極性に応じて反転増幅部並びに非反転増幅部
の入力側に流れる電流を増減させる手段とで高速検出手
段を構成して成るので、単電源のオペアンプを用いるこ
とで回路構成の簡素化とコストダウンが図れるという効
果がある。
According to the seventh aspect of the present invention, at least one of the high-speed detection means and the low-speed detection means performs the detection based on the connection point of the first and second switching elements, so that the detection can be performed easily and stably. Thus, there is an effect that a circuit configuration suitable for stably lighting the discharge lamp can be realized simply and inexpensively. According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an inverting amplifying unit and a non-inverting amplifying unit configured by an operational amplifier operated by a single power supply with a connection point of the first and second switching elements being a ground point, A means for detecting the polarity and a means for increasing or decreasing the current flowing to the input side of the inverting amplifier and the non-inverting amplifier in accordance with the detected polarity constitutes a high-speed detecting means. There is an effect that the configuration can be simplified and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment.

【図2】同上におけるフィルタ回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a filter circuit of the above.

【図3】(a)(b)は同上におけるスイッチング素子
1 〜Q4 のオン/オフ動作を説明するためのタイムチ
ャートである。
FIGS. 3A and 3B are time charts for explaining on / off operations of the switching elements Q 1 to Q 4 in the above.

【図4】(a)は同上における交流電源電圧波形図、
(b)はランプ電圧波形図である。
FIG. 4 (a) is an AC power supply voltage waveform diagram in the same as above.
(B) is a lamp voltage waveform diagram.

【図5】実施形態2を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment.

【図6】同上における交流電源の他の例を示す回路図で
ある。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the AC power supply in Embodiment 1;

【図7】実施形態3を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a third embodiment.

【図8】実施形態4を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a fourth embodiment.

【図9】実施形態5を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a fifth embodiment.

【図10】同上における高速検出器の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of the high-speed detector in the above.

【図11】同上の一部省略した回路図である。FIG. 11 is a partially omitted circuit diagram of the above.

【図12】実施形態6における高速検出器の回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram of a high-speed detector according to a sixth embodiment.

【図13】従来の銅鉄型安定器を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a conventional copper-iron type ballast.

【図14】従来の銅鉄型安定器の他の例を示す回路図で
ある。
FIG. 14 is a circuit diagram showing another example of the conventional copper-iron type ballast.

【図15】従来例を示す回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図16】片口金型のHIDランプを示す外観図であ
る。
FIG. 16 is an external view showing a single-die HID lamp.

【図17】片口金型のHIDランプを使用した器具の側
面断面図である。
FIG. 17 is a side cross-sectional view of an appliance using a single-die HID lamp.

【図18】片口金型のHIDランプを使用した器具の側
面断面図である。
FIG. 18 is a side cross-sectional view of an appliance using a single-die HID lamp.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 〜Q4 スイッチング素子 AC 交流電源 Ce 平滑コンデンサ La 放電灯 L1 ,L2 インダクタ D1 ,D2 ダイオードQ 1 to Q 4 Switching element AC AC power supply Ce Smoothing capacitor La Discharge lamp L 1 , L 2 inductor D 1 , D 2 diode

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源と、少なくともスイッチング素
子及びインダクタンス素子を具備して構成され交流電源
電圧を低周波の矩形波電圧に変換する電力変換回路と、
放電灯を具備し電力変換回路から供給される矩形波電圧
が放電灯に印加される負荷回路とを備え、交流電源の一
端と放電灯の一端とを交流電源の電源周波数及び放電灯
の点灯周波数に対して低インピーダンスで接続して成る
ことを特徴とする放電灯点灯装置。
An AC power supply, and a power conversion circuit configured to include at least a switching element and an inductance element and convert an AC power supply voltage into a low-frequency rectangular wave voltage;
A discharge circuit comprising a discharge lamp and a load circuit for applying a rectangular wave voltage supplied from the power conversion circuit to the discharge lamp, and connecting one end of the AC power supply and one end of the discharge lamp to a power supply frequency of the AC power supply and a lighting frequency of the discharge lamp. A discharge lamp lighting device characterized by being connected to the discharge lamp with low impedance.
【請求項2】 低インピーダンスで接続される側の交流
電源の一端を該交流電源の中性点としたことを特徴とす
る請求項1記載の放電灯点灯装置。
2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein one end of the AC power supply connected at a low impedance is set as a neutral point of the AC power supply.
【請求項3】 放電灯が片口金型であって、低インピー
ダンスで接続される側の放電灯の一端を片口金の外周電
極としたことを特徴とする請求項1又は2記載の放電灯
点灯装置。
3. The discharge lamp lighting according to claim 1, wherein the discharge lamp is a one-sided die, and one end of the discharge lamp on the side connected with low impedance is an outer peripheral electrode of the one-sided die. apparatus.
【請求項4】 放電灯に始動用の高電圧を印加する始動
回路を備え、放電灯の低インビーダンスで交流電源と接
続される側と反対側の一端に始動回路からの高電圧を印
加して成ることを特徴とする請求項1又は2又は3記載
の放電灯点灯装置。
4. A starting circuit for applying a high voltage for starting to a discharge lamp, wherein a high voltage from the starting circuit is applied to one end of the discharge lamp opposite to a side connected to an AC power supply with low impedance. The discharge lamp lighting device according to claim 1, 2 or 3, wherein:
【請求項5】 第1及び第2のスイッチング素子の直列
回路と、第3及び第4のスイッチング素子の直列回路
と、同一極性に接続された第1及び第2の整流素子の直
列回路とを第1乃至第4のスイッチング素子が全てオフ
のときに電流を流さないような極性で平滑コンデンサの
両端に互いに並列接続し、第1及び第2のスイッチング
素子の接続点と第1及び第2の整流素子の接続点の間に
交流電源と第1のインダクタの直列回路を交流電源の一
端が第1及び第2のスイッチング素子の接続点側となる
ように接続するとともに第1及び第2のスイッチング素
子の接続点と第3及び第4のスイッチング素子の接続点
の間に放電灯と第2のインダクタの直列回路を放電灯の
一端が第1及び第2のスイッチング素子の接続点側とな
るように接続し、第1乃至第4のスイッチング素子を各
々所定の周波数でスイッチング動作させて成ることを特
徴とする請求項1〜4の何れかに記載の放電灯点灯装
置。
5. A series circuit of first and second switching elements, a series circuit of third and fourth switching elements, and a series circuit of first and second rectifying elements connected to the same polarity. When the first to fourth switching elements are all off, they are connected in parallel to both ends of the smoothing capacitor with a polarity such that no current flows, and the connection point of the first and second switching elements is connected to the first and second switching elements. A series circuit of an AC power supply and a first inductor is connected between the connection points of the rectifier elements such that one end of the AC power supply is on the connection point side of the first and second switching elements, and the first and second switching elements are connected. A series circuit of a discharge lamp and a second inductor is connected between the connection point of the element and the connection point of the third and fourth switching elements such that one end of the discharge lamp is on the connection point side of the first and second switching elements. Connect to the first The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the first to fourth switching elements is operated to perform a switching operation at a predetermined frequency.
【請求項6】 第1乃至第4のスイッチング素子のスイ
ッチング周期中に少なくとも主に放電灯への供給電力を
調整する第1の期間及び主に交流電源から電力を取り込
むための第2の期間が含まれるように第1乃至第4のス
イッチング素子のスイッチング動作を制御する制御手段
と、放電灯に供給される電力を高速に検出する高速検出
手段と、交流電源の電源電圧と平滑コンデンサの両端電
圧の少なくとも一方を低速に検出する低速検出手段とを
備え、制御手段が高速検出手段の検出結果に応じて第1
の期間を調整するとともに低速検出手段の検出結果に応
じて第2の期間を調整して成ることを特徴とする請求項
5記載の放電灯点灯装置。
6. A first period for adjusting power supplied to a discharge lamp at least mainly during a switching cycle of the first to fourth switching elements and a second period for mainly taking power from an AC power supply. Control means for controlling the switching operation of the first to fourth switching elements so as to be included; high-speed detection means for detecting power supplied to the discharge lamp at high speed; power supply voltage of the AC power supply and voltage across the smoothing capacitor Low-speed detection means for detecting at least one of the low-speed detection means at a low speed, and
6. The discharge lamp lighting device according to claim 5, wherein the period is adjusted and the second period is adjusted according to the detection result of the low-speed detecting means.
【請求項7】 高速検出手段及び低速検出手段の少なく
とも一方が第1及び第2のスイッチング素子の接続点を
基準に検出を行うことを特徴とする請求項6記載の放電
灯点灯装置。
7. The discharge lamp lighting device according to claim 6, wherein at least one of the high-speed detection means and the low-speed detection means performs detection based on a connection point of the first and second switching elements.
【請求項8】 高速検出手段は第2のインダクタに流れ
る電流の瞬時値を検出して成ることを特徴とする請求項
6又は7記載の放電灯点灯装置。
8. The discharge lamp lighting device according to claim 6, wherein the high-speed detecting means detects an instantaneous value of a current flowing through the second inductor.
【請求項9】 高速検出手段は、第1及び第2のスイッ
チング素子の接続点と放電灯との間に挿入された電流検
出素子の両端電圧を反転増幅する反転増幅部並びに非反
転増幅する非反転増幅部を具備し、各増幅出力の小さく
ない方の出力を検出値として成ることを特徴とする請求
項8記載の放電灯点灯装置。
9. An inverting amplifier for inverting and amplifying a voltage between both ends of a current detecting element inserted between a connection point of the first and second switching elements and a discharge lamp, and a non-inverting amplifier for non-inverting amplifying. 9. The discharge lamp lighting device according to claim 8, further comprising an inverting amplifier, wherein an output of a smaller one of the amplified outputs is used as a detection value.
【請求項10】 第1及び第2のスイッチング素子の接
続点を接地点として単電源で動作するオペアンプにて構
成される反転増幅部並びに非反転増幅部と、放電灯に流
れるランプ電流の極性を検出するとともに検出した極性
に応じて反転増幅部並びに非反転増幅部の入力側に流れ
る電流を増減させる手段とで高速検出手段を構成して成
ることを特徴とする請求項9記載の放電灯点灯装置。
10. An inverting amplifying unit and a non-inverting amplifying unit comprising an operational amplifier operated by a single power supply with a connection point of the first and second switching elements as a ground point, and a polarity of a lamp current flowing through the discharge lamp. 10. The discharge lamp lighting according to claim 9, wherein the high-speed detection means comprises means for detecting and increasing / decreasing the current flowing to the input side of the inverting amplifier and the non-inverting amplifier in accordance with the detected polarity. apparatus.
【請求項11】 低速検出手段は、平滑コンデンサの正
極と第1及び第2のスイッチング素子の接続点との間に
順方向に接続されたダイオード、分圧抵抗及びコンデン
サを具備し、該コンデンサの両端電圧を検出値として成
ることを特徴とする請求項6記載の放電灯点灯装置。
11. The low-speed detecting means includes a diode, a voltage dividing resistor, and a capacitor connected in a forward direction between a positive electrode of the smoothing capacitor and a connection point of the first and second switching elements. 7. The discharge lamp lighting device according to claim 6, wherein the voltage between both ends is used as a detection value.
【請求項12】 電力変換回路の出力電圧を交流電源の
電圧極性に同期して極性反転させて成ることを特徴とす
る請求項1〜11の何れかに記載の放電灯点灯装置。
12. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the polarity of the output voltage of the power conversion circuit is inverted in synchronization with the voltage polarity of the AC power supply.
【請求項13】 交流電源と放電灯が低インピーダンス
で接続される各々の一端を基準として交流電源と放電灯
の電圧極性を常に同一極性として成ることを特徴とする
請求項1〜11の何れかに記載の放電灯点灯装置。
13. The discharge lamp according to claim 1, wherein the AC power supply and the discharge lamp have the same polarity with respect to one end connected to the discharge lamp with low impedance. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000358373A (en) * 1999-05-20 2000-12-26 Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh Circuit for correcting power factor

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