JPS5848998B2 - ホウデントウテントウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容量性リアクタンス１と第１の半導体スイッ
チ２と放電灯３との直列回路を商用交流電源４に接続し
、前記容量性リアクタンス１と第■の半導体スイッチ２
との直列回路に誘導性リアクタンス５と第２の半導体ス
イッチ６との直ダ１］回路を並列に接続し、上記容量性
リアクタンス１を介して商用交流電源４に第３の半導体
スイッチ１を接続し、商用交流電源４の各半ザイクルの
一定位相で第１の半導体スイッチ２をオンするとともに
、これより遅れた各半サイクル中の−・定位相で第２の
半導体スイッチ６をオンし、さらに遅れた各半サイクル
中の一定位相で第３の半導体スイッチ１をオンさせるよ
うにして威ることを特徴とする放電灯点灯装置に係り、
その目的とするところはりアクタンス要素を小型軽量化
することができるとともに入力の力率が改善され損失の
低減された放電灯点灯装置を提供するにある。

従来、第１図に示すように商用交流電源４（以下電源と
する。

）の両端に直列に接続されたインダクタンス素子８とコ
ンデンサ９との直列回１路からなる容量性に設定した容
量性リアクタンス１第１の半導体スイッチ２及び放電灯
３の直列回路を接続し、この容量性リアクタンス１、第
１の半導体スイッチ２の直列回路に並列に誘導性リアク
タンス５と第２の半導体スイッチ６との直列回路を接続
し、電源４の各半−リ−イクルの一定位相で、第１の半
導体スイッチ２をオンし、これより遅れた各半サイクル
中の一定位相で第２の半導体スイッチ６をオンさせ、電
源４から、第１の半導体スイッチ２をオンさせた場合容
晴性リアククンス１を介して流れる電流と、第２の半導
体スイッチ６をオンさせた場合、誘導性リアクタンス５
を介して流れる電流の重畳した電流を、放電灯３に供給
するようにした、放電灯点灯装置がある。

かかる従来例の動作を説明すると第２図ａに示す電源４
の電源電圧Ｖ，の正の半サイクルの時刻ｔ１で双方向性
三端子サイリスのような半導体スイッチ２０ゲート電流
が制御回路Ａにより与えられてオンすると、電源４、イ
ンククタンス素子８、コンデンサ９、半導体スイッチ２
、放電灯３、電源４の回？に第２図ｂに示す電流ｌ８２
が流れる。

次に時刻ｔ３で双方向性三端子サイリスクのような半導
体スイッチ６（こゲート電流が与えられてオンすると、
誘導性リアクタンス５によって、電源４、誘導性リアク
タンス５、半導体スイッチ６、放電灯３、電源４の回路
に第２図Ｃに不す電流ＩＳｌが電源４の半ザイクルで終
る時刻ｔ５を越えて流れる。

ここでインダクタンス素子８とコンデンナ９との直列回
路で容量性リアクタンス１を構成しているので、電流’
Ｓ２は電源４の半サイクルの終る以前の時刻ｔ４で零（
どなり半導体スイッチ２はオンする。

時刻ｔ３〜ｔ４の期間において、誘導性リアクタンス５
、半導体スイッチ６の直列回路と、容量性リアクタンス
１、半導体スイッチ２の直列回路との両回路に流れる電
流’ＳＩ Ｔ ’Ｓ２は重畳されて放電灯３に流れる。

電流１８１は誘導性リアクタンス５によって、電源４の
半サイクルが終る時刻ｔ５より遅れた時刻ｔ５で零にな
る。

電流１８が零になる附近の時刻ｔ６において、半導体ス
イッチ２にゲート電流が与えられと半導体スイッチ２は
オンし電流ｉｓが流れ、時刻ｔ，で電流ｌ３２ が零に
なりオフする。

次に時刻ｔ８において半導体スイッチ６にゲート電流が
与えられてオンすると、電流１８が流れ時刻ｉｌｌでオ
フする。

時刻ｔ８〜ｔ，の期間において電流’ｓ１，’Ｓ２は重
畳して放電灯３に流れる。

ここで時刻ｔｌ ， ｔ６において電流１８が十分に遮
断されていない期間に、半導体スイッチ２にゲート電流
が与えられるので、コンデン→ノ−９の電荷の放電電流
がコンデンサ９、半導体スイッチ２，６、誘導性リアク
タンス５、インダクタンス素子８を介して、時刻ｔ１〜
ｔ２の期間及び時刻ｔ６〜ｔ７の期間に流れる。

従って時刻ｔ１〜ｔ２の期間、時刻ｔ６〜ｔ７の期間に
おいて電流１ｓ，ｉＳ２が重畳した第２図ｄに示す電流
ｉＬが流れるため、これらの期間の電流■ は放電灯３
に流れる電流１８２Ｓ１ を打ち消すような無効の電流となり、この電流によるイ
ンダクタンス素子８及び誘導性リアクタンス６での損失
が大きくなるという欠点があった。

また電流Ｉｓは誘導性リアクタンス６によって電源電Ｉ
ＨＶ８の半サイクルが終る時刻ｔ５（．ｋはｔｔｏ）よ
り遅れた時刻ｔ６（又はｔ１）で零となるため、放電灯
３に流れる電流ｉＬが電源電圧ｖｓより時刻ｔ，〜ｔ６
（ｔｌＯ〜ｔｌＯ）の期間より遅れ、そして位相角が大
きくなるので安定回路の分担電圧が太き？ってリアクタ
ンス要素が大きくなり、しかも入力電流位相と電源電圧
との位相差が大きくなり力率が悪いという欠点があった
。

尚第２図ｅはコンデンザ９の充電電圧Ｖ。

，．ｆはランプ電圧ｖＬの波形、ｇは半導体スイッチ２
のゲート電流の波形、ｈは半導体スイッチ６のゲート電
流を示す。

本発明は上述の欠点に鑑みて提供したもので、以下実施
例により詳述する。

第３図は一実施例回路を示すもので、第１図従来例回路
において、インダクタンス素子８、コンデンサ９の直列
回路と第１の半導体スイッチ２との接続点と、電源４の
−・端との間に第３の半導体スイッチ７を接続するとと
もに制御回路Ａによって第１の半導体スイッチ２、第２
の半導体スイッチ６、第３の半導体スイッチ７を夫々電
源電圧■８の各半サイクル毎に夫夫異なる一定位相にお
いてオンさせるようになっている。

次に第４図に示す波形図によって本実施例の動作を説明
する。

第４図ａに示す電源電圧■，の正の半サイクルの時刻ｔ
１で半導体スイッチ２に第４図１に示す如くゲート電流
が与えられてオンしたとすると、電源４、インダクタン
ス素子８、コンデンザ９、半導体スイッチ２、放電灯３
、電源４の回路に第４図ｂに示す電流’ｓ２が流れる。

ここでインダクタンス素子８とコンデンサ９との直列回
路は容量性リアクタンス１に構成せられているので、時
刻ｔ４で電流ｉｓ２は零になり、半導体スイッチ２はオ
フする。

従って時刻ｔ４においてコンデンサ９の電圧Ｖ。

は第２図ｇに，すようにＥｏ２に充電される。

時刻ｔ３において半導体スイッチ６に第２図ｊに扇すゲ
ート電流が与えられてオンすると、誘導性リアクタンス
５によって電源４、誘導性リアクタンス５、半導体スイ
ッチ６、放電灯３、電源４の回路に第４図Ｃに示す電流
１，１が流れる。

電源電圧■８の半サイクルが終る時刻ｔ６より以前の時
刻↑５において半導体スイッチ７に第４図ｋに示すゲー
ト電流が与えられてオンすると、コンデン→ノー９、イ
ンダクタンス素子８、電源４、半導体スイッチ７を介し
て第４図ｅに示す電流＋ ｓ ３が流れる。

このＩ ｓ ３は電源電圧ｖＳの零附近の時刻ｔ６で零
となるために、半導体スイッチ７はオフされる。

従って時刻ｔ６において、コンデンサ電圧■。

は第４図ｇに示すＥ。１になる。時刻ｔ１ｏにおいて半
導体スイッチ７にゲート電流？与えられてオンすると電
流Ｉｓ ｓが流れる。

この＋５ ａは電源電圧の零附近の時刻ｔ１で零となり
、半導体スイッチ７はオフされる。

従って時刻ｔｌｌにおいでコンデンサ電圧■。

は第４図ｇに示すように一Ｅ。

１になる。時刻ｔ９において半導体スイツチ６がオンし
て流れる電流Ｉ８は時刻ｔｔｏにおいて、電流１８３が
電源４を介して流れるために電源電圧■，が零になる附
近の時刻ｔ１で零になる。

また時刻ｔｉ ， ｔ，において電流１，１が十分に遮
断されていない期間に半導体スイッチ６にゲート電流が
与えられることによって第４図ｆに示すコンデンサ９の
電荷の放電電流がコンデンサ９、半導体スイッチ６，２
、誘導性リアクタンス５、インダクタンス素子８を介し
て時刻ｔ１〜ｔ２の期間及び時刻ｔ６〜ｔ７の期間に流
れ、この期間に半導体スイッチ６に電流１８が流れる。

しかし、コンデンサ９の電荷が時刻ｔ１においてコンデ
ンサ電圧Ｅｏ１に減少し、時刻ｔ６においてコンデンサ
電圧ＥＣ １に減少しているので、放電電流も減少する
。

従って時刻ｔ１〜ｔ２の期間及び時刻ｔ０〜ｔ７の期間
に流れる電流ｌｓは小さくなり、インダククンス素子８
及び誘導性リアクタンス５での損失が少なくなる。

このように電源電圧■８とランプ電圧ＶＬとをほぼ同相
にすることができ、安定回路のリアクタンス要素に分担
すべき電圧を最小にし、従ってそのりアクタンス要素に
蓄積すべきエネルギーを最小にすることによって、リア
クタンス要素を小型軽量化することができた。

また第４図ｈに示す入力電流Ｉの位相も電源電圧■８と
ほぼ同相にするＳ ことができ、入力の力率が改善できるとともにインダク
タンス要素での損失が低減できた。

第５図は本発明の別の実施例回路を示すもので、かかる
実施例回路はインダクタンス素子８′とコンデンサ９と
によって容量性リアクタンス１を構成し、インダクタン
ス素子８′とインダクタンス１０とで誘導性リアクタン
ス５を構威し、インダクタンス素子８′を両リアクタン
ス１，５の一部を兼ねているもので、動作は第３図回路
と同様の動作する。

本発明は、上述の如く構成して商用交流電源の各半サイ
クルの一定位相で第１の半導体スイッチをオンするとと
もに、これより遅れた各半サイクル中の一定位相で第２
の半導体スイッチをオンし、さらに遅れた各半ザイクル
中の一定位相で第３の半導体スイッチをオンさせるよう
にしてあるので、安定回路を構或するリアクタンス要素
の小型軽量化が図れ、しかも入力電流位相と、電源電圧
とをほほ同位相にすることができて入力カ率が改善され
、損失が少ないという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図ａ乃至ｈは同上の各部
の波形図、第３図は本発明の−実施例の回路図、第４図
ａ乃至ｋは同上の各部の波形図、第５図は本発明の別の
実施例の回路図であり、１は容量性リアクタンス、２は
第１の半導体スイッチ、３は放電灯、４は商用交流電源
、５は誘導性リアクタンス、６は第２の半導体スイッチ
、７は第３の半導体スイッチである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容量性リアクタンスと第１の半導体スイッチと放電
   灯との直列回路を商用交流電源に接続し、［ｊＩＪ記容
   量性リアクタンスと第１の半導体スイッチとの直列回路
   に誘導性リアクタンスと第２の半導体スイッチとの直列
   回路を並列に接続し、上記容量性リアクタンスを介して
   商用交流電源に第３の半導体スイッチを接続し、商用交
   流電源の各半サイクルの一定位相で第１の半導体スイッ
   チをオンするとともに、これより遅れた各半サイクル中
   の一定位相で第２の半導体スイッチをオンし さらに遅
   れた各半サイクル中の一定位相で第３の半導体スイッチ
   をオンさせるようにして収ることを特徴とする放電灯点
   灯装置。