JP2000048978A - 放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を減少させるとともに、制御範囲を
広くできる放電灯点灯装置を提供する。 【解決手段】 インバータ回路12の電界効果トランジス
タQ1，Q2を交互にオン、オフするに際しては、バラスト
チョークL3に基づきインダクタL2に電圧を誘起し、共振
回路15のインダクタL1，L2および可変容量コンデンサC2
で設定する共振周波数で、電界効果トランジスタQ2をオ
ン、オフ駆動する。ドライブトランスTr1により電界効
果トランジスタQ2とはオン、オフを逆にして電界効果ト
ランジスタQ1を駆動し、電界効果トランジスタQ1，Q2を
交互に、オン、オフする。可変容量コンデンサC2の容量
を可変することにより、共振回路15の共振周波数を異な
らせ、電界効果トランジスタQ2，動作させ、所定の出力
でインバータ回路12に出力させ、蛍光ランプFLを点灯さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電ランプを点灯
させる放電灯点灯装置および照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の放電灯点灯装置として
は、商用交流電源に全波整流回路および平滑回路を介し
て電界効果トランジスタなどのスイッチング素子が直列
に接続されたハーフブリッジ型のインバータ回路を接続
し、このインバータ回路により放電ランプを点灯してい
る。

【０００３】また、ハーフブリッジ型のインバータ回路
は、たとえば他励式の場合には、一般に別電源を設けた
制御回路によりスイッチング素子を制御している。

【０００４】ところが、このように他励式の場合には、
部品点数が増加してコストが上昇する。

【０００５】一方、自励式の場合には、インバータ回路
および放電ランプの間の主電流が流れる部分に可飽和カ
レントトランスを接続し、この可飽和カレントトランス
からの出力に基づきスイッチング素子を制御している。

【０００６】ところが、このような自励式の場合には、
主電流に基づき可飽和カレントトランスの動作が決定さ
れ、また、制御範囲が非常に狭いため、設計が煩雑にな
り部品のばらつきにより設計の管理が非常に煩雑にな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように他励式の
場合には、部品点数が増加してコストが上昇し、自励式
の場合には、主電流に基づき可飽和カレントトランスの
動作が決定され、制御範囲が非常に狭いため、設計が煩
雑になり部品のばらつきにより設計の管理が非常に煩雑
になる問題を有している。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、部品点数を減少させるとともに、制御範囲を広くで
きる放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の放電灯点
灯装置は、直列に接続された対をなすスイッチング手段
を有し放電ランプを点灯させる放電灯点灯手段と；一方
のスイッチング手段に設けられこの一方のスイッチング
手段を駆動する共振手段と；一方のスイッチング手段お
よび他方のスイッチング手段に設けられ共振手段に基づ
き一方のスイッチング手段とは反対の極性で他方のスイ
ッチング手段を駆動するドライブトランスとを具備した
ものである。

【００１０】そして、共振手段の共振により一方のスイ
ッチング手段を駆動するとともに、ドライブトランスを
介して他方のスイッチング手段を一方のスイッチング手
段と反対の極性で駆動することにより、別個の電源手段
および可飽和カレントトランスなどを用いることなく、
簡単な構成で一方のスイッチング手段および他方のスイ
ッチング手段を駆動して、放電ランプを点灯させる。

【００１１】請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項
１記載の放電灯点灯装置において、放電灯点灯手段およ
び放電ランプ間に接続されたインダクタと；このインダ
クタに磁気的に接続され共振手段に設けられたインダク
タとを具備したもので、放電ランプを離脱している状態
では、放電灯点灯手段および放電ランプ間のインダクタ
にはランプ電流が流れないため、共振手段のインダクタ
には電圧が誘起されず、共振回路は一方のスイッチング
手段を駆動しないとともに、ドライブトランスを介して
も他方のスイッチング手段は駆動されないので、放電灯
点灯手段は動作を停止する。

【００１２】請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項
１または２記載の放電灯点灯装置において、共振手段
は、共振周波数を可変する可変手段を有するもので、共
振周波数を変化させることにより、放電灯点灯手段の周
波数を可変でき、放電ランプの入力を設定できる。

【００１３】請求項４記載の放電灯点灯装置は、請求項
３記載の放電灯点灯装置において、共振手段に設けられ
たインダクタに直流を供給する直流電源を具備したもの
で、インダクタの直流重畳によりそのインダクタンスを
変化させることで共振周波数を変化させ、放電灯点灯手
段の周波数を可変でき、放電ランプの入力を設定でき
る。

【００１４】請求項５記載の照明装置は、請求項１ない
し４いずれか記載の放電灯点灯装置と；この放電灯点灯
装置で点灯される放電ランプが装着される器具本体とを
具備したもので、それぞれの作用を奏する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の照明装置の一実施
の形態を図面を参照して説明する。

【００１６】図２は照明装置の外観を示す斜視図で、こ
の図２に示す照明装置１は、器具本体２の下面に反射面
３を有し、この反射面３の両端にはランプソケット４，
４が設けられ、これらランプソケット４，４間には、放
電ランプとしての直管型の蛍光ランプFLが電気的かつ機
械的に装着されている。また、この器具本体２の内部に
は、図１に示す放電灯点灯装置５が収納されている。

【００１７】図１は放電灯点灯装置を示す回路図で、こ
の図１に示すように、商用交流電源ｅに全波整流回路11
の入力端子が接続され、この全波整流回路11の出力端子
には平滑用のコンデンサC1が接続されている。

【００１８】また、コンデンサC1には放電灯点灯手段と
してのハーフブリッジ型のインバータ回路12が接続さ
れ、このインバータ回路12は、スイッチング手段として
の電界効果トランジスタQ1および電界効果トランジスタ
Q2が直列に接続され、電界効果トランジスタQ1のゲー
ト、ソース間に、抵抗R1および絶縁型のドライブトラン
スTr1 の第１の巻線Tr1aの直列回路が接続されている。
さらに、電界効果トランジスタQ2のゲート、ソース間
に、抵抗R2およびドライブトランスTr1 の第２の巻線Tr
1bの直列回路が接続され、この第２の巻線Tr1bには共振
手段としての共振回路15が接続されている。この共振回
路15は、ドライブトランスTr1 の第２の巻線Tr1bに対し
て並列に、共振回路15の共振周波数を可変する可変手段
としての可変容量コンデンサC2が接続され、この可変容
量コンデンサC2に対して並列に、インダクタL1およびイ
ンダクタL2の直列回路が接続されている。

【００１９】さらに、電界効果トランジスタQ2の両端間
には、インダクタL1に磁気的に接続された限流用のバラ
ストチョークL3および直流カット用のコンデンサC3を介
して、負荷となる蛍光ランプFLのフィラメントFLa ，FL
b の一端がそれぞれ接続され、これらフィラメントFL1
，FL2 の他端間には始動用の共振コンデンサC4が接続
されている。

【００２０】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。

【００２１】まず、商用交流電源ｅの交流電圧を全波整
流回路11で全波整流し、この全波整流された電圧をコン
デンサC1で平滑し、インバータ回路12により高周波交流
に変換して、蛍光ランプFLを点灯する。

【００２２】また、インバータ回路12の電界効果トラン
ジスタQ1および電界効果トランジスタQ2を交互にオン、
オフするに際しては、バラストチョークL3に基づきイン
ダクタL2に電圧を誘起し、共振回路15のインダクタL1、
インダクタL2および可変容量コンデンサC2により設定さ
れる共振周波数で、電界効果トランジスタQ2をオン、オ
フ駆動するとともに、ドライブトランスTr1 により電界
効果トランジスタQ2とはオン、オフを逆にして、すなわ
ち位相を１８０°異ならせて電界効果トランジスタQ1を
駆動し、電界効果トランジスタQ1および電界効果トラン
ジスタQ2を交互に、オン、オフする。

【００２３】なお、可変容量コンデンサC2の容量を可変
することにより、共振回路15の共振周波数を異ならせ、
所定の周波数で電界効果トランジスタQ2および電界効果
トランジスタQ1を動作させ、所定の出力でインバータ回
路12に出力させ、蛍光ランプFLを点灯させる。

【００２４】次に、第２の実施の形態を図３を参照して
説明する。

【００２５】図３は第２の実施の形態の放電灯点灯装置
を示す回路図で、この図３に示す第２の実施の形態の放
電灯点灯装置５は、図１に示す第１の実施の形態の放電
灯点灯装置において、可変容量コンデンサC2に代えて、
固定容量のコンデンサC5を接続し、インダクタL1に代え
て、可変手段としての可変インダクタL4を接続したもの
である。

【００２６】そして、可変容量コンデンサC2に代えて可
変インダクタL3のインダクタを変化させても図１に示す
第１の実施の形態の放電灯点灯装置と同様に動作する。

【００２７】また、第３の実施の形態を図４を参照して
説明する。

【００２８】図４は第３の実施の形態の放電灯点灯装置
を示す回路図で、この図４に示す第３の実施の形態の放
電灯点灯装置５は、図１に示す第１の実施の形態の放電
灯点灯装置において、可変容量コンデンサC2に代えて、
固定容量のコンデンサC5を接続し、このコンデンサC5に
対して並列に可変抵抗R3を接続したものである。

【００２９】そして、可変抵抗R3の抵抗値を変化させる
ことにより、コンデンサC5、インダクタL1などの共振周
波数などの条件が変化し、第１の実施の形態の放電灯点
灯装置と同様に動作する。

【００３０】また、第４の実施の形態を図５を参照して
説明する。

【００３１】図５は第４の実施の形態の放電灯点灯装置
を示す回路図で、図１に示す第１の実施の形態の放電灯
点灯装置において、バラストチョークL3およびコンデン
サC3を介して共振用のコンデンサC6を接続し、このコン
デンサC6に絶縁型の昇圧トランスTr2 の一次巻線Tr2aを
並列に接続し、この昇圧トランスTr2 の二次巻線Tr2bに
蛍光ランプFLのフィラメントFLa ，FLb を接続したもの
である。

【００３２】このように、絶縁型の昇圧トランスTr2 を
用いても、図１に示す第１の実施の形態と同様に動作す
る。

【００３３】さらに、第５の実施の形態を図６を参照し
て説明する。

【００３４】図６は第５の実施の形態の放電灯点灯装置
を示す回路図で、図３に示す第２の実施の形態の放電灯
点灯装置において、図５に示す放電灯点灯装置と同様
に、バラストチョークL3およびコンデンサC3を介して共
振用のコンデンサC6を接続し、このコンデンサC6に絶縁
型の昇圧トランスTr2 の一次巻線Tr2aを並列に接続し、
この昇圧トランスTr2 の二次巻線Tr2bに蛍光ランプFLの
フィラメントFLa ，FLbを接続したものである。

【００３５】このように、絶縁型の昇圧トランスTr2 を
用いても、図３に示す第２の実施の形態と同様に動作す
る。

【００３６】またさらに、第６の実施の形態を図７を参
照して説明する。

【００３７】図７は第６の実施の形態の放電灯点灯装置
を示す回路図で、図４に示す第３の実施の形態の放電灯
点灯装置において、図５に示す放電灯点灯装置と同様
に、バラストチョークL3およびコンデンサC3を介して共
振用のコンデンサC6を接続し、このコンデンサC6に絶縁
型の昇圧トランスTr2 の一次巻線Tr2aを並列に接続し、
この昇圧トランスTr2 の二次巻線Tr2bに蛍光ランプFLの
フィラメントFLa ，FLbを接続したものである。

【００３８】このように、絶縁型の昇圧トランスTr2 を
用いても、図４に示す第３の実施の形態と同様に動作す
る。

【００３９】また、第７の実施の形態を図８を参照して
説明する。

【００４０】図８は第７の実施の形態の放電灯点灯装置
を示す回路図で、この図８に示す第７の実施の形態の放
電灯点灯装置５は、図１に示す第１の実施の形態の放電
灯点灯装置において、電界効果トランジスタQ1に対して
並列に帰還用のダイオードD1を接続するとともに抵抗R5
を接続し、電界効果トランジスタQ2に対して並列に帰還
用のダイオードD2を接続するとともに抵抗R6を接続し、
インダクタL1およびインダクタL2の直列回路に対して並
列に定電流電源16を接続し、コンデンサC5およびドライ
ブトランスTr1 の第２の巻線Tr1bとの間に直流カット用
のコンデンサC7を接続したものである。

【００４１】そして、基本的な動作は図１に示す放電灯
点灯装置５と同様であるが、定電流電源16の電流値を変
化させることにより、直流カット用のコンデンサC7によ
り定電流電源16の直流はドライブトランスTr1 側には流
れず、インダクタL1およびインダクタL2に直流を重畳さ
せてインダクタンスを変化させ、共振周波数を変化さ
せ、インバータ回路12の出力を制御するものである。

【００４２】さらに、第８の実施の形態を図９を参照し
て説明する。

【００４３】図９は第８の実施の形態の放電灯点灯装置
を示す回路図で、この図９に示す第８の実施の形態の放
電灯点灯装置５は、図８に示す第７の実施の形態の放電
灯点灯装置において、定電流電源16をインダクタL1に対
してのみ並列に接続したものである。

【００４４】このように構成しても、図８に示す第７の
実施の形態と同様に動作する。

【００４５】さらに、第９の実施の形態を図１０を参照
して説明する。

【００４６】図１０は第９の実施の形態の放電灯点灯装
置を示す回路図で、この図１０に示す第９の実施の形態
の放電灯点灯装置５は、図８に示す第７の実施の形態の
放電灯点灯装置において、定電流電源16をドライブトラ
ンスTr1 の第２の巻線Tr1bに並列に接続するとともに、
ドライブトランスTr1 の第２の巻線Tr1bと抵抗R2との間
に直流カット用のコンデンサC8を接続し、インダクタL2
と定電流電源16との間に直流カット用のコンデンサC9を
接続したものである。

【００４７】そして、基本的な動作は図８に示す第７の
実施の形態と同様であるが、直流カット用のコンデンサ
C8およびコンデンサC9により定電流電源16の電流は、ド
ライブトランスTr1 の第２の巻線Tr1bに重畳され、ドラ
イブトランスTr1 の周波数を変化させて電界効果トラン
ジスタQ1および電界効果トランジスタQ2を制御し、イン
バータ回路12の出力を制御する。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の放電灯点灯装置によれ
ば、共振手段の共振により一方のスイッチング手段を駆
動するとともに、ドライブトランスを介して他方のスイ
ッチング手段を一方のスイッチング手段と反対の極性で
駆動することにより、別個の電源手段および可飽和カレ
ントトランスなどを用いることなく、簡単な構成で一方
のスイッチング手段および他方のスイッチング手段を駆
動して、放電ランプを点灯できる。

【００４９】請求項２記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項１記載の放電灯点灯装置に加え、放電ランプを離
脱している状態では、放電灯点灯手段および放電ランプ
間のインダクタにはランプ電流が流れないため、共振手
段のインダクタには電圧が誘起されず、共振回路は一方
のスイッチング手段を駆動しないとともに、ドライブト
ランスを介しても他方のスイッチング手段は駆動されな
いので、放電灯点灯手段の動作を停止できる。

【００５０】請求項３記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項１または２記載の放電灯点灯装置に加え、共振手
段は共振周波数を可変する可変手段を有するので、共振
周波数を変化させることにより、放電灯点灯手段の周波
数を可変でき、放電ランプの入力を設定できる。

【００５１】請求項４記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項３記載の放電灯点灯装置に加え、共振手段のイン
ダクタに直流を供給する直流電源を具備したので、イン
ダクタの直流重畳によりそのインダクタンスを変化させ
ることで共振周波数を変化させ、放電灯点灯手段の周波
数を可変でき、放電ランプの入力を設定できる。

【００５２】請求項５記載の照明装置は、請求項１ない
し４いずれか記載の放電灯点灯装置で点灯される放電ラ
ンプが装着される器具本体を具備したので、それぞれの
効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の放電灯点灯装置を
示す回路図である。

【図２】同上照明装置の外観を示す斜視図である。

【図３】同上第２の実施の形態の放電灯点灯装置を示す
回路図である。

【図４】同上第３の実施の形態の放電灯点灯装置を示す
回路図である。

【図５】同上第４の実施の形態の放電灯点灯装置を示す
回路図である。

【図６】同上第５の実施の形態の放電灯点灯装置を示す
回路図である。

【図７】同上第６の実施の形態の放電灯点灯装置を示す
回路図である。

【図８】同上第７の実施の形態の放電灯点灯装置を示す
回路図である。

【図９】同上第８の実施の形態の放電灯点灯装置を示す
回路図である。

【図１０】同上第９の実施の形態の放電灯点灯装置を示
す回路図である。

【符号の説明】

１ 照明装置 ２ 器具本体 ５ 放電灯点灯装置 12 放電灯点灯手段としてのインバータ回路 15 共振手段としての共振回路 C2 可変手段としての可変容量コンデンサ FL 放電ランプとしての蛍光ランプ L1，L2 インダクタ L4 可変手段としての可変インダクタ Q1，Q2 スイッチング手段としての電界効果トランジ
スタ Tr1 ドライブトランス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に接続された対をなすスイッチング
   手段を有し放電ランプを点灯させる放電灯点灯手段と；
   一方のスイッチング手段に設けられこの一方のスイッチ
   ング手段を駆動する共振手段と；一方のスイッチング手
   段および他方のスイッチング手段に設けられ共振手段に
   基づき一方のスイッチング手段とは反対の極性で他方の
   スイッチング手段を駆動するドライブトランスと；を具
   備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】 放電灯点灯手段および放電ランプ間に接
   続されたインダクタと；このインダクタに磁気的に接続
   され共振手段に設けられたインダクタと；を具備したこ
   とを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】 共振手段は、共振周波数を可変する可変
   手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の
   放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 共振手段に設けられたインダクタに直流
   を供給する直流電源を具備したことを特徴とする請求項
   ３記載の放電灯点灯装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４いずれか記載の放電灯
   点灯装置と；この放電灯点灯装置で点灯される放電ラン
   プが装着される器具本体と；を具備したことを特徴とす
   る照明装置。