JP2000125567A - Power supply device - Google Patents

Power supply device

Info

Publication number
JP2000125567A
JP2000125567A JP10294215A JP29421598A JP2000125567A JP 2000125567 A JP2000125567 A JP 2000125567A JP 10294215 A JP10294215 A JP 10294215A JP 29421598 A JP29421598 A JP 29421598A JP 2000125567 A JP2000125567 A JP 2000125567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
circuit
current
frequency
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10294215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Naruo
誠浩 鳴尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP10294215A priority Critical patent/JP2000125567A/en
Publication of JP2000125567A publication Critical patent/JP2000125567A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce cost by reducing the breakdown voltage of each element by suppressing the increase in a voltage across a smoothing capacitor when lightly loaded. SOLUTION: A smoothing capacitor C0 is connected between the DC output terminals of a rectifier DB via a diode D1, and a capacitor C3 is connected in parallel with the diode D1. An inverter circuit INV is provided with the series circuit of switching elements Q1 and Q2 which are connected between both terminals of the smoothing capacitor C0. A capacitor C1 is connected between the connection point of the rectifier DB and the diode D1 and that between the switching elements Q1 and Q2, via the series circuit of a choke coil L1 and a coupling capacitor C4. The series resonance circuit of the inductor L2 and the capacitor C2 is connected between both the terminals of the capacitor C1 via the diode D1 and a load Z is connected in parallel with the capacitor C2. When lightly loaded, a control circuit 2 controls the operating frequency of the inverter circuit INV to bring it close to an antiresonance frequency where a current flowing to the capacitor C1 can be minimized.

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、交流電源を整流、
平滑して得られた直流電圧を高周波電圧に変換して負荷
に供給する電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a rectifying AC power supply,
The present invention relates to a power supply device that converts a DC voltage obtained by smoothing into a high-frequency voltage and supplies it to a load.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の電源装置としては、例えば特開
平10−14257号公報に示されるように、簡単な回
路構成で入力電流の高周波歪みを低減するとともに、低
周波リプルを含む負荷電流が発生するのを防止したもの
があった。図28はこの電源装置の回路図を示してお
り、交流電源Vsを整流する整流器DBと、整流器DB
の直流出力端子間にダイオードD1を介して接続された
平滑コンデンサC0と、平滑コンデンサC0の両端間に
接続された電界効果トランジスタからなるスイッチング
素子Q1,Q2と、高電位側のスイッチング素子Q1の
両端間に接続された負荷回路1、チョークコイルL1お
よびカップリングコンデンサC4からなる直列回路と、
整流器DBおよびダイオードD1の接続点(すなわち整
流器DBの高電位側の直流出力端子)と負荷回路1およ
びチョークコイルL1の接続点との間に接続されたイン
ピーダンス要素Z1と、ダイオードD1に並列接続され
たコンデンサC3と、スイッチング素子Q1,Q2のオ
ンオフを制御する制御回路2とを備えている。なお図示
は省略するが、一般に交流電源Vsと整流器DBとの間
には入力フィルタが設けられている。
2. Description of the Related Art As a power supply device of this type, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-14257, a high-frequency distortion of an input current is reduced by a simple circuit configuration, and a load current including a low-frequency ripple is generated. Some have prevented this from occurring. FIG. 28 shows a circuit diagram of this power supply device. A rectifier DB for rectifying the AC power supply Vs,
, A switching element Q1, Q2 composed of a field effect transistor connected between both ends of the smoothing capacitor C0, and both ends of the high-potential side switching element Q1. A series circuit including a load circuit 1, a choke coil L1, and a coupling capacitor C4 connected therebetween;
The impedance element Z1 connected between the connection point of the rectifier DB and the diode D1 (that is, the DC output terminal on the high potential side of the rectifier DB) and the connection point of the load circuit 1 and the choke coil L1 is connected in parallel to the diode D1. And a control circuit 2 for controlling ON / OFF of the switching elements Q1 and Q2. Although not shown, an input filter is generally provided between the AC power supply Vs and the rectifier DB.

【0003】この電源装置では、図29(a)(b)に
示すように、コンデンサC3の両端電圧Vc3と、平滑コ
ンデンサC0の両端電圧Vdcと、整流器DBからの入力
電圧Vinとの3つの電圧間の関係と、スイッチング素子
Q1,Q2からなるインバータ回路INVの高周波動作
とによって、整流器DBから高周波的にパルス状の入力
電流Idが流れるようにしている。
In this power supply device, as shown in FIGS. 29A and 29B, three voltages of a voltage Vc3 across a capacitor C3, a voltage Vdc across a smoothing capacitor C0, and an input voltage Vin from a rectifier DB. A pulse-like input current Id flows from the rectifier DB at a high frequency by the relationship between the rectifier DB and the high-frequency operation of the inverter circuit INV including the switching elements Q1 and Q2.

【0004】以下に本回路の動作について簡単に説明す
る。
[0004] The operation of this circuit will be briefly described below.

【0005】図28に示す回路において、平滑コンデン
サC0を電源とした動作モードの場合、スイッチング素
子Q1,Q2、負荷回路1、チョークコイルL1、カッ
プリングコンデンサC4から所謂ハーフブリッジインバ
ータ回路が構成される。スイッチング素子Q2がオンす
ると、平滑コンデンサC0からの放電電流が平滑コンデ
ンサC0→負荷回路1→チョークコイルL1→カップリ
ングコンデンサC4→スイッチング素子Q2→平滑コン
デンサC0の径路と、平滑コンデンサC0→コンデンサ
C3→インピーダンス要素Z1→チョークコイルL1→
カップリングコンデンサC4→スイッチング素子Q2→
平滑コンデンサC0の径路とで流れ、コンデンサC3が
充電されるとともに、チョークコイルL1にエネルギが
蓄積される。ここで、コンデンサC3の充電電圧Vc3と
入力電圧Vinとの和の電圧が平滑コンデンサC0の両端
電圧Vdcに略等しくなると、上述した後者の径路で共振
電流が流れなくなり、交流電源Vs→整流器DB→イン
ピーダンス要素Z1→チョークコイルL1→カップリン
グコンデンサC4→スイッチング素子Q2→整流器DB
→交流電源Vsの径路で共振電流が流れ、入力電流Id
が引き込まれて、インバータ動作を継続しようとする。
In the circuit shown in FIG. 28, in an operation mode using a smoothing capacitor C0 as a power supply, a so-called half-bridge inverter circuit is constituted by switching elements Q1 and Q2, a load circuit 1, a choke coil L1, and a coupling capacitor C4. . When the switching element Q2 is turned on, the discharge current from the smoothing capacitor C0 changes to the smoothing capacitor C0 → the load circuit 1 → the choke coil L1 → the coupling capacitor C4 → the switching element Q2 → the path of the smoothing capacitor C0 and the smoothing capacitor C0 → the capacitor C3 → Impedance element Z1 → choke coil L1 →
Coupling capacitor C4 → switching element Q2 →
Flowing through the path of the smoothing capacitor C0, the capacitor C3 is charged, and energy is stored in the choke coil L1. Here, when the sum of the charging voltage Vc3 of the capacitor C3 and the input voltage Vin becomes substantially equal to the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0, the resonance current stops flowing through the latter path, and the AC power supply Vs → rectifier DB → Impedance element Z1 → choke coil L1 → coupling capacitor C4 → switching element Q2 → rectifier DB
→ Resonant current flows in the path of AC power supply Vs, and input current Id
Is drawn in and attempts to continue the inverter operation.

【0006】次にスイッチング素子Q2がオフ、スイッ
チング素子Q1がオンした瞬間に、チョークコイルL1
に蓄積されたエネルギによる回生電流によって、チョー
クコイルL1→カップリングコンデンサC4→スイッチ
ング素子Q1→負荷回路1→チョークコイルL1の径路
で電流が流れるとともに、交流電源Vs→整流器DB→
インピーダンス要素Z1→チョークコイルL1→カップ
リングコンデンサC4→スイッチング素子Q1→平滑コ
ンデンサC0→整流器DB→交流電源Vsの径路で電流
が流れ、平滑コンデンサC0が充電される。
Then, at the moment when the switching element Q2 is turned off and the switching element Q1 is turned on, the choke coil L1
The current flows through the path of the choke coil L1, the coupling capacitor C4, the switching element Q1, the load circuit 1, the choke coil L1, and the AC power supply Vs → the rectifier DB →
A current flows through the path of the impedance element Z1, the choke coil L1, the coupling capacitor C4, the switching element Q1, the smoothing capacitor C0, the rectifier DB, and the AC power supply Vs, and the smoothing capacitor C0 is charged.

【0007】その後、チョークコイルL1に蓄積された
エネルギが全て放出されると、共振回路の共振動作が反
転し、カップリングコンデンサC4を電源とするインバ
ータ動作によって、カップリングコンデンサC4→チョ
ークコイルL1→負荷回路1→スイッチング素子Q1→
カップリングコンデンサC4の径路と、カップリングコ
ンデンサC4→チョークコイルL1→インピーダンス要
素Z1→コンデンサC3→スイッチング素子Q1→カッ
プリングコンデンサC4の径路とで共振電流が流れ、後
者の径路でコンデンサC3に充電された電荷が放電され
る。ここに、コンデンサC3に充電された電荷が全て放
電されると、共振電流はコンデンサC3の代わりにダイ
オードD1を通って流れるようになる。
After that, when all the energy stored in the choke coil L1 is released, the resonance operation of the resonance circuit is reversed, and the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → Load circuit 1 → switching element Q1 →
A resonance current flows through the path of the coupling capacitor C4 and the path of the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → the impedance element Z1 → the capacitor C3 → the switching element Q1 → the path of the coupling capacitor C4, and the capacitor C3 is charged by the latter path. The discharged charge is discharged. Here, when all the charges charged in the capacitor C3 are discharged, the resonance current flows through the diode D1 instead of the capacitor C3.

【0008】このように、整流器DBからの入力電圧V
inとコンデンサC3の両端電圧Vc3との和の電圧(Vin
+Vc3)が平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcに略等し
くなると、平滑コンデンサC0を電源として動作するイ
ンバータ動作が停止し、入力電流Idが引き込まれてイ
ンバータ動作を継続しようとするので、入力電圧Vinの
一周期の全期間にわたって交流電源Vsから入力電流I
dを引き込むことができ、入力電流Idに含まれる高周
波歪みを低減したり、力率を改善したりすることができ
る。
As described above, the input voltage V from the rectifier DB
in and the sum of the voltage Vc3 across the capacitor C3 (Vin
+ Vc3) becomes substantially equal to the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0, the inverter operation using the smoothing capacitor C0 as a power supply stops, and the input current Id is drawn in to continue the inverter operation. The input current I from the AC power supply Vs over the entire period of the cycle
d can be drawn in, and high-frequency distortion included in the input current Id can be reduced and the power factor can be improved.

【0009】また、インピーダンス要素Z1のインピー
ダンス値を適切な値に設定することによって、図30
(a)に示すように、インピーダンス要素Z1の両端電
圧Vz1は脈流の入力電圧Vinに比例し、且つ、カップリ
ングコンデンサC4の直流カット動作により、カップリ
ングコンデンサC4の両端電圧Vc4だけグランドレベル
がシフトした電圧波形となる。コンデンサC3の両端電
圧Vc3は、平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcと整流器
DBからの入力電圧Vinとの差の電圧になるので、図3
0(b)に示すように、略一定電圧となる平滑コンデン
サC0の両端電圧Vdcから、脈流の入力電圧Vinを差し
引いた電圧となる。また、負荷回路1の両端電圧V1
は、コンデンサC3の両端電圧Vc3と整流器DBからの
入力電圧Vinとの和の電圧になり、その電圧波形は図3
0(c)に示すように低周波リプルの小さい電圧波形に
なり、負荷回路1に流れる負荷電流も低周波リプルの小
さい電流とすることができる。
Further, by setting the impedance value of the impedance element Z1 to an appropriate value,
As shown in (a), the voltage Vz1 across the impedance element Z1 is proportional to the input voltage Vin of the pulsating current, and the ground level is reduced by the voltage Vc4 across the coupling capacitor C4 due to the DC cut operation of the coupling capacitor C4. A shifted voltage waveform results. Since the voltage Vc3 across the capacitor C3 is the difference between the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 and the input voltage Vin from the rectifier DB, FIG.
As shown in FIG. 0 (b), the voltage is a voltage obtained by subtracting the pulsating input voltage Vin from the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0, which is substantially constant. The voltage V1 across the load circuit 1
Is the sum of the voltage Vc3 across the capacitor C3 and the input voltage Vin from the rectifier DB, and its voltage waveform is shown in FIG.
As shown in 0 (c), the voltage waveform has a small low-frequency ripple, and the load current flowing through the load circuit 1 can also be a current with a small low-frequency ripple.

【0010】上述した電源装置の具体回路図を図31に
示す。本回路では、負荷回路1を、例えば蛍光灯からな
る放電灯FLと、放電灯FLの両フィラメント電極の非
電源側端子間に接続されたフィラメント予熱用および共
振用のコンデンサC2とで構成し、インピーダンス要素
Z1をコンデンサC1から構成している。本回路では、
負荷回路1に流れる負荷電流の低周波リプルを低減する
ことができるので、輻射ノイズや放電灯のちらつきなど
を抑制することができる。
FIG. 31 shows a specific circuit diagram of the power supply device described above. In this circuit, the load circuit 1 is constituted by a discharge lamp FL made of, for example, a fluorescent lamp, and a filament preheating and resonance capacitor C2 connected between the non-power-supply-side terminals of both filament electrodes of the discharge lamp FL. The impedance element Z1 is composed of a capacitor C1. In this circuit,
Since low-frequency ripple of the load current flowing through the load circuit 1 can be reduced, radiation noise, flickering of the discharge lamp, and the like can be suppressed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記構成の電源装置で
は、負荷回路1が放電灯FLから構成される場合、放電
灯FLの調光点灯時や予熱始動時のように、放電灯FL
すなわち負荷回路1のインピーダンスが大きく(放電灯
FLに流れる電流が少なく)、軽負荷である場合、共振
回路に流れる共振電流が増加する傾向にあり、コンデン
サC3を充電してコンデンサC1に流れる電流Ic1も増
加する。そのため、コンデンサC3の充電に要する時間
が短くなり、入力電流Idの引き込み時間が定格点灯時
に比べて長くなる。また、コンデンサC3の充電電流が
大きい場合、コンデンサC3の充電終了後に共振電流の
流れる径路が切り替わる際、インバータ動作を継続する
ように入力電流Idを引き込むため、軽負荷時には定格
点灯時よりも大きな電流が引き込まれることになる。し
かしながら軽負荷時は定格点灯時に比べて消費されるエ
ネルギが小さいため、過剰にエネルギが引き込まれるこ
とになり、その結果、余剰エネルギが平滑コンデンサC
0に充電されて、平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcが
大きく上昇することになる。そのため、軽負荷時におい
て各素子にかかるストレスが増加し、平滑コンデンサC
0やスイッチング素子Q1,Q2などの素子の耐圧を、
定格点灯時に必要な耐圧に対して過剰に大きな値に設計
する必要があり、コストアップになるという問題があっ
た。
In the power supply device having the above-described structure, when the load circuit 1 is composed of the discharge lamp FL, the discharge lamp FL is used as in the case of the dimming lighting of the discharge lamp FL and the start of preheating.
That is, when the load circuit 1 has a large impedance (the current flowing through the discharge lamp FL is small) and the load is light, the resonance current flowing through the resonance circuit tends to increase, and the current Ic1 flowing through the capacitor C1 by charging the capacitor C3. Also increase. For this reason, the time required for charging the capacitor C3 is shortened, and the time required for drawing the input current Id is longer than at the time of rated lighting. Also, when the charging current of the capacitor C3 is large, the input current Id is drawn so as to continue the inverter operation when the path of the resonance current is switched after the charging of the capacitor C3 is completed. Will be drawn. However, at the time of light load, the consumed energy is smaller than at the time of the rated lighting, so that the energy is excessively drawn in. As a result, the surplus energy is reduced by the smoothing capacitor C.
As a result, the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 increases significantly. Therefore, the stress applied to each element at light load increases, and the smoothing capacitor C
0 and switching elements Q1 and Q2
It is necessary to design the value to be excessively large with respect to the withstand voltage required at the time of rated lighting, and there is a problem that the cost is increased.

【0012】軽負荷時において共振周波数よりも非常に
高い周波数でインバータ回路INVを動作させれば、コ
ンデンサC3の充電電流が小さくなるので、入力電流I
dは殆ど引き込まれず、平滑コンデンサC0の両端電圧
Vdcは殆ど上昇しないが、共振回路の共振が非常に弱い
周波数領域であるので、インバータ回路INVの出力は
殆ど零に近いような非常に小さい値となる。よって、上
述した図31の回路では軽負荷時において任意の出力を
得るために、平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcの昇圧
によって各素子にかかるストレスが増加するのを見込ん
で設計しなければならなかった。
If the inverter circuit INV is operated at a frequency much higher than the resonance frequency at a light load, the charging current of the capacitor C3 becomes small, so that the input current I
d is hardly pulled in, and the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 hardly rises. However, since the resonance of the resonance circuit is in a very weak frequency range, the output of the inverter circuit INV has a very small value almost close to zero. Become. Therefore, in the circuit of FIG. 31 described above, in order to obtain an arbitrary output at a light load, it was necessary to design in consideration of an increase in stress applied to each element due to the increase of the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0. .

【0013】また、上述した図31の回路は放電灯FL
を負荷とし、放電灯FLの両フィラメント電極の非電源
側端子間に接続されたコンデンサC2によりフィラメン
ト電極の予熱を行うコンデンサ予熱方式の回路であり、
制御回路2はインバータ回路INVの動作周波数を制御
し、放電灯FLとコンデンサC2とのインピーダンスの
比率を変化させることにより、放電灯FLの両フィラメ
ント電極に流れるフィラメント電流を変化させており、
調光点灯時は定格点灯時に比べてフィラメント電流を増
加させている。
The circuit shown in FIG. 31 is a discharge lamp FL.
And a capacitor preheating system for preheating the filament electrode by a capacitor C2 connected between the non-power-supply-side terminals of both filament electrodes of the discharge lamp FL.
The control circuit 2 controls the operating frequency of the inverter circuit INV and changes the ratio of the impedance between the discharge lamp FL and the capacitor C2, thereby changing the filament current flowing through both filament electrodes of the discharge lamp FL.
At the time of dimming lighting, the filament current is increased as compared with the rated lighting.

【0014】ところで、近年、照明器具の小型化、放電
灯の高効率化、省資源化を目的として放電灯を細径化す
る傾向がある。例えば、従来より提供されている定格消
費電力が20W以上の蛍光ランプとして管径を36.5
mmに統一したものが提供されているのに対して、最近
ではTL′5(フィリップス社製品)あるいはT5など
の名称で提供されている管径が16mmの細径の蛍光灯
がある。この種の細径の放電灯では、放電灯内部でフィ
ラメントコイルの長さを十分に確保できるように、フィ
ラメントコイルの線径をさらに細くする傾向がある。そ
こで、フィラメントコイルの寿命(すなわちランプ寿
命)を伸ばすために、放電灯点灯時におけるフィラメン
ト電流には上限値が設けられており、その上限値は先行
予熱時におけるフィラメント電流の下限値よりも低い値
に規定されている。したがって、上述したコンデンサ予
熱方式の回路では、調光点灯時にフィラメント電流が増
加した際に上限値を超える可能性があり、ランプ寿命が
短くなる虞があった。
In recent years, there has been a tendency to reduce the diameter of a discharge lamp for the purpose of downsizing lighting equipment, increasing the efficiency of the discharge lamp, and saving resources. For example, a fluorescent lamp conventionally provided with a rated power consumption of 20 W or more has a tube diameter of 36.5.
In contrast to the fluorescent lamps having a diameter of 16 mm, there is a fluorescent lamp having a tube diameter of 16 mm provided under a name such as TL'5 (a product of Philips) or T5. In such a small-diameter discharge lamp, the filament diameter of the filament coil tends to be further reduced so that a sufficient length of the filament coil can be secured inside the discharge lamp. Therefore, in order to extend the life of the filament coil (that is, the lamp life), an upper limit value is provided for the filament current when the discharge lamp is turned on, and the upper limit value is lower than the lower limit value of the filament current during the pre-heating. Stipulated. Therefore, in the above-described circuit of the capacitor preheating method, when the filament current increases during dimming lighting, the filament current may exceed the upper limit value, and the lamp life may be shortened.

【0015】また、細径の放電灯では、先行予熱時に放
電灯FLが点灯しないようにするための無負荷2次電圧
の下限値と、調光点灯時における放電灯FLの両端電圧
との差が小さく、しかも放電灯FLのインピーダンスが
比較的高いものであるので、無負荷時(先行予熱時)と
調光点灯時における共振特性にあまり差がなく、その結
果、コンデンサ予熱方式の回路では先行予熱時における
インバータ回路の動作周波数と調光点灯時におけるイン
バータ回路の動作周波数との差が小さくなる。而して、
先行予熱時と調光点灯時とでフィラメント電流に差をつ
けにくくなり、先行予熱時にフィラメント電流を十分確
保でき、且つ、調光点灯時にフィラメント電流を上限値
よりも低くするというように、フィラメント電流を設定
しにくいという問題があった。
Further, in the case of a small-diameter discharge lamp, the difference between the lower limit value of the no-load secondary voltage for preventing the discharge lamp FL from lighting during preheating and the voltage across the discharge lamp FL during dimming lighting. And the discharge lamp FL has a relatively high impedance, so that there is not much difference in the resonance characteristics between no load (during preheating) and dimming lighting. As a result, in the capacitor preheating circuit, The difference between the operating frequency of the inverter circuit during preheating and the operating frequency of the inverter circuit during dimming lighting is reduced. Thus,
It is difficult to make a difference in the filament current between the pre-heating and the dimming operation, so that the filament current can be sufficiently secured at the pre-heating and the filament current is lower than the upper limit value during the dimming operation. Is difficult to set.

【0016】ところで、コンデンサ予熱方式の回路にお
いて先行予熱時と調光点灯時とでインバータ回路の動作
周波数の差を大きくするためには、共振回路の直流電圧
源の直流電圧を高くすればよいが、直流電圧を高くする
と各素子の耐圧が高くなり、コストアップとなるという
問題があった。また、先行予熱時と調光点灯時とでイン
バータ回路の動作周波数の差を大きくするために、特開
平10−134984号公報に示されるようにフィラメ
ントインバータを用いたものも開示されているが、放電
灯のフィラメント電極を予熱するためにトランスなどの
素子を追加する必要があり、素子数の増加によってコス
トアップとなるという問題があった。
By the way, in order to increase the difference in operating frequency of the inverter circuit between the preheating of the capacitor and the operation of the dimming in the circuit of the capacitor preheating method, it is sufficient to increase the DC voltage of the DC voltage source of the resonance circuit. However, when the DC voltage is increased, the breakdown voltage of each element is increased, resulting in an increase in cost. Further, in order to increase the difference in operating frequency of the inverter circuit between the time of preceding preheating and the time of dimming lighting, a device using a filament inverter as disclosed in JP-A-10-134984 is also disclosed. In order to preheat the filament electrode of the discharge lamp, it is necessary to add an element such as a transformer, and there has been a problem that an increase in the number of elements leads to an increase in cost.

【0017】本発明は上記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、軽負荷時における平
滑コンデンサの両端電圧の上昇を抑制して、各素子の耐
圧を低くすることにより、低コスト化を図った電源装置
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to suppress a rise in voltage across a smoothing capacitor under a light load and reduce the withstand voltage of each element. Another object of the present invention is to provide a power supply device at low cost.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、交流電源を整流する整流器
と、整流器の直流出力端子間に第1のダイオードを介し
て接続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサの両端
電圧を高周波電圧に変換して負荷に供給するインバータ
回路と、インバータ回路の動作周波数を制御する制御回
路と、カップリングコンデンサおよび第1のインダクタ
の直列回路を介して整流器の一方の直流出力端子および
第1のダイオードの接続点にインバータ回路の出力の一
部を帰還する帰還手段と、第1のダイオードに並列接続
された第1のコンデンサとを備え、上記帰還手段は、カ
ップリングコンデンサおよび第1のインダクタの直列回
路と、整流器の一方の直流出力端子との間に接続された
第2のコンデンサからなり、第1のダイオードを介して
第2のコンデンサの両端間に少なくともインダクタとコ
ンデンサとを含む直列共振回路を接続するとともに、直
列共振回路に含まれるインピーダンス要素と並列に負荷
を接続し、軽負荷時において制御回路は、負荷や帰還手
段に流れる電流の電流値が極小となるような反共振周波
数にインバータ回路の動作周波数を近づけるように制御
することを特徴とし、第1のコンデンサの両端電圧が平
滑コンデンサの両端電圧と整流器からの入力電圧との差
の電圧に略等しくなると入力電流が引き込まれるので、
第1のコンデンサの充電に関わる帰還手段に流れる電流
によって入力電流の引き込み期間が決定されるから、軽
負荷時に制御回路がインバータ回路の動作周波数を反共
振周波数に近づけることによって帰還手段に流れる電流
を小さくし、第1のコンデンサの充電に要する時間を長
くして、入力電流の引き込み期間を短くすることがで
き、軽負荷時に平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するの
を抑制し、各素子にかかるストレスを低減することがで
きる。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a rectifier for rectifying an AC power and a smoothing device connected between a DC output terminal of the rectifier via a first diode. A capacitor, an inverter circuit that converts a voltage between both ends of the smoothing capacitor into a high-frequency voltage and supplies the load to a load, a control circuit that controls an operating frequency of the inverter circuit, and a rectifier through a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor Feedback means for feeding back a part of the output of the inverter circuit to a connection point between one of the DC output terminals and the first diode; and a first capacitor connected in parallel to the first diode. , A second capacitor connected between a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor and one DC output terminal of the rectifier. A series resonant circuit including at least an inductor and a capacitor is connected between both ends of the second capacitor via the first diode, and a load is connected in parallel with an impedance element included in the series resonant circuit; At this time, the control circuit controls the operation frequency of the inverter circuit to approach an anti-resonance frequency at which the current value of the current flowing to the load or the feedback means is minimized. When the voltage becomes almost equal to the difference between the voltage across the smoothing capacitor and the input voltage from the rectifier, the input current is drawn.
Since the input current pull-in period is determined by the current flowing through the feedback means relating to the charging of the first capacitor, the control circuit reduces the current flowing through the feedback means by bringing the operating frequency of the inverter circuit closer to the anti-resonance frequency at light load. It is possible to reduce the length of time required for charging the first capacitor, shorten the period for drawing in the input current, suppress the voltage increase across the smoothing capacitor at light load, and reduce the stress applied to each element. Can be reduced.

【0019】請求項2の発明では、交流電源を整流する
整流器と、整流器の直流出力端子間に第1のダイオード
を介して接続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサ
の両端電圧を高周波電圧に変換して負荷に供給するイン
バータ回路と、インバータ回路の動作周波数を制御する
制御回路と、カップリングコンデンサおよび第1のイン
ダクタの直列回路を介して整流器の一方の直流出力端子
および第1のダイオードの接続点にインバータ回路の出
力の一部を帰還する帰還手段と、第1のダイオードに並
列接続された第1のコンデンサとを備え、上記帰還手段
は、カップリングコンデンサおよび第1のインダクタの
直列回路と、整流器の一方の直流出力端子との間に接続
された第2のコンデンサからなり、カップリングコンデ
ンサおよび第1のインダクタの直列回路と第2のコンデ
ンサとの接続点と、整流器の他方の直流出力端子との間
に、少なくともインダクタとコンデンサとを含む直列共
振回路を接続するとともに、直列共振回路に含まれるイ
ンピーダンス素子と並列に負荷を接続し、軽負荷時にお
いて制御回路は、負荷や帰還手段に流れる電流の電流値
が極小となるような反共振周波数にインバータ回路の動
作周波数を近づけるように制御することを特徴とし、請
求項1の発明と同様、第1のコンデンサの両端電圧が平
滑コンデンサの両端電圧と整流器からの入力電圧との差
の電圧に略等しくなると入力電流が引き込まれるので、
第1のコンデンサの充電に関わる帰還手段に流れる電流
によって入力電流の引き込み期間が決定されるから、軽
負荷時に制御回路がインバータ回路の動作周波数を反共
振周波数に近づけることによって帰還手段に流れる電流
を小さくし、第1のコンデンサの充電に要する時間を長
くして、入力電流の引き込み期間を短くすることがで
き、軽負荷時に平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するの
を抑制し、各素子にかかるストレスを低減することがで
きる。
According to a second aspect of the present invention, a rectifier for rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor connected between the DC output terminals of the rectifier via a first diode, and a voltage across the smoothing capacitor converted to a high-frequency voltage. Circuit for controlling the operating frequency of the inverter circuit, and a connection point between one DC output terminal of the rectifier and the first diode via a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor. And a first capacitor connected in parallel to a first diode, the feedback unit comprising: a series circuit of a coupling capacitor and a first inductor; A second capacitor connected between one of the DC output terminals of the rectifier, the coupling capacitor and the first capacitor; A series resonance circuit including at least an inductor and a capacitor is connected between a connection point between the series circuit of the inductor and the second capacitor and the other DC output terminal of the rectifier, and an impedance element included in the series resonance circuit The control circuit controls the inverter so that the operating frequency of the inverter circuit approaches an anti-resonance frequency that minimizes the value of the current flowing through the load and the feedback means when the load is light. When the voltage across the first capacitor becomes substantially equal to the difference between the voltage across the smoothing capacitor and the input voltage from the rectifier, the input current is drawn.
Since the input current pull-in period is determined by the current flowing through the feedback means relating to the charging of the first capacitor, the control circuit reduces the current flowing through the feedback means by bringing the operating frequency of the inverter circuit closer to the anti-resonance frequency at light load. It is possible to reduce the length of time required for charging the first capacitor, shorten the period for drawing in the input current, suppress the voltage increase across the smoothing capacitor at light load, and reduce the stress applied to each element. Can be reduced.

【0020】請求項3の発明では、請求項1又は2の発
明において、負荷や帰還手段に流れる電流の周波数特性
には2つの共振周波数が存在し、制御回路はインバータ
回路の動作周波数を低周波側の共振周波数と反共振周波
数との間で制御することを特徴とし、請求項1又は2と
同様の作用を奏する。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there are two resonance frequencies in the frequency characteristics of the current flowing through the load and the feedback means, and the control circuit reduces the operating frequency of the inverter circuit to a low frequency. The control is performed between the resonance frequency on the side and the anti-resonance frequency, and the same operation as in claim 1 or 2 is achieved.

【0021】請求項4の発明では、請求項1又は2の発
明において、制御回路は、軽負荷時に上記帰還手段に流
れる電流が定格負荷時よりも小さくなるように、インバ
ータ回路の動作周波数を制御することを特徴とし、軽負
荷時に帰還手段に流れる電流を小さくすることにより、
請求項1又は2の発明と同様に、第1のコンデンサの充
電に要する時間を長くして、入力電流の引き込み期間を
短くすることができ、軽負荷時に平滑コンデンサの両端
電圧が昇圧するのを抑制することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the control circuit controls the operating frequency of the inverter circuit so that a current flowing through the feedback means at a light load is smaller than at a rated load. By reducing the current flowing to the feedback means at light load,
Similarly to the first and second aspects of the present invention, the time required for charging the first capacitor can be lengthened to shorten the input current pull-in period, so that the voltage across the smoothing capacitor is boosted at light load. Can be suppressed.

【0022】請求項5の発明では、請求項1又は2の発
明において、負荷や帰還手段に流れる電流の周波数特性
には2つの共振周波数が存在し、上記負荷は両端にフィ
ラメント電極を有する放電灯からなり、両フィラメント
電極の非電源側端子間には、放電灯点灯時におけるフィ
ラメント電流の上限値以下の電流が流れるような予熱用
のコンデンサが接続されており、先行予熱時において、
フィラメント電流が予熱に必要な電流範囲内となるとと
もに、放電灯の両端電圧が所定の上限値以下となり、且
つ、帰還手段に流れる電流が予熱時の消費電力に応じた
電流値となるように、高周波側の共振周波数と反共振周
波数との周波数の差が設定されることを特徴とし、高周
波側の共振周波数および反共振周波数の設定により、コ
ンデンサ予熱方式の回路でも先行予熱時における予熱電
流を容易に調整することができるから、フィラメントを
予熱するためにフィラメントインバータを設けたり、予
熱用のトランスなどの素子を付加する必要がなく、予熱
回路のコストを低減することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, there are two resonance frequencies in the frequency characteristics of the current flowing through the load and the feedback means, and the load has a discharge lamp having a filament electrode at both ends. A capacitor for preheating is connected between the non-power-supply-side terminals of both filament electrodes so that a current equal to or less than the upper limit of the filament current when the discharge lamp is lit is connected.
While the filament current is within the current range necessary for preheating, the voltage across the discharge lamp is equal to or less than a predetermined upper limit, and the current flowing through the feedback means has a current value corresponding to the power consumption during preheating. The frequency difference between the high-frequency side resonance frequency and the anti-resonance frequency is set. By setting the high-frequency side resonance frequency and the anti-resonance frequency, the preheating current during the preheating can be easily set even in the capacitor preheating type circuit. Therefore, there is no need to provide a filament inverter for preheating the filament or to add an element such as a transformer for preheating, so that the cost of the preheating circuit can be reduced.

【0023】請求項6の発明では、請求項5の発明にお
いて、先行予熱時におけるフィラメント電流が予熱に必
要な電流範囲よりも小さい場合、高周波側の共振周波数
と反共振周波数との周波数の差が小さくなるように設定
されることを特徴とし、高周波側の共振周波数と反共振
周波数との周波数の差を小さくすることによって電流の
極小値を大きくすることができ、フィラメント電流を増
加させて必要な電流範囲内にすることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, when the filament current during the preheating is smaller than a current range necessary for the preheating, the difference between the resonance frequency on the high frequency side and the antiresonance frequency is reduced. It is characterized in that it is set to be small, the minimum value of the current can be increased by reducing the frequency difference between the resonance frequency on the high frequency side and the antiresonance frequency, and the required filament current is increased by increasing the filament current. It can be within the current range.

【0024】請求項7の発明では、請求項5の発明にお
いて、先行予熱時におけるフィラメント電流が予熱に必
要な電流範囲よりも大きい場合や、先行予熱時における
放電灯の両端電圧が所定の上限値よりも高い場合は、高
周波側の共振周波数と反共振周波数との周波数の差が大
きくなるように設定されることを特徴とし、高周波側の
共振周波数と反共振周波数との周波数の差を大きくする
ことによって電流の極小値を小さくすることができ、フ
ィラメント電流を低減して必要な電流範囲内にすること
ができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the filament current at the time of preheating is larger than the current range required for preheating, or the voltage across the discharge lamp during the preheating is a predetermined upper limit value. If higher, the difference between the resonance frequency on the high frequency side and the antiresonance frequency is set to be large, and the difference between the resonance frequency on the high frequency side and the antiresonance frequency is increased. As a result, the minimum value of the current can be reduced, and the filament current can be reduced to fall within a required current range.

【0025】請求項8の発明では、請求項1又は2の発
明において、平滑コンデンサと整流器の他方の直流出力
端子との間に第2のダイオードが接続され、カップリン
グコンデンサおよび第1のインダクタの直列回路と第2
のコンデンサとの接続点と、整流器の他方の直流出力端
子との間に第3のコンデンサが接続され、第2のダイオ
ードと並列に第4のコンデンサが接続されて成ることを
特徴とし、第3および第4のコンデンサや第2のダイオ
ードを通る電流径路を設けることによって、入力電圧の
一周期の略全期間にわたって入力電流を引き込むことが
できるから、入力電流のピーク値を低減することができ
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, a second diode is connected between the smoothing capacitor and the other DC output terminal of the rectifier, and the coupling capacitor and the first inductor are connected. Series circuit and second
A third capacitor is connected between a connection point of the rectifier and the other DC output terminal of the rectifier, and a fourth capacitor is connected in parallel with the second diode. By providing a current path passing through the fourth capacitor and the second diode, the input current can be drawn over substantially the entire period of one cycle of the input voltage, so that the peak value of the input current can be reduced.

【0026】請求項9の発明では、請求項1又は2の発
明において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有す
る放電灯からなり、カップリングコンデンサおよび第1
のインダクタの直列回路と第2のコンデンサとの接続点
の電位と所定のしきい値電圧との高低を比較し、放電灯
の無負荷時や異常時に上記接続点の電位がしきい値電圧
よりも高くなるのを検出して、検出信号を制御回路へ出
力する比較検出回路を設け、制御回路は、比較検出回路
から検出信号が入力されると、平滑コンデンサの両端電
圧が昇圧するのを抑制できるような周波数でインバータ
回路を動作させることを特徴とし、比較検出回路が放電
灯の無負荷時や異常時を検出すると、制御回路がインバ
ータ回路の動作周波数を制御して、平滑コンデンサの両
端電圧が昇圧するのを抑制しているので、各素子にかか
るストレスを低減することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and includes a coupling capacitor and a first capacitor.
The potential of the connection point between the series circuit of the inductor and the second capacitor is compared with a predetermined threshold voltage, and when the discharge lamp is not loaded or abnormal, the potential of the connection point is higher than the threshold voltage. The detection circuit outputs a detection signal to the control circuit, and the control circuit suppresses the voltage rise across the smoothing capacitor when the detection signal is input from the comparison detection circuit. The inverter circuit is operated at a frequency that can be used.When the comparison and detection circuit detects that the discharge lamp is unloaded or abnormal, the control circuit controls the operation frequency of the inverter circuit and the voltage across the smoothing capacitor. Is suppressed, so that stress applied to each element can be reduced.

【0027】請求項10の発明では、請求項1又は2の
発明において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有
する放電灯からなり、放電灯が外された際に上記直列共
振回路に電流ループがなくなる場合、上記第2のインダ
クタをトランスの1次巻線から構成し、該トランスの2
次巻線に流れる電流を検出し、その電流に応じた電圧を
発生する電流電圧変換手段を設け、電流電圧変換手段の
出力電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較し、放電
灯の無負荷時に電流電圧変換手段の出力電圧がしきい値
電圧よりも低くなると検出信号を制御回路へ出力する比
較検出回路を設け、制御回路は、比較検出回路から検出
信号が入力されると、放電灯が外された状態で共振回路
の共振が弱くなるような周波数でインバータ回路を動作
させることを特徴とし、比較検出回路が放電灯の無負荷
時を検出すると、制御回路がインバータ回路の動作周波
数を制御して共振回路の共振が弱くなるように制御して
いるので、平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するのを抑
制し、各素子にかかるストレスを低減することができ
る。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and when the discharge lamp is removed, the current loop is eliminated in the series resonance circuit. In this case, the second inductor is constituted by a primary winding of a transformer, and
A current-to-voltage converter for detecting a current flowing in the next winding and generating a voltage corresponding to the current is provided. A comparison detection circuit is provided for outputting a detection signal to the control circuit when the output voltage of the current-to-voltage conversion means becomes lower than the threshold voltage during no load. The inverter circuit operates at a frequency at which the resonance of the resonance circuit becomes weaker with the lamp removed, and when the comparison detection circuit detects that the discharge lamp is not loaded, the control circuit operates the inverter circuit at the operating frequency. Is controlled so that the resonance of the resonance circuit is weakened, so that the voltage across the smoothing capacitor is prevented from rising, and the stress applied to each element can be reduced.

【0028】請求項11の発明では、請求項1又は2の
発明において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有
する放電灯からなり、放電灯が外された際にも直列共振
回路に電流ループが形成される場合、制御回路は、放電
灯が外された際に、放電灯が外された状態で帰還手段に
流れる電流の電流値が極小となるような反共振周波数に
略等しい周波数でインバータ回路を動作させることを特
徴とし、制御回路は無負荷時にインバータ回路を反共振
周波数に略等しい周波数で動作させているので、平滑コ
ンデンサの両端電圧が昇圧するのを抑制し、各素子にか
かるストレスを低減することができる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first or second aspect, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and a current loop is formed in the series resonance circuit even when the discharge lamp is removed. When the discharge lamp is removed, the control circuit operates the inverter circuit at a frequency substantially equal to the anti-resonance frequency such that the current value of the current flowing through the feedback means when the discharge lamp is removed is minimized. The control circuit operates the inverter circuit at a frequency substantially equal to the anti-resonance frequency when there is no load, so the voltage across the smoothing capacitor is suppressed from increasing and the stress on each element is reduced. can do.

【0029】請求項12の発明では、請求項1又は2の
発明において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有
する放電灯からなり、平滑コンデンサの両端電圧と所定
のしきい値電圧との高低を比較し、放電灯の無負荷時や
異常時に上記両端電圧がしきい値電圧よりも高くなるの
を検出して、検出信号を制御回路へ出力する比較検出回
路を設け、制御回路は、比較検出回路から検出信号が入
力されると、平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するのを
抑制できるような周波数でインバータ回路を動作させる
ことを特徴とし、比較検出回路が放電灯の無負荷時や異
常時を検出すると、制御回路がインバータ回路の動作周
波数を制御して、平滑コンデンサの両端電圧が昇圧する
のを抑制しているので、各素子にかかるストレスを低減
することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and compares the level of the voltage between both ends of the smoothing capacitor with a predetermined threshold voltage. And a comparison detection circuit for detecting that the voltage between both ends becomes higher than the threshold voltage when the discharge lamp is unloaded or abnormal, and outputting a detection signal to a control circuit. When the detection signal is input from the inverter, the inverter circuit operates at a frequency that can suppress the voltage increase across the smoothing capacitor, and the comparison detection circuit detects when the discharge lamp is unloaded or abnormal. Then, the control circuit controls the operating frequency of the inverter circuit to suppress the voltage across the smoothing capacitor from increasing, so that the stress applied to each element can be reduced.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】(実施形態1)図1に本実施形態の電源装
置の回路図を示す。本回路は、交流電源Vsを整流する
整流器DBと、整流器DBの直流出力端子間に第1のダ
イオードたるダイオードD1を介して接続された平滑コ
ンデンサC0と、平滑コンデンサC0の両端電圧を高周
波電圧に変換して後述の負荷Zに供給するインバータ回
路INVとを備えている。インバータ回路INVは、平
滑コンデンサC0の両端間に接続されたMOS型電界効
果トランジスタよりなるスイッチング素子Q1,Q2の
直列回路を有し、スイッチング素子Q1,Q2は制御回
路2から入力される制御信号a,bによって交互にオン
オフされる。整流器DBの高電位側の直流出力端子およ
びダイオードD1の接続点と、スイッチング素子Q1,
Q2の接続点との間には、カップリングコンデンサC4
および第1のインダクタたるチョークコイルL1の直列
回路を介して第2のコンデンサたるコンデンサC1が接
続されている。コンデンサC1の両端間にはダイオード
D1を介してインダクタL2およびコンデンサC2の直
列共振回路が接続され、この直列共振回路に含まれるイ
ンピーダンス要素としてのコンデンサC2と並列に負荷
Zが接続されている。また、ダイオードD1と並列に第
1のコンデンサたるコンデンサC3が接続されている。
ここに、コンデンサC1から、カップリングコンデンサ
C4およびチョークコイルL1の直列回路を介して、整
流器DBの高電位側の直流出力端子およびダイオードD
1の接続点にインバータ回路INVの出力の一部を帰還
する帰還手段が構成される。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a circuit diagram of a power supply device of the present embodiment. This circuit includes a rectifier DB for rectifying an AC power supply Vs, a smoothing capacitor C0 connected between a DC output terminal of the rectifier DB via a diode D1 as a first diode, and a voltage across the smoothing capacitor C0 as a high-frequency voltage. And an inverter circuit INV that converts and supplies the converted load to a load Z described later. The inverter circuit INV has a series circuit of switching elements Q1 and Q2 composed of MOS field-effect transistors connected between both ends of the smoothing capacitor C0. The switching elements Q1 and Q2 are controlled by a control signal a input from the control circuit 2. , B alternately turned on and off. A connection point between the DC output terminal on the high potential side of the rectifier DB and the diode D1, and the switching element Q1,
Between the connection point of Q2 and the coupling capacitor C4
A capacitor C1 as a second capacitor is connected through a series circuit of a choke coil L1 as a first inductor. A series resonance circuit of an inductor L2 and a capacitor C2 is connected between both ends of the capacitor C1 via a diode D1, and a load Z is connected in parallel with a capacitor C2 as an impedance element included in the series resonance circuit. Further, a capacitor C3 as a first capacitor is connected in parallel with the diode D1.
Here, the DC output terminal on the high potential side of the rectifier DB and the diode D
Feedback means for feeding back a part of the output of the inverter circuit INV to the connection point 1 is configured.

【0032】図2(a)は負荷Zに流れる電流Izの周
波数特性を示し、図2(b)はコンデンサC1に流れる
電流Ic1の周波数特性を示している。尚、図2(a)
(b)では定格時における周波数特性を実線で示し、軽
負荷時における周波数特性を一点鎖線で示している。本
回路では、チョークコイルL1およびコンデンサC1,
C3の共振回路と、インダクタL2およびコンデンサC
2の共振回路との2つの共振回路により、2つの共振周
波数f01,f02(f01<f02)が存在する。ま
た、コンデンサC3の充電に関わる電流Ic1の周波数特
性は、2つの共振周波数f01,f02の間に電流Ic1
が極小となる反共振周波数f03が存在するような周波
数特性となる(f01<f03<f02)。ここに、反
共振周波数f03は、インダクタL2のインダクタンス
をL2、コンデンサC2の静電容量をC2とすると式
(1)のように表される。
FIG. 2A shows the frequency characteristics of the current Iz flowing through the load Z, and FIG. 2B shows the frequency characteristics of the current Ic1 flowing through the capacitor C1. FIG. 2 (a)
In (b), the frequency characteristic at the time of rating is shown by a solid line, and the frequency characteristic at the time of light load is shown by an alternate long and short dash line. In this circuit, the choke coil L1 and the capacitor C1,
C3 resonance circuit, inductor L2 and capacitor C
There are two resonance frequencies f01 and f02 (f01 <f02) due to the two resonance circuits with the two resonance circuits. The frequency characteristic of the current Ic1 related to the charging of the capacitor C3 is such that the current Ic1 is between the two resonance frequencies f01 and f02.
Has a frequency characteristic in which an anti-resonance frequency f03 at which the minimum value exists is present (f01 <f03 <f02). Here, the anti-resonance frequency f03 is represented by Expression (1), where L2 is the inductance of the inductor L2 and C2 is the capacitance of the capacitor C2.

【0033】 f03=1/{2π(L2・C2)1/2} ・・・(1) ここで、制御回路2はインバータ回路INVの動作周波
数fを制御しており、定格点灯時において動作周波数f
を共振周波数f01よりも高い周波数f1に制御し、軽
負荷時において動作周波数fを周波数f1よりも高く且
つ反共振周波数f03よりも低い周波数f2に制御して
いる(f01<f1<f2<f03)。
F03 = 1 / {2π (L2 · C2) 1/2 } (1) Here, the control circuit 2 controls the operating frequency f of the inverter circuit INV, and operates at the rated lighting time. f
Is controlled to a frequency f1 higher than the resonance frequency f01, and at a light load, the operating frequency f is controlled to a frequency f2 higher than the frequency f1 and lower than the anti-resonance frequency f03 (f01 <f1 <f2 <f03). .

【0034】以下に本回路の動作について図3および図
4を参照して説明する。尚、定格点灯時における動作は
従来の回路と略同じである。ここに、図3および図4で
は、図1の回路において負荷Zを例えば蛍光灯からなる
放電灯FLとし、放電灯FLの両フィラメント電極の非
電源側端子間にコンデンサC2を接続した回路を例にし
て説明を行う。また、図3および図4では制御回路2を
省略して図示してあり、図3および図4中の矢印は電流
の流れる径路を示している。
The operation of the present circuit will be described below with reference to FIGS. The operation at the time of rated lighting is substantially the same as that of the conventional circuit. Here, FIGS. 3 and 4 show an example of a circuit in which the load Z is, for example, a discharge lamp FL made of a fluorescent lamp in the circuit of FIG. Will be described. 3 and 4, the control circuit 2 is omitted, and the arrows in FIGS. 3 and 4 indicate paths through which current flows.

【0035】図3(a)に示すように、コンデンサC3
に充電された電荷が零となった状態で、スイッチング素
子Q1,Q2が共にオフすると、カップリングコンデン
サC4を電源として、カップリングコンデンサC4→チ
ョークコイルL1→コンデンサC1→ダイオードD1→
平滑コンデンサC0→スイッチング素子Q2の寄生ダイ
オード(図示せず)→カップリングコンデンサC4の径
路と、カップリングコンデンサC4→チョークコイルL
1→放電灯FL,コンデンサC2→インダクタL2→平
滑コンデンサC0→スイッチング素子Q2の寄生ダイオ
ード→カップリングコンデンサC4の径路とで電流が流
れ、平滑コンデンサC0が充電される。
As shown in FIG. 3A, the capacitor C3
When both of the switching elements Q1 and Q2 are turned off in a state where the electric charge charged to the capacitor becomes zero, the coupling capacitor C4 is used as a power supply, and the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → the capacitor C1 → the diode D1 →
Smoothing capacitor C0 → parasitic diode (not shown) of switching element Q2 → path of coupling capacitor C4, coupling capacitor C4 → choke coil L
1 → discharge lamp FL, capacitor C2 → inductor L2 → smoothing capacitor C0 → parasitic diode of switching element Q2 → current path through coupling capacitor C4, and smoothing capacitor C0 is charged.

【0036】その後、スイッチング素子Q2がオン、ス
イッチング素子Q1がオフすると、図3(b)に示すよ
うに、平滑コンデンサC0に充電された電荷が、平滑コ
ンデンサC0→コンデンサC3→コンデンサC1→チョ
ークコイルL1→カップリングコンデンサC4→スイッ
チング素子Q2→平滑コンデンサC0の径路で放電され
るとともに、インダクタL2に蓄積されたエネルギによ
りインダクタL2→コンデンサC3→コンデンサC1→
放電灯FL,コンデンサC2→インダクタL2の径路で
電流が流れ、コンデンサC3が充電される。
Thereafter, when the switching element Q2 is turned on and the switching element Q1 is turned off, as shown in FIG. 3 (b), the electric charge charged in the smoothing capacitor C0 is changed to the smoothing capacitor C0 → the capacitor C3 → the capacitor C1 → the choke coil. L1 → coupling capacitor C4 → switching element Q2 → discharged on the path of smoothing capacitor C0, and inductor L2 → capacitor C3 → capacitor C1 →
A current flows through a path from the discharge lamp FL, the capacitor C2 to the inductor L2, and the capacitor C3 is charged.

【0037】コンデンサC3の両端電圧Vc3が平滑コン
デンサC0の両端電圧Vdcと入力電圧Vinとの差の電圧
(Vdc−Vin)に略等しくなると、平滑コンデンサC0
を電源として動作するインバータ動作がなくなり、図3
(c)に示すように、交流電源Vs→整流器DB→コン
デンサC1→チョークコイルL1→カップリングコンデ
ンサC4→スイッチング素子Q2→整流器DB→交流電
源Vsの径路と、交流電源Vs→整流器DB→コンデン
サC1→放電灯FL,コンデンサC2→インダクタL2
→平滑コンデンサC0→整流器DB→交流電源Vsの径
路とで入力電流Idが引き込まれ、平滑コンデンサC0
およびカップリングコンデンサC4が充電される。その
後、図3(d)に示すように、交流電源Vs→整流器D
B→コンデンサC1→チョークコイルL1→カップリン
グコンデンサC4→スイッチング素子Q2→整流器DB
→交流電源Vsの径路で入力電流Idが引き込まれると
ともに、平滑コンデンサC0の放電電流が平滑コンデン
サC0→インダクタL2→放電灯FL,コンデンサC2
→チョークコイルL1→カップリングコンデンサC4→
スイッチング素子Q2→平滑コンデンサC0の径路で流
れ、カップリングコンデンサC4が充電される。
When the voltage Vc3 across the capacitor C3 becomes substantially equal to the voltage (Vdc-Vin) between the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 and the input voltage Vin, the smoothing capacitor C0
The inverter operation that operates with the power supply is eliminated, and FIG.
As shown in (c), the path of the AC power supply Vs → the rectifier DB → the capacitor C1 → the choke coil L1 → the coupling capacitor C4 → the switching element Q2 → the rectifier DB → the AC power supply Vs and the AC power supply Vs → the rectifier DB → the capacitor C1. → discharge lamp FL, capacitor C2 → inductor L2
The input current Id is drawn through the smoothing capacitor C0, the rectifier DB, and the path of the AC power supply Vs.
And the coupling capacitor C4 is charged. Thereafter, as shown in FIG. 3D, the AC power supply Vs → the rectifier D
B → Capacitor C1 → Choke coil L1 → Coupling capacitor C4 → Switching element Q2 → Rectifier DB
→ The input current Id is drawn in the path of the AC power supply Vs, and the discharge current of the smoothing capacitor C0 is reduced by the smoothing capacitor C0 → the inductor L2 → the discharge lamp FL and the capacitor C2.
→ Choke coil L1 → Coupling capacitor C4 →
The current flows through the path from the switching element Q2 to the smoothing capacitor C0, and the coupling capacitor C4 is charged.

【0038】次に、スイッチング素子Q1,Q2が共に
オフすると、図4(a)に示すように、交流電源Vs→
整流器DB→コンデンサC1→チョークコイルL1→カ
ップリングコンデンサC4→スイッチング素子Q1の寄
生ダイオード(図示せず)→平滑コンデンサC0→整流
器DB→交流電源Vsの径路で入力電流Idが引き込ま
れ、平滑コンデンサC0が充電されるとともに、インダ
クタL2に蓄積されたエネルギによりインダクタL2→
放電灯FL,コンデンサC2→チョークコイルL1→カ
ップリングコンデンサC4→スイッチング素子Q1の寄
生ダイオード→インダクタL2の径路で電流が流れ、カ
ップリングコンデンサC4が充電される。
Next, when both the switching elements Q1 and Q2 are turned off, as shown in FIG.
The rectifier DB → the capacitor C1 → the choke coil L1 → the coupling capacitor C4 → the parasitic diode (not shown) of the switching element Q1 → the smoothing capacitor C0 → the rectifier DB → the input current Id is drawn in the path of the AC power supply Vs, and the smoothing capacitor C0. Is charged, and the energy stored in the inductor L2 causes the inductor L2 →
A current flows through the discharge lamp FL, the capacitor C2, the choke coil L1, the coupling capacitor C4, the parasitic diode of the switching element Q1, and the inductor L2, and the coupling capacitor C4 is charged.

【0039】その後、スイッチング素子Q1がオン、ス
イッチング素子Q2がオフすると、図4(b)に示すよ
うに、コンデンサC3に充電された電荷が、コンデンサ
C3→インダクタL2→放電灯FL,コンデンサC2→
コンデンサC1→コンデンサC3の径路と、コンデンサ
C3→スイッチング素子Q1→カップリングコンデンサ
C4→チョークコイルL1→コンデンサC1→コンデン
サC3の径路とで放電される。コンデンサC3に充電さ
れた電荷が零になると、図4(c)に示すように、コン
デンサC3の代わりにダイオードD1を電流が流れるよ
うになる。その後、図4(d)に示すように、カップリ
ングコンデンサC4の放電電流が、カップリングコンデ
ンサC4→チョークコイルL1→コンデンサC1→ダイ
オードD1→スイッチング素子Q1→カップリングコン
デンサC4の径路と、カップリングコンデンサC4→チ
ョークコイルL1→放電灯FL,コンデンサC2→イン
ダクタL2→スイッチング素子Q1→カップリングコン
デンサC4の径路とで流れる。このように本回路ではコ
ンデンサC3の充電動作が終了した後に、図3(c)
(d)および図4(a)に示すモードで交流電源Vsか
ら入力電流Idが引き込まれる。
Thereafter, when the switching element Q1 is turned on and the switching element Q2 is turned off, as shown in FIG. 4 (b), the electric charge charged in the capacitor C3 is changed from the capacitor C3 → the inductor L2 → the discharge lamp FL, the capacitor C2 →
Discharge is performed through the path of the capacitor C1 → the capacitor C3 and the path of the capacitor C3 → the switching element Q1 → the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → the capacitor C1 → the capacitor C3. When the charge stored in the capacitor C3 becomes zero, a current flows through the diode D1 instead of the capacitor C3 as shown in FIG. 4C. Thereafter, as shown in FIG. 4D, the discharge current of the coupling capacitor C4 is changed to the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → the capacitor C1 → the diode D1 → the switching element Q1 → the coupling capacitor C4, and the coupling path. The current flows through the path of the capacitor C4 → the choke coil L1 → the discharge lamp FL, the capacitor C2 → the inductor L2 → the switching element Q1 → the coupling capacitor C4. As described above, in this circuit, after the charging operation of the capacitor C3 is completed, FIG.
In the mode shown in FIG. 4D and FIG. 4A, the input current Id is drawn from the AC power supply Vs.

【0040】ところで、従来の回路では軽負荷時にコン
デンサC3の充電に関わる電流Ic1が増加するため、交
流電源Vsから引き込まれる入力電流Idが大きくな
り、その結果、平滑コンデンサC0の両端電圧が上昇す
るという問題があった。本回路では、図2(b)に示す
ように電流Ic1の周波数特性に電流Ic1が極小となる反
共振周波数f03が存在するため、定格点灯時に比べて
軽負荷時におけるインバータ回路INVの動作周波数f
を周波数f1からf2に高くして、反共振周波数f03
に近づけることによって、インバータ回路INVの出力
と同様に電流Ic1を低減することができる。したがっ
て、コンデンサC3の充電に要する時間が長くなるか
ら、入力電流Idが引き込まれる期間が短くなり、平滑
コンデンサC0の両端電圧Vdcが昇圧するのを抑制する
ことができる。
By the way, in the conventional circuit, the current Ic1 related to the charging of the capacitor C3 increases at light load, so that the input current Id drawn from the AC power supply Vs increases, and as a result, the voltage across the smoothing capacitor C0 increases. There was a problem. In this circuit, as shown in FIG. 2B, the frequency characteristic of the current Ic1 includes an anti-resonance frequency f03 at which the current Ic1 is minimized.
From the frequency f1 to f2, the anti-resonance frequency f03
, The current Ic1 can be reduced similarly to the output of the inverter circuit INV. Therefore, the time required for charging the capacitor C3 increases, and the period during which the input current Id is drawn is shortened, so that the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 can be prevented from increasing.

【0041】軽負荷時における回路動作において、イン
バータ回路INVの動作周波数fを高くすると、インダ
クタL2に流れる電流は増加するがコンデンサC1に流
れる電流Ic1は減少するため、電流Ic1がある程度減少
すると、図3(c)および図4(c)に示す動作はそれ
ぞれ図5(a)(b)に示すような動作に変化し、コン
デンサC1の充電期間が長くなる。したがって、入力電
流Idの引き込み期間が短くなり、入力電力が低下する
ので、平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcが上昇するの
を抑制することができる。ここで、インダクタL2のイ
ンダクタンスL2が零の時、すなわち式(1)より反共
振周波数f03→∞の時、本回路は従来例の回路と同じ
になるが、反共振周波数f03が有限の値であれば、軽
負荷時にインバータ回路INVの動作周波数fを反共振
周波数f03に近づけることにより、従来の回路に比べ
てコンデンサC1に流れる電流Ic1を小さくすることが
できるので、平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcが上昇
するのを抑制できる。したがって、各素子に耐圧の低い
素子を使用することができ、製造コストを低減すること
ができる。また、低周波側の共振周波数f01と反共振
周波数f03との間の周波数幅を適切な値に設定するこ
とにより、インバータ回路INVの出力に応じて電流I
c1の値を変化させることができ、任意の負荷出力におい
て、平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcを略一定に保つ
ことができる。
In the circuit operation under light load, when the operating frequency f of the inverter circuit INV is increased, the current flowing through the inductor L2 increases, but the current Ic1 flowing through the capacitor C1 decreases. The operations shown in FIGS. 3 (c) and 4 (c) change to the operations shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively, and the charging period of the capacitor C1 becomes longer. Therefore, the period during which the input current Id is drawn is shortened, and the input power is reduced. Therefore, it is possible to suppress an increase in the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0. Here, when the inductance L2 of the inductor L2 is zero, that is, when the anti-resonance frequency f03 → ∞ according to the equation (1), the present circuit is the same as the conventional circuit, but the anti-resonance frequency f03 is a finite value. If it is, the operating frequency f of the inverter circuit INV at the time of light load is brought close to the anti-resonance frequency f03, so that the current Ic1 flowing through the capacitor C1 can be made smaller than that of the conventional circuit. Can be suppressed from rising. Therefore, a low withstand voltage element can be used for each element, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, by setting the frequency width between the resonance frequency f01 on the low frequency side and the antiresonance frequency f03 to an appropriate value, the current I
The value of c1 can be changed, and the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 can be kept substantially constant at an arbitrary load output.

【0042】なお、本実施形態の回路では、カップリン
グコンデンサC4をスイッチング素子Q1,Q2の接続
点とチョークコイルL4との間に接続しているが、図6
に示すように、カップリングコンデンサC4をダイオー
ドD1およびスイッチング素子Q1の接続点とインダク
タL2との間に接続するようにしても良い。
In the circuit of this embodiment, the coupling capacitor C4 is connected between the connection point of the switching elements Q1 and Q2 and the choke coil L4.
As shown in (5), the coupling capacitor C4 may be connected between the connection point of the diode D1 and the switching element Q1 and the inductor L2.

【0043】また、本実施形態の回路では、コンデンサ
C2と並列に負荷Zを接続しているが、図7に示すよう
に、コンデンサC2と並列にトランスT1の1次巻線を
接続し、トランスT1の2次巻線の両端間に負荷Zを接
続するようにしても良い。さらに、本実施形態の回路で
は、インダクタL2と直列にコンデンサC2を接続して
いるが、図8に示すように、インダクタL2と直列にト
ランスT2の1次巻線を接続し、トランスT2の2次巻
線の両端間にコンデンサC2および負荷Zの並列回路を
接続するようにしても良い。
In the circuit of this embodiment, the load Z is connected in parallel with the capacitor C2. As shown in FIG. 7, the primary winding of the transformer T1 is connected in parallel with the capacitor C2. A load Z may be connected between both ends of the secondary winding of T1. Further, in the circuit of the present embodiment, the capacitor C2 is connected in series with the inductor L2. However, as shown in FIG. 8, the primary winding of the transformer T2 is connected in series with the inductor L2, A parallel circuit of the capacitor C2 and the load Z may be connected between both ends of the next winding.

【0044】また更に、本実施形態の回路では高電位側
のスイッチング素子Q1の両端間に、チョークコイルL
1およびカップリングコンデンサC4の直列回路を介し
て、インダクタL2およびコンデンサC2の直列回路を
接続しているが、図9に示すように、スイッチング素子
Q1の両端間にチョークコイルL1およびカップリング
コンデンサC4の直列回路を介してトランスT3の1次
巻線を接続するとともに、トランスT3の2次巻線の両
端間にインダクタL2およびコンデンサC2の直列共振
回路を接続し、コンデンサC2と並列に負荷Zを接続す
るようにしても良い。また、図9の回路において、図1
0に示すようにトランスT3をリーケージトランスと
し、トランスT3の漏れインダクタンスとコンデンサC
2とで共振回路を構成するようにしても良い。
Further, in the circuit of this embodiment, the choke coil L is connected between both ends of the high-potential side switching element Q1.
1 and a series circuit of the coupling capacitor C4 via a series circuit of the coupling capacitor C4. As shown in FIG. 9, the choke coil L1 and the coupling capacitor C4 are connected between both ends of the switching element Q1. The primary winding of the transformer T3 is connected through the series circuit of the above, and the series resonance circuit of the inductor L2 and the capacitor C2 is connected between both ends of the secondary winding of the transformer T3. You may make it connect. Also, in the circuit of FIG.
0, the transformer T3 is a leakage transformer, and the leakage inductance of the transformer T3 and the capacitor C
2 may form a resonance circuit.

【0045】(実施形態2)図11に本実施形態の電源
装置の回路図を示す。なお、実施形態1と同一の構成要
素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Embodiment 2) FIG. 11 is a circuit diagram of a power supply device according to this embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0046】実施形態1で説明した図1の回路では、高
電位側のスイッチング素子Q1の両端間に、チョークコ
イルL1およびカップリングコンデンサC4の直列回路
を介して、インダクタL2およびコンデンサC2の直列
共振回路を接続し、コンデンサC2と並列に負荷Zを接
続しているが、本実施形態では、図1の回路において、
低電位側のスイッチング素子Q2の両端間に、チョーク
コイルL1およびカップリングコンデンサC4の直列回
路を介して、インダクタL2およびコンデンサC2の直
列共振回路を接続し、コンデンサC2と並列に負荷Zを
接続している。本実施形態の回路も、実施形態1と同様
の動作を行うので、軽負荷時において平滑コンデンサC
0の両端電圧Vdcが昇圧するのを抑制することができ
る。したがって、各素子に耐圧の低いものを使用するこ
とができ、コストダウンを図ることができる。
In the circuit of FIG. 1 described in the first embodiment, the series resonance of the inductor L2 and the capacitor C2 is provided between both ends of the switching element Q1 on the high potential side via a series circuit of the choke coil L1 and the coupling capacitor C4. Although a circuit is connected and a load Z is connected in parallel with the capacitor C2, in the present embodiment, in the circuit of FIG.
A series resonance circuit of the inductor L2 and the capacitor C2 is connected between both ends of the switching element Q2 on the low potential side via a series circuit of the choke coil L1 and the coupling capacitor C4, and a load Z is connected in parallel with the capacitor C2. ing. Since the circuit of the present embodiment also performs the same operation as that of the first embodiment, the smoothing capacitor C
It is possible to suppress the voltage Vdc between both ends of 0 from increasing. Therefore, a low withstand voltage element can be used for each element, and the cost can be reduced.

【0047】(実施形態3)図12に本実施形態の電源
装置の回路図を示す。
(Embodiment 3) FIG. 12 is a circuit diagram of a power supply device according to this embodiment.

【0048】本実施形態では、実施形態1で説明した図
1の回路において、高電位側のスイッチング素子Q1の
両端間に、チョークコイルL1およびカップリングコン
デンサC4の直列回路を介して、インダクタL2および
放電灯FLの直列回路を接続し、放電灯FLの両フィラ
メント電極の非電源側端子間に予熱用のコンデンサC2
を接続しており、インダクタL2とコンデンサC2とで
直列共振回路を構成している。
In the present embodiment, in the circuit shown in FIG. 1 described in the first embodiment, the inductor L2 and the inductor L2 are connected between both ends of the high-potential side switching element Q1 via a series circuit of the choke coil L1 and the coupling capacitor C4. A series circuit of the discharge lamp FL is connected, and a preheating capacitor C2 is connected between the non-power-supply-side terminals of both filament electrodes of the discharge lamp FL.
Are connected, and a series resonance circuit is formed by the inductor L2 and the capacitor C2.

【0049】本回路では、実施形態1の回路と同様に、
軽負荷時(先行予熱時)におけるインバータ回路INV
の動作周波数fを、入力電流Idの引き込みに関与する
電流Ic1が小さくなるような周波数であって、且つ、高
周波側の共振周波数f02付近の周波数に設定している
ので、先行予熱時に平滑コンデンサC0の両端電圧Vdc
が昇圧するのを抑制することができる。
In this circuit, similar to the circuit of the first embodiment,
Inverter circuit INV at light load (during preheating)
Is set to a frequency at which the current Ic1 involved in drawing in the input current Id becomes small and at a frequency near the resonance frequency f02 on the high frequency side. Voltage Vdc
Can be suppressed from increasing.

【0050】図13(a)は放電灯FLのフィラメント
電流Ifの周波数特性を示し、図13(b)はコンデン
サC1に流れる電流Ic1の周波数特性を示し、図13
(c)は放電灯FLの両端間に印加されるランプ電圧
(無負荷2次電圧)VLaの周波数特性を示す。図13
(a)〜(c)中の実線は放電灯FLの点灯時における
特性曲線であり、図13(a)〜(c)中の一点鎖線は
放電灯FLの先行予熱時における特性曲線である。
FIG. 13A shows the frequency characteristic of the filament current If of the discharge lamp FL, and FIG. 13B shows the frequency characteristic of the current Ic1 flowing through the capacitor C1, and FIG.
(C) shows a frequency characteristic of a lamp voltage (no-load secondary voltage) VLa applied between both ends of the discharge lamp FL. FIG.
Solid lines in (a) to (c) are characteristic curves when the discharge lamp FL is turned on, and dashed lines in FIGS. 13A to 13C are characteristic curves when the discharge lamp FL is preheated.

【0051】ここで、点灯時の動作周波数f1におい
て、フィラメント電流Ifが放電灯点灯時の上限値im
axを超えることがなく、且つ、入力電流Idの引き込
みに関与する電流Ic1が平滑コンデンサC0の両端電圧
Vdcの昇圧を十分抑制できるような電流となるように、
インダクタL2のインダクタンスおよびコンデンサC2
の静電容量(すなわち反共振周波数f03)を設定する
とともに、先行予熱時における電流Ic1が平滑コンデン
サC0の両端電圧Vdcの昇圧を十分抑制できるような電
流となる動作周波数fpreにおいて、先行予熱時のフ
ィラメント電流Ifが放電灯FLの規格値の電流範囲A
内に入り、且つ、ランプ電圧VLaが上限値Vmax内
に収まるように共振回路を構成するコンデンサやインダ
クタの回路定数を設計して、反共振周波数f03と高周
波側の共振周波数f02との周波数の差を設定したもの
である。
Here, at the operating frequency f1 at the time of lighting, the filament current If is equal to the upper limit im at the time of lighting the discharge lamp.
ax, and the current Ic1 involved in drawing in the input current Id is a current that can sufficiently suppress the boosting of the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0.
Inductance of inductor L2 and capacitor C2
(I.e., the anti-resonance frequency f03), and at the operating frequency fpre at which the current Ic1 at the time of the preliminary preheating becomes a current that can sufficiently suppress the increase of the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0. The filament current If is the current range A of the standard value of the discharge lamp FL.
And the circuit constants of the capacitors and inductors constituting the resonance circuit are designed so that the lamp voltage VLa falls within the upper limit value Vmax, and the frequency difference between the anti-resonance frequency f03 and the resonance frequency f02 on the high frequency side is designed. Is set.

【0052】例えば先行予熱時におけるフィラメント電
流Ifが小さく、所定の電流範囲Aから外れている場合
に、共振周波数を変化させてフィラメント電流Ifを調
整する手順について、図14(a)〜(c)を参照して
説明する。図14(a)はフィラメント電流Ifの周波
数特性を示し、図14(b)はコンデンサC1に流れる
電流Ic1の周波数特性を示し、図14(c)は放電灯F
Lの両端間に印加されるランプ電圧(無負荷2次電圧)
VLaの周波数特性を示す。なお、図14(a)〜(c)
中の実線は共振周波数を調整する前の特性曲線であり、
図14(a)〜(c)中の一点鎖線は共振周波数を調整
した後の特性曲線である。
For example, in the case where the filament current If during the pre-heating is small and is out of the predetermined current range A, the procedure for adjusting the filament current If by changing the resonance frequency will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. FIG. 14A shows the frequency characteristics of the filament current If, FIG. 14B shows the frequency characteristics of the current Ic1 flowing through the capacitor C1, and FIG.
Lamp voltage applied across L (no load secondary voltage)
4 shows the frequency characteristics of VLa. 14 (a) to 14 (c).
The solid line in the middle is the characteristic curve before adjusting the resonance frequency,
14A to 14C are characteristic curves after adjusting the resonance frequency.

【0053】ここで、高周波側の共振周波数が、共振周
波数調整前の値f02よりも低い値f02′(f02′
<f02)になるように(すなわち2つの共振周波数の
差が小さくなるように)、高周波側の共振周波数を調整
前の反共振周波数f03に近づけて回路定数を設計する
ことによって、フィラメント電流Ifの極小値が調整前
に比べて大きくなる。この時、先行予熱時における動作
周波数を共振周波数調整前の値fpreに比べて低い値
fpre′(fpre′<fpre)に変化させると、
先行予熱時におけるフィラメント電流Ifが所定の電流
範囲A内に入り、且つ、ランプ電圧VLaが上限値Vm
ax内に収まる。
Here, the resonance frequency on the high frequency side is a value f02 '(f02') lower than the value f02 before the resonance frequency adjustment.
<F02) (that is, so that the difference between the two resonance frequencies becomes small), the circuit constant is designed such that the resonance frequency on the high frequency side approaches the anti-resonance frequency f03 before adjustment, so that the filament current If The minimum value becomes larger than before the adjustment. At this time, if the operating frequency at the time of the preheating is changed to a value fpre ′ (fpre ′ <fpre) lower than the value fpre before the resonance frequency adjustment,
The filament current If during the pre-heating is within the predetermined current range A, and the lamp voltage VLa is higher than the upper limit value Vm.
ax.

【0054】一方、先行予熱時におけるフィラメント電
流Ifが大きい場合或いはランプ電圧VLaが上限値V
maxを超えている場合に、共振周波数を変化させてフ
ィラメント電流Ifを調整する手順について、図15
(a)〜(c)を参照して説明する。図15(a)はフ
ィラメント電流Ifの周波数特性を示し、図15(b)
はコンデンサC1に流れる電流Ic1の周波数特性を示
し、図15(c)は放電灯FLの両端間に印加されるラ
ンプ電圧(無負荷2次電圧)VLaの周波数特性を示す。
なお、図15(a)〜(c)中の実線は共振周波数を調
整する前の特性曲線であり、図15(a)〜(c)中の
一点鎖線は共振周波数を調整した後の特性曲線である。
On the other hand, when the filament current If during the preheating is large or when the lamp voltage VLa is
FIG. 15 shows a procedure for adjusting the filament current If by changing the resonance frequency when the value exceeds max.
This will be described with reference to (a) to (c). FIG. 15A shows a frequency characteristic of the filament current If, and FIG.
Shows the frequency characteristics of the current Ic1 flowing through the capacitor C1, and FIG. 15C shows the frequency characteristics of the lamp voltage (no-load secondary voltage) VLa applied across the discharge lamp FL.
The solid lines in FIGS. 15A to 15C are characteristic curves before the resonance frequency is adjusted, and the dashed lines in FIGS. 15A to 15C are the characteristic curves after the resonance frequency is adjusted. It is.

【0055】ここで、高周波側の共振周波数が、共振周
波数調整前の値f02よりも高い値f02″(f02″
>f02)になるように(すなわち2つの共振周波数の
差が大きくなるように)、高周波側の共振周波数を調整
前の反共振周波数f03から遠ざけるように回路定数を
設計することによって、フィラメント電流Ifの極小値
が調整前に比べて小さくなる。この時、先行予熱時にお
ける動作周波数を共振周波数調整前の値fpreに比べ
て高い値fpre″ (fpre″>fpre)に変化
させると、先行予熱時におけるフィラメント電流Ifが
所定の電流範囲A内に入り、且つ、ランプ電圧VLaが
上限値Vmax内に収まる。
Here, the resonance frequency on the high frequency side is a value f02 ″ (f02 ″) higher than the value f02 before the resonance frequency adjustment.
> F02) (ie, so that the difference between the two resonance frequencies becomes large), and the filament constant If is designed to keep the high-frequency resonance frequency away from the anti-resonance frequency f03 before adjustment. Is smaller than before the adjustment. At this time, if the operating frequency at the time of the preliminary preheating is changed to a value fpre ″ (fpre ″> fpre) higher than the value fpre before the resonance frequency adjustment, the filament current If at the time of the preliminary preheating falls within the predetermined current range A. And the lamp voltage VLa falls within the upper limit value Vmax.

【0056】このように、2つの共振周波数f01,f
02の差を調整することによって、フィラメント電流I
fが所定の電流範囲A内に収まるように調整できるの
で、ランプインピーダンスが比較的高く、且つ、点灯時
のフィラメント電流に上限値が設定されるような細径の
放電灯を負荷とした場合でも、コンデンサ予熱方式の回
路でフィラメント電流Ifを設計することができ、フィ
ラメントインバータを用いる場合のようにフィラメント
予熱用のトランスなどの素子を付加することなく、素子
の増加によるコストアップを招くことなく予熱回路を実
現することができる。
Thus, the two resonance frequencies f01 and f01
02, the filament current I
Since f can be adjusted to be within the predetermined current range A, even when the load is a small-diameter discharge lamp whose lamp impedance is relatively high and whose upper limit is set to the filament current at the time of lighting. It is possible to design the filament current If with a capacitor preheating circuit, without adding elements such as a filament preheating transformer as in the case of using a filament inverter, and without increasing the cost due to an increase in elements. A circuit can be realized.

【0057】(実施形態4)図16に本実施形態の電源
装置の回路図を示す。
(Embodiment 4) FIG. 16 is a circuit diagram of a power supply device according to this embodiment.

【0058】本実施形態では、実施形態3の回路におい
て、高電位側のスイッチング素子Q1の両端間に、チョ
ークコイルL1およびカップリングコンデンサC4の直
列回路を介して、インダクタL2およびコンデンサC2
の直列共振回路を接続しており、コンデンサC2の両端
に放電灯FLの両フィラメント電極の電源側端子を接続
し、放電灯FLの両フィラメント電極の非電源側端子間
に予熱用のコンデンサC2′を接続している。なお、コ
ンデンサC2,C2′以外の構成は実施形態3と同様で
あるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、そ
の説明を省略する。
In the present embodiment, in the circuit of the third embodiment, an inductor L2 and a capacitor C2 are connected between both ends of a high-potential side switching element Q1 via a series circuit of a choke coil L1 and a coupling capacitor C4.
, A power supply terminal of both filament electrodes of the discharge lamp FL is connected to both ends of the capacitor C2, and a preheating capacitor C2 'is connected between the non-power supply terminals of both filament electrodes of the discharge lamp FL. Are connected. The configuration other than the capacitors C2 and C2 'is the same as that of the third embodiment.

【0059】このように、インダクタL2と共に共振回
路を構成するコンデンサをC2とC2′とに分割し、一
方のコンデンサC2′でフィラメントの予熱を行ってい
るので、共振回路用とフィラメント予熱用のコンデンサ
を1個のコンデンサC2で構成する場合に比べて、フィ
ラメント電流の設計の自由度を向上させることができ、
実施形態3の回路に比べて共振周波数が設定しやすくな
る。
As described above, the capacitor constituting the resonance circuit together with the inductor L2 is divided into C2 and C2 ', and one of the capacitors C2' is used to preheat the filament. Can be improved in the degree of freedom in designing the filament current as compared with the case where is constituted by one capacitor C2.
The resonance frequency can be easily set as compared with the circuit of the third embodiment.

【0060】ところで本回路では、放電灯FLが外され
ると、インダクタL2とコンデンサC2,C2′と放電
灯FLとを流れる電流ループが、インダクタL2とコン
デンサC2と放電灯FLとを流れる電流ループに変化す
る。図17(a)は放電灯FL装着時における電流Ic1
の周波数特性を示し、図17(b)は無負荷時における
電流Ic1の周波数特性を示す。なお、図17(a)中の
実線は放電灯点灯時における特性曲線であり、図17
(a)中の一点鎖線は先行予熱時における特性曲線であ
る。
In this circuit, when the discharge lamp FL is removed, a current loop flowing through the inductor L2, the capacitors C2 and C2 'and the discharge lamp FL becomes a current loop flowing through the inductor L2, the capacitor C2 and the discharge lamp FL. Changes to FIG. 17A shows the current Ic1 when the discharge lamp FL is mounted.
FIG. 17B shows the frequency characteristics of the current Ic1 when there is no load. The solid line in FIG. 17A is a characteristic curve when the discharge lamp is turned on.
The dashed line in (a) is a characteristic curve at the time of pre-heating.

【0061】ここで放電灯FLが外されると、電流Ic1
の周波数特性は、図17(a)に示す特性曲線から図1
7(b)に示す特性曲線に変化し、共振周波数f01,
f02はそれぞれ共振周波数f01′,f02′に変化
する。また、放電灯FL装着時の反共振周波数f03は
インダクタL2およびコンデンサC2,C2′によって
決定され、無負荷時の反共振周波数f03′はインダク
タL2およびコンデンサC2によって決定され、コンデ
ンサC2′の静電容量をC2′とすると、反共振周波数
f03,f03′はそれぞれ式(2)、式(3)のよう
に表される。
Here, when the discharge lamp FL is removed, the current Ic1
Is obtained from the characteristic curve shown in FIG.
The characteristic curve changes to the characteristic curve shown in FIG.
f02 changes to resonance frequencies f01 'and f02', respectively. The anti-resonance frequency f03 when the discharge lamp FL is mounted is determined by the inductor L2 and the capacitors C2 and C2 '. The anti-resonance frequency f03' when no load is applied is determined by the inductor L2 and the capacitor C2. Assuming that the capacitance is C2 ', the anti-resonance frequencies f03 and f03' are expressed by Expressions (2) and (3), respectively.

【0062】 f03 =1/[2π{L2(C2+C2′)}1/2] ・・・(2) f03′=1/{2π(L2・C2)1/2} ・・・・・・・・(3) 而して、放電灯FLが外された場合(無負荷時)のイン
バータ回路INVの動作周波数fを、無負荷時の反共振
周波数f03′と略等しい周波数fNLに設定することに
よって、電流Ic1がほぼ零になり、コンデンサC3の充
電に要する期間が長くなるので、入力電流Idが引き込
まれる期間をほとんど零にすることができ、無負荷時に
おいて発振動作を持続しながらも、平滑コンデンサC0
の両端電圧Vdcが昇圧するのを抑制することができる。
また、本回路では無負荷時においても発振動作を持続し
ているので、放電灯FLを再び装着した際に、放電灯F
Lを容易に再始動・点灯させることができ、放電灯FL
の再装着時に放電灯FLを再始動・点灯させる制御回路
の設計を容易に行うことができる。
F03 = 1 / [2π {L2 (C2 + C2 ′)} 1/2 ] (2) f03 ′ = 1 / {2π (L2 · C2) 1/2 } (3) By setting the operating frequency f of the inverter circuit INV when the discharge lamp FL is removed (at no load) to a frequency fNL substantially equal to the anti-resonant frequency f03 'at no load, Since the current Ic1 becomes almost zero and the period required for charging the capacitor C3 becomes longer, the period during which the input current Id is drawn can be made almost zero. C0
Can be suppressed from being raised.
Further, in this circuit, the oscillating operation is continued even when there is no load. Therefore, when the discharge lamp FL is mounted again, the discharge lamp F
L can be easily restarted and turned on, and the discharge lamp FL
It is possible to easily design a control circuit for restarting and lighting the discharge lamp FL at the time of re-installation.

【0063】(実施形態5)図18に本実施形態の電源
装置の回路図を示す。
(Embodiment 5) FIG. 18 is a circuit diagram of a power supply device according to this embodiment.

【0064】本実施形態では、実施形態3の回路におい
て、高電位側のスイッチング素子Q1の両端間に、チョ
ークコイルL1およびカップリングコンデンサC4の直
列回路を介して、インダクタL2および放電灯FLの直
列回路を接続するとともに、放電灯FLの一方のフィラ
メント電極faの電源側端子と他方のフィラメント電極
fbの非電源側端子との間にコンデンサC21を接続
し、放電灯FLの一方のフィラメント電極faの非電源
側端子と他方のフィラメント電極fbの電源側端子との
間にコンデンサC22を接続している。尚、実施形態3
の回路と同一の構成要素には同一の符号を付して、その
説明を省略する。
In the present embodiment, in the circuit of the third embodiment, the inductor L2 and the discharge lamp FL are connected in series between the both ends of the high-potential side switching element Q1 via a series circuit of the choke coil L1 and the coupling capacitor C4. In addition to connecting the circuit, a capacitor C21 is connected between the power supply side terminal of one filament electrode fa of the discharge lamp FL and the non-power supply side terminal of the other filament electrode fb to connect one filament electrode fa of the discharge lamp FL. A capacitor C22 is connected between the non-power supply terminal and the power supply terminal of the other filament electrode fb. Embodiment 3
The same components as those of the circuit of FIG.

【0065】実施形態4で説明したように共振回路を構
成するコンデンサを2つに分割した場合、分割したコン
デンサC2,C2′の静電容量が略等しければ、本実施
形態のように、2個のフィラメント電極fa,fbをそ
れぞれ独立してコンデンサC22,C21で予熱するよ
うにしても良い。図12の回路では両フィラメント電極
がコンデンサC2を介して直列に接続されているのに対
して、本回路では2個のフィラメント電極fa,fbが
並列に接続されるから、フィラメントの抵抗成分が低減
され、フィラメント電流が同じ場合はフィラメント損失
を低減することができる。また本回路では、放電灯FL
が外された無負荷時に、インダクタL2とコンデンサC
21,C22と放電灯FLとを流れる電流ループが無く
なるので、この電流ループに流れる電流の有無から無負
荷状態を検出することもできる。
As described in the fourth embodiment, when the capacitor constituting the resonance circuit is divided into two, if the capacitances of the divided capacitors C2 and C2 'are substantially equal, as in the present embodiment, two capacitors are used. The filament electrodes fa and fb may be independently preheated by the capacitors C22 and C21. In the circuit of FIG. 12, both filament electrodes are connected in series via a capacitor C2, whereas in the present circuit, two filament electrodes fa and fb are connected in parallel, so that the resistance component of the filament is reduced. When the filament current is the same, the filament loss can be reduced. In this circuit, the discharge lamp FL
Is removed and the inductor L2 and the capacitor C
Since there is no current loop flowing through the current lamps 21 and C22 and the discharge lamp FL, a no-load state can be detected from the presence or absence of a current flowing through this current loop.

【0066】ところで、図19(a)は放電灯FL装着
時における電流Ic1の周波数特性を示し、図19(b)
は無負荷時における電流Ic1の周波数特性を示す。な
お、図19(a)中の実線は放電灯点灯時における特性
曲線であり、図19(a)中の一点鎖線は先行予熱時に
おける特性曲線である。ここで、放電灯FLが外される
と、電流Ic1の周波数特性が、図19(a)に示すよう
に2つの共振周波数f01,f02が存在するような周
波数特性から、図19(b)に示すように1つの共振周
波数f01′しか存在しないような周波数特性に変化す
る。この時、インバータ回路INVの動作周波数fを共
振周波数f01′よりも高く、且つ、共振回路の共振が
非常に弱くなるような周波数fNLに設定することによっ
て、コンデンサC3の充電に関わる電流Ic1が小さくな
り、コンデンサC3の充電に要する時間が長くなる。し
たがって入力電流Idが引き込まれる期間をほとんど無
くすことができ、発振状態を持続しつつ、平滑コンデン
サC0の両端電圧Vdcの昇圧を抑制することができる。
また、本回路では無負荷時においても発振状態を持続し
ているので、放電灯FLが再び装着された時に、放電灯
FLを容易に再始動・点灯させることができ、放電灯F
Lの再装着時に放電灯FLを再始動・点灯させる制御回
路の設計を容易に行うことができる。
FIG. 19A shows the frequency characteristic of the current Ic1 when the discharge lamp FL is mounted, and FIG.
Shows the frequency characteristic of the current Ic1 when there is no load. Note that the solid line in FIG. 19A is a characteristic curve when the discharge lamp is turned on, and the one-dot chain line in FIG. 19A is a characteristic curve during pre-heating. Here, when the discharge lamp FL is removed, the frequency characteristic of the current Ic1 changes from the frequency characteristic where two resonance frequencies f01 and f02 exist as shown in FIG. As shown in the figure, the frequency characteristic changes to such that only one resonance frequency f01 'exists. At this time, by setting the operating frequency f of the inverter circuit INV to be higher than the resonance frequency f01 'and to a frequency fNL at which the resonance of the resonance circuit becomes very weak, the current Ic1 relating to the charging of the capacitor C3 is reduced. Therefore, the time required for charging the capacitor C3 becomes longer. Therefore, the period during which the input current Id is drawn can be almost eliminated, and the boosting of the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 can be suppressed while maintaining the oscillation state.
Further, in this circuit, the oscillation state is maintained even when there is no load, so that when the discharge lamp FL is mounted again, the discharge lamp FL can be easily restarted and turned on.
It is possible to easily design a control circuit that restarts and turns on the discharge lamp FL when the lamp L is remounted.

【0067】このように、放電灯FLが外された無負荷
時にインダクタL2とコンデンサC21,C22と放電
灯FLとを流れる電流ループがなくなるような回路で
は、無負荷時におけるインバータ回路INVの動作周波
数fを、共振回路の共振が非常に弱くなるような周波数
に設定することにより、無負荷時においても平滑コンデ
ンサC0の両端電圧Vdcの昇圧を抑制しつつ、発振動作
を持続させ、待機状態とすることができる。
As described above, in a circuit in which there is no current loop flowing through the inductor L2, the capacitors C21 and C22 and the discharge lamp FL when the discharge lamp FL is removed and no load is applied, the operating frequency of the inverter circuit INV when there is no load. By setting f to a frequency at which the resonance of the resonance circuit becomes very weak, the oscillation operation is maintained while the boosting of the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 is maintained even when no load is applied, and a standby state is set. be able to.

【0068】また、実施形態3の回路においても、無負
荷時にインダクタL2とコンデンサC2と放電灯FLと
を流れる電流ループがなくなり、放電灯FLの装着時と
無負荷時とで電流Ic1の周波数特性が図19(a)
(b)に示すように変化するので、無負荷時におけるイ
ンバータ回路INVの動作周波数fを、共振回路の共振
が非常に弱くなるような周波数に設定することにより、
無負荷時においても平滑コンデンサC0の両端電圧Vdc
の昇圧を抑制しつつ、発振動作を持続させ、待機状態と
することができる。
Also in the circuit of the third embodiment, there is no current loop flowing through the inductor L2, the capacitor C2 and the discharge lamp FL when there is no load, and the frequency characteristic of the current Ic1 when the discharge lamp FL is mounted and when there is no load. Is shown in FIG.
(B), the operating frequency f of the inverter circuit INV at the time of no load is set to a frequency at which the resonance of the resonance circuit becomes very weak.
Voltage Vdc across smoothing capacitor C0 even at no load
Oscillating operation can be continued while suppressing the step-up of the voltage, and a standby state can be achieved.

【0069】(実施形態6)図20に本実施形態の電源
装置の回路図を示す。
(Embodiment 6) FIG. 20 is a circuit diagram of a power supply device according to this embodiment.

【0070】本実施形態では、実施形態3の回路におい
て、平滑コンデンサC0と整流器DBの低電位側の直流
出力端子との間に、第2のダイオードたるダイオードD
2を接続し、チョークコイルL1およびカップリングコ
ンデンサC4の直列回路とコンデンサC1との接続点
と、整流器DBの低電位側の直流出力端子との間に、第
3のコンデンサたるコンデンサC5を接続している。な
お、コンデンサC5およびダイオードD1以外の構成は
実施形態3の回路と同様であるので、同一の構成要素に
は同一の符号を付して、その説明を省略する。
In the present embodiment, in the circuit of the third embodiment, a diode D as a second diode is connected between the smoothing capacitor C0 and the low-potential-side DC output terminal of the rectifier DB.
2 and a capacitor C5 as a third capacitor is connected between a connection point between the series circuit of the choke coil L1 and the coupling capacitor C4 and the capacitor C1 and a DC output terminal on the low potential side of the rectifier DB. ing. Since the configuration other than the capacitor C5 and the diode D1 is the same as that of the circuit of the third embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0071】本実施形態の回路においても、実施形態3
と同様、軽負荷時において平滑コンデンサC0の両端電
圧Vdcが昇圧するのを抑制することができるので、各素
子に耐圧の低いものを使用することができ、コストを低
減することができる。また、本回路においても実施形態
3と同様にしてフィラメント電流の調整を容易に行うこ
とができるので、放電灯FLに細径の蛍光ランプを用い
た場合でもコンデンサ予熱方式の回路でフィラメント電
流を所定の値に設計することができる。
In the circuit of this embodiment, the third embodiment
Similarly to the above, the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 can be prevented from increasing at a light load, so that each element can be used with a low withstand voltage, and the cost can be reduced. Also, in this circuit, the filament current can be easily adjusted in the same manner as in the third embodiment. Therefore, even when a small-diameter fluorescent lamp is used as the discharge lamp FL, the filament current is set to a predetermined value by the capacitor preheating circuit. Value can be designed.

【0072】以下に本回路の動作を図21および図22
を参照して説明する。尚、図21および図22中の矢印
は電流の流れる径路を示している。また、図21および
図22では制御回路2を省略して図示してある。
The operation of this circuit will now be described with reference to FIGS. 21 and 22.
This will be described with reference to FIG. Note that arrows in FIGS. 21 and 22 indicate paths through which current flows. 21 and 22, the control circuit 2 is omitted.

【0073】図21(a)に示すように、コンデンサC
3に充電された電荷が零となった状態で、スイッチング
素子Q1,Q2が共にオフすると、交流電源Vs→整流
器DB→ダイオードD1→平滑コンデンサC0→スイッ
チング素子Q2の寄生ダイオード→カップリングコンデ
ンサC4→チョークコイルL1→コンデンサC5→整流
器DB→交流電源Vsの径路で入力電流Idが引き込ま
れるとともに、カップリングコンデンサC4→チョーク
コイルL1→コンデンサC1→ダイオードD1→平滑コ
ンデンサC0→スイッチング素子Q2の寄生ダイオード
→カップリングコンデンサC4の径路と、カップリング
コンデンサC4→チョークコイルL1→放電灯FL,コ
ンデンサC2→インダクタL2→平滑コンデンサC0→
スイッチング素子Q2の寄生ダイオード→カップリング
コンデンサC4の径路とで電流が流れ、平滑コンデンサ
C0が充電される。
As shown in FIG. 21A, the capacitor C
When the switching elements Q1 and Q2 are both turned off in a state where the electric charge charged in 3 becomes zero, the AC power supply Vs → the rectifier DB → the diode D1 → the smoothing capacitor C0 → the parasitic diode of the switching element Q2 → the coupling capacitor C4 → The input current Id is drawn in the path of the choke coil L1 → the capacitor C5 → the rectifier DB → the AC power supply Vs, and the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → the capacitor C1 → the diode D1 → the smoothing capacitor C0 → the parasitic diode of the switching element Q2 → The path of the coupling capacitor C4, the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → the discharge lamp FL, the capacitor C2 → the inductor L2 → the smoothing capacitor C0 →
Current flows from the parasitic diode of the switching element Q2 to the path of the coupling capacitor C4, and the smoothing capacitor C0 is charged.

【0074】その後、スイッチング素子Q2がオン、ス
イッチング素子Q1がオフすると、図21(b)に示す
ように、平滑コンデンサC0に充電された電荷が、平滑
コンデンサC0→コンデンサC3→コンデンサC1→チ
ョークコイルL1→カップリングコンデンサC4→スイ
ッチング素子Q2→平滑コンデンサC0の経路で放電さ
れるとともに、チョークコイルL1の回生エネルギによ
りチョークコイルL1→カップリングコンデンサC4→
スイッチング素子Q2→ダイオードD2→コンデンサC
5→チョークコイルL1の経路で電流が流れ、インダク
タL2に蓄積されたエネルギによりインダクタL2→コ
ンデンサC3→コンデンサC1→放電灯FL,コンデン
サC2→インダクタL2の経路で電流が流れ、コンデン
サC3,C4が充電される。
Thereafter, when the switching element Q2 is turned on and the switching element Q1 is turned off, as shown in FIG. 21 (b), the electric charge charged in the smoothing capacitor C0 is transferred to the smoothing capacitor C0 → the capacitor C3 → the capacitor C1 → the choke coil. L1 → coupling capacitor C4 → switching element Q2 → discharged on the path of smoothing capacitor C0, and the choke coil L1 → coupling capacitor C4 →
Switching element Q2 → Diode D2 → Capacitor C
5 → Current flows through the path of the choke coil L1, and due to the energy accumulated in the inductor L2, current flows through the path of the inductor L2 → capacitor C3 → capacitor C1 → discharge lamp FL, capacitor C2 → inductor L2. Charged.

【0075】コンデンサC3の両端電圧Vc3が平滑コン
デンサC0の両端電圧Vdcと入力電圧Vinとの差の電圧
(Vdc−Vin)に略等しくなると、平滑コンデンサC0
を電源として動作するインバータ動作がなくなり、図2
1(c)に示すように、交流電源Vs→整流器DB→コ
ンデンサC1→放電灯FL,コンデンサC2→インダク
タL2→平滑コンデンサC0→ダイオードD2→整流器
DB→交流電源Vsの径路で入力電流Idが引き込まれ
るとともに、チョークコイルL1→カップリングコンデ
ンサC4→スイッチング素子Q2→コンデンサC5→チ
ョークコイルL1の径路で電流が流れ、平滑コンデンサ
C0およびカップリングコンデンサC4が充電される。
その後、図21(d)に示すように、交流電源Vs→整
流器DB→コンデンサC1→チョークコイルL1→カッ
プリングコンデンサC4→スイッチング素子Q2→ダイ
オードD2→整流器DB→交流電源Vsの径路で入力電
流Idが引き込まれ、平滑コンデンサC0の放電電流が
平滑コンデンサC0→インダクタL2→放電灯FL,コ
ンデンサC2→チョークコイルL1→カップリングコン
デンサC4→スイッチング素子Q2→平滑コンデンサC
0の径路で流れるとともに、チョークコイルL1→カッ
プリングコンデンサC4→スイッチング素子Q2→ダイ
オードD2→コンデンサC5→チョークコイルL1の径
路で電流が流れ、カップリングコンデンサC4が充電さ
れる。
When the voltage Vc3 across the capacitor C3 becomes substantially equal to the voltage (Vdc−Vin) between the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 and the input voltage Vin, the smoothing capacitor C0
As shown in FIG.
As shown in FIG. 1 (c), the input current Id is drawn in the path of AC power supply Vs → rectifier DB → capacitor C1 → discharge lamp FL, capacitor C2 → inductor L2 → smoothing capacitor C0 → diode D2 → rectifier DB → AC power supply Vs. At the same time, current flows through the path of the choke coil L1, the coupling capacitor C4, the switching element Q2, the capacitor C5, and the choke coil L1, and the smoothing capacitor C0 and the coupling capacitor C4 are charged.
Thereafter, as shown in FIG. 21 (d), the input current Id in the path of the AC power supply Vs → the rectifier DB → the capacitor C1 → the choke coil L1 → the coupling capacitor C4 → the switching element Q2 → the diode D2 → the rectifier DB → the AC power supply Vs. And the discharge current of the smoothing capacitor C0 is reduced by the smoothing capacitor C0 → the inductor L2 → the discharge lamp FL, the capacitor C2 → the choke coil L1 → the coupling capacitor C4 → the switching element Q2 → the smoothing capacitor C
The current flows along the path of 0, and the current flows through the path of the choke coil L1 → coupling capacitor C4 → switching element Q2 → diode D2 → capacitor C5 → choke coil L1 to charge the coupling capacitor C4.

【0076】次に、スイッチング素子Q1,Q2が共に
オフすると、図22(a)に示すように、交流電源Vs
→整流器DB→コンデンサC1→チョークコイルL1→
カップリングコンデンサC4→スイッチング素子Q1の
寄生ダイオード→平滑コンデンサC0→ダイオードD2
→整流器DB→交流電源Vsの径路で入力電流Idが引
き込まれて、平滑コンデンサC0が充電されるととも
に、インダクタL2→放電灯FL,コンデンサC2→チ
ョークコイルL1→カップリングコンデンサC4→スイ
ッチング素子Q1の寄生ダイオード→インダクタL2の
径路と、チョークコイルL1→カップリングコンデンサ
C4→スイッチング素子Q1の寄生ダイオード→平滑コ
ンデンサC0→ダイオードD2→コンデンサC5→チョ
ークコイルL1の径路とで電流が流れ、カップリングコ
ンデンサC4が充電される。
Next, when both the switching elements Q1 and Q2 are turned off, as shown in FIG.
→ Rectifier DB → Capacitor C1 → Choke coil L1 →
Coupling capacitor C4 → parasitic diode of switching element Q1 → smoothing capacitor C0 → diode D2
→ The rectifier DB → the input current Id is drawn in the path of the AC power supply Vs, and the smoothing capacitor C0 is charged, and the inductor L2 → the discharge lamp FL, the capacitor C2 → the choke coil L1 → the coupling capacitor C4 → the switching element Q1. A current flows through the path of the parasitic diode → the inductor L2 and the path of the choke coil L1 → coupling capacitor C4 → parasitic diode of the switching element Q1 → smoothing capacitor C0 → diode D2 → capacitor C5 → the path of the choke coil L1. Is charged.

【0077】その後、スイッチング素子Q1がオン、ス
イッチング素子Q2がオフすると、図22(b)に示す
ように、コンデンサC3→インダクタL2→放電灯F
L,コンデンサC2→コンデンサC1→コンデンサC3
の径路で電流が流れて、コンデンサC3に充電された電
荷が放電されるとともに、交流電源Vs→整流器DB→
コンデンサC3→スイッチング素子Q1→カップリング
コンデンサC4→チョークコイルL1→コンデンサC5
→整流器DB→交流電源Vsの径路で電流が流れ、コン
デンサC3に充電された電荷が零になると、図22
(c)に示すように、コンデンサC3の代わりにダイオ
ードD1を電流が流れるようになる。
Thereafter, when the switching element Q1 is turned on and the switching element Q2 is turned off, as shown in FIG. 22B, the capacitor C3 → the inductor L2 → the discharge lamp F
L, capacitor C2 → capacitor C1 → capacitor C3
Current flows through the path of, the electric charge charged in the capacitor C3 is discharged, and the AC power supply Vs → the rectifier DB →
Capacitor C3 → switching element Q1 → coupling capacitor C4 → choke coil L1 → capacitor C5
→ Rectifier DB → Current flows on the path of AC power supply Vs, and when the charge charged in capacitor C3 becomes zero, FIG.
As shown in (c), a current flows through the diode D1 instead of the capacitor C3.

【0078】その後、図22(d)に示すように、カッ
プリングコンデンサC4の放電電流が、カップリングコ
ンデンサC4→チョークコイルL1→コンデンサC1→
ダイオードD1→スイッチング素子Q1→カップリング
コンデンサC4の径路と、カップリングコンデンサC4
→チョークコイルL1→放電灯FL,コンデンサC2→
インダクタL2→スイッチング素子Q1→カップリング
コンデンサC4の径路とで流れるとともに、交流電源V
s→整流器DB→ダイオードD1→スイッチング素子Q
1→カップリングコンデンサC4→チョークコイルL1
→コンデンサC5→整流器DB→交流電源Vsの径路で
入力電流Idが引き込まれる。このように本回路では、
整流器DBから入力される脈流電圧の一周期の略全期間
にわたって入力電流Idが引き込まれるので、入力電流
Idのピーク値を低減することができ、交流電源Vsと
整流器DBとの間に接続される入力フィルタ(図示せ
ず)を小型化することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 22D, the discharge current of the coupling capacitor C4 is changed from the coupling capacitor C4 → the choke coil L1 → the capacitor C1 →
Path of diode D1 → switching element Q1 → coupling capacitor C4 and coupling capacitor C4
→ Choke coil L1 → Discharge lamp FL, condenser C2 →
The current flows through the path of the inductor L2 → the switching element Q1 → the coupling capacitor C4, and the AC power supply V
s → rectifier DB → diode D1 → switching element Q
1 → Coupling capacitor C4 → Choke coil L1
The input current Id is drawn through the path of the capacitor C5, the rectifier DB, and the AC power supply Vs. Thus, in this circuit,
Since the input current Id is drawn over substantially the entire period of one cycle of the pulsating voltage input from the rectifier DB, the peak value of the input current Id can be reduced, and the input current Id is connected between the AC power supply Vs and the rectifier DB. Input filter (not shown) can be reduced in size.

【0079】(実施形態7)図23に本実施形態の電源
装置の回路図を示す。
(Embodiment 7) FIG. 23 is a circuit diagram of a power supply device according to this embodiment.

【0080】本回路は、実施形態6の回路において、ダ
イオードD2と並列に第4のコンデンサたるコンデンサ
C6を接続したものである。尚、実施形態6の回路と同
一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略
する。本回路においても、実施形態6の回路と同様、軽
負荷時において平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcが昇
圧するのを抑制することができるので、各素子に耐圧の
低いものを使用することができ、コストを低減すること
ができる。また、整流器DBから入力される脈流電圧の
一周期の略全期間にわたって入力電流Idが引き込まれ
るので、入力電流Idのピーク値を低減することがで
き、交流電源Vsと整流器DBとの間に接続される入力
フィルタを小型化することができる。さらに、本回路に
おいても実施形態3と同様にしてフィラメント電流の調
整を容易に行うことができるので、放電灯FLに細径の
蛍光ランプを用いた場合でもコンデンサ予熱方式の回路
でフィラメント電流を所定の値に設計することができ
る。
This circuit is obtained by connecting a capacitor C6 as a fourth capacitor in parallel with the diode D2 in the circuit of the sixth embodiment. Note that the same components as those of the circuit of the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Also in this circuit, similarly to the circuit of the sixth embodiment, it is possible to suppress the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 from increasing at a light load, so that each element having a low withstand voltage can be used. Cost can be reduced. In addition, since the input current Id is drawn over substantially the entire period of one cycle of the pulsating voltage input from the rectifier DB, the peak value of the input current Id can be reduced, and between the AC power supply Vs and the rectifier DB. The connected input filter can be reduced in size. Further, in this circuit, the filament current can be easily adjusted in the same manner as in the third embodiment. Therefore, even when a small-diameter fluorescent lamp is used as the discharge lamp FL, the filament current is controlled by a capacitor preheating type circuit. Value can be designed.

【0081】(実施形態8)図24は本実施形態の電源
装置を示す回路図である。
(Embodiment 8) FIG. 24 is a circuit diagram showing a power supply device of this embodiment.

【0082】本回路では、実施形態3の回路において、
コンデンサC1およびチョークコイルL1の接続点と回
路のグランドとの間に抵抗R1,R2の直列回路を接続
し、抵抗R2と並列にダイオードD3を介してコンデン
サC7を接続している。コンデンサC1およびチョーク
コイルL1の接続点の電位V2を抵抗R1,R2で分圧
した後、ダイオードD3、コンデンサC7で整流・平滑
された電圧が比較検出回路3に入力され、比較検出回路
3がコンデンサC7の両端電圧と所定のしきい値電圧V
thとの大小関係を比較する。
In this circuit, in the circuit of the third embodiment,
A series circuit of resistors R1 and R2 is connected between the connection point of the capacitor C1 and the choke coil L1 and the circuit ground, and a capacitor C7 is connected in parallel with the resistor R2 via a diode D3. After the potential V2 at the connection point of the capacitor C1 and the choke coil L1 is divided by the resistors R1 and R2, the voltage rectified and smoothed by the diode D3 and the capacitor C7 is input to the comparison detection circuit 3, and the comparison detection circuit 3 C7 and a predetermined threshold voltage V
Compare the magnitude relationship with th.

【0083】ここで、放電灯FLが外された無負荷状態
や寿命末期状態におけるエミレスといった負荷異常時に
は、コンデンサC1およびチョークコイルL1の接続点
の電位V2が上昇し、電位V2の上昇に応じてコンデン
サC7の両端電圧が上昇する。したがって、比較検出回
路3は、負荷異常時にコンデンサC7の両端電圧がしき
い値電圧Vthよりも大きくなるのを検出して、制御回路
2に検出信号を出力する。制御回路2では、比較検出回
路3から検出信号が入力されると、インバータ回路IN
Vの発振動作を停止させるか、又は、インバータ回路I
NVの動作周波数fを平滑コンデンサC0の両端電圧V
dcの上昇を抑制できるような周波数に変化させて、負荷
異常時に対応しているので、各素子にかかるストレスを
低減することができる。
Here, when there is a load abnormality such as Emiless in the no-load state where the discharge lamp FL is removed or in the end-of-life state, the potential V2 at the connection point between the capacitor C1 and the choke coil L1 rises, and in response to the rise in the potential V2. The voltage across the capacitor C7 increases. Therefore, the comparison detection circuit 3 detects that the voltage between both ends of the capacitor C7 becomes larger than the threshold voltage Vth when the load is abnormal, and outputs a detection signal to the control circuit 2. In the control circuit 2, when the detection signal is input from the comparison detection circuit 3, the inverter circuit IN
V oscillation operation is stopped or the inverter circuit I
The operating frequency f of NV is changed to the voltage V across the smoothing capacitor C0.
Since the frequency is changed to a value that can suppress the rise of dc to cope with the abnormal load, the stress applied to each element can be reduced.

【0084】ところで、本実施形態では、比較検出回路
3は、コンデンサC1およびチョークコイルL2の接続
点の電位V2がしきい値電圧Vthよりも大きくなること
から、無負荷状態や寿命末期状態などの負荷異常時を検
出しているが、図25に示すように、比較検出回路3
が、平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcと所定のしきい
値電圧Vthとの大小を比較し、負荷異常時に両端電圧V
dcがしきい値電圧Vthよりも大きくなるのを検出して、
制御回路3へ検出信号を出力し、制御回路3がインバー
タ回路INVの発振動作を停止させるか、又は、インバ
ータ回路INVの動作周波数fを平滑コンデンサC0の
両端電圧Vdcの上昇を抑制できるような周波数に変化さ
せるようにしても良い。
In this embodiment, since the potential V2 at the connection point between the capacitor C1 and the choke coil L2 becomes larger than the threshold voltage Vth, the comparison detection circuit 3 operates in the no-load state or the end-of-life state. Although a load abnormality is detected, as shown in FIG.
Compares the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0 with a predetermined threshold voltage Vth.
dc is detected to be greater than the threshold voltage Vth,
A detection signal is output to the control circuit 3 so that the control circuit 3 stops the oscillating operation of the inverter circuit INV or sets the operating frequency f of the inverter circuit INV to a frequency that can suppress the rise of the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0. May be changed.

【0085】(実施形態9)図26は本実施形態の電源
装置を示す回路図である。
(Embodiment 9) FIG. 26 is a circuit diagram showing a power supply device of this embodiment.

【0086】本回路では、実施形態3の回路において、
インダクタL2をトランスT4の1次巻線から構成して
おり、トランスT4の2次巻線に流れる電流がダイオー
ドD3で整流された後、コンデンサC7を充電し、比較
検出回路3がコンデンサC7の両端電圧と所定のしきい
値電圧Vthとの大小関係を比較している。
In this circuit, in the circuit of the third embodiment,
The inductor L2 is constituted by the primary winding of the transformer T4. After the current flowing through the secondary winding of the transformer T4 is rectified by the diode D3, the capacitor C7 is charged, and the comparison detection circuit 3 is connected to both ends of the capacitor C7. The magnitude relationship between the voltage and the predetermined threshold voltage Vth is compared.

【0087】ここで、放電灯FLが外された無負荷時に
は、トランスT4の1次巻線と放電灯FLとコンデンサ
C2とを流れる電流ループが無くなるので、トランスT
4の1次巻線に電流が流れなくなり、コンデンサC7が
充電されなくなって、コンデンサC7の両端電圧が略零
になる。したがって、比較検出回路3は、無負荷時にコ
ンデンサC7の両端電圧がしきい値電圧Vthよりも小さ
くなるのを検出して、検出信号を制御回路2に出力す
る。制御回路2では、比較検出回路3から検出信号が入
力されると、インバータ回路INVの発振動作を停止さ
せるか、又は、インバータ回路INVの動作周波数fを
平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcの上昇を抑制できる
ような周波数に変化させて、無負荷状態に対応している
ので、各素子にかかるストレスを低減することができ
る。
Here, when there is no load when the discharge lamp FL is removed, there is no current loop flowing through the primary winding of the transformer T4, the discharge lamp FL and the capacitor C2.
No current flows through the primary winding of No. 4 and the capacitor C7 is no longer charged, and the voltage across the capacitor C7 becomes substantially zero. Therefore, the comparison detection circuit 3 detects that the voltage across the capacitor C7 becomes smaller than the threshold voltage Vth when there is no load, and outputs a detection signal to the control circuit 2. When the detection signal is input from the comparison detection circuit 3, the control circuit 2 stops the oscillation operation of the inverter circuit INV or suppresses the operating frequency f of the inverter circuit INV from increasing the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0. Since the frequency is changed to such a value as possible to cope with the no-load state, the stress applied to each element can be reduced.

【0088】(実施形態10)図27に本実施形態の電
源装置の回路図を示す。
(Embodiment 10) FIG. 27 is a circuit diagram of a power supply device according to this embodiment.

【0089】本回路では、実施形態2の回路において、
負荷Zを例えば蛍光灯よりなる放電灯FLから構成して
おり、放電灯FLの非電源側端子間にコンデンサC2を
接続している。そして、インダクタL2および放電灯F
Lの接続点と回路のグランドとの間に抵抗R1,R2の
直列回路を接続し、抵抗R2と並列にダイオードD3を
介してコンデンサC7を接続しており、インダクタL2
および放電灯FLの接続点の電位V3を抵抗R1,R2
で分圧した後、ダイオードD3、コンデンサC7で整流
・平滑された電圧が比較検出回路3に入力され、比較検
出回路3がコンデンサC7の両端電圧と所定のしきい値
電圧Vthとの大小関係を比較する。
In this circuit, in the circuit of the second embodiment,
The load Z is composed of a discharge lamp FL made of, for example, a fluorescent lamp, and a capacitor C2 is connected between the non-power-supply-side terminals of the discharge lamp FL. Then, the inductor L2 and the discharge lamp F
A series circuit of resistors R1 and R2 is connected between the connection point of L and the ground of the circuit, and a capacitor C7 is connected in parallel with the resistor R2 via a diode D3.
And the potential V3 at the connection point of the discharge lamp FL with the resistors R1 and R2.
After that, the voltage rectified and smoothed by the diode D3 and the capacitor C7 is input to the comparison detection circuit 3, and the comparison detection circuit 3 determines the magnitude relationship between the voltage across the capacitor C7 and the predetermined threshold voltage Vth. Compare.

【0090】ここで、放電灯FLが外された無負荷状態
や寿命末期状態におけるエミレスなどの負荷異常時に
は、インダクタL2および放電灯FLの接続点の電位V
3が上昇し、電位V3の上昇に応じてコンデンサC7の
両端電圧が上昇する。したがって、比較検出回路3は、
負荷異常時にコンデンサC7の両端電圧がしきい値電圧
Vthよりも大きくなるのを検出して、制御回路2に検出
信号を出力する。制御回路2では、比較検出回路3から
検出信号が入力されると、インバータ回路INVの発振
動作を停止させるか、又は、インバータ回路INVの動
作周波数fを平滑コンデンサC0の両端電圧Vdcの上昇
を抑制できるような周波数に変化させて、負荷異常時に
対応しているので、各素子にかかるストレスを低減する
ことができる。
Here, when there is a load abnormality such as Emiless in the no-load state where the discharge lamp FL is removed or in the end-of-life state, the potential V at the connection point between the inductor L2 and the discharge lamp FL is determined.
3 rises, and the voltage across the capacitor C7 rises in accordance with the rise in the potential V3. Therefore, the comparison detection circuit 3
It detects that the voltage across the capacitor C7 becomes larger than the threshold voltage Vth when the load is abnormal, and outputs a detection signal to the control circuit 2. When the detection signal is input from the comparison detection circuit 3, the control circuit 2 stops the oscillation operation of the inverter circuit INV or suppresses the operating frequency f of the inverter circuit INV from increasing the voltage Vdc across the smoothing capacitor C0. Since the frequency is changed to such a value as to cope with a load abnormality, the stress applied to each element can be reduced.

【0091】[0091]

【発明の効果】上述のように、請求項1の発明は、交流
電源を整流する整流器と、整流器の直流出力端子間に第
1のダイオードを介して接続された平滑コンデンサと、
平滑コンデンサの両端電圧を高周波電圧に変換して負荷
に供給するインバータ回路と、インバータ回路の動作周
波数を制御する制御回路と、カップリングコンデンサお
よび第1のインダクタの直列回路を介して整流器の一方
の直流出力端子および第1のダイオードの接続点にイン
バータ回路の出力の一部を帰還する帰還手段と、第1の
ダイオードに並列接続された第1のコンデンサとを備
え、上記帰還手段は、カップリングコンデンサおよび第
1のインダクタの直列回路と、整流器の一方の直流出力
端子との間に接続された第2のコンデンサからなり、第
1のダイオードを介して第2のコンデンサの両端間に少
なくともインダクタとコンデンサとを含む直列共振回路
を接続するとともに、直列共振回路に含まれるインピー
ダンス要素と並列に負荷を接続し、軽負荷時において制
御回路は、負荷や帰還手段に流れる電流の電流値が極小
となるような反共振周波数にインバータ回路の動作周波
数を近づけるように制御することを特徴とし、第1のコ
ンデンサの両端電圧が平滑コンデンサの両端電圧と整流
器からの入力電圧との差の電圧に略等しくなると入力電
流が引き込まれるので、第1のコンデンサの充電に関わ
る帰還手段に流れる電流によって入力電流の引き込み期
間が決定されるから、軽負荷時に制御回路がインバータ
回路の動作周波数を反共振周波数に近づけることによっ
て帰還手段に流れる電流を小さくし、第1のコンデンサ
の充電に要する時間を長くして、入力電流の引き込み期
間を短くすることができ、軽負荷時に平滑コンデンサの
両端電圧が昇圧するのを抑制し、各素子にかかるストレ
スを低減することができるから、各素子に耐圧の低いも
のを使用することができ、コストの低減を図ることがで
きるという効果がある。
As described above, the invention of claim 1 comprises a rectifier for rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor connected between the DC output terminals of the rectifier via the first diode,
An inverter circuit that converts the voltage between both ends of the smoothing capacitor into a high-frequency voltage and supplies it to a load, a control circuit that controls the operating frequency of the inverter circuit, and one of the rectifiers via a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor Feedback means for feeding back a part of the output of the inverter circuit to a connection point between the DC output terminal and the first diode; and a first capacitor connected in parallel to the first diode, the feedback means comprising: A second capacitor connected between a series circuit of the capacitor and the first inductor and one DC output terminal of the rectifier, wherein at least the inductor is connected between both ends of the second capacitor via the first diode. Connect a series resonance circuit including a capacitor, and in parallel with the impedance element included in the series resonance circuit. The load is connected, and at the time of a light load, the control circuit performs control so that the operating frequency of the inverter circuit approaches an anti-resonance frequency at which the current value of the current flowing to the load and the feedback means is minimized. When the voltage across the first capacitor is substantially equal to the difference between the voltage across the smoothing capacitor and the input voltage from the rectifier, the input current is drawn. Therefore, the input current is reduced by the current flowing through the feedback means associated with charging the first capacitor. Is determined, the control circuit brings the operating frequency of the inverter circuit closer to the anti-resonance frequency at a light load, thereby reducing the current flowing through the feedback means and increasing the time required for charging the first capacitor. The input current pull-in period can be shortened, and the voltage across the smoothing capacitor Since it is possible to reduce such stress, it is possible to use a low-voltage to each element, there is an effect that it is possible to reduce the cost.

【0092】請求項2の発明は、交流電源を整流する整
流器と、整流器の直流出力端子間に第1のダイオードを
介して接続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサの
両端電圧を高周波電圧に変換して負荷に供給するインバ
ータ回路と、インバータ回路の動作周波数を制御する制
御回路と、カップリングコンデンサおよび第1のインダ
クタの直列回路を介して整流器の一方の直流出力端子お
よび第1のダイオードの接続点にインバータ回路の出力
の一部を帰還する帰還手段と、第1のダイオードに並列
接続された第1のコンデンサとを備え、上記帰還手段
は、カップリングコンデンサおよび第1のインダクタの
直列回路と、整流器の一方の直流出力端子との間に接続
された第2のコンデンサからなり、カップリングコンデ
ンサおよび第1のインダクタの直列回路と第2のコンデ
ンサとの接続点と、整流器の他方の直流出力端子との間
に、少なくともインダクタとコンデンサとを含む直列共
振回路を接続するとともに、直列共振回路に含まれるイ
ンピーダンス素子と並列に負荷を接続し、軽負荷時にお
いて制御回路は、負荷や帰還手段に流れる電流の電流値
が極小となるような反共振周波数にインバータ回路の動
作周波数を近づけるように制御することを特徴とし、請
求項1の発明と同様、第1のコンデンサの両端電圧が平
滑コンデンサの両端電圧と整流器からの入力電圧との差
の電圧に略等しくなると入力電流が引き込まれるので、
第1のコンデンサの充電に関わる帰還手段に流れる電流
によって入力電流の引き込み期間が決定されるから、軽
負荷時に制御回路がインバータ回路の動作周波数を反共
振周波数に近づけることによって帰還手段に流れる電流
を小さくし、第1のコンデンサの充電に要する時間を長
くして、入力電流の引き込み期間を短くすることがで
き、軽負荷時に平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するの
を抑制し、各素子にかかるストレスを低減することがで
きるから、各素子に耐圧の低いものを使用することがで
き、コストの低減を図ることができるという効果があ
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rectifier for rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor connected between the DC output terminals of the rectifier via a first diode, and converting a voltage across the smoothing capacitor into a high-frequency voltage. Circuit for controlling the operating frequency of the inverter circuit, and a connection point between one DC output terminal of the rectifier and the first diode via a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor. And a first capacitor connected in parallel to a first diode, the feedback unit comprising: a series circuit of a coupling capacitor and a first inductor; A second capacitor connected between one of the DC output terminals of the rectifier, the coupling capacitor and the first capacitor; A series resonance circuit including at least an inductor and a capacitor is connected between a connection point between the series circuit of the inductor and the second capacitor and the other DC output terminal of the rectifier, and an impedance element included in the series resonance circuit The control circuit controls the inverter so that the operating frequency of the inverter circuit approaches an anti-resonance frequency that minimizes the value of the current flowing through the load and the feedback means when the load is light. When the voltage across the first capacitor becomes substantially equal to the difference between the voltage across the smoothing capacitor and the input voltage from the rectifier, the input current is drawn.
Since the input current pull-in period is determined by the current flowing through the feedback means relating to the charging of the first capacitor, the control circuit reduces the current flowing through the feedback means by bringing the operating frequency of the inverter circuit close to the anti-resonance frequency at a light load. It is possible to shorten the period required for charging the first capacitor by shortening the period, shorten the period for drawing the input current, suppress the voltage increase across the smoothing capacitor at light load, and reduce the stress applied to each element. Therefore, it is possible to use a device having a low withstand voltage for each element, and it is possible to reduce the cost.

【0093】請求項3の発明は、請求項1又は2の発明
において、負荷や帰還手段に流れる電流の周波数特性に
は2つの共振周波数が存在し、制御回路はインバータ回
路の動作周波数を低周波側の共振周波数と反共振周波数
との間で制御することを特徴とし、請求項1又は2と同
様の効果を奏する。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there are two resonance frequencies in the frequency characteristics of the current flowing through the load and the feedback means, and the control circuit sets the operating frequency of the inverter circuit to a low frequency. The control is performed between the resonance frequency on the side and the anti-resonance frequency.

【0094】請求項4の発明は、請求項1又は2の発明
において、制御回路は、軽負荷時に上記帰還手段に流れ
る電流が定格負荷時よりも小さくなるように、インバー
タ回路の動作周波数を制御することを特徴とし、軽負荷
時に帰還手段に流れる電流を小さくすることにより、請
求項1又は2の発明と同様に、第1のコンデンサの充電
に要する時間を長くして、入力電流の引き込み期間を短
くすることができ、軽負荷時に平滑コンデンサの両端電
圧が昇圧するのを抑制できるという効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the control circuit controls the operating frequency of the inverter circuit so that the current flowing through the feedback means at a light load is smaller than at the rated load. And reducing the current flowing through the feedback means when the load is light, thereby increasing the time required for charging the first capacitor to reduce the input current pulling period. Can be shortened, and it is possible to suppress an increase in the voltage across the smoothing capacitor at a light load.

【0095】請求項5の発明は、請求項1又は2の発明
において、負荷や帰還手段に流れる電流の周波数特性に
は2つの共振周波数が存在し、上記負荷は両端にフィラ
メント電極を有する放電灯からなり、両フィラメント電
極の非電源側端子間には、放電灯点灯時におけるフィラ
メント電流の上限値以下の電流が流れるような予熱用の
コンデンサが接続されており、先行予熱時において、フ
ィラメント電流が予熱に必要な電流範囲内となるととも
に、放電灯の両端電圧が所定の上限値以下となり、且
つ、帰還手段に流れる電流が予熱時の消費電力に応じた
電流値となるように、高周波側の共振周波数と反共振周
波数との周波数の差が設定されることを特徴とし、高周
波側の共振周波数および反共振周波数の設定により、コ
ンデンサ予熱方式の回路でも先行予熱時における予熱電
流を容易に調整することができるから、フィラメントを
予熱するためにフィラメントインバータを設けたり、予
熱用のトランスなどの素子を付加する必要がなく、予熱
回路のコストを低減することができるという効果があ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there are two resonance frequencies in the frequency characteristics of the current flowing through the load and the feedback means, and the load has a discharge lamp having a filament electrode at both ends. A capacitor for preheating is connected between the non-power-supply-side terminals of both filament electrodes so that a current equal to or less than the upper limit value of the filament current when the discharge lamp is turned on. As well as being within the current range required for preheating, the voltage across the discharge lamp is less than or equal to a predetermined upper limit, and the current flowing through the feedback means has a current value corresponding to the power consumption during preheating. The frequency difference between the resonance frequency and the anti-resonance frequency is set, and by setting the resonance frequency and the anti-resonance frequency on the high frequency side, the capacitor preheating method Since the preheating current during the preheating can be easily adjusted even on the road, there is no need to install a filament inverter to preheat the filament or add an element such as a transformer for preheating, reducing the cost of the preheating circuit. There is an effect that can be.

【0096】請求項6の発明は、請求項5の発明におい
て、先行予熱時におけるフィラメント電流が予熱に必要
な電流範囲よりも小さい場合、高周波側の共振周波数と
反共振周波数との周波数の差が小さくなるように設定さ
れることを特徴とし、高周波側の共振周波数と反共振周
波数との周波数の差を小さくすることによって電流の極
小値を大きくすることができ、フィラメント電流を増加
させて必要な電流範囲内にすることができるという効果
がある。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, when the filament current during the preheating is smaller than a current range necessary for the preheating, the difference between the resonance frequency on the high frequency side and the antiresonance frequency is reduced. It is characterized in that it is set to be small, the minimum value of the current can be increased by reducing the frequency difference between the resonance frequency on the high frequency side and the antiresonance frequency, and the required filament current is increased by increasing the filament current. There is an effect that the current can be set within the current range.

【0097】請求項7の発明は、請求項5の発明におい
て、先行予熱時におけるフィラメント電流が予熱に必要
な電流範囲よりも大きい場合や、先行予熱時における放
電灯の両端電圧が所定の上限値よりも高い場合は、高周
波側の共振周波数と反共振周波数との周波数の差が大き
くなるように設定されることを特徴とし、高周波側の共
振周波数と反共振周波数との周波数の差を大きくするこ
とによって電流の極小値を小さくすることができ、フィ
ラメント電流を低減して必要な電流範囲内にすることが
できるという効果がある。
According to a seventh aspect of the present invention, in the invention of the fifth aspect, when the filament current during the preheating is larger than the current range necessary for the preheating, or when the voltage across the discharge lamp during the preheating is the predetermined upper limit value If higher, the difference between the resonance frequency on the high frequency side and the anti-resonance frequency is set to be large, and the difference between the resonance frequency on the high frequency side and the anti-resonance frequency is increased. As a result, the minimum value of the current can be reduced, and there is an effect that the filament current can be reduced to be within a required current range.

【0098】請求項8の発明は、請求項1又は2の発明
において、平滑コンデンサと整流器の他方の直流出力端
子との間に第2のダイオードが接続され、カップリング
コンデンサおよび第1のインダクタの直列回路と第2の
コンデンサとの接続点と、整流器の他方の直流出力端子
との間に第3のコンデンサが接続され、第2のダイオー
ドと並列に第4のコンデンサが接続されて成ることを特
徴とし、第3および第4のコンデンサや第2のダイオー
ドを通る電流径路を設けることによって、入力電圧の一
周期の略全期間にわたって入力電流を引き込むことがで
きるから、入力電流のピーク値を低減することができ、
交流電源と整流器との間に接続される入力フィルタを小
型化できるという効果がある。
According to an eighth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a second diode is connected between the smoothing capacitor and the other DC output terminal of the rectifier, and the coupling capacitor and the first inductor are connected. A third capacitor is connected between a connection point between the series circuit and the second capacitor and the other DC output terminal of the rectifier, and a fourth capacitor is connected in parallel with the second diode. By providing a current path through the third and fourth capacitors and the second diode, the input current can be drawn over substantially the entire period of one cycle of the input voltage, thereby reducing the peak value of the input current. Can be
There is an effect that the input filter connected between the AC power supply and the rectifier can be reduced in size.

【0099】請求項9の発明は、請求項1又は2の発明
において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有する
放電灯からなり、カップリングコンデンサおよび第1の
インダクタの直列回路と第2のコンデンサとの接続点の
電位と所定のしきい値電圧との高低を比較し、放電灯の
無負荷時や異常時に上記接続点の電位がしきい値電圧よ
りも高くなるのを検出して、検出信号を制御回路へ出力
する比較検出回路を設け、制御回路は、比較検出回路か
ら検出信号が入力されると、平滑コンデンサの両端電圧
が昇圧するのを抑制できるような周波数でインバータ回
路を動作させることを特徴とし、比較検出回路が放電灯
の無負荷時や異常時を検出すると、制御回路がインバー
タ回路の動作周波数を制御して、平滑コンデンサの両端
電圧が昇圧するのを抑制しているので、各素子にかかる
ストレスを低減することができるから、各素子に耐圧の
低いものを使用することができ、コストの低減を図るこ
とができるという効果がある。
According to a ninth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and a series circuit of a coupling capacitor and a first inductor, and a second capacitor. The potential of the connection point is compared with a predetermined threshold voltage, and when the discharge lamp is unloaded or abnormal, it is detected that the potential of the connection point becomes higher than the threshold voltage. The control circuit operates the inverter circuit at such a frequency that the voltage across the smoothing capacitor can be suppressed from being boosted when a detection signal is input from the comparison detection circuit. When the comparison and detection circuit detects when the discharge lamp is unloaded or abnormal, the control circuit controls the operating frequency of the inverter circuit and the voltage across the smoothing capacitor increases. Since suppressed, because it is possible to reduce the stress on each element, it is possible to use a low-voltage to each element, there is an effect that it is possible to reduce the cost.

【0100】請求項10の発明は、請求項1又は2の発
明において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有す
る放電灯からなり、放電灯が外された際に上記直列共振
回路に電流ループがなくなる場合、上記第2のインダク
タをトランスの1次巻線から構成し、該トランスの2次
巻線に流れる電流を検出し、その電流に応じた電圧を発
生する電流電圧変換手段を設け、電流電圧変換手段の出
力電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較し、放電灯
の無負荷時に電流電圧変換手段の出力電圧がしきい値電
圧よりも低くなると検出信号を制御回路へ出力する比較
検出回路を設け、制御回路は、比較検出回路から検出信
号が入力されると、放電灯が外された状態で共振回路の
共振が弱くなるような周波数でインバータ回路を動作さ
せることを特徴とし、比較検出回路が放電灯の無負荷時
を検出すると、制御回路がインバータ回路の動作周波数
を制御して共振回路の共振が弱くなるように制御してい
るので、平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するのを抑制
し、各素子にかかるストレスを低減することができるか
ら、各素子に耐圧の低いものを使用することができ、コ
ストの低減を図ることができるという効果がある。
According to a tenth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and when the discharge lamp is removed, the current loop is eliminated in the series resonance circuit. In this case, the second inductor is constituted by a primary winding of a transformer, a current-to-voltage converter is provided for detecting a current flowing through the secondary winding of the transformer, and generating a voltage corresponding to the current. Comparing the output voltage of the converter with a predetermined threshold voltage, and outputting a detection signal to the control circuit when the output voltage of the current-voltage converter is lower than the threshold voltage when the discharge lamp is not loaded. A detection circuit is provided, and the control circuit, when a detection signal is input from the comparison detection circuit, operates the inverter circuit at such a frequency that the resonance of the resonance circuit becomes weaker with the discharge lamp removed. When the comparison detection circuit detects that the discharge lamp is not loaded, the control circuit controls the operating frequency of the inverter circuit so that the resonance of the resonance circuit is weakened, so that the voltage across the smoothing capacitor increases. Can be suppressed and the stress applied to each element can be reduced. Therefore, each element can be used with a low withstand voltage, and the cost can be reduced.

【0101】請求項11の発明は、請求項1又は2の発
明において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有す
る放電灯からなり、放電灯が外された際にも直列共振回
路に電流ループが形成される場合、制御回路は、放電灯
が外された際に、放電灯が外された状態で帰還手段に流
れる電流の電流値が極小となるような反共振周波数に略
等しい周波数でインバータ回路を動作させることを特徴
とし、制御回路は無負荷時にインバータ回路を反共振周
波数に略等しい周波数で動作させているので、平滑コン
デンサの両端電圧が昇圧するのを抑制し、各素子にかか
るストレスを低減することができるから、各素子に耐圧
の低いものを使用することができ、コストの低減を図る
ことができるという効果がある。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the first or second aspect, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and a current loop is formed in the series resonance circuit even when the discharge lamp is removed. When the discharge lamp is removed, the control circuit operates the inverter circuit at a frequency substantially equal to the anti-resonance frequency such that the current value of the current flowing through the feedback means when the discharge lamp is removed is minimized. The control circuit operates the inverter circuit at a frequency substantially equal to the anti-resonance frequency when there is no load, so the voltage across the smoothing capacitor is suppressed from increasing and the stress on each element is reduced. Therefore, it is possible to use a device having a low withstand voltage for each element, and it is possible to reduce costs.

【0102】請求項12の発明は、請求項1又は2の発
明において、上記負荷は両端にフィラメント電極を有す
る放電灯からなり、平滑コンデンサの両端電圧と所定の
しきい値電圧との高低を比較し、放電灯の無負荷時や異
常時に上記両端電圧がしきい値電圧よりも高くなるのを
検出して、検出信号を制御回路へ出力する比較検出回路
を設け、制御回路は、比較検出回路から検出信号が入力
されると、平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するのを抑
制できるような周波数でインバータ回路を動作させるこ
とを特徴とし、比較検出回路が放電灯の無負荷時や異常
時を検出すると、制御回路がインバータ回路の動作周波
数を制御して、平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するの
を抑制しているので、各素子にかかるストレスを低減す
ることができるから、各素子に耐圧の低いものを使用す
ることができ、コストの低減を図ることができるという
効果がある。
According to a twelfth aspect of the present invention, in accordance with the first or second aspect of the present invention, the load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and compares the voltage between both ends of the smoothing capacitor with a predetermined threshold voltage. And a comparison detection circuit for detecting that the voltage between both ends becomes higher than the threshold voltage when the discharge lamp is unloaded or abnormal, and outputting a detection signal to a control circuit. When the detection signal is input from the inverter, the inverter circuit operates at a frequency that can suppress the voltage increase across the smoothing capacitor, and the comparison detection circuit detects when the discharge lamp is unloaded or abnormal. Then, since the control circuit controls the operating frequency of the inverter circuit and suppresses the voltage increase across the smoothing capacitor, can the stress applied to each element be reduced? , It is possible to use a low-voltage to each element, there is an effect that it is possible to reduce the cost.

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

【図1】実施形態1の電源装置を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a power supply device according to a first embodiment.

【図2】(a)(b)は同上の各部に流れる電流の周波
数特性を示す図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing frequency characteristics of a current flowing in each part of the above.

【図3】(a)〜(d)は同上の動作を説明する図であ
る。
FIGS. 3 (a) to 3 (d) are diagrams illustrating the operation of the above.

【図4】(a)〜(d)は同上の動作を説明する図であ
る。
FIGS. 4A to 4D are diagrams for explaining the operation of the above.

【図5】(a)(b)は同上の動作を説明する図であ
る。
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the operation of the above.

【図6】同上の別の電源装置を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing another power supply device according to the first embodiment;

【図7】同上のまた別の電源装置を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing another power supply device according to the first embodiment;

【図8】同上のさらに別の電源装置を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing still another power supply device according to the first embodiment.

【図9】同上のまた更に別の電源装置を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing still another power supply device according to the first embodiment;

【図10】同上のまた別の電源装置を示す回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another power supply device according to the first embodiment;

【図11】実施形態2の電源装置を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a power supply device according to a second embodiment.

【図12】実施形態3の電源装置を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a power supply device according to a third embodiment.

【図13】(a)は同上のフィラメント電流の周波数特
性を示す図であり、(b)はコンデンサC1に流れる電
流Ic1の周波数特性を示す図であり、(c)はランプ電
圧の周波数特性を示す図である。
13A is a diagram showing a frequency characteristic of a filament current of the above, FIG. 13B is a diagram showing a frequency characteristic of a current Ic1 flowing through a capacitor C1, and FIG. 13C is a diagram showing a frequency characteristic of a lamp voltage. FIG.

【図14】(a)は同上のフィラメント電流の周波数特
性を示す図であり、(b)はコンデンサC1に流れる電
流Ic1の周波数特性を示す図であり、(c)はランプ電
圧の周波数特性を示す図である。
14A is a diagram showing a frequency characteristic of a filament current of the above, FIG. 14B is a diagram showing a frequency characteristic of a current Ic1 flowing through a capacitor C1, and FIG. 14C is a diagram showing a frequency characteristic of a lamp voltage. FIG.

【図15】(a)は同上のフィラメント電流の周波数特
性を示す図であり、(b)はコンデンサC1に流れる電
流Ic1の周波数特性を示す図であり、(c)はランプ電
圧の周波数特性を示す図である。
15A is a diagram showing a frequency characteristic of a filament current of the above, FIG. 15B is a diagram showing a frequency characteristic of a current Ic1 flowing through a capacitor C1, and FIG. 15C is a diagram showing a frequency characteristic of a lamp voltage. FIG.

【図16】実施形態4の電源装置を示す回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram illustrating a power supply device according to a fourth embodiment.

【図17】同上の電源装置に流れる電流Ic1の周波数特
性を示し、(a)は放電灯装着時の周波数特性、(b)
は無負荷時の周波数特性を示す図である。
17A and 17B show frequency characteristics of a current Ic1 flowing in the power supply device, where FIG. 17A shows frequency characteristics when a discharge lamp is mounted, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics at the time of no load.

【図18】実施形態5の電源装置を示す回路図である。FIG. 18 is a circuit diagram illustrating a power supply device according to a fifth embodiment.

【図19】同上の電源装置に流れる電流Ic1の周波数特
性を示し、(a)は放電灯装着時の周波数特性、(b)
は無負荷時の周波数特性を示す図である。
19A and 19B show frequency characteristics of a current Ic1 flowing in the power supply device of the above, where FIG.
FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics at the time of no load.

【図20】実施形態6の電源装置を示す回路図である。FIG. 20 is a circuit diagram illustrating a power supply device according to a sixth embodiment.

【図21】(a)〜(d)は同上の動作を説明する図で
ある。
FIGS. 21A to 21D are diagrams for explaining the operation of the above.

【図22】(a)〜(d)は同上の動作を説明する図で
ある。
FIGS. 22A to 22D are diagrams illustrating the operation of the above.

【図23】実施形態7の電源装置を示す回路図である。FIG. 23 is a circuit diagram showing a power supply device according to a seventh embodiment.

【図24】実施形態8の電源装置を示す回路図である。FIG. 24 is a circuit diagram showing a power supply device according to an eighth embodiment.

【図25】同上の別の電源装置を示す回路図である。FIG. 25 is a circuit diagram showing another power supply device according to the embodiment.

【図26】実施形態9の電源装置を示す回路図である。FIG. 26 is a circuit diagram showing a power supply device according to a ninth embodiment.

【図27】実施形態10の電源装置を示す回路図であ
る。
FIG. 27 is a circuit diagram showing a power supply device according to a tenth embodiment.

【図28】従来の電源装置を示す回路図である。FIG. 28 is a circuit diagram showing a conventional power supply device.

【図29】同上の電源装置の各部の波形図を示し、
(a)は入力電圧Vin、(b)は入力電流Iinの波形図
である。
FIG. 29 is a waveform chart of each part of the power supply device,
(A) is a waveform diagram of the input voltage Vin, and (b) is a waveform diagram of the input current Iin.

【図30】同上の電源装置の各部の波形図を示し、
(a)はインピーダンス要素Z1の両端電圧、(b)は
コンデンサC3の両端電圧、(c)は負荷回路1の両端
電圧を示す波形図である。
FIG. 30 is a waveform diagram of each part of the power supply device,
3A is a waveform diagram illustrating a voltage across the impedance element Z1, FIG. 3B is a waveform diagram illustrating a voltage across the capacitor C3, and FIG. 3C is a waveform diagram illustrating a voltage across the load circuit 1.

【図31】従来の電源装置を示す具体回路図である。FIG. 31 is a specific circuit diagram showing a conventional power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 制御回路 C0 平滑コンデンサ C1〜C3 コンデンサ C4 カップリングコンデンサ D1 ダイオード DB 整流器 INV インバータ回路 L1 チョークコイル L2 インダクタ Q1,Q2 スイッチング素子 Z 負荷 2 Control circuit C0 Smoothing capacitor C1 to C3 Capacitor C4 Coupling capacitor D1 Diode DB Rectifier INV Inverter circuit L1 Choke coil L2 Inductor Q1, Q2 Switching element Z Load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA02 BA04 BB01 BC01 BC02 BC03 DB03 DD04 EA02 EB05 EB06 GA03 GB12 GC04 HA06 HB03 5H007 AA00 BB03 CA02 CB04 CB12 CC03 DA03 DA05 DB01 DC02 DC04 DC05 EA05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K072 AA02 BA04 BB01 BC01 BC02 BC03 DB03 DD04 EA02 EB05 EB06 GA03 GB12 GC04 HA06 HB03 5H007 AA00 BB03 CA02 CB04 CB12 CC03 DA03 DA05 DB01 DC02 DC04 DC05 EA05

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流電源を整流する整流器と、整流器の直
流出力端子間に第1のダイオードを介して接続された平
滑コンデンサと、平滑コンデンサの両端電圧を高周波電
圧に変換して負荷に供給するインバータ回路と、インバ
ータ回路の動作周波数を制御する制御回路と、カップリ
ングコンデンサおよび第1のインダクタの直列回路を介
して整流器の一方の直流出力端子および第1のダイオー
ドの接続点にインバータ回路の出力の一部を帰還する帰
還手段と、第1のダイオードに並列接続された第1のコ
ンデンサとを備え、上記帰還手段は、カップリングコン
デンサおよび第1のインダクタの直列回路と、整流器の
一方の直流出力端子との間に接続された第2のコンデン
サからなり、第1のダイオードを介して第2のコンデン
サの両端間に少なくともインダクタとコンデンサとを含
む直列共振回路を接続するとともに、直列共振回路に含
まれるインピーダンス要素と並列に負荷を接続し、軽負
荷時において制御回路は、負荷や帰還手段に流れる電流
の電流値が極小となるような反共振周波数にインバータ
回路の動作周波数を近づけるように制御することを特徴
とする電源装置。
1. A rectifier for rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor connected between a DC output terminal of the rectifier via a first diode, and a voltage across the smoothing capacitor converted to a high-frequency voltage and supplied to a load. An inverter circuit, a control circuit for controlling the operating frequency of the inverter circuit, and an output of the inverter circuit connected to one of the DC output terminals of the rectifier and the first diode via a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor. And a first capacitor connected in parallel to the first diode, the feedback means comprising: a series circuit of a coupling capacitor and a first inductor; A second capacitor connected between the second capacitor and the output terminal; In addition, a series resonance circuit including an inductor and a capacitor is connected, and a load is connected in parallel with the impedance element included in the series resonance circuit. A power supply device which controls an operating frequency of an inverter circuit to be close to an anti-resonance frequency which is minimized.
【請求項2】交流電源を整流する整流器と、整流器の直
流出力端子間に第1のダイオードを介して接続された平
滑コンデンサと、平滑コンデンサの両端電圧を高周波電
圧に変換して負荷に供給するインバータ回路と、インバ
ータ回路の動作周波数を制御する制御回路と、カップリ
ングコンデンサおよび第1のインダクタの直列回路を介
して整流器の一方の直流出力端子および第1のダイオー
ドの接続点にインバータ回路の出力の一部を帰還する帰
還手段と、第1のダイオードに並列接続された第1のコ
ンデンサとを備え、上記帰還手段は、カップリングコン
デンサおよび第1のインダクタの直列回路と、整流器の
一方の直流出力端子との間に接続された第2のコンデン
サからなり、カップリングコンデンサおよび第1のイン
ダクタの直列回路と第2のコンデンサとの接続点と、整
流器の他方の直流出力端子との間に、少なくともインダ
クタとコンデンサとを含む直列共振回路を接続するとと
もに、直列共振回路に含まれるインピーダンス素子と並
列に負荷を接続し、軽負荷時において制御回路は、負荷
や帰還手段に流れる電流の電流値が極小となるような反
共振周波数にインバータ回路の動作周波数を近づけるよ
うに制御することを特徴とする電源装置。
2. A rectifier for rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor connected between a DC output terminal of the rectifier via a first diode, and a voltage across the smoothing capacitor converted to a high-frequency voltage and supplied to a load. An inverter circuit, a control circuit for controlling the operating frequency of the inverter circuit, and an output of the inverter circuit connected to one of the DC output terminals of the rectifier and the first diode via a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor. And a first capacitor connected in parallel to the first diode, the feedback means comprising a series circuit of a coupling capacitor and a first inductor, and a direct current of one side of a rectifier. A series circuit of a coupling capacitor and a first inductor, comprising a second capacitor connected between the first capacitor and the output terminal; A series resonance circuit including at least an inductor and a capacitor is connected between a connection point with the second capacitor and the other DC output terminal of the rectifier, and a load is connected in parallel with the impedance element included in the series resonance circuit. A power supply device, wherein the control circuit controls the operation frequency of the inverter circuit to be close to an anti-resonance frequency at which a current value of a current flowing through the load or the feedback unit is minimized at a light load.
【請求項3】負荷や帰還手段に流れる電流の周波数特性
には2つの共振周波数が存在し、制御回路はインバータ
回路の動作周波数を低周波側の共振周波数と反共振周波
数との間で制御することを特徴とする請求項1又は2記
載の電源装置。
3. The frequency characteristic of the current flowing through the load and the feedback means has two resonance frequencies, and the control circuit controls the operation frequency of the inverter circuit between the low-frequency side resonance frequency and the anti-resonance frequency. The power supply device according to claim 1, wherein:
【請求項4】制御回路は、軽負荷時に上記帰還手段に流
れる電流が定格負荷時よりも小さくなるように、インバ
ータ回路の動作周波数を制御することを特徴とする請求
項1又は2記載の電源装置。
4. The power supply according to claim 1, wherein the control circuit controls the operating frequency of the inverter circuit so that a current flowing through the feedback means at a light load becomes smaller than at a rated load. apparatus.
【請求項5】負荷や帰還手段に流れる電流の周波数特性
には2つの共振周波数が存在し、上記負荷は両端にフィ
ラメント電極を有する放電灯からなり、両フィラメント
電極の非電源側端子間には、放電灯点灯時におけるフィ
ラメント電流の上限値以下の電流が流れるような予熱用
のコンデンサが接続されており、先行予熱時において、
フィラメント電流が予熱に必要な電流範囲内となるとと
もに、放電灯の両端電圧が所定の上限値以下となり、且
つ、帰還手段に流れる電流が予熱時の消費電力に応じた
電流値となるように、高周波側の共振周波数と反共振周
波数との周波数の差が設定されることを特徴とする請求
項1又は2記載の電源装置。
5. The frequency characteristic of the current flowing through the load and the feedback means has two resonance frequencies. The load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and is provided between the non-power-supply-side terminals of both filament electrodes. A capacitor for preheating is connected such that a current equal to or less than the upper limit of the filament current when the discharge lamp is turned on.
While the filament current is within the current range necessary for preheating, the voltage across the discharge lamp is equal to or less than a predetermined upper limit, and the current flowing through the feedback means has a current value corresponding to the power consumption during preheating. The power supply device according to claim 1, wherein a difference between a resonance frequency on the high frequency side and an anti-resonance frequency is set.
【請求項6】先行予熱時におけるフィラメント電流が予
熱に必要な電流範囲よりも小さい場合、高周波側の共振
周波数と反共振周波数との周波数の差が小さくなるよう
に設定されることを特徴とする請求項5記載の電源装
置。
6. When the filament current during the preheating is smaller than the current range necessary for the preheating, the difference between the resonance frequency on the high frequency side and the antiresonance frequency is set to be small. The power supply device according to claim 5.
【請求項7】先行予熱時におけるフィラメント電流が予
熱に必要な電流範囲よりも大きい場合や、先行予熱時に
おける放電灯の両端電圧が所定の上限値よりも高い場合
は、高周波側の共振周波数と反共振周波数との周波数の
差が大きくなるように設定されることを特徴とする請求
項5記載の電源装置。
7. When the filament current at the time of preheating is larger than the current range necessary for preheating, or when the voltage across the discharge lamp at the time of preheating is higher than a predetermined upper limit, the resonance frequency on the high frequency side is changed. The power supply device according to claim 5, wherein a difference between the anti-resonance frequency and the anti-resonance frequency is set to be large.
【請求項8】平滑コンデンサと整流器の他方の直流出力
端子との間に第2のダイオードが接続され、カップリン
グコンデンサおよび第1のインダクタの直列回路と第2
のコンデンサとの接続点と、整流器の他方の直流出力端
子との間に第3のコンデンサが接続され、第2のダイオ
ードと並列に第4のコンデンサが接続されて成ることを
特徴とする請求項1又は2記載の電源装置。
8. A second diode is connected between the smoothing capacitor and the other DC output terminal of the rectifier, and a series circuit of the coupling capacitor and the first inductor is connected to the second diode.
A third capacitor is connected between a connection point of the rectifier and the other DC output terminal of the rectifier, and a fourth capacitor is connected in parallel with the second diode. 3. The power supply device according to 1 or 2.
【請求項9】上記負荷は両端にフィラメント電極を有す
る放電灯からなり、カップリングコンデンサおよび第1
のインダクタの直列回路と第2のコンデンサとの接続点
の電位と所定のしきい値電圧との高低を比較し、放電灯
の無負荷時や異常時に上記接続点の電位がしきい値電圧
よりも高くなるのを検出して、検出信号を制御回路へ出
力する比較検出回路を設け、制御回路は、比較検出回路
から検出信号が入力されると、平滑コンデンサの両端電
圧が昇圧するのを抑制できるような周波数でインバータ
回路を動作させることを特徴とする請求項1又は2記載
の電源装置。
9. The load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, a coupling capacitor and a first capacitor.
The potential of the connection point between the series circuit of the inductor and the second capacitor is compared with a predetermined threshold voltage, and when the discharge lamp is not loaded or abnormal, the potential of the connection point is higher than the threshold voltage. The detection circuit outputs a detection signal to the control circuit, and the control circuit suppresses the voltage rise across the smoothing capacitor when the detection signal is input from the comparison detection circuit. 3. The power supply device according to claim 1, wherein the inverter circuit is operated at a frequency as high as possible.
【請求項10】上記負荷は両端にフィラメント電極を有
する放電灯からなり、放電灯が外された際に上記直列共
振回路に電流ループがなくなる場合、上記第2のインダ
クタをトランスの1次巻線から構成し、該トランスの2
次巻線に流れる電流を検出し、その電流に応じた電圧を
発生する電流電圧変換手段を設け、電流電圧変換手段の
出力電圧と所定のしきい値電圧との高低を比較し、放電
灯の無負荷時に電流電圧変換手段の出力電圧がしきい値
電圧よりも低くなると検出信号を制御回路へ出力する比
較検出回路を設け、制御回路は、比較検出回路から検出
信号が入力されると、放電灯が外された状態で共振回路
の共振が弱くなるような周波数でインバータ回路を動作
させることを特徴とする請求項1又は2記載の電源装
置。
10. The load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends. If the series resonance circuit has no current loop when the discharge lamp is removed, the second inductor is connected to a primary winding of a transformer. From the transformer 2
A current-to-voltage converter for detecting a current flowing in the next winding and generating a voltage corresponding to the current is provided, and the output voltage of the current-to-voltage converter is compared with a predetermined threshold voltage to determine the level of the discharge lamp. A comparison detection circuit is provided for outputting a detection signal to the control circuit when the output voltage of the current-to-voltage conversion means becomes lower than the threshold voltage during no load, and the control circuit releases when the detection signal is input from the comparison detection circuit. The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the inverter circuit is operated at a frequency at which resonance of the resonance circuit becomes weaker in a state where the lamp is removed.
【請求項11】上記負荷は両端にフィラメント電極を有
する放電灯からなり、放電灯が外された際にも直列共振
回路に電流ループが形成される場合、制御回路は、放電
灯が外された際に、放電灯が外された状態で帰還手段に
流れる電流の電流値が極小となるような反共振周波数に
略等しい周波数でインバータ回路を動作させることを特
徴とする請求項1又は2記載の電源装置。
11. The control circuit according to claim 1, wherein said load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends. When a current loop is formed in the series resonance circuit even when the discharge lamp is removed, the control circuit determines whether the discharge lamp has been removed. 3. The inverter circuit according to claim 1, wherein the inverter circuit is operated at a frequency substantially equal to the anti-resonance frequency such that the current value of the current flowing through the feedback means becomes minimum when the discharge lamp is removed. Power supply.
【請求項12】上記負荷は両端にフィラメント電極を有
する放電灯からなり、平滑コンデンサの両端電圧と所定
のしきい値電圧との高低を比較し、放電灯の無負荷時や
異常時に上記両端電圧がしきい値電圧よりも高くなるの
を検出して、検出信号を制御回路へ出力する比較検出回
路を設け、制御回路は、比較検出回路から検出信号が入
力されると、平滑コンデンサの両端電圧が昇圧するのを
抑制できるような周波数でインバータ回路を動作させる
ことを特徴とする請求項1又は2記載の電源装置。
12. The load comprises a discharge lamp having a filament electrode at both ends, and compares the voltage between the both ends of the smoothing capacitor with a predetermined threshold voltage to determine whether the discharge lamp has no load or abnormal when the load is unloaded or abnormal. Is provided above the threshold voltage, and a comparison detection circuit is provided for outputting a detection signal to the control circuit. When the detection signal is input from the comparison detection circuit, the control circuit detects the voltage across the smoothing capacitor. 3. The power supply device according to claim 1, wherein the inverter circuit is operated at a frequency capable of suppressing the voltage from being increased.
JP10294215A 1998-10-15 1998-10-15 Power supply device Withdrawn JP2000125567A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10294215A JP2000125567A (en) 1998-10-15 1998-10-15 Power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10294215A JP2000125567A (en) 1998-10-15 1998-10-15 Power supply device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000125567A true JP2000125567A (en) 2000-04-28

Family

ID=17804833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10294215A Withdrawn JP2000125567A (en) 1998-10-15 1998-10-15 Power supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000125567A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008544440A (en) Electronic ballast with flyback cat-ear power supply
JPH0973990A (en) Cold cathode tube lighting device using piezo-electric transformer
KR19990083245A (en) Discharge lamp lighting equipment and illuminating apparatus
JP2000125567A (en) Power supply device
JP3354454B2 (en) Switching power supply
JP3487379B2 (en) Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device
JP2000164386A (en) Discharge lamp lighting device
JPH11233279A (en) Lighting device for illumination and lamp using the same
JPS6339471A (en) Power unit
JP4547847B2 (en) Discharge lamp lighting device
JP4014577B2 (en) Electrodeless discharge lamp power supply
JP3654035B2 (en) Power supply
JP2002231483A (en) Discharge lamp lighting device
JP2000312483A (en) Power unit
JP3405096B2 (en) Power supply
JP4699245B2 (en) Switching power supply
KR101436549B1 (en) Power circuit for ballast
JP2000123986A (en) Discharge lamp lighting device
JP2000217366A (en) Power supply device
JP2002141184A (en) Discharge lamp lighting device
JPH10134978A (en) Discharge lamp lighting device
JPH11273888A (en) Electrodeless discharge lamp lighting device
JPH11204277A (en) Discharge lamp lighting device
JPH1140384A (en) Discharge lamp lighting device
JPH11185985A (en) Discharge lamp lighting device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060110