JP2000150188A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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Publication number
JP2000150188A
JP2000150188A JP10320827A JP32082798A JP2000150188A JP 2000150188 A JP2000150188 A JP 2000150188A JP 10320827 A JP10320827 A JP 10320827A JP 32082798 A JP32082798 A JP 32082798A JP 2000150188 A JP2000150188 A JP 2000150188A
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JP
Japan
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switching element
diode
discharge lamp
turned
voltage
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Pending
Application number
JP10320827A
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English (en)
Inventor
Katsuyoshi Jinbo
勝義 仁保
Takashi Furukawa
高司 古川
Tsutomu Yoshino
努 吉野
Mitsuhiro Tsujimura
充弘 辻村
Hidefumi Kataoka
秀文 片岡
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 Life Solutions Asahi Co Ltd
Original Assignee
Asahi National Lighting Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過大なスパイク状の電流により過電流検出機
能が動作するのを防止する。 【解決手段】 同一方向に直列接続されるとともに各々
に第一及び第二ダイオードD1、D2が逆並列接続され
た第一及び第二スイッチング素子Q1、Q2の接続点に
交流電源ACを整流器DBで整流した直流電圧をインダ
クタンスL1と第三ダイオードD3を介して供給し、第
一スイッチング素子Q1の端部側に平滑コンデンサC2
を並列接続し、第一及び第二スイッチング素子Q1、Q
2の接続点からコンデンサC01とコイルL01とコン
デンサCSによる共振回路を介して放電灯FLを接続
し、第一及び第二スイッチング素子Q1、Q2を交互に
オンオフさせるとともに、第二スイッチング素子Q2に
直列接続した過電流検出用の抵抗R3に発生する電圧が
所定電圧に達したときに第二スイッチング素子Q2をオ
フにし第一スイッチング素子Q1をオンにする制御手段
1を備えた放電灯点灯装置において、第一ダイオードD
1の逆回復時間が第二ダイオードD2の逆回復時間より
も早いことを特徴とする放電灯点灯装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路を簡易化した
高周波インバータ式の放電灯点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明の前提となるこの種の装置として
は図3のように、同一方向に直列接続されるとともに各
々に第一及び第二ダイオードD1、D2が逆並列接続さ
れた第一及び第二スイッチング素子Q1、Q2の接続点
に交流電源ACを整流器DBで整流した直流電圧をイン
ダクタンスL1と第三ダイオードD3を介して供給し、
第一スイッチング素子Q1の端部側に平滑コンデンサC
2を並列接続し、第一及び第二スイッチング素子Q1、
Q2の接続点からコンデンサC01とコイルL01とコ
ンデンサCSによる共振回路を介して放電灯FLを接続
し、第一及び第二スイッチング素子Q1、Q2を交互に
オンオフさせるとともに、第二スイッチング素子Q2に
直列接続した過電流検出用の抵抗R3に発生する電圧が
所定電圧に達したときに第二スイッチング素子Q2をオ
フにし第一スイッチング素子Q1をオンにする制御手段
1を備えた放電灯点灯装置が想定され、点灯回路を簡易
化できてコスト面で有利である。そして、平滑コンデン
サC2は、第二スイッチング素子Q2がオンからオフに
変わったときにインダクタンスL1に発生する逆起電圧
が第一ダイオードD1を介して加わることにより充電さ
れ、この充電電圧を電源として第一及び第二スイッチン
グ素子Q1、Q2の交互オンオフによる高周波インバー
タ出力により、放電灯FL側に高周波電力が印加され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記想定例において、
交流電源AC投入後、平滑コンデンサC2の電圧が所定
電圧に上昇するまでの期間は、平滑コンデンサC2を充
電するための充電電流がインダクタンスL1、第三ダイ
オードD3、第一ダイオードD1を介して流れる。この
時の電流波形は直流電流が重畳したいわゆる連続モード
の波形である。この直流成分が重畳した電流のため、第
一スイッチング素子Q1のオン期間には実質的には正方
向の電流が流れず、負方向の電流が第一ダイオードD1
を介してのみ流れる。なお、この時には第二スイッチン
グ素子Q2はオフしている。次に、第一スイッチング素
子Q1がオンからオフになり、第二スイッチング素子Q
2はオフからオンになる。しかし、第一スイッチング素
子Q1がオンからオフとなっても、第一ダイオードD1
にはなお平滑コンデンサC2への充電電流が流れてい
る。ここで第二スイッチング素子Q2がオフからオンと
なれば、第一ダイオードD1はオフとなるのであるが、
この第一ダイオードD1の逆回復時間の遅れにより直ち
にオフとはならず、この逆回復時間においては平滑コン
デンサC2が一時的に短絡されるのと同様な状態とな
り、過大なスパイク状の電流が第一ダイオードD1を介
して第二スイッチング素子Q2に流れる。第二スイッチ
ング素子Q2には直列に過電流検出用の抵抗R3が接続
されているため、この過大なスパイク状の電流により、
抵抗R3に過大電圧が発生してこれを検出した過電流検
出回路2を含む制御手段1を介して直ちに第二スイッチ
ング素子Q2はオンからオフへ、第一スイッチング素子
Q1はオフからオンへ切り替わる。これにより、第一及
び第二スイッチング素子Q1、Q2のスイッチングによ
る出力周波数は予め設定された定常時の周波数とは異な
り過渡的に異常に高い周波数になる。これにより共振回
路の共振周波数との関係で過大な共振電圧が発生し、電
源投入時に、放電灯FLに一瞬の閃光などが発生してユ
ーザーに違和感を与えるという問題を生じる。本発明は
このような問題を解決し、過大なスパイク状の電流によ
り過電流検出機能が動作するのを防止することを目的と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項に示した通りであ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を説明す
るが、それはあくまで本発明に基づいて採択された例示
的な実施形態であり、本発明をその実施形態に特有な事
項に基づいて限定解釈してはならず、本発明の技術的範
囲は、請求項に示した事項さらにはその事項と実質的に
等価である事項に基づいて定めなければならない。
【0006】図1、2に示す実施形態は、同一方向に直
列接続されるとともに各々に第一及び第二ダイオードD
1、D2が逆並列接続された第一及び第二スイッチング
素子Q1、Q2の接続点に交流電源ACを整流器DBで
整流した直流電圧をインダクタンスL1と第三ダイオー
ドD3を介して供給し、第一スイッチング素子Q1の端
部側に平滑コンデンサC2を並列接続し、第一及び第二
スイッチング素子Q1、Q2の接続点からコンデンサC
01とコイルL01とコンデンサCSによる共振回路を
介して放電灯FLを接続し、第一及び第二スイッチング
素子Q1、Q2を交互にオンオフさせるとともに、第二
スイッチング素子Q2に直列接続した過電流検出用の抵
抗R3に発生する電圧が所定電圧に達したときに第二ス
イッチング素子Q2をオフにし第一スイッチング素子Q
1をオンにする制御手段1を備えた放電灯点灯装置にお
いて、第一ダイオードD1の逆回復時間が第二ダイオー
ドD2の逆回復時間よりも早いことを特徴とする放電灯
点灯装置である。さらに述べると、第一及び第二ダイオ
ードD1、D2として従来定型的に用いられていたもの
では1000ns程度もの逆回復時間があったため先述
した問題が発生していたが、第一及び第二ダイオードD
1、D2のうち少なくとも第一ダイオードD1に逆回復
時間が約500ns以下のものを使用すると好ましく、
さらに好ましくは約250ns以下のものを使用すると
よい。例えば、図2のように第一及び第二スイッチング
素子Q1、Q2をMOS−FETとした場合は、第一及
び第二スイッチング素子Q1、Q2のうち少なくとも第
一スイッチング素子Q1に例えば三菱電機製のFK10
KM−9を使用すると、その第一ダイオードD1の逆回
復時間が150ns程度の高速タイプのため非常に好ま
しい。
【0007】第一及び第二ダイオードD1、D2として
は図2のように第一及び第二スイッチング素子Q1、Q
2に内在する寄生ダイオードD1、D2を用いてもよい
し、図1のように第一及び第二スイッチング素子Q1、
Q2にそのような寄生ダイオードD1、D2が内在して
いない場合は、寄生ダイオードD1、D2に相当する外
付けのダイオードD1、D2を接続するとよい。また、
制御手段1からは適宜、駆動手段3を介して第一及び第
二スイッチング素子Q1、Q2の制御端子に互いに逆位
相となる制御信号が与えられる。そして、平滑コンデン
サC2は、第二スイッチング素子Q2がオンからオフに
変わったときにインダクタンスL1に発生する逆起電圧
が第一ダイオードD1を介して加わることにより充電さ
れ、この充電電圧を電源として第一及び第二スイッチン
グ素子Q1、Q2の交互オンオフによる高周波インバー
タ出力により、放電灯FL側に高周波電力が印加され
る。
【0008】制御手段1は例えば、発振周期(周波数)
は一定のままデューティ比を可変とするパルス幅制御機
能を有し、第一及び第二スイッチング素子Q1、Q2を
交互にオンオフ制御している。また、交流電源ACの電
圧変動を考慮して、制御手段1には平滑コンデンサC2
からの電圧又は電流を検出して平滑コンデンサC2の電
圧を制御する電圧制御回路4も備え、これにより、前記
パルス幅制御機能を制御して、前記電圧に逆比例して第
二スイッチング素子Q2のオンデューティを小さく制御
するようにしている。すなわち、平滑コンデンサC2の
電圧が大きいほど第二スイッチング素子Q2のオンデュ
ーティが小さく制御され、これにより、交流電源ACの
電圧が変動しても、第一及び第二スイッチング素子Q
1、Q2の出力電圧すなわち放電灯FL側に加わる実効
電圧を略一定にすることが可能となるため、放電灯FL
の電流を略一定できてその照度を略一定に保つことがで
きる。
【0009】交流電源AC投入後の過渡的状態では先述
のように、第一ダイオードD1に逆回復時間の遅いもの
が使用されていると、過大なスパイク状の電流が第一ダ
イオードD1を介して第二スイッチング素子Q2に流れ
る。これにより、抵抗R3に過大電圧が発生してこれを
検出した過電流検出回路2を含む制御手段1を介して直
ちに第二スイッチング素子Q2はオンからオフへ、第一
スイッチング素子Q1はオフからオンへ切り替わる。こ
のため、第一及び第二スイッチング素子Q1、Q2のス
イッチングによる出力周波数は予め設定された定常時の
周波数とは異なり過渡的に異常に高い周波数になる。こ
れによりコンデンサC01とコイルL01とコンデンサ
CSによる共振回路の共振周波数との関係で過大な共振
電圧が発生し、放電灯FLに一瞬の閃光などが発生して
ユーザーに違和感を与えていた。これを解消するため
に、本実施形態では少なくとも第一ダイオードD1に逆
回復時間の早いものを使用しているものである。このた
め、過大なスパイク状の電流が発生しないので、抵抗R
3の電圧が所定電圧に達せず、過電流検出回路2を含む
制御手段1が動作するのを防止でき、放電灯FLに一瞬
の閃光などが発生してユーザーに違和感を与えてしまう
弊害を防止できたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す回路ブロック図
【図2】本発明の他の実施形態を示す回路ブロック図
【図3】本発明の前提となる想定例を示す回路ブロック
【符号の説明】 D1 第一ダイオード D2 第二ダイオード Q1 第一スイッチング素子 Q2 第二スイッチング素子 AC 交流電源 L1 インダクタンス D3 第三ダイオード C2 平滑コンデンサ FL 放電灯 R3 過電流検出用の抵抗 1 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻村 充弘 大阪府東大阪市吉田下島1番55号 朝日ナ ショナル照明株式会社内 (72)発明者 片岡 秀文 大阪府東大阪市吉田下島1番55号 朝日ナ ショナル照明株式会社内 Fターム(参考) 3K072 AA01 BA03 BB01 BC01 BC03 CA03 DD04 EB05 EB06 GA01 GA03 GB12 GC04 HA05 HA10 HB03 5H007 AA06 AA17 BB03 CA01 CA02 CB01 CB04 CB12 CB22 CC03 DA05 DA06 DC02 DC05 EA02 FA03 FA13 FA17 FA20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一方向に直列接続されるとともに各々
    に第一及び第二ダイオードが逆並列接続された第一及び
    第二スイッチング素子の接続点に交流電源を整流した直
    流電圧をインダクタンスと第三ダイオードを介して供給
    し、第一スイッチング素子の端部側に平滑コンデンサを
    並列接続し、第一及び第二スイッチング素子の接続点か
    ら共振回路を介して放電灯を接続し、第一及び第二スイ
    ッチング素子を交互にオンオフさせるとともに、第二ス
    イッチング素子に直列接続した過電流検出用の抵抗に発
    生する電圧が所定電圧に達したときに第二スイッチング
    素子をオフにし第一スイッチング素子をオンにする制御
    手段を備えた放電灯点灯装置において、第一ダイオード
    の逆回復時間が第二ダイオードの逆回復時間よりも早い
    ことを特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 同一方向に直列接続されるとともに各々
    に第一及び第二ダイオードが逆並列接続された第一及び
    第二スイッチング素子の接続点に交流電源を整流した直
    流電圧をインダクタンスと第三ダイオードを介して供給
    し、第一スイッチング素子の端部側に平滑コンデンサを
    並列接続し、第一及び第二スイッチング素子の接続点か
    ら共振回路を介して放電灯を接続し、第一及び第二スイ
    ッチング素子を交互にオンオフさせるとともに、第二ス
    イッチング素子に直列接続した過電流検出用の抵抗に発
    生する電圧が所定電圧に達したときに第二スイッチング
    素子をオフにし第一スイッチング素子をオンにする制御
    手段を備えた放電灯点灯装置において、第一及び第二ダ
    イオードのうち少なくとも第一ダイオードの逆回復時間
    は約500ns以下であることを特徴とする放電灯点灯
    装置。
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