JP2000260589A - 高出力高輝度の放電ランプ用電子式安定器 - Google Patents
高出力高輝度の放電ランプ用電子式安定器Info
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B41/16—Circuit arrangements in which the lamp is fed by dc or by low-frequency ac, e.g. by 50 cycles/sec ac, or with network frequencies
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高輝度放電ランプ用電子式安定器を提供す
る。 【解決手段】 一対のバイポーラトランジスタをハーフ
ブリッジ回路で構成しハーフブリッジ方式で導通される
バイポーラトランジスタに流れる電流を利用してベース
駆動電流を増大させる。増大されたベース駆動電流によ
り放電灯６０にはより多くの駆動電力が伝達され高輝度
高出力の放電灯６０を駆動させることができる。ハーフ
ブリッジ回路を駆動する電源は商用の交流電源を電波整
流して得る。高力率を確報するためにブースタ方式の力
率改善回路４２を採用する。力率改善回路４２は電波整
流された電源をコイルを通して充電キャパシティに提供
すると同時に電波整流された電源が提供されない瞬間に
はコイルに貯蔵された磁気エネルギーを充電キャパシテ
ィに提供して充電電圧を生成するために高力率が維持で
きる。この充電電圧はハーフブリッジ回路の駆動電源と
して提供される。
る。 【解決手段】 一対のバイポーラトランジスタをハーフ
ブリッジ回路で構成しハーフブリッジ方式で導通される
バイポーラトランジスタに流れる電流を利用してベース
駆動電流を増大させる。増大されたベース駆動電流によ
り放電灯６０にはより多くの駆動電力が伝達され高輝度
高出力の放電灯６０を駆動させることができる。ハーフ
ブリッジ回路を駆動する電源は商用の交流電源を電波整
流して得る。高力率を確報するためにブースタ方式の力
率改善回路４２を採用する。力率改善回路４２は電波整
流された電源をコイルを通して充電キャパシティに提供
すると同時に電波整流された電源が提供されない瞬間に
はコイルに貯蔵された磁気エネルギーを充電キャパシテ
ィに提供して充電電圧を生成するために高力率が維持で
きる。この充電電圧はハーフブリッジ回路の駆動電源と
して提供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放電ランプ用電子式
安定器に関するものであり、より詳細には、高出力高電
圧放電ランプ用電子式安定器に関するものである。
安定器に関するものであり、より詳細には、高出力高電
圧放電ランプ用電子式安定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高輝度放電ランプは特性上再点灯時間が
必要である。従来の放電灯用磁気式安定器は再点灯にな
るまで続いて始動を試みる。しかし、磁気式安定器はそ
の構成がコイルと鉄心になっており、再点灯時点までの
素子の損傷はひどくない。
必要である。従来の放電灯用磁気式安定器は再点灯にな
るまで続いて始動を試みる。しかし、磁気式安定器はそ
の構成がコイルと鉄心になっており、再点灯時点までの
素子の損傷はひどくない。
【０００３】これに反して電子式安定器の場合は再点灯
時点まで始動を続いて試みる場合、安定器を構成してい
る半導体を始め種々の素子が損傷を受けて安定器が破壊
されたりする。これを防ぐために別の時間遅延回路を使
用して再点灯時間を調節する回路をほとんど使用してい
る。一方、高出力の高輝度放電ランプは高い電圧で駆動
されなければならないために２次電圧を商用電圧以上に
作らなければならない必要がある。高出力の高輝度放電
ランプはランプ電流が相当大きく流れるためにスイッチ
ング素子で流れる電流も相当に大きくなければならな
い。しかし、負荷が高電圧を発生するためにスイッチン
グ半導体素子は内圧が高く正格電流も相当に大きくなけ
ればならない。現在このような条件を満足させ電子式安
定器に使用されているスイッチング半導体素子はバイポ
ーラトランジスタとユニポーラ電界効果トランジスタ
（以後、ＦＥＴと称する）などがある。
時点まで始動を続いて試みる場合、安定器を構成してい
る半導体を始め種々の素子が損傷を受けて安定器が破壊
されたりする。これを防ぐために別の時間遅延回路を使
用して再点灯時間を調節する回路をほとんど使用してい
る。一方、高出力の高輝度放電ランプは高い電圧で駆動
されなければならないために２次電圧を商用電圧以上に
作らなければならない必要がある。高出力の高輝度放電
ランプはランプ電流が相当大きく流れるためにスイッチ
ング素子で流れる電流も相当に大きくなければならな
い。しかし、負荷が高電圧を発生するためにスイッチン
グ半導体素子は内圧が高く正格電流も相当に大きくなけ
ればならない。現在このような条件を満足させ電子式安
定器に使用されているスイッチング半導体素子はバイポ
ーラトランジスタとユニポーラ電界効果トランジスタ
（以後、ＦＥＴと称する）などがある。
【０００４】バイポーラトランジスタの場合内圧が高
く、正格電流が大きい素子の場合は電流増幅度が低くて
一般的なベース駆動回路としては高輝度放電ランプを高
出力で駆動させるには困難である。このような理由で現
在多くの高輝度放電ランプ用電子式安定器回路がＦＥＴ
を使用している。しかしながら、ＦＥＴを利用する場合
にはほぼ２００ワット程度の駆動電力を供給できること
に過ぎないためにその以上の出力例えば、４００ワット
級の高輝度高出力の放電灯を駆動するには問題がある。
く、正格電流が大きい素子の場合は電流増幅度が低くて
一般的なベース駆動回路としては高輝度放電ランプを高
出力で駆動させるには困難である。このような理由で現
在多くの高輝度放電ランプ用電子式安定器回路がＦＥＴ
を使用している。しかしながら、ＦＥＴを利用する場合
にはほぼ２００ワット程度の駆動電力を供給できること
に過ぎないためにその以上の出力例えば、４００ワット
級の高輝度高出力の放電灯を駆動するには問題がある。
【０００５】バイポーラトランジスタはＦＥＴに比べて
内圧が高く許容電流が大きくて大電力駆動に有利であ
る。従って、高輝度高出力の放電灯を駆動するためには
スイッチングトランジスタでバイポーラトランジスタを
採用する必要がある。
内圧が高く許容電流が大きくて大電力駆動に有利であ
る。従って、高輝度高出力の放電灯を駆動するためには
スイッチングトランジスタでバイポーラトランジスタを
採用する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は以上
のような従来技術の問題点を解決するためのものであ
り、本発明の目的は電子式安定器のスイッチング素子で
バイポーラトランジスタを採用しトランジスタのベース
電流を大きくすることにより高出力及び高電圧放電灯を
駆動できる安定器回路を提供することにある。
のような従来技術の問題点を解決するためのものであ
り、本発明の目的は電子式安定器のスイッチング素子で
バイポーラトランジスタを採用しトランジスタのベース
電流を大きくすることにより高出力及び高電圧放電灯を
駆動できる安定器回路を提供することにある。
【０００７】本発明の第２の目的は放電灯の再点灯時に
発生する回路素子の損傷を防止するために別の回路を付
加せずに、電圧上昇及び力率改善のために使用する力率
改善用集積回路の周辺素子値を特定の範囲に変化させ再
点灯時に回路素子を保護できる安定器回路を提供するこ
とにある。
発生する回路素子の損傷を防止するために別の回路を付
加せずに、電圧上昇及び力率改善のために使用する力率
改善用集積回路の周辺素子値を特定の範囲に変化させ再
点灯時に回路素子を保護できる安定器回路を提供するこ
とにある。
【０００８】本発明の第３の目的はランプを駆動する変
圧器を複数個にしてこれを並列で構成することにより放
電ランプの高出力駆動時に発熱による温度上昇による問
題点を解決できる安定器回路を提供することにある。
圧器を複数個にしてこれを並列で構成することにより放
電ランプの高出力駆動時に発熱による温度上昇による問
題点を解決できる安定器回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による高輝度高出力放電灯を駆動するための電
子式安定器は商用交流電源を整流して整流電圧を生成
し、前記整流電圧を変圧して始動電圧を提供して、前記
整流電圧を高周波数でスイッチングして前記整流電圧の
最大値より高く力率が改善された直流電圧に変換するた
めの電源変換手段と、及び前記昇圧された直流電圧によ
り充電電圧を形成し、前記始動電圧により動作を開始し
て高周波スイッチング動作を交互に繰り返すことにより
前記充電電圧による放電電流を流し、前記放電電流によ
り伝達されるエネルギーを利用して共振を起こしながら
放電灯に駆動電力を提供する高周波駆動手段を具備する
ことを特徴とする。
の本発明による高輝度高出力放電灯を駆動するための電
子式安定器は商用交流電源を整流して整流電圧を生成
し、前記整流電圧を変圧して始動電圧を提供して、前記
整流電圧を高周波数でスイッチングして前記整流電圧の
最大値より高く力率が改善された直流電圧に変換するた
めの電源変換手段と、及び前記昇圧された直流電圧によ
り充電電圧を形成し、前記始動電圧により動作を開始し
て高周波スイッチング動作を交互に繰り返すことにより
前記充電電圧による放電電流を流し、前記放電電流によ
り伝達されるエネルギーを利用して共振を起こしながら
放電灯に駆動電力を提供する高周波駆動手段を具備する
ことを特徴とする。
【００１０】前記電源変換手段は商用交流電圧を整流し
て整流電圧を生成するための整流手段と、及び前記整流
手段から提供される前記整流電圧をコイルを通してキャ
パシティに提供して充電電圧を形成させ、前記整流手段
が前記整流電圧を前記高周波駆動手段に直接提供しない
間には前記コイルと前記キャパシティ間に介在された高
周波スイッチング素子の高周波スイッチング動作により
前記コイルに貯蔵されたエネルギーが前記キャパシティ
を充電させ、前記キャパシティが前記昇圧された直流電
圧を前記高周波駆動手段に連続的に提供することにより
高力率が維持できるようにするための力率改善手段を備
える。
て整流電圧を生成するための整流手段と、及び前記整流
手段から提供される前記整流電圧をコイルを通してキャ
パシティに提供して充電電圧を形成させ、前記整流手段
が前記整流電圧を前記高周波駆動手段に直接提供しない
間には前記コイルと前記キャパシティ間に介在された高
周波スイッチング素子の高周波スイッチング動作により
前記コイルに貯蔵されたエネルギーが前記キャパシティ
を充電させ、前記キャパシティが前記昇圧された直流電
圧を前記高周波駆動手段に連続的に提供することにより
高力率が維持できるようにするための力率改善手段を備
える。
【００１１】前記高周波駆動手段は前記昇圧された直流
電圧を提供され充電電圧を形成する充電部と、前記充電
電圧を高周波スイッチング動作を交互に繰り返す一対の
スイッチング素子を通してハーフブリッジ方式で放電さ
せ放電電流を流れるようにして、前記一対のスイッチン
グ素子それぞれに付加された変圧器により前記スイッチ
ング素子の導通電流量を増大させ前記放電電流の量を多
くするハーフブリッジスイッチング部と、及び前記放電
電流により伝達されるエネルギーを利用して共振を起こ
しながら前記放電灯に駆動電力を提供する放電灯駆動部
を備える。
電圧を提供され充電電圧を形成する充電部と、前記充電
電圧を高周波スイッチング動作を交互に繰り返す一対の
スイッチング素子を通してハーフブリッジ方式で放電さ
せ放電電流を流れるようにして、前記一対のスイッチン
グ素子それぞれに付加された変圧器により前記スイッチ
ング素子の導通電流量を増大させ前記放電電流の量を多
くするハーフブリッジスイッチング部と、及び前記放電
電流により伝達されるエネルギーを利用して共振を起こ
しながら前記放電灯に駆動電力を提供する放電灯駆動部
を備える。
【００１２】前記充電部は相互直列で連結され同一の容
量を有する第１キャパシティと第２キャパシティで構成
される。また、前記ハーフブリッジスイッチング部はハ
ーフブリッジ方式で結合された第１スイッチング部と第
２スイッチング部及び前記第１スイッチング部と前記第
２スイッチング部間に介在され相互誘導によるベース駆
動電流を提供するための第１変圧器を備え、前記第１ス
イッチング部はエミッタ接地されフリーホイリング経路
が備えられターンオン時に前記第１キャパシティの放電
経路を提供する第１バイポーラトランジスタ部と、前記
始動電圧を充電する始動キャパシティ、該始動キャパシ
ティの充電電圧を前記第１バイポーラトランジスタ部の
ベース電流に提供して前記第１バイポーラトランジスタ
部を最初にターンオンさせるためのダイアック、そして
前記第１バイポーラトランジスタ部コレクタとベース間
に介在されコレクタ電流の変化に連動してベース電流を
増大させる第２変圧器を備え、前記第２スイッチング部
は前記第２キャパシティにコレクタが連結されフリーホ
イリング経路が備えられターンオン時に前記第２キャパ
シティの放電経路を提供する第２バイポーラトランジス
タ部、前記第２バイポーラトランジスタ部のエミッタと
ベース間に介在されエミッタ電流の変化に連動してベー
ス電流を増大するための第３変圧器部を備える。
量を有する第１キャパシティと第２キャパシティで構成
される。また、前記ハーフブリッジスイッチング部はハ
ーフブリッジ方式で結合された第１スイッチング部と第
２スイッチング部及び前記第１スイッチング部と前記第
２スイッチング部間に介在され相互誘導によるベース駆
動電流を提供するための第１変圧器を備え、前記第１ス
イッチング部はエミッタ接地されフリーホイリング経路
が備えられターンオン時に前記第１キャパシティの放電
経路を提供する第１バイポーラトランジスタ部と、前記
始動電圧を充電する始動キャパシティ、該始動キャパシ
ティの充電電圧を前記第１バイポーラトランジスタ部の
ベース電流に提供して前記第１バイポーラトランジスタ
部を最初にターンオンさせるためのダイアック、そして
前記第１バイポーラトランジスタ部コレクタとベース間
に介在されコレクタ電流の変化に連動してベース電流を
増大させる第２変圧器を備え、前記第２スイッチング部
は前記第２キャパシティにコレクタが連結されフリーホ
イリング経路が備えられターンオン時に前記第２キャパ
シティの放電経路を提供する第２バイポーラトランジス
タ部、前記第２バイポーラトランジスタ部のエミッタと
ベース間に介在されエミッタ電流の変化に連動してベー
ス電流を増大するための第３変圧器部を備える。
【００１３】前記第１変圧器部は温度上昇による変圧器
の負担を減らすために複数個の変圧器を並列で構成す
る。前記高周波駆動手段は前記ハーフブリッジスイッチ
ング部を通して流れる前記放電電流中基本周波数成分の
みを選択して前記放電灯駆動部に提供する帯域通過フィ
ルター部をさらに具備することが望ましい。
の負担を減らすために複数個の変圧器を並列で構成す
る。前記高周波駆動手段は前記ハーフブリッジスイッチ
ング部を通して流れる前記放電電流中基本周波数成分の
みを選択して前記放電灯駆動部に提供する帯域通過フィ
ルター部をさらに具備することが望ましい。
【００１４】前記放電灯駆動部は前記第１キャパシティ
部と前記第２キャパシティ部との共通点と前記ハーフブ
リッジスイッチング部間に連結され前記ハーフブリッジ
スイッチング部の放電電流を前記放電灯の駆動電力に変
換する駆動変圧器、該変圧器と並列で連結され前記変圧
器に誘起される誘導電圧の交互的極性変更で現れるエネ
ルギー損失を減らす第３キャパシティ、そして放電灯の
過電流を制限するための第４キャパシティを備える。前
記変圧器は温度上昇による変圧器の負担を減らすために
複数個の変圧器を並列で構成する。
部と前記第２キャパシティ部との共通点と前記ハーフブ
リッジスイッチング部間に連結され前記ハーフブリッジ
スイッチング部の放電電流を前記放電灯の駆動電力に変
換する駆動変圧器、該変圧器と並列で連結され前記変圧
器に誘起される誘導電圧の交互的極性変更で現れるエネ
ルギー損失を減らす第３キャパシティ、そして放電灯の
過電流を制限するための第４キャパシティを備える。前
記変圧器は温度上昇による変圧器の負担を減らすために
複数個の変圧器を並列で構成する。
【００１５】
【作用】このような構成を有する本発明による高輝度放
電ランプ用電子式安定器の再点灯回路及び大電力駆動回
路は次のような効果を提供する。
電ランプ用電子式安定器の再点灯回路及び大電力駆動回
路は次のような効果を提供する。
【００１６】一つ、第１及び第２スイッチング部のそれ
ぞれにスイッチングトランジスタＱ２，Ｑ３のベース電
流量を増加させる変圧器Ｔ４を追加することにより、本
発明が目的とする高輝度高出力の導電灯の駆動が可能に
なる。このような付加回路がない場合、バイポーラトラ
ンジスタを使用しては高出力高輝度の放電ランプ用電子
式安定器のスイッチング部を構成することが困難であ
る。従来には、本発明のようにスイッチングトランジス
タのベース電流を大きくできなかったためにほぼ２００
ワット程度までの出力を有する放電灯を駆動する程度で
あった。しかし、本発明による安定器回路を利用する場
合、４００ワットやそれ以上の出力を有する放電灯の駆
動が可能である。
ぞれにスイッチングトランジスタＱ２，Ｑ３のベース電
流量を増加させる変圧器Ｔ４を追加することにより、本
発明が目的とする高輝度高出力の導電灯の駆動が可能に
なる。このような付加回路がない場合、バイポーラトラ
ンジスタを使用しては高出力高輝度の放電ランプ用電子
式安定器のスイッチング部を構成することが困難であ
る。従来には、本発明のようにスイッチングトランジス
タのベース電流を大きくできなかったためにほぼ２００
ワット程度までの出力を有する放電灯を駆動する程度で
あった。しかし、本発明による安定器回路を利用する場
合、４００ワットやそれ以上の出力を有する放電灯の駆
動が可能である。
【００１７】二つ、再点灯時間を確報するための別の付
加回路を使用しないことにより安定器回路の構成を単純
化させ生産単価が低くなる。
加回路を使用しないことにより安定器回路の構成を単純
化させ生産単価が低くなる。
【００１８】三つ、高出力高輝度放電ランプ用電子式安
定器にバイポーラトランジスタを使用できるために高内
圧大電流特性を有するバイポーラトランジスタの長所を
実現できるために大容量の放電灯を安定的に駆動でき
る。
定器にバイポーラトランジスタを使用できるために高内
圧大電流特性を有するバイポーラトランジスタの長所を
実現できるために大容量の放電灯を安定的に駆動でき
る。
【００１９】四つ、高出力高輝度の放電灯の駆動電力供
給用変圧器を複数個並列で連結して安定器の動作温度を
低くできるために安定器回路の寿命を増やし動作特性を
安定化できる。
給用変圧器を複数個並列で連結して安定器の動作温度を
低くできるために安定器回路の寿命を増やし動作特性を
安定化できる。
【００２０】以上のような本発明の安定器回路は高力率
及び直流高電圧を得るために高出力高輝度放電ランプ用
電子式安定器に適用できるために、今後需要が急増する
と予想される照明市場で重要な要素技術として位置づけ
られるであろう。
及び直流高電圧を得るために高出力高輝度放電ランプ用
電子式安定器に適用できるために、今後需要が急増する
と予想される照明市場で重要な要素技術として位置づけ
られるであろう。
【００２１】以上のような本発明の目的と別の特徴及び
長所などは次ぎに参照する本発明のいくつかの好適な実
施例に対する以下の説明から明確になるであろう。
長所などは次ぎに参照する本発明のいくつかの好適な実
施例に対する以下の説明から明確になるであろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の好適な実施例をより詳細に説明する。本発明による安
定器回路は図１に示すように電源入力部１０、フィルタ
ー部２０、整流部３０、力率改善部４０及び高周波駆動
部５０で構成される。
の好適な実施例をより詳細に説明する。本発明による安
定器回路は図１に示すように電源入力部１０、フィルタ
ー部２０、整流部３０、力率改善部４０及び高周波駆動
部５０で構成される。
【００２３】図２は電源入力部１０及びフィルター部２
０の構成を示す。安定器回路は商用交流電源Ａｉを入力
電源として使用する。この交流電源は過電圧保護のため
にバリスタＶ１とヒューズＦ１を通してフィルター部２
０に提供される。フィルター部２０は交流入力電源に含
まれた高周波成分及びノイズを除去する電磁波除去かい
ろとして、キャパシティ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ
５）及び変圧器（Ｌ１，Ｌ２）で構成される。
０の構成を示す。安定器回路は商用交流電源Ａｉを入力
電源として使用する。この交流電源は過電圧保護のため
にバリスタＶ１とヒューズＦ１を通してフィルター部２
０に提供される。フィルター部２０は交流入力電源に含
まれた高周波成分及びノイズを除去する電磁波除去かい
ろとして、キャパシティ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ
５）及び変圧器（Ｌ１，Ｌ２）で構成される。
【００２４】図３は整流部３０及び力率改善部４０の構
成を示す。整流部３０はダイオード４個を利用したブリ
ッジ回路ＤＢ１とこのブリッジ回路ＤＢの出力端に結合
された充電キャパシティＣ６で構成され、交流電源Ａｉ
を電波整流して出力する。
成を示す。整流部３０はダイオード４個を利用したブリ
ッジ回路ＤＢ１とこのブリッジ回路ＤＢの出力端に結合
された充電キャパシティＣ６で構成され、交流電源Ａｉ
を電波整流して出力する。
【００２５】力率改善部４０は１次側巻線（Ｔ１−１）
と２個の２次側巻線（Ｔ１−２，Ｔ１−３）で構成さ
れ、整流部３０から提供される整流された脈流電圧を変
圧するための変圧器（Ｔ１）と、変圧器Ｔ１の２次側第
１巻線（Ｔ１−２）に直列で連結された抵抗（Ｒ９）と
キャパシティＣ１１を通して電源電圧Ｖｃｃを供給され
るように連結されたブースタ方式の力率改善用ＩＣ回路
４２を含む。変圧器Ｔ１の１次側巻線Ｔ１ー１と出力端
ｅとの間にはダイオードＤ１，Ｄ２が介在され、ダイオ
ードＤ２と変圧器Ｔ１の１次側巻線Ｔ１−１の連結点と
出力端ｆとの間にはソースとドレーン端子が連結される
電界効果トランジスタＱ１が連結される。また、出力端
ｅとｆとの間には直列連結された電解キャパシティＣ
７，Ｃ８と直列連結された抵抗Ｒ３，Ｒ４がそれぞれ並
列で連結され、電解キャパシティＣ７とＣ８には抵抗Ｒ
１，Ｒ２がそれぞれ並列で結合される。変圧器Ｔ１の２
次側第２巻線Ｔ１−３の後端と出力端ｆとの間には直列
連結されたダイオードＤ２０と抵抗Ｒ２４が介在され、
これら二つの素子の連結点と出力端ｆとの間にはキャパ
シティＣ２５が連結される。また、入力端ｄと出力端ｆ
との間には抵抗ＲＳ１が連結される。
と２個の２次側巻線（Ｔ１−２，Ｔ１−３）で構成さ
れ、整流部３０から提供される整流された脈流電圧を変
圧するための変圧器（Ｔ１）と、変圧器Ｔ１の２次側第
１巻線（Ｔ１−２）に直列で連結された抵抗（Ｒ９）と
キャパシティＣ１１を通して電源電圧Ｖｃｃを供給され
るように連結されたブースタ方式の力率改善用ＩＣ回路
４２を含む。変圧器Ｔ１の１次側巻線Ｔ１ー１と出力端
ｅとの間にはダイオードＤ１，Ｄ２が介在され、ダイオ
ードＤ２と変圧器Ｔ１の１次側巻線Ｔ１−１の連結点と
出力端ｆとの間にはソースとドレーン端子が連結される
電界効果トランジスタＱ１が連結される。また、出力端
ｅとｆとの間には直列連結された電解キャパシティＣ
７，Ｃ８と直列連結された抵抗Ｒ３，Ｒ４がそれぞれ並
列で連結され、電解キャパシティＣ７とＣ８には抵抗Ｒ
１，Ｒ２がそれぞれ並列で結合される。変圧器Ｔ１の２
次側第２巻線Ｔ１−３の後端と出力端ｆとの間には直列
連結されたダイオードＤ２０と抵抗Ｒ２４が介在され、
これら二つの素子の連結点と出力端ｆとの間にはキャパ
シティＣ２５が連結される。また、入力端ｄと出力端ｆ
との間には抵抗ＲＳ１が連結される。
【００２６】この力率改善用回路４２は力率改善用集積
回路ＩＣ１とその補助回路で構成される。本発明が採用
する力率改善用集積回路ＩＣ１はUNITRODE INTEGRATED
CIRCUITS社で製作した製品番号ＵＣ３８５４であるブー
スタタイプの集積回路である。
回路ＩＣ１とその補助回路で構成される。本発明が採用
する力率改善用集積回路ＩＣ１はUNITRODE INTEGRATED
CIRCUITS社で製作した製品番号ＵＣ３８５４であるブー
スタタイプの集積回路である。
【００２７】高周波駆動部５０はフィルター部２０、整
流部３０及び力率改善部４０を経て得た高周波駆動信号
をスイッチング回路を通して放電灯６０に交代に印加し
て放電灯を点灯するための回路であり、図４にその構成
が図示されている。図４において、高周波駆動部５０は
充電部（Ｃ１９，Ｃ２０，Ｃ２２）、第１スイッチング
部５２、第２スイッチング部５４、帯域通過フィルター
部５６及び放電灯駆動部５８で構成される。
流部３０及び力率改善部４０を経て得た高周波駆動信号
をスイッチング回路を通して放電灯６０に交代に印加し
て放電灯を点灯するための回路であり、図４にその構成
が図示されている。図４において、高周波駆動部５０は
充電部（Ｃ１９，Ｃ２０，Ｃ２２）、第１スイッチング
部５２、第２スイッチング部５４、帯域通過フィルター
部５６及び放電灯駆動部５８で構成される。
【００２８】具体的には、キャパシティＣ１９，Ｃ２０
は容量が同じで互いに直列連結され力率改善部４０の出
力端ｅ，ｆとの間に結合され、キャパシティＣ２２は力
率改善部４０の出力端ｇ，ｆとの間に結合される。
は容量が同じで互いに直列連結され力率改善部４０の出
力端ｅ，ｆとの間に結合され、キャパシティＣ２２は力
率改善部４０の出力端ｇ，ｆとの間に結合される。
【００２９】第１スイッチング部５２はエミッタ接地さ
れたｎｐｎ型バイポーラトランジスタＱ３、トランジス
タＱ３とトランジスタＱ３に反対極性で並列連結された
ダイオードＤ１０、キャパシティＣ２２とトランジスタ
Ｑ３のベースとの間に介在されたダイアックＤ１６及び
トランジスタＱ３のベース端に提供されるベース電流を
調節するための第１ベース駆動回路で構成される。ここ
で、第１ベース駆動回路の構成は次のようである。変圧
器Ｔ３の巻線Ｔ３−２とこれに直列で連結された電流制
限用抵抗Ｒ２８がトランジスタＱ３のベースとエミッタ
との間に連結され、ダイオードＤ１５が抵抗Ｒ２８に並
列で付加される。トランジスタＱ３のコレクタ端に変圧
器Ｔ４の巻線Ｔ４−３を付加すると同時に、この巻線Ｔ
４−３と磁気的に結合された巻線Ｔ４−４をトランジス
タＱ３のエミッタとベースとの間にさらに追加し、直列
連結された電流制限用抵抗Ｒ２７とダイオードＤ１３を
巻線Ｔ４−４とトランジスタＱ３のベースの間に介在さ
せる。変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−３とＴ４−４の結合極性
は図面に示すようである。ダイオードＤ１４を抵抗Ｒ２
７とトランジスタＱ３のコレクタとの間に介在させる。
れたｎｐｎ型バイポーラトランジスタＱ３、トランジス
タＱ３とトランジスタＱ３に反対極性で並列連結された
ダイオードＤ１０、キャパシティＣ２２とトランジスタ
Ｑ３のベースとの間に介在されたダイアックＤ１６及び
トランジスタＱ３のベース端に提供されるベース電流を
調節するための第１ベース駆動回路で構成される。ここ
で、第１ベース駆動回路の構成は次のようである。変圧
器Ｔ３の巻線Ｔ３−２とこれに直列で連結された電流制
限用抵抗Ｒ２８がトランジスタＱ３のベースとエミッタ
との間に連結され、ダイオードＤ１５が抵抗Ｒ２８に並
列で付加される。トランジスタＱ３のコレクタ端に変圧
器Ｔ４の巻線Ｔ４−３を付加すると同時に、この巻線Ｔ
４−３と磁気的に結合された巻線Ｔ４−４をトランジス
タＱ３のエミッタとベースとの間にさらに追加し、直列
連結された電流制限用抵抗Ｒ２７とダイオードＤ１３を
巻線Ｔ４−４とトランジスタＱ３のベースの間に介在さ
せる。変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−３とＴ４−４の結合極性
は図面に示すようである。ダイオードＤ１４を抵抗Ｒ２
７とトランジスタＱ３のコレクタとの間に介在させる。
【００３０】第２スイッチング部５４は力率改善部４０
の出力端ｅにコレクタが結合されたｎｐｎ型バイポーラ
トランジスタＱ２、トランジスタＱ２と反対極性で並列
連結されたダイオードＤ９及びトランジスタＱ２のベー
ス端に提供されるベース電流を調節するための第２ベー
ス駆動回路で構成される。第２ベース駆動回路は第１ベ
ース駆動回路の構成と類似に構成される。すなわち、変
圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−１とこれに直列で連結された電流
制限用抵抗Ｒ２６がトランジスタＱ２のベースとエミッ
タとの間に連結されダイオードＤ１２が抵抗Ｒ２６に並
列で付加される。トランジスタＱ２のエミッタ端に変圧
器Ｔ４の巻線Ｔ４−２を付加すると同時に、この巻線Ｔ
４−２と磁気的に結合された変圧器Ｔ４の別の巻線Ｔ４
−１をトランジスタＱ２のエミッタとベースとの間に介
在させ、電流制限用抵抗Ｒ２５とダイオードＤ１９を巻
線Ｔ４−１とトランジスタＱ２のベースとの間に介在さ
せる。巻線Ｔ４−１と巻線Ｔ４−２の結合極性は図面に
示すようである。進んでは、抵抗Ｒ２５とトランジスタ
Ｑ２のコレクタとの間にはダイオードＤ１１を介在させ
る。
の出力端ｅにコレクタが結合されたｎｐｎ型バイポーラ
トランジスタＱ２、トランジスタＱ２と反対極性で並列
連結されたダイオードＤ９及びトランジスタＱ２のベー
ス端に提供されるベース電流を調節するための第２ベー
ス駆動回路で構成される。第２ベース駆動回路は第１ベ
ース駆動回路の構成と類似に構成される。すなわち、変
圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−１とこれに直列で連結された電流
制限用抵抗Ｒ２６がトランジスタＱ２のベースとエミッ
タとの間に連結されダイオードＤ１２が抵抗Ｒ２６に並
列で付加される。トランジスタＱ２のエミッタ端に変圧
器Ｔ４の巻線Ｔ４−２を付加すると同時に、この巻線Ｔ
４−２と磁気的に結合された変圧器Ｔ４の別の巻線Ｔ４
−１をトランジスタＱ２のエミッタとベースとの間に介
在させ、電流制限用抵抗Ｒ２５とダイオードＤ１９を巻
線Ｔ４−１とトランジスタＱ２のベースとの間に介在さ
せる。巻線Ｔ４−１と巻線Ｔ４−２の結合極性は図面に
示すようである。進んでは、抵抗Ｒ２５とトランジスタ
Ｑ２のコレクタとの間にはダイオードＤ１１を介在させ
る。
【００３１】帯域通過フィルター部５６は変圧器Ｔ４の
二つの巻線Ｔ４−２、Ｔ４−３との間に介在される変圧
器Ｔ２とキャパシティＣ２１で構成される。変圧器Ｔ２
とキャパシティＣ２１は並列で連結される。
二つの巻線Ｔ４−２、Ｔ４−３との間に介在される変圧
器Ｔ２とキャパシティＣ２１で構成される。変圧器Ｔ２
とキャパシティＣ２１は並列で連結される。
【００３２】放電灯駆動部５８はキャパシティＣ１９，
Ｃ２０の共通点と変圧器Ｔ２の二つの巻線Ｔ２−１，Ｔ
２−２）の共通点との間に互いに並列連結されたキャパ
シティＣ２３と変圧器Ｔ５、そして放電灯６０と変圧器
Ｔ５との間に介在されたキャパシティＣ２４で構成され
る。
Ｃ２０の共通点と変圧器Ｔ２の二つの巻線Ｔ２−１，Ｔ
２−２）の共通点との間に互いに並列連結されたキャパ
シティＣ２３と変圧器Ｔ５、そして放電灯６０と変圧器
Ｔ５との間に介在されたキャパシティＣ２４で構成され
る。
【００３３】一方、第１スイッチング部５２と第２スイ
ッチング部５４間のベース駆動電力の伝達を担当する変
圧器Ｔ３の二つの巻線Ｔ３−１，Ｔ３−２は図面に示さ
れた結合極性を有しながら互いに磁気的に結合される。
変圧器Ｔ３はこのように二つの巻線で構成できるが、こ
の場合放電灯６０の高出力駆動時に発熱による温度上昇
が変圧器に負担を与えることもある。このような温度上
昇による変圧器Ｔ３の巻線の負担を減らすために付加的
な変圧器Ｔ３’を変圧器Ｔ３に並列で追加することが望
ましい。同じ理由で放電灯駆動部５８の変圧器Ｔ５にも
付加的な変圧器Ｔ５’を並列でさらに追加する。変圧器
の追加は変圧器の負担を半分に減らして変圧器から発生
する熱を大きく減らすことができる効果がある。進んで
はさらに追加される変圧器はその個数が必ずしも１個で
制限する必要はなく付加（放電灯）の大きさ、変圧器の
温度などを考慮して最適であると判断される数ででき
る。また、変圧器Ｔ３と変圧器Ｔ５は一つの変圧器で統
合できる。
ッチング部５４間のベース駆動電力の伝達を担当する変
圧器Ｔ３の二つの巻線Ｔ３−１，Ｔ３−２は図面に示さ
れた結合極性を有しながら互いに磁気的に結合される。
変圧器Ｔ３はこのように二つの巻線で構成できるが、こ
の場合放電灯６０の高出力駆動時に発熱による温度上昇
が変圧器に負担を与えることもある。このような温度上
昇による変圧器Ｔ３の巻線の負担を減らすために付加的
な変圧器Ｔ３’を変圧器Ｔ３に並列で追加することが望
ましい。同じ理由で放電灯駆動部５８の変圧器Ｔ５にも
付加的な変圧器Ｔ５’を並列でさらに追加する。変圧器
の追加は変圧器の負担を半分に減らして変圧器から発生
する熱を大きく減らすことができる効果がある。進んで
はさらに追加される変圧器はその個数が必ずしも１個で
制限する必要はなく付加（放電灯）の大きさ、変圧器の
温度などを考慮して最適であると判断される数ででき
る。また、変圧器Ｔ３と変圧器Ｔ５は一つの変圧器で統
合できる。
【００３４】このような構成を有する本発明の安定器回
路は（ｉ）再点灯時に回路素子を保護するために現在ま
で提案されている別の時間遅延回路を使用せずに、高出
力高輝度放電ランプ用電子式安定器に好適なブースタタ
イプ力率改善用集積回路４２を利用して、再点灯時に回
路素子を保護すること、（ｉｉ）変圧器Ｔ４をベース電
流駆動回路に付加することによりスイッチング用バイポ
ーラトランジスタＱ２，Ｑ３のベース電流を増大させト
ランジスタの大電力駆動を実現することにより、高輝度
放電灯を高出力で駆動させることを基本概念とする。
路は（ｉ）再点灯時に回路素子を保護するために現在ま
で提案されている別の時間遅延回路を使用せずに、高出
力高輝度放電ランプ用電子式安定器に好適なブースタタ
イプ力率改善用集積回路４２を利用して、再点灯時に回
路素子を保護すること、（ｉｉ）変圧器Ｔ４をベース電
流駆動回路に付加することによりスイッチング用バイポ
ーラトランジスタＱ２，Ｑ３のベース電流を増大させト
ランジスタの大電力駆動を実現することにより、高輝度
放電灯を高出力で駆動させることを基本概念とする。
【００３５】以下では本発明の安定器回路の動作に対し
て詳細に説明する。放電ランプ６０が点灯されるとき高
周波成分及びノイズ成分の電圧が発生され安定器回路に
流れる。フィルター部２０はこのような点灯ノイズ成分
を遮断して電源入力部１０に伝播されることを防止す
る。逆に、電源入力部１０から過電圧が印加されるとヒ
ューズＦ１により遮断され、ヒューズＦ１を通過する程
度の外部ノイズはフィルター部２０により遮断され安定
器回路内に流入されないようにする。すなわち、フィル
ター部２０は外部電源側とフィルター部２０の後端の安
定器回路を互いに分離して安定器回路の安定的な動作を
保障する。図５Ａは電源入力部１０から提供される実効
値が例えば、ほぼ２８０［Ｖ］程度である入力電源Ａｉ
の電圧波形を示し、図５Ｂはフィルター部２０の出力波
形を示すが、これは外部ノイズ除去というフィルター部
２０の作用により入力電源の電圧波形とほとんど同じで
あることを分かる。
て詳細に説明する。放電ランプ６０が点灯されるとき高
周波成分及びノイズ成分の電圧が発生され安定器回路に
流れる。フィルター部２０はこのような点灯ノイズ成分
を遮断して電源入力部１０に伝播されることを防止す
る。逆に、電源入力部１０から過電圧が印加されるとヒ
ューズＦ１により遮断され、ヒューズＦ１を通過する程
度の外部ノイズはフィルター部２０により遮断され安定
器回路内に流入されないようにする。すなわち、フィル
ター部２０は外部電源側とフィルター部２０の後端の安
定器回路を互いに分離して安定器回路の安定的な動作を
保障する。図５Ａは電源入力部１０から提供される実効
値が例えば、ほぼ２８０［Ｖ］程度である入力電源Ａｉ
の電圧波形を示し、図５Ｂはフィルター部２０の出力波
形を示すが、これは外部ノイズ除去というフィルター部
２０の作用により入力電源の電圧波形とほとんど同じで
あることを分かる。
【００３６】フィルター部２０を通して印加される入力
電源Ａｉは整流部３０により電波整流され脈流で出力さ
れ、この電波整流された脈流出力に含まれた高周波成分
はキャパシティＣ６により吸収される。図５Ｃは力率改
善部４０の入力端ｃで捕捉された整流部３０の電波整流
された電圧の波形図である。
電源Ａｉは整流部３０により電波整流され脈流で出力さ
れ、この電波整流された脈流出力に含まれた高周波成分
はキャパシティＣ６により吸収される。図５Ｃは力率改
善部４０の入力端ｃで捕捉された整流部３０の電波整流
された電圧の波形図である。
【００３７】整流部３０で提供される整流電圧は力率改
善部４０の変圧器Ｔ１に提供され減圧される。減圧電圧
は抵抗Ｒ９を経て電解キャパシティＣ１１を充電させ、
力率改善用回路４２内の力率改善用集積回路ＩＣ１はキ
ャパシティＣ１１から電源電圧Ｖｃｃを提供される。電
解キャパシティＣ１１の充電電圧が一定レベルすなわ
ち、集積回路ＩＣ１の駆動電圧以上に至ると集積回路Ｉ
Ｃ１は動作を開示する。
善部４０の変圧器Ｔ１に提供され減圧される。減圧電圧
は抵抗Ｒ９を経て電解キャパシティＣ１１を充電させ、
力率改善用回路４２内の力率改善用集積回路ＩＣ１はキ
ャパシティＣ１１から電源電圧Ｖｃｃを提供される。電
解キャパシティＣ１１の充電電圧が一定レベルすなわ
ち、集積回路ＩＣ１の駆動電圧以上に至ると集積回路Ｉ
Ｃ１は動作を開示する。
【００３８】集積回路ＩＣ１が動作しながら電解効果ト
ランジスタＱ１のゲートにトリガー信号を高周波数で提
供しこれにより電解効果トランジスタＱ１は高周波でス
イッチング発振をする。電解効果トランジスタＱ１はス
イッチング発振をしながら振幅がほぼ４５０［Ｖ］程度
の球形波を生成し電解キャパシティＣ７，８に直流電圧
を提供する。図５Ｄは電解効果トランジスタＱ１の両端
で捕捉した球形波を示す。結果的に力率改善部４０は整
流部３０により電波整流された電圧を昇圧された直流電
圧に出力する。
ランジスタＱ１のゲートにトリガー信号を高周波数で提
供しこれにより電解効果トランジスタＱ１は高周波でス
イッチング発振をする。電解効果トランジスタＱ１はス
イッチング発振をしながら振幅がほぼ４５０［Ｖ］程度
の球形波を生成し電解キャパシティＣ７，８に直流電圧
を提供する。図５Ｄは電解効果トランジスタＱ１の両端
で捕捉した球形波を示す。結果的に力率改善部４０は整
流部３０により電波整流された電圧を昇圧された直流電
圧に出力する。
【００３９】電解効果トランジスタＱ１がオンである場
合には変圧器Ｔ１の１次側の最大電圧（ほぼ４００
［Ｖ］）に比べて電界効果トランジスタＱ１の球形波の
電位（ほぼ４５０［Ｖ］が高いために変圧器Ｔ１から電
解キャパシティＣＣ７，Ｃ８へのエネルギー伝達がなさ
れない。しかし、電界効果トランジスタＱ１がオフであ
るときには電界効果トランジスタＱ１は変圧器Ｔ１から
電解キャパシティＣ７，Ｃ８へのエネルギー伝達を妨害
しないために電解キャパシティＣ７，Ｃ８は変圧器Ｔ１
の伝達エネルギーにより充電される。電解キャパシティ
Ｃ７，Ｃ８に充電された昇圧された直流電圧は高周波駆
動部５０の電源電圧に提供される。
合には変圧器Ｔ１の１次側の最大電圧（ほぼ４００
［Ｖ］）に比べて電界効果トランジスタＱ１の球形波の
電位（ほぼ４５０［Ｖ］が高いために変圧器Ｔ１から電
解キャパシティＣＣ７，Ｃ８へのエネルギー伝達がなさ
れない。しかし、電界効果トランジスタＱ１がオフであ
るときには電界効果トランジスタＱ１は変圧器Ｔ１から
電解キャパシティＣ７，Ｃ８へのエネルギー伝達を妨害
しないために電解キャパシティＣ７，Ｃ８は変圧器Ｔ１
の伝達エネルギーにより充電される。電解キャパシティ
Ｃ７，Ｃ８に充電された昇圧された直流電圧は高周波駆
動部５０の電源電圧に提供される。
【００４０】放電灯６０が最初始動されるときには変圧
器Ｔ１に大きい電流が流れるが、この電流がそのまま電
界効果トランジスタＱ１に伝達されると損傷を受ける恐
れがある。この点を考慮して、変圧器Ｔ１から電解キャ
パシティＣ７，Ｃ８へのエネルギー伝達は放電灯６０の
正常駆動中にはダイオードＤ２を経て、初期始動時には
ダイオードＤ１を経由する。
器Ｔ１に大きい電流が流れるが、この電流がそのまま電
界効果トランジスタＱ１に伝達されると損傷を受ける恐
れがある。この点を考慮して、変圧器Ｔ１から電解キャ
パシティＣ７，Ｃ８へのエネルギー伝達は放電灯６０の
正常駆動中にはダイオードＤ２を経て、初期始動時には
ダイオードＤ１を経由する。
【００４１】抵抗Ｒ１，Ｒ２は主電源スイッチ（図示せ
ず）をオフした場合電解キャパシティＣ７，Ｃ８の残留
電荷を放電させることにより残留電荷による素子損傷を
防止する。抵抗Ｒ３，Ｒ４と抵抗ＲＳ１はそれぞれ力率
改善部４０で高周波駆動部５０に供給される電圧の大き
さと電流量を検出するためのセンシング抵抗で提供され
る。
ず）をオフした場合電解キャパシティＣ７，Ｃ８の残留
電荷を放電させることにより残留電荷による素子損傷を
防止する。抵抗Ｒ３，Ｒ４と抵抗ＲＳ１はそれぞれ力率
改善部４０で高周波駆動部５０に供給される電圧の大き
さと電流量を検出するためのセンシング抵抗で提供され
る。
【００４２】一方、力率改善用回路４２の動作におい
て、本発明は抵抗Ｒ９及びキャパシティＣ１１の素子値
を変更して集積回路ＩＣ１の電源電圧Ｖｃｃの供給時間
を調整する。供給時間の間隔は放電灯６０の再点灯時間
以内にする。放電灯６０が点灯されないと変圧器Ｔ１に
大きい電流が流れない。その結果、変圧器Ｔ１の２次側
Ｔ１−２にも充分な電圧が誘起されなくてキャパシティ
Ｃ１１の充電電圧が一定レベルに達しなくなり集積回路
ＩＣ１には必要な駆動電圧Ｖｃｃが提供されなくなり電
界効果トランジスタＱ１のスイッチング発振は続かな
い。再び時間が流れキャパシティＣ１１の充電電圧が増
加すると再び１回にかけてスイッチングを試みる。この
とき、放電灯６０が点灯されないと上で説明したように
スイッチング発振は続かないが、放電灯６０が点灯され
ると変圧器Ｔ１に大きい電流が流れその２次側に充分な
大きさの電圧が誘起され集積回路ＩＣ１に連続的に電源
が供給される。その結果電界効果トランジスタＱ１はス
イッチング発振を続く。放電灯６０を始動させるために
放電灯６０に高電圧高周波パルスを印加するが、このパ
ルスを連続的に印加すると素子破壊が発生する恐れがあ
る。この点を考慮して放電灯の点灯時まで断続的な発振
を１回ずつ試みるために周辺回路素子が保護され、付加
的に周辺環境が変化して再点灯時間が変化する場合にも
無理なく動作できるようになる。
て、本発明は抵抗Ｒ９及びキャパシティＣ１１の素子値
を変更して集積回路ＩＣ１の電源電圧Ｖｃｃの供給時間
を調整する。供給時間の間隔は放電灯６０の再点灯時間
以内にする。放電灯６０が点灯されないと変圧器Ｔ１に
大きい電流が流れない。その結果、変圧器Ｔ１の２次側
Ｔ１−２にも充分な電圧が誘起されなくてキャパシティ
Ｃ１１の充電電圧が一定レベルに達しなくなり集積回路
ＩＣ１には必要な駆動電圧Ｖｃｃが提供されなくなり電
界効果トランジスタＱ１のスイッチング発振は続かな
い。再び時間が流れキャパシティＣ１１の充電電圧が増
加すると再び１回にかけてスイッチングを試みる。この
とき、放電灯６０が点灯されないと上で説明したように
スイッチング発振は続かないが、放電灯６０が点灯され
ると変圧器Ｔ１に大きい電流が流れその２次側に充分な
大きさの電圧が誘起され集積回路ＩＣ１に連続的に電源
が供給される。その結果電界効果トランジスタＱ１はス
イッチング発振を続く。放電灯６０を始動させるために
放電灯６０に高電圧高周波パルスを印加するが、このパ
ルスを連続的に印加すると素子破壊が発生する恐れがあ
る。この点を考慮して放電灯の点灯時まで断続的な発振
を１回ずつ試みるために周辺回路素子が保護され、付加
的に周辺環境が変化して再点灯時間が変化する場合にも
無理なく動作できるようになる。
【００４３】キャパシティを使用した電波整流回路から
電流が流れない瞬間が現れる。このように電流が流れな
いとき、力率改善部４０はスイッチング素子である電界
効果トランジスタＱ１をオンさせ変圧器Ｔ１の１次コイ
ルＴ１−１を通して電流を連続的に流れるようにして、
負荷で電流が必要であるときインダクタに貯蔵されたエ
ネルギーを電流に流れるようにして力率を改善し電源か
ら供給される電流の最大大きさを減らす。ブリッジダイ
オードＤＢ１と電解キャパシティＣ６を使用する整流部
３０は電解キャパシティＣ６の電圧がブリッジダイオー
ドＤＢ１の整流電圧より低い場合のみに電流を流れるよ
うにするために直流電圧のリプルが小さいほど電流が流
れる時間が短くなり力率が減少する。しかし、ブースタ
回路方式の力率改善部４０を整流部３０と共に使用する
と負荷に電流が流れない間トランジスタＱ１を使用して
電流を流し、このとき変圧器Ｔ１のコイル巻線にエネル
ギーを貯蔵する。貯蔵されたエネルギーは負荷で電流が
必要であるとき、電源から直接供給される電流に付加さ
れ供給される。従って、力率改善部４０を使用すると入
力で電流が続いて供給され力率が全体的に増加する。
電流が流れない瞬間が現れる。このように電流が流れな
いとき、力率改善部４０はスイッチング素子である電界
効果トランジスタＱ１をオンさせ変圧器Ｔ１の１次コイ
ルＴ１−１を通して電流を連続的に流れるようにして、
負荷で電流が必要であるときインダクタに貯蔵されたエ
ネルギーを電流に流れるようにして力率を改善し電源か
ら供給される電流の最大大きさを減らす。ブリッジダイ
オードＤＢ１と電解キャパシティＣ６を使用する整流部
３０は電解キャパシティＣ６の電圧がブリッジダイオー
ドＤＢ１の整流電圧より低い場合のみに電流を流れるよ
うにするために直流電圧のリプルが小さいほど電流が流
れる時間が短くなり力率が減少する。しかし、ブースタ
回路方式の力率改善部４０を整流部３０と共に使用する
と負荷に電流が流れない間トランジスタＱ１を使用して
電流を流し、このとき変圧器Ｔ１のコイル巻線にエネル
ギーを貯蔵する。貯蔵されたエネルギーは負荷で電流が
必要であるとき、電源から直接供給される電流に付加さ
れ供給される。従って、力率改善部４０を使用すると入
力で電流が続いて供給され力率が全体的に増加する。
【００４４】高周波駆動部５０は力率改善部４０を通し
て提供される昇圧された直流電源をハーフブリッジ(hal
f-bridge)方式で放電灯６０に供給して放電灯を駆動さ
せる。特に、ハーフブリッジ方式で結合されたスイッチ
ングバイポーラトランジスタＱ２，Ｑ３のベースエミッ
タ及びベース−コレクタに変圧器Ｔ４−１／Ｔ４−２，
Ｔ４−３／Ｔ４−４をそれぞれ付加してベース電流を大
きくすることにより高輝度高出力の放電灯の駆動を可能
にする方式を取る。
て提供される昇圧された直流電源をハーフブリッジ(hal
f-bridge)方式で放電灯６０に供給して放電灯を駆動さ
せる。特に、ハーフブリッジ方式で結合されたスイッチ
ングバイポーラトランジスタＱ２，Ｑ３のベースエミッ
タ及びベース−コレクタに変圧器Ｔ４−１／Ｔ４−２，
Ｔ４−３／Ｔ４−４をそれぞれ付加してベース電流を大
きくすることにより高輝度高出力の放電灯の駆動を可能
にする方式を取る。
【００４５】高周波駆動部５０のキャパシティＣ１９，
２０は電解キャパシティＣ７，Ｃ８の充電エネルギーを
力率改善部４０の出力端ｅを通して伝達され充電され
る。力率改善部４０の出力端ｅの電圧はその大きさがほ
ぼ４５０［Ｖ］程度であり、直流成分がほとんどを示
し、少しの正弦波リプルが含まれており、図５Ｅはこの
電圧波形を示す。
２０は電解キャパシティＣ７，Ｃ８の充電エネルギーを
力率改善部４０の出力端ｅを通して伝達され充電され
る。力率改善部４０の出力端ｅの電圧はその大きさがほ
ぼ４５０［Ｖ］程度であり、直流成分がほとんどを示
し、少しの正弦波リプルが含まれており、図５Ｅはこの
電圧波形を示す。
【００４６】キャパシティＣ１９の充電電圧は、スイッ
チングトランジスタＱ２がオンされるとき、トランジス
タＱ２、帯域通過フィルター部５６及び放電灯駆動部５
８が形成するループを通して放電される。同じく、キャ
パシティＣ２０の充電電圧もスイッチングトランジスタ
Ｑ３がオンされるとき、放電灯駆動部５８、帯域通過フ
ィルター部５６及びトランジスタＱ３が形成するループ
を通して放電される。放電によりキャパシティＣ１９，
Ｃ２０の電位が低くなると再び電解キャパシティＣ７，
Ｃ８からエネルギーを伝達され再充電される。このよう
にキャパシティＣ１９，Ｃ２０がトランジスタＱ２，Ｑ
３のオン／オフスイッチング動作に応動して充・放電を
周期的に繰り返し、このような充・放電動作過程で放電
灯駆動部５８はＲＬＣ共振を起こしながら放電灯６０に
駆動電力を供給する。
チングトランジスタＱ２がオンされるとき、トランジス
タＱ２、帯域通過フィルター部５６及び放電灯駆動部５
８が形成するループを通して放電される。同じく、キャ
パシティＣ２０の充電電圧もスイッチングトランジスタ
Ｑ３がオンされるとき、放電灯駆動部５８、帯域通過フ
ィルター部５６及びトランジスタＱ３が形成するループ
を通して放電される。放電によりキャパシティＣ１９，
Ｃ２０の電位が低くなると再び電解キャパシティＣ７，
Ｃ８からエネルギーを伝達され再充電される。このよう
にキャパシティＣ１９，Ｃ２０がトランジスタＱ２，Ｑ
３のオン／オフスイッチング動作に応動して充・放電を
周期的に繰り返し、このような充・放電動作過程で放電
灯駆動部５８はＲＬＣ共振を起こしながら放電灯６０に
駆動電力を供給する。
【００４７】これを詳細に説明する。トランジスタＱ
２，Ｑ３は交互にオン／オフ動作を繰り返す。最初には
トランジスタＱ３がまずターンオンされる。トランジス
タＱ３のターンオンのためにはベース電流が供給されな
ければならなく、この初期ベース電流のソースは変圧器
Ｔ１の２次側第２巻線Ｔ１−３に誘起される誘導電圧に
なる。第２巻線Ｔ１−３の誘起電圧はダイオードＤ２０
を経てキャパシティＣ２５を充填させ、キャパシティＣ
２２の電位変化によりキャパシティＣ２５の充電電荷は
抵抗Ｒ２４を通して周期的に放電しながらキャパシティ
Ｃ２２を充電させる。図５ＨはダイオードＤ２０とキャ
パシティＣ２５の接点で捕捉した電圧波形を示す。キャ
パシティＣ２２の充電電圧の電位は放電灯６０の点灯前
には時間の経過により三角波形の形態で徐々に増加する
が、そのレベルがダイアックＤ１６の導通電圧に至ると
ダイアックＤ１６が導通してキャパシティＣ２２はトラ
ンジスタＱ３のベースにベース電流を供給してトランジ
スタＱ３をオンさせる。ベース電流の供給によりキャパ
シティＣ２２の電位は再び落ちるようになる。トランジ
スタＱ３のオン状態はキャパシティＣ２２の電位レベル
がダイアックＤ１６の導通電圧以上であるときまでのみ
に維持される。ダイアックＤ１６は始動時のみ１回動作
する。主電源がオンされるとキャパシティＣ２２が充電
されダイア開く導通電圧になるとトランジスタＱ３を動
作させる。一応トランジスタＱ２，Ｑ３が動作すると動
作周波数が高くてキャパシティＣ２２がダイアック導通
電圧になる前にトランジスタＱ２，Ｑ３が動作してキャ
パシティＣ２２の電圧は０からダイアック導通電圧より
はるかに低い電圧間で増加減少のみをする。キャパシテ
ィＣ２２の電圧降下によりトランジスタＱ３のベース電
流がそれ以上供給されないとトランジスタＱ３はオン状
態でオフ状態に切り換えられる。トランジスタＱ２がオ
フされるときベース端の残留電荷はダイオードＤ１５と
抵抗Ｒ２８を通して瞬間に消耗されることによりトラン
ジスタＱ３のターンオフ時間が短縮される。ダイオード
Ｄ１０はトランジスタＱ３がオフされるときコイル巻線
Ｔ２−２，Ｔ４−３に貯蔵されたエネルギーにより放出
される逆方向電流を流すフリーホイリングダイオード役
割をする。
２，Ｑ３は交互にオン／オフ動作を繰り返す。最初には
トランジスタＱ３がまずターンオンされる。トランジス
タＱ３のターンオンのためにはベース電流が供給されな
ければならなく、この初期ベース電流のソースは変圧器
Ｔ１の２次側第２巻線Ｔ１−３に誘起される誘導電圧に
なる。第２巻線Ｔ１−３の誘起電圧はダイオードＤ２０
を経てキャパシティＣ２５を充填させ、キャパシティＣ
２２の電位変化によりキャパシティＣ２５の充電電荷は
抵抗Ｒ２４を通して周期的に放電しながらキャパシティ
Ｃ２２を充電させる。図５ＨはダイオードＤ２０とキャ
パシティＣ２５の接点で捕捉した電圧波形を示す。キャ
パシティＣ２２の充電電圧の電位は放電灯６０の点灯前
には時間の経過により三角波形の形態で徐々に増加する
が、そのレベルがダイアックＤ１６の導通電圧に至ると
ダイアックＤ１６が導通してキャパシティＣ２２はトラ
ンジスタＱ３のベースにベース電流を供給してトランジ
スタＱ３をオンさせる。ベース電流の供給によりキャパ
シティＣ２２の電位は再び落ちるようになる。トランジ
スタＱ３のオン状態はキャパシティＣ２２の電位レベル
がダイアックＤ１６の導通電圧以上であるときまでのみ
に維持される。ダイアックＤ１６は始動時のみ１回動作
する。主電源がオンされるとキャパシティＣ２２が充電
されダイア開く導通電圧になるとトランジスタＱ３を動
作させる。一応トランジスタＱ２，Ｑ３が動作すると動
作周波数が高くてキャパシティＣ２２がダイアック導通
電圧になる前にトランジスタＱ２，Ｑ３が動作してキャ
パシティＣ２２の電圧は０からダイアック導通電圧より
はるかに低い電圧間で増加減少のみをする。キャパシテ
ィＣ２２の電圧降下によりトランジスタＱ３のベース電
流がそれ以上供給されないとトランジスタＱ３はオン状
態でオフ状態に切り換えられる。トランジスタＱ２がオ
フされるときベース端の残留電荷はダイオードＤ１５と
抵抗Ｒ２８を通して瞬間に消耗されることによりトラン
ジスタＱ３のターンオフ時間が短縮される。ダイオード
Ｄ１０はトランジスタＱ３がオフされるときコイル巻線
Ｔ２−２，Ｔ４−３に貯蔵されたエネルギーにより放出
される逆方向電流を流すフリーホイリングダイオード役
割をする。
【００４８】トランジスタＱ３がターンオン状態である
間には、前述したようにキャパシティＣ２０の充電電荷
が変圧器Ｔ５の巻線Ｔ５−２，Ｔ５’−２、変圧器Ｔ２
の第２巻線Ｔ２−２、変圧器Ｔ４の第３巻線Ｔ４−３を
経てトランジスタＱ３のコレクタに流れ込む。この過程
で変圧器Ｔ５の巻線Ｔ５−１，Ｔ５−２には誘導電圧が
誘起され放電灯６０に駆動エネルギーを伝達する。ま
た、変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−３に瞬間に電流が流れると
この巻線Ｔ４−３と誘導結合されたＳ巻線Ｔ４−４にも
誘導電流が生成されその一部は電流の大きさを適切に制
限する抵抗Ｒ２７とダイオードＤ１３を経てトランジス
タＱ３のベース電流に提供され残りはダイオードＤ１４
を通してバイパスしてトランジスタＱ３のコレクタに提
供される。これと同時に巻線Ｔ４−４には誘導電圧が誘
起され、この誘導電圧により変圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−
２，Ｔ３’−２と抵抗Ｒ２８を通してトランジスタＱ３
のベースに追加的なベース電流がさらに流入される。ベ
ース電流量の増加はトランジスタＱ３のコレクタ電流量
を増加させ、結果的に変圧器Ｔ５を通して放電灯に伝達
される駆動電力を大きくする。
間には、前述したようにキャパシティＣ２０の充電電荷
が変圧器Ｔ５の巻線Ｔ５−２，Ｔ５’−２、変圧器Ｔ２
の第２巻線Ｔ２−２、変圧器Ｔ４の第３巻線Ｔ４−３を
経てトランジスタＱ３のコレクタに流れ込む。この過程
で変圧器Ｔ５の巻線Ｔ５−１，Ｔ５−２には誘導電圧が
誘起され放電灯６０に駆動エネルギーを伝達する。ま
た、変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−３に瞬間に電流が流れると
この巻線Ｔ４−３と誘導結合されたＳ巻線Ｔ４−４にも
誘導電流が生成されその一部は電流の大きさを適切に制
限する抵抗Ｒ２７とダイオードＤ１３を経てトランジス
タＱ３のベース電流に提供され残りはダイオードＤ１４
を通してバイパスしてトランジスタＱ３のコレクタに提
供される。これと同時に巻線Ｔ４−４には誘導電圧が誘
起され、この誘導電圧により変圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−
２，Ｔ３’−２と抵抗Ｒ２８を通してトランジスタＱ３
のベースに追加的なベース電流がさらに流入される。ベ
ース電流量の増加はトランジスタＱ３のコレクタ電流量
を増加させ、結果的に変圧器Ｔ５を通して放電灯に伝達
される駆動電力を大きくする。
【００４９】一方、第２スイッチング部５４のスイッチ
ング動作は次のような過程を経る。トランジスタＱ３の
ベース電流の急減はトランジスタＱ３をターンオフさせ
ると同時に変圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−２，Ｔ３’−２の電
流流れの急減で現れ、その結果変圧器Ｔ３の他側巻線Ｔ
３−２，Ｔ３’−２に誘導電流をもたらす。誘導電流の
一部は電流の大きさを適切に制限する抵抗Ｒ２５とダイ
オードＤ１８を経てトランジスタＱ２のベース電流に提
供され残りはダイオードＤ１１を通してバイパスしてト
ランジスタＱ２のコレクタに提供される。これと同時に
巻線Ｔ４−１には誘導電圧が誘起され、この誘導電圧は
第２スイッチング部５４の抵抗Ｒ２６を通してトランジ
スタＱ２のベース端にベース電流を提供する。ベース電
流の供給によりトランジスタＱ２はターンオンされ、ト
ランジスタＱ２がターンオン状態である間には前述した
ようにキャパシティＣ１９の充電電荷はトランジスタＱ
２のコレクタとエミッタ端を経て変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４
−２、変圧器Ｔ２の巻線Ｔ２−１及び変圧器Ｔ５の巻線
Ｔ５−２，Ｔ５’−２からなされるループを通して流れ
る。ダイオードＤ９はトランジスタＱ２がオフされると
きコイル巻線Ｔ２−１，Ｔ４’−２に貯蔵されたエネル
ギーにより放出される逆方向電流を流すフリーホイリン
グダイオード役割をする。この過程でも上の場合と同じ
で変圧器Ｔ５を通して放電灯６０の駆動電力が供給され
る。
ング動作は次のような過程を経る。トランジスタＱ３の
ベース電流の急減はトランジスタＱ３をターンオフさせ
ると同時に変圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−２，Ｔ３’−２の電
流流れの急減で現れ、その結果変圧器Ｔ３の他側巻線Ｔ
３−２，Ｔ３’−２に誘導電流をもたらす。誘導電流の
一部は電流の大きさを適切に制限する抵抗Ｒ２５とダイ
オードＤ１８を経てトランジスタＱ２のベース電流に提
供され残りはダイオードＤ１１を通してバイパスしてト
ランジスタＱ２のコレクタに提供される。これと同時に
巻線Ｔ４−１には誘導電圧が誘起され、この誘導電圧は
第２スイッチング部５４の抵抗Ｒ２６を通してトランジ
スタＱ２のベース端にベース電流を提供する。ベース電
流の供給によりトランジスタＱ２はターンオンされ、ト
ランジスタＱ２がターンオン状態である間には前述した
ようにキャパシティＣ１９の充電電荷はトランジスタＱ
２のコレクタとエミッタ端を経て変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４
−２、変圧器Ｔ２の巻線Ｔ２−１及び変圧器Ｔ５の巻線
Ｔ５−２，Ｔ５’−２からなされるループを通して流れ
る。ダイオードＤ９はトランジスタＱ２がオフされると
きコイル巻線Ｔ２−１，Ｔ４’−２に貯蔵されたエネル
ギーにより放出される逆方向電流を流すフリーホイリン
グダイオード役割をする。この過程でも上の場合と同じ
で変圧器Ｔ５を通して放電灯６０の駆動電力が供給され
る。
【００５０】第１スイッチング部５２の場合と同じく第
２スイッチング部５４においても、トランジスタＱ２の
エミッタ電流の変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−２への瞬間の流
入により変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−２と誘導結合された巻
線Ｔ４−１にも誘導電圧が誘起される。この誘導電圧は
抵抗Ｒ２５とダイオードＤ１９を通してトランジスタＱ
２のベース電流量をより増大させトランジスタＱ２の多
くの量のコレクタ電流が流れるようにし結果的に変圧器
Ｔ５が放電灯６０に伝達する駆動電力をより大きくす
る。
２スイッチング部５４においても、トランジスタＱ２の
エミッタ電流の変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−２への瞬間の流
入により変圧器Ｔ４の巻線Ｔ４−２と誘導結合された巻
線Ｔ４−１にも誘導電圧が誘起される。この誘導電圧は
抵抗Ｒ２５とダイオードＤ１９を通してトランジスタＱ
２のベース電流量をより増大させトランジスタＱ２の多
くの量のコレクタ電流が流れるようにし結果的に変圧器
Ｔ５が放電灯６０に伝達する駆動電力をより大きくす
る。
【００５１】トランジスタＱ２へのベース電流供給は相
当に短い時間の間になされるために、この時間が過ぎる
とベース電流は再び急激に減少しながらトランジスタＱ
２は再びターンオフされる。ここで、トランジスタＱ２
がオフされるときベース端の残留電荷はダイオードＤ１
５と抵抗Ｒ２８を通して循環に消耗されることによりト
ランジスタＱ３のターンオフ時間が短縮される。ベース
電流の急減は再び変圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−４に誘導電圧
を誘起し、この誘導電圧はトランジスタＱ３にベース電
流を流れるようにしてトランジスタＱ３を再びターンオ
ンさせる。
当に短い時間の間になされるために、この時間が過ぎる
とベース電流は再び急激に減少しながらトランジスタＱ
２は再びターンオフされる。ここで、トランジスタＱ２
がオフされるときベース端の残留電荷はダイオードＤ１
５と抵抗Ｒ２８を通して循環に消耗されることによりト
ランジスタＱ３のターンオフ時間が短縮される。ベース
電流の急減は再び変圧器Ｔ３の巻線Ｔ３−４に誘導電圧
を誘起し、この誘導電圧はトランジスタＱ３にベース電
流を流れるようにしてトランジスタＱ３を再びターンオ
ンさせる。
【００５２】帯域通過フィルター部５６は変圧器Ｔ２と
これに並列で連結されたキャパシティＣ２１で構成され
第１スイッチング部５２と第２スイッチング部５４に流
れる電流中基本周波数成分のみを選択して変圧器Ｔ５，
Ｔ３と変圧器Ｔ５’，Ｔ３’の１次側に供給するための
帯域通過フィルターの役割をする。変圧器Ｔ５，Ｔ３と
変圧器Ｔ５’，Ｔ３’は１，２次巻線比が大きく製作さ
れ１次側の低電圧大電流を２次側ではランプで必要な高
電圧低電流を得ることができる。
これに並列で連結されたキャパシティＣ２１で構成され
第１スイッチング部５２と第２スイッチング部５４に流
れる電流中基本周波数成分のみを選択して変圧器Ｔ５，
Ｔ３と変圧器Ｔ５’，Ｔ３’の１次側に供給するための
帯域通過フィルターの役割をする。変圧器Ｔ５，Ｔ３と
変圧器Ｔ５’，Ｔ３’は１，２次巻線比が大きく製作さ
れ１次側の低電圧大電流を２次側ではランプで必要な高
電圧低電流を得ることができる。
【００５３】このように、第１スイッチング部５２と第
２スイッチング部５４はハーフブリッジ方式で結合され
第１スイッチング部５２のトランジスタＱ３と第２スイ
ッチング部５４のトランジスタＱ２のスイッチング動作
は交互に繰り返され、このようなスイッチング動作の交
互的な反復過程を通してキャパシティＣ１９，Ｃ２０の
充電エネルギーは放電灯６０の駆動電力に連続的に供給
される。図５Ｆと５Ｇは放電灯６０が以上のような過程
を通して点灯され正常的に駆動される間に放電灯６０の
入力電圧と入力電流の波形をそれぞれ示す。この波形図
で分かるように、入力電圧はその実効値がほぼ１００
［Ｖ］程度であり入力電流はその実効値がほぼ４［Ａ］
程度であり、両者の波形は正弦波に近い周期波形で現れ
る。従って、放電灯６０に供給される電力はほぼ４００
ワット程度になることをわかる。４００ワットという供
給電力の大きさは例示的なものであり、ベース電流増大
用変圧器Ｔ４の容量を増加させスイッチングトランジス
タＱ２，Ｑ３のベース電流を増やすと供給電力の大きさ
は４００ワットよりさらに大きくなれることを明示す
る。
２スイッチング部５４はハーフブリッジ方式で結合され
第１スイッチング部５２のトランジスタＱ３と第２スイ
ッチング部５４のトランジスタＱ２のスイッチング動作
は交互に繰り返され、このようなスイッチング動作の交
互的な反復過程を通してキャパシティＣ１９，Ｃ２０の
充電エネルギーは放電灯６０の駆動電力に連続的に供給
される。図５Ｆと５Ｇは放電灯６０が以上のような過程
を通して点灯され正常的に駆動される間に放電灯６０の
入力電圧と入力電流の波形をそれぞれ示す。この波形図
で分かるように、入力電圧はその実効値がほぼ１００
［Ｖ］程度であり入力電流はその実効値がほぼ４［Ａ］
程度であり、両者の波形は正弦波に近い周期波形で現れ
る。従って、放電灯６０に供給される電力はほぼ４００
ワット程度になることをわかる。４００ワットという供
給電力の大きさは例示的なものであり、ベース電流増大
用変圧器Ｔ４の容量を増加させスイッチングトランジス
タＱ２，Ｑ３のベース電流を増やすと供給電力の大きさ
は４００ワットよりさらに大きくなれることを明示す
る。
【００５４】ここで、第１スイッチング部５２と第２ス
イッチング５４のハーフブリッジスイッチング動作時に
変圧器Ｔ５に誘起される誘導電圧の極性は交互的に変わ
るが、キャパシティＣ２３は充・放電２０を周期的に繰
り返しながら誘導電圧の極性変更過程で現れる変圧器Ｔ
５の電流損失を減らすことによりエネルギー伝達の効率
を高める役割をする。キャパシティＣ２４は変圧器Ｔ５
から放電灯６０に伝達される駆動電流を制限して過電流
印加による放電灯６０の電流衝撃を減少させる。
イッチング５４のハーフブリッジスイッチング動作時に
変圧器Ｔ５に誘起される誘導電圧の極性は交互的に変わ
るが、キャパシティＣ２３は充・放電２０を周期的に繰
り返しながら誘導電圧の極性変更過程で現れる変圧器Ｔ
５の電流損失を減らすことによりエネルギー伝達の効率
を高める役割をする。キャパシティＣ２４は変圧器Ｔ５
から放電灯６０に伝達される駆動電流を制限して過電流
印加による放電灯６０の電流衝撃を減少させる。
【００５５】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明による高
輝度放電ランプ用電子式安定器の再点灯回路及び大電力
駆動回路は次のような効果を提供する。
輝度放電ランプ用電子式安定器の再点灯回路及び大電力
駆動回路は次のような効果を提供する。
【００５６】一つ、第１及び第２スイッチング部のそれ
ぞれにスイッチングトランジスタＱ２，Ｑ３のベース電
流量を増加させる変圧器Ｔ４を追加することにより、本
発明が目的とする高輝度高出力の導電灯の駆動が可能に
なる。このような付加回路がない場合、バイポーラトラ
ンジスタを使用しては高出力高輝度の放電ランプ用電子
式安定器のスイッチング部を構成することが困難であ
る。従来には、本発明のようにスイッチングトランジス
タのベース電流を大きくできなかったためにほぼ２００
ワット程度までの出力を有する放電灯を駆動する程度で
あった。しかし、本発明による安定器回路を利用する場
合、４００ワットやそれ以上の出力を有する放電灯の駆
動が可能である。
ぞれにスイッチングトランジスタＱ２，Ｑ３のベース電
流量を増加させる変圧器Ｔ４を追加することにより、本
発明が目的とする高輝度高出力の導電灯の駆動が可能に
なる。このような付加回路がない場合、バイポーラトラ
ンジスタを使用しては高出力高輝度の放電ランプ用電子
式安定器のスイッチング部を構成することが困難であ
る。従来には、本発明のようにスイッチングトランジス
タのベース電流を大きくできなかったためにほぼ２００
ワット程度までの出力を有する放電灯を駆動する程度で
あった。しかし、本発明による安定器回路を利用する場
合、４００ワットやそれ以上の出力を有する放電灯の駆
動が可能である。
【００５７】二つ、再点灯時間を確報するための別の付
加回路を使用しないことにより安定器回路の構成を単純
化させ生産単価が低くなる。
加回路を使用しないことにより安定器回路の構成を単純
化させ生産単価が低くなる。
【００５８】三つ、高出力高輝度放電ランプ用電子式安
定器にバイポーラトランジスタを使用できるために高内
圧大電流特性を有するバイポーラトランジスタの長所を
実現できるために大容量の放電灯を安定的に駆動でき
る。
定器にバイポーラトランジスタを使用できるために高内
圧大電流特性を有するバイポーラトランジスタの長所を
実現できるために大容量の放電灯を安定的に駆動でき
る。
【００５９】四つ、高出力高輝度の放電灯の駆動電力供
給用変圧器を複数個並列で連結して安定器の動作温度を
低くできるために安定器回路の寿命を増やし動作特性を
安定化できる。
給用変圧器を複数個並列で連結して安定器の動作温度を
低くできるために安定器回路の寿命を増やし動作特性を
安定化できる。
【００６０】以上のような本発明の安定器回路は高力率
及び直流高電圧を得るために高出力高輝度放電ランプ用
電子式安定器に適用できるために、今後需要が急増する
と予想される照明市場で重要な要素技術として位置づけ
られるであろう。
及び直流高電圧を得るために高出力高輝度放電ランプ用
電子式安定器に適用できるために、今後需要が急増する
と予想される照明市場で重要な要素技術として位置づけ
られるであろう。
【００６１】本発明を実施例によって詳細に説明した
が、本発明は実施例によって限定されず、本発明が属す
る技術分野において通常の知識を有するものであれば本
発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正また
は変更できるであろう。
が、本発明は実施例によって限定されず、本発明が属す
る技術分野において通常の知識を有するものであれば本
発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正また
は変更できるであろう。
【図１】本発明による高出力高輝度の放電ランプ用電子
式安定器の全体的な構成を示したブロック図である。
式安定器の全体的な構成を示したブロック図である。
【図２】電源入力部とフィルター部の詳細回路図であ
る。
る。
【図３】整流部と力率改善部の詳細回路図である。
【図４】高周波駆動部の詳細回路図である。
【図５Ａ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
【図５Ｂ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
【図５Ｃ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
【図５Ｄ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
【図５Ｅ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
【図５Ｆ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
【図５Ｇ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
【図５Ｈ】電子式安定器の要部の入出力信号の波形図で
ある。
ある。
１０ 入力電源部 ２０ フィルター部 ３０ 整流部 ４０ 力率改善部 ４２ 力率改善用回路 ５０ 高周波駆動部 ５２ 第１スイッチング部 ５４ 第２スイッチング部 ５６ 帯域通過フィルター部 ５８ 放電灯駆動部 ６０ 放電灯
Claims (14)
- 【請求項１】 高輝度高出力放電灯を駆動するための電
子式安定器において、 商用交流電源を整流して整流電圧を生成し、前記整流電
圧を変圧して始動電圧を提供して、前記整流電圧を高周
波数でスイッチングして前記整流電圧の最大値より高く
力率が改善された直流電圧に変換するための電源変換手
段と、及び前記昇圧された直流電圧により充電電圧を形
成し、前記始動電圧により動作を開始して高周波スイッ
チング動作を交互に繰り返すことにより前記充電電圧に
よる放電電流を流し、前記放電電流により伝達されるエ
ネルギーを利用して共振を起こしながら放電灯に駆動電
力を提供する高周波駆動手段を具備することを特徴とす
る電子式安定器。 - 【請求項２】 前記電源変換手段は商用交流電圧を整流
して整流電圧を生成するための整流手段と、及び前記整
流手段から提供される前記整流電圧をコイルを通してキ
ャパシティに提供して充電電圧を形成させ、前記整流手
段が前記整流電圧を前記高周波駆動手段に直接提供しな
い間には前記コイルと前記キャパシティ間に介在された
高周波スイッチング素子の高周波スイッチング動作によ
り前記コイルに貯蔵されたエネルギーが前記キャパシテ
ィを充電させ、前記キャパシティが前記昇圧された直流
電圧を前記高周波駆動手段に連続的に提供することによ
り高力率が維持できるようにするための力率改善手段を
備えることを特徴とする請求項１に記載の電子式安定
器。 - 【請求項３】 前記電源変換手段は前記整流手段の前端
に提供され電源に含まれたノイズを除去するためのフィ
ルター手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に
記載の電子式安定器。 - 【請求項４】 前記力率改善手段は前記整流手段により
整流された整流電源を１次側に入力され変圧するための
変圧器部と、該変圧器部の２次側に誘起される誘導電圧
を充電して前記高周波駆動手段の前記始動電圧に提供す
るための始動電圧供給部と、前記変圧器の１次側コイル
巻線を通して伝達される前記整流電源と前記１次側コイ
ル巻線に貯蔵されたエネルギーを提供され充電電圧を形
成する充電部と、 前記変圧器の１次側と前記充電部間に介在され、スイッ
チング制御信号に応動して高周波でスイッチングし、高
周波スイッチング動作により前記整流手段が前記整流電
圧を前記高周波駆動手段に直接提供しない間に前記変圧
器の１次側コイルに貯蔵されたエネルギーを前記充電部
に伝達されるようにして前記充電電圧の電位を前記整流
電源の電位より高く維持できるようにするスイッチング
部と、及び前記充填部の昇圧された直流電圧が前記高周
波駆動手段に連続的に提供することにより高力率が維持
されるようにする周波数で前記スイッチング制御信号を
前記スイッチング部に提供する力率改善部を備えること
を特徴とする請求項２に記載の電子式安定器。 - 【請求項５】 前記整流電圧は電波整流方式で得られた
ことを特徴とする請求項１に記載の電子式安定器。 - 【請求項６】 前記高周波駆動手段は前記昇圧された直
流電圧を提供され充電電圧を形成する充電部と、 前記充電電圧を高周波スイッチング動作を交互に繰り返
す一対のスイッチング素子を通してハーフブリッジ方式
で放電させ放電電流を流れるようにして、前記一対のス
イッチング素子それぞれに付加された変圧器により前記
スイッチング素子の導通電流量を増大させ前記放電電流
の量を多くするハーフブリッジスイッチング部と、及び
前記放電電流により伝達されるエネルギーを利用して共
振を起こしながら前記放電灯に駆動電力を提供する放電
灯駆動部を備えることを特徴とする請求項１に記載の電
子式安定器。 - 【請求項７】 前記ハーフブリッジスイッチング部の一
対のスイッチング素子それぞれはバイポーラトランジス
タであることを特徴とする請求項６に記載の電子式安定
器。 - 【請求項８】 前記変圧器は前記バイポーラトランジス
タの高周波で可変される導通電流を利用して誘導電流を
誘起させ、誘起された前記誘導電流を前記バイポーラト
ランジスタのベース電流に提供することを特徴とする請
求項７に記載の電子式安定器。 - 【請求項９】 前記高周波駆動手段は前記ハーフブリッ
ジスイッチング部を通して流れる前記放電電流中基本周
波数成分のみを選択して前記放電灯駆動部に提供する帯
域通過フィルター部をさらに備えることを特徴とする請
求項６に記載の電子式安定器。 - 【請求項１０】 前記充電部は相互直列で連結され同一
の容量を有する第１キャパシティと第２キャパシティで
構成されることを特徴とする請求項６に記載の電子式安
定器。 - 【請求項１１】 前記ハーフブリッジスイッチング部は
ハーフブリッジ方式で結合された第１スイッチング部と
第２スイッチング部及び前記第１スイッチング部と前記
第２スイッチング部間に介在され相互誘導によるベース
駆動電流を提供するための第１変圧器部を備え、 前記第１スイッチング部はエミッタ接地されフリーホイ
リング経路が備えられターンオン時に前記第１キャパシ
ティの放電経路を提供する第１バイポーラトランジスタ
部と、前記始動電圧を充電する始動キャパシティ、該始
動キャパシティの充電電圧を前記第１バイポーラトラン
ジスタ部のベース電流に提供して前記第１バイポーラト
ランジスタ部を最初にターンオンさせるためのダイアッ
ク、そして前記第１バイポーラトランジスタ部コレクタ
とベース間に介在されコレクタ電流の変化に連動してベ
ース電流を増大させる第２変圧器部を備え、 前記第２スイッチング部は前記第２キャパシティにコレ
クタが連結されフリーホイリング経路が備えられターン
オン時に前記第２キャパシティの放電経路を提供する第
２バイポーラトランジスタ部、前記第２バイポーラトラ
ンジスタ部のエミッタとベース間に介在されエミッタ電
流の変化に連動してベース電流を増大するための第３変
圧器部を備えることを特徴とする請求項１０に記載の電
子式安定器。 - 【請求項１２】 前記第１変圧器部は複数個の変圧器を
並列で連結して構成することを特徴とする請求項１１に
記載の電子式安定器。 - 【請求項１３】 前記放電灯駆動部は前記第１キャパシ
ティ部と前記第２キャパシティ部との共通点と前記ハー
フブリッジスイッチング部間に連結され前記ハーフブリ
ッジスイッチング部の放電電流を前記放電灯の駆動電力
に変換する駆動変圧器、該変圧器と並列で連結され前記
駆動変圧器に誘起される誘導電圧の交互的極性変更で現
れるエネルギー損失を減らす第３キャパシティ、そして
放電灯の過電流を制限するための第４キャパシティを備
えることを特徴とする請求項１０に記載の電子式安定
器。 - 【請求項１４】 前記駆動変圧器は複数個の変圧器を並
列で連結して構成することを特徴とする請求項１３に記
載の電子式安定器。
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