JP2001126890A

JP2001126890A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP2001126890A
Application number: JP30472499A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yoshida; 和雄吉田; Masahiro Naruo; 誠浩鳴尾
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-10-26
Also published as: JP4306050B2

Abstract

(57)【要約】【課題】放電灯に対して十分に高い始動電圧を供給す
る。【解決手段】図示しない制御手段は、交流電源１からの
入力電力を調節するためにチョッパ回路４とインバータ
回路５で兼用される第２のスイッチング素子Ｑ２を間欠
制御するとともに、第２のスイッチング素子Ｑ２を間欠
制御する期間においても第２のスイッチング素子Ｑ２の
対角辺の位置に在る第３のスイッチング素子Ｑ３を第１
及び第４のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４と相補的にオン
オフし続ける。故に、放電灯Ｌａの始動時の第２のスイ
ッチング素子Ｑ２が停止する期間において、放電灯Ｌａ
の両端間に並列接続した共振用のコンデンサＣ１に直流
電圧を重畳し、第２のスイッチング素子Ｑ２がオンする
期問においてコンデンサＣ１に充電された直流電圧と平
滑コンデンサＣ０の両端電圧を電源電圧として、放電灯
Ｌａの両端に十分な始動電圧を印加することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯を高周波点
灯する放電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放電灯点灯装置として、特公平５
−８８０６７号公報に記載された図１７に示すような回
路構成を有するものがある（従来例１）。この従来例１
は、商用電源１の高調波成分を除去するフィルタ２と、
フィルタ２を介して商用電源１を全波整流する整流回路
３と、整流回路３の出力Ｖ_DCを平滑するチョッパ型の平
滑回路４ａと、平滑回路４ａの直流出力を高周波交流出
力Ｖ_RFに変換するインバータ回路５ａとで構成されてい
る。インバータ回路５ａはトランジスタ７１〜７４と、
トランジスタ７１〜７４に逆並列接続されたダイオード
７１ａ〜７４ａと、トランジスタ７１〜７４を制御する
無安定マルチバイブレータよりなる制御回路７５とで構
成され、トランジスタ７１，７２の直列回路と、トラン
ジスタ７３，７４の直列回路との中間点にチョークコイ
ル７６、コンデンサ７７及び放電灯７８よりなる負荷回
路６が接続されており、いわゆるフルブリッジ型インバ
ータが形成されている。但し、制御回路７５は図１８に
示すようにトランジスタ７９〜８２と、パルストランス
８３，８４を用いて形成され、ａｂは電源端子、ｃ
ｃ’、ｄｄ’、ｅｅ’、ｆｆ’は各トランジスタ７１〜
７４の制御信号を出力する制御端子であり、制御回路７
５から出力される制御信号によってトランジスタ７１，
７２及びトランジスタ７３，７４が交互にオンオフされ
るようになっており、トランジスタ７１，７３は互いに
逆相でスイッチングするようになっている。

【０００３】一方、平滑回路４ａはインダクタンス素子
４２と、インバータ回路５ａのトランジスタ７１と、ダ
イオード７２ａと、平滑コンデンサ４１とで構成され、
整流回路３の脈流出力をインダクタンス素子４２を介し
てトランジスタ７１に印加し、トランジスタ７１のオン
時にインダクタンス素子４２に蓄積された電磁エネルギ
にてダイオード７２ａを介して平滑コンデンサ４１が充
電され、この平滑用コンデンサ４１の両端電圧がインバ
ータ回路５ａの入力端５９，６０に印加されるようにな
っている。

【０００４】以下、上記従来例１の動作について説明す
る。図１９は高周波的動作を示す動作波形図であり、同
図（ａ）はトランジスタ７１のコレクタ・エミッタ電圧
Ｖ_CE、同図（ｂ）はトランジスタ７１のコレクタ電流Ｉ
_C1、同図（ｃ）はダイオード７１ａの順方向電流Ｉ_D1、
同図（ｄ）はトランジスタ７２のコレクタ電流Ｉ_C2、同
図（ｅ）はダイオード７２ａの順方向電流Ｉ_D2、同図
（ｆ）はインダクタンス素子４２に流れる電流、すなわ
ち整流回路３の出力電流Ｉ_DC、同図（ｇ）は出力電流Ｉ
ｚである。図２０は低周波的動作を示す動作波形図であ
り、同図（ａ）は商用電源１の源電圧Ｖ_AC、同図（ｂ）
は整流回路３の出力電流Ｉ_DC、同図（ｃ）は商用電源１
からの入力電流Ｉ_AC、同図（ｄ）は平滑用コンデンサ４
１の両端電圧Ｖｃ、同図（ｅ）はインバータ回路５ａか
ら出力される高周波電圧Ｖ_RFを示すものである。

【０００５】いま、商用電源１がフィルタ２を介して整
流回路３に入力されると、整流回路３からダイオードブ
リッジにて全波整流された直流電圧(脈流電圧)が出力さ
れ、この直流電圧にて平滑用コンデンサ４１がインダク
タンス素子４２及びダイオード７２ａを介して充電され
る。平滑用コンデンサ４１が十分に充電され、トランジ
スタ７１，７４或いはトランジスタ７２，７０の組のい
ずれか一方がオンし、他方がオフする。図１９における
期間ｔ１はトランジスタ７２，７３がオンし、トランジ
スタ７１，７４がオフしている期問を示し、期問ｔ２は
トランジスタ７１，７４がオンし、トランジスタ７２，
７３がオフしている期間を示している。ここに、負荷回
路６に振動電流が流れ、負荷回路６に電流Ｉｚが流れる
と、この電流Ｉｚはトランジスタ７１，７２、ダイオー
ド７１ａ，７２ａに分流して流れる。なお、図は、負荷
回路６の固有振動周波数よりもトランジスタ７１，７２
のスイッチング周波数を高く設定した場合の動作波形を
示しており、電流Ｉｚは遅れ位相となっている。ところ
で、トランジスタ７１がオンする期問ｔ２においては、
トランジスタ７１に、電流Ｉｚの分流電流Ｉ_C1’と、整
流回路３からインダクタンス素子４２を通して流れる電
流Ｉ_DCとの合成電流Ｉ_C1が流れる。この時、インダクタ
ンス素子４２には電流Ｉ_DCが流れることによる電磁エネ
ルギが蓄積される。次に、期間ｔ２においてトランジス
タ７１がオフすると、トランジスタ７１のオン時にイン
ダクタンス素子４２に蓄積されていた電磁エネルギがダ
イオード７２ａおよ整流回路３のダイオードブリッジを
介して平滑用コンデンサ４１に放出され、平滑用コンデ
ンサ４１は上記電磁エネルギにて充電される。この場
合、ダイオード７２ａに流れる電流Ｉ_D2は電流Ｉｚの分
流電流Ｉ_D2’と整流回路３の出力電流Ｉ_DCとの合成電流
となる。但し、図１９（ｂ），（ｅ），（ｆ）における
想像線部分は、低周波半サイクル中の変動（低周波リッ
プルによる変動）を図示したものである。

【０００６】以上のように、上記従来例１にあっては、
インバータ回路５ａのトランジスタ７１と、ダイオード
７２ａと、インダクタンス素子４２とでチョッパ回路が
構成されており、インバータ回路５ａのスイッチ素子及
びその制御回路、ダイオードを流用して入力力率を改善
するためのチョッパ回路を形成しているので、平滑回路
４ａの回路構成が簡単になるとともに安価な放電灯点灯
装置を提供することができるようになっている。

【０００７】さらに他の従来例として、特許第２６９０
０４５号公報に記載された図２１に示すような回路構成
を有するものがある（従来例２）。この従来例２は上述
の従来例１と同様に、パワーＭＯＳＦＥＴから成るスイ
ッチング素子Ｑ１〜Ｑ４及び各スイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ４のドレイン−ソース間に寄生するダイオードＤ１〜
Ｄ４によりフルブリッジ型インバータを構成し、スイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点とスイッチング素子Ｑ
３，Ｑ４の接続点の問にインダクタＬ１、コンデンサＣ
１、放電灯Ｌａよりなる負荷回路が接続されている。ス
イッチング素子Ｑ１のドレインにはダイオードＤ５のカ
ソードが接続され、ダイオードＤ５のアノードはダイオ
ードＤ６のカソードに接続され、ダイオードＤ６のアノ
ードはスイッチング素子Ｑ２のソースに接続されてい
る。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点は交流電源１
の一端に接続されている。交流電源１の他端は、インダ
クタＬ２，Ｌ３を介して、ダイオードＤ５，Ｄ６の接続
点に接続されている。インダクタＬ２，Ｌ３の接続点と
交流電源１の一端との間には、コンデンサＣ２が接続さ
れている。インダクタＬ２とコンデンサＣ２はフィルタ
を構成している。スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソー
ス間には、矩形波の駆動信号Ｓ１が入力されており、ス
イッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間には、駆動信号
Ｓ１が高レベルのときに低レベルとなり、駆動信号Ｓ１
が低レベルのときに高レベルとなる矩形波の駆動信号Ｓ
２が入力されている。これにより、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２は交互にオンオフされる。さらにスイッチング
素子Ｑ３の駆動信号Ｓ３はスイッチング素子Ｑ２の駆動
信号Ｓ２と同じであり、スイッチング素子Ｑ４の駆動信
号Ｓ４はスイッチング素子Ｑ１の駆動信号Ｓ１と同じ
で、スイッチング素子Ｑ３をスイッチング素子Ｑ２と同
時にオンオフし、スイッチング素子Ｑ４をスイッチング
素子Ｑ１と同時にオンオフするものである。

【０００８】まず、交流電源１が正の半サイクルのとき
に、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンすると、インダ
クタＬ３、ダイオードＤ５、スイッチング素子Ｑ１を通
る経路で交流電源１からインダクタＬ３に電流が流れ、
その電流値は入力交流電圧Ｖinの瞬時値に比例した傾き
で増加していく。このとき、スイッチング素子Ｑ１はイ
ンバータ用のスイッチング素子としても機能し、コンデ
ンサＣ０からスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４を介して負荷
回路に電流を流す。次に、スイッチング素子Ｑ１がオフ
すると、インダクタＬ３、ダイオードＤ５、コンデンサ
Ｃ０、ダイオードＤ２、交流電源１を通る経路で、イン
ダクタＬ３のエネルギが放出され、コンデンサＣ０を充
電する。このとき、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオン
しており、コンデンサＣ０からスイッチング素子Ｑ３、
負荷回路、スイッチング素子Ｑ２を通る経路で、上記と
は逆方向に負荷回路に電流を流す。このように、交流電
源１が正の半サイクルでは、スイッチング素子Ｑ１がチ
ョッパ用のスイッチング素子とインバータ用のスイッチ
ング素子を兼ね、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４は
インバータ用のスイッチング素子としてだけ機能する。

【０００９】次に、交流電源１が負の半サイクルのとき
に、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンすると、交流電
源１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ６、インダ
クタＬ３を通る経路で、インダクタＬ３に電流が流れ、
その電流値は入力交流電圧Ｖinの瞬時値に比例した傾き
で増加して行く。このとき、スイッチング素子Ｑ２はイ
ンバータ用のスイッチング素子としても機能し、コンデ
ンサＣ０からスイッチング素子Ｑ３、負荷回路、スイッ
チング素子Ｑ２を通る経路で負荷回路に電流を流す。次
に、スイッチング素子Ｑ２がオフすると、交流電源１、
ダイオードＤ１、コンデンサＣ０、ダイオードＤ６、イ
ンダクタＬ３を通る経路で、インダクタＬ３のエネルギ
が放出され、コンデンサＣ０を充電する。このとき、ス
イッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンしており、コンデンサ
Ｃ０からスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４を介して、上記と
は逆方向に負荷回路に電流を流す。このように、交流電
源１が負の半サイクルでは、スイッチング素子Ｑ２がチ
ョッパ用のスイッチング素子とインバータ用のスイッチ
ング素子の働きを兼ねて、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ
３，Ｑ４はインバータ用のスイッチング素子としてだけ
機能する。

【００１０】したがって、上記従来例２にあっては、イ
ンバータ用のスイッチング素子がチョッパ用のスイッチ
ング素子を兼ね、且つ少ない素子数で構成されており、
電力損失が少なく、回路構成も簡単になるという利点が
ある。また、交流電源１の半サイクル毎に各スイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２が交互にチョッパ用及びインバータ用
のスイッチング素子として働くので、スイッチング素子
１個当たりのストレスが軽減されるという利点があり、
またスッチング素子（スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２）の
電力損失のバランスが取れているので、例えば放熱構造
は同じで良い。さらに、スイッチング素子（スイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２）はチョッパ用及びインバータ用のス
イッチング素子として動作しているから、別個にチョッ
パ駆動回路を設ける必要がなく、また駆動回路の構成も
簡単化される。なお、交流電源１とインダクタＬ３の間
に、インダクタＬ２とコンデンサＣ２よりなるＡＣフィ
ルタを挿入して入力電流Ｉinを連続的にすることによ
り、入力電流歪率を低減することができ、また、入力電
流Ｉinを入力電圧Ｖinと同相の正弦波にできるので、入
力力率はほぼ１となる。

【００１１】また、上記従来例２が開示された特許第２
６９００４５号公報には、電源極性検出手段により検出
された電源極性に対応して、入力制御可能なスイッチン
グ素子を間欠的に停止させる方式が提案されている。具
体的には、図２２の動作波形図に示すように、交流電源
１の電源極性が正（Ｖin＞０）のときには、スイッチン
グ素子Ｑ１の動作を間欠的に停止させるとともに、反対
に、交流電源１の電源極性が負（Ｖin＜０）のときに
は、スイッチング素子Ｑ２の動作を間欠的に停止させ
る。このように、入力制御可能なスイッチング素子の動
作を間欠的に停止させることにより、交流電源１からの
電力供給を自由に減少させることができ、電力供給の過
剰によりコンデンサＣ０の電圧Ｖdcが上昇することは防
止できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例１、従来例
２はいずれもフルブリッジ型インバータを構成するスイ
ッチング素子の一部がチョッパ回路のスイッチング素子
を兼ねており、電源投入後インバータ回路動作により負
荷に電力を供給しながらコンデンサＣ０に電荷を供給す
る。特に、始動時においては安定点灯時より大きな電圧
を放電灯の両端間に印加する必要があるが、上記従来例
１，２の回路動作においては十分な始動電圧の確保が困
難であるという問題がある。

【００１３】さらに近年、省資源、省エネルギの観点か
ら管径が１８〜２９ｍｍ程度と細く、光路長が１４００
〜２５００ｍｍと長い高出力の放電灯が開発されてい
る。例えば図２３（ａ），（ｂ）に示すように一端部に
電極２２を有し、他端部に閉塞部２３を有する複数本の
環形発光管２１が同心円状に配置され、これら複数の環
形発光管２１の閉塞部２３の近傍がブリッジ接合部２４
によって接合されて、内部に一本の放電路が形成される
とともに、閉塞部２３に最冷点箇所イが形成され、且つ
環形発光管２１の両端部を包囲する口金２５を具備して
なる環形蛍光灯がある。この種の放電灯ではランプ効率
を上げるために細管化しており、従来の各種蛍光灯と比
べて相対的にランプ電流が小さく、ランフ電圧が高くな
っている。

【００１４】また、この種の高効率ランプは、管径が従
来のランプと比べて細いことから、フィラメントを設置
する空間的余裕が少ないため、フィラメントが小型化し
ており、断線防止のため予熱電流を精度良く制御する必
要があり、点灯時と比べて相対的に先行予熱時の予熱電
流が大きく、始動電圧が高くなっている。つまり、この
ような管径の細い放電灯においては、従来の放電灯より
も始動時により高い始動電圧を印加する必要があり、従
来例のような動作では、特に始動電圧の確保が困難とな
るという問題がある。

【００１５】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、放電灯に対して十分に高い始動電圧を供給す
ることができる放電灯点灯装置を提供しようとするもの
である。

【００１６】

【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の発明は、交流電源を整流する整流回路
と、整流回路の出力をスイッチング素子により断続する
ことで所望の出力を得るチョッパ回路と、チョッパ回路
の出力を平滑する平滑コンデンサと、逆方向の電流を阻
止しない第１及び第２のスイッチ要素の直列回路、並び
に逆方向の電流を阻止しない第３及び第４のスイッチ要
素の直列回路が平滑コンデンサの両端間に並列に接続さ
れて成るインバータ回路と、放電灯並びにインダクタと
コンデンサの共振回路を有し第１及び第２のスイッチ要
素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接続点との
間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素
をオンオフ制御する制御手段とを備え、第１及び第２の
スイッチ要素の何れか一方をチョッパ回路のスイッチン
グ素子に兼用し、制御手段が、インバータ回路とチョッ
パ回路で兼用される第１又は第２のスイッチ要素を間欠
制御するとともに兼用される第１又は第２のスイッチ要
素のオフ時においても当該スイッチ要素の対角辺の位置
に在る第３又は第４のスイッチ要素がオンとなる期間を
有するように第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ制御
して成る放電灯点灯装置において、制御手段は、放電灯
の先行予熱期間及び始動期間に兼用される第１又は第２
のスイッチ要素を間欠制御し且つ第１又は第２のスイッ
チ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４のスイッチ要
素を相補的にオンオフさせて成ることを特徴とし、放電
灯が高インピーダンスとなる予熱期間及び始動期間に第
１又は第２のスイッチ要素を間欠制御するとともに第１
又は第２のスイッチ要素の対角辺の位置に在る第３及び
第４のスイッチ要素を相補的にオンオフさせることによ
り、負荷回路に含まれる共振用のコンデンサに直流電圧
を重畳させ、これによって始動時に放電灯に供給する始
動電圧のピーク値を高めることが可能となり、放電灯に
対して十分に高い始動電圧を供給することができる。

【００１７】請求項２の発明は、交流電源を整流する整
流回路と、整流回路の出力をスイッチング素子により断
続することで所望の出力を得るチョッパ回路と、チョッ
パ回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、逆方向の電
流を阻止しない第１及び第２のスイッチ要素の直列回
路、並びに逆方向の電流を阻止しない第３及び第４のス
イッチ要素の直列回路が平滑コンデンサの両端間に並列
に接続されて成るインバータ回路と、放電灯並びにイン
ダクタとコンデンサの共振回路を有し第１及び第２のス
イッチ要素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接
続点との間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイ
ッチ要素をオンオフ制御する制御手段とを備え、第１及
び第２のスイッチ要素の何れか一方をチョッパ回路のス
イッチング素子に兼用し、制御手段が、インバータ回路
とチョッパ回路で兼用される第１又は第２のスイッチ要
素を間欠制御するとともに兼用される第１又は第２のス
イッチ要素のオフ時においても当該スイッチ要素の対角
辺の位置に在る第３又は第４のスイッチ要素がオンとな
る期間を有するように第１〜第４のスイッチ要素をオン
オフ制御して成る放電灯点灯装置において、制御手段
は、少なくとも放電灯の先行予熱期間及び始動期間に兼
用される第１又は第２のスイッチ要素をオンデューティ
制御して成ることを特徴とし、放電灯が高インピーダン
スとなる予熱期間及び始動期間に第１又は第２のスイッ
チ要素をオンデューティ制御することにより、負荷回路
に含まれる共振用のコンデンサに直流電圧を重畳させ、
これによって始動時に放電灯に供給する始動電圧のピー
ク値を高めることが可能となり、放電灯に対して十分に
高い始動電圧を供給することができる。

【００１８】請求項３の発明は、逆方向の電流を阻止し
ない第１及び第２のスイッチ要素の直列回路、逆方向の
電流を阻止しない第３及び第４のスイッチ要素の直列回
路を有するインバータ回路と、これら２つの直列回路が
両端間に並列に接続された平滑コンデンサと、平滑コン
デンサの両端間に逆並列に接続された２つのダイオード
の直列回路、第１及び第２のスイッチ要素の接続点に一
端が接続された交流電源の他端と２つのダイオードの接
続点との間に挿入されたインダクタを有し第１及び第２
のスイッチ要素により交流電源を断続することで所望の
出力を得るチョッパ回路と、第１及び第２のスイッチ要
素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接続点との
間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素
をオンオフ制御する制御手段とを備え、制御手段が、イ
ンバータ回路とチョッパ回路で兼用される第１及び第２
のスイッチ要素を間欠制御するとともに兼用される第１
及び第２のスイッチ要素のオフ時においても当該スイッ
チ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４のスイッチ要
素がオンとなる期間を有するように第１〜第４のスイッ
チ要素をオンオフ制御して成る放電灯点灯装置におい
て、制御手段は、放電灯の先行予熱期間及び始動期間に
第１及び第２のスイッチ要素を間欠制御し且つ第１又は
第２のスイッチ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４
のスイッチ要素を相補的にオンオフさせて成ることを特
徴とし、放電灯が高インピーダンスとなる予熱期間及び
始動期間に第１又は第２のスイッチ要素を間欠制御する
とともに第１又は第２のスイッチ要素の対角辺の位置に
在る第３及び第４のスイッチ要素を相補的にオンオフさ
せることにより、負荷回路に含まれる共振用のコンデン
サに直流電圧を重畳させ、これによって始動時に放電灯
に供給する始動電圧のピーク値を高めることが可能とな
り、放電灯に対して十分に高い始動電圧を供給すること
ができる。

【００１９】請求項４の発明は、逆方向の電流を阻止し
ない第１及び第２のスイッチ要素の直列回路、逆方向の
電流を阻止しない第３及び第４のスイッチ要素の直列回
路を有するインバータ回路と、これら２つの直列回路が
両端間に並列に接続された平滑コンデンサと、平滑コン
デンサの両端間に逆並列に接続された２つのダイオード
の直列回路、第１及び第２のスイッチ要素の接続点に一
端が接続された交流電源の他端と２つのダイオードの接
続点との間に挿入されたインダクタを有し第１及び第２
のスイッチ要素により交流電源を断続することで所望の
出力を得るチョッパ回路と、第１及び第２のスイッチ要
素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接続点との
間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素
をオンオフ制御する制御手段とを備え、制御手段が、イ
ンバータ回路とチョッパ回路で兼用される第１及び第２
のスイッチ要素を間欠制御するとともに兼用される第１
及び第２のスイッチ要素のオフ時においても当該スイッ
チ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４のスイッチ要
素がオンとなる期間を有するように第１〜第４のスイッ
チ要素をオンオフ制御して成る放電灯点灯装置におい
て、制御手段は、少なくとも放電灯の先行予熱期間及び
始動期間に第１及び第２のスイッチ要素をオンデューテ
ィ制御して成ることを特徴とし、放電灯が高インピーダ
ンスとなる予熱期間及び始動期間に第１及び第２のスイ
ッチ要素をオンデューティ制御することにより、負荷回
路に含まれる共振用のコンデンサに直流電圧を重畳さ
せ、これによって始動時に放電灯に供給する始動電圧の
ピーク値を高めることが可能となり、放電灯に対して十
分に高い始動電圧を供給することができる。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
の発明において、制御手段が、互いに対角辺の位置関係
にある第１及び第４のスイッチ要素の組を同時にオンオ
フし、互いに対角辺の位置関係にある第２と第３のスイ
ッチ要素の組を同時にオンオフするとともに、放電灯の
始動時に第１と第４及び第２と第３のスイッチ要素の各
組を互いのオン期間を異ならせるようにして交互にオン
オフして成ることを特徴とし、請求項１〜４の何れかの
発明の作用に加えて、交流電源の半サイクル毎に負荷回
路に含まれる共振用のコンデンサに直流重畳される方向
が交互に入れ替わるため、放電灯の管内の電子並びに各
気体分子等の偏りを軽減することができ、その結果、始
動後の放電灯が安定点灯に移行するまでの時間を短縮す
ることができる。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、第１〜第４のスイッチ要素がそれぞれ
寄生ダイオードを有する電界効果トランジスタから成る
ことを特徴とし、請求項１〜５の何れかの発明の作用に
加えて、第１〜第４のスイッチ要素の構成を簡素化する
ことができる。

【００２２】請求項７の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、第１〜第４のスイッチ要素がそれぞれ
ダイオードが逆並列に接続されたバイポーラトランジス
タから成ることを特徴とし、請求項１〜５の何れかの発
明の作用に加えて、電界効果トランジスタを用いる場合
に比較して第１〜第４のスイッチ要素のオン抵抗を小さ
くすることができる。

【００２３】請求項８の発明は、請求項１〜７の何れか
の発明において、放電灯が、定格ランプ電力が略９７
Ｗ、定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定格ランプ電圧が
略２２９Ｖの環形蛍光灯であることを特徴とし、請求項
１〜７の何れかの発明と同様の作用を奏する。

【００２４】請求項９の発明は、請求項１〜７の何れか
の発明において、放電灯が、定格ランプ電力が略６８
Ｗ、定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定格ランプ電圧が
略１６０Ｖの環形蛍光灯であることを特徴とし、請求項
１〜７の何れかの発明と同様の作用を奏する。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項１〜７の何れ
かの発明において、放電灯が、光路長が略１４００ｍｍ
〜２５００ｍｍ、管径が略１８ｍｍ〜２９ｍｍであるこ
とを特徴とし、請求項１〜７の何れかの発明と同様の作
用を奏する。

【００２６】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態は、従
来例１と同様にフルブリッジ型のインバータ回路５とチ
ョッパ回路４とで１つのスイッチ要素を兼用したもので
あり、図１に示すように交流電源１の高周波成分を除去
するフィルタ２と、ダイオードブリッジから成り交流電
源１を整流する整流回路３と、整流回路３の出力をスイ
ッチング素子Ｑ２により断続することで所望の出力を得
るチョッパ回路４と、チョッパ回路４の出力を平滑する
平滑コンデンサＣ０と、ダイオードＤ１，Ｄ２が逆並列
に接続された第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ
２の直列回路、並びにダイオードＤ３，Ｄ４が逆並列に
接続された第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４
の直列回路が平滑コンデンサＣ０の両端間に並列に接続
されて成るフルブリッジ型のインバータ回路５と、放電
灯Ｌａ並びにインダクタＬ１とコンデンサＣ１の共振回
路を有し第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の
接続点と第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の
接続点との間に挿入される負荷回路６と、第１〜第４の
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のゲートに制御信号Ｓ１〜
Ｓ４を印加してオンオフ制御する制御回路（図示しな
い）とを備え、第２のスイッチング素子Ｑ２をインバー
タ回路５とチョッパ回路４で兼用している。但し、本実
施形態では第１〜第４のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４に
所謂パワーＭＯＳＦＥＴを用いており、パワーＭＯＳＦ
ＥＴが有する寄生ダイオードをダイオードＤ１〜Ｄ４と
して利用することができるため、部品点数の削減と回路
構成の簡素化を図っている。なお、第１〜第４のスイッ
チ要素としてコレクタ−エミッタ間にダイオードＤ１〜
Ｄ４が逆並列に接続されたバイポーラトランジスタを用
いても良く、この場合には電界効果トランジスタを用い
る場合に比較してオン抵抗を小さくすることができると
いう利点がある。

【００２７】また、負荷である放電灯Ｌａは例えば従来
技術で説明した環形蛍光灯であり、この他にも定格ラン
プ電力が略９７Ｗ、定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定
格ランプ電圧が略２２９Ｖの環形蛍光灯や、定格ランプ
電力が略６８Ｗ、定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定格
ランプ電圧が略１６０Ｖの環形蛍光灯であっても良い。

【００２８】本実施形態では、図示しない制御手段が、
対角辺の位置に在る第１及び第４のスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４と第２及び第３のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３
の各組について、同じ組のスイッチング素子をそれぞれ
同時にオンオフし、且つ異なる組のスイッチング素子を
交互に（相補的に）オンオフするとともに、交流電源１
からの入力電力を調節するためにチョッパ回路４とイン
バータ回路５で兼用される第２のスイッチング素子Ｑ２
の動作を間欠的に停止させる制御（以下、「間欠制御」
という）を行うように制御信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する点
で従来例２の制御回路と共通するが、第２のスイッチン
グ素子Ｑ２を間欠制御する期間においても第２のスイッ
チング素子Ｑ２の対角辺の位置に在る第３のスイッチン
グ素子Ｑ３を第１及び第４のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ
４と相補的にオンオフし続けるような制御信号Ｓ３を出
力する点で従来例１と異なる。

【００２９】次に本実施形態の動作を説明する。

【００３０】まず、第２のスイッチング素子Ｑ２が停止
していない場合の動作を図２〜図４を参照して説明す
る。なお、図４（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１及び第４の
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４と第２及び第３のスイッチ
ング素子Ｑ２，Ｑ３に印加される制御信号Ｓ１，Ｓ４と
制御信号Ｓ２，Ｓ３を示し、Ｈレベルのときにオン、Ｌ
レベルのときにオフとなる。また、同図（ｃ）は負荷回
路６が有する共振用のインダクタＬ１に流れる電流Ｉ_L1
を示し（図２における右向きを正とする）、同図（ｄ）
はチョッパ回路４を構成するインダクタＬ０に流れる電
流Ｉ_L0を示し（図２における右向きを正とする）、同図
（ｅ）は平滑コンデンサＣ０に流れる電流Ｉ_C0を示して
いる（図２における下向きを正とする）。

【００３１】（１）第１及び第４のスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４がオフした時点（時刻ｔ１）から第２及び第３
のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンする時点（時刻ｔ
２）までの期間Ｔ１（全てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ
４がオフとなるデッドオフタイム）においては、図２
（ａ）に示すようにインダクタＬ１に蓄積されたエネル
ギが放出されて流れる電流（以下、「保持電流」とい
う）Ｉ_L1により、インダクタＬ１→ダイオードＤ３→平
滑コンデンサＣ０→ダイオードＤ２→放電灯Ｌａ及びコ
ンデンサＣ１→インダクタＬ１の径路で共振的に電流Ｉ
_L1，Ｉ_C0が流れる。同時に、交流電源１より整流回路２
及びインダクタＬ０を介して、負荷回路６→ダイオード
Ｄ３→平滑コンデンサＣ０の径路で交流電源１から入力
電流が引き込まれる。

【００３２】（２）第２及び第３のスイッチング素子Ｑ
２，Ｑ３がオンしてインダクタＬ１に流れる電流Ｉ_L1が
反転するまでの期間Ｔ２（時刻ｔ２から時刻ｔ３の間）
においては、図２（ｂ）に示すように引き続きインダク
タＬ１の保持電流Ｉ_L1により、インダクタＬ１→ダイオ
ードＤ３→平滑コンデンサＣ０→ダイオードＤ２→放電
灯Ｌａ及びコンデンサＣ１の径路で共振的に電流Ｉ_L1，
Ｉ_C0が流れる。また、第２のスイッチング素子Ｑ２がオ
ンすることにより交流電源１から整流回路３及びインダ
クタＬ１を介して第２のスイッチング素子Ｑ２に電流
（以下、「チョッパ電流」という）が流れて、交流電源
１から入力電流が引き込まれる。

【００３３】（３）第２及び第３のスイッチング素子Ｑ
２，Ｑ３がオン状態でインダクタＬ１を流れる電流Ｉ_L1
が反転した後の期間Ｔ３（時刻ｔ３から時刻ｔ４の間）
においては、図２（ｃ）に示すようにインダクタＬ１に
流れる共振電流Ｉ_L1が反転して、平滑コンデンサＣ０か
ら第３のスイッチング素子Ｑ３→負荷回路６→第２のス
イッチング素子Ｑ２→平滑コンデンサＣ０の径路で共振
的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。また、引き続き第２のス
イッチング素子Ｑ２がオンしていることにより交流電源
１から整流回路３及びインダクタＬ１を介して第２のス
イッチング素子Ｑ２にチョッパ電流が流れて、交流電源
１から入力電流が引き込まれる。

【００３４】（４）第２及び第３のスイッチング素子Ｑ
２，Ｑ３がオフした時点（時刻ｔ４）から第１及び第４
のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンする時点（時刻ｔ
５）までの期間Ｔ４（デッドオフタイム）においては、
図２（ｄ）に示すようにインダクタＬ１の保持電流Ｉ_L1
によりインダクタＬ１→放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１
→ダイオードＤ１→平滑コンデンサＣ０→ダイオードＤ
４→インダクタＬ１の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が
流れる。同時にインダクタＬ０の保持電流によりインダ
クタＬ０→ダイオードＤ１→平滑コンデンサＣ０→整流
回路３→交流電源１→整流回路３→インダクタＬ０の径
路でチョッパ電流が流れて平滑コンデンサＣ０が充電さ
れる。

【００３５】（５）第１及び第４のスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４がオンしてインダクタＬ１を流れる電流Ｉ_L1が
反転するまでの期間Ｔ５（時刻ｔ５から時刻ｔ６までの
間）においては、図３（ａ）に示すように引き続きイン
ダクタＬ１の保持電流Ｉ_L1によりインダクタＬ１→放電
灯Ｌａ及びコンデンサＣ１→ダイオードＤ１→平滑コン
デンサＣ０→ダイオードＤ４→インダクタＬ１の径路で
共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ _C0が流れるとともに、インダクタ
Ｌ０の保持電流Ｉ_L0によりインダクタＬ０→ダイオード
Ｄ１→平滑コンデンサＣ０→整流回路３→交流電源１→
整流回路３→インダクタＬ０の径路でチョッパ電流が流
れて平滑コンデンサＣ０が充電される。

【００３６】（６）第２及び第３のスイッチング素子Ｑ
２，Ｑ３がオン状態でインダクタＬ１を流れる電流Ｉ_L1
が反転し、インダクタＬ０を流れるチョッパ電流Ｉ_L0が
無くなるまでの期間Ｔ６（時刻ｔ６から時刻ｔ７までの
間）においては、図３（ｂ）に示すようにインダクタＬ
１の共振電流Ｉ_L1が反転して、平滑コンデンサＣ０→第
１のスイッチング素子Ｑ１→負荷回路６→第４のスイッ
チング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣ０の径路で共振的に
電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れるとともに、インダクタＬ０の保
持電流Ｉ_L0によりインダクタＬ０→ダイオードＤ１→平
滑コンデンサＣ０→交流電源１→整流回路３→インダク
タＬ０の径路でチョッパ電流Ｉ_L0が流れて平滑コンデン
サＣ０が充電される。

【００３７】（７）第１及び第４のスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４がオン状態でインダクタＬ０の電流Ｉ_L0がゼロ
の期間Ｔ７（時刻ｔ７から時刻ｔ８の間）においては、
図３（ｃ）に示すように引き続き平滑コンデンサＣ０か
ら第１のスイッチング素子Ｑ１→負荷回路６→第４のス
イッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣ０の径路で共振
的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。

【００３８】上記（１）〜（７）の動作を繰り返すこと
によって、負荷回路６の放電灯Ｌａに共振電流を流しつ
つチョッパ回路４により交流電源１の電源電圧に比例し
た入力電流を引き込んで力率を改善することができる。

【００３９】次に、第２のスイッチング素子Ｑ２が停止
している場合の動作を図５〜図７を参照して説明する。
なお、図７（ａ）は第１及び第４のスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ４に印加される制御信号Ｓ１，Ｓ４を示し、また
同図（ｂ）及び（ｃ）は各々第２及び第３のスイッチン
グ素子Ｑ２，Ｑ３に印加される制御信号Ｓ２，Ｓ３を示
し、それぞれＨレベルのときにオン、Ｌレベルのときに
オフとなる。また、同図（ｄ）は負荷回路６が有する共
振用のインダクタＬ１に流れる電流Ｉ_L1を示し（図５に
おける右向きを正とする）、同図（ｅ）はチョッパ回路
４を構成するインダクタＬ０に流れる電流Ｉ_L0を示し
（図５における右向きを正とする）、同図（ｆ）は平滑
コンデンサＣ０に流れる電流Ｉ_C0を示し（図５における
下向きを正とする）、同図（ｇ）はコンデンサＣ１の両
端電圧Ｖ_C1（図５における左向きを正とする）を示して
いる。

【００４０】（１）’第１及び第４のスイッチング素子
Ｑ１，Ｑ４がオフした時点（時刻ｔ１）から第２及び第
３のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンする時点（時刻
ｔ２）までの期間Ｔ１（全てのスイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ４がオフとなるデッドオフタイム）においては、図５
（ａ）に示すようにインダクタＬ１の保持電流Ｉ_L1によ
り、インダクタＬ１→ダイオードＤ３→平滑コンデンサ
Ｃ０→ダイオードＤ２→放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１
→インダクタＬ１の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流
れる。同時に、交流電源１より整流回路２及びインダク
タＬ０を介して、負荷回路６→ダイオードＤ３→平滑コ
ンデンサＣ０の径路で交流電源１から入力電流が引き込
まれる。

【００４１】（２）’第３のスイッチング素子Ｑ３がオ
ンしてインダクタＬ１に流れる電流Ｉ_L1が反転するまで
の期間Ｔ２（時刻ｔ２から時刻ｔ３の間）においては、
図５（ｂ）に示すように引き続きインダクタＬ１の保持
電流Ｉ_L1により、インダクタＬ１→ダイオードＤ３→平
滑コンデンサＣ０→ダイオードＤ２→放電灯Ｌａ及びコ
ンデンサＣ１の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる
とともに、交流電源１より整流回路３及びインダクタＬ
０を介して負荷回路６→ダイオードＤ３→平滑コンデン
サＣ０の経路で交流電源１から入力電流が引き込まれ
る。

【００４２】（３）’第３のスイッチング素子Ｑ３がオ
ン状態でインダクタＬ１を流れる電流Ｉ_L1が反転した後
の期間Ｔ３（時刻ｔ３から時刻ｔ４の間）においては、
図５（ｃ）に示すようにインダクタＬ１に流れる共振電
流Ｉ_L1が反転して、インダクタＬ１→放電灯Ｌａ及びコ
ンデンサＣ１→ダイオードＤ１→第３のスイッチング素
子Ｑ３の経路で共振的に電流Ｉ_L1が流れる（以下、この
動作モードを「ゼロクランプモード」と呼ぶ）。

【００４３】（４）’第３のスイッチング素子Ｑ３がオ
フした時点（時刻ｔ４）から第１及び第４のスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ４がオンする時点（時刻ｔ５）までの期
間Ｔ４（デッドオフタイム）においては、図６（ａ）に
示すようにインダクタＬ１の保持電流Ｉ_L1によりインダ
クタＬ１→放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１→ダイオード
Ｄ１→平滑コンデンサＣ０→ダイオードＤ４→インダク
タＬ１の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。この
期間Ｔ４においては、第２のスイッチング素子Ｑ２に逆
並列に接続されているダイオードＤ２はオフしている。

【００４４】（５）’第１及び第４のスイッチング素子
Ｑ１，Ｑ４がオンしてインダクタＬ１を流れる電流Ｉ_L1
が反転するまでの期間Ｔ５（時刻ｔ５から時刻ｔ６まで
の間）においては、図６（ｂ）に示すように引き続きイ
ンダクタＬ１の保持電流Ｉ_L1によりインダクタＬ１→放
電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１→ダイオードＤ１→平滑コ
ンデンサＣ０→ダイオードＤ４→インダクタＬ１の径路
で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。この期間Ｔ５にお
いてもダイオードＤ２はオフしている。

【００４５】（６）’第１及び第４のスイッチング素子
Ｑ１，Ｑ４がオン状態でインダクタＬ１を流れる電流Ｉ
_L1が反転した後の期間Ｔ６（時刻ｔ６から時刻ｔ７まで
の間）においては、図６（ｃ）に示すようにインダクタ
Ｌ１の共振電流Ｉ_L1が反転して、インダクタＬ１→第４
のスイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣ０→第１の
スイッチング素子Ｑ１→放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１
→インダクタＬ１の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流
れる。

【００４６】上記（１）’〜（６）’の動作を繰り返す
ことによって、負荷回路６の放電灯Ｌａに共振電流が流
れる。なお、負荷回路６のコンデンサＣ１には、図７
（ｇ）に示すように直流電圧が重畳されることになる。

【００４７】上述のように第２のスイッチング素子Ｑ２
を間欠的に停止させてチョッパ回路４によるチョッパ電
流を流さない状態においても、第２のスイッチング素子
Ｑ２と対になる第３のスイッチング素子Ｑ３を動作させ
ることによって、上記（３）’で説明したゼロクランプ
モードにおいて負荷回路６に共振電流を流し続けること
ができる。

【００４８】而して本実施形態では、放電灯Ｌａの始動
時に第１のスイッチング素子Ｑ１と第３及び第４のスイ
ッチング素子Ｑ３，４を定常時と同じようにオンオフ動
作させるとともに第２のスイッチング素子Ｑ２を平滑コ
ンデンサＣ０の充電電圧を低減することなく間欠的に停
止することにより、負荷回路６に常に共振電流を流しつ
つ、放電灯Ｌａが高インピーダンスである始動時の第２
のスイッチング素子Ｑ２が停止する期間において、放電
灯Ｌａの両端間に並列接続した共振用のコンデンサＣ１
に直流電圧を重畳し、第２のスイッチング素子Ｑ２がオ
ンする期問においてコンデンサＣ１に充電された直流電
圧と平滑コンデンサＣ０の両端電圧を電源電圧として、
放電灯Ｌａの両端に十分な始動電圧を印加することがで
きる。

【００４９】なお、図８に示すようにチョッパ回路４を
構成するインダクタＬ０を整流回路３の低電位側の脈流
出力端に接続した回路構成や、図９に示すように第１の
スイッチング素子Ｑ１の両端にインダクタＬ０や整流回
路３を接続して第１のスイッチング素子Ｑ１をインバー
タ回路５とチョッパ回路４で兼用する回路構成としても
同様の効果を奏する。また、図１０に示すように負荷回
路６のインダクタＬ１と第３及び第４のスイッチング素
子Ｑ３，Ｑ４の間に直流カット用のコンデンサＣｃを接
続しても良い。

【００５０】（実施形態２）本実施形態の回路構成は実
施形態１と共通するので図示並びに詳しい説明は省略
し、本実施形態の特徴となる制御手段（図示せず）によ
る第１〜第４のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御方法
について、図１１〜図１４を参照して詳細に説明する。
而して本実施形態の特徴は、実施形態１がチョッパ回路
４とインバータ回路５で兼用される第２のスイッチング
素子Ｑ２を入力電力制御のために間欠的に停止させる間
欠制御するのに対し、本実施形態では第２のスイッチン
グ素子Ｑ２のオンデューティを変化させることで入力電
力を制御する点にある。

【００５１】次に本実施形態の動作を説明する。ここ
で、図１４（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ第１〜第４のスイ
ッチング素子Ｑ１〜Ｑ４に印加される制御信号Ｓ１〜Ｓ
４を示し、Ｈレベルのときにオン、Ｌレベルのときにオ
フとなる。また、同図（ｅ）は負荷回路６のインダクタ
Ｌ１に流れる電流Ｉ_L1を示し（図１１における右向きを
正とする）、同図（ｆ）はチョッパ回路４を構成するイ
ンダクタＬ０に流れる電流Ｉ_L0を示し（図１１における
右向きを正とする）、同図（ｇ）は平滑コンデンサＣ０
に流れる電流Ｉ_C0を示している（図１１における下向き
を正とする）。

【００５２】（１）” 第１及び第４のスイッチング素
子Ｑ１，Ｑ４がオフした時点（時刻ｔ１）から第２及び
第３のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンする時点（時
刻ｔ２）までの期間Ｔ１（全てのスイッチング素子Ｑ１
〜Ｑ４がオフとなるデッドオフタイム）においては、図
１１（ａ）に示すようにインダクタＬ１に蓄積されたエ
ネルギが放出されて流れる保持電流Ｉ_L1により、インダ
クタＬ１→ダイオードＤ３→平滑コンデンサＣ０→ダイ
オードＤ２→放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１→インダク
タＬ１の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。同時
に、交流電源１より整流回路２及びインダクタＬ０を介
して、負荷回路６→ダイオードＤ３→平滑コンデンサＣ
０の径路で交流電源１から入力電流が引き込まれる。な
お、このような動作は実施形態１における（１）の動作
と共通である。

【００５３】（２）” 第２及び第３のスイッチング素
子Ｑ２，Ｑ３がオンしてインダクタＬ１に流れる電流Ｉ
_L1が反転するまでの期間Ｔ２（時刻ｔ２から時刻ｔ３の
間）においては、図１１（ｂ）に示すように引き続きイ
ンダクタＬ１の保持電流Ｉ_L1により、インダクタＬ１→
ダイオードＤ３→平滑コンデンサＣ０→ダイオードＤ２
→放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１の径路で共振的に電流
Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。また、第２のスイッチング素子Ｑ
２がオンすることにより交流電源１から整流回路３及び
インダクタＬ０を介して第２のスイッチング素子Ｑ２に
チョッパ電流が流れて、交流電源１から入力電流が引き
込まれる。なお、このような動作は実施形態１における
（２）の動作と共通である。

【００５４】（３）” 第２及び第３のスイッチング素
子Ｑ２，Ｑ３のオン状態から第２のスイッチング素子Ｑ
２のみがオフするまでの期間Ｔ３（時刻ｔ３から時刻ｔ
４の間）においては、図１１（ｃ）に示すようにインダ
クタＬ１に流れる共振電流Ｉ _L1が反転して、平滑コンデ
ンサＣ０から第３のスイッチング素子Ｑ３→負荷回路６
→第２のスイッチング素子Ｑ２→平滑コンデンサＣ０の
径路で共振的に電流Ｉ _L1，Ｉ_C0が流れる。また、引き続
き第２のスイッチング素子Ｑ２がオンしていることによ
り交流電源１から整流回路３及びインダクタＬ０を介し
て第２のスイッチング素子Ｑ２にチョッパ電流が流れ
て、交流電源１から入力電流が引き込まれる。なお、こ
のような動作は実施形態１における（３）の動作と共通
である。

【００５５】（４）” 第３のスイッチング素子Ｑ３が
オン状態で第１のスイッチング素子Ｑ１がオンするまで
の期間Ｔ４（時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間）において
は、図１２（ａ）に示すようにインダクタＬ１の保持電
流Ｉ_L1によりインダクタＬ１→放電灯Ｌａ及びコンデン
サＣ１→ダイオードＤ１→第３のスイッチング素子Ｑ３
の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる（ゼロクラン
プモード）。また、インダクタＬ０の保持電流Ｉ_L0によ
りインダクタＬ０→ダイオードＤ１→平滑コンデンサＣ
０→交流電源１→整流回路３→インダクタＬ０の径路で
チョッパ電流が流れて平滑コンデンサＣ０が充電され
る。

【００５６】（５）” 第１のスイッチング素子Ｑ１が
オンした時点（時刻ｔ５）から第３のスイッチング素子
Ｑ３がオフする時点（時刻ｔ６）までの期間Ｔ５におい
ては、図１２（ｂ）に示すように引き続きインダクタＬ
１の保持電流Ｉ_L1によりインダクタＬ１→放電灯Ｌａ及
びコンデンサＣ１→ダイオードＤ１→第３のスイッチン
グ素子Ｑ３の径路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れると
ともに（ゼロクランプモード）、インダクタＬ０の保持
電流Ｉ_L0によりインダクタＬ０→ダイオードＤ１→平滑
コンデンサＣ０→交流電源１→整流回路３→インダクタ
Ｌ０の径路でチョッパ電流が流れて平滑コンデンサＣ０
が充電される。

【００５７】（６）” 第３のスイッチング素子Ｑ３が
オフした時点（時刻ｔ６）から第４のスイッチング素子
Ｑ４がオンする時点（時刻ｔ７）までの期間Ｔ６におい
ては、図１２（ｃ）に示すようにインダクタＬ１の保持
電流Ｉ_L1によりインダクタＬ１→放電灯Ｌａ及びコンデ
ンサＣ１→ダイオードＤ１→平滑コンデンサＣ０→ダイ
オードＤ４→インダクタＬ１の径路で共振的に電流
Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。同時にインダクタＬ０の保持電流
によりインダクタＬ０→ダイオードＤ１→平滑コンデン
サＣ０→交流電源１→整流回路３インダクタＬ０の径路
でチョッパ電流が流れて平滑コンデンサＣ０が充電され
る。なお、このような動作は実施形態１における（４）
の動作と共通である。

【００５８】（７）” 第１及び第４のスイッチング素
子Ｑ１，Ｑ４がオンしてインダクタＬ１を流れる電流Ｉ
_L1が反転するまでの期間Ｔ７（時刻ｔ７から時刻ｔ８ま
での間）においては、図１３（ａ）に示すように引き続
きインダクタＬ１の保持電流Ｉ_L1によりインダクタＬ１
→放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ１→ダイオードＤ１→平
滑コンデンサＣ０→ダイオードＤ４→インダクタＬ１の
径路で共振的に電流Ｉ _L1，Ｉ_C0が流れるとともに、イン
ダクタＬ０の保持電流Ｉ_L0によりインダクタＬ０→ダイ
オードＤ１→平滑コンデンサＣ０→整流回路３→交流電
源１→整流回路３→インダクタＬ０の径路でチョッパ電
流が流れて平滑コンデンサＣ０が充電される。なお、こ
のような動作は実施形態１における（５）の動作と共通
である。

【００５９】（８）” 第２及び第３のスイッチング素
子Ｑ２，Ｑ３がオン状態でインダクタＬ１を流れる電流
Ｉ_L1が反転し、インダクタＬ０を流れるチョッパ電流Ｉ
_L0が無くなるまでの期間Ｔ８（時刻ｔ８から時刻ｔ９ま
での間）においては、図１３（ｂ）に示すようにインダ
クタＬ１の共振電流Ｉ_L1が反転して、平滑コンデンサＣ
０→第１のスイッチング素子Ｑ１→負荷回路６→第４の
スイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣ０の径路で共
振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れるとともに、インダクタＬ
０の保持電流Ｉ_L0によりインダクタＬ０→ダイオードＤ
１→平滑コンデンサＣ０→整流回路３→交流電源１→整
流回路３→インダクタＬ０の径路でチョッパ電流Ｉ_L0が
流れて平滑コンデンサＣ０が充電される。なお、このよ
うな動作は実施形態１における（６）の動作と共通であ
る。

【００６０】（９）” 第１及び第４のスイッチング素
子Ｑ１，Ｑ４がオン状態でインダクタＬ０の電流Ｉ_L0が
ゼロの期間Ｔ９（時刻ｔ９から時刻ｔ１０の間）におい
ては、図１３（ｃ）に示すように引き続き平滑コンデン
サＣ０から第１のスイッチング素子Ｑ１→負荷回路６→
第４のスイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣ０の径
路で共振的に電流Ｉ_L1，Ｉ_C0が流れる。なお、このよう
な動作は実施形態１における（７）の動作と共通であ
る。

【００６１】上記（１）”〜（９）”の動作を繰り返す
ことによって、負荷回路６の放電灯Ｌａに共振電流を流
しつつチョッパ回路４により交流電源１の電源電圧に比
例した入力電流を引き込んで力率を改善することができ
る。また、本実施形態においては、実施形態１と比較し
て第２のスイッチング素子Ｑ２のオンデューティを小さ
くすることで入力電力を抑制しているが、第２のスイッ
チング素子Ｑ２がオフした後に第３のスイッチング素子
Ｑ３がオフするまでの期間（４）”及び（５）”の動作
モードをゼロクランプモードとしているので、負荷回路
６に共振電流を流し続けることができる。

【００６２】上述のように本実施形態では、放電灯Ｌａ
が高インピーダンスとなる始動時に、第２のスイッチン
グ素子Ｑ２のオンデューティを変化させることで負荷回
路６に常時共振電流を流しつつ、第２のスイッチング素
子Ｑ２のオンデューティが対角辺の位置に在る第３のス
イッチング素子Ｑ３のオンデューティよりも短い期間に
おいて、放電灯Ｌａに並列接続したコンデンサＣ１に直
流電圧を充電し、その後、第２のスイッチング素子Ｑ２
のオンデューティが第３のスイッチング素子Ｑ３と同等
となるようなオンデューティ制御を行っているので、共
振用のコンデンサＣ１に充電された直流電圧と平滑コン
デンサＣ０の両端電圧を電源電圧として放電灯Ｌａの両
端に十分な指導電圧を印加することができる。なお、図
８〜図１０に示した回路構成に対して本実施形態の制御
方法を適用しても同等の効果が得られる。

【００６３】（実施形態３）本実施形態は、従来例２と
同様にフルブリッジ型のインバータ回路５とチョッパ回
路４とで２つのスイッチ要素を兼用したものであり、図
１５に示すように交流電源１の高周波成分を除去するフ
ィルタ２と、それぞれダイオードＤ１，Ｄ２が逆並列に
接続された第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２
の直列回路、それぞれダイオードＤ３，Ｄ４が逆並列に
接続された第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４
の直列回路を有するインバータ回路７と、これら２つの
直列回路が両端間に並列に接続された平滑コンデンサＣ
０と、平滑コンデンサＣ０の両端間に逆並列に接続され
た２つのダイオードＤ５，Ｄ６の直列回路、第１及び第
２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に一端が接続
された交流電源１の他端と２つのダイオードＤ５，Ｄ６
の接続点との間に挿入されたインダクタＬ０を有し第１
及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２により交流電源
１を断続することで所望の出力を得るチョッパ回路８
と、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続
点と第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続
点との間に挿入される負荷回路６と、第１〜第４のスイ
ッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフ制御する制御手段
（図示せず）とを備えている。なお、実施形態１と同じ
構成部分については同一の符号を付してある。

【００６４】図示しない制御手段では、実施形態１，２
と同様にチョッパ回路８と兼用するインバータ回路７の
第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を間欠制御
又はオンデューティ制御することにより、交流電源１か
らの入力電力を制御するとともに第１及び第２のスイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ２に対して対角辺の位置に在る第３
及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオンオフ動作
させて、ゼロクランプモードの動作モードにより放電灯
Ｌａに常時共振電流を流し続けることができる。

【００６５】本実施形態のゼロクランプモードを利用し
ないときの動作、すなわち第１及び第４のスイッチング
素子Ｑ１，Ｑ４を同じタイミングでオンオフするととも
に第１及び第４のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４と相補的
に第２及び第３のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を同じタ
イミングでオンオフする動作は従来例２と共通であり、
交流電源１の正の半サイクルに第１のスイッチング素子
Ｑ１がチョッパ回路８と兼用のスイッチング素子として
機能し、第１のスイッチング素子Ｑ１がオンすると交流
電源１からフィルタ２を介してインダクタＬ０→ダイオ
ードＤ５→第１のスイッチング素子Ｑ１→交流電源１の
径路でチョッパ電流が流れ、第１のスイッチング素子Ｑ
１がオフするとインダクタＬ０の保持電流によりインダ
クタＬ０→ダイオードＤ５→平滑コンデンサＣ０→ダイ
オードＤ２→交流電源１→フィルタ２の径路で交流電源
１から入力電圧に比例した入力電流が引き込まれる。

【００６６】一方、交流電源１の負の半サイクルでは第
２のスイッチング素子Ｑ２がチョッパ回路８と兼用のス
イッチング素子として機能し、第２のスイッチング素子
Ｑ２がオンすると交流電源１からフィルタ２を介して第
２のスイッチング素子Ｑ２→ダイオードＤ６→インダク
タＬ０→フィルタ２→交流電源１の経路でチョッパ電流
が流れ、第２のスイッチング素子Ｑ２がオフするとイン
ダクタＬ０の保持電流によりインダクタＬ０→フィルタ
２→交流電源１→ダイオードＤ１→平滑コンデンサＣ０
→ダイオードＤ６の径路で交流電源１から入力電圧に比
例した入力電流を引き込むことにより入力力率の改善を
図ることができる。

【００６７】それに対して、本実施形態のゼロクランプ
モードを利用したときの動作は以下のようになる。ま
ず、交流電源１の正の半サイクルでは第１のスイッチン
グ素子Ｑ１がチョッパ回路８と兼用のスイッチング素子
として機能し、交流電源１の負の半サイクルでは第２の
スイッチング素子Ｑ２がチョッパ回路８と兼用のスイッ
チング素子として機能し、放電灯Ｌａの始動期間におい
て、実施形態１と同様の間欠制御あるいは実施形態２と
同様のオンデューティ制御を行うことにより、共振用の
コンデンサＣ１に直流電圧を充電可能とし、その後、コ
ンデンサＣ１に充電した直流電圧と平滑コンデンサＣ０
の両端電圧Ｖdcにより、放電灯Ｌａに常時より高い始動
電圧を印加することができる。また、本実施形態におい
ては、交流電源１の半サイクル毎にコンデンサＣ１に直
流電圧が重畳される方向が交互に入れ替わるため、放電
灯Ｌａの管内の電子並びに各気体分子等の偏りを軽減す
ることができ、始動後の放電灯Ｌａを短い時間で安定点
灯させることが可能である。

【００６８】（実施形態４）本実施形態の回路構成は実
施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略する。
実施形態１においては、放電灯Ｌａの始動時に共振用の
コンデンサＣ１に直流電圧を重畳したときに高電位とな
る方向が決定し、放電灯Ｌａの管内の電子や各気体分子
が偏り、始動後に安定点灯状態まで移行するのに要する
時間が長くなってしまう。

【００６９】そこで、本実施形態では、チョッパ回路８
と兼用する第２のスイッチング素子Ｑ２と反対側の対角
辺の位置となる第１又は第３のスイッチング素子Ｑ１，
Ｑ３についても、第２のスイッチング素子Ｑ２と同様に
間欠制御又はオンデューティ制御を行うことにより、コ
ンデンサＣ１の任意の一方向に直流電圧を重畳し、その
後、放電灯ＬａにコンデンサＣ１の直流電圧と平滑コン
デンサＣ０の両端電圧Ｖdcを印加し、続けてコンデンサ
Ｃ１の他の一方向に直流電圧を重畳し、その後、放電灯
ＬａにコンデンサＣ１の直流電圧と平滑コンデンサＣ０
の両端電圧Ｖdcを印加するように制御している。その結
果、平滑コンデンサＣ０の両端電圧ＶdcとコンデンサＣ
１の直流電圧により、放電灯Ｌａの両方向に高い始動電
圧を供給することができ、また、放電灯Ｌａの始動時に
管内の電子や各気体分子の偏りを軽減し、始動後の放電
灯Ｌａを短い時間で安定点灯状態へ移行させることがで
きる。

【００７０】（実施形態５）本実施形態の回路構成も実
施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略する。

【００７１】本実施形態は、放電灯Ｌａの始動時に互い
に対角辺の位置に在る一方の組のスイッチング素子のオ
ンデューティを長くし、他方の組のスイッチング素子の
オンデューティを短くする点に特徴がある。

【００７２】例えば、図１６（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に放電灯Ｌａの始動時に第１及び第４のスイッチング素
子Ｑ１，Ｑ４のオンデューティを長くするとともに、第
２及び第３のスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３のオンデュー
ティを短くするように制御手段から制御信号Ｓ１〜Ｓ４
を出力する。而して、このような制御を行えば、負荷回
路６に対して直流電源となる平滑コンデンサＣ０が接続
される期間がその方向について不平衡（アンバランス）
となり、共振用のコンデンサＣ１に直流電圧を重畳した
後、全てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンデューテ
ィを同等とする制御に戻せば、コンデンサＣ１の直流電
圧と平滑コンデンサＣ０の両端電圧Ｖdcにより、図１６
（ｅ）に示すように等価的により高い始動電圧を放電灯
Ｌａの両端に印加することができる。

【００７３】（実施形態６）本実施形態の回路構成も実
施形態１と同一であるから図示並びに説明は省略する。

【００７４】本実施形態では、放電灯Ｌａの始動時にチ
ョッパ回路８と兼用する第２のスイッチング素子Ｑ２の
オンデューティを長くして間欠的に停止する期間を長く
することによって、交流電源１から入力電力を過剰に引
き込むことなく、第２のスイッチング素子Ｑ２のオン時
に負荷回路６に等価的により高い電圧を印加するように
している。これによって、第２のスイッチング素子Ｑ２
のオン時により高い電圧を発生することができ、さらに
高い始動電圧を放電灯Ｌａの両端に印加することが可能
となる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１の発明は、交流電源を整流する
整流回路と、整流回路の出力をスイッチング素子により
断続することで所望の出力を得るチョッパ回路と、チョ
ッパ回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、逆方向の
電流を阻止しない第１及び第２のスイッチ要素の直列回
路、並びに逆方向の電流を阻止しない第３及び第４のス
イッチ要素の直列回路が平滑コンデンサの両端間に並列
に接続されて成るインバータ回路と、放電灯並びにイン
ダクタとコンデンサの共振回路を有し第１及び第２のス
イッチ要素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接
続点との間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイ
ッチ要素をオンオフ制御する制御手段とを備え、第１及
び第２のスイッチ要素の何れか一方をチョッパ回路のス
イッチング素子に兼用し、制御手段が、インバータ回路
とチョッパ回路で兼用される第１又は第２のスイッチ要
素を間欠制御するとともに兼用される第１又は第２のス
イッチ要素のオフ時においても当該スイッチ要素の対角
辺の位置に在る第３又は第４のスイッチ要素がオンとな
る期間を有するように第１〜第４のスイッチ要素をオン
オフ制御して成る放電灯点灯装置において、制御手段
は、放電灯の先行予熱期間及び始動期間に兼用される第
１又は第２のスイッチ要素を間欠制御し且つ第１又は第
２のスイッチ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４の
スイッチ要素を相補的にオンオフさせて成るので、放電
灯が高インピーダンスとなる予熱期間及び始動期間に第
１又は第２のスイッチ要素を間欠制御するとともに第１
又は第２のスイッチ要素の対角辺の位置に在る第３及び
第４のスイッチ要素を相補的にオンオフさせることによ
り、負荷回路に含まれる共振用のコンデンサに直流電圧
を重畳させ、これによって始動時に放電灯に供給する始
動電圧のピーク値を高めることが可能となり、放電灯に
対して十分に高い始動電圧を供給することができるとい
う効果がある。

【００７６】請求項２の発明は、交流電源を整流する整
流回路と、整流回路の出力をスイッチング素子により断
続することで所望の出力を得るチョッパ回路と、チョッ
パ回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、逆方向の電
流を阻止しない第１及び第２のスイッチ要素の直列回
路、並びに逆方向の電流を阻止しない第３及び第４のス
イッチ要素の直列回路が平滑コンデンサの両端間に並列
に接続されて成るインバータ回路と、放電灯並びにイン
ダクタとコンデンサの共振回路を有し第１及び第２のス
イッチ要素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接
続点との間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイ
ッチ要素をオンオフ制御する制御手段とを備え、第１及
び第２のスイッチ要素の何れか一方をチョッパ回路のス
イッチング素子に兼用し、制御手段が、インバータ回路
とチョッパ回路で兼用される第１又は第２のスイッチ要
素を間欠制御するとともに兼用される第１又は第２のス
イッチ要素のオフ時においても当該スイッチ要素の対角
辺の位置に在る第３又は第４のスイッチ要素がオンとな
る期間を有するように第１〜第４のスイッチ要素をオン
オフ制御して成る放電灯点灯装置において、制御手段
は、少なくとも放電灯の先行予熱期間及び始動期間に兼
用される第１又は第２のスイッチ要素をオンデューティ
制御して成るので、放電灯が高インピーダンスとなる予
熱期間及び始動期間に第１又は第２のスイッチ要素をオ
ンデューティ制御することにより、負荷回路に含まれる
共振用のコンデンサに直流電圧を重畳させ、これによっ
て始動時に放電灯に供給する始動電圧のピーク値を高め
ることが可能となり、放電灯に対して十分に高い始動電
圧を供給することができるという効果がある。

【００７７】請求項３の発明は、逆方向の電流を阻止し
ない第１及び第２のスイッチ要素の直列回路、逆方向の
電流を阻止しない第３及び第４のスイッチ要素の直列回
路を有するインバータ回路と、これら２つの直列回路が
両端間に並列に接続された平滑コンデンサと、平滑コン
デンサの両端間に逆並列に接続された２つのダイオード
の直列回路、第１及び第２のスイッチ要素の接続点に一
端が接続された交流電源の他端と２つのダイオードの接
続点との間に挿入されたインダクタを有し第１及び第２
のスイッチ要素により交流電源を断続することで所望の
出力を得るチョッパ回路と、第１及び第２のスイッチ要
素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接続点との
間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素
をオンオフ制御する制御手段とを備え、制御手段が、イ
ンバータ回路とチョッパ回路で兼用される第１及び第２
のスイッチ要素を間欠制御するとともに兼用される第１
及び第２のスイッチ要素のオフ時においても当該スイッ
チ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４のスイッチ要
素がオンとなる期間を有するように第１〜第４のスイッ
チ要素をオンオフ制御して成る放電灯点灯装置におい
て、制御手段は、放電灯の先行予熱期間及び始動期間に
兼用される第１又は第２のスイッチ要素を間欠制御し且
つ第１又は第２のスイッチ要素の対角辺の位置に在る第
３及び第４のスイッチ要素を相補的にオンオフさせて成
るので、放電灯が高インピーダンスとなる予熱期間及び
始動期間に第１又は第２のスイッチ要素を間欠制御する
とともに第１又は第２のスイッチ要素の対角辺の位置に
在る第３及び第４のスイッチ要素を相補的にオンオフさ
せることにより、負荷回路に含まれる共振用のコンデン
サに直流電圧を重畳させ、これによって始動時に放電灯
に供給する始動電圧のピーク値を高めることが可能とな
り、放電灯に対して十分に高い始動電圧を供給すること
ができるという効果がある。

【００７８】請求項４の発明は、逆方向の電流を阻止し
ない第１及び第２のスイッチ要素の直列回路、逆方向の
電流を阻止しない第３及び第４のスイッチ要素の直列回
路を有するインバータ回路と、これら２つの直列回路が
両端間に並列に接続された平滑コンデンサと、平滑コン
デンサの両端間に逆並列に接続された２つのダイオード
の直列回路、第１及び第２のスイッチ要素の接続点に一
端が接続された交流電源の他端と２つのダイオードの接
続点との間に挿入されたインダクタを有し第１及び第２
のスイッチ要素により交流電源を断続することで所望の
出力を得るチョッパ回路と、第１及び第２のスイッチ要
素の接続点と第３及び第４のスイッチ要素の接続点との
間に挿入される負荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素
をオンオフ制御する制御手段とを備え、制御手段が、イ
ンバータ回路とチョッパ回路で兼用される第１及び第２
のスイッチ要素を間欠制御するとともに兼用される第１
及び第２のスイッチ要素のオフ時においても当該スイッ
チ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４のスイッチ要
素がオンとなる期間を有するように第１〜第４のスイッ
チ要素をオンオフ制御して成る放電灯点灯装置におい
て、制御手段は、少なくとも放電灯の先行予熱期間及び
始動期間に第１及び第２のスイッチ要素をオンデューテ
ィ制御して成るので、放電灯が高インピーダンスとなる
予熱期間及び始動期間に第１及び第２のスイッチ要素を
オンデューティ制御することにより、負荷回路に含まれ
る共振用のコンデンサに直流電圧を重畳させ、これによ
って始動時に放電灯に供給する始動電圧のピーク値を高
めることが可能となり、放電灯に対して十分に高い始動
電圧を供給することができるという効果がある。

【００７９】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
の発明において、制御手段が、互いに対角辺の位置関係
にある第１及び第４のスイッチ要素の組を同時にオンオ
フし、互いに対角辺の位置関係にある第２と第３のスイ
ッチ要素の組を同時にオンオフするとともに、放電灯の
始動時に第１と第４及び第２と第３のスイッチ要素の各
組を互いのオン期間を異ならせるようにして交互にオン
オフして成るので、請求項１〜４の何れかの発明の効果
に加えて、交流電源の半サイクル毎に負荷回路に含まれ
る共振用のコンデンサに直流重畳される方向が交互に入
れ替わるため、放電灯の管内の電子並びに各気体分子等
の偏りを軽減することができ、その結果、始動後の放電
灯が安定点灯に移行するまでの時間を短縮することがで
きるという効果がある。

【００８０】請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、第１〜第４のスイッチ要素がそれぞれ
寄生ダイオードを有する電界効果トランジスタから成る
ので、請求項１〜５の何れかの発明の効果に加えて、第
１〜第４のスイッチ要素の構成を簡素化することができ
るという効果がある。

【００８１】請求項７の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、第１〜第４のスイッチ要素がそれぞれ
ダイオードが逆並列に接続されたバイポーラトランジス
タから成るので、請求項１〜５の何れかの発明の効果に
加えて、電界効果トランジスタを用いる場合に比較して
第１〜第４のスイッチ要素のオン抵抗を小さくすること
ができるという効果がある。

【００８２】請求項８の発明は、請求項１〜７の何れか
の発明において、放電灯が、定格ランプ電力が略９７
Ｗ、定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定格ランプ電圧が
略２２９Ｖの環形蛍光灯であることを特徴とし、請求項
１〜７の何れかの発明と同様の効果を奏する。

【００８３】請求項９の発明は、請求項１〜７の何れか
の発明において、放電灯が、定格ランプ電力が略６８
Ｗ、定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定格ランプ電圧が
略１６０Ｖの環形蛍光灯であることを特徴とし、請求項
１〜７の何れかの発明と同様の効果を奏する。

【００８４】請求項１０の発明は、請求項１〜７の何れ
かの発明において、放電灯が、光路長が略１４００ｍｍ
〜２５００ｍｍ、管径が略１８ｍｍ〜２９ｍｍであるこ
とを特徴とし、請求項１〜７の何れかの発明と同様の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す概略回路構成図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は同上の動作説明図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は同上の動作説明図である。

【図４】同上の動作説明用の波形図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は同上の動作説明図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は同上の動作説明図である。

【図７】同上の動作説明用の波形図である。

【図８】同上の他の回路構成を示す概略回路構成図であ
る。

【図９】同上のさらに他の回路構成を示す概略回路構成
図である。

【図１０】同上のさらにまた他の回路構成を示す概略回
路構成図である。

【図１１】（ａ）〜（ｃ）は実施形態２の動作説明図で
ある。

【図１２】（ａ）〜（ｃ）は同上の動作説明図である。

【図１３】（ａ）〜（ｃ）は同上の動作説明図である。

【図１４】同上の動作説明用の波形図である。

【図１５】実施形態３を示す概略回路構成図である。

【図１６】（ａ）〜（ｄ）は実施形態５の動作説明図で
ある。

【図１７】従来例１を示す概略回路構成図である。

【図１８】同上における制御回路の具体回路構成図であ
る。

【図１９】同上の動作説明用の波形図である。

【図２０】同上の動作説明用の波形図である。

【図２１】従来例２を示す概略回路構成図である。

【図２２】同上の動作説明用の波形図である。

【図２３】環形蛍光灯を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）
は要部の説明図である。

【符号の説明】１交流電源３整流回路４チョッパ回路５インバータ回路６負荷回路Ｑ１〜Ｑ４スイッチング素子Ｄ１〜Ｄ４ダイオードＬ０，Ｌ１インダクタＣ０平滑コンデンサＣ１コンデンサＬａ放電灯

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源を整流する整流回路と、整流回
路の出力をスイッチング素子により断続することで所望
の出力を得るチョッパ回路と、チョッパ回路の出力を平
滑する平滑コンデンサと、逆方向の電流を阻止しない第
１及び第２のスイッチ要素の直列回路、並びに逆方向の
電流を阻止しない第３及び第４のスイッチ要素の直列回
路が平滑コンデンサの両端間に並列に接続されて成るイ
ンバータ回路と、放電灯並びにインダクタとコンデンサ
の共振回路を有し第１及び第２のスイッチ要素の接続点
と第３及び第４のスイッチ要素の接続点との間に挿入さ
れる負荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ
制御する制御手段とを備え、第１及び第２のスイッチ要
素の何れか一方をチョッパ回路のスイッチング素子に兼
用し、制御手段が、インバータ回路とチョッパ回路で兼
用される第１又は第２のスイッチ要素を間欠制御すると
ともに兼用される第１又は第２のスイッチ要素のオフ時
においても当該スイッチ要素の対角辺の位置に在る第３
又は第４のスイッチ要素がオンとなる期間を有するよう
に第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ制御して成る放
電灯点灯装置において、制御手段は、放電灯の先行予熱
期間及び始動期間に兼用される第１又は第２のスイッチ
要素を間欠制御し且つ第１又は第２のスイッチ要素の対
角辺の位置に在る第３及び第４のスイッチ要素を相補的
にオンオフさせて成ることを特徴とする放電灯点灯装
置。
【請求項２】交流電源を整流する整流回路と、整流回
路の出力をスイッチング素子により断続することで所望
の出力を得るチョッパ回路と、チョッパ回路の出力を平
滑する平滑コンデンサと、逆方向の電流を阻止しない第
１及び第２のスイッチ要素の直列回路、並びに逆方向の
電流を阻止しない第３及び第４のスイッチ要素の直列回
路が平滑コンデンサの両端間に並列に接続されて成るイ
ンバータ回路と、放電灯並びにインダクタとコンデンサ
の共振回路を有し第１及び第２のスイッチ要素の接続点
と第３及び第４のスイッチ要素の接続点との間に挿入さ
れる負荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ
制御する制御手段とを備え、第１及び第２のスイッチ要
素の何れか一方をチョッパ回路のスイッチング素子に兼
用し、制御手段が、インバータ回路とチョッパ回路で兼
用される第１又は第２のスイッチ要素を間欠制御すると
ともに兼用される第１又は第２のスイッチ要素のオフ時
においても当該スイッチ要素の対角辺の位置に在る第３
又は第４のスイッチ要素がオンとなる期間を有するよう
に第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ制御して成る放
電灯点灯装置において、制御手段は、少なくとも放電灯
の先行予熱期間及び始動期間に兼用される第１又は第２
のスイッチ要素をオンデューティ制御して成ることを特
徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】逆方向の電流を阻止しない第１及び第２
のスイッチ要素の直列回路、逆方向の電流を阻止しない
第３及び第４のスイッチ要素の直列回路を有するインバ
ータ回路と、これら２つの直列回路が両端間に並列に接
続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサの両端間に
逆並列に接続された２つのダイオードの直列回路、第１
及び第２のスイッチ要素の接続点に一端が接続された交
流電源の他端と２つのダイオードの接続点との間に挿入
されたインダクタを有し第１及び第２のスイッチ要素に
より交流電源を断続することで所望の出力を得るチョッ
パ回路と、第１及び第２のスイッチ要素の接続点と第３
及び第４のスイッチ要素の接続点との間に挿入される負
荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ制御す
る制御手段とを備え、制御手段が、インバータ回路とチ
ョッパ回路で兼用される第１及び第２のスイッチ要素を
間欠制御するとともに兼用される第１及び第２のスイッ
チ要素のオフ時においても当該スイッチ要素の対角辺の
位置に在る第３及び第４のスイッチ要素がオンとなる期
間を有するように第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ
制御して成る放電灯点灯装置において、制御手段は、放
電灯の先行予熱期間及び始動期間に兼用される第１又は
第２のスイッチ要素を間欠制御し且つ第１又は第２のス
イッチ要素の対角辺の位置に在る第３及び第４のスイッ
チ要素を相補的にオンオフさせて成ることを特徴とする
放電灯点灯装置。
【請求項４】逆方向の電流を阻止しない第１及び第２
のスイッチ要素の直列回路、逆方向の電流を阻止しない
第３及び第４のスイッチ要素の直列回路を有するインバ
ータ回路と、これら２つの直列回路が両端間に並列に接
続された平滑コンデンサと、平滑コンデンサの両端間に
逆並列に接続された２つのダイオードの直列回路、第１
及び第２のスイッチ要素の接続点に一端が接続された交
流電源の他端と２つのダイオードの接続点との間に挿入
されたインダクタを有し第１及び第２のスイッチ要素に
より交流電源を断続することで所望の出力を得るチョッ
パ回路と、第１及び第２のスイッチ要素の接続点と第３
及び第４のスイッチ要素の接続点との間に挿入される負
荷回路と、第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ制御す
る制御手段とを備え、制御手段が、インバータ回路とチ
ョッパ回路で兼用される第１及び第２のスイッチ要素を
間欠制御するとともに兼用される第１及び第２のスイッ
チ要素のオフ時においても当該スイッチ要素の対角辺の
位置に在る第３及び第４のスイッチ要素がオンとなる期
間を有するように第１〜第４のスイッチ要素をオンオフ
制御して成る放電灯点灯装置において、制御手段は、少
なくとも放電灯の先行予熱期間及び始動期間に第１及び
第２のスイッチ要素をオンデューティ制御して成ること
を特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項５】制御手段は、互いに対角辺の位置関係に
ある第１及び第４のスイッチ要素の組を同時にオンオフ
し、互いに対角辺の位置関係にある第２と第３のスイッ
チ要素の組を同時にオンオフするとともに、放電灯の始
動時に第１と第４及び第２と第３のスイッチ要素の各組
を互いのオン期間を異ならせるようにして交互にオンオ
フして成ることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
載の放電灯点灯装置。
【請求項６】第１〜第４のスイッチ要素がそれぞれ寄
生ダイオードを有する電界効果トランジスタから成るこ
とを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の放電灯点
灯装置。
【請求項７】第１〜第４のスイッチ要素がそれぞれダ
イオードが逆並列に接続されたバイポーラトランジスタ
から成ることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載
の放電灯点灯装置。
【請求項８】放電灯は、定格ランプ電力が略９７Ｗ、
定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定格ランプ電圧が略２
２９Ｖの環形蛍光灯であることを特徴とする請求項１〜
７の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項９】放電灯は、定格ランプ電力が略６８Ｗ、
定格ランプ電流が略０．４３Ａ、定格ランプ電圧が略１
６０Ｖの環形蛍光灯であることを特徴とする請求項１〜
７の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１０】放電灯は、光路長が略１４００ｍｍ〜
２５００ｍｍ、管径が略１８ｍｍ〜２９ｍｍであること
を特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の放電灯点灯
装置。