JP2001155883A - Power supply device, discharge lamp apparatus and bulb type fluorescent lamp - Google Patents

Power supply device, discharge lamp apparatus and bulb type fluorescent lamp

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JP2001155883A
JP2001155883A JP33492599A JP33492599A JP2001155883A JP 2001155883 A JP2001155883 A JP 2001155883A JP 33492599 A JP33492599 A JP 33492599A JP 33492599 A JP33492599 A JP 33492599A JP 2001155883 A JP2001155883 A JP 2001155883A
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circuit
resonance
switching means
inductance
power supply
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuya Shirata
伸弥 白田
Hajime Osaki
肇 大崎
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp using small size and inexpensive power device that obtains half bridge type of inverter driving signal from feedback circuit of which current of load circuit is improved. SOLUTION: The power device comprises a load circuit having resonance inductance and resonance capacitance operated high frequency alternate current generated at two alternating switches of a first and a second and a second switching means, an unsaturation type of transformer NST in which current proportional to current of the load circuit is excited to a secondary coil, a resonance circuit DRC formed with inductance and capacitance a secondary coil of the unsaturation type of transformer, and a circuit alternatively driving the first and the second switching means with resonance output. When an inductance of a primary coil is Ln1, that of the secondary coil is Ln2, and equal value inductance being series to the secondary coil in short of the primary coil is Ln2δ, these relations is as follows: 100<=Ln2/Ln1, 0.5<=Ln2δ/Ln2.

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、ハーフブリッジ形
インバータを備えた電源装置、これを用いた放電ランプ
装置および電球形蛍光ランプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device having a half-bridge type inverter, a discharge lamp device using the same, and a bulb-type fluorescent lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハーフブリッジ形インバータを備えた放
電ランプ点灯装置において、負荷回路の限流インダクタ
に磁気結合した巻線に生じる帰還電圧を少なくとも一つ
のLC並列振動回路に印加してハーフブリッジ形インバ
ータの一対のスイッチング素子を交互にドライブするた
めのドライブ信号を得るようにした自励発振形の構成が
特開平9−190891号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art In a discharge lamp lighting device provided with a half-bridge type inverter, a feedback voltage generated in a winding magnetically coupled to a current-limiting inductor of a load circuit is applied to at least one LC parallel oscillation circuit. Japanese Patent Laid-Open No. Hei 9-190891 discloses a self-oscillation type configuration in which a drive signal for alternately driving a pair of switching elements is obtained.

【0003】すなわち、上記従来技術の図1には、少な
くとも1つのインダクタンスL2および少なくとも1つ
のコンデンサC7、C8、C9を有する負荷回路と、2
つのスイッチング素子T1、T2を有するハーフブリッ
ジ装置として形成することのできるインバータと、スイ
ッチング素子を駆動するための駆動回路ASとを備えた
ランプの点灯回路装置であって、駆動回路ASは、それ
ぞれのスイッチング素子T1、T2ごとに設けられた2
つの回路部分AS1、AS2を含み、回路部分AS1
は、補助巻線HW1およびLC並列振動回路L3、C3
を備えており、回路部分AS2は、補助巻線HW2およ
びLC並列振動回路L4、C4を備えており、各補助巻
線HW1、HW2は負荷回路のインダクタンスL2に磁
気結合している回路構成が開示されている。(従来技術
1) また、上記文献の図3には、少なくとも1つのインダク
タンスL2および少なくとも1つのコンデンサC7、C
8、C9を有する負荷回路と、2つのスイッチング素子
T1、T2を有するハーフブリッジ装置として形成する
ことのできるインバータと、スイッチング素子を駆動す
るための駆動回路ASとを備えたランプの点灯回路装置
であって、駆動回路ASは、負荷回路のインダクタンス
L2に磁気結合した補助巻線HW1、補助巻線HW1に
誘起された帰還電圧に共振して駆動信号を形成するLC
並列振動回路L3、C3、ならびに駆動信号を他方のス
イッチング素子T2に反転して供給する変成器TRを備
えている回路構成が記載されている。(従来技術2) さらに、特開平10−162983号公報には、共振イ
ンダクタLおよび共振静電容量Cを含む共振負荷回
路16と、相補形の2つのスイッチQ1、Q2を備えた
ハーフブリッジ形インバータのゲート駆動回路30を、
共振負荷回路16の共振インダクタLに相互結合した
駆動インダクタLと、駆動インダクタLDに直列接続
された第2のインダクタ32と、相補形スイッチQ1、
Q2のゲート電圧をクランプして制限する双方向電圧ク
ランプ36とを含んで構成したことにより、単一のゲー
ト駆動回路30を相補形スイッチQ1、Q2に対して共
通に作用させる回路構成が記載されている。(従来技術
3) そうして、上記の従来技術1ないし3においては、いず
れもスイッチング素子をドライブするための帰還が限流
用のインダクタンスL2(または共振インダクタLR)
に補助巻線WH1またはWH2(または駆動インダクタ
LD)を磁気結合することにより行われている。
That is, FIG. 1 of the related art shows a load circuit having at least one inductance L2 and at least one capacitor C7, C8, C9,
A lamp lighting circuit device comprising an inverter, which can be formed as a half-bridge device having two switching elements T1, T2, and a driving circuit AS for driving the switching elements, wherein the driving circuit AS comprises: 2 provided for each switching element T1, T2
Circuit part AS1, including two circuit parts AS1, AS2
Are the auxiliary winding HW1 and the LC parallel oscillation circuits L3, C3
The circuit configuration in which the circuit portion AS2 includes an auxiliary winding HW2 and LC parallel oscillation circuits L4 and C4, and each of the auxiliary windings HW1 and HW2 is magnetically coupled to an inductance L2 of a load circuit is disclosed. Have been. (Prior Art 1) FIG. 3 of the above document shows at least one inductance L2 and at least one capacitor C7, C7.
8, a lighting circuit device for a lamp comprising a load circuit having C9, an inverter which can be formed as a half-bridge device having two switching elements T1, T2, and a driving circuit AS for driving the switching elements. The driving circuit AS includes an auxiliary winding HW1 magnetically coupled to the inductance L2 of the load circuit, and an LC that resonates with a feedback voltage induced in the auxiliary winding HW1 to form a driving signal.
A circuit configuration including parallel oscillation circuits L3 and C3 and a transformer TR that inverts and supplies a drive signal to the other switching element T2 is described. (Prior art 2) Further, Japanese Patent Laid-Open No. 10-162983, a half-bridge with a resonant load circuit 16 including a resonant inductor L R and a resonant capacitance C R, the two switches Q1, Q2 of complementary Gate drive circuit 30 of the inverter
A driving inductor L D which is mutually coupled to the resonant inductor L R of the resonant load circuit 16, a second inductor 32 connected in series to the driving inductor LD, complementary switches Q1,
The bidirectional voltage clamp 36 for clamping and limiting the gate voltage of Q2 includes a circuit configuration that allows a single gate drive circuit 30 to act commonly on the complementary switches Q1 and Q2. ing. (Prior art 3) Then, in the above-mentioned prior arts 1 to 3, the feedback for driving the switching element is a current-limiting inductance L2 (or a resonance inductor LR).
This is performed by magnetically coupling the auxiliary winding WH1 or WH2 (or the driving inductor LD).

【0004】これに対して、従来、負荷回路と直列に過
飽和形変流器の1次巻線を挿入し、その2次巻線から帰
還電圧を得てスイッチング素子のドライブ信号を形成す
る回路構成も知られている。(従来技術4)
On the other hand, conventionally, a circuit configuration in which a primary winding of a saturable current transformer is inserted in series with a load circuit, a feedback voltage is obtained from the secondary winding, and a drive signal for a switching element is formed. Is also known. (Prior art 4)

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術1
ないし3の場合、限流用のインダクタンス(インダク
タ)の磁気回路には空隙を設けるのが一般的であり、こ
のため帰還用の補助巻線WH1またはWH2(または駆
動インダクタL)を巻装する位置(たとえば空隙の部
分または空隙のない部分)の如何によって特性が変化す
るため、それらの製造時に肌理細かい管理を必要とし、
結局コストアップを招来することになる。
However, the prior art 1
In the cases of (3) to (3), a gap is generally provided in the magnetic circuit of the current-limiting inductance (inductor), and therefore, a position where the auxiliary winding WH1 or WH2 for feedback (or the driving inductor L D ) is wound. (E.g., void or void-free areas), the properties of which vary, requiring fine-grained control during their manufacture,
Eventually, costs will increase.

【0005】また、限流用のインダクタンス(インダク
タ)には、共振により高電圧が印加されるため、帰還用
の補助巻線WH1またはWH2(または駆動インダクタ
)に高い絶縁耐力を付加して高い信頼性を与える必
要がある。このため、これらの巻線部品が大形化すると
ともに、コストアップになる。
Since a high voltage is applied to the current-limiting inductance (inductor) by resonance, a high dielectric strength is added to the feedback auxiliary winding WH1 or WH2 (or the driving inductor L D ) to increase the voltage. Need to give reliability. For this reason, these winding components are increased in size and cost.

【0006】次に、従来技術4においては、過飽和特性
を与えるために、過飽和形変流器にはリングコアを用い
るので、巻線の巻装が著しく困難であるとともに、特性
のばらつきが大きくなるために、設計の難度が高くて、
コストアップになるばかりでなく、巻線部品が大形化す
るという問題がる。
Next, in the prior art 4, since a ring core is used for the supersaturated current transformer in order to provide supersaturation characteristics, it is extremely difficult to wind the windings and the characteristics vary greatly. In addition, the difficulty of the design is high,
In addition to the increase in cost, there is a problem that the size of the winding component increases.

【0007】本発明は、負荷回路に流れる電流の改良さ
れた帰還回路を備えていて、ハーフブリッジ形インバー
タのスイッチング手段のドライブ信号を帰還回路から得
るように構成された小形で、しかもコストの低い電源装
置、これを用いた放電ランプ装置および電球形蛍光ラン
プを提供することを目的とする。
The present invention comprises a small and low cost feedback circuit having an improved feedback circuit for the current flowing in the load circuit, wherein the drive signal for the switching means of the half-bridge inverter is derived from the feedback circuit. An object of the present invention is to provide a power supply device, a discharge lamp device using the same, and a bulb-type fluorescent lamp.

【0008】[0008]

【課題を達成するための手段】請求項1の発明の電源装
置は、直流電源と;直流電源間に直列的に接続された第
1のスイッチング手段および第2のスイッチング手段
と;共振インダクタンスおよび共振静電容量を備え、第
1および第2のスイッチング手段の交互スイッチングに
より発生した高周波交流により作動する負荷回路と;1
次巻線が負荷回路に接続され負荷回路に流れる電流に比
例する電圧が2次巻線に誘起される不飽和形変圧器と;
静電容量および不飽和形変圧器の2次巻線のインダクタ
ンスにより形成されるドライブ共振回路と;ドライブ共
振回路の共振出力により第1および第2のスイッチング
手段を交互にドライブするドライブ回路と;を具備して
いることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus comprising: a DC power supply; first switching means and second switching means connected in series between the DC power supplies; A load circuit having capacitance and operated by high-frequency alternating current generated by alternate switching of the first and second switching means; 1
An unsaturated transformer in which a secondary winding is connected to the load circuit and a voltage proportional to the current flowing in the load circuit is induced in the secondary winding;
A drive resonance circuit formed by the capacitance and the inductance of the secondary winding of the unsaturated transformer; and a drive circuit that alternately drives the first and second switching means by a resonance output of the drive resonance circuit. It is characterized by having.

【0009】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。
In the present invention and the following inventions, the definitions and technical meanings of terms are as follows unless otherwise specified.

【0010】<直流電源について>直流電源は、交流を
整流した整流化直流電源およびバッテリー電源のいずれ
でもよい。整流化直流電源の場合、平滑化手段を備えて
いることが望ましい。平滑化手段としては、平滑コンデ
ンサやアクイティブフィルタを整流回路の直流出力端間
に接続した構成や、後述する第1および第2のスイッチ
ング手段を利用して構成されたアクティブフィルタたと
えば部分平滑回路などが付設されたハーフブリッジ形イ
ンバータであるところの複合形ハーフブリッジ形インバ
ータを用いてもよい。
<Regarding DC Power Supply> The DC power supply may be either a rectified DC power supply in which AC is rectified or a battery power supply. In the case of a rectified DC power supply, it is desirable to have a smoothing means. As the smoothing means, a configuration in which a smoothing capacitor or an active filter is connected between the DC output terminals of the rectifier circuit, an active filter configured using first and second switching means to be described later, such as a partial smoothing circuit, etc. May be used, which is a half-bridge type inverter provided with.

【0011】<第1および第2のスイッチング手段につ
いて>第1および第2のスイッチング手段は、ハーフブ
リッジ形インバータの交互にオン、オフする一対のスイ
ッチング手段であり、同一極性および相補形のスイッチ
ング素子のいずれでもよい。また、MOSFETなどの
電圧ドライブ形のスイッチング手段またはバイポーラ形
トランジスタなどの電流ドライブ形のスイッチング手段
のいずれであってもよい。
<Regarding First and Second Switching Means> The first and second switching means are a pair of switching means for alternately turning on and off a half-bridge type inverter, and have the same polarity and complementary switching elements. Either may be used. Further, either voltage-driven switching means such as a MOSFET or current-driven switching means such as a bipolar transistor may be used.

【0012】FETは、電圧ドライブ形のスイッチング
手段であるため、ドライブが容易である。また、MOS
FETは、安全動作領域による制約の少ない電力用のス
イッチング手段として効果的である。さらに、エンハン
スメント形MOSFETは、電源投入時の処理が容易で
電力用のスイッチング手段として好適である。さらにま
た、Nチャンネル形MOSFETが現状では商品ライン
アップが豊富であるから、有利である。しかし、要すれ
ば、Pチャンネル形MOSFETを用いることができ
る。
Since the FET is a voltage drive type switching means, the drive is easy. Also, MOS
The FET is effective as a power switching means that is less restricted by a safe operation area. Further, the enhancement type MOSFET is easy as power-on processing, and is suitable as a power switching means. Furthermore, N-channel MOSFETs are advantageous because the current product lineup is abundant. However, a P-channel MOSFET can be used if desired.

【0013】ところで、スイッチング手段は、ドライブ
端子を備えていることが許容される。そして、ドライブ
端子に所定の極性のドライブ信号が供給されたときにド
ライブすなわちオンされる。エンハンスメント形MOS
FETにおいては、ドライブ端子であるところのゲート
と、ソースとの間にドライブ信号であるところのゲート
電圧が印加されたときに、チャンネルが形成されてオン
状態になる。したがって、ゲート電圧が印加されない状
態ではオフ状態を維持する。
By the way, the switching means is allowed to have a drive terminal. The drive is turned on when a drive signal of a predetermined polarity is supplied to the drive terminal. Enhancement type MOS
In a FET, when a gate voltage as a drive signal is applied between a gate as a drive terminal and a source, a channel is formed and the FET is turned on. Therefore, the off state is maintained when no gate voltage is applied.

【0014】「直流電源間に第1および第2のスイッチ
ング手段を直列的に接続する」とは、直流電源から見て
第1および第2のスイッチング手段が直列接続関係にあ
ることをいい、第1および第2のスイッチング手段と直
流電源との間に他の回路部品たとえばインダクタや抵抗
器などが介在していてもよい。また、第1および第2の
スイッチング手段の間に回路部品が介在していてもよ
い。
"The first and second switching means are connected in series between the DC power supplies" means that the first and second switching means are in a series connection relationship as viewed from the DC power supply. Other circuit components such as inductors and resistors may be interposed between the first and second switching means and the DC power supply. Further, a circuit component may be interposed between the first and second switching means.

【0015】<負荷回路について>負荷回路は、少なく
とも共振インダクタンスおよび共振静電容量を備えてい
る。そして、第1および第2のスイッチング手段の交互
スイッチングによって発生する交流により作動する。負
荷は、負荷回路の適当な箇所に接続される。
<Regarding the Load Circuit> The load circuit has at least a resonance inductance and a resonance capacitance. And it operates by the alternating current generated by the alternating switching of the first and second switching means. The load is connected to an appropriate point in the load circuit.

【0016】共振インダクタンスおよび共振静電容量
は、第1および第2のスイッチング手段の交互スイッチ
ングによって発生した交流に共振し得る。そして、共振
インダクタンスおよび共振静電容量は、少なくとも各1
個が負荷回路に接続され、要すればいずれか一方または
双方が複数個によって構成されることを許容する。
The resonance inductance and the resonance capacitance can resonate with the alternating current generated by the alternate switching of the first and second switching means. The resonance inductance and the resonance capacitance are at least 1 each.
Are connected to the load circuit, and if necessary, one or both of them can be constituted by a plurality.

【0017】また、共振インダクタンスおよび共振静電
容量は、負荷が放電ランプのように負特性を有している
場合には、そのいずれか一方を限流インピーダンスとし
て作用させて負荷の負特性を補償するように構成するこ
とができる。
When the load has a negative characteristic such as a discharge lamp, one of the resonance inductance and the resonance capacitance is used to act as a current-limiting impedance to compensate for the negative characteristic of the load. Can be configured.

【0018】<不飽和形変圧器について>不飽和形変圧
器は、少なくとも1次巻線および2次巻線を備えてい
て、スイッチング手段をドライブするために、負荷回路
に流れる電流に比例する電圧を2次巻線に誘起するよう
に作用する。したがって、1次巻線側における巻数が相
対的に少なく、このため1次巻線のインダクタンスは小
さくて、共振インダクタンスとして実質的に貢献しな
い。
<Regarding the Unsaturated Transformer> The unsaturated transformer has at least a primary winding and a secondary winding, and has a voltage proportional to the current flowing through the load circuit for driving the switching means. Acts on the secondary winding. Therefore, the number of turns on the primary winding side is relatively small, so that the inductance of the primary winding is small and does not substantially contribute as resonance inductance.

【0019】また、「不飽和形変圧器」とは、実質的に
磁気飽和しないように構成されたコアが用いられている
か、コアを用いないで形成されている。さらに、「コア
が飽和しないように構成されている」とは、ドラム形コ
アや、棒コアのように空隙長が実質的にほぼ無限大とい
えるようなコアであることを意味する。
The "unsaturated transformer" has a core configured to be substantially free from magnetic saturation or is formed without using a core. Further, "configured so that the core is not saturated" means that the core has a substantially infinite gap length, such as a drum core or a rod core.

【0020】次に、不飽和形変圧器の2次巻線は、誘起
電圧に基づいてスイッチング手段のドライブ信号を形成
するために、後述するドライブ共振回路を構成する。
Next, the secondary winding of the unsaturated transformer forms a drive resonance circuit, which will be described later, to form a drive signal for the switching means based on the induced voltage.

【0021】さらに、本発明において用いる不飽和形変
圧器は、要すればドラムコアや棒コアを備えたチョーク
コイルに1次巻線を重ね巻きすることによって、これを
構成することができる。しかし、1次巻線を2次巻線の
上に重ね巻きするだけでなく、反対に1次巻線の上に2
次巻線を重ね巻きしてもよいことはいうまでもない。さ
らにまた、不飽和形変圧器の1次巻線および2次巻線
は、重ね巻きだけでなく、隣接して巻装してもよい。こ
の場合には、巻き枠を用いることができる。さらにま
た、2次巻線は、単一または複数であることを許容す
る。たとえば、第1および第2のスイッチング手段に対
してそれぞれ一つの2次巻線を割り付けてドライブ共振
回路およびドライブ回路を配設することもできる。しか
し、一対の2次巻線を配設する場合であっても、一方の
2次巻線にのみ静電容量を接続してドライブ共振回路を
形成すれば、他方の2次巻線に対しても共振出力を誘起
するので、ドライブ共振回路を2つ配設する必要はな
い。
Further, the unsaturated transformer used in the present invention can be constituted by winding a primary winding on a choke coil having a drum core or a rod core, if necessary. However, not only is the primary winding wrapped over the secondary winding,
It goes without saying that the next winding may be wrapped. Furthermore, the primary winding and the secondary winding of the unsaturated transformer may be wound not only in a lap winding but also adjacently. In this case, a winding frame can be used. Furthermore, the secondary winding may be single or multiple. For example, one secondary winding may be assigned to each of the first and second switching means to provide a drive resonance circuit and a drive circuit. However, even when a pair of secondary windings is provided, if a drive resonance circuit is formed by connecting a capacitance only to one of the secondary windings, the other secondary winding can be formed. Since this also induces a resonance output, there is no need to provide two drive resonance circuits.

【0022】<ドライブ共振回路について>ドライブ共
振回路は、不飽和形変圧器の2次巻線側から見たインダ
クタンスと静電容量とによって構成されている。そし
て、この場合の共振回路は、並列共振回路および直列共
振回路のいずれであってもい。
<Drive Resonance Circuit> The drive resonance circuit is composed of an inductance and a capacitance as viewed from the secondary winding side of the unsaturated transformer. The resonance circuit in this case may be either a parallel resonance circuit or a series resonance circuit.

【0023】次に、静電容量は、コンデンサを用いる
か、スイッチング手段が有する静電容量、たとえばMO
SFETのゲート・ソース間静電容量を利用することが
できる。
Next, the capacitance is determined by using a capacitor or the capacitance of the switching means, eg, MO
The capacitance between the gate and the source of the SFET can be used.

【0024】そうして、ドライブ共振回路は、共振によ
って正負の極性の共振出力を生じ、後述するドライブ回
路に共振出力を供給する。
Thus, the drive resonance circuit generates a resonance output having positive and negative polarities by resonance, and supplies the resonance output to a drive circuit described later.

【0025】<ドライブ回路について>ドライブ回路
は、スイッチング手段に供給するドライブ信号を形成す
るための回路である。
<Regarding the Drive Circuit> The drive circuit is a circuit for forming a drive signal to be supplied to the switching means.

【0026】一対のスイッチング手段が同一極性である
場合には、各スイッチング手段を交互にオン、オフさせ
るためには、ドライブ共振回路の共振出力を一方のスイ
ッチング手段に対してある極性で供給するときに、他方
のスイッチング手段に対しては、極性を反転して供給す
ればよい。このためには、たとえば変圧器を用いれば容
易に極性を反転することができる。
When the pair of switching means have the same polarity, the switching means are turned on and off alternately when the resonance output of the drive resonance circuit is supplied to one switching means with a certain polarity. The other switching means may be supplied with the polarity inverted. For this purpose, for example, the polarity can be easily inverted by using a transformer.

【0027】また、一対のスイッチング手段が相補的関
係にある場合には、ドライブ共振回路の共振出力を極性
を反転しないでそのまま両方のスイッチング手段に供給
することができる。
When the pair of switching means has a complementary relationship, the resonance output of the drive resonance circuit can be supplied to both switching means without reversing the polarity.

【0028】次に、スイッチング手段が電圧ドライブ形
である場合には、ドライブ回路は、ドライブ電圧供給す
るようにドライブ回路を構成する。また、電流ドライブ
形である場合には、ドライブ電流を供給するようにドラ
イブ回路を構成する。
Next, when the switching means is a voltage drive type, the drive circuit configures the drive circuit to supply a drive voltage. In the case of a current drive type, the drive circuit is configured to supply a drive current.

【0029】さらに、電圧ドライブ形のスイッチング手
段を用いる場合に、ドライブ信号を所定の値の電圧に規
制するために、要すれば電圧クランプ回路をゲート保護
回路としてドライブ回路に付設することができる。ゲー
ト保護回路は、第1および第2のスイッチング手段のド
ライブ端子に過大な電圧が印加されるのを防止するもの
で、その具体的な回路構成はどのようなものでもよい。
Further, in the case of using a voltage drive type switching means, if necessary, a voltage clamp circuit can be added to the drive circuit as a gate protection circuit in order to regulate the drive signal to a predetermined voltage. The gate protection circuit prevents an excessive voltage from being applied to the drive terminals of the first and second switching means, and may have any specific circuit configuration.

【0030】たとえば、少なくとも2つ以上のツェナー
ダイオードを逆極性に直列接続してゲート保護回路を構
成することができる。このゲート保護回路は、正負両極
性の共振電圧に対して保護作用を行わせることができ
る。
For example, at least two or more Zener diodes can be connected in series with opposite polarities to form a gate protection circuit. This gate protection circuit can perform a protection function with respect to the positive and negative bipolar resonance voltages.

【0031】また、相補形のスイッチング手段を用いる
場合に、一つのゲート保護回路は第1および第2の両ス
イッチング手段に対してもゲート保護作用を奏する。
When the complementary switching means is used, one gate protection circuit exerts a gate protection action on both the first and second switching means.

【0032】さらに、ゲート保護回路は、定電圧素子で
あればツェナーダイオードでなくても同様な種々の回路
構成により構成することができる。
Further, the gate protection circuit can be configured by various similar circuit configurations as long as it is not a Zener diode as long as it is a constant voltage element.

【0033】さらにまた、用いる定電圧素子の数は、そ
の定電圧とゲート電圧関係により決めればよい。
Further, the number of constant voltage elements to be used may be determined according to the relation between the constant voltage and the gate voltage.

【0034】そうして、ゲートに対して過電圧になる電
圧分は、ゲート保護回路によって短絡されて吸収される
から、第1および第2のスイッチング手段の各ゲートに
は適正な値の電圧しか印加されない。過電圧がスイッチ
ング手段に印加されると、スイッチング手段の破壊の原
因になるので、ゲート保護手段を付加するのが好まし
い。
[0034] Then, the voltage that becomes overvoltage with respect to the gate is short-circuited and absorbed by the gate protection circuit, so that only an appropriate voltage is applied to each gate of the first and second switching means. Not done. When an overvoltage is applied to the switching means, the switching means may be destroyed. Therefore, it is preferable to add a gate protection means.

【0035】<その他の構成について>ハーフブリッジ
形インバータを起動するために、適当な起動回路を付設
することができる。たとえば、抵抗器を主体とする直流
電源電圧の分圧回路を構成して、直流電源から電流を導
く第1のスイッチング手段のドライブ端子に直流電源電
圧を分圧して所定の始動用ドライブ信号が供給されるよ
うにすることができる。また、時定数回路およびトリガ
ー素子を主体とする回路により、第1のスイッチング手
段のドライブ端子に直流電源から所定のドライブ信号が
供給されるように構成することもできる。
<Other Configurations> In order to start the half-bridge type inverter, a suitable starting circuit can be added. For example, a DC power supply voltage dividing circuit mainly composed of a resistor is configured to divide the DC power supply voltage into a drive terminal of a first switching means for conducting a current from the DC power supply and supply a predetermined start drive signal. Can be done. Further, a circuit mainly including a time constant circuit and a trigger element may be configured so that a predetermined drive signal is supplied from a DC power supply to a drive terminal of the first switching means.

【0036】直流電源として整流化直流電源を用いる場
合、低周波交流電源に第1および第2のスイッチング手
段のスイッチングによる高周波ノイズが流出しないよう
にノイズフィルタを低周波交流電源と整流回路の交流入
力端との間に挿入することができる。
When a rectified DC power supply is used as the DC power supply, a noise filter is provided between the low-frequency AC power supply and the AC input of the rectifier circuit so that high-frequency noise due to switching of the first and second switching means does not flow into the low-frequency AC power supply. It can be inserted between the ends.

【0037】<本発明の作用について>本発明において
は、第1および第2のスイッチング手段の交互スイッチ
ングによって生じた高周波交流により負荷回路が作動
し、負荷回路には共振インダクタンスおよび共振静電容
量が備えられているから、これらが共振して負荷回路に
正弦波または正弦波に相対的に近い電流が流れる。
<Function of the Present Invention> In the present invention, the load circuit operates by the high-frequency alternating current generated by the alternating switching of the first and second switching means, and the load circuit has a resonance inductance and a resonance capacitance. Since they are provided, they resonate and a sine wave or a current relatively close to the sine wave flows through the load circuit.

【0038】負荷回路に流れる電流が不飽和形変圧器の
1次巻線を流れることにより、その2次巻線には負荷回
路に流れる電流に比例する電圧が誘起される。
When the current flowing in the load circuit flows through the primary winding of the unsaturated transformer, a voltage proportional to the current flowing in the load circuit is induced in the secondary winding.

【0039】ドライブ共振回路は、不飽和形変圧器の2
次巻線に誘起された電圧の基本周波数に共振する。
The drive resonance circuit includes the unsaturated transformer 2
Resonates at the fundamental frequency of the voltage induced in the next winding.

【0040】ドライブ回路は、ドライブ共振回路の共振
出力の供給を受けて、ドライブ信号を形成して、各スイ
ッチング手段にドライブ信号を供給する。
The drive circuit receives the supply of the resonance output of the drive resonance circuit, forms a drive signal, and supplies the drive signal to each switching means.

【0041】その結果、一対のスイッチング手段は、交
互にオン、オフのスイッチングを行い、ハーフブリッジ
形インバータとして作動し、高周波交流を発生する。
As a result, the pair of switching means alternately switches on and off, operates as a half-bridge inverter, and generates a high-frequency alternating current.

【0042】以上の回路動作において、不飽和形変圧器
の1次巻線は、共振インダクタンスとは別に配設されて
いるので、負荷回路の共振による高い電圧が印加されな
い。したがって、不飽和形変圧器に格別高い絶縁耐力を
付与しなくても高い信頼性を得ることができる。
In the above circuit operation, since the primary winding of the unsaturated transformer is provided separately from the resonance inductance, a high voltage due to resonance of the load circuit is not applied. Therefore, high reliability can be obtained without imparting exceptionally high dielectric strength to the unsaturated transformer.

【0043】また、不飽和形変圧器は、巻線形成が困難
な過飽和形変流器と違って、巻線形成が容易であるか
ら、コストを低く抑えることができるとともに、特性の
ばらつきも少なくて設計も比較的容易である。
Also, unlike a supersaturated current transformer in which it is difficult to form a winding, the formation of a winding is easy in the unsaturated transformer, so that the cost can be reduced and the variation in characteristics is small. And design is relatively easy.

【0044】さらに、不飽和形変圧器は、過飽和形変流
器に比較して小形化が可能である。
Further, the size of the unsaturated transformer can be reduced as compared with that of the supersaturated current transformer.

【0045】請求項2の発明の電源装置は、請求項1記
載の電源装置において、不飽和形変圧器は、その1次巻
線が負荷回路の共振インダクタンスに比較して無視し得
る程度に小さいインダクタンスを有していることを特徴
としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the power supply unit according to the first aspect, wherein the primary winding of the unsaturated transformer is so small as to be negligible as compared with the resonance inductance of the load circuit. It is characterized by having an inductance.

【0046】本発明における不飽和形変圧器の1次巻線
は、そのインダクタンスが小さくて、共振インダクタン
スとしては実質的に貢献しないように構成されていると
ともに、負荷回路の共振インダクタンスとは別に配設さ
れている。なお、「無視し得る程度」とは、インダクタ
ンスが負荷回路の共振インダクタンスに対して2%以
下、好適には1%以下であることをいう。
The primary winding of the unsaturated transformer according to the present invention has a small inductance and is configured not to substantially contribute as a resonance inductance, and is arranged separately from the resonance inductance of the load circuit. Has been established. Note that "negligible" means that the inductance is 2% or less, preferably 1% or less, of the resonance inductance of the load circuit.

【0047】しかし、回路の実装においては、不飽和形
変圧器を負荷回路の共振インダクタンスの干渉を受けな
いように、共振インダクタンスと離間して配置すること
が望ましい。また、この場合、不飽和形変圧器と共振イ
ンダクタンスとの間にコンデンサなどの他の回路部品を
介在させることにより、一種のシールド効果を生じるの
で、共振インダクタンスによる干渉抑制に対して一層効
果的である。
However, in mounting the circuit, it is desirable to dispose the unsaturated transformer at a distance from the resonance inductance so as not to be affected by the resonance inductance of the load circuit. Also, in this case, since another circuit component such as a capacitor is interposed between the unsaturated transformer and the resonance inductance, a kind of shielding effect is generated, which is more effective in suppressing interference by the resonance inductance. is there.

【0048】そうして、本発明においては、不飽和形変
圧器が上記のように構成されていることにより、負荷回
路の共振電圧とは異なり、負荷回路に流れる電流に比例
した電圧を2次巻線に誘起することができる。
Thus, in the present invention, since the unsaturated transformer is configured as described above, unlike the resonance voltage of the load circuit, the voltage proportional to the current flowing through the load circuit is changed to the secondary voltage. Can be induced in the winding.

【0049】請求項3の発明の電源装置は、請求項2記
載の電源装置において、不飽和形変圧器は、その1次巻
線のインダクタンスLn1に対する2次巻線のインダクタ
ンスLn2の比Ln2/Ln1が100以上であることを特徴
としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the power supply unit according to the second aspect, wherein the unsaturated transformer has a ratio Ln2 / Ln1 of the inductance Ln2 of the secondary winding to the inductance Ln1 of the primary winding. Is 100 or more.

【0050】そうして、本発明においては、上記の構成
により1次巻線を負荷回路の共振インダクタンスとして
貢献しないことにより、負荷回路を流れる電流に比例し
た電圧を2次巻線に誘起することができるように規制す
るとともに、2次巻線のインダクタンスLn2を静電容量
と共振させてドライブ信号を形成するに必要な共振出力
を得るドライブ共振回路を構成させることができる。
Thus, according to the present invention, the primary winding does not contribute to the resonance inductance of the load circuit by the above configuration, so that a voltage proportional to the current flowing through the load circuit is induced in the secondary winding. And a drive resonance circuit that resonates the inductance Ln2 of the secondary winding with the capacitance to obtain a resonance output required to form a drive signal.

【0051】したがって、1次巻線のインダクタンスL
n1に対する2次巻線のインダクタンスLn2の比Ln2/L
n1が100未満であると、1次巻線のインダクタンスL
n1が相対的に大きくなっているので、このような場合に
は1次巻線のインダクタンスLn1が共振インダクタンス
として貢献しだすことになり、このため負荷回路を流れ
る電流に比例した電圧を2次巻線に誘起できなくなる。
あるいは、2次巻線のインダクタンスLn2が小さくなっ
ているので、ドライブ共振回路の要求する値のインダク
タンスを提供できなかったりする。
Therefore, the inductance L of the primary winding
ratio Ln2 / L of the inductance Ln2 of the secondary winding to n1
If n1 is less than 100, the inductance L of the primary winding
Since n1 is relatively large, in such a case, the inductance Ln1 of the primary winding starts to contribute as a resonance inductance. Therefore, a voltage proportional to the current flowing through the load circuit is applied to the secondary winding. Can not be induced.
Alternatively, since the inductance Ln2 of the secondary winding is small, the inductance required by the drive resonance circuit cannot be provided.

【0052】よって、不飽和形変圧器の1次巻線のイン
ダクタンスLn1に対する2次巻線のインダクタンスLn2
の比Ln2/Ln1は、100以上であることが必要であ
り、さらに好適には300〜、より好適には500〜1
000の範囲がよい。
Therefore, the inductance Ln2 of the secondary winding with respect to the inductance Ln1 of the primary winding of the unsaturated transformer is obtained.
The ratio Ln2 / Ln1 needs to be 100 or more, more preferably 300 to, more preferably 500 to 1.
A range of 000 is good.

【0053】請求項4の発明の電源装置は、請求項2ま
たは3記載の電源装置において、不飽和形変圧器は、そ
の2次巻線のインダクタンスLn2に対する1次巻線を短
絡したときに2次巻線と直列に存在する等価インダクタ
ンスLn2δの比Ln2δ/Ln2が0.5以上であることを
特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the power supply unit according to the second or third aspect, wherein the unsaturated transformer is connected to the secondary winding when the primary winding is short-circuited with respect to the inductance Ln2 of the secondary winding. The ratio Ln2δ / Ln2 of the equivalent inductance Ln2δ existing in series with the next winding is 0.5 or more.

【0054】不飽和形変圧器の1次巻線を短絡したとき
に2次巻線と直列に存在する等価インダクタンスLn2δ
は、静電容量と一緒にドライブ共振回路を構成するのに
寄与するインダクタンスを示す。
When the primary winding of the unsaturated transformer is short-circuited, the equivalent inductance Ln2δ existing in series with the secondary winding
Indicates an inductance that contributes to forming a drive resonance circuit together with the capacitance.

【0055】本発明においては、上記等価インダクタン
スLn2δの大きさを2次巻線のインダクタンスLn2との
比Ln2δ/Ln2で規定するものである。そして、本発明
の構成を備えていることにより、高周波交流を発生する
のに好適な共振周波数を有するドライブ共振回路を形成
することができる。
In the present invention, the magnitude of the equivalent inductance Ln2δ is defined by the ratio Ln2δ / Ln2 to the inductance Ln2 of the secondary winding. Further, by providing the configuration of the present invention, a drive resonance circuit having a resonance frequency suitable for generating a high-frequency alternating current can be formed.

【0056】請求項5の発明の電源装置は、請求項1な
いし4のいずれか一記載の電源装置において、第1およ
び第2のスイッチング手段は、相補形のMOSFETに
よって構成されていることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to fourth aspects, the first and second switching means are constituted by complementary MOSFETs. And

【0057】MOSFETは、電圧ドライブ形のスイッ
チング手段なので、ドライブのための電力消費が少なく
てすむとともに、高速スイッチングが可能であるため、
高周波交流を発生する電源装置に好適なスイッチング手
段である。
Since the MOSFET is a voltage drive type switching means, power consumption for driving is small and high speed switching is possible.
It is a switching means suitable for a power supply device that generates high-frequency AC.

【0058】また、MOSFETは、エンハンスメント
形およびディプレッション形のいずれのMOSFETで
あってもよい。
The MOSFET may be either an enhancement type MOSFET or a depletion type MOSFET.

【0059】さらに、第1および第2のスイッチング手
段は、相補形すなわちNチャンネル形MOSFETとP
チャンネル形MOSFETとを組み合わせているので、
ドライブ回路が単一でよい。すなわち、ドライブ回路か
ら交流のドライブ電圧を各MOSFETのゲート・ソー
ス間に同時に、かつ並列的に供給すると、Nチャンネル
形MOSFETは、そのゲートに正極性のドライブ信号
が印加されたときにオンし、Pチャンネル形MOSFE
Tは、そのゲートに負極性のドライブ信号が印加された
ときにオンする。したがって、Nチャンネル形MOSF
ETとPチャンネル形MOSFETとは、交互にオン、
オフする。
Further, the first and second switching means include a complementary type, that is, an N-channel type MOSFET and a P-type MOSFET.
Because it is combined with a channel type MOSFET,
A single drive circuit may be used. That is, when an AC drive voltage is supplied from the drive circuit to the gate and source of each MOSFET simultaneously and in parallel, the N-channel MOSFET turns on when a positive drive signal is applied to its gate. P-channel type MOSFE
T turns on when a negative drive signal is applied to its gate. Therefore, N-channel type MOSF
The ET and the P-channel MOSFET are turned on alternately,
Turn off.

【0060】そうして、本発明においては、第1および
第2のスイッチング手段が相補形のMOSFETによっ
て構成されていることにより、ドライブ回路が簡単にな
るので、小形化、低コスト化に対して効果的である。
Thus, in the present invention, since the first and second switching means are constituted by complementary MOSFETs, the drive circuit is simplified, so that the size and cost can be reduced. It is effective.

【0061】請求項6の発明の電源装置は、請求項1な
いし5のいずれか一記載の電源装置において、第1およ
び第2のスイッチング手段は、MOSFETからなり;
LC直列共振回路は、そのコンデンサが第1のスイッチ
ング手段のゲート・ソース間静電容量により構成されて
いる;ことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to fifth aspects, the first and second switching means comprise MOSFETs;
The LC series resonance circuit is characterized in that the capacitor is constituted by the gate-source capacitance of the first switching means.

【0062】FETは、ゲート・ソース間およびゲート
・ドレイン間に比較的大きな静電容量が存在することで
知られているが、本発明においては、ゲート・ソース間
静電容量をドライブ共振回路の静電容量として利用して
いる。したがって、見かけ上は不飽和形変圧器の2次巻
線にコンデンサが接続されていないので、ドライブ共振
回路が形成されているように見えない。しかし、本発明
の構成が備えられている場合には、ゲート・ソース間に
は共振電圧が現れるので、識別できる。
The FET is known to have a relatively large capacitance between the gate and the source and between the gate and the drain. However, in the present invention, the capacitance between the gate and the source is determined by the drive resonance circuit. Used as capacitance. Therefore, apparently, since no capacitor is connected to the secondary winding of the unsaturated transformer, it does not appear that a drive resonance circuit is formed. However, when the configuration of the present invention is provided, a resonance voltage appears between the gate and the source, so that it can be identified.

【0063】そうして、本発明においては、ドライブ共
振回路の静電容量にMOSFETのゲート・ソース間静
電容量を利用していることにより、回路部品が少なくて
回路構成が簡単化され、小形化、低コスト化に貢献す
る。
Thus, in the present invention, since the capacitance between the gate and the source of the MOSFET is used for the capacitance of the drive resonance circuit, the number of circuit components is reduced, the circuit configuration is simplified, and the size is reduced. And contribute to cost reduction.

【0064】請求項7の発明の電源装置は、請求項1な
いし6のいずれか一記載の電源装置において、ドライブ
共振回路は、不飽和形変圧器の2次巻線のインダクタン
スと静電容量とが直列共振回路を構成していることを特
徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to sixth aspects, the drive resonance circuit includes an inductance and a capacitance of a secondary winding of the unsaturated transformer. Constitute a series resonance circuit.

【0065】本発明は、ドライブ共振回路の好適な構成
を規定している。
The present invention defines a preferred configuration of the drive resonance circuit.

【0066】すなわち、不飽和変圧器は、その2次巻線
のインダクタンスを大きくするとともに、1次巻線との
電磁的な結合を小さくすることにより、1次巻線を短絡
したときの等価インダクタンスが大きくなるので、これ
と静電容量とが直列接続することにより、直列共振回路
を形成する。
That is, the unsaturated transformer has an equivalent inductance when the primary winding is short-circuited by increasing the inductance of the secondary winding and reducing the electromagnetic coupling with the primary winding. Is increased, and this is connected in series with the capacitance to form a series resonance circuit.

【0067】したがって、この直列共振回路の共振出力
を受けてドライブ回路でドライブ信号を生成してスイッ
チング手段に供給することができる。
Therefore, the drive signal can be generated by the drive circuit in response to the resonance output of the series resonance circuit and supplied to the switching means.

【0068】請求項8の発明の放電ランプ装置は、請求
項1ないし7のいずれか一記載の電源装置と;負荷回路
に接続された放電ランプと;を具備していることを特徴
としている。
An eighth aspect of the present invention is directed to a discharge lamp device, comprising: the power supply device according to any one of the first to seventh aspects; and a discharge lamp connected to a load circuit.

【0069】本発明において、放電ランプは低圧放電ラ
ンプおよび高圧放電ランプのいずれであってもよい。
In the present invention, the discharge lamp may be either a low-pressure discharge lamp or a high-pressure discharge lamp.

【0070】低圧放電ランプは、低圧の金属蒸気または
ガスの放電を利用する放電ランプであって、蛍光ランプ
のようにフィラメント電極を用いているとともに、フィ
ラメント電極を熱陰極として作用させて放電ランプを始
動する場合、始動時にフィラメント電極を加熱するが、
その手法には以下に示す2とおりがある。
The low-pressure discharge lamp is a discharge lamp that utilizes the discharge of low-pressure metal vapor or gas. The low-pressure discharge lamp uses a filament electrode like a fluorescent lamp, and operates the discharge lamp by using the filament electrode as a hot cathode. When starting, the filament electrode is heated at the start,
There are the following two methods.

【0071】その1は、始動時に少なくとも一方のフィ
ラメント電極を介して放電ランプと並列的に共振静電容
量が接続されるように構成することである。そうすれ
ば、始動時に共振インダクタンスおよび共振静電容量を
介して電流がフィラメント電極に流れるので、フィラメ
ント電極が加熱される。これと同時に共振インダクタン
スと共振静電容量とが適度に直列共振して、共振静電容
量の両端間電圧が高くなるので、放電ランプの始動が促
進される。
First, at startup, a resonance capacitance is connected in parallel with the discharge lamp via at least one filament electrode. Then, a current flows to the filament electrode via the resonance inductance and the resonance capacitance at the time of starting, so that the filament electrode is heated. At the same time, the resonance inductance and the resonance capacitance appropriately resonate in series, and the voltage between both ends of the resonance capacitance increases, so that the starting of the discharge lamp is promoted.

【0072】その2は、フィラメント加熱用変圧器を用
いてフィラメント電極を加熱することである。フィラメ
ント加熱用変圧器は、共振インダクタンスと別に設けて
もよいが、要すればフィラメント加熱巻線を共振インダ
クタンスに磁気結合させることができる。そうすれば、
回路部品点数の増加を抑制できる。
The second is to heat the filament electrode using a filament heating transformer. The filament heating transformer may be provided separately from the resonance inductance, but if necessary, the filament heating winding can be magnetically coupled to the resonance inductance. that way,
An increase in the number of circuit components can be suppressed.

【0073】また、上記した2つのフィラメント電極の
加熱手法のいずれにおいても、一対のフィラメント電極
の双方を加熱するばかりでなく、一方のフィラメント電
極のみを加熱するように構成してもよい。これにより、
フィラメント加熱電力を少なくして、その分消費電力を
低減することができる。
Further, in any of the above-described heating methods of the two filament electrodes, not only both of the pair of filament electrodes but also one of the filament electrodes may be heated. This allows
By reducing the filament heating power, the power consumption can be reduced accordingly.

【0074】さらに、放電ランプを予熱しないで一対の
電極間に高電圧を印加して始動するインスタントスター
トを行うように構成してもよい。
Further, an instant start in which the discharge lamp is started by applying a high voltage between a pair of electrodes without preheating the discharge lamp may be performed.

【0075】請求項9の発明の電球形放電ランプは、電
球形放電ランプ本体と;電球形放電ランプ本体に支持さ
れた請求項8記載の放電ランプ装置と;を具備している
ことを特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a bulb-shaped discharge lamp comprising: a bulb-shaped discharge lamp main body; and the discharge lamp device according to the eighth aspect supported by the bulb-shaped discharge lamp main body. I have.

【0076】本発明において、「電球形放電ランプ」と
は、放電ランプと、その点灯回路すなわち安定器とを一
体化し、さらに口金を付設してなり、口金に適応するラ
ンプソケットに装着することにより、白熱電球を点灯す
るような感覚で使用できるように構成した照明装置を意
味する。
In the present invention, the term “bulb-shaped discharge lamp” means that the discharge lamp is integrated with its lighting circuit, ie, a ballast, and further provided with a base, which is mounted on a lamp socket adapted to the base. Means a lighting device configured to be used as if lighting an incandescent light bulb.

【0077】また、放電ランプは、低圧放電ランプたと
えば蛍光ランプおよび高圧放電ランプたとえばメタルハ
ライドランプのいずれであってもよい。
The discharge lamp may be a low-pressure discharge lamp such as a fluorescent lamp or a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp.

【0078】さらに、「電球形放電ランプ本体」とは、
電球形放電ランプから放電ランプ装置を除いた残余の部
分をいう。
Further, the “bulb-shaped discharge lamp body”
It refers to the remaining portion of the bulb-shaped discharge lamp excluding the discharge lamp device.

【0079】さらにまた、放電ランプを包囲するグロー
ブを備えていることが許容される。グローブは、透明性
および光拡散性のいずれの光学的特性を備えていてもよ
い。また、グローブが透明性であっても、素通しおよび
プリズムカットなど表面処理を施したものであってもよ
い。
Furthermore, it is permissible to have a glove surrounding the discharge lamp. The glove may have both transparent and light diffusing optical properties. Further, the glove may be transparent or may have been subjected to a surface treatment such as transparent and prism cut.

【0080】しかし、要すれば、グローブを用いない
で、放電ランプが直接外部に露出している構成であって
もよい。
However, if necessary, the discharge lamp may be directly exposed to the outside without using gloves.

【0081】さらにまた、点灯回路を容器状の基体に収
納するとともに、基体の端部に口金を配設することがで
きる。
Furthermore, the lighting circuit can be housed in a container-like base, and a base can be provided at an end of the base.

【0082】さらにまた、放電ランプの発光を制光する
反射鏡を一体に付設してあってもよい。
Further, a reflecting mirror for controlling light emission of the discharge lamp may be integrally provided.

【0083】さらにまた、放電ランプと点灯回路とは、
点灯時には一体に結合した状態で用いられるのであれ
ば、分離可能であってもよい。
Further, the discharge lamp and the lighting circuit are:
At the time of lighting, if it is used in a state of being integrally connected, it may be separable.

【0084】そうして、本発明においては、放電ランプ
装置を著しく小形化できるので、小形の電球形放電ラン
プを提供することができる。
Thus, according to the present invention, the size of the discharge lamp device can be remarkably reduced, so that a compact bulb-type discharge lamp can be provided.

【0085】[0085]

【発明の実施の形態】以下、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.

【0086】図1は、本発明の電源装置および放電ラン
プ点灯装置の第1の実施形態を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.

【0087】図2は、同じく不飽和形変圧器の概念的断
面図である。
FIG. 2 is a conceptual sectional view of the unsaturated transformer.

【0088】各図において、ASは低周波交流電源、f
は過電流ヒューズ、NFはノイズフィルタ、RDは整流
化直流電源、Q1は第1のスイッチング手段、Q2は第
2のスイッチング手段、LCは負荷回路、NSTは不飽
和形変圧器、DRCはドライブ共振回路、DCはドライ
ブ回路、STは起動回路である。
In each figure, AS is a low-frequency AC power source, f
Is an overcurrent fuse, NF is a noise filter, RD is a rectified DC power supply, Q1 is first switching means, Q2 is second switching means, LC is a load circuit, NST is an unsaturated transformer, and DRC is drive resonance. Circuit, DC is a drive circuit, and ST is a start circuit.

【0089】<低周波交流電源ASについて>低周波交
流電源ASは、商用100V交流電源である。
<Regarding Low Frequency AC Power Supply AS> The low frequency AC power supply AS is a commercial 100 V AC power supply.

【0090】<過電流ヒューズfについて>過電流ヒュ
ーズfは、電源装置および放電ランプ点灯装置の回路部
品を実装する配線基板に一体に形成したパターンヒュー
ズからなり、低周波交流入力電流が過電流になった際
に、溶断して回路が焼損しないように保護する。
<Regarding Overcurrent Fuse f> The overcurrent fuse f is formed by a pattern fuse integrally formed on a wiring board on which circuit components of a power supply device and a discharge lamp lighting device are mounted. Protects the circuit from being burned out when burned.

【0091】<ノイズフィルタNFについて>ノイズフ
ィルタNFは、低周波交流電源ASおよび整流化直流電
源RDの間に直列に介在する第1の部分と、後述する整
流化直流電源RDおよび第1のスイッチング手段Q1の
間に直列に介在する第2の部分とに分かれている。そし
て、第1および第2のスイッチング手段Q1、Q2の交
互スイッチングによって発生した高周波ノイズが低周波
交流電源AS側へ流出しないように阻止する。
<Regarding Noise Filter NF> The noise filter NF includes a first portion interposed in series between the low-frequency AC power supply AS and the rectified DC power supply RD, and a rectified DC power supply RD and a first switching It is divided into a second portion interposed in series between the means Q1. Then, the high frequency noise generated by the alternate switching of the first and second switching means Q1 and Q2 is prevented from flowing out to the low frequency AC power supply AS.

【0092】ノイズフィルタNFの第1の部分は、低周
波交流電源ライン間に並列的に接続されたコンデンサC
1およびサージアブゾーバSAからなる。
The first part of the noise filter NF is a capacitor C connected in parallel between the low-frequency AC power supply lines.
1 and surge absorber SA.

【0093】また、第2の部分は、インダクタL1から
なる。
The second part is composed of the inductor L1.

【0094】<整流化直流電源RDについて>整流化直
流電源RDは、ブリッジ形全波整流回路BRCおよび平
滑コンデンサC2からなる。
<Regarding the Rectified DC Power Supply RD> The rectified DC power supply RD includes a bridge type full-wave rectifier circuit BRC and a smoothing capacitor C2.

【0095】ブリッジ形全波整流回路BRCは、その交
流入力端が低周波交流電源ASに接続し、直流出力端が
平滑コンデンサC2の両端に接続している。
The bridge type full-wave rectifier circuit BRC has an AC input terminal connected to the low-frequency AC power supply AS and a DC output terminal connected to both ends of the smoothing capacitor C2.

【0096】平滑コンデンサC2は、ノイズフィルタN
Fの第2の部分であるインダクタL1を介してブリッジ
形全波整流回路BRCの直流出力端子間に接続してい
る。
The smoothing capacitor C2 includes a noise filter N
F is connected between the DC output terminals of the bridge-type full-wave rectifier circuit BRC via an inductor L1 which is a second part.

【0097】<第1および第2ののスイッチング手段Q
1、Q2について>第1のスイッチング手段Q1は、エ
ンハンスメント形のNチャンネル形MOSFETからな
り、そのドレインが整流化直流電源RDの正極に接続し
ている。
<First and Second Switching Means Q
1. Regarding Q2> The first switching means Q1 is composed of an enhancement-type N-channel MOSFET, the drain of which is connected to the positive electrode of the rectified DC power supply RD.

【0098】第2のスイッチング手段Q2は、同様にエ
ンハンスメント形のPチャンネル形MOSFETからな
り、そのソースが第1のスイッチング手段Q1のソース
に接続し、ドレインが整流化直流電源RDの負極に接続
している。すなわち、第1および第2のスイッチング手
段Q1、Q2は整流化直流電源RDに対して相補的に接
続されている。
The second switching means Q2 also comprises an enhancement-type P-channel MOSFET, the source of which is connected to the source of the first switching means Q1, and the drain of which is connected to the negative electrode of the rectified DC power supply RD. ing. That is, the first and second switching means Q1, Q2 are complementarily connected to the rectified DC power supply RD.

【0099】そうして、第1および第2のスイッチング
手段Q1、Q2は、ハーフブリッジ形インバータのスイ
ッチング回路を構成し、交互にオン、オフして高周波交
流を発生させる。
Thus, the first and second switching means Q1 and Q2 constitute a half-bridge type inverter switching circuit, and turn on and off alternately to generate a high-frequency alternating current.

【0100】<負荷回路LCについて>負荷回路LC
は、共振インダクタンスL2、直流カットコンデンサC
3および共振コンデンサC4の直列回路に負荷DLとし
て放電ランプが接続されている。そして、直流カットコ
ンデンサC3および共振コンデンサC4は、本発明にい
う共振静電容量を構成する。ただし、直流カットコンデ
ンサC3は、その静電容量が相対的に大きいので、共振
静電容量としては共振コンデンサC4が支配的に作用す
る。
<About Load Circuit LC> Load Circuit LC
Is the resonance inductance L2 and the DC cut capacitor C
A discharge lamp is connected as a load DL to a series circuit including the resonance capacitor 3 and the resonance capacitor C4. The DC cut capacitor C3 and the resonance capacitor C4 constitute the resonance capacitance according to the present invention. However, since the DC cut capacitor C3 has a relatively large capacitance, the resonance capacitor C4 acts dominantly as the resonance capacitance.

【0101】共振インダクタンスL2は、その一端が不
飽和形変圧器NSTの1次巻線pの一端に接続し、他端
が直流カットコンデンサC3の一端に接続しているとと
もに、負荷DLを構成する放電ランプに対して限流イン
ピーダンスを提供する。
The resonance inductance L2 has one end connected to one end of the primary winding p of the unsaturated transformer NST, the other end connected to one end of the DC cut capacitor C3, and constitutes a load DL. Provides a current limiting impedance to the discharge lamp.

【0102】直流カットコンデンサC3は、その他端が
放電ランプDLの一端に接続している。
The other end of the DC cut capacitor C3 is connected to one end of the discharge lamp DL.

【0103】負荷DLを構成する放電ランプとして本実
施形態においては蛍光ランプが用いられている。そし
て、負荷DLである放電ランプの一方のフィラメント電
極E1の電源側端子は、直流カットコンデンサC3の他
端に接続し、他方のフィラメント電極E2の電源側端子
は、第2のスイッチング手段Q2のドレインに接続して
いる。
In the present embodiment, a fluorescent lamp is used as a discharge lamp constituting the load DL. The power supply terminal of one filament electrode E1 of the discharge lamp as the load DL is connected to the other end of the DC cut capacitor C3, and the power supply terminal of the other filament electrode E2 is connected to the drain of the second switching means Q2. Connected to

【0104】共振コンデンサC4は、放電ランプDLの
一方のフィラメント電極E1の電源側端子と、他方のフ
ィラメント電極E2の非電源側端子との間に接続されて
いる。他方のフィラメント電極E2の非電源側端子は、
開放されている。
The resonance capacitor C4 is connected between the power supply terminal of one filament electrode E1 of the discharge lamp DL and the non-power supply terminal of the other filament electrode E2. The non-power supply side terminal of the other filament electrode E2 is
It is open.

【0105】そうして、負荷回路LCは、共振インダク
タンスL2、直流カットコンデンサC3および共振コン
デンサC4からなる直列共振回路を形成する。
Thus, the load circuit LC forms a series resonance circuit including the resonance inductance L2, the DC cut capacitor C3, and the resonance capacitor C4.

【0106】<不飽和形変圧器NSTについて>不飽和
形変圧器NSTは、コアCO、2次巻線sおよび1次巻
線pからなる。
<Regarding the Unsaturated Transformer NST> The unsaturated transformer NST includes a core CO, a secondary winding s, and a primary winding p.

【0107】コアCOは、図2に示すように、ドラム形
のフェライトコアによって構成されており、磁路が開放
しているために、飽和しないようになっている。
As shown in FIG. 2, the core CO is formed of a drum-shaped ferrite core, and does not saturate because the magnetic path is open.

【0108】2次巻線sは、コアCOの上に絶縁被覆導
線を270ターン巻回して形成されている。そして、一
端が第1および第2のスイッチング手段Q1、Q2のソ
ースに接続されている。また、2次巻線sのインダクタ
ンスLn2は1857μHであった。また、1次巻線pを
短絡したときに、2次巻線sに等価的に直列に存在する
等価インダクタンスLn2δは1855μHであった。
The secondary winding s is formed by winding an insulated conductor wire on a core CO for 270 turns. One end is connected to the sources of the first and second switching means Q1, Q2. The inductance Ln2 of the secondary winding s was 1857 μH. Further, when the primary winding p was short-circuited, the equivalent inductance Ln2δ existing in series equivalently to the secondary winding s was 1855 μH.

【0109】1次巻線pは、2次巻線sの上に絶縁被覆
導線を10ターン巻回して形成されている。そして、一
端が2次巻線sの一端すなわち第1および第2のスイッ
チング手段Q1、Q2のソースに、また他端が共振イン
ダクタンスL1の一端に接続している。したがって、1
次巻線pは、負荷回路LCに直列に挿入されている。ま
た、1次巻線pのインダクタンスLn1は2.1μH、さ
らに2次巻線sを短絡したときに1次巻線pに等価的に
直列して存在する等価インダクタンスLn1δは1.2μ
Hであった。
The primary winding p is formed by winding an insulated conductor 10 turns on the secondary winding s. One end is connected to one end of the secondary winding s, that is, the sources of the first and second switching means Q1, Q2, and the other end is connected to one end of the resonance inductance L1. Therefore, 1
The secondary winding p is inserted in series with the load circuit LC. The inductance Ln1 of the primary winding p is 2.1 μH, and the equivalent inductance Ln1δ existing in series equivalently to the primary winding p when the secondary winding s is short-circuited is 1.2 μH.
H.

【0110】したがって、1次巻線pのインダクタンス
Ln1に対する2次巻線sのインダクタンスLn2の比Ln2
/Ln1は884である。
Therefore, the ratio Ln2 of the inductance Ln2 of the secondary winding s to the inductance Ln1 of the primary winding p
/ Ln1 is 884.

【0111】また、2次巻線のインダクタンスLn2に
対する等価インダクタンスLn2δの比Ln2δ/Ln2は約
1である。
The ratio Ln2δ / Ln2 of the equivalent inductance Ln2δ to the inductance Ln2 of the secondary winding is about 1.

【0112】なお、上記のインダクタンスは、いずれも
周波数1kHz、電圧1Vで測定した値である。
The above inductances are values measured at a frequency of 1 kHz and a voltage of 1 V.

【0113】<ドライブ共振回路DRCについて>ドラ
イブ共振回路DRCは、不飽和形変圧器NSTの2次巻
線sおよびコンデンサC5を並列接続することにより、
2次巻線sのインダクタンスLn2とコンデンサC5の静
電容量とで形成された直列共振回路である。なぜなら、
不飽和変圧器NSTの2次巻線sとコンデンサC5とは
並列接続されているが、2次巻線sの誘起電圧を電源と
して見れば、2次巻線sの等価インダクタンスLn2δと
コンデンサC5とは直列関係にあり、これらが直列共振
回路として作用するからである。
<Regarding the Drive Resonance Circuit DRC> The drive resonance circuit DRC is configured by connecting the secondary winding s of the unsaturated transformer NST and the capacitor C5 in parallel.
This is a series resonance circuit formed by the inductance Ln2 of the secondary winding s and the capacitance of the capacitor C5. Because
Although the secondary winding s of the unsaturated transformer NST and the capacitor C5 are connected in parallel, if the induced voltage of the secondary winding s is viewed as a power source, the equivalent inductance Ln2δ of the secondary winding s, the capacitor C5 and Are in a series relationship, and they act as a series resonance circuit.

【0114】<ドライブ回路DCについて>ドライブ回
路DCは、コンデンサC6およびゲート保護回路GPか
らなる。
<Regarding Drive Circuit DC> The drive circuit DC includes a capacitor C6 and a gate protection circuit GP.

【0115】コンデンサC6は、比較的その静電容量が
大きくて、一端がドライブ共振回路DRCの2次巻線s
およびコンデンサC5の接続点と、第1および第2のス
イッチング手段Q1、Q2のゲートとの間に直列に挿入
されている。
The capacitor C6 has a relatively large capacitance, and one end has a secondary winding s of the drive resonance circuit DRC.
And the connection point of the capacitor C5 and the gates of the first and second switching means Q1 and Q2.

【0116】ゲート保護回路GPは、一対のツェナーダ
イオードZD1、ZD2の逆直列回路からなり、第1お
よび第2のスイッチング手段Q1、Q2のゲートの間に
接続されている。
The gate protection circuit GP is composed of an inverse series circuit of a pair of Zener diodes ZD1 and ZD2, and is connected between the gates of the first and second switching means Q1 and Q2.

【0117】<起動回路STについて>起動回路ST
は、抵抗器R1、R2およびR3からなる。
<About starting circuit ST> Starting circuit ST
Consists of resistors R1, R2 and R3.

【0118】抵抗器R1は、その一端が整流化直流電源
RDの正極に接続し、他端が第1のスイッチング手段Q
1のゲートおよびドライブ回路DCのコンデンサC6の
接続点に接続されている。
The resistor R1 has one end connected to the positive electrode of the rectified DC power supply RD and the other end connected to the first switching means Q.
1 and the connection point of the capacitor C6 of the drive circuit DC.

【0119】抵抗器R2は、コンデンサC6に並列接続
されている。
The resistor R2 is connected in parallel with the capacitor C6.

【0120】抵抗器R3は、第2のスイッチング手段Q
2のドレイン・ソース間に並列接続されている。なお、
抵抗器R3と並列にコンデンサC7が接続されている。
The resistor R3 is connected to the second switching means Q
2 are connected in parallel between the drain and source. In addition,
A capacitor C7 is connected in parallel with the resistor R3.

【0121】したがって、抵抗器R1、R2およびR3
は、整流化直流電源RDに対して直列接続されている。
Therefore, resistors R1, R2 and R3
Are connected in series to the rectified DC power supply RD.

【0122】<回路動作について>低周波交流電源AS
を投入すると、整流化直流電源RDにより平滑化された
直流電圧が平滑コンデンサC2の両端に現れる。そし
て、直列接続された第1および第2のスイッチング手段
Q1、Q2のドレイン・ソース間に直流電圧が印加され
る。しかし、第1および第2のスイッチング手段Q1、
Q2は、ゲート電圧が印加されていないので、オフ状態
のままである。
<Circuit Operation> Low-frequency AC power supply AS
Is turned on, a DC voltage smoothed by the rectified DC power supply RD appears at both ends of the smoothing capacitor C2. Then, a DC voltage is applied between the drain and the source of the first and second switching means Q1 and Q2 connected in series. However, the first and second switching means Q1,
Q2 remains off because no gate voltage is applied.

【0123】また、整流化直流電源RDの直流電圧は、
同時に抵抗器R1、R2およびR3の直列回路にも印加
され、それぞれの抵抗値に応じた電圧降下を生じる。そ
の結果、抵抗器R2の電圧降下によってコンデンサC6
が充電されるとともに、不飽和形変圧器NSTの1次巻
線pを介して第1および第2のスイッチング手段Q1、
Q2のゲートソース間に印加される。
The DC voltage of the rectified DC power supply RD is
At the same time, the voltage is applied to the series circuit of the resistors R1, R2 and R3, and a voltage drop corresponding to each resistance value is generated. As a result, the voltage drop of the resistor R2 causes the capacitor C6
Is charged, and the first and second switching means Q1, Q1 are connected via the primary winding p of the unsaturated transformer NST.
Applied between the gate and source of Q2.

【0124】第1のスイッチング手段Q1は、抵抗器R
2の電圧降下が順方向に印加されるので、チャンネルが
形成されてオンする。このとき、コンデンサC6の電荷
が第2のスイッチング手段Q1のゲート・ソース間静電
容量に流入して、これを充電するので、第1のスイッチ
ング手段Q1のオン動作をバックアップする。
The first switching means Q1 includes a resistor R
Since a voltage drop of 2 is applied in the forward direction, a channel is formed and turned on. At this time, the charge of the capacitor C6 flows into the gate-source capacitance of the second switching means Q1 and charges it, so that the ON operation of the first switching means Q1 is backed up.

【0125】これに対して、第2のスイッチング手段Q
2は、抵抗器R2の電圧降下が逆方向なので、オフ状態
を維持する。
On the other hand, the second switching means Q
2 maintains the off state because the voltage drop of the resistor R2 is in the opposite direction.

【0126】そうして、第1のスイッチング手段Q1が
オンすると、整流化直流電源RDの正極から第1のスイ
ッチング手段Q1のドレイン・ソースおよび不飽和形変
圧器NSTの1次巻線pを直列に介して負荷回路LCす
なわち共振インダクタンスL2、直流カットコンデンサ
C3、共振コンデンサC4および整流化直流電源RDの
負極の経路を電流が流れる。このとき負荷回路LCの共
振インダクタンスL2、直流カットコンデンサC3およ
び共振コンデンサC4の直列共振回路が共振して共振コ
ンデンサC4の端子電圧が高くなり、かつ充電される。
Then, when the first switching means Q1 is turned on, the drain / source of the first switching means Q1 and the primary winding p of the unsaturated transformer NST are connected in series from the positive electrode of the rectified DC power supply RD. A current flows through the load circuit LC, that is, the resonance inductance L2, the DC cut capacitor C3, the resonance capacitor C4, and the path of the negative electrode of the rectified DC power supply RD. At this time, the series resonance circuit of the resonance inductance L2 of the load circuit LC, the DC cut capacitor C3, and the resonance capacitor C4 resonates, and the terminal voltage of the resonance capacitor C4 increases and is charged.

【0127】また、不飽和形変圧器NSTの1次巻線p
に電流が流れたことにより、電流波形に比例した波形の
電圧が2次巻線sに誘起される。この誘起電圧は、図1
に付された極性記号のない方の端子が高い。なお、1次
巻線pの電圧降下は、図中の極性記号が付されていない
方の端子が高くなる。
The primary winding p of the unsaturated transformer NST
, A voltage having a waveform proportional to the current waveform is induced in the secondary winding s. This induced voltage is shown in FIG.
The terminal without the polarity symbol attached to is higher. Note that the voltage drop of the primary winding p is higher at the terminal to which the polarity symbol is not attached in the figure.

【0128】一方、不飽和形変圧器NSTの2次巻線s
は、そのインダクタンスLn2がコンデンサC5の静電容
量とドライブ共振回路DRCを形成しているので、2次
巻線sの誘起電圧が共振する。そして、その共振電圧
は、コンデンサC6を介して第1のスイッチング手段Q
1のゲート・ソース間に順方向電圧を引き続き印加し
て、オン状態を維持する。
On the other hand, the secondary winding s of the unsaturated transformer NST
Since the inductance Ln2 forms the drive resonance circuit DRC with the capacitance of the capacitor C5, the induced voltage of the secondary winding s resonates. The resonance voltage is applied to the first switching means Q via the capacitor C6.
A forward voltage is continuously applied between the gate and the source of the one, and the ON state is maintained.

【0129】これに対して、上記共振電圧は、第2のス
イッチング手段Q2のゲート・ソース間に対して逆方向
に印加されるので、第2のスイッチング手段Q2は引き
続きオフ状態のままである。
On the other hand, since the resonance voltage is applied in the opposite direction between the gate and the source of the second switching means Q2, the second switching means Q2 remains in the off state.

【0130】ところが、ドライブ共振回路DRCの共振
電圧は、共振による振動によって次に極性が反転するの
で、そのとき第1のスイッチング手段Q1のゲート・ソ
ース間電圧が逆電圧になってオフし、反対に第2のスイ
ッチング手段Q2のゲート・ソース間電圧がドライブ方
向の極性になってオンする。
However, since the polarity of the resonance voltage of the drive resonance circuit DRC is inverted next due to the vibration caused by the resonance, the gate-source voltage of the first switching means Q1 becomes a reverse voltage and turns off. Then, the voltage between the gate and the source of the second switching means Q2 becomes the polarity in the drive direction and turns on.

【0131】したがって、第1のスイッチング手段Q1
のオン時間は、ドライブ共振回路DRCのコンデンサC
5の静電容量と不飽和形変圧器NSTの2次巻線sのイ
ンダクタンスLn2とにより決定される。
Therefore, the first switching means Q1
Is ON time of the capacitor C of the drive resonance circuit DRC.
5 and the inductance Ln2 of the secondary winding s of the unsaturated transformer NST.

【0132】第1のスイッチング手段Q1がオフになる
と、共振インダクタンスL2に蓄積されていた電磁エネ
ルギーが放出されて、共振インダクタンスL2から直流
カットコンデンサC3、共振コンデンサC4、第2のス
イッチング手段Q2の寄生ダイオード、不飽和形変圧器
NSTの1次巻線pおよび共振インダクタンスL2の経
路を引き続き電流が流れ続けるが、その電流が0になる
と、今度は共振コンデンサC4の充電電荷が直流カット
コンデンサC3、共振インダクタンスL2、不飽和変圧
器NSTの1次巻線p、第2のスイッチング手段Q2、
共振コンデンサC4の経路を放電し、電流が上記とは逆
方向に流れる。このとき、不飽和形変圧器NSTの2次
巻線sに誘起される電圧は、逆に図中の極性記号が付さ
れた方の端子が高く、他方の端子が低くなり、この電圧
がドライブ共振回路DRCにおいて共振し、その共振電
圧がドライブ回路DCを介して印加される第1のスイッ
チング手段Q1はオフ状態を維持し、第2のスイッチン
グ手段Q2はオン状態を維持する。
When the first switching means Q1 is turned off, the electromagnetic energy stored in the resonance inductance L2 is released, and the parasitic inductance of the DC cut capacitor C3, the resonance capacitor C4, and the second switching means Q2 is released from the resonance inductance L2. The current continues to flow through the path of the diode, the primary winding p of the unsaturated transformer NST and the resonance inductance L2, but when the current becomes zero, the charge of the resonance capacitor C4 is reduced to the DC cut capacitor C3 and the resonance Inductance L2, primary winding p of unsaturated transformer NST, second switching means Q2,
The path of the resonance capacitor C4 is discharged, and current flows in the opposite direction. At this time, the voltage induced in the secondary winding s of the unsaturated transformer NST is higher at the terminal to which the polarity symbol is attached in the figure and lower at the other terminal. The first switching means Q1 to which resonance occurs in the resonance circuit DRC and the resonance voltage of which is applied via the drive circuit DC maintains an off state, and the second switching means Q2 maintains an on state.

【0133】ところが、ドライブ共振回路DRCの共振
電圧が振動して極性が反転すると、再び第1のスイッチ
ング手段Q1がオンし、第2のスイッチング手段Q2が
オフする。
However, when the resonance voltage of the drive resonance circuit DRC oscillates and the polarity is inverted, the first switching means Q1 is turned on again, and the second switching means Q2 is turned off.

【0134】その結果、共振インダクタンスL2に蓄積
されていた電磁エネルギーが放出された後、再び整流化
直流電源RDの正極から、最初に説明したように電流が
負荷回路LCに流れる。以下、以上説明した動作を繰り
返して、ハーフブリッジ形インバータとして作動する。
As a result, after the electromagnetic energy stored in the resonance inductance L2 is released, a current flows from the positive electrode of the rectified DC power supply RD to the load circuit LC again as described first. Hereinafter, the operation described above is repeated to operate as a half-bridge type inverter.

【0135】なお、ドライブ共振回路DRCの共振電圧
がスイッチング手段Q1、Q2のゲート・ソース間に印
加される際に、過電圧の部分は、ゲート保護回路GPに
吸収されるので、ゲートは過電圧から保護される。
When the resonance voltage of the drive resonance circuit DRC is applied between the gate and the source of the switching means Q1, Q2, the overvoltage portion is absorbed by the gate protection circuit GP, so that the gate is protected from the overvoltage. Is done.

【0136】ところで、負荷回路LCにおいては、以上
の動作中共振コンデンサC4に電流が流れる際に、その
電流が放電ランプDLの他方の電極E2のフィラメント
に流れてフィラメントを通電加熱するので、電極E2は
熱電子放出状態になり、しかも共振による高い電圧が電
極E1、E2間に印加されるので、やがて負荷DLの放
電ランプはインスタントスタートのように始動して点灯
する。
In the load circuit LC, when a current flows through the resonance capacitor C4 during the operation described above, the current flows through the filament of the other electrode E2 of the discharge lamp DL to energize and heat the filament. Becomes a thermionic emission state, and since a high voltage due to resonance is applied between the electrodes E1 and E2, the discharge lamp of the load DL starts and lights up like an instant start.

【0137】負荷DLの放電ランプが点灯すると、その
電極E1、E2間の電圧が直流電圧の半分程度に低いラ
ンプ電圧になるので、共振コンデンサC4の共振が緩和
されるが、不飽和形変圧器NSTの1次巻線pにはラン
プ電流に比例した電圧誘起が継続される。
When the discharge lamp of the load DL is turned on, the voltage between the electrodes E1 and E2 becomes a lamp voltage that is about half of the DC voltage, so that the resonance of the resonance capacitor C4 is relaxed. Voltage induction in proportion to the lamp current is continued in the primary winding p of the NST.

【0138】以下、本実施形態における不飽和形変圧器
の1次巻線pおよび2次巻線sの電圧波形を無負荷時と
定格負荷時とについて図3ないし図6を参照して説明す
る。
Hereinafter, the voltage waveforms of the primary winding p and the secondary winding s of the unsaturated transformer according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. .

【0139】図3は、本発明の電源装置および放電ラン
プ点灯装置の第1の実施形態における不飽和形変圧器の
無負荷時の1次巻線の電圧を示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing the voltage of the primary winding of the unsaturated transformer in the first embodiment of the power supply device and the discharge lamp lighting device of the present invention when there is no load.

【0140】図4は、同じく無負荷時の2次巻線の電圧
を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing the voltage of the secondary winding when no load is applied.

【0141】図5は、同じく定格負荷時の1次巻線の電
圧を示す波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram showing the voltage of the primary winding under the same rated load.

【0142】図6は、同じく定格負荷時の2次巻線の電
圧を示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing the voltage of the secondary winding under the same rated load.

【0143】なお、各図において横軸は時間を、縦軸は
電圧を、それぞれ示す。ただし、電圧は、1目盛り当た
りの電圧を単位(V/d)で表している。
In each figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage. However, the voltage represents a voltage per scale in units (V / d).

【0144】各図から理解できるように、本実施形態に
おいては、負荷回路からの帰還が不飽和形変圧器を介し
て行われるとともに、1次巻線のインダクタンスLn1が
小さいために、あるいはこれに加えて2次巻線のインダ
クタンスLn2および等価インダクタンスLn2δが大きい
ために、負荷時および定格負荷時のいずれにおいても、
ドライブ共振回路が負荷回路に流れる電流波形の基本波
に共振しているとともに、1次巻線の電圧が低いことが
明確に現れている。
As can be understood from the figures, in the present embodiment, the feedback from the load circuit is performed through the unsaturated transformer and the inductance Ln1 of the primary winding is small, In addition, since the inductance Ln2 and the equivalent inductance Ln2δ of the secondary winding are large, both at the time of load and at the time of rated load,
It clearly shows that the drive resonance circuit resonates with the fundamental wave of the current waveform flowing through the load circuit and the voltage of the primary winding is low.

【0145】さらに、本発明との比較のために、従来技
術3および4と同様な試作例における関連部分における
電圧波形について図7ないし図15を参照して説明す
る。なお、横軸および縦軸は図3ないし図6におけるの
と同様である。
Further, for comparison with the present invention, voltage waveforms at relevant portions in a prototype example similar to prior arts 3 and 4 will be described with reference to FIGS. The horizontal axis and the vertical axis are the same as in FIGS.

【0146】図7は、従来技術3における無負荷時の駆
動インダクタLの電圧を示す波形図である。
[0146] Figure 7 is a waveform diagram showing the voltage of a driving inductor L D at no load in the prior art 3.

【0147】図8は、同じく無負荷時の第2のインダク
タ32の電圧を示す波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram showing the voltage of the second inductor 32 when no load is applied.

【0148】図9は、同じく定格負荷時の共振インダク
タLの電圧を示す波形図である。
[0148] Figure 9 is a same waveform diagram showing a voltage of a resonant inductor L R at the rated load.

【0149】図10は、同じく定格負荷時の駆動インダ
クタLの電圧を示す波形図である。
[0149] Figure 10 is a same waveform diagram showing the voltage of a driving inductor L D at the rated load.

【0150】図11は、同じく定格負荷時の第2のイン
ダクタ32の電圧を示す波形図である。
FIG. 11 is a waveform diagram showing the voltage of the second inductor 32 under the same rated load.

【0151】各図から理解できるように、従来技術3に
おいては、放電ランプの限流作用を行う共振インダクタ
の電圧降下が大きく、しかもこの電圧を帰還しているこ
とが示されている。
As can be understood from the figures, the prior art 3 shows that the voltage drop of the resonant inductor that performs the current limiting action of the discharge lamp is large, and that this voltage is fed back.

【0152】図12は、従来技術4における無負荷時の
1次巻線の電圧を示す波形図である。
FIG. 12 is a waveform diagram showing the voltage of the primary winding at the time of no load in the prior art 4.

【0153】図13は、同じく無負荷時の2次巻線の電
圧を示す波形図である。
FIG. 13 is a waveform diagram showing the voltage of the secondary winding when no load is applied.

【0154】図14は、同じく定格負荷時の1次巻線の
電圧を示す波形図である。
FIG. 14 is a waveform diagram showing the voltage of the primary winding under the same rated load.

【0155】図15は、同じく定格負荷時の2次巻線の
電圧を示す波形図である。
FIG. 15 is a waveform diagram showing the voltage of the secondary winding under the same rated load.

【0156】各図から理解できるように、従来技術4に
おいては、過飽和形変圧器が用いられているために、本
実施形態とは明らかに電圧波形が異なっている。
As can be understood from each figure, the voltage waveform is clearly different from that of the present embodiment because the prior art 4 uses a saturable transformer.

【0157】図16は、本発明の電源装置および放電ラ
ンプ点灯装置の第2の実施形態を示す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【0158】図17は、同じく不飽和形変圧器の概念的
断面図である。
FIG. 17 is a conceptual sectional view of the unsaturated transformer.

【0159】各図において、図1と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。
In each figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0160】本実施形態は、直流カットコンデンサC3
を不飽和形変圧器NSTと共振インダクタンスL2との
間に接続しているとともに、不飽和形変圧器NSTに棒
コアCO’を用いている点で異なる。
In the present embodiment, the DC cut capacitor C3
Is connected between the unsaturated transformer NST and the resonance inductance L2, and a bar core CO 'is used for the unsaturated transformer NST.

【0161】すなわち、直流カットコンデンサC3の接
続位置を不飽和形変圧器NSTと共振インダクタンスL
2との間にしたことにより、実装上においても不飽和形
変圧器NSTと共振インダクタンスL2との間を離間さ
せて、それらの間に直流カットコンデンサC3を介在さ
せることが容易になり、これによって一種のシールド効
果も得られるために、両者の干渉を十分に抑制できる。
That is, the connection position of the DC cut capacitor C3 is determined by connecting the unsaturated transformer NST and the resonance inductance L
2 makes it easy to separate the unsaturated transformer NST from the resonance inductance L2 and to interpose the DC cut capacitor C3 between them, even on mounting. Since a kind of shielding effect is also obtained, interference between the two can be sufficiently suppressed.

【0162】また、不飽和形変圧器NSTは、棒コアC
O’を用いるとともに、コイルボビンCBに1次巻線p
および2次巻線sを隣接して巻装している。
The unsaturated transformer NST has a rod core C
O ′ and the primary winding p on the coil bobbin CB
And the secondary winding s is wound adjacently.

【0163】図18は、本発明の電源装置および放電ラ
ンプ点灯装置の第3の実施形態を示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention.

【0164】図において、図1と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.

【0165】本実施形態は、ドライブ共振回路DRC’
の構成が異なる。
In the present embodiment, the drive resonance circuit DRC '
Is different.

【0166】すなわち、ドライブ共振回路DRC’は、
その形成要素のうちの静電容量がスイッチング手段Q
1、Q2のゲート・ソース間静電容量を用いて構成され
ている。
That is, the drive resonance circuit DRC '
The capacitance of the forming element is the switching means Q
1 and Q2 using the gate-source capacitance.

【0167】図19は、本発明の電源装置および放電ラ
ンプ点灯装置の第4の実施形態を示す回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.

【0168】図において、図1と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0169】本実施形態は、第2のスイッチング手段Q
2’の構成が異なる。
In this embodiment, the second switching means Q
2 ′ is different.

【0170】すなわち、第2のスイッチング手段Q2’
は、第1のスイッチング手段Q1と同様にNチャンネル
形MOSFETを用いて構成されている。このため、第
2のスイッチング手段Q2のドレインは第1のスイッチ
ング手段Q1のソースに接続され、ソースが整流化直流
電源RDの負極に接続されている。
That is, the second switching means Q2 '
Is configured using an N-channel MOSFET in the same manner as the first switching means Q1. Therefore, the drain of the second switching means Q2 is connected to the source of the first switching means Q1, and the source is connected to the negative electrode of the rectified DC power supply RD.

【0171】また、それぞれのスイッチング手段Q1、
Q2をドライブするために、各スイッチング手段ごとに
ドライブ回路を配設している。
Further, each of the switching means Q1,
In order to drive Q2, a drive circuit is provided for each switching means.

【0172】さらに、不飽和形変圧器NSTは、各ドラ
イブ回路DC1、DC2に共振出力を供給するために、
第1および第2の2次巻線s1、s2を巻装している。
第1の2次巻線s1は、コンデンサC5とドライブ共振
回路DRCを構成し、コンデンサC6からなる第1のド
ライブ回路DC1に接続している。なお、ゲート保護回
路GPは省略されている。
Further, in order to supply a resonance output to each of the drive circuits DC 1 and DC 2,
The first and second secondary windings s1 and s2 are wound.
The first secondary winding s1 forms a drive resonance circuit DRC with the capacitor C5, and is connected to the first drive circuit DC1 including the capacitor C6. Note that the gate protection circuit GP is omitted.

【0173】これに対して、第2のスイッチング手段Q
2’のための第2のドライブ回路DC2は、第2の2次
巻線s2およびゲート保護回路GPにより構成されてい
る。第2の2次巻線s2は、第1の2次巻線s1の極性
と反対の極性を付与して、その両端を第2のスイッチン
グ手段Q2’のゲート・ソース間に接続している。ま
た、ゲート保護回路GPは、第2の2次巻線s2に並列
接続されている。
On the other hand, the second switching means Q
The second drive circuit DC2 for 2 ′ includes a second secondary winding s2 and a gate protection circuit GP. The second secondary winding s2 has a polarity opposite to that of the first secondary winding s1, and has both ends connected between the gate and source of the second switching means Q2 '. Further, the gate protection circuit GP is connected in parallel to the second secondary winding s2.

【0174】そうして、第1の2次巻線s1に第1のス
イッチング手段Q1に対して順方向のドライブ信号が誘
起されるときには、第2の2次巻線s2には、第2のス
イッチング手段Q2’に対して逆方向のドライブ信号が
誘起されるので、第1および第2のスイッチング手段Q
1、Q2’は交互にスイッチングを行う。
Thus, when a forward drive signal is induced in the first secondary winding s1 with respect to the first switching means Q1, the second secondary winding s2 is supplied with the second drive signal. Since a reverse drive signal is induced in the switching means Q2 ', the first and second switching means Q2'
1, Q2 'alternately performs switching.

【0175】また、ゲート保護回路GPは、第2の2次
巻線s2と並列接続されているから、だい2の2次巻線
s2に磁気結合している第1の2次巻線s1に対しても
ゲート保護作用を行う。
Further, since the gate protection circuit GP is connected in parallel with the second secondary winding s2, the gate protection circuit GP is connected to the first secondary winding s1 magnetically coupled to about two secondary windings s2. It also performs a gate protection function.

【0176】図20は、本発明の電源装置および放電ラ
ンプ点灯装置の第5の実施形態を示す回路図である。
FIG. 20 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.

【0177】図において、図19と同一部分については
同一符号を付して説明は省略する。
In the figure, the same parts as those in FIG. 19 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0178】本実施形態は、第1および第2のスイッチ
ング手段Q1”、Q2”の構成が異なる。
In this embodiment, the configuration of the first and second switching means Q1 "and Q2" is different.

【0179】すなわち、第1および第2のスイッチング
手段Q1”、Q2”は、バイポーラ形トランジスタから
なる。バイポーラ形トランジスタは、電流ドライブ形の
スイッチング手段であるから、これに伴いドライブ共振
回路DRC”と、第1および第2のドライブ回路CD
1”、CD2”との構成も相違している。
That is, the first and second switching means Q1 ", Q2" are composed of bipolar transistors. Since the bipolar transistor is a current drive type switching means, the drive resonance circuit DRC "and the first and second drive circuits CD
1 "and CD2" are also different.

【0180】第1のスイッチング手段Q1”は、そのコ
レクタが整流化直流電源RDの正極に接続し、エミッタ
が第2のスイッチング手段Q2”のコレクタに接続して
いる。
The first switching means Q1 "has a collector connected to the positive electrode of the rectified DC power supply RD, and an emitter connected to the collector of the second switching means Q2".

【0181】第2のスイッチング手段Q2”は、そのエ
ミッタが整流化直流電源RDの負極に接続している。
The emitter of the second switching means Q2 "is connected to the negative electrode of the rectified DC power supply RD.

【0182】ドライブ共振回路DRC”は、不飽和形変
圧器NSTの第1の2次巻線s1およびコンデンサC5
の直列共振回路によって構成されている。
The drive resonance circuit DRC "is composed of the first secondary winding s1 of the unsaturated transformer NST and the capacitor C5.
Of the series resonance circuit.

【0183】第1のドライブ回路CD1”は、コンデン
サC6およびベース保護回路BPからなる。
The first drive circuit CD1 "comprises a capacitor C6 and a base protection circuit BP.

【0184】コンデンサC6は、その一端がドライブ共
振回路DRC”のコンデンサC5側の端部に接続し、他
端が第1のスイッチング手段Q1”のドライブ端子であ
るところのベースに接続している。
One end of the capacitor C6 is connected to the end of the drive resonance circuit DRC "on the capacitor C5 side, and the other end is connected to the base which is the drive terminal of the first switching means Q1".

【0185】ベース保護回路BPは、ダイオードD1お
よび抵抗器R4の直列回路からなり、ダイオードD1の
カソードがスイッチング手段Q1”のベースに接続し、
抵抗器R4側の端部がスイッチング手段Q1”のエミッ
タに接続している。
The base protection circuit BP is composed of a series circuit of a diode D1 and a resistor R4. The cathode of the diode D1 is connected to the base of the switching means Q1 ".
The end on the resistor R4 side is connected to the emitter of the switching means Q1 ".

【0186】そうして、ベース保護回路BPは、スイッ
チング手段Q1”を構成するバイポーラ形トランジスタ
のベースに過電圧が印加されるのを保護する。
Thus, the base protection circuit BP protects the base of the bipolar transistor constituting the switching means Q1 "from being applied with an overvoltage.

【0187】第2のドライブ回路DC2”は、不飽和形
変圧器NSTの第2の2次巻線s2、コンデンサC5お
よびベース保護回路BPからなる。
The second drive circuit DC2 "includes the second secondary winding s2 of the unsaturated transformer NST, the capacitor C5, and the base protection circuit BP.

【0188】第2の2次巻線s2は、第1の2次巻線s
1に対して反対の極性にして一端が第2のスイッチング
手段Q2”のエミッタに接続している。
The second secondary winding s2 is connected to the first secondary winding s
One end is connected to the emitter of the second switching means Q2 "with the opposite polarity to the one.

【0189】コンデンサC5は、その一端が第2の2次
巻線s2の他端に接続し、他端が第2のスイッチング手
段Q2”のベースに接続している。
One end of the capacitor C5 is connected to the other end of the second secondary winding s2, and the other end is connected to the base of the second switching means Q2 ".

【0190】ベース保護回路BPは、第1のドライブ回
路DC2”におけるのと構成が同一である。
The structure of the base protection circuit BP is the same as that of the first drive circuit DC2 ″.

【0191】図21は、本発明の電球形放電ランプの一
実施形態としての電球形蛍光ランプを示す正面図であ
る。
FIG. 21 is a front view showing a bulb-type fluorescent lamp as one embodiment of the bulb-type discharge lamp of the present invention.

【0192】図22は、同じく要部拡大縦断面図であ
る。
FIG. 22 is an enlarged longitudinal sectional view of a relevant part.

【0193】各図において、1は蛍光ランプ、2は放電
ランプ点灯装置、3は外囲器、4は口金である。
In each figure, 1 is a fluorescent lamp, 2 is a discharge lamp lighting device, 3 is an envelope, and 4 is a base.

【0194】蛍光ランプ1は、3本のU字状をなすガラ
ス管をそのU字の両脚部が同心円上に位置するように等
配し、かつ細い連結管によってガラス管を1本になるよ
うに接続することにより、内部に屈曲した放電路が形成
されるような態様のコンパクトな形に形成された透光性
放電容器と、透光性放電容器の内面側に配設された蛍光
体層と、透光性放電容器の両端に封装された一対の電極
と、透光性放電容器の内部に封入された適量の水銀およ
び希ガスを含むイオン化媒体とを備えている。
In the fluorescent lamp 1, three U-shaped glass tubes are equally arranged so that both legs of the U-shape are located concentrically, and one glass tube is formed by a thin connecting tube. And a light-transmitting discharge vessel formed in a compact shape in which a bent discharge path is formed therein, and a phosphor layer disposed on the inner surface side of the light-transmitting discharge vessel And a pair of electrodes sealed at both ends of the translucent discharge vessel, and an ionizing medium containing an appropriate amount of mercury and a rare gas sealed inside the translucent discharge vessel.

【0195】放電ランプ点灯装置2は、図1に示す回路
構成を備えていて、蛍光ランプ1を付勢する。
The discharge lamp lighting device 2 has the circuit configuration shown in FIG.

【0196】外囲器3は、透光性グローブ3a、遮光性
基体3bおよび透光性グローブ3aと遮光性基体3bと
の間に位置する仕切体3cからなる。
The envelope 3 includes a light-transmitting globe 3a, a light-shielding substrate 3b, and a partition 3c located between the light-transmitting globe 3a and the light-shielding substrate 3b.

【0197】透光性グローブ3aは、内面に光拡散性被
膜を形成したガラス製の有底筒状をなしている。
The translucent globe 3a has a bottomed cylindrical shape made of glass with a light diffusing coating formed on the inner surface.

【0198】遮光性基体3bは、白色系の合成樹脂を成
形してなるカップ状をなし、その開口端に透光性グロー
ブ3aをシリコーン接着剤3dを用いて接着により固着
している。
The light-shielding substrate 3b has a cup shape formed by molding a white synthetic resin, and a light-transmitting globe 3a is fixed to an opening end of the substrate 3 by using a silicone adhesive 3d.

【0199】仕切体3cは、白色系の合成樹脂を成形し
てなり、外囲器3の遮光性基体3bの開口端に透光性グ
ローブ3aと一緒にシリコーン接着剤3dにより固定さ
れている。
The partition 3c is formed by molding a white synthetic resin, and is fixed to the opening end of the light-shielding base 3b of the envelope 3 together with the translucent glove 3a by the silicone adhesive 3d.

【0200】また、仕切体3cは、外囲器3の内部を発
光室Aと回路収納室Bとに区分している。また、仕切体
3cには、蛍光ランプ支持孔3c1などが形成されてい
る。
[0200] The partition 3c divides the inside of the envelope 3 into a light-emitting room A and a circuit storage room B. Further, a fluorescent lamp support hole 3c1 and the like are formed in the partition 3c.

【0201】そうして、蛍光ランプ1は、その両端部を
発光室A側から仕切体3cの蛍光ランプ支持孔3c1に
挿入してシリコーン接着剤により固定して支持されて、
主要部が外囲器31の発光室Aに配置されている。
Thus, the fluorescent lamp 1 is supported by being fixed at both ends by inserting the both ends into the fluorescent lamp support hole 3c1 of the partition 3c with the silicone adhesive from the light emitting chamber A side.
The main part is arranged in the light emitting room A of the envelope 31.

【0202】放電ランプ点灯装置2は、基板2aおよび
基板2aに実装された回路部品2bからなり、仕切体3
cに装着されて外囲器3の回路収納室Bに配置されてい
る。
The discharge lamp lighting device 2 comprises a substrate 2a and a circuit component 2b mounted on the substrate 2a.
c and is disposed in the circuit storage room B of the envelope 3.

【0203】口金4は、外囲器3の遮光性基体3bの基
端に装着され、放電ランプ点灯装置2の交流入力端に接
続し、放電ランプ点灯装置の出力端は蛍光ランプ1の両
電極に接続している。
The base 4 is mounted on the base end of the light-shielding base 3b of the envelope 3 and connected to the AC input end of the discharge lamp lighting device 2. The output end of the discharge lamp lighting device is connected to both electrodes of the fluorescent lamp 1. Connected to

【0204】[0204]

【発明の効果】請求項1ないし6の各発明によれば、直
流電源間に直列的に接続された第1および第2のスイッ
チング手段の交互スイッチングにより発生した高周波交
流により作動する少なくとも共振インダクタンスおよび
共振静電容量を備えた負荷回路と、負荷回路を流れる電
流に比例する電圧が少なくとも2次巻線に誘起される不
飽和形変圧器と、不飽和形変圧器の2次巻線のインダク
タンスおよび静電容量により形成されるドライブ共振回
路と、ドライブ共振回路の共振出力により第1および第
2のスイッチング手段を交互にドライブするドライブ回
路とを具備していることにより、負荷回路に流れる電流
の帰還に用いられる不飽和形変圧器は小形で、しかも安
価に得られるから、全体として小形化、低コストかを図
った電源装置を提供することができる。
According to the first to sixth aspects of the present invention, at least the resonance inductance and the high-frequency AC operated by the high-frequency AC generated by the alternating switching of the first and second switching means connected in series between the DC power supplies. A load circuit having a resonant capacitance; an unsaturated transformer in which a voltage proportional to a current flowing through the load circuit is induced in at least the secondary winding; an inductance of the secondary winding of the unsaturated transformer; By providing a drive resonance circuit formed by capacitance and a drive circuit for alternately driving the first and second switching means by a resonance output of the drive resonance circuit, feedback of a current flowing through the load circuit is provided. Since the unsaturated transformers used in the transformers are small and can be obtained at low cost, we propose a power supply unit that is small and low in cost as a whole. It can be.

【0205】請求項2の発明によれば、加えて不飽和形
変圧器の1次巻線が負荷回路の共振インダクタンスに比
較して無視し得る程度に小さいインダクタンスを有して
いることにより、負荷回路の共振電圧とは異なり、負荷
回路に流れる電流に比例した電圧を誘起する電源装置を
提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, the primary winding of the unsaturated transformer has an inductance that is negligibly small compared to the resonance inductance of the load circuit. It is possible to provide a power supply device that induces a voltage different from the resonance voltage of the circuit and proportional to the current flowing in the load circuit.

【0206】請求項3の発明によれば、加えて不飽和形
変圧器の1次巻線のインダクタンスLn1に対する2次巻
線のインダクタンスLn2の比Ln2/Ln1が100以上で
あることにより、2次巻線と静電容量とでドライブ共振
回路を形成して、スイッチング手段をドライブするのに
必要なドライブ信号を得る電源装置を提供することがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, in addition, the ratio Ln2 / Ln1 of the inductance Ln2 of the secondary winding to the inductance Ln1 of the primary winding of the unsaturated transformer is 100 or more. It is possible to provide a power supply device that forms a drive resonance circuit with the winding and the capacitance and obtains a drive signal necessary for driving the switching means.

【0207】請求項4の発明によれば、加えて不飽和形
変圧器の2次巻線のインダクタンスLn2に対する1次巻
線を短絡したときに2次巻線と直列に存在する等価イン
ダクタンスLn2δの比Ln2δ/Ln2が0.5以上である
ことにより、高周波交流を発生するのに好適な共振周波
数を有する電源装置を提供することができる。
According to the invention of claim 4, in addition to the inductance Ln2 of the secondary winding of the unsaturated transformer, the equivalent inductance Ln2δ existing in series with the secondary winding when the primary winding is short-circuited. When the ratio Ln2δ / Ln2 is 0.5 or more, it is possible to provide a power supply device having a resonance frequency suitable for generating high-frequency alternating current.

【0208】請求項5の発明によれば、加えて第1およ
び第2のスイッチング手段が相補形のMOSFETから
なることにより、ドライブ回路が簡単化された電源装置
を提供することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in addition, since the first and second switching means are composed of complementary MOSFETs, a power supply device with a simplified drive circuit can be provided.

【0209】請求項6の発明によれば、加えて第1およ
び第2のスイッチング手段がMOSFETからなるとと
もに、ドライブ共振回路の静電容量がスイッチング手段
のゲート・ソース間静電容量によって構成されているこ
とにより、回路部品が少ないとともに回路構成が簡単化
されて一層小形、低コストな電源装置を提供することが
できる。
According to the invention of claim 6, the first and second switching means are formed of MOSFETs, and the capacitance of the drive resonance circuit is constituted by the gate-source capacitance of the switching means. Thus, the number of circuit components is small and the circuit configuration is simplified, so that a more compact and low-cost power supply device can be provided.

【0210】請求項7の発明によれば、加えてドライブ
共振回路が不飽和形変圧器の2次巻線のインダクタンス
と静電容量とで形成される直列共振回路によって構成さ
れていることにより、回路構成が簡単で、しかもスイッ
チング手段をドライブするために所要のドライブ信号を
形成しやすい電源装置を提供することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, in addition, the drive resonance circuit is constituted by the series resonance circuit formed by the inductance and the capacitance of the secondary winding of the unsaturated transformer. It is possible to provide a power supply device having a simple circuit configuration and capable of easily generating a required drive signal for driving the switching means.

【0211】請求項8の発明によれば、請求項1ないし
7の効果を有する放電ランプ点灯装置を提供することが
できる。
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to provide a discharge lamp lighting device having the effects of the first to seventh aspects.

【0212】請求項9の発明によれば、請求項1ないし
7の効果を有する電球形放電ランプを提供することがで
きる。
According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a bulb-shaped discharge lamp having the effects of the first to seventh aspects.

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

【図1】本発明の電源装置および放電ランプ点灯装置の
第1の実施形態を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a power supply device and a discharge lamp lighting device of the present invention.

【図2】同じく不飽和形変圧器の概念的断面図FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view of the same unsaturated transformer.

【図3】本発明の電源装置および放電ランプ点灯装置の
第1の実施形態における不飽和形変圧器の無負荷時の1
次巻線の電圧を示す波形図
FIG. 3 shows the first embodiment of the power supply device and the discharge lamp lighting device according to the present invention when the unsaturated transformer is not loaded.
Waveform diagram showing the voltage of the next winding

【図4】同じく無負荷時の2次巻線の電圧を示す波形図FIG. 4 is a waveform chart showing a voltage of a secondary winding when no load is applied.

【図5】同じく定格負荷時の1次巻線の電圧を示す波形
FIG. 5 is a waveform chart showing the voltage of the primary winding under the same rated load.

【図6】同じく定格負荷時の2次巻線の電圧を示す波形
FIG. 6 is a waveform diagram showing the voltage of the secondary winding under the same rated load.

【図7】従来技術3における無負荷時の駆動インダクタ
の電圧を示す波形図
Figure 7 is a waveform chart showing the voltage of a driving inductor L D at no load in the prior art 3

【図8】同じく無負荷時の第2のインダクタ32の電圧
を示す波形図
FIG. 8 is a waveform chart showing a voltage of the second inductor 32 when no load is applied.

【図9】同じく定格負荷時の共振インダクタLの電圧
を示す波形図
[9] Also waveform diagram showing a voltage of a resonant inductor L R at rated load

【図10】同じく定格負荷時の駆動インダクタLの電
圧を示す波形図
[10] Also waveform diagram showing the voltage of a driving inductor L D at rated load

【図11】同じく定格負荷時の第2のインダクタ32の
電圧を示す波形図
FIG. 11 is a waveform chart showing a voltage of a second inductor 32 at the time of a rated load.

【図12】従来技術4における無負荷時の1次巻線の電
圧を示す波形図
FIG. 12 is a waveform chart showing the voltage of the primary winding at the time of no load in the prior art 4;

【図13】同じく無負荷時の2次巻線の電圧を示す波形
FIG. 13 is a waveform chart showing the voltage of the secondary winding when no load is applied.

【図14】同じく定格負荷時の1次巻線の電圧を示す波
形図
FIG. 14 is a waveform chart showing the voltage of the primary winding under the same rated load.

【図15】同じく定格負荷時の2次巻線の電圧を示す波
形図
FIG. 15 is a waveform chart showing the voltage of the secondary winding under the same rated load.

【図16】本発明の電源装置および放電ランプ点灯装置
の第2の実施形態を示す回路図
FIG. 16 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【図17】同じく不飽和形変圧器の概念的断面図FIG. 17 is a conceptual cross-sectional view of the same unsaturated transformer.

【図18】本発明の電源装置および放電ランプ点灯装置
の第3の実施形態を示す回路図
FIG. 18 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention.

【図19】本発明の電源装置および放電ランプ点灯装置
の第4の実施形態を示す回路図
FIG. 19 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の電源装置および放電ランプ点灯装置
の第5の実施形態を示す回路図
FIG. 20 is a circuit diagram showing a power supply device and a discharge lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の電球形放電ランプの一実施形態とし
ての電球形蛍光ランプを示す正面図
FIG. 21 is a front view showing a bulb-type fluorescent lamp as one embodiment of the bulb-type discharge lamp of the present invention.

【図22】同じく要部拡大断面図FIG. 22 is an enlarged sectional view of a main part of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

AS…低周波交流電源 f…過電流ヒューズ NF…ノイズフィルタ SA…サージアブゾーバ C1…コンデンサ L1…インダクタ RD…整流化直流電源 BRC…ブリッジ形全波整流回路 C2…平滑コンデンサ Q1…第1のスイッチング手段 Q2…第2のスイッチング手段 LC…負荷回路 L2…共振インダクタンス C3…直流カットコンデンサ(共振静電容量) C4…共振コンデンサ(共振静電容量) DL…負荷 E1…一方の電極 E2…他方の電極 NST…不飽和形変圧器 CO…コア p…1次巻線 s…2次巻線 DRC…ドライブ共振回路 C5…コンデンサ DC…ドライブ回路 C6…コンデンサ GP…ゲート保護回路 ZDI…ツェナーダイオード ZD2…ツェナーダイオード ST…起動回路 R1…抵抗器 R2…抵抗器 R3…抵抗器 AS: Low frequency AC power supply f: Overcurrent fuse NF: Noise filter SA: Surge absorber C1: Capacitor L1: Inductor RD: Rectified DC power supply BRC: Bridge type full-wave rectifier circuit C2: Smoothing capacitor Q1: First switching means Q2 ... second switching means LC ... load circuit L2 ... resonance inductance C3 ... DC cut capacitor (resonance capacitance) C4 ... resonance capacitor (resonance capacitance) DL ... load E1 ... one electrode E2 ... other electrode NST ... Unsaturated transformer CO: Core p: Primary winding s: Secondary winding DRC: Drive resonance circuit C5: Capacitor DC: Drive circuit C6: Capacitor GP: Gate protection circuit ZDI: Zener diode ZD2: Zener diode ST: Starting circuit R1… Resistor R2… Resistor R3… Resistor Vessel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA05 BA05 BC01 DD04 GA01 GA02 GA03 GB12 GB14 GC02 HB04 5H007 BB03 CA02 CB17 CB22 CC01 CC32 DB03 DC02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K072 AA05 BA05 BC01 DD04 GA01 GA02 GA03 GB12 GB14 GC02 HB04 5H007 BB03 CA02 CB17 CB22 CC01 CC32 DB03 DC02

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電源と;直流電源間に直列的に接続さ
れた第1のスイッチング手段および第2のスイッチング
手段と;共振インダクタンスおよび共振静電容量を備
え、第1および第2のスイッチング手段の交互スイッチ
ングにより発生した高周波交流により作動する負荷回路
と;1次巻線が負荷回路に接続され負荷回路に流れる電
流に比例する電圧が2次巻線に誘起される不飽和形変圧
器と;静電容量および不飽和形変圧器の2次巻線のイン
ダクタンスにより形成されるドライブ共振回路と;ドラ
イブ共振回路の共振出力により第1および第2のスイッ
チング手段を交互にドライブするドライブ回路と;を具
備していることを特徴とする電源装置。
A first switching means and a second switching means connected in series between the DC power supplies; a first switching means and a second switching means having a resonance inductance and a resonance capacitance; A load circuit operated by a high-frequency alternating current generated by the alternate switching of the above; an unsaturated transformer in which a primary winding is connected to the load circuit and a voltage proportional to a current flowing through the load circuit is induced in the secondary winding; A drive resonance circuit formed by the capacitance and the inductance of the secondary winding of the unsaturated transformer; and a drive circuit that alternately drives the first and second switching means by a resonance output of the drive resonance circuit. A power supply device comprising:
【請求項2】不飽和形変圧器は、その1次巻線が負荷回
路の共振インダクタンスに比較して無視し得る程度に小
さいインダクタンスを有していることを特徴とする請求
項1記載の電源装置。
2. The power supply according to claim 1, wherein the unsaturated transformer has a primary winding having an inductance that is negligible compared to the resonance inductance of the load circuit. apparatus.
【請求項3】不飽和形変圧器は、その1次巻線のインダ
クタンスLn1に対する2次巻線のインダクタンスLn2の
比Ln2/Ln1が100以上であることを特徴とする請求
項2記載の電源装置。
3. The power supply device according to claim 2, wherein the ratio Ln2 / Ln1 of the inductance Ln2 of the secondary winding to the inductance Ln1 of the primary winding of the unsaturated transformer is 100 or more. .
【請求項4】不飽和形変圧器は、その2次巻線のインダ
クタンスLn2に対する1次巻線を短絡したときに2次巻
線と直列に存在する等価インダクタンスLn2δの比Ln2
δ/Ln2が0.5以上であることを特徴とする請求項2
または3記載の電源装置。
4. The unsaturated transformer has a ratio Ln2 of an equivalent inductance Ln2δ existing in series with the secondary winding when the primary winding is short-circuited to the inductance Ln2 of the secondary winding.
3. The method according to claim 2, wherein δ / Ln2 is 0.5 or more.
Or the power supply device according to 3.
【請求項5】第1および第2のスイッチング手段は、相
補形のMOSFETによって構成されていることを特徴
とする請求項1ないし4のいずれか一記載の電源装置。
5. The power supply device according to claim 1, wherein said first and second switching means are constituted by complementary MOSFETs.
【請求項6】第1および第2のスイッチング手段は、M
OSFETからなり;ドライブ共振回路は、その静電容
量が少なくとも第1のスイッチング手段のゲート・ソー
ス間静電容量により構成されている;ことを特徴とする
請求項1ないし5のいずれか一記載の電源装置。
6. The first and second switching means comprises: M
6. The drive resonance circuit according to claim 1, wherein the drive resonance circuit has at least a capacitance between a gate and a source of the first switching means. Power supply.
【請求項7】ドライブ共振回路は、不飽和変圧器の2次
巻線のインダクタンスと静電容量とが直列共振回路を構
成していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれ
か一記載の電源装置。
7. The drive resonance circuit according to claim 1, wherein the inductance and the capacitance of the secondary winding of the unsaturated transformer constitute a series resonance circuit. Power supply.
【請求項8】請求項1ないし7のいずれか一記載の電源
装置と;負荷回路に接続された放電ランプと;を具備し
ていることを特徴とする放電ランプ装置。
8. A discharge lamp device, comprising: the power supply device according to claim 1; and a discharge lamp connected to a load circuit.
【請求項9】電球形放電ランプ本体と;電球形放電ラン
プ本体に支持された請求項8記載の放電ランプ装置と;
を具備していることを特徴とする電球形放電ランプ。
9. A discharge lamp body according to claim 8, supported by said discharge lamp body;
A bulb-type discharge lamp comprising:
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JP4707343B2 (en) * 2003-07-31 2011-06-22 パナソニック電工株式会社 Lighting equipment

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