JP2002151285A

JP2002151285A - インバータ式安定器

Info

Publication number: JP2002151285A
Application number: JP2000341607A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Okutsu; 健三奥津
Original assignee: Nippo Electric Co Ltd
Current assignee: Nippo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-05-24

Abstract

(57)【要約】【課題】中性点型インバータ式安定器を、小型、薄
型、細型にする。【解決手段】交流電圧Viを整流する整流器DB、整流器
DBの出力端子DC+，DC-間に並列接続された分圧コンデン
サC4，C5、整流器DBの直流出力を平滑する平滑コンデン
サC33 、整流器DBの直流出力端子間に並列接続された、
逆並列接続されたダイオードを内在するＦＥＴQ5，Q7、
およびドライブトランスT2を備えＦＥＴQ5，Q7を交互に
オンオフ駆動する自励発振型のドライブ回路DRを有し、
整流器DBの交流入力の一端AC2 とコンデンサC4，C5の中
性点Ｂとが接続され、中性点ＢとＦＥＴQ5，Q7の接続点
SWとの間に、昇圧用インダクタL6が配され且つ限流用イ
ンダクタを介しランプLTが配される中性点型インバータ
式安定器において、限流用インダクタとして、２つの限
流用インダクタL5，L7を直列接続した構成とする。限流
用インダクタL5，L7は、照明器具筐体の長手方向に延び
るように並設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電圧を整流し
平滑して一旦略直流電圧に変換した後さらに高周波交流
電圧に変換することにより、蛍光灯などの放電管に高周
波交流電力を供給するインバータ式安定器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】家庭用蛍光灯器具や施設用蛍光灯器具に
おいては、蛍光灯を点灯させる回路方式として、従来は
チョーク限流型・漏洩変圧器型などの銅鉄型安定器と称
されるものが使用されてきたが、形状・重量および効率
の面で限界があることから、今日の各種蛍光灯器具に
は、交流電圧を整流し平滑して一旦略直流電圧に変換し
た後さらに高周波電圧に変換して得た高周波電力を負荷
としての蛍光灯器具に供給するインバータ式安定器（高
周波点灯式安定器）といわれるランプ制御装置が使用さ
れるようになっている。

【０００３】このインバータ式安定器は、効率がよく省
電力化が図れること、ランプのチラツキや安定器の騒音
を少なくできること、軽量化が図れることなどの利点が
あることから、蛍光灯器具のインバータ化が急激に進ん
でいる。なお、このようなインバータ式安定器において
も、負性抵抗性を示すランプ電流を制限する手段として
限流用インダクタやリーケージトランスが必要とされる
が、ランプ電流が高周波となるので素子そのものは従来
の銅鉄型安定器よりも小型、軽量にできる。

【０００４】しかしながら、インバータ式安定器は、一
般に整流器（ダイオード）を用い電解コンデンサで平滑
して使用する全波整流のコンデンサ平滑回路方式が多く
用いられており、ダイオードの非線形性に起因する歪波
電流が商用電源に流れ、結果的に、商用電源側の入力電
流に高調波成分（高調波電流）が流れるという問題、い
わゆる電源の高調波障害という問題を生じる。

【０００５】このため、電源のインバータ化に際して
は、高調波電流を抑制するための回路技術の検討が必要
とされ、例えば、交流リアクトル挿入方式・部分平滑方
式・アクティブ平滑フィルタ方式（インバータ蛍光灯；
電子技術,Vol.32,No3,pp.113-119参照）・ディザー整流
方式（ディザー効果を用いた高力率スイッチングレギュ
レータ；電気学会全国大会講演論文集,No.546,pp.5-137
参照）などが提案されている。

【０００６】さらに、ディザー整流方式と同様に蛍光灯
点灯用のインバータのみで商用電源側の入力電流の高調
波成分の低減が図れる中性点形インバータ式安定器（中
性点形電子安定器回路）の提案もなされている（“簡易
高調波低減回路の一方法”；加藤義人,電気設備学会誌,
Vol.12,No.10,pp.902-904、“中性点形インバータによ
る入力電流低歪み形電子安定器の開発”；加藤義人,照
明学会誌,Vol79,No.2,pp.14-20など参照）。

【０００７】本願出願人も、特許第２８６９３９７号に
おいて、インバータ機器の高調波障害を防止する好適な
回路として従来の中性点形電子安定器回路を改良した方
式を提案し、その利用形態の一例として蛍光灯を負荷と
した中性点形インバータ式安定器を提案している。

【０００８】この本願出願人が提案している中性点形イ
ンバータ式安定器は、同公報に記載のように、高調波障
害の防止を図ることができまた昇圧トランスを用いるこ
となく商用交流電圧そのものを用いて高出力且つ安定し
た高周波電圧を放電管などの負荷に供給できることに加
えて、比較的小型の昇圧用インダクタや平滑コンデンサ
を用いることができるため装置の小型化を図るのに都合
のよい優れたものとなっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、省資
源化への配慮より蛍光灯の管径が次第に細くなり、照明
器具も薄型化が進み、このことにより器具内で使用する
インバータ式安定器も薄型化が一層強く要求されてきて
おり、具体的には機器厚さ１５ｍｍ以下のものの実現が
望まれている。

【００１０】市販されている一般形状フェライトコアの
中で例えば扱う電力を４０Ｗで発振周波数を同一として
比較してみると、標準的なＥ型コアを二組突き合わせて
使用するＥＥ型では、コアをボビンで囲みこのボビンに
巻線を形成するので全体の仕上り厚さが略２３ｍｍとな
り、機器厚さを１５ｍｍ以下とすることはできない。

【００１１】また、最近では、コアの足を短くし同心円
状に１次および２次の巻線を巻くようにした比較的薄型
のＥ型コアも提案されてはいるが、広いプリント基板取
付け面積が必要とされ、細型にするのは難しい。

【００１２】さらに特殊なシート状コイルや繊維状に編
んだ特殊構造の誘電性リアクトルもあるが、大変高価で
あり、蛍光灯用の安定器としての採用には実用的ではな
い。

【００１３】一方、例えば天井照明用器具などの一般の
住宅や施設照明器具においては、広く均一に配光し照明
することが望まれるあるいは天井などの比較的広い面に
設置することができるなど照明器具自体の面積を広くす
ることができるから、安定器の高さを低くしその分だけ
幅広にするということにより、薄型化は比較的簡単であ
る。

【００１４】しかしながら、照明器具の一利用形態であ
る店舗照明などの什器照明器具においては、木製棚やガ
ラス棚什器の照明器具として使用される場合が多く、特
にガラス棚の場合はガラス棚を通して下段の商品を見る
ため、幅広にすると目障りになることから、照明器具を
幅広にして薄型化を図るには限度がある。

【００１５】また、照明器具幅をできるだけ細くしたい
という要望もあり、このためには安定器自体を細くする
必要があるから、幅広にして薄型化を図るという手法を
適用することは事実上困難である。

【００１６】さらに、店舗什器の各棚ごとに商品を積み
上げて展示する場合には、積み上げ領域をできるだけ広
くとりたいという要望があり、このためには、照明器具
の厚さは限りなく零であることが理想的である。

【００１７】ここで、ランプ電流制限用の手段としてリ
ーケージトランスを使用する場合、器具厚さをできるだ
け薄くする手法としては、例えば薄いＥ型フェライトコ
アでトランスを作りプリント基板の幅を比較的広くして
基板のトランスが配される部分を切り抜き、この切り抜
いた部分にトランスを落とし込んで配設することにより
プリント基板厚分を吸収するという方法もあるが、１５
ｍｍ以下の厚さにしようとすれば２０Ｗ程度の低容量ク
ラスの安定器に限られるし、プリント基板幅もトランス
を落とし込む分だけ余分の幅が必要となり幅広化してし
まうため、高出力容量（例えば４０Ｗ程度）を維持する
とともに、細くしつつ薄型化を図るということは難し
い。

【００１８】また、安定器の厚さを薄くする目的のため
にリーケージトランスを構成するフェライトコアをスラ
イスするという方法も考えられるが、トランスは巻線間
で電力変換を行なっているので、極めて薄いトランスと
すると電力変換の変換効率低下が大きくなるため、大サ
イズのコア材が必要になり、細型化および小型化と薄型
化とを同時に実現することは大変困難である。

【００１９】また、限流用インダクタやリーケージトラ
ンスとしてドラムコアなどの開磁路タイプのものを使用
すると、近傍の金属類からの磁気的影響を受け、安定器
自身の電気特性変動が生じたり漏れ磁束により周囲金属
を加熱するなどの不都合が発生する。したがって一般的
には磁路を極力短くし外部への漏洩を抑制するコア形状
とするのが常識であるが、このことは、安定器を小型、
薄型にする方向とは相反するものである。

【００２０】このように、従来の高出力容量（例えば４
０Ｗ程度）のインバータ式安定器においては、器具幅を
広げたり大型にすることなく薄型化を図るということは
困難であった。

【００２１】また本願出願人が提案している中性点形イ
ンバータ式安定器は装置の小型化を図るのに都合がよい
といっても、ランプ電流を制限する手段として限流用イ
ンダクタやリーケージトランスを必要とするということ
に変わりがなく、薄型化に関しては、上述のような他の
方式のインバータ式安定器と同じ問題を有する。

【００２２】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、比較的高出力容量であるとともに、器具幅を
さほど広げることなく薄型化を図ることのできるインバ
ータ式安定器を提供することを目的とするものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明のインバータ式安
定器は、機器の高さを制約している主な要因が限流用イ
ンダクタなどとして用いられる誘導性リアクタンス要素
にあることに鑑み、この誘導性リアクタンス要素の構造
や機器の照明器具筐体内への配置方法を検討工夫するこ
とによって薄型化を実現したものである。

【００２４】すなわち、本発明の第１のインバータ式安
定器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのイン
バータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流す
る整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続された第
１および第２のコンデンサ（分圧コンデンサ）の直列回
路と、整流器の直流出力を平滑する第３のコンデンサ
（平滑コンデンサ）と、整流器の直流出力に並列に接続
された第１および第２のスイッチング素子の直列回路
と、該第１および第２のスイッチング素子にそれぞれ直
流的に逆方向となるように並列接続された第１および第
２のダイオード（フライホールダイオード）と、第１お
よび第２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオンオフ
駆動する駆動回路とを有し、整流器の交流入力の一端と
第１および第２のコンデンサの接続点である中性点とが
接続され、該中性点と第１および第２のスイッチング素
子の接続点との間にトランスを介することなく放電管が
配されるインバータ式安定器、すなわち中性点型インバ
ータ式安定器において、中性点と第１および第２のスイ
ッチング素子の接続点との間に放電管とともに全体とし
て電気的に直列接続され、且つ放電管の長手方向に並ぶ
ように、複数のインダクタを設けたことを特徴とするも
のである。

【００２５】ここで、中性点と第１および第２のスイッ
チング素子の接続点との間にトランスを介することなく
放電管が配されるとは、放電管電流を制限する手段とし
て電力変換効率の低下が大きく大型のものが必要となる
リーケージトランスではなく、電力変換効率低下を殆ど
問題とすることのない限流用インダクタを用いるという
ことを意味する。自励発振用のドライブトランスを用い
て駆動回路を構成する場合には、ドライブトランスの１
次巻線を介して、限流用インダクタと放電管とを直列接
続することとなるが、この場合、ドライブトランスは、
前記「トランスを介することなく」のトランスには含ま
ない。つまり、本発明のインバータ式安定器は、小型化
に適した中性点型インバータ式安定器の中でも、より小
型化に好適な限流用インダクタを用いた構成を採用する
ということであり、この限りにおいて、駆動回路やその
他の構成はいかなる方式を採用してもよい。以下同様で
ある。

【００２６】放電管とともに全体として電気的に直列接
続され、且つ放電管の長手方向に並ぶように、複数のイ
ンダクタを設けるとは、要するに、放電管と電気的に直
列接続されて使用される誘導性リアクタンス要素として
の限流用インダクタを複数のインダクタの直列接続で構
成することとし、この複数のインダクタを放電管の長手
方向に並ぶように並設するということである。

【００２７】なお、このとき、各インダクタの長手方向
が放電管の長手方向に沿って延びるように並設するのが
望ましい。

【００２８】また、前記中性点型インバータ式安定器の
中性点と第１および第２のスイッチング素子の接続点と
の間には、通常、昇圧用インダクタあるいは昇圧用イン
ダクタとコンデンサの直列回路が、放電管や前記複数の
インダクタなどからなる放電管回路と並列接続される。
以下同様である。

【００２９】本発明の第１のインバータ式安定器におい
ては、前記各インダクタが長尺且つ扁平なコア材に巻線
を形成してなるものであって、該インダクタを該インダ
クタの長手方向が放電管の長手方向に延び且つ放電管に
並行するように設けることが望ましい。

【００３０】長尺且つ扁平とは、全体として平たい長尺
状のものであればよく、断面が長方形であって全体とし
て角柱（直方体）をなすものに限らず、断面が楕円形で
あって全体として略円柱をなすもであってもよい。すな
わち、コア材の長手方向、幅方向、および厚さ方向が、
長手方向の長さ＞幅方向の長さ＞厚さ方向の長さの関係
を有するものであればよい。また、複数のコア材（それ
ぞれは扁平のものに限らない）を組み合わせて、全体と
して扁平となるようにしてもよい。なお好ましくは、幅
方向の長さが厚さ方向の長さの２倍以上であるコア材を
用いるとよい。以下同様である。

【００３１】ここで、インダクタを該インダクタの長手
方向が放電管の長手方向に延び且つ放電管に並行するよ
うに設けるとは、放電管を使用する照明器具筐体の長手
方向、幅方向、および厚さ方向（ただし、長手方向の長
さ＞幅方向の長さ＞厚さ方向の長さ）に対して、長尺且
つ扁平なコア材の長手方向が放電管の長手方向に延びる
とともに、コア材の扁平面が照明器具筐体の長手方向と
幅方向とを含む面と平行となるように並べることを意味
する。扁平面とは、コア材の長手方向と幅方向とがなす
面であって、コア材が直方体のときには面積の最も広い
面である。以下同様である。

【００３２】本発明の第２のインバータ式安定器は、放
電管に高周波交流電力を供給するためのインバータ式安
定器であって、入力された交流電圧を整流する整流器
と、該整流器の直流出力に並列に接続された第１および
第２のコンデンサ（分圧コンデンサ）の直列回路と、整
流器の直流出力を平滑する第３のコンデンサ（平滑コン
デンサ）と、整流器の直流出力に並列に接続された第１
および第２のスイッチング素子の直列回路と、該第１お
よび第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向
となるように並列接続された第１および第２のダイオー
ド（フライホイールダイオード）と、第１および第２の
スイッチング素子をそれぞれ交互にオンオフ駆動する駆
動回路とを有し、整流器の交流入力の一端と第１および
第２のコンデンサの接続点である中性点とが接続され、
該中性点と第１および第２のスイッチング素子の接続点
との間にトランスを介することなく放電管が配されるイ
ンバータ式安定器、すなわち中性点型インバータ式安定
器において、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成してな
るインダクタを、中性点と第１および第２のスイッチン
グ素子の接続点との間に放電管と電気的に直列接続さ
れ、且つ該インダクタの長手方向が放電管の長手方向に
延びるように並設したことを特徴とするものである。

【００３３】ここで、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形
成してなるインダクタを該インダクタの長手方向が放電
管の長手方向に延びるように並設するとは、要するに、
放電管と電気的に直列接続されて使用される誘導性リア
クタンス要素としての限流用インダクタを長尺且つ扁平
なコア材に巻線を形成してなるインダクタで構成するこ
ととし、このインダクタを該インダクタの長手方向が放
電管の長手方向に沿って延びるように並設するというこ
とである。

【００３４】本発明の第２のインバータ式安定器におい
て、前記インダクタの巻線に近接し且つ該インダクタを
挟むように２枚の金属体を設ける場合には、該２枚の金
属体の間に、前記インダクタに近接させて且つ該インダ
クタに沿って、長手方向に延びるように磁性材を並設す
ることが望ましい。なお、好ましくは、磁性材をインダ
クタの両側に並設するのがよい。

【００３５】２枚の金属体は、当該インバータ式安定器
周辺において前記インダクタの巻線に近接し且つ該イン
ダクタを挟むように設けられるものであればどのような
ものであってもよく、インバータ式安定器を囲む安定器
ケースをなすものであってもよいし、照明器具筐体をな
すものであもよいし、あるいはこれら以外の周辺部材
（例えばショーケース）のものであってもよい。

【００３６】２枚の金属体とあるが、インダクタを挟む
部分が概略２枚の金属体と見なし得るものであればよ
く、厳密に２枚の金属体のものに限定されるものではな
い。例えば、長手方向と垂直な断面がコの字状あるいは
四角状をなす、全体としては１つの金属体であってもよ
い。この場合、コの字あるいは四角をなす対向する面が
実質上の２枚の金属体として機能する。

【００３７】インダクタに近接させて且つ該インダクタ
に沿って、長手方向に延びるように磁性材を並設すると
あるが、インダクタから出る磁束を２枚の金属体よりも
該磁性材に集中させることができるものであればよく、
１つの長尺状の磁性材を該磁性材の長手方向がインダク
タに沿って該インダクタの長手方向に延びるように並設
することに限らず、複数の磁性材（長尺状に限らない）
をインダクタの長手方向に並べてもよい。後者の場合、
それぞれの磁性材を密着させた方が好ましいが、多少の
間隔があってもかまわない。

【００３８】なお、限流用インダクタやその他の誘導性
リアクタンス要素を複数のインダクタで構成したり、あ
るいは長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成して構成する
とともに、このようなインダクタを放電管の長手方向に
並ぶように設けるという手法は、中性点型インバータ式
安定器に限らず、その他の構成のインバータ機器に適用
することもできる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の第１のインバータ式安定器によ
れば、限流用インダクタを用いた構成の中性点型インバ
ータ式安定器とするとともに、限流用インダクタを複数
のインダクタの直列接続で構成し、この複数のインダク
タを放電管の長手方向に並ぶように並設するようにした
ので、限流用インダクタとして必要なインダクタンスを
複数のインダクタに分割することができる。各インダク
タとしては、限流用インダクタを１つの部材で構成する
場合よりも薄型且つ小型のものとすることができ、この
結果、安定器を薄型且つ小型にできる。また、複数のイ
ンダクタを放電管の長手方向に並ぶように並設している
ので、全体としては、細型の安定器を構成することがで
きる。

【００４０】また、放電管電流制限用部材として、限流
用インダクタを用いているので、リーケージトランスの
ように１つのコア内に２つの巻線を持たず１つの巻線で
済むことと巻線間で電力の変換を必要としないことより
電流制限だけの単純機能インダクタで済み、したがって
各インダクタの形状設計の自由度が高まる。

【００４１】例えば、従来より広く用いられているＥ型
コアやドラムコアを用いたものに限らず、長尺且つ扁平
なコア材に巻線を形成してなるインダクタを使用し、こ
のインダクタを該インダクタの長手方向が放電管の長手
方向に延び且つ放電管に並行するように複数個を設ける
こともできる。これにより、より薄型、小型、細型のイ
ンバータ式安定器を構成できるようになる。

【００４２】一方、本発明の第２のインバータ式安定器
によれば、限流用インダクタを用いた構成の中性点型イ
ンバータ式安定器とするとともに、長尺且つ扁平なコア
材に巻線を形成してなるインダクタを使用し、このイン
ダクタを該インダクタの長手方向が放電管の長手方向に
延びるように並設したので、前述同様、薄型、小型、細
型のインバータ式安定器を構成できるようになる。

【００４３】また、本発明の第２のインバータ式安定器
において、前記インダクタの巻線に近接し且つ該インダ
クタを挟むように２枚の金属体を設ける場合に、該２枚
の金属体の間に、インダクタに近接させて且つ該インダ
クタに沿って、長手方向に延びるように磁性材を並設す
れば、インダクタから出る磁束を２枚の金属体よりも該
磁性材に集中させることができるので、金属体による磁
気的影響を軽減することができ、この結果、インダクタ
としては、磁性材を並設しないときよりも巻線数が少な
くて同じインダクタンスを得られるようになる。したが
ってインダクタのコア長は磁性材を並設しない場合にお
けるコア長より短縮でき、この場合、短縮した分だけ漏
洩磁束も減少するから、金属体の磁気的影響が一層軽減
する。

【００４４】また、限流用インダクタやその他の誘導性
リアクタンス要素を複数のインダクタで構成したり、あ
るいは長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成して構成する
とともに、このようなインダクタを放電管の長手方向に
並ぶように設けるという手法を中性点型インバータ式安
定器以外のインバータ機器に適用した場合にも、上記と
同様の効果を得ることができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のイ
ンバータ式安定器の実施形態について詳細に説明する。

【００４６】図１は本発明のインバータ式安定器の第１
実施形態を示す回路図である。

【００４７】この第１実施形態のインバータ式安定器
は、本願出願人が上記特許公報に提案しているもののう
ち、ランプへの電力供給をトランスを介することなく行
なう形態の構成を基本としたものである。

【００４８】最初に、回路構成について説明する。本実
施形態では、スイッチング素子をオンオフ駆動するドラ
イブ（駆動）回路として、専用のドライブＩＣを用いた
他励型回路を使用するのではなく、コストダウンを重視
してドライブトランスを用いた自励型発振回路を使用し
ている。なお、このドライブ回路は、専用のドライブ用
ＩＣなどを用いた他励型の構成としてもよい。

【００４９】図１に示すように、このインバータ式安定
器１は、４つのダイオードＤ１〜Ｄ４がブリッジ接続さ
れてなり、入力された交流電圧を全波整流する整流器
（電源整流ブリッジ）ＤＢと、該整流器ＤＢに並列に
（具体的には２つの直流出力端子ＤＣ＋，ＤＣ−間に）
接続された第１あるいは第２のコンデンサとしての２つ
の分圧コンデンサＣ４，Ｃ５の直列回路と、整流器ＤＢ
の出力信号のリップル電圧を平滑する第３のコンデンサ
としての平滑コンデンサＣ３３と、整流器ＤＢの出力や
平滑コンデンサＣ３３と並列に接続されたスイッチング
素子としての２つのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ
５，Ｑ７の直列回路と、該ＦＥＴＱ５，Ｑ７をそれぞれ
交互にオンオフ駆動するドライブ回路ＤＲとを有してい
る。整流器ＤＢの交流入力の一端（図中のＡＣ２点）と
分圧コンデンサＣ４，Ｃ５の接続点である中性点（図中
のＢ点）とが接続され、該中性点ＢとＦＥＴの接続点
（図中のＳＷ点）との間には、昇圧用インダクタＬ６が
接続されるとともに、この昇圧用インダクタＬ６と並列
にリーケージトランスを介することなく放電管としての
ランプＬＴが配される中性点型インバータ式安定器の構
成となっている。

【００５０】商用交流電圧Ｖｉは、インダクタＬｆやコ
ンデンサＣｆからなる高調波障害防止用のノイズフィル
タＬＰＦを介して整流器ＤＢの交流入力端子ＡＣ１，Ａ
Ｃ２間に入力される。

【００５１】２つのＦＥＴＱ５，Ｑ７には、それぞれ直
流的に逆方向となるように（この状態を逆並列接続され
た状態という）ダイオードが内包されているので該ダイ
オードをフライホイールダイオードとして利用すること
ができ、スイッチング素子としてトランジスタを用いた
ときにはフライホイールダイオードを独立に設けなけれ
ばならないのに比べて機器を小型化する上で都合がよ
い。

【００５２】ドライブ回路ＤＲは、１次巻線ＮＰと２つ
の２次巻線ＮＳ１，ＮＳ２からなるドライブトランスＴ
２を用いた自励型発振回路として構成されており、１次
巻線ＮＰの一方の端子ＮＰａがＦＥＴの接続点ＳＷに接
続され、２次巻線ＮＳ１の一方の端子ＮＳ１ａが抵抗Ｒ
２７を介してＦＥＴＱ５のゲート端子に接続されるとと
もに他方の端子ＮＳ１ｂが接続点ＳＷおよび昇圧用イン
ダクタＬ６に接続され、また２次巻線ＮＳ２の一方の端
子ＮＳ２ａが抵抗Ｒ２８を介してＦＥＴＱ７のゲート端
子に接続されるとともに他方の端子ＮＳ２ｂが整流器Ｄ
Ｂの直流出力端子ＤＣ−に接続されている。

【００５３】中性点ＢとＦＥＴの接続点ＳＷとの間に
は、ランプＬＴとともに全体として電気的に直列接続さ
れるようにランプ電力制限を行なうための２つの限流用
インダクタ（電流制限リアクトル）Ｌ５，Ｌ７が、ドラ
イブトランスＴ２の１次巻線ＮＰ、および２つのコンデ
ンサＣ７，Ｃ２３を介して接続されている。またランプ
ＬＴと並列にコンデンサＣ１１が接続されている。コン
デンサＣ７，Ｃ２３は、Ｃ１１に比較して一桁以上大き
い容量に設定され、図示しない異常電圧検出回路などの
直流回路との分離（直流阻止）のために設けられたもの
である。一方コンデンサＣ１１は、限流用インダクタＬ
５＋Ｌ７との直列共振電圧によりランプを始動するとと
もにランプ電流が正弦波となるようにするために設けら
れたものである。

【００５４】上記構成のインバータ式安定器１は共振型
ハーフブリッジ構成となっている。照明器具として長寿
命化を実現するためには十分なフィラメントの予熱の後
に高電圧印加によるランプ点灯が必要であるが、共振型
ハーフブリッジ構成は共振電圧が発生し瞬時スタートと
なるため、このままでは長寿命化を実現することはでき
ない。本実施形態では、これを防ぐ素子としてパワーサ
ーミスタＰＴＣ１をランプＬＴと並列接続してフィラメ
ント予熱回路を構成している。

【００５５】ドライブ回路ＤＲは、上述のようにドライ
ブトランスＴ２を用いた自励型発振回路からなり、１次
巻線ＮＰへの昇圧用インダクタＬ６の接続が端子ＮＰｂ
ではなく端子ＮＰａとすることによって、昇圧用インダ
クタＬ６の一方の端子がドライブトランスＴ２の１次巻
線ＮＰを介することなくＦＥＴＱ５，Ｑ７の接続点ＳＷ
と接続され、これによりドライブトランスＴ２の１次巻
線ＮＰにはランプ電流のみを流し、昇圧電流を流さない
ような接続態様となっている。昇圧用インダクタＬ６に
は昇圧電流が流れるため、昇圧用インダクタＬ６を端子
ＮＰｂに接続すると１次巻線ＮＰにはランプ電流だけで
なく昇圧電流も流れ、昇圧電流がランプ電流を打ち消す
方向で不安定となり、ランプＬＴを点灯する以外の信号
も発生し、さらにはランプＬＴがないときに発振を停止
できず安全動作が損なわれ不都合となる。上述のような
接続態様としているのは、この問題を避けるためであ
る。

【００５６】次に、第１実施形態のインバータ式安定器
１に使用される各種インダクタについて説明する。

【００５７】第１実施形態のインバータ式安定器１は、
出力電力容量４０Ｗクラスのものであり、安定器の厚さ
を１４ｍｍ以下にするために、昇圧用インダクタＬ６や
２つの限流用インダクタＬ５，Ｌ７として、以下の構造
のインダクタ１６を用いる。

【００５８】第１実施形態で用いるインダクタ１６の基
本構造としては、従来より広く用いられている扁平型フ
ェライトコアをコア材１６ａとして用いる。なお、フェ
ライト以外の磁性材からなるものコア材１６ａとして用
いてもよい。本第１実施形態では、図２に示すように、
例えばＴＤＫ社製のＥＰＣコアを用いることができる。

【００５９】必要なコアサイズは電流容量に応じて選択
すればよい。昇圧用インダクタＬ６に流れる昇圧電流は
ランプ電流よりも小さいので、該昇圧用インダクタＬ６
としてはＥＰＣ−１６またはＥＰＣ−１９程度のものを
用いればよい。一方、限流用インダクタＬ５，Ｌ７とし
ては、該限流用インダクタＬ５，Ｌ７を纏めて１つの部
材で構成しようとすれば少なくとも昇圧用インダクタＬ
６用よりも大サイズのもの（例えばＥＰＣ−２７程度の
コア）が必要となり、またＥＰＣ−２７のコア材に巻線
を形成した後のインダクタの厚さ（図２（ｂ）参照）も
略１３ｍｍ程度となるが、本第１実施形態では、限流用
インダクタを２つに分けて直列接続して必要なインダク
タンスを得るようにしているのでより小型のコア材を使
用することができ、４０Ｗクラスの場合ＥＰＣ−１９程
度の薄型のものを用いることができる。この場合、コア
材１６ａに巻線１６ｂを形成した後のインダクタ１６の
厚さは略１０ｍｍ程度とＥＰＣ−２７のコア材を用いた
場合よりも薄くできる。

【００６０】なお、高調波障害防止用のノイズフィルタ
ＬＰＦのインダクタＬｆについても、昇圧用インダクタ
Ｌ６などと同じコア材１６ａを用いるようにする。

【００６１】これにより、全てのインダクタが幅１９ｍ
ｍ以下となりプリント基板幅２０ｍｍに収容可能となっ
た。

【００６２】図３は上記インダクタ１６を有するインバ
ータ式安定器１を照明器具筐体内に実装した状態を示し
た図であって、斜視図（ａ）、組立図（ｂ）、（ａ）の
Ｉ−Ｉ線断面図（ｃ）である。

【００６３】照明器具筐体９としては、２枚の金属板１
３，１４とプラスチック製のサイドパネル１８，１９と
を用いて、インダクタ１６に近接し且つ該インダクタ１
６を挟むように、下面用金属板１３と上面用金属板１４
とを対向させて、照明器具をできるだけ薄くできるよう
な構造とする。なお、実際には、最初にインバータ式安
定器１を所定の（金属性または非金属性のいずれでもよ
い）安定器ケース２に収容し、この安定器ケース２ごと
照明器具筐体９内に配置する手法を用いる。このとき２
枚の金属板１３，１４の組上り状態時の側断面が略コの
字状、あるいは四角形状となるものとする。本第１実施
形態では、図（ｃ）に示すように、２枚の金属板１３，
１４として断面がＬ字状のものを用い、組上り状態時に
インダクタ１６を囲む部分が略四角形状となるようにす
る。また、上面用金属板１４のつば部分１４ａを、組上
り状態時にランプＬＴを覆うように延ばす。

【００６４】なお、安定器ケース２を用いることなく、
インバータ式安定器１を絶縁フィルムで覆い、この絶縁
フィルムで覆われたインバータ式安定器１を直接照明器
具筐体９内に配置する構成としてもよい。この場合、照
明器具筐体９が安定器ケースを兼ねることになる。

【００６５】限流用インダクタＬ５，Ｌ７あるいは昇圧
用インダクタＬ６として用いられるインダクタ１６を照
明器具筐体９内に配置する際には、照明器具筐体９内に
おいて、インダクタ１６の長さ方向もしくは幅方向がラ
ンプＬＴの長手方向に沿って延びるように配設する。照
明器具の幅を細くするには、インダクタ１６の幅方向が
ランプＬＴの長手方向に沿って延びるように配設した方
がよい。

【００６６】このように、機器全体としては背の高い安
定器構成部品、中でも限流用インダクタを中心に検討工
夫し、限流用インダクタＬ５，Ｌ７として、小容量の上
記構成のインダクタ１６を直列に接続することで、目的
のインダクタンスを得る分割型としたので、安定器厚さ
Ｔ＝１４ｍｍ、幅Ｗ０＝２２ｍｍの薄型の安定器を実現
することができた。

【００６７】なお、昇圧用インダクタＬ６は小容量のた
め比較的簡単に小型且つ薄型にしやすいので、必ずしも
分割型とする必要はないが、より薄型の機器とするため
に、該昇圧用インダクタＬ６についても、小容量インダ
クタを直列に接続して目的のインダクタンスを得る分割
型としてもよい。

【００６８】上記第１実施形態においては、インダクタ
１６のコア材１６ａとしてＴＤＫ社製のＥＰＣコアを用
いていたが、これに限らず、その他の比較的薄型の形状
のコア材を用いることもできる。

【００６９】例えば、図４（ａ）に示すような、ドラム
コア１７ａを用いたインダクタ１７としてもよい。具体
的には、必要とされる定格許容電流とインダクタンスと
の関係から、高さＨ＝５ｍｍ、径φ＝１０ｍｍ程度のド
ラムコア１７ａを用いた薄型、小径のインダクタ１７が
市販されているので、これを所定数だけ直列に接続し
て、全体として目的のインダクタンスを得ることも可能
である。

【００７０】この場合、１個あたりのインダクタンスが
小さく５〜１０個のインダクタ１７が必要であり、イン
ダクタ１７自体の単価が高いことから安定器としてのコ
ストがアップし得るが、特にスリムラインランプのよう
な多種のランプ長さやランプ電力といった多品種ランプ
の場合、ランプごとの安定器インピーダンス調節は、直
列接続されるインダクタ１７の使用個数で調整可能とな
り大変便利であるとともに安定器の縦型化も可能とな
る。

【００７１】このインダクタ１７を照明器具筐体９内に
配置する際には、照明器具筐体９内において、インダク
タ１７の径方向、あるいは高さ方向がランプＬＴの長手
方向に沿って延びるように配設する。本実施形態では、
ドラムコア１７ａの高さＨが薄く径φが高さＨよりも大
きいので、より薄型にするには、径方向がランプＬＴの
長手方向に沿って延びるように、すなわち図４（ｂ）に
示すように、ランプＬＴの長手方向にドラムコア１７ａ
の円柱が立つように配設するのがよい。

【００７２】なお、このようにドラムコア１７ａを用い
たインダクタ１７とすると、開磁路タイプのインダクタ
が形成され、単純なインダクタとしてはこの形状が巻線
作業などの作業性もよく放熱もよい。ただし、開磁路タ
イプであるため、照明器具筐体９など周辺部材の磁気的
影響を考慮して巻線数を設定するなどの対処が必要とな
る。

【００７３】次に本発明のインバータ式安定器の第２実
施形態について説明する。第２実施形態のインバータ式
安定器の基本的な回路構成は上記第１実施形態のものと
同じであるが、限流用インダクタはＬ５の１つとする。

【００７４】第２実施形態のインバータ式安定器１は、
出力電力容量４０Ｗクラスのものにおて、安定器ケース
２の外形仕上り厚さを７ｍｍ程度にするために、昇圧用
インダクタＬ６や限流用インダクタＬ５として、特殊構
造インダクタ２６を用いる。

【００７５】ここで用いる特殊構造インダクタ２６は、
コア材２６ａに巻かれる巻線２６ｂの部分を長く扁平に
した極薄型インダクタである。以下具体的に説明する。

【００７６】図５は、第２実施形態で使用される特殊構
造インダクタ２６の概略構造を示す図であって、正面図
（ａ）、平面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。

【００７７】ランプの細くて長い形状から長さ方向の自
由度が高いため、本第２実施形態の特殊構造インダクタ
２６は、巻線用のコア材（以下巻線シャフトともいう）
２６ａとして例えば１４０ｍｍ程度の長さの長尺且つ扁
平な極薄のフェライトコアを用い、この薄く長いフェラ
イトコアに巻線２６ｂを形成したものとする。巻線シャ
フト２６ａのコア断面の形状は全体として扁平（例えば
コア厚をＴ、コア幅をＷとしたときＷ≧２Ｔ）であれば
よく、長方形のものに限らず、例えば楕円状のものであ
ってもよい。コア厚Ｔは仕上り厚さの制限から自由度が
ないので、必要とする出力電力容量に対応したコア断面
積は、コア幅Ｗで調節することする。なお、このような
形状のフェライトコアは、専用の金型で作成すればよ
い。

【００７８】図６は上記特殊構造インダクタ２６を有す
るインバータ式安定器１を照明器具筐体内に実装した状
態の図であって、斜視図（ａ）、組立図（ｂ）、（ａ）
のＩ−Ｉ線断面図（ｃ）である。

【００７９】特殊構造インダクタ２６を照明器具筐体９
内に配置する際には、図６に示すように、照明器具筐体
９内において、インバータ式安定器１内の巻線シャフト
２６ａの長手方向がランプＬＴの長手方向に沿って延び
るように並設する。本実施形態では、インバータ式安定
器１全体をポリエステルなどの絶縁フィルム３で覆い、
この絶縁フィルム３で覆われたインバータ式安定器１を
直接照明器具筐体９内に配置する構成とする。なお、イ
ンバータ式安定器１を所定の（金属製、非金属性は不
問）安定器ケースに収容し、安定器ケースごと照明器具
筐体９内に配置する手法を用いてもよい。

【００８０】照明器具筐体９としては、アルミ押出成形
材からなる２枚のアルミ板２３，２４とプラスチック部
材からなるサイドパネル２８，２９とを用いて、特殊構
造インダクタ２６の巻線２６ｂに近接し且つ該特殊構造
インダクタ２６を挟むように、下面用アルミ板２３と上
面用アルミ板２４とを対向させて、照明器具をできるだ
け薄くできるような構造とする。このとき２枚のアルミ
板２３，２４の組上り状態時の側断面が略コの字状、あ
るいは四角形状となるものとする。本第２実施形態で
は、図（ｃ）に示すように、２枚のアルミ板２３，２４
として断面がＬ字状のものを用いて、組上り状態時に特
殊構造インダクタ２６を囲む部分が略四角形状となるよ
うにする。また、上面用アルミ板２４のつば部分２４ａ
を、組上り状態時にランプＬＴを覆うように延ばす。

【００８１】ここで、照明器具筐体９としてアルミ押出
成形材からなる２枚のアルミ板２３，２４を用いたの
は、安定器（特にインダクタ類の漏洩磁束）の外周囲金
属影響度試験と筐体部材の発熱とを考慮したものであ
る。

【００８２】安定器の外周囲金属影響度試験とは、安定
器性能試験の１つであって、安定器単体や完成した照明
器具など製品の周囲に鋼板を密着させた場合と周囲に磁
気影響の無い場合とで、完成品としての照明器具や安定
器単体の電気特性変動率を調べる試験である。本実施形
態のように照明器具筐体９としてアルミ押出成形材を利
用して照明器具筐体９内に安定器１を実装すると、アル
ミ押出成形材の一般的最低厚の１．２ｍｍでは外周囲の
金属の影響を受けることなく十分実用に耐えられる特性
が得られた。

【００８３】一方、特殊構造インダクタ２６を金属製の
照明器具筐体９内に組み込む場合、極薄の安定器が実現
できる反面、扁平面が金属製の照明器具筐体９に近接し
て設置することとなり、開磁路コイルとしてコア外へ漏
洩している磁束（漏洩磁束）が照明器具筐体９の金属材
料を磁路の一部として通過するループができ、鉄などの
強磁性体や不純物の多いアルミを筐体部材として用いる
と激しい発熱がみられるという問題がある。しかしなが
ら、上記のように、筐体部材であるアルミ板２３，２４
としてアルミ押出成形材を用いると、磁気漏洩による発
熱が少なく、また外周囲の金属の影響による特性変動率
も殆ど問題がない。また、アルミ板２３，２４は、多種
器具（多くのランプ長さ用）に対応するための器具カッ
ト自由度が高い。加えて、アルミ板２３，２４として高
輝度アルミ押出成形材を用いると、アルミ純度がよいこ
とも作用し、発熱が極めて少なく、またデザイン性や高
級感に富むというメリットも生じる。

【００８４】これで限流用インダクタＬ５および昇圧用
インダクタＬ６として上記特殊構造インダクタ２６を使
用可能となるが、上記特殊構造インダクタ２６をアルミ
製の筐体９内に配すると、筐体部材としてのアルミの影
響をまともに受け目的のインダクタンスを得るには、該
特殊構造インダクタ２６そのものではあまりにも多くの
巻数を必要とし大型となってしまう欠点が生じた。

【００８５】これは、筐体の有無や材質あるいは巻線と
筐体間距離によりインダクタンス特性が大幅に変化して
しまうためである。したがって、安定器１としての電気
特性を一定に保つためには、照明器具筐体９内に安定器
１を入れた状態で目的のインダクタンスが得られるよう
に、巻線の巻数やその他の特性出しを実施する必要があ
る。このことは一般のコア形状（例えばＥＰＣコア）で
も大小の差はあるが同様の対処がなされる。

【００８６】次に、このインダクタンス特性の問題を解
決する方法について説明する。

【００８７】図７に示すように巻線シャフト２６ａと同
じ長さ同じ断面積の巻線無し磁性材としての長尺且つ扁
平なフェライトコア（以下磁路形成用フェライトコアと
いう）２７を、特殊構造インダクタ２６の巻線２６ｂの
片サイドに近接させて且つ該特殊構造インダクタ２６に
沿って、長手方向に延びるように並設した。

【００８８】すると、ほとんどの磁束は巻線のない磁路
形成用フェライトコア２７に集中し、特殊構造インダク
タ２６としては、磁路形成用フェライトコア２７を並設
しないときよりも巻線数が少なくて同じインダクタンス
を得られるようになり、したがって巻線シャフト２６ａ
のコア長は磁路形成用フェライトコア２７を並設しない
場合におけるコア長より約１／２に短縮でき、その分だ
け漏洩磁束も減少するようになり筐体９をなすアルミに
よるインダクタンス変化が緩和された。なお、磁路形成
用の磁性材をインダクタに並設する手法は、上記第１実
施形態に用いることもできる。

【００８９】図８は巻線シャフト２６ａを図５に示した
巻線シャフト２６ａのコア厚Ｔを薄くする（例えば３Ｔ
／４以下）とともに、コア厚の変更に応じてコア幅Ｗを
変更してコア断面積を略同一にした場合（図ではコア厚
Ｔ／２、コア幅２Ｗに変更）の図である。この場合、磁
路形成用フェライトコア２７を片側にのみ配したのでは
磁気漏洩が多く発生してしまった。これを防止するた
め、左右２箇所に磁路形成用フェライトコア２７を並設
することで、上記図７に示したものと同様の効果が得ら
れた。

【００９０】なお、図７および図８に示した態様におい
ては、特殊構造インダクタ２６用の巻線シャフト２６ａ
および磁路形成用フェライトコア２７のコア長さは同一
としている。この場合、巻線２６ｂの巻始めと巻終り部
分の各コア間に空隙ｄが生じているが、元々従来から一
般的に用いられているインダクタでは磁路にギャップを
設けて磁気飽和を防止することが常識である。したがっ
てこの空隙ｄを磁気飽和を考慮したギャップとして利用
することとし、このギャップを含めたインダクタンスで
設計製造することで、実質上問題とならない。

【００９１】第１実施形態のインダクタ１６並びに第２
実施形態の特殊構造インダクタ２６の上下２箇所をそれ
ぞれアルミ板で挟み込んだときのインダクタンスＬａと
アルミ無し時のインダクタンスＬｂの差の様子を表１に
纏めて示す。表１中において、維持率Ｑ（％）＝Ｌａ／
Ｌｂ×１００（％）である。

【表１】

【００９２】上述のように、巻線シャフト２６ａあるい
は磁路形成用フェライトコア２７は長尺且つ扁平のもの
であるので、コア材は、専用金型により製造したものに
限らず、市場から入手しやすいＩ型コアを用いることも
できる。

【００９３】図９は、市販のＥＩコアのＩ型コアのみを
組み合わせて巻線シャフトとして使用した特殊構造イン
ダクタを示す図である。このようなＩ型コアの組合わせ
使用は、磁路形成用フェライトコア２７にも同様に応用
できる。

【００９４】ここではＥＩ−１９コアのＩ型コア２６ｃ
だけを８個使用し、この８個のＩ型コア２６ｃを図示す
るように組み合わせて（一纏めにして）巻線シャフト２
６ａを構成することとし、８個のＩ型コア２６ｃの集合
からなる巻線シャフト２６ａを一体的に熱収縮チューブ
（図示せず）で覆った後収縮させることで該熱収縮チュ
ーブをボビンの代用とした。

【００９５】次に特殊構造インダクタ２６の製造上の巻
線方法について説明する。第２実施形態に示した特殊構
造インダクタ２６とした場合に全体の目的とするインダ
クタンスを得るためには、巻線シャフト２６ａをなすフ
ェライトのフラットバーに巻線２６ｂを２層程度施す必
要があった。このように、特殊構造インダクタ２６はフ
ェライトのフラットバーに巻線２６ｂを２層程度施すだ
けの構造であるので、巻線機としては１軸多連の巻線機
が最適であり、同一巻きシャフトに例えば１０数個の巻
線を同時に施し、巻線作業終了後、各巻線間をカットし
て同時に１０数個のインダクタ巻線作業を仕上げること
が可能となり、大変省力化が図られ大きなメリットとな
る。

【００９６】一方、巻線を２層巻きにすると、図１０に
巻線模式図を示すように、１層目の巻始めと２層目の巻
終りの巻線の各取出口間では電圧差が大きくなるため層
間絶縁を取ることが好ましく、この層間絶縁のために例
えばポリエステルテープ２６ｄを用るのがよい。この層
間絶縁のためのポリエステルテープ２６ｄは、層間全体
ではなく１層目の巻始めと２層目の巻終りの近傍に設け
るだけでもよい。

【００９７】なお、図１１に示す長手方向にセパレータ
の付いたボビン内に巻線シャフト２６ａ（図９に示すよ
うに複数個のＩ型コア２６ｃを組み合わせる場合も含
む）を収容するようにすれば、同図（ｆ）に巻線模式図
を示すように、セパレータで分割されたスロット２６ｅ
ごとに分割巻きを施すことができる。なお、好ましくは
巻始めと巻終りが同一取出口に揃うように巻層数を３以
上の奇数とするとよい。このような分割巻きを施せば、
各スロットごとの層間電圧差が小さくなるため層間絶縁
を取る必要がなくなり、層間絶縁用のテープを省略する
ことができる。

【００９８】図１２は、巻線シャフト２６ａ（Ｉ型コア
を組み合わせたものでもよい）を巻線２６ｂの外側から
挟むように、磁路形成用フェライトコア２７としての２
本の［型コアを巻線シャフト２６ａを挟んで［Ｉ］状と
なるように対向させて配置した状態を示す。この配置に
よれば、巻線２６ｂの巻始めと巻終り部分の各コア間に
生じる空隙ｄを殆んどゼロにすることができるから、ギ
ャップを少なくしたインダクタを形成することができる
ようになる。なお、［型コアは、当然フェライトコア金
型を作り専用コアとして製造することとなるから、その
分だけ金型、コスト面で不利である。

【００９９】このように、誘導性リアクタンス要素とし
て特殊構造インダクタ２６を使用するとともに、磁路形
成用フェライトを上述に示したように配置すると、特殊
構造インダクタ２６の巻線２６ａの上下は安定器ケース
２もしくは器具筐体９に密着するが、該特殊構造インダ
クタ２６の片側あるいは両側に配される磁路形成用フェ
ライト２７により帰還磁路が確保されることより、図６
に示した特殊構造インダクタ２６のみに比較して周囲の
金属の影響を受け難くなり、インダクタの放熱も良好
で、厚さＴが約６ｍｍ、幅Ｗ０が約２０ｍｍ、長さが約
７５ｍｍと、極めて薄くて細く、扱う電力が４０Ｗクラ
スの特殊構造インダクタ２６を構成することができた。

【０１００】これにより、安定器全体としても極めて薄
く設計でき、例えば安定器仕上り厚さが７ｍｍ程度のも
のを実現することができた。

【０１０１】なお、第１実施形態のインダクタとして第
２実施形態で示した特殊構造インダクタ２６すなわち長
尺且つ扁平なコア材に巻線を形成してなるインダクタを
使用し、このインダクタをランプＬＴの長手方向に延び
るように並設してもよい。

【０１０２】この場合において、インダクタの巻線に近
接し且つ該インダクタを挟むように２枚の金属体を設け
る場合には、上記図７などに示したように、２枚の金属
体の間に、インダクタに近接させて且つ該インダクタに
沿って、長手方向に延びるように磁路形成用フェライト
２７を並設するとよい。

【０１０３】上記各実施形態では、４つのダイオードＤ
１〜Ｄ４が全波整流用にブリッジ接続されたものを整流
器ＤＢとして用いていたが、図１に示した整流器ＤＢ内
のダイオードＤ３，Ｄ４の双方を取り除くことができ
る。このときＤ３，Ｄ４の省略により安定器全体の回路
定数、始動特性、あるいは各部波形が違ってくるので、
インダクタを上記実施形態のようにするに際しては、イ
ンダクタンスつまり巻線数あるいは直列接続の数の再調
節が必要である。

【０１０４】また、上記各実施形態では、平滑コンデン
サＣ３３を１つの電解コンデンサで構成していたが、よ
り小型且つ小容量の電解コンデンサあるいはフィルムコ
ンデンサを複数並列接続してもよい。フィルムコンデン
サを用いると損失（いわゆるｔａｎδ）が小さくなる分
だけ総容量を小さくでき、これによってより小型且つ小
容量のものを使用できるようにもなるから、安定器の形
状が平滑コンデンサＣ３３の大きさに左右される度合い
を軽減することができる。

【０１０５】以上本発明のインバータ式安定器、特に小
型化に向く中性点型インバータ式安定器の限流用インダ
クタや昇圧用インダクタなどの誘導性リアクタンス要素
の構造や筐体内での配置方法の好ましい実施形態につい
て説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限
定されるものではなく、限流用インダクタや昇圧用イン
ダクタなど、所定の機能目的のためにインバータ式安定
器に設けられる誘導性リアクタンス要素を複数のインダ
クタで構成するとともに該複数のインダクタを放電管と
ともに全体として電気的に直列接続するとともに放電管
の長手方向に並ぶように並設したもの、あるいは前記誘
導性リアクタンス要素を長尺且つ扁平なコア材に巻線を
形成してなるインダクタで構成するとともに該インダク
タを放電管と電気的に直列接続し且つ前記放電管の長手
方向に延びるように並設したものであれば、どのような
ものであってもよい。例えば、以下のような構成とする
ことができる。

【０１０６】第１例は、中性点型インバータ式安定器に
おいて、中性点ＢとＦＥＴの接続点ＳＷとの間に昇圧用
インダクタＬ６を接続するに際しては、図１３に示すよ
うに、コンデンサＣ１２を介して接続する構成としても
よい。この場合、追加コンデンサＣ１２と昇圧用インダ
クタＬ６との組合せ調節によって、図１に示すように追
加コンデンサＣ１２のない（当該部分をショートした状
態の）１００Ｖ用回路部材をそのまま用いて、２２０Ｖ
〜２４０Ｖ電源系など１００Ｖ以上の入力電圧に対応す
る安定器を提供できる。

【０１０７】第２例は、上述した中性点型インバータ式
安定器における、ランプおよび限流用インダクタの接続
態様を、本来の中性点型構成と異なる態様としたものに
おいて、限流用インダクタを上述した実施形態の構造や
筐体内での配置方法とするものである。

【０１０８】すなわち、この第２例のインバータ式安定
器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのインバ
ータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続された第１
および第２のコンデンサの直列回路と、前記整流器の直
流出力を平滑する第３のコンデンサと、前記整流器の直
流出力に並列に接続された第１および第２のスイッチン
グ素子の直列回路と、該第１および第２のスイッチング
素子にそれぞれ直流的に逆方向となるように並列接続さ
れた第１および第２のダイオードと、前記第１および第
２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオンオフ駆動す
る駆動回路とを有し、前記整流器の交流入力の一端と前
記第１および第２のコンデンサの接続点である中性点と
が接続され、前記整流器の直流出力（正負のいずれか一
方；以下第２例において同様）と前記第１および第２の
スイッチング素子の接続点との間にトランスを介するこ
となく前記放電管が配されるインバータ式安定器におい
て、前記整流器の直流出力と前記第１および第２のスイ
ッチング素子の接続点との間に、前記放電管とともに全
体として電気的に直列接続され且つ前記放電管の長手方
向に並ぶように複数のインダクタを設けたことを特徴と
するもの、あるいは、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形
成してなるインダクタを、前記整流器の直流出力と前記
第１および第２のスイッチング素子の接続点との間に前
記放電管と電気的に直列接続され且つ前記放電管の長手
方向に延びるように並設したことを特徴とするものであ
る。

【０１０９】具体的には、図１に示す、中性点ＢとＳＷ
点間のランプＬＴや限流用インダクタＬ６などからなる
ランプ負荷回路ＲＴを、図１４に示すように、ドライブ
トランスＴ２の１次巻線ＮＰを介して、ＳＷ点とＤＣ−
間に接続した回路構成である。ＤＣ−に代えてＤＣ＋に
接続してもよい。ただし構成部品（限流用インダクタＬ
６だけに限らない）の回路定数は上記実施形態のものと
は大幅に変更する必要がある。

【０１１０】第３例は、中性点型インバータ式安定器の
基本となる整流器の直流出力や平滑コンデンサと並列に
接続された２つの分圧コンデンサのいずれか一方を取り
除いた構成における限流用インダクタを、上述した実施
形態の構造や筐体内での配置方法とするものである。

【０１１１】すなわち、この第３例のインバータ式安定
器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのインバ
ータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平滑コンデン
サと、該平滑コンデンサと並列に接続された第１および
第２のスイッチング素子の直列回路と、該第１および第
２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向となる
ように並列接続された第１および第２のダイオードと、
前記第１および第２のスイッチング素子をそれぞれ交互
にオンオフ駆動する駆動回路と、前記整流器の２つの交
流入力の一端と前記第１および第２のスイッチング素子
の接続点との間にトランスを介することなく配される前
記放電管を介して前記スイッチング素子の少なくとも一
方に接続された中点コンデンサとを有し、該中点コンデ
ンサと前記放電管との接続点が前記整流器の交流入力の
一端と接続されたインバータ式安定器において、前記整
流器の交流入力の一端と前記第１および第２のスイッチ
ング素子の接続点との間に、前記放電管とともに全体と
して電気的に直列接続され且つ前記放電管の長手方向に
並ぶように複数のインダクタを設けたことを特徴とする
もの、あるいは、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成し
てなるインダクタを、前記整流器の交流入力の一端と前
記第１および第２のスイッチング素子の接続点との間に
前記放電管と電気的に直列接続され且つ前記放電管の長
手方向に延びるように並設したことを特徴とするもので
ある。

【０１１２】具体的には、中性点Ａに接続され得るコン
デンサＣ４，Ｃ５のどちらか一方を省略してもよく（図
１５に示すＣ４を取り除いた構成を参照）、このような
構成であっても、発振周波数の微調整により、コンデン
サＣ４，Ｃ５の両方を用いた図１に示す中性点型インバ
ータ式安定器と同様の入力電気特性やランプ出力が得ら
れる。ただしこの場合のＣ４またはＣ５の内の残った方
のコンデンサ容量は両者をともに使用したときの２倍の
容量が必要となる。

【０１１３】第４例は、上述した交流リアクトル挿入方
式・部分平滑方式・アクティブ平滑フィルタ方式・ディ
ザー整流方式など、分圧コンデンサあるいは中点コンデ
ンサを備えていないインバータ式安定器における限流用
インダクタを、上述した実施形態の構造や筐体内での配
置方法とするものである。

【０１１４】すなわち、この第４例のインバータ式安定
器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのインバ
ータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平滑コンデン
サと、前記整流器の直流出力に並列に接続された第１お
よび第２のスイッチング素子の直列回路と、該第１およ
び第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向と
なるように並列接続された第１および第２のダイオード
と、前記第１および第２のスイッチング素子をそれぞれ
交互にオンオフ駆動する駆動回路とを有するインバータ
式安定器において、前記放電管とともに全体として電気
的に直列接続され且つ前記放電管の長手方向に並ぶよう
に複数のインダクタを設けたことを特徴とするもの、あ
るいは、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成してなるイ
ンダクタを、前記放電管と電気的に直列接続され且つ前
記放電管の長手方向に延びるように並設したことを特徴
とするものである。

【０１１５】第５例は、限流用インダクタに限らず例え
ば昇圧用インダクタや入力ＬＰＦを構成するインダクタ
など所定の機能をなすように安定器に設けられる誘導性
リアクタンス要素を、上述した実施形態の構造のインダ
クタとし、筐体内に上述した実施形態のように配置する
ものである。

【０１１６】すなわち、この第５例のインバータ式安定
器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのインバ
ータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平滑コンデン
サと、前記整流器の直流出力に並列に接続された第１お
よび第２のスイッチング素子の直列回路と、該第１およ
び第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向と
なるように並列接続された第１および第２のダイオード
と、前記第１および第２のスイッチング素子をそれぞれ
交互にオンオフ駆動する駆動回路と、少なくとも１つの
誘導性リアクタンス要素を有するインバータ式安定器に
おいて、限流用、昇圧用、あるいは高調波障害防止用な
どとして用いられる前記誘導性リアクタンス要素を電気
的に直列接続された複数のインダクタで構成するととも
に、該複数のインダクタを前記放電管の長手方向に並ぶ
ように設けたことを特徴とする、あるいは、前記誘導性
リアクタンス要素を長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成
してなるインダクタで構成するとともに、該インダクタ
を前記放電管の長手方向に延びるように並設したことを
特徴とするものである。

【０１１７】例えば、図１６に示すように、インバータ
式安定器には、商用交流電圧が入力される入力部にコモ
ンモードフィルタやノーマルモードフィルタが用いられ
ることがあるが、これらのフィルタに使用されるインダ
クタ（コイル）やトランスとしても薄型化が必要であ
る。そこで、コモンモードトランスＴ１として上記第１
実施形態に示したＥＰＣ−１９コアを用いたり、あるい
は上記第２実施形態に示した極薄型の特殊構造インダク
タ２６と同様の手法を用いることができる。また、ノー
マルモードコイルＬ１，Ｌ３としては上記第１実施形態
で述べたドラムコアの直列接続を採用することができ
る。

【０１１８】上記第２実施形態に示した特殊構造インダ
クタ２６と同様の手法を用いる場合には、例えば図１７
に示すように、図１１に示したボビンを用い、中央部分
のスロット２６ｅを絶縁のために空きスロットとし、そ
れ以外の両側のスロットにコイルａ用巻線とコイルｂ用
巻線をそれぞれ形成するとよい。また、巻線の極性が図
１８に示す等価回路となるように接続して使用する。

【０１１９】ここで図１８（ａ）は、負荷電流が、電源
から負荷（負荷回路）に流れ込み、この負荷を通って電
源に戻る場合を示した等価回路である。この場合、コモ
ンモードトランスＴ１をなす２つのコイルａ，ｂが磁気
的には打ち消しとなり、電力消費が少なく小型のフェラ
イトで済む。ただし電流に適合した太さの線材が必要で
ある。

【０１２０】一方図１８（ｂ）は、電源や負荷からのノ
イズに着目した等価回路を示し、その作用はコモンモー
ドトランスＴ１（コモンモードフィルタ）が高インピー
ダンスとなり負荷からのノイズを電源にまた電源からの
ノイズを負荷に入れない作用をコンデンサＣ１〜Ｃ３と
相俟って実現している。

【０１２１】このノイズによる電力は安定器の扱う電力
とは比例していない。第１実施形態の手法を採用する場
合において、コモンモードトランスＴ１として比較的小
型のＥＰＣ−１９コアを用いることができるのはこのた
めである。

【０１２２】なお、例えば第１例〜第３例を組合せた変
更態様あるいは第１例と第５例とを組合せた変形態様と
するなど、上記変更態様の第１例から第５例を任意に組
み合わせたものとすることもできる。

【０１２３】また、上述したインバータ式安定器は中性
点とＳＷ点との間に配される負荷回路に放電管を含み、
この放電管に高周波交流電力を供給するものであるが、
所定の機能をなすように安定器に設けられる誘導性リア
クタンス要素を上述した実施形態の構造のインダクタと
したり筐体内に上述した実施形態のように配置するとい
う手法は、放電管以外のものに高周波交流電力を供給す
るインバータ機器であっても、同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインバータ式安定器の第１実施形態の
回路構成を示す図

【図２】第１実施形態で用いるインダクタ用のコア材の
一例を示した図（ａ）、該コア材と巻線とインダクタの
厚さとの関係を示した図

【図３】第１実施形態のインダクタを有するインバータ
式安定器を照明器具筐体に実装した状態を示した図であ
って、斜視図（ａ）、組立図（ｂ）、断面図（ｃ）

【図４】コア材の他の例としてのドラムコアを用いたイ
ンダクタを示した図（ａ）、該ドラムコアを用いたイン
ダクタの配列方法の一例を示した図（ｂ）

【図５】第２実施形態で使用される特殊構造インダクタ
の概略構造を示す図であって、正面図（ａ）、平面図
（ｂ）、右側面図（ｃ）

【図６】特殊構造インダクタを有するインバータ式安定
器を照明器具筐体に実装した状態の図であって、斜視図
（ａ）、組立図（ｂ）、断面図（ｃ）

【図７】磁路形成用フェライトコアを特殊構造インダク
タの片サイドに並設した態様を示す図

【図８】巻線シャフトをさらに薄くするとともに磁路形
成用フェライトコアを特殊構造インダクタの両サイドに
並設した態様を示す図

【図９】ＥＩコアのＩ型コアのみを組み合わせて巻線シ
ャフトとして使用した特殊構造インダクタを示す図

【図１０】図９に示す特殊構造インダクタの巻線模式図

【図１１】図９に示す特殊構造インダクタに用いられる
ボビンの一例を示す図（ａ）〜（ｅ）、このボビンを用
いた際の巻線模式図（ｆ）

【図１２】巻線シャフトを挟んで２本の［型コアを
［Ｉ］状となるように対向させて配置した特殊構造イン
ダクタを示す図

【図１３】その他の回路構成の一例（第１例）を示した
回路図

【図１４】その他の回路構成の一例（第２例）を示した
回路図

【図１５】その他の回路構成の一例（第３例）を示した
回路図

【図１６】その他の回路構成の一例（第５例）を示した
部分回路図

【図１７】図１１に示すボビンを用いてコモンモードト
ランスを形成する際の巻線方法の一例を示す図

【図１８】コモンモードトランスの作用を説明する等価
回路

【符号の説明】

１インバータ式安定器２安定器ケース３絶縁フィルム１３上面用金属板１４下面用金属板２３上面用アルミ板２４下面用アルミ板１６第１実施形態の構造のインダクタ１６ａコア材１６ｂ巻線２６特殊構造インダクタ（第２実施形態の構造のイ
ンダクタ）２６ａコア材２６ｂ巻線２７磁路形成用フェライトコア（磁性材）ＤＢ整流器Ｃ４分圧コンデンサ（第１のコンデンサ）Ｃ５分圧コンデンサ（第２のコンデンサ）Ｃ３３平滑コンデンサ（第３のコンデンサ）Ｌ５限流用インダクタＬ６昇圧用インダクタＬ７限流用インダクタＱ５ＦＥＴ（第１のスイッチング素子）Ｑ７ＦＥＴ（第１のスイッチング素子）ＤＲドライブ回路Ｔ２ドライブトランスＬＴランプ（放電管）ＬＰＦノイズフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続
された第１および第２のコンデンサの直列回路と、前記
整流器の直流出力を平滑する第３のコンデンサと、前記
整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２の
スイッチング素子の直列回路と、該第１および第２のス
イッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向となるように
並列接続された第１および第２のダイオードと、前記第
１および第２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオン
オフ駆動する駆動回路とを有し、前記整流器の交流入力
の一端と前記第１および第２のコンデンサの接続点であ
る中性点とが接続され、該中性点と前記第１および第２
のスイッチング素子の接続点との間にトランスを介する
ことなく前記放電管が配されるインバータ式安定器にお
いて、前記中性点と前記第１および第２のスイッチング素子の
接続点との間に前記放電管とともに全体として電気的に
直列接続され、且つ前記放電管の長手方向に並ぶよう
に、複数のインダクタを設けたことを特徴とするインバ
ータ式安定器。
【請求項２】前記各インダクタが長尺且つ扁平なコ
ア材に巻線を形成してなるものであって、該インダクタ
を該インダクタの長手方向が前記放電管の長手方向に延
び且つ前記放電管に並行するように設けたことを特徴と
する請求項１記載のインバータ式安定器。
【請求項３】放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続
された第１および第２のコンデンサの直列回路と、前記
整流器の直流出力を平滑する第３のコンデンサと、前記
整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２の
スイッチング素子の直列回路と、該第１および第２のス
イッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向となるように
並列接続された第１および第２のダイオードと、前記第
１および第２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオン
オフ駆動する駆動回路とを有し、前記整流器の交流入力
の一端と前記第１および第２のコンデンサの接続点であ
る中性点とが接続され、該中性点と前記第１および第２
のスイッチング素子の接続点との間にトランスを介する
ことなく前記放電管が配されるインバータ式安定器にお
いて、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成してなるインダクタ
を、前記中性点と前記第１および第２のスイッチング素
子の接続点との間に前記放電管と電気的に直列接続さ
れ、且つ該インダクタの長手方向が前記放電管の長手方
向に延びるように並設したことを特徴とするインバータ
式安定器。
【請求項４】前記インダクタの巻線に近接し且つ該
インダクタを挟むように２枚の金属体を設け、該２枚の金属体の間に、前記インダクタに近接させて且
つ該インダクタに沿って、前記長手方向に延びるように
磁性材を並設したことを特徴とする請求項３記載のイン
バータ式安定器。
【請求項５】放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続
された第１および第２のコンデンサの直列回路と、前記
整流器の直流出力を平滑する第３のコンデンサと、前記
整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２の
スイッチング素子の直列回路と、該第１および第２のス
イッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向となるように
並列接続された第１および第２のダイオードと、前記第
１および第２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオン
オフ駆動する駆動回路とを有し、前記整流器の交流入力
の一端と前記第１および第２のコンデンサの接続点であ
る中性点とが接続され、前記整流器の直流出力と前記第
１および第２のスイッチング素子の接続点との間にトラ
ンスを介することなく前記放電管が配されるインバータ
式安定器において、前記整流器の直流出力と前記第１および第２のスイッチ
ング素子の接続点との間に、前記放電管とともに全体と
して電気的に直列接続され且つ前記放電管の長手方向に
並ぶように複数のインダクタを設けたことを特徴とする
インバータ式安定器。
【請求項６】放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続
された第１および第２のコンデンサの直列回路と、前記
整流器の直流出力を平滑する第３のコンデンサと、前記
整流器の直流出力に並列に接続された第１および第２の
スイッチング素子の直列回路と、該第１および第２のス
イッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向となるように
並列接続された第１および第２のダイオードと、前記第
１および第２のスイッチング素子をそれぞれ交互にオン
オフ駆動する駆動回路とを有し、前記整流器の交流入力
の一端と前記第１および第２のコンデンサの接続点であ
る中性点とが接続され、前記整流器の直流出力と前記第
１および第２のスイッチング素子の接続点との間にトラ
ンスを介することなく前記放電管が配されるインバータ
式安定器において、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成してなるインダクタ
を、前記整流器の直流出力と前記第１および第２のスイ
ッチング素子の接続点との間に前記放電管と電気的に直
列接続され且つ前記放電管の長手方向に延びるように並
設したことを特徴とするインバータ式安定器。
【請求項７】放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平
滑コンデンサと、該平滑コンデンサと並列に接続された
第１および第２のスイッチング素子の直列回路と、該第
１および第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆
方向となるように並列接続された第１および第２のダイ
オードと、前記第１および第２のスイッチング素子をそ
れぞれ交互にオンオフ駆動する駆動回路と、前記整流器
の２つの交流入力の一端と前記第１および第２のスイッ
チング素子の接続点との間にトランスを介することなく
配される前記放電管を介して前記スイッチング素子の少
なくとも一方に接続された中点コンデンサとを有し、該
中点コンデンサと前記放電管との接続点が前記整流器の
交流入力の一端と接続されたインバータ式安定器におい
て、前記整流器の交流入力の一端と前記第１および第２のス
イッチング素子の接続点との間に、前記放電管とともに
全体として電気的に直列接続され且つ前記放電管の長手
方向に並ぶように複数のインダクタを設けたことを特徴
とするインバータ式安定器。
【請求項８】放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平
滑コンデンサと、該平滑コンデンサと並列に接続された
第１および第２のスイッチング素子の直列回路と、該第
１および第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆
方向となるように並列接続された第１および第２のダイ
オードと、前記第１および第２のスイッチング素子をそ
れぞれ交互にオンオフ駆動する駆動回路と、前記整流器
の２つの交流入力の一端と前記第１および第２のスイッ
チング素子の接続点との間にトランスを介することなく
配される前記放電管を介して前記スイッチング素子の少
なくとも一方に接続された中点コンデンサとを有し、該
中点コンデンサと前記放電管との接続点が前記整流器の
交流入力の一端と接続されたインバータ式安定器におい
て、長尺且つ扁平なコア材に巻線を形成してなるインダクタ
を、前記整流器の交流入力の一端と前記第１および第２
のスイッチング素子の接続点との間に前記放電管と電気
的に直列接続され且つ前記放電管の長手方向に延びるよ
うに並設したことを特徴とするインバータ式安定器。
【請求項９】放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平
滑コンデンサと、前記整流器の直流出力に並列に接続さ
れた第１および第２のスイッチング素子の直列回路と、
該第１および第２のスイッチング素子にそれぞれ直流的
に逆方向となるように並列接続された第１および第２の
ダイオードと、前記第１および第２のスイッチング素子
をそれぞれ交互にオンオフ駆動する駆動回路と、少なく
とも１つの誘導性リアクタンス要素を有するインバータ
式安定器において、前記誘導性リアクタンス要素を電気的に直列接続された
複数のインダクタで構成するとともに、該複数のインダ
クタを前記放電管の長手方向に並ぶように設けたことを
特徴とするインバータ式安定器。
【請求項１０】放電管に高周波交流電力を供給する
ためのインバータ式安定器であって、入力された交流電
圧を整流する整流器と、該整流器の直流出力を平滑する
平滑コンデンサと、前記整流器の直流出力に並列に接続
された第１および第２のスイッチング素子の直列回路
と、該第１および第２のスイッチング素子にそれぞれ直
流的に逆方向となるように並列接続された第１および第
２のダイオードと、前記第１および第２のスイッチング
素子をそれぞれ交互にオンオフ駆動する駆動回路と、少
なくとも１つの誘導性リアクタンス要素を有するインバ
ータ式安定器において、前記誘導性リアクタンス要素を長尺且つ扁平なコア材に
巻線を形成してなるインダクタで構成するとともに、該
インダクタを前記放電管の長手方向に延びるように並設
したことを特徴とするインバータ式安定器。