JP2002153070A - インバータ式安定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中性点型インバータ式安定器を、より小型に
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の出力端子間に並列接続されたＦＥＴ
Q5，Q7、およびＦＥＴQ5，Q7を交互にオンオフ駆動する
ドライブ回路DRを有し、整流器DBの交流入力AC2 とコン
デンサC4，C5の中性点Ｂとが接続された中性点型インバ
ータ式安定器１において、ドライブ回路DRを１次巻線NP
と２次巻線NS1，NS2からなるドライブトランスT2を用い
た自励型で構成する。１次巻線NPの端子NPa を接続点SW
に、２次巻線NS1 の端子NS1aを抵抗R27 を介してＦＥＴ
Q5のゲートに、２次巻線NS1 の端子NS1bを昇圧用インダ
クタL6に、２次巻線NS2 の端子NS2aを抵抗R28 を介して
ＦＥＴQ7のゲートに、２次巻線NS2 の端子NS2bを整流器
DBの直流出力端子DC- に、それぞれ接続する。

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
器具もより小型のものが求められており、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小型化が一層
強く要求されてきている。

【００１０】ここで、前記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をより小型にする方法として
は、同公報に記載のように、駆動回路を自励型にすると
いう方法が考えられる。

【００１１】しかしながら、同公報には、自励型にする
こともできるとのみ記載され、その構成についての具体
例は示されていない。

【００１２】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、より小型にすることのできる中性点形インバ
ータ式安定器を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【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、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、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、整流器の交流入力の一端と第１お
よび第２のスイッチング素子の接続点との間に接続され
た昇圧用インダクタとを有し、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、昇圧用インダクタと並列に放電管が配され
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、駆動回路が１次巻線と第１および第２
の２次巻線とからなるドライブトランスを有するもので
あって、１次巻線の一方の端子が第１および第２のスイ
ッチング素子の接続点と昇圧用インダクタの一方の端子
に接続され、第１の２次巻線の一方の端子が第１のスイ
ッチング素子の駆動入力端子に接続されるとともに他方
の端子が前記昇圧用インダクタの一方の端子に接続さ
れ、第２の２次巻線の一方の端子が第２のスイッチング
素子の駆動入力端子に接続されるとともに他方の端子が
整流器の直流出力端子に接続され、放電管が１次巻線を
介して中性点と第１および第２のスイッチング素子の接
続点との間に配されるように構成されてなることを特徴
とするものである。

【００１４】なお、昇圧用インダクタの、前記第１の２
次巻線の他方の端子と接続される前記一方の端子とは反
対側の端子を前記中性点と接続する。このとき、該反対
側の端子を直接に前記中性点と接続してもよいし、コン
デンサを介して前記中性点と接続してもよい。

【００１５】要するに、本発明のインバータ式安定器
は、駆動回路をドライブトランスを用いて構成するとと
もに、昇圧用インダクタ、ドライブトランスの１次巻
線、および第１および第２のスイッチング素子の接続点
の接続態様として、昇圧用インダクタの一方の端子を、
ドライブトランスの１次巻線を介することなく、第１お
よび第２のスイッチング素子の接続点と接続するように
したことを特徴とするものである。

【００１６】第２の２次巻線の他方の端子が整流器の直
流出力端子に接続されてなるとは、第１のスイッチング
素子を第２のスイッチング素子よりも直流的に高電位側
に配するとしたときには前記他方の端子を整流器の負側
の直流出力端子に接続し、第１のスイッチング素子を第
２のスイッチング素子よりも直流的に低電位側に配する
としたときには前記他方の端子を整流器の正側の直流出
力端子に接続することを意味する。

【００１７】

【発明の効果】本発明のインバータ式安定器によれば、
ドライブトランスを用いた自励型の駆動回路とするとと
もに、昇圧用インダクタの一方の端子を、ドライブトラ
ンスの１次巻線を介することなく、第１および第２のス
イッチング素子の接続点と接続するようにしたので、ド
ライブトランスの１次巻線にはランプ電流のみが流れ、
昇圧電流が流れることがないので、安定した自励型の駆
動回路とすることができる。すなわち、昇圧用インダク
タをドライブトランスの１次巻線を介して接続する構成
とした場合には、該１次巻線には放電管電流だけでなく
昇圧電流も流れ、該昇圧電流が放電管電流を打ち消す方
向で不安定となり、放電管を点灯する以外の信号も発生
し、さらには放電管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という問題が生じるが、本
発明によれば、このような問題は生じない。

【００１８】また、他励型ではなくドライブトランスを
用いた自励型としているので、回路構成が簡易になり、
小型のものとすることができ、またコストダウンを図る
こともできる。

【００１９】

【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。

【００２０】図１は本発明のインバータ式安定器の一実
施形態の回路構成を示す図である。

【００２１】こ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
力供給をリーケージ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。

【００２２】最初に、回路構成について説明する。本発
明のインバータ式安定器は、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。

【００２３】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Ｎチャネル型のＦＥＴ（電界効果ト
ランジスタ）Ｑ５，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Ｄ
Ｒ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Ｆ
ＥＴ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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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（駆動入力端子）
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ＦＥ
ＴＱ７のゲート端子（駆動入力端子）に接続されるとと
もに他方の端子ＮＳ２ｂが整流器ＤＢの直流出力端子Ｄ
Ｃ−に接続されている。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】こ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、従来より広く用いられ
ている扁平型フェライトコア、例えばＴＤＫ社製のＥＰ
Ｃコアをコア材として用いる。そして、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する。

【００３０】なお、昇圧用インダクタＬ６や２つの限流
用インダクタＬ５，Ｌ７としては、これに限らず、例え
ば１４０ｍｍ程度の長さの長尺且つ扁平な極薄のフェラ
イトコアをコア材として用い、この薄く長いフェライト
コアに巻線を形成したものを用い、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することもで
きる。この場合、周囲の金属部材による磁気的影響を軽
減するべく、磁路形成用の磁性材を前記インダクタの片
サイドあるいは両サイドに、ランプＬＴの長手方向に延
びるように並設することが望ましい。なお、２つの限流
用インダクタＬ５，Ｌ７は、一纏めにして１つのインダ
クタで構成してもよい。

【００３１】次に、上記構成のインバータ式安定器１の
ドライブ回路の動作について説明する。

【００３２】図１において、電源電圧Ｖｉはローパスフ
ィルタＬＰＦを通して整流器ＤＢに印加され、整流器Ｄ
Ｂと平滑コンデンサＣ３３とにより整流および平滑され
て直流出力端子ＤＣ＋，ＤＣ−間に略直流電圧が発生す
る。この直流電圧は分圧コンデンサＣ４，Ｃ５とＦＥＴ
Ｑ５，Ｑ７の各直列回路に印加される。

【００３３】さらに図示しないスタータ回路により、該
安定器１がインバータ動作を開始するように、パルス電
圧をＦＥＴＱ７のゲート端子に加えてＦＥＴＱ７をオン
させる。このＦＥＴＱ７のオンにより、ＤＣ＋，Ｃ４，
Ｌ６，Ｑ７，ＤＣ−のループを経て昇圧用インダクタＬ
６に電流が流れ、昇圧用インダクタＬ６にエネルギが蓄
積される。さらに、ＤＣ＋，Ｃ４，Ｃ７，ＬＴ電極１
（図示せず），ＰＴＣ１，ＬＴ電極２（図示せず），Ｌ
５，Ｌ７，Ｃ２３，ＮＰ，Ｑ７，ＤＣ−のループで電流
が流れる。

【００３４】最初は、パワーサーミスタＰＴＣ１が低温
であり、該パワーサーミスタＰＴＣ１自身の抵抗が低い
ためランプＬＴの両端電圧をクランプするので、ランプ
ＬＴは点灯することなくＬＴ電極１，２を予熱する。一
方、ドライブトランスＴ２の１次巻線ＮＰに電流が流れ
ることで２次巻線ＮＳ１，ＮＳ２に電圧が発生し、ＮＳ
２の電圧はＦＥＴＱ７を完全にオンとし、これと逆極性
電圧のＮＳ１によりＦＥＴＱ５はオフとなる。ドライブ
トランスＴ２は、小型トロイダルコアを用いたトランス
であり、１次巻線ＮＰを流れる電流により磁気飽和を起
こし磁束の変化は鈍くなりさらには逆起電力によりＮＳ
１，ＮＳ２は逆極性電圧が発生し、ＦＥＴＱ５はオン、
ＦＥＴＱ７はオフとなる。これにより、Ｑ５，ＮＰ，Ｃ
２３，Ｌ７，Ｌ５，ＬＴ電極２，ＰＴＣ１，ＬＴ電極
１，Ｃ７，Ｃ５，ＤＣ−のループで電流が流れる。これ
らの繰り返しによりランプＬＴに高周波電流が流れる。

【００３５】また、昇圧用インダクタＬ６に蓄えられた
エネルギはＦＥＴＱ５を経て平滑コンデンサＣ３３を充
電する。パワーサーミスタＰＴＣ１は数サイクルの間低
抵抗によりランプＬＴをクランプしＬＴ電極１，２を予
熱した後、パワーサーミスタＰＴＣ１自体が自己発熱し
て徐々に高抵抗となり、ほぼコンデンサＣ１１とインダ
クタＬ５，Ｌ７の定数による直列共振の高電圧（高周波
電圧）がランプＬＴに印加されるので、ランプＬＴは点
灯する。そしてこの高周波電圧が電源電圧に重畳され電
源電圧以上の電圧で平滑コンデンサＣ３３が充電され、
回路全体がインバータとして動作する。

【００３６】ところで、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。

【００３７】これに対して、上記構成のインバータ式安
定器１のドライブ回路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Ｎ
Ｐ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Ｎ
Ｐ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から、上述のような問題は生じ
ない。

【００３８】また上記実施形態では、２次巻線ＮＳ２の
他方の端子ＮＳ２ｂが整流器ＤＢの負側の直流出力端子
ＤＣ−に接続された構成としていたが、これは、１次巻
線ＮＰの一方の端子ＮＰａがＦＥＴＱ５，Ｑ７の接続点
ＳＷに接続され、第１の２次巻線ＮＳ２の一方の端子Ｎ
Ｓ２ａが第１のスイッチング素子としてのＦＥＴＱ５の
ゲート端子（駆動入力端子）に接続されるとともに他方
の端子ＮＳ２ｂが昇圧用インダクタＬ６に接続され、第
２の２次巻線ＮＳ２の一方の端子ＮＳ２ａが第２のスイ
ッチング素子としてのＦＥＴＱ７のゲート端子（駆動入
力端子）に接続されるとともに他方の端子ＮＳ２ｂが整
流器ＤＢの直流出力端子に接続された構成とする場合に
おいて、第１のスイッチング素子としてのＦＥＴＱ５を
第２のスイッチング素子としてのＦＥＴＱ７よりも直流
的に高電位側に配する構成としたためであって、本発明
は、必ずしもこのような構成のものに限定されない。

【００３９】すなわち、図２に示すように、第１のスイ
ッチング素子としてのＦＥＴＱ５を第２のスイッチング
素子としてのＦＥＴＱ７よりも直流的に低電位側に配す
る構成とする場合には、２次巻線ＮＳ２の他方の端子Ｎ
Ｓ２ｂが整流器ＤＢの正側の直流出力端子ＤＣ＋に接続
された構成とすればよい。このとき、スイッチング素子
としては、上記実施形態において使用したものと逆極性
のもの（Ｎチャネル型のＦＥＴではなくＰチャネル型の
ＦＥＴ）を用いる。

【００４０】また上記実施形態では、４つのダイオード
Ｄ１〜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、
インダクタンスつまりインダクタの巻線数あるいは直列
接続の数の再調節が必要である。

【００４１】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り、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。

【００４２】また、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３
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。

【００４３】また、上記実施形態のインバータ式安定器
は、ランプへの電力供給をリーケージトランスを介する
ことなく行なう形態の構成としていたが、これに限ら
ず、上記特許公報に記載のように、例えばリーケージト
ランスを介したもの、あるいはオートトランスを介した
ものとするなど、種々の変更が可能である。以下、簡単
に説明する。

【００４４】第１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、ドライブトランスを用いた自励型の駆動回路と
するとともに、昇圧用インダクタの一方の端子を、ドラ
イブトランスの１次巻線を介することなく、第１および
第２のスイッチング素子の接続点と接続するようにした
ことを特徴とするものである。

【００４５】すなわち、この第１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、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接続さ
れた昇圧用インダクタとを有し、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１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、前記駆動回
路が、１次巻線と第１および第２の２次巻線とからなる
ドライブトランスを有するものであって、前記１次巻線
の一方の端子が前記第１および第２のスイッチング素子
の接続点と前記昇圧用インダクタの一方の端子に接続さ
れ、前記第１の２次巻線の一方の端子が前記第１のスイ
ッチング素子の駆動入力端子に接続されるとともに他方
の端子が前記昇圧用インダクタの一方の端子に接続さ
れ、前記第２の２次巻線の一方の端子が前記第２のスイ
ッチング素子の駆動入力端子に接続されるとともに他方
の端子が前記整流器の直流出力端子に接続され、前記放
電管が前記１次巻線を介し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配されるよ
うに構成されてなることを特徴とするものである。

【００４６】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４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Ｌ６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。

【００４７】第２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
除いた構成において、ドライブトランスを用いた自励型
の駆動回路とするとともに、昇圧用インダクタの一方の
端子を、ドライブトランスの１次巻線を介することな
く、第１および第２のスイッチング素子の接続点と接続
するようにしたことを特徴とするものである。

【００４８】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
の接続点との間に接続された昇圧用インダクタと、該昇
圧用インダクタ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
コンデンサと前記昇圧用インダクタとの接続点が前記整
流器の交流入力の一端と接続され、前記昇圧用インダク
タと並列に前記放電管が配されるインバータ式安定器に
おいて、前記駆動回路が、１次巻線と第１および第２の
２次巻線とからなるドライブトランスを有するものであ
って、前記１次巻線の一方の端子が前記第１および第２
のスイッチング素子の接続点と前記昇圧用インダクタの
一方の端子に接続され、前記第１の２次巻線の一方の端
子が前記第１のスイッチング素子の駆動入力端子に接続
されるとともに他方の端子が前記昇圧用インダクタの一
方の端子に接続され、前記第２の２次巻線の一方の端子
が前記第２のスイッチング素子の駆動入力端子に接続さ
れるとともに他方の端子が前記整流器の直流出力端子に
接続され、前記放電管が前記１次巻線を介して前記中性
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
の間に配されるように構成されてなることを特徴とする
ものである。

【００４９】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
５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。

【００５０】第３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いて、ドラ
イブトランスを用いた自励型の駆動回路とするととも
に、昇圧用インダクタの一方の端子を、ドライブトラン
スの１次巻線を介することなく、第１および第２のスイ
ッチング素子の接続点と接続するようにしたことを特徴
とするものである。

【００５１】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、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、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
接続点との間に接続された昇圧用インダクタとを有し、
該昇圧用インダクタと並列に前記放電管が配されるイン
バータ式安定器において、前記駆動回路が、１次巻線と
第１および第２の２次巻線とからなるドライブトランス
を有するものであって、前記１次巻線の一方の端子が前
記第１および第２のスイッチング素子の接続点と前記昇
圧用インダクタの一方の端子に接続され、前記第１の２
次巻線の一方の端子が前記第１のスイッチング素子の駆
動入力端子に接続されるとともに他方の端子が前記昇圧
用インダクタの一方の端子に接続され、前記第２の２次
巻線の一方の端子が前記第２のスイッチング素子の駆動
入力端子に接続されるとともに他方の端子が前記整流器
の直流出力端子に接続され、前記放電管が前記１次巻線
を介し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配されるように構成されてなる
ことを特徴とするものである。

【００５２】また、上述したインバータ式安定器は負荷
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、ドライブトランスを用いた自励型
の駆動回路とするとともに、昇圧用インダクタの一方の
端子を、ドライブトランスの１次巻線を介することな
く、第１および第２のスイッチング素子の接続点と接続
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れば、どのようなもにも
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一実施形態の回
路構成を示す図

【図２】その他の回路構成の一例（直流出力端子との接
続態様変更例）を示した回路図

【図３】その他の回路構成の一例を示した回路図（コン
デンサ直列接続）

【図４】その他の回路構成の一例を示した回路図（第１
例）

【図５】その他の回路構成の一例を示した回路図（第２
例）

【符号の説明】

１ インバータ式安定器 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 Ｑ５ ＦＥＴ（第１のスイッチング素子） Ｑ７ ＦＥＴ（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 ＮＰ １次巻線 ＮＰａ １次巻線の一方の端子 ＮＰｂ １次巻線の他方の端子 ＮＳ１ 第１の２次巻線 ＮＳ１ａ 第１の２次巻線の一方の端子 ＮＳ１ｂ 第１の２次巻線の他方の端子 ＮＳ２ 第２の２次巻線 ＮＳ２ａ 第２の２次巻線の一方の端子 ＮＳ２ｂ 第２の２次巻線の他方の端子 ＬＴ ランプ（放電管） ＬＰＦ ノイズフィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、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
   間に接続された昇圧用インダクタとを有し、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、前記昇圧用インダク
   タと並列に前記放電管が配されるインバータ式安定器に
   おいて、 前記駆動回路が、１次巻線と第１および第２の２次巻線
   とからなるドライブトランスを有するものであって、 前記１次巻線の一方の端子が前記第１および第２のスイ
   ッチング素子の接続点と前記昇圧用インダクタの一方の
   端子に接続され、 前記第１の２次巻線の一方の端子が前記第１のスイッチ
   ング素子の駆動入力端子に接続されるとともに他方の端
   子が前記昇圧用インダクタの一方の端子に接続され、 前記第２の２次巻線の一方の端子が前記第２のスイッチ
   ング素子の駆動入力端子に接続されるとともに他方の端
   子が前記整流器の直流出力端子に接続され、 前記放電管が前記１次巻線を介し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配さ
   れるように構成されてなることを特徴とするインバータ
   式安定器。