JP2002289388A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路効率の低下を防止した小型で安価な放電灯
点灯装置を提供する。 【解決手段】平滑コンデンサＣ１の両端間にはスイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路と、ダイオードＤ１及び
スイッチング素子Ｑ３の直列回路とが並列に接続され
る。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点とダイオード
Ｄ１及びスイッチング素子Ｑ３の接続点との間には高圧
放電灯Ｌａを含む負荷回路Ｒが接続され、スイッチング
素子Ｑ２の両端間にはインダクタＬ１を介して整流回路
ＤＢの直流出力端子間が接続される。制御回路３は、整
流電圧ＶDBが所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間
において、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさせた状
態でスイッチング素子Ｑ２を高周波でオン／オフさせ、
整流電圧ＶDBがしきい値電圧よりも低い第２の期間にお
いて、スイッチング素子Ｑ１をオン、スイッチング素子
Ｑ２をオフさせた状態でスイッチング素子Ｑ３を高周波
でオン／オフさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水銀ランプやメタ
ルハライドランプなどの高圧放電灯を点灯させる放電灯
点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の放電灯点灯装置としては、図２
２に示すような回路構成を有するものが従来より提供さ
れている（例えば、特開平６−３１１７５７号公報参
照）。

【０００３】図２２に従来の放電灯点灯装置のブロック
図を示す。この放電灯点灯装置は、商用電源Ｖｓを全波
整流して、直流電圧に変換するダイオードブリッジのよ
うな整流回路１１と、整流回路１１により整流された直
流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する直流電源回
路１２と、直流電源回路１２により得られた直流電圧を
負荷（すなわち高圧放電灯Ｌａ）に応じた電圧値に変換
する限流回路１３と、限流回路１３の出力電圧を低周波
の矩形波交流電圧に変換して例えば水銀ランプやメタル
ハライドランプなどの高圧放電灯Ｌａに供給する極性反
転回路１４とで構成される。

【０００４】この放電灯点灯装置の具体回路を図２３の
ブロック回路図を参照して説明する。直流電源回路１２
は所謂昇圧チョッパ回路からなり、整流回路１１の直流
出力端子間にインダクタＬ１１及びスイッチング素子Ｑ
１１の直列回路を接続するとともに、スイッチング素子
Ｑ１１の両端間にダイオードＤ１１及び平滑コンデンサ
Ｃ１１の直列回路を接続して構成される。スイッチング
素子Ｑ１１のオン／オフは制御回路１７によって制御さ
れ、整流回路１１の整流出力をスイッチング素子Ｑ１１
でスイッチングすることによって、整流出力を昇圧した
直流電圧を発生する。

【０００５】限流回路１３は所謂降圧チョッパ回路から
なり、平滑コンデンサＣ１１の両端間に接続されたスイ
ッチング素子Ｑ１２、インダクタＬ１２及びコンデンサ
Ｃ１２の直列回路と、スイッチング素子Ｑ１２及びイン
ダクタＬ１２の接続点にカソードが接続されると共に、
コンデンサＣ１１，Ｃ１２の接続点にアノードが接続さ
れたダイオードＤ１２とで構成される。スイッチング素
子Ｑ１２のオン／オフは制御回路１７によって制御さ
れ、直流電源回路１２の出力電圧をスイッチング素子Ｑ
１２でスイッチングすることにより、直流電源回路１２
の出力電圧を降圧して高圧放電灯Ｌａに所望の電力を供
給するのに必要な直流電圧に変換する。

【０００６】また、極性反転回路１４はコンデンサＣ１
１の両端間にスイッチング素子Ｑ１３，Ｑ１４の直列回
路と、スイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６の直列回路とを
並列に接続して構成され、スイッチング素子Ｑ１３，Ｑ
１４の接続点とスイッチング素子Ｑ１５，Ｑ１６の接続
点との間にはイグナイタ回路１５と高圧放電灯Ｌａとが
接続される。極性反転回路１４のスイッチング素子Ｑ１
３〜Ｑ１６は駆動回路１８によって駆動され、限流回路
１３の出力電圧をスイッチング素子Ｑ１３〜Ｑ１６でス
イッチングすることによって低周波の矩形波交流電圧を
発生させ、高圧放電灯Ｌａに供給する。ここで、イグナ
イタ回路１５は、ランプ始動時に高圧放電灯Ｌａの電極
間に絶縁破壊に必要な高圧パルスを印加して、高圧放電
灯Ｌａを始動点灯させるものである。

【０００７】次に本回路の動作を図２４を参照して説明
する。図２４は各スイッチング素子Ｑ１１〜Ｑ１６の駆
動信号とランプ電圧Ｖlaとを示しており、直流電源回路
１２及び限流回路１３のスイッチング素子Ｑ１１，Ｑ１
２は数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波でオン／オフされ
る。一方、極性反転回路１４のスイッチング素子Ｑ１３
〜Ｑ１６は、対角の位置にあるスイッチング素子Ｑ１
３，Ｑ１６の組と、スイッチング素子Ｑ１４，Ｑ１５の
組とが交互にオン／オフされる。すなわち、スイッチン
グ素子Ｑ１３，Ｑ１６が共にオン、スイッチング素子Ｑ
１４，Ｑ１５が共にオフになる期間と、スイッチング素
子Ｑ１３，Ｑ１６が共にオフ、スイッチング素子Ｑ１
４，Ｑ１５が共にオンになる期間とが数十Ｈｚ〜数百Ｈ
ｚの低周波で交番し、高圧放電灯Ｌａに低周波の矩形波
交流電圧が供給される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の放電灯点灯
装置では、商用電源Ｖｓの交流電圧を整流回路１１で整
流し、その整流出力を直流電源回路１２で昇圧した直流
電圧を発生した後、直流電源回路１２の出力電圧を限流
回路１３により適切な電圧に降圧し、さらに極性反転回
路１４で低周波の矩形波交流電圧に変換して高圧放電灯
Ｌａに供給しているのであるが、電力変換の過程が多い
ために回路の損失が増加して、回路効率の低下を招くと
いう問題があった。また、回路効率が低いため、回路を
構成する部品に定格の大きな素子を用いなければなら
ず、回路の小型化が困難になり、コストダウンの妨げに
なるという問題もあった。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、回路効率の低下を防
止した小型で安価な放電灯点灯装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、交流電源電圧を整流する整流
回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、
平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び第２のス
イッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサの低圧側
端に一端が接続された第３のスイッチング要素と、第３
のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの高圧側端
との間に、平滑コンデンサに充電電流を流す向きに接続
された整流要素と、第１〜第３のスイッチング要素にそ
れぞれ逆並列に接続された第１〜第３のダイオードと、
第１〜第３のスイッチング要素のオン／オフを制御する
制御手段とを備え、整流回路の直流出力端子間に第１の
インダクタを介して第３のスイッチング要素の両端間を
接続するとともに、第３のスイッチング要素及び整流要
素の接続点と第１及び第２のスイッチング要素の接続点
との間に第２のインダクタを介して少なくとも高圧放電
灯を含む負荷回路を接続して構成され、制御手段は、高
圧放電灯の点灯時において、整流回路の整流電圧が所定
のしきい値電圧よりも高い第１の期間では、対角の位置
にある第１及び第３のスイッチング要素をオフさせた状
態で、第２のスイッチング要素を高周波でオン／オフさ
せ、整流回路の整流電圧が前記しきい値電圧よりも低い
第２の期間では、第１のスイッチング要素をオン、第２
のスイッチング要素をオフさせた状態で、第３のスイッ
チング要素を高周波でオン／オフさせることを特徴とす
る。

【００１１】請求項２の発明では、交流電源電圧を整流
する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデ
ンサと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び
第２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサ
の高圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要素
と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの
低圧側端との間に、平滑コンデンサに充電電流を流す向
きに接続された整流要素と、第１〜第３のスイッチング
要素にそれぞれ逆並列に接続された第１〜第３のダイオ
ードと、第１〜第３のスイッチング要素のオン／オフを
制御する制御手段とを備え、整流回路の直流出力端子間
に第１のインダクタを介して第３のスイッチング要素の
両端間を接続するとともに、第３のスイッチング要素及
び整流要素の接続点と第１及び第２のスイッチング要素
の接続点との間に第２のインダクタを介して少なくとも
高圧放電灯を含む負荷回路を接続して構成され、制御手
段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の整流電
圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間では、対
角の位置にある第２及び第３のスイッチング要素をオフ
させた状態で、第１のスイッチング要素を高周波でオン
／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい値電圧よ
りも低い第２の期間では、第１のスイッチング要素をオ
フ、第２のスイッチング要素をオンさせた状態で、第３
のスイッチング要素を高周波でオン／オフさせることを
特徴とする。

【００１２】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、制御手段は、第１の期間において高周波で
オン／オフするスイッチング要素のスイッチング周波数
を、第２の期間において高周波でオン／オフするスイッ
チング要素のスイッチング周波数よりも低い周波数に設
定したことを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明では、請求項１又は２の発
明において、制御手段は、第１の期間において高周波で
オン／オフするスイッチング要素のオンデューティを、
第２の期間において高周波でオン／オフするスイッチン
グ要素のオンデューティよりも大きい値に設定したこと
を特徴とする。

【００１４】請求項５の発明では、交流電源電圧を整流
する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデ
ンサと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び
第２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサ
の低圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要素
と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの
高圧側端との間に接続された第４のスイッチング要素
と、第１〜第４のスイッチング要素にそれぞれ逆並列に
接続された第１〜第４のダイオードと、第１〜第４のス
イッチング要素のオン／オフを制御する制御手段とを備
え、整流回路の直流出力端子間に第１のインダクタを介
して第３のスイッチング要素の両端間を接続するととも
に、第３及び第４のスイッチング要素の接続点と第１及
び第２のスイッチング要素の接続点との間に第２のイン
ダクタを介して少なくとも高圧放電灯を含む負荷回路を
接続して構成され、制御手段は、高圧放電灯の点灯時に
おいて、整流回路の整流電圧が所定のしきい値電圧より
も高い第１の期間では、対角の位置にある第１及び第３
のスイッチング要素をオフさせた状態で、第２のスイッ
チング要素と第４のスイッチング要素とを高周波で交互
にオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい値
電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッチング要
素をオン、第２及び第４のスイッチング要素をオフさせ
た状態で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オ
フさせることを特徴とする。

【００１５】請求項６の発明では、請求項５の発明にお
いて、制御手段は、第２の期間から第１の期間に切り替
わった直後に第４のスイッチング要素をオンさせること
を特徴とする。

【００１６】請求項７の発明では、請求項１乃至６の発
明において、制御手段は、第１の期間において高周波で
オン／オフするスイッチング要素のオン幅を、整流電圧
の大きさが大きくなるほど狭くなるように変化させたこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項８の発明では、交流電源電圧を整流
する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデ
ンサと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び
第２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサ
の低圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要素
と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの
高圧側端との間に接続された第４のスイッチング要素
と、第１〜第４のスイッチング要素にそれぞれ逆並列に
接続された第１〜第４のダイオードと、第１〜第４のス
イッチング要素のオン／オフを制御する制御手段とを備
え、整流回路の直流出力端子間に第１のインダクタを介
して第３のスイッチング要素の両端間を接続するととも
に、第３及び第４のスイッチング要素の接続点と第１及
び第２のスイッチング要素の接続点との間に第２のイン
ダクタを介して少なくとも高圧放電灯を含む負荷回路を
接続して構成され、制御手段は、高圧放電灯の点灯時に
おいて、整流回路の整流電圧が所定のしきい値電圧より
も高い第１の期間では、第１、第３及び第４のスイッチ
ング要素をオフさせた状態で、第２のスイッチング要素
を高周波でオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記
しきい値電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッ
チング要素をオン、第２及び第４のスイッチング要素を
オフさせた状態で、第３のスイッチング要素を高周波で
オン／オフさせるとともに、第１の期間中に交流電源電
圧が前記しきい値電圧よりも低い下限値以下に低下した
場合は、第１及び第３のスイッチング要素をオフさせた
状態で、第２及び第４のスイッチング要素を高周波で同
時にオン／オフさせることを特徴とする。

【００１８】請求項９の発明では、請求項１、２、６又
は７の発明において、第１の期間中に交流電源電圧が前
記しきい値電圧よりも低い下限値以下に低下した場合
は、制御手段が、各スイッチング要素のスイッチング動
作を第２の期間におけるスイッチング動作に切り替える
ことを特徴とする。

【００１９】請求項１０の発明では、交流電源電圧を整
流する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コン
デンサと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及
び第２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデン
サの低圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要
素と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサ
の高圧側端との間に、平滑コンデンサに充電電流を流す
向きに接続された整流要素と、第１〜第３のスイッチン
グ要素にそれぞれ逆並列に接続された第１〜第３のダイ
オードと、第１〜第３のスイッチング要素のオン／オフ
を制御する制御手段とを備え、整流回路の直流出力端子
間に第１のインダクタを介して第３のスイッチング要素
の両端間を接続するとともに、第３のスイッチング要素
及び整流要素の接続点と第１及び第２のスイッチング要
素の接続点との間に第２のインダクタを介して少なくと
も高圧放電灯を含む負荷回路を接続して構成され、制御
手段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の整流
電圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間では、
第１のスイッチング要素をオフさせた状態で、第２のス
イッチング要素と第３のスイッチング要素とを高周波で
交互にオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しき
い値電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッチン
グ要素をオン、第２のスイッチング要素をオフさせた状
態で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オフさ
せることを特徴とする。

【００２０】請求項１１の発明では、請求項１乃至１０
の発明において、高圧放電灯の非点灯時において、制御
手段は、平滑コンデンサの両端電圧を降圧した電圧が高
圧放電灯に印加されるように上記各スイッチング要素の
オン／オフを制御することを特徴とする。

【００２１】請求項１２の発明では、請求項１乃至１１
の発明において、負荷回路は第２のインダクタと共に共
振回路を構成する共振コンデンサを有し、制御手段は、
高圧放電灯の始動時において、第２のインダクタと共振
コンデンサとの共振動作によって高圧放電灯を始動させ
るための高圧パルスを発生させるように上記各スイッチ
ング要素のオン／オフを制御することを特徴とする。

【００２２】請求項１３の発明では、請求項５又は８の
発明において、寿命末期などの異常時にランプ電圧が所
定の上限値を超えると、制御手段は、第１の期間におい
て、第１のスイッチング要素をオフさせた状態で、第３
のスイッチング要素と第２及び第４のスイッチング要素
の組とを高周波で交互にオン／オフさせ、第２の期間に
おいて、第２及び第４のスイッチング要素をオフさせた
状態で、第１及び第３のスイッチング要素を高周波で同
時にオン／オフさせることを特徴とする。

【００２３】請求項１４の発明では、請求項１乃至１３
の発明において、上記第１及び第２のインダクタを、ト
ランスの一次側巻線、二次側巻線でそれぞれ構成したこ
とを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２５】（実施形態１）図１に本実施形態の放電灯
点灯装置の回路図を示す。この放電灯点灯装置は、商用
電源Ｖｓの電源電圧を整流するダイオードブリッジのよ
うな整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢの整流出力を平滑す
る電解コンデンサよりなる平滑コンデンサＣ１と、平滑
コンデンサＣ１の両端間に接続されたスイッチング素子
Ｑ１，Ｑ２の直列回路と、平滑コンデンサＣ１の低圧側
端に一端が接続されたスイッチング素子Ｑ３と、スイッ
チング素子Ｑ３の他端と平滑コンデンサＣ１の高圧側端
との間に平滑コンデンサＣ１に充電電流を流す向きに接
続された整流要素としてのダイオードＤ１と、スイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ３のオン／オフを制御する制御回路３
とを備え、整流回路ＤＢの直流出力端子間にチョッパ用
の第１のインダクタ（以下、インダクタと言う。）Ｌ１
を介してスイッチング素子Ｑ３の両端間を接続するとと
もに、スイッチング素子Ｑ３及びダイオードＤ１の接続
点とスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点との間に第２
のインダクタ（以下、インダクタと言う。）Ｌ２を介し
て負荷回路Ｒを接続して構成される。

【００２６】負荷回路Ｒは、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ
２の接続点とインダクタＬ２との間にコンデンサＣ２を
接続するとともに、コンデンサＣ２の両端間にインダク
タＬ３と、水銀ランプやメタルハライドランプ等の高圧
放電灯Ｌａとを直列に接続して構成される。

【００２７】ところで、第１〜第３のスイッチング要素
たるスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３としてはオン時には双
方向に電流を流すことができ、オフ時には逆方向にのみ
電流を流すことができるものを用いており、本実施形態
では例えばＭＯＳＦＥＴを用いている。スイッチング素
子Ｑ１〜Ｑ３としてＭＯＳＦＥＴを用いた場合は、その
構造上から形成されるボディダイオードがオフ時の電流
経路になり、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のボディダ
イオードにより第１〜第３のダイオードが構成される。
尚、本実施形態ではスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３にＭＯ
ＳＦＥＴを用いているが、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３
をＭＯＳＦＥＴに限定する趣旨のものではなく、スイッ
チング素子Ｑ１〜Ｑ３にトランジスタを用い、各トラン
ジスタのコレクタ−エミッタ間にダイオードを逆並列に
接続し、これらのダイオードでスイッチング素子Ｑ１〜
Ｑ３のオフ時に電流経路を形成するようにしても良い。

【００２８】ここで、電源電圧検出回路１は整流回路Ｄ
Ｂの整流電圧ＶDBを検出し、点灯検出回路２はランプ電
圧Ｖlaから高圧放電灯Ｌａの点灯状態を検出しており、
電源電圧検出回路１及び点灯検出回路２の検出結果と平
滑コンデンサＣ１の両端電圧とが制御回路３にフィード
バックされる。制御回路３では、電源電圧検出回路１及
び点灯検出回路２の検出結果と平滑コンデンサＣ１の両
端電圧とに基づいて各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３のオ
ン／オフのタイミングを決定する制御信号を生成し、こ
の制御信号に基づいて駆動回路４が各スイッチング素子
Ｑ１〜Ｑ３の制御端子に駆動信号ａ〜ｃを出力し、各ス
イッチング素子Ｑ１〜Ｑ３をオン／オフ駆動する。ここ
に、制御回路３、駆動回路４などからスイッチング素子
Ｑ１〜Ｑ３のオン／オフを制御する制御手段が構成され
る。

【００２９】図２は高圧放電灯Ｌａの定格点灯状態にお
ける動作波形図である。点灯検出回路２が高圧放電灯Ｌ
ａの定格点灯状態を検出すると、制御回路３は、点灯検
出回路２の検出結果に基づいて、対角の位置にあるスイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさせた状態で、スイッチ
ング素子Ｑ２を数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波でオン
／オフさせる第１の期間Ｔ１と、スイッチング素子Ｑ１
をオン、スイッチング素子Ｑ２をオフさせた状態で、ス
イッチング素子Ｑ３を高周波でオン／オフさせる第２の
期間Ｔ２とを低周波で交番させている。なお、制御回路
３では、電源電圧検出回路１の検出した整流電圧ＶDBと
予め設定されたしきい値電圧Ｖthとの高低を比較し、整
流電圧ＶDBがしきい値電圧Ｖthよりも高い期間を第１の
期間Ｔ１とし、整流電圧ＶDBがしきい値電圧Ｖthよりも
低い期間を第２の期間Ｔ２に設定している。

【００３０】ここで、高圧放電灯Ｌａの定格点灯状態に
おける本回路の動作を図３（ａ）〜（ｄ）を参照して説
明する。尚、図３（ａ）〜（ｄ）中の矢印は電流の流れ
る経路を示している。また、図３（ａ）〜（ｄ）では図
示を簡単にするため、電源電圧検出回路１、点灯検出回
路２、制御回路３及び駆動回路４を省略して図示してあ
る。

【００３１】先ず第１の期間Ｔ１における本回路の動作
を説明する。第１の期間Ｔ１では制御回路３はスイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさせた状態で、スイッチング
素子Ｑ２を数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波でオン／オ
フさせる。ここで、スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ
信号は、点灯検出回路２及び平滑コンデンサＣ１の両端
電圧の検出結果から得られる。

【００３２】スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３が共にオフし
ている状態で、スイッチング素子Ｑ２がオンになると
（モード１）、図３（ａ）に示すように、商用電源Ｖｓ
→整流回路ＤＢ→インダクタＬ１→インダクタＬ２→コ
ンデンサＣ２又はインダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの
直列回路→スイッチング素子Ｑ２→整流回路ＤＢ→商用
電源Ｖｓの経路で電流が流れ、商用電源Ｖｓの電源電圧
がインダクタＬ１，Ｌ２により降圧されて負荷回路Ｒに
供給される。また、インダクタＬ１，Ｌ２に電流が流れ
ることによって、インダクタＬ１，Ｌ２にエネルギが蓄
積される。

【００３３】その後、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３が全
てオフになると（モード２）、図３（ｂ）に示すよう
に、インダクタＬ１，Ｌ２に蓄積されたエネルギによっ
て、インダクタＬ１→インダクタＬ２→コンデンサＣ２
又はインダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→ス
イッチング素子Ｑ１のボディダイオード→平滑コンデン
サＣ１→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→
インダクタＬ１の経路で電流が流れ、平滑コンデンサＣ
１にエネルギが蓄積されるとともに、負荷回路Ｒでエネ
ルギが消費される。第１の期間Ｔ１では、上述したモー
ド１の動作とモード２の動作とが高周波で交互に繰り返
され、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回路Ｒに一方向の直流
電圧が供給される。

【００３４】次に第２の期間Ｔ２における本回路の動作
を説明する。第２の期間Ｔ２では制御回路３はスイッチ
ング素子Ｑ１をオン、スイッチング素子Ｑ２をオフさせ
た状態で、スイッチング素子Ｑ３を数十ｋＨｚ〜数百ｋ
Ｈｚの高周波でオン／オフさせる。ここで、スイッチン
グ素子Ｑ３のオン・オフ信号は、点灯検出回路２及び平
滑コンデンサＣ１の両端電圧の検出結果から得られる。

【００３５】スイッチング素子Ｑ１がオン、スイッチン
グ素子Ｑ２がオフしている状態で、スイッチング素子Ｑ
３がオンになると（モード３）、図３（ｃ）に示すよう
に、平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ１→コン
デンサＣ２又は高圧放電灯Ｌａ及びインダクタＬ３の直
列回路→インダクタＬ２→スイッチング素子Ｑ３→平滑
コンデンサＣ１の経路で電流が流れ、平滑コンデンサＣ
１の両端電圧がインダクタＬ２により降圧されて負荷回
路Ｒに供給される。また、インダクタＬ２に電流が流れ
ることによって、インダクタＬ２にエネルギが蓄積され
る。また同時に、商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダ
クタＬ１→スイッチング素子Ｑ３→整流回路ＤＢ→商用
電源Ｖｓの経路で電流が流れ、インダクタＬ１にエネル
ギが蓄積される。

【００３６】その後、スイッチング素子Ｑ３がオフにな
り、スイッチング素子Ｑ１のみがオンしている状態にな
ると（モード４）、図３（ｄ）に示すように、インダク
タＬ１に蓄積されたエネルギ及び商用電源Ｖｓにより、
インダクタＬ１→ダイオードＤ１→平滑コンデンサＣ１
→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダ
クタＬ１の経路で電流が流れて、平滑コンデンサＣ１に
エネルギが蓄積される。また、インダクタＬ２に蓄積さ
れたエネルギにより、インダクタＬ２→ダイオードＤ１
→スイッチング素子Ｑ１→コンデンサＣ２又は高圧放電
灯Ｌａ及びインダクタＬ３の直列回路→インダクタＬ２
の経路で電流が流れて、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回路
Ｒでエネルギが消費される。第２の期間Ｔ２では、上述
したモード３の動作とモード４の動作とが高周波で交互
に繰り返され、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回路Ｒに第１
の期間Ｔ１と逆方向の直流電圧が供給される。

【００３７】ところで、ランプ電圧Ｖlaの周期Ｔａは第
１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２との和になるが、この周
期Ｔａは整流電圧ＶDBの周期と等しく、商用電源Ｖｓの
周期の約２分の１の周期になる。而して、本回路では上
述した第１の期間Ｔ１の動作と第２の期間Ｔ２の動作と
を繰り返し実行することにより、高圧放電灯Ｌａを含む
負荷回路Ｒに電源周波数の約２倍の周波数を有する矩形
波の交流電圧が供給され、高圧放電灯Ｌａが点灯状態を
維持する。

【００３８】また本回路では、第１の期間Ｔ１におい
て、電源電圧（整流電圧ＶDB）をインダクタＬ１，Ｌ２
により降圧して負荷回路Ｒに供給しており、多段の電力
変換を行うことなく、降圧動作のみを行って負荷回路Ｒ
に電力を供給しているので、従来の放電灯点灯装置に比
べて電力変換の過程が少なくなり、回路の損失が低下し
て、回路効率が向上する。したがって、回路を構成する
部品に比較的定格の小さい安価な部品を使用することが
でき、回路の小型化、低コスト化を図ることができる。
また、平滑コンデンサＣ１を充電するタイミングは、第
２の期間Ｔ２（すなわち整流電圧ＶDBの谷部）及び第１
の期間Ｔ１において、インダクタＬ１，Ｌ２の蓄積エネ
ルギが負荷回路Ｒの消費エネルギよりも多いときのみで
あるから、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を低い電圧に
抑制でき、したがって回路を構成する部品に耐圧の低い
安価な部品を用いることができるから、回路の小型化、
低コスト化を図ることができる。

【００３９】尚、本実施形態では第１の期間Ｔ１におい
て高周波でオン／オフするスイッチング素子Ｑ２のスイ
ッチング周波数と、第２の期間Ｔ２において高周波でオ
ン／オフするスイッチング素子Ｑ３のスイッチング周波
数を略同じにしているが、第１の期間Ｔ１にオン／オフ
するスイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数を、第
２の期間Ｔ２にオン／オフするスイッチング素子Ｑ３の
スイッチング周波数より低い周波数に設定しても良く、
スイッチング周波数を同じ周波数に設定した場合に比べ
て、より多くの入力電流が引き込まれることになり、力
率が向上して、良好な出力波形を得ることができ、入力
波形の波形歪も改善することができる。

【００４０】また、本実施形態では第１の期間Ｔ１にお
いて高周波でオン／オフするスイッチング素子Ｑ２のオ
ンデューティと、第２の期間Ｔ２において高周波でオン
／オフするスイッチング素子Ｑ３のオンデューティとを
略同じ値としているが、第１の期間Ｔ１にオン／オフす
るスイッチング素子Ｑ２のオンデューティを、第２の期
間Ｔ２にオン／オフするスイッチング素子Ｑ３のオンデ
ューティより大きい値に設定しても良く、オンデューテ
ィを同じ値に設定した場合に比べて、より多くの入力電
流が引き込まれることになり、力率が向上して、良好な
出力波形を得ることができ、入力波形の波形歪も改善す
ることができる。

【００４１】（実施形態２）図４に本実施形態の放電灯
点灯装置の回路図を示す。実施形態１の放電灯点灯装置
では、平滑コンデンサＣ１の低圧側端子にスイッチング
素子Ｑ１の一端を接続するとともに、平滑コンデンサＣ
１の高圧側端子とスイッチング素子Ｑ１の他端との間
に、平滑コンデンサＣ１に充電電流を流す向きにダイオ
ードＤ１を接続し、スイッチング素子Ｑ３の両端間にイ
ンダクタＬ１を介して整流回路ＤＢの直流出力端子間を
接続しているのに対して、本実施形態の放電灯点灯装置
では、平滑コンデンサＣ１の高圧側端子にスイッチング
素子Ｑ３の一端を接続するとともに、スイッチング素子
Ｑ３の他端と平滑コンデンサＣ１の低圧側端子との間
に、平滑コンデンサＣ１に充電電流を流す向きにダイオ
ードＤ１を接続し、スイッチング素子Ｑ３及びダイオー
ドＤ１の接続点にインダクタＬ１に一端を接続し、スイ
ッチング素子Ｑ３の両端間にインダクタＬ１を介して整
流回路ＤＢの直流出力端子間を接続している。尚、スイ
ッチング素子Ｑ３、ダイオードＤ１及びインダクタＬ１
以外の構成は実施形態１と同様であるので、同一の構成
要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。

【００４２】図５は負荷である高圧放電灯Ｌａの定格点
灯状態における動作波形図であり、制御回路３は、対角
の位置にあるスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３をオフさせた
状態で、スイッチング素子Ｑ１を数十ｋＨｚ〜数百ｋＨ
ｚの高周波でオン／オフさせる第１の期間Ｔ１と、スイ
ッチング素子Ｑ１をオフ、スイッチング素子Ｑ２をオン
させた状態で、スイッチング素子Ｑ３を高周波でオン／
オフさせる第２の期間Ｔ２とを低周波で交番させてい
る。なお、制御回路３では、電源電圧検出回路１の検出
した整流電圧ＶDBと予め設定されたしきい値電圧Ｖthと
の高低を比較し、整流電圧ＶDBがしきい値電圧Ｖthより
も高い期間を第１の期間Ｔ１とし、整流電圧ＶDBがしき
い値電圧Ｖthよりも低い期間を第２の期間Ｔ２に設定し
ている。

【００４３】ここで、高圧放電灯Ｌａの定格点灯状態に
おける本回路の動作を図６（ａ）〜（ｄ）を参照して簡
単に説明する。尚、図６（ａ）〜（ｄ）中の矢印は電流
の流れる経路を示している。また、図６（ａ）〜（ｄ）
では図示を簡単にするため、電源電圧検出回路１、点灯
検出回路２、制御回路３及び駆動回路４を省略して図示
してある。

【００４４】先ず第１の期間Ｔ１における本回路の動作
を説明する。第１の期間Ｔ１では制御回路３はスイッチ
ング素子Ｑ２，Ｑ３を共にオフさせた状態で、スイッチ
ング素子Ｑ１を数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波でオン
／オフさせる。ここで、スイッチング素子Ｑ１のオン・
オフ信号は、点灯検出回路２及び平滑コンデンサＣ１の
両端電圧の検出結果から得られる。

【００４５】スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３が共にオフし
ている状態で、スイッチング素子Ｑ１がオンになると
（モード１）、図６（ａ）に示すように、商用電源Ｖｓ
→整流回路ＤＢ→スイッチング素子Ｑ１→コンデンサＣ
２又は高圧放電灯Ｌａ及びインダクタＬ３の直列回路→
インダクタＬ２→インダクタＬ１→整流回路ＤＢ→商用
電源Ｖｓの経路で電流が流れて、商用電源Ｖｓの電源電
圧がインダクタＬ１，Ｌ２により降圧されて高圧放電灯
Ｌａを含む負荷回路Ｒに供給される。また、インダクタ
Ｌ１，Ｌ２に電流が流れることによって、インダクタＬ
１，Ｌ２にエネルギが蓄積される。

【００４６】その後、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３が全
てオフになると（モード２）、図６（ｂ）に示すよう
に、インダクタＬ１，Ｌ２に蓄積されたエネルギによ
り、インダクタＬ２→インダクタＬ１→整流回路ＤＢ→
商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→平滑コンデンサＣ１→ス
イッチング素子Ｑ２のボディダイオード→コンデンサＣ
２又はインダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→
インダクタＬ２の経路で電流が流れ、平滑コンデンサＣ
１にエネルギが蓄積されるとともに、高圧放電灯Ｌａを
含む負荷回路でエネルギが消費される。第１の期間Ｔ１
では、上述したモード１の動作とモード２の動作とが高
周波で交互に繰り返され、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回
路Ｒに一方向の直流電圧が供給される。

【００４７】次に第２の期間Ｔ２における本回路の動作
を説明する。第２の期間Ｔ２では制御回路３はスイッチ
ング素子Ｑ１をオフ、スイッチング素子Ｑ２をオンさせ
た状態で、スイッチング素子Ｑ３を数十ｋＨｚ〜数百ｋ
Ｈｚの高周波でオン／オフさせる。ここで、スイッチン
グ素子Ｑ３のオン・オフ信号は、第１の期間Ｔ１と同
様、点灯検出回路２及び平滑コンデンサＣ１の両端電圧
の検出結果から得られる。

【００４８】スイッチング素子Ｑ１がオフ、スイッチン
グ素子Ｑ２がオンしている状態で、スイッチング素子Ｑ
３がオンになると（モード３）、図６（ｃ）に示すよう
に、平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ３→イン
ダクタＬ２→コンデンサＣ２又はインダクタＬ３及び高
圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチング素子Ｑ２→平滑
コンデンサＣ１の経路で電流が流れ、平滑コンデンサＣ
１の両端電圧がインダクタＬ２により降圧されて負荷回
路Ｒに供給されると共に、インダクタＬ２に電流が流れ
ることによって、インダクタＬ２にエネルギが蓄積され
る。また同時に、商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→スイッ
チング素子Ｑ３→インダクタＬ１→整流回路ＤＢ→商用
電源Ｖｓの経路で電流が流れ、インダクタＬ１にエネル
ギが蓄積される。

【００４９】その後、スイッチング素子Ｑ３がオフにな
り、スイッチング素子Ｑ２のみがオンしている状態にな
ると（モード４）、図６（ｄ）に示すように、インダク
タＬ１に蓄積されたエネルギ及び商用電源Ｖｓにより、
インダクタＬ１→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ→整流回
路ＤＢ→平滑コンデンサＣ１→ダイオードＤ１→インダ
クタＬ１の経路で電流が流れて、平滑コンデンサＣ１に
エネルギが蓄積される。また、インダクタＬ２に蓄積さ
れたエネルギにより、インダクタＬ２→コンデンサＣ２
又はインダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→ス
イッチング素子Ｑ２→ダイオードＤ１→インダクタＬ２
の経路で電流が流れて、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回路
Ｒでエネルギが消費される。第２の期間Ｔ２では、上述
したモード３の動作とモード４の動作とが高周波で交互
に繰り返され、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回路Ｒに第１
の期間Ｔ１と逆方向の直流電圧が供給される。

【００５０】ところで、ランプ電圧Ｖlaの周期Ｔａは第
１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２との和になるが、この周
期Ｔａは整流電圧ＶDBの周期と等しく、商用電源Ｖｓの
周期の約２分の１の周期になる。而して、本回路では上
述した第１の期間Ｔ１の動作と第２の期間Ｔ２の動作を
繰り返し実行することにより、高圧放電灯Ｌａを含む負
荷回路Ｒに商用電源Ｖｓの電源周波数の約２倍の周波数
を有する矩形波の交流電圧が供給される。

【００５１】また本回路では、第１の期間Ｔ１におい
て、電源電圧（整流電圧ＶDB）をインダクタＬ１，Ｌ２
により降圧して負荷回路Ｒに供給しており、多段の電力
変換を行うことなく、降圧動作のみを行って負荷回路Ｒ
に電力を供給しているので、従来の放電灯点灯装置に比
べて電力変換の過程が少なくなり、回路の損失が低下し
て、回路効率が向上する。したがって、回路を構成する
部品に比較的定格の小さい安価な部品を使用することが
でき、回路の小型化、低コスト化を図ることができる。
また、平滑コンデンサＣ１を充電するタイミングは、第
２の期間Ｔ２（すなわち整流電圧ＶDBの谷部）及び第１
の期間Ｔ１において、インダクタＬ１，Ｌ２の蓄積エネ
ルギが負荷回路Ｒの消費エネルギよりも多いときのみで
あるから、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を低い電圧に
抑制でき、したがって回路を構成する部品に耐圧の低い
安価な部品を用いることができるから、回路の小型化、
低コスト化を図ることができる。

【００５２】また、実施形態１の放電灯点灯装置と比較
すると、ダイオードＤ１のアノード端子の電位を電源電
圧検出回路１、点灯検出回路２、制御回路３及び駆動回
路４の基準電位に設定した場合、基準電位側（ローサイ
ド）のスイッチング素子Ｑ２が低周波でオン／オフする
とともに、基準電位よりも高い電位で動作するスイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ３が数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波
でオン／オフしており、基準電位よりも高い電位で動作
するスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３が連続してオンする時
間が短くなり、したがってスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３
をドライブするのに必要な電力が小さくて済むから、制
御回路３に汎用のドライバＩＣ（例えばインターナショ
ナル・レクチファイア社製のＩＲ２１１１）を使用する
場合にも、駆動回路４やその駆動電源の回路構成を簡略
化できる。

【００５３】尚、本実施形態では第１の期間Ｔ１におい
て高周波でオン／オフするスイッチング素子Ｑ１のスイ
ッチング周波数と、第２の期間Ｔ２において高周波でオ
ン／オフするスイッチング素子Ｑ３のスイッチング周波
数を略同じにしているが、第１の期間Ｔ１にオン／オフ
するスイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数を、第
２の期間Ｔ２にオン／オフするスイッチング素子Ｑ３の
スイッチング周波数より低い周波数に設定しても良く、
スイッチング周波数を同じ周波数に設定した場合に比べ
て、より多くの入力電流が引き込まれることになり、力
率が向上して、良好な出力波形を得ることができ、入力
波形の波形歪も改善することができる。

【００５４】また、本実施形態では第１の期間Ｔ１にお
いて高周波でオン／オフするスイッチング素子Ｑ１のオ
ンデューティと、第２の期間Ｔ２において高周波でオン
／オフするスイッチング素子Ｑ３のオンデューティとを
略同じ値としているが、第１の期間Ｔ１にオン／オフす
るスイッチング素子Ｑ１のオンデューティを、第２の期
間Ｔ２にオン／オフするスイッチング素子Ｑ３のオンデ
ューティより大きい値に設定しても良く、オンデューテ
ィを同じ値に設定した場合に比べて、より多くの入力電
流が引き込まれることになり、力率が向上して、良好な
出力波形を得ることができ、入力波形の波形歪も改善す
ることができる。

【００５５】（実施形態３）本発明の実施形態３を図７
（ａ）（ｂ）を参照して説明する。尚、放電灯点灯装置
の回路構成は上述した実施形態１と同様であるので、図
示及び説明は省略する。

【００５６】本回路の動作は実施形態１の放電灯点灯装
置と略同様であり、高圧放電灯Ｌａの点灯時において、
対角の位置にあるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさ
せた状態で、スイッチング素子Ｑ２を高周波でオン／オ
フさせる第１の期間Ｔ１と、スイッチング素子Ｑ１をオ
ン、スイッチング素子Ｑ２をオフさせた状態で、スイッ
チング素子Ｑ３を高周波でオン／オフさせる第２の期間
Ｔ２とを低周波で交番させている。ここで、第１の期間
Ｔ１では、商用電源Ｖｓの電源電圧がインダクタＬ１，
Ｌ２により降圧されて負荷である高圧放電灯Ｌａに供給
されるのに対して、第２の期間Ｔ２では、平滑コンデン
サＣ１の両端電圧をインダクタＬ２により降圧して負荷
である高圧放電灯Ｌａに供給している。また、実施形態
１で説明したように、第１及び第２の期間Ｔ１，Ｔ２に
おいて、平滑コンデンサＣ１に充電電流が流れるのは、
インダクタＬ１，Ｌ２の蓄積エネルギが負荷回路Ｒの消
費エネルギよりも多いときのみであるから、平滑コンデ
ンサＣ１の両端電圧はほとんど昇圧されず、電源電圧の
ピーク値付近の電圧値となる。

【００５７】ここで、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２
とで、降圧動作に関わるスイッチング素子のスイッチン
グ周波数およびオンデューティが同じである場合、各期
間Ｔ１，Ｔ２において降圧動作を行うインダクタのイン
ダクタンス値が異なるため、図７（ａ）に示すように、
インダクタＬ１に流れる電流ＩL1は第１の期間Ｔ１では
連続になり、第２の期間Ｔ２では不連続となる。そのた
め、第１の期間Ｔ１におけるスイッチング素子のストレ
スやノイズが増加するという問題がある。

【００５８】そこで、本実施形態では、図７（ｂ）に示
すように、第１及び第２の期間Ｔ１，Ｔ２を通じてイン
ダクタＬ１に流れる電流ＩL1が不連続となるように、制
御回路３がスイッチング素子のスイッチング周波数及び
オンデューティを変化させており、インダクタＬ１に流
れる電流ＩL1を不連続とすることによって、スイッチン
グ素子にかかるストレスを低減している。

【００５９】（実施形態４）図８に本実施形態の放電灯
点灯装置の回路図を示す。本実施形態では、実施形態１
の放電灯点灯装置において、ダイオードＤ１の代わり
に、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ４を接続
しており、駆動回路４から出力される駆動信号ｄをスイ
ッチング素子Ｑ４の制御端子に入力している。ここに、
本実施形態では第４のスイッチング要素としてＭＯＳＦ
ＥＴからなるスイッチング素子Ｑ４を用いており、ＭＯ
ＳＦＥＴに構造上形成されるボディダイオードがオフ時
の電流経路になり、スイッチング素子Ｑ４のボディダイ
オードにより第４のダイオードが構成される。尚、スイ
ッチング素子Ｑ４以外の構成は実施形態１と同様である
ので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説
明を省略する。

【００６０】図９は高圧放電灯Ｌａの定格点灯時におけ
る本回路の動作波形図であり、制御回路３では、対角の
位置にあるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさせた状
態で、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３を数十ｋＨｚ〜数百
ｋＨｚの高周波で交互にオン／オフさせる第１の期間Ｔ
１と、スイッチング素子Ｑ１をオン、スイッチング素子
Ｑ２，Ｑ４をオフさせた状態で、スイッチング素子Ｑ３
を高周波でオン／オフさせる第２の期間Ｔ２とを低周波
で交番させている。なお、制御回路３では、電源電圧検
出回路１の検出した整流電圧ＶDBと予め設定されたしき
い値電圧Ｖthとの高低を比較し、整流回路ＤＢの整流電
圧ＶDBがしきい値電圧Ｖthよりも高い期間を第１の期間
Ｔ１、整流電圧ＶDBがしきい値電圧Ｖthよりも低い期間
を第２の期間Ｔ２に設定している。

【００６１】ここで、高圧放電灯Ｌａの定格点灯状態に
おける本回路の動作を図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して
説明する。尚、図１０（ａ）〜（ｄ）中の矢印は電流の
流れる経路を示している。また、図１０（ａ）〜（ｄ）
では図示を簡単にするため、電源電圧検出回路１、点灯
検出回路２、制御回路３及び駆動回路４を省略して図示
してある。

【００６２】ところで、図１０（ｃ）（ｄ）は第２の期
間Ｔ２の動作をそれぞれ示しており、図１０（ｃ）の動
作は実施形態１で説明したモード３の動作、図１０
（ｄ）の動作は実施形態１で説明したモード４の動作と
それぞれ同様であるので、その説明は省略し、第１の期
間Ｔ１における動作のみを以下に説明する。

【００６３】第１の期間Ｔ１では制御回路３は、スイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさせた状態で、スイッチン
グ素子Ｑ２，Ｑ３を数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波で
交互にオン／オフさせており、スイッチング素子Ｑ２，
Ｑ３のオン・オフ信号は、点灯検出回路２及び平滑コン
デンサＣ１の両端電圧の検出結果から得られる。

【００６４】第１の期間Ｔ１において、スイッチング素
子Ｑ１，Ｑ３が共にオフしている状態で、スイッチング
素子Ｑ２がオンになり、スイッチング素子Ｑ４がオフに
なると（モード１）、図１０（ａ）に示すように、商用
電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダクタＬ１→インダクタ
Ｌ２→コンデンサＣ２又はインダクタＬ３及び高圧放電
灯Ｌａの直列回路→スイッチング素子Ｑ２→整流回路Ｄ
Ｂ→商用電源Ｖｓの経路で電流が流れ、商用電源Ｖｓの
電源電圧がインダクタＬ１，Ｌ２により降圧されて負荷
回路Ｒに供給される。また、インダクタＬ１，Ｌ２に電
流が流れることによって、インダクタＬ１，Ｌ２にエネ
ルギが蓄積される。

【００６５】その後、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３がオ
フしている状態で、スイッチング素子Ｑ２がオフにな
り、スイッチング素子Ｑ４がオンになると（モード
２）、図１０（ｂ）に示すように、インダクタＬ１に蓄
積されたエネルギ及び商用電源Ｖｓによって、商用電源
Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダクタＬ１→スイッチング素
子Ｑ４→平滑コンデンサＣ１→整流回路ＤＢ→商用電源
Ｖｓの経路で電流が流れ、平滑コンデンサＣ１にエネル
ギが蓄積される。また、インダクタＬ２に蓄積されたエ
ネルギにより、インダクタＬ２→コンデンサＣ２又はイ
ンダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチ
ング素子Ｑ１のボディダイオード→スイッチング素子Ｑ
４→インダクタＬ２の経路で電流が流れ、負荷回路Ｒで
エネルギが消費される。第１の期間Ｔ１では、上述した
モード１の動作とモード２の動作とが高周波で交互に繰
り返され、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回路Ｒに一方向の
直流電圧が供給される。

【００６６】実施形態１では、モード１の動作でインダ
クタＬ１，Ｌ２に蓄積されたエネルギが、モード２の動
作で同じ経路に放出されるのに対して、本実施形態で
は、モード１の動作でインダクタＬ１，Ｌ２に蓄積され
たエネルギを、モード２の動作で別々の経路に放出させ
ており、放出経路を分離することによって、インダクタ
Ｌ１，Ｌ２に蓄積されたエネルギを独立して制御するこ
とができるから、制御性を高めることができる。

【００６７】（実施形態５）本発明の実施形態５を図１
１を参照して説明する。尚、放電灯点灯装置の回路構成
は上述した実施形態４と同様であるので、図示及び説明
は省略する。

【００６８】実施形態４の放電灯点灯装置では、上述の
ようなスイッチング動作を行うことによって、電源周波
数の２倍の周波数の矩形波交流電圧を高圧放電灯Ｌａに
印加させているが、ランプ電圧Ｖlaの極性が正から負に
切り替わる際（すなわち、第２の期間Ｔ２から第１の期
間Ｔ１に切り替わる際）に、入力電流Ｉinの電流波形に
突入電流が発生するという問題がある（図９参照）。

【００６９】実施形態４の放電灯点灯装置では、第２の
期間Ｔ２においてランプ電圧Ｖlaの極性が反転する直前
にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３がオン、スイッチング素
子Ｑ２，Ｑ４がオフしており、平滑コンデンサＣ１の両
端電圧がインダクタＬ２により降圧されて負荷回路Ｒに
供給されている。その後、第２の期間Ｔ２から第１の期
間Ｔ１に切り替わると、スイッチング素子Ｑ２がオン、
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４がオフになり、商用
電源Ｖｓの電源電圧をインダクタＬ１，Ｌ２で降圧する
ことによって、逆極性の電圧が負荷回路Ｒに供給され
る。このように第２の期間Ｔ２から第１の期間Ｔ１に切
り替わった直後は、電源電圧とランプ電圧Ｖlaとが同極
性となっているので、負荷回路Ｒに印加される電圧の極
性を急激に反転させるために突入電流が発生するのであ
る。

【００７０】そこで、本実施形態では上述のような突入
電流を無くすために図１１に示すようなスイッチング動
作を行っている。すなわち、本実施形態では第２の期間
Ｔ２から第１の期間Ｔ１に切り替わった直後に、スイッ
チング素子Ｑ４をオン、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３を
オフさせる期間を所定時間設けており、この間に負荷回
路Ｒ→スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード→スイッ
チング素子Ｑ４→インダクタＬ２→負荷回路Ｒの経路で
電流を流して、負荷回路Ｒに第１の期間Ｔ１とは逆極性
の電圧を予め発生させている。したがって、その後スイ
ッチング素子Ｑ２がオン、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ
３，Ｑ４がオフした際に、商用電源Ｖｓから負荷回路Ｒ
に突入電流が流れ込むことはなく、入力電流Ｉinの入力
高調波歪を低減することができる。

【００７１】（実施形態６）本発明の実施形態６を図１
２を参照して説明する。尚、放電灯点灯装置の回路構成
は上述した実施形態１の放電灯点灯装置と同様であるの
で、図示及び説明は省略する。

【００７２】実施形態１の放電灯点灯装置では、上述の
ように第１の期間Ｔ１において、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ３が共にオフしている状態で、スイッチング素子
Ｑ２がオンになると、商用電源Ｖｓの電源電圧がインダ
クタＬ１，Ｌ２により降圧されて負荷回路Ｒに供給され
るとともに、インダクタＬ１，Ｌ２にエネルギが蓄積さ
れ、その後スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３が全てオフにな
ると、インダクタＬ１，Ｌ２に蓄積されたエネルギによ
って、インダクタＬ１→インダクタＬ２→コンデンサＣ
２又はインダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→
スイッチング素子Ｑ１のボディダイオード→平滑コンデ
ンサＣ１→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ
→インダクタＬ１の経路で電流が流れ、平滑コンデンサ
Ｃ１にエネルギが蓄積されるとともに、負荷回路Ｒでエ
ネルギが消費されるのであるが、スイッチング素子Ｑ２
のオンデューティを略一定としているので、電源電圧に
変化に応じてランプ電圧Ｖlaにリップル成分が発生する
という問題がある。

【００７３】そこで、本実施形態では第１の期間Ｔ１に
おいて、降圧動作に関わるスイッチング素子Ｑ２のオン
デューティを、ランプ電圧Ｖlaに生じるリップル成分が
小さくなるように変化させている。すなわち、電源電圧
（整流電圧ＶDB）が低くなるにつれてスイッチング素子
Ｑ２のオン幅が長く（オンデューティが大きく）、電源
電圧（整流電圧ＶDB）が高くなるにつれてスイッチング
素子Ｑ２のオン幅が短く（オンデューティが小さく）な
るように、制御回路３がパルス幅変調を行っており、ラ
ンプ電圧Ｖlaに含まれるリップル成分を低減して、ラン
プ電圧Ｖlaを略矩形波の交流電圧とすることができ、高
圧放電灯Ｌａを安定点灯させることができる。

【００７４】（実施形態７）本発明の実施形態７を図１
３を参照して説明する。尚、放電灯点灯装置の回路構成
は上述した実施形態４の放電灯点灯装置と同様であるの
で、図示及び説明は省略する。

【００７５】上述のように実施形態４の放電灯点灯装置
では、高圧放電灯Ｌａの定格点灯時において、第１の期
間Ｔ１の間、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさせた
状態で、スイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ４
とを高周波で交互にオン／オフさせているのに対して、
本実施形態の放電灯点灯装置では、第１の期間Ｔ１の
間、制御回路３がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４を
オフさせた状態で、スイッチング素子Ｑ２を高周波でオ
ン／オフさせるとともに、第１の期間Ｔ１の間に瞬時停
電或いは瞬時電圧降下が発生して、電源電圧検出回路１
の検出した整流電圧ＶDBが所定の下限値よりも低下する
と（図１３の時刻ｔ１〜ｔ２）、スイッチング素子Ｑ４
をスイッチング素子Ｑ２に同期してオン／オフさせてい
る。

【００７６】ここで、高圧放電灯Ｌａの定格点灯状態に
おける本回路の動作を簡単に説明する。尚、第２の期間
Ｔ２における本回路の動作は、実施形態４の放電灯点灯
装置と同様であるので、その説明は省略し、第１の期間
Ｔ１における本回路の動作について以下に説明する。

【００７７】先ず商用電源Ｖｓから動作電源が正常に供
給されている状態について説明する。スイッチング素子
Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４が共にオフしている状態で、スイッチ
ング素子Ｑ２がオンすると、商用電源Ｖｓ→整流回路Ｄ
Ｂ→インダクタＬ１→インダクタＬ２→コンデンサＣ２
又はインダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→ス
イッチング素子Ｑ２→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓの経
路で電流が流れ、商用電源Ｖｓの電源電圧がインダクタ
Ｌ１，Ｌ２により降圧されて負荷回路Ｒに供給される。
また、インダクタＬ１，Ｌ２に電流が流れることによっ
て、インダクタＬ１，Ｌ２にエネルギが蓄積される。

【００７８】その後、スイッチング素子Ｑ２がオフする
と、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギ及び商用電源
Ｖｓにより、商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダクタ
Ｌ１→スイッチング素子Ｑ４のボディダイオード→平滑
コンデンサＣ１→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓの経路で
電流が流れ、平滑コンデンサＣ１にエネルギが蓄積され
る。また、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギによっ
て、インダクタＬ２→コンデンサＣ２又はインダクタＬ
３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチング素子Ｑ
１のボディダイオード→平滑コンデンサＣ１→スイッチ
ング素子Ｑ３のボディダイオード→インダクタＬ２の経
路で電流が流れて、負荷回路Ｒにエネルギが供給され
る。

【００７９】次に第１の期間Ｔ１において瞬時停電や瞬
時電圧降下が発生した場合について説明する。この場
合、制御回路３はスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３をオフさ
せた状態で、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４を同時にオン
／オフさせている。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４がオン
すると、平滑コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギによ
って、平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ４→イ
ンダクタＬ２→コンデンサＣ２又はインダクタＬ３及び
高圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチング素子Ｑ２→平
滑コンデンサＣ１の経路で電流が流れ、平滑コンデンサ
Ｃ１の両端電圧がインダクタＬ２により降圧されて負荷
回路Ｒに供給され、負荷回路Ｒでエネルギが消費され
る。また、インダクタＬ２に電流が流れることによっ
て、インダクタＬ２にエネルギが蓄積される。

【００８０】その後、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４がオ
フすると、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギによっ
て、インダクタＬ２→コンデンサＣ２又はインダクタＬ
３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチング素子Ｑ
１のボディダイオード→平滑コンデンサＣ１→スイッチ
ング素子Ｑ３のボディダイオード→インダクタＬ２の経
路で電流が流れる。

【００８１】このように、第１の期間Ｔ１において瞬時
停電や瞬時電圧降下が発生した場合にも、スイッチング
素子Ｑ２，Ｑ４のオン時に、商用電源Ｖｓの代わりに平
滑コンデンサＣ１を電源として負荷回路Ｒにエネルギが
供給されるので、負荷回路Ｒに安定して電力を供給でき
る。また、第２の期間Ｔ２では、平滑コンデンサＣ１又
はインダクタＬ２に蓄積されたエネルギによって負荷回
路Ｒに電力が供給されるので、瞬時停電や瞬時電圧降下
が発生したとしても、負荷回路Ｒへの電力供給が瞬間的
に停止したり低下することはなく、安定して電力を供給
できる。

【００８２】（実施形態８）本発明の実施形態８を図１
４を参照して説明する。尚、放電灯点灯装置の回路構成
は上述した実施形態１の放電灯点灯装置と同様であるの
で、図示及び説明は省略する。

【００８３】図１４は高圧放電灯Ｌａの定格点灯時にお
ける本回路の動作波形図であり、第１の期間Ｔ１におい
て瞬時停電或いは瞬時電圧降下が発生し、電源電圧検出
回路１の検出した整流電圧ＶDBが所定の下限値よりも低
下すると（図１４の時刻ｔ３〜ｔ４）、制御回路３がス
イッチング素子Ｑ１をオン、スイッチング素子Ｑ２をオ
フさせた状態でスイッチング素子Ｑ３を高周波でオン／
オフさせており、スイッチング動作を第２の期間Ｔ２に
おけるスイッチング動作に切り替えている。尚、商用電
源Ｖｓが正常に供給されている場合の第１の期間Ｔ１に
おけるスイッチング動作、及び、第２の期間Ｔ２におけ
るスイッチング動作は実施形態１と同様であるので、そ
の説明は省略する。

【００８４】ここで、高圧放電灯Ｌａの定格点灯時にお
いて、第１の期間Ｔ１の間に瞬時停電或いは瞬時電圧降
下が発生した場合の本回路の動作を簡単に説明する。上
述のように第１の期間Ｔ１において瞬時停電或いは瞬時
電圧降下が発生し、電源電圧検出回路１の検出した整流
電圧ＶDBが所定の下限値よりも低下すると、制御回路３
はスイッチング動作を第２の期間Ｔ２におけるスイッチ
ング動作に切り替えている。そして、制御回路３がスイ
ッチング素子Ｑ１をオン、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３
をオフすると、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギに
より、インダクタＬ２→ダイオードＤ１→スイッチング
素子Ｑ１→コンデンサＣ２又は高圧放電灯Ｌａ及びイン
ダクタＬ３の直列回路→インダクタＬ２の経路で電流が
流れて、高圧放電灯Ｌａを含む負荷回路Ｒでエネルギが
消費される。

【００８５】その後、制御回路３がスイッチング素子Ｑ
１，Ｑ３をオン、スイッチング素子Ｑ２をオフすると、
平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ１→コンデン
サＣ２又は高圧放電灯Ｌａ及びインダクタＬ３の直列回
路→インダクタＬ２→スイッチング素子Ｑ３→平滑コン
デンサＣ１の経路で電流が流れ、平滑コンデンサＣ１の
両端電圧がインダクタＬ２により降圧されて負荷回路Ｒ
に供給される。また、インダクタＬ２に電流が流れるこ
とによって、インダクタＬ２にエネルギが蓄積される。

【００８６】このように、高圧放電灯Ｌａの定格点灯時
において、第１の期間Ｔ１の間に瞬時停電或いは瞬時電
圧降下が発生すると、制御回路３はスイッチング動作を
第２の期間Ｔ２におけるスイッチング動作に切り替えて
おり、平滑コンデンサＣ１を電源として負荷回路Ｒに電
力を供給しているので、負荷回路Ｒへの電力供給が停止
することはなく、安定して電力を供給できる。

【００８７】（実施形態９）本発明の実施形態９を図１
５及び図１６を参照して説明する。尚、本実施形態の放
電灯点灯装置の回路構成は実施形態１と同様であるの
で、図示及び説明は省略する。

【００８８】本実施形態の放電灯点灯装置では、高圧放
電灯Ｌａの定格点灯時において、制御回路３が、スイッ
チング素子Ｑ１をオフさせた状態で、スイッチング素子
Ｑ２、Ｑ３を数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波で交互に
オン／オフさせる第１の期間Ｔ１と、スイッチング素子
Ｑ１をオン、スイッチング素子Ｑ２をオフさせた状態
で、スイッチング素子Ｑ３を高周波でオン／オフさせる
第２の期間Ｔ２とを低周波で交番させている。なお制御
回路３では、電源電圧検出回路１の検出した整流電圧Ｖ
DBと予め設定されたしきい値電圧Ｖthとの高低を比較
し、整流電圧ＶDBがしきい値電圧Ｖthよりも高い期間を
第１の期間Ｔ１とし、整流電圧ＶDBがしきい値電圧Ｖth
よりも低い期間を第２の期間Ｔ２に設定している。

【００８９】ここで、本回路の動作を図１６（ａ）〜
（ｅ）を参照して説明する。尚、図１６（ａ）〜（ｅ）
中の矢印は電流の流れる経路を示している。

【００９０】ところで、図１６（ｄ）は実施形態１で説
明した第２の期間Ｔ２におけるモード３の動作を示し、
図１６（ｅ）は実施形態１で説明した第２の期間Ｔ２に
おけるモード４の動作を示しており、第２の期間Ｔ２に
おける動作は実施形態１と同様であるので、その説明は
省略し、第１の期間Ｔ１の動作のみを以下に説明する。

【００９１】第１の期間Ｔ１において、スイッチング素
子Ｑ１がオフしている状態で、スイッチング素子Ｑ２が
オン、スイッチング素子Ｑ３がオフすると、図１６
（ａ）に示すように、商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→イ
ンダクタＬ１→インダクタＬ２→コンデンサＣ１又はイ
ンダクタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチ
ング素子Ｑ２→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓの経路で電
流が流れ、電源電圧がインダクタＬ１，Ｌ２によって降
圧され負荷回路Ｒに供給される。また、インダクタＬ
１，Ｌ２に電流が流れることによって、インダクタＬ
１，Ｌ２にエネルギが蓄積される。

【００９２】次に、スイッチング素子Ｑ１がオフしてい
る状態で、スイッチング素子Ｑ２がオフ、スイッチング
素子Ｑ３がオンすると、図１６（ｂ）に示すように、商
用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダクタＬ１→スイッチ
ング素子Ｑ３→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓの経路で電
流が流れて、インダクタＬ１にエネルギが蓄積される。
また、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギにより、イ
ンダクタＬ２→コンデンサＣ２又はインダクタＬ３及び
高圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチング素子Ｑ１のボ
ディダイオード→平滑コンデンサＣ１→スイッチング素
子Ｑ３→インダクタＬ２の経路で電流が流れ、平滑コン
デンサＣ１にエネルギが蓄積されると共に、負荷回路Ｒ
によってエネルギが消費される。その後、インダクタＬ
２に蓄積されたエネルギによる回生電流と、商用電源Ｖ
ｓからインダクタＬ１を介して流れ込む電流の大きさが
略等しくなると、スイッチング素子Ｑ３が実質的にオフ
状態となり、図１６（ｃ）に示すように商用電源Ｖｓか
らインダクタＬ１を介してスイッチング素子Ｑ３に流れ
込む電流が停止し、インダクタＬ１に蓄積されたエネル
ギによって、インダクタＬ１→ダイオードＤ１→平滑コ
ンデンサＣ１→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ→整流回路
ＤＢ→インダクタＬ１の経路で電流が流れて、平滑コン
デンサＣ１にエネルギが蓄積される。その結果、平滑コ
ンデンサＣ１の両端電圧が昇圧され、負荷回路Ｒに安定
してエネルギを供給できる。

【００９３】（実施形態１０）本発明の実施形態１０を
図１７を参照して説明する。尚、本実施形態の放電灯点
灯装置の回路構成は実施形態１と同様であるので、図示
及び説明は省略する。

【００９４】図１７は高圧放電灯Ｌａの非点灯時におけ
る動作波形図を示しており、制御回路３は、高圧放電灯
Ｌａの非点灯時において、スイッチング素子Ｑ２をオフ
させた状態で、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を数十ｋＨ
ｚ〜数百ｋＨｚの高周波で同時にオン／オフさせてい
る。尚、高圧放電灯Ｌａの定格点灯時におけるスイッチ
ング動作は実施形態１と同様であるので、その説明は省
略する。

【００９５】ここで、高圧放電灯Ｌａの非点灯時におけ
る本回路の動作を以下に簡単に説明する。スイッチング
素子Ｑ２がオフしている状態で、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ３が共にオンすると、商用電源Ｖｓ→整流回路Ｄ
Ｂ→インダクタＬ１→スイッチング素子Ｑ３→整流回路
ＤＢ→商用電源Ｖｓの経路で電流が流れて、インダクタ
Ｌ１にエネルギが蓄積される。また、平滑コンデンサＣ
１→スイッチング素子Ｑ１→負荷回路Ｒ→インダクタＬ
２→スイッチング素子Ｑ３→平滑コンデンサＣ１の経路
で電流が流れ、平滑コンデンサＣ１の両端電圧がインダ
クタＬ２により降圧されて負荷回路Ｒに供給される。

【００９６】次にスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３が全てオ
フすると、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギによ
り、インダクタＬ１→ダイオードＤ１→平滑コンデンサ
Ｃ１→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→イ
ンダクタＬ１の経路で電流が流れて、平滑コンデンサＣ
１にエネルギが蓄積される。また、インダクタＬ２に蓄
積されたエネルギにより、インダクタＬ２→ダイオード
Ｄ１→平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ２のボ
ディダイオード→負荷回路Ｒ→インダクタＬ２の経路で
電流が流れて、負荷回路Ｒにエネルギが供給される。

【００９７】このような動作を高周波で繰り返すことに
よって、平滑コンデンサＣ１の両端電圧は商用電源Ｖｓ
の電源電圧を昇圧した電圧となり、負荷回路Ｒには、平
滑コンデンサＣ１の両端電圧に略等しい電圧が一方向の
極性で印加され、図１７に示すように略一定電圧のラン
プ電圧Ｖlaが得られる。この結果、高圧放電灯Ｌａが絶
縁破壊した後、グロー放電からアーク放電に移行するの
に必要なエネルギを十分に確保することができ、高圧放
電灯Ｌａの始動性が向上する。

【００９８】（実施形態１１）本発明の実施形態１１を
図１８を参照して説明する。尚、本実施形態の放電灯点
灯装置の回路構成は実施形態４と同様であるので、図示
及び説明は省略する。

【００９９】図１８は高圧放電灯Ｌａの非点灯時におけ
る動作波形図を示しており、制御回路３は、高圧放電灯
Ｌａの非点灯時において、対角の位置にあるスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ３の組と、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４
の組とを数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波で交互にオン
／オフさせている。尚、高圧放電灯Ｌａの定格点灯時に
おけるスイッチング動作は実施形態４と同様であるの
で、その説明は省略する。

【０１００】ここで、高圧放電灯Ｌａの非点灯時におけ
る本回路の動作を以下に簡単に説明する。スイッチング
素子Ｑ１，Ｑ３がオンすると共に、スイッチング素子Ｑ
２，Ｑ４がオフすると、商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→
インダクタＬ１→スイッチング素子Ｑ３→整流回路ＤＢ
→商用電源Ｖｓの経路で電流が流れて、インダクタＬ１
にエネルギが蓄積される。また、平滑コンデンサＣ１→
スイッチング素子Ｑ１→負荷回路Ｒ→インダクタＬ２→
スイッチング素子Ｑ３→平滑コンデンサＣ１の経路で電
流が流れ、平滑コンデンサＣ１の両端電圧がインダクタ
Ｌ２により降圧されて負荷回路Ｒに供給される。

【０１０１】その後、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３がオ
フすると共に、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４がオンする
と、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギにより、イン
ダクタＬ１→スイッチング素子Ｑ４→平滑コンデンサＣ
１→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→イン
ダクタＬ１の経路で電流が流れて、平滑コンデンサＣ１
にエネルギが蓄積される。また、平滑コンデンサＣ１→
スイッチング素子Ｑ４→インダクタＬ２→負荷回路Ｒ→
スイッチング素子Ｑ２→平滑コンデンサＣ１の経路で電
流が流れて、負荷回路Ｒにエネルギが供給される。

【０１０２】このような動作を高周波で繰り返すことに
よって、負荷回路Ｒには、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４
のスイッチング周波数と略等しい周波数の高周波交流電
圧が印加され、インダクタＬ２及びコンデンサＣ２の共
振動作によって始動のための数ｋＶの高圧パルス電圧を
高圧放電灯Ｌａに印加することができ、高圧放電灯Ｌａ
の始動性が向上する。

【０１０３】（実施形態１２）本発明の実施形態１２を
図１９を参照して説明する。尚、本実施形態の放電灯点
灯装置の回路構成は実施形態４の放電灯点灯装置と同様
であるので、図示及び説明は省略する。

【０１０４】本実施形態の放電灯点灯装置では、高圧放
電灯Ｌａの寿命末期時など高圧放電灯Ｌａの両端電圧が
所定の基準電圧以上となった時の動作が実施形態４の放
電灯点灯装置と異なっており、以下では異なる部分につ
いてのみ説明を行う。

【０１０５】図１９は寿命末期時における本回路の動作
波形図を示しており、制御回路３は、スイッチング素子
Ｑ１をオフさせた状態で、スイッチング素子Ｑ３と、ス
イッチング素子Ｑ２、Ｑ４の組とを数十ｋＨｚ〜数百ｋ
Ｈｚの高周波で交互にオン／オフさせる第１の期間Ｔ１
と、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４をオフさせた状態で、
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３を高周波で同時にオン／オ
フさせる第２の期間Ｔ２とを低周波で交番させている。
なお制御回路３では、電源電圧検出回路１の検出した整
流電圧ＶDBと予め設定されたしきい値電圧Ｖthとの高低
を比較し、整流回路ＤＢの整流電圧ＶDBがしきい値電圧
Ｖthよりも高い期間を第１の期間Ｔ１、整流電圧ＶDBが
しきい値電圧Ｖthよりも低い期間を第２の期間Ｔ２に設
定している。

【０１０６】ここで、寿命末期時における本回路の動作
を以下に簡単に説明する。第１の期間Ｔ１において、ス
イッチング素子Ｑ１がオフしている状態で、スイッチン
グ素子Ｑ３がオフすると共に、スイッチング素子Ｑ２，
Ｑ４がオンすると、平滑コンデンサＣ１→スイッチング
素子Ｑ４→インダクタＬ２→コンデンサＣ２又はインダ
クタＬ３及び高圧放電灯Ｌａの直列回路→スイッチング
素子Ｑ２→平滑コンデンサＣ１の経路で電流が流れ、平
滑コンデンサＣ１の両端電圧をインダクタＬ２により降
圧した電圧が負荷回路Ｒに供給される。また、インダク
タＬ２に電流が流れることにより、インダクタＬ２にエ
ネルギが蓄積される。

【０１０７】その後、スイッチング素子Ｑ１がオフして
いる状態で、スイッチング素子Ｑ３がオンすると共に、
スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４がオフすると、商用電源Ｖ
ｓ→整流回路ＤＢ→インダクタＬ１→スイッチング素子
Ｑ３→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓの経路で電流が流
れ、インダクタＬ１にエネルギが蓄積される。また、イ
ンダクタＬ２に蓄積されたエネルギにより、インダクタ
Ｌ２→負荷回路Ｒ→スイッチング素子Ｑ１のボディダイ
オード→平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ３→
インダクタＬ２の経路で電流が流れ、平滑コンデンサＣ
１にエネルギを供給すると共に、負荷回路Ｒでエネルギ
が消費される。第１の期間Ｔ１において上述の動作を高
周波で繰り返すことにより、高圧放電灯Ｌａのランプ電
圧Ｖlaは負の直流電圧となる。

【０１０８】次に、第２の期間Ｔ２における本回路の動
作について説明する。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ４がオ
フしている状態で、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３がオン
すると、商用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダクタＬ１
→スイッチング素子Ｑ３→整流回路ＤＢ→商用電源Ｖｓ
の経路で電流が流れて、インダクタＬ１にエネルギが蓄
積される。この時同時に平滑コンデンサＣ１に蓄積され
たエネルギにより、平滑コンデンサＣ１→スイッチング
素子Ｑ１→負荷回路Ｒ→インダクタＬ２→スイッチング
素子Ｑ３→平滑コンデンサＣ１の経路で電流が流れ、平
滑コンデンサＣ１の両端電圧がインダクタＬ２により降
圧されて、負荷回路Ｒに供給される。また、インダクタ
Ｌ２に電流が流れるため、インダクタＬ２にエネルギが
蓄積される。

【０１０９】その後、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が全
てオフになると、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギ
により、インダクタＬ１→スイッチング素子Ｑ４のボデ
ィダイオード→平滑コンデンサＣ１→整流回路ＤＢ→商
用電源Ｖｓ→整流回路ＤＢ→インダクタＬ１の経路で電
流が流れて、平滑コンデンサＣ１にエネルギが供給され
る。また、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギによ
り、インダクタＬ２→スイッチング素子Ｑ４のボディダ
イオード→平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｑ２
のボディダイオード→負荷回路Ｒ→インダクタＬ２の経
路で電流が流れて、平滑コンデンサＣ１にエネルギが供
給されると共に、負荷回路Ｒでエネルギが消費される。
第２の期間Ｔ２において上述の動作を高周波で繰り返す
ことにより、高圧放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖlaは正の直
流電圧となる。

【０１１０】而して、第１の期間Ｔ１における動作と第
２の期間Ｔ２における動作とが低周波で交互に繰り返さ
れることにより、高圧放電灯Ｌａには矩形波の低周波交
流電圧が印加される。このように本実施形態では寿命末
期等に高圧放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖlaが所定の基準電
圧以上になると、スイッチング動作を変更して、高圧放
電灯Ｌａに矩形波の低周波交流電圧を印加させるように
しているので、高圧放電灯Ｌａの動作を安定させること
ができる。

【０１１１】（実施形態１３）本発明の実施形態１３を
図２０を参照して説明する。上述した実施形態１、２の
放電灯点灯装置では、インダクタＬ１とインダクタＬ２
とを別部品としているが、本実施形態では、インダクタ
Ｌ１とインダクタＬ２とをトランス構成として、１つの
トランスＴ１０で構成している。尚、トランスＴ１０以
外の構成及び動作は実施形態１と同様であるので、同一
の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略す
る。また、図２０では電源電圧検出回路１、点灯検出回
路２、制御回路３及び駆動回路４を省略して図示してい
る。

【０１１２】このように、本実施形態の放電灯点灯装置
ではインダクタＬ１とインダクタＬ２とを一つのトラン
スＴ１０で構成しているので、部品数が少なくなり、組
立作業性が向上するとともに、小型化を図ることができ
る。

【０１１３】尚、本実施形態では、実施形態１の放電灯
点灯装置において、インダクタＬ１とインダクタＬ２と
をトランスＴ１０により構成しているが、図２１に示す
ように、実施形態４の放電灯点灯装置において、インダ
クタＬ１とインダクタＬ２とをトランスＴ１０により構
成しても良いし、その他の実施形態の放電灯点灯装置に
おいて、インダクタＬ１とインダクタＬ２とをトランス
Ｔ１０により構成しても良く、上述と同様の効果が得ら
れる。

【０１１４】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、交流
電源電圧を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑
する平滑コンデンサと、平滑コンデンサの両端間に接続
された第１及び第２のスイッチング要素の直列回路と、
平滑コンデンサの低圧側端に一端が接続された第３のス
イッチング要素と、第３のスイッチング要素の他端と平
滑コンデンサの高圧側端との間に、平滑コンデンサに充
電電流を流す向きに接続された整流要素と、第１〜第３
のスイッチング要素にそれぞれ逆並列に接続された第１
〜第３のダイオードと、第１〜第３のスイッチング要素
のオン／オフを制御する制御手段とを備え、整流回路の
直流出力端子間に第１のインダクタを介して第３のスイ
ッチング要素の両端間を接続するとともに、第３のスイ
ッチング要素及び整流要素の接続点と第１及び第２のス
イッチング要素の接続点との間に第２のインダクタを介
して少なくとも高圧放電灯を含む負荷回路を接続して構
成され、制御手段は、高圧放電灯の点灯時において、整
流回路の整流電圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１
の期間では、対角の位置にある第１及び第３のスイッチ
ング要素をオフさせた状態で、第２のスイッチング要素
を高周波でオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記
しきい値電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッ
チング要素をオン、第２のスイッチング要素をオフさせ
た状態で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オ
フさせることを特徴とする。

【０１１５】上述のように制御手段は、第１の期間にお
いて、第１及び第３のスイッチング要素をオフさせた状
態で、第２のスイッチング要素を高周波でオン／オフさ
せており、第２のスイッチング要素がオンすると、整流
回路から第１及び第２のインダクタを介して負荷回路に
電流が流れ、整流回路の整流電圧が第１及び第２のイン
ダクタにより降圧されて負荷回路に供給されるので、多
段の電力変換を行うことなく、降圧動作のみを行って負
荷回路に電力を供給できるという効果がある。一方、第
２の期間では、第１のスイッチング要素をオン、第２の
スイッチング要素をオフさせた状態で、第３のスイッチ
ング要素を高周波でオン／オフさせており、第３のスイ
ッチング要素のオフ時に平滑コンデンサにエネルギを蓄
積するとともに、第３のスイッチング要素のオン時に平
滑コンデンサの両端電圧を第２のインダクタにより降圧
して負荷回路に供給しているので、第１の期間に比べて
電力変換の段数が１段多くなるが、第１の期間における
電力変換を一段とすることによって全体として従来の放
電灯点灯装置よりも電力変換の過程が少なくなり、回路
の損失が低下して、回路効率が向上し、したがって回路
を構成する部品に比較的定格の小さい安価な部品を使用
することができるから、回路の小型化、低コスト化を図
ることができるという効果がある。

【０１１６】請求項２の発明は、交流電源電圧を整流す
る整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデン
サと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び第
２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサの
高圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要素
と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの
低圧側端との間に、平滑コンデンサに充電電流を流す向
きに接続された整流要素と、第１〜第３のスイッチング
要素にそれぞれ逆並列に接続された第１〜第３のダイオ
ードと、第１〜第３のスイッチング要素のオン／オフを
制御する制御手段とを備え、整流回路の直流出力端子間
に第１のインダクタを介して第３のスイッチング要素の
両端間を接続するとともに、第３のスイッチング要素及
び整流要素の接続点と第１及び第２のスイッチング要素
の接続点との間に第２のインダクタを介して少なくとも
高圧放電灯を含む負荷回路を接続して構成され、制御手
段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の整流電
圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間では、対
角の位置にある第２及び第３のスイッチング要素をオフ
させた状態で、第１のスイッチング要素を高周波でオン
／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい値電圧よ
りも低い第２の期間では、第１のスイッチング要素をオ
フ、第２のスイッチング要素をオンさせた状態で、第３
のスイッチング要素を高周波でオン／オフさせることを
特徴とする。

【０１１７】上述のように制御手段は、第１の期間にお
いて、第２及び第３のスイッチング要素をオフさせた状
態で、第１のスイッチング要素を高周波でオン／オフさ
せており、第１のスイッチング要素がオンすると、整流
回路から第１及び第２のインダクタを介して負荷回路に
電流が流れ、整流回路の整流電圧が第１及び第２のイン
ダクタにより降圧されて負荷回路に供給されているの
で、多段の電力変換を行うことなく、降圧動作のみを行
って負荷回路に電力を供給できるという効果がある。一
方、第２の期間では、第１のスイッチング要素をオフ、
第２のスイッチング要素をオンさせた状態で、第３のス
イッチング要素を高周波でオン／オフさせており、第３
のスイッチング要素のオフ時に平滑コンデンサにエネル
ギを蓄積するとともに、第３のスイッチング要素のオン
時に平滑コンデンサの両端電圧を第２のインダクタによ
り降圧して負荷回路に供給しているので、第１の期間に
比べて電力変換の段数が１段多くなるが、第１の期間に
おける電力変換を一段とすることによって全体として従
来の放電灯点灯装置よりも電力変換の過程が少なくな
り、回路の損失が低下して、回路効率が向上し、したが
って回路を構成する部品に比較的定格の小さい安価な部
品を使用することができるから、回路の小型化、低コス
ト化を図れるという効果がある。

【０１１８】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、制御手段は、第１の期間において高周波でオ
ン／オフするスイッチング要素のスイッチング周波数
を、第２の期間において高周波でオン／オフするスイッ
チング要素のスイッチング周波数よりも低い周波数に設
定したことを特徴とし、請求項１又は２の発明の作用に
加え、整流電圧の山部では谷部に比べてスイッチング周
波数を低くしているので、より多くの入力電流が引き込
まれることになり、力率が向上して、良好な出力波形を
得ることができ、入力波形の波形歪を改善できるという
効果がある。

【０１１９】請求項４の発明は、請求項１又は２の発明
において、制御手段は、第１の期間において高周波でオ
ン／オフするスイッチング要素のオンデューティを、第
２の期間において高周波でオン／オフするスイッチング
要素のオンデューティよりも大きい値に設定したことを
特徴とし、請求項１又は２の発明の作用に加え、整流電
圧の山部では谷部に比べてオンデューティを大きくして
いるので、より多くの入力電流が引き込まれることにな
り、力率が向上して、良好な出力波形を得ることがで
き、入力波形の波形歪を改善できるという効果がある。

【０１２０】請求項５の発明は、交流電源電圧を整流す
る整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデン
サと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び第
２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサの
低圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要素
と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの
高圧側端との間に接続された第４のスイッチング要素
と、第１〜第４のスイッチング要素にそれぞれ逆並列に
接続された第１〜第４のダイオードと、第１〜第４のス
イッチング要素のオン／オフを制御する制御手段とを備
え、整流回路の直流出力端子間に第１のインダクタを介
して第３のスイッチング要素の両端間を接続するととも
に、第３及び第４のスイッチング要素の接続点と第１及
び第２のスイッチング要素の接続点との間に第２のイン
ダクタを介して少なくとも高圧放電灯を含む負荷回路を
接続して構成され、制御手段は、高圧放電灯の点灯時に
おいて、整流回路の整流電圧が所定のしきい値電圧より
も高い第１の期間では、対角の位置にある第１及び第３
のスイッチング要素をオフさせた状態で、第２のスイッ
チング要素と第４のスイッチング要素とを高周波で交互
にオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい値
電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッチング要
素をオン、第２及び第４のスイッチング要素をオフさせ
た状態で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オ
フさせることを特徴とする。

【０１２１】上述のように制御手段は、第１の期間にお
いて、第１及び第３のスイッチング要素をオフさせた状
態で、第２のスイッチング要素と第４のスイッチング要
素とを高周波で交互にオン／オフさせており、第２のス
イッチング要素がオンすると、整流回路から第１及び第
２のインダクタを介して負荷回路に電流が流れ、整流回
路の整流電圧が第１及び第２のインダクタにより降圧さ
れて負荷回路に供給されるので、多段の電力変換を行う
ことなく、降圧動作のみを行って負荷回路に電力を供給
できるという効果がある。一方、第２の期間では、第１
のスイッチング要素をオン、第２及び第４のスイッチン
グ要素をオフさせた状態で、第３のスイッチング要素を
高周波でオン／オフさせており、第３のスイッチング要
素のオフ時に平滑コンデンサにエネルギを蓄積するとと
もに、第３のスイッチング要素のオン時に平滑コンデン
サの両端電圧を第２のインダクタにより降圧して負荷回
路に供給しているので、第１の期間に比べて電力変換の
段数が１段多くなるが、第１の期間における電力変換を
一段とすることによって全体として従来の放電灯点灯装
置よりも電力変換の過程が少なくなり、回路の損失が低
下して、回路効率が向上し、したがって回路を構成する
部品に比較的定格の小さい安価な部品を使用することが
できるから、回路の小型化、低コスト化を図れるという
効果がある。

【０１２２】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、制御手段は、第２の期間から第１の期間に切り替わ
った直後に第４のスイッチング要素をオンさせることを
特徴とし、請求項５の発明の作用に加え、第２の期間か
ら第１の期間に切り替わった直後に第２のスイッチング
要素をオンさせた場合は、整流回路から第１及び第２の
インダクタを介して負荷回路に突入電流が流れ込むが、
第２の期間から第１の期間に切り替わった直後に第４の
スイッチング要素をオンさせており、第２のインダクタ
→負荷回路→第１のダイオード→第４のスイッチング要
素→第２のインダクタの経路で回生電流が流れるので、
負荷回路に流れ込む電流が低下し、突入電流が流れ込む
のを防止できるという効果がある。

【０１２３】請求項７の発明は、請求項１乃至６の発明
において、制御手段は、第１の期間において高周波でオ
ン／オフするスイッチング要素のオン幅を、整流電圧の
大きさが大きくなるほど狭くなるように変化させたこと
を特徴とし、請求項１乃至６の発明の作用に加え、スイ
ッチング要素のオン幅を一定とした場合は、整流電圧の
変化に応じて出力電圧にリップル成分が生じるが、スイ
ッチング要素のオン幅を、整流電圧の大きさが大きくな
るほど狭くしているので、出力電圧に生じるリップル成
分を低減できるという効果がある。

【０１２４】請求項８の発明は、交流電源電圧を整流す
る整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデン
サと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び第
２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサの
低圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要素
と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの
高圧側端との間に接続された第４のスイッチング要素
と、第１〜第４のスイッチング要素にそれぞれ逆並列に
接続された第１〜第４のダイオードと、第１〜第４のス
イッチング要素のオン／オフを制御する制御手段とを備
え、整流回路の直流出力端子間に第１のインダクタを介
して第３のスイッチング要素の両端間を接続するととも
に、第３及び第４のスイッチング要素の接続点と第１及
び第２のスイッチング要素の接続点との間に第２のイン
ダクタを介して少なくとも高圧放電灯を含む負荷回路を
接続して構成され、制御手段は、高圧放電灯の点灯時に
おいて、整流回路の整流電圧が所定のしきい値電圧より
も高い第１の期間では、第１、第３及び第４のスイッチ
ング要素をオフさせた状態で、第２のスイッチング要素
を高周波でオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記
しきい値電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッ
チング要素をオン、第２及び第４のスイッチング要素を
オフさせた状態で、第３のスイッチング要素を高周波で
オン／オフさせるとともに、第１の期間中に交流電源電
圧が前記しきい値電圧よりも低い下限値以下に低下した
場合は、第１及び第３のスイッチング要素をオフさせた
状態で、第２及び第４のスイッチング要素を高周波で同
時にオン／オフさせることを特徴とする。

【０１２５】上述のように制御手段は、第１の期間にお
いて、第１、第３及び第４のスイッチング要素をオフさ
せた状態で、第２のスイッチング要素を高周波でオン／
オフさせており、第２のスイッチング要素がオンする
と、整流回路から第１及び第２のインダクタを介して負
荷回路に電流が流れ、整流回路の整流電圧が第１及び第
２のインダクタにより降圧されて負荷回路に供給される
ので、多段の電力変換を行うことなく、降圧動作のみを
行って負荷回路に電力を供給できるという効果がある。
一方、第２の期間では、第１のスイッチング要素をオ
ン、第２及び第４のスイッチング要素をオフさせた状態
で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オフさせ
ており、第３のスイッチング要素のオフ時に平滑コンデ
ンサにエネルギを蓄積するとともに、第３のスイッチン
グ要素のオン時に平滑コンデンサの両端電圧を第２のイ
ンダクタにより降圧して負荷回路に供給しているので、
第１の期間に比べて電力変換の段数が１段多くなるが、
第１の期間における電力変換を一段とすることによって
全体として従来の放電灯点灯装置よりも電力変換の過程
が少なくなり、回路の損失が低下して、回路効率が向上
し、したがって回路を構成する部品に比較的定格の小さ
い安価な部品を使用することができるから、回路の小型
化、低コスト化を図れるという効果がある。さらに、第
１の期間中に交流電源電圧がしきい値電圧よりも低い下
限値以下に低下した場合は、第１及び第３のスイッチン
グ要素をオフさせた状態で、第２及び第４のスイッチン
グ要素を高周波で同時にオン／オフさせており、第２及
び第４のスイッチング要素が同時にオンすると、平滑コ
ンデンサに蓄積されたエネルギによって、平滑コンデン
サ→第４のスイッチング要素→第２のインダクタ→負荷
回路→第２のスイッチング要素→平滑コンデンサの経路
で電流が流れ、交流電源の代わりに平滑コンデンサを電
源として負荷回路にエネルギが供給されるので、負荷回
路に安定して電力を供給できるという効果がある。

【０１２６】請求項９の発明は、請求項１、２、６又は
７の発明において、第１の期間中に交流電源電圧が前記
しきい値電圧よりも低い下限値以下に低下した場合は、
制御手段が、各スイッチング要素のスイッチング動作を
第２の期間におけるスイッチング動作に切り替えること
を特徴とし、請求項１、２、６又は７の発明の作用に加
え、第２の期間におけるスイッチング動作では平滑コン
デンサを電源として負荷回路にエネルギが供給されるの
で、負荷回路に安定して電力を供給できるという効果が
ある。

【０１２７】請求項１０の発明は、交流電源電圧を整流
する整流回路と、整流回路の出力を平滑する平滑コンデ
ンサと、平滑コンデンサの両端間に接続された第１及び
第２のスイッチング要素の直列回路と、平滑コンデンサ
の低圧側端に一端が接続された第３のスイッチング要素
と、第３のスイッチング要素の他端と平滑コンデンサの
高圧側端との間に、平滑コンデンサに充電電流を流す向
きに接続された整流要素と、第１〜第３のスイッチング
要素にそれぞれ逆並列に接続された第１〜第３のダイオ
ードと、第１〜第３のスイッチング要素のオン／オフを
制御する制御手段とを備え、整流回路の直流出力端子間
に第１のインダクタを介して第３のスイッチング要素の
両端間を接続するとともに、第３のスイッチング要素及
び整流要素の接続点と第１及び第２のスイッチング要素
の接続点との間に第２のインダクタを介して少なくとも
高圧放電灯を含む負荷回路を接続して構成され、制御手
段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の整流電
圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間では、第
１のスイッチング要素をオフさせた状態で、第２のスイ
ッチング要素と第３のスイッチング要素とを高周波で交
互にオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい
値電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッチング
要素をオン、第２のスイッチング要素をオフさせた状態
で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オフさせ
ることを特徴とする。

【０１２８】上述のように制御手段は、第１の期間にお
いて、第１のスイッチング要素をオフさせた状態で、第
２のスイッチング要素と第３のスイッチング要素とを高
周波で交互にオン／オフさせており、第２のスイッチン
グ要素がオンすると、整流回路から第１及び第２のイン
ダクタを介して負荷回路に電流が流れ、整流回路の整流
電圧が第１及び第２のインダクタにより降圧されて負荷
回路に供給されるので、多段の電力変換を行うことな
く、降圧動作のみを行って負荷回路に電力を供給できる
という効果がある。一方、第２の期間では、第１のスイ
ッチング要素をオン、第２のスイッチング要素をオフさ
せた状態で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／
オフさせており、第３のスイッチング要素のオフ時に平
滑コンデンサにエネルギを蓄積するとともに、第３のス
イッチング要素のオン時に平滑コンデンサの両端電圧を
第２のインダクタにより降圧して負荷回路に供給してい
るので、第１の期間に比べて電力変換の段数が１段多く
なるが、第１の期間における電力変換を一段とすること
によって全体として従来の放電灯点灯装置よりも電力変
換の過程が少なくなり、回路の損失が低下して、回路効
率が向上し、したがって回路を構成する部品に比較的定
格の小さい安価な部品を使用することができるから、回
路の小型化、低コスト化を図れるという効果がある。

【０１２９】請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の
発明において、高圧放電灯の非点灯時において、制御手
段は、平滑コンデンサの両端電圧を降圧した電圧が高圧
放電灯に印加されるように上記各スイッチング要素のオ
ン／オフを制御することを特徴とし、請求項１乃至１０
の発明の作用に加え、高圧放電灯に略一定の直流電圧を
印加し続けることによって、放電灯の始動性が向上する
という効果がある。

【０１３０】請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の
発明において、負荷回路は第２のインダクタと共に共振
回路を構成する共振コンデンサを有し、制御手段は、高
圧放電灯の始動時において、第２のインダクタと共振コ
ンデンサとの共振動作によって高圧放電灯を始動させる
ための高圧パルスを発生させるように上記各スイッチン
グ要素のオン／オフを制御することを特徴とし、請求項
１乃至１１の発明の作用に加え、第２のインダクタと共
振コンデンサとの共振動作によって高圧パルスを発生さ
せ、この高圧パルスを高圧放電灯に印加しているので、
高圧放電灯の始動性が向上するという効果がある。

【０１３１】請求項１３の発明は、請求項５又は８の発
明において、寿命末期などの異常時にランプ電圧が所定
の上限値を超えると、制御手段は、第１の期間におい
て、第１のスイッチング要素をオフさせた状態で、第３
のスイッチング要素と第２及び第４のスイッチング要素
の組とを高周波で交互にオン／オフさせ、第２の期間に
おいて、第２及び第４のスイッチング要素をオフさせた
状態で、第１及び第３のスイッチング要素を高周波で同
時にオン／オフさせることを特徴とし、請求項５又は８
の発明の作用に加え、寿命末期などの異常時にランプ電
圧が上昇した場合は、スイッチング動作を変更すること
によって高圧放電灯の動作を安定させることができると
いう効果がある。

【０１３２】請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の
発明において、上記第１及び第２のインダクタを、トラ
ンスの一次側巻線、二次側巻線でそれぞれ構成したこと
を特徴とし、請求項１乃至１３の発明の作用に加え、第
１及び第２のインダクタを１つのトランスで構成するこ
とによって、部品数が少なくなり、組立作業性が向上す
るとともに、小型化を図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の放電灯点灯装置のブロック回路図
である。

【図２】同上の動作波形図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は同上の動作を説明する説明図
である。

【図４】実施形態２の放電灯点灯装置のブロック回路図
である。

【図５】同上の動作波形図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は同上の動作を説明する説明図
である。

【図７】（ａ）（ｂ）は実施形態３の放電灯点灯装置の
動作を説明する波形図である。

【図８】実施形態４の放電灯点灯装置のブロック回路図
である。

【図９】同上の動作波形図である。

【図１０】（ａ）〜（ｄ）は同上の動作を説明する説明
図である。

【図１１】実施形態５の放電灯点灯装置の動作波形図で
ある。

【図１２】実施形態６の放電灯点灯装置の動作波形図で
ある。

【図１３】実施形態７の放電灯点灯装置の動作波形図で
ある。

【図１４】実施形態８の放電灯点灯装置の動作波形図で
ある。

【図１５】実施形態９の放電灯点灯装置の動作波形図で
ある。

【図１６】（ａ）〜（ｅ）は同上の動作を説明する説明
図である。

【図１７】実施形態１０の放電灯点灯装置の動作波形図
である。

【図１８】実施形態１１の放電灯点灯装置の動作波形図
である。

【図１９】実施形態１２の放電灯点灯装置の動作波形図
である。

【図２０】実施形態１３の放電灯点灯装置のブロック回
路図である。

【図２１】同上の別の放電灯点灯装置のブロック回路図
である。

【図２２】従来の放電灯点灯装置のブロック図である。

【図２３】同上のブロック回路図である。

【図２４】同上の動作波形図である。

【符号の説明】

Ｃ１ 平滑コンデンサ Ｄ１ ダイオード ＤＢ 整流回路 Ｌ１ インダクタ Ｌａ 高圧放電灯 Ｑ１〜Ｑ３ スイッチング素子 Ｒ 負荷回路 ＶDB 整流電圧

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源電圧を整流する整流回路と、整流
   回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、平滑コンデン
   サの両端間に接続された第１及び第２のスイッチング要
   素の直列回路と、平滑コンデンサの低圧側端に一端が接
   続された第３のスイッチング要素と、第３のスイッチン
   グ要素の他端と平滑コンデンサの高圧側端との間に、平
   滑コンデンサに充電電流を流す向きに接続された整流要
   素と、第１〜第３のスイッチング要素にそれぞれ逆並列
   に接続された第１〜第３のダイオードと、第１〜第３の
   スイッチング要素のオン／オフを制御する制御手段とを
   備え、整流回路の直流出力端子間に第１のインダクタを
   介して第３のスイッチング要素の両端間を接続するとと
   もに、第３のスイッチング要素及び整流要素の接続点と
   第１及び第２のスイッチング要素の接続点との間に第２
   のインダクタを介して少なくとも高圧放電灯を含む負荷
   回路を接続して構成され、 制御手段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の
   整流電圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間で
   は、対角の位置にある第１及び第３のスイッチング要素
   をオフさせた状態で、第２のスイッチング要素を高周波
   でオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい値
   電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッチング要
   素をオン、第２のスイッチング要素をオフさせた状態
   で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オフさせ
   ることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 【請求項２】交流電源電圧を整流する整流回路と、整流
   回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、平滑コンデン
   サの両端間に接続された第１及び第２のスイッチング要
   素の直列回路と、平滑コンデンサの高圧側端に一端が接
   続された第３のスイッチング要素と、第３のスイッチン
   グ要素の他端と平滑コンデンサの低圧側端との間に、平
   滑コンデンサに充電電流を流す向きに接続された整流要
   素と、第１〜第３のスイッチング要素にそれぞれ逆並列
   に接続された第１〜第３のダイオードと、第１〜第３の
   スイッチング要素のオン／オフを制御する制御手段とを
   備え、整流回路の直流出力端子間に第１のインダクタを
   介して第３のスイッチング要素の両端間を接続するとと
   もに、第３のスイッチング要素及び整流要素の接続点と
   第１及び第２のスイッチング要素の接続点との間に第２
   のインダクタを介して少なくとも高圧放電灯を含む負荷
   回路を接続して構成され、 制御手段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の
   整流電圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間で
   は、対角の位置にある第２及び第３のスイッチング要素
   をオフさせた状態で、第１のスイッチング要素を高周波
   でオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい値
   電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッチング要
   素をオフ、第２のスイッチング要素をオンさせた状態
   で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オフさせ
   ることを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 【請求項３】制御手段は、第１の期間において高周波で
   オン／オフするスイッチング要素のスイッチング周波数
   を、第２の期間において高周波でオン／オフするスイッ
   チング要素のスイッチング周波数よりも低い周波数に設
   定したことを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点
   灯装置。
4. 【請求項４】制御手段は、第１の期間において高周波で
   オン／オフするスイッチング要素のオンデューティを、
   第２の期間において高周波でオン／オフするスイッチン
   グ要素のオンデューティよりも大きい値に設定したこと
   を特徴とする請求項１又は２記載の放電灯点灯装置。
5. 【請求項５】交流電源電圧を整流する整流回路と、整流
   回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、平滑コンデン
   サの両端間に接続された第１及び第２のスイッチング要
   素の直列回路と、平滑コンデンサの低圧側端に一端が接
   続された第３のスイッチング要素と、第３のスイッチン
   グ要素の他端と平滑コンデンサの高圧側端との間に接続
   された第４のスイッチング要素と、第１〜第４のスイッ
   チング要素にそれぞれ逆並列に接続された第１〜第４の
   ダイオードと、第１〜第４のスイッチング要素のオン／
   オフを制御する制御手段とを備え、整流回路の直流出力
   端子間に第１のインダクタを介して第３のスイッチング
   要素の両端間を接続するとともに、第３及び第４のスイ
   ッチング要素の接続点と第１及び第２のスイッチング要
   素の接続点との間に第２のインダクタを介して少なくと
   も高圧放電灯を含む負荷回路を接続して構成され、 制御手段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の
   整流電圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間で
   は、対角の位置にある第１及び第３のスイッチング要素
   をオフさせた状態で、第２のスイッチング要素と第４の
   スイッチング要素とを高周波で交互にオン／オフさせ、
   整流回路の整流電圧が前記しきい値電圧よりも低い第２
   の期間では、第１のスイッチング要素をオン、第２及び
   第４のスイッチング要素をオフさせた状態で、第３のス
   イッチング要素を高周波でオン／オフさせることを特徴
   とする放電灯点灯装置。
6. 【請求項６】制御手段は、第２の期間から第１の期間に
   切り替わった直後に第４のスイッチング要素をオンさせ
   ることを特徴とする請求項５記載の放電灯点灯装置。
7. 【請求項７】制御手段は、第１の期間において高周波で
   オン／オフするスイッチング要素のオン幅を、整流電圧
   の大きさが大きくなるほど狭くなるように変化させたこ
   とを特徴とする請求項１乃至６記載の放電灯点灯装置。
8. 【請求項８】交流電源電圧を整流する整流回路と、整流
   回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、平滑コンデン
   サの両端間に接続された第１及び第２のスイッチング要
   素の直列回路と、平滑コンデンサの低圧側端に一端が接
   続された第３のスイッチング要素と、第３のスイッチン
   グ要素の他端と平滑コンデンサの高圧側端との間に接続
   された第４のスイッチング要素と、第１〜第４のスイッ
   チング要素にそれぞれ逆並列に接続された第１〜第４の
   ダイオードと、第１〜第４のスイッチング要素のオン／
   オフを制御する制御手段とを備え、整流回路の直流出力
   端子間に第１のインダクタを介して第３のスイッチング
   要素の両端間を接続するとともに、第３及び第４のスイ
   ッチング要素の接続点と第１及び第２のスイッチング要
   素の接続点との間に第２のインダクタを介して少なくと
   も高圧放電灯を含む負荷回路を接続して構成され、 制御手段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の
   整流電圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間で
   は、第１、第３及び第４のスイッチング要素をオフさせ
   た状態で、第２のスイッチング要素を高周波でオン／オ
   フさせ、整流回路の整流電圧が前記しきい値電圧よりも
   低い第２の期間では、第１のスイッチング要素をオン、
   第２及び第４のスイッチング要素をオフさせた状態で、
   第３のスイッチング要素を高周波でオン／オフさせると
   ともに、第１の期間中に交流電源電圧が前記しきい値電
   圧よりも低い下限値以下に低下した場合は、第１及び第
   ３のスイッチング要素をオフさせた状態で、第２及び第
   ４のスイッチング要素を高周波で同時にオン／オフさせ
   ることを特徴とする放電灯点灯装置。
9. 【請求項９】第１の期間中に交流電源電圧が前記しきい
   値電圧よりも低い下限値以下に低下した場合は、制御手
   段が、各スイッチング要素のスイッチング動作を第２の
   期間におけるスイッチング動作に切り替えることを特徴
   とする請求項１、２、６又は７記載の放電灯点灯装置。
10. 【請求項１０】交流電源電圧を整流する整流回路と、整
    流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、平滑コンデ
    ンサの両端間に接続された第１及び第２のスイッチング
    要素の直列回路と、平滑コンデンサの低圧側端に一端が
    接続された第３のスイッチング要素と、第３のスイッチ
    ング要素の他端と平滑コンデンサの高圧側端との間に、
    平滑コンデンサに充電電流を流す向きに接続された整流
    要素と、第１〜第３のスイッチング要素にそれぞれ逆並
    列に接続された第１〜第３のダイオードと、第１〜第３
    のスイッチング要素のオン／オフを制御する制御手段と
    を備え、整流回路の直流出力端子間に第１のインダクタ
    を介して第３のスイッチング要素の両端間を接続すると
    ともに、第３のスイッチング要素及び整流要素の接続点
    と第１及び第２のスイッチング要素の接続点との間に第
    ２のインダクタを介して少なくとも高圧放電灯を含む負
    荷回路を接続して構成され、 制御手段は、高圧放電灯の点灯時において、整流回路の
    整流電圧が所定のしきい値電圧よりも高い第１の期間で
    は、第１のスイッチング要素をオフさせた状態で、第２
    のスイッチング要素と第３のスイッチング要素とを高周
    波で交互にオン／オフさせ、整流回路の整流電圧が前記
    しきい値電圧よりも低い第２の期間では、第１のスイッ
    チング要素をオン、第２のスイッチング要素をオフさせ
    た状態で、第３のスイッチング要素を高周波でオン／オ
    フさせることを特徴とする放電灯点灯装置。
11. 【請求項１１】高圧放電灯の非点灯時において、制御手
    段は、平滑コンデンサの両端電圧を降圧した電圧が高圧
    放電灯に印加されるように上記各スイッチング要素のオ
    ン／オフを制御することを特徴とする請求項１乃至１０
    記載の放電灯点灯装置。
12. 【請求項１２】負荷回路は第２のインダクタと共に共振
    回路を構成する共振コンデンサを有し、制御手段は、高
    圧放電灯の始動時において、第２のインダクタと共振コ
    ンデンサとの共振動作によって高圧放電灯を始動させる
    ための高圧パルスを発生させるように上記各スイッチン
    グ要素のオン／オフを制御することを特徴とする請求項
    １乃至１１記載の放電灯点灯装置。
13. 【請求項１３】寿命末期などの異常時にランプ電圧が所
    定の上限値を超えると、制御手段は、第１の期間におい
    て、第１のスイッチング要素をオフさせた状態で、第３
    のスイッチング要素と第２及び第４のスイッチング要素
    の組とを高周波で交互にオン／オフさせ、第２の期間に
    おいて、第２及び第４のスイッチング要素をオフさせた
    状態で、第１及び第３のスイッチング要素を高周波で同
    時にオン／オフさせることを特徴とする請求項５又は８
    記載の放電灯点灯装置。
14. 【請求項１４】上記第１及び第２のインダクタを、トラ
    ンスの一次側巻線、二次側巻線でそれぞれ構成したこと
    を特徴とする請求項１乃至１３記載の放電灯点灯装置。