JP2004007927A - 電源装置、放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で安定して確実に出力を低減する。
【解決手段】深調光し過ぎた場合には、部分平滑回路３６の電解コンデンサＣ９の電圧が低下する。電界効果トランジスタＱ６がオンしているため、補助共振が２４Ｖの状態であり、コンデンサＣ１６の電圧が１５Ｖ以下になると、ツェナダイオードＺＤ３がオフして、並列コンデンサＣ１２をコンデンサＣ１１に対して並列に接続し、電界効果トランジスタＱ４，Ｑ５の補助共振周波数を高くするとともに振幅を小さくし、インバータ主回路３７の出力を小さくし発光管１８を消灯させる。再び調光度合いを大きくし、部分平滑回路３６のコンデンサＣ１６の電圧が１９Ｖより高くならないと、ツェナダイオードＺＤ３がオンして電界効果トランジスタＱ６がオンしないため、並列コンデンサＣ１２をコンデンサＣ１１に対して並列に接続しない。発光管１８が消灯する際の電源電圧と再点灯させる際の電圧とにヒステリシスを持たせる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置、放電灯点灯装置および電球形蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の放電灯点灯装置としては、Ｎチャネルの電界効果トランジスタとＰチャネルの電界効果トランジスタとを直列に接続した相補形のハーフブリッジ形のインバータ回路を構成し、Ｎチャネルの電界効果トランジスタとＰチャネルの電界効果トランジスタとのゲート、ソース間には、インダクタおよびキャパシタを有するＬＣ共振回路を接続し、このＬＣ共振回路のインダクタに対して並列に抵抗およびコンデンサのＲＣ直列回路を接続し、インバータ回路に蛍光ランプを接続している。
【０００３】
そして、Ｎチャネルの電界効果トランジスタのゲートとＰチャネルの電界効果トランジスタのゲートとにそれぞれ同じパルスを供給することにより、Ｎチャネルの電界効果トランジスタとＰチャネルの電界効果トランジスタとを反対の状態でそれぞれ駆動させて高周波交流に変換して、蛍光ランプを点灯させている。
【０００４】
また、電源電圧の変動やランプ寿命末期時に電圧値を検出してインバータ回路の出力を低減する必要がある場合には、ＲＣ直列回路に電界効果トランジスタを接続し、この電界効果トランジスタのオン、オフ制御によってＬＣ共振回路の周波数を切り換えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＬＣ共振回路の定数などによっては、周波数の変化の幅がとれず、出力電圧が下がらずに蛍光ランプが立ち消えないことや、立ち消えても開放電圧が高く、蛍光ランプの不点時の入力電力が大きくなってしまう。
【０００６】
特に、近年は位相調光方式の調光器を伴う電源に放電灯点灯装置が接続され、電源からの入力電圧が間欠的に変化してしまう場合などには、蛍光ランプが点灯を維持できない電圧になった場合に出力を低減させる際の電圧値と、蛍光ランプが点灯できる電圧になって出力を低減している状態から復帰する際の電圧値が等しいあるいは近い場合には、ハンチングを起こしてしまい蛍光ランプが点滅するなど動作が安定しなくなるおそれがある。
【０００７】
そこで、出力を低減させて蛍光ランプを消灯する際の電圧値と、再び蛍光ランプを点灯させる出力を通常の状態に復帰する場合の電圧値とを異ならせるために、たとえば出力を低減する際の電圧を検出する検出手段と、この電圧とは異なる出力を復帰する際の電圧を設定するトランジスタおよび可変抵抗などを有する検出手段とを別個に設け、蛍光ランプを消灯する出力を低減させる際の電圧と再び蛍光ランプを点灯する出力を復帰させる際の電圧とでヒステリシスを持たせることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、蛍光ランプを消灯させる出力を低下させる際の検出手段とは別個に、再び蛍光ランプを点灯させる出力を復帰する際の電圧を設定するトランジスタおよび可変抵抗を有する検出手段を設けると、構成が煩雑になる問題を有している。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、簡単な構成で安定して確実に出力を低減できる電源装置、放電灯点灯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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電源装置は、相補形の対をなすスイッチング素子を備え直流電源からの電力を変換して負荷に電力を供給するハーフブリッジ形のインバータ主回路と；対をなすスイッチング素子を共振により駆動させる共振手段と；インバータ主回路の出力が大きく共振手段の振幅が大きい状態とインバータ主回路の出力が小さく共振手段の振幅が小さい状態とを切り換える切換手段と；直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以下になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力が小さく共振手段の振幅が小さい状態にし、直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以上になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力が大きく共振手段の振幅が大きい状態にする制御手段とを具備しているもので、制御手段は、直流電源の電圧が低下して直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以下になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力を小さくして負荷への電力を小さくするとともに共振手段の振幅が小さい状態にし、この状態の後に直流電源の電圧が高くなって直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以上になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力を大きくして負荷への電力を大きくするとともに共振手段の振幅が大きい状態にすることにより、インバータ主回路の出力を小さくする際には共振手段の振幅が大きい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が低くなり、反対に、インバータ主回路の出力を大きくする際には共振手段の振幅が小さい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が高くなり、インバータ主回路の出力を変化させる切換手段を用いてインバータ主回路を制御する際の電圧値にヒステリシスを持たせることができるため、回路構成を煩雑にせず、動作電圧にヒステリシスを与えることができる。
【００１１】
請求項２記載の電源装置は、相補形の対をなすスイッチング素子を備え直流電源からの電力を変換して負荷に電力を供給するハーフブリッジ形のインバータ主回路と；対をなすスイッチング素子を共振により駆動させるコンデンサおよびインダクタを有する共振手段と；コンデンサに対して並列に接続された並列コンデンサおよび切換スイッチング素子の直列回路と；直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以下になると切換スイッチング素子をオフ状態とし、直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以上になると切換スイッチング素子をオン状態にする制御手段とを具備しているもので、制御手段は、直流電源の電圧が低下して直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以下になると切換スイッチング素子をオフ状態としコンデンサに対して並列に並列コンデンサを接続しない状態とすることによりインバータ主回路の出力を小さくして負荷への電力を小さくするとともに共振手段の振幅が小さい状態にし、この状態の後に直流電源の電圧が高くなって直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以上になると切換スイッチング素子をオン状態とすることによりインバータ主回路の出力を大きくして負荷への電力を大きくするとともに共振手段の振幅が大きい状態にすることにより、インバータ主回路の出力を小さくする際には共振手段の振幅が大きい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が低くなり、反対に、インバータ主回路の出力を大きくする際には共振手段の振幅が小さい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が高くなり、インバータ主回路の出力を変化させる並列コンデンサの接離によりインバータ主回路を制御する際の電圧値にヒステリシスを持たせることができるため、回路構成を煩雑にせず、動作電圧にヒステリシスを与えることができる。
【００１２】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、負荷は、発光管で、発光管を点灯させる請求項１または２記載の電源装置を具備したもので、動作電圧にヒステリシスを有していることによりインバータ主回路の出力を変化させる際に急激な負荷変動による、調光器のハンチング動作により、発光管が点滅することを防止して動作を安定させる。
【００１３】
請求項４記載の電球形蛍光ランプは、発光管と；発光管が取り付けられるとともに口金を有するカバーと；カバー内に収容される請求項３記載の放電灯点灯装置とを具備しているもので、それぞれの作用を奏する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の電球形蛍光ランプを図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は第１の実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図、図２は電球形蛍光ランプのグローブを透視した側面図である。
【００１６】
そして、図２において、１は調光可能な電球形蛍光ランプで、この電球形蛍光ランプ１は、たとえば定格入力電力が６Ｗないし２５Ｗで動作し、本実施の形態では、１００％出力で２２Ｗで点灯するようになっている。そして、この蛍光ランプ装置１は、カバー２、口金３、保持体４、蛍光ランプ５、および、図１に示す放電灯点灯装置である点灯回路１６などにより構成され、基本的な状態では図１に示すように口金３側を上側としている。
【００１７】
まず、カバー２は、本体あるいはベースなどともいわれ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性を有する合成樹脂にて略円筒状に一体に形成されている。そして、このカバー２には、下方に拡開する本体部１１と、この本体部１１の上側から略筒状である略円筒状に延設された口金取付部１２とが形成され、内部に点灯回路１６が収納されている。
【００１８】
また、口金３は、Ｅ２６形などのエジソン形の口金で、絶縁部３ａと、この絶縁部３ａの上端中央部に固定された導電性を有する先端口金部３ｂと、絶縁部３ａの外周部に固定されソケットに螺合される導電性を有する螺合口金部３ｃとを備えている。
【００１９】
そして、保持体４は、仕切体などともいわれ、ポリブチレンテレフタレートなどの耐熱性を有する合成樹脂にて形成され、カバー２に取り付けられている。
【００２０】
そして、蛍光ランプ５は、先端が角形状をなし、一対の角隅部５ａ，５ａを有するようにモールド成型によって略コ字状に屈曲形成された３個以上、例えば４本のＵ字状バルブであるバルブ５ｂによって構成されている。すなわち、負荷となる放電ランプである蛍光ランプとしての発光管１８は多角形状である正方形の四辺にバルブ５ｂの先端が沿うようにそれぞれ所定の位置に配置し、図示しない連通管で順次接続し、１本の放電路が形成されている。また、各バルブ５ｂは、内面に蛍光体膜が形成されるとともに、内側にアルゴンなどの希ガスおよび水銀が封入されている。なお、Ｕ字状とは、例えば、放電路が一方向側で折り返すように屈曲放電経路を形成する構造を有していることを意味し、バルブ５ｂ先端が円弧状に形成されていることを意味するものではない。したがって、Ｕ字状の概念には先端が角形状のものや尖鋭状のものも含まれる。
【００２１】
そして、カバー２を備えた外囲器は、定格電力１００Ｗ形相当の白熱電球などの一般照明用電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。なお、一般照明用電球とはＪＩＳ　Ｃ　７５０１に定義されるものである。
【００２２】
また、点灯回路１６は図１に示すように、商用交流電源ｅに２線式の調光器３１が接続され、商用交流電源ｅおよびこの調光器３１で位相制御により出力電圧可変の交流電源３２を構成している。また、２線式の調光器３１は、トライアックＱ１を備え、このトライアックＱ１に対して直列にインダクタＬ３が接続され、トライアックＱ１とインダクタＬ３との直列接続と並列にノイズ吸収用のコンデンサＣ１が接続され、トライアックＱ１のゲートにはトリガ用のダイアックＱ２が接続され、このダイアックＱ２は位相角設定用の可変抵抗Ｒ１を介してトライアックＱ１の一端側に接続されるとともに、コンデンサＣ２を介してトライアックＱ１の他端側に接続されている。そして、可変抵抗Ｒ１の抵抗値を変化させることにより可変抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ２の時定数を変化させて、トライアックＱ１がオンする位相を変化させ、平均電圧を変化させて全光点灯および調光点灯を設定する。
【００２３】
また、調光器３１を介した商用交流電源ｅには、抵抗Ｒ２を介してインピーダンス素子Ｚ１が接続され、このインピーダンス素子Ｚ１に対して並列にコンデンサＣ３が接続されている。そして、調光器３１を介した商用交流電源ｅには電解コンデンサＣ４および電解コンデンサＣ５の直列回路を介して、４つのダイオードＤ１〜Ｄ４で構成された全波整流回路３４の入力端子が接続されている。
【００２４】
さらに、全波整流回路３４の出力端子には、コンデンサＣ６および抵抗Ｒ３の並列回路が接続され、この抵抗Ｒ３に対して並列にノイズ除去用のインダクタＬ１、高周波バイパス用のコンデンサＣ７および抵抗Ｒ４の直列回路が接続され、発生する高周波ノイズを商用交流電源ｅに流出しないように除去するフィルタ回路３５を構成している。
【００２５】
そして、コンデンサＣ７には、非平滑直流電圧のピーク値がそのまま残存し全波整流回路３４から出力された非平滑直流電圧の谷の部分を埋めて部分的な平滑電圧を形成する部分平滑回路３６が接続されている。この部分平滑回路３６は、このコンデンサＣ７に対して並列に、電解コンデンサＣ８、ダイオードＤ７、電解コンデンサＣ９の直列回路が接続され、電解コンデンサＣ８およびダイオードＤ７の接続点と全波整流回路３４の負極との間にダイオードＤ７と逆極性にダイオードＤ８が接続され、電解コンデンサＣ８およびダイオードＤ７の直列回路に対して並列に逆極性のダイオードＤ９が接続されている。
【００２６】
また、部分平滑回路３６には、ハーフブリッジ形のインバータ主回路３７が接続されている。このインバータ主回路３７は、抵抗Ｒ５および抵抗Ｒ６とコンプリメンタリペア形といわれる相補形のＮチャネルでＭＯＳ形のスイッチング素子としての電界効果トランジスタＱ４およびＰチャネルでＭＯＳ形の電界効果トランジスタＱ５とが直列に接続され、周波数１０ｋＨｚ以上、好適には周波数２０〜２００ｋＨｚの高周波交流を出力する。また、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５は起動用の抵抗Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０の直列回路を介してダイオードＤ４とダイオードＤ３の接続点に接続されるとともに、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ１１の直列回路を介して電解コンデンサＣ５および全波整流回路３４の接続点に接続されている。さらに、電界効果トランジスタＱ５のソース、ドレイン間には、コンデンサＣ１０が接続されている。また、電界効果トランジスタＱ４のゲートおよび抵抗Ｒ６を介したソース間には逆極性に接続されたツェナダイオードＺＤ１およびツェナダイオードＺＤ２の直列回路が接続されるとともに、ドライブ回路となる共振手段３８を構成し電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５のゲートに直列に接続されるコンデンサＣ１１およびインダクタＴｒ１の二次巻線Ｔｒ１ｂが接続されている。
【００２７】
そして、コンデンサＣ１１に対して並列に、同様に電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５のゲートに直列に接続される並列コンデンサＣ１２および発光管１８を消灯させる安全回路となる切換手段としての電界効果トランジスタＱ６の直列回路が接続されている。また、電界効果トランジスタＱ６のソース、ゲート間には、コンデンサＣ１５および抵抗Ｒ１５の並列回路が接続され、コンデンサＣ１６に対して並列に部分平滑回路３６の電圧を分圧する抵抗Ｒ１６および抵抗Ｒ１７の直列回路が接続され、この抵抗Ｒ１７に対して並列に部分平滑回路３６に対応する電圧の平滑電圧値が現れるコンデンサＣ１６が接続されている。そして、電界効果トランジスタＱ６のゲートと部分平滑回路３６の電圧を分圧する抵抗Ｒ１６および抵抗Ｒ１７の接続点との間に、ダイオードＤ１１およびダイオードＤ１１と逆極性で直列に接続された制御手段としてのツェナダイオードＺＤ３が接続されている。
【００２８】
また、抵抗Ｒ５を介した電界効果トランジスタＱ４のソース、ドレイン間には、抵抗Ｒ２１および抵抗Ｒ２２の直列回路が接続され、抵抗Ｒ２２に対して並列にコンデンサＣ１７が接続され、このコンデンサＣ１７に対して並列にツェナダイオードＺＤ４およびコンデンサＣ１８の直列回路を接続する。また、コンデンサＣ１８に対して並列に抵抗Ｒ２３を接続し、ツェナダイオードＺＤ４およびコンデンサＣ１８の接続点は抵抗Ｒ２４を介して電界効果トランジスタＱ７のゲートに接続され、この電界効果トランジスタＱ７のドレインは補助共振用のコンデンサＣ１９を介してコンデンサＣ１１およびインダクタＴｒ１の二次巻線Ｔｒ１ｂの接続点に接続され、電界効果トランジスタＱ７のソースは電界効果トランジスタＱ４のソースおよび抵抗Ｒ６の接続点に接続する。一方、ツェナダイオードＺＤ４のアノード、カソード間には、トランジスタＱ８のコレクタ、エミッタが接続され、トランジスタＱ８のコレクタ、ベース間には、コンデンサＣ２１が接続され、トランジスタＱ８のベース、エミッタ間には、抵抗Ｒ２５およびコンデンサＣ２２の並列回路が接続されている。
【００２９】
さらに、抵抗Ｒ６を介した電界効果トランジスタＱ５のドレイン、ソース間には、負荷回路３９が接続され、この負荷回路３９はインダクタＴｒ１の一次巻線Ｔｒ１ａおよび直流カット用のコンデンサＣ２３の直列回路から単巻線トランスの昇圧トランスＴｒ２の直列巻線Ｔｒ２ｂおよび抵抗Ｒ２６に接続され、昇圧トランスＴｒ２の共通巻線Ｔｒ２ａは直列巻線Ｔｒ２ｂおよび限流インダクタＬ２を介して発光管１８のフィラメントコイル１８ａ，１８ｂのそれぞれの一端に接続され、このフィラメントコイル１８ａ，１８ｂの他端間には始動用のコンデンサＣ２４が接続されている。
【００３０】
次に、上記実施の形態の点灯回路１６の動作について説明する。
【００３１】
まず、調光器３１が接続されていないあるいは調光器３１が全光点灯状態に設定されているときについて説明する。なお、点灯回路１６は調光器３１が接続されている商用交流電源ｅあるいは調光器３１が接続されていない商用交流電源ｅのいずれにも対応可能である。
【００３２】
商用交流電源ｅが投入されると起動用の抵抗Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ８，Ｒ７を通して、ツェナダイオードＺＤ１，ＺＤ２、コンデンサＣ１０の経路に電流が流れる。このき、電界効果トランジスタＱ４のゲートにオン信号が入り、高周波スイッチングが開始される。
【００３３】
商用交流電源ｅから抵抗Ｒ２１、抵抗Ｒ２２、抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ１０に電圧が印加され、調光器３１がないあるいは全光点灯状態の場合には、抵抗Ｒ２２およびコンデンサＣ１７の電位が高くなるため、ツェナダイオードＺＤ４がオンし、電界効果トランジスタＱ７がオンすることにより、共振手段３８にコンデンサＣ１９が電気的に接続された状態になり、比較的低い周波数ｆ１でインバータ主回路３７が動作する。
【００３４】
電界効果トランジスタＱ４がオンすると、部分平滑回路３６から、電界効果トランジスタＱ４、コンデンサＣ１１、インダクタＴｒ１の一次巻線Ｔｒ１ａ、コンデンサＣ２３、昇圧トランスＴｒ２の直列巻線Ｔｒ２ｂ、限流インダクタＬ２、フィラメントコイル１８ａ、コンデンサＣ２４、フィラメントコイル１８ｂ、抵抗Ｒ４に電圧が印加され、主としてコンデンサＣ１１、インダクタＴｒ１および限流インダクタＬ２などの共振により、電界効果トランジスタＱ４がオフするとともに、電界効果トランジスタＱ５がオンする。そして、これらの動作により電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５が、交互にオン、オフを繰り返す。
【００３５】
この動作を繰り返し直流を高周波交流電圧に変換して発生し、フィラメントコイル１８ａ，１８ｂが予熱され、フィラメントコイル１８ａ，１８ｂ間が所定値以上の電圧になると、発光管１８が始動、点灯する。
【００３６】
また、部分平滑回路３６の電解コンデンサＣ８，Ｃ９のそれぞれには、全波整流回路３４からの平滑直流電圧によって、非平滑直流電圧のピーク値の１／２の電圧が充電される。一方、放電時にはダイオードＤ７〜Ｄ９により、各電解コンデンサＣ８，Ｃ９が並列に放電する。このため、商用交流電源ｅの半波整流波形における谷の部分が埋められて、電解コンデンサＣ８，Ｃ９にいわゆる部分平滑電圧が発生する。このように部分平滑回路３６を用いたことにより、調光によって非平滑直流電圧の導通角が変化するが、部分平滑回路３６では非平滑直流電圧の導通角に応じて全波整流回路３４から部分平滑回路３６に流入する入力電流の大きさが変化するとともに、平滑化直流電圧も変化する。このため、調光による導通角の変化と、発光管１８に供給されるランプ電流の大きさとが相関を示し、調光がスムースとなり、調光特性が良好になる。さらに、入力電圧が高くなるとコンデンサＣ１７の両端子間の電圧が上昇してツェナダイオードＺＤ４がオンして電界効果トランジスタＱ７がオンしてコンデンサＣ１９が電気的に接続されているので、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の発振周波数が低くなり、ランプ電流が増加して発光管１８は明るくなる。
【００３７】
次に、調光器３１を接続して調光する場合について説明する。
【００３８】
まず、調光器３１の可変抵抗Ｒ１を操作することによりダイアックＱ２の動作する位相角を変化させ、トライアックＱ１の導通位相角が変化し、平均電圧を低下させて発光管１８を調光する。すなわち、調光により入力電圧が低くなるとコンデンサＣ１７の両端間の電圧が低下してツェナダイオードＺＤ４がオフして電界効果トランジスタＱ７がオフするので、共振手段３８にコンデンサＣ１９が電気的に接続されていない状態になり、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の発振周波数が全光点灯時の周波数ｆ１より高いｆ２になり、ランプ電流が減少して発光管１８は暗くなる。
【００３９】
なお、調光器３１で調光している状態で電源投入した場合には、コンデンサＣ１７の電圧が低い状態でもコンデンサＣ２１が充電されていないため、トランジスタＱ８のベースにベース電流が供給され、トランジスタＱ８がオンすることにより、電界効果トランジスタＱ７がオンし、コンデンサＣ１９が共振手段３８に接続された状態になり、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の発振周波数が低くなり、ランプ電流が増加して発光管１８は明るい状態で始動する。また、トランジスタＱ８、コンデンサＣ２１，Ｃ２２および抵抗Ｒ２５などの時定数は、始動から０．５秒ないし４秒程度、好適には０．８秒程度で充電されるようにし、図３に示すように、発光管１８の始動後に、０．５秒ないし４秒程度、好適には０．８秒程度高いランプ電流を流して、フィラメントコイル１８ａ，１８ｂを早く暖め、点滅黒化が生ずることを防止する。また、コンデンサＣ２１が充電された後には、トランジスタＱ８のベース電流をなくし、トランジスタＱ８がオフすることにより、電界効果トランジスタＱ７がオフし、コンデンサＣ１８が共振手段３８に接続されていない状態になり、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の発振周波数が高くなり、ランプ電流を調光状態にして、発光管１８を調光点灯する。
【００４０】
また、調光の度合いが１０％より大きい場合には、調光器３１のダイアックＱ２の位相角が所定値より小さいため休止期間が短く部分平滑回路３６の電解コンデンサＣ９の電圧が所定値以上であるため、ツェナダイオードＺＤ３がオンして帰還させ電界効果トランジスタＱ６がオンし、いわゆる安全回路を作動させない状態の並列コンデンサＣ１２をコンデンサＣ１１に対して並列に接続し見掛け上の容量を大きくすることにより、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の補助共振周波数をたとえば１２５ｋＨｚと低くするとともに振幅を大きく、インバータ主回路３７の出力を大きくした状態で発光管１８が点灯を維持するようにするとともに、ツェナダイオードＺＤ１およびツェナダイオードＺＤ２でリミットが設定される電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の振幅を大きいたとえば２４Ｖの状態にしておく。なお、ツェナダイオードＺＤ３は、たとえば３９Ｖでクランプするように設定しておく。
【００４１】
そして、たとえば深調光し過ぎて下限値以上、たとえば１０％以下に調光した場合には、調光器３１のダイアックＱ２の位相角が所定値以上に大きくなり休止期間が長くなると部分平滑回路３６の電解コンデンサＣ９の電圧が低下する。この状態では、電界効果トランジスタＱ６がオンしているため、補助共振が大きくたとえば図４に示すように２４Ｖの状態であり、コンデンサＣ１６の電圧が３９Ｖ−２４Ｖ＝１５Ｖ以下になると、ツェナダイオードＺＤ３がオフして電界効果トランジスタＱ６がオフし、安全回路を作動させた状態の並列コンデンサＣ１２をコンデンサＣ１１に対して並列に接続し、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の補助共振周波数をたとえば１６７ｋＨｚと高くするとともに振幅を小さくし、インバータ主回路３７の出力を小さくした状態で発光管１８を消灯させる状態に低下させるとともに、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の振幅を２４Ｖより小さい、たとえば図５に示すように１０Ｖの状態にする。
【００４２】
なお、図４および図５における電圧は、グランドラインＧＬから見た電界効果トランジスタＱ５，Ｑ６のゲート電圧を示している。
【００４３】
また、再び調光度合いを大きくしたとえば１０％より大きい状態に戻すと、調光器３１のダイアックＱ２の位相角が所定値以上に大きくなり休止期間が短くなり部分平滑回路３６のコンデンサＣ１６の電圧が高くなる。この状態では、補助共振が２０Ｖの状態であり、コンデンサＣ１６の電圧が３９Ｖ−２０Ｖ＝１９Ｖ以上にならないと、ツェナダイオードＺＤ３がオンして電界効果トランジスタＱ６がオンし、並列コンデンサＣ１２をコンデンサＣ１１に対して並列に接続しない。そして、コンデンサＣ１６の電圧が１９Ｖ以上になると、ツェナダイオードＺＤ３がオンして電界効果トランジスタＱ３がオンし、並列コンデンサＣ１２をコンデンサＣ１１に対して並列に接続した状態にし、インバータ主回路３７の出力を大きくした状態で発光管１８を点灯させる状態に戻す。
【００４４】
このように、発光管１８が消灯する際の電源電圧と再点灯させる再の電圧とにヒステリシスを持たせることにより、たとえば発光管１８が消灯した際に負荷が低下することにより調光器の位相角が変化し、電源電圧が上昇して再点灯し、この再点灯により負荷が増加して電源電圧が低下して消灯するハンチングを防止することができ、電源電圧の変動に対する発光管１８の点灯および消灯が安定する。
【００４５】
また、ヒステリシスは補助振幅を変化させることにより、発光管１８を消灯させる際の電源電圧に対応させたコンデンサＣ１６の電圧を１５Ｖとし、発光管１８を再点灯させる際の電源電圧に対応させたコンデンサＣ１６の電圧を１９Ｖ以上として持たせることにより、構成が複雑になることない。
【００４６】
なお、調光点灯時の発光管１８の始動時に、低い周波数ｆ１でインバータ主回路３７を動作させると進相動作になるため、低い周波数で動作する時間を０．５秒ないし４秒程度以下にし、電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５に過度のストレスを与えることを防止する。
【００４７】
また、たとえば２０Ｗの電球形蛍光ランプを用いて実験した場合、始動時の電流を上げない状態では全光点滅１２０００回、調光点滅３０００回でフィラメント断線を生じてしまったが、上記実施の形態では全光点滅１２０００回、調光点滅６０００回までフィラメント断線を防止することができた。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の電源装置によれば、制御手段は、直流電源の電圧が低下して直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以下になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力を小さくして負荷への電力を小さくするとともに共振手段の振幅が小さい状態にし、この状態の後に直流電源の電圧が高くなって直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以上になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力を大きくして負荷への電力を大きくするとともに共振手段の振幅が大きい状態にすることにより、インバータ主回路の出力を小さくする際には共振手段の振幅が大きい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が低くなり、反対に、インバータ主回路の出力を大きくする際には共振手段の振幅が小さい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が高くなり、インバータ主回路の出力を変化させる切換手段を用いてインバータ主回路を制御する際の電圧値にヒステリシスを持たせることができるため、回路構成を煩雑にせず、動作電圧にヒステリシスを与えることができる。
【００４９】
請求項２記載の電源装置によれば、制御手段は、直流電源の電圧が低下して直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以下になると切換スイッチング素子をオフ状態としコンデンサに対して並列に並列コンデンサを接続しない状態とすることによりインバータ主回路の出力を小さくして負荷への電力を小さくするとともに共振手段の振幅が小さい状態にし、この状態の後に直流電源の電圧が高くなって直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以上になると切換スイッチング素子をオン状態とすることによりインバータ主回路の出力を大きくして負荷への電力を大きくするとともに共振手段の振幅が大きい状態にすることにより、インバータ主回路の出力を小さくする際には共振手段の振幅が大きい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が低くなり、反対に、インバータ主回路の出力を大きくする際には共振手段の振幅が小さい状態であるため所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値が高くなり、インバータ主回路の出力を変化させる並列コンデンサの接離によりインバータ主回路を制御する際の電圧値にヒステリシスを持たせることができるため、回路構成を煩雑にせず、動作電圧にヒステリシスを与えることができる。
【００５０】
請求項３記載の放電灯点灯装置によれば、発光管を点灯させる請求項１または２記載の電源装置を具備したので、動作電圧にヒステリシスを有していることによりインバータ主回路の出力を変化させる際に急激な負荷変動による、調光器のハンチング動作により、発光管が点滅することを防止して動作を安定できる。
【００５１】
請求項４記載の電球形蛍光ランプによれば、カバー内に収容される請求項３記載の放電灯点灯装置とを具備しているもので、それぞれの効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図２】同上電球形蛍光ランプのグローブを透視した側面図である。
【図３】同上始動時のランプ電流を示す波形図である。
【図４】同上安全回路非作動時の電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の駆動電圧を示す波形図である。
【図５】同上安全回路作動時の電界効果トランジスタＱ４および電界効果トランジスタＱ５の駆動電圧を示す波形図である。
【符号の説明】
１　　電球形蛍光ランプ
２　　カバー
３　　口金
１６　　放電灯点灯装置としての点灯回路
１８　　負荷、発光管
３７　　インバータ主回路
３８　　共振手段
Ｃ１１　コンデンサ
Ｃ１２　並列コンデンサ
Ｑ４，Ｑ５　　スイッチング素子としての電界効果トランジスタ
Ｑ６　　切換手段としての電界効果トランジスタ
Ｔｒ１　インダクタ
ＺＤ３　制御手段としてのツェナダイオード

Claims (4)

1. 相補形の対をなすスイッチング素子を備え直流電源からの電力を変換して負荷に電力を供給するハーフブリッジ形のインバータ主回路と；
   対をなすスイッチング素子を共振により駆動させる共振手段と；
   インバータ主回路の出力が大きく共振手段の振幅が大きい状態とインバータ主回路の出力が小さく共振手段の振幅が小さい状態とを切り換える切換手段と；
   直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以下になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力が小さく共振手段の振幅が小さい状態にし、直流電源の電圧に対応する所定の電圧が所定電圧値から共振手段の振幅値を減じた所定値以上になると切換手段を切り換えてインバータ主回路の出力が大きく共振手段の振幅が大きい状態にする制御手段と；
   を具備していることを特徴とする電源装置。
2. 相補形の対をなすスイッチング素子を備え直流電源からの電力を変換して負荷に電力を供給するハーフブリッジ形のインバータ主回路と；
   対をなすスイッチング素子を共振により駆動させるコンデンサおよびインダクタを有する共振手段と；
   コンデンサに対して並列に接続された並列コンデンサおよび切換スイッチング素子の直列回路と；
   直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以下になると切換スイッチング素子をオフ状態とし、直流電源の電圧に対応する電圧が所定電圧値からスイッチング素子への振幅を減算した所定値以上になると切換スイッチング素子をオン状態にする制御手段と；
   を具備していることを特徴とする電源装置。
3. 負荷は、発光管で、
   発光管を点灯させる請求項１または２記載の電源装置を
   具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 発光管と；
   発光管が取り付けられるとともに口金を有するカバーと；
   カバー内に収容される請求項３記載の放電灯点灯装置と；
   を具備していることを特徴とする電球形蛍光ランプ。

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