JP2006244812A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 商用電源1を直流に変換する電源回路5と、
電源回路5の低電位側にMOS−FET Q2が接続され、放電灯9に流れる電流を帰還して発振するインバータ回路8と、
放電灯9の少なくとも一方のフィラメントf1、f2を介して接続される起動用コンデンサC1と、
起動用コンデンサC1とMOS−FET Q2のゲートの経路に接続され基準電圧を設定するトリガダイオードTD1とを備え、
インバータ回路8の発振周波数より速くスイッチングするダイオードD2と、高温時の漏れ電流がダイオードD2の常温時の漏れ電流とほぼ同等のダイオードD1とを同極性方向に直列接続して起動用コンデンサC1とMOS−FET Q2のドレインの経路に接続する。
【選択図】 図1
Description
図1は本実施の形態1を示す回路ブロック図である。
図1の回路ブロックについて説明をする。
商用電源1が印加されるとノイズフィルタ2を介して全波整流回路3に供給されて全波整流され、この全波整流された電圧は昇圧チョッパ形アクティブフィルタ4に供給されて、昇圧チョッパ形アクティブフィルタ4で設定された電圧値まで昇圧して平滑コンデンサC41に直流電圧が充電される電源回路5を備えている。この平滑コンデンサC41に充電される直流電圧は平滑されて点灯回路6に供給される。なお、この電源回路5は昇圧チョッパ形アクティブフィルタを用いて直流電圧を生成しているが、これに限定されることがなく、全波整流した電圧をコンデンサで平滑するコンデンサインプット型としてもよい。
電源回路5から供給される直流電圧の高電位側にMOS−FET Q1のドレイン端子が接続され、MOS−FET Q1のソース端子にMOS−FET Q2のドレイン端子、チョークコイルT01が接続され、チョークコイルT01の他方の端子から負荷である放電灯9のフィラメントf1に接続している。MOS−FET Q2のソース端子は電源回路5の低電位側に接続され、MOS−FET Q1、Q2を交互にスイッチングさせて負荷である放電灯9へ高周波電源を供給する。
チョークコイルT01には、帰還巻線T01−1、T01−2を備えており、帰還巻線T01−1、T01−2は一次巻線と同極性とするように巻かれている。
ツェナーダイオードDZ1のカソードはフィラメントf2とカップリングコンデンサC4の中点に接続され、ツェナーダイオードDZ1のアノードは抵抗R1に接続され、この抵抗R1の他端は、起動用コンデンサC1、抵抗R2、トリガダイオードTD1に接続されている。起動用コンデンサC1、抵抗R2の他端は、電源回路5の低電位側に接続されている。
点灯回路6に供給される電流は、インバータ回路8の抵抗R7→チョークコイルT01→放電灯9のフィラメントf1→抵抗8→放電灯9のフィラメントf2→カップリングコンデンサC4の経路で流れ、カップリングコンデンサC4を充電するとともに、点灯回路6に備えられた起動回路に抵抗7→チョークコイルT01→放電灯9のフィラメントf1→抵抗8→放電灯9のフィラメントf2→ツェナーダイオードDZ1→抵抗R1→起動用コンデンサC1の経路で電流が流れて、起動用コンデンサC1の充電が開始される。
インバータ回路8が発振しているとき、MOS−FET Q1がオン(MOS−FET Q2はオフ)すると直流電圧はMOS−FET Q1のドレイン−ソース間→チョークコイルT01→フィラメントf1→放電灯9、抵抗R8、始動用コンデンサC51→フィラメントf2→ツェナーダイオードDZ1→抵抗R1→起動用コンデンサC1の経路で起動用コンデンサC1を充電する。この起動用コンデンサC1は、カップリングコンデンサC4にかかる電圧からツェナーダイオードDZ1で降圧した電圧を抵抗R1と起動用コンデンサC1の時定数をもって充電される。MOS−FET Q1、Q2は数十kHzの周波数でスイッチングしているが、MOS−FET Q1がオンしている時間は起動用コンデンサC1の充電電圧がトリガダイオードTD1のブレークオーバー電圧に達する時間より短い。
放電灯点灯装置、特に起動回路7を構成する回路部品が常温(25℃)のとき、インバータ回路8から放電灯9が外されたときなどに商用電源1を入れると、抵抗R7→チョークコイルT01→フィラメントf1→抵抗R8→フィラメントf2→ツェナーダイオードDZ1→抵抗R1→起動用コンデンサC1の経路(以下経路1と称する。)から放電灯9が外されるので、起動用コンデンサC1への充電経路が遮断され充電されない。
Vi=i・(Ri+1/ωCi) … (1)
となり、
トリガダイオードTD1のブレークオーバー電圧Vb、MOS−FET Q2のゲートをオンにするのに必要なオン電圧Vgとすると、
Vi<Vb+Vg … (2)
となり、したがって
Ri<(Vb+Vg)/i−1/ωCi … (3)
とするように抵抗値R2を適宜設定する。このように設定することで、ダイオードD1が短絡故障などをした際もダイオードD2の漏れ電流によって充電される起動用コンデンサC1の端子電圧がトリガダイオードTD1のブレークオーバー電圧を超えることがなく、より信頼性が向上する。
本実施の形態は、実施の形態1の放電灯9を、直列に放電灯を2本接続して点灯するように構成したものである。
起動回路に備えた起動用コンデンサC1は抵抗R7→チョークコイルT01→フィラメントf91→抵抗R81→フィラメントf92→フィラメントf93→抵抗R82→フィラメントf94→ツェナーダイオードDZ1→抵抗R1→起動用コンデンサC1の経路で充電され、この起動用コンデンサC1を充電電圧がトリガダイオードTD1のブレークオーバー電圧を超えると、トリガダイオードTD1がブレークオーバーしてMOS−FET Q2のゲート−ソース間を介して起動用コンデンサC1の電荷を放電する。
放電灯点灯装置、特に起動回路7を構成する回路部品が常温(25℃)のとき、インバータ回路8から放電灯9が外されたときなどに商用電源を入れると、抵抗R7→チョークコイルT01→フィラメントf91→抵抗R81→フィラメントf92→フィラメントf93→抵抗R82→フィラメントf94→ツェナーダイオードDZ1→抵抗R1→起動用コンデンサC1の経路(以下経路11と称する。)から放電灯91または放電灯92が外されるので、起動用コンデンサC1への充電経路が遮断され充電されない。
本実施の形態は、実施の形態1のトリガダイオードTD1をツェナーダイオードにして、さらに放電灯9を並列に2本接続して点灯するように構成したものである。
放電灯点灯装置、特に起動回路7を構成する回路部品が常温(25℃)のとき、インバータ回路8から放電灯9が外されたときなどに商用電源を入れると、抵抗R7→チョークコイルT01→フィラメントf1→抵抗R8→フィラメントf2→ツェナーダイオードDZ1→抵抗R1→起動用コンデンサC1の経路(以下経路21と称する。)から放電灯9、9が外されるので、起動用コンデンサC1への充電経路が遮断され充電されない。
Claims (7)
- 商用電源を直流に変換する電源回路と、
前記電源回路からの電源で点灯する放電灯と、
前記電源回路の低電位側に接続されるソース端子と、放電灯に流れる負荷電流を帰還して電圧が供給されるゲート端子とを有するスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子をオン/オフさせて発振するインバータ回路と、
前記放電灯の少なくとも一方のフィラメントを介して前記電源回路との低電位側と前記インバータ回路との間に接続されるコンデンサと、
前記コンデンサと前記スイッチング素子のゲート端子の経路に接続され、前記インバータ回路が起動する基準電圧を設定する基準電圧設定手段と、
前記コンデンサと前記スイッチング素子のドレイン端子の経路に同極性方向に直列接続される前記インバータ回路の発振周波数より速くスイッチングする第1のダイオード及び前記放電灯が点灯状態の部品温度よりも低くかつ常温時よりも高い時の漏れ電流が前記第1のダイオードの常温時の漏れ電流とほぼ同等の第2のダイオードとを備える放電灯点灯装置。 - 前記コンデンサと前記電源回路の高電位側の経路に同極性方向に直列接続される第1のダイオードと第2のダイオードとを備える請求項1に記載の放電灯点灯装置。
- 逆回復時間が0.4μS以下の第1のダイオードを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放電灯点灯装置。
- 部品温度が80℃〜90℃のとき前記第1のダイオードの常温時の漏れ電流よりも少ない第2のダイオードを備えることを特徴とする請求項1〜請求項3に記載の放電灯点灯装置。
- 前記第1のダイオードはショットキーバリアダイオードからなる請求項1〜請求項4に記載の放電灯点灯装置。
- 前記第2のダイオードは一般整流ダイオードからなる請求項1〜請求項5に記載の放電灯点灯装置
- 前記基準電圧設定手段はトリガダイオードからなる請求項1〜請求項6に記載の放電灯点灯装置。
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2005
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