JP2009193877A - Discharge lamp lighting device and luminaire - Google Patents

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Shinichiro Matsumoto
晋一郎 松本
Kazuyuki Uratani
和幸 浦谷
Hiroyuki Kudo
啓之 工藤
Ryota Irie
亮太 入江
Masatoshi Kumagai
昌俊 熊谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device which suppresses a rise in a high-frequency noise level caused by high-frequency noises flowing from an input terminal into a low-frequency ac power supply, without specifying wiring to adopt. <P>SOLUTION: The discharge lamp lighting device includes a lighting circuit that includes an input terminal 2, a high-frequency cut-off filter 4 connected to the input terminal 2 and including a first inductor L1, a rectifying circuit 5, a smoothing capacitor C2, an inverter circuit 6, a control IC 7, a load circuit 8 connected to an ac output terminal of the inverter circuit 6 and including a resonance circuit composed of a second inductor L2 and a resonance capacitor C3, and an output terminal 9. The discharge lamp lighting device further includes a long, narrow wiring board 1 carrying the lighting circuit. On the wiring board 1, the input terminal 2 and the output terminal 9 are disposed on one longitudinal end of the wiring board 1, the high-frequency cut-off filter 4 is disposed near the input terminal 2, the load circuit 8 is disposed close to the output terminal 9 and to the high-frequency cut-off filter 4, and leakage magnetic flux from the second inductor L2 distributes mainly in the direction parallel with the longitudinal direction of the wiring board 1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インバータ回路を備えた放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具に関する。   The present invention relates to a discharge lamp lighting device including an inverter circuit and a lighting fixture including the same.

コンデンサインプット形の放電ランプ点灯装置は既知である(例えば、特許文献1参照)。この種の放電ランプ点灯装置は、回路構成が簡単なため小形で安価に得られる利点があり、負荷電力が比較的小さい小形の照明器具に主として採用されているが、一層の小形化および価格低減が要求されている。このため、小形の配線基板を用いて高密度実装を行う傾向が強化されている。   A capacitor input type discharge lamp lighting device is known (see, for example, Patent Document 1). This type of discharge lamp lighting device has the advantage of being small and inexpensive because of its simple circuit configuration, and is mainly used in small lighting fixtures with relatively low load power, but further downsizing and cost reduction Is required. For this reason, the tendency to perform high-density mounting using a small wiring board is strengthened.

特開2001−283602号公報JP 2001-283602 A

ところが、配線基板の小形化に伴い負荷回路のバラストインダクタからの漏れ磁束の影響によるノイズレベル悪化の懸念がある。例えば、照明器具への配設スペースとの関係で配線基板を比較的細長い長方形状にできない、または配線指定をなくすためなどの場合、入力端子および出力端子を細長い配線基板の一端側に集中して配設することがあり、入力端子から出力端子に至る回路の配置がU字状になる場合がある。このため、入力端子側に配設される高周波カットフィルタと出力端子側に配設される負荷回路とが配線基板の幅方向のほぼ対向する位置で接近して配置されることが多くなる。高周波カットフィルタには高周波を阻止するインダクタが含まれ、また負荷回路にはバラスト作用を行うインダクタが含まれているため、バラスト作用を行うインダクタのコアのギャップから漏れ磁束が発生して高周波カットフィルタのインダクタに磁気結合しやすくなり、その結果高周波ノイズが高周波カットフィルタを介して電源側に帰還され、入力端子から低周波交流電源へ高周波ノイズが流出してしまうという問題がある。   However, with the miniaturization of the wiring board, there is a concern that the noise level deteriorates due to the influence of leakage magnetic flux from the ballast inductor of the load circuit. For example, when the wiring board cannot be made into a relatively long and narrow rectangular shape in relation to the installation space for the lighting fixture, or in order to eliminate wiring designation, the input terminal and the output terminal are concentrated on one end side of the long and narrow wiring board. In some cases, the circuit arrangement from the input terminal to the output terminal is U-shaped. For this reason, the high-frequency cut filter disposed on the input terminal side and the load circuit disposed on the output terminal side are often disposed close to each other at substantially opposite positions in the width direction of the wiring board. Since the high frequency cut filter includes an inductor that blocks high frequency, and the load circuit includes an inductor that performs ballast action, leakage flux is generated from the core gap of the inductor that performs ballast action, and the high frequency cut filter. As a result, the high frequency noise is fed back to the power source through the high frequency cut filter, and the high frequency noise flows out from the input terminal to the low frequency AC power source.

そこで、入力端子および出力端子の位置を配線基板の長手方向の両端に分離するなど器具内配線を指定することによってノイズレベル悪化を回避していた。しかしながら、照明器具の構造によっては製造上の都合などによって器具内配線の指定を嫌う場合があり、このような場合にはノイズレベルを犠牲にせざるを得ないことになる虞がある。   Therefore, noise level deterioration has been avoided by designating in-instrument wiring such as separating the positions of the input terminal and output terminal at both ends in the longitudinal direction of the wiring board. However, depending on the structure of the lighting fixture, there is a case where the designation of the wiring inside the fixture is disliked due to manufacturing reasons, and in such a case, the noise level may be sacrificed.

本発明は、入力端子と出力端子とがともに同一の配線基板の長手方向一端側に配設される場合に、入力端子から低周波交流電源へ高周波ノイズが流出するのを抑制した放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具を提供することを目的としている。   The present invention provides a discharge lamp lighting device that suppresses high-frequency noise from flowing from an input terminal to a low-frequency AC power supply when both the input terminal and the output terminal are disposed on one end in the longitudinal direction of the same wiring board. And it aims at providing the lighting fixture provided with this.

本発明の放電ランプ点灯装置は、低周波交流電源に接続する入力端子、入力端子に接続した第1のインダクタを含む高周波カットフィルタ、高周波カットフィルタを経由して入力端子に接続した整流回路、整流回路の直流出力端間に接続した平滑コンデンサ、スイッチング素子を含み直流入力端が平滑コンデンサの両端間に接続したインバータ回路、インバータ回路を制御する制御IC、第2のインダクタおよび共振コンデンサの共振回路を含みインバータ回路の交流出力端に接続した負荷回路、ならびに放電ランプを負荷回路に接続する出力端子を備えた点灯回路と;点灯回路を実装していて、その入力端子および出力端子が基板長手方向の一端側に配設され、高周波カットフィルタが入力端子の近傍に配設され、負荷回路が出力端子の近傍で、かつ基板幅方向において高周波カットフィルタの近傍に配設されるとともに第2のインダクタの漏れ磁束が主として基板長手方向と平行な方向に分布するように配設された細長い配線基板と;を具備していることを特徴としている。   A discharge lamp lighting device of the present invention includes an input terminal connected to a low-frequency AC power source, a high-frequency cut filter including a first inductor connected to the input terminal, a rectifier circuit connected to the input terminal via the high-frequency cut filter, and rectification A smoothing capacitor connected between the DC output terminals of the circuit, an inverter circuit including a switching element and a DC input terminal connected between both ends of the smoothing capacitor, a control IC for controlling the inverter circuit, a second inductor, and a resonant circuit of the resonant capacitor A load circuit connected to the AC output terminal of the inverter circuit, and a lighting circuit having an output terminal for connecting the discharge lamp to the load circuit; the lighting circuit being mounted, the input terminal and the output terminal being in the longitudinal direction of the substrate Located at one end, a high frequency cut filter is placed near the input terminal, and the load circuit is placed near the output terminal. And an elongated wiring board disposed in the vicinity of the high-frequency cut filter in the substrate width direction and disposed so that the leakage flux of the second inductor is distributed mainly in a direction parallel to the longitudinal direction of the substrate. It is characterized by that.

本発明は、以下の態様を許容する。   The present invention allows the following aspects.

点灯回路は、少なくとも入力端子、高周波カット用フィルタ、整流回路、平滑コンデンサ、インバータ回路、制御IC、負荷回路および出力端子を具備している。そして、細長い配線基板に実装されている。インサート形(挿入形)の回路部品を配線基板の表面から挿入して裏面のランドに半田付けし、チップ形(表面実装形)の回路部品を配線基板の裏面のランドに載置して半田付けする既知の実装方式を採用することができる。   The lighting circuit includes at least an input terminal, a high frequency cut filter, a rectifier circuit, a smoothing capacitor, an inverter circuit, a control IC, a load circuit, and an output terminal. Then, it is mounted on an elongated wiring board. Insert type (insertion type) circuit parts are inserted from the front side of the wiring board and soldered to the backside land, and chip type (surface mount type) circuit parts are placed on the backside land of the wiring board and soldered. A known mounting method can be adopted.

入力端子は、商用交流電源などの低周波交流電源に接続して点灯回路に低周波の入力電力を受け入れる。そして、入力端子は、配線基板の長手方向の一端側に配設される。   The input terminal is connected to a low-frequency AC power source such as a commercial AC power source and receives low-frequency input power in the lighting circuit. The input terminal is disposed on one end side in the longitudinal direction of the wiring board.

高周波カットフィルタは、第1のインダクタを含み、点灯回路から低周波交流電源側へ高周波ノイズが流出しないように作用する回路手段であるが、その回路構成については特段限定されない。高周波カットフィルタは、配線基板の入力端子の基板長手方向近傍に配設される。第1のインダクタには、例えばコモンモードチョークコイルまたはシングルチョークコイルなどを適宜選択的に用いることができる。   The high-frequency cut filter is a circuit means that includes a first inductor and acts so that high-frequency noise does not flow from the lighting circuit to the low-frequency AC power supply side, but the circuit configuration is not particularly limited. The high frequency cut filter is disposed in the vicinity of the input terminal of the wiring board in the longitudinal direction of the board. For example, a common mode choke coil or a single choke coil can be selectively used as the first inductor.

また、高周波カットフィルタは、第1のインダクタと1個または複数個のコンデンサを組み合わせて既知のこの種各種フィルタ回路を形成することができる。さらに、必要に応じて外来サージを吸収して点灯回路を保護するサージ吸収素子を低周波交流電源に対して並列接続して付加することができる。   In addition, the high-frequency cut filter can form various types of known filter circuits by combining the first inductor and one or a plurality of capacitors. Furthermore, if necessary, a surge absorbing element that absorbs an external surge and protects the lighting circuit can be added in parallel to the low-frequency AC power supply.

整流回路および平滑コンデンサは、後述するインバータ回路の入力となる直流電力を提供する直流電源を構成する。整流回路と平滑コンデンサを配線基板の表裏に分けて実装する場合、整流回路と平滑コンデンサが配線基板の板面の表裏において重合しない位置に配設することにより、整流回路からの発生熱によって平滑コンデンサの温度が上昇するのを抑制できる。   The rectifier circuit and the smoothing capacitor constitute a direct current power source that provides direct current power to be input to an inverter circuit described later. When the rectifier circuit and the smoothing capacitor are mounted separately on the front and back of the wiring board, the smoothing capacitor is installed by the heat generated from the rectifier circuit by disposing the rectifying circuit and the smoothing capacitor on the front and back of the board surface of the wiring board. It is possible to suppress an increase in temperature.

整流回路は、低周波交流電圧を整流して直流電圧に変換する手段であり、ブリッジ形全波整流回路が好ましいが、所望により半波整流回路を用いることができる。なお、整流回路全体をチップ形部品として構成したものを用いて、これを配線基板の裏面に実装することができる。   The rectifier circuit is a means for rectifying a low-frequency AC voltage and converting it to a DC voltage. A bridge-type full-wave rectifier circuit is preferable, but a half-wave rectifier circuit can be used if desired. In addition, it is possible to mount the entire rectifier circuit as a chip-type component on the back surface of the wiring board.

平滑コンデンサは、整流回路の直流出力端間に接続されて、整流回路の直流出力に含まれるリップルを低減する。平滑コンデンサにインサート形部品として構成したものを用いて、これを配線基板の表面に実装することができる。なお、平滑コンデンサには電解コンデンサを用いるのが一般的であるが、電解コンデンサの寿命には10℃半減則がある。そこで、平滑コンデンサの配設位置を上述のように重合しないように設定することで温度上昇が抑制されるので、平滑コンデンサ延いては放電ランプ点灯装置の寿命短縮を回避することができる。また、平滑コンデンサの静電容量を適切な値に設定することにより、コンデンサインプット形放電ランプ点灯装置においても低周波交流電源に与える高調波歪を低減して高調波に関するJIS規格(JIS C 61000-3-2)を満足することができる。   The smoothing capacitor is connected between the DC output terminals of the rectifier circuit to reduce ripples included in the DC output of the rectifier circuit. Using a smoothing capacitor configured as an insert-type component, it can be mounted on the surface of the wiring board. In general, an electrolytic capacitor is used as the smoothing capacitor, but there is a 10 ° C. half law for the lifetime of the electrolytic capacitor. Therefore, since the temperature rise is suppressed by setting the arrangement position of the smoothing capacitor so as not to be superposed as described above, the life of the smoothing capacitor and the discharge lamp lighting device can be avoided. In addition, by setting the capacitance of the smoothing capacitor to an appropriate value, the harmonic distortion applied to the low-frequency AC power supply is reduced even in the capacitor input type discharge lamp lighting device, and the JIS standard (JIS C 61000- 3-2) can be satisfied.

インバータ回路は、本発明において平滑コンデンサにより平滑化された直流電圧を1個または複数個のスイッチング素子のスイッチングによって交流電圧に変換する手段であり、既知の各種回路方式を適宜選択的に採用することができる。しかしながら、回路構成が簡単で、比較的安価に得られることから、2個のスイッチング素子を備えたハーフブリッジ形インバータが好適である。インバータ回路のスイッチング素子にインサート形部品化されたものを採用することができる。   The inverter circuit is a means for converting the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor in the present invention into an AC voltage by switching one or more switching elements, and appropriately adopts various known circuit systems as appropriate. Can do. However, since the circuit configuration is simple and can be obtained at a relatively low cost, a half-bridge type inverter including two switching elements is preferable. It is possible to adopt an insert-type component as the switching element of the inverter circuit.

インサート形のスイッチング素子は、偏平な形態を有し、その偏平面の一端からリード線が突出している。このようなスイッチング素子を配線基板に実装する場合、2個のスイッチング素子をその偏平面が配線基板の側縁に平行で、かつ離間して対向した状態で実装することが考えられる。しかし、このような配置では、配線基板の側縁側のスイッチング素子が放電ランプ点灯装置の製造時に傾斜して側縁から外方へ突出してしまうことがある。その結果、照明器具とスイッチング素子が接触し、スイッチング素子のランドにストレスが発生して放電ランプ点灯装置が早期に故障する虞がある。この対策として配線基板の側縁側に位置するスイッチング素子をその偏平面が配線基板の側縁に対してほぼ直角に配置することにする。これにより、上述のような不具合が発生しなくなる。   The insert-type switching element has a flat shape, and a lead wire protrudes from one end of the flat surface. When such a switching element is mounted on a wiring board, it is conceivable that the two switching elements are mounted in a state where their flat surfaces are parallel to and spaced apart from the side edge of the wiring board. However, in such an arrangement, the switching element on the side edge side of the wiring board may incline during the manufacture of the discharge lamp lighting device and protrude outward from the side edge. As a result, the lighting fixture and the switching element come into contact with each other, and stress may be generated on the land of the switching element, so that the discharge lamp lighting device may break down early. As a countermeasure against this, the switching element located on the side edge side of the wiring board is arranged such that its flat surface is substantially perpendicular to the side edge of the wiring board. As a result, the above-described problems do not occur.

また、配線基板の相対的に中央部側に位置する他方のスイッチング素子をその偏平面が配線基板の長手方向にほぼ平行するように配設すれば、当該スイッチング素子がFETである場合に、その金属からなるゲートに第2のインダクタの漏れ磁束が鎖交しにくくなるので、鎖交によって発生する電力損失が低減する。   In addition, if the other switching element located relatively on the center side of the wiring board is disposed so that the plane is substantially parallel to the longitudinal direction of the wiring board, when the switching element is an FET, Since the leakage flux of the second inductor is less likely to be linked to the gate made of metal, power loss caused by linkage is reduced.

制御ICは、スイッチング素子を駆動するための駆動信号を発生してインバータ回路を他励制御するとともに、放電ランプ点灯装置としての保護動作や制御動作を行うための制御手段である。保護動作としては、例えばランプ装着の有無を判定してランプ未装着に対する保護動作を行ったり、半波放電を検出して放電ランプの寿命末期保護動作を行ったり、放電ランプのランプ電圧を検出して帰還制御を行ったりする。   The control IC is a control means for generating a drive signal for driving the switching element to separately control the inverter circuit and for performing a protection operation and a control operation as a discharge lamp lighting device. For example, the protection operation is performed by determining whether or not the lamp is installed and performing a protection operation against the non-installation of the lamp, detecting the half-wave discharge and performing the end-of-life protection operation of the discharge lamp, or detecting the lamp voltage of the discharge lamp. To perform feedback control.

また、制御ICは、配線基板の長手方向の他端側で、かつ入力端子および出力端子が配設されている面の反対側の面すなわち裏面に配設されている。これにより、制御ICを入出力の相対的大電流が流れる回路から離間させることができ、小信号パターンのみを制御ICの周辺に集約させることが可能となる。その結果、制御ICの誤動作を防止することができる。   The control IC is disposed on the other end side in the longitudinal direction of the wiring board and on the surface opposite to the surface on which the input terminal and the output terminal are disposed, that is, the back surface. As a result, the control IC can be separated from the circuit through which the relatively large input / output current flows, and only the small signal patterns can be collected around the control IC. As a result, malfunction of the control IC can be prevented.

負荷回路は、第2のインダクタおよび共振コンデンサの共振回路を含み、インバータ回路の交流出力端に接続している。第2のインダクタは、ギャップを有するコアに巻線が巻装されていて、放電ランプのバラスト作用を担当する。このインダクタは、コアがギャップを有するために、負荷電流が流れるとギャップから漏れ磁束が発生してインダクタの外側へ広がって分布する。そして、漏れ磁束は、主としてコアの例えば側脚がない前後方向へ分布する。   The load circuit includes a resonance circuit of a second inductor and a resonance capacitor, and is connected to the AC output terminal of the inverter circuit. The second inductor has a winding wound around a core having a gap, and takes charge of the ballast action of the discharge lamp. In this inductor, since the core has a gap, when a load current flows, a leakage magnetic flux is generated from the gap and spreads outside the inductor. The leakage magnetic flux is distributed mainly in the front-rear direction without the side legs of the core.

本発明において、第2のインダクタは、上記漏れ磁束が主として配線基板の長手方向に沿って分布するように向きを規定して配設されている。したがって、負荷回路は、高周波カットフィルタの近傍に配設されているが、その位置が主として配線基板の幅方向において近接しているため、第2のインダクタの漏れ磁束が第1のインダクタに鎖交しにくくなる。その結果、第1および第2のインダクタ間の磁気結合が実質的に行われなくなって、入力端子側へ流出する高周波ノイズが著しく低減する。   In the present invention, the second inductor is disposed with its orientation defined so that the leakage magnetic flux is distributed mainly along the longitudinal direction of the wiring board. Therefore, although the load circuit is disposed in the vicinity of the high-frequency cut filter, the position of the load circuit is mainly close in the width direction of the wiring board, so that the leakage flux of the second inductor is interlinked with the first inductor. It becomes difficult to do. As a result, the magnetic coupling between the first and second inductors is substantially not performed, and the high frequency noise flowing out to the input terminal side is significantly reduced.

また、負荷回路は、第2のインダクタをバラストとして作用させる場合、放電ランプを共振コンデンサに並列的に接続する。これにより、正弦波の共振電圧が放電ランプに印加される。さらに、放電ランプのフィラメント電極に印加される電圧を所望の値に調整するために、負荷回路がフィラメント電極に並列接続するコンデンサを備えていることが許容される。   Further, the load circuit connects the discharge lamp to the resonance capacitor in parallel when the second inductor acts as a ballast. As a result, a sinusoidal resonance voltage is applied to the discharge lamp. Further, in order to adjust the voltage applied to the filament electrode of the discharge lamp to a desired value, the load circuit is allowed to include a capacitor connected in parallel to the filament electrode.

出力端子は、放電ランプを負荷回路に接続するための手段であり、前記入力端子と基板幅方向に隣接して配線基板の長手方向の一端側に配設される。そして、出力端子に放電ランプを接続すれば、放電ランプは負荷回路の所定の位置に接続されるので、インバータ回路を作動させることにより、これを始動、点灯させることができる。   The output terminal is a means for connecting the discharge lamp to the load circuit, and is disposed on one end side in the longitudinal direction of the wiring board adjacent to the input terminal in the board width direction. If the discharge lamp is connected to the output terminal, the discharge lamp is connected to a predetermined position of the load circuit. Therefore, it can be started and lit by operating the inverter circuit.

また、出力端子は、第2のインダクタの漏れ磁束による影響を受けにくくするために、両者が放電ランプ点灯装置の全体の配置の中では互いに近傍でありながらも、なるべく両者を離間して配設するのが好ましい。これにより、出力端子に接続する出力線が第2のインダクタとその漏れ磁束を介して磁気結合して出力線に雑音が伝わるのを抑制することができる。そして、第2のインダクタと出力端子とが配線基板上で離間することにより、それらの間に生じたスペースには他の回路部品を配設することができる。その結果、実装密度を高く維持しながら雑音抑制を実現することができる。なお、上記他の回路部品としては、例えば前記フィラメント電極に並列接続するフィラメントコンデンサを適用することができる。   Further, in order to make the output terminal less susceptible to the influence of the leakage magnetic flux of the second inductor, they are arranged as far apart as possible even though they are close to each other in the overall arrangement of the discharge lamp lighting device. It is preferable to do this. As a result, it is possible to prevent the output line connected to the output terminal from being magnetically coupled to the output line via the second inductor and its leakage magnetic flux and transmitting noise to the output line. The second inductor and the output terminal are separated from each other on the wiring board, so that another circuit component can be disposed in the space generated between them. As a result, noise suppression can be realized while maintaining a high mounting density. For example, a filament capacitor connected in parallel to the filament electrode can be used as the other circuit component.

本発明の照明器具は、照明器具本体と;照明器具本体に配設された放電ランプと;放電ランプを点灯する請求項1ないし4のいずれか一記載の放電ランプ点灯装置と;を具備していることを特徴としている。   The lighting fixture of the present invention comprises: a lighting fixture body; a discharge lamp disposed in the lighting fixture body; and the discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 4 for lighting the discharge lamp. It is characterized by being.

本発明において、照明器具は、放電ランプを光源とする全ての装置を包含する概念であり、屋内用および屋外用の各種照明器具、標識灯、表示灯、信号装置、化学反応装置などを含む。   In the present invention, the lighting fixture is a concept including all devices using a discharge lamp as a light source, and includes various lighting fixtures for indoor and outdoor use, a marker lamp, a display lamp, a signal device, a chemical reaction device, and the like.

照明器具本体は、照明器具から放電ランプおよび放電ランプ点灯装置を除外した残余の部分からなる。   The luminaire main body is composed of the remaining parts excluding the discharge lamp and the discharge lamp lighting device from the luminaire.

本発明によれば、細長い配線基板の長手方向の一端側に入力端子および出力端子が配設され、高周波カットフィルタが入力端子の近傍に配設され、負荷回路が出力端子の近傍で、かつ基板幅方向方向において高周波カットフィルタの近傍に配設され、かつその第2のインダクタの漏れ磁束が主として長手方向と平行な方向に分布するように配設されていることにより、第2のインダクタと高周波カットフィルタの第1のインダクタとが漏れ磁束を介して実質的に磁気結合しなくなるので、入力端子から低周波交流電源へ高周波ノイズが流出するのを抑制するとともに配線指定を行わない放電ランプ点灯装置およびこれを備えた照明器具を提供することができる。   According to the present invention, the input terminal and the output terminal are arranged on one end side in the longitudinal direction of the elongated wiring board, the high frequency cut filter is arranged in the vicinity of the input terminal, the load circuit is in the vicinity of the output terminal, and the board The second inductor is disposed in the vicinity of the high frequency cut filter in the width direction and the second inductor and the high frequency are disposed so that the leakage flux of the second inductor is mainly distributed in a direction parallel to the longitudinal direction. Since the first inductor of the cut filter is substantially not magnetically coupled via the leakage magnetic flux, a discharge lamp lighting device that suppresses high-frequency noise from flowing out from the input terminal to the low-frequency AC power supply and does not specify wiring And a lighting fixture provided with the same can be provided.

また、加えて制御ICが配線基板の長手方向の他端側で、かつ入力端子および出力端子が配設されている面の反対側の面に配設されていることにより、制御ICの誤動作を防止することができる。   In addition, since the control IC is disposed on the other end side in the longitudinal direction of the wiring board and on the surface opposite to the surface on which the input terminal and the output terminal are disposed, the control IC malfunctions. Can be prevented.

さらに、加えてインバータ回路の外形が偏平でインサート形の2個のスイッチング素子のうち、配線基板の長手方向の側縁側に位置するスイッチング素子の偏平面が当該長手方向の側縁にほぼ直交して配設されていることにより、放電ランプ点灯装置の製造時に傾斜して側縁から外方へ突出しなくなるので、照明器具とスイッチング素子の接触に起因するスイッチング素子のランドのストレス発生による放電ランプ点灯装置の早期故障がなくなる。   In addition, out of the two switching elements of the inverter circuit having a flat outer shape and an insert type, the flat surface of the switching element located on the side edge in the longitudinal direction of the wiring board is substantially perpendicular to the side edge in the longitudinal direction. By being disposed, the discharge lamp lighting device is inclined during manufacture of the discharge lamp lighting device and does not protrude outward from the side edge. Therefore, the discharge lamp lighting device due to the occurrence of stress in the land of the switching element due to the contact between the lighting fixture and the switching element No early failure.

さらにまた、加えて整流回路の整流素子および平滑コンデンサが配線基板の表裏に分かれて実装されているとともに配線基板の板面の表裏において重合しない位置に配設されていることにより、平滑コンデンサの温度上昇が抑制されるので、その寿命短縮を回避することができる。   In addition, the temperature of the smoothing capacitor is obtained by arranging the rectifying element and the smoothing capacitor of the rectifying circuit separately on the front and back of the wiring board and at positions where they do not overlap on the front and back of the board surface of the wiring board. Since the rise is suppressed, the shortening of the lifetime can be avoided.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1ないし図4は、本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための一形態を示し、図1は回路図、図2は点灯回路を実装した配線基板の表面図および裏面図、図3は第2のインダクタの正面図、図4は漏れ磁束の分布方向を示す第2のインダクタの側面図である。   1 to 4 show an embodiment for carrying out the discharge lamp lighting device of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram, FIG. 2 is a front view and a rear view of a wiring board on which a lighting circuit is mounted, and FIG. FIG. 4 is a front view of the second inductor, and FIG. 4 is a side view of the second inductor showing the distribution direction of the leakage magnetic flux.

本形態において、放電ランプ点灯装置は、配線基板1に実装されていて、入力端子2、フューズ3、高周波カットフィルタ4、整流回路5、平滑コンデンサC2、インバータ回路6、制御IC7、負荷回路8、出力端子9および検出回路10を備えていて、放電ランプDLを点灯する。   In this embodiment, the discharge lamp lighting device is mounted on the wiring board 1, and includes an input terminal 2, a fuse 3, a high frequency cut filter 4, a rectifier circuit 5, a smoothing capacitor C2, an inverter circuit 6, a control IC 7, a load circuit 8, An output terminal 9 and a detection circuit 10 are provided to light the discharge lamp DL.

配線基板1は、全体として細長い形状を有し、図2(a)に表面図を、図2(b)に裏面図をそれぞれ示すように、表面側にインサート形部品が配設され、裏面側にランドが形成されてチップ形部品が配設されている。   The wiring board 1 has an elongated shape as a whole. As shown in the front view in FIG. 2A and the back view in FIG. Lands are formed in the chip-shaped parts.

入力端子2は、配線基板1の長手方向の一端側において表面に配設されている。そして、低周波交流電源ACに接続する一対の端子2a、2bにより構成されている。   The input terminal 2 is disposed on the surface at one end side in the longitudinal direction of the wiring board 1. And it is comprised by a pair of terminal 2a, 2b connected to the low frequency alternating current power supply AC.

フューズ3は、入力端子2aから延在する不安定電位側ラインのランドに直列に挿入されている。   The fuse 3 is inserted in series in the land of the unstable potential side line extending from the input terminal 2a.

高周波カットフィルタ4は、入力端子2に接続し、かつ配線基板1の長手方向において入力端子2の近傍に配設されていて、電源ラインに直列に挿入された第1のインダクタL1と電源ライン間に並列接続したコンデンサC1とで高周波カットフィルタ回路を形成しているとともに、サージ吸収素子SAがコンデンサC1に並列接続して付加されていている。また、本形態において、第1のインダクタL1にはコモンモードチョークが採用されている。   The high-frequency cut filter 4 is connected to the input terminal 2 and is disposed in the vicinity of the input terminal 2 in the longitudinal direction of the wiring board 1 and between the first inductor L1 inserted in series with the power supply line and the power supply line. A high frequency cut filter circuit is formed with the capacitor C1 connected in parallel to the capacitor C1, and a surge absorbing element SA is added in parallel with the capacitor C1. In this embodiment, a common mode choke is employed for the first inductor L1.

整流回路5は、ダイオードブリッジからなる全波整流回路である。そして、回路全体が単一のチップ形部品として構成されていて、配線基板1の裏面に実装され、高周波カットフィルタ4に隣接し、かつこれを経由して入力端子2に接続している。   The rectifier circuit 5 is a full-wave rectifier circuit composed of a diode bridge. The entire circuit is configured as a single chip-shaped component, is mounted on the back surface of the wiring board 1, is adjacent to the high-frequency cut filter 4, and is connected to the input terminal 2 via this.

平滑コンデンサC2は、電解コンデンサからなり、整流回路4の直流出力端間に接続している。そして、配線基板1の表面側に実装されて配線基板1の板面に直交する方向に対してすなわち板面の表裏において整流回路5と重合しないように相互の位置をずらして配設されている。   The smoothing capacitor C <b> 2 is an electrolytic capacitor and is connected between the DC output terminals of the rectifier circuit 4. Then, they are mounted on the front surface side of the wiring board 1 and arranged so as to be shifted from each other so as not to overlap with the rectifier circuit 5 in the direction perpendicular to the plate surface of the wiring substrate 1, that is, on the front and back of the plate surface. .

インバータ回路6は、平滑コンデンサC2の両極間に直列接続した2個のスイッチング素子Q1、Q2を備えたハーフブリッジ形インバータからなる。2個のスイッチング素子Q1、Q2は、それぞれ偏平面を有するインサート形として構成されたFETからなる。そして、配線基板1の側縁側に位置するスイッチング素子Q2は、その偏平面が配線基板1の長手方向にほぼ直交するように配設されている。配線基板1の相対的に中央側に位置するスイッチング素子Q1は、その偏平面が配線基板1の長手方向にほぼ平行するように配設されている。   The inverter circuit 6 is composed of a half-bridge type inverter including two switching elements Q1 and Q2 connected in series between both electrodes of the smoothing capacitor C2. The two switching elements Q1 and Q2 are each composed of an FET configured as an insert type having a flat plane. The switching element Q <b> 2 located on the side edge side of the wiring board 1 is arranged so that its flat plane is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the wiring board 1. The switching element Q <b> 1 positioned relatively on the center side of the wiring board 1 is disposed such that the flat surface thereof is substantially parallel to the longitudinal direction of the wiring board 1.

制御IC7は、インバータ回路6から離間し、かつ配線基板1の他端側においてその裏面に配設されてインバータ回路6を制御する。そして、制御IC7の周辺には小信号動作をする抵抗器RやコンデンサCが配設されている。   The control IC 7 is separated from the inverter circuit 6 and disposed on the back surface of the other end side of the wiring board 1 to control the inverter circuit 6. A resistor R and a capacitor C that perform a small signal operation are disposed around the control IC 7.

負荷回路8は、第2のインダクタL2、共振コンデンサC3、一対の直流カットコンデンサC4、C5および一対のフィラメントコンデンサC6、C7が図1に示すように直列回路を形成している。そして、インバータ回路6のスイッチング素子Q2に並列接続している。また、負荷回路8とりわけその第2のインダクタL2は、配線基板1の長手方向に沿って後述する出力端子9にその近傍で正対しているとともに、第2のインダクタL2が高周波カットフィルタ4の第1のインダクタL1に配線基板1のほぼ幅方向に隣接して配設されている。   In the load circuit 8, a second inductor L2, a resonant capacitor C3, a pair of DC cut capacitors C4 and C5, and a pair of filament capacitors C6 and C7 form a series circuit as shown in FIG. The inverter circuit 6 is connected in parallel to the switching element Q2. The load circuit 8, particularly the second inductor L 2, faces the output terminal 9, which will be described later, along the longitudinal direction of the wiring board 1, and the second inductor L 2 is the second inductor L 2 of the high-frequency cut filter 4. One inductor L1 is arranged adjacent to the wiring substrate 1 in the width direction.

第2のインダクタL2は、放電ランプDLのバラストを兼ねていて、図3に示すようにコア11、コイル12および一対のリード線13を備えて構成されている。コア11は、例えばE−E形の中央脚にギャップGを有している。コイル12は、上記中央脚に巻装されている。一対のリード線13は、配線基板1に挿入されて半田付けされることで実装される。   The second inductor L2 also serves as a ballast for the discharge lamp DL, and includes a core 11, a coil 12, and a pair of lead wires 13 as shown in FIG. The core 11 has, for example, a gap G in the center leg of the EE type. The coil 12 is wound around the central leg. The pair of lead wires 13 are mounted by being inserted into the wiring board 1 and soldered.

そうして、第2のインダクタL2に負荷電流が流れると、上記ギャップGから図3において前後方向すなわち第2のインダクタL2の正面および背面方向の外部へ漏れ磁束が分布する。なお、図4に示す側面図において、漏れ磁束の分布する方向は矢印で示されている。   Then, when a load current flows through the second inductor L2, leakage flux is distributed from the gap G to the outside in the front-rear direction, that is, the front and back directions of the second inductor L2 in FIG. In the side view shown in FIG. 4, the direction in which the leakage flux is distributed is indicated by arrows.

本形態において、第2のインダクタL2は、その漏れ磁束が配線基板1の長手方向に沿って分布するように実装されている。したがって、高周波カットフィルタ4の第1のインダクタL1と第2のインダクタL2がほぼ基板幅方向に隣接して配設されていても、第2のインダクタL2の漏れ磁束が殆ど第1のインダクタL1には鎖交しないので、磁気結合によって高周波ノイズが高周波カットフィルタ4の第1のインダクタL1に誘起されるようなことは殆どない。   In the present embodiment, the second inductor L2 is mounted such that the leakage magnetic flux is distributed along the longitudinal direction of the wiring board 1. Therefore, even if the first inductor L1 and the second inductor L2 of the high-frequency cut filter 4 are disposed substantially adjacent to each other in the board width direction, the leakage flux of the second inductor L2 is almost transferred to the first inductor L1. Therefore, the high frequency noise is hardly induced in the first inductor L1 of the high frequency cut filter 4 by magnetic coupling.

共振コンデンサC3は、第2のインダクタL2と共振回路を形成する。そして、共振コンデンサC3に生じる共振電圧が一対の電極間に印加されるように放電ランプDLが共振コンデンサC3に並列的に接続される。   The resonant capacitor C3 forms a resonant circuit with the second inductor L2. The discharge lamp DL is connected in parallel to the resonance capacitor C3 so that the resonance voltage generated in the resonance capacitor C3 is applied between the pair of electrodes.

直流カットコンデンサC4は、インバータ回路6の出力端の非安定電位側と負荷回路7とを直流的に遮断し、直流カットコンデンサC5は同じく安定電位側と負荷回路7とを直流的に遮断するように負荷回路8に直列に挿入される。   The DC cut capacitor C4 cuts off the instable potential side of the output end of the inverter circuit 6 and the load circuit 7 in a DC manner, and the DC cut capacitor C5 also cuts off the stable potential side and the load circuit 7 in a DC manner. Are inserted into the load circuit 8 in series.

フィラメントコンデンサC6、C7は、放電ランプDLのフィラメント電極の両端間に並列接続して、フィラメント電極に印加されるフィラメント電圧を所望の値になるように調整する。また、本形態において、フィラメントコンデンサC6、C7は、第2のインダクタL2と後述する出力端子8との間に形成されたスペースを利用して配設されている。   Filament capacitors C6 and C7 are connected in parallel between both ends of the filament electrode of the discharge lamp DL, and adjust the filament voltage applied to the filament electrode to a desired value. In this embodiment, the filament capacitors C6 and C7 are disposed using a space formed between the second inductor L2 and an output terminal 8 described later.

出力端子9は、配線基板1の長手方向の一端側において入力端子2に隣接して表面に配設されていて、放電ランプDLの一対のフィラメント電極の両端にそれぞれ接続する二対の端子9a、9bおよび9c、9dにより構成されている。   The output terminal 9 is disposed on the surface adjacent to the input terminal 2 on one end side in the longitudinal direction of the wiring board 1, and two pairs of terminals 9a connected to both ends of a pair of filament electrodes of the discharge lamp DL, 9b, 9c and 9d.

検出回路10は、放電ランプDLのランプ電圧および半波放電を検出する回路であり、検出データを制御IC7に制御入力する。   The detection circuit 10 is a circuit that detects the lamp voltage and half-wave discharge of the discharge lamp DL, and inputs the detection data to the control IC 7.

放電ランプDLは、蛍光ランプなどの一対のフィラメント電極を備えている放電ランプである。   The discharge lamp DL is a discharge lamp including a pair of filament electrodes such as a fluorescent lamp.

本発明の放電ランプ点灯装置を実施するための一形態を示す回路図The circuit diagram which shows one form for implementing the discharge lamp lighting device of this invention 同じく点灯回路を実装した配線基板の表面図および裏面図Front and back views of a wiring board with a lighting circuit mounted 同じく第2のインダクタの正面図Similarly, front view of the second inductor 同じく漏れ磁束の分布方向を示す第2のインダクタの側面図The side view of the 2nd inductor which also shows the distribution direction of leakage magnetic flux

符号の説明Explanation of symbols

1…配線基板、2…入力端子、3…フューズ、4…高周波カットフィルタ、5…整流回路、6…インバータ回路、7…制御IC、8…負荷回路、9…出力端子、10…検出回路、C2…平滑コンデンサ、C3…共振コンデンサ、C4、C5…直流カットコンデンサ、C6、C7…フィラメントコンデンサ、DL…放電ランプ、L1…第1のインダクタ、L2…第2のインダクタ、Q1、Q2…スイッチング素子   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wiring board, 2 ... Input terminal, 3 ... Fuse, 4 ... High frequency cut filter, 5 ... Rectifier circuit, 6 ... Inverter circuit, 7 ... Control IC, 8 ... Load circuit, 9 ... Output terminal, 10 ... Detection circuit, C2 ... smoothing capacitor, C3 ... resonance capacitor, C4, C5 ... DC cut capacitor, C6, C7 ... filament capacitor, DL ... discharge lamp, L1 ... first inductor, L2 ... second inductor, Q1, Q2 ... switching element

Claims (5)

低周波交流電源に接続する入力端子、入力端子に接続した第1のインダクタを含む高周波カットフィルタ、高周波カットフィルタを経由して入力端子に接続した整流回路、整流回路の直流出力端間に接続した平滑コンデンサ、スイッチング素子を含み直流入力端が平滑コンデンサの両端間に接続したインバータ回路、インバータ回路を制御する制御IC、第2のインダクタおよび共振コンデンサの共振回路を含みインバータ回路の交流出力端に接続した負荷回路、ならびに放電ランプを負荷回路に接続する出力端子を備えた点灯回路と;
点灯回路を実装していて、その入力端子および出力端子が基板長手方向の一端側に配設され、高周波カットフィルタが入力端子の近傍に配設され、負荷回路が出力端子の近傍で、かつ基板幅方向において高周波カットフィルタの近傍に配設されるとともに第2のインダクタの漏れ磁束が主として基板長手方向と平行な方向に分布するように配設された細長い配線基板と;
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。
Input terminal connected to low frequency AC power supply, high frequency cut filter including first inductor connected to input terminal, rectifier circuit connected to input terminal via high frequency cut filter, connected between DC output terminals of rectifier circuit An inverter circuit including a smoothing capacitor and a switching element and having a DC input terminal connected between both ends of the smoothing capacitor, a control IC for controlling the inverter circuit, a second inductor and a resonance circuit of the resonance capacitor, and connected to the AC output terminal of the inverter circuit And a lighting circuit with an output terminal for connecting the discharge lamp to the load circuit;
The lighting circuit is mounted, the input terminal and the output terminal are arranged on one end side in the longitudinal direction of the board, the high frequency cut filter is arranged in the vicinity of the input terminal, the load circuit is in the vicinity of the output terminal, and the board An elongate wiring substrate disposed in the vicinity of the high frequency cut filter in the width direction and disposed so that the leakage flux of the second inductor is distributed mainly in a direction parallel to the longitudinal direction of the substrate;
A discharge lamp lighting device comprising:
制御ICは、配線基板の長手方向の他端側で、かつ入力端子および出力端子が配設されている面の反対側の面に配設されていることを特徴とする請求項1記載の放電ランプ点灯装置。   2. The discharge according to claim 1, wherein the control IC is disposed on the other end side in the longitudinal direction of the wiring board and on a surface opposite to the surface on which the input terminal and the output terminal are disposed. Lamp lighting device. インバータ回路は、外形が偏平でインサート形の2個のスイッチング素子を含み、配線基板の長手方向の側縁側に位置するスイッチング素子の偏平面が当該長手方向の側縁にほぼ直交して配設されていることを特徴とする請求項1または2記載の放電ランプ点灯装置。   The inverter circuit includes two switching elements having a flat outer shape and an insert type, and a flat surface of the switching element located on the side edge in the longitudinal direction of the wiring board is disposed substantially orthogonal to the side edge in the longitudinal direction. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the discharge lamp lighting device is provided. 整流回路の整流素子および平滑コンデンサは、配線基板の表裏に分かれて実装されているとともに配線基板の板面の表裏において重合しない位置に配設されていることを特徴とする請求項1ないし3記載のいずれか一記載の放電ランプ点灯装置。   4. The rectifying device and the smoothing capacitor of the rectifying circuit are mounted separately on the front and back sides of the wiring board, and are disposed at positions where they are not overlapped on the front and back sides of the board surface of the wiring board. The discharge lamp lighting device according to any one of the above. 照明器具本体と;
照明器具本体に配設された放電ランプと;
放電ランプを点灯する請求項1ないし4のいずれか一記載の放電ランプ点灯装置と;
を具備していることを特徴とする照明器具。
A lighting fixture body;
A discharge lamp disposed in the luminaire body;
A discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 4 for lighting the discharge lamp;
The lighting fixture characterized by comprising.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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