JP2720980B2 - 放電灯用点灯装置 - Google Patents
放電灯用点灯装置Info
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- JP2720980B2 JP2720980B2 JP63200115A JP20011588A JP2720980B2 JP 2720980 B2 JP2720980 B2 JP 2720980B2 JP 63200115 A JP63200115 A JP 63200115A JP 20011588 A JP20011588 A JP 20011588A JP 2720980 B2 JP2720980 B2 JP 2720980B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は広範囲な電源電圧に対応し得る放電灯用点灯
装置に関する。
装置に関する。
［従来の技術］ 例えば高力率型放電灯用点灯装置として、第１図に示
すようないわゆるアクティブ平滑フィルター回路を使用
したものが知られている。
すようないわゆるアクティブ平滑フィルター回路を使用
したものが知られている。
この回路は、入力側の電源の電圧を制御信号電圧vin
として検出し、同じく入力電流iinを検出し、さらに出
力電圧voutを検出し、これら３つの検出値に基づいて、
出力電圧を一定に制御する。
として検出し、同じく入力電流iinを検出し、さらに出
力電圧voutを検出し、これら３つの検出値に基づいて、
出力電圧を一定に制御する。
第１図に示すように、ダイオードD1で整流された半波
波形の信号が抵抗R1,R2で分圧され、乗算器３の一方入
力端に印加される。この乗算器３に印加される制御信号
電圧vinは入力電源電圧に正比例する。C1はダイオードD
1の出力端に一端を接続した（他端は接地）高周波フィ
ルター、Drはn1,n2なる巻線よりなるチョークコイル兼
トランスである。n2の一端は抵抗R3を介して始動トリガ
ー信号端子STに至る（他端は接地）。D2はフライホイル
ダイオード、C2は平滑用コンデンサ、RLは負荷抵抗（放
電灯）である。トランスDrのn1は一端をダイオードD1の
出力端に、他端をダイオードD2のアノードに接続する。
波形の信号が抵抗R1,R2で分圧され、乗算器３の一方入
力端に印加される。この乗算器３に印加される制御信号
電圧vinは入力電源電圧に正比例する。C1はダイオードD
1の出力端に一端を接続した（他端は接地）高周波フィ
ルター、Drはn1,n2なる巻線よりなるチョークコイル兼
トランスである。n2の一端は抵抗R3を介して始動トリガ
ー信号端子STに至る（他端は接地）。D2はフライホイル
ダイオード、C2は平滑用コンデンサ、RLは負荷抵抗（放
電灯）である。トランスDrのn1は一端をダイオードD1の
出力端に、他端をダイオードD2のアノードに接続する。
R5,R6は出力側電圧分圧用抵抗であり、その分圧点か
ら取り出された信号はバイアス抵抗R7を介し制御アンプ
４の一方入力端に出力電圧voutとして入力される。C4は
フィルター用コンデンサであって、制御アンプ４の他方
入力端にその一端を接続する（他端は接地）。制御アン
プ４の出力端は乗算器３の他方入力端に接続する。スイ
ッチングトランジスタT1のドレインはトランスDrのn1の
他端に、ソースはシャント抵抗R4および比較器２の一方
入力端に接続され、ゲートは駆動段レジスタ１の出力端
に接続される。入力瞬時値に比例した入力電流iinはト
ランジスタT1のソースからとり出され、比較器２に与え
られる。
ら取り出された信号はバイアス抵抗R7を介し制御アンプ
４の一方入力端に出力電圧voutとして入力される。C4は
フィルター用コンデンサであって、制御アンプ４の他方
入力端にその一端を接続する（他端は接地）。制御アン
プ４の出力端は乗算器３の他方入力端に接続する。スイ
ッチングトランジスタT1のドレインはトランスDrのn1の
他端に、ソースはシャント抵抗R4および比較器２の一方
入力端に接続され、ゲートは駆動段レジスタ１の出力端
に接続される。入力瞬時値に比例した入力電流iinはト
ランジスタT1のソースからとり出され、比較器２に与え
られる。
C3,C8は高周波フィルター回路を構成する直列接続さ
れたコンデンサおよび抵抗であって、コンデンサC3の一
端は制御アンプ４の一方入力端に、抵抗R8の一端は同ア
ンプ４の出力端に接続される。
れたコンデンサおよび抵抗であって、コンデンサC3の一
端は制御アンプ４の一方入力端に、抵抗R8の一端は同ア
ンプ４の出力端に接続される。
制御アンプ４の一方入力端に印加された電圧と、他方
入力端に接続されたC4なるコンデンサによって内部で構
成された基準電圧とを同制御アンプ４において比較し、
その結果が同アンプ４の出力端より乗算器３の他方入力
端に入力する。乗算器３は２つの入力端からの信号を乗
算して比較器２の他方入力端に入力する。比較器２の出
力信号は駆動段レジスタ１の一方入力端に入力する。同
レジスタ１の他方入力端にはST端子よりの信号を入力す
る。
入力端に接続されたC4なるコンデンサによって内部で構
成された基準電圧とを同制御アンプ４において比較し、
その結果が同アンプ４の出力端より乗算器３の他方入力
端に入力する。乗算器３は２つの入力端からの信号を乗
算して比較器２の他方入力端に入力する。比較器２の出
力信号は駆動段レジスタ１の一方入力端に入力する。同
レジスタ１の他方入力端にはST端子よりの信号を入力す
る。
ST端子にスタート信号が与えられることにより、駆動
段レジスタ１を介しスイッチングトランジスタT1のゲー
トに電圧が印加され、トランスDrの巻線n1の出力電圧V2
がトランジスタT1,抵抗R4を介し短絡される。この時チ
ョークコイル兼トランスDrにエネルギーが貯えられ、や
がてトランジスタT1、抵抗R4に電流が流れなくなり、い
ままでバイアス抵抗R3、駆動段レジスタ１を介し、トラ
ンジスタT1のゲートに印加していた巻線n2の誘起電圧が
0Vになり、トランジスタT1がオフになる。
段レジスタ１を介しスイッチングトランジスタT1のゲー
トに電圧が印加され、トランスDrの巻線n1の出力電圧V2
がトランジスタT1,抵抗R4を介し短絡される。この時チ
ョークコイル兼トランスDrにエネルギーが貯えられ、や
がてトランジスタT1、抵抗R4に電流が流れなくなり、い
ままでバイアス抵抗R3、駆動段レジスタ１を介し、トラ
ンジスタT1のゲートに印加していた巻線n2の誘起電圧が
0Vになり、トランジスタT1がオフになる。
次にチョーク兼トランスDrのエネルギーが放出され、
その電流波形はΔ波として表れ、同トランスDrは昇圧コ
ンバータとして動作し、トランジスタT1のターンオフ時
に同トランジスタT1に流れる電流の値がチョークコイル
兼トランスDrの電流値に対応する。すなわち当該電流ピ
ークが所定の値に達した時、比較器２が駆動段レジスタ
１を介してトランジスタT1のゲートに信号を与え、正確
にトランジスタT1をオフにする。この所定の値は乗算器
３により前記抵抗分圧（R1,R2）による制御信号電圧情
報としての入力電圧瞬時値（一方入力端に与えらえる）
と出力電圧（他方入力端に与えられる）との積に比例す
る値に設定され、トランジスタT1はチョークコイル兼ト
ランスDrおよびフライホイルダイオードD2を流れる電流
が０になるまでオフ状態を維持する。ついで巻線n2に誘
起電圧が発生し、トランジスタT1が再びターンオンし、
以後前述の動作を繰り返す。かくして、一定の高周波出
力電圧が得られる。
その電流波形はΔ波として表れ、同トランスDrは昇圧コ
ンバータとして動作し、トランジスタT1のターンオフ時
に同トランジスタT1に流れる電流の値がチョークコイル
兼トランスDrの電流値に対応する。すなわち当該電流ピ
ークが所定の値に達した時、比較器２が駆動段レジスタ
１を介してトランジスタT1のゲートに信号を与え、正確
にトランジスタT1をオフにする。この所定の値は乗算器
３により前記抵抗分圧（R1,R2）による制御信号電圧情
報としての入力電圧瞬時値（一方入力端に与えらえる）
と出力電圧（他方入力端に与えられる）との積に比例す
る値に設定され、トランジスタT1はチョークコイル兼ト
ランスDrおよびフライホイルダイオードD2を流れる電流
が０になるまでオフ状態を維持する。ついで巻線n2に誘
起電圧が発生し、トランジスタT1が再びターンオンし、
以後前述の動作を繰り返す。かくして、一定の高周波出
力電圧が得られる。
第２図は第１図の点灯装置の電流波形図で前記動作の
繰り返しによる電流変化と電圧変化の関係を示し、各周
期毎の入力電流の平均値|iin|はチョークコイル兼トラ
ンスDrの電流ピーク値iLの半分になる。また、|iin|を
入力電圧に比例した曲線上に乗った状態が得られる。こ
れによって、整流後の点灯装置の入力は商用電源に対
し、等価的にオーミック抵抗負荷になる。
繰り返しによる電流変化と電圧変化の関係を示し、各周
期毎の入力電流の平均値|iin|はチョークコイル兼トラ
ンスDrの電流ピーク値iLの半分になる。また、|iin|を
入力電圧に比例した曲線上に乗った状態が得られる。こ
れによって、整流後の点灯装置の入力は商用電源に対
し、等価的にオーミック抵抗負荷になる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記装置は、きわめて狭い固定的な電
圧範囲の電源しか適用することができない。
圧範囲の電源しか適用することができない。
すなわち、上記装置においては、制御信号電圧情報
（乗算器３の入力）を２つの抵抗R1とR2との分圧点から
取り出している。したがって、この制御信号電圧情報
は、電源からの入力電圧（ダイオードD1の出力）の変化
に直線的に対応して変化する。
（乗算器３の入力）を２つの抵抗R1とR2との分圧点から
取り出している。したがって、この制御信号電圧情報
は、電源からの入力電圧（ダイオードD1の出力）の変化
に直線的に対応して変化する。
一方、例えば比較器２、乗算器３および制御アンプ４
の入力回路は、通常入力電圧1V前後の動作点で動作させ
る。したがって、このような特性の比較器２、乗算器３
および制御アンプ４が安定動作する入力電圧範囲は狭い
（特にこれら回路2,3,4をIC化した場合）。
の入力回路は、通常入力電圧1V前後の動作点で動作させ
る。したがって、このような特性の比較器２、乗算器３
および制御アンプ４が安定動作する入力電圧範囲は狭い
（特にこれら回路2,3,4をIC化した場合）。
以上から、上記装置において、適用する電源電圧の範
囲を広くしようとすると、前述した制御信号電圧情報が
大きく変動することになり、比較器２、乗算器３および
制御アンプ４等の安定動作が得にくくなってしまい、結
局出力電圧を安定に制御することが困難になる。
囲を広くしようとすると、前述した制御信号電圧情報が
大きく変動することになり、比較器２、乗算器３および
制御アンプ４等の安定動作が得にくくなってしまい、結
局出力電圧を安定に制御することが困難になる。
そこで本発明の目的は以上のような問題を解消し、広
範囲な電源電圧を適用可能な放電灯用点灯装置を提供す
ることにある。
範囲な電源電圧を適用可能な放電灯用点灯装置を提供す
ることにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記構成の装置において、高力率化に対し
ては、入力電圧vinおよび入力電流iinが同相であること
が重要であって、絶対値を検出することは必要でないこ
とに着目し、電源電圧変動に対して安定化した入力電圧
vinを乗算器３に与えるようにした。すなわち、電源入
力電圧および入力電流情報と出力電圧情報とに基づいて
出力電圧を一定に制御する制御手段と、電源入力電圧の
変動に応答して当該変動を抑えて制御手段に電源入力電
圧情報を与える手段とを具える。
ては、入力電圧vinおよび入力電流iinが同相であること
が重要であって、絶対値を検出することは必要でないこ
とに着目し、電源電圧変動に対して安定化した入力電圧
vinを乗算器３に与えるようにした。すなわち、電源入
力電圧および入力電流情報と出力電圧情報とに基づいて
出力電圧を一定に制御する制御手段と、電源入力電圧の
変動に応答して当該変動を抑えて制御手段に電源入力電
圧情報を与える手段とを具える。
［作 用］ 本発明によれば、広範囲な（例えば80〜250V）電源電
圧変動に応答して当該変動を抑えて制御信号電圧を乗算
器に与える。これによって広範囲な電源電圧に対して安
定な動作を確保することができるようになる。
圧変動に応答して当該変動を抑えて制御信号電圧を乗算
器に与える。これによって広範囲な電源電圧に対して安
定な動作を確保することができるようになる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１の実施例 第３図は本発明の第１の実施例の要部を示すものであ
って、他の構成は第１図のそれと全く同一であるので、
説明は省略する。すなわち、本発明の特徴は第１図にお
いて分圧抵抗R1,R2の代りに制御信号電圧情報を形成す
る手段を設けたことにある。第３図に示すように、抵抗
R1を介してダイオードD1の出力端に接合型電解効果トラ
ンジスタT2のドレインを接続し、同ドレイン電圧を抵抗
R10,R11で分圧してゲートをバイアスし、ソースを接地
する。乗算器３へ与える制御信号電圧vinはドレインか
らとり出す。このような構成はいわゆる自動利得制御回
路（AGC）を構成し、脈流（D1出力）同相信号をトラン
ジスタT2のドレインとゲートに印加することによって、
ダイオードD1の出力（電源電圧）の変動に対して制御信
号電圧vinを一定化する。
って、他の構成は第１図のそれと全く同一であるので、
説明は省略する。すなわち、本発明の特徴は第１図にお
いて分圧抵抗R1,R2の代りに制御信号電圧情報を形成す
る手段を設けたことにある。第３図に示すように、抵抗
R1を介してダイオードD1の出力端に接合型電解効果トラ
ンジスタT2のドレインを接続し、同ドレイン電圧を抵抗
R10,R11で分圧してゲートをバイアスし、ソースを接地
する。乗算器３へ与える制御信号電圧vinはドレインか
らとり出す。このような構成はいわゆる自動利得制御回
路（AGC）を構成し、脈流（D1出力）同相信号をトラン
ジスタT2のドレインとゲートに印加することによって、
ダイオードD1の出力（電源電圧）の変動に対して制御信
号電圧vinを一定化する。
制御信号電圧vinが一定化されることによって、乗算
器３は安定に動作し、広範囲な（例えば80〜250V）入力
電圧に対して出力電圧voutは安定化する。
器３は安定に動作し、広範囲な（例えば80〜250V）入力
電圧に対して出力電圧voutは安定化する。
第２の実施例 この実施例は第４図に示すように、バイポーラトラン
ジスタT3のコレクタを抵抗R1を介してダイオードD1の出
力端に接続し、抵抗R12を介してエミッタを接地し、ベ
ースにはD1の出力電圧を抵抗R13,R14で分圧して与え
る。制御信号電圧vinはコレクタからとり出す。この実
施例の動作は第１の実施例と同様である。勿論、バイポ
ーラトランジスタT3の代りに、第１の実施例と同じ接合
型電界効果トランジスタを用いることもできるし、さら
には、他の半導体素子、例えば、MOSFET,IGBT等を用い
ることもできる。
ジスタT3のコレクタを抵抗R1を介してダイオードD1の出
力端に接続し、抵抗R12を介してエミッタを接地し、ベ
ースにはD1の出力電圧を抵抗R13,R14で分圧して与え
る。制御信号電圧vinはコレクタからとり出す。この実
施例の動作は第１の実施例と同様である。勿論、バイポ
ーラトランジスタT3の代りに、第１の実施例と同じ接合
型電界効果トランジスタを用いることもできるし、さら
には、他の半導体素子、例えば、MOSFET,IGBT等を用い
ることもできる。
第３の実施例 第５図に示すように、MOSFET T4のドレインを抵抗R1
を介してダイオードD1の出力端に接続し、ソースを抵抗
R15を介して接地し、抵抗R16およびクランプダイオード
D3を介してゲートをダイオードD1の出力端に接続し、さ
らにゲート接地間に抵抗R17および平滑コンデンサC5を
接続する。制御信号電圧vinはドレインからとり出す。
を介してダイオードD1の出力端に接続し、ソースを抵抗
R15を介して接地し、抵抗R16およびクランプダイオード
D3を介してゲートをダイオードD1の出力端に接続し、さ
らにゲート接地間に抵抗R17および平滑コンデンサC5を
接続する。制御信号電圧vinはドレインからとり出す。
このような構成によれば、電源電圧が変動しても、MO
SFET T4のゲートにはダイオードD3でクランプされ、
R17,C5で充電平滑化された電圧が与えられ、ドレインか
らは一定化された制御信号電圧vinがとり出される。
SFET T4のゲートにはダイオードD3でクランプされ、
R17,C5で充電平滑化された電圧が与えられ、ドレインか
らは一定化された制御信号電圧vinがとり出される。
第４の実施例 この実施例は第６図に示すように、接合型FET T5を使
用したものであって、他は第３の実施例と同様である。
用したものであって、他は第３の実施例と同様である。
すなわち、ダイオードD1の出力端に得られた脈流信号
はバイアス抵抗R16、ダイオードD3を介し平滑コンデン
サC5に充電される。次に出力に適当な制御信号電圧が得
られるように抵抗R17で放電させながらトランジスタT5
のゲートに一定電圧を印加し、同時に抵抗R1を介しドレ
インにもダイオードD1整流の脈流電圧を印加する。ゲー
ト電圧が上昇すればゲート電流も増大し、FETの増幅作
用により設定倍数のドレイン電流が流れ、ドレイン電圧
は降下し一定電圧となる。
はバイアス抵抗R16、ダイオードD3を介し平滑コンデン
サC5に充電される。次に出力に適当な制御信号電圧が得
られるように抵抗R17で放電させながらトランジスタT5
のゲートに一定電圧を印加し、同時に抵抗R1を介しドレ
インにもダイオードD1整流の脈流電圧を印加する。ゲー
ト電圧が上昇すればゲート電流も増大し、FETの増幅作
用により設定倍数のドレイン電流が流れ、ドレイン電圧
は降下し一定電圧となる。
なお、参考のために、以上の実施例および比較のため
前記従来例における入力電圧（電源電圧）と制御信号電
圧vinとの関係を第７図に示す。
前記従来例における入力電圧（電源電圧）と制御信号電
圧vinとの関係を第７図に示す。
また、第１の実施例および従来例において、入力電圧
が80Vおよび230Vのときの制御信号電圧は次の通りであ
った。
が80Vおよび230Vのときの制御信号電圧は次の通りであ
った。
入力電圧:80V 従来例→0.5V 第１の実施例→0.5V 入力電圧:230V 従来例→1.58V 第１の実施例→0.8V ［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、入力電源電圧が例え
ばAC80〜250V間で変動が生じても、乗算器への入力電圧
を一定化することにより出力を安定化することができ
る。
ばAC80〜250V間で変動が生じても、乗算器への入力電圧
を一定化することにより出力を安定化することができ
る。
第１図は放電灯用点灯装置の回路図、 第２図は信号波形図、 第３〜第６図はそれぞれ別の本発明実施例の回路図、 第７図は制御信号電圧特性図である。 １……駆動段レジスタ、 ２……比較器、 ３……乗算器、 ４……制御アンプ、 D1〜D3……ダイオード、 T1〜T6……トランジスタ、 Dr……チョーク兼トランス、 RL……負荷抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】電源入力電圧および入力電流情報と出力電
圧情報とに基づいて前記出力電圧を一定に制御する制御
手段と、 電源入力電圧の変動に応答して当該変動を抑えて前記制
御手段に電源入力電圧情報を与える手段とを具えたこと
を特徴とする放電灯用点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200115A JP2720980B2 (ja) | 1987-08-28 | 1988-08-12 | 放電灯用点灯装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21587487 | 1987-08-28 | ||
| JP62-215874 | 1987-08-28 | ||
| JP63200115A JP2720980B2 (ja) | 1987-08-28 | 1988-08-12 | 放電灯用点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133575A JPH01133575A (ja) | 1989-05-25 |
| JP2720980B2 true JP2720980B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=26511978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63200115A Expired - Fee Related JP2720980B2 (ja) | 1987-08-28 | 1988-08-12 | 放電灯用点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2720980B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9960702B2 (en) | 2013-09-25 | 2018-05-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Switch device, power conversion device, motor drive device, air blower, compressor, air conditioner, refrigerator, and freezer |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63200115A patent/JP2720980B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01133575A (ja) | 1989-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |