JP3187727B2 - 蛍光ランプ用安定器回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光ランプ用安定器
回路に関し、特に蛍光ランプ（Fl：fluorescentlamp）
あるいはコンパクト蛍光ランプ（CF：Lcompact fluores
cent lamp ）等を起動させるため使用される蛍光ランプ
用安定器回路に関する。
回路に関し、特に蛍光ランプ（Fl：fluorescentlamp）
あるいはコンパクト蛍光ランプ（CF：Lcompact fluores
cent lamp ）等を起動させるため使用される蛍光ランプ
用安定器回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は米国特許第４、６４７、８１７号
に載せられた蛍光ランプ用安定器回路であって、その構
成を説明すれば次のようである。
に載せられた蛍光ランプ用安定器回路であって、その構
成を説明すれば次のようである。
【０００３】図５の安定器回路と共に示されたランプ
は、１５Ｗ ＣＦＬである。この安定器回路のランプに
印加される電圧の動作周波数は４５ＫＨｚである。ラン
プ１は端子２、３に接続された電源回路網から電源（例
えば、２２０Ｖ、５０Ｈｚまたは１１０Ｖ、６０Ｈｚ）
を供給される。入力電圧ＵＮは適当なパワーと周波数特
性を有する。
は、１５Ｗ ＣＦＬである。この安定器回路のランプに
印加される電圧の動作周波数は４５ＫＨｚである。ラン
プ１は端子２、３に接続された電源回路網から電源（例
えば、２２０Ｖ、５０Ｈｚまたは１１０Ｖ、６０Ｈｚ）
を供給される。入力電圧ＵＮは適当なパワーと周波数特
性を有する。
【０００４】入力電源はフィルター４に接続され、フィ
ルタリングされた交流電圧は整流のため整流器５に提供
され、整流された出力電圧はフィルターキャパシタ６に
より平滑される。
ルタリングされた交流電圧は整流のため整流器５に提供
され、整流された出力電圧はフィルターキャパシタ６に
より平滑される。
【０００５】フィルタリング及び平滑された電圧はイン
バータ（ＩＮＶ）に印加されるが、インバータは基本的
な動作素子であって、適当なエミッタ９、１０を有する
２つのトランジスター７、８とインバータ制御回路１１
を具備する。
バータ（ＩＮＶ）に印加されるが、インバータは基本的
な動作素子であって、適当なエミッタ９、１０を有する
２つのトランジスター７、８とインバータ制御回路１１
を具備する。
【０００６】インバータ用制御電圧は、ただ数回の基本
巻線１３を有するリングコアーコイルトランスフォーマ
１２から誘導される。基本巻線１３はランプ１の動作回
路に接続される。
巻線１３を有するリングコアーコイルトランスフォーマ
１２から誘導される。基本巻線１３はランプ１の動作回
路に接続される。
【０００７】インバータは基本的に矩形波電圧を発生す
るが、動作回路において、矩形波電圧はインダクタ１４
と遮断キャパシタ１５を通してランプ１に印加される。
るが、動作回路において、矩形波電圧はインダクタ１４
と遮断キャパシタ１５を通してランプ１に印加される。
【０００８】キャパシタ１５はランプからの直流を遮断
すると同時にインダクタ１４と共に共振回路部を形成す
る。４５ＫＨｚでの動作のため、インダクタ１４は、例
えば約３ｍＨであり、遮断キャパシタ１５は約４７ｎＦ
の容量を有する。
すると同時にインダクタ１４と共に共振回路部を形成す
る。４５ＫＨｚでの動作のため、インダクタ１４は、例
えば約３ｍＨであり、遮断キャパシタ１５は約４７ｎＦ
の容量を有する。
【０００９】点火及び起動回路ＳＴはランプ１に並列に
接続され、ランプ１の加熱可能な電極１６、１７に直列
に接続される。起動キャパシタ１８は図５に示されたよ
うに、制限キャパシタ１９と直列に接続される。
接続され、ランプ１の加熱可能な電極１６、１７に直列
に接続される。起動キャパシタ１８は図５に示されたよ
うに、制限キャパシタ１９と直列に接続される。
【００１０】前記例で、起動キャパシタ１８の容量は約
３．３ｎＦである。キャパシタ１８、１９の直列回路
は、結合された共振キャパシタＣＲを形成する。ＰＴＣ
抵抗器２０は、例えばSiemens により製造されたＣ８９
０形を使用する。
３．３ｎＦである。キャパシタ１８、１９の直列回路
は、結合された共振キャパシタＣＲを形成する。ＰＴＣ
抵抗器２０は、例えばSiemens により製造されたＣ８９
０形を使用する。
【００１１】図６は米国特許第５、２２３、７６７号に
載せられた蛍光ランプ用安定器回路であって、その構成
を説明すれば次のようである。
載せられた蛍光ランプ用安定器回路であって、その構成
を説明すれば次のようである。
【００１２】低周波ＡＣ電源、例えば１２０Ｖ、６０Ｈ
ｚは第１キャパシタ２９と第１インダクタ２６で構成さ
れたＥＭＩフィルター２５と結合された一対の交流入力
端子２１、２２に供給される。ＥＭＩフィルター２５は
順次に第２インダクタ２７と第２キャパシタ３０を通し
て倍圧器回路２８の入力端子２３、２４と結合される。
ｚは第１キャパシタ２９と第１インダクタ２６で構成さ
れたＥＭＩフィルター２５と結合された一対の交流入力
端子２１、２２に供給される。ＥＭＩフィルター２５は
順次に第２インダクタ２７と第２キャパシタ３０を通し
て倍圧器回路２８の入力端子２３、２４と結合される。
【００１３】第１及び第２インダクタ２６、２７は、交
流入力端子２２と倍圧器回路２８の入力端子２４との間
で直列に連結される。第１キャパシタ２９は入力端子２
１、２２の両端に結合され、第２キャパシタ３０は端子
２１とインダクタ２６、２７との結節点の間に連結され
る。
流入力端子２２と倍圧器回路２８の入力端子２４との間
で直列に連結される。第１キャパシタ２９は入力端子２
１、２２の両端に結合され、第２キャパシタ３０は端子
２１とインダクタ２６、２７との結節点の間に連結され
る。
【００１４】一対のダイオード３１、３２を具備する倍
圧器回路２８は、高周波直流／交流半ブリッジインバー
タ３５のＤＣ入力端子３３、３４の両端に直列に接続さ
れる。直列接続されたバッファキャパシタ３６、３７
は、直列接続されたダイオード３１、３２と並列に結合
される。
圧器回路２８は、高周波直流／交流半ブリッジインバー
タ３５のＤＣ入力端子３３、３４の両端に直列に接続さ
れる。直列接続されたバッファキャパシタ３６、３７
は、直列接続されたダイオード３１、３２と並列に結合
される。
【００１５】一対の直列接続されたスイッチングトラン
ジスター３８、３９は、ＤＣ電源端子３３、３４と結合
される。第３及び第４ダイオード５７、５８はトランジ
スター３８、３９の両端の反対の両極に各々結合され
る。
ジスター３８、３９は、ＤＣ電源端子３３、３４と結合
される。第３及び第４ダイオード５７、５８はトランジ
スター３８、３９の両端の反対の両極に各々結合され
る。
【００１６】放電ランプ４０（例えば、蛍光ランプ）の
一端は、キャパシタ４１を経てダイオード３１、３２の
接合点２３に結合される。放電ランプ４０の他端は、イ
ンダクタ４３を経てスイッチングトランジスター３８、
３９の間の接続点４２に接続されることは周知の事実で
ある。この接続は図面でダッシュラインとして示され
る。
一端は、キャパシタ４１を経てダイオード３１、３２の
接合点２３に結合される。放電ランプ４０の他端は、イ
ンダクタ４３を経てスイッチングトランジスター３８、
３９の間の接続点４２に接続されることは周知の事実で
ある。この接続は図面でダッシュラインとして示され
る。
【００１７】しかし、この発明によれば、シングルイン
ダクタ４３の代りに、直列接続された２つのインダクタ
４４、４５で構成された回路の共通節点がキャパシタ４
６を通してＤＣ入力端子３４に結合されている。
ダクタ４３の代りに、直列接続された２つのインダクタ
４４、４５で構成された回路の共通節点がキャパシタ４
６を通してＤＣ入力端子３４に結合されている。
【００１８】放電ランプ４０の電極４７、４８は、直列
接続された正温度係数抵抗器４９及びキャパシタ５０と
並列に接続される。ＰＴＣ抵抗器は、ランプ点火前にラ
ンプ電極等を加熱するための予備加熱電流の通路であ
る。緩衝キャパシタ５２は節点４２と節点５３とを連結
し、スイッチングトランジスターで電力の消耗を減らす
ように動作する。
接続された正温度係数抵抗器４９及びキャパシタ５０と
並列に接続される。ＰＴＣ抵抗器は、ランプ点火前にラ
ンプ電極等を加熱するための予備加熱電流の通路であ
る。緩衝キャパシタ５２は節点４２と節点５３とを連結
し、スイッチングトランジスターで電力の消耗を減らす
ように動作する。
【００１９】従来の制御回路５４はスイッチングトラン
ジスター３８、３９を１つのトランジスターがオンの場
合、他のトランジスターはオフする方式で交代にオン／
オフ駆動する。制御回路５４はＩＣで駆動されるが、節
点４２と節点５３との間に接続された負荷回路であっ
て、インダクタ４４、４５のような直列に連結された巻
線及びスイッチングトランジスターのベース及びエミッ
タ電極に各々結合された第１及び第２巻線を有するトラ
ンスフォーマで構成されうる。それぞれの抵抗器は、ト
ランジスターのベースにこのような方式で２次巻線が直
列に接続でき、自己発振高周波ＤＣ／ＡＣコンバータが
得られる。スイッチングトランジスターの正確な駆動方
法は、この方法に限ることでなく多様な駆動方法等が利
用されうるので、優秀な回路の動作を提供する。
ジスター３８、３９を１つのトランジスターがオンの場
合、他のトランジスターはオフする方式で交代にオン／
オフ駆動する。制御回路５４はＩＣで駆動されるが、節
点４２と節点５３との間に接続された負荷回路であっ
て、インダクタ４４、４５のような直列に連結された巻
線及びスイッチングトランジスターのベース及びエミッ
タ電極に各々結合された第１及び第２巻線を有するトラ
ンスフォーマで構成されうる。それぞれの抵抗器は、ト
ランジスターのベースにこのような方式で２次巻線が直
列に接続でき、自己発振高周波ＤＣ／ＡＣコンバータが
得られる。スイッチングトランジスターの正確な駆動方
法は、この方法に限ることでなく多様な駆動方法等が利
用されうるので、優秀な回路の動作を提供する。
【００２０】ランプ４０、キャパシタ５１、インダクタ
４４、４５とキャパシタ４６は根本的に半ブリッジイン
バータを高周波で自己発振させる共振回路を構成する。
４４、４５とキャパシタ４６は根本的に半ブリッジイン
バータを高周波で自己発振させる共振回路を構成する。
【００２１】起動回路５５は高周波インバータ３５の動
作を起動させるため提供される。
作を起動させるため提供される。
【００２２】ＡＣ電源からの入力電流は、キャパシタ４
１とランプ回路に共振エネルギー供給用高周波経路を提
供して電解バッファキャパシタ３６、３７に返し、それ
で２つのキャパシタの各両端の電圧が常にＡＣ電源端子
２１、２２のライン間電圧より高くするキャパシタ３０
とインダクタ２７は倍圧器回路の一部である。キャパシ
タ４１を通して共振回路から戻るエネルギーは、インダ
クタ２７の両端の電圧発生に作用する。この電圧はＡＣ
ライン間電圧に加えられバッファキャパシタ電圧より高
い電圧を発生させるが、各々１つのダイオード３１、３
２によりバッファキャパシタ電圧にクランプされる。そ
れでエネルギーはダイオード３１、３２を通してバッフ
ァキャパシタに戻る。バッファキャパシタ３６、３７の
付加電圧の昇圧作用は、インダクタ４５とキャパシタ４
６よりなるＬＣ共振回路により提供される。インダクタ
４３のような単一インダクタの代りにＬＣ共振回路を使
用することにより、キャパシタ３６、３７に供給された
帰還エネルギー、即ちキャパシタ４１を通してランプか
ら派生された一部の電圧とＬＣ共振回路４４、４５、４
６から派生された他部の電圧を効果的に両分する。
１とランプ回路に共振エネルギー供給用高周波経路を提
供して電解バッファキャパシタ３６、３７に返し、それ
で２つのキャパシタの各両端の電圧が常にＡＣ電源端子
２１、２２のライン間電圧より高くするキャパシタ３０
とインダクタ２７は倍圧器回路の一部である。キャパシ
タ４１を通して共振回路から戻るエネルギーは、インダ
クタ２７の両端の電圧発生に作用する。この電圧はＡＣ
ライン間電圧に加えられバッファキャパシタ電圧より高
い電圧を発生させるが、各々１つのダイオード３１、３
２によりバッファキャパシタ電圧にクランプされる。そ
れでエネルギーはダイオード３１、３２を通してバッフ
ァキャパシタに戻る。バッファキャパシタ３６、３７の
付加電圧の昇圧作用は、インダクタ４５とキャパシタ４
６よりなるＬＣ共振回路により提供される。インダクタ
４３のような単一インダクタの代りにＬＣ共振回路を使
用することにより、キャパシタ３６、３７に供給された
帰還エネルギー、即ちキャパシタ４１を通してランプか
ら派生された一部の電圧とＬＣ共振回路４４、４５、４
６から派生された他部の電圧を効果的に両分する。
【００２３】ダイオード５７、５８は、バッファキャパ
シタにエネルギーを返す経路を提供する。トランスフォ
ーマがトランジスター３８、３９を駆動するのに使用さ
れる場合において、ダイオード５７、５８は２次巻線と
トランジスター等のコレクターベース接合がエネルギー
をバッファキャパシタに返すための低インピーダンス経
路を提供するので除去されうる。トランジスターのコレ
クターベース接合はダイオード機能を提供する。さら
に、昇圧作用はダイオード３１、３２を通してキャパシ
タ３６、３７に電流を移動させる一種の電圧源として作
動するインダクタ２７により提供される。他の回路への
変更において、キャパシタ５６は節点５３と入力端子３
４との間にも接続されうる。キャパシタ４１、５６の適
切な選択により、半ブリッジインバータ回路は各バッフ
ァキャパシタ３６、３７の電圧をピークライン電圧以上
の値に上昇させる高周波昇圧コンバータのように作用す
る。これは高容量性電荷がライン間電圧源から流れ、こ
れにより回路力率（power factor）における改善及びラ
イン電流高調波における減少を提供する。改善された力
率の立場では、回路は低い入力電流を引っ張る。
シタにエネルギーを返す経路を提供する。トランスフォ
ーマがトランジスター３８、３９を駆動するのに使用さ
れる場合において、ダイオード５７、５８は２次巻線と
トランジスター等のコレクターベース接合がエネルギー
をバッファキャパシタに返すための低インピーダンス経
路を提供するので除去されうる。トランジスターのコレ
クターベース接合はダイオード機能を提供する。さら
に、昇圧作用はダイオード３１、３２を通してキャパシ
タ３６、３７に電流を移動させる一種の電圧源として作
動するインダクタ２７により提供される。他の回路への
変更において、キャパシタ５６は節点５３と入力端子３
４との間にも接続されうる。キャパシタ４１、５６の適
切な選択により、半ブリッジインバータ回路は各バッフ
ァキャパシタ３６、３７の電圧をピークライン電圧以上
の値に上昇させる高周波昇圧コンバータのように作用す
る。これは高容量性電荷がライン間電圧源から流れ、こ
れにより回路力率（power factor）における改善及びラ
イン電流高調波における減少を提供する。改善された力
率の立場では、回路は低い入力電流を引っ張る。
【００２４】前述したように、キャパシタ３６、３７等
の入力リップル電流は、低周波（６０Ｈｚ）ＡＣ電源か
ら全て派生されることなく、部分的に高周波半ブリッジ
回路から派生されるので、より小さいキャパシタが使用
でき、さらに低いリップル電圧が保てる。
の入力リップル電流は、低周波（６０Ｈｚ）ＡＣ電源か
ら全て派生されることなく、部分的に高周波半ブリッジ
回路から派生されるので、より小さいキャパシタが使用
でき、さらに低いリップル電圧が保てる。
【００２５】しかし、まず図５に示されたような蛍光ラ
ンプ用安定器回路は、印加される正弦波の電源電圧に対
するその電源電圧出力波形が、図７に示されたように、
歪んだ波形となる。即ち、総高調波歪曲（THD ：total
harmonic distortion ）が１４０〜１６０％ほどであっ
て、高い電流高調波ノイズを有する電流波形が発生し、
出力電圧波形に歪曲が多発して基準電源電圧の変動原因
となる。また、力率が平均５０〜６０％ほどで、低いと
いう短所がある。
ンプ用安定器回路は、印加される正弦波の電源電圧に対
するその電源電圧出力波形が、図７に示されたように、
歪んだ波形となる。即ち、総高調波歪曲（THD ：total
harmonic distortion ）が１４０〜１６０％ほどであっ
て、高い電流高調波ノイズを有する電流波形が発生し、
出力電圧波形に歪曲が多発して基準電源電圧の変動原因
となる。また、力率が平均５０〜６０％ほどで、低いと
いう短所がある。
【００２６】また、図６に示されたような蛍光ランプ用
安定器回路は、入力電源に倍圧回路を採用することによ
りＡＣ１１０Ｖほどの電源用としては使用できるが、Ａ
Ｃ２２０〜２３０Ｖの電源電圧が入力される場合、倍電
圧増幅すると２２０Ｖ×２×２１／２＝６１６Ｖであっ
て、高耐圧の電解キャパシタ及びパワートランジスター
あるいはＦＥＴを使用する必要があり、使用される回路
素子のコストが上昇するという問題点がある。また、昇
圧用として使用されるインダクタ２７により、力率が低
下するという問題点がある。
安定器回路は、入力電源に倍圧回路を採用することによ
りＡＣ１１０Ｖほどの電源用としては使用できるが、Ａ
Ｃ２２０〜２３０Ｖの電源電圧が入力される場合、倍電
圧増幅すると２２０Ｖ×２×２１／２＝６１６Ｖであっ
て、高耐圧の電解キャパシタ及びパワートランジスター
あるいはＦＥＴを使用する必要があり、使用される回路
素子のコストが上昇するという問題点がある。また、昇
圧用として使用されるインダクタ２７により、力率が低
下するという問題点がある。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を改善するためになされたものであって、高い電
流高調波ノイズによる総高調波歪曲が低く、力率の改善
された蛍光ランプ用安定器回路を提供することにその目
的がある。
問題点を改善するためになされたものであって、高い電
流高調波ノイズによる総高調波歪曲が低く、力率の改善
された蛍光ランプ用安定器回路を提供することにその目
的がある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、相互離隔されて位置した２つの加熱可能
な電極を有する蛍光放電管用の蛍光ランプ用安定器回路
において、印加される交流電圧を整流する整流手段と、
前記整流手段の出力を安定化して安定直流電圧を生成す
る平滑キャパシタと、前記安定直流電圧を用いて放電管
駆動用の矩形波電圧を生成するインバーティング手段
と、前記矩形波電圧を用いて放電管を起動させる起動手
段と、前記放電管の一方の電極に接続された前記整流手
段の電源入力端と前記平滑キャパシタとの間に接続さ
れ、放電管の電極に流れる高調波及び高周波電流を前記
平滑キャパシタにフィードバックするバイパスキャパシ
タとを具備することを特徴とする。
め、本発明は、相互離隔されて位置した２つの加熱可能
な電極を有する蛍光放電管用の蛍光ランプ用安定器回路
において、印加される交流電圧を整流する整流手段と、
前記整流手段の出力を安定化して安定直流電圧を生成す
る平滑キャパシタと、前記安定直流電圧を用いて放電管
駆動用の矩形波電圧を生成するインバーティング手段
と、前記矩形波電圧を用いて放電管を起動させる起動手
段と、前記放電管の一方の電極に接続された前記整流手
段の電源入力端と前記平滑キャパシタとの間に接続さ
れ、放電管の電極に流れる高調波及び高周波電流を前記
平滑キャパシタにフィードバックするバイパスキャパシ
タとを具備することを特徴とする。
【００２９】本発明において、前記整流手段は、４つの
ブリッジ形に接続された複数のダイオードと、これらの
ダイオードにより全波整流された電圧を平滑させる整流
回路キャパシタとを具備するブリッジ整流回路とよりな
ることが望ましく、前記インバーティング手段と前記放
電管の一側電極との間には、前記矩形波電圧を正弦波電
圧に整形するチョークコイルと共振キャパシタが直列に
接続されたＬＣ共振回路がさらに具備されることが望ま
しい。
ブリッジ形に接続された複数のダイオードと、これらの
ダイオードにより全波整流された電圧を平滑させる整流
回路キャパシタとを具備するブリッジ整流回路とよりな
ることが望ましく、前記インバーティング手段と前記放
電管の一側電極との間には、前記矩形波電圧を正弦波電
圧に整形するチョークコイルと共振キャパシタが直列に
接続されたＬＣ共振回路がさらに具備されることが望ま
しい。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
蛍光ランプ用安定器の実施の形態を説明する。
蛍光ランプ用安定器の実施の形態を説明する。
【００３１】図１は本実施形態による蛍光ランプ用安定
器回路の回路図である。この図面に基づきその構成及び
動作を説明する。
器回路の回路図である。この図面に基づきその構成及び
動作を説明する。
【００３２】まず、構成を説明すれば、ＡＣ電圧をＤＣ
電圧に整流するブリッジ整流部１０１、ブリッジ整流部
１０１で整流された電圧を用いて蛍光ランプ駆動用の矩
形波電圧を作るインバータ部１０２、インバータ部１０
２から生成されたパルス電圧のみを蛍光ランプ１０４に
選択的に通過させるＬＣ共振回路１０３、蛍光ランプ１
０４を起動させるための起動回路部１０５及び蛍光ラン
プの駆動により回路に生成された高周波及び高調波電流
を平滑キャパシタＣ４にフィードバックさせるバイパス
キャパシタＣ２よりなるバイパス部１０６で構成され
る。
電圧に整流するブリッジ整流部１０１、ブリッジ整流部
１０１で整流された電圧を用いて蛍光ランプ駆動用の矩
形波電圧を作るインバータ部１０２、インバータ部１０
２から生成されたパルス電圧のみを蛍光ランプ１０４に
選択的に通過させるＬＣ共振回路１０３、蛍光ランプ１
０４を起動させるための起動回路部１０５及び蛍光ラン
プの駆動により回路に生成された高周波及び高調波電流
を平滑キャパシタＣ４にフィードバックさせるバイパス
キャパシタＣ２よりなるバイパス部１０６で構成され
る。
【００３３】ブリッジ整流部１０１で、Ｃ１及びＬ１は
整流作用をするブリッジダイオード（Ｄ１乃至Ｄ４で構
成される）を保護するためのＥＭＩフィルターであっ
て、交流電圧に含まれているインパルス成分を除去する
役割をする。即ち、Ｃ１は交流電源と並列に接続されて
インパルス成分のみを通過させ、Ｌ１は交流電源と直列
に接続されてインパルス成分のみを遮断し、二重でブリ
ッジダイオードを保護する。
整流作用をするブリッジダイオード（Ｄ１乃至Ｄ４で構
成される）を保護するためのＥＭＩフィルターであっ
て、交流電圧に含まれているインパルス成分を除去する
役割をする。即ち、Ｃ１は交流電源と並列に接続されて
インパルス成分のみを通過させ、Ｌ１は交流電源と直列
に接続されてインパルス成分のみを遮断し、二重でブリ
ッジダイオードを保護する。
【００３４】Ｄ１乃至Ｄ４は整流用ダイオードとしてブ
リッジ形態で接続され、全波整流を行う。
リッジ形態で接続され、全波整流を行う。
【００３５】整流回路キャパシタＣ３はブリッジダイオ
ードにより全波整流された電圧のリップル成分を平滑さ
せて直流電圧を形成する役割をする。
ードにより全波整流された電圧のリップル成分を平滑さ
せて直流電圧を形成する役割をする。
【００３６】インバータ部１０２は、発振部１０２Ａと
２つのスイッチングトランジスターＱ１、Ｑ２を具備す
る。それ以外にブリッジ整流部１０１により形成された
直流電圧を発振部（ＭＧＤ ＩＣ）に供給するための通
路の役割をする抵抗器として電圧を適当に低くする抵抗
Ｒ１が具備され、抵抗Ｒ１を通して発振部１０２Ａに供
給される電圧を安定化して安定直流電圧とするための平
滑キャパシタ（電解キャパシタ）Ｃ４を具備する。
２つのスイッチングトランジスターＱ１、Ｑ２を具備す
る。それ以外にブリッジ整流部１０１により形成された
直流電圧を発振部（ＭＧＤ ＩＣ）に供給するための通
路の役割をする抵抗器として電圧を適当に低くする抵抗
Ｒ１が具備され、抵抗Ｒ１を通して発振部１０２Ａに供
給される電圧を安定化して安定直流電圧とするための平
滑キャパシタ（電解キャパシタ）Ｃ４を具備する。
【００３７】発振部１０２Ａは、ＭＧＤ（MOS gate dri
ver ）ＩＣと多数の受動素子で構成される。
ver ）ＩＣと多数の受動素子で構成される。
【００３８】ここで、ＭＧＤ ＩＣは、Ｒ１を通して印
加される安定直流電圧を使用して２つのスイッチングト
ランジスターＱ１、Ｑ２を駆動するための発振信号を作
るＩＣである。
加される安定直流電圧を使用して２つのスイッチングト
ランジスターＱ１、Ｑ２を駆動するための発振信号を作
るＩＣである。
【００３９】Ｄ５は発振出力安定用のダイオードであっ
て、ＭＧＤ ＩＣ駆動用電圧のＶｃｃ端子電圧をＭＧＤ
ＩＣの発振出力用電圧供給端子のＶｂ端子に安定的に
供給するための温度補償効果を有するダイオードであ
る。
て、ＭＧＤ ＩＣ駆動用電圧のＶｃｃ端子電圧をＭＧＤ
ＩＣの発振出力用電圧供給端子のＶｂ端子に安定的に
供給するための温度補償効果を有するダイオードであ
る。
【００４０】Ｃ６はＶｂ端子に供給される電圧を安定化
させるためのキャパシタである。Ｖｃｃ端子の電圧はＤ
５を通してＶｂ端子に提供される。Ｒ２及びＣ５は各々
発振周波数を決定する抵抗器及びキャパシタであって、
時定数τ＝１．４（Ｒ２）（Ｃ５）により周波数が決定
される。
させるためのキャパシタである。Ｖｃｃ端子の電圧はＤ
５を通してＶｂ端子に提供される。Ｒ２及びＣ５は各々
発振周波数を決定する抵抗器及びキャパシタであって、
時定数τ＝１．４（Ｒ２）（Ｃ５）により周波数が決定
される。
【００４１】２つのスイッチングトランジスターＱ１，
Ｑ２は、図２に示されたような発振波形の電圧により順
次駆動される。
Ｑ２は、図２に示されたような発振波形の電圧により順
次駆動される。
【００４２】ＬＣ共振回路１０３はチョークコイルＬ２
及び共振キャパシタＣ７で構成されるが、相互直列に結
合されて、矩形波発振電圧をランプに必要な正弦波電圧
に変換して供給する。
及び共振キャパシタＣ７で構成されるが、相互直列に結
合されて、矩形波発振電圧をランプに必要な正弦波電圧
に変換して供給する。
【００４３】蛍光ランプ１０４は、相互離隔された２つ
の電極Ｈ１、Ｈ２を具備した放電管よりなる。
の電極Ｈ１、Ｈ２を具備した放電管よりなる。
【００４４】蛍光ランプ１０４の起動回路部１０５は、
前記蛍光ランプ１０４の２つの電極に直列に接続される
が、相互並列接続された起動キャパシタＣ８及び正温度
係数（PTC ：positive thermal coefficient）抵抗器で
構成される。起動キャパシタＣ８は蛍光ランプの動作
時、蛍光ランプに供給される電圧のレベルを決定する。
正温度係数抵抗器は蛍光ランプの電流の増加による温度
上昇に応じて抵抗値が上昇する。
前記蛍光ランプ１０４の２つの電極に直列に接続される
が、相互並列接続された起動キャパシタＣ８及び正温度
係数（PTC ：positive thermal coefficient）抵抗器で
構成される。起動キャパシタＣ８は蛍光ランプの動作
時、蛍光ランプに供給される電圧のレベルを決定する。
正温度係数抵抗器は蛍光ランプの電流の増加による温度
上昇に応じて抵抗値が上昇する。
【００４５】図１から明らかなように、放電管１０４の
一方の電極Ｈ１はブリッジ整流部１０１の電源入力端
（Ｄ１とＤ２の接続点）に接続され、この電源入力端と
平滑キャパシタＣ４とはバイパスキャパシタＣ２により
接続されており、このバイパスキャパシタＣ２は、ラン
プ駆動により電極に流れる電流に含まれた高周波成分の
電流を整流ダイオードＤ２をバイパスして電源入力端、
即ち、平滑キャパシタＣ４にフィードバックさせ、整流
ダイオードＤ２での熱発生を減らす。即ち、ランプ駆動
により電極に流れる電流に含まれた高周波成分の電流
が、ブリッジ整流部１０１の１２０ＫＨｚ整流周波数電
流と合成され、ブリッジ整流部１０１で整流され平滑キ
ャパシタＣ４で平滑される。従って、整流される合成電
流が高周波のためダイオードに熱が発生する。これは、
整流ダイオードの特性上回復時間が長くて高周波電流に
対しては多くの熱を発生するからである。このような問
題点を解決するためバイパスキャパシタＣ２をダイオー
ドＤ２と並列に連結して、高調波成分の含まれた高周波
電流のバッファキャパシタとしてバイパスさせた後、平
滑キャパシタですぐ平滑させることによりダイオードの
熱損失が防ぐ。即ち、キャパシタの周波数特性を用いて
高周波成分の一部を平滑キャパシタ側にバイパスさせる
ことにより安定した整流作用を行う。
一方の電極Ｈ１はブリッジ整流部１０１の電源入力端
（Ｄ１とＤ２の接続点）に接続され、この電源入力端と
平滑キャパシタＣ４とはバイパスキャパシタＣ２により
接続されており、このバイパスキャパシタＣ２は、ラン
プ駆動により電極に流れる電流に含まれた高周波成分の
電流を整流ダイオードＤ２をバイパスして電源入力端、
即ち、平滑キャパシタＣ４にフィードバックさせ、整流
ダイオードＤ２での熱発生を減らす。即ち、ランプ駆動
により電極に流れる電流に含まれた高周波成分の電流
が、ブリッジ整流部１０１の１２０ＫＨｚ整流周波数電
流と合成され、ブリッジ整流部１０１で整流され平滑キ
ャパシタＣ４で平滑される。従って、整流される合成電
流が高周波のためダイオードに熱が発生する。これは、
整流ダイオードの特性上回復時間が長くて高周波電流に
対しては多くの熱を発生するからである。このような問
題点を解決するためバイパスキャパシタＣ２をダイオー
ドＤ２と並列に連結して、高調波成分の含まれた高周波
電流のバッファキャパシタとしてバイパスさせた後、平
滑キャパシタですぐ平滑させることによりダイオードの
熱損失が防ぐ。即ち、キャパシタの周波数特性を用いて
高周波成分の一部を平滑キャパシタ側にバイパスさせる
ことにより安定した整流作用を行う。
【００４６】この際、平滑キャパシタには高周波電流が
印加され平滑されるので、高周波昇圧コンバータのよう
に動作する。これは高容量性の電荷がライン間の電圧源
に流れ、それによる回路力率の改善及びライン電流高調
波の減少を提供する。従って、入力端は力率の改善で低
い入力電流を消耗する。
印加され平滑されるので、高周波昇圧コンバータのよう
に動作する。これは高容量性の電荷がライン間の電圧源
に流れ、それによる回路力率の改善及びライン電流高調
波の減少を提供する。従って、入力端は力率の改善で低
い入力電流を消耗する。
【００４７】前記のように構成された蛍光ランプ用安定
器回路の動作を説明すれば次のようである。
器回路の動作を説明すれば次のようである。
【００４８】ブリッジ整流部１０１で整流された電圧を
使用して、インバータ部１０２から蛍光ランプ駆動用の
矩形波電圧信号を発生させる。即ち、抵抗器Ｒ１を通し
てＭＧＤ ＩＣのＶｃｃ端子に安定した直流電圧が供給
されると、ＭＧＤ ＩＣは他の受動素子等と共に動作し
て発振信号を発生させ、２つのスイッチングトランジス
ターＱ１、Ｑ２を駆動する。この際、発振出力安定用の
ダイオードＤ５はＭＧＤ ＩＣ駆動用電圧のＶｃｃ端子
の電圧を、ＩＣ自体の温度変化を考慮しながらＭＧＤ
ＩＣの発振出力用の電圧供給端子であるＶｂ端子に安定
的に供給する。キャパシタＣ６は発振出力に遅延時間を
与える。発振周波数はＲ２及びＣ５の時定数τ＝１．４
（Ｒ２）（Ｃ５）により決定される。従って、２つのス
イッチングトランジスターＱ１、Ｑ２は図２に示された
ような発振波形の電圧により順次に駆動されて、３０〜
５０ＫＨｚの矩形波のランプ駆動信号を発生させる。
使用して、インバータ部１０２から蛍光ランプ駆動用の
矩形波電圧信号を発生させる。即ち、抵抗器Ｒ１を通し
てＭＧＤ ＩＣのＶｃｃ端子に安定した直流電圧が供給
されると、ＭＧＤ ＩＣは他の受動素子等と共に動作し
て発振信号を発生させ、２つのスイッチングトランジス
ターＱ１、Ｑ２を駆動する。この際、発振出力安定用の
ダイオードＤ５はＭＧＤ ＩＣ駆動用電圧のＶｃｃ端子
の電圧を、ＩＣ自体の温度変化を考慮しながらＭＧＤ
ＩＣの発振出力用の電圧供給端子であるＶｂ端子に安定
的に供給する。キャパシタＣ６は発振出力に遅延時間を
与える。発振周波数はＲ２及びＣ５の時定数τ＝１．４
（Ｒ２）（Ｃ５）により決定される。従って、２つのス
イッチングトランジスターＱ１、Ｑ２は図２に示された
ような発振波形の電圧により順次に駆動されて、３０〜
５０ＫＨｚの矩形波のランプ駆動信号を発生させる。
【００４９】このように、インバータ部１０２から生成
された３０〜５０ＫＨｚのパルス電圧のみが選択的にＬ
２及びＣ７で構成されたＬＣ共振回路１０３を通過して
放電管１０４のヒーターＨ１、Ｈ２を駆動する。この
際、起動キャパシタＣ８及び正温度係数抵抗器で構成さ
れた起動回路１０５は放電管１０４を起動させる。放電
管１０４の動作時、放電管に供給される電圧のレベルを
決定する起動キャパシタＣ８は、低電圧条件で並列に接
続された正温度係数抵抗器により効果的に短絡される。
従って、蛍光ランプ１０４のヒーターＨ１、Ｈ２に流れ
る電流は相当大きい。このように大きなヒーターの電流
ＩＨにより放電管の温度が上昇することにより徐々にＰ
ＴＣ抵抗値が大きくなり、短絡が解除されるので、起動
キャパシタＣ８はさらに効率的に動作する。よって、所
望のランプの駆動電圧が得られる。
された３０〜５０ＫＨｚのパルス電圧のみが選択的にＬ
２及びＣ７で構成されたＬＣ共振回路１０３を通過して
放電管１０４のヒーターＨ１、Ｈ２を駆動する。この
際、起動キャパシタＣ８及び正温度係数抵抗器で構成さ
れた起動回路１０５は放電管１０４を起動させる。放電
管１０４の動作時、放電管に供給される電圧のレベルを
決定する起動キャパシタＣ８は、低電圧条件で並列に接
続された正温度係数抵抗器により効果的に短絡される。
従って、蛍光ランプ１０４のヒーターＨ１、Ｈ２に流れ
る電流は相当大きい。このように大きなヒーターの電流
ＩＨにより放電管の温度が上昇することにより徐々にＰ
ＴＣ抵抗値が大きくなり、短絡が解除されるので、起動
キャパシタＣ８はさらに効率的に動作する。よって、所
望のランプの駆動電圧が得られる。
【００５０】ところで、ランプ駆動時、ヒーターに流れ
る電流ＩＨ（安定器に流れる電流Ｉの大部を占める）に
は高調波成分が多く含まれているので、ブリッジ整流部
１０１の直流電圧の波形に影響を与えて歪曲が発生す
る。これを防止するため追加されたのがバイパスキャパ
シタＣ２である。このバイパスキャパシタＣ２は、スイ
ッチングトランジスターＱ１、Ｑ２を経てブリッジ整流
部１０１伝達される放電管電流ＩＬの高調波成分をＡＣ
電源にフィードバックさせることにより、図３に示され
たように、電流歪曲を防止し、力率を向上させる。こう
して、下記の表１に示されたように、総高調波歪曲は２
０％以下に減少され、力率は９５％以上に向上される。
これはＩＥＣ規格を十分に満足させる。
る電流ＩＨ（安定器に流れる電流Ｉの大部を占める）に
は高調波成分が多く含まれているので、ブリッジ整流部
１０１の直流電圧の波形に影響を与えて歪曲が発生す
る。これを防止するため追加されたのがバイパスキャパ
シタＣ２である。このバイパスキャパシタＣ２は、スイ
ッチングトランジスターＱ１、Ｑ２を経てブリッジ整流
部１０１伝達される放電管電流ＩＬの高調波成分をＡＣ
電源にフィードバックさせることにより、図３に示され
たように、電流歪曲を防止し、力率を向上させる。こう
して、下記の表１に示されたように、総高調波歪曲は２
０％以下に減少され、力率は９５％以上に向上される。
これはＩＥＣ規格を十分に満足させる。
【００５１】
【表１】
【００５２】また、本発明の実施形態では、ブリッジ整
流回路を使用することにより整流電圧が３００〜３５０
Ｖほどで保たれるので、高耐圧の平滑用電解キャパシタ
及びパワートランジスターが要らなく、図６に示された
安定器回路のような昇圧用インダクタ２７が要らないの
で製造コストが安い。
流回路を使用することにより整流電圧が３００〜３５０
Ｖほどで保たれるので、高耐圧の平滑用電解キャパシタ
及びパワートランジスターが要らなく、図６に示された
安定器回路のような昇圧用インダクタ２７が要らないの
で製造コストが安い。
【００５３】なお、バイパスキャパシタＣ２は、図４に
示すように、ダイオードＤ３とＤ４の結節点と接地点の
間に設けることもできる。
示すように、ダイオードＤ３とＤ４の結節点と接地点の
間に設けることもできる。
【００５４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明による蛍光
ランプ用安定器回路は高い電流高調波ノイズによる総高
調波歪曲を低め、力率を向上させうる。
ランプ用安定器回路は高い電流高調波ノイズによる総高
調波歪曲を低め、力率を向上させうる。
【図１】本発明による蛍光ランプ用安定器の回路図。
【図２】図１の蛍光ランプ用安定器回路の発振部の出力
電圧の波形図。
電圧の波形図。
【図３】図１の蛍光ランプ用安定器回路の出力電圧の波
形図。
形図。
【図４】図１の蛍光ランプ用安定器回路でバイパスキャ
パシタの接続位置を変えた回路の回路図。
パシタの接続位置を変えた回路の回路図。
【図５】従来の蛍光ランプ用安定器の回路図。
【図６】従来の他の蛍光ランプ用安定器の回路図。
【図７】図５の蛍光ランプ用安定器回路の各電圧の波形
図。
図。
１０１ ブリッジ整流部 １０２ インバータ部 １０２Ａ 発振部 １０３ ＬＣ共振回路 １０４ 蛍光ランプ １０５ 起動回路 １０６ バイパス部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−126795（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−29496（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−195697（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−336235（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−27899（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−27999（ＪＰ，Ｕ) 国際公開94／12007（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 41/24 - 41/298
Claims (6)
- 【請求項１】 相互離隔されて位置した２つの加熱可能
な電極を有する蛍光放電管用の蛍光ランプ用安定器回路
において、 印加される交流電圧を整流する整流手段と、 前記整流手段の出力を安定化して安定直流電圧を生成す
る平滑キャパシタと、 前記安定直流電圧を用いて 放電管駆動用の矩形波電圧を
生成するインバーティング手段と、 前記矩形波電圧を用いて放電管を起動させる起動手段
と、前記放電管の一方の電極に接続された前記整流手段の電
源入力端と前記平滑キャパシタとの間に接続され、放電
管の電極に流れる高調波及び高周波電流を前記平滑キャ
パシタにフィードバックする バイパスキャパシタと、 を具備することを特徴とする蛍光ランプ用安定器回路。 - 【請求項２】 前記整流手段は、 ４つのブリッジ形に接続された複数のダイオードと、これらのダイオード により全波整流された電圧を平滑さ
せる整流回路キャパシタとを具備するブリッジ整流回路
と、 よりなることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ランプ
用安定器回路。 - 【請求項３】 前記インバーティング手段は、 前記安定直流電圧を用いて発振信号を発生させる発振手
段と、 前記発振信号を用いて前記安定直流電圧をスイッチング
して矩形波電圧を生成するスイッチング手段と、 を具備することを特徴とする請求項１に記載の蛍光ラン
プ用安定器回路。 - 【請求項４】 前記スイッチング手段はカスケード形に
接続された２つのトランジスターを具備することを特徴
とする請求項３に記載の蛍光ランプ用安定器回路。 - 【請求項５】 前記インバーティング手段と前記放電管
の一側電極との間には、前記矩形波電圧を正弦波電圧に
整形するチョークコイルと共振キャパシタが直列に接続
されたＬＣ共振回路がさらに具備されることを特徴とす
る請求項１に記載の蛍光ランプ用安定器回路。 - 【請求項６】 前記起動手段は起動キャパシタ及び正温
度係数抵抗器を前記放電管の２つの電極の両端子に並列
に接続したことを特徴とする請求項１に記載の蛍光ラン
プ用安定器回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1995-56920 | 1995-12-26 | ||
| KR1019950056920A KR0155936B1 (ko) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 형광 램프용 안정기 회로 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223588A JPH09223588A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3187727B2 true JP3187727B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=19444567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32824396A Expired - Fee Related JP3187727B2 (ja) | 1995-12-26 | 1996-12-09 | 蛍光ランプ用安定器回路 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3187727B2 (ja) |
| KR (1) | KR0155936B1 (ja) |
| DE (1) | DE19653604A1 (ja) |
| FR (1) | FR2742963B1 (ja) |
| MY (1) | MY115060A (ja) |
| NL (1) | NL1004868C2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8182473B2 (en) | 1999-01-08 | 2012-05-22 | Palomar Medical Technologies | Cooling system for a photocosmetic device |
| EP1433430A3 (en) | 1997-05-15 | 2004-11-10 | Palomar Medical Technologies, Inc. | Method and apparatus for dermatology treatment |
| AU3450799A (en) | 1998-03-12 | 1999-09-27 | Palomar Medical Technologies, Inc. | System for electromagnetic radiation of the skin |
| US6285138B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for lighting fluorescent lamp |
| US6169374B1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-01-02 | Philips Electronics North America Corporation | Electronic ballasts with current and voltage feedback paths |
| US6888319B2 (en) * | 2001-03-01 | 2005-05-03 | Palomar Medical Technologies, Inc. | Flashlamp drive circuit |
| AU2003245573A1 (en) | 2002-06-19 | 2004-01-06 | Palomar Medical Technologies, Inc. | Method and apparatus for treatment of cutaneous and subcutaneous conditions |
| EP1555948A2 (en) | 2002-10-23 | 2005-07-27 | Palomar Medical Technologies, Inc. | Phototreatment device for use with coolants and topical substances |
| EP1742588B1 (en) | 2004-04-01 | 2016-10-19 | The General Hospital Corporation | Apparatus for dermatological treatment and tissue reshaping |
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