JP3235679B2 - Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device - Google Patents

Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device

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JP3235679B2
JP3235679B2 JP26166692A JP26166692A JP3235679B2 JP 3235679 B2 JP3235679 B2 JP 3235679B2 JP 26166692 A JP26166692 A JP 26166692A JP 26166692 A JP26166692 A JP 26166692A JP 3235679 B2 JP3235679 B2 JP 3235679B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、交流電圧を整流し、こ
の整流した直流電圧から高周波電圧を発生するようにし
た電源装置、放電灯点灯装置およびこの放電灯点灯装置
を用いた照明装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device, a discharge lamp lighting device, and a lighting device using the discharge lamp lighting device, which rectify an AC voltage and generate a high-frequency voltage from the rectified DC voltage. .

【従来の技術】従来、直流電圧から高周波電圧を発生す
るようにした電源装置として、第21図に示すものが提案
されている。このものにおいて、eは交流電源、100は
整流装置であり、110は前記整流装置100の出力電圧を高
周波電圧に変換する高周波変換装置としてのインバ−タ
である。第21図におけるインバ−タ110は、並列共振回
路111およびスイッチング装置112としての電界効果トラ
ンジスタを有してなるものである。120は負荷としての
けい光ランプであり、各フィラメントの非電源側端子間
には始動用のコンデンサ121が接続されている。200は補
助直流電源であって、前記整流装置100からの出力電圧
の瞬時値が所定値より低い谷部の期間に、前記整流装置
100に代わって前記インバ−タ110に直流電圧を供給する
ものである。第21図のものは、コンデンサ201、限流用
のインピ−ダンス装置202としてのインダクタおよびア
イソレ−ト用のダイオ−ド203の直列回路を前記インバ
−タ110の入力端間に接続するとともに、インバ−タ110
の並列共振回路111およびスイッチング装置112の中間と
前記限流用のインピ−ダンス装置202およびアイソレ−
ト用のダイオ−ド203の中間との間に逆流防止用のダイ
オ−ド204を設けてなるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device for generating a high-frequency voltage from a DC voltage has been proposed as shown in FIG. In this figure, e is an AC power supply, 100 is a rectifier, and 110 is an inverter as a high-frequency converter for converting the output voltage of the rectifier 100 to a high-frequency voltage. An inverter 110 shown in FIG. 21 has a parallel resonance circuit 111 and a field effect transistor as a switching device 112. Reference numeral 120 denotes a fluorescent lamp as a load, and a starting capacitor 121 is connected between the non-power supply terminals of each filament. Reference numeral 200 denotes an auxiliary DC power supply. The instantaneous value of the output voltage from the rectifier 100 is a valley where the instantaneous value of the output voltage is lower than a predetermined value.
A DC voltage is supplied to the inverter 110 in place of 100. 21. In FIG. 21, a series circuit of a capacitor 201, an inductor as a current limiting impedance device 202 and an isolating diode 203 is connected between the input terminals of the inverter 110 and the invertor is connected. −Ta 110
Between the parallel resonance circuit 111 and the switching device 112 and the impedance device 202 and the isolator for the current limiting.
A diode 204 for preventing backflow is provided between the diode 204 and the middle of the diode 203.

【0002】この従来装置の作用を説明する。交流電源
eの出力電圧波形は第22図(a)に示すとおりであり、
整流装置100の出力電圧波形は同図(b)となる。イン
バ−タ110は、基本的にはこのような整流装置100の出力
電圧を供給されて作動し、たとえば数十KHzの高周波
電圧を発生するのであるが、整流装置100からの出力電
圧の瞬時値が所定値より高い山部の期間であって、スイ
ッチング装置112のオン期間には、整流装置100の正側出
力端−コンデンサ201−限流インピ−ダンス装置202−逆
流防止用のダイオ−ド204−スイッチング装置112−整流
装置100の負側出力端の経路で電流が流れて前記コンデ
ンサ201を充電する。そして、前記整流装置100からの出
力電圧の瞬時値が所定値より低い谷部の期間になると、
すなわち、補助直流電源200のコンデンサ201、限流用の
インピ−ダンス装置202およびアイソレ−ト用のダイオ
−ド203の直列回路の両端電圧が前記整流装置100からの
出力電圧の瞬時値より高い期間になると、前記インバ−
タ110には前記補助直流電源200からコンデンサ201−並
列共振回路111−スイッチング装置112−アイソレ−ト用
のダイオ−ド203−限流用インピ−ダンス装置202の経路
で電圧が供給される。したがって、前記インバ−タ110
への供給電圧波形は、第22図(c)のようになる。ま
た、整流装置100への入力電流波形は第22図(d)のよ
うになる。
[0002] The operation of this conventional device will be described. The output voltage waveform of the AC power supply e is as shown in FIG.
The output voltage waveform of the rectifier 100 is shown in FIG. The inverter 110 basically operates by being supplied with the output voltage of the rectifier 100 and generates, for example, a high-frequency voltage of several tens of KHz. The instantaneous value of the output voltage from the rectifier 100 is Is a peak period higher than a predetermined value, and during the ON period of the switching device 112, the positive output terminal of the rectifier 100, the capacitor 201, the current limiting impedance device 202, and the diode 204 for preventing reverse current flow. -A switching device 112-a current flows through a path of a negative output terminal of the rectifier 100 to charge the capacitor 201. Then, when the instantaneous value of the output voltage from the rectifier 100 is in a valley period lower than a predetermined value,
That is, when the voltage across the series circuit of the capacitor 201 of the auxiliary DC power supply 200, the current limiting impedance device 202, and the isolation diode 203 is higher than the instantaneous value of the output voltage from the rectifier 100, Then, the invar
The voltage is supplied to the capacitor 110 from the auxiliary DC power supply 200 through the path of the capacitor 201, the parallel resonance circuit 111, the switching device 112, the diode for isolation 203, and the impedance device for current limiting 202. Therefore, the inverter 110
FIG. 22 (c) shows the waveform of the voltage supplied to the power supply. The waveform of the input current to the rectifier 100 is as shown in FIG.

【0003】このように、インバ−タ110への入力電圧
が整流波形の谷部を埋めた疑似的に平滑した電圧となる
ため、インバ−タ110の高周波出力は整流しただけの脈
流電圧を供給された場合のように包絡線に一旦零電圧ま
で低下する部分を持たないことになる。したがって、負
荷がけい光ランプのような放電灯の場合、脈流電圧の1
サイクル毎に消弧して次のサイクルで再点弧するといっ
たことがなく、発光効率を高めることができるものであ
る。しかも、整流装置の出力端間に単に平滑コンデンサ
を設けただけのものに比し、力率を格段に向上できるも
のである。
As described above, since the input voltage to the inverter 110 is a pseudo-smoothed voltage that fills the valley of the rectified waveform, the high-frequency output of the inverter 110 is a rectified pulsating voltage. The envelope does not have a portion that once drops to zero voltage, as in the case where it is supplied. Therefore, when the load is a discharge lamp such as a fluorescent lamp, the pulsating voltage is 1
The luminous efficiency can be increased without extinguishing in each cycle and re-ignition in the next cycle. In addition, the power factor can be remarkably improved as compared with the case where a smoothing capacitor is simply provided between the output terminals of the rectifier.

【0004】また、たとえば特開昭61-46181号公報に示
されるように、高周波変換装置としてのインバ−タのス
イッチング装置と整流装置との間にインダクタを設ける
とともに、このインダクタの蓄積電力にて充電されるコ
ンデンサを設けて、前記インバ−タのスイッチング装置
を利用して昇圧チョッパ作用を行わせるようにした電源
装置も提案されている。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-46181, for example, an inductor is provided between a switching device and a rectifier of an inverter as a high-frequency converter, and the power stored in the inductor is used. There has also been proposed a power supply device in which a capacitor to be charged is provided so that a step-up chopper effect is performed by using the switching device of the inverter.

【0005】この種の電源装置は、前記コンデンサの出
力すなわち昇圧されたほぼ一定の直流電圧をインバ−タ
に供給できるものである。そして、このように昇圧チョ
ッパ作用を行わせるものは、入力電流を連続的にして高
調波成分を低減できるものである。
This type of power supply can supply the output of the capacitor, that is, a boosted substantially constant DC voltage to the inverter. The device that performs the step-up chopper function in this manner is capable of reducing the harmonic component by making the input current continuous.

【発明が解決しようとする課題】第21図のものは、上述
のように、力率をそれほど低下させることなく、ある程
度平滑された直流電圧をインバ−タに供給できるもので
ある。
As shown in FIG. 21, it is possible to supply a somewhat smoothed DC voltage to the inverter without significantly lowering the power factor, as described above.

【0006】しかしながら、入力電流波形は第22図
(d)に示すように、略矩形波であって、正弦波と異な
りかなり高調波成分を含んだものであった。これは、補
助直流電源からインバ−タに給電している期間は交流電
源からの入力電流が停止されることによる。このため、
近時特に要求が高まってきた低歪入力電流波形に適合し
得ないものである。なお、入力電流を歪ませる(高調波
成分を含む)と、交流電源に接続された他の機器に対す
る供給電圧を歪ませるといった問題を呈する。
However, as shown in FIG. 22 (d), the input current waveform is a substantially rectangular wave, and contains a considerably high harmonic component unlike a sine wave. This is because the input current from the AC power supply is stopped while power is being supplied from the auxiliary DC power supply to the inverter. For this reason,
It cannot be adapted to the low-distortion input current waveform which has been particularly demanded recently. Note that distorting the input current (including harmonic components) causes a problem of distorting a supply voltage to another device connected to the AC power supply.

【0007】また、特開昭61-46181号公報のものにおい
ては、負荷変動に応じて前記コンデンサの電圧変動が大
きく、特に負荷が取外されたような軽負荷時には負荷で
消費されない分昇圧チョッパのコンデンサの両端電圧が
大きく上昇してしまい、スイッチング装置等の部品を破
壊する虞があるか、極めて大容量の部品を用いる必要が
ある。あるいは、コンデンサの両端電圧が上昇しないよ
うにスイッチング装置のオンデュ−ティを変化する保護
手段を用いる必要があるが、この場合にはオンデュ−テ
ィの変化幅を大きくする必要があり、設計が面倒あるい
は設計の裕度が小さいといった問題がある。このような
結果、価格を上昇させることになってしまうものであ
る。
Further, in the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-46181, the voltage of the capacitor greatly fluctuates according to the load fluctuation, and the booster chopper is not consumed by the load especially at a light load when the load is removed. In this case, the voltage between both ends of the capacitor may be greatly increased and components such as a switching device may be destroyed, or it is necessary to use components having an extremely large capacity. Alternatively, it is necessary to use a protection means for changing the on-duty of the switching device so that the voltage between both ends of the capacitor does not increase. In this case, however, it is necessary to increase the on-duty change width, which makes the design complicated or There is a problem that the margin of design is small. As a result, the price is increased.

【0008】本発明は、このような従来装置の課題を解
決するためになされたもので、平滑化直流電源をインバ
−タに供給できながら、力率が高くかつ入力電流波形の
歪も小さく、軽負荷時の電圧上昇も少ない電源装置を提
供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional apparatus, and has a high power factor and a small distortion of an input current waveform while supplying a smoothed DC power supply to an inverter. It is an object of the present invention to provide a power supply device in which a voltage rise at a light load is small.

【0009】また、上記の機能を有し、かつ、出力を変
化可能な電源装置を提供することを目的とするものであ
る。
It is another object of the present invention to provide a power supply device having the above functions and capable of changing the output.

【0010】さらに、本発明は、上記のように平滑化直
流電源をインバ−タに供給できながら、入力力率が高く
かつ入力電流波形の歪も小さく、さらに無負荷時の電圧
上昇が少ない放電灯点灯装置を提供することを目的とす
るものである。
Further, according to the present invention, while the smoothed DC power can be supplied to the inverter as described above, the input power factor is high, the distortion of the input current waveform is small, and the voltage rise under no load is small. It is an object of the present invention to provide a lamp lighting device.

【0011】さらにまた、本発明は、放電灯を効率よく
点灯でき、かつ、力率が高くかつ入力電流波形の歪も小
さく、さらに軽負荷時の電圧上昇が少ない照明装置を提
供することを目的とするものである。
Still another object of the present invention is to provide a lighting device which can efficiently light a discharge lamp, has a high power factor, has a small distortion of an input current waveform, and has a small voltage rise under light load. It is assumed that.

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、交流電源電圧を整流する整流装置と;前記整流装置
の出力側に設けられた一個のスイッチング装置および出
力インダクタを有し、このスイッチング装置を高周波で
スイッチングすることにより前記整流装置の出力電圧を
高周波電圧に変換して前記出力インダクタから高周波電
力を出力する高周波変換装置と;この高周波変換装置の
スイッチング装置と前記整流装置との間に設けられ、前
記スイッチング装置のオン時に前記整流装置から供給さ
れる電流にて電力を蓄積する蓄積インダクタと;前記高
周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変換装置
のスイッチング装置のオフ時に前記出力インダクタを介
して前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電され、充電
電荷をスイッチング装置のオン時に前記高周波変換装置
の出力インダクタに供給するように高周波的に作用する
第1のコンデンサと;前記高周波変換装置の入力側に設
けられ、前記高周波変換装置の前記スイッチング装置の
オン時に前記スイッチング装置を介して第1のコンデン
サが充電電荷を放出することで充電される第2のコンデ
ンサおよび第2のコンデンサの充電電圧が前記整流装置
の出力電圧のピーク値よりも小さくなるように規制する
第2のコンデンサと直列に接続された限流インピーダン
スを有し、充電電圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値
が所定値より小さい期間であって前記スイッチング装置
がオンしている期間に高周波変換装置の出力インダクタ
に供給する補助直流電源と;を具備したことを特徴とす
る電源装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifier for rectifying an AC power supply voltage; one switching device and an output inductor provided on an output side of the rectifier; A high-frequency converter that converts an output voltage of the rectifier to a high-frequency voltage by switching a switching device at a high frequency and outputs high-frequency power from the output inductor; and a switching device between the high-frequency converter and the rectifier. A storage inductor that is provided on the input side of the high-frequency converter and stores the power with a current supplied from the rectifier when the switching device is on; It is charged with the storage power of the storage inductor via the output inductor, and switches the charge. A first capacitor that acts on a high frequency so as to supply to an output inductor of the high-frequency converter when the device is turned on; provided on an input side of the high-frequency converter, the first capacitor is provided when the switching device of the high-frequency converter is turned on. The second capacitor, which is charged by the first capacitor releasing the charge through the switching device, and the charging voltage of the second capacitor are regulated to be smaller than the peak value of the output voltage of the rectifier. The rectifier has a current limiting impedance connected in series with the second capacitor, and converts the charging voltage to a high frequency during a period when the instantaneous value of the output voltage of the rectifier is smaller than a predetermined value and the switching device is on. And an auxiliary DC power supply for supplying to an output inductor of the device.

【0012】請求項2に記載の発明は、交流電源電圧を
整流する整流装置と;前記整流装置の出力側に互いに直
列的に設けられたバイポーラトランジスタおよびこのト
ランジスタに対し逆並列的にそれぞれ接続されたダイオ
ードからなる一対のスイッチング装置を有し、この一対
のスイッチング装置を高周波で交互にオン・オフを繰返
すようにスイッチングすることにより前記整流装置の出
力電圧を高周波電圧に変換して負荷回路に高周波電力を
出力する高周波変換装置と;この高周波変換装置のスイ
ッチング装置と前記整流装置との間に設けられ、前記一
対のスイッチング装置のうち一方のスイッチング装置の
オン時に前記整流装置から供給される電流にて電力を蓄
積する蓄積インダクタと;前記高周波変換装置の入力側
に設けられ、一方のスイッチング装置のオフ時に他方の
スイッチング装置に逆並列的に接続されたダイオードに
流れる前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電され、充
電電荷を他方のスイッチング装置のオン時に他方のスイ
ッチング装置を介して負荷回路に供給するように高周波
的に作用する第1のコンデンサと;前記高周波変換装置
の入力側に設けられ、前記高周波変換装置の一方のスイ
ッチング装置のオン時に一方のスイッチング装置を介し
て第1のコンデンサが充電電荷を放出することで充電さ
れる第2のコンデンサおよび第2のコンデンサの充電電
圧が前記整流装置の出力電圧のピーク値よりも小さくな
るように規制する第2のコンデンサと直列に接続された
限流インピーダンスを有し、充電電圧を前記整流装置の
出力電圧の瞬時値が所定値より小さい期間であって一方
のスイッチング装置がオンしている期間に一方のスイッ
チング装置を介して負荷回路に供給する補助直流電源
と;を具備したことを特徴とする電源装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rectifier for rectifying an AC power supply voltage; a bipolar transistor provided in series with an output side of the rectifier, and anti-parallel connected to the transistor. A pair of switching devices consisting of a diode, and switching the pair of switching devices alternately on and off at a high frequency to convert the output voltage of the rectifier into a high-frequency voltage and to supply a high-frequency voltage to a load circuit. A high-frequency converter that outputs electric power; provided between the switching device of the high-frequency converter and the rectifier; and a current supplied from the rectifier when one of the pair of switching devices is turned on. A storage inductor for storing electric power at the input side of the high-frequency converter; When the switching device is turned off, it is charged with the stored power of the storage inductor flowing through the diode connected in anti-parallel to the other switching device, and when the other switching device is turned on, the charge circuit is charged through the other switching device. A first capacitor that acts on a high frequency so as to supply the first capacitor; and a first capacitor that is provided on an input side of the high frequency converter and is connected via one of the switching devices when one of the switching devices of the high frequency converter is turned on. Are connected in series with the second capacitor charged by discharging the charge, and the second capacitor that regulates the charging voltage of the second capacitor to be smaller than the peak value of the output voltage of the rectifier. Current limiting impedance, and the charging voltage is controlled such that the instantaneous value of the output voltage of the rectifier is smaller than a predetermined value. A power supply apparatus characterized by comprising a; one switching device to a period and an auxiliary DC power source supplied to the load circuit via one switching device during a period in which ON.

【0013】請求項3に記載の発明は、交流電源電圧を
整流する整流装置と;前記整流装置の出力側に互いに直
列的に設けられた電界効果トランジスタからなる一対の
スイッチング装置を有し、この一対のスイッチング装置
を高周波で交互にオン・オフを繰返すようにスイッチン
グすることにより前記整流装置の出力電圧を高周波電圧
に変換して負荷回路に高周波電力を出力する高周波変換
装置と;この高周波変換装置のスイッチング装置と前記
整流装置との間に設けられ、前記一対のスイッチング装
置のうち一方のスイッチング装置のオン時に前記整流装
置から供給される電流にて電力を蓄積する蓄積インダク
タと;前記高周波変換装置の入力側に設けられ、一方の
スイッチング装置のオフ時に他方のスイッチング装置に
等価的に設けられたダイオードに流れる前記蓄積インダ
クタの蓄積電力にて充電され、充電電荷を他方のスイッ
チング装置のオン時に他方のスイッチング装置を介して
負荷回路に供給するように高周波的に作用する第1のコ
ンデンサと;前記高周波変換装置の入力側に設けられ、
前記高周波変換装置の一方のスイッチング装置のオン時
に一方のスイッチング装置を介して第1のコンデンサが
充電電荷を放出することで充電される第2のコンデンサ
および第2のコンデンサの充電電圧が前記整流装置の出
力電圧のピーク値よりも小さくなるように規制する第2
のコンデンサと直列に接続された限流インピーダンスを
有し、充電電圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所
定値より小さい期間であって一方のスイッチング装置が
オンしている期間に一方のスイッチング装置を介して負
荷回路に供給する補助直流電源と;を具備したことを特
徴とする電源装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rectifying device for rectifying an AC power supply voltage; and a pair of switching devices including a field effect transistor provided in series with each other on the output side of the rectifying device. A high-frequency converter that converts an output voltage of the rectifier into a high-frequency voltage and outputs high-frequency power to a load circuit by switching a pair of switching devices so as to alternately repeat on and off at a high frequency; A storage inductor that is provided between the switching device and the rectifier device and stores power by a current supplied from the rectifier device when one of the pair of switching devices is turned on; Is provided on the input side of one of the switching devices, and is equivalently provided to the other switching device when one of the switching devices is off. A first capacitor that is charged with the storage power of the storage inductor flowing through the diode and that acts at a high frequency to supply the charged charge to the load circuit via the other switching device when the other switching device is turned on; Provided on the input side of the high-frequency converter,
When one of the switching devices of the high-frequency converter is turned on, the second capacitor and the charging voltage of the second capacitor, which are charged by discharging the charge via the one of the switching devices, are supplied to the rectifier. To regulate the output voltage to be smaller than the peak value of the output voltage.
Having a current-limiting impedance connected in series with the capacitor, and switching the charging voltage to one switching period during a period when the instantaneous value of the output voltage of the rectifier is smaller than a predetermined value and one switching device is on. And an auxiliary DC power supply for supplying a load circuit via the device.

【0014】請求項4に記載の発明は、請求項1ないし
3のいずれか1に記載の電源装置において、前記整流装
置の出力と同極性の整流素子が前記整流装置の出力端の
少くとも一方と前記補助直流電源の第2のコンデンサと
の間に設けられていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to third aspects, the rectifier having the same polarity as the output of the rectifier has at least one of the output terminals of the rectifier. And a second capacitor of the auxiliary DC power supply.

【0015】請求項5に記載の発明は、請求項1ないし
4のいずれか1に記載の電源装置において、交流電源お
よび前記整流装置の間に高周波阻止フィルタを設けたこ
とを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to fourth aspects, a high-frequency blocking filter is provided between the AC power supply and the rectifier.

【0016】請求項6に記載の発明は、請求項1ないし
のいずれか1に記載の電源装置において、前記補助直
流電源は、前記第2のコンデンサに対して直列的に接続
された放電用ダイオードが設けられており、この放電用
ダイオードは前記高周波変換装置を介して前記第2のコ
ンデンサの放電経路を形成することを特徴とする。
[0016] The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1 to
5. The power supply device according to any one of items 5 , wherein the auxiliary DC power supply includes a discharge diode connected in series to the second capacitor, and the discharge diode is connected to the high-frequency converter. A discharge path of the second capacitor is formed through the second capacitor.

【0017】請求項7に記載の発明は、請求項1ないし
6のいずれか1に記載の電源装置において、前記補助直
流電源の電圧値に応じた信号が所定値を越えたときに
は、前記高周波変換装置のスイッチング装置をオフない
しはオンデューティを低減させる保護手段を設けたこと
を特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to sixth aspects, when a signal corresponding to a voltage value of the auxiliary DC power supply exceeds a predetermined value, the high-frequency conversion is performed. The switching device of the device is provided with protection means for reducing off or on duty.

【0018】請求項8に記載の発明は、放電灯を前記高
周波変換装置の出力側に接続して前記放電灯を点灯させ
る請求項1ないし7のいずれか1に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である。請求項
9に記載の発明は、照明器具本体と;この器具本体に設
けられた放電灯と;この放電灯を点灯する請求項8に記
載の放電灯点灯装置と;を具備したことを特徴とする照
明装置である。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the power supply device according to any one of the first to seventh aspects, wherein a discharge lamp is connected to an output side of the high-frequency converter to turn on the discharge lamp. It is a discharge lamp lighting device characterized by the above. According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a lighting fixture main body; a discharge lamp provided in the fixture main body; and a discharge lamp lighting device according to the eighth aspect for lighting the discharge lamp. Lighting device.

【作用】請求項1に記載の発明は、高周波変換装置のス
イッチング装置がオンしているとき、整流装置から蓄積
インダクタおよびスイッチング装置を介して電流が流
れ、蓄積インダクタに電力を蓄積する。つぎに、前記ス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力は高周波変換装置の出力インダクタあるいは必要に応
じて設けられる整流素子等と前記第1のコンデンサとを
介して放電され、第1のコンデンサを充電する。さら
に、再度スイッチング装置がオンすると、前述のように
整流装置から蓄積インダクタおよびスイッチング装置を
介して電流が流れ、蓄積インダクタにエネルギーを蓄積
するとともに、第1のコンデンサからオンしているスイ
ッチング装置を介して高周波変換装置の出力インダクタ
に電圧が供給される。すなわち、第1のコンデンサの両
端電圧は、高周波のリップルを持ち、整流装置の脈流出
力電圧を若干昇圧した電圧となる。この第1のコンデン
サの電圧値が低下すると、すなわち、整流装置の出力電
圧の瞬時値が低下する谷部の期間になって脈流出力電圧
を若干昇圧した電圧が補助直流電源の電圧より低下する
と、補助直流電源から高周波変換装置の出力インダクタ
に電圧を供給するようになる。そして、このように補助
直流電源から高周波変換装置の出力インダクタに電圧を
供給している期間も、上述した蓄積インダクタへの電力
蓄積、第1のコンデンサへの充電の動作は繰返される。
According to the first aspect of the present invention, when the switching device of the high-frequency converter is turned on, a current flows from the rectifier through the storage inductor and the switching device, and stores power in the storage inductor. Next, when the switching device is turned off, the stored power of the storage inductor is discharged through the output capacitor of the high-frequency converter or a rectifying element or the like provided as needed and the first capacitor, and the first capacitor is discharged. Charge. Further, when the switching device is turned on again, as described above, current flows from the rectifier through the storage inductor and the switching device, accumulates energy in the storage inductor, and passes through the switching device turned on from the first capacitor. Thus, a voltage is supplied to the output inductor of the high-frequency converter. That is, the voltage across the first capacitor has a high-frequency ripple and is a voltage obtained by slightly increasing the pulsating output voltage of the rectifier. When the voltage value of the first capacitor decreases, that is, when the voltage obtained by slightly increasing the pulsating output voltage becomes lower than the voltage of the auxiliary DC power supply during a valley period in which the instantaneous value of the output voltage of the rectifier decreases. Thus, a voltage is supplied from the auxiliary DC power supply to the output inductor of the high-frequency converter. Then, even during the period in which the voltage is supplied from the auxiliary DC power supply to the output inductor of the high-frequency converter, the above-described operation of storing power in the storage inductor and charging the first capacitor is repeated.

【0019】上記のように動作することにより、整流電
圧の1サイクルの略全期間にわたって電流が流れるか
ら、交流電流からの入力電流は連続的な正弦波状にな
り、高調波成分は少ないものとなる。なお、スイッチン
グ周波数に応じたリップル成分は周知の高周波阻止フィ
ルタにて容易に除去できるものである。
By operating as described above, the current flows for substantially the entire period of one cycle of the rectified voltage, so that the input current from the alternating current becomes a continuous sinusoidal wave and the harmonic components are small. . The ripple component corresponding to the switching frequency can be easily removed by a known high-frequency rejection filter.

【0020】また、高周波変換装置の出力インダクタに
供給される電圧は、整流化脈流電圧の谷部を埋めた電圧
に第1のコンデンサの両端電圧すなわちリップルを持っ
た電圧を重畳した電圧であり、負荷装置にはこの電圧を
高周波変換した電圧を供給できる。そして、本発明は上
述したように小容量の第1のコンデンサにて若干昇圧す
るもので、上記した特開昭61-46181号公報のもののよう
に、一定化の昇圧電圧を発生するものではないから、負
荷変動による電圧変動が少なく、しかも、上昇程度が相
対的に小さいものである。したがって、オンデュ−ティ
を変化させる保護手段を設ける場合も、オンデューティ
の変化幅が小さい比較的簡単な構成とすることができる
ものである。
The voltage supplied to the output inductor of the high-frequency converter is a voltage obtained by superimposing the voltage across the first capacitor, that is, the voltage having a ripple, on the voltage filling the valley of the rectified pulsating voltage. In addition, a voltage obtained by converting this voltage into a high frequency can be supplied to the load device. The present invention boosts the voltage slightly with the first capacitor having a small capacitance as described above, and does not generate a constant boosted voltage unlike the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-46181. Therefore, the voltage fluctuation due to the load fluctuation is small, and the rise is relatively small. Therefore, even when the protection means for changing the on-duty is provided, a relatively simple configuration in which the on-duty change width is small can be achieved.

【0021】なお、整流装置の出力電圧の山期間、高周
波変換装置のスイッチング装置がオン時にはこのスイッ
チング装置および限流インダクタを介して補助直流電源
の第2のコンデンサが充電される。整流装置の出力電圧
の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が前記補助直流電
源の両端電圧より小さい期間であって前記スイッチング
装置がオンしている期間には、補助直流電源の第2のコ
ンデンサが高周波変換装置の出力インダクタに電圧を供
給する。
When the switching device of the high-frequency converter is on during the peak period of the output voltage of the rectifier, the second capacitor of the auxiliary DC power supply is charged via the switching device and the current-limiting inductor. During the valley period of the output voltage of the rectifier, that is, the period in which the output voltage of the rectifier is smaller than the voltage across the auxiliary DC power supply and the switching device is on, the second capacitor of the auxiliary DC power supply has a high frequency. Supply voltage to the output inductor of the converter.

【0022】請求項2に記載の発明によると、一方のス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力が他方のスイッチング装置であるバイポーラトランジ
スタに対し逆並列的に接続されたダイオードと前記第1
のコンデンサとを介して放電され、第1のコンデンサを
充電し、再度スイッチング装置がオンすると、前述のよ
うに整流装置から蓄積インダクタおよびスイッチング装
置を介して電流が流れ、蓄積インダクタにエネルギーを
蓄積するとともに、第1のコンデンサからオンしている
他方のスイッチング装置を介して負荷回路に電圧が供給
される。整流装置の出力電圧の瞬時値が低下する谷部の
期間になって脈流出力電圧を若干昇圧した電圧が補助直
流電源の電圧より低下すると、補助直流電源から高周波
変換装置の他方のスイッチング装置を介して負荷回路に
電圧を供給するようになる。また、整流装置の出力電圧
の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が前記補助直流電
源の両端電圧より小さい期間であって一方のスイッチン
グ装置がオンしている期間には、補助直流電源の第2の
コンデンサが一方のスイッチング装置を介して負荷回路
に電圧を供給する。その他の作用については請求項1と
同様である。請求項3に記載の発明によると、一方のス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力が他方のスイッチング装置である電界効果トランジス
タに等価的に設けられたダイオードと前記第1のコンデ
ンサとを介して放電され、第1のコンデンサを充電す
る。その他の作用については請求項2と同様である。
According to the second aspect of the present invention, when one of the switching devices is turned off, the power stored in the storage inductor is connected to the diode connected in anti-parallel to the bipolar transistor as the other switching device and the first switching device.
When the switching device is turned on again, a current flows from the rectifier through the storage inductor and the switching device to store energy in the storage inductor, as described above. At the same time, a voltage is supplied from the first capacitor to the load circuit via the other switching device that is turned on. When the voltage obtained by slightly raising the pulsating current output voltage falls below the voltage of the auxiliary DC power supply during the valley period when the instantaneous value of the output voltage of the rectifier decreases, the auxiliary DC power supply switches the other switching device of the high-frequency converter to A voltage is supplied to the load circuit via the power supply circuit. In addition, during the valley period of the output voltage of the rectifier, that is, the period in which the output voltage of the rectifier is smaller than the voltage across the auxiliary DC power supply and one of the switching devices is on, the second of the auxiliary DC power supply is turned on. A capacitor supplies a voltage to the load circuit via one of the switching devices. Other operations are the same as those in claim 1. According to the third aspect of the present invention, when one of the switching devices is turned off, the stored power of the storage inductor passes through a diode equivalently provided to a field-effect transistor as the other switching device and the first capacitor. To discharge and charge the first capacitor. Other functions are the same as those of the second aspect.

【0023】なお、請求項2または請求項3の発明にお
いて、制御手段にて一対のスイッチング装置のスイッチ
ング周波数を変化させることにより高周波変換装置の出
力を変化させることも可能である。すなわち、高周波変
換装置のスイッング出力をLC直列共振回路に供給する
形式のものでは、このLC直列共振回路の共振周波数と
の関係で出力を変化できる。また、負荷回路に直列に誘
導成分あるいは容量成分を有する場合には、これら誘導
成分あるいは容量成分のインピ−ダンス値の変化により
出力を変化できる。しかし、スイッチング周波数を高く
すると、整流装置からインダクタおよびスイッチング装
置を介して電流が流れる1周期の期間が短くなり、整流
装置の出力電圧の谷期間の入力電流が少なくなることが
ある。すなわち、入力電流波形の歪を所望に低減できな
くなることがある。これに対し、請求項3に記載の発明
に一対のスイッチング装置のスイッチング周波数を変化
させる制御手段を追加して、インダクタと直列関係にあ
る一方のスイッチング装置のオン期間を他方のスイッチ
ング装置のオン期間より長くする。これにより、スイッ
チング周波数を変化できながら、整流装置からインダク
タおよびスイッチング装置を介して電流が流れる1周期
の期間を長くでき、整流装置の出力電圧の谷期間の入力
電流の減少を防止できる。
In the second or third aspect of the invention, the output of the high-frequency converter can be changed by changing the switching frequency of the pair of switching devices by the control means. That is, in a type in which the switching output of the high-frequency converter is supplied to the LC series resonance circuit, the output can be changed in relation to the resonance frequency of the LC series resonance circuit. If the load circuit has an inductive component or a capacitive component in series, the output can be changed by changing the impedance value of the inductive component or the capacitive component. However, when the switching frequency is increased, the period of one cycle in which a current flows from the rectifier through the inductor and the switching device becomes shorter, and the input current during the valley period of the output voltage of the rectifier may decrease. That is, the distortion of the input current waveform may not be reduced as desired. On the other hand, control means for changing the switching frequency of the pair of switching devices is added to the invention according to claim 3, so that the on-period of one switching device in series with the inductor is turned on during the on-period of the other switching device. Make it longer. Thus, while the switching frequency can be changed, the period of one cycle in which current flows from the rectifier through the inductor and the switching device can be lengthened, and a decrease in the input current during the valley period of the output voltage of the rectifier can be prevented.

【0024】請求項4に記載の発明は、整流装置の出力
端に設けられた整流素子を介して補助直流電源および第
1のコンデンサを設けたものである。したがって、前記
整流素子により補助直流電源または第1のコンデンサの
電圧の影響を受けることなく整流電圧の1サイクルの略
全期間にわたって電流を流すことができながら、整流電
圧の出力電圧の瞬時値が大きい山部の期間には、整流装
置から高周波変換装置に給電可能であり、また、補助直
流電源を充電することも可能である。交流電流からの入
力電流は連続的な正弦波状になり、高調波成分は少ない
ものとなる点は請求項1ないし請求項3に記載のものと
同様である。
According to a fourth aspect of the present invention, an auxiliary DC power supply and a first capacitor are provided via a rectifying element provided at an output terminal of the rectifier. Therefore, the instantaneous value of the output voltage of the rectified voltage is large while the rectifier allows current to flow for substantially the entire period of one cycle of the rectified voltage without being affected by the voltage of the auxiliary DC power supply or the first capacitor. During the peak period, power can be supplied from the rectifier to the high-frequency converter, and the auxiliary DC power supply can be charged. The input current from the alternating current has a continuous sine wave shape, and the harmonic components are small as in the first to third aspects.

【0025】請求項5に記載の発明は、高周波阻止フィ
ルタが高周波リップル成分が交流電源側に伝導するのを
有効に防止するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the high frequency blocking filter effectively prevents the high frequency ripple component from conducting to the AC power supply side.

【0026】請求項6に記載の発明は、整流装置の出力
電圧の山期間、高周波変換装置のスイッチング装置がオ
ン時にはこのスイッチング装置および限流インダクタを
介して補助直流電源の第2のコンデンサを充電し、整流
装置の出力電圧の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が
前記補助直流電源の両端電圧より小さい期間には、補助
直流電源の第2のコンデンサが放電用ダイオードを介し
て高周波変換装置に電圧を供給する。このように、請求
項6記載の発明は、補助直流電源を高周波変換装置のス
イッチング装置を利用して構成できるから、部品点数の
低減化、低価格化を図れる。
According to the present invention, the second capacitor of the auxiliary DC power supply is charged via the switching device and the current-limiting inductor when the switching device of the high-frequency converter is turned on during the peak period of the output voltage of the rectifier. During the valley period of the output voltage of the rectifier, that is, during the period when the output voltage of the rectifier is smaller than the voltage between both ends of the auxiliary DC power supply, the second capacitor of the auxiliary DC power supply applies a voltage to the high-frequency converter via the discharge diode. Supply. As described above, according to the sixth aspect of the present invention, since the auxiliary DC power supply can be configured using the switching device of the high-frequency converter, the number of components can be reduced and the price can be reduced.

【0027】請求項7に記載の発明は、たとえば負荷が
軽くなったような場合に、補助直流電源の電圧値または
放電電流値が上昇すると、保護手段がスイッチング装置
をオフないしはオンデュ−ティを低減させる。したがっ
て、昇圧チョッパ作用が停止ないしは昇圧程度が低下
し、補助直流電源の電圧値が過度に上昇して高周波変換
装置のスイッチング装置を破壊したり、あるいは高周波
変換装置のスイッチング装置として高耐圧のものが必要
になったりすることを防止できる。
According to a seventh aspect of the present invention, when the voltage value or the discharge current value of the auxiliary DC power supply rises, for example, when the load becomes light, the protection means reduces the off or on duty of the switching device. Let it. Therefore, the step-up chopper function is stopped or the step-up level is reduced, and the voltage value of the auxiliary DC power supply rises excessively to destroy the switching device of the high-frequency converter, or a switching device of the high-frequency converter with a high breakdown voltage is used. It can be prevented from becoming necessary.

【0028】請求項8に記載の発明は、請求項1ないし
7のいずれか1に記載の電源装置にて放電灯を付勢す
る。そして、前記高周波変換装置への供給電圧は上述し
たように疑似的に平滑化されているものである。したが
って、放電灯を脈流電圧の1サイクル毎に消弧、再点弧
を繰返すことなく連続的に点灯して、発光効率を高める
ことができるものである。
According to an eighth aspect of the present invention, the discharge lamp is energized by the power supply device according to any one of the first to seventh aspects. The supply voltage to the high-frequency converter is pseudo-smoothed as described above. Therefore, the discharge lamp can be lit continuously without repeating extinguishing and restriking for each cycle of the pulsating voltage, thereby improving luminous efficiency.

【0029】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の発明と同様に発光効率が高い照明装置を提供できるも
のである。
The ninth aspect of the present invention can provide a lighting device having a high luminous efficiency, similarly to the eighth aspect of the present invention.

【実施例】以下、本発明の一実施例を第1図を参照して
説明する。なお、第21図と同じ部分には同じ符号を付し
てある。1はたとえばトランジスタインバ−タでる高周
波変換装置であり、並列共振回路2とスイッチング装置3
との直列回路を有している。前記並列共振回路2を形成
するインダクタンス成分として、本実施例では漏れ変圧
器4を用いており、この漏れ変圧器4が出力インダクタと
して作用する。また、本実施例の高周波変換装置1は自
励形のものであって、負荷回路に変流器5の1次巻線を
介挿し、その2次巻線出力をスイッチング装置3のベ−
ス・エミッタ間に供給するようにしている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The same parts as those in FIG. 21 are denoted by the same reference numerals. Reference numeral 1 denotes a high-frequency converter, for example, a transistor inverter, which includes a parallel resonance circuit 2 and a switching device 3.
And a series circuit. In the present embodiment, a leakage transformer 4 is used as an inductance component forming the parallel resonance circuit 2, and the leakage transformer 4 acts as an output inductor. The high-frequency converter 1 of this embodiment is a self-excited type, in which the primary winding of the current transformer 5 is inserted in the load circuit, and the output of the secondary winding is used as the base of the switching device 3.
It is supplied between the emitter and the emitter.

【0030】補助直流電源6は、基本的には第21図のも
のと同様で相対的に大容量の第2のコンデンサ7、限流
用のインピ−ダンス装置8としてのインダクタ、アイソ
レ−ト用のダイオ−ド9、逆流防止用のダイオ−ド10を
有している。
The auxiliary DC power supply 6 is basically the same as that shown in FIG. 21 and has a relatively large-capacity second capacitor 7, an inductor serving as a current limiting impedance device 8, and an isolating device. It has a diode 9 and a diode 10 for preventing backflow.

【0031】12は蓄積インダクタで、前記整流装置100
の出力端間に、高周波変換装置1のスイッチング装置3と
直列的に設けられている。本実施例では、ダイオ−ド13
を直列に介挿している。なお、本発明において、直列的
あるいは並列的とは他の部品を介在させていてもよいこ
とを意味する。たとえば、蓄積インダクタ12は前記整流
装置100に、分圧手段を介して接続するようにしてもよ
い。14は前記補助直流電源6に並列的に設けられた第1
のコンデンサである。この第1のコンデンサ14は高周波
に対してのみ作用するように相対的に小容量に選ばれて
いる。すなわち、前記補助直流電源6の第2のコンデン
サ7の容量に対し、たとえば1/100程度に選ばれている。
Reference numeral 12 denotes a storage inductor, and the rectifier 100
Are provided in series with the switching device 3 of the high-frequency converter 1. In this embodiment, the diode 13
Are inserted in series. In the present invention, serial or parallel means that other components may be interposed. For example, the storage inductor 12 may be connected to the rectifier 100 via a voltage divider. 14 is a first DC power supply provided in parallel with the auxiliary DC power supply 6.
Of the capacitor. The first capacitor 14 is selected to have a relatively small capacity so as to operate only at high frequencies. That is, for example, it is selected to be about 1/100 of the capacity of the second capacitor 7 of the auxiliary DC power supply 6.

【0032】20は負荷としての放電灯たとえばけい光ラ
ンプである。21は始動用のコンデンサである。なお、本
実施例においては、前記高周波変換装置1の漏れ変圧器4
の漏れインダクタンスを前記けい光ランプ20の限流素子
として利用しているものである。しかしながら、出力イ
ンダクタとしての漏れ変圧器4を単なるチョ−クコイル
等に代えて、別個に限流素子を設けてもよいし、放電灯
も水銀灯等の高圧放電灯、冷陰極形のけい光ランプ等で
あってもよいものである。
Reference numeral 20 denotes a discharge lamp as a load, for example, a fluorescent lamp. 21 is a starting capacitor. Note that, in the present embodiment, the leakage transformer 4 of the high-frequency converter 1 is used.
Is used as a current limiting element of the fluorescent lamp 20. However, the leakage transformer 4 as an output inductor may be replaced by a simple choke coil or the like, and a current limiting element may be separately provided. The discharge lamp may be a high-pressure discharge lamp such as a mercury lamp, a cold cathode fluorescent lamp, or the like. It may be.

【0033】なお、本実施例において、Fは高周波阻止
用のフィルタ、22は始動用の抵抗、23は逆耐圧保護用あ
るいは電流帰還用のダイオ−ドである。
In this embodiment, F is a high-frequency blocking filter, 22 is a starting resistor, and 23 is a diode for reverse withstand voltage protection or current feedback.

【0034】つぎに、本実施例の作用を説明する。ま
ず、整流装置100の出力電圧(脈流電圧)の瞬時値が所
定値より大きい山部の期間においては、スイッチング装
置3がオンすると、整流装置100から蓄積インダクタ12−
ダイオード13−スイッチング装置3の経路で電流が流
れ、この電流にて蓄積インダクタ12にエネルギが蓄積さ
れる。スイッチング装置3がオフすると、蓄積インダク
タ12に蓄積された電力が蓄積インダクタ12−ダイオ−ド
13−並列共振回路2の出力インダクタ−第1のコンデン
サ14−整流装置100−蓄積インダクタ12の経路で放出さ
れ、前記コンデンサ14を充電する。このように、蓄積イ
ンダクタ12、第1のコンデンサ14およびスイッチング装
置3は昇圧チョッパ作用を行なう。この充電されたコン
デンサ14の電荷は、つぎにスイッチング装置3がオンし
た時、高周波変換装置1の出力インダクタに放出される
とともに、第2のコンデンサ7−限流インピ−ダンスと
してのインダクタ8−ダイオ−ド10−スイッチング装置3
を介して放出してコンデンサ7を充電する。前記コンデ
ンサ7の充電電圧は、限流インピ−ダンス装置8等の定数
設定により出力電圧が前記整流装置100の出力電圧のピ
−ク値より小さくなるように設定されている。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, during the peak period when the instantaneous value of the output voltage (pulsating voltage) of the rectifier 100 is larger than the predetermined value, when the switching device 3 is turned on, the rectifier 100 outputs the storage inductor 12−.
A current flows through the path between the diode 13 and the switching device 3, and the current is used to store energy in the storage inductor 12. When the switching device 3 is turned off, the power stored in the storage inductor 12 is stored in the storage inductor 12-diode.
It is discharged on the path of 13-the output inductor of the parallel resonance circuit 2-the first capacitor 14-the rectifier 100-the storage inductor 12 and charges the capacitor 14. Thus, the storage inductor 12, the first capacitor 14, and the switching device 3 perform a boost chopper operation. When the switching device 3 is turned on next, the charged electric charge of the capacitor 14 is discharged to the output inductor of the high-frequency converter 1, and the second capacitor 7 is connected to the inductor 8 as a current limiting impedance. -Node 10-Switching device 3
To charge the capacitor 7. The charging voltage of the capacitor 7 is set such that the output voltage is smaller than the peak value of the output voltage of the rectifier 100 by setting a constant of the current limiting impedance device 8 or the like.

【0035】ついで、整流装置100の出力電圧(脈流電
圧)の瞬時値が所定値より小さい谷部の期間になると、
スイッチング装置がオンしている期間に今度は主として
前記補助直流電源6から前記インバ−タ1の出力インダク
タに電圧を供給するようになる。しかしながら、前述と
同様にスイッチング装置3がオンしている期間には、蓄
積インダクタ12−ダイオ−ド13−スイッチング装置3の
経路に電流が流れ、山部の期間と同様に作用する。これ
により、交流電源eからの入力電流波形は第2図(b)
のようになり、正弦波に近似したものとなる。第2図
(a)は入力電圧波形であり、第2図(c)はインバ−
タ1の入力電圧波形(包絡線)である。第2図(c)か
らも明かなように、谷部の期間にも蓄積インダクタ12、
第1のコンデンサ14およびスイッチング装置3は昇圧チ
ョッパ作用を行なう。そして、補助直流電源6の作用に
より高周波変換装置1の入力電圧は疑似的に平滑された
ものであるから、けい光ランプ20の発光効率を高めるこ
とができる。
Next, when the instantaneous value of the output voltage (pulsating voltage) of the rectifier 100 becomes a valley period smaller than a predetermined value,
During the period when the switching device is ON, a voltage is mainly supplied from the auxiliary DC power supply 6 to the output inductor of the inverter 1. However, as described above, when the switching device 3 is on, a current flows through the path of the storage inductor 12, the diode 13, and the switching device 3, and operates in the same manner as the peak period. As a result, the waveform of the input current from the AC power source e is changed as shown in FIG.
Which approximates to a sine wave. FIG. 2A shows an input voltage waveform, and FIG.
3 is an input voltage waveform (envelope) of the data 1. As is clear from FIG. 2 (c), the storage inductor 12,
The first capacitor 14 and the switching device 3 perform a boost chopper operation. Since the input voltage of the high-frequency converter 1 is pseudo-smoothed by the operation of the auxiliary DC power supply 6, the luminous efficiency of the fluorescent lamp 20 can be increased.

【0036】つぎに、本発明の第2の実施例を第3図を
参照して説明する。第1図と同じあるいは対応する部分
には同じ符号を付してある。本実施例においては、整流
装置100の一方の出力端に整流素子11を設け、この整流
素子11を介して整流装置100の出力端間に補助直流電源6
および第1のコンデンサ14を設けたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, a rectifier 11 is provided at one output terminal of the rectifier 100, and the auxiliary DC power supply 6 is connected between the output terminals of the rectifier 100 via the rectifier 11.
And a first capacitor 14.

【0037】本実施例の作用を説明すると、整流装置10
0の出力電圧(脈流電圧)の瞬時値が所定値より大きい
山部の期間においては、高周波変換装置1は主として整
流装置100からの出力を供給されて高周波電圧を発生す
る。そして、この期間において、スイッチング装置3が
オンしている期間には、第2のコンデンサ7−限流イン
ダクタ8−ダイオ−ド10−スイッチング装置3の経路でも
電流が流れ、補助直流電源6のコンデンサ7を充電する。
また、蓄積インダクタ12−ダイオ−ド13−スイッチング
装置3の経路にも電流が流れ、スイッチング装置3がオフ
すると、前記インダクタ12に蓄積された電力がインダク
タ12−ダイオ−ド13−並列共振回路2の出力インダクタ
−第1のコンデンサ14−整流装置100−蓄積インダクタ1
2の経路で放出され、前記コンデンサ14を充電する。こ
の充電されたコンデンサ14の電荷は、つぎにスイッチン
グ装置3がオンした時放出される。
The operation of the present embodiment will be described.
During the period of the peak where the instantaneous value of the output voltage (pulsating voltage) of 0 is larger than the predetermined value, the high-frequency converter 1 is mainly supplied with the output from the rectifier 100 to generate the high-frequency voltage. During this period, while the switching device 3 is on, a current also flows through the path of the second capacitor 7, the current-limiting inductor 8, the diode 10, and the switching device 3, and the capacitor of the auxiliary DC power supply 6 Charge 7.
In addition, a current also flows through the path of the storage inductor 12-diode 13-switching device 3, and when the switching device 3 is turned off, the power stored in the inductor 12 is transferred to the inductor 12-diode 13-parallel resonance circuit 2. Output inductor-first capacitor 14-rectifier 100-storage inductor 1
The charge is discharged through the path 2 and charges the capacitor 14. The charged electric charge of the capacitor 14 is released the next time the switching device 3 is turned on.

【0038】整流装置100の出力電圧(脈流電圧)の瞬
時値が所定値より小さい谷部の期間の作用は、第1図の
ものと同様であるので、説明を省略する。
The operation of the valley in which the instantaneous value of the output voltage (pulsating voltage) of the rectifier 100 is smaller than the predetermined value is the same as that in FIG.

【0039】なお、本実施例において、前記スイッチン
グ装置3がオンしている期間に前記限流用インピ−ダン
ス装置8に蓄積したエネルギを、前記スイッチング装置3
のオフ期間にダイオ−ド10−並列共振回路2の出力イン
ダクタ−コンデンサ7−ダイオ−ド13の経路で前記コン
デンサ7に充電する。これによって、インバ−タ1の入力
電圧をある程度所望に設定可能である。このように構成
することは、以下に述べる他の実施例についても同様に
可能なものである。
In this embodiment, the energy accumulated in the current limiting impedance device 8 during the period when the switching device 3 is on is transferred to the switching device 3.
During the off period, the capacitor 7 is charged through the path of the diode 10, the output inductor of the parallel resonance circuit 2, the capacitor 7, and the diode 13. As a result, the input voltage of the inverter 1 can be set as desired to some extent. Such a configuration can be similarly applied to the other embodiments described below.

【0040】また、本実施例において、補助直流電源6
がインバ−タ1に電圧を供給する期間を決める所定値と
は、コンデンサ7および限流用のインピ−ダンス装置8等
の定数設定によってある程度自由に選べることは、上述
の説明により理解されるであろう。
In this embodiment, the auxiliary DC power supply 6
It can be understood from the above description that the predetermined value for determining the period for supplying the voltage to the inverter 1 can be selected to some extent freely by setting the constants of the capacitor 7 and the current-limiting impedance device 8 and the like. Would.

【0041】つぎに、本発明の第3の実施例を第4図を
参照して説明する。第1図と同じあるいは対応する部分
には同じ符号を付してある。本実施例においては、イン
バータ30がスイッチング装置31、32として一対の電界効
果トランジスタを用いた直列形のインバータである。こ
のようなインバータ30自体は周知のものである。そし
て、本実施例において、補助直流電源6は一方のスイッ
チング装置32のみを介して充電されるようになっている
とともに、蓄積インダクタ12も一方のスイッチング装置
32のみを介して整流装置100からの電流を通流するよう
になっている。そして、蓄積インダクタ12の蓄積エネル
ギをダイオ−ド13−他方のスイッチング装置31が等価的
に有しているダイオード−コンデンサ14−整流装置100
の経路でコンデンサ14を充電するものである。その他の
構成および作用はこれまでの記述から容易に理解できる
ので、説明を省略する。なお、本実施例においても、破
線で示すように、整流素子11を設けてもよいものであ
る。この場合の作用も容易に理解されるであろう(この
点について、以下同じ。)。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the inverter 30 is a serial type inverter using a pair of field effect transistors as the switching devices 31 and 32. Such an inverter 30 itself is known. In the present embodiment, the auxiliary DC power supply 6 is charged through only one switching device 32, and the storage inductor 12 is also charged in one switching device 32.
The current from the rectifier 100 flows only through 32. Then, the diode 13-the capacitor 14-the rectifier 100 which equivalently has the stored energy of the storage inductor 12 in the diode 13-the other switching device 31.
Is to charge the capacitor 14 through the path. Other configurations and operations can be easily understood from the above description, and thus the description is omitted. In this embodiment, a rectifying element 11 may be provided as shown by a broken line. The operation in this case will also be easily understood (this point is the same hereinafter).

【0042】第5図は、第4の実施例を示すものである
が、第4図の実施例に対してインバ−タ33が分圧用の一
対のコンデンサを有していない形式のものである。な
お、周知のフルブリッジ形のインバ−タを用いてもよい
ものである。また、スイッチング装置として、電界効果
トランジスタに代えてダイオ−ドを逆極性に並列接続し
てなるバイポ−ラ形のトランジスタを用いてもよい。
FIG. 5 shows the fourth embodiment. In the embodiment shown in FIG. 4, the inverter 33 does not have a pair of capacitors for voltage division. . A well-known full-bridge type inverter may be used. As the switching device, a bipolar transistor in which diodes are connected in parallel with opposite polarities may be used instead of the field effect transistor.

【0043】第6図は、第5の実施例を示すものであ
る。第4図と同じあるいは対応する部分には同じ符号を
付してある。本実施例は第4図の実施例に対して、補助
直流電源6が一方のスイッチング装置31のみを介して充
電されるようになっているとともに、蓄積インダクタ12
も一方のスイッチング装置31のみを介して整流装置100
からの電流を通流するようになっている。また、蓄積イ
ンダクタ12の蓄積エネルギは整流装置100−コンデンサ1
4−他方のスイッチング装置32が等価的に有しているダ
イオ−ド−ダイオ−ド13の経路で放出されてコンデンサ
14を充電するものである。また、本実施例は第3図の実
施例に対してインバ−タ33が分圧用の一対のコンデンサ
を有していない形式のものである。本実施例のその他の
作用はこれまでの記述から容易に理解できるので、説明
を省略する。
FIG. 6 shows a fifth embodiment. The same or corresponding parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 4 in that the auxiliary DC power supply 6 is charged through only one switching device 31 and the storage inductor 12
The rectifying device 100 via only one switching device 31
The current from is passed. The energy stored in the storage inductor 12 is calculated by the rectifier 100-the capacitor 1
4--capacitor released on the path of diode-diode 13 equivalently possessed by the other switching device 32
14 is to charge. In this embodiment, the inverter 33 does not have a pair of capacitors for voltage division as compared with the embodiment shown in FIG. The other operations of the present embodiment can be easily understood from the description so far, and the description thereof will be omitted.

【0044】さらに、第7図はインバ−タ35として、一
対のスイッチング装置36、37を有する並列形のインバ−
タを用いた第6の実施例を示すものである。このインバ
−タ35もそれ自体は周知である。本実施例においても、
補助直流電源6は一方のスイッチング装置37のみを介し
て充電されるようになっているとともに、蓄積インダク
タ12も一方のスイッチング装置37のみを介して整流装置
100からの電流を通流するようになっている。そして、
本実施例においては、出力トランス38の発生電圧も補助
直流電源6の充電電源となり得る。また、蓄積インダク
タ12の蓄積電力は、ダイオ−ド15−コンデンサ14−整流
装置100の経路でコンデンサ14を充電するものである。
その他の構成および作用はこれまでの記述から容易に理
解できるので、説明を省略する。
FIG. 7 shows a parallel type inverter having a pair of switching devices 36 and 37 as an inverter 35.
13 shows a sixth embodiment using a data processor. The inverter 35 is also known per se. Also in this embodiment,
The auxiliary DC power supply 6 is charged through only one switching device 37, and the storage inductor 12 is also rectified through only one switching device 37.
The current from 100 is passed. And
In this embodiment, the voltage generated by the output transformer 38 can also be a charging power source for the auxiliary DC power source 6. The stored power of the storage inductor 12 charges the capacitor 14 through the path of the diode 15, the capacitor 14, and the rectifier 100.
Other configurations and operations can be easily understood from the above description, and thus the description is omitted.

【0045】第8図は補助電源6'を高周波変換装置35の
出力にて充電するようにしたものである。すなわち、本
実施例の補助電源6'は、相対的に大容量の第3のコンデ
ンサ40とアイソレ−ト用のダイオ−ド41とからなり、前
記第3のコンデンサ40を高周波変換装置35の出力の一部
にて充電するようにしたものである。たとえば、第8図
のものにおいては、出力トランス38に帰還用の巻線38f
を設け、この巻線38fの出力電圧を整流して前記第3の
コンデンサ40を充電するようにしている。
FIG. 8 shows a configuration in which the auxiliary power supply 6 'is charged by the output of the high-frequency converter 35. That is, the auxiliary power supply 6 'of this embodiment is composed of a relatively large-capacity third capacitor 40 and an isolating diode 41, and connects the third capacitor 40 to the output of the high-frequency converter 35. It is designed to be charged by a part of the. For example, in FIG. 8, the output transformer 38 has a feedback winding 38f.
And the third capacitor 40 is charged by rectifying the output voltage of the winding 38f.

【0046】しかしながら、高周波変換装置35の他の部
分から帰還するようにしてもよく、たとえば、第1図、
第6図のようなものにおいて、放電灯20と直列に設けら
れたインダクタから出力電圧を帰還するようにしてもよ
い。
However, feedback may be made from another part of the high-frequency converter 35, for example, as shown in FIG.
In the configuration shown in FIG. 6, the output voltage may be fed back from an inductor provided in series with the discharge lamp 20.

【0047】さらには、図示しないが、交流電源eの電
圧を降圧トランスにて降圧し整流した電圧で充電するよ
うにしてもよいし、整流装置100の出力の一部にて充電
するようにしてもよいものである。
Further, although not shown, the voltage of the AC power supply e may be stepped down by a step-down transformer and charged with a rectified voltage, or may be charged with a part of the output of the rectifier 100. Is also good.

【0048】さらにまた、第9図は第8の実施例を示す
ものである。本実施例は、第7図のものに対し、補助直
流電源6'が高周波変換装置35の各スイッチング装置36、
37に対応して一対の限流用インピ−ダンス装置8'、8'、
逆流防止用ダイオ−ド10'、10'および蓄積インダクタ1
2'、12'を有しているものである。したがって、本実施
例では、補助直流電源6'の充電も、蓄積インダクタ12を
介して流れる電流も一対のスイッチング装置36、37を交
互に介するものである(出力トランス38の発生電圧が補
助直流電源6'の充電電源となり得るのは、第6図のもの
と同様である。)。本実施例において、逆流防止用のダ
イオ−ド10'、10'および13'、13'の各カソ−ドを出力ト
ランス38の中間タップtと入力巻線の各端部との中間点
に接続するようにしてもよい。
FIG. 9 shows an eighth embodiment. This embodiment is different from the one shown in FIG.
37, a pair of current limiting impedance devices 8 ', 8',
Backflow prevention diodes 10 ', 10' and storage inductor 1
2 ′ and 12 ′. Therefore, in this embodiment, both the charging of the auxiliary DC power supply 6 'and the current flowing through the storage inductor 12 alternately pass through the pair of switching devices 36 and 37 (the voltage generated by the output transformer 38 is It is the same as that in FIG. 6 that can be used as the charging power source for 6 '.) In this embodiment, the cathodes of the diodes 10 ', 10' and 13 ', 13' for preventing backflow are connected to an intermediate point between the intermediate tap t of the output transformer 38 and each end of the input winding. You may make it.

【0049】なお、第7図〜第9図の実施例において、
定電流用のインダクタLは整流装置100の負出力端側に
設けるようにしてもよいものである。
In the embodiment shown in FIGS. 7 to 9,
The inductor L for constant current may be provided on the negative output terminal side of the rectifier 100.

【0050】第10図は第9の実施例を示すものであ
る。第1図と同じあるいは対応する部分には、同じ符号
を付してある。本実施例は、補助直流電源6からの放電
電流値が上昇して所定値を越えると、スイッチング装置
3を強制的にオフないしはオンデュ−ティを低減させる
保護手段62を設けたものである。このような保護手段62
は、電流-電圧変換部、比較部、PWM制御部等にて構成し
得るもので、当業者であれば適宜実施し得るものであ
る。
FIG. 10 shows a ninth embodiment. The same or corresponding parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, when the discharge current value from the auxiliary DC power supply 6 rises and exceeds a predetermined value, the switching device
3 is provided with a protection means 62 for forcibly reducing the OFF or ON duty. Such protection means 62
Can be configured by a current-voltage conversion unit, a comparison unit, a PWM control unit, and the like, and can be appropriately implemented by those skilled in the art.

【0051】本実施例は、たとえば放電灯21が装着され
ていないような場合(軽負荷時)でチョッパ作用により
補助直流電源6の電圧値が上昇して、その放電電流値が
増大すると、保護手段62がスイッチング装置3を強制的
にオフまたはオンデュ−ティを低減させる。たとえば、
スイッチング装置3をオフする。これに対して、保護手
段62がないと、軽負荷にもかかわらず、通常負荷時と同
じデュ−ティでスイッチング装置3をオン・オフする
と、補助直流電源6の電圧はたとえば第11図のE1の
ように上昇してしまう虞がある。なお、第11図中破線
のE2は整流化脈流電圧を参考として示すものである。
以上のように、本実施例のものは、補助直流電源6の電
圧値が過度に上昇してスイッチング装置3を破壊した
り、スイッチング装置3として高耐圧のものが必要にな
ったりすることがない。
In this embodiment, for example, when the discharge lamp 21 is not mounted (at a light load), the voltage of the auxiliary DC power supply 6 rises due to the chopper action and the discharge current value increases. Means 62 forces switching device 3 off or on duty. For example,
The switching device 3 is turned off. On the other hand, when the switching device 3 is turned on and off at the same duty as that under the normal load despite the light load without the protection means 62, the voltage of the auxiliary DC power supply 6 becomes, for example, E1 in FIG. There is a risk of rising as shown in FIG. The broken line E2 in FIG. 11 shows the rectified pulsating voltage as a reference.
As described above, according to the present embodiment, the voltage value of the auxiliary DC power supply 6 does not excessively rise and the switching device 3 is destroyed, and the switching device 3 does not need to have a high withstand voltage. .

【0052】また、保護手段62がスイッチング装置3の
オンデュ−ティを低減させるようにしてもよい。これに
対して、オンデュ−ティを低減させないと、継続的に昇
圧チョッパ作用が行われて補助直流電源6の電圧が上昇
していること、通常時スイッチング装置3のオン期間が
同じであることにより、たとえば第12図(a)に示す
ようにスイッチング装置3のコレクタ・エミッタ間電圧
VCEが大きくなってしまう虞がある。なお、第12図
(a)のICはスイッチング装置3のコレクタ電流を示す
ものであり、また、第12図(b)は通常時のコレクタ
・エミッタ間電圧VCEおよびコレクタ電流ICを参考と
して示すものである。以上のように、スイッチング装置
3のオンデュ−ティを低減させてもスイッチング装置3を
破壊したり、スイッチング装置3として高耐圧のものが
必要になったり、さらには高電圧が連続して出力された
りすることを防止できる。
Further, the protection means 62 may reduce the on-duty of the switching device 3. On the other hand, if the on-duty is not reduced, the step-up chopper function is continuously performed, the voltage of the auxiliary DC power supply 6 is increased, and the ON period of the normal-time switching device 3 is the same. For example, as shown in FIG. 12 (a), there is a possibility that the collector-emitter voltage VCE of the switching device 3 becomes large. 12 (a) shows the collector current of the switching device 3, and FIG. 12 (b) shows the collector-emitter voltage VCE and the collector current IC during normal operation as a reference. It is. As described above, the switching device
Even if the on-duty of the switching device 3 is reduced, it is possible to prevent the switching device 3 from being destroyed, a switching device having a high withstand voltage from being required, and the continuous output of a high voltage.

【0053】なお、保護手段62'はたとえば第13図に
示すように補助直流電源6の電圧値に直接応動するよう
にしてもよい。この場合は、抵抗分圧回路等により補助
直流電源6の電圧値を検出するようにすればよい。ま
た、保護手段は要はスイッチング装置をオフないしオン
デュ−ティ低減可能であればよいものであり、当業者で
あれば適宜変更して実施できるものである。
Incidentally, the protection means 62 'may directly respond to the voltage value of the auxiliary DC power supply 6, as shown in FIG. 13, for example. In this case, the voltage value of the auxiliary DC power supply 6 may be detected by a resistance voltage dividing circuit or the like. In addition, the protection means only needs to be able to reduce the OFF or ON duty of the switching device, and those skilled in the art can appropriately change and implement the protection device.

【0054】また、出力制御手段は、たとえばインバ−
タの出力を停止するものであったり、インバ−タの発振
周波数を変化させることによって出力を低減ないしは停
止するものであったりしてもよい。そして、それらの具
体構成は当業者であれば適宜実施できるものである。
The output control means may be, for example, an inverter.
The output of the inverter may be stopped, or the output may be reduced or stopped by changing the oscillation frequency of the inverter. Those skilled in the art can appropriately implement those specific configurations.

【0055】第14図は第11の実施例を示すものであ
る。第1図あるいは第5図のものと同じあるいは対応す
る部分には同じ符号を付してある。本実施例において
は、一対のスイッチング装置31、32のスイッチング周波
数を変化可能にしたものである。すなわち、第14図に
おいては、一対のスイッチング装置31、32をオンオフ制
御する制御手段90を有し、この制御手段90の出力を変化
することにより、スイッチング周波数を変化させるよう
にしている。本実施例のインバ−タは、インダクタ91お
よびコンデンサ93の直列回路を含むいわゆる直列共振回
路を有しているものであるため、前述のようにスイッチ
ング周波数を変化することにより、インバ−タの出力を
変化させることができる。
FIG. 14 shows an eleventh embodiment. The same or corresponding parts as those in FIG. 1 or FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, the switching frequency of the pair of switching devices 31 and 32 can be changed. That is, in FIG. 14, there is provided control means 90 for controlling on / off of the pair of switching devices 31 and 32, and the switching frequency is changed by changing the output of the control means 90. Since the inverter of this embodiment has a so-called series resonance circuit including a series circuit of an inductor 91 and a capacitor 93, the output of the inverter is changed by changing the switching frequency as described above. Can be changed.

【0056】しかしながら、インバータの出力を低減し
ようとしてスイッチング周波数を高くした場合、スイッ
チング装置31、32のオン期間は短くなる。また、スイッ
チング周波数が高くなることにより、蓄積インダクタ12
のインピ−ダンス値も大きくなる。したがって、整流装
置100から蓄積インダクタ12を介して流れる電流が少な
くなってしまい、入力電流波形が歪んでしまう問題があ
った。
However, when the switching frequency is increased to reduce the output of the inverter, the ON periods of the switching devices 31 and 32 are shortened. Also, as the switching frequency increases, the storage inductor 12
Also increases. Therefore, there is a problem that the current flowing from the rectifier 100 via the storage inductor 12 is reduced, and the input current waveform is distorted.

【0057】これに対して、第14図の実施例のもの
は、前記制御手段90により、スイッチング周波数を変化
させると同時に、一対のスイッチング装置31、32のオン
デュ−ティを異ならせるようにしたものである。すなわ
ち、第15図に示すように、一対のスイッチング装置3
1、32のうち蓄積インダクタ12と直列関係にある方のス
イッチング装置32のオン期間(第15図(b))を他方のス
イッチング装置のオン期間(第15図(a))より長くする
ようにしている。これによって、整流装置100から蓄積
インダクタ12を介して流れる電流を所要の大きさにでき
(第15図(c))、もって、入力電流波形の歪を低減でき
るものである。なお、第15図において、(a)はスイ
ッチング装置31のドレイン電流、(b)はスイッチング
装置32のドレイン電流、(c)はインダクタ12を流れる
電流を示している。
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 14, the switching frequency is changed by the control means 90 and the on-duty of the pair of switching devices 31, 32 is made different at the same time. It is. That is, as shown in FIG.
The on-period (FIG. 15 (b)) of the switching device 32, which is in series with the storage inductor 12, of the switching devices 1 and 32, is made longer than the on-period (FIG. 15 (a)) of the other switching device. ing. As a result, the current flowing from the rectifier 100 via the storage inductor 12 can be set to a required magnitude (FIG. 15 (c)), thereby reducing the distortion of the input current waveform. In FIG. 15, (a) shows the drain current of the switching device 31, (b) shows the drain current of the switching device 32, and (c) shows the current flowing through the inductor 12.

【0058】これに対して、一対のスイッチング装置3
1、32のオンデュ−ティを異ならせない場合は、第16
図に示すように、蓄積インダクタ12を流れる電流が少な
く、上述した問題が生じることがある。第16図におけ
る(a)、(b)、(c)は第15図と同じ部分の電流
を示すものである。
On the other hand, a pair of switching devices 3
If the on-duty of 1 and 32 is not different, the 16th
As shown in the figure, the current flowing through the storage inductor 12 is small, and the above-described problem may occur. (A), (b) and (c) in FIG. 16 show the current in the same part as in FIG.

【0059】上記制御手段90としては、当業者であれ
ば、たとえば外部信号Cに応じて出力周波数およびオン
デュ−ティを変化可能な発信器、IC等にて適宜構成す
ることができるものである。
As the control means 90, those skilled in the art can appropriately comprise, for example, a transmitter, an IC, etc., whose output frequency and on-duty can be changed according to the external signal C.

【0060】第14図のものにおいて、スイッチング装
置31、32のオンデュ−ティを等しくした場合の入力電流
波形は第17図(a)のようになり、蓄積インダクタ12
の電流は同(b)のようになった。これに対し、スイッ
チング装置31、32のオンデュ−ティを変化した場合の入
力電流波形は第18図(a)のようになり、インダクタ
12電流は同(b)のようになった。
In FIG. 14, when the on-duties of the switching devices 31 and 32 are equalized, the input current waveform is as shown in FIG.
(B). On the other hand, the input current waveform when the on-duty of the switching devices 31 and 32 is changed is as shown in FIG.
The 12 currents were as shown in (b).

【0061】なお、第14図のものにおいて、インバ−
タ33の入力あるいは出力電圧が所定値より上昇した場
合、スイッチング装置32をオフあるいはオンデュ−ティ
を小さくすることにより、前記保護手段、出力制御手段
と同等な結果を得られる。
It should be noted that in FIG.
When the input or output voltage of the power supply 33 rises above a predetermined value, the switching device 32 is turned off or the on-duty is reduced to obtain a result equivalent to that of the protection means and output control means.

【0062】第19図はさらに他の実施例を示すもので
ある。本実施例は、蓄積インダクタ12'としてそのイン
ピ−ダンス値を変化可能なものを用い、一対のスイッチ
ング装置31、32のスイッチング周波数を高くした場合に
は、この蓄積インダクタ12'のインピ−ダンス値を相対
的に小さくするようにしたものである。
FIG. 19 shows still another embodiment. This embodiment uses a storage inductor 12 'whose impedance value can be changed. When the switching frequency of the pair of switching devices 31 and 32 is increased, the impedance value of the storage inductor 12' is increased. Is relatively reduced.

【0063】すなわち、蓄積インダクタ12'は中間タッ
プを有し、この中間タップと一端との間を短絡可能なス
イッチ93を設け、このスイッチ93を制御部90'の出力に
て制御するようにしたものである。前記制御部90'は第
14図のものと異なり、一対のスイッチング装置31、32
のスイッチング周波数は変化可能であるが、各スイッチ
ング装置31、32のオンデュ−ティを異ならせることはな
いものである。
That is, the storage inductor 12 'has an intermediate tap, and a switch 93 capable of short-circuiting between the intermediate tap and one end is provided, and the switch 93 is controlled by the output of the control unit 90'. Things. The control unit 90 'is different from that of FIG.
Can be changed, but the on-duty of each of the switching devices 31 and 32 is not changed.

【0064】本実施例においては、制御部90'にてスイ
ッチング周波数を高く変化させる時には前記スイッチ93
をオンさせる。これによって、蓄積インダクタ12'のイ
ンピ−ダンスが低下し、入力電流の減少による入力電流
の歪を防止できる。
In this embodiment, when the control unit 90 'changes the switching frequency to a high value, the switch 93 is used.
Turn on. As a result, the impedance of the storage inductor 12 'is reduced, and distortion of the input current due to a decrease in the input current can be prevented.

【0065】第20図は、本発明にかかる照明器具の一
実施例を示すものである。70は器具本体であり、この器
具本体70内に本発明による放電灯点灯装置71が設けられ
ている。72、72は放電灯で、前記放電灯点灯装置71にて
点灯されるものである。なお、第20図のものは、一例
を示すに過ぎず器具の形状、灯数等各種変更可能なこと
は言うまでもないことである。
FIG. 20 shows an embodiment of a lighting fixture according to the present invention. Reference numeral 70 denotes an appliance main body, in which a discharge lamp lighting device 71 according to the present invention is provided. Numerals 72, 72 are lighted by the discharge lamp lighting device 71. In addition, the thing of FIG. 20 shows only an example, and it cannot be overemphasized that various changes, such as a shape of an apparatus, the number of lights, are possible.

【0066】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲にて変形
可能なものである。そして、上述した各種の実施例も相
互に適宜組合せあるいは置換可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified without departing from the scope of the claims. The various embodiments described above can be combined or replaced with one another as appropriate.

【発明の効果】 以上詳述したように、請求項1ないし
3に記載の発明は、補助直流電源から高周波変換装置へ
の電圧供給期間にも蓄積インダクタを介して電流を通流
するようにしたから、整流装置の入力電流は交流電源電
圧波形の各半サイクルのほぼ全期間、連続的に流れ、そ
の波形は正弦波に近似したものとなり、このため、高周
波変換装置への供給電圧の平滑化、入力力率の向上を達
成しながら、入力電流に含まれる高調波成分を少なくで
きる。また、蓄積インダクタに流れる電流にて蓄積イン
ダクタ装置に電力を蓄積し、チョッパ作用を行うので、
電力を有効に活用できるとともに、補助直流電源の電圧
を所要のものに昇圧できる。さらに、前記供給電圧の平
滑化は、整流化脈流電圧の谷部を埋めるもので、昇圧し
て一定化するものではないから、軽負荷時等に高周波変
換装置の入力電圧を過度に上昇することがなく、したが
って、保護手段を設ける場合簡単に構成可能なものであ
る。
As described above in detail, the inventions according to the first to third aspects allow current to flow through the storage inductor even during the voltage supply period from the auxiliary DC power supply to the high-frequency converter. Therefore, the input current of the rectifier flows continuously for almost the entire period of each half cycle of the AC power supply voltage waveform, and its waveform becomes similar to a sine wave, and therefore, the smoothing of the supply voltage to the high-frequency converter Thus, it is possible to reduce harmonic components contained in the input current while improving the input power factor. In addition, since the power is stored in the storage inductor device by the current flowing through the storage inductor and a chopper function is performed,
The power can be used effectively, and the voltage of the auxiliary DC power supply can be increased to a required level. Further, the smoothing of the supply voltage fills the valley of the rectified pulsating voltage, and does not increase the voltage to make it constant, so that the input voltage of the high-frequency converter is excessively increased at a light load or the like. Therefore, when the protection means is provided, it can be simply configured.

【0067】特に、請求項2または3に記載の発明は、
一対のスイッチング装置のスイッチング周波数を変化さ
せれば、高周波変換装置の出力を変化可能であり、スイ
ッチング周波数を高くした場合に発生する虞のある入力
電流の歪を防止できる。
In particular, the invention described in claim 2 or 3
By changing the switching frequency of the pair of switching devices, the output of the high-frequency converter can be changed, and distortion of the input current that may occur when the switching frequency is increased can be prevented.

【0068】請求項4に記載の発明は、整流装置の出力
電圧の山部の期間は整流装置から補助電源を充電可能で
あるから、充電手段が容易であるとともに、インダクタ
および第1のコンデンサの一層の小形化を図れる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the auxiliary power supply can be charged from the rectifier during the peak period of the output voltage of the rectifier, the charging means is easy and the inductor and the first capacitor can be charged. The size can be further reduced.

【0069】請求項5に記載の発明は、請求項1ないし
4に記載の発明に加えて高周波阻止フィルタにより入力
電流の高周波成分を有効に低減できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the first to fourth aspects, a high-frequency blocking filter can effectively reduce a high-frequency component of an input current.

【0070】請求項6に記載の発明は、補助直流電源を
高周波変換装置のスイッチング装置を利用して構成して
いるから、部品点数の低減化、低価格化を図れる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the auxiliary DC power supply is configured using the switching device of the high-frequency converter, the number of parts can be reduced and the price can be reduced.

【0071】請求項7に記載の発明は、たとえば負荷が
軽くなったような場合に、補助直流電源の電圧値または
放電電流値が上昇すると、保護手段がスイッチング装置
を強制オフないしはそのオンデューティを小さくするこ
とによって昇圧チョッパ作用を停止または低減させるの
で、補助直流電源の電圧値が過度に上昇して高周波変換
装置のスイッチング装置を破壊したり、あるいは高周波
変換装置のスイッチング装置として高耐圧のものが必要
になったりすることを防止できる。
According to a seventh aspect of the present invention, when the voltage value or the discharge current value of the auxiliary DC power supply rises, for example, when the load becomes light, the protection means forcibly turns off the switching device or reduces the on-duty thereof. Since the step-up chopper function is stopped or reduced by reducing the voltage, the voltage value of the auxiliary DC power supply rises excessively, and the switching device of the high-frequency converter is destroyed. It can be prevented from becoming necessary.

【0072】請求項8に記載の発明は、放電灯を脈流電
圧の1サイクル毎に消灯、再点弧を繰返すことなく連続
的に点灯して、発光効率を高めることができるものであ
る。
According to the eighth aspect of the present invention, the discharge lamp can be turned off every cycle of the pulsating voltage, and continuously turned on without repeating re-ignition, thereby improving the luminous efficiency.

【0073】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の発明と同様に発光効率が高い照明器具を提供できるも
のである。
The ninth aspect of the present invention can provide a lighting fixture having a high luminous efficiency, similarly to the eighth aspect of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1の作用を示す電圧および電流波形図FIG. 2 is a voltage and current waveform diagram showing the operation of FIG.

【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例を示す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施例を示す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6の実施例を示す回路図FIG. 7 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第7の実施例を示す回路図FIG. 8 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第8の実施例を示す回路図FIG. 9 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第9の実施例を示す回路図FIG. 10 is a circuit diagram showing a ninth embodiment of the present invention.

【図11】図10の作用を示す電圧波形図11 is a voltage waveform diagram showing the operation of FIG.

【図12】同じく図10の作用を示すために時間幅を拡
大した電圧波形図
FIG. 12 is a voltage waveform diagram in which the time width is expanded to show the operation of FIG.

【図13】本発明の第10の実施例を示す回路図FIG. 13 is a circuit diagram showing a tenth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第11の実施例を示す回路図FIG. 14 is a circuit diagram showing an eleventh embodiment of the present invention.

【図15】図14の作用を示す電流波形図FIG. 15 is a current waveform diagram showing the operation of FIG.

【図16】図14の作用と対比するための図14によら
ない場合の電流波形図
FIG. 16 is a current waveform diagram for comparison with the operation of FIG. 14 and not according to FIG. 14;

【図17】図14の作用と対比するための図14によら
ない場合の電流波形図
FIG. 17 is a current waveform diagram not according to FIG. 14 for comparison with the operation of FIG. 14;

【図18】図14の作用を示す電流波形図FIG. 18 is a current waveform diagram showing the operation of FIG.

【図19】本発明の第12の実施例を示す回路図FIG. 19 is a circuit diagram showing a twelfth embodiment of the present invention.

【図20】本発明にかかる照明器具の一例を簡略化して
示す平面図
FIG. 20 is a simplified plan view showing an example of a lighting fixture according to the present invention.

【図21】従来技術を示す回路図FIG. 21 is a circuit diagram showing a conventional technique.

【図22】図21の作用を示す電圧および電流波形図FIG. 22 is a voltage and current waveform diagram showing the operation of FIG. 21.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,30,33,35…インバータ、3、31、32、36、37…スイッ
チング装置、4…出力インダクタとしての漏れ変圧器、
6,6'…補助直流電源、11…整流素子、12,12'…蓄積イン
ダクタ、14…第1のコンデンサ、21,72…負荷回路の一
部である放電灯、62,62'…保護手段、70…器具本体、9
0、90'…制御手段、100…整流装置、e…交流電源、F…
高周波阻止フィルタ。
1,30,33,35… Inverter, 3, 31, 32, 36, 37… Switching device, 4… Leakage transformer as output inductor,
6, 6 ': auxiliary DC power supply, 11: rectifying element, 12, 12': storage inductor, 14: first capacitor, 21, 72: discharge lamp as a part of load circuit, 62, 62 ': protection means , 70 ... instrument body, 9
0, 90 ': control means, 100: rectifier, e: AC power supply, F:
High frequency rejection filter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02M 7/06 H05B 41/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02M 7/06 H05B 41/24

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流電源電圧を整流する整流装置と; 前記整流装置の出力側に設けられた一個のスイッチング
装置および出力インダクタを有し、このスイッチング装
高周波でスイッチングすることにより前記整流装置
の出力電圧を高周波電圧に変換して前記出力インダクタ
から高周波電力を出力する高周波変換装置と; この高周波変換装置のスイッチング装置と前記整流装置
との間に設けられ、前記スイッチング装置のオン時に前
記整流装置から供給される電流にて電力を蓄積する蓄積
インダクタと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置のスイッチング装置のオフ時に前記出力インダク
タを介して前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電さ
れ、充電電荷をスイッチング装置のオン時に前記高周波
変換装置の出力インダクタに供給するように高周波的に
作用する第1のコンデンサと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置の前記スイッチング装置のオン時に前記スイッチ
ング装置を介して第1のコンデンサが充電電荷を放出す
ることで充電される第2のコンデンサおよび第2のコン
デンサの充電電圧が前記整流装置の出力電圧のピーク値
よりも小さくなるように規制する第2のコンデンサと直
列に接続された限流インピーダンスを有し、充電電圧を
前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所定値より小さい期
であって前記スイッチング装置がオンしている期間
高周波変換装置の出力インダクタに供給する補助直流電
源と; を具備したことを特徴とする電源装置。
1. A rectifier and for rectifying the AC power supply voltage; has one switching device and the output inductor provided on the output side of the rectifier, the rectifier by switching the switching device at a high frequency Converting an output voltage into a high-frequency voltage and outputting the output inductor
A frequency converter for outputting a high-frequency power from; the switching device of the high-frequency converter is provided between the rectifier device, storage for storing power at a current supplied from the rectifier device during on of the switching device an inductor provided on an input side of the high-frequency converter, wherein the output inductor is provided when a switching device of the high-frequency converter is turned off.
A first capacitor that is charged with the stored power of the storage inductor via a capacitor, and acts at a high frequency to supply the charged charge to the output inductor of the high-frequency converter when the switching device is on; of provided on the input side, the charging of the second capacitor and a second capacitor first capacitor via the switching device when the switching device is charged by releasing charges of the high-frequency converter A current limiting impedance connected in series with a second capacitor that regulates a voltage to be smaller than a peak value of an output voltage of the rectifier, and determines a charging voltage such that an instantaneous value of an output voltage of the rectifier is predetermined; Supply to the output inductor of the high-frequency converter during a period of time smaller than the value and during the period when the switching device is on. And a supplementary DC power supply.
【請求項2】 交流電源電圧を整流する整流装置と; 前記整流装置の出力側に互いに直列的に設けられたバイ
ポーラトランジスタおよびこのトランジスタに対し逆並
列的にそれぞれ接続されたダイオードからなる一対のス
イッチング装置を有し、この一対のスイッチング装置を
高周波で交互にオン・オフを繰返すようにスイッチング
することにより前記整流装置の出力電圧を高周波電圧に
変換して負荷回路に高周波電力を出力する高周波変換装
置と; この高周波変換装置のスイッチング装置と前記整流装置
との間に設けられ、前 記一対のスイッチング装置のうち
一方のスイッチング装置のオン時に前記整流装置から供
給される電流にて電力を蓄積する蓄積インダクタと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、一方のスイッ
チング装置のオフ時に他方のスイッチング装置に逆並列
的に接続されたダイオードに流れる前記蓄積インダクタ
の蓄積電力にて充電され、充電電荷を他方のスイッチン
グ装置のオン時に他方のスイッチング装置を介して負荷
回路に供給するように高周波的に作用する第1のコンデ
ンサと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置の一方のスイッチング装置のオン時に一方のスイ
ッチング装置を介して第1のコンデンサが充電電荷を放
出することで充電される第2のコンデンサおよび第2の
コンデンサの充電電圧が前記整流装置の出力電圧のピー
ク値よりも小さくなるように規制する第2のコンデンサ
と直列に接続された限流インピーダンスを有し、充電電
圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所定値より小さ
い期間であって一方のスイッチング装置がオンしている
期間に一方のスイッチング装置を介して負荷回路に供給
する補助直流電源と; を具備したことを特徴とする電源装置。
(2)A rectifier for rectifying an AC power supply voltage; Bypasses provided in series with each other on the output side of the rectifier
Polar transistor and antiparallel to this transistor
A pair of switches consisting of diodes connected in a row
A pair of switching devices.
Switching to alternate on and off at high frequency
To convert the output voltage of the rectifier into a high-frequency voltage.
High-frequency converter that converts and outputs high-frequency power to the load circuit
Place; Switching device of the high-frequency converter and the rectifier
Between the front and Of the pair of switching devices
When one of the switching devices is turned on, it is supplied from the rectifier.
A storage inductor for storing power with the supplied current; One of the switches is provided on the input side of the high-frequency converter.
Anti-parallel to the other switching device when the switching device is off
Said storage inductor flowing through a diode connected in series
Is charged with the stored power of
When the switching device is turned on, the load
A first capacitor acting at a high frequency to supply the circuit.
With the sensor; The high-frequency conversion device is provided on the input side of the high-frequency conversion device.
When one switching device of the switching device is turned on,
The first capacitor releases the charge through the switching device.
A second capacitor and a second
The charging voltage of the capacitor is the peak of the output voltage of the rectifier.
The second capacitor that regulates to be smaller than the peak value
Has a current limiting impedance connected in series with the
The instantaneous value of the output voltage of the rectifier is smaller than a predetermined value.
Time period and one switching device is on
Supply to the load circuit via one switching device during the period
An auxiliary DC power supply; A power supply device comprising:
【請求項3】 交流電源電圧を整流する整流装置と; 前記整流装置の出力側に互いに直列的に設けられた電界
効果トランジスタからなる一対のスイッチング装置を有
し、この一対のスイッチング装置を高周波で交互にオン
・オフを繰返すようにスイッチングすることにより前記
整流装置の出力電圧を高周波電圧に変換して負荷回路に
高周波電力を出力する高周波変換装置と; この高周波変換装置のスイッチング装置と前記整流装置
との間に設けられ、前記一対のスイッチング装置のうち
一方のスイッチング装置のオン時に前記整流装置から供
給される電流にて電力を蓄積する蓄積インダクタと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、一方のスイッ
チング装置のオフ時に他方のスイッチング装置に等価的
に設けられたダイオードに流れる前記蓄積インダクタの
蓄積電力にて充電され、充電電荷を他方のスイッチング
装置のオン時に他方のスイッチング装置を介して負荷回
路に供給するように高周波的に作用する 第1のコンデン
サと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置の一方のスイッチング装置のオン時に一方のスイ
ッチング装置を介して第1のコンデンサが充電電荷を放
出することで充電される第2のコンデンサおよび第2の
コンデンサの充電電圧が前記整流装置の出力電圧のピー
ク値よりも小さくなるように規制する第2のコンデンサ
と直列に接続された限流インピーダンスを有し、充電電
圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所定値より小さ
い期間であって一方のスイッチング装置がオンしている
期間に一方のスイッチング装置を介して負荷回路に供給
する補助直流電源と; を具備したことを特徴とする電源装置。
(3)A rectifier for rectifying an AC power supply voltage; Electric fields provided in series with each other on the output side of the rectifier
Has a pair of switching devices consisting of
Then, the pair of switching devices are alternately turned on at a high frequency.
. By switching off and on repeatedly
The output voltage of the rectifier is converted to a high-frequency voltage and applied to the load circuit.
A high-frequency converter for outputting high-frequency power; Switching device of the high-frequency converter and the rectifier
And between the pair of switching devices.
When one of the switching devices is turned on, it is supplied from the rectifier.
A storage inductor for storing power with the supplied current; One of the switches is provided on the input side of the high-frequency converter.
Equivalent to the other switching device when the switching device is turned off
Of the storage inductor flowing through the diode provided in
Charged with stored power, switching the charged charge to the other
When the device is turned on, the load
Acts like a high frequency supply to the road The first conden
And; The high-frequency conversion device is provided on the input side of the high-frequency conversion device.
When one switching device of the switching device is turned on,
The first capacitor releases the charge through the switching device.
A second capacitor and a second
The charging voltage of the capacitor is the peak of the output voltage of the rectifier.
The second capacitor that regulates to be smaller than the peak value
Has a current limiting impedance connected in series with the
The instantaneous value of the output voltage of the rectifier is smaller than a predetermined value.
Time period and one switching device is on
Supply to the load circuit via one switching device during the period
An auxiliary DC power supply; A power supply device comprising:
【請求項4】 前記整流装置の出力と同極性の整流素子
が前記整流装置の出力端の少くとも一方と前記補助直流
電源の第2のコンデンサとの間に設けられていることを
特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の電源
装置。
4. A rectifier having the same polarity as the output of the rectifier is provided between at least one of the output terminals of the rectifier and the second capacitor of the auxiliary DC power supply. The power supply device according to claim 1.
【請求項5】 交流電源および前記整流装置の間に高周
波阻止フィルタを設けたことを特徴とする請求項1ない
のいずれか1に記載の電源装置。
5. The power supply device according to any one of claims 1 <br/> to 4, characterized in that a high frequency blocking filter between the AC power source and the rectifier.
【請求項6】 前記補助直流電源は、前記第2のコンデ
ンサに対して直列的に接続された放電用ダイオードが設
けられており、この放電用ダイオードは前記高周波変換
装置を介して前記第2のコンデンサの放電経路を形成す
ることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1に記
載の電源装置。
6. The auxiliary DC power supply is provided with a discharge diode connected in series to the second capacitor, and the discharge diode is connected to the second capacitor via the high-frequency converter. The power supply device according to any one of claims 1 to 5 , wherein a discharge path of the capacitor is formed.
【請求項7】 前記補助直流電源の電圧値に応じた信号
が所定値を越えたときには、前高周波変換装置のスイッ
チング装置をオフないしはオンデュ−ティを低減させる
保護手段を設けたことを特徴とする請求項1ないし
いずれか1に記載の電源装置。
7. A protection means for turning off or on-duty a switching device of the high-frequency converter when a signal corresponding to a voltage value of the auxiliary DC power supply exceeds a predetermined value. the power supply device according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 放電灯を前記高周波変換装置の出力側に
接続して前記放電灯を点灯させる請求項1ないしのい
ずれか1に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。
8. The discharge lamp lighting characterized by comprising a power supply device according to the discharge lamp in any one of the claims 1 to light the discharge lamp connected to the output side of the high-frequency converter 7 apparatus.
【請求項9】 照明器具本体と; この器具本体に設けられた放電灯と; この放電灯を点灯する請求項に記載の放電灯点灯装置
と; を具備したことを特徴とする照明装置。
9. A lighting device comprising: a lighting fixture main body; a discharge lamp provided in the fixture main body; and the discharge lamp lighting device according to claim 8 for lighting the discharge lamp.
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