JP3275214B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents
Discharge lamp lighting deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば放電灯を点灯させ
る放電灯点灯装置、特に入力力率が高く、電源高調波の
少ない高周波電圧を出力することができる放電灯点灯装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting, for example, a discharge lamp, and more particularly to a discharge lamp lighting device capable of outputting a high-frequency voltage having a high input power factor and low power supply harmonics.
【0002】[0002]
【従来の技術】図17は従来の放電灯点灯装置の回路
図、図18は同放電灯点灯装置の入力電圧及び入力電流
の波形図である。図において、1は交流電源、2は交流
電源1を整流するダイオードブリッジ等からなる整流回
路、3は整流回路2の出力端子間に接続された平滑コン
デンサ3である。互いに直列接続されたスイッチング素
子4、5は平滑コンデンサ3に対して並列に接続されて
いる。これらスイッチング素子4、5には回生電流を流
す目的で、それぞれ等価的に逆並列にダイオード6、7
が接続されている。8はスイッチング素子4、5を高周
波により交互に駆動するスイッチ制御回路である。スイ
ッチング素子4、5の接続点と整流回路2の接地部との
間にはカップリングコンデンサ9、電流制限用インダク
タンス素子10及び放電灯12が直列に接続されてい
る。放電灯12には並列にコンデンサ11が接続されて
いる。2. Description of the Related Art FIG. 17 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device, and FIG. 18 is a waveform diagram of an input voltage and an input current of the discharge lamp lighting device. In the figure, 1 is an AC power supply, 2 is a rectifier circuit composed of a diode bridge or the like for rectifying the AC power supply 1, and 3 is a smoothing capacitor 3 connected between output terminals of the rectifier circuit 2. The switching elements 4 and 5 connected in series to each other are connected in parallel to the smoothing capacitor 3. In order to supply a regenerative current to these switching elements 4 and 5, diodes 6 and 7 are equivalently and anti-parallel to each other.
Is connected. A switch control circuit 8 drives the switching elements 4 and 5 alternately at a high frequency. A coupling capacitor 9, a current limiting inductance element 10, and a discharge lamp 12 are connected in series between a connection point of the switching elements 4 and 5 and a ground portion of the rectifier circuit 2. The condenser 11 is connected to the discharge lamp 12 in parallel.
【0003】従来の放電灯点灯装置は上記のように構成
され、例えば、スイッチング素子4、5はスイッチ制御
回路8により、あるスイッチング周波数で交互にオン・
オフされ、スイッチング素子4、5の接続点から高周波
電力をカップリングコンデンサ9及び電流制限用インダ
クタンス素子10を介して、負荷素子である放電灯12
に供給する。そして、放電灯12に対して並列に接続さ
れたコンデンサ11とインダクタンス素子10とコンデ
ンサ9により直列共振回路を構成し、コンデンサ11の
両端から放電に必要な高電圧を発生させ、放電灯12を
点灯させている。上記従来例と実質的に同一の技術が特
開昭58−209896号に開示され、従来例を基本回
路とするものが特開平3−283297号に開示されて
いる。The conventional discharge lamp lighting device is configured as described above. For example, the switching elements 4 and 5 are turned on and off alternately at a certain switching frequency by a switch control circuit 8.
The high-frequency power is turned off from the connection point of the switching elements 4 and 5 via the coupling capacitor 9 and the current-limiting inductance element 10 to the discharge lamp 12 as a load element.
To supply. Then, a series resonance circuit is formed by the capacitor 11, the inductance element 10, and the capacitor 9 connected in parallel to the discharge lamp 12, and a high voltage necessary for discharging is generated from both ends of the capacitor 11, and the discharge lamp 12 is turned on. Let me. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-209896 discloses a technique substantially the same as the above-mentioned conventional example, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-283297 discloses a circuit using the conventional example as a basic circuit.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の放電灯点灯装置
は上記のようにコンデンサ入力型で構成されており、電
源入力電流は図13に示すようなパルス状の尖ったもの
となるため、入力力率の低下及び電源高調波の増加が起
こるという問題点があった。ところで、整流平滑回路に
おいて入力を高力率にするには、チョーク入力型の平滑
回路にする方法があるが、チョーク入力型にするとチョ
ークの大きさが大きく重いものとなる。また、このチョ
ークによる損失も大きく装置の高効率化及び小形化に適
さないという新たな問題点が生じていた。The conventional discharge lamp lighting device is of the capacitor input type as described above, and the power supply input current has a pulse-like sharp current as shown in FIG. There is a problem that the power factor decreases and the power supply harmonics increase. By the way, there is a method of using a choke input type smoothing circuit to increase the input in the rectifying and smoothing circuit. However, the choke input type requires a large and heavy choke. In addition, there is a new problem that the loss due to the choke is large and is not suitable for increasing the efficiency and reducing the size of the device.
【0005】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、入力力率を高くし、電源高調
波を減少させ、さらに、小型で効率が良く安価にするこ
とができる放電灯点灯装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to increase the input power factor, reduce power supply harmonics, and reduce the size, efficiency and cost. An object is to obtain a discharge lamp lighting device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、交流電源
の交流を全波整流する整流回路と、整流回路の出力をコ
イルと分離ダイオードを介して充電する充電コンデンサ
と、上記充電コンデンサに並列接続される一対の直列接
続されたスイッチング素子と、上記一対のスイッチング
素子にそれぞれ高周波の駆動信号を出力するスイッチ駆
動制御回路と、上記コイルと分離ダイオードの接続点と
整流回路の負側出力端子との間に設けられた一対の直列
接続された結合コンデンサと、上記一対のスイッチング
素子の接続点と上記一対の結合コンデンサの接続点との
間に設けられた放電点灯負荷回路と、上記一対の結合コ
ンデンサのうち一方には分離ダイオードを介して並列接
続され、もう一方には直接並列接続された一対の直列接
続されたダイオードとを備え、上記スイッチ駆動制御回
路は周波数を交流電源の各半サイクル期間内で整流回路
の出力電圧の増減に対応して変化させた駆動信号、或い
は振幅を交流電源の各半サイクル期間内で整流回路の出
力電圧の増減に相反するよう広狭変化させた駆動信号の
少なくともいずれかを出力するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifying circuit for full-wave rectifying an alternating current of an alternating current power supply, a charging capacitor for charging an output of the rectifying circuit via a coil and a separating diode, and a charging capacitor for the charging capacitor. A pair of series-connected switching elements connected in parallel; a switch drive control circuit that outputs a high-frequency drive signal to each of the pair of switching elements; a connection point between the coil and the separation diode; and a negative output terminal of a rectifier circuit. A pair of series-connected coupling capacitors, a discharge lighting load circuit provided between a connection point of the pair of switching elements and a connection point of the pair of coupling capacitors, and the pair of coupling capacitors. One of the coupling capacitors is connected in parallel via an isolation diode and the other is a pair of series-connected diodes connected directly in parallel. The switch drive control circuit has a drive signal whose frequency is changed in accordance with the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit in each half cycle of the AC power supply, or an amplitude within each half cycle of the AC power supply. It outputs at least one of the drive signals whose width is changed so as to contradict the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit.
【0007】[0007]
【0008】[0008]
【0009】第2の発明は、交流電源の交流を全波整流
する整流回路と、整流回路の正負出力端子に並列接続さ
れる一対の直列接続された結合コンデンサと、整流回路
の正負出力端子に分離ダイオードを介して並列接続され
る一対の直列接続されたスイッチング素子と、上記一対
のスイッチング素子にそれぞれ高周波の駆動信号を出力
するスイッチ駆動制御回路と、上記一対のスイッチング
素子の接続点と上記一対の結合コンデンサの接続点との
間に設けられた放電点灯負荷回路と、上記一対のスイッ
チング素子の接続点にダイオードを介して接続されるコ
イルと、上記コイルと上記スイッチング素子の低電位側
との間に接続された充電コンデンサと、上記コイルと上
記スイッチング素子の高電位側との間に接続されたダイ
オードとを備えてなるものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for full-wave rectifying an alternating current of an AC power supply, a pair of series-connected coupling capacitors connected in parallel to the positive and negative output terminals of the rectifier circuit, and a positive and negative output terminal of the rectifier circuit. A pair of series-connected switching elements connected in parallel via an isolation diode, a switch drive control circuit that outputs a high-frequency drive signal to each of the pair of switching elements, a connection point of the pair of switching elements, and the pair of switching elements. A discharge lighting load circuit provided between the connection point of the coupling capacitor, a coil connected to a connection point of the pair of switching elements via a diode, and a low potential side of the coil and the switching element. A charging capacitor connected between the switching element and a diode connected between the coil and the high potential side of the switching element. Is shall.
【0010】第3の発明は、交流電源の交流を全波整流
する整流回路と、整流回路の正負出力端子にコイルを介
して並列接続される一対の直列接続された結合コンデン
サと、上記一対の結合コンデンサに分離ダイオードを介
して並列接続される一対の直列接続されたスイッチング
素子と、上記一対のスイッチング素子にそれぞれ高周波
の駆動信号を出力するスイッチ駆動制御回路と、上記一
対のスイッチング素子の接続点と上記一対の結合コンデ
ンサの接続点との間に設けられた放電点灯負荷回路と、
上記一対のスイッチング素子の接続点に接続されるダイ
オードと、上記ダイオードと上記スイッチング素子の高
電位側との間に接続された充電コンデンサと、上記コイ
ルと上記スイッチング素子の低電位側との間に接続され
たダイオードと、上記整流回路の正側出力端子と上記一
対のスイッチング素子の接続点との間に接続されたダイ
オードとを備えてなるものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for performing full-wave rectification of alternating current of an AC power supply, a pair of series-connected coupling capacitors connected in parallel to positive and negative output terminals of the rectifier circuit via a coil, and A pair of switching elements connected in series to a coupling capacitor via a separation diode, a switch drive control circuit for outputting a high-frequency drive signal to each of the pair of switching elements, and a connection point of the pair of switching elements And a discharge lighting load circuit provided between the connection point of the pair of coupling capacitors,
A diode connected to a connection point of the pair of switching elements, a charging capacitor connected between the diode and the high potential side of the switching element, and a diode connected between the coil and the low potential side of the switching element. And a diode connected between a positive output terminal of the rectifier circuit and a connection point of the pair of switching elements.
【0011】第4の発明は、交流電源の交流を全波整流
する整流回路と、整流回路の出力を分離ダイオードを介
して充電する充電コンデンサと、上記充電コンデンサに
並列接続される一対の直列接続されたスイッチング素子
と、上記一対のスイッチング素子にそれぞれ高周波の駆
動信号を出力するスイッチ駆動制御回路と、上記一対の
スイッチング素子の接続点に接続されたコイルと、上記
コイルとスイッチング素子の低電位側との間に設けられ
たコンデンサが直列接続された放電点灯負荷回路と、上
記コイルと放電点灯負荷回路の接続点と上記整流回路の
正側出力端子との間に接続されたコンデンサとを備えて
なるものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for full-wave rectifying an alternating current of an AC power supply, a charging capacitor for charging an output of the rectifying circuit via a separation diode, and a pair of serially connected serially connected to the charging capacitor. Switching element, a switch drive control circuit that outputs a high-frequency drive signal to each of the pair of switching elements, a coil connected to a connection point of the pair of switching elements, and a low potential side of the coil and the switching element. A discharge lighting load circuit in which a capacitor provided in series is connected in series, and a capacitor connected between a connection point of the coil and the discharge lighting load circuit and a positive output terminal of the rectifier circuit. It becomes.
【0012】第5の発明は、上記第1〜6の発明のスイ
ッチ駆動制御回路が周波数を交流電源の各半サイクル期
間内で整流回路の出力電圧の増減に対応して変化させた
駆動信号、或いは振幅を交流電源の各半サイクル期間内
で整流回路の出力電圧の増減に相反するよう広狭変化さ
せ駆動信号の少なくともいずれかを出力するように構成
したものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a drive signal in which the switch drive control circuit according to the first to sixth aspects changes a frequency corresponding to an increase or a decrease in the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply. Alternatively, the amplitude is changed so as to contradict the increase and decrease of the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply, and at least one of the drive signals is output.
【0013】[0013]
【作用】第1の発明においては、整流回路から出力され
た脈流はコイル及び分離ダイオードを介して充電コンデ
ンサに充電され、スイッチ駆動制御回路の駆動信号によ
って一方のスイッチング素子がオンしたときには充電コ
ンデンサの充電電圧に基づき放電灯負荷回路及び結合コ
ンデンサに高周波の負荷電流が流れ、他方のスイッチン
グ素子がオンしたときには整流回路の正側出力端子に接
続されたコイルに発生した逆起電圧に基づき結合コンデ
ンサ、放電灯負荷回路、そのスイッチング素子に高周波
の負荷電流が流れると共に分離ダイオードを介して充電
コンデンサが充電されるようにしているから、コイルに
発生した逆起電圧によって結合コンデンサ、放電灯負荷
回路、そのスイッチング素子に高周波の負荷電流が流れ
る毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流が流れ、そ
の入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピー
ク値近傍以外にも流れるため、入力電流波形が入力電圧
波形に近づき、入力力率が高くなると共に電源高調波が
少なくなる。In the first aspect of the invention, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged into the charging capacitor via the coil and the separating diode, and when one of the switching elements is turned on by the drive signal of the switch drive control circuit, the charging capacitor is charged. A high-frequency load current flows in the discharge lamp load circuit and the coupling capacitor based on the charging voltage of the rectifier circuit, and when the other switching element is turned on, the coupling capacitor is generated based on the back electromotive force generated in the coil connected to the positive output terminal of the rectifier circuit. Since the high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit and its switching element and the charging capacitor is charged via the separation diode, the back electromotive force generated in the coil causes the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, Each time a high-frequency load current flows through the switching element, The input current flows with respect to the current voltage, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or near the peak value, so that the input current waveform approaches the input voltage waveform and the input power factor is high. And the power supply harmonics decrease.
【0014】また、スイッチ駆動制御回路は周波数が交
流電源の各半サイクル期間内で整流回路の出力電圧の増
減に対応して変化させた駆動信号、或いは振幅を交流電
源の各半サイクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に
相反するよう広狭変化させた駆動信号の少なくともいず
れかを出力するから、整流回路の出力電圧が高いときに
は駆動信号の周波数は高く、出力電圧が低いときは駆動
信号の周波数は低くなり、それに伴い駆動信号の振幅も
出力電圧が高いときには狭くなるか、或いは整流回路の
出力電圧の高低に応じて駆動信号の振幅の広狭も変化す
るため、充電コンデンサに対する昇圧比が小さくなると
共に負荷電流の変化も小さく抑えられ、充電コンデンサ
とスイッチング素子は耐圧が低いもので済み、負荷電流
のリップルも少なくなる。Further, the switch drive control circuit changes the drive signal or the amplitude of the frequency within each half cycle of the AC power supply corresponding to the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply. Since at least one of the drive signals whose width is changed so as to contradict the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit is output, the frequency of the drive signal is higher when the output voltage of the rectifier circuit is higher, and the drive signal is lower when the output voltage is lower. Since the frequency becomes lower, the amplitude of the drive signal also becomes narrower when the output voltage is higher, or the amplitude of the drive signal also changes in accordance with the level of the output voltage of the rectifier circuit. In addition, the change in load current is kept small, the charging capacitor and the switching element have low withstand voltage, and the ripple of load current is small. It made.
【0015】[0015]
【0016】[0016]
【0017】第2の発明においては、整流回路から出力
された脈流は一対の結合コンデンサで充電され、スイッ
チ駆動制御回路の駆動信号によって一方のスイッチング
素子がオンしたときには整流回路から出力された脈流は
分離ダイオード、そのスイッチング素子、ダイオードと
コイルの直列回路を介して充電コンデンサに充電される
と共に放電灯負荷回路、結合コンデンサに高周波の電流
が流れ、他方のスイッチング素子がオンしたときには結
合コンデンサの電圧に基づき放電灯負荷回路、スイッチ
ング素子に高周波の負荷電流が流れるようにしているか
ら、スイッチング素子、放電灯負荷回路、結合コンデン
サに高周波の電流が流れる毎に交流電源の交流電圧に対
して入力電流が流れ、その入力電流は整流回路の脈流の
瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外にも流れるため、
入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が高く
なると共に電源高調波が少なくなる。また、充電コンデ
ンサが充電されるとき、充電コンデンサには分離ダイオ
ード及びスイッチング素子の他にダイオードとコイルの
直列回路を介して電流が流れるから、電源投入時に大き
な充電電流即ち突入電流が流れるのが抑制される。In the second invention, the pulsating current output from the rectifying circuit is charged by a pair of coupling capacitors, and when one of the switching elements is turned on by a drive signal of the switch drive control circuit, the pulsating current output from the rectifying circuit is turned on. The current is charged to the charging capacitor via the separation diode, its switching element, the series circuit of the diode and the coil, and a high-frequency current flows to the discharge lamp load circuit and the coupling capacitor. Since a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit and the switching element based on the voltage, each time a high-frequency current flows through the switching element, the discharge lamp load circuit, and the coupling capacitor, an input is made to the AC voltage of the AC power supply. Current flows and the input current is To flow in addition to the vicinity of the peak value,
The input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease. Also, when the charging capacitor is charged, a current flows through the charging capacitor through a series circuit of a diode and a coil in addition to the separating diode and the switching element, so that a large charging current, that is, an inrush current when the power is turned on is suppressed. Is done.
【0018】第3の発明においては、整流回路から出力
された脈流は一対の結合コンデンサで充電され、スイッ
チ駆動制御回路の駆動信号によって一方のスイッチング
素子がオンしたときには整流回路から出力された脈流は
コイル、分離ダイオード、充電コンデンサ及びそのスイ
ッチング素子に流れて充電コンデンサは充電され、他方
のスイッチング素子がオンしたときには充電コンデンサ
の充電電圧に基づきそのスイッチング素子、放電灯負荷
回路及び結合コンデンサに高周波の負荷電流が流れるよ
うにしているから、コイル、分離ダイオード、結合コン
デンサ及びスイッチング素子に充電のための高周波の電
流が流れる毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流が
流れ、その入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時
又はピーク値近傍以外にも流れるため、入力電流波形が
入力電圧波形に近づき、入力力率が高くなると共に電源
高調波が少なくなる。In the third aspect, the pulsating current output from the rectifying circuit is charged by a pair of coupling capacitors, and when one of the switching elements is turned on by a driving signal of the switch driving control circuit, the pulsating current output from the rectifying circuit is supplied. The current flows through the coil, the separation diode, the charging capacitor and its switching element, and the charging capacitor is charged.When the other switching element is turned on, the high frequency is applied to the switching element, the discharge lamp load circuit and the coupling capacitor based on the charging voltage of the charging capacitor. Since the load current flows through the coil, the input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply every time a high-frequency current for charging flows through the coil, the separation diode, the coupling capacitor, and the switching element. When the instantaneous value of the pulsating flow of the rectifier circuit is low or near the peak value To flow to the outside, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the power supply harmonic is reduced with the input power factor becomes higher.
【0019】第4の発明においては、整流回路から出力
された脈流は分離ダイオードを介して充電コンデンサに
充電され、スイッチング駆動制御回路の駆動信号によっ
て一方のスイッチング素子がオンしたときには充電コン
デンサの充電電圧に基づきスイッチング素子、蛍光灯及
び結合コンデンサに高周波の負荷電流が流れ、他方のス
イッチング素子がオンしたときには整流回路からの脈流
に基づきコンデンサ、コイル及びスイッチング素子に高
周波の電流が流れると共に蛍光灯及び結合コンデンサに
も高周波の負荷電流が流れ、さらに分離ダイオードを介
して充電コンデンサが充電されるようにしているから、
コンデンサ、コイル及びスイッチング素子と蛍光灯及び
結合コンデンサに高周波の電流が流れる毎に交流電源の
交流電圧に対して入力電流が流れ、その入力電流は整流
回路の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外にも
流れるため、入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入
力力率が高くなると共に電源高調波が少なくなる。第5
の発明においては、第2〜第4の発明におけるスイッチ
駆動制御回路が周波数を交流電源の各半サイクル期間内
で整流回路の出力電圧の増減に対応して変化させた駆動
信号、或いは振幅を交流電源の各半サイクル期間内で整
流回路の出力電圧の増減に相反するよう広狭変化させた
駆動信号の少なくともいずれかを出力することにより、
第2〜第6の発明におけるいずれの放電灯点灯装置も整
流回路の出力電圧が高いときには駆動信号の周波数は高
く、出力電圧が低いときは駆動信号の周波数は低くな
り、それに伴い駆動信号の振幅も出力電圧が高いときに
は狭くなるか、或いは整流回路の出力電圧の高低に応じ
て駆動信号の振幅の広狭も変化するため、充電コンデン
サに対する昇圧比が結果的に小さくなると共に負荷電流
の変化も小さく抑えられ、充電コンデンサとスイッチン
グ素子は耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも
少なくなる。In the fourth aspect, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged into the charging capacitor via the separation diode, and the charging capacitor is charged when one of the switching elements is turned on by the driving signal of the switching drive control circuit. A high-frequency load current flows through the switching element, the fluorescent lamp, and the coupling capacitor based on the voltage, and when the other switching element is turned on, a high-frequency current flows through the capacitor, the coil, and the switching element based on a pulsating flow from the rectifier circuit, and the fluorescent lamp also emits a fluorescent light. Since the high-frequency load current also flows through the coupling capacitor and the charging capacitor is charged via the isolation diode,
Each time a high-frequency current flows through a capacitor, a coil, a switching element, a fluorescent lamp, and a coupling capacitor, an input current flows with respect to an AC voltage of an AC power supply. Since the current flows other than the vicinity of the value, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease. Fifth
In the invention of the second aspect, the switch drive control circuit according to the second to fourth inventions changes the frequency of the drive signal or the amplitude of the drive signal in accordance with the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit in each half cycle of the AC power supply. By outputting at least one of the drive signals that have been changed in width to contradict the increase or decrease in the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the power supply,
In any of the discharge lamp lighting devices according to the second to sixth inventions, when the output voltage of the rectifier circuit is high, the frequency of the drive signal is high, and when the output voltage is low, the frequency of the drive signal is low. Also, when the output voltage is high, the voltage becomes narrower, or the amplitude of the drive signal changes in accordance with the level of the output voltage of the rectifier circuit. As a result, the charging capacitor and the switching element have low withstand voltage, and the ripple of the load current is reduced.
【0020】[0020]
実施例1.図1は本発明の第1の実施例に係る放電灯点
灯装置の回路図、図2は同装置のスイッチ駆動制御回路
の構成を示す回路図、図3は同装置のスイッチ駆動制御
回路の動作を示すグラフ、図4は同装置の各部位におけ
る電圧、電流及び駆動信号の波形図である。図におい
て、21は交流電源、22は高周波成分を除去するため
のフイルタ、23は交流電源21の交流を全波整流する
ダイオードブリッジからなる整流回路、24は整流回路
23の正側出力端子に接続された昇圧用のコイルであ
る。25はコイル24に直列に接続された分離ダイオー
ド、26は整流回路23にコイル24及び分離ダイオー
ド25を介して接続され、整流回路23の出力を充電す
る充電コンデンサ、27、28はコイル24及び分離ダ
イオード25の接続点と整流回路23の負側出力端子と
の間に設けられた一対の直列接続された結合コンデンサ
である。Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a switch drive control circuit of the device, and FIG. 3 is an operation of the switch drive control circuit of the device. And FIG. 4 is a waveform diagram of a voltage, a current, and a drive signal in each part of the device. In the figure, 21 is an AC power supply, 22 is a filter for removing high frequency components, 23 is a rectifier circuit composed of a diode bridge for full-wave rectification of the AC of the AC power supply 21, and 24 is connected to the positive output terminal of the rectifier circuit 23. This is a step-up coil. 25 is a separating diode connected in series to the coil 24, 26 is a charging capacitor connected to the rectifying circuit 23 via the coil 24 and the separating diode 25, and charges the output of the rectifying circuit 23; A pair of series-connected coupling capacitors provided between the connection point of the diode 25 and the negative output terminal of the rectifier circuit 23.
【0021】29は分離ダイオード25のカソードとコ
ンデンサ27及び28の接続点との間に接続されたダイ
オード、30はコンデンサ28に並列接続されたダイオ
ードである。31、32は充電コンデンサ26に並列接
続された一対の直列接続されたスイッチング素子、33
はスイッチング素子31、32を高周波でオン・オフ制
御するスイッチ駆動制御回路で、所定の周波数の駆動信
号を発振する発振回路33aと整流回路23の出力電圧
に応じて周波数を変調し、その周波数に応じたパルス幅
の駆動信号を出力する周波数変調回路33bとからな
る。34、35は各スイッチング素子31,32にそれ
ぞれ並列接続されたフライホイールダイオードである。
また、40はスイッチング素子31及び32の接続点と
コンデンサ27及び28の接続点との間に接続された放
電灯負荷回路で、コイル41とコイル40に直列接続さ
れた負荷素子である蛍光灯42と蛍光灯42に並列接続
されたコンデンサ43とで構成されている。なお、3
7,38は整流回路23の正負出力端子間に設けられた
直列接続の分圧抵抗で、これらの接続点が接続線39を
介してスイッチ駆動制御回路33と接続されている。Reference numeral 29 denotes a diode connected between the cathode of the separation diode 25 and the connection point between the capacitors 27 and 28, and reference numeral 30 denotes a diode connected in parallel to the capacitor 28. 31 and 32 are a pair of series-connected switching elements connected in parallel to the charging capacitor 26;
Is a switch drive control circuit that controls on / off of the switching elements 31 and 32 at a high frequency. And a frequency modulation circuit 33b that outputs a drive signal having a corresponding pulse width. 34, 35 are flywheel diodes connected in parallel to the switching elements 31, 32, respectively.
Reference numeral 40 denotes a discharge lamp load circuit connected between the connection point of the switching elements 31 and 32 and the connection point of the capacitors 27 and 28, and a fluorescent lamp 42 which is a load element connected in series to the coil 41 and the coil 40. And a capacitor 43 connected in parallel to the fluorescent lamp 42. In addition, 3
Reference numerals 7 and 38 denote series-connected voltage-dividing resistors provided between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 23. These connection points are connected to the switch drive control circuit 33 via a connection line 39.
【0022】次に上記実施例の動作を説明する。整流回
路23により交流電源21から整流された脈流はコイル
24及び分離ダイオード25を介して充電コンデンサ2
6に充電され、また、一対の結合コンデンサ27,28
も充電される。ここで、スイッチング素子31がスイッ
チ駆動制御回路33の駆動信号によってオンさせられた
とき、充電コンデンサ26の充電電圧に基づき、スイッ
チング素子31、放電灯負荷回路40及び結合コンデン
サ28に高周波の負荷電流が流れる。また、結合コンデ
ンサ27の電圧にも基づいて分離ダイオード25、スイ
ッチ素子31、放電灯負荷回路40に高周波の負荷電流
が流れる。次に、スイッチング素子32がスイッチ駆動
制御回路33の駆動信号によってオンさせられたときに
は、整流回路23の正側出力端子に接続されたコイル2
4に発生した逆起電圧に基づき、結合コンデンサ27、
放電灯負荷回路40及びスイッチング素子32に高周波
の負荷電流が流れると共に分離ダイオード25を介して
充電コンデンサ26が充電される。また、結合コンデン
サ28の電圧にも基づいて放電灯負荷回路40、スイッ
チ素子32に高周波の負荷電流が流れる。このような動
作が交互に繰り返される。Next, the operation of the above embodiment will be described. The pulsating current rectified from the AC power supply 21 by the rectifying circuit 23 is supplied to the charging capacitor 2 via the coil 24 and the separation diode 25.
6 and a pair of coupling capacitors 27 and 28
Is also charged. Here, when the switching element 31 is turned on by the drive signal of the switch drive control circuit 33, a high-frequency load current flows through the switching element 31, the discharge lamp load circuit 40, and the coupling capacitor 28 based on the charging voltage of the charging capacitor 26. Flows. Also, a high-frequency load current flows through the separation diode 25, the switch element 31, and the discharge lamp load circuit 40 based on the voltage of the coupling capacitor 27. Next, when the switching element 32 is turned on by the drive signal of the switch drive control circuit 33, the coil 2 connected to the positive output terminal of the rectifier circuit 23
4, the coupling capacitor 27,
A high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 40 and the switching element 32, and the charging capacitor 26 is charged via the separation diode 25. Further, a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 40 and the switch element 32 based on the voltage of the coupling capacitor 28. Such an operation is repeated alternately.
【0023】そして、コイル24に発生した逆起電圧に
よって結合コンデンサ27、放電灯負荷回路40、スイ
ッチング素子32に高周波の負荷電流が流れる毎に交流
電源の交流電圧に対して入力電流が流れ、その入力電流
は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以
外にも流れるため、入力電流波形が入力電圧波形に近づ
き、平均電流に対して実効電流が低下して入力力率が高
くなると共に電源高調波が少なくなる。なお、交流電源
21と整流回路23の間にフィルタ22が入れられてい
るから、整流回路23から出力される電流に含まれる高
調波が交流電源21に戻るのが阻止される。Each time a high-frequency load current flows through the coupling capacitor 27, the discharge lamp load circuit 40, and the switching element 32 due to the back electromotive voltage generated in the coil 24, an input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply. Since the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or other than near the peak value, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the effective current decreases with respect to the average current, and the input power factor increases. And the power supply harmonics decrease. Since the filter 22 is provided between the AC power supply 21 and the rectifier circuit 23, it is possible to prevent harmonics included in the current output from the rectifier circuit 23 from returning to the AC power supply 21.
【0024】ところで、以上の説明はスイッチ駆動制御
回路33のスイッチング素子31及び32を駆動する駆
動信号の周波数が一定、即ち固定されている場合である
が、この実施例では整流回路23の正負出力端子間に設
けられた直列接続の分圧抵抗37,38の接続点が接続
線39を介してスイッチ駆動制御回路33に接続されて
いるため、スイッチ駆動制御回路33に整流回路23か
ら出力された脈流の図4の(a)に示す出力電圧の分圧
抵抗38による分圧電圧が入力される。そうすると、ス
イッチ駆動制御回路33から出力される駆動信号の周波
数は発振回路33aの所定周波数に対して周波数変調回
路33bは図4の(b)に示すようにその分圧電圧の高
低に応じて変動させ(図3を参照)、それに伴い、図4
の(d)、(e)に示すように駆動信号の振幅は分圧電
圧の高低に相反するように分圧電圧の高いときに狭く、
分圧電圧の低いときに広くなる。従って、充電コンデン
サ26に対する昇圧比が小さくなると共に負荷電流も小
さく抑えられ、充電コンデンサ26とスイッチング素子
31,32は耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップ
ルも少なくなる。なお、図4の(f)は整流回路23か
ら出力された入力電流の波形を示す。In the above description, the frequency of the drive signal for driving the switching elements 31 and 32 of the switch drive control circuit 33 is constant, that is, fixed. Since the connection point of the series-connected voltage dividing resistors 37 and 38 provided between the terminals is connected to the switch drive control circuit 33 via the connection line 39, the output from the rectifier circuit 23 is output to the switch drive control circuit 33. The divided voltage of the pulsating flow shown in FIG. 4A by the voltage dividing resistor 38 is input. Then, the frequency of the drive signal output from the switch drive control circuit 33 fluctuates according to the level of the divided voltage with respect to the predetermined frequency of the oscillation circuit 33a, as shown in FIG. (See FIG. 3), and accordingly, FIG.
As shown in (d) and (e), the amplitude of the drive signal is narrow when the divided voltage is high so as to be contrary to the level of the divided voltage.
Widens when the divided voltage is low. Accordingly, the step-up ratio with respect to the charging capacitor 26 is reduced and the load current is also reduced, so that the charging capacitor 26 and the switching elements 31 and 32 have low withstand voltages, and the ripple of the load current is reduced. FIG. 4F shows the waveform of the input current output from the rectifier circuit 23.
【0025】この実施例では、スイッチ駆動制御回路3
3に整流回路23から出力された脈流の出力電圧の分圧
電圧を入力し、スイッチ駆動制御回路33の駆動信号の
周波数をその分圧電圧の高低に応じて変動させるように
しているが、スイッチ駆動制御回路35に整流回路23
から出力された入力電流を入力するようにしても同様の
作用効果を生じる。In this embodiment, the switch drive control circuit 3
3, a divided voltage of the output voltage of the pulsating current output from the rectifier circuit 23 is input, and the frequency of the drive signal of the switch drive control circuit 33 is changed according to the level of the divided voltage. Rectifier circuit 23 in switch drive control circuit 35
The same operation and effect can be obtained by inputting the input current output from.
【0026】図5はもう一つのスイッチ駆動制御回路の
構成を示す回路図、図6は同スイッチ駆動制御回路の動
作を説明するためのグラフ、図7は同スイッチ駆動制御
回路を有する放電灯点灯装置の各部位における電圧及び
駆動信号の波形図である。図5に示すスイッチ駆動制御
回路133はその発振回路133aが所定周波数の駆動
信号を出力するのに対し、パルス幅変調回路133bで
は、図7に示すように整流回路23の出力電圧の分圧電
圧の高低に相反するように分圧電圧の高いときに駆動信
号のパルス幅を狭く、分圧電圧の低いときに広くして出
力する(図6を参照)。従って、充電コンデンサ26に
対する昇圧比が小さくなると共に負荷電流も小さく抑え
られ、充電コンデンサ26とスイッチング素子31,3
2は耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも少な
くなる。FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of another switch drive control circuit, FIG. 6 is a graph for explaining the operation of the switch drive control circuit, and FIG. 7 is a lighting of a discharge lamp having the switch drive control circuit. FIG. 3 is a waveform diagram of a voltage and a drive signal in each part of the device. In the switch drive control circuit 133 shown in FIG. 5, the oscillation circuit 133a outputs a drive signal of a predetermined frequency, whereas in the pulse width modulation circuit 133b, as shown in FIG. The pulse width of the drive signal is narrow when the divided voltage is high, and widened when the divided voltage is low so as to contradict the level of the output (see FIG. 6). Accordingly, the step-up ratio with respect to the charging capacitor 26 is reduced, and the load current is also reduced, so that the charging capacitor 26 and the switching elements 31, 3
2 has a low withstand voltage, and the load current ripple is reduced.
【0027】図8は別のもう一つのスイッチ駆動制御回
路の構成を示す回路図、図9は同スイッチ駆動制御回路
の駆動信号の波形図である。図8に示すスイッチ駆動制
御回路233はその発振回路63aが所定周波数の駆動
信号を出力するのに対して周波数変調回路233bでは
整流回路23の出力電圧の分圧電圧の高低に応じて変動
させ、周波数変調回路233bからの駆動信号に対し
て、パルス幅変調回路233cは整流回路23の出力電
圧の分圧電圧の高低に相反するように分圧電圧の高いと
きに駆動信号のパルス幅を狭く、分圧電圧の低いときに
広くして出力する。従って、スイッチ駆動制御回路23
3は、整流回路23の出力電圧の分圧電圧の高低に応じ
て周波数とパルス幅が同時に変動させられた駆動信号を
出力するため、充電コンデンサ26に対する昇圧比がよ
り一層小さくなると共に負荷電流も小さく抑えられ、充
電コンデンサ26とスイッチング素子31,32は耐圧
が低いもので済み、負荷電流のリップルも少なくなる。FIG. 8 is a circuit diagram showing the configuration of another switch drive control circuit, and FIG. 9 is a waveform diagram of drive signals of the switch drive control circuit. The switch drive control circuit 233 shown in FIG. 8 causes the oscillation circuit 63a to output a drive signal of a predetermined frequency, whereas the frequency modulation circuit 233b changes the output voltage of the rectifier circuit 23 according to the level of the divided voltage, In response to the drive signal from the frequency modulation circuit 233b, the pulse width modulation circuit 233c narrows the pulse width of the drive signal when the divided voltage is high so as to be contrary to the level of the divided voltage of the output voltage of the rectifier circuit 23, Output wide when the divided voltage is low. Therefore, the switch drive control circuit 23
3 outputs a drive signal whose frequency and pulse width are simultaneously varied in accordance with the level of the divided voltage of the output voltage of the rectifier circuit 23, so that the step-up ratio with respect to the charging capacitor 26 is further reduced and the load current is also reduced. The voltage can be kept small, the charging capacitor 26 and the switching elements 31 and 32 have low withstand voltage, and the ripple of the load current is reduced.
【0028】実施例2.図10は本発明の第2の実施例
の放電灯点灯装置の回路図である。この実施例は、交流
電源21の交流をフイルタ22を介して全波整流する整
流回路23と、整流回路23の出力を昇圧用のコイル2
4と分離ダイオード25を介して充電する充電コンデン
サ26と、充電コンデンサ26に並列接続される一対の
直列接続されたスイッチング素子31,32と、スイッ
チング素子31,32にそれぞれ高周波の駆動信号を出
力する周波数固定型のスイッチ駆動制御回路333と、
スイッチング素子31,32にそれぞれ並列接続される
フライホイールダイオード34,35と、充電コンデン
サ26に並列接続される一対の直列接続された結合コン
デンサ46,47と、一対のスイッチング素子31,3
2の接続点と一対の結合コンデンサ46,47の接続点
との間に設けられた放電点灯負荷回路40と、コイル2
4と分離ダイオード25の接続点と一対のスイッチング
素子31,32の接続点とを結ぶ電圧供給線48とを備
えてなるものである。Embodiment 2 FIG. FIG. 10 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a rectifier circuit 23 that performs full-wave rectification of the AC of an AC power supply 21 via a filter 22 and an output of the rectifier circuit 23 is a booster coil 2.
4, a charging capacitor 26 charged via the separation diode 25, a pair of switching elements 31 and 32 connected in series connected in parallel to the charging capacitor 26, and a high-frequency drive signal output to each of the switching elements 31 and 32. A fixed frequency switch drive control circuit 333;
Flywheel diodes 34 and 35 connected in parallel to switching elements 31 and 32, a pair of coupling capacitors 46 and 47 connected in series to charging capacitor 26, and a pair of switching elements 31 and 3 respectively.
A discharge lighting load circuit 40 provided between the connection point of the coil 2 and the connection point of the pair of coupling capacitors 46 and 47;
4 and a voltage supply line 48 connecting a connection point between the separation diode 25 and the connection point between the pair of switching elements 31 and 32.
【0029】この実施例では、整流回路23から出力さ
れた脈流はコイル24及び分離ダイオード25を介して
充電コンデンサ26に充電される。また、一対の結合コ
ンデンサ46、47も充電される。そして、スイッチ駆
動制御回路333の駆動信号によって一方のスイッチン
グ素子31がオンしたときには充電コンデンサ26の充
電電圧に基づき、放電灯負荷回路40及び結合コンデン
サ47に高周波の負荷電流が流れる。このとき、結合コ
ンデンサ46の電圧に基づいてもスイッチング素子31
を介して放電灯負荷回路40に負荷電流が流れる。次
に、他方のスイッチング素子32がオンしたときには整
流回路23の正側出力端子に接続されたコイル24に発
生した逆起電圧に基づき、放電灯負荷回路40に流さ
ず、電圧供給線48を介してそのスイッチング素子32
に高周波の電流が流れると共に分離ダイオード25を介
して充電コンデンサ26も充電される。このとき、結合
コンデンサ47の電圧に基づいてもスイッチング素子3
2を介して放電灯負荷回路40に負荷電流が流れる。こ
のように、コイル24に発生した逆起電圧によって電圧
供給線48を介してスイッチング素子32に高周波の電
流が流れる毎に交流電源21の交流電圧に対して入力電
流が流れ、その入力電流は整流回路23の脈流の瞬時値
が低い時又はピーク値近傍以外にも流れるため、入力電
流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が高くなると
共に電源高調波が少なくなる。なお、結合コンデンサ4
6がなくとも動作しうる。In this embodiment, the pulsating current output from the rectifier circuit 23 is charged into the charging capacitor 26 via the coil 24 and the separating diode 25. Further, the pair of coupling capacitors 46 and 47 are also charged. When one of the switching elements 31 is turned on by the drive signal of the switch drive control circuit 333, a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 40 and the coupling capacitor 47 based on the charging voltage of the charging capacitor 26. At this time, the switching element 31 is also based on the voltage of the coupling capacitor 46.
, A load current flows to the discharge lamp load circuit 40. Next, when the other switching element 32 is turned on, based on the back electromotive force generated in the coil 24 connected to the positive output terminal of the rectifier circuit 23, the current is not supplied to the discharge lamp load circuit 40 but is supplied through the voltage supply line 48. Lever switching element 32
, And the charging capacitor 26 is charged via the separation diode 25. At this time, the switching element 3 is also based on the voltage of the coupling capacitor 47.
2, a load current flows to the discharge lamp load circuit 40. As described above, every time a high-frequency current flows through the switching element 32 via the voltage supply line 48 due to the back electromotive force generated in the coil 24, an input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply 21, and the input current is rectified. Since the instantaneous value of the pulsating current of the circuit 23 flows when the instantaneous value is low or near the peak value, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease. The coupling capacitor 4
6 can work without it.
【0030】実施例3.図11は本発明の第3の実施例
の放電灯点灯装置の回路図である。この実施例は、交流
電源21の交流の電源電圧をフイルタ22を介して全波
整流する整流回路23と、整流回路23の出力をコイル
49を介して部分充電する部分平滑回路50と、部分平
滑回路50に並列接続される一対の直列接続されたスイ
ッチング素子31,32と、一対のスイッチング素子に
それぞれ高周波の駆動信号を出力する周波数固定型のス
イッチ駆動制御回路333と、スイッチング素子31,
32にそれぞれ並列接続されるフライホイールダイオー
ド34,35と、一対のスイッチング素子31,32の
接続点に一方の端子が接続された放電点灯負荷回路40
と、放電点灯負荷回路40の他方の端子とスイッチング
素子31の高電位側との間に接続された結合コンデンサ
46とを備えてなるものである。なお、部分平滑回路5
0はコンデンサ50a,50bとダイオード50c,5
0d,50eとからなる。Embodiment 3 FIG. FIG. 11 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention. This embodiment includes a rectifier circuit 23 for full-wave rectification of an AC power supply voltage of an AC power supply 21 via a filter 22, a partial smoothing circuit 50 for partially charging the output of the rectifier circuit 23 via a coil 49, and a partial smoothing circuit 50. A pair of series-connected switching elements 31 and 32 connected in parallel to the circuit 50; a fixed-frequency switch drive control circuit 333 that outputs a high-frequency drive signal to each of the pair of switching elements;
And a discharge lighting load circuit 40 having one terminal connected to a connection point between the pair of switching elements 31 and 32 and a flywheel diode 34 and 35 connected in parallel to the switching element 32, respectively.
And a coupling capacitor 46 connected between the other terminal of the discharge lighting load circuit 40 and the high potential side of the switching element 31. Note that the partial smoothing circuit 5
0 indicates capacitors 50a and 50b and diodes 50c and 5
0d and 50e.
【0031】この実施例では、交流電源21の交流の電
源電圧を整流回路23が整流し、整流回路23から出力
された脈流はコイル49を介して部分平滑回路50で部
分充電され、スイッチ駆動制御回路333の駆動信号に
よって一方のスイッチング素子32がオンしたときには
部分平滑回路50の充電電圧に基づき、結合コンデンサ
46を介して放電灯負荷回路40に高周波の負荷電流が
流れ、コイル49の脈流の電圧が部分平滑回路50の充
電電圧よりも大きいときにもコイル49の電圧に基づ
き、放電灯負荷回路40に高周波の負荷電流が流れ、他
方のスイッチング素子31がオンしたときには結合コン
デンサ46に充電された電圧に基づき、放電灯負荷回路
40に高周波の電流が流れるようにしている。このよう
にコイル49の脈流の電圧が部分平滑回路50の充電電
圧よりも大きいときにもコイル49の電圧に基づき放電
灯負荷回路40に高周波の負荷電流が流れる毎に交流電
源の交流電圧に対して入力電流が流れ、その入力電流は
整流回路23の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍
以外にも流れるため、入力電流波形が入力電圧波形に近
づき、入力力率が高くなると共に電源高調波が少なくな
る。また、部分平滑回路50に充電された電圧は整流回
路23から出力された電圧の1/2となるため、スイッ
チング素子31,32の耐圧も低くて済む。In this embodiment, the rectifier circuit 23 rectifies the AC power supply voltage of the AC power supply 21, and the pulsating current output from the rectifier circuit 23 is partially charged by the partial smoothing circuit 50 via the coil 49, and the switch is driven. When one of the switching elements 32 is turned on by the drive signal of the control circuit 333, a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 40 via the coupling capacitor 46 based on the charging voltage of the partial smoothing circuit 50, and the pulsating current of the coil 49. Is higher than the charging voltage of the partial smoothing circuit 50, a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 40 based on the voltage of the coil 49, and charges the coupling capacitor 46 when the other switching element 31 is turned on. The high-frequency current is caused to flow through the discharge lamp load circuit 40 based on the applied voltage. Thus, even when the voltage of the pulsating current of the coil 49 is higher than the charging voltage of the partial smoothing circuit 50, the AC voltage of the AC power supply is changed every time a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 40 based on the voltage of the coil 49. On the other hand, the input current flows, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit 23 is low or other than near the peak value, so that the input current waveform approaches the input voltage waveform, and the input power factor increases. Power harmonics are reduced. Further, since the voltage charged in the partial smoothing circuit 50 is 1 / of the voltage output from the rectifier circuit 23, the withstand voltage of the switching elements 31 and 32 can be low.
【0032】実施例4.図12は本発明の第4の実施例
のの放電灯点灯装置の回路図である。この実施例は、交
流電源21の交流をフイルタ22を介して全波整流する
整流回路23と、整流回路23の正負出力端子間に並列
接続される一対の直列接続された結合コンデンサ27,
28と、整流回路23の正負出力端子に分離ダイオード
25を介して並列接続される一対の直列接続されたスイ
ッチング素子31,32と、一対のスイッチング素子3
1,32にそれぞれ高周波の駆動信号を出力する周波数
固定型のスイッチ駆動制御回路333と、スイッチング
素子31,32にそれぞれ並列接続されるフライホイー
ルダイオード34,35と、一対のスイッチング素子3
1,32の接続点と一対の結合コンデンサ27,28の
接続点との間に設けられた放電点灯負荷回路40と、一
対のスイッチング素子31,32の接続点にダイオード
51を介して接続されるコイル52と、コイル52とス
イッチング素子32の低電位側との間に接続された充電
コンデンサ54と、コイル52とスイッチング素子31
の高電位側との間に接続されたダイオード53と、一対
のスイッチング素子31,32に並列接続されバイパス
コンデンサ55とを備えてなるものである。Embodiment 4 FIG. FIG. 12 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a rectifier circuit 23 for full-wave rectification of the AC of an AC power supply 21 via a filter 22 and a pair of series-connected coupling capacitors 27 connected in parallel between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 23 are provided.
28, a pair of switching elements 31 and 32 connected in series to the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 23 via the separation diode 25, and a pair of switching elements 3
A fixed frequency switch drive control circuit 333 that outputs a high frequency drive signal to each of the switching elements 1 and 32, flywheel diodes 34 and 35 connected in parallel to the switching elements 31 and 32, respectively, and a pair of switching elements 3.
The discharge lighting load circuit 40 provided between the connection point of the pair of coupling capacitors 27 and 28 and the connection point of the pair of switching elements 31 and 32 are connected via a diode 51 to the connection point of the pair of switching elements 31 and 32. A coil 52; a charging capacitor 54 connected between the coil 52 and the low potential side of the switching element 32;
And a bypass capacitor 55 connected in parallel to the pair of switching elements 31 and 32.
【0033】この実施例は、整流回路23から出力され
た脈流は一対の結合コンデンサ27,28で充電され、
スイッチング駆動制御回路333の駆動信号によって一
方のスイッチング素子31がオンしたときには整流回路
23から出力された脈流は分離ダイオード25、スイッ
チング素子31、ダイオード51とコイル52の直列回
路を介して充電コンデンサ54に充電されると共にスイ
ッチング素子31、放電点灯負荷回路40を介して結合
コンデンサ28に充電される。次に、他方のスイッチン
グ素子32がオンしたときには結合コンデンサ28の電
圧に基づき、そのスイッチング素子32を介して放電灯
負荷回路40に高周波の負荷電流が流れる。このよう
に、整流回路23の脈流の電圧に基づき、スイッチング
素子31、放電点灯負荷回路40及び結合コンデンサ2
8に高周波の電流が流れる毎に交流電源の交流電圧に対
して入力電流が流れ、その入力電流は整流回路23の脈
流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外にも流れるた
め、入力電流波形が入力電圧波形に近づくため、入力力
率が高くなると共に電源高調波が少なくなる。また、充
電コンデンサ54が充電されるとき、充電コンデンサ5
4には分離ダイオード25及びスイッチング素子31の
他にダイオード51とコイル52の直列回路を介して電
流が流れるから、電源投入時に大きな充電電流即ち突入
電流が流れるのが抑制される。In this embodiment, the pulsating current output from the rectifier circuit 23 is charged by a pair of coupling capacitors 27 and 28,
When one of the switching elements 31 is turned on by the driving signal of the switching drive control circuit 333, the pulsating current output from the rectifier circuit 23 is supplied to the charging capacitor 54 via the series circuit of the separating diode 25, the switching element 31, the diode 51 and the coil 52. And the coupling capacitor 28 is charged via the switching element 31 and the discharge lighting load circuit 40. Next, when the other switching element 32 is turned on, a high-frequency load current flows to the discharge lamp load circuit 40 via the switching element 32 based on the voltage of the coupling capacitor 28. Thus, based on the pulsating voltage of the rectifier circuit 23, the switching element 31, the discharge lighting load circuit 40, and the coupling capacitor 2
8, the input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply every time the high-frequency current flows, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit 23 is low or other than near the peak value. Since the waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases and the power supply harmonics decrease. When the charging capacitor 54 is charged, the charging capacitor 5
Since a current flows through the serial circuit of the diode 51 and the coil 52 in addition to the separating diode 25 and the switching element 31, a large charging current, that is, an inrush current flows when the power is turned on.
【0034】実施例5.図13は本発明の第5実施例の
放電灯点灯装置の回路図である。この実施例は、交流電
源21の交流をフイルタ22を介して全波整流する整流
回路23と、整流回路23の正負出力端子に昇圧用のコ
イル24を介して並列接続される一対の直列接続された
結合コンデンサ27,28と、一対の結合コンデンサ2
7,28に分離ダイオード25を介して並列接続される
一対の直列接続されたスイッチング素子31,32と、
一対のスイッチング素子31,32にそれぞれ高周波の
駆動信号を出力する周波数固定型のスイッチ駆動制御回
路333と、スイッチング素子31,32にそれぞれ並
列接続されるフライホイールダイオード34,35と、
一対のスイッチング素子31,32の接続点と一対の結
合コンデンサ27,28の接続点との間に設けられた放
電点灯負荷回路40と、一対のスイッチング素子31,
32の接続点に接続されるダイオード51と、ダイオー
ド51とスイッチング素子31の高電位側との間に接続
された充電コンデンサ54と、コイル51とスイッチン
グ素子32の低電位側との間に接続されたダイオード5
3と、一対のスイッチング素子31,32に並列接続さ
れバイパスコンデンサ55と、整流回路23の正側出力
端子と一対のスイッチング素子31,32の接続点との
間に設けられたダイオード56とを備えてなるものであ
る。Embodiment 5 FIG. FIG. 13 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a rectifier circuit 23 that performs full-wave rectification of an alternating current of an AC power supply 21 via a filter 22 and a pair of serially connected serially connected to the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 23 via a boosting coil 24. Coupling capacitors 27 and 28 and a pair of coupling capacitors 2
A pair of serially connected switching elements 31 and 32 connected in parallel to the respective elements 7 and 28 via an isolation diode 25;
A fixed-frequency switch drive control circuit 333 that outputs a high-frequency drive signal to each of the pair of switching elements 31 and 32, and flywheel diodes 34 and 35 that are connected in parallel to the switching elements 31 and 32, respectively.
A discharge lighting load circuit 40 provided between a connection point of the pair of switching elements 31 and 32 and a connection point of the pair of coupling capacitors 27 and 28;
32, a charging capacitor 54 connected between the diode 51 and the high-potential side of the switching element 31, and a diode 51 connected between the coil 51 and the low-potential side of the switching element 32. Diode 5
3, a bypass capacitor 55 connected in parallel to the pair of switching elements 31 and 32, and a diode 56 provided between the positive output terminal of the rectifier circuit 23 and the connection point of the pair of switching elements 31 and 32. It is.
【0035】この実施例は、整流回路23から出力され
た脈流はコイル24を介して結合コンデンサ27,28
で充電され、スイッチング駆動制御回路333の駆動信
号によって一方のスイッチング素子32がオンしたとき
には整流回路23から出力された脈流コイル24、分離
ダイオード25、充電コンデンサ54、ダイオード5
1、スイッチング素子32と流れて充電コンデンサ54
は充電され、次に、他方のスイッチング素子31がオン
したときには充電コンデンサ54の充電電圧に基づき、
スイッチング素子31を介して放電灯負荷回路40及び
結合コンデンサ28に高周波の負荷電流が流れると共に
結合コンデンサ27の電圧に基づいて分離ダイオード2
5、スイッチング素子31を介して放電灯負荷回路40
に電流が流れる。このようにコイル24、分離ダイオー
ド25及び充電コンデンサ54、スイッチング素子32
に充電コンデンサ54の充電のための高周波の電流が流
れる毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流が流れ、
その入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピ
ーク値近傍以外にも流れるため、入力電流波形が入力電
圧波形に近づき、入力力率が高くなると共に電源高調波
が少なくなる。なお、ダイオード56はスイッチング素
子31がオンしたときには充電コンデンサ54の充電電
圧に基づき結合コンデンサ27を充電するためのもので
ある。In this embodiment, the pulsating current output from the rectifier circuit 23 is coupled to the coupling capacitors 27 and 28 via the coil 24.
When one of the switching elements 32 is turned on by the drive signal of the switching drive control circuit 333, the pulsating coil 24, the separating diode 25, the charging capacitor 54, the diode 5
1. The charging capacitor 54 flowing through the switching element 32
Is charged, and when the other switching element 31 is turned on, based on the charging voltage of the charging capacitor 54,
A high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 40 and the coupling capacitor 28 via the switching element 31, and the separation diode 2 is set based on the voltage of the coupling capacitor 27.
5. Discharge lamp load circuit 40 via switching element 31
Current flows through Thus, the coil 24, the separation diode 25, the charging capacitor 54, the switching element 32
Each time a high-frequency current for charging the charging capacitor 54 flows, an input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply,
Since the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or other than near the peak value, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease. The diode 56 charges the coupling capacitor 27 based on the charging voltage of the charging capacitor 54 when the switching element 31 is turned on.
【0036】実施例6.図14は本発明の第6実施例の
放電灯点灯装置の回路図、図15は同装置の各部位にお
ける電圧及び電流の波形図である。この実施例は、交流
電源21の交流をフイルタ22を介して全波整流する整
流回路23と、整流回路23の出力を分離ダイオード2
5を介して充電する充電コンデンサ26と、充電コンデ
ンサ26に並列接続される一対の直列接続されたスイッ
チング素子31,32と、一対のスイッチング素子3
1,32にそれぞれ高周波の駆動信号を出力する周波数
固定型のスイッチ駆動制御回路333と、スイッチング
素子31,32にそれぞれ並列接続されるフライホイー
ルダイオード34,35と、一対のスイッチング素子3
1,32の接続点に接続されたコイル41と、コイル4
1とスイッチング素子32の低電位側との間に設けら
れ、コンデンサ46が直列接続された放電灯42と、コ
イル41及び放電灯42の接続点と整流回路23の正側
出力端子との間に接続されたコンデンサ57とを備えて
なるものである。なお、コイル41と放電灯42と放電
灯42に並列接続されたコンデンサ43とで放電点灯負
荷回路40が構成されている。Embodiment 6 FIG. FIG. 14 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a waveform diagram of voltages and currents at various parts of the device. In this embodiment, a rectifier circuit 23 for full-wave rectification of the AC of an AC power supply 21 via a filter 22 and an output of the rectifier circuit 23 are connected to a separation diode 2.
5, a pair of switching elements 31 and 32 connected in series to the charging capacitor 26, and a pair of switching elements 3 connected in parallel to the charging capacitor 26.
A fixed frequency switch drive control circuit 333 that outputs a high frequency drive signal to each of the switching elements 1 and 32, flywheel diodes 34 and 35 connected in parallel to the switching elements 31 and 32, respectively, and a pair of switching elements 3.
A coil 41 connected to connection points 1 and 32;
1 and a low-potential side of the switching element 32, and a discharge lamp 42 in which a capacitor 46 is connected in series, and a connection point between the coil 41 and the discharge lamp 42 and a positive output terminal of the rectifier circuit 23. And a capacitor 57 connected thereto. The discharge lighting load circuit 40 includes the coil 41, the discharge lamp 42, and the capacitor 43 connected in parallel to the discharge lamp 42.
【0037】この実施例は、交流電源21の交流の図1
5の(a)に示す電源電圧は整流回路23で整流され、
整流回路23から出力された図15の(b)に示す脈流
は分離ダイオード25を介して充電コンデンサ26に充
電されている。そして、スイッチング駆動制御回路33
3の駆動信号によって一方のスイッチング素子31がオ
ンしたときには充電コンデンサ26の図15の(d)に
示す充電電圧に基づき、スイッチング素子31、コイル
41、蛍光灯42及び結合コンデンサ46に図15の
(c)に示す高周波の負荷電流が流れる。次に、他方の
スイッチング素子32がオンしたときには整流回路23
からの脈流に基づき、コンデンサ57、コイル41及び
スイッチング素子32に高周波の電流が流れると共に蛍
光灯42、結合コンデンサ46にも高周波の電流が流
れ、さらに整流回路23からの脈流に基づき分離ダイオ
ード25を介して充電コンデンサ26が充電される。こ
のようにスイッチング素子32がオンしたときには整流
回路23からの脈流に基づきコンデンサ57、コイル4
1及びスイッチング素子32に高周波の電流が流れると
共に蛍光灯42、結合コンデンサ46にも高周波の電流
が流れる毎に交流電源21の交流電圧に対して入力電流
が流れ、その入力電流は整流回路23の脈流の瞬時値が
低い時又はピーク値近傍以外にも流れるため、図15の
(e)に示すように入力電流波形が入力電圧波形に近づ
き、入力力率が高くなると共に電源高調波が少なくな
る。また、コンデンサ57、コイル41及びスイッチン
グ素子32に高周波の電流が流れるとき、コンデンサ5
7があるため、整流回路23からの脈流の電圧が充電コ
ンデンサ26の電圧よりも低いときにも高周波の電流が
流れ、入力電流波形が入力電圧波形により一層近づくた
め、入力力率がさらに高くなる。This embodiment is different from the AC power supply 21 shown in FIG.
5 (a) is rectified by the rectifier circuit 23,
The pulsating current shown in FIG. 15B output from the rectifier circuit 23 is charged in the charging capacitor 26 via the separation diode 25. And the switching drive control circuit 33
When one of the switching elements 31 is turned on by the drive signal of No. 3, the switching element 31, the coil 41, the fluorescent lamp 42, and the coupling capacitor 46 are charged to the charging capacitor 26 based on the charging voltage shown in FIG. A high-frequency load current shown in c) flows. Next, when the other switching element 32 is turned on, the rectifying circuit 23 is turned on.
A high-frequency current flows through the capacitor 57, the coil 41, and the switching element 32 based on the pulsating flow from the rectifier circuit 23, and a high-frequency current also flows through the fluorescent lamp 42 and the coupling capacitor 46. 25, the charging capacitor 26 is charged. Thus, when the switching element 32 is turned on, the capacitor 57 and the coil 4 based on the pulsating current from the rectifier circuit 23.
1 and the switching element 32, the input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply 21 each time the high-frequency current also flows through the fluorescent lamp 42 and the coupling capacitor 46. When the instantaneous value of the pulsating flow is low or flows other than near the peak value, the input current waveform approaches the input voltage waveform as shown in FIG. 15E, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease. Become. When a high-frequency current flows through the capacitor 57, the coil 41, and the switching element 32, the capacitor 5
7, the high-frequency current flows even when the voltage of the pulsating current from the rectifier circuit 23 is lower than the voltage of the charging capacitor 26, and the input current waveform becomes closer to the input voltage waveform, so that the input power factor is further increased. Become.
【0038】上記図10に示す第2実施例〜図14に示
す第6実施例のスイッチ駆動制御回路333はいずれも
固定された周波数の駆動信号を出力するものであるが、
各実施例においてスイッチ駆動制御回路333の代わり
に図2に示すスイッチ駆動制御回路33、図5に示すス
イッチ駆動制御回路133或いは図8に示すスイッチ駆
動制御回路233を用いることにより、充電コンデンサ
に対する昇圧比が結果的に小さくなると共に負荷電流も
小さく抑えられ、充電コンデンサとスイッチング素子は
耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも少なくな
るという効果が付加されることはいうまでもない。な
お、図16は、図11に示す第3実施例に対して図2に
示すスイッチ駆動制御回路33を用いて周波数制御を行
っているときの、各部位の電圧、電流、駆動信号の波形
を示す。この場合には、スイッチ駆動制御回路33から
出力される駆動信号の周波数は図16の(c)のように
電源電圧の変動に応じて変化し、入力電流は図16の
(d)に示す波形で流れる。The switch drive control circuit 333 according to the second embodiment shown in FIG. 10 to the sixth embodiment shown in FIG. 14 outputs a drive signal having a fixed frequency.
In each embodiment, the switch drive control circuit 33 shown in FIG. 2, the switch drive control circuit 133 shown in FIG. 5, or the switch drive control circuit 233 shown in FIG. Needless to say, the ratio is reduced and the load current is reduced, the charging capacitor and the switching element need only have low withstand voltage, and the ripple of the load current is reduced. FIG. 16 shows the waveforms of the voltage, current, and drive signal of each part when frequency control is performed on the third embodiment shown in FIG. 11 using the switch drive control circuit 33 shown in FIG. Show. In this case, the frequency of the drive signal output from the switch drive control circuit 33 changes according to the fluctuation of the power supply voltage as shown in FIG. 16C, and the input current has the waveform shown in FIG. Flows in
【0039】[0039]
【発明の効果】第1の発明は、整流回路から出力された
脈流はコイル及び分離ダイオードを介して充電コンデン
サに充電され、一方のスイッチング素子がオンしたとき
には充電コンデンサの充電電圧に基づき放電灯負荷回路
及び結合コンデンサに高周波の負荷電流が流れ、他方の
スイッチング素子がオンしたときには整流回路の正側出
力端子に接続されたコイルに発生した逆起電圧に基づき
結合コンデンサ、放電灯負荷回路、そのスイッチング素
子に高周波の電流が流れると共に分離ダイオードを介し
て充電コンデンサが充電されるようにしているから、コ
イルに発生した逆起電圧によって結合コンデンサ、放電
灯負荷回路、スイッチング素子に高周波の電流が流れる
毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流が流れ、その
入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピーク
値近傍以外にも流れるため、入力電流波形が入力電圧波
形に近づき、入力力率が高くなると共に電源高調波が少
なくなるという効果を有する。また、スイッチ駆動制御
回路が周波数を交流電源の各半サイクル期間内で整流回
路の出力電圧の増減に対応して変化させた駆動信号、或
いは振幅を交流電源の各半サイクル期間内で整流回路の
出力電圧の増減に相反するよう広狭変化させた駆動信号
の少なくともいずれかを出力するから、整流回路の出力
電圧が高いときには駆動信号の周波数は高く、出力電圧
が低いときは駆動信号の周波数は低くなり、それに伴い
駆動信号の振幅も出力電圧が高いときには小さくなる
か、或いは整流回路の出力電圧の高低に応じて駆動信号
の振幅の大小も変化するため、充電コンデンサに対する
昇圧比が結果的に小さくなると共に負荷電流の変化も小
さく抑えられ、充電コンデンサとスイッチング素子は耐
圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも少なくなる
という効果を有する。According to the first aspect of the present invention, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged into the charging capacitor via the coil and the separating diode. When one of the switching elements is turned on, the discharge lamp is based on the charging voltage of the charging capacitor. When a high-frequency load current flows through the load circuit and the coupling capacitor, and the other switching element is turned on, the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, and the like are generated based on the back electromotive force generated in the coil connected to the positive output terminal of the rectifier circuit. Since the high-frequency current flows through the switching element and the charging capacitor is charged via the separation diode, the high-frequency current flows through the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, and the switching element due to the back electromotive force generated in the coil. The input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply every time, and the input current Since the flow in addition to the vicinity or when the peak value instantaneous value is low pulsating approaches the input current waveform is the input voltage waveform has the effect that the power supply harmonic is reduced with the input power factor becomes higher. Also, the switch drive control circuit changes the frequency of the drive signal or the amplitude of the rectifier circuit in each half cycle of the AC power supply, in accordance with the increase or decrease in the output voltage of the rectifier circuit in each half cycle of the AC power supply. Since at least one of the drive signals that are changed in width to contradict the increase and decrease of the output voltage is output, the frequency of the drive signal is high when the output voltage of the rectifier circuit is high, and the frequency of the drive signal is low when the output voltage is low. Accordingly, the amplitude of the drive signal also decreases when the output voltage is high, or the magnitude of the drive signal changes in accordance with the level of the output voltage of the rectifier circuit. In addition, the change in load current is also kept small, the charging capacitor and the switching element have low withstand voltage, and the load current ripple is small. It has the effect of that.
【0040】[0040]
【0041】[0041]
【0042】第2の発明は、整流回路から出力された脈
流は一対の結合コンデンサで充電され、一方のスイッチ
ング素子がオンしたときには整流回路から出力された脈
流は分離ダイオード、そのスイッチング素子、ダイオー
ドとコイルの直列回路を介して充電コンデンサに充電さ
れると共に放電灯負荷回路、結合コンデンサに高周波の
負荷電流が流れ、他方のスイッチング素子がオンしたと
きには結合コンデンサの電圧に基づき放電灯負荷回路、
スイッチング素子に高周波の負荷電流が流れるようにし
ているから、スイッチング素子、放電灯負荷回路、結合
コンデンサに高周波の負荷電流が流れる毎に交流電源の
交流電圧に対して入力電流が流れ、その入力電流は整流
回路の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外にも
流れるため、入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入
力力率が高くなると共に電源高調波が少なくなる。ま
た、充電コンデンサが充電されるとき、充電コンデンサ
には分離ダイオード及びスイッチング素子の他にダイオ
ードとコイルの直列回路を介して電流が流れるから、電
源投入時に大きな充電電流即ち突入電流が流れるのが抑
制されるという効果を有する。According to a second aspect of the present invention, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged by a pair of coupling capacitors, and when one of the switching elements is turned on, the pulsating current output from the rectifying circuit is separated by a separating diode, its switching element, A charging capacitor is charged through a series circuit of a diode and a coil, and a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit and the coupling capacitor, and when the other switching element is turned on, the discharge lamp load circuit based on the voltage of the coupling capacitor.
Since the high-frequency load current flows through the switching element, every time the high-frequency load current flows through the switching element, the discharge lamp load circuit, and the coupling capacitor, the input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply. Flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or near the peak value, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease. Also, when the charging capacitor is charged, a current flows through the charging capacitor through a series circuit of a diode and a coil in addition to the separating diode and the switching element, so that a large charging current, that is, an inrush current when the power is turned on is suppressed. It has the effect of being done.
【0043】第3の発明は、整流回路から出力された脈
流はコイルを介して一対の結合コンデンサで充電され、
一方のスイッチング素子がオンしたときには整流回路か
ら出力された脈流はコイル、分離ダイオード、充電コン
デンサ及びそのスイッチング素子に流れて充電コンデン
サは充電され、他方のスイッチング素子がオンしたとき
には充電コンデンサの充電電圧に基づき、そのスイッチ
ング素子、放電灯負荷回路及び結合コンデンサに高周波
の負荷電流が流れるようにしているから、コイル、分離
ダイオード、結合コンデンサ及びスイッチング素子に充
電のための高周波の電流が流れる毎に交流電源の交流電
圧に対して入力電流が流れ、その入力電流は整流回路の
脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外にも流れる
ため、入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率
が高くなると共に電源高調波が少なくなるという効果を
有する。According to a third aspect of the present invention, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged by a pair of coupling capacitors via a coil,
When one switching element is turned on, the pulsating current output from the rectifier circuit flows through the coil, the separation diode, the charging capacitor and the switching element, and the charging capacitor is charged. When the other switching element is turned on, the charging voltage of the charging capacitor is charged. The high-frequency load current flows through the switching element, the discharge lamp load circuit and the coupling capacitor based on the following criteria. The input current flows with respect to the AC voltage of the power supply, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or other than near the peak value, so that the input current waveform approaches the input voltage waveform and the input power factor And the harmonics of the power supply decrease.
【0044】第4の発明は、整流回路から出力された脈
流は分離ダイオードを介して充電コンデンサに充電さ
れ、一方のスイッチング素子がオンしたときには充電コ
ンデンサの充電電圧に基づきスイッチング素子、放電灯
及び結合コンデンサに高周波の負荷電流が流れ、他方の
スイッチング素子がオンしたときには整流回路からの脈
流に基づきコンデンサ、コイル及びスイッチング素子に
高周波の電流が流れると共に放電灯及び結合コンデンサ
にも高周波の負荷電流が流れ、さらに分離ダイオードを
介して充電コンデンサが充電されるようにしているか
ら、コンデンサ、コイル及びスイッチング素子と放電灯
及び結合コンデンサに高周波の電流が流れる毎に交流電
源の交流電圧に対して入力電流が流れ、その入力電流は
整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外
にも流れるため、入力電流波形が入力電圧波形に近づ
き、入力力率が高くなると共に電源高調波が少なくなる
という効果を有する。According to a fourth aspect of the present invention, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged into the charging capacitor via the separation diode, and when one of the switching elements is turned on, the switching element, the discharge lamp, When a high-frequency load current flows through the coupling capacitor and the other switching element is turned on, a high-frequency current flows through the capacitor, coil, and switching element based on the pulsating current from the rectifier circuit, and also a high-frequency load current flows through the discharge lamp and the coupling capacitor. Flows, and the charging capacitor is charged via the separation diode. Therefore, every time a high-frequency current flows through the capacitor, the coil, the switching element, the discharge lamp, and the coupling capacitor, the input to the AC voltage of the AC power supply is performed. The current flows, and the input current is the instant of the pulsating current in the rectifier circuit. Since the flow in addition or when the peak value near lower, closer to the input current waveform is the input voltage waveform has the effect that the power supply harmonic is reduced with the input power factor becomes higher.
【0045】第5の発明においては、第2〜第4の発明
におけるスイッチ駆動制御回路が周波数を交流電源の各
半サイクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に対応し
て変化させた駆動信号、或いは振幅を交流電源の各半サ
イクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に相反するよ
う広狭変化させた駆動信号の少なくともいずれかを出力
するようにしたことにより、第2〜第6の発明における
いずれの放電灯点灯装置も整流回路の出力電圧が高いと
きには駆動信号の周波数は高く、出力電圧が低いときは
駆動信号の周波数は低くなり、それに伴い駆動信号の振
幅も出力電圧が高いときには小さくなるか、或いは整流
回路の出力電圧の高低に応じて駆動信号の振幅の大小も
変化するため、充電コンデンサに対する昇圧比が結果的
に小さくなると共に負荷電流の変化も小さく抑えられ、
充電コンデンサとスイッチング素子は耐圧が低いもので
済み、負荷電流のリップルも少なくなるという効果を有
する。In a fifth aspect of the present invention, the switch drive control circuit according to the second to fourth aspects changes the frequency of the drive signal in accordance with the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply. Alternatively, by outputting at least one of the drive signals whose amplitudes are changed in a wide and narrow manner in opposition to an increase and a decrease in the output voltage of the rectifier circuit in each half cycle period of the AC power supply, the second to sixth inventions In any of the discharge lamp lighting devices described above, the frequency of the drive signal is high when the output voltage of the rectifier circuit is high, the frequency of the drive signal is low when the output voltage is low, and the amplitude of the drive signal is accordingly small when the output voltage is high. Or the amplitude of the drive signal also changes in accordance with the level of the output voltage of the rectifier circuit. Changes in load current is also kept small,
The charging capacitor and the switching element need only have a low withstand voltage, and have the effect of reducing the ripple of the load current.
【図1】本発明の第1の実施例に係る放電灯点灯装置の
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同装置のスイッチ駆動制御回路の構成を示す回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a switch drive control circuit of the device.
【図3】同装置のスイッチ駆動制御回路の動作を説明す
るためのグラフである。FIG. 3 is a graph for explaining the operation of the switch drive control circuit of the device.
【図4】同装置の各部位における電圧、電流及び駆動信
号の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of a voltage, a current, and a drive signal in each part of the device.
【図5】もう一つのスイッチ駆動制御回路の構成を示す
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of another switch drive control circuit.
【図6】同スイッチ駆動制御回路の動作を説明するため
のグラフである。FIG. 6 is a graph for explaining the operation of the switch drive control circuit.
【図7】同スイッチ駆動制御回路を有する放電灯点灯装
置の各部位における電圧及び駆動信号の波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram of a voltage and a drive signal in each part of the discharge lamp lighting device having the switch drive control circuit.
【図8】別のもう一つのスイッチ駆動制御回路の構成を
示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of another switch drive control circuit.
【図9】同スイッチ駆動制御回路の波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram of the switch drive control circuit.
【図10】本発明の第2実施例の放電灯点灯装置の回路
図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第3実施例の放電灯点灯装置の回路
図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第4実施例の放電灯点灯装置の回路
図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第5実施例の放電灯点灯装置の回路
図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第6実施例の放電灯点灯装置の回路
図である。FIG. 14 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図15】同装置の各部位における電圧、電流の波形図
である。FIG. 15 is a waveform diagram of a voltage and a current at each part of the device.
【図16】図11の同装置で、周波数制御を行ったとき
の各部位における電圧、電流及び駆動信号の波形図であ
る。FIG. 16 is a waveform diagram of a voltage, a current, and a drive signal in each part when frequency control is performed in the same device in FIG. 11;
【図17】従来の放電灯点灯装置の回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram of a conventional discharge lamp lighting device.
【図18】従来の放電灯点灯装置の回路における入力電
圧及び入力電流波形図である。FIG. 18 is an input voltage and input current waveform diagram in a circuit of a conventional discharge lamp lighting device.
21 交流電源 23 整流回路 24 コイル 25 分離ダイオード 26 充電コンデンサ 27 結合コンデンサ 28 結合コンデンサ 29 ダイオード 30 ダイオード 31 スイッチング素子 32 スイッチング素子 33 スイッチ駆動制御回路 40 放電灯負荷回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 AC power supply 23 Rectifier circuit 24 Coil 25 Separation diode 26 Charging capacitor 27 Coupling capacitor 28 Coupling capacitor 29 Diode 30 Diode 31 Switching element 32 Switching element 33 Switch drive control circuit 40 Discharge lamp load circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−54987(JP,A) 特開 平5−64462(JP,A) 特開 平4−364371(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02M 7/5387 H05B 41/24 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-5-54987 (JP, A) JP-A-5-64462 (JP, A) JP-A-4-364371 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02M 7/5387 H05B 41/24
Claims (5)
と、整流回路の出力をコイルと分離ダイオードを介して
充電する充電コンデンサと、上記充電コンデンサに並列
接続される一対の直列接続されたスイッチング素子と、
上記一対のスイッチング素子にそれぞれ高周波の駆動信
号を出力するスイッチ駆動制御回路と、上記コイルと分
離ダイオードの接続点と整流回路の負側出力端子との間
に設けられた一対の直列接続された結合コンデンサと、
上記一対のスイッチング素子の接続点と上記一対の結合
コンデンサの接続点との間に設けられた放電点灯負荷回
路と、上記一対の結合コンデンサのうち一方には分離ダ
イオードを介して並列接続され、もう一方には直接並列
接続された一対の直列接続されたダイオードとを備え、 上記スイッチ駆動制御回路は周波数を交流電源の各半サ
イクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に対応して変
化させた駆動信号、或いは振幅を交流電源の各半サイク
ル期間内で整流回路の出力電圧の増減に相反するよう広
狭変化させた駆動信号の少なくともいずれかを出力する
ことを特徴とする放電灯点灯装置。1. A rectifier circuit for full-wave rectification of an alternating current of an AC power supply, a charging capacitor for charging an output of the rectifier circuit via a coil and a separating diode, and a pair of series-connected parallel-connected charging capacitors. A switching element;
A switch drive control circuit that outputs a high-frequency drive signal to each of the pair of switching elements; and a pair of series-connected couplings provided between a connection point between the coil and the separation diode and a negative output terminal of the rectifier circuit. A capacitor,
A discharge lighting load circuit provided between a connection point of the pair of switching elements and a connection point of the pair of coupling capacitors, and one of the pair of coupling capacitors is connected in parallel via a separation diode, and One includes a pair of series-connected diodes directly connected in parallel, and the switch drive control circuit changes the frequency corresponding to the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle period of the AC power supply. A discharge lamp lighting device characterized by outputting at least one of a drive signal and a drive signal whose amplitude is changed in a wide and narrow manner in opposition to an increase and a decrease in an output voltage of a rectifier circuit within each half cycle of an AC power supply.
と、整流回路の正負出力端子に並列接続される一対の直
列接続された結合コンデンサと、整流回路の正負出力端
子に分離ダイオードを介して並列接続される一対の直列
接続されたスイッチング素子と、上記一対のスイッチン
グ素子にそれぞれ高周波の駆動信号を出力するスイッチ
駆動制御回路と、上記一対のスイッチング素子の接続点
と上記一対の結合コンデンサの接続点との間に設けられ
た放電点灯負荷回路と、上記一対のスイッチング素子の
接続点にダイオードを介して接続されるコイルと、上記
コイルと上記スイッチング素子の低電位側との間に接続
された充電コンデンサと、上記コイルと上記スイッチン
グ素子の高電位側との間に接続されたダイオードとを備
えてなることを特徴とする放電灯点灯装置。 2. A rectifier circuit for full-wave rectification of alternating current of an AC power supply.
And a pair of serially connected in parallel with the positive and negative output terminals of the rectifier circuit.
Column-connected coupling capacitors and the positive and negative output terminals of the rectifier circuit
A pair of series connected in parallel with the
A connected switching element and the pair of switches
Switch that outputs a high-frequency drive signal to each switching element
A connection point between the drive control circuit and the pair of switching elements
And a connection point between the pair of coupling capacitors.
Discharge lighting load circuit, and the pair of switching elements
A coil connected to the connection point via a diode, and
Connected between the coil and the low potential side of the switching element
The charging capacitor, the coil and the switch
A diode connected to the high-potential side of the
A discharge lamp lighting device characterized by the following.
と、整流回路の正負出力端子にコイルを介して並列接続
される一対の直列接続された結合コンデンサと、上記一
対の結合コンデンサに分離ダイオードを介して並列接続
される一対の直列接続されたスイッチング素子と、上記
一対のスイッチング素子にそれぞれ高 周波の駆動信号を
出力するスイッチ駆動制御回路と、上記一対のスイッチ
ング素子の接続点と上記一対の結合コンデンサの接続点
との間に設けられた放電点灯負荷回路と、上記一対のス
イッチング素子の接続点に接続されるダイオードと、上
記ダイオードと上記スイッチング素子の高電位側との間
に接続された充電コンデンサと、上記コイルと上記スイ
ッチング素子の低電位側との間に接続されたダイオード
と、上記整流回路の正側出力端子と上記一対のスイッチ
ング素子の接続点との間に接続されたダイオードとを備
えてなることを特徴とする放電灯点灯装置。 3. A rectifier circuit for full-wave rectification of alternating current of an alternating current power supply.
And connected in parallel via a coil to the positive and negative output terminals of the rectifier circuit
And a pair of series-connected coupling capacitors
Connected in parallel to a pair of coupling capacitors via an isolation diode
A pair of switching elements connected in series,
Each drive signal of a high frequency to a pair of switching elements
A switch drive control circuit for outputting, and the pair of switches
Connection point of the switching element and the connection point of the pair of coupling capacitors
Between the discharge lighting load circuit and the pair of switches.
A diode connected to the connection point of the switching element and
Between the diode and the high potential side of the switching element.
The charging capacitor connected to the
Diode connected to the low potential side of the switching element
And a positive output terminal of the rectifier circuit and the pair of switches.
And a diode connected between the
A discharge lamp lighting device characterized by the following.
と、整流回路の出力を分離ダイオードを介して充電する
充電コンデンサと、上記充電コンデンサに並列接続され
る一対の直列接続されたスイッチング素子と、上記一対
のスイッチング素子にそれぞれ高周波の駆動信号を出力
するスイッチ駆動制御回路と、上記一対のスイッチング
素子の接続点に接続されたコイルと、上記コイルとスイ
ッチング素子の低電位側との間に設けられたコンデンサ
が直列接続された放電点灯負荷回路と、上記コイルと放
電点灯負荷回路の接続点と上記整流回路の正側出力端子
との間に接続されたコンデンサとを備えてなることを特
徴とする放電灯点灯装置。 4. A rectifier circuit for full-wave rectification of alternating current of an alternating current power supply.
And charge the output of the rectifier circuit via the isolation diode
The charging capacitor is connected in parallel with the charging capacitor.
A pair of switching elements connected in series,
Output high-frequency drive signals to each switching element
Switch drive control circuit and the pair of switching
A coil connected to the connection point of the element;
Capacitor provided between switching element and low potential side
Is connected in series with the discharge lighting load circuit
The connection point of the lighting circuit and the positive output terminal of the rectifier circuit
And a capacitor connected between
Discharge lamp lighting device.
流電源の各半サイクル期間内で整流回路の出力電圧の増
減に対応して変化させた駆動信号、或いは振幅を交流電
源の各半サイクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に
相反するよう広狭変化させた駆動信号の少なくともいず
れかを出力することを特徴とする請求項2,3,又は4
記載の放電灯点灯装置。 5. The switch drive control circuit according to claim 1, wherein said switch drive control circuit switches frequencies.
The output voltage of the rectifier increases during each half cycle of the
The drive signal or the amplitude changed in response to the
To increase or decrease the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the
At least one of the drive signals that have been changed so that they contradict each other
5. The method according to claim 2, wherein the output is performed.
The discharge lamp lighting device as described in the above.
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JPH06315269A JPH06315269A (en) | 1994-11-08 |
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