JP3291507B2 - 放電灯用インバータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば放電灯を点灯させ
る放電灯用インバータ装置、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
灯用インバータ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の放電灯用インバータ装置
の回路図、図１２は同放電灯用インバータ装置の入力電
圧及び入力電流の波形図である。図において、１は商用
交流電源、２は商用交流電源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。

【０００３】従来の放電灯用インバータ装置は上記のよ
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ＯＮ・ＯＦＦされ、スイッチング素子４、５の接続点
から高周波電力をコンデンサ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５８−２０９８９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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の放電灯用インバ
ータ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１２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。

【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
とができるインバータ装置を得ることを目的とする。

【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、整流回路の出力を充
電する充電コンデンサと、充電コンデンサの直流電荷を
所定の高周波に変換する高周波変換手段と、高周波変換
手段から出力された高周波によって点灯させられる放電
灯及び負荷電流制限用インダクタンス素子の直列回路よ
りなる放電灯負荷回路と、高周波変換手段の出力から高
周波電圧を発生させるコンデンサと、コンデンサに発生
する高周波電圧を上記整流回路の出力に重畳させる重畳
コンデンサと、上記整流回路の出力側と上記充電コンデ
ンサとの間に設けられ、該充電コンデンサへの交流電源
からの充電ピーク電流の波高値を制限するためのインダ
クタンス素子と、上記インダクタンス素子と充電コンデ
ンサとの間に設けられ、上記整流回路から出力された脈
流に上記重畳コンデンサによって重畳させられた高周波
電圧のピークをピーク整流するピーク整流用ダイオード
と、上記インダクタンス素子とピーク整流用ダイオード
の接続点と接地間に接続され、該接続点に発生する高周
波電圧のうち負電圧をクリップするクリップダイオード
とを備えてなるものである。

【０００７】第２の発明は、上記インダクタンス素子と
上記ピーク整流用ダイオードとで構成される直列回路
に、上記整流回路の出力側に生じる高電圧の共振電圧の
ピーク電圧を上記充電コンデンサの印加電圧値にクリッ
プするダイオードを並列接続したものである。第３の発
明は、上記整流回路の出力側の正負間に上記インダクタ
ンス素子とで回路動作周波数より高い周波数で共振する
ように容量が設定されたコンデンサを接続したものであ
る。

【０００８】第４の発明は、上記充電コンデンサの変わ
りに部分平滑回路が設けられてなるものである。第５の
発明は、上記放電点灯負荷回路は一次側コイルが上記高
周波変換手段の出力側に上記放電灯、負荷電流制限用イ
ンダクタンス素子及びコンデンサの直列回路の変わりに
接続されたトランスと、トランスの二次側コイルに接続
された放電灯とからなるものである。

【０００９】第６の発明は、交流電源の交流を全波整流
する整流回路と、整流回路の出力を充電する充電コンデ
ンサと、充電コンデンサの直流電荷を所定の高周波に変
換する高周波変換手段と、高周波変換手段から出力され
た高周波によって点灯させられる放電灯及び負荷電流制
限用インダクタンス素子の直列回路よりなる放電灯負荷
回路と、高周波変換手段の出力から高周波電圧を発生さ
せるコンデンサと、コンデンサに発生する高周波電圧を
上記整流回路の出力に重畳させる重畳コンデンサと、上
記整流回路の交流電源の印加端子のいずれか一方又は接
地側に接続されたインダクタンス素子と、上記整流回路
の出力側と充電コンデンサとの間に設けられ、上記整流
回路から出力された脈流に上記重畳コンデンサによって
重畳させられた高周波電圧のピークをピーク整流するピ
ーク整流用打オードと、上記インダクタンス素子とピー
ク整流用ダイオードの接続点と接地間に接続され、該接
続点に発生する高周波電圧のうち負電圧をクリップする
クリップダイオードとを備えてなるものである。

【００１０】

【作用】第１の発明においては、交流電源の交流を全波
整流する整流回路と、整流回路の出力を充電する充電コ
ンデンサと、充電コンデンサの直流電荷を所定の高周波
に変換する高周波変換手段と、高周波変換手段から出力
された高周波によって点灯させられる放電灯及び負荷電
流制限用インダクタンス素子の直列回路よりなる放電灯
負荷回路と、高周波変換手段の出力から高周波電圧を発
生させるコンデンサと、コンデンサに発生する高周波電
圧を上記整流回路の出力に重畳させる重畳コンデンサ
と、上記整流回路の出力側と上記充電コンデンサとの間
に設けられ、該充電コンデンサへの交流電源からの充電
ピーク電流の波高値を制限するためのインダクタンス素
子と、上記インダクタンス素子と充電コンデンサとの間
に設けられ、上記整流回路から出力された脈流に上記重
畳コンデンサによって重畳させられた高周波電圧のピー
クをピーク整流するピーク整流用ダイオードとを備えて
なるから、整流回路により交流電源から充電コンデンサ
に流れ込む電流は重畳された高周波電圧のピーク電圧が
ピーク整流用ダイオードにより整流される期間のみであ
る。このようにして充電コンデンサに充電され、高周波
変換手段により充電コンデンサの直流電圧を高周波電圧
に変換して出力し、その高周波電圧を放電灯負荷回路に
供給する。

【００１１】このとき、高周波変換手段から出力された
高周波をブリッジコンデンサによって整流回路から出力
された脈流に重畳させ、脈流が重畳させられた高周波電
圧のピークを充電コンデンサの全段に設けられたピーク
整流用ダイオードによってピーク整流して上記充電コン
デンサには、高周波電圧が印加され、その結果高周波電
流が供給されて充電されることとなる。従って、交流入
力電流は交流電圧の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以
外にも流れるようになり、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高調波も少な
くなる。なお、このとき、脈流が重畳させられた高周波
電圧に基づく充電コンデンサへのピーク電流はインダク
タンス素子によっても予め軽減される。また、上記イン
ダクタンス素子とピーク整流用ダイオードの接続点と接
地間に接続されたクリップダイオードにより、ここにイ
ンダクタンス素子のインピーダンスにより発生する負電
圧部をクリップすることにより、クリップされた部分の
期間、放電灯点灯負荷回路の両端に印加される高周波電
圧が他の期間より負電圧値分大きくなり、結果的に負荷
電流の変動が大きくなってしまうことを防止することが
できる。また、この負電圧が発生する期間は、交流電源
の零クロス近傍であるため交流入力電流の零クロス部に
電流が流れ、電源高調波が増加するという悪影響も防止
することができる。さらに、上記インダクタンス素子は
脈流が重畳させられた高周波電圧が整流回路を介して交
流電源に戻ることを制限して電源ラインノイズを抑制し
ている。

【００１２】第２の発明においては、上記インダクタン
ス素子と上記ピーク整流用ダイオードとで構成される直
列回路に、上記整流回路の出力側に生じる高電圧の共振
電圧のピーク電圧を上記充電コンデンサの印加電圧値に
クリップするダイオードを並列接続したので、インダク
タンス素子の整流回路側の接続点にはインダクタンス素
子に流れる高周波電流によりインダクタンス素子のイン
ダクタンス値と浮遊容量により高電圧の共振電圧が生じ
るが、その共振電圧のピーク電圧を上記ダイオードが充
電コンデンサの印加電圧値にクリップし、整流回路のダ
イオードの耐圧を低く抑えるため、整流回路のダイオー
ドの耐圧を特に高く設定しておかなくとも済む。

【００１３】第３の発明においては、上記整流回路の出
力側の正負間に上記インダクタンス素子とで回路動作周
波数より高い周波数で共振するように容量が設定された
コンデンサを接続したので、整流回路とインダクタンス
素子の接続点に印加される高電圧を低下させると共に、
上記インダクタンス素子のインダクタンス値を小さくす
ることができる。

【００１４】第４の発明においては、上記充電コンデン
サの変わりに部分平滑回路が設けられているので、部分
平滑回路のみでの電源高調波低減効果との相乗効果によ
り、重畳する高周波電圧及び部品のバラツキ等による性
能のバラツキを小さくすることができる。

【００１５】第５の発明においては、上記放電点灯負荷
回路は一次側コイルが上記高周波変換手段の出力側に上
記放電灯、負荷電流制限用インダクタンス素子及びコン
デンサの直列回路の変わりに接続されたトランスと、ト
ランスの二次側コイルに接続された放電灯とからなるの
で、トランスの一次側にはインダクタンス素子を介して
高周波電流が流れるが、直列にコンデンサが接続されて
いないのでより大きな高周波電流を交流電源から流れ込
み、交流電流波形をより正弦波に近ずけることができ、
また蛍光灯は絶縁されるので器具による感電の危険がな
い。

【００１６】第６の発明においては、整流回路の出力側
に設けられているインダクタンス素子を整流回路の交流
電源の印加端子のいずれか一方又は接地側に接続される
ようにしたので、インダクタンス素子の浮遊容量による
影響をなくすることができるため、整流回路の整流ダイ
オードの耐圧は重畳されるピーク値でよく、耐圧の低い
整流ダイオードを使用することができる。

【００１７】

【実施例】実施例１．図１は本発明の第１の実施例の放
電灯用インバータ装置の構成図、図２は同インバータ装
置のダイオード２６がある場合とない場合の各部位にお
ける電圧又は電流の波形図である。図において、２１は
商用交流電源、２２は商用交流電源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、２３は整流回
路２２の出力側に接続されたインダクタンス値が数ミリ
ヘンリーのインダクタンス素子である。２４はインダク
タンス素子２３に直列に接続されたピーク整流用ダイオ
ード、２５は整流回路２２にインダクタンス素子２３及
びピーク整流用ダイオード２４を介して接続され、整流
回路２２の出力を充電する充電コンデンサ、２６はイン
ダクタンス素子２３及びピーク整流用ダイオード２４の
接続点と接地側との間に接続されたクリップダイオー
ド、２７はダイオード２６に並列接続されたコンデンサ
である。

【００１８】また、２８はインダクタンス素子委２３及
びピーク整流用ダイオード２４の接続点に直列接続され
た重畳コンデンサである。２９はコンデンサ２８に直列
接続された負荷電流制限用のインダクタンス素子、３０
はインダクタンス素子２９に直列接続された負荷素子で
ある蛍光灯、３１は蛍光灯３０に並列接続されたコンデ
ンサで、これらにより放電灯負荷回路を構成している。
なお、コンデンサ２７、２８、３１及びインダクタンス
素子２９でＬＣ共振直列回路を構成している。さらに、
３２、３３は充電コンデンサ２５に接続された一対のス
イッチング素子、３４、３５は各スイッチング素子３
２、３３に並列接続されたダイオード、３６はスイッチ
ング素子３２、３３のＯＮ・ＯＦＦを制御するドライブ
回路である。

【００１９】次に上記実施例の動作を説明する。整流回
路２２により商用交流電源２１から整流された直流はイ
ンダクタンス素子２３及びダイオード２４を介して充電
コンデンサ２５に充電される。ドライブ回路３６により
ＯＮ・ＯＦＦ制御されたスイッチング素子３２、３３に
より充電コンデンサ２５の直流電圧を高周波電圧に変換
して出力し、その高周波電圧が蛍光灯３０に供給され
る。ここで、スイッチング素子３２がＯＮしていると
き、蛍光灯３０、インダクタンス素子２９を通じて重畳
コンデンサ２８、コンデンサ２７を充電する。このと
き、コンデンサ２７の両端にはそれの容量比による高周
波電圧が発生する。そして、そのコンデンサ２７の両端
に発生した高周波電圧はインダクタンス素子２３を介し
て整流回路２２のダイオードにクランプされる。また、
インダクタンス素子２３により、高調波電圧の高調波成
分が商用交流電源２１に流れ込むことを防止している。

【００２０】また、このとき、インダクタンス素子２３
のインピーダンスにより電圧降下が生じ、クリップダイ
オード２６がないときには図２の（ａ）の右図に示すよ
うにコンデンサ２７の両端には発生した高周波電圧の一
番負電圧側が整流回路２からの脈流よりも負側に発生す
ることになるが、クリップダイオード２６においてこの
負電圧部はクリップされるため、インダクタンス素子２
３とピーク整流用ダイオード２４の接続点ａには負電圧
は発生しない。このときの接続点ａにおける電圧波形を
図２の（ａ）の左図に示す。また、この場合における蛍
光灯３０に流れる負荷電流は図２の（ｂ）の左図に示す
ようになり、負荷電流のリップルも小さくなる。なお、
図２の（ｂ）の右図はクリップダイオード２６がないと
きの蛍光灯３０に流れる負荷電流を示しており、負荷電
流のリップルが大きいことが分かる。

【００２１】上述したように、インダクタンス素子２３
とピーク整流用ダイオード２４の接続点ａには整流回路
２２から出力された脈流にコンデンサ２７の両端に発生
した負電圧部がクリップされた高周波電圧が重畳された
電圧が発生する。その電圧のピークを充電コンデンサ２
５の前段に設けられたピーク整流用ダイオード２４によ
ってピーク整流し、充電コンデンサ２５によって平滑さ
れた電圧がスイッチング素子３２に印加される。ここ
で、商用交流電源２１から整流回路２２を通して流れる
電流は、インダクタンス素子２３を介して高周波電圧が
重畳された電圧をピーク整流用ダイオード２４により充
電コンデンサ２５の電圧が低いときに電流が流れ込み、
この流れ込んだ高周波を重畳させることでパルス列の入
力電流となり、交流入力電流は図２の（ｃ）の左図に示
すようになり、交流電圧の瞬時値が低い時又はピーク値
近傍以外にも流れるようになって入力電流波形が入力電
圧波形に近ずくため、平均電流に対して実効電流が低下
して入力力率を高め、電源高調波を少なくすることが可
能となる。

【００２２】なお、クリップダイオード２６がないとき
には、交流入力電流は図２の（ｃ）の右図のようにな
り、電圧の零クロス点で電流が流れるため、高調波が多
い。また、商用交流電源２１と整流回路２２の間にライ
ンノイズフィルタを入れると、図２の（ｄ）の左図に示
すような波形となる。なお、クリップダイオード２６が
ないときには図２の（ｃ）の右図のようになる。また、
インダクタンス素子２３は充電コンデンサ２５へのピー
ク電流を軽減し、さらにスイッチング素子３２，３３の
スイッチングによる高周波ノイズが整流回路２２を介し
て商用交流電源２１に戻ることを防止している。さら
に、このインダクタンス素子２３には高周波電流が流れ
るためインダクタンス値が小さくても大きな効果を得る
ことが可能となる。従って、そのインダクタンス素子２
３はそのインダクタンス値は数ミリヘンリーの小さいも
ので足り、小型化が図れ、しかも上述したような効果を
得ることができる。

【００２３】実施例２．図３は本発明の第２の実施例の
放電灯用インバータ装置の回路図であり、実施例１の回
路にダイオード４７を追加したものである。即ち、イン
ダクタンス素子２３と上記ピーク整流用ダイオード２４
との直列回路に整流回路２２の出力側に生じる高電圧の
共振電圧のピーク電圧を充電コンデンサ２５の印加電圧
値にクリップするダイオード４７を並列接続したもので
ある。

【００２４】この実施例では、ダイオード４７がないと
きは、インダクタンス素子２３とピーク整流用ダイオー
ド２４との接続点には、高周波電圧が印加されているた
め整流回路２２とインダクタンス素子２３との接続点に
は、インダクタンス素子２３に高周波電流が流れること
により、インダクタンス素子２３のインダクタンス値と
浮遊容量による高電圧の共振電圧が生じている。このた
め、整流回路２２に使用するダイオードの耐圧を商用交
流電源２１の電圧値の数倍以上にしなければならない。
ここで、ダイオード４７を追加することにより、インダ
クタンス素子２３の整流回路２２側の接続点に生じた上
記共振電圧のピーク電圧をダイオード４７が充電コンデ
ンサ２５の印加電圧値にクリップし、整流回路２２のダ
イオードの耐圧を低く抑えるため、整流回路２２のダイ
オードの耐圧を特に高く設定しておかなくとも済む。

【００２５】なお、充電コンデンサ２５に印加されてい
る電圧値は全波整流して得られた脈流のピークより高周
波電圧を重畳した分高くなっているので、高調波低減動
作に影響はなく、実施例１と同様に入力力率をを高める
ことが可能となる。

【００２６】実施例３．図４は本発明の第３の実施例の
放電灯用インバータ装置の回路図であり、実施例１の回
路にコンデンサ４８を追加したものである。コンデンサ
４８の一方の端子は整流回路２２の出力端側とインダク
タンス素子２３との接続点に接続され、他方の端子は整
流回路２２の接地端側に接続されている。即ち、整流回
路２２の出力側の正負間にインダクタンス素子２３とで
回路動作周波数より高い周波数で共振するように容量が
設定されたコンデンサ４８を接続したものである。

【００２７】この実施例では、実施例２と同様にコンデ
ンサ４８がないときは、整流回路２２とインダクタンス
素子２３との接続点には、高電圧の共振電圧が生じてい
る。ここで、インダクタンス素子２３とで回路動作周波
数より高い周波数で共振するように容量が設定されたコ
ンデンサ４８を追加することにより、この高電圧を低下
させると共にインダクタンス素子２３にコンデンサ４８
を介して積極的に高周波電流を流し、インダクタンス素
子２３のインダクタンス値を小さくすることができる。
従って、実施例１より十分小さいインダクタンス値をも
つインダクタンス素子２３を使用することにより、さら
に小形化及び低コスト化が可能となる。

【００２８】実施例４．図５は本発明の第４の実施例の
放電灯用インバータ装置の構成図であり、図６及び図７
は第４の実施例の変形例を示す。図５〜７に示す回路は
実施例１の回路のインダクタンス素子２３の挿入箇所を
整流回路２２の商用交流電源２１の印加端子のいずれか
一方、または、整流回路２２の接地側に代えている。挿
入箇所は図５では整流回路２２の商用交流電源２１側の
一方の印加端子にインダクタンス素子４９が挿入され、
図６では整流回路２２の商用交流電源２１側の他方の印
加端子にインダクタンス素子５０が挿入され、図７では
整流回路２２の接地側にインダクタンス素子５１が挿入
されている。この実施例では、動作は実施例１と同様で
あり、入力力率を高め、電源高調波を少なくしている
が、インダクタンス素子４９，５０，５１が整流回路２
２の交流電源側の印加端子のいずれ一方又は接地側に接
続されているので、これらインダクタンス素子の浮遊容
量による影響をなくすることができるため、整流回路２
２の整流ダイオードは重畳される高周波電圧のピーク値
でよく、耐圧の低い整流ダイオードを使用することがで
きる。

【００２９】実施例５．図８は本発明の第５実施例の放
電灯用インバータ装置の回路図であり、実施例１の回路
のインダクタンス素子２９に代えてトランス５５の１次
側が接続され、トランス５５の２次側に蛍光灯３０とコ
ンデンサ３１の並列回路が接続され、１次側の蛍光灯３
０の接続されていた部分は短絡される。さらに、コンデ
ンサ２８も短絡されている。この実施例では、動作は実
施例１と同様であり、入力力率を高め、電源高調波を少
なくしているが、放電点灯負荷回路が一次側コイルが一
対のスイッチング素子３２と３３の接続点に直列接続さ
れたトランス５５と、トランス５５の二次側コイルに接
続された蛍光灯３０とこれに並列のコンデンサ３１とか
らなるので、スイッチング素子３３がＯＮ時、トランス
５５の一次側にはインダクタンス素子を介して高周波電
流が流れるが、直列にコンデンサが接続されていないの
でより大きな高周波電流が流れ込み、交流電流波形をよ
り正弦波に近ずけることができ、また蛍光灯３０は絶縁
されるので、器具による感電の危険がなく、安全性の向
上も図ることができる。また、実施例２、３、４につい
ても同様にインダクタンス素子２９に代えてトランス５
５を使用することも可能である。

【００３０】実施例６．図９は本発明の第６実施例の放
電灯用インバータ装置の回路図であり、実施例１の回路
のダイオード３４に代えてコンデンサ５７が、スイッチ
ング素子３２に代えてインダクタンス素子５６が、ドラ
イブ回路３６に代えてスイッチング素子３３のＯＮ、Ｏ
ＦＦを制御するドライブ回路５８がそれぞれ接続されて
いる。この実施例では高周波変換手段の出力回路のー部
が電圧共振回路方式になっており、負荷回路部、高周波
帰還回路等の動作は実施例１と同様で入力力率を高め、
電源高調波を少なくすることができるが、スイッチング
素子３３が一つであるため、ドライブ回路５８の構成が
簡単となる。また、実施例２、３、４、５についても高
周波変換手段の出力回路のー部を電圧共振回路方式にし
て動作させることも可能である。

【００３１】実施例７．図１０は本発明の第７実施例の
放電灯用インバータ装置の構成図であり、実施例１の回
路のコンデンサ２５に代えてコンデンサ６３、６４及び
ダイオード６５、６６、６７からなる部分平滑回路６９
が接続され、その部分平滑回路６９に対して並列にコン
デンサ６８が接続されている。この実施例のように、コ
ンデンサ２５に代えて部分平滑回路６９が接続されるこ
とにより、部分平滑回路６９のみでの電源高調波低減効
果との相乗効果により、重畳する高周波電圧及び部品の
バラツキ等による性能のバラツキを小さくすることがで
きる。部分平滑回路６９のみでは高周波成分のインピー
ダンスが大きくなるため、コンデンサ６８により高周波
インピーダンスを下げている。

【００３２】

【発明の効果】第１の発明は、整流回路により交流電源
から整流された直流はインダクタンス素子及びダイオー
ドを介して充電コンデンサに充電され、高周波変換手段
により充電コンデンサの直流電圧を高周波電圧に変換し
て出力し、その高周波電圧を放電点灯負荷回路に供給す
る。このとき、高周波変換手段から出力された高周波を
重畳コンデンサによって整流回路から出力された脈流に
重畳させられた高周波電圧のピークを充電コンデンサの
前段に設けられたピーク整流用ダイオードによってピー
ク整流して上記高周波変換手段に出力するため、交流入
力電流は交流電圧の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以
外にも流れるようになり、入力電流波形が入力電圧波形
に近ずくため、入力力率が高くなると共に高調波が少な
くなるという効果を有する。また、このとき、インダク
タンス素子は脈流が重畳させられた高周波電圧に基づく
充電コンデンサへのピーク電流を予め軽減すると共に脈
流に重畳させられた高周波電圧が整流回路を介して交流
電源に戻ることを制限して電源ラインノイズを抑制する
という効果を有する。さらに、コンデンサに並列接続さ
れたクリップダイオードはコンデンサに発生する高周波
電圧にインダクタンス素子のインピーダンスにより生じ
る負電圧部をクリップするため、電源高調波の低減と同
時に放電灯負荷回路に流れる負荷電流のリップルを小さ
くするという効果を有する。

【００３３】第２の発明は、上記インダクタンス素子と
上記ピーク整流用ダイオードとの直列回路に、上記整流
回路の出力側に生じる高電圧の共振電圧のピーク電圧を
上記充電コンデンサの印加電圧値にクリップするダイオ
ードを並列接続したので、インダクタンス素子の整流回
路側の接続点にはインダクタンス素子に流れる高周波電
流によりインダクタンス素子のインダクタンス値と浮遊
容量により高電圧の共振電圧が生じるが、その共振電圧
のピーク電圧を上記ダイオードが充電コンデンサの印加
電圧値にクリップし、整流回路のダイオードの耐圧を低
く抑えるため、整流回路のダイオードの耐圧を特に高く
設定しておかなくとも済むという効果を有する。

【００３４】第３の発明は、上記整流回路の出力側の正
負間に、上記インダクタンス素子とで回路動作周波数よ
り高い周波数で共振するように容量が設定されたコンデ
ンサを接続したので、整流回路とインダクタンス素子の
接続点に印加される高電圧を低下させると共に、上記イ
ンダクタンス素子のインダクタンス値を小さくすること
ができ、十分小さいインダクタンス値をもつインダクタ
ンス素子を使用することにより、さらに小形化及び低コ
スト化が可能となるという効果を有する。

【００３５】第４の発明は、上記充電コンデンサに変え
て部分平滑回路が設けられているので、部分平滑回路の
みでの電源高調波低減効果との相乗効果により、重畳す
る高周波電圧及び部品のバラツキ等による性能のバラツ
キを小さくすることができるという効果を有する。

【００３６】第５の発明は、上記放電点灯負荷回路は一
次側コイルが上記高周波変換手段の出力側に上記放電
灯、負荷電流制限用インダクタンス素子及びコンデンサ
の直列回路の変わりに接続されたトランスと、トランス
の二次側コイルに接続された放電灯とからなるので、ト
ランスの一次側にはインダクタンス素子を介して高周波
電流が流れるが、直列にコンデンサが接続されていない
ので、より大きな高周波電流を交流電源から流れ込み、
交流電流波形をより正弦波に近ずけることができ、また
放電灯は絶縁されるので器具による感電の危険がなく安
全性の向上も図ることができるという効果を有する。

【００３７】第６の発明は、整流回路の出力側に設けら
れているインダクタンス素子を整流回路の交流電源の印
加端子のいずれ一方又は接地側に接続されるようにした
ので、インダクタンス素子の浮遊容量による影響をなく
することができるため、整流回路の整流ダイオードの耐
圧は重畳されるピーク値でよく、耐圧の低い整流ダイオ
ードを使用することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の放電灯用インバータ装置
の回路図である。

【図２】同インバータ装置のダイオードがある場合とな
い場合の各部位における電圧又は電流の波形図である。

【図３】本発明の第２実施例の放電灯用インバータ装置
の回路図である。

【図４】本発明の第３実施例の放電灯用インバータ装置
の回路図である。

【図５】本発明の第４実施例の放電灯用インバータ装置
の回路図である。

【図６】第４実施例の変形例を示す回路図である。

【図７】第４実施例の変形例を示す回路図である。

【図８】本発明の第５実施例の放電灯用インバータ装置
の回路図である。

【図９】本発明の第６実施例の放電灯用インバータ装置
の回路図である。

【図１０】本発明の第７実施例の放電灯用インバータ装
置の回路図である。

【図１１】従来の放電灯用インバータ装置の回路図であ
る。

【図１２】従来の放電灯用インバータ装置の回路におけ
る入力電圧及び入力電流波形図である。

【符号の説明】

２１ 商用交流電源 ２２ 整流回路 ２３ インダクタンス素子 ２４ ピーク整流用ダイオード ２５ 充電コンデンサ ２６ クリップダイオード ２７ コンデンサ ２８ 重畳コンデンサ ２９ インダクタンス素子（放電灯負荷回路） ３０ 蛍光灯（放電灯負荷回路） ３２ スイッチング素子（高周波変換手段） ３３ スイッチング素子（高周波変換手段） ３６ ドライブ回路（高周波変換手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−29298（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−38163（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−3091（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−54987（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/5387 H05B 41/24

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源の交流を全波整流する整流回路
   と、整流回路の出力を充電する充電コンデンサと、充電
   コンデンサの直流電荷を所定の高周波に変換する高周波
   変換手段と、高周波変換手段から出力された高周波によ
   って点灯させられる放電灯及び負荷電流制限用インダク
   タンス素子の直列回路よりなる放電灯負荷回路と、高周
   波変換手段の出力から高周波電圧を発生させるコンデン
   サと、コンデンサに発生する高周波電圧を上記整流回路
   の出力に重畳させる重畳コンデンサと、上記整流回路の
   出力側と上記充電コンデンサとの間に設けられ、該充電
   コンデンサへの交流電源からの充電ピーク電流の波高値
   を制限するためのインダクタンス素子と、上記インダク
   タンス素子と充電コンデンサとの間に設けられ、上記整
   流回路から出力された脈流に上記重畳コンデンサによっ
   て重畳させられた高周波電圧のピークをピーク整流する
   ピーク整流用ダイオードと、上記インダクタンス素子と
   ピーク整流用ダイオードの接続点と接地間に接続され、
   該接続点に発生する高周波電圧のうち負電圧をクリップ
   するクリップダイオードとを備えたことを特徴とする放
   電灯用インバータ装置。
2. 【請求項２】 上記インダクタンス素子と上記ピーク整
   流用ダイオードとで構成されるの直列回路に、上記整流
   回路の出力側に生じる高電圧の共振電圧のピーク電圧を
   上記充電コンデンサの印加電圧値にクリップするダイオ
   ードを並列接続したことを特徴とする請求項１記載の放
   電灯用インバータ装置。
3. 【請求項３】 上記整流回路の出力側の正負間に上記イ
   ンダクタンス素子とで回路動作周波数より高い周波数で
   共振するように容量が設定されたコンデンサを接続した
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯用インバ
   ータ装置。
4. 【請求項４】 上記充電コンデンサに変えて部分平滑回
   路が設けられていることを特徴とする請求項１、２又は
   ３記載の放電灯用インバータ装置。
5. 【請求項５】 上記放電灯負荷回路は一次側コイルが上
   記高周波変換手段の出力側に上記放電灯、負荷電流制限
   用インダクタンス素子及び重畳コンデンサの直列回路の
   変わりに接続されたトランスと、トランスの二次側コイ
   ルに接続された放電灯とからなることを特徴とする請求
   項１、２、３又は４記載の放電灯用インバータ装置。
6. 【請求項６】 交流電源の交流を全波整流する整流回路
   と、整流回路の出力を充電する充電コンデンサと、充電
   コンデンサの直流電荷を所定の高周波に変換する高周波
   変換手段と、高周波変換手段から出力された高周波によ
   って点灯させられる放電灯及び負荷電流制限用インダク
   タンス素子の直列回路よりなる放電灯負荷回路と、高周
   波変換手段の出力から高周波電圧を発生させるコンデン
   サと、コンデンサに発生する高周波電圧を上記整流回路
   の出力に重畳させる重畳コンデンサと、上記整流回路の
   交流電源の印加端子のいずれか一方又は接地側に接続さ
   れたインダクタンス素子と、上記整流回路の出力側と充
   電コンデンサとの間に設けられ、上記整流回路から出力
   された脈流に上記重畳コンデンサによって重畳させられ
   た高周波電圧のピークをピーク整流するピーク整流用打
   オードと、上記インダクタンス素子とピーク整流用ダイ
   オードの接続点と接地間に接続され、該接続点に発生す
   る高周波電圧のうち負電圧をクリップするクリップダイ
   オードとを備えたことを特徴とする放電灯用インバータ
   装置。