JP3339694B2 - ランプ点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ランプに高周波エネル
ギーを供給し点灯するランプ点灯装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３３に示す回路は、一般的な銅鉄型の
安定器を用いた従来の放電灯点灯回路を示し、予熱始動
用にグロー点灯管などのスタータＳＴを用いている。交
流電源Ｖ_ACが供給されると、チョークコイルＬを通して
スタータＳＴに電圧が供給され、例えばスタータＳＴが
グロー点灯管の場合はグロー放電によりグロー点灯管内
の電極が接触し、蛍光ランプのようなランプＬａのフィ
ラメントｆ₁、ｆ₂に予熱電流を供給し、フィラメントｆ
₁、ｆ₂が予熱される。その後、グロー点灯管内の電極が
開いて、予熱電流が流れなくなると、その時チョークコ
イルＬにキックパルスが発生してランプＬａに始動可能
な高電圧が印加され、ランプＬａが始動点灯するもので
ある。

【０００３】また、図３４に他の従来例の回路図を示
す。この図３４の従来例回路では使用電源が直流電源Ｅ
となり、限流素子としては抵抗素子Ｒが用いられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで図３３の回路
においては交流電源Ｖ_ACが商用周波数であって、ランプ
Ｌａに流れる電流を限流する必要があるため、チョーク
コイルＬはかなり大型のものとなって、その損失も大き
なものとなるという問題があった。また図３４の回路の
場合もスタータＳＴによってランプＬａは始動点灯する
が、抵抗素子Ｒは非常に発熱し、そのため大型となり、
また損失も大きいものとなるという問題があった。

【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、その目的とするところは大きな限流素子を必要
とせず、損失の少ないランプ点灯装置を提供しようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明はランプとコンデンサの直列
回路を電源に並列接続して前記コンデンサを充電する経
路と、前記電源より切り離して前記コンデンサを前記ラ
ンプに並列に接続して放電させる経路と、前記充電する
経路と前記放電させる経路とを切り替えるスイッチとを
備え、前記充電する経路で前記コンデンサが電源電圧ま
で充電された後に、前記スイッチを切り替えることによ
り、前記充電する経路から前記放電させる経路に切り替
え、前記放電させる経路で前記電源電圧まで充電された
コンデンサの電荷が前記ランプを通じて放電されて零と
なった後に、前記スイッチを切り替えることにより、前
記放電させる経路から前記充電する経路に切り替えるこ
とを特徴とする。請求項２記載の発明は前記請求項１記
載の発明において、前記コンデンサを複数備え、各コン
デンサを、コンデンサ同士の間に一方向のみ通電する第
１の通電素子を挿入して直列接続するとともに、第１の
通電素子とは逆方向のみ通電する第２の通電素子を介し
て各コンデンサを並列接続し、充電時には前記第１の通
電素子の通電方向で、直列接続したコンデンサを充電
し、放電時には前記第２の通電素子の通電方向で、並列
接続したコンデンサより放電させる回路を備えたことを
特徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は上記請求項１記載の
発明において、上記コンデンサに蓄えられた電荷を、１
個以上の他のランプに放電するものである。請求項４記
載の発明は上記請求項１記載の発明において、上記コン
デンサに蓄えられた電荷を、充電時に直列に接続されて
いたランプと、１個以上の他のランプとの直列回路に放
電するものである。

【０００８】請求項５記載の発明は上記請求項１記載の
発明において、所定の電源電圧以下において、別のスイ
ッチを介して他のコンデンサへ電源から直接充電し、別
のスイッチの切り替えによって上記他のコンデンサから
ランプへ放電する補助回路を設けたものである。請求項
６記載の発明は上記請求項１記載の発明において、電源
から別のスイッチにより他のコンデンサに充電し、他の
コンデンサから別のスイッチの切替えにより電流を出力
する回路が前段にあることを特徴とする。

【０００９】請求項７記載の発明は上記請求項１記載の
発明において、スイッチにより所定の電源電圧以下にお
いて、電源にコンデンサを直接接続し、スイッチの切り
替えによりランプにコンデンサの電荷を直接放電するも
のである。請求項８記載の発明は上記請求項１記載乃至
請求項７記載の発明において、コンデンサとスイッチの
組み合わせの中に、スイッチトキャパシタ回路を含むも
のである。

【００１０】

【作用】而して、本発明によればスイッチの動作により
コンデンサの充放電を行なわせ、コンデンサの電荷をラ
ンプに放電させることにより、ランプに流れる電流を細
かく制御することができ、コンデンサに蓄えられるエネ
ルギーを有効に利用することにより、回路を小型にする
ことができ、また直接的にランプにコンデンサの電荷を
放電させるため、損失も少なく高い効率が得られる。

【００１１】

【実施例】以下本発明を実施例により説明する。（実施
例１）図１に本実施例１の回路図を示し、図２にその動
作波形を示す。本実施例１は、ＡとＢのふたつの選択枝
を持つ切替え用のスイッチＳＷとコンデンサＣ₀とラン
プＬａの直列回路が直流電源Ｅと並列的に接続されてい
る。

【００１２】而して図２（ａ）に示すように時刻ｔ１で
スイッチＳＷがＡ側に接続されると、直流電源Ｅからコ
ンデンサＣ₀を介してコンデンサＣ₀を充電しながら、ラ
ンプＬａに電流Ｉ_Lが流れ、やがてコンデンサＣ ₀ の充電
が終了して電流が流れなくなる。その後、時刻ｔ２でス
イッチＳＷがＢ側に接続されるとコンデンサＣ₀に蓄え
られていた電荷はランプＬａを介して放電し、ランプＬ
ａには先程とは逆向きの電流Ｉ_L が図２（ｂ）に示すよ
うに流れ、やがて放電が終了して電流が流れなくなる。

【００１３】その後時刻ｔ３で再びスイッチＳＷがＡ側
に接続され、以後上述の動作の繰り返しでランプＬａに
交流電流を供給できるものである。図１回路によれば、
スイッチＳＷの切替え動作によって、コンデンサＣ₀の
充放電を行わせることにより、ランプＬａに流れる電流
を細かく制御することができ、コンデンサＣ₀のエネル
ギーを有効に利用することによって小型の回路にするこ
とができ、しかも損失も少なくできるものである。

【００１４】（実施例２）図３に本発明の第２の実施例
の回路図を示し、図４にその動作波形を示す。図４は図
１回路の電源が直流電源Ｅであったのに対して本実施例
２では交流電源Ｖ _ACを用いている。而して時刻ｔ₁でス
イッチＳＷがＡ側に図４（ｂ）に示すように接続された
とすると、交流電源Ｖ_ACはスイッチＳＷを介してコンデ
ンサＣ₀を充電しながら、ランプＬａに電流Ｉ_L を流
す。時刻ｔ₂でスイッチＳＷがＢ側に接続されると、コ
ンデンサＣ₀に蓄えられていた電荷はランプＬａを介し
て放電し、図４（ｃ）に示すように逆向きに電流Ｉ_L が
流れる。時刻ｔ₃で再びスイッチＳＷがＡ側に接続され
ると、このとき交流電源Ｖ_ACは図４（ａ）に示すように
時刻ｔ₁の時より電圧が高くなっているので、より大き
な電流Ｉ_L が流れる。このように交流電源Ｖ_ACの電圧に
応じて電流Ｉ_L が変化しながらランプＬａに流れる。

【００１５】次の時刻ｔ₄からｔ₅では電圧が低いため、
例えばランプＬａが放電灯の場合は、放電可能電圧を下
回り電流Ｉ_L が図４（ｃ）に示すように流れない。しか
し、抵抗性のランプＬａの場合はＶ_ACに応じた電流が流
れることは言うまでもない。ランプＬａが放電灯の場
合、時刻ｔ₅で再びランプＬａに電流が流れるものであ
る。

【００１６】本実施例２の場合も第１実施例１と同様の
効果がある。 （実施例３）図５に本実施例の概念的な構成図を示す。
本実施例では、単なるコンデンサの代わりに、スイッチ
トキャパシタ回路ＳＣを用い、スイッチトキャパシタ回
路ＳＣによりランプＬａに所定の電圧を供給しようとす
るものである。

【００１７】図６は本実施例のスイッチトキャパシタ回
路ＳＣをより詳細に示した回路を示し、第７図にその動
作波形を示す。而して図７（ａ）〜（ｃ）に示すように
時刻ｔ₁で、スイッチトキャパシタ回路ＳＣ内のスイッ
チＳＷ₁〜スイッチＳＷ₃がＡ側に接続され、図７
（ｄ），（ｅ）に示すようにスイッチＳＷ₄、ＳＷ₅がオ
フとすると、直流電源ＥがスイッチＳＷ₁〜ＳＷ₃を介し
てコンデンサＣ₀（コンデンサＣ₁、コンデンサＣ₂、コ
ンデンサＣ₃の直列合成容量）とランプＬａとの直列回
路に印加され、ランプＬａに図７（ｆ）に示すように電
流Ｉ_L が流れる。

【００１８】次に時刻ｔ₂でスイッチＳＷ₁〜スイッチＳ
Ｗ₃がＢ側に接続され、スイッチＳＷ₄、ＳＷ₅がオンす
ると、各コンデンサＣ₁、コンデンサＣ₂、コンデンサＣ
₃が並列に接続され、各コンデンサＣ₁〜Ｃ₃の電荷がラ
ンプＬａに放電し、ランプＬａには逆方向の電流Ｉ_L が
流れる。次いで時刻ｔ₃で再び時刻ｔ₁と同様の接続とな
り、以後上述の動作を繰り返すことによりランプＬａに
交流電流が流れる。

【００１９】本実施例３の場合も実施例１と同様の効果
があるものである。 （実施例４）図８に本実施例４の動作波形を示す。本実
施例の回路構成は図６回路と同様であるため省略する。
而して図８（ａ）〜（ｃ）に示すように時刻ｔ₁でスイ
ッチＳＷ₁〜スイッチＳＷ₃がＡ側に接続され、図８
（ｄ）、（ｅ）に示すようにスイッチＳＷ₄、ＳＷ₅がオ
フとなり、各コンデンサＣ₁〜Ｃ₃の直列回路を介してラ
ンプＬａに電流Ｉ_L が流れ、時刻ｔ₂でスイッチＳＷ₃が
Ｂ側に接続されてランプＬａに逆方向の電流Ｉ_L が流
れ、時刻ｔ₃でスイッチＳＷ₂がＢ側に接続されてスイッ
チＳＷ₅がオンし、さらに時刻ｔ₄でスイッチＳＷ₁がＢ
側に接続されてスイッチＳＷ₄がオンし、各々ランプＬ
ａに電流Ｉ_L が図８（ｆ）に示すように流れる。

【００２０】時刻ｔ₅で再び時刻ｔ₁と同様の状態とな
り、以後上述の動作の繰り返しでランプＬａに交流電流
が流れる。本実施例４の場合も上記各実施例と同様の効
果がある。 （実施例５）図９に本実施例５の回路を示し、図１０に
その動作波形を示す。図９の破線で囲まれた枠内の回路
はスイッチトキャパシタ回路ＳＣを構成する。

【００２１】而して図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように
時刻ｔ₁でスイッチＳＷ₁〜スイッチＳＷ₃がＡ側に接続
され、図１０（ｄ），（ｅ）に示すようにスイッチＳＷ
₄、スイッチＳＷ₅がオンとなって、各コンデンサＣ₁〜
コンデンサＣ₃が並列に接続され、ランプＬａに電流Ｉ
_L が図１０（ｆ）に示すように流れる。時刻ｔ₂でスイ
ッチＳＷ₁〜スイッチＳＷ₃がＢ側に接続され、スイッチ
ＳＷ₄、スイッチＳＷ₅がオフとなり、各コンデンサＣ₁
〜Ｃ₃が直列に接続され、ランプＬａに逆方向の電流Ｉ
_L が流れる。時刻ｔ₃で再び時刻ｔ₁と同様の動作とな
り、この繰り返しで動作する。本実施例６の場合も同様
の効果がある。

【００２２】（実施例６）図１１に本実施例６の動作波
形を示す。回路構成は図９回路と同様であるため省略す
る。而して図１１（ａ）に示すように時刻ｔ₁でスイッ
チＳＷ₁がＡ側に接続され、ランプＬａに図１１（ｆ）
に示すように電流Ｉ_L が流れ、図１１（ｂ）に示すよう
に時刻ｔ₂でスイッチＳＷ₂がＡ側に接続され、図１１
（ｄ）に示すようにスイッチＳＷ₄がオンし、さらに時
刻ｔ₃で図１１（ｃ）に示すようにスイッチＳＷ₃がＡ側
に接続されて図１１（ｅ）に示すようにスイッチＳＷ₅
がオンし、各々ランプＬａに図１１（ｆ）に示すように
電流Ｉ_L が流れる。

【００２３】時刻ｔ₄でスイッチＳＷ₁〜スイッチＳＷ₃
がＢ側につながりスイッチＳＷ₄、スイッチＳＷ₅がオン
すると、ランプＬａに逆方向の電流Ｉ_L が流れる。時刻
ｔ₅で再び時刻ｔ₁と同様の状態となり、上述の動作の繰
り返しでランプＬａに交流電流が流れる。本実施例６の
場合も上記各実施例と同様の効果がある。 （実施例７）図１２に本実施例７の回路を示す。本実施
例７は３個のダイオードＤ₁〜Ｄ₃と２個のコンデンサＣ
₁、Ｃ₂の組み合わせによってスイッチトキャパシタ回路
ＳＣを構成している。また交流電源Ｖ_ACをダイオードブ
リッジＤＢで全波整流して電源を得ている。

【００２４】而してスイッチＳＷ₁がＡ側に接続されて
いる場合は、ダイオードＤ₂、Ｄ₃はオフし、各コンデン
サＣ₁、Ｃ₂は直列に充電される。スイッチＳＷ₁がＢ側
に接続されているときは、ダイオードＤ₁はオフし各コ
ンデンサＣ₁、Ｃ₂は並列に接続され、ランプＬａに交流
電流を供給するものである。本実施例７の回路は、特に
低電圧のランプＬａに適するものであり、各実施例と同
様の効果がある。

【００２５】尚スイッチトキャパシタ回路ＳＣのコンデ
ンサを図１３に示すようにＣ₃を１個増やした場合は図
１２のコンデンサＣ₁、Ｃ₂のみの場合に比べて、直列及
び並列に多くのコンデンサが接続される。この場合もラ
ンプＬａに印加される電圧が変化するのみで、図１２の
回路を同様の動作となるものである。尚コンデンサＣ₃
の増設に対応してダイオードスイッチを構成するダイー
ドＤ₄〜Ｄ₆を設けている。

【００２６】（実施例８）図１４に本実施例８の回路を
示し、図１５にその動作波形を示す。本実施例では２つ
のランプＬａ₁、Ｌａ₂を点灯させるもので、スイッチＳ
ＷのＢ側と、コンデンサＣ₀とランプＬａ₁との接続点と
の間にランプＬａ₂を接続している。

【００２７】而して図１５（ａ）に示すように、時刻ｔ
₁でスイッチＳＷがＡ側に接続されると、直流電源Ｅか
らコンデンサＣ₀を介してランプＬａ₁ に図１５（ｂ）
に示すように電流Ｉ_L1が流れ、時刻ｔ₂でスイッチＳＷ
がＢ側に接続されると、コンデンサＣ₀の電荷はランプ
Ｌａ₂ に接続されて放電し、図１５（ｃ）に示すように
電流Ｉ_L2が流れる。

【００２８】時刻ｔ₃で再びスイッチＳＷがＡ側に接続
され、上述の動作の繰り返しによってランプＬａ₁及び
ランプＬａ₂にそれぞれ電流Ｉ_L1，Ｉ_L2が流れる。尚こ
こでコンデンサＣ₀とスイッチＳＷは、図６回路や図９
回路に示すスイッチトキャパシタ回路ＳＣであってもよ
い。また、電源は交流電源Ｖ_ACであってもよい。本実施
例の場合も上記各実施例と同様の効果がある。

【００２９】（実施例９）図１６に本実施例９の回路を
示し、図１７にその動作波形を示す。本実施例回路は、
ランプＬａ₁と直流電源Ｅの接続点と、スイッチＳＷの
Ｂ側との間にランプＬａ₂を接続したものである。而し
て図１７（ａ）に示すように時刻ｔ₁でスイッチＳＷが
Ａ側に接続されると、、コンデンサＣ₀を介してランプ
Ｌａ₁に図１７（ｂ）に示すように電流Ｉ_L1が流れる。
時刻ｔ₂でスイッチＳＷがＢ側に接続されると、、コン
デンサＣ₀に蓄えられていた電荷はランプＬａ₁及びラン
プＬａ₂を介して放電され、ランプＬａ₁には逆方向に電
流Ｉ_L1が流れ、またランプＬａ₂には図１７（ｃ）に示
すように電流Ｉ_L2が流れる。このようにして、ランプＬ
ａ₁には交流電流が流れる。

【００３０】なお。ここでコンデンサＣ₀とスイッチＳ
Ｗは図６や図９に示すスイッチトキャパシタ回路ＳＣで
あってもよい。また、電源は交流電源であってもよい。
本実施例の場合も上記各実施例と同様の効果がある。 （実施例１０）図１８に本実施例１０の回路を示し、図
１９にその動作波形を示す。本実施例回路は、スイッチ
ＳＷ₁のＡ側、コンデンサＣ₁、スイッチＳＷ₃を介して
ランプＬａを交流電源Ｖ_ACに接続する経路と、スイッチ
ＳＷ₂のＣ側接続によって充電されるコンデンサＣ₂をス
イッチＳＷ₂のＤ側接続によりランプＬａに並列接続し
て電源供給を行なう経路との２つの経路を持っている。

【００３１】而してランプＬａが例えば放電灯であっ
て、ある電圧を越えるとランプＬａの電流が増大してい
き、下回ると減少していく特性電圧に相当する電圧を交
流の極性に従ってそれぞれＶ_L1、Ｖ_L2とすると、図１９
（ａ）に示すように時刻ｔ₁で交流電源Ｖ_ACの電圧が電
圧Ｖ_L1を上回り、スイッチＳＷ₁がＡ側に図１９（ｂ）
に示すように接続され、スイッチＳＷ₂が図１９（ｃ）
に示すようにＡ側に接続に接続され、スイッチＳＷ₃が
図１９（ｄ）に示すようにオンとなると、コンデンサＣ
₁を介してランプＬａに電流Ｉ_L が図１９（ｅ）に示す
ように流れる。次に時刻ｔ₂でスイッチＳＷ₁がＢ側に接
続されると、ランプＬａには逆向きに電流Ｉ_L が流れ
る。

【００３２】時刻ｔ₃で再びスイッチＳＷ₁がＡ側に接続
され、上述の動作を繰り返し、ランプＬａに交流電流が
流れる。さて時刻ｔ₄で交流電源Ｖ_ACの電圧が電圧Ｖ_L1
を下回ると、少なくともスイッチＳＷ₃がオフし、スイ
ッチＳＷ₂が動作する。ここでスイッチＳＷ₂がＢ側に接
続されると、コンデンサＣ₂の電荷が、ランプＬａに供
給され、時刻ｔ₅、ｔ₆を経てｔ₇まで、スイッチＳＷ₂が
Ａ側とＢ側との間を交互に切替え動作することによっ
て、ランプＬａにエネルギーを供給し続ける。

【００３３】次いで時刻t ₇で交流電源Ｖ_ACの電圧が電
圧Ｖ_L2を越えると、スイッチＳＷ₂の動作が止まり、ス
イッチＳＷ₃がオンし、スイッチＳＷ₁が動作する。時刻
ｔ₈でスイッチＳＷ₂の動作に切り替わり、時刻ｔ₉で再
びｔ₁と同様の状態となり、この繰り返しでランプＬａ
に交流の電流を供給するものである。本実施例の場合
も、上記各実施例と同様の効果がある。

【００３４】（実施例１１）図２０に本実施例１１の回
路を示す。本実施例回路は図１８回路において、各コン
デンサＣ₁、Ｃ₂とスイッチスイッチＳＷ₁〜スイッチＳ
Ｗ₃を図６や図９の回路のようにスイッチトキャパシタ
回路ＳＣ₁、ＳＣ₂で構成したもので、スイッチトキャパ
シタ回路ＳＣ₁及びＳＣ₂によって、電圧を昇圧したり、
降圧することにより、ランプＬａに所定の電圧を供給
し、上記各実施例と同様な効果が得られるものである。

【００３５】（実施例１２）図２１に本実施例１２の回
路を示し、図２２にその動作波形を示す。本実施例回路
は、スイッチＳＷ₂とコンデンサＣ₂の回路によって、図
２２（ａ）に示す交流電源Ｖ_ACの電圧を所定の電圧にし
てから、スイッチＳＷ₁とコンデンサＣ₁によってランプ
Ｌａにエネルギーを供給しようとするものである。

【００３６】図２２（ｂ）に示すように時刻ｔ₁におい
て、スイッチＳＷ₂がＤ側、図２２（ｃ）に示すように
スイッチＳＷ₁がＡ側に接続されると、コンデンサＣ₂に
蓄えられていた電荷はスイッチＳＷ₁側に供給され、コ
ンデンサＣ₁を介してランプＬａに放電し、図２２
（ｄ）に示すように電流Ｉ_L が流れる。次に時刻ｔ₂で
スイッチＳＷ₂がＣ側に、スイッチＳＷ₁がＤ側に接続さ
れると、コンデンサＣ₂には交流電源Ｖ_ACからのエネル
ギーが供給され、一方コンデンサＣ₁の電荷がランプＬ
ａに放電し、ランプＬａには逆向きの電流Ｉ_L が流れ
る。

【００３７】スイッチの動作において、少なくともエネ
ルギーの受け渡しの間は、スイッチＳＷ₂がＢ側Ｄ、ス
イッチＳＷ₁がＡ側となればよいものである。本実施例
の場合も上記各実施例と同様の効果があるものである。 （実施例１３）図２３に本実施例１３の回路を示す。本
実施例回路は図２１回路の各コンデンサＣ₁、Ｃ₂とスイ
ッチスイッチＳＷ₁、ＳＷ₂を図６や図９のようなスイッ
チトキャパシタ回路ＳＣで構成したもので、スイッチト
キャパシタ回路ＳＣ₁及びＳＣ₂により、電圧を昇圧した
り、降圧することによって、ランプＬａに所定の電圧を
供給し、上記各実施例と同様の効果を得るものである。

【００３８】（実施例１４）図２４に本実施例１４の回
路を示し、図２５にその動作波形を示す。本実施例回路
は、図１８回路における２つのコンデンサＣ₁、Ｃ₂の動
作を１個で実現しようとするものである。而して実施例
１０と同様に、図２５（ａ）に示すように、時刻ｔ₁で
電圧Ｖ_L1を交流電源Ｖ_ACの電圧が上回ると、図２５
（ｃ）に示すようにスイッチＳＷ₂がＦ側に接続され、
図２５（ｂ）に示すスイッチＳＷ₁のＡ側とＢ側への交
互の切替え接続によって、ランプＬａにコンデンサＣ₀
を介してエネルギーを供給する。

【００３９】時刻ｔ₂でスイッチＳＷ₂がＥ側に接続さ
れ、スイッチＳＷ₁がＡ側に接続されると、コンデンサ
Ｃ₀にエネルギーが蓄えられ、スイッチＳＷ₁がＢ側に接
続されると、ランプＬａに放電され、図２５（ｄ）に示
す電流Ｉ_L が流れる。時刻ｔ₃で交流電源Ｖ_ACの極性が
反転し、その電圧が時刻ｔ₄で電圧Ｖ_L2を上回ってスイ
ッチＳＷ₂がＦ側に接続され、スイッチＳＷ₁の動作でラ
ンプＬａにエネルギーを供給する。次の時刻ｔ₅でスイ
ッチＳＷ₂がＥ側に接続され、時刻t ₆で再びｔ₁と同様
の動作となり、以後上述の動作を繰り返す。本実施例１
４の場合も各実施例と同様の効果のあるものである。

【００４０】（実施例１５）図２６に本実施例１５の回
路を示す。本実施例回路は、図２４回路のコンデンサＣ
₀とスイッチＳＷ₁を図６や図９のようなスイッチトキャ
パシタ回路ＳＣで構成したもので、スイッチトキャパシ
タ回路ＳＣによって、電圧を昇圧したり、降圧したり、
さらには、スイッチＳＷ₂によって充電電流がランプＬ
ａを介するか介さないかの選択をすることによって、ラ
ンプＬａに所定の電圧を供給しよとするものであり、上
記各実施例と同様の効果がある。

【００４１】（実施例１６）図２７に本実施例１６の回
路を示す。本実施例回路は、３本のランプＬａ₁〜Ｌａ₃
を使用するもので、スイッチＳＷがＡ側に接続されてい
るときは、ランプＬａ₁に電流を供給し、Ｂ側に接続さ
れた場合にはコンデンサＣ₀の電荷をランプＬａ₂に放電
し、Ｃ側に接続されると、コンデンサＣ₀の電荷をラン
プＬａ₃に放電するものである。また、ランプがｎ本あ
っても、スイッチＳＷの切替え数をその分だけ増やすこ
とにより同様にエネルギーをランプＬａ₁…に供給でき
る。

【００４２】本実施例も上記各実施例と同様の効果が得
られる。尚本実施例回路のコンデンサＣ₀とスイッチス
イッチＳＷを図６や図９のようなスイッチトキャパシタ
回路ＳＣで構成し、スイッチトキャパシタ回路ＳＣによ
って、電圧を昇圧したり、降圧することにより、ランプ
Ｌａ₁…に所定の電圧を供給しても同様の効果が得られ
る。

【００４３】（実施例１７）図２８に本実施例１７の回
路を示す。本実施例回路も３本のランプＬａ₁〜Ｌａ₃を
使用し、スイッチＳＷがＡ側に接続されているときは、
ランプＬａ₁に、コンデンサＣ₀を介して電流を供給し、
Ｂ側に接続されるとコンデンサＣ₀の電荷をランプＬａ₁
とランプＬａ₂に放電し、Ｃ側に接続されるとランプＬ
ａ₁、Ｌａ₃に放電するものである。また、ランプがｎ本
あっても同様に電力をランプＬａ₁…に供給できる。

【００４４】本実施例の場合も上記各実施例と同様の効
果がある。尚本実施例回路のコンデンサＣ₀とスイッチ
ＳＷを図６や図９のようなスイッチトキャパシタ回路Ｓ
Ｃで構成し、スイッチトキャパシタ回路ＳＣによって、
電圧を昇圧したり、降圧することにより、ランプＬａ₁
…に所定の電圧を供給しても同様の効果が得られる。

【００４５】（実施例１８）図２９に本実施例１８の回
路を示す。図２９は２つのスイッチＳＷ₁、ＳＷ₂と２つ
のコンデンサＣ₁、Ｃ₂を用い、スイッチＳＷ₁とスイッ
チＳＷ₂の相補するオンオフによってランプＬａに交流
電流を供給するもので、上記各実施例と同様の効果があ
る。

【００４６】尚本実施例の回路の各コンデンサＣ₁、Ｃ₂
を図６や図９のようなスイッチトキャパシタ回路ＳＣで
構成し、スイッチトキャパシタ回路ＳＣによって、電圧
を昇圧したり降圧することによって、ランプＬａに所定
の電圧を供給しても同様の効果がある。 （実施例１９）図３０に本実施例１９の回路を示す。本
実施例はランプＬａにフィラメントｆ ₁、ｆ₂を持つラン
プを使用したもので、スイッチＳＷ₁とスイッチＳＷ₂と
をある期間だけ同時にオンさせてフィラメントｆ₁に交
流電源Ｖ_ACより予熱電流を供給し、またコンデンサＣ₁
とコンデンサＣ₂の電位によってフィラメントｆ₂に予熱
電流を供給しようとするものである。

【００４７】本実施例の場合も上記各実施例と同様の効
果がある。尚本実施例の各コンデンサＣ₁、Ｃ₂を図６や
図９のようなスイッチトキャパシタ回路ＳＣで構成し、
スイッチトキャパシタ回路ＳＣによって、電圧を昇圧し
たり降圧することによって、ランプＬａに所定の電圧を
供給しても同様の効果がある。

【００４８】ここで、上記各実施例におけるスイッチＳ
Ｗ、ＳＷ₁、ＳＷ₂は、バイポーラのトランジスタやダイ
オード、パワーＭＯＳＦＥＴ、或はサイリスタ等で構成
してもよいものである。 （実施例２０）図３１に、電源として直流電源Ｅを使用
し、スイッチとして、トランジスタを用いた本実施例２
０の回路を示し、図３２にその動作波形を示す。

【００４９】本実施例回路は、図２６回路のスイッチや
スイッチトキャパシタ回路をＱ₁からＱ₁₆のトランジス
タで構成したものである。尚トランジスタＱ₁〜Ｑ₁₆の
制御回路は適宜な回路を用いれば良く、実施例回路では
省略している。また図３２（ａ）〜（ｐ）はトランジス
タＱ₁〜Ｑ₁₆の動作状態に対応させている。。

【００５０】而して図３２において時刻ｔ₁から時刻ｔ₃
までは各コンデンサＣ₁〜Ｃ₃を並列に充電する場合で、
トランジスタＱ₁、Ｑ₇、Ｑ₈、Ｑ₁₁、Ｑ₁₂がオンしてい
る。このとき、時刻ｔ₂までのトランジスタＱ₁₅がオ
ン、トランジスタＱ₁₆がオフの動作している期間は、ラ
ンプＬａを介さずに充電する場合で、時刻ｔ₂からｔ₃ま
でのトランジスタＱ₁₅がオフで、トランジスタＱ₁₆がオ
ンの動作している期間はランプＬａを介する充電の場合
である。

【００５１】時刻ｔ₃からｔ₄までは、直列放電の場合
で、トランジスタＱ₄、Ｑ₉、Ｑ₁₀がオンし、ランプＬａ
にエネルギーを供給する。時刻ｔ₄から時刻t ₆までは、
直列充電を示し、トランジスタＱ₁、Ｑ₂、Ｑ₃がオンし
ている。このとき、時刻ｔ₅までのトンラジスタＱ₁₅が
オン、トランジスタＱ₁₆がオフの動作している期間は、
ランプＬａを介さずに充電する場合で、時刻ｔ₅から時
刻t ₆までのトランジスタＱ₁₅がオフで、トランジスタ
Ｑ₁₆がオンの動作している期間はランプＬａを介する充
電の場合である。

【００５２】時刻t ₆から時刻t ₇までは、並列放電の場
合で、トランジスタＱ₄、Ｑ₅、Ｑ₆、Ｑ₁₃、Ｑ₁₄がオン
し、ランプＬａにエネルギーを供給する。尚電源が交流
の場合は、各スイッチに逆方向の電流を制御できる逆向
きのスイッチを接続したり、双方向の電流を制御できる
素子で構成してもよい。このようにスイッチの切り替え
によりランプＬａに供給するエネルギーを自在に変える
ことができ、小型で損失の少ない点灯装置となるもので
ある。

【００５３】ここで、スイッチング素子はパワーＭＯＳ
ＦＥＴやダイオード等を組み合わせたものやサイリスタ
等を使用したものでもよい。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上述したように、ランプとコン
デンサの直列回路を電源に並列接続して前記コンデンサ
を充電する経路と、前記電源より切り離して前記コンデ
ンサを前記ランプに並列に接続して放電させる経路と、
前記充電する経路と前記放電させる経路とを切り替える
スイッチとを備え、前記充電する経路で前記コンデンサ
が電源電圧まで充電された後に、前記スイッチを切り替
えることにより、前記充電する経路から前記放電させる
経路に切り替え、前記放電させる経路で前記電源電圧ま
で充電されたコンデンサの電荷が前記ランプを通じて放
電されて零となった後に、前記スイッチを切り替えるこ
とにより、前記放電させる経路から前記充電する経路に
切り替えるものであるから、コンデンサの電荷を全てを
ランプに放電させて点灯させることが出来、コンデンサ
に蓄えられるエネルギーを有効に利用することにより、
装置を小型にすることができ、またコンデンサが電源電
圧に充電された後、或いは放電した後にスイッチを切り
替えるので、スイッチの切り換えタイミングのずれによ
る電流波形の変化の影響を受けず、安定した点灯が可能
で、その上スイッチのオフ時の出歪み部分がランプ電流
波形にないので、雑音的に対して有利であり、しかも直
接的にランプにコンデンサの電荷を放電させるため、損
失も少なく高い効率が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の回路図である。

【図２】本発明の実施例１の動作波形図である。

【図３】本発明の実施例２の回路図である。

【図４】本発明の実施例２の動作波形図である。

【図５】本発明の実施例３の概念的回路構成図である。

【図６】本発明の実施例３の回路図である。

【図７】本発明の実施例３の動作波形図である。

【図８】本発明の実施例４の動作波形図である。

【図９】本発明の実施例５の回路図である。

【図10】本発明の実施例５の動作波形図である。

【図11】本発明の実施例６の動作波形図である。

【図12】本発明の実施例７の回路図である。

【図13】本発明の実施例７のスイッチトキャパシタンス
回路の別例の回路図である。

【図14】本発明の実施例８の回路図である。

【図15】本発明の実施例８の動作波形図である。

【図16】本発明の実施例９の回路図である。

【図17】本発明の実施例９の動作波形図である。

【図18】本発明の実施例10の回路図である。

【図19】本発明の実施例10の動作波形図である。

【図20】本発明の実施例11の回路図である。

【図21】本発明の実施例12の回路図である。

【図22】本発明の実施例12の動作波形図である。

【図23】本発明の実施例13の回路図である。

【図24】本発明の実施例14の回路図である。

【図25】本発明の実施例14の動作波形図である。

【図26】本発明の実施例15の回路図である。

【図27】本発明の実施例16の回路図である。

【図28】本発明の実施例17の回路図である。

【図29】本発明の実施例18の回路図である。

【図30】本発明の実施例19の回路図である。

【図31】本発明の実施例20の回路図である。

【図32】本発明の実施例21の動作波形図である。

【図33】従来例の回路図である。

【図34】別の従来例の回路図である。

【符号の説明】

Ｅ 直流電源 ＳＷ スイッチ Ｃ₀ コンデンサ Ｌａ ランプ Ｉ_L 電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−366596（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−337291（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−133292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−50899（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−11636（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/14 - 41/298

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ランプとコンデンサの直列回路を電源に並
   列接続して前記コンデンサを充電する経路と、前記電源
   より切り離して前記コンデンサを前記ランプに並列に接
   続して放電させる経路と、前記充電する経路と前記放電
   させる経路とを切り替えるスイッチとを備え、前記充電
   する経路で前記コンデンサが電源電圧まで充電された後
   に、前記スイッチを切り替えることにより、前記充電す
   る経路から前記放電させる経路に切り替え、前記放電さ
   せる経路で前記電源電圧まで充電されたコンデンサの電
   荷が前記ランプを通じて放電されて零となった後に、前
   記スイッチを切り替えることにより、前記放電させる経
   路から前記充電する経路に切り替えることを特徴とする
   ランプ点灯装置。
2. 【請求項２】前記コンデンサを複数備え、各コンデンサ
   を、コンデンサ同士の間に一方向のみ通電する第１の通
   電素子を挿入して直列接続するとともに、第１の通電素
   子とは逆方向のみ通電する第２の通電素子を介して各コ
   ンデンサを並列接続し、充電時には第１の通電素子の通
   電方向で、直列接続したコンデンサを充電し、放電時に
   は第２の通電素子の通電方向で、並列接続したコンデン
   サより放電させる回路を備えたことを特徴とする請求項
   １記載のランプ点灯装置。
3. 【請求項３】前記コンデンサに蓄えられた電荷を、１個
   以上の他のランプに放電することを特徴とする請求項１
   記載のランプ点灯装置。
4. 【請求項４】前記コンデンサに蓄えられた電荷を、充電
   時に直列に接続されていたランプと、１個以上の他のラ
   ンプとの直列回路に放電することを特徴とする請求項１
   記載のランプ点灯装置。
5. 【請求項５】所定の電源電圧以下において、別のスイッ
   チを介して他のコンデンサヘ電源から直接充電し、別の
   スイッチの切り替えによって前記他のコンデンサからラ
   ンプヘ放電する補助回路を設けたことを特徴とする請求
   項１記載のランプ点灯装置。
6. 【請求項６】電源から別のスイッチにより他のコンデン
   サに充電し、前記他のコンデンサから別のスイッチの切
   り替えにより電流を出力する回路が前段にあることを特
   徴とする請求項１記載のランプ点灯装置。
7. 【請求項７】スイッチにより所定の電源電圧以下におい
   て、電源にコンデンサを直接接続し、スイッチの切り替
   えにより前記ランプにコンデンサの電荷を直接放電する
   ことを特徴とする請求項１記載のランプ点灯装置。
8. 【請求項８】コンデンサとスイッチの組み合わせの中
   に、スイッチトキャパシタ回路を含むことを特徴とする
   請求項１乃至請求項７記載のランプ点灯装置。