JP3484809B2 - 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents
電源装置、放電灯点灯装置および照明装置Info
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- JP3484809B2 JP3484809B2 JP07693295A JP7693295A JP3484809B2 JP 3484809 B2 JP3484809 B2 JP 3484809B2 JP 07693295 A JP07693295 A JP 07693295A JP 7693295 A JP7693295 A JP 7693295A JP 3484809 B2 JP3484809 B2 JP 3484809B2
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- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源からの入力力
率を向上し、入力電流の歪みを低減した電源装置、放電
灯点灯装置および照明装置に関する。
率を向上し、入力電流の歪みを低減した電源装置、放電
灯点灯装置および照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の放電灯点灯装置として
は、たとえば特開平５−１７４９８６号公報に記載の構
成が知られている。
は、たとえば特開平５−１７４９８６号公報に記載の構
成が知られている。
【０００３】この特開平５−１７４９８６号公報に記載
の構成は、商用交流電源に共振用の共振コイルおよび共
振コンデンサを介して接続された全波整流器の出力側に
小容量のコンデンサが接続され、この平滑コンデンサの
出力側にスイッチング素子を直列に接続したハーフブリ
ッジ型のインバータ回路を接続したものである。
の構成は、商用交流電源に共振用の共振コイルおよび共
振コンデンサを介して接続された全波整流器の出力側に
小容量のコンデンサが接続され、この平滑コンデンサの
出力側にスイッチング素子を直列に接続したハーフブリ
ッジ型のインバータ回路を接続したものである。
【０００４】そして、高圧側のスイッチング素子のオン
期間では、インバータ回路には最初は小容量のコンデン
サから給電し、このコンデンサは小容量であるのでまも
なく電圧が低下し、このコンデンサの放電後は商用交流
電源から電流を流入させる。
期間では、インバータ回路には最初は小容量のコンデン
サから給電し、このコンデンサは小容量であるのでまも
なく電圧が低下し、このコンデンサの放電後は商用交流
電源から電流を流入させる。
【０００５】また、高圧側のスイッチング素子のオフ期
間では、流入電流が遮断されて共振コイルおよび共振コ
ンデンサで共振された共振電圧を発生させ、コンデンサ
にこの共振電流を供給する。
間では、流入電流が遮断されて共振コイルおよび共振コ
ンデンサで共振された共振電圧を発生させ、コンデンサ
にこの共振電流を供給する。
【０００６】そして、商用交流電源からの入力電圧が低
い期間においても入力電流を流すようにして、高入力力
率と入力電流との低歪み化を図るものである。
い期間においても入力電流を流すようにして、高入力力
率と入力電流との低歪み化を図るものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−１７４９８６号公報に記載の構成では、平滑化
された出力を得られない問題を有している。
開平５−１７４９８６号公報に記載の構成では、平滑化
された出力を得られない問題を有している。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、平滑化された包絡線を有する高周波出力を得られな
がら、高入力力率、入力電流の低歪み化を図れ、さら
に、簡単な構成で出力を調整、変化できる電源装置、放
電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とす
る。
で、平滑化された包絡線を有する高周波出力を得られな
がら、高入力力率、入力電流の低歪み化を図れ、さら
に、簡単な構成で出力を調整、変化できる電源装置、放
電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の電源装置
は、交流電源の出力電圧を整流して非平滑直流電圧を出
力する整流手段と；互いに直列的に接続され交互にオ
ン、オフして整流手段の出力を整流手段の出力より高い
周波数でスイッチングする高圧側のスイッチング手段お
よび低圧側のスイッチング手段と；低圧側のスイッチン
グ手段に対して並列的に設けられ、高圧側のスイッチン
グ手段のオン期間に高圧側のスイッチング手段を介して
整流手段の出力により充電され、整流手段の出力周波数
に対して平滑作用を行なうとともに、低圧側のスイッチ
ング手段のオン期間に充電電荷を低圧側のスイッチング
手段を介して放電する第１のコンデンサと；低圧側のス
イッチング手段および高圧側のスイッチング手段の中間
点と第１のコンデンサとの間に介挿され第１のコンデン
サの充放電電流を通流するインダクタと；低圧側のスイ
ッチング手段および高圧側のスイッチング手段のオン、
オフに応じてインダクタとともに共振する第２のコンデ
ンサと；インダクタおよび第２のコンデンサの共振に基
づく高周波出力を取り出す出力回路と；低圧側のスイッ
チング手段に流れる電流を検出する電流検出手段と；整
流手段の低圧側に接続され、この電流検出手段で検出さ
れた電流に基づき高圧側のスイッチング手段および低圧
側のスイッチング手段を制御する制御手段と；を具備し
たものである。
は、交流電源の出力電圧を整流して非平滑直流電圧を出
力する整流手段と；互いに直列的に接続され交互にオ
ン、オフして整流手段の出力を整流手段の出力より高い
周波数でスイッチングする高圧側のスイッチング手段お
よび低圧側のスイッチング手段と；低圧側のスイッチン
グ手段に対して並列的に設けられ、高圧側のスイッチン
グ手段のオン期間に高圧側のスイッチング手段を介して
整流手段の出力により充電され、整流手段の出力周波数
に対して平滑作用を行なうとともに、低圧側のスイッチ
ング手段のオン期間に充電電荷を低圧側のスイッチング
手段を介して放電する第１のコンデンサと；低圧側のス
イッチング手段および高圧側のスイッチング手段の中間
点と第１のコンデンサとの間に介挿され第１のコンデン
サの充放電電流を通流するインダクタと；低圧側のスイ
ッチング手段および高圧側のスイッチング手段のオン、
オフに応じてインダクタとともに共振する第２のコンデ
ンサと；インダクタおよび第２のコンデンサの共振に基
づく高周波出力を取り出す出力回路と；低圧側のスイッ
チング手段に流れる電流を検出する電流検出手段と；整
流手段の低圧側に接続され、この電流検出手段で検出さ
れた電流に基づき高圧側のスイッチング手段および低圧
側のスイッチング手段を制御する制御手段と；を具備し
たものである。
【００１０】請求項２記載の電源装置は、交流電源の出
力電圧を整流して非平滑直流電圧を出力する整流手段
と；互いに直列的に接続され交互にオン、オフして整流
手段の出力を整流手段の出力より高い周波数でスイッチ
ングする高圧側のスイッチング手段および低圧側のスイ
ッチング手段と；低圧側のスイッチング手段に対して並
列的に設けられ、高圧側のスイッチング手段のオン期間
に高圧側のスイッチング手段を介して整流手段の出力に
より充電され、整流手段の出力周波数に対して平滑作用
を行なうとともに、低圧側のスイッチング手段のオン期
間に充電電荷を低圧側のスイッチング手段を介して放電
する第１のコンデンサと；低圧側のスイッチング手段お
よび高圧側のスイッチング手段の中間点と第１のコンデ
ンサとの間に介挿され第１のコンデンサの充放電電流を
通流するインダクタと；低圧側のスイッチング手段およ
び高圧側のスイッチング手段のオン、オフに応じてイン
ダクタとともに共振する第２のコンデンサと；インダク
タおよび第２のコンデンサの共振に基づく高周波出力を
取り出す出力回路と；低圧側のスイッチング手段に印加
される電圧を検出する電圧検出手段と；整流手段の低圧
側に接続され、この電流検出手段で検出された電流に基
づき高圧側のスイッチング手段および低圧側のスイッチ
ング手段を制御する制御手段と；を具備したものであ
る。
力電圧を整流して非平滑直流電圧を出力する整流手段
と；互いに直列的に接続され交互にオン、オフして整流
手段の出力を整流手段の出力より高い周波数でスイッチ
ングする高圧側のスイッチング手段および低圧側のスイ
ッチング手段と；低圧側のスイッチング手段に対して並
列的に設けられ、高圧側のスイッチング手段のオン期間
に高圧側のスイッチング手段を介して整流手段の出力に
より充電され、整流手段の出力周波数に対して平滑作用
を行なうとともに、低圧側のスイッチング手段のオン期
間に充電電荷を低圧側のスイッチング手段を介して放電
する第１のコンデンサと；低圧側のスイッチング手段お
よび高圧側のスイッチング手段の中間点と第１のコンデ
ンサとの間に介挿され第１のコンデンサの充放電電流を
通流するインダクタと；低圧側のスイッチング手段およ
び高圧側のスイッチング手段のオン、オフに応じてイン
ダクタとともに共振する第２のコンデンサと；インダク
タおよび第２のコンデンサの共振に基づく高周波出力を
取り出す出力回路と；低圧側のスイッチング手段に印加
される電圧を検出する電圧検出手段と；整流手段の低圧
側に接続され、この電流検出手段で検出された電流に基
づき高圧側のスイッチング手段および低圧側のスイッチ
ング手段を制御する制御手段と；を具備したものであ
る。
【００１１】請求項３記載の電源装置は、請求項１また
は２記載の電源装置において、制御手段は、高圧側のス
イッチング手段および低圧側のスイッチング手段に信号
を伝達するトランスを備えたものである。
は２記載の電源装置において、制御手段は、高圧側のス
イッチング手段および低圧側のスイッチング手段に信号
を伝達するトランスを備えたものである。
【００１２】請求項４記載の放電灯点灯装置は、請求項
１ないし３いずれか記載の電源装置と；この電源装置に
より付勢点灯される放電ランプと；を具備したものであ
る。
１ないし３いずれか記載の電源装置と；この電源装置に
より付勢点灯される放電ランプと；を具備したものであ
る。
【００１３】請求項５記載の放電灯点灯装置は、請求項
４記載の放電灯点灯装置において、電源装置は、放電ラ
ンプの予熱、始動時には出力を低下させ、点灯時には出
力を増加させるものである。
４記載の放電灯点灯装置において、電源装置は、放電ラ
ンプの予熱、始動時には出力を低下させ、点灯時には出
力を増加させるものである。
【００１４】請求項６記載の照明装置は、照明装置本体
と；請求項４または５記載の放電灯点灯装置と；を具備
したものである。
と；請求項４または５記載の放電灯点灯装置と；を具備
したものである。
【００１５】
【作用】請求項１記載の電源装置は、第１のコンデンサ
により、整流手段の非平滑直流電圧を平滑化し、第２の
コンデンサおよびインダクタの共振回路により発生した
共振電圧により、第１のコンデンサの電圧を一対のスイ
ッチング手段のスイッチングの一周期中に整流手段で整
流された非平滑直流電圧より低くしようとし、整流され
た非平滑直流電圧の波高値が低い期間にも入力電流を確
保して入力を高めるととともに、入力電流を低歪み化し
て入力電流の高調波を低減させ、さらに、整流手段の低
圧側に接続された制御手段は低圧側のスイッチング手段
の電流を検出する電流検出手段に基づき制御するため、
電流検出手段との電位差が小さく電圧分離手段などが不
要になり、簡単な構成で出力電圧を制御する。
により、整流手段の非平滑直流電圧を平滑化し、第２の
コンデンサおよびインダクタの共振回路により発生した
共振電圧により、第１のコンデンサの電圧を一対のスイ
ッチング手段のスイッチングの一周期中に整流手段で整
流された非平滑直流電圧より低くしようとし、整流され
た非平滑直流電圧の波高値が低い期間にも入力電流を確
保して入力を高めるととともに、入力電流を低歪み化し
て入力電流の高調波を低減させ、さらに、整流手段の低
圧側に接続された制御手段は低圧側のスイッチング手段
の電流を検出する電流検出手段に基づき制御するため、
電流検出手段との電位差が小さく電圧分離手段などが不
要になり、簡単な構成で出力電圧を制御する。
【００１６】請求項２記載の電源装置は、第１のコンデ
ンサにより、整流手段の非平滑直流電圧を平滑化し、第
２のコンデンサおよびインダクタの共振回路により発生
した共振電圧により、第１のコンデンサの電圧を一対の
スイッチング手段のスイッチングの一周期中に整流手段
で整流された非平滑直流電圧より低くしようとし、整流
された非平滑直流電圧の波高値が低い期間にも入力電流
を確保して入力を高めるととともに、入力電流を低歪み
化して入力電流の高調波を低減させ、さらに、整流手段
の低圧側に接続された制御手段は低圧側のスイッチング
手段の電圧を検出する電圧検出手段に基づき制御するた
め、電圧検出手段との電位差が小さく電圧分離手段など
が不要になり、簡単な構成で出力電圧を制御する。
ンサにより、整流手段の非平滑直流電圧を平滑化し、第
２のコンデンサおよびインダクタの共振回路により発生
した共振電圧により、第１のコンデンサの電圧を一対の
スイッチング手段のスイッチングの一周期中に整流手段
で整流された非平滑直流電圧より低くしようとし、整流
された非平滑直流電圧の波高値が低い期間にも入力電流
を確保して入力を高めるととともに、入力電流を低歪み
化して入力電流の高調波を低減させ、さらに、整流手段
の低圧側に接続された制御手段は低圧側のスイッチング
手段の電圧を検出する電圧検出手段に基づき制御するた
め、電圧検出手段との電位差が小さく電圧分離手段など
が不要になり、簡単な構成で出力電圧を制御する。
【００１７】請求項３記載の電源装置は、請求項１また
は２記載の電源装置において、高圧側のスイッチング手
段および低圧側のスイッチング手段に信号を伝達するト
ランスを備えたため、比較的簡単に構成できるととも
に、高圧側のスイッチング手段および低圧側のスイッチ
ング手段が同時にオンして短絡することがない。
は２記載の電源装置において、高圧側のスイッチング手
段および低圧側のスイッチング手段に信号を伝達するト
ランスを備えたため、比較的簡単に構成できるととも
に、高圧側のスイッチング手段および低圧側のスイッチ
ング手段が同時にオンして短絡することがない。
【００１８】請求項４記載の放電灯点灯装置は、請求項
１ないし３いずれか記載の電源装置により放電ランプを
付勢点灯させるため、それぞれの作用を奏する。
１ないし３いずれか記載の電源装置により放電ランプを
付勢点灯させるため、それぞれの作用を奏する。
【００１９】請求項５記載の放電灯点灯装置は、請求項
４記載の放電灯点灯装置において、電源装置は、放電ラ
ンプの予熱、始動時には出力を低下させ、点灯時には出
力を増加させるものである。
４記載の放電灯点灯装置において、電源装置は、放電ラ
ンプの予熱、始動時には出力を低下させ、点灯時には出
力を増加させるものである。
【００２０】請求項６記載の照明装置は、照明装置本体
に、請求項４または５記載の放電灯点灯装置を設けたた
め、それぞれの作用を奏する。
に、請求項４または５記載の放電灯点灯装置を設けたた
め、それぞれの作用を奏する。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の照明装置の一実施例を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２２】図２は、照明装置の外観を示す斜視図で、
この図２に示すように照明装置本体１の両端には、ソケ
ット２，２が設けられ、これらソケット２，２間には、
放電ランプFLが取り付けられ、内部に設けられた放電灯
点灯装置11により始動、点灯される。
この図２に示すように照明装置本体１の両端には、ソケ
ット２，２が設けられ、これらソケット２，２間には、
放電ランプFLが取り付けられ、内部に設けられた放電灯
点灯装置11により始動、点灯される。
【００２３】また、図１はこの照明装置本体１に内蔵さ
れる放電灯点灯装置11の回路図で、この放電灯点灯装置
11は、商用交流電源Ｅに整流手段としての整流回路12の
入力端子が接続され、この整流回路12の出力端子間に
は、高圧側のスイッチング手段としての高圧側の電界効
果トランジスタQ1、低圧側のスイッチング手段としての
低圧側の電界効果トランジスタQ2および電流検出手段と
しての抵抗が直列的に接続されており、これら高圧側の
電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果トラン
ジスタQ2はそれぞれ寄生ダイオードを有している。な
お、通常、商用交流電源Ｅおよび整流回路12の間には、
高周波をカットする図示しないフィルタが設けられる。
れる放電灯点灯装置11の回路図で、この放電灯点灯装置
11は、商用交流電源Ｅに整流手段としての整流回路12の
入力端子が接続され、この整流回路12の出力端子間に
は、高圧側のスイッチング手段としての高圧側の電界効
果トランジスタQ1、低圧側のスイッチング手段としての
低圧側の電界効果トランジスタQ2および電流検出手段と
しての抵抗が直列的に接続されており、これら高圧側の
電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果トラン
ジスタQ2はそれぞれ寄生ダイオードを有している。な
お、通常、商用交流電源Ｅおよび整流回路12の間には、
高周波をカットする図示しないフィルタが設けられる。
【００２４】さらに、整流回路12の出力端子間には、比
較的容量の大きな平滑用の第１のコンデンサC1および比
較的容量の小さな共振用の第２のコンデンサC2の直列回
路が接続されている。
較的容量の大きな平滑用の第１のコンデンサC1および比
較的容量の小さな共振用の第２のコンデンサC2の直列回
路が接続されている。
【００２５】また、これら高圧側の電界効果トランジス
タQ1および低圧側の電界効果トランジスタQ2の接続点
と、第２のコンデンサC2および第１のコンデンサC1の接
続点との間には、インダクタとしてのたとえばリーケー
ジトランスの出力トランスTr1の一次巻線Tr1aの直列回
路が接続されている。
タQ1および低圧側の電界効果トランジスタQ2の接続点
と、第２のコンデンサC2および第１のコンデンサC1の接
続点との間には、インダクタとしてのたとえばリーケー
ジトランスの出力トランスTr1の一次巻線Tr1aの直列回
路が接続されている。
【００２６】さらに、高圧側の電界効果トランジスタQ1
のゲート、ソース間に、抵抗R2およびダイオードD1の並
列回路を介してダイオードD2が接続され、このダイオー
ドD2に対して並列にコンデンサC3およびドライブトラン
スTr2 の第１の巻線Tr2aが接続されている。
のゲート、ソース間に、抵抗R2およびダイオードD1の並
列回路を介してダイオードD2が接続され、このダイオー
ドD2に対して並列にコンデンサC3およびドライブトラン
スTr2 の第１の巻線Tr2aが接続されている。
【００２７】また、低圧側の電界効果トランジスタQ2の
ゲート、ソース間に、抵抗R3およびダイオードD3の並列
回路、コンデンサC3およびドライブトランスTr2 の第２
の巻線Tr2bの直列回路が接続されている。なお、第１の
巻線Tr2aおよび第２の巻線Tr2bは、高圧側の電界効果ト
ランジスタQ1のゲートおよび低圧側の電界効果トランジ
スタQ2のゲートに対して、それぞれ逆極性に接続されて
いる。
ゲート、ソース間に、抵抗R3およびダイオードD3の並列
回路、コンデンサC3およびドライブトランスTr2 の第２
の巻線Tr2bの直列回路が接続されている。なお、第１の
巻線Tr2aおよび第２の巻線Tr2bは、高圧側の電界効果ト
ランジスタQ1のゲートおよび低圧側の電界効果トランジ
スタQ2のゲートに対して、それぞれ逆極性に接続されて
いる。
【００２８】さらに、整流回路12の出力端子間には、抵
抗R4およびコンデンサC5の直列回路が接続され、これら
抵抗R4およびコンデンサC5の接続点には、たとえばモト
ローラ社製 形番ＭＣ３４２６１などの制御用ＩＣ13が
接続され、この制御用ＩＣ13は時定数回路を構成する抵
抗R5およびコンデンサC6を介して抵抗R1に接続され、さ
らに、遅延回路14が接続されている。なお、制御用ＩＣ
13は、たとえば昇圧チョッパをアクティブフィルタとし
て用いるときの制御用として市販されている。また、抵
抗R1に発生する電圧が所定値になったとき、すなわち低
圧側の電界効果トランジスタQ2の電流が所定値になった
とき、低圧側の電界効果トランジスタQ2を遮断し、その
反転信号で駆動される高圧側の電界効果トランジスタQ1
をオンする。遅延回路14で決定される時間後、制御用Ｉ
Ｃ13の出力は反転し、高圧側の電界効果トランジスタQ1
がオフし、低圧側の電界効果トランジスタQ2がオンし、
以後繰り返し動作する。
抗R4およびコンデンサC5の直列回路が接続され、これら
抵抗R4およびコンデンサC5の接続点には、たとえばモト
ローラ社製 形番ＭＣ３４２６１などの制御用ＩＣ13が
接続され、この制御用ＩＣ13は時定数回路を構成する抵
抗R5およびコンデンサC6を介して抵抗R1に接続され、さ
らに、遅延回路14が接続されている。なお、制御用ＩＣ
13は、たとえば昇圧チョッパをアクティブフィルタとし
て用いるときの制御用として市販されている。また、抵
抗R1に発生する電圧が所定値になったとき、すなわち低
圧側の電界効果トランジスタQ2の電流が所定値になった
とき、低圧側の電界効果トランジスタQ2を遮断し、その
反転信号で駆動される高圧側の電界効果トランジスタQ1
をオンする。遅延回路14で決定される時間後、制御用Ｉ
Ｃ13の出力は反転し、高圧側の電界効果トランジスタQ1
がオフし、低圧側の電界効果トランジスタQ2がオンし、
以後繰り返し動作する。
【００２９】一方、出力トランスTr1 の二次巻線Tr1bに
は放電ランプとしての蛍光ランプFLの熱陰極であるフィ
ラメントFL1 ，FL2 の一端がそれぞれ接続され、これら
フィラメントFL1 ，FL2 の他端には共振用のコンデンサ
C7が接続されている。
は放電ランプとしての蛍光ランプFLの熱陰極であるフィ
ラメントFL1 ，FL2 の一端がそれぞれ接続され、これら
フィラメントFL1 ，FL2 の他端には共振用のコンデンサ
C7が接続されている。
【００３０】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
る。
【００３１】まず、制御用ＩＣ13で第２の巻線Tr2bによ
り低圧側の電界効果トランジスタQ2をオンするとともに
第１の巻線Tr2aにより高圧側の電界効果トランジスタQ1
をオフさせている場合には、第１のコンデンサC1が放電
し、第１のコンデンサC1、一次巻線Tr1a、低圧側の電界
効果トランジスタQ2のドレイン、ソースおよび第１のコ
ンデンサC1の閉路で電流が流れる。
り低圧側の電界効果トランジスタQ2をオンするとともに
第１の巻線Tr2aにより高圧側の電界効果トランジスタQ1
をオフさせている場合には、第１のコンデンサC1が放電
し、第１のコンデンサC1、一次巻線Tr1a、低圧側の電界
効果トランジスタQ2のドレイン、ソースおよび第１のコ
ンデンサC1の閉路で電流が流れる。
【００３２】次に、制御用ＩＣ13により低圧側の電界効
果トランジスタQ2がオフすると、一次巻線Tr1a、高圧側
の電界効果トランジスタQ1の寄生ダイオードおよび第２
のコンデンサC2の閉回路で直列共振が生じ、共振電流が
流れる。なお、このときの、共振電流の大きさは、高圧
側の電界効果トランジスタQ1がオフしたときに、第１の
コンデンサC1、一次巻線Tr1a、低圧側の電界効果トラン
ジスタQ2および第１のコンデンサC1に流れていた電流値
に左右される。
果トランジスタQ2がオフすると、一次巻線Tr1a、高圧側
の電界効果トランジスタQ1の寄生ダイオードおよび第２
のコンデンサC2の閉回路で直列共振が生じ、共振電流が
流れる。なお、このときの、共振電流の大きさは、高圧
側の電界効果トランジスタQ1がオフしたときに、第１の
コンデンサC1、一次巻線Tr1a、低圧側の電界効果トラン
ジスタQ2および第１のコンデンサC1に流れていた電流値
に左右される。
【００３３】さらに、高圧側の電界効果トランジスタQ1
および低圧側の電界効果トランジスタQ2が同時にオンし
て短絡することを防止するため、時間遅れを持って高圧
側の電界効果トランジスタQ1がオンし、共振電流が反転
すると、一次巻線Tr1a、第２のコンデンサC2、高圧側の
電界効果トランジスタQ1および一次巻線Tr1aの閉路で電
流が流れる。
および低圧側の電界効果トランジスタQ2が同時にオンし
て短絡することを防止するため、時間遅れを持って高圧
側の電界効果トランジスタQ1がオンし、共振電流が反転
すると、一次巻線Tr1a、第２のコンデンサC2、高圧側の
電界効果トランジスタQ1および一次巻線Tr1aの閉路で電
流が流れる。
【００３４】そして、共振電圧が低下して第２のコンデ
ンサC2および第１のコンデンサC1の両端電圧が整流回路
12の非平滑電圧より低下すると、整流回路12から、整流
回路12、高圧側の電界効果トランジスタQ1、一次巻線Tr
1a、第１のコンデンサC1および整流回路12の閉路で電流
が流れる。
ンサC2および第１のコンデンサC1の両端電圧が整流回路
12の非平滑電圧より低下すると、整流回路12から、整流
回路12、高圧側の電界効果トランジスタQ1、一次巻線Tr
1a、第１のコンデンサC1および整流回路12の閉路で電流
が流れる。
【００３５】また、高圧側の電界効果トランジスタQ1が
オフすると、一次巻線Tr1aの蓄積エネルギが放出され、
一次巻線Tr1 、第１のコンデンサC1、ダイオードD2およ
び一次巻線Tr1aの閉路で電流が流れる。
オフすると、一次巻線Tr1aの蓄積エネルギが放出され、
一次巻線Tr1 、第１のコンデンサC1、ダイオードD2およ
び一次巻線Tr1aの閉路で電流が流れる。
【００３６】そして、再び第２の出力巻線CT3 により低
圧側の電界効果トランジスタQ2がオンして、上述の動作
を繰り返す。
圧側の電界効果トランジスタQ2がオンして、上述の動作
を繰り返す。
【００３７】また、整流回路12で整流された非平滑直流
電圧の波高値が大きな期間では、高圧側の電界効果トラ
ンジスタQ1のオン期間が相対的に小さくなるように制御
し、波高値が小さな期間では、高圧側の電界効果トラン
ジスタQ1のオン期間が相対的に大きくなるように制御し
てもよい。整流回路12で整流された電流の波高値が最も
低いゼロクロス付近では、第２のコンデンサC2の両端電
圧もこれに応じて低下している。そして、この期間に第
２のコンデンサC2に流れ込む電流、すなわち共振電流が
大きくなる。したがって、整流回路12からの非平滑整流
波形が小さくなる部分では、より昇圧を大きくし、出力
を平滑化させてもよい。
電圧の波高値が大きな期間では、高圧側の電界効果トラ
ンジスタQ1のオン期間が相対的に小さくなるように制御
し、波高値が小さな期間では、高圧側の電界効果トラン
ジスタQ1のオン期間が相対的に大きくなるように制御し
てもよい。整流回路12で整流された電流の波高値が最も
低いゼロクロス付近では、第２のコンデンサC2の両端電
圧もこれに応じて低下している。そして、この期間に第
２のコンデンサC2に流れ込む電流、すなわち共振電流が
大きくなる。したがって、整流回路12からの非平滑整流
波形が小さくなる部分では、より昇圧を大きくし、出力
を平滑化させてもよい。
【００３８】そして、この共振条件において、一次巻線
Tr1aのみを電界効果トランジスタQ1および電界効果トラ
ンジスタQ2の間とコンデンサC1の間に介挿して、抵抗成
分を小さくすることができるため、脈流電圧のほぼ全期
間にわたってこれらの共振電流に基づく共振電圧は、整
流回路12の脈流電圧より高い電圧になる。これにより、
高入力力率、入力電流の低歪みを図れる。
Tr1aのみを電界効果トランジスタQ1および電界効果トラ
ンジスタQ2の間とコンデンサC1の間に介挿して、抵抗成
分を小さくすることができるため、脈流電圧のほぼ全期
間にわたってこれらの共振電流に基づく共振電圧は、整
流回路12の脈流電圧より高い電圧になる。これにより、
高入力力率、入力電流の低歪みを図れる。
【００３９】また、低圧側の電界効果トランジスタQ2の
遮断タイミングを抵抗R1により検出して遮断タイミング
を設定する。たとえば、抵抗R1に流れる電流のピーク値
を検出し、このピーク値が所定値に達したら、低圧側の
電界効果トランジスタQ2をオフさせる。この抵抗R1に流
れる電流のピーク値は上述したように共振電圧の大きさ
を左右する。したがって、このピーク値に応じて低圧側
の電界効果トランジスタQ2のオン幅を制御することによ
り、共振電圧、すなわち高周波出力電圧を制御できる。
なお、検出するのは、ピーク値のほか、積分値であって
もほぼ同様の結果を得ることができる。
遮断タイミングを抵抗R1により検出して遮断タイミング
を設定する。たとえば、抵抗R1に流れる電流のピーク値
を検出し、このピーク値が所定値に達したら、低圧側の
電界効果トランジスタQ2をオフさせる。この抵抗R1に流
れる電流のピーク値は上述したように共振電圧の大きさ
を左右する。したがって、このピーク値に応じて低圧側
の電界効果トランジスタQ2のオン幅を制御することによ
り、共振電圧、すなわち高周波出力電圧を制御できる。
なお、検出するのは、ピーク値のほか、積分値であって
もほぼ同様の結果を得ることができる。
【００４０】制御用ＩＣ13は整流回路12の負極側に接続
され、この制御用ＩＣ13で検出する抵抗R1も整流回路12
の負極側に位置する低圧側の電界効果トランジスタQ2と
整流回路12との間に接続されているため、双方の電位差
が小さいので、電位分離手段を用いることなく、低圧側
の電界効果トランジスタQ2の電流を検出できるため、回
路を小型化できる。
され、この制御用ＩＣ13で検出する抵抗R1も整流回路12
の負極側に位置する低圧側の電界効果トランジスタQ2と
整流回路12との間に接続されているため、双方の電位差
が小さいので、電位分離手段を用いることなく、低圧側
の電界効果トランジスタQ2の電流を検出できるため、回
路を小型化できる。
【００４１】さらに、ドライブトランスTr2 の第１の巻
線Tr2aおよび第２の巻線Tr2bを逆極性に接続し、これら
第１の巻線Tr2aおよび第２の巻線Tr2bにより交互に高圧
側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果ト
ランジスタQ2をオン、オフさせるため、抵抗R3および高
圧側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果
トランジスタQ2の入力容量に起因する遅れ時間などによ
り、高圧側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電
界効果トランジスタQ2のターンオンが遅れるため、高圧
側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果ト
ランジスタQ2が同時にオンすることを回避できる。
線Tr2aおよび第２の巻線Tr2bを逆極性に接続し、これら
第１の巻線Tr2aおよび第２の巻線Tr2bにより交互に高圧
側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果ト
ランジスタQ2をオン、オフさせるため、抵抗R3および高
圧側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果
トランジスタQ2の入力容量に起因する遅れ時間などによ
り、高圧側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電
界効果トランジスタQ2のターンオンが遅れるため、高圧
側の電界効果トランジスタQ1および低圧側の電界効果ト
ランジスタQ2が同時にオンすることを回避できる。
【００４２】次に、他の実施例について説明する。
【００４３】この他の実施例では、図１の破線に示すよ
うに、低電圧側の電界効果トランジスタQ2のドレイン、
ソース間に電圧検出手段としての電圧検出回路15を設
け、この電圧検出回路15で検出された電圧に基づき、制
御用ＩＣ13を制御するものである。
うに、低電圧側の電界効果トランジスタQ2のドレイン、
ソース間に電圧検出手段としての電圧検出回路15を設
け、この電圧検出回路15で検出された電圧に基づき、制
御用ＩＣ13を制御するものである。
【００４４】また、この場合には、第１のコンデンサC1
および第２のコンデンサC2の電圧を一定化制御すること
になる。すなわち、低電圧側の電界効果トランジスタQ2
には、第１のコンデンサC1および第２のコンデンサC2の
電圧が加わることになる。
および第２のコンデンサC2の電圧を一定化制御すること
になる。すなわち、低電圧側の電界効果トランジスタQ2
には、第１のコンデンサC1および第２のコンデンサC2の
電圧が加わることになる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１記載の電源装置によれば、入力
電流を低歪み化して入力電流の高調波を低減させ、整流
手段の低圧側に接続された制御手段は低圧側のスイッチ
ング手段の電流を検出する電流検出手段に基づき制御す
るため、電位差が小さく電圧分離手段などが不要にな
り、簡単な構成で出力電圧を制御できる。
電流を低歪み化して入力電流の高調波を低減させ、整流
手段の低圧側に接続された制御手段は低圧側のスイッチ
ング手段の電流を検出する電流検出手段に基づき制御す
るため、電位差が小さく電圧分離手段などが不要にな
り、簡単な構成で出力電圧を制御できる。
【００４６】請求項２記載の電源装置によれば、入力電
流を低歪み化して入力電流の高調波を低減させ、さら
に、整流手段の低圧側に接続された制御手段は低圧側の
スイッチング手段の電圧を検出する電圧検出手段に基づ
き制御するため、電圧検出手段との電位差が小さく電圧
分離手段などが不要になり、簡単な構成で出力電圧を制
御できる。
流を低歪み化して入力電流の高調波を低減させ、さら
に、整流手段の低圧側に接続された制御手段は低圧側の
スイッチング手段の電圧を検出する電圧検出手段に基づ
き制御するため、電圧検出手段との電位差が小さく電圧
分離手段などが不要になり、簡単な構成で出力電圧を制
御できる。
【００４７】請求項３記載の電源装置によれば、請求項
１または２記載の電源装置に加え、高圧側のスイッチン
グ手段および低圧側のスイッチング手段に信号を伝達す
るトランスを備えたため、高圧側のスイッチング手段お
よび低圧側のスイッチング手段が同時にオンして短絡す
ることを防止できる。
１または２記載の電源装置に加え、高圧側のスイッチン
グ手段および低圧側のスイッチング手段に信号を伝達す
るトランスを備えたため、高圧側のスイッチング手段お
よび低圧側のスイッチング手段が同時にオンして短絡す
ることを防止できる。
【００４８】請求項４記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項１ないし３いずれか記載の電源装置により放電ラ
ンプを付勢点灯させるため、それぞれの効果を奏する。
請求項１ないし３いずれか記載の電源装置により放電ラ
ンプを付勢点灯させるため、それぞれの効果を奏する。
【００４９】請求項５記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項４記載の放電灯点灯装置に加え、電源装置は、放
電ランプの予熱、始動時には出力を低下させ、点灯時に
は出力を増加させ、放電ランプへのストレスを小さくし
て確実に点灯させるとともに、長寿命化を図る。
請求項４記載の放電灯点灯装置に加え、電源装置は、放
電ランプの予熱、始動時には出力を低下させ、点灯時に
は出力を増加させ、放電ランプへのストレスを小さくし
て確実に点灯させるとともに、長寿命化を図る。
【００５０】請求項６記載の照明装置によれば、照明装
置本体に、請求項４または５記載の放電灯点灯装置を設
けたため、それぞれの効果を奏する。
置本体に、請求項４または５記載の放電灯点灯装置を設
けたため、それぞれの効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の放電灯点灯装置を示す回路
図である。
図である。
【図２】同上照明装置の外観を示す斜視図である。
１ 照明装置本体
11 放電灯点灯装置
12 整流手段としての整流回路
13 制御手段としての制御用ＩＣ
15 電圧検出手段としての電圧検出回路
C1 第１のコンデンサ
C2 第２のコンデンサ
Q1 高圧側のスイッチング手段としての高圧側の電界
効果トランジスタ Q2 低圧側のスイッチング手段としての低圧側の電界
効果トランジスタ R1 電流検出手段としての抵抗 Tr1 インダクタとしての出力トランス Tr2 ドライブトランス
効果トランジスタ Q2 低圧側のスイッチング手段としての低圧側の電界
効果トランジスタ R1 電流検出手段としての抵抗 Tr1 インダクタとしての出力トランス Tr2 ドライブトランス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高橋 雄治
東京都品川区東品川四丁目３番１号 東
芝ライテック株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−311753（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−182783（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−302386（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 7/48
H02M 7/5387
H05B 41/24
Claims (6)
- 【請求項１】 交流電源の出力電圧を整流して非平滑直
流電圧を出力する整流手段と；互いに直列的に接続され
交互にオン、オフして整流手段の出力を整流手段の出力
より高い周波数でスイッチングする高圧側のスイッチン
グ手段および低圧側のスイッチング手段と；低圧側のス
イッチング手段に対して並列的に設けられ、高圧側のス
イッチング手段のオン期間に高圧側のスイッチング手段
を介して整流手段の出力により充電され、整流手段の出
力周波数に対して平滑作用を行なうとともに、低圧側の
スイッチング手段のオン期間に充電電荷を低圧側のスイ
ッチング手段を介して放電する第１のコンデンサと；低
圧側のスイッチング手段および高圧側のスイッチング手
段の中間点と第１のコンデンサとの間に介挿され第１の
コンデンサの充放電電流を通流するインダクタと；低圧
側のスイッチング手段および高圧側のスイッチング手段
のオン、オフに応じてインダクタとともに共振する第２
のコンデンサと；インダクタおよび第２のコンデンサの
共振に基づく高周波出力を取り出す出力回路と；低圧側
のスイッチング手段に流れる電流を検出する電流検出手
段と；整流手段の低圧側に接続され、この電流検出手段
で検出された電流に基づき高圧側のスイッチング手段お
よび低圧側のスイッチング手段を制御する制御手段と；
を具備したことを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 交流電源の出力電圧を整流して非平滑直
流電圧を出力する整流手段と；互いに直列的に接続され
交互にオン、オフして整流手段の出力を整流手段の出力
より高い周波数でスイッチングする高圧側のスイッチン
グ手段および低圧側のスイッチング手段と；低圧側のス
イッチング手段に対して並列的に設けられ、高圧側のス
イッチング手段のオン期間に高圧側のスイッチング手段
を介して整流手段の出力により充電され、整流手段の出
力周波数に対して平滑作用を行なうとともに、低圧側の
スイッチング手段のオン期間に充電電荷を低圧側のスイ
ッチング手段を介して放電する第１のコンデンサと；低
圧側のスイッチング手段および高圧側のスイッチング手
段の中間点と第１のコンデンサとの間に介挿され第１の
コンデンサの充放電電流を通流するインダクタと；低圧
側のスイッチング手段および高圧側のスイッチング手段
のオン、オフに応じてインダクタとともに共振する第２
のコンデンサと；インダクタおよび第２のコンデンサの
共振に基づく高周波出力を取り出す出力回路と；低圧側
のスイッチング手段に印加される電圧を検出する電圧検
出手段と；整流手段の低圧側に接続され、この電流検出
手段で検出された電流に基づき高圧側のスイッチング手
段および低圧側のスイッチング手段を制御する制御手段
と；を具備したことを特徴とする電源装置。 - 【請求項３】 制御手段は、高圧側のスイッチング手段
および低圧側のスイッチング手段に信号を伝達するトラ
ンスを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の
電源装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか記載の電源装
置と；この電源装置により付勢点灯される放電ランプ
と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項５】 電源装置は、放電ランプの予熱、始動時
には出力を低下させ、点灯時には出力を増加させること
を特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項６】 照明装置本体と；請求項４または５記載
の放電灯点灯装置と；を具備したことを特徴とする照明
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07693295A JP3484809B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07693295A JP3484809B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275536A JPH08275536A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3484809B2 true JP3484809B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=13619509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07693295A Expired - Fee Related JP3484809B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3484809B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101190213B1 (ko) * | 2005-11-17 | 2012-10-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 인버터 회로 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP07693295A patent/JP3484809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08275536A (ja) | 1996-10-18 |
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