JP3484810B2 - Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device - Google Patents
Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting deviceInfo
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Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device, a discharge lamp lighting device, and a lighting device which improve the input power factor from an AC power supply and reduce the distortion of the input current.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art Heretofore, as a discharge lamp lighting device of this type, a structure disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-174986 has been known.
【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。In the configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-174986, a small-capacity capacitor is connected to the output side of a full-wave rectifier connected to a commercial AC power source via a resonance resonance coil and a resonance capacitor. A half-bridge type inverter circuit in which a switching element is connected in series is connected to the output side of this smoothing capacitor.
【０００４】そして、高圧側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。During the ON period of the switching element on the high voltage side, the inverter circuit is initially supplied with a small capacity capacitor. Since this capacitor has a small capacity, the voltage will soon drop, and after discharging this capacitor. Allow current to flow from a commercial AC power supply.
【０００５】また、高圧側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。Further, in the off period of the switching element on the high voltage side, the inflow current is cut off to generate a resonance voltage resonated by the resonance coil and the resonance capacitor, and the resonance current is supplied to the capacitor.
【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。Then, the input current is caused to flow even during a period when the input voltage from the commercial AC power source is low, so that the distortion of the high input power factor and the input current is reduced.
【０００７】[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。However, the configuration described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-174986 has a problem that a smoothed output cannot be obtained.
【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。The present invention has been made in view of the above problems. A high input power factor and a low distortion of an input current can be achieved while a high frequency output having a smoothed envelope can be obtained. An object of the present invention is to provide a power supply device, a discharge lamp lighting device, and a lighting device that can adjust and change the output with a configuration.
【０００９】[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および低圧側のスイッ
チング手段と；高圧側のスイッチング手段に対して並列
的に設けられ、低圧側のスイッチング手段のオン期間に
低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、高圧側のスイッチング手段のオン期間
に充電電荷を高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；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の接続点と第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；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
の両端から高周波出力を取り出す出力回路と；整流手段
の負極側に接続され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。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply device comprising: rectifying means for rectifying an output voltage of an AC power source to output a non-smoothed direct current voltage; High-voltage side and low-voltage side switching means for switching the output of the rectifying means at a higher frequency than the output of the rectifying means; low-voltage side switching means provided in parallel with the high-voltage side switching means, and low voltage during the ON period of the low-voltage side switching means. Is charged by the output of the rectifying means through the switching means on the high side, smoothes the output frequency of the rectifying means, and discharges the charged electric charge through the switching means on the high voltage side during the ON period of the switching means on the high voltage side. A first capacitor for connecting the high-voltage side switching means and the low-voltage side switching means to the connection point and the first capacitor. An inductor for passing a charging / discharging current of the first capacitor; a second capacitor that resonates together with the inductor according to ON / OFF of the switching means on the high voltage side and the switching means on the low voltage side; and a high frequency output is taken out from both ends of the inductor. An output circuit; and a control means connected to the negative side of the rectifying means for controlling the high-voltage side switching means and the low-voltage side switching means.
【００１０】請求項２記載の電源装置は、請求項１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
グ手段をレベルシフト回路を介して制御するものであ
る。According to a second aspect of the present invention, in the power source apparatus according to the first aspect, the control means controls the switching means on the high voltage side through a level shift circuit.
【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、モノシリッ
ク構造のＩＣで構成されたものである。According to a third aspect of the present invention, in the power source apparatus according to the first or second aspect, the control means is composed of an IC having a monolithic structure.
【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。A discharge lamp lighting device according to a fourth aspect comprises the power supply device according to any one of the first to third aspects, and a discharge lamp that is energized by the power supply device.
【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。A discharge lamp lighting device according to a fifth aspect of the present invention is the discharge lamp lighting device according to the fourth aspect, wherein the power supply device lowers the output during preheating and starting of the discharge lamp and increases the output during lighting. .
【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。An illumination device according to a sixth aspect comprises an illumination device main body; and the discharge lamp lighting device according to the fourth or fifth aspect.
【００１５】[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、制御手段を整流
手段の負極側に接続することにより、制御手段には交流
電源ピーク電圧以上の電圧が印加されることがないよう
にできるため耐圧の低い手段を利用できる。According to the power supply device of the present invention, the first capacitor smoothes the unsmoothed DC voltage of the rectifying means, and the resonance voltage generated by the resonance circuit of the second capacitor and the inductor causes the first capacitor to The voltage is tried to be lower than the unsmoothed DC voltage rectified by the rectifying means during one cycle of switching of the pair of switching means, and the input current is secured and input even while the peak value of the rectified unsmoothed DC voltage is low. , The input current is low-distorted to reduce the harmonics of the input current, and the control means is connected to the negative side of the rectifying means, so that a voltage higher than the AC power supply peak voltage is applied to the control means. Therefore, it is possible to use a means having a low breakdown voltage.
【００１６】請求項２記載の電源装置は、請求項１記載
の電源装置において、高圧側のスイッチング手段をレベ
ルシフト回路を介して駆動することにより制御回路全体
を半導体化できる。In the power supply device according to a second aspect, in the power supply device according to the first aspect, the entire control circuit can be made into a semiconductor by driving the switching means on the high voltage side through the level shift circuit.
【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、制御手段はモノシリック
構造のＩＣのため、簡単に構成できる。According to a third aspect of the present invention, in the power source apparatus according to the first or second aspect, since the control means is an IC having a monolithic structure, it can be easily constructed.
【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。The discharge lamp lighting device according to a fourth aspect of the invention has respective effects because the discharge lamp is energized and lit by the power supply device according to any one of the first to third aspects.
【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、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
るので、放電ランプにストレスがかからない。A discharge lamp lighting device according to a fifth aspect is the discharge lamp lighting device according to the fourth aspect, wherein the discharge lamp is preheated,
Since the output is decreased at the start and increased at the time of lighting, the discharge lamp is not stressed.
【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。An illumination device according to a sixth aspect of the invention has the respective effects because the discharge lamp lighting device according to the fourth or fifth aspect is provided in the illumination device main body.
【００２１】[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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the illumination device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【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、
放電ランプとしての蛍光ランプ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。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the lighting device.
As shown in FIG. 2, sockets 2 are provided at both ends of the lighting device body 1, and between the sockets 2 and 2,
A fluorescent lamp FL as a discharge lamp is attached, and is started and turned on by a discharge lamp lighting device 11 provided inside.
【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および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はそれぞれ図示しな
い寄生ダイオードを有している。そして、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のゲートには、整流回路12の負極側に接続さ
れた制御手段としての制御回路13が接続されている。FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device 11 built in the lighting device body 1.
A commercial AC power source E is connected to an input terminal of a rectifying circuit 12 as a rectifying means, and between the output terminals of the rectifying circuit 12, a high voltage side field effect transistor Q1 as a high voltage side switching means and a low voltage side. A low-voltage side field effect transistor Q2 as a switching means is connected in series, and the high-voltage side field effect transistor Q1 and the low-voltage side field effect transistor Q2 each have a parasitic diode (not shown). A control circuit 13 as control means connected to the negative side of the rectifier circuit 12 is connected to the gates of the high-voltage side field effect transistor Q1 and the low-voltage side field effect transistor Q2.
【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。Further, a series circuit of a smoothing first capacitor C1 having a relatively large capacitance and a resonance second capacitor C2 having a relatively small capacitance is connected between the output terminals of the rectifier circuit 12. .
【００２５】また、これら高圧側のトランジスタQ1およ
び低圧側のトランジスタ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
ンダクタとしての出力トランスTrの一次巻線Tr1 の直列
回路が接続されている。Further, between the connection point of the high-voltage side transistor Q1 and the low-voltage side transistor Q2 and the connection point of the second capacitor C2 and the first capacitor C1, the primary of the output transformer Tr as an inductor. The series circuit of winding Tr1 is connected.
【００２６】一方、出力トランスTrの二次巻線Tr2 には
蛍光ランプFLがそれぞれ接続されている。On the other hand, a fluorescent lamp FL is connected to each of the secondary windings Tr2 of the output transformer Tr.
【００２７】また、図３は制御回路13のレベルシフトお
よび駆動部を示す回路図で、制御回路13は、モノシリッ
クＩＣ15を有しており、このモノシリックＩＣ15の９番
端子および１３番端子間にはコンデンサC3を有してい
る。そして、１０番端子、１１番端子および１２番端子
は、それぞれ抵抗R1，R2，R3を介して接地されるととも
に、シュミットゲート16，17，18に接続され、これらシ
ュミットゲート16，17，18はフリップフロップ回路19，
20およびオア回路21，22に接続され、これらオア回路2
1，22はそれぞれレベルシフトパルス判別器23，24に接
続されている。FIG. 3 is a circuit diagram showing the level shift and drive section of the control circuit 13. The control circuit 13 has a monolithic IC 15, and between the 9th terminal and the 13th terminal of this monolithic IC 15. It has a capacitor C3. The tenth terminal, the eleventh terminal, and the twelfth terminal are grounded via the resistors R1, R2, and R3, respectively, and are connected to the Schmitt gates 16, 17, and 18, and these Schmitt gates 16, 17, and 18 are connected to each other. Flip-flop circuit 19,
20 and OR circuits 21 and 22, and these OR circuits 2
1 and 22 are connected to level shift pulse discriminators 23 and 24, respectively.
【００２８】レベルシフトパルス判別器23は、パルス発
生器25に接続され、このパルス発生器25は電界効果トラ
ンジスタQ3および電界効果トランジスタQ4からなるレベ
ルシフト回路26に接続され、このレベルシフト回路26は
抵抗R1、抵抗R2およびコンデンサC4が接続され、さら
に、ＵＶ−ＶBS回路27、パルス判別器28がフリップフロ
ップ回路29に接続され、このフリップフロップ回路29は
電界効果トランジスタQ5に接続されるとともにインバー
タ回路30を介して電界効果トランジスタQ6に接続され、
これら電界効果トランジスタQ5および電界効果トランジ
スタQ6はコンデンサC6に接続され高圧側の電界効果トラ
ンジスタQ1のゲートに接続されている。The level shift pulse discriminator 23 is connected to a pulse generator 25, and the pulse generator 25 is connected to a level shift circuit 26 composed of a field effect transistor Q3 and a field effect transistor Q4. A resistor R1, a resistor R2 and a capacitor C4 are connected, a UV-V BS circuit 27 and a pulse discriminator 28 are connected to a flip-flop circuit 29, which is connected to a field effect transistor Q5 and an inverter. Connected to the field effect transistor Q6 via circuit 30,
The field effect transistor Q5 and the field effect transistor Q6 are connected to the capacitor C6 and are connected to the gate of the high voltage side field effect transistor Q1.
【００２９】また、レベルシフトパルス判別器24はディ
レー回路31に接続され、このディレー回路31はＵＶ−Ｖ
cc回路32とともに２出力アンド回路33に接続され、この
アンド回路33の出力端子には電界効果トランジスタQ7お
よび電界効果トランジスタQ8が接続され、これら電界効
果トランジスタQ7および電界効果トランジスタQ8は低圧
側の電界効果トランジスタQ2に接続されるとともに、コ
ンデンサC5、コンデンサC7およびダイオードD1が接続さ
れている。The level shift pulse discriminator 24 is connected to a delay circuit 31, and this delay circuit 31 is UV-V.
The cc circuit 32 is connected to a two-output AND circuit 33, and the output terminal of the AND circuit 33 is connected to the field effect transistor Q7 and the field effect transistor Q8. These field effect transistor Q7 and field effect transistor Q8 are connected to the low voltage side electric field. The capacitor C5, the capacitor C7, and the diode D1 are connected to the effect transistor Q2.
【００３０】次に、上記実施例の動作について説明す
る。Next, the operation of the above embodiment will be described.
【００３１】まず、高圧側の電界効果トランジスタQ1の
スイッチング制御は制御回路13のレベルシフト回路26を
介して、適切な電圧で高圧側の電界効果トランジスタQ1
にゲート電圧を印加するとともに、低圧側の電界効果ト
ランジスタQ2のスイッチング制御はそのまま、低圧側の
電界効果トランジスタQ2にゲート電圧を印加し、それぞ
れ適切な電圧のゲート電圧とする。First, the switching control of the high-voltage side field effect transistor Q1 is performed by the level shift circuit 26 of the control circuit 13 at an appropriate voltage with the high-voltage side field effect transistor Q1.
The gate voltage is applied to the low voltage side field effect transistor Q2, and the gate voltage is applied to the low voltage side field effect transistor Q2 without changing the switching control of the low voltage side field effect transistor Q2.
【００３２】そして、高圧側の電界効果トランジスタQ1
をオンすると、第１のコンデンサC1が放電し、第１のコ
ンデンサC1、高圧側の電界効果トランジスタQ1、一次巻
線Tr1 および第１のコンデンサC1の閉路で電流が流れ
る。The high-voltage side field effect transistor Q1
When is turned on, the first capacitor C1 is discharged, and a current flows in the closed circuit of the first capacitor C1, the high voltage side field effect transistor Q1, the primary winding Tr1 and the first capacitor C1.
【００３３】次に、制御回路13の出力で高圧側の電界効
果トランジスタQ1がオフすると、一次巻線Tr1 および第
２のコンデンサC2で直列共振が生じ、共振電流が流れ
る。このときの、共振電圧の大きさは、低圧側の電界効
果トランジスタQ2がオフしたときに、第１のコンデンサ
C1、高圧側の電界効果トランジスタQ1、一次巻線Tr1 お
よび第１のコンデンサC1に流れている電流の値に左右さ
れる。Next, when the high-voltage side field effect transistor Q1 is turned off by the output of the control circuit 13, series resonance occurs in the primary winding Tr1 and the second capacitor C2, and a resonance current flows. The magnitude of the resonance voltage at this time is such that when the low-voltage side field effect transistor Q2 is turned off, the first capacitor
C1, the high-voltage side field effect transistor Q1, the primary winding Tr1, and the value of the current flowing in the first capacitor C1.
【００３４】さらに、低圧側の電界効果トランジスタQ2
がオンし、共振電流が反転すると、一次巻線Tr1 、低圧
側の電界効果トランジスタQ2、第２のコンデンサC2およ
び一次巻線Tr1 の閉路で電流が流れる。Further, the low-voltage side field effect transistor Q2
Is turned on and the resonance current is inverted, a current flows in the closed circuit of the primary winding Tr1, the low-voltage side field effect transistor Q2, the second capacitor C2, and the primary winding Tr1.
【００３５】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のいずれの電圧も低下
すると、整流回路12からの脈流が供給され、整流回路1
2、第１のコンデンサC1、一次巻線Tr1 、低圧側の電界
効果トランジスタQ2および整流回路12の閉路で電流が流
れる。When the resonance voltage drops and the voltage of both the second capacitor C2 and the first capacitor C1 drops, the pulsating current from the rectifying circuit 12 is supplied, and the rectifying circuit 1
2, a current flows through the closed circuit of the first capacitor C1, the primary winding Tr1, the low-voltage side field effect transistor Q2, and the rectifier circuit 12.
【００３６】また、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Tr1 の蓄積エネルギが放出され、
一次巻線Tr1 、高圧側の電界効果トランジスタQ1の寄生
ダイオード、第１のコンデンサC1および一次巻線Tr1 の
閉路で電流が流れる。When the low-voltage side field effect transistor Q2 is turned off, the energy stored in the primary winding Tr1 is discharged,
A current flows through the closed circuit of the primary winding Tr1, the parasitic diode of the high-voltage side field effect transistor Q1, the first capacitor C1 and the primary winding Tr1.
【００３７】そして、高圧側の電界効果トランジスタQ1
がオンして、上述の動作を繰り返す。Then, the high-voltage side field effect transistor Q1
Turns on, and the above operation is repeated.
【００３８】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、低圧側の電界効果トラ
ンジスタQ2のオン期間が相対的に小さくなるように制御
手段13を制御し、整流回路12で整流された非平滑直流電
圧の波高値が小さな期間では、低圧側の電界効果トラン
ジスタQ2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で整流された電圧の波高値が最も
低いゼロクロス近傍では、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。Further, in a period in which the peak value of the unsmoothed DC voltage rectified by the rectifying circuit 12 is large, the control means 13 is controlled so that the ON period of the low-voltage side field effect transistor Q2 becomes relatively short, and the rectification is performed. In a period in which the peak value of the unsmoothed DC voltage rectified by the circuit 12 is small, the ON period of the low-voltage side field effect transistor Q2 may be controlled to be relatively long. In the vicinity of the zero cross where the peak value of the voltage rectified by the rectifier circuit 12 is the lowest, the voltage across the second capacitor C2 also drops accordingly. Then, the current flowing into the second capacitor C2 during this period, that is, the resonance current increases. Therefore, in the portion where the non-smooth rectified waveform from the rectifier circuit 12 becomes small, the boosting may be increased to smooth the output.
【００３９】そして、この共振条件において、一次巻線
Tr1 のみを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。Under this resonance condition, the primary winding
Since only Tr1 can be inserted between the high-voltage side field-effect transistor Q1 and the low-voltage side field-effect transistor Q2 and between the capacitor C1 to reduce the resistance component, these are maintained over almost the entire period of the pulsating voltage. The resonance voltage based on the resonance current becomes a voltage higher than the pulsating voltage of the rectifier circuit 12. Thereby, a high input power factor and a low distortion of the input current can be achieved.
【００４０】そして、抵抗成分が小さいためこれらの共
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。Since the resistance component is small, the resonance voltage based on these resonance currents becomes a voltage higher than the pulsating voltage of the rectifier circuit 12.
【００４１】また、蛍光ランプFLの予熱、始動時には、
高圧側の電界効果トランジスタQ1のオン幅を短くし、出
力電圧を低下させて蛍光ランプFLのフィラメントを予熱
するとともに、ソフトスタートを行なう。Further, at the time of preheating and starting the fluorescent lamp FL,
The ON width of the high-voltage side field effect transistor Q1 is shortened, the output voltage is lowered to preheat the filament of the fluorescent lamp FL, and soft start is performed.
【００４２】また、蛍光ランプFLが点灯した後は、低圧
側の電界効果トランジスタQ2のオン幅を長くし、出力電
圧を大きくして蛍光ランプFLを通常の電圧で点灯させ
る。After the fluorescent lamp FL is turned on, the ON width of the low-voltage side field effect transistor Q2 is lengthened to increase the output voltage and the fluorescent lamp FL is turned on at a normal voltage.
【００４３】上記実施例によれば、低圧側の電界効果ト
ランジスタQ2は電源の電圧に相当する電圧でスイッチン
グでき、高圧側の電界効果トランジスタQ1は第１のコン
デンサC1および第２のコンデンサC2の電圧が加わり、電
源の電圧および共振電圧に耐えられればよい。According to the above embodiment, the low-voltage side field effect transistor Q2 can be switched at a voltage corresponding to the voltage of the power source, and the high-voltage side field effect transistor Q1 can be switched between the voltage of the first capacitor C1 and the voltage of the second capacitor C2. Is added, and the power supply voltage and the resonance voltage may be endured.
【００４４】また、高圧側の電界効果トランジスタQ1を
スイッチングするときも、レベルシフト回路26に必要な
耐圧は、低圧側の電界効果トランジスタQ2に必要な耐圧
と同等であり、比較的低い電圧でよい。Also, when switching the high-voltage side field effect transistor Q1, the withstand voltage required for the level shift circuit 26 is the same as the withstand voltage required for the low-voltage side field effect transistor Q2, and a relatively low voltage is sufficient. .
【００４５】たとえば電源電圧が交流２００Ｖの場合、
必要な電圧は２００×２1/2 ×安全マージンであり、モ
ノシリック構造でも実現可能であり、１つのチップによ
り構成すれば構造も容易になる。For example, when the power supply voltage is 200 V AC,
The required voltage is 200 × 2 1/2 × safety margin, which can be realized with a monolithic structure, and the structure becomes easy if it is configured with one chip.
【００４６】なお、スイッチング手段はＮチャネル電界
効果トランジスタに限らず、ＮＰＮトランジスタを用い
ても同様の効果を奏することができる。The switching means is not limited to the N-channel field effect transistor, and the same effect can be obtained by using an NPN transistor.
【００４７】[0047]
【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、さら
に、制御手段を整流手段の負極側に接続することによ
り、高圧側のスイッチング手段の電圧を交流電源のピー
ク電圧までにすることができるため、耐電圧を低くでき
る。According to the power supply device of the first aspect, the distortion of the input current is reduced to reduce the harmonics of the input current, and the control means is connected to the negative side of the rectifying means, whereby the high voltage side is obtained. Since the voltage of the switching means can be up to the peak voltage of the AC power supply, the withstand voltage can be lowered.
【００４８】請求項２記載の電源装置によれば、請求項
１記載の電源装置に加え、高圧側のスイッチング手段を
レベルシフト回路を介して駆動でき、全半導体化でき
る。According to the power supply device of the second aspect, in addition to the power supply device of the first aspect, the switching means on the high voltage side can be driven through the level shift circuit, and can be made into an all semiconductor.
【００４９】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、制御手段はモノシリ
ック構造のＩＣのため、簡単に構成できる。According to the power supply device of the third aspect, in addition to the power supply device of the first or second aspect, since the control means is an IC having a monolithic structure, it can be easily constructed.
【００５０】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。According to the discharge lamp lighting device of the fourth aspect,
Since the discharge lamp is energized and turned on by the power supply device according to any one of claims 1 to 3, the respective effects are exhibited.
【００５１】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、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
させるので、放電ランプにストレスがかからない。According to the discharge lamp lighting device of the fifth aspect,
In addition to the discharge lamp lighting device according to the fourth aspect, the output is reduced at the time of preheating and starting the discharge lamp, and the output is increased at the time of lighting, so that no stress is applied to the discharge lamp.
【００５２】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。According to the lighting device of the sixth aspect, since the lighting device main body is provided with the discharge lamp lighting device of the fourth or fifth aspect, the respective effects are exhibited.
【図１】本発明の放電灯点灯装置の一実施例を示す回路
図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a discharge lamp lighting device of the present invention.
【図２】同上照明装置の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the outer appearance of the above lighting device.
【図３】同上制御回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a control circuit of the same.
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回路
C1 第１のコンデンサ
C2 第２のコンデンサ
Ｅ 商用交流電源
FL 放電ランプとしての蛍光ランプ
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
Tr インダクタとしての出力トランス1 Lighting device main body 11 Discharge lamp lighting device 12 Rectifying circuit as rectifying means 13 Control circuit as controlling means C1 First capacitor C2 Second capacitor E Commercial AC power supply FL Fluorescent lamp as discharging lamp Q1 High-voltage side switching means High-voltage side field-effect transistor as Q2 Low-voltage side field-effect transistor as low-voltage side switching transistor Tr Output transformer as inductor
───────────────────────────────────────────────────── 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３−3675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−218096（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−333691（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−250599（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 the front page (72) Inventor Yuji Takahashi 4-3-1, Higashi-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Toshiba Toshiba Lightec Co., Ltd. (56) Reference JP-A-3-3675 (JP, A) JP 61-218096 (JP, A) JP-A-6-333691 (JP, A) JP-A-3-250599 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7 / 48 H02M 7/5387 H05B 41/24
Claims (6)
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および低圧側
のスイッチング手段と；高圧側のスイッチング手段に対
して並列的に設けられ、低圧側のスイッチング手段のオ
ン期間に低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、高圧側のスイッチング手段の
オン期間に充電電荷を高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；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の接続点と第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；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；整流手段の負極側に接続さ
れ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。1. Rectifying means for rectifying an output voltage of an AC power source to output a non-smoothed DC voltage; a rectifying means connected in series with each other to alternately turn on and off to make the output of the rectifying means higher than the output of the rectifying means. A high-voltage side and a low-voltage side switching means that are switched by; and are provided in parallel with the high-voltage side switching means, and are charged by the output of the rectifying means via the low-voltage side switching means during the ON period of the low-voltage side switching means. A first capacitor for smoothing the output frequency of the rectifying means and discharging the charged electric charge through the high-voltage side switching means during the ON period of the high-voltage side switching means; An input that is inserted between the connection point of the switching means on the low voltage side and the first capacitor to pass the charging / discharging current of the first capacitor. A inductor; a second capacitor that resonates with the inductor according to ON / OFF of the high-voltage side switching unit and the low-voltage side switching unit; an output circuit that extracts a high-frequency output based on the resonance of the inductor and the second capacitor; And a control means connected to the negative electrode side of the means for controlling the switching means on the high voltage side and the switching means on the low voltage side.
をレベルシフト回路を介して制御するを具備したことを
特徴とする請求項１記載の電源装置。2. The power supply device according to claim 1, wherein the control means includes a switching means on the high voltage side, which is controlled via a level shift circuit.
構成されたを具備したことを特徴とする請求項１または
２記載の電源装置。3. The power supply device according to claim 1, wherein the control means comprises an IC having a monolithic structure.
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。4. A discharge lamp lighting device, comprising: the power supply device according to any one of claims 1 to 3; and a discharge lamp that is energized by the power supply device.
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。5. The discharge lamp lighting device according to claim 4, wherein the power supply device lowers the output during preheating and starting of the discharge lamp and increases the output during lighting.
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。6. A lighting device comprising: a lighting device main body; and the discharge lamp lighting device according to claim 4 or 5.
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| JP07693495A JP3484810B2 (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device |
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|---|---|
| JPH08275537A JPH08275537A (en) | 1996-10-18 |
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| JP5637665B2 (en) * | 2009-05-26 | 2014-12-10 | 三菱電機株式会社 | Discharge lamp lighting device and lighting fixture |
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1995
- 1995-03-31 JP JP07693495A patent/JP3484810B2/en not_active Expired - Fee Related
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