JP3486879B2 - Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device - Google Patents

Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device

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JP3486879B2
JP3486879B2 JP07409095A JP7409095A JP3486879B2 JP 3486879 B2 JP3486879 B2 JP 3486879B2 JP 07409095 A JP07409095 A JP 07409095A JP 7409095 A JP7409095 A JP 7409095A JP 3486879 B2 JP3486879 B2 JP 3486879B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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、また、入力電流の歪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 that improves the input power factor from an AC power supply and reduces the distortion of the input current.
The present invention relates to a discharge lamp lighting device and a lighting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】本願出願人は、先にこの種装置として特
願平6−178925号において以下に示す技術手段を
提案した。以下、該技術手段のうち放電灯点灯装置を図
7を参照して説明する。
2. Description of the Related Art The applicant of the present application has previously proposed the following technical means as an apparatus of this type in Japanese Patent Application No. 6-178925. Hereinafter, the discharge lamp lighting device among the technical means will be described with reference to FIG. 7.

【0003】まず、構成を説明する。商用交流電源21
1にチョークコイル212およびコンデンサ213等か
らなるフィルタ回路が接続され、このフィルタ回路に整
流装置214が接続されている。該整流装置214は、
たとえば高速スイッチング性のダイオードから形成され
る。同整流装置214の出力端間には、第1のスイッチ
ング装置215および第2のスイッチング装置216が
互いに直列に接続されている。これらスイッチング装置
215,216は、たとえば電界効果トランジスタから
なるもので、寄生ダイオードをそれぞれ逆電流通流用の
ダイオードとして利用するようになっている。
First, the structure will be described. Commercial AC power supply 21
A filter circuit including a choke coil 212 and a capacitor 213 is connected to 1, and a rectifying device 214 is connected to the filter circuit. The rectifying device 214 is
For example, it is formed from a diode having a high-speed switching property. A first switching device 215 and a second switching device 216 are connected in series between the output terminals of the rectifying device 214. These switching devices 215 and 216 are composed of, for example, field effect transistors, and each of the parasitic diodes is used as a diode for conducting a reverse current.

【0004】また、上記第1のスイッチング装置215
と並列的関係になるように、インダクタ217としての
リーケージ形絶縁トランスの一次巻線217−1および
第1のコンデンサ218が接続されている。この第1の
コンデンサ218は、上記整流装置214の出力周波数
に対して平滑作用を有している。
The first switching device 215 is also used.
The primary winding 217-1 of the leakage type insulation transformer as the inductor 217 and the first capacitor 218 are connected so as to have a parallel relationship with the. The first capacitor 218 has a smoothing effect on the output frequency of the rectifying device 214.

【0005】上記インダクタ217の二次巻線217−
2には蛍光ランプ219が接続されている。この蛍光ラ
ンプ219のフィラメント間には、フィラメント予熱用
のコンデンサ220が接続されている。また、上記イン
ダクタ217のリーケージインダクタンスは、蛍光ラン
プ219の限流インピーダンスとしても作用する。
Secondary winding 217-of the inductor 217
A fluorescent lamp 219 is connected to 2. A condenser 220 for preheating the filament is connected between the filaments of the fluorescent lamp 219. The leakage inductance of the inductor 217 also acts as a current limiting impedance of the fluorescent lamp 219.

【0006】また、上記第2のスイッチング装置216
に対しては、インダクタ217を介して第2のコンデン
サ221が並列的に接続されている。この第2のコンデ
ンサ221の容量は上記第1のコンデンサ218の容量
に比べて極端に小さく、インダクタ217のインダクタ
ンスと共に、上記スイッチング装置215,216のス
イッチング周波数において共振する値に選ばれている。
Also, the second switching device 216
For, a second capacitor 221 is connected in parallel via an inductor 217. The capacitance of the second capacitor 221 is extremely smaller than the capacitance of the first capacitor 218, and is selected as a value that resonates at the switching frequency of the switching devices 215 and 216 together with the inductance of the inductor 217.

【0007】図中、符号222は上記スイッチング装置
215,216のオンオフを制御する制御装置である。
この制御装置222は、スイッチング装置215,21
6をたとえば略一定の整流装置214の出力周波数より
高い周波数でオンオフする。また、上記交流電源211
の出力電圧(整流装置214の出力電圧)の波高値の大
きさに応じて第2のスイッチング装置216のオン期間
を図8の関係のように変化可能になっている。
In the figure, reference numeral 222 is a control device for controlling ON / OFF of the switching devices 215 and 216.
The control device 222 includes switching devices 215, 21.
6 is turned on and off at a frequency higher than the output frequency of the rectifier 214 which is substantially constant. In addition, the AC power source 211
The ON period of the second switching device 216 can be changed according to the magnitude of the peak value of the output voltage (output voltage of the rectifying device 214) of FIG.

【0008】すなわち、上記整流装置214の出力電圧
の波高値が大きい期間には、オン期間を小さく、波高値
が小さい期間には、オン期間を大きくする。したがっ
て、第1のスイッチング装置215のオン期間は、これ
と逆の関係に変化する。具体的には整流装置214の出
力電圧を検知する検知手段222−1と、この検知手段
222−1の検知電圧に応じてオン期間を変化させる発
振手段222−2とを設けている。上記発振手段222
−2としては、たとえば、PWM(パルス幅調節)コン
トロール機能とスイッチング装置駆動機能を備えたもの
である。
That is, the ON period is made small when the peak value of the output voltage of the rectifying device 214 is large, and the ON period is made large when the peak value is small. Therefore, the ON period of the first switching device 215 changes to the opposite relationship. Specifically, a detection unit 222-1 that detects the output voltage of the rectifier 214 and an oscillation unit 222-2 that changes the ON period according to the detection voltage of the detection unit 222-1 are provided. The oscillation means 222
-2 is provided with a PWM (pulse width adjustment) control function and a switching device driving function, for example.

【0009】上記PWMコントロール機能を有するもの
としては、たとえばICを利用しこのICを主として構
成できる。また、スイッチング装置駆動機能としては、
バッファと、トランス、フォトカップラ等の伝達手段と
から構成できる。なお、上記発振手段222−2に外部
からの制御信号入力部222−3を設け、外部からの制
御信号によりスイッチング装置215,216のオン期
間を制御することも可能になっている。
As the device having the PWM control function, for example, an IC can be used and the IC can be mainly configured. As for the switching device drive function,
It can be composed of a buffer and a transmission means such as a transformer or a photocoupler. It is also possible to provide an external control signal input section 222-3 to the oscillating means 222-2 and control the ON period of the switching devices 215 and 216 by an external control signal.

【0010】つぎに、図7に示した上記放電灯点灯装置
の作用を図9ないし図12を参照して説明する。なお、
図9は、説明に必要な主要部のみを簡略化して示す等価
回路図で、図7と同じ部分には同じ符号を付してある。
また、図10および図11は、各部の電圧、電流波形を
示し、各図においてVは電圧、Iは電流であり、それぞ
れの符号は図7のそれと一致している(ただし、図10
および図11(イ)のVGS5は、第1のスイッチング
装置215のゲート・ソース間電圧を示し、同(ハ)の
VGS6は、第2のスイッチング装置216のゲート・
ソース間電圧を示す。)。また、図10および図11の
横軸(時間軸)は各スイッチング周波数の周期に対応し
ている。図12は同じく各部の電圧、電流波形を示し、
横軸は整流装置の出力周波数の周期に対応している。
Next, the operation of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 9 to 12. In addition,
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram in which only the main parts necessary for the explanation are simplified and shown, and the same parts as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals.
10 and 11 show the voltage and current waveforms of the respective parts, where V is the voltage and I is the current in each figure, and the respective symbols match those of FIG. 7 (however, FIG.
11A, VGS5 indicates the gate-source voltage of the first switching device 215, and VGS6 of FIG. 11C indicates the gate-source voltage of the second switching device 216.
Indicates the source-to-source voltage. ). The horizontal axis (time axis) of FIGS. 10 and 11 corresponds to the cycle of each switching frequency. FIG. 12 shows the voltage and current waveforms of each part,
The horizontal axis corresponds to the cycle of the output frequency of the rectifier.

【0011】最初に、交流電源電圧(非平滑直流電圧)
の波高値が大きい期間について図9および図10を参照
しながら説明する。なお、この期間は、制御装置222
が検知電圧に応じて第2のスイッチング装置216をそ
のオン期間が相対的に小さくなるように制御する。
First, the AC power supply voltage (non-smoothed DC voltage)
The period during which the peak value is large will be described with reference to FIGS. 9 and 10. During this period, the control device 222
Controls the second switching device 216 in accordance with the detected voltage so that the ON period thereof becomes relatively small.

【0012】期間(a)(図9の(a)、図10の
(a)、以下同様)においては、第1のコンデンサ21
8、第1のスイッチング装置215およびインダクタ2
17の閉回路が形成される。このため、第1のコンデン
サ218に蓄積されていた電荷が前記閉回路を放電し、
図10(ロ),(チ)に示すように、電流I215,I
216が流れる。
During the period (a) ((a) of FIG. 9, (a) of FIG. 10, and so on), the first capacitor 21
8, first switching device 215 and inductor 2
Seventeen closed circuits are formed. Therefore, the electric charge accumulated in the first capacitor 218 discharges the closed circuit,
As shown in FIGS. 10B and 10C, the currents I215 and I
216 flows.

【0013】期間(b)においては、第1のスイッチン
グ装置215がオフし、第2のスイッチング装置216
はその寄生ダイオードがオンする。これにより、インダ
クタ217および第2のコンデンサ221が直列共振を
呈し、図10(ニ),(ヌ)のように共振電流I21
6,I221が流れる。これによって、第2のコンデン
サ221、インダクタ217の電圧V221,V217
には共振電圧が現れる。また、前記第2のコンデンサ2
21の電圧と第1のコンデンサ218との和に等しい整
流装置214の両端電圧V214にも共振電圧が現れ
る。この共振電圧のピーク値は、インダクタ217の蓄
積エネルギすなわち上記期間(a)の最後に第1のスイ
ッチング装置215に流れている電流値(I215)お
よび第2のコンデンサ221の両端電圧(V221)に
よって決定される。
In the period (b), the first switching device 215 is turned off and the second switching device 216 is turned on.
Turns on its parasitic diode. As a result, the inductor 217 and the second capacitor 221 exhibit series resonance, and the resonance current I21 as shown in FIGS.
6, I221 flows. As a result, the voltages V221 and V217 of the second capacitor 221 and the inductor 217 are increased.
A resonant voltage appears at. Also, the second capacitor 2
A resonance voltage also appears in the voltage V214 across the rectifier 214, which is equal to the sum of the voltage of 21 and the first capacitor 218. The peak value of the resonance voltage depends on the energy stored in the inductor 217, that is, the current value (I215) flowing through the first switching device 215 at the end of the period (a) and the voltage across the second capacitor 221 (V221). It is determined.

【0014】期間(c)においては、第2のスイッチン
グ装置216がオンし、共振電流が極性反転して逆向き
の共振電流が流れる(図10(ニ),(ヌ))。上記期
間(b),(c)における共振電圧の波高値は、共振回
路の抵抗成分が小さいので、非平滑直流電圧より大きく
なる。すなわち、昇圧される。
During the period (c), the second switching device 216 is turned on, the polarity of the resonance current is inverted, and the resonance current flows in the opposite direction (FIGS. 10 (d) and 10 (d)). The peak value of the resonance voltage in the periods (b) and (c) is larger than the non-smoothed DC voltage because the resistance component of the resonance circuit is small. That is, the pressure is increased.

【0015】期間(d)においては、共振電圧が低下
(減衰)して第2のコンデンサ221および第1のコン
デンサ218の両端電圧も低下しようとするから、整流
装置214から第1のコンデンサ218、インダクタ2
17および第2のスイッチング装置216を介して電流
I214,I218およびI216が流れる(図10
(ヘ),(チ),(ニ))。
In the period (d), the resonance voltage decreases (attenuates) and the voltage across the second capacitor 221 and the first capacitor 218 also tries to decrease. Therefore, the rectifying device 214 causes the first capacitor 218, Inductor 2
Currents I214, I218 and I216 flow through 17 and the second switching device 216 (FIG. 10).
(F), (H), (D)).

【0016】期間(e)においては、第2のスイッチン
グ装置216がオフし、第1のスイッチング装置215
の寄生ダイオードがオンして、インダクタ217の蓄積
エネルギにより第1のスイッチング装置215の寄生ダ
イオードおよび第1のコンデンサ218に電流I21
5,I218が流れる(図10(ロ),(チ))。そし
て、期間(a)の状態に戻る。
In the period (e), the second switching device 216 is turned off and the first switching device 215 is turned on.
Is turned on, and the stored energy of the inductor 217 causes the current I21 to flow through the parasitic diode of the first switching device 215 and the first capacitor 218.
5, I218 flows (FIG. 10 (b), (h)). Then, the state returns to the state of the period (a).

【0017】つぎに、非平滑直流電圧の波高値が小さい
期間について図11を参照して説明する。この期間は、
制御装置222が検知電圧に応じて、第2のスイッチン
グ装置216のオン期間が相対的に大きくなるように制
御する。この場合の回路動作も基本的には図9の場合と
同様であるが、各部の電圧、電流波形は図11のように
なる。
Next, a period in which the peak value of the non-smoothed DC voltage is small will be described with reference to FIG. During this period,
The control device 222 controls the second switching device 216 so that the ON period is relatively long according to the detected voltage. The circuit operation in this case is basically the same as in the case of FIG. 9, but the voltage and current waveforms of the respective parts are as shown in FIG.

【0018】図11において注目すべき点は、同図
(ホ),(リ)に示すように、共振電圧の波高値が図1
0に比し大きくなっていることである。これは、非平滑
直流電圧の波高値が小さい期間には、この波高値に応じ
て第2のコンデンサ221に充電されている電圧が小さ
くなり(図10,図11の各(リ)参照)、この分第2
のコンデンサ221に流れ込む電流すなわち期間(b)
における初期の共振電流値が大きくなるためである。
The point to be noted in FIG. 11 is that the peak value of the resonance voltage is as shown in FIGS.
It is larger than zero. This is because during the period when the peak value of the unsmoothed DC voltage is small, the voltage charged in the second capacitor 221 becomes small according to this peak value (see (i) in FIGS. 10 and 11). Second for this
Current flowing into the capacitor 221 of the circuit, that is, the period (b)
This is because the initial resonance current value at is large.

【0019】したがって、非平滑直流電圧の波高値が低
くなる期間には、より昇圧でき、非平滑直流電圧の谷部
を持ち上げることができる。なお、図7のものはこれま
で説明してきたように、図8の関係でスイッチング装置
215,216のオン期間を制御するから、波高値が小
さい期間には第1のスイッチング装置215のオン期間
が相対的に小さくなっている。これにより、第1のスイ
ッチング装置215に流れる電流値が相対的に小さい段
階で遮断される。これは、期間(b)における初期の共
振電流値を小さくするように作用するから、前述のよう
に第2のコンデンサ221の充電電圧の関係で共振電圧
が大きくなるものの、極端に昇圧して谷部の電圧値を過
度に大きくすることがない。
Therefore, during the period when the peak value of the non-smoothed DC voltage is low, the voltage can be further boosted and the valley portion of the non-smoothed DC voltage can be raised. As described above, in the case of FIG. 7, the ON periods of the switching devices 215 and 216 are controlled in the relationship of FIG. 8, so that the ON period of the first switching device 215 is reduced during the period when the peak value is small. It is relatively small. As a result, the current is passed through the first switching device 215 when the current value is relatively small. This acts to reduce the initial resonance current value in the period (b), and thus the resonance voltage increases due to the charging voltage of the second capacitor 221, as described above, but the voltage is extremely boosted and rises. There is no excessive increase in the voltage value of the part.

【0020】このような作用により、インダクタ217
の二次巻線217−2に高周波交流電圧を誘起して、蛍
光ランプ219を高周波点灯させる。そして、交流電源
211からの入力電流I214は、図12(イ)に示す
ようになる。これは、上述のように、期間(d)におけ
る整流装置214からの電流が、整流装置214の非平
滑直流電圧の略全期間にわたって流れるからである。し
たがって、この電流が、入力力率を高めると共に、入力
電流の低歪に寄与する。なお、入力電流I214の高周
波成分はフィルタ回路により吸収することができる。ま
た、整流装置214の出力端間電圧V214は図12
(ロ)に示すようになる。さらに、蛍光ランプ219の
電流は図12(ハ)に示すようになり、第1のコンデン
サにより平滑化されている結果、その包絡線は非平滑直
流電圧のリプルを減少したものになる。図12(ロ)に
おいて、正弦波の白い部分が整流装置214の非平滑直
流電圧を示し、正弦波に重畳されている部分が共振によ
り昇圧された電圧を示している。この出力端間電圧V2
14をより平滑化されたものにするには、スイッチング
装置215,216のオン期間制御を図8のものより大
きく変化させればよい。
Due to such an action, the inductor 217
A high-frequency AC voltage is induced in the secondary winding 217-2 to light the fluorescent lamp 219 at a high frequency. Then, the input current I214 from the AC power supply 211 is as shown in FIG. This is because, as described above, the current from the rectifying device 214 in the period (d) flows over almost the entire period of the unsmoothed DC voltage of the rectifying device 214. Therefore, this current increases the input power factor and contributes to low distortion of the input current. The high frequency component of the input current I214 can be absorbed by the filter circuit. Further, the voltage V214 between the output terminals of the rectifier 214 is shown in FIG.
As shown in (b). Further, the current of the fluorescent lamp 219 is as shown in FIG. 12C, and as a result of being smoothed by the first capacitor, its envelope becomes a ripple in which the unsmoothed DC voltage is reduced. In FIG. 12B, the white part of the sine wave shows the unsmoothed DC voltage of the rectifier 214, and the part superimposed on the sine wave shows the voltage boosted by resonance. This output voltage V2
In order to make 14 smoother, the ON period control of the switching devices 215 and 216 may be changed to a greater extent than that shown in FIG.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、上記図
7に示した上記技術手段は極めて有効なものである。本
発明は、この先願をさらに改良し、比較的簡単な構成で
確実に整流回路に整流電流を流すことで、入力電流の休
止区間が発生することなく、高力率を維持できる電源装
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。
As described above, the technical means shown in FIG. 7 is extremely effective. The present invention is a further improvement of this prior application, in which a rectified current is surely flowed through a rectifier circuit with a relatively simple structure, so that a high power factor can be maintained without a pause section of the input current, and a power supply unit. An object of the present invention is to provide a lighting device and a lighting device.

【0022】加えて、入力電流の低歪化も確実に達成す
ることを目的とする。
In addition, it is an object of the present invention to surely achieve the low distortion of the input current.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
交流電圧を整流して非平滑直流電圧を出力する整流装置
と;互いに直列的に接続され交互にオンオフして上記整
流装置の出力を該整流装置の出力周波数より高い周波数
でスイッチングする第1および第2のスイッチング装置
と;上記第1のスイッチング装置に対して並列的に設け
られ、上記第2のスイッチング装置のオン期間に該第2
のスイッチング装置を介して上記整流装置の出力により
充電され該整流装置の出力周波数に対して平滑作用を行
うとともに、上記第1のスイッチング装置のオン期間に
充電電荷を該第1のスイッチング装置を介して放電する
第1のコンデンサと;上記第1および第2のスイッチン
グ装置の中点と上記第1のコンデンサとの間に介挿さ
れ、該第1のコンデンサの充放電電流を通流するインダ
クタと;上記第1および第2のスイッチング装置のオン
オフに応じて上記インダクタと共に共振する第2のコン
デンサと;上記整流装置の出力電流の検出信号に応じ
て、上記第2スイッチング装置のオン期間を制御する制
御装置と;上記インダクタおよび上記第2のコンデンサ
の共振に基づいて高周波出力を得る出力回路と;を具備
している。
The invention according to claim 1 is
A rectifying device that rectifies an AC voltage and outputs an unsmoothed DC voltage; first and first rectifying devices that are connected in series with each other and alternately turn on and off to switch the output of the rectifying device at a frequency higher than the output frequency of the rectifying device A second switching device, which is provided in parallel with the first switching device, and which is provided during the ON period of the second switching device.
Is charged by the output of the rectifying device via the switching device, smoothes the output frequency of the rectifying device, and charges the charge during the ON period of the first switching device via the first switching device. A first capacitor that is discharged by an electric current; an inductor that is inserted between the midpoint of the first and second switching devices and the first capacitor, and that conducts a charging / discharging current of the first capacitor. A second capacitor that resonates with the inductor according to ON / OFF of the first and second switching devices; and an ON period of the second switching device according to a detection signal of an output current of the rectifying device. A control device; and an output circuit that obtains a high frequency output based on the resonance of the inductor and the second capacitor.

【0024】この発明において、スイッチング装置とし
ては、たとえば電界効果トランジスタを用いることがで
きる。この場合、電界効果トランジスタがその構成上内
蔵している寄生ダイオードを逆電流通流用に利用するこ
とができる。また、バイポーラ形のトランジスタのよう
に、コレクタ・エミッタ間に寄生ダイオードを内蔵しな
いスイッチ素子を主体として構成してもよく、この場合
は、導通方向を逆にしてダイオードをコレクタ・エミッ
タ間に並列接続する。しかし、トランジスタのベース回
路の構成上エミッタ・ベース間にダイオードを接続する
場合には、このダイオードを逆電流通流用に利用しても
よい。
In the present invention, for example, a field effect transistor can be used as the switching device. In this case, the parasitic diode built in the field effect transistor due to its structure can be used for reverse current flow. Also, like a bipolar transistor, a switch element without a built-in parasitic diode between the collector and emitter may be the main constituent. In this case, the conduction direction is reversed and the diode is connected in parallel between the collector and emitter. To do. However, when a diode is connected between the emitter and the base due to the structure of the base circuit of the transistor, this diode may be used for reverse current flow.

【0025】また、本発明において、一対のスイッチン
グ装置が交互にオンオフするとは、一方がオンからオフ
し、他方がオフからオンする間に、実質的に両者がオフ
している期間があっても、なくてもよいものである。そ
して、一対のスイッチング装置のスイッチング周波数は
整流装置の出力周波数より高いものであり、数kHz 以上
が好適であり、さらに、可聴周波数以上の20kHz 以上
であることがより好ましい。
In the present invention, when the pair of switching devices are alternately turned on and off, it means that there is a period in which both are substantially off while one is turned on and the other is turned off. , You don't have to. The switching frequency of the pair of switching devices is higher than the output frequency of the rectifying device, preferably several kHz or higher, and more preferably 20 kHz or higher, which is higher than the audible frequency.

【0026】さらに、本発明において、直列的あるいは
並列的とは、他の電気部品が介在している場合、してい
ない場合の両方を含むことを意味する。
Further, in the present invention, "in series" or "in parallel" means to include both cases where other electric parts are interposed and cases where other electric parts are not interposed.

【0027】さらにまた、インダクタと共に共振回路を
形成する第2のコンデンサは、共振回路を形成できれば
どこに設けてもよい。たとえば、第2のスイッチング装
置およびインダクタの直列回路と並列的に設けることが
できる。また、整流装置の出力端間に接続してもよい。
さらには、第2のコンデンサの一部または全部を整流装
置の一方の出力端と一対のスイッチング装置との間に設
けてもよい。
Furthermore, the second capacitor forming the resonance circuit together with the inductor may be provided anywhere as long as the resonance circuit can be formed. For example, it can be provided in parallel with the series circuit of the second switching device and the inductor. Moreover, you may connect between the output terminals of a rectifier.
Furthermore, part or all of the second capacitor may be provided between one output end of the rectifying device and the pair of switching devices.

【0028】また、本発明において、インダクタは第2
のコンデンサと共に共振し得るものであればよく、たと
えばチョークコイル、トランス等を使用できる。
In the present invention, the inductor is the second
Any capacitor that can resonate with the capacitor can be used, such as a choke coil or a transformer.

【0029】(以上は以下の発明についても同様。)請
求項2記載の発明は、交流電源に接続される整流装置
と;この整流装置の出力端間に互いに直列的に接続さ
れ、該整流装置の出力周波数より高い周波数で交互にオ
ンオフする第1および第2のスイッチング装置と;上記
第1のスイッチング装置に対して並列的に設けられた相
対的に大容量の第1のコンデンサおよびインダクタの直
列回路と;上記第1および第2のスイッチング装置のオ
ンオフに応じて上記インダクタと共振回路を形成する関
係に設けられた相対的に小容量の第2のコンデンサと;
上記整流装置の出力電流の検出信号に応じて、上記第2
スイッチング装置のオン期間を制御する制御装置と;上
記インダクタおよび第2のコンデンサの共振に基づいて
高周波出力を得る出力回路と;を具備している。
(The above also applies to the following inventions.) The invention according to claim 2 is a rectifying device connected to an AC power supply; and a rectifying device connected in series between output terminals of the rectifying device. First and second switching devices that alternately turn on and off at a frequency higher than the output frequency of the first switching device; and a series of a relatively large-capacity first capacitor and an inductor that are provided in parallel with the first switching device. A circuit; a second capacitor having a relatively small capacity, which is provided in a relationship forming a resonance circuit with the inductor in response to ON / OFF of the first and second switching devices;
According to the detection signal of the output current of the rectifying device, the second
The control device controls an ON period of the switching device; and an output circuit that obtains a high frequency output based on the resonance of the inductor and the second capacitor.

【0030】本発明における第1のコンデンサも、整流
装置の出力周波数に対して平滑作用を行うものである。
また、第2のコンデンサがインダクタと共振回路を形成
する関係に設けられるとは、請求項1記載の発明と同様
に、共振回路を形成できればどこに設けてもよいもので
ある。
The first capacitor of the present invention also performs a smoothing action on the output frequency of the rectifier.
In addition, that the second capacitor is provided so as to form a resonance circuit with the inductor means that the second capacitor may be provided anywhere as long as the resonance circuit can be formed, as in the first aspect of the invention.

【0031】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の電源装置において、制御装置が上記整流装置の出
力電流を検出する電流検出手段を有し、該電流検出手段
の検出信号に応じて上記第2のスイッチング装置のオン
期間を制御する。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the power supply device described above, the control device has a current detection means for detecting an output current of the rectifying device, and controls the ON period of the second switching device according to a detection signal of the current detection means.

【0032】上記電流検出手段としては、たとえば、変
流器,フォトカプラ,抵抗等を用いて形成できる。
The current detecting means can be formed by using, for example, a current transformer, a photo coupler, a resistor or the like.

【0033】請求項4記載の発明は、請求項1ないし3
のいずれか一記載の電源装置において、上記制御装置
は、上記整流装置の出力電流の積分値が所定値に達した
際に上記第2スイッチング装置をオフするように制御す
る。
The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
In the power supply device according to any one of the above, the control device controls to turn off the second switching device when the integrated value of the output current of the rectifying device reaches a predetermined value.

【0034】この発明においては、整流装置の出力電流
の積分値が所定値に達したことを受けて、第2のスイッ
チング装置のオフ時の電流値を管理することが可能であ
る。また、本発明において、積分値が所定値に達したこ
とを検出する手段としては、たとえば、電流検出手段お
よびこの手段の出力を積分する積分手段により構成する
ことができる。また、たとえば可飽和変流器を用い、該
可飽和変流器が飽和した際に、第2のスイッチング装置
をオフさせることによっても実現できる。
According to the present invention, it is possible to manage the current value when the second switching device is off in response to the fact that the integrated value of the output current of the rectifying device has reached a predetermined value. Further, in the present invention, as the means for detecting that the integrated value has reached the predetermined value, for example, current detecting means and integrating means for integrating the output of this means can be used. It can also be realized by using a saturable current transformer and turning off the second switching device when the saturable current transformer is saturated.

【0035】請求項5記載の発明は、請求項4記載の電
源装置において、上記所定値は、入力電圧の瞬時値に応
じて与えられる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply device according to the fourth aspect, the predetermined value is given according to the instantaneous value of the input voltage.

【0036】上記所定値は、入力電圧の瞬時値に応じた
値、たとえば、整流装置での整流電圧を分圧した値であ
り、上記整流装置の出力電流積分値を該所定値と比較し
て上記第2のスイッチング装置のオン期間を制御するこ
とで、入力電圧波形と入力電流波形とを一致させられ
る。
The predetermined value is a value corresponding to the instantaneous value of the input voltage, for example, a value obtained by dividing the rectified voltage in the rectifier, and the output current integral value of the rectifier is compared with the predetermined value. By controlling the ON period of the second switching device, the input voltage waveform and the input current waveform can be matched.

【0037】請求項6記載の発明は、請求項1ないし5
のいずれか一記載の電源装置と;電源装置の出力により
付勢される放電灯と;を具備している。
The invention according to claim 6 is the same as claims 1 to 5.
And a discharge lamp that is energized by the output of the power supply device.

【0038】請求項7記載の発明は、照明装置本体と;
請求項6記載の放電灯点灯装置と;を具備している。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a lighting device main body;
The discharge lamp lighting device according to claim 6;

【0039】[0039]

【作用】請求項1および2記載の電源装置は、第1のコ
ンデンサが整流装置の出力により充電され、非平滑直流
電圧のピーク値より小さい値の平滑直流電圧を保持す
る。また、第1および第2のスイッチング装置のスイッ
チングに応じて第2のコンデンサおよびインダクタの共
振回路は共振電圧を発生する。この共振電圧は、非平滑
直流電圧の1サイクルの略全期間にわたって、整流装置
からみた負荷電圧が非平滑直流電圧より低くなる期間を
形成するように作用する。これにより、非平滑直流電圧
の波高値が低い期間にも交流電源からの入力電流を確保
して(第1のコンデンサに充電電流が流れる)、入力力
率を高めると共に入力電流を低歪化して入力電流の高調
波を減少させる。さらに、制御手段で上記整流装置の出
力電流を検出し、該検出信号に応じて第2のスイッチン
グ装置のオン期間を制御する。
In the power supply device according to the first and second aspects, the first capacitor is charged by the output of the rectifying device and holds the smoothed DC voltage having a value smaller than the peak value of the non-smoothed DC voltage. Further, the resonance circuit of the second capacitor and the inductor generates a resonance voltage in response to the switching of the first and second switching devices. This resonance voltage acts so as to form a period in which the load voltage as viewed from the rectifying device becomes lower than the unsmoothed DC voltage over substantially the entire period of one cycle of the unsmoothed DC voltage. As a result, the input current from the AC power supply is secured (the charging current flows through the first capacitor) even during the period when the peak value of the unsmoothed DC voltage is low, and the input power factor is increased and the input current is reduced in distortion. Reduces harmonics of the input current. Further, the control means detects the output current of the rectifying device, and controls the ON period of the second switching device according to the detection signal.

【0040】請求項3記載の電源装置は、電流検出手段
で整流装置の出力電流を検出し、該検出信号に応じて第
2のスイッチング装置のオン期間を制御する。
According to another aspect of the power supply device of the present invention, the current detecting means detects the output current of the rectifying device and controls the ON period of the second switching device according to the detection signal.

【0041】請求項4記載の電源装置は、制御装置にお
いて、上記整流装置の出力電流の積分値が所定値に達し
た際に上記第2スイッチング装置をオフするように制御
する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the control device, the control device controls to turn off the second switching device when the integrated value of the output current of the rectifying device reaches a predetermined value.

【0042】請求項5記載の電源装置は、制御装置にお
いて、入力電圧の瞬時値に応じた値、たとえば、整流装
置での整流電圧を分圧した値を所定値とし、上記整流装
置の出力電流積分値を該所定値と比較して上記第2のス
イッチング装置のオン期間を制御することで、入力電圧
波形と入力電流波形とを一致させられる。
According to a fifth aspect of the power supply device of the present invention, in the control device, a value corresponding to the instantaneous value of the input voltage, for example, a value obtained by dividing the rectified voltage in the rectifying device is set as a predetermined value, and the output current of the rectifying device is set. By controlling the on period of the second switching device by comparing the integrated value with the predetermined value, the input voltage waveform and the input current waveform can be matched.

【0043】請求項6の放電灯点灯装置は、請求項1な
いし5のいずれか一記載の電源装置の負荷として放電灯
を用いたため、これら電源装置の作用に加えて、出力の
脈動が小さくなり発光効率が向上して、光リプルが減少
する。
In the discharge lamp lighting device according to the sixth aspect, since the discharge lamp is used as the load of the power supply device according to any one of the first to fifth aspects, in addition to the function of these power supply devices, the pulsation of the output is reduced. The luminous efficiency is improved and the light ripple is reduced.

【0044】請求項7記載の照明装置は、請求項6記載
の放電灯点灯装置を器具本体に設けたため、発光効率が
向上し、光リプルが減少したものとなる。
In the lighting device according to the seventh aspect, since the discharge lamp lighting device according to the sixth aspect is provided in the main body of the fixture, the luminous efficiency is improved and the light ripple is reduced.

【0045】[0045]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0046】図1は、本発明の第1実施例の電源装置の
要部を電気回路である。
FIG. 1 is an electric circuit of the main part of the power supply device according to the first embodiment of the present invention.

【0047】この図1において、符号1は、たとえば商
用周波数の交流電源である。当該電源装置は、この交流
電源1にコモンモードチョークコイル2、チョークコイ
ル3およびコンデンサ4等からなるフィルタ回路5が接
続され、このフィルタ回路5には、整流装置6としての
全波整流器が接続されている。この整流装置6は、たと
えば高速スイッチング性のダイオードから形成されてい
る。また、整流装置6の出力端間には、第1のスイッチ
ング装置7および第2のスイッチング装置8が直列的に
接続されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is, for example, a commercial frequency AC power supply. In the power supply device, a filter circuit 5 including a common mode choke coil 2, a choke coil 3 and a capacitor 4 is connected to the AC power supply 1, and a full wave rectifier as a rectifying device 6 is connected to the filter circuit 5. ing. The rectifying device 6 is formed of, for example, a high-speed switching diode. A first switching device 7 and a second switching device 8 are connected in series between the output terminals of the rectifying device 6.

【0048】第1のスイッチング装置7には、インダク
タ9としてのリーケージ形絶縁トランスの一次巻線9−
1および第1のコンデンサ10としての比較的大きな容
量の平滑コンデンサの直列回路が並列的に接続されてい
る。この第1のコンデンサ10は、整流装置6の出力周
波数に対して平滑作用を有している。
The first switching device 7 includes a primary winding 9-of a leakage type insulation transformer as an inductor 9.
A series circuit of smoothing capacitors having a relatively large capacity as the first and first capacitors 10 is connected in parallel. The first capacitor 10 has a smoothing effect on the output frequency of the rectifier 6.

【0049】そして、本実施例では、インダクタ9の両
端に出力回路を形成している。すなわちインダクタ9の
二次巻線9−2を出力回路としている。この二次巻線9
−2には、たとえば、負荷としての放電灯19(図5参
照)たとえば蛍光ランプが接続されている。また、放電
灯19のフィラメント間には、フィラメント予熱用のコ
ンデンサ20が接続されている(図5参照)。このよう
な本実施例において、インダクタ9のリーケージインダ
クタンスは、放電灯19の限流インピーダンスとしても
作用する。
In this embodiment, output circuits are formed at both ends of the inductor 9. That is, the secondary winding 9-2 of the inductor 9 is used as an output circuit. This secondary winding 9
-2 is connected to, for example, a discharge lamp 19 (see FIG. 5) as a load, for example, a fluorescent lamp. A condenser 20 for preheating the filament is connected between the filaments of the discharge lamp 19 (see FIG. 5). In this embodiment, the leakage inductance of the inductor 9 also acts as the current limiting impedance of the discharge lamp 19.

【0050】一方、第2のスイッチング装置8に対して
は、インダクタ9の一次巻線9−1を介して第2のコン
デンサ11としての比較的容量の小さい共振用コンデン
サが並列的に接続されている。この第2のコンデンサ1
1の容量は第1のコンデンサ10の容量に比べて極端に
小さく、インダクタ9のインダクタンスと、スイッチン
グ装置7,8のスイッチング周波数において共振する。
On the other hand, a resonance capacitor having a relatively small capacity as the second capacitor 11 is connected in parallel to the second switching device 8 via the primary winding 9-1 of the inductor 9. There is. This second capacitor 1
The capacitance of 1 is extremely smaller than the capacitance of the first capacitor 10, and resonates with the inductance of the inductor 9 and the switching frequencies of the switching devices 7 and 8.

【0051】図中、符号18は、上記スイッチング装置
7,8のオンオフを制御する制御装置である。この制御
装置18は、一対のスイッチング装置7,8を略一定の
周波数で交互にオンオフさせると共に、スイッチング装
置8のオン期間を、整流装置の出力電流に応じて制御す
る。
In the figure, reference numeral 18 is a control device for controlling ON / OFF of the switching devices 7 and 8. The control device 18 alternately turns on and off the pair of switching devices 7 and 8 at a substantially constant frequency, and controls the on period of the switching device 8 according to the output current of the rectifying device.

【0052】 本実施例では、該制御装置18は、整流
装置6の出力電流を検出する検出回路13と、図示しな
い駆動回路にて制御され上記一対のスイッチング装置
7,8のオン,オフ制御を行うと共に、上記検出回路1
3からの出力信号を入力し、上記スイッチング装置8の
オン期間制御する信号を生成出力するフリップフロッ
プ12とで構成されている。
[0052] In this embodiment, the control device 18 includes a detection circuit 13 for detecting an output current of the rectifier device 6, on the controlled the pair of switching devices 7 and 8 in a drive circuit (not shown), off controls The detection circuit 1
Inputs an output signal from the 3, and a flip-flop 12 to signal the generation output for controlling the ON period of the switching device 8.

【0053】上記検出回路13は、上記整流装置6のマ
イナス出力側に配設されており、該整流装置6の出力電
流を検出する電流検出手段15と、該電流検出手段15
の検出信号を所定期間遅延して出力する遅延回路17
と、可変基準電源14と、該可変基準電源14の所定値
と上記遅延回路17からの出力を比較する比較器16と
で主要部が構成されている。
The detection circuit 13 is arranged on the minus output side of the rectifying device 6, and the current detecting means 15 for detecting the output current of the rectifying device 6 and the current detecting means 15 are provided.
Circuit 17 for delaying and outputting the detection signal of
The variable reference power supply 14 and a comparator 16 for comparing a predetermined value of the variable reference power supply 14 with the output from the delay circuit 17 constitute a main part.

【0054】すなわち、本実施例では、スイッチング装
置7がオフ,スイッチング装置8がオンして、整流装置
6〜第1のコンデンサ10〜インダクタ9〜スイッチン
グ装置8〜整流装置6という閉回路が形成され、該回路
に電流(以下、力率改善電流という)が流れた際に、上
記整流装置6に流れ込む電流を上記電流検出手段15で
検出するようになっている。
That is, in the present embodiment, the switching device 7 is turned off and the switching device 8 is turned on to form a closed circuit of the rectifying device 6 to the first capacitor 10 to the inductor 9 to the switching device 8 to the rectifying device 6. The current detecting means 15 detects the current flowing into the rectifying device 6 when a current (hereinafter referred to as a power factor correction current) flows in the circuit.

【0055】 上記フリップフロップ12は、上述した
ように図示しない駆動回路にて制御され上記一対のスイ
ッチング装置7,8を交互にオン,オフ制御を行うが、
さらに上記検出回路13における比較器16からの出力
信号を受けてスイッチング装置8をオフする信号を出力
するようになっている。
[0055] The flip-flop 12, turns on the switching device 7, 8 (not shown) is controlled by the driver circuit of the pair as described above are alternately performs the OFF control,
Further, it receives an output signal from the comparator 16 in the detection circuit 13 and outputs a signal for turning off the switching device 8.

【0056】つぎに、本実施例の作用を図2を参照して
説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.

【0057】図2は、本実施例の電源装置における上記
スイッチング装置8に流れるスイッチング電流を示した
線図である。
FIG. 2 is a diagram showing a switching current flowing through the switching device 8 in the power supply device of this embodiment.

【0058】本実施例の電源装置は、基本的な作用は上
記図7に示した従来例と同様であるが、図示しない駆動
回路により駆動されるフリップフロップ12によって、
スイッチング装置7,スイッチング装置8が交互にオ
ン,オフ制御される。そして、上記スイッチング装置7
がオフ,スイッチング装置8がオンして、整流装置6〜
第1のコンデンサ10〜インダクタ9〜スイッチング装
置8〜整流装置6という閉回路が形成され、該回路に力
率改善電流が流れた際に、上記整流装置6に流れ込む電
流を上記電流検出手段15で検出する。
The power supply device of this embodiment is basically the same in operation as the conventional example shown in FIG. 7, but the flip-flop 12 driven by the drive circuit (not shown)
The switching device 7 and the switching device 8 are alternately turned on and off. Then, the switching device 7
Is turned off, the switching device 8 is turned on, and the rectifying device 6 to
A closed circuit including the first capacitor 10 to the inductor 9 to the switching device 8 to the rectifying device 6 is formed, and when the power factor improving current flows through the circuit, the current detecting unit 15 detects the current flowing into the rectifying device 6. To detect.

【0059】上記電流検出手段15によって検出された
力率改善電流は、遅延回路17によって所定期間遅延さ
れた後、当該電圧に変換されて比較器16に入力され
る。該比較器16は、当該電圧を上記可変基準電源14
の基準電圧と比較し、該基準電圧に達すると所定信号を
上記フリップフロップ12のR端子に出力する。この信
号を受けて該フリップフロップ12は、スイッチング装
置8をオフするように信号を出力する。このとき、該ス
イッチング装置8のスイッチング電流は、図2に示すよ
うに、所定期間オンした後にオフされる。すなわち、図
中、斜線で示す期間に上記整流装置6が電流を出力する
ことになる。なお、該斜線で示した期間は、上記遅延回
路17の遅延時間および可変基準電源14の基準電圧を
任意に設定することで可変することができる。
The power factor improving current detected by the current detecting means 15 is delayed by the delay circuit 17 for a predetermined period, converted into the voltage, and input to the comparator 16. The comparator 16 outputs the voltage to the variable reference power source 14
And outputs a predetermined signal to the R terminal of the flip-flop 12 when the reference voltage is reached. Receiving this signal, the flip-flop 12 outputs a signal to turn off the switching device 8. At this time, the switching current of the switching device 8 is turned on for a predetermined period and then turned off as shown in FIG. That is, in the figure, the rectifying device 6 outputs a current during the period shown by the diagonal lines. The shaded period can be varied by arbitrarily setting the delay time of the delay circuit 17 and the reference voltage of the variable reference power supply 14.

【0060】この実施例によると、上記力率改善電流が
流れることで上記スイッチング装置8のオン時間が決定
されるので、確実に入力電流を流すことができる。ま
た、該力率改善電流の流れる幅を制御することで、出力
制御を容易に確実に行うことができる。さらに、サイク
ル毎に確実に入力電流を形成する整流回路電流を流すこ
とができるので、入出力の条件が変化しても、入力電流
歪を小さくすることができる。
According to this embodiment, since the ON time of the switching device 8 is determined by the flow of the power factor correction current, the input current can be surely supplied. Further, by controlling the width of the power factor correction current, the output can be controlled easily and surely. Further, since the rectifier circuit current that surely forms the input current can be supplied in each cycle, the input current distortion can be reduced even if the input / output conditions change.

【0061】図3は、本発明の第2実施例の電源装置の
主要部を示す電気回路図である。なお、説明の重複を避
けるため上記第1実施例と同一構成要素に対しては同一
符号を付与し、ここでの詳しい説明は省略する。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a main part of the power supply device according to the second embodiment of the present invention. In order to avoid duplication of explanation, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0062】本第2実施例は、上記第1実施例に対して
第1のコンデンサおよび第2のコンデンサの接続位置が
異なっている他は、該第1実施例と同様な構成をなして
いる。すなわち、本実施例においては、検出回路13で
検出した整流装置6の出力電流に基づいてスイッチング
装置7のオン期間を制御するようになっている。なお、
該制御については上記第1実施例と同様であるのでここ
での詳しい説明は省略する。
The second embodiment has the same structure as that of the first embodiment except that the connecting positions of the first capacitor and the second capacitor are different from those of the first embodiment. . That is, in this embodiment, the ON period of the switching device 7 is controlled based on the output current of the rectifying device 6 detected by the detection circuit 13. In addition,
Since the control is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof will be omitted here.

【0063】この第2実施例によっても、上記第1実施
例と同様な効果を得ることができる。
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0064】図4は、本発明の第3実施例の電源装置の
主要部を示す電気回路図である。なお、説明の重複を避
けるため上記第1実施例と同一構成要素に対しては同一
符号を付与し、ここでの詳しい説明は省略する。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing the main part of the power supply device according to the third embodiment of the present invention. In order to avoid duplication of explanation, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0065】本第3実施例は、上記第1実施例に対して
整流装置6の出力電流を検出する手段が異なっている。
この第3実施例においては、上記第1,第2実施例にお
ける検出回路13の代わりに検出回路23が整流装置6
のマイナス出力側に接続されている。
The third embodiment is different from the first embodiment in the means for detecting the output current of the rectifier 6.
In the third embodiment, the detection circuit 23 is replaced by the rectifier 6 instead of the detection circuit 13 in the first and second embodiments.
Is connected to the negative output side of.

【0066】この検出回路23は、上記電流検出手段1
5と同様な役目を果たす電流検出手段25と、該電流検
出手段25で検出した力率改善電流を積分して出力する
積分回路27と、上記整流装置6の出力端に並列に接続
された分圧抵抗24−1,24−2からなる直列回路
と、該分圧抵抗24−1,24−2によって分圧された
所定電圧と上記積分回路25からの出力を比較する比較
器26とで主要部が構成されている。
This detection circuit 23 is the same as the current detection means 1 described above.
5, a current detecting means 25 that fulfills the same role as 5, a integrating circuit 27 that integrates and outputs the power factor correction current detected by the current detecting means 25, and a portion connected in parallel to the output terminal of the rectifying device 6. A series circuit composed of piezoresistors 24-1, 24-2 and a comparator 26 for comparing a predetermined voltage divided by the voltage-dividing resistors 24-1, 24-2 with the output from the integrating circuit 25. Parts are made up.

【0067】次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0068】本実施例の電源装置は、基本的な作用は上
記第1実施例と同様であるが、図示しない駆動回路によ
り駆動されるフリップフロップ12によって、スイッチ
ング装置7,スイッチング装置8が交互にオン,オフ制
御される。そして、上記スイッチング装置7がオフ,ス
イッチング装置8がオンして、整流装置6〜第1のコン
デンサ10〜インダクタ9〜スイッチング装置8〜整流
装置6という閉回路が形成され、該回路に力率改善電流
が流れた際に、上記整流装置6に流れ込む電流を上記電
流検出手段25で検出する。
The power supply device of the present embodiment is basically the same in operation as the first embodiment, but the switching device 7 and the switching device 8 are alternately switched by the flip-flop 12 driven by the drive circuit (not shown). Controlled on and off. Then, the switching device 7 is turned off and the switching device 8 is turned on to form a closed circuit of the rectifying device 6 to the first capacitor 10 to the inductor 9 to the switching device 8 to the rectifying device 6, and to improve the power factor in the circuit. When a current flows, the current flowing into the rectifying device 6 is detected by the current detecting means 25.

【0069】上記電流検出手段25によって検出された
力率改善電流は、積分回路27によって積分された後、
当該電圧に変換されて比較器26に入力される。該比較
器16は、当該電圧を上記分圧と比較し、該分圧に達す
ると所定信号を上記フリップフロップ12のR端子に出
力する。この信号を受けて該フリップフロップ12は、
スイッチング装置8をオフするように信号を出力する。
なお、該スイッチング装置8をオフするタイミングは、
上記分圧抵抗を可変することで任意に設定することがで
きる。
The power factor improving current detected by the current detecting means 25 is integrated by the integrating circuit 27, and then,
The voltage is converted and input to the comparator 26. The comparator 16 compares the voltage with the divided voltage, and when the divided voltage is reached, outputs a predetermined signal to the R terminal of the flip-flop 12. In response to this signal, the flip-flop 12
A signal is output to turn off the switching device 8.
The timing for turning off the switching device 8 is
It can be arbitrarily set by changing the voltage dividing resistance.

【0070】この実施例によると、上記第1実施例の効
果に加え、上記検出回路23で検出した力率改善電流を
高周波サイクル毎に積分し、入力電圧に応じた値、すな
わち、整流装置6の出力電圧の分圧値と一致した時点で
スイッチング装置8のスイッチング電流を遮断すること
で、入力電圧波形と入力電流波形とを一致させることが
可能となり、より一層入力歪を小さくすることができ
る。
According to this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the power factor correction current detected by the detection circuit 23 is integrated for each high frequency cycle, and the value corresponding to the input voltage, that is, the rectifying device 6 is used. By interrupting the switching current of the switching device 8 at the time when the output voltage of the output voltage is equal to the divided voltage value, the input voltage waveform and the input current waveform can be made to coincide with each other, and the input distortion can be further reduced. .

【0071】図5は、本発明の放電灯点灯装置の一実施
例を示した電気回路図である。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention.

【0072】この実施例は、上記第1実施例の電源回路
の出力回路に負荷としての放電灯19、たとえば蛍光ラ
ンプが接続されている。また、該放電灯19のフィラメ
ント間には、フィラメント予熱用のコンデンサ20が接
続されている。このような本実施例において、インダク
タ9のリーケージインダクタンスは、放電灯19の限流
インピーダンスとしても作用する。
In this embodiment, a discharge lamp 19 as a load, such as a fluorescent lamp, is connected to the output circuit of the power supply circuit of the first embodiment. A condenser 20 for preheating the filament is connected between the filaments of the discharge lamp 19. In this embodiment, the leakage inductance of the inductor 9 also acts as the current limiting impedance of the discharge lamp 19.

【0073】図6は、本発明の照明装置の一実施例を示
す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of the illuminating device of the present invention.

【0074】図中、符号201は照明装置本体であり、
この本体201に上記放電灯19が装着されている。ま
た、本体201内にはたとえば、図5に示す放電灯点灯
装置が配設されている。なお、該放電灯点灯装置は本体
201内に設けず、本体201外に配設するようにして
もよい。また、本実施例の照明装置は天井直付形のもの
であるが、これ以外のものであってもよい。
In the figure, reference numeral 201 is a lighting device body,
The discharge lamp 19 is mounted on the main body 201. Further, for example, the discharge lamp lighting device shown in FIG. 5 is arranged in the main body 201. The discharge lamp lighting device may be provided outside the body 201 instead of being provided inside the body 201. Further, although the lighting device of this embodiment is of a type directly attached to the ceiling, it may be a device other than this.

【0075】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。たとえば、整流装置に高速用を用いずに低
速用を用い、この低速用の整流装置の出力側に高速用の
ダイオードを接続するようにしてもよい。そして、上記
の各実施例を適宜組合わせることも可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the low-speed rectifier may be used instead of the high-speed rectifier, and the high-speed diode may be connected to the output side of the low-speed rectifier. It is also possible to combine the above-mentioned respective embodiments as appropriate.

【0076】[0076]

【発明の効果】請求項1ないし3記載の電源装置は、サ
イクル毎に確実に交流電源からの入力電流を確保して
(第1のコンデンサに充電電流が流れる)、入力力率を
高めると共に入力電流を低歪化して入力電流の高調波を
減少させる。
According to the power supply device of the present invention, the input current from the AC power supply is surely secured for each cycle (the charging current flows to the first capacitor) to increase the input power factor and input power. The current is distorted to reduce the harmonics of the input current.

【0077】請求項4記載の電源装置は、整流装置の出
力電流の積分値が所定値に達した際に第2スイッチング
装置をオフするように制御するので、該第2のスイッチ
ング装置のオン期間を決定でき、確実に入力電流を流す
ことができる。また、該オン期間を制御することで出力
制御を行うことができる。
Since the power supply device according to the present invention controls so that the second switching device is turned off when the integrated value of the output current of the rectifying device reaches a predetermined value, the on period of the second switching device is controlled. Can be determined, and the input current can be reliably flowed. Further, output control can be performed by controlling the ON period.

【0078】請求項5記載の電源装置は、入力電圧の瞬
時値に応じた値に応じて上記第2のスイッチング装置の
オン期間を制御することで、入力電圧波形と入力電流波
形とを一致させられる。
According to another aspect of the power supply device of the present invention, the input voltage waveform and the input current waveform are matched by controlling the ON period of the second switching device according to the value corresponding to the instantaneous value of the input voltage. To be

【0079】請求項6の放電灯点灯装置は、電源装置の
負荷として放電灯を用いたため、さらに、出力の脈動が
小さくなり発光効率が向上して、光リプルが減少する。
In the discharge lamp lighting device of the sixth aspect, since the discharge lamp is used as the load of the power supply device, the pulsation of the output is further reduced, the luminous efficiency is improved, and the optical ripple is reduced.

【0080】請求項7記載の照明装置は、請求項6記載
の放電灯点灯装置を器具本体に設けたから、発光効率が
向上して、ランプ電流の脈動が小さくなり、光リプルが
減少する。
In the lighting device according to the seventh aspect, since the discharge lamp lighting device according to the sixth aspect is provided in the main body of the fixture, the luminous efficiency is improved, the pulsation of the lamp current is reduced, and the light ripple is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の電源装置を示す電気回路
図。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施例の電源装置における第2のスイ
ッチング装置に流れるスイッチング電流を示した線図。
FIG. 2 is a diagram showing a switching current flowing through a second switching device in the power supply device of the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施例の電源装置を示す電気回路
図。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例の電源装置を示す電気回路
図。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の放電灯点灯装置の一実施例を示す電気
回路図。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the discharge lamp lighting device of the present invention.

【図6】本発明の照明装置の一実施例を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of a lighting device of the present invention.

【図7】本発明の先行技術を示す回路図。FIG. 7 is a circuit diagram showing a prior art of the present invention.

【図8】同じく第1のスイッチング装置のオン期間の変
化状態を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a change state of the ON period of the first switching device.

【図9】同じく主要部のみを簡略化して示す等価回路
図。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram similarly showing only a main part in a simplified manner.

【図10】同じく整流装置の出力電圧が相対的に大きい
期間における各部の電圧、電流波形をスイッチング周波
数に対応して示す図。
FIG. 10 is a view showing the voltage and current waveforms of the respective portions in a period in which the output voltage of the rectifier is relatively high, corresponding to the switching frequency.

【図11】同じく整流装置の出力電圧が相対的に小さい
期間における各部の電圧、電流波形をスイッチング周波
数に対応して示す図。
FIG. 11 is a diagram showing voltage and current waveforms of respective portions in a period in which the output voltage of the rectifier is relatively small, corresponding to the switching frequency.

【図12】同じく整流装置の入力電流、同出力端間電圧
および負荷電流波形を整流装置の出力周波数に対応して
示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an input current, a voltage across the output terminals, and a load current waveform of the rectifier corresponding to the output frequency of the rectifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………交流電流 6………整流装置 7………第1のスイッチング装置 8………第2のスイッチング装置 9………インダクタ 10……第1のコンデンサ 11……第2のコンデンサ 12……フリップフロップ 13……検出回路 14……可変基準電源 15……電流検出手段 16……比較器 17……遅延回路 18……制御装置 19……放電灯 201…照明装置本体 1 ... AC current 6 ………… Rectifier 7 ... First switching device 8 ... Second switching device 9 ... Inductor 10 ... the first capacitor 11 ... Second capacitor 12 ... Flip-flop 13 ... Detection circuit 14: Variable reference power source 15 ... Current detection means 16: Comparator 17 ... Delay circuit 18 ... Control device 19 ... Discharge lamp 201 ... Lighting device main body

───────────────────────────────────────────────────── 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 昭61−218096(JP,A) 特開 昭61−218095(JP,A) 特開 平6−283286(JP,A) 特開 平3−3675(JP,A) 特開 平2−223989(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 Lighting & Technology Co., Ltd. (56) Reference JP-A-61-218096 (JP, A) JP 61-218095 (JP, A) JP-A-6-283286 (JP, A) JP-A-3-3675 (JP, A) JP-A-2-223989 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02M 7/5387 H05B 41/24

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】交流電圧を整流して非平滑直流電圧を出力
する整流装置と;互いに直列的に接続され交互にオンオ
フして上記整流装置の出力を該整流装置の出力周波数よ
り高い周波数でスイッチングする第1および第2のスイ
ッチング装置と;上記第1のスイッチング装置に対して
並列的に設けられ、上記第2のスイッチング装置のオン
期間に該第2のスイッチング装置を介して上記整流装置
の出力により充電され該整流装置の出力周波数に対して
平滑作用を行うとともに、上記第1のスイッチング装置
のオン期間に充電電荷を該第1のスイッチング装置を介
して放電する第1のコンデンサと;上記第1および第2
のスイッチング装置の中点と上記第1のコンデンサとの
間に介挿され、該第1のコンデンサの充放電電流を通流
するインダクタと;上記第1および第2のスイッチング
装置のオンオフに応じて上記インダクタと共に共振する
第2のコンデンサと;上記整流装置の出力電流の検出信
号に応じて、上記第2スイッチング装置のオン期間を制
御する制御装置と;上記インダクタおよび上記第2のコ
ンデンサの共振に基づいて高周波出力を得る出力回路
と;を具備していることを特徴とする電源装置。
1. A rectifying device for rectifying an AC voltage to output a non-smoothed DC voltage; switching the output of the rectifying device at a frequency higher than the output frequency of the rectifying device by connecting in series with each other and alternately turning on and off. A first switching device and a second switching device that are provided in parallel with the first switching device, and output of the rectifying device via the second switching device during an ON period of the second switching device. A first capacitor that is charged by the capacitor and has a smoothing function with respect to the output frequency of the rectifying device, and that discharges the charged electric charge through the first switching device during the ON period of the first switching device; 1 and 2
An inductor that is interposed between a midpoint of the switching device and the first capacitor, and that allows a charging / discharging current of the first capacitor to flow therethrough; according to ON / OFF of the first and second switching devices. A second capacitor that resonates with the inductor; a control device that controls the ON period of the second switching device in accordance with a detection signal of the output current of the rectifier; and a resonance of the inductor and the second capacitor. An output circuit for obtaining a high frequency output based on the power supply;
【請求項2】交流電源に接続される整流装置と;この整
流装置の出力端間に互いに直列的に接続され、該整流装
置の出力周波数より高い周波数で交互にオンオフする第
1および第2のスイッチング装置と;上記第1のスイッ
チング装置に対して並列的に設けられた相対的に大容量
の第1のコンデンサおよびインダクタの直列回路と;上
記第1および第2のスイッチング装置のオンオフに応じ
て上記インダクタと共振回路を形成する関係に設けられ
た相対的に小容量の第2のコンデンサと;上記整流装置
の出力電流の検出信号に応じて、上記第2スイッチング
装置のオン期間を制御する制御装置と;上記インダクタ
および第2のコンデンサの共振に基づいて高周波出力を
得る出力回路と;を具備していることを特徴とする電源
装置。
2. A rectifying device connected to an AC power supply; first and second rectifying devices connected in series between output terminals of the rectifying device and alternately turned on and off at a frequency higher than the output frequency of the rectifying device. A switching device; a series circuit of a relatively large-capacity first capacitor and an inductor provided in parallel with the first switching device; and a switching device for turning on and off the first and second switching devices. A second capacitor having a relatively small capacity, which is provided in a relationship forming a resonance circuit with the inductor; control for controlling an on-period of the second switching device according to a detection signal of an output current of the rectifying device A power supply device comprising: a device; and an output circuit that obtains a high frequency output based on resonance of the inductor and the second capacitor.
【請求項3】上記制御装置は、上記整流装置の出力電流
を検出する電流検出手段を有し、該電流検出手段の検出
信号に応じて上記第2のスイッチング装置のオン期間を
制御する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 control device has a current detecting means for detecting an output current of the rectifying device, and controls an ON period of the second switching device according to a detection signal of the current detecting means. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is a power supply device.
【請求項4】上記制御装置は、上記整流装置の出力電流
の積分値が所定値に達した際に上記第2スイッチング装
置をオフするように制御することを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか一記載の電源装置。
4. The control device controls to turn off the second switching device when the integrated value of the output current of the rectifying device reaches a predetermined value.
4. The power supply device according to any one of 3 to 3.
【請求項5】上記所定値は、入力電圧の瞬時値に応じて
与えられることを特徴とする請求項4記載の電源装置。
5. The power supply device according to claim 4, wherein the predetermined value is given according to an instantaneous value of the input voltage.
【請求項6】請求項1ないし5のいずれか一記載の電源
装置と;この電源装置の出力により付勢される放電灯
と;を具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。
6. A discharge lamp lighting device, comprising: the power supply device according to claim 1; and a discharge lamp that is energized by an output of the power supply device.
【請求項7】照明装置本体と;請求項6記載の放電灯点
灯装置と;を具備していることを特徴とする照明装置。
7. A lighting device comprising: a lighting device main body; and the discharge lamp lighting device according to claim 6.
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