JP3651399B2

JP3651399B2 - Power supply device and discharge lamp lighting device

Info

Publication number: JP3651399B2
Application number: JP2001024704A
Authority: JP
Inventors: 隆神原; 久視臼井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002233152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置、並びにこの電源装置により負荷である放電灯に電力を供給して点灯する放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は従来の電源装置を示しており、この従来例（以下、「従来例１」という）は、イグナイタ５により高圧パルスを発生させることで、ＨＩＤランプのような放電灯ＬＰの放電を開始させ、放電が開始すると、定電力制御に移行し、放電灯ＬＰを安定点灯させる放電点灯装置を構成する（例えば、特開２０００−６９７５２号公報等参照）。
【０００３】
この従来例１の放電灯点灯装置は、直流電源１を放電灯ＬＰが必要とする電圧に変換し、放電灯ＬＰを安定点灯させる機能を有するＤＣ−ＤＣコンバータ３及び低周波インバータ４と、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ１及び低周波インバータ４のＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５を駆動制御する制御回路７と、制御回路７の電源を安定供給するために、略一定の電圧を発生する定電圧回路により構成された制御電源回路６’と、上記イグナイタ５と、上記直流電源１とＤＣ−ＤＣコンバータ３との間に挿入された点灯用の電源スイッチ２とからなる。
【０００４】
フライバックコンバータからなるＤＣ−ＤＣコンバータ３では、トランスＴ１の一次巻線Ｎ１と電源スイッチ２を介して直流電源１に接続したスイッチング素子Ｑ１が制御回路７によりオンすると直流電源１からトランスＴ１の１次巻線Ｎ１に電流が流れてトランスＴ１にエネルギが蓄積される。スイッチング素子Ｑ１がオフするとトランスＴ１の蓄積エネルギによる逆起電力によりダイオードＤ１がオンとなり、トランスＴ１の２次巻線Ｎ２から平滑用のコンデンサＣ１に電流が流れてコンデンサＣ１が充電される。そして、制御回路７にてスイッチング素子Ｑ１のオン期間とオフ期間を制御することにより、コンデンサＣ１の両端電圧（ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力電圧）を直流電源１の電源電圧に比べて低い条件から高い条件まで変化させて放電灯ＬＰの点灯に必要な所望の電圧を得ることができる。
【０００５】
低周波インバータ４はスイッチング素子Ｑ２，Ｑ４の直列回路と、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ５の直列回路とをＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力端子間に接続するとともに、それぞれの直列回路の中点間に負荷回路たるイグナイタ５及び放電灯ＬＰを接続して構成されるもので、制御回路７から各スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５に対応して出力される低周波の駆動信号により、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５が同時にオンオフされされるとともに、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４がスイッチ素子Ｑ２，Ｑ５のオン時にオフされ、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ５のオフ時にオンされることで、イグナイタ５及び放電灯ＬＰに低周波の交流（矩形波）電圧を印加するようになっている。
【０００６】
イグナイタ５は、放電灯ＬＰが点灯する前の所謂無負荷状態において、ＤＣ−ＤＣコンバータ３並びに低周波インバータ４からの出力を抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ２に充電し、制御回路７によって高圧パルストランスＴ２の１次巻線に接続されたサイリスタＱ６をオンすることでコンデンサＣ２の充電電荷を高圧パルストランスＴ２の１次巻線に放出し、高圧パルストランスＴ２の昇圧効果を利用して２次巻線に接続された放電灯ＬＰにパルス状の高電圧を印加して絶縁破壊を起こさせるものである。
【０００７】
制御回路７は、制御電源回路６’から電源供給を受けて動作し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の出力端間の電圧、つまり低周波インバータ４を介した放電灯ＬＰの電圧（ランプ電圧）の検出結果及びＤＣ−ＤＣコンバータ３と低周波インバータ４との間に挿入された抵抗Ｒ１の電圧降下から検出されるランプ電流値とに基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１のスイッチング及び低周波インバータ４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５のスイッチングを制御することで、放電灯ＬＰの始動時や点灯時等の状態に応じた出力を低周波インバータ４から負荷回路側へ供給させるようになっている。
【０００８】
ところで、上記従来例１における制御電源回路６’は制御回路７の動作に必要な電圧を供給するものであって、例えば直流電源１が自動車用のバッテリのように６Ｖ〜１６Ｖの範囲で変動する場合には制御回路７に必要な電圧（例えば１２Ｖ）を安定して供給するために、トランスやスイッチ素子等で構成される昇降圧チョッパからなる定電圧回路が用いられる。しかしながら、制御回路７の動作電源供給用に昇降圧チョッパ等からなる制御電源回路６’を設けるということは装置の大型化やコストアップを招くという問題がある。
【０００９】
これに対して図１７に示す他の従来例（以下、「従来例２｝という）は、昇降圧チョッパを利用せずに小型化並びにコストダウンを図った制御電源回路６”を備えている。すなわち、この制御電源回路６”は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のトランスＴ１の１次巻線Ｎ１とスイッチング素子Ｑ１との接続点にアノードが接続されたダイオードＤ２と、ダイオードＤ２のカソードと直流電源１の負極側の間に接続されたコンデンサＣ３と、シリーズレギュレータからなり、コンデンサＣ３の両端電圧を降圧して制御回路７に供給する略一定の電圧を得る定電圧発生回路６１とを備える。而して、電源スイッチ２により直流電源１が投入されると、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のトランス１の一次巻線Ｎ１とダイオードＤ２を介してコンデンサＣ３が充電され、その充電電圧、つまり制御回路７に供給される電源電圧が、制御回路７が正常に安定動作する動作電圧に達すると、制御回路７は動作を開始して、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５に対して駆動信号を出力し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３及び低周波インバータ４の動作を開始させる。
【００１０】
制御回路７によりＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作が開始されると、従来例１と同様にスイッチング素子Ｑ１のオン時に直流電源１からトランスＴ１の１次巻線Ｎ１に電流が流れて蓄積されるエネルギが、スイッチング素子Ｑ１のオフ時に放出されてコンデンサＣ１が充電されるのであるが、スイッチング素子Ｑ１のオフ時にはトランスＴ１の１次巻線Ｎ１にも２次巻線Ｎ２に誘起される電圧に相当した電圧が発生し、スイッチング素子Ｑ１には直流電源１の電源電圧と重畳された電圧が印加される。そして、スイッチング素子Ｑ１に印加される電圧をダイオードＤ２及びコンデンサＣ３で整流・平滑することによって定電圧発生回路６１に直流電源１の電源電圧よりも高い電圧を供給することができる。
【００１１】
すなわち、従来例２では、従来例１のようにトランス等で構成された大型で高価な昇降圧チョッパ等を用いなくても制御電源回路６”が構成し得るものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例２においては直流電源１の電源電圧が充分に高い場合にもスイッチング素子Ｑ１のオンオフにより昇圧された電圧が定電圧発生回路６１の入力電圧となるから不要な損失の発生を招き、素子の耐量アップや放熱等のために装置の大型化やコストアップになるという問題がある。また、従来例２において、スイッチング素子Ｑ１のオフ時にスイッチング素子Ｑ１に印加される電圧はトランスＴ１の巻数比の影響を受け、しかもトランスＴ１の巻数比は主としてＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作に合わせて設計されるものである。このため、スイッチング素子Ｑ１に印加される電圧が定電圧発生回路６１の入力電圧確保という目的に対して必要以上に高くなる場合があり、このような場合にも同様の問題が生じる。
【００１３】
本発明は上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置及び放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、直流電源と、直流電源に接続されたスイッチング素子をオンオフさせることにより直流電源からの電圧を負荷電圧に変換させるＤＣ−ＤＣコンバータと、スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、制御回路に動作用電源を供給する制御電源回路とを備え、制御電源回路は、直流電源の電源電圧を昇圧する昇圧手段と、昇圧した電圧を降圧して所定の出力電圧を得る定電圧化手段とを具備する電源装置において、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧手段による昇圧機能を停止させる停止手段を備えたことを特徴とし、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に停止手段によって昇圧手段による昇圧機能を停止させるため、不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できる。
【００１５】
請求項２の発明は、上記目的を達成するために、直流電源と、直流電源に接続されたスイッチング素子をオンオフさせることにより直流電源からの電圧を負荷電圧に変換させるＤＣ−ＤＣコンバータと、スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、制御回路に動作用電源を供給する制御電源回路とを備え、制御電源回路は、直流電源の電源電圧を昇圧する昇圧手段と、昇圧した電圧を降圧して所定の出力電圧を得る定電圧化手段とを具備する電源装置において、昇圧手段は、直流電源の電源電圧を整流するダイオード、並びにダイオードを介して充電されるコンデンサを有し、コンデンサの充放電を周期的に繰り返すチャージポンプ回路からなることを特徴とし、ダイオードとコンデンサからなるチャージポンプ回路によって直流電源からの電圧よりも高い電圧を得ることができ、従来例に比較して不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、制御回路から出力するスイッチング素子のオンオフ制御信号によりチャージポンプ回路のコンデンサの充放電を切り換えることを特徴とし、請求項２の発明の作用に加えて、回路構成を簡略化することができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧手段による昇圧機能を停止させる停止手段を備えたことを特徴とし、請求項２又は３の発明の作用に加えて、不要な損失の増加を防いで一層の小型化及びコストダウンが図れる。
【００１８】
請求項５の発明は、上記目的を達成するために、直流電源と、トランスの１次巻線を介して直流電源に接続されたスイッチング素子をオンオフさせることによりトランスの２次巻線に電圧を生じさせて直流電源からの電圧を負荷電圧に変換させるＤＣ−ＤＣコンバータと、スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、制御回路に動作用電源を供給する制御電源回路とを備え、制御電源回路は、直流電源の電源電圧を昇圧する昇圧手段と、昇圧した電圧を降圧して所定の出力電圧を得る定電圧化手段とを具備する電源装置において、昇圧手段は、トランスに設けた電源用巻線を有し、電源用巻線に生じる電圧を直流電源からの電圧に重畳して出力電圧を得ることを特徴とし、ＤＣ−ＤＣコンバータのトランスの巻数比と関係なく電源用巻線の巻数比を設計することができるため、昇圧手段において必要以上に昇圧が行われることがなく、不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できる。
【００１９】
請求項６の発明は、上記目的を達成するために、直流電源と、トランスの１次巻線を介して直流電源に接続されたスイッチング素子をオンオフさせることによりトランスの２次巻線に電圧を生じさせて直流電源からの電圧を負荷電圧に変換させるＤＣ−ＤＣコンバータと、スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、制御回路に動作用電源を供給する制御電源回路とを備え、制御電源回路は、直流電源の電源電圧を昇圧する昇圧手段と、昇圧した電圧を降圧して所定の出力電圧を得る定電圧化手段とを具備する電源装置において、昇圧手段は、トランスの１次巻線に設けた中間タップと、中間タップから取り出す電圧を整流平滑する整流平滑回路とを有することを特徴とし、中間タップを設ける位置によって昇圧比を決定することができるため、昇圧手段において必要以上に昇圧が行われることがなく、不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧手段による昇圧機能を停止させる停止手段を備えたことを特徴とし、請求項５又は６の発明の作用に加えて、不要な損失の増加を防いで一層の小型化及びコストダウンが図れる。
【００２１】
請求項８の発明は、上記目的を達成するために、上記請求項１〜７の何れかの電源装置と、この電源装置のＤＣ−ＤＣコンバータの出力を交流に変換して放電灯を点灯させるインバータとで構成されたことを特徴とし、請求項１〜７の何れかの発明と同様の作用を奏する放電灯点灯装置が提供できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下では放電灯を負荷とする電源装置、すなわち放電灯点灯装置に本発明を適用した実施形態を例示するが、本発明に係る電源装置は放電灯点灯装置に限定されるものではなく、放電灯以外を負荷とする電源装置にも本発明の技術思想は適用可能である。また、放電灯点灯装置の構成においても低周波インバータ４を備える必要はなく、あるいはＤＣ−ＤＣコンバータ３についてもフライバックコンバータに限定されるものではない。
【００２３】
（実施形態１）
図１は本実施形態の回路構成を示しており、直流電源からの電圧を昇圧する昇圧回路６０と、シリーズレギュレータからなる定電圧発生回路６１とを制御電源回路６に具備し、直流電源の電源電圧が制御電源回路７の定電圧発生回路６１が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧回路６０による昇圧機能を停止させる停止手段を備えた点に特徴がある。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の構成及びＤＣ−ＤＣコンバータ３より後段の回路は図１６に示す従来例１又は図１７に示す従来例２と共通とし、全体として放電灯点灯装置を構成している。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１並びに低周波インバータ４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をオンオフする制御回路７の駆動制御機能の構成も従来例１又は従来例２と共通するためにこれらの説明を省略する。
【００２４】
昇圧回路６０は従来例２と同一の構成を有し、図１に示すようにＤＣ−ＤＣコンバータ３のトランスＴ１の１次巻線Ｎ１とスイッチング素子Ｑ１との接続点にスイッチ要素ＳＷ１を介してアノードが接続されたダイオードＤ２と、ダイオードＤ２のカソードと直流電源１の負極側の間に接続されたコンデンサＣ３と、電源スイッチ２とトランスＴ１の１次巻線Ｎ１との接続点にアノードが接続されるとともにカソードがダイオードＤ２のカソードに接続されたダイオードＤ３とを具備する。ここで、スイッチ要素ＳＷ１はトランジスタ等で構成され、制御回路７によってオンオフされるものである。すなわち、本実施形態ではスイッチ要素ＳＷ１と制御回路７とで停止手段を構成している。
【００２５】
而して、従来例２と同様に電源スイッチ２により直流電源１が投入されると、制御回路７が動作を開始して、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５に対して駆動信号を出力し、ＤＣ−ＤＣコンバータ３及び低周波インバータ４の動作を開始させる。ここで、制御回路７は直流電源１からの電圧（電源電圧）を監視し、定電圧発生回路６１が必要とする入力電圧（必要入力電圧）よりも充分に高くない場合、例えば前記必要入力電圧と電源電圧との差が所定の閾値未満の場合にスイッチ要素ＳＷ１をオンとする。そして、制御回路７によりＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作が開始されると、従来例１で説明したようにスイッチング素子Ｑ１のオン時に直流電源１からトランスＴ１の１次巻線Ｎ１に電流が流れて蓄積されるエネルギがスイッチング素子Ｑ１のオフ時に放出される際に、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１にも２次巻線Ｎ２に誘起される電圧に相当した電圧が発生し、スイッチング素子Ｑ１には直流電源１の電源電圧と重畳された電圧が印加される。そして、スイッチング素子Ｑ１に印加される電圧をダイオードＤ２及びコンデンサＣ３で整流・平滑することによって定電圧発生回路６１に直流電源１の電源電圧よりも高く昇圧された入力電圧を供給する。
【００２６】
一方、制御回路７は前記必要入力電圧と電源電圧との差が所定の閾値以上、すなわち、電源電圧が前記必要入力電圧よりも充分に高い場合にはスイッチ要素ＳＷ１をオフし、ダイオードＤ３を介して電源電圧によりコンデンサＣ３を充電して定電圧発生回路６１に必要充分な入力電圧を供給することができる。
【００２７】
而して、本実施形態では従来例２と同様に、従来例１の如くトランス等で構成された大型で高価な昇降圧チョッパ等を用いなくても制御電源回路６が構成し得るとともに、直流電源１の電源電圧に応じて制御回路７がスイッチ要素ＳＷ１をオンオフ制御し、直流電源１の電源電圧が制御電源回路７の定電圧発生回路６１が必要とする入力電圧よりも充分に高い場合にスイッチ要素ＳＷ１をオフして昇圧回路６０による昇圧機能を停止させているため、昇圧回路６０による不要な昇圧動作を無くして昇圧回路６０での無駄な損失の発生を抑えることができる。よって、従来例２に比較して不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置、並びに放電灯点灯装置が提供できる。
【００２８】
（実施形態２）
図２は本実施形態の回路構成を示しており、直流電源１の電源電圧を整流するダイオードＤ４、ダイオードＤ４を介して充電されるコンデンサＣ４を有し、コンデンサＣ４の充放電を周期的に繰り返すチャージポンプ回路６２と、シリーズレギュレータからなる定電圧発生回路６１とを制御電源回路６に具備した点に特徴がある。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の構成及びＤＣ−ＤＣコンバータ３より後段の回路は図１６に示す従来例１又は図１７に示す従来例２と共通とし、全体として放電灯点灯装置を構成している。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１並びに低周波インバータ４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をオンオフする制御回路７の駆動制御機能の構成も従来例１又は従来例２と共通するためにこれらの説明を省略する。
【００２９】
チャージポンプ回路６２は、図２に示すように電源スイッチ２とＤＣ−ＤＣコンバータ３のトランスＴ１の１次巻線Ｎ１との接続点にアノードが接続されたダイオードＤ４と、ダイオードＤ４のカソードとスイッチング素子Ｑ１のゲートとの間に挿入されたコンデンサＣ４と、アノードがダイオードＤ４のカソードに接続されるとともにカソードが定電圧発生回路６１の入力端子に接続されたダイオードＤ５と、ダイオードＤ５のカソードとグランドとの間に接続されたコンデンサＣ３とで構成される。
【００３０】
而して、制御回路７からスイッチング素子Ｑ１のゲートに与えられる駆動信号がローレベルの時には直流電源１からチャージポンプ回路６２のダイオードＤ４を介してコンデンサＣ４が充電され、駆動信号がハイレベルの時にコンデンサＣ４の両端電圧に駆動信号の電圧が足し合わされた電圧によりダイオードＤ５を介してコンデンサＣ３が充電される。したがって、制御回路７により駆動信号が高周波でハイレベルとローレベルに切り換えられることにより、コンデンサＣ３には直流電源１の電源電圧に駆動信号の電圧が足し合わされた電圧が発生し、チャージポンプ回路６２から定電圧発生回路６１に必要充分な入力電圧を供給することができる。
【００３１】
本実施形態では定電圧発生回路６１の入力電圧をチャージポンプ回路６２から供給するように制御電源回路６を構成しているので、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のトランスＴ１の巻数比等に依らず、簡単な回路構成にて直流電源１の電源電圧を昇圧して定電圧発生回路６１に必要充分な入力電圧を供給することが可能であり、しかも、入力電圧が過度に上昇し過ぎることがないから、従来例１，２に比較して不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置、並びに放電灯点灯装置が提供できる。
【００３２】
なお、本実施形態ではチャージポンプ回路６２を動作させる信号を、制御回路７からＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１に与える駆動信号で兼用しているが、必ずしも兼用する必要はなく、チャージポンプ回路６２の動作信号を別途制御回路７から出力するようにしても良い。この場合、制御回路７が直流電源１の電源電圧を監視し、定電圧発生回路６１の必要入力電圧よりも充分に高い場合にはチャージポンプ回路６２の動作信号を停止すれば、チャージポンプ回路６２による不要な昇圧を無くして無駄な損失の発生を抑えることができる。
【００３３】
（実施形態３）
図３は本実施形態の一部省略した回路構成を示しており、実施形態２と同一の構成の制御電源回路６において、直流電源の電源電圧が制御電源回路７の定電圧発生回路６１が必要とする電圧よりも充分に高い場合にチャージポンプ回路６２による昇圧機能を停止させる停止手段を備えた点に特徴がある。なお、実施形態２と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
本実施形態の制御電源回路６では、チャージポンプ回路６２のコンデンサＣ４と、制御回路７からスイッチング素子Ｑ１のゲートに駆動信号を与える点との間にトランジスタ等からなるスイッチ要素ＳＷ２を挿入しており、これ以外の構成は実施形態２と同一である。
【００３５】
而して、制御回路７は直流電源１の電源電圧を監視し、定電圧発生回路６１の必要入力電圧よりも充分に高くない場合、例えば前記必要入力電圧と電源電圧との差が所定の閾値未満の場合にスイッチ要素ＳＷ２をオンとする。スイッチ要素ＳＷ２がオンの状態では、実施形態２で説明したようにチャージポンプ回路６２による昇圧作用で定電圧発生回路６１に必要充分な入力電圧を供給することができる。一方、制御回路７は前記必要入力電圧と電源電圧との差が所定の閾値以上、すなわち、電源電圧が電圧よりも充分に高い場合にはスイッチ要素ＳＷ２をオフし、チャージポンプ回路６２の動作を停止してダイオードＤ４を介して電源電圧によりコンデンサＣ３を充電することで定電圧発生回路６１に必要充分な入力電圧を供給することができる。
【００３６】
上述のように本実施形態によれば、制御回路７が直流電源１の電源電圧を監視し、定電圧発生回路６１の必要入力電圧よりも充分に高い場合にはチャージポンプ回路６２の動作を停止するため、チャージポンプ回路６２による不要な昇圧を無くして無駄な損失の発生を抑えることができる。
【００３７】
（実施形態４）
図４は本実施形態の一部省略した回路構成を示しており、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のトランスＴ１に設けた電源用巻線（３次巻線）Ｎ３を有し、直流電源からの電圧を昇圧する昇圧回路６３と、シリーズレギュレータからなる定電圧発生回路６１とを制御電源回路６に具備した点に特徴がある。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の構成及びＤＣ−ＤＣコンバータ３より後段の回路は図１６に示す従来例１又は図１７に示す従来例２と共通とし、全体として放電灯点灯装置を構成している。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１並びに低周波インバータ４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をオンオフする制御回路７の駆動制御機能の構成も従来例１又は従来例２と共通するためにこれらの説明を省略する。
【００３８】
昇圧回路６３は、図４に示すように一端が電源スイッチ２と接続されたトランスＴ１の３次巻線Ｎ３の他端にダイオードＤ２のアノードが接続され、ダイオードＤ２のカソードがコンデンサＣ３の一端と定電圧発生回路６１の入力端に接続されて構成される。
【００３９】
而して、制御回路７によりＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１が高周波でオンオフされると、トランスＴ１の３次巻線Ｎ３にも１次巻線Ｎ１に誘起される電圧が巻数比（＝Ｎ３／Ｎ１）倍に昇圧された電圧が発生し、この昇圧された電圧をダイオードＤ２及びコンデンサＣ３で整流・平滑することによって、昇圧回路６３から定電圧発生回路６１に直流電源１の電源電圧よりも高く昇圧された入力電圧を供給することができる。
【００４０】
本実施形態では、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１及び２次巻線Ｎ２の設計値に依らずにトランスＴ１の３次巻線Ｎ３により、昇圧回路６３の出力電圧を定電圧発生回路６１の必要入力電圧に合わせて最適なレベルに設定することが可能であるため、昇圧回路６３において必要以上に電圧が昇圧されることがなく、従来例１，２に比較して不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置、並びに放電灯点灯装置が提供できる。
【００４１】
（実施形態５）
図５は本実施形態の一部省略した回路構成を示しており、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のトランスＴ１の１次側に中間タップＴＰを設けて１次巻線Ｎ１を２つの巻線Ｎ１１，Ｎ１２に分割し、中間タップＴＰから取り出される電圧をダイオードＤ２及びコンデンサＣ３で整流・平滑する構成とした昇圧回路６４と、シリーズレギュレータからなる定電圧発生回路６１とを制御電源回路６に具備した点に特徴がある。なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ３の構成及びＤＣ−ＤＣコンバータ３より後段の回路は図１６に示す従来例１又は図１７に示す従来例２と共通とし、全体として放電灯点灯装置を構成している。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１並びに低周波インバータ４のスイッチング素子Ｑ２〜Ｑ５をオンオフする制御回路７の駆動制御機能の構成も従来例１又は従来例２と共通するためにこれらの説明を省略する。
【００４２】
昇圧回路６４は、図５に示すようにトランスＴ１の１次側に設けた中間タップＴＰにダイオードＤ２のアノードが接続され、ダイオードＤ２のカソードがコンデンサＣ３の一端と定電圧発生回路６１の入力端に接続されて構成される。
【００４３】
而して、制御回路７によりＤＣ−ＤＣコンバータ３のスイッチング素子Ｑ１が高周波でオンオフされると、トランスＴ１の中間タップＴＰに１次巻線Ｎ１１，Ｎ１２の巻数比倍に昇圧された電圧が発生し、この昇圧された電圧をダイオードＤ２及びコンデンサＣ３で整流・平滑することによって、昇圧回路６４から定電圧発生回路６１に直流電源１の電源電圧よりも高く昇圧された入力電圧を供給することができる。
【００４４】
本実施形態では、トランスＴ１の１次巻線Ｎ１１，Ｎ１２の巻数比により、昇圧回路６４の出力電圧を定電圧発生回路６１の必要入力電圧に合わせて最適なレベルに設定することが可能であるため、実施形態４と同様に昇圧回路６４において必要以上に電圧が昇圧されることがなく、従来例１，２に比較して不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置、並びに放電灯点灯装置が提供できる。また、実施形態４のようにトランスＴ１に別途に３次巻線Ｎ３を設ける構成に比較して装置の小型化が可能になる。
【００４５】
（実施形態６）
図６は本実施形態の一部省略した回路構成を示しており、実施形態５と同一の構成の制御電源回路６において、直流電源１の電源電圧が制御電源回路７の定電圧発生回路６１が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧回路６４による昇圧機能を停止させる停止手段を備えた点に特徴がある。なお、実施形態５と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態の制御電源回路６では、昇圧回路６４のダイオードＤ２とトランスＴ１の中間タップＴＰとの間にトランジスタ等からなるスイッチ要素ＳＷ１を挿入するとともに、電源スイッチ２とトランスＴ１の１次巻線Ｎ１１との接続点にアノードが接続されたダイオードＤ３のカソードをダイオードＤ２のカソードと接続して構成され、これ以外の構成は実施形態５と同一である。
【００４７】
而して、制御回路７は直流電源１の電源電圧を監視し、定電圧発生回路６１の必要入力電圧よりも充分に高くない場合、例えば前記必要入力電圧と電源電圧との差が所定の閾値未満の場合にスイッチ要素ＳＷ１をオンとする。スイッチ要素ＳＷ１がオンの状態では、実施形態５で説明したように昇圧回路６４による昇圧作用で定電圧発生回路６１に必要充分な入力電圧を供給することができる。一方、制御回路７は前記必要入力電圧と電源電圧との差が所定の閾値以上、すなわち、電源電圧が電圧よりも充分に高い場合にはスイッチ要素ＳＷ１をオフし、昇圧回路６４の動作を停止してダイオードＤ３を介して電源電圧によりコンデンサＣ３を充電することで定電圧発生回路６１に必要充分な入力電圧を供給することができる。
【００４８】
上述のように本実施形態によれば、制御回路７が直流電源１の電源電圧を監視し、定電圧発生回路６１の必要入力電圧よりも充分に高い場合には昇圧回路６４の動作を停止するため、昇圧回路６４による不要な昇圧を無くして無駄な損失の発生を抑えることができる。なお、実施形態４における制御電源回路６に本実施形態のダイオードＤ４並びにスイッチ要素ＳＷ１を設けても同様の効果を奏することが可能である。
【００４９】
ところで、実施形態５又は実施形態６には図７に示すような構造のトランスＴ１を用いても良い。すなわち、中央にコア１０が貫装されたボビン１１の最内層に１次巻線Ｎ１１を巻回し、この１次巻線Ｎ１１の端末をボビン１１の上側鍔部より突設した中間タップＴＰにからげ、続いて１次巻線Ｎ１１の上層に２次巻線Ｎ２を巻回し、最後に２次巻線Ｎ２の上層に１次巻線Ｎ１２を巻回してトランスＴ１が構成されている。また、１次巻線Ｎ１１，Ｎ１２の端末及び２次巻線Ｎ２の端末はボビン１１の下側鍔部より突設された４本のピン１２に各々接続される。なお、中間タップＴＰと回路との接続は別途設けたジャンパ線や予めトランスＴ１に設けた接続線あるいはリードフレーム等で行えばよい。但し、トランスＴ１の構成はこれに限定する趣旨ではなく、通常の方法で中間タップＴＰを構成したトランスを用いても良い。
【００５０】
ところで、上述の各実施形態では、図８に示すようにスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５やトランスＴ１、抵抗並びにコンデンサ等の各回路部品を片面又は両面に実装したプリント配線板２０を箱形のケース２１内に収納してある。ここで、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ５等の発熱部品２２の熱は、次の何れかの方法でケース２１の外に放熱するのが一般的である。一つは、プリント配線板２０に放熱し、場合によってはケース２１内の全部又は一部に充填した高熱伝導率の充填材を介して外部に放熱する方法、もう一つは、発熱部品２２とケース２１内壁との隙間を極力狭くし、ケース２１内の全部又は一部に充填した高熱伝導率の充填材あるいは高熱伝導率のシートを介して外部に放熱する方法である。
【００５１】
しかしながら、上記２つの方法にはそれぞれ以下のような問題がある。すなわち、前者の方法では、高熱伝導率の充填材に接する全ての回路部品に発熱部品２２からの熱が伝わるため、熱に弱い回路部品が温度上昇してしまうという問題があり、後者の方法では、プリント配線板２０とケース２１との間の隙間が発熱部品２２の背の高さによって決定されるため、プリント配線板２０の発熱部品２２と同一面側には発熱部品２２よりも背の高い回路部品を実装できず、部品実装上の制約が大きいという問題や、プリント配線板２０の同一面に高さのことなる複数の発熱部品が実装される場合には背の低い発熱部品とケース２１との隙間が大きくなって放熱効果が低下するという問題がある。
【００５２】
そこで、図９に示すように発熱部品２２と対向するケース２１の底面からプリント配線板２０の方に向けて凸部２３を突設すれば、発熱部品２２と同一面側に背の高い回路部品が実装される場合においても発熱部品２２の熱を凸部２３を通じてケース２１に逃がすことができ、放熱効率の低下を防ぐことができる。
【００５３】
また、図１０に示すように発熱部品２２の周囲全体又は一部を囲むようにケース２１底面から凸部２４を突設しても良く、発熱部品２２からプリント配線板２０に伝導した熱、並びに発熱部品２２の熱を効率的にケース２１に逃がすことができる。さらに、発熱部品２２の周囲全体を囲むように凸部２４を突設した場合においては、凸部２４に囲まれた内側の空間にのみ充填材を充填すれば良く、充填材料を減らすことができるとともに、ケース２１内全体に充填する場合に比較して発熱部品２２の周辺に実装されている他の回路部品への熱の影響を大きく緩和することができる。
【００５４】
さらに、図１１に示すように発熱部品２２の少なくとも一部が挿入し得るような凹部２５をケース２１底面に設けても良く、発熱部品２２の熱を効率的にケース２１に逃がすことができるとともに、凹部２５内にのみ充填材を充填することで充填材料を減らすことができ、且つケース２１内全体に充填する場合に比較して発熱部品２２の周辺に実装されている他の回路部品への熱の影響を大きく緩和することができる。また、プリント配線板２０とケース２１との隙間を狭くすることができるためにケース２１の薄型化が可能となる。
【００５５】
また、図１２に示すように、図９の構成において発熱部品２２の周囲全体又は一部を囲むように凸部２３の先端からさらに凸部２４を突設したり、あるいは、図１３に示すように、図１１の構成において発熱部品２２の周囲全体又は一部を囲むように凹部２５の周縁から凸部２４を突設しても良く、何れの構成においても発熱部品２２からプリント配線板２０に伝導した熱も効率的にケース２１に逃がすことができる。
【００５６】
さらに、図１４に示すように、図１０の構成において発熱部品２２とケース２１底面との間、並びに発熱部品２２の周辺のプリント配線板２０と凸部２４との間に高熱伝導率のシート材２７を介装しても良く、これにより放熱のための充填材を省略することが可能となり、しかも、一般にシート材２７の方が充填材よりも熱伝導率が高いため、放熱をより一層促進することができる。なお、図９や図１１〜図１３の構成においても高熱伝導率のシート材２７を使用することで放熱を一層促進することができる。
【００５７】
あるいは、図１５に示すように、図９の構成においてケース２１の凸部２３と対向する外側に放熱用のフィン２８を形成すれば、放熱をさらに一層促進することができる。なお、図１０〜図１４の構成においてもケース２１にフィン２８を形成することで放熱を一層促進することができる。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧手段による昇圧機能を停止させる停止手段を備えたので、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に停止手段によって昇圧手段による昇圧機能を停止させるため、不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できるという効果がある。
【００５９】
請求項２の発明は、昇圧手段が、直流電源の電源電圧を整流するダイオード、並びにダイオードを介して充電されるコンデンサを有し、コンデンサの充放電を周期的に繰り返すチャージポンプ回路からなるので、ダイオードとコンデンサからなるチャージポンプ回路によって直流電源からの電圧よりも高い電圧を得ることができ、従来例に比較して不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できるという効果がある。
【００６０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、制御回路から出力するスイッチング素子のオンオフ制御信号によりチャージポンプ回路のコンデンサの充放電を切り換えるので、請求項２の発明の効果に加えて、回路構成を簡略化することができるという効果がある。
【００６１】
請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧手段による昇圧機能を停止させる停止手段を備えたので、請求項２又は３の発明の効果に加えて、不要な損失の増加を防いで一層の小型化及びコストダウンが図れるという効果がある。
【００６２】
請求項５の発明は、昇圧手段が、トランスに設けた電源用巻線を有し、電源用巻線に生じる電圧を直流電源からの電圧に重畳して出力電圧を得るので、ＤＣ−ＤＣコンバータのトランスの巻数比と関係なく電源用巻線の巻数比を設計することができるため、昇圧手段において必要以上に昇圧が行われることがなく、不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できるという効果がある。
【００６３】
請求項６の発明は、昇圧手段が、トランスの１次巻線に設けた中間タップと、中間タップから取り出す電圧を整流平滑する整流平滑回路とを有するので、中間タップを設ける位置によって昇圧比を決定することができるため、昇圧手段において必要以上に昇圧が行われることがなく、不要な損失の増加を防いで小型で安価な電源装置が提供できるという効果がある。
【００６４】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、直流電源の電源電圧が制御電源回路の定電圧化手段が必要とする電圧よりも充分に高い場合に昇圧手段による昇圧機能を停止させる停止手段を備えたので、請求項５又は６の発明の効果に加えて、不要な損失の増加を防いで一層の小型化及びコストダウンが図れるという効果がある。
【００６５】
請求項８の発明は、上記請求項１〜７の何れかの電源装置と、この電源装置のＤＣ−ＤＣコンバータの出力を交流に変換して放電灯を点灯させるインバータとで構成されたので、請求項１〜７の何れかの発明と同様の効果を奏する放電灯点灯装置が提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す概略回路図である。
【図２】実施形態２を示す概略回路図である。
【図３】実施形態３を示す一部省略した概略回路図である。
【図４】実施形態４を示す一部省略した概略回路図である。
【図５】実施形態５を示す一部省略した概略回路図である。
【図６】実施形態６を示す一部省略した概略回路図である。
【図７】同上に用いるトランスの断面図である。
【図８】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図９】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図１０】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図１１】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図１２】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図１３】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図１４】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図１５】同上の外観構造の一例を示す断面図である。
【図１６】従来例１を示す概略回路図である。
【図１７】従来例２を示す概略回路図である。
【符号の説明】
１直流電源
２電源スイッチ
３ＤＣ−ＤＣコンバータ
４低周波インバータ
５イグナイタ
６制御電源回路
７制御回路
６０昇圧回路
６１定電圧発生回路
ＬＰ放電灯
Ｔ１トランス
Ｑ１スイッチング素子
ＳＷ１スイッチ要素[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device and a discharge lamp lighting device that is lit by supplying power to a discharge lamp that is a load by the power supply device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 shows a conventional power supply device. In this conventional example (hereinafter referred to as “conventional example 1”), the igniter 5 generates a high-pressure pulse to start discharging a discharge lamp LP such as an HID lamp. When discharge is started, a constant power control is performed, and a discharge lighting device that stably lights the discharge lamp LP is configured (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-69752).
[0003]
The discharge lamp lighting device of the conventional example 1 converts the DC power source 1 into a voltage required by the discharge lamp LP, and has a DC-DC converter 3 and a low-frequency inverter 4 having a function of stably lighting the discharge lamp LP, DC A control circuit 7 for driving and controlling the switching element Q1 made of MOSFET of the DC converter 3 and the switching elements Q2 to Q5 made of MOSFET of the low-frequency inverter 4, and a substantially constant voltage for stably supplying power to the control circuit 7 A control power supply circuit 6 ′ composed of a constant voltage circuit for generating the above, an igniter 5, and a lighting power switch 2 inserted between the DC power supply 1 and the DC-DC converter 3.
[0004]
In the DC-DC converter 3 composed of a flyback converter, when the switching element Q1 connected to the DC power source 1 via the primary winding N1 of the transformer T1 and the power switch 2 is turned on by the control circuit 7, the DC power source 1 to the transformer T1 1 A current flows through the next winding N1, and energy is stored in the transformer T1. When the switching element Q1 is turned off, the diode D1 is turned on by the back electromotive force generated by the energy stored in the transformer T1, and a current flows from the secondary winding N2 of the transformer T1 to the smoothing capacitor C1 to charge the capacitor C1. Then, the control circuit 7 controls the ON period and the OFF period of the switching element Q1, so that the voltage across the capacitor C1 (the output voltage of the DC-DC converter 3) is lower than the power supply voltage of the DC power supply 1. It is possible to obtain a desired voltage necessary for lighting the discharge lamp LP by changing to a high condition.
[0005]
The low-frequency inverter 4 connects the series circuit of the switching elements Q2 and Q4 and the series circuit of the switching elements Q3 and Q5 between the output terminals of the DC-DC converter 3, and loads the load circuit between the middle points of the series circuits. The igniter 5 and the discharge lamp LP are connected to each other, and the switching elements Q2 and Q5 are simultaneously turned on and off by the low-frequency drive signal output from the control circuit 7 corresponding to the switching elements Q2 to Q5. At the same time, the switching elements Q3 and Q4 are turned off when the switching elements Q2 and Q5 are turned on and turned on when the switching elements Q2 and Q5 are turned off, whereby a low-frequency alternating current (rectangular wave) is supplied to the igniter 5 and the discharge lamp LP. A voltage is applied.
[0006]
The igniter 5 charges the output from the DC-DC converter 3 and the low-frequency inverter 4 to the capacitor C2 through the resistor R2 in a so-called no-load state before the discharge lamp LP is lit, and the control circuit 7 controls the high-voltage pulse transformer. By turning on the thyristor Q6 connected to the primary winding of T2, the charge of the capacitor C2 is discharged to the primary winding of the high-voltage pulse transformer T2, and the secondary winding is utilized using the boosting effect of the high-voltage pulse transformer T2. A high voltage in the form of a pulse is applied to the discharge lamp LP connected to the wire to cause dielectric breakdown.
[0007]
The control circuit 7 operates by receiving power supply from the control power circuit 6 ′, and detects the voltage between the output terminals of the DC-DC converter 3, that is, the voltage (lamp voltage) of the discharge lamp LP via the low-frequency inverter 4. Based on the result and the lamp current value detected from the voltage drop of the resistor R1 inserted between the DC-DC converter 3 and the low-frequency inverter 4, the switching and low-frequency switching of the switching element Q1 of the DC-DC converter 3 is performed. By controlling the switching of the switching elements Q2 to Q5 of the inverter 4, an output corresponding to the state of the discharge lamp LP at the time of starting or lighting is supplied from the low frequency inverter 4 to the load circuit side.
[0008]
By the way, the control power supply circuit 6 'in the conventional example 1 supplies a voltage necessary for the operation of the control circuit 7. For example, the DC power supply 1 fluctuates in the range of 6V to 16V like an automobile battery. In this case, in order to stably supply a necessary voltage (for example, 12V) to the control circuit 7, a constant voltage circuit including a step-up / step-down chopper configured by a transformer, a switch element, or the like is used. However, the provision of the control power supply circuit 6 ′ composed of a step-up / step-down chopper or the like for supplying the operation power to the control circuit 7 has a problem that the apparatus is increased in size and cost.
[0009]
On the other hand, another conventional example shown in FIG. 17 (hereinafter referred to as “conventional example 2”) includes a control power supply circuit 6 ”that is reduced in size and cost without using a step-up / down chopper. That is, the control power circuit 6 ″ includes a diode D2 having an anode connected to a connection point between the primary winding N1 of the transformer T1 of the DC-DC converter 3 and the switching element Q1, a cathode of the diode D2, and a DC power supply 1 And a constant voltage generating circuit 61 that is composed of a series regulator and obtains a substantially constant voltage that is supplied to the control circuit 7 by stepping down the voltage across the capacitor C3. When the DC power source 1 is turned on by the power switch 2, the capacitor C3 is charged through the primary winding N1 of the transformer 1 and the diode D2 of the DC-DC converter 3, and the charged voltage, that is, the control circuit 7 is supplied. When the power supply voltage reaches the operating voltage at which the control circuit 7 operates normally and stably, the control circuit 7 starts operation and each switching element Outputs a drive signal to Q1 to Q5, to start the operation of the DC-DC converter 3 and the low-frequency inverter 4.
[0010]
When the operation of the DC-DC converter 3 is started by the control circuit 7, as in the case of the conventional example 1, when the switching element Q1 is turned on, the current flows from the DC power source 1 to the primary winding N1 of the transformer T1 and is stored. However, when the switching element Q1 is turned off, the capacitor C1 is charged. When the switching element Q1 is turned off, the voltage is induced in the secondary winding N2 in the primary winding N1 of the transformer T1. A voltage is generated, and a voltage superimposed on the power supply voltage of the DC power supply 1 is applied to the switching element Q1. A voltage higher than the power supply voltage of the DC power supply 1 can be supplied to the constant voltage generation circuit 61 by rectifying and smoothing the voltage applied to the switching element Q1 with the diode D2 and the capacitor C3.
[0011]
That is, in the conventional example 2, the control power supply circuit 6 ″ can be configured without using a large and expensive step-up / step-down chopper configured with a transformer or the like as in the conventional example 1.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example 2, even when the power supply voltage of the DC power supply 1 is sufficiently high, the voltage boosted by turning on and off the switching element Q1 becomes the input voltage of the constant voltage generating circuit 61, which causes unnecessary loss. There is a problem that the size of the device is increased and the cost is increased due to an increase in device tolerance and heat dissipation. In Conventional Example 2, the voltage applied to the switching element Q1 when the switching element Q1 is off is affected by the turn ratio of the transformer T1, and the turn ratio of the transformer T1 is mainly in accordance with the operation of the DC-DC converter 3. It is designed. For this reason, the voltage applied to the switching element Q1 may be higher than necessary for the purpose of securing the input voltage of the constant voltage generation circuit 61. In such a case, the same problem occurs.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a small and inexpensive power supply device and discharge lamp lighting device that prevent an increase in unnecessary loss.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a DC power supply, a DC-DC converter that converts a voltage from the DC power supply into a load voltage by turning on and off a switching element connected to the DC power supply, and switching. A control circuit for controlling on / off of the element; and a control power circuit for supplying operation power to the control circuit. The control power circuit reduces the boosted voltage by boosting means for boosting the power supply voltage of the DC power supply. In a power supply apparatus comprising a constant voltage means for obtaining a predetermined output voltage, a boost function by the boost means is provided when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit. A stopping means for stopping is provided, and the stopping means is used when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit. To stop the boosting function by boosting means I, compact and can be provided at low cost power supplies to prevent unnecessary increase in losses.
[0015]
In order to achieve the above object, a second aspect of the present invention provides a DC power source, a DC-DC converter that converts a voltage from the DC power source into a load voltage by turning on and off a switching element connected to the DC power source, and switching. A control circuit for controlling on / off of the element; and a control power circuit for supplying operation power to the control circuit. The control power circuit reduces the boosted voltage by boosting means for boosting the power supply voltage of the DC power supply. In the power supply apparatus comprising a constant voltage means for obtaining a predetermined output voltage, the boosting means has a diode for rectifying the power supply voltage of the DC power supply, and a capacitor charged via the diode, and the capacitor is charged and discharged. It consists of a charge pump circuit that repeats periodically. It can be obtained a voltage higher than the voltage from, can provide inexpensive power supply, compared to the conventional example in small to prevent unnecessary increase in losses.
[0016]
The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 2, charging / discharging of the capacitor of the charge pump circuit is switched by an on / off control signal of the switching element output from the control circuit. Thus, the circuit configuration can be simplified.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit, the boosting function by the boosting means is stopped. In addition to the operation of the invention of claim 2 or 3, it is possible to further reduce the size and cost by preventing an increase in unnecessary loss.
[0018]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 applies a voltage to the secondary winding of the transformer by turning on and off the DC power supply and the switching element connected to the DC power supply via the primary winding of the transformer. A control power supply circuit comprising: a DC-DC converter that generates a voltage from a DC power supply and converts it into a load voltage; a control circuit that controls on / off of the switching element; and a control power supply circuit that supplies operation power to the control circuit. In the power supply apparatus including a boosting unit that boosts the power supply voltage of the DC power supply and a constant voltage converting unit that steps down the boosted voltage to obtain a predetermined output voltage, the boosting unit includes a power winding provided in the transformer. Characterized in that the output voltage is obtained by superimposing the voltage generated in the power supply winding on the voltage from the DC power supply, regardless of the turns ratio of the transformer of the DC-DC converter. It is possible to design the turn ratio of the line, without boosting is performed more than necessary in the step-up unit, compact and can be provided at low cost power supplies to prevent unnecessary increase in losses.
[0019]
In order to achieve the above object, the invention of claim 6 applies a voltage to the secondary winding of the transformer by turning on and off the DC power supply and the switching element connected to the DC power supply via the primary winding of the transformer. A control power supply circuit comprising: a DC-DC converter that generates a voltage from a DC power supply and converts it into a load voltage; a control circuit that controls on / off of the switching element; and a control power supply circuit that supplies operation power to the control circuit. Is a power supply apparatus comprising a boosting means for boosting the power supply voltage of a DC power supply and a constant voltage converting means for stepping down the boosted voltage to obtain a predetermined output voltage, wherein the boosting means is connected to the primary winding of the transformer. It has a provided intermediate tap and a rectifying / smoothing circuit for rectifying and smoothing a voltage extracted from the intermediate tap, and the boost ratio can be determined by the position where the intermediate tap is provided. Kill Therefore, without boosting is performed more than necessary in the step-up unit, compact and can be provided at low cost power supplies to prevent unnecessary increase in losses.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth or sixth aspect of the invention, when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit, the boosting function by the boosting means is stopped. In addition to the operation of the invention of claim 5 or 6, it is possible to further reduce the size and cost by preventing an increase in unnecessary loss.
[0021]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 8 turns on the discharge lamp by converting the power supply apparatus according to any one of claims 1 to 7 and the output of the DC-DC converter of the power supply apparatus into alternating current. It is comprised by the inverter, The discharge lamp lighting device which show | plays the effect | action similar to the invention in any one of Claims 1-7 can be provided.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, an embodiment in which the present invention is applied to a power supply device having a discharge lamp as a load, that is, a discharge lamp lighting device will be exemplified. However, the power supply device according to the present invention is not limited to the discharge lamp lighting device. The technical idea of the present invention can also be applied to a power supply device having a load other than the above. Also, the configuration of the discharge lamp lighting device does not require the low-frequency inverter 4, or the DC-DC converter 3 is not limited to the flyback converter.
[0023]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a circuit configuration of the present embodiment. A control power supply circuit 6 includes a booster circuit 60 that boosts a voltage from a DC power supply and a constant voltage generation circuit 61 formed of a series regulator. It is characterized in that it has stop means for stopping the boosting function of the booster circuit 60 when the voltage is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage generation circuit 61 of the control power supply circuit 7. The configuration of the DC-DC converter 3 and the circuit subsequent to the DC-DC converter 3 are the same as those of the conventional example 1 shown in FIG. 16 or the conventional example 2 shown in FIG. 17, and constitute a discharge lamp lighting device as a whole. . Since the configuration of the drive control function of the control circuit 7 for turning on / off the switching element Q1 of the DC-DC converter 3 and the switching elements Q2 to Q5 of the low-frequency inverter 4 is the same as that of the conventional example 1 or the conventional example 2, these explanations will be given. Is omitted.
[0024]
The booster circuit 60 has the same configuration as that of the conventional example 2, and, as shown in FIG. 1, the connection point between the primary winding N1 of the transformer T1 of the DC-DC converter 3 and the switching element Q1 is connected via the switch element SW1. The anode is connected to the connection point of the diode D2 to which the anode is connected, the capacitor C3 connected between the cathode of the diode D2 and the negative side of the DC power source 1, and the primary winding N1 of the power switch 2 and the transformer T1. And a diode D3 having a cathode connected to the cathode of the diode D2. Here, the switch element SW1 is composed of a transistor or the like, and is turned on / off by the control circuit 7. That is, in the present embodiment, the switch element SW1 and the control circuit 7 constitute stop means.
[0025]
Thus, when the DC power source 1 is turned on by the power switch 2 as in the conventional example 2, the control circuit 7 starts to operate and outputs a drive signal to each of the switching elements Q1 to Q5. The operations of the DC converter 3 and the low frequency inverter 4 are started. Here, the control circuit 7 monitors the voltage (power supply voltage) from the DC power supply 1, and if it is not sufficiently higher than the input voltage (required input voltage) required by the constant voltage generation circuit 61, for example, the necessary input voltage When the difference between the power supply voltage and the power supply voltage is less than a predetermined threshold, the switch element SW1 is turned on. When the operation of the DC-DC converter 3 is started by the control circuit 7, current flows from the DC power source 1 to the primary winding N1 of the transformer T1 when the switching element Q1 is turned on as described in the conventional example 1. When the stored energy is released when the switching element Q1 is turned off, a voltage corresponding to the voltage induced in the secondary winding N2 is also generated in the primary winding N1 of the transformer T1, and the switching element Q1 A voltage superimposed on the power supply voltage of the DC power supply 1 is applied. The voltage applied to the switching element Q1 is rectified and smoothed by the diode D2 and the capacitor C3, thereby supplying the constant voltage generating circuit 61 with an input voltage boosted higher than the power supply voltage of the DC power supply 1.
[0026]
On the other hand, the control circuit 7 turns off the switch element SW1 when the difference between the required input voltage and the power supply voltage is equal to or greater than a predetermined threshold value, that is, the power supply voltage is sufficiently higher than the required input voltage, via the diode D3. Thus, the capacitor C3 can be charged with the power supply voltage to supply a necessary and sufficient input voltage to the constant voltage generating circuit 61.
[0027]
Thus, in the present embodiment, as in Conventional Example 2, the control power supply circuit 6 can be configured without using a large and expensive step-up / down chopper configured with a transformer or the like as in Conventional Example 1, and the direct current When the control circuit 7 controls on / off of the switch element SW1 according to the power supply voltage of the power supply 1, and the power supply voltage of the DC power supply 1 is sufficiently higher than the input voltage required by the constant voltage generation circuit 61 of the control power supply circuit 7. Since the switch element SW1 is turned off and the boosting function of the booster circuit 60 is stopped, unnecessary boosting operation by the booster circuit 60 can be eliminated and generation of useless loss in the booster circuit 60 can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a power supply device and a discharge lamp lighting device that are small and inexpensive by preventing an increase in unnecessary loss as compared with Conventional Example 2.
[0028]
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a circuit configuration of the present embodiment, which includes a diode D4 that rectifies the power supply voltage of the DC power supply 1 and a capacitor C4 that is charged via the diode D4, and the capacitor C4 is repeatedly charged and discharged periodically. The control power supply circuit 6 includes a charge pump circuit 62 and a constant voltage generation circuit 61 composed of a series regulator. The configuration of the DC-DC converter 3 and the circuit subsequent to the DC-DC converter 3 are the same as those of the conventional example 1 shown in FIG. 16 or the conventional example 2 shown in FIG. 17, and constitute a discharge lamp lighting device as a whole. . Since the configuration of the drive control function of the control circuit 7 for turning on / off the switching element Q1 of the DC-DC converter 3 and the switching elements Q2 to Q5 of the low-frequency inverter 4 is the same as that of the conventional example 1 or the conventional example 2, these explanations will be given. Is omitted.
[0029]
As shown in FIG. 2, the charge pump circuit 62 includes a diode D4 having an anode connected to a connection point between the power switch 2 and the primary winding N1 of the transformer T1 of the DC-DC converter 3, and a switching between the cathode of the diode D4 and the cathode. A capacitor C4 inserted between the gate of the element Q1, a diode D5 whose anode is connected to the cathode of the diode D4 and whose cathode is connected to the input terminal of the constant voltage generation circuit 61, and the cathode and ground of the diode D5 And a capacitor C3 connected between the two.
[0030]
Thus, when the drive signal supplied from the control circuit 7 to the gate of the switching element Q1 is at low level, the capacitor C4 is charged from the DC power supply 1 via the diode D4 of the charge pump circuit 62, and when the drive signal is at high level. The capacitor C3 is charged through the diode D5 by a voltage obtained by adding the voltage of the drive signal to the voltage across the capacitor C4. Therefore, when the drive signal is switched between the high level and the low level at a high frequency by the control circuit 7, a voltage obtained by adding the voltage of the drive signal to the power supply voltage of the DC power supply 1 is generated in the capacitor C3. Therefore, a necessary and sufficient input voltage can be supplied to the constant voltage generating circuit 61.
[0031]
In this embodiment, since the control power supply circuit 6 is configured to supply the input voltage of the constant voltage generation circuit 61 from the charge pump circuit 62, the control power supply circuit 6 is simple regardless of the turn ratio of the transformer T1 of the DC-DC converter 3. Since it is possible to boost the power supply voltage of the DC power supply 1 with a simple circuit configuration and supply a necessary and sufficient input voltage to the constant voltage generation circuit 61, and the input voltage does not increase excessively. Compared with conventional examples 1 and 2, an unnecessary increase in loss can be prevented, and a small and inexpensive power supply device and discharge lamp lighting device can be provided.
[0032]
In the present embodiment, the signal for operating the charge pump circuit 62 is also used as the drive signal supplied from the control circuit 7 to the switching element Q1 of the DC-DC converter 3, but it is not always necessary to use the same as the charge pump circuit. 62 operation signals may be separately output from the control circuit 7. In this case, if the control circuit 7 monitors the power supply voltage of the DC power supply 1 and if it is sufficiently higher than the required input voltage of the constant voltage generation circuit 61, the operation signal of the charge pump circuit 62 is stopped. It is possible to suppress unnecessary generation of loss by eliminating unnecessary boosting.
[0033]
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a circuit configuration in which this embodiment is partially omitted. In the control power supply circuit 6 having the same configuration as that of the second embodiment, the DC power supply voltage requires the constant voltage generation circuit 61 of the control power supply circuit 7. It is characterized in that it has stop means for stopping the boosting function of the charge pump circuit 62 when the voltage is sufficiently higher than the voltage. In addition, about the structure same as Embodiment 2, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0034]
In the control power supply circuit 6 of this embodiment, a switch element SW2 composed of a transistor or the like is inserted between the capacitor C4 of the charge pump circuit 62 and the point where the drive signal is supplied from the control circuit 7 to the gate of the switching element Q1. Other configurations are the same as those in the second embodiment.
[0035]
Thus, the control circuit 7 monitors the power supply voltage of the DC power supply 1, and if it is not sufficiently higher than the required input voltage of the constant voltage generating circuit 61, for example, the difference between the required input voltage and the power supply voltage is a predetermined threshold value. If it is less, the switch element SW2 is turned on. When the switch element SW2 is in the ON state, a necessary and sufficient input voltage can be supplied to the constant voltage generation circuit 61 by the boosting action by the charge pump circuit 62 as described in the second embodiment. On the other hand, the control circuit 7 turns off the switch element SW2 when the difference between the necessary input voltage and the power supply voltage is equal to or greater than a predetermined threshold, that is, the power supply voltage is sufficiently higher than the voltage, and the charge pump circuit 62 operates. By stopping and charging the capacitor C3 with the power supply voltage via the diode D4, a necessary and sufficient input voltage can be supplied to the constant voltage generating circuit 61.
[0036]
As described above, according to the present embodiment, the control circuit 7 monitors the power supply voltage of the DC power supply 1 and stops the operation of the charge pump circuit 62 when it is sufficiently higher than the required input voltage of the constant voltage generation circuit 61. Therefore, unnecessary boosting by the charge pump circuit 62 can be eliminated and generation of useless loss can be suppressed.
[0037]
(Embodiment 4)
FIG. 4 shows a circuit configuration in which a part of this embodiment is omitted, which includes a power supply winding (tertiary winding) N3 provided in the transformer T1 of the DC-DC converter 3, and receives a voltage from a DC power supply. The control power supply circuit 6 is characterized in that it includes a booster circuit 63 for boosting and a constant voltage generation circuit 61 formed of a series regulator. The configuration of the DC-DC converter 3 and the circuit subsequent to the DC-DC converter 3 are the same as those of the conventional example 1 shown in FIG. 16 or the conventional example 2 shown in FIG. 17, and constitute a discharge lamp lighting device as a whole. . Since the configuration of the drive control function of the control circuit 7 for turning on / off the switching element Q1 of the DC-DC converter 3 and the switching elements Q2 to Q5 of the low-frequency inverter 4 is the same as that of the conventional example 1 or the conventional example 2, these explanations will be given. Is omitted.
[0038]
In the booster circuit 63, as shown in FIG. 4, the anode of the diode D2 is connected to the other end of the tertiary winding N3 of the transformer T1 having one end connected to the power switch 2, and the cathode of the diode D2 is connected to one end of the capacitor C3. It is configured to be connected to the input terminal of the constant voltage generation circuit 61.
[0039]
Thus, when the switching element Q1 of the DC-DC converter 3 is turned on / off at a high frequency by the control circuit 7, the voltage induced in the primary winding N1 is also applied to the tertiary winding N3 of the transformer T1. A voltage boosted by N3 / N1) is generated, and the boosted voltage is rectified and smoothed by the diode D2 and the capacitor C3. It is possible to supply an input voltage boosted to a higher level.
[0040]
In the present embodiment, the output voltage of the booster circuit 63 is required for the constant voltage generation circuit 61 by the tertiary winding N3 of the transformer T1 regardless of the design values of the primary winding N1 and the secondary winding N2 of the transformer T1. Since it is possible to set an optimum level according to the input voltage, the voltage is not boosted more than necessary in the booster circuit 63, and an unnecessary increase in loss is prevented as compared with the conventional examples 1 and 2. Thus, a small and inexpensive power supply device and a discharge lamp lighting device can be provided.
[0041]
(Embodiment 5)
FIG. 5 shows a circuit configuration in which this embodiment is partially omitted. An intermediate tap TP is provided on the primary side of the transformer T1 of the DC-DC converter 3, and the primary winding N1 is replaced with two windings N11 and N12. The control power supply circuit 6 includes a booster circuit 64 configured to rectify and smooth the voltage extracted from the intermediate tap TP with a diode D2 and a capacitor C3, and a constant voltage generation circuit 61 formed of a series regulator. There are features. The configuration of the DC-DC converter 3 and the circuit subsequent to the DC-DC converter 3 are the same as those of the conventional example 1 shown in FIG. 16 or the conventional example 2 shown in FIG. 17, and constitute a discharge lamp lighting device as a whole. . Since the configuration of the drive control function of the control circuit 7 for turning on / off the switching element Q1 of the DC-DC converter 3 and the switching elements Q2 to Q5 of the low-frequency inverter 4 is the same as that of the conventional example 1 or the conventional example 2, these explanations will be given. Is omitted.
[0042]
In the booster circuit 64, as shown in FIG. 5, the anode of the diode D2 is connected to the intermediate tap TP provided on the primary side of the transformer T1, and the cathode of the diode D2 is one end of the capacitor C3 and the input terminal of the constant voltage generating circuit 61. Connected and configured.
[0043]
Thus, when the switching element Q1 of the DC-DC converter 3 is turned on and off at a high frequency by the control circuit 7, a voltage boosted to the turn ratio of the primary windings N11 and N12 is generated at the intermediate tap TP of the transformer T1. Then, the boosted voltage is rectified and smoothed by the diode D2 and the capacitor C3, so that the boosted voltage can be supplied to the constant voltage generating circuit 61 from the booster circuit 64 higher than the power supply voltage of the DC power supply 1. it can.
[0044]
In the present embodiment, the output voltage of the booster circuit 64 can be set to an optimum level according to the required input voltage of the constant voltage generation circuit 61 by the turn ratio of the primary windings N11 and N12 of the transformer T1. Therefore, the voltage is not boosted more than necessary in the booster circuit 64 as in the fourth embodiment, and a small and inexpensive power supply device that prevents unnecessary loss from increasing compared to the conventional examples 1 and 2 and a release circuit. An electric lighting device can be provided. Further, the apparatus can be reduced in size as compared with the configuration in which the tertiary winding N3 is separately provided in the transformer T1 as in the fourth embodiment.
[0045]
(Embodiment 6)
FIG. 6 shows a circuit configuration in which a part of the present embodiment is omitted. In the control power supply circuit 6 having the same configuration as that of the fifth embodiment, the power supply voltage of the DC power supply 1 is changed to the constant voltage generation circuit 61 of the control power supply circuit 7. It is characterized in that it has stop means for stopping the boosting function of the boosting circuit 64 when it is sufficiently higher than the required voltage. In addition, about the structure same as Embodiment 5, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
[0046]
In the control power supply circuit 6 of the present embodiment, a switch element SW1 composed of a transistor or the like is inserted between the diode D2 of the booster circuit 64 and the intermediate tap TP of the transformer T1, and the primary winding of the power switch 2 and the transformer T1. The cathode of the diode D3 whose anode is connected to the connection point with N11 is connected to the cathode of the diode D2, and the other configuration is the same as that of the fifth embodiment.
[0047]
Thus, the control circuit 7 monitors the power supply voltage of the DC power supply 1, and if it is not sufficiently higher than the required input voltage of the constant voltage generating circuit 61, for example, the difference between the required input voltage and the power supply voltage is a predetermined threshold value. If it is less, the switch element SW1 is turned on. When the switch element SW1 is in the ON state, a necessary and sufficient input voltage can be supplied to the constant voltage generating circuit 61 by the boosting action by the boosting circuit 64 as described in the fifth embodiment. On the other hand, the control circuit 7 turns off the switch element SW1 and stops the operation of the booster circuit 64 when the difference between the necessary input voltage and the power supply voltage is equal to or greater than a predetermined threshold, that is, when the power supply voltage is sufficiently higher than the voltage. Then, the necessary and sufficient input voltage can be supplied to the constant voltage generating circuit 61 by charging the capacitor C3 with the power supply voltage via the diode D3.
[0048]
As described above, according to the present embodiment, the control circuit 7 monitors the power supply voltage of the DC power supply 1, and stops the operation of the booster circuit 64 if it is sufficiently higher than the necessary input voltage of the constant voltage generation circuit 61. Therefore, unnecessary boosting by the booster circuit 64 can be eliminated and generation of useless loss can be suppressed. The same effect can be obtained even if the control power supply circuit 6 according to the fourth embodiment is provided with the diode D4 and the switch element SW1 according to the present embodiment.
[0049]
Incidentally, a transformer T1 having a structure as shown in FIG. 7 may be used in the fifth or sixth embodiment. That is, the primary winding N11 is wound around the innermost layer of the bobbin 11 having the core 10 penetrated in the center, and the end of the primary winding N11 is connected to the intermediate tap TP protruding from the upper flange of the bobbin 11. Subsequently, the secondary winding N2 is wound on the upper layer of the primary winding N11, and finally the primary winding N12 is wound on the upper layer of the secondary winding N2, thereby forming the transformer T1. The terminals of the primary windings N11 and N12 and the terminal of the secondary winding N2 are connected to four pins 12 projecting from the lower flange of the bobbin 11, respectively. The connection between the intermediate tap TP and the circuit may be performed by a jumper line provided separately, a connection line provided in advance in the transformer T1, a lead frame, or the like. However, the configuration of the transformer T1 is not limited to this, and a transformer in which the intermediate tap TP is configured by a normal method may be used.
[0050]
By the way, in each above-mentioned embodiment, as shown in FIG. 8, the printed wiring board 20 which mounted each circuit components, such as switching elements Q1-Q5, the transformer T1, resistance, and a capacitor | condenser, on the single side | surface or both surfaces is in the box-shaped case 21 It is stored in. Here, the heat of the heat generating components 22 such as the switching elements Q1 to Q5 is generally radiated to the outside of the case 21 by any of the following methods. One is a method of radiating heat to the printed wiring board 20 and, in some cases, heat is radiated to the outside through a high thermal conductivity filler filled in all or part of the case 21, and the other is a heating component 22 and In this method, the gap with the inner wall of the case 21 is made as narrow as possible, and the heat is radiated to the outside through a high thermal conductivity filler or a high thermal conductivity sheet filled in all or part of the case 21.
[0051]
However, the above two methods have the following problems. That is, in the former method, heat from the heat generating component 22 is transmitted to all the circuit components that are in contact with the filler having a high thermal conductivity. Since the gap between the printed wiring board 20 and the case 21 is determined by the height of the heating component 22, the printed wiring board 20 is taller than the heating component 22 on the same side as the heating component 22. When a circuit component cannot be mounted and there are large restrictions on component mounting, or when a plurality of heat generating components having different heights are mounted on the same surface of the printed wiring board 20, a short heat generating component and the case 21 are mounted. There is a problem that the heat radiation effect is reduced due to the gap between the
[0052]
Therefore, as shown in FIG. 9, if a convex portion 23 is projected from the bottom surface of the case 21 facing the heat generating component 22 toward the printed wiring board 20, a tall circuit component on the same surface side as the heat generating component 22. Even when is mounted, the heat of the heat generating component 22 can be released to the case 21 through the convex portion 23, and a reduction in heat dissipation efficiency can be prevented.
[0053]
Further, as shown in FIG. 10, a convex portion 24 may protrude from the bottom surface of the case 21 so as to surround the whole or part of the heat generating component 22, and heat conducted from the heat generating component 22 to the printed wiring board 20, and The heat of the heat generating component 22 can be efficiently released to the case 21. Further, in the case where the convex portion 24 is provided so as to surround the entire periphery of the heat generating component 22, it is only necessary to fill the inner space surrounded by the convex portion 24, and the filling material can be reduced. At the same time, the effect of heat on other circuit components mounted around the heat generating component 22 can be greatly reduced as compared with the case where the entire case 21 is filled.
[0054]
Furthermore, as shown in FIG. 11, a recess 25 into which at least a part of the heat generating component 22 can be inserted may be provided on the bottom surface of the case 21, and the heat of the heat generating component 22 can be efficiently released to the case 21. The filling material can be reduced only by filling the recess 25 with the filling material, and compared with the case where the entire case 21 is filled, the other circuit components mounted around the heat generating component 22 can be reduced. The influence of heat can be greatly reduced. In addition, since the gap between the printed wiring board 20 and the case 21 can be narrowed, the case 21 can be thinned.
[0055]
Further, as shown in FIG. 12, in the configuration of FIG. 9, a convex portion 24 is further provided from the tip of the convex portion 23 so as to surround the entire periphery or a part of the heat generating component 22, or as shown in FIG. In addition, in the configuration of FIG. 11, the convex portion 24 may protrude from the periphery of the concave portion 25 so as to surround the entire periphery or a part of the heat generating component 22, and in any configuration, the heat generating component 22 is connected to the printed wiring board 20. The conducted heat can be efficiently released to the case 21.
[0056]
Further, as shown in FIG. 14, in the configuration of FIG. 10, a sheet material having high thermal conductivity between the heat generating component 22 and the bottom surface of the case 21 and between the printed wiring board 20 and the convex portion 24 around the heat generating component 22. 27 may be interposed, which makes it possible to omit the filler for heat dissipation, and in addition, since the sheet material 27 generally has a higher thermal conductivity than the filler, heat dissipation is further promoted. can do. 9 and FIGS. 11 to 13 can further promote heat dissipation by using the sheet material 27 having a high thermal conductivity.
[0057]
Alternatively, as shown in FIG. 15, heat dissipation can be further promoted by forming a heat dissipation fin 28 on the outer side of the configuration of FIG. 9 that faces the convex portion 23 of the case 21. 10 to 14, the heat radiation can be further promoted by forming the fins 28 in the case 21.
[0058]
【The invention's effect】
Since the invention of claim 1 is provided with the stopping means for stopping the boosting function by the boosting means when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit, When the power supply voltage of the power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage control means of the control power supply circuit, the boosting function by the boosting means is stopped by the stopping means, thus preventing an increase in unnecessary loss and a small and inexpensive power supply. There is an effect that the device can be provided.
[0059]
In the invention of claim 2, the boosting means includes a diode that rectifies the power supply voltage of the DC power supply, and a capacitor that is charged via the diode, and the charge pump circuit that periodically charges and discharges the capacitor. The charge pump circuit composed of a diode and a capacitor can obtain a voltage higher than the voltage from the DC power supply, and can provide a small and inexpensive power supply device that prevents an increase in unnecessary loss compared to the conventional example. is there.
[0060]
In the invention of claim 3, in the invention of claim 2, since charging / discharging of the capacitor of the charge pump circuit is switched by an on / off control signal of the switching element output from the control circuit, in addition to the effect of the invention of claim 2, the circuit There is an effect that the configuration can be simplified.
[0061]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit, the boosting function by the boosting means is stopped. Since the stop means is provided, in addition to the effect of the invention of claim 2 or 3, there is an effect that an increase in unnecessary loss can be prevented and further miniaturization and cost reduction can be achieved.
[0062]
According to the fifth aspect of the present invention, since the boosting means has a power supply winding provided in the transformer and obtains an output voltage by superimposing a voltage generated in the power supply winding on a voltage from the DC power supply, a DC-DC converter The power supply winding turns ratio can be designed regardless of the transformer turns ratio, so that the boosting means does not boost more than necessary, preventing an increase in unnecessary loss and a compact and inexpensive power supply. There is an effect that the device can be provided.
[0063]
According to the sixth aspect of the present invention, the boosting means has an intermediate tap provided in the primary winding of the transformer and a rectifying / smoothing circuit for rectifying and smoothing the voltage extracted from the intermediate tap. Since it can be determined, boosting means does not perform boosting more than necessary, and there is an effect that an increase in unnecessary loss can be prevented and a small and inexpensive power supply device can be provided.
[0064]
According to a seventh aspect of the present invention, in the fifth or sixth aspect of the invention, when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit, the boosting function by the boosting means is stopped. Since the stop means is provided, in addition to the effect of the invention of claim 5 or 6, there is an effect that an increase in unnecessary loss can be prevented and further miniaturization and cost reduction can be achieved.
[0065]
Since invention of Claim 8 was comprised with the power supply device in any one of the said Claims 1-7, and the inverter which converts the output of the DC-DC converter of this power supply device into alternating current, and makes a discharge lamp light, There exists an effect that the discharge lamp lighting device which show | plays the effect similar to invention in any one of Claims 1-7 can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic circuit diagram in which a part of the third embodiment is omitted.
FIG. 4 is a schematic circuit diagram in which a part of the fourth embodiment is omitted.
FIG. 5 is a schematic circuit diagram in which a part of the fifth embodiment is omitted.
FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing a part of the sixth embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a transformer used in the above.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 10 is a sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 11 is a sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 12 is a sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 13 is a sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 14 is a sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 15 is a sectional view showing an example of the external structure of the above.
FIG. 16 is a schematic circuit diagram showing a first conventional example.
FIG. 17 is a schematic circuit diagram showing a second conventional example.
[Explanation of symbols]
1 DC power supply
2 Power switch
3 DC-DC converter
4 Low frequency inverter
5 Igniter
6 Control power circuit
7 Control circuit
60 Booster circuit
61 Constant voltage generator
LP discharge lamp
T1 transformer
Q1 switching element
SW1 switch element

Claims

DC power supply, DC-DC converter that converts voltage from DC power supply to load voltage by turning on / off switching element connected to DC power supply, control circuit for controlling on / off of switching element, and operation for control circuit A control power supply circuit that supplies power, and the control power supply circuit includes a booster that boosts the power supply voltage of the DC power supply, and a constant voltage converter that lowers the boosted voltage to obtain a predetermined output voltage. A power supply apparatus comprising: a stopping means for stopping the boosting function of the boosting means when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage means of the control power supply circuit.

DC power supply, DC-DC converter that converts voltage from DC power supply to load voltage by turning on / off switching element connected to DC power supply, control circuit for controlling on / off of switching element, and operation for control circuit A control power supply circuit that supplies power, and the control power supply circuit includes a booster that boosts the power supply voltage of the DC power supply, and a constant voltage converter that lowers the boosted voltage to obtain a predetermined output voltage. In the apparatus, the boosting means includes a diode that rectifies the power supply voltage of the DC power supply, and a capacitor that is charged via the diode, and includes a charge pump circuit that periodically repeats charging and discharging of the capacitor. apparatus.

3. The power supply device according to claim 2, wherein charging / discharging of the capacitor of the charge pump circuit is switched by an on / off control signal of the switching element output from the control circuit.

4. A stopping means for stopping the boosting function of the boosting means when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage control means of the control power supply circuit. Power supply.

DC that causes a voltage to be generated in the secondary winding of the transformer by turning on and off the DC power supply and the switching element connected to the DC power supply via the primary winding of the transformer and converts the voltage from the DC power supply into a load voltage. A DC converter, a control circuit for controlling on / off of the switching element, and a control power supply circuit for supplying operation power to the control circuit, the control power supply circuit boosting means for boosting the power supply voltage of the DC power supply; The voltage boosting means has a power supply winding provided in a transformer, and the voltage generated in the power supply winding is supplied to a DC power supply. A power supply device that obtains an output voltage by superimposing it on the voltage from

DC that causes a voltage to be generated in the secondary winding of the transformer by turning on and off the DC power supply and the switching element connected to the DC power supply via the primary winding of the transformer and converts the voltage from the DC power supply into a load voltage. A DC converter, a control circuit for controlling on / off of the switching element, and a control power supply circuit for supplying operation power to the control circuit, the control power supply circuit boosting means for boosting the power supply voltage of the DC power supply; In the power supply apparatus comprising the constant voltage converting means for stepping down the generated voltage and obtaining a predetermined output voltage, the boosting means rectifies and smoothes the intermediate tap provided in the primary winding of the transformer and the voltage extracted from the intermediate tap. And a rectifying / smoothing circuit.

7. A stopping means for stopping the boosting function of the boosting means when the power supply voltage of the DC power supply is sufficiently higher than the voltage required by the constant voltage control means of the control power supply circuit. Power supply.

A discharge lamp lighting device comprising: the power supply device according to any one of claims 1 to 7; and an inverter for lighting the discharge lamp by converting an output of a DC-DC converter of the power supply device into an alternating current. .