JP3730087B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単巻変圧器を備えた放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例である図３は、直流電源部１による直流電圧Ｖ＋を例えばスイッチング素子２、３の交互開閉により高周波出力に変換するインバータ回路４を備え、インバータ回路４の出力をコンデンサ５、６、７とチョークコイル８による共振回路と昇圧型の単巻変圧器９を介して放電灯１０に供給する構成において、単巻変圧器９の両端電圧が放電灯１０側に供給されるとともに、単巻変圧器９の中間タップ９ａがインバータ回路４のホット出力側に接続され、単巻変圧器９の一端がインバータ回路４の回路グランドＧ側に接続されている放電灯点灯装置である。また一般的に、直流電源部１は商用交流電源１１を全波整流回路（ダイオードＤ１〜Ｄ４）１２とチョッパー回路１３により直流電圧に変換して平滑コンデンサ１４を充電する回路構成を備え、商用交流電源１１のいずれか一極は大地Ｅに接続されているのは周知の通りである。なお、駆動制御手段１５はスイッチング素子２、３を交互に開閉するための回路手段である。そして、この回路構成は近年普及し始めた高い放電灯電圧（点灯時の放電灯両端電圧）を必要とする放電灯点灯装置に有用であり、殊に単巻変圧器９を用いると巻線の一部を一次側と二次側に共用できるため、小型化を図りやすい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、放電灯電圧が高いため、図４にも示すように放電灯１０のホット側電極と回路グランドＧとの間の電圧（回路グランド間電圧）Ｖ２が高くなり、これに伴い、放電灯１０のホット側電極と大地Ｅとの間の電圧（対地間電圧）も高くなる。もちろん、使用者が不用意に放電灯１０の電極などに触れないように商品化に際しては絶縁処理されるものの、例えば使用者が誤って電源を供給したまま装置を分解するような場合に感電するおそれがより大きいという傾向があることは否めない。本発明は、このような解決すべき課題に着目することにより、感電のおそれを大幅に低減することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項に示した通りである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を説明するが、それはあくまで本発明に基づいて採択された例示的な実施形態であり、本発明をその実施形態に特有な事項に基づいて限定解釈してはならず、本発明の技術的範囲は、請求項に示した事項さらにはその事項と実質的に等価である事項に基づいて定めなければならない。
【０００６】
図１と図２に示す本発明実施形態において、前記従来例と同一または相当部分には同一符号を付しており、それらの説明は前記と同様のため省略する。この実施形態において従来例と相違している点は、単巻変圧器９の一端がインバータ回路４のホット出力側に接続され、単巻変圧器９の中間タップ９ａがインバータ回路４の回路グランドＧ側に接続されていることにある。
【０００７】
この構成によれば、放電灯１０の一端側電極１０ａと回路グランドＧとの間の電圧（回路グランド間電圧）Ｖ２−Ａは、単巻変圧器９の巻数比をｎ１：ｎ２としたとき、放電灯電圧Ｖ２をｎ１：（ｎ１＋ｎ２）で分圧した電圧となり、Ｖ２より低くなる。また、放電灯１０の他端側電極１０ｂと回路グランドＧとの間の電圧（回路グランド間電圧）Ｖ２−Ｂは、放電灯電圧Ｖ２をｎ２：（ｎ１＋ｎ２）で分圧した電圧となり、Ｖ２より低くなる。これに伴い、放電灯１０の一端側電極１０ａと大地Ｅとの間の電圧（対地間電圧）も、回路グランドＧと大地Ｅ間の電圧（すなわちダイオードＤ４の両端電圧に相当する）をＶ１としたとき、
【数１】

のように従来例より当然低くなる。また、放電灯１０の他端側電極１０ｂと大地Ｅとの間の電圧（対地間電圧）も、従来例における放電灯１０のホット側電極と大地Ｅとの間の電圧（対地間電圧）よりは低くなる。なお、商用交流電源１１の他の一極側が大地Ｅに接続されている場合でも、回路グランドＧと大地Ｅ間の電圧（すなわちダイオードＤ１の両端電圧に相当する）は前記と同様にＶ１であり、作用効果も同等である。
【０００８】
例を挙げて説明すると、放電灯電圧Ｖ２が３００Ｖで、単巻変圧器９の巻数比ｎ１：ｎ２を１：１とすれば、放電灯１０の一端側電極１０ａ（または放電灯１０の他端側電極１０ｂ）と回路グランドＧとの間の電圧（回路グランド間電圧）Ｖ２−Ａ（Ｖ２−Ｂ）は、ともに１５０Ｖとなる。すなわち、従来に比して半減する。対地間電圧としては、商用交流電源１１の電圧の半波分の実効電圧値、すなわち商用交流電源１１の電圧が１００Vであれば１００Ｖを２の平方根で割った値（約70.7V）が重畳するが、対地間電圧は、放電灯電圧Ｖ２が３００Ｖであるにもかかわらず、１６６Ｖ程度しか発生しない。よって大幅に感電のおそれを低減できる。このように、単巻変圧器９の巻数比を１：１としたときに回路グランド間電圧Ｖ２−Ａ（Ｖ２−Ｂ）を最も低く設定でき、放電灯電圧Ｖ２の１／２とすることができる。
【０００９】
さらに、放電灯電圧Ｖ２が３００Ｖを超える場合については、照明器具の施工基準であるインターロック機能（装置分解時に電源を非供給とする機能）を付加することが予想されるが、前述のとおり、対地間電圧を低減できるため、感電のおそれが大幅に緩和されることにより、インターロック機能を省略できる可能性も考えられる。
【００１０】
以上のように本実施形態によれば、インバータ回路４の出力により昇圧型の単巻変圧器９を介して放電灯１０を点灯する場合において、回路グランド間電圧や対地間電圧を低減できるため、誤って電源を供給したまま装置を分解したような場合に感電するおそれを大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す回路ブロック図
【図２】同各部波形図
【図３】従来例の回路ブロック図
【図４】同各部波形図
【符号の説明】
１ 直流電源部
Ｖ＋ 直流電圧
２、３ スイッチング素子
４ インバータ回路
９ 単巻変圧器
９ａ 中間タップ
１０ 放電灯
Ｇ 回路グランド
１１ 商用交流電源
１２ 全波整流回路（ダイオードＤ１〜Ｄ４）
１３ チョッパー回路
１４ 平滑コンデンサ
Ｅ 大地

Claims (2)

1. 直流電源部による直流電圧をスイッチング素子により高周波出力に変換するインバータ回路を備え、インバータ回路の出力を共振回路と昇圧型の単巻変圧器を介して放電灯に供給する構成において、単巻変圧器の両端電圧が放電灯側に供給されるとともに、単巻変圧器の一端がインバータ回路のホット出力側に接続され、単巻変圧器の中間タップがインバータ回路の回路グランド側に接続されている放電灯点灯装置。
2. 請求項１において、直流電源部は商用交流電源を直流電圧に変換するものである放電灯点灯装置。

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