JP3906587B2 - 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、チョッパー回路とインバータ回路を組み合わせて商用電源から高周波電圧を得て放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するものであり、特に、予熱始動時の動作制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として図１にインバータ装置の基本構成を示す。一対のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路と、他の一対のスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の直列回路が平滑コンデンサＣ０が並列に接続されており、さらに、ダイオードＤ１、Ｄ２の直列回路が各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の順方向とは逆並列となるように接続されている。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路の接続点と、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の直列回路の接続点との間には、放電灯ＦＬと共振インダクタＬの直列回路が接続されており、放電灯ＦＬの両フィラメントの非電源側端子間には共振コンデンサＣが並列に接続されている。また、ダイオードＤ１、Ｄ２の接続点と、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点の間には、チョッパーチョークとして作用するインダクタＬ０と交流電源ＡＣとの直列回路が接続されている。なお、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は逆方向の寄生ダイオードを内蔵している。
【０００３】
この放電灯点灯装置では、交流電源ＡＣからの入力電流Ｉｉｎの方向が図１中の矢印で示す方向（以後、「正の方向」とする）の期間には、スイッチング素子Ｑ２がチョッパー兼用のスイッチング素子として高周波動作して平滑コンデンサＣ０に電力を供給すると同時に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を高周波動作することにより放電灯ＦＬに高周波電力を供給する。また、入力電流Ｉｉｎの電流方向が図１中の矢印で示す方向と反対方向（以後、「負の方向」とする）の期間には、スイッチング素子Ｑ１がチョッパー兼用のスイッチング素子として高周波動作して平滑コンデンサＣ０に電力を供給すると同時に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を高周波動作することにより放電灯ＦＬに高周波電力を供給するものであり、また、先行予熱時には、フィラメント電流、ランプ両端間電圧の条件を充分満足するように、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の駆動信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数及びオンデューティを制御回路１により変化させるものである。
【０００４】
以下、定格点灯時の本回路の動作を図２及び図３により説明する。図２において、（ａ）〜（ｄ）はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の駆動信号Ｓ１〜Ｓ４、（ｅ）は交流電源ＡＣからの入力電流Ｉｉｎ、（ｆ）〜（ｉ）はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の電流ＩＱ１〜ＩＱ４、（ｊ）は端子Ｂ−Ａ間の電圧、（ｋ）は放電灯ＦＬのフィラメントに流れる予熱電流Ｉｆ、（ｌ）は放電灯ＦＬに流れるランプ電流Ｉｌａをそれぞれ示している。図３に交流電源ＡＣの一周期分の回路動作を示す。図中、（ａ）は交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃ、（ｂ）は交流電源ＡＣからの入力電流Ｉｉｎ、（ｃ）〜（ｆ）はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の電流ＩＱ１〜ＩＱ４、（ｇ）は放電灯ＦＬのフィラメントに流れる予熱電流Ｉｆ、（ｈ）は放電灯ＦＬに流れるランプ電流Ｉｌａをそれぞれ示している。
【０００５】
まず、入力電流Ｉｉｎの方向が正の方向で、交流谷部の期間Ｔ１の回路動作を図２により説明する。時刻ｔ１で、図２（ａ）、（ｄ）より駆動信号Ｓ１、Ｓ４がローレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４がオフし、図２（ｂ）、（ｃ）より駆動信号Ｓ２、Ｓ３がハイレベルとなり、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３がオンする。これにより、図２（ｅ）より、交流電源ＡＣを電源として、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタＬ０の経路で図２（ｅ）に示す入力電流Ｉｉｎが流れる。また、インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギーにより、インダクタＬから、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣを介して、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れ、インダクタＬの磁気エネルギーが放出された時点で、平滑コンデンサＣ０を直流電源として、スイッチング素子Ｑ３、インダクタＬ、放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ２の経路で負荷に電力を供給し、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【０００６】
時刻ｔ２で、図２（ａ）、（ｄ）より駆動信号Ｓ１、Ｓ４がハイレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４がオンし、図２（ｂ）、（ｃ）より駆動信号Ｓ２、Ｓ３がローレベルとなり、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３がオフする。これにより、図２（ｅ）より、インダクタＬ０に蓄積された磁気エネルギーと交流電源ＡＣを電源として、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、ダイオードＤ２、インダクタＬ０の経路で図２（ｅ）に示す入力電流Ｉｉｎが流れる。そして、インダクタＬ０の磁気エネルギーが放出されると、チョッパー回路動作は停止し、入力電流Ｉｉｎはゼロとなる。
【０００７】
また、インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギーにより、インダクタＬから放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオードを介して、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、インダクタＬの磁気エネルギーが放出されると、平滑コンデンサＣ０を電源としてスイッチング素子Ｑ１、放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣ、インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４の経路で負荷に電力を供給し、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れる。時刻ｔ３以降は上述の時刻ｔ１〜ｔ３の回路動作と同様の動作を行う。
【０００８】
次に、交流電源ＡＣが正の方向で、交流山部の期間Ｔ２の回路動作を説明する。時刻ｔ４〜ｔ６の回路動作は基本的に時刻ｔ１〜ｔ３の回路動作とほぼ同一であるが、交流電源ＡＣの電圧値Ｖａｃが谷部と比較して高いため、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の扱う電流値ＩＱ１，ＩＱ２が高くなる。本回路構成において、入力電流Ｉｉｎの方向が正の期間には、スイッチング素子Ｑ２がチョッパー回路とインバータ回路とで兼用される素子となる。
【０００９】
次に、入力電流Ｉｉｎの方向が負の方向で、交流谷部の期間Ｔ３の回路動作を図２により説明する。時刻ｔ７で、図２（ａ）、（ｄ）より駆動信号Ｓ１、Ｓ４がハイレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４がオンし、図２（ｂ）、（ｃ）より駆動信号Ｓ２、Ｓ３がローレベルとなり、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３がオフする。これにより、図２（ｅ）より、交流電源ＡＣを電源として、インダクタＬ０、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１の経路で図２（ｅ）に示す入力電流Ｉｉｎが流れる。また、インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギーにより、インダクタＬから、放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオードを介して、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れ、インダクタＬの磁気エネルギーが放出された時点で、平滑コンデンサＣ０を直流電源として、スイッチング素子Ｑ１、放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣ、インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４の経路で負荷に電力を供給し、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００１０】
時刻ｔ８で、図２（ａ）、（ｄ）より駆動信号Ｓ１、Ｓ４がローレベルとなり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４がオフし、図２（ｂ）、（ｃ）より駆動信号Ｓ２、Ｓ３がハイレベルとなり、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３がオンする。これにより、図２（ｅ）より、インダクタＬ０に蓄積された磁気エネルギーと交流電源ＡＣを電源として、交流電源ＡＣ、インダクタＬ０、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードの経路で図２（ｅ）に示す入力電流Ｉｉｎが流れる。そして、インダクタＬ０の磁気エネルギーが放出されると、チョッパー回路動作は停止し、入力電流Ｉｉｎはゼロとなる。
【００１１】
また、インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギーにより、インダクタＬからスイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣを介して、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、インダクタＬの磁気エネルギーが放出されると、平滑コンデンサＣ０を電源としてスイッチング素子Ｑ３、インダクタＬ、放電灯ＦＬもしくは共振コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ２の経路で負荷に電力を供給し、図２（ｌ）に示すランプ電流Ｉｌａ、図２（ｋ）に示すフィラメント電流Ｉｆが流れる。時刻ｔ９以降は上述の時刻ｔ７〜ｔ９の回路動作と同様の動作を行う。
【００１２】
次に、交流電源ＡＣが負の方向で、交流山部の期間Ｔ４の回路動作を説明する。時刻ｔ１０〜ｔ１２の回路動作は基本的に時刻ｔ７〜ｔ９の回路動作とほぼ同一であるが、交流電源ＡＣの電圧値Ｖａｃが谷部と比較して高いため、スイッチング素子Ｑ１とＱ２の扱う電流値ＩＱ１，ＩＱ２が高くなる。これら時刻ｔ１〜ｔ１２の動作を繰り返すことにより、放電灯ＦＬを安定点灯すると同時に入力電流歪を抑制することを可能とする。
【００１３】
また、先行予熱時においては、ランプインピーダンスが無限大となるため、平滑コンデンサＣ０の電圧上昇を抑制するために、入力電力と負荷回路の出力のバランスを保つように、且つランプのフィラメントの予熱電流を十分供給するために、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御信号を、安定点灯時に対して周波数変調もしくはデューティ変調等の制御手段を用いることにより変化させる。尚、先行予熱時の回路動作は、基本的には安定点灯時と同様で、ランプインピーダンスが無限大のため、ランプ電流Ｉｌａがゼロとなる点が異なる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記回路構成において、始動予熱時に、フィラメントに流れる先行予熱電流値、入力電力とフィラメントによって消費される出力電力等のバランスをとり、直流電源の電圧上昇を抑制する制御方法の一つとして、各スイッチング素子の周波数とデューティの変調をかける方法があるが、先行予熱時と定格点灯時とで制御信号の周波数、デューティを大きく変調しなければならず、制御しにくくなるという問題が生じていた。
【００１５】
本発明は、上記問題点の解決を目的とするものであり、定格点灯時と先行予熱時とで制御信号の周波数、デューティの変調範囲を狭くし、直流電源の電圧上昇を抑制し、充分なフィラメント電流を供給することを可能とする制御方式を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、図１に示すように、直流電源となるコンデンサＣ０の両端間に、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路と、第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の直列回路を順方向が一致するように並列接続すると共に、第１及び第２のダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路を各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の順方向と逆方向となるように並列接続し、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と第１及び第２のダイオードＤ１，Ｄ２の接続点の間に、商用交流電源ＡＣとチョッパーチョークＬ０の直列回路を接続し、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点の間に、放電灯ＦＬを含む負荷回路を接続し、放電灯ＦＬの定常点灯時には、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のうち高電位側のスイッチング素子Ｑ１と第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のうち低電位側のスイッチング素子Ｑ４がオンする期間と、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のうち低電位側のスイッチング素子Ｑ２と第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４のうち高電位側のスイッチング素子Ｑ３がオンする期間とを高周波で交番させることにより、商用交流電源ＡＣから前記チョッパーチョークＬ０を経て前記コンデンサＣ０に電力を供給するチョッパー動作と、前記コンデンサＣ０から前記負荷回路に高周波電力を供給する電力変換動作とを同時に行う制御手段を備える放電灯点灯装置において、少なくとも放電灯ＦＬの予熱時に前記電力変換動作とチョッパー動作を兼用する第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作を停止させる共に、フィラメントに適切な予熱電流Ｉｆが供給されるように第３及び第４のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を交互に高周波でオンオフ動作させることを特徴とするものである。
【００１７】
このように、本発明は、先行予熱時にフルブリッジ回路構成の少なくとも電源側のチョッパー兼用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作を停止させ、非電源側の直列スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４を交互にオンオフ動作させることにより、フィラメントに適切な予熱電流を供給するものであり、このとき、非電源側の直列スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の制御信号のデューティもしくは周波数を制御することにより、フィラメント電流Ｉｆを制御できる。また、放電灯負荷ＦＬの非電源側に並列にコンデンサＣを接続し、さらに、予熱始動時のフィラメント電流検出手段を具備することが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１に本実施例の基本構成を示す。本回路構成は従来例と同様である。本実施例の基本的な回路動作を図４と図５に示す動作説明図により詳細に説明する。図４に交流電源ＡＣの一周期分の回路動作を示す。図中、（ａ）は交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃ、（ｂ）は交流電源ＡＣからの入力電流Ｉｉｎ、（ｃ）〜（ｆ）はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の電流ＩＱ１〜ＩＱ４、（ｇ）は放電灯ＦＬのフィラメントに流れる予熱電流Ｉｆ、（ｈ）は放電灯ＦＬに流れるランプ電流Ｉｌａをそれぞれ示している。図５において、（ａ）〜（ｄ）はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の駆動信号Ｓ１〜Ｓ４、（ｅ）は交流電源ＡＣからの入力電流Ｉｉｎ、（ｆ）〜（ｉ）はスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の電流ＩＱ１〜ＩＱ４、（ｋ）は放電灯ＦＬのフィラメントに流れる予熱電流Ｉｆ、（ｌ）は放電灯ＦＬに流れるランプ電流Ｉｌａ、（ｍ），（ｎ）はダイオードＤ１，Ｄ２を流れる電流ＩＤ１，ＩＤ２をそれぞれ示している。
【００１９】
本実施例において、先行予熱時には、図５（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチング素子Ｑ１とＱ２は停止し続ける。まず、交流電源ＡＣからの入力電流Ｉｉｎの方向が正の方向で、交流谷部の期間Ｔ１の回路動作を図５により説明する。時刻ｔ１で、制御回路１からの駆動信号Ｓ３が図５（ｃ）に示すようにハイレベルになり、駆動信号Ｓ４が図５（ｄ）に示すようにローレベルになり、スイッチング素子Ｑ３がオン、スイッチング素子Ｑ４がオフとなる。このとき、交流電源ＡＣとインダクタＬ及びインダクタＬ０に蓄積された磁気エネルギーより、交流電源ＡＣ、共振コンデンサＣ、インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、ダイオードＤ２、インダクタＬ０を介してフィラメントに電流を供給する。そして、インダクタＬ０、インダクタＬに蓄積されたエネルギーがゼロとなると、コンデンサＣを電源として、共振コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、スイッチング素子Ｑ３、インダクタＬの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図５（ｋ）に示すような予熱電流Ｉｆを供給する。
【００２０】
時刻ｔ２で、制御回路１からの駆動信号Ｓ３が図５（ｃ）に示すようにローレベルになり、駆動信号Ｓ４が図５（ｄ）に示すようにハイレベルになり、スイッチング素子Ｑ３がオフとなり、スイッチング素子Ｑ４がオンとなる。このとき、共振コンデンサＣとインダクタＬに蓄積された磁気エネルギーにより、共振コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、インダクタＬを介してフィラメントに電流を供給する。そして、インダクタＬ０、インダクタＬに蓄積されたエネルギーがゼロとなると、交流電源ＡＣを電源とし、交流電源ＡＣ、共振コンデンサＣ、インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、ダイオードＤ２、インダクタＬ０を介して、放電灯ＦＬのフィラメントに図５（ｋ）に示すような予熱電流Ｉｆを供給する。時刻ｔ３以降は時刻ｔ１〜ｔ３の回路動作と同様の動作を行う。
【００２１】
次に、交流電源が正の方向で、交流山部の期間Ｔ２について説明すると、時刻ｔ４〜ｔ６の回路動作は基本的に時刻ｔ１〜ｔ３の回路動作とほぼ同一であり、交流電源の電圧値が谷部と比較して高いため、スイッチング素子Ｑ３とＱ４の扱う電流値ＩＱ３，ＩＱ４が高くなり、フィラメント電流Ｉｆも大きくなる。
【００２２】
次に、交流電源ＡＣからの入力電流Ｉｉｎの方向が負の方向で、交流谷部の期間Ｔ３の回路動作を図５により説明する。時刻ｔ７で、制御回路１からの駆動信号Ｓ３が図５（ｃ）に示すようにローレベルになり、駆動信号Ｓ４が図５（ｄ）に示すようにハイレベルになり、スイッチング素子Ｑ３がオフ、スイッチング素子Ｑ４がオンとなる。このとき、交流電源ＡＣとインダクタＬ及びインダクタＬ０に蓄積された磁気エネルギーより、交流電源ＡＣ、インダクタＬ０、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、インダクタＬ、共振コンデンサＣを介してフィラメントに予熱電流Ｉｆを供給する。そして、インダクタＬ０及びインダクタＬに蓄積されたエネルギーがゼロとなると、コンデンサＣを電源として、共振コンデンサＣ、インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図５（ｋ）に示すような予熱電流Ｉｆを供給する。
【００２３】
時刻ｔ８で、制御回路１からの駆動信号Ｓ３が図５（ｃ）に示すようにハイレベルになり、駆動信号Ｓ４が図５（ｄ）に示すようにローレベルになり、スイッチング素子Ｑ３がオン、スイッチング素子Ｑ４がオフとなる。このとき、共振コンデンサＣとインダクタＬに蓄積された磁気エネルギーにより、共振コンデンサＣ、インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、平滑コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードを介してフィラメントに予熱電流Ｉｆを供給する。そして、インダクタＬ０、インダクタＬに蓄積されたエネルギーがゼロとなると、交流電源ＡＣを電源とし、交流電源ＡＣ、インダクタＬ０、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ３、インダクタＬ、共振コンデンサＣを介して、図５（ｋ）に示すようにフィラメントに予熱電流Ｉｆを供給する。時刻ｔ９以降は時刻ｔ７〜ｔ９の回路動作と同様の動作を行う。
【００２４】
次に、交流電源が負の方向で、交流山部の期間Ｔ４について説明すると、時刻ｔ１０〜ｔ１２の回路動作は基本的に時刻ｔ７〜ｔ９の回路動作とほぼ同一であり、交流電源の電圧値が谷部と比較して高いため、スイッチング素子Ｑ３とＱ４の扱う電流値ＩＱ３，ＩＱ４が高くなり、フィラメント電流Ｉｆも大きくなる。
【００２５】
これら時刻ｔ１〜ｔ１２の一連の動作を繰り返すことにより、先行予熱時にフィラメント電流Ｉｆを供給し、また平滑コンデンサＣ０の電圧上昇を抑制することを可能とする。つまり、このインバータ装置では、先行予熱時に、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を停止し、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の制御周波数を点灯周波数と比較して大きく変化させることなく、高周波で交互にオン、オフ動作させることにより、フィラメントに充分な予熱電流を供給し、平滑コンデンサＣ０の電圧上昇を軽減するものである。
【００２６】
（実施例２）
本実施例の回路構成は実施例１と同様であり、基本的な回路動作も同様である。本実施例では、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を停止し、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４のデューティを変調することにより、先行予熱時に、フィラメントに充分な予熱電流を供給し、平滑コンデンサＣ０の電圧上昇を軽減するように、フィラメント電流量を制御することを特徴とするものである。
【００２７】
（実施例３）
本発明の実施例３の回路図を図６に示す。本実施例は、先行予熱時に、実施例１もしくは実施例２に示した制御方式で回路動作しているとき、負荷回路に直列接続された検出回路２により、フィラメント電流Ｉｆを検出し、フィラメント電流Ｉｆの上限を超えれば、スイッチング周波数を高くする、もしくはデューティを絞り、下限を下回れば、スイッチング周波数を低くするか、もしくはデューティを長くするように制御することにより、フィラメント電流Ｉｆをより安定に供給することを特徴とするものである。
【００２８】
（実施例４）
本発明の実施例４の回路図を図７に示す。本実施例は、実施例１の回路構成にコンデンサＣ３、Ｃ４、トランスＴ、インダクタＬ１、Ｌ２から構成される入力フィルタを交流電源ＡＣに並列に接続したものである。本実施例の回路動作は、基本的に実施例１と同様であるが、本実施例は、入力フィルタを設けたことにより、ランプ点灯時に入力電流Ｉｉｎを略正弦波とすることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、直流電源となるコンデンサの両端間に、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、第３及び第４のスイッチング素子の直列回路を順方向が一致するように並列接続すると共に、第１及び第２のダイオードの直列回路を各スイッチング素子の順方向と逆方向となるように並列接続し、第１及び第２のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のダイオードの接続点の間に、商用交流電源とチョッパーチョークの直列回路を接続し、第１及び第２のスイッチング素子の接続点と第３及び第４のスイッチング素子の接続点の間に、放電灯を含む負荷回路を接続し、放電灯の定常点灯時には、第１及び第２のスイッチング素子のうち高電位側のスイッチング素子と第３及び第４のスイッチング素子のうち低電位側のスイッチング素子がオンする期間と、第１及び第２のスイッチング素子のうち低電位側のスイッチング素子と第３及び第４のスイッチング素子のうち高電位側のスイッチング素子がオンする期間とを高周波で交番させることにより、商用交流電源から前記チョッパーチョークを経て前記コンデンサに電力を供給するチョッパー動作と、前記コンデンサから前記負荷回路に高周波電力を供給する電力変換動作とを同時に行う制御手段を備える放電灯点灯装置において、少なくとも放電灯の予熱時に前記電力変換動作とチョッパー動作を兼用する第１及び第２のスイッチング素子の動作を停止させると共に、フィラメントに適切な予熱電流が供給されるように第３及び第４のスイッチング素子を交互に高周波でオンオフ動作させるものであるから、放電灯の定格点灯時と先行予熱時とでスイッチング素子の制御信号の周波数やデューティの変調範囲を狭くし、また、直流電源となるコンデンサの電圧上昇を抑制し、且つ放電灯のフィラメントに適切な予熱電流を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の回路図である。
【図２】従来例の高周波的な動作を説明するための動作波形図である。
【図３】従来例の交流電源の１周期分の動作を示す動作波形図である。
【図４】本発明の実施例１の交流電源の１周期分の動作を示す動作波形図である。
【図５】本発明の実施例１の高周波的な動作を説明するための動作波形図である。
【図６】本発明の実施例３の回路図である。
【図７】本発明の実施例４の回路図である。
【符号の説明】
１ 制御回路
２ 検出回路
ＡＣ 交流電源
ＦＬ 放電灯
Ｌ，Ｌ０ インダクタ
Ｃ，Ｃ０ コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子
Ｑ３，Ｑ４ スイッチング素子

Claims (4)

1. 直流電源となるコンデンサの両端間に、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、第３及び第４のスイッチング素子の直列回路を順方向が一致するように並列接続すると共に、第１及び第２のダイオードの直列回路を各スイッチング素子の順方向と逆方向となるように並列接続し、第１及び第２のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のダイオードの接続点の間に、商用交流電源とチョッパーチョークの直列回路を接続し、第１及び第２のスイッチング素子の接続点と第３及び第４のスイッチング素子の接続点の間に、放電灯を含む負荷回路を接続し、放電灯の定常点灯時には、第１及び第２のスイッチング素子のうち高電位側のスイッチング素子と第３及び第４のスイッチング素子のうち低電位側のスイッチング素子がオンする期間と、第１及び第２のスイッチング素子のうち低電位側のスイッチング素子と第３及び第４のスイッチング素子のうち高電位側のスイッチング素子がオンする期間とを高周波で交番させることにより、商用交流電源から前記チョッパーチョークを経て前記コンデンサに電力を供給するチョッパー動作と、前記コンデンサから前記負荷回路に高周波電力を供給する電力変換動作とを同時に行う制御手段を備える放電灯点灯装置において、少なくとも放電灯の予熱時に前記電力変換動作とチョッパー動作を兼用する第１及び第２のスイッチング素子の動作を停止させると共に、フィラメントに適切な予熱電流が供給されるように第３及び第４のスイッチング素子を交互に高周波でオンオフ動作させることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 請求項１記載の放電灯点灯装置において、第３及び第４のスイッチング素子の制御信号のデューティを制御することにより、フィラメント電流を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 請求項１記載の放電灯点灯装置において、放電灯のフィラメントの非電源側端子間に予熱電流の通電経路となるコンデンサを並列接続したことを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 請求項１記載の放電灯点灯装置において、予熱始動時のフィラメント電流を検出する手段を具備し、先行予熱時に適切な予熱電流を供給するようにスイッチング素子の制御信号を制御することを特徴とする放電灯点灯装置。

Images