JP4144279B2 - 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、メタルハライドランプ等の高圧放電灯を点灯させるための放電灯点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例として、特願２００２−０８２２９０号のものが挙げられる。この特許出願は本願出願人が出願したものであり、図１９に示すように直流電源１と、直流電源１に並列に接続されオンオフ動作を行うスイッチング素子Ｑ２及びＱ３の直列回路と、直流電源１に並列に接続されオンオフ動作を行うスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の直列回路と、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の接続点とＱ４及びＱ５のスイッチング素子の接続点との間に接続されるインダクタＬ２、放電灯ＬＡ及びインダクタＬ３の直列回路と、インダクタＬ２及び放電灯ＬＡの直列回路に並列に接続されるコンデンサＣ４と、インダクタＬ１及び放電灯ＬＡの接続点と直流電源１の一端との間に接続されるコンデンサＣ５と、を備えている。
【０００３】
そして、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の動作周波数がスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の動作周波数の偶数倍となるように制御しているので、インダクタＬ２とコンデンサＣ４とからなる共振回路により放電灯ＬＡの一端に高電圧を印可し、インダクタＬ３とコンデンサＣ５とからなる共振回路により放電灯ＬＡの他端に高電圧を印可させることができ、直流電源１の直流電圧が小さい場合にも放電灯ＬＡの始動性能を維持することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例において、コンデンサＣ４は放電灯ＬＡが点灯時に放電灯ＬＡに流れるリプル電流を除去するものであり、このため容量が大きくなる場合がある。したがって、スイッチング素子Ｑ２からＱ５のオンオフ動作によりコンデンサＣ４に流れる電流の極性が反転した場合には、コンデンサＣ４への充電に時間がかかってしまい、放電灯ＬＡの両端に印加される電圧の立ち上がりが鈍くなったり、放電灯ＬＡに流れる電流が減少してしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、放電灯ＬＡに流れるリプル電流の除去性能を維持しつつ、コンデンサＣ４の容量を小さくした放電灯点灯装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の放電灯点灯装置は、直流電源と、直流電源に並列に接続されオンオフ動作を行う第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、直流電源に並列に接続される第１及び第２のコンデンサの直列回路と、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のコンデンサの接続点との間に接続される第１のインダクタ及び放電灯の直列回路と、放電灯に並列に接続される第３のコンデンサと、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と並列に接続されオンオフ動作を行う第３及び第４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接続点と第１のインダクタ及び放電灯の接続点との間に接続される第２のインダクタと、を備え、放電灯の点灯時に、第１及び第３のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第２及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子が動作しているときは第２及び第４のスイッチング素子を動作させず、第２及び第４のスイッチング素子が動作しているときは第１及び第３のスイッチング素子を動作させないことを特徴とするものである。
【０００８】
このような放電灯点灯装置においては、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の二組のスイッチング動作による合成電流が、放電灯に流れる。
【０００９】
請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、放電灯の始動時に、第１及び第２のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに第３及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させるとともに第２及び第４のスイッチング素子の動作を同期させることを特徴とするものである。
【００１０】
このような放電灯点灯装置においては、第１のコンデンサ及び第１のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第１のコンデンサ及び第３のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の一端に高電圧を印加し、第２のコンデンサ及び第２のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第２のコンデンサ及び第４のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の他端に高電圧を印加する。
【００１１】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、第１及び第２のコンデンサの直列回路に代えて、第５及び第６のスイッチング素子の直列回路を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
このような放電灯点灯装置においては、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の二組のスイッチング動作による合成電流が、放電灯に流れる。
【００１３】
請求項４記載の放電灯点灯装置は、請求項３記載の放電灯点灯装置において、放電灯の点灯時に、第１及び第２のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第３及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させるとともに第２及び第４のスイッチング素子の動作を同期させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子が動作しているときは第６のスイッチング素子をオンし、第２及び第４のスイッチング素子が動作しているときは第５のスイッチング素子をオンさせることを特徴とするものである。
【００１４】
このような放電灯点灯装置においては、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の二組のスイッチング動作による合成電流が、放電灯に流れる。
【００１５】
請求項５記載の放電灯点灯装置は、請求項４に記載の放電灯点灯装置において、放電灯の始動時に、第１、第３及び第６のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第２、第４及び第５のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させることを特徴とするものである。
【００１６】
このような放電灯点灯装置においては、第１のコンデンサ及び第１のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第１のコンデンサ及び第３のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の一端に高電圧を印加し、第２のコンデンサ及び第２のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第２のコンデンサ及び第４のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の他端に高電圧を印加する。
【００１７】
請求項６記載の放電灯点灯装置は、無負荷時に、第１及び第２のスイッチング素子又は第３及び第４のスイッチング素子のどちらか一方を交互にオンオフ動作させることを特徴とするものである。
【００１８】
このような放電灯点灯装置においては、無負荷時に第１及び第２のスイッチング素子又は第３及び第４のスイッチング素子のどちらか一方が動作しているので、無負荷時にも直流電源等が有する制御集積回路に電源を供給する。
【００１９】
請求項７記載の放電灯点灯装置は、請求項１から６までのいずれか１つに記載の放電灯点灯装置において、放電灯は高圧放電灯であることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１から図１０までを参照して説明する。図１は本実施の形態の回路図を示しており、図２は放電灯ＬＡが点灯時のスイッチング素子Ｑ２からＱ５に入力される信号を示している。また、図３から図５までは放電灯ＬＡが点灯時の動作を示しており、図６及び図７は放電灯ＬＡに流れる電流波形を示している。さらに、図８は無負荷時のスイッチング素子Ｑ２からＱ５に入力される信号を示しており、図９及び図１０は無負荷時の動作を示している。
【００２１】
以下、各部の構成を詳述する。
【００２２】
直流電源１は、交流電源ＡＣ、整流回路ＤＢ及び電圧変換回路により構成されている。
【００２３】
交流電源ＡＣは、商用の交流電源であり、電圧は、たとえば、１００Ｖ、２００Ｖ又は２４０Ｖである。
【００２４】
整流回路ＤＢは、交流電源ＡＣからの交流電圧を脈流電圧に整流し出力するものであり、たとえば、ダイオードブリッジで構成する。交流電源ＡＣの電圧が１００Ｖの場合、ダイオードブリッジの代わりに、たとえば、倍電圧整流回路を用いてもよい。倍電圧整流回路を用いると、交流電源ＡＣの電圧が実質的に２００Ｖと同等とみなせ、倍電圧整流回路以後に接続されている回路に流れる電流が、ダイオードブリッジを用いた場合と比べ約半分となるので、放電灯点灯装置の効率を上げることができる。
【００２５】
電圧変換回路は、整流回路ＤＢからの電圧を他の電圧Ｖｄｃに変換するものであり、本実施の形態では、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１及びインダクタＬ１を有する降圧チョッパ回路を採用している。この回路の動作は周知なので、動作説明は省略する。ここで、電圧変換回路は、昇圧チョッパ、あるいは昇降圧チョッパ回路であっても構わない。要は、ある直流電圧を別の直流電圧に変換するものであれば、どのような回路構成でも構わない。また、スイッチング素子Ｑ１の周波数をする回路としては、たとえば、モトローラ社製の集積回路ＭＣ３４２６１を用いてもよい。このような集積回路を用いると外付けの抵抗やコンデンサの値を設定するだけで簡単にスイッチング素子Ｑ１の動作周波数を制御し、直流電圧Ｖｄｃを昇降圧することができる。もちろん、整流回路ＤＢ直後のこの種の電圧変換回路を適宜省略しても構わない。
【００２６】
平滑回路２であるコンデンサＣ３は、直流電圧Ｖｄｃを平滑するものであり、たとえば、電解コンデンサで構成する。そして、この直流電圧Ｖｄｃは、平滑回路２の後段に接続されている極性反転回路３の入力電圧となる。
【００２７】
極性反転回路３は、直流電圧Ｖｄｃを矩形波電圧に変換するものであり、直流電源１に並列に接続されオンオフ動作を行う第１のスイッチング素子Ｑ２及び第２のスイッチング素子Ｑ３の直列回路と、同じく直流電源１に並列に接続され、オンオフ動作を行う第３のスイッチング素子Ｑ４及び第４のスイッチング素子Ｑ５の直列回路と、を有している。ここで、スイッチング素子Ｑ２からＱ５は、電界効果トランジスタで構成している。電界効果トランジスタは、電界効果トランジスタのドレインがその内臓ダイオードのカソードと接続されるように、ソースとドレインとの間に並列にダイオードが内蔵されている。したがって、別途ダイオードを外付けする必要がない。もちろん、スイッチング素子としてトランジスタを使用し、トランジスタのエミッタとコレクタとの間に並列にダイオードのカソードがコレクタと接続されるようにしてもよい。また、図示しないが、スイッチング素子Ｑ２からＱ５を駆動するものとしては、たとえば、三菱電機株式会社製の集積回路Ｍ６３９９１ＦＰを用いてもよい。このような集積回路を用いると、集積回路に外付けする抵抗やコンデンサの定数を変えるだけで、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３とスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の動作周波数を適宜変化させることができる。
【００２８】
第１のコンデンサＣ５及び第２のコンデンサＣ６は、スイッチング素子Ｑ２からＱ５がオンオフ動作したときに電源となるものである。
【００２９】
負荷回路４は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の接続点とコンデンサＣ５及びＣ６の接続点との間に接続される第１のインダクタＬ２及び放電灯ＬＡの直列回路と、放電灯ＬＡに並列に接続される第３のコンデンサＣ４と、スイッチング素子Ｑ４及びＱ５の接続点と第１のインダクタＬ２及びコンデンサＣ４の接続点との間に接続される第２のインダクタＬ３と、を有している。ここで、放電灯ＬＡは、たとえば、高圧ナトリウム灯、メタルハライドランプ及び水銀灯等の高圧放電灯（ＨＩＤランプ）である。
【００３０】
つぎに、本実施の形態の動作を図２から図７を参照して説明する。
いまｔ＝ｔ１において、スイッチング素子Ｑ２がオン、Ｑ３からＱ５までがオフすると図３（ａ）に示すように、コンデンサＣ５→スイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ２→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→コンデンサＣ５の経路で電流が流れ、図６（ａ）に示すように放電灯ＬＡに流れる電流は上昇する。
【００３１】
つぎにｔ＝ｔ２において、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３及びＱ５がオフ、Ｑ４がオンすると図４（ｂ）に示すように、インダクタＬ２→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→コンデンサＣ５→コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ３の内臓ダイオード→インダクタＬ２の経路で回生電流が流れ、図６（ａ）に示すように放電灯ＬＡに流れる電流は徐々に減少していく。同時に、図４（ｃ）に示すようにコンデンサＣ５→スイッチング素子Ｑ４→インダクタＬ３→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→コンデンサＣ５の経路で電流が流れ、この経路により放電灯ＬＡに流れる電流は図６（ｂ）に示すように上昇していく。
【００３２】
つぎにｔ＝ｔ３において、スイッチング素子Ｑ２がオン、Ｑ３からＱ５までがオフすると図５（ｄ）に示すように、インダクタＬ３→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→コンデンサＣ５→コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ５の内臓ダイオード→インダクタＬ３の経路で回生電流が流れ、図６（ｂ）に示すように放電灯ＬＡに流れる電流は徐々に減少していく。同時に、図５（ｅ）に示すようにコンデンサＣ５→スイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ２→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→コンデンサＣ５の経路で電流が流れ、この経路により放電灯ＬＡに流れる電流は図６（ａ）に示すように上昇していく。
【００３３】
そしてｔ＝ｔ４において、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３及びＱ５がオフ、Ｑ４がオンするとｔ＝ｔ２の動作と同じ動作を繰り返す。
【００３４】
つぎにｔ＝ｔ５において、スイッチング素子Ｑ２がオフ、Ｑ３がオン、Ｑ４がオフ、Ｑ５がオフすると今度はコンデンサＣ６が電源となり、上記のｔ＝ｔ１〜ｔ４までと同様の動作を繰り返す。
【００３５】
以上の動作より、放電灯ＬＡに流れる合成電流は図６（ｃ）のようになり、コンデンサＣ４の容量を大きく設定し放電灯ＬＡに流れるリプル電流の除去性能を維持しつつ、放電灯ＬＡに流れる電流の落ち込みを防止する、すなわち、放電灯ＬＡにちらつきが生じるのを防ぐことができる。
【００３６】
ここで、たとえば、インダクタＬ２のインダクタンスをインダクタＬ３のインダクタンスよりも小さく設定しておくと、図７（ｂ）に示すようにｔ＝ｔ２にて放電灯ＬＡに流れる電流の立ち上がりが鈍くなる。したがって、合成電流は図７（ｃ）のようになる。このようにインダクタＬ２及びインダクタＬ３のインダクタンスを適宜設定しておくと、コンデンサＣ４の容量を大きく設定し放電灯ＬＡに流れるリプル電流の除去性能を維持しつつ、放電灯ＬＡに流れる電流の落ち込みを防止する、すなわち、放電灯ＬＡにちらつきが生じるのを防ぐことができる。高圧放電灯の種類、放電態様によっては、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５のどちらか一組のみを動作させても、上記のように放電灯ＬＡに流れる電流の落ち込みが生じない場合がある。このような場合には適宜、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５のどちらか一組のみを動作させてもよい。
【００３７】
ここで、放電灯ＬＡの始動時に図８に示すようにスイッチング素子Ｑ２及びＱ４のオンオフ動作を同期させるとともにスイッチング素子Ｑ３及びＱ５のオンオフ動作を同期させ、かつスイッチング素子Ｑ２及びＱ４の動作周波数とスイッチング素子Ｑ３及びＱ５の動作周波数が略一致する制御を行うと、容量の小さいコンデンサＣ４とインダクタＬ２とが直列共振動作を行い、コンデンサＣ４の両端に高電圧を発生させることができる。
【００３８】
すなわち、図８でｔ＝ｔ１において、スイッチング素子Ｑ２及びＱ４がオン、Ｑ３及びＱ５がオフすると図９（ａ）に示すように、コンデンサＣ５→スイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ２→コンデンサＣ４→コンデンサＣ５の経路で電流が流れる。同時に図９（ｂ）に示すように、コンデンサＣ５→スイッチング素子Ｑ４→インダクタＬ３→コンデンサＣ４→コンデンサＣ５の経路で電流が流れる。したがって、コンデンサＣ４のインダクタＬ２側に正の高電圧が発生する。
【００３９】
つぎに、ｔ＝ｔ２において、スイッチング素子Ｑ２及びＱ４がオフ、Ｑ３及びＱ５がオンすると図１０（ａ）に示すように、コンデンサＣ６→コンデンサＣ４→インダクタＬ２→スイッチング素子Ｑ３→コンデンサＣ６の経路で電流が流れる。同時に図１０（ｂ）に示すように、コンデンサＣ６→コンデンサＣ４→インダクタＬ３→スイッチング素子Ｑ５→コンデンサＣ６の経路で電流が流れる。したがって、コンデンサＣ４のインダクタＬ２側に負の高電圧が発生する。
【００４０】
以上の動作により、容量を小さくしたコンデンサＣ４とインダクタＬ２又はＬ３の直列共振動作を利用し、コンデンサＣ４の両端に高電圧を発生させ、放電灯ＬＡを始動させることができる。
【００４１】
なお、たとえば、放電灯ＬＡの始動時にスイッチング素子Ｑ２及びＱ４又はスイッチング素子Ｑ３及びＱ５のどちらか一方の組だけを動作させてもよい。この場合には、コンデンサＣ４の両端に直流の高電圧が発生し、この高電圧によっても放電灯ＬＡを点灯させることができる。
【００４２】
また、無負荷時において、極性反転回路３であるスイッチング素子Ｑ２からＱ５までを全て停止させてしまうと、スイッチング素子Ｑ１を駆動する集積回路への電源供給ができなくなる場合がある。このような場合には、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５のどちらか一方の組だけを動作させてもよい。スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５のどちらか一方の組が動作していると、交流電源ＡＣからスイッチング素子Ｑ１を駆動する集積回路に電力が供給されることになり、たとえば、無負荷の状態から放電灯ＬＡが再装着された場合にも瞬時に放電灯ＬＡを点灯させることができる。
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施の形態を図１１から図１８までを参照して説明する。図１１は本実施の形態の回路図の要部を示しており、図１２は放電灯ＬＡが点灯時のスイッチング素子Ｑ２からＱ５に入力される信号を示している。また、図１３から図１５までは放電灯ＬＡが点灯時の動作を示しており、図１６は無負荷時のスイッチング素子Ｑ２からＱ５に入力される信号を示している。さらに、図１７及び図１８は無負荷時の動作を示している。
【００４３】
本実施の形態と第１の実施の形態との相違点は、図１１に示すように本実施の形態においては、第１のコンデンサＣ５及び第２のコンデンサＣ６の直列回路の代わりに第５のスイッチング素子Ｑ６及び第６のスイッチング素子Ｑ７の直列回路を設けた点である。
【００４４】
以下、本実施の形態の動作を図１２から図１５までを参照して説明する。
【００４５】
いまｔ＝ｔ１において、スイッチング素子Ｑ２がオン、Ｑ３からＱ６がオフ、Ｑ７がオンすると、図１３に示すように、コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ２→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→スイッチング素子Ｑ７→コンデンサＣ３の経路で電流が流れる。
【００４６】
つぎにｔ＝ｔ２において、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３、Ｑ５及びＱ６がオフ、スイッチング素子Ｑ４及びＱ７がオンすると、図１４（ａ）に示すように、インダクタＬ２→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→スイッチング素子Ｑ６の内臓ダイオード→コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ３の内臓ダイオード→インダクタＬ２の経路で回生電流が流れる。同時に、図１４（ｂ）に示すように、コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ４→インダクタＬ３→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→スイッチング素子Ｑ７→コンデンサＣ３の経路で電流が流れる。
【００４７】
つぎにｔ＝ｔ３において、スイッチング素子Ｑ２がオン、Ｑ３からＱ６がオフ、Ｑ７がオンすると、図１５（ｃ）に示すように、インダクタＬ３→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→スイッチング素子Ｑ６→コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ５の内臓ダイオード→インダクタＬ３の経路で回生電流が流れる。同時に、図１５（ｄ）に示すように、コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ２→放電灯ＬＡ（コンデンサＣ４）→スイッチング素子Ｑ７→コンデンサＣ３の経路で電流が流れる。
【００４８】
つぎにｔ＝ｔ４において、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３、Ｑ５及びＱ６がオフ、Ｑ４及びＱ７がオンすると、ｔ＝ｔ２の動作と同じ動作を繰り返す。
【００４９】
つぎにｔ＝ｔ５において、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ５及びＱ６がオフ、Ｑ３及びＱ７がオンすると、今度はコンデンサＣ３からの電流がスイッチング素子Ｑ６を介して流れ、以下上記と同様の動作を繰り返す。
【００５０】
このような回路構成においても、第１の実施の形態と同様にコンデンサＣ４の容量を大きく設定し放電灯ＬＡに流れるリプル電流の除去性能を維持しつつ、放電灯ＬＡに流れる電流の落ち込みを防止する、すなわち、放電灯ＬＡにちらつきが生じるのを防ぐことができる。
【００５１】
ここで、第１の実施の形態と同様に放電灯ＬＡの始動時に図１６に示すようにスイッチング素子Ｑ２、Ｑ４及びＱ７のオンオフ動作を同期させるとともにスイッチング素子Ｑ３、Ｑ５及びＱ６のオンオフ動作を同期させ、かつスイッチング素子Ｑ２、４及びＱ７の動作周波数とスイッチング素子Ｑ３、Ｑ５及びＱ６の動作周波数が略一致する制御を行うと、容量の小さいコンデンサＣ４とインダクタＬ２とが直列共振動作を行い、コンデンサＣ４の両端に高電圧を発生させることができる。
【００５２】
すなわち、ｔ＝ｔ１において、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ４及びＱ７がオン、Ｑ３、Ｑ５及びＱ６がオフすると、図１８（ａ）に示すように、コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ２→インダクタＬ２→コンデンサＣ４→スイッチング素子Ｑ７→コンデンサＣ３の経路と、図１８（ｂ）に示すように、コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ４→インダクタＬ３→コンデンサＣ４→スイッチング素子Ｑ７→コンデンサＣ３の経路と、で電流が流れる。したがって、コンデンサＣ４のインダクタＬ２側に正の高電圧が発生する。
【００５３】
つぎにｔ＝ｔ２において、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ５及びＱ６がオン、Ｑ２、Ｑ４及びＱ７がオフすると、図１８（ｃ）に示すように、コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ６→コンデンサＣ４→インダクタＬ２→スイッチング素子Ｑ３→コンデンサＣ３の経路と、図１８（ｄ）に示すように、コンデンサＣ３→スイッチング素子Ｑ６→コンデンサＣ４→インダクタＬ３→スイッチング素子Ｑ５→コンデンサＣ３の経路と、で電流が流れる。したがって、コンデンサＣ４のインダクタＬ２側に負の高電圧が発生する。
【００５４】
以上の動作により、第１の実施の形態と同様に容量を小さくしたコンデンサＣ４とインダクタＬ２又はＬ３の直列共振動作を利用し、コンデンサＣ４の両端に高電圧を発生させ、放電灯ＬＡを始動させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の放電灯点灯装置は、放電灯に並列に接続される第３にコンデンサと、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と並列に接続されオンオフ動作を行う第３及び第４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接続点と第１のインダクタ及び放電灯の接続点との間に接続される第２のインダクタと、を備えており、放電灯の点灯時に、第１及び第３のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第２及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子が動作しているときは第２及び第４のスイッチング素子を動作させず、第２及び第４のスイッチング素子が動作しているときは第１及び第３のスイッチング素子を動作させないので、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の二組のスイッチング動作による合成電流が、放電灯に流れ、放電灯ＬＡに流れるリプル電流の除去性能を維持しつつ、コンデンサＣ４の容量を小さくすることができる。
【００５６】
請求項２記載の放電灯点灯装置は、放電灯の始動時に、第１及び第２のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第３及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させるとともに第２及び第４のスイッチング素子の動作を同期させているので、請求項２記載の放電灯点灯装置が奏する効果に加え、第１のコンデンサ及び第１のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第１のコンデンサ及び第３のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の一端に高電圧を印加し、第２のコンデンサ及び第２のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第２のコンデンサ及び第４のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の他端に高電圧を印加し、放電灯の始動性を向上させることができる。
【００５７】
請求項３及び４記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の放電灯点灯装置において、第１及び第２のコンデンサの直列回路に代えて、第５及び第６のスイッチング素子の直列回路を備え、放電灯の点灯時に、第１及び第２のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第３及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させるとともに第２及び第４のスイッチング素子の動作を同期させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子が動作しているときは第６のスイッチング素子をオンし、第２及び第４のスイッチング素子が動作しているときは第５のスイッチング素子をオンさせているので、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３又はスイッチング素子Ｑ４及びＱ５の二組のスイッチング動作による合成電流が、放電灯に流れ、放電灯ＬＡに流れるリプル電流の除去性能を維持しつつ、コンデンサＣ４の容量を小さくすることができる。
【００５８】
請求項５記載の放電灯点灯装置は、放電灯の始動時に、第１、第３及び第６のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第２、第４及び第５のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させているので、請求項５記載の放電灯点灯装置が奏する効果に加え、第１のコンデンサ及び第１のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第１のコンデンサ及び第３のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の一端に高電圧を印加し、第２のコンデンサ及び第２のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流並びに第２のコンデンサ及び第４のスイッチング素子を含む閉ループに流れる電流により、放電灯の他端に高電圧を印加し、放電灯の始動性を向上させることができる。
【００５９】
請求項６記載の放電灯点灯装置は、無負荷時に第１及び第２のスイッチング素子又は第３及び第４のスイッチング素子のどちらか一方を交互にオンオフ動作させているので、無負荷時にも直流電源等が有する制御集積回路に電源を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す回路図である。
【図２】第１の実施の形態において、放電灯が点灯時のスイッチング素子Ｑ２からＱ５に入力される信号波形を示す波形図である。
【図３】放電灯が点灯時の動作を示す動作図である。
【図４】放電灯が点灯時の動作を示す他の動作図である。
【図５】放電灯が点灯時の動作を示すさらに他の動作図である。
【図６】放電灯が点灯時の放電灯に流れる電流を示す波形図である。
【図７】放電灯が点灯時の放電灯に流れる電流を示す他の波形図である。
【図８】放電灯が無負荷時のスイッチング素子Ｑ２からＱ５に入力される信号波形を示す波形図である。
【図９】無負荷時の動作を示す動作図である。
【図１０】無負荷時の動作を示す他の動作図である。
【図１１】第２の実施の形態の要部を示す回路図である。
【図１２】第２の実施の形態において、放電灯が点灯時のスイッチング素子Ｑ２からＱ７に入力される信号波形を示す波形図である。
【図１３】放電灯が点灯時の動作を示す動作図である。
【図１４】放電灯が点灯時の動作を示す他の動作図である。
【図１５】放電灯が点灯時の動作を示すさらに他の動作図である。
【図１６】放電灯が無負荷時のスイッチング素子Ｑ２からＱ７に入力される信号波形を示す波形図である。
【図１７】無負荷時の動作を示す動作図である。
【図１８】無負荷時の動作を示す他の動作図である。
【図１９】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
ＡＣ 交流電源（直流電源の一部）
ＤＢ 整流回路（直流電源の一部）
Ｑ１ スイッチング素子（直流電源の一部）
Ｄ１ ダイオード（直流電源の一部）
Ｌ１ インダクタ（直流電源の一部）
Ｑ２、Ｑ３ 第１及び第２のスイッチング素子
Ｃ５、Ｃ６ 第１及び第２のコンデンサ
ＬＡ 放電灯（高圧放電灯）
Ｑ４、Ｑ５ 第３及び第４のスイッチング素子
Ｌ２、Ｌ３ 第１及び第２のインダクタ
Ｑ６、Ｑ７ 第５及び第６のスイッチング素子

Claims (7)

1. 直流電源と、直流電源に並列に接続されオンオフ動作を行う第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、直流電源に並列に接続される第１及び第２のコンデンサの直列回路と、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のコンデンサの接続点との間に接続される第１のインダクタ及び放電灯の直列回路と、放電灯に並列に接続される第３のコンデンサと、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と並列に接続されオンオフ動作を行う第３及び第４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接続点と第１のインダクタ及び放電灯の接続点との間に接続される第２のインダクタと、を備え、放電灯の点灯時に、第１及び第３のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第２及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子が動作しているときは第２及び第４のスイッチング素子を動作させず、第２及び第４のスイッチング素子が動作しているときは第１及び第３のスイッチング素子を動作させないことを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 放電灯の始動時に、第１及び第２のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに第３及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させるとともに第２及び第４のスイッチング素子の動作を同期させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 第１及び第２のコンデンサの直列回路に代えて、第５及び第６のスイッチング素子の直列回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
4. 放電灯の点灯時に、第１及び第２のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第３及び第４のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させるとともに第２及び第４のスイッチング素子の動作を同期させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子が動作しているときは第６のスイッチング素子をオンし、第２及び第４のスイッチング素子が動作しているときは第５のスイッチング素子をオンさせることを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
5. 放電灯の始動時に、第１、第３及び第６のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させるとともに、第２、第４及び第５のスイッチング素子を交互にオンオフ動作させ、かつ、第１及び第３のスイッチング素子の動作を同期させることを特徴とする請求項４記載の放電灯点灯装置。
6. 無負荷時に、第１及び第２のスイッチング素子又は第３及び第４のスイッチング素子のどちらか一方を交互にオンオフ動作させることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
7. 放電灯は高圧放電灯であることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１つに記載の放電灯点灯装置。

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