JP4380332B2 - 高圧放電灯点灯装置 - Google Patents
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Description
P=Vin・Ip・TQ/2・T
Ip=(Vin−Vout)・TQ/L
TD={(Vin−Vout)/Vout}
×{N2/(N1+N2)}×TQ
インダクタL1に電流が流れる時間は、
TQ+TD=[1+{(Vin−Vout)/Vout}×{N2/(N1+N2)}]×TQ
であるから、同じVin、Voutであっても、図7の回路の場合のインダクタL1に電流が流れる時間より短くなる。
請求項2の発明は、請求項1記載の高圧放電灯点灯装置において、図4に示すように、負荷である高圧放電灯Laは、高圧放電灯Laに印加される電圧の極性を所定の周期で交番させるための4個のスイッチング素子Q2〜Q5よりなるフルブリッジ回路を介して第1のコンデンサC1の両端に接続されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2記載の高圧放電灯点灯装置において、図4に示すように、前記フルブリッジ回路の出力と高圧放電灯Laの間のランプ電流経路に直列に挿入された第2のインダクタL2を有することを特徴とする。
請求項5の高圧放電灯点灯装置は、図6に示すように、第1の巻線N1と第2の巻線N2と第3の巻線N3を電圧が加算される方向に直列に接続されたインダクタL1を備え、前記インダクタL1の第2の巻線N2と第3の巻線N3の接続点に第1のコンデンサC1の一端を接続し、前記インダクタL1の第1の巻線N1と第2の巻線N2と第1のコンデンサC1の直列回路を、スイッチング素子Q1を介して直流電源Eに接続し、前記インダクタL1の第2の巻線N2と第1のコンデンサC1の直列回路に、前記スイッチング素子Q1のオフ時に前記インダクタL1のエネルギーが第1のコンデンサC1に放出される方向に第1のダイオードD1を接続し、前記インダクタL1の第1の巻線N1と第2の巻線N2と第3の巻線N3の直列回路に、第2のコンデンサC3と第2のダイオードD2の直列回路を、前記スイッチング素子Q1のオフ時に前記インダクタL1のエネルギーが第2のダイオードD2を介して第2のコンデンサC3に放出される方向に接続し、第1のコンデンサC1の両端にパルストランスPTの2次巻線を介して負荷である高圧放電灯Laを接続し、前記パルストランスPTの1次巻線にパルス電圧を供給するパルス発生回路を第2のコンデンサC3の両端に接続したことを特徴とする。
図1は本発明の前提となる構成1の回路図である。スイッチング素子Q1、ダイオードD1、インダクタL1からなるチョッパ回路で構成する電圧変換回路と、それを制御する制御回路とを設けた電源装置において、従来の単一巻線のインダクタを用いるのではなく、インダクタL1に中間タップを設け、さらに、回生モードにおいて電流が流れない巻線のリーケージインダクタンスと、スナバ回路としてのインピーダンスZとの並列共振インピーダンスを利用し、スイッチング素子Q1のターンオフ損失を大きくすることなく、スイッチング素子Q1の導通時間TQを増すことにより、スイッチング損失を低減することを特徴としている。
図3は本発明の前提となる構成2の回路図であり、チョッパ型の電源装置を用いた高圧放電灯点灯装置の例である。この実施の形態では、スイッチング素子Q1、ダイオードD1、インダクタL1からなるチョッパ回路で構成する電圧変換回路と、それを制御する制御回路を設けた高圧放電灯点灯装置において、従来の単一巻線のインダクタを用いるのではなく、インダクタL1に中間タップを設け、この中間タップに回生ダイオードD1を接続することにより、スイッチング素子Q1の導通区間TQの比率を大きくすることで、スイッチング損失を低減することを特徴としている。
図4は本発明の実施の形態1の回路図であり、チョッパ型の電源装置を用いた高圧放電灯点灯装置において、インダクタL1に中間タップを設け、この中間タップに回生ダイオードD1を接続すると共に、インダクタL1の回生モードにおいて電流が流れない巻線にはインピーダンスZが並列接続されている。このインピーダンスZは前記巻線のリーケージインダクタンスと共に並列共振回路を構成するコンデンサを含んで構成されている(図2参照)。
図5は本発明の実施の形態2の回路図であり、スイッチング素子Q1、ダイオードD1、インダクタL1からなるチョッパー型電源回路により高圧放電灯Laへの供給電力を制御する点灯装置において、インダクタL1の巻線に中間タップを設けて前記ダイオードD1と接続した高圧放電灯点灯装置であって、高圧放電灯Laの始動時に高圧放電灯Laに高電圧パルスを印加する高圧パルス発生回路を付加した構成となっている。
図6は本発明の実施の形態3の回路図である。上述の図5の回路において、平滑用コンデンサC1の正極と高圧パルス発生回路の電源平滑用コンデンサC3の正極の間に、インダクタL1の巻線N3を挿入したものである。巻線N3はインダクタL1の巻線N1,N2と磁気結合されている。
L1 インダクタ
D1 ダイオード
Z インピーダンス
Claims (5)
- 第1のコンデンサの一端にインダクタの一端を接続し、前記インダクタの他端と第1のコンデンサの他端の間に、スイッチング素子を介して直流電源を接続し、前記インダクタの巻線に中間タップを設けて、該中間タップと第1のコンデンサの他端の間に、前記スイッチング素子のオフ時に前記インダクタのエネルギーを第1のコンデンサに放出する方向にダイオードを接続し、前記中間タップと前記インダクタの他端の間に、第2のコンデンサを並列接続し、第1のコンデンサの両端に負荷である高圧放電灯を接続したことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
- 負荷である高圧放電灯は、高圧放電灯に印加される電圧の極性を所定の周期で交番させるための4個のスイッチング素子よりなるフルブリッジ回路を介して第1のコンデンサの両端に接続されていることを特徴とする請求項1記載の高圧放電灯点灯装置。
- 前記フルブリッジ回路の出力と高圧放電灯の間のランプ電流経路に直列に挿入された第2のインダクタを有することを特徴とする請求項2記載の高圧放電灯点灯装置。
- 第1のコンデンサと第2のコンデンサの各一端にインダクタの一端を接続し、
前記インダクタの他端と第1のコンデンサの他端の間に、スイッチング素子を介して直流電源を接続し、
前記インダクタの巻線に中間タップを設けて、該中間タップと第1のコンデンサの他端の間に、前記スイッチング素子のオフ時に前記インダクタのエネルギーを第1のコンデンサに放出する方向に第1のダイオードを接続し、
前記インダクタの他端と第2のコンデンサの他端の間に、前記スイッチング素子のオフ時に前記インダクタのエネルギーを第2のコンデンサに放出する方向に第2のダイオードを接続し、
第1のコンデンサの両端にパルストランスの2次巻線を介して負荷である高圧放電灯を接続し、
前記パルストランスの1次巻線にパルス電圧を供給するパルス発生回路を第2のコンデンサの両端に接続したことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。 - 第1の巻線と第2の巻線と第3の巻線を電圧が加算される方向に直列に接続されたインダクタを備え、
前記インダクタの第2の巻線と第3の巻線の接続点に第1のコンデンサの一端を接続し、
前記インダクタの第1の巻線と第2の巻線と第1のコンデンサの直列回路を、スイッチング素子を介して直流電源に接続し、
前記インダクタの第2の巻線と第1のコンデンサの直列回路に、前記スイッチング素子のオフ時に前記インダクタのエネルギーが第1のコンデンサに放出される方向に第1のダイオードを接続し、
前記インダクタの第1の巻線と第2の巻線と第3の巻線の直列回路に、第2のコンデンサと第2のダイオードの直列回路を、前記スイッチング素子のオフ時に前記インダクタのエネルギーが第2のダイオードを介して第2のコンデンサに放出される方向に接続し、
第1のコンデンサの両端にパルストランスの2次巻線を介して負荷である高圧放電灯を接続し、
前記パルストランスの1次巻線にパルス電圧を供給するパルス発生回路を第2のコンデンサの両端に接続したことを特徴とする高圧放電灯点灯装置。
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