JPH0521179A

JPH0521179A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH0521179A
Application number: JP3173885A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yamamoto; 実山本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1991-07-15
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】電力損失がなく、しかも鉄心の騒音を軽減す
る。【構成】放電ランプＤＬ₁およびインダクタＬ_2Aの直
列回路とコンデンサＣ_2Aとの並列回路と、インダクタＬ
_1Bと、トランジスタＱ₂，Ｑ₃とを直列に接続して放電
ランプＤＬ₁に一方向に電流を流す。また、放電ランプ
ＤＬ₁とインダクタＬ_2Bの直列回路とコンデンサＣ_2Bと
の並列回路と、インダクタＬ_1Aと、トランジスタＱ₁，
Ｑ₄とを直列に接続して放電ランプＤＬ₁に他方向に電
流を流す。インダクタＬ_2A，Ｌ_2Bは、それぞれ一方向お
よび他方向にのみそれぞれ電流が流れる箇所に挿入す
る。【効果】インダクタＬ_2A，Ｌ_2Bの電流がそれぞれ一方
向および他方向に流れるのみとなり、それらの磁束変化
が少なくなり、鉄心の騒音を軽減できる。しかも、整流
器もしくダイオードの追加が不要で、電力損失をなくす
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水銀ランプ，メタル
ハライドランプ等の高圧放電ランプ等を点灯させる放電
灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７にフルブリッジ型のインバータ回路
を含んで構成される従来の放電灯点灯装置の一例の回路
図を示す。図７において、Ｅ₁は直流電源、ＤＬ₁は放
電ランプ、Ｑ₁ないしＱ₄はそれぞれスイッチング要
素、Ｄ₁ないしＤ₄はそれぞれダイオード、Ｌ₁，Ｌ₂
はそれぞれインダクタンス要素、Ｃ₂はキャパシタンス
要素、Ｘ₁は制御回路である。

【０００３】この放電灯点灯装置では、制御回路Ｘ₁の
制御動作により、低周波（例えば４００Hz程度）の毎周
期を第１および第２の動作期間に分け、第１の動作期間
中スイッチング要素Ｑ₁を高周波（例えば４０ＫHz程
度）でオンオフ動作させるとともにスイッチング要素Ｑ
₂をオフに保持しかつスイッチング要素Ｑ₃，Ｑ₄をそ
れぞれオフ，オンに保持し、第２の動作期間中スイッチ
ング要素Ｑ₁をオフに保持するとともにスイッチング要
素Ｑ₂を高周波でオンオフ動作させかつスイッチング要
素Ｑ₃，Ｑ₄をそれぞれオン，オフに保持するようにし
ている。

【０００４】この図７の放電灯点灯装置では、高周波は
キャパシタンス要素Ｃ₂を通り、放電ランプＤＬ₁およ
びインダクタンス要素Ｌ₂の直列回路には低周波の略矩
形波電流が流れることになる。図７の放電灯点灯装置に
おいては、上記したように、インダクタンス要素Ｌ
₂に、ランプ電流と同じ略矩形波電流が流れ、インダク
タンス要素Ｌ₂の磁束変化により鉄心が振動する。この
場合、インダクタンス要素Ｌ₂には、ランプ電流と同じ
可聴周波の略矩形波電流が流れるため、鉄心の振動周波
数がちょうど可聴領域となり、騒音が大きくなるという
問題があった。

【０００５】このような問題を解決し、騒音を低減する
ことができる放電灯点灯装置が既に提案されている（特
開平２−１９７０９２号公報参照）。以下、この放電灯
点灯装置の提案例について、図８ないし図１３を参照し
ながら説明する。図８に放電灯点灯装置の第１の提案
例、すなわちフルブリッジ型のインバータ回路を含む放
電灯点灯装置の回路図を示し、図９に図８の要部の具体
回路図を示す。

【０００６】この放電灯点灯装置は、図８に示すよう
に、直流電源Ｅ₁に対し高圧放電ランプ等の放電ランプ
ＤＬ₁およびインダクタンス要素Ｌ₂の直列回路とコン
デンサからなるキャパシタンス要素Ｃ₂との並列回路と
インダクタンス要素Ｌ₁と例えばトランジスタからなる
スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₄とを直列に接続して放電ラ
ンプＤＬ₁に一方向に電流を流す第１の閉回路を形成
し、直流電源Ｅ₁に対し放電ランプＤＬ₁およびインダ
クタンス要素Ｌ₂の直列回路とキャパシタンス要素Ｃ₂
との並列回路とインダクタンス要素Ｌ₁とトランジスタ
からなるスイッチング要素Ｑ₂，Ｑ₃とを直列に接続し
て放電ランプＤＬ₁に他方向に電流を流す第２の閉回路
を形成している。

【０００７】この場合において、インダクタンス要素Ｌ
₂から騒音が発生するのはインダクタンス要素Ｌ₂に矩
形波電流が流れるからであり、この原因を除去するため
に、この提案例では、インダクタンス要素Ｌ₂に流れる
電流が常に一方向のみとなるように、全波の整流器ＤＢ
₃を介してインダクタンス要素Ｌ₂を接続している。ま
た、低周波の毎周期を第１および第２の動作期間に分け
るとともに第１の動作期間と第２の動作期間との間およ
び第２の動作期間と第１の動作期間との間にそれぞれ休
止期間を介在させ、第１の動作期間中スイッチング要素
Ｑ₁を高周波でオンオフ動作させるとともにスイッチン
グ要素Ｑ₂をオフに保持しかつスイッチング要素Ｑ₃，
Ｑ₄をそれぞれオフ，オンに保持し、第２の動作期間中
スイッチング要素Ｑ₁をオフに保持するとともにスイッ
チング要素Ｑ₂を高周波でオンオフ動作させかつスイッ
チング要素Ｑ₃，Ｑ₄をそれぞれオン，オフに保持し、
休止期間中スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₂，Ｑ₃，Ｑ₄の
全てをオフに保持する制御回路Ｘ₁（詳細は図９に示
す）を設けている。

【０００８】なお、図８において、Ｖ₁は交流電源、Ｄ
Ｂ₁は全波整流器、Ｃ₁は平滑コンデンサで、これらは
直流電源Ｅ₁を構成する。インダクタンス要素Ｌ₂はキ
ャパシタンス要素Ｃ₂とでフィルタ回路を構成する。Ｄ
₁ないしＤ₄はそれぞれダイオード、Ｒ₁は電流検出用
抵抗である。図９において、Ｔ₁はトランス、Ｔ₂およ
びＴ₃はそれぞれパルストランス、ＤＢ₂は全波整流
器、Ｃ₃ないしＣ₆はそれぞれコンデンサ、Ｒ₂ないし
Ｒ₁₅はそれぞれ抵抗、Ｄ₅，Ｄ₆はそれぞれダイオー
ド、Ｑ₅，Ｑ₆はそれぞれトランジスタ、ＩＣ₁は汎用
スイッチングレギュレータ制御用集積回路（ＩＲ３Ｍ０
２Ｎ；シャープ株式会社製）、ＩＣ₂は汎用タイマ集積
回路（ＬＢ８５５５Ｍ；東京三洋電機株式会社製）、Ｉ
Ｃ₃はフリップフロップ（４０１３；松下電子部品株式
会社製）ＩＣ₄，ＩＣ₅はＮＯＲゲート、ＩＣ₆，ＩＣ
₇はＮＡＮＤゲートである。なお、図９の符号ａ〜ｈ，
ｋ，ｍは、図８の制御回路Ｘ₁内の符号ａ〜ｈ，ｋ，ｍ
にそれぞれ対応する。

【０００９】つぎに、図８および図９に示した放電灯点
灯装置の動作を図１０および図１１を参照して説明す
る。この放電灯点灯装置は、制御回路Ｘ₁からの駆動信
号により、スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₂が高周波（例え
ば４０ＫHz程度）でそれぞれスイッチングし、スイッチ
ング要素Ｑ₃，Ｑ₄が低周波（例えば４００Hz程度）で
スイッチングする。

【００１０】この場合、スイッチング要素Ｑ₃が図１０
（ｃ）に示すようにオフで、かつスイッチング要素Ｑ₄
が図１０（ｄ）に示すようにオンであるときに、スイッ
チング要素Ｑ₁が図１０（ａ）に示すように高周波でオ
ンオフ動作するとともに、スイッチング要素Ｑ₂が図１
０（ｂ）に示すようにオフ状態を維持する。一方、スイ
ッチング要素Ｑ₃が図１０（ｃ）に示すようにオンで、
かつスイッチング要素Ｑ₄が図１０（ｄ）に示すように
オフであるときに、スイッチング要素Ｑ₁が図１０
（ａ）に示すようにオフ状態を維持するとともに、スイ
ッチング要素Ｑ₂が図１０（ｂ）に示すように高周波で
オンオフ動作することになる。また、スイッチング要素
Ｑ₃，Ｑ₄の両方が図１０（ｃ），（ｄ）に示すように
オフであるときは、スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₂の両方
が図１０（ａ），（ｂ）に示すようにオフを保持する。
なお、スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₂の高周波のスイッチ
ングのパルス幅は後述するようにスイッチング要素Ｑ₁
〜Ｑ₄を流れる電流、すなわち抵抗Ｒ₁を流れる電流に
よって決まる。

【００１１】以上のような各スイッチング要素Ｑ₁〜Ｑ
₄のオンオフ動作において、スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ
₄がオンの状態を想定すると、インダクタンス要素Ｌ₁
の作用で抵抗Ｒ₁には漸増電流が流れ、この電流によっ
て抵抗Ｒ₁に電圧が発生し、この電圧は汎用スイッチン
グレギュレータ制御用集積回路ＩＣ₁の１６番端子に入
力され、汎用スイッチングレギュレータ制御用集積回路
ＩＣ₁に内蔵された誤差増幅器（演算増幅器）で増幅さ
れる。

【００１２】一方、汎用スイッチングレギュレータ制御
用集積回路ＩＣ₁内には、６番端子および５番端子にそ
れぞれ接続された抵抗Ｒ₂およびコンデンサＣ₄により
設定された周期で鋸歯状波を発生する発振器とパルス幅
変調用コンパレータとが内蔵されていて、誤差増幅器の
出力電圧と発振器から出力される鋸歯状波電圧とがパル
ス幅変調用コンパレータで比較されることになる。この
結果、パルス幅変調用コンパレータから抵抗Ｒ₁の両端
電圧に対応してパルス幅変調された高周波パルス信号
（例えば４０ＫHz）が汎用スイッチングレギュレータ制
御用集積回路ＩＣ ₁の８番端子から出力され、この高周
波パルス信号でスイッチング要素Ｑ₁がスイッチングさ
れて上記漸増電流が断続されることになる。詳しくは後
述する。

【００１３】一方、スイッチング要素Ｑ₄をオンオフす
るための低周波パルス信号（例えば４００Hz）のハイレ
ベルのパルス期間Ｔ_P（前記した動作期間に対応する）
の長さは、汎用タイマ集積回路ＩＣ₂に接続された抵抗
Ｒ₁₄およびコンデンサＣ₅により決まり、ロウレベルの
パルス休止期間Ｔ_D（前記した休止期間に対応する）の
長さは、コンデンサＣ₅および抵抗Ｒ₁₅の放電時定数に
より決まる。そして、汎用タイマ集積回路ＩＣ₂の３番
端子より上記の低周波パルス信号が出力されることにな
る。

【００１４】上記の低周波パルス信号は、フリップフロ
ップＩＣ₃およびＮＡＮＤゲートＩＣ₆，ＩＣ₇によ
り、端子ｅと端子ｆとに振り分けて出力され、端子ｅ，
ｆからスイッチング要素Ｑ₃，Ｑ₄であるトランジスタ
のベースにそれぞれ加えられる。この結果、スイッチン
グ要素Ｑ₃，Ｑ₄は、低周波パルス信号に従って前記し
たとおり図１０（ｃ），（ｄ）に示すようにオンオフす
ることになる。

【００１５】一方、汎用スイッチングレギュレータ制御
用集積回路ＩＣ₁の８番端子より出力される高周波パル
ス信号は、フリップフロップＩＣ₃の出力信号Ｑ，ＮＱ
（ＮＱはＱの反転信号である）とともに、ＮＯＲゲート
ＩＣ₄，ＩＣ₅に入力され、ＮＯＲゲートＩＣ₄，ＩＣ
₅の出力がトランジスタＱ₅，Ｑ₆およびパルストラン
スＴ₂，Ｔ₃等を介してスイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₂で
あるトランジスタのベースに加えられる。

【００１６】したがって、前記したとおり、スイッチン
グ要素Ｑ₃，Ｑ₄がオフ，オンとなっているパルス期間
Ｔ_Pにおいて、図１０（ａ），（ｂ）に示すようにスイ
ッチング要素Ｑ₁が高周波でオンオフするとともにスイ
ッチング要素Ｑ₂がオフ状態を保持する。また、スイッ
チング要素Ｑ₃，Ｑ₄がオン，オフとなっているパルス
期間Ｔ_Pにおいてスイッチング要素Ｑ₂が高周波でオン
オフするとともにスイッチング要素Ｑ₁がオフ状態を保
持することになる。また、スイッチング要素Ｑ₃，Ｑ₄
の両方がオフとなっているパルス休止期間Ｔ_Dにおいて
スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ ₂の両方がオフを保持する。

【００１７】図８および図９に示した放電灯点灯装置
は、以上に述べたように動作し、スイッチング要素
Ｑ₁，Ｑ₂にそれぞれ図１０（ｅ），（ｆ）に示すよう
な電流が流れ、キャパシタンス要素Ｃ₂およびインダク
タンス要素Ｌ₂のフィルタ作用によって放電ランプＤＬ
₁が矩形波点灯する。この際の放電ランプＤＬ₁のラン
プ電流Ｉ_DLおよび放電ランプＤＬ₁のランプ電圧Ｖ
_DLは、図１０（ｇ），（ｈ）に示すように、ともに略矩
形波状になる。

【００１８】一方、放電ランプＤＬ₁と直列に接続され
ているインダクタンス要素Ｌ₂が整流器ＤＢ₃を介して
放電ランプＤＬ₁と直列接続されていることから、放電
ランプＤＬ₁に図１１（ｂ）に示すように略矩形波のラ
ンプ電流Ｉ_DLが流れても、インダクタンス要素Ｌ₂に流
れる電流Ｉ_L2は、図１１（ａ）に示すように、常に一方
向にのみ流れることになる。すなわち、インダクタンス
要素Ｌ₂に流れる電流Ｉ_L2には直流電流が流れることに
なる。この結果、インダクタンス要素Ｌ₂の磁束はほと
んど変化せず、したがってインダクタンス要素Ｌ₂の鉄
心からもほとんど騒音は発生しなくなり、放電ランプＤ
Ｌ₁の点灯時の騒音を軽減することができる。

【００１９】図１２に放電灯点灯装置の第２の提案例の
主要部の回路図を示し、図１３に図１２の各部のタイム
チャートを示す。この提案例の放電灯点灯装置は、図１
２に示すように、図８におけるインダクタンス要素Ｌ₂
および整流器ＤＢ₃よりなる回路に代えて、インダクタ
ンス要素Ｌ_2AおよびダイオードＤ₇の直列回路とインダ
クタンス要素Ｌ_2BおよびダイオードＤ₈の直列回路との
並列回路を用いたものである。

【００２０】この提案例では、図１３（ｃ）に示すよう
な放電ランプＤＬ₁のランプ電流Ｉ _DLのうち、例えば正
成分がインダクタンス要素Ｌ_2Aおよびダイオードからな
る整流器Ｄ₇の直列回路を通して図１３（ａ）に示すよ
うに電流Ｉ_L2Aとして流れ、負成分がインダクタンス要
素Ｌ_2Bおよびダイオードからなる整流器Ｄ₈の直列回路
を通して図１３（ｂ）に示すように電流Ｉ_L2Bとして流
れることになる。

【００２１】この場合にも、前記第１の提案例と同様
に、インダクタンス要素Ｌ_2Aの電流Ｉ _L2Aは常に一方向
にのみ流れ、またインダクタンス要素Ｌ_2Bの電流Ｉ_L2B
も常に他方向にのみ流れる。この結果、インダクタンス
要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bの各磁束の変化は従来例に比べて少なく
なり、したがってインダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bの鉄心
から発生する騒音が少なくなり、第１の提案例よりは効
果は少ないが、従来例に比べて十分に放電ランプＤＬ₁
の点灯時の騒音を軽減することができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上記した第１の提案例
は、インダクタンス要素Ｌ₂の鉄心から発生する騒音を
軽減するために、整流器ＤＢ₃を設けてインダクタンス
要素Ｌ₂に流れる矩形波電流を直流電流としている。ま
た、第２の提案例は、インダクタンス要素Ｌ₂の鉄心か
ら発生する騒音を軽減するために、インダクタンス要素
Ｌ₂をインダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bの２個に分け、各
々にダイオードＤ₇，Ｄ₈をそれぞれ直列接続し、各直
列回路を並列接続し、インダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bに
矩形波電流の一側および他側の半波電流のみを流すよう
にしている。

【００２３】しかしながら、上記各提案例は、インダク
タンス要素Ｌ₂もしくはインダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2B
に直流電流もしくは矩形波電流の半波電流のみを流すた
めに、整流器ＤＢ₃もしくはダイオードＤ₇，Ｄ₈等の
部品の追加を必要とし、部品が増加するだけでなく、増
加した部品で電力損失が発生するという問題があった。

【００２４】したがって、この発明の目的は、電力損失
がなく、しかも騒音を軽減することができる放電灯点灯
装置を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明の放電灯点灯装
置は、直流電源に対し放電ランプおよび第１のインダク
タンス要素の直列回路と第１のキャパシタンス要素との
並列回路と第２のインダクタンス要素と第１のスイッチ
ング要素とを直列に接続して放電ランプに一方向に電流
を流す第１の閉回路を形成している。また、直流電源に
対し放電ランプと第３のインダクタンス要素の直列回路
と第２のキャパシタンス要素との並列回路と第２のイン
ダクタンス要素と第２のスイッチング要素とを直列に接
続して放電ランプに他方向に電流を流す第２の閉回路を
形成している。

【００２６】この場合、第１および第３のインダクタン
ス要素は、それぞれ第１および第２の閉回路の独立経路
中に挿入接続して、第１のインダクタンス要素に流れる
電流が常に一方向のみとなり、第３のインダクタンス要
素に流れる電流が常に他方向のみとなるようにしてい
る。そして、低周波の毎周期を第１および第２の動作期
間に分け、第１の動作期間中は第１のスイッチング要素
を高周波でオンオフ動作させるとともに第２のスイッチ
ング要素をオフに保持し、第２の動作期間中は第２のス
イッチング要素を高周波でオンオフ動作させるとともに
第１のスイッチング要素をオフに保持するように制御し
ている。

【００２７】

【作用】この発明の構成によれば、放電ランプと直列接
続された状態でキャパシタンス要素に並列接続されるイ
ンダクタンス要素を第１および第３のインダクタンス要
素の２個に分け、第１および第３のインダクタンス要素
をそれぞれ第１および第２の閉回路の独立経路中に挿入
接続しているので、第１のインダクタンス要素に流れる
電流が常に一方向のみとなり、第３のインダクタンス要
素に流れる電流が常に他方向のみとなる。この結果、第
１および第３のインダクタンス要素の磁束変化が少なく
なり、したがって第１および第３のインダクタンス要素
の鉄心の騒音が軽減される。また、整流器を用いて全波
整流したり、あるいはダイオードを用いて電流経路を一
方向に流れる経路と他方向に流れる経路とに分けてそれ
らの経路にインダクタンス要素を挿入する構成ではない
ので、整流器あるいはダイオードによる電力損失をなく
すことができる。

【００２８】

【実施例】

〔第１の実施例〕この発明の第１の実施例を図１および
図２に基づいて説明する。この放電灯点灯装置は、図１
に示すように、図８における整流器ＤＢ₃を省くととも
に、インダクタンス要素Ｌ₁，Ｌ₂をそれぞれ２分割し
て、インダクタンス要素Ｌ_1A，Ｌ_1B，Ｌ_2A，Ｌ_2Bとし、
さらにキャパシタンス要素Ｃ₂に代えて、２個のキャパ
シタンス要素Ｃ_2A，Ｃ_2Bを設け、スイッチング要素
Ｑ₁，Ｑ₃の間にインダクタンス要素Ｌ_1A，Ｌ_2Aを直列
に挿入接続するとともに、スイッチング要素Ｑ₂，Ｑ₄
の間にインダクタンス要素Ｌ_1B，Ｌ_2Bを直列に挿入接続
し、インダクタンス要素Ｌ_1A，Ｌ_2Aの接続点とインダク
タンス要素Ｌ_1B，Ｌ_2Bの接続点との間に放電ランプＤＬ
₁を接続し、放電ランプＤＬ₁とインダクタンス要素Ｌ
_2Aとの直列回路にキャパシタンス要素Ｃ_2Aを並列接続す
るとともに、放電ランプＤＬ₁とインダクタンス要素Ｌ
_2Bとの直列回路にキャパシタンス要素Ｃ_2Bを並列接続し
ている。

【００２９】ダイオードＤ₁はスイッチング要素Ｑ₁お
よびインダクタンス要素Ｌ_1Aの直列回路に並列接続し、
ダイオードＤ₂はスイッチング要素Ｑ₂およびインダク
タンス要素Ｌ_1Bの直列回路に並列接続し、ダイオードＤ
₃はインダクタンス要素Ｌ_1A，Ｌ_2A，スイッチング要素
Ｑ₃および抵抗Ｒ₁の直列回路に並列接続し、ダイオー
ドＤ₄はインダクタンス要素Ｌ_1B，Ｌ_2B，スイッチング
要素Ｑ₄および抵抗Ｒ ₁の直列回路に並列接続してい
る。

【００３０】スイッチング要素Ｑ₁〜Ｑ₄を制御する制
御回路については、図８および図９に示した提案例と同
様であるので、図示を省略している。なお、スイッチン
グ要素Ｑ₁〜Ｑ₄の動作も、また動作波形も図８および
図９の提案例と同様であるので省略し、提案例との動作
の相違点のみ以下に説明する。つぎに、この放電灯点灯
装置の動作を図２を参照しながら説明する。図２（ａ）
は放電ランプＤＬ₁に流れる電流Ｉ_DLを、同図（ｂ）は
インダクタンス要素Ｌ _2Aに流れる電流Ｉ_L2Aを、同図
（ｃ）はインダクタンス要素Ｌ_2Bに流れる電流Ｉ _L2Ｂを
それぞれ示している。

【００３１】まず、スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₄がオフ
の場合（図２の期間Ｔ_A）に、スイッチング要素Ｑ₃が
オンでその期間スイッチング要素Ｑ₂を高周波でオンオ
フ動作させると、スイッチング要素Ｑ₂がオンのとき
に、平滑コンデンサＣ₁を電源として、平滑コンデンサ
Ｃ₁→スイッチング要素Ｑ₂→インダクタンス要素Ｌ_1B
→放電ランプＤＬ₁，インダクタンス要素Ｌ_2Aおよびキ
ャパシタンス要素Ｃ_2Aよりなる回路→スイッチング要素
Ｑ₃→抵抗Ｒ₁→平滑コンデンサＣ₁の経路で電流が流
れる。また、スイッチング要素Ｑ₂がオフになると、イ
ンダクタンス要素Ｌ_1Bに蓄えられたエネルギーが放出さ
れ、そのときにインダクタンス要素Ｌ_1B→放電ランプＤ
Ｌ₁，インダクタンス要素Ｌ_2Aおよびキャパシタンス要
素Ｃ_2Aよりなる回路→スイッチング要素Ｑ₃→抵抗Ｒ₁
→ダイオードＤ₄→インダクタンス要素Ｌ_1Bの経路で電
流が流れる。このとき、インダクタンス要素Ｌ_1Bには、
スイッチング要素Ｑ₂のスイッチング周波数と同じ高周
波の電流が流れる。そして、その高周波成分はキャパシ
タンス要素Ｃ_2Aに流れ、直流成分は放電ランプＤＬ₁か
らインダクタンス要素Ｌ_2Aにそれぞれ図２（ａ），
（ｂ）に示すように電流Ｉ _DL，Ｉ_L2Aとして流れる。

【００３２】つぎに、スイッチング要素Ｑ₂，Ｑ₃がオ
フの場合（図２の期間Ｔ_B）に、スイッチング要素Ｑ₄
がオンでその期間スイッチング要素Ｑ₁を高周波でオン
オフ動作させると、スイッチング要素Ｑ₁がオンのとき
に、平滑コンデンサＣ₁を電源として、平滑コンデンサ
Ｃ₁→スイッチング要素Ｑ₁→インダクタンス要素Ｌ _1A
→放電ランプＤＬ₁，インダクタンス要素Ｌ_2Bおよびキ
ャパシタンス要素Ｃ_2Bよりなる回路→スイッチング要素
Ｑ₄→抵抗Ｒ₁→平滑コンデンサＣ₁の経路で電流が流
れる。また、スイッチング要素Ｑ₁がオフになると、イ
ンダクタンス要素Ｌ_1Aに蓄えられたエネルギーが放出さ
れ、そのときにインダクタンス要素Ｌ_1A→放電ランプＤ
Ｌ₁，インダクタンス要素Ｌ_2Bおよびキャパシタンス要
素Ｃ_2Bよりなる回路→スイッチング要素Ｑ₄→抵抗Ｒ₁
→ダイオードＤ₃→インダクタンス要素Ｌ_1Aの経路で電
流が流れる。このとき、インダクタンス要素Ｌ_1Aには、
スイッチング要素Ｑ₁のスイッチング周波数と同じ高周
波の電流が流れる。そして、その高周波成分はキャパシ
タンス要素Ｃ_2Bに流れ、直流成分は放電ランプＤＬ ₁か
らインダクタンス要素Ｌ_2Bにそれぞれ図２（ａ），
（ｃ）に示すように電流Ｉ_DL，Ｉ_L2Bとして流れる。

【００３３】以上述べた動作が低周波で交互に繰り返さ
れるので、放電ランプＤＬ₁，インダクタンス要素
Ｌ_2A，Ｌ_2Bに流れる電流はそれぞれ図２のようになるの
である。このように、従来例は１個であったインダクタ
ンス要素を２個に分け、この２個のインダクタンス要素
Ｌ_2A，Ｌ_2Bを一方向にしか電流が流れない経路に挿入接
続したので、インダクタンス要素Ｌ_2Aに流れる電流が常
に一方向にのみ流れることになり、インダクタンス要素
Ｌ_2Bに流れる電流も常に他方向にのみ流れることにな
り、インダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bの磁束の変化が少な
く、インダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bの鉄心から発生する
騒音を軽減することができる。

【００３４】しかも、従来例のようにダイオードもしく
は整流器を追加することは不要であり、これらの部品に
よる電力損失を無くすことができる。〔第２の実施例〕この発明の第２の実施例を図３および
図４に基づいて説明する。この放電灯点灯装置は、図３
に示すように、図８における整流器ＤＢ₃を省くととも
に、インダクタンス要素Ｌ₂を２分割して、インダクタ
ンス要素Ｌ_2A，Ｌ _2Bとし、さらにキャパシタンス要素Ｃ
₂に代えて、２個のキャパシタンス要素Ｃ _2A，Ｃ_2Bを設
け、スイッチング要素Ｑ₂，Ｑ₄の間にインダクタンス
要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bを直列に挿入接続し、スイッチング要素
Ｑ₁，Ｑ₃の接続点とインダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Bの
接続点との間にインダクタンス要素Ｌ₁および放電ラン
プＤＬ₁の直列回路を接続し、放電ランプＤＬ₁とイン
ダクタンス要素Ｌ_2Aとの直列回路にキャパシタンス要素
Ｃ_2Aを並列接続するとともに、放電ランプＤＬ₁とイン
ダクタンス要素Ｌ_2Bとの直列回路にキャパシタンス要素
Ｃ_2Bを並列接続している。

【００３５】ダイオードＤ₁はスイッチング要素Ｑ₁に
並列接続し、ダイオードＤ₂はスイッチング要素Ｑ₂に
並列接続し、ダイオードＤ₃はスイッチング要素Ｑ₃お
よび抵抗Ｒ₁の直列回路に並列接続し、ダイオードＤ₄
はインダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2B，スイッチング要素Ｑ
₄および抵抗Ｒ₁の直列回路に並列接続している。スイ
ッチング要素Ｑ₁〜Ｑ₄を制御する制御回路について
は、図８および図９に示した提案例と同様であるので、
図示を省略している。なお、スイッチング要素Ｑ₁〜Ｑ
₄の動作も、また動作波形も図８および図９の提案例と
同様であるので省略し、提案例との動作の相違点のみ以
下に説明する。

【００３６】つぎに、この放電灯点灯装置の動作を図４
を参照しながら説明する。図４（ａ）は放電ランプＤＬ
₁に流れる電流Ｉ_DLを、同図（ｂ）はインダクタンス要
素Ｌ _2Aに流れる電流Ｉ_L2Aを、同図（ｃ）はインダクタ
ンス要素Ｌ_2Bに流れる電流Ｉ _L2Ｂをそれぞれ示してい
る。まず、スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₄がオフの場合
（図４の期間Ｔ_A）に、スイッチング要素Ｑ₃がオンで
その期間スイッチング要素Ｑ₂を高周波でオンオフ動作
させると、スイッチング要素Ｑ₂がオンのときに、平滑
コンデンサＣ₁を電源として、平滑コンデンサＣ₁→ス
イッチング要素Ｑ₂→放電ランプＤＬ₁，インダクタン
ス要素Ｌ_2Aおよびキャパシタンス要素Ｃ_2Aよりなる回路
→インダクタンス要素Ｌ₁→スイッチング要素Ｑ₃→抵
抗Ｒ₁→平滑コンデンサＣ₁の経路で電流が流れる。ま
た、スイッチング要素Ｑ₂がオフになると、インダクタ
ンス要素Ｌ₁に蓄えられたエネルギーが放出され、その
ときにインダクタンス要素Ｌ₁→スイッチング要素Ｑ₃
→抵抗Ｒ₁→ダイオードＤ₄→放電ランプＤＬ₁，イン
ダクタンス要素Ｌ_2Aおよびキャパシタンス要素Ｃ_2Aより
なる回路→インダクタンス要素Ｌ₁の経路で電流が流れ
る。このとき、インダクタンス要素Ｌ₁には、スイッチ
ング要素Ｑ₂のスイッチング周波数と同じ高周波の電流
が流れる。そして、その高周波成分はキャパシタンス要
素Ｃ_2Aに流れ、直流成分はインダクタンス要素Ｌ_2Aから
放電ランプＤＬ₁にそれぞれ図４（ａ），（ｂ）に示す
ように電流Ｉ _DL，Ｉ_L2Aとして流れる。

【００３７】つぎに、スイッチング要素Ｑ₂，Ｑ₃がオ
フの場合（図４の期間Ｔ_B）に、スイッチング要素Ｑ₄
がオンでその期間スイッチング要素Ｑ₁を高周波でオン
オフ動作させると、スイッチング要素Ｑ₁がオンのとき
に、平滑コンデンサＣ₁を電源として、平滑コンデンサ
Ｃ₁→スイッチング要素Ｑ₁→インダクタンス要素Ｌ ₁
→放電ランプＤＬ₁，インダクタンス要素Ｌ_2Bおよびキ
ャパシタンス要素Ｃ_2Bよりなる回路→スイッチング要素
Ｑ₄→抵抗Ｒ₁→平滑コンデンサＣ₁の経路で電流が流
れる。また、スイッチング要素Ｑ₁がオフになると、イ
ンダクタンス要素Ｌ₁に蓄えられたエネルギーが放出さ
れ、そのときにインダクタンス要素Ｌ₁→放電ランプＤ
Ｌ₁，インダクタンス要素Ｌ_2Bおよびキャパシタンス要
素Ｃ_2Bよりなる回路→スイッチング要素Ｑ₄→抵抗Ｒ₁
→ダイオードＤ₃→インダクタンス要素Ｌ₁の経路で電
流が流れる。このとき、インダクタンス要素Ｌ₁には、
スイッチング要素Ｑ₁のスイッチング周波数と同じ高周
波の電流が流れる。そして、その高周波成分はキャパシ
タンス要素Ｃ_2Bに流れ、直流成分はインダクタンス要素
Ｌ_2Bから放電ランプＤＬ₁にそれぞれ図４（ａ），
（ｃ）に示すように電流Ｉ_DL，Ｉ_L2Bとして流れる。

【００３８】以上述べた動作が低周波で交互に繰り返さ
れるので、放電ランプＤＬ₁，インダクタンス要素
Ｌ_2A，Ｌ_2Bに流れる電流はそれぞれ図４のようになるの
である。このように、従来例は１個であったインダクタ
ンス要素を２個に分け、この２個のインダクタンス要素
Ｌ_2A，Ｌ_2Bを一方向にしか電流が流れない経路にそれぞ
れ挿入接続したので、インダクタンス要素Ｌ_2Aに流れる
電流が常に一方向にのみ流れるとともに、インダクタン
ス要素Ｌ_2Bに流れる電流が常に他方向にのみ流れること
になり、第１の実施例と同じ効果が得られる。

【００３９】〔第３の実施例〕この発明の第３の実施例
を図５および図６に基づいて説明する。この放電灯点灯
装置は、２灯用の点灯回路に本発明を適用したものであ
り、図５に示すように、スイッチング要素Ｑ₁，Ｑ₃の
間にインダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Cの直列回路を挿入接
続し、スイッチング要素Ｑ₂，Ｑ₄の間にインダクタン
ス要素Ｌ_2B，Ｌ_2Dの直列回路を挿入接続し、インダクタ
ンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2Cの接続点とインダクタンス要素
Ｌ_2B，Ｌ_2Dの接続点との間に放電ランプＤＬ₁，インダ
クタンス要素Ｌ₁および放電ランプＤＬ₂の直列回路を
接続している。

【００４０】また、インダクタンス要素Ｌ_2Aおよび放電
ランプＤＬ₁の直列回路にキャパシタンス要素Ｃ_2Aを並
列接続し、インダクタンス要素Ｌ_2Bおよび放電ランプＤ
Ｌ₂の直列回路にキャパシタンス要素Ｃ_2Bを並列接続
し、インダクタンス要素Ｌ_2Cおよび放電ランプＤＬ₁の
直列回路にキャパシタンスＣ_2Cを並列接続し、インダク
タンス要素Ｌ_2Dおよび放電ランプＤＬ₂の直列回路にキ
ャパシタンス要素Ｃ_2Dを並列接続している。

【００４１】また、スイッチング要素Ｑ₁にダイオード
Ｄ₁を並列接続し、スイッチング要素Ｑ₂にダイオード
Ｄ₂を並列接続し、インダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2C，ス
イッチング要素Ｑ₃および抵抗Ｒ₁の直列回路にダイオ
ードＤ₃を並列接続し、インダクタンス要素Ｌ_2B，
Ｌ_2D，スイッチング要素Ｑ₄および抵抗Ｒ₁の直列回路
にダイオードＤ₄を並列接続している。

【００４２】その他の構成は前記各実施例と同様であ
り、スイッチング要素Ｑ₁〜Ｑ₄のオンオフ動作も前記
各実施例と同様である。この実施例の場合、放電ランプ
ＤＬ₁，ＤＬ₂に流れる電流Ｉ_DL1，Ｉ_DL2が図６
（ａ）に示すようになり、インダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ
_2B，Ｌ_2C，Ｌ_2Dに流れる電流Ｉ_L2A，Ｉ_L2B，Ｉ_L2C，
Ｉ_L2Dがそれぞれ図６（ｂ），（ｃ）に示すように、矩
形波の半波となり、前記各実施例と同様に騒音の軽減を
達成することができる。

【００４３】なお、上記第１ないし第３の実施例では、
フルブリッジ方式のインバータ回路でもって、放電ラン
プを矩形波点灯させる回路を示したが、この発明は、フ
ルブリッジ方式のインバータ回路を用いた放電灯点灯装
置に限らず、例えばハーフブリッジ方式のインバータ回
路を用いた放電灯点灯装置等、放電ランプに矩形波電流
が流れる放電灯点灯装置であれば、どのような放電灯点
灯装置にも適用できる。

【００４４】

【発明の効果】この発明の放電灯点灯装置によれば、放
電ランプと直列接続された状態でキャパシタンス要素に
並列接続されるインダクタンス要素を第１および第３の
インダクタンス要素の２個に分け、第１および第３のイ
ンダクタンス要素をそれぞれ第１および第２の閉回路の
独立経路中に挿入接続しているので、第１のインダクタ
ンス要素に常に一方向にのみ電流を流すことができると
ともに、第３のインダクタンス要素に常に他方向にのみ
電流を流すことができる。この結果、第１および第３の
インダクタンス要素の磁束の変化を少なくすることがで
き、第１および第３のインダクタンス要素の鉄心から発
生する騒音を減少させることができ、放電ランプの点灯
時の騒音を軽減することができる。しかも、整流器やダ
イオード等の部品の追加が不要で、それらの追加部品に
よる電力損失をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示す回路図である。

【図２】図１の放電灯点灯装置の各部のタイムチャート
である。

【図３】この発明の第２の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示す回路図である。

【図４】図３の放電灯点灯装置の各部のタイムチャート
である。

【図５】この発明の第３の実施例の放電灯点灯装置の構
成を示す回路図である。

【図６】図５の放電灯点灯装置の各部のタイムチャート
である。

【図７】放電灯点灯装置の従来例の構成を示す回路図で
ある。

【図８】第１の提案例の放電灯点灯装置の第１の提案例
の構成を示す回路図である。

【図９】図８の制御回路の具体構成を示す回路図であ
る。

【図１０】図８および図９に示した放電灯点灯装置のタ
イムチャートである。

【図１１】図８および図９に示した放電灯点灯装置のタ
イムチャートである。

【図１２】放電灯点灯装置の第２の提案例の主要部の構
成を示す回路図である。

【図１３】図１２の放電灯点灯装置のタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

Ｅ₁ 直流電源Ｑ₁〜Ｑ₄ スイッチング要素Ｄ₁〜Ｄ₄ ダイオードＸ₁ 制御回路ＤＬ₁ 放電ランプＬ_1A，Ｌ_1B インダクタンス要素Ｌ_2A，Ｌ_2B インダクタンス要素Ｃ_2A，Ｃ_2B キャパシタンス要素

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】直流電源に対し、放電ランプおよび第１
のインダクタンス要素の直列回路と第１のキャパシタン
ス要素との並列回路と、第２のインダクタンス要素と、
第１のスイッチング要素とを直列に接続して、前記放電
ランプに一方向に電流を流す第１の閉回路を形成し、前記直流電源に対し、前記放電ランプと第３のインダク
タンス要素の直列回路と第２のキャパシタンス要素との
並列回路と、前記第２のインダクタンス要素と、第２の
スイッチング要素とを直列に接続して、前記放電ランプ
に他方向に電流を流す第２の閉回路を形成し、低周波の毎周期を第１および第２の動作期間に分け、前
記第１の動作期間中は前記第１のスイッチング要素を高
周波でオンオフ動作させるとともに前記第２のスイッチ
ング要素をオフに保持し、前記第２の動作期間中は前記
第２のスイッチング要素を高周波でオンオフ動作させる
とともに前記第１のスイッチング要素をオフに保持する
ように制御してなる放電灯点灯装置であって、前記第１および第３のインダクタンス要素をそれぞれ前
記第１および第２の閉回路の独立経路中に挿入接続した
ことを特徴とする放電灯点灯装置。