JPH0521180A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH0521180A
JPH0521180A JP17388691A JP17388691A JPH0521180A JP H0521180 A JPH0521180 A JP H0521180A JP 17388691 A JP17388691 A JP 17388691A JP 17388691 A JP17388691 A JP 17388691A JP H0521180 A JPH0521180 A JP H0521180A
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JP
Japan
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discharge lamp
inductance
current
inductance element
switching element
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JP17388691A
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Minoru Yamamoto
実 山本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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L2Aの直
列回路とコンデンサC2A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L2Bの直列回路とコンデンサC2B
の並列回路と、インダクタL1Aと、トランジスタQ1
4 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L2A,L2B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。インダクタL2A,L2BにダイオードD9 ,D10をそ
れぞれ並列接続する。 【効果】 インダクタL2A,L2Bの電流がそれぞれ一方
向および他方向に流れ、かつ連続し、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。

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8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8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
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8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8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9ないし図14を参照し
ながら説明する。図9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10に図9の要部の具
体回路図を示す。
【0006】この放電灯点灯装置は、図9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、4個のダイオード
をブリッジ接続した全波の整流器DB3 を介してインダ
クタンス要素L2 を接続している。
【0008】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
2 ,Q3 ,Q4 の全てをオフに保持する制御回路X1
(詳細は図10に示す)を設けている。
【0009】なお、図9において、V1 は交流電源、D
1 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10において、T1 はトランス、T2
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
15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
3 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10の符号a〜
h,k,mは、図9の制御回路X1 内の符号a〜h,
k,mにそれぞれ対応する。
【0010】つぎに、図9および図10に示した放電灯
点灯装置の動作を図11および図12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。
【0011】この場合、スイッチング要素Q3 が図11
(c)に示すようにオフで、かつスイッチング要素Q4
が図11(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11(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
1(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11(c)に示すようにオンで、
かつスイッチング要素Q4 が図11(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11
(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11(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
3 ,Q4 の両方が図11(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11(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。
【0012】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。
【0013】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。
【0014】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TP (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
14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TD (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。
【0015】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11(c),(d)に示すようにオンオフす
ることになる。
【0016】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
あるトランジスタのベースに加えられる。
【0017】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
P において、図11(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TP 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TD 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。
【0018】図9および図10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
1 ,Q2 にそれぞれ図11(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IDLおよび放電ランプDL1 のランプ電圧V
DLは、図11(g),(h)に示すように、ともに略矩
形波状になる。
【0019】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12(b)に示すように略矩形波のラ
ンプ電流IDLが流れても、インダクタンス要素L2 に流
れる電流IL2は、図12(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IL2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
1 の点灯時の騒音を軽減することができる。
【0020】図13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14に図13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
3に示すように、図9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L2AおよびダイオードD7 の直列回路とインダ
クタンス要素L2B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。
【0021】この提案例では、図14(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L2A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14(a)に示すよ
うに電流IL2A として流れ、負成分がインダクタンス要
素L2B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14(b)に示すように電流IL2Bとして流
れることになる。
【0022】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L2A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L2Bの電流IL2B
は常に他方向にのみ流れる。この結果、インダクタンス
要素L2A,L2B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L2A,L2Bの鉄心
から発生する騒音が少なくなり、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。
【0023】
【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の
で、インダクタンス要素L2 の鉄心から発生する騒音は
充分に低いものできる。しかしながら、第2の提案例
は、インダクタンス要素L2 をインダクタンス要素
2A,L2Bの2個に分け、ダイオードD7 ,D8 を用い
て、放電ランプDL1 に一方向に電流を流す経路と放電
ランプDL1 に他方向に電流を流す経路とに分離し、各
電流経路にインダクタンス要素L2A,L2Bをそれぞれ挿
入接続しており、インダクタンス要素L2A,L2Bに流れ
る電流はそれぞれ矩形波電流の一側および他側の半波と
なって電流の休止期間が生じるので、図8の従来例に比
べて半分になるものの、電流の変動は大きいものであっ
た。
【0024】したがって、この発明の目的は、騒音を充
分に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のインダクタンス要素は放
電ランプに一方向にのみ電流を流す経路中に挿入接続
し、第3のインダクタンス要素は放電ランプに他方向に
のみ電流を流す経路中に挿入接続し、第1のインダクタ
ンス要素に流れる電流の極性が常に一極性となり、第3
のインダクタンス要素に流れる電流の極性が常に他極性
となるようにしている。また、第1および第3のインダ
クタンス要素の通電方向と逆方向を順方向として第1お
よび第3のインダクタンス要素に第1および第2のダイ
オードをそれぞれ並列接続し、第1および第3のインダ
クタンス要素に流れる電流に休止期間が生じないように
している。
【0027】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。
【0028】
【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のインダクタンス要素を放電ラン
プに一方向にのみ電流を流す経路中に挿入接続し、第3
のインダクタンス要素を放電ランプに他方向にのみ電流
を流す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の極性が常に一極性となり、第
3のインダクタンス要素に流れる電流の極性が常に他極
性となる。また、直流電源から第1および第3のインダ
クタンス要素に流れる電流が遮断されても、第1および
第3のインダクタンス要素に蓄積されたエネルギーによ
り第1および第2のダイオードを通して第1および第3
のインダクタンス要素に循環電流が流れ、第1および第
3のインダクタンス要素に流れる電流は連続的なものと
なって休止期間が生じず、電流変化が少なくなる。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。
【0029】
【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9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L1A,L1B,L2A,L2B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C2A,C2Bを設け、スイッチング要素
1 ,Q3 の間にインダクタンス要素L1A,L2A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L1B,L2Bを直列に挿入接続
し、インダクタンス要素L1A,L2Aの接続点とインダク
タンス要素L1B,L2B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C2A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C2Bを並列接続し
ている。
【0030】ダイオードD1 はスイッチング要素Q1
よびインダクタンス要素L1A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L1B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L1A,L2A,スイッチング要素
3 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L1B,L2B,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。
【0031】ダイオードD9 はインダクタンス要素L2A
に並列接続し、ダイオードD10はインダクタンス要素L
2Bに並列接続している。この場合、インダクタンス要素
2A,L2Bの通電方向と逆方向を順方向として、インダ
クタンス要素L2A,L2Bに蓄積エネルギーによる循環電
流を流すことにより、インダクタンス要素L2A,L2B
流れる電流に休止期間が生じず、電流の変化を少なくす
るようにしている。
【0032】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9および図10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9およ
び図10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)はインダクタンス要素L2Aに流れる電流I
L2A を、同図(b)はインダクタンス要素L2Bに流れる
電流IL2B を、同図(c)は放電ランプDL1 に流れる
電流IDLを、同図(d)はダイオードD9 に流れる電流
D9を、同図(e)は、ダイオードD10に流れる電流I
D10 をそれぞれ示している。
【0033】まず、スイッチング要素Q1 ,Q4 がオフ
の場合(図2の期間TA )に、スイッチング要素Q3
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
1 →スイッチング要素Q2 →インダクタンス要素L1B
→放電ランプDL1 ,インダクタンス要素L2Aおよびキ
ャパシタンス要素C2Aよりなる回路→スイッチング要素
3 →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L1B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L1B→放電ランプD
1 ,インダクタンス要素L2Aおよびキャパシタンス要
素C2A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L1Bの経路で電
流が流れる。このとき、インダクタンス要素L1B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C2Aに流れ、直流成分は放電ランプDL1
らインダクタンス要素L2Aにそれぞれ図2(c),
(a)に示すように電流I DL,IL2A として流れる。
【0034】また、期間TA において、インダクタンス
要素L2Aに蓄積されたエネルギーは、その後の期間TB
において、ダイオードD9 を通して放出され、インダク
タンス要素L2AからダイオードD9 に図2(d),
(a)に示すように電流IL2A ,ID9として流れる。つ
まり、インダクタンス要素L2Aに流れる電流IL2A は、
期間TB において循環電流として流れ、期間TA ,TB
にわたって連続的に流れることから休止期間はなくな
り、電流IL2A の変動は少ないものとなる。
【0035】つぎに、スイッチング要素Q2 ,Q3 がオ
フの場合(図2の期間TB )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
1 →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L2Bおよびキ
ャパシタンス要素C2Bよりなる回路→スイッチング要素
4 →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L1A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L1A→放電ランプD
1 ,インダクタンス要素L2Bおよびキャパシタンス要
素C2B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L1Aの経路で電
流が流れる。このとき、インダクタンス要素L1A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C2Bに流れ、直流成分は放電ランプDL 1
らインダクタンス要素L2Bにそれぞれ図2(c),
(b)に示すように電流IDL,IL2B として流れる。
【0036】また、期間TB において、インダクタンス
要素L2Bに蓄積されたエネルギーは、その後の期間TA
において、ダイオードD10を通して放出され、インダク
タンス要素L2BからダイオードD10に図2(e),
(b)に示すように電流IL2B ,ID10 として流れる。
つまり、インダクタンス要素L2Bに流れる電流I
L2B は、期間TA において循環電流として流れ、期間T
B ,TA にわたって連続的に流れることから休止期間は
なくなり、電流IL2B の変化は少ないものとなる。
【0037】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
2A,L2B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
2A,L2B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L2Aに流れる電流の極
性が常に一極性となるとともに、インダクタンス要素L
2Bに流れる電流の極性が常に他極性となる。また、イン
ダクタンス要素L2A,L2BにダイオードD9 ,D10を並
列接続したので、直流電源E1 からインダクタンス要素
2A,L2Bに流れる電流が遮断されても、インダクタン
ス要素L2A,L2Bに蓄積されたエネルギーによりダイオ
ードD9 ,D10を通してそれぞれインダクタンス要素L
2A,L2Bに循環電流が流れ、インダクタンス要素L2A
2Bに流れる電流IL2A ,IL2B が連続的なものとなっ
て休止期間が生じず、その変化も少ないものとなる。こ
の結果、インダクタンス要素L2A,L2Bの磁束変化が少
なくなり、したがってインダクタンス要素L2A,L2B
鉄心の騒音が充分に軽減される。
【0038】また、2個のダイオードD9 ,D10を追加
するだけでよく、4個のダイオードからなる整流器DB
3 を追加する第9図の提案例と比べて電力損失を少なく
することができる。また、上記ダイオードD9 ,D10
は、インダクタンス要素L2A,L2Bの蓄積エネルギーを
放出するための電流が流れるのみであるので、それらの
定格値は小さいものでよい。
【0039】〔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9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L2A,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
2A,C2B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L2A,L2B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L2A,L2B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L2Aとの直列回路にキャ
パシタンス要素C2A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L2Bとの直列回路にキャ
パシタンス要素C2Bを並列接続している。
【0040】ダイオードD1 はスイッチング要素Q1
並列接続し、ダイオードD2 はスイッチング要素Q2
並列接続し、ダイオードD3 はスイッチング要素Q3
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L2A,L2B,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。ダイ
オードD9 はインダクタンス要素L2Aに並列接続し、ダ
イオードD10はインダクタンス要素L2Bに並列接続して
いる。この場合、インダクタンス要素L2A,L2Bの通電
方向と逆方向を順方向として、インダクタンス要素
2A,L2Bに循環電流を流し、インダクタンス要素
2A,L2Bに流れる電流を連続させて休止期間が生じな
いようにしている。
【0041】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9および図10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9およ
び図10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4を参照しながら説明する。図4
(a)はインダクタンス要素L2Aに流れる電流I
L2A を、同図(b)はインダクタンス要素L2Bに流れる
電流IL2B を、同図(c)は放電ランプDL1 に流れる
電流IDLを、同図(d)はダイオードD9 に流れる電流
D9を、同図(e)は、ダイオードD10に流れる電流I
D10 をそれぞれ示している。
【0042】まず、スイッチング要素Q1 ,Q4 がオフ
の場合(図4の期間TA )に、スイッチング要素Q3
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
1 →スイッチング要素Q2 →放電ランプDL1 ,イン
ダクタンス要素L2Aおよびキャパシタンス要素C2Aより
なる回路→インダクタンス要素L1 →スイッチング要素
3 →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DL
1 ,インダクタンス要素L2Aおよびキャパシタンス要素
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C2Aに流れ、直流成分はインダクタンス要素
2A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 L2A ,IDLとして流れる。
【0043】また、期間TA において、インダクタンス
要素L2Aに蓄積されたエネルギーは、その後の期間TB
において、ダイオードD9 を通して放出され、インダク
タンス要素L2AからダイオードD9 に図4(d),
(a)に示すように電流IL2A ,ID9として流れる。つ
まり、インダクタンス要素L2Aに流れる電流IL2A は、
期間TB において循環電流として流れ、期間TA ,TB
にわたって連続的に流れることから休止期間はなくな
り、変化は少ないものとなる。
【0044】つぎに、スイッチング要素Q2 ,Q3 がオ
フの場合(図4の期間TB )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
1 →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L2Bおよびキ
ャパシタンス要素C2Bよりなる回路→スイッチング要素
4 →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
1 ,インダクタンス要素L2Bおよびキャパシタンス要
素C2B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C2Bに流れ、直流成分はインダクタンス要素
2Bから放電ランプDL1 にそれぞれ図4(b),
(c)に示すように電流IL2B ,IDLとして流れる。ま
た、期間TB において、インダクタンス要素L2Bに蓄積
されたエネルギーは、その後の期間TA において、ダイ
オードD10を通して放出され、インダクタンス要素L2B
からダイオードD10に図4(e),(b)に示すように
電流IL2B ,ID10 として流れる。つまり、インダクタ
ンス要素L2Bに流れる電流IL2B は、期間TA において
循環電流として流れ、期間TA ,TB にわたって連続的
に流れることから休止期間はなくなり、変化は少ないも
のとなる。
【0045】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
2A,L2B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
2A,L2Bを一方向にしか電流が流れない経路に挿入接
続し、かつインダクタンス要素L2A,L2Bにダイオード
9 ,D10をそれぞれ並列接続したので、インダクタン
ス要素L2Aに流れる電流の極性が常に一極性となるとと
もに、インダクタンス要素L2Bに流れる電流の極性が常
に他極性となり、それらの電流が連続的なものとなって
休止期間がなくなり、第1の実施例と同じ効果が得られ
る。
【0046】〔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、図5に示すように、図8の回路におけるインダ
クタンス要素L2 を直列接続した2個のインダクタンス
要素L2A,L2Bに分け、インダクタンス要素L2A,L2B
にそれぞれダイオードD9 , 10をそれぞれ並列接続し
たもので、その他の構成は図8のものと同様である。こ
の場合、ダイオードD9 ,D10の接続極性は前記各実施
例と同様である。
【0047】上記の回路構成では、端子Aが正電位で端
子Bが負電位のとき(図6の期間T 1 )に、放電ランプ
DL1 には、端子A→インダクタンス要素L1 →ダイオ
ードD9 →インダクタンス要素L2B→放電ランプDL1
→端子Bの経路で電流が流れ、逆に端子Aが負電位で端
子Bが正電位のとき(図6の期間T2 )に、放電ランプ
DL1 には、端子B→放電ランプDL1 →ダイオードD
10→インダクタンス要素L2A→インダクタンス要素L1
→端子Aの経路で電流が流れ、放電ランプDL 1 に流れ
る電流IDL は図6(c)に示すように、従来例同様の
矩形波電流となる。
【0048】一方、インダクタンス要素L2Bに流れる電
流IL2B は、図6(b)に示すように、端子Aが正極性
で端子Bが負極性のとき(図6の期間T1 )は、放電ラ
ンプDL1 に流れる電流IDLと同一になり、その後端子
Aが負電位で端子Bが正電位となる(図6の期間T2
と、電流IL2B は急激には零にならず、インダクタンス
要素L2Bに蓄積されていたエネルギーがダイオードD10
を通して放出されることにより、循環電流として継続し
て流れる。
【0049】同様に、インダクタンス要素L2Aに流れる
電流IL2A は、図6(a)に示すように、端子Bが正極
性で端子Aが負極性のとき(図6の期間T2 )は、放電
ランプDL1 に流れる電流IDLと同一になり、その後端
子Bが負電位で端子Aが正電位となる(図6の期間
1 )と、電流IL2A は急激には零にならず、インダク
タンス要素L2Aに蓄積されていたエネルギーがダイオー
ドD9 を通して放出されることにより、循環電流として
継続して流れる。
【0050】このとき、ダイオードD9 ,D10に流れる
電流ID9,ID10 は、図6(d),(e)に示すように
なる。上記ダイオードD9 ,D10は、インダクタンス要
素L2Bを放電ランプDL1 に一方向にのみ電流を流す経
路中に挿入接続し、インダクタンス要素L2Aを放電ラン
プDL1 に他方向にのみ電流を流す経路中に挿入接続す
るため、ならびにインダクタンス要素L2A,L2Bの蓄積
エネルギーを放出させて循環電流を流すために設けてい
る。つまり、ダイオードD9 , 10は、それぞれ放電ラ
ンプDL1 に流れる電流のうちの一方向成分をインダク
タンス要素L2Bに流すとともに、放電ランプDL1 に流
れる電流のうちの他方向成分をインダクタンス要素L2A
に流す機能を有し、かつインダクタンス要素L2A,L2B
の蓄積エネルギーによる循環電流を流す機能を有する。
【0051】この実施例も、ダイオードD9 ,D10に流
れる電流が前記実施例の2倍以上となって、定格値の大
きいものを使用する必要があるが、それ以外の効果は前
記実施例と同様である。 〔第4の実施例〕この発明の第4の実施例を図7に基づ
いて説明する。
【0052】この放電灯点灯装置は、図7に示すよう
に、図13の回路におけるインダクタンス要素L2A,L
2BにダイオードD9 ,D10をそれぞれ並列接続したもの
で、その他の構成は図13と同様である。ダイオードD
9 ,D10の接続極性は前記各実施例と同様である。この
実施例も、インダクタンス要素L2A,L2Bにダイオード
9 ,D10を通して循環電流を流す構成とすることによ
り、インダクタンス要素L2A,L2Bにそれぞれ連続的に
電流を流すようにして、インダクタンス要素L2A,L2B
の鉄心騒音を軽減するようにしたものである。
【0053】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。
【0054】
【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のインダクタン
ス要素を放電ランプに一方向にのみ電流を流す経路中に
挿入接続し、第3のインダクタンス要素を放電ランプに
他方向にのみ電流を流す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の極性が常
に一極性となり、第3のインダクタンス要素に流れる電
流の極性が常に他極性となる。また、直流電源から第1
および第3のインダクタンス要素に流れる電流が遮断さ
れても、第1および第3のインダクタンス要素に蓄積さ
れたエネルギーにより第1および第2のダイオードを通
して第1および第3のインダクタンス要素に循環電流が
流れ、第1および第3のインダクタンス要素に流れる電
流は連続的なものとなって休止期間が生じず、電流変化
が少なくなる。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。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、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。
【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要
部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】この発明の第4の実施例の放電灯点灯装置の要
部の構成を示す回路図である。
【図8】放電灯点灯装置の従来例の構成を示す回路図で
ある。
【図9】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10】図9の制御回路の具体構成を示す回路図であ
る。
【図11】図9および図10に示した放電灯点灯装置の
タイムチャートである。
【図12】図9および図10に示した放電灯点灯装置の
タイムチャートである。
【図13】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14】図13の放電灯点灯装置のタイムチャートで
ある。
【符号の説明】
1 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 L1A,L1B インダクタンス要素 L2A,L2B インダクタンス要素 C2A,C2B キャパシタンス要素 D7 ,D8 ダイオード D9 ,D10 ダイオード

Claims (1)

  1. 【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のインダクタンス要素を前記放電ランプに一方
    向にのみ電流を流す経路中に挿入接続し、前記第3のイ
    ンダクタンス要素を前記放電ランプに他方向にのみ電流
    を流す経路中に挿入接続し、前記第1および第3のイン
    ダクタンス要素の通電方向と逆方向を順方向として前記
    第1および第3のインダクタンス要素に第1および第2
    のダイオードをそれぞれ並列接続したことを特徴とする
    放電灯点灯装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012160411A (ja) * 2011-02-03 2012-08-23 Murata Mfg Co Ltd 放電ランプ点灯装置
US8388323B2 (en) 2006-07-12 2013-03-05 Delphi Technologies Holding S.Arl Reagent dosing pump

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8388323B2 (en) 2006-07-12 2013-03-05 Delphi Technologies Holding S.Arl Reagent dosing pump
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