JPH053091A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH053091A JPH053091A JP3220183A JP22018391A JPH053091A JP H053091 A JPH053091 A JP H053091A JP 3220183 A JP3220183 A JP 3220183A JP 22018391 A JP22018391 A JP 22018391A JP H053091 A JPH053091 A JP H053091A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電源に含まれる高調波成分を減少させるととも
に入力力率を高める。 【構成】全波整流ダイオードブリッジ回路12の出力端
子にダイオード14を介して平滑コンデンサ15を接続
し、この平滑コンデンサにインバータ回路16を接続
し、このインバータ回路の出力端子に放電灯20を接続
している。また平滑コンデンサ15にダイオード14を
介して第1、第2のコンデンサ22,23の直列回路を
並列に接続している。そして第1、第2のコンデンサの
接続点とインバータ回路のトランジスタ17のコレクタ
との間に第3のコンデンサ24を接続している。
に入力力率を高める。 【構成】全波整流ダイオードブリッジ回路12の出力端
子にダイオード14を介して平滑コンデンサ15を接続
し、この平滑コンデンサにインバータ回路16を接続
し、このインバータ回路の出力端子に放電灯20を接続
している。また平滑コンデンサ15にダイオード14を
介して第1、第2のコンデンサ22,23の直列回路を
並列に接続している。そして第1、第2のコンデンサの
接続点とインバータ回路のトランジスタ17のコレクタ
との間に第3のコンデンサ24を接続している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波インバータ回路
を使用した放電灯点灯装置に関する。
を使用した放電灯点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の放電灯点灯装置としては図7に
示すものが知られている。これは交流電源1に全波整流
ダイオードブリッジ回路2を介して平滑コンデンサ3を
接続し、その平滑コンデンサ3にスイッチングトランジ
スタ4、インバータトランス5及び共振用コンデンサ6
を設けた1石式電圧共振型インバータ回路7を接続して
いる。そしてインバータ回路7の出力端子、すなわちイ
ンバータトランス5の2次巻線に放電灯8の各フィラメ
ント電極の一端を接続し、その各フィラメント電極の他
端間にコンデンサ9を接続している。
示すものが知られている。これは交流電源1に全波整流
ダイオードブリッジ回路2を介して平滑コンデンサ3を
接続し、その平滑コンデンサ3にスイッチングトランジ
スタ4、インバータトランス5及び共振用コンデンサ6
を設けた1石式電圧共振型インバータ回路7を接続して
いる。そしてインバータ回路7の出力端子、すなわちイ
ンバータトランス5の2次巻線に放電灯8の各フィラメ
ント電極の一端を接続し、その各フィラメント電極の他
端間にコンデンサ9を接続している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような放電灯点灯
装置では、ダイオードブリッジ回路2からの出力が平滑
コンデンサ3の充電電圧よりも高い期間に高調波の電流
波形の歪みが生じることになる。そしてこの期間におい
て平滑コンデンサ3は充電されるが、この間において必
要とされるすべての電荷を短時間のうちに平滑コンデン
サ3に充電しなければならず、図6に示すように入力電
圧aに対して入力電流bはスパイク状の波形となる。こ
のため電源に含まれる高調波の量が増大し力率が低下す
る問題があった。そこで本発明は、電源に含まれる高調
波成分を減少させることができるとともに入力力率を高
力率にできる放電灯点灯装置を提供しようとするもので
ある。
装置では、ダイオードブリッジ回路2からの出力が平滑
コンデンサ3の充電電圧よりも高い期間に高調波の電流
波形の歪みが生じることになる。そしてこの期間におい
て平滑コンデンサ3は充電されるが、この間において必
要とされるすべての電荷を短時間のうちに平滑コンデン
サ3に充電しなければならず、図6に示すように入力電
圧aに対して入力電流bはスパイク状の波形となる。こ
のため電源に含まれる高調波の量が増大し力率が低下す
る問題があった。そこで本発明は、電源に含まれる高調
波成分を減少させることができるとともに入力力率を高
力率にできる放電灯点灯装置を提供しようとするもので
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1対応の発明は、
交流電源に整流回路を介して接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに接続されたスイッチング素子
を有する高周波インバータ回路と、このインバータ回路
の出力端子に接続された放電灯と、整流回路の出力端子
と平滑コンデンサとの間に直列に介挿されたダイオード
と、平滑コンデンサにダイオードを介して並列に接続さ
れた第1、第2のコンデンサの直列回路と、この直列回
路の各コンデンサの接続点とインバータ回路のスイッチ
ング素子の高周波出力端との間に接続された第3のコン
デンサを設けたものである。
交流電源に整流回路を介して接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに接続されたスイッチング素子
を有する高周波インバータ回路と、このインバータ回路
の出力端子に接続された放電灯と、整流回路の出力端子
と平滑コンデンサとの間に直列に介挿されたダイオード
と、平滑コンデンサにダイオードを介して並列に接続さ
れた第1、第2のコンデンサの直列回路と、この直列回
路の各コンデンサの接続点とインバータ回路のスイッチ
ング素子の高周波出力端との間に接続された第3のコン
デンサを設けたものである。
【0005】請求項2対応の発明は、交流電源に整流回
路を介して接続された平滑コンデンサと、この平滑コン
デンサに接続されたスイッチング素子を有するインバー
タ回路と、このインバータ回路の出力端子に接続された
放電灯と、整流回路の出力端子と平滑コンデンサとの間
に直列に介挿されたチョークコイルとダイオードとの直
列回路と、平滑コンデンサにダイオードを介して並列に
接続された第1、第2のコンデンサの直列回路と、この
直列回路の各コンデンサの接続点とインバータ回路のス
イッチング素子の高周波出力端との間に接続された第3
のコンデンサを設けたものである。請求項3対応の発明
は、請求項2対応の発明において、さらに整流回路の出
力端子にフイルタ用コンデンサを並列に接続したもので
ある。
路を介して接続された平滑コンデンサと、この平滑コン
デンサに接続されたスイッチング素子を有するインバー
タ回路と、このインバータ回路の出力端子に接続された
放電灯と、整流回路の出力端子と平滑コンデンサとの間
に直列に介挿されたチョークコイルとダイオードとの直
列回路と、平滑コンデンサにダイオードを介して並列に
接続された第1、第2のコンデンサの直列回路と、この
直列回路の各コンデンサの接続点とインバータ回路のス
イッチング素子の高周波出力端との間に接続された第3
のコンデンサを設けたものである。請求項3対応の発明
は、請求項2対応の発明において、さらに整流回路の出
力端子にフイルタ用コンデンサを並列に接続したもので
ある。
【0006】請求項4対応の発明は、請求項1、2又は
3対応の発明において、高周波インバータ回路を1石式
電圧共振型インバータ回路とし、第1、第2、第3のコ
ンデンサをインバータ回路の共振用コンデンサに兼用し
たものである。
3対応の発明において、高周波インバータ回路を1石式
電圧共振型インバータ回路とし、第1、第2、第3のコ
ンデンサをインバータ回路の共振用コンデンサに兼用し
たものである。
【0007】請求項5対応の発明は、交流電源に整流回
路を介して接続された平滑コンデンサと、この平滑コン
デンサに接続されたスイッチング素子を有する高周波イ
ンバータ回路と、このインバータ回路の出力端子に接続
された放電灯と、整流回路の出力端子と平滑コンデンサ
との間に直列に介挿されたチョークコイルと第1、第2
のダイオードとの直列回路と、第1、第2のダイオード
の接続点とインバータ回路のスイッチング素子の高周波
出力端との間に接続された第1のコンデンサと、平滑コ
ンデンサに対して第2のダイオード及び第1のコンデン
サを介して並列に接続されるとともにスイッチング素子
に並列に接続される第2のコンデンサと、整流回路の出
力端子に並列に接続されたフイルタ用コンデンサを設け
たものである。
路を介して接続された平滑コンデンサと、この平滑コン
デンサに接続されたスイッチング素子を有する高周波イ
ンバータ回路と、このインバータ回路の出力端子に接続
された放電灯と、整流回路の出力端子と平滑コンデンサ
との間に直列に介挿されたチョークコイルと第1、第2
のダイオードとの直列回路と、第1、第2のダイオード
の接続点とインバータ回路のスイッチング素子の高周波
出力端との間に接続された第1のコンデンサと、平滑コ
ンデンサに対して第2のダイオード及び第1のコンデン
サを介して並列に接続されるとともにスイッチング素子
に並列に接続される第2のコンデンサと、整流回路の出
力端子に並列に接続されたフイルタ用コンデンサを設け
たものである。
【0008】
【作用】請求項1対応の発明においては、インバータ回
路のスイッチング素子のスイッチング動作により、各コ
ンデンサを充放電させ電源側からの入力電流の流入を長
くし、また各コンデンサとインバータ回路の共振を利用
して平滑コンデンサの充電を行う。こうして入力電流は
入力電圧正弦波の包絡線上に沿って連続的に流れる。
路のスイッチング素子のスイッチング動作により、各コ
ンデンサを充放電させ電源側からの入力電流の流入を長
くし、また各コンデンサとインバータ回路の共振を利用
して平滑コンデンサの充電を行う。こうして入力電流は
入力電圧正弦波の包絡線上に沿って連続的に流れる。
【0009】また請求項2〜4対応の発明においては、
インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング動作
により、チョークコイルとダイオードと第3のコンデン
サからなるチョッパ回路を動作させ、第1、第2のコン
デンサの両端間電圧を高周波的に上昇、下降させる。こ
れによりダイオードのアノード電位とカソード電位に高
周波的に電位差を生じさせてダイオードをオン、オフさ
せる。こうして電源からの入力電流は入力電圧正弦波の
包絡線上に沿って連続的に流れる。また請求項3対応の
発明においてはさらにフイルタ用コンデンサとチョーク
コイルによりフィルタ効果が生じ奇数高調波をカットす
る。
インバータ回路のスイッチング素子のスイッチング動作
により、チョークコイルとダイオードと第3のコンデン
サからなるチョッパ回路を動作させ、第1、第2のコン
デンサの両端間電圧を高周波的に上昇、下降させる。こ
れによりダイオードのアノード電位とカソード電位に高
周波的に電位差を生じさせてダイオードをオン、オフさ
せる。こうして電源からの入力電流は入力電圧正弦波の
包絡線上に沿って連続的に流れる。また請求項3対応の
発明においてはさらにフイルタ用コンデンサとチョーク
コイルによりフィルタ効果が生じ奇数高調波をカットす
る。
【0010】請求項5対応の発明においては、インバー
タ回路のスイッチング素子のスイッチング動作により、
チョークコイルと第1のダイオードと第1のコンデンサ
からなるチョッパ回路を動作させ、第1、第2のコンデ
ンサの両端間電圧を高周波的に上昇、下降させる。これ
により第1のダイオードのアノード電位と第2のダイオ
ードのカソード電位に高周波的に電位差を生じさせてダ
イオードをオン、オフさせる。こうして電源からの入力
電流は入力電圧正弦波の包絡線上に沿って連続的に流れ
る。またフイルタ用コンデンサとチョークコイルにより
フィルタ効果が生じ奇数高調波をカットする。
タ回路のスイッチング素子のスイッチング動作により、
チョークコイルと第1のダイオードと第1のコンデンサ
からなるチョッパ回路を動作させ、第1、第2のコンデ
ンサの両端間電圧を高周波的に上昇、下降させる。これ
により第1のダイオードのアノード電位と第2のダイオ
ードのカソード電位に高周波的に電位差を生じさせてダ
イオードをオン、オフさせる。こうして電源からの入力
電流は入力電圧正弦波の包絡線上に沿って連続的に流れ
る。またフイルタ用コンデンサとチョークコイルにより
フィルタ効果が生じ奇数高調波をカットする。
【0011】
【実施例】以下、本発明の各種実施例を図面を参照して
説明する。
説明する。
【0012】図1は請求項1に対応した発明の実施例
で、交流電源11にインダクタとコンデンサからなるフ
ィルタ回路10を介して全波整流ダイオードブリッジ回
路12の入力端子を接続している。そしてこのダイオー
ドブリッジ回路12の出力端子にダイオード14を介し
て平滑コンデンサ15を接続している。
で、交流電源11にインダクタとコンデンサからなるフ
ィルタ回路10を介して全波整流ダイオードブリッジ回
路12の入力端子を接続している。そしてこのダイオー
ドブリッジ回路12の出力端子にダイオード14を介し
て平滑コンデンサ15を接続している。
【0013】前記平滑コンデンサ15に1石式電圧共振
型インバータ回路16を接続している。前記インバータ
回路16はスイッチング素子としてのNPN形トランジ
スタ17とインバータトランス18の1次巻線18pを
直列に接続するとともに、前記トランジスタ17にダイ
オード19をそのトランジスタ17とは逆極性にして並
列に接続している。
型インバータ回路16を接続している。前記インバータ
回路16はスイッチング素子としてのNPN形トランジ
スタ17とインバータトランス18の1次巻線18pを
直列に接続するとともに、前記トランジスタ17にダイ
オード19をそのトランジスタ17とは逆極性にして並
列に接続している。
【0014】前記インバータトランス18の2次巻線1
8sに放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
の一端を接続している。そして前記放電灯20の各フィ
ラメント電極20a,20bの他端間にコンデンサ21
を接続している。
8sに放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
の一端を接続している。そして前記放電灯20の各フィ
ラメント電極20a,20bの他端間にコンデンサ21
を接続している。
【0015】前記平滑コンデンサ15に前記ダイオード
14を介して第1、第2のコンデンサ22,23の直列
回路を並列に接続し、その各コンデンサ22,23の接
続点と前記トランジスタ17の高周波出力端、すなわち
トランジスタ17のコレクタとインバータトランス18
の1次巻線18pとの接続点の間に第3のコンデンサ2
4を接続している。
14を介して第1、第2のコンデンサ22,23の直列
回路を並列に接続し、その各コンデンサ22,23の接
続点と前記トランジスタ17の高周波出力端、すなわち
トランジスタ17のコレクタとインバータトランス18
の1次巻線18pとの接続点の間に第3のコンデンサ2
4を接続している。
【0016】このような構成の本実施例においては、電
源がオンすると第1、第2のコンデンサ22,23が充
電されると共に、ダイオード14を介して平滑コンデン
サ15が充電される。この平滑コンデンサ15は他のコ
ンデンサに比べて容量がはるかに大きく電源のピーク値
と等しい電圧まで充電される。
源がオンすると第1、第2のコンデンサ22,23が充
電されると共に、ダイオード14を介して平滑コンデン
サ15が充電される。この平滑コンデンサ15は他のコ
ンデンサに比べて容量がはるかに大きく電源のピーク値
と等しい電圧まで充電される。
【0017】この状態でトランジスタ17がオンする
と、ダイオードブリッジ回路12からの出力電流は第1
のコンデンサ22、第3のコンデンサ24を介してトラ
ンジスタ17に流れる。また第2のコンデンサ23の充
電電荷により、第2のコンデンサ23から第3のコンデ
ンサ24及びトランジスタ17を介しても電流が流れ
る。さらに平滑コンデンサ15の充電電荷がインバータ
トランス18の1次巻線18p及びトランジスタ17を
介して流れる。
と、ダイオードブリッジ回路12からの出力電流は第1
のコンデンサ22、第3のコンデンサ24を介してトラ
ンジスタ17に流れる。また第2のコンデンサ23の充
電電荷により、第2のコンデンサ23から第3のコンデ
ンサ24及びトランジスタ17を介しても電流が流れ
る。さらに平滑コンデンサ15の充電電荷がインバータ
トランス18の1次巻線18p及びトランジスタ17を
介して流れる。
【0018】そしてトランジスタ17がオフすると、イ
ンバータトランス18の1次巻線18pの誘起電圧によ
り、インバータトランス18の1次巻線18p→第3の
コンデンサ24→第1のコンデンサ22→ダイオ−ド1
4→インバータトランス18の1次巻線18pの閉ルー
プに共振電流が流れるとともに、ダイオードブリッジ回
路12からの出力電流が、ダイオード14→インバータ
トランス18の1次巻線18p→第3のコンデンサ24
→第2のコンデンサ23→ダイオードブリッジ回路12
の閉ループに流れる。
ンバータトランス18の1次巻線18pの誘起電圧によ
り、インバータトランス18の1次巻線18p→第3の
コンデンサ24→第1のコンデンサ22→ダイオ−ド1
4→インバータトランス18の1次巻線18pの閉ルー
プに共振電流が流れるとともに、ダイオードブリッジ回
路12からの出力電流が、ダイオード14→インバータ
トランス18の1次巻線18p→第3のコンデンサ24
→第2のコンデンサ23→ダイオードブリッジ回路12
の閉ループに流れる。
【0019】そしてトランジスタ17のコレクタ電圧が
ピーク値になると共振電流が反転し、この反転電流がイ
ンバータトランス18の1次巻線18p→平滑コンデン
サ15→第2のコンデンサ23→第3のコンデンサ24
→インバータトランス18の1次巻線18pの閉ループ
に流れ平滑コンデンサ15を充電する。またダイオード
ブリッジ回路12からの出力電流が、第1のコンデンサ
22→第3のコンデンサ24→インバータトランス18
の1次巻線18p→平滑コンデンサ15→ダイオードブ
リッジ回路12の閉ループに流れ平滑コンデンサ15を
充電する。
ピーク値になると共振電流が反転し、この反転電流がイ
ンバータトランス18の1次巻線18p→平滑コンデン
サ15→第2のコンデンサ23→第3のコンデンサ24
→インバータトランス18の1次巻線18pの閉ループ
に流れ平滑コンデンサ15を充電する。またダイオード
ブリッジ回路12からの出力電流が、第1のコンデンサ
22→第3のコンデンサ24→インバータトランス18
の1次巻線18p→平滑コンデンサ15→ダイオードブ
リッジ回路12の閉ループに流れ平滑コンデンサ15を
充電する。
【0020】以上の動作がトランジスタ17のスイッチ
ング動作によって繰り返され、放電灯20にはインバー
タトランス18の2次巻線18sから高周波電力が供給
され、これにより放電灯20は高周波点灯される。そし
てこの回路では入力交流電源波形の低いレベルでもダイ
オードブリッジ回路12から電流を流すことができる。
ング動作によって繰り返され、放電灯20にはインバー
タトランス18の2次巻線18sから高周波電力が供給
され、これにより放電灯20は高周波点灯される。そし
てこの回路では入力交流電源波形の低いレベルでもダイ
オードブリッジ回路12から電流を流すことができる。
【0021】従って入力電流は交流電圧のピーク以外の
低いところでも流れるようになり、電源電圧波形の包絡
線に沿った入力電流を流すことができる。すなわち図2
に波形bで示すように入力電流は正弦波に近似した波形
となる。なお、aは電源電圧波形である。こうして入力
力率を高力率にできる。また入力電流波形はフィルタ回
路10のフイルタ効果により奇数高調波の少ない正弦波
に近似するようになる。しかも第1〜第3のコンデンサ
22,23,24はインバータ回路16の共振用コンデ
ンサを兼用できる。
低いところでも流れるようになり、電源電圧波形の包絡
線に沿った入力電流を流すことができる。すなわち図2
に波形bで示すように入力電流は正弦波に近似した波形
となる。なお、aは電源電圧波形である。こうして入力
力率を高力率にできる。また入力電流波形はフィルタ回
路10のフイルタ効果により奇数高調波の少ない正弦波
に近似するようになる。しかも第1〜第3のコンデンサ
22,23,24はインバータ回路16の共振用コンデ
ンサを兼用できる。
【0022】図3は請求項2及び3に対応した発明の一
実施例で、交流電源11に全波整流ダイオードブリッジ
回路12の入力端子を接続している。そしてこのダイオ
ードブリッジ回路12の出力端子にチョークコイル13
及びダイオード14の直列回路を介して平滑コンデンサ
15を接続している。
実施例で、交流電源11に全波整流ダイオードブリッジ
回路12の入力端子を接続している。そしてこのダイオ
ードブリッジ回路12の出力端子にチョークコイル13
及びダイオード14の直列回路を介して平滑コンデンサ
15を接続している。
【0023】前記平滑コンデンサ15に1石式電圧共振
型インバータ回路16を接続している。前記インバータ
回路16はスイッチング素子としてのNPN形トランジ
スタ17とインバータトランス18の1次巻線を直列に
接続し、前記トランジスタ17にダイオード19をその
トランジスタ17とは逆極性にして並列に接続してい
る。
型インバータ回路16を接続している。前記インバータ
回路16はスイッチング素子としてのNPN形トランジ
スタ17とインバータトランス18の1次巻線を直列に
接続し、前記トランジスタ17にダイオード19をその
トランジスタ17とは逆極性にして並列に接続してい
る。
【0024】前記インバータトランス18の2次巻線1
8sに放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
の一端を接続している。そして前記放電灯20の各フィ
ラメント電極20a,20bの他端間にコンデンサ21
を接続している。
8sに放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
の一端を接続している。そして前記放電灯20の各フィ
ラメント電極20a,20bの他端間にコンデンサ21
を接続している。
【0025】前記平滑コンデンサ15に前記ダイオード
14を介して第1、第2のコンデンサ22,23の直列
回路を並列に接続し、その各コンデンサ22,23の接
続点と前記トランジスタ17のコレクタとインバータト
ランス18の1次巻線との接続点の間に第3のコンデン
サ24を接続している。さらに前記全波整流ダイオード
ブリッジ回路12の出力端子にフイルタ用コンデンサ2
5を並列に接続している。
14を介して第1、第2のコンデンサ22,23の直列
回路を並列に接続し、その各コンデンサ22,23の接
続点と前記トランジスタ17のコレクタとインバータト
ランス18の1次巻線との接続点の間に第3のコンデン
サ24を接続している。さらに前記全波整流ダイオード
ブリッジ回路12の出力端子にフイルタ用コンデンサ2
5を並列に接続している。
【0026】このような構成の本実施例においては、交
流電源11が投入されると、先ずフイルタ用コンデンサ
25を充電し、このコンデンサ25からチョークコイル
13を介して第1、第2のコンデンサ22,23に電流
が流れ、さらにダイオード14を介して平滑コンデンサ
15に電流が流れる。こうして平滑コンデンサ15は充
電される。この平滑コンデンサ15は他のコンデンサに
比べて容量がはるかに大きく電源のピーク値と等しい電
圧まで充電される。
流電源11が投入されると、先ずフイルタ用コンデンサ
25を充電し、このコンデンサ25からチョークコイル
13を介して第1、第2のコンデンサ22,23に電流
が流れ、さらにダイオード14を介して平滑コンデンサ
15に電流が流れる。こうして平滑コンデンサ15は充
電される。この平滑コンデンサ15は他のコンデンサに
比べて容量がはるかに大きく電源のピーク値と等しい電
圧まで充電される。
【0027】この状態でトランジスタ17がオンする
と、ダイオードブリッジ回路12の出力端子からの電流
はチョークコイル13、第1、第3のコンデンサ22,
24及びトランジスタ17を介して流れる。また第2の
コンデンサ23の充電電荷により、第2のコンデンサ2
3から第3のコンデンサ24及びトランジスタ17を介
しても電流が流れる。
と、ダイオードブリッジ回路12の出力端子からの電流
はチョークコイル13、第1、第3のコンデンサ22,
24及びトランジスタ17を介して流れる。また第2の
コンデンサ23の充電電荷により、第2のコンデンサ2
3から第3のコンデンサ24及びトランジスタ17を介
しても電流が流れる。
【0028】そして第1、第3のコンデンサ22,24
の充電が終了すると、ダイオードブリッジ回路12の出
力端子からインバータ回路16に電力が供給され、また
ある段階で平滑コンデンサ15からもインバータ回路1
6に電力が供給される。
の充電が終了すると、ダイオードブリッジ回路12の出
力端子からインバータ回路16に電力が供給され、また
ある段階で平滑コンデンサ15からもインバータ回路1
6に電力が供給される。
【0029】次にトランジスタ17がオフすると、第
1、第3のコンデンサ22,24及びインバータトラン
ス18の1次巻線18pによる共振により共振電流が流
れ、第1、第3のコンデンサ22,24が充電される。
また平滑コンデンサ15が電源(ダイオードブリッジ回
路12の出力)により充電される。
1、第3のコンデンサ22,24及びインバータトラン
ス18の1次巻線18pによる共振により共振電流が流
れ、第1、第3のコンデンサ22,24が充電される。
また平滑コンデンサ15が電源(ダイオードブリッジ回
路12の出力)により充電される。
【0030】以上の動作がトランジスタ17のオン、オ
フ動作により繰り返される。こうして放電灯20にはイ
ンバータトランス18の2次巻線から高周波電力が供給
され、これにより放電灯20は高周波点灯される。
フ動作により繰り返される。こうして放電灯20にはイ
ンバータトランス18の2次巻線から高周波電力が供給
され、これにより放電灯20は高周波点灯される。
【0031】ところで第1のコンデンサ22と第2コン
デンサ23の両端電圧の和はダイオードブリッジ回路1
2の出力に等しい。従って、一方のコンデンサが放電す
るときにはその電圧降下分、他方のコンデンサの充電が
増加する。
デンサ23の両端電圧の和はダイオードブリッジ回路1
2の出力に等しい。従って、一方のコンデンサが放電す
るときにはその電圧降下分、他方のコンデンサの充電が
増加する。
【0032】また第1、第2のコンデンサ22,23の
接続点には第3のコンデンサ24が接続されており、こ
の接続点は第1、第3のコンデンサ22,24及びイン
バータトランス18の1次巻線18pによる共振作用に
より高周波で振動する。従ってチョークコイル13とダ
イオード14との接続点も高周波振動し、この振動によ
りダイオード14はオン、オフ動作される。以上のよう
な動作により入力される交流電圧の瞬時値が低くても放
電灯20には電力が供給されるようになる。従って入力
電流は交流電圧のピーク以外の低いところでも流れるよ
うになり、入力力率は高力率となる。また入力電流波形
はフイルタ用コンデンサ25とチョークコイル13のフ
イルタ効果により奇数高調波の少ない正弦波に近似する
ようになる。図4は請求項2及び3に対応した発明の他
の実施例で、これはインバータ回路としてハーフブリッ
ジ形インバータ回路33を使用したものである。
接続点には第3のコンデンサ24が接続されており、こ
の接続点は第1、第3のコンデンサ22,24及びイン
バータトランス18の1次巻線18pによる共振作用に
より高周波で振動する。従ってチョークコイル13とダ
イオード14との接続点も高周波振動し、この振動によ
りダイオード14はオン、オフ動作される。以上のよう
な動作により入力される交流電圧の瞬時値が低くても放
電灯20には電力が供給されるようになる。従って入力
電流は交流電圧のピーク以外の低いところでも流れるよ
うになり、入力力率は高力率となる。また入力電流波形
はフイルタ用コンデンサ25とチョークコイル13のフ
イルタ効果により奇数高調波の少ない正弦波に近似する
ようになる。図4は請求項2及び3に対応した発明の他
の実施例で、これはインバータ回路としてハーフブリッ
ジ形インバータ回路33を使用したものである。
【0033】すなわちインバータ回路33は、1対のス
イッチングトランジスタ26,27の直列回路と1対の
直流分割コンデンサ28,29の直列回路を互いに並列
に接続している。前記各直流分割コンデンサ28,29
として平滑機能を有するものを使用している。前記各ト
ランジスタ26,27にそのトランジスタ26,27と
は逆極性にしてダイオード30,31を並列に接続して
いる。
イッチングトランジスタ26,27の直列回路と1対の
直流分割コンデンサ28,29の直列回路を互いに並列
に接続している。前記各直流分割コンデンサ28,29
として平滑機能を有するものを使用している。前記各ト
ランジスタ26,27にそのトランジスタ26,27と
は逆極性にしてダイオード30,31を並列に接続して
いる。
【0034】そして前記各トランジスタ26,27の接
続点と前記各直流分割コンデンサ28,29の接続点と
の間にチョークコイル32を介して放電灯20を接続し
ている。
続点と前記各直流分割コンデンサ28,29の接続点と
の間にチョークコイル32を介して放電灯20を接続し
ている。
【0035】このような構成においても第1、第2のコ
ンデンサ22,23に高周波電流が流れ、チョークコイ
ル13とダイオード14との接続点は高周波振動するの
で、前記実施例と同様に効果が得られるものである。図
5は請求項2及び3に対応した発明の他の実施例で、こ
れはインバータ回路としてプッシュプル形インバータ回
路41を使用したものである。
ンデンサ22,23に高周波電流が流れ、チョークコイ
ル13とダイオード14との接続点は高周波振動するの
で、前記実施例と同様に効果が得られるものである。図
5は請求項2及び3に対応した発明の他の実施例で、こ
れはインバータ回路としてプッシュプル形インバータ回
路41を使用したものである。
【0036】すなわちインバータ回路41は、1対のス
イッチングトランジスタ34,35と、リーゲージ形の
インバータトランス36と、このトランス36の1次巻
線に並列に接続されたコンデンサ37とで構成されてい
る。
イッチングトランジスタ34,35と、リーゲージ形の
インバータトランス36と、このトランス36の1次巻
線に並列に接続されたコンデンサ37とで構成されてい
る。
【0037】前記各トランジスタ34,35はそのコレ
クタが前記トランス36の1次巻線の各端に接続され、
そのエミッタが平滑コンデンサ15の負極側端子に接続
されている。前記平滑コンデンサ15の正極側端子は前
記トランス36の1次巻線の中点に接続されている。
クタが前記トランス36の1次巻線の各端に接続され、
そのエミッタが平滑コンデンサ15の負極側端子に接続
されている。前記平滑コンデンサ15の正極側端子は前
記トランス36の1次巻線の中点に接続されている。
【0038】第1、第2のコンデンサ22,23の接続
点と各トランジスタ34,35のコレクタとの間には第
3のコンデンサとしてのコンデンサ38,39がそれぞ
れ接続されている。なお、コンデンサ38,39はいず
れか一方のみであってもよい。さらに全波整流ダイオー
ドブリッジ回路12の出力端子の負極側とフイルタ用コ
ンデンサ25の他端との間に別のチョークコイル40を
接続している。
点と各トランジスタ34,35のコレクタとの間には第
3のコンデンサとしてのコンデンサ38,39がそれぞ
れ接続されている。なお、コンデンサ38,39はいず
れか一方のみであってもよい。さらに全波整流ダイオー
ドブリッジ回路12の出力端子の負極側とフイルタ用コ
ンデンサ25の他端との間に別のチョークコイル40を
接続している。
【0039】このような構成においても第1、第2のコ
ンデンサ22,23に高周波電流が流れ、チョークコイ
ル13とダイオード14との接続点は高周波振動するの
で、前記実施例と同様に効果が得られるものである。
ンデンサ22,23に高周波電流が流れ、チョークコイ
ル13とダイオード14との接続点は高周波振動するの
で、前記実施例と同様に効果が得られるものである。
【0040】図6は請求項5に対応した発明の一実施例
で、交流電源11に全波整流ダイオードブリッジ回路1
2の入力端子を接続している。そしてこのダイオードブ
リッジ回路12の出力端子にチョークコイル13及び第
1、第2のダイオード42,14の直列回路を介して平
滑コンデンサ15を接続している。
で、交流電源11に全波整流ダイオードブリッジ回路1
2の入力端子を接続している。そしてこのダイオードブ
リッジ回路12の出力端子にチョークコイル13及び第
1、第2のダイオード42,14の直列回路を介して平
滑コンデンサ15を接続している。
【0041】前記平滑コンデンサ15に1石式電圧共振
型インバータ回路16を接続している。前記インバータ
回路16はスイッチング素子としてのNPN形トランジ
スタ17とインバータトランス18の1次巻線18pを
直列に接続し、前記トランジスタ17にダイオード19
をそのトランジスタ17とは逆極性にして並列に接続し
ている。
型インバータ回路16を接続している。前記インバータ
回路16はスイッチング素子としてのNPN形トランジ
スタ17とインバータトランス18の1次巻線18pを
直列に接続し、前記トランジスタ17にダイオード19
をそのトランジスタ17とは逆極性にして並列に接続し
ている。
【0042】前記インバータトランス18の2次巻線1
8sに放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
の一端を接続している。そして前記放電灯20の各フィ
ラメント電極20a,20bの他端間にコンデンサ21
を接続している。
8sに放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
の一端を接続している。そして前記放電灯20の各フィ
ラメント電極20a,20bの他端間にコンデンサ21
を接続している。
【0043】前記第1、第2のダイオード42,14の
接続点と前記インバータ回路16のトランジスタ17の
高周波出力端、すなわち前記トランジスタ17のコレク
タとインバータトランス18の1次巻線18pとの接続
点の間に第1のコンデンサ22を接続するとともに、前
記平滑コンデンサ15に対して前記第2のダイオード1
4及び第1のコンデンサ22を介して第2のコンデンサ
23を並列に接続している。この第2のコンデンサ23
はまた前記トランジスタ17に対しても並列に接続され
ている。
接続点と前記インバータ回路16のトランジスタ17の
高周波出力端、すなわち前記トランジスタ17のコレク
タとインバータトランス18の1次巻線18pとの接続
点の間に第1のコンデンサ22を接続するとともに、前
記平滑コンデンサ15に対して前記第2のダイオード1
4及び第1のコンデンサ22を介して第2のコンデンサ
23を並列に接続している。この第2のコンデンサ23
はまた前記トランジスタ17に対しても並列に接続され
ている。
【0044】さらに前記全波整流ダイオードブリッジ回
路12の出力端子にフイルタ用コンデンサ25を並列に
接続し、そのコンデンサ25にダイオ−ド43をダイオ
ードブリッジ回路12の出力端子に対して逆極性にして
並列に接続している。
路12の出力端子にフイルタ用コンデンサ25を並列に
接続し、そのコンデンサ25にダイオ−ド43をダイオ
ードブリッジ回路12の出力端子に対して逆極性にして
並列に接続している。
【0045】この実施例においては、電源が投入される
と、フイルタ用コンデンサ25が充電され、このコンデ
ンサ25からチョークコイル13及び第1のダイオード
42を介して第1、第2のコンデンサ22,23に電流
が流れ、さらに第2のダイオード14を介して平滑コン
デンサ15に電流が流れて充電される。平滑コンデンサ
15は他のコンデンサに比べて容量がはるかに大きく電
源のピーク値と等しい電圧まで充電される。
と、フイルタ用コンデンサ25が充電され、このコンデ
ンサ25からチョークコイル13及び第1のダイオード
42を介して第1、第2のコンデンサ22,23に電流
が流れ、さらに第2のダイオード14を介して平滑コン
デンサ15に電流が流れて充電される。平滑コンデンサ
15は他のコンデンサに比べて容量がはるかに大きく電
源のピーク値と等しい電圧まで充電される。
【0046】この状態でトランジスタ17がオンする
と、電源、すなわちダイオードブリッジ回路12からチ
ョークコイル13、第1のダイオード42及び第1のコ
ンデンサ22を介してトランジスタ17に電流が流れ
る。また第2のコンデンサ23の充電電荷がトランジス
タ17を介して流れ、第2のコンデンサ23は無電荷状
態となる。
と、電源、すなわちダイオードブリッジ回路12からチ
ョークコイル13、第1のダイオード42及び第1のコ
ンデンサ22を介してトランジスタ17に電流が流れ
る。また第2のコンデンサ23の充電電荷がトランジス
タ17を介して流れ、第2のコンデンサ23は無電荷状
態となる。
【0047】そして第1のコンデンサ22の充電が終了
すると、電源からチョークコイル13及び第1、第2の
ダイオード42、14を介してインバータ回路16に電
力が供給される。またある段階においては平滑コンデン
サ15からもインバータ回路16に電力が供給される。
すると、電源からチョークコイル13及び第1、第2の
ダイオード42、14を介してインバータ回路16に電
力が供給される。またある段階においては平滑コンデン
サ15からもインバータ回路16に電力が供給される。
【0048】次にトランジスタ17がオフすると、イン
バータトランス18に蓄えられた電磁エネルギーは、イ
ンバータトランス18の1次巻線18p→第1のコンデ
ンサ22→第2のダイオード14→インバータトランス
18の1次巻線18pの閉ループと、インバータトラン
ス18の1次巻線18p→第2のコンデンサ23→ダイ
オード43→チョークコイル13→第1、第2のダイオ
ード42,14→インバータトランス18の1次巻線1
8pの閉ループで放出される。
バータトランス18に蓄えられた電磁エネルギーは、イ
ンバータトランス18の1次巻線18p→第1のコンデ
ンサ22→第2のダイオード14→インバータトランス
18の1次巻線18pの閉ループと、インバータトラン
ス18の1次巻線18p→第2のコンデンサ23→ダイ
オード43→チョークコイル13→第1、第2のダイオ
ード42,14→インバータトランス18の1次巻線1
8pの閉ループで放出される。
【0049】このときインバータトランス18の1次巻
線18pと第1、第2のコンデンサ22,23は共振状
態となり、共振電流が流れる。そしてこの共振電流の反
転電流(減衰振動の極性反転電流)は第1のコンデンサ
22→インバータトランス18の1次巻線18p→平滑
コンデンサ15→ダイオード43→チョークコイル13
→第1のダイオード42→第1のコンデンサ22の閉ル
ープと、第2のコンデンサ23→インバータトランス1
8の1次巻線18p→平滑コンデンサ15→第2のコン
デンサ23の閉ループで流れ、平滑コンデンサ15に電
荷を充電する。このようにインバータ回路16の共振電
流が流れるループが半サイクル毎に異なる。そしてチョ
ークコイル13にトランジスタ17のオン期間に蓄えら
れた電磁エネルギーは、チョークコイル13→第1、第
2のダイオード42,14→平滑コンデンサ15→ダイ
オードブリッジ回路12→チョークコイル13のループ
で放出され、電源電圧に重畳した電磁エネルギーが平滑
コンデンサ15に充電されて昇圧作用を生じさせる。
線18pと第1、第2のコンデンサ22,23は共振状
態となり、共振電流が流れる。そしてこの共振電流の反
転電流(減衰振動の極性反転電流)は第1のコンデンサ
22→インバータトランス18の1次巻線18p→平滑
コンデンサ15→ダイオード43→チョークコイル13
→第1のダイオード42→第1のコンデンサ22の閉ル
ープと、第2のコンデンサ23→インバータトランス1
8の1次巻線18p→平滑コンデンサ15→第2のコン
デンサ23の閉ループで流れ、平滑コンデンサ15に電
荷を充電する。このようにインバータ回路16の共振電
流が流れるループが半サイクル毎に異なる。そしてチョ
ークコイル13にトランジスタ17のオン期間に蓄えら
れた電磁エネルギーは、チョークコイル13→第1、第
2のダイオード42,14→平滑コンデンサ15→ダイ
オードブリッジ回路12→チョークコイル13のループ
で放出され、電源電圧に重畳した電磁エネルギーが平滑
コンデンサ15に充電されて昇圧作用を生じさせる。
【0050】以上の動作がトランジスタ17のスイッチ
ング動作により繰り返され、放電灯20にはインバータ
トランス18の2次巻線18sから高周波電力が供給さ
れる。こうして放電灯20は高周波点灯されることにな
る。
ング動作により繰り返され、放電灯20にはインバータ
トランス18の2次巻線18sから高周波電力が供給さ
れる。こうして放電灯20は高周波点灯されることにな
る。
【0051】なお、始動時にはコンデンサ21とインバ
ータトランス18の2次巻線18sが共振し放電灯20
の両端間に高電圧を印加させる。そしてこのときの共振
電流は放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
を介して流れ予熱を行う。
ータトランス18の2次巻線18sが共振し放電灯20
の両端間に高電圧を印加させる。そしてこのときの共振
電流は放電灯20の各フィラメント電極20a,20b
を介して流れ予熱を行う。
【0052】このように平滑コンデンサ15の昇圧によ
り第1のダイオード42のカソード、アノード間及び第
2のダイオード14のカソード、アノード間には電源電
圧に対して電位差が生じ、トランジスタ17のスイッチ
ング動作により第1のコンデンサ22及び第2のコンデ
ンサ23に電源から電流が流れる。従って入力電流は交
流電圧のピーク以外の低いところでも流れるようになり
入力力率は高力率となる。またこのときの入力電流波形
はチョークコイル13とフイルタ用コンデンサ25のフ
ィルタ効果により奇数高調波の少ない正弦波に近似する
ようになる。
り第1のダイオード42のカソード、アノード間及び第
2のダイオード14のカソード、アノード間には電源電
圧に対して電位差が生じ、トランジスタ17のスイッチ
ング動作により第1のコンデンサ22及び第2のコンデ
ンサ23に電源から電流が流れる。従って入力電流は交
流電圧のピーク以外の低いところでも流れるようになり
入力力率は高力率となる。またこのときの入力電流波形
はチョークコイル13とフイルタ用コンデンサ25のフ
ィルタ効果により奇数高調波の少ない正弦波に近似する
ようになる。
【0053】また第1、第2のダイオード42,14の
直列回路をチョークコイル13と平滑コンデンサ15と
の間に介挿することにより、インバータ回路16を電源
側と分離して動作させることができ、インバータ回路1
6は安定した発振動作を行う。
直列回路をチョークコイル13と平滑コンデンサ15と
の間に介挿することにより、インバータ回路16を電源
側と分離して動作させることができ、インバータ回路1
6は安定した発振動作を行う。
【0054】さらにこの回路は放電灯20の始動時には
平滑コンデンサ15に流れる電磁エネルギーが大きくな
って平滑コンデンサ15の昇圧効果を高め、また放電灯
20の点灯時にはランプ電圧の低下に応じて平滑コンデ
ンサ15に流れる電磁エネルギーが減少して平滑コンデ
ンサ15の昇圧効果を低めるので、始動時の電圧と点灯
時の電圧が変化する放電灯に極めて適した回路となる。
平滑コンデンサ15に流れる電磁エネルギーが大きくな
って平滑コンデンサ15の昇圧効果を高め、また放電灯
20の点灯時にはランプ電圧の低下に応じて平滑コンデ
ンサ15に流れる電磁エネルギーが減少して平滑コンデ
ンサ15の昇圧効果を低めるので、始動時の電圧と点灯
時の電圧が変化する放電灯に極めて適した回路となる。
【0055】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
源に含まれる高調波成分を減少させることができるとと
もに入力力率を高力率にできる放電灯点灯装置を提供で
きるものである。
源に含まれる高調波成分を減少させることができるとと
もに入力力率を高力率にできる放電灯点灯装置を提供で
きるものである。
【図1】本発明の一実施例を示す回路図。
【図2】同実施例における入力電圧波形及び入力電流波
形を示す図。
形を示す図。
【図3】本発明の他の実施例を示す回路図。
【図4】本発明の他の実施例を示す回路図。
【図5】本発明の他の実施例を示す回路図。
【図6】本発明の他の実施例を示す回路図。
【図7】従来例を示す回路図。
【図8】同従来例における入力電圧波形及び入力電流波
形を示す図。
形を示す図。
11…交流電源、12…全波整流ダイオードブリッジ回
路、14…ダイオード、15…平滑コンデンサ、16…
インバータ回路、20…放電灯、22…第1のコンデン
サ、23…第2のコンデンサ、24…第3のコンデン
サ、25…フイルタ用コンデンサ。
路、14…ダイオード、15…平滑コンデンサ、16…
インバータ回路、20…放電灯、22…第1のコンデン
サ、23…第2のコンデンサ、24…第3のコンデン
サ、25…フイルタ用コンデンサ。
Claims (5)
- 【請求項1】 交流電源に整流回路を介して接続された
平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに接続されたス
イッチング素子を有する高周波インバータ回路と、この
インバータ回路の出力端子に接続された放電灯と、前記
整流回路の出力端子と前記平滑コンデンサとの間に直列
に介挿されたダイオードと、前記平滑コンデンサに前記
ダイオードを介して並列に接続された第1、第2のコン
デンサの直列回路と、この直列回路の各コンデンサの接
続点と前記インバータ回路のスイッチング素子の高周波
出力端との間に接続された第3のコンデンサを設けたこ
とを特徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】 交流電源に整流回路を介して接続された
平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに接続されたス
イッチング素子を有する高周波インバータ回路と、この
インバータ回路の出力端子に接続された放電灯と、前記
整流回路の出力端子と前記平滑コンデンサとの間に直列
に介挿されたチョークコイルとダイオードとの直列回路
と、前記平滑コンデンサに前記ダイオードを介して並列
に接続された第1、第2のコンデンサの直列回路と、こ
の直列回路の各コンデンサの接続点と前記インバータ回
路のスイッチング素子の高周波出力端との間に接続され
た第3のコンデンサを設けたことを特徴とする放電灯点
灯装置。 - 【請求項3】 交流電源に整流回路を介して接続された
平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに接続されたス
イッチング素子を有する高周波インバータ回路と、この
インバータ回路の出力端子に接続された放電灯と、前記
整流回路の出力端子と前記平滑コンデンサとの間に直列
に介挿されたチョークコイルとダイオードとの直列回路
と、前記平滑コンデンサに前記ダイオードを介して並列
に接続された第1、第2のコンデンサの直列回路と、こ
の直列回路の各コンデンサの接続点と前記インバータ回
路のスイッチング素子の高周波出力端との間に接続され
た第3のコンデンサと、前記整流回路の出力端子に並列
に接続されたフイルタ用コンデンサを設けたことを特徴
とする放電灯点灯装置。 - 【請求項4】 高周波インバータ回路を1石式電圧共振
型インバータ回路とし、第1、第2、第3のコンデンサ
はインバータ回路の共振用コンデンサを兼用したことを
特徴とする請求項1、2又は3記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項5】 交流電源に整流回路を介して接続された
平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに接続されたス
イッチング素子を有する高周波インバータ回路と、この
インバータ回路の出力端子に接続された放電灯と、前記
整流回路の出力端子と前記平滑コンデンサとの間に直列
に介挿されたチョークコイルと第1、第2のダイオード
との直列回路と、前記第1、第2のダイオードの接続点
と前記インバータ回路のスイッチング素子の高周波出力
端との間に接続された第1のコンデンサと、前記平滑コ
ンデンサに対して前記第2のダイオード及び第1のコン
デンサを介して並列に接続されるとともに前記スイッチ
ング素子に並列に接続される第2のコンデンサと、前記
整流回路の出力端子に並列に接続されたフイルタ用コン
デンサを設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3220183A JPH053091A (ja) | 1991-04-15 | 1991-08-30 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3-111065 | 1991-04-15 | ||
JP11106591 | 1991-04-15 | ||
JP3220183A JPH053091A (ja) | 1991-04-15 | 1991-08-30 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH053091A true JPH053091A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=26450554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3220183A Pending JPH053091A (ja) | 1991-04-15 | 1991-08-30 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH053091A (ja) |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3220183A patent/JPH053091A/ja active Pending
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