JPH0574589A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高調波成分の減少、高力率化を図り、かつ構成
の簡単化を図る。 【構成】交流電源１１に接続された全波整流回路１２の
出力端子間にチョークコイル１４を介してスイッチング
トランジスタ１５を接続し、さらにダイオード１６を介
して平滑コンデンサ１７を接続してなる昇圧チョッパ回
路１３と、平滑コンデンサに接続された電界効果トラン
ジスタ２０を有する高周波インバータ回路１８と、この
インバータ回路の出力端子に接続された放電灯２５と、
この放電灯とインバータ回路の出力端子との間に１次巻
線を介挿しスイッチングトランジスタのベースに正帰還
電流を流すカレントトランス２４と、全波整流回路の出
力端子から脈流電圧を検出する抵抗２８，２９の直列回
路と、この脈流電圧検出出力に応じて電界効果トランジ
スタのオンデューティを制御する制御回路２３とで構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【従来の技術】この種の放電灯点灯装置としては図３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。

【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４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。

【０００４】そこで本発明は、高調波成分を減少させる
ことができるとともに力率を高めることができ、しかも
構成が簡単な放電灯点灯装置を提供しようとするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源に接
続された整流回路と、この整流回路の出力端子間にチョ
ークコイルを介して第１のスイッチング素子を接続する
とともに、さらにダイオードを介して平滑コンデンサを
接続してなる昇圧チョッパ回路と、平滑コンデンサに接
続された第２の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、この放電灯とインバータ回路の出力端子と
の間に１次巻線を直列に介挿するとともに第１のスイッ
チング素子のスイッチング制御部に２次巻線を接続した
カレントトランスと、整流回路の出力端子間に接続され
た脈流電圧検出回路と、この脈流電圧検出回路からの脈
流電圧検出出力に応じてインバータ回路の第２のスイッ
チング素子のオンデューティをリニアに可変制御する制
御回路を設けたものである。

【０００６】

【作用】このような構成の本発明においては、整流回路
から出力される脈流電圧を脈流電圧検出回路で検出し、
この検出出力に基づいて制御回路はインバータ回路の第
２のスイッチング素子のオンデューティをリニアに可変
制御する。これによりインバータ回路の出力端子側に流
れる電流は整流回路からの脈流電圧に対応してリニアに
周波数が変化する。

【０００７】インバータ回路の出力端子側に流れる電流
はカレントトランスにより昇圧チョッパ回路の第１のス
イッチング素子に正帰還され、これにより第１のスイッ
チング素子の発振周波数もリニアに変化する。

【０００８】こうして整流回路からの脈流電圧に応じて
第１のスイッチング素子の発振周波数がリニアに変化す
るので、入力電圧に対して位相差のない入力電流を流す
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１０】図１に示すように交流電源１１にダイオー
ドブリッジ形全波整流回路１２の入力端子を接続してい
る。そしてこの全波整流回路１２の出力端子間に昇圧チ
ョッパ回路１３を接続している。

【００１１】前記昇圧チョッパ回路１３は、前記全波整
流回路１２の出力端子間に第１のチョークコイル１４を
介して第１のスイッチング素子であるＮＰＮ形のスイッ
チングトランジスタ１５を接続するとともに、さらにダ
イオード１６を介して平滑コンデンサ１７を接続してい
る。

【００１２】前記平滑コンデンサ１７に高周波インバー
タ回路１８を接続している。この高周波インバータ回路
１８は、前記平滑コンデンサ１７にインバータトランス
１９の１次巻線１９ｐと第２のスイッチング素子である
電界効果トランジスタ２０の直列回路を接続し、前記１
次巻線１９ｐに共振用コンデンサ２１を並列に接続する
とともに前記電界効果トランジスタ２０のドレイン、ソ
ース間にダイオード２２をそのカソードをドレイン側に
して接続している。また前記電界効果トランジスタ２０
のゲート、ソース間にはそのトランジスタ２０を他励式
でスイッチング動作するための制御回路２３が接続され
ている。

【００１３】前記インバータ回路１８の出力端子、すな
わち前記インバータトランス１９の２次巻線１９ｓにカ
レントトランス２４の１次巻線２４ｐを介して放電灯２
５の各フィラメント電極２５ａ，２５ｂの一端を接続
し、その各フィラメント電極２５ａ，２５ｂの他端間に
コンデンサ２６を接続している。前記カレントトランス
２４の２次巻線２４ｓは抵抗２７を介して前記スイッチ
ングトランジスタ１５のベース、エミッタ間に接続され
ている。

【００１４】前記全波整流回路１２の出力端子間には、
また抵抗２８，２９の直列回路からなる脈流電圧検出回
路を接続している。そして前記抵抗２９の両端間に発生
する電圧を脈流電圧検出出力として前記制御回路２３に
供給している。前記制御回路２３は脈流電圧検出出力に
応じて前記電界効果トランジスタ２０のオンデューティ
をリニアに可変制御するようになっている。

【００１５】このような構成の実施例においては、交流
電源１１が投入されると、全波整流回路１２の出力端子
からチョークコイル１４及びダイオード１６を介して平
滑コンデンサ１７に電流が流れ平滑コンデンサ１７が充
電される。

【００１６】この状態で制御回路２３からの起動信号に
より電界効果トランジスタ２０がオンすると、全波整流
回路１２の出力端子からチョークコイル１４、ダイオー
ド１６及びインバータトランス１９の１次巻線１９ｐを
介して電流が流れる。またある段階においては平滑コン
デンサ１７からもインバータトランス１９の１次巻線１
９ｐを介して電流が流れる。

【００１７】そして電界効果トランジスタ２０がオフす
ると、オン期間においてインバータトランス１９に蓄え
られた電磁エネルギーが共振用コンデンサ２１に放出さ
れる。このときインバータトランス１９の１次巻線１９
ｐと共振用コンデンサ２１は共振状態となり、共振電流
が流れる。

【００１８】以上の動作が電界効果トランジスタ２０の
オン、オフ動作により繰り返され、インバータトランス
１９の２次巻線１９ｓから放電灯２５に高周波電力が供
給される。またインバータトランス１９の２次巻線１９
ｓとコンデンサ２６との共振動作により放電灯２５の各
フィラメント電極２５ａ，２５ｂに共振電流が流れ、各
フィラメント電極２５ａ，２５ｂが予熱される。同時に
放電灯２５の各フィラメント電極２５ａ，２５ｂ間に高
電圧が印加され放電灯２５は高周波点灯されることにな
る。

【００１９】一方、昇圧チョッパ回路１３においてはス
イッチングトランジスタ１５がカレントトランス２４の
２次巻線２４ｓからの正帰還電流によってスイッチング
動作される。そしてスイッチングトランジスタ１５がス
イッチング動作することによって昇圧チョッパ回路１３
は動作する。

【００２０】今、インバータトランス１９の２次巻線１
９ｓからカレントトランス２４の１次巻線２４ｐに電流
が流れると、この電流が２次巻線２４ｓを介して正帰還
されスイッチングトランジスタ１５がオンする。これに
より全波整流回路１２の出力端子からチョークコイル１
４を介してスイッチングトランジスタ１５に電流が流れ
る。このときチョークコイル１４に電磁エネルギーが蓄
えられる。

【００２１】その後インバータトランス１９の２次巻線
１９ｓに流れる電流が反転すると、スイッチングトラン
ジス１５が逆バイアスされ、急速にオフするようにな
る。このときチョークコイル１４からはオン期間に蓄え
た電磁エネルギーがダイオード１６を介して平滑コンデ
ンサ１７に放出される。これにより電源電圧で充電され
ていた平滑コンデンサ１７は電磁エネルギーが重畳され
て昇圧される。

【００２２】スイッチングトランジスタ１５の発振周波
数は、カレントトランス２４からの正帰還電流、すなわ
ちインバータトランス１９の２次巻線に流れる共振電流
の周波数により決定される。

【００２３】制御回路２３は抵抗２９の両端から発生す
る脈流電圧検出出力に応じて電界効果トランジスタ２０
のオンデューティをリニアに可変制御し、これによりイ
ンバータ回路１８の発振周波数は制御される。すなわち
制御回路２３は脈流電圧検出レベルが高いときには電界
効果トランジスタ２０のオンデューティを短くし、脈流
電圧検出レベルが低いときには電界効果トランジスタ２
０のオンデューティを長くする。こうして放電灯２５に
は脈流電圧に沿った電流を流すことができる。

【００２４】以上の動作により、図２に示すように入力
電圧ａに対して位相差のない入力電流ｂを流すことがで
き、高調波成分を減少させることができるとともに力率
を高めることができる。しかも昇圧チョッパ回路１３の
スイッチングトランジスタ１５はインバータトランス１
９の２次巻線１９ｓと放電灯２５との間に１次巻線２４
ｐを介挿したカレントトランス２４の２次巻線２４ｓか
らの正帰還電流によりスイッチング動作されるようにな
っているので、スイッチング制御のための格別の制御回
路は不要となり昇圧チョッパ回路の構成が簡単となる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
調波成分を減少させることができるとともに力率を高め
ることができ、しかも昇圧チョッパ回路のスイッチング
素子はインバータ回路の出力端子と放電灯との間に１次
巻線を介挿したカレントトランスの２次巻線からの正帰
還電流によりスイッチング動作されるようになっている
ので、スイッチング制御のための格別の制御回路は不要
となり昇圧チョッパ回路の構成が簡単となる放電灯点灯
装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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。

【図３】従来例を示す回路図。

【図４】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。

【符号の説明】

１１…交流電源、１２…全波整流回路、１３…昇圧チョ
ッパ回路、１４…チョークコイル、１５…スイッチング
トランジスタ（第１のスイッチング素子）、１６…ダイ
オード、１７…平滑コンデンサ、１８…高周波インバー
タ回路、２０…電界効果トランジスタ（第２のスイッチ
ング素子）、２３…制御回路、２４…カレントトラン
ス、２５…放電灯、２８，２９…抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に接続された整流回路と、この
   整流回路の出力端子間にチョークコイルを介して第１の
   スイッチング素子を接続するとともに、さらにダイオー
   ドを介して平滑コンデンサを接続してなる昇圧チョッパ
   回路と、前記平滑コンデンサに接続された第２のスイッ
   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、この放電
   灯と前記インバータ回路の出力端子との間に１次巻線を
   直列に介挿するとともに前記第１のスイッチング素子の
   スイッチング制御部に２次巻線を接続したカレントトラ
   ンスと、前記整流回路の出力端子間に接続された脈流電
   圧検出回路と、この脈流電圧検出回路からの脈流電圧検
   出出力に応じて前記インバータ回路の第２のスイッチン
   グ素子のオンデューティをリニアに可変制御する制御回
   路を設けたことを特徴とする放電灯点灯装置。