JPH0590891U

JPH0590891U - 点灯装置

Info

Publication number: JPH0590891U
Application number: JP3478292U
Authority: JP
Inventors: 秀雄宮城; 和典久保; 正足立
Original assignee: 松下電工株式会社
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】入力電流の高調波成分減少の対策を行うと共
に、制御電源部の損失が少ないランプ装着始動可能とす
ること。【構成】ランプＬの有無を検出する負荷検出回路５と
制御電源の供給を切り替えるスイッチＳＷ₁を設ける。
ランプＬが点灯している時、トランスＴ₁に電流が流
れ、トランスＴ₁の２次側に電圧が発生し、制御電源回
路４は制御回路３の電源を供給し続ける。ランプＬを外
すと、入力電流が極端に減少しトランスＴ₁の２次側に
は、十分な電圧が発生しない。そのため、制御電源回路
４は制御回路３の電源を供給できず、制御回路３は動作
しない。そこで、ランプＬが外れたことを負荷検出回路
５が検出して、スイッチＳＷ₁をオンさせ、無負荷時で
も制御電源回路４から制御回路３と負荷検出回路５に電
源を供給する。従って、ランプＬが装着されれば、自動
的にランプ始動させるような制御が可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、商用電源を電力変換して負荷であるランプに電力を供給する点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図８にこの種の点灯装置の従来例を示す。図８は、インバータ方式によるランプの点灯装置の例である。図８において、商用電源ＡＣをダイオードブリッジＤＢで整流し、コンデンサＣ₁で平滑した後、インバータ回路を構成する電力変換回路２で負荷であるランプＬに電力を供給している。

【０００３】制御回路３は電力変換回路２の出力をコントロールしており、例えばＰＷＭ制御にて行っている。制御回路３の電源は、抵抗Ｒ₁、ツエナーダイオードＺＤ₁ 、コンデンサＣ₂で構成され、直流電圧Ｖｓから電源を供給している。近年、電源の高調波成分の増大が社会的な問題となってきており、その対策のため、各電子機器において入力電流波形の改善を図り、高調波成分の減少対策を行うようになってきている。図８の例では、チョークコイルＣＨ１により入力電流の波形改善を行うようになっている。

【０００４】ところが、図８の場合では以下のような問題がある。すなわち、制御回路３の制御電源を形成する場合、ドロッパ抵抗Ｒ₁の損失が多く、効率の低下と点灯装置内部の発熱量の増加を招き、照明器具の小型化や高デザイン化の妨げとなっていた。照明器具においては、ランプと点灯装置が同一器具内に設置されることが多く、ランプの発熱により点灯装置の温度が上昇するため、電子部品の温度を使用可能なレベルに保ち、高密度実装された小型の点灯装置を実現するためには、損失の少ない回路方式が必要となっている。

【０００５】図９は他の従来例を示し、上述の図８の問題点を改善した例である。すなわち、制御回路３の電源を直流電圧Ｖｓから供給するのではなく、専用の電源トランスＴを用いて、その２次側をダイオードブリッジＤＢ２とコンデンサＣ₂で整流・平滑し、ツエナーダイオードＺＤ₁で定電圧化し、制御電源を作成しているものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

この従来例の場合、図８のように抵抗Ｒ₁が無いため、図８の場合と比べると、損失は少なくなるが、次のような問題点がある。すなわち、専用のトランスＴを用いるため、コストが高くなり、また、実装スペースが必要であり、重量も重くなる。

【０００７】図８及び図９の問題を解決するため、チョークコイルＣＨ１に２次巻線を施し、その出力から制御電源を得る方法が考えられるが、その場合、負荷であるランプＬが外れた時など極端に負荷電力が下がった時に、制御電源を得ることが困難となり、再びランプＬを装着しても再始動させることができないという問題があった。

【０００８】本考案は上述の点に鑑みて提供したものであって、入力電流の高調波成分減少の対策を行うと共に、制御電源部の損失が少ないランプ装着始動可能な点灯装置を提供することを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、商用電源を直流に変換する整流・平滑回路と、整流・平滑回路からの直流を電力変換してランプに電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の出力を制御する制御回路と、制御回路に制御電源を供給する制御電源回路と、ランプの有無を検出する負荷検出回路とを備え、上記整流・平滑回路側の主回路に１次側が挿入されて２次側から上記制御電源回路に電源を供給するチョークを設け、少なくともランプの無負荷時は電力平滑回路の入力端以前より制御電源を制御電源回路に供給する切替手段を備えたものである。

【００１０】

【作用】

而して、ランプが装着されている時（点灯中を含む）の制御回路の制御電源をチョークの２次側から供給するため、従来のような制御電源の大きな損失は生じないものであり、また、無負荷時に電力変換回路の入力端以前から制御電源を供給するため、損失を生じるが、ランプが点灯していない時は、点灯装置の温度も低下するため問題にならないものであり、また、チョークの１次側を主回路に挿入していることで、点灯装置の入力電流の高調波を抑制することができ、また、従来のように重量が重くなったり、実装スペースが多く必要とならず、しかも、低コストであり、更には、無負荷時にも制御電源を確保できるため、ランプ装着始動が可能である。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。図１はブロック図を示し、商用電源ＡＣとトランス（チョーク）Ｔ₁の１次側と点灯装置とが直列的に接続されている。点灯装置は、整流・平滑回路１と、例えばインバータ回路からなる電力変換回路２と、電力変換回路２を制御する制御回路３と、ランプＬの状態を検出する負荷検出回路５と、制御回路３等に電源を供給する制御電源回路４等で構成されている。また、切替手段を構成するスイッチＳＷ₁が設けてある。

【００１２】商用電源ＡＣは、整流・平滑回路１により直流電圧Ｖｓに変換され、更に直流電圧Ｖｓは電力変換回路２により適切な電圧又は電流に変換されて負荷であるランプＬに供給される。この電力変換回路２は、制御回路３によりランプＬに供給する電力をコントロールされている。制御回路３の電源は、制御電源回路４により供給されるようになっており、その供給源は、トランスＴ₁の２次側となっている。負荷検出回路５は、ランプＬの無状態、又はランプＬへの供給電力が極度に少なくなったことを検出した時、スイッチＳＷ₁をオン状態にして、直流電圧Ｖｓから制御電源回路４に供給するように動作する。また、負荷検出回路５も制御電源回路４から供給されている。

【００１３】トランスＴ₁は、その１次側のインダクタンス値を入力電流の高調波成分が目的値以下となるように設定されている。ランプＬが装着され、ランプＬが点灯している時は、トランスＴ₁に電流が流れ、トランスＴ₁の２次側に電圧が発生するため、制御電源回路４は制御回路３の電源を供給し続ける。ここで、ランプ交換のため、ランプを外すと、入力電流が極端に減少するため、トランスＴ₁の２次側には、十分な電圧が発生しなくなり、制御電源回路４は制御回路３の電源を供給できなくなり、制御回路３は動作できなくなる。

【００１４】ここで、再びランプＬを装着してもランプＬの点灯はできない。そこで、ランプＬが外れたことを負荷検出回路５が検出して、スイッチＳＷ₁をオンさせ、無負荷時でも制御電源回路４から制御回路３と負荷検出回路５に電源を供給できるようにしてある。従って、ランプＬが装着されれば、自動的にランプ始動させるような制御が可能となる。

【００１５】（実施例２）図２は実施例２を示し、トランスＴ₁の１次側と点灯装置が直列的に接続される場合と、トランスＴ₁が商用電源ＡＣと並列に接続される場合とがスイッチＳＷ₁により切り替えられるようになっている。点灯装置の構成は図１の場合と概ね同じであるため、説明は省略し、図１と異なる部分のみ説明する。

【００１６】ランプＬが装着されて点灯している時は、スイッチＳＷ₁はａ側に接続され、トランスＴ₁には点灯装置の入力電流が流れ、トランスＴ₁の２次側には電圧が発生し、図１の場合と同様に制御電源回路４に電源を供給する。ランプＬが外れて無負荷になると、負荷検出回路５が無負荷を検出してスイッチＳＷ₁をｂ側に切り替える。これによりトランスＴ₁の１次側が商用電源ＡＣと並列に接続され、トランスＴ₁の２次側には電圧が発生し続けるようになっている。

【００１７】従って、再びランプＬが装着された時、スイッチＳＷ₁がａ側に復帰して、自動的にランプ始動させるような制御が可能となる。このように、ランプＬが装着されている時（点灯中を含む）の制御回路３の制御電源をトランスＴ₁の２次側から供給するため、従来の図８のような制御電源の大きな損失は生じないものである。図１では、無負荷時に図８と同様に直流電圧Ｖｓから制御電源を供給するため、損失を生じるが、ランプＬが点灯していない時は、点灯装置の温度も低下するため問題にならない。

【００１８】また、トランスＴ₁の１次側を商用電源ＡＣと直列に接続して用いるため、点灯装置の入力電流の高調波を抑制することができる。また、従来の図９のように重量が重くなったり、実装スペースが多く必要とならず、しかも、低コストである。更に、無負荷時にも制御電源を確保できるため、ランプ装着始動が可能である。

【００１９】（実施例３）実施例３を図３に示す。本実施例では、ＡＣ１００Ｖの商用電源ＡＣをダイオードブリッジＤＢ１で整流し、コンデンサＣ₁で平滑し、直流電圧Ｖｓ≒ＤＣ１４０Ｖを得ている。直流電圧ＶｓはＤＣ−ＤＣコンバータ２ａでＤＣ２４Ｖに変換され、白熱ランプＬａを点灯させている。

【００２０】白熱ランプＬａと直列にノーマルオンタイプのリレーＲｙ（切替手段）が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２ａは制御回路３により出力がＤＣ２４Ｖ一定となるように制御されている。白熱ランプＬａの点灯中の制御電源は、トランスＴ₁の２次側をダイオードブリッジＤＢ２に整流し、コンデンサＣ₂で平滑し、ツエナーダイオードＺＤ₁で定電圧化して得ているが、白熱ランプＬａが外れると、リレーＲｙのコイルが励磁されなくなり、リレーＲｙの接点ｒがオンする。

【００２１】この接点ｒがオンすることで、直流電圧Ｖｓの電源から抵抗Ｒ₁を通ってコンデンサＣ₂、ツエナーダイオードＺＤ₁に電流が流れて、制御電源を確保する。再びランプＬが装着されると、リレーＲｙのコイルが励磁され、接点ｒがオフするが、白熱ランプＬａに電流が流れて点灯するため、入力電流が増加し、トランスＴ₁の２次側より制御電源が確保される。

【００２２】（実施例４）図４は実施例４を示し、蛍光灯Ｌｂの高周波点灯装置の例である。ＡＣ１００Ｖの商用電源ＡＣをダイオードブリッジＤＢ１で整流し、コンデンサＣ₁で平滑し、直流電圧Ｖｓ≒ＤＣ１４０Ｖを得ている。直流電圧Ｖｓはインバータ点灯回路２ｂで高周波電力に変換され、蛍光灯Ｌｂを点灯させている。

【００２３】蛍光灯Ｌｂと直列にカレントトランスＣＴが接続されており、このカレントトランスＣＴにより蛍光灯Ｌｂに流れる電流を検出して、ダイオードＤ₁で整流し、コンデンサＣ₃で平滑して直流化し、インバータゲートＧ₁のスレッシュホールドにより負荷（蛍光灯Ｌｂ）の有無を検出する。すなわち、蛍光灯ＬｂがあるときはインバータゲートＧ₁の入力はＨレベルで、無負荷時はインバータゲートＧ₁の入力がＬレベルとなるように定数が設定されている。

【００２４】インバータ点灯回路２ｂの出力は制御回路３でコントロールされており、例としてＰＷＭ方式による発振のデューティ制御などがある。蛍光灯Ｌｂは点灯中はトランスＴ₁の１次側に電流が流れ、ダイオードブリッジＤＢ２とコンデンサＣ ₂ とツエナーダイオードＺＤ₁で整流・平滑・安定化された制御電源が制御回路３に供給されている。

【００２５】蛍光灯Ｌｂが外れて無負荷になると、インバータゲートＧ₁の入力がＬレベルとなり、インバータゲートＧ₁の出力はＨレベルになり、抵抗Ｒ₃を通ってフォトカップラＰＣのダイオード側に電流が流れ、フォトカップラＰＣのトランジスタ側がオンし、直流電圧Ｖｓの電源から抵抗Ｒ₁を介してコンデンサＣ₂とツエナーダイオードＺＤ₁に電流が流れ、制御電源が確保される。

【００２６】再び、蛍光灯Ｌｂが装着されると蛍光灯Ｌｂが点灯し、インバータゲートＧ₁ の入力がＨレベル、出力がＬレベルとなり、フォトカップラＰＣがオフするが、蛍光灯Ｌｂに電流が流れることにより入力電流が増加し、トランスＴ₁の１次側に電流が流れるため、トランスＴ₁の２次側より制御電源が確保されることになる。

【００２７】（実施例５）図５に示す実施例５は白熱ランプＬａの点灯装置の例であり、実施例３と動作は概ね同じであるため、異なる点のみ説明する。白熱ランプＬａが点灯中は、抵抗Ｒ₁に電流が流れ、インバータゲートＧ₁の入力はＨレベルであり、インバータゲートＧ₁の出力はＬレベルとなる。従って、リレーＲｙのコイルが励磁されず、接点ｒはｂ側になり、ダイオードブリッジＤＢ１及びトランスＴ₁に電流が流れ、制御電源が確保され、白熱ランプＬａは点灯し続ける。

【００２８】白熱ランプＬａが外れると、インバータゲートＧ₁の入力がＬレベル、インバータゲートＧ₁の出力がＨレベルとなり、リレーＲｙのコイルが励磁されて接点ｒがａ側になり、ダイオードブリッジＤＢ１への電源供給は遮断されるが、トランスＴ₁の１次側は商用電源ＡＣと並列接続となり、電流が流れ続け、制御電源は確保される。

【００２９】再び白熱ランプＬａが装着されると、制御電源から、ダイオードＤ₁→白熱ランプＬａ→抵抗Ｒ₁に電流が流れ、インバータゲートＧ₁の入力がＨレベル、インバータゲートＧ₁の出力がＬレベルとなり、白熱ランプＬａの装着が検出され、リレーＲｙのコイルの励磁がなくなり、接点ｒはｂ側に切り替わり、ダイオードブリッジＤＢ１に電流が流れてＤＣ−ＤＣコンバータ２ａの入力にＤＣ１４０Ｖが印加され、白熱ランプＬａにＤＣ２４Ｖが印加されて白熱ランプＬａが点灯状態になる。

【００３０】（実施例６）図６は実施例６を示し、図５に示した実施例のリレーＲｙの接点のタイプが異なるだけである。すなわち、無負荷時にリレーＲｙのコイルが励磁された時、リレーＲｙの接点ｒがオンするようなノーマルオフタイプのリレーを用いたものである。

【００３１】無負荷時にダイオードブリッジＤＢ１の入力が短絡した形になるが、ダイオードブリッジＤＢ１は電流が逆流しないため、コンデンサＣ₁から接点ｒに電荷が放電せず、特に問題はない。（実施例７）実施例７を図７に示す。本実施例は、図６に示したリレーＲｙの代わりに、フォトトライアックＰＴを用いたものであり、他の動作は図６の場合と同様である。

【００３２】白熱ランプＬａの点灯時（装着時）は、インバータゲートＧ₁の入力がＨレベル、インバータゲートＧ₁の出力がＬレベルとなり、フォトトライアックＰＴはオフ状態となる。白熱ランプＬａが外れた時は、インバータゲートＧ₁の入力がＬレベル、出力がＨレベルとなり、フォトトライアックＰＴがオン状態となり、トランスＴ₁が商用電源ＡＣと並列に接続されることになる。

【００３３】

【考案の効果】

本考案は上述のように、商用電源を直流に変換する整流・平滑回路と、整流・平滑回路からの直流を電力変換してランプに電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の出力を制御する制御回路と、制御回路に制御電源を供給する制御電源回路と、ランプの有無を検出する負荷検出回路とを備え、上記整流・平滑回路側の主回路に１次側が挿入されて２次側から上記制御電源回路に電源を供給するチョークを設け、少なくともランプの無負荷時は電力平滑回路の入力端以前より制御電源を制御電源回路に供給する切替手段を備えたものであるから、ランプが装着されている時（点灯中を含む）の制御回路の制御電源をチョークの２次側から供給するため、従来のような制御電源の大きな損失は生じないものであり、また、無負荷時に電力変換回路の入力端以前から制御電源を供給するため、損失を生じるが、ランプが点灯していない時は、点灯装置の温度も低下するため問題にならないものであり、また、チョークの１次側を主回路に挿入していることで、点灯装置の入力電流の高調波を抑制することができ、また、従来のように重量が重くなったり、実装スペースが多く必要とならず、しかも、低コストであり、更には、無負荷時にも制御電源を確保できるため、ランプ装着始動が可能であるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の点灯装置のブロック図であ
る。

【図２】同上の実施例２の点灯装置のブロック図であ
る。

【図３】同上の実施例３の点灯装置のブロック図であ
る。

【図４】同上の実施例４の点灯装置のブロック図であ
る。

【図５】同上の実施例５の点灯装置のブロック図であ
る。

【図６】同上の実施例６の点灯装置のブロック図であ
る。

【図７】同上の実施例７の点灯装置のブロック図であ
る。

【図８】従来例の点灯装置のブロック図である。

【図９】他の従来例の点灯装置のブロック図である。

【符号の説明】

１整流・平滑回路２電力変換回路３制御回路４制御電源回路５負荷検出回路ＬランプＡＣ商用電源

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】商用電源を直流に変換する整流・平滑回
路と、整流・平滑回路からの直流を電力変換してランプ
に電力を供給する電力変換回路と、電力変換回路の出力
を制御する制御回路と、制御回路に制御電源を供給する
制御電源回路と、ランプの有無を検出する負荷検出回路
とを備え、上記整流・平滑回路側の主回路に１次側が挿
入されて２次側から上記制御電源回路に電源を供給する
チョークを設け、少なくともランプの無負荷時は電力平
滑回路の入力端以前より制御電源を制御電源回路に供給
する切替手段を備えたことを特徴とする点灯装置。