JPH06310287A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH06310287A JPH06310287A JP9819893A JP9819893A JPH06310287A JP H06310287 A JPH06310287 A JP H06310287A JP 9819893 A JP9819893 A JP 9819893A JP 9819893 A JP9819893 A JP 9819893A JP H06310287 A JPH06310287 A JP H06310287A
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- Japan
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- switching element
- discharge lamp
- load circuit
- circuit
- energy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】放電灯の起動時のエネルギー供給を確保して、
始動性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小
型化に適する放電灯点灯装置を提供する。 【構成】高周波のスイッチング素子Ｑ0 がオンであると
きに低周波のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流
が遮断されてトランスＴにエネルギーが蓄積され、スイ
ッチング素子Ｑ0 がオフであるときにスイッチング素子
Ｑ1 又はＱ2 を介してエネルギーが負荷回路３に放出さ
れるインバータ装置において、負荷回路３は放電灯Ｚと
インダクタＬの直列回路にコンデンサＣ2 を並列接続し
て成り、放電灯Ｚの起動時にスイッチング素子Ｑ0 がオ
フされてトランスＴに蓄積されたエネルギーが負荷回路
３に放出されるタイミングと同期して放電灯Ｚに高圧パ
ルス電圧を印加するイグナイタＩＧを備える。
始動性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小
型化に適する放電灯点灯装置を提供する。 【構成】高周波のスイッチング素子Ｑ0 がオンであると
きに低周波のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流
が遮断されてトランスＴにエネルギーが蓄積され、スイ
ッチング素子Ｑ0 がオフであるときにスイッチング素子
Ｑ1 又はＱ2 を介してエネルギーが負荷回路３に放出さ
れるインバータ装置において、負荷回路３は放電灯Ｚと
インダクタＬの直列回路にコンデンサＣ2 を並列接続し
て成り、放電灯Ｚの起動時にスイッチング素子Ｑ0 がオ
フされてトランスＴに蓄積されたエネルギーが負荷回路
３に放出されるタイミングと同期して放電灯Ｚに高圧パ
ルス電圧を印加するイグナイタＩＧを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流入力電源を任意の
低周波電圧に変換して負荷回路を駆動する放電灯点灯装
置に関するものである。
低周波電圧に変換して負荷回路を駆動する放電灯点灯装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来のインバータ装置の回路図で
ある。Ｖｓは直流電源であり、例えば、１２Ｖの車載用
のバッテリよりなる。ＣＨＰは昇圧チョッパーであり、
昇圧用のインダクタＬ0 ，Ｌ1 とスイッチング素子
Ｑ0 、逆流阻止用のダイオードＤ0及び平滑用のコンデ
ンサＣ0 よりなり、低圧の直流電源Ｖｓを昇圧して、例
えば、３００Ｖ程度の電圧Ｖｃを作成している。スイッ
チング素子Ｑ0 がオンのときに、インダクタＬ0 にエネ
ルギーを蓄積し、スイッチング素子Ｑ0 がオフのとき
に、そのエネルギーを直流電源Ｖｓに重畳して、昇圧さ
れた電圧ＶｃをコンデンサＣ0 に供給する。ＩＮＶは降
圧チョッパー兼用の矩形波インバータであり、スイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4 と、ダイオードＤ1 ，
Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4、限流用インダクタＬ3 、負荷回路３
よりなり、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4 の
スイッチング周波数及びデューティを制御することによ
り、負荷回路３への供給電力を制御している。負荷回路
３は、放電灯Ｚと、ローパスフィルタ用のインダクタＬ
及びコンデンサＣよりなり、インバータＩＮＶから負荷
回路３へ流れる電流は、略三角波状の高周波リップルを
含むので、この高周波リップルをインダクタＬとコンデ
ンサＣで構成されるローパスフィルタにより減少させ
て、放電灯Ｚに矩形波電力を供給するものである。放電
灯ＬＰは高圧放電灯よりなり、例えば、自動車の前照灯
に用いられるものである。
ある。Ｖｓは直流電源であり、例えば、１２Ｖの車載用
のバッテリよりなる。ＣＨＰは昇圧チョッパーであり、
昇圧用のインダクタＬ0 ，Ｌ1 とスイッチング素子
Ｑ0 、逆流阻止用のダイオードＤ0及び平滑用のコンデ
ンサＣ0 よりなり、低圧の直流電源Ｖｓを昇圧して、例
えば、３００Ｖ程度の電圧Ｖｃを作成している。スイッ
チング素子Ｑ0 がオンのときに、インダクタＬ0 にエネ
ルギーを蓄積し、スイッチング素子Ｑ0 がオフのとき
に、そのエネルギーを直流電源Ｖｓに重畳して、昇圧さ
れた電圧ＶｃをコンデンサＣ0 に供給する。ＩＮＶは降
圧チョッパー兼用の矩形波インバータであり、スイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4 と、ダイオードＤ1 ，
Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ4、限流用インダクタＬ3 、負荷回路３
よりなり、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4 の
スイッチング周波数及びデューティを制御することによ
り、負荷回路３への供給電力を制御している。負荷回路
３は、放電灯Ｚと、ローパスフィルタ用のインダクタＬ
及びコンデンサＣよりなり、インバータＩＮＶから負荷
回路３へ流れる電流は、略三角波状の高周波リップルを
含むので、この高周波リップルをインダクタＬとコンデ
ンサＣで構成されるローパスフィルタにより減少させ
て、放電灯Ｚに矩形波電力を供給するものである。放電
灯ＬＰは高圧放電灯よりなり、例えば、自動車の前照灯
に用いられるものである。
【０００３】図９はインバータＩＮＶの動作波形図であ
る。スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ3 は高周波動作（数１０
〜数１００ＫＨｚ）、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ4 は低
周波動作（数１０〜数１００Ｈｚ）を行う。スイッチン
グ素子Ｑ1 ，Ｑ4 が同時にオンのとき、コンデンサＣ0
からスイッチング素子Ｑ1 、インダクタＬ2 、負荷回路
３、スイッチング素子Ｑ4 、コンデンサＣ0 の経路で電
流が流れ、負荷回路３に電力を供給する。このとき、イ
ンダクタＬ2 にはエネルギーが蓄えられる。次に、スイ
ッチング素子Ｑ1 がオフ、スイッチング素子Ｑ4 がオン
のときに、インダクタＬ2 のエネルギーが転流して電源
となり、インダクタＬ2 、負荷回路３、スイッチング素
子Ｑ4 、ダイオードＤ2 、インダクタＬ2 の経路で放出
される。負荷回路３への電力供給は、スイッチング素子
Ｑ1 のスイッチング周波数やデューティを可変とするこ
とにより制御される。次に、極性反転を行う場合は、図
９に示すように、まず、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を
同時オンして、次に、スイッチング素子Ｑ3 のみをオフ
して、ダイオードＤ1 をオンさせることにより、降圧チ
ョッパー動作をさせる。
る。スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ3 は高周波動作（数１０
〜数１００ＫＨｚ）、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ4 は低
周波動作（数１０〜数１００Ｈｚ）を行う。スイッチン
グ素子Ｑ1 ，Ｑ4 が同時にオンのとき、コンデンサＣ0
からスイッチング素子Ｑ1 、インダクタＬ2 、負荷回路
３、スイッチング素子Ｑ4 、コンデンサＣ0 の経路で電
流が流れ、負荷回路３に電力を供給する。このとき、イ
ンダクタＬ2 にはエネルギーが蓄えられる。次に、スイ
ッチング素子Ｑ1 がオフ、スイッチング素子Ｑ4 がオン
のときに、インダクタＬ2 のエネルギーが転流して電源
となり、インダクタＬ2 、負荷回路３、スイッチング素
子Ｑ4 、ダイオードＤ2 、インダクタＬ2 の経路で放出
される。負荷回路３への電力供給は、スイッチング素子
Ｑ1 のスイッチング周波数やデューティを可変とするこ
とにより制御される。次に、極性反転を行う場合は、図
９に示すように、まず、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 を
同時オンして、次に、スイッチング素子Ｑ3 のみをオフ
して、ダイオードＤ1 をオンさせることにより、降圧チ
ョッパー動作をさせる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例にあっては、回路構成が複雑で、部品点数
が多いため、インバータ装置全体の形状が大きくなる傾
向があり、搭載スペースが限られる用途（例えば、自動
車や飛行機等のような移動体）においては、設置場所を
確保するのが難しいという欠点があった。
ような従来例にあっては、回路構成が複雑で、部品点数
が多いため、インバータ装置全体の形状が大きくなる傾
向があり、搭載スペースが限られる用途（例えば、自動
車や飛行機等のような移動体）においては、設置場所を
確保するのが難しいという欠点があった。
【０００５】そこで、図１０に示すように、昇圧チョッ
パー回路とインバータ回路とでスイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4 を共有化した方式（例えば、特願平３
−３４３２２４号）が提案されている。図１１はその動
作波形図であり、（ａ）はスイッチング素子Ｑ1 、
（ｂ）はスイッチング素子Ｑ3 、（ｃ）はスイッチング
素子Ｑ2 、（ｄ）はスイッチング素子Ｑ4 の動作を示し
ている。この方式では、負荷のインピーダンス変動に対
して十分な電力制御が効かない場合があった。具体的に
例を挙げると、図１０において、負荷Ｚのインピーダン
スが低く、負荷Ｚの両端電圧が直流電源Ｖｓの電圧より
も低い場合には、インダクタＬ1 に流れる電流がゼロに
はならない。したがって、負荷の異常時（例えば、負荷
Ｚの出力線がグランド線と短絡したような場合）、電源
からの電力供給を停止するため、スイッチング素子をオ
フにすると、インダクタＬ1 に蓄えられたエネルギーの
ために、インダクタＬ1 の両端に異常高電圧が発生し、
スイッチング素子にダメージを与える。そのために、ス
ナバー回路等を付加する対策が考えられるが、負荷が低
インピーダンスであるときに、大電力を供給する必要が
ある場合においては、そのスナバー回路等の保護回路の
形状が大きくなり、点灯装置自体が大きくなるという欠
点があった。
パー回路とインバータ回路とでスイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 ，Ｑ3 ，Ｑ4 を共有化した方式（例えば、特願平３
−３４３２２４号）が提案されている。図１１はその動
作波形図であり、（ａ）はスイッチング素子Ｑ1 、
（ｂ）はスイッチング素子Ｑ3 、（ｃ）はスイッチング
素子Ｑ2 、（ｄ）はスイッチング素子Ｑ4 の動作を示し
ている。この方式では、負荷のインピーダンス変動に対
して十分な電力制御が効かない場合があった。具体的に
例を挙げると、図１０において、負荷Ｚのインピーダン
スが低く、負荷Ｚの両端電圧が直流電源Ｖｓの電圧より
も低い場合には、インダクタＬ1 に流れる電流がゼロに
はならない。したがって、負荷の異常時（例えば、負荷
Ｚの出力線がグランド線と短絡したような場合）、電源
からの電力供給を停止するため、スイッチング素子をオ
フにすると、インダクタＬ1 に蓄えられたエネルギーの
ために、インダクタＬ1 の両端に異常高電圧が発生し、
スイッチング素子にダメージを与える。そのために、ス
ナバー回路等を付加する対策が考えられるが、負荷が低
インピーダンスであるときに、大電力を供給する必要が
ある場合においては、そのスナバー回路等の保護回路の
形状が大きくなり、点灯装置自体が大きくなるという欠
点があった。
【０００６】上記の課題を解決しようとするため、図１
２に示すような回路が考えられる。この回路では、直流
電源Ｖｓの正極には、昇圧トランスＴの１次巻線Ｌ1 の
一端が接続されている。昇圧トランスＴの１次巻線Ｌ1
の他端は、スイッチング素子Ｑ0 を介して直流電源Ｖｓ
の負極に接続されている。昇圧トランスＴの２次巻線Ｌ
2 ，Ｌ3 は図示された極性で直列に接続されている。２
次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路３の
一端に接続されている。２次巻線Ｌ2 の負荷回路３に接
続されていない側の巻端は、ダイオードＤ3 のアノード
に接続されており、また、２次巻線Ｌ3 の負荷回路３に
接続されていない側の巻端は、ダイオードＤ4 のカソー
ドに接続されている。ダイオードＤ3 のカソードはスイ
ッチング素子Ｑ1 を介して負荷回路３の他端に接続され
ており、ダイオードＤ4 のアノードはスイッチング素子
Ｑ2 を介して負荷回路３の他端に接続されている。負荷
回路３は、放電灯ＺとインダクタＬの直列回路にコンデ
ンサＣ2 を並列接続して構成されている。インダクタＬ
はパルストランスＰＴの２次巻線よりなり、このパルス
トランスＰＴの１次巻線はスイッチング素子Ｓ2 を介し
てコンデンサＣ1 に接続されている。コンデンサＣ1 は
スイッチング素子Ｓ1 を介して、トランジスタＱ1 ，Ｑ
2 の直列回路に並列接続されている。
２に示すような回路が考えられる。この回路では、直流
電源Ｖｓの正極には、昇圧トランスＴの１次巻線Ｌ1 の
一端が接続されている。昇圧トランスＴの１次巻線Ｌ1
の他端は、スイッチング素子Ｑ0 を介して直流電源Ｖｓ
の負極に接続されている。昇圧トランスＴの２次巻線Ｌ
2 ，Ｌ3 は図示された極性で直列に接続されている。２
次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路３の
一端に接続されている。２次巻線Ｌ2 の負荷回路３に接
続されていない側の巻端は、ダイオードＤ3 のアノード
に接続されており、また、２次巻線Ｌ3 の負荷回路３に
接続されていない側の巻端は、ダイオードＤ4 のカソー
ドに接続されている。ダイオードＤ3 のカソードはスイ
ッチング素子Ｑ1 を介して負荷回路３の他端に接続され
ており、ダイオードＤ4 のアノードはスイッチング素子
Ｑ2 を介して負荷回路３の他端に接続されている。負荷
回路３は、放電灯ＺとインダクタＬの直列回路にコンデ
ンサＣ2 を並列接続して構成されている。インダクタＬ
はパルストランスＰＴの２次巻線よりなり、このパルス
トランスＰＴの１次巻線はスイッチング素子Ｓ2 を介し
てコンデンサＣ1 に接続されている。コンデンサＣ1 は
スイッチング素子Ｓ1 を介して、トランジスタＱ1 ，Ｑ
2 の直列回路に並列接続されている。
【０００７】図１３はこの回路の動作波形図である。図
中、Ｖｃ2 は負荷回路３のコンデンサＣ2 の両端電圧、
Ｉｚは放電灯Ｚに流れる電流である。トランスＴの１次
巻線Ｌ1 に接続されたスイッチング素子Ｑ0 は数ｋＨｚ
〜数百ｋＨｚの高周波でスイッチングする。このスイッ
チング素子Ｑ0 の高周波的なスイッチング動作により昇
降圧チョッパー動作を行うものである。また、トランス
Ｔの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ 3 に接続されたスイッチング素子
Ｑ1 ，Ｑ2 は数Ｈｚ〜数百Ｈｚの低周波（高圧放電灯が
音響的共鳴現象が発生しない程度の周波数）で交互にオ
ン・オフする。これらのスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の
低周波的なスイッチング動作により、負荷回路３に供給
される電圧の極性を切り換えて、図１３に示すような矩
形波電圧Ｖｃ2 の出力を得ている。
中、Ｖｃ2 は負荷回路３のコンデンサＣ2 の両端電圧、
Ｉｚは放電灯Ｚに流れる電流である。トランスＴの１次
巻線Ｌ1 に接続されたスイッチング素子Ｑ0 は数ｋＨｚ
〜数百ｋＨｚの高周波でスイッチングする。このスイッ
チング素子Ｑ0 の高周波的なスイッチング動作により昇
降圧チョッパー動作を行うものである。また、トランス
Ｔの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ 3 に接続されたスイッチング素子
Ｑ1 ，Ｑ2 は数Ｈｚ〜数百Ｈｚの低周波（高圧放電灯が
音響的共鳴現象が発生しない程度の周波数）で交互にオ
ン・オフする。これらのスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の
低周波的なスイッチング動作により、負荷回路３に供給
される電圧の極性を切り換えて、図１３に示すような矩
形波電圧Ｖｃ2 の出力を得ている。
【０００８】例えば、スイッチング素子Ｑ1 がオンの期
間において、スイッチング素子Ｑ0がオンのときには、
直流電源Ｖｓ、１次巻線Ｌ1 、スイッチング素子Ｑ0 、
直流電源Ｖｓの経路で電流が流れて、１次巻線Ｌ1 には
スイッチング素子Ｑ0 がオフする直前のピーク電流値に
応じたエネルギーが蓄えられる。次に、スイッチング素
子Ｑ0 がオフすると、蓄えられたエネルギーは１次巻線
Ｌ1 と磁気結合した２次巻線Ｌ2 から、２次巻線Ｌ2 、
ダイオードＤ3 、スイッチング素子Ｑ1 、負荷回路３の
経路で放出されて、コンデンサＣ1 を充電する。このと
き、コンデンサＣ2 には、図１２の矢印で示すような方
向に電圧Ｖｃ2 が発生する。負荷回路３に対する極性反
転時には、図１３の場合、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2
を同時オンしているが、これはインダクタＬのエネルギ
ー放出経路を形成するためであり、スイッチング素子Ｑ
1 ，Ｑ2 を同時オフしても良い。
間において、スイッチング素子Ｑ0がオンのときには、
直流電源Ｖｓ、１次巻線Ｌ1 、スイッチング素子Ｑ0 、
直流電源Ｖｓの経路で電流が流れて、１次巻線Ｌ1 には
スイッチング素子Ｑ0 がオフする直前のピーク電流値に
応じたエネルギーが蓄えられる。次に、スイッチング素
子Ｑ0 がオフすると、蓄えられたエネルギーは１次巻線
Ｌ1 と磁気結合した２次巻線Ｌ2 から、２次巻線Ｌ2 、
ダイオードＤ3 、スイッチング素子Ｑ1 、負荷回路３の
経路で放出されて、コンデンサＣ1 を充電する。このと
き、コンデンサＣ2 には、図１２の矢印で示すような方
向に電圧Ｖｃ2 が発生する。負荷回路３に対する極性反
転時には、図１３の場合、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2
を同時オンしているが、これはインダクタＬのエネルギ
ー放出経路を形成するためであり、スイッチング素子Ｑ
1 ，Ｑ2 を同時オフしても良い。
【０００９】続いて、極性反転後、スイッチング素子Ｑ
2 がオンの期間において、スイッチング素子Ｑ0 がオン
のときには、直流電源Ｖｓ、インダクタＬ1 、スイッチ
ング素子Ｑ0 、直流電源Ｖｓの経路で電流が流れて、イ
ンダクタＬ1 にはスイッチング素子Ｑ0 がオフする直前
のピーク電流値に応じたエネルギーが蓄えられる。次
に、スイッチング素子Ｑ0 がオフすると、蓄えられたエ
ネルギーはインダクタＬ 1 と磁気結合したインダクタＬ
3 から、インダクタＬ3 、負荷回路３、スイッチング素
子Ｑ2 、ダイオードＤ4 の経路で放出されて、コンデン
サＣ2 を上記とは逆方向に充電する。これにより、コン
デンサＣ2 の両端電圧Ｖｃ2 及び放電灯Ｚに流れる電流
Ｉｚは、図１３に示すようになる。図１３から分かるよ
うに、放電灯Ｚに流れる電流Ｉｚは、低周波で交番する
略矩形波状の電流になる。この低周波は、スイッチング
素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチング周波数とほぼ一致する。
2 がオンの期間において、スイッチング素子Ｑ0 がオン
のときには、直流電源Ｖｓ、インダクタＬ1 、スイッチ
ング素子Ｑ0 、直流電源Ｖｓの経路で電流が流れて、イ
ンダクタＬ1 にはスイッチング素子Ｑ0 がオフする直前
のピーク電流値に応じたエネルギーが蓄えられる。次
に、スイッチング素子Ｑ0 がオフすると、蓄えられたエ
ネルギーはインダクタＬ 1 と磁気結合したインダクタＬ
3 から、インダクタＬ3 、負荷回路３、スイッチング素
子Ｑ2 、ダイオードＤ4 の経路で放出されて、コンデン
サＣ2 を上記とは逆方向に充電する。これにより、コン
デンサＣ2 の両端電圧Ｖｃ2 及び放電灯Ｚに流れる電流
Ｉｚは、図１３に示すようになる。図１３から分かるよ
うに、放電灯Ｚに流れる電流Ｉｚは、低周波で交番する
略矩形波状の電流になる。この低周波は、スイッチング
素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチング周波数とほぼ一致する。
【００１０】以上のような回路構成及び動作により、負
荷回路３が短絡等の状態でも、負荷回路３へ電力を供給
する際に、直流電源Ｖｓが切り離されているため、昇圧
トランスＴに蓄積されているエネルギーがすべて放出さ
れれば、スイッチング素子Ｑ 0 〜Ｑ2 をすべてオフして
も問題は無い。すなわち、負荷回路３の両端電圧Ｖｃ 2
が直流電源Ｖｓの電圧よりも小さいモード（例えば、放
電灯Ｚのインピーダンスが非常に小さい場合等）でもス
イッチングによる制御が可能になった。また、図８の従
来例と比べても、回路構成は簡単になり、点灯装置自体
も小型化される。
荷回路３が短絡等の状態でも、負荷回路３へ電力を供給
する際に、直流電源Ｖｓが切り離されているため、昇圧
トランスＴに蓄積されているエネルギーがすべて放出さ
れれば、スイッチング素子Ｑ 0 〜Ｑ2 をすべてオフして
も問題は無い。すなわち、負荷回路３の両端電圧Ｖｃ 2
が直流電源Ｖｓの電圧よりも小さいモード（例えば、放
電灯Ｚのインピーダンスが非常に小さい場合等）でもス
イッチングによる制御が可能になった。また、図８の従
来例と比べても、回路構成は簡単になり、点灯装置自体
も小型化される。
【００１１】また、放電灯Ｚの起動時、特にメタルハラ
イドランプのような高圧放電灯の場合、高圧パルス電圧
（数ｋＶ〜数十ｋＶ）を印加する。それと同時に、バイ
パスコンデンサＣ2 の両端に予め数百Ｖの電圧を印加し
ておき、起動時に放電灯の絶縁破壊後のランプ電流を供
給する電源としている。このときのコンデンサＣ2 の電
圧を無負荷２次電圧Ｖ2 とする。
イドランプのような高圧放電灯の場合、高圧パルス電圧
（数ｋＶ〜数十ｋＶ）を印加する。それと同時に、バイ
パスコンデンサＣ2 の両端に予め数百Ｖの電圧を印加し
ておき、起動時に放電灯の絶縁破壊後のランプ電流を供
給する電源としている。このときのコンデンサＣ2 の電
圧を無負荷２次電圧Ｖ2 とする。
【００１２】ここで、図８に示した第１の従来例におい
ては、インバータ回路が降圧動作のみであるから、無負
荷２次電圧Ｖ2 は、コンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 以下に
なる。ところが、図１２に示した第３の従来例の場合に
は、インバータ回路ＩＮＶが昇圧動作を行うため、無負
荷２次電圧Ｖ2 を適当な値にするために、インバータ回
路ＩＮＶは間欠的にコンデンサＣ2 にエネルギーを供給
する必要がある。つまり、図１２の回路では、図１５の
ｔａ〜ｔａ1 、ｔｂ〜ｔｂ1 、ｔ1 〜ｔ11の区間におい
て、スイッチング素子Ｑ0 の動作を停止させる必要があ
る。
ては、インバータ回路が降圧動作のみであるから、無負
荷２次電圧Ｖ2 は、コンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 以下に
なる。ところが、図１２に示した第３の従来例の場合に
は、インバータ回路ＩＮＶが昇圧動作を行うため、無負
荷２次電圧Ｖ2 を適当な値にするために、インバータ回
路ＩＮＶは間欠的にコンデンサＣ2 にエネルギーを供給
する必要がある。つまり、図１２の回路では、図１５の
ｔａ〜ｔａ1 、ｔｂ〜ｔｂ1 、ｔ1 〜ｔ11の区間におい
て、スイッチング素子Ｑ0 の動作を停止させる必要があ
る。
【００１３】上述のように、必要な無負荷２次電圧Ｖ2
を得るために、第１の従来例では電力の供給が連続的で
あるのに対して、第３の従来例では不連続になる。した
がって、第１の従来例では、図１４に示すように起動時
においてインバータは連続して動作するため、負荷回路
に連続してエネルギーを供給でき、放電灯の起動後のコ
ンデンサＣ2 の電圧Ｖ2 の低下も急激ではなく、正常に
起動する。ところが、第３の従来例では、図１５に示す
ように、ｔａ〜ｔａ1 、ｔｂ〜ｔｂ1 、ｔ1 〜ｔ11の区
間において、コンデンサＣ2 にエネルギーが供給されな
いので、図１６に示すように、ランプ電流Ｉが途中で低
下して、起動失敗する場合が生じて、始動性能が低下す
る。この始動性能を改良するために、コンデンサＣ2 の
容量を大きくすることも考えられるが、その場合には、
点灯装置の形状が大きくなるという欠点がある。
を得るために、第１の従来例では電力の供給が連続的で
あるのに対して、第３の従来例では不連続になる。した
がって、第１の従来例では、図１４に示すように起動時
においてインバータは連続して動作するため、負荷回路
に連続してエネルギーを供給でき、放電灯の起動後のコ
ンデンサＣ2 の電圧Ｖ2 の低下も急激ではなく、正常に
起動する。ところが、第３の従来例では、図１５に示す
ように、ｔａ〜ｔａ1 、ｔｂ〜ｔｂ1 、ｔ1 〜ｔ11の区
間において、コンデンサＣ2 にエネルギーが供給されな
いので、図１６に示すように、ランプ電流Ｉが途中で低
下して、起動失敗する場合が生じて、始動性能が低下す
る。この始動性能を改良するために、コンデンサＣ2 の
容量を大きくすることも考えられるが、その場合には、
点灯装置の形状が大きくなるという欠点がある。
【００１４】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、例えば、放電灯
の起動時のエネルギー供給を確保することにより、始動
性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小型化
に適する放電灯点灯装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、例えば、放電灯
の起動時のエネルギー供給を確保することにより、始動
性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小型化
に適する放電灯点灯装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図１及び図
２に示すように、高周波的にスイッチング動作を行う第
１のスイッチング素子Ｑ0 と、第１のスイッチング素子
Ｑ0 を介して直流電源Ｖｓに１次巻線Ｌ1 を接続され、
一対の２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 を備えるトランスＴと、前記
一対の２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性となる巻端に
一端を接続された負荷回路３と、前記一対の２次巻線Ｌ
2 ，Ｌ3 における負荷回路３に接続されていない側の巻
端と前記負荷回路３の他端の間にそれぞれ接続され、第
１のスイッチング素子Ｑ0 のオン・オフ周期に比べて十
分に長い周期で交互にオン・オフされる第２及び第３の
スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 とを備え、第１のスイッチ
ング素子Ｑ0 がオンであるときに第２及び第３のスイッ
チング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流が遮断されてトラン
スＴのインダクタンス成分にエネルギーが蓄積され、第
１のスイッチング素子Ｑ0 がオフであるときに第２又は
第３のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を介して前記エネル
ギーが負荷回路３に放出されるインバータ装置におい
て、前記負荷回路３は放電灯ＺとインダクタＬの直列回
路にコンデンサＣ2 を並列接続して成り、前記放電灯Ｚ
の起動時に第１のスイッチング素子Ｑ0 がオフされて前
記トランスＴのインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーが負荷回路３に放出されるタイミングと同期して前
記放電灯Ｚに高圧パルス電圧を印加するイグナイタＩＧ
を備えることを特徴とするものである。
にあっては、上記の課題を解決するために、図１及び図
２に示すように、高周波的にスイッチング動作を行う第
１のスイッチング素子Ｑ0 と、第１のスイッチング素子
Ｑ0 を介して直流電源Ｖｓに１次巻線Ｌ1 を接続され、
一対の２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 を備えるトランスＴと、前記
一対の２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性となる巻端に
一端を接続された負荷回路３と、前記一対の２次巻線Ｌ
2 ，Ｌ3 における負荷回路３に接続されていない側の巻
端と前記負荷回路３の他端の間にそれぞれ接続され、第
１のスイッチング素子Ｑ0 のオン・オフ周期に比べて十
分に長い周期で交互にオン・オフされる第２及び第３の
スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 とを備え、第１のスイッチ
ング素子Ｑ0 がオンであるときに第２及び第３のスイッ
チング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流が遮断されてトラン
スＴのインダクタンス成分にエネルギーが蓄積され、第
１のスイッチング素子Ｑ0 がオフであるときに第２又は
第３のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を介して前記エネル
ギーが負荷回路３に放出されるインバータ装置におい
て、前記負荷回路３は放電灯ＺとインダクタＬの直列回
路にコンデンサＣ2 を並列接続して成り、前記放電灯Ｚ
の起動時に第１のスイッチング素子Ｑ0 がオフされて前
記トランスＴのインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーが負荷回路３に放出されるタイミングと同期して前
記放電灯Ｚに高圧パルス電圧を印加するイグナイタＩＧ
を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】本発明によれば、放電灯Ｚの起動時において、
十分な無負荷２次電圧Ｖ2 まで、コンデンサＣ2 の電圧
Ｖｃ2 が昇圧される。次に、トランスＴのインダクタン
ス成分にエネルギーを蓄えて、これを負荷回路３へ放出
する。このエネルギーを放出するタイミングに併せて、
高圧パルス電圧を印加する。このように同期を取ること
により、放電灯Ｚの起動時において、高圧パルス電圧を
印加した直後の無負荷２次電圧Ｖｃ2 の低下を小さくす
ることができ、図１６に示すように、ランプ電流Ｉが途
中で下がることはなくなり、始動性能が向上するもので
ある。また、コンデンサＣ2 の容量を大きくする必要も
なく、装置も小型化できる。
十分な無負荷２次電圧Ｖ2 まで、コンデンサＣ2 の電圧
Ｖｃ2 が昇圧される。次に、トランスＴのインダクタン
ス成分にエネルギーを蓄えて、これを負荷回路３へ放出
する。このエネルギーを放出するタイミングに併せて、
高圧パルス電圧を印加する。このように同期を取ること
により、放電灯Ｚの起動時において、高圧パルス電圧を
印加した直後の無負荷２次電圧Ｖｃ2 の低下を小さくす
ることができ、図１６に示すように、ランプ電流Ｉが途
中で下がることはなくなり、始動性能が向上するもので
ある。また、コンデンサＣ2 の容量を大きくする必要も
なく、装置も小型化できる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示す回路図
である。以下、その回路構成について説明する。直流電
源Ｖｓの正極には、トランスＴの１次巻線Ｌ1 の一端が
接続されている。トランスＴの１次巻線Ｌ1 の他端は、
スイッチング素子Ｑ0 を介して直流電源Ｖｓの負極に接
続されている。昇圧トランスＴの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ 3 は
図示された極性で直列に接続されている。２次巻線
Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路３の一端に
接続されている。２次巻線Ｌ2 の負荷回路３に接続され
ていない側の巻端は、ダイオードＤ3 のアノードに接続
されており、また、２次巻線Ｌ3 の負荷回路３に接続さ
れていない側の巻端は、ダイオードＤ4 のカソードに接
続されている。ダイオードＤ3 のカソードはスイッチン
グ素子Ｑ1を介して負荷回路３の他端に接続されてお
り、ダイオードＤ4 のアノードはスイッチング素子Ｑ2
を介して負荷回路３の他端に接続されている。負荷回路
３は、放電灯ＺとインダクタＬの直列回路にコンデンサ
Ｃ2 を並列接続して構成されている。インダクタＬはパ
ルストランスＰＴの２次巻線よりなり、このパルストラ
ンスＰＴの１次巻線はスイッチング素子Ｓ2 を介してコ
ンデンサＣ1 に接続されている。コンデンサＣ1 はスイ
ッチング素子Ｓ1 を介して、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の
直列回路に並列接続されている。コンデンサＣ1 の電圧
は、電圧検出回路２により検出されている。電圧検出回
路２により検出されたコンデンサＣ1 の電圧の情報は、
制御回路１に入力されている。制御回路１により、スイ
ッチング素子Ｑ0 がオフされるタイミングとスイッチン
グ素子Ｓ2 がオンするタイミングを同期させている。
である。以下、その回路構成について説明する。直流電
源Ｖｓの正極には、トランスＴの１次巻線Ｌ1 の一端が
接続されている。トランスＴの１次巻線Ｌ1 の他端は、
スイッチング素子Ｑ0 を介して直流電源Ｖｓの負極に接
続されている。昇圧トランスＴの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ 3 は
図示された極性で直列に接続されている。２次巻線
Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路３の一端に
接続されている。２次巻線Ｌ2 の負荷回路３に接続され
ていない側の巻端は、ダイオードＤ3 のアノードに接続
されており、また、２次巻線Ｌ3 の負荷回路３に接続さ
れていない側の巻端は、ダイオードＤ4 のカソードに接
続されている。ダイオードＤ3 のカソードはスイッチン
グ素子Ｑ1を介して負荷回路３の他端に接続されてお
り、ダイオードＤ4 のアノードはスイッチング素子Ｑ2
を介して負荷回路３の他端に接続されている。負荷回路
３は、放電灯ＺとインダクタＬの直列回路にコンデンサ
Ｃ2 を並列接続して構成されている。インダクタＬはパ
ルストランスＰＴの２次巻線よりなり、このパルストラ
ンスＰＴの１次巻線はスイッチング素子Ｓ2 を介してコ
ンデンサＣ1 に接続されている。コンデンサＣ1 はスイ
ッチング素子Ｓ1 を介して、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の
直列回路に並列接続されている。コンデンサＣ1 の電圧
は、電圧検出回路２により検出されている。電圧検出回
路２により検出されたコンデンサＣ1 の電圧の情報は、
制御回路１に入力されている。制御回路１により、スイ
ッチング素子Ｑ0 がオフされるタイミングとスイッチン
グ素子Ｓ2 がオンするタイミングを同期させている。
【００１８】図２は本実施例の始動時の動作を示す動作
波形図である。図中、Ｖｃ1 はイグナイタＩＧの始動パ
ルス発生用のエネルギーを蓄積するためのコンデンサＣ
1 の両端電圧、Ｖｃ2 は負荷回路３のコンデンサＣ2 の
両端電圧である。まず、スイッチング素子Ｓ1 がオンで
ある期間において、スイッチング素子Ｑ0 を高周波的に
スイッチング動作させて、イグナイタＩＧのコンデンサ
Ｃ1 に始動パルスのエネルギーを蓄積する。コンデンサ
Ｃ1 の電圧Ｖｃ1 が所定値まで昇圧されると、次に、ス
イッチング素子Ｓ2 をオフして、スイッチング素子Ｑ1
をオンして、コンデンサＣ2 にエネルギーを蓄積し、コ
ンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 を所定値まで昇圧させる。コ
ンデンサＣ1 の電圧Ｖｃ1 とコンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ
2 が共に所定値まで上昇すると、スイッチング素子Ｑ0
をオンさせて、トランスＴのインダクタンス成分にエネ
ルギーを蓄積する。次に、スイッチング素子Ｑ0 をオフ
させて、トランスＴの蓄積エネルギーを放出し始めた瞬
間に、スイッチング素子Ｓ 2 をオンさせて、高圧パルス
トランスＰＴを介して放電灯Ｚに高圧パルス電圧を印加
する。これにより、放電灯Ｚは絶縁破壊して起動され、
ランプ電流が流れ始める。したがって、放電灯Ｚはパル
ストランスＰＴから高圧パルス電圧のエネルギーを受け
ると同時に、トランスＴからも確実にエネルギーの供給
を受けるため、コンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 の急激な低
下もなく、良好な始動性能が得られる。なお、放電灯Ｚ
の始動時にコンデンサＣ2 に充電しておく電圧の極性は
逆にしても良い。定常点灯時には、パルストランスＰＴ
の端子ａ，ｂ間のインダクタＬとコンデンサＣ2 によ
り、放電灯Ｚのランプ電流の高周波成分を抑制するため
のローパスフィルタが形成され、放電灯Ｚが高圧放電灯
である場合に、音響的共鳴による光のちらつき等を防止
できる。
波形図である。図中、Ｖｃ1 はイグナイタＩＧの始動パ
ルス発生用のエネルギーを蓄積するためのコンデンサＣ
1 の両端電圧、Ｖｃ2 は負荷回路３のコンデンサＣ2 の
両端電圧である。まず、スイッチング素子Ｓ1 がオンで
ある期間において、スイッチング素子Ｑ0 を高周波的に
スイッチング動作させて、イグナイタＩＧのコンデンサ
Ｃ1 に始動パルスのエネルギーを蓄積する。コンデンサ
Ｃ1 の電圧Ｖｃ1 が所定値まで昇圧されると、次に、ス
イッチング素子Ｓ2 をオフして、スイッチング素子Ｑ1
をオンして、コンデンサＣ2 にエネルギーを蓄積し、コ
ンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 を所定値まで昇圧させる。コ
ンデンサＣ1 の電圧Ｖｃ1 とコンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ
2 が共に所定値まで上昇すると、スイッチング素子Ｑ0
をオンさせて、トランスＴのインダクタンス成分にエネ
ルギーを蓄積する。次に、スイッチング素子Ｑ0 をオフ
させて、トランスＴの蓄積エネルギーを放出し始めた瞬
間に、スイッチング素子Ｓ 2 をオンさせて、高圧パルス
トランスＰＴを介して放電灯Ｚに高圧パルス電圧を印加
する。これにより、放電灯Ｚは絶縁破壊して起動され、
ランプ電流が流れ始める。したがって、放電灯Ｚはパル
ストランスＰＴから高圧パルス電圧のエネルギーを受け
ると同時に、トランスＴからも確実にエネルギーの供給
を受けるため、コンデンサＣ2 の電圧Ｖｃ2 の急激な低
下もなく、良好な始動性能が得られる。なお、放電灯Ｚ
の始動時にコンデンサＣ2 に充電しておく電圧の極性は
逆にしても良い。定常点灯時には、パルストランスＰＴ
の端子ａ，ｂ間のインダクタＬとコンデンサＣ2 によ
り、放電灯Ｚのランプ電流の高周波成分を抑制するため
のローパスフィルタが形成され、放電灯Ｚが高圧放電灯
である場合に、音響的共鳴による光のちらつき等を防止
できる。
【００１９】図３は本発明の他の実施例の回路図であ
り、図４はその動作波形図である。本実施例では、高周
波的に同期してオン・オフする第１及び第２のスイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 が直列的に接続されており、各スイ
ッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 にはそれぞれダイオードＤ1 ，
Ｄ2 が逆並列接続されている。スイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 の直列回路には、トランスＴの１次巻線Ｌ1 と直流
電源Ｖｓの直列回路が並列接続されている。トランスＴ
の２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性となる巻端は負荷
回路３の一端に接続されている。負荷回路３は放電灯Ｚ
とインダクタＬの直列回路にコンデンサＣ2 を並列接続
して構成されている。負荷回路３の他端は第１及び第２
のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の接続点に接続されてい
る。トランスＴの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 における負荷回路
３に接続されていない側の巻端とスイッチング素子
Ｑ1 ，Ｑ2 の直列回路の両端間には、それぞれダイオー
ドＤ3 とスイッチング素子Ｑ3 の直列回路と、ダイオー
ドＤ4 とスイッチング素子Ｑ4 の直列回路が接続されて
いる。イグナイタＩＧの構成は図１の実施例と同様であ
るが、本実施例では、トランスＴの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3
における負荷回路３に接続されていない側の巻端に接続
されている。
り、図４はその動作波形図である。本実施例では、高周
波的に同期してオン・オフする第１及び第２のスイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 が直列的に接続されており、各スイ
ッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 にはそれぞれダイオードＤ1 ，
Ｄ2 が逆並列接続されている。スイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 の直列回路には、トランスＴの１次巻線Ｌ1 と直流
電源Ｖｓの直列回路が並列接続されている。トランスＴ
の２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 の互いに逆極性となる巻端は負荷
回路３の一端に接続されている。負荷回路３は放電灯Ｚ
とインダクタＬの直列回路にコンデンサＣ2 を並列接続
して構成されている。負荷回路３の他端は第１及び第２
のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の接続点に接続されてい
る。トランスＴの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3 における負荷回路
３に接続されていない側の巻端とスイッチング素子
Ｑ1 ，Ｑ2 の直列回路の両端間には、それぞれダイオー
ドＤ3 とスイッチング素子Ｑ3 の直列回路と、ダイオー
ドＤ4 とスイッチング素子Ｑ4 の直列回路が接続されて
いる。イグナイタＩＧの構成は図１の実施例と同様であ
るが、本実施例では、トランスＴの２次巻線Ｌ2 ，Ｌ3
における負荷回路３に接続されていない側の巻端に接続
されている。
【００２０】以下、本実施例の始動時の動作を図４の動
作波形図に基づいて説明する。まず、第１の期間Ａで
は、コンデンサＣ1 に高圧パルス電圧発生のためのエネ
ルギーを蓄積する。この期間では、充電用のスイッチン
グ素子Ｓ1 はオン状態であり、スイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 を同時にオンして、トランスＴの１次巻線Ｌ1 にエ
ネルギーを蓄積し、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を同時
にオフしたときに、トランスＴの２次巻線Ｌ2 又はＬ3
からコンデンサＣ1 にエネルギーを放出し、コンデンサ
Ｃ1 を充電する。コンデンサＣ1 が所定の電圧まで充電
されると、スイッチング素子Ｓ1 をオフさせる。次に、
第２の期間Ｂでは、負荷回路３のコンデンサＣ2 に無負
荷２次電圧Ｖ2 を蓄積する。この期間では、スイッチン
グ素子Ｑ1，Ｑ2 を同時にオンして、トランスＴの１次
巻線Ｌ1 にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子
Ｑ1 ，Ｑ2 を同時にオフして、スイッチング素子Ｑ3 又
はＱ4 をオンとし、トランスＴの２次巻線Ｌ2 又はＬ3
を介してコンデンサＣ2 を充電する。その後、第３の期
間Ｃでは、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を同時にオンし
たときに、トランスＴの１次巻線Ｌ1 にエネルギーを蓄
積し、スイッチング素子Ｑ 1 ，Ｑ2 を同時にオフして、
エネルギーを放出してコンデンサＣ2 を充電する。この
タイミングと同期してスイッチング素子Ｓ2 をオンし
て、コンデンサＣ1 のエネルギーを放出し、高圧パルス
トランスＰＴを介して放電灯Ｚに高圧パルス電圧を印加
する。以上の動作により放電灯Ｚが起動する。このよう
に、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 をオフさせるタイミン
グと同期してスイッチング素子Ｓ2 をオンさせることに
より、放電灯Ｚの起動時において、高圧パルス電圧を印
加した直後にランプ電流を十分に流せるエネルギーを供
給することができ、始動性能が向上するものである。
作波形図に基づいて説明する。まず、第１の期間Ａで
は、コンデンサＣ1 に高圧パルス電圧発生のためのエネ
ルギーを蓄積する。この期間では、充電用のスイッチン
グ素子Ｓ1 はオン状態であり、スイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 を同時にオンして、トランスＴの１次巻線Ｌ1 にエ
ネルギーを蓄積し、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を同時
にオフしたときに、トランスＴの２次巻線Ｌ2 又はＬ3
からコンデンサＣ1 にエネルギーを放出し、コンデンサ
Ｃ1 を充電する。コンデンサＣ1 が所定の電圧まで充電
されると、スイッチング素子Ｓ1 をオフさせる。次に、
第２の期間Ｂでは、負荷回路３のコンデンサＣ2 に無負
荷２次電圧Ｖ2 を蓄積する。この期間では、スイッチン
グ素子Ｑ1，Ｑ2 を同時にオンして、トランスＴの１次
巻線Ｌ1 にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子
Ｑ1 ，Ｑ2 を同時にオフして、スイッチング素子Ｑ3 又
はＱ4 をオンとし、トランスＴの２次巻線Ｌ2 又はＬ3
を介してコンデンサＣ2 を充電する。その後、第３の期
間Ｃでは、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を同時にオンし
たときに、トランスＴの１次巻線Ｌ1 にエネルギーを蓄
積し、スイッチング素子Ｑ 1 ，Ｑ2 を同時にオフして、
エネルギーを放出してコンデンサＣ2 を充電する。この
タイミングと同期してスイッチング素子Ｓ2 をオンし
て、コンデンサＣ1 のエネルギーを放出し、高圧パルス
トランスＰＴを介して放電灯Ｚに高圧パルス電圧を印加
する。以上の動作により放電灯Ｚが起動する。このよう
に、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 をオフさせるタイミン
グと同期してスイッチング素子Ｓ2 をオンさせることに
より、放電灯Ｚの起動時において、高圧パルス電圧を印
加した直後にランプ電流を十分に流せるエネルギーを供
給することができ、始動性能が向上するものである。
【００２１】図５は本発明の別の実施例の回路図であ
る。この実施例では、図１の実施例において、イグナイ
タのコンデンサＣ1 を充電するための電源を別に設けた
ものである。この実施例においても、図１の実施例と同
様に、スイッチング素子Ｑ0 をオフさせるタイミング
と、スイッチング素子Ｓ2 をオンさせるタイミングを同
期させることにより、放電灯Ｚの始動性能を向上させる
ことができるものである。
る。この実施例では、図１の実施例において、イグナイ
タのコンデンサＣ1 を充電するための電源を別に設けた
ものである。この実施例においても、図１の実施例と同
様に、スイッチング素子Ｑ0 をオフさせるタイミング
と、スイッチング素子Ｓ2 をオンさせるタイミングを同
期させることにより、放電灯Ｚの始動性能を向上させる
ことができるものである。
【００２２】図６は本発明のさらに別の実施例の回路図
である。この実施例では、図５の実施例において、スイ
ッチング素子Ｑ3 ，Ｑ4 の直列回路に対して、スイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の直列回路を並列接続すると共に、
ダイオードＤを介してトランスＴの２次巻線Ｌ2 をスイ
ッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の直列回路に並列接続したもの
である。スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の接続点とスイッ
チング素子Ｑ3 ，Ｑ4の接続点の間には、負荷回路が接
続されている。スイッチング素子Ｑ1 はスイッチング素
子Ｑ4 と同期して低周波でオン・オフ動作を行い、スイ
ッチング素子Ｑ 2 はスイッチング素子Ｑ3 と同期して低
周波でオン・オフ動作を行うものである。今、スイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ4 がオンであるときに、スイッチング
素子Ｑ0がオンされると、トランスＴの１次巻線Ｌ1 に
電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング素子
Ｑ0 がオフされると、このエネルギーがトランスＴの２
次巻線Ｌ2 からダイオードＤ、スイッチング素子Ｑ1 、
負荷回路３、スイッチング素子Ｑ4 を介して放出され
て、負荷回路３には一方向に電流が流れる。次に、スイ
ッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 がオンであるときに、スイッチ
ング素子Ｑ0 がオンされると、トランスＴの１次巻線Ｌ
1 に電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング
素子Ｑ0 がオフされると、このエネルギーがトランスＴ
の２次巻線Ｌ2からダイオードＤ、スイッチング素子Ｑ
3 、負荷回路３、スイッチング素子Ｑ2を介して放出さ
れて、負荷回路３には上記とは逆方向に電流が流れる。
スイッチング素子Ｑ0 のオン・オフ動作による高周波の
成分はインダクタＬとコンデンサＣ2 よりなるローパス
フィルタにより遮断され、放電灯Ｚには、スイッチング
素子Ｑ1 〜Ｑ4 のスイッチングに同期した低周波の略矩
形波電流が供給される。このようなフルブリッジ回路の
構成を採用すれば、スイッチング素子Ｑ1 〜Ｑ4 の耐圧
は上記各実施例に比べて半分にすることができる。この
実施例においても、放電灯Ｚの始動時にスイッチング素
子Ｑ1 をオフさせるタイミングと、スイッチング素子Ｓ
1 をオンさせるタイミングを同期させることにより、放
電灯Ｚに始動用の高圧パルス電圧と同期して十分なエネ
ルギーを供給することができ、放電灯Ｚの始動性能を向
上させることができるものである。
である。この実施例では、図５の実施例において、スイ
ッチング素子Ｑ3 ，Ｑ4 の直列回路に対して、スイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の直列回路を並列接続すると共に、
ダイオードＤを介してトランスＴの２次巻線Ｌ2 をスイ
ッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の直列回路に並列接続したもの
である。スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の接続点とスイッ
チング素子Ｑ3 ，Ｑ4の接続点の間には、負荷回路が接
続されている。スイッチング素子Ｑ1 はスイッチング素
子Ｑ4 と同期して低周波でオン・オフ動作を行い、スイ
ッチング素子Ｑ 2 はスイッチング素子Ｑ3 と同期して低
周波でオン・オフ動作を行うものである。今、スイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ4 がオンであるときに、スイッチング
素子Ｑ0がオンされると、トランスＴの１次巻線Ｌ1 に
電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング素子
Ｑ0 がオフされると、このエネルギーがトランスＴの２
次巻線Ｌ2 からダイオードＤ、スイッチング素子Ｑ1 、
負荷回路３、スイッチング素子Ｑ4 を介して放出され
て、負荷回路３には一方向に電流が流れる。次に、スイ
ッチング素子Ｑ2 ，Ｑ3 がオンであるときに、スイッチ
ング素子Ｑ0 がオンされると、トランスＴの１次巻線Ｌ
1 に電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング
素子Ｑ0 がオフされると、このエネルギーがトランスＴ
の２次巻線Ｌ2からダイオードＤ、スイッチング素子Ｑ
3 、負荷回路３、スイッチング素子Ｑ2を介して放出さ
れて、負荷回路３には上記とは逆方向に電流が流れる。
スイッチング素子Ｑ0 のオン・オフ動作による高周波の
成分はインダクタＬとコンデンサＣ2 よりなるローパス
フィルタにより遮断され、放電灯Ｚには、スイッチング
素子Ｑ1 〜Ｑ4 のスイッチングに同期した低周波の略矩
形波電流が供給される。このようなフルブリッジ回路の
構成を採用すれば、スイッチング素子Ｑ1 〜Ｑ4 の耐圧
は上記各実施例に比べて半分にすることができる。この
実施例においても、放電灯Ｚの始動時にスイッチング素
子Ｑ1 をオフさせるタイミングと、スイッチング素子Ｓ
1 をオンさせるタイミングを同期させることにより、放
電灯Ｚに始動用の高圧パルス電圧と同期して十分なエネ
ルギーを供給することができ、放電灯Ｚの始動性能を向
上させることができるものである。
【００２３】図７は本発明のさらに他の実施例の回路図
である。本実施例においては、直流電源Ｖｓにダイオー
ドＤ1 とスイッチング素子Ｑ1 の直列回路を介してイン
ダクタＬ1 を接続し、ダイオードＤ2 とスイッチング素
子Ｑ2 の直列回路を介してインダクタＬ2 を接続してい
る。インダクタＬ1 ，Ｌ2 は磁気結合されており、その
両端には、スイッチング素子Ｑ3 とその逆並列ダイオー
ドＤ3 、並びに、スイッチング素子Ｑ4 とその逆並列ダ
イオードＤ4 を介して負荷回路３が接続されている。ス
イッチング素子Ｑ3 ，Ｑ4 は低周波でスイッチング動作
を行い、スイッチング素子Ｑ1 はスイッチング素子Ｑ3
と同期して、また、スイッチング素子Ｑ 2 はスイッチン
グ素子Ｑ4 と同期して、それぞれ高周波でスイッチング
動作を行っている。これらのスイッチング動作により、
放電灯Ｚに対して、低周波の略矩形波電力を供給してい
る。本実施例においても、放電灯Ｚの起動時に、スイッ
チング素子Ｑ1 又はＱ2 をオフさせるタイミングと、ス
イッチング素子Ｓ2 をオンさせるタイミングを同期させ
ることにより、前述の実施例と同様の効果が得られる。
である。本実施例においては、直流電源Ｖｓにダイオー
ドＤ1 とスイッチング素子Ｑ1 の直列回路を介してイン
ダクタＬ1 を接続し、ダイオードＤ2 とスイッチング素
子Ｑ2 の直列回路を介してインダクタＬ2 を接続してい
る。インダクタＬ1 ，Ｌ2 は磁気結合されており、その
両端には、スイッチング素子Ｑ3 とその逆並列ダイオー
ドＤ3 、並びに、スイッチング素子Ｑ4 とその逆並列ダ
イオードＤ4 を介して負荷回路３が接続されている。ス
イッチング素子Ｑ3 ，Ｑ4 は低周波でスイッチング動作
を行い、スイッチング素子Ｑ1 はスイッチング素子Ｑ3
と同期して、また、スイッチング素子Ｑ 2 はスイッチン
グ素子Ｑ4 と同期して、それぞれ高周波でスイッチング
動作を行っている。これらのスイッチング動作により、
放電灯Ｚに対して、低周波の略矩形波電力を供給してい
る。本実施例においても、放電灯Ｚの起動時に、スイッ
チング素子Ｑ1 又はＱ2 をオフさせるタイミングと、ス
イッチング素子Ｓ2 をオンさせるタイミングを同期させ
ることにより、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【００２４】以上の実施例の説明では、スイッチング素
子としてバイポーラトランジスタを使用しているが、Ｍ
ＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ等であっても良い。
子としてバイポーラトランジスタを使用しているが、Ｍ
ＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ等であっても良い。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング素子がオ
ンである期間にインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーを、このスイッチング素子がオフである期間に放電
灯とインダクタの直列回路にコンデンサを並列接続した
負荷回路に放出し、前記負荷回路に流れる電流の方向を
前記スイッチング素子の高周波的なオン・オフ周期に比
べて十分に長い周期で交番させるように構成されたイン
バータ装置において、放電灯の起動時に、前記インダク
タンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放出さ
れるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス電圧
を印加するイグナイタを備えるものであるから、インバ
ータのインダクタンス成分に蓄積されたエネルギーを放
出させるタイミングとイグナイタの高圧パルス電圧印加
のタイミングを同期させることにより、放電灯の起動を
確実に行うことができるという効果がある。
ンである期間にインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーを、このスイッチング素子がオフである期間に放電
灯とインダクタの直列回路にコンデンサを並列接続した
負荷回路に放出し、前記負荷回路に流れる電流の方向を
前記スイッチング素子の高周波的なオン・オフ周期に比
べて十分に長い周期で交番させるように構成されたイン
バータ装置において、放電灯の起動時に、前記インダク
タンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放出さ
れるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス電圧
を印加するイグナイタを備えるものであるから、インバ
ータのインダクタンス成分に蓄積されたエネルギーを放
出させるタイミングとイグナイタの高圧パルス電圧印加
のタイミングを同期させることにより、放電灯の起動を
確実に行うことができるという効果がある。
【図１】本発明の第１実施例の回路図である。
【図２】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図３】本発明の第２実施例の回路図である。
【図４】本発明の第２実施例の動作波形図である。
【図５】本発明の第３実施例の回路図である。
【図６】本発明の第４実施例の回路図である。
【図７】本発明の第５実施例の回路図である。
【図８】第１の従来例の回路図である。
【図９】第１の従来例の動作波形図である。
【図１０】第２の従来例の回路図である。
【図１１】第２の従来例の動作波形図である。
【図１２】第３の従来例の回路図である。
【図１３】第３の従来例の動作波形図である。
【図１４】第１の従来例の起動時の無負荷２次電圧の変
化を示す説明図である。
化を示す説明図である。
【図１５】第３の従来例の起動時の無負荷２次電圧の変
化を示す説明図である。
化を示す説明図である。
【図１６】第３の従来例の起動時のランプ電流の変化を
示す説明図である。
示す説明図である。
１ 制御回路 ２ 電圧検出回路 ３ 負荷回路 Ｖｓ 直流電源 Ｚ 放電灯 Ｌ インダクタ Ｃ1 コンデンサ Ｃ2 コンデンサ Ｑ0 スイッチング素子 Ｑ1 スイッチング素子 Ｑ2 スイッチング素子 Ｌ1 １次巻線 Ｌ2 ２次巻線 Ｌ3 ２次巻線 Ｔ 昇圧トランス ＰＴ パルストランス Ｓ1 スイッチング素子 Ｓ2 スイッチング素子
Claims (3)
- 【請求項１】 高周波的にスイッチング動作を行う第
１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子を介
して直流電源に接続されたインダクタンス成分と、第１
のスイッチング素子がオンである期間に前記インダクタ
ンス成分に蓄積されたエネルギーを第１のスイッチング
素子がオフである期間に放出される負荷回路と、前記負
荷回路に流れる電流の方向を第１のスイッチング素子の
オン・オフ周期に比べて十分に長い周期で交番させる第
２及び第３のスイッチング素子とを備えるインバータ装
置において、前記負荷回路は放電灯とインダクタの直列
回路にコンデンサを並列接続して成り、前記放電灯の起
動時に第１のスイッチング素子がオフされて前記インダ
クタンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放出
されるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス電
圧を印加するイグナイタを備えることを特徴とする放電
灯点灯装置。 - 【請求項２】 高周波的にスイッチング動作を行う第
１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子を介
して直流電源に１次巻線を接続され、一対の２次巻線を
備えるトランスと、前記一対の２次巻線の互いに逆極性
となる巻端に一端を接続された負荷回路と、前記一対の
２次巻線における負荷回路に接続されていない側の巻端
と前記負荷回路の他端の間にそれぞれ接続され、第１の
スイッチング素子のオン・オフ周期に比べて十分に長い
周期で交互にオン・オフされる第２及び第３のスイッチ
ング素子とを備え、第１のスイッチング素子がオンであ
るときに第２及び第３のスイッチング素子に流れる電流
が遮断されてトランスのインダクタンス成分にエネルギ
ーが蓄積され、第１のスイッチング素子がオフであると
きに第２又は第３のスイッチング素子を介して前記エネ
ルギーが負荷回路に放出されるインバータ装置におい
て、前記負荷回路は放電灯とインダクタの直列回路にコ
ンデンサを並列接続して成り、前記放電灯の起動時に第
１のスイッチング素子がオフされて前記トランスのイン
ダクタンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放
出されるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス
電圧を印加するイグナイタを備えることを特徴とする放
電灯点灯装置。 - 【請求項３】 高周波的に同期してオン・オフする第
１及び第２のスイッチング素子と、第１及び第２のスイ
ッチング素子にそれぞれ逆方向通電経路を形成する手段
と、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路を介し
て直流電源に１次巻線を接続され、一対の２次巻線を備
えるトランスと、前記一対の２次巻線の互いに逆極性と
なる巻端に一端を接続され、他端を第１及び第２のスイ
ッチング素子の接続点に接続された負荷回路と、前記一
対の２次巻線における負荷回路に接続されていない側の
巻端と第１及び第２のスイッチング素子の直列回路の両
端間にそれぞれ接続され、第１のスイッチング素子のオ
ン・オフ周期に比べて十分に長い周期で交互にオン・オ
フされる第３及び第４のスイッチング素子とを備え、第
１及び第２のスイッチング素子がオンであるときに第３
及び第４のスイッチング素子に流れる電流が遮断されて
トランスのインダクタンス成分にエネルギーが蓄積さ
れ、第１及び第２のスイッチング素子がオフであるとき
に第３又は第４のスイッチング素子を介して前記エネル
ギーが負荷回路に放出されるインバータ装置において、
前記負荷回路は放電灯とインダクタの直列回路にコンデ
ンサを並列接続して成り、前記放電灯の起動時に第１及
び第２のスイッチング素子がオフされて前記トランスの
インダクタンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路
に放出されるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パ
ルス電圧を印加するイグナイタを備えることを特徴とす
る放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9819893A JPH06310287A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9819893A JPH06310287A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310287A true JPH06310287A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14213311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9819893A Pending JPH06310287A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310287A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003009648A1 (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lamp operating circuit for a gas discharge lamp |
| JP2007317512A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 点灯装置、灯具、車両 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP9819893A patent/JPH06310287A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003009648A1 (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lamp operating circuit for a gas discharge lamp |
| US6972529B2 (en) | 2001-07-19 | 2005-12-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Switch mode power supply for a gas discharge lamp |
| JP2007317512A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 点灯装置、灯具、車両 |
| JP4697051B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2011-06-08 | パナソニック電工株式会社 | 点灯装置、灯具、車両 |
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