JPH0676968A - サージ吸収回路、電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サージエネルギを有効に利用しつつ、スイッ
チング素子を損傷することを防止できる放電灯点灯装置
を提供する。 【構成】 商用交流電源Ｅの交流電圧を全波整流器21で
全波整流し、バイパスコンデンサC1を介して制御手段23
に従い電界効果トランジスタQ1を発振させて、チョッパ
回路24を動作させている。インバータ回路25は高周波発
振して高周波交流に変換して放電ランプFLを点灯させ
る。入力電圧がサージにより上昇すると、制御手段23は
電界効果トランジスタQ1をオフする。サージエネルギは
インダクタL1からダイオードD1を介してコンデンサC2を
充電し、コンデンサC2にて平滑してインバータ回路25に
出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チョッパ回路のスイッ
チング素子をサージ電流あるいはサージ電圧から保護す
るサージ吸収回路、電源装置、放電灯点灯装置および照
明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、力率向上、高調波対策などのため
にチョッパ回路が普及しつつある。そして、放電灯点灯
装置などでは、商用交流電源からの電圧を整流平滑回路
で整流平滑し、チョッパ回路で設定の直流電圧に変換さ
れ、このチョッパ回路によりインバータ回路により高周
波に変換して、放電ランプを点灯させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
チョッパ回路の場合、特にサージ電圧に対して対策を施
していない。このため、サージが侵入するとチョッパ回
路のスイッチング素子の誤動作あるいは破壊等の問題を
有している。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、サージエネルギを有効に利用しつつ、スイッチング
素子を損傷することを防止できるサージ吸収回路、電源
装置、放電灯点灯装置および照明装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のサージ吸
収回路は、電源の出力端子間にインダクタおよびスイッ
チング素子が直列に接続されたチョッパ回路に接続され
るサージ吸収回路において、前記インダクタに対して並
列に接続されたコンデンサと、前記スイッチング素子の
電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段で所
定値以上の電圧が検出されると前記スイッチング素子を
オフさせる制御手段とを具備したものである。

【０００６】請求項２記載の電源装置は、電源の出力端
子間にインダクタおよびスイッチング素子が直列に接続
されたチョッパ回路に、請求項１記載のサージ吸収回路
を接続したものである。

【０００７】請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項
２記載の電源装置に放電ランプを点灯させる放電灯点灯
回路を接続したものである。

【０００８】請求項４記載の照明装置は、器具本体内に
請求項３記載の放電灯点灯装置を内蔵し、放電ランプを
点灯させるものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載のサージ吸収回路は、電圧検出手
段でスイッチング素子に印加される電圧が所定値以上に
なると、制御手段はスイッチング素子をオフさせ、電源
からのサージをインダクタに対して並列に接続されたコ
ンデンサに供給することにより、スイッチング素子には
サージエネルギが軽減されるため、スイッチング素子の
損傷も防止できる。

【００１０】請求項２記載の電源装置は、チョッパ回路
に、請求項１記載のサージ吸収回路を接続したので、ス
イッチング素子にはサージエネルギが軽減できるため、
スイッチング素子の損傷も防止できる。

【００１１】請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項
２記載の電源装置に放電ランプを点灯させる放電灯点灯
回路を接続したので、スイッチング素子にはサージエネ
ルギが軽減できるため、スイッチング素子の損傷も防止
できる。

【００１２】請求項４記載の照明装置は、器具本体内に
請求項３記載の放電灯点灯装置を内蔵し、放電ランプを
点灯させるので、スイッチング素子にはサージエネルギ
が軽減できるため、スイッチング素子の損傷も防止でき
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に示す照明装
置を参照して説明する。

【００１４】図２において、11は照明器具本体で、この
照明器具本体11の下面には反射面が形成され、この反射
面の両端にランプソケット12，12が取り付けられ、これ
らランプソケット12，12間には放電ランプFLが接続され
ている。また、照明器具本体11には図１に示す回路が内
蔵されている。

【００１５】図１に示すように、商用交流電源Ｅに全波
整流器21が接続され、この全波整流器21には平滑用のコ
ンデンサC1が接続され、これら商用交流電源Ｅ、全波整
流器21およびコンデンサC1にて直流電源22が構成され
る。

【００１６】また、コンデンサC1の両端間には、インダ
クタL1、スイッチング素子としての電界効果トランジス
タQ1のドレイン、ソースおよび電流検出手段としての抵
抗R1が直列に接続され、この抵抗R1、電圧検出手段とし
ての抵抗R2、抵抗R3には制御手段23が接続されて電界効
果トランジスタQ1のゲートに接続されている。

【００１７】さらに、インダクタL1に対して並列に、ダ
イオードD1を介してコンデンサC2が接続され、チョッパ
回路24を構成している。また、コンデンサC2の両端は、
それぞれ抵抗R2または抵抗R3を介して出力電圧を検出し
ている。

【００１８】そして、コンデンサC2の両端は、放電灯点
灯回路としてのインバータ回路25に接続され、このイン
バータ回路25には、放電ランプFLが接続されている。

【００１９】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００２０】まず、商用交流電源Ｅの交流電圧を全波整
流器21で全波整流し、バイパスコンデンサC1を介して制
御手段23に従い電界効果トランジスタQ1を発振させて、
チョッパ回路24を動作させている。この出力された電圧
により、インバータ回路25は高周波発振して高周波交流
に変換して放電ランプFLを点灯させる。

【００２１】また、入力電圧がたとえばサージにより上
昇すると、制御手段23は電界効果トランジスタQ1をオフ
し、サージエネルギはインダクタL1からダイオードD1を
介してコンデンサC2に充電され、このコンデンサC2にて
平滑してインバータ回路25に出力する。

【００２２】なお、チョッパ回路としては、昇圧チョッ
パに限らず、昇降圧チョッパを用いてもよい。

【００２３】次に、他の実施例を図３を参照して説明す
る。

【００２４】図３に示すように、商用交流電源Ｅには全
波整流器21が接続され、この全波整流器21にはチョッパ
回路24が接続されている。このチョッパ回路24は、全波
整流器21の出力端子間に、インダクタL11 、電界効果ト
ランジスタQ11 および抵抗R11 が接続され、この抵抗R1
1 に対して並列に抵抗R12 およびコンデンサC11 の直列
回路が接続されている。また、インダクタL11 および電
界効果トランジスタQ11 の接続点にはダイオードD11 が
接続されている。

【００２５】さらに、チョッパ回路24の出力端子には、
平滑用のコンデンサC12 が接続され、この平滑用のコン
デンサC12 は、インバータ回路25が接続され、このイン
バータ回路25には放電ランプFLが接続されている。

【００２６】また、全波整流器21の出力端子間には、抵
抗R13 および抵抗R14 が直列に接続された分圧回路が接
続され、これら抵抗R13 および抵抗R14 の接続点には、
乗算器31が接続されている。

【００２７】一方、コンデンサC12 に対して並列に、抵
抗R15 および抵抗R16 が直列に接続された分圧回路が接
続され、これら抵抗R15 および抵抗R16 の接続点に、抵
抗R17 を介してオペアンプ32の反転入力端子が接続さ
れ、さらに、抵抗R18 、コンデンサC13 、抵抗R19 、ダ
イオードD12 およびダイオードD13 を介してオペアンプ
32の出力端子に接続されている。また、オペアンプ32の
非反転入力端子には、基準電圧源Ｅ1 が接続されてい
る。

【００２８】そして、オペアンプ32の出力端子には、加
算器33が接続され、この加算器33は乗算器31に接続され
ている。

【００２９】さらに、この乗算器31はオペアンプ34の非
反転入力端子に接続され、このオペアンプ34の出力端子
は、フリップフロップ35に接続され、このフリップフロ
ップ35の出力端子は、抵抗R20 を介して電界効果トラン
ジスタQ11 のゲートに接続されている。

【００３０】次に、上記図３に示す実施例の動作につい
て説明する。

【００３１】まず、商用交流電源Ｅの電圧を全波整流器
21にて全波整流し、チョッパ回路24にて電界効果トラン
ジスタQ11 を発振させて昇圧し、インバータ回路25で高
周波変換して放電ランプFLを高周波点灯させる。

【００３２】また、電界効果トランジスタQ11 の発振に
際しては、抵抗R13 および抵抗R14で分圧された脈流電
圧およびオペアンプ32で出力された電圧とを乗算するこ
とにより所定値の電圧を発生し、オペアンプ34の反転入
力端子に接続される電圧とを比較し、乗算器31からの出
力が大きい場合に、フリップフロップ35で電界効果トラ
ンジスタQ11 をオフする。そして、チョッパ回路24から
の電流が０になるまで、電界効果トランジスタQ11 をオ
フ状態にしておく。

【００３３】さらに、電源投入時にも、オペアンプ32に
はダイオードD12 およびダイオードD13 の電圧が印加さ
れて、オペアンプ32の電圧がコンデンサC12 の電圧に対
して相対値において規制されるため、チョッパ回路24の
出力が過大になる、いわゆるオーバシュートを防止し、
電界効果トランジスタQ11 への過電圧を防止する。

【００３４】上記各実施例については、インバータ回路
の構造については特に言及していないが、一石式インバ
ータ、プッシュプルインバータ等各種周知のインバータ
を適用できる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載のサージ吸収回路によれ
ば、電圧検出手段でスイッチング素子に印加される電圧
が所定値以上になると、制御手段はスイッチング素子を
オフさせ、電源からのサージをインダクタに対して並列
に接続されたコンデンサに供給することにより、スイッ
チング素子にはサージエネルギが軽減されるため、スイ
ッチング素子の損傷も防止できる。

【００３６】請求項２記載の電源装置によれば、チョッ
パ回路に、請求項１記載のサージ吸収回路を接続したの
で、スイッチング素子にはサージエネルギが軽減できる
ため、スイッチング素子の損傷も防止できる。

【００３７】請求項３記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項２記載の電源装置に放電ランプを点灯させる放電
灯点灯回路を接続したので、スイッチング素子にはサー
ジエネルギが軽減できるため、スイッチング素子の損傷
も防止できる。

【００３８】請求項４記載の照明装置によれば、器具本
体内に請求項３記載の放電灯点灯装置を内蔵し、スイッ
チング素子へのサージエネルギを軽減できるため、スイ
ッチング素子の損傷も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の放電灯点灯装置を示す回路
図である。

【図２】同上照明装置の外観を示す斜視図である。

【図３】他の実施例の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

11 照明器具本体 22 直流電源 23 制御手段 25 放電灯点灯回路としてのインバータ回路 C2 コンデンサ L1 インダクタ Q1 スイッチング素子としての電界効果トランジスタ R2，R3 電圧検出手段としての抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲佐 清輝 東京都港区三田一丁目４番28号 東芝ライ テック株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源の出力端子間にインダクタおよびス
   イッチング素子が直列に接続されたチョッパ回路に接続
   されるサージ吸収回路において、 前記インダクタに対して並列に接続されたコンデンサ
   と、 前記スイッチング素子の電圧を検出する電圧検出手段
   と、 この電圧検出手段で所定値以上の電圧が検出されると前
   記スイッチング素子をオフさせる制御手段とを具備した
   ことを特徴とするサージ吸収回路。
2. 【請求項２】 電源の出力端子間にインダクタおよびス
   イッチング素子が直列に接続されたチョッパ回路に、請
   求項１記載のサージ吸収回路を接続したことを特徴とす
   る電源装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電源装置に放電ランプを
   点灯させる放電灯点灯回路を接続したことを特徴とする
   放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】 器具本体内に請求項３記載の放電灯点灯
   装置を内蔵し、放電ランプを点灯させることを特徴とす
   る照明装置。