JPH0686537A - 電源装置、放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置 - Google Patents

電源装置、放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置

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JPH0686537A
JPH0686537A JP23203492A JP23203492A JPH0686537A JP H0686537 A JPH0686537 A JP H0686537A JP 23203492 A JP23203492 A JP 23203492A JP 23203492 A JP23203492 A JP 23203492A JP H0686537 A JPH0686537 A JP H0686537A
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JP
Japan
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discharge lamp
regulator
switching element
voltage
power supply
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JP23203492A
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English (en)
Inventor
Fuminori Nakaya
文則 仲矢
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 予熱・始動等の軽負荷時のチョッパ動作を想
定した不利となるプリレギュレータの設計を回避し、プ
リレギュレータの効率を改善すること。 【構成】 スイッチング素子6とインダクタ5と平滑コ
ンデンサC1 とを有して電源1に接続される昇圧チョッ
パ方式のプリレギュレータ3と、負荷7の始動開始を検
出する検出手段13の検出信号が出力されるまでプリレ
ギュレータ3中のスイッチング素子6の作動開始を停止
制御する作動開始制御手段14とよりなる電源装置と
し、負荷7の始動開始が検出されるまでは、プリレギュ
レータ3中のスイッチング素子6がスイッチング動作し
ないように作動開始制御手段14で制御することで、こ
の間に安定したチョッパ動作をするような回路設計を不
要とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷、例えば放電灯を
点灯させるために用いられるプリレギュレータを用いた
電源装置、さらには、放電灯点灯装置及びこれを用いた
照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、この種の放電灯点灯装置において
は、高調波規制に対する対応策として、低歪入力インバ
ータの開発が要望されており、その一例として、プリレ
ギュレータによる入力回路とインバータ回路とを組合せ
たものが注目されている。特に、プリレギュレータ構成
としては、昇圧チョッパ方式が主流とされている。この
ようなプリレギュレータはアクティブ平滑方式、即ち、
整流後の全波整流電圧を高速スイッチングすることによ
り入力電流波形が高速スイッチング電流の各周期毎の平
均値となることを利用して入力電流波形をマクロ的にラ
イン電圧波形と相似な正弦波に修正する方式を基本とし
ている。
【0003】ここに、昇圧チョッパ方式のプリレギュレ
ータを備えた放電灯点灯装置の構成例を図4に示す。ま
ず、交流電源1に対して全波整流回路2、コンデンサC
0 を介してプリレギュレータ3が接続され、このプリレ
ギュレータ3の出力側にインバータ回路(図示せず)を
含む電子安定器4が接続されている。前記プリレギュレ
ータ3は全波整流出力ラインに接続されたチョッパ制御
トランス(インダクタ)5と出力ライン間に接続された
スイッチング素子としてのFET6と整流用のダイオー
ドD1 と平滑コンデンサC1 とを主体として構成されて
いる。また、前記電子安定器4の出力側には負荷となる
放電灯7が接続されている。
【0004】プリレギュレータ3に対しては前記FET
6のスイッチング動作を制御するためのプリレギュレー
タ制御回路8が設けられている。このプリレギュレータ
制御回路8は、例えばコンパレータ9とこのコンパレー
タ9出力によりセットされるS‐Rフリップフロップ1
0とにより構成されている。S‐Rフリップフロップ1
0のリセット端子Rには前記インダクタ5に対して磁気
的に結合させた検出巻線5aが接続されている。また、
前記コンパレータ9の一方の入力には、全波整流回路2
の整流出力を分圧抵抗R1 ,R2 で分圧した電圧と、プ
リレギュレータ3から出力される直流電圧に相当する検
出電圧とを入力とする乗算器11による乗算結果なる電
圧が基準電圧として入力されている。コンパレータ9の
他方の入力には前記FET6に接続された抵抗R3 によ
る検出電圧が入力されている。また、平滑コンデンサC
1 には分圧抵抗R4 ,R5 が並列に接続され、プリレギ
ュレータ3から出力される直流電圧に相当する検出電圧
がその接続中点から取出され、コンパレータ12におい
て基準電圧VREF と比較されて乗算器11に与えられて
いる。
【0005】このような構成において、電源が投入され
ると、平滑コンデンサC1 の充電電圧、即ち、直流電圧
は徐々に上昇する。これに対応して分圧抵抗R4 ,R5
により検出される接続中点の電圧は、当初は、基準電圧
REF より低いため、コンパレータ12から出力が生
じ、分圧抵抗R1 ,R2 により検出される入力電圧対応
の検出電圧と乗算器11で乗算された電圧値が基準電圧
としてコンパレータ9に与えられる。この時、FET6
はオンしておらず、抵抗R3 による検出電圧値は基準電
圧よりも低いので、コンパレータ9から出力が生じてS
‐Rフリップフロップ10がセットされる。これによ
り、FET6がオンされ、ドレイン電流IDが流れる。
このドレイン電流ID に基づく抵抗R3 による検出電圧
が基準電圧を超えると、コンパレータ9からの出力がな
くなる。これに伴い、ドレイン電流ID が減少し、ゼロ
になるが、この際、インダクタ5に誘起される電流が検
出巻線5aにより検出されるため、S‐Rフリップフロ
ップ10はリセットされる。この状態では、コンパレー
タ12に入力される検出電圧は基準電圧VREF よりも小
さいので、コンパレータ12出力が生ずるとともに、こ
の時点の入力電圧に応じた検出電圧によりコンパレータ
9の基準電圧が変更され、コンパレータ9出力によりS
‐Rフリップフロップ9が再びセットされ、FET6も
オンする。FET6のオン・オフスイッチング動作によ
るこのようなチョッパ動作が入力電圧値に比例して行わ
れることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
電源投入直後からチョッパ動作させる方式では、インバ
ータ回路で発振動作が始まっていない場合や、放電灯7
が始動していない場合といった、フィラメント予熱・始
動時のような、プリレギュレータ3から見て軽負荷時に
あっても、プリレギュレータ3のチョッパ動作を安定し
て行わせる必要があるため、検出用の抵抗(R1 〜R
5 )の抵抗値を大きく設定する必要がある。この結果、
放電灯7の点灯時で考えると、ロスの大きなものとなっ
てしまう。
【0007】また、軽負荷となる程、プリレギュレータ
3は動作周波数が高くなり制御が不安定となるので、軽
負荷時の周波数が低くなるように設計すると、本来必要
な定格負荷時の動作周波数が低くなり過ぎてしまい、プ
リレギュレータ3に要求される低歪入力化機能(入力電
流波形整形化機能)を確保できないものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、スイッチング素子とインダクタと平滑コンデンサと
を有して電源に接続される昇圧チョッパ方式のプリレギ
ュレータと、負荷の始動開始を検出する検出手段の検出
信号が出力されるまで前記プリレギュレータ中の前記ス
イッチング素子の作動開始を停止制御する作動開始制御
手段とよりなる電源装置とした。
【0009】請求項2記載の発明では、放電灯を点灯制
御するインバータ回路を含む電子安定器と、スイッチン
グ素子とインダクタと平滑コンデンサとを有して電源・
前記電子安定器間に接続される昇圧チョッパ方式のプリ
レギュレータと、前記放電灯の始動開始を検出する検出
手段と、この検出手段の検出信号が出力されるまで前記
プリレギュレータ中の前記スイッチング素子の作動開始
を停止制御する作動開始制御手段とよりなる放電灯点灯
装置とした。
【0010】請求項3記載の発明では、器具本体と、こ
の器具本体に装着された放電灯と、この放電灯を点灯さ
せる請求項2記載の放電灯点灯装置とよりなる照明装置
とした。
【0011】
【作用】負荷の始動開始が検出されるまでは、プリレギ
ュレータ中のスイッチング素子がスイッチング動作しな
いように作動開始制御手段で制御するので、この間に安
定動作するような回路設計が不要となり、負荷動作時の
ロスを軽減し得る。即ち、プリレギュレータはインダク
タと平滑コンデンサとによるLC平滑回路的動作をする
だけのものとなり、軽負荷時に安定動作させる必要がな
いため、負荷動作時に要求されるプリレギュレータの本
来の効率を改善し得るものとなる。よって、このような
電源装置を放電灯点灯装置ないしは照明装置に適用する
ことにより、点灯中のロスの少ない状態で放電灯を安定
して点灯させることができる。
【0012】
【実施例】本発明の第一の実施例を図1に基づいて説明
する。図4で示した部分と同一部分は同一符号を用いて
示す(以下の実施例でも同様とする)。本実施例では、
まず、負荷である放電灯7の始動開始を検出する検出手
段13が電子安定器4の出力側に設けられている。この
ような検出手段13は例えば各放電灯7に対する配線上
に設けた検出巻線により点灯状態を検出する電流検出回
路構成のものでもよく、或いは、ランプ電圧検出による
ものなどであってもよい。
【0013】このような検出手段13の検出出力が出る
まで、S‐Rフリップフロップ10のリセットを禁止さ
せることにより、プリレギュレータ3中のFET6のオ
ン・オフ動作の開始を禁止させる作動開始制御手段とな
るゲート回路14が設けられている。
【0014】このような構成によれば、電源投入直後で
あって、放電灯7がまだ点灯していない予熱・始動時等
にあっては、検出手段13より点灯検出信号が出ていな
いため、ゲート回路14が禁止される。よって、前述し
たようなプリレギュレータ3の動作において、S‐Rフ
リップフロップ10がセットされたFET6がオンした
としても、その後に、S‐Rフリップフロップ10がリ
セットされるのがゲート回路14により禁止されるた
め、FET6のオン・オフ動作、従って、チョッパ動作
が禁止される。即ち、プリレギュレータ3はインダクタ
5と平滑コンデンサC1 とによるLC平滑回路的に動作
してインバータ回路に出力するだけとなる。これによ
り、フィラメント予熱時や始動2次電圧発生時に、イン
バータ回路の発振周波数が低くなり過ぎて進相発振とな
るようなことはない。
【0015】その後、放電灯7が点灯したことが検出手
段13により検出されると、ゲート回路14の禁止が解
除され、S‐Rフリップフロップ10が検出巻線5aの
出力によりリセット可能となり、よって、FET6のオ
ン・オフ動作によるプリレギュレータ3の本来の動作が
可能とよる。よって、放電灯7の点灯中はプリレギュレ
ータ3よりインバータ回路に対して安定した入力電圧が
供給されることになる。
【0016】つづいて、本発明の第二の実施例を図2に
より説明する。本実施例は、ゲート回路14に代えて、
作動開始制御手段となる入力電圧切換え回路15を検出
手段13とコンパレータ12の入力との間に設けたもの
である。この入力電圧切換え回路15は基準電圧VREF
以上の所定電圧を分圧抵抗R4 ,R5 の検出電圧とOR
的にコンパレータ12に入力させるダイオードD2 と、
検出手段13から点灯検出信号が出ることによりオンし
てこの所定電圧を接地側に短絡させるトランジスタ16
とにより構成されている。
【0017】このような構成によれば、電源投入直後で
あって、放電灯7がまだ点灯していない予熱・始動時等
にあっては、検出手段13より点灯検出信号が出ていな
いため、トランジスタ16はオフ状態にあり、分圧抵抗
4 ,R5 による検出電圧値に関係なく、コンパレータ
12にはダイオードD2 を介して所定電圧が入力され、
基準電圧VREF 以上であるので、コンパレータ12から
は出力が出ない。よって、コンパレータ10出力も出
ず、FET6のオン・オフ動作が禁止され、プリレギュ
レータ3はチョッパ動作しないものとなる。即ち、プリ
レギュレータ3はインダクタ5と平滑コンデンサC1
によるLC平滑回路的に動作してインバータ回路に出力
するだけとなる。これにより、フィラメント予熱時や始
動2次電圧発生時に、インバータ回路の発振周波数が低
くなり過ぎて進相発振となるようなことはない。
【0018】その後、放電灯7が点灯したことが検出手
段13により検出されると、トランジスタ16がオンし
て所定電圧を接地側に短絡させることなり、図4に示し
た構成と等価となる。よって、プリレギュレータ3は分
圧抵抗R4 ,R5 による検出電圧に応じて本来のチョッ
パ動作を行うことになる。よって、放電灯7の点灯中は
プリレギュレータ3よりインバータ回路に対して安定し
た入力電圧が供給される。
【0019】ところで、図1又は図2に示すように構成
された放電灯点灯装置17は、例えば図3に示すような
2つの放電灯7を有する2灯式の器具本体18中の制御
板に実装されて照明装置とされる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上述したように、スイッチン
グ素子とインダクタと平滑コンデンサとを有して電源に
接続される昇圧チョッパ方式のプリレギュレータと、負
荷の始動開始を検出する検出手段の検出信号が出力され
るまで前記プリレギュレータ中の前記スイッチング素子
の作動開始を停止制御する作動開始制御手段とよりなる
電源装置とし、負荷の始動開始が検出されるまでは、プ
リレギュレータ中のスイッチング素子がスイッチング動
作しないように作動開始制御手段で制御するようにした
ので、この間に安定したチョッパ動作をするような回路
設計が不要となり、負荷動作時のロスを軽減することが
でき、負荷動作時に要求されるプリレギュレータの本来
の効率を改善でき、よって、このような電源装置を放電
灯点灯装置ないしは照明装置に適用することにより、点
灯中のロスの少ない状態で放電灯を安定して点灯させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示す回路構成図であ
る。
【図2】本発明の第二の実施例を示す回路構成図であ
る。
【図3】適用される照明装置例を示す外観斜視図であ
る。
【図4】従来例を示す回路構成図である。
【符号の説明】
1 電源 3 プリレギュレータ 4 電子安定器 5 インダクタ 6 スイッチング素子 7 放電灯=負荷 13 検出手段 14,15 作動開始制御手段 17 放電灯点灯装置 C1 平滑コンデンサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチング素子とインダクタと平滑コ
    ンデンサとを有して電源に接続される昇圧チョッパ方式
    のプリレギュレータと、負荷の始動開始を検出する検出
    手段の検出信号が出力されるまで前記プリレギュレータ
    中の前記スイッチング素子の作動開始を停止制御する作
    動開始制御手段とよりなることを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 放電灯を点灯制御するインバータ回路を
    含む電子安定器と、スイッチング素子とインダクタと平
    滑コンデンサとを有して電源・前記電子安定器間に接続
    される昇圧チョッパ方式のプリレギュレータと、前記放
    電灯の始動開始を検出する検出手段と、この検出手段の
    検出信号が出力されるまで前記プリレギュレータ中の前
    記スイッチング素子の作動開始を停止制御する作動開始
    制御手段とよりなることを特徴とする放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 器具本体と、この器具本体に装着された
    放電灯と、この放電灯を点灯させる請求項2記載の放電
    灯点灯装置とよりなることを特徴とする照明装置。
JP23203492A 1992-08-31 1992-08-31 電源装置、放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置 Pending JPH0686537A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003049271A1 (fr) * 2001-12-03 2003-06-12 Sanken Electric Co., Ltd. Source d'alimentation de commutation et son procede d'excitation
JP2006254685A (ja) * 2005-02-09 2006-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
JP2007287700A (ja) * 2004-11-05 2007-11-01 Taiyo Yuden Co Ltd ランプ点灯装置

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