JPH07142179A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JPH07142179A
JPH07142179A JP5290887A JP29088793A JPH07142179A JP H07142179 A JPH07142179 A JP H07142179A JP 5290887 A JP5290887 A JP 5290887A JP 29088793 A JP29088793 A JP 29088793A JP H07142179 A JPH07142179 A JP H07142179A
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JP
Japan
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diode
circuit
switching element
capacitor
pair
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Application number
JP5290887A
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English (en)
Inventor
Takahiro Hara
隆裕 原
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Panasonic Life Solutions Ikeda Electric Co Ltd
Original Assignee
Ikeda Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な回路構成で力率改善を図ることができ
ると同時に、スイッチング素子が極力小型で済んで製造
コストも安上がりになるようにする。 【構成】 全波整流回路2の出力端子間に、一対のコン
デンサ25,26の直列回路が接続され、該コンデンサ
25,26の直列回路の両端が、夫々チョークコイル3
3,34及び順方向のダイオード35,36を介して前
記一対のスイッチング素子7,8の直列回路の両端に接
続されると共に、前記コンデンサ25,26の接続点と
前記一対のスイッチング素子7,8の接続点とが接続さ
れ、コンデンサ25とチョークコイル33との直列回路
の両端に、ダイオード41が前記ダイオード35と同方
向となるように接続され、コンデンサ26とチョークコ
イル34との直列回路の両端に、ダイオード42が前記
ダイオード36と同方向となるように接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハーフブリッジ形又は
フルブリッジ形の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】ハーフブリッジ形又はフルブリッジ形の
インバータ回路を使用した従来の放電灯点灯装置には、
簡単な回路構成で力率改善を図り得るようにしたものと
して、図14に示すようなものがある(例えば特開平4
−315796)。図14において、1は交流電源、2
はダイオードブリッジにより構成した全波整流回路、3
はハーフブリッジ形のインバータ回路で、全波整流回路
2の出力端子にダイオード4及びチョークコイル5を介
して接続されている。
【0003】前記インバータ回路3は、一対のスイッチ
ンング素子7,8の直列回路と、平滑機能を有する一対
の直流分割コンデンサ9,10の直列回路と、巻き線1
1a及び帰還巻き線11b,11cを有するトランス1
1と、抵抗12,13と、スイッチング素子7,8に夫
々並列に接続された帰還ダイオード14,15と、チョ
ークコイル16とを備える。19は放電灯で、インバー
タ回路3の出力端に接続されている。21は始動コンデ
ンサ、22はダイオードである。
【0004】次に動作を説明する。交流電源1を投入す
ると、全波整流回路2からダイオード4及びチョークコ
イル5を介してインバータ回路3に電力が供給される。
スイッチング素子8がオンすると、全波整流回路2の出
力端子の正極側から負極側にダイオード4、スイッチン
グ素子8、チョークコイル5を介してチョッピング電流
が流れる。これによりチョークコイル5に電磁エネルギ
ーが蓄えられる。
【0005】また、一対の直流分割コンデンサ9,10
にはダイオード4及び帰還ダイオード14を介して入力
電源電力が印加され、その電圧がコンデンサ9,10で
分割されている。そして、スイッチング素子8がオフす
ると、チョークコイル5に蓄えられた電磁エネルギーが
ダイオード22、直流分割コンデンサ9,10、チョー
クコイル5の閉回路により直流分割コンデンサ9,10
に放出される。これにより直流分割コンデンサ9,10
に印加されている入力電源電圧にチョークコイル5から
の電磁エネルギーが重畳され、直流分割コンデンサ9,
10の直列回路の両端間電圧が昇圧される。すなわち、
チョークコイル5、ダイオード22及び直流分割コンデ
ンサ9,10からなる直列閉ループ回路は昇圧チョッパ
ー回路として機能する。
【0006】次にスイッチング素子7がオンすると、直
流分割コンデンサ9,10を電源としてインバータ回路
3が発振動作をする。インバータ回路3が発振動作をす
ると、スイッチング素子8がオンしたときには全波整流
回路2からのチョッピング電流とインバータ動作による
電流の合成電流がそのスイッチング素子8に流れるよう
になる。従って、この従来例の場合、チョッパ回路を別
途使用するようにした放電灯点灯装置に比べて簡単な回
路構成で力率改善を図ることができる。
【0007】なお、前記一対の直流分割コンデンサ9,
10に平滑機能を持たせているが、一対のコンデンサ
9,10を平滑機能のないコンデンサとし、代わりに鎖
線で示すように一対の直流分割コンデンサ9,10の直
列回路に平滑コンデンサ23を並列に接続する場合もあ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の回路で
は、スイッチング素子8にはインバータ回路3の電流と
チョッパ回路の合成電流が流れるため、スイッチング素
子8に流れる電流が大きくなって電力損が大きくなり、
この為スイッチング素子8に大型のものが必要になり、
コストが高くなるという問題があった。
【0009】本発明は、上記問題点に鑑み、簡単な回路
構成で力率改善を図ることができると同時に、スイッチ
ング素子が極力小型で済んで製造コストも安上がりにな
るようにしたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
るための本発明の第一の技術的手段は、一対のスイッチ
ング素子7,8の直列回路を有するインバータ回路3
が、交流電源1に全波整流回路2を介して接続され、イ
ンバータ回路3の出力端子に、放電灯19が接続された
放電灯点灯装置において、全波整流回路2の出力端子間
に、一対のコンデンサ25,26の直列回路が接続さ
れ、該コンデンサ25,26の直列回路の両端が、夫々
チョークコイル33,34及び順方向のダイオード3
5,36を介して前記一対のスイッチング素子7,8の
直列回路の両端に接続されると共に、前記コンデンサ2
5,26の接続点と前記一対のスイッチング素子7,8
の接続点とが接続され、コンデンサ25とチョークコイ
ル33との直列回路の両端に、ダイオード41が前記ダ
イオード35と同方向となるように接続され、コンデン
サ26とチョークコイル34との直列回路の両端に、ダ
イオード42が前記ダイオード36と同方向となるよう
に接続されている点にある。
【0011】本発明の第二の技術的手段は、一対のスイ
ッチング素子7,8の直列回路を有するインバータ回路
3が、交流電源1に全波整流回路2を介して接続され、
インバータ回路3の出力端子に、放電灯19が接続され
た放電灯点灯装置において、全波整流回路2の出力端子
間に、一対のコンデンサ25,26の直列回路が接続さ
れ、該コンデンサ25,26の直列回路の両端が、夫々
チョークコイル33,34及び順方向のダイオード3
5,36を介して前記一対のスイッチング素子7,8の
直列回路の両端に接続されると共に、前記コンデンサ2
5,26の接続点と前記一対のスイッチング素子7,8
の接続点とが接続され、ダイオード35の電源側とダイ
オード36の負荷側との間に、ダイオード43が前記ダ
イオード35と同方向となるように接続され、ダイオー
ド36の電源側とダイオード28の負荷側との間に、ダ
イオード44が前記ダイオード36と同方向となるよう
に接続されている点にある。
【0012】
【作用】全波整流回路2の出力電圧をコンデンサ25,
26により二分割し、この二分割された電圧により、チ
ョークコイル33,34に電流を流して、チョークコイ
ル33,34にエネルギーを蓄える。そして、スイッチ
ング素子7,8がオンオフ動作しても、スイッチング素
子8にインバータ回路3の電流とチョッパ回路の合成電
流が流れ無くなる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に従って説明す
ると、図1に示すように、全波整流回路2の出力端子間
に、一対のコンデンサ25,26の直列回路が接続さ
れ、該コンデンサ25,26の直列回路の両端が、夫々
チョーク33,34及び順方向のダイオード35,36
を介して前記一対のスイッチング素子7,8の直列回路
の両端に接続されると共に、前記コンデンサ25,26
の接続点と前記一対のスイッチング素子7,8の接続点
とが接続されている。
【0014】そして、コンデンサ25とチョークコイル
33との直列回路の両端に、ダイオード41が前記ダイ
オード35と同方向となるように接続され、コンデンサ
26とチョークコイル34との直列回路の両端に、ダイ
オード42が前記ダイオード36と同方向となるように
接続されている。従って、全波整流回路2の出力電圧を
コンデンサ25,26により二分割し、この二分割され
た電圧により、スイッチング素子7,8、ダイオード3
5,36を介してチョークコイル33,34に電流を流
して、チョークコイル33,34にエネルギーを蓄え、
コンデンサ23を充電するようになっている。そして、
スイッチング素子8がオンすると、図2に示すようにコ
ンデンサ26、スイッチング素子8、ダイオード36、
チョークコイル34のループで電流が流れ、スイッチン
グ素子8がオフしてダイオード14がオンすると、図3
に示すようにコンデンサ26、ダイオード14、コンデ
ンサ23、ダイオード36、チョークコイル34のルー
プで電流が流れる。また、スイッチング素子7がオンす
ると、図4に示すようにコンデンサ25、チョークコイ
ル33、ダイオード35、スイッチング素子7のループ
で電流が流れ、スイッチング素子7がオフしてダイオー
ダ15がオンすると、図5に示すようにコンデンサ2
5、チョークコイル33、ダイオード35、コンデンサ
23、ダイオード15のループで電流が流れる。また、
点fから点eに流れる電流、スイッチング素子8のオン
期間、スイッチング素子7のオン期間、ダイオード14
のオン期間、ダイオード15のオン期間、チョークコイ
ル16の電流、スイッチング素子8及びコンデンサ15
の合成電流、スイッチング素子7及びコンデンサ14の
合成電流は、図6に示すようになる。
【0015】また、ダイオード35,36が高周波でオ
ンオフするため、点a、点b、点cの電圧は、高周波電
圧が発生しており、点cより放電灯19が長くなると電
波雑音が大きくなる恐れがあるが、この実施例の場合、
チョークコイルをチョークコイル33、34に分割し、
ハーフブリッジの中点eをコンデンサ25,26の接続
点に接続しているので、インバータ回路3から発生する
雑音が少なくなる。点eは全波整流回路32の出力電圧
を二分割したものであり高周波成分が少なく、又点dも
同様であり、点dより放電灯19への線が長くなっても
雑音が高くならないようになっている。
【0016】また、この実施例の場合、チョークコイル
33,34間にリーケージインダクタンスがあると、こ
のリーケージインダクタンスとチョークコイル33,3
4間の容量により振動電圧が発生し、ダイオード35,
36への印加電圧が高くなるが、ダイオード41,42
によって、上記振動電圧の発生を防止する。即ち、図8
を用いて説明すると、チョークコイル33の電流が0に
なったときより、チョークコイル33の電圧が振動し、
ダイオード35への印加電圧が高くなることがある。例
えば、スイッチング素子7がオフし、スイッチング素子
8がオンし、ダイオード35がオフしている場合、チョ
ークコイル33の電圧がV(190V)、コンデンサ2
3の電圧がV1 (200V)、コンデンサ25の電圧が
2 (10V)であれば、ダイオード41が無ければ、
ダイオード35には、(V1 −V 2 +V)の電圧が印加
されるが、ダイオード41によってチョークコイル33
の電圧Vをコンデンサ25の電圧V2 以上にならないよ
うにクランプすることができ、ダイオード35の印加電
圧の最大値はV1 になる。つまり、200V−10V+
190V=380Vであったものが、200V−10V
+10V=200Vになるのである。
【0017】なお、チョークコイル33,34に蓄積さ
れるエネルギーは、チョークコイル33,34のインダ
クタンス及びスイッチング素子7,8のスイッチング周
波により決まり、交流電源1の電源電圧が図7(イ)に
示す波形であるとすると、チョークコイル33,34の
インダクタンスが適当な大きさであると、交流電源1か
らインバータ回路3への入力電流は図7(ハ)に示すよ
うな波形であるが、チョークコイル33,34のインダ
クタンスが大きすぎると、昇圧動作が不十分でチョッピ
ングにより交流電源1の電圧のピーク値までは充電でき
ず、この場合交流電源1の電圧がピークになる時期にお
いてダイオード35,36を介して直接コンデンサ23
を充電するため、交流電源1からインバータ回路3への
入力電流は図7(ロ)に示すような波形になる。但し、
この場合においても力率が改善されている。
【0018】図9は他の実施例を示し、前記ダイオード
41,42に代えて、ダイオード35の電源側とダイオ
ード36の負荷側との間に、ダイオード43が前記ダイ
オード35と同方向となるように接続され、ダイオード
36の電源側とダイオード35の負荷側との間に、ダイ
オード44が前記ダイオード36と同方向となるように
接続されている。その他の点は前記実施例と同様の構成
である。この場合、ダイオード43,44によって、チ
ョークコイル33,34間のインダクタンスと容量とに
よる振動電圧の発生を防止する。
【0019】図10及び図11は夫々他の実施例を示
し、チョークコイル33,34を同一鉄心上に構成した
したものである。その他の点は図1又は図9の前記実施
例と同様の構成である。なお、チョークコイル33,3
4を同一鉄心上に構成する場合、図12に示すようにチ
ョークコイル33,34を同一の鉄心45に対して上層
と下層とに分けて巻くようにしてもよいし、また図13
に示すようにチョークコイル33,34を同一の鉄心4
5に対して位置を離して巻くようにしてもよい。
【0020】なお、前記実施例では、一対のコンデンサ
9,10を平滑機能のないコンデンサとし、一対の直流
分割コンデンサ9,10の直列回路に平滑コンデンサ2
3を並列に接続しているが、これに代えて、一対の直流
分割コンデンサ9,10に平滑機能を持たせて、平滑コ
ンデンサ23を省略するようにしてもよい。また、前記
実施例では、スイッチング素子7,8としてNPN形ト
ランジスタを使用しているが、スイッチング素子7,8
はこれに限定されず、金属酸化膜ゲート電界効果トラン
ジスタ(MOSFET)その他のスイッチング素子を使
用するようにしてもよい。また、ダイオード14,15
の代わりにMOSFETの寄生ダイオードを使用しても
よい。
【0021】また、前記実施例では、ハーフブリッジ形
のインバータ回路3を使用しているが、これに代え、イ
ンバータ回路3をフルブリッジ形のインバータ回路で構
成してもよい。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング素子8に
インバータ回路3の電流とチョッパ回路の合成電流が流
れ無くなるため、簡単な回路構成で力率改善を図ること
ができると同時に、スイッチング素子7,8が極力小型
で済んで製造コストも安価で済むようになる。
【0023】しかも、ダイオード41,42又はダイオ
ード43,44を設けているので、チョークコイル3
3,34間のリーケージインダクタンスと容量とによる
振動電圧の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】動作説明用の回路図である。
【図3】動作説明用の回路図である。
【図4】動作説明用の回路図である。
【図5】動作説明用の回路図である。
【図6】動作説明用の波形図である。
【図7】動作説明用の波形図である。
【図8】動作説明用の回路図である。
【図9】他の実施例を示す回路図である。
【図10】他の実施例を示す回路図である。
【図11】他の実施例を示す回路図である。
【図12】チョークコイルの卷回方法を示す平面図であ
る。
【図13】チョークコイルの卷回方法を示す平面図であ
る。
【図14】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 交流電源 2 全波整流回路 3 インバータ回路 7 スイッチング素子 8 スイッチング素子 19 放電灯 25 コンデンサ 26 コンデンサ 35 ダイオード 36 ダイオード 33 チョークコイル 34 チョークコイル 41 ダイオード 42 ダイオード 43 ダイオード 44 ダイオード

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のスイッチング素子7,8の直列回
    路を有するインバータ回路3が、交流電源1に全波整流
    回路2を介して接続され、インバータ回路3の出力端子
    に、放電灯19が接続された放電灯点灯装置において、 全波整流回路2の出力端子間に、一対のコンデンサ2
    5,26の直列回路が接続され、該コンデンサ25,2
    6の直列回路の両端が、夫々チョークコイル33,34
    及び順方向のダイオード35,36を介して前記一対の
    スイッチング素子7,8の直列回路の両端に接続される
    と共に、前記コンデンサ25,26の接続点と前記一対
    のスイッチング素子7,8の接続点とが接続され、コン
    デンサ25とチョークコイル33との直列回路の両端
    に、ダイオード41が前記ダイオード35と同方向とな
    るように接続され、コンデンサ26とチョークコイル3
    4との直列回路の両端に、ダイオード42が前記ダイオ
    ード36と同方向となるように接続されていることを特
    徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 一対のスイッチング素子7,8の直列回
    路を有するインバータ回路3が、交流電源1に全波整流
    回路2を介して接続され、インバータ回路3の出力端子
    に、放電灯19が接続された放電灯点灯装置において、 全波整流回路2の出力端子間に、一対のコンデンサ2
    5,26の直列回路が接続され、該コンデンサ25,2
    6の直列回路の両端が、夫々チョークコイル33,34
    及び順方向のダイオード35,36を介して前記一対の
    スイッチング素子7,8の直列回路の両端に接続される
    と共に、前記コンデンサ25,26の接続点と前記一対
    のスイッチング素子7,8の接続点とが接続され、ダイ
    オード35の電源側とダイオード36の負荷側との間
    に、ダイオード43が前記ダイオード35と同方向とな
    るように接続され、ダイオード36の電源側とダイオー
    ド28の負荷側との間に、ダイオード44が前記ダイオ
    ード36と同方向となるように接続されていることを特
    徴とする放電灯点灯装置。
JP5290887A 1993-11-19 1993-11-19 放電灯点灯装置 Pending JPH07142179A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030000026A (ko) * 2002-11-30 2003-01-03 김창선 방전등의 점등회로
JP2014217079A (ja) * 2013-04-22 2014-11-17 富士電機株式会社 マルチレベル変換回路

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Effective date: 20030408