JPH07327370A - 蛍光灯高周波点灯装置の電源整流回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 商用電源を使用し蛍光灯の高周波点灯の全
光、調光に適当な電源整流電圧を与える電源整流回路を
提供する。 【構成】 商用電源１を使用し、蛍光灯ＦＬとインダク
タＬおよびコンデンサＣの直列共振回路と高周波回路１
０とからなり前記蛍光灯ＦＬを高周波点灯する蛍光灯高
周波点灯装置Ａの電源整流回路２であって、ブリッジに
より整流された回路に第一の平滑回路としてブリッジ正
側にコンデンサＣ１を接続し、該Ｃ１に対し直列に第一
及び第二のダイオードＤ１、Ｄ２を各々接続し、ブリッ
ジ負側に接続された前記Ｄ１を放電用となる極性にし、
Ｄ２を充電用として第三の電源入力端子Ｐ３と成し、第
二の平滑回路としてブリッジ負側にコンデンサＣ２を接
続し、該Ｃ２に対し直列にダイオードＤ３、Ｄ４を各々
接続し、ブリッジ正側に接続されたＤ３はＣ２の放電用
となる極性と成し、Ｄ４を充電用として前記Ｐ３とした
構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蛍光灯高周波点灯装置の
電源整流回路に関し、特に蛍光灯の１００％点灯（以
下、全光とも称す）・調光の切り換えを簡単な整流回路
によって行うように構成した蛍光灯高周波点灯装置の電
源整流回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、蛍光灯点灯装置における蛍光灯の
点灯状態は１００％点灯状態で一定に保つのが通常であ
り、むしろ立ち消えや古くなった蛍光灯が点滅状態にな
るのを回避して安定した点灯を維持するための様々の工
夫が考えられてきた。

【０００３】一方、明かりに対する意識は単に明るさが
充分に得られれば良いという考えから、時、場所、用
途、目的に応じた調光を為せば、より良い照明効果と省
エネが得られるという考えに移ってきた。

【０００４】特に商業的見地から蛍光灯の電球と比した
場合の省エネルギー性、高演色性が注目されている。

【０００５】しかしながら調光は電球に対しては印加電
圧を変化させたり電流を変化させることによって容易に
実施できるが、蛍光灯の調光は放電現象を制御する必要
から難しいと言われている。しかし高効率で光のちらつ
きも少ないので最近急速に普及しつつあるトランジスタ
インバータ回路による蛍光灯高周波点灯装置においては
調光機能を有するものも市販されるようになった。

【０００６】従来は電源整流回路にて全光・調光の切り
換えを行う場合は図４の回路図に示すような全波整流と
倍電圧整流の切り換えを行う方式が一般的であった。

【０００７】即ち、スイッチＳ１がオンの場合は倍電圧
整流となって、交流入力電圧の正の半周期のときは、図
のダイオードＤ５に電流ｉ５が流れ、コンデンサＣ３を
交流電圧のほぼ最大値まで充電し、次に交流入力電圧の
負の半周期のときは、交流電圧がＣ４とＤ７の直列接続
の両端に加わり、ダイオードＤ７に電流ｉ６が流れて、
コンデンサＣ４を交流電圧のほぼ最大値まで充電する。
その結果、当該電源回路の出力電圧、換言すれば高周波
回路１０の入力電圧はコンデンサＣ３、Ｃ４に充電され
ている電圧の和となる。（全光状態） 一方、スイッチＳ１がオフの場合は通常のブリッジ整流
回路（全波整流回路）となり、調光状態となる。

【０００８】即ち、交流入力電圧の正の半周期のとき
は、ダイオードＤ５→Ｃ３→Ｃ４→Ｄ８の経路で電流が
流れ、負の半周期のときはＤ６→Ｃ３→Ｃ４→Ｄ７の経
路で流れて直列コンデンサ（Ｃ３＋Ｃ４）が充電され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の蛍光灯高周波点灯装置の電源整流回路において
は、全光の場合に、商用電源の倍電圧出力となって必要
以上に電圧が高くなり過ぎ高周波回路の設計にとって不
都合な場合が多い。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、整流回路に第三の電源端子を一本追加すること
により、全光←→調光の切り換えを可能にするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、商用電源を使
用するとともに少なくとも一本の蛍光灯と該蛍光灯に接
続されたインダクタおよびコンデンサの直列共振回路と
高周波回路とからなり前記蛍光灯を高周波点灯する蛍光
灯高周波点灯装置の電源整流回路において、四本構成の
ブリッジにより整流された回路に第一の平滑回路として
ブリッジ正側に第一のコンデンサを接続し、該第一のコ
ンデンサに対し直列に第一及び第二の二本のダイオード
を各々接続し、ブリッジ負側に接続された前記第一のダ
イオードを放電用となる極性にし、前記第二のダイオー
ドを充電用として第三の電源入力端子と成し、第二の平
滑回路としてブリッジ負側に前記第一のコンデンサと同
容量の第二のコンデンサを接続し、該第二のコンデンサ
に対し直列に第三及び第四の二本のダイオードを各々接
続し、ブリッジ正側に接続された第三のダイオードは前
記第二のコンデンサの放電用となる極性とし、前記第四
のダイオードを充電用として前記第三の電源入力端子と
したことを特徴とする蛍光灯高周波点灯装置の電源整流
回路を提供することにより、上記目的を達成するもので
ある。

【００１２】

【作用】本発明における蛍光灯高周波点灯装置の電源整
流回路においては、第一、第二の平滑回路はブリッジに
並列接続される。

【００１３】全光時は、二線の商用電源とその片側に第
三の電源入力端子を接続することにより、整流回路の第
一の平滑回路及び第二の平滑回路に配置された二個のコ
ンデンサには電源電圧の波高値に近いＤＣ電圧が充電さ
れることになり、これが出力電圧となり、高い整流平滑
電圧が得られる。（倍電圧ではない。） 調光時には第三の電源入力端子をオープン状態とするこ
とにより、整流回路に接続されたコンデンサへの充電
は、交流電圧の正、負の半周期共に第一のコンデンサ→
第二のダイオード→第四のダイオード→第三の電源入力
端子線→第二のコンデンサの順に行われ、整流回路の波
高値の半分の電圧が各々第一のコンデンサと第二のコン
デンサに充電される。尚、第一のコンデンサと第二のコ
ンデンサの容量は同値に設定されているものとする。

【００１４】電源電圧の瞬時値が波高値の半分になった
時に、第一のコンデンサより放電用の第一のダイオード
を通り負荷側（高周波回路）に供給することになり、全
光時に比べて低い電圧になり調光ができる。

【００１５】

【実施例】本発明に係わる蛍光灯高周波点灯装置の電源
整流回路の実施例を図１〜図３を基に詳述する。

【００１６】図１は本発明に係わる蛍光灯点灯装置の基
本回路であり、全光時の電流の流れを示す回路図であ
る。図２は同回路において、調光時の電流の流れを示す
回路図である。

【００１７】また、図３は上記回路にて得られた整流平
滑電圧の整流波形であり、（ａ）は全光時の波形、
（ｂ）は調光時の波形である。

【００１８】図１において、電源整流回路２は、商用電
源１を使用するとともに少なくとも一本の蛍光灯ＦＬと
該蛍光灯に接続されたインダクタＬおよびコンデンサＣ
の直列共振回路と高周波回路１０とからなり前記蛍光灯
ＦＬを高周波点灯する蛍光灯高周波点灯装置Ａの電源整
流回路２であって、四本構成のブリッジ（ダイオードＤ
５〜Ｄ８）により整流された回路に第一の平滑回路とし
てブリッジ正側に第一のコンデンサＣ１を接続し、該第
一のコンデンサＣ１に対し直列に第一及び第二の二本の
ダイオードＤ１、Ｄ２を各々接続し、ブリッジ負側に接
続された前記第一のダイオードＤ１を放電用となる極性
にし、前記第二のダイオードＤ２を充電用として第三の
電源入力端子Ｐ３と成し、第二の平滑回路としてブリッ
ジ負側に前記第一のコンデンサＣ１と同容量の第二のコ
ンデンサＣ２を接続し、該第二のコンデンサＣ２に対し
直列に第三及び第四の二本のダイオードＤ３、Ｄ４を各
々接続し、ブリッジ正側に接続された第三のダイオード
Ｄ３は前記第二のコンデンサＣ２の放電用となる極性と
し、前記第四のダイオードＤ４を充電用として前記第三
の電源入力端子Ｐ３とした構成である。

【００１９】次に、図１における全光時の整流動作につ
いていえば、スイッチＳ１はオン状態であり、交流入力
電圧の正の半周期のときは、Ｐ１→Ｄ５→Ｃ１→Ｄ２→
Ｐ３と電流ｉ１が流れてコンデンサＣ１を交流電圧のほ
ぼ最大値Ｖｍまで充電し、次に交流入力電圧の負の半周
期のときは、Ｐ３→Ｄ４→Ｃ２→Ｄ７→Ｐ１と電流ｉ２
が流れてコンデンサＣ２を交流電圧のほぼ最大値Ｖｍま
で充電する。即ち、コンデンサＣ１、Ｃ２の容量が同じ
なので該二個のコンデンサには常に商用電源１の波高値
Ｖｍで充電されることになる。

【００２０】その結果、当該電源整流回路２は全波整流
回路であるから図３の（ａ）のようなＶｍに近い整流平
滑電圧波形が得られる。

【００２１】一方、調光時の整流動作についていえば、
図２に示されるようにスイッチＳ１はオフ状態であり、
交流入力電圧が正の半周期のときは、Ｐ１→Ｄ５→Ｃ１
→Ｄ２→Ｄ４→Ｃ２→Ｄ８→Ｐ２と電流ｉ３が流れて整
流回路の波高値Ｖｍの半分の電圧Ｖｍ／２が各々第一の
コンデンサＣ１と第二のコンデンサＣ２に充電される。

【００２２】そして電源電圧の瞬時値が波高値Ｖｍの半
分Ｖｍ／２以下になった時に、第一のコンデンサＣ１よ
り放電用の第一のダイオードＤ１を通り負荷側（高周波
回路１０）に供給することになる。

【００２３】次に、交流入力電圧が負の半周期のとき
も、Ｐ２→Ｄ６→Ｃ１→Ｄ２→Ｄ４→Ｃ２→Ｄ７→Ｐ１
と電流ｉ４が流れて整流回路の波高値Ｖｍの半分の電圧
Ｖｍ／２が各々第一のコンデンサＣ１と第二のコンデン
サＣ２に充電される。即ち、コンデンサＣ１、Ｃ２の容
量が同じなので該二個のコンデンサには常に商用電源１
の波高値Ｖｍの１／２で充電されることになる。

【００２４】そして前記同様、瞬時値がＶｍ／２以下に
なった時に、第二のコンデンサＣ２より放電用の第三の
ダイオードＤ３を通り負荷側（高周波回路１０）に供給
することになる。その結果、当該電源整流回路２におい
ては、図３の（ｂ）のようなおよそＶｍ／２を下限とす
るリップル率のやや高い整流平滑電圧波形が得られるこ
とになる。

【００２５】上記波形の実効値Ｖｓは全灯時がＶｍに近
い値であるのに比べて低い電圧になり調光が実現され
る。

【００２６】表１は上記回路で第一、第二のコンデンサ
Ｃ１、Ｃ２の容量を共に４７μＦとし、高周波回路は自
励式インバータ回路で負荷はＦＬ３０Ｓ蛍光灯一本の条
件下での全光時、調光時の各整流平滑電圧と照度の比較
である。表１のように調光時は全光時の６３％の照度が
得られた。

【００２７】

【表１】

【００２８】尚、念のために付言すれば、本発明におけ
る高周波回路１０の回路構成は特に制限はなく、例えば
スイッチングトランジスタによる自励式インバータ回路
等高周波電圧を蛍光灯ＦＬとこれに直列接続されたイン
ダクタＬおよびコンデンサＣの直列共振回路の負荷に印
加して高周波点灯する回路であればよい。

【００２９】また、コンデンサＣ１、Ｃ２の容量は点灯
する蛍光灯の数その他諸条件にて適当に決定されるが、
概ね５０μＦ程度が商用電源（５０／６０Ｈｚ）に対し
適切であろう。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係わる蛍光灯高周波点灯装置の
電源整流回路は、上記のように構成されているため、全
灯時には高周波回路の入力電圧として高過ぎない適当な
高い直流電圧が得られ、調光時は切り換えスイッチによ
って全灯時のおよそ６０％の照度が得られる直流電圧が
得られ、単灯または多灯用の蛍光灯点灯装置において二
段階調光が容易に実現されるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる蛍光灯高周波点灯装置の電源
整流回路の基本回路図であり、全光時の電流の流れを示
す図である。

【図２】 上記同回路において、調光時の電流の流れを
示す回路図である。

【図３】 上記同回路にて得られた整流平滑電圧の整流
波形であり、（ａ）は全光時の波形、（ｂ）は調光時の
波形である。

【図４】 従来の蛍光灯高周波点灯回路の電源整流回路
例である。

【符号の説明】

１ 商用電源（５０／６０Ｈｚ） ２ 電源整流回路 １０ 高周波点灯回路 Ｃ１ 第一のコンデンサ Ｃ２ 第二のコンデンサ Ｃ３、Ｃ４ （放電用）コンデンサ Ｄ１ 第一のダイオード Ｄ２ 第二のダイオード Ｄ３ 第三のダイオード Ｄ４ 第四のダイオード Ｄ５〜Ｄ８、Ｄ９〜Ｄ１２ ブリッジダイオード ｉ１〜ｉ５ 電流経路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源を使用するとともに少なくとも
   一本の蛍光灯と該蛍光灯に接続されたインダクタおよび
   コンデンサの直列共振回路と高周波回路とからなり前記
   蛍光灯を高周波点灯する蛍光灯高周波点灯装置の電源整
   流回路において、四本構成のブリッジにより整流された
   回路に第一の平滑回路としてブリッジ正側に第一のコン
   デンサを接続し、該第一のコンデンサに対し直列に第一
   及び第二の二本のダイオードを各々接続し、ブリッジ負
   側に接続された前記第一のダイオードを放電用となる極
   性にし、前記第二のダイオードを充電用として第三の電
   源入力端子と成し、第二の平滑回路としてブリッジ負側
   に前記第一のコンデンサと同容量の第二のコンデンサを
   接続し、該第二のコンデンサに対し直列に第三及び第四
   の二本のダイオードを各々接続し、ブリッジ正側に接続
   された第三のダイオードは前記第二のコンデンサの放電
   用となる極性とし、前記第四のダイオードを充電用とし
   て前記第三の電源入力端子としたことを特徴とする蛍光
   灯高周波点灯装置の電源整流回路。