JPH09238473A - 電源装置、放電灯点灯装置及び照明器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチングトランジスタの起動を確実する
こと。 【解決手段】 電源がオンすると、整流回路側３から直
流電圧が抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ３を充電し、こ
の充電電位が上昇すると、トリガダイオードＴＤがオン
となって、トランジスタＴｒ２のゲートに電流を流して
このトランジスタＴｒ２をオンとする。トランジスタＴ
ｒ２がオンになると、コンデンサＣ１、Ｃ２の充電電流
がインダクタＬ、過飽和トランスＣＴの１次側を通っ
て、トランジスタＴｒ２側に流れるが、この時、コンデ
ンサＣ３に充電されている未放出の電荷がダイオード
Ｄ、抵抗Ｒ３、過飽和トランスＣＴの１次側を通してト
ランジスタＴｒ２側に流れるため、過飽和トランスＣＴ
の２次側のＣＴ２２に発生する電圧のピーク値及びその
パルス幅を大きくでき、トランジスタＴｒ２をオンさせ
る起動エネルギーを大きくして、トランジスタＴｒ２を
確実にオンさせることができる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放電灯を点灯するた
めの電源を供給する電源装置の起動回路の構成と、この
電源装置を用いた放電点灯装置及びこの放電点灯装置を
用いた照明器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の電源装置（ハーフブリッジ
方式）を用いた放電灯点灯装置の第１の従来構成例を示
した回路図である。電源がオンされると、商用電源１か
ら高周波漏洩防止用のフィルタ２を介して整流回路３に
交流電源が供給される。これにより、交流電源は整流回
路３により整流され、コンデンサＣにより平滑されて直
流電源になり、抵抗Ｒ１、Ｒ２及びトランジスタＴｒ１
に印加される。

【０００３】当初、抵抗Ｒ２を介して主回路のコンデン
サＣ１、Ｃ２に充電電流が流れると共に、抵抗Ｒ１を介
して、コンデンサＣ３に充電電流が流れる。コンデンサ
Ｃ３の電位が上昇すると、トリガダイオードＴＤがオン
になって、トランジスタＴｒ２のゲートに電圧が発生し
て、このトランジスタＴｒ２がオンになる。トランジス
タＴｒ２がオンになると、コンデンサＣ１、Ｃ２の放電
電流がインダクタＬ、過飽和トランスＣＴ、トランジス
タＴｒ２を流れ、この時、過飽和トランスＣＴの２次側
ＣＴ２２に発生する電圧で、トランジスタＴｒ２がオン
状態を維持し、上記電流が流れ続ける。しかし、しばら
くすると、過飽和トランスＣＴが飽和して、２次側ＣＴ
２２に電圧が発生しなくなり、トランジスタＴｒ２がオ
フになる。

【０００４】トランジスタＴｒ２がオフになると、イン
ダクタＬからコンデンサＣ１、Ｃ２側に流れる電流が発
生し、過飽和トランスＣＴをリセットすると共に、その
２次側ＣＴ２１に電圧を発生して、トランジスタＴｒ１
をオンにする。これにより、トランジスタＴｒ１を通し
て直流電流が過飽和トランスＣＴ、インダクタＬ、コン
デンサＣ１側に流れる。この電流により、過飽和トラン
スＣＴの２次側ＣＴ２１は電圧を発生し続けて、トラン
ジスタＴｒ１のオン状態を維持する。

【０００５】その後、過飽和トランスＣＴが飽和する
と、前記２次側ＣＴ２１の発生電圧がなくなるので、ト
ランジスタＴｒ１がオフする。次にコンデンサＣ１、Ｃ
２からインダクタＬ、過飽和トランスＣＴ側に電流が流
れるので、過飽和トランスＣＴをリセットすると共に、
その２次側ＣＴ２２に電圧を発生して、トランジスタＴ
ｒ２をオンにする。以降、上記動作の繰り返しで、トラ
ンジスタＴｒ１、Ｔｒ２がスイッチングし、高圧の高周
波電圧が放電灯４に印加されて、この放電灯４を点灯す
る。

【０００６】ところで、上記したトリガダイオードＴＤ
がオンして、トランジスタＴｒ２をオンした直後に、過
飽和トランスＣＴの１次側を流れる電流はコンデンサＣ
１、Ｃ２の放電電流のみであるため、過飽和トランスＣ
Ｔの２次側ＣＴ２２に発生する電圧のパルス幅などが小
さくなって、トランジスタＴｒ２のオン状態を持続する
ためのエネルギーが小さく、確実な起動が保証されない
という恐れがあった。

【０００７】又、上記したように従来の回路では、電源
オン時に、Ｔｒ２を起動するのに、トリガダイオードＴ
ＤからトランジスタＴｒ２のゲートに電流を供給して、
このトランジスタＴｒ２をオンしているが、これでは、
トリガダイオードＴＤ等の高価な素子を使用するため、
回路のコストが高くなってしまうという不具合があっ
た。

【０００８】図２は従来の電源装置（フルブリッジ方
式）を用いた放電灯点灯装置の第２の構成例を示した回
路図である。本例も、トランジスタＴｒ２が起動してオ
ンした際に、抵抗Ｒ４、コンデンサＣ２、インダクタ
Ｌ、過飽和トランスＣＴを介してトランジスタＴｒ２に
電流が流れるが、この電流だけではトランジスタＴｒ２
のオン状態を持続するためのエネルギーが小さく、確実
な起動が保証されないという恐れがあった。

【０００９】又、上記したように従来の回路では、電源
オン時に、トランジスタＴｒ２を起動するのに、トリガ
ダイオードＴＤからトランジスタＴｒ２のゲートに電流
を供給して、このトランジスタＴｒ２をオンしている
が、これでは、トリガダイオードＴＤ等の高価な素子を
使用するため、回路のコストが高くなってしまうという
不具合があった。

【００１０】図３は従来の電源装置（一石自励式）を用
いた放電灯点灯装置の第３の構成例を示した回路図であ
る。本例も、トランジスタＴｒ１が起動する際に、コン
デンサＣ２の充電電流しか使用しないため、トランジス
タＴｒ１のオン状態を持続するためのエネルギーが小さ
く、確実な起動が保証されないという恐れがあった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の電
源装置を用いた放電灯点灯装置では、起動時に起動対象
トランジスタのオン状態を持続するためのエネルギーが
小さく、確実な起動が保証されないという恐れがあっ
た。又、前記起動対象トランジスタを起動するのに、ト
リガダイオード等の高価な素子を使用するため、回路の
コストが高くなってしまうという不具合があった。

【００１２】そこで本発明は上記のような課題を解決す
るためになされたもので、スイッチングトランジスタの
起動を確実でき、或いは回路のコストを低減できる電源
装置と、この電源装置を用いて放電灯の点灯を確実にで
き、或いは装置のコストを低減できる放電灯点灯装置
と、この放電灯点灯装置を組み込んで放電ランプの点灯
を確実にでき、或いは器具のコストを低減できる照明器
具を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、直流
電源と；１個若しくは複数個のスイッチング素子を有
し、直流電源からの出力を高周波でスイッチングして高
周波電圧を出力するスイッチング回路と；このスイッチ
ング回路から出力されるスイッチング電流を共振させて
高電圧を発生するための共振回路と；１次側で高周波出
力を検出し、スイッチング回路を構成する各スイッチン
グ素子の制御端子に２次側からスイッチング素子をオン
・オフさせるための正帰還制御信号を供給する帰還手段
と；起動時に前記直流電源から供給される直流電流を充
電する起動用コンデンサと；起動用コンデンサに充電電
流を流す充電抵抗と；起動用コンデンサの充電電圧が上
昇するとオンして、スイッチング回路を構成する１個の
スイッチング素子の制御端子に起動用コンデンサからの
放電電流を供給して、このスイッチング素子をオンにす
るトリガ素子と；トリガ素子のオンにより前記スイッチ
ング素子がオンすると、起動用コンデンサからの放電電
流を前記過飽和トランスの１次側に流すダイオードとを
具備している。

【００１４】このような構成により、起動時に前記直流
電源から供給される直流電流により前記コンデンサの充
電電圧が上昇すると、前記トリガ素子がオンして、起動
用コンデンサの充電電流が前記スイッチング素子の制御
端子に流れることにより、スイッチング素子がオンする
と、起動用コンデンサの充電電流が帰還手段の１次側に
流れ、この帰還手段の２次側に電圧を発生して、これが
このスイッチング素子の制御端子に印加されて制御電流
を流すため、スイッチング素子のオン状態が維持され
て、このスイッチング素子を起動する。

【００１５】請求項２の発明は、直流電源と；１個若し
くは複数個のスイッチング素子を有し、直流電源からの
出力を高周波でスイッチングして高周波電圧を出力する
スイッチング回路と；このスイッチング回路から出力さ
れるスイッチング電流を共振させて高電圧を発生するた
めの共振回路と；１次側で高周波出力を検出し、スイッ
チング回路を構成する各スイッチング素子の制御端子に
２次側からスイッチング素子をオン・オフさせるための
正帰還制御信号を供給する帰還手段と；直列接続した前
記１組のスイッチング素子のハイサイド側のスイッチン
グ素子の制御端子に前記直流電源から供給される直流電
流を供給する第１のインピーダンスと；ローサイド側の
スイッチング素子の制御端子にこれら２個のスイッチン
グ素子の中間から直流電流を供給する第２のインピーダ
ンスと；帰還手段の２次側に直列に接続されて帰還手段
の２次側のインピーダンスを高めるインピーダンス素子
とを具備している。

【００１６】このような構成により、起動時、第１のイ
ンピーダンスを通して、ハイサイド側のスイッチング素
子の制御端子に直流電源から供給される直流電流を供給
して、スイッチング素子を僅かに導通状態にするため、
このスイッチング素子を通して前記スイッチング回路の
出力側に充電電流を流す。これにより、充電電圧が上昇
すると共にハイサイド側のスイッチング素子とローサイ
ド側のスイッチング素子との中間点の電位が上昇し、こ
の中間から第２のインピーダンスを通して、ローサイド
側のスイッチング素子の制御端子に電圧が印加され、こ
の電圧が飽和電圧を越えると、ローサイド側のスイッチ
ング素子がオン状態になって、ローサイド側のスイッチ
ング素子が起動する。

【００１７】請求項３の発明は、前記帰還手段は、過飽
和変流器であることを特徴とする。

【００１８】請求項４の発明は、直流電源と；直列接続
された第１、第２のトランジスタを有し、これら第１、
第２のトランジスタにより直流電源からの出力を高周波
でスイッチングして高周波電圧を出力するスイッチング
回路と；１次側で高周波出力を検出し、スイッチング回
路を構成する第１、第２のトランジスタのゲートに２次
側からこれらトランジスタをオン・オフ制御するための
正帰還制御信号を供給する過飽和変流器と；起動時に前
記直流電源から供給される直流電圧を充電する起動用コ
ンデンサと；起動用コンデンサに充電電流を流す充電抵
抗と；起動用コンデンサの充電電圧が上昇するとオンし
て、スイッチング回路を構成する第２のトランジスタの
ゲートに起動用コンデンサからの放電電流を供給して、
第２のトランジスタをオンにするトリガダイオードと；
第２のトランジスタをオンにすると、起動用コンデンサ
の放電電流を過飽和変流器の１次側を通して、第２のト
ランジスタ側に流すダイオードとを具備している。

【００１９】このような構成により、起動時に直流電源
から供給される直流電流により前記起動用のコンデンサ
の充電電圧が上昇すると、トリガダイオードがオンし
て、起動用のコンデンサの充電電流が第２のトランジス
タのゲートに流れることにより、第２のトランジスタが
オンすると、起動用コンデンサのコンデンサの充電電流
が前記過飽和変流器の１次側に流れ、この過飽和変流器
の２次側に電圧を発生して、これが第２のトランジスタ
のゲートに印加されて制御電流を流すため、この第２の
トランジスタのオン状態が維持されて、この第２のトラ
ンジスタを起動する。

【００２０】請求項５の発明は、過飽和変流器トランス
の２次側に並列に抵抗とコンデンサの直列回路を接続し
ている。

【００２１】このような構成により、前記抵抗とコンデ
ンサは前記過飽和変流器の２次側の時定数を調整して、
過飽和変流器の２次側に発生する電圧のピーク及びパル
ス幅を調整する。

【００２２】請求項６の発明は、直流電源と；直列接続
された第１、第２のトランジスタを有し、これら第１、
第２のトランジスタにより直流電源からの出力を高周波
でスイッチングして高周波電圧を出力するスイッチング
回路と；１次側で高周波出力を検出し、スイッチング回
路を構成する第１，第２のトランジスタのゲートに２次
側からこれらトランジスタをオン・オフ制御するための
正帰還制御信号を供給する過飽和変流器と；前記直流電
源から供給される直流電流を前記第１のトランジスタの
ゲートに供給する第１の抵抗と；前記第１のトランジス
タのソースと前記第２のトランジスタのドレインとの接
続点から直流電流を前記第２のトランジスタのゲートに
供給する第２の抵抗と；前記過飽和変流器の２次側に直
列に接続されるコンデンサとを具備している。

【００２３】このような構成により、起動時、第１の抵
抗を通して、ハイサイド側の第１のトランジスタのゲー
トに直流電源から供給される直流電流を供給して、第１
のトランジスタを僅かに導通状態にするため、第１のト
ランジスタを通して前記スイッチング回路の出力側に充
電電流を流す。これにより、充電電圧が上昇すると共に
ハイサイド側の第１のトランジスタとローサイド側の第
１のトランジスタとの中間点の電位が上昇し、この中間
点から第２の抵抗を通して、ローサイド側の第２のトラ
ンジスタのゲートに電圧が印加され、この電圧が飽和電
圧を越えると、ローサイド側の第２のトランジスタがオ
ン状態になって、第２のトランジスタが起動する。

【００２４】請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれ
か１項記載の電源装置と；この電源装置より出力される
高周波電圧により点灯する放電灯とを具備している。

【００２５】このような構成により、請求項１乃至６い
ずれか１項記載の放電灯点灯用電源回路の共振回路から
供給され高電圧が放電灯に供給されて、この放電灯点を
点灯する。

【００２６】請求項８の発明は、請求項７記載の放電灯
点灯装置と；照明器具本体とを具備している。

【００２７】このような構成により、照明器具本体に組
み込まれた請求項８記載の放電灯点灯装置が点灯する。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図４は本発明の電源装置を用いた
放電灯点灯装置の第１の実施の形態の構成を示した回路
図である。１は商用電源、２は商用電源１側に高周波が
漏洩するのを防止する高周波漏洩防止用のフィルタ、３
はダイオードブリッジから成る整流回路、４は例えば蛍
光ランプのような放電、Ｃは整流電流平滑用コンデン
サ、Ｃ１、Ｃ２は主回路の共振回路を構成するコンデン
サ、Ｃ３は起動時に直流電流を充電するコンデンサ、Ｃ
ＴはトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２をスイッチングするた
めの過飽和トランス、ＣＴ２１はトランジスタＴｒ１の
ゲート（制御端子）に制御電圧を供給する過飽和トラン
スＣＴの２次側、ＣＴ２２はトランジスタＴｒ２のゲー
ト（制御端子）に制御電圧を供給する過飽和トランスＣ
Ｔの２次側、ＤはコンデンサＣ３の電荷を過飽和トラン
スＣＴの１次側に流すダイオード、Ｌは主回路の共振回
路を構成するインダクタ、Ｒ１はコンデンサＣ３に電流
を供給する起動補助用抵抗、Ｒ２は起動時、コンデンサ
Ｃ１、Ｃ２に電流を供給する起動補助用抵抗、ＴＤはト
ランジスタＴｒ２を起動するためのトリガダイオード
（トリガ素子）、Ｔｒ１、Ｔｒ２は整流回路３側から供
給される直流電流をスイッチングするトランジスタ（ス
イッチング素子、又は第１、第２のトランジスタ）で、
通常ＭＯＳ・ＦＥＴなどが使用される。ここで、放電灯
４を除いた残りの部分は本発明の電源装置を構成してい
る。又、整流回路３、コンデンサＣは直流電源を構成
し、過飽和トランスＣＴは帰還手段を構成する。

【００２９】次に本実施の形態の動作について説明す
る。電源がオンされると、商用電源１から高周波漏洩防
止用のフィルタ２を介して整流回路３に交流電源が供給
される。これにより、交流電源は整流回路３により整流
され、コンデンサＣにより平滑されて直流電源になっ
て、抵抗Ｒ１、Ｒ２及びトランジスタＴｒ１に印加され
る。当初、抵抗Ｒ２を介して主回路のコンデンサＣ１、
Ｃ２に充電電流が流れると共に、前記抵抗Ｒ１を介して
コンデンサＣ３に充電電流が流れる。

【００３０】これにより、コンデンサＣ３の電位が上昇
すると、トリガダイオードＴＤがオンになって、トラン
ジスタＴｒ２のゲートにコンデンサＣ３の放電電流が流
れて、このトランジスタＴｒ２がオンになる。トランジ
スタＴｒ２がオンになると、コンデンサＣ１、Ｃ２の放
電電流がインダクタＬ、過飽和トランスＣＴの１次側、
トランジスタＴｒ２側に流れると共に、トリガダイオー
ドＴＤを通してだけでは放出し切れないコンデンサＣ３
の電荷がダイオードＤを通して過飽和トランスＣＴの１
次側からトランジスタＴｒ２側に流れ込む。この時、過
飽和トランスＣＴの２次側のＣＴ２２に発生する電圧
で、トランジスタＴｒ２がオン状態を維持し、上記電流
が流れ続ける。

【００３１】しかし、しばらくすると、過飽和トランス
ＣＴが飽和して、２次側のＣＴ２２に電圧が発生しなく
なり、トランジスタＴｒ２がオフになる。トランジスタ
Ｔｒ２がオフになると、インダクタＬからコンデンサＣ
１、Ｃ２側に流れる電流が発生し、過飽和トランスＣＴ
をリセットすると共に、その２次側ＣＴ２１に電圧を発
生して、トランジスタＴｒ１をオンにする。これ以降は
図１に示した従来の回路と同様の動作により、トランジ
スタＴｒ１、Ｔｒ２がスイッチングして、高圧の高周波
電圧を放電灯４に印加して、この放電灯４を点灯する。

【００３２】本実施の形態によれば、トランジスタＴｒ
２の起動時に、コンデンサＣ１、Ｃ２の放電電流だけで
なく、コンデンサＣ３の放電電流も加えて過飽和トラン
スＣＴの１次側に流すので、過飽和トランスＣＴの２次
側のＣＴ２２に発生する電圧のピーク値及びそのパルス
幅を大きくできる。このため、トランジスタＴｒ２をオ
ンさせる起動エネルギーを大きくすることができ、トラ
ンジスタＴｒ２を確実にオンさせることができると共
に、起動動作の信頼性を高めることができる。

【００３３】尚、図５に示すようにトランジスタＴｒ１
のゲート側に接続された過飽和トランスＣＴの２次側の
ＣＴ２２に抵抗Ｒ５とコンデンサＣ４の直列回路を並列
に接続して、２次側のＣＴ２２に発生する電圧の時定数
を調整することにより、そのパルス幅やピーク値をトラ
ンジスタＴｒ２の仕様に合わせた適切な波形にすること
もできる。又、トランジスタＴｒ２がオンした時に、コ
ンデンサＣ３からダイオードＤを介して十分な放電電流
を過飽和トランスＣＴの１次側を通してトランジスタＴ
ｒ２側に供給できれば、コンデンサＣ１、Ｃ２の放電電
流は必要がなくなり、コンデンサＣ３の放電電流のみで
トランジスタＴｒ２を確実に起動することができるた
め、抵抗Ｒ２を省略することができ、回路を簡単化する
ことができる。更に、場合によっては電流制限抵抗Ｒ３
を省略することもできる。

【００３４】図６は本発明の第２の実施の形態の構成を
示した回路図である。本例は、放電灯を点灯させる主回
路の接続位置が図４のそれと上下逆なだけで、動作及び
効果は第１の実施の形態と同様である。

【００３５】図７は本発明の第３の実施の形態の構成を
示した回路図である。本例は電源装置を構成するインバ
ータ回路がフルブリッジで構成されている。ダイオード
Ｄのアノード側は抵抗Ｒ３を介して過飽和トランスＣＴ
の１次側とインダクタＬの接続点に接続されている。こ
れにより、トリガダイオードＴＤがオンして、トランジ
スタＴｒ２がオンした時、抵抗Ｒ４を介して直流電流が
ａのようにトランジスタＴｒ２側に流れると共に、コン
デンサＣ３の放電電流もダイオードＤを通って、トラン
ジスタＴｒ２側に流れる。これにより、本例も、トラン
ジスタＴｒ２を確実にオンさせることができ、起動動作
の信頼性を高めることができる。

【００３６】図８は本発明の第４の実施の形態の構成を
示した回路図である。本例もフルブリッジ方式のインバ
ータ回路で構成されている。本例のダイオードＤのアノ
ード側は抵抗Ｒ３を介して過飽和トランスＣＴの１次側
のトランジスタＴｒ２側に接続されている。又、トリガ
ダイオードＴＤはコンデンサＣ３とトランジスタＴｒ４
のゲート間を接続している。これにより、起動対象トラ
ンジスタはトランジスタＴｒ４になる。トリガダイオー
ドＴＤがオンして、トランジスタＴｒ４がオンした時、
抵抗Ｒ４を介して直流電流がトランジスタＴｒ４側に流
れると共に、コンデンサＣ３の放電電流もダイオードＤ
を通って、トランジスタＴｒ４側に流れる。これによ
り、本例も、トランジスタＴｒ４を確実にオンさせるこ
とができ、起動動作の信頼性を高めることができる。

【００３７】図９は本発明の第５の実施の形態の構成を
示した回路図である。本例もフルブリッジ方式のインバ
ータ回路で構成されている。本例のダイオードＤのアノ
ード側は抵抗Ｒ３を介して過飽和トランスＣＴのトラン
ジスタＴｒ２側に接続されている。又、トリガダイオー
ドＴＤはコンデンサＣ３とトランジスタＴｒ１のゲート
間を接続している。これにより、起動対象トランジスタ
はトランジスタＴｒ１になる。トリガダイオードＴＤが
オンして、トランジスタＴｒ１がオンした時、直流電流
がトランジスタＴｒ１側、放電灯４を通して抵抗Ｒ４側
に流れると共に、コンデンサＣ３の放電電流もダイオー
ドＤを通って、抵抗Ｒ４側に流れる。これにより、本例
も、トランジスタＴｒ１を確実にオンさせることがで
き、起動動作の信頼性を高めることができる。

【００３８】図１０は本発明の第６の実施の形態の構成
を示した回路図である。本例もフルブリッジ方式のイン
バータ回路で構成されている。本例のダイオードＤのア
ノード側は抵抗Ｒ３を介して過飽和トランスＣＴとイン
ダクタＬの接続点に接続されている。又、トリガダイオ
ードＴＤはコンデンサＣ３とトランジスタＴｒ３のゲー
ト間を接続している。これにより、起動対象トランジス
タはトランジスタＴｒ３になる。トリガダイオードＴＤ
がオンして、トランジスタＴｒ３がオンした時、直流電
流がトランジスタＴｒ３、放電灯４側を通して抵抗Ｒ４
側に流れると共に、コンデンサＣ３の放電電流もダイオ
ードＤを通って、抵抗Ｒ４側に流れる。これにより、本
例も、トランジスタＴｒ３を確実にオンさせることがで
き、起動動作の信頼性を高めることができる。

【００３９】図１１は本発明の第７の実施の形態の構成
を示した回路図である。１は商用電源、２は商用電源１
側に高周波が漏洩しないようにする高周波成分漏洩防止
用のフィルタ、３はダイオードブリッジから成る整流回
路、４は例えば蛍光ランプのような放電灯、Ｃは整流電
流平滑用コンデンサ、Ｃ１、Ｃ２は主回路の共振回路を
構成するコンデンサ（第１のコンデンサ）、Ｃ３は起動
時に直流電流を充電するコンデンサ、Ｃ８は過飽和トラ
ンスＣＴの２次側のインピーダンスを高くするためのコ
ンデンサ（第２のコンデンサ）、ＣＴはトランジスタＴ
ｒ１、Ｔｒ２をスイッチングするための過飽和トラン
ス、ＣＴ２１はトランジスタＴｒ１のゲート（制御端
子）に制御電圧を供給する過飽和トランスＣＴの２次
側、ＣＴ２２はトランジスタＴｒ２のゲート（制御端
子）に制御電圧を供給する過飽和トランスＣＴの２次
側、Ｌは主回路の共振回路を構成するインダクタ、Ｒ
６、Ｒ７は起動補助用抵抗（第１、第２の抵抗）、トラ
ンジスタＴｒ１、Ｔｒ２は整流回路３から供給される直
流電流をスイッチングするトランジスタ（スイッチング
素子又は第１、第２のトランジスタ）で、通常ＭＯＳ・
ＦＥＴなどが使用される。尚、放電灯４を除いた残りの
部分は本発明の電源装置を構成している。ここで、整流
回路３、コンデンサＣは直流電源を構成し、トランジス
タＴｒ１、Ｔｒ２はスイッチング回路を構成し、過飽和
トランスＣＴ、インダクタＬ、コンデンサＣ１、Ｃ２は
共振回路を構成する。又、コンデンサＣ８は抵抗などの
インピーダンスを与える素子であれば何でもよい。

【００４０】次に本実施の形態の動作について説明す
る。電源がオンされると、整流回路２からの直流電流が
トランジスタＴｒ１及び抵抗Ｒ６に供給される。過飽和
トランスＣＴの２次側ＣＴ２１に直列にコンデンサＣ８
が挿入されているため、２次側ＣＴ２１のインピーダン
スが高いので、トランジスタＴｒ１のゲートに抵抗Ｒ６
通って制御電圧が印加される。これにより、トランジス
タＴｒ１のドレイン・ソース間が多少導通し、直流電流
がトランジスタＴｒ１、過飽和トランスＣＴの１次側、
インダクタＬを通って、コンデンサＣ１、Ｃ２を充電す
る。コンデンサＣ１、Ｃ２の電位が上昇すると、図中Ａ
点の電位が図１２の（Ａ）に示すように上昇する。ここ
で、過飽和トランスＣＴの２次側ＣＴ２２に直列にコン
デンサＣ８が挿入されているため、２次側ＣＴ２２のイ
ンピーダンスが高く、上記Ａ点の電位が上昇するに伴
い、トランジスタＴｒ２のゲートに抵抗Ｒ７を通って制
御電圧が印加されることになる。

【００４１】このため、抵抗Ｒ７を通してトランジスタ
Ｔｒ２のゲート電位が上昇し、飽和電位まで上昇する
と、トランジスタＴｒ２がオンし、コンデンサＣ１、Ｃ
２の放電電流が過飽和トランスＣＴの１次側、インダク
タＬを通って、トランジスタＴｒ２に流れる。この時、
過飽和トランスＣＴの２次側のＣＴ２２に電圧が発生
し、トランジスタＴｒ２のゲート電位を保持するため、
トランジスタＴｒ２はオン状態を維持し、上記電流が流
れ続ける。又、図１２（Ｂ）は上記Ａ点の電位変化に対
するトランジスタＴｒ２のドレイン電流波形である。

【００４２】しかし、しばらくすると、過飽和トランス
ＣＴが飽和して、２次側のＣＴ２２に電圧が発生しなく
なり、トランジスタＴｒ２がオフになる。トランジスタ
Ｔｒ２がオフになると、インダクタＬからコンデンサＣ
１、Ｃ２側に流れる電流が発生し、過飽和トランスＣＴ
をリセットすると共に、その２次側のＣＴ２２に電圧を
発生して、トランジスタＴｒ１をオンにする。これによ
り、トランジスタＴｒ１を通して直流電流が過飽和トラ
ンスＣＴ、インダクタＬ、コンデンサＣ１側に流れる。
この電流により、過飽和トランスＣＴの２次側ＣＴ２１
は電圧を発生し続けて、トランジスタＴｒ１のオン状態
を維持する。

【００４３】その後、過飽和トランスＣＴが飽和する
と、前記２次側のＣＴ２１の発生電圧がなくなるので、
トランジスタＴｒ１がオフする。次にコンデンサＣ１、
Ｃ２からインダクタＬ、過飽和トランスＣＴの１次側に
放電電流が流れるので、過飽和トランスＣＴをリセット
すると共に、その２次側のＣＴ２２に電圧を発生して、
トランジスタＴｒ２をオンにする。以降、上記動作の繰
り返しで、トランジスタＴｒ１、トランジスタＴｒ２が
スイッチングし、高圧の高周波電圧が放電灯４に印加さ
れて、この放電灯４が点灯する。

【００４４】本実施の形態によれば、トランジスタＴｒ
２を起動するためのトリガダイオードやコンデンサ、電
流供給用ダイオード等を省略しても、抵抗Ｒ５、Ｒ６を
用いた簡単な回路構成によりトランジスタＴｒ２を起動
して、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のスイッチングを開
始することができる。これにより、回路のコストを低減
させることができると共に、回路規模が小さくなる分、
実装を容易とすることができる。

【００４５】尚、図１３に示すように抵抗Ｒ７を抵抗Ｒ
６に接続して、トランジスタＴｒ２のゲート制御電圧を
抵抗Ｒ６を通して供給する構成でも、図１１に示した第
７の実施の形態と同様の動作を得ることができ、同様の
効果がある。

【００４６】図１４は本発明の第８の実施の形態の構成
を示した回路図である。本例は、図１１に示した第７の
実施の形態の構成に対して、主回路の上下の位置が異な
るだけであり、動作及び効果は第７の実施の形態と同様
である。

【００４７】図１５は本発明の第９の実施の形態の構成
を示した回路図である。本例は高調波対策を施したクリ
ーンブリッジと言われる回路構成であるが、トランジス
タＴｒ１の起動に関する構成及び動作は図１１に示した
第７の実施の形態と同様で、同様の効果を得ることがで
きる。尚、本例ではコンデンサＣ９に整流回路３側から
充電電流を流すことにより、整流回路３から出力される
整流電圧が低い周期にも、回路への入力電流を確保し
て、入力電流の高調波成分を減少させることができる。

【００４８】図１６は本発明の第１０の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例は、図１１に示した第７
の実施の形態の構成に対して、過飽和トランスＣＴの代
わりに、バラストチョークＢ・ｃｈを用いた回路構成を
採っているが、トランジスタＴｒ１の起動に関する構成
及び動作は第７の実施の形態と同様で、同様の効果を得
ることができる。

【００４９】図１７は本発明の第１１の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例は、図１６に示した第１
０の実施の形態の構成に対して、主回路の上下の位置が
異なるだけであり、動作及び効果は第１０の実施の形態
と同様である。

【００５０】図１８は本発明の第１２の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例は高調波対策を施したク
リーンブリッジと言われる回路構成であるが、トランジ
スタＴｒ１の起動に関する構成及び動作は図１６に示し
た第１０の実施の形態と同様で、同様の効果を得ること
ができる。

【００５１】図１９は本発明の第１３の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例では、トランジスタＴｒ
１、Ｔｒ２のゲート回路にツェナーダイオードＺＤ、ダ
イオードＤ１、及び抵抗Ｒ９から成る回路を有し、この
回路により、バラストチョークＢ・ｃｈの２次側Ｂ・ｃ
ｈ２１、２２からゲートに印加される電圧の立上がりと
立ち下がりを急峻にし、且つその幅を広くして、トラン
ジスタＴｒ１、Ｔｒ２のオン時間を長くして、スイッチ
ング周波数を低くすることにより、放電灯４に供給する
パワーを上げるようにしてあるが、他の回路構成及びそ
の動作は図１６に示した第７の実施の態様と同様で同様
の効果がある。

【００５２】図２０は本発明の第１４の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例は、図１９に示した第１
３の実施の形態の構成に対して、主回路の上下の位置が
異なるだけであり、動作及び効果は第１３の実施の形態
と同様である。

【００５３】図２１は本発明の第１５の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例は高調波対策を施したク
リーンブリッジと言われる回路構成であるが、トランジ
スタＴｒ１の起動に関する構成及び動作は図１９に示し
た第１３の実施の形態と同様で、同様の効果を得ること
ができる。

【００５４】図２２は本発明の第１６の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例は電源装置を構成するイ
ンバータ回路がフルブリッジで構成されている。トラン
ジスタＴｒ１のゲートと直流電源ラインとの間にインピ
ーダンスＺ１が接続され、トランジスタＴｒ２のゲート
と過飽和トランスＣＴのトランジスタＴｒ２側との間に
インピーダンスＺ２が接続されている。これにより、電
源がオンされると、トランジスタＴｒ１のゲートにイン
ピーダンスＺ１を通って制御電圧が印加されるため、ト
ランジスタＴｒ１のドレイン・ソース間が多少導通し、
直流電流がトランジスタＴｒ１、過飽和トランスＣＴ、
インダクタＬ、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ４を通って、コ
ンデンサＣ２を充電する。コンデンサＣ２の電位が上昇
すると、インピーダンスＺ２を通してトランジスタＴｒ
２のゲート電位が上昇し、飽和電位まで上昇すると、ト
ランジスタＴｒ２がオンし、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ
４がスイッチングを開始する。本例も、トランジスタＴ
ｒ２の起動用にトリガダイオードＴＤのような高価な部
品を使用しないため、回路のコストを低減させることが
できると共に、回路規模が小さくなる分、実装を容易と
することができる。

【００５５】図２３は本発明の第１７の実施の形態の構
成を示した回路図である。本例は電源装置を構成するイ
ンバータ回路がフルブリッジで構成されている。トラン
ジスタＴｒ３のゲートと直流電源ラインとの間にインピ
ーダンスＺ１（第１のインピーダンス）が接続され、ト
ランジスタＴｒ４のゲートとトランジスタＴｒ３のソー
スとの間にインピーダンスＺ２（第２のインピーダン
ス）が接続されている。これにより、電源がオンされる
と、トランジスタＴｒ３のゲートにインピーダンスＺ１
を通って制御電圧が印加されるため、トランジスタＴｒ
３のドレイン・ソース間が多少導通し、直流電流がトラ
ンジスタＴｒ３、コンデンサＣ２、インダクタＬ、過飽
和トランスＣＴ、抵抗Ｒ４を通って、コンデンサＣ２を
充電する。コンデンサＣ１の電位が上昇すると、インピ
ーダンスＺ２を通してトランジスタＴｒ４のゲート電位
が上昇し、飽和電位まで上昇すると、トランジスタＴｒ
４がオンし、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４がスイッチン
グを開始する。本例も、トランジスタＴｒ４の起動用に
トリガダイオードＴＤのような高価な部品を使用しない
ため、回路のコストを低減させることができると共に、
回路規模化が小さくなる分、実装を容易とすることがで
きる。

【００５６】図２４は本発明の照明器具の一実施の形態
を示した一部破砕断面図である。１１は口金、１２は器
具本体を形成するカバー、１３は放電灯４（発光管）を
覆うグローブ、１４はプリント基板で、ここに、図４〜
図２４で説明した放電灯点灯用電源回路が搭載されてい
る。口金１１を図示されないソケットにねじ込んで、商
用電源をオンにすると、電源装置が動作して、放電灯４
に高電圧を供給して、これを点灯する。

【００５７】

【発明の効果】以上記述した如く本発明の請求項１記載
の電源装置によれば、スイッチング素子を起動するため
の電流を充電するコンデンサの残りの電荷が前記スイッ
チング素子のオン状態を維持するために使用されるた
め、スイッチング素子を確実することができる。

【００５８】請求項２記載の電源装置によれば、直列接
続された２個のスイッチング素子の各ゲートに制御電流
を供給する２個の抵抗を設けるだけで、トリガダイオー
ド等の高価な部品を使用せずに、スイッチング素子の起
動を行うことができ、回路のコストを低減することがで
きる。

【００５９】請求項３、８記載の電源装置によれば、バ
ラストチョークを用いても、同様の効果がある。

【００６０】請求項４記載の電源装置によれば、第２の
トランジスタを起動するための電流を充電する第２のコ
ンデンサの残りの電荷が前記第２のトランジスタのオン
状態を維持するために使用されるため、この第２のトラ
ンジスタを確実に起動することができる。

【００６１】請求項５記載の電源装置によれば、第２の
トランジスタを起動するための電流を充電する第２のコ
ンデンサの残りの電荷が前記第２のトランジスタのオン
状態を維持するために使用されるため、この第２のトラ
ンジスタを確実に起動することができる。

【００６２】請求項６記載の電源装置によれば、前記抵
抗とコンデンサの直列回路により過飽和トランスの２次
側からスイッチング素子又はトランジスタに印加される
制御電圧波形を適切な形にすることができる。

【００６３】請求項７記載の電源装置によれば、起動補
助抵抗を通して共振回路の第１のコンデンサに充電され
た電流に加えて、第２のトランジスタを起動するための
電流を充電する第２のコンデンサの残りの電荷が前記第
２のトランジスタのオン状態を維持するために使用され
るため、この第２のトランジスタを確実に起動すること
ができる。

【００６４】請求項９記載の放電灯点灯装置によれば、
放電灯を確実に始動でき、或いは装置のコストを低減す
ることができる。

【００６５】請求項１０記載の照明器具によれば、放電
灯を確実に始動でき、或いは器具のコストを低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の放電灯点灯装置の第１の従来構成例を示
した回路図。

【図２】従来の放電灯点灯装置の第２の従来構成例を示
した回路図。

【図３】従来の放電灯点灯装置の第３の従来構成例を示
した回路図。

【図４】本発明の放電灯点灯装置の第１の実施の形態の
構成を示した回路図。

【図５】本発明の第１の実施の形態の実施例を示した回
路図。

【図６】本発明の第２の実施の形態の構成を示した回路
図。

【図７】本発明の第３の実施の形態の構成を示した回路
図。

【図８】本発明の第４の実施の形態の構成を示した回路
図。

【図９】本発明の第５の実施の形態の構成を示した回路
図。

【図１０】本発明の第６の実施の形態の構成を示した回
路図。

【図１１】本発明の第７の実施の形態の構成を示した回
路図。

【図１２】図１１に示したＡ点の電圧波形及び電位をト
ランジスタＴｒ２のドレイン電流波形例を示した波形
図。

【図１３】本発明の第７の実施の形態の実施例を示した
回路図。

【図１４】本発明の第８の実施の形態の構成を示した回
路図。

【図１５】本発明の第９の実施の形態の構成を示した回
路図。

【図１６】本発明の第１０の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図１７】本発明の第１１の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図１８】本発明の第１２の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図１９】本発明の第１３の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図２０】本発明の第１４の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図２１】本発明の第１５の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図２２】本発明の第１６の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図２３】本発明の第１７の実施の形態の構成を示した
回路図。

【図２４】本発明の照明器具の一実施の形態を示した破
砕断面図。

【符号の説明】

１…商用電源 ２…高周波漏洩防止用フィルタ ３…整流回路（直流電源） ４…放電灯（放電灯点灯装置） １２…カバー（照明器具本体） １３…グローブ（照明器具本体） １４…プリント基板、 Ｂ・ｃｈ…バラストチョーク Ｃ…整流電流平滑用コンデンサ（直流電源） Ｃ１、Ｃ２、…コンデンサ（共振回路） Ｃ３…コンデンサ（起動用コンデンサ） Ｃ４…コンデンサ ＣＴ…可飽和トランス Ｄ…ダイオード Ｌ…インダクタ（共振回路） Ｒ１…電流導入抵抗 Ｒ２…起動補助用抵抗 Ｒ５…抵抗 Ｒ６、Ｒ７…起動用抵抗（第１、第２の抵抗） ＴＤ…トリガダイオード（トリガ素子） Ｔｒ１、Ｔｒ２…トランジスタ（スイッチング素子又は
第１、第２のトランジスタ） Ｚ１、Ｚ２…インピーダンス

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と；１個若しくは複数個のスイ
   ッチング素子を有し、直流電源からの出力を高周波でス
   イッチングして高周波電圧を出力するスイッチング回路
   と；このスイッチング回路から出力されるスイッチング
   電流を共振させて高電圧を発生するための共振回路と；
   １次側で高周波出力を検出し、スイッチング回路を構成
   する各スイッチング素子の制御端子に２次側からスイッ
   チング素子をオン・オフさせるための正帰還制御信号を
   供給する帰還手段と；起動時に前記直流電源から供給さ
   れる直流電圧を充電する起動用コンデンサと；起動用コ
   ンデンサに充電電流を流す充電抵抗と；起動用コンデン
   サの充電電圧が上昇するとオンして、スイッチング回路
   を構成する１個のスイッチング素子の制御端子に起動用
   コンデンサからの放電電流を供給して、このスイッチン
   グ素子をオンにするトリガ素子と；トリガ素子のオンに
   より前記スイッチング素子がオンすると、起動用コンデ
   ンサからの放電電流を前記過飽和トランスの１次側に流
   すダイオードとを具備したことを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 直流電源と；１個若しくは複数個のスイ
   ッチング素子を有し、直流電源からの出力を高周波でス
   イッチングして高周波電圧を出力するスイッチング回路
   と；このスイッチング回路から出力されるスイッチング
   電流を共振させて高電圧を発生するための共振回路と；
   １次側で高周波出力を検出し、スイッチング回路を構成
   する各スイッチング素子の制御端子に２次側からスイッ
   チング素子をオン・オフさせるための正帰還制御信号を
   供給する帰還手段と；直列接続した前記１組のスイッチ
   ング素子のハイサイド側のスイッチング素子の制御端子
   に前記直流電源から供給される直流電流を供給する第１
   のインピーダンスと；ローサイド側のスイッチング素子
   の制御端子にこれら２個のスイッチング素子の中間から
   直流電流を供給する第２のインピーダンスと；帰還手段
   の２次側に直列に接続されて帰還手段の２次側のインピ
   ーダンスを高めるインピーダンス素子とを具備したこと
   を特徴とする電源装置。
3. 【請求項３】 前記帰還手段は、過飽和変流器であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
4. 【請求項４】 直流電源と；直列接続された第１、第２
   のトランジスタ有し、これら第１、第２のトランジスタ
   により直流電源からの出力を高周波でスイッチングして
   高周波電圧を出力するスイッチング回路と；１次側で高
   周波出力を検出し、スイッチング回路を構成する第１、
   第２のトランジスタのゲートに２次側からこれらトラン
   ジスタをオン・オフ制御するための正帰還制御信号を供
   給する過飽和変流器と；起動時に前記直流電源から供給
   される直流電圧を充電する起動用コンデンサと；起動用
   コンデンサに充電電流を流す充電抵抗と；起動用コンデ
   ンサの充電電圧が上昇するとオンして、スイッチング回
   路を構成する第２のトランジスタのゲートに起動用コン
   デンサからの放電電流を供給して、第２のトランジスタ
   をオンにするトリガダイオードと；第２のトランジスタ
   をオンにすると、起動用コンデンサの放電電流を過飽和
   変流器の１次側を通して、第２のトランジスタ側に流す
   ダイオードとを具備したことを特徴とする電源装置。
5. 【請求項５】 過飽和変流器トランスの２次側に並列に
   抵抗とコンデンサの直列回路を接続したことを特徴とす
   る請求項４記載の電源装置。
6. 【請求項６】 直流電源と；直列接続された第１、第２
   のトランジスタを有し、これら第１、第２のトランジス
   タにより直流電源からの出力を高周波でスイッチングし
   て高周波電圧を出力するスイッチング回路と；１次側で
   高周波出力を検出し、スイッチング回路を構成する第
   １，第２のトランジスタのゲートに２次側からこれらト
   ランジスタをオン・オフ制御するための正帰還制御信号
   を供給する過飽和変流器と；前記直流電源から供給され
   る直流電流を前記第１のトランジスタのゲートに供給す
   る第１の抵抗と；前記第１のトランジスタのソースと前
   記第２のトランジスタのドレインとの接続点から直流電
   流を前記第２のトランジスタのゲートに供給する第２の
   抵抗と；前記過飽和変流器の２次側に直列に接続される
   コンデンサとを具備したことを特徴とする放電灯点灯用
   電源回路。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６いずれか１項記載の電源
   装置と；この電源装置より出力される高周波電圧により
   点灯する放電灯とを具備したことを特徴とする放電灯点
   灯装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の放電灯点灯装置と；照明
   器具本体とを具備したことを特徴とする照明器具。