JPH09261968A - 電源装置、放電灯点灯装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源の異常状態で、突然発振停止した場合に
も、速やかに再起動トリガ信号を発生して、インバータ
を再起動すること。 【解決手段】 電源入力電流の低歪化機能を備えたブリ
ッジ型インバータによる電源装置において、起動時、第
２のスイッチング装置４をオンさせて第１，第２のスイ
ッチング装置３，４をスイッチング動作に導くための第
１の起動回路を備える一方、第１のコンデンサＣ1 が充
電された状態でインバータが発振停止した場合に、第１
のスイッチング装置３をオンにして第１のコンデンサ３
の充電電荷を放電させるための第２の起動回路を設けた
ので、インバータが異常状態となって突然発振停止して
も、まず第２の起動回路が働いて第１のコンデンサＣ1
の充電電荷を速やかに放電することで、第１の起動回路
が起動して再起動トリガ信号を瞬時に第２のスイッチン
グ装置４に供給することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源入力電流の低
歪化機能を備えたブリッジ型インバータによる電源装
置、放電灯点灯装置及び照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の電源装置の一例を示すも
のである。ここでは、負荷として放電灯を用いた放電灯
点灯装置を示している。この図４において、符号１は、
例えば商用周波数の交流電源である。当該電源装置は、
この交流電源１には、電源スイッチＳＷを介して整流装
置２としての全波整流器が接続されている。この整流装
置２は、例えば高速スイッチング性のダイオードから形
成されている。また、整流装置２の出力端間には、一対
のスイッチング装置３，４が直列的に接続されている。

【０００３】上記スイッチング装置３には、インダクタ
５としてのリーケージ形絶縁トランスの一次巻線５−１
と、第１のコンデンサＣ1 としての比較的大きな容量の
平滑コンデンサと、可飽和リアクタで構成されるドライ
ブトランス６の一次巻線（制御巻線）６−１との直列回
路が並列的に接続されている。この第１のコンデンサＣ
1 は、整流装置２の出力周波数に対して平滑作用を有し
ている。

【０００４】そして、この技術では、インダクタ５の両
端に出力回路を形成している。すなわちインダクタ５の
二次巻線５−２を出力回路としている。この二次巻線５
−２には、例えば、負荷としての放電灯７、例えば蛍光
ランプが接続されている。また、該放電灯７のフィラメ
ント間には、フィラメント予熱用のコンデンサＣ5 が接
続されている。このような例において、インダクタ５の
リーケージインダクタンスは、放電灯の限流インピーダ
ンスとしても作用する。

【０００５】一方、上記スイッチング装置４に対して
は、インダクタ５の一次巻線５−１を介して第２のコン
デンサＣ2 としての比較的容量の小さい共振用コンデン
サが並列的に接続されている。この第２のコンデンサＣ
2 の容量は第１のコンデンサＣ1 の容量に比べて極端に
小さく、インダクタ５のインダクタンスと、スイッチン
グ装置３，４のスイッチング周波数において共振する。

【０００６】上記スイッチング装置３は、バイポーラト
ランジスタＱ1 と、該バイポーラトランジスタＱ1 と並
列に接続されたダイオードＤ1 とで構成されており、ま
た、上記スイッチング装置４は、バイポーラトランジス
タＱ2 と、該バイポーラトランジスタＱ2 と並列に接続
されたダイオードＤ2 とで構成されている。

【０００７】上記トランジスタＱ1 のベース・エミッタ
間には、抵抗Ｒ2 ，上記ドライブトランス６の二次巻線
（負荷巻線）６−２，コンデンサＣ3 の直列回路と、ダ
イオードＤ3 ，抵抗Ｒ3 の直列回路とを並列に接続して
いる。抵抗Ｒ3 の抵抗値は抵抗Ｒ2 に比して非常に大き
い値である。同様に、上記トランジスタＱ2 のベース・
エミッタ間には、抵抗Ｒ4 ，上記ドライブトランス６の
二次巻線（負荷巻線）６−３，コンデンサＣ4 の直列回
路と、ダイオードＤ4 ，抵抗Ｒ5 の直列回路とを並列に
接続している。抵抗Ｒ5 の抵抗値は抵抗Ｒ4 に比して非
常に大きい値である。

【０００８】上記ドライブトランス６の二次巻線６−
２，６−３はそれぞれ、その一次巻線６−１に流れる電
流に基づいて、各スイッチング装置３，４にベース電流
を供給するようになっている。

【０００９】さらに、上記整流装置２の出力端間には、
抵抗Ｒ0 とコンデンサＣ0 を直列接続した時定数回路を
接続し、抵抗Ｒ0 とコンデンサＣ0 の接続点がトリガ素
子ＴＲ1 としてのダイアック及び抵抗Ｒ1 を介して上記
トランジスタＱ2 のベースに接続する構成となってい
る。この構成は、電源スイッチＳＷの投入時にスイッチ
ング装置４に起動トリガ信号を供給して該スイッチング
装置４をオンさせるための起動回路を構成するものであ
る。また、抵抗Ｒ0 とコンデンサＣ0 の接続点は、ダイ
オードＤ0 を介して上記トランジスタＱ1 のエミッタに
接続されている。ダイオードＤ0 は、スイッチング装置
３，４が高周波でオン，オフを開始すると、スイッチン
グ装置４をを介してコンデンサＣ0 の充電電荷を絶えず
放電して前記起動回路が起動しないようにしている。即
ち、ダイオードＤ0 は、始動後は、起動回路が働かない
ようにしてトランジスタＱ2 のベースに起動トリガ信号
が供給されないようにするためのものである。

【００１０】次に、以上のように構成された電源装置の
動作を説明する。電源スイッチＳＷの投入時は、整流装
置２の出力電圧がＲ0 を通してコンデンサＣ0 を充電
し、その充電電圧がトリガ素子ＴＲ1 のブレーク・オー
バー電圧ＶTHを越えると、コンデンサＣ0 の充電電荷が
トリガ素子ＴＲ1 及び抵抗Ｒ1 を通して放電して、トラ
ンジスタＱ2 のベースに対して起動トリガ信号としての
ベース電流が供給され、トランジスタＱ2 がオンする。
トランジスタＱ2 がオンすることで、整流装置２の正極
出力端→コンデンサＣ1 →インダクタ５の一次巻線５−
１→ドライブトランス６の一次巻線６−１→トランジス
タＱ2 のコレクタ・エミッタ→整流装置２の負極出力端
のように電流が流れ、コンデンサＣ1 が充電され、ドラ
イブトランス６の二次巻線６−２，６−３に互いに逆極
性の電圧が表れ、その後ドライブトランス６が飽和する
と、トランジスタＱ1 とトランジスタＱ2 とのオンオフ
が反転する。

【００１１】すなわち、トランジスタＱ2 がオフする
と、インダクタ５の一次巻線５−１に蓄えたエネルギー
で電流が、一次巻線５−１→一次巻線６−１→ダイオー
ドＤ1→コンデンサＣ1 →一次巻線５−１と流れる。そ
の後、トランジスタＱ1 のオンに伴い、コンデンサＣ1
に蓄積されていた電荷が、コンデンサＣ1 →トランジス
タＱ1 のコレクタ・エミッタ→一次巻線６−１→一次巻
線５−１→コンデンサＣ1 と流れる。

【００１２】そして、ドライブトランス６の飽和により
トランジスタＱ1 がオフすると、スイッチング装置４の
ダイオードＤ2 がオンして、インダクタ５の一次巻線５
−１とコンデンサＣ2 が直列共振し、共振電流が、一次
巻線５−１→コンデンサＣ2→ダイオードＤ2 →一次巻
線６−１→一次巻線５−１と流れる。その後、トランジ
スタＱ2 のオンに伴い、共振電流が極性反転して逆向き
の共振電流が流れる。即ち、共振電流が、一次巻線５−
１→一次巻線６−１→トランジスタＱ2 のコレクタ・エ
ミッタ→コンデンサＣ2 →一次巻線５−１と流れる。イ
ンダクタ５の一次巻線５−１とコンデンサＣ2 による共
振電流が流れる期間における共振電圧は、共振回路の抵
抗成分が小さいので、整流装置２の整流された脈流電圧
より大きくなる。即ち、昇圧される。

【００１３】そして、共振電圧が低下して、コンデンサ
Ｃ2 及びコンデンサＣ1 の両端電圧も低下しようとする
から、整流装置２の正極端→コンデンサＣ1 →一次巻線
５−１→一次巻線６−１→トランジスタＱ2 →整流装置
２の負極端と電流が流れる。

【００１４】次に、トランジスタＱ2 がオフすると、ス
イッチング装置３のダイオードＤ1がオンして、インダ
クタ５の一次巻線５−１の蓄積エネルギーにより、一次
巻線５−１→一次巻線６−１→ダイオードＤ1 →コンデ
ンサＣ1 →一次巻線５−１と電流が流れる。以下、同様
に繰り返す動作となる。

【００１５】以上のようにして、インダクタ５の一次巻
線５−１に高周波電流（数十kHz 程度）が流れ、その二
次巻線５−２に接続された放電灯７が高周波点灯され
る。

【００１６】ここで、トランジスタＱ1 とＱ2 が自励発
振に入った後は、電源周波数よりはるかに高い周波数
（数十kHz 程度）でＱ1 ，Ｑ2 が交互にオンオフし、ト
ランジスタＱ2 がオンすれば、トランジスタＱ1 とトラ
ンジスタＱ2 の接続点の電位は、基準電位に落ちるの
で、整流装置２の出力電圧がコンデンサＣ0 に充電され
ようとしてもコンデンサＣ0 の充電電荷はダイオードＤ
0 を通して放電されてしまい、トリガ素子ＴＲ1 のブレ
ーク・オーバー電圧ＶTHを越えられなくなるために再び
トランジスタＱ2 のベースに対して起動トリガ信号が入
ることはない。つまり、トランジスタＱ2 が一旦オンす
ると、抵抗Ｒ0 とコンデンサＣ0 による充電時定数より
も高周波スイッチングによるダイオードＤ0 を通しての
放電の方が速く行われるので、コンデンサＣ0 の充電電
荷によるトランジスタＱ2 への起動トリガ信号供給は行
われない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４の従来
の電源装置において、電源瞬時停電等で突然発振停止し
た場合、整流装置２の正極端電位をＶDC，コンデンサＣ
1 両端間の電圧をＶC1とすると、ダイオードＤ0 のカソ
ード電位が（ＶDC−ＶC1）となり、従ってコンデンサＣ
0 の電位は、ダイオードＤ0 の順方向電圧降下をＶfDと
すると、ＶDC−ＶC1−ＶfDとなる。ここで、トリガ素子
ＴＲ1 のブレーク・オーバー電圧をＶTHとすると、ＶTH
＞ＶDC−ＶC1−ＶfDの関係が成立する期間は、インバー
タに起動トリガ信号が入らなくなり、起動不可能とな
る。つまり、コンデンサＣ1 の充電電荷が放電するまで
の数秒間は、電源スイッチＳＷを再度投入しても起動し
ない。

【００１８】例えば、交流電源１が２００Ｖ電源である
とし、トリガ素子ＴＲ1 のブレーク・オーバー電圧ＶTH
を３０Ｖとすると、交流電源の全波整流電圧の波高値は
約２８０Ｖとなり、インバータが動作している時にはコ
ンデンサＣ1 の充電電圧は最高で、２００Ｖ×１．４＝
約２８０Ｖとなる。ここで、コンデンサＣ1 の充電電圧
が例えば２６０Ｖとなったときに、電源が異常となり発
振停止した場合、ＶfDは通常０．６Ｖ程度であるので、
コンデンサＣ0 の充電電位は最大でも、２８０Ｖ−２６
０Ｖ＝２０Ｖ程度に抑えられてしまう。従って、コンデ
ンサＣ0 の電位は、トリガ素子ＴＲ1 のブレーク・オー
バー電圧３０Ｖを越えることができず、コンデンサＣ1
の充電電圧が２４０Ｖ近くまで放電されるまでの期間
は、スイッチング装置４に対して起動トリガ信号を供給
できないという不具合を生じる。

【００１９】そこで、本発明は、電源の異常状態で、発
振停止した場合にも、速やかに再起動トリガ信号を入力
し、インバータを再発振することができる電源装置、放
電灯点灯装置及び照明装置を提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る電源装置は、交流電源の出力電圧を整流して非平滑直
流電圧を出力する整流装置と；互いに直列的に接続され
交互にオンオフして前記整流装置の出力を該整流装置の
出力周波数より高い周波数でスイッチングする第１及び
第２のスイッチング装置と；前記第１のスイッチング装
置に対して並列的に設けられ、前記第２のスイッチング
装置のオン期間に該第２のスイッチング装置を介して前
記整流装置の出力により充電され該整流装置の出力周波
数に対して平滑作用を行うとともに、前記第１のスイッ
チング装置のオン期間に充電電荷を該第１のスイッチン
グ装置を介して放電する第１のコンデンサと；前記第１
及び第２のスイッチング装置の中点と前記第１のコンデ
ンサとの間に介挿され、該第１のコンデンサの充放電電
流を通流するインダクタと；前記第１及び第２のスイッ
チング装置のオンオフに応じて前記インダクタと共に共
振する第２のコンデンサと；前記インダクタ及び前記第
２のコンデンサの共振に基づいて高周波出力を得る出力
回路と；前記インダクタと直列的に設けられ、又は前記
出力回路を介して給電される負荷と直列的に設けられた
一次巻線と、前記第１及び第２のスイッチング装置のド
ライブ制御を行う二次巻線とを備えたトランスと；交流
電源投入時に前記第２のスイッチング装置に起動トリガ
信号を供給して該第２のスイッチング装置をオンするた
めの第１の起動回路と；前記第１のコンデンサが充電さ
れた状態で発振停止した場合に、前記第１のスイッチン
グ装置をオンして前記第１のコンデンサの充電電荷を放
電し、前記第１の起動回路を起動可能とするための第２
の起動回路と；を具備していることを特徴とする。

【００２１】請求項２記載の発明による電源装置は、交
流電源に接続される整流装置と；前記整流装置の出力端
間に互いに直列的に接続され、該整流装置の出力周波数
より高い周波数で交互にオンオフする第１及び第２のス
イッチング装置と；前記第１のスイッチング装置に対し
て並列的に設けられた相対的に大容量の第１のコンデン
サ及びインダクタの直列回路と；前記第１及び第２のス
イッチング装置のオンオフに応じて前記インダクタと共
振回路を形成する関係に設けられた相対的に小容量の第
２のコンデンサと；前記インダクタ及び第２のコンデン
サの共振に基づいて高周波出力を得る出力回路と；前記
インダクタと直列的に設けられ、又は前記出力回路を介
して給電される負荷と直列的に設けられた一次巻線と、
前記第１及び第２のスイッチング装置のドライブ制御を
行う二次巻線とを備えたトランスと；交流電源投入時に
前記第２のスイッチング装置に起動トリガ信号を供給し
て該第２のスイッチング装置をオンするためのものであ
って、前記整流装置の出力端間に設けられ、前記交流電
源の投入と共に所定の時定数をもって充電される第３の
コンデンサを有する第１の時定数回路と、前記第３のコ
ンデンサの充電電圧が所定の値に達したとき導通して、
起動トリガ信号を前記第２のスイッチング装置に供給す
る第１のトリガ素子と、前記第３のコンデンサと前記第
１及び第２のスイッチング装置の中点との間に介挿さ
れ、前記第１及び第２のスイッチング装置のスイッチン
グ開始後は、前記第１のトリガ素子が導通する前に前記
第３のコンデンサの充電電圧を放電して前記第２のスイ
ッチング装置への起動トリガ信号供給を行わないための
第１のダイオードとを備えた第１の起動回路と；前記第
１のコンデンサが充電された状態で発振停止した場合
に、前記第１のスイッチング装置をオンして前記第１の
コンデンサの充電電荷を放電し、前記第１の起動回路を
起動可能とするためのものであって、前記整流装置の正
極出力端と前記第１及び第２のスイッチング装置の中点
との間に設けられ、前記第１のコンデンサの充電電荷に
基づいて所定の時定数をもって充電される第４のコンデ
ンサを有する第２の時定数回路と、前記第４のコンデン
サの充電電圧が所定の値に達したとき導通して、起動ト
リガ信号を前記第１のスイッチング装置に供給する第２
のトリガ素子と、前記第４のコンデンサと前記整流装置
の正極出力端との間に介挿され、前記第１及び第２のス
イッチング装置のスイッチング開始後は、前記第２のト
リガ素子が導通する前に前記第４のコンデンサの充電電
圧を放電して前記第１のスイッチング装置への起動トリ
ガ信号供給を行わないための第２のダイオードとを備え
た第２の起動回路と；を具備していることを特徴とす
る。

【００２２】以上の説明で、スイッチング装置として
は、例えば電界効果トランジスタを用いることができ
る。この場合、電界効果トランジスタがその構成上内蔵
している寄生ダイオードを逆電流通流用に利用すること
ができる。また、バイポーラ形のトランジスタのよう
に、コレクタ・エミッタ間に寄生ダイオードを内蔵しな
いスイッチ素子を主体として構成してもよく、この場合
は、導通方向を逆にしてダイオードをコレクタ・エミッ
タ間に並列接続する。

【００２３】また、第１及び第２のスイッチング装置が
交互にオンオフするとは、一方がオンからオフし、他方
がオフからオンする間に、実質的に両者がオフしている
期間があっても、なくてもよいものである。そして、ス
イッチング装置のスイッチング周波数は整流装置の出力
周波数より高いものであり、数kHz 以上が好適であり、
さらに、可聴周波数以上の２０kHz 以上であることがよ
り好ましい。

【００２４】さらに、以上の説明において、直列的ある
いは並列的とは、他の電気部品が介在している場合、し
ていない場合の両方を含むことを意味する。

【００２５】また、インダクタは第２のコンデンサと共
に共振し得るものであればよく、例えばチョークコイ
ル、トランス等を使用できる。

【００２６】さらに、上記トランスは、例えばカレント
トランス（可飽和リアクタ）で構成される。

【００２７】また、以上の説明において、出力回路を介
して給電される負荷としては、例えば、放電灯，モー
タ，他の整流回路等、種々の外部負荷が接続され得る。

【００２８】さらに、整流装置は、交流電源の出力を全
波整流する全波整流器が好ましい。

【００２９】請求項３記載の発明による放電灯点灯装置
は、請求項１又は２記載の電源装置と；この電源装置の
出力により付勢される放電灯と；を具備していることを
特徴とする。

【００３０】請求項４記載の発明による照明装置は、照
明装置本体と；請求項３記載の放電灯点灯装置と；を具
備していることを特徴とする。

【００３１】請求項１及び２記載の電源装置において
は、第１のコンデンサが整流装置の出力により充電さ
れ、非平滑直流電圧のピーク値より小さい値の平滑直流
電圧を保持する。また、第１及び第２のスイッチング装
置のスイッチングに応じて第２のコンデンサ及びインダ
クタの共振回路は共振電圧を発生する。この共振電圧
は、非平滑直流電圧の１サイクルの略全期間にわたっ
て、整流装置からみた負荷電圧が非平滑直流電圧より低
くなる期間を形成するように作用する。これにより、非
平滑直流電圧の波高値が低い期間にも交流電源からの入
力電流を確保して（即ち第１のコンデンサに充電電流が
流れる）、入力力率を高めると共に入力電流を低歪化し
て入力電流の高調波を減少させるように作用する。さら
に、このような電源入力電流の低歪化機能を備えたブリ
ッジ型インバータによる電源装置において、起動時、第
２のスイッチング装置をオンさせて第１，第２のスイッ
チング装置をスイッチング動作に導くための第１の起動
回路を備える一方、第１のコンデンサが充電された状態
でインバータが発振停止した場合に、第１のスイッチン
グ装置をオンにして第１のコンデンサの充電電荷を放電
させるための第２の起動回路を設けたので、第１の起動
回路に再起動トリガ信号を速やかに発生して、インバー
タを瞬時に再発振させることが可能となる。

【００３２】請求項３記載の放電灯点灯装置において
は、請求項１又２記載の電源装置の負荷として放電灯を
用いたため、これら電源装置の作用に加えて、インバー
タが突然、発振停止し放電灯が消灯した場合にも、放電
灯を速やかに再点灯させることができる。

【００３３】請求項４記載の照明装置においては、請求
項３記載の放電灯点灯装置を照明装置本体に設けたた
め、インバータが突然発振停止して照明装置が消灯した
場合にも、照明装置を速やかに再点灯させることができ
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電源
装置を示す回路図である。ここでは、負荷として放電灯
を用いた放電灯点灯装置を示している。図４と同一機能
部分には同一符号を付して説明する。図１において、符
号１は、例えば商用周波数の交流電源である。当該電源
装置は、この交流電源１には、電源スイッチＳＷを介し
て整流装置２としての全波整流器が接続されている。こ
の整流装置２は、例えば高速スイッチング性のダイオー
ドから形成されている。また、整流装置２の出力端間に
は、一対のスイッチング装置３，４が直列的に接続され
ている。

【００３５】上記スイッチング装置３には、インダクタ
５としてのリーケージ形絶縁トランスの一次巻線５−１
と、第１のコンデンサＣ1 としての比較的大きな容量の
平滑コンデンサと、可飽和リアクタで構成されるドライ
ブトランス６の一次巻線（制御巻線）６−１との直列回
路が並列的に接続されている。この第１のコンデンサＣ
1 は、整流装置２の出力周波数に対して平滑作用を有し
ている。

【００３６】そして、この技術では、インダクタ５の両
端に出力回路を形成している。すなわちインダクタ５の
二次巻線５−２を出力回路としている。この二次巻線５
−２には、例えば、負荷としての放電灯７、例えば蛍光
ランプが接続されている。また、該放電灯７のフィラメ
ント間には、フィラメント予熱用のコンデンサＣ5 が接
続されている。このような例において、インダクタ５の
リーケージインダクタンスは、放電灯の限流インピーダ
ンスとしても作用する。

【００３７】一方、上記スイッチング装置４に対して
は、インダクタ５の一次巻線５−１を介して第２のコン
デンサＣ2 としての比較的容量の小さい共振用コンデン
サが並列的に接続されている。この第２のコンデンサＣ
2 の容量は第１のコンデンサＣ1 の容量に比べて極端に
小さく、インダクタ５のインダクタンスと、スイッチン
グ装置３，４のスイッチング周波数において共振する。

【００３８】上記スイッチング装置３は、バイポーラト
ランジスタＱ1 と、該バイポーラトランジスタＱ1 と並
列に接続されたダイオードＤ1 とで構成されており、ま
た、上記スイッチング装置４は、バイポーラトランジス
タＱ2 と、該バイポーラトランジスタＱ2 と並列に接続
されたダイオードＤ2 とで構成されている。

【００３９】上記トランジスタＱ1 のベース・エミッタ
間には、抵抗Ｒ2 ，上記ドライブトランス６の二次巻線
（負荷巻線）６−２，コンデンサＣ3 の直列回路と、ダ
イオードＤ3 ，抵抗Ｒ3 の直列回路とを並列に接続して
いる。抵抗Ｒ3 の抵抗値は抵抗Ｒ2 に比して非常に大き
い値である。同様に、上記トランジスタＱ2 のベース・
エミッタ間には、抵抗Ｒ4 ，上記ドライブトランス６の
二次巻線（負荷巻線）６−３，コンデンサＣ4 の直列回
路と、ダイオードＤ4 ，抵抗Ｒ5 の直列回路とを並列に
接続している。抵抗Ｒ5 の抵抗値は抵抗Ｒ4 に比して非
常に大きい値である。

【００４０】上記ドライブトランス６の二次巻線６−
２，６−３はそれぞれ、その一次巻線６−１に流れる電
流に基づいて、各スイッチング装置３，４にベース電流
を供給するようになっている。

【００４１】さらに、上記整流装置２の出力端間には、
抵抗Ｒ0 と第３のコンデンサとしてのコンデンサＣ0 を
直列接続した第１の時定数回路を接続し、抵抗Ｒ0 とコ
ンデンサＣ0 の接続点が第１のトリガ素子ＴＲ1 として
のダイアック及び抵抗Ｒ1 を介して上記トランジスタＱ
2 のベースに接続する構成となっている。この構成は、
電源スイッチＳＷの投入時にスイッチング装置４に起動
トリガ信号を供給して該スイッチング装置４をオンさせ
るための第１の起動回路を構成するものである。また、
第１の起動回路は、ダイオードＤ0 を含んでいる。抵抗
Ｒ0 とコンデンサＣ0 の接続点は、ダイオードＤ0 を介
して上記トランジスタＱ1 のエミッタに接続されてい
る。ダイオードＤ0 は、負荷としての放電灯７に高周波
電流が供給されている時に、その高周波信号に基づいて
コンデンサＣ0 の充電電荷を絶えず放電して前記第１の
起動回路が起動しないようにしている。即ち、ダイオー
ドＤ0 は、インバータ発振時は、第１の起動回路が働か
ないようにしてトランジスタＱ2 のベースに起動トリガ
信号が供給されないようにするためのものである。

【００４２】さらに、第１のスイッチング装置３のコレ
クタ・エミッタ間には、インバータに異常状態が発生し
て、コンデンサＣ1 が充電された状態で発振停止した場
合に、第１のスイッチング装置３をオンしてコンデンサ
Ｃ1 の充電電荷を放電し、前記第１の起動回路を起動可
能とするための第２の起動回路が設けてある。この第２
の起動回路は、前記第１の起動回路とほぼ同様な構成で
あって、前記整流装置２の正極出力端と記第１及び第２
のスイッチング装置３，４の中点との間に、抵抗Ｒ6 と
第４のコンデンサとしてのコンデンサＣ6 の第２の時定
数回路が設けられ、インバータ発振停止時、コンデンサ
Ｃ6 はコンデンサＣ1 に充電されている電荷によって所
定の時定数をもって充電される。抵抗Ｒ6 とコンデンサ
Ｃ6 の接続点は、第２のトリガ素子ＴＲ2 としてのダイ
アック及び抵抗Ｒ1 を介して上記トランジスタＱ1 のベ
ースに接続する構成となっている。第２のトリガ素子Ｔ
Ｒ2 は、コンデンサＣ6 の充電電圧が所定の値に達した
とき導通して、起動トリガ信号を前記スイッチング装置
３に供給する。コンデンサＣ6 と前記整流装置２の正極
出力端との間には、第２のダイオードとしてのダイオー
ドＤ5 が接続されている。ダイオードＤ5 は、前記第１
及び第２のスイッチング装置３，４のスイッチング開始
後に、負荷としての放電灯７に高周波電流が供給されて
いる時に、その高周波信号に基づいてコンデンサＣ6 の
充電電荷を絶えず放電して前記トリガ素子ＴＲ2 が導通
する以前に前記コンデンサＣ6 の充電電圧を、ダイオー
ドＤ5を通して放電し、第２の起動回路が動作しないよ
うにし、前記スイッチング装置３へ起動トリガ信号が供
給されないようにするためのものである。

【００４３】次に、以上のように構成された電源装置の
動作を説明する。電源スイッチＳＷの投入時は、整流装
置２の出力電圧が第１の起動回路を構成している抵抗Ｒ
0 とコンデンサＣ0 の直列回路にかかり、整流装置２の
出力電圧はＲ0を通してコンデンサＣ0 を充電し、その
充電電圧がトリガ素子ＴＲ1 のブレーク・オーバー電圧
ＶTHを越えると、コンデンサＣ0 の充電電荷がトリガ素
子ＴＲ1 及び抵抗Ｒ1 を通して放電して、トランジスタ
Ｑ2 のベースに対して起動トリガ信号としてのベース電
流が供給され、トランジスタＱ2 がオンする。なお、こ
の交流電源投入時は、コンデンサＣ1 及びコンデンサＣ
2 の直列回路の両端に電源電圧がかかるが、整流装置２
からは相対的に大容量のコンデンサＣ1 に大電流が流入
するために、コンデンサＣ1 はほぼ短絡状態に近くな
り、第２の起動回路を構成している抵抗Ｒ6 とコンデン
サＣ6 の直列回路の両端には、そのコンデンサＣ6 を充
電する電圧はかからず、このため、交流電源投入時は、
トリガ素子ＴＲ2 を導通して起動トリガ信号をスイッチ
ング装置３に供給することはない。つまり、交流電源の
投入時は、コンデンサＣ0 及びトリガ素子ＴＲ1 による
第１の起動回路のみが起動し、コンデンサＣ6 及びトリ
ガ素子ＴＲ2 による第２の起動回路が起動することはな
い。

【００４４】トランジスタＱ2 がオンすることで、整流
装置２の正極出力端→コンデンサＣ1 →インダクタ５の
一次巻線５−１→ドライブトランス６の一次巻線６−１
→トランジスタＱ2 のコレクタ・エミッタ→整流装置２
の負極出力端 の順で電流が流れ、コンデンサＣ1 が充
電され、ドライブトランス６の二次巻線６−２，６−３
に互いに逆極性の電流が流れ、ある程度コンデンサＣ1
が充電されると、トランジスタＱ1 とトランジスタＱ2
が交互にオンオフし、自励発振に至る。

【００４５】起動後は、ドライブトランス６の一次巻線
６−１に流れる電流によって二次巻線６−２，６−３に
逆極性の誘導電流が流れるが、例えば二次巻線６−３に
スイッチング装置４に向かう誘導電流が生じた場合は、
その電流はトランジスタＱ2のベースにベース電流とな
って供給され、トランジスタＱ2 がオンし、二次巻線６
−３→抵抗Ｒ4 →トランジスタＱ2 のベース・エミッタ
→コンデンサＣ4 のように電流が流れて、二次巻線６−
３が飽和してインダクタンスが非常に小さくなり、コン
デンサＣ4 が逆極性に充電される。その後、コンデンサ
Ｃ4 の充電電荷が、コンデンサＣ4 →トランジスタＱ2
のエミッタ・ベース→抵抗Ｒ4 →二次巻線６−３の順に
流れる。トランジスタＱ2 のエミッタからベースに逆方
向に電流（放電電流）が流れることによってトランジス
タＱ2 はオフされる。

【００４６】そして、トランジスタＱ2 がオフすると、
インダクタ５の一次巻線５−１に蓄えたエネルギーで電
流が、一次巻線５−１→一次巻線６−１→ダイオードＤ
1 →コンデンサＣ1 →一次巻線５−１と流れ、その後ト
ランジスタＱ1 のオンに伴い、コンデンサＣ1 に蓄積さ
れていた電荷が、コンデンサＣ1 →トランジスタＱ1の
コレクタ・エミッタ→一次巻線６−１→一次巻線５−１
→コンデンサＣ1 と流れる。なお、トランジスタＱ1 の
オンは、トランジスタＱ2 オフした後に、二次巻線６−
２からスイッチング装置３へ向かうベース電流が振り込
まれることによってなされる。

【００４７】そして、トランジスタＱ1 がオフすると、
スイッチング装置４のダイオードＤ2 がオンして、イン
ダクタ５の一次巻線５−１とコンデンサＣ2 が直列共振
し、共振電流が、一次巻線５−１→コンデンサＣ2 →ダ
イオードＤ2 →一次巻線６−１→一次巻線５−１と流
れ、その後トランジスタＱ2 のオンに伴い、共振電流が
極性反転して逆向きの共振電流が流れる。即ち、共振電
流が、一次巻線５−１→一次巻線６−１→トランジスタ
Ｑ2 のコレクタ・エミッタ→コンデンサＣ2 →一次巻線
５−１と流れる。インダクタ５の一次巻線５−１とコン
デンサＣ2 による共振電流が流れる期間における共振電
圧は、共振回路の抵抗成分が小さいので、整流装置２の
整流された脈流電圧より大きくなる。即ち、昇圧され
る。

【００４８】そして、共振電圧が低下して、コンデンサ
Ｃ2 及びコンデンサＣ1 の両端電圧も低下しようとする
から、整流装置２の正極出力端→コンデンサＣ1 →一次
巻線５−１→一次巻線６−１→トランジスタＱ2 →整流
装置２の負極出力端と電流が流れる。

【００４９】次に、トランジスタＱ2 がオフすると、ス
イッチング装置３のダイオードＤ1がオンして、インダ
クタ７の一次巻線５−１の蓄積エネルギーにより、一次
巻線５−１→一次巻線６−１→ダイオードＤ1 →コンデ
ンサＣ1 →一次巻線５−１と電流が流れる。以下、同様
に繰り返す動作となる。

【００５０】以上のようにして、インダクタ５の一次巻
線５−１に高周波電流（数十kHz 程度）が流れ、その二
次巻線５−２に接続された放電灯７が高周波点灯され
る。

【００５１】ここで、トランジスタＱ1 とＱ2 が自励発
振に入った後は、電源周波数よりはるかに高い周波数
（数十kHz 程度）でＱ1 ，Ｑ2 が交互にオンオフし、ト
ランジスタＱ2 がオンすれば、トランジスタＱ1 とトラ
ンジスタＱ2 の接続点の電位は、基準電位に落ちるの
で、整流装置２の出力電圧がコンデンサＣ0 に充電され
ようとしてもコンデンサＣ0 の充電電荷はダイオードＤ
0 を通して放電されてしまい、トリガ素子ＴＲ1 のブレ
ーク・オーバー電圧ＶTHを越えられなくなるために再び
トランジスタＱ2 のベースに対して起動トリガ信号が入
ることはない。つまり、トランジスタＱ2 が一旦オンす
ると、抵抗Ｒ0 とコンデンサＣ0 による充電時定数より
も高周波スイッチングによるダイオードＤ0 を通しての
放電の方が速く行われるので、コンデンサＣ0 の充電電
荷によるトランジスタＱ2 への起動トリガ信号供給は行
われない。

【００５２】また、コンデンサＣ1 に充電電荷を蓄えた
状態で、インバータが突然、発振停止したような場合、
コンデンサＣ1 の充電電圧が整流装置２の出力電圧の波
高値に近い高い電圧であると、第１の起動回路を構成し
ている抵抗Ｒ0 とコンデンサＣ0 の直列回路の接続点の
電位が、ダイオードＤ0 を通してほぼ基準電位に近い程
度に低く設定されてしまい、トリガ素子ＴＲ1 を導通さ
せることができなくなる不具合が生じるが、この放電灯
点灯装置によると、コンデンサＣ1 の充電電圧はそのま
ま第２の起動回路における抵抗Ｒ6 とコンデンサＣ6 の
直列回路の両端にかかり、このためコンデンサＣ6 が急
速に充電されて第２のトリガ素子ＴＲ2のブレーク・オ
ーバー電圧ＶTHを越え、トランジスタＱ1 のベースにオ
ン信号が入るため、トランジスタＱ1 がオンする。これ
により、コンデンサＣ1 の充電電荷はトランジスタＱ1
を通して放電され、抵抗Ｒ0 とコンデンサＣ0 の直列回
路の接続点の電位がダイオードＤ0 を通して低電位にク
ランプされることがなくなり、第１の起動回路が再び再
起動可能な状態に復帰できる。この場合、前記のインバ
ータ発振停止が異常状態の発生により突然生じたもので
あれば、上記のコンデンサＣ1 の蓄積電荷の放電及び第
１の起動回路の復帰が瞬時に行われ、第１の起動回路を
構成しているコンデンサＣ0 に対して抵抗Ｒ0 を通して
再び充電が行われて、自動的に再起動が行われる。

【００５３】インバータの瞬断だけでなく、電源スイッ
チＳＷのオンオフを繰返し行ったような場合にも、上記
のようにコンデンサＣ1 に充電電荷を残したままインバ
ータ発振停止となる場合が生じるが、本実施の形態によ
る第２の起動回路が働いてトランジスタＱ1 がオンし、
コンデンサＣ1 の充電電荷が放電されて、第１の起動回
路を再起動可能な状態に設定する。これにより、再び電
源スイッチＳＷを投入すれば、第１の起動回路が起動し
てトランジスタＱ2 をオンさせ、スイッチング装置３，
４によるスイッチング動作が開始され、容易に再発振す
ることができる。

【００５４】図２は、本発明の他の実施の形態の電源装
置を示している。本実施の形態は、図１の実施の形態に
おけるドライブトランス６の一次巻線６−１がインダク
タ５の一次巻線５−１と直列に接続されていることに代
えて、一次巻線６−１をインダクタ５の出力回路である
二次巻線５−２と直列に接続する構成としたものであ
る。このように構成しても、図１の実施の形態と動作な
作用・効果が得られる。

【００５５】図３は、本発明の一実施の形態の照明装置
を示す斜視図である。図中、符号２０１は照明装置本体
であり、この本体２０１に前記放電灯７が装着されてい
る。また、本体２０１内にはたとえば、図１に示す放電
灯点灯装置２００が配設されている。なお、該放電灯点
灯装置２００は本体２０１内に設けず、本体２０１外に
配設するようにしてもよい。また、本実施の形態の照明
装置は天井直付形のものであるが、これ以外のものであ
ってもよい。

【００５６】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明によれば、電
源入力電流の低歪化機能を備えたブリッジ型インバータ
による電源装置において、起動時、第２のスイッチング
装置をオンさせて第１，第２のスイッチング装置をスイ
ッチング動作に導くための第１の起動回路を備える一
方、第１のコンデンサが充電された状態でインバータが
発振停止した場合に、第１のスイッチング装置をオンに
して第１のコンデンサの充電電荷を放電させるための第
２の起動回路を設けたので、インバータが異常状態とな
って突然発振停止しても、第２の起動回路が働いて第１
のコンデンサの充電電荷を速やかに放電し、第１の起動
回路が働いて再起動トリガ信号を瞬時に第２のスイッチ
ング装置に供給することが可能となり、発振停止状態に
あるインバータを瞬時に再起動することが可能となる。

【００５７】請求項３記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項１又２記載の電源装置の負荷として放電灯を用い
たため、これら電源装置の作用に加えて、インバータが
突然、発振停止し放電灯が消灯した場合にも、放電灯を
速やかに再点灯させることができる。

【００５８】請求項４記載の照明装置によれば、請求項
３記載の放電灯点灯装置を照明装置本体に設けたため、
インバータが突然発振停止して照明装置が消灯した場合
にも、照明装置を速やかに再点灯させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電源装置を示す回路
図。

【図２】本発明の他の実施の形態の電源装置を示す回路
図。

【図３】本発明の一実施の形態の照明装置を示す斜視
図。

【図４】従来の電源装置を示す回路図。

【符号の説明】

１…交流電源 ２…整流装置 ３…第１のスイッチング装置 ４…第２のスイッチング装置 ５…インダクタ ６…ドライブトランス ７…放電灯 Ｃ1 …第１のコンデンサ Ｃ2 …第２のコンデンサ Ｃ0 …第３のコンデンサ Ｃ6 …第４のコンデンサ ＴＲ1 …第１のトリガ素子 ＴＲ2 …第２のトリガ素子 Ｄ0 …第１のダイオード Ｄ5 …第２のダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/5387 9181−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/5387 Ａ Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｑ Ｐ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源の出力電圧を整流して非平滑直流
   電圧を出力する整流装置と；互いに直列的に接続され交
   互にオンオフして前記整流装置の出力を該整流装置の出
   力周波数より高い周波数でスイッチングする第１及び第
   ２のスイッチング装置と；前記第１のスイッチング装置
   に対して並列的に設けられ、前記第２のスイッチング装
   置のオン期間に該第２のスイッチング装置を介して前記
   整流装置の出力により充電され該整流装置の出力周波数
   に対して平滑作用を行うとともに、前記第１のスイッチ
   ング装置のオン期間に充電電荷を該第１のスイッチング
   装置を介して放電する第１のコンデンサと；前記第１及
   び第２のスイッチング装置の中点と前記第１のコンデン
   サとの間に介挿され、該第１のコンデンサの充放電電流
   を通流するインダクタと；前記第１及び第２のスイッチ
   ング装置のオンオフに応じて前記インダクタと共に共振
   する第２のコンデンサと；前記インダクタ及び前記第２
   のコンデンサの共振に基づいて高周波出力を得る出力回
   路と；前記インダクタと直列的に設けられ、又は前記出
   力回路を介して給電される負荷と直列的に設けられた一
   次巻線と、前記第１及び第２のスイッチング装置のドラ
   イブ制御を行う二次巻線とを備えたトランスと；交流電
   源投入時に前記第２のスイッチング装置に起動トリガ信
   号を供給して該第２のスイッチング装置をオンするため
   の第１の起動回路と；前記第１のコンデンサが充電され
   た状態で発振停止した場合に、前記第１のスイッチング
   装置をオンして前記第１のコンデンサの充電電荷を放電
   し、前記第１の起動回路を起動可能とするための第２の
   起動回路と；を具備していることを特徴とする電源装
   置。
2. 【請求項２】交流電源に接続される整流装置と；前記整
   流装置の出力端間に互いに直列的に接続され、該整流装
   置の出力周波数より高い周波数で交互にオンオフする第
   １及び第２のスイッチング装置と；前記第１のスイッチ
   ング装置に対して並列的に設けられた相対的に大容量の
   第１のコンデンサ及びインダクタの直列回路と；前記第
   １及び第２のスイッチング装置のオンオフに応じて前記
   インダクタと共振回路を形成する関係に設けられた相対
   的に小容量の第２のコンデンサと；前記インダクタ及び
   第２のコンデンサの共振に基づいて高周波出力を得る出
   力回路と；前記インダクタと直列的に設けられ、又は前
   記出力回路を介して給電される負荷と直列的に設けられ
   た一次巻線と、前記第１及び第２のスイッチング装置の
   ドライブ制御を行う二次巻線とを備えたトランスと；交
   流電源投入時に前記第２のスイッチング装置に起動トリ
   ガ信号を供給して該第２のスイッチング装置をオンする
   ためのものであって、前記整流装置の出力端間に設けら
   れ、前記交流電源の投入と共に所定の時定数をもって充
   電される第３のコンデンサを有する第１の時定数回路
   と、前記第３のコンデンサの充電電圧が所定の値に達し
   たとき導通して、起動トリガ信号を前記第２のスイッチ
   ング装置に供給する第１のトリガ素子と、前記第３のコ
   ンデンサと前記第１及び第２のスイッチング装置の中点
   との間に介挿され、前記第１及び第２のスイッチング装
   置のスイッチング開始後は、前記第１のトリガ素子が導
   通する前に前記第３のコンデンサの充電電荷を放電して
   前記第２のスイッチング装置への起動トリガ信号供給を
   行わないための第１のダイオードとを備えた第１の起動
   回路と；前記第１のコンデンサが充電された状態で発振
   停止した場合に、前記第１のスイッチング装置をオンし
   て前記第１のコンデンサの充電電荷を放電し、前記第１
   の起動回路を起動可能とするためのものであって、前記
   整流装置の正極出力端と前記第１及び第２のスイッチン
   グ装置の中点との間に設けられ、前記第１のコンデンサ
   の充電電荷に基づいて所定の時定数をもって充電される
   第４のコンデンサを有する第２の時定数回路と、前記第
   ４のコンデンサの充電電圧が所定の値に達したとき導通
   して、起動トリガ信号を前記第１のスイッチング装置に
   供給する第２のトリガ素子と、前記第４のコンデンサと
   前記整流装置の正極出力端との間に介挿され、前記第１
   及び第２のスイッチング装置のスイッチング開始後は、
   前記第２のトリガ素子が導通する前に前記第４のコンデ
   ンサの充電電荷を放電して前記第１のスイッチング装置
   への起動トリガ信号供給を行わないための第２のダイオ
   ードとを備えた第２の起動回路と；を具備していること
   を特徴とする電源装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の電源装置と；この電
   源装置の出力により付勢される放電灯と；を具備してい
   ることを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 【請求項４】照明装置本体と；請求項３記載の放電灯点
   灯装置と；を具備していることを特徴とする照明装置。