JPH09298096A - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

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JPH09298096A
JPH09298096A JP10995196A JP10995196A JPH09298096A JP H09298096 A JPH09298096 A JP H09298096A JP 10995196 A JP10995196 A JP 10995196A JP 10995196 A JP10995196 A JP 10995196A JP H09298096 A JPH09298096 A JP H09298096A
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JP
Japan
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discharge lamp
output
difference
frequency
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10995196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Mannami
寛明 万波
Minoru Yamamoto
実 山本
Yoshinobu Murakami
善宣 村上
Naoki Onishi
尚樹 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device of an enlarged dimming range. SOLUTION: An inverter circuit 1 is actuated at such a frequency that difference between outputs of a first and a second vibration systems of an inverter circuit 1 becomes the minimum in rated lighting, so difference between the outputs supplied from the first and the second vibration systems to a discharge lamp La is reduced. In the meanwhile, at the time of dim, or low light flux, the inverter circuit 1 is actuated at such an oscillation frequency that a voltage of a large peak value and a small effective value is applied to the discharge lamp La where difference between outputs of the first and the second vibration systems is large. In this case, a voltage of a large peak value and a small effective value is applied to the discharge lamp La. Adjusting of the output is performed by complemetarily changing duty of switching action of a first and a second switching elements Q1 , Q2 by a control means 30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】インバータ回路の高周波出力の一部を帰
還して、整流器に交流電源の略全域に亘って高周波的に
電流を流して入力力率を改善するインバータ装置におい
て、出力に含まれるリップル成分を低減して負荷に供給
される電力を調整することを可能とするインバータ装置
として、図１２に示すような特開平６−７８５５４号で
提案されたものがある。2. Description of the Related Art In an inverter device in which a part of the high frequency output of an inverter circuit is fed back and a high-frequency current is supplied to a rectifier over almost the entire area of an AC power source to improve the input power factor, the ripple included in the output As an inverter device capable of reducing the components and adjusting the electric power supplied to the load, there is one proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-78554 as shown in FIG.

【０００３】本従来例は、図示するように可飽和リアク
トルＬｃをインダクタの代わりに用いた点にある。この
可飽和リアクトルＬｃは出力巻線ＮL と制御巻線Ｎｃか
らなり、図１２ではリアクトル制御回路５で制御巻線Ｎ
ｃに流す電流を変化させて、出力巻線ＮＬのインダクタ
ンスを可変する構成としてあり、リアクトル制御回路５
はスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチングを制御す
る制御回路３で制御するようにしてある。尚この制御回
路３の出力に応じてスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ 2 は駆動
回路４で駆動制御される。ダイオードＤ1 、Ｄ2 はＭＯ
ＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の寄生ダ
イオードである。In this conventional example, as shown in FIG.
The point is that the tor Lc is used instead of the inductor. this
The saturable reactor Lc is the output winding NLAnd control winding Nc
In FIG. 12, the reactor control circuit 5 controls the control winding N
Inductor of output winding NL by changing the current flowing to c
The reactor control circuit 5
Is the switching element Q1, QTwoControl the switching of
It is controlled by the control circuit 3. This control time
Switching element Q according to the output of path 31, Q TwoIs driving
The drive is controlled by the circuit 4. Diode D1, DTwoIs MO
Switching element Q consisting of SFET1, QTwoThe parasitic da
It is Iodo.

【０００４】このインバータ装置では、交流電源Ｖｓを
整流する整流器としてのダイオードブリッジＤＢと、ダ
イオードブリッジＤＢの出力を平滑する平滑コンデンサ
Ｃ1と、振動系（以下、この振動系を第１の振動系と呼
ぷ）を含み平滑コンデンサＣ 1 の両端電圧を高周波電圧
に変換するインバータ回路１と、上記ダイオードブリッ
ジＤＢの出力端にインピーダンス素子としてのコンテン
サＣ4 を介してインバータ回路１の高周波出力の一部を
帰還してダイオードブリッジＤＢに交流電源Ｖｓの略全
域に亘って高周波的に電流を流す入力力率改善回路とを
備えている。インバータ回路１は、平滑コンデンサＣ1
の両端にＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 を直列接続し、スイッチング素子Ｑ2 の両端に直流
カット用のコンデンサＣ3 及び可飽和リアクトルＬｃを
介して放電灯Ｌａを接続し、放電灯Ｌａの夫々のフィラ
メントの非電源側の両端に放電灯Ｌａのフィラメントの
予熱用のコンデンサＣ2 を接続してある。なお、コンデ
ンサＣ2 はインダクタＬ 1 と共に第１の振動系を構成し
ている。In this inverter device, the AC power source Vs is
Diode bridge DB as a rectifier for rectification
Smoothing capacitor that smoothes the output of the Iodo Bridge DB
C1And the vibration system (hereinafter, this vibration system is called the first vibration system).
Including smoothing capacitor C 1High-frequency voltage
Inverter circuit 1 for converting into
The content of the impedance element at the output end of the DB
Sa CFourA part of the high frequency output of the inverter circuit 1 via
Return to the diode bridge DB, and almost all of the AC power supply Vs
An input power factor correction circuit that allows high-frequency current to flow across the range
Have. The inverter circuit 1 includes a smoothing capacitor C1
Switching element Q consisting of MOSFET on both ends of1,
QTwoAre connected in series, switching element QTwoDC at both ends of
Capacitor C for cuttingThreeAnd saturable reactor Lc
The discharge lamps La are connected to each other via the respective fillers of the discharge lamps La.
Of the filament of the discharge lamp La on both ends of the
Preheating capacitor CTwoAre connected. In addition,
Sensor CTwoIs the inductor L 1Together with the first vibration system
ing.

【０００５】このインバータ回路１では、スイッチング
素子Ｑ1 ，Ｑ2 を高周波的に交互にオン，オフさせるこ
とにより、平滑コンデンサＣ1 の両端電圧を高周波電圧
に変換し、放電灯Ｌａを高周波点灯する。つまり、スイ
ッチング素子Ｑ1 がオンのとき、コンデンサＣ1 →スイ
ッチング素子Ｑ1 →可飽和リアクトルＬｃ→コンデンサ
Ｃ3 →放電灯Ｌａの経路で、放電灯Ｌａに電流を流し、
このとときコンデンサＣ3 に蓄積された電荷を電源とし
て、スイッチング素子Ｑ2 がオンのとき、コンデンサＣ
3 →可飽和リアクトルＬｃ→スイッチング素子Ｑ2 →放
電灯Ｌａの経路でそれまでと逆方向の電流を放電灯Ｌａ
に流して、放電灯Ｌａを高周波点灯する。In this inverter circuit 1, the switching elements Q 1 and Q 2 are alternately turned on and off at high frequency, thereby converting the voltage across the smoothing capacitor C 1 into a high frequency voltage and turning on the discharge lamp La at a high frequency. . That is, when the switching element Q 1 is on, a current is passed through the discharge lamp La through the path of the capacitor C 1 → switching element Q 1 → saturable reactor Lc → capacitor C 3 → discharge lamp La,
At this time, the electric charge accumulated in the capacitor C 3 is used as a power source, and when the switching element Q 2 is turned on, the capacitor C 3
3 → saturable reactor Lc → switching element Q 2 → discharge lamp La through the path of current in the opposite direction to the discharge lamp La
And discharge lamp La is lit at high frequency.

【０００６】上記入力力率改善回路は、コンデンサＣ3
と放電灯Ｌａとの接続点とダイオードブリッジＤＢの正
極側の出力端との間に接続されたインピーダンス素子と
してのコンデンサＣ4 と、ダイオードブリッジＤＢの出
力とコンデンサＣ1 との問に接続されたダイオードＤ3
とで構成してある。この入力力率改善回蕗では、スイッ
チング素子Ｑ2 のオン時に、ダイオードブリッジＤＢ→
コンデンサＣ4 →コンデンサＣ3 →可飽和リアクトルＬ
ｃ→スイッチング素子Ｑ2 と電流が流れると共に、コン
デンサＣ4 と可飽和リアクトルＬｃからなる振動系の作
用により、主に、コンデンサＣ4 →ダイオードＤ3 →ス
イッチング素子Ｑ1 →可飽和リアクトルＬｃ→コンデン
サＣ3 を通る経路で反転電流が流れる。The above input power factor correction circuit uses a capacitor C 3
And a discharge lamp La and a capacitor C 4 as an impedance element connected between the connection point of the diode bridge DB and the positive side output terminal of the diode bridge DB, and the output of the diode bridge DB and the capacitor C 1 . Diode D 3
It consists of This improvement of the input power factor times butterbur, when the ON switching element Q 2, the diode bridge DB →
Capacitor C 4 → Capacitor C 3 → Saturable reactor L
c → current flows through the switching element Q 2, and mainly due to the action of the vibration system including the capacitor C 4 and the saturable reactor Lc, the capacitor C 4 → the diode D 3 → the switching element Q 1 → the saturable reactor Lc → the capacitor. A reversal current flows along the path passing through C 3 .

【０００７】このようにコンデンサＣ4 を介して交流電
源Ｖｓの全域に亘ってダイオードブリッジＤＢに高周波
的に電流を流すようにすれば、入力力率を改善すること
ができる。しかも、コンデンサＣ4 とダイオードＤ3 と
を追加するだけの簡単な構成で、入力力率を改善するこ
とができる。なお、交流電源Ｖｓとダイオードブリッジ
ＤＢとの間には高周波カットフィルタＦを挿入し、高周
波成分が交流電源Ｖｓ側に漏れることを防止してある。In this way, the input power factor can be improved by allowing a high-frequency current to flow through the diode bridge DB over the entire area of the AC power source Vs via the capacitor C 4 . Moreover, the input power factor can be improved with a simple configuration in which only the capacitor C 4 and the diode D 3 are added. A high frequency cut filter F is inserted between the AC power source Vs and the diode bridge DB to prevent high frequency components from leaking to the AC power source Vs side.

【０００８】ところで、上述の構成のインバータ装置で
は、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の
スイッチング周波数、つまり発振周波数が変化すると、
図１９（ｂ）〜（ｄ）に破線で示す包路線波形が変化す
る。この図１９（ｂ），（ｄ）の場合には包絡波形との
最大値と最少値との差、つまりはリップルが大きくな
り、負荷の動作に悪影響を及ぽすという何度があった。
例えば、放電灯点灯装置の場合に放電灯Ｌａを調光点灯
させると、放電灯Ｌａにちらつきを生じるという問題が
起きる。By the way, in the above-configured inverter device, when the switching frequency of the switching elements Q 1 and Q 2 of the inverter circuit 1, that is, the oscillation frequency changes,
The envelope waveforms shown by the broken lines in FIGS. 19B to 19D change. In the cases of FIGS. 19 (b) and 19 (d), the difference between the maximum value and the minimum value with respect to the envelope waveform, that is, the ripple becomes large, which adversely affects the operation of the load.
For example, in the case of a discharge lamp lighting device, if the discharge lamp La is dimmed and lit, there arises a problem that the discharge lamp La flickers.

【０００９】次に図１３に示す基本的な回路、つまり図
１２における可飽和リアクトルＬｃがインダクタＬ1 に
置き代わった回路に基づいて、インバータ回路１の発振
周波数の変化によりリップル成分が発生する理由から説
明する。上記インバータ装置に設けられたコンデンサＣ
4 の充電は、ダイオードブリッジＤＢ→コンデンサＣ 4
→コンデンサＣ3 →インダクタＬ1 →スイッチング素子
Ｑ2 の経路で行われ、コンデンサＣ4 は図１３に示す矢
印の向きに充電される。Next, the basic circuit shown in FIG.
Saturable reactor Lc in 12 is inductor L1To
Oscillation of the inverter circuit 1 based on the replaced circuit
This is explained because the ripple component is generated due to the frequency change.
I will tell. Capacitor C provided in the inverter device
FourIs charged by diode bridge DB → capacitor C Four
→ Capacitor CThree→ Inductor L1→ Switching element
QTwoThe capacitor CFourIs the arrow shown in FIG.
It is charged in the direction of the mark.

【００１０】そして、コンデンサＣ4 の放電は、主にコ
ンデンサＣ4 →ダイオードＤ3 →スイッチング素子Ｑ1
→インダクタＬ1 →コンデンサＣ3 の経路で行われ、こ
のときコンデンサＣ1 の両端電圧は下降する。ここで、
上記コンデンサＣ4 の充放電のタイミングはスイッチン
グ素子Ｑ1 ，Ｑ2 のオン，オフと同時に開始されるわけ
ではなく、このコンデンサＣ4 の両端電圧Ｖｃ4 、電源
電圧Ｖｉｎ、イダンタクＬ1 の両端電圧ＶL1、コンデン
サＣ3の両端電圧Ｖｃ3 との電圧関係で決まる。今、上
記コンデンサＣ4 が充放電されていない場合には、図１
３の回路は図１４に示す横成となっていると考えてよ
い。また、コンデンサＣ4 が充放電されている場合には
図１５の横成となっていると考えてよい。つまり、上記
図１４と図１５の回路の切り換わりによるその出力差に
より上記リップルが発生するのである。The discharge of the capacitor C 4 is mainly performed by the capacitor C 4 → the diode D 3 → the switching element Q 1
→ Inductor L 1 → Capacitor C 3 is performed, and the voltage across capacitor C 1 drops at this time. here,
The timing of the charging and discharging of the capacitor C 4 is the switching element Q 1, Q 2 on, but is not started off at the same time, the voltage across Vc 4 of the capacitor C 4, the power supply voltage Vin, the voltage across the Idantaku L 1 It is determined by the voltage relationship between V L1 and the voltage Vc 3 across the capacitor C 3 . Now, if the capacitor C 4 is not charged or discharged, as shown in FIG.
It can be considered that the circuit of No. 3 is in the horizontal composition shown in FIG. Further, when the capacitor C 4 is charged / discharged, it can be considered that the horizontal arrangement of FIG. That is, the ripple is generated due to the output difference due to the switching of the circuits of FIGS. 14 and 15.

【００１１】この場合においてリップル成分を小さくす
るには図１４及び図１５の回路の出力が略同じになれ
ば、リップル成分を小さくできるはずである。ところ
で、上記図１４及び図１５の回路を考えた場合、夫々の
異なる点は振動系の構成にある。つまり、図１４の場合
にはインダクタＬ1 とコンデンサＣ2 で第１の振動系が
構成され、図１の場合にはインダクタＬ1 とコンテンと
サＣ2 ，Ｃ4 で第２の振動系が構成されている。従っ
て、この振動系の出力が略同一になれば、リップル成分
が小さくなる。In this case, in order to reduce the ripple component, if the outputs of the circuits of FIGS. 14 and 15 are substantially the same, the ripple component should be reduced. By the way, when considering the circuits of FIGS. 14 and 15, the different points are in the configuration of the vibration system. That is, in the case of FIG. 14, the first vibration system is formed by the inductor L 1 and the capacitor C 2 , and in the case of FIG. 1, the second vibration system is formed by the inductor L 1 , the contents, and the capacitors C 2 , C 4 . It is configured. Therefore, if the outputs of this vibration system are substantially the same, the ripple component becomes small.

【００１２】ここで、夫々の振動系の出力特性が例えば
図１６に示すようになっているとすれば、夫々の出力値
が一定になる周波数にインバータ回路１の発振周波数
（以下、この周波数をｆ0 と称する）に設定すればよい
ことが分かる。なお、図１６のイで第１の振動系の出力
特性を示し、ロで第２の振動系の出力特性を示す。とこ
ろで、上述の場合において最もリップル成分の発生に影
響を与えるのは、電源電圧Ｖinであるので、電源電圧Ｖ
in（実際にはダイオードブリッジＤＢを介して後段回路
に電源が供給されているので、電源電圧Ｖinの絶対値｜
Ｖin｜）と、インバータ装置の出力との特性を求めたと
ころ、図１７に示す結果が得られた。この図１７では縦
軸に出力（例えば、負荷の両端電圧）、横軸に電源電圧
の絶対値｜Ｖin｜を示してある。なお、電源電圧の絶対
値｜Ｖin｜はすべて瞬時値である。また、図中のＶP は
電源電圧の最大値を示す。If the output characteristics of the respective vibration systems are as shown in FIG. 16, for example, the oscillation frequency of the inverter circuit 1 (hereinafter, this frequency is set to a frequency at which the respective output values become constant). It can be seen that it may be set to (f 0 ). 16A shows the output characteristic of the first vibration system, and FIG. 16B shows the output characteristic of the second vibration system. By the way, affect the occurrence of the most ripple component in the above case, since the power supply voltage V in, the power supply voltage V
in (actually, power is supplied to the subsequent circuit via the diode bridge DB, so the absolute value of the power supply voltage V in |
When the characteristics of V in |) and the output of the inverter device were obtained, the results shown in FIG. 17 were obtained. In FIG. 17, the vertical axis shows the output (for example, the voltage across the load), and the horizontal axis shows the absolute value | V in | of the power supply voltage. The absolute value of the power supply voltage | V in | is an instantaneous value. Further, V P in the figure indicates the maximum value of the power supply voltage.

【００１３】また上記図１７の特性は以下のようにして
求めたものである。つまり、図１３のインバータ装置
で、電源電圧の絶対値｜Ｖin｜と出力Ｖout が図１８
（ａ）（ｂ）に示すようになっている場合、｜Ｖin｜＝
０での出力Ｖout はｔ＝ｔ1 の前後の微小時間△ｔにお
けるＶout の値から求め、また｜Ｖin｜＝ＶP での出力
Ｖ out はｔ＝ｔ3 の前後の微小時間△ｔにおけるＶout
の値から求め、さらに同様にして任意の｜Ｖin｜での出
力Ｖout はその｜Ｖin｜となる時間（例えば、ｔ＝
ｔ2 ）の前後の微小時間ΔｔにおけるＶout の値から求
めた。また、微小時間△ｔはインバータ回路１の発振周
波数の数倍程度とし、｜Ｖin｜の変化を無視できるよう
にした。The characteristics shown in FIG. 17 are as follows.
It is what I sought. That is, the inverter device of FIG.
And absolute value of power supply voltage | Vin| And output VoutFigure 18
In the case shown in (a) and (b), | Vin| =
Output V at 0outIs t = t1Before and after the minute time Δt
Kick VoutObtained from the value of | Vin| = VPOutput
V outIs t = tThreeV in a minute time Δt before and afterout
From the value of | VinDeparture at
Force VoutIs the | Vin| Time (eg, t =
tTwo) V before and after the minute time ΔtoutFrom the value of
I did. In addition, the minute time Δt is the oscillation frequency of the inverter circuit 1.
About several times the wave number, | VinSo that changes in | can be ignored
I chose

【００１４】いま、放電灯Ｌａを調光点灯する堵合につ
いて考えると、この場合にコンデンサＣ4 とダイオード
Ｄ3 からなる上記力率改善回路を備えていないインバー
タ装置からなる放電灯点灯装置では、例えばインバータ
回路１の発振周波数をインダクタＬ1 とコンデンサＣ2
からなる第１の振動系の共振周波数からずらすことによ
り、放電灯Ｌａに供給される電力を小さくして調光点灯
を行うことができる。Now, considering the dimming lighting of the discharge lamp La, in this case, in the discharge lamp lighting device composed of the inverter device without the power factor correction circuit composed of the capacitor C 4 and the diode D 3 , For example, the oscillation frequency of the inverter circuit 1 is set to the inductor L 1 and the capacitor C 2
By shifting from the resonance frequency of the first vibrating system consisting of, the electric power supplied to the discharge lamp La can be reduced and dimming lighting can be performed.

【００１５】しかし、図１３のインバータ装置におい
て、単にインバータ回路１の発振周波数を変化させる
と、上述した理由によりリップル成分が増加して放電灯
Ｌａにちらつきを生じるという問題がある。そこで、放
電灯Ｌａに供給される電力が小さくなり、且つリップル
成分が少なくなるように、振動系のインピーダンス及び
インバータ回路１の発振周波数を共に変化させると、調
光状態でも放電灯Ｌａをちらつきなく安定点灯させるこ
とができる。この場合に、振動系のインピーダンスを変
化させ、それに応じてインバータ回路１の発振周波数を
変化させる方法と、インバータ国籍１の発振周波数を変
化させ、それに応じて振動系のインピーダンスを変化さ
せる方法との２つの方法が考えられる。 ・
図１２の場合には例えば放電灯Ｌａを全点灯させる際
に、インバータ回路１の発振周波数が上述したｆ0 とな
っており、この周波数ｆ0 のとき可飽和リアクトルＬｃ
の出力巻線ＮL とコンデンサＣ2 ，Ｃ4 で形成される振
動系の出力が略同じになるようにしてある。調光点灯を
行う場合、制御回路３がリアクトル制御回蕗５を介して
可飽和リアクトルＬｃの制御巻線Ｎｃに流す電流を変化
させて、出力巻線ＮL のインダクタンス値を変化させ
る。そして、このときの２つの振動系の出力が一定にな
るように制御回路３の制御の下でインバータ回路１の発
振周波数を可変する。このようにすれぱ、リップル成分
の少ない安定した状鹿で放電灯Ｌａを調光点灯すること
ができる。なお、このようにしても入力力率改善回路に
よる入力力率の改善効果はそのまま維持される。However, in the inverter device of FIG. 13, if the oscillation frequency of the inverter circuit 1 is simply changed, there is a problem that the ripple component increases and the discharge lamp La flickers due to the reason described above. Therefore, if both the impedance of the vibration system and the oscillation frequency of the inverter circuit 1 are changed so that the power supplied to the discharge lamp La becomes small and the ripple component becomes small, the discharge lamp La does not flicker even in the dimming state. It can be turned on stably. In this case, there are a method of changing the impedance of the vibration system and changing the oscillation frequency of the inverter circuit 1 accordingly, and a method of changing the oscillation frequency of the inverter nationality 1 and changing the impedance of the vibration system accordingly. Two methods are possible.・
In the case of FIG. 12, for example, when the discharge lamp La is fully turned on, the oscillation frequency of the inverter circuit 1 is the above-described f 0 , and at this frequency f 0 , the saturable reactor Lc
The output of the oscillating system formed by the output winding N L and the capacitors C 2 and C 4 is substantially the same. When performing the dimming lighting, the control circuit 3 changes the current flowing through the control winding Nc of the saturable reactor Lc via the reactor control circuit 5 to change the inductance value of the output winding N L. Then, the oscillation frequency of the inverter circuit 1 is varied under the control of the control circuit 3 so that the outputs of the two vibration systems at this time are constant. In this way, the discharge lamp La can be dimmed and turned on in a stable state with a small ripple component. Even in this case, the effect of improving the input power factor by the input power factor improving circuit is maintained as it is.

【００１６】なお、調光点灯を行う場合、制御回路３の
制御の下でインバータ回路１の発振周波数を可変させ、
その周波数下で２つの共振系の出力が略同じになるよう
に、制御回路３がリアクトル制御御回路５を介して可飽
和リアクトルＬｃの制御巻線Ｎｃに流す電流を変化させ
て、出力巻線ＮL のインダクタンス値を変化させ、リッ
プル成分の少ない安定した状態で放電灯Ｌａを調光点灯
するようにしてもよい。この場合には図１７に示すよう
に出力は主に電源電圧Ｖinに応じて変化するので、この
電源電圧Ｖinを検出する手段を設け、電源電圧Ｖinに応
じて制御回路３がリアクトル制御回路５を介して出力巻
線ＮL のインダクタンス値を変化させるようにすればよ
い。When the dimming lighting is performed, the oscillation frequency of the inverter circuit 1 is changed under the control of the control circuit 3,
The control circuit 3 changes the current flowing to the control winding Nc of the saturable reactor Lc via the reactor control circuit 5 so that the outputs of the two resonance systems become substantially the same under the frequency, and the output winding The inductance value of N L may be changed to dimming the discharge lamp La in a stable state with a small ripple component. This output, as shown in FIG. 17 in the case mainly varies according to the power supply voltage V in, the means for detecting the power supply voltage V in is provided, the control circuit 3 is a reactor controlled in accordance with the power supply voltage V in The inductance value of the output winding N L may be changed via the circuit 5.

【００１７】また、放電灯Ｌａの調光特性（ランプ電圧
Ｖla−ランプ電流Ｉla特性）は放電灯Ｌａの種類や同一
放電灯Ｌａでも周囲温度によって異なるが、一般には図
２０に示すような負性抵抗特性である。Ｉ1 を定格点灯
時の電流とすると、Ｉ1 からＩ2 までの区間Ｉ3 内で調
光するに従い、放電灯Ｌａのランプ電流は減少していく
が逆にランプ電圧Ｖlaは増加していく。特にＩ2 からＩ
0 までの区間Ｉ4 を低光束領域とするとこの領域では放
電灯Ｌａを点灯維持するには定格点灯時に比べかなり高
い点灯維持電圧を必要とし、インバータ向路１として調
光時の点灯維持電圧以上の出力電圧が必要となる。The dimming characteristic (lamp voltage V la -lamp current I la characteristic) of the discharge lamp La is different depending on the type of the discharge lamp La and the ambient temperature of the same discharge lamp La, but generally as shown in FIG. It is a negative resistance characteristic. Assuming that I 1 is the current at the time of rated lighting, the lamp current of the discharge lamp La decreases but the lamp voltage V la increases on the contrary as the light is adjusted in the section I 3 from I 1 to I 2. Go. Especially from I 2 to I
Assuming that the section I 4 up to 0 is a low luminous flux region, in this region, in order to maintain the lighting of the discharge lamp La, a considerably higher lighting maintaining voltage is required as compared with the rated lighting, and as the inverter circuit 1, it is equal to or higher than the lighting maintaining voltage during dimming. Output voltage is required.

【００１８】放電灯Ｌａにおける低光束での始動、及び
点灯維持する技術の代表的なものとして、パルス状電圧
の印加と直流電圧の印加が一般によく知られている。図
２１にパルス状電圧印加時の出力電圧波形を示す。この
パルス状の電圧により低光束時に放電灯の点灯維持が可
能となる。The application of a pulsed voltage and the application of a DC voltage are generally well known as typical techniques for starting and maintaining lighting of a discharge lamp La with a low luminous flux. FIG. 21 shows an output voltage waveform when a pulsed voltage is applied. With this pulsed voltage, it is possible to maintain lighting of the discharge lamp when the luminous flux is low.

【００１９】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来の技
術として示したインバー夕装置からなる放電灯点灯装置
において、出力に含まれるリップル成分を低減した状態
で周波数調光を行う場合、調光に従い放電灯Ｌａを点灯
維持させるのに高い出力電圧が必要になり、あるレベル
において点灯維持電圧が得られなくなり放電灯Ｌａを点
灯できなくなる。つまり、低光束時における点灯維持が
困難であるという問邁が生じる。そこで、パルス状電圧
の印加、或いは直流電圧の印加が考えられるが、制御が
複雑、高価になる等の問題もある。By the way, in the discharge lamp lighting device comprising the above-mentioned conventional inverter device, when frequency dimming is performed with the ripple component contained in the output reduced, the discharge is performed in accordance with the dimming. A high output voltage is required to keep the electric lamp La lit, and the lit maintaining voltage cannot be obtained at a certain level, and the discharge lamp La cannot be lit. That is, there is a problem that it is difficult to maintain lighting when the luminous flux is low. Therefore, application of a pulsed voltage or application of a DC voltage can be considered, but there are also problems such as complicated control and high cost.

【００２０】本発明は上述の問題点に鑑みて為されたも
のであり、その目的とするところは、インバー夕回路の
高周波出力の一部を帰還して、整流器に交流電源のはぼ
全域にわたって高周波的に電流を流して入力力率を改善
する放電灯点灯装置において、調光範囲を拡入させた放
電灯点灯装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to return a part of the high frequency output of the inverter circuit to the rectifier over the entire area of the AC power source. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device in which a dimming range is expanded in a discharge lamp lighting device in which a current is passed at a high frequency to improve an input power factor.

【００２１】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、交流電源を整流する整流器と、
前記整流器の出力を平滑する平滑コンデンサと、第１の
振動系を含み平滑コンデンサの両端電圧をスイッチング
素子により高周波電圧に変換して放電灯に点灯電力を供
給するインバータ回路と、上記整流器の出力端にインピ
ーダンス素子を介して上記インバータ回路の高周波出力
の一部を帰還して上記整流器に上記交流電源の略全域に
わたって高周波的に電流を流す入力力率改善回路とを備
え、上記インピーダンス素子が上記インバータ回路の第
１の振動系と共に第２の振動系を構成する放電灯点灯装
置において、少なくとも上記放電灯が低光束時或いは調
光時に、上記第１及び第２の振動系から放電灯に供給さ
れる出力の差が増加する方向に変化するように上記イン
バータ回路を動作させ調光する制御手段を設けたことを
特徴とし、出力の調節をしつつ第１及び第２の振動系か
ら放電灯に供給される出力の差の調節ができるため、低
光束時に放電灯の点灯維持が可能で、調光範囲を拡大で
きる。In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, a rectifier for rectifying an AC power supply,
A smoothing capacitor that smoothes the output of the rectifier, an inverter circuit that includes a first oscillating system, converts a voltage across the smoothing capacitor into a high frequency voltage by a switching element, and supplies lighting power to a discharge lamp, and an output terminal of the rectifier. An input power factor correction circuit for feeding back a part of the high frequency output of the inverter circuit via an impedance element to flow a high frequency current to the rectifier over substantially the entire area of the AC power supply, wherein the impedance element is the inverter. In a discharge lamp lighting device that constitutes a second vibration system together with a first vibration system of a circuit, at least the discharge lamp is supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp when the luminous flux is low or dimming. Control means for operating the above-mentioned inverter circuit so as to change the output difference in an increasing direction, and controlling the dimming. Since it is the regulation of the difference in power supplied to the discharge lamp from the first and second vibration system while the section may sustaining of the discharge lamp at the time of low luminous flux level it can be expanded dimming range.

【００２２】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記制御手段として、少なくとも上記放電灯が低
光束時或いは調光時に、上記第１及び第２の振動系から
放電灯に供給される出力の差が増加する方向にインバー
タ回路の発振周波数、或いはデューティ、又はその両方
を変化させ調光することが可能な制御手投を設けたこと
を特徴とし、発振周波数、或いはデューティ、又はその
両方を変化させることにより調光ができる。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, as the control means, at least the discharge lamp is supplied to the discharge lamp from the first and second vibrating systems when the luminous flux is low or when dimming. The control frequency can be adjusted by changing the oscillation frequency of the inverter circuit, the duty, or both in the direction of increasing the output difference. Dimming can be performed by changing both.

【００２３】請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記整流器の出力電圧の変化に応じて周波数を可
変することにより 上記第１及び第２の振動系のインピ
ーダンスを変化させ、少なくとも放電灯が低光束時或い
は調光時に、上記第１及び第２の振動糸より上記放電灯
に供給される出力の差を増加方向に制御する周波数制御
手段を上記制御手段として設けたことを特徴とし、周波
数制御手段により出力の調節をしつつ低光束時に放電灯
の点灯維持が可能である。According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the impedance of the first and second vibration systems is changed by varying the frequency according to the change of the output voltage of the rectifier, and at least the discharge frequency is changed. When the electric lamp has a low luminous flux or dimming, frequency control means for controlling the difference between the outputs supplied from the first and second vibrating threads to the discharge lamp in an increasing direction is provided as the control means. While the output is adjusted by the frequency control means, it is possible to maintain the lighting of the discharge lamp when the luminous flux is low.

【００２４】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、上記交流電源の電圧の変化に応じて上記インバー
タ回路の発振周波数を可変することにより上記第１及び
第２の振動系のインピーダンスを変化させ上記第１及び
第２の振動系から上記放電灯に供給される出力を最も等
しく、少なくとも上記放電灯が低光束時或いは立ち消え
する前に交流電源電圧の変化に応じて周波数を可変する
制御を停止し、上記第１及び第２の振動系から上記放電
灯に供給される出力の差を増加する周波数制御手段を設
けたことを特徴とするもので、周波数制御手段の実施形
態である。According to a fourth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the impedance of the first and second vibration systems is changed by varying the oscillation frequency of the inverter circuit according to the change of the voltage of the AC power supply. A control in which the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp are changed to be most equal, and the frequency is varied at least when the discharge lamp has a low luminous flux or before the discharge lamp disappears in accordance with a change in the AC power supply voltage. Is provided and frequency control means for increasing the difference between the outputs supplied to the discharge lamp from the first and second vibration systems is provided, which is an embodiment of the frequency control means.

【００２５】請求項５の発明では、請求項３の発明にお
いて、上記交流電源の電圧の変化に応じて上記インバー
タ回路の発振周波数を可変することにより上記第１或い
は第２の振動系のインピーダンスを変化させ上記第１及
び第２の振動系から上記放電灯に供給される出力の差を
調節するものであって、少なくとも上記放電灯が低光束
時或いは調光時に、調光に応じて徐々に周波数の可変幅
を変化させ、上記第１及び第２の振動系から上記放電灯
に供給される出力の差を増加させる周波数制御手段を設
けたことを特徴とするもので、周波数制御手段の実施形
態である。According to a fifth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the impedance of the first or second vibration system is changed by varying the oscillation frequency of the inverter circuit according to the change of the voltage of the AC power supply. The difference is adjusted to adjust the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp, and the discharge lamp is gradually changed according to the dimming at least when the luminous flux is low or when the dimming is performed. A frequency control means for changing the variable width of the frequency to increase the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp is provided. It is a form.

【００２６】請求項６の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記放電灯の予熱時には上記第１及び第２の振動
系から放電灯に供給される出力の差が減少する方向に、
始動時には上記第１及び第２の振動系から放電灯に供給
される出力の差が増加する方向に上記インバー夕回路を
動作させる制御手投を設けたことを特徴とするもので、
放電灯の予熱時は第１及び第２の振動系から放電灯に供
給される出力の差を減少させ、始動時に出力の差を増加
させることにより、予熱、始動が容易に行える。According to a sixth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, when the discharge lamp is preheated, the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp decreases.
At the time of starting, a control throw is provided for operating the above-mentioned inverter circuit in a direction in which the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp increases.
When the discharge lamp is preheated, the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp is reduced, and the output difference is increased at the time of starting, so that preheating and starting can be easily performed.

【００２７】請求項７の発明では、請求項１の発明にお
いて、単方向性手段を用い出力をクランプして上記交流
電源の全周期に渡って上記第１及び第２の振動系から上
記放電灯に供給される出力差を補正する手段を備え、少
なくとも低光束時或いは調光時に上記補正をしないこと
により上記第１及び第２の振動系から上記放電灯に供給
される出力の差を増加させる出力調整手段を制御手段と
して備えたことを特徴とするもので、周波数制御手段に
より出力の調節をしつつ低光束時に放電灯の点灯維持が
可能である。According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the output is clamped by using unidirectional means, and the discharge lamp is discharged from the first and second vibrating systems over the entire cycle of the AC power source. Means for correcting the output difference supplied to the discharge lamp, and increasing the difference between the outputs supplied from the first and second vibrating systems to the discharge lamp by not performing the correction at least during low luminous flux or dimming. The present invention is characterized in that the output adjusting means is provided as the control means, and it is possible to maintain the lighting of the discharge lamp when the luminous flux is low while adjusting the output by the frequency control means.

【００２８】請求項８の発明では、請求項１の発明にお
いて、少なくとも上記第１或いは第２の振動系のインピ
ーダンスを可変することにより、上記第１及び第２の振
動系から上記放電灯に供給される出力の差を増加させる
ことが可能なインピーダンス可変手段を制御手段として
設けたことを特徴とするもので、周波数制御手段により
出力の調節をしつつ低光束時に放電灯の点灯維持が可能
である。According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, at least the impedance of the first or second vibration system is changed so that the discharge lamp is supplied from the first and second vibration systems. The impedance variable means capable of increasing the output difference is provided as the control means, and it is possible to maintain the lighting of the discharge lamp at a low luminous flux while adjusting the output by the frequency control means. is there.

【００２９】[0029]

【発明の実施の形態】まず、本実施形態の説明に入る前
に本発明の基本的となる回路に付いて説明する。まず図
２２に示す放電灯点灯装置の回路は、整流器ＤＢと平滑
コンデンサＣ1との間に接続されたコンデンサＣ4 の両
端電圧Ｖｃ4 、平滑コンデンサＣ1 の両端電圧Ｖｄｃ、
フィルター回路Ｆを介し交流電源Ｖｓを整流器ＤＢで全
般整流して得られた脈流直流電圧たる電源電圧Ｖinの３
つの電圧間の関係と、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 及び
スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の各々の両端に並列接続さ
れたダイオードＤ1 ，Ｄ2 からなるインバータ回路１の
高周波動作とにより、整流器ＤＢから高周波的にパルス
電流（以下、電流と称する。）Ｉｄを流すようにした方
式である。本回路方式では、コンデンサＣ4 の充放電が
入力電流高調波歪みを改善するのに大きく関与する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a basic circuit of the present invention will be described before the description of the present embodiment. First, in the circuit of the discharge lamp lighting device shown in FIG. 22, the voltage Vc 4 across the capacitor C 4 connected between the rectifier DB and the smoothing capacitor C 1 , the voltage Vdc across the smoothing capacitor C 1 ,
3 pulsating DC voltage serving as the power supply voltage V in the obtained AC power source Vs through a filter circuit F to General rectified by the rectifier DB
Rectifier DB by the relationship between the two voltages and the high frequency operation of the inverter circuit 1 composed of the diodes D 1 and D 2 connected in parallel across the switching elements Q 1 and Q 2 and the switching elements Q 1 and Q 2 , respectively. Therefore, a pulse current (hereinafter, referred to as current) Id is applied in a high frequency. In this circuit system, the charging / discharging of the capacitor C 4 plays a major role in improving the input current harmonic distortion.

【００３０】尚コンデンサＣ4 と並列にダイオードＤ3
が並列接続され、整流器ＤＢの正の出力端子及びスイッ
チング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の接続点の間にはインバータ負荷
Ｚ1が接続されており、インバータ負荷Ｚ1 を介して整
流器ＤＢの出力端に上記インバータ回路１の高周波出力
の一部が帰還される。またスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ 2
を制御する制御手段３０が設けられ、インバータ負荷Ｚ
1 は、コンデンサＣ3、放電灯Ｌａ、インダクタＬ1 か
らなる直列回路と、放電灯Ｌａの非電源端子問に並列接
続されたコンデンサＣ2 とから構成され、コンデンサＣ
4 はインピーダンス要素Ｚ2 を構成する。The capacitor CFourIn parallel with diode DThree
Are connected in parallel, and the positive output terminal of the rectifier DB and the switch are connected.
Holding element Q1, QTwoInverter load between the connection points
Z1Is connected, and the inverter load Z1Through
High-frequency output of the inverter circuit 1 at the output end of the sink DB
Part of is returned. In addition, switching element Q1, Q Two
A control means 30 for controlling the inverter load Z
1Is the capacitor CThree, Discharge lamp La, inductor L1Or
Connected in series with the non-power supply terminal of the discharge lamp La.
Continued capacitor CTwoAnd capacitor C
FourIs the impedance element ZTwoMake up.

【００３１】次に本回路の動作について簡単に説明す
る。まず脈流直流電圧たる電源電圧Ｖinがゼロ近傍、つ
まり谷部に於ける動作を説明する。スイッチング素子Ｑ
2 がオンの時、平滑コンデンサＣ1 を電源として、共振
電流Ｉ1 が平滑コンデンサＣ1 →コンデンサＣ4 →コン
デンサＣ3 →放電灯Ｌａ→インダクタＬ1 →スイッチン
グ素子Ｑ2 →平滑コンデンサＣ1 の経路で流れ、コンデ
ンサＣ4 が充電されると共に、インダクタＬ1 にエネル
ギーが蓄積される。コンデンサＣ4 の允電電圧Ｖｃ4 が
平滑コンデンサＣ1 の両端電圧Ｖｄｃと略等しくなる
と、コンデンサＣ4 に流れていた共振電流Ｉ1 は停止
し、整流器ＤＢから電流Ｉｄが流れ込みインバータ動作
を継続しようとする。スイッチング素子Ｑ2 がオフ、ス
イッチング素子Ｑ1 がオンした瞬間はインダクタＬ1 に
蓄積されたエネルギーによる回生電流がダイオードＤ1
を介して流れて平滑コンデンサＣ1 を充電する。この時
流れる電流Ｉｄが整流器ＤＢからの平滑コンデンサＣ 1
への充電電流となって平滑コンデンサＣ1 を充電する。
やがてインタクタＬ1に蓄境されたエネルギーがなくな
ると、共振動作が反転して、コンデンサＣ3 を電荷とす
るインバータ動作により、コンデンサＣ3 →コンデンサ
Ｃ4 →スイッチング素子Ｑ1 →インダクタＬ1 →放電灯
Ｌａ→コンデンサＣ3 の経路で共振電流が流れ、コンデ
ンサＣ4 に充電されていた電荷を放電する。そしてその
電荷がなくなると共振電流はダイオードＤ3 を介して流
れるようになる。Next, the operation of this circuit will be briefly described.
You. First, the power supply voltage V which is a pulsating DC voltageinIs near zero
The operation in the Mariya area will be described. Switching element Q
TwoIs on, smoothing capacitor C1Resonance
Current I1Is the smoothing capacitor C1→ Capacitor CFour→ Con
Densa CThree→ discharge lamp La → inductor L1→ switch
Element QTwo→ Smoothing capacitor C1Flow through the
Sensor CFourIs charged and inductor L1To ener
Ghee is accumulated. Capacitor CFourCharge voltage VcFourBut
Smoothing capacitor C1Becomes almost equal to the voltage Vdc across
And the capacitor CFourResonance current I flowing through1Is stopped
Then, the current Id flows from the rectifier DB and the inverter operates.
Try to continue. Switching element QTwoIs off,
Switching element Q1Inductor L at the moment when turns on1To
The regenerative current due to the stored energy is diode D1
Flowing through the smoothing capacitor C1Charge. This time
The flowing current Id is the smoothing capacitor C from the rectifier DB. 1
It becomes charging current to the smoothing capacitor C1Charge.
Eventually L1The energy stored in
Then, the resonance operation is reversed and the capacitor CThreeBe the electric charge
Inverter operation causes capacitor CThree→ Capacitor
CFour→ Switching element Q1→ Inductor L1→ discharge lamp
La → Capacitor CThreeResonance current flows through the
Sensor CFourDischarges the charge that was previously charged. And that
When the electric charge disappears, the resonance current is diode DThreeFlow through
Will be

【００３２】以上は脈流直流電圧たる電源電圧Ｖinが谷
部での説明であるが、脈流直流電圧たる電源電圧Ｖinが
ゼロ近傍でなくとも、平滑コンデンサＣ1 の両端電圧Ｖ
ｄｃがＶin＋Ｖｃ4 と略等しくなると、上述の様に平滑
コンデンサＣ1 を電源として動作するインバータ動作は
なくなるが、整流器ＤＢから電流Ｉｄが流れ込みインバ
ータ動作を継続しようとする。この様にしてインバータ
回路１は共振動作を繰り返し、またコンデンサＣ4 は充
放電を繰り返す。入力電流Ｉinが流れこむ期間は、スイ
ッチング素子Ｑ2 がオンして平滑コンデンサＣ1 がＶｃ
4 ＋Ｖinに充電された後、整流器ＤＢから電流Ｉｄが流
れ込む期間である。この様に、本回路方式においては、
コンデンサＣ4 の充放電が入力電流１inを供給するのに
大きく関与することが分かる。この時の脈流直流電圧た
る電源電圧ＶinとＶｃ4 ＋｜Ｖin｜と電流Ｉｄとの関係
を図２３（ａ）（ｂ）に示す。また、脈流直流電圧たる
電源電圧Ｖinの谷部を拡大した動作波形を図２４に示
し、同図（ａ）はトランジスタＱ2 のコレクタ・エミッ
タ間電圧ＶCEを、同図（ｂ）は同上のコンデンサＣ4の
電圧Ｖｃ4 を、同図（ｃ）はコンデンサＣ3 の電圧Ｖを
示す。The above is pulsating DC voltage serving as the power supply voltage V in is described in the valleys, even pulsating DC voltage serving as the power supply voltage V in is not near zero, voltage V across the smoothing capacitor C 1
When dc becomes substantially equal to V in + Vc 4 , the inverter operation using the smoothing capacitor C 1 as a power source as described above disappears, but the current Id flows from the rectifier DB to try to continue the inverter operation. In this way, the inverter circuit 1 repeats the resonance operation, and the capacitor C 4 repeats charging and discharging. During the period when the input current I in flows, the switching element Q 2 is turned on and the smoothing capacitor C 1 is Vc.
This is a period in which the current Id flows from the rectifier DB after being charged to 4 + V in . Thus, in this circuit system,
It can be seen that the charging / discharging of the capacitor C 4 plays a major role in supplying the input current 1 in . The relation between the power supply voltage V in, which is the pulsating direct current voltage, Vc 4 + | V in |, and the current Id at this time is shown in FIGS. Further, FIG. 24 shows an operation waveform in which the valley portion of the power supply voltage Vin which is a pulsating direct current voltage is enlarged. FIG. 24A shows the collector-emitter voltage V CE of the transistor Q 2 , and FIG. The voltage Vc 4 of the capacitor C 4 shown above is shown, and the voltage Vc of the capacitor C 3 is shown in FIG.

【００３３】尚、入力電流Ｉinが脈流直流電圧Ｖinの全
区間において流れるのには、｜Ｖin｜＋Ｖｃ4 ＞Ｖｄｃ
の条件が必要であり、Ｖin＝０ではＶｃ4 ＞Ｖｄｃの条
件が必要である。本回路方式は脈流直電圧たる電源電圧
Ｖinがピーク付近ではコンデンサＣ4 を含まないインダ
クタＬ1 、コンデンサＣ2 による第１の振動系が支配的
であり、一方電源電圧Ｖinの谷部ではコンデンサＣ4 を
含み、インダクタＬ1 ，Ｃ2 で構成される第２の振動系
が支配的である。よって第１及び第２の振動系により放
電灯Ｌａに供給される出力に差が生じる。In order for the input current I in to flow in the entire section of the pulsating direct current voltage V in , | V in | + Vc 4 > Vdc
The condition of Vc 4 > Vdc is required when V in = 0. This circuit system is the inductor L 1 pulsating direct voltage serving the power supply voltage V in does not include a capacitor C 4 in the vicinity of the peak, a dominant first vibration system due to the capacitor C 2, whereas the valleys of the power voltage V in Then, the second vibration system including the capacitor C 4 and constituted by the inductors L 1 and C 2 is dominant. Therefore, a difference occurs in the output supplied to the discharge lamp La due to the first and second vibration systems.

【００３４】続いて図２５に示す回路動作説明を行う。
図２５に示す回路は図１３の回路を基に考えられた回路
であり、基本動作は略同じとみなしてもよい。図１３の
回路では放電灯Ｌａの両端電庄を帰還して入力力率を改
善しているのに対して、図２５ではコンデンサＣ5 の両
端電圧Ｖｃ5 を帰還して入力力率改善を行っている。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 25 will be described.
The circuit shown in FIG. 25 is a circuit considered based on the circuit of FIG. 13, and the basic operation may be regarded as substantially the same. In the circuit of FIG. 13, the input power factor is improved by feeding back the voltage across the discharge lamp La, while in FIG. 25 the voltage Vc 5 across the capacitor C 5 is fed back to improve the input power factor. ing.

【００３５】図１３の回路では予熟時に帰還電圧の振幅
が大きくなって、入力電流Ｉinが多く流れため直流出力
電圧（コンデンサＣ1 の両端電圧Ｖｄｃ）が上昇するた
め高耐圧素子が必要となり高コスト化の要因となるとい
う課題があった。そこで、インダクタＬ1 、コンデンサ
Ｃ2 で構成される負荷振動系に加え、インダクタＬ2、
コンデンサＣ5 で構成される更なる負荷振動系を付加し
た。この振動系によりＡ点の電位（Ｖｃ5 ）の周波数特
性を図２５のようにすることでＶｄｃの上昇を抑えてい
る。予熟時は帰還電圧の振幅が小さい周波数ｆ＝ｆ0 付
近で所定の予熟電流を流し、始動時は周波数をｆ＝ｆｓ
に切り換えることにより始動させている。In the circuit of FIG. 13, the amplitude of the feedback voltage becomes large during pre-ripening, and a large amount of input current I in flows, so that the DC output voltage (voltage Vdc across the capacitor C 1 ) rises, so that a high breakdown voltage element is required. There is a problem that it becomes a factor of cost increase. Therefore, in addition to the load oscillation system including the inductor L 1 and the capacitor C 2 , the inductor L 2 ,
A further load oscillation system consisting of capacitor C 5 was added. With this vibration system, the frequency characteristic of the potential (Vc 5 ) at the point A is set as shown in FIG. 25 to suppress the increase of Vdc. During pre-ripening, a predetermined pre-ripening current is applied near the frequency f = f 0 where the amplitude of the feedback voltage is small, and at start-up the frequency is f = fs
It is started by switching to.

【００３６】インダクタＬ1 とコンデンサＣ2 及びイン
ダクタＬ2 とコンデンサＣ5 で夫々構成される負荷振動
系を第１の振動系とし、第１の振動系にコンデンサＣ4
を加えたものを第２の振動系とすると、図１３の回路と
同様に第１及び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給され
る出力に差を生じる。以上、代表的な回路例を三つ示し
たが本発明は、上記のように第１、及び第２の振動系を
有し、この第１、及び第２の振動系により出力にリップ
ル成分を含み負荷に電力を供給するインバータ装置であ
ればその構成は問わず、調光時、少なくとも低光束時、
放電灯点灯不安定時に出力を調節しつつ、第１及び第２
の振動系から放電灯に供給される出力の差を増加させる
ような制御手投を設けることにより、放電灯を点灯維持
或いは調光範囲を拡大するといったものである。従っ
て、以下に示す実施形態は図２２に示す回路を基に説明
するが、図１３、図２５に示す回路、或いは上述のよう
に第１及び第２の振動系を有し、この第１及び第２の振
動系により第１及び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給
される出力の差を持ち負荷に電力を供給するインバータ
装置であればその構成は問わないことは言うまでもな
い。A load vibration system composed of the inductor L 1 and the capacitor C 2, and the inductor L 2 and the capacitor C 5 is used as a first vibration system, and the capacitor C 4 is connected to the first vibration system.
Assuming that the second vibration system is obtained by adding the above, a difference occurs in the output supplied to the discharge lamp La from the first and second vibration systems as in the circuit of FIG. Although three typical circuit examples are shown above, the present invention has the first and second vibration systems as described above, and the ripple component is generated in the output by the first and second vibration systems. As long as it is an inverter device that supplies power to the included load, its configuration does not matter, at the time of dimming, at least when the luminous flux is low,
Adjusting the output when the discharge lamp lighting is unstable, the first and second
In order to increase the difference in the output supplied from the vibration system of the discharge lamp to the discharge lamp, the control lamp is provided to maintain the lighting of the discharge lamp or expand the dimming range. Therefore, although the embodiment described below will be described based on the circuit shown in FIG. 22, it has the circuits shown in FIGS. 13 and 25, or the first and second vibration systems as described above. It goes without saying that the configuration is not limited as long as it is an inverter device that has a difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp La by the second vibration system and supplies electric power to the load.

【００３７】（実施形態１）本実施形態の回路図を図１
に示す。回路構成は基本的には図２２に示す回路と略同
じであるが、図示するように放電灯Ｌａと直列に接続さ
れるコンデンサＣ3と、インダクタＬ1 の位置が異なっ
ている他、スイッチング素子Ｑ1 、Ｑ2 としてＭＯＳＦ
ＥＴを用い、その寄生ダイオードを図２２に於けるダイ
オードＤ1 ，Ｄ2 として使用している。(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram of this embodiment.
Shown in The circuit configuration is basically the same as that of the circuit shown in FIG. 22, but the positions of the capacitor C 3 and the inductor L 1 connected in series with the discharge lamp La are different, and the switching element is also shown. MOSF as Q 1 and Q 2
ET is used, and its parasitic diode is used as the diodes D 1 and D 2 in FIG.

【００３８】また本実施形態の回路は基本的には図２２
の回路と同様な動作を為し、上述した通りである。第
１、及び第２の振動系における発振周波数と出力の関係
を図２に示し、第１の振動系による出力をａ、第２の振
動系による出力をｂとする。而して定格点灯時において
は両出力ａ，ｂの差が最小となる周波数ｆ＝ｆ0 でイン
バータ回路１を動作させる。このときの出力電圧波形は
図３（ａ）に示すようになり第１及び第２の振動系から
放電灯Ｌａに供給される出力ａ，ｂの差はｒ 0 となり低
減されている。一方、調光時或いは低光束時には、第
１、及び第２の振動系の出力ａ，ｂの差の大きいところ
は周波数ｆ1 、ｆ2 付近でインバータ回路１を動作させ
る。この場合放電灯Ｌａにはピーク値が大きく実行値が
小さい電圧が印加される。出力電圧波形は図３（ｂ）の
ようになり、第１及び第２の振動系から放電灯に供給さ
れる出力ａ，ｂの差ｒ1 は大となり増加している。この
とき、出力の調節は第１、及び第２のスイッチング素子
Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチング動作のデューティを制御手段
３０により相補的に可変させることで行う。図３（ｃ）
は整流器ＤＢの全波整流波形である。The circuit of this embodiment is basically the same as that shown in FIG.
The circuit operates in the same manner as the circuit of, and is as described above. No.
Relationship between oscillation frequency and output in the first and second vibration systems
Is shown in Fig. 2, where the output from the first vibration system is a and the second vibration system is
Let b be the output from the dynamic system. Therefore, at the rated lighting
Is the frequency f = f at which the difference between the outputs a and b is minimized.0In
The burner circuit 1 is operated. The output voltage waveform at this time is
As shown in Fig. 3 (a), the first and second vibration systems
The difference between the outputs a and b supplied to the discharge lamp La is r 0Next low
Has been reduced. On the other hand, during dimming or low luminous flux,
Where there is a large difference between the outputs a and b of the first and second vibration systems
Is the frequency f1, FTwoOperate the inverter circuit 1 in the vicinity
You. In this case, the discharge lamp La has a large peak value and an execution value of
A small voltage is applied. The output voltage waveform is shown in Fig. 3 (b).
The first and second vibration systems supply the discharge lamp.
Difference between output a and b1Is large and increasing. this
When adjusting the output, the first and second switching elements
Q1, QTwoMeans for controlling the duty of switching operation
It is carried out by changing the complementarily by 30. Figure 3 (c)
Is the full-wave rectified waveform of the rectifier DB.

【００３９】尚調光時でも点灯維持が容易である範囲に
おいては、ちらつきの問題を考慮すると敢えて第１及び
第２の振動系から放電灯Ｌａに供給する出力ａ，ｂを増
加させる必要がないことは言うまでもない。本実施形態
によると出力の調節をしつつ第１及び第２の振動系から
放電灯Ｌａに供給される出力ａ，ｂの差の調節ができる
ため、低光束時に放電灯Ｌａの点灯維持が可能であると
いう効果が有る。It is not necessary to increase the outputs a and b supplied from the first and second vibrating systems to the discharge lamp La in consideration of the problem of flicker in the range where it is easy to maintain lighting even during dimming. Needless to say. According to the present embodiment, since the difference between the outputs a and b supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp La can be adjusted while adjusting the output, it is possible to maintain the lighting of the discharge lamp La when the luminous flux is low. There is an effect that is.

【００４０】（実施形態２）本実施形態の回路図を図４
に示す。基本的な回路動作は図１に示す回路（及び図２
２の回路）において説明した通りであり、違う点は電源
電圧（整流器ＤＢの電庄）Ｖinを検出する検出手段１０
と、この検出手段１０で検出した電源電圧Ｖ inの変化に
応じてインバータ回路１の発振周波数を可変する周波数
制御手投１１とを備え、第１及び第２の振動系から放電
灯Ｌａに供給される出力の差を調節しつつ放電灯Ｌａに
供給される出力電力を調節可能な制御手段３０を備えた
点である。(Embodiment 2) FIG. 4 is a circuit diagram of this embodiment.
Shown in The basic circuit operation is the circuit shown in FIG.
2 circuit) and the difference is the power supply
Voltage (voltage of rectifier DB) VinDetecting means 10 for detecting
And the power supply voltage V detected by the detection means 10. inTo change
Frequency that changes the oscillation frequency of the inverter circuit 1 according to
Control hand throw 11 and discharge from the first and second vibration systems
The discharge lamp La while adjusting the difference in the output supplied to the lamp La.
Equipped with control means 30 capable of adjusting the output power supplied
Is a point.

【００４１】図５は本実施形態の第１及び第２の振動系
から放電灯Ｌａに供給される出力電力と周波数との関係
を示しており、本実施形態において、周波数制御時は第
１の振動系による出力ａが支配的となる交流電源Ｖｓの
ピーク値付近の周波数をｆ4、第２の振動系による出力
ｂが支配的となる交流電源の０Ｖ付近の周波数をｆ5で
インバータ回路１を動作させることにより、第１及び第
２の振動系による出力ａ，ｂのピーク値は略等しくな
り、第１及び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給される
出力ａ，ｂの差を最小に減少させることが可能である。
低光束時或いは放電灯Ｌａが立消えする前に上記周波数
制御手段１１の制御動作を停止することにより第１及び
第２の振動系から放電灯Ｌａに供給される出力ａ，ｂの
差を増加させ、低光束時に放電灯Ｌａを点灯維持するこ
とができる。周波数制御手段１１の制御動作を停止させ
た時インバータ回路１は第１及び第２の振動系による出
力ａ，ｂの差が大きい周波数ｒ3 で動作するため、第１
及び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給される出力ａ，
ｂの差ｒ1 が増加する。このとき第２の振動系による出
力のピーク値を放電灯Ｌａの点灯維持電圧以上に設定す
る。FIG. 5 shows the relationship between the output power supplied to the discharge lamp La from the first and second vibrating systems of this embodiment and the frequency. In this embodiment, the first power is used during frequency control. The inverter circuit 1 has a frequency f 4 near the peak value of the AC power supply Vs where the output a due to the vibration system is dominant and a frequency f 5 near the 0 V of the AC power supply where the output b due to the second vibration system is dominant. Is operated, the peak values of the outputs a and b by the first and second vibration systems become substantially equal, and the difference between the outputs a and b supplied to the discharge lamp La from the first and second vibration systems is calculated. It can be reduced to a minimum.
When the luminous flux is low or before the discharge lamp La goes out, the control operation of the frequency control means 11 is stopped to increase the difference between the outputs a and b supplied to the discharge lamp La from the first and second vibration systems. The discharge lamp La can be kept lit when the luminous flux is low. When the control operation of the frequency control means 11 is stopped, the inverter circuit 1 operates at the frequency r 3 at which the difference between the outputs a and b by the first and second vibration systems is large, so that
And the output a supplied to the discharge lamp La from the second vibration system,
The difference r 1 of b increases. At this time, the peak value of the output from the second vibration system is set to be equal to or higher than the lighting maintaining voltage of the discharge lamp La.

【００４２】本実施形態２によると低光束時に放電灯Ｌ
ａの点灯維持が可能であるという効果が有る。 （実施形態３）本実施形態の特徴は、交流電源Ｖｓの電
庄の変化に応じてインバータ回路１の周波数を可変する
場合の可変幅を調光レベルに応じて徐々に減少させ、第
１及び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給される出力
ａ，ｂの差を増加するように制御するところにある。つ
まり回路構成は実施形態３と同じ回路を用いたもので調
光時に負荷電流が減少し、さらに周波数制御により交流
電源Ｖｓの０Ｖ付近で周波数を高くし第１及び第２の振
動系から放電灯Ｌａに供給される出力の差を低減してい
るため、コンデンサＣ1 →コンデンサＣ4 →放電灯Ｌａ
及びコンデンサＣ2の並列回路→インダクタＬ1 →コン
デンサＣ3 →スイッチング素子Ｑ2 →コンデンサＣ1 の
経路でコンデンサＣ4 を充電する電流が減少するため、
Ｖin＋ＶＣ4＜Ｖｄｃとなり、入力電流は交流電源の０
Ｖ付近で電流休止区間が生じる。この電流休止区間は調
光するに従い増加する。そこで、交流電源Ｖｓの電圧の
変化に応じて周波数を可変する場合の可変幅を調光レベ
ルに応じて徐々に減少させることにより、コンデンサＣ
4 の充電電流を増加し入力電流休止区間、つまり、Ｖin
＋Ｖｃ4 ＜Ｖｄｃとなる区間を減少し、入力力率を改善
することができる。且つ、低光束時には周波数を可変す
る場合の可変幅を更に減少し、或いは周波数制御手段３
０１の制御動作を停止させ、第１及び第２の振動系から
放電灯Ｌａに供給される出力ａ，ｂの差を増加すること
により放電灯Ｌａの点灯維持を行うことができる効果が
有る。According to the second embodiment, the discharge lamp L is used when the luminous flux is low.
There is an effect that it is possible to maintain lighting of a. (Embodiment 3) The feature of this embodiment is that the variable width when the frequency of the inverter circuit 1 is changed according to the change of the voltage of the AC power supply Vs is gradually reduced according to the dimming level. The control is performed so as to increase the difference between the outputs a and b supplied from the second vibration system to the discharge lamp La. That is, the circuit configuration is the same as that of the third embodiment, the load current is reduced during dimming, and the frequency is controlled to increase the frequency in the vicinity of 0 V of the AC power supply Vs to increase the frequency from the first and second vibration systems to the discharge lamp. Since the difference in the output supplied to La is reduced, the condenser C 1 → the condenser C 4 → the discharge lamp La
And a parallel circuit of the capacitor C 2 → inductor L 1 → capacitor C 3 → switching element Q 2 → the current for charging the capacitor C 4 in the path of the capacitor C 1 decreases,
V in + VC 4 <Vdc, and the input current is 0 of the AC power supply.
A current quiescent section occurs near V. This current quiescent period increases as the light is adjusted. Therefore, by gradually decreasing the variable width when the frequency is changed according to the change of the voltage of the AC power supply Vs according to the dimming level, the capacitor C
The charging current of 4 is increased and the input current rest period, that is, V in
The input power factor can be improved by reducing the section where + Vc 4 <Vdc. In addition, when the light flux is low, the variable width when changing the frequency is further reduced, or the frequency control means 3
The control operation of 01 is stopped, and the difference between the outputs a and b supplied to the discharge lamp La from the first and second vibration systems is increased, so that the discharge lamp La can be maintained in the lighting state.

【００４３】（実施形態４）本実施形態の回路構成は実
施形態２と同じ構成を用いたものである。実施形態２に
おける回路構成では低光束時出力に応じた周波数ｆ3 で
インバータ回路１を動作させる場合、第１及び第２の振
動系から放電灯Ｌａに供給される出力の差は周波数制御
手投１１を停止したとき最大となり、動作周波数が決ま
れば第１及び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給される
出力の差の大ささも決ってしまう。例えば図６で周波数
ｆ3 のとき第１及び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給
される出力ａ，ｂの差はｒ1 である。そこで、通常、周
波数制御手段１１により第１及び第２の振動系から放電
灯Ｌａに供給される出力ａ，ｂの差が減少する方向に制
御し出力の波高率を改善するところを、本実施形態では
出力ａ，ｂの差が増加する方向に制御する。つまり第１
の振動系が支配的となる交流電源Ｖｓの電圧のピーク値
付近の周波数をｆ6 、第２の振動系が支配的となる交流
電源の０Ｖ付近の周波数をｆ7 とすることにより合計出
力は一定のまま第１及び第２の振動系から放電灯Ｌａに
供給される出力ａ，ｂの差ｒ2 の大きさを変調なし時の
ｒ1 に比べ増加させることができる。このように第１及
び第２の振動系から放電灯Ｌａに供給される出力ａ，ｂ
の差が増加する方向に制御することにより単に周波数制
御手段１１の制御動作を停止させただけの時と比べさら
に調光範囲を拡大することが可能であるという効果を有
する。(Embodiment 4) The circuit configuration of this embodiment is the same as that of the second embodiment. In the circuit configuration according to the second embodiment, when the inverter circuit 1 is operated at the frequency f 3 corresponding to the low luminous flux output, the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp La is the frequency control pitch. When the operation frequency is determined, the maximum value is obtained, and when the operating frequency is determined, the magnitude of the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp La is also determined. For example, in FIG. 6, when the frequency is f 3 , the difference between the outputs a and b supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp La is r 1 . Therefore, in the present embodiment, the frequency control means 11 normally controls the direction in which the difference between the outputs a and b supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp La is reduced to improve the crest factor of the output. In the form, control is performed so that the difference between the outputs a and b increases. That is, the first
By setting the frequency near the peak value of the voltage of the alternating-current power supply Vs where the vibration system is dominant to f 6 and the frequency near the 0 V of the alternating-current power supply where the second vibration system is dominant to f 7 , the total output is It is possible to increase the magnitude of the difference r 2 between the outputs a and b supplied to the discharge lamp La from the first and second oscillating systems with the value kept constant, as compared with r 1 when there is no modulation. In this way, the outputs a, b supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp La
There is an effect that the dimming range can be further expanded by controlling in such a direction that the difference between the two increases as compared with the case where the control operation of the frequency control means 11 is simply stopped.

【００４４】（実施形態５）本実施形態は図７に示す回
路からなる。本実施形態の回路構成は、第１の振動系に
おけるインダクタＬ1 とコンデンサＣ3 との間に、別の
インダクタＬ1 ’とスイッチ素子Ｓ1 との並列回路を挿
入するともに、第２の振動系におけるコンデンサＣ4 に
スイッチ素子Ｓ2 とコンデンサＣ4 ’の並列回路を直列
に接続した点で実施形態１と相違する。(Embodiment 5) This embodiment comprises a circuit shown in FIG. In the circuit configuration of the present embodiment, another inductor L 1 ′ and the switch element S 1 are connected in parallel between the inductor L 1 and the capacitor C 3 in the first vibration system, and the second vibration is generated. It differs from the first embodiment in that a parallel circuit of a switch element S 2 and a capacitor C 4 ′ is connected in series to the capacitor C 4 in the system.

【００４５】上記実施形態２では低光束時、周波数制御
により第１の振動系による出力を減少させ、第２の振動
系による出力を増加させることにより第１及び第２の振
動系から放電灯Ｌａに供給される出力の差を増加させた
が、本実施例によると、低光束時にスイッチング素子Ｓ
1 をオフすることにより第１の振動系のインピーダンス
をインダクタＬ1 ’を挿入することにより変化させて出
力を減少させ、またスイッチＳ2 をオフすることにより
第２の振動系のインピーダンスを変化させて出力を増加
することにより実施形態４と同等の効果を得る。スイッ
チ素子Ｓ1 ，Ｓ 2 としては例えば半導体スイッチ素子を
用いて制御手段３０によりそのオン、オフ制御すれば良
い。In the second embodiment, frequency control is performed when the luminous flux is low.
Reduces the output of the first vibration system by the
By increasing the output by the system, the first and second vibrations are
Increased the difference in the output supplied from the dynamic system to the discharge lamp La
However, according to the present embodiment, when the luminous flux is low, the switching element S
1By turning off the impedance of the first vibration system
Is the inductor L1’
Reduce the force and also switch STwoBy turning off
Increase the output by changing the impedance of the second vibration system
By doing so, an effect equivalent to that of the fourth embodiment is obtained. Switch
H element S1, S TwoFor example, a semiconductor switch element
It suffices to use the control means 30 to control ON / OFF.
Yes.

【００４６】而して本実施形態では、図８に示すように
第１の振動系の出力ａはインーダンス変化後ａ’に、ま
た第２の振動系の出力ｂはインピーダンス変化後ｂ’に
夫々変化することになる。尚実施形態４における周波数
制御と本実施形態のインピーダンス可変とを併用すれ
ば、更に高い点灯維持電圧が得られる。またインピーダ
ンス可変手段は図７に示したものに限らず図８のように
第１の振動系による出力ａを減少、第２の振動系による
出力ｂを増加できるものであれば、その構成は特に問わ
ない。例えば、図１２の従来例で示したように第１の振
動系のインピーダンス可変手投として可飽和インダクタ
を用いてもよいことは言うまでもない。In this embodiment, as shown in FIG. 8, the output a of the first vibration system is a'after the impedance change, and the output b of the second vibration system is b'after the impedance change. It will change. If the frequency control of the fourth embodiment and the variable impedance of the present embodiment are used together, a higher lighting sustaining voltage can be obtained. The impedance varying means is not limited to the one shown in FIG. 7, and if the output a by the first vibrating system can be decreased and the output b by the second vibrating system can be increased as shown in FIG. It doesn't matter. For example, as shown in the conventional example of FIG. 12, it goes without saying that a saturable inductor may be used as the variable impedance manual throw of the first vibration system.

【００４７】以上のように構成された本実施形態は、低
光束時に放電灯Ｌａの点灯維持が可能であるという効果
が有る。 （実施形態６）本実施形態は図９に示す回路構成からな
るが、本実施形態の回路構成は図２５の回路構成と基本
的には同じものであるが、コンデンサＣ5 に並列にダイ
オードＤ5 とスイッチ素子Ｓ4 との直列回路を、またス
イッチング素子Ｑ1 とインダクタＬ2 との直列回路に、
スイッチ素子Ｓ3 とダイオードＤ4 との直列回路を並列
に接続した点で相違する。その他の構成及び動作は図２
５の回路と同じであるから、ここでは説明を省略する。The present embodiment configured as described above has an effect that the discharge lamp La can be kept lit when the luminous flux is low. (Embodiment 6) This embodiment has the circuit configuration shown in FIG. 9. The circuit configuration of this embodiment is basically the same as the circuit configuration of FIG. 25, but the diode D is connected in parallel with the capacitor C 5. 5 and a switching element S 4 in a series circuit, and a switching element Q 1 and an inductor L 2 in a series circuit,
The difference is that a series circuit of a switch element S 3 and a diode D 4 is connected in parallel. Other configurations and operations are shown in FIG.
Since it is the same as the circuit of No. 5, its explanation is omitted here.

【００４８】而して本実施形態では、低光束時にスイッ
チ素子Ｓ3 及びＳ4 をオフすることにより、今までクラ
ンプされていた出力がクランプされなくなり第１及び第
２の振動系から放電灯Ｌａに供給される出力の差が増加
する。従って低光束時の点灯維持が可能であるという効
果が有る。 （実施形態７）本実施形態が他の実施形態と異なる点
は、他の実施形態では図３に示すように交流電源を６０
Ｈｚとすると第１及び第２の振動系から放電灯に供給さ
れる出力の差は１２０Ｈｚの周期でピーク値が現れるに
対し、本実施形態では第１及び第２の両方の振動系にお
いてピーク値を持たせるように周波数変調を行うことに
より、図１０（ａ）に示すように２４０Ｈｚの周期でピ
ーク値が現れるような制御手段３０を設けたものであ
り、基本的には図１の回路構成を用いる。図１０（ｂ）
は整流器ＤＢの全波整流波形である。Thus, in the present embodiment, by turning off the switch elements S 3 and S 4 when the luminous flux is low, the output that has been clamped until now is no longer clamped and the discharge lamp La is discharged from the first and second vibration systems. The difference in the output supplied to the two increases. Therefore, there is an effect that it is possible to maintain lighting when the luminous flux is low. (Embodiment 7) The difference of this embodiment from other embodiments is that in another embodiment, an AC power source is used as shown in FIG.
When the frequency is set to Hz, the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp has a peak value in a cycle of 120 Hz, whereas in the present embodiment, the peak value is present in both the first and second vibration systems. The control means 30 is provided so that a peak value appears at a cycle of 240 Hz as shown in FIG. 10 (a) by performing frequency modulation so that the circuit configuration shown in FIG. To use. Figure 10 (b)
Is the full-wave rectified waveform of the rectifier DB.

【００４９】而して本実施形態では低光束時に点灯維持
できるという効果に加えちらつさを減少できるという効
果が有る。 （実施形態８）本実施例では、先行予熱時に所定の予熱
電流を流し、このとき放電灯Ｌａが点灯しないように図
１１（ａ）のように第１及び第２の振動系から放電灯Ｌ
ａに供給される出力の差を減少させ、始動時、所定の始
動電圧が印加できるよう図１１（ｂ）のように第１及び
第２の振動系から放電灯Ｌａに供給される出力の差を増
大させることができる制御手段３０を備えたもので、回
路構成としては実施形態１と同じものを用いる。Thus, in the present embodiment, in addition to the effect that the lighting can be maintained when the luminous flux is low, there is an effect that the flicker can be reduced. (Embodiment 8) In the present embodiment, a predetermined preheating current is flown at the time of preheating, and at this time, the discharge lamp La is prevented from being lit by the first and second vibration systems from the first and second vibrating systems as shown in FIG. 11 (a).
The difference between the outputs supplied to the discharge lamp La from the first and second vibration systems as shown in FIG. 11B so that the difference between the outputs supplied to a can be reduced and a predetermined starting voltage can be applied at the time of starting. Is provided with the control means 30 capable of increasing the same, and the same circuit configuration as that of the first embodiment is used.

【００５０】而して、第１及び第２の振動系から放電灯
Ｌａに供給される出力ａ，ｂの差を用いて始動電圧を得
ることにより始動電庄が高い特殊な放電灯Ｌａにおいて
も容易に始動電庄を得ることができるという効果が有
る。Thus, even in a special discharge lamp La having a high starting voltage by obtaining the starting voltage by using the difference between the outputs a and b supplied to the discharge lamp La from the first and second vibration systems. There is an effect that the starting voltage can be easily obtained.

【００５１】[0051]

【発明の効果】請求項１の発明は、交流電源を整流する
整流器と、前記整流器の出力を平滑する平滑コンデンサ
と、第１の振動系を含み平滑コンデンサの両端電圧をス
イッチング素子により高周波電圧に変換して放電灯に点
灯電力を供給するインバータ回路と、上記整流器の出力
端にインピーダンス素子を介して上記インバータ回路の
高周波出力の一部を帰還して上記整流器に上記交流電源
の略全域にわたって高周波的に電流を流す入力力率改善
回路とを備え、上記インピーダンス素子が上記インバー
タ回路の第１の振動系と共に第２の振動系を構成する放
電灯点灯装置において、少なくとも上記放電灯が低光束
時或いは調光時に、上記第１及び第２の振動系から放電
灯に供給される出力の差が増加する方向に変化するよう
に上記インバータ回路を動作させ調光する制御手段を設
けたので、出力の調節をしつつ第１及び第２の振動系か
ら放電灯に供給される出力の差の調節ができるため、低
光束時に放電灯の点灯維持が可能で、調光範囲を拡大で
きるという効果がある。According to the invention of claim 1, a rectifier for rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor for smoothing the output of the rectifier, and a voltage across the smoothing capacitor including the first oscillating system are converted to a high frequency voltage by a switching element. An inverter circuit for converting and supplying lighting power to the discharge lamp, and a part of the high frequency output of the inverter circuit is fed back to the output end of the rectifier through an impedance element to supply high frequency to the rectifier over substantially the entire area of the AC power supply. A discharge lamp lighting device in which the impedance element constitutes a second vibration system together with the first vibration system of the inverter circuit. Alternatively, at the time of dimming, the inverter is changed so that the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp increases. Since the control means for operating the path to adjust the light is provided, the output can be adjusted while adjusting the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp. It is possible to maintain lighting, and there is an effect that the dimming range can be expanded.

【００５２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記制御手段として、少なくとも上記放電灯が低光
束時或いは調光時に、上記第１及び第２の振動系から放
電灯に供給される出力の差が増加する方向にインバータ
回路の発振周波数、或いはデューティ、又はその両方を
変化させ調光することが可能な制御手投を設けたので、
発振周波数、或いはデューティ、又はその両方を変化さ
せることにより調光ができるものであって、請求項１の
発明と同様な効果が有る。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, as the control means, at least the discharge lamp is supplied from the first and second vibrating systems to the discharge lamp when the luminous flux is low or dimming. Since the control hand throw that can change the oscillation frequency of the inverter circuit, the duty, or both in the direction of increasing the output difference is provided,
The dimming can be performed by changing the oscillation frequency, the duty, or both, and has the same effect as the invention of claim 1.

【００５３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記整流器の出力電圧の変化に応じて周波数を可変
することにより 上記第１及び第２の振動系のインピー
ダンスを変化させ、少なくとも放電灯が低光束時或いは
調光時に、上記第１及び第２の振動糸より上記放電灯に
供給される出力の差を増加方向に制御する周波数制御手
段を上記制御手段として設けたので、周波数制御手段に
より出力の調節をしつつ低光束時に放電灯の点灯維持が
でき、請求項１の発明と同様な効果が有る。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the impedance of the first and second vibration systems is changed by changing the frequency in accordance with the change of the output voltage of the rectifier, and at least the discharge frequency is changed. Since the frequency control means for controlling the difference in the output supplied from the first and second vibrating yarns to the discharge lamp in the increasing direction when the electric light is low luminous flux or dimming is provided as the control means, the frequency control is performed. By controlling the output by means, it is possible to maintain lighting of the discharge lamp when the luminous flux is low, and there is the same effect as the invention of claim 1.

【００５４】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、上記交流電源の電圧の変化に応じて上記インバータ
回路の発振周波数を可変することにより上記第１及び第
２の振動系のインピーダンスを変化させ上記第１及び第
２の振動系から上記放電灯に供給される出力を最も等し
く、少なくとも上記放電灯が低光束時或いは立ち消えす
る前に交流電源電圧の変化に応じて周波数を可変する制
御を停止し、上記第１及び第２の振動系から上記放電灯
に供給される出力の差を増加する周波数制御手段を設け
たので、請求項１の発明と同様な効果が有る。According to a fourth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the impedance of the first and second vibration systems is changed by changing the oscillation frequency of the inverter circuit according to the change of the voltage of the AC power source. A control in which the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp are changed to be most equal, and the frequency is varied at least when the discharge lamp has a low luminous flux or before the discharge lamp disappears in accordance with a change in the AC power supply voltage. And the frequency control means for increasing the difference between the outputs supplied to the discharge lamp from the first and second vibrating systems are provided, so that the same effect as the invention of claim 1 is obtained.

【００５５】請求項５の発明は、請求項３の発明におい
て、上記交流電源の電圧の変化に応じて上記インバータ
回路の発振周波数を可変することにより上記第１或いは
第２の振動系のインピーダンスを変化させ上記第１及び
第２の振動系から上記放電灯に供給される出力の差を調
節するものであって、少なくとも上記放電灯が低光束時
或いは調光時に、調光に応じて徐々に周波数の可変幅を
変化させ、上記第１及び第２の振動系から上記放電灯に
供給される出力の差を増加させる周波数制御手段を設け
たので、より調光範囲を拡大することができるという効
果が有る。According to a fifth aspect of the invention, in the third aspect of the invention, the impedance of the first or second vibration system is changed by varying the oscillation frequency of the inverter circuit according to the change of the voltage of the AC power supply. The difference is adjusted to adjust the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp, and the discharge lamp is gradually changed according to the dimming at least when the luminous flux is low or when the dimming is performed. Since the frequency control means for changing the variable width of the frequency to increase the difference between the outputs supplied to the discharge lamp from the first and second vibration systems is provided, the dimming range can be further expanded. It has an effect.

【００５６】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、上記放電灯の予熱時には上記第１及び第２の振動系
から放電灯に供給される出力の差が減少する方向に、始
動時には上記第１及び第２の振動系から放電灯に供給さ
れる出力の差が増加する方向に上記インバー夕回路を動
作させる制御手投を設けたので、放電灯の予熱時は第１
及び第２の振動系から放電灯に供給される出力の差を減
少させ、始動時に出力の差を増加させることにより、予
熱、始動が容易に行えるという効果が有る。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the discharge lamp is preheated, the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp is reduced, and at the time of starting. Since the control throw for operating the inverter circuit is provided in the direction in which the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp increases, the first control is provided when the discharge lamp is preheated.
Also, by reducing the difference in output supplied from the second vibration system to the discharge lamp and increasing the difference in output at the time of starting, there is an effect that preheating and starting can be easily performed.

【００５７】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、単方向性手段を用い出力をクランプして上記交流電
源の全周期に渡って上記第１及び第２の振動系から上記
放電灯に供給される出力差を補正する手段を備え、少な
くとも低光束時或いは調光時に上記補正をしないことに
より上記第１及び第２の振動系から上記放電灯に供給さ
れる出力の差を増加させる出力調整手段を制御手段とし
て備えたので、周波数制御手段により出力の調節をしつ
つ低光束時に放電灯の点灯維持が可能であるという効果
が有る。According to a seventh aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the output is clamped by using unidirectional means, and the discharge lamp is discharged from the first and second vibration systems over the entire cycle of the AC power source. Means for correcting the output difference supplied to the discharge lamp, and increasing the difference between the outputs supplied from the first and second vibrating systems to the discharge lamp by not performing the correction at least during low luminous flux or dimming. Since the output adjusting means is provided as the control means, there is an effect that it is possible to maintain the lighting of the discharge lamp when the light flux is low while adjusting the output by the frequency control means.

【００５８】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、少なくとも上記第１或いは第２の振動系のインピー
ダンスを可変することにより、上記第１及び第２の振動
系から上記放電灯に供給される出力の差を増加させるこ
とが可能なインピーダンス可変手段を制御手段として設
けたので、周波数制御手段により出力の調節をしつつ低
光束時に放電灯の点灯維持が可能であるという効果が有
る。According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, at least the impedance of the first or second vibration system is varied so that the discharge lamp is supplied from the first and second vibration systems. Since the impedance varying means capable of increasing the output difference is provided as the control means, it is possible to maintain the lighting of the discharge lamp when the luminous flux is low while adjusting the output by the frequency control means.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施形態１の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram according to a first embodiment of the present invention.

【図２】同上の動作説明図である。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the above.

【図３】同上の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the above.

【図４】本発明の実施形態２の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.

【図５】同上の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view of the above.

【図６】本発明の実施形態４の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the fourth embodiment of the present invention.

【図７】本発明の実施形態５の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図８】同上の動作説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory view of the above.

【図９】本発明の実施形態６の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の実施形態７の動作説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the seventh embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の実施形態８の動作説明図である。FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the eighth embodiment of the present invention.

【図１２】従来例の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional example.

【図１３】従来例の基本的な回路図である。FIG. 13 is a basic circuit diagram of a conventional example.

【図１４】同上の第１の等価回路図である。FIG. 14 is a first equivalent circuit diagram of the above.

【図１５】同上の第２の等価回路図である。FIG. 15 is a second equivalent circuit diagram of the above.

【図１６】同上の動作説明図である。FIG. 16 is an operation explanatory view of the above.

【図１７】同上の動作説明図である。FIG. 17 is an operation explanatory view of the above.

【図１８】同上の動作説明図である。FIG. 18 is an operation explanatory diagram of the above.

【図１９】同上の動作説明図である。FIG. 19 is an operation explanatory diagram of the above.

【図２０】同上の動作説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of the operation of the above.

【図２１】同上の動作説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of the above operation.

【図２２】本発明の基本となる回路図である。FIG. 22 is a basic circuit diagram of the present invention.

【図２３】同上の動作説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram of the operation of the above.

【図２４】同上の動作説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram of the operation of the above.

【図２５】同上の更に別の基本回路図である。FIG. 25 is another basic circuit diagram of the above.

【図２６】同上の動作説明図である。FIG. 26 is an explanatory diagram of an operation of the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ｖｓ 交流電源 ＤＢ ダイオードブリッジ Ｆ フィルタ回路 Ｃ1 …Ｃ4 コンデンサ Ｌ1 インダクタ Ｌａ 放電灯 Ｑ1 ，Ｑ2 スイッチング素子 Ｄ1 …Ｄ3 ダイオード ３０ 制御手段Vs AC source DB diode bridge F filter circuit C 1 ... C 4 capacitors L 1 inductor La discharge lamp Q 1, Q 2 switching elements D 1 ... D 3 diodes 30 control means

フロントページの続き (72)発明者 大西 尚樹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内Front page continued (72) Inventor Naoki Onishi 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】交流電源を整流する整流器と、前記整流器
の出力を平滑する平滑コンデンサと、第１の振動系を含
み平滑コンデンサの両端電圧をスイッチング素子により
高周波電圧に変換して放電灯に点灯電力を供給するイン
バータ回路と、上記整流器の出力端にインピーダンス素
子を介して上記インバータ回路の高周波出力の一部を帰
還して上記整流器に上記交流電源の略全域にわたって高
周波的に電流を流す入力力率改善回路とを備え、上記イ
ンピーダンス素子が上記インバータ回路の第１の振動系
と共に第２の振動系を構成する放電灯点灯装置におい
て、少なくとも上記放電灯が低光束時或いは調光時に、
上記第１及び第２の振動系から放電灯に供給される出力
の差が増加する方向に変化するように上記インバータ回
路を動作させ調光する制御手段を設けたことを特徴とす
る放電灯点灯装置。1. A rectifier for rectifying an AC power supply, a smoothing capacitor for smoothing the output of the rectifier, and a voltage across the smoothing capacitor, including a first oscillating system, is converted into a high frequency voltage by a switching element and turned on by a discharge lamp. An inverter circuit for supplying electric power, and an input force for feeding back a part of the high frequency output of the inverter circuit to the output terminal of the rectifier through an impedance element to flow a current in a high frequency to the rectifier over substantially the entire area of the AC power supply. In a discharge lamp lighting device comprising a rate improving circuit and the impedance element forming a second vibrating system together with the first vibrating system of the inverter circuit, at least when the discharge lamp has a low luminous flux or dimming,
Discharge lamp lighting, characterized in that control means is provided for operating the above-mentioned inverter circuit to perform dimming so that the difference between the outputs supplied to the discharge lamp from the first and second vibration systems changes in an increasing direction. apparatus. 【請求項２】上記制御手段として、少なくとも上記放電
灯が低光束時或いは調光時に、上記第１及び第２の振動
系から放電灯に供給される出力の差が増加する方向にイ
ンバータ回路の発振周波数、或いはデューティ、又はそ
の両方を変化させ調光することが可能な制御手投を設け
たことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。2. As the control means, at least when the discharge lamp has a low luminous flux or dimming, a difference in output supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp increases in an inverter circuit. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a control hand throw capable of changing the oscillating frequency, the duty, or both. 【請求項３】上記整流器の出力電圧の変化に応じて周波
数を可変することにより 上記第１及び第２の振動系の
インピーダンスを変化させ、少なくとも放電灯が低光束
時或いは調光時に、上記第１及び第２の振動糸より上記
放電灯に供給される出力の差を増加方向に制御する周波
数制御手段を上記制御手段として設けたことを特徴とす
る請求項１記載の放電灯点灯装置。3. The impedance of the first and second oscillating systems is changed by changing the frequency according to the change of the output voltage of the rectifier, and at least when the discharge lamp has a low luminous flux or dimming. 2. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising frequency control means as the control means for controlling the difference between the outputs supplied from the first and second vibrating threads to the discharge lamp in an increasing direction. 【請求項４】上記交流電源の電圧の変化に応じて上記イ
ンバータ回路の発振周波数を可変することにより上記第
１及び第２の振動系のインピーダンスを変化させ上記第
１及び第２の振動系から上記放電灯に供給される出力を
最も等しく、少なくとも上記放電灯が低光束時或いは立
ち消えする前に交流電源電圧の変化に応じて周波数を可
変する制御を停止し、上記第１及び第２の振動系から上
記放電灯に供給される出力の差を増加する周波数制御手
段を設けたことを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯
装置。4. The impedance of the first and second vibrating systems is changed by varying the oscillation frequency of the inverter circuit according to the change of the voltage of the AC power supply to change the impedance of the first and second vibrating systems. The outputs supplied to the discharge lamps are most equal to each other, and the control for changing the frequency according to the change of the AC power supply voltage is stopped at least when the discharge lamps have a low luminous flux or before they disappear, and the first and second vibrations are stopped. 4. The discharge lamp lighting device according to claim 3, further comprising frequency control means for increasing a difference in output supplied from the system to the discharge lamp. 【請求項５】上記交流電源の電圧の変化に応じて上記イ
ンバータ回路の発振周波数を可変することにより上記第
１或いは第２の振動系のインピーダンスを変化させ上記
第１及び第２の振動系から上記放電灯に供給される出力
の差を調節するものであって、少なくとも上記放電灯が
低光束時或いは調光時に、調光に応じて徐々に周波数の
可変幅を変化させ、上記第１及び第２の振動系から上記
放電灯に供給される出力の差を増加させる周波数制御手
段を設けたことを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯
装置。5. The impedance of the first or second vibrating system is changed by varying the oscillation frequency of the inverter circuit according to the change of the voltage of the AC power source to change the impedance of the first and second vibrating systems. A device for adjusting a difference between outputs supplied to the discharge lamp, wherein the variable width of the frequency is gradually changed according to the dimming at least when the discharge lamp has a low luminous flux or dimming. The discharge lamp lighting device according to claim 3, further comprising frequency control means for increasing a difference in output supplied from the second vibration system to the discharge lamp. 【請求項６】上記放電灯の予熱時には上記第１及び第２
の振動系から放電灯に供給される出力の差が減少する方
向に、始動時には上記第１及び第２の振動系から放電灯
に供給される出力の差が増加する方向に上記インバー夕
回路を動作させる制御手投を設けたことを特徴とする請
求項１記載の放電灯点灯装置。6. The first and second parts when preheating the discharge lamp.
The inverter circuit in the direction in which the difference in the output supplied from the oscillating system to the discharge lamp decreases, and in the direction in which the difference in the output supplied from the first and second oscillating systems to the discharge lamp increases during startup. The discharge lamp lighting device according to claim 1, further comprising a control hand throw for operating the discharge lamp lighting device. 【請求項７】単方向性手段を用い出力をクランプして上
記交流電源の全周期に渡って上記第１及び第２の振動系
から上記放電灯に供給される出力差を補正する手段を備
え、少なくとも低光束時或いは調光時に上記補正をしな
いことにより上記第１及び第２の振動系から上記放電灯
に供給される出力の差を増加させる出力調整手段を制御
手段として備えたことを特徴とする請求項１記載の放電
灯点灯装置。7. A means for correcting the output difference supplied to the discharge lamp from the first and second vibration systems over the entire cycle of the AC power source by clamping the output using a unidirectional means. At least when the light flux is low or dimming, the output adjustment means for increasing the difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp by not performing the correction is provided as the control means. The discharge lamp lighting device according to claim 1. 【請求項８】少なくとも上記第１或いは第２の振動系の
インピーダンスを可変することにより、上記第１及び第
２の振動系から上記放電灯に供給される出力の差を増加
させることが可能なインピーダンス可変手段を制御手段
として設けたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点
灯装置。8. The difference between the outputs supplied from the first and second vibration systems to the discharge lamp can be increased by varying at least the impedance of the first or second vibration system. The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein impedance varying means is provided as control means.
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