JPH09298887A

JPH09298887A - 電源装置

Info

Publication number: JPH09298887A
Application number: JP8109949A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Murakami; 善宣村上; Naoki Onishi; 尚樹大西; Hiroaki Mannami; 寛明万波
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-11-18
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JP3402923B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な回路構成によって負荷への電力調整を可
能とし、しかも力率が改善でき、入力歪が改善できる電
源装置を提供するにある。【解決手段】制御回路２はインバータ１のトランジスタ
Ｑ₁，Ｑ₂のスイッチング周波数を変更することができ
るようになっており、スイッチング周波数を変更するこ
とによって、インダクタＬ₂及びコンデンサＣ₂のイン
ピーダンスを変化させて放電灯ｌａに流れる電流を制御
し、放電灯ｌａを調光点灯させる。つまり回路構成が簡
単で安価な回路により負荷電力の制御（調光）ができる
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図３０はインバータを用いた従来の電源
装置の回路を示しており、この図示する従来例回路は、
ダイオードブリッジからなる全波整流器ＤＢ、インピー
ダンス素子Ｚ₁、インバータ１の振動要素Ｚ₂、スイッ
チング素子ＳＷ₁の電流経路を設けており、インバータ
１のスイッチング素子ＳＷ₁が高速で、オンオフする
と、全波整流器ＤＢ、インピーダンス素子Ｚ₁、インバ
ータ１の振動要素Ｚ₂、スイッチング素子ＳＷ₁の経路
で電流が流れ、交流電源Ｖｓの商用周期の全区間に渡っ
て、入力電流が流れるので、入力力率が高くなるもので
ある。

【０００３】図３１は上記従来例回路の具体的構成を示
し、図３０のインピーダンス素子Ｚ ₁をコンデンサＣ₄
とし、インバータ１の振動要素Ｚ₂として、コンデンサ
Ｃ₂とインダクタＬ₂の直列回路を用いている。この具
体回路のインバータ１は、スイッチング素子ＳＷ₁を構
成するトランジスタＱ₁及びトランジスタＱ₂、ダイオ
ードＤ₁，Ｄ₂、インダクタＬ₂、コンデンサＣ₂，Ｃ
₃、蛍光灯のような予熱型の放電灯Ｌａで構成されてお
り、トランジスタＱ₁，Ｑ₂が高速で交互にオン、オフ
して、放電灯Ｌａを高周波点灯させる。コンデンサＣ₂
は放電灯Ｌａのフィラメントの予熱電流通過経路と、イ
ンダクタＬ₂との共振用コンデンサを兼用している。コ
ンデンサＣ₃は直流カット用のコンデンサである。

【０００４】ここで図３１の回路は、インダクタＬ₂と
放電灯Ｌａの接続点を、コンデンサＣ₄を介して全波整
流器ＤＢに接続しており、インダクタＬ₂と放電灯Ｌａ
の接続点を電位をＶｌａとすると、Ｖｌａの電位が下が
る時に、交流電源Ｖｓ電圧と電位Ｖｌａとの差の電圧が
コンデンサＣ₄に印加され、コンデンサＣ₄に電荷が蓄
積される。また電位Ｖｌａが上昇するときに、コンデン
サＣ₄に電荷が蓄積され電荷は、ダイオードＤ₃を通し
て、コンデンサＣ₁に充電される。この動作が交流電源
Ｖｓ電圧波形の全区間において、行われるため、入力歪
が改善される。

【０００５】ところで上記図３１の回路では予熱始動時
に電位Ｖｌａの電圧振幅値が大きくなるため、コンデン
サＣ₄に蓄積された電荷量も大きくなり、そのため入力
電流Ｉ_inが増加し、一方予熱・始動時には負荷の消費電
力が小さいため、エネルギ蓄積用のコンデンサＣ₁の直
流電圧（Ｖ_DC）が増大するという課題があった。この課
題を解決するために、図３２に示す回路が提案されてい
る。

【０００６】この図３２の回路では、インバータ１のス
イッチング素子Ｑ₁，Ｑ₂の接続点に、インダクタＬ₂
が接続されるとともに、インダクタＬ₂とコンデンサＣ
₂の接続点と全波整流器ＤＢがコンデンサＣ₄を介して
接続されており、コンデンサＣ₂と並列に直流カット用
コンデンサＣ₃とインダクタＬ₃との直列回路を介して
蛍光灯のような予熱型の放電灯Ｌａを接続し、この放電
灯Ｌａのフィラメントの非電源側端間にはコンデンサＣ
₅を接続してある。

【０００７】この図３２の回路において、インダクタＬ
₂とコンデンサＣ₂とで構成される第１の共振系とイン
ダクタＬ₃とコンデンサＣ₅とで構成される第２の共振
系の影響で、インダクタＬ₂とコンデンサＣ₂の接続点
の電圧Ｖａの振幅は図３３に示すようになる。尚インダ
クタＬ₂とコンデンサＣ₂との接続点の電圧振幅によっ
て、入力電流Ｉ_inの引込み、コンデンサＣ₁の充電を行
う動作は図３１の回路と同じである。

【０００８】図３２の回路は予熱・始動時には第１と、
第２の共振系の周波数特性によって、予熱周波数ではイ
ンダクタＬ₂とコンデンサＣ₂の接続点の電圧振幅が小
さくなり、定格点灯周波数では電圧振幅が大きくなるよ
うに設定しているため、予熱時においても、コンデンサ
Ｃ₁の電圧が上昇することがないので、コンデンサ
Ｃ ₁、トランジスタＱ₁，Ｑ₂の素子耐圧を定格点灯時
に足して過度に大きなものを選択する必要がなくなる。

【０００９】また図３４に示すような従来回路も存在す
る。この従来回路は、ダイオードＤ₄〜Ｄ₇よりなる全
波整流器ＤＢの交流入力端子は、インダクタＬ₁とコン
デンサＣ₀よりなるフィルター回路を介して交流電源Ｖ
ｓに接続されている。全波整流器ＤＢの直流出力端子に
は、チョッパー用のインダクタＬ₀と、逆流阻止用のダ
イオードＤ₁を介して平滑用のコンデンサＣ ₁が接続さ
れている。コンデンサＣ₁には、トランジスタＱ₁，Ｑ
₂の直列回路が接続されている。各トランジスタＱ₁，
Ｑ₂には、それぞれダイオードＤ₁，Ｄ₂が逆並列接続
されている。トランジスタＱ₁の両端には、直流カット
用のコンデンサＣ₃と限流及び共振用のインダクタＬ₂
を介して放電灯Ｌａが接続されている。放電灯Ｌａのフ
ィラメントの非電源側端間には共振及び予熱電流通電用
のコンデンサＣ₂が並列接続されている。

【００１０】以下、図３４の回路の動作について説明す
る。まずトランジスタＱ₁，Ｑ₂、ダイオードＤ₁，Ｄ
₂、インダクタＬ₂、コンデンサＣ₂，Ｃ。、放電灯Ｌ
ａが直列インバータ回路を構成している。トランジスタ
Ｑ₁，Ｑ₂は高速度で交互にオン・オフされる。平滑コ
ンデンサＣ₁の直流電圧は、トランジスタＱ₁，Ｑ₂で
高周波的にスイッチングされ、放電灯Ｌａに高周波電力
が供給される。

【００１１】トランジスタＱ₂とダイオードＤ₁及びイ
ンダクタＬ₀は、チョッパー回路を構成しており、トラ
ンジスタＱ₂のオン時に、全波整流器ＤＢの出力をイン
ダクタＬ₀を介してトランジスタＱ₂でスイッチング
し、インダクタＬ₀にエネルギーを蓄積し、トランジス
タＱ₂のオフ時にダイオードＤ₁を介して平滑コンデン
サＣ₁を充電する。このチョッパー作用により入力力率
が高くなり、入力電流の高調波成分も少なくなる。さら
に、コンデンサＣ₀とインダクタＬ₁で構成されるフィ
ルター回路は、チョッパー回路のスイッチング電流に含
まれる高周疲成分を除去している。

【００１２】この従来例回路ではインバータ１とチョッ
パー回路とでトランジスタＱ₂とダイオードＤ₁を共用
している。この図３４の回路において、調光を行う場合
トランジスタＱ₁，Ｑ₂のオンデューティを変化する方
法や、周波数を変換する方法等があるが、周波数のみ或
いはデューティのみの制御では、インダクタＬ₀を通し
て供給される入力電力Ｗ_inと放電灯Ｌａの消費電力Ｗla
が不均衡になり、コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCが上昇
するという課題がある。この課題を解決する方法として
は周波数とデューティを併用して直流電圧Ｖ_DCを低減さ
せながら調光を行う方法があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように図３４の
回路では負荷への供給電力の調整、つまり放電灯Ｌａの
調光を行うことが可能であるが、その回路構成は、チョ
ッパー回路とインバータ１のトランジスタＱ₂を共用し
ているものの、他の回路素子は別個であり、回路構成の
簡単化に対する効果は不十分であるという課題があっ
た。

【００１４】また調光を行う時に放電灯Ｌａ（負荷）に
よって消費される電力は減少するが、制御方法或いは調
光方法によっては放電灯Ｌａ（負荷）の消費電力に対し
て入力電力が如何なるときも追従しているとは限らず、
一般的に負荷電力が減少していくのに対して、入力電力
が追従して減少しないため、過度に入力電力が入り、平
滑コンデンサの直流電圧を上昇させてしまうという課題
がある。

【００１５】本発明は、上記の点に鑑みて為されたもの
で、負荷に高周波電力を供給する電源装置において、簡
単な回路構成によって負荷への電力調整を可能とし、し
かも力率が改善でき、入力歪が改善できる電源装置を提
供することを目的とする。また該目的に加えて負荷電力
制御時の平滑コンデンサの直流電圧の上昇を防止した電
源装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、交流電源と、前記交流電源
を整流する全波整流器と、前記全波整流器の直流出力端
子にダイオードを介して接続される平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサの直流電圧を高周波変換するスイッ
チング素子を含む手段と、該手段の高周波出力を受ける
負荷と、高周波出力の一部を前記全波整流器の入力若し
くは出力側へ帰還する手段と、前記負荷に供給される電
力を可変する手段とを備え、前記スイッチング素子に流
れる電流が前記交流電源側と前記平滑コンデンサからの
重畳電流で制御されることを特徴とし、簡単な回路構成
で入力力率が改善でき、しかも負荷への電力調整を行う
ことができる。

【００１７】請求項２の発明では、交流電源と、前記交
流電源を整流する全波整流器と、前記全波整流器の直流
出力端子にダイオードを介して接続される平滑コンデン
サと、前記平滑コンデンサの両端に直列的に接続されて
交互にオン・オフされる第１及び第２のスイッチング素
子と、前記第１及び第２のスイッチング素子の接続点と
前記全波整流器の直流出力端子との間に接続されたＬＣ
共振系及び負荷を含む負荷回路と、前記平滑コンデンサ
を電源として前記第１、第２のスイッチング素子と負荷
回路からなるインバータと、前記全波整流器の直流出力
端子と前記ダイオードの接続点と前記インバータの一部
との間に接続されるインピータンス要素と、前記負荷に
供給される電力を可変する手段とを備え、前記インバー
タの一部を帰還電源として該帰還電源の振幅によって前
記交流電源から電流を入力するので、簡単な回路構成で
入力力率が改善でき、しかも負荷への電力を調整するこ
とができる。

【００１８】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、前記負荷が放電灯であって、前記負荷に供
給される電力を可変することにより調光することを特徴
とし、放電灯を調光できる調光点灯装置としての電源装
置を実現することができる。請求項４の発明では、請求
項２の発明において、前記負荷が放電灯であって、前記
第１及び第２のスイッチング素子のスイッチング周波数
を可変することにより調光することを特徴とし、インバ
ータのスイッチング素子のスイッチング周波数を可変す
ることによって調光が行える調光点灯装置としての電源
装置を実現することができる。

【００１９】請求項５の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記負荷が放電灯であって、前記第１及び第２の
スイッチング素子のデッドタイムを可変することにより
調光することを特徴とし、インバータのスイッチング素
子のデッドタイムを可変することによって調光が行える
調光点灯装置としての電源装置を実現することができ
る。

【００２０】請求項６の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記負荷が放電灯であって、前記第１及び第２の
発明において、スイッチング素子の相補的なデューティ
を可変することにより調光することを特徴とし、インバ
ータのスイッチング素子の相補的なデューティを可変す
ることによって調光が行える調光点灯装置としての電源
装置を実現することができる。

【００２１】請求項７の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記負荷が放電灯であって、前記インピーダンス
要素のインピーダンスを可変することにより調光するこ
とを特徴とし、インピーダンス要素の値の可変や挿入に
より調光ができる調光点灯装置としての電源装置を実現
することができる。請求項８の発明では、請求項２の発
明において、前記負荷が放電灯であって、前記負荷回路
のインピーダンスを可変することにより調光することを
特徴とし、負荷回路のインピーダンスを変えるだけで調
光ができる調光点灯装置としての電源装置を実現するこ
とができる。

【００２２】請求項９の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記負荷が放電灯であって、前記帰還電源のイン
ピーダンスを可変することを特徴とし、帰還電源のイン
ピーダンスを変えるだけで調光ができる調光点灯装置と
しての電源装置を実現することができる。請求項１０の
発明では、請求項２の発明において、前記負荷が放電灯
であって、前記負荷に供給される電力を可変して調光す
るとともに該調光量に応じて前記インピーダンス要素の
インピーダンスを可変し、前記平滑コンデンサの電圧を
低減することを特徴とし、調光時に生じる平滑コンデン
サの直流電圧の上昇を防止した調光点灯装置としての電
源装置を実現することができる。

【００２３】請求項１１の発明では、請求項２の発明に
おいて、前記帰還電源は、放電灯からなる負荷と第２の
インピーダンス要素の直列回路から構成され、前記負荷
に供給される電力を可変して調光するとともに該調光量
に応じて前記第２のインピーダンス要素の電圧の振幅量
を可変し前記平滑コンデンサの電圧を低減することを特
徴とし、調光時に生じる平滑コンデンサの直流電圧の上
昇を防止した調光点灯装置としての電源装置を実現する
ことができる。

【００２４】請求項１２の発明では、請求項１１の発明
において、前記第２のインピーダンス要素のインピーダ
ンスを可変することにより調光するので、第２のインピ
ーダンス要素のインピーダンスを可変するだけで、調光
ができる調光点灯装置としての電源装置を実現すること
ができる。請求項１３の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記帰還電源は、放電灯からなる負荷と第２のイ
ンピーダンス要素の直列回路と、第３のインピーダンス
要素との並列回路から構成され、前記負荷に供給される
電力を可変して調光するとともに該調光量に応じて前記
帰還電源の電圧の第１、第２のクランプレベルの調整に
より可変し前記平滑コンデンサの電圧を低減することを
特徴とし、調光時に生じる平滑コンデンサの直流電圧の
上昇を防止した調光点灯装置としての電源装置を実現す
ることができる。

【００２５】請求項１４の発明では、請求項１３の発明
において、前記第３のインピーダンス要素のインピーダ
ンスを可変することにより調光することを特徴とし、第
３のインピーダンスを調整するだけで調光ができる調光
点灯装置としての電源装置を実現することができる。請
求項１５の発明では、請求項２の発明において、前記帰
還電源は、放電灯からなる負荷と第２のインピーダンス
要素の直列回路に第３のインピーダンス要素を並列接続
した並列回路と、第１及び第２のクランプ回路とから構
成され、記負荷に供給される電力を可変して調光すると
ともに該調光量に応じて前記帰還電源の電圧の第１、第
２のクランプ回路のクランレベルの調整により可変し前
記平滑コンデンサの電圧を低減することを特徴とし、調
光時に生じる平滑コンデンサの直流電圧の上昇を防止し
た調光点灯装置としての電源装置を実現することができ
る。

【００２６】請求項１６の発明では、請求項１５の発明
において、前記第１、第のクランプ回路の各クランプレ
ベルを可変することにより調光することを特徴とし、ク
ランプ回路のクランプレベルを調整するだけで、調光が
できる調光点灯装置としての電源装置を実現することが
できる。請求項１７の発明では、請求項１５の発明にお
いて、前記第１のクランプ回路は、前記平滑コンデンサ
の正の端子と前記帰還電源との間に接続され、前記第２
のクランプ回路は、前記平滑コンデンサの負の端子と帰
還電源との間に接続され調光量に応じて前記帰還電源の
振幅量を前記第１、第２のクランプ回路の各クランプレ
ベルの調整により可変し前記平滑コンデンサの電圧を低
減することを特徴とし、調光時に生じる平滑コンデンサ
の直流電圧の上昇を防止した調光点灯装置としての電源
装置を実現することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。（実施形態１）図１は本実施形態の回路を示しており、
本実施形態の回路では、交流電源Ｖｓを全波整流器ＤＢ
の交流入力端子に接続し、全波整流器ＤＢの直流出力端
子に逆流阻止用ダイオードＤ₁₀を介して平滑コンデンサ
Ｃ₁を接続し、この平滑コンデンサＣ₁の両端にインバ
ータ１のスイッチング素子であるＭＯＳＦＥＴからなる
トランジスタＱ₁，Ｑ₂の直列回路を接続するととも
に、トランジスタＱ₂にインダクタＬ₂と直流カット用
コンデンサＣ₃と平滑コンデンサＣ₁の直列回路を介し
て負荷である蛍光灯のような放電灯Ｌａを接続してあ
り、この放電灯Ｌａのフィラメントの非電源側端間に共
振用と予熱電流通過用を兼ねたコンデンサＣ₂を接続し
てある。尚トランジスタＱ₁，Ｑ₂に並列接続されたダ
イオードはＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードを示す。また
放電灯Ｌａ及びコンデンサＣ₂，Ｃ₃、インダクタＬ₂
で負荷回路を構成する。

【００２８】而してインバータ１のトランジスタＱ₁，
Ｑ₂が制御回路２により交互に高周波で図４（ａ）に示
すようにオン・オフされると、平滑コンデンサＣ₁を電
源として負荷回路に高周波電流が流れ、放電灯Ｌａの両
端の電圧は高周波で振幅することになる。今、放電灯Ｌ
ａと直流カット用コンデンサＣ₃の接続点をＡ点とし、
このＡ点の電位をＶａとすると、交流電源Ｖｓ電圧と電
位Ｖａとの差電圧はコンデンサＣ ₄の両端電圧となる。
そして電位Ｖａが低下していくとき、入力電流Ｉ_inによ
りコンデンサＣ₄は充電されてコンデンサＣ₄の両端電
圧Ｖ_C4は上昇して行く。また電位Ｖａが上昇して行くと
き、コンデンサＣ₄に蓄積された電荷はダイオードＤ₁₀
を介してコンデンサＣ₁に放電される。従って、電位Ｖ
ａの振幅によって、コンデンサＣ₄に蓄積された電荷は
ダイオードＤ₁₀を介してコンデンサＣ₁に放電される。
従って電位Ｖａの振幅によってコンデンサＣ₄は充放電
され、交流電源Ｖｓから電力が入力される。

【００２９】つまり電位Ｖａの振幅が大きくなると入力
電力Ｗ_inは大となり、電位Ｖａの振幅が小さくなると入
力電力Ｗ_inは小となる。以上のように本実施形態の回路
構成では放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖlaが帰還電源となっ
ており、そのため入力電流Ｉ_inは電位Ｖａの振幅に関係
し、図２に示すように負荷電流Ｉ_Lに重畳されるように
流れる。

【００３０】制御回路２はインバータ１のトランジスタ
Ｑ₁，Ｑ₂のスイッチング周波数ｆを変更することがで
きるようになっており、スイッチング周波数ｆを変更す
ることによって、インダクタＬ₂及びコンデンサＣ₂の
インピーダンスを変化させて放電灯Ｌａに流れる電流Ｉ
laを図３に示すように制御し、放電灯Ｌａを調光点灯す
る。

【００３１】つまり本実施形態では、回路構成が簡単で
安価な回路により負荷電力の制御（調光）ができる電源
装置を構成するのである。（実施形態２）本実施形態は、制御回路２により、スイ
ッチング周波数ｆを一定のままでインバータ１のトラン
ジスタＱ₁，Ｑ₂のオンオフのデューティを制御する点
で、実施形態１と相違するものである。尚回路構成は実
施形態１と同じであるから回路図の図示はここでは省略
する。

【００３２】而して本実施形態ではトランジスタＱ₁，
Ｑ₂のオン、オフのデューティを図４（ｂ）に示すよう
に相補的に変化させる。この場合放電灯Ｌａに流れるラ
ンプ電流Ｉlaは図５に示すように変化し、安価な回路で
調光を行うことができる。（実施形態３）本実施形態は、実施形態２と同様に、制
御回路２によりスイッチング周波数ｆを一定のままでイ
ンバータ１のトランジスタＱ₁，Ｑ₂のオン、オフのデ
ューティを制御する点で類似するが、図４（ｃ）に示す
ように相補的に制御するのではなく、トランジスタ
Ｑ₁，Ｑ₂のオン、オフの切り替え時に両トランジスタ
Ｑ₁，Ｑ₂が共にオフするデッドタイムができるように
制御する。

【００３３】尚回路構成は実施形態１と同じであるから
回路図の図示はここでは省略する。而して本実施形態で
は上述のデューティ制御により、放電灯Ｌａに流れるラ
ンプ電流Ｉlaは図６に示すように変化し、安価な回路で
調光を行うことができる。（実施形態４）図７は本実施形態の概念的な回路を示す
もので、この図７の回路は図１の回路を基に、回路各部
のインピーダンス要素Ｚ₁₀、Ｚ₁₁、Ｚ₁₂のインピーダン
ス値を可変したり、或いは挿入することにより、放電灯
Ｌａに流れるランプ電流Ｉlaを可変し、調光を行うもの
である。

【００３４】次に本実施形態の具体例を説明する。図８
の例は、コンデンサＣ₄と放電灯Ｌａとの間に可変イン
ピーダンス要素としてスイッチＳＷａとコンデンサＣ₁₀
との並列回路を挿入し、スイッチＳＷａをオフした状態
とすることで全波整流器ＤＢと放電灯Ｌａの間のインピ
ーダンスをコンデンサＣ₄とＣ₁₀の直列回路の合成値に
設定する。つまり経路のインピーダンスをスイッチＳＷ
ａをオンした状態よりも増加させることにより入力電力
を減少させ、結果的に放電灯Ｌａを調光するものであ
る。

【００３５】図９の例はインダクタＬ₂にスイッチＳＷ
ｂとインダクタＬ₂’の直列回路を並列接続し、スイッ
チＳＷｂをオンすることにより共振系の回路のインダク
タＬ ₂にインダクタＬ₂を並列に接続して共振系のイン
ピーダンスを変化させ、放電灯Ｌａに流れる電流を変化
させ、放電灯Ｌａを調光するものである。図１０の例
は、コンデンサＣ₃と放電灯Ｌａの接続点にコンデンサ
Ｃ₁₀とスイッチＳＷａの並列回路を挿入し、スイッチＳ
Ｗａをオフした状態とすることにより、放電灯Ｌａに直
列にコンデンサＣ₁₀を接続してインピーダンスを直列挿
入した形とし、これによって放電灯Ｌａのランプ電流を
減少させて調光するものである。

【００３６】尚上記スイッチＳＷａ又はＳＷｂとしては
半導体スイッチや機械的スイッチを用いれば良い。（実施形態５）上記各実施形態では、安価な回路で調光
は可能であるが、調光時において、入力電力Ｗ_inと消費
電力Ｗlaとが常に同様に変化するとは限らず、入力電力
Ｗ_inが消費電力Ｗlaよりも大きくなると、平滑コンデン
サＣ₁の直流電圧Ｖ_DCが上昇してしまうという課題があ
る。

【００３７】そこで本実施形態は、調光時においても、
平滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCを上昇させることな
く、調光することを可能とし、平滑コンデンサＣ₁及び
インバータＩのスイッチング素子（トランジスタＱ₁，
Ｑ₂）の耐圧を上昇させることなく調光することを可能
としたもので、より安価な回路で調光を行うことができ
るようにしたものである。

【００３８】図１１は本実施形態の概念的な回路を示す
もので、この図１１の回路は図１の回路を基本に、全波
整流器ＤＢと、放電灯ＬａとコンデンサＣ₃の接続点と
の間にインピーダンス要素Ｚ₀を接続した構成であり、
制御回路２はインバータ１のトランジスタＱ₁，Ｑ₂の
スイッチング周波数を可変して調光を行う。而してトラ
ンジスタＱ₁，Ｑ₂を交互にオン、オフすることによっ
て負荷回路に高周波電流が流れ、放電灯Ｌａの両端電
圧、つまりランプ電圧Ｖlaは、高周波で振幅する。この
ランプ電圧Ｖlaが高周波で振幅すると、その振幅差とイ
ンピーダンス要素Ｚ₀によって決まる電流が交流電源Ｖ
ｓより流れ、それによって入力電流Ｉ_inが決定されるこ
とになり、トランジスタＱ₁，Ｑ₂のスイッチング周波
数ｆを変化させることにより、調光を行うと、ランプ電
圧Ｖlaの振幅は大きくなり（一般に蛍光灯のような放電
灯は負特性を示すため、調光すると、ランプ電圧Ｖlaが
高くなる）、インピーダンス要素Ｚ₀の値が変化しなれ
ば、調光に応じて入力電流ｉ_inが増加して平滑コンデン
サＣ₁の直流電圧Ｖ_DCが増加するが、本実施形態では調
光時にスイッチング周波数ｆを変えているため、それに
つれてインピーダンス要素Ｚ₀の値も変化する。ここで
インピーダンス要素Ｚ₀をスイッチング周波数ｆを高く
するにつれて、つまり調光するにつれてインピーダンス
値が図１２のイ曲線示すように増大するように設計して
おけば、入力電流Ｉ_inも減少して平滑コンデンサＣ₁の
直流電圧Ｖ_DCの上昇が防止されることになる。尚図１２
のロ曲線はランプ電流Ｉlaを示す。

【００３９】さて、図１３は本実施形態の具体例を示し
ており、本具体例では、コンデンサＣ₄とインダクタＬ
₄との直列回路でインピーダンス要素Ｚ₀を構成したも
のである。而して本具体回路では、平滑コンデンサＣ₁
の直流電圧Ｖ_DCが上昇しないので、平滑コンデンサＣ₁
及びトランジスタＱ₁，Ｑ₂の耐圧を上げることなく調
光ができ、安価な構成の調光可能な放電灯点灯装置たる
電源装置が実現できる。

【００４０】図１４は本実施形態の別の具体例を示して
おり、本具体例では、コンデンサＣ ₄と、インダクタＬ
₄とコンデンサＣ₈の並列回路との直列回路でインピー
ダンス要素Ｚ₀を構成したものであり、本具体回路で
も、平滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCが上昇しないの
で、平滑コンデンサＣ₁及びトランジスタＱ₁，Ｑ₂の
耐圧を上げることなく調光ができ、安価な構成の調光可
能な放電灯点灯装置たる電源装置が実現できる。

【００４１】（実施形態６）本実施形態は、調光時に平
滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCを低減するために帰還
電源の振幅値を小さくするものである。つまり上記実施
形態５では、インバータ１のトランジスタＱ₁，Ｑ₂の
オン、オフによって放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖlaが振幅
し、入力電流ｉ_inはインバータ１と、全波整流器ＤＢと
インバータ１を接続している経路とを通して流れ、その
電流量はインバータ１と前記経路の接続点の電圧の振幅
値に比例する。

【００４２】従って、実施形態５のように放電灯Ｌａの
ランプ電圧Ｖlaの振幅値に応じて入力電流ｉ_inが流れる
構成とすると、調光時にランプ電圧Ｖlaの振幅が大きく
なり、平滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCが大きくなっ
てしまう。そこで本実施形態では、実施形態５のように
インピーダンス要素Ｚ₀の値を大きくするのではなく、
図１５に示すように放電灯Ｌａに直列にインピーダンス
要素Ｚ₀₁を接続し、充電経路とインバータ１の接続点の
電圧振幅（帰還電源の振幅値）を調光時には小さくして
平滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCの上昇を防止するよ
うにしてある。

【００４３】即ち、図１５に示す回路において、インバ
ータ１のトランジスタＱ₁，Ｑ₂のスイッチング周波数
ｆを可変することにより調光を行う場合、図１６に示す
ようにスイッチング周波数ｆが高くなるに従って、ラン
プ電流Ｉlaは減少して行くが、ランプ電圧Ｖlaは上昇し
ていき、その時にスイッチング周波数ｆに従って、イン
ピータンス要素Ｚ₀₁の両端電圧Ｖ_Zがランプ電圧Ｖlaの
増加分より大きく減少していくため、帰還電圧（電位Ｖ
ａ）は減少して、入力電流Ｉ_inが減少することになり、
その結果平滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCの上昇が防
止できるのである。

【００４４】図１７は本実施形態の具体例を示してお
り、この図１７の具体例ではインピーダンス要素Ｚ₀₁と
してコンデンサＣ₇を用いている。また図１８は本実施
形態の別の具体例を示しており、この図１８の具体例で
はインピータンスＺ₀₁としてインダクタＬ₅を用いてい
る。（実施形態７）本実施形態は、図１５の回路構成に加え
て、図１９に示すように放電灯Ｌａとインピーダンス要
素Ｚ₀₁と放電灯Ｌａの直列回路に別のインピーダンス要
素Ｚ₀₂を並列接続したものであり、本実施形態では帰還
電源がインバータ１の一部である放電灯Ｌａとインピー
ダンス要素Ｚ₀₁との直列回路と、インピーダンス要素Ｚ
₀₂との並列回路の両端電圧（電位Ｖａ）により構成さ
れ、この電圧Ｖａの振幅値に応じて入力電流Ｉ_inが変化
する。

【００４５】而してインバータ１のトランジスタＱ₁，
Ｑ₂のスイッチング周波数を制御回路２により変化させ
て、調光を行うと、それに応じて放電灯Ｌａのランプ電
圧Ｖlaは上昇していくが、インピーダンス要素Ｚ₀₁，Ｚ
₀₂のインピーダンス値がスイッチング周波数ｆに応じて
変化していくため、ランプ電圧Ｖlaは上昇しても帰還電
源たる電圧（電位）Ｖａの振幅値は小さくなる。そのた
め調光に応じて入力電力は減少していき、入力電力Ｗ_in
が消費電力Ｗlaに応じて変化していくため、平滑コンデ
ンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCが過電圧とならない。

【００４６】図２０は本実施形態の具体例を示してお
り、インピーダンス要素Ｚ₀₁としてインダクタＬ₅を、
またインピーダンス要素Ｚ₀₂としてコンデンサＣ₆を用
いている。而して図２０の回路では、帰還電源たる電圧
（電位）Ｖａの振幅値は、放電灯Ｌａと並列接続されて
いる予熱電流通過用コンデンサＣ₆、放電灯Ｌａと直列
接続されているインダクＬ₅、及び放電灯Ｌａとインダ
クタＬ₅の直列回路に並列接続されている共振用のコン
デンサＣ₂の共振回路のインピーダンスで周波数特性が
変化し、そのため調光に応じて変化して調光時に負荷電
力（消費電力Ｗla)が減少するに伴って入力電力Ｗ_inも
減少していくため、平滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DC
は上昇しない。

【００４７】図２１は本実施形態の別の具体例を示して
おり、図２１の回路では、直流カット用コンデンサＣ₃
とインピーダンス要素Ｚ₀₁を構成するインダクタＬ₅と
放電灯Ｌａの直列回路に共振用のコンデンサＣ₂をイン
ピーダンス要素Ｚ₀₂として並列に接続したもので、放電
灯ＬａのフィラメントＦ₁’，Ｆ₂’の予熱電流をイン
ダクタＬ₅に設けた二次巻線Ｆ₁，Ｆ₂により確保する
ようにしたものである。

【００４８】（実施形態８）上記実施形態６，７ではイ
ンバータ１のスイッチング周波数ｆを変換させることに
よって調光を行っているが、トランジスタＱ₁，Ｑ₂の
スイッチングを相補的にデューティ制御して調光する方
法、デッドタイムを生じるデューティ制御による調光方
法、デューティ制御と周波数制御の併用による調光方法
等を用いても同様な効果が得られる。

【００４９】ここで上記の相補的にデューティ制御して
調光する方法について図２２により説明すると、図１
５、図１９に示す回路において、インバータ１のトラン
ジスタＱ₁又はＱ₂のデューティをスイッチング周波数
ｆ一定で変化させると、５０％の点（Ｑ₁のデューティ
＝Ｑ₂のデューティ）で、ランプ電流Ｉlaが最も大きく
なり、デューティ比率を上げるか、下げるかに従ってラ
ンプ電流Ｉlaは減少し、ランプ電圧Ｖlaは大きくなる
（調光される）。調光されるに従って、インピーダンス
要素Ｚ₀₁の電圧Ｖｚが高くなるように定数を選択すれ
ば、帰還電源である電圧（電位）Ｖａはデューティが５
０％で最大となり、調光に従い（デューティ比率を上げ
るか、下げるか）、ランプ電圧Ｖlaは小さくなり、入力
電力Ｗ_inが減少していき、平滑コンデンサＣ₁の直流電
圧Ｖ _DCの調光時の減少が可能となる。また上記動作は、
図２３に示すようにデッドタイムを増加させる調光でも
可能となる（実施形態３参照）。

【００５０】また周波数制御とデューティ制御を併用し
て調光を行う場合にも同様にインピーダンス要素の電圧
が変化すれば同様の効果が得られる。つまり本実施形態
は、上述のように実施形態６又は７の回路において調光
方法として、スイッチング周波数ｆ一定でトランジスタ
Ｑ₁，Ｑ₂のスイッチングを相補的にデューティ制御し
て調光する方法、或いはスイッチング周波数ｆ一定でデ
ッドタイムを生じるデューティ制御による調光方法、又
はデューティ制御と周波数制御の併用による調光方法を
採用して平滑コンデンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCの調光時の
減少を図ったものである。

【００５１】尚実施形態としての回路は実施形態６又は
７の回路を参照することにしてここでは図示しない。（実施形態９）本実施形態は図２４に示すように、図１
９の回路に加えて、帰還電源部であるコンデンサＣ₄と
インピーダンス要素Ｚ₀₁との接続点に、二つのクランプ
回路を接続したものである。

【００５２】つまりクランプ用のダイオードＤ₁₁と直流
電圧源Ｅ₁との直列回路で第１のクランプ回路を、クラ
ンプ用のダイオードＤ₁₂と直流電圧源Ｅ₂との直列回路
とで第２のクランプ回路を夫々構成し、クランプレベル
の関係をＥ₂＞Ｅ₁としてある。従って帰還電源の電圧
（電位）Ｖａがインバータ１の動作により振幅すると
き、電圧（電位）Ｖａが直流電圧Ｅ₁に達すると、直流
電圧Ｅ₁によりクラプされて直流電圧Ｅ₁以下にはなる
ことがなく、また電圧（電位）Ｖａが直流電圧Ｅ₂に達
すると、直流電圧Ｅ₂によりクランプされ、直流電圧Ｅ
₂以上にはならない。

【００５３】そしてランプ電圧Ｖlaは直流電圧Ｅ₁とＥ
₂の間を振幅することになり、直流電圧Ｅ₁，Ｅ₂の値
を変えることにより、電圧（電位）Ｖａの振幅値を変化
させることができ、それによって入力電流Ｉ_inを調整す
ることができる。而してインバータ１のトランジスタＱ
₁，Ｑ₂のスイッチング周波数ｆ₁を可変することによ
り調光を行ったとき、調光に従って電圧（電位）Ｖａの
振幅が小さくならないインピーダンス要素Ｚ₀₁，Ｚ₀₂で
あっても、クランプレベルたる直流電圧Ｅ₁，Ｅ₂を調
整することによって、入力電流Ｉ_inを調整することがで
きる。

【００５４】また調光方法はデューティ制御による調光
であっても同様の効果が得られる。更に図２５に示すよ
うに直流カット用コンデンサＣ₃がインピーダンス要素
Ｚ ₀₁、放電灯Ｌａと直列に接続されても同様の効果があ
る。図２６は本実施形態の具体例を示しており、この図
２６の回路は図２０の回路を基本にコンデンサＣ₂に並
列にダイオードＤ₁₂を、またダイオードＤ₁₁をダイオー
ドＤ₁₀のカソードと、コンデンサＣ₂とＣ₄の接続点と
の間に接続して、クランプレベルである電圧Ｅ₁をグラ
ンドレベルに、また電圧Ｅ₂を平滑コンデンサＣ₁の直
流電圧Ｖ_DCとして、グランドレベルと直流電圧Ｖ_DCとの
間で電圧（電位）Ｖａを振幅させるようにしたものであ
る。

【００５５】（実施形態１０）本実施形態は、図２７に
示すように図２６の直流カット用コンデンサＣ₃を放電
灯ＬａとインダクタＬ₅と直列に接続したものである。
本実施形態では制御回路２によりインバータ１のトラン
ジスタＱ₁，Ｑ₂を相補的にデューティ制御してトラン
ジスタＱ₁，Ｑ₂のデューティ比率により直流カット用
コンデンサＣ₃に直流電圧を重畳させ、帰還電源の電圧
（電位）Ｖａの振幅が直流電圧に重畳される。このた
め、クランプ用のダイオードＤ₁₁，Ｄ₁₂により平滑コン
デンサＣ₁の直流電圧Ｖ_DCとグランドレベルにクランプ
していれば、電圧（電位）ＶａはトランジスタＱ₁，Ｑ
₂のデューティ比率により図２８に示すように変化す
る。

【００５６】従って、クランプ回路と相補的なデューテ
ィ調光を併用することにより、連続的に調光した場合で
も、調光するに従って帰還電源の電圧（電位）Ｖａの振
幅値（図２７のＡ点の振幅値）が図２８に示すように減
少し、そのため入力電流Ｉ_inが減少して平滑コンデンサ
Ｃ₁の直流電圧Ｖ_DCの上昇を防止できる。尚図２８
（ａ）は全点灯時を、同図（ｂ）は５０％調光時を、同
図（ｃ）は７０パーセント調光時を夫々示す。

【００５７】また本実施形態は図２９に示すようにイン
ダクタＬ₅の二次巻線から予熱電流を確保する回路とし
ても良く、この場合も同様の効果が得られる。（実施形態１１）本実施形態は図１５の回路構成におい
て、インバータ１の制御方法は変えずに、インピーダン
ス要素Ｚ₀₁の値を変化させて調光するものである。

【００５８】例えばインピーダンス要素Ｚ₀₁に可飽和イ
ンダクタを用いてインピーダンス値可変することにより
調光する。尚本実施形態の回路は図１５を参照して、こ
こでは図示しない。（実施形態１２）本実施形態は図１９の回路構成におい
て、インバータ１の制御方法は変えずに、インピーダン
ス要素Ｚ₀₂の値を変化させて調光するものである。

【００５９】例えばインピーダンス要素Ｚ₀₂に可飽和イ
ンダクタを用いてインピーダンス値可変することにより
調光する。尚本実施形態の回路は図１９を参照して、こ
こでは図示しない。（実施形態１３）本実施形態は図２４の回路構成におい
て、インバータ１の制御方法は変えずに、クランプレベ
ルを変化させて調光するものである。

【００６０】つまりクランプレベルを切り替えると帰還
電源の電圧（電位）Ｖａの振幅を変化させることがで
き、その結果入力電力Ｗ_inを可変できて調光が可能とな
る。本実施形態の回路は図２４を参照して、ここでは図
示しない。尚上記各従来例及び実施形態において、同じ
記号、同じ番号を付した回路要素は同じ要素、役割を基
本的に持つものであり、特に異なる動作、役割を持つも
の以外が、先に説明された内容を参照するものとする。

【００６１】また各実施形態は放電灯点灯に関するもの
であるが、負荷電力を制御するものに対応できるのは勿
論である。

【００６２】

【発明の効果】請求項１の発明は、交流電源と、前記交
流電源を整流する全波整流器と、前記全波整流器の直流
出力端子にダイオードを介して接続される平滑コンデン
サと、前記平滑コンデンサの直流電圧を高周波変換する
スイッチング素子を含む手段と、該手段の高周波出力を
受ける負荷と、高周波出力の一部を前記全波整流器の入
力若しくは出力側へ帰還する手段と、前記負荷に供給さ
れる電力を可変する手段とを備え、前記スイッチング素
子に流れる電流が前記交流電源側と前記平滑コンデンサ
からの重畳電流で制御されるので、簡単な回路構成で入
力力率が改善でき、しかも負荷への電力調整を行うこと
ができるという効果がある。

【００６３】請求項２の発明は、交流電源と、前記交流
電源を整流する全波整流器と、前記全波整流器の直流出
力端子にダイオードを介して接続される平滑コンデンサ
と、前記平滑コンデンサの両端に直列的に接続されて交
互にオン・オフされる第１及び第２のスイッチング素子
と、前記第１及び第２のスイッチング素子の接続点と前
記全波整流器の直流出力端子との間に接続されたＬＣ共
振系及び負荷を含む負荷回路と、前記平滑コンデンサを
電源として前記第１、第２のスイッチング素子と負荷回
路からなるインバータと、前記全波整流器の直流出力端
子と前記ダイオードの接続点と前記インバータの一部と
の間に接続されるインピータンス要素と、前記負荷に供
給される電力を可変する手段とを備え、前記インバータ
の一部を帰還電源として該帰還電源の振幅によって前記
交流電源から電流を入力するので、簡単な回路構成で入
力力率が改善でき、しかも負荷への電力を調整すること
ができるという効果がある。

【００６４】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、前記負荷が放電灯であって、前記負荷に供給
される電力を可変することにより調光するので、放電灯
を調光できる調光点灯装置としての電源装置を実現する
ことができるという効果がある。請求項４の発明は、請
求項２の発明において、前記負荷が放電灯であって、前
記第１及び第２のスイッチング素子のスイッチング周波
数を可変することにより調光するので、インバータのス
イッチング素子のスイッチング周波数を可変することに
よって調光が行える調光点灯装置としての電源装置を実
現することができるという効果がある。

【００６５】請求項５の発明は、請求項２の発明におい
て、前記負荷が放電灯であって、前記第１及び第２のス
イッチング素子のデッドタイムを可変することにより調
光するので、インバータのスイッチング素子のデッドタ
イムを可変することによって調光が行える調光点灯装置
としての電源装置を実現することができるという効果が
ある。

【００６６】請求項６の発明は、請求項２の発明におい
て、前記負荷が放電灯であって、前記第１及び第２の発
明において、スイッチング素子の相補的なデューティを
可変することにより調光するので、インバータのスイッ
チング素子の相補的なデューティを可変することによっ
て調光が行える調光点灯装置としての電源装置を実現す
ることができるという効果がある。

【００６７】請求項７の発明は、請求項２の発明におい
て、前記負荷が放電灯であって、前記インピーダンス要
素のインピーダンスを可変することにより調光するの
で、インピーダンス要素の値の可変や挿入により調光が
できる調光点灯装置としての電源装置を実現することが
できるという効果がある。請求項８の発明は、請求項２
の発明において、前記負荷が放電灯であって、前記負荷
回路のインピーダンスを可変することにより調光するの
で、負荷回路のインピーダンスを変えるだけで調光がで
きる調光点灯装置としての電源装置を実現することがで
きるという効果がある。

【００６８】請求項９の発明は、請求項２の発明におい
て、前記負荷が放電灯であって、前記帰還電源のインピ
ーダンスを可変するので、帰還電源のインピーダンスを
変えるだけで調光ができる調光点灯装置としての電源装
置を実現することができるという効果がある。請求項１
０の発明は、請求項２の発明において、前記負荷が放電
灯であって、前記負荷に供給される電力を可変して調光
するとともに該調光量に応じて前記インピーダンス要素
のインピーダンスを可変し、前記平滑コンデンサの電圧
を低減するので、調光時に生じる平滑コンデンサの直流
電圧の上昇を防止した調光点灯装置としての電源装置を
実現することができるという効果がある。

【００６９】請求項１１の発明は、請求項２の発明にお
いて、前記帰還電源は、放電灯からなる負荷と第２のイ
ンピーダンス要素の直列回路から構成され、前記負荷に
供給される電力を可変して調光するとともに該調光量に
応じて前記第２のインピーダンス要素の電圧の振幅量を
可変し前記平滑コンデンサの電圧を低減するので、調光
時に生じる平滑コンデンサの直流電圧の上昇を防止した
調光点灯装置としての電源装置を実現することができる
という効果がある。

【００７０】請求項１２の発明は、請求項１１の発明に
おいて、前記第２のインピーダンス要素のインピーダン
スを可変することにより調光するので、第２のインピー
ダンス要素のインピーダンスを可変するだけで、調光が
できる調光点灯装置としての電源装置を実現することが
できるという効果がある。請求項１３の発明は、請求項
２の発明において、前記帰還電源は、放電灯からなる負
荷と第２のインピーダンス要素の直列回路と、第３のイ
ンピーダンス要素との並列回路から構成され、前記負荷
に供給される電力を可変して調光するとともに該調光量
に応じて前記帰還電源の電圧の第１、第２のクランプレ
ベルの調整により可変し前記平滑コンデンサの電圧を低
減するので、調光時に生じる平滑コンデンサの直流電圧
の上昇を防止した調光点灯装置としての電源装置を実現
することができるという効果がある。

【００７１】請求項１４の発明は、請求項１３の発明に
おいて、前記第３のインピーダンス要素のインピーダン
スを可変することにより調光するので、第３のインピー
ダンスを調整するだけで調光ができる調光点灯装置とし
ての電源装置を実現することができるという効果があ
る。請求項１５の発明は、請求項２の発明において、前
記帰還電源は、放電灯からなる負荷と第２のインピーダ
ンス要素の直列回路に第３のインピーダンス要素を並列
接続した並列回路と、第１及び第２のクランプ回路とか
ら構成され、記負荷に供給される電力を可変して調光す
るとともに該調光量に応じて前記帰還電源の電圧の第
１、第２のクランプ回路のクランレベルの調整により可
変し前記平滑コンデンサの電圧を低減するので、調光時
に生じる平滑コンデンサの直流電圧の上昇を防止した調
光点灯装置としての電源装置を実現することができると
いう効果がある。

【００７２】請求項１６の発明は、請求項１５の発明に
おいて、前記第１、第のクランプ回路の各クランプレベ
ルを可変することにより調光するので、クランプ回路の
クランプレベルを調整するだけで、調光ができる調光点
灯装置としての電源装置を実現することができるという
効果がある。請求項１７の発明は、請求項１５の発明に
おいて、前記第１のクランプ回路は、前記平滑コンデン
サの正の端子と前記帰還電源との間に接続され、前記第
２のクランプ回路は、前記平滑コンデンサの負の端子と
帰還電源との間に接続され調光量に応じて前記帰還電源
の振幅量を前記第１、第２のクランプ回路の各クランプ
レベルの調整により可変し前記平滑コンデンサの電圧を
低減するので、調光時に生じる平滑コンデンサの直流電
圧の上昇を防止した調光点灯装置としての電源装置を実
現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の回路図である。

【図２】同上の動作説明用波形図である。

【図３】同上のスイッチング周波数とランプ電流との関
係説明図である。

【図４】本発明の実施形態１、２、３のインバータのト
ランジスタの動作波形図である。

【図５】本発明の実施形態２のインバータのトランジス
タのデューティとランプ電流との関係説明図である。

【図６】本発明の実施形態３のインバータのトランジス
タのデューティとランプ電流との別の例の関係説明図で
ある。

【図７】本発明の実施形態４の基本的な回路図である。

【図８】同上の具体例の回路図である。

【図９】同上の別の具体例の回路図である。

【図１０】同上の他の具体例の回路図である。

【図１１】本発明の実施形態５の基本的な回路図であ
る。

【図１２】同上のインバータのスイッチング周波数とイ
ピーダンス要素の値及びランプ電流との関係説明図であ
る。

【図１３】同上の具体例の回路図である。

【図１４】同上の別の具体例の回路図である。

【図１５】本発明の実施形態６の基本的な回路図であ
る。

【図１６】同上の帰還電源の電圧、ランプ電圧、ランプ
電流、インピーダンス要素の両端電圧と、インバータの
スイッチング周波数との関係説明図である。

【図１７】同上の具体例の回路図である。

【図１８】同上の別の具体例の回路図である。

【図１９】本発明の実施形態７の基本的な回路図であ
る。

【図２０】同上の具体例の回路図である。

【図２１】同上の別の具体例の回路図である。

【図２２】本発明の実施形態８に用いる相補的なデュー
ティ制御の調光方法による説明図である。

【図２３】同上のデッドタイムを増加させるデューティ
制御による調光方法の説明図である。

【図２４】本発明の実施形態９の基本的な回路図であ
る。

【図２５】本発明の実施形態９の別の基本的な回路図で
ある。

【図２６】同上の具体例の回路図である。

【図２７】本発明の実施形態１０の回路図である。

【図２８】同上の動作説明図である。

【図２９】同上の別の例の回路図である。

【図３０】従来例の概略回路図である。

【図３１】同上の具体的な回路図である。

【図３２】別の従来例の回路図である。

【図３３】同上の動作説明図である。

【図３４】他の従来例の回路図である。

【符号の説明】

Ｖｓ交流電源ＤＢ整流器Ｄ₁₀ ダイオードＣ₁ 平滑コンデンサＣ₂ コンデンサＣ₃ 直流カット用コンデンサＣ₄ コンデンサＱ₁，Ｑ₂ トランジスタＬ₂ インダクタＬａ放電灯１インバータ２制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源と、前記交流電源を整流する全波
整流器と、前記全波整流器の直流出力端子にダイオード
を介して接続される平滑コンデンサと、前記平滑コンデ
ンサの直流電圧を高周波変換するスイッチング素子を含
む手段と、該手段の高周波出力を受ける負荷と、高周波
出力の一部を前記全波整流器の入力若しくは出力側へ帰
還する手段と、前記負荷に供給される電力を可変する手
段とを備え、前記スイッチング素子に流れる電流が前記
交流電源側と前記平滑コンデンサからの重畳電流で制御
されることを特徴とする電源装置。
【請求項２】交流電源と、前記交流電源を整流する全波
整流器と、前記全波整流器の直流出力端子にダイオード
を介して接続される平滑コンデンサと、前記平滑コンデ
ンサの両端に直列的に接続されて交互にオン・オフされ
る第１及び第２のスイッチング素子と、前記第１及び第
２のスイッチング素子の接続点と前記全波整流器の直流
出力端子との間に接続されたＬＣ共振系及び負荷を含む
負荷回路と、前記平滑コンデンサを電源として前記第
１、第２のスイッチング素子と負荷回路からなるインバ
ータと、前記全波整流器の直流出力端子と前記ダイオー
ドの接続点と前記インバータの一部との間に接続される
インピータンス要素と、前記負荷に供給される電力を可
変する手段とを備え、前記インバータの一部を帰還電源
として該帰還電源の振幅によって前記交流電源から電流
を入力することを特徴とする電源装置。
【請求項３】前記負荷が放電灯であって、前記負荷に供
給される電力を可変することにより調光することを特徴
とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】前記負荷が放電灯であって、前記第１及び
第２のスイッチング素子のスイッチング周波数を可変す
ることにより調光することを特徴とする請求項２記載の
電源装置。
【請求項５】前記負荷が放電灯であって、前記第１及び
第２のスイッチング素子のデッドタイムを可変すること
により調光することを特徴とする請求項２記載の電源装
置。
【請求項６】前記負荷が放電灯であって、前記第１及び
第２のスイッチング素子の相補的なデューティを可変す
ることにより調光することを特徴とする請求項２記載の
電源装置。
【請求項７】前記負荷が放電灯であって、前記インピー
ダンス要素のインピーダンスを可変することにより調光
することを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項８】前記負荷が放電灯であって、前記負荷回路
のインピーダンスを可変することにより調光することを
特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項９】前記負荷が放電灯であって、前記帰還電源
のインピーダンスを可変することにより調光することを
特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項１０】前記負荷が放電灯であって、前記負荷に
供給される電力を可変して調光するとともに該調光量に
応じて前記インピーダンス要素のインピーダンスを可変
し、前記平滑コンデンサの電圧を低減することを特徴と
する請求項２記載の電源装置。
【請求項１１】前記帰還電源は、放電灯からなる負荷と
第２のインピーダンス要素の直列回路から構成され、前
記負荷に供給される電力を可変して調光するとともに該
調光量に応じて前記第２のインピーダンス要素の電圧の
振幅量を可変し前記平滑コンデンサの電圧を低減するこ
とを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項１２】前記第２のインピーダンス要素のインピ
ーダンスを可変することにより調光することを特徴とす
る請求項１１記載の電源装置
【請求項１３】前記帰還電源は、放電灯からなる負荷と
第２のインピーダンス要素の直列回路と、第３のインピ
ーダンス要素との並列回路から構成され、前記負荷に供
給される電力を可変して調光するとともに該調光量に応
じて前記帰還電源の電圧の第１、第２のクランプレベル
の調整により可変し前記平滑コンデンサの電圧を低減す
ることを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項１４】前記第３のインピーダンス要素のインピ
ーダンスを可変することにより調光することを特徴とす
る請求項１３記載の電源装置
【請求項１５】前記帰還電源は、放電灯からなる負荷と
第２のインピーダンス要素の直列回路に第３のインピー
ダンス要素を並列接続した並列回路と、第１及び第２の
クランプ回路とから構成され、記負荷に供給される電力
を可変して調光するとともに該調光量に応じて前記帰還
電源の電圧の第１、第２のクランプ回路のクランレベル
の調整により可変し前記平滑コンデンサの電圧を低減す
ることを特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項１６】前記第１、第のクランプ回路の各クラン
プレベルを可変することにより調光することを特徴とす
る請求項１５記載の電源装置。
【請求項１７】前記第１のクランプ回路は、前記平滑コ
ンデンサの正の端子と前記帰還電源との間に接続され、
前記第２のクランプ回路は、前記平滑コンデンサの負の
端子と帰還電源との間に接続され調光量に応じて前記帰
還電源の振幅量を前記第１、第２のクランプ回路の各ク
ランプレベルの調整により可変し前記平滑コンデンサの
電圧を低減することを特徴とする請求項１５記載の電源
装置。