JPH09306687A - インバータ回路を用いた照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数が変動する自励式インバータ・プッシ
ュプル回路を用いた照明装置を手動で調光、または、温
度と照度にて自動で調光する。 【解決手段】 電源Ｅの正端子とトランスＴＲ１のコイ
ルＬ１とＬ２を接続し、負端子とトランジスタＱ１とＱ
２のエミッタおよびダイオードＤ１とＤ２のアノードを
接続する。Ｌ１とＬ２の別の端子はＱ１とＱ２のコレク
タに接続し、ＴＲ１のコイルＬ３の１つの端子はＱ１の
ベースとＤ１のカソードに接続し、別の端子は可変抵抗
器ＶＲ１と可変コンデンサＶＣ１を介してＱ２のベース
とＤ２のカソードに接続する。ＴＲ１のコイルＬ４はコ
ンデンサＣ１を介して放電管ＬＭＰに接続して自励式イ
ンバータ・プッシュプル回路にする。ＶＲ１の抵抗とＶ
Ｃ１の容量の変化で発振周波数が変動して調光ができ、
ＶＲ１とＶＣ１を温度や照度で抵抗または容量が変化す
る素子に代えれば自動調光可能な照明装置になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発振周波数が変動
する自励式インバータ回路を用いて放電管を調光する照
明装置に関する。本発明回路は説明上、負荷には冷陰極
放電管を用いているが、高圧水銀灯あるいはフィラメン
ト回路を付加することにより熱陰極放電管にも適用可能
である。

【０００２】

【従来の技術】照明装置の必要とする照度は必ずしも一
定ではなく、周囲の照度、視認しようとする対象物等に
より変化する。また、点灯中の放電管は周囲温度により
輝度が変動し、例えば周囲温度が摂氏−３０度程度にな
れば、常温のときの１０％程度になる。そのため、イン
バータ回路を用いた照明装置では、周囲温度や照度に合
わせて手動にて調光する回路が、家庭用照明装置や液晶
表示装置のバックライトに使用されている。インバータ
回路を使用した照明装置としては１石式回路またはプッ
シュプル回路あるいは直列回路が広く使用されている
が、それらの回路は電源電圧や負荷の大きさなどで使い
分けられている。プッシュプル回路は動作時には電源電
圧の２倍の電圧がトランジスタに印加されるので、あま
り高くない電源電圧で中電力以上の負荷に使用されるこ
とが多く、直列回路は原理的には電源電圧以上の電圧が
トランジスタには印加されないため比較的高電圧の回路
に使用されることが多かった。自励式インバータ回路は
プッシュプル回路でも直列回路でも部品点数が少なく小
型に設計できるが、周波数は磁気回路で決ってしまうた
め周波数をを可変にして回路自体に調光機能を持たせる
ことは難しかった。従来より使用されている自励式イン
バータ回路で調光機能を有する照明装置について、プッ
シュプル回路を使用したときについて説明する。自励式
インバータ・プッシュプル回路を図６に示し、その回路
を調光機能を有する照明装置にするときのブロック図を
図７に、そのブロック図により調光機能を有する照明装
置にするときの、主要部分のタイムチャートを図８に示
す。

【０００３】先ず、図６に示す自励式インバータ・プッ
シュプル回路について説明する。本回路は、２つのトラ
ンジスタＱ１５とＱ１６をＮＰＮバイポーラトランジス
タとし、Ｑ１５のコレクタを可飽和鉄心を使用したトラ
ンスＴＲ７の１次巻線であるコイルＬ２３の非黒点側の
端子に接続し、Ｑ１６のコレクタをＴＲ７の別の１次巻
線であるコイルＬ２４の黒点側の端子に接続して、Ｌ２
３とＬ２４の別の端子は電源Ｅの正端子に接続してい
る。また、２つのトランジスタＱ１５とＱ１６のエミッ
タは電源Ｅの負端子に接続している。トランスＴＲ７の
一方の帰還巻線であるコイルＬ２５の黒点側の端子はト
ランジスタＱ１５のベースに接続し、別の帰還巻線であ
るコイルＬ２６の非黒点側の端子はトランジスタＱ１６
のベースに接続して、Ｌ２５とＬ２６の他の端子はダイ
オードＤ９のカソードに接続し、Ｄ９のアノードはＱ１
５とＱ１６のエミッタと電源Ｅの負端子に接続してい
る。トランスＴＲ７の２次巻線であるコイルＬ２７に
は、負荷電流制御素子であるコンデンサＣ６を介して、
負荷である放電管ＬＭＰを接続している。なお、直流電
源Ｅの正端子とトランジスタＱ１５のベースとの間に、
起動用の抵抗器Ｒ１３を接続している。また、図６のト
ランジスタＱ１５〜Ｑ１６を駆動するトランスＴＲ７の
コイルＬ２５〜Ｌ２６には駆動コイルに直列に各々電流
制限用の抵抗器を接続するが、複雑になるので図６では
省略している。

【０００４】図６の動作を説明する。起動用の抵抗器Ｒ
１３によりトランジスタＱ１５とＱ１６のいずれかのト
ランジスタのベース・エミッタ間に電流が流れるが、多
少の特性の違いでＱ１５のベース・エミッタ間に電流が
流れるとすれば、電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗器Ｒ
１３−トランジスタＱ１５のベース・エミッタ間−電源
Ｅと流れる。この電流によりトランジスタＱ１５はオン
になるがＱ１６はベース電流が流れないのでオフのまま
である。トランジスタＱ１５のオンにより電源からの電
流は、電源Ｅ−コイルＬ２３−トランジスタＱ１５−電
源Ｅと流れる。一方、トランスＴＲ７の１次巻線である
コイルＬ２３の電流により、ＴＲ７の帰還巻線に誘起す
る電圧は黒点側が正になるので、一方の帰還巻線である
コイルＬ２５の電流は、コイルＬ２５−トランジスタＱ
１５のベース・エミッタ間−ダイオードＤ９−コイルＬ
２５と流れ、トランジスタＱ１５を深いオンにして、コ
レクタ電流であるコイルＬ２３の電流を益々増大するよ
うに作用する。コイルＬ２３の電流により、トランスＴ
Ｒ７の２次巻線であるコイルＬ２７とコンデンサＣ６を
介して放電管ＬＭＰは電流が流れて点灯する。なお、ト
ランスＴＲ７の別の帰還巻線であるコイルＬ２６に誘起
する電圧はダイオードＤ９に阻止されるため、トランジ
スタＱ１６はベース電流が流れないのでオフのままであ
る。トランスＴＲ７の１次巻線であるコイルＬ２３に生
じる電圧は時間とともに降下するが、可飽和鉄心を使用
したＴＲ７の磁束は時間とともに増加する。磁束が飽和
磁束に達すると磁束の増加がなくなるのでコイルＬ２５
に誘起する電圧はゼロになり、トランジスタＱ１５のベ
ース電流とコレクタ電流はゼロになる。そのときコイル
Ｌ２３〜Ｌ２６は黒点側を負にした逆電圧が発生し、ト
ランジスタＱ１６にベース電流が流れるがトランジスタ
Ｑ１５はベース電流が流れないので、Ｑ１５はオフでＱ
１６がオンになる。このときの電源からの電流は、電源
Ｅ−コイルＬ２４−トランジスタＱ１６−電源Ｅと流れ
る。

【０００５】一方、トランスＴＲ７の１次巻線であるコ
イルＬ２４の電流によりＴＲ７の帰還巻線に誘起する電
圧は黒点側が負になるので、一方の帰還巻線であるコイ
ルＬ２５に誘起する電圧はダイオードＤ９に阻止され、
トランジスタＱ１５はベース電流が流れないのでオフの
ままである。別の帰還巻線であるコイルＬ２６の電流
は、コイルＬ２６−トランジスタＱ１６のベース・エミ
ッタ間−ダイオードＤ９−コイルＬ２６と流れ、トラン
ジスタＱ１６を深いオンにして、コレクタ電流であるコ
イルＬ２４の電流を益々増大するように作用する。コイ
ルＬ２４の電流により、トランスＴＲ７の２次巻線であ
るコイルＬ２７とコンデンサＣ６を介して放電管ＬＭＰ
は逆向きの電流が流れて点灯する。以後、トランジスタ
Ｑ１５とＱ１６は交互にオン−オフをくり返し、自励発
振して放電管ＬＭＰは点灯する。この回路はロイヤー回
路と呼ばれているが、可飽和鉄心を使用しているため磁
気特性を表すＢ−Ｈ曲線に囲まれる面積が大きいので損
失が多く、周波数を高くすれば益々損失は多くなり、ま
た、発振周波数は磁気回路により決ってしまうために発
振周波数を変動させて負荷電流制御素子であるインダク
タやコンデンサのインピーダンスを変動させて調光する
ことはできなかった。

【０００６】そのため、自励式インバータ・プッシュプ
ル回路を用いた照明装置で調光を行うときは、動作周波
数は変動させずに制御周波数のデューティ比を変動させ
て調光するパルス幅制御回路で調光することが多かっ
た。パルス幅制御回路で調光する回路のブロック図を図
７に示す。この回路は、のこぎり波パルス電圧発振回路
ＮＯＳで発振したのこぎり波パルス電圧Ｐ１と、電源電
圧Ｅを可変抵抗器ＶＲ６にて分圧した基準電圧ＶＳとを
コンパレータＣＭＰの両入力に印加し、ＣＭＰの出力で
ある矩形波パルス電圧Ｐ２をインバータ回路ＩＮＶの制
御部に接続して、インバータ回路ＩＮＶの発振をパルス
幅制御する回路である。図８は、図７に示す各部の波形
のタイムチャートである。

【０００７】図７の動作を説明する。この回路は、のこ
ぎり波パルス電圧発振回路ＮＯＳでのこぎり波パルス電
圧Ｐ１を発振するが、電源Ｅを可変抵抗器ＶＲ６で分圧
した基準電圧ＶＳとＰ１をコンパレータＣＭＰの両入力
に印加して、のこぎり波パルス電圧Ｐ１を基準電圧ＶＳ
にてクリップし、そのクリップ点を境にコンパレータＣ
ＭＰの出力をハイ−ロウに切り換えて矩形波パルス電圧
Ｐ２を出力し、Ｐ２をインバータ回路ＩＮＶの制御部に
接続して、Ｐ２のハイまたはロウのいずれかのパルス幅
でインバータ回路ＩＮＶが発振する回路である。図８
は、のこぎり波パルス電圧Ｐ１と基準電圧ＶＳによる矩
形波パルス電圧Ｐ２の関係と、Ｐ２がハイのときにイン
バータ回路ＩＮＶが発振して放電管ＬＭＰに電流が流れ
ていることを示すタイムチャートである。図８から明ら
かなように、コンパレータＣＭＰから出力する矩形波パ
ルス電圧Ｐ２の繰返し周期をＴ１とし、Ｐ２のハイのパ
ルス幅Ｔ２でインバータ回路ＩＮＶが発振するとすれ
ば、発光のパルス幅はＴ２で、Ｔ２／Ｔ１が発光のデュ
ーティ比になり、そのデューティ比の変動で放電管ＬＭ
Ｐの調光が可能である。具体的調光操作は、可変抵抗器
ＶＲ６を手動にて操作して基準電圧ＶＳを変動させて調
光するのが一般的であった。なお、図７に記載するイン
バータ回路ＩＮＶは、プッシュプル回路以外にも一石式
回路あるいは直列回路も適用可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来より使用されてい
る自励式インバータ・プッシュプル回路は、図６に示す
可飽和鉄心を使用したロイヤー回路や、その改良回路で
あるジェンセン回路がよく知られているが、何れの回路
も磁気飽和を利用して発振回路を形成しているのでＢ−
Ｈ曲線によって囲まれる面積が大きいので損失が多く、
また、発振周波数は磁気回路で決ってしまうために発振
周波数を変動させて調光することは難しいので、図７の
ブロック図に示すような複雑な回路を採用して、パルス
幅制御回路で調光しており、大型、高価で、しかも大重
量になるという問題点があった。他励式インバータ・プ
ッシュプル回路を採用すれば発振周波数を変動させて負
荷電流制御素子のインピーダンスの変動を利用して調光
するのは簡単であるが、発振回路は別回路になり大型、
高価で、しかも大重量であることは同じであった。ま
た、従来より使用されている自励式インバータ・直列回
路も、周波数を可変にすることは難しいので、他励式イ
ンバータ回路により周波数を可変にして調光するのが通
常であり大型、高価で、しかも大重量であることは、自
励式インバータ・プッシュプル回路と同じであった。そ
のうえ、従来の調光方式の制御方法は何れも手動であっ
たが、例えば自動車の車室内の計器盤等では照度は絶え
ず変動し、空調やインバータ回路の自己発熱等により時
間と共に放電管管壁温度も変化するので輝度を調整する
必要があるが、現実には煩わしさのため充分な調光はで
きなかった。そのため、損失が少なく簡便な回路で発振
周波数が変動する自励式インバータ・プッシュプル回路
や自励式インバータ・フルブリッジ回路を用いて調光す
る照明装置の出現、さらには、温度の変化または照度の
変化あるいはその双方の変化により発振周波数が自動的
に変動する自励式インバータ・プッシュプル回路や自励
式インバータ・フルブリッジ回路を用いて自動的に調光
する照明装置の出現が求められていた。本発明は、この
ような問題点を解決するもので、損失が少ないので効率
がよく、簡便な回路で発振周波数が変動する自励式イン
バータ・プッシュプル回路や自励式インバータ・フルブ
リッジ回路を用いて負荷電流制御素子のインピーダンス
の変動により調光する照明装置、あるいは、温度の変化
または照度の変化あるいはその双方の変化により発振周
波数が変動する自励式インバータ・プッシュプル回路や
自励式インバータ・フルブリッジ回路を用いて負荷電流
制御素子のインピーダンスの変動により自動的に調光す
る照明装置を小型、軽量、安価に提供することを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決する手段】上記目的達成のために本発明の
第一の段階として、損失が少なく、簡便な回路で発振周
波数が変動する自励式インバータ・プッシュプル回路や
自励式インバータ・フルブリッジ回路を、照明装置の構
成要素として利用することである。先ず、実質的に電源
に並列に接続されて交互にオン−オフする２つのトラン
ジスタを少なくとも１組有する自励式インバータ回路に
より放電管を点灯する照明装置において、直流電源に並
列に接続された少なくとも１組の２つのトランジスタを
抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で
駆動し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも
１つを可変抵抗器または可変コンデンサにすることによ
り、可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデンサの容
量の変化あるいはその双方の変化により、変動する発振
周波数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダ
ンスを利用して調光する、自励式インバータ回路を用い
た照明装置にすることができる。次に、上記目的達成の
ための本発明の第二段階として、温度の変化または照度
の変化あるいはその双方の変化により発振周波数が変動
する自励式インバータ回路を、自動的に調光する照明装
置の構成要素として利用することである。実質的に電源
に並列に接続されて交互にオン−オフする２つのトラン
ジスタを少なくとも１組有する自励式インバータ回路に
より放電管を点灯する照明装置において、直流電源に並
列に接続された少なくとも１組の２つのトランジスタを
抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で
駆動し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも
１つを温度または照度により抵抗または容量が変化する
素子に代えれば、光源近傍の温度の変化または照度の変
化あるいはその双方の変化により、変動する発振周波数
に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダンスを
利用して自動的に調光する、自励式インバータ回路を用
いた照明装置にすることができる。しかも、この自励式
インバータ回路を用いた照明装置は、磁気飽和を使用し
ていないので、損失の少ない、小型、軽量、安価な回路
になる。具体的素子としての温度センサは、温度特性の
ある磁器コンデンサ、サーミスタ、正特性サーミスタ、
金属抵抗温度センサ等であり、照度センサは、ＣｄＳ、
フォトダイオード、フォトトランジスタ、ＰｂＳ等であ
る。例えば、帰還巻線に直列に接続する可変抵抗器に代
えてＣｄＳを、また可変コンデンサに代えて温度特性の
ある磁器コンデンサを使用すれば、温度と照度により調
光可能な照明装置にすることができる。使用する半導体
素子は、実施例に示す以外にも、回路の多少の変更でバ
イポーラトランジスタからＦＥＴへの変更が可能であ
り、その逆も可能である。トランジスタと言う言葉は、
実施例等の特定の回路では、バイポーラトランジスタと
ＦＥＴは区別して表現しているが、回路的にバイポーラ
トランジスタもＦＥＴも適用可能で、両素子を代表する
表現としては、トランジスタとしている。また、ＰＮＰ
トランジスタやＰチャンネルＦＥＴはＮＰＮトランジス
タやＮチャンネルＦＥＴに比較して価格が高くなること
が多いが、パワー用ＰＮＰトランジスタに代えて小信号
用ＰＮＰトランジスタとパワー用ＮＰＮトランジスタを
擬似ダーリントン接続にして安価にする回路、または、
通常のダーリントン接続、あるいは、２段増幅回路等も
採用可能である。さらに、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴは
ドレイン−ソース間に図面に示すごとく寄生ダイオード
が、ドレイン側をカソードにソース側をアノード（Ｐチ
ャンネルＭＯＳＦＥＴではソース側がカソードでドレイ
ン側がアノード）にして存在するのでスイッチング時の
サージ電圧を吸収するが、バイポーラトランジスタでは
寄生ダイオードが存在しないので、必要に応じてダイオ
ードを接続すればよい。本回路は補助的な駆動用トラン
ジスタやコンデンサ等を使用してスイッチングスピード
を早める回路や遅くする回路、または、２つのトランジ
スタが同時にオンしないようにする回路等は適宜採用可
能である。実施例に示す回路の負荷電流制御素子はコン
デンサを記載しているが、インダクタにすることも可能
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施例１〜実施例５を代表して、
実施例１について説明する。この回路は２つのトランジ
スタをバイポーラトランジスタとした自励式インバータ
・プッシュプル回路を、照明装置の構成要素として適用
した回路である。直流電源の正端子は２つの１次巻線の
一方の端子に接続し、２つの１次巻線の別の端子は２つ
のＮＰＮトランジスタのコレクタに各々接続する。電源
の負端子は２つのトランジスタのエミッタに接続し、ト
ランスの帰還巻線の１つの端子は、一方のトランジスタ
のベースに接続して、帰還巻線の別の端子は可変抵抗器
と可変コンデンサを介して別のトランジスタのベースに
接続する。２つのトランジスタのベースとエミッタ間に
は、各々トランジスタの接合とは逆向きの接合でダイオ
ードが接続されている。トランスの２次巻線は負荷電流
制御素子であるコンデンサを介して、負荷である放電管
が接続されている。なお、直流電源の正端子と一方のト
ランジスタのベースとの間には、起動用の抵抗器が接続
されている。この回路は、可変抵抗器の抵抗の変化また
は可変コンデンサの容量の変化あるいはその双方の変化
により発振周波数が変動する、自励式インバータ・プッ
シュプル回路であり、発振周波数の変動により負荷電流
制御素子（安定器）であるコンデンサのインピーダンス
が変動するので、放電管の調光が可能な回路である。温
度の変化または照度の変化あるいはその双方の変化によ
り、自動的に調光可能な照明装置にするときは、帰還巻
線に直列に接続する可変抵抗器と可変コンデンサを、温
度または照度により抵抗または容量が変化する素子に代
えれば、温度の変化または照度の変化あるいはその双方
の変化により発振周波数が変動するので負荷電流制御素
子であるコンデンサのインピーダンスが変動して、放電
管の調光が可能な回路である。しかも、この回路は磁気
飽和を使用していないので損失の少ない回路である。

【００１１】

【実施例１】図１は、本発明請求項１と請求項２に係わ
る第１の実施例で、バイポーラトランジスタを使用した
自励式インバータ・プッシュプル回路に適用した例であ
る。本回路は、２つのトランジスタＱ１とＱ２をＮＰＮ
バイポーラトランジスタとし、Ｑ１のコレクタをトラン
スＴＲ１の１次巻線であるコイルＬ１の非黒点側の端子
に接続し、Ｑ２のコレクタをＴＲ１の別の１次巻線であ
るコイルＬ２の黒点側の端子に接続して、Ｌ１とＬ２の
別の端子は直流電源Ｅの正端子に接続している。また、
２つのトランジスタＱ１とＱ２のエミッタは電源Ｅの負
端子に接続している。トランスＴＲ１の帰還巻線である
コイルＬ３の黒点側の端子はトランジスタＱ１のベース
に接続し、Ｌ３の別の端子は可変抵抗器ＶＲ１と可変コ
ンデンサＶＣ１を介してトランジスタＱ２のベースに接
続している。２つのトランジスタＱ１とＱ２のベースと
エミッタ間には、トランジスタの接合とは逆向きの接合
でダイオードＤ１とＤ２が各々接続されている。トラン
スＴＲ１の２次巻線であるコイルＬ４には、負荷電流制
御素子であるコンデンサＣ１を介して負荷である放電管
ＬＭＰが接続されている。なお、直流電源Ｅの正端子と
トランジスタＱ１のベースとの間に、起動用の抵抗器Ｒ
１が接続されている。

【００１２】図１の動作を説明する。起動用の抵抗器Ｒ
１によりトランジスタＱ１とＱ２のいずれかのトランジ
スタのベース・エミッタ間に電流が流れるが、多少の特
性の違いでＱ１のベース・エミッタ間に電流が流れると
すれば、電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗器Ｒ１−トラ
ンジスタＱ１のベース・エミッタ間−電源Ｅと流れる。
この電流によりトランジスタＱ１はオンになるがＱ２は
ベース電流が流れないのでオフのままである。トランジ
スタＱ１のオンにより電源からの電流は、電源Ｅ−コイ
ルＬ１−トランジスタＱ１−電源Ｅと流れる。一方、ト
ランスＴＲ１の１次巻線であるコイルＬ１の電流によ
り、トランスＴＲ１の帰還巻線であるコイルＬ３に誘起
する電圧は黒点側が正になるので、コイルＬ３の電流
は、コイルＬ３−トランジスタＱ１のベース・エミッタ
間−ダイオードＤ２−可変コンデンサＶＣ１−可変抵抗
器ＶＲ１−コイルＬ３と流れる。この電流はトランジス
タＱ１を深いオンにしてコレクタ電流であるコイルＬ１
の電流を益々増大するように作用する。コイルＬ１の電
流により、トランスＴＲ１の２次巻線であるコイルＬ４
とコンデンサＣ１を介して放電管ＬＭＰは電流が流れて
点灯する。可変コンデンサＶＣ１が充電してくればトラ
ンジスタＱ１のベース電流は減少し、Ｑ１のコレクタ電
流も減少してやがて両電流共ゼロになる。そのときコイ
ルＬ１〜Ｌ４に黒点側が負の逆電圧が発生するが、Ｌ３
の逆電圧と可変コンデンサＶＣ１の充電電圧とのプラス
された電圧でトランジスタＱ２はベース電流が流れてオ
ンになり、トランジスタＱ１はオフになる。このときの
電源からの電流は、電源Ｅ−コイルＬ２−トランジスタ
Ｑ２−電源Ｅと流れる。

【００１３】一方、トランスＴＲ１の１次巻線であるコ
イルＬ２の電流により、トランスＴＲ１の帰還巻線であ
るコイルＬ３に誘起する電圧は黒点側が負になるので、
コイルＬ３の電流は、コイルＬ３−可変抵抗器ＶＲ１−
可変コンデンサＶＣ１−トランジスタＱ２のベース・エ
ミッタ間−ダイオードＤ１−コイルＬ３と流れる。この
電流はトランジスタＱ２を深いオンにしてコレクタ電流
であるコイルＬ２の電流を益々増大するように作用す
る。コイルＬ２の電流によりトランスＴＲ１の２次巻線
であるコイルＬ４とコンデンサＣ１を介して放電管ＬＭ
Ｐは逆向きに電流が流れて点灯する。可変コンデンサＶ
Ｃ１が充電してくればトランジスタＱ２のベース電流は
減少し、Ｑ２のコレクタ電流も減少してやがて両電流共
ゼロになる。以後、トランジスタＱ１とＱ２は交互にオ
ン−オフをくり返し、自励発振して放電管ＬＭＰは点灯
する。この回路は、帰還巻線であるコイルＬ３に直列に
接続する可変抵抗器ＶＲ１の抵抗と可変コンデンサＶＣ
１の容量に基づく時定数により発振周波数が決まるの
で、可変抵抗器ＶＲ１の抵抗の変化または可変コンデン
サＶＣ１の容量の変化あるいはその双方の変化により発
振周波数が変動する自励式インバータ・プッシュプル回
路であり、発振周波数の変動により負荷電流制御素子で
あるコンデンサＣ１のインピーダンスが変動するので、
放電管ＬＭＰの調光が可能な回路である。温度の変化ま
たは照度の変化あるいはその双方の変化により、自動的
に調光可能な照明装置にするときは、帰還巻線であるコ
イルＬ３に直列に接続する可変抵抗器ＶＲ１と可変コン
デンサＶＣ１のうち少なくとも１つを温度の変化または
照度の変化により抵抗または容量が変化する素子に代え
れば、温度の変化または照度の変化あるいはその双方の
変化により発振周波数が自動的に変動する自励式インバ
ータ・プッシュプル回路になり、発振周波数の変動によ
り負荷電流制御素子であるコンデンサＣ１のインピーダ
ンスが変動するので、放電管ＬＭＰの調光が可能な回路
である。なお、この回路は磁気飽和を使用していないの
で、損失の少ない回路である。この回路は自励式インバ
ータ・定電圧プッシュプル回路であるが、直流電源Ｅに
直列にインダクタを接続する自励式インバータ・定電流
プッシュプル回路にも適用可能である。また、帰還巻線
の電圧を高くすれば、ダイオードＤ１とＤ２は必ずしも
必要ではなく、例えば、コイルＬ３の黒点側が正のとき
は、コイルＬ３−トランジスタＱ１のベース・エミッタ
間−トランジスタのＱ２のエミッタ・ベース間−可変コ
ンデンサＶＣ１−可変抵抗器ＶＲ１−コイルＬ３と流す
回路にしてもよい。さらに、例えばダイオードと抵抗器
の直列回路を可変抵抗器ＶＲ１に並列に接続して可変コ
ンデンサＶＣ１の充電時と放電時の時定数の値を方向に
より変えれば、方形波パルス電圧でなく矩形波パルス電
圧が発振するので、矩形波パルス電圧のデユーテイ比と
負荷電流制御素子であるコンデンサを利用した調光も可
能である。

【００１４】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、実質的に直流電源に並
列に接続されて交互にオン−オフする２つのトランジス
タを少なくとも１組有する自励式インバータ回路により
放電管を点灯する照明装置において、直流電源に並列に
接続された少なくとも１組の２つのトランジスタを抵抗
器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆動
し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つ
を可変抵抗器または可変コンデンサとすることにより、
可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデンサの容量の
変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周波
数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダンス
を利用して調光する、自励式インバータ回路を用いた照
明装置である。この回路は請求項２に示す、実質的に電
源に並列に接続されて交互にオン−オフする２つのトラ
ンジスタを少なくとも１組有する自励式インバータ回路
により放電管を点灯する照明装置において、直流電源に
並列に接続された少なくとも１組の２つのトランジスタ
を抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線
で駆動し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくと
も１つを温度の変化または照度の変化により抵抗または
容量が変化する素子に代えれば、温度の変化または照度
の変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周
波数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダン
スを利用して調光する、自励式インバータ回路を用いた
照明装置になる。

【００１５】

【実施例２】図２は、本発明請求項１と請求項２に係わ
る第２の実施例で、ＭＯＳＦＥＴを使用した自励式イン
バータ・プッシュプル回路に適用した例である。本回路
は、２つのＦＥＴＱ３とＱ４をＮチャンネルＭＯＳＦＥ
Ｔとし、Ｑ３のドレインをトランスＴＲ２の１次巻線で
あるコイルＬ５の非黒点側の端子に接続し、Ｑ４のドレ
インをトランスＴＲ２の別の１次巻線であるコイルＬ６
の黒点側の端子に接続して、Ｌ５とＬ６の別の端子は直
流電源Ｅの正端子に接続している。また、電源Ｅの負端
子は２つのＦＥＴＱ３とＱ４のソースに接続しており、
トランスＴＲ２の帰還巻線であるコイルＬ７の黒点側の
端子はＦＥＴＱ３のゲートに接続し、Ｌ７の別の端子は
可変抵抗器ＶＲ２と可変コンデンサＶＣ２を介してＦＥ
ＴＱ４のゲートに接続している。２つのＦＥＴＱ３とＱ
４のゲートとソース間には各々抵抗器Ｒ２とＲ３が接続
されている。トランスＴＲ２の２次巻線であるコイルＬ
８には、負荷電流制御素子であるコンデンサＣ２を介し
て負荷である放電管ＬＭＰが接続されている。なお、直
流電源Ｅの正端子と一方のＦＥＴＱ３のゲートとの間に
は、起動用の抵抗器Ｒ４が接続されている。

【００１６】図２の動作を説明する。起動用の抵抗器Ｒ
４によりＦＥＴＱ３とＱ４の２つのＦＥＴのゲート−ソ
ース間に電圧が印加されるが、多少の特性の違いでＱ３
が先にオンするとすれば、電源からの電流は、電源Ｅ−
コイルＬ５−ＦＥＴＱ３−電源Ｅと流れる。この電流に
よりトランスＴＲ２の帰還巻線であるコイルＬ７に誘起
する電圧は黒点側が正になるのでコイルＬ７の電流は、
コイルＬ７−抵抗器Ｒ２−抵抗器Ｒ３−可変コンデンサ
ＶＣ２−可変抵抗器ＶＲ２−コイルＬ７と流れ、抵抗器
Ｒ２とＲ３に電圧が発生すると同時に可変コンデンサＶ
Ｃ２を充電する。抵抗器Ｒ２の電圧によりＦＥＴＱ３の
ゲートは正の電圧が印加されて深いオンになるので、Ｑ
３のドレイン電流は益々増大するように作用するが、Ｆ
ＥＴＱ４のゲートは抵抗器Ｒ３により負の電圧が印加さ
れるのでオフのままである。ＦＥＴＱ３のドレイン電流
であるコイルＬ５の電流により、トランスＴＲ２の２次
巻線であるコイルＬ８とコンデンサＣ２を介して放電管
ＬＭＰは電流が流れて点灯する。可変コンデンサＶＣ２
が充電してくれば、コイルＬ７の電流は減少するのでＦ
ＥＴＱ３のゲート電圧は減少し、Ｑ３のドレイン電流も
減少してやがて両電流共ゼロになる。そのときコイルＬ
５〜Ｌ７に黒点側が負の逆電圧が発生するが、Ｌ７の逆
電圧と可変コンデンサＶＣ２の充電電圧とのプラスされ
た電圧でＬ７は逆方向に電流が流れるので、その電流
は、コイルＬ７−可変抵抗器ＶＲ２−可変コンデンサＶ
Ｃ２−抵抗器Ｒ３−抵抗器Ｒ２−コイルＬ７と流れる。
この電流により発生する抵抗器Ｒ２とＲ３の電圧によ
り、ＦＥＴＱ３はオフでＱ４はオンになるので、電源か
らの電流は、電源Ｅ−コイルＬ６−ＦＥＴＱ４−電源Ｅ
と流れる。

【００１７】一方、トランスＴＲ２の１次巻線であるコ
イルＬ６の電流により、トランスＴＲ２の帰還巻線であ
るコイルＬ７に誘起する電圧は黒点側が負になるので、
コイルＬ７の電流は益々増大し、ＦＥＴＱ４を深いオン
にするのでドレイン電流を益々増大するように作用する
が、ＦＥＴＱ３のゲートは負の電圧が印加されるのでオ
フのままである。ＦＥＴＱ４のドレイン電流であるコイ
ルＬ６の電流により、トランスＴＲ２の２次巻線である
コイルＬ８とコンデンサＣ２を介して放電管ＬＭＰに逆
向きに電流が流れて点灯する。可変コンデンサＶＣ２が
充電してくればＦＥＴＱ４のゲート電圧は減少し、Ｑ４
のドレイン電流も減少してやがてゼロになる。以後、Ｆ
ＥＴＱ３とＱ４は交互にオン−オフをくり返し、自励発
振して放電管ＬＭＰは点灯する。この回路は、帰還巻線
であるコイルＬ７に直列に接続する可変抵抗器ＶＲ２の
抵抗と可変コンデンサＶＣ２の容量に基づく時定数によ
り発振周波数が決まるので、可変抵抗器ＶＲ２の抵抗の
変化または可変コンデンサＶＣ２の容量の変化あるいは
その双方の変化により発振周波数が変動する、自励式イ
ンバータ・プッシュプル回路であり、発振周波数の変動
により負荷電流制御素子であるコンデンサＣ２のインピ
ーダンスが変動するので放電管ＬＭＰの調光が可能な回
路である。温度の変化または照度の変化あるいはその双
方の変化により、自動的に調光可能な照明装置にすると
きは、帰還巻線Ｌ７に直列に接続する可変抵抗器ＶＲ２
と可変コンデンサＶＣ２を、温度の変化または照度の変
化により抵抗または容量が変化する素子に代えれば、温
度の変化または照度の変化あるいはその双方の変化によ
り発振周波数が自動的に変動する自励式インバータ・プ
ッシュプル回路であり、発振周波数の変動により負荷電
流制御素子であるコンデンサＣ２のインピーダンスが変
動するので、放電管ＬＭＰの調光が可能な回路である。

【００１８】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、実質的に直流電源に並
列に接続されて交互にオン−オフする２つのトランジス
タを少なくとも１組有する自励式インバータ回路により
放電管を点灯する照明装置において、直流電源に並列に
接続された少なくとも１組の２つのトランジスタを抵抗
器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆動
し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つ
を可変抵抗器または可変コンデンサとすることにより、
可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデンサの容量の
変化あるいはその双方の変化に応じて変動する発振周波
数を利用して調光する、自励式インバータ回路を用いた
照明装置である。この回路は請求項２に示す、実質的に
電源に並列に接続されて交互にオン−オフする２つのト
ランジスタを少なくとも１組有する自励式インバータ回
路により放電管を点灯する照明装置において、直流電源
に並列に接続された少なくとも１組の２つのトランジス
タを抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻
線で駆動し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なく
とも１つを温度の変化または照度の変化により抵抗また
は容量が変化する素子に代えれば、温度の変化または照
度の変化あるいはその双方の変化に応じて、変動する発
振周波数を利用して自動的に調光する、自励式インバー
タ回路を用いた照明装置になる。

【００１９】

【実施例３】図３は、本発明請求項１と請求項２に係わ
る第３の実施例で、バイポーラトランジスタとトランジ
スタ駆動用の補助トランスを使用した自励式インバータ
・プッシュプル回路に適用した例である。本回路は、２
つのトランジスタＱ５とＱ６をＮＰＮバイポーラトラン
ジスタとし、Ｑ５のコレクタをトランスＴＲ３の１次巻
線であるコイルＬ９の非黒点側の端子に接続し、Ｑ６の
コレクタをＴＲ３の別の１次巻線であるコイルＬ１０の
黒点側の端子に接続して、Ｌ９とＬ１０の別の端子は直
流電源Ｅの正端子に接続している。また、電源Ｅの負端
子は２つのトランジスタＱ５とＱ６のエミッタとダイオ
ードＤ３のアノードに接続している。トランジスタＱ５
とＱ６のコレクタ間には、可変抵抗器ＶＲ３と可変コン
デンサＶＣ３および補助トランスＴＲ４の１次巻線であ
るコイルＬ１２が直列に接続されている。補助トランス
ＴＲ４の２次巻線であるコイルＬ１３とＬ１４の１つの
端子は各々抵抗器Ｒ５とＲ６を介してトランジスタＱ５
とＱ６のベースに接続され、Ｌ１３とＬ１４の別の端子
はダイオードＤ３のカソードに接続されている。トラン
スＴＲ３の２次巻線であるコイルＬ１１は、負荷電流制
御素子であるコンデンサＣ３を介して、負荷である放電
管ＬＭＰに接続されている。なお、直流電源Ｅの正端子
とダイオードＤ３のカソード間には起動用の抵抗器Ｒ７
が接続されている。

【００２０】図３の動作を説明する。起動用の抵抗器Ｒ
７によりトランジスタＱ５とＱ６のいずれかのトランジ
スタのベース・エミッタ間に電流が流れるが、多少の特
性の違いでＱ５のベース・エミッタ間に電流が流れると
すると、電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗器Ｒ７−コイ
ルＬ１３−抵抗器Ｒ５−トランジスタＱ５のベース・エ
ミッタ間−電源Ｅと流れる。この電流によりトランジス
タＱ５はオンになるがＱ６はベース電流が流れないので
オフのままである。トランジスタＱ５のオンにより電源
からの電流は、電源Ｅ−コイルＬ９−トランジスタＱ５
−電源Ｅと流れるのでトランスＴＲ３の１次巻線である
コイルＬ９の非黒点側の電位は下がり、同じくトランス
ＴＲ３の１次巻線であるコイルＬ１０の黒点側の電位は
上がる。即ち、コイルＬ１０の黒点側が正でコイルＬ９
の非黒点側が負の電圧が発生する。この電圧により、コ
イルＬ１０−コイルＬ１２−可変コンデンサＶＣ３−可
変抵抗器ＶＲ３−コイルＬ９−コイルＬ１０と電流が流
れる。一方、補助トランスＴＲ４の１次巻線であるコイ
ルＬ１２の電流により、ＴＲ４の２次巻線であるコイル
Ｌ１３とＬ１４に誘起する電圧は黒点側が正になるの
で、コイルＬ１３の電流は、コイルＬ１３−抵抗器Ｒ５
−トランジスタＱ５のベース・エミッタ間−ダイオード
Ｄ３−コイルＬ１３と流れてＱ５を深いオンにして、コ
レクタ電流であるコイルＬ９の電流を益々増大するよう
に作用する。コイルＬ９の電流によりトランスＴＲ３の
２次巻線であるコイルＬ１１とコンデンサＣ３を介して
放電管ＬＭＰは電流が流れて点灯する。なお、コイルＬ
１４に発生する電圧はダイオードＤ３に阻止されて電流
は流れないのでトランジスタＱ６はオフのままである。
可変コンデンサＶＣ３が充電してくればトランジスタＱ
５のベース電流は減少し、コレクタ電流も減少してやが
て両電流共ゼロになる。そのときコイルＬ９〜Ｌ１４に
黒点側が負の逆電圧が発生し、トランジスタＱ６はベー
ス電流が流れてオンになるが、トランジスタＱ５はオフ
になる。このときの電源からの電流は、電源Ｅ−コイル
Ｌ１０−トランジスタＱ６−電源Ｅと流れるのでトラン
スＴＲ３の１次巻線であるコイルＬ９の非黒点側の電位
は上がり、同じくトランスＴＲ３の１次巻線であるコイ
ルＬ１０の黒点側の電位は下がる。即ち、コイルＬ９の
非黒点側が正でコイルＬ１０の黒点側が負の電圧が発生
する。この電圧により、コイルＬ９−可変抵抗器ＶＲ３
−可変コンデンサＶＣ３−コイルＬ１２−コイルＬ１０
−コイルＬ９と電流が流れる。

【００２１】補助トランスＴＲ４の１次巻線であるコイ
ルＬ１２の電流により、ＴＲ４の２次巻線であるコイル
Ｌ１３とＬ１４に誘起する電圧は黒点側が負になるの
で、コイルＬ１４の電流は、コイルＬ１４−抵抗器Ｒ６
−トランジスタＱ６のベース・エミッタ間−ダイオード
Ｄ３−コイルＬ１４と流れてＱ６を深いオンにして、コ
レクタ電流であるコイルＬ１０の電流を益々増大するよ
うに作用する。コイルＬ１０の電流によりトランスＴＲ
３の２次巻線であるコイルＬ１１とコンデンサＣ３を介
して放電管ＬＭＰに逆向きに電流が流れて点灯する。可
変コンデンサＶＣ３が充電してくればトランジスタＱ６
のベース電流は減少し、Ｑ６のコレクタ電流も減少して
やがて両電流共ゼロになる。以後、トランジスタＱ５と
Ｑ６は交互にオン−オフをくり返し、自励発振して放電
管ＬＭＰは点灯する。この回路は、補助トランスＴＲ４
のコイルＬ１２に直列に接続する可変抵抗器ＶＲ３の抵
抗と可変コンデンサＶＣ３の容量に基づく時定数により
発振周波数が決まるので、可変抵抗器ＶＲ３の抵抗の変
化または可変コンデンサＶＣ３の容量の変化あるいはそ
の双方の変化により発振周波数が変動する、自励式イン
バータ・プッシュプル回路であり、発振周波数の変動に
より負荷電流制御素子であるコンデンサＣ３のインピー
ダンスが変動するので、放電管ＬＭＰの調光が可能な回
路である。温度の変化または照度の変化あるいはその双
方の変化により、自動的に調光可能な照明装置にすると
きは、補助トランスＴＲ４のコイルＬ１２に直列に接続
する可変抵抗器ＶＲ３と可変コンデンサＶＣ３を、温度
の変化または照度の変化により抵抗または容量が変化す
る素子に代えれば、温度の変化または照度の変化あるい
はその双方の変化により発振周波数が自動的に変動する
自励式インバータ・プッシュプル回路であり、発振周波
数の変動により負荷電流制御素子であるコンデンサＣ３
のインピーダンスが変動するので、放電管ＬＭＰの調光
が可能な回路である。

【００２２】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、実質的に直流電源に並
列に接続されて交互にオン−オフする２つのトランジス
タを少なくとも１組有する自励式インバータ回路により
放電管を点灯する照明装置において、直流電源に並列に
接続された少なくとも１組の２つのトランジスタを抵抗
器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆動
し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つ
を可変抵抗器または可変コンデンサとすることにより、
可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデンサの容量の
変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周波
数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダンス
を利用して調光する、自励式インバータ回路を用いた照
明装置である。この回路は請求項２に示す、実質的に電
源に並列に接続されて交互にオン−オフする２つのトラ
ンジスタを少なくとも１組有する自励式インバータ回路
により放電管を点灯する照明装置において、直流電源に
並列に接続された少なくとも１組の２つのトランジスタ
を抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線
で駆動し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくと
も１つを温度の変化または照度の変化により抵抗または
容量が変化する素子に代えれば、温度の変化または照度
の変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周
波数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダン
スを利用して自動的に調光する、自励式インバータ回路
を用いた照明装置になる。

【００２３】

【実施例４】図４は、本発明請求項１と請求項２に係わ
る第４の実施例で、相補形のバイポーラトランジスタを
使用した自励式直列インバータ・フルブリッジ回路に適
用した例である。本回路は直流電源Ｅの正端子に、２つ
のＰＮＰバイポーラトランジスタＱ７とＱ９のエミッタ
を接続し、直流電源Ｅの負端子には２つのＮＰＮバイポ
ーラトランジスタＱ８とＱ１０のエミッタを接続して、
２つのトランジスタＱ７とＱ８およびＱ９とＱ１０のコ
レクタ同士を各々接続し、相補形の２つのトランジスタ
を縦続接続した回路を２つ並列接続して、その並列回路
の２つのトランジスタのコレクタ同士の接続点Ｙ・Ｚ間
に、トランスＴＲ５の１次巻線であるコイルＬ１５を接
続している。一方、縦続接続したトランジスタＱ７とＱ
８の接続点ＹとトランジスタＱ９のベース間を抵抗器Ｒ
１０で接続し、また、縦続接続したトランジスタＱ９と
Ｑ１０の接続点ＺとトランジスタＱ７のベース間を抵抗
器Ｒ９で接続している。トランジスタＱ８とＱ１０のベ
ースとエミッタ間には、エミッタ側をアノードにベース
側をカソードにして、各々ダイオードＤ４とＤ５が接続
されている。トランスＴＲ５の帰還巻線であるコイルＬ
１６の黒点側の端子は可変抵抗器ＶＲ４を介してトラン
ジスタＱ１０のベースに接続され、Ｌ１６の別の端子は
可変コンデンサＶＣ４を介してトランジスタＱ８のベー
スに接続されている。なお、電源Ｅの正端子とトランジ
スタＱ１０のベース間には起動のための抵抗器Ｒ８が接
続されている。トランスＴＲ６の２次巻線であるコイル
Ｌ１７には、負荷電流制御素子であるコンデンサＣ４を
介して負荷である放電管ＬＭＰが接続されている。

【００２４】図４の動作を説明する。起動用の抵抗器Ｒ
８によりトランジスタＱ８とＱ１０のいずれかのトラン
ジスタのベース・エミッタ間に電流が流れるが、多少の
特性の違いでＱ１０のベース・エミッタ間に電流が流れ
るとすると、電源からの電流は、電源Ｅ−抵抗器Ｒ８−
トランジスタＱ１０のベース・エミッタ間−電源Ｅと流
れる。この電流によりトランジスタＱ１０はオンになる
がＱ８はベース電流が流れないのでオフのままである。
トランジスタＱ１０のオンにより、電源からの電流は、
電源Ｅ−トランジスタＱ７のエミッタ・ベース間−抵抗
器Ｒ９−トランジスタＱ１０−電源Ｅと流れてトランジ
スタＱ７はオンになる。即ち、斜交する一方の組のトラ
ンジスタＱ７とＱ１０はオンになるが、別の組のトラン
ジスタＱ８とＱ９はオフのままである。トランジスタＱ
７とＱ１０のオンにより、電源からの電流は、電源Ｅ−
トランジスタＱ７−コイルＬ１５−トランジスタＱ１０
−電源Ｅと流れる。トランスＴＲ５の１次巻線であるコ
イルＬ１５の電流により、帰還巻線であるコイルＬ１６
に誘起する電圧は黒点側が正になるので、コイルＬ１６
の電流は、コイルＬ１６−可変抵抗器ＶＲ４−トランジ
スタＱ１０のベース・エミッタ間−ダイオードＤ４−可
変コンデンサＶＣ４−コイルＬ１６と流れ、Ｑ１０を深
いオンにするのでＱ７も深いオンになり、Ｑ７とＱ１０
のコレクタ電流を益々増大するように作用する。即ち、
電源Ｅ−トランジスタＱ７−コイルＬ１５−トランジス
タＱ１０−電源Ｅと流れる電流が益々増大することにな
る。なお、この電流によりトランスＴＲ５の２次巻線で
あるコイルＬ１７とコンデンサＣ４を介して、放電管Ｌ
ＭＰは電流が流れ点灯する。可変コンデンサＶＣ４が充
電してくれば、トランジスタＱ１０のベース電流は減少
するのでＱ７とＱ１０のコレクタ電流も減少し、Ｑ７と
Ｑ１０のベース電流とコレクタ電流はやがてゼロにな
る。そのとき、コイルＬ１５〜Ｌ１７に黒点側が負の逆
電圧が発生し、トランジスタＱ８はベース電流が流れて
オンになるが、トランジスタＱ１０はオフになる。トラ
ンジスタＱ８のオンにより、電源からの電流は、電源Ｅ
−トランジスタＱ９のエミッタ・ベース間−抵抗器Ｒ１
０−トランジスタＱ８−電源Ｅと流れてトランジスタＱ
９はオンになる。即ち、斜交する一方の組のトランジス
タＱ７とＱ１０はオフになり、別の組のトランジスタＱ
８とＱ９はオンになる。トランジスタＱ８とＱ９のオン
により、電源からの電流は、電源Ｅ−トランジスタＱ９
−コイルＬ１５−トランジスタＱ８−電源Ｅと流れる。
トランスＴＲ５の１次巻線であるコイルＬ１５の電流に
より、ＴＲ５の帰還巻線に誘起する電圧は黒点側が負に
なるので、コイルＬ１６の電流は、コイルＬ１６−可変
コンデンサＶＣ４−トランジスタＱ８のベース・エミッ
タ間−ダイオードＤ５−可変抵抗器ＶＲ４−コイルＬ１
６と流れ、Ｑ８とＱ９を深いオンにするのでＱ８とＱ９
のコレクタ電流を益々増大するように作用する。即ち、
電源Ｅ−トランジスタＱ９−コイルＬ１５−トランジス
タＱ８−電源Ｅと流れる電流が益々増大することにな
る。なお、この電流によりトランスＴＲ５の２次巻線で
あるコイルＬ１７とコンデンサＣ４を介して、放電管Ｌ
ＭＰは逆方向に電流が流れて点灯する。可変コンデンサ
ＶＣ４が充電してくれば、トランジスタＱ８のベース電
流は減少するのでＱ８とＱ９のコレクタ電流も減少し、
Ｑ８とＱ９のベース電流とコレクタ電流はやがてゼロに
なる。以後、斜交する一方の組のトランジスタＱ７とＱ
１０および別の組のトランジスタＱ８とＱ９を組にして
交互にオンーオフをくり返し、自励発振して放電管ＬＭ
Ｐは点灯する。

【００２５】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、実質的に直流電源に並
列に接続されて交互にオン−オフする２つのトランジス
タを少なくとも１組有する自励式インバータ回路により
放電管を点灯する照明装置において、直流電源に並列に
接続された少なくとも１組の２つのトランジスタを抵抗
器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆動
し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つ
を可変抵抗器または可変コンデンサとすることにより、
可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデンサの容量の
変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周波
数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダンス
を利用して調光する、自励式インバータ回路を用いた照
明装置である。この回路は請求項２に示す、実質的に電
源に並列に接続されて交互にオン−オフする２つのトラ
ンジスタを少なくとも１組有する自励式インバータ回路
により放電管を点灯する照明装置において、直流電源に
並列に接続された少なくとも１組の２つのトランジスタ
を抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線
で駆動し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくと
も１つを温度の変化または照度の変化により抵抗または
容量が変化する素子に代えれば、温度の変化または照度
の変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周
波数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダン
スを利用して自動的に調光する、自励式インバータ回路
を用いた照明装置になる。

【００２６】

【実施例５】図５は、本発明請求項１と請求項２に係わ
る第５の実施例で、ＮＰＮバイポーラトランジスタを使
用した自励式直列インバータ・フルブリッジ回路に適用
した例である。本回路は直流電源Ｅの正端子に、２つの
ＮＰＮバイポーラトランジスタＱ１１とＱ１３のコレク
タを接続し、直流電源Ｅの負端子には２つのＮＰＮバイ
ポーラトランジスタＱ１２とＱ１４のエミッタを接続し
て、各々縦続接続するＱ１１のエミッタとＱ１２のコレ
クタおよびＱ１３のエミッタとＱ１４のコレクタを接続
し、２つのトランジスタを縦続接続した回路を２つ並列
接続し、その並列接続した２つのトランジスタ同士の接
続点Ｙ・Ｚ間に、トランスＴＲ６の１次巻線であるコイ
ルＬ１８を直列に接続している。トランスＴＲ６の第一
の帰還巻線であるコイルＬ１９の黒点側の端子は、可変
抵抗器ＶＲ５と可変コンデンサＶＣ５を介してトランジ
スタＱ１４のベースに接続し、Ｌ１９の別の端子はレベ
ルシフト用ダイオードＤ８を介してトランジスタＱ１２
のベースに接続している。トランスＴＲ６の第二と第三
の帰還巻線であるコイルＬ２０とＬ２１は各々トランジ
スタＱ１１とＱ１３のベースとエミッタに直接接続され
て、３つのコイルＬ１９〜Ｌ２１で４つのトランジスタ
Ｑ１１〜Ｑ１４を駆動している。トランジスタＱ１４の
ベースとエミッタ間には、トランジスタの接合とは逆向
きの接合でダイオードＤ７が接続され、ダイオードＤ８
のアノードとトランジスタＱ１２のエミッタ間にはエミ
ッタ側をアノードにしてダイオードＤ６が接続されてい
る。なお、トランジスタＱ１１とＱ１４のコレクタとベ
ース間には各々に起動用の抵抗器Ｒ１１とＲ１２が接続
されている。また、トランスＴＲ６の２次巻線であるコ
イルＬ２２には負荷電流制御素子であるコンデンサＣ５
介して、負荷である放電管ＬＭＰが接続されている。

【００２７】図５の動作を説明する。起動用の抵抗器Ｒ
１１によりトランジスタＱ１１がオンになるが、抵抗器
Ｒ１２によりオンになるのはトランジスタＱ１２のベー
スにレベルシフト用ダイオードＤ８が接続されているた
めトランジスタＱ１４であり、トランジスタＱ１２と１
３はベース電流が流れないのでオフのままである。即
ち、斜交する一方の組のトランジスタＱ１１とＱ１４が
オンで、別の組のトランジスタＱ１２とＱ１３のオフに
なるので、電源からの電流は、電源Ｅ−トランジスタＱ
１１−コイルＬ１８−トランジスタＱ１４−電源Ｅと流
れる。一方、トランスＴＲ６の１次巻線であるコイルＬ
１８の電流により、トランスＴＲ６の帰還巻線であるコ
イルＬ１９〜Ｌ２１に誘起する電圧は黒点側が正になる
ので、コイルＬ１９の電流は、コイルＬ１９−可変抵抗
器ＶＲ５−可変コンデンサＶＣ５−トランジスタＱ１４
のベース・エミッタ間−ダイオードＤ６−コイルＬ１９
と流れ、トランスＴＲ６の第二の帰還巻線であるコイル
Ｌ２０の電流は、コイルＬ２０−トランジスタＱ１１の
ベース・エミッタ間−コイルＬ２０と流れて、Ｑ１１と
Ｑ１４を深いオンにするので、電源Ｅ−トランジスタＱ
１１−コイルＬ１８−トランジスタＱ１４−電源Ｅと流
れる電流が益々増大することになる。ＴＲ６の第三の帰
還巻線であるコイルＬ２１はトランジスタＱ１３のエミ
ッタ−ベース間に阻止されて電流は流れないので、トラ
ンジスタＱ１２とＱ１３はオフのままである。なお、コ
イルＬ１８の電流によりトランスＴＲ６の２次巻線であ
るコイルＬ２２とコンデンサＣ５を介して、放電管ＬＭ
Ｐは電流が流れて点灯する。可変コンデンサＶＣ５が充
電してくれば、トランジスタＱ１１とＱ１４のベース電
流は減少するのでＱ１１とＱ１４のコレクタ電流も減少
し、やがてＱ１１とＱ１４のベース電流とコレクタ電流
はゼロになる。そのとき、コイルＬ１９〜Ｌ２１に黒点
側が負の逆電圧が発生し、トランジスタＱ１２とＱ１３
にベース電流が流れてオンになるがトランジスタＱ１１
とＱ１４はオフになるので、電源からの電流は、電源Ｅ
−トランジスタＱ１３−コイルＬ１８−トランジスタＱ
１２−電源Ｅと流れる。

【００２８】一方、トランスＴＲ６の１次巻線であるコ
イルＬ１８の電流により、トランスＴＲ６の帰還巻線で
あるコイルＬ１９〜Ｌ２１に誘起する電圧は黒点側が負
になるので、コイルＬ１９の電流は、コイルＬ１９−ダ
イオードＤ８−トランジスタＱ１２のベース・エミッタ
間−ダイオードＤ７−可変コンデンサＶＣ５−可変抵抗
器ＶＲ５−コイルＬ１９と流れ、トランスＴＲ６の第三
の帰還巻線であるコイルＬ２１の電流は、コイルＬ２１
−トランジスタＱ１３のベース・エミッタ間−コイルＬ
２１と流れて、Ｑ１２とＱ１３を深いオンにするので、
電源Ｅ−トランジスタＱ１３−コイルＬ１８−トランジ
スタＱ１２−電源Ｅと流れる電流が益々増大することに
なる。なお、この電流によりトランスＴＲ６の２次巻線
であるコイルＬ２２とコンデンサＣ５を介して、放電管
ＬＭＰに逆方向に電流が流れて点灯する。一方、ＴＲ６
の第二の帰還巻線であるコイルＬ２０はトランジスタＱ
１１のエミッタ−ベース間に阻止されて電流は流れない
ので、トランジスタＱ１１はオフのままである。可変コ
ンデンサＶＣ５が充電してくれば、トランジスタＱ１２
とＱ１３のベース電流は減少するのでＱ１２とＱ１３の
コレクタ電流も減少し、やがてＱ１２とＱ１３のベース
電流とコレクタ電流はゼロになる。以後、斜交する一方
の組のトランジスタＱ１１とＱ１４および別の組のトラ
ンジスタＱ１２とＱ１３は交互にオン−オフをくり返
し、自励発振して放電管ＬＭＰは点灯する。なお、トラ
ンジスタＱ１２とＱ１４のベース・エミッタ間の立ち上
がり特性等を制御して、起動用の抵抗器Ｒ１２により最
初に動作するトランジスタが制御できれば、ダイオード
Ｄ８は必ずしも必要ではない。

【００２９】この回路での請求項との関連を以下に示
す。この回路は請求項１に示す、実質的に直流電源に並
列に接続されて交互にオン−オフする２つのトランジス
タを少なくとも１組有する自励式インバータ回路により
放電管を点灯する照明装置において、直流電源に並列に
接続された少なくとも１組の２つのトランジスタを抵抗
器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線で駆動
し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくとも１つ
を可変抵抗器または可変コンデンサとすることにより、
可変抵抗器の抵抗の変化または可変コンデンサの容量の
変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周波
数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダンス
を利用して調光する、自励式インバータ回路を用いた照
明装置である。この回路は請求項２に示す、実質的に電
源に並列に接続されて交互にオン−オフする２つのトラ
ンジスタを少なくとも１組有する自励式インバータ回路
により放電管を点灯する照明装置において、直流電源に
並列に接続された少なくとも１組の２つのトランジスタ
を抵抗器とコンデンサを直列に接続した単一の帰還巻線
で駆動し、その抵抗器およびコンデンサのうち少なくと
も１つを温度の変化または照度の変化により抵抗または
容量が変化する素子に代えれば、温度の変化または照度
の変化あるいはその双方の変化により、変動する発振周
波数に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダン
スを利用して自動的に調光する、自励式インバータ回路
を用いた照明装置になる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
励式インバータ・プッシュプル回路や自励式直列インバ
ータ・フルブリッジ回路のように、実質的に電源に並列
に接続されて交互にオン−オフする２つのトランジスタ
を少なくとも１組有する自励式インバータ回路により放
電管を点灯する照明装置において、トランジスタの駆動
に用いる帰還巻線に直列に、可変抵抗器または可変コン
デンサあるいはその双方を接続し、可変抵抗器の抵抗の
変化または可変コンデンサの容量の変化あるいはその双
方の変化により、変動する発振周波数に応じて変動する
負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して調光す
る、自励式インバータ回路を用いた照明装置にすること
ができる。また、前記の可変抵抗器または可変コンデン
サを温度の変化または照度の変化により抵抗または容量
が変化する素子に代えれば、温度の変化または照度の変
化あるいはその双方の変化により、変動する発振周波数
に応じて変動する負荷電流制御素子のインピーダンスを
利用して自動的に調光する、自励式インバータ回路を用
いた照明装置とすることができる。以上述べたように、
この回路を使用すれば、自励式インバータ・プッシュプ
ル回路や自励式直列インバータ・フルブリッジ回路を、
損失が少なく、しかも、小型、軽量、安価に提供できる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を適用した回路図で、ＮＰＮ
バイポーラトランジスタを用いた、発振周波数が変動す
る自励式インバータ・プッシュプル回路を使用して調光
する照明装置である。

【図２】本発明の実施例２を適用した回路図で、Ｎチャ
ンネルＭＯＳＦＥＴを用いた、発振周波数が変動する自
励式インバータ・プッシュプル回路を使用して調光する
照明装置である。

【図３】本発明の実施例３を適用した回路図で、ＮＰＮ
バイポーラトランジスタと２つのトランスを用いた、発
振周波数が変動する自励式インバータ・プッシュプル回
路を使用して調光する照明装置である。

【図４】本発明の実施例４を適用した回路図で、相補形
のバイポーラトランジスタを用いた、発振周波数が変動
する自励式直列インバータ・フルブリッジ回路を使用し
て調光する照明装置である。

【図５】本発明の実施例５を適用した回路図で、ＮＰＮ
バイポーラトランジスタを用いた、発振周波数が変動す
る自励式直列インバータ・フルブリッジ回路を使用して
調光する照明装置である。

【図６】従来の技術に係わる回路図で、ＮＰＮバイポー
ラトランジスタを用いた、発振周波数が固定式の自励式
インバータ・プッシュプル回路による照明装置である。

【図７】従来の技術に係わる回路図で、のこぎり波パル
ス電圧発振回路とコンパレータを使用して、パルス幅制
御回路により調光する照明装置のブロック図である。

【図８】図７のブロック図に示す回路のタイムチャート
である。

【符号の説明】

Ｅ 直流電源 Ｒ１〜Ｒ１３ 抵抗器 Ｃ１〜Ｃ６ コンデンサ ＶＲ１〜ＶＲ６ 可変抵抗器 ＶＣ１〜ＶＣ５ 可変コンデンサ Ｑ１〜Ｑ１６ バイポーラトランジスタまたはＭＯ
ＳＦＥＴ Ｄ１〜Ｄ９ ダイオード ＴＲ１〜ＴＲ７ トランス Ｌ１〜Ｌ２７ トランスのコイル ＩＮＶ インバータ回路 ＮＯＳ のこぎり波パルス電圧発振回路 ＣＭＰ コンパレータ Ｐ１〜Ｐ３ 各段での波形 Ｔ１ パルス繰返し周期 Ｔ２ パルス幅 ＬＭＰ 放電管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 晴美 神奈川県横浜市鶴見区北寺尾七丁目29番３ 号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に直流電源に並列に接続されて交
   互にオン−オフする２つのトランジスタを少なくとも１
   組有する自励式インバータ回路により放電管を点灯する
   照明装置において、直流電源に並列に接続された少なく
   とも１組の２つのトランジスタを、抵抗器とコンデンサ
   を直列に接続した単一の帰還巻線で駆動し、前記、抵抗
   器およびコンデンサのうち少なくとも１つを可変抵抗器
   または可変コンデンサにすることにより、可変抵抗器の
   抵抗の変化または可変コンデンサの容量の変化あるいは
   その双方の変化により、変動する発振周波数に応じて変
   動する負荷電流制御素子のインピーダンスを利用して調
   光する、自励式インバータ回路を用いた照明装置。
2. 【請求項２】 実質的に電源に並列に接続されて交互に
   オン−オフする２つのトランジスタを少なくとも１組有
   する自励式インバータ回路により放電管を点灯する照明
   装置において、直流電源に並列に接続された少なくとも
   １組の２つのトランジスタを、抵抗器とコンデンサを直
   列に接続した単一の帰還巻線で駆動し、前記、抵抗器お
   よびコンデンサのうち少なくとも１つを次の群から選択
   された素子に代えることにより、光源近傍の温度の変化
   または照度の変化あるいはその双方の変化により、変動
   する発振周波数に応じて変動する負荷電流制御素子のイ
   ンピーダンスを利用して自動的に調光する、自励式イン
   バータ回路を用いた照明装置。 ａ．前記光源の近傍に設置した温度に応じて容量が変化
   するコンデンサ。 ｂ．前記光源の近傍に設置した温度に応じて抵抗が変化
   する抵抗器。 ｃ．前記光源に影響されない場所に設置した照度に応じ
   て抵抗が変化する抵抗器。