JPH097778A

JPH097778A - 電源装置、放電灯点灯装置及び照明装置

Info

Publication number: JPH097778A
Application number: JP14923795A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Shimizu; 恵一清水; Yuji Takahashi; 雄治高橋; Toshihiko Sasai; 敏彦笹井; Fumihiko Nagasaki; 文彦長崎; Hiroyuki Kudo; 啓之工藤; Masayuki Morita; 正之森田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】低消費電力化を図りながらも低ノイズ化を図
ることができる電源装置、この電源装置を備えた放電灯
点灯装置及び照明装置を提供する。【構成】ダイオードブリッジの４辺中の２辺を利用し
て各々を昇圧チョッパ回路としたもので、具体的な一例
として、ダイオードブリッジの出力端Ｃと両入力端Ｄ、
Ｆとの各間のダイオード３２、３３のアノード側にイン
ダクタ３５、３４をそれぞれ直列に接続し、またダイオ
ード３２、３３のアノード側とダイオードブリッジの接
地端Ｅとの各間にＦＥＴ３７、３６をそれぞれ介挿す
る。また、ダイオードブリッジの出力端Ｃと接地端Ｅと
の間に平滑用の出力コンデンサ３９を介挿する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング方式の電
源装置とこの電源装置を備えた放電灯点灯装置及び照明
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばＩＥＥＥＰＥＳＣ１９９４
３４２頁Ｆｉｇ．１（ａ）〜（ｃ）に示されたスイッチ
ング方式の電源装置がある。この種の電源装置のうち、
Ｆｉｇ．１（ａ）に示すもの即ち本図における図９に示
すものにあっては、通常のダイオードブリッジの後段に
昇圧チョッパ回路を接続したものであり、Ｆｉｇ．１
（ｃ）に示すもの即ち本図における図１１に示すものに
あっては、ブリッジ辺のうちの２辺にダイオードに代え
て昇圧チョッパ用スイッチング素子を組み込んだもので
ある。

【０００３】図１０は図９の電源装置の制御回路２０を
示す図であり、この図に示す制御回路２０は出力コンデ
ンサ２２により平滑化された直流電圧ＶO と、電流検出
抵抗２４に加わる電圧ＶA と、インダクタ２５に流れる
電流ＩL と、電源電圧Ｖi とを取り込み、これらの値に
基づいて負荷の変動があっても負荷の電圧を一定にし、
かつ入力電流を正弦波に近づけるように制御する。とこ
ろで、図９に示す電源装置にあっては、交流電源から負
荷に至るまでの経路に３個のダイオードが介在するの
で、順方向電圧降下による損失（電流ロス）が大きいと
いう問題があった。この問題を解決したものが図１１に
示す電源装置であり、この図に示すように交流電源から
負荷に至るまでの経路には２個のダイオードが介在す
る。なお、図１１に示す電源装置の変形例として図１２
に示すものがあり、これは対向する２辺のそれぞれがダ
イオードとＦＥＴになるように置き換えたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、交流電
源から負荷に至るまでの経路における損失を少なくでき
た反面、入力端子におけるノイズが大きくなってしまう
という問題点があった。この問題点は電源ラインにコモ
ンモード・チョークを介挿することである程度解決でき
るが、巻線抵抗による損失が生ずることからダイオード
数の減少による損失の改善が減殺されてしまう。

【０００５】ここで、ノイズが大きくなる理由について
説明する。図１１において、まず、交流電源のＡ側が
（正）のときは、スイッチＳＷ１が高周波スイッチング
動作を行い、スイッチＳＷ２がその寄生ダイオードによ
り逆導通状態になって交流電源のＢ側とＥ点とが電気的
に接続される。この場合、Ｂ点を基準電位とすると、高
周波高電位はＣ点のみに限られる。ところが、交流電源
のＢ側が（正）になるとスイッチＳＷ１がその寄生ダイ
オードにより逆導通状態になり、スイッチＳＷ２が高周
波スイッチング動作を行う。同様にＢ点を基準電位とす
ると、負荷を含むＣ、Ｄ及びＥ点の全てが高周波高電位
になる。高周波の振れる部分が多くなると、高周波漏れ
電流が増えて入力端子におけるノイズが大きくなる。こ
のように、交流電源から負荷に至るまでの経路における
損失が少なくできる反面、交流電源の半サイクル毎に高
周波の振れる部分が変化してノイズが大きくなってしま
う。

【０００６】そこで本発明は、低消費電力化を図りなが
らも低ノイズ化を図ることができる電源装置、この電源
装置を備えた放電灯点灯装置及び照明装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、交流
電力を入力するダイオードブリッジと；前記ダイオード
ブリッジの出力端間に設けられた出力コンデンサと；第
１のインダクタおよび交流電圧の周波数より大きい周波
数でオンオフする第１のスイッチング装置を直列に含
み、前記ダイオードブリッジの入力端間に、交流電圧の
一方の極性に対して同極性である前記ダイオードブリッ
ジのダイオードと直列的に設けられ、前記第１のスイッ
チング装置のオフ時に前記第１のインダクタのエネルギ
により前記ダイオードブリッジのダイオードを介して前
記出力コンデンサを充電する第１のチョッパ回路と；第
２のインダクタおよび交流電圧の周波数より大きい周波
数でオンオフする第２のスイッチング装置を直列に含
み、ダイオードブリッジの入力端間に、交流電圧の他方
の極性に対して同極性である前記ダイオードブリッジの
ダイオードと直列的に設けられ、前記第２のスイッチン
グ装置のオフ時に前記第２のインダクタのエネルギによ
りダイオードブリッジのダイオードを介して前記出力コ
ンデンサを充電する第２のチョッパ回路と；を具備して
いる。この場合、「直列に含む」、「直列的」とは、直
列関係であれば、順番はどのようなものでもよい。ま
た、直列関係にある部品間に他の部品が介在している場
合も介在していない場合も含むという意味である。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明の具体
例であり、交流電力を入力するダイオードブリッジと；
前記ダイオードブリッジの出力端間に設けられた出力コ
ンデンサと；前記ダイオードブリッジの出力端と両入力
端との各間のダイオードのアノード側にそれぞれ直列接
続される第１及び第２のインダクタと；前記各ダイオー
ドのアノード側と前記ダイオードブリッジの接地端との
各間にそれぞれ介挿される第１及び第２のスイッチング
装置と；を具備している。この場合、交流電源から負荷
に至るまでの経路における損失が少なくなると共に高周
波の振れる高周波高電位部が小部分となるような構成で
あれば、これに限定されるものではない。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１の発明の具体
例であり、交流電力を入力するダイオードブリッジと；
前記ダイオードブリッジの出力端間に設けられた出力コ
ンデンサと；前記ダイオードブリッジの両入力端のいず
れか一方と出力端との間にはこの間のダイオードのアノ
ード側に直列接続され、接地端との間にはこの間のダイ
オードのカソード側に直列接続される第１及び第２のイ
ンダクタと；前記ダイオードのアノード側に直列接続さ
れた前記第１のインダクタの前記ダイオード側と前記ダ
イオードブリッジの接地端との間及び前記ダイオードの
カソード側に直列接続された前記第２のインダクタのダ
イオード側と前記ダイオードブリッジの出力側端との間
に介挿される第１及び第２のスイッチング装置と；を具
備している。この発明は、請求項２の発明と構成は異な
るものの同じ目的・効果を達成できるものである。

【００１０】請求項４の発明は、上記スイッチング装置
に流れる電流制御に関するものであり、基準電圧と平滑
された後の直流出力電圧とを比較する誤差比較手段と；
前記誤差比較手段の出力と交流電圧の一方の極性とを乗
算する第１の乗算手段と；前記誤差比較手段の出力と交
流電圧の他方の極性とを乗算する第２の乗算手段と；前
記第１の乗算手段の出力に基づいて前記２つのスイッチ
ング装置の一方に流れるピーク電流を制御する第１の制
御手段と；前記第２の乗算手段の出力に基づいて前記２
つのスイッチング装置の他方に流れるピーク電流を制御
する第２の制御手段と；を具備している。この発明で
は、誤差比較手段のみは各昇圧チョッパ回路に共通して
設けるので、誤差比較手段を構成する素子（主に演算増
幅器）のバラツキの影響は受けない。

【００１１】請求項５の発明は、第１の昇圧チョッパ回
路と；前記第１の昇圧チョッパ回路と並列接続される第
２の昇圧チョッパ回路と；前記第１及び第２の昇圧チョ
ッパ回路の各スイッチング装置に流れるピーク電流を同
時に制御する制御手段と；を具備している。この発明に
おいて、２つの昇圧チョッパ回路を１つの昇圧チョッパ
回路と同様の動作をさせる場合にはインダクタの値を半
分にし、電流検出抵抗の値を２倍にする。請求項６の発
明は、スイッチング装置に流れる電流を検出する電流検
出抵抗を有する第１の昇圧チョッパ回路と；前記第１の
昇圧チョッパ回路と並列接続され、電流検出抵抗を有し
ない第２の昇圧チョッパ回路と；前記第１の昇圧チョッ
パ回路のインダクタ及びスイッチング装置に流れる電流
並びに直流出力電圧に基づいて前記第１及び第２の昇圧
チョッパ回路の各スイッチング装置に流れるピーク電流
を同時に制御する制御手段と；を具備している。

【００１２】請求項７の発明は、請求項５乃至請求項６
の発明における第２の昇圧チョッパ回路の切り離しに関
するものであり、負荷電流を検出する負荷電流検出手段
と；前記負荷電流検出手段により検出された負荷電流が
所定値に以下になった場合に前記第２の昇圧チョッパ回
路を切り離す切離手段と；を具備している。請求項８の
発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電源
装置と；前記電源装置の出力コンデンサの出力側に設け
られた高周波発生装置と；高周波発生装置の出力により
点灯される放電灯と；を具備している。請求項９の発明
は、照明装置本体と；前記照明装置本体に設けられた放
電灯と；前記放電灯を点灯する請求項８記載の放電灯点
灯装置と；を具備している。

【００１３】

【作用】請求項１、請求項２および請求項３の発明で
は、高周波の振れる高周波高電位部が各スイッチング装
置のインダクタ側の小部分となる。したがって、電源の
極性によらず各スイッチング装置の高周波スイッチング
動作により生ずる高周波高電位部は限られた小部分にな
る。また、請求項１、請求項２および請求項３の発明で
は、昇圧チョッパ回路がダイオードブリッジ内に組み込
まれる。したがって、交流電源から負荷に至るまでの経
路におけるダイオードの数は２個で収まる。

【００１４】請求項４の発明では、直流出力電圧と基準
電圧とを比較する誤差比較手段が２つの昇圧チョッパ回
路に対して１つ設けられる。したがって、誤差比較手段
を構成する誤差アンプ等のバラツキの影響を受けない。
請求項５の発明では、２つの昇圧チョッパ回路が並列接
続され、これらのスイッチング装置に流れるピーク電流
が同時に制御される。したがって、２つの昇圧チョッパ
回路のオン時の各チョッパの損失は１つの昇圧チョッパ
回路の場合の半分になる。

【００１５】請求項６の発明では、並列接続された第１
及び第２の昇圧チョッパ回路のうちの第１の昇圧チョッ
パ回路のインダクタ及びスイッチング素子に流れる各電
流が検出され、これらの値と直流出力電圧とに基づいて
第１及び第２の昇圧チョッパ回路の各スイッチング装置
に流れるピーク電流が同時に制御される。したがって、
２つの昇圧チョッパ回路に流れる電流が１つの場合の半
分になり、また電流検出抵抗も第１の昇圧チョッパ回路
にのみに設けることから両方に設けた場合よりも損失が
小さい。

【００１６】請求項７の発明では、負荷電流が所定値以
下になると第２の昇圧チョッパ回路が装置自体から切り
離される。したがって、第１の昇圧チョッパ回路のイン
ダクタと電流検出抵抗に流れる各電流の値が２倍にな
る。請求項８の発明では、請求項１乃至請求項６のいず
れの発明による電源装置が放電灯点灯装置に適用され
る。したがって、低消費電力化、低ノイズ又は耐ノイズ
の少なくとも１つを満足する放電灯点灯装置が得られ
る。請求項９の発明では、請求項８記載の発明による放
電灯点灯装置が照明装置に適用される。したがって、低
消費電力化、低ノイズ又は耐ノイズの少なくとも１つを
満足する照明装置が得られる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の電源装置、放
電灯点灯装置及び照明装置の実施例について説明する。 (I) 実施例１図１は本発明に係る電源装置の実施例１の構成を示す回
路図である。この図において、ダイオード３０〜３３は
ダイオードブリッジを構成し、このダイオードブリッジ
の出力端Ｃと両入力端Ｄ、Ｆとの各間のダイオード３
２、３３のアノード側にインダクタ３５、３４がそれぞ
れ直列に接続されている。また、ダイオード３２、３３
のアノード側とダイオードブリッジの接地端Ｅとの各間
にＦＥＴ（スイッチング装置に対応する）３７、３６が
それぞれ介挿されている。

【００１８】ダイオードブリッジの両入力端Ｄ、Ｆの間
には交流電源３８が印加されており、またダイオードブ
リッジの出力端Ｃと接地端Ｅとの間には平滑用の出力コ
ンデンサ３９が介挿されている。直流電圧出力端Ｔ1 、
Ｔ2 の間には負荷４０が接続されている。この負荷４０
は、例えばインバータ等の高周波発生装置４５と、この
高周波発生装置４５の出力にて点灯される放電灯４６で
ある。しかし、直流モータ等の直流負荷であってもよ
い。また、放電灯４６としても、蛍光ランプ、ＨＩＤ等
どのようなものでもよい。上記インダクタ３５は第１の
インダクタに対応し、ＦＥＴ３７は第１のスイッチング
装置に対応する。また、インダクタ３４は第２のインダ
クタに対応し、ＦＥＴ３６は第２のスイッチング装置に
対応する。また、ダイオード３２、インダクタ３５およ
びＦＥＴ３７は昇圧チョッパ回路４１を構成し、ダイオ
ード３３、インダクタ３４およびＦＥＴ３６は昇圧チョ
ッパ回路４２を構成する。

【００１９】このような構成において、交流電源３８の
Ａ側が（正）のサイクルの時は、昇圧チョッパ回路４１
のＦＥＴ３７が高周波スイッチング動作を行う。この
際、高周波で振れる部分即ち高周波高電位部はＧ点で示
される小部分になる。一方、交流電源３８のＢ側が
（正）のサイクルの時は、昇圧チョッパ回路４２のＦＥ
Ｔ３６が高周波スイッチング動作を行う。この際、高周
波高電位部はＨ点で示される小部分になる。このよう
に、高周波高電位部の範囲が交流電源の両極で一定であ
って、かつ小さいことから、高周波漏れ電流が少なくな
る。即ちノイズの発生が少なくなる。また、ノイズの発
生が少ないことから、大きなインダクタンスのコモンモ
ード・チョークを不要にすることが可能であり、それに
よる損失を最小限に抑えることができる。また、全体の
形状が小さくなることから適用する装置に対する占有割
り合いを小さくできる。なお、ラインＬｃが交流電源３
８の両極に対して共通電位になる。

【００２０】(II)実施例２図２は本発明に係る電源装置の実施例２の構成を示す回
路図である。なお、この図において前述した図１と共通
する部分には同一の符号を付す。図２において、ダイオ
ード３０〜３３から構成されるダイオードブリッジの入
力端Ｆと出力端Ｃとの間のダイオード３３のアノード側
にインダクタ３４が直列に介挿されており、ダイオード
ブリッジの入力端Ｆと接地端Ｅとの間のダイオード３１
のカソード側にインダクタ３５が直列に介挿されてい
る。また、インダクタ３４のダイオード３３のアノード
側とダイオードブリッジの接地端Ｅとの間にＦＥＴ３６
が介挿されており、インダクタ３５のダイオード３１の
カソード側とダイオードブリッジの出力端Ｃとの間にＦ
ＥＴ３７が介挿されている。ダイオードブリッジの両入
力端Ｄ、Ｆの間には交流電源３８が印加されており、ま
たダイオードブリッジの出力側には平滑用の出力コンデ
ンサ３９が介挿されている。直流電圧出力端Ｔ1 、Ｔ2
の間には負荷４０が接続されている。上記ダイオード３
２とインダクタ３５とＦＥＴ３７は昇圧チョッパ回路４
３を構成し、ダイオード３０とインダクタ３４とＦＥＴ
３６は昇圧チョッパ回路４４を構成する。

【００２１】このような構成において、交流電源３８の
Ａ側が（正）のサイクルの時は、昇圧チョッパ回路４３
のＦＥＴ３７が高周波スイッチング動作を行う。この
際、高周波高電位部はＧ点で示される小部分になる。一
方、交流電源のＢ側が（正）のサイクルの時は昇圧チョ
ッパ回路４４のＦＥＴ３６が高周波スイッチング動作を
行う。この際、高周波高電位部はＨ点で示される小部分
になる。このように、高周波高電位部の範囲が交流電源
の両極で一定であって、かつ小さいことから上記実施例
１の場合と同様に高周波漏れ電流が少なくなる。即ちノ
イズの発生が少なくなる。また、上記実施例と同様にノ
イズの発生が少ないことから大きなインダクタンスのコ
モンモード・チョークが不要であり、それによる損失を
最小限に抑えることができる。また、全体の形状が小さ
くなることから適用する装置に対する占有割り合いを小
さくできる。なお、ラインＬｃが交流電源３８の両極に
対して共通電位になる。

【００２２】なお、この実施例２では、ダイオードブリ
ッジに対してインダクタ３４、３５及びＦＥＴ３６、３
７を上述の如く介挿するようにしたが、次のようにして
もよい。即ち、ダイオード３２とダイオードブリッジの
電源入力側端Ｄとの間にインダクタ３４を介挿し、ダイ
オード３０とダイオードブリッジの電源入力側端Ｄとの
間にインダクタ３５を介挿し、ダイオード３２とインダ
クタ３４との接続部分とダイオードブリッジの接地側端
Ｅとの間にＦＥＴ３６を介挿し、ダイオード３０とイン
ダクタ３５との接続部分とダイオードブリッジの出力側
端Ｃとの間にＦＥＴ３７を介挿する。このようにしても
上記同様の効果が得られる。

【００２３】(III) 実施例３図３は本発明に係る電源装置の実施例３の構成を示す回
路図である。この実施例の電源装置は上述した実施例１
の電源装置を適用したものであり、実施例１の図１と共
通する部分には同一の符号を付してある。図３におい
て、インダクタ５０、５１の各々に流れる電流ＩL が各
々の２次巻線により検出され、後述するスイッチオン・
オフ回路５２、５３に供給される。ＦＥＴ３６、３７に
流れる電流が電流検出抵抗５４、５５により検出され、
電圧としてコンパレータ５６、５７の（＋）入力端に供
給される。出力コンデンサ３９の両端の電圧即ち直流出
力電圧が抵抗５８、５９により検出され、誤差アンプ６
０の（−）入力端に供給される。誤差アンプ６０の
（＋）入力端には基準電圧源６１より基準電圧Ｖref が
供給されており、誤差アンプ６０の出力端からは直流出
力電圧の基準電圧に対する誤差電圧が出力される。

【００２４】交流電源３８の電源電圧は半サイクル毎に
抵抗６２、６３と抵抗６４、６５とにより検出され、そ
のうちの抵抗６２、６３により検出された電源電圧は乗
算器６６にて誤差アンプ６０からの誤差電圧と乗算され
て上記コンパレータ５６の（−）入力端に供給される。
他方、抵抗６４、６５により検出された電源電圧は乗算
器６７にて誤差アンプ６０からの誤差電圧と乗算されて
上記コンパレータ５７の（−）入力端に供給される。上
記スイッチオン・オフ回路５２はインダクタ５０に流れ
る電流とコンパレータ５６の出力とに基づいてＦＥＴ３
７をオン／オフ制御する。また、スイッチオン・オフ回
路５３も同様にインダクタ５１に流れる電流とコンパレ
ータ５７の出力とに基づいてＦＥＴ３６をオン／オフ制
御する。

【００２５】ここで、図４（ａ）〜（ｃ）はインダクタ
５０（又は５１）に流れる電流と、ＦＥＴ３７（又は３
６）に流れる電流と、負荷４０に流れる電流とを示す波
形図である。インダクタ５０に流れる電流がゼロの時点
でＦＥＴ３７がオンし、ＦＥＴ３７に流れる電流が直線
的に増加して行く。そして、ＦＥＴ３７に流れる電流の
増加により電流検出抵抗５４に加わる電圧ＶB が乗算器
６６から出力される電圧ＶC を超えると、スイッチオン
・オフ回路５２からの出力によってＦＥＴ３７がオフす
る。ＦＥＴ３７がオフすると、インダクタ５０に蓄積さ
れた電流が放出され、負荷電流が流れる。そして、イン
ダクタ５０に蓄積された電流が放出された時点でインダ
クタ５０に流れる電流がゼロになり、この時点で再びＦ
ＥＴ３７がオンする。

【００２６】以後同様の動作が繰り返されて、図５
（ａ）に示すようにＦＥＴ３７に流れる電流のピーク値
が正弦波を辿り、また図５（ｂ）に示すようにインダク
タ５０に流れる電流のピーク値が正弦波を辿る。実際に
はダイオードブリッジの入力側に高周波カットフィルタ
（図示略）が設けられ、これによって高周波成分が除去
されるので、交流電源からの入力電流は高周波成分が除
去された電流となる。一方、負荷４０が変動して直流出
力電圧が変化すると、それに伴って誤差アンプ６０の出
力が増減し、ＦＥＴ３７のオン時間とオフ時間が調整さ
れてＦＥＴ３７に流れる電流のピーク値が制御され、負
荷の電圧は一定に制御される。

【００２７】上記誤差アンプ６０、抵抗５８、５９及び
基準電圧源６１は誤差比較手段６８を構成する。また、
スイッチオン・オフ回路５２及びコンパレータ５６は第
１の制御手段６９を構成する。また、スイッチオン・オ
フ回路５３及びコンパレータ５７は第２の制御手段７０
を構成する。また、乗算器６６及び抵抗６２、６３は第
１の乗算手段７１を構成する。また、乗算器６７及び抵
抗６４、６５は第２の乗算手段７２を構成する。この実
施例３では、誤差比較手段６８を第１及び第２の乗算手
段７１、７２に対して共通に設けたので、この誤差比較
手段６８の誤差アンプ６０等のバラツキによるチョッパ
回路のＦＥＴ３６、３７の制御精度の低下を防ぐことが
できる。即ち、第１及び第２の乗算手段７１、７２に各
々に対して誤差比較手段６８を設けた場合、誤差アンプ
等のバラツキによって第１及び第２の乗算手段７１、７
２のそれぞれの結果に差が出てしまうが、誤差比較手段
６８を１つにすることで第１及び第２の乗算手段７１、
７２のそれぞれの結果に差が出ることがない。

【００２８】また、誤差比較手段６８を１つにすること
でコストの削減ができる。さらに抵抗６２、６３の分圧
信号と抵抗６４、６５の分圧信号との和を各乗算器６
６、６７に入力するようにしてもよい。これは各分圧部
分を接続することによって達成できる。この場合、交流
電源電圧の極性と動作が逆の関係にあるスイッチング素
子３６（３７）にもオンオフ信号が供給されることにな
る。しかしながら、スイッチング素子（本実施例におい
てＦＥＴ）の寄生ダイオードはオン信号を供給されてい
る方がオン抵抗が低下するから、この寄生ダイオードを
介して流れる電流による電力損失を軽減できる効果があ
る。なお、この実施例３では実施例１の電源装置を適用
したが、実施例２の電源装置も適用することができ、そ
の場合も同様の動作が行われる。

【００２９】(IV)実施例４図６は本発明に係る電源装置の実施例４の構成を示す回
路図である。この実施例の電源装置は、並列接続された
２つの昇圧チョッパ回路８０、８１と、昇圧チョッパ回
路８０のインダクタ８２及びＥＦＴ８３に流れる各電流
に基づいて両方の昇圧チョッパ回路８０、８１のＦＥＴ
８３、８４に流れるピーク電流を制御する制御回路８５
とを備えたものである。この場合、１つの昇圧チョッパ
回路と同じ動作をさせるために昇圧チョッパ回路８０、
８１のインダクタ８２、８６の値が１／２、電流検出抵
抗８７の値が２倍になっている。

【００３０】チョッパ回路を２個設けることで、ＦＥＴ
８３、８４に流れる電流の値が１／２になり、昇圧チョ
ッパ回路が１つだけの場合と比べてＦＥＴ８３、８４の
オン時の損失合計及び電流検出抵抗８７による損失が半
分になる。即ち、１つの昇圧チョッパ回路（図１０参
照）の場合のＦＥＴ２３に流れる電流の値をＩA 、電流
検出抵抗２４の値をＲA 、ＦＥＴ２３のオン時の抵抗値
をｒとすると、ＦＥＴ２３のオン時の損失はＩA ²・ｒ
となり、電流検出抵抗２４の損失はＩA ²・ＲAとな
る。これに対して、２つの昇圧チョッパ回路を並列接続
した場合のＦＥＴ８３、８４に流れる電流の値はＩA ／
２となるから、ＦＥＴ８３、８４のオン時の各損失は
（ＩA ／２）²・ｒ＝（１／４）ＩA ²・ｒとなり、合
計で２・（１／４）ＩA ²・ｒとなる。また、電流検出
抵抗８７の値は２ＲA となるから、損失は（１／２）Ｉ
A ²・ＲA となる。このように、昇圧チョッパ回路を２
つ設けて並列接続することにより、ＦＥＴ８３、８４の
オン時の損失合計が１つの昇圧チョッパ回路のときの半
分になり、ＦＥＴ８３、８４の発熱温度が低くなる。し
たがって、ＦＥＴ８３、８４の使用上の寿命が長くな
る。

【００３１】(V) 実施例５図７は本発明に係る電源装置の実施例５の構成を示す回
路図である。この実施例の電源装置は、上述した実施例
４の電源装置に負荷電流に基づいて昇圧チョッパ回路８
１を切り離す切離手段９０を設けたものである。この切
離手段９０は負荷電流を検出する電流検出器９１と、昇
圧チョッパ回路８１の入力側に介挿されたスイッチ９２
と、電流検出器９１により検出された負荷電流が所定値
以下になったときにスイッチ９２をオフするスイッチ制
御回路９３とから構成される。

【００３２】昇圧チョッパ回路を２つ設けて並列接続し
た場合に負荷４０が軽くなると即ち負荷抵抗が高くなる
と、インダクタ８２、８６及び電流検出抵抗８７に流れ
る電流が減少し、外部からのノイズの影響を受け易くな
る。そこで、昇圧チョッパ回路８１を切り離すことによ
って昇圧チョッパ回路８０のインダクタ８２及び電流検
出抵抗８７に流れる電流を２倍にする。これにより外部
からのノイズに対して強くなる。また、インダクタ８２
及び電流検出抵抗８７に流れる電流が２倍になることで
負荷が更に軽くなっても制御が可能になる。

【００３３】なお、この実施例５では、昇圧チョッパ回
路８１の入力側に介挿したスイッチ９２により、昇圧チ
ョッパ回路８１の切り離しを行うようにしたが、昇圧チ
ョッパ回路８１内のインダクタ８６とＦＥＴ８４のソー
スとの間を切り離すようにしてもよい。上記実施例１〜
５の電源装置は、ＤＣ−ＤＣコンバータとして様々な用
途に適用することができるが、例えば照明装置の放電灯
点灯装置の電源装置として好適である。この場合、実施
例１〜５の電源装置ではノイズの発生が少なく且つ電力
効率のよい照明装置が得られる。

【００３４】(VI)実施例６図８は本発明に係る照明装置の外観を示す斜視図であ
る。この照明装置は、照明装置本体１００と、上記実施
例１から５のうちのいずれか１つの電源装置及びこの電
源装置の出力コンデンサの出力側に設けた高周波発生装
置４５（図１参照）を有する放電灯点灯装置２００と、
この放電灯点灯装置２００の高周波発生装置４５の出力
により点灯する放電灯４６とを備えている。放電灯４６
は２つのソケット１０１にて固定されると共にこれらを
介して電源が供給される。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ダイオードブ
リッジの４辺中の２辺を利用して各々にチョッパ回路を
構成し、しかも第１及び第２のスイッチング装置の高周
波スイッチング動作によって高周波で振れる部分が交流
電源の両極において最小となるように第１及び第２のス
イッチング装置と第１及び第２のインダクタとを接続す
るようにしたので、ダイオードの順方向電圧降下による
損失を低く抑えながらもノイズの発生を低く抑えること
ができる。請求項２の発明によれば、ダイオードブリッ
ジの４辺中の２辺を利用して各々にチョッパ回路を構成
し、しかも第１及び第２のスイッチング装置の高周波ス
イッチング動作によって高周波で振れる部分が交流電源
の両極において最小となるように第１及び第２のスイッ
チング装置と第１及び第２のインダクタとを接続するよ
うにしたので、請求項１の発明と同様に、ダイオードの
順方向電圧降下による損失を低く抑えながらもノイズの
発生を低く抑えることができる。

【００３６】請求項３の発明によれば、ダイオードブリ
ッジの４辺中の２辺を利用して各々にチョッパ回路を構
成し、しかも第１及び第２のスイッチング装置の高周波
スイッチング動作によって高周波で振れる部分が交流電
源の両極において最小となるように第１及び第２のスイ
ッチング装置と第１及び第２のインダクタとを接続する
ようにしたので、請求項１の発明と同様に、ダイオード
の順方向電圧降下による損失を低く抑えながらもノイズ
の発生を低く抑えながらもノイズの発生を低く抑えるこ
とができる。請求項４の発明によれば、直流出力電圧と
基準電圧とを比較する誤差比較手段を２つの昇圧チョッ
パ回路に対して１つ設けたので、誤差比較手段を構成す
る誤差アンプ等のバラツキの影響を受けることがない。
これにより、第１及び第２の乗算手段の各々に対して誤
差比較手段を設けた場合に起る２つの昇圧チョッパ回路
間の制御誤差は起らない。また、誤差比較手段を１つに
することでコストを削減できる。

【００３７】請求項５の発明によれば、２つの昇圧チョ
ッパ回路を並列接続し、これらのスイッチング装置に流
れるピーク電流を同時に制御するようにしたので、各ス
イッチング装置のオン時の損失が１つの昇圧チョッパ回
路の場合の１／４になり、発熱温度が低くなることから
使用上の寿命を延すことができる。請求項６の発明によ
れば、並列接続した第１及び第２の昇圧チョッパ回路の
うちの第１の昇圧チョッパ回路の第１のインダクタ及び
第１のスイッチング装置に流れる各電流を検出し、これ
らの値と直流出力電圧とに基づいて第１及び第２の昇圧
チョッパ回路の各スイッチング装置に流れるピーク電流
を同時に制御するようにしたので、２つの昇圧チョッパ
回路に流れる電流が１つの場合の半分になって、各スイ
ッチング装置の使用上の寿命を延すことができる。ま
た、電流検出抵抗も第１の昇圧チョッパ回路にのみに設
けることから、両方の昇圧チョッパ回路に設ける場合よ
り損失を小さくでき、電力効率が改善できる。

【００３８】請求項７の発明によれば、負荷電流が所定
値以下になると第２の昇圧チョッパ回路を装置自体から
切り離して第１の昇圧チョッパ回路の第１のインダクタ
と電流検出抵抗に流れる各電流の値を２倍にするように
したので、外部のノイズの影響を低減することができ
る。また、第１のインダクタ及び電流検出抵抗に流れる
電流が２倍になるので、負荷が更に軽くなっても制御を
行うことが可能になる。請求項８の発明によれば、請求
項１乃至請求項７のいずれの発明による電源装置を放電
点灯装置に適用するようにしたので、低消費電力化、低
ノイズ又は耐ノイズの少なくとも１つを満足する放電点
灯装置を得ることができる。請求項９の発明によれば、
請求項８記載の発明による放電点灯装置を照明装置に適
用するようにしたので、低消費電力化、低ノイズ又は耐
ノイズの少なくとも１つを満足する照明装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源装置の実施例１の構成を示す
回路図である。

【図２】本発明に係る電源装置の実施例２の構成を示す
回路図である。

【図３】本発明に係る電源装置の実施例３の構成を示す
回路図である。

【図４】実施例３の電源装置の動作を説明するための波
形図である。

【図５】実施例３の電源装置の動作を説明するための波
形図である。

【図６】本発明に係る電源装置の実施例４の構成を示す
回路図である。

【図７】本発明に係る電源装置の実施例５の構成を示す
回路図である。

【図８】本発明に係る照明装置の一実施例の外観を示す
斜視図である。

【図９】従来の電源装置の構成を示す回路図である。

【図１０】従来の電源装置の構成を示す回路図である。

【図１１】従来の電源装置の構成を示す回路図である。

【図１２】従来の電源装置の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

３０〜３３ダイオード３５、５０インダクタ（第１のインダクタ）３４、５１インダクタ（第２のインダクタ）３６ＦＥＴ（第２のスイッチング装置）３７ＦＥＴ（第１のスイッチング装置）３８交流電源３９出力コンデンサ４１、４３、８０第１の昇圧チョッパ回路４２、４４、８１第２の昇圧チョッパ回路５４、５５電流検出抵抗６８誤差比較手段６９第１の制御手段７０第２の制御手段７１第１の乗算手段７２第２の乗算手段８２、８６インダクタ８５制御手段９０切離手段９１負荷電流検出手段２００放電灯点灯装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長崎文彦東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者工藤啓之東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者森田正之東京都品川区東品川四丁目３番１号東芝ライテック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電力を入力するダイオードブリッジ
と；前記ダイオードブリッジの出力端間に設けられた出
力コンデンサと；第１のインダクタおよび交流電圧の周
波数より大きい周波数でオンオフする第１のスイッチン
グ装置を直列に含み、前記ダイオードブリッジの入力端
間に交流電圧の一方の極性に対して同極性である前記ダ
イオードブリッジのダイオードと直列的に設けられ、前
記第１のスイッチング装置のオフ時に前記第１のインダ
クタのエネルギにより前記ダイオードブリッジのダイオ
ードを介して前記出力コンデンサを充電する第１のチョ
ッパ回路と；第２のインダクタおよび交流電圧の周波数
より大きい周波数でオンオフする第２のスイッチング装
置を直列に含み、ダイオードブリッジの入力端間に交流
電圧の他方の極性に対して同極性である前記ダイオード
ブリッジのダイオードと直列的に設けられ、前記第２の
スイッチング装置のオフ時に前記第２のインダクタのエ
ネルギによりダイオードブリッジのダイオードを介して
前記出力コンデンサを充電する第２のチョッパ回路と；
を具備していることを特徴とする電源装置。
【請求項２】交流電力を入力するダイオードブリッジ
と；前記ダイオードブリッジの出力端間に設けられた出
力コンデンサと；前記ダイオードブリッジの出力端と両
入力端との各間のダイオードのアノード側にそれぞれ直
列接続される第１及び第２のインダクタと；前記各ダイ
オードのアノード側と前記ダイオードブリッジの接地端
との各間にそれぞれ介挿される第１及び第２のスイッチ
ング装置と；を具備していることを特徴とする電源装
置。
【請求項３】交流電力を入力するダイオードブリッジ
と；前記ダイオードブリッジの出力端間に設けられた出
力コンデンサと；前記ダイオードブリッジの両入力端の
いずれか一方と出力端との間にはこの間のダイオードの
アノード側に直列接続され、接地端との間にはこの間の
ダイオードのカソード側に直列接続される第１及び第２
のインダクタと；前記ダイオードのアノード側に直列接
続された前記第１のインダクタの前記ダイオード側と前
記ダイオードブリッジの接地端との間及び前記ダイオー
ドのカソード側に直列接続された前記第２のインダクタ
のダイオード側と前記ダイオードブリッジの出力側端と
の間に介挿される第１及び第２のスイッチング装置と；
を具備していることを特徴とする電源装置。
【請求項４】基準電圧と平滑された後の直流出力電圧
とを比較する誤差比較手段と；前記誤差比較手段の出力
と交流電圧の一方の極性とを乗算する第１の乗算手段
と；前記誤差比較手段の出力と交流電圧の他方の極性と
を乗算する第２の乗算手段と；前記第１の乗算手段の出
力に基づいて前記２つのスイッチング装置の一方に流れ
るピーク電流を制御する第１の制御手段と；前記第２の
乗算手段の出力に基づいて前記２つのスイッチング装置
の他方に流れるピーク電流を制御する第２の制御手段
と；を具備していることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の電源装置。
【請求項５】第１の昇圧チョッパ回路と；前記第１の
昇圧チョッパ回路と並列接続される第２の昇圧チョッパ
回路と；前記第１及び第２の昇圧チョッパ回路の各スイ
ッチング装置に流れるピーク電流を同時に制御する制御
手段と；を具備していることを特徴とする電源装置。
【請求項６】スイッチング装置に流れる電流を検出す
る電流検出抵抗を有する第１の昇圧チョッパ回路と；前
記第１の昇圧チョッパ回路と並列接続され、電流検出抵
抗を有しない第２の昇圧チョッパ回路と；前記第１の昇
圧チョッパ回路のインダクタ及びスイッチング装置に流
れる電流並びに直流出力電圧に基づいて前記第１及び第
２の昇圧チョッパ回路の各スイッチング装置に流れるピ
ーク電流を同時に制御する制御手段と；を具備している
ことを特徴とする電源装置。
【請求項７】負荷電流を検出する負荷電流検出手段
と；前記負荷電流検出手段により検出された負荷電流が
所定値に以下になった場合に前記第２の昇圧チョッパ回
路を切り離す切離手段と；を具備していることを特徴と
する請求項５記載の電源装置。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
の電源装置と；前記電源装置の出力コンデンサの出力側
に設けられた高周波発生装置と；高周波発生装置の出力
により点灯される放電灯と；を具備していることを特徴
とする放電灯点灯装置。
【請求項９】照明装置本体と；前記照明装置本体に設
けられた放電灯と；前記放電灯を点灯する請求項８記載
の放電灯点灯装置と；を具備していることを特徴とする
照明装置。