JPH10125484A

JPH10125484A - 放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH10125484A
Application number: JP8273790A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Noro; 浩史野呂; Noriyuki Fukumori; 律之福盛; Takeshi Gouriki; 健史強力
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の小型化やコストダウンを図るとともに、
スイッチングの損失を低減した放電灯点灯装置を提供す
る。【解決手段】インバータ回路７は、ブリッジ状に接続さ
れた第１〜第４のスイッチング素子Ｓ₁〜Ｓ₄と、第２
及び第４のスイッチング素子Ｓ_2,Ｓ₄に夫々逆並列接続
された第１及び第２のダイオードＤ_1,Ｄ₂から構成され
る。制御部２は、第２及び第４のスイッチング素子Ｓ_2,
Ｓ₄を低周波数で交互にオン／オフさせるとともに、第
４のスイッチング素子Ｓ₄のオン時に、第１のスイッチ
ング素子Ｓ₁を高周波数でオン／オフし、第２のスイッ
チング素子Ｓ₂のオン時に、第４のスイッチング素子Ｓ
₄を高周波数でオン／オフする。制御部２は、トランス
Ｔ ₁に流れる電流から第１又は第２のダイオードＤ_1,Ｄ
₂に流れる電流が零になるのを検出すると、第１又は第
３のスイッチング素子Ｓ_1,Ｓ₃をオンする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電灯を高周
波点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図８に示すような銅鉄型安定
器を用いた放電灯点灯装置があった。この放電灯点灯装
置は、商用交流電源ＡＣに接続された力率改善用のコン
デンサＣ₉及びトランスＴ₆の並列回路と、トランスＴ
₆の出力端間に接続されたチョークコイルＬ₁及び高圧
放電灯Ｌａの直列回路とから構成されたものであり、ト
ランスＴ₆とチョークコイルＬ₁とを含むものであるか
ら、装置全体の寸法・重量が共に大きいものとなってい
た。

【０００３】そこで、装置の小型化、軽量化、及び、高
効率化を図るために、放電灯を高周波点灯させることが
考えられ、例えば蛍光灯の点灯装置では、スイッチング
トランジスタやサイリスタ等を用いた高周波点灯装置が
実用化されている。また、高圧放電灯の点灯装置におい
ても、高周波点灯を利用すれば、蛍光灯の場合と同様に
装置の小型化、軽量化、高効率化を図ることができる
が、高圧放電灯を高周波点灯させた場合、音響的共鳴に
よってアークが不安定になることが知られている。そこ
で、この音響的共鳴に起因するアークの不安定さを解消
するために、矩形波点灯方式が提案され、既に実用化さ
れている。

【０００４】この矩形波点灯方式を用いた放電灯点灯装
置の回路図を図９に示す。この放電灯点灯装置は、商用
交流電源ＡＣを整流する整流回路１１と整流回路１１の
出力電圧を平滑する平滑用コンデンサＣ₁からなる直流
電源１と、直流電源１の出力端に接続されたフルブリッ
ジ型のインバータ回路７とを備えている。インバータ回
路７は、コンデンサＣ₁の両端間に並列に接続された第
１及び第２のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₂の直列回路と第
３及び第４のスイッチング素子Ｓ₃,Ｓ₄の直列回路とか
らなり、低電位側の第２及び第４のスイッチング素子Ｓ
₂,Ｓ₄に第１及び第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂が逆並列に
接続されている。さらに、第１及び第２のスイッチング
素子Ｓ₁,Ｓ₂の接続点と第３及び第４のスイッチング素
子Ｓ₃,Ｓ ₄の接続点との間にインダクタたるチョークコ
イルＬ₂と高圧放電灯Ｌａ及び高圧パルストランスＴ₂
の直列回路を接続し、高圧放電灯Ｌａ及び高圧パルスト
ランスＴ₂と並列に高周波バイパス用コンデンサＣ₂が
接続されている。また、イグナイタ回路部３は、高圧パ
ルストランスＴ₂と、高圧パルストランスＴ₂の一次側
に直列に接続された所謂ＳＳＳ（Silicon Symmetrical
Switch) やサイダック等の双方向性２端子サイリスタか
らなるスイッチング素子Ｓ₁₂とを備えており、高圧放電
灯Ｌａの不点灯時のみ、スイッチング素子Ｓ₁₂をオン／
オフして高圧パルストランスＴ₂の二次側に高圧パルス
電圧を印加して、高圧放電灯Ｌａの放電を開始させてい
る。

【０００５】ここで、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すよう
に、第２及び第４のスイッチング素子Ｓ₂,Ｓ₄は数十Ｈ
ｚ〜数百Ｈｚの低周波でオン／オフされるとともに、第
４のスイッチング素子Ｓ₄のオン時に第１のスイッチン
グ素子Ｓ₁が数十ｋＨｚの高周波でオン／オフされ、第
２のスイッチング素子Ｓ₂のオン時に第３のスイッチン
グ素子Ｓ₃が数十ｋＨｚの高周波でオン／オフされてお
り、第１及び第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃のオン／
オフのデューティ比やスイッチング周波数を変化させる
ことによって、高圧放電灯Ｌａを所望の電力で点灯させ
ている。

【０００６】以上のような動作によって、チョークコイ
ルＬ₂には、図１０（ｅ）に示すような、低周波で交番
する高周波電流Ｉ_L2が流れる。チョークコイルＬ₂に流
れる電流Ｉ_L2はコンデンサＣ₂と放電灯Ｌａに分流する
が、高周波バイパス用のコンデンサＣ₂は高周波数で低
インピーダンスとなるので、電流Ｉ_L2に含まれる高周波
成分は殆どコンデンサＣ₂に流れ、コンデンサＣ₂に流
れる電流Ｉ_C2は、図１０（ｆ）に示すような、高周波で
交番するような電流となる。したがって、高圧放電灯Ｌ
ａに流れる電流Ｉ_Laは、図１０（ｇ）に示すような、高
周波リップルを含む低周波数の矩形波電流となる。

【０００７】ここで、第４のスイッチング素子Ｓ₄のオ
ン時に、第１のスイッチング素子Ｓ ₁が高周波数でオン
／オフされた時に、チョークコイルＬ₂と第１のスイッ
チング素子Ｓ₁及び第１のダイオードＤ₁にそれぞれ流
れる電流Ｉ_L2，Ｉ_S1，Ｉ_D1の波形を図１１に示す。各部
の電流波形は、チョークコイルＬ₂のインダクタンスや
コンデンサＣ₂の静電容量や放電灯Ｌａのランプインピ
ーダンスや第１のスイッチング素子Ｓ₁のスイッチング
周波数及びデューティ比等の要因によって、図１１
（ａ）〜（ｃ）に示すような３つのモードに大別され
る。

【０００８】時刻t₁〜t₂間では、第１及び第４のスイッ
チング素子Ｓ₁,Ｓ₄が共にオンされており、時刻t₂〜t₃
間では、第４のスイッチング素子Ｓ₄のみがオンされて
いる。時刻t₁〜t₂間では、コンデンサＣ₁→第１のスイ
ッチング素子Ｓ₁→チョークコイルＬ₂→高圧放電灯Ｌ
ａ→高圧パルストランスＴ₂→第４のスイッチング素子
Ｓ₄→コンデンサＣ₁の経路で電流が流れる。時刻t₂で
第１のスイッチング素子Ｓ₁がオフすると、時刻t₁〜t₂
間でチョークコイルＬ₂に蓄えられたエネルギーが放出
され、チョークコイルＬ₂→高圧放電灯Ｌａ→高圧パル
ストランスＴ₂→第４のスイッチング素子Ｓ₄→第１の
ダイオードＤ₁→チョークコイルＬ₂の経路で電流が流
れる。

【０００９】図１１（ａ）に示すモードでは、第１のダ
イオードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が零になるのと略同時
に、時刻t₃(t₁)で第１のスイッチング素子Ｓ₁が再びオ
ンされる。図１１（ｂ）に示すモードでは、時刻t₃で第
１のダイオードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が零になり、チョ
ークコイルＬ₂に蓄えられたエネルギーの放出が終了し
てから、時刻t₄(t₁)で第１のスイッチング素子Ｓ₁が再
びオンされるまでの間に、休止期間（t₃〜t₄）を設けて
いる。また、図１１（ｃ）に示すモードでは、チョーク
コイルＬ₂に蓄積されたエネルギーの放出が終了する前
に、時刻t₃(t₁)で第１のスイッチング素子Ｓ₁がオンさ
れる。この時、第１のダイオードＤ₁の蓄積電荷が完全
に放出されない内に第１のスイッチング素子Ｓ₁がオン
するので、第１のスイッチング素子Ｓ₁と第１のダイオ
ードＤ₁が共にオン状態となる期間が発生し、コンデン
サＣ₁→第１のスイッチング素子Ｓ₁→第１のダイオー
ドＤ ₁→コンデンサＣ₁の閉回路が形成され、時刻t₃に
おいてパルス状の電流が発生する。

【００１０】上述のような図１１（ｃ）に示すモードが
発生すると、第１のスイッチング素子Ｓ₁や第１のダイ
オードＤ₁のスイッチングロスが大幅に増加する。ま
た、図１１（ｂ）に示すモードでは、休止期間（t₃〜
t₄）の発生によって立ち消えなどの不具合が発生した
り、ランプ電流Ｉ_Laの高周波成分が増加してアークのゆ
らぎが発生する可能性があった。

【００１１】また、高圧放電灯Ｌａは、始動時は略短絡
に近い状態となり、そのランプ電圧は１０〜３０Ｖと低
くなる。この時、高圧放電灯Ｌａの等価抵抗が小さいの
で、図１１（ｃ）のモードになり、始動時における第１
のスイッチング素子Ｓ₁や第１のダイオードＤ₁のスイ
ッチングロスが増加する。このように、高圧放電灯Ｌａ
のランプインピーダンスの大幅な変化等により、図１１
（ｃ）に示すモードが発生することがあるので、第１の
スイッチング素子Ｓ₁や第１のダイオードＤ₁に余裕を
持たせて定格電流の大きい素子を使用する必要があり、
コストアップや装置の大型化の要因となるという問題が
あった。また、スイッチングロスの増加により、装置全
体の効率が低下するという問題もあった。

【００１２】上述のような問題点を解決するために、例
えば、特開昭６１−１７９０９６号公報に示されるよう
な、放電灯点灯装置が提供されている。この放電灯点灯
装置は、図１２に示すように、図９の放電灯点灯装置に
おいて第１及び第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂とコンデンサ
Ｃ₁の低電位側の端子との間に電流検出用の抵抗Ｒ₇を
挿入し、検出回路２８が抵抗Ｒ₇の両端に発生する電圧
Ｖ_R7を検出することによって、第１又は第２のダイオー
ドＤ₁,Ｄ₂に流れる電流を検出している。そして、第１
のダイオードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が零になるのを検出
回路２８が検出すると、制御回路２０は第１のスイッチ
ング素子Ｓ₁をオンし、第２のダイオードＤ₂に流れる
電流Ｉ_D2が零になるのを検出回路２８が検出すると、制
御回路２０は第３のスイッチング素子Ｓ₃をオンする。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の放電灯点灯
装置では、検出回路２８は、抵抗Ｒ₇の両端電圧Ｖ_R7を
予め設定された基準電圧と比較しており、電圧Ｖ_R7が基
準電圧よりも小さくなることから、第１又は第２のダイ
オードＤ₁,Ｄ₂に流れる電流Ｉ_D1，Ｉ_D2が零になったこ
とを検出する。そして、検出回路２８が、第１又は第２
のダイオードＤ₁,Ｄ₂に流れる電流Ｉ_D1，Ｉ_D2が零にな
ったことを検出すると、制御回路２０が第１又は第３の
スイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃をオンしている。

【００１４】高圧放電灯Ｌａの定常点灯時における各部
の波形を図１３（ａ）に示し、点灯直後の始動時におけ
る各部の波形を図１３（ｂ）に示す。まず、定常点灯時
の動作について説明する。図１３（ａ）に示すように、
時刻t₁〜t₂間では、制御回路２０は第１及び第４のスイ
ッチング素子Ｓ₁,Ｓ₄を共にオンしており、コンデンサ
Ｃ₁→第１のスイッチング素子Ｓ₁→チョークコイルＬ
₂→高圧放電灯Ｌａ→高圧パルストランスＴ₂→第４の
スイッチング素子Ｓ₄→コンデンサＣ₁の経路で電流が
流れる。この間、第１のスイッチング素子Ｓ₁に流れる
電流Ｉ_S1は除々に増加する。次に、時刻t₂で制御回路２
０が第１のスイッチング素子Ｓ₁をオフさせると、時刻
t₁〜t₂間でチョークコイルＬ₂に蓄えられたエネルギー
が放出され、チョークコイルＬ₂→高圧放電灯Ｌａ→高
圧パルストランスＴ₂→第４のスイッチング素子Ｓ₄→
抵抗Ｒ₇→第１のダイオードＤ₁→チョークコイルＬ₂
の経路で電流が流れる。この時、チョークコイルＬ₂の
エネルギーの放出とともに、第１のダイオードＤ₁に流
れる電流Ｉ_D1は除々に低下し、所定の基準値Ｉ_refを下
回った時刻t₃で、検出回路２８は第１のダイオードＤ₁
に流れる電流Ｉ_D1が零になったことを検出する。時刻t₃
で、第１のダイオードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が零になっ
たことを検出回路２８が検出すると、制御回路２０は第
１のスイッチング素子Ｓ₁をオンするが、制御回路２０
内に存在する時間遅れによって、時刻t₃から時間dt（＝
t₄−t₃）だけ遅れた時刻t₄において、第１のスイッチン
グ素子Ｓ₁は再びオンされる。

【００１５】このように、定常点灯時においては、電流
Ｉ_D1の傾きと制御回路２０内の時間遅れdtを考慮して、
電流基準値Ｉ_ref又は電圧基準値を設定することによ
り、第１のダイオードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が零になっ
た時点で、制御回路２８は第１のスイッチング素子Ｓ₁
をオンさせている。一方、点灯直後の始動時には、高圧
放電灯Ｌａは略短絡状態となり、ランプ電圧は約１０〜
３０Ｖと低くなる。すなわち、高圧放電灯Ｌａの等価抵
抗が小さいので、第１のダイオードＤ₁を流れる電流Ｉ
_D1の傾きは、図１３（ｂ）に示すように、定常点灯時に
比べて緩やかになる。このため、時刻t₃で第１のダイオ
ードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が所定の電流基準値Ｉ_refを
下回ってから、定常点灯時と同様に、遅れ時間dtが経過
した時刻t₄では、電流Ｉ_D1はまだ零になっていない。し
たがって、時刻t₄で制御回路２０が第１のスイッチング
素子Ｓ₁をオンすると、パルス状の電流が第１のスイッ
チング素子Ｓ₁に流れる電流Ｉ_S1及び第１のダイオード
Ｄ₁に流れる電流Ｉ_D1に発生する。

【００１６】上述のように、第１又は第２のダイオード
Ｄ₁,Ｄ₂に流れる電流Ｉ_D1，Ｉ_D2が所定の電流基準値Ｉ
_refを下回るのを検出回路２８が検出してから、一定の
遅れ時間dtが経過した後に、制御回路２０が第１又は第
３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ ₃をオンさせた場合、高圧
放電灯Ｌａのランプインピーダンスの大幅な変動によっ
て、図１３（ｂ）に示すように、第１のスイッチング素
子Ｓ₁及び第１のダイオードＤ₁にパルス状の電流が流
れるため、第１及び第３のスイッチング素子Ｓ ₁,Ｓ₃や
第１及び第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂に定格電流の大きい
素子を使用する必要があり、コストアップや装置の大型
化の要因となるという問題があった。また、スイッチン
グロスの増加により、装置全体の効率が低下するという
問題もあった。

【００１７】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、装置の小型化やコストダウンを図るとともに、
スイッチングロスを低減し、アークのゆらぎを無くして
安定的に点灯維持させることができる放電灯点灯装置を
提供することを目的とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、直流電源と、スイッチング素
子のオン時に直流電源からインダクタにエネルギーを蓄
積するとともに、スイッチング素子のオフ時にダイオー
ドを通してインダクタに蓄積されたエネルギーを出力側
に放出させるチョッパ回路と、チョッパ回路の出力端に
接続された高圧放電灯とからなる放電灯点灯装置におい
て、スイッチング素子を高周波数でオン／オフさせる制
御回路と、インダクタに流れる電流を検出することによ
り、ダイオードに流れる電流を検出する検出回路とを設
け、ダイオードに流れる電流が零になるのを検出回路が
検出すると、制御回路がスイッチング素子をオンしてい
る。

【００１９】また、請求項２の発明では、直流電源と、
第１のスイッチング素子のオン時に直流電源からインダ
クタにエネルギーを蓄積するとともに、第１のスイッチ
ング素子のオフ時にダイオードを通してインダクタに蓄
積されたエネルギーを出力側に放出させるチョッパ回路
と、チョッパ回路の出力端に接続された第２及び第３の
スイッチング素子の直列回路と第４及び第５のスイッチ
ング素子の直列回路との並列回路からなるインバータ回
路と、第２及び第３のスイッチング素子の接続点と第４
及び第５のスイッチング素子の接続点との間に接続され
た高圧放電灯と、第１のスイッチング素子を高周波数で
オン／オフさせる制御回路と、インダクタに流れる電流
を検出することにより、ダイオードに流れる電流を検出
する検出回路とを備え、インバータ回路が高圧放電灯を
介して夫々直列に接続される第２及び第５のスイッチン
グ素子と第３及び第４のスイッチング素子とを低周波数
で交互にオン／オフさせ、ダイオードに流れる電流が零
になるのを検出回路が検出すると、制御回路が第１のス
イッチング素子をオンしている。

【００２０】さらに、請求項３の発明では、直流電源
と、直流電源の出力端に接続された第１及び第２のスイ
ッチング素子の直列回路と第３及び第４のスイッチング
素子の直列回路との並列回路と、第２及び第４のスイッ
チング素子に夫々逆並列接続された第１及び第２のダイ
オードと、第１及び第２のスイッチング素子の接続点と
第３及び第４のスイッチング素子の接続点との間に接続
された高圧放電灯及びインダクタの直列回路と、第２及
び第４のスイッチング素子を低周波数で交互にオン／オ
フさせ、第４のスイッチング素子のオン期間に、高圧放
電灯及びインダクタを介して第４のスイッチング素子に
直列に接続される第１のスイッチング素子を高周波数で
オン／オフさせるとともに、第２のスイッチング素子の
オン期間に、高圧放電灯及びインダクタを介して第２の
スイッチング素子に直列に接続される第３のスイッチン
グ素子を高周波数でオン／オフさせる制御回路と、イン
ダクタに流れる電流を検出することにより、第１又は第
２のダイオードに流れる電流を検出する検出回路とを備
え、第１のダイオードに流れる電流が零になるのを検出
回路が検出すると、制御回路が第１のスイッチング素子
をオンし、第２のダイオードに流れる電流が零になるの
を検出回路が検出すると、制御回路が第３のスイッチン
グ素子をオンしている。

【００２１】また更に、請求項４の発明では、第１及び
第２のコンデンサの直列回路の直流電源と、直流電源に
出力端に接続された第１及び第２のスイッチング素子の
直列回路と、第１及び第２のスイッチング素子に夫々逆
並列接続された第１及び第２のダイオードと、第１及び
第２のコンデンサの接続点と第１及び第２のスイッチン
グ素子の接続点との間に接続された高圧放電灯及びイン
ダクタの直列回路と、第１のスイッチング素子と第２の
スイッチング素子のスイッチング期間を低周波数で交互
に設け、各スイッチング素子のスイッチング期間に各ス
イッチング素子を高周波数でオン／オフする制御回路
と、インダクタに流れる電流を検出することにより、第
１又は第２のダイオードに流れる電流を検出する検出回
路とを備え、第２のダイオードに流れる電流が零になる
のを検出回路が検出すると、制御回路が第１のスイッチ
ング素子をオンし、第１のダイオードに流れる電流が零
になるのを検出回路が検出すると、制御回路が第２のス
イッチング素子をオンしている。

【００２２】請求項１乃至４の発明では、上述のように
放電灯点灯装置を構成することによって、スイッチング
素子のオン時にサージ電流が発生するのを防止すること
ができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。（実施形態１）本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を
図１及び図２に示す。この放電灯点灯装置は、図１に示
すように、交流電源ＡＣを整流する整流回路１１及び整
流回路１１の出力電圧を平滑する平滑用のコンデンサＣ
₁からなる直流電源１と、コンデンサＣ₁の両端間に接
続された第１及び第２のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₂の直
列回路と第３及び第４のスイッチング素子Ｓ₃,Ｓ₄の直
列回路との並列回路からなるインバータ回路７と、第１
〜第４のスイッチング素子Ｓ₁〜Ｓ₄をオン／オフする
制御部２とを備えている。

【００２４】低電位側の第２及び第４のスイッチング素
子Ｓ₂,Ｓ₄には、第１及び第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂が
それぞれ逆並列に接続されており、第１及び第２のスイ
ッチング素子Ｓ₁,Ｓ₂の接続点と、第３及び第４のスイ
ッチング素子Ｓ₃,Ｓ₄の接続点との間には、負荷回路５
が接続される。負荷回路５は、第１及び第２のスイッチ
ング素子Ｓ₁,Ｓ₂の接続点と、第３及び第４のスイッチ
ング素子Ｓ₃,Ｓ₄の接続点との間に接続されたインダク
タたるトランスＴ₁と放電灯Ｌａと高圧パルストランス
Ｔ₂からなる直列回路と、放電灯Ｌａ及び高圧パルスト
ランスＴ₂の直列回路に並列に接続された高周波バイパ
ス用のコンデンサＣ₂とから構成される。高圧パルスト
ランスＴ₂の一次側にはイグナイタ回路３が接続されて
おり、イグナイタ回路３が高圧パルストランスＴ₂の二
次側に高圧パルス電圧を発生させて放電灯Ｌａを点灯さ
せている。

【００２５】制御部２は、図２に示すように、第２及び
第４のスイッチング素子Ｓ₂,Ｓ₄を低周波で交互にオン
／オフさせる低周波発振部２１と、第４のスイッチング
素子Ｓ₄のオン時に、第１のスイッチング素子Ｓ₁を高
周波でオン／オフさせるとともに、第２のスイッチング
素子Ｓ₂のオン時に、第３のスイッチング素子Ｓ₃を高
周波でオン／オフさせる高周波発振部２６とからなる制
御回路２０と、トランスＴ₁の２次巻線に発生した電圧
から第１又は第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂に流れる電流Ｉ
_D1，Ｉ_D2を検出する検出回路２８とから構成される。

【００２６】高周波発振部２６は例えばＮＥＣ社製のμ
ＰＣ１５５５からなるタイマＩＣ₁を備え、タイマＩＣ
₁は抵抗Ｒ₁,Ｒ₂及びコンデンサＣ₄よりなる無安定マ
ルチバイブレータとして発振動作を行っており、出力端
子OUT から第１及び第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃を
高周波でオン／オフさせる信号を出力する。低周波発振
部２１は、数十〜数百Ｈｚの低周波で発振する発振回路
２２と、発振回路２２の発振信号から、第２及び第４の
スイッチング素子Ｓ₂,Ｓ₄を交互に低周波でオン／オフ
させるための二つの基準信号を発生するフリップフロッ
プ回路２３と、フリップフロップ回路２３の二つの基準
信号に基づいて、第２及び第４のスイッチング素子Ｓ₂,
Ｓ₄をオン／オフさせる駆動信号ｂ，ｄを出力する第１
のドライブ回路２４と、フリップフロップ回路２３の基
準信号とタイマＩＣ₁の出力信号とが入力されるアンド
回路AND₂，AND₃と、アンド回路AND₂，AND₃の出力信号に
基づいて、第１及び第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃を
数十ｋＨｚの高周波でオン／オフさせる駆動信号ａ，ｃ
を出力する第２のドライブ回路２５とを備えている。

【００２７】検出回路２８は、トランスＴ₁の二次巻線
の両端間に接続された整流回路２７と、整流回路２７の
整流電圧を平滑する平滑用コンデンサＣ₃と、コンデン
サＣ ₃の両端電圧Ｖ_C3と第１の基準電圧Ｖ_REF1とを比較
する第１のコンパレータＣＰ ₁と、両端電圧Ｖ_C3と第２
の基準電圧Ｖ_REF2とを比較する第２のコンパレータＣＰ
₂と、第１及び第２のコンパレータＣＰ₁,ＣＰ₂の出力
信号が入力されるアンド回路AND₁と、アンド回路AND₁の
出力信号によってオン／オフされるトランジスタＴr₁と
から構成される。

【００２８】ところで、第１の基準電圧Ｖ_REF1は、第１
のスイッチング素子Ｓ₁のオン時にトランスＴ₁の二次
巻線に発生する電圧、即ち、コンデンサＣ₁の両端電圧
Ｖ_C1と高圧放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖ_Laとの差を分圧し
た電圧に設定され、第２の基準電圧Ｖ_REF2は、スイッチ
ング素子Ｓ₁のオフ時にトランスＴ₁の二次巻線に発生
する電圧、即ち、高圧放電灯Ｌａのランプ電圧Ｖ_Laを分
圧した電圧よりも低い値に設定されており、第１の基準
電圧Ｖ_REF1は、第２の基準電圧Ｖ_REF2よりも大きい値に
設定される。

【００２９】そして、第１のコンパレータＣＰ₁は、電
圧Ｖ_C3と第１の基準電圧Ｖ_REF1とを比較して、電圧Ｖ_C3
が第１の基準電圧Ｖ_REF1よりも低ければ、その出力をハ
イレベルとする。また、第２のコンパレータＣＰ₂は、
電圧Ｖ_C3と第２の基準電圧Ｖ _REF2とを比較して、電圧Ｖ
_C3が第２の基準電圧Ｖ_REF2よりも高ければ、その出力を
ハイレベルとする。したがって、電圧Ｖ_C3が第１の基準
電圧Ｖ_REF1よりも低く、且つ、第２の基準電圧Ｖ_REF2よ
りも高い場合に（Ｖ_REF2＜Ｖ_C3＜Ｖ_REF1）、アンド回路
AND₁はハイレベルの信号を出力する。

【００３０】アンド回路AND₁がハイレベルの信号を出力
すると、トランジスタＴr₁のベース電圧がハイレベルと
なり、トランジスタＴr₁がオンして。タイマＩＣ₁のリ
セット端子RST の入力レベルがローレべルとなる。リセ
ット端子RST の入力レベルがローレベルとなると、タイ
マＩＣ₁は、抵抗Ｒ₁,Ｒ₂及びコンデンサＣ₄による発
振を停止させる。したがって、検出回路２８が第１又は
第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂に電流が流れるのを検出する
と、制御回路２０は第１又は第３のスイッチング素子の
オン／オフを停止させる。

【００３１】この回路の動作を、図３のタイムチャート
によって説明する。時刻t₁〜t₅では、第１のドライブ回
路２４が第２のスイッチング素子Ｓ₂にローレベルの信
号ｂを出力するとともに、第４のスイッチング素子Ｓ₄
にハイレベルの信号ｄを出力し、第２のスイッチング素
子Ｓ₂をオフ、第４のスイッチング素子Ｓ₄をオンさせ
る。この時、第２のドライブ回路２５は、信号ａをハイ
レベル／ローレベルに交互に反転させて、第１のスイッ
チング素子Ｓ₁をオン／オフさせる。

【００３２】時刻t₁で、タイマＩＣ₁の出力端子OUT の
信号レベルがハイレベルになると、アンド回路AND₂はハ
イレベルの信号を出力し、第２のドライブ回路２５がハ
イレベルの信号ａを第１のスイッチング素子Ｓ₁に出力
して、第１のスイッチング素子Ｓ₁がオンされる。この
時、アンド回路AND₃にはフリップフロップ回路２３から
ローレベルの信号が入力されているので、その出力信号
はローレベルとなり、第２のドライブ回路２５は第３の
スイッチング素子Ｓ₃にローレベルの信号ｃを出力し
て、第３のスイッチング素子Ｓ₃をオフさせる。第１の
スイッチング素子Ｓ₁がオンすると、コンデンサＣ₁→
第１のスイッチング素子Ｓ₁→トランスＴ ₁→高圧放電
灯Ｌａ→高圧パルストランスＴ₂→第４のスイッチング
素子Ｓ₄→コンデンサＣ₁の経路で電流が流れ、第１の
スイッチング素子Ｓ₁に流れる電流Ｉ₁は除々に増加す
る。また、トランスＴ₁に流れる電流Ｉ₂は電流Ｉ₁と
略等しくなっている。ここで、コンデンサＣ₃に発生す
る電圧Ｖ_C3は第１の基準電圧Ｖ_REF1よりも大きくなるの
で、第１のコンパレータＣＰ₁の出力がローレベル、ア
ンド回路AND₁の出力もローレベルとなって、トランジス
タＴr₁はオフする。したがって、タイマＩＣ₁のリセッ
ト端子RST の入力レベルはハイレベルとなり、タイマＩ
Ｃ₁は抵抗Ｒ₁,Ｒ₂及びコンデンサＣ₄による発振動作
を継続する。

【００３３】時刻t₂で、コンデンサＣ₄の電圧が制御電
圧Ｖ_CCの略３分の２になると、タイマＩＣ₁の出力端子
OUT の信号レベルはローレベルになる。よって、アンド
回路AND₂の出力、即ち、第２のドライブ回路２５の出力
信号ａがローレベルとなり、第１のスイッチング素子Ｓ
₁はオフする。したがって、時間t₁〜t₂が第１のスイッ
チング素子Ｓ₁のオン時間となる。ところで、タイマＩ
Ｃ₁は抵抗Ｒ₁,Ｒ₂及びコンデンサＣ₄から無安定マル
チバイブレータを構成して発振動作を行っているが、出
力端子OUT の信号レベルがローレベルとなる時間、即
ち、第１のスイッチング素子Ｓ₁のオフ時間は、抵抗Ｒ
₂及びコンデンサＣ₄からなる時定数回路の時定数によ
って近似的に決まり、抵抗Ｒ₂の抵抗値は、抵抗Ｒ₁の
抵抗値よりも小さい値に設定されているので、第１のス
イッチング素子Ｓ₁のオン時間よりも短くなる。

【００３４】ところが、時刻t₂で出力端子OUT の信号レ
ベルがローレベルになると、第１のスイッチング素子Ｓ
₁がオフとなり、時刻t₁〜t₂の間にトランスＴ₁に蓄積
されたエネルギーが、トランスＴ₁→高圧放電灯Ｌａ→
高圧パルストランスＴ₂→第４のスイッチング素子Ｓ₄
→第１のダイオードＤ₁→トランスＴ₁の経路で放出さ
れ、コンデンサＣ₃の両端にはトランスＴ₁の一次巻線
に流れる電流Ｉ₂によって電圧Ｖ_C3が発生する。この電
圧Ｖ_C3は第１の基準電圧Ｖ_REF1よりも小さく、且つ、第
２の基準電圧Ｖ_REF2よりも大きいので、第１及び第２の
コンパレータＣＰ₁,ＣＰ₂の出力が共にハイレベルとな
り、アンド回路AND₁の出力がハイレベルとなって、トラ
ンジスタＴr₁がオンし、タイマＩＣ₁のリセット端子RS
T の入力レベルがローレベルとなり、タイマＩＣ₁がリ
セットされる。したがって、タイマＩＣ₁は発振動作を
停止し、その出力端子OUT の信号レベルはローレベルの
ままとなる。

【００３５】この時、トランスＴ₁がエネルギーを放出
するとともに、トランスＴ₁に流れる電流Ｉ₂は除々に
低下する。ダイオードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1は電流Ｉ₂
と略等しくなり、電流Ｉ_D1も除々に低下する。時刻t
₃で、トランスＴ₁に蓄積されたエネルギーが完全に放
出され、トランスＴ₁を流れる電流Ｉ₂、即ち、第１の
ダイオードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が零になると、コンデ
ンサＣ₃の両端電圧Ｖ_C3が第２の基準電圧Ｖ_REF2よりも
小さくなり、第２のコンパレータＣＰ₂の出力がローレ
ベルとなって、アンド回路AND₁の出力がローレベルとな
り、トランジスタＴr₁がオフする。トランジスタＴr₁が
オフすると、タイマＩＣ₁のリセット端子RST の入力レ
ベルはハイレベルとなり、タイマＩＣ₁が発振動作を開
始する。したがって、時刻t₃から制御回路２０内の遅れ
時間が経過した時刻t₄において、タイマＩＣ₁の出力端
子OUT の信号レベルがハイレベルとなり、アンド回路AN
D₂の出力、即ち、第２のドライブ回路２５の出力信号ａ
の信号レベルがハイレベルとなって、第１のスイッチン
グ素子Ｓ₁が再びオンとなる。而して、第１のスイッチ
ング素子Ｓ₁のオフ時間は、トランスＴ₁を流れる電流
Ｉ₂、即ち、第１のダイオードＤ₁を流れる電流Ｉ_D1が
零になるまでの時間となる。上述の動作を繰り返して、
第４のスイッチング素子Ｓ₄のオン時に、第１のダイオ
ードＤ₁に流れる電流Ｉ_D1が零になるのを、検出回路２
８が検出すると、制御回路２０は第１のスイッチング素
子Ｓ₁をオンさせる。同様にして、第２のスイッチング
素子Ｓ₂のオン時に、第２のダイオードＤ₂に流れる電
流Ｉ_D2が零になるのを検出回路２８が検出すると、制御
回路２０は第３のスイッチング素子Ｓ ₃をオンさせる。
したがって、トランスＴ₁に流れる電流Ｉ₂は低周波数
で交番する高周波電流となる。ところで、電流Ｉ₂に含
まれる高周波成分は殆ど高周波バイパス用のコンデンサ
Ｃ₂に流れるので、高圧放電灯Ｌａに流れる電流Ｉ_Laは
高周波リップルを含んだ低周波数の矩形波電流となる。

【００３６】本実施形態では、検出回路２８がトランス
Ｔ₁の二次巻線に発生する電圧を検出することによっ
て、第１又は第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂に流れる電流Ｉ
_D1，Ｉ _D2を検出しているので、高圧放電灯Ｌａのランプ
インピーダンスの変化による電流Ｉ_D1，Ｉ_D2の傾きの変
化と無関係に、電流Ｉ_D1，Ｉ_D2が確実に零になるのを検
出することができる。したがって、制御回路２０は、電
流Ｉ_D1，Ｉ_D2が確実に零になってから、第１又は第３の
スイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃をオンさせることができ、ト
ランスＴ₁の一次側に流れる電流は図１１（ａ）に示す
モードとなり、第１又は第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ
₃のオン時にサージ電流が発生することがない。よっ
て、第１又は第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃や第１及
び第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂に定格電流の小さい素子を
使用することができ、回路の小型化やコストダウンを図
ることができる。また、サージ電流の発生を防止するこ
とにより、スイッチングロスが大幅に低減するので、装
置全体の効率を向上させることができ、スイッチングロ
スによる発熱も小さくなる。

【００３７】さらに、高圧放電灯Ｌａが始動状態から定
常点灯状態に移行する場合のように、高圧放電灯Ｌａの
ランプインピーダンスが大幅に変化するような場合で
も、検出回路２０が第１又は第２のダイオードＤ₁,Ｄ₂
の電流Ｉ_D1，Ｉ_D2が零になるのを検出した時点で、制御
回路２０が第１又は第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃を
オンしているので、自動的に第１又は第３のスイッチン
グ素子Ｓ₁,Ｓ₃のオン時間が短くなり、図１１（ａ）に
示すモードで動作するので、図１１（ｂ）（ｃ）に示す
モードのように、休止期間が発生したり、パルス電流が
流れることがない。したがって、高圧放電灯Ｌａの立ち
消えが発生したり、スイッチングロスが発生することが
なく、高圧放電灯Ｌａを始動状態から定常点灯状態に確
実に移行させることができる。

【００３８】尚、本実施形態では、制御回路２０が、第
２及び第４のスイッチング素子Ｓ₂,Ｓ₄を低周波で交互
にオン／オフさせるとともに、第４のスイッチング素子
Ｓ₄のオン時に、第１のスイッチング素子Ｓ₁を高周波
でオン／オフさせ、第２のスイッチング素子Ｓ₂のオン
時に、第３のスイッチング素子Ｓ₃を高周波でオン／オ
フさせているが、図４に示すように、第１及び第３のス
イッチング素子Ｓ₁,Ｓ ₃と逆並列に第１及び第２のダイ
オードＤ₁,Ｄ₂を接続して、制御回路２０が第１及び第
３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃を低周波でオン／オフさ
せるとともに、第１のスイッチング素子Ｓ₁のオン時
に、第１のダイオードＤ₁に流れる電流Ｉ _D1が零になる
のを検出回路２８が検出すると、制御回路２０が第４の
スイッチング素子Ｓ₄をオンし、第３のスイッチング素
子Ｓ₃のオン時に、第２のダイオードＤ₂に流れる電流
Ｉ_D2が零になるのを検出回路２８が検出すると、制御回
路２０が第２のスイッチング素子Ｓ₂をオンしてもよ
い。

【００３９】ここで、図１に示す回路では、第１及び第
３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃を高周波でオン／オフし
ているので、第１及び第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃
をオン／オフさせる信号ａ，ｃを出力する第２のドライ
ブ回路２５には、パルストランスやハイサイドのドライ
ブＩＣなどを用いる必要があるが、図４に示す回路で
は、第１及び第３のスイッチング素子Ｓ₁,Ｓ₃が低周波
でオン／オフされるので、ドライブ回路にフォトカプラ
等の安価で小型の素子を使用することができる。

【００４０】尚、イグナイタ回路３は、従来例で説明し
た図９の回路と同様の構成であるので、その説明は省略
する。（実施形態２）本実施形態の放電灯点灯装置の回路図を
図５に示す。この回路は、交流電源ＡＣを整流する整流
回路１１と、整流回路１１の出力端に直列に接続され、
整流回路１１の出力電圧を平滑する第１及び第２のコン
デンサＣ₆,Ｃ₇からなる直流電源１と、第１及び第２の
コンデンサＣ₆,Ｃ₇に夫々並列に接続された第１及び第
２のスイッチング素子Ｓ₅,Ｓ₆と第１及び第２のスイッ
チング素子Ｓ₅,Ｓ₆に夫々逆並列接続された第１及び第
２のダイオードＤ₅,Ｄ ₆とからなるハーフブリッジ型の
インバータ回路７と、第１及び第２のコンデンサＣ₆,Ｃ
₇の接続点と第１及び第２のスイッチング素子Ｓ₅,Ｓ₆
の接続点との間に接続されたトランスＴ₁と高圧放電灯
Ｌａと高圧パルストランスＴ₂の直列回路と、高圧放電
灯Ｌａ及び高圧パルストランスＴ₂の直列回路と並列に
接続された高周波バイパス用のコンデンサＣ₂とからな
る負荷回路５と、トランスＴ₁に流れる電流を検出する
とともに、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ₅,Ｓ₆を
オン／オフさせる制御部２とを備えている。

【００４１】制御部２は、第１のスイッチング素子Ｓ₅
と第２のスイッチング素子Ｓ₆のスイッチング期間を低
周波数で交互に設け、第１のスイッチング素子Ｓ₅のス
イッチング期間に、第２のスイッチング素子Ｓ₆をオフ
するとともに第１のスイッチング素子Ｓ₅を高周波でオ
ン／オフし、第２のスイッチング素子Ｓ₆のスイッチン
グ期間に、第１のスイッチング素子Ｓ₅をオフするとと
もに第２のスイッチング素子Ｓ₆を高周波でオン／オフ
している。例えば、第１のスイッチング素子Ｓ ₅のスイ
ッチング期間に、第２のスイッチング素子Ｓ₆をオフ、
第１のスイッチング素子Ｓ₅をオンすると、第１のコン
デンサＣ₆→第１のスイッチング素子Ｓ ₅→高圧パルス
トランスＴ₂→高圧放電灯Ｌａ→トランスＴ₁→第１の
コンデンサＣ₆の経路で電流が流れ、トランスＴ₁にエ
ネルギーが蓄積されるとともに高圧放電灯Ｌａに電力が
供給される。次に、第１のスイッチング素子Ｓ₅がオフ
すると、第１のスイッチング素子Ｓ₅のオン時にトラン
スＴ₁に蓄積されたエネルギーが、トランスＴ₁→第２
のコンデンサＣ₇→第２のダイオードＤ₆→高圧パルス
トランスＴ₂→高圧放電灯Ｌａ→トランスＴ₁の経路で
放出される。第２のスイッチング素子Ｓ₆のオン／オフ
時の動作も同様であるので、その説明は省略する。

【００４２】ここで、制御部２は、実施形態１と同様
に、トランスＴ₁に流れる電流を検出することにより、
第１又は第２のダイオードＤ₅,Ｄ₆に流れる電流を検出
している。第１のスイッチング素子Ｓ₅のスイッチング
期間では、制御部２は、トランスＴ₁に流れる電流、即
ち、第２のダイオードＤ₆に流れる電流が零になるのを
検出してから、第１のスイッチング素子Ｓ₅をオンす
る。一方、第２のスイッチング素子Ｓ₆のスイッチング
期間では、制御部２は、トランスＴ₁に流れる電流、即
ち、第１のダイオードＤ₅に流れる電流が零になるのを
検出してから、第２のスイッチング素子Ｓ₆をオンして
いるので、実施形態１と同様に、第１及び第２のダイオ
ードＤ₅,Ｄ₆にサージ電流が流れるのを防止することが
できる。

【００４３】尚、負荷回路５及び制御部２の構成は、実
施形態１と同様であるので、その説明は省略する。（実施形態３）本実施形態の放電灯点灯装置は、図６に
示すように、交流電源ＡＣを整流する整流回路１１と整
流回路１１の出力電圧を平滑する平滑用のコンデンサＣ
₁からなる直流電源１と、第１のスイッチング素子Ｓ₇
とダイオードＤ₇とインダクタたるトランスＴ₄及びコ
ンデンサＣ₈からなるチョッパ回路６と、チョッパ回路
６の出力端に接続されたインバータ回路７とを備えてい
る。

【００４４】チョッパ回路６は、整流回路１１の出力端
子間に直列に接続された第１のスイッチング素子Ｓ₇及
びダイオードＤ₇と、ダイオードＤ₇と並列に接続され
たトランスＴ₄及びコンデンサＣ₈とを備えた降圧チョ
ッパから構成される。インバータ回路７は、チョッパ回
路６の出力端に接続された第２及び第３のスイッチング
素子Ｓ₈,Ｓ₉の直列回路と第４及び第５のスイッチング
素子Ｓ₁₀，Ｓ ₁₁の直列回路との並列回路から構成され
る。そして、第２及び第３のスイッチング素子Ｓ₈,Ｓ₉
の接続点と、第４及び第５のスイッチング素子Ｓ₁₀，Ｓ
₁₁の接続点との間には、放電灯Ｌａ及び高圧パルストラ
ンスＴ₂の直列回路からなる負荷回路５とイグナイタ回
路３とが並列に接続されている。

【００４５】インバータ回路７は、高圧放電灯Ｌａ及び
高圧パルストランスＴ₂を介して夫々直列に接続される
第２及び第５のスイッチング素子Ｓ₈,Ｓ₁₁と第３及び第
４のスイッチング素子Ｓ₉,Ｓ₁₀とを低周波で交互にオン
／オフして、高圧放電灯Ｌａに流れる電流の極性を低周
波で反転させている。ここで、第２及び第５のスイッチ
ング素子Ｓ₈,Ｓ₁₁がオン、第３及び第４のスイッチング
素子Ｓ₉,Ｓ₁₀がオフされている場合、制御部２が第１の
スイッチング素子Ｓ₇をオンすると、コンデンサＣ₁→
第１のスイッチング素子Ｓ₇→トランスＴ₄→コンデン
サＣ₈→コンデンサＣ₁の経路で電流が流れるととも
に、コンデンサＣ₁→第１のスイッチング素子Ｓ₇→ト
ランスＴ₄→第２のスイッチング素子Ｓ₈→高圧放電灯
Ｌａ→高圧パルストランスＴ₂→第５のスイッチング素
子Ｓ₁₁→コンデンサＣ₁の経路で、高圧放電灯Ｌａに電
力が供給される。次に、制御部２が第１のスイッチング
素子Ｓ₇をオフすると、第１のスイッチング素子Ｓ ₇の
オン期間にトランスＴ₄に蓄積されたエネルギーが、ト
ランスＴ₄→第２のスイッチング素子Ｓ₈→高圧放電灯
Ｌａ→高圧パルストランスＴ₂→第５のスイッチング素
子Ｓ₁₁→ダイオードＤ₇→トランスＴ₄の経路で放出さ
れる。

【００４６】この時、制御部２はトランスＴ₄に流れる
電流を検出することにより、ダイオードＤ₇に流れる電
流を検出している。そして、制御部２はダイオードＤ₇
に流れる電流が零になったのを検出してから、第１のス
イッチング素子Ｓ₇をオンさせているので、実施形態１
と同様に、第１のスイッチング素子Ｓ₇のオン時にサー
ジ電流が発生するのを防止することができる。

【００４７】また、第２〜第５のスイッチング素子Ｓ₈
〜Ｓ₁₁よりなるインバータ回路７を用いる代わりに、図
７に示すように、チョッパ回路６の出力端に高圧放電灯
Ｌａ及び高圧パルストランスＴ₂からなる直列回路と、
イグナイタ回路３とを並列に接続しても良く、上述した
図６の回路と同様の効果を得ることができる。本実施形
態では、チョッパ回路として降圧チョッパを用いている
が、降圧チョッパに限定する趣旨のものではなく、降圧
チョッパ以外の昇圧チョッパなどのチョッパ回路を用い
てもよい。

【００４８】尚、制御部２及びイグナイタ回路３の構成
は、実施形態１と同様であるので、その説明は省略す
る。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明は、上述のように、直流
電源と、スイッチング素子のオン時に直流電源からイン
ダクタにエネルギーを蓄積するとともに、スイッチング
素子のオフ時にダイオードを通してインダクタに蓄積さ
れたエネルギーを出力側に放出させるチョッパ回路と、
チョッパ回路の出力端に接続された高圧放電灯とからな
る放電灯点灯装置において、スイッチング素子を高周波
数でオン／オフさせる制御回路と、インダクタに流れる
電流を検出することにより、ダイオードに流れる電流を
検出する検出回路とを設け、ダイオードに流れる電流が
零になるのを検出回路が検出すると、制御回路がスイッ
チング素子をオンしている。

【００５０】請求項２の発明は、直流電源と、第１のス
イッチング素子のオン時に直流電源からインダクタにエ
ネルギーを蓄積するとともに、第１のスイッチング素子
のオフ時にダイオードを通してインダクタに蓄積された
エネルギーを出力側に放出させるチョッパ回路と、チョ
ッパ回路の出力端に接続された第２及び第３のスイッチ
ング素子の直列回路と第４及び第５のスイッチング素子
の直列回路との並列回路からなるインバータ回路と、第
２及び第３のスイッチング素子の接続点と第４及び第５
のスイッチング素子の接続点との間に接続された高圧放
電灯と、第１のスイッチング素子を高周波数でオン／オ
フさせる制御回路と、インダクタに流れる電流を検出す
ることにより、ダイオードに流れる電流を検出する検出
回路とを備え、インバータ回路が高圧放電灯を介して夫
々直列に接続される第２及び第５のスイッチング素子と
第３及び第４のスイッチング素子とを低周波数で交互に
オン／オフさせ、ダイオードに流れる電流が零になるの
を検出回路が検出すると、制御回路が第１のスイッチン
グ素子をオンしている。

【００５１】請求項３の発明は、直流電源と、直流電源
の出力端に接続された第１及び第２のスイッチング素子
の直列回路と第３及び第４のスイッチング素子の直列回
路との並列回路と、第２及び第４のスイッチング素子に
夫々逆並列接続された第１及び第２のダイオードと、第
１及び第２のスイッチング素子の接続点と第３及び第４
のスイッチング素子の接続点との間に接続された高圧放
電灯及びインダクタの直列回路と、第２及び第４のスイ
ッチング素子を低周波数で交互にオン／オフさせ、第４
のスイッチング素子のオン期間に、高圧放電灯及びイン
ダクタを介して第４のスイッチング素子に直列に接続さ
れる第１のスイッチング素子を高周波数でオン／オフさ
せるとともに、第２のスイッチング素子のオン期間に、
高圧放電灯及びインダクタを介して第２のスイッチング
素子に直列に接続される第３のスイッチング素子を高周
波数でオン／オフさせる制御回路と、インダクタに流れ
る電流を検出することにより、第１又は第２のダイオー
ドに流れる電流を検出する検出回路とを備え、第１のダ
イオードに流れる電流が零になるのを検出回路が検出す
ると、制御回路が第１のスイッチング素子をオンし、第
２のダイオードに流れる電流が零になるのを検出回路が
検出すると、制御回路が第３のスイッチング素子をオン
している。

【００５２】請求項４の発明は、第１及び第２のコンデ
ンサの直列回路の直流電源と、直流電源に出力端に接続
された第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、
第１及び第２のスイッチング素子に夫々逆並列接続され
た第１及び第２のダイオードと、第１及び第２のコンデ
ンサの接続点と第１及び第２のスイッチング素子の接続
点との間に接続された高圧放電灯及びインダクタの直列
回路と、第１のスイッチング素子と第２のスイッチング
素子のスイッチング期間を低周波数で交互に設け、各ス
イッチング素子のスイッチング期間に各スイッチング素
子を夫々高周波数でオン／オフする制御回路と、インダ
クタに流れる電流を検出することにより、第１又は第２
のダイオードに流れる電流を検出する検出回路とを備
え、第２のダイオードに流れる電流が零になるのを検出
回路が検出すると、制御回路が第１のスイッチング素子
をオンし、第１のダイオードに流れる電流が零になるの
を検出回路が検出すると、制御回路が第２のスイッチン
グ素子をオンしている。

【００５３】請求項１乃至４の発明は、上述のように放
電灯点灯装置を構成することによって、スイッチング素
子のオン時にサージ電流が発生するのを防止することが
でき、スイッチング素子やダイオードに定格電流の小さ
い素子を使用することができ、回路の小型化やコストダ
ウンを図ることができるという効果がある。また、サー
ジ電流の発生を防止することにより、高圧放電灯Ｌａの
立ち消えがなくなり、安定的に点灯させることができる
という効果がある。スイッチングロスが大幅に低減する
ので、装置全体の効率を向上させることができるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図２】同上の制御部を示す回路図である。

【図３】同上の動作を示す波形図である。

【図４】同上の別の回路構成を示す回路図である。

【図５】実施形態２の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図６】実施形態３の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図７】同上の別の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図８】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。

【図９】同上の別の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図１０】（ａ）〜（ｇ）は同上の各部の波形を示す波
形図である。

【図１１】（ａ）〜（ｃ）は同上の各部の電流を示す波
形図である。

【図１２】同上の別の放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。

【図１３】（ａ）は始動時の各部の電流を示す波形図で
ある。（ｂ）は定常点灯時の各部の電流を示す波形図で
ある。

【符号の説明】

２制御部７インバータ回路Ｓ₁〜Ｓ₄第１〜第４のスイッチング素子Ｄ₁,Ｄ₂ 第１、第２のダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源と、スイッチング素子のオン時に
前記直流電源からインダクタにエネルギーを蓄積すると
ともに、前記スイッチング素子のオフ時にダイオードを
通して前記インダクタに蓄積されたエネルギーを出力側
に放出させるチョッパ回路と、前記チョッパ回路の出力
端に接続された高圧放電灯とからなる放電灯点灯装置に
おいて、前記スイッチング素子を高周波数でオン／オフ
させる制御回路と、前記インダクタに流れる電流を検出
することにより、前記ダイオードに流れる電流を検出す
る検出回路とを設け、前記ダイオードに流れる電流が零
になるのを前記検出回路が検出すると、前記制御回路が
前記スイッチング素子をオンすることを特徴とする放電
灯点灯装置。
【請求項２】直流電源と、第１のスイッチング素子のオ
ン時に前記直流電源からインダクタにエネルギーを蓄積
するとともに、前記第１のスイッチング素子のオフ時に
ダイオードを通して前記インダクタに蓄積されたエネル
ギーを出力側に放出させるチョッパ回路と、前記チョッ
パ回路の出力端に接続された第２及び第３のスイッチン
グ素子の直列回路と第４及び第５のスイッチング素子の
直列回路との並列回路からなるインバータ回路と、前記
第２及び第３のスイッチング素子の接続点と前記第４及
び第５のスイッチング素子の接続点との間に接続された
高圧放電灯と、前記第１のスイッチング素子を高周波数
でオン／オフさせる制御回路と、前記インダクタに流れ
る電流を検出することにより、前記ダイオードに流れる
電流を検出する検出回路とを備え、前記インバータ回路
が前記高圧放電灯を介して夫々直列に接続される前記第
２及び第５のスイッチング素子と前記第３及び第４のス
イッチング素子とを低周波数で交互にオン／オフさせ、
前記ダイオードに流れる電流が零になるのを前記検出回
路が検出すると、前記制御回路が前記第１のスイッチン
グ素子をオンすることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】直流電源と、前記直流電源の出力端に接続
された第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と第
３及び第４のスイッチング素子の直列回路との並列回路
と、前記第２及び第４のスイッチング素子に夫々逆並列
接続された第１及び第２のダイオードと、前記第１及び
第２のスイッチング素子の接続点と前記第３及び第４の
スイッチング素子の接続点との間に接続された高圧放電
灯及びインダクタの直列回路と、前記第２及び第４のス
イッチング素子を低周波数で交互にオン／オフさせ、前
記第４のスイッチング素子のオン期間に、前記高圧放電
灯及びインダクタを介して前記第４のスイッチング素子
に直列に接続される前記第１のスイッチング素子を高周
波数でオン／オフさせるとともに、前記第２のスイッチ
ング素子のオン期間に、前記高圧放電灯及びインダクタ
を介して前記第２のスイッチング素子に直列に接続され
る前記第３のスイッチング素子を高周波数でオン／オフ
させる制御回路と、前記インダクタに流れる電流を検出
することにより、前記第１又は第２のダイオードに流れ
る電流を検出する検出回路とを備え、前記第１のダイオ
ードに流れる電流が零になるのを前記検出回路が検出す
ると、前記制御回路が前記第１のスイッチング素子をオ
ンし、前記第２のダイオードに流れる電流が零になるの
を前記検出回路が検出すると、前記制御回路が前記第３
のスイッチング素子をオンすることを特徴とする放電灯
点灯装置。
【請求項４】第１及び第２のコンデンサの直列回路の直
流電源と、前記直流電源に出力端に接続された第１及び
第２のスイッチング素子の直列回路と、前記第１及び第
２のスイッチング素子に夫々逆並列接続された第１及び
第２のダイオードと、前記第１及び第２のコンデンサの
接続点と前記第１及び第２のスイッチング素子の接続点
との間に接続された高圧放電灯及びインダクタの直列回
路と、前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッ
チング素子のスイッチング期間を低周波数で交互に設
け、各スイッチング素子のスイッチング期間に各スイッ
チング素子を夫々高周波数でオン／オフする制御回路
と、前記インダクタに流れる電流を検出することによ
り、前記第１又は第２のダイオードに流れる電流を検出
する検出回路とを備え、前記第２のダイオードに流れる
電流が零になるのを前記検出回路が検出すると、前記制
御回路が前記第１のスイッチング素子をオンし、前記第
１のダイオードに流れる電流が零になるのを前記検出回
路が検出すると、前記制御回路が前記第２のスイッチン
グ素子をオンすることを特徴とする放電灯点灯装置。