JPH10189276A - 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電ランプが始動、点灯状態にかかわらず出
力を適切に制御できる放電灯点灯装置および照明装置を
提供する。 【解決手段】 商用交流電源ｅに全波整流装置13を接続
し、この全波整流装置13に第１および第２のスイッチン
グ装置Q1，Q2と、第１および第２のコンデンサC2，C3と
を接続し、これらの間に絶縁トランスTr1 を接続し、絶
縁トランスTr1 の二次側に蛍光ランプFL1 ，FL2 を接続
する。蛍光ランプFL1 ，FL2 が点灯する前の予熱または
始動状態で、第２のスイッチング装置Q2のオンデューテ
ィが大きくなり、過電流、過電圧になることを防止する
ため、デューティ比を一定の値にして発振周波数を変化
させることにより、予熱、始動に対応させる。蛍光ラン
プFL1 ，FL2 の点灯後には、周波数を一定にしてオンデ
ューティを制御するＰＷＭにより出力電圧を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、始動時の過電流お
よび過電圧などを防止した電源装置、放電灯点灯装置お
よび照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の照明装置としては、たと
えば特開平８−９８５５５号公報に記載の構成が知られ
ている。

【０００３】この特開平８−９８５５５号公報には、商
用交流電源に非平滑整流する整流装置を接続し、この整
流装置の出力端間に商用交流電源の出力周波数より高い
周波数で交互にオン、オフする直列に接続された一対の
スイッチング装置を接続するとともに、相対的に大容量
の第１のコンデンサと共振用の第２のコンデンサを接続
し、これら一対のスイッチング装置の間および第１のコ
ンデンサ間にインダクタを接続し、インダクタの出力側
に放電ランプを接続し、スイッチング制御手段で一対の
スイッチング装置をほぼ一定の周波数でオン、オフし、
入力力率を向上して入力歪みを低下させている。また、
スイッチング制御手段によるスイッチング装置のオン期
間の割合は可変可能で、オン期間を変化させることによ
り、放電ランプに供給する高周波出力を変化させる構成
について記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平８−９８５５５号公報に記載されているように、ス
イッチング制御手段によりスイッチング装置のオン期間
の割合を可変する場合、放電ランプが点灯している状態
の場合には、放電ランプの点灯により所望のインピーダ
ンスが付加されており、放電ランプには適切な電流およ
び電圧が印加されるものの、放電ランプが点灯していな
い予熱時および始動時には、放電ランプが点灯していな
いため軽負荷状態になり、過電圧または過電流になるお
それがある問題を有している。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、放電ランプが始動、点灯状態にかかわらず出力を適
切に制御できる電源装置、放電灯点灯装置および照明装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電源装置
は、交流電源の出力電圧を整流して非平滑直流電圧を出
力する整流装置と；高周波でオン、オフする少なくとも
一個のスイッチング装置を有し、整流装置の出力側に設
けられたインバータ装置と；インバータ装置の高周波出
力によって付勢される負荷と；インバータ装置のスイッ
チング装置のオン時にエネルギを蓄積する関係に設けら
れたイングクタと；インダクタにエネルギを蓄積するス
イッチング装置のオフ時に、インダクタの蓄積エネルギ
によって充電され、充電電荷をインバータ装置に供給す
る平滑コンデンサと；インバータ装置のインダクタにエ
ネルギを蓄積するスイッチング装置をオン、オフし、負
荷の定常動作時にはスイッチング周波数を高周波出力が
相対的に大きくなるほぼ一定の周波数とするとともにオ
ンデューティを可変とし、負荷の非定常時にはスイッチ
ング周波数を高周波出力が相対的に小さくなるほぼ一定
の周波数とするスイッチング制御手段とを具備したもの
である。そして、整流装置の非平滑直流電圧を平滑化
し、平滑コンデンサおよびインダクタは、一対のスイッ
チング装置のオン、オフに応じて共振電圧を発生し、こ
の共振電圧は非平滑直流電圧の谷部を持ち上げ、高周波
出力電圧の包落線を平滑化する。そして、非平滑直流電
圧の波高値が低い期間にも入力電流を確保して入力力率
を高めるとともに、入力電流を低歪化して入力電流の高
調波を減少させる。また、スイッチング制御手段で、イ
ンバータ装置のインダクタにエネルギを蓄積するスイッ
チング装置をオン、オフし、負荷の定常動作時にはスイ
ッチング周波数を高周波出力が相対的に大きくなるほぼ
一定の周波数とするとともにオンデューティを可変と
し、負荷の非定常時にはスイッチング周波数を高周波出
力が相対的に小さくなるほぼ一定の周波数とするので、
放電ランプの点灯前および点灯後のいずれでも、出力電
圧が適切になる。

【０００７】請求項２記載の電源装置は、交流電源の出
力電圧を整流して非平滑直流電圧を出力する整流装置
と；互いに直列的に設けられ高周波数で交互にオン、オ
フする一対のスイッチング装置を有し、整流装置の出力
の出力側に設けられたインバータ装置と；インバータ装
置の高周波出力によって付勢される負荷と；インバータ
装置の一方のスイッチング装置のオン時にエネルギを蓄
積する関係に設けられたインダクタと；一方のスイッチ
ング装置のオフ時に、インダクタの蓄積エネルギによっ
て充電され、充電電荷をインバータ装置に供給する平滑
コンデンサと；インバータ装置をオン、オフし、負荷の
定常動作時にはスイッチング周波数を高周波出力が相対
的に大きくなるほぼ一定の周波数とするとともにオンデ
ューティを可変とし、負荷の非定常時にはスイッチング
周波数を高周波出力が相対的に小さくなるほぼ一定の周
波数とするスイッチング制御手段とを具備したものであ
る。そして、スイッチング制御手段は、インバータ装置
をオン、オフし、負荷の定常動作時にはスイッチング周
波数を高周波出力が相対的に大きくなるほぼ一定の周波
数とするとともにオンデューティを可変とし、負荷の非
定常時にはスイッチング周波数を高周波出力が相対的に
小さくなるほぼ一定の周波数とするので、放電ランプの
点灯前および点灯後のいずれでも、出力電圧が適切にな
る。

【０００８】請求項３記載の電源装置は、交流電源の出
力電圧を整流して非平滑直流電圧を出力する整流装置
と；整流装置の出力端間に互いに直列的に設けられ、整
流装置の出力周波数より高い周波数で交互にオン、オフ
する一対のスイッチング装置と；一方のスイッチング装
置の両端子間に設けられた整流装置の出力周波数に対し
て平滑作用する第１のコンデンサおよびインダクタの直
列回路と；一対のスイッチング装置のオン、オフに応じ
てインダクタと共働して共振する第２のコンデンサと；
インダクタおよび第２のコンデンサの共振に基づいて高
周波電圧を出力して負荷を付勢する出力回路と；一対の
スイッチング装置をオン、オフし、負荷の定常動作時に
はスイッチング周波数を高周波出力が相対的に大きくな
るほぼ一定の周波数とするとともにオンデューティを可
変とし、負荷の非定常時にはスイッチング周波数を高周
波出力が相対的に小さくなるほぼ一定の周波数とするス
イッチング制御手段とを具備したものである。そして、
第１のコンデンサにより整流装置の非平滑直流電圧を平
滑化し、第２のコンデンサおよびインダクタは、一対の
スイッチング装置のオン、オフに応じて共振電圧を発生
し、この共振電圧は非平滑直流電圧の谷部を持ち上げ、
高周波出力電圧の包落線を平滑化する。共振電圧によ
り、第１のコンデンサおよび第２のコンデンサの両端電
圧、または、第１のコンデンサの両端電圧を、一対のス
イッチング装置のスイッチングの一周期中に整流装置の
非平滑直流電圧より低くする。したがって、一対のスイ
ッチング装置のスイッチングの一周期中に、第１のコン
デンサに交流電源から充電電流が流れ、この充電電流に
より、整流された非平滑直流電圧の波高値が低い期間に
も入力電流を確保して入力力率を高めるとともに、入力
電流を低歪化して入力電流の高調波を減少させる。ま
た、スイッチング制御手段で、一対のスイッチング装置
をほぼ一定の周波数でオン、オフするとともに、この一
対のスイッチング装置のオン期間の割合を可変可能で、
オン期間を変化すると、共振電圧の振幅が変化し、一方
のスイッチング装置のオン期間を相対的に大きくする
と、共振動作以前にインダクタに流れている電流値が大
きくなり、共振電圧の振幅が大きくなり、出力電圧を可
変する。さらに、スイッチング手段は、一対のスイッチ
ング装置をオン、オフし、負荷の定常動作時にはスイッ
チング周波数を高周波出力が相対的に大きくなるほぼ一
定の周波数とするとともにオンデューティを可変とし、
負荷の非定常時にはスイッチング周波数を高周波出力が
相対的に小さくなるほぼ一定の周波数とするので、放電
ランプの点灯前および点灯後のいずれでも、出力電圧が
適切になる。

【０００９】請求項４記載の放電灯点灯装置は、請求項
１ないし３のいずれか一記載の電源装置と；電源装置の
高周波電圧によって付勢される放電ランプとを具備した
もので、それぞれの作用を奏する。

【００１０】請求項５記載の照明装置は、照明器具本体
と；照明器具本体に放電ランプを支持された請求項４記
載の放電灯点灯装置とを具備したものである。そして、
照明器具本体に放電ランプを支持された請求項４記載の
放電灯点灯装置とを具備したので、それぞれの作用を奏
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の照明装置の一実施
の形態を図面を参照して説明する。

【００１２】図１は放電灯点灯装置を示す回路図で、図
２はスイッチング制御手段を示す回路図で、図３は照明
装置の外観を示す斜視図で、図４は発振周波数と出力電
圧の関係を示すグラフである。

【００１３】図３に示すように、１は器具本体で、この
器具本体１はいわゆる逆富士型で表面に反射板２が形成
され、図示しない天井面などに取り付けられている。ま
た、この器具本体１の反射板２の両端には、それぞれ長
手方向に２対のランプソケット３が配設され、これらラ
ンプソケット３には放電ランプとしての蛍光ランプFL1
，FL2 がそれぞれ装着され、内部に図１に示す放電灯
点灯装置11が収納されている。

【００１４】そして、放電灯点灯装置11は、図１に示す
ように、商用交流電源ｅに、チョークコイルL1およびコ
ンデンサC1を有するフィルタ回路12が接続され、このフ
ィルタ回路12には高速ダイオードにて構成されたダイオ
ードブリッジの全波整流装置13の入力端子が接続されて
いる。

【００１５】また、この全波整流装置13の出力端子間に
は、一方のスイッチング装置である第１のスイッチング
装置Q1および他方のスイッチング装置である第２のスイ
ッチング装置Q2が直列に接続され、これら第１のスイッ
チング装置Q1および第２のスイッチング装置Q2は、それ
ぞれ寄生ダイオードを逆電流通流用として用いた電界効
果トランジスタを有している。

【００１６】さらに、全波整流装置13の出力端子間に
は、第１のスイッチング装置Q1および第２のスイッチン
グ装置Q2にそれぞれ対応して、比較的大容量である充電
用の第１のコンデンサC2およびこの第１のコンデンサC2
より極端に小容量で共振用の第２のコンデンサC3が直列
に接続されている。

【００１７】そして、第１のスイッチング装置Q1および
第２のスイッチング装置Q2の接続点と、第１のコンデン
サC2および第２のコンデンサC3の接続点との間には、第
２のコンデンサC3と共働して発振するインダクタとして
のリーケージ型の絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1aが接
続され、この絶縁トランスTr1 の出力回路としての二次
巻線Tr1bには、蛍光ランプFL1 のフィラメントFL1aの一
端および蛍光ランプFL2 のフィラメントFL2bの一端が接
続され、蛍光ランプFL1 のフィラメントFL1aの他端およ
び蛍光ランプFL2 のフィラメントFL2bの他端間には、始
動用のコンデンサC4が接続されている。また、蛍光ラン
プFL1 のフィラメントFL1bおよび蛍光ランプFL2 のフィ
ラメントFL2bは、絶縁トランスTr1 のフィラメント予熱
巻線Tr1cを介して直列に接続されている。なお、絶縁ト
ランスTr1 は、蛍光ランプFL1 ，FL2 の限流インピーダ
ンスの作用も有している。

【００１８】また、第１のスイッチング装置Q1および第
２のスイッチング装置Q2は、それぞれスイッチング制御
手段14にて制御される。そして、第１のスイッチング装
置Q1および第２のスイッチング装置Q2を制御する際に
は、一方がオンからオフし、他方がオフからオンする際
に実質的に両者がオフする期間を設けても設けなくても
よい。

【００１９】そして、このスイッチング制御手段14は、
図２に示すように、第１のスイッチング装置Q1あるいは
第２のスイッチング装置Q2に流れるスイッチング電流の
ピークを検出するピーク検出回路17を有し、このピーク
検出回路17に抵抗R1を接続し、この抵抗R1にオペアンプ
OP1 の反転入力端子を接続し、このオペアンプOP1 の非
反転入力端子に基準電圧源E1を接続し、コンデンサC5お
よび抵抗R3の並列回路を出力端子および反転入力端子間
に接続する。そして、オペアンプOP1 の出力端子はオペ
アンプOP2 の出力端子のアンド回路AND1の入力端子に接
続され、このアンド回路AND1の出力端子はオア回路OR1
の入力端子に接続され、このオア回路OR1 の出力端子は
バッファ18に接続されている。

【００２０】また、ＯＳＣ19を有し、このＯＳＣ19には
発振周波数をたとえば５０ｋＨｚなどに設定する抵抗R2
およびコンデンサC6が接続されている。そして、抵抗R2
に対して並列に、抵抗R3およびスイッチSW1 の直列回路
が接続され、このスイッチSW1 は、点灯検出回路21によ
り制御され、また、同様に抵抗R4およびスイッチSW2の
直列回路が接続され、このスイッチSW2 は、予熱終了信
号回路22により制御される。さらに、ＯＳＣ19のコンデ
ンサC6側からはのこぎり歯状の電圧を出力し、オペアン
プOP2 およびオペアンプOP3 のそれぞれ非反転入力端子
に接続され、オペアンプOP3 はアンド回路AND2の入力端
子に接続されている。なお、抵抗R2、抵抗R3および抵抗
R4に基づく抵抗値とコンデンサC6との積に反比例して発
振周波数は設定される。

【００２１】さらに、点灯検出回路21はアンド回路AND2
の入力端子に接続され、アンド回路AND2の入力端子はイ
ンバータ回路INV1を介してアンド回路AND1の入力端子に
接続されている。

【００２２】さらに、スイッチング電流は、第１のスイ
ッチング装置Q1の電流を検出する場合には、この第１の
スイッチング装置Q1に対して直列に抵抗を接続し、この
抵抗により電流を電圧に変換して電流値を検出し、第２
のスイッチング装置Q2の電流を検出する場合には、第２
のスイッチング装置Q2に対して直列に電流トランスの一
次巻線を接続し、この電流トランスの二次巻線の電流値
を検出することにより、第２のスイッチング装置Q2の電
流値を検出する。

【００２３】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。

【００２４】まず、商用交流電源ｅの電圧をフィルタ回
路12を介して全波整流装置13に入力し、この全波整流装
置13にて全波整流する。一方、第１のスイッチング装置
Q1および第２のスイッチング装置Q2を商用交流電源ｅの
電源周波数より高い周波数、数ｋＨｚ以上、好ましく
は、可聴周波数以上の２０ｋＨｚ以上で発振させ、絶縁
トランスTr1 の二次巻線Tr1bに高周波交流電圧を誘起
し、蛍光ランプFL1 ，FL2を点灯させる。

【００２５】また、第２のコンデンサC3および絶縁トラ
ンスTr1 にて共振電圧を発生し、この共振電圧により、
全波整流装置13で整流された電圧の波高値が低い期間で
も商用交流電源ｅから電流を流して、高力率化および低
歪化を図る。

【００２６】また、具体的には、まず、第１のコンデン
サC2が充電されている状態で、第１のスイッチング装置
Q1を閉成すると、第１のコンデンサC2、絶縁トランスTr
1 の一次巻線Tr1a、第１のスイッチング装置Q1および第
１のコンデンサC2の閉路が形成され、第１のコンデンサ
C2が放電する。

【００２７】次に、第１のスイッチング装置Q1がオフ
し、第２のスイッチング装置Q2は逆電流は通流可能なた
め、絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1a、第２のスイッチ
ング装置Q2、第２のコンデンサC3および絶縁トランスTr
1 の一次巻線Tr1aの閉路が形成され、絶縁トランスTr1
および第２のコンデンサC3で直列共振を生じ、共振電流
が流れる。そして、第２のコンデンサC3および絶縁トラ
ンスTr1 の一次巻線Tr1aに共振電圧が現れ、この共振電
圧は、第１のスイッチング装置Q1がオフしたときに遮断
される電流の大きさで決定するとともに、第２のコンデ
ンサC3の電圧と第１のコンデンサC2の電圧の和に等しい
全波整流装置13の電圧にも現れる。

【００２８】また、第２のスイッチング装置Q2がオンす
ると、第２のコンデンサC3、第２のスイッチング装置Q
2、絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1aおよび第２のコン
デンサC3の閉路が形成され、共振電流が極性反転して逆
向きの共振電流が流れ、共振電圧が発生する。なお、い
ずれの場合にも、共振電圧は脈流電圧を昇圧する。

【００２９】そして、絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1a
および第２のコンデンサC3による共振電圧が低下する
と、第２のコンデンサC3および第１のコンデンサC2の両
端電圧も低下するから、全波整流装置13、第２のスイッ
チング装置Q2、絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1a、第１
のコンデンサC2および全波整流装置13の閉路が形成さ
れ、第１のコンデンサC2が充電される。

【００３０】また、第２のスイッチング装置Q2がオフ
し、第１のスイッチング装置Q1の逆電流は通流可能なた
め、絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1a、第１のコンデン
サC2、第１のスイッチング装置Q1および絶縁トランスTr
1 の一次巻線Tr1aの閉路が形成され、絶縁トランスTr1
の一次巻線Tr1aにより電流が流れる。

【００３１】そして、再び第２のスイッチング装置Q2が
オンする。

【００３２】また、これらの動作のうち、全波整流装置
13の電圧の波高値が高い部分では、第２のスイッチング
装置Q2のオン期間を相対的に短くし、波高値の低い部分
では、第２のスイッチング装置Q2のオン期間を相対的に
長くする。なお、このオン期間の変化は、波高値に対し
て連続的あるいは段階的のいずれでもよい。

【００３３】このように、波高値の低い部分で第２のス
イッチング装置Q2のオン期間を相対的に長くすると、共
振電圧の振幅および波高値が、第２のスイッチング装置
Q2のオン期間を相対的に短くしている場合に比べて大き
くなる。すなわち、非平滑直流電圧の波高値が低い部分
では、波高値に応じて第２のコンデンサC3に充電される
電圧が小さくなり、第２のコンデンサC3に流れ込む初期
の電流が大きくなるためである。したがって、非平滑直
流電圧の波高値が低くなる期間では波高値が高い部分よ
りより昇圧できる。

【００３４】また、波高値が低い期間では第１のスイッ
チング装置Q1に流れる電流が相対的に小さい段階で遮断
され、第１のスイッチング装置Q1のオフ後の初期の共振
電流値を小さくするように作用するから、第２のコンデ
ンサC3の充電電圧の関係で共振電圧が大きくなるもの
の、極端に昇圧して谷部の電圧を過度に大きくすること
がなく、非平滑直流電圧の波高値が低くなる期間には、
所望に昇圧でき出力電圧を平滑化できる。

【００３５】さらに、全波整流装置13からの電流が非平
滑直流電圧の全期間にわたって流れるので、この電流に
より入力力率を高めるとともに、入力電流を低歪化す
る。なお、入力電流の高周波成分は、フィルタ回路12に
より除去される。

【００３６】また、蛍光ランプFL1 ，FL2 の電流では、
低周波リップルの減少が図れている。

【００３７】一方、蛍光ランプFL1 ，FL2 が点灯する前
の予熱または始動状態では、第２のスイッチング装置Q2
のオンデューティが大きくなるため、過電流、過電圧に
なるため、蛍光ランプFL1 ，FL2 が点灯する前の予熱ま
たは始動状態では、出力を制御する。すなわち、デュー
ティ比を通常の点灯状態と同様に変化させると、軽負荷
のため必要以上に電流および電圧が高くなるため、予熱
あるいは始動時ではデューティ比を所定の一定値、ある
いは、可変するとしてもある所定の値を限度にして制御
する。

【００３８】また、同じデューティ比でも、第１のスイ
ッチング装置Q1および第２のスイッチング装置Q2のスイ
ッチング周波数を高くすると、図４に示すように、出力
電圧は低下し、反対に、スイッチング周波数を低くする
と、出力電圧は高くなる。なお、オンデューティ５５％
で、スイッチング周波数をたとえば６５ｋＨｚにすると
出力電圧は約２９０Ｖになり、５９ｋＨｚにすると出力
電圧は約５００Ｖになり、点灯時は５０ｋＨｚで出力電
圧はそれ以上になる。

【００３９】まず、蛍光ランプFL1 ，FL2 が点灯してい
ない状態では、点灯検出回路21はスイッチSW1 をオンし
ており、抵抗R2に対して抵抗R3が並列に接続されるとと
もに、予熱終了信号回路22もスイッチSW2 をオンしてお
り、抵抗R4も並列に接続され、デューティ比が一定の状
態で周波数が高くなり、バッファ19は高い周波数、たと
えば６５ｋＨｚでパルス出力し、第１のスイッチング装
置Q1および第２のスイッチング装置Q2をスイッチング
し、約２９０Ｖの電圧で蛍光ランプFL1 ，FL2 に電圧を
印加する。

【００４０】また、蛍光ランプFL1 ，FL2 の予熱が終了
すると、予熱終了信号回路22がスイッチSW3 をオフする
ため、抵抗R4が開放され、ＯＳＣ19は周波数が低下して
出力するとともに、バッファ18はやや低い周波数、たと
えば５９ｋＨｚでパルス出力し、第１のスイッチング装
置Q1および第２のスイッチング装置Q2をスイッチング
し、約５００Ｖの電圧で蛍光ランプFL1 ，FL2 に電圧を
印加して、始動する。

【００４１】さらに、蛍光ランプFL1 ，FL2 が点灯する
と、点灯検出回路21がスイッチSW1をおフして抵抗R3も
開放し、ＯＳＣ19は周波数が低下して出力し、オペアン
プOP2 の出力電圧もやや低くなり、バッファ18は低い周
波数、たとえば５０ｋＨｚでパルス出力し、第１のスイ
ッチング装置Q1および第２のスイッチング装置Q2をスイ
ッチングし、蛍光ランプFL1 ，FL2 に電圧を点灯する。
また、点灯検出回路21はアンド回路AND2にローレベル出
力し、アンド回路AND1にハイレベル出力するので、ピー
ク検出回路17で検出されたスイッチング電流に基づきオ
ンデューティが変化して出力制御され、予熱時、始動時
および点灯した後のいずれの場合にも、適切な電圧を蛍
光ランプFL1 ，FL2 に印加できる。

【００４２】一方、たとえば外部信号などにより、第２
のスイッチング装置Q2のオン期間を制御すると、出力電
圧を変化でき、蛍光ランプFL1 ，FL2 を調光点灯でき
る。すなわち、第２のスイッチング装置Q2のオン期間を
相対的に大きくすると出力電圧は大きくなり、オン期間
を相対的に小さくすると出力電圧は小さくなる。

【００４３】また、電源投入時には、第１のコンデンサ
C2への突入電流は、第１のコンデンサC2に対して直列に
絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1aが接続されているこ
と、および、第２のスイッチング装置Q2が高周波でオ
ン、オフしていることにより、低減される。

【００４４】上記実施の形態に対して、第１のスイッチ
ング装置Q1および第２のスイッチング装置Q2の接続位置
を反対にしても同様の効果を得ることができる。この場
合、オン期間を制御するそれぞれのスイッチング装置も
逆にする。

【００４５】また、上記実施の形態では、電界効果トラ
ンジスタを用いた構成について説明したが、バイポーラ
型のトランジスタのように、寄生ダイオードを有さない
スイッチング素子も同様に構成でき、バイポーラ型のト
ランジスタを用いた場合には、コレクタ、エミッタ間に
導通方向を逆にしたダイオードを接続したり、あるい
は、エミッタ、ベース間にダイオードを接続する場合に
はこのダイオードを用いればよい。

【００４６】さらに、インダクタは、絶縁トランスに限
らず、単巻変圧器あるいはコイルなどを用いても同様の
効果を得ることができる。

【００４７】次に、他の実施の形態を図５を参照して説
明する。

【００４８】図５は他の実施の形態の放電灯点灯装置を
示す回路図で、この図５に示す放電灯点灯装置は、商用
交流電源ｅにコンデンサC11 およびインダクタL11 のフ
ィルタ回路を介して全波整流回路31の入力端子が接続さ
れ、この全波整流回路31の出力端子側には、インダクタ
L12 を介してスイッチング装置としてのトランジスタQ1
1 が接続されるとともに、トランジスタQ12 および平滑
用のコンデンサC12 の直列回路が接続されている。な
お、また、トランジスタQ11 およびトランジスタQ12 な
どにてインバータ回路32が形成され、トランジスタQ11
およびトランジスタQ12 はそれぞれ帰還用のダイオード
D11 およびダイオードD12 を有しており、それぞれのベ
ースには図２などに示すバッファ18が接続される。ま
た、コンデンサC12 に対して並列に、コンデンサC13 お
よびコンデンサC14 の直列回路が接続され、トランジス
タQ11 およびトランジスタQ12 の接続点と、コンデンサ
C13 およびコンデンサC14 の接続点には、磁束漏洩型の
絶縁トランスTr1 の一次巻線Tr1aが接続され、二次巻線
Tr1bには蛍光ランプFLが接続されている。

【００４９】そして、商用交流電源ｅの電圧が全波整流
回路31で整流されると、コンデンサC12 がインダクタL1
2 およびダイオードD11 およびダイオードD12 を介して
充電される。また、バッファ18からの出力により、トラ
ンジスタQ11 およびトランジスタQ12 は交互にオン、オ
フして、絶縁トランスTr1 の二次巻線Tr1bに電圧を誘起
させ、蛍光ランプFLを点灯させる。そして、トランジス
タQ11 およびトランジスタQ12 の制御に関しては、図１
に示す実施の形態と同様に、始動時、予熱時および点灯
時では周波数を変化させて出力電圧を変化させ、点灯後
にはオンデューティを変化させることにより、それぞれ
適切に出力を設定できる。

【００５０】なお、負荷としては放電ランプあるいはア
ーク溶接など任意のものを用いることができる。

【００５１】また、上述のように、定常動作とは蛍光ラ
ンプFLが点灯した後の安定している状態で、非定常状態
とは蛍光ランプFLの始動時、電極予熱時、過電圧時ある
いは過電流時などの状態が含まれる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の電源装置によれば、スイ
ッチング制御手段で、インバータ装置のインダクタにエ
ネルギを蓄積するスイッチング装置をオン、オフし、負
荷の定常動作時にはスイッチング周波数を高周波出力が
相対的に大きくなるほぼ一定の周波数とするとともにオ
ンデューティを可変とし、負荷の非定常時にはスイッチ
ング周波数を高周波出力が相対的に小さくなるほぼ一定
の周波数とするので、放電ランプの点灯前および点灯後
のいずれでも、出力電圧を適切にできる。

【００５３】請求項２記載の電源装置によれば、スイッ
チング制御手段は、インバータ装置をオン、オフし、負
荷の定常動作時にはスイッチング周波数を高周波出力が
相対的に大きくなるほぼ一定の周波数とするとともにオ
ンデューティを可変とし、負荷の非定常時にはスイッチ
ング周波数を高周波出力が相対的に小さくなるほぼ一定
の周波数とするので、放電ランプの点灯前および点灯後
のいずれでも、出力電圧を適切にできる。

【００５４】請求項３記載の電源装置によれば、スイッ
チング手段は、一対のスイッチング装置をオン、オフ
し、負荷の定常動作時にはスイッチング周波数を高周波
出力が相対的に大きくなるほぼ一定の周波数とするとと
もにオンデューティを可変とし、負荷の非定常時にはス
イッチング周波数を高周波出力が相対的に小さくなるほ
ぼ一定の周波数とするので、放電ランプの点灯前および
点灯後のいずれでも、出力電圧を適切にできる。

【００５５】請求項４記載の放電灯点灯装置によれば、
請求項１ないし３のいずれか一記載の電源装置の高周波
電圧によって付勢される放電ランプとを具備したので、
それぞれの効果を奏することができる。

【００５６】請求項５記載の照明装置によれば、照明器
具本体に放電ランプを支持された請求項４記載の放電灯
点灯装置とを具備したので、それぞれの効果を奏するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電灯点灯装置の一実施の形態を示す
回路図である。

【図２】同上スイッチング制御手段を示す回路図であ
る。

【図３】同上照明装置の外観を示す斜視図である。

【図４】同上発振周波数と出力電圧の関係を示すグラフ
である。

【図５】同上他の実施の形態の放電灯点灯装置を示す回
路図である。

【符号の説明】

１ 器具本体 11 放電灯点灯装置 13 全波整流装置 14 スイッチング制御手段 C2 第１のコンデンサ C3 第２のコンデンサ ｅ 商用交流電源 FL1 ，FL2 放電ランプとしての蛍光ランプ Q1，Q2 スイッチング装置 Tr1 インダクタとしての絶縁トランス Tr1b 出力回路としての二次巻線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源の出力電圧を整流して非平滑直
   流電圧を出力する整流装置と；高周波でオン、オフする
   少なくとも一個のスイッチング装置を有し、整流装置の
   出力側に設けられたインバータ装置と；インバータ装置
   の高周波出力によって付勢される負荷と；インバータ装
   置のスイッチング装置のオン時にエネルギを蓄積する関
   係に設けられたイングクタと；インダクタにエネルギを
   蓄積するスイッチング装置のオフ時に、インダクタの蓄
   積エネルギによって充電され、充電電荷をインバータ装
   置に供給する平滑コンデンサと；インバータ装置のイン
   ダクタにエネルギを蓄積するスイッチング装置をオン、
   オフし、負荷の定常動作時にはスイッチング周波数を高
   周波出力が相対的に大きくなるほぼ一定の周波数とする
   とともにオンデューティを可変とし、負荷の非定常時に
   はスイッチング周波数を高周波出力が相対的に小さくな
   るほぼ一定の周波数とするスイッチング制御手段と；を
   具備したことを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】 交流電源の出力電圧を整流して非平滑直
   流電圧を出力する整流装置と；互いに直列的に設けられ
   高周波数で交互にオン、オフする一対のスイッチング装
   置を有し、整流装置の出力の出力側に設けられたインバ
   ータ装置と；インバータ装置の高周波出力によって付勢
   される負荷と；インバータ装置の一方のスイッチング装
   置のオン時にエネルギを蓄積する関係に設けられたイン
   ダクタと；一方のスイッチング装置のオフ時に、インダ
   クタの蓄積エネルギによって充電され、充電電荷をイン
   バータ装置に供給する平滑コンデンサと；インバータ装
   置をオン、オフし、負荷の定常動作時にはスイッチング
   周波数を高周波出力が相対的に大きくなるほぼ一定の周
   波数とするとともにオンデューティを可変とし、負荷の
   非定常時にはスイッチング周波数を高周波出力が相対的
   に小さくなるほぼ一定の周波数とするスイッチング制御
   手段と；を具備したことを特徴とする電源装置。
3. 【請求項３】 交流電源の出力電圧を整流して非平滑直
   流電圧を出力する整流装置と；整流装置の出力端間に互
   いに直列的に設けられ、整流装置の出力周波数より高い
   周波数で交互にオン、オフする一対のスイッチング装置
   と；一方のスイッチング装置の両端子間に設けられた整
   流装置の出力周波数に対して平滑作用する第１のコンデ
   ンサおよびインダクタの直列回路と；一対のスイッチン
   グ装置のオン、オフに応じてインダクタと共働して共振
   する第２のコンデンサと；インダクタおよび第２のコン
   デンサの共振に基づいて高周波電圧を出力して負荷を付
   勢する出力回路と；一対のスイッチング装置をオン、オ
   フし、負荷の定常動作時にはスイッチング周波数を高周
   波出力が相対的に大きくなるほぼ一定の周波数とすると
   ともにオンデューティを可変とし、負荷の非定常時には
   スイッチング周波数を高周波出力が相対的に小さくなる
   ほぼ一定の周波数とするスイッチング制御手段と；を具
   備したことを特徴とする電源装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか一記載の電
   源装置と；電源装置の高周波電圧によって付勢される放
   電ランプと；を具備したことを特徴とする放電灯点灯装
   置。
5. 【請求項５】 照明器具本体と；照明器具本体に放電ラ
   ンプを支持された請求項４記載の放電灯点灯装置と；を
   具備したことを特徴とする照明装置。