JPH10337041A

JPH10337041A - インバータ装置

Info

Publication number: JPH10337041A
Application number: JP9137326A
Authority: JP
Inventors: Koji Saeki; 浩司佐伯; Hiroshi Seike; 宏清家; Shinji Tomomatsu; 真次友松
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1998-12-18
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JP3584678B2

Abstract

(57)【要約】【課題】使用素子数が少なく且つ制御も簡単でありなが
ら、高入力力率並びに低入力電流歪率を達成できるイン
バータ装置を提供する。【解決手段】チョッパ回路３のスイッチング素子Ｑ₁の
オン区間を制御する駆動信号Ｖｅを出力するタイマ回路
５を備える。インバータ回路１で生成される信号を同期
トリガ信号Ｖｆとしてタイマ回路５に入力し、この同期
トリガ信号Ｖｆを用いてタイマ回路５にて駆動信号Ｖｅ
の出力タイミングを決定する。なお、同期トリガ信号Ｖ
ｆが制御回路４からの駆動信号Ｖｂに同期した信号とな
る。よって、インバータ回路１のスイッチング素子
Ｑ₂，Ｑ₃とチョッパ回路３のスイッチング素子Ｑ₁と
を連動制御することができ、使用素子数が少なく、イン
バータ回路１並びにチョッパ回路３の各スイッチング素
子Ｑ₁〜Ｑ₃をオン・オフ制御する制御系の回路構成を
簡単化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チョッパ回路の出
力を高周波に変換するインバータ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のインバータ装置は放
電灯点灯装置等に用いられており、図４０は上記インバ
ータ装置を放電灯点灯装置に用いた従来例を示す回路ブ
ロック図である。この放電灯点灯装置は、直流電圧を高
周波電圧に変換するインバータ回路１の出力を放電灯Ｌ
ａに印加して、放電灯Ｌａを高周波点灯するものであ
る。上記直流電圧は、交流電源ＡＣをダイオードブリッ
ジからなる整流回路２で整流し、この整流出力を昇圧型
のチョッパ回路３で昇圧して作成したものである。

【０００３】チョッパ回路３は、スイッチング素子
Ｑ₁、チョークコイルＬ₁、ダイオードＤ₁、コンデン
サＣ₃及びチョッパ制御回路１５で構成してあり、チョ
ッパ制御回路１５によってスイッチング素子Ｑ₁を高周
波でスイッチングして整流回路２の出力をチョッピング
し、スイッチング素子Ｑ₁のオンのときにチョークコイ
ルＬ₁に蓄積されたエネルギをスイッチング素子Ｑ₁の
オフのときにダイオードＤ ₁を介して放出すると共に、
ダイオードＤ₁を介して出力されるチョッピング電圧を
コンデンサＣ₃で平滑するものである。なお、チョッパ
制御回路１５には主としてアクティブフィルタ制御用Ｉ
Ｃが用いられる。

【０００４】この放電灯点灯装置では、インバータ回路
１として他励式のハーフブリッジ構成のものを用い、チ
ョッパ回路３の出力に直列に接続されたスイッチング素
子Ｑ ₂，Ｑ₃、これらスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃を駆
動する為の駆動回路６、スイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃を
交互にオンオフ制御する為の制御回路４で構成してあ
る。なお、スイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃には、スイッチ
ング素子Ｑ₂，Ｑ₃の夫々両端に還流用のダイオードＤ
₂，Ｄ₃が逆並列に接続されている。このインバータ回
路１の出力には、チョークコイルＬ₂とコンデンサＣ₂
からなる共振回路７が接続してあり、この共振回路７を
インバータ回路１で励振して放電灯Ｌａを始動点灯する
ようにしてある。また、コンデンサＣ₁は直流カット用
のコンデンサであると共に、スイッチング素子Ｑ₂のオ
ン時に充電された電荷がトランジスタＱ₃のオン時の電
源として用いられるものである。制御回路４によってス
イッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃を交互にオンオフ制御して、
インバータ回路１を発振動作させると、共振回路７によ
って放電灯Ｌａの両端に高電圧が印加され、放電灯Ｌａ
が点灯する。以後、制御回路４によってスイッチング素
子Ｑ₂，Ｑ₃のオンオフ制御を所定の周期で行なうこと
により放電灯Ｌａの点灯を維持する。このような構成に
より入力力率はほぼ１となり、また入力電流の歪率が小
さくなる為、高調波成分の少ないインバータ装置を提供
できる。

【０００５】図４１は他の従来装置を示す回路図であ
る。この従来装置にあっては、図４０におけるチョッパ
回路３のスイッチング素子Ｑ₁を、インバータ回路１に
おける片方のスイッチング素子Ｑ₃で兼用したものであ
る。スイッチング素子Ｑ₂，Ｑ ₃は交互にオンオフして
放電灯Ｌａに高周波電力を供給するが、スイッチング素
子Ｑ₃はチョッパ回路３のスイッチング要素としても働
く。すなわち、まず、スイッチング素子Ｑ₃がオンされ
ると、整流回賂２の直流出力端がチョークコイルＬ₁に
て短絡され、チョークコイルＬ₁にエネルギが蓄積され
る。次に、スイッチング素子Ｑ₃がオフされると、ダイ
オードＤ₂を介してコンデンサＣ₃へチョークコイルＬ
₁のエネルギが放出される。つまり、スィツチング素子
Ｑ₃が図４０のスイッチング素子Ｑ₁の働きを兼ねると
ともに、ダイオードＤ₂が図４０のダイオードＤ₁の働
きを兼ねており、しがたって、スイッチング素子Ｑ₁と
ダイオードＤ₁を省略できる分だけ使用素子数が減ると
いう利点がある。また、スイッチング素子Ｑ₁のチョッ
パ制御回路１５も不要となる。

【０００６】図４２はさらに他の従来装置を示す回路図
である。この従来装置は、図４０に示した従来装置にお
いて、インバータ回路１の出力端間にチョークコイルＬ
₂とコンデンサＣ₂から成る共振回路７₁…及び負荷で
ある放電灯Ｌａ₁…を複数個並列に接続し、インバータ
回路１の動作により複数個の放電灯Ｌａ₁…を始動点灯
するものである。なお、チョッパ回路３は昇圧型であっ
て、整流回路２の出力電圧を昇圧することで複数の放電
灯Ｌａ₁…の始動点灯に必要な電圧を補うようになって
いる。

【０００７】この従来装置においては、複数の放電灯Ｌ
ａ₁…の少なくとも一灯（例えば、放電灯Ｌａ₁）が外
された場合においても、制御回路４にて発振動作を維持
すれば、装着された放電灯Ｌａ₂…の点灯を維持するこ
とができる。図４３は上記従来装置の各部電圧波形を示
し、（ａ）はチョッパ回路３から出力される直流電圧Ｖ
_DC、（ｂ）はインバータ回路１から出力される高周波電
圧Ｖ_O1の各波形図である。なお、インバータ回路１の発
振動作をデューティ比５０％にて行なっているがこの限
りではない。インバータ回路１の高周波電圧Ｖ_O1は直流
カット用コンデンサＣ₁を介して矩形彼の交流電圧とな
り各共振回路７₁…に印加される。ここで、複数個並列
に接続された放電灯Ｌａ₁…の少なくとも１つ（例え
ば、放電灯Ｌ₁）が外された場合、放電灯Ｌａ₁が外さ
れた共振回路７₁の端子に印加される対地間電圧Ｖ_O2は
図４３（ｃ）に示すような波形となる。なお、放電灯Ｌ
ａ₁が外された共振回路７₁の端子と対地間には浮遊容
量Ｃ₀が存在するため、対地間電圧Ｖ_O2には図４３
（ｃ）に示すような共振電圧が重畳し、対地間電圧Ｖ_O2
のピーク電圧が直流電圧Ｖ_DC／２よりも若干高くなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来装
置では、入力力率を改善し且つ入力電流歪率を低減する
ためには、チョッパ回路３を交流電源ＡＣとインバータ
回路１との間に設ける必要があり、チョッパ回路３及び
インバータ回路１にそれぞれ別々の制御回路４，１５を
設けなければならず、制御回路の複雑化及び部品点数の
増加に伴うコスト増加という問題があった。また、チョ
ッパ回路３とインバータ回路１とでスイッチング素子Ｑ
₁，Ｑ₃を共用する上記従来装置にあっては、チョッパ
回路３とインバータ回路１とで共用されるスイッチング
素子Ｑ₃及びダイオードＤ₂のみに、チョッパ電流とイ
ンバータ電流が同時に流れるため、インバータ回路１に
おける片方のスイッチング素子Ｑ₃のみにストレスが集
中するという問題があった。また、チョッパ回路３とイ
ンバータ回路１とでスイッチング素子Ｑ₃を共用させて
いるため、チョッパ回路３とインバータ回路１の独立し
た制御が難しく、例えば、放電灯Ｌａの点灯始動時、放
電灯Ｌａの調光点灯制御時、複数の放電灯Ｌａを並列点
灯する場合における放電灯Ｌａ外れ時、放電灯Ｌａの寿
命末期状態時等の負荷変動の際、チョッパ回路３の出力
を制御するには別途チョッパ制御回路１５が必要にな
り、制御回路の複雑化、部品点数の増加に伴うコスト増
加という問題があった。なお、特表昭５８−５０１２５
５号公報に記載されているように、インバータ回路の出
力矩形波電圧に同期化させてチョッパ回路のスイッチ制
御を行う従来装置においては、負荷変動時にチョッパ回
路の出力を制御する手段がないために、負荷変動時にチ
ョッパ回路出力が異常昇圧する虞があった。

【０００９】また、家庭用照明器具では対地間電圧が１
５０Ｖ以上となる場合には照明器具に接地配線工事をす
ることが義務づけられている。従って、上記従来装置で
は放電灯Ｌａ₁が外された共振回路７₁の端子と対地間
に発生する対地間電圧Ｖ_O2が１５０Ｖを越える場合があ
るから、上記従来装置を照明器具に用いた場合には接地
配線工事が必要になるという問題があった。さらに、い
かなる状況においても対地間電圧Ｖ_O2が１５０Ｖを越え
ないようにするためには、浮遊容量Ｃ₀による共振作用
を考慮した上でチョッパ回路３から出力される直流電圧
Ｖ_DCを低めに設定しなければならず、放電灯Ｌａ₁…の
始動電圧を確保するためには共振回路７ ₁…の共振周波
数に近い周波数にて発振制御させる必要があり、インバ
ータ回路１の各構成素子に過大なストレスがかかる虞が
あるという間題があった。また、上記の対地間電圧Ｖ_O2
による問題を回避するにはインバータ回路１の発振動作
を停止させる方法もあるが、一つのインバータ回路１に
て複数個の放電灯Ｌａ₁…を並列点灯させる上記構成に
おいては、装着されている放電灯Ｌａ₂…も点灯されな
くなるため、複数個ある放電灯Ｌａ₁…の少なくとも１
灯を外した場合において照度が全く得られなくなるとい
う問題もあった。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みて為されたもので
あり、請求項１〜６の発明の目的とするところは、使用
素子数が少なく且つ制御も簡単でありながら、高入力力
率並びに低入力電流歪率を達成できるインバータ装置を
提供しようとするものである。また請求項７〜１０の発
明の目的とするところは、放電灯が外されたときの対地
間電圧を低減することができるインバータ装置を提供し
ようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、交流電源に接続される整流回路
の出力電圧をスイッチング素子のオン・オフによってチ
ョッピングするとともに該チョッピング電圧を整流平滑
し所定の直流電圧に変換するチョッパ回路と、前記チョ
ッパ回路から出力される直流電圧より高周波電力を得て
負荷に供給するインバータ回路とを備え、前記インバー
タ回路で生成される信号を利用して前記チョッパ回路の
スイッチング素子を前記インバータ回路と連動制御して
成ることを特徴とし、使用素子数が少なく且つ制御も簡
単でありながら、高入力力率並びに低入力電流歪率が達
成できる。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記チョッパ回路のスイッチング素子のオン区間制
御用の制御信号を出力するタイマ回路を備え、前記イン
バータ回路で生成される信号を同期トリガ信号として前
記タイマ回路に入力し該同期トリガ信号を用いて前記制
御信号の出力タイミングを決定して成ることを特徴と
し、使用素子数が少なく且つ制御も簡単でありながら、
高入力力率並びに低入力電流歪率が達成できる。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、負荷の状態に応じて前記チョッパ回路の出力
電圧が上昇傾向となる場合に前記チョッパ回路の出力電
圧を抑制する出力電圧抑制手段を備えたことを特徴と
し、簡易な構成でチョッパ回路の出力電圧の上昇を抑え
ることができる。請求項４の発明は、請求項１又は２の
発明において、負荷の状態に応じて前記チョッパ回路の
出力電圧が上昇傾向となる場合に前記チョッパ回路のス
イッチング素子と前記インバータ回路との連動制御を解
除する連動制御解除手段を備えたことを特徴とし、負荷
異常時のチョッパ回路出力電圧の異常上昇並びにインバ
ータ回路を構成する回路素子にかかるストレスの低減が
図れる。

【００１４】請求項５の発明は、請求項３の発明におい
て、負荷が安定状態にあり前記チョッパ回路の出力電圧
が上昇傾向にない場合には前記出力電圧抑制手段の動作
を禁止するとともに、負荷への供給電力を調節する場合
にのみ前記出力電圧抑制手段を動作させることを特徴と
し、負荷が安定状態にある場合の入力電流の高調波成分
を低減することができる。

【００１５】請求項６の発明は、請求項４の発明におい
て、負荷が安定状態にあり前記チョッパ回路の出力電圧
が上昇傾向にない場合には前記連動制御解除手段の動作
を禁止するとともに、負荷への供給電力を調節する場合
にのみ前記連動制御解除手段を動作させることを特徴と
し、負荷が安定状態にある場合の入力電流の高調波成分
を低減することができる。

【００１６】請求項７の発明は、上記目的を達成するた
めに、交流電源に接続される整流回路の脈流出力を整流
平滑し所定の直流出力に変換する平滑回路と、前記平滑
回路の出力端間に直列接続されたスイッチング素子を交
互にオン・オフして高周波電力を出力するインバータ回
路と、前記インバータ回路の出力端に接続されるチョー
クコイル及びコンデンサから成る共振回路とを備え、該
共振回路を介して前記インバータ回路からの高周波電力
を負荷に供給するインバータ装置であって、前記共振回
路を構成するチョークコイルの一端を回路上の負電位側
に接続して成ることを特徴とし、対地間電圧に浮遊容量
による共振電圧が重畳せず、対地間電圧を低減すること
ができる。

【００１７】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、前記インバータ回路の出力端に前記共振回路を複数
個並列接続するとともに、各共振回路を介して複数の負
荷にそれぞれ前記インバータ回路の高周波電力を供給し
て成ることを特徴とし、複数個の負荷の何れかが外され
た場合でも残りの負荷に高周波電力を供給することがで
きる。

【００１８】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記複数の共振回路にそれぞれ直流カット用コンデ
ンサを設けたことを特徴とし、負荷を放電灯とした場合
にあっては、放電灯への供給電力を低減させたときに寿
命末期の放電灯のみを立ち消えさせ易くなり、正常な放
電灯と寿命末期の放電灯の区別が可能になる。請求項１
０の発明は、請求項７〜９の何れかの発明において、前
記平滑回路が、前記整流回路の脈流出力をスイッチング
素子のオン・オフによってチョッピングするとともに該
チョッピング出力を整流平滑し所定の直流出力に変換し
て成り、前記インバータ回路のスイッチング素子と、前
記平滑回路のスイッチング素子とを連動制御することを
特徴とし、インバータ回路や平滑回路のスイッチング素
子を制御するための回路に必要な素子数を低減して回路
構成を簡単化することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
るインバータ装置を放電灯点灯装置に適用した実施形態
について説明する。但し、本発明に係るインバータ装置
は負荷を放電灯とする放電灯点灯装置に限定されるもの
でなく、負荷に高周波電力を供給するインバータ装置で
あれば、本発明の技術的思想を適用することが可能であ
る。

【００２０】（実施形態１）図１は本実施形態の回路ブ
ロック図、図２は具体回路図、さらに図３はタイマ回路
５の具体回路図をそれぞれ示すものである。図１並びに
図２に示すように、本実施形態の基本的な回路構成は図
４０に示した従来例と共通であるので、共通する部分に
ついては同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態
の特徴となる構成についてのみ説明する。

【００２１】本実施形態では、チョッパ回路３のスイッ
チング素子Ｑ₁のオン区間を制御する制御信号（スイッ
チング素子Ｑ₁の駆動信号）Ｖｅを出力するタイマ回路
５を備え、インバータ回路１で生成される信号を同期ト
リガ信号Ｖｆとしてタイマ回路５に入力し、この同期ト
リガ信号Ｖｆを用いて駆動信号Ｖｅの出力タイミングを
決定する点に特徴がある。ここで、同期トリガ信号Ｖｆ
はインバータ回路１が具備する一対のスイッチング素子
Ｑ₂，Ｑ₃を駆動する駆動回路６の出力から得ている
（図２参照）。つまり、駆動回路６は制御回路４から出
力される駆動信号（スイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃を高周
波で交互にオン・オフ制御するための信号）Ｖｂに応じ
てスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃を駆動するものであるか
ら、同期トリガ信号Ｖｆが制御回路４からの駆動信号Ｖ
ｂに同期した信号となる。

【００２２】一方、タイマ回路５は、図３に示すように
単安定マルチバイブレータ回路８（例えば、日本電気社
製 μＰＤ４５３８等）、抵抗Ｒ₁₁、コンデンサＣ₂₁に
て構成され、直流電源Ｖ_ccから動作電源を得て動作し、
同期トリガ信号Ｖｆを受けてチョッパ回路３が具備する
スイッチング素子Ｑ₁の駆動信号Ｖｅを出力するもので
ある。

【００２３】以下、本実施形態の特徴となるタイマ回路
５の動作について、図４の動作波形を参照しながら説明
する。なお、図４（ａ）はインバータ回路１からタイマ
回路５に入力される同期トリガ信号Ｖｆ、（ｂ）は単安
定マルチバイブレータ回路８の端子ｄの出力電圧Ｖｄ、
（ｃ）はタイマ回路５からチョッパ回路３が具備するス
イッチング素子Ｑ₁に与える駆動信号Ｖｅ、（ｄ）はイ
ンバータ回路１が具備するスイッチング素子Ｑ₃に流れ
る電流Ｉ_Q3、（ｅ）はスイッチング素子Ｑ₁に流れる電
流Ｉ_Q1の波形図をそれぞれ示すものである。

【００２４】インバータ回路１で生成される同期トリガ
信号Ｖｆは、図４（ａ）に示すタイミングにてタイマ回
路５を構成する単安定マルチバイブレータ回路８の端子
Ａに入力される。同期トリガ信号Ｖｆがハイレベルに立
ち上がると、単安定マルチバイブレータ回路８の端子ｄ
の出力電圧Ｖｄもハイレベルに立ち上がり、駆動信号Ｖ
ｅはローレベルに立ち下がる。反対に同期トリガ信号Ｖ
ｆがローレベルに立ち下がれば、出力電圧Ｖｄもローレ
ベルに立ち下がるとともに駆動信号Ｖｅはハイレベルに
立ち上がる。すなわち、出力電圧Ｖｄ及び駆動信号Ｖｅ
の周期は同期トリガ信号Ｖｆの周期に一致するが、オン
デューティ比は単安定マルチバイブレータ回路８の時定
数設定端子Ｔ２に接続された抵抗Ｒ₁₁とコンデンサＣ₂₁
の時定数で決まり、出力電圧Ｖｄのオン期間がＴ１、駆
動信号Ｖｅのオン期間がＴ２となる。

【００２５】一方、チョッパ回路３が具備するスイッチ
ング素子Ｑ₁はタイマ回路５から出力される駆動信号Ｖ
ｅによってオン・オフされるものであるから、スイッチ
ング素子Ｑ₁に流れる電流Ｉ_Q1は図４（ｅ）に示すよう
な波形となる。また、同期トリガ信号Ｖｆはインバータ
回路１の駆動回路６がスイッチング素子Ｑ₃をオン・オ
フ駆動する信号と同様の信号であるから、スイッチング
素子Ｑ₃に流れる電流Ｉ_Q3の波形は図４（ｄ）に示すよ
うなものとなる。

【００２６】上述のように本実施形態によれば、チョッ
パ回路３のスイッチング素子Ｑ₁を駆動するための駆動
信号Ｖｅを、インバータ回路１の発振動作によって生成
される同期トリガ信号Ｖｆに基づいてタイマ回路５より
供給することで、インバータ回路１が具備するスイッチ
ング素子Ｑ₂，Ｑ₃とチョッパ回路３が具備するスイッ
チング素子Ｑ₁とを連動制御するようにしているので、
使用素子数が少なく、インバータ回路１並びにチョッパ
回路３の各スイッチング素子Ｑ₁〜Ｑ₃をオン・オフ制
御する制御系の回路構成を簡単化することができる。

【００２７】ところで、本実施形態では同期トリガ信号
Ｖｆとしてインバータ回路１の駆動回路６がスイッチン
グ素子Ｑ₃をオン・オフ駆動する信号を利用する構成と
したが、これに限定されるものではなく、図５〜図８に
示すような構成としてもよい。例えば、図５に示す回路
構成では、インバータ回路１が具備するスイッチング素
子Ｑ₃の両端電圧を分圧抵抗Ｒ₁，Ｒ₂で分圧して同期
トリガ信号Ｖｆを得るようにしている。また、図６に示
す回路構成では、共振回路７を構成するチョークコイル
Ｌ₂の２次巻線に発生する電圧をダイオードＤ₄で半波
整流して同期トリガ信号Ｖｆを得るようにしている。さ
らに、図７に示す回路構成では、共振回路７を構成する
コンデンサＣ₂の両端電圧を分圧抵抗Ｒ₃，Ｒ₄にて分
圧するとともにダイオードＤ₅で半波整流して同期トリ
ガ信号Ｖｆを得るようにしている。さらにまた、図８に
示す回路構成では、インバータ回路１が具備するスイッ
チング素子Ｑ₃のエミッタに接続された抵抗Ｒ₅の両端
電圧をダイオードＤ₆で半波整流して同期トリガ信号Ｖ
ｆを得るようにしている。これら何れの回路構成におい
ても、インバータ回路１が具備するスイッチング素子Ｑ
₂，Ｑ₃とチョッパ回路３が具備するスイッチング素子
Ｑ₁とを連動制御することができる。

【００２８】（実施形態２）図９は本実施形態の回路ブ
ロック図、図１０は具体回路図をそれぞれ示すものであ
る。図９及び図１０に示すように、本実施形態の基本的
な回路構成は実施形態１並びに図４０に示した従来例と
共通であるので、共通する部分については同一の符号を
付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる構成につ
いてのみ説明する。

【００２９】本実施形態では、負荷である放電灯Ｌａの
状態に応じてチョッパ回路３の出力電圧が上昇傾向とな
る場合にチョッパ回路３の出力電圧を抑制する出力電圧
抑制回路９を備えた点に特徴がある。出力電圧抑制回路
９は、チョッパ回路３が具備するスイッチング素子Ｑ₁
のエミッタに接続された検出抵抗Ｒ₆の両端電圧を検出
信号Ｖｃとして取り込んでいる。すなわち、この検出抵
抗Ｒ₆の両端電圧（検出信号Ｖｃ）はスイッチング素子
Ｑ₁に流れる電流Ｉ_Q1によって変化するものであるか
ら、この検出信号Ｖｃから負荷（放電灯Ｌａ）の状態を
監視し、チョッパ回路３の出力電圧が放電灯Ｌａの定常
点灯時よりも上昇傾向となる負荷状態、例えば放電灯Ｌ
ａの始動点灯状態、調光点灯状態、複数の放電灯Ｌａを
並列点灯している場合に何れかの放電灯Ｌａが外れた状
態、あるいは放電灯Ｌａの寿命末期状態等を検出するこ
とができる。そして、このようにチョッパ回路３の出力
電圧が放電灯Ｌａの定常点灯時よりも上昇傾向となる負
荷状態が検出された場合に、出力電圧抑制回路９にてス
イッチング素子Ｑ₁が駆動信号Ｖｅによるオン期間を短
くするか、あるいは駆動信号Ｖｅをスイッチング素子Ｑ
₁に間欠出力する。その結果、スイッチング素子Ｑ₁の
オン期間が短くなるか又は間欠的にオン・オフされるこ
とにより、チョッパ回路３の出力電圧が抑制されて出力
電圧の異常な上昇を抑えることができる。

【００３０】上述のように本実施形態によれば、放電灯
Ｌａの状態に応じてチョッパ回路３の出力電圧が上昇傾
向となる場合、例えば放電灯Ｌａの始動点灯状態、調光
点灯状態、複数の放電灯Ｌａを並列点灯している場合に
何れかの放電灯Ｌａが外れた状態、あるいは放電灯Ｌａ
の寿命末期状態等において、出力電圧抑制回路９によっ
てチョッパ回路３の出力電圧を抑制するようにしたた
め、簡易な構成により上記のような状態におけるチョッ
パ回路３の出力電圧の異常な上昇を抑えることができ
る。

【００３１】ところで、本実施形態では放電灯Ｌａの状
態を監視するためにスイッチング素子Ｑ₁のエミッタに
接続した検出抵抗Ｒ₆の両端電圧を検出信号Ｖｃとして
利用する構成としたが、これに限定されるものではな
く、図１１〜図１７に示すような構成としてもよい。例
えば、図１１に示す回路構成では、インバータ回路１が
具備するスイッチング素子Ｑ₃の両端電圧を分圧抵抗Ｒ
₁，Ｒ₂で分圧して検出信号Ｖｃを得るようにしてい
る。また、図１２に示す回路構成では、チョッパ回路３
を構成するチョークコイルＬ₁の２次巻線に発生する電
圧をダイオードＤ₇で半波整流して検出信号Ｖｃを得る
ようにしている。さらに、図１３に示す回路構成では、
共振回路７を構成するチョークコイルＬ₂の２次巻線に
発生する電圧をダイオードＤ₄で半波整流して検出信号
Ｖｃを得るようにしている。さらにまた、図１４に示す
回路構成では、共振回路７を構成するコンデンサＣ₂の
両端電圧を分圧抵抗Ｒ₃，Ｒ₄にて分圧するとともにダ
イオードＤ₅で半波整流して検出信号Ｖｃを得るように
している。あるいは、図１５に示す回路構成では、イン
バータ回路１が具備するスイッチング素子Ｑ₃のエミッ
タに接続された抵抗Ｒ₅の両端電圧をダイオードＤ₆で
半波整流して検出信号Ｖｃを得るようにしている。ま
た、図１６に示す回路構成では、チョッパ回路３の出力
端の高電位側から検出信号Ｖｃを得るようにしている。
なお、図１７に示す回路構成では、放電灯Ｌａを調光点
灯させる際に外部から調光信号が入力される調光信号入
力端子１０より得られる信号を検出信号Ｖｃに利用して
いる。これら何れの回路構成においても、インバータ回
路１が具備するスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃とチョッパ
回路３が具備するスイッチング素子Ｑ₁とを連動制御す
ることができる。

【００３２】ところで、本実施形態においても、インバ
ータ回路１の駆動回路６がスイッチング素子Ｑ₃をオン
・オフ駆動する信号をチョッパ回路３のスイッチング素
子Ｑ ₁をオン・オフ制御する駆動信号Ｖｅに利用するこ
とにより、実施形態１と同様にインバータ回路１が具備
するスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃とチョッパ回路３が具
備するスイッチング素子Ｑ₁とを連動制御するようにし
て、使用素子数が少なく且つ制御も簡単でありながら、
入力力率がほぼ１とできるとともに入力電流歪率を低減
して高調波成分の少ない高周波出力を得ることができる
ようになっている。但し、図１８に示すようにインバー
タ回路１が具備するスイッチング素子Ｑ ₃の両端電圧を
分圧抵抗Ｒ₁，Ｒ₂で分圧して得られる電圧を駆動信号
Ｖｅに利用する回路構成や、あるいは図１９に示すよう
にスイッチング素子Ｑ₃のエミッタに接続された抵抗Ｒ
₅の両端電圧を駆動信号Ｖｅに利用する回路構成として
も、インバータ回路１が具備するスイッチング素子
Ｑ₂，Ｑ₃とチョッパ回路３が具備するスイッチング素
子Ｑ₁とを連動制御することができる。

【００３３】（実施形態３）図２０は本実施形態の回路
ブロック図、図２１は具体回路図をそれぞれ示すもので
ある。本実施形態は、実施形態１の回路構成において放
電灯Ｌａの状態に応じてチョッパ回路３の出力電圧が上
昇傾向となる場合にチョッパ回路３の出力電圧を抑制す
る出力電圧抑制手段を備えた点に特徴を有するものであ
る。従って、図２０並びに図２１に示すように本実施形
態の基本的な回路構成は実施形態１と共通であるので、
共通する部分については同一の符号を付して説明を省略
し、本実施形態の特徴である上記出力電圧抑制手段の構
成並びに動作についてのみ説明する。

【００３４】上記出力電圧抑制手段はタイマ回路５’に
設けてあり、図２２はタイマ回路５’の具体回路図であ
る。このタイマ回路５’は、実施形態１におけるタイマ
回路５に対して、トランジスタＱ₁₁，Ｑ₁₂及び抵抗
Ｒ₁₂，Ｒ₁₃を具備するカレントミラー回路をコンデンサ
Ｃ₂₁と並列に単安定マルチバイブレータ回路８の時定数
設定端子Ｔ２に接続するとともに、チョッパ回路３の高
電位側とカレントミラー回路を構成するトランジスタＱ
₁₂のコレクタとを抵抗Ｒ₁₄を介して接続した構成を付加
したものである。これにより、チョッパ回路３の出力電
圧から得られる検出信号Ｖｃが上記カレントミラー回路
に入力されることになる。

【００３５】以下、本実施形態の特徴となるタイマ回路
５’の動作について、図２３の動作波形を参照しながら
説明する。なお、図２３（ａ）はインバータ回路１から
タイマ回路５’に入力される同期トリガ信号Ｖｆ、
（ｂ）は単安定マルチバイブレータ回路８の端子ｄの出
力電圧Ｖｄ、（ｃ）はタイマ回路５’からチョッパ回路
３が具備するスイッチング素子Ｑ₁に与える駆動信号Ｖ
ｅ、（ｄ）はインバータ回路１が具備するスイッチング
素子Ｑ₃に流れる電流Ｉ_Q3、（ｅ）はスイッチング素子
Ｑ₁に流れる電流Ｉ_Q1の波形図をそれぞれ示すものであ
る。

【００３６】タイマ回路５’のカレントミラー回路に流
れる電流は、検出信号Ｖｃすなわちチョッパ回路３の出
力電圧に応じて変化するので、駆動信号Ｖｅのオン期間
（ハイレベルとなる期間）を決定するコンデンサＣ₂₁の
充電電流もそれに応じて変化する。その結果、タイマ回
路５’からスイッチング素子Ｑ₁に与えられる駆動信号
Ｖｅのオン期間がチョッパ回路３の出力電圧に応じて変
化することになる。例えば、放電灯Ｌａの状態が変動す
ることでチョッパ回路３の出力電圧が上昇すると、コン
デンサＣ₂₁の充電電流が減少して単安定マルチバイブレ
ータ回路８の端子ｄの出力電圧Ｖｄのオン期間がＴ１か
らＴ３に長くなるから、駆動信号Ｖｅのオン期間はＴ２
からＴ４に短くなる。すなわち、駆動信号Ｖｅのオン期
間が短くなることでスイッチング素子Ｑ₁に流れる電流
も減少するので（図２３（ｅ）参照）、チョッパ回路３
の出力電圧の上昇が抑えられることになる。

【００３７】上述のように本実施形態によれば、放電灯
Ｌａの状態に応じてチョッパ回路３の出力電圧が上昇傾
向となる場合、例えば放電灯Ｌａの始動点灯状態、調光
点灯状態、複数の放電灯Ｌａを並列点灯している場合に
何れかの放電灯Ｌａが外れた状態、あるいは放電灯Ｌａ
の寿命末期状態等において、タイマ回路５’からチョッ
パ回路３のスイッチング素子Ｑ₁に出力される駆動信号
Ｖｅのオン期間を短くすることによってチョッパ回路３
の出力電圧を抑制するようにしたため、簡易な構成によ
り上記のような状態におけるチョッパ回路３の出力電圧
の異常な上昇を抑えることができる。なお、駆動信号Ｖ
ｅのオン期間を短くする代わりに、検出信号Ｖｃに応じ
て駆動信号Ｖｅを間欠的に出力することでチョッパ回路
３の出力電圧を抑制するような回路構成としてもよい。

【００３８】ところで、本実施形態では放電灯Ｌａの状
態を監視するためにチョッパ回路３の出力端の高電位側
から検出信号Ｖｃを得るような回路構成としたがこれに
限定されるものではなく、図２４〜図３１に示すような
構成としてもよい。例えば、図２４に示す回路構成で
は、スイッチング素子Ｑ₁のエミッタに接続した検出抵
抗Ｒ₆の両端電圧を検出信号Ｖｃとしている。また、図
２５に示す回路構成では、インバータ回路１が具備する
スイッチング素子Ｑ₃の両端電圧を分圧抵抗Ｒ₁，Ｒ₂
で分圧して検出信号Ｖｃを得るようにしている。さら
に、図２６に示す回路構成では、チョッパ回路３を構成
するチョークコイルＬ₁の２次巻線に発生する電圧をダ
イオードＤ₇で半波整流して検出信号Ｖｃを得るように
している。さらにまた、図２７に示す回路構成では、共
振回路７を構成するチョークコイルＬ ₂の２次巻線に発
生する電圧をダイオードＤ₄で半波整流して検出信号Ｖ
ｃを得るようにしている。あるいは、図２８に示す回路
構成では、共振回路７を構成するコンデンサＣ₂の両端
電圧を分圧抵抗Ｒ₃，Ｒ₄にて分圧するとともにダイオ
ードＤ₅で半波整流して検出信号Ｖｃを得るようにして
いる。また、図２９に示す回路構成では、インバータ回
路１が具備するスイッチング素子Ｑ₃のエミッタに接続
された抵抗Ｒ₅の両端電圧をダイオードＤ₆で半波整流
して検出信号Ｖｃを得るようにしている。なお、図３０
に示す回路構成では、放電灯Ｌａを調光点灯させる際に
外部から調光信号が入力される調光信号入力端子１０よ
り得られる信号を検出信号Ｖｃに利用し、図３１に示す
回路構成では、整流回路２の高電位側から検出信号Ｖｃ
を得るようにしている。但し、図３０及び図３１に示す
回路構成では、直接チョッパ回路３の出力電圧を検出す
る構成ではないが、何れも負荷である放電灯Ｌａの変動
に応じてチョッパ回路３の出力電圧の上昇を抑えること
ができる。

【００３９】（実施形態４）図３２は本実施形態の回路
ブロック図を示すものである。本実施形態は、負荷であ
る放電灯Ｌａの状態に応じてチョッパ回路３の出力電圧
が上昇傾向となる場合にチョッパ回路３のスイッチング
素子Ｑ₁とインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ₂，
Ｑ₃との連動制御を解除する連動制御解除回路１１を備
えた点に特徴があり、基本的な回路構成は実施形態１並
びに図４０に示した従来例と共通するので、共通する部
分については同一の符号を付して図示並びに説明は省略
する。

【００４０】連動制御解除回路１１には、実施形態２又
は３で説明したような放電灯Ｌａの状態を検出するため
の検出信号Ｖｃと、インバータ回路１で生成される信号
を利用した駆動信号Ｖｅとが入力される。そして、放電
灯Ｌａが通常の状態（例えば、定常点灯状態）のときに
は、インバータ回路１からの信号に応じて連動制御解除
回路１１からチョッパ回路３に駆動信号Ｖｅが出力され
るため、既に説明したようにチョッパ回路３のスイッチ
ング素子Ｑ₁とインバータ回路１のスイッチング素子Ｑ
₂，Ｑ₃とが連動制御される。

【００４１】一方、複数の放電灯Ｌａを並列点灯してい
る場合に何れかの放電灯Ｌａが外れた状態、放電灯Ｌａ
の寿命末期状態あるいは無負荷状態等の放電灯Ｌａの異
常状態を検出信号Ｖｃにて検出した場合には、インバー
タ回路１からの信号入力の有無に拘らず、連動制御解除
回路１１からチョッパ回路３への駆動信号Ｖｅの出力を
停止する。これにより、スイッチング素子Ｑ₁はオフの
ままとなるから、チョッパ回路３のチョッピング動作が
停止して連動制御が解除され、放電灯Ｌａの異常状態に
おけるチョッパ回路３の出力電圧の上昇を抑え、インバ
ータ回路１のスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃にかかるスト
レスが低減できる。

【００４２】（実施形態５）図３３は本実施形態の回路
ブロック図を示すものである。本実施形態は、実施形態
３において、実施形態４と同様に、負荷である放電灯Ｌ
ａの状態に応じてチョッパ回路３の出力電圧が上昇傾向
となる場合にチョッパ回路３のスイッチング素子Ｑ₁と
インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃との連
動制御を解除する連動制御解除回路１２を備えた点に特
徴があり、基本的な回路構成は実施形態３と共通するの
で、共通する部分については同一の符号を付して図示並
びに説明は省略する。

【００４３】連動制御解除回路１２には、放電灯Ｌａの
状態を検出するための検出信号Ｖｃと、インバータ回路
１で生成される同期トリガ信号Ｖｆとが入力される。そ
して、放電灯Ｌａが通常の状態（例えば、定常点灯状
態）のときには、インバータ回路１から連動制御解除回
路１２に入力される同期トリガ信号Ｖｆがタイマ回路
５’にそのまま出力されるため、既に説明したようにチ
ョッパ回路３のスイッチング素子Ｑ₁とインバータ回路
１のスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃とが連動制御される。

【００４４】一方、複数の放電灯Ｌａを並列点灯してい
る場合に何れかの放電灯Ｌａが外れた状態、放電灯Ｌａ
の寿命末期状態あるいは無負荷状態等の放電灯Ｌａの異
常状態を検出信号Ｖｃにて検出した場合には、インバー
タ回路１から入力される同期トリガ信号Ｖｆを無効化す
る（タイマ回路５’へ出力しない等）ことにより、チョ
ッパ回路３への駆動信号Ｖｅの出力を停止させる。これ
により、スイッチング素子Ｑ₁はオフのままとなるか
ら、チョッパ回路３のチョッピング動作が停止して連動
制御が解除され、放電灯Ｌａの異常状態におけるチョッ
パ回路３の出力電圧の上昇を抑え、インバータ回路１の
スイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃にかかるストレスが低減で
きる。なお、上記の異常状態以外でチョッパ回路３の出
力電圧が上昇傾向になるような状態、例えば、放電灯Ｌ
ａの始動点灯状態あるいは調光点灯状態等が検出信号Ｖ
ｃによって検出された場合には、連動制御解除回路１２
による連動制御の解除は行わずに、タイマ回路５’によ
ってチョッパ回路３の出力電圧の上昇を抑える制御を行
うようにしてもよい。つまり、放電灯Ｌａの状態の程度
に応じて、チョッパ回路３のチョッピング動作を停止す
る必要がない場合（放電灯Ｌａの始動点灯時や調光点灯
時等）には連動制御を維持したままチョッパ回路３の出
力電圧の上昇を抑えるようにするのが望ましい。

【００４５】（実施形態６）図３４は本実施形態の回路
ブロック図を示すものである。但し、本実施形態の基本
的な回路構成は実施形態３と共通であるから、共通する
部分については同一の符号を付して説明は省略し、本実
施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。

【００４６】本実施形態を含めて上記実施形態１〜５で
はチョッパ回路３のチョッピングをインバータ回路１と
連動制御する簡易構成であるため、チョッピング制御に
より入力電流波形を完全に正弦波にすることは難しく、
入力電流の高調波成分が若干多くなる傾向にある。特に
チョッパ回路３の出力電圧を検出し、スイッチング素子
Ｑ₁の駆動信号Ｖｅオン期間を調節する出力電圧抑制回
路９を備える場合に顕著に高調波成分が多くなる。

【００４７】しかしながら、放電灯Ｌａの点灯始動時、
複数の放電灯Ｌａを並列点灯している場合に何れかの放
電灯Ｌａが外れた時、あるいは放電灯Ｌａが寿命末期状
態の時のように負荷である放電灯Ｌａの状態が安定せ
ず、チョッパ回路３の出力電圧が異常上昇する虞がある
場合のみ、出力電圧の検出信号Ｖｃによりスイッチング
素子Ｑ₁の駆動信号Ｖｅオン期間を調節する制御を行な
い、放電灯Ｌａが安定点灯状態（放電灯Ｌａが始動後に
定格ランプ電流及び定格ランプ電圧で点灯している状
態）になれば、タイマ回路５’への検出信号Ｖｃの入力
を停止することでチョッパ回路３の出力電圧抑制動作を
禁止するようにすれば、放電灯Ｌａの安定点灯時におけ
る入力電流の高調波成分を低減することができる。

【００４８】そこで、本実施形態では、放電灯Ｌａが安
定点灯状態等になったときに、出力電圧抑制回路９への
検出電圧Ｖｃの入力を停止することで駆動信号Ｖｅのオ
ン期間を短くする出力電圧抑制回路９の動作を禁止する
出力電圧検出禁止回路１３を備え、放電灯Ｌａの安定点
灯時における入力電流の高調波成分を低減するようにし
ている。

【００４９】出力電圧検出禁止回路１３は、チョッパ回
路３の出力電圧を検出する検出信号Ｖｃが入力されてお
り、放電灯Ｌａの点灯始動時、複数の放電灯Ｌａを並列
点灯している場合に何れかの放電灯Ｌａが外れた時、あ
るいは放電灯Ｌａが寿命末期状態の時のように負荷であ
る放電灯Ｌａの状態が安定していない時に出力電圧抑制
回路９へ検出信号Ｖｃを出力するとともに、放電灯Ｌａ
が安定点灯状態等になったときには出力電圧抑制回路９
への検出電圧Ｖｃの出力を停止する。ここで、放電灯Ｌ
ａが安定点灯状態にあるか否かは、出力電圧検出禁止回
路１３にて制御回路４から検出するようにしている。こ
れは例えば制御回路４によるインバータ回路１の発振周
波数等から検出するというように、従来周知の技術を用
いて実現可能であるから説明は省略する。また、実施形
態３で説明したような放電灯Ｌａの状態を検出する検出
信号Ｖｃを利用して安定点灯状態か否かを検出するよう
にしてもよい。

【００５０】上述のように本実施形態によれば、出力電
圧検出禁止回路１３により、放電灯Ｌａが安定点灯状態
等になったときに出力電圧抑制回路９への検出電圧Ｖｃ
の入力を停止するようにしたので、安定点灯状態等にお
いて出力電圧抑制回路９がチョッパ回路３の出力電圧上
昇抑制のために駆動信号Ｖｅのオン期間を短くする動作
が禁止され、放電灯Ｌａの安定点灯時における入力電流
の高調波成分を低減することができる。

【００５１】（実施形態７）図３５は本実施形態の回路
ブロック図を示すものである。本実施形態は、実施形態
３の回路構成において、放電灯Ｌａが安定点灯状態等に
なったときにタイマ回路５’への検出電圧Ｖｃの入力を
停止することでタイマ回路５’がチョッパ回路３の出力
電圧上昇抑制のために駆動信号Ｖｅのオン期間を短くす
る動作を禁止する出力電圧検出禁止回路１４を備えた点
に特徴を有するものである。従って、図３５に示すよう
に本実施形態の基本的な回路構成は実施形態３と共通で
あるので、共通する部分については同一の符号を付して
説明を省略する。

【００５２】出力電圧検出禁止回路１４は、チョッパ回
路３の出力電圧を検出する検出信号Ｖｃが入力されてお
り、放電灯Ｌａの点灯始動時、複数の放電灯Ｌａを並列
点灯している場合に何れかの放電灯Ｌａが外れた時、あ
るいは放電灯Ｌａが寿命末期状態の時のように負荷であ
る放電灯Ｌａの状態が安定していない時にタイマ回路
５’へ検出信号Ｖｃを出力するとともに、放電灯Ｌａが
安定点灯状態等になったときにはタイマ回路５’への検
出電圧Ｖｃの出力を停止する。ここで、放電灯Ｌａが安
定点灯状態にあるか否かは、出力電圧検出禁止回路１３
にて制御回路４から検出するようにしている。これは例
えば制御回路４によるインバータ回路１の発振周波数等
から検出するというように、従来周知の技術を用いて実
現可能であるから説明は省略する。また、実施形態３で
説明したような放電灯Ｌａの状態を検出する検出信号Ｖ
ｃを利用して安定点灯状態か否かを検出するようにして
もよい。

【００５３】上述のように本実施形態によれば、出力電
圧検出禁止回路１４により、放電灯Ｌａが安定点灯状態
等になったときにタイマ回路５’への検出電圧Ｖｃの入
力を停止するようにしたので、安定点灯状態等において
タイマ回路５’がチョッパ回路３の出力電圧上昇抑制の
ために駆動信号Ｖｅのオン期間を短くする動作が禁止さ
れ、放電灯Ｌａの安定点灯時における入力電流の高調波
成分を低減することができる。

【００５４】（実施形態８）図３６は本実施形態の回路
ブロック図を示すものである。図３６に示すように、本
実施形態の基本的な回路構成は図４２に示した従来例と
共通であるので、共通する部分については同一の符号を
付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる構成につ
いてのみ説明する。

【００５５】本実施形態は、各共振回路７₁…を構成す
るチョークコイルＬ₂の一端（放電灯Ｌａ₁…のフィラ
メントに接続しない方の一端）を回路上の負電位側に接
続した点に特徴がある。従来例でも説明したように、チ
ョッパ回路３の出力電圧Ｖ_DC及びインバータ回路１から
出力される高周波電圧Ｖ_O1の波形は図３７（ａ），
（ｂ）に示すようになる。ここで、複数個並列に接続さ
れた放電灯Ｌａ₁…の少なくとも１つ（例えば、放電灯
Ｌａ₁）が外された場合、放電灯Ｌａ₁が外された共振
回路７₁の端子と対地間には浮遊容量Ｃ₀が存在する
が、チョークコイルＬ₂の一端が回路上の負電位側に接
続されているために浮遊容量Ｃ₀とチョークコイルＬ₂
との共振動作は生じず、対地間電圧Ｖ_O2は図３７（ｃ）
に示すような矩形波の交流電圧波形となり、同図（ｂ）
に示すインバータ回路１の高周波電圧Ｖ_O1とほぼ同等の
波形となる。よって、対地間電圧Ｖ_O2のピーク電圧がほ
ぼＶ_DC／２となり、従来例のような共振電圧の重畳によ
る対地間電圧の増加を抑えることができる。

【００５６】なお、本実施形態では実施形態１〜７と同
様に整流回路２の脈流出力をチョッパ回路３で昇圧して
平滑する回路構成としているが、チョッパ回路３以外の
平滑回路を用いた回路構成においても、本発明の技術的
思想を適用することは可能である。（実施形態９）図３８は本実施形態の回路ブロック図を
示すものであり、インバータ回路１から出力される高周
波電圧Ｖ_O1の直流成分をカットするコンデンサＣ₁を各
共振回路７₁…毎に設けた点に特徴を有し、他の構成は
実施形態８と共通であるから説明は省略する。

【００５７】図４２に示した従来装置では、放電灯Ｌａ
₁…が寿命末期状態になると回路ストレスの低減並びに
放電灯Ｌａ₁…のフィラメント部の発熱低減の観点か
ら、インバータ回路１の発振周波数を高くし、放電灯Ｌ
ａ₁…に印加される高周波出力を低減させる方法が一般
的に用いられている。その際、複数の放電灯Ｌａ₁…を
一個のインバータ回路１にて並列点灯させる上記従来構
成においては、正常な放電灯Ｌａ₁…と寿命末期状態の
放電灯Ｌａ₁…の区別が可能なように、放電灯Ｌａ₁…
に印加される高周波出力を低減させた時に寿命末期状態
の放電灯Ｌａ₁…のみを立ち消えさせ、正常な放電灯Ｌ
ａ₁…は点灯を維持させることが望ましい。

【００５８】そこで、本実施形態では、直流カット用コ
ンデンサＣ₁を各共振回路７₁…毎に設けることによ
り、放電灯Ｌａ₁…に印加される高周波出力を低減させ
た時に寿命末期状態の放電灯Ｌａ₁…のみを立ち消えさ
せ易くすることができ、正常な放電灯Ｌａ₁…と寿命末
期状態の放電灯Ｌａ₁…の区別が可能となる。（実施形態１０）図３９は本実施形態の具体回路図を示
すものである。本実施形態は、実施形態９の構成におい
て、実施形態１又は２と同様にインバータ回路１のスイ
ッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃とチョッパ回路３のスイッチン
グ素子Ｑ₁とを連動制御する構成とした点に特徴があ
る。但し、基本的な構成は実施形態１，２，９と共通で
あるから、共通する部分については同一の符号を付して
回路構成並びに動作の説明は省略する。また、制御回路
４’によって上記連動制御を行う構成については、実施
形態１〜７で説明した何れの構成であってもよい。

【００５９】このように本実施形態では、インバータ回
路１のスイッチング素子Ｑ₂，Ｑ₃とチョッパ回路３の
スイッチング素子Ｑ₁とを連動制御するようにしたの
で、複数個並列に接続された放電灯Ｌａ₁…の少なくと
も１つ（例えば、放電灯Ｌａ₁）が外された場合に、チ
ョッパ回路３の出力電圧が上昇傾向であっても、浮遊容
量Ｃ₀とチョークコイルＬ₂による共振電圧の重畳によ
る対地間電圧Ｖ_O2の増加を抑えることができるため、制
御回路４’に複雑な出力電圧抑制手段を設けることなく
対地間電圧Ｖ_O2の増加を抑えることができる。

【００６０】

【発明の効果】請求項１の発明は、交流電源に接続され
る整流回路の出力電圧をスイッチング素子のオン・オフ
によってチョッピングするとともに該チョッピング電圧
を整流平滑し所定の直流電圧に変換するチョッパ回路
と、前記チョッパ回路から出力される直流電圧より高周
波電力を得て負荷に供給するインバータ回路とを備え、
前記インバータ回路で生成される信号を利用して前記チ
ョッパ回路のスイッチング素子を前記インバータ回路と
連動制御して成るので、使用素子数が少なく且つ制御も
簡単でありながら、高入力力率並びに低入力電流歪率が
達成できるという効果がある。

【００６１】請求項２の発明は、前記チョッパ回路のス
イッチング素子のオン区間制御用の制御信号を出力する
タイマ回路を備え、前記インバータ回路で生成される信
号を同期トリガ信号として前記タイマ回路に入力し該同
期トリガ信号を用いて前記制御信号の出力タイミングを
決定して成るので、使用素子数が少なく且つ制御も簡単
でありながら、高入力力率並びに低入力電流歪率が達成
できるという効果がある。

【００６２】請求項３の発明は、負荷の状態に応じて前
記チョッパ回路の出力電圧が上昇傾向となる場合に前記
チョッパ回路の出力電圧を抑制する出力電圧抑制手段を
備えたので、簡易な構成でチョッパ回路の出力電圧の上
昇を抑えることができるという効果がある。請求項４の
発明は、負荷の状態に応じて前記チョッパ回路の出力電
圧が上昇傾向となる場合に前記チョッパ回路のスイッチ
ング素子と前記インバータ回路との連動制御を解除する
連動制御解除手段を備えたので、負荷異常時のチョッパ
回路出力電圧の異常上昇並びにインバータ回路を構成す
る回路素子にかかるストレスの低減が図れるという効果
がある。

【００６３】請求項５の発明は、負荷が安定状態にあり
前記チョッパ回路の出力電圧が上昇傾向にない場合には
前記出力電圧抑制手段の動作を禁止するとともに、負荷
への供給電力を調節する場合にのみ前記出力電圧抑制手
段を動作させるので、負荷が安定状態にある場合の入力
電流の高調波成分を低減することができるという効果が
ある。

【００６４】請求項６の発明は、負荷が安定状態にあり
前記チョッパ回路の出力電圧が上昇傾向にない場合には
前記連動制御解除手段の動作を禁止するとともに、負荷
への供給電力を調節する場合にのみ前記連動制御解除手
段を動作させるので、負荷が安定状態にある場合の入力
電流の高調波成分を低減することができるという効果が
ある。

【００６５】請求項７の発明は、交流電源に接続される
整流回路の脈流出力を整流平滑し所定の直流出力に変換
する平滑回路と、前記平滑回路の出力端間に直列接続さ
れたスイッチング素子を交互にオン・オフして高周波電
力を出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の
出力端に接続されるチョークコイル及びコンデンサから
成る共振回路とを備え、該共振回路を介して前記インバ
ータ回路からの高周波電力を負荷に供給するインバータ
装置であって、前記共振回路を構成するチョークコイル
の一端を回路上の負電位側に接続して成るので、対地間
電圧に浮遊容量による共振電圧が重畳せず、対地間電圧
を低減することができるという効果がある。

【００６６】請求項８の発明は、前記インバータ回路の
出力端に前記共振回路を複数個並列接続するとともに、
各共振回路を介して複数の負荷にそれぞれ前記インバー
タ回路の高周波電力を供給して成るので、複数個の負荷
の何れかが外された場合でも残りの負荷に高周波電力を
供給することができるという効果がある。請求項９の発
明は、前記複数の共振回路にそれぞれ直流カット用コン
デンサを設けたので、負荷を放電灯とした場合にあって
は、放電灯への供給電力を低減させたときに寿命末期の
放電灯のみを立ち消えさせ易くなり、正常な放電灯と寿
命末期の放電灯の区別が可能になるという効果がある。

【００６７】請求項１０の発明は、前記平滑回路が、前
記整流回路の脈流出力をスイッチング素子のオン・オフ
によってチョッピングするとともに該チョッピング出力
を整流平滑し所定の直流出力に変換して成り、前記イン
バータ回路のスイッチング素子と、前記平滑回路のスイ
ッチング素子とを連動制御するので、インバータ回路や
平滑回路のスイッチング素子を制御するための回路に必
要な素子数を低減して回路構成を簡単化することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す回路ブロック図である。

【図２】同上の具体回路図である。

【図３】同上におけるタイマ回路の具体回路図である。

【図４】同上の各部の波形を示す波形図である。

【図５】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図６】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図７】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図８】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図９】実施形態２を示す回路ブロック図である。

【図１０】同上の具体回路図である。

【図１１】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１２】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１３】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１４】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１５】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１６】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１７】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１８】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図１９】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図２０】実施形態３を示す回路ブロック図である。

【図２１】同上の具体回路図である。

【図２２】同上におけるタイマ回路の具体回路図であ
る。

【図２３】同上の各部の波形を示す波形図である。

【図２４】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図２５】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図２６】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図２７】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図２８】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図２９】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図３０】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図３１】同上における他の構成を示す具体回路図であ
る。

【図３２】実施形態４を示す回路ブロック図である。

【図３３】実施形態５を示す回路ブロック図である。

【図３４】実施形態６を示す回路ブロック図である。

【図３５】実施形態７を示す回路ブロック図である。

【図３６】実施形態８を示す回路ブロック図である。

【図３７】同上の各部の波形を示す波形図である。

【図３８】実施形態９を示す回路ブロック図である。

【図３９】実施形態１０を示す具体回路図である。

【図４０】従来例を示す具体回路図である。

【図４１】他の従来例を示す具体回路図である。

【図４２】さらに他の従来例を示す具体回路図である。

【図４３】同上の各部の波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１インバータ回路２整流回路３チョッパ回路４制御回路５タイマ回路Ｌａ放電灯Ｑ₁〜Ｑ₃ スイッチング素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０２Ｍ 7/06 Ｈ０２Ｍ 7/06 ＧＨ０３Ｋ 17/28 Ｈ０３Ｋ 17/28 ＫＨ０５Ｂ 41/24 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｌ 41/29 41/29 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源に接続される整流回路の出力電
圧をスイッチング素子のオン・オフによってチョッピン
グするとともに該チョッピング電圧を整流平滑し所定の
直流電圧に変換するチョッパ回路と、前記チョッパ回路
から出力される直流電圧より高周波電力を得て負荷に供
給するインバータ回路とを備え、前記インバータ回路で
生成される信号を利用して前記チョッパ回路のスイッチ
ング素子を前記インバータ回路と連動制御して成ること
を特徴とするインバータ装置。
【請求項２】前記チョッパ回路のスイッチング素子の
オン区間制御用の制御信号を出力するタイマ回路を備
え、前記インバータ回路で生成される信号を同期トリガ
信号として前記タイマ回路に入力し該同期トリガ信号を
用いて前記制御信号の出力タイミングを決定して成るこ
とを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】負荷の状態に応じて前記チョッパ回路の
出力電圧が上昇傾向となる場合に前記チョッパ回路の出
力電圧を抑制する出力電圧抑制手段を備えたことを特徴
とする請求項１又は２記載のインバータ装置。
【請求項４】負荷の状態に応じて前記チョッパ回路の
出力電圧が上昇傾向となる場合に前記チョッパ回路のス
イッチング素子と前記インバータ回路との連動制御を解
除する連動制御解除手段を備えたことを特徴とする請求
項１又は２記載のインバータ装置。
【請求項５】負荷が安定状態にあり前記チョッパ回路
の出力電圧が上昇傾向にない場合には前記出力電圧抑制
手段の動作を禁止するとともに、負荷への供給電力を調
節する場合にのみ前記出力電圧抑制手段を動作させるこ
とを特徴とする請求項３記載のインバータ装置。
【請求項６】負荷が安定状態にあり前記チョッパ回路
の出力電圧が上昇傾向にない場合には前記連動制御解除
手段の動作を禁止するとともに、負荷への供給電力を調
節する場合にのみ前記連動制御解除手段を動作させるこ
とを特徴とする請求項４記載のインバータ装置。
【請求項７】交流電源に接続される整流回路の脈流出
力を整流平滑し所定の直流出力に変換する平滑回路と、
前記平滑回路の出力端間に直列接続されたスイッチング
素子を交互にオン・オフして高周波電力を出力するイン
バータ回路と、前記インバータ回路の出力端に接続され
るチョークコイル及びコンデンサから成る共振回路とを
備え、該共振回路を介して前記インバータ回路からの高
周波電力を負荷に供給するインバータ装置であって、前
記共振回路を構成するチョークコイルの一端を回路上の
負電位側に接続して成ることを特徴とするインバータ装
置。
【請求項８】前記インバータ回路の出力端に前記共振
回路を複数個並列接続するとともに、各共振回路を介し
て複数の負荷にそれぞれ前記インバータ回路の高周波電
力を供給して成ることを特徴とする請求項７記載のイン
バータ装置。
【請求項９】前記複数の共振回路にそれぞれ直流カッ
ト用コンデンサを設けたことを特徴とする請求項８記載
のインバータ装置。
【請求項１０】前記平滑回路は、前記整流回路の脈流
出力をスイッチング素子のオン・オフによってチョッピ
ングするとともに該チョッピング出力を整流平滑し所定
の直流出力に変換して成り、前記インバータ回路のスイ
ッチング素子と、前記平滑回路のスイッチング素子とを
連動制御することを特徴とする請求項７〜９の何れかに
記載のインバータ装置。