JPH10500803A - 電球点灯用スイッチング電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、放電ランプ及び白熱電球の点灯に好適であるスイッチング電源用の雑音防止回路に関する。この雑音防止回路は少なくとも１つの制御補助電源（ＺＷ、Ｆ）ならびに制御回路（ＴＲ１）を有する。この補助電源（ＺＷ、Ｆ）によって、高速スイッチングトランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）により惹き起こされた妨害信号に対して反転している補償信号が形成される。補助電源は雑音源に並列接続されかつ環境に対して容量結合される（ＺＷ、Ｆ）か、又は雑音源に対して直列になるようにリード線に電気的に接続される。前者の場合、補助電源は特にスイッチ（Ｔ１、Ｔ２）の近くに設けられた金属面（Ｆ）を含み、その金属面の電位変化は各雑音源（これはほぼスイッチングトランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）の接続点（Ｍ）の周りの領域である）の電位変化に対して例えば変圧器（ＴＲ１）によって反転させられる。後者の場合、補助電源は特に変圧器の２つの二次巻線によって実現される。その場合、一次巻線は雑音源の電位変化によって駆動され、二次側リード線内に逆相のコモンモード補償信号を誘起する。選択的に、雑音防止回路は閉じた制御ループとしても実現することができ、その場合制御量としてリード線のコモンモード妨害電流が使われる。

Description

【発明の詳細な説明】 電球点灯用スイッチング電源 本発明は、請求項１の前文に記載された交流電圧源又は直流電圧源で電球を点 灯するためのスイッチング電源に関する。 この種のスイッチング電源は放電ランプ、特に蛍光灯及び高圧ランプの点灯、 ならびに白熱電球、例えば低電圧形ハロゲン白熱電球の点灯に好適である。放電 ランプ点灯用のスイッチング電源は一般に電子安定器と称され、一方低電圧形ハ ロゲン白熱電球点灯用としては電子変圧器又は電子変換器の名称が慣用されてい る。 交流電圧源から給電されるスイッチング電源はスイッチング電源装置とも称さ れる。スイッチング電源が直流電圧源、例えば電池に接続される場合、直流変換 器とも称される。２つ又はそれ以上のスイッチング電源をカスケード接続の様式 で接続することも可能であり、その場合それぞれ前段のスイッチング電源の出力 端は後段のスイッチング電源の入力端に接続される。ヨーロッパ特許出願公開第 ０４８５８６５号公報には例えば放電ランプの点灯回路装置が示されている。こ の回路装置は直流電圧源、例えば自動車搭載電源から給電され、ステップアップ コンバータ（アップ調整器）及び選択的に放電ランプを交流点灯するために後置 接続されたインバータを有している。 スイッチング電源の主要な特徴は１つ又は複数の高速スイッチ（通常このため に高速スイッチングトランジスタが使用される）を備えた少なくとも１つのスイ ッチング部である。このスイッチング部は、例えばヴェー・ヒルシュマン及びア ー・ハウエンシュタイン著「スイッチング電源装置」シーメンス・アクチエンゲ ゼルシヤフト、ベルリン、１９９０年発行、第４０頁以下において説明されてい るように、チョーク変換器（ダウン調整器、アップ調整器、アップ−ダウン調整 器、反転器）、逆変換器、順変換器又はプッシュプル変換器（ハーフブリッジ回 路又はフルブリッジ回路で）として実現されている。このスイッチング部はその 入力端の電圧、例えば整流された電源電圧又は前置接続された変換器の出力電圧 を高周波でスイッチングされた電圧に変換する。これによって、特にスイッチの 領域には、接地されたケースアース（保護等級Ｉの機器）又は環境ないし大地（ 保護等級ＩＩの機器）に対して高速の電位変化が発生する。電位変化に結び付い た時間的に変化する電界は容量性結合を介して、例えば電源リード線及びスイッ チング電源を通って流れるコモンモード妨害電流を誘導する。妨害電流ループは 寄生容量を介して主としてスイッチング部と大地との間を接続する。雑音発生の 詳細な説明は例えばヴェー・ヒルシュマン及びアー・ハウエンシュタイン著「ス イッチング電源装置」シーメンス・アクチエンゲゼルシヤフト ベルリン、１９ ９０年発行、第７２頁以下に記載されている。スイッチング電源における雑音の 限界値に関してはＶＤＥ規定０８７１を遵守しなければならず、特にランプ点灯 装置についてはＶＤＥ０８７５（これは国際規格ＣＩＳＰＲ１５に相当する）を 遵守しなければならない。 コモンモード妨害電流を抑制するために慣用されている手段は、雑音防止フィ ルタ、例えば電流補償チョークを電源リード線に接続することである。電流補償 チョークの設計は例えばオー・クリゲンシュタイン著「スイッチング電源装置の 実際」フォーゲル書籍出版社、ヴュルツブルク、１９８６年発行、第３５５頁以 下に説明されている。その作用は電源周波の有効電流を減衰させずに通過させる ことができるということに基づいている。それに対して高周波のコモンモード妨 害電流は電流補償チョークの高インダクタンスによって取除かれる。何れにして もコンパクトな構成を得るには限界がある。というのは、直接に隣接する部品及 びその妨害信号によって電流補償チョークの雑音防止作用が弱められるか、又は さもなければ特に妨害磁界によって逆の作用に変えられてしまうことがあるから である。 保護等級Ｉの機器の場合、付加的に電源リード線から保護導体もしくは接地線 に対してＹコンデンサを接続することができ、これによってコモンモード妨害電 流の少なくとも一部分は大地へ流出させることができる。しかしこれは保護等級 ＩＩの機器の場合には可能ではない。 ヨーロッパ特許第０２６４７６５号公報には、雑音防止を行う電流補償チョー クを有する低電圧形ハロゲン白熱電球を点灯するための電子変換器が記載されて いる。さらに、電力変成器（これはスイッチング部のスイッチングされた電圧を 接続された低電圧形ハロゲン白熱電球の定格電圧に変圧する出力回路として使わ れる）の二次側はコンデンサを介して電源整流器のプラス極又はマイナス極に接 続される。これによって、電力変成器上の妨害電圧を小さく抑える高周波短絡が 生じる。このような措置は何れにしても電子変換器だけに限定される。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４１３７２０７号公報には、同様に高周波短 絡に基づいておりしかも原理的に電子安定器においても電子変換器においても使 用することのできる高周波雑音防止装置が開示されている。このために高周波信 号は、電子安定器の場合には例えば放電ランプの直列共振回路から出力され、高 域通過フィルタを通って電源リード線に接続された雑音防止チョークに接続され る。高域通過フィルタを最適設計すると、電源リード線を通る妨害電流はほぼ流 れなくなる。何れにしても雑音防止チョークの高周波インピーダンスはその雑音 防止チョークを通流する入力電流の値に依存して変化する。これによって雑音防 止作用は接続された負荷に感応して変化する。 本発明の課題は、上述した欠点を除去し、リード線に関連するコモンモード雑 音が適切に決定された限界値以下になるような電球点灯用スイッチング電源を提 供することにある。さらに、雑音防止回路は電源のコンパクトな構成を可能にし しかも原理的に電子変換器に対しても電子安定器に対しても適するようにするべ きである。本発明の他の課題は出来る限り少ない補助部品を用いた特に経済的な 解決策を提供することにある。 このような課題は本発明によれば請求項１の特徴事項によって解決される。本 発明の他の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。 本発明の基本思想は、妨害信号に対して反転した補償信号を補助電源により形 成することによって、妨害信号（妨害電圧及びコモンモード妨害電流）を１つ又 は複数の適当に制御可能な補助電源により補償することにある。重畳によって両 信号は相互に理想的に完全に消失する。補償の効力は妨害信号に対する補償信号 の振幅、周波数及び時間的変化ならびにその相対的位相状態によって影響される 。この影響量は制御タイプの本発明によるスイッチング電源においては確実に設 定される。調整タイプにおいては調整量は好適には電源リード線又はスイッチン グ 部の入力側接続線に流れるコモンモード妨害電流から得られる。調整は上述した 妨害信号が最少になるように行われると有利である。 制御可能な補助電源（この補助電源は主として電圧源として作用する）は雑音 源、すなわちスイッチング部に並列又は直列に接続される。並列接続の場合、補 助電源は電圧発生器及びこれに接続された結合要素の形態でスイッチの近くに配 置され、従って雑音源と同じように環境、例えば大地に容量結合される。雑音源 から寄生容量を介して環境に流れる妨害電流は、同様にその寄生容量を介して環 境に流れる反転した補償電流が補助電源により誘導されることによって、相殺さ れる。これは雑音源の電位変化に対して反転している補助電源の電位変化によっ て達成される。これは両電位変化の時間的変化が典型的な１８０°の相回転をす るまで同じであることを意味する。 直列接続の場合、交流電圧源又は直流電圧源からのスイッチング部のリード線 はそれぞれ１つの補助電源を有する。スイッチング電源の給電が交流電圧源から 行われる場合、補助電源は電源整流器の入力線又は出力線に選択的に直列に接続 される。適当な駆動手段によってこの各補助電源からは、雑音源から発生された 妨害電圧に対して反転している補償電圧が発生される。補償電圧及び妨害電圧は 、これらが相互に理想的に完全に相殺し合いその結果コモンモード妨害電流の発 生が回避されるように互いに同調させられる。補償信号と妨害信号との間の位相 同期結合は両ケースにおいては雑音源から得られた同期信号によって保証される 。この同期信号はプッシュプル変換器を使用する場合例えば２つのブリッジトラ ンジスタの中間点から取出される。 並列の補助電源の結合要素は例えば金属又は導電製プラスチックから成る等電 位面すなわち導電面によって実現される。この等電位面は制御可能な電圧発生器 の１つの極に接続され、寄生的に環境に結合された平板コンデンサの半部のよう に作用する。等電位面はスイッチング部の近くに、特にスイッチング電源のプリ ント板上に配置されるのが有利である。これによって、例えば接地された金属ケ ース内に回路装置全体を配置することにより雑音源と補助電源の等電位面とに対 する寄生容量結合の変化が同じ割合で行われ、その結果補償が近似的に得られる ことが保証される。補償電流の発生に必要な等電位面の電位変化は制御回路によ って適当に駆動される電圧発生器によって生ぜしめられ、この際に誘導された補 償電流の大きさはとりわけ等電位面の幾何学的寸法、特にその表面積によって影 響される。 第１の実施態様においては、制御回路は反転器段と後置接続されたドライバ段 とから構成される。反転器段の入力端は同期化のためにスイッチング部に接続さ れる。反転した同期信号はドライバ段を介して後続の制御可能な電圧発生器に供 給される。この電圧発生器はプッシュプル最終段から構成される。ドライバ段は 特に演算増幅器によって実現され、プッシュプル最終段の相補形トランジスタを 制御する。プッシュプル最終段の出力端は等電位面に接続され、その電位を同期 信号に対して反対に変化させる。プッシュプル最終段への電圧供給は好適にはス イッチング部の電圧供給から取出される。このようにして等電位面上には、振幅 が雑音源の振幅に一致する電位変化が作られる。プッシュプル最終段のトランジ スタ及びその駆動を適当に選定することによって、電位変化の増大がスイッチン グ部のトランジスタの急傾斜スイッチングエッジに一致することが保証される。 変形例では相補形トランジスタは同種のトランジスタによって置換される。何れ にしてもこの場合にはトランジスタのために電位分離された駆動信号が必要であ り、これによって部品の経費、従ってコスト全体が増大する。 第２の実施態様においては、制御回路は変成器の一次巻線から構成され、電圧 発生器は変成器の二次巻線から構成される。妨害信号との同期化を図るために一 次巻線はスイッチング部に接続される。二次巻線はその第１の端部が等電位面に 接続され、その第２の端部が回路の適当な電位を持つ基準点に接続され、それに より変成器の巻券回方向と共に同期信号と二次側の電圧信号との間の反転が達成 される。変成器の変圧比及び等電位面の大きさによって補償電流は影響される。 通常、スイッチング電源はスイッチング部に接続された誘導性部品、例えば電 子安定器内のランプチョーク、逆変換器内の変換器リアクトル又は電子変換器内 の電力変成器を含んでいる。優れた実施態様においては、この誘導性部品は同時 に制御可能な補助電源に対する制御回路として、すなわち上述した変成器の構成 要素として共用される。電子変換器用の特に優れた変形例においては、電圧発生 器は変成器の鉄心上に逆方向に巻回された補助巻線として実現され、その第１の 端部が等電位面に接続される。これは雑音防止回路の特にコスト的に有利でかつ コンパクトな解決策を提供する。というのは、１つの補助巻線のみが必要であり 、追加的な部品は必要とされないからである。等電位面はスイッチング電源を銅 張りプリント板上へ適当にレイアウトすることによって金属面の形態で簡単にし かも同様に付加的な費用を要することなく実現することができる。補助巻線の基 準点と変成器の一次巻線の基準点とは有利には互いに接続される。補助巻線の自 由端部には金属面が接続される。補償は金属面の大きさの他に補助巻線のターン 数及び補助巻線の基準点の電位の選択によっても影響される。 第２のケースの優れた実施態様においては、直列の補助電源は変成器（以下で は供給変圧器と称する）の二次巻線によって実現され、その場合電源から来るス イッチング部の各リード線にはそれぞれ１つの二次巻線が直列接続されている。 二次巻線の個数はそれゆえリード線の個数に一致している。必要に応じて補助電 源にはさらに電源整流器が前置接続又は後置接続される。制御回路は供給変圧器 の一次巻線から構成され、この一次巻線には二次巻線が逆方向に接続される。一 次巻線は必要に応じて補助インピーダンスを介してスイッチング部に、例えばス イッチの接続点に接続される。このようにして、一次巻線を通流する同期信号が 二次巻線にスイッチング部の妨害電圧に対して反転した補償電圧を誘起する。補 償は供給変圧器の設計（変圧比、巻回方向）及び必要に応じて補助インピーダン スによって影響される。 本発明による雑音防止回路の種々の実施態様の調整タイプは以下において説明 するように実現される。上述した回路装置内に補助的に変成器（以下においては センサ変圧器と称する）が接続される。その一次巻線は電源リード線又はスイッ チング部のリード線にそれぞれ直列接続された２つの巻線から構成される。二次 巻線は１つの巻線から構成され、制御増幅器の入力端に接続される。巻回方向は 、一次側のリード線上のコモンモード妨害電流のみが顕著な逆相信号を二次巻線 に誘起するように設計される。従って、並列接続された制御補助電源（等電位面 を持つプッシュプル最終段）の場合に必要な反転器段は調整タイプの実施態様で は省略することができる。制御増幅器としては制御タイプにおいて既に説明した ドライバ段が使用される。このドライバ段は等電位面に接続されている後続のプ ッ シュプル最終段を駆動する。環境への等電位面の容量結合を介してコモンモード 補償電流が形成され、これによって制御ループが閉ざされる。直列接続された補 助電源の場合、プッシュプル最終段及び等電位面は供給変圧器によって置換され る。 これに関連して本発明の重大な利点を再度明確に示しておく。センサ変圧器の 両一次巻線ならびに供給変圧器の両二次巻線がそれぞれ電流補償チョークとして 作用するとはいえ、これによって惹き起こされる雑音防止回路の補償作用のため のコモンモード妨害電流の減衰は必要ない。それゆえ、巻線の無負荷インダクタ ンス用として、従来の電流補償チョーク（例えば２０ｍＨ）よりはるかに小さい 値（例えば１ｍＨ）を選定することができる。これによって回路装置は決定的に コンパクトな寸法を達成することができる。 逆相の電流（並列の補助電源）又は電圧（直列の補助電源）によるコモンモー ド妨害電流の減少は近似的に制御ループのループゲインに比例する。このループ ゲインＫは制御ループ内に接続された変圧器の伝送係数と制御増幅器の増幅率と から形成される。Ｋ＞５０に対してコモンモード妨害電流の関係規格に合格する 減少が既に生じている。ループゲインの帯域幅は予期される妨害スペクトルがコ ントロールできるように選定される。 次に本発明をいくつかの実施例に基づいて詳細に説明する。 図１は、雑音源に並列接続された補助電源として補助巻線とこれに接続された 金属面とを有する制御タイプの雑音防止回路を備えた低電圧形ハロゲン白熱電球 用の本発明による電子変換器の回路図、 図２は、図１に示された電子回路に基づいて実装されたプリント板のレイアウ トを示す概略図、 図３ａは、電力変成器が約２ｍの長さのリード線を介して１００Ｗのハロゲン 白熱電球に接続された図２の電気回路の規格ＣＩＳＰＲ１５に基づいて測定され た１５０ｋＨｚ〜３０ＭＨＺの範囲の妨害スペクトル図、 図３ｂは、図３ａに相当する５０ｋＨｚ〜１．４ＭＨｚの範囲の妨害スペクト ル図、 図３ｃは、図３ａに相当する２０ｋＨｚ〜１６０ｋＨｚの範囲の妨害スペクト ル図、 図４は、雑音源に直列接続された補助電源として供給変圧器を有する制御タイ プの雑音防止回路を備えた低電圧形ハロゲン白熱電球用の本発明による電子変換 器の原理回路図、 図５は、並列接続された補助電源としてプッシュプル最終段とこれに接続され た金属面とを有する制御タイプの雑音防止回路の原理回路図、 図６は図５に示された雑音防止回路の調整タイプの変形例、 図７は図４に示された雑音防止回路の調整タイプの変形例を示す。 図１は１０５Ｗの最大電力需要を有する１２Ｖハロゲン白熱電球用の電子変換 器の回路図を示す。以下において個々の部品を説明する。回路の入力端はヒュー ズＳＩ１及び執応動形遮断器ＴＳ１によって過電流及び過熱から保護されている 。これにはＸコンデンサＣ１２及び二重チョークＬ１から構成されたプッシュプ ル雑音防止フィルタが続いている。二重チョークＬ１の両巻線の各一方は入力端 の両リード線の各一方にそれぞれ直列に接続されており、それぞれ１つの並列抵 杭Ｒ１２、Ｒ１３によって減衰される。これにはブリッジ回路に組まれたダイオ ードＤ１〜Ｄ４から構成された電源整流器が続いており、その出力端は並列接続 されたフィルタコンデンサＣ１４及び過電圧保護手段としてのバリスタＶＡＲを 有している。その後にはハーフブリッジ回路に組まれた自己発振形電流帰還イン バータが続いている。その機能態様はドイツ連邦共和国特許出願第Ｐ４４１６４ ０１号明細書に詳細に記載されている。従って、以下においては個々の機能グル ープ及び部品だけについて説明する。主要部は、それぞれ１つの還流ダイオード Ｄ７、Ｄ８が並列接続されている両スイッチングトランジスタＴ１、Ｔ２と、そ れぞれ１つのダイオードＤ９、Ｄ１０が並列接続されている両ブリッジコンデン サＣ８、Ｃ９と、二次巻線が雑音防止コンデンサＣ６、Ｃ７を介して電源整流器 のプラス極に接続されかつその二次巻線に１２Ｖハロゲン白熱電球が接続されて いる電力変圧器ＴＲ１と、抵抗Ｒ２、Ｒ４もしくはＲ３、Ｒ５及びダイオードＤ １５もしくはＤ１６から構成されたそれぞれ１つの駆動回路を介してブリッジト ランジスタＴ１もしくはＴ２のベース端子に供給されるブリッジトランジスタＴ １、Ｔ２用の制御信号を提供する制御変成器ＳＴＲ１−Ａ〜ＳＴＲ１−Ｃとから 主と して構成された自己発振形電流帰還ハーフブリッジ変換器である。このハーフブ リッジ変換器は抵抗Ｒ１、Ｒ７と充電コンデンサＣ２とダイアックＤＩＡＣ１と から主として構成された従来のトリガ発生器によって始動される。充電コンデン サＣ２に並列接続されたトランジスタＴ４はそのベースが抵抗Ｒ１４を介してハ ーフブリッジトランジスタＴ２のベースに接続されており、ハーフブリッジ変換 器が発振している間不所望なトリガパルスの発生を阻止する。この特徴はドイツ 連邦共和国特許出願第Ｐ４４１６４０１号明細書で既に知らされている。トラン ジスタＴ３と、コンデンサＣ３、Ｃ５と、ダイオードＤ１１と、抵抗Ｒ６、Ｒ８ 、Ｒ１１とから主として構成されている公知の保護回路は、ブリッジトランジス タＴ１、Ｔ２を二次側の過負荷から保護する。雑音防止回路は電力変圧器ＴＲ１ に巻回された補助巻線ＺＷと、金属面Ｆとから構成されている。補助巻線ＺＷと 電力変圧器ＴＲ１の一次巻線とは逆の巻回方向を有し、それぞれ７３ターンから 構成されている。それらは互いに基準点ＦＰに接続されている。補助巻線ＺＷの 自由端は金属面Ｆに結合されている。このようにして両ブリッジトランジスタＴ １、Ｔ２間の中間点Ｍの電位変化は逆相で金属面Ｆに伝送される。表１には使用 された部品が記載されている。 図２は図１に基づいて製造されて実装されたプリント板のレイアウトを示す。 良く知られているように、雑音は寄生容量ならびにインダクタンス、従って使用 された部品、その空間配置及びその電気的相互接続に大きく依存する。金属面Ｆ は従ってこのレイアウトに綿密に合わせられる。金属面Ｆの製造はプリント板の エッチング時に銅被膜から直接行われる。従って、付加的な製造費用ならびに付 加的な材料費用は発生しない。これによって本発明による雑音防止回路の特に経 済的な実現が可能になる。 図３ａ及び図３ｂには、図２に示された電気回路の規格ＣＩＳＰＲ１５に基づ いて測定された準ピーク（ＱＰ）妨害スペクトルが示されている。測定中、１０ ０Ｗハロゲン白熱電球は電力変圧器ＴＲ１の補助巻線ＺＷに接続された約２ｍの 長さのリード線で点灯される。測定値は全測定範囲（２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ） に亘って一部がＣＩＳＰＲ１５に基づいて記入された限界値線Ｇより相当下方に 位置することが明らかに分かる。図３ａは１５０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲の周 波数の関数としてのＱＰ測定信号の推移を示す。図３ｂ及び図３ｃは同様に５０ ｋＨｚ〜１．４ＭＨＺの範囲ならびに２０ｋＨｚ〜１６０ｋＨｚの範囲を示す。 図３ｃによれば、約３２ｋＨｚでのインバータの基本周波数、及びこの基本周波 数の２倍もしくは４倍の大きさの両高調波成分が良く分かる。 図４は制御タイプの直列補助電源を備えた電子変換器の原理回路図を示す。こ の回路は供給変圧器ＥＳ、電源整流器ＧＲ、トリガ発生器ＴＧ及び自励式電流帰 還ハーフブリッジ変換器ＨＢの各構成要素から構成されている。供給変圧器ＥＳ は１つの一次巻線ＷＥ１と、電源リード線Ｎに直列接続された２つの二次巻線Ｗ Ｅ２、ＷＥ３とから構成されている。ハーフブリッジ変換器ＨＢは２つのブリッ ジトランジスタＴ１、Ｔ２と、２つのブリッジコンデンサＣ２、Ｃ３と、電力変 圧器ＴＲ１と、制御変圧器ＲＫ−ａ〜ＲＫ−ｃとから主として構成されいてる。 整流器ＧＲ及びトリガ発生器ＴＧは図１に示された整流器及びトリガ発生器に一 致し、概要を理解し易くするために機能ブロックとして示されている。二次巻線 ＷＥ２、ＷＥ３はその第１端部Ｃ、Ｄが電源Ｎに、その第２端部ｃ、ｄが電源整 流器ＧＲの入力端Ｇ１、Ｇ２に接続されている。一次巻線ＷＥ１はその第１端部 がハーフブリッジ変換器ＨＢの入力端Ｅ２に接続されている。第２端部はインピ ーダンスＺを介して両ハーフブリッジトランジスタＴ１、Ｔ２の申間点Ｍに接続 されている。このようにして一次巻線ＷＥ１には中間点Ｍの妨害電位に比例する 同期電流が流れ、この同期電流は二次巻線ＷＥ２、ＷＥ３にそれぞれ逆相の補償 電圧を誘起する。その振幅は両電圧が相殺し合いその結果コモンモード妨害電流 の発生が回避されるようにインピーダンスＺによって妨害電位に合わせられる。 １つの変形例においては、供給変圧器ＥＳは電源リード線Ｎに接続されるのでは なく、電源整流器ＧＲとハーフブリッジ変換器ＨＢの入力端との間に接続される 。この場合、供給変圧器ＥＳの両二次巻線の端子Ｃ、Ｄならびにｃ、ｄは電源整 流器ＧＲの両出力端Ｇ３、Ｇ４もしくはハーフブリッジ変換器ＨＢの入力端Ｅ１ 、Ｅ２に接続される。一次巻線の接続は変わらない。 図５は、並列接続された補助電源としてプッシュプル最終段ＧＥとこれに接続 された金属面Ｆとを有する制御タイプの雑音防止回路の他の実施例を示す。プッ シュプル最終段は両相補形トランジスタＴ５、Ｔ６と抵抗Ｒ１５及びダイオード Ｄ１６から成る各ベース回路とから主として構成されている。金属面Ｆは両相補 形トランジスタＴ５、Ｔ６間の中間点Ｍ２に接続されている。制御回路は反転器 段Ｉ及びドライバ段Ｔから構成され、プッシュプル最終段を駆動する。この雑音 防止回路は例えば図１に示された電子変換器内に組込むことができる。この場合 、補助巻線ＺＥは無くすことができる。制御入力端Ｓはブリッジトランジスタの 中間点Ｍに接続され、プッシュプル最終段ＧＥの電圧供給端子＋、−は電源整流 器ＧＲの端子Ｇ３、Ｇ４に接続される。 図６は、並列接続された補助電源としてプッシュプル最終段ＧＥとこれに接続 された金属面Ｆとを有する雑音防止回路の他の実施例を示す。図５との相違点は 回路が制御ループとして構想されている点である。このために、ドライバ段Ｔは センサ変圧器ＳＥの二次巻線ＷＳ３から給電される。センサ変圧器ＳＥの一次側 は、一次側のコモンモード妨害電流のみが二次側信号を発生するように巻回方向 が二次側巻線ＷＳ３に合わせられた２つの巻線ＷＳ１、ＷＳ２を有している。こ の目的のために、両一次巻線ＷＳ１、ＷＳ２の第１端部Ａ、Ｂは両電源リード線 Ｎ又は電源整流器ＧＲの両出力端Ｇ３、Ｇ４に接続される。二次巻線の他方の両 端部ａ、ｂは電源整流器ＧＲの入力端Ｇ１、Ｇ２もしくはハーフブリッジ変換器 ＨＢの入力端Ｅ１、Ｅ２に接続される。 最後に図７は、直列接続された補助電源として変成器の２つの二次巻線を使用 する調整タイプの雑音防止回路の実施例を示す。この回路は図６に示されたセン サ変圧器ＳＥ及び図４におけるような供給変圧器ＥＳを有している。その場合、 両変圧器のリード線に直列接続された巻線の端子ａ、ｃもしくはｂ、ｄは互いに 接続されている。センサ変圧器ＳＥの二次巻線ＷＳ３はドライバ段Ｔを介して供 給変圧器ＥＳの一次巻線ＷＥ１に接続されている。ドライバ段は、入力端が抵抗 ＲＴを介して互いに接続された演算増幅器によって実現されている。回路は例え ば電源整流器ＧＲに前置接続又は後置接続することができる。前置接続する場合 、図４においてはインターフェースＣ、Ｄ及びｃ、ｄが分離され、供給変圧器Ｅ Ｓの代わりに図７に示された回路の端子Ａ、Ｂ及びＣ、Ｄが電源リード線Ｎ及び 電源整流器ＧＲの入力端Ｇ１、Ｇ２に接続される。後置接続する場合、図４にお いてはＧ３、Ｅ１とＧ４、Ｅ２間の接続が分離され、その代わりに図７に示され た 回路の端子Ａ、Ｂ及びＣ、Ｄが電源整流器ＧＲの出力端Ｇ３、Ｇ４及びハーフブ リッジ変換器の入力端Ｅ１、Ｅ２に接続される。供給変圧器ＥＳは回路から除か れ、インターフェースＣ、ｃならびにＤ、ｄは互いに接続される。制御ループの 仕様は表２に示されている。 本発明は上述した実施例に限定されない。特に、種々の実施例の個々の特徴は 互いに組み合わせることができる。さらに、雑音防止回路を原理的に変更しなけ ればならないか又はその有利な作用を無くさなければならないことはなく、上述 したインバータは同様にフルブリッジ回路として及び／又は出力回路は放電ラン プを点弧及び点灯するための共振回路として実現することができる。最後に、雑 音防止回路の上述した実施例を原理的な変更を要することなくスイッチング電源 の他の実現手段、例えばチョーク変換器（ダウン調整器、アップ調整器、アップ −ダウン調整器、反転器）、逆変換器、順変換器内に組込むことも可能である。 さらに、スイッチング電源の同種又は異種の実現手段を同様にカスケード接続の 様式で互いに組み合わせることができ、その場合個々の各スイッチング電源はそ の固有の雑音防止回路を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライザー、フランツ ドイツ連邦共和国 デー−81379 ミユン ヘン ボシエツリーダーシユトラーセ 53 【要約の続き】 制御ループとしても実現することができ、その場合制御 量としてリード線のコモンモード妨害電流が使われる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．選択的に設けられる電源整流器（ＧＲ）と、スイッチングされた電圧を発生 するために１つ又は複数のスイッチ（Ｔ１、Ｔ２）を含むスイッチング部（ＨＢ ）と、このスイッチング部によって発生された妨害信号を回避するための雑音防 止回路と、スイッチング部の駆動部（ＴＧ；ＳＴＲ１−Ａ〜ＳＴＲ１−Ｃ；ＲＫ −ａ〜ＲＫ−ｃ）もしくは調整部と、少なくとも１つの電球（ＨＧ）が間接的に 必要に応じて１つ又は複数の後置接続された他のスイッチング電源を介して又は 直接的に接続された出力回路（ＴＲ１）とから構成され、交流電圧源又は直流電 圧源で電球を点灯するためのスイッチング電源において、雑音防止回路は１つ又 は複数の制御及び／又は調整補助電源（ＺＷ、Ｆ；ＧＥ、Ｆ；ＷＥ２、ＷＥ３） と、この補助電源の同期化を図るためにスイッチング部に接続された制御回路（ ＴＲ１；ＷＥ１；Ｉ；Ｔ）と、必要に応じて調整回路（ＳＷ、Ｔ、ＷＥ１）とを 有し、その場合補助電源（ＺＷ、Ｆ；ＧＥ、Ｆ；ＷＥ２、ＷＥ３）毎にスイッチ ング部から発生された妨害信号に対して反転しているそれぞれ１つの補償信号が 形成され、それにより両信号が相互に相殺し合うことを特徴とする電球点灯用ス イッチング電源。 ２．制御回路はスイッチング部の１つ又は複数のスイッチ（Ｔ１、Ｔ２）のタッ プ（Ｍ）に接続され、これによって制御回路（ＴＲ１；Ｚ；ＷＥ１）には同期化 に必要な同期信号が供給されることを特徴とする請求項１記載のスイッチング電 源。 ３．ブリッジ回路（ＨＢ）によってスイッチング電源を実現する場合、タップと して２つのブリッジトランジスタ（Ｔ１；Ｔ２）の接続点（Ｍ）が使用されるこ とを特徴とする請求項２記載のスイッチング電源。 ４．補助電源は制御可能な電圧発生器（ＺＷ；ＧＥ）及びこれに接続された等電 位面（Ｆ）を有し、その場合等電位面は寄生的に環境に結合された平板コンデン サの半部のように作用することを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源。 ５．等電位面はスイッチング部（ＨＢ）の近くに配置された金属面（Ｆ）によっ て実現され、その場合制御回路（ＴＲ１；Ｉ；Ｔ）によって金属面の電位変化は スイッチング部（ＨＢ）内のタップ（Ｍ）の電位変化に対して反転させられるこ とを特徴とする請求項４記載のスイッチング電源。 ６．金属面（Ｆ）はスイッチング電源が構成されているプリント板の一部分であ り、その場合表面積及び形状付与は妨害信号の最少化が達成されるようにプリン ト板のレイアウト及び使用された部品に合わせられることを特徴とする請求項５ 記載のスイッチング電源。 ７．制御回路は反転器段（Ｉ）及びドライバ段（Ｔ）を有し、このドライバ段に 接続された電圧発生器は最終段（ＧＥ）を有し、その場合反転器段（Ｉ）は同期 信号を供給され、ドライバ段（Ｔ）によって駆動される最終段（ＧＥ）は等電位 面（Ｆ）に接続されていることを特徴とする請求項４記載のスイッチング電源。 ８．制御回路は変圧器（ＴＲ１）の一次巻線によって実現され、電圧発生器はこ の変圧器（ＴＲ１）の二次巻線によって実現され、その場合一次巻線は同期信号 を供給され、一次巻線は等電位面（Ｆ）に接続されていることを特徴とする請求 項４記載のスイッチング電源。 ９．出力回路は、制御回路及び電圧発生器を実現するための変成器として使われ かつ一次側がスイッチング部に接続されまた二次側が少なくとも１つの白熱電球 （ＨＧ）に接続された電力変成器（ＴＲ１）から構成され、その場合この電力変 成器の二次側は第１端部が等電位面（Ｆ）に接続され第２端部がスイッチング電 源の一点（ＦＰ）に接続された補助巻線（ＺＷ）を有し、前記点（ＦＰ）は、環 境に容量結合されコモンモード妨害電流に対して反転した補償電流が等電位面（ Ｆ）を介して流れるような電位を有することを特徴とする請求項８記載のスイッ チング電源。 １０．スイッチング電源は交流電圧源（Ｎ）又は直流電圧源から来るリード線が スイッチング電源に接続されるように多数の補助電源（ＷＥ２；ＷＥ３）を有し 、その場合各リード線にはそれぞれ１つの補助電源（ＷＥ２；ＷＥ３）が直列接 続され、必要に応じて補助電源（ＷＥ２；ＷＥ３）には電源整流器（ＧＲ）が選 択的に前置接続又は後置接続されていることを特徴とする請求項１記載のスイッ チング電源。 １１．補助電源は供給変圧器（ＥＳ）の二次巻線（ＷＥ２：ＷＥ３）によって実 現され、その一次巻線（ＷＥ１）は同期信号を供給されることを特徴とする請求 項１０記載のスイッチング電源。 １２．同期信号はインピーダンス（Ｚ）を介して供給変圧器（ＥＳ）の一次巻線 （ＷＥ１）に供給されることを特徴とする請求項１１記載のスイッチング電源。 １３．雑音防止回路はセンサ変圧器（ＳＥ）及び制御増幅器（Ｔ；Ｔ、ＷＥ１） を含み、その場合センサ変圧器（ＳＥ）の一次側の巻線（ＷＳ１、ＷＳ２）は交 流電圧源（Ｎ）又は直流電圧源から来るスイッチング電源のリード線に接続され 、必要に応じてセンサ変圧器（ＳＥ）の一次側の巻線（ＷＳ１、ＷＳ２）には電 源整流器（ＧＲ）が選択的に前置接続又は後置接続され、センサ変圧器（ＳＥ） の二次巻線（ＷＥ３）は制御増幅器（Ｔ；Ｔ、ＷＥ１）に接続され、この制御増 幅器は補助電源（ＧＥ、Ｆ；ＷＥ２、ＷＥ３）を駆動し、これによって雑音防止 回路は、寄生容量を介する環境への容量結合と共に、閉じた制御ループを有する ことを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載のスイッチング電源。