JPH11288792A - 放電ランプ点灯装置 - Google Patents
放電ランプ点灯装置Info
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- JPH11288792A JPH11288792A JP10088884A JP8888498A JPH11288792A JP H11288792 A JPH11288792 A JP H11288792A JP 10088884 A JP10088884 A JP 10088884A JP 8888498 A JP8888498 A JP 8888498A JP H11288792 A JPH11288792 A JP H11288792A
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- capacitor
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- lamp lighting
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、安全に放電ランプを始動する
と共に点灯維持することができ、調光器を用いた調光も
可能な放電ランプ点灯装置を提供する。 【解決手段】 平滑コンデンサ５５と、これに並列接続
されたインバータ回路５と、その駆動回路８と、その起
動回路９と、インバータ回路５の出力に接続された第１
及び第２のコンデンサ５６，５２及びインダクタンス素
子５３を含む共振回路７と、その出力に接続された放電
ランプ６と、これに並列接続された第３のコンデンサ５
４とを備えている。直列接続された第４のコンデンサ５
７及び第１及び第２の整流素子５８，５９が平滑コンデ
ンサ５５に並列接続され、第４のコンデンサ５７の両端
と交流電源１との間にフィルタ２及び整流回路３が挿入
され、第１のコンデンサ５６の前記インバータ回路５と
の接続端子と反対側の端子が第１及び第２の整流素子５
８，５９の接続点に接続されている。
と共に点灯維持することができ、調光器を用いた調光も
可能な放電ランプ点灯装置を提供する。 【解決手段】 平滑コンデンサ５５と、これに並列接続
されたインバータ回路５と、その駆動回路８と、その起
動回路９と、インバータ回路５の出力に接続された第１
及び第２のコンデンサ５６，５２及びインダクタンス素
子５３を含む共振回路７と、その出力に接続された放電
ランプ６と、これに並列接続された第３のコンデンサ５
４とを備えている。直列接続された第４のコンデンサ５
７及び第１及び第２の整流素子５８，５９が平滑コンデ
ンサ５５に並列接続され、第４のコンデンサ５７の両端
と交流電源１との間にフィルタ２及び整流回路３が挿入
され、第１のコンデンサ５６の前記インバータ回路５と
の接続端子と反対側の端子が第１及び第２の整流素子５
８，５９の接続点に接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインバータ回路を用
いた放電ランプ点灯装置に関する。
いた放電ランプ点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の放電ランプ点灯装置として、図１
１に示すように、チョッパ回路４とインバータ回路５と
がスイッチング素子５１を共用している回路が知られて
いる。この回路は、放電ランプ６に入力される電圧の入
力力率を高くすると共に、高調波成分を少なくするよう
にしたものである。
１に示すように、チョッパ回路４とインバータ回路５と
がスイッチング素子５１を共用している回路が知られて
いる。この回路は、放電ランプ６に入力される電圧の入
力力率を高くすると共に、高調波成分を少なくするよう
にしたものである。
【０００３】上記のような従来の放電ランプ点灯装置の
回路構成を更に詳しく説明する。図１１において、第１
及び第２のスイッチ素子であるトランジスタ５０，５１
を直列接続してインバータ５が構成され、これが平滑コ
ンデンサ５５に並列に接続されている。更に、インバー
タ回路５を駆動する駆動回路８、インバータ回路５の出
力に接続されたコンデンサ５２とインダクタンス素子５
３を含む共振回路７、共振回路の出力に接続された放電
ランプ６、放電ランプ６に並列に接続されたコンデンサ
５４が設けられている。そして、ノイズ用フィルタ２を
介して交流電源１に接続される整流回路３の出力端が、
インダクタンス素子４１を介してトランジスタ５１のソ
ース・ドレイン間に接続されている（特開平３−２７６
５９８号公報）。
回路構成を更に詳しく説明する。図１１において、第１
及び第２のスイッチ素子であるトランジスタ５０，５１
を直列接続してインバータ５が構成され、これが平滑コ
ンデンサ５５に並列に接続されている。更に、インバー
タ回路５を駆動する駆動回路８、インバータ回路５の出
力に接続されたコンデンサ５２とインダクタンス素子５
３を含む共振回路７、共振回路の出力に接続された放電
ランプ６、放電ランプ６に並列に接続されたコンデンサ
５４が設けられている。そして、ノイズ用フィルタ２を
介して交流電源１に接続される整流回路３の出力端が、
インダクタンス素子４１を介してトランジスタ５１のソ
ース・ドレイン間に接続されている（特開平３−２７６
５９８号公報）。
【０００４】次に、上記の回路の動作を説明する。交流
電源１からフィルタ２を通り整流回路３で全波整流さ
れ、得られた直流の脈流電圧がチョッパ回路４に印加さ
れると、平滑コンデンサ５５がインダクタンス素子４１
を介して充電される。平滑コンデンサに直流電圧が印加
されると、インバータ回路５のトランジスタ５０及び５
１がオン・オフを交互に繰り返すような制御信号が駆動
回路８から与えられる。
電源１からフィルタ２を通り整流回路３で全波整流さ
れ、得られた直流の脈流電圧がチョッパ回路４に印加さ
れると、平滑コンデンサ５５がインダクタンス素子４１
を介して充電される。平滑コンデンサに直流電圧が印加
されると、インバータ回路５のトランジスタ５０及び５
１がオン・オフを交互に繰り返すような制御信号が駆動
回路８から与えられる。
【０００５】駆動回路８からの信号によりトランジスタ
５０及び５１はオン・オフを交互に繰り返すと、インバ
ータ回路５の出力端に接続されたコンデンサ５２及びイ
ンダクタンス素子５３を含む共振回路７に交流電圧が印
加される。その結果、コンデンサ５２又はインダクタン
ス素子５３により制限された電圧及び電流が共振回路７
の出力端に接続された放電ランプ６に供給され、放電ラ
ンプ６が点灯する。コンデンサ５４は、放電ランプ６の
始動電圧の発生と点灯回路の安定のために放電ランプ６
と並列に接続されている。
５０及び５１はオン・オフを交互に繰り返すと、インバ
ータ回路５の出力端に接続されたコンデンサ５２及びイ
ンダクタンス素子５３を含む共振回路７に交流電圧が印
加される。その結果、コンデンサ５２又はインダクタン
ス素子５３により制限された電圧及び電流が共振回路７
の出力端に接続された放電ランプ６に供給され、放電ラ
ンプ６が点灯する。コンデンサ５４は、放電ランプ６の
始動電圧の発生と点灯回路の安定のために放電ランプ６
と並列に接続されている。
【０００６】上記の動作において、交流電源１の瞬時値
が低いときは、インダクタンス素子４１に流れる電流の
増加率が低い。したがって、オン時間が同一なら、トラ
ンジスタ５１がターンオフしたときのインダクタンス素
子４１の蓄積エネルギーが小さく、平滑コンデンサ５５
の充電電圧が低下する。このとき、入力電流も交流電源
１の瞬時値に応じて小さくなる。
が低いときは、インダクタンス素子４１に流れる電流の
増加率が低い。したがって、オン時間が同一なら、トラ
ンジスタ５１がターンオフしたときのインダクタンス素
子４１の蓄積エネルギーが小さく、平滑コンデンサ５５
の充電電圧が低下する。このとき、入力電流も交流電源
１の瞬時値に応じて小さくなる。
【０００７】交流電源１の瞬時値が高いときは、インダ
クタンス素子４１に流れる電流の増加率が高い。したが
って、オン時間が同一なら、トランジスタ５１がターン
オフしたときのインダクタンス素子４１の蓄積エネルギ
ーが大きく、平滑コンデンサ５５の充電電圧が増加す
る。
クタンス素子４１に流れる電流の増加率が高い。したが
って、オン時間が同一なら、トランジスタ５１がターン
オフしたときのインダクタンス素子４１の蓄積エネルギ
ーが大きく、平滑コンデンサ５５の充電電圧が増加す
る。
【０００８】入力電流も交流電源１の瞬時値に応じて大
きくなる。このため、交流電源１の波形とほぼ相似形の
入力電流が得られる。これにより、電源入力力率を高く
し、電源入力電流の高調波成分を少なくすることができ
る。
きくなる。このため、交流電源１の波形とほぼ相似形の
入力電流が得られる。これにより、電源入力力率を高く
し、電源入力電流の高調波成分を少なくすることができ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の放電ランプ点灯装置は、構成が複雑で大型化しや
すく、高価になりやすい問題があった。更に、電源入力
に調光器を挿入すると、平滑コンデンサの電圧が低下し
て動作が不安定になりやすい。このため、調光器の使用
が難しかった。
従来の放電ランプ点灯装置は、構成が複雑で大型化しや
すく、高価になりやすい問題があった。更に、電源入力
に調光器を挿入すると、平滑コンデンサの電圧が低下し
て動作が不安定になりやすい。このため、調光器の使用
が難しかった。
【００１０】本発明は上記のような従来の問題を解決す
るためになされた。つまり、本発明の目的は簡単な構成
で、安全に放電ランプを始動すると共に点灯維持するこ
とができ、調光器を用いた調光も可能な放電ランプ点灯
装置を提供することにある。
るためになされた。つまり、本発明の目的は簡単な構成
で、安全に放電ランプを始動すると共に点灯維持するこ
とができ、調光器を用いた調光も可能な放電ランプ点灯
装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の放電ランプ点灯
装置は、平滑コンデンサと、平滑コンデンサに並列に接
続された少なくとも１つのスイッチ素子とを含むインバ
ータ回路と、インバータ回路を駆動する駆動回路と、駆
動回路の起動回路と、インバータ回路の出力に接続され
た第１及び第２のコンデンサ及びインダクタンス素子を
含む共振回路と、共振回路の出力に接続された放電ラン
プと、放電ランプに並列に接続された第３のコンデンサ
とを備え、直列接続された第４のコンデンサ及び第１及
び第２の整流素子が平滑コンデンサに並列に接続され、
第４のコンデンサの両端と交流電源との間にフィルタ及
び整流回路が挿入され、第１のコンデンサのインバータ
回路との接続端子と反対側の端子が第１及び第２の整流
素子の接続点に接続されていることを特徴とする。
装置は、平滑コンデンサと、平滑コンデンサに並列に接
続された少なくとも１つのスイッチ素子とを含むインバ
ータ回路と、インバータ回路を駆動する駆動回路と、駆
動回路の起動回路と、インバータ回路の出力に接続され
た第１及び第２のコンデンサ及びインダクタンス素子を
含む共振回路と、共振回路の出力に接続された放電ラン
プと、放電ランプに並列に接続された第３のコンデンサ
とを備え、直列接続された第４のコンデンサ及び第１及
び第２の整流素子が平滑コンデンサに並列に接続され、
第４のコンデンサの両端と交流電源との間にフィルタ及
び整流回路が挿入され、第１のコンデンサのインバータ
回路との接続端子と反対側の端子が第１及び第２の整流
素子の接続点に接続されていることを特徴とする。
【００１２】第１の整流素子が高速ダイオードであり、
更に、第２の整流素子も高速ダイオードであることが好
ましい。また、放電ランプが予熱始動形であり、第３の
コンデンサが予熱電極を介して非電源側に接続されてい
ることを特徴とする。更に、放電ランプに並列に第５の
コンデンサが接続されていることが好ましい。
更に、第２の整流素子も高速ダイオードであることが好
ましい。また、放電ランプが予熱始動形であり、第３の
コンデンサが予熱電極を介して非電源側に接続されてい
ることを特徴とする。更に、放電ランプに並列に第５の
コンデンサが接続されていることが好ましい。
【００１３】また、第５のコンデンサと放電ランプとの
間にインダクタンス素子が挿入されていることが好まし
い。インバータ回路を駆動する駆動回路がトランスを含
むことが好ましい。
間にインダクタンス素子が挿入されていることが好まし
い。インバータ回路を駆動する駆動回路がトランスを含
むことが好ましい。
【００１４】更に、調光器を介して商用電源に接続され
る場合に、調光器の容量とフィルタの容量との分圧によ
ってフィルタに発生する電圧以下の電圧で起動回路が作
動することが好ましい。平滑コンデンサは、必要な耐圧
と大きい容量を有することが好ましい。また、残光特性
に優れた蛍光体が放電ランプに用いられていることが好
ましい。最後に、商用電源との間に接続される調光器を
更に備えていることが好ましい。
る場合に、調光器の容量とフィルタの容量との分圧によ
ってフィルタに発生する電圧以下の電圧で起動回路が作
動することが好ましい。平滑コンデンサは、必要な耐圧
と大きい容量を有することが好ましい。また、残光特性
に優れた蛍光体が放電ランプに用いられていることが好
ましい。最後に、商用電源との間に接続される調光器を
更に備えていることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態による放電ラン
プ点灯装置の回路図を図１に示す。図１において、従来
例の図１１と同等の回路要素には同じ番号を付してい
る。図１の放電ランプ点灯装置の動作を以下に説明す
る。
プ点灯装置の回路図を図１に示す。図１において、従来
例の図１１と同等の回路要素には同じ番号を付してい
る。図１の放電ランプ点灯装置の動作を以下に説明す
る。
【００１６】交流電源１からノイズフィルタ２経て整流
回路３に電力が供給されると、整流回路３で全波整流さ
れた直流の脈流電圧が平滑コンデンサ５５を充電する。
平滑コンデンサ５５に直流電圧が印加されると起動回路
９が作動し、駆動回路８を動作させる。駆動回路８から
インバータ回路５のトランジスタ５０及び５１にゲート
信号が与えられると、トランジスタ５０及び５１がオン
・オフを交互に繰り返す動作を行う。
回路３に電力が供給されると、整流回路３で全波整流さ
れた直流の脈流電圧が平滑コンデンサ５５を充電する。
平滑コンデンサ５５に直流電圧が印加されると起動回路
９が作動し、駆動回路８を動作させる。駆動回路８から
インバータ回路５のトランジスタ５０及び５１にゲート
信号が与えられると、トランジスタ５０及び５１がオン
・オフを交互に繰り返す動作を行う。
【００１７】インバータ回路５の出力端に接続されたコ
ンデンサ５６及び５２とインダクタンス素子５３を含む
共振回路７に交流電圧が印加されると、コンデンサ５
２、コンデンサ５６又はインダクタンス素子５３により
制限された電圧及び電流が共振回路７の出力端に接続さ
れた放電ランプ６に供給される。その結果、放電ランプ
６が点灯する。コンデンサ５４は、放電ランプ６の始動
電圧の発生と点灯回路の安定のために放電ランプ６と並
列に接続されている。
ンデンサ５６及び５２とインダクタンス素子５３を含む
共振回路７に交流電圧が印加されると、コンデンサ５
２、コンデンサ５６又はインダクタンス素子５３により
制限された電圧及び電流が共振回路７の出力端に接続さ
れた放電ランプ６に供給される。その結果、放電ランプ
６が点灯する。コンデンサ５４は、放電ランプ６の始動
電圧の発生と点灯回路の安定のために放電ランプ６と並
列に接続されている。
【００１８】このような放電ランプの始動・点灯動作に
おいて、平滑コンデンサ５５の直流電圧が高周波の交流
電圧に変換される。２つの閉ループに交互に共振電流が
流れることにより高周波の交流電圧が発生する。一方の
閉ループは平滑コンデンサ５５、コンデンサ５６、コン
デンサ５２、ランプ６及びコンデンサ５４、インダクタ
ンス素子５３、及びトランジスタ５１で構成される。他
方の閉ループはトランジスタ５０、インダクタンス素子
５３、ランプ６及びコンデンサ５４、コンデンサ５２、
コンデンサ５６で構成される。
おいて、平滑コンデンサ５５の直流電圧が高周波の交流
電圧に変換される。２つの閉ループに交互に共振電流が
流れることにより高周波の交流電圧が発生する。一方の
閉ループは平滑コンデンサ５５、コンデンサ５６、コン
デンサ５２、ランプ６及びコンデンサ５４、インダクタ
ンス素子５３、及びトランジスタ５１で構成される。他
方の閉ループはトランジスタ５０、インダクタンス素子
５３、ランプ６及びコンデンサ５４、コンデンサ５２、
コンデンサ５６で構成される。
【００１９】上記のような動作は、従来から低力率の点
灯回路で一般に用いられているシリーズインバータ動作
と同様に、安定した動作をさせることができる。このと
き、コンデンサ５６には共振電圧のうちコンデンサ５２
との間で容量分圧された交流電圧が印加される。第１の
ダイオード５８がコンデンサ５６と並列に接続されてい
るので、コンデンサ５６の交流電圧は第１のダイオード
５８にも印加され、この電圧が平滑コンデンサ５５の充
電経路に重畳される。したがって、ダイオード５８のカ
ソード側がアノード側より低いときはダイオード５８が
導通して整流回路３から平滑コンデンサ５５への充電電
流が流れ、ダイオード５８のカソード側がアノード側よ
り高くなればダイオード５８が遮断状態になる。
灯回路で一般に用いられているシリーズインバータ動作
と同様に、安定した動作をさせることができる。このと
き、コンデンサ５６には共振電圧のうちコンデンサ５２
との間で容量分圧された交流電圧が印加される。第１の
ダイオード５８がコンデンサ５６と並列に接続されてい
るので、コンデンサ５６の交流電圧は第１のダイオード
５８にも印加され、この電圧が平滑コンデンサ５５の充
電経路に重畳される。したがって、ダイオード５８のカ
ソード側がアノード側より低いときはダイオード５８が
導通して整流回路３から平滑コンデンサ５５への充電電
流が流れ、ダイオード５８のカソード側がアノード側よ
り高くなればダイオード５８が遮断状態になる。
【００２０】整流回路３の出力電圧、つまり第４のコン
デンサ５７に充電された電圧と、平滑コンデンサ５５に
充電された電圧との間には第１及び第２のダイオード５
８，５９が挿入されている。平滑コンデンサ５５の電圧
が整流回路３の出力電圧より低くなると、第１及び第２
のダイオード５８，５９を介して平滑コンデンサ５５の
充電電流が整流回路３から供給される。こうして、交流
電源の全周期にわたり充電電流の引き込みによる平滑コ
ンデンサの充電が行われる。
デンサ５７に充電された電圧と、平滑コンデンサ５５に
充電された電圧との間には第１及び第２のダイオード５
８，５９が挿入されている。平滑コンデンサ５５の電圧
が整流回路３の出力電圧より低くなると、第１及び第２
のダイオード５８，５９を介して平滑コンデンサ５５の
充電電流が整流回路３から供給される。こうして、交流
電源の全周期にわたり充電電流の引き込みによる平滑コ
ンデンサの充電が行われる。
【００２１】第２のダイオード５９は、共振回路７に対
する第４のコンデンサ５７の影響を抑えるために挿入さ
れている。第４のコンデンサ５７の静電容量として、全
波整流した電圧波形にリップル変動が生ずるような容量
値を選択することにより、整流回路３との間で上記のよ
うな高周波引き込み作用が得られるので、商用電源の波
高値が低いときの引き込み電流を増加させることができ
る。更に、内部抵抗の大きな平滑コンデンサ５５に第４
のコンデンサ５７が第１及び第２のダイオード５８，５
９を介して並列接続されているので、放電ランプ６の始
動時などの大きな電流を必要とする際には共振回路の合
成抵抗が下がり、より大きな始動電圧を放電ランプ６に
印加することができる。
する第４のコンデンサ５７の影響を抑えるために挿入さ
れている。第４のコンデンサ５７の静電容量として、全
波整流した電圧波形にリップル変動が生ずるような容量
値を選択することにより、整流回路３との間で上記のよ
うな高周波引き込み作用が得られるので、商用電源の波
高値が低いときの引き込み電流を増加させることができ
る。更に、内部抵抗の大きな平滑コンデンサ５５に第４
のコンデンサ５７が第１及び第２のダイオード５８，５
９を介して並列接続されているので、放電ランプ６の始
動時などの大きな電流を必要とする際には共振回路の合
成抵抗が下がり、より大きな始動電圧を放電ランプ６に
印加することができる。
【００２２】この高周波の充電電流はフィルタ２によっ
て平均化される。こうして、平滑コンデンサ５５の直流
電圧を高周波交流電圧に変換して放電ランプ６を点灯し
ながら、整流回路３と平滑コンデンサ５５との間に共振
電圧の一部を帰還させることにより、平滑コンデンサ５
５への充電を高周波で行うことができる。その結果、全
周期にわたって入力電流が流れるので、力率が高く、Ｔ
ＨＤ（全高調波歪）が小さい正弦波状の入力電流とな
る。
て平均化される。こうして、平滑コンデンサ５５の直流
電圧を高周波交流電圧に変換して放電ランプ６を点灯し
ながら、整流回路３と平滑コンデンサ５５との間に共振
電圧の一部を帰還させることにより、平滑コンデンサ５
５への充電を高周波で行うことができる。その結果、全
周期にわたって入力電流が流れるので、力率が高く、Ｔ
ＨＤ（全高調波歪）が小さい正弦波状の入力電流とな
る。
【００２３】また、本発明の点灯ランプ点灯装置は白熱
電球用の調光器と一緒に使用しても問題ない。白熱電球
用の調光器は、主にトライアックを用いて位相制御する
ので、低力率の回路ではトライアックが正常に導通しな
い誤動作が生じやすい。しかし、本発明の点灯ランプ点
灯装置は高力率で休止区間が無く、白熱電球と同じよう
に入力電流が流れているので、調光器に接続して使用し
ても誤動作が生じない。共振によって高められた電圧で
平滑コンデンサ５５が充電されているので、調光度の深
いときでも放電ランプ６を安定に点灯することができ
る。
電球用の調光器と一緒に使用しても問題ない。白熱電球
用の調光器は、主にトライアックを用いて位相制御する
ので、低力率の回路ではトライアックが正常に導通しな
い誤動作が生じやすい。しかし、本発明の点灯ランプ点
灯装置は高力率で休止区間が無く、白熱電球と同じよう
に入力電流が流れているので、調光器に接続して使用し
ても誤動作が生じない。共振によって高められた電圧で
平滑コンデンサ５５が充電されているので、調光度の深
いときでも放電ランプ６を安定に点灯することができ
る。
【００２４】第１の整流素子５８に高速ダイオードを用
いることにより、共振回路の共振電流を確実に平滑コン
デンサ５５の充電経路へ作用させることができる。ま
た、ダイオード５８自身の発熱を低減することができ
る。
いることにより、共振回路の共振電流を確実に平滑コン
デンサ５５の充電経路へ作用させることができる。ま
た、ダイオード５８自身の発熱を低減することができ
る。
【００２５】第２の整流素子５９にも高速ダイオードを
用いることが好ましい。共振電流に左右されにくくな
り、更に高力率、低ＴＨＤの性能を高めることができ
る。また、ダイオード５９自身の発熱を低減することが
でき、高効率に寄与する。
用いることが好ましい。共振電流に左右されにくくな
り、更に高力率、低ＴＨＤの性能を高めることができ
る。また、ダイオード５９自身の発熱を低減することが
でき、高効率に寄与する。
【００２６】図２に示すように、放電ランプ６が予熱始
動形である場合、第３のコンデンサ５４が予熱電極を介
して非電源側に接続されていることが好ましい。予熱始
動形放電灯を調光点灯した場合、すなわち、低電流動作
させた場合に、予熱電極温度の低下に伴い放電に必要な
電圧が上昇することによる放電灯電圧の上昇を抑えるこ
とができる。これにより、予熱電極と放電補助材、すな
わちエミッタの消耗を低減し、長寿命とすることができ
る。
動形である場合、第３のコンデンサ５４が予熱電極を介
して非電源側に接続されていることが好ましい。予熱始
動形放電灯を調光点灯した場合、すなわち、低電流動作
させた場合に、予熱電極温度の低下に伴い放電に必要な
電圧が上昇することによる放電灯電圧の上昇を抑えるこ
とができる。これにより、予熱電極と放電補助材、すな
わちエミッタの消耗を低減し、長寿命とすることができ
る。
【００２７】図３に示すように、更に、放電ランプ６に
並列に電源側に第５のコンデンサ６２を接続したことに
より、放電を維持するための電圧を供給する動作を第２
のコンデンサ６２が行う。調光度が大きい時、すなわち
低照度点灯時に、未放電状態すなわち予熱状態になるこ
とを防ぐことができるので、定格光出力の１０％以下ま
で調光する際には特に有効に作用する。
並列に電源側に第５のコンデンサ６２を接続したことに
より、放電を維持するための電圧を供給する動作を第２
のコンデンサ６２が行う。調光度が大きい時、すなわち
低照度点灯時に、未放電状態すなわち予熱状態になるこ
とを防ぐことができるので、定格光出力の１０％以下ま
で調光する際には特に有効に作用する。
【００２８】図４に示すように、更に、第５のコンデン
サ６２と放電ランプ６との間にインダクタンス素子６０
を挿入したことにより、図８に示すように、調光度の大
きい時、すなわち低照度点灯時の放電ランプ電流のサー
ジ状の電流を低減させることができる。その結果、電極
の消耗が抑えられ寿命が長くなると共に、光出力の変動
が小さくなる。
サ６２と放電ランプ６との間にインダクタンス素子６０
を挿入したことにより、図８に示すように、調光度の大
きい時、すなわち低照度点灯時の放電ランプ電流のサー
ジ状の電流を低減させることができる。その結果、電極
の消耗が抑えられ寿命が長くなると共に、光出力の変動
が小さくなる。
【００２９】図５に示すように、インバータ回路を駆動
する駆動回路８をトランス６３で構成することが好まし
い。商用電源の各位相において、また高周波動作の各位
相においても、動作電源供給元及び動作電流経路が複雑
に絡み合っているため、複雑な制御を行う他励方式の駆
動回路を用いるよりもトランス６３を用いた単純な構成
の駆動回路で滑らかな制御をすることができる。
する駆動回路８をトランス６３で構成することが好まし
い。商用電源の各位相において、また高周波動作の各位
相においても、動作電源供給元及び動作電流経路が複雑
に絡み合っているため、複雑な制御を行う他励方式の駆
動回路を用いるよりもトランス６３を用いた単純な構成
の駆動回路で滑らかな制御をすることができる。
【００３０】なお、図５では、トランス６３をインバー
タ回路の出力とインダクタンス素子５３との間に挿入し
ているが、インダクタンス素子５３と放電ランプ６との
間に挿入してもよい。あるいは、第３のコンデンサ５４
に直列に挿入してもよい。要は高周波電流をピックアッ
プできればよい。また、トランス６３に他励制御を加え
ることにより、更に精密に入力電流波形を整形すること
ができる。
タ回路の出力とインダクタンス素子５３との間に挿入し
ているが、インダクタンス素子５３と放電ランプ６との
間に挿入してもよい。あるいは、第３のコンデンサ５４
に直列に挿入してもよい。要は高周波電流をピックアッ
プできればよい。また、トランス６３に他励制御を加え
ることにより、更に精密に入力電流波形を整形すること
ができる。
【００３１】本発明の放電ランプ点灯装置を調光器と一
緒に使用する場合、調光器の容量と点灯装置のフィルタ
２の容量との分圧によりフィルタ２の両端に発生する電
圧以下の電圧で起動回路９が作動して駆動回路８を起動
するように設定することが好ましい。図６に示すような
正弦波波形の商用電源に接続したとき、放電ランプ点灯
装置の起動前は、調光器の容量とフィルタの容量で図６
の電圧を分圧した電圧が点灯装置のフィルタに印加され
る。
緒に使用する場合、調光器の容量と点灯装置のフィルタ
２の容量との分圧によりフィルタ２の両端に発生する電
圧以下の電圧で起動回路９が作動して駆動回路８を起動
するように設定することが好ましい。図６に示すような
正弦波波形の商用電源に接続したとき、放電ランプ点灯
装置の起動前は、調光器の容量とフィルタの容量で図６
の電圧を分圧した電圧が点灯装置のフィルタに印加され
る。
【００３２】通常、調光度が少ないときは実行値電圧が
大きいので問題ないが、図７に示すように調光度が大き
くなると実行値電圧が小さくなり、調光器及び点灯装置
に流れる電流が少なくなるので、点灯装置が正常に動作
しなくなる。そこで、この電圧以下の電圧で起動回路９
が作動するように設定することにより、低放電電流状態
での動作開始が可能となる。
大きいので問題ないが、図７に示すように調光度が大き
くなると実行値電圧が小さくなり、調光器及び点灯装置
に流れる電流が少なくなるので、点灯装置が正常に動作
しなくなる。そこで、この電圧以下の電圧で起動回路９
が作動するように設定することにより、低放電電流状態
での動作開始が可能となる。
【００３３】例えば、外部調光器の両端容量が０．１５
μＦ、フィルタ容量が０．１μＦ、電源電圧が１２０Ｖ
のとき、起動回路作動前に １２０×０．１５／（０．１５＋０．１）＝７２（Ｖ） の電圧がフィルタすなわち点灯装置に印加されるので、
７２Ｖ以下で起動回路９が作動するように設定すればよ
い。
μＦ、フィルタ容量が０．１μＦ、電源電圧が１２０Ｖ
のとき、起動回路作動前に １２０×０．１５／（０．１５＋０．１）＝７２（Ｖ） の電圧がフィルタすなわち点灯装置に印加されるので、
７２Ｖ以下で起動回路９が作動するように設定すればよ
い。
【００３４】また、平滑コンデンサ５５は必要な耐圧を
有し、容量が大きいほど好ましい。これにより、高周波
の充電電流も流れる平滑コンデンサ５５の発熱を低減す
ることができる。その結果、定格温度や定格電流の高い
部品よりむしろ安価なコンデンサを使用することができ
る。
有し、容量が大きいほど好ましい。これにより、高周波
の充電電流も流れる平滑コンデンサ５５の発熱を低減す
ることができる。その結果、定格温度や定格電流の高い
部品よりむしろ安価なコンデンサを使用することができ
る。
【００３５】放電ランプには、残光特性の優れた蛍光体
を用いのもが好ましい。図９に示すように、発光に寄与
する電流のほとんどは商用電源から供給される。光出力
半減時間が１．５ミリ秒以上である残光特性の優れた蛍
光体を用いることにより、放電ランプ点灯装置を調光装
置と一緒に使用する場合であっても、図１０に示すよう
に、商用電源周波数でのちらつきを緩和することができ
る。
を用いのもが好ましい。図９に示すように、発光に寄与
する電流のほとんどは商用電源から供給される。光出力
半減時間が１．５ミリ秒以上である残光特性の優れた蛍
光体を用いることにより、放電ランプ点灯装置を調光装
置と一緒に使用する場合であっても、図１０に示すよう
に、商用電源周波数でのちらつきを緩和することができ
る。
【００３６】以上説明したように、本発明によれば、簡
単な回路構成で、入力電流を全周期にわたって流入させ
ることができ、電源入力電流の高調波成分が少ない状態
で放電ランプを始動・点灯維持させるとともに、調光器
を用いた調光も可能な放電ランプ点灯装置を提供するこ
とができる。
単な回路構成で、入力電流を全周期にわたって流入させ
ることができ、電源入力電流の高調波成分が少ない状態
で放電ランプを始動・点灯維持させるとともに、調光器
を用いた調光も可能な放電ランプ点灯装置を提供するこ
とができる。
【００３７】なお、上記の実施形態では２つのトランジ
スタを直列に接続したシリーズインバータ方式を採用し
ているが、プッシュプルインバータ等、他の方式のイン
バータを用いてもよい。１石式のインバータでもよい。
また、駆動回路８は独立した発振回路を持つ他励式であ
ってもよいし、共振回路７から帰還した信号を用いる自
励式であってもよい。他励式及び自励式を組み合わせた
ものでもよい。
スタを直列に接続したシリーズインバータ方式を採用し
ているが、プッシュプルインバータ等、他の方式のイン
バータを用いてもよい。１石式のインバータでもよい。
また、駆動回路８は独立した発振回路を持つ他励式であ
ってもよいし、共振回路７から帰還した信号を用いる自
励式であってもよい。他励式及び自励式を組み合わせた
ものでもよい。
【００３８】また、上記の実施形態ではコンデンサとイ
ンダクタンス素子の直列共振回路を用いたが、並列共振
回路を用いてもよい。また、スイッチ素子はＦＥＴに限
らず、バイポーラトランジスタ等、他のスイッチ素子を
用いてもよい。放電ランプは予熱始動形に限らず、冷陰
極始動形でもよいし、低圧放電灯又は高圧放電灯でもよ
い。更に、電源は商用電源に限らず、他の（５０Ｈｚ又
は６０Ｈｚでない周波数の）交流電源であってもよい。
ンダクタンス素子の直列共振回路を用いたが、並列共振
回路を用いてもよい。また、スイッチ素子はＦＥＴに限
らず、バイポーラトランジスタ等、他のスイッチ素子を
用いてもよい。放電ランプは予熱始動形に限らず、冷陰
極始動形でもよいし、低圧放電灯又は高圧放電灯でもよ
い。更に、電源は商用電源に限らず、他の（５０Ｈｚ又
は６０Ｈｚでない周波数の）交流電源であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、本発明の放電ランプ点灯
装置は、簡単な構成で、入力電流を全周期にわたって流
入させることができ、電源入力力率を高く、電源入力電
流の高調波成分が少ない状態で放電ランプを始動・点灯
することができると共に、白熱電球用の調光器に接続し
て調光することもできる。
装置は、簡単な構成で、入力電流を全周期にわたって流
入させることができ、電源入力力率を高く、電源入力電
流の高調波成分が少ない状態で放電ランプを始動・点灯
することができると共に、白熱電球用の調光器に接続し
て調光することもできる。
【図１】本発明の実施形態による放電ランプ点灯装置の
回路図
回路図
【図２】本発明の別の実施形態による放電ランプ点灯装
置の回路図
置の回路図
【図３】本発明の別の実施形態による放電ランプ点灯装
置の回路図
置の回路図
【図４】本発明の別の実施形態による放電ランプ点灯装
置の回路図
置の回路図
【図５】本発明の低放電電流動作の説明図
【図６】商用電源の電圧波形
【図７】調光器の出力電圧波形
【図８】調光度が大きいときの放電ランプ電流波形
【図９】調光度が大きいときの放電ランプ光出力波形
【図１０】調光度が大きいときの放電ランプ光出力波形
の改善例を示す図
の改善例を示す図
【図１１】従来の放電ランプ点灯装置の回路図
１ 直流電源 ２ フィルタ ３ 整流回路 ５ インバータ回路 ５０，５１ トランジスタ ５２，５４，５６，５７，６２ コンデンサ ５３，６０ インダクタンス素子 ５５ 平滑コンデンサ ５８，５９ ダイオード ６３ トランス ６ 放電ランプ ７ 共振回路 ８ 駆動回路 ９ 起動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 昌伸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】 平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサ
に並列に接続された少なくとも１つのスイッチ素子とを
含むインバータ回路と、前記インバータ回路を駆動する
駆動回路と、前記駆動回路の起動回路と、前記インバー
タ回路の出力に接続された第１及び第２のコンデンサ及
びインダクタンス素子を含む共振回路と、前記共振回路
の出力に接続された放電ランプと、前記放電ランプに並
列に接続された第３のコンデンサとを備え、直列接続さ
れた第４のコンデンサ及び第１及び第２の整流素子が前
記平滑コンデンサに並列に接続され、前記第４のコンデ
ンサの両端と交流電源との間にフィルタ及び整流回路が
挿入され、前記第１のコンデンサの前記インバータ回路
との接続端子と反対側の端子が前記第１及び第２の整流
素子の接続点に接続されていることを特徴とする放電ラ
ンプ点灯装置。 - 【請求項２】 前記第１の整流素子が高速ダイオードで
あることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装
置。 - 【請求項３】 前記第２の整流素子が高速ダイオードで
あることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装
置。 - 【請求項４】 前記放電ランプが予熱始動形であり、前
記第３のコンデンサが予熱電極を介して非電源側に接続
されていることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ
点灯装置。 - 【請求項５】 前記放電ランプに並列に、かつ、前記放
電ランプより電源側に第５のコンデンサを接続したこと
を特徴とする請求項４記載の放電ランプ点灯装置。 - 【請求項６】 前記第５のコンデンサと前記放電ランプ
との間にインダクタンス素子を挿入したことを特徴とす
る請求項５記載の放電ランプ点灯装置。 - 【請求項７】 前記駆動回路がトランスを含むことを特
徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。 - 【請求項８】 調光器を介して商用電源に接続される場
合に、前記調光器の容量と前記フィルタの容量との分圧
によって前記フィルタに発生する電圧以下の電圧で前記
起動回路が作動することを特徴とする請求項１記載の放
電ランプ点灯装置。 - 【請求項９】 前記平滑コンデンサが、必要な耐圧と大
きい容量を有することを特徴とする請求項１記載の放電
ランプ点灯装置。 - 【請求項１０】 残光特性に優れた蛍光体が前記放電ラ
ンプに用いられていることを特徴とする請求項１の放電
ランプ点灯装置。 - 【請求項１１】 商用電源との間に接続される調光器を
更に備えている請求項１〜１０のいずれか１項記載の放
電ランプ点灯装置。
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|---|---|---|---|
| JP08888498A JP3532760B2 (ja) | 1998-04-01 | 1998-04-01 | 放電ランプ点灯装置 |
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| TW088105003A TW437267B (en) | 1998-04-01 | 1999-03-30 | Light up apparatus for a discharge lamp |
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|---|---|---|---|
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| JP2001210532A (ja) * | 2000-01-27 | 2001-08-03 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 不飽和形変圧器、電源装置、放電ランプ装置および電球形放電ランプ |
| US6476566B2 (en) | 2000-12-27 | 2002-11-05 | Infocus Systems, Inc. | Method and apparatus for canceling ripple current in a lamp |
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| US6900599B2 (en) * | 2001-03-22 | 2005-05-31 | International Rectifier Corporation | Electronic dimming ballast for cold cathode fluorescent lamp |
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| JP4088924B2 (ja) * | 2003-02-07 | 2008-05-21 | 三菱電機株式会社 | 放電灯点灯装置 |
| DE10315473A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Schnittstellenschaltung zum Betrieb von kapazitiven Lasten |
| JP2010050049A (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 放電灯点灯装置及び照明器具 |
| RU2568656C1 (ru) * | 2014-09-11 | 2015-11-20 | Владимир Исакович Степанов | Осветительное устройство |
| US11101636B2 (en) * | 2017-12-20 | 2021-08-24 | Veoneer Us, Inc. | Voltage regulator for a squib driver circuit |
| US11257908B2 (en) * | 2018-10-26 | 2022-02-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Transistors with stacked semiconductor layers as channels |
| CN112628050B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-08-19 | 陕西航空电气有限责任公司 | 一种航空发动机点火电路的升压电容的耐压值确定方法 |
| CN114157125A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-08 | 深圳市迪浦电子有限公司 | 一种电源转换器及系统 |
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| JPS5919639B2 (ja) * | 1979-09-28 | 1984-05-08 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
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| DE4137207A1 (de) * | 1991-11-12 | 1993-05-13 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Schaltungsanordnung zum betrieb von entladungslampen |
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