JPS5834596A - 放電灯点灯装置の電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電灯点灯装置の電源に関する。

従来の放電灯点灯装置の電源は第１図に示す如く、商用
交流電源（１）にダイオード、ブリッジ又はその他の全
波整流回路（２）の入力端子を接続し、直流電圧を得る
ように構成してあり、例えば、その直流電源を周波数変
換器であるインバータ（８）に入力し°Ｃ１放電灯（４
）を高周波点灯させるようにしている。ところが、平滑
され一定レベルの直流電圧を得るために、従来整流回路
１２）の出力端子間に平滑川コンデンサ（５）を接続し
°Ｃいるため、入力電流に休止期間が生じ、入力力率が
極端に悪くなるという問題があった。即ち、コンデンサ
（５）は整流回路（２）の出力である全波整流電圧（第
２図（（イ））によりその電圧上昇時の中途時刻Ｌ１か
らピーク時刻【鵞までの間充電されるが、全波整流電圧
（第２図（イ））のピーク時刻ｔ８から時刻ｔ１までは
コンデンサ電圧の方が高い為、交流電源（１）からは電
流は供給されず、コンデンサ（６）に充電された電荷が
インバータ１８）に放電される。従って、時刻【ｌから
時刻１ｍの間交流電源（１）からコンデンサ（６）への
充電電流とインバータ（８）への供給電流との和が入力
電流となつ′Ｃ流れることとなり、交流電源（１）から
の入力電流は、第２図（ハ）に示す如く休止期間を持っ
たピーク値の高い波形となるので入力力率が極端に悪く
なる。

かかる欠点を改善する方法とし°Ｃ１第８図に示す回路
構成が提案されている。すなわち、整流回路（２）の出
力端子間にインダクタンス素子（Ｌ）を介して８端子制
御整流素子のような整流スイッチ素子＋ｓ）と１４ｔ−
ド（Ｄ）の逆並列回路とコンデンサ（０重）との直列回
路を接続する。更に整流スイッチ素子（Ｓ）のゲートを
任意の位相でゲートパルスを印加するゲート制御回路（
６）に接続する。

今、低周波交流電源を接続し°ｃ１第４図に示す時刻ｔ
１をすぎると電源電圧の上昇に伴いコンデンサ（ＣＩ）
はインダクタンスの）、ダイオードの）を介して第４図
（ハ）に示す如く充電される。一方、コンデンサ（Ｃ１
）及びインバータ（８）の入力端子にも電圧が印加され
、電源電圧瞬時値がピークに達すると、インバータ（８
）及びコンデンサ（ＣＩ）に印加される電圧もピークに
達する。それ以後電源電圧の降下に伴いコンデンサ（Ｃ
りの電圧及びインバータ（８）の入力電圧は降下するが
コンデンサ（Ｃｓ）の電圧（ＶＣｌ）は整流スイッチ素
子ｔＳ）がオフ状態であるため、第４図Ｖ→に示すよう
にピーク値を保持する。時刻【２でゲート制御回路（６
）によって整流スイッチ素子（ｓ）がオンするとＹｃｌ
　ｐｅａｋに充電されていたコンデンサ（Ｃ１）の電荷
は整流スイッチ素子＋Ｓ）を介してインバータ（８）に
印加し放電する。そのためインバータ（８）の入力端に
はほぼ一定の電圧（第４図（（財））に示す電圧が印加
される。

ここで、時刻ｔ！から時刻【１の間、コンデンサ（Ｃ１
）の放電電流がインバータ（８）に流れることｔこなり
低周波交流電源（Ｌ）からの入力電流は第４図に）に示
す如く、第１図に示す従来例と同様に休止期間を持った
ピーク値の高い波形となるので入力力率が悪七、ケる欠
点を有している。

本発明は上記欠点を改善するために、なされたもので、
低周波交流電源に接続した全波整流回路を設け、該整流
回路の出力端子にインダクタンスを介し°Ｃインバータ
回路を接続し、インバータ回路の出力を放電灯に接続し
、上記インダクタンスには２次巻線を設け、前記低周波
交流電源によって作られる直流電源と直列にインダクタ
ンスの２次巻線とスイッチの閉回路を形成し、低周波交
流電源の毎サイクルの但い電圧の期間におい°Ｃ１上紀
スイッチを高周波でオン、オフ駆動し、直流電圧をイン
ダクタンスとスイッチにより、インダクタンスに誘起さ
れる電圧を２次巻線を介し°Ｃ１夾質的に上記低周波交
流電源の整流電圧に直列的に重畳し°Ｃ成ることを特徴
とする放電灯点灯装置の電源に関するもので、その目的
とするところは、出力電圧かはぼ一定となる電圧が得ら
れ、しかも入力電流の休止期間がなく入力力率を改善し
た放電灯点灯装置の電源を提供するにある。

第６図及び第６図はそれぞれ本発明の原理図で第６図に
示すものは、低周波交流電源１１）に接続した全波整流
回路（２）を設け、該整流回路（２）の出力端子にイン
ダクタンス（Ｌ）の２次巻線（ｎｌ）を介してインバー
タ回路（８）を接続し、インバー！！１回路（８）の出
力端に放電灯（４）を接続する。前記低周波交流電源（
１）によっ°Ｃ整流平滑されて形成される直流電ｉ１　
（ｅ）と直列にインダクタンス（Ｌ）、スイッチ＋８）
の閉回路を形成する。低周波交流電源（１）の毎サイク
ルの低い電圧の期間において（！７図の’１”１）、上
記スイッチＩｓ）を高周波でオン、オフ駆動し、主起直
流電圧（ｅ）をインダクタンスＩＬ）−スイッチＩＳ）
によりインダクタンス飼に誘起される電圧を２次巻線（
ｎｌ）を介し′Ｃ上上記肩波交流電源（１）の整流電圧
に直列的に重畳するようにしたものである。

第６図に示すものは、インダクタンスの）の誘起電圧を
全波整流回路（Ｂ）で直流電圧に賢換し°Ｃ１低周波交
流電源（１）の整流電圧に加繊的に直列に重畳するよう
にしたものである。

第７図は本発明の動作波形図で、低周波交流電源（１）
の毎サイクルの低い電圧の期間（第７図の１２−１．　
）におい′Ｃスイッチ＋８）を高周波でオン、オフｆ＃
Ｊｆると、インダクタンス（Ｌｌには誘導電圧が発生す
る。この誘導電圧はインダクタンスＩＬ）の２次巻線（
ｎ、）によっ°Ｃ（ンパー！回路（８）に供給されるっ
従っ・Ｃ１インバータの入力電圧は第７図（ロ）に示す
ようなほぼ一定の直流電圧と々る。第７図の１！−１１
での上記誘導電圧は電源電圧と直列に重畳されるため、
この間にも入力電流が流れ第７図（ハ）に示すような波
形となる。（なお、第７図のＣ２−Ｅ１期間において、
上記誘導電圧は高周波の電圧となるためこの間におい′
Ｃ入力電流に高周波の電流が流れるという欠点が生じる
場合があるが、これは、整流回路（２）の入力端に高周
波電流をカットするフィルｌ−回路を設ゆるか、整流回
路（２）の出力端とインダクタンス（Ｌ）−２次巻線（
ｎｍ）の間に、同様なフィＡ／７１−回路を設けること
によりて除去できる）そして、低周波交流電源（１）の
毎サイクルの高い電圧の期間（第７図のｔ、−Ｃ２期間
）において、スイッチ（Ｓ）はオン、オフ駆動せずオフ
する。そうすると、インダクタンス（Ｉ−）の２次巻線
（ｎｓ）ｄ直流抵抗のみとして作用し、又、その抵抗分
は微小であるので整流回路（２）の出力電圧はインバー
タ回路１Ｂ）番〔印加されることになる。（なお、を凰
−ｔ１期間においても、スイッチ（Ｓ）をオン、オフ駆
動してもよいが、スイッチ（Ｓ）の損失を考えるとスイ
ッチ［８）をオフした方がよい。） 第６図に示す場合は、上記のようにインダクタンス向の
２次巻線（ｎｓ）に誘起される電圧を直流電圧に愛換し
て低周波交流電源（１）の整流電圧に直列的に重畳した
ので、第６図のものがインダクタンス（Ｌ）の意訳巻線
（ｎｓ）　Ｉ！圧の正方向の電圧しか重畳されないの４
Ｃ対し、正、負両方向の電圧が重畳されるので、効果は
より大きくなる。

次に、第８図乃至第１０図はそれぞれ本発明の実施例を
示す回路図で、先ず第８図に示す構成は、前記第６図に
示す原理図のスイッチ（Ｓ）をインバータ回路ｔＳ）の
トフンジス’　（８ｄ　、　（８ｍ）で共用したもので
、図中の符号＋１）〜（５）は第６図の符号＋１）〜（
６）に対応している。直流電圧（Ｃ）−インダクタンス
（Ｌｘ　）−ダイオードΦ１）−トランジスタ（Ｓりの
第１の閉回路、直流電圧１ｅ）−インダクタンス（−）
−ダイオードのり一トヲンジスＪ　（８，）の第２の閉
回路を設け、各々のインダクタンス（Ｌｔ）　、　（Ｌ
−に２次巻線（ｎｅｔ）　、　（１１ｇ）を設けて、整
流回路（２）とインｔ＜−７回路（８）の間に２次巻線
”！１　＠　”１ｍを直列接続した亀のである。

かかる回路においては原理図で説明したと同様に、スイ
ッチ（Ｓｓ）　、　（Ｓｓｌが交互にイン、オフするの
で、インダクタンス（Ｌ、）　、　（Ｌｄに高周波電圧
が発生し、入力電圧の全波整流直流電圧と直列的に重畳
される。入力電圧α）の低い電圧期間においても直流電
圧（ｅ）が入力電源に実質的に直列接続されたと同様に
動作するため、インバー１回路（８）にはほぼ一定の直
流電圧が印加され、又、入力電流の休止期間もなく、ケ
＾入カカ率が改善される。

第９図に示す回路は、第８図に示す回路と構成及び動作
において、はぼ同じであるので、相違する点のみについ
て述べると、第８図における直流電圧（＋りを全波整流
回路（２）の出力端と並列にダイす−Ｙ　（Ｄｓ）　、
コンデンサ（ＣＩ）を接続して得テイル。

コンデンサＣＩ　（第８図の直流電圧Ｃに相当）と、イ
ンダクタンスＬｔ　（Ｌｓ）−ダイオードＤＩ（Ｄ雪）
−トランジスタ８１（ａｇ）の直列回路の間にスイッチ
（Ｓ）を設けている。スイッチ（町はゲート制御回路の
出力信号によってオンする。入力電圧が低い期間でスイ
ッチ（Ｓ）はオンし、コンデンサ（ＣＩ）の直流電圧は
、上記インダクタンス（Ｌｌ）−ダイオード（Ｄｓ）　
　ｌ”ランνスタ（Ｓｌ）なる直列回路及びインダクタ
ンス（Ｌり一ダイオードＣＤ雪）−トランジスタ（８，
）なる直列回路に印加される。以下の動作は前記実施例
と同様であるので省略する。

第１θ図に示すものは、第８図に示すものと構成、動作
においてほぼ同じであるので相違する点のみＣζζライ
述へると、各々のインダクタンス（Ｌｘ）　ｊ（Ｌ２）
の２次巻線（ｎｌｌ）、　（ｎ−の電圧を全波整流ブリ
ッジＩＢ）を介して直流電圧に変換して入力電圧を全波
整流し九直流電圧と加極性となるように直列接続してい
る。

５ｔお、交流電源電圧＋１）を整流平滑して得られる平
滑電圧（コシデンサＣＩの電圧）は交流電源用を全波整
流する全波整流回路（２）の出力電圧のピーク値より低
い電圧とする方がよい。

上記のように本発明は、低周波交流電源の整流電圧と直
列に２次巻線を有するインダクタンスを介してインバー
タ回路に接続し、上記２次巻線と上記低周波交流電圧を
整流して得られた直流電圧とスイッチ素子の閉回路を構
成し、低周波交流電圧の低り電圧の期間、前記スイッチ
素子を高周波でオン、オフ駆動しインダクタンスの誘起
電圧を上記整流−圧と直列的に重畳しＣ、インバータ回
路にほぼ一定の電圧を供給することができ、しかも入力
電流の休止期間が、ｉｋいので入力力率の良い放電灯点
灯装置の電源を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す回路図、第２図は同上各部の波形
図、ｇＳ図は異なる従来例を示す回路図、Ｊ１！４図は
同上の各部の波形図、１１１１５図及び第６図はそれぞ
れ本発明の原理を説明する回路図、第７図は同上の各部
の波形図、Ｊ＠８図乃至第１０図はそれぞれ本発明の一
実施例を示す回路図である。 特許出願人 松下電工株式会社 代理人弁理士　竹　元　敏　丸 （ほか２名） ｊｌ？１１ ．３図 ｌ４ＷＪ 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　低周波交流電源を全波整流する全波整流回路
   と、この余波整流回路を介して、上記交流電源から付勢
   されるインバーＩと、このインバー！の出力によって点
   灯される放電灯と、上記全波整流回路とインバーＩの間
   に設けられたインダクタンスと、上記交流電源電圧を整
   流平滑して得られる平滑電圧、上記インダクタンスの２
   次巻線及びスイッチ素子よ炒成る閉回路を設け、上記交
   流電源の各半サイクル中の電圧開化に対応し、低圧時に
   上記スイッチ素子をオン、す７駆動し、上記インダクタ
   ンスに誘起される電圧を上記全波整流回路の出力電圧に
   直列的に重畳したことを特徴とする放電灯点灯装置の電
   源。 （２）前記スイッチ素子をインバータのスイッチ素子と
   共用したことを特徴とする特許請求の範囲＠１項項記載
   放電灯点灯装置の電源。 （８）　　前記金波整流回路とインバーｌの間に、他の
   全波整流回路の出力端を、前記全波整流回路と加極性に
   なるように接続し、上記他の全波整流回路の入力端に前
   記インダクタンスを接続したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の放電灯点灯装置の電源。 （４）前記平滑電圧を前記全波整流回路の出力電圧のピ
   ーク値より低い電圧としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の放電灯点灯装置の電源。