JPS6276295A - 信号発生回路 - 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】 ［発明の分野］ 本発明は、低周波の所定の期間のみ高周波信号出力を発
生する信号発生回路に関し、特に、いわゆるベア・レギ
ュレータ方式の放電灯点灯装置における主スイツチング
素子の駆動回路として好適な信号発生回路に関する。

［発明の背景］ 第２図は、本出願人が特開昭５９−４６７９６号をもっ
て提案した放電灯点灯装置の回路を示す。同図の回路に
おいては、トランジスタ２８とダイオード３４の直列回
路およびトランジスタ３２とダイオード３８の、直列回
路を直流電源２４に接続し、各直列回路の中間点にイン
ダクタ４２および４４の一端を接続し、これらのインダ
クタ４２および４４の他端に放電灯４６を接続している
。また、トランジスタ２６とダイオード３６の直列回路
およびトランジスタ３０とダイオード４０の直列回路を
直流電源２４に接続し、各直列回路の中間点はそれぞれ
インダクタ４２および４４の他端すなわち放電灯４６の
両端に接続している。

第２図の回路においては、例えばトランジスタ２６およ
び３０のベースに第３図（ａ）に示されるような例えば
５０．６０または４００Ｈｚ等の互いに反転関係にある
電圧■４および■８、あるいは第２図（ｂ）のような休
止期間ｔを有する電圧Ｖ４’およびｖ８′がそれぞれ印
加される。また、トランジスタ２８および３２にはそれ
ぞれトランジスタ２６および３０の導通状態に同期して
例えば２０Ｋ　ＨＺのデユーティ比可変の高周波電圧■
６およびＶｌｏあるいはＶ６’および■１０′が印加さ
れる。従って、例えばトランジスタ２６が導通状態の場
合にはトランジスタ３２が高周波電圧Ｖ１０またはｖ１
０′　によってオンオフされる。そして、トランジスタ
３２がオンのときは、直流電源２４からトランジスタ２
６、放電灯４６、インダクタ４４およびトランジスタ３
２を介して電流が流れ、トランジスタ３２がオフすると
、インダクタ４４からダイオード３８、トランジスタ２
６および放電灯４６を介して電流が流れる。また逆に、
トランジスタ３０がオンの場合にはトランジスタ２８が
高周波電圧ｖ６またはＶ６’　によってオンオフされ、
トランジスタ２８がオンのときは直流電源２４からトラ
ンジスタ３０、放電灯４６、インダクタ４２、トランジ
スタ２８を通って電流が流れ、トランジスタ２８がオフ
するとインダクタ４２がらダイオード３４、トランジス
タ３０、放電灯４６を介して電流が流れる。

以上のようにして放電灯４６は、トランジスタ２６およ
び３０のオンオフに対応する周波数の交番電流が流れる
ことにより点灯される。第４図に放電灯４６のランプ電
流波形を示す。放電灯４６には第４図に示すような低周
波交番電流に高周波が重畳した電流が流れる。

なお、ダイオード３６および４０は、それぞれトランジ
スタ２６および３０がオン状態からオフ状態に変化した
場合にインダクタ４４および４２のエネルギー放出経路
を与え、これらのトランジスタ２６．３０を保護するも
のである。また、この回路においては高周波電圧ｖ６お
よびＶｌｏあるいはＶ６’　およびｖ１０′のデユーテ
ィ比すなわちオンオフ比を可変することによって放電灯
４６に流れる電流を可変し、調光また照度安定化制御を
行なっている。この回路は、このようにトランジスタ２
８および３２がそれぞれスイッチングレギュレータとし
て動作するため、ベア・レギュレータ方式と呼ばれてい
る。

また、第２図の回路に対し構成素子数を低減し、回路構
成を簡単化した放電灯点灯装置として第５図に示す回路
構成が提案されている。この第５図の回路においては、
直流電１１ｉ５０と直流電？Ｉ５２とを直列に接続し、
この直列電源回路にトランジスタ６０とダイオード６２
との峰列回路およびダイオード６６とトランジスタ６２
どの直列回路を接続し、各直列回路の中間点にインダク
タ５６および５８の一端を接続し、これらのインダクタ
５６および５８の他端同士を接続し、このインダクタ５
６および５８の接続点と直流電源５０および５２の接続
点との間に放電灯５４を接続している。

第５図の回路において、トランジスタ６ｏおよび６２の
ベースにはそれぞれ第２図の回路におけるトランジスタ
２８オよび３２のベースに加えられるのと同じデユーテ
ィ比可変の高周波電圧Ｖ６．Ｖ１０またはＶ６　’　、
　ＶＩＯ’　が加えられる。放電灯始動後、トランジス
タ６０がオンの場合は直流電源５０からトランジスタ６
０．インダクタ５６、放電灯５４を通って電流が流れる
。トランジスタ６０がオフの場合にはインダクタ５６か
ら放電灯５４、直流電源５２およびダイオード６４の経
路で電流が流れ、放電灯５４は高周波の１周期以上の間
放電が維持される。同様に、トランジスタ６２がオンの
場合には直流電源５２から放電灯５４、インダクタ５８
、トランジスタ６２を通って電流が流れる。トランジス
タ６２がオフの場合にはインダクタ５８からダイオード
６６、直流電＃ｉ５０および放電灯５４を通って電流が
流れ、放電灯５４は高周波の１周期以上の時間に渡って
放電を維持する。

これにより、放電灯５４には第４図に゛示すような低周
波交番電流に高周波が重畳した電流が流れる。

また、高周波電圧Ｖ６　、　Ｖｌｏ（マタハＶ６　’　
、　Ｖ２Ｏ５）のデユーティ比を可変すれば放電灯５４
のランプ電流および光母を調節することができる。

第６図は、上記放電灯点灯回路のトランジスタ２８．３
２（もしくは２６．３０）または６０．６２ごとに設け
られる従来のベース駆動回路を示す。同図の回路は、各
トランジスタ２８と３２と２６と３０またはトランジス
タ６０と６２のベース電位を分離するためのベース駆動
用絶縁トランス１、このトランス１の１次巻線１ｐをド
ライブするスイッチング素子としてのトランジスタ２お
よびトランジスタ２がオンの間にトランス１に蓄えられ
たエネルギーをトランジスタ２がオフの時電源３へ帰還
するためのダイオード４および５等で構成されている。

ところで、第１図の回路においてはトランジスタ２８．
．３２　（または２６．３０）のベースを、また第５図
の回路においてはトランジスタ６０．６２のベースを、
第２図に示すような高周波電圧Ｖ６．Ｖ１０またはＶ６
　’　、　Ｖ１０’で駆動する必要がある。この場合、
従来の回路においては、第６図のトランジスタ２への入
力信号を論理回路等を用いて第２図に示すような波形に
加工する等、回路構成が複雑になるという不都合があっ
た。

［発明の目的および概要］ 本発明の目的は、第２図に示すような波形の高周波電圧
Ｖ６　、　ＶｌｏまたはＶ６　’　、　Ｖ１０’　を発
生する、回路構成筒中で特にトランジスタ等スイツヂン
グ素子の駆動回路として好適な信号発生回路を提供する
ことにある。

上記目的を達成するため本発明では、直流電源に第１の
スイッチング素子と出力トランスの１次巻線と第２のス
イッチング素子との直列回路を接続し、第１のスイッチ
ング素子を低周波で駆動し、かつ第２のスイッチング素
子を高周波で駆動することにより、第１のスイッチング
素子のオン期間にのみ出力トランスの２次巻線に高周波
の出力を発生させる。また、第１および第２のスイッチ
ング素子のオフ時に出力トランスの蓄積エネルギー放出
させるため、第１のスイッチング素子と逆並列に第１の
ダイオードを接続するとともに、出力１〜ランスの１次
巻線を第１のトランジスタの接続端子を越えて巻上げて
おき、該巻上げ端子と上記直流電源の第２のスイッチン
グ素子が接続された側の端子との間に第２のダイオード
を該直流電源に対して逆極性に接続している。

［実施例の説明１ 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置のト
ランジスタ駆動回路を示ず。この回路は、第２または５
図の回路において上記第６図の回路に代えて用いられる
ものである。

第１図の回路は、第６図の回路に対し、出力トランス１
の１次巻線１ｐの直流電源３の負極側に接続された端子
を切離し、該端子と直流電源３の９極との間に第２のト
ランジスタ６を接続するとともに、トランジスタ２は低
周波で、トランジスタ６は高周波で、それぞれ連続的に
スイッチングするようにしたものである。従って、第６
図の回路におけるような第２図の高周波電圧Ｖ６．Ｖ１
０等を作成するための回路は不要となり、トランジスタ
６を付加したにもかかわらず、回路構成は簡略化される
。

第１図の回路にａ３いて、トランジスタ２がオフの区間
では、トランジスタ６のオン・オフにかかわらず、出力
トランス１は駆動されず、従って、出力トランスの２次
巻線１Ｓに出力は発生しない。

一方、トランジスタ２がオンの区間では、トランジスタ
６のオン・オフに従って出力トランスの１次巻線１ｐが
高周波Ｃオン・オフ駆動される。つまり、トランジスタ
６がオンすると、直流電源３からトランジスタ２、出力
トランスの１次巻線１ｐおよびトランジスタ６を介して
電流１１が流れる。

一方、トランジスタ６がオフすると、出力トランスの１
次巻線１ｐからダイオード４、直流電源３およびダイオ
ード５を介して電流１２が流れ、トランジスタ６のオン
時に出力トランス１に蓄積された電磁エネルギーが直流
電源３に帰還され、出力トランス１はリセツ］・される
。これにより、出力トランス１の２次巻線１Ｓにはトラ
ンジスタ１のオン時のみ高周波電圧が出力される。この
ようにして、第１図の回路は、トランジスタ１のオ゛ン
・デユーティを５０％にすれば第２図にＶ６またはＶＩ
Ｏで示づような高周波電圧を発生し、トランジスタ１の
オン・デユーティを５０％より小さくすれば第２図のＶ
６’　またはＶ１０′　ような高周波゛電圧を発生ずる
。

なお、上述の各実施例における第２および５図の各トラ
ンジスタ２６．２ｇ、　３０．３２．６０．６２は、例
えばＳＣＲあるいはＧＴＯｉのスイッチング素子に置き
代えることも可能である。また第１および第２の直流電
源５０．５２は交流電源から倍電圧整流回路を介して得
てもよく、それぞれ別個のトランスまたは巻線および整
流回路を介して得てもよく、さらにセンタータップ式の
トランスのセンタータップを第１および第２の直流電源
の共通接続点に対応させた正負のセンタータップ式整流
回路によって得てもよい。

［発明の効果１ 以上のように、本発明によれば、第１のスイッチング素
子と第２のスイッチング素子とを出力トランスの１次巻
線に直列に接続し、各スイッチング素子をそれぞれ低周
波および高周波で駆動するという簡単な回路構成により
、第２図に示すような低周波でオン・オフされた高周波
出力を発生させることができる。また、第１のスイッチ
ング素子と逆並列に第１のダイオードを接続し、さらに
出力トランスの１次巻線を第１のトランジスタとの接続
端子を越えて巻上げ、該巻上げ端子および直流電源と第
２のスイッチング素子との接続点の間に第２のダイオー
ドを上記直流電源に対して逆極性に接続することにより
、第１または第２のスイッチング素子のオフ時における
出力トランスのリセットが好適に行なわれ、この時用カ
ドランスから第１または第２のスイッチング素子へ印加
される電圧が低減されてこれらのスイッチング素子の保
護が図られると同時に出力トランスのコアの偏磁が減少
し、コア偏磁による出力トランス短絡を防止するために
コアサイズを上げる必要がなくなる。また、この出力ト
ランスに蓄積された電磁エネルギーは電源に帰還される
ため、回路効率の向上も期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る信号発生回路の構成を
示す電気回路図、第２図は第１図の回路が適用される放
電灯点灯装置の構成を示す電気回路図、第３および４図
は第２図の放電灯点灯装置の動作を説明するための波形
図、第５図は第１図の回路が適用される他の放電灯点灯
装置の構成を示す電気回路図、そして第６図は従来の信
号発生回路の構成を示す電気回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直流電源に対して接続された、低周波でスイッチングす
   る第１のスイッチング素子と出力トランスの１次巻線と
   高周波でスイッチングする第２のスイッチング素子との
   直列回路を含み、上記第１のスイッチング素子のオン期
   間にのみ上記出力トランスの２次巻線に上記高周波の出
   力を発生する信号発生回路であって、 上記第１のスイッチング素子と逆並列に第１のダイオー
   ドを接続するとともに、上記出力トランスの１次巻線を
   上記第１のトランジスタの接続端子を越えて巻上げ、該
   巻上げ端子および上記直流電源と上記第２のスイッチン
   グ素子との接続点の間に第２のダイオードを上記直流電
   源に対して逆極性に接続したことを特徴とする信号発生
   回路。