KR20050020709A

KR20050020709A - 방전램프 점등장치

Info

Publication number: KR20050020709A
Application number: KR1020040065930A
Authority: KR
Inventors: 요코제키이치로; 마에다쇼헤이; 가토요시토
Original assignee: 하리슨 도시바 라이팅 가부시키가이샤
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2005-03-04
Also published as: CN1585250A; KR100636469B1; CN1585250B

Abstract

양음 양 극성의 저주파교류전원전압을 고주파로 스위칭하는 중성점형강압 비반전 인버터를 구비하고 있기 때문에, 저주파교류전원이 실질적으로 단락되지 않고 동작하는 것이 가능한 방전램프 점등장치를 제공함.

방전램프 점등장치는, 고주파로 교대로 스위칭하는 한 쌍의 스위칭소자의 직렬회로 및 한 쌍의 정류소자의 직렬회로를 병렬접속하여 형성됨과 함께, 그 한 쌍의 스위칭소자의 접속점과 상기 한 쌍의 정류소자의 접속점의 사이에 형성된 교류입력단사이에 저주파교류전원이 접속하는 브리지형 정류·변환회로와, 브리지형 정류·변환회로의 저주파 교류전류와 고주파전류가 함께 쌍방향으로 흐르는 회로상의 위치에 삽입된 인덕터, 이 인덕터에 발생하는 역기전력을 귀환하는 귀환회로 및, 한 쌍의 스위칭소자의 적어도 한쪽을 포함하는 초퍼회로와; 브리지형 정류·변환회로에 의해 발생하는 고주파전압이 인가되어 점등하는 방전등을 구비한다.

Description

방전램프 점등장치{Discharge Lamp Operating Apparatus}

본 발명은, 한 쌍의 직렬적으로 접속한 스위칭소자를 구비한 방전램프 점등장치에 관한 것이다.

상용교류전원과 같은 저주파교류전원을 사용하여 예를 들면 방전램프를 고주파로 점등하는 조명용 전자안정기에서의 고조파(高調波)대책은, 패시브 필터방식, 액티브 필터방식 및 부분평활방식으로 구분된다. 또한, 액티브필터방식에는, 초퍼방식, 차지펌프방식 및 차지펌프+초퍼방식이 있다.

[비특허문헌 1]

「일본 조명학회지」제84권 제5호, 2000년 5월 발행, 제273페이지∼제280페이지 「초퍼겸용 인버터식 점등회로의 동작해석」

그런데, 패시브필터에 있어서는, 부하에 직렬의 인덕터 및 병렬의 콘덴서를 접속하여 그들 공진주파수를 전원주파수의 3배로 공진하도록 회로정수를 선택하지만, 특히 인덕터에는 전력용량이 큰 것을 필요로 하기 때문에, 소형, 경량화를 도모할 수 없다.

액티브필터에 있어서는, 초퍼형인 경우, 인버터와는 별도로 독립한 승압초퍼회로를 배치하기 때문에, 부품갯수가 많아져서, 비용상승을 초래한다. 또한, 차지펌프방식 및 차지펌프+초퍼방식은, 인버터의 스위칭소자를 액티브필터의 스위칭소자로서 겸용하는 소위 복합형이지만, 회로구성이 복잡하거나, 충분한 평활화작용을 얻을 수 없거나 하는 등의 문제가 있다.

부분평활회로에서는, 최근의 엄한 입력전류고조파규격을 만족할 수 없다. 본 발명은, 양음 양쪽 극성의 저주파교류전원전압을 고주파로 스위칭하는 중성점형강압(中性点形降壓) 비반전인버터를 구비하여, 회로구성이 간단하고, 또한 고조파가 적은 방전램프점등장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 중성점형강압 비반전인버터와, 이 중성점형강압 비반전인버터 초퍼회로중의 스위칭소자를 이용하는 초퍼회로를 구비하여, 발생하는 고주파전압에 의해 방전램프를 점등하는 방전램프 점등장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 방전램프 점등장치는, 고주파로 교대로 스위칭하는 한 쌍의 스위칭소자의 직렬회로 및 한 쌍의 정류소자의 직렬회로를 병렬접속하여 형성됨과 함께, 그 한 쌍의 스위칭소자의 접속점과 한 쌍의 정류소자의 접속점과의 사이에 형성된 교류입력단 사이에 저주파교류전원이 접속하는 브리지형 정류·변환회로와; 브리지형 정류·변환회로의 저주파 교류전류와 고주파전류가 함께 쌍방향으로 흐르는 회로상의 위치에 삽입된 인덕터, 인덕터에 생기는 역기전력을 귀환하는 귀환회로 및 한 쌍의 스위칭소자의 적어도 한쪽을 포함하는 초퍼회로와; 고주파전압에 공진하는 공진회로와: 공진회로의 공진전압이 인가되어 점등하는 방전등을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 방전램프점등장치에 있어서의 브리지형 정류·변환회로를 나타내고, 도 1은 회로도, 도 2는 부하전압 및 부하전류를 개념적으로 나타내는 파형도이다. 도 1에 있어서, AC는 저주파 교류전원, L은 부하, Q1 및 Q2는 한 쌍의 스위칭소자, D1 및 D2는 한 쌍의 정류소자이다.

즉, 브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)의 직렬회로와, 한 쌍의 정류소자(D1, D2)의 직렬회로를 순방향의 폐회로를 형성하도록 병렬접속하여 형성되고, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)의 접속점(j1)과, 한 쌍의 정류소자(D1, D2)의 접속점(j2)과의 사이가 교류입력단이 된다.

도시한 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)에는, 저주파교류전원(AC)이 부하(L)를 직렬로 통해 접속하고 있다.

다음에, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 회로동작을 설명한다. 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 교대로 스위칭동작을 하면, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 정류소자(D1)의 순방향에 일치하는 반파장의 기간중에, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D1), 스위칭소자(Q1), 부하(L) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 스위칭소자(Q1)가 온일 때에만 전류가 흐르고, 부하(L)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)에서 부하(L)에 대하여 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 한방향으로 간헐적으로 흐른다.

저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 반전하여 정류소자(D2)의 순방향에 일치하는 반파장의 기간중에, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D2), 스위칭소자(Q2), 부하(L) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 스위칭소자(Q2)가 온일 때에만 전류가 흐르고, 부하(L)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)으로부터 부하(L)에 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 반대방향으로 간헐적으로 흐른다. 따라서, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)에 흐르는 고주파성분을 추출하여 부하(L)에 공급하면, 부하(L)를 고주파로 가할 수 있다.

도 2에 있어서, 부하 L은 저항이고, 곡선 V는 부하전압, 곡선 I는 부하전류이다. 도면으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 부하전압(V) 및 부하전류(I)는 동위상이고, 파형은 정현파이다.

도 3은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 1 형태를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 도 1과 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다. 방전램프점등장치는, 브리지형 정류·변환회로(BRC), 초퍼회로(BUC), 평활콘덴서(C1), 한 쌍의 정류소자(D7, D8), 부하회로(LC) 및 방전램프(DL)로 이루어지며, 입력단자(t1 및 t2)가 저주파교류전원(AC)에 접속하여, 방전램프(DL)를 고주파점등한다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 도 1과 동일한 구성이다.

초퍼회로(BUC)는, 인덕터(L1), 귀환회로(FBC) 및 스위칭소자(Q1)로 이루어진다. 인덕터(L1)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)에 있어서 저주파교류전원(AC)과 직렬접속하고 있다. 귀환회로(FBC)는, 4개의 정류소자(D3∼D6)에 의한 브리지형 정류회로로 이루어지며, 그 교류입력단(j3, j4)이 인덕터(L1)의 양 끝단에 접속하고 있다.

평활콘덴서(C1)는, 전해콘덴서로 이루어지며, 귀환회로(FBC)의 브리지형 정류회로의 직류출력단(j5, j6) 사이에 접속하고 있다.

한 쌍의 정류소자(D7, D8)는, 평활콘덴서(C1)의 양 끝단과 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)와의 사이에 개재하여, 평활콘덴서(C1)의 방전로를 규정한다.

부하회로(LC)는, 공진회로(RC)를 스위칭소자(Q2)의 양 끝단에 접속하여 형성된 폐회로에 의해 구성되어 있다. 공진회로(RC)는, 인덕터(L2) 및 콘덴서(C2)의 직렬회로로 이루어지며, 스위칭소자(Q2)의 양 끝단에 접속하고 있다. 또, 콘덴서(C3)가 도면의 위치에 접속하여, 인덕터(L2)에 생기는 역기전력의 귀환회로의 일부를 형성하고 있다. 인덕터(L2)는, 그 일끝단이 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)의 접속점(j1)에 접속하고, 다른 끝단이 방전램프(DL)의 한 극에 접속하고 있다. 콘덴서(C2)는, 그 일끝단이 방전램프(DL)의 다른 끝단에 접속하고, 다른 끝단이 평활콘덴서(C1)의 음극에 접속하고 있다.

방전램프(DL)는, 부하회로(LC)에 인덕터(L2)와 직렬로 접속하고 있다.

다음에, 본 실시형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다. 저주파교류전원(AC)을 투입하면, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 정류소자(D1)에 대하여 순방향이 되는 극성에 있어서, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 교대로 스위칭을 하면, 스위칭소자(Q1)가 온 일 때에 저주파교류전원(AC)→브리지형 정류·변환회로(BRC)의 정류소자(D1)→스위칭소자(Q1)→ 초퍼회로(BUC)의 인덕터(L1)→저주파교류전원(AC)의 폐회로를 전류가 흘러, 인덕터(L1)에 전자에너지가 축적된다.

상기에 계속하여 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 초퍼회로(BUC)의 인덕터(L1)에 축적된 전자에너지가 방출되어 역기전력이 인덕터(L1)의 양 끝단에 나타난다. 이 역기전력에 의해서 인덕터(L2)→귀환회로(FBC)의 정류소자(D3)→평활콘덴서(C1)→귀환회로(FBC)의 정류소자(D6)→인덕터(L1)의 폐회로를 전류가 흘러, 평활콘덴서(C1)가 충전된다.

이상의 회로동작에 있어서, 초퍼회로(BUC)가 승압초퍼로서 동작하기 때문에, 평활콘덴서(C1)의 충전전압은, 온듀티에 비례적으로 의존하지만 인덕터(L1)의 전압강하보다 높아진다.

한편, 평활콘덴서(C1)의 충전전하는, 이하에 설명하는 바와 같이 방전한다. 그리고, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2) 및 부하회로(LC)는, 하프 브리지형 인버터로서 동작하여 방전램프(DL)를 고주파점등한다. 즉, 스위칭소자(Q1)가 온하면, 평활콘덴서(C1)→정류소자(D7)→스위칭소자(Q1)→인덕터(L2)→방전램프(DL)→콘덴서(C2)→평활콘덴서(C1)의 폐회로를 평활콘덴서(C1)의 방전전류가 흘러, 인덕터(L2)에 전자에너지가 축적된다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 인덕터(L2)에 역기전력이 생겨, 인덕터(L2)→방전램프(DL)→콘덴서(C2)→귀환회로(FBC)의 정류소자(D6)→인덕터(L2)의 폐회로를 전류가 흘러 인덕터(L2)에 축적된 전자에너지가 방출되고, 콘덴서(C2)에 전하가 축적된다.

이어서 스위칭소자(Q2)가 온하면, 콘덴서(C2)에 축적되어 있던 전하가 방출되어 콘덴서(C2)→방전램프(DL)→인덕터(L2)→스위칭소자(Q2)→정류소자(D8)→콘덴서(C2)의 폐회로를 전류가 흐른다.

이상의 회로동작에 의해서 방전램프(DL)는, 거기에 고주파교류전류가 흐르기 때문에, 고주파점등한다.

다음에, 저주파교류전압의 극성이 반전하여 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 정류소자(D2)에 대하여 순방향이 되는 극성이 되어, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 교대로 스위칭을 하면, 스위칭소자(Q2)가 온할 때에 저주파교류전원(AC)→초퍼회로(BUC)의 인덕터(L1)→스위칭소자(Q2)→브리지형 정류·변환회로(BRC)의 정류소자(D2)→저주파교류전원(AC)의 폐회로를 흘러, 인턱터(L2)에 전자에너지가 축적된다.

상기에 계속해서 스위칭소자(Q2)가 오프하면, 초퍼회로(BUC)의 인덕터(L1)에 축적된 전자에너지가 방출되고 역기전력이 인덕터(L1)의 양 끝단에 나타난다. 이 역기전력에 의해서 인덕터(L2)→귀환회로(FBC)의 정류소자(D5)→평활콘덴서(C1)→귀환회로(FBC)의 정류소자(D4)→인덕터(L1)의 폐회로를 전류가 흘러, 평활콘덴서(C1)가 충전된다.

이상의 회로동작에 있어서, 초퍼회로(BUC)가 승압 초퍼로서 동작하기 때문에, 평활콘덴서(C1)의 충전전압은, 온 듀티에 비례적으로 의존하지만 인덕터(L1)의 전압강하보다 높아진다.

한편, 평활콘덴서(C1)의 충전전하는, 상술한 바와 같이 방전한다.

이상 설명한 본 발명의 제 1 형태에 의하면, 이하에 열거하는 효과를 가진다.

(1) 인덕터(L1)가, 스위칭소자(Q1, Q2)의 스위칭주파전류에 대해서만 유효한 임피던스를 가지면 되기 때문에, 저주파교류전원(AC)이 실질적으로 단락되지 않고 동작하는 것이 가능하게 되어, 초퍼회로(BUC)의 인덕터(L1)를 소형화, 경량화한 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.

(2) 초퍼회로(BUC)의 인덕터(L1)가 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단사이에 있어서 저주파교류전원(AC)과 직렬접속되어 있는 것에 의해, 귀환회로(FBC), 평활콘덴서(C1) 및 부하인 방전램프(DL) 등의 접속위치나 회로구성을 다양하게 전개하는 것이 가능하게 되어, 방전램프 점등장치로서의 회로 설계의 자유도가 커지는 동시에, 초퍼회로(BUC)의 귀환회로(FBC)가 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)와는 별도로 배치되기 때문에, 스위칭소자(Q1, Q2)의 기생 다이오드를 경유하여 귀환시킬 필요가 없기 때문에, 고효율화되고, 또한 스위칭소자(Q1, Q2)에 귀환용의 다이오드를 병렬접속하지 않아도 되기 때문에, 스위칭소자(Q1, Q2)나 그 구동회로 등이 밀집한 위치근방에 귀환회로를 설치할 필요성이 없어지기 때문에, 배선기판설계에 있어서의 설치자유도가 향상하는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.

(3) 귀환회로(FBC)에 의해 충전되는 평활콘덴서(C1)를 구비하고 있는 것에 의해, 인덕터(L1)에 축적된 자기에너지를 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)를 경유하지 않고 평활콘덴서(C1)의 정전에너지로 전송하고, 이것을 고주파발생의 전원으로 하기 때문에, 고효율로, 더구나 회로 설계의 자유도가 높아지는 동시에, 평활콘덴서(C1)의 충전회로는, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파의 스위칭을 시작하기 이전에는 존재하지 않기 때문에, 저주파교류전원(AC)의 투입시의 돌입전류가 발생하지 않게 되므로, 전원용량이나 배선용량에 여유가 생기는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.

(4) 귀환회로(FBC)가 브리지정류회로를 구비하는 것에 의해, 평활콘덴서(C1)의 충방전이 원하는 경로로 정확하게 행하여지는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.

(5) 공진회로(RC)를 구비하고 있는 것에 의해, 공진에 의해 고전압을 형성하여, 이것을 방전램프(DL)에 인가함으로써 시동을 촉진하는 동시에, 고주파전압의 파형을 정현파로 정형하는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 기타 형태에 대하여 설명한다. 한편, 각 도면에 있어서, 도 1 및 도 3과 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다. 또한, 도면중의 방전램프(DL)에는, 도시를 생략하고 있지만 한류임피던스로서의 인덕턴스가 직렬접속되어 있다. 도 3에서, 콘덴서(C3)는 삭제하여도 상관없다.

도 4는, 본 발명의 방전램프점등장치를 실시하기 위한 제 2 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 귀환회로(FBC)의 인덕터(L1)를 경유하여 방전램프(DL)를 점등하도록 구성되어 있는 점에서 제 1 형태와 다르다.

즉, 귀환회로(FBC)의 인덕터(L1)는, 출력트랜스(OT)를 구성하고 있으며, 출력트랜스(OT)의 2차코일에 방전램프(DL)가 접속되어 있다. 또한, 콘덴서(C2)가 스위칭소자(Q2), 인덕터(L1) 및 콘덴서(C2)의 폐회로를 형성하도록 인덕터(L1) 및 스위칭소자(Q2)의 사이에 접속하고 있다. 또한, 콘덴서(C3)가 도시한 위치에 접속하고 있다.

그렇게 해서, 제 2 형태에 있어서는, 방전램프(DL)는, 저주파교류전원(AC)으로부터 유입하는 고주파전류와, 평활콘덴서(C1)의 전하의 방전에 의해 흐르는 고주파전류에 의해 점등한다. 한편, 저주파교류전원(AC)에서 유입하는 고주파전류 및 평활콘덴서(C1)의 전하의 방전에 의해 흐르는 고주파전류는, 도 3에 나타내는 제 1 형태에 있어서의 것과 본질적으로 같도록 흐른다.

이상 설명한 본 발명의 제 2 형태에 의하면, 방전 램프가 초퍼회로의 인덕터에 트랜스결합하고 있는 것에 의해, 회로구성이 간단한 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.

도 5 및 도 6은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 3 형태를 나타내고, 도 5는 회로도, 도 6은 입력전압·전류파형 및 부하전압·전류파형을 개념적으로 나타내는 파형도이다. 도 5에 있어서, 고주파인버터장치(HFI)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC), 초퍼회로(DCH), 및 제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)로 이루어진다. 또한, 방전램프 점등장치(DLO)는, 고주파인버터장치(HFI) 및 방전램프(DL)로 이루어지며, 방전램프(DL)를 고주파점등한다. 또, AC는 저주파교류전원이다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 도 1 및 도 3에 나타낸 것과 동일구성이다. 또, 도시한 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에는, 저주파교류전원(AC)이 후술하는 인덕터(L1) 및 부하인 방전램프(DL)를 직렬로 통하여 접속하고 있다.

초퍼회로(DCH)는, 인덕터(L1), 귀환회로(FBC) 및 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)로 이루어진다. 인덕터(L1)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에 있어 저주파교류전원(AC) 및 방전램프(DL)와 함께 직렬접속하고 있다. 귀환회로(FBC)는, 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)로 이루어진다. 제 1 귀환회로요소(FB1)는, 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)의 직렬회로로 이루어지고, 인덕터(L1)에 병렬접속하고 있다. 마찬가지로 제 2 귀환회로요소(FB2)는, 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 직렬회로로 이루어지지만, 인덕터(L1)에 대하여 제 1 정류소자(D3)와는 반대 극성이 되도록 하는 극성에 있어서 병렬접속하고 있다. 한쪽의 스위칭소자(Q1)는, 인덕터(L1) 및 제 1 귀환회로요소(FB1)와 협동하여, 주로 접속점(j2)이 플러스로 되는 저주파교류전원(AC)의 한쪽의 극성이 되는 반파장의 사이에 초퍼동작을 한다. 마찬가지로 다른쪽의 스위칭소자(Q2)는, 주로 인덕터(L1) 및 제 2 귀환회로요소(FB2)와 협동하여, 접속점(j1)이 플러스가 다른쪽의 극성이 되는 반파장의 사이에 초퍼동작을 한다.

제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)는, 초퍼회로(FBC)의 직류출력전류 즉 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)에 축적된 전하를 방전전류로서 스위칭소자(Q1, Q2)에 공급하여 고주파로 변환하기 위한 방전로를 제공한다. 즉, 제 3 정류소자(D5)는, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전로를 제공한다. 마찬가지로 제 4 정류소자(D6)는, 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 스위칭소자(Q2) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전로를 제공한다.

다음에, 본 형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)의 회로동작은 도 1에 있어서와 같다.

한쪽의 스위칭소자(Q1)의 상기한 스위칭동작에 있어서, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온하고 있는 기간중에 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)를 흐르는 전류가 직선적으로 증대한다. 다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 인덕터(L1)에는 거기에 흐르고 있는 전류를 계속 흐르게 하려는 역기전력이 발생한다. 그리고, 인덕터(L1), 제 1 귀환회로요소(FB1)에 있어서의 제 1 정류소자(D3), 제 1 소용량콘덴서(C1) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 전류가 흘러, 제 1 소용량콘덴서(C1)가 충전된다.

다음에 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 다시 온했을 때에, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전하는, 제 1 소용량콘덴서(C1), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)로 이루어지는 폐회로 즉 방전로내를 고주파전류로서 흐른다.

그런데, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 반전하여 정류소자(D2)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j1)이 플러스가 되는 반파장의 기간중, 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온하면, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D2), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 방전램프(DL) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 전류가 흘러, 방전램프(DL)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)에서 방전램프(DL)로 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 반대방향으로 간헐적으로 흐른다. 따라서, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에 흐르는 고주파성분이 방전램프(DL)에 공급되기 때문에, 방전램프(DL)는 고주파로 전력을 얻게된다.

다음에, 다른 쪽의 스위칭소자(Q2)가 오프하면, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)에 생긴 역기전력이 귀환전류가 되어 제 2 귀환회로요소(FB2)에 있어서의 제 2 소용량콘덴서(C2)에 흘러 축적되고, 다시 다른쪽의 스위칭소자가 온했을 때에, 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하는, 제 2 소용량콘덴서(C2), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 폐회로, 즉 방전로내를 방전하여 고주파전류가 방전램프(DL)를 흐른다.

그렇게 해서, 고주파인버터장치의 정상적인 동작상태에 있어서는, 초퍼회로(DCH)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)가 충전되어 있고, 예를 들면 접속점(j2)이 플러스의 반파장의 기간에 있어서, 제 1 귀환회로요소(FB1)의 제 1 소용량콘덴서(C1)의 충전전압이 저주파교류전압의 순시치보다 높을 때에, 제 1 스위칭소자(Q1)가 온하면, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하가 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1) 및 방전램프(DL)를 통해 단시간동안만 방전한다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 오프하고, 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 귀환회로요소(FB2)의 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 제 4 정류소자(D6), 스위칭소자(Q2) 및 방전램프(DL)를 통해 상기와 반대의 방향으로 단시간 흐르기 때문에, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 방전램프(DL)에는 양과 음 양쪽 극성의 고주파의 부하전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 양과 음 양쪽 극성의 고주파의 부하전압이 나타난다. 그 때문에, 방전램프(DL)는, 고주파점등을 한다.

상기의 정상시의 회로동작에 있어서, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 저주파교류전원(AC)으로부터 유입한 전류가 한 쌍의 스위칭소자의 교대스위칭에 의해 직접 고주파로 변환되어 방전램프(DL)에 흐른다. 이상의 회로동작의 결과, 저주파교류전원(AC)에서는 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 입력전류 i가 저주파교류전압의 전기간을 통하여 유입한다.

이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 제 3 형태의 변형예라고 할 수 있는 다른 형태에 대하여 설명한다. 한편, 각 도면에 있어서, 도 6과 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다.

도 7 및 도 8은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 4 형태를 나타내고, 도 7은 회로도, 도 8는 입력전압·전류파형 및 부하전압·전류파형을 개념적으로 나타내는 파형도이다. 본 형태는, 초퍼회로(DCH)의 귀환회로(FBC)에서의 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대로 되어 있는 점에서 다르다.

그렇게 해서, 본 실시형태에 있어서도, 그 회로동작에 따라서 입력전압·전류 및 부하전압·전류파형은, 도 5 및 도 6에 나타내는 제 3 형태에 있어서의 그것보다 역극성 방향으로 흔들리는 전압·전류파형의 진폭이 상대적으로 커지고 있다. 또한, 귀환회로(FBC)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 회로동작이 저주파교류전압의 각 반파장의 극성에 대하여 도 5와는 반대가 된다. 즉, 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전압의 반파장에 있어서, 입력전류의 저주파교류전류에 대한 귀환동작은, 주로 제 2 귀환회로요소(FB2)가 담당하고, 또한 접속점(j1)이 플러스가 되는 저주파교류전압의 반파장에 있어서, 입력전류의 저주파교류전류에 대한 귀환동작은, 주로 제 1 귀환회로요소(FB1)가 담당한다.

도 9는, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 5 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)를 경유하여 방전램프(DL)를 점등하도록 구성되어 있는 점에서 다르다. 즉, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)는, 출력트랜스(OT)를 구성하고 있고, 출력트랜스(OT)의 2차코일에 부하인 방전램프(DL)가 접속되어 있다.

그렇게 해서, 제 5 형태에 있어서는, 방전램프(DL)는, 인덕터(L1)의 양 끝단사이에 나타나는 고주파전압이 출력트랜스(OT)의 1차 및 2차 권수(卷數)비에 따른 승압비로 변압된 전압으로부터 점등한다. 따라서, 부하인 방전램프에 인가하는 2차전압을 원하는 값까지 승압할 수가 있다.

도 10은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 6 실시형태를 나타내는 회로도이다.

도 10에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대가 되어 있는 점은 도 7에 나타내는 제 4 형태와 같은 구성이다.

도 11 및 도 12는, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 7 형태를 나타내고, 도 11은 회로도, 도 12는 입력전압·전류파형 및 부하전압·전류파형을 개념적으로 나타내는 파형도이다. 도 11에 있어서, 고주파인버터장치(HFI)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC), 초퍼회로(DCH), 및 제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)로 이루어진다. 또한, 방전램프 점등장치(DLO)는, 고주파인버터장치(HFI) 및 방전램프(DL)로 이루어지며, 방전램프(DL)를 고주파점등한다. 또, AC는 저주파교류전원이다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 도 1 및 도 3에 나타낸 것과 동일한 구성이다. 도시한 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)에는, 저주파교류전원(AC)이 후술하는 인덕터(L1) 및 부하인 방전램프(DL)를 직렬로 통해 접속하고 있다.

초퍼회로(DCH)는, 인덕터(L1), 귀환회로(FBC) 및 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)로 이루어진다. 인덕터(L1)는 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)사이에 있어 저주파교류전원(AC) 및 방전램프(DL)와 동시에 직렬접속하고 있다. 귀환회로(FBC)는, 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)로 이루어진다. 제 1 귀환회로요소(FB1)는, 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)의 직렬회로로 이루어지며, 인덕터(L1)에 병렬접속하고 있다. 마찬가지로 제 2 귀환회로요소(FB2)는, 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 직렬회로로 이루어지지만, 인덕터(L1)에 대하여 제 1 정류소자(D3)와는 역극성이 되도록 하는 극성에 있어서 병렬접속하고 있다. 한쪽의 스위칭소자(Q1)는, 인덕터(L1) 및 제 1 귀환회로요소(FB1)와 협동하여, 주로 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전원(AC)의 한쪽의 극성이 되는 반파장의 사이에 초퍼동작을 행한다. 마찬가지로 다른쪽의 스위칭소자(Q2)는, 주로 인덕터(L1) 및 제 2 귀환회로요소(FB2)와 협동하여, 접속점(j1)이 플러스가 되는 다른쪽의 극성이 되는 반파의 사이에 초퍼동작을 행한다.

제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)는, 귀환회로(FBC)의 직류출력전류 즉 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)에 축적된 전하를 방전전류로서 스위칭소자(Q1, Q2)에 공급하여 고주파로 변환하기 위한 방전로를 제공한다. 즉, 제 3 정류소자(D5)는, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전로를 제공한다. 마찬가지로 제 4 정류소자(D6)는, 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전로를 제공한다.

다음에, 본 형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)의 회로동작은 다음과 같다. 즉, 저주파교류전원(AC)이 투입되어, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 교대로 스위칭동작을 하면, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 정류소자(D1)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j2)이 플러스가 되는 반파장의 기간중, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D1), 한쪽의 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온일 때 전류가 흐르고, 부하(DL)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)으로부터 방전램프(DL)에 대하여 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 한방향으로 간헐적으로 흐른다.

한쪽의 스위칭소자(Q1)의 상기한 스위칭동작에 있어서, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온하고 있는 기간중에 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)를 흐르는 전류가 직선적으로 증대한다. 다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 인덕터(L1)에는 거기에 흐르고 있는 전류를 계속 흐르게 하려고 역기전력이 발생한다. 그리고, 인덕터(L1), 제 1 귀환회로요소(FB1)에 있어서의 제 1 정류소자(D3), 제 1 소용량콘덴서(C1) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 전류가 흐르고, 제 1 소용량콘덴서(C1)가 충전된다.

그런데, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 반전하여 정류소자(D2)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j1)이 플러스가 되는 반파장의 기간중, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D2), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 방전램프(DL) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온일 때에 전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)으로부터 방전램프(DL)에 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 반대방향으로 간헐적으로 흐른다. 따라서, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에 흐르는 고주파성분이 방전램프(DL)에 공급되기 때문에, 방전램프(DL)는 고주파로 전력을 얻게된다.

또한, 다른 쪽의 스위칭소자(Q2)가 오프하면, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)에 생긴 역기전력이 제 2 귀환회로요소(FB2)에 있어서의 제 2 소용량콘덴서(C2)에 축적되고, 다시 다른쪽의 스위칭소자가 온했을 때에, 제 2 소용량콘덴서(C2), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 폐회로 즉 방전로내를 방전하여 고주파전류가 방전램프(DL)를 흐른다.

그렇게 해서, 고주파인버터장치의 정상적인 동작상태에 있어서는, 초퍼회로(DCH)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)가 충전되어 있고, 예컨대 접속점(j2)이 플러스의 반파장의 기간에 있어서, 제 1 귀환회로요소(FB1)의 제 1 소용량콘덴서(C1)의 충전전압이 저주파교류전압의 순간치보다 높을 때에, 제 1 스위칭소자(Q1)가 온하면, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하가 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1) 및 방전램프(DL)를 통해 단시간동안만 방전한다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 오프하고, 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 귀환회로요소(FB2)의 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 제 4 정류소자(D6), 스위칭소자(Q2) 및 방전램프(DL)를 통해 상기와 반대 방향으로 단시간 흐르기 때문에, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이 방전램프(DL)에는 양음 양(兩) 극성의 고주파의 부하전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 양음 양(兩) 극성의 고주파의 부하전압이 나타난다. 그 때문에, 방전램프(DL)는 고주파점등을 행한다.

상기의 정상시의 회로동작에 있어서, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 저주파교류전원(AC)에서 유입한 전류가 한 쌍의 스위칭소자의 교대스위칭에 의해 직접 고주파로 변환되어 방전램프(DL)로 흐른다. 이상의 회로동작의 결과, 저주파교류전원(AC)으로부터는 도 12(a)에 나타낸 바와 같이, 입력전류 i가 저주파교류전압의 전체기간을 통하여 유입한다.

도 11에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대로 되더라도 상관없다. 이 경우, 귀환회로(FBC)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 회로동작이 저주파교류전압의 각 반파의 극성에 대하여 도 11과는 반대가 된다.

이상 설명한 본 발명의 제 7 형태에 의하면, 이하의 효과를 가진다. 즉, 귀환회로(FBC)가 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 콘덴서(C1)의 직렬회로로 이루어져 상기 인덕터(L1)에 병렬접속한 제 1 귀환회로요소(FB1)와, 상기 인덕터(L1)에 대한 극성이 제 1 정류소자(D3)와 역의 극성을 가진 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 콘덴서(C2)의 직렬회로로 이루어져 상기 인덕터(L1)에 병렬접속한 제 2 귀환회로요소(FB2)를 구비한 것에 의해, 저주파교류전원(AC)에서 유입하는 입력전류가 저주파교류전압의 각 반파장의 전체기간을 통하여 휴지기간이 생기지 않고, 더구나 정현파 형상을 이루기 때문에, 고조파 변형이 지극히 적어지는 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다. 또한, 스위칭소자(Q1, Q2)로서 FET를 사용한다고 해도, 그 기생 다이오드를 경유하여 귀환시킬 필요가 없기 때문에, 고효율화된다. 또는, 스위칭소자(Q1, Q2)에 귀환용의 다이오드를 병렬접속하지 않아도 되기 때문에, 스위칭소자(Q1, Q2)나 그 구동회로 등이 밀집한 위치근방에 귀환회로를 설치할 필요성이 없어지기 때문에, 배선기판설계에 있어서의 실장자유도가 향상한다. 더욱이, 인덕터(L1)에 축적된 자기에너지를 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)를 경유하지 않고 평활콘덴서(C3)의 직류에너지로 전환하여, 이것을 고주파발생의 전원으로 하기 때문에, 고효율로, 더구나 회로설계의 자유도가 높아진다. 더욱이 또한, 제 1 및 제 2 콘덴서(C1, C2)의 충전회로는, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파의 스위칭을 시작하기 이전에는 존재하지 않기 때문에, 저주파교류전원(AC)의 투입시의 돌입전류가 발생하지 않게 됨과 함께, 저주파교류전압의 반파장의 전기간에 걸쳐 입력전류가 거의 정현파 형상으로 유입한다. 이 때문에, 전원용량이나 배선용량에 여유가 생기는 동시에, 입력전류의 휴지기간이 생기지 않기 때문에, 고조파 변형이 적어진다.

도 13은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 8 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 도 11에 나타내는 제 7 형태의 변형예라고 할 수 있다. 즉, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)를 경유하여 방전램프(DL)를 점등하도록 구성되어 있는 점에서 다르다. 또한, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)는, 출력트랜스(OT)를 구성하고 있으며, 출력트랜스(OT)의 2차코일에 부하인 방전램프(DL)가 접속되어 있다.

도 13에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대로 되더라도 상관없다.

그렇게 해서, 제 8 형태에 있어서는, 방전램프(DL)는, 인덕터(L1)의 양 끝단사이에 나타나는 고주파전압이 출력트랜스(OT)의 1차 및 2차권수비에 따른 승압비로 변압된 전압으로부터 점등한다. 따라서, 부하인 방전 램프에 인가하는 2차전압을 원하는 값까지 승압할 수 있다.

도 14는, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 9 형태를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 고주파인버터장치(HFI)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC), 초퍼회로(BCH), 및 제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)로 이루어진다. 또한, 방전램프점등장치(DLO)는, 고주파인버터장치(HFI) 및 방전램프(DL)로 이루어지며, 방전램프(DL)를 고주파점등한다. 또, AC는 저주파교류전원이다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 도 1 및 도 3에 나타낸 것과 동일구성이다. 도시한 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)에는, 저주파교류전원(AC)이 후술하는 인덕터(L1) 및 부하인 방전램프(DL)를 직렬로 통해 접속하고 있다.

초퍼회로(BCH)는, 인덕터(L1), 귀환회로(FBC) 및 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2 )로 이루어진다. 인덕터(L1)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1 , j2)사이에 있어 저주파교류전원(AC) 및 방전램프(DL)와 함께 직렬접속하고 있다. 귀환회로(FBC)는, 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)로 이루어진다. 제 1 귀환회로요소(FB1)는 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)의 직렬회로로 이루어지며, 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 직렬부분에 병렬접속하고 있다. 마찬가지로 제 2 귀환회로요소(FB2)는, 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 직렬회로로 이루어지지만, 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 직렬부분에 대하여 제 1 정류소자(D3)와는 역극성이 되도록 하는 극성에 있어서 병렬접속하고 있다. 한 쌍의 스위칭소자는, 그 한쪽이 인덕터(L1) 및 제 1 귀환회로요소(FB1)와 협동하여, 주로 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전원(AC)의 한쪽의 극성이 되는 반파장의 사이에 승압초퍼적인 동작을 한다. 마찬가지로 다른쪽의 스위칭소자(Q2)는, 주로 인덕터(L1) 및 제 2 귀환회로요소(FB2)와 협동하여, 접속점(j1)이 플러스가 되는 다른쪽의 극성이 되는 반파의 사이에 승압초퍼적인 동작을 한다.

제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)는, 초퍼회로(BCH)의 직류출력전류 즉 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)에 축적된 전하를 방전전류로서 스위칭소자(Q1, Q2)에 공급하여 고주파로 변환하기 위한 방전회로를 제공한다. 즉, 제 3 정류소자(D5)는, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전하가 스위칭소자(Q1)및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전회로를 제공한다. 마찬가지로 제 4 정류소자(D6)는, 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전회로를 제공한다.

다음에, 본 형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)의 회로동작은 다음과 같다. 즉, 저주파교류전원(AC)이 투입되어, 한쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 교대로스위칭동작을 행하면, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 정류소자(D1)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j2)이 플러스가 되는 반파의 기간중에, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D1), 한쪽의 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온일 때의 전류가 흐르고, 부하(L)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)으로부터 방전램프(DL)에 대하여 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 한방향으로 간헐적으로 흐른다.

한쪽의 스위칭소자(Q1)의 상기한 스위칭동작에 있어서, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온하고 있는 기간중에 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)를 흐르는 전류가 직선적으로 증대한다. 다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 인덕터(L1)에는 거기에 흐르고 있는 전류를 계속 흐르게 하려고 역기전력이 발생한다. 그리고, 인덕터(L1), 저주파교류전원(AC), 제 1 귀환회로요소(FB1)에 있어서의 제 1 정류소자(D3), 제 1 소용량콘덴서(C1) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 전류가 흘러, 제 1 소용량콘덴서(C1)가 충전된다. 이 때, 저주파교류전원(AC)은, 제 1 정류소자(D3)가 순방향이 되는 극성이기 때문에, 제 1 소용량콘덴서(C1)는, 저주파교류전원(AC)의 해당 극성에 있어서의 반파의 전압이 중첩한 상태, 바꾸어 말하면 저주파교류전압의 반파분만큼 승압한 상태로 충전된다.

다음에 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 다시 온했을 때에, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전하는, 제 1 소용량콘덴서(C1), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)로 이루어지는 폐회로 즉 방전로내를 고주파전류로서 흐른다. 이 때, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전압이 저주파교류전원(AC)의 반파장의 전압에 중첩함으로써 미리 승압하고 있기 때문에, 발생하는 고주파전압도 또 승압하게 된다.

그런데, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 반전하여 정류소자(D2)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j1)이 플러스가 되는 반파장의 기간중에, 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온하면, 저주파교류전원(AC), 인덕터(L1), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 정류소자(D2) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)에서 방전램프(DL)에 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 반대방향으로 간헐적으로 흐른다. 따라서, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에 흐르는 고주파성분이 방전램프(DL)에 공급되기 때문에, 방전램프(DL)는 고주파로 전력을 얻게된다.

다음에, 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 오프하면, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)에 생긴 역기전력이 저주파교류전압의 반파장의 전압에 중첩하여 제 2 귀환회로요소(FB2)에 있어서의 제 2 소용량콘덴서(C2)에 전하로서 축적된다. 그리고, 다시 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온했을 때에, 제 2 소용량콘덴서(C2), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 소용량 콘덴서(C2)의 폐회로, 즉 방전회로내를 전하가 방전하여 고주파전류가 방전램프(DL)를 흐른다. 이 때, 제 2 소용량콘덴서(C2)는, 상기한 바와 같이 저주파교류전원(AC)의 해당 극성에 있어서의 반파장의 전압분만큼 승압한 상태로 충전되어 있기 때문에, 발생하는 고주파전압도 승압하고 있다.

그렇게 해서, 고주파인버터장치의 정상동작상태에 있어서는, 초퍼회로(BCH)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)가 각각 귀환전압으로 저주파교류전압의 반파장의 전압이 가산한 값, 따라서 승압한 상태로 충전되고 있으며, 제 1 스위칭소자(Q1)가 온하면, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전하가 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1) 및 방전램프(DL)를 통하여 단시간만큼 방전한다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 오프하고, 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 귀환회로요소(FB2)의 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 제 4 정류소자(D6),스위칭소자(Q2) 및 방전램프(DL)를 통해 상기와 반대의 방향으로 단시간 흐르기 때문에, 방전램프(DL)에는 양음 양 극성의 고주파의 부하전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 양음 양 극성의 고주파의 부하전압이 나타난다. 이 때의 부하전압은, 승압한 고주파전압이 되고 있다. 이 때문에, 방전램프(DL)는, 필요에 따라 승압한 전압으로 고주파점등을 행할 수 있다.

이상 설명한 제 9 형태에 의하면, 상기 귀환회로(FBC)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)가 상기 교류입력단 사이 및 상기 인덕터(L1)의 직렬부분에 대하여 병렬접속하고 있는 것에 의해, 귀환전압이 저주파교류전압에 중첩함으로써 승압한 고주파전압을 얻을 수 있는 동시에, 동일한 특성의 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)를 사용할 수 있고, 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 콘덴서(C1, C2)가 소용량이기 때문에 입력전류에 휴지기간이 생기지 않으므로, 고조파 변형이 적고, 더구나 회로구성이 간단한 방전램프 점등장치를 제공할 수가 있다.

이하, 도 15 내지 도 17을 참조하여 도 14에 나타내는 제 9 형태의 변형예라고 할 수 있는 다른 형태에 대하여 설명한다. 또, 각 도면에 있어서, 도 14와 동일부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 설명은 생략한다.

도 15는, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 10 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 초퍼회로(BCH)의 귀환회로(FBC)에서의 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대로 되어 있는 점에서 다르다.

그렇게 해서, 본 형태에 있어서도, 회로동작은, 도 14에 나타내는 제 9 형태에 있어서의 그것과 거의 같다. 또한, 귀환회로(FBC)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 회로동작이 저주파교류전압의 각 반파장의 극성에 대하여 도 14와는 반대가 된다. 즉, 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전압의 반파에 있어서, 입력전류의 저주파교류전류에 대한 귀환동작은, 주로 제 2 귀환회로요소(FB2)가 담당하고, 또한 접속점(j1)이 플러스가 되는 저주파교류전압의 반파에 있어서, 입력전류의 저주파교류전류에 대한 귀환동작은, 주로 제 1 귀환회로요소(FB1)가 담당한다.

도 16은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 11 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)를 경유하여 방전램프(DL)를 점등하도록 구성되어 있는 점에서 다르다. 즉, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)는 출력트랜스(OT)를 구성하고 있으며, 출력트랜스(OT)의 2차코일에 부하인 방전램프(DL)가 접속되어 있다.

그렇게 해서, 제 11 형태에 있어서는, 방전램프(DL)는, 인덕터(L1)의 양 끝단 사이에 나타나는 고주파전압이 출력트랜스(OT)의 1차: 2차권수비에 따른 승압비로 변압된 전압으로부터 점등한다. 따라서, 부하인 방전램프(DL)에 인가하는 2차전압을 원하는 값까지 승압 또는 강압할 수가 있다.

도 17은, 본 발명의 방전램프 점등장치에 있어서의 제 12 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)가 출력트랜스(OT)를 구성하고 있으며, 출력트랜스(OT)의 2차코일에 부하인 방전램프(DL)가 접속되어 있는 점은 도 16에 나타낸 제 11 형태와 같지만, 초퍼회로(BCH)의 귀환회로(FBC)에서의 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대가 되고 있는 점은 도 15에 나타내는 제 10의 형태와 같은 구성이다.

도 18 및 도 19는, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 13의 형태를 나타내고, 도 18는 회로도, 도 19는 입력전압·전류파형 및 부하전압·전류파형을 개념적으로 나타내는 파형도이다. 도 18에 있어서, 고주파인버터장치(HFI)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC), 초퍼회로(DCH), 및 제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)로 이루어진다. 방전램프 점등장치(DLO)는, 고주파인버터장치(HFI) 및 방전램프(DL)로 이루어지며, 방전램프(DL)를 고주파점등한다. 또, AC는 저주파교류전원이다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 도 1 및 도 3에 나타낸 것과 동일한 구성이다. 도시한 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에는, 저주파교류전원(AC)이 후술하는 인덕터(L1) 및 부하인 방전램프(DL)를 직렬로 통해 접속하고 있다.

초퍼회로(DCH)는, 인덕터(L1), 귀환회로(FBC) 및 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)로 이루어진다. 인덕터(L1)는 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에 있어서 저주파교류전원(AC) 및 방전램프(DL)와 동시에 직렬접속하고 있다. 귀환회로(FBC)는, 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)로 이루어진다. 제 1 귀환회로요소(FB1)는, 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 평활콘덴서(C1)의 직렬회로로 이루어지며, 인덕터(L1)에 병렬접속하고 있다. 마찬가지로 제 2 귀환회로요소(FB2)는, 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 평활콘덴서(C2)의 직렬회로로 이루어지지만, 인덕터(L1)에 대하여 제 1 정류소자(D3)와는 역극성이 되도록 하는 극성에 있어서 병렬접속하고 있다. 또, 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)는 전해콘덴서로 이루어진다. 한쪽의 스위칭소자(Q1)는, 인덕터(L1) 및 제 1 귀환회로요소(FB1)와 협동하여, 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전원(AC)의 한쪽의 극성이 되는 반파장의 사이에 초퍼동작을 행한다. 마찬가지로 다른쪽의 스위칭소자(Q2)는, 인덕터(L1) 및 제 2 귀환회로요소(FB2)와 협동하여, 접속점(j1)이 플러스가 되는 다른쪽 극성이 되는 반파장의 사이에 초퍼동작을 행한다.

제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)는, 귀환회로(FBC)의 직류출력전류 즉 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)에 축적된 전하를 방전전류로서 스위칭소자(Q1, Q2)에 공급하여 고주파로 변환하기 위한 방전로를 제공한다. 즉, 제 3 정류소자(D5)는, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전로를 제공한다. 마찬가지로 제 4 정류소자(D6)는, 제 2 평활콘덴서(C2)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전로를 제공한다.

다음에, 본 형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)의 회로동작은 다음과 같다. 즉, 저주파교류전원(AC)이 투입되어, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 교대에 스위칭동작을 하면, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 정류소자(D1)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j2)이 플러스가 되는 반파의 기간중에, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D1), 한쪽의 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온일 때의 전류가 흐르고, 부하(L)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)에서 방전램프(DL)에 대하여 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 한방향으로 간헐적으로 흐른다.

한쪽의 스위칭소자(Q1)의 상기한 스위칭동작에 있어서, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온하고 있는 기간중에 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)를 흐르는 전류가 직선적으로 증대한다. 다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 인덕터(L1)에는 거기에 흐르고 있는 전류를 계속시키려고 역기전력이 발생한다. 그리고, 인덕터(L1), 제 1 귀환회로요소(FB1)에 있어서의 제 1 정류소자(D3), 제 1 평활콘덴서(C1) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 전류가 흘러서, 제 1 평활콘덴서(C1)가 충전된다.

다음에 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 다시 온했을 때에, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하는, 제 1 평활콘덴서(C1), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL) 및 제 1 평활콘덴서(C1)로 이루어지는 폐회로 즉 방전로내를 고주파전류로서 흐른다.

그런데, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 반전하여 정류소자(D2)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j1)이 플러스가 되는 반파장의 기간중에, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D2), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 방전램프(DL) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온일 때에 전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)에서 방전램프(DL)에 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 반대방향으로 간헐적으로 흐른다. 따라서, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에 흐르는 고주파성분이 방전램프(DL)에 공급되기 때문에, 방전램프(DL)는 고주파로 전력이 얻어진다.

또한, 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 오프하면, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)에 생긴 역기전력이 제 2 귀환회로요소(FB2)에 있어서의 제 2 평활콘덴서(C2)에 축적되고, 다시 다른쪽의 스위칭소자가 온했을 때에, 제 2 평활콘덴서(C2), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 평활콘덴서(C2)의 폐회로 즉 방전로내를 전하가 방전하여 고주파전류가 방전램프(DL)를 흐른다.

그렇게 해서, 고주파인버터장치의 정상동작상태에 있어서는, 초퍼회로(DCH)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)가 충전되어 있으며, 예를 들면 접속점(j2)이 플러스의 반파장의 기간에 있어서, 제 1 귀환회로요소(FB1)의 제 1 평활콘덴서(C1)의 충전전압이 저주파교류전압의 순간치보다 높을 때에, 제 1 스위칭소자(Q1)가 온하면, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하가 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1) 및 방전램프(DL)를 통해 단시간만큼 방전한다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 오프하고, 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 귀환회로요소(FB2)의 제 2 평활콘덴서(C2)의 전하가 제 4 정류소자(D6), 스위칭소자(Q2) 및 방전램프(DL)를 통해 상기와 반대의 방향으로 단시간 흐르기 때문에, 도 19(b)에 나타낸 바와 같이, 방전램프(DL)에는 양음 양 극성의 고주파의 부하전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 양음 양 극성의 고주파의 부하전압이 나타난다. 그 때문에, 방전램프(DL)는, 고주파점등을 한다.

상기의 정상시의 회로동작에 있어서, 저주파교류전압의 순시치의 쪽이 제 1 또는 제 2 평활콘덴서의 충전전압보다 높은 기간은, 도 19(b)에 나타낸 바와 같이, 저주파교류전원(AC)으로부터 유입한 전류가 한 쌍의 스위칭소자의 교대 스위칭에 의해 직접고주파로 변환되어 방전램프(DL)에 흐른다. 이상의 회로동작의 결과, 저주파교류전원(AC)으로부터는 도 19(a)에 나타낸 바와 같이, 입력전류 i가 유입하고, 접속점(j1, j2)사이에 입력전압 v 가 인가된다.

도 18에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 도 21에 나타내는 제15 형태에 있어서의 것과 반대가 되어도 상관없다. 이 경우, 귀환회로(FBC)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 회로동작이 저주파교류전압의 각 반파의 극성에 대하여 도 21과는 반대가 된다.

이상 설명한 제 13 형태에 의하면, 귀환회로(FBC)는, 그 제 1 및 제 2 콘덴서(C1, C2)가 평활콘덴서인 것에 의해, 귀환회로(FBC)의 콘덴서(C1, C2)와 귀환회로(FBC)와는 별도로 설치한 평활콘덴서를 공용할 수가 있기 때문에, 회로구성이 간단한 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.

도 20은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 14 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 도 18에 나타내는 제 13 형태의 변형예라고 할 수 있다. 즉, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)를 경유하여 방전램프(DL)를 점등하도록 구성되어 있는 점에서 다르다. 또한, 초퍼회로(DCH)의 인덕터(L1)는, 출력트랜스(OT)를 구성하고 있으며, 출력트랜스(OT)의 2차코일에 부하인 방전램프(DL)가 접속되어 있다.

그렇게 해서, 제 14 형태에 있어서는, 방전램프(DL)는, 인덕터(L1)의 양 끝단 사이에 나타나는 고주파전압이 출력트랜스(OT)의 1차 및 2차권수비에 따른 승압비로 변압된 전압으로부터 점등한다. 따라서, 부하인 방전램프에 인가하는 2차전압을 원하는 값까지 승압할 수가 있다.

도 20에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대로 되더라도 상관없다.

도 21은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 15 형태를 나타내는 회로도이다. 도면에 있어서, 고주파인버터장치(HFI)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC), 초퍼회로(BCH), 및 제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)로 이루어진다. 또한, 방전램프점등장치(DLO)는, 고주파인버터장치(HFI) 및 방전램프(DL)로 이루어지며, 방전램프(DL)를 고주파점등한다. 한편, AC는 저주파교류전원이다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 도 1 및 도3에 나타낸 것과 동일한 구성이다. 도시한 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)에는, 저주파교류전원(AC)이 후술하는 인덕터(L1) 및 부하인 방전램프(DL)를 직렬로 통해 접속하고 있다.

초퍼회로(BCH)는, 인덕터(L1), 귀환회로(FBC) 및 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2 )로 이루어진다. 인덕터(L1)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1 , j2) 사이에 있어서 저주파교류전원(AC) 및 방전램프(DL)와 함께 직렬접속하고 있다. 귀환회로(FBC)는, 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)를 구비하고 있다. 제 1 귀환회로요소(FB1)는, 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 평활콘덴서(C1)의 직렬회로를 포함하고, 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 직렬부분에 병렬접속하고 있다. 마찬가지로 제 2 귀환회로요소(FB2)는, 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 평활콘덴서(C2)의 직렬회로를 포함하지만, 인덕터(L1)에 대하여 제 1 정류소자(D3)와는 역극성이 되도록 하는 극성에 있어서 병렬접속하고 있다. 한편, 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)는 전해콘덴서로 이루어지며, 평활화작용을 보인다. 한쪽의 스위칭소자(Q1)는, 인덕터(L1) 및 제 1 귀환회로요소(FB1)와 협동하여, 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전원(AC)의 한쪽의 극성이 되는 반파의 사이에 초퍼동작을 한다. 마찬가지로 다른쪽의 스위칭소자(Q2)는, 인덕터(L1) 및 제 2 귀환회로요소(FB2)와 협동하여, 접속점(j1)이 플러스가 되는 다른쪽의 극성이 되는 반파의 사이에 초퍼동작을 한다.

제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)는, 초퍼회로(BCH)의 직류출력전류 즉 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)에 축적된 전하를 방전전류로 하여, 스위칭소자(Q1, Q2)에 공급하여 고주파로 변환하기 위한 방전로를 제공한다. 즉, 제 3 정류소자(D5)는, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전로를 제공한다. 마찬가지로 제 4 정류소자(D6)는, 제 2 평활콘덴서(C2)의 전하가 스위칭소자(Q1)및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전회로를 제공한다.

다음에, 본 형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)의 회로동작은 다음과 같다. 즉, 저주파교류전원(AC)이 투입되어, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 서로 스위칭동작을 하면, 저주파교류전원(AC)의 전압극성이 정류소자(D1)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j2)이 플러스가 되는 반파장의 기간중에, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D1), 한쪽의 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온일 때에 전류가 흐르고, 부하(L)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)으로부터 방전램프(DL)에 대하여 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 한방향으로 간헐적으로 흐른다.

한쪽의 스위칭소자(Q1)의 상기한 스위칭동작에 있어서, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온하고 있는 기간중 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)를 흐르는 전류가 직선적으로 증대한다. 다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 인덕터(L1)에는 거기에 흐르고 있던 전류를 계속시키려고 역기전력이 발생한다. 그리고, 인덕터(L1), 저주파교류전원(AC), 제 1 귀환회로요소(FB1)에 있어서의 제 1 정류소자(D3), 제 1 평활콘덴서(C1) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 전류가 흘러, 제 1 평활콘덴서(C1)가 충전된다. 이 때, 저주파교류전원(AC)은, 제 1 정류소자(D3)가 순방향이 되는 극성이기 때문에, 제 1 평활콘덴서(C1)는, 저주파교류전원(AC)의 해당 극성에 있어서의 반파장의 전압이 중첩한 상태, 바꾸어 말하면 저주파교류전압의 반파장분만큼 승압한 상태로 충전된다.

다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 다시 온했을 때에, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하는, 제 1 평활콘덴서(C1), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL) 및 제 1 평활콘덴서(C1)로 이루어지는 폐회로 즉 방전회로내를 고주파전류로서 흐른다. 이 때, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전압이 저주파교류전원(AC)의 반파의 전압에 중첩함으로써 미리 승압하고 있기 때문에, 발생하는 고주파전압도 또 승압한 것이 된다.

그런데, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 반전하여 정류소자(D2)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j1)이 플러스가 되는 반파장의 기간중, 저주파교류전원(AC), 인덕터(L1), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 정류소자(D2) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온일 때에 전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)으로부터 방전램프(DL)에 고주파펄스형상의 저주파교류전류가 반대방향으로 간헐적으로 흐른다. 따라서, 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)사이에 흐르는 고주파성분이 방전램프(DL)에 공급되기 때문에, 방전램프(DL)는 고주파로 전력이 부여된다.

다음에, 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 오프하면, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)에 생긴 역기전력이 저주파교류전압의 반파의 전압에 중첩하여 제 2 귀환회로요소(FB2)에 있어서의 제 2 평활콘덴서(C2)에 전하로서 축적된다. 그리고, 다시 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온했을 때, 제 2 평활콘덴서(C2), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 평활콘덴서(C2)의 폐회로 즉 방전회로내를 전하가 방전하여 고주파전류가 방전램프(DL)를 흐른다. 이 때, 제 2 평활콘덴서(C2)는, 상기한 바와 같이 저주파교류전원(AC)의 해당 극성에 있어서의 반파의 전압분만큼 승압한 상태로 충전되어 있기 때문에, 발생하는 고주파전압도 승압하고 있다.

그렇게 해서, 고주파인버터장치의 정상적인 동작상태에 있어서는, 초퍼회로(BCH)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)가 각각 귀환전압에 저주파교류전압의 반파의 전압이 가산한 값, 따라서 승압한 상태로 충전되어 있고, 제 1 스위칭소자(Q1)가 온하면, 제 1 평활콘덴서(C1)의 전하가 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1) 및 방전램프(DL)를 통해 단시간동안만 방전한다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 오프하고, 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 귀환회로요소(FB2)의 제 2 평활콘덴서(C2)의 전하가 제 4 정류소자(D6), 스위칭소자(Q2) 및 방전램프(DL)를 통해 상기와 반대의 방향으로 단시간 흐르기 때문에, 방전램프(DL)에는 양음 양 극성의 고주파의 부하전류가 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 양음 양 극성의 고주파의 부하전압이 나타난다. 이 때의 부하전압은, 승압한 고주파전압으로 되어 있다. 그 때문에, 방전램프(DL)는, 필요에 따라 승압한 전압으로 고주파점등을 할 수 있다.

도 21에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대가 되어도 상관없다. 이 경우, 귀환회로(FBC)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 회로동작이 저주파교류전압의 각 반파의 극성에 대하여 도 21과는 반대가 된다.

도 22는, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 16 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 도 21에 나타내는 제 15 형태의 변형예라고 할 수 있다. 즉, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)를 경유하여 방전램프(DL)를 점등하도록 구성되어 있는 점에서 다르다. 또한, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)는 출력트랜스(OT)를 구성하고 있으며, 출력트랜스(OT)의 2차코일에 부하인 방전램프(DL)가 접속되어 있다.

그렇게 해서, 제 16 형태에 있어서는, 방전램프(DL)는, 인덕터(L1)의 양 끝단사이에 나타나는 고주파전압이 출력트랜스(OT)의 1차: 2차권수비에 따른 승압비로 변압된 고주파전압이 인가되어 점등한다. 따라서, 부하인 방전 램프에 인가하는 2차전압을 더욱 원하는 값까지 승압하거나 또는 강압할 수가 있다.

도 22에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 평활콘덴서(C1, C2)와의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대로 되더라도 상관없다.

도 23은, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 17 형태를 나타내는 회로도이다. 도 23에 있어서, 고주파인버터장치(HFI)는, 브리지형 정류·변환회로(BRC), 초퍼회로(BCH), 평활콘덴서(C3) 및 제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)로 이루어진다. 또한, 방전램프 점등장치(DLO)는, 고주파인버터장치(HFI) 및 방전램프(DL)로 이루어지며, 방전램프(DL)를 고주파점등한다. 또, AC는 저주파교류전원이다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)는, 도 1 및 도 3에 나타낸 것과 동일한 구성이다.

도시한 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2)에는 저주파교류전원(AC)이 후술하는 인덕터(L1) 및 부하인 방전램프(DL)를 직렬로 통해 접속하고 있다.

초퍼회로(BCH)는, 인덕터(L1), 귀환회로(FBC) 및 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)로 이루어진다. 인덕터(L1)는 브리지형 정류·변환회로(BRC)의 교류입력단(j1, j2) 사이에 있어 저주파교류전원(AC) 및 방전램프(DL)와 함께 직렬접속하고 있다. 귀환회로(FBC)는, 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)로 이루어진다. 제 1 귀환회로요소(FB1)는, 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)의 직렬회로로 이루어지며, 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 직렬부분에 병렬접속하고 있다. 마찬가지로 제 2 귀환회로요소(FB2)는, 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 직렬회로로 이루어지지만, 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 직렬부분에 대하여 제 1 정류소자(D3)는 역극성이 되도록 하는 극성에 있어서 병렬접속하고 있다. 한쪽의 스위칭소자(Q1)는, 인덕터(L1) 및 제 1 귀환회로요소(FB1)와 협동하여, 주로 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전원(AC)의 한쪽의 극성이 되는 반파의 사이에 초퍼동작을 한다. 마찬가지로 다른쪽의 스위칭소자(Q2)는, 주로 인덕터(L1) 및 제 2 귀환회로요소(FB2)와 협동하여, 접속점(j1)이 플러스가 되는 다른쪽의 극성이 되는 반파의 사이에 초퍼동작을 행한다. 또한, 저주파교류전원(AC)으로부터 출력되는 저주파교류전압은, 초퍼회로(BCH)의 귀환전압에 중첩하여 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2) 및 평활콘덴서(C3)에 인가되기 때문에, 후술하는 바와 같이 초퍼회로(BCH)는 승압초퍼적인 동작을 행한다.

평활콘덴서(C3)는, 초퍼회로(BCH)의 귀환회로(FBC)의 출력단이 되는 제 1 귀환회로요소(FB1)에 있어서의 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)의 접속점과, 제 2 귀환회로요소(FB2)에 있어서의 제 2 정류소자(D4)및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 접속점의 사이에 접속되어 있다. 따라서, 평활콘덴서(C3)는, 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)의 직렬회로에 병렬접속하고 있다. 또한, 평활콘덴서(C3)는, 전해콘덴서로 이루어지고, 정전용량이 상대적으로 크다.

제 3 및 제 4 정류소자(D5, D6)는, 귀환회로(FBC)의 직류출력단 사이와 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)와의 사이에 개재하고 있다. 따라서, 평활콘덴서(C3) 및 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)의 사이에 순방향으로 삽입되어 있다. 제 3 정류소자(D5)는, 제 1 소용량콘덴서(C1) 및 평활콘덴서(C3)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전회로를 제공한다. 마찬가지로 제 4 정류소자(D6)는, 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 스위칭소자(Q1) 및 부하(DL)를 경유하여 흐르도록 방전회로를 제공한다.

다음에, 본 형태에 있어서의 회로동작에 대하여 설명한다.

브리지형 정류·변환회로(BRC)의 회로동작은 다음과 같다. 즉, 저주파교류전원(AC)이 투입되어, 한 쌍의 스위칭소자(Q1, Q2)가 고주파로 교대로 스위칭동작을 하면, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 정류소자(D1)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j2)이 플러스가 되는 반파장의 기간중, 저주파교류전원(AC), 정류소자(D1), 한쪽의 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온일 때에 전류가 흐르고, 부하(L)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)으로부터 방전램프(DL)에 대하여 고주파전류가 한쪽의 극성의 반파로서 흐른다.

초퍼회로(BCH)의 회로동작은 이하와 같다. 즉, 한쪽의 스위칭소자(Q1)의 상기 스위칭동작에 있어서, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 온하고 있는 기간중 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)를 흐르는 전류가 직선적으로 증대한다. 다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 오프하면, 인덕터(L1)에는 거기에 흐르고 있는 전류를 계속 흐르게 하려고 역기전력이 발생한다. 그리고, 인덕터(L1), 저주파교류전원(AC), 제 1 귀환회로요소(FB1)에 있어서의 제 1 정류소자(D3), 제 1 소용량콘덴서(C1) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 귀환전류가 흐르고, 제 1 소용량콘덴서(C1)가 충전된다. 이 제 1 소용량콘덴서(C1)에 대한 충전은, 인덕터(L1)의 역기전력과 저주파교류전압이 중첩한 전압이기 때문에, 승압한 전압에 의해 행하여지고 있다. 또한, 귀환전류는, 인덕터(L1), 저주파교류전원(AC), 평활콘덴서(C3), 제 2 소용량콘덴서(C2) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 귀환전류가 흐르고, 평활콘덴서(C3)가 충전된다. 따라서, 제 2 소용량콘덴서(C2) 및 평활콘덴서(C3)에 대한 충전은, 승압한 전압에 의해 행하여지고 있다.

다음에, 한쪽의 스위칭소자(Q1)가 다시 온했을 때에, 제 1 소용량콘덴서(C1)의 전하는, 제 1 소용량콘덴서(C1), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL) 및 제 1 소용량콘덴서(C1)로 이루어지는 폐회로 즉 방전회로내를 승압한 고주파전류로서 흐른다. 또한, 평활콘덴서(C3) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하는, 평활콘덴서(C3), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 제 2 소용량콘덴서(C2) 및 평활콘덴서(C3)의 폐회로 즉 방전회로내를 승압한 고주파전류로서 흐른다. 이들 고주파전류는, 부하의 방전램프(DL)에 한쪽의 극성에 있어서의 고주파전압의 반파가 되어 인가된다. 이 때, 제 2 소용량콘덴서(C2)는, 방전램프(DL)쪽의 단자가 플러스로 충전된다.

이에 대하여, 한쪽의 스위칭소자(Q1)의 온에 계속해서 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 소용량콘덴서(C2)에 충전된 전하가 제 2 소용량콘덴서(C2), 방전램프(DL), 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 폐회로내를 승압한 고주파전류로서 흐른다. 이 고주파전류는, 부하의 방전램프(DL)에 다른쪽의 극성에 있어서의 고주파전압의 반파가 되어 인가된다. 따라서, 부하의 방전램프(DL)에는, 승압한 고주파교류전압이 인가하여 전력이 가해진다.

그런데, 저주파교류전원(AC)의 전압의 극성이 반전하여 정류소자(D2)의 순방향에 일치하는 기간, 따라서 접속점(j1)이 플러스가 되는 반파장의 기간중에, 저주파교류전원(AC), 인덕터(L1), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 정류소자(D2) 및 저주파교류전원(AC)의 폐회로내를 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 온일 때에 전류가 단시간 흐르고, 방전램프(DL)의 양 끝단에 간헐적으로 전압강하가 생긴다. 바꾸어 말하면, 저주파교류전원(AC)에서 방전램프(DL)에 반파의 고주파전류가 간헐적으로 흐른다.

다음에, 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 오프하면, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)에 생긴 역기전력이 상기 극성에 있어서의 저주파교류전압의 반파의 전압에 중첩하여 제 2 귀환회로요소(FB2)에 인가하기 때문에, 인덕터(L1), 제 2 소용량콘덴서(C2), 제 2 정류소자(D4), 저주파교류전원(AC) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 귀환전류가 흘러 제 2 소용량콘덴서(C2)에 전하가 축적된다. 이 제 2 소용량콘덴서(C2)에 대한 충전은, 인덕터(L1)의 역기전력과 저주파교류전압이 중첩한 전압이기 때문에, 승압한 전압에 의해 행하여지고 있다. 또한, 귀환전류는, 인덕터(L1), 제 1 소용량콘덴서(C1), 평활콘덴서(C3), 제 2 정류소자(D4), 저주파교류전원(AC) 및 인덕터(L1)의 폐회로내를 귀환전류가 흘러, 평활콘덴서(C3)가 충전된다. 따라서, 제 2 소용량콘덴서(C2) 및 평활콘덴서(C3)에 대한 충전은, 승압한 전압에 의해 행하여지고 있다. 이 때 제 2 소용량콘덴서(C2) 및 평활콘덴서(C3)에 각각 축적된 전하는, 다음에 다른쪽의 스위칭소자(Q2)가 다시 온했을 때, 제 2 소용량콘덴서(C2), 방전램프(DL), 다른쪽의 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 폐회로 즉 방전회로내를 방전한다.

한편, 고주파인버터장치(HFI)의 정상동작상태에 있어서는, 초퍼회로(BCH)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2) 및 평활콘덴서(C3)가 충전되어 있지만, 예를 들면 접속점(j2)이 플러스가 되는 저주파교류전압의 반파의 기간에 있어서는, 주로 평활콘덴서(C3)의 전압이 저주파교류전압의 순간치보다 높을 때에, 제 1 스위칭소자(Q1)가 온하면, 평활콘덴서(C3)의 전하가 평활콘덴서(C3), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 제 2 소용량콘덴서(C2) 및 평활콘덴서(C3)의 폐회로내를 제 2 소용량콘덴서(C2)를 더욱 충전하면서 단시간에 도면에서 오른쪽에서 왼쪽방향으로 흐른다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 오프하고, 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 귀환회로요소(FB2)의 제 2 소용량콘덴서(C2)에 충전된 전하가 방전램프(DL), 스위칭소자(Q2) 및 제 4 정류소자(D6)를 경유하여 단시간에 도면에서 왼쪽으로부터 오른쪽방향으로 방전한다. 이에 따라, 승압한 교류의 고주파전압이 부하의 방전램프(DL)에 인가되기 때문에, 방전램프(DL)는 전력을 얻게된다. 그 때문에, 방전램프(DL)는 고주파점등을 행한다.

저주파교류전압의 극성이 반전하여, 접속점(j1)이 플러스가 되는 저주파교류전압의 반파의 기간에 있어서는, 스위칭소자(Q2)가 온했을 때에, 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전압이 저주파교류전압의 순간치보다 높을 때에, 제 2 스위칭소자(Q2)가 온하면, 제 2 소용량콘덴서(C2), 방전램프(DL), 스위칭소자(Q2), 제 4 정류소자(D6) 및 제 2 소용량콘덴서(C2)의 폐회로내를 제 2 소용량콘덴서(C2)의 전하가 단시간에 도면에서 왼쪽으로부터 오른쪽방향으로 흐른다.

다음에, 스위칭소자(Q1)가 온하면, 평활콘덴서(C3)에 충전된 전하가 평활콘덴서(C3), 제 3 정류소자(D5), 스위칭소자(Q1), 방전램프(DL), 제 2 소용량콘덴서(C2) 및 평활콘덴서(C3)의 폐회로내를 단시간에 도면에 있어 오른쪽에서 왼쪽방향으로 방전한다. 이에 따라, 승압한 교류의 고주파전압이 부하의 방전램프(DL)에 인가되기 때문에, 방전램프(DL)는 전력을 얻게된다. 그 때문에, 방전램프(DL)는 고주파점등을 한다.

도 23에 있어서, 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대가 되어도 상관없다. 이 경우, 귀환회로(FBC)의 제 1 및 제 2 귀환회로요소(FB1, FB2)의 회로동작이 저주파교류전압의 각 반파의 극성에 대하여 도 23과는 반대가 된다.

이상 설명한 제 17 형태에 의하면, 상기 초퍼회로(BUC)에서의 상기 귀환회로(FBC)의 제 1 정류소자(D3) 및 제 1 콘덴서(C1)의 접속점과, 상기 귀환회로(FBC)의 제 2 정류소자(D4) 및 제 2 콘덴서(C2)의 접속점의 사이에 접속한 평활콘덴서(C3)를 구비하고 있음과 함께, 제 1 및 제 2 콘덴서(C1, C2)가 소용량인 것에 의해, 입력전류에 중지기간이 생기지 않기 때문에, 고조파변형이 적고, 더구나 회로구성이 간단한 방전램프 점등장치를 제공할 수 있다.

도 24는, 본 발명의 방전램프 점등장치를 실시하기 위한 제 18 형태를 나타내는 회로도이다. 본 형태는, 도 23에 나타내는 제 17 형태의 변형예라고 할 수 있다. 즉, 초퍼회로(BCH)의 인덕터(L1)를 경유하여 방전램프(DL)가 점등하도록 구성되어 있는 점에서 도 23과 다르다. 방전램프(DL)는, 인덕터(L1)의 양 끝단 사이에 나타나는 고주파전압이 출력트랜스(OT)의 1차 및 2차권수비에 따른 승압비로 변압된 전압으로부터 점등한다. 따라서, 부하인 방전램프(DL)에 인가하는 2차전압을 원하는 값까지 승압하거나 또는 강압할 수가 있다.

도 24에 있어서, 초퍼회로(BCH)의 귀환회로(FBC)에서의 제 1 및 제 2 정류소자(D3, D4)와 제 1 및 제 2 소용량콘덴서(C1, C2)의 인덕터(L1)에 대한 접속위치가 반대로 되어도 상관없다.

본 발명에 의하면 양음 양 극성의 저주파교류전원전압을 고주파로 스위칭하는 중성점형강압 비반전 인버터를 구비하고 있기 때문에, 저주파교류전원이 실질적으로 단락되지 않고 동작하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 방전램프 점등장치에 있어서의 브리지형정류·변환회로를 나타내는 회로도

도 2는 도 1의 동작에 대하여 개념적으로 설명하기 위한 파형도

도 3은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 회로도

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 회로도

도 5는 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 회로도

도 6은 도 6의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 파형도

도 7은 본 발명의 제 4 형태를 나타내는 회로도

도 8은 도 7의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 파형도

도 9는 본 발명의 제 5 형태를 나타내는 회로도

도 10은 본 발명의 제 6 형태를 나타내는 회로도

도 11은 본 발명의 제 7 형태를 나타내는 회로도

도 12는 도 11의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 파형도

도 13은 본 발명의 제 8 형태를 나타내는 회로도

도 14는 본 발명의 제 9 형태를 나타내는 회로도

도 15는 본 발명의 제 10 형태를 나타내는 회로도

도 16은 본 발명의 제 11 형태를 나타내는 회로도

도 17은 본 발명의 제 12 형태를 나타내는 회로도

도 18은 본 발명의 제 13 형태를 나타내는 회로도

도 19는 도 18의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 파형도

도 20은 본 발명의 제 14 형태를 나타내는 회로도

도 21은 본 발명의 제 15 형태를 나타내는 회로도

도 22는 본 발명의 제 16 형태를 나타내는 회로도

도 23은 본 발명의 제 17 형태를 나타내는 회로도

도 24는 본 발명의 제 18 형태를 나타내는 회로도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

BRC : 브리지형 정류·변환회로 BUC, BCH, DCH : 초퍼회로

C1 : 평활콘덴서 D1∼D8 : 정류소자

DL : 방전램프 FBC : 귀환회로

L1, L2 : 인덕터 LC : 부하회로

Q1, Q2 : 스위칭소자 RC : 공진회로

Claims

고주파로 교대로 스위칭하는 한 쌍의 스위칭소자의 직렬회로 및 한 쌍의 정류소자의 직렬회로를 병렬접속하여 형성됨과 함께, 그 한 쌍의 스위칭소자의 접속점과 상기 한 쌍의 정류소자의 접속점의 사이에 형성된 교류입력단사이에 저주파교류전원이 접속하는 브리지형 정류·변환회로와;

상기 브리지형 정류·변환회로의 저주파 교류전류와 고주파전류가 함께 쌍방향으로 흐르는 회로상의 위치에 삽입된 인덕터, 이 인덕터에 발생하는 역기전력을 귀환하는 귀환회로 및, 상기 한 쌍의 스위칭소자의 적어도 한쪽을 포함하는 초퍼회로와;

상기 브리지형 정류·변환회로에 의해 발생하는 고주파전압이 인가되어 점등하는 방전등을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
제 1 항에 있어서, 상기 초퍼회로는, 그 상기 인덕터가 상기 브리지형 정류·변환회로의 상기 교류입력단사이에서 상기 저주파 교류전원과 직렬접속되어 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 초퍼회로의 상기 귀환회로에 의해 충전되고, 또한, 충전전압을 상기 브리지형 정류·변환회로의 직류출력단사이에 인가하는 평활콘덴서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
제 3 항에 있어서, 상기 귀환회로는, 각 변이 정류소자로 이루어지며, 그 교류입력단이 상기 인덕터의 양단측에 접속하고, 또한, 직류출력단이 상기 평활콘덴서의 양단사이에 접속하고 있는 브리지정류회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 브리지형 정류·변환회로에 의해 발생하는 고주파전압으로 공진함과 함께, 그 공진전압이 인가되어 방전등이 점등하는 공진회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 귀환회로는, 제 1 정류소자 및 제 1 콘덴서의 직렬 회로로 이루어지고 상기 인덕터에 병렬접속한 제 1 귀환회로요소와, 상기 인덕터에 대한 극성이 제 1 정류소자와 역의 극성을 가진 제 2 정류소자 및 제 2 콘덴서의 직렬 회로로 이루어지고 상기 인덕터에 병렬접속한 제 2 귀환회로요소를 구비하고 있으며;

상기 초퍼회로에서의 상기 귀환회로의 제 1 정류소자 및 제 1 콘덴서의 접속점과 한 쌍의 스위칭소자의 직렬 회로의 일 끝단과의 사이에 개재하는 제 3 정류소자, 및 상기 귀환회로의 제 2 정류소자 및 제 2 콘덴서의 접속점과 한 쌍의 스위칭소자의 직렬 회로의 다른 끝단과의 사이에 개재하는 제 4 정류소자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
제 6 항에 있어서, 상기 초퍼회로에서의 상기 귀환회로의 제 1 정류소자 및 제 1 콘덴서의 접속점과, 상기 귀환회로의 제 2 정류소자 및 제 2 콘덴서의 접속점과의 사이에 접속한 평활콘덴서를 구비하고 있는 동시에, 제 1 및 제 2 콘덴서가 소용량인 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.
제 6 항에 있어서, 상기 귀환회로는, 그 제 1 및 제 2 귀환회로요소가 상기 교류입력단 사이 및 상기 인덕터의 직렬부분에 대하여 병렬접속하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프점등장치.
제 6 항 내지 제 8 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 귀환회로는, 그 제 1 및 제 2 콘덴서가 평활콘덴서인 것을 특징으로 하는 방전램프점등장치.
제 1 항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방전램프는, 상기 초퍼회로의 상기 인덕터에 트랜스결합하고 있는 것을 특징으로 하는 방전램프 점등장치.