JP3235679B2 - 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 - Google Patents
電源装置、放電灯点灯装置および照明装置Info
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- JP3235679B2 JP3235679B2 JP26166692A JP26166692A JP3235679B2 JP 3235679 B2 JP3235679 B2 JP 3235679B2 JP 26166692 A JP26166692 A JP 26166692A JP 26166692 A JP26166692 A JP 26166692A JP 3235679 B2 JP3235679 B2 JP 3235679B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電圧を整流し、こ
の整流した直流電圧から高周波電圧を発生するようにし
た電源装置、放電灯点灯装置およびこの放電灯点灯装置
を用いた照明装置に関する。
の整流した直流電圧から高周波電圧を発生するようにし
た電源装置、放電灯点灯装置およびこの放電灯点灯装置
を用いた照明装置に関する。
【従来の技術】従来、直流電圧から高周波電圧を発生す
るようにした電源装置として、第21図に示すものが提案
されている。このものにおいて、eは交流電源、100は
整流装置であり、110は前記整流装置100の出力電圧を高
周波電圧に変換する高周波変換装置としてのインバ−タ
である。第21図におけるインバ−タ110は、並列共振回
路111およびスイッチング装置112としての電界効果トラ
ンジスタを有してなるものである。120は負荷としての
けい光ランプであり、各フィラメントの非電源側端子間
には始動用のコンデンサ121が接続されている。200は補
助直流電源であって、前記整流装置100からの出力電圧
の瞬時値が所定値より低い谷部の期間に、前記整流装置
100に代わって前記インバ−タ110に直流電圧を供給する
ものである。第21図のものは、コンデンサ201、限流用
のインピ−ダンス装置202としてのインダクタおよびア
イソレ−ト用のダイオ−ド203の直列回路を前記インバ
−タ110の入力端間に接続するとともに、インバ−タ110
の並列共振回路111およびスイッチング装置112の中間と
前記限流用のインピ−ダンス装置202およびアイソレ−
ト用のダイオ−ド203の中間との間に逆流防止用のダイ
オ−ド204を設けてなるものである。
るようにした電源装置として、第21図に示すものが提案
されている。このものにおいて、eは交流電源、100は
整流装置であり、110は前記整流装置100の出力電圧を高
周波電圧に変換する高周波変換装置としてのインバ−タ
である。第21図におけるインバ−タ110は、並列共振回
路111およびスイッチング装置112としての電界効果トラ
ンジスタを有してなるものである。120は負荷としての
けい光ランプであり、各フィラメントの非電源側端子間
には始動用のコンデンサ121が接続されている。200は補
助直流電源であって、前記整流装置100からの出力電圧
の瞬時値が所定値より低い谷部の期間に、前記整流装置
100に代わって前記インバ−タ110に直流電圧を供給する
ものである。第21図のものは、コンデンサ201、限流用
のインピ−ダンス装置202としてのインダクタおよびア
イソレ−ト用のダイオ−ド203の直列回路を前記インバ
−タ110の入力端間に接続するとともに、インバ−タ110
の並列共振回路111およびスイッチング装置112の中間と
前記限流用のインピ−ダンス装置202およびアイソレ−
ト用のダイオ−ド203の中間との間に逆流防止用のダイ
オ−ド204を設けてなるものである。
【0002】この従来装置の作用を説明する。交流電源
eの出力電圧波形は第22図(a)に示すとおりであり、
整流装置100の出力電圧波形は同図(b)となる。イン
バ−タ110は、基本的にはこのような整流装置100の出力
電圧を供給されて作動し、たとえば数十KHzの高周波
電圧を発生するのであるが、整流装置100からの出力電
圧の瞬時値が所定値より高い山部の期間であって、スイ
ッチング装置112のオン期間には、整流装置100の正側出
力端−コンデンサ201−限流インピ−ダンス装置202−逆
流防止用のダイオ−ド204−スイッチング装置112−整流
装置100の負側出力端の経路で電流が流れて前記コンデ
ンサ201を充電する。そして、前記整流装置100からの出
力電圧の瞬時値が所定値より低い谷部の期間になると、
すなわち、補助直流電源200のコンデンサ201、限流用の
インピ−ダンス装置202およびアイソレ−ト用のダイオ
−ド203の直列回路の両端電圧が前記整流装置100からの
出力電圧の瞬時値より高い期間になると、前記インバ−
タ110には前記補助直流電源200からコンデンサ201−並
列共振回路111−スイッチング装置112−アイソレ−ト用
のダイオ−ド203−限流用インピ−ダンス装置202の経路
で電圧が供給される。したがって、前記インバ−タ110
への供給電圧波形は、第22図(c)のようになる。ま
た、整流装置100への入力電流波形は第22図(d)のよ
うになる。
eの出力電圧波形は第22図(a)に示すとおりであり、
整流装置100の出力電圧波形は同図(b)となる。イン
バ−タ110は、基本的にはこのような整流装置100の出力
電圧を供給されて作動し、たとえば数十KHzの高周波
電圧を発生するのであるが、整流装置100からの出力電
圧の瞬時値が所定値より高い山部の期間であって、スイ
ッチング装置112のオン期間には、整流装置100の正側出
力端−コンデンサ201−限流インピ−ダンス装置202−逆
流防止用のダイオ−ド204−スイッチング装置112−整流
装置100の負側出力端の経路で電流が流れて前記コンデ
ンサ201を充電する。そして、前記整流装置100からの出
力電圧の瞬時値が所定値より低い谷部の期間になると、
すなわち、補助直流電源200のコンデンサ201、限流用の
インピ−ダンス装置202およびアイソレ−ト用のダイオ
−ド203の直列回路の両端電圧が前記整流装置100からの
出力電圧の瞬時値より高い期間になると、前記インバ−
タ110には前記補助直流電源200からコンデンサ201−並
列共振回路111−スイッチング装置112−アイソレ−ト用
のダイオ−ド203−限流用インピ−ダンス装置202の経路
で電圧が供給される。したがって、前記インバ−タ110
への供給電圧波形は、第22図(c)のようになる。ま
た、整流装置100への入力電流波形は第22図(d)のよ
うになる。
【0003】このように、インバ−タ110への入力電圧
が整流波形の谷部を埋めた疑似的に平滑した電圧となる
ため、インバ−タ110の高周波出力は整流しただけの脈
流電圧を供給された場合のように包絡線に一旦零電圧ま
で低下する部分を持たないことになる。したがって、負
荷がけい光ランプのような放電灯の場合、脈流電圧の1
サイクル毎に消弧して次のサイクルで再点弧するといっ
たことがなく、発光効率を高めることができるものであ
る。しかも、整流装置の出力端間に単に平滑コンデンサ
を設けただけのものに比し、力率を格段に向上できるも
のである。
が整流波形の谷部を埋めた疑似的に平滑した電圧となる
ため、インバ−タ110の高周波出力は整流しただけの脈
流電圧を供給された場合のように包絡線に一旦零電圧ま
で低下する部分を持たないことになる。したがって、負
荷がけい光ランプのような放電灯の場合、脈流電圧の1
サイクル毎に消弧して次のサイクルで再点弧するといっ
たことがなく、発光効率を高めることができるものであ
る。しかも、整流装置の出力端間に単に平滑コンデンサ
を設けただけのものに比し、力率を格段に向上できるも
のである。
【0004】また、たとえば特開昭61-46181号公報に示
されるように、高周波変換装置としてのインバ−タのス
イッチング装置と整流装置との間にインダクタを設ける
とともに、このインダクタの蓄積電力にて充電されるコ
ンデンサを設けて、前記インバ−タのスイッチング装置
を利用して昇圧チョッパ作用を行わせるようにした電源
装置も提案されている。
されるように、高周波変換装置としてのインバ−タのス
イッチング装置と整流装置との間にインダクタを設ける
とともに、このインダクタの蓄積電力にて充電されるコ
ンデンサを設けて、前記インバ−タのスイッチング装置
を利用して昇圧チョッパ作用を行わせるようにした電源
装置も提案されている。
【0005】この種の電源装置は、前記コンデンサの出
力すなわち昇圧されたほぼ一定の直流電圧をインバ−タ
に供給できるものである。そして、このように昇圧チョ
ッパ作用を行わせるものは、入力電流を連続的にして高
調波成分を低減できるものである。
力すなわち昇圧されたほぼ一定の直流電圧をインバ−タ
に供給できるものである。そして、このように昇圧チョ
ッパ作用を行わせるものは、入力電流を連続的にして高
調波成分を低減できるものである。
【発明が解決しようとする課題】第21図のものは、上述
のように、力率をそれほど低下させることなく、ある程
度平滑された直流電圧をインバ−タに供給できるもので
ある。
のように、力率をそれほど低下させることなく、ある程
度平滑された直流電圧をインバ−タに供給できるもので
ある。
【0006】しかしながら、入力電流波形は第22図
(d)に示すように、略矩形波であって、正弦波と異な
りかなり高調波成分を含んだものであった。これは、補
助直流電源からインバ−タに給電している期間は交流電
源からの入力電流が停止されることによる。このため、
近時特に要求が高まってきた低歪入力電流波形に適合し
得ないものである。なお、入力電流を歪ませる(高調波
成分を含む)と、交流電源に接続された他の機器に対す
る供給電圧を歪ませるといった問題を呈する。
(d)に示すように、略矩形波であって、正弦波と異な
りかなり高調波成分を含んだものであった。これは、補
助直流電源からインバ−タに給電している期間は交流電
源からの入力電流が停止されることによる。このため、
近時特に要求が高まってきた低歪入力電流波形に適合し
得ないものである。なお、入力電流を歪ませる(高調波
成分を含む)と、交流電源に接続された他の機器に対す
る供給電圧を歪ませるといった問題を呈する。
【0007】また、特開昭61-46181号公報のものにおい
ては、負荷変動に応じて前記コンデンサの電圧変動が大
きく、特に負荷が取外されたような軽負荷時には負荷で
消費されない分昇圧チョッパのコンデンサの両端電圧が
大きく上昇してしまい、スイッチング装置等の部品を破
壊する虞があるか、極めて大容量の部品を用いる必要が
ある。あるいは、コンデンサの両端電圧が上昇しないよ
うにスイッチング装置のオンデュ−ティを変化する保護
手段を用いる必要があるが、この場合にはオンデュ−テ
ィの変化幅を大きくする必要があり、設計が面倒あるい
は設計の裕度が小さいといった問題がある。このような
結果、価格を上昇させることになってしまうものであ
る。
ては、負荷変動に応じて前記コンデンサの電圧変動が大
きく、特に負荷が取外されたような軽負荷時には負荷で
消費されない分昇圧チョッパのコンデンサの両端電圧が
大きく上昇してしまい、スイッチング装置等の部品を破
壊する虞があるか、極めて大容量の部品を用いる必要が
ある。あるいは、コンデンサの両端電圧が上昇しないよ
うにスイッチング装置のオンデュ−ティを変化する保護
手段を用いる必要があるが、この場合にはオンデュ−テ
ィの変化幅を大きくする必要があり、設計が面倒あるい
は設計の裕度が小さいといった問題がある。このような
結果、価格を上昇させることになってしまうものであ
る。
【0008】本発明は、このような従来装置の課題を解
決するためになされたもので、平滑化直流電源をインバ
−タに供給できながら、力率が高くかつ入力電流波形の
歪も小さく、軽負荷時の電圧上昇も少ない電源装置を提
供することを目的とするものである。
決するためになされたもので、平滑化直流電源をインバ
−タに供給できながら、力率が高くかつ入力電流波形の
歪も小さく、軽負荷時の電圧上昇も少ない電源装置を提
供することを目的とするものである。
【0009】また、上記の機能を有し、かつ、出力を変
化可能な電源装置を提供することを目的とするものであ
る。
化可能な電源装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0010】さらに、本発明は、上記のように平滑化直
流電源をインバ−タに供給できながら、入力力率が高く
かつ入力電流波形の歪も小さく、さらに無負荷時の電圧
上昇が少ない放電灯点灯装置を提供することを目的とす
るものである。
流電源をインバ−タに供給できながら、入力力率が高く
かつ入力電流波形の歪も小さく、さらに無負荷時の電圧
上昇が少ない放電灯点灯装置を提供することを目的とす
るものである。
【0011】さらにまた、本発明は、放電灯を効率よく
点灯でき、かつ、力率が高くかつ入力電流波形の歪も小
さく、さらに軽負荷時の電圧上昇が少ない照明装置を提
供することを目的とするものである。
点灯でき、かつ、力率が高くかつ入力電流波形の歪も小
さく、さらに軽負荷時の電圧上昇が少ない照明装置を提
供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、交流電源電圧を整流する整流装置と;前記整流装置
の出力側に設けられた一個のスイッチング装置および出
力インダクタを有し、このスイッチング装置を高周波で
スイッチングすることにより前記整流装置の出力電圧を
高周波電圧に変換して前記出力インダクタから高周波電
力を出力する高周波変換装置と;この高周波変換装置の
スイッチング装置と前記整流装置との間に設けられ、前
記スイッチング装置のオン時に前記整流装置から供給さ
れる電流にて電力を蓄積する蓄積インダクタと;前記高
周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変換装置
のスイッチング装置のオフ時に前記出力インダクタを介
して前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電され、充電
電荷をスイッチング装置のオン時に前記高周波変換装置
の出力インダクタに供給するように高周波的に作用する
第1のコンデンサと;前記高周波変換装置の入力側に設
けられ、前記高周波変換装置の前記スイッチング装置の
オン時に前記スイッチング装置を介して第1のコンデン
サが充電電荷を放出することで充電される第2のコンデ
ンサおよび第2のコンデンサの充電電圧が前記整流装置
の出力電圧のピーク値よりも小さくなるように規制する
第2のコンデンサと直列に接続された限流インピーダン
スを有し、充電電圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値
が所定値より小さい期間であって前記スイッチング装置
がオンしている期間に高周波変換装置の出力インダクタ
に供給する補助直流電源と;を具備したことを特徴とす
る電源装置である。
は、交流電源電圧を整流する整流装置と;前記整流装置
の出力側に設けられた一個のスイッチング装置および出
力インダクタを有し、このスイッチング装置を高周波で
スイッチングすることにより前記整流装置の出力電圧を
高周波電圧に変換して前記出力インダクタから高周波電
力を出力する高周波変換装置と;この高周波変換装置の
スイッチング装置と前記整流装置との間に設けられ、前
記スイッチング装置のオン時に前記整流装置から供給さ
れる電流にて電力を蓄積する蓄積インダクタと;前記高
周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変換装置
のスイッチング装置のオフ時に前記出力インダクタを介
して前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電され、充電
電荷をスイッチング装置のオン時に前記高周波変換装置
の出力インダクタに供給するように高周波的に作用する
第1のコンデンサと;前記高周波変換装置の入力側に設
けられ、前記高周波変換装置の前記スイッチング装置の
オン時に前記スイッチング装置を介して第1のコンデン
サが充電電荷を放出することで充電される第2のコンデ
ンサおよび第2のコンデンサの充電電圧が前記整流装置
の出力電圧のピーク値よりも小さくなるように規制する
第2のコンデンサと直列に接続された限流インピーダン
スを有し、充電電圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値
が所定値より小さい期間であって前記スイッチング装置
がオンしている期間に高周波変換装置の出力インダクタ
に供給する補助直流電源と;を具備したことを特徴とす
る電源装置である。
【0012】請求項2に記載の発明は、交流電源電圧を
整流する整流装置と;前記整流装置の出力側に互いに直
列的に設けられたバイポーラトランジスタおよびこのト
ランジスタに対し逆並列的にそれぞれ接続されたダイオ
ードからなる一対のスイッチング装置を有し、この一対
のスイッチング装置を高周波で交互にオン・オフを繰返
すようにスイッチングすることにより前記整流装置の出
力電圧を高周波電圧に変換して負荷回路に高周波電力を
出力する高周波変換装置と;この高周波変換装置のスイ
ッチング装置と前記整流装置との間に設けられ、前記一
対のスイッチング装置のうち一方のスイッチング装置の
オン時に前記整流装置から供給される電流にて電力を蓄
積する蓄積インダクタと;前記高周波変換装置の入力側
に設けられ、一方のスイッチング装置のオフ時に他方の
スイッチング装置に逆並列的に接続されたダイオードに
流れる前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電され、充
電電荷を他方のスイッチング装置のオン時に他方のスイ
ッチング装置を介して負荷回路に供給するように高周波
的に作用する第1のコンデンサと;前記高周波変換装置
の入力側に設けられ、前記高周波変換装置の一方のスイ
ッチング装置のオン時に一方のスイッチング装置を介し
て第1のコンデンサが充電電荷を放出することで充電さ
れる第2のコンデンサおよび第2のコンデンサの充電電
圧が前記整流装置の出力電圧のピーク値よりも小さくな
るように規制する第2のコンデンサと直列に接続された
限流インピーダンスを有し、充電電圧を前記整流装置の
出力電圧の瞬時値が所定値より小さい期間であって一方
のスイッチング装置がオンしている期間に一方のスイッ
チング装置を介して負荷回路に供給する補助直流電源
と;を具備したことを特徴とする電源装置である。
整流する整流装置と;前記整流装置の出力側に互いに直
列的に設けられたバイポーラトランジスタおよびこのト
ランジスタに対し逆並列的にそれぞれ接続されたダイオ
ードからなる一対のスイッチング装置を有し、この一対
のスイッチング装置を高周波で交互にオン・オフを繰返
すようにスイッチングすることにより前記整流装置の出
力電圧を高周波電圧に変換して負荷回路に高周波電力を
出力する高周波変換装置と;この高周波変換装置のスイ
ッチング装置と前記整流装置との間に設けられ、前記一
対のスイッチング装置のうち一方のスイッチング装置の
オン時に前記整流装置から供給される電流にて電力を蓄
積する蓄積インダクタと;前記高周波変換装置の入力側
に設けられ、一方のスイッチング装置のオフ時に他方の
スイッチング装置に逆並列的に接続されたダイオードに
流れる前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電され、充
電電荷を他方のスイッチング装置のオン時に他方のスイ
ッチング装置を介して負荷回路に供給するように高周波
的に作用する第1のコンデンサと;前記高周波変換装置
の入力側に設けられ、前記高周波変換装置の一方のスイ
ッチング装置のオン時に一方のスイッチング装置を介し
て第1のコンデンサが充電電荷を放出することで充電さ
れる第2のコンデンサおよび第2のコンデンサの充電電
圧が前記整流装置の出力電圧のピーク値よりも小さくな
るように規制する第2のコンデンサと直列に接続された
限流インピーダンスを有し、充電電圧を前記整流装置の
出力電圧の瞬時値が所定値より小さい期間であって一方
のスイッチング装置がオンしている期間に一方のスイッ
チング装置を介して負荷回路に供給する補助直流電源
と;を具備したことを特徴とする電源装置である。
【0013】請求項3に記載の発明は、交流電源電圧を
整流する整流装置と;前記整流装置の出力側に互いに直
列的に設けられた電界効果トランジスタからなる一対の
スイッチング装置を有し、この一対のスイッチング装置
を高周波で交互にオン・オフを繰返すようにスイッチン
グすることにより前記整流装置の出力電圧を高周波電圧
に変換して負荷回路に高周波電力を出力する高周波変換
装置と;この高周波変換装置のスイッチング装置と前記
整流装置との間に設けられ、前記一対のスイッチング装
置のうち一方のスイッチング装置のオン時に前記整流装
置から供給される電流にて電力を蓄積する蓄積インダク
タと;前記高周波変換装置の入力側に設けられ、一方の
スイッチング装置のオフ時に他方のスイッチング装置に
等価的に設けられたダイオードに流れる前記蓄積インダ
クタの蓄積電力にて充電され、充電電荷を他方のスイッ
チング装置のオン時に他方のスイッチング装置を介して
負荷回路に供給するように高周波的に作用する第1のコ
ンデンサと;前記高周波変換装置の入力側に設けられ、
前記高周波変換装置の一方のスイッチング装置のオン時
に一方のスイッチング装置を介して第1のコンデンサが
充電電荷を放出することで充電される第2のコンデンサ
および第2のコンデンサの充電電圧が前記整流装置の出
力電圧のピーク値よりも小さくなるように規制する第2
のコンデンサと直列に接続された限流インピーダンスを
有し、充電電圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所
定値より小さい期間であって一方のスイッチング装置が
オンしている期間に一方のスイッチング装置を介して負
荷回路に供給する補助直流電源と;を具備したことを特
徴とする電源装置である。
整流する整流装置と;前記整流装置の出力側に互いに直
列的に設けられた電界効果トランジスタからなる一対の
スイッチング装置を有し、この一対のスイッチング装置
を高周波で交互にオン・オフを繰返すようにスイッチン
グすることにより前記整流装置の出力電圧を高周波電圧
に変換して負荷回路に高周波電力を出力する高周波変換
装置と;この高周波変換装置のスイッチング装置と前記
整流装置との間に設けられ、前記一対のスイッチング装
置のうち一方のスイッチング装置のオン時に前記整流装
置から供給される電流にて電力を蓄積する蓄積インダク
タと;前記高周波変換装置の入力側に設けられ、一方の
スイッチング装置のオフ時に他方のスイッチング装置に
等価的に設けられたダイオードに流れる前記蓄積インダ
クタの蓄積電力にて充電され、充電電荷を他方のスイッ
チング装置のオン時に他方のスイッチング装置を介して
負荷回路に供給するように高周波的に作用する第1のコ
ンデンサと;前記高周波変換装置の入力側に設けられ、
前記高周波変換装置の一方のスイッチング装置のオン時
に一方のスイッチング装置を介して第1のコンデンサが
充電電荷を放出することで充電される第2のコンデンサ
および第2のコンデンサの充電電圧が前記整流装置の出
力電圧のピーク値よりも小さくなるように規制する第2
のコンデンサと直列に接続された限流インピーダンスを
有し、充電電圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所
定値より小さい期間であって一方のスイッチング装置が
オンしている期間に一方のスイッチング装置を介して負
荷回路に供給する補助直流電源と;を具備したことを特
徴とする電源装置である。
【0014】請求項4に記載の発明は、請求項1ないし
3のいずれか1に記載の電源装置において、前記整流装
置の出力と同極性の整流素子が前記整流装置の出力端の
少くとも一方と前記補助直流電源の第2のコンデンサと
の間に設けられていることを特徴とする。
3のいずれか1に記載の電源装置において、前記整流装
置の出力と同極性の整流素子が前記整流装置の出力端の
少くとも一方と前記補助直流電源の第2のコンデンサと
の間に設けられていることを特徴とする。
【0015】請求項5に記載の発明は、請求項1ないし
4のいずれか1に記載の電源装置において、交流電源お
よび前記整流装置の間に高周波阻止フィルタを設けたこ
とを特徴とする。
4のいずれか1に記載の電源装置において、交流電源お
よび前記整流装置の間に高周波阻止フィルタを設けたこ
とを特徴とする。
【0016】請求項6に記載の発明は、請求項1ないし
5のいずれか1に記載の電源装置において、前記補助直
流電源は、前記第2のコンデンサに対して直列的に接続
された放電用ダイオードが設けられており、この放電用
ダイオードは前記高周波変換装置を介して前記第2のコ
ンデンサの放電経路を形成することを特徴とする。
5のいずれか1に記載の電源装置において、前記補助直
流電源は、前記第2のコンデンサに対して直列的に接続
された放電用ダイオードが設けられており、この放電用
ダイオードは前記高周波変換装置を介して前記第2のコ
ンデンサの放電経路を形成することを特徴とする。
【0017】請求項7に記載の発明は、請求項1ないし
6のいずれか1に記載の電源装置において、前記補助直
流電源の電圧値に応じた信号が所定値を越えたときに
は、前記高周波変換装置のスイッチング装置をオフない
しはオンデューティを低減させる保護手段を設けたこと
を特徴とする。
6のいずれか1に記載の電源装置において、前記補助直
流電源の電圧値に応じた信号が所定値を越えたときに
は、前記高周波変換装置のスイッチング装置をオフない
しはオンデューティを低減させる保護手段を設けたこと
を特徴とする。
【0018】請求項8に記載の発明は、放電灯を前記高
周波変換装置の出力側に接続して前記放電灯を点灯させ
る請求項1ないし7のいずれか1に記載の電源装置を具
備したことを特徴とする放電灯点灯装置である。請求項
9に記載の発明は、照明器具本体と;この器具本体に設
けられた放電灯と;この放電灯を点灯する請求項8に記
載の放電灯点灯装置と;を具備したことを特徴とする照
明装置である。
周波変換装置の出力側に接続して前記放電灯を点灯させ
る請求項1ないし7のいずれか1に記載の電源装置を具
備したことを特徴とする放電灯点灯装置である。請求項
9に記載の発明は、照明器具本体と;この器具本体に設
けられた放電灯と;この放電灯を点灯する請求項8に記
載の放電灯点灯装置と;を具備したことを特徴とする照
明装置である。
【作用】請求項1に記載の発明は、高周波変換装置のス
イッチング装置がオンしているとき、整流装置から蓄積
インダクタおよびスイッチング装置を介して電流が流
れ、蓄積インダクタに電力を蓄積する。つぎに、前記ス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力は高周波変換装置の出力インダクタあるいは必要に応
じて設けられる整流素子等と前記第1のコンデンサとを
介して放電され、第1のコンデンサを充電する。さら
に、再度スイッチング装置がオンすると、前述のように
整流装置から蓄積インダクタおよびスイッチング装置を
介して電流が流れ、蓄積インダクタにエネルギーを蓄積
するとともに、第1のコンデンサからオンしているスイ
ッチング装置を介して高周波変換装置の出力インダクタ
に電圧が供給される。すなわち、第1のコンデンサの両
端電圧は、高周波のリップルを持ち、整流装置の脈流出
力電圧を若干昇圧した電圧となる。この第1のコンデン
サの電圧値が低下すると、すなわち、整流装置の出力電
圧の瞬時値が低下する谷部の期間になって脈流出力電圧
を若干昇圧した電圧が補助直流電源の電圧より低下する
と、補助直流電源から高周波変換装置の出力インダクタ
に電圧を供給するようになる。そして、このように補助
直流電源から高周波変換装置の出力インダクタに電圧を
供給している期間も、上述した蓄積インダクタへの電力
蓄積、第1のコンデンサへの充電の動作は繰返される。
イッチング装置がオンしているとき、整流装置から蓄積
インダクタおよびスイッチング装置を介して電流が流
れ、蓄積インダクタに電力を蓄積する。つぎに、前記ス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力は高周波変換装置の出力インダクタあるいは必要に応
じて設けられる整流素子等と前記第1のコンデンサとを
介して放電され、第1のコンデンサを充電する。さら
に、再度スイッチング装置がオンすると、前述のように
整流装置から蓄積インダクタおよびスイッチング装置を
介して電流が流れ、蓄積インダクタにエネルギーを蓄積
するとともに、第1のコンデンサからオンしているスイ
ッチング装置を介して高周波変換装置の出力インダクタ
に電圧が供給される。すなわち、第1のコンデンサの両
端電圧は、高周波のリップルを持ち、整流装置の脈流出
力電圧を若干昇圧した電圧となる。この第1のコンデン
サの電圧値が低下すると、すなわち、整流装置の出力電
圧の瞬時値が低下する谷部の期間になって脈流出力電圧
を若干昇圧した電圧が補助直流電源の電圧より低下する
と、補助直流電源から高周波変換装置の出力インダクタ
に電圧を供給するようになる。そして、このように補助
直流電源から高周波変換装置の出力インダクタに電圧を
供給している期間も、上述した蓄積インダクタへの電力
蓄積、第1のコンデンサへの充電の動作は繰返される。
【0019】上記のように動作することにより、整流電
圧の1サイクルの略全期間にわたって電流が流れるか
ら、交流電流からの入力電流は連続的な正弦波状にな
り、高調波成分は少ないものとなる。なお、スイッチン
グ周波数に応じたリップル成分は周知の高周波阻止フィ
ルタにて容易に除去できるものである。
圧の1サイクルの略全期間にわたって電流が流れるか
ら、交流電流からの入力電流は連続的な正弦波状にな
り、高調波成分は少ないものとなる。なお、スイッチン
グ周波数に応じたリップル成分は周知の高周波阻止フィ
ルタにて容易に除去できるものである。
【0020】また、高周波変換装置の出力インダクタに
供給される電圧は、整流化脈流電圧の谷部を埋めた電圧
に第1のコンデンサの両端電圧すなわちリップルを持っ
た電圧を重畳した電圧であり、負荷装置にはこの電圧を
高周波変換した電圧を供給できる。そして、本発明は上
述したように小容量の第1のコンデンサにて若干昇圧す
るもので、上記した特開昭61-46181号公報のもののよう
に、一定化の昇圧電圧を発生するものではないから、負
荷変動による電圧変動が少なく、しかも、上昇程度が相
対的に小さいものである。したがって、オンデュ−ティ
を変化させる保護手段を設ける場合も、オンデューティ
の変化幅が小さい比較的簡単な構成とすることができる
ものである。
供給される電圧は、整流化脈流電圧の谷部を埋めた電圧
に第1のコンデンサの両端電圧すなわちリップルを持っ
た電圧を重畳した電圧であり、負荷装置にはこの電圧を
高周波変換した電圧を供給できる。そして、本発明は上
述したように小容量の第1のコンデンサにて若干昇圧す
るもので、上記した特開昭61-46181号公報のもののよう
に、一定化の昇圧電圧を発生するものではないから、負
荷変動による電圧変動が少なく、しかも、上昇程度が相
対的に小さいものである。したがって、オンデュ−ティ
を変化させる保護手段を設ける場合も、オンデューティ
の変化幅が小さい比較的簡単な構成とすることができる
ものである。
【0021】なお、整流装置の出力電圧の山期間、高周
波変換装置のスイッチング装置がオン時にはこのスイッ
チング装置および限流インダクタを介して補助直流電源
の第2のコンデンサが充電される。整流装置の出力電圧
の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が前記補助直流電
源の両端電圧より小さい期間であって前記スイッチング
装置がオンしている期間には、補助直流電源の第2のコ
ンデンサが高周波変換装置の出力インダクタに電圧を供
給する。
波変換装置のスイッチング装置がオン時にはこのスイッ
チング装置および限流インダクタを介して補助直流電源
の第2のコンデンサが充電される。整流装置の出力電圧
の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が前記補助直流電
源の両端電圧より小さい期間であって前記スイッチング
装置がオンしている期間には、補助直流電源の第2のコ
ンデンサが高周波変換装置の出力インダクタに電圧を供
給する。
【0022】請求項2に記載の発明によると、一方のス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力が他方のスイッチング装置であるバイポーラトランジ
スタに対し逆並列的に接続されたダイオードと前記第1
のコンデンサとを介して放電され、第1のコンデンサを
充電し、再度スイッチング装置がオンすると、前述のよ
うに整流装置から蓄積インダクタおよびスイッチング装
置を介して電流が流れ、蓄積インダクタにエネルギーを
蓄積するとともに、第1のコンデンサからオンしている
他方のスイッチング装置を介して負荷回路に電圧が供給
される。整流装置の出力電圧の瞬時値が低下する谷部の
期間になって脈流出力電圧を若干昇圧した電圧が補助直
流電源の電圧より低下すると、補助直流電源から高周波
変換装置の他方のスイッチング装置を介して負荷回路に
電圧を供給するようになる。また、整流装置の出力電圧
の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が前記補助直流電
源の両端電圧より小さい期間であって一方のスイッチン
グ装置がオンしている期間には、補助直流電源の第2の
コンデンサが一方のスイッチング装置を介して負荷回路
に電圧を供給する。その他の作用については請求項1と
同様である。請求項3に記載の発明によると、一方のス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力が他方のスイッチング装置である電界効果トランジス
タに等価的に設けられたダイオードと前記第1のコンデ
ンサとを介して放電され、第1のコンデンサを充電す
る。その他の作用については請求項2と同様である。
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力が他方のスイッチング装置であるバイポーラトランジ
スタに対し逆並列的に接続されたダイオードと前記第1
のコンデンサとを介して放電され、第1のコンデンサを
充電し、再度スイッチング装置がオンすると、前述のよ
うに整流装置から蓄積インダクタおよびスイッチング装
置を介して電流が流れ、蓄積インダクタにエネルギーを
蓄積するとともに、第1のコンデンサからオンしている
他方のスイッチング装置を介して負荷回路に電圧が供給
される。整流装置の出力電圧の瞬時値が低下する谷部の
期間になって脈流出力電圧を若干昇圧した電圧が補助直
流電源の電圧より低下すると、補助直流電源から高周波
変換装置の他方のスイッチング装置を介して負荷回路に
電圧を供給するようになる。また、整流装置の出力電圧
の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が前記補助直流電
源の両端電圧より小さい期間であって一方のスイッチン
グ装置がオンしている期間には、補助直流電源の第2の
コンデンサが一方のスイッチング装置を介して負荷回路
に電圧を供給する。その他の作用については請求項1と
同様である。請求項3に記載の発明によると、一方のス
イッチング装置がオフすると、蓄積インダクタの蓄積電
力が他方のスイッチング装置である電界効果トランジス
タに等価的に設けられたダイオードと前記第1のコンデ
ンサとを介して放電され、第1のコンデンサを充電す
る。その他の作用については請求項2と同様である。
【0023】なお、請求項2または請求項3の発明にお
いて、制御手段にて一対のスイッチング装置のスイッチ
ング周波数を変化させることにより高周波変換装置の出
力を変化させることも可能である。すなわち、高周波変
換装置のスイッング出力をLC直列共振回路に供給する
形式のものでは、このLC直列共振回路の共振周波数と
の関係で出力を変化できる。また、負荷回路に直列に誘
導成分あるいは容量成分を有する場合には、これら誘導
成分あるいは容量成分のインピ−ダンス値の変化により
出力を変化できる。しかし、スイッチング周波数を高く
すると、整流装置からインダクタおよびスイッチング装
置を介して電流が流れる1周期の期間が短くなり、整流
装置の出力電圧の谷期間の入力電流が少なくなることが
ある。すなわち、入力電流波形の歪を所望に低減できな
くなることがある。これに対し、請求項3に記載の発明
に一対のスイッチング装置のスイッチング周波数を変化
させる制御手段を追加して、インダクタと直列関係にあ
る一方のスイッチング装置のオン期間を他方のスイッチ
ング装置のオン期間より長くする。これにより、スイッ
チング周波数を変化できながら、整流装置からインダク
タおよびスイッチング装置を介して電流が流れる1周期
の期間を長くでき、整流装置の出力電圧の谷期間の入力
電流の減少を防止できる。
いて、制御手段にて一対のスイッチング装置のスイッチ
ング周波数を変化させることにより高周波変換装置の出
力を変化させることも可能である。すなわち、高周波変
換装置のスイッング出力をLC直列共振回路に供給する
形式のものでは、このLC直列共振回路の共振周波数と
の関係で出力を変化できる。また、負荷回路に直列に誘
導成分あるいは容量成分を有する場合には、これら誘導
成分あるいは容量成分のインピ−ダンス値の変化により
出力を変化できる。しかし、スイッチング周波数を高く
すると、整流装置からインダクタおよびスイッチング装
置を介して電流が流れる1周期の期間が短くなり、整流
装置の出力電圧の谷期間の入力電流が少なくなることが
ある。すなわち、入力電流波形の歪を所望に低減できな
くなることがある。これに対し、請求項3に記載の発明
に一対のスイッチング装置のスイッチング周波数を変化
させる制御手段を追加して、インダクタと直列関係にあ
る一方のスイッチング装置のオン期間を他方のスイッチ
ング装置のオン期間より長くする。これにより、スイッ
チング周波数を変化できながら、整流装置からインダク
タおよびスイッチング装置を介して電流が流れる1周期
の期間を長くでき、整流装置の出力電圧の谷期間の入力
電流の減少を防止できる。
【0024】請求項4に記載の発明は、整流装置の出力
端に設けられた整流素子を介して補助直流電源および第
1のコンデンサを設けたものである。したがって、前記
整流素子により補助直流電源または第1のコンデンサの
電圧の影響を受けることなく整流電圧の1サイクルの略
全期間にわたって電流を流すことができながら、整流電
圧の出力電圧の瞬時値が大きい山部の期間には、整流装
置から高周波変換装置に給電可能であり、また、補助直
流電源を充電することも可能である。交流電流からの入
力電流は連続的な正弦波状になり、高調波成分は少ない
ものとなる点は請求項1ないし請求項3に記載のものと
同様である。
端に設けられた整流素子を介して補助直流電源および第
1のコンデンサを設けたものである。したがって、前記
整流素子により補助直流電源または第1のコンデンサの
電圧の影響を受けることなく整流電圧の1サイクルの略
全期間にわたって電流を流すことができながら、整流電
圧の出力電圧の瞬時値が大きい山部の期間には、整流装
置から高周波変換装置に給電可能であり、また、補助直
流電源を充電することも可能である。交流電流からの入
力電流は連続的な正弦波状になり、高調波成分は少ない
ものとなる点は請求項1ないし請求項3に記載のものと
同様である。
【0025】請求項5に記載の発明は、高周波阻止フィ
ルタが高周波リップル成分が交流電源側に伝導するのを
有効に防止するものである。
ルタが高周波リップル成分が交流電源側に伝導するのを
有効に防止するものである。
【0026】請求項6に記載の発明は、整流装置の出力
電圧の山期間、高周波変換装置のスイッチング装置がオ
ン時にはこのスイッチング装置および限流インダクタを
介して補助直流電源の第2のコンデンサを充電し、整流
装置の出力電圧の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が
前記補助直流電源の両端電圧より小さい期間には、補助
直流電源の第2のコンデンサが放電用ダイオードを介し
て高周波変換装置に電圧を供給する。このように、請求
項6記載の発明は、補助直流電源を高周波変換装置のス
イッチング装置を利用して構成できるから、部品点数の
低減化、低価格化を図れる。
電圧の山期間、高周波変換装置のスイッチング装置がオ
ン時にはこのスイッチング装置および限流インダクタを
介して補助直流電源の第2のコンデンサを充電し、整流
装置の出力電圧の谷期間すなわち整流装置の出力電圧が
前記補助直流電源の両端電圧より小さい期間には、補助
直流電源の第2のコンデンサが放電用ダイオードを介し
て高周波変換装置に電圧を供給する。このように、請求
項6記載の発明は、補助直流電源を高周波変換装置のス
イッチング装置を利用して構成できるから、部品点数の
低減化、低価格化を図れる。
【0027】請求項7に記載の発明は、たとえば負荷が
軽くなったような場合に、補助直流電源の電圧値または
放電電流値が上昇すると、保護手段がスイッチング装置
をオフないしはオンデュ−ティを低減させる。したがっ
て、昇圧チョッパ作用が停止ないしは昇圧程度が低下
し、補助直流電源の電圧値が過度に上昇して高周波変換
装置のスイッチング装置を破壊したり、あるいは高周波
変換装置のスイッチング装置として高耐圧のものが必要
になったりすることを防止できる。
軽くなったような場合に、補助直流電源の電圧値または
放電電流値が上昇すると、保護手段がスイッチング装置
をオフないしはオンデュ−ティを低減させる。したがっ
て、昇圧チョッパ作用が停止ないしは昇圧程度が低下
し、補助直流電源の電圧値が過度に上昇して高周波変換
装置のスイッチング装置を破壊したり、あるいは高周波
変換装置のスイッチング装置として高耐圧のものが必要
になったりすることを防止できる。
【0028】請求項8に記載の発明は、請求項1ないし
7のいずれか1に記載の電源装置にて放電灯を付勢す
る。そして、前記高周波変換装置への供給電圧は上述し
たように疑似的に平滑化されているものである。したが
って、放電灯を脈流電圧の1サイクル毎に消弧、再点弧
を繰返すことなく連続的に点灯して、発光効率を高める
ことができるものである。
7のいずれか1に記載の電源装置にて放電灯を付勢す
る。そして、前記高周波変換装置への供給電圧は上述し
たように疑似的に平滑化されているものである。したが
って、放電灯を脈流電圧の1サイクル毎に消弧、再点弧
を繰返すことなく連続的に点灯して、発光効率を高める
ことができるものである。
【0029】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の発明と同様に発光効率が高い照明装置を提供できるも
のである。
の発明と同様に発光効率が高い照明装置を提供できるも
のである。
【実施例】以下、本発明の一実施例を第1図を参照して
説明する。なお、第21図と同じ部分には同じ符号を付し
てある。1はたとえばトランジスタインバ−タでる高周
波変換装置であり、並列共振回路2とスイッチング装置3
との直列回路を有している。前記並列共振回路2を形成
するインダクタンス成分として、本実施例では漏れ変圧
器4を用いており、この漏れ変圧器4が出力インダクタと
して作用する。また、本実施例の高周波変換装置1は自
励形のものであって、負荷回路に変流器5の1次巻線を
介挿し、その2次巻線出力をスイッチング装置3のベ−
ス・エミッタ間に供給するようにしている。
説明する。なお、第21図と同じ部分には同じ符号を付し
てある。1はたとえばトランジスタインバ−タでる高周
波変換装置であり、並列共振回路2とスイッチング装置3
との直列回路を有している。前記並列共振回路2を形成
するインダクタンス成分として、本実施例では漏れ変圧
器4を用いており、この漏れ変圧器4が出力インダクタと
して作用する。また、本実施例の高周波変換装置1は自
励形のものであって、負荷回路に変流器5の1次巻線を
介挿し、その2次巻線出力をスイッチング装置3のベ−
ス・エミッタ間に供給するようにしている。
【0030】補助直流電源6は、基本的には第21図のも
のと同様で相対的に大容量の第2のコンデンサ7、限流
用のインピ−ダンス装置8としてのインダクタ、アイソ
レ−ト用のダイオ−ド9、逆流防止用のダイオ−ド10を
有している。
のと同様で相対的に大容量の第2のコンデンサ7、限流
用のインピ−ダンス装置8としてのインダクタ、アイソ
レ−ト用のダイオ−ド9、逆流防止用のダイオ−ド10を
有している。
【0031】12は蓄積インダクタで、前記整流装置100
の出力端間に、高周波変換装置1のスイッチング装置3と
直列的に設けられている。本実施例では、ダイオ−ド13
を直列に介挿している。なお、本発明において、直列的
あるいは並列的とは他の部品を介在させていてもよいこ
とを意味する。たとえば、蓄積インダクタ12は前記整流
装置100に、分圧手段を介して接続するようにしてもよ
い。14は前記補助直流電源6に並列的に設けられた第1
のコンデンサである。この第1のコンデンサ14は高周波
に対してのみ作用するように相対的に小容量に選ばれて
いる。すなわち、前記補助直流電源6の第2のコンデン
サ7の容量に対し、たとえば1/100程度に選ばれている。
の出力端間に、高周波変換装置1のスイッチング装置3と
直列的に設けられている。本実施例では、ダイオ−ド13
を直列に介挿している。なお、本発明において、直列的
あるいは並列的とは他の部品を介在させていてもよいこ
とを意味する。たとえば、蓄積インダクタ12は前記整流
装置100に、分圧手段を介して接続するようにしてもよ
い。14は前記補助直流電源6に並列的に設けられた第1
のコンデンサである。この第1のコンデンサ14は高周波
に対してのみ作用するように相対的に小容量に選ばれて
いる。すなわち、前記補助直流電源6の第2のコンデン
サ7の容量に対し、たとえば1/100程度に選ばれている。
【0032】20は負荷としての放電灯たとえばけい光ラ
ンプである。21は始動用のコンデンサである。なお、本
実施例においては、前記高周波変換装置1の漏れ変圧器4
の漏れインダクタンスを前記けい光ランプ20の限流素子
として利用しているものである。しかしながら、出力イ
ンダクタとしての漏れ変圧器4を単なるチョ−クコイル
等に代えて、別個に限流素子を設けてもよいし、放電灯
も水銀灯等の高圧放電灯、冷陰極形のけい光ランプ等で
あってもよいものである。
ンプである。21は始動用のコンデンサである。なお、本
実施例においては、前記高周波変換装置1の漏れ変圧器4
の漏れインダクタンスを前記けい光ランプ20の限流素子
として利用しているものである。しかしながら、出力イ
ンダクタとしての漏れ変圧器4を単なるチョ−クコイル
等に代えて、別個に限流素子を設けてもよいし、放電灯
も水銀灯等の高圧放電灯、冷陰極形のけい光ランプ等で
あってもよいものである。
【0033】なお、本実施例において、Fは高周波阻止
用のフィルタ、22は始動用の抵抗、23は逆耐圧保護用あ
るいは電流帰還用のダイオ−ドである。
用のフィルタ、22は始動用の抵抗、23は逆耐圧保護用あ
るいは電流帰還用のダイオ−ドである。
【0034】つぎに、本実施例の作用を説明する。ま
ず、整流装置100の出力電圧(脈流電圧)の瞬時値が所
定値より大きい山部の期間においては、スイッチング装
置3がオンすると、整流装置100から蓄積インダクタ12−
ダイオード13−スイッチング装置3の経路で電流が流
れ、この電流にて蓄積インダクタ12にエネルギが蓄積さ
れる。スイッチング装置3がオフすると、蓄積インダク
タ12に蓄積された電力が蓄積インダクタ12−ダイオ−ド
13−並列共振回路2の出力インダクタ−第1のコンデン
サ14−整流装置100−蓄積インダクタ12の経路で放出さ
れ、前記コンデンサ14を充電する。このように、蓄積イ
ンダクタ12、第1のコンデンサ14およびスイッチング装
置3は昇圧チョッパ作用を行なう。この充電されたコン
デンサ14の電荷は、つぎにスイッチング装置3がオンし
た時、高周波変換装置1の出力インダクタに放出される
とともに、第2のコンデンサ7−限流インピ−ダンスと
してのインダクタ8−ダイオ−ド10−スイッチング装置3
を介して放出してコンデンサ7を充電する。前記コンデ
ンサ7の充電電圧は、限流インピ−ダンス装置8等の定数
設定により出力電圧が前記整流装置100の出力電圧のピ
−ク値より小さくなるように設定されている。
ず、整流装置100の出力電圧(脈流電圧)の瞬時値が所
定値より大きい山部の期間においては、スイッチング装
置3がオンすると、整流装置100から蓄積インダクタ12−
ダイオード13−スイッチング装置3の経路で電流が流
れ、この電流にて蓄積インダクタ12にエネルギが蓄積さ
れる。スイッチング装置3がオフすると、蓄積インダク
タ12に蓄積された電力が蓄積インダクタ12−ダイオ−ド
13−並列共振回路2の出力インダクタ−第1のコンデン
サ14−整流装置100−蓄積インダクタ12の経路で放出さ
れ、前記コンデンサ14を充電する。このように、蓄積イ
ンダクタ12、第1のコンデンサ14およびスイッチング装
置3は昇圧チョッパ作用を行なう。この充電されたコン
デンサ14の電荷は、つぎにスイッチング装置3がオンし
た時、高周波変換装置1の出力インダクタに放出される
とともに、第2のコンデンサ7−限流インピ−ダンスと
してのインダクタ8−ダイオ−ド10−スイッチング装置3
を介して放出してコンデンサ7を充電する。前記コンデ
ンサ7の充電電圧は、限流インピ−ダンス装置8等の定数
設定により出力電圧が前記整流装置100の出力電圧のピ
−ク値より小さくなるように設定されている。
【0035】ついで、整流装置100の出力電圧(脈流電
圧)の瞬時値が所定値より小さい谷部の期間になると、
スイッチング装置がオンしている期間に今度は主として
前記補助直流電源6から前記インバ−タ1の出力インダク
タに電圧を供給するようになる。しかしながら、前述と
同様にスイッチング装置3がオンしている期間には、蓄
積インダクタ12−ダイオ−ド13−スイッチング装置3の
経路に電流が流れ、山部の期間と同様に作用する。これ
により、交流電源eからの入力電流波形は第2図(b)
のようになり、正弦波に近似したものとなる。第2図
(a)は入力電圧波形であり、第2図(c)はインバ−
タ1の入力電圧波形(包絡線)である。第2図(c)か
らも明かなように、谷部の期間にも蓄積インダクタ12、
第1のコンデンサ14およびスイッチング装置3は昇圧チ
ョッパ作用を行なう。そして、補助直流電源6の作用に
より高周波変換装置1の入力電圧は疑似的に平滑された
ものであるから、けい光ランプ20の発光効率を高めるこ
とができる。
圧)の瞬時値が所定値より小さい谷部の期間になると、
スイッチング装置がオンしている期間に今度は主として
前記補助直流電源6から前記インバ−タ1の出力インダク
タに電圧を供給するようになる。しかしながら、前述と
同様にスイッチング装置3がオンしている期間には、蓄
積インダクタ12−ダイオ−ド13−スイッチング装置3の
経路に電流が流れ、山部の期間と同様に作用する。これ
により、交流電源eからの入力電流波形は第2図(b)
のようになり、正弦波に近似したものとなる。第2図
(a)は入力電圧波形であり、第2図(c)はインバ−
タ1の入力電圧波形(包絡線)である。第2図(c)か
らも明かなように、谷部の期間にも蓄積インダクタ12、
第1のコンデンサ14およびスイッチング装置3は昇圧チ
ョッパ作用を行なう。そして、補助直流電源6の作用に
より高周波変換装置1の入力電圧は疑似的に平滑された
ものであるから、けい光ランプ20の発光効率を高めるこ
とができる。
【0036】つぎに、本発明の第2の実施例を第3図を
参照して説明する。第1図と同じあるいは対応する部分
には同じ符号を付してある。本実施例においては、整流
装置100の一方の出力端に整流素子11を設け、この整流
素子11を介して整流装置100の出力端間に補助直流電源6
および第1のコンデンサ14を設けたものである。
参照して説明する。第1図と同じあるいは対応する部分
には同じ符号を付してある。本実施例においては、整流
装置100の一方の出力端に整流素子11を設け、この整流
素子11を介して整流装置100の出力端間に補助直流電源6
および第1のコンデンサ14を設けたものである。
【0037】本実施例の作用を説明すると、整流装置10
0の出力電圧(脈流電圧)の瞬時値が所定値より大きい
山部の期間においては、高周波変換装置1は主として整
流装置100からの出力を供給されて高周波電圧を発生す
る。そして、この期間において、スイッチング装置3が
オンしている期間には、第2のコンデンサ7−限流イン
ダクタ8−ダイオ−ド10−スイッチング装置3の経路でも
電流が流れ、補助直流電源6のコンデンサ7を充電する。
また、蓄積インダクタ12−ダイオ−ド13−スイッチング
装置3の経路にも電流が流れ、スイッチング装置3がオフ
すると、前記インダクタ12に蓄積された電力がインダク
タ12−ダイオ−ド13−並列共振回路2の出力インダクタ
−第1のコンデンサ14−整流装置100−蓄積インダクタ1
2の経路で放出され、前記コンデンサ14を充電する。こ
の充電されたコンデンサ14の電荷は、つぎにスイッチン
グ装置3がオンした時放出される。
0の出力電圧(脈流電圧)の瞬時値が所定値より大きい
山部の期間においては、高周波変換装置1は主として整
流装置100からの出力を供給されて高周波電圧を発生す
る。そして、この期間において、スイッチング装置3が
オンしている期間には、第2のコンデンサ7−限流イン
ダクタ8−ダイオ−ド10−スイッチング装置3の経路でも
電流が流れ、補助直流電源6のコンデンサ7を充電する。
また、蓄積インダクタ12−ダイオ−ド13−スイッチング
装置3の経路にも電流が流れ、スイッチング装置3がオフ
すると、前記インダクタ12に蓄積された電力がインダク
タ12−ダイオ−ド13−並列共振回路2の出力インダクタ
−第1のコンデンサ14−整流装置100−蓄積インダクタ1
2の経路で放出され、前記コンデンサ14を充電する。こ
の充電されたコンデンサ14の電荷は、つぎにスイッチン
グ装置3がオンした時放出される。
【0038】整流装置100の出力電圧(脈流電圧)の瞬
時値が所定値より小さい谷部の期間の作用は、第1図の
ものと同様であるので、説明を省略する。
時値が所定値より小さい谷部の期間の作用は、第1図の
ものと同様であるので、説明を省略する。
【0039】なお、本実施例において、前記スイッチン
グ装置3がオンしている期間に前記限流用インピ−ダン
ス装置8に蓄積したエネルギを、前記スイッチング装置3
のオフ期間にダイオ−ド10−並列共振回路2の出力イン
ダクタ−コンデンサ7−ダイオ−ド13の経路で前記コン
デンサ7に充電する。これによって、インバ−タ1の入力
電圧をある程度所望に設定可能である。このように構成
することは、以下に述べる他の実施例についても同様に
可能なものである。
グ装置3がオンしている期間に前記限流用インピ−ダン
ス装置8に蓄積したエネルギを、前記スイッチング装置3
のオフ期間にダイオ−ド10−並列共振回路2の出力イン
ダクタ−コンデンサ7−ダイオ−ド13の経路で前記コン
デンサ7に充電する。これによって、インバ−タ1の入力
電圧をある程度所望に設定可能である。このように構成
することは、以下に述べる他の実施例についても同様に
可能なものである。
【0040】また、本実施例において、補助直流電源6
がインバ−タ1に電圧を供給する期間を決める所定値と
は、コンデンサ7および限流用のインピ−ダンス装置8等
の定数設定によってある程度自由に選べることは、上述
の説明により理解されるであろう。
がインバ−タ1に電圧を供給する期間を決める所定値と
は、コンデンサ7および限流用のインピ−ダンス装置8等
の定数設定によってある程度自由に選べることは、上述
の説明により理解されるであろう。
【0041】つぎに、本発明の第3の実施例を第4図を
参照して説明する。第1図と同じあるいは対応する部分
には同じ符号を付してある。本実施例においては、イン
バータ30がスイッチング装置31、32として一対の電界効
果トランジスタを用いた直列形のインバータである。こ
のようなインバータ30自体は周知のものである。そし
て、本実施例において、補助直流電源6は一方のスイッ
チング装置32のみを介して充電されるようになっている
とともに、蓄積インダクタ12も一方のスイッチング装置
32のみを介して整流装置100からの電流を通流するよう
になっている。そして、蓄積インダクタ12の蓄積エネル
ギをダイオ−ド13−他方のスイッチング装置31が等価的
に有しているダイオード−コンデンサ14−整流装置100
の経路でコンデンサ14を充電するものである。その他の
構成および作用はこれまでの記述から容易に理解できる
ので、説明を省略する。なお、本実施例においても、破
線で示すように、整流素子11を設けてもよいものであ
る。この場合の作用も容易に理解されるであろう(この
点について、以下同じ。)。
参照して説明する。第1図と同じあるいは対応する部分
には同じ符号を付してある。本実施例においては、イン
バータ30がスイッチング装置31、32として一対の電界効
果トランジスタを用いた直列形のインバータである。こ
のようなインバータ30自体は周知のものである。そし
て、本実施例において、補助直流電源6は一方のスイッ
チング装置32のみを介して充電されるようになっている
とともに、蓄積インダクタ12も一方のスイッチング装置
32のみを介して整流装置100からの電流を通流するよう
になっている。そして、蓄積インダクタ12の蓄積エネル
ギをダイオ−ド13−他方のスイッチング装置31が等価的
に有しているダイオード−コンデンサ14−整流装置100
の経路でコンデンサ14を充電するものである。その他の
構成および作用はこれまでの記述から容易に理解できる
ので、説明を省略する。なお、本実施例においても、破
線で示すように、整流素子11を設けてもよいものであ
る。この場合の作用も容易に理解されるであろう(この
点について、以下同じ。)。
【0042】第5図は、第4の実施例を示すものである
が、第4図の実施例に対してインバ−タ33が分圧用の一
対のコンデンサを有していない形式のものである。な
お、周知のフルブリッジ形のインバ−タを用いてもよい
ものである。また、スイッチング装置として、電界効果
トランジスタに代えてダイオ−ドを逆極性に並列接続し
てなるバイポ−ラ形のトランジスタを用いてもよい。
が、第4図の実施例に対してインバ−タ33が分圧用の一
対のコンデンサを有していない形式のものである。な
お、周知のフルブリッジ形のインバ−タを用いてもよい
ものである。また、スイッチング装置として、電界効果
トランジスタに代えてダイオ−ドを逆極性に並列接続し
てなるバイポ−ラ形のトランジスタを用いてもよい。
【0043】第6図は、第5の実施例を示すものであ
る。第4図と同じあるいは対応する部分には同じ符号を
付してある。本実施例は第4図の実施例に対して、補助
直流電源6が一方のスイッチング装置31のみを介して充
電されるようになっているとともに、蓄積インダクタ12
も一方のスイッチング装置31のみを介して整流装置100
からの電流を通流するようになっている。また、蓄積イ
ンダクタ12の蓄積エネルギは整流装置100−コンデンサ1
4−他方のスイッチング装置32が等価的に有しているダ
イオ−ド−ダイオ−ド13の経路で放出されてコンデンサ
14を充電するものである。また、本実施例は第3図の実
施例に対してインバ−タ33が分圧用の一対のコンデンサ
を有していない形式のものである。本実施例のその他の
作用はこれまでの記述から容易に理解できるので、説明
を省略する。
る。第4図と同じあるいは対応する部分には同じ符号を
付してある。本実施例は第4図の実施例に対して、補助
直流電源6が一方のスイッチング装置31のみを介して充
電されるようになっているとともに、蓄積インダクタ12
も一方のスイッチング装置31のみを介して整流装置100
からの電流を通流するようになっている。また、蓄積イ
ンダクタ12の蓄積エネルギは整流装置100−コンデンサ1
4−他方のスイッチング装置32が等価的に有しているダ
イオ−ド−ダイオ−ド13の経路で放出されてコンデンサ
14を充電するものである。また、本実施例は第3図の実
施例に対してインバ−タ33が分圧用の一対のコンデンサ
を有していない形式のものである。本実施例のその他の
作用はこれまでの記述から容易に理解できるので、説明
を省略する。
【0044】さらに、第7図はインバ−タ35として、一
対のスイッチング装置36、37を有する並列形のインバ−
タを用いた第6の実施例を示すものである。このインバ
−タ35もそれ自体は周知である。本実施例においても、
補助直流電源6は一方のスイッチング装置37のみを介し
て充電されるようになっているとともに、蓄積インダク
タ12も一方のスイッチング装置37のみを介して整流装置
100からの電流を通流するようになっている。そして、
本実施例においては、出力トランス38の発生電圧も補助
直流電源6の充電電源となり得る。また、蓄積インダク
タ12の蓄積電力は、ダイオ−ド15−コンデンサ14−整流
装置100の経路でコンデンサ14を充電するものである。
その他の構成および作用はこれまでの記述から容易に理
解できるので、説明を省略する。
対のスイッチング装置36、37を有する並列形のインバ−
タを用いた第6の実施例を示すものである。このインバ
−タ35もそれ自体は周知である。本実施例においても、
補助直流電源6は一方のスイッチング装置37のみを介し
て充電されるようになっているとともに、蓄積インダク
タ12も一方のスイッチング装置37のみを介して整流装置
100からの電流を通流するようになっている。そして、
本実施例においては、出力トランス38の発生電圧も補助
直流電源6の充電電源となり得る。また、蓄積インダク
タ12の蓄積電力は、ダイオ−ド15−コンデンサ14−整流
装置100の経路でコンデンサ14を充電するものである。
その他の構成および作用はこれまでの記述から容易に理
解できるので、説明を省略する。
【0045】第8図は補助電源6'を高周波変換装置35の
出力にて充電するようにしたものである。すなわち、本
実施例の補助電源6'は、相対的に大容量の第3のコンデ
ンサ40とアイソレ−ト用のダイオ−ド41とからなり、前
記第3のコンデンサ40を高周波変換装置35の出力の一部
にて充電するようにしたものである。たとえば、第8図
のものにおいては、出力トランス38に帰還用の巻線38f
を設け、この巻線38fの出力電圧を整流して前記第3の
コンデンサ40を充電するようにしている。
出力にて充電するようにしたものである。すなわち、本
実施例の補助電源6'は、相対的に大容量の第3のコンデ
ンサ40とアイソレ−ト用のダイオ−ド41とからなり、前
記第3のコンデンサ40を高周波変換装置35の出力の一部
にて充電するようにしたものである。たとえば、第8図
のものにおいては、出力トランス38に帰還用の巻線38f
を設け、この巻線38fの出力電圧を整流して前記第3の
コンデンサ40を充電するようにしている。
【0046】しかしながら、高周波変換装置35の他の部
分から帰還するようにしてもよく、たとえば、第1図、
第6図のようなものにおいて、放電灯20と直列に設けら
れたインダクタから出力電圧を帰還するようにしてもよ
い。
分から帰還するようにしてもよく、たとえば、第1図、
第6図のようなものにおいて、放電灯20と直列に設けら
れたインダクタから出力電圧を帰還するようにしてもよ
い。
【0047】さらには、図示しないが、交流電源eの電
圧を降圧トランスにて降圧し整流した電圧で充電するよ
うにしてもよいし、整流装置100の出力の一部にて充電
するようにしてもよいものである。
圧を降圧トランスにて降圧し整流した電圧で充電するよ
うにしてもよいし、整流装置100の出力の一部にて充電
するようにしてもよいものである。
【0048】さらにまた、第9図は第8の実施例を示す
ものである。本実施例は、第7図のものに対し、補助直
流電源6'が高周波変換装置35の各スイッチング装置36、
37に対応して一対の限流用インピ−ダンス装置8'、8'、
逆流防止用ダイオ−ド10'、10'および蓄積インダクタ1
2'、12'を有しているものである。したがって、本実施
例では、補助直流電源6'の充電も、蓄積インダクタ12を
介して流れる電流も一対のスイッチング装置36、37を交
互に介するものである(出力トランス38の発生電圧が補
助直流電源6'の充電電源となり得るのは、第6図のもの
と同様である。)。本実施例において、逆流防止用のダ
イオ−ド10'、10'および13'、13'の各カソ−ドを出力ト
ランス38の中間タップtと入力巻線の各端部との中間点
に接続するようにしてもよい。
ものである。本実施例は、第7図のものに対し、補助直
流電源6'が高周波変換装置35の各スイッチング装置36、
37に対応して一対の限流用インピ−ダンス装置8'、8'、
逆流防止用ダイオ−ド10'、10'および蓄積インダクタ1
2'、12'を有しているものである。したがって、本実施
例では、補助直流電源6'の充電も、蓄積インダクタ12を
介して流れる電流も一対のスイッチング装置36、37を交
互に介するものである(出力トランス38の発生電圧が補
助直流電源6'の充電電源となり得るのは、第6図のもの
と同様である。)。本実施例において、逆流防止用のダ
イオ−ド10'、10'および13'、13'の各カソ−ドを出力ト
ランス38の中間タップtと入力巻線の各端部との中間点
に接続するようにしてもよい。
【0049】なお、第7図〜第9図の実施例において、
定電流用のインダクタLは整流装置100の負出力端側に
設けるようにしてもよいものである。
定電流用のインダクタLは整流装置100の負出力端側に
設けるようにしてもよいものである。
【0050】第10図は第9の実施例を示すものであ
る。第1図と同じあるいは対応する部分には、同じ符号
を付してある。本実施例は、補助直流電源6からの放電
電流値が上昇して所定値を越えると、スイッチング装置
3を強制的にオフないしはオンデュ−ティを低減させる
保護手段62を設けたものである。このような保護手段62
は、電流-電圧変換部、比較部、PWM制御部等にて構成し
得るもので、当業者であれば適宜実施し得るものであ
る。
る。第1図と同じあるいは対応する部分には、同じ符号
を付してある。本実施例は、補助直流電源6からの放電
電流値が上昇して所定値を越えると、スイッチング装置
3を強制的にオフないしはオンデュ−ティを低減させる
保護手段62を設けたものである。このような保護手段62
は、電流-電圧変換部、比較部、PWM制御部等にて構成し
得るもので、当業者であれば適宜実施し得るものであ
る。
【0051】本実施例は、たとえば放電灯21が装着され
ていないような場合(軽負荷時)でチョッパ作用により
補助直流電源6の電圧値が上昇して、その放電電流値が
増大すると、保護手段62がスイッチング装置3を強制的
にオフまたはオンデュ−ティを低減させる。たとえば、
スイッチング装置3をオフする。これに対して、保護手
段62がないと、軽負荷にもかかわらず、通常負荷時と同
じデュ−ティでスイッチング装置3をオン・オフする
と、補助直流電源6の電圧はたとえば第11図のE1の
ように上昇してしまう虞がある。なお、第11図中破線
のE2は整流化脈流電圧を参考として示すものである。
以上のように、本実施例のものは、補助直流電源6の電
圧値が過度に上昇してスイッチング装置3を破壊した
り、スイッチング装置3として高耐圧のものが必要にな
ったりすることがない。
ていないような場合(軽負荷時)でチョッパ作用により
補助直流電源6の電圧値が上昇して、その放電電流値が
増大すると、保護手段62がスイッチング装置3を強制的
にオフまたはオンデュ−ティを低減させる。たとえば、
スイッチング装置3をオフする。これに対して、保護手
段62がないと、軽負荷にもかかわらず、通常負荷時と同
じデュ−ティでスイッチング装置3をオン・オフする
と、補助直流電源6の電圧はたとえば第11図のE1の
ように上昇してしまう虞がある。なお、第11図中破線
のE2は整流化脈流電圧を参考として示すものである。
以上のように、本実施例のものは、補助直流電源6の電
圧値が過度に上昇してスイッチング装置3を破壊した
り、スイッチング装置3として高耐圧のものが必要にな
ったりすることがない。
【0052】また、保護手段62がスイッチング装置3の
オンデュ−ティを低減させるようにしてもよい。これに
対して、オンデュ−ティを低減させないと、継続的に昇
圧チョッパ作用が行われて補助直流電源6の電圧が上昇
していること、通常時スイッチング装置3のオン期間が
同じであることにより、たとえば第12図(a)に示す
ようにスイッチング装置3のコレクタ・エミッタ間電圧
VCEが大きくなってしまう虞がある。なお、第12図
(a)のICはスイッチング装置3のコレクタ電流を示す
ものであり、また、第12図(b)は通常時のコレクタ
・エミッタ間電圧VCEおよびコレクタ電流ICを参考と
して示すものである。以上のように、スイッチング装置
3のオンデュ−ティを低減させてもスイッチング装置3を
破壊したり、スイッチング装置3として高耐圧のものが
必要になったり、さらには高電圧が連続して出力された
りすることを防止できる。
オンデュ−ティを低減させるようにしてもよい。これに
対して、オンデュ−ティを低減させないと、継続的に昇
圧チョッパ作用が行われて補助直流電源6の電圧が上昇
していること、通常時スイッチング装置3のオン期間が
同じであることにより、たとえば第12図(a)に示す
ようにスイッチング装置3のコレクタ・エミッタ間電圧
VCEが大きくなってしまう虞がある。なお、第12図
(a)のICはスイッチング装置3のコレクタ電流を示す
ものであり、また、第12図(b)は通常時のコレクタ
・エミッタ間電圧VCEおよびコレクタ電流ICを参考と
して示すものである。以上のように、スイッチング装置
3のオンデュ−ティを低減させてもスイッチング装置3を
破壊したり、スイッチング装置3として高耐圧のものが
必要になったり、さらには高電圧が連続して出力された
りすることを防止できる。
【0053】なお、保護手段62'はたとえば第13図に
示すように補助直流電源6の電圧値に直接応動するよう
にしてもよい。この場合は、抵抗分圧回路等により補助
直流電源6の電圧値を検出するようにすればよい。ま
た、保護手段は要はスイッチング装置をオフないしオン
デュ−ティ低減可能であればよいものであり、当業者で
あれば適宜変更して実施できるものである。
示すように補助直流電源6の電圧値に直接応動するよう
にしてもよい。この場合は、抵抗分圧回路等により補助
直流電源6の電圧値を検出するようにすればよい。ま
た、保護手段は要はスイッチング装置をオフないしオン
デュ−ティ低減可能であればよいものであり、当業者で
あれば適宜変更して実施できるものである。
【0054】また、出力制御手段は、たとえばインバ−
タの出力を停止するものであったり、インバ−タの発振
周波数を変化させることによって出力を低減ないしは停
止するものであったりしてもよい。そして、それらの具
体構成は当業者であれば適宜実施できるものである。
タの出力を停止するものであったり、インバ−タの発振
周波数を変化させることによって出力を低減ないしは停
止するものであったりしてもよい。そして、それらの具
体構成は当業者であれば適宜実施できるものである。
【0055】第14図は第11の実施例を示すものであ
る。第1図あるいは第5図のものと同じあるいは対応す
る部分には同じ符号を付してある。本実施例において
は、一対のスイッチング装置31、32のスイッチング周波
数を変化可能にしたものである。すなわち、第14図に
おいては、一対のスイッチング装置31、32をオンオフ制
御する制御手段90を有し、この制御手段90の出力を変化
することにより、スイッチング周波数を変化させるよう
にしている。本実施例のインバ−タは、インダクタ91お
よびコンデンサ93の直列回路を含むいわゆる直列共振回
路を有しているものであるため、前述のようにスイッチ
ング周波数を変化することにより、インバ−タの出力を
変化させることができる。
る。第1図あるいは第5図のものと同じあるいは対応す
る部分には同じ符号を付してある。本実施例において
は、一対のスイッチング装置31、32のスイッチング周波
数を変化可能にしたものである。すなわち、第14図に
おいては、一対のスイッチング装置31、32をオンオフ制
御する制御手段90を有し、この制御手段90の出力を変化
することにより、スイッチング周波数を変化させるよう
にしている。本実施例のインバ−タは、インダクタ91お
よびコンデンサ93の直列回路を含むいわゆる直列共振回
路を有しているものであるため、前述のようにスイッチ
ング周波数を変化することにより、インバ−タの出力を
変化させることができる。
【0056】しかしながら、インバータの出力を低減し
ようとしてスイッチング周波数を高くした場合、スイッ
チング装置31、32のオン期間は短くなる。また、スイッ
チング周波数が高くなることにより、蓄積インダクタ12
のインピ−ダンス値も大きくなる。したがって、整流装
置100から蓄積インダクタ12を介して流れる電流が少な
くなってしまい、入力電流波形が歪んでしまう問題があ
った。
ようとしてスイッチング周波数を高くした場合、スイッ
チング装置31、32のオン期間は短くなる。また、スイッ
チング周波数が高くなることにより、蓄積インダクタ12
のインピ−ダンス値も大きくなる。したがって、整流装
置100から蓄積インダクタ12を介して流れる電流が少な
くなってしまい、入力電流波形が歪んでしまう問題があ
った。
【0057】これに対して、第14図の実施例のもの
は、前記制御手段90により、スイッチング周波数を変化
させると同時に、一対のスイッチング装置31、32のオン
デュ−ティを異ならせるようにしたものである。すなわ
ち、第15図に示すように、一対のスイッチング装置3
1、32のうち蓄積インダクタ12と直列関係にある方のス
イッチング装置32のオン期間(第15図(b))を他方のス
イッチング装置のオン期間(第15図(a))より長くする
ようにしている。これによって、整流装置100から蓄積
インダクタ12を介して流れる電流を所要の大きさにでき
(第15図(c))、もって、入力電流波形の歪を低減でき
るものである。なお、第15図において、(a)はスイ
ッチング装置31のドレイン電流、(b)はスイッチング
装置32のドレイン電流、(c)はインダクタ12を流れる
電流を示している。
は、前記制御手段90により、スイッチング周波数を変化
させると同時に、一対のスイッチング装置31、32のオン
デュ−ティを異ならせるようにしたものである。すなわ
ち、第15図に示すように、一対のスイッチング装置3
1、32のうち蓄積インダクタ12と直列関係にある方のス
イッチング装置32のオン期間(第15図(b))を他方のス
イッチング装置のオン期間(第15図(a))より長くする
ようにしている。これによって、整流装置100から蓄積
インダクタ12を介して流れる電流を所要の大きさにでき
(第15図(c))、もって、入力電流波形の歪を低減でき
るものである。なお、第15図において、(a)はスイ
ッチング装置31のドレイン電流、(b)はスイッチング
装置32のドレイン電流、(c)はインダクタ12を流れる
電流を示している。
【0058】これに対して、一対のスイッチング装置3
1、32のオンデュ−ティを異ならせない場合は、第16
図に示すように、蓄積インダクタ12を流れる電流が少な
く、上述した問題が生じることがある。第16図におけ
る(a)、(b)、(c)は第15図と同じ部分の電流
を示すものである。
1、32のオンデュ−ティを異ならせない場合は、第16
図に示すように、蓄積インダクタ12を流れる電流が少な
く、上述した問題が生じることがある。第16図におけ
る(a)、(b)、(c)は第15図と同じ部分の電流
を示すものである。
【0059】上記制御手段90としては、当業者であれ
ば、たとえば外部信号Cに応じて出力周波数およびオン
デュ−ティを変化可能な発信器、IC等にて適宜構成す
ることができるものである。
ば、たとえば外部信号Cに応じて出力周波数およびオン
デュ−ティを変化可能な発信器、IC等にて適宜構成す
ることができるものである。
【0060】第14図のものにおいて、スイッチング装
置31、32のオンデュ−ティを等しくした場合の入力電流
波形は第17図(a)のようになり、蓄積インダクタ12
の電流は同(b)のようになった。これに対し、スイッ
チング装置31、32のオンデュ−ティを変化した場合の入
力電流波形は第18図(a)のようになり、インダクタ
12電流は同(b)のようになった。
置31、32のオンデュ−ティを等しくした場合の入力電流
波形は第17図(a)のようになり、蓄積インダクタ12
の電流は同(b)のようになった。これに対し、スイッ
チング装置31、32のオンデュ−ティを変化した場合の入
力電流波形は第18図(a)のようになり、インダクタ
12電流は同(b)のようになった。
【0061】なお、第14図のものにおいて、インバ−
タ33の入力あるいは出力電圧が所定値より上昇した場
合、スイッチング装置32をオフあるいはオンデュ−ティ
を小さくすることにより、前記保護手段、出力制御手段
と同等な結果を得られる。
タ33の入力あるいは出力電圧が所定値より上昇した場
合、スイッチング装置32をオフあるいはオンデュ−ティ
を小さくすることにより、前記保護手段、出力制御手段
と同等な結果を得られる。
【0062】第19図はさらに他の実施例を示すもので
ある。本実施例は、蓄積インダクタ12'としてそのイン
ピ−ダンス値を変化可能なものを用い、一対のスイッチ
ング装置31、32のスイッチング周波数を高くした場合に
は、この蓄積インダクタ12'のインピ−ダンス値を相対
的に小さくするようにしたものである。
ある。本実施例は、蓄積インダクタ12'としてそのイン
ピ−ダンス値を変化可能なものを用い、一対のスイッチ
ング装置31、32のスイッチング周波数を高くした場合に
は、この蓄積インダクタ12'のインピ−ダンス値を相対
的に小さくするようにしたものである。
【0063】すなわち、蓄積インダクタ12'は中間タッ
プを有し、この中間タップと一端との間を短絡可能なス
イッチ93を設け、このスイッチ93を制御部90'の出力に
て制御するようにしたものである。前記制御部90'は第
14図のものと異なり、一対のスイッチング装置31、32
のスイッチング周波数は変化可能であるが、各スイッチ
ング装置31、32のオンデュ−ティを異ならせることはな
いものである。
プを有し、この中間タップと一端との間を短絡可能なス
イッチ93を設け、このスイッチ93を制御部90'の出力に
て制御するようにしたものである。前記制御部90'は第
14図のものと異なり、一対のスイッチング装置31、32
のスイッチング周波数は変化可能であるが、各スイッチ
ング装置31、32のオンデュ−ティを異ならせることはな
いものである。
【0064】本実施例においては、制御部90'にてスイ
ッチング周波数を高く変化させる時には前記スイッチ93
をオンさせる。これによって、蓄積インダクタ12'のイ
ンピ−ダンスが低下し、入力電流の減少による入力電流
の歪を防止できる。
ッチング周波数を高く変化させる時には前記スイッチ93
をオンさせる。これによって、蓄積インダクタ12'のイ
ンピ−ダンスが低下し、入力電流の減少による入力電流
の歪を防止できる。
【0065】第20図は、本発明にかかる照明器具の一
実施例を示すものである。70は器具本体であり、この器
具本体70内に本発明による放電灯点灯装置71が設けられ
ている。72、72は放電灯で、前記放電灯点灯装置71にて
点灯されるものである。なお、第20図のものは、一例
を示すに過ぎず器具の形状、灯数等各種変更可能なこと
は言うまでもないことである。
実施例を示すものである。70は器具本体であり、この器
具本体70内に本発明による放電灯点灯装置71が設けられ
ている。72、72は放電灯で、前記放電灯点灯装置71にて
点灯されるものである。なお、第20図のものは、一例
を示すに過ぎず器具の形状、灯数等各種変更可能なこと
は言うまでもないことである。
【0066】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲にて変形
可能なものである。そして、上述した各種の実施例も相
互に適宜組合せあるいは置換可能である。
のではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲にて変形
可能なものである。そして、上述した各種の実施例も相
互に適宜組合せあるいは置換可能である。
【発明の効果】 以上詳述したように、請求項1ないし
3に記載の発明は、補助直流電源から高周波変換装置へ
の電圧供給期間にも蓄積インダクタを介して電流を通流
するようにしたから、整流装置の入力電流は交流電源電
圧波形の各半サイクルのほぼ全期間、連続的に流れ、そ
の波形は正弦波に近似したものとなり、このため、高周
波変換装置への供給電圧の平滑化、入力力率の向上を達
成しながら、入力電流に含まれる高調波成分を少なくで
きる。また、蓄積インダクタに流れる電流にて蓄積イン
ダクタ装置に電力を蓄積し、チョッパ作用を行うので、
電力を有効に活用できるとともに、補助直流電源の電圧
を所要のものに昇圧できる。さらに、前記供給電圧の平
滑化は、整流化脈流電圧の谷部を埋めるもので、昇圧し
て一定化するものではないから、軽負荷時等に高周波変
換装置の入力電圧を過度に上昇することがなく、したが
って、保護手段を設ける場合簡単に構成可能なものであ
る。
3に記載の発明は、補助直流電源から高周波変換装置へ
の電圧供給期間にも蓄積インダクタを介して電流を通流
するようにしたから、整流装置の入力電流は交流電源電
圧波形の各半サイクルのほぼ全期間、連続的に流れ、そ
の波形は正弦波に近似したものとなり、このため、高周
波変換装置への供給電圧の平滑化、入力力率の向上を達
成しながら、入力電流に含まれる高調波成分を少なくで
きる。また、蓄積インダクタに流れる電流にて蓄積イン
ダクタ装置に電力を蓄積し、チョッパ作用を行うので、
電力を有効に活用できるとともに、補助直流電源の電圧
を所要のものに昇圧できる。さらに、前記供給電圧の平
滑化は、整流化脈流電圧の谷部を埋めるもので、昇圧し
て一定化するものではないから、軽負荷時等に高周波変
換装置の入力電圧を過度に上昇することがなく、したが
って、保護手段を設ける場合簡単に構成可能なものであ
る。
【0067】特に、請求項2または3に記載の発明は、
一対のスイッチング装置のスイッチング周波数を変化さ
せれば、高周波変換装置の出力を変化可能であり、スイ
ッチング周波数を高くした場合に発生する虞のある入力
電流の歪を防止できる。
一対のスイッチング装置のスイッチング周波数を変化さ
せれば、高周波変換装置の出力を変化可能であり、スイ
ッチング周波数を高くした場合に発生する虞のある入力
電流の歪を防止できる。
【0068】請求項4に記載の発明は、整流装置の出力
電圧の山部の期間は整流装置から補助電源を充電可能で
あるから、充電手段が容易であるとともに、インダクタ
および第1のコンデンサの一層の小形化を図れる。
電圧の山部の期間は整流装置から補助電源を充電可能で
あるから、充電手段が容易であるとともに、インダクタ
および第1のコンデンサの一層の小形化を図れる。
【0069】請求項5に記載の発明は、請求項1ないし
4に記載の発明に加えて高周波阻止フィルタにより入力
電流の高周波成分を有効に低減できる。
4に記載の発明に加えて高周波阻止フィルタにより入力
電流の高周波成分を有効に低減できる。
【0070】請求項6に記載の発明は、補助直流電源を
高周波変換装置のスイッチング装置を利用して構成して
いるから、部品点数の低減化、低価格化を図れる。
高周波変換装置のスイッチング装置を利用して構成して
いるから、部品点数の低減化、低価格化を図れる。
【0071】請求項7に記載の発明は、たとえば負荷が
軽くなったような場合に、補助直流電源の電圧値または
放電電流値が上昇すると、保護手段がスイッチング装置
を強制オフないしはそのオンデューティを小さくするこ
とによって昇圧チョッパ作用を停止または低減させるの
で、補助直流電源の電圧値が過度に上昇して高周波変換
装置のスイッチング装置を破壊したり、あるいは高周波
変換装置のスイッチング装置として高耐圧のものが必要
になったりすることを防止できる。
軽くなったような場合に、補助直流電源の電圧値または
放電電流値が上昇すると、保護手段がスイッチング装置
を強制オフないしはそのオンデューティを小さくするこ
とによって昇圧チョッパ作用を停止または低減させるの
で、補助直流電源の電圧値が過度に上昇して高周波変換
装置のスイッチング装置を破壊したり、あるいは高周波
変換装置のスイッチング装置として高耐圧のものが必要
になったりすることを防止できる。
【0072】請求項8に記載の発明は、放電灯を脈流電
圧の1サイクル毎に消灯、再点弧を繰返すことなく連続
的に点灯して、発光効率を高めることができるものであ
る。
圧の1サイクル毎に消灯、再点弧を繰返すことなく連続
的に点灯して、発光効率を高めることができるものであ
る。
【0073】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の発明と同様に発光効率が高い照明器具を提供できるも
のである。
の発明と同様に発光効率が高い照明器具を提供できるも
のである。
【図1】本発明の一実施例を示す回路図
【図2】図1の作用を示す電圧および電流波形図
【図3】本発明の第2の実施例を示す回路図
【図4】本発明の第3の実施例を示す回路図
【図5】本発明の第4の実施例を示す回路図
【図6】本発明の第5の実施例を示す回路図
【図7】本発明の第6の実施例を示す回路図
【図8】本発明の第7の実施例を示す回路図
【図9】本発明の第8の実施例を示す回路図
【図10】本発明の第9の実施例を示す回路図
【図11】図10の作用を示す電圧波形図
【図12】同じく図10の作用を示すために時間幅を拡
大した電圧波形図
大した電圧波形図
【図13】本発明の第10の実施例を示す回路図
【図14】本発明の第11の実施例を示す回路図
【図15】図14の作用を示す電流波形図
【図16】図14の作用と対比するための図14によら
ない場合の電流波形図
ない場合の電流波形図
【図17】図14の作用と対比するための図14によら
ない場合の電流波形図
ない場合の電流波形図
【図18】図14の作用を示す電流波形図
【図19】本発明の第12の実施例を示す回路図
【図20】本発明にかかる照明器具の一例を簡略化して
示す平面図
示す平面図
【図21】従来技術を示す回路図
【図22】図21の作用を示す電圧および電流波形図
1,30,33,35…インバータ、3、31、32、36、37…スイッ
チング装置、4…出力インダクタとしての漏れ変圧器、
6,6'…補助直流電源、11…整流素子、12,12'…蓄積イン
ダクタ、14…第1のコンデンサ、21,72…負荷回路の一
部である放電灯、62,62'…保護手段、70…器具本体、9
0、90'…制御手段、100…整流装置、e…交流電源、F…
高周波阻止フィルタ。
チング装置、4…出力インダクタとしての漏れ変圧器、
6,6'…補助直流電源、11…整流素子、12,12'…蓄積イン
ダクタ、14…第1のコンデンサ、21,72…負荷回路の一
部である放電灯、62,62'…保護手段、70…器具本体、9
0、90'…制御手段、100…整流装置、e…交流電源、F…
高周波阻止フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02M 7/06 H05B 41/24
Claims (9)
- 【請求項1】 交流電源電圧を整流する整流装置と; 前記整流装置の出力側に設けられた一個のスイッチング
装置および出力インダクタを有し、このスイッチング装
置を高周波でスイッチングすることにより前記整流装置
の出力電圧を高周波電圧に変換して前記出力インダクタ
から高周波電力を出力する高周波変換装置と; この高周波変換装置のスイッチング装置と前記整流装置
との間に設けられ、前記スイッチング装置のオン時に前
記整流装置から供給される電流にて電力を蓄積する蓄積
インダクタと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置のスイッチング装置のオフ時に前記出力インダク
タを介して前記蓄積インダクタの蓄積電力にて充電さ
れ、充電電荷をスイッチング装置のオン時に前記高周波
変換装置の出力インダクタに供給するように高周波的に
作用する第1のコンデンサと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置の前記スイッチング装置のオン時に前記スイッチ
ング装置を介して第1のコンデンサが充電電荷を放出す
ることで充電される第2のコンデンサおよび第2のコン
デンサの充電電圧が前記整流装置の出力電圧のピーク値
よりも小さくなるように規制する第2のコンデンサと直
列に接続された限流インピーダンスを有し、充電電圧を
前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所定値より小さい期
間であって前記スイッチング装置がオンしている期間に
高周波変換装置の出力インダクタに供給する補助直流電
源と; を具備したことを特徴とする電源装置。 - 【請求項2】 交流電源電圧を整流する整流装置と; 前記整流装置の出力側に互いに直列的に設けられたバイ
ポーラトランジスタおよびこのトランジスタに対し逆並
列的にそれぞれ接続されたダイオードからなる一対のス
イッチング装置を有し、この一対のスイッチング装置を
高周波で交互にオン・オフを繰返すようにスイッチング
することにより前記整流装置の出力電圧を高周波電圧に
変換して負荷回路に高周波電力を出力する高周波変換装
置と; この高周波変換装置のスイッチング装置と前記整流装置
との間に設けられ、前 記一対のスイッチング装置のうち
一方のスイッチング装置のオン時に前記整流装置から供
給される電流にて電力を蓄積する蓄積インダクタと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、一方のスイッ
チング装置のオフ時に他方のスイッチング装置に逆並列
的に接続されたダイオードに流れる前記蓄積インダクタ
の蓄積電力にて充電され、充電電荷を他方のスイッチン
グ装置のオン時に他方のスイッチング装置を介して負荷
回路に供給するように高周波的に作用する第1のコンデ
ンサと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置の一方のスイッチング装置のオン時に一方のスイ
ッチング装置を介して第1のコンデンサが充電電荷を放
出することで充電される第2のコンデンサおよび第2の
コンデンサの充電電圧が前記整流装置の出力電圧のピー
ク値よりも小さくなるように規制する第2のコンデンサ
と直列に接続された限流インピーダンスを有し、充電電
圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所定値より小さ
い期間であって一方のスイッチング装置がオンしている
期間に一方のスイッチング装置を介して負荷回路に供給
する補助直流電源と; を具備したことを特徴とする電源装置。 - 【請求項3】 交流電源電圧を整流する整流装置と; 前記整流装置の出力側に互いに直列的に設けられた電界
効果トランジスタからなる一対のスイッチング装置を有
し、この一対のスイッチング装置を高周波で交互にオン
・オフを繰返すようにスイッチングすることにより前記
整流装置の出力電圧を高周波電圧に変換して負荷回路に
高周波電力を出力する高周波変換装置と; この高周波変換装置のスイッチング装置と前記整流装置
との間に設けられ、前記一対のスイッチング装置のうち
一方のスイッチング装置のオン時に前記整流装置から供
給される電流にて電力を蓄積する蓄積インダクタと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、一方のスイッ
チング装置のオフ時に他方のスイッチング装置に等価的
に設けられたダイオードに流れる前記蓄積インダクタの
蓄積電力にて充電され、充電電荷を他方のスイッチング
装置のオン時に他方のスイッチング装置を介して負荷回
路に供給するように高周波的に作用する 第1のコンデン
サと; 前記高周波変換装置の入力側に設けられ、前記高周波変
換装置の一方のスイッチング装置のオン時に一方のスイ
ッチング装置を介して第1のコンデンサが充電電荷を放
出することで充電される第2のコンデンサおよび第2の
コンデンサの充電電圧が前記整流装置の出力電圧のピー
ク値よりも小さくなるように規制する第2のコンデンサ
と直列に接続された限流インピーダンスを有し、充電電
圧を前記整流装置の出力電圧の瞬時値が所定値より小さ
い期間であって一方のスイッチング装置がオンしている
期間に一方のスイッチング装置を介して負荷回路に供給
する補助直流電源と; を具備したことを特徴とする電源装置。 - 【請求項4】 前記整流装置の出力と同極性の整流素子
が前記整流装置の出力端の少くとも一方と前記補助直流
電源の第2のコンデンサとの間に設けられていることを
特徴とする請求項1ないし3のいずれか1に記載の電源
装置。 - 【請求項5】 交流電源および前記整流装置の間に高周
波阻止フィルタを設けたことを特徴とする請求項1ない
し4のいずれか1に記載の電源装置。 - 【請求項6】 前記補助直流電源は、前記第2のコンデ
ンサに対して直列的に接続された放電用ダイオードが設
けられており、この放電用ダイオードは前記高周波変換
装置を介して前記第2のコンデンサの放電経路を形成す
ることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1に記
載の電源装置。 - 【請求項7】 前記補助直流電源の電圧値に応じた信号
が所定値を越えたときには、前高周波変換装置のスイッ
チング装置をオフないしはオンデュ−ティを低減させる
保護手段を設けたことを特徴とする請求項1ないし6の
いずれか1に記載の電源装置。 - 【請求項8】 放電灯を前記高周波変換装置の出力側に
接続して前記放電灯を点灯させる請求項1ないし7のい
ずれか1に記載の電源装置を具備したことを特徴とする
放電灯点灯装置。 - 【請求項9】 照明器具本体と; この器具本体に設けられた放電灯と; この放電灯を点灯する請求項8に記載の放電灯点灯装置
と; を具備したことを特徴とする照明装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26166692A JP3235679B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-09-30 | 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3507892 | 1992-02-21 | ||
JP4-35078 | 1992-03-31 | ||
JP4-77118 | 1992-03-31 | ||
JP7711892 | 1992-03-31 | ||
JP26166692A JP3235679B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-09-30 | 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH066979A JPH066979A (ja) | 1994-01-14 |
JP3235679B2 true JP3235679B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=27288640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26166692A Expired - Fee Related JP3235679B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-09-30 | 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3235679B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7285919B2 (en) | 2001-06-22 | 2007-10-23 | Lutron Electronics Co., Inc. | Electronic ballast having improved power factor and total harmonic distortion |
US7432661B2 (en) | 2005-05-02 | 2008-10-07 | Lutron Electronics Co., Inc. | Electronic ballast having a flyback cat-ear power supply |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26166692A patent/JP3235679B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH066979A (ja) | 1994-01-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |