JPH10106782A - 放電灯点灯装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング手段のスイッチング特性を良好
とし、かつスイッチング制御回路用に別電源を必要とし
ない放電灯点灯装置を提供すること。 【解決手段】 電源投入後、起動回路(40, 41)の電圧に
よりスイッチング制御回路３９を起動し、その起動をフ
ォトカプラ４３にてパルス発生回路５１側に伝達するこ
とにより、点灯を維持するために必要な降圧チョッパ回
路３４の起動と、パルス発生回路５７による始動用パル
ス発生とを同期させる。しかも、スイッチング手段３５
に対してスイッチングドライブ用トランスを削除するた
めに、スイッチング手段３５を負側電源ライン上に配置
した構成とした。更に、降圧チョッパ回路３４の電流経
路に設けた１次側コイルを兼ねたトランス３７及びその
２次側コイルに接続した整流ダイオード４２の作用によ
り前記起動回路のコンデンサ４１を充電して、スイッチ
ング制御回路３９の電源を得る構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放電灯点灯装置及び
照明装置に係り、特にスイッチング方式による直流安定
化電源を用い、かつ起動時に始動用パルス発生を要する
放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、放電灯点灯装置には、電源回路と
して、スイッチング方式による直流安定化電源が用いら
れている。

【０００３】スイッチング方式による直流安定化電源
は、入力される非安定直流電圧を高速のスイッチング手
段でオン・オフし、このときのオン時間とオフ時間の比
を変化させ、フィルタで平滑化することにより、直流電
圧の変換及び安定化を行うものである。スイッチング方
式による直流安定化電源には、大きく分けて、チョッパ
式のスイッチング電源と、インバータ式のスイッチング
電源とがある。

【０００４】図５は、降圧チョッパ式のスイッチング電
源を用いた高圧放電灯点灯装置を示すものである。

【０００５】図５において、商用交流電源１からの交流
電圧はダイオードブリッジ方式の全波整流回路２で全波
整流され、さらに平滑コンデンサ３で平滑され、降圧チ
ョッパ回路４に供給される。降圧チョッパ回路４は、ス
イッチング手段としてのＭＯＳ型ＦＥＴ５と、転流ダイ
オード６と、コイル７と、コンデンサ８とから構成され
ている。

【０００６】ＦＥＴ５のドレインは前記平滑コンデンサ
３の正側出力端に接続し、ソースと前記平滑コンデンサ
３の負側出力端間には転流ダイオード６が接続し、ＦＥ
Ｔ５のソースと転流ダイオード６のカソードとの接続点
にコイル７の一端が接続し、コイル７の他端と転流ダイ
オード６のアノードとの間にコンデンサ８が接続してい
る。ＦＥＴ５のゲート・ソース間には、ドライブトラン
ス１１の２次側コイルの両端が接続している。ドライブ
トランス１１の１次側コイルの両端には、ＩＣで構成さ
れるスイッチング制御回路９からスイッチング用高周波
パルスが供給されるようになっている。なお、ＦＥＴ５
のゲート・ソース間にスイッチングパルスを供給するの
にドライブトランス１１を必要としているのは、ＦＥＴ
５のソースが基準電位側（アース側）から浮いた状態と
なっているために、スイッチング制御回路９から直接Ｆ
ＥＴ５のゲート・ソース間にスイッチングパルスを供給
することができないためである。

【０００７】降圧チョッパ回路４の出力端間には並列
に、抵抗１２と抵抗１３の直列回路から成る出力電圧検
出回路が接続されており、抵抗１２と抵抗１３の接続点
に得られる検出電圧を、制御電圧としてスイッチング制
御回路９の制御電圧入力端子に供給するようになってい
る。

【０００８】スイッチング制御回路９は直流電源１０で
駆動されるスイッチングパルス発生回路であり、直流電
源１０からの電源電圧を入力するための電源電圧入力端
子、一定周波数のスイッチング用高周波パルスを出力す
るスイッチングパルス出力端子Ｖ0 、グランド端子ＧＮ
Ｄ、スイッチングパルスのオン幅を制御するための制御
電圧入力端子を備えており、電源電圧入力端子間に直流
電源１０によって所定の電源電圧が供給されれば、スイ
ッチングパルス出力端子Ｖ0 に一定周波数のスイッチン
グ用高周波パルスが出力され、かつそのパルスのオン幅
が制御電圧の大小に応じて制御されるようになってい
る。つまり、スイッチングパルスのパルス幅について
は、前記ＦＥＴ５をオンさせる期間に相当するパルス幅
が、降圧チョッパ回路４の出力電圧の変動（高低）に応
じて制御され、これによって降圧チョッパ回路４の出力
電圧が常に一定となるように安定化される。

【０００９】降圧チョッパ回路４からの安定化直流電圧
は、高圧放電灯２３の両端の電極に放電灯の点灯を維持
するための電源として供給されるようになっている。

【００１０】さらに、降圧チョッパ回路４の出力端と高
圧放電灯２３の電極との間には、放電灯始動時に必要な
高圧パルスを発生するためのパルス制御回路１４及びパ
ルス発生回路１８が設けられている。

【００１１】パルス制御回路１４は、前記降圧チョッパ
回路４の出力端間に抵抗１５とコンデンサ１６から成る
時定数回路を接続し、この抵抗１５とコンデンサ１６の
接続点にダイアック１７の一端を接続して構成され、電
源投入時、コンデンサ１６の充電電圧がダイアック１７
のブレークオーバー電圧を越えることによってダイアッ
ク１７がオンして次段のパルス発生回路１８に高圧パル
ス発生に必要な電圧を供給するものである。

【００１２】パルス発生回路１８は、コイル１９の中点
にダイアック１７のもう一方の端部を接続し、コイル１
９の両端には整流ダイオード２０と平滑コンデンサ２１
の整流回路を接続し、この整流回路の後段で高圧放電灯
２４の一端との間の負側電源ライン上には昇圧コイル２
２を介挿してあり、このコイル２２の中点と前記平滑コ
ンデンサ２１の正側端部との間に点灯管２３を接続した
構成としている。

【００１３】なお、前述の抵抗１５とコンデンサ１６か
ら成る時定数回路は、電源投入タイミングから高圧パル
ス発生タイミングを時間的に遅らせるために設けられて
おり、電源スイッチＳＷの投入後、降圧チョッパ回路４
が高圧放電灯２４の点灯を維持する直流電源電圧にまで
立ち上がるのに必要な時間だけ、放電灯起動用高圧パル
スの発生を遅らせる。つまり、高圧パルス発生開始を、
放電灯点灯を維持する直流電源の始動と同期させる役目
をしている。

【００１４】このような構成において、電源スイッチＳ
Ｗを投入すると、同時にスイッチング制御回路９への電
源も投入され、スイッチング用ＦＥＴ５には、ドライブ
トランス１１を介してスイッチングパルスが供給され、
ＦＥＴ５はオン・オフ動作を開始し、全波整流回路２及
び平滑コンデンサ３から成る整流回路から直流化電圧が
降圧チョッパ回路４に供給され、その降圧チョッパ回路
４の出力端を経てパルス制御回路１４内の前記時定数回
路のコンデンサ１６に充電を開始する。コンデンサ１６
の充電電圧がダイアック１７のブレークオーバー電圧に
達すると、ダイアック１７がオンして抵抗１５を経て、
前記パルス発生回路１８内のコイル１９の中点に対して
降圧チョッパ回路４の出力電圧が供給され、これが昇圧
されてダイオード２０を経てコンデンサ２１に充電さ
れ、その電圧が点灯管２３の両端に加わり、点灯管２３
が放電して短絡状態となった後開路することにより、コ
イル２２にインダクションキックが生じて高圧放電灯２
４の両端に高圧パルスが印加され、高圧放電灯２４が点
灯する。一旦高圧放電灯２４が点灯すると、高圧放電灯
２４の両端ａ，ｂの電圧が低下して一定電圧となるの
で、時定数回路のコンデンサ１６の電圧もダイアック１
７のブレークオーバー電圧より低下し、ダイアック１７
はオフ状態となり、パルス発生回路１８は高圧パルス発
生を停止する。その後は、高圧放電灯２４に降圧チョッ
パ回路４から安定化直流電圧が供給され、定常の点灯状
態を維持することになる。

【００１５】ところで、上記の従来の高圧放電灯点灯装
置では、スイッチング用ＦＥＴ５を駆動するのに、ドラ
イブトランス１１を用いるため、スイッチング制御回路
９から供給される高周波スイッチングパルスの伝達特性
が良好とは言えず、ＦＥＴ５のゲートに供給されるパル
ス波形に歪みを発生し、スイッチングが良好に行われな
いという問題があった。

【００１６】また、スイッチング用ＦＥＴ５を駆動する
ドライブトランス１１の消費電力が大きく、駆動パルス
を供給するスイッチング制御回路９に数百mＡ の容量の
ドライブ用の別電源１０を備える必要があった。

【００１７】以上の結果、回路部品数の増加、コストア
ップ、回路効率の低下、電源回路のサイズアップを生じ
ていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の高
圧放電灯点灯装置では、スイッチング手段を駆動するた
めのドライブトランスを必要としていた。このため、ス
イッチングパルス波形に歪みを生ずると共に駆動電力の
必要から別電源が必要となり、回路部品数の増加、回路
効率の低下、コストアップ、電源回路のサイズアップを
生じていた。

【００１９】そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、ス
イッチング手段のスイッチング特性を良好とし、かつス
イッチング制御回路用に別電源を必要としない放電灯点
灯装置及び照明装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る放電灯点灯装置は、非安定直流電圧を出力する直流電
源と；前記直流電源の出力端間に設けられ、前記直流電
源の投入後、時定数を持って充電されるコンデンサを有
する起動回路と；前記直流電源からの非安定直流電圧を
スイッチング手段でオン・オフし、そのオン時間とオフ
時間の比を、出力変動に応じて変化させることによっ
て、安定化直流電圧を出力するスイッチング方式の直流
安定化電源回路と；前記起動回路のコンデンサの充電電
圧が電源電圧として供給され、該電源電圧の供給を受け
て、スイッチング用パルスを発生し前記スイッチング手
段に供給すると共に所定の電圧を基準電圧として発生す
ることが可能なスイッチング制御回路と；前記直流安定
化電源回路の電流経路に１次側コイルが介挿されるトラ
ンスと；前記のトランスの２次側コイルに流れる電流を
整流して前記起動回路のコンデンサに充電する整流ダイ
オードと；前記直流安定化電源回路から直流電圧の供給
を受けて点灯する放電灯と；起動時、高圧パルスを発生
して前記放電灯を点灯させるパルス発生回路と；起動時
は、前記スイッチング制御回路から出力される基準電圧
の発生を検知して、前記パルス発生回路に始動用パルス
発生を開始させ、前記放電灯の点灯後は、その点灯を検
知して前記パルス発生回路に始動用パルス発生を停止さ
せるパルス制御回路と；を具備したことを特徴とする。

【００２１】前記スイッチング手段は、ＦＥＴ（電界効
果トランジスタ）に限らず、バイポーラトランジスタで
あってもよい。

【００２２】前記トランスと整流ダイオードの接続関係
は、フライバック型であってもよいし、フォワード型で
あってもよい。

【００２３】前記放電灯としては、高圧ナトリウムラン
プ、メタルハライドランプ及び高圧水銀灯などである。

【００２４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置における前記直流安定化電源回路は、降圧
チョッパ回路で構成され、前記降圧チョッパ回路は、前
記直流電源の負側電源ラインに介挿されるスイッチング
手段と；前記スイッチング手段の後段で前記直流電源の
正側電源ラインと負側電源ライン間に接続された転流ダ
イオードと；前記転流ダイオードの後段で負側電源ライ
ンに介挿された前記トランスの１次側コイルと；前記１
次側コイルの後段で正側電源ラインと負側電源ライン間
に接続されたコンデンサと；で構成され、前記スイッチ
ング制御回路の基準電圧の発生は、発光ダイオードとフ
ォトトランジスタから成るフォトカプラを用いて前記パ
ルス制御回路に伝達されるように構成されており、前記
パルス制御回路は、前記降圧チョッパ回路の出力端間
に、第１の抵抗と前記フォトカプラのフォトトランジス
タを直列接続して成る第１の回路と；前記降圧チョッパ
回路の出力端間に、第２の抵抗とスイッチ用トランジス
タを直列接続して成り、前記第１の回路の直列接続点を
前記スイッチ用トランジスタのベースに接続した第２の
回路と；一端を前記第２の回路の直列接続点に接続し、
他端を前記パルス発生回路に接続したダイアックと；で
構成されることを特徴とする。

【００２５】請求項３記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置における前記直流安定化電源回路は、昇圧
チョッパ回路で構成され、前記昇圧チョッパ回路は、前
記直流電源の正側電源ラインに介挿された前記トランス
の１次側コイルと；前記１次側コイルの後段で正側電源
ラインと負側電源ライン間に接続されたスイッチング手
段と；前記スイッチング手段の後段で正側電源ラインに
介挿された転流ダイオードと；前記転流ダイオードの後
段で正側電源ラインと負側電源ライン間に接続されたコ
ンデンサと；で構成され、前記パルス制御回路は、前記
昇圧チョッパ回路の出力端間に、第１の抵抗と第１のス
イッチ用トランジスタを直列接続して成り、前記第１の
スイッチ用トランジスタのベースに前記スイッチング制
御回路からの基準電圧を供給する第１の回路と；前記昇
圧チョッパ回路の出力端間に、第２の抵抗と第２のスイ
ッチ用トランジスタを直列接続して成り、前記第１の回
路の直列接続点を前記第２のスイッチ用トランジスタの
ベースに接続した第２の回路と；一端を前記第２の回路
の直列接続点に接続し、他端を前記パルス発生回路に接
続したダイアックと；で構成されることを特徴とする。

【００２６】請求項４記載の発明は、請求項１記載の放
電灯点灯装置における前記直流安定化電源回路は、イン
バータ式回路で構成され、前記インバータ式回路は、前
記直流電源の正側電源ラインに介挿された前記トランス
の１次側コイルと；１次側コイルの一端が前記１次側コ
イルに接続し、２次側コイルに交流出力を得るコンバー
タトランスと；前記コンバータトランスの１次側コイル
のもう一方の端部と負側電源ライン間に接続されたスイ
ッチング手段と；前記コンバータトランスの２次側コイ
ルの一端に接続した転流ダイオードと；前記転流ダイオ
ードの後段で正側電源ラインと負側電源ライン間に接続
されたコンデンサと；で構成され、前記スイッチング制
御回路の基準電圧の発生は、発光ダイオードとフォトト
ランジスタから成るフォトカプラを用いて前記パルス制
御回路に伝達されるように構成されており、前記パルス
制御回路は、前記インバータ式回路の出力端間に、第１
の抵抗と前記フォトカプラのフォトトランジスタを直列
接続して成る第１の回路と；前記インバータ式回路の出
力端間に、第２の抵抗とスイッチ用トランジスタを直列
接続して成り、前記第１の回路の直列接続点を前記スイ
ッチ用トランジスタのベースに接続した第２の回路と；
一端を前記第２の回路の直列接続点に接続し、他端を前
記パルス発生回路に接続したダイアックと；で構成され
ることを特徴とする。

【００２７】請求項５記載の発明による照明装置は、照
明器具本体と、前記照明器具本体内に収容した請求項１
〜４いずれか１つ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。

【００２８】請求項１の発明においては、電源投入後、
起動回路の電圧によりスイッチング制御回路を起動し、
点灯を維持するために必要な直流安定化電源回路の起動
に同期して、パルス発生回路から始動用パルスを発生さ
せることができ、無駄な始動用パルス発生を行わせるこ
とがない。しかも、スイッチング制御回路からのスイッ
チングパルスによりスイッチング手段を直接駆動するこ
とができるので、スイッチング用信号波形が歪むことが
ない。しかも、直流安定化電源回路の電流経路に設けた
１次側コイルを兼ねたトランス及びその２次側コイルに
接続した整流ダイオードの作用により前記起動回路のコ
ンデンサを充電して、スイッチング制御回路の電源を得
ることができるので、スイッチング制御回路用に別の電
源を用意する必要がない。

【００２９】請求項２の発明においては、直流安定化電
源回路に降圧チョッパ回路を用いた場合であり、スイッ
チング手段に対してドライブトランスを削除するため
に、スイッチング手段を負側電源ライン上に配置した構
成とし、スイッチング制御回路用電源及び降圧チョッパ
回路に必要なコイルについても負側電源ライン上に配置
し、スイッチング制御回路の基準電圧発生をフォトカプ
ラを用いてパルス発生回路側に伝達することにより、降
圧チョッパ回路の起動と同期して、パルス発生回路から
始動用パルスを発生させるようにした。

【００３０】請求項３の発明においては、直流安定化電
源回路に昇圧チョッパ回路を用いた場合であり、スイッ
チング手段に対してドライブトランスを削除でき、スイ
ッチング制御回路用電源及び昇圧チョッパ回路に必要な
コイルについては正側電源ライン上に配置し、スイッチ
ング制御回路の基準電圧発生をリード線を用いてパルス
発生回路側に伝達でき、昇圧チョッパ回路の起動と同期
して、パルス発生回路から始動用パルスを発生させるよ
うにした。

【００３１】請求項４の発明においては、直流安定化電
源回路にインバータ式回路を用いた場合であり、スイッ
チング手段に対してドライブトランスを削除でき、スイ
ッチング制御回路用電源に必要なコイルについては正側
電源ライン上に配置し、スイッチング制御回路の基準電
圧発生をフォトカプラを用いてパルス発生回路側に伝達
することにより、インバータ式回路の起動と同期して、
パルス発生回路から始動用パルスを発生させるようにし
た。

【００３２】請求項５の発明においては、請求項１〜４
のいずれかの放電灯点灯装置を、照明器具に保有してい
るので、動作効率が良く、部品数の少ない、電源規模の
小さい、しかも低コストの照明装置を実現する。

【００３３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の
放電灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態は、
降圧チョッパ式のスイッチング電源を用いた放電灯点灯
装置を示している。

【００３４】図１において、商用交流電源３１からの交
流電圧はダイオードブリッジ式の全波整流回路３２で全
波整流され、さらに平滑コンデンサ３３で平滑され、直
流安定化電源回路としての降圧チョッパ回路３４に供給
される。全波整流回路３２及び平滑コンデンサ３３は、
非安定直流電圧（整流電圧）を生成する直流電源を構成
している。降圧チョッパ回路３４は、スイッチング手段
３５としてのＭＯＳ型ＦＥＴと、転流ダイオード３６
と、コイル３７−１と、コンデンサ３８とから構成され
ている。コイル３７−１は、後述するトランス３７の１
次側コイルに相当している。スイッチング手段３５は、
平滑コンデンサ３３の負側電源ライン上に介挿されてい
る。

【００３５】スイッチング手段３５のドレインは前記平
滑コンデンサ３３の負側出力端に接続し、ソースと前記
平滑コンデンサ３の負側出力端間には転流ダイオード３
６が接続し、スイッチング手段３５のソースと転流ダイ
オード６のアノードとの接続点にコイル３７−１の一端
が接続し、転流ダイオード３６のカソードとコイル３７
−１の他端との間にコンデンサ３８が接続している。

【００３６】スイッチング手段３５のゲートには、ＩＣ
で構成されるスイッチング制御回路３９からスイッチン
グ用の高周波パルスが供給されるようになっている。

【００３７】スイッチング制御回路３９は、駆動電源が
供給されることによってスイッチング用高周波パルスを
発生するものであり、駆動電源を入力するための電源電
圧入力端子Ｖcc、一定周波数のスイッチング用高周波パ
ルスを出力するスイッチングパルス出力端子Ｖ0 、所定
値の基準電圧を出力する基準電圧出力端子Ｖref 、グラ
ンド端子ＧＮＤ、スイッチングパルスのオン幅を制御す
るための制御電圧入力端子を備えている。即ち、スイッ
チング制御回路３９は、電源電圧入力端子Ｖccに所定の
電源電圧が供給されると、スイッチングパルス出力端子
Ｖ0 にスイッチング用高周波パルスを出力すると共に、
基準電圧出力端子Ｖref に基準電圧を出力するようにな
っている。

【００３８】降圧チョッパ回路３４の出力端間には並列
に、抵抗４４と抵抗４５の直列回路から成る出力電圧検
出回路が接続されており、抵抗４４と抵抗４５の接続点
に得られる検出電圧を、制御電圧としてスイッチング制
御回路３９の制御電圧入力端子に供給するようになって
いる。

【００３９】制御回路３９は、一定周波数の高周波パル
スを発生してこれを前記スイッチング手段３５のゲート
に供給するが、その高周波パルスのパルス幅について
は、前記ＦＥＴ５をオンさせる期間に相当するパルス幅
が、降圧チョッパ回路３４の出力電圧の変動（高低）に
応じて制御され、これによって降圧チョッパ回路３４の
出力電圧が常に一定となるように安定化される。

【００４０】前記平滑コンデンサ３３の両端には並列
に、抵抗４０とコンデンサ４１から成る時定数を持たせ
た起動回路が接続されている。そして、抵抗４０とコン
デンサ４１の接続点に得られる電圧を前記スイッチング
制御回路３９の電源電圧入力端子Ｖccに供給する構成と
する一方、前記トランス３７の２次側コイル３７−２の
一端に得られる電圧を整流ダイオード４２を通して前記
起動回路のコンデンサ４１に供給できる構成としてい
る。前記２次側コイル３７−２のもう一方の端部は、ス
イッチング制御回路３９のグランド端子ＧＮＤに接続し
ている。トランス３７とダイオード４２の接続関係は、
例えばフライバック型の接続となっている。

【００４１】スイッチング制御回路３９の基準電圧出力
端子Ｖref と基準電位点間には、フォトカプラ４３の発
光部である発光ダイオード４３−１を接続し、制御回路
３９の立ち上がりを発光ダイオード４３−１から後述の
パルス制御回路４６のフォトトランジスタ４３−２に伝
達することができるようにしている。ここで、制御回路
３９の基準電圧出力端子Ｖref における基準電圧発生の
伝達をリード線によらず絶縁形式の光結合としているの
は、制御回路３９の基準電位点ＧＮＤ側とパルス制御回
路４６の基準電位点側とは、両者の間にトランス３７を
介在しているために、同じ基準電位点として扱えず両者
を絶縁する必要があるためである。

【００４２】降圧チョッパ回路３４からの安定化直流電
圧は、高圧放電灯５７の両端の電極に放電灯の点灯を維
持するための電源として供給されるようになっている。

【００４３】さらに、降圧チョッパ回路３４の出力端と
高圧放電灯５７の電極との間には、放電灯始動時に必要
な高圧パルスを発生するためのパルス制御回路４６及び
パルス発生回路５１が設けられている。

【００４４】パルス制御回路４６は、前記降圧チョッパ
回路３４の出力端間に抵抗４７と前記フォトカプラ４３
のフォトトランジスタ４３−２の直列回路から成る第１
の回路を接続し、さらに前記降圧チョッパ回路３４の出
力端間に抵抗４９とスイッチ用トランジスタ４８から成
る第２の回路を接続し、前記第１の回路の抵抗４７とフ
ォトトランジスタ４３−２の接続点を前記スイッチ用ト
ランジスタ４８のベースに接続し、前記第２の回路の抵
抗４９とトランジスタ４８の接続点にダイアック５０の
一端を接続して構成され、電源投入時、スイッチング制
御回路３９の基準電圧が発生するまでは、フォトカプラ
４３が動作せず、フォトトランジスタ４３−２がオフ、
トランジスタ４８がオンし、ダイアック５０はオンしな
いが、前記基準電圧の発生に伴い、フォトトランジスタ
４３−２がオン、トランジスタ４８がオフし、直流電源
電圧がダイアック５０のブレークオーバー電圧を越える
ことによってダイアック５０がオンして次段のパルス発
生回路５１に高圧パルス発生に必要な電圧を供給するも
のである。

【００４５】パルス発生回路５１は、コイル５２の中点
にダイアック１７のもう一方の端部を接続し、コイル５
２の両端には整流ダイオード５３と平滑コンデンサ５４
の整流回路を接続し、この整流回路の後段で高圧放電灯
５７の一端に接続した負側電源ライン上に直列にコイル
５５を介挿し、このコイル５５の中点と前記平滑コンデ
ンサ５４の正側端部との間に点灯管５５を接続した構成
となっている。

【００４６】次に、図１の実施の形態の動作を説明す
る。まず、電源スイッチＳＷを投入すると、抵抗４０と
コンデンサ４１から成る起動回路のコンデンサ４１は、
時定数をもって充電されていく。その間に、ダイオード
ブリッジによる全波整流回路に接続した平滑コンデンサ
３３も充電される。電源投入後、起動回路のコンデンサ
４１の両端電圧が所定値に達すると、その電圧の供給を
受けてスイッチング制御回路３９は一定周波数の高周波
パルスを発生してスイッチングパルス出力端子Ｖ0 より
スイッチング手段３５のゲートに供給し、スイッチング
手段３５によるスイッチング（オン・オフ）動作を開始
し、トランス３７の１次側コイル３７−１に交流電流が
流れその２次側コイルに誘導される電流がダイオード４
２で整流されて前記コンデンサ４１に供給・充電される
一方降圧チョッパ回路３４内の出力側平滑コンデンサ３
８に一定直流電圧を生成し出力する。

【００４７】さらに、電源投入後、前記コンデンサ４１
から所定の電圧がスイッチング制御回路３９に供給され
ると同時に、制御回路３９では、基準電圧出力端子Ｖre
f に基準電圧を出力してフォトカプラ４３の発光ダイオ
ード４３−１を点灯させ、この光でパルス制御回路４６
内のフォトトランジスタ４３−２をオンしてトランジス
タ４８をオフさせ、ダイアック５０に前記降圧チョッパ
回路３４からの電圧が抵抗４９を通して印加される。

【００４８】このときは、高圧放電灯５７はまだ点灯
（放電）していないので、降圧チョッパ回路３４からダ
イアック５０に供給される電圧は、ダイアック５０のブ
レークオーバー電圧を越える高い電圧であり、これによ
ってダイアック５０はオンし、コイル５２の両端に誘起
される電圧によってダイオード５３を介して平滑コンデ
ンサ５４が充電され、その電圧がある値以上になると点
灯管５６がオンした後オフし、コイル５５の作用によっ
て高圧パルスが高圧放電灯５７に印加されることにな
る。これにより、高圧放電灯５７は放電して点灯を開始
する。

【００４９】高圧放電灯５７の点灯後は、その点灯によ
って降圧チョッパ回路３４の出力端間の電圧は、ダイア
ック５０のブレークオーバー電圧より低い電圧にまで降
下するので、放電灯５７点灯後に高圧パルスの発生は停
止する。高圧放電灯５７が点灯すると、スイッチング制
御回路３９の動作により高圧パルス発生とほぼ同時に起
動している降圧チョッパ回路３４からの安定化した直流
電圧供給によってその点灯状態が維持されることにな
る。

【００５０】図１では、降圧チョッパ回路３４の負側電
源ラインに介挿したトランス３７の接続は例えばフライ
バック型の構成としているので、降圧チョッパ回路３４
のスイッチング手段３５がスイッチング動作（オン・オ
フ動作）を開始した後は、スイッチング手段３５がオン
している期間に、１次巻線３７−１にエネルギーを貯
め、スイッチング手段３５のオフ期間に２次巻線３７−
２に電流を流し、ダイオード４２を通して前記コンデン
サ４１に充電する。即ち、スイッチング手段３５が高速
スイッチングする度に前記コンデンサ４１に充電が行わ
れ、この充電電圧が電源としてスイッチング制御回路３
９に供給されるので、高圧放電灯５７の点灯後にランプ
電圧が低下しても、制御回路３９に必要な電源電圧を常
時コンデンサ４１に充電し、確保することができる。な
お、トランス３７の極性を図４の状態から逆相にすれ
ば、トランス３７の接続をフォワード型とすることがで
きるが、トランス３７の接続は前記のフライバック型に
限定されず、フォワード型であっても同様な効果を得る
ことができる。

【００５１】なお、電源投入と同時に、たとえ整流され
た直流電圧が降圧チョッパ回路３４の正側電源ラインを
通してパルス制御回路４６に印加されても、そのとき抵
抗４７を通して供給される電圧によってトランジスタ４
８はオンしてダイアック５０の入力端電位は低下するの
で、電源投入時は、ダイアック５０に供給される電圧は
ダイアックのブレークオーバー電圧より降下しており、
従ってパルス発生回路５１は動作せず高圧パルスの発生
は抑えられる。

【００５２】その後、直流電源及び降圧チョッパ回路３
４の起動と同時に立ち上がるスイッチング制御回路３９
の基準電圧の生成のタイミングでトランジスタ４８はオ
フして、ダイアック５０はオンするので、パルス発生回
路５１による高圧パルス発生開始と、降圧チョッパ回路
３４による直流出力起動とが同期し、直流安定化電源回
路が起動したときに高圧パルスを発生でき、高圧放電灯
５７を点灯した後スムーズに安定な点灯状態に移行する
ことができる。従って、点灯を維持するために必要な直
流電源回路３４の起動と合わせて、パルス発生回路５１
から高圧パルスを発生させるので、無駄な高圧パルス発
生を行わせることがなく、回路効率を向上させることが
できる。しかも、制御回路３９からのスイッチングパル
スによりスイッチング手段３５を直接駆動することがで
きるので、スイッチング用信号波形が歪むことがなく、
スイッチング特性及び効率を良好にすることができると
共に、１次側コイルを兼ねたトランス３７及びその２次
側コイルに接続した整流ダイオード４２の作用により起
動回路のコンデンサ４１を充電して、制御回路３９の電
源を得ることができるので、制御回路３９に別の電源を
要することがなく、回路部品数の減少、電源規模の縮
小、コストの低減化を実現することができる。

【００５３】図２は、本発明の第２の実施の形態の放電
灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態は、直流
安定化電源回路として昇圧チョッパ回路を用いたもので
ある。

【００５４】図２において、直流安定化電源回路は、昇
圧チョッパ回路３４Ａで構成されている。昇圧チョッパ
回路３４Ａは、全波整流回路３２及び平滑コンデンサ３
３から成る直流電源の正側電源ラインにコイル３７−１
の一端を接続し、コイル３７−１のもう一方の端部と負
側電源ライン間にスイッチング手段３５としてのＭＯＳ
型ＦＥＴのドレイン・ソースを接続し、このスイッチン
グ手段３５のゲートはスイッチング制御回路３９のスイ
ッチングパルス出力端子Ｖ0 に接続し、スイッチング手
段３５のドレインが接続される正側電源ラインに転流ダ
イオード３６のアノードを接続し、転流ダイオード３６
のカソードと負側電源ラインとの間にコンデンサ３８を
接続して構成されている。なお、前記コイル３７−１
は、トランス３７の１次側コイルに相当している。

【００５５】パルス制御回路４６Ａは、昇圧チョッパ回
路３４Ａの出力端間に、第１の抵抗４７と第１のスイッ
チ用トランジスタ５８のコレクタ・エミッタを直列接続
し、スイッチング制御回路３９の基準電圧出力端子Ｖre
f をリード線を用いて前記第１のスイッチ用トランジス
タ５８のベースに接続し、前記昇圧チョッパ回路３４Ａ
の出力端間に、第２の抵抗４９と第２のスイッチ用トラ
ンジスタ４８を直列接続し、前記抵抗４７とトランジス
タ５８の直列接続点を前記第２のスイッチ用トランジス
タ４８のベースに接続し、前記抵抗４９とトランジスタ
４８の直列接続点をダイアックの一端に接続して構成さ
れている。ダイアック５０の他端は、図１と同様にパル
ス発生回路５１内のコイル５２の中点に接続している。
なお、第１の実施の形態とは異なり、制御回路３９の基
準電圧をトランジスタ５８のベースに直接接続できるの
は、本実施の形態の昇圧チョッパ回路３４Ａでは、正側
電源ラインにトランス３７を設けてあり負側電源ライン
上にはトランスが介在していないために、制御回路３９
の基準電位点ＧＮＤ側とパルス制御回路４６Ａ側の基準
電位点側を絶縁する必要がなく、制御回路３９の基準電
位点ＧＮＤとパルス制御回路４６Ａ側の基準電位点を同
じ基準電位点とすることができるためである。

【００５６】その他の構成は図１の装置と同様である。
動作についても、図１の場合と同様である。電源投入
後、図１の降圧チョッパ回路の代わりに昇圧チョッパ回
路３４Ａが動作して、安定化直流電圧が出力されるもの
であり、また電源投入後、起動回路のコンデンサ４１の
充電電圧が所定値にまで立ち上がると、スイッチング制
御回路３９から基準電圧が出力され、その発生が図１の
フォトカプラによらずパルス制御回路４６Ａ内のトラン
ジスタ５８に直接伝達されて、トランジスタ５８をオ
ン、トランジスタ４８をオフにして、ダイアック５０を
オンさせてパルス発生回路５１を動作させるものであ
る。

【００５７】効果についても、図１と同様に、点灯を維
持するために必要な直流電源回路３４Ａの起動と合わせ
て、パルス発生回路５１から高圧パルスを発生させるこ
とができるので、無駄な高圧パルス発生を行わせること
がなく、回路効率を向上させることができる。しかも、
制御回路３９からのスイッチングパルスによりスイッチ
ング手段３５を直接駆動することができるので、スイッ
チング用信号波形が歪むことがなく、スイッチング特性
及び効率を良好にすることができると共に、１次側コイ
ルを兼ねたトランス３７及びその２次側コイルに接続し
た整流ダイオード４２の作用により起動回路のコンデン
サ４１を充電して、制御回路３９の電源を得ることがで
きるので、制御回路３９に別の電源を要することがな
く、回路部品数の減少、電源規模の縮小、コストの低減
化を実現することができる。

【００５８】図３は、本発明の第３の実施の形態の放電
灯点灯装置を示す回路図である。本実施の形態は、直流
安定化電源回路としてインバータ式のスイッチング電源
回路（以下単にインバータ式回路という）を用いたもの
である。

【００５９】図３において、直流安定化電源回路は、イ
ンバータ式回路３４Ｂで構成されている。インバータ式
回路３４Ｂは、全波整流回路３２及び平滑コンデンサ３
３から成る直流電源の正側電源ラインにコイル３７−１
の一端を接続し、コイル３７−１のもう一方の端部はコ
ンバータトランス５９の１次側コイルの一端に接続し、
その１次側コイルの他端はスイッチング手段３５として
のＭＯＳ型ＦＥＴのドレイン・ソースを介して直流電源
の負側電源ラインに接続し、このスイッチング手段３５
のゲートはスイッチング制御回路３９のスイッチングパ
ルス出力端子Ｖ0 に接続し、コンバータトランス５９の
２次側コイルの一端は転流ダイオード３６のアノードを
接続し、転流ダイオード３６のカソードと２次側コイル
のもう一方の端部との間にコンデンサ３８を接続して構
成されている。なお、前記コイル３７−１は、トランス
３７の１次側コイルに相当している。

【００６０】スイッチング制御回路３９の基準電圧出力
端子Ｖref からの基準電圧発生は、フォトカプラ４３に
よる光結合を用いてパルス制御回路４６に伝達されるこ
とは、図１と同様である。これは、コンバータトランス
５９を備えたインバータ式回路３４Ｂの存在により、コ
ンバータトランス５９の１次側の基準電位点ＧＮＤとト
ランス２次側の基準電位点を絶縁する必要があるためで
ある。

【００６１】その他の構成は図１の装置と同様である。
動作についても、図１の場合と同様である。電源投入
後、図１の降圧チョッパ回路の代わりにインバータ式回
路３４Ｂが動作して、安定化直流電圧が出力されるもの
であり、またか図１と同様に電源投入後、起動回路のコ
ンデンサ４１の充電電圧が所定値にまで立ち上がると、
スイッチング制御回路３９から基準電圧が出力され、そ
の発生が図１のフォトカプラによってパルス制御回路４
６内のフォトトランジスタ４３−２に伝達されて、フォ
トトランジスタ４３−２をオン、トランジスタ４８をオ
フにして、ダイアック５０をオンさせてパルス発生回路
５１を動作させる。

【００６２】効果についても、図１と同様に、点灯を維
持するために必要な直流電源回路３４Ｂの起動と合わせ
て、パルス発生回路５１から高圧パルスを発生させるこ
とができるので、無駄な高圧パルス発生を行わせること
がなく、回路効率を向上させることができる。しかも、
制御回路３９からのスイッチングパルスによりスイッチ
ング手段３５を直接駆動することができるので、スイッ
チング用信号波形が歪むことがなく、スイッチング特性
及び効率を良好にすることができると共に、１次側コイ
ルを兼ねたトランス３７及びその２次側コイルに接続し
た整流ダイオード４２の作用により起動回路のコンデン
サ４１を充電して、制御回路３９の電源を得ることがで
きるので、制御回路３９に別の電源を要することがな
く、回路部品数の減少、電源規模の縮小、コストの低減
化を実現することができる。

【００６３】図４に、図１の放電灯点灯装置を用いた照
明装置を示す。図４(a) は上記の放電灯点灯装置を照明
器具本体内に収容して照明装置２００を構成した場合の
例を示している。図４(a) に示すように、照明器具本体
２１０内に放電灯用点灯装置２２０と高圧放電灯５７か
らなる放電灯点灯装置が収容されている。

【００６４】図４(b) は、放電灯点灯装置を収納した照
明装置３００を街路灯として使用した場合の例を示して
いる。歩道３３０の道路３４０側近傍にはポール３２０
が埋設されている。ポール３２０の上端部には照明器具
本体３１０が取り付けられており、照明器具本体３１０
内には放電灯用点灯装置と高圧放電灯５７からなる放電
灯点灯装置が収納されている。

【００６５】

【発明の効果】請求項１，２，３，４の各発明によれ
ば、電源投入後、点灯を維持するために必要な直流安定
化電源回路の起動に同期して、パルス発生回路から始動
用パルスを発生させることができ、無駄な始動用パルス
発生を行わせることがなく、回路効率を向上させ、電力
消費を少なくできる。しかも、スイッチング制御回路か
らのスイッチングパルスによりスイッチング手段を直接
駆動することができるので、スイッチング用信号波形が
歪むことがなく、スイッチング特性及び効率を良好にす
ることができる。しかも、直流安定化電源回路の電流経
路に設けた１次側コイルを兼ねたトランス及びその２次
側コイルに接続した整流ダイオードの作用により前記起
動回路のコンデンサを充電して、スイッチング制御回路
の電源を得ることができるので、スイッチング制御回路
用に別の電源を用意する必要がなく、回路部品数の減
少、電源規模の縮小、コストの低減化を実現することが
できる。

【００６６】請求項５の発明によれば、回路の動作効率
が良く、回路部品数の少ない、電源規模の小さい、しか
も低コストの照明装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の放電灯点灯装置を
示す回路図。

【図２】本発明の第２の実施の形態の放電灯点灯装置を
示す回路図。

【図３】本発明の第３の実施の形態の放電灯点灯装置を
示す回路図。

【図４】図１，図２，或いは図３の放電灯点灯装置を用
いた照明装置を示す図。

【図５】従来の放電灯点灯装置を示す回路図。

【符号の説明】

３１…交流電源 ３２…全波整流回路 ３３…平滑コンデンサ ３４…降圧チョッパ回路 ３４Ａ…昇圧チョッパ回路 ３４Ｂ…インバータ式回路 ３５…スイッチング手段 ３６…転流ダイオード ３７…トランス ３８…コンデンサ ３９…スイッチング制御回路 ４０…起動抵抗 ４１…コンデンサ ４０と４１…起動回路 ４３…フォトカプラ ４６，４６Ａ，４６Ｂ…パルス制御回路 ５０…ダイアック ５１…パルス発生回路 ５７…高圧放電灯

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非安定直流電圧を出力する直流電源と；前
   記直流電源の出力端間に設けられ、前記直流電源の投入
   後、時定数を持って充電されるコンデンサを有する起動
   回路と；前記直流電源からの非安定直流電圧をスイッチ
   ング手段でオン・オフし、そのオン時間とオフ時間の比
   を、出力変動に応じて変化させることによって、安定化
   直流電圧を出力するスイッチング方式の直流安定化電源
   回路と；前記起動回路のコンデンサの充電電圧が電源電
   圧として供給され、該電源電圧の供給を受けて、スイッ
   チング用パルスを発生し前記スイッチング手段に供給す
   ると共に所定の電圧を基準電圧として発生することが可
   能なスイッチング制御回路と；前記直流安定化電源回路
   の電流経路に１次側コイルが介挿されるトランスと；前
   記のトランスの２次側コイルに流れる電流を整流して前
   記起動回路のコンデンサに充電する整流ダイオードと；
   前記直流安定化電源回路から直流電圧の供給を受けて点
   灯する放電灯と；起動時、始動用パルスを発生して前記
   放電灯を点灯させるパルス発生回路と；起動時は、前記
   スイッチング制御回路から出力される基準電圧の発生を
   検知して、前記パルス発生回路に始動用パルス発生を開
   始させ、前記放電灯の点灯後は、その点灯を検知して前
   記パルス発生回路に始動用パルス発生を停止させるパル
   ス制御回路と；を具備したことを特徴とする放電灯点灯
   装置。
2. 【請求項２】前記直流安定化電源回路は、降圧チョッパ
   回路で構成され、 前記降圧チョッパ回路は、前記直流電源の負側電源ライ
   ンに介挿されるスイッチング手段と；前記スイッチング
   手段の後段で前記直流電源の正側電源ラインと負側電源
   ライン間に接続された転流ダイオードと；前記転流ダイ
   オードの後段で負側電源ラインに介挿された前記トラン
   スの１次側コイルと；前記１次側コイルの後段で正側電
   源ラインと負側電源ライン間に接続されたコンデンサ
   と；で構成され、 前記スイッチング制御回路の基準電圧の発生は、発光ダ
   イオードとフォトトランジスタから成るフォトカプラを
   用いて前記パルス制御回路に伝達されるように構成され
   ており、 前記パルス制御回路は、前記降圧チョッパ回路の出力端
   間に、第１の抵抗と前記フォトカプラのフォトトランジ
   スタを直列接続して成る第１の回路と；前記降圧チョッ
   パ回路の出力端間に、第２の抵抗とスイッチ用トランジ
   スタを直列接続して成り、前記第１の回路の直列接続点
   を前記スイッチ用トランジスタのベースに接続した第２
   の回路と；一端を前記第２の回路の直列接続点に接続
   し、他端を前記パルス発生回路に接続したダイアック
   と；で構成されることを特徴とする請求項１記載の放電
   灯点灯装置。
3. 【請求項３】前記直流安定化電源回路は、昇圧チョッパ
   回路で構成され、 前記昇圧チョッパ回路は、前記直流電源の正側電源ライ
   ンに介挿された前記トランスの１次側コイルと；前記１
   次側コイルの後段で正側電源ラインと負側電源ライン間
   に接続されたスイッチング手段と；前記スイッチング手
   段の後段で正側電源ラインに介挿された転流ダイオード
   と；前記転流ダイオードの後段で正側電源ラインと負側
   電源ライン間に接続されたコンデンサと；で構成され、 前記パルス制御回路は、前記昇圧チョッパ回路の出力端
   間に、第１の抵抗と第１のスイッチ用トランジスタを直
   列接続して成り、前記第１のスイッチ用トランジスタの
   ベースに前記スイッチング制御回路からの基準電圧を供
   給する第１の回路と；前記昇圧チョッパ回路の出力端間
   に、第２の抵抗と第２のスイッチ用トランジスタを直列
   接続して成り、前記第１の回路の直列接続点を前記第２
   のスイッチ用トランジスタのベースに接続した第２の回
   路と；一端を前記第２の回路の直列接続点に接続し、他
   端を前記パルス発生回路に接続したダイアックと；で構
   成されることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装
   置。
4. 【請求項４】前記直流安定化電源回路は、インバータ式
   回路で構成され、 前記インバータ式回路は、前記直流電源の正側電源ライ
   ンに介挿された前記トランスの１次側コイルと；１次側
   コイルの一端が前記１次側コイルに接続し、２次側コイ
   ルに交流出力を得るコンバータトランスと；前記コンバ
   ータトランスの１次側コイルのもう一方の端部と負側電
   源ライン間に接続されたスイッチング手段と；前記コン
   バータトランスの２次側コイルの一端に接続した転流ダ
   イオードと；前記転流ダイオードの後段で正側電源ライ
   ンと負側電源ライン間に接続されたコンデンサと；で構
   成され、 前記スイッチング制御回路の基準電圧の発生は、発光ダ
   イオードとフォトトランジスタから成るフォトカプラを
   用いて前記パルス制御回路に伝達されるように構成され
   ており、 前記パルス制御回路は、前記インバータ式回路の出力端
   間に、第１の抵抗と前記フォトカプラのフォトトランジ
   スタを直列接続して成る第１の回路と；前記インバータ
   式回路の出力端間に、第２の抵抗とスイッチ用トランジ
   スタを直列接続して成り、前記第１の回路の直列接続点
   を前記スイッチ用トランジスタのベースに接続した第２
   の回路と；一端を前記第２の回路の直列接続点に接続
   し、他端を前記パルス発生回路に接続したダイアック
   と；で構成されることを特徴とする請求項１記載の放電
   灯点灯装置。
5. 【請求項５】照明器具本体と、 前記照明器具本体内に収容した請求項１〜４いずれか１
   つ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。