JP2007317503A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大規模な安全対策が不要でコスト低減と高信頼性を実現でき、並列運転する冷陰極蛍光管の電流バランスを高精度で安定化できる放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】第１直流電源Ｅ１に接続された第１スイッチング素子対Ｑ１、Ｑ２を第１制御回路１０ａで制御して発生された交流電圧を入力する１次巻線Ｐ１と２次巻線Ｓ１を備えた第１トランスＴ１と、第２直流電源Ｅ２に接続された第２スイッチング素子対Ｑ３、Ｑ４を第２制御回路１０ｂで制御して発生された交流電圧を入力する１次巻線Ｐ２と、Ｔ１のＳ１の電圧に加算する極性になるように接続された第１の２次巻線Ｓ２１及び第２の２次巻線Ｓ２２を備えた第２トランスＴ２と、Ｔ１のＳ１とＴ２のＳ２１との直列回路に並列接続された冷陰極管蛍光灯１１ａと、Ｔ１のＳ１とＴ２のＳ２２との直列回路に並列接続された冷陰極管蛍光灯１１ｂを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電灯、特に冷陰極管蛍光灯（以下、ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lampと称する。）を点灯させる放電灯点灯装置に関し、特に複数の冷陰極管蛍光灯を並列運転する技術に関する。

図５は、従来の放電灯点灯装置の構成を示す図である。この放電灯点灯装置は、第１直流電源Ｅ１に直列に接続された第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２を備えている。第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２は、第１制御回路１０ａからの制御信号に応じてオン・オフする。第１制御回路１０ａは、ＰＷＭ制御、位相制御、周波数制御等を用いて第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２のオン・オフを制御する。

第２スイッチング素子Ｑ２には、電圧擬似共振用コンデンサＣ６が並列に接続されるとともに、第１トランスＴ１の１次巻線Ｐ１と電流共振用コンデンサＣ４とから成る直列回路が並列に接続されている。第１トランスＴ１は、共振動作を司るためのリーケージインダクタンスＬｒ１を有する。

第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１には、冷陰極管蛍光灯１１ａとバラスト用コンデンサＣ１１とから成る直列回路と、冷陰極管蛍光灯１１ｂとバラスト用コンデンサＣ１２とから成る直列回路とが、抵抗ＲＳ１を介してそれぞれ並列に接続されている。抵抗ＲＳ１は、電流を検知するための電流検知抵抗であり、この抵抗ＲＳ１で検知された電流値は、１次側の第１制御回路１０ａにフィードバックされる。第１制御回路１０ａは、抵抗ＲＳ１からフィードバックされる信号により第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ期間を制御し、第１トランスＴ１の１次巻線Ｐ１に印加する交流電圧を制御する。

図６は、冷陰極管蛍光灯の一般的な電圧−電流特性を示す。冷陰極管蛍光灯は、印加される電圧（管電圧）が下がると電流（管電流）が増えるという負性抵抗特性を有する。放電灯点灯装置では、この負性抵抗特性を吸収するために、冷陰極管蛍光灯に直列にインピーダンスが挿入される。このインピーダンスとしては、冷陰極管蛍光灯の負性抵抗特性を吸収できる十分な値が必要である。冷陰極管蛍光灯を１灯だけ点灯させる場含は、第１トランスＴ１のリーケージインダクタンスＬｒ１がインピーダンスとして用いられる。

しかしながら、複数の冷陰極管蛍光灯を並列運転する場合は、複数の冷陰極管蛍光灯を単純に並列に接続しただけでは、先に点灯した冷陰極管蛍光灯によりインピーダンスによる電圧降下が起こり、残りの冷陰極管蛍光灯は点灯できない。この問題を回避するために、各冷陰極管蛍光灯に直列にインピーダンスが挿入されている。図５に示す例では、インピーダンスとしてバラスト用コンデンサＣ１１及びバラスト用コンデンサＣ１２が用いられている。これにより、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の電圧は、各冷陰極管蛍光灯の点灯及び不点灯による影響が少なくなり、各冷陰極管蛍光灯は確実に点灯する。

なお、放電灯点灯装置の１つとして、特許文献１は、マルチランプ駆動システムを開示している。このマルチランプ駆動システムは、第１ランプ及び第２ランプからなるランプセットを駆動するために用いられ、ＤＣ信号をＡＣ信号に転換する駆動回路と、１次側が駆動回路に電気的に接続され２次側がＡＣ電源を出力する変圧器と、ランプセットに電気的に接続し、第１ランプと第２ランプの電流を平衡にする電流平衡回路とからなる。電流平衡回路はコアと、第１ランプに電気的に接続された第１巻線と、第２ランプに電気的に接続された第２巻線からなり、第１巻線と第２巻線は同一のコアに巻かれており、巻き数は同じである。
特開２００３−３１３８３号公報

しかしながら、上述した従来の放電灯点灯装置には、以下のような問題がある。すなわち、第１トランスＴ１は、バラスト用コンデンサＣ１１及びバラスト用コンデンサＣ１２に印加する電圧と冷陰極管蛍光灯に印加する電圧との和から成る高電圧を２次巻線Ｓ１に発生する必要がある。その結果、信頼性を確保したり、また、リーク防止や沿面距離及び空間距離の確保といった大規模な安全対策が必要になるために装置が高価になるという問題がある。

本発明の課題は、大規模な安全対策が不要であり、大幅なコスト低減と高信頼性を実現することができ、しかも、並列運転する冷陰極管蛍光灯の電流バランスを高精度で安定させることができる放電灯点灯装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１直流電源に直列に接続された第１スイッチング素子対のオン・オフを制御する第１制御回路と、第１スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備えた第１トランスと、第２直流電源に直列に接続された第２スイッチング素子対のオン・オフを制御する第２制御回路と、第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する第１の２次巻線及び第２の２次巻線とを備え、該第１の２次巻線及び第２の２次巻線の各々は第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第２トランスと、第１トランスの２次巻線と第２トランスの第１の２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第１放電灯と、第１トランスの２次巻線と第２トランスの第２の２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第２放電灯とを備えることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、第１直流電源に直列に接続された第１スイッチング素子対のオン・オフを制御する第１制御回路と、第１スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備えた第１トランスと、第２直流電源に直列に接続された第２スイッチング素子対のオン・オフを制御する第２制御回路と、第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第２トランスと、第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第３トランスと、第１トランスの２次巻線と第２トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第１放電灯と、第１トランスの２次巻線と第３トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第２放電灯とを備え、第２トランスの１次巻線と第３トランスの１次巻線とは直列又は並列に接続されていることを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、第１直流電源に直列に接続された第１スイッチング素子対のオン・オフを制御する第１制御回路と、第１スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備えた第１トランスと、第２直流電源に直列に接続された第２スイッチング素子対のオン・オフを制御する第２制御回路と、第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第２トランスと、第２直流電源に直列に接続された第３スイッチング素子対のオン・オフを制御する第３制御回路と、第３スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第３トランスと、第１トランスの２次巻線と第２トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第１放電灯と、第１トランスの２次巻線と第３トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第２放電灯とを備えることを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、第１放電灯に流れる電流を検知する第１電流検知抵抗と、第２放電灯に流れる電流を検知する第２電流検知抵抗とを備え、第２制御回路は、第１電流検知抵抗によって検知された電流値に応じて、第２スイッチング素子対のオン・オフを制御し、第３制御回路は、第２電流検知抵抗によって検知された電流値に応じて、第３スイッチング素子対のオン・オフを制御することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、第１制御回路が第１スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号と、第２制御回路が第２スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号とは周波数同期していることを特徴とする。

また、請求項６記載の発明は、請求項３又は請求項４記載の発明において、第１制御回路が第１スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号と、第２制御回路が第２スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号と、第３制御回路が第３スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号とは周波数同期していることを特徴とする。

また、請求項７記載の発明は、請求項２記載の発明において、第１放電灯及び第２放電灯に流れる電流を検知する電流検知抵抗を備え、電流検知抵抗によって検知された電流値に応じて、第１制御回路による第１スイッチング素子対のオン・オフの制御又は第２制御回路による第２スイッチング素子対のオン・オフの制御の少なくとも１つが行われることを特徴とする。

また、請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明において、第２トランスの第１の２次巻線と第２の２次巻線とは疎結合であることを特徴とする。また、請求項９記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の発明において、第１直流電源と第２直流電源とは共用されていることを特徴とする。

本発明によれば、第１及び第２放電灯に印加する電圧を第１トランスと第２トランス又は第３トランスとに分けて発生するので、各トランスの電圧を小さくすることができる。その結果、大規模な安全対策が不要であり、大幅なコスト低減と高信頼性を実現することができる。

また、第１及び第２放電灯に印加する電圧を第２トランス及び／又は第３トランスとから供給するので、各トランスのインダクタンスを第１及び第２放電灯の負性抵抗特性を吸収するインピーダンスとして用いることができ、並列運転する放電灯の電流バランスを安定させることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る放電灯点灯装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。１次側の構成及び動作は、背景技術の欄で説明した従来の放電灯点灯装置と同じであるので、説明は省略する。

以下では、従来の放電灯点灯装置と相違する部分を中心に説明する。なお、第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２は、本発明の第１スイッチング素子対に対応する。また、図１において、黒丸はトランスの巻線の巻き始め位置を示しており、他の図においても同じである。また、ここでは、放電灯として冷陰極管蛍光灯を例示するが、外部電極蛍光灯、蛍光灯等の放電灯であっても良い。

実施例１に係る放電灯点灯装置は、図５に示した従来の放電灯点灯装置から第１バラスト用コンデンサＣ１１、第２バラスト用コンデンサＣ１２及び抵抗ＲＳ１が除去されるとともに、第２直流電源Ｅ２、第２制御回路１０ｂ、第３スイッチング素子Ｑ３、第４スイッチング素子Ｑ４、電流共振用コンデンサＣ５、電圧擬似共振用コンデンサＣ７及び第２トランスＴ２が追加されて構成される。

第２直流電源Ｅ２は、２次側の比較的低圧の電源を用いて構成することができる。第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４は、本発明の第２スイッチング素子対に対応する。

第２直流電源Ｅ２に直列に接続された第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４は、第２制御回路１０ｂからの制御信号に応じてオン・オフする。第２制御回路１０ｂは、ＰＷＭ制御、位相制御、周波数制御等を用いて第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４のオン・オフを制御する。第４スイッチング素子Ｑ４には、電圧擬似共振用コンデンサＣ７が並列に接続されるとともに、第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２と電流共振用コンデンサＣ５とから成る直列回路が並列に接続されている。

第２トランスＴ２は、１次巻線Ｐ２と第１の２次巻線Ｓ２１及び第２の２次巻線Ｓ２２とを備えている。第２トランスＴ２は、共振動作を司るためのリーケージインダクタンスＬｒ２を有する。第２トランスＴ２の３つの巻線は、Ｓ２１−Ｐ２−Ｓ２２の順番で巻かれており、第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１と第２の２次巻線Ｓ２２とは疎結合になっている。また、第１制御回路１０ａと第２制御回路１０ｂとは、これらが出力する制御信号が周波数同期するように制御される。

第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１には、冷陰極管蛍光灯１１ａと第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１とから成る直列回路が並列に接続されるとともに、冷陰極管蛍光灯１１ｂと第２トランスＴ２の第２の２次巻線Ｓ２２とから成る直列回路が並列に接続されている。第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１及び第２の２次巻線Ｓ２２の極性は、これらに発生する電圧が、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１に発生する電圧に加算されるような極性になっている。

次に、上記のように構成される実施例１に係る放電灯点灯装置の動作を説明する。第１トランスＴ１の１次巻線Ｐ１に印加される交流電圧により、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１に電圧が発生する。同様に、第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２に印加される交流電圧により、第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１及び第２の２次巻線Ｓ２２に電圧が発生する。これにより、冷陰極管蛍光灯１１ａには、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の電圧と第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１の電圧との和の電圧が印加される。同様に、冷陰極管蛍光灯１１ｂには、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の電圧と第２トランスＴ２の第２の２次巻線Ｓ２２の電圧との和の電圧が印加される。

これにより、冷陰極管蛍光灯１１ａ及び冷陰極管蛍光灯１１ｂは点灯する。第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１と第２の２次巻線Ｓ２２とは、疎結合であることから、冷陰極管蛍光灯１１ａ及び冷陰極管蛍光灯１１ｂの一方の点灯が他方に与える影響は少なく、安定した点灯が可能となる。

また、第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１及び第２の２次巻線Ｓ２２の各々は、インダクタンスを有するため、冷陰極管蛍光灯１１ａに流れる電流と冷陰極管蛍光灯１１ｂに流れる電流とはバランスする。同時に、第２トランスＴ２の第１の２次巻線Ｓ２１と第２の２次巻線Ｓ２２とは疎結合ながら結合しているため、大きな電流バランスは疎外される。

また、冷陰極管蛍光灯１１ａ及び冷陰極管蛍光灯１１ｂに印加される電圧は、第１トランスＴ１と第２トランスＴ２とで分担されるため、第１トランスＴ１及び第２トランスＴ２の各々の出カ電圧は従来のそれよりも低くすることができる。したがって、信頼性を確保したり、また、リーク防止や沿面距離及び空間距離の確保といった大規模な安全対策は不要であるので、放電灯点灯装置を安価に構成できる。

図２は、本発明の実施例２に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。この放電灯点灯装置は、実施例１に係る放電灯点灯装置の第２トランスＴ２を、第２トランスＴ２と第３トランスＴ３とに分けたものである。第２トランスＴ２は、１次巻線Ｐ２と２次巻線Ｓ２を備えている。第３トランスＴ３は、１次巻線Ｐ３と２次巻線Ｓ３を備えている。第２トランスＴ２及び第３トランスＴ３は、共振動作を司るためのリーケージインダクタンスＬｒ２及びＬｒ３をそれぞれ有する。

第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２と第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３とは、直列に接続されており、この第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２と第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３と電流共振用コンデンサＣ５とから成る直列回路に、第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４のオン・オフにより発生された交流電圧が印加される。

第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１には、冷陰極管蛍光灯１１ａと第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２とから成る直列回路が並列に接続されるとともに、冷陰極管蛍光灯１１ｂと第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３とから成る直列回路が並列に接続されている。第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２及び第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３は、これらに発生する電圧が、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１に発生する電圧に加算される極性になるように、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１に接続されている。

次に、上記のように構成される実施例２に係る放電灯点灯装置の動作を説明する。第１トランスＴ１の１次巻線Ｐ１に印加される交流電圧により、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１に電圧が発生する。同様に、第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２及び第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３に印加される交流電圧により、第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２及び第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３に電圧が発生する。これにより、冷陰極管蛍光灯１１ａには、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の電圧と第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２の電圧との和の電圧が印加される。同様に、冷陰極管蛍光灯１１ｂには、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の電圧と第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３の電圧との和の電圧が印加される。

これにより、冷陰極管蛍光灯１１ａ及び冷陰極管蛍光灯１１ｂは点灯する。第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２及び第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３は、独立していることから、冷陰極管蛍光灯１１ａ及び冷陰極管蛍光灯１１ｂの一方の点灯が他方に与える影響は少なく、安定した点灯が可能となる。

また、第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２及び第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３は、インダクタンスをそれぞれ有しているため、冷陰極管蛍光灯１１ａに流れる電流と冷陰極管蛍光灯１１ｂに流れる電流はバランスする。

また、冷陰極管蛍光灯１１ａに印加される電圧は、第１トランスＴ１と第２トランスＴ２とで分担され、同様に、冷陰極管蛍光灯１１ｂに印加される電圧は、第１トランスＴ１と第３トランスとで分担されるため、第１トランスＴ１、第２トランスＴ２及び第３トランスＴ３の各々の出カ電圧は従来のそれよりも低くすることができる。したがって、信頼性を確保したり、また、リーク防止や沿面距離及び空間距離の確保といった大規模な安全対策は不要であるので、放電灯点灯装置を安価に構成できる。

なお、図２において、第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２及び第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３と、第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１との間に設けられた抵抗ＲＳ１はオプションであり、冷陰極管蛍光灯１１ａ及び冷陰極管蛍光灯１１ｂに流れる電流を検知するための電流検知抵抗である。この抵抗ＲＳ１が設けられた構成の場合は、抵抗ＲＳ１で検知された電圧は、電流値を表す信号として、１次側の第１制御回路１０ａにフィードバックされる。

第１制御回路１０ａは、抵抗ＲＳ１からフィードバックされる信号により第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２のオン・オフ期間を制御し、第１トランスＴ１の１次巻線Ｐ１に印加する交流電圧を制御する。

なお、抵抗ＲＳ１で検知した電流値を表す信号を、２次側の第２制御回路１０ｂにフィードバックするように構成することもできる。この場合、第２制御回路１０ｂは、抵抗ＲＳ１からフィードバックされる信号により第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４のオン・オフ期間を制御し、第２トランスＴ２及び第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ１に印加する交流電圧を制御する。

さらに、抵抗ＲＳ１で検知した電流値を表す信号を、１次側の第１制御回路１０ａ及び２次側の第２制御回路１０ｂの双方にフィードバックするように構成することもできる。この場合、第１トランスＴ１の１次巻線Ｐ１に印加する交流電圧と、第２トランスＴ２及び第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ１に印加する交流電圧の双方が制御される。

また、上述した実施例２に係る放電灯点灯装置においては、第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２と第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３とを直列に接続するように構成したが、図３に示すように、第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２と第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３とを並列に接続するように変形することができる。この変形例に係る放電灯点灯装置の場合も、上述した実施例２に係る放電灯点灯装置と同様の作用及び効果が得られる。

図４は、本発明の実施例３に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。この放電灯点灯装置は、実施例２の変形例に係る放電灯点灯装置（図３参照）において、第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２と第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３との並列接続が切り離されるとともに、第３制御回路１０ｃ、第５スイッチング素子Ｑ５、第６スイッチング素子Ｑ６、電流共振用コンデンサＣ８及び電圧擬似共振用コンデンサＣ９が追加されて構成されている。

第２直流電源Ｅ２に直列に接続された第５スイッチング素子Ｑ５及び第６スイッチング素子Ｑ６は、第３制御回路１０ｃからの制御信号に応じてオン・オフする。第３制御回路１０ｃは、ＰＷＭ制御、位相制御、周波数制御等を用いて第５スイッチング素子Ｑ５及び第６スイッチング素子Ｑ６のオン・オフを制御する。第６スイッチング素子Ｑ６には、電圧擬似共振用コンデンサＣ９が並列に接続されるとともに、第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３と電流共振用コンデンサＣ８とから成る直列回路が並列に接続されている。この構成の場合、第１制御回路１０ａ、第２制御回路１０ｂ及び第３制御回路１０ｃは、これらが出力する制御信号が周波数同期するように制御される。

上記のように構成される実施例３に係る放電灯点灯装置の動作は、上述した実施例２の変形例に係る放電灯点灯装置と同様に、冷陰極管蛍光灯１１ａに印加される電圧は、第１トランスＴ１と第２トランスＴ２とで分担され、冷陰極管蛍光灯１１ｂに印加される電圧は、第１トランスＴ１と第３トランスとで分担されるため、第１トランスＴ１、第２トランスＴ２及び第３トランスＴ３の各々の出カ電圧は従来のそれよりも低くすることができる。したがって、信頼性を確保したり、また、リーク防止や沿面距離及び空間距離の確保といった大規模な安全対策は不要であるので、放電灯点灯装置を安価に構成できる。

第２トランスＴ２の２次巻線Ｓ２と第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１との間に設けられた抵抗ＲＳ１及び第３トランスＴ３の２次巻線Ｓ３と第１トランスＴ１の２次巻線Ｓ１との間に設けられた抵抗ＲＳ２はオプションであり、冷陰極管蛍光灯１１ａ及び冷陰極管蛍光灯１１ｂに流れる電流をそれぞれ検知するための電流検知抵抗である。抵抗ＲＳ１は、本発明の第１電流検知抵抗に対応し、抵抗ＲＳ２は、本発明の第２電流検知抵抗に対応する。

抵抗ＲＳ１が設けられた構成の場合、抵抗ＲＳ１で検知された電圧は、電流値を表す信号として第２制御回路１０ｂにフィードバックされる。第２制御回路１０ｂは、抵抗ＲＳ１からフィードバックされる信号により第３スイッチング素子Ｑ３及び第４スイッチング素子Ｑ４のオン・オフ期間を制御し、第２トランスＴ２の１次巻線Ｐ２に印加する交流電圧を制御する。

同様に、抵抗ＲＳ２が設けられた構成の場合は、冷陰極管蛍光灯１１ｂに流れる抵抗ＲＳ２で検知された電圧は、電流値を表す信号として第３制御回路１０ｃにフィードバックされる。第３制御回路１０ｃは、抵抗ＲＳ２からフィードバックされる信号により第５スイッチング素子Ｑ５及び第６スイッチング素子Ｑ６のオン・オフ期間を制御し、第３トランスＴ３の１次巻線Ｐ３に印加する交流電圧を制御する。

抵抗ＲＳ１及び抵抗ＲＳ２を備えた構成によれば、第１制御回路１０ａは、第１スイッチング素子Ｑ１及び第２スイッチング素子Ｑ２が一定でオン・オフするように制御すればよく、２次側からのフィードバック制御は不要である。この構成の場合、第２直流電源Ｅ２として、２次側の定圧電源を用いることができるという利点がある。また、抵抗ＲＳ１及び抵抗ＲＳ２で検出された電圧を、２次側だけにおいて非絶縁でフィードバックできるという利点がある。

また、フィードバック制御を、冷陰極管蛍光灯１１ａと冷陰極管蛍光灯１１ｂとで別個にできるので、より高精度な電流バランスを実現できる。すなわち、主たるエネルギは、１次側から第１トランスＴ１を介して供給し、電流バランスのための補助的なエネルギは、２次側から供給することができる。この場合、２次側の第３〜第６スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６としては、小型のスイッチング素子を使用することができる。

なお、上述した実施例１〜実施例３に係る放電灯点灯装置においては、第１直流電源Ｅ１と第２直流電源Ｅ２とを別個に備えているが、これらを共用するように構成することもできる。この構成によれば、電源の数を少なくすることができるので、放電灯点灯装置の構成を簡単化することができる。

また、上述した実施例１〜実施例３に係る放電灯点灯装置においては、２個の冷陰極管蛍光灯を制御する場合について説明したが、本発明の放電灯点灯装置では２個以上の任意の数の冷陰極管蛍光灯を制御するように構成することができる。

本発明は、低コストと高信頼性が要求され、複数の冷陰極管蛍光灯の並列運転が要求される放電灯点灯装置に適用可能である。

本発明の実施例１に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。 本発明の実施例２に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。 本発明の実施例２に係る放電灯点灯装置の変形例の構成を示す図である。 本発明の実施例３に係る放電灯点灯装置の構成を示す図である。 従来の放電灯点灯装置の構成を示す図である。 冷陰極管蛍光灯の電圧−電流特性を示す図である。

符号の説明

Ｅ１ 第１直流電源
Ｅ２ 第２直流電源
Ｑ１〜Ｑ６ 第１〜第６スイッチング素子
Ｃ４、Ｃ５、Ｃ８ 電流共振用コンデンサ
Ｃ６、Ｃ７、Ｃ９ 電圧擬似共振用コンデンサ
１０ａ 第１制御回路
１０ｂ 第２制御回路
１０ｃ 第３制御回路
１１ａ，１１ｂ 冷陰極管蛍光灯
Ｔ１ 第１トランス
Ｐ１ 第１トランスの１次巻線
Ｓ１ 第１トランスの２次巻線
Ｔ２ 第２トランス
Ｐ２ 第２トランスの１次巻線
Ｓ２ 第２トランスの２次巻線
Ｓ２１ 第２トランスの第１の２次巻線
Ｓ２２ 第２トランスの第２の２次巻線
Ｔ３ 第３トランス
Ｐ３ 第３トランスの１次巻線
Ｓ３ 第３トランスの２次巻線
ＲＳ１、ＲＳ２ 抵抗

Claims (9)

1. 第１直流電源に直列に接続された第１スイッチング素子対のオン・オフを制御する第１制御回路と、
   前記第１スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備えた第１トランスと、
   第２直流電源に直列に接続された第２スイッチング素子対のオン・オフを制御する第２制御回路と、
   前記第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する第１の２次巻線及び第２の２次巻線とを備え、該第１の２次巻線及び第２の２次巻線の各々は前記第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第２トランスと、
   前記第１トランスの２次巻線と前記第２トランスの第１の２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第１放電灯と、
   前記第１トランスの２次巻線と前記第２トランスの第２の２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第２放電灯と、
   を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
2. 第１直流電源に直列に接続された第１スイッチング素子対のオン・オフを制御する第１制御回路と、
   前記第１スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備えた第１トランスと、
   第２直流電源に直列に接続された第２スイッチング素子対のオン・オフを制御する第２制御回路と、
   前記第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は前記第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第２トランスと、
   前記第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は前記第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第３トランスと、
   前記第１トランスの２次巻線と前記第２トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第１放電灯と、
   前記第１トランスの２次巻線と前記第３トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第２放電灯とを備え、
   前記第２トランスの１次巻線と前記第３トランスの１次巻線とは直列又は並列に接続されていることを特徴とする放電灯点灯装置。
3. 第１直流電源に直列に接続された第１スイッチング素子対のオン・オフを制御する第１制御回路と、
   前記第１スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備えた第１トランスと、
   第２直流電源に直列に接続された第２スイッチング素子対のオン・オフを制御する第２制御回路と、
   前記第２スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は前記第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第２トランスと、
   前記第２直流電源に直列に接続された第３スイッチング素子対のオン・オフを制御する第３制御回路と、
   前記第３スイッチング素子対がオン・オフすることにより発生された交流電圧を入力する１次巻線と該１次巻線に入力された交流電圧を変圧して出力する２次巻線とを備え、該２次巻線は前記第１トランスの２次巻線の電圧に加算する極性になるように該第１トランスの２次巻線に接続された第３トランスと、
   前記第１トランスの２次巻線と前記第２トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第１放電灯と、
   前記第１トランスの２次巻線と前記第３トランスの２次巻線とから成る直列回路に並列に接続された第２放電灯と、
   を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。
4. 前記第１放電灯に流れる電流を検知する第１電流検知抵抗と、
   前記第２放電灯に流れる電流を検知する第２電流検知抵抗とを備え、
   前記第２制御回路は、前記第１電流検知抵抗によって検知された電流値に応じて、第２スイッチング素子対のオン・オフを制御し、
   前記第３制御回路は、前記第２電流検知抵抗によって検知された電流値に応じて、第３スイッチング素子対のオン・オフを制御することを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
5. 前記第１制御回路が前記第１スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号と、前記第２制御回路が前記第２スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号とは周波数同期していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の放電灯点灯装置。
6. 前記第１制御回路が前記第１スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号と、前記第２制御回路が前記第２スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号と、前記第３制御回路が前記第３スイッチング素子対をオン・オフさせる制御信号とは周波数同期していることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の放電灯点灯装置。
7. 前記第１放電灯及び第２放電灯に流れる電流を検知する電流検知抵抗を備え、
   前記電流検知抵抗によって検知された電流値に応じて、前記第１制御回路による前記第１スイッチング素子対のオン・オフの制御又は第２制御回路による前記第２スイッチング素子対のオン・オフの制御の少なくとも１つが行われることを特徴とする請求項２記載の放電灯点灯装置。
8. 前記第２トランスの第１の２次巻線と第２の２次巻線とは疎結合であることを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
9. 前記第１直流電源と前記第２直流電源とは共用されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の放電灯点灯装置。

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