JP2009044915A - 電力供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の放電灯の良好な電流バランスが要求されている。
【解決手段】複数の放電灯3a、3b、3cに対応して複数の電流バランス用トランス6a、6b、6cが設けられている。各トランス6a、6b、6cの1次巻線7a、7b、7cは各放電灯3a、3b、3cに直列に接続されている。各トランス6a、6b、6cの2次巻線8a、8b、8cは互いに直列に接続されている。各放電灯3a、3b、3cの一端は、それぞれの1次巻線と2次巻線直列回路とを介して交流電源回路1の出力導体2a又は2bに接続されている。
【選択図】図2
【解決手段】複数の放電灯3a、3b、3cに対応して複数の電流バランス用トランス6a、6b、6cが設けられている。各トランス6a、6b、6cの1次巻線7a、7b、7cは各放電灯3a、3b、3cに直列に接続されている。各トランス6a、6b、6cの2次巻線8a、8b、8cは互いに直列に接続されている。各放電灯3a、3b、3cの一端は、それぞれの1次巻線と2次巻線直列回路とを介して交流電源回路1の出力導体2a又は2bに接続されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、複数の負荷回路(例えば放電灯)に対して電流をバランスさせて流すことができる電力供給装置に関する。
液晶テレビの表示装置等に使用される放電灯(例えば冷陰極管即ちCCFL等)を高周波インバータによって点灯させるための放電灯点灯装置は、特開平5−242987号公報(特許文献1)等に開示されている。
ところで、液晶表示装置を構成する同一規格の複数の放電灯の電流がアンバランスになると、表示面の輝度が不均一になる。この種の問題を解決するための1つの方式が特開平11−238589号公報(特許文献2)に開示されている。
図1は特許文献2に従う電流バランス手段を備えた従来の放電灯点灯装置を概略的に示す。この従来の放電灯点灯装置は、整流回路、インバータ回路及び共振回路を含む周知の交流電源回路1と、この第1及び第2の出力導体2a、2b間に電流バランス用コイル4a〜4fを介して接続された第1、第2、第3及び第4の放電灯3a、3b、3c、3dとから成る。第1及び第2のコイル4a、4bは第1のグループを構成する第1及び第2の放電灯3a、3bの各電流通路に直列に接続され、互いに電磁結合されている。第1及び第2のコイル4a、4bの一端は第1及び第2の放電灯3a、3bに接続され、他端は互いに共通接続されている。また、第3及び第4のコイル4c、4dは第2のグループを構成する第3及び第4の放電灯3c、3dの各電流通路に直列に接続され、互いに電磁結合されている。第3及び第4のコイル4c、4dの一端は第3及び第4の放電灯3c、3dに接続され、他端は共通接続されている。第1及び第2の放電灯3a、3bの合成電流が流れる通路に第5のコイル4eが直列に接続され、第3及び第4の放電灯3c、3dの合成電流が流れる通路に第6のコイル4fが直列に接続されている。第5のコイル4eの一端は第1及び第2のコイル4a、4bを介して第1及び第2の放電灯3a、3bに接続され、他端は第1の出力導体2aに接続されている。第6のコイル4fの一端は第3及び第4のコイル4c、4dを介して第3及び第4の放電灯3c、3dに接続され、他端は第1の出力導体2aに接続されている。第5及び第6のコイル4e、4fは互いに電磁結合されている。
第1及び第2のコイル4a、4bの極性、第3及び第4のコイル4c、4dの極性、第5及び第6のコイル4e、4fの極性は互いに逆である。従って、もし、第1の放電灯3aの電流が第2の放電灯3bの電流よりも小さくなると、第1の放電灯3aに直列に接続された第1のコイル4aに第1の放電灯3aの電流を増大させる向きの電圧が誘起し、第1の放電灯3aの電流が増大し、逆の第2の放電灯3bの電流は減少し、2つの放電灯3a、3bの電流がバランスする。同様に第3及び第4の放電灯3c、3dの電流もバランスする。また、第1及び第2の放電灯3a、3bの第1のグループの合成電流と、第3及び第2の放電灯3c、3dの第2のグループの合成電流とがアンバランスの時には、第5及び第6のコイル4e、4fの働きで両方のグループの合成電流がバランスする。
ところで、図1の従来の放電灯点灯装置の第1〜第6のコイル4a〜4f即ち3つのトランスの特性には多かれ少なかれバラツキがある。従って、図1に示すように階段的にバランスを改善する方式では各トランスの特性バラツキが加算又は増幅され、第1〜第4の放電灯3a〜3dの電流を良好にバランスさせることが困難である。なお、放電灯の数が更に多くなると、バランス用トランスの段数が更に多くなり、トランスの特性バラツキによる複数の放電灯の電流バランスは更に悪化する。
電流バランスの問題は、複数の放電灯の並列回路に限らず、別の複数の負荷回路の並列回路においてもある。
特開平5−242987号公報
特開平11−238589号公報
従って、本発明が解決しょうとする課題は、複数の負荷回路の電流のアンバランスンの改善を容易に行うことができる電力供給装置が要求されていることであり、本発明の目的は上記要求に応えることができる電力供給装置を提供することである。
上記課題を解決し、上記目的を達成するための本発明は、
複数の負荷回路に交流電力を供給するための電力供給装置であって、
交流電圧を出力するための対の出力導体を有する電源回路と、
前記複数の負荷回路に電流を流すために前記複数の負荷回路にそれぞれ接続された複数の対の接続導体と、
前記複数の負荷回路の電流バランスをとるために前記複数の負荷回路と同一の数を有し且つ1次巻線と該1次巻線に電磁結合された2次巻線とをそれぞれ有している複数のトランスと、
前記複数のトランスの前記2次巻線を直列に接続した2次巻線直列回路とを備え、各負荷回路の前記対の接続端子の一方は前記トランスの前記1次巻線と前記2次巻線直列回路とを介して前記対の出力導体の一方に接続され、各負荷回路の前記対の接続端子の他方は前記対の出力導体の他方に接続されていることを特徴とする電力供給装置に関わるものである。
複数の負荷回路に交流電力を供給するための電力供給装置であって、
交流電圧を出力するための対の出力導体を有する電源回路と、
前記複数の負荷回路に電流を流すために前記複数の負荷回路にそれぞれ接続された複数の対の接続導体と、
前記複数の負荷回路の電流バランスをとるために前記複数の負荷回路と同一の数を有し且つ1次巻線と該1次巻線に電磁結合された2次巻線とをそれぞれ有している複数のトランスと、
前記複数のトランスの前記2次巻線を直列に接続した2次巻線直列回路とを備え、各負荷回路の前記対の接続端子の一方は前記トランスの前記1次巻線と前記2次巻線直列回路とを介して前記対の出力導体の一方に接続され、各負荷回路の前記対の接続端子の他方は前記対の出力導体の他方に接続されていることを特徴とする電力供給装置に関わるものである。
なお、請求項2に示すように、前記負荷回路の数をn個(nは2以上の整数)とした時に、前記トランスの1次巻線の巻数N1と2次巻線の巻数N2との巻数比N1/N2はn/1に設定されていることが望ましい。
また、請求項3に示すように、前記複数の負荷回路のそれぞれは放電灯であることが望ましい。
また、請求項4に示すように、前記複数の負荷回路のそれぞれは放電灯と該放電灯に直列に接続されたバラストコンデンサとから成ることが望ましい。
また、請求項5に示すように、前記電源回路は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータと前記対の出力導体との間に接続された共振回路とから成ることが望ましい。
また、請求項6に示すように、更に、前記対の出力導体の一方に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、前記インバータは、前記電流検出手段の出力に応答して前記対の出力導体を流れる電流を制御する手段を有していることが望ましい。
また、請求項7に示すように、更に、前記トランスの1次巻線の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出された電圧と基準電圧とを比較して前記放電灯がオープン状態か否かを判定する比較手段とを有していることが望ましい。
また、請求項3に示すように、前記複数の負荷回路のそれぞれは放電灯であることが望ましい。
また、請求項4に示すように、前記複数の負荷回路のそれぞれは放電灯と該放電灯に直列に接続されたバラストコンデンサとから成ることが望ましい。
また、請求項5に示すように、前記電源回路は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータと前記対の出力導体との間に接続された共振回路とから成ることが望ましい。
また、請求項6に示すように、更に、前記対の出力導体の一方に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、前記インバータは、前記電流検出手段の出力に応答して前記対の出力導体を流れる電流を制御する手段を有していることが望ましい。
また、請求項7に示すように、更に、前記トランスの1次巻線の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出された電圧と基準電圧とを比較して前記放電灯がオープン状態か否かを判定する比較手段とを有していることが望ましい。
本発明においては、各負荷回路に各トランスの1次巻線が直列にされていると共に、2次巻線直列回路が直列に接続されている。2次巻線直列回路には複数の放電灯の合成電流が流れる。また、各トランスの2次巻線には同一の合成電流が流れる。各トランスは等アンペアターンが成立するように動作する。もし、1つの負荷回路の電流が減少すると、2次巻線に基づいて発生する磁束が1次巻線に基づいて発生する磁束よりも大きくなり、この差の磁束によって1次巻線に電圧が誘起し、この電圧が負荷回路の電流を増大させる。この結果、複数の負荷回路の電流がバランスする。本発明では負荷回路に対して1段のトランスが直列に接続されるのみであるので負荷回路の数が3個以上になってもトランスの特性バラツキの加算は生じない。従って、複数の負荷回路の電流のバランスを比較的容易且つ正確にとることができる。
次に図2〜図8を参照して本発明の実施形態を説明する。
図2に示す実施例1の放電灯点灯装置即ち放電灯に対する電力供給装置は、交流電源回路1と、第1、第2及び第3の負荷回路5a、5b、5cを構成している第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cに流れる電流をバランスさせるための電流バランサとしての第1、第2及び第3のトランス(変圧器)6a、6b、6cと、電流検出回路9とから成る。
交流電源回路1は、前述した特許文献1及び2に示す電源回路と同様に構成されており、交流電源端子10a、10bに接続された整流回路11と、インバータ回路12と、インバータ制御回路13と、共振回路14と、結合コンデンサ15とから成る。
整流回路11は交流電源端子10a、10bの商用周波数の交流電圧を直流電圧に変換するものであって直流電源として機能する。
インバータ回路12は、ハーフブリッジ型インバータであって整流回路11の対の出力端子11a、11b間に接続された第1及び第2のスイッチQ1、Q2の直列回路から成る。この実施例の第1及び第2のスイッチQ1、Q2はソースがサブストレートにも接続された絶縁ゲート(MOS)型電界効果トランジスタ(FET)から成り、周知の寄生ダイオードを含む。この寄生ダイオードは、ソース・ドレイン間に並列に接続されている。従って、ソースSの電位がドレインDの電位よりも高い時にソースSからドレインDに寄生ダイオードを通って電流が流れる。なお、寄生ダイオード又は内蔵ダイオードを設ける代わりに、個別のダイオードを各スイッチQ1、Q2に逆並列接続することもできる。また、各スイッチQ1、Q2をFET以外のバイポーラトランジスタ、IGBT等の別の半導体スイッチで構成することができる。
インバータ制御回路13は、第1及び第2のスイッチQ1、Q2のゲートG(制御端子)に接続されており、第1及び第2のスイッチQ1、Q2を交互にオン・オフするための第1及び第2の制御端子VGQ1、VGQ2を形成するものである。図3はインバータ制御回路13の1例を示すものであって、可変周波数発振器13aとPWMパルス形成回路13bとから成る。可変周波数発振器13aとPWMパルス形成回路13bとから成る。可変周波数発振器13aはインバータ回路12の出力電圧の周波数fに対応するクロック信号を発生する。PWMパルス形成回路13bは可変周波数発振器13aから得られたクロック信号に同期したPWM(パルス幅変調)パルスを形成し、このPWMパルスを第1の制御信号VGQ1として第1のスイッチQ1のゲートに送ると共に、第1の制御信号VGQ1の逆相(反転)信号を第2の制御信号VGQ2として第2のスイッチQ2のゲートに送る。なお、第1及び第2のスイッチQ1、Q2が同時にオンになることを防ぐために第1及び第2の制御信号VGQ1、VGQ2に周知のデットタイムを設けることが望ましい。この実施例のPWMパルス形成回路13bは、図2の電流検出回路9の出力ライン16の信号に応答してPWMパルス幅を調整する。
共振回路14は、インダクタ素子L1とコンデンサC1とから成る。コンデンサC1はインダクタ素子L1を介して第2のスイッチQ2に並列に接続されている。なお、共振回路14を第1のスイッチQ1に並列に接続することもできる。第1及び第2のスイッチQ1、Q2のオン・オフ動作に基づいてコンデンサC1が充放電し、直列共振に基づいてコンデンサC1の両端子間に正弦波電圧が得られ、これが直流成分除去用の結合コンデンサ15を介して第1及び第2の出力導体2a、2bに出力される。なお、結合コンデンサ15を第1及び第2のスイッチQ1、Q2の相互接続点Jとインダクタンス素子L1との間に接続することもできる。
第1、第2及び第3の負荷回路5a、5b、5cを構成している第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cは液晶表示装置に使用されており、互いに同一の定格電圧、定格電流及び定格電力を有し、且つ同一構造を有する。即ち、各放電灯3a、3b、3cは電気的特性及び機械的構成が同一のものである。しかし、各放電灯3a、3b、3cの電気的特性に製造上のバラツキがある。即ち、各放電灯3a、3b、3cは同一のインピーダンスを有しているとは限らず、公差の範囲で異なるインピーダンスを有していることもある。
各放電灯3a、3b、3cは、図4に概略的に示すように対の電極17a、17bを有する冷陰極管(CCFL)から成る。勿論、放電灯3a、3b、3cを冷陰極管以外の放電灯にすることもできる。
第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cは電流バランサとしての第1、第2、第3のトランス6a、6b、6cと電流検出回路9とを介して電源回路1の第1及び第2の出力導体2a、2b間に接続されている。即ち、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cは互いに並列接続されている。
電流バランサとしての第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cは1次巻線7a、7b、7cと2次巻線8a、8b、8cとを有する。各1次巻線7a、7b、7cは第1の巻数N1を有して各放電灯3a、3b、3cと第2の出力導体2bとの間に電流検出回路9を介して接続されている。従って、各1次巻線7a、7b、7cには各放電灯3a、3b、3cの電流Ia、Ib、Icが流れる。各2次巻線8a、8b、8cは第2の巻数N2を介して各1次巻線7a、7b、7cに電磁結合されている。各トランス6a、6b、6cの巻数比N1/N2は3/1に設定されている。なお放電灯3a〜3cが3個以外の任意のn個の場合には、巻数比N1/N2がn/1に設定される。
本発明に従う電流バランサは、各トランス6a、6b、6cの2次巻線8a、8b、8cを直列に接続した2次巻線直列回路を有する。第1のトランス6aの2次巻線8aの一端(下端)は1次巻線7aの他端(下端)に接続されている。第2のトランス6bの2次巻線8bの一端(下端)は第1のトランス6aの2次巻線8aの他端(上端)に接続されている。第3のトランス6cの2次巻線8cの一端(下端)は第2のトランス6bの他端(上端)に接続されている。第3のトランス6cの2次巻線8cの他端(上端)は電流検出回路9を介して第2の出力導体2bに接続されている。なお、黒丸で示すように各1次巻線7a、7b、7cの一端(上端)と各2次巻線8a、8b、8cの他端(上端)とが同一極性に設定されている。
インバータ回路12を駆動して交流電源端子10a、10bの電圧よりも高い周波数を有する交流電圧を第1及び第2の出力導体2a、2bの間に供給し、且つ各放電灯3a、3b、3cに電流を流すと、各放電灯3a、3b、3cが点灯する。もし、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cのインピーダンスが同一であれば、第1、第2及び第3の各放電灯3a、3b、3cに流れる電流Ia、Ib、Icは同一になる。また、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cの電流Ia、Ib、Icの合成電流(合計電流)即ちIa+Ib+IcがIoであるとすれば、Ia=Ib=Ic=Io/3の関係が成立する。各トランス6a、6b、6cの巻数比N1/N2は3であるので、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cの1次側アンペアターンと2次側のアンペアターンとは同一になる。従って、各1次巻線7a、7b、7cに基づいて発生する磁束と2次巻線8a、8b、8cに基づく磁束の完全な打消し合いが生じ、各1次巻線7a、7b、7cに電圧が誘起せず、特別なバランス補正動作が生じない。
もし、第1の放電灯3aのインピーダンスが基準値よりも高く、この電流Iaが基準値よりも低くなり、第2及び第3の放電灯3b、3cのインピーダンス及び電流Ib、Icが基準値に保たれているとすれば、1次巻線7aのアンペアターンN1×Iaの値が2次巻線8aのアンペアターンN2×Ioよりも小さくなる。これにより、1次巻線7aに基づく磁束と2次巻線8aに基づく磁束とに差が生じ、完全な打消しができなくなり、差の磁束により1次巻線7aに電圧が誘起し、この電圧が第1及び第2の出力導体2a、2b間の電圧に加算されて第1の放電灯6aに印加され、第1の放電灯6aの電流Iaが大きくなり、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cの電流Ia、Ib、Icがバランス状態になる。この結果、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cの発光輝度も実質的に同一になる。
第1の放電灯3aのインピーダンスが基準値よりも小さい時には、電流Iaが基準値よりも大きくなり、1次巻線7aに第1の放電灯3aの印加電圧を低減する向きの電圧が発生し、第1の放電灯3aの電流Iaが基準値に戻る。第2及び第3の放電灯3b、3cのインピーダンスが基準値と異なる時にも、第1の放電灯3aの場合と同様な電流補正動作が生じる。
第1の放電灯3aのインピーダンスが基準値よりも小さい時には、電流Iaが基準値よりも大きくなり、1次巻線7aに第1の放電灯3aの印加電圧を低減する向きの電圧が発生し、第1の放電灯3aの電流Iaが基準値に戻る。第2及び第3の放電灯3b、3cのインピーダンスが基準値と異なる時にも、第1の放電灯3aの場合と同様な電流補正動作が生じる。
電流検出回路9は合成電流Ioの通路に接続された第1及び第2のダイオ―ド9a、9bの逆並列回路と第1のダイオード9aに直列接続された電流検出抵抗9cとから成る。電流検出抵抗9cからは合成電流Ioに比例した電圧を有する電流検出信号(帰還信号)が得られ、これがライン16を介してインバータ制御回路13に送られる。インバータ制御回路13内のPWMパルス形成回路13bは電流検出信号に応答して合成電流Ioが基準値になるようにPWMパルスのパルス幅を制御する。なお、電流検出信号による帰還制御ループを設けない場合であっても第1、第2及び第3のトランジスタ6a、6b、6cによる電流バランス効果が得られる。
本実施例は次の効果を有する。
(1) 各放電灯3a、3b、3cに直列に1段のトランス6a、6b、6cを設けるのみで、複数の放電灯3a、3b、3cの電流Ia、Ib、Icをバランスさせることが可能になる。即ち、図1の従来例のようにトランスを複数段階に設けることが不要になり、トランスの特性バラツキの加算が生じない。このため放電灯3a、3b、3cの電流Ia、Ib、Icを比較的簡単な回路で比較的高精度に均一化することができる。また、表示装置の表示面における輝度の均一性が向上する。
(2) 電流検出回路9に基づく帰還制御を実行しているので第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cに安定的に電流を流すことができる。
(1) 各放電灯3a、3b、3cに直列に1段のトランス6a、6b、6cを設けるのみで、複数の放電灯3a、3b、3cの電流Ia、Ib、Icをバランスさせることが可能になる。即ち、図1の従来例のようにトランスを複数段階に設けることが不要になり、トランスの特性バラツキの加算が生じない。このため放電灯3a、3b、3cの電流Ia、Ib、Icを比較的簡単な回路で比較的高精度に均一化することができる。また、表示装置の表示面における輝度の均一性が向上する。
(2) 電流検出回路9に基づく帰還制御を実行しているので第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cに安定的に電流を流すことができる。
次に、図5に示す実施例2の放電灯点灯装置を説明する。但し図5及び後述する図6〜図8において図2と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図5の放電灯点灯装置は、変形された第1、第2及び第3の負荷回路5a´、5b´、5c´を除いて、図2と同一に形成されている。図5の第1及び第2の負荷回路5a´、5b´、5c´は、図2の第1、第2及び第3の負荷回路5a、5b、5cに第1、第2及び第3のバラストコンデンサCa、Cb、Ccを付加したものに相当する。第1、第2及び第3のバラストコンデンサCa、Cb、Ccは、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cに直列接続され、特許文献2等で周知のように共振によって各放電灯3a、3b、3cに印加される電圧を上昇させ、各放電灯3a、3b、3cの点灯状態の安定化を図るものである。第1、第2及び第3のバラストコンデンサCa、Cb、Ccは各放電灯3a、3b、3cに流れる直流分をカットすることもできるので、交流電源回路1の結合コンデンサ15を省くこともできる。なお、第1、第2及び第3のバラストコンデンサCa、Cb、Ccの代りに、コンデンサとインダクタンス素子との直列回路から成る直列共振回路を接続することができる。
図5の実施例2は、図2の実施例1と同様に電流バランサとしての第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cを有しているので、実施例1と同一の効果を有する。
図6に示す実施例3の放電灯点灯装置は、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cを第1の出力導体2aと第1、第2及び第3の負荷回路5a、5b、5cの間に接続し、この他は図2と同一に形成したものである。従って、図6の第1、第2の及び第3の負荷回路5a、5b、5cの一端(上端)は、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cの各1次巻線7a、7b、7cを介し、更に2次巻線8a、8b、8cの直列回路を介して第1の出力導体2aに接続されている。第1、第2及び第3の負荷回路5a、5b、5cの他端(下端)は直流検出回路9を介して第2の出力導体2bに接続されている。
図6の実施例3の放電灯点灯装置は、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cの位置を除いて図2の実施例1と同一に形成されているので、実施例1と同一の効果を有する。
図7の実施例4の放電灯点灯装置は、図6の第1、第2及び第3の負荷回路5a、5b、5cを第1、第2及び第3のバラストコンデンサCa、Cb、Ccを含む第1、第2及び第3の負荷回路5a´、5b´、5c´に変形した他は、図6と同一に形成したものである。図7の第1、第2及び第3のバラストコンデンサCa、Cb、Ccは図5で同一の参照符号を付して示すものと同一の機能を有する。図7の実施例4によっても図2、図5、図6の実施例実施例1,2,3と同様な効果を得ることができる。
図8に示す実施例5の放電灯点灯装置は、図2の実施例1の放電灯点灯装置に負荷状態検出回路を付加し、この他は図2と同一に形成したものである。図8の負荷状態検出回路は、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cの1次巻線7a、7b、7cの電圧を検出するための負荷状態検出抵抗Ra、Rb、Rcと、各抵抗Ra、Rb、Rcの一端から導出された検出ライン21,22,23に接続された比較手段24とから成る。各抵抗Ra、Rb、Rcの一端は各負荷回路5a、5b、5cと各1次巻線7a、7b、7cとの相互接続点に接続され、各抵抗Ra、Rb、Rcの他端はライン16に接続されている。比較手段24は検出ライン21、22、23の電圧と基準電圧とを比較し、検出電圧が基準電圧よりも高い時に、負荷回路5a、5b、5cがオープン状態即ち放電灯3a、3b、3cの非装着状態又は放電灯3a、3b、3cの非点灯状態又は放電灯の異常点灯状態を示す負荷状態判定信号をインバータ制御回路13に送る。インバータ制御回路13は検出電圧が基準電圧よりも高いことを示す比較手段24の出力(負荷状態判定信号)に応答してインバータ回路12をオフ制御する。
図8では、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cの全ての1次巻線7a、7b、7cに負荷状態検出回路を接続したが、この代わりに1次巻線7a、7b、7cから選択されたもののみに負荷状態検出回路を接続することができる。
また、図5、図6、図7の放電灯点灯装置においても各トランス6a、6b、6cの各1次巻線7a、7b、7cの電圧を検出する回路を設け、これに基づいて負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´の状態を検出することができる。
また、図5、図6、図7の放電灯点灯装置においても各トランス6a、6b、6cの各1次巻線7a、7b、7cの電圧を検出する回路を設け、これに基づいて負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´の状態を検出することができる。
図8の実施例5は、実施例1〜4と同様な効果を有する他に負荷回路5a、5b、5cの異常を容易に検出できる効果を有する。
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例えば次の変形が可能なものである。
(1) 負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´を放電灯以外の抵抗負荷又はインピーダンス負荷にすることができる。
(2) 負荷回路の数を任意の複数個にすることができる。本発明の効果は、
負荷回路が3個以上の時に特に大きい。
(3)交流電源回路1のハーフブリッジ型インバータ回路12の代わりに、フルブリッジ型インバータ回路又はプッシュプル型インバータ回路又は一石型インバータ回路即ちトランスの1次巻線にスイッチング素子を直列に接続し、これをオン・オフすることによって2次巻線に交流電圧を得る形式のインバータ回路等を設けることができる。また、可変周波数発振器13aを周波数固定の発振器に置き換えることができる。要するに、交流電源回路1は交流電圧を供給することができるものであればどのような形式のものでも良い。
(4) 電流検出回路9による帰還制御を省くことができる。
(5) 第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cは同一の電流定格、電圧定格、インピーダンス値を有するものであること、即ち同一規格のものであることが望ましい。また、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cも同一規格のものがであることが望ましい。しかし、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3c又は負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´をバラツキの範囲以外の異なるインピーダンスを有するものに変えることができる。この場合には、負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´の定格電流の相違に対応させて第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cの巻数を調整する。
(1) 負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´を放電灯以外の抵抗負荷又はインピーダンス負荷にすることができる。
(2) 負荷回路の数を任意の複数個にすることができる。本発明の効果は、
負荷回路が3個以上の時に特に大きい。
(3)交流電源回路1のハーフブリッジ型インバータ回路12の代わりに、フルブリッジ型インバータ回路又はプッシュプル型インバータ回路又は一石型インバータ回路即ちトランスの1次巻線にスイッチング素子を直列に接続し、これをオン・オフすることによって2次巻線に交流電圧を得る形式のインバータ回路等を設けることができる。また、可変周波数発振器13aを周波数固定の発振器に置き換えることができる。要するに、交流電源回路1は交流電圧を供給することができるものであればどのような形式のものでも良い。
(4) 電流検出回路9による帰還制御を省くことができる。
(5) 第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3cは同一の電流定格、電圧定格、インピーダンス値を有するものであること、即ち同一規格のものであることが望ましい。また、第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cも同一規格のものがであることが望ましい。しかし、第1、第2及び第3の放電灯3a、3b、3c又は負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´をバラツキの範囲以外の異なるインピーダンスを有するものに変えることができる。この場合には、負荷回路5a、5b、5c又は5a´、5b´、5c´の定格電流の相違に対応させて第1、第2及び第3のトランス6a、6b、6cの巻数を調整する。
1 交流電源回路
2a、2b 第1及び第2出力導体
3a、3b、3c 第1、第2及び第3の放電灯
5a、5b、5c 第1、第2及び第3の負荷回路
6a、6b、6c 第1、第2及び第3のトランス
7a、7b、7c 1次巻線
8a、8b、8c 2次巻線
2a、2b 第1及び第2出力導体
3a、3b、3c 第1、第2及び第3の放電灯
5a、5b、5c 第1、第2及び第3の負荷回路
6a、6b、6c 第1、第2及び第3のトランス
7a、7b、7c 1次巻線
8a、8b、8c 2次巻線
Claims (7)
- 複数の負荷回路に交流電力を供給するための電力供給装置であって、
交流電圧を出力するための対の出力導体を有する電源回路と、
前記複数の負荷回路に電流を流すために前記複数の負荷回路にそれぞれ接続された複数の対の接続導体と、
前記複数の負荷回路の電流バランスをとるために前記複数の負荷回路と同一の数を有し且つ1次巻線と該1次巻線に電磁結合された2次巻線とをそれぞれ有している複数のトランスと、
前記複数のトランスの前記2次巻線を直列に接続した2次巻線直列回路とを備え、
各負荷回路の前記対の接続端子の一方は前記トランスの前記1次巻線と前記2次巻線直列回路とを介して前記対の出力導体の一方に接続され、各負荷回路の前記対の接続端子の他方は前記対の出力導体の他方に接続されていることを特徴とする電力供給装置。 - 前記負荷回路の数をn個(nは2以上の整数)とした時に、前記トランスの1次巻線の巻数N1と2次巻線の巻数N2との巻数比N1/N2はn/1に設定されていることを特徴とする請求項1記載の電力供給装置。
- 前記複数の負荷回路のそれぞれは放電灯であることを特徴とする請求項1又は2記載の電力供給装置。
- 前記複数の負荷回路のそれぞれは放電灯と該放電灯に直列に接続されたバラストコンデンサとから成ることを特徴とする請求項1又は2記載の電力供給装置。
- 前記電源回路は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータと前記対の出力導体との間に接続された共振回路とから成ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の電力供給装置。
- 更に、前記対の出力導体の一方に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、
前記インバータは、前記電流検出手段の出力に応答して前記対の出力導体を流れる電流を制御する手段を有していることを特徴とする請求項5記載の電力供給装置。 - 更に、前記トランスの1次巻線の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出された電圧と基準電圧とを比較して前記放電灯がオープン状態か否かを判定する比較手段とを有していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の電力供給装置。
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