JP2573241B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

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JP2573241B2
JP2573241B2 JP62211787A JP21178787A JP2573241B2 JP 2573241 B2 JP2573241 B2 JP 2573241B2 JP 62211787 A JP62211787 A JP 62211787A JP 21178787 A JP21178787 A JP 21178787A JP 2573241 B2 JP2573241 B2 JP 2573241B2
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  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、チョッパ回路を用いた放電灯点灯装置に関
するもをであり、放電灯を調光点灯させる用途に特に適
するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a discharge lamp lighting device using a chopper circuit, and is particularly suitable for use in dimming and lighting a discharge lamp.

（背景技術） 放電灯を始動させるためには高電圧が必要であり、ま
た、調光点灯時に放電灯の点灯状態を維持させるために
もある程度の高電圧が必要である。今、放電灯の点灯回
路を負荷抵抗Ｒで置き換えて、直流電圧のみで点灯回路
を駆動する場合と、直流電圧と脈流電圧との合成電圧で
点灯回路を駆動する場合との優劣を比較してみる。(Background Art) A high voltage is required to start the discharge lamp, and a certain high voltage is required to maintain the lighting state of the discharge lamp during dimming lighting. Now, the lighting circuit of the discharge lamp is replaced with the load resistor R, and the superiority of the case where the lighting circuit is driven only with the DC voltage and the case where the lighting circuit is driven with the combined voltage of the DC voltage and the pulsating voltage are compared. Try.

第７図（ａ）は直流電圧VDCのみで負荷抵抗Ｒを駆動
する回路を示しており、同図（ｂ）は直流電圧Ｅと脈流
電圧|Asinωt|との合成電圧で負荷抵抗Ｒを駆動する回
路を示している。FIG. 7 (a) shows a circuit for driving the load resistor R with only the DC voltage VDC , and FIG. 7 (b) shows a circuit in which the load resistor R is a composite voltage of the DC voltage E and the pulsating voltage | Asinωt | 4 shows a driving circuit.

同図（ａ）の回路の場合、負荷抵抗Ｒにおける消費電
力は、 Ｐ＝VDC 2/R … となる。In the case of the circuit of FIG. 7A, the power consumption at the load resistor R is P = V DC 2 / R.

同図（ｂ）の回路の場合は、脈流電圧|Asinωt|を実
効値で表すと、 となることから、電源電圧の実効値は、 となる。故に、負荷抵抗Ｒにおける消費電力は、 Ｐ＝E2/R＋A2/2R … となる。ここで、負荷抵抗Ｒにおける消費電力が等しい
場合について考えると、式及び式より、 VDC 2/R＝E2/R＋A2/2R VDC 2＝E2＋A2/2 これより、 （Ｅ＋Ａ）２＝E2＋A2＋2E・Ａ＝VDC 2＋A2/2＋2E・Ａ ∴Ｅ＋Ａ＞VDCとなる。In the case of the circuit of FIG. 3B, the pulsating voltage | Asinωt | Therefore, the effective value of the power supply voltage is Becomes Therefore, the power consumption at the load resistor R is P = E 2 / R + A 2 / 2R. Here, consider the case power consumption in the load resistor R are equal, the equation and equation, from which V DC 2 / R = E 2 / R + A 2 / 2R V DC 2 = E 2 + A 2/2, (E + A) 2 = E 2 + a 2 + 2E · a = V DC 2 + a 2/2 + 2E · a ∴E + a a> V DC.

すなわち、負荷抵抗Ｒにおける消費電力を同じとする
のであれば、直流電圧VDCのみで負荷抵抗Ｒを駆動する
場合よりも、直流電圧Ｅと脈流電圧|Asinωt|の合成電
圧で負荷抵抗Ｒを駆動する場合の方が、負荷抵抗Ｒに加
わる電圧のピーク値は高いということになる。That is, if for the same power consumption in the load resistor R, than when driving a load resistor R only the DC voltage V DC, the DC voltage E and pulsating voltage | load resistor R in the combined voltage | Asinomegati In the case of driving, the peak value of the voltage applied to the load resistance R is higher.

したがって、放電灯の点灯回路を駆動するための電源
電圧としては、第７図（ａ）に示すような直流電圧VDC
を用いるよりも、同図（ｂ）に示すような直流電圧Ｅと
脈流電圧|Asinωt|との合成電圧を用いた方が、同じ消
費電力でも電源電圧のピーク値が高いために、始動しや
すいことになる。また、調光時においても同じだけ出力
を絞った場合に、後者の方が前者に比べて、電源電圧の
ピーク値が高くなるので、それだけ点灯維持が容易とな
り、調光範囲を広くすることができる。Therefore, the power supply voltage for driving the lighting circuit of the discharge lamp is a DC voltage V DC as shown in FIG.
Using the composite voltage of the DC voltage E and the pulsating voltage | Asinωt | as shown in FIG. It will be easy. In addition, when dimming the output by the same amount during dimming, the latter has a higher peak value of the power supply voltage than the former, so it is easier to maintain lighting and the dimming range can be widened. it can.

本発明者は、上記の考察から、放電灯の点灯回路を駆
動するための電源電圧としては、直流電圧と脈流電圧と
の合成電圧を用いることが好ましいとの知見を得た。The present inventor has found from the above consideration that it is preferable to use a combined voltage of a DC voltage and a pulsating voltage as a power supply voltage for driving a lighting circuit of a discharge lamp.

（発明の目的） 本発明は上述のような知見に基づいてなされたもので
あり、その目的とするところは、放電灯の始動が容易
で、調光時においても広い調光範囲で点灯維持が可能で
あり、しかも、突入電流が流れず、高入力力率を達成で
きる放電灯点灯装置を提供することにある。(Objects of the Invention) The present invention has been made based on the above-described findings, and it is an object of the present invention to easily start a discharge lamp and maintain lighting in a wide dimming range even when dimming. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device which is capable of achieving a high input power factor without flowing an inrush current.

（発明の開示） 本発明に係る放電灯点灯装置にあっては、上記の目的
を達成するために、第１図に示すように、交流電源Vin
と、交流電源Vinに入力端を接続された全波整流回路DB
と、全波整流回路DBの出力端にスイッチ素子Ｑを介して
接続されスイッチ素子Ｑのオン時にエネルギーを蓄えら
れるインダクタンスL1と、インダクタンスL1の両端にダ
イオードD1を介して接続されスイッチ素子Ｑのオフ時に
インダクタンスL1からの電流で充電されるコンデンサC1
とを有し、前記全波整流回路DBの出力端と前記コンデン
サC1との直列回路がインバータ回路IV等よりなる点灯回
路を介して放電灯ｌに接続されて成るものである。(Disclosure of the Invention) In the discharge lamp lighting device according to the present invention, in order to achieve the above object, as shown in FIG.
And a full-wave rectifier DB with an input connected to the AC power supply Vin
When, an inductance L 1 which can store energy during on of the switching element Q is connected via a switch element Q to the output terminal of the full-wave rectifying circuit DB, it is connected to both ends of the inductance L 1 through the diode D 1 switch element Capacitor C 1 charged with current from inductance L 1 when Q is off
Has the door, the series circuit of the output terminal of said full-wave rectifying circuit DB and the capacitor C 1 is one that formed by connecting the discharge lamp l via the lighting circuit composed of the inverter circuit IV, and the like.

第２図は上記回路の動作波形図であり、同図（ａ）は
インバータ回路IVの入力電圧の波形、同図（ｂ）はラン
プ電圧の波形、同図（ｃ）はランプ電流の波形を、夫々
示している。以下、第２図を参照しながら、第１図回路
の動作について説明する。2A and 2B are operation waveform diagrams of the above circuit. FIG. 2A shows the waveform of the input voltage of the inverter circuit IV, FIG. 2B shows the waveform of the lamp voltage, and FIG. 2C shows the waveform of the lamp current. , Respectively. Hereinafter, the operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

まず、スイッチ素子Ｑがオン状態のとき、全波整流回
路DBからの直流電流はスイッチ素子Ｑを介してインダク
タンスL1に流れ、インダクタンスL1にエネルギーが蓄え
られる。次に、スイッチ素子Ｑがオフ状態になると、全
波整流回路DBからの電流はインダクタンスL1に流入しな
くなり、インダクタンスL1は電流の連続性を維持するた
めに、その両端に電圧を発生し、ダイオードD1を介して
コンデンサC1に電流を流し、コンデンサC1を充電する。
同時に、全波整流回路DBの出力電圧にコンデンサC1の両
端電圧Ｅを加えた電圧（第２図（ａ）参照）がインバー
タ回路IVに入力され、インバータ回路IVから放電灯ｌに
同図（ｂ）に示すようなランプ電圧が印加され、同図
（ｃ）に示すようなランプ電流が流れる。以下、スイッ
チ素子Ｑをスイッチングすることにより、同じ動作を繰
り返し、放電灯ｌは点灯する。First, when the switch element Q is turned on, the DC current from the full-wave rectifying circuit DB flows in the inductance L 1 through the switching element Q, energy is stored in inductance L 1. Next, when the switching element Q is turned off, the current from the full-wave rectifying circuit DB is no longer flowing into the inductance L 1, the inductance L 1 in order to maintain the continuity of the current, the voltage generated at both ends , a current flows to the capacitor C 1 through the diode D 1, to charge the capacitor C 1.
At the same time, the full-wave rectifier circuit DB output voltage to the voltage plus the voltage across E of the capacitor C 1 (FIG. 2 (a) see) is input to the inverter circuit IV, figure from the inverter circuit IV to the discharge lamp l ( A lamp voltage as shown in FIG. 2B is applied, and a lamp current as shown in FIG. Hereinafter, the same operation is repeated by switching the switching element Q, and the discharge lamp 1 is turned on.

次に、調光点灯を行う場合には、トランジスタQ1のオ
ンデュティ（オン期間／（オン期間＋オフ期間））を小
さくして、コンデンサC1の両端電圧Ｅを小さくすること
により、インバータ回路IVに入力される電圧を小さく
し、放電灯ｌのランプ電流を小さくして調光する。Then, when performing dimming lighting is to reduce the transistor Q 1 Ondeyuti (on period / (ON period + OFF period)), by reducing the voltage across E of the capacitor C 1, an inverter circuit IV And dimming by decreasing the lamp current of the discharge lamp l.

本実施例にあっては、インバータ回路IVの入力電圧
が、コンデンサC1の両端電圧Ｅに全波整流回路DBの出力
電圧を加えた電圧となるので、コンデンサC1の両端電圧
Ｅのみが点灯回路に印加される放電灯点灯装置に比べ
て、ランプ電圧のピーク値が高くなり、放電灯ｌの始動
が容易になる共に、調光時においてコンデンサC1の両端
電圧Ｅが低くなっても、全波整流回路DBの出力電圧によ
り放電灯ｌにピーク値の高いランプ電圧を供給でき、広
い調光範囲で点灯維持が可能となる。In the present embodiment, the input voltage of the inverter circuit IV is, since a voltage obtained by adding the output voltage of the full-wave rectifier circuit DB to the voltage across E of the capacitor C 1, only the voltage across E of the capacitor C 1 is turned compared to the discharge lamp lighting device is applied to the circuit, the peak value of the ramp voltage increases, both the starting of the discharge lamp l is facilitated, even if low voltage across E of the capacitor C 1 at the time of dimming, The lamp voltage having a high peak value can be supplied to the discharge lamp 1 by the output voltage of the full-wave rectifier circuit DB, and the lighting can be maintained in a wide dimming range.

また、交流電源Vinからの電流がコンデンサC1には直
接流入しないような構成になっているので、交流電源Vi
nからコンデンサC1に突入電流が流れることはなく、さ
らに、全波整流回路DBからの電流は常に流れる構成にな
っているので、高入力力率の放電灯点灯装置となる。Further, since the current from the AC power supply Vin is has a structure as does not flow directly to the capacitor C 1, an AC power source Vi
n never rush current flows into the capacitor C 1 from the further, since the current from the full-wave rectifying circuit DB is in a constantly flowing configuration, the discharge lamp lighting device having a high input power factor.

実施例１ 第３図は本発明の一実施例に係る放電灯点灯装置を示
す回路図である。本実施例はインバータ回路IVとして、
ハーフブリッジ式のインバータ回路IV1を使用した例で
ある。同図において、交流電源Vinには全波整流回路DB
の交流入力端が接続され、全波整流回路DBの直流出力端
には、トランジスタQ1を介してインダクタンスL1が接続
されている。インダクタンスL1の両端にはダイオードD1
を介してコンデンサC1が接続されている。全波整流回路
DBの出力端とコンデンサC1の直列回路の両端には、イン
バータ回路IV1の入力端が接続されている。インバータ
回路IV1の入力端には、トランジスタQ2,Q3の直列回路と
コンデンサC2,C3の直列回路とが並列接続されている。
トランジスタQ2,Q3の接続点とコンデンサC2,C3の接続点
との間には、限流及び共振用のインダクタンスL2を介し
て放電灯ｌが接続されている。放電灯ｌのフィラメント
の非電源側端子間には共振用のコンデンサC4が接続され
ている。各トランジスタQ2,Q3のコレクタ・エミッタ間
には、夫々ダイオードD2,D3が逆並列接続されている。
トランジスタQ2,Q3のベース・エミッタ間には、トラン
ジスタQ2,Q3を交互にオンさせるような制御信号が夫々
入力されている。Embodiment 1 FIG. 3 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device according to one embodiment of the present invention. In the present embodiment, as the inverter circuit IV,
It is an example of using the inverter circuit IV 1 of the half-bridge type. In the figure, a full-wave rectifier circuit DB is connected to an AC power supply Vin.
The connections AC input terminal, the DC output ends of the full-wave rectifying circuit DB, the inductance L 1 is connected via the transistor Q 1. At both ends of the inductance L 1 is diode D 1
Capacitor C 1 is connected via a. Full-wave rectifier circuit
At both ends of the output terminals and a series circuit of a capacitor C 1 of the DB, the input terminal of the inverter circuit IV 1 is connected. The input terminal of the inverter circuit IV 1, a series circuit of the transistor Q 2, the series circuit and the capacitor C 2 of Q 3, C 3 are connected in parallel.
The discharge lamp 1 is connected between the connection point of the transistors Q 2 and Q 3 and the connection point of the capacitors C 2 and C 3 via a current limiting and resonance inductance L 2 . Between the non-power supply side terminal of the filament of the discharge lamp l it is connected to the capacitor C 4 for resonance. Diodes D 2 and D 3 are connected in anti-parallel between the collectors and emitters of the transistors Q 2 and Q 3 , respectively.
Between the base and emitter of the transistor Q 2, Q 3 is a control signal that turns on the transistor Q 2, Q 3 are alternately are respectively input.

第４図は本実施例の動作波形図であり、同図（ａ）は
全点灯時のインバータ回路IV1の入力電圧の波形、同図
（ｂ）は全点灯時のランプ電流の波形、同図（ｃ）は全
点灯時のランプ電圧の波形、同図（ｄ）は少し調光した
場合のインバータ回路IV1の入力電圧の波形、同図
（ｅ）は少し調光した場合のランプ電流の波形、同図
（ｆ）は少し調光した場合のランプ電圧の波形、同図
（ｇ）は大きく調光した場合のインバータ回路IV1の入
力電圧の波形、同図（ｈ）は大きく調光した場合のラン
プ電流の波形、同図（ｉ）は大きく調光した場合のラン
プ電圧の波形を、夫々示している。以下、第４図を参照
しながら、第３図回路の動作について説明する。Figure 4 is an operation waveform diagram of the present embodiment, FIG. (A) is a waveform of the input voltage of the inverter circuit IV 1 at full lighting, FIG. (B) the waveform of the lamp current during full lighting, the Figure (c) shows the waveform of the lamp voltage during full lighting, FIG. (d) shows the waveform of the input voltage of the inverter circuit IV 1 in the case of little dimming, Fig. (e) the lamp current when a little dimming waveform, FIG. (f) is the waveform of the lamp voltage in the case of little dimming, Fig. (g) is large dimming waveform of the input voltage of the inverter circuit IV 1 when the, drawing (h) is greater tone FIG. 7I shows the waveform of the lamp current when light is emitted, and FIG. 7I shows the waveform of the lamp voltage when light is greatly adjusted. Hereinafter, the operation of the circuit in FIG. 3 will be described with reference to FIG.

まず、全点灯時の場合について説明する。トランジス
タQ1がオン状態のとき、全波整流回路DBからの直流電流
はトランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間を介してイン
ダクタンスL1に流れ、インダクタンスL1にエネルギーが
蓄えられる。次に、トランジスタQ1がオフ状態になる
と、全波整流回路DBからの電流はインダクタンスL1に流
入しなくなり、インダクタンスL1は電流の連続性を維持
するために、その両端に電圧を発生し、ダイオードD1を
介してコンデンサC1に電流を流す。コンデンサC1にはト
ランジスタQ1のオンデュティに応じた電圧が充電され、
全波整流回路DBの出力電圧にコンデンサC1の両端電圧Ｅ
を加えた電圧（第４図（ａ）が参照）がインバータ回路
IV1の入力端に印加される。この電圧によりコンデンサC
2,C3は夫々充電される。まず、トランジスタQ2がオン状
態で、トランジスタQ3がオフ状態の場合には、コンデン
サC2からトランジスタQ2のコレクタ・エミッタ間とイン
ダクタンスL2を介して放電灯ｌに電流が流れると共に、
インバータ回路IV1の入力端子からトランジスタQ2のコ
レクタ・エミッタ間とインダクタンスL2、及び、コンデ
ンサC3を介して放電灯ｌに上記電流と同じ方向の電流が
流てる。次に、トランジスタQ2がオフ状態で、トランジ
スタQ3がオン状態の場合には、コンデンサC3からインダ
クタンスL2とトランジスタQ3のコレクタ・エミッタ間を
介して放電灯ｌに今までとは逆方向の電流が流れると共
に、インバータ回路IV1の入力端からコンデンサC2を通
りインダクタンスL2とトランジスタQ3のコレクタ・エミ
ッタ間を介する上記電流と同じ方向の電流が放電灯ｌに
流れる。以下、トランジスタQ2,Q3が交互にオン状態に
されることで同じ動作を繰り返し、放電灯ｌには同図
（ｂ）に示すようなランプ電流が流れ、同図（ｃ）に示
すようなランプ電圧が印加される。なお、インダクタン
スL2とコンデンサC4はLC直列共振回路を構成している。First, the case of full lighting will be described. When the transistor Q 1 is on, the direct current from the full-wave rectifying circuit DB flows in the inductance L 1 via the collector-emitter of the transistor Q 1, energy is stored in inductance L 1. Next, when transistor Q 1 is turned off, the current from the full-wave rectifying circuit DB is no longer flowing into the inductance L 1, the inductance L 1 in order to maintain the continuity of the current, the voltage generated at both ends , a current flows to the capacitor C 1 through the diode D 1. Voltage corresponding to Ondeyuti transistor Q 1 is charged in the capacitor C 1,
Voltage across E of the capacitor C 1 to the output voltage of the full-wave rectifying circuit DB
(See FIG. 4 (a)) is the inverter circuit
Applied to the input of IV 1 . The capacitor C
2 and C 3 are charged respectively. First, the transistor Q 2 is on, the transistor Q 3 is the case in the OFF state, a current flows from the capacitor C 2 to the discharge lamp l via the collector-emitter inductance L 2 of the transistor Q 2,
Collector-emitter inductance L 2 from the input terminal of the inverter circuit IV 1 transistor Q 2, and the discharge lamp l the current the same direction of current is flow and the via capacitor C 3. Then, in the transistor Q 2 is turned off, the transistor when Q 3 is ON, contrary to the capacitor C 3 to the inductance L 2 and the transistor Q 3 now the collector-emitter discharge lamp through the inter l of with the direction of current flow, the current in the same direction as the current through the collector-emitter of the inverter circuit through inductance capacitor C 2 from the input end of IV 1 L 2 and the transistor Q 3 flows to the discharge lamp l. Thereafter, the same operation is repeated by alternately turning on the transistors Q 2 and Q 3 , and a lamp current flows through the discharge lamp 1 as shown in FIG. Lamp voltage is applied. Incidentally, the inductance L 2 and the capacitor C 4 is an LC series resonance circuit.

次に、調光時の場合について説明する。まず、少しだ
け調光を行う場合には、トランジスタQ1のオンデュディ
を全点灯時よりも少しだけ小さくする。すると、同図
（ｄ）に示すように全波整流回路DBからの脈流電圧は変
化せず、コンデンサC1の両端電圧Ｅのみが低くなり電圧
Ｅ′となる。この場合、放電灯ｌに流れるランプ電流は
同図（ｅ）に示すように包絡線の谷の部分の高さが低く
なり、そのため、放電灯ｌに印加されるランプ電圧には
同図（ｆ）に示すような再点弧電圧が現れ始める。次
に、大きく調光を行う場合には、トランジスタQ1のオン
デュティを全点灯時よりもかなり小さくする。すると、
同図（ｇ）に示すように全波整流回路DBからの脈流電圧
は変化せず、コンデンサC1の両端電圧Ｅ′のみが低くな
り電圧Ｅ″となる。この場合、放電灯ｌ流れるランプ電
流は同図（ｈ）に示すように包絡線の谷の部分の高さが
一層低くなり、そのため、放電灯ｌに印加されるランプ
電圧には同図（ｉ）に示すような再点弧電圧が顕著に現
れて、全波整流回路DBからの脈流電圧のみを用いる場合
にほぼ近い波形となる。Next, the case of dimming will be described. First, when performing little dimming is reduced slightly than when full lighting the Ondeyudi transistor Q 1. Then, the pulsating voltage from the full-wave rectifier circuit DB as shown in FIG. (D) are not changed, only the voltage across E of the capacitor C 1 is made the voltage E 'low. In this case, the lamp current flowing through the discharge lamp 1 has a lower height at the valley portion of the envelope as shown in FIG. 4E, and therefore, the lamp voltage applied to the discharge lamp 1 has ) Begins to appear again. Then, when performing large dimming is considerably smaller than when full lighting the Ondeyuti transistor Q 1. Then
Pulsating voltage from the full-wave rectifier circuit DB as shown in FIG. (G) does not change, the voltage across E 'only the capacitor C 1 is made the voltage E "lower. In this case, the discharge lamp l flows lamp As shown in FIG. 3H, the current has a lower height at the valley portion of the envelope, so that the lamp voltage applied to the discharge lamp 1 has a re-ignition as shown in FIG. The voltage appears remarkably, and has a waveform almost similar to the case where only the pulsating voltage from the full-wave rectifier circuit DB is used.

本実施例では、ハーフブリッジ式のインバータ回路IV
1の入力電圧が、コンデンサC1の両端電圧Ｅに全波整流
回路DBの出力電圧を加えた電圧となるので、調光時にお
いてコンデンサC1の両端電圧Ｅが低くなっても、全波整
流回路DBを出力電圧により放電灯ｌにピーク値の高いラ
ンプ電圧を供給でき、広い調光範囲で点灯維持が可能と
なる。また、全調光範囲において、全波整流回路DBから
の電流は常に流れるので、高入力力率の放電灯点灯装置
となる。In this embodiment, a half-bridge type inverter circuit IV
1 of the input voltage, since the voltage obtained by adding the output voltage of the full-wave rectifier circuit DB to the voltage across E of the capacitor C 1, even when a low voltage across E of the capacitor C 1 at the time of dimming, full-wave rectification The circuit DB can be supplied with a lamp voltage having a high peak value to the discharge lamp 1 by the output voltage, and the lighting can be maintained in a wide dimming range. In addition, since the current from the full-wave rectifier circuit DB always flows in the full dimming range, the discharge lamp lighting device has a high input power factor.

実施例２ 第５図は本発明の他の実施例に係る放電灯点灯装置を
示す回路図である。本実施例はインバータ回路IVとし
て、定電流型のプッシュプル式インバータ回路IV2を使
用した例である。同図において、第３図と同一の機能を
有する部分には同一の符号を付して重複する説明は省略
する。全波整流回路DBの出力端とコンデンサC1の直列回
路の両端には、インバータ回路IV2の入力端が接続され
ている。全波整流回路DBの正極側出力端に接続されてい
るインバータ回路IV2の片側の入力端は、定電流用のイ
ンダクタンスL2を介して発振トランスOTの１次巻線の中
間タップに接続されている。発振トランスOTの１次巻線
の両端は、夫々トランジスタQ2,Q3のコレクタ・エミッ
タ間を介して、インバータ回路IV2の他側の入力端に接
続されている。発振トランスOTの１次巻線の両端には、
共振用のコンデンサC5が並列接続されている。トランジ
スタQ3のベースは抵抗R3を介して、トランジスタQ2のベ
ースに接続され、トランジスタQ2のベースは抵抗R2を介
して、全波整流回路DBの正極側出力端に接続されたイン
ダクタンスL2に接続されている。また、トランジスタQ2
とトランジスタQ3の夫々のベースは、発振トランスOTの
帰還巻線の両端に夫々接続されている。発振トランスOT
の２次巻線には放電灯ｌが接続されている。発振トラン
スOTは磁気漏れ変圧器よりなり、その漏洩インダクタン
スが放電灯ｌの限流要素となっている。Embodiment 2 FIG. 5 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device according to another embodiment of the present invention. This embodiment as an inverter circuit IV, an example of using a push-pull type inverter circuit IV 2 of the constant current type. In the same figure, parts having the same functions as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. At both ends of the output terminals and a series circuit of a capacitor C 1 of the full-wave rectifying circuit DB, an input terminal of the inverter circuit IV 2 is connected. One input terminal of the inverter circuit IV 2 which is connected to the positive output terminal of the full-wave rectifying circuit DB is connected to an intermediate tap of the primary winding of the oscillating transformer OT via the inductance L 2 of the constant current ing. Across the primary winding of the oscillating transformer OT via the collector-emitter of each transistor Q 2, Q 3, and is connected to the other side input terminal of the inverter circuit IV 2. At both ends of the primary winding of the oscillation transformer OT,
Capacitor C 5 for resonance is connected in parallel. The base of transistor Q 3 are via a resistor R 3, is connected to the base of the transistor Q 2, the base of the transistor Q 2 is through a resistor R 2, which are connected to the positive output terminal of the full-wave rectifying circuit DB inductance It is connected to L 2. Also, the transistor Q 2
The base of each of the transistors Q 3 are are respectively connected to both ends of the feedback winding of the oscillating transformer OT. Oscillation transformer OT
Is connected to a discharge lamp l. The oscillation transformer OT is formed of a magnetic leakage transformer, and its leakage inductance is a current limiting element of the discharge lamp l.

上記回路において、全点灯時の動作について説明す
る。前述のように、コンデンサC1にはトランジスタQ1の
オンデュティに応じた電圧Ｅが充電され、全波整流回路
DBの出力電圧にコンデンサC1の両端電圧Ｅを加えた電圧
がインバータ回路IV2に印加される。インバータ回路IV2
に入力電圧が印加されると、インダクタンスL2と抵抗R2
及び抵抗R3を介して、トランジスタQ2及びトランジスタ
Q3のベースに電流が流れ、トランジスタQ2又はQ3のいず
れかが先にオン状態となる。今、仮にトランジスタQ2が
トランジスタQ3よりも先にオン状態になったとすると、
インダクタンスL2を流れる電流は発振トランスOTの１次
巻線の中間タップを通り、トランジスタQ2のコレクタ・
エミッタ間に流れる。発振トランスOTの１次巻線に電流
が流れたことにより、トランジスタQ2には順バイアス
を、トランジスタQ3には逆バイアスを印加する向きに、
発振トランスOTの帰還巻線には電圧が誘起される。次
に、コンデンサC5と発振トランスOTの１次巻線との共振
により帰還巻線には今までと逆方向の電圧が誘起され、
この帰還巻線に誘起された電圧により、トランジスタQ2
は逆バイアスされ、トランジスタQ3は順バイアスされ
て、トランジスタQ2はオフ状態に、トランジスタQ3はオ
ン状態にされる。以下、同じ動作を繰り返して、発振ト
ランスOTの２次巻線に高周波電圧が誘起され、この高周
波電圧が放電灯ｌに印加されて、放電灯ｌは点灯する。The operation of the above circuit at the time of full lighting will be described. As described above, the voltage E corresponding to Ondeyuti transistor Q 1 is charged in the capacitor C 1, a full-wave rectifier circuit
Voltage plus the voltage across E of the capacitor C 1 to the output voltage of the DB is applied to the inverter circuit IV 2. Inverter circuit IV 2
When the input voltage is applied to the inductance L 2 and a resistor R 2
And the transistor Q 2 and the transistor via the resistor R 3
Current flows to the base of Q 3, any of the transistors Q 2 or Q 3 is turned on first. Now, if the transistor Q 2 is and as a result, it becomes on state earlier than the transistor Q 3,
Current flowing through the inductance L 2 passes through the center tap of the primary winding of the oscillating transformer OT, collector-transistor Q 2
It flows between emitters. By current to the primary winding of the oscillating transformer OT flows, a forward bias the transistor Q 2, the orientation in the transistor Q 3 to apply a reverse bias,
A voltage is induced in the feedback winding of the oscillation transformer OT. Then, the voltage of the feedback winding in the opposite direction up to now is induced by the resonance between the capacitor C 5 and the primary winding of the oscillating transformer OT,
The voltage induced in this feedback winding causes the transistor Q 2
Is reverse biased, the transistor Q 3 are being forward biased, the transistor Q 2 is off, the transistor Q 3 are turned on state. Hereinafter, the same operation is repeated to induce a high-frequency voltage in the secondary winding of the oscillation transformer OT.

上記回路において、調光点灯を行う場合には、トラン
ジスタQ1のオンデュティを小さくして、コンデンサC1の
両端電圧Ｅを小さくするものであるが、その動作につい
ては前述の実施例１と同じ動作となるので説明は省略す
る。In the above circuit, when performing dimming lighting is to reduce the Ondeyuti transistors Q 1, but is intended to reduce the voltage across E of the capacitor C 1, the same operation as in Example 1 described above for the operation Therefore, the description is omitted.

本実施例にあっても、実施例１と同様に、インバータ
回路IV2の入力電圧が、コンデンサC1の両端電圧Ｅに全
波整流回路DBの出力電圧を加えた電圧となるので、調光
時においてコンデンサC1の両端電圧Ｅが低くなっても、
全波整流回路DBの出力電圧により放電灯ｌにピーク値の
高いランプ電圧を供給でき、広い調光範囲で点灯維持が
可能となる。また、全調光範囲において、全波整流回路
DBからの電流は常に流れるので、高入力力率の放電灯点
灯装置となる。Even in this embodiment, similarly to Embodiment 1, the input voltage of the inverter circuit IV 2 is, since a voltage obtained by adding the output voltage of the full-wave rectifier circuit DB to the voltage across E of the capacitor C 1, dimming Even when the voltage E across the capacitor C 1 decreases,
The lamp voltage having a high peak value can be supplied to the discharge lamp 1 by the output voltage of the full-wave rectifier circuit DB, and the lighting can be maintained in a wide dimming range. In the full dimming range, full-wave rectifier circuit
Since the current from the DB always flows, the discharge lamp lighting device has a high input power factor.

実施例３ 第６図は本発明のさらに他の実施例に係る放電灯点灯
装置を示す回路図である。本実施例はインバータ回路IV
として、直列インバータ回路IV3を使用した例である。Embodiment 3 FIG. 6 is a circuit diagram showing a discharge lamp lighting device according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the inverter circuit IV
As an example of using a series inverter circuit IV 3.

まず、直列インバータ回路IV3の構成について説明す
る。インバータ回路IV3の入力端には、トランジスタQ2,
Q3の直列回路と高周波バイパス用のコンデンサC5が並列
接続されている。トランジスタQ2の両端には、結合用の
コンデンサC2と限流及び共振用のインダクタンスL2を介
して放電灯ｌが接続されている。放電灯ｌのフィラメン
トの非電源側端子間には共振用のコンデンサC4が並列接
続されており、このコンデンサC4は前記インダクタンス
L2と共に、LC直列共振回路を構成している。ここで、コ
ンデンサC2,C4の容量は、C2≫C4の関係があり、コンデ
ンサC2は共振には関与しない。また、各トランジスタ
Q2,Q3のコレクタ・エミッタ間には、夫々ダイオードD2,
D3が逆並列接続されている。トランジスタQ2,Q3のベー
ス・エミッタ間には、トランジスタQ2,Q3を交互にオン
させるような制御信号が夫々入力されている。交流電源
Vinには全波整流回路DBの交流入力端が接続され、全波
整流回路DBの直流出力端には、トランジスタQ2のコレク
タ・エミッタ間とダイオードD5を介してインダクタンス
L1が接続されている。インダクタンスL1の両端にはダイ
オードD3,D5の直列回路を介して平滑用のコンデンサC1
が接続されている。前記インバータ回路IV3の入力端に
は、全波整流回路DBの直流出力端とコンデンサC1との直
列回路が接続されている。コンデンサC1,C5の容量は、C
1≫C5の関係があり、コンデンサC5は平滑には関与しな
い。本実施例において、トランジスタQ2は第１図回路の
スイッチ素子Ｑに相当し、ダイオードD3,D5の直列回路
は第１図回路のダイオードD1に相当する。First, the configuration of the series inverter circuit IV 3. The input terminal of the inverter circuit IV 3 has transistors Q 2 ,
A series circuit and a capacitor C 5 for high frequency bypass Q 3 are connected in parallel. At both ends of the transistor Q 2 is the discharge lamp l are connected through a capacitor C 2 and the inductance L 2 of the current limiting and resonance for binding. Between the non-power supply side terminal of the filament of the discharge lamp l and capacitor C 4 for resonance is connected in parallel, the capacitor C 4 is the inductance
With L 2, constitute an LC series resonant circuit. Here, the capacitances of the capacitors C 2 and C 4 have a relationship of C 2 ≫C 4 , and the capacitor C 2 does not participate in resonance. In addition, each transistor
Diodes D 2 and Q 3 are connected between the collector and emitter of Q 2 and Q 3 respectively.
D 3 is connected in anti-parallel. Between the base and emitter of the transistor Q 2, Q 3 is a control signal that turns on the transistor Q 2, Q 3 are alternately are respectively input. AC source
The Vin is connected the AC input ends of the full-wave rectifying circuit DB, the DC output ends of the full-wave rectifying circuit DB, via the collector-emitter diode D 5 of the transistor Q 2 Inductance
L 1 is connected. A smoothing capacitor C 1 is connected to both ends of the inductance L 1 through a series circuit of diodes D 3 and D 5.
Is connected. Wherein the input end of the inverter circuit IV 3, a series circuit of the DC output terminal and a capacitor C 1 of the full-wave rectifier circuit DB are connected. The capacitance of the capacitors C 1 and C 5 is C
1 is related to »C 5, the capacitor C 5 is not involved in smoothness. In this embodiment, the transistor Q 2 is equivalent to the switching element Q in FIG. 1 circuit, the series circuit of the diodes D 3, D 5 corresponds to the diode D 1 of the Figure 1 circuit.

上記回路において、全点灯時の動作について説明す
る。トランジスタQ2がオン状態のとき、全波整流回路DB
からの直流電流はトランジスタQ2のコレクタ・エミッタ
間とダイオードD5を介してインダクタンスL1に流れ、イ
ンダクタンスL1にエネルギーが蓄えられる。次に、トラ
ンジスタQ2がオフ状態になると、全波整流回路DBからの
電流はインダクタンスL1に流入しなくなり、インダクタ
ンスL1は電流の連続性を維持するために、その両端に電
圧を発生し、ダイオードD3,D5の直列回路を介してコン
デンサC1に電流を流す。コンデンサC1にはトランジスタ
Q2のオンデュティに応じた電圧が充電され、全波整流回
路DBの出力電圧にコンデンサC1の両端電圧Ｅを加えた電
圧がインバータ回路IV3の入力端に印加される。インバ
ータ回路IV3においては、まず、トランジスタQ2がオン
状態で、トランジスタQ3がオフ状態の場合には、コンデ
ンサC2からトランジスタQ2のコレクタ・エミッタ間とイ
ンダクタンスL2を介して放電灯ｌとコンデンサC4の並列
回路に電流が流れる。次に、トランジスタQ2がオフ状態
になると、インダクタンスL2は電流の連続性を維持する
ために、その両端に電圧を発生し、放電灯ｌとコンデン
サC4の並列回路とコンデンサC2、高周波バイパス用のコ
ンデンサC5、及びダイオードD3を介して電流を流す。こ
のとき、トランジスタQ3がオン状態になっているので、
前記電流が流れた後、インバータ回路IV3の入力端より
コンデンサC2とインダクタンスL2及びトランジスタQ3の
コレクタ・エミッタ間を介して、放電灯ｌとコンデンサ
C4の並列回路に電流が流される。このとき、コンデンサ
C2は充電される。次に、トランジスタQ3がオフ状態にな
ると、インダクタンスL2は電流の連続性を維持するため
に、その両端に電圧を発生し、ダイオードD2とコンデン
サC2を介して放電灯ｌとコンデンサC4の並列回路に電流
を流す。このとき、トランジスタQ2がオン状態となって
いるので、以下、同じ動作を繰り返して放電灯ｌは点灯
する。The operation of the above circuit at the time of full lighting will be described. When the transistor Q 2 is turned on, the full-wave rectifier circuit DB
Direct current from the flows in the inductance L 1 via the collector-emitter diode D 5 of the transistor Q 2, energy is stored in inductance L 1. Next, when the transistor Q 2 is turned off, the current from the full-wave rectifying circuit DB is no longer flowing into the inductance L 1, the inductance L 1 in order to maintain the continuity of the current, the voltage generated at both ends , a current flows to the capacitor C 1 via a series circuit of a diode D 3, D 5. Transistor to the capacitor C 1
Voltage corresponding to Ondeyuti Q 2 'is charged, the voltage obtained by adding the voltage across E of the capacitor C 1 to the output voltage of the full-wave rectifying circuit DB is applied to the input terminal of the inverter circuit IV 3. In the inverter circuit IV 3, first, the transistor Q 2 is on and the transistor when Q 3 is off, the discharge lamp l via the collector-emitter of the capacitor C 2 transistor Q 2 and the inductance L 2 and current flows through the parallel circuit of the capacitor C 4. Next, when the transistor Q 2 is turned off, the inductance L 2 in order to maintain the continuity of the current, the voltage generated at both ends, the discharge lamp l and a parallel circuit with the capacitor C 2 of the capacitor C 4, a high frequency passing a current through the capacitor C 5, and the diode D 3 for the bypass. At this time, since the transistor Q 3 is turned on,
After the current flows, the discharge lamp 1 and the capacitor are connected from the input terminal of the inverter circuit IV 3 via the capacitor C 2 and the inductance L 2 and between the collector and the emitter of the transistor Q 3.
Current is applied to the parallel circuit of the C 4. At this time, the capacitor
C 2 is charged. Then, the transistor Q 3 is turned off, the inductance L 2 in order to maintain the continuity of the current, the voltage generated at both ends, the discharge lamp through a diode D 2 and the capacitor C 2 l and the capacitor C Apply current to the parallel circuit of 4 . At this time, since the transistor Q 2 is turned on, the following, the discharge lamp l by repeating the same operation is turned on.

上記回路において、調光点灯を行う場合には、トラン
ジスタQ2のオンデュティを小さくして、コンデンサC1の
両端電圧Ｅを小さくするものであるが、その動作につい
ては前述の実施例１と同じ動作となるので説明は省略す
る。In the above circuit, when performing dimming lighting is to reduce the Ondeyuti transistor Q 2, but is intended to reduce the voltage across E of the capacitor C 1, the same operation as in Example 1 described above for the operation Therefore, the description is omitted.

本実施例にあっても、実施例１と同様に、インバータ
回路IV3の入力電圧が、コンデンサC1の両端電圧Ｅに全
波整流回路DBの出力電圧を加えた電圧となるので、調光
時においてコンデンサC1の両端電圧Ｅが低くなっても、
全波整流回路DBの出力電圧により放電灯ｌにピーク値の
高いランプ電圧を供給でき、広い調光範囲で点灯維持が
可能となる。なお、インバータ回路IV3と電源回路と
で、トランジスタQ2及びダイオードD3を共用したので、
部品点数を減らすことができると共に、トランジスタ
Q2,Q3を制御する制御部を簡略化することができる。さ
らに、トランジスタQ2のオンデュティを小さくすると、
トランジスタQ2を共用しているので、インバータ回路IV
3においてもランプ電流が減少し、実施例1,2と比較して
さらに大きく調光することが可能となる。Even in this embodiment, similarly to Embodiment 1, the input voltage of the inverter circuit IV 3 is, since a voltage obtained by adding the output voltage of the full-wave rectifier circuit DB to the voltage across E of the capacitor C 1, dimming Even when the voltage E across the capacitor C 1 decreases,
The lamp voltage having a high peak value can be supplied to the discharge lamp 1 by the output voltage of the full-wave rectifier circuit DB, and the lighting can be maintained in a wide dimming range. Since the transistor Q 2 and the diode D 3 are shared between the inverter circuit IV 3 and the power supply circuit,
The number of parts can be reduced and the transistor
The control unit for controlling Q 2 and Q 3 can be simplified. Furthermore, reducing the Ondeyuti transistor Q 2,
Since share the transistor Q 2, an inverter circuit IV
Also in the case of 3 , the lamp current is reduced, and it is possible to achieve a greater light control as compared with the first and second embodiments.

また、全調光範囲において、全波整流回路DBからの電
流は常に流れるので、高入力力率の放電灯点灯装置とな
る。In addition, since the current from the full-wave rectifier circuit DB always flows in the full dimming range, the discharge lamp lighting device has a high input power factor.

なお、上記各実施例にあっては、放電灯ｌの点灯回路
として、インバータ回路やチョッパ回路のような能動素
子を備える回路を例示したが、単に抵抗を介して放電灯
を直流点灯させるような受動素子のみよりなる点灯回路
であっても良い。In each of the above embodiments, a circuit including an active element such as an inverter circuit or a chopper circuit has been described as a lighting circuit of the discharge lamp l. A lighting circuit including only passive elements may be used.

（発明の効果） 本発明は上述のように、交流電源に入力端を接続され
た全波整流回路と、全波整流回路の出力端子にスイッチ
素子を介して接続されスイッチ素子のオン時にエネルギ
ーを蓄えられるインダクタンスと、インダクタンスの両
端にダイオードを介して接続されスイッチ素子のオフ時
にインダクタンスからの電流で充電されるコンデンサと
を有し、前記全波整流回路の出力端と前記コンデンサと
の直列回路が放電灯の点灯回路に接続されて成るもので
あるから、放電灯の点灯回路の入力電圧は、全波整流回
路の出力電圧にコンデンサの両端電圧を加えた電圧とな
るので、コンデンサの両端電圧のみが点灯回路に印加さ
れる放電灯点灯装置に比べて、ランプ電圧のピーク値が
高くなり、放電灯の始動が容易になるという効果があ
り、また、調光時においてコンデンサの両端電圧が低く
なっても、全波整流回路の出力電圧により放電灯にピー
ク値の高いランプ電圧を供給でき、広い調光範囲で点灯
維持が可能になるという効果である。(Effects of the Invention) As described above, the present invention provides a full-wave rectifier circuit having an input terminal connected to an AC power supply, and is connected to an output terminal of the full-wave rectifier circuit via a switch element to supply energy when the switch element is turned on. A capacitor connected between both ends of the inductance via a diode and charged with a current from the inductance when the switch element is turned off, wherein a series circuit of an output terminal of the full-wave rectifier circuit and the capacitor is provided. Since it is connected to the lighting circuit of the discharge lamp, the input voltage of the lighting circuit of the discharge lamp is the sum of the output voltage of the full-wave rectifier circuit and the voltage across the capacitor. Has the effect of increasing the peak value of the lamp voltage and facilitating the starting of the discharge lamp as compared with the discharge lamp lighting device applied to the lighting circuit. In addition, even if the voltage across the capacitor is low during dimming, the output voltage of the full-wave rectifier circuit can supply a lamp voltage with a high peak value to the discharge lamp, enabling lighting to be maintained over a wide dimming range. It is.

なお、交流電源からの電流がコンデンサには直接流入
しないような構成になっているので、交流電源からコン
デンサに突入電流が流れることはなく、さらに、全波整
流回路からの電流は常に流れる構成になっているので、
高入力力率の放電灯点灯装置になるという効果もある。Since the current from the AC power supply does not directly flow into the capacitor, no rush current flows from the AC power supply to the capacitor, and the current from the full-wave rectifier circuit always flows. Because it has become
There is also an effect that the discharge lamp lighting device has a high input power factor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の放電灯点灯装置の基本構成を示す回路
図、第２図は同上の動作波形図、第３図は本発明の一実
施例の回路図、第４図は同上の動作波形図、第５図は本
発明の他の実施例の回路図、第６図は本発明のさらに他
の実施例の回路図、第７図（ａ）は従来の放電灯点灯装
置の等価回路図、同図（ｂ）は本発明の放電灯点灯装置
の等価回路図である。 Vinは交流電源、DBは全波整流回路、Ｑはスイッチ素
子、L1はインダクタンス、C1はコンデンサ、D1はダイオ
ード、ｌは放電灯、IVはインバータ回路である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of a discharge lamp lighting device of the present invention, FIG. 2 is an operation waveform diagram of the above, FIG. 3 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention, and FIG. 7 (a) is an equivalent circuit of a conventional discharge lamp lighting device. FIG. 3B is an equivalent circuit diagram of the discharge lamp lighting device of the present invention. Vin is an AC power source, DB full-wave rectifier circuit, Q is switching element, L 1 is the inductance, C 1 is a capacitor, D 1 a diode, l is the discharge lamp, IV denotes an inverter circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】交流電源と、交流電源に入力端を接続され
た全波整流回路と、全波整流回路の出力端にスイッチ素
子を介して接続されスイッチ素子のオン時にエネルギー
を蓄えられるインダクタンスと、インダクタンスの両端
にダイオードを介して接続されスイッチ素子のオフ時に
インダクタンスからの電流で充電されるコンデンサとを
有し、前記全波整流回路の出力端と前記コンデンサとの
直列回路が放電灯の点灯回路に接続されて成ることを特
徴とする放電灯点灯装置。An AC power supply, a full-wave rectifier circuit having an input terminal connected to the AC power supply, and an inductance connected to an output terminal of the full-wave rectification circuit via a switch element to store energy when the switch element is turned on. A capacitor connected to both ends of the inductance via a diode and charged by a current from the inductance when the switch element is turned off, and a series circuit of the output terminal of the full-wave rectifier circuit and the capacitor is used to light a discharge lamp. A discharge lamp lighting device characterized by being connected to a circuit.
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