JPH06310287A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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- JPH06310287A JPH06310287A JP9819893A JP9819893A JPH06310287A JP H06310287 A JPH06310287 A JP H06310287A JP 9819893 A JP9819893 A JP 9819893A JP 9819893 A JP9819893 A JP 9819893A JP H06310287 A JPH06310287 A JP H06310287A
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- Japan
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- switching element
- discharge lamp
- load circuit
- circuit
- energy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】放電灯の起動時のエネルギー供給を確保して、
始動性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小
型化に適する放電灯点灯装置を提供する。 【構成】高周波のスイッチング素子Q0 がオンであると
きに低周波のスイッチング素子Q1 ,Q2 に流れる電流
が遮断されてトランスTにエネルギーが蓄積され、スイ
ッチング素子Q0 がオフであるときにスイッチング素子
Q1 又はQ2 を介してエネルギーが負荷回路3に放出さ
れるインバータ装置において、負荷回路3は放電灯Zと
インダクタLの直列回路にコンデンサC2 を並列接続し
て成り、放電灯Zの起動時にスイッチング素子Q0 がオ
フされてトランスTに蓄積されたエネルギーが負荷回路
3に放出されるタイミングと同期して放電灯Zに高圧パ
ルス電圧を印加するイグナイタIGを備える。
始動性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小
型化に適する放電灯点灯装置を提供する。 【構成】高周波のスイッチング素子Q0 がオンであると
きに低周波のスイッチング素子Q1 ,Q2 に流れる電流
が遮断されてトランスTにエネルギーが蓄積され、スイ
ッチング素子Q0 がオフであるときにスイッチング素子
Q1 又はQ2 を介してエネルギーが負荷回路3に放出さ
れるインバータ装置において、負荷回路3は放電灯Zと
インダクタLの直列回路にコンデンサC2 を並列接続し
て成り、放電灯Zの起動時にスイッチング素子Q0 がオ
フされてトランスTに蓄積されたエネルギーが負荷回路
3に放出されるタイミングと同期して放電灯Zに高圧パ
ルス電圧を印加するイグナイタIGを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流入力電源を任意の
低周波電圧に変換して負荷回路を駆動する放電灯点灯装
置に関するものである。
低周波電圧に変換して負荷回路を駆動する放電灯点灯装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は従来のインバータ装置の回路図で
ある。Vsは直流電源であり、例えば、12Vの車載用
のバッテリよりなる。CHPは昇圧チョッパーであり、
昇圧用のインダクタL0 ,L1 とスイッチング素子
Q0 、逆流阻止用のダイオードD0及び平滑用のコンデ
ンサC0 よりなり、低圧の直流電源Vsを昇圧して、例
えば、300V程度の電圧Vcを作成している。スイッ
チング素子Q0 がオンのときに、インダクタL0 にエネ
ルギーを蓄積し、スイッチング素子Q0 がオフのとき
に、そのエネルギーを直流電源Vsに重畳して、昇圧さ
れた電圧VcをコンデンサC0 に供給する。INVは降
圧チョッパー兼用の矩形波インバータであり、スイッチ
ング素子Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 と、ダイオードD1 ,
D2 ,D3 ,D4、限流用インダクタL3 、負荷回路3
よりなり、スイッチング素子Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 の
スイッチング周波数及びデューティを制御することによ
り、負荷回路3への供給電力を制御している。負荷回路
3は、放電灯Zと、ローパスフィルタ用のインダクタL
及びコンデンサCよりなり、インバータINVから負荷
回路3へ流れる電流は、略三角波状の高周波リップルを
含むので、この高周波リップルをインダクタLとコンデ
ンサCで構成されるローパスフィルタにより減少させ
て、放電灯Zに矩形波電力を供給するものである。放電
灯LPは高圧放電灯よりなり、例えば、自動車の前照灯
に用いられるものである。
ある。Vsは直流電源であり、例えば、12Vの車載用
のバッテリよりなる。CHPは昇圧チョッパーであり、
昇圧用のインダクタL0 ,L1 とスイッチング素子
Q0 、逆流阻止用のダイオードD0及び平滑用のコンデ
ンサC0 よりなり、低圧の直流電源Vsを昇圧して、例
えば、300V程度の電圧Vcを作成している。スイッ
チング素子Q0 がオンのときに、インダクタL0 にエネ
ルギーを蓄積し、スイッチング素子Q0 がオフのとき
に、そのエネルギーを直流電源Vsに重畳して、昇圧さ
れた電圧VcをコンデンサC0 に供給する。INVは降
圧チョッパー兼用の矩形波インバータであり、スイッチ
ング素子Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 と、ダイオードD1 ,
D2 ,D3 ,D4、限流用インダクタL3 、負荷回路3
よりなり、スイッチング素子Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 の
スイッチング周波数及びデューティを制御することによ
り、負荷回路3への供給電力を制御している。負荷回路
3は、放電灯Zと、ローパスフィルタ用のインダクタL
及びコンデンサCよりなり、インバータINVから負荷
回路3へ流れる電流は、略三角波状の高周波リップルを
含むので、この高周波リップルをインダクタLとコンデ
ンサCで構成されるローパスフィルタにより減少させ
て、放電灯Zに矩形波電力を供給するものである。放電
灯LPは高圧放電灯よりなり、例えば、自動車の前照灯
に用いられるものである。
【0003】図9はインバータINVの動作波形図であ
る。スイッチング素子Q1 ,Q3 は高周波動作(数10
〜数100KHz)、スイッチング素子Q2 ,Q4 は低
周波動作(数10〜数100Hz)を行う。スイッチン
グ素子Q1 ,Q4 が同時にオンのとき、コンデンサC0
からスイッチング素子Q1 、インダクタL2 、負荷回路
3、スイッチング素子Q4 、コンデンサC0 の経路で電
流が流れ、負荷回路3に電力を供給する。このとき、イ
ンダクタL2 にはエネルギーが蓄えられる。次に、スイ
ッチング素子Q1 がオフ、スイッチング素子Q4 がオン
のときに、インダクタL2 のエネルギーが転流して電源
となり、インダクタL2 、負荷回路3、スイッチング素
子Q4 、ダイオードD2 、インダクタL2 の経路で放出
される。負荷回路3への電力供給は、スイッチング素子
Q1 のスイッチング周波数やデューティを可変とするこ
とにより制御される。次に、極性反転を行う場合は、図
9に示すように、まず、スイッチング素子Q2 ,Q3 を
同時オンして、次に、スイッチング素子Q3 のみをオフ
して、ダイオードD1 をオンさせることにより、降圧チ
ョッパー動作をさせる。
る。スイッチング素子Q1 ,Q3 は高周波動作(数10
〜数100KHz)、スイッチング素子Q2 ,Q4 は低
周波動作(数10〜数100Hz)を行う。スイッチン
グ素子Q1 ,Q4 が同時にオンのとき、コンデンサC0
からスイッチング素子Q1 、インダクタL2 、負荷回路
3、スイッチング素子Q4 、コンデンサC0 の経路で電
流が流れ、負荷回路3に電力を供給する。このとき、イ
ンダクタL2 にはエネルギーが蓄えられる。次に、スイ
ッチング素子Q1 がオフ、スイッチング素子Q4 がオン
のときに、インダクタL2 のエネルギーが転流して電源
となり、インダクタL2 、負荷回路3、スイッチング素
子Q4 、ダイオードD2 、インダクタL2 の経路で放出
される。負荷回路3への電力供給は、スイッチング素子
Q1 のスイッチング周波数やデューティを可変とするこ
とにより制御される。次に、極性反転を行う場合は、図
9に示すように、まず、スイッチング素子Q2 ,Q3 を
同時オンして、次に、スイッチング素子Q3 のみをオフ
して、ダイオードD1 をオンさせることにより、降圧チ
ョッパー動作をさせる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例にあっては、回路構成が複雑で、部品点数
が多いため、インバータ装置全体の形状が大きくなる傾
向があり、搭載スペースが限られる用途(例えば、自動
車や飛行機等のような移動体)においては、設置場所を
確保するのが難しいという欠点があった。
ような従来例にあっては、回路構成が複雑で、部品点数
が多いため、インバータ装置全体の形状が大きくなる傾
向があり、搭載スペースが限られる用途(例えば、自動
車や飛行機等のような移動体)においては、設置場所を
確保するのが難しいという欠点があった。
【0005】そこで、図10に示すように、昇圧チョッ
パー回路とインバータ回路とでスイッチング素子Q1 ,
Q2 ,Q3 ,Q4 を共有化した方式(例えば、特願平3
−343224号)が提案されている。図11はその動
作波形図であり、(a)はスイッチング素子Q1 、
(b)はスイッチング素子Q3 、(c)はスイッチング
素子Q2 、(d)はスイッチング素子Q4 の動作を示し
ている。この方式では、負荷のインピーダンス変動に対
して十分な電力制御が効かない場合があった。具体的に
例を挙げると、図10において、負荷Zのインピーダン
スが低く、負荷Zの両端電圧が直流電源Vsの電圧より
も低い場合には、インダクタL1 に流れる電流がゼロに
はならない。したがって、負荷の異常時(例えば、負荷
Zの出力線がグランド線と短絡したような場合)、電源
からの電力供給を停止するため、スイッチング素子をオ
フにすると、インダクタL1 に蓄えられたエネルギーの
ために、インダクタL1 の両端に異常高電圧が発生し、
スイッチング素子にダメージを与える。そのために、ス
ナバー回路等を付加する対策が考えられるが、負荷が低
インピーダンスであるときに、大電力を供給する必要が
ある場合においては、そのスナバー回路等の保護回路の
形状が大きくなり、点灯装置自体が大きくなるという欠
点があった。
パー回路とインバータ回路とでスイッチング素子Q1 ,
Q2 ,Q3 ,Q4 を共有化した方式(例えば、特願平3
−343224号)が提案されている。図11はその動
作波形図であり、(a)はスイッチング素子Q1 、
(b)はスイッチング素子Q3 、(c)はスイッチング
素子Q2 、(d)はスイッチング素子Q4 の動作を示し
ている。この方式では、負荷のインピーダンス変動に対
して十分な電力制御が効かない場合があった。具体的に
例を挙げると、図10において、負荷Zのインピーダン
スが低く、負荷Zの両端電圧が直流電源Vsの電圧より
も低い場合には、インダクタL1 に流れる電流がゼロに
はならない。したがって、負荷の異常時(例えば、負荷
Zの出力線がグランド線と短絡したような場合)、電源
からの電力供給を停止するため、スイッチング素子をオ
フにすると、インダクタL1 に蓄えられたエネルギーの
ために、インダクタL1 の両端に異常高電圧が発生し、
スイッチング素子にダメージを与える。そのために、ス
ナバー回路等を付加する対策が考えられるが、負荷が低
インピーダンスであるときに、大電力を供給する必要が
ある場合においては、そのスナバー回路等の保護回路の
形状が大きくなり、点灯装置自体が大きくなるという欠
点があった。
【0006】上記の課題を解決しようとするため、図1
2に示すような回路が考えられる。この回路では、直流
電源Vsの正極には、昇圧トランスTの1次巻線L1 の
一端が接続されている。昇圧トランスTの1次巻線L1
の他端は、スイッチング素子Q0 を介して直流電源Vs
の負極に接続されている。昇圧トランスTの2次巻線L
2 ,L3 は図示された極性で直列に接続されている。2
次巻線L2 ,L3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路3の
一端に接続されている。2次巻線L2 の負荷回路3に接
続されていない側の巻端は、ダイオードD3 のアノード
に接続されており、また、2次巻線L3 の負荷回路3に
接続されていない側の巻端は、ダイオードD4 のカソー
ドに接続されている。ダイオードD3 のカソードはスイ
ッチング素子Q1 を介して負荷回路3の他端に接続され
ており、ダイオードD4 のアノードはスイッチング素子
Q2 を介して負荷回路3の他端に接続されている。負荷
回路3は、放電灯ZとインダクタLの直列回路にコンデ
ンサC2 を並列接続して構成されている。インダクタL
はパルストランスPTの2次巻線よりなり、このパルス
トランスPTの1次巻線はスイッチング素子S2 を介し
てコンデンサC1 に接続されている。コンデンサC1 は
スイッチング素子S1 を介して、トランジスタQ1 ,Q
2 の直列回路に並列接続されている。
2に示すような回路が考えられる。この回路では、直流
電源Vsの正極には、昇圧トランスTの1次巻線L1 の
一端が接続されている。昇圧トランスTの1次巻線L1
の他端は、スイッチング素子Q0 を介して直流電源Vs
の負極に接続されている。昇圧トランスTの2次巻線L
2 ,L3 は図示された極性で直列に接続されている。2
次巻線L2 ,L3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路3の
一端に接続されている。2次巻線L2 の負荷回路3に接
続されていない側の巻端は、ダイオードD3 のアノード
に接続されており、また、2次巻線L3 の負荷回路3に
接続されていない側の巻端は、ダイオードD4 のカソー
ドに接続されている。ダイオードD3 のカソードはスイ
ッチング素子Q1 を介して負荷回路3の他端に接続され
ており、ダイオードD4 のアノードはスイッチング素子
Q2 を介して負荷回路3の他端に接続されている。負荷
回路3は、放電灯ZとインダクタLの直列回路にコンデ
ンサC2 を並列接続して構成されている。インダクタL
はパルストランスPTの2次巻線よりなり、このパルス
トランスPTの1次巻線はスイッチング素子S2 を介し
てコンデンサC1 に接続されている。コンデンサC1 は
スイッチング素子S1 を介して、トランジスタQ1 ,Q
2 の直列回路に並列接続されている。
【0007】図13はこの回路の動作波形図である。図
中、Vc2 は負荷回路3のコンデンサC2 の両端電圧、
Izは放電灯Zに流れる電流である。トランスTの1次
巻線L1 に接続されたスイッチング素子Q0 は数kHz
〜数百kHzの高周波でスイッチングする。このスイッ
チング素子Q0 の高周波的なスイッチング動作により昇
降圧チョッパー動作を行うものである。また、トランス
Tの2次巻線L2 ,L 3 に接続されたスイッチング素子
Q1 ,Q2 は数Hz〜数百Hzの低周波(高圧放電灯が
音響的共鳴現象が発生しない程度の周波数)で交互にオ
ン・オフする。これらのスイッチング素子Q1 ,Q2 の
低周波的なスイッチング動作により、負荷回路3に供給
される電圧の極性を切り換えて、図13に示すような矩
形波電圧Vc2 の出力を得ている。
中、Vc2 は負荷回路3のコンデンサC2 の両端電圧、
Izは放電灯Zに流れる電流である。トランスTの1次
巻線L1 に接続されたスイッチング素子Q0 は数kHz
〜数百kHzの高周波でスイッチングする。このスイッ
チング素子Q0 の高周波的なスイッチング動作により昇
降圧チョッパー動作を行うものである。また、トランス
Tの2次巻線L2 ,L 3 に接続されたスイッチング素子
Q1 ,Q2 は数Hz〜数百Hzの低周波(高圧放電灯が
音響的共鳴現象が発生しない程度の周波数)で交互にオ
ン・オフする。これらのスイッチング素子Q1 ,Q2 の
低周波的なスイッチング動作により、負荷回路3に供給
される電圧の極性を切り換えて、図13に示すような矩
形波電圧Vc2 の出力を得ている。
【0008】例えば、スイッチング素子Q1 がオンの期
間において、スイッチング素子Q0がオンのときには、
直流電源Vs、1次巻線L1 、スイッチング素子Q0 、
直流電源Vsの経路で電流が流れて、1次巻線L1 には
スイッチング素子Q0 がオフする直前のピーク電流値に
応じたエネルギーが蓄えられる。次に、スイッチング素
子Q0 がオフすると、蓄えられたエネルギーは1次巻線
L1 と磁気結合した2次巻線L2 から、2次巻線L2 、
ダイオードD3 、スイッチング素子Q1 、負荷回路3の
経路で放出されて、コンデンサC1 を充電する。このと
き、コンデンサC2 には、図12の矢印で示すような方
向に電圧Vc2 が発生する。負荷回路3に対する極性反
転時には、図13の場合、スイッチング素子Q1 ,Q2
を同時オンしているが、これはインダクタLのエネルギ
ー放出経路を形成するためであり、スイッチング素子Q
1 ,Q2 を同時オフしても良い。
間において、スイッチング素子Q0がオンのときには、
直流電源Vs、1次巻線L1 、スイッチング素子Q0 、
直流電源Vsの経路で電流が流れて、1次巻線L1 には
スイッチング素子Q0 がオフする直前のピーク電流値に
応じたエネルギーが蓄えられる。次に、スイッチング素
子Q0 がオフすると、蓄えられたエネルギーは1次巻線
L1 と磁気結合した2次巻線L2 から、2次巻線L2 、
ダイオードD3 、スイッチング素子Q1 、負荷回路3の
経路で放出されて、コンデンサC1 を充電する。このと
き、コンデンサC2 には、図12の矢印で示すような方
向に電圧Vc2 が発生する。負荷回路3に対する極性反
転時には、図13の場合、スイッチング素子Q1 ,Q2
を同時オンしているが、これはインダクタLのエネルギ
ー放出経路を形成するためであり、スイッチング素子Q
1 ,Q2 を同時オフしても良い。
【0009】続いて、極性反転後、スイッチング素子Q
2 がオンの期間において、スイッチング素子Q0 がオン
のときには、直流電源Vs、インダクタL1 、スイッチ
ング素子Q0 、直流電源Vsの経路で電流が流れて、イ
ンダクタL1 にはスイッチング素子Q0 がオフする直前
のピーク電流値に応じたエネルギーが蓄えられる。次
に、スイッチング素子Q0 がオフすると、蓄えられたエ
ネルギーはインダクタL 1 と磁気結合したインダクタL
3 から、インダクタL3 、負荷回路3、スイッチング素
子Q2 、ダイオードD4 の経路で放出されて、コンデン
サC2 を上記とは逆方向に充電する。これにより、コン
デンサC2 の両端電圧Vc2 及び放電灯Zに流れる電流
Izは、図13に示すようになる。図13から分かるよ
うに、放電灯Zに流れる電流Izは、低周波で交番する
略矩形波状の電流になる。この低周波は、スイッチング
素子Q1 ,Q2 のスイッチング周波数とほぼ一致する。
2 がオンの期間において、スイッチング素子Q0 がオン
のときには、直流電源Vs、インダクタL1 、スイッチ
ング素子Q0 、直流電源Vsの経路で電流が流れて、イ
ンダクタL1 にはスイッチング素子Q0 がオフする直前
のピーク電流値に応じたエネルギーが蓄えられる。次
に、スイッチング素子Q0 がオフすると、蓄えられたエ
ネルギーはインダクタL 1 と磁気結合したインダクタL
3 から、インダクタL3 、負荷回路3、スイッチング素
子Q2 、ダイオードD4 の経路で放出されて、コンデン
サC2 を上記とは逆方向に充電する。これにより、コン
デンサC2 の両端電圧Vc2 及び放電灯Zに流れる電流
Izは、図13に示すようになる。図13から分かるよ
うに、放電灯Zに流れる電流Izは、低周波で交番する
略矩形波状の電流になる。この低周波は、スイッチング
素子Q1 ,Q2 のスイッチング周波数とほぼ一致する。
【0010】以上のような回路構成及び動作により、負
荷回路3が短絡等の状態でも、負荷回路3へ電力を供給
する際に、直流電源Vsが切り離されているため、昇圧
トランスTに蓄積されているエネルギーがすべて放出さ
れれば、スイッチング素子Q 0 〜Q2 をすべてオフして
も問題は無い。すなわち、負荷回路3の両端電圧Vc 2
が直流電源Vsの電圧よりも小さいモード(例えば、放
電灯Zのインピーダンスが非常に小さい場合等)でもス
イッチングによる制御が可能になった。また、図8の従
来例と比べても、回路構成は簡単になり、点灯装置自体
も小型化される。
荷回路3が短絡等の状態でも、負荷回路3へ電力を供給
する際に、直流電源Vsが切り離されているため、昇圧
トランスTに蓄積されているエネルギーがすべて放出さ
れれば、スイッチング素子Q 0 〜Q2 をすべてオフして
も問題は無い。すなわち、負荷回路3の両端電圧Vc 2
が直流電源Vsの電圧よりも小さいモード(例えば、放
電灯Zのインピーダンスが非常に小さい場合等)でもス
イッチングによる制御が可能になった。また、図8の従
来例と比べても、回路構成は簡単になり、点灯装置自体
も小型化される。
【0011】また、放電灯Zの起動時、特にメタルハラ
イドランプのような高圧放電灯の場合、高圧パルス電圧
(数kV〜数十kV)を印加する。それと同時に、バイ
パスコンデンサC2 の両端に予め数百Vの電圧を印加し
ておき、起動時に放電灯の絶縁破壊後のランプ電流を供
給する電源としている。このときのコンデンサC2 の電
圧を無負荷2次電圧V2 とする。
イドランプのような高圧放電灯の場合、高圧パルス電圧
(数kV〜数十kV)を印加する。それと同時に、バイ
パスコンデンサC2 の両端に予め数百Vの電圧を印加し
ておき、起動時に放電灯の絶縁破壊後のランプ電流を供
給する電源としている。このときのコンデンサC2 の電
圧を無負荷2次電圧V2 とする。
【0012】ここで、図8に示した第1の従来例におい
ては、インバータ回路が降圧動作のみであるから、無負
荷2次電圧V2 は、コンデンサC2 の電圧Vc2 以下に
なる。ところが、図12に示した第3の従来例の場合に
は、インバータ回路INVが昇圧動作を行うため、無負
荷2次電圧V2 を適当な値にするために、インバータ回
路INVは間欠的にコンデンサC2 にエネルギーを供給
する必要がある。つまり、図12の回路では、図15の
ta〜ta1 、tb〜tb1 、t1 〜t11の区間におい
て、スイッチング素子Q0 の動作を停止させる必要があ
る。
ては、インバータ回路が降圧動作のみであるから、無負
荷2次電圧V2 は、コンデンサC2 の電圧Vc2 以下に
なる。ところが、図12に示した第3の従来例の場合に
は、インバータ回路INVが昇圧動作を行うため、無負
荷2次電圧V2 を適当な値にするために、インバータ回
路INVは間欠的にコンデンサC2 にエネルギーを供給
する必要がある。つまり、図12の回路では、図15の
ta〜ta1 、tb〜tb1 、t1 〜t11の区間におい
て、スイッチング素子Q0 の動作を停止させる必要があ
る。
【0013】上述のように、必要な無負荷2次電圧V2
を得るために、第1の従来例では電力の供給が連続的で
あるのに対して、第3の従来例では不連続になる。した
がって、第1の従来例では、図14に示すように起動時
においてインバータは連続して動作するため、負荷回路
に連続してエネルギーを供給でき、放電灯の起動後のコ
ンデンサC2 の電圧V2 の低下も急激ではなく、正常に
起動する。ところが、第3の従来例では、図15に示す
ように、ta〜ta1 、tb〜tb1 、t1 〜t11の区
間において、コンデンサC2 にエネルギーが供給されな
いので、図16に示すように、ランプ電流Iが途中で低
下して、起動失敗する場合が生じて、始動性能が低下す
る。この始動性能を改良するために、コンデンサC2 の
容量を大きくすることも考えられるが、その場合には、
点灯装置の形状が大きくなるという欠点がある。
を得るために、第1の従来例では電力の供給が連続的で
あるのに対して、第3の従来例では不連続になる。した
がって、第1の従来例では、図14に示すように起動時
においてインバータは連続して動作するため、負荷回路
に連続してエネルギーを供給でき、放電灯の起動後のコ
ンデンサC2 の電圧V2 の低下も急激ではなく、正常に
起動する。ところが、第3の従来例では、図15に示す
ように、ta〜ta1 、tb〜tb1 、t1 〜t11の区
間において、コンデンサC2 にエネルギーが供給されな
いので、図16に示すように、ランプ電流Iが途中で低
下して、起動失敗する場合が生じて、始動性能が低下す
る。この始動性能を改良するために、コンデンサC2 の
容量を大きくすることも考えられるが、その場合には、
点灯装置の形状が大きくなるという欠点がある。
【0014】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、例えば、放電灯
の起動時のエネルギー供給を確保することにより、始動
性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小型化
に適する放電灯点灯装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、例えば、放電灯
の起動時のエネルギー供給を確保することにより、始動
性能を低下させることなく、回路構成が簡単で、小型化
に適する放電灯点灯装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の放電灯点灯装置
にあっては、上記の課題を解決するために、図1及び図
2に示すように、高周波的にスイッチング動作を行う第
1のスイッチング素子Q0 と、第1のスイッチング素子
Q0 を介して直流電源Vsに1次巻線L1 を接続され、
一対の2次巻線L2 ,L3 を備えるトランスTと、前記
一対の2次巻線L2 ,L3 の互いに逆極性となる巻端に
一端を接続された負荷回路3と、前記一対の2次巻線L
2 ,L3 における負荷回路3に接続されていない側の巻
端と前記負荷回路3の他端の間にそれぞれ接続され、第
1のスイッチング素子Q0 のオン・オフ周期に比べて十
分に長い周期で交互にオン・オフされる第2及び第3の
スイッチング素子Q1 ,Q2 とを備え、第1のスイッチ
ング素子Q0 がオンであるときに第2及び第3のスイッ
チング素子Q1 ,Q2 に流れる電流が遮断されてトラン
スTのインダクタンス成分にエネルギーが蓄積され、第
1のスイッチング素子Q0 がオフであるときに第2又は
第3のスイッチング素子Q1 ,Q2 を介して前記エネル
ギーが負荷回路3に放出されるインバータ装置におい
て、前記負荷回路3は放電灯ZとインダクタLの直列回
路にコンデンサC2 を並列接続して成り、前記放電灯Z
の起動時に第1のスイッチング素子Q0 がオフされて前
記トランスTのインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーが負荷回路3に放出されるタイミングと同期して前
記放電灯Zに高圧パルス電圧を印加するイグナイタIG
を備えることを特徴とするものである。
にあっては、上記の課題を解決するために、図1及び図
2に示すように、高周波的にスイッチング動作を行う第
1のスイッチング素子Q0 と、第1のスイッチング素子
Q0 を介して直流電源Vsに1次巻線L1 を接続され、
一対の2次巻線L2 ,L3 を備えるトランスTと、前記
一対の2次巻線L2 ,L3 の互いに逆極性となる巻端に
一端を接続された負荷回路3と、前記一対の2次巻線L
2 ,L3 における負荷回路3に接続されていない側の巻
端と前記負荷回路3の他端の間にそれぞれ接続され、第
1のスイッチング素子Q0 のオン・オフ周期に比べて十
分に長い周期で交互にオン・オフされる第2及び第3の
スイッチング素子Q1 ,Q2 とを備え、第1のスイッチ
ング素子Q0 がオンであるときに第2及び第3のスイッ
チング素子Q1 ,Q2 に流れる電流が遮断されてトラン
スTのインダクタンス成分にエネルギーが蓄積され、第
1のスイッチング素子Q0 がオフであるときに第2又は
第3のスイッチング素子Q1 ,Q2 を介して前記エネル
ギーが負荷回路3に放出されるインバータ装置におい
て、前記負荷回路3は放電灯ZとインダクタLの直列回
路にコンデンサC2 を並列接続して成り、前記放電灯Z
の起動時に第1のスイッチング素子Q0 がオフされて前
記トランスTのインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーが負荷回路3に放出されるタイミングと同期して前
記放電灯Zに高圧パルス電圧を印加するイグナイタIG
を備えることを特徴とするものである。
【0016】
【作用】本発明によれば、放電灯Zの起動時において、
十分な無負荷2次電圧V2 まで、コンデンサC2 の電圧
Vc2 が昇圧される。次に、トランスTのインダクタン
ス成分にエネルギーを蓄えて、これを負荷回路3へ放出
する。このエネルギーを放出するタイミングに併せて、
高圧パルス電圧を印加する。このように同期を取ること
により、放電灯Zの起動時において、高圧パルス電圧を
印加した直後の無負荷2次電圧Vc2 の低下を小さくす
ることができ、図16に示すように、ランプ電流Iが途
中で下がることはなくなり、始動性能が向上するもので
ある。また、コンデンサC2 の容量を大きくする必要も
なく、装置も小型化できる。
十分な無負荷2次電圧V2 まで、コンデンサC2 の電圧
Vc2 が昇圧される。次に、トランスTのインダクタン
ス成分にエネルギーを蓄えて、これを負荷回路3へ放出
する。このエネルギーを放出するタイミングに併せて、
高圧パルス電圧を印加する。このように同期を取ること
により、放電灯Zの起動時において、高圧パルス電圧を
印加した直後の無負荷2次電圧Vc2 の低下を小さくす
ることができ、図16に示すように、ランプ電流Iが途
中で下がることはなくなり、始動性能が向上するもので
ある。また、コンデンサC2 の容量を大きくする必要も
なく、装置も小型化できる。
【0017】
【実施例】図1は本発明の一実施例の構成を示す回路図
である。以下、その回路構成について説明する。直流電
源Vsの正極には、トランスTの1次巻線L1 の一端が
接続されている。トランスTの1次巻線L1 の他端は、
スイッチング素子Q0 を介して直流電源Vsの負極に接
続されている。昇圧トランスTの2次巻線L2 ,L 3 は
図示された極性で直列に接続されている。2次巻線
L2 ,L3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路3の一端に
接続されている。2次巻線L2 の負荷回路3に接続され
ていない側の巻端は、ダイオードD3 のアノードに接続
されており、また、2次巻線L3 の負荷回路3に接続さ
れていない側の巻端は、ダイオードD4 のカソードに接
続されている。ダイオードD3 のカソードはスイッチン
グ素子Q1を介して負荷回路3の他端に接続されてお
り、ダイオードD4 のアノードはスイッチング素子Q2
を介して負荷回路3の他端に接続されている。負荷回路
3は、放電灯ZとインダクタLの直列回路にコンデンサ
C2 を並列接続して構成されている。インダクタLはパ
ルストランスPTの2次巻線よりなり、このパルストラ
ンスPTの1次巻線はスイッチング素子S2 を介してコ
ンデンサC1 に接続されている。コンデンサC1 はスイ
ッチング素子S1 を介して、トランジスタQ1 ,Q2 の
直列回路に並列接続されている。コンデンサC1 の電圧
は、電圧検出回路2により検出されている。電圧検出回
路2により検出されたコンデンサC1 の電圧の情報は、
制御回路1に入力されている。制御回路1により、スイ
ッチング素子Q0 がオフされるタイミングとスイッチン
グ素子S2 がオンするタイミングを同期させている。
である。以下、その回路構成について説明する。直流電
源Vsの正極には、トランスTの1次巻線L1 の一端が
接続されている。トランスTの1次巻線L1 の他端は、
スイッチング素子Q0 を介して直流電源Vsの負極に接
続されている。昇圧トランスTの2次巻線L2 ,L 3 は
図示された極性で直列に接続されている。2次巻線
L2 ,L3 の互いに逆極性の巻端は負荷回路3の一端に
接続されている。2次巻線L2 の負荷回路3に接続され
ていない側の巻端は、ダイオードD3 のアノードに接続
されており、また、2次巻線L3 の負荷回路3に接続さ
れていない側の巻端は、ダイオードD4 のカソードに接
続されている。ダイオードD3 のカソードはスイッチン
グ素子Q1を介して負荷回路3の他端に接続されてお
り、ダイオードD4 のアノードはスイッチング素子Q2
を介して負荷回路3の他端に接続されている。負荷回路
3は、放電灯ZとインダクタLの直列回路にコンデンサ
C2 を並列接続して構成されている。インダクタLはパ
ルストランスPTの2次巻線よりなり、このパルストラ
ンスPTの1次巻線はスイッチング素子S2 を介してコ
ンデンサC1 に接続されている。コンデンサC1 はスイ
ッチング素子S1 を介して、トランジスタQ1 ,Q2 の
直列回路に並列接続されている。コンデンサC1 の電圧
は、電圧検出回路2により検出されている。電圧検出回
路2により検出されたコンデンサC1 の電圧の情報は、
制御回路1に入力されている。制御回路1により、スイ
ッチング素子Q0 がオフされるタイミングとスイッチン
グ素子S2 がオンするタイミングを同期させている。
【0018】図2は本実施例の始動時の動作を示す動作
波形図である。図中、Vc1 はイグナイタIGの始動パ
ルス発生用のエネルギーを蓄積するためのコンデンサC
1 の両端電圧、Vc2 は負荷回路3のコンデンサC2 の
両端電圧である。まず、スイッチング素子S1 がオンで
ある期間において、スイッチング素子Q0 を高周波的に
スイッチング動作させて、イグナイタIGのコンデンサ
C1 に始動パルスのエネルギーを蓄積する。コンデンサ
C1 の電圧Vc1 が所定値まで昇圧されると、次に、ス
イッチング素子S2 をオフして、スイッチング素子Q1
をオンして、コンデンサC2 にエネルギーを蓄積し、コ
ンデンサC2 の電圧Vc2 を所定値まで昇圧させる。コ
ンデンサC1 の電圧Vc1 とコンデンサC2 の電圧Vc
2 が共に所定値まで上昇すると、スイッチング素子Q0
をオンさせて、トランスTのインダクタンス成分にエネ
ルギーを蓄積する。次に、スイッチング素子Q0 をオフ
させて、トランスTの蓄積エネルギーを放出し始めた瞬
間に、スイッチング素子S 2 をオンさせて、高圧パルス
トランスPTを介して放電灯Zに高圧パルス電圧を印加
する。これにより、放電灯Zは絶縁破壊して起動され、
ランプ電流が流れ始める。したがって、放電灯Zはパル
ストランスPTから高圧パルス電圧のエネルギーを受け
ると同時に、トランスTからも確実にエネルギーの供給
を受けるため、コンデンサC2 の電圧Vc2 の急激な低
下もなく、良好な始動性能が得られる。なお、放電灯Z
の始動時にコンデンサC2 に充電しておく電圧の極性は
逆にしても良い。定常点灯時には、パルストランスPT
の端子a,b間のインダクタLとコンデンサC2 によ
り、放電灯Zのランプ電流の高周波成分を抑制するため
のローパスフィルタが形成され、放電灯Zが高圧放電灯
である場合に、音響的共鳴による光のちらつき等を防止
できる。
波形図である。図中、Vc1 はイグナイタIGの始動パ
ルス発生用のエネルギーを蓄積するためのコンデンサC
1 の両端電圧、Vc2 は負荷回路3のコンデンサC2 の
両端電圧である。まず、スイッチング素子S1 がオンで
ある期間において、スイッチング素子Q0 を高周波的に
スイッチング動作させて、イグナイタIGのコンデンサ
C1 に始動パルスのエネルギーを蓄積する。コンデンサ
C1 の電圧Vc1 が所定値まで昇圧されると、次に、ス
イッチング素子S2 をオフして、スイッチング素子Q1
をオンして、コンデンサC2 にエネルギーを蓄積し、コ
ンデンサC2 の電圧Vc2 を所定値まで昇圧させる。コ
ンデンサC1 の電圧Vc1 とコンデンサC2 の電圧Vc
2 が共に所定値まで上昇すると、スイッチング素子Q0
をオンさせて、トランスTのインダクタンス成分にエネ
ルギーを蓄積する。次に、スイッチング素子Q0 をオフ
させて、トランスTの蓄積エネルギーを放出し始めた瞬
間に、スイッチング素子S 2 をオンさせて、高圧パルス
トランスPTを介して放電灯Zに高圧パルス電圧を印加
する。これにより、放電灯Zは絶縁破壊して起動され、
ランプ電流が流れ始める。したがって、放電灯Zはパル
ストランスPTから高圧パルス電圧のエネルギーを受け
ると同時に、トランスTからも確実にエネルギーの供給
を受けるため、コンデンサC2 の電圧Vc2 の急激な低
下もなく、良好な始動性能が得られる。なお、放電灯Z
の始動時にコンデンサC2 に充電しておく電圧の極性は
逆にしても良い。定常点灯時には、パルストランスPT
の端子a,b間のインダクタLとコンデンサC2 によ
り、放電灯Zのランプ電流の高周波成分を抑制するため
のローパスフィルタが形成され、放電灯Zが高圧放電灯
である場合に、音響的共鳴による光のちらつき等を防止
できる。
【0019】図3は本発明の他の実施例の回路図であ
り、図4はその動作波形図である。本実施例では、高周
波的に同期してオン・オフする第1及び第2のスイッチ
ング素子Q1 ,Q2 が直列的に接続されており、各スイ
ッチング素子Q1 ,Q2 にはそれぞれダイオードD1 ,
D2 が逆並列接続されている。スイッチング素子Q1 ,
Q2 の直列回路には、トランスTの1次巻線L1 と直流
電源Vsの直列回路が並列接続されている。トランスT
の2次巻線L2 ,L3 の互いに逆極性となる巻端は負荷
回路3の一端に接続されている。負荷回路3は放電灯Z
とインダクタLの直列回路にコンデンサC2 を並列接続
して構成されている。負荷回路3の他端は第1及び第2
のスイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点に接続されてい
る。トランスTの2次巻線L2 ,L3 における負荷回路
3に接続されていない側の巻端とスイッチング素子
Q1 ,Q2 の直列回路の両端間には、それぞれダイオー
ドD3 とスイッチング素子Q3 の直列回路と、ダイオー
ドD4 とスイッチング素子Q4 の直列回路が接続されて
いる。イグナイタIGの構成は図1の実施例と同様であ
るが、本実施例では、トランスTの2次巻線L2 ,L3
における負荷回路3に接続されていない側の巻端に接続
されている。
り、図4はその動作波形図である。本実施例では、高周
波的に同期してオン・オフする第1及び第2のスイッチ
ング素子Q1 ,Q2 が直列的に接続されており、各スイ
ッチング素子Q1 ,Q2 にはそれぞれダイオードD1 ,
D2 が逆並列接続されている。スイッチング素子Q1 ,
Q2 の直列回路には、トランスTの1次巻線L1 と直流
電源Vsの直列回路が並列接続されている。トランスT
の2次巻線L2 ,L3 の互いに逆極性となる巻端は負荷
回路3の一端に接続されている。負荷回路3は放電灯Z
とインダクタLの直列回路にコンデンサC2 を並列接続
して構成されている。負荷回路3の他端は第1及び第2
のスイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点に接続されてい
る。トランスTの2次巻線L2 ,L3 における負荷回路
3に接続されていない側の巻端とスイッチング素子
Q1 ,Q2 の直列回路の両端間には、それぞれダイオー
ドD3 とスイッチング素子Q3 の直列回路と、ダイオー
ドD4 とスイッチング素子Q4 の直列回路が接続されて
いる。イグナイタIGの構成は図1の実施例と同様であ
るが、本実施例では、トランスTの2次巻線L2 ,L3
における負荷回路3に接続されていない側の巻端に接続
されている。
【0020】以下、本実施例の始動時の動作を図4の動
作波形図に基づいて説明する。まず、第1の期間Aで
は、コンデンサC1 に高圧パルス電圧発生のためのエネ
ルギーを蓄積する。この期間では、充電用のスイッチン
グ素子S1 はオン状態であり、スイッチング素子Q1 ,
Q2 を同時にオンして、トランスTの1次巻線L1 にエ
ネルギーを蓄積し、スイッチング素子Q1 ,Q2 を同時
にオフしたときに、トランスTの2次巻線L2 又はL3
からコンデンサC1 にエネルギーを放出し、コンデンサ
C1 を充電する。コンデンサC1 が所定の電圧まで充電
されると、スイッチング素子S1 をオフさせる。次に、
第2の期間Bでは、負荷回路3のコンデンサC2 に無負
荷2次電圧V2 を蓄積する。この期間では、スイッチン
グ素子Q1,Q2 を同時にオンして、トランスTの1次
巻線L1 にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子
Q1 ,Q2 を同時にオフして、スイッチング素子Q3 又
はQ4 をオンとし、トランスTの2次巻線L2 又はL3
を介してコンデンサC2 を充電する。その後、第3の期
間Cでは、スイッチング素子Q1 ,Q2 を同時にオンし
たときに、トランスTの1次巻線L1 にエネルギーを蓄
積し、スイッチング素子Q 1 ,Q2 を同時にオフして、
エネルギーを放出してコンデンサC2 を充電する。この
タイミングと同期してスイッチング素子S2 をオンし
て、コンデンサC1 のエネルギーを放出し、高圧パルス
トランスPTを介して放電灯Zに高圧パルス電圧を印加
する。以上の動作により放電灯Zが起動する。このよう
に、スイッチング素子Q1 ,Q2 をオフさせるタイミン
グと同期してスイッチング素子S2 をオンさせることに
より、放電灯Zの起動時において、高圧パルス電圧を印
加した直後にランプ電流を十分に流せるエネルギーを供
給することができ、始動性能が向上するものである。
作波形図に基づいて説明する。まず、第1の期間Aで
は、コンデンサC1 に高圧パルス電圧発生のためのエネ
ルギーを蓄積する。この期間では、充電用のスイッチン
グ素子S1 はオン状態であり、スイッチング素子Q1 ,
Q2 を同時にオンして、トランスTの1次巻線L1 にエ
ネルギーを蓄積し、スイッチング素子Q1 ,Q2 を同時
にオフしたときに、トランスTの2次巻線L2 又はL3
からコンデンサC1 にエネルギーを放出し、コンデンサ
C1 を充電する。コンデンサC1 が所定の電圧まで充電
されると、スイッチング素子S1 をオフさせる。次に、
第2の期間Bでは、負荷回路3のコンデンサC2 に無負
荷2次電圧V2 を蓄積する。この期間では、スイッチン
グ素子Q1,Q2 を同時にオンして、トランスTの1次
巻線L1 にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子
Q1 ,Q2 を同時にオフして、スイッチング素子Q3 又
はQ4 をオンとし、トランスTの2次巻線L2 又はL3
を介してコンデンサC2 を充電する。その後、第3の期
間Cでは、スイッチング素子Q1 ,Q2 を同時にオンし
たときに、トランスTの1次巻線L1 にエネルギーを蓄
積し、スイッチング素子Q 1 ,Q2 を同時にオフして、
エネルギーを放出してコンデンサC2 を充電する。この
タイミングと同期してスイッチング素子S2 をオンし
て、コンデンサC1 のエネルギーを放出し、高圧パルス
トランスPTを介して放電灯Zに高圧パルス電圧を印加
する。以上の動作により放電灯Zが起動する。このよう
に、スイッチング素子Q1 ,Q2 をオフさせるタイミン
グと同期してスイッチング素子S2 をオンさせることに
より、放電灯Zの起動時において、高圧パルス電圧を印
加した直後にランプ電流を十分に流せるエネルギーを供
給することができ、始動性能が向上するものである。
【0021】図5は本発明の別の実施例の回路図であ
る。この実施例では、図1の実施例において、イグナイ
タのコンデンサC1 を充電するための電源を別に設けた
ものである。この実施例においても、図1の実施例と同
様に、スイッチング素子Q0 をオフさせるタイミング
と、スイッチング素子S2 をオンさせるタイミングを同
期させることにより、放電灯Zの始動性能を向上させる
ことができるものである。
る。この実施例では、図1の実施例において、イグナイ
タのコンデンサC1 を充電するための電源を別に設けた
ものである。この実施例においても、図1の実施例と同
様に、スイッチング素子Q0 をオフさせるタイミング
と、スイッチング素子S2 をオンさせるタイミングを同
期させることにより、放電灯Zの始動性能を向上させる
ことができるものである。
【0022】図6は本発明のさらに別の実施例の回路図
である。この実施例では、図5の実施例において、スイ
ッチング素子Q3 ,Q4 の直列回路に対して、スイッチ
ング素子Q1 ,Q2 の直列回路を並列接続すると共に、
ダイオードDを介してトランスTの2次巻線L2 をスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路に並列接続したもの
である。スイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点とスイッ
チング素子Q3 ,Q4の接続点の間には、負荷回路が接
続されている。スイッチング素子Q1 はスイッチング素
子Q4 と同期して低周波でオン・オフ動作を行い、スイ
ッチング素子Q 2 はスイッチング素子Q3 と同期して低
周波でオン・オフ動作を行うものである。今、スイッチ
ング素子Q1 ,Q4 がオンであるときに、スイッチング
素子Q0がオンされると、トランスTの1次巻線L1 に
電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング素子
Q0 がオフされると、このエネルギーがトランスTの2
次巻線L2 からダイオードD、スイッチング素子Q1 、
負荷回路3、スイッチング素子Q4 を介して放出され
て、負荷回路3には一方向に電流が流れる。次に、スイ
ッチング素子Q2 ,Q3 がオンであるときに、スイッチ
ング素子Q0 がオンされると、トランスTの1次巻線L
1 に電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング
素子Q0 がオフされると、このエネルギーがトランスT
の2次巻線L2からダイオードD、スイッチング素子Q
3 、負荷回路3、スイッチング素子Q2を介して放出さ
れて、負荷回路3には上記とは逆方向に電流が流れる。
スイッチング素子Q0 のオン・オフ動作による高周波の
成分はインダクタLとコンデンサC2 よりなるローパス
フィルタにより遮断され、放電灯Zには、スイッチング
素子Q1 〜Q4 のスイッチングに同期した低周波の略矩
形波電流が供給される。このようなフルブリッジ回路の
構成を採用すれば、スイッチング素子Q1 〜Q4 の耐圧
は上記各実施例に比べて半分にすることができる。この
実施例においても、放電灯Zの始動時にスイッチング素
子Q1 をオフさせるタイミングと、スイッチング素子S
1 をオンさせるタイミングを同期させることにより、放
電灯Zに始動用の高圧パルス電圧と同期して十分なエネ
ルギーを供給することができ、放電灯Zの始動性能を向
上させることができるものである。
である。この実施例では、図5の実施例において、スイ
ッチング素子Q3 ,Q4 の直列回路に対して、スイッチ
ング素子Q1 ,Q2 の直列回路を並列接続すると共に、
ダイオードDを介してトランスTの2次巻線L2 をスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路に並列接続したもの
である。スイッチング素子Q1 ,Q2 の接続点とスイッ
チング素子Q3 ,Q4の接続点の間には、負荷回路が接
続されている。スイッチング素子Q1 はスイッチング素
子Q4 と同期して低周波でオン・オフ動作を行い、スイ
ッチング素子Q 2 はスイッチング素子Q3 と同期して低
周波でオン・オフ動作を行うものである。今、スイッチ
ング素子Q1 ,Q4 がオンであるときに、スイッチング
素子Q0がオンされると、トランスTの1次巻線L1 に
電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング素子
Q0 がオフされると、このエネルギーがトランスTの2
次巻線L2 からダイオードD、スイッチング素子Q1 、
負荷回路3、スイッチング素子Q4 を介して放出され
て、負荷回路3には一方向に電流が流れる。次に、スイ
ッチング素子Q2 ,Q3 がオンであるときに、スイッチ
ング素子Q0 がオンされると、トランスTの1次巻線L
1 に電流が流れてエネルギーが蓄積され、スイッチング
素子Q0 がオフされると、このエネルギーがトランスT
の2次巻線L2からダイオードD、スイッチング素子Q
3 、負荷回路3、スイッチング素子Q2を介して放出さ
れて、負荷回路3には上記とは逆方向に電流が流れる。
スイッチング素子Q0 のオン・オフ動作による高周波の
成分はインダクタLとコンデンサC2 よりなるローパス
フィルタにより遮断され、放電灯Zには、スイッチング
素子Q1 〜Q4 のスイッチングに同期した低周波の略矩
形波電流が供給される。このようなフルブリッジ回路の
構成を採用すれば、スイッチング素子Q1 〜Q4 の耐圧
は上記各実施例に比べて半分にすることができる。この
実施例においても、放電灯Zの始動時にスイッチング素
子Q1 をオフさせるタイミングと、スイッチング素子S
1 をオンさせるタイミングを同期させることにより、放
電灯Zに始動用の高圧パルス電圧と同期して十分なエネ
ルギーを供給することができ、放電灯Zの始動性能を向
上させることができるものである。
【0023】図7は本発明のさらに他の実施例の回路図
である。本実施例においては、直流電源Vsにダイオー
ドD1 とスイッチング素子Q1 の直列回路を介してイン
ダクタL1 を接続し、ダイオードD2 とスイッチング素
子Q2 の直列回路を介してインダクタL2 を接続してい
る。インダクタL1 ,L2 は磁気結合されており、その
両端には、スイッチング素子Q3 とその逆並列ダイオー
ドD3 、並びに、スイッチング素子Q4 とその逆並列ダ
イオードD4 を介して負荷回路3が接続されている。ス
イッチング素子Q3 ,Q4 は低周波でスイッチング動作
を行い、スイッチング素子Q1 はスイッチング素子Q3
と同期して、また、スイッチング素子Q 2 はスイッチン
グ素子Q4 と同期して、それぞれ高周波でスイッチング
動作を行っている。これらのスイッチング動作により、
放電灯Zに対して、低周波の略矩形波電力を供給してい
る。本実施例においても、放電灯Zの起動時に、スイッ
チング素子Q1 又はQ2 をオフさせるタイミングと、ス
イッチング素子S2 をオンさせるタイミングを同期させ
ることにより、前述の実施例と同様の効果が得られる。
である。本実施例においては、直流電源Vsにダイオー
ドD1 とスイッチング素子Q1 の直列回路を介してイン
ダクタL1 を接続し、ダイオードD2 とスイッチング素
子Q2 の直列回路を介してインダクタL2 を接続してい
る。インダクタL1 ,L2 は磁気結合されており、その
両端には、スイッチング素子Q3 とその逆並列ダイオー
ドD3 、並びに、スイッチング素子Q4 とその逆並列ダ
イオードD4 を介して負荷回路3が接続されている。ス
イッチング素子Q3 ,Q4 は低周波でスイッチング動作
を行い、スイッチング素子Q1 はスイッチング素子Q3
と同期して、また、スイッチング素子Q 2 はスイッチン
グ素子Q4 と同期して、それぞれ高周波でスイッチング
動作を行っている。これらのスイッチング動作により、
放電灯Zに対して、低周波の略矩形波電力を供給してい
る。本実施例においても、放電灯Zの起動時に、スイッ
チング素子Q1 又はQ2 をオフさせるタイミングと、ス
イッチング素子S2 をオンさせるタイミングを同期させ
ることにより、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【0024】以上の実施例の説明では、スイッチング素
子としてバイポーラトランジスタを使用しているが、M
OSFET、IGBT、GTO等であっても良い。
子としてバイポーラトランジスタを使用しているが、M
OSFET、IGBT、GTO等であっても良い。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング素子がオ
ンである期間にインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーを、このスイッチング素子がオフである期間に放電
灯とインダクタの直列回路にコンデンサを並列接続した
負荷回路に放出し、前記負荷回路に流れる電流の方向を
前記スイッチング素子の高周波的なオン・オフ周期に比
べて十分に長い周期で交番させるように構成されたイン
バータ装置において、放電灯の起動時に、前記インダク
タンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放出さ
れるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス電圧
を印加するイグナイタを備えるものであるから、インバ
ータのインダクタンス成分に蓄積されたエネルギーを放
出させるタイミングとイグナイタの高圧パルス電圧印加
のタイミングを同期させることにより、放電灯の起動を
確実に行うことができるという効果がある。
ンである期間にインダクタンス成分に蓄積されたエネル
ギーを、このスイッチング素子がオフである期間に放電
灯とインダクタの直列回路にコンデンサを並列接続した
負荷回路に放出し、前記負荷回路に流れる電流の方向を
前記スイッチング素子の高周波的なオン・オフ周期に比
べて十分に長い周期で交番させるように構成されたイン
バータ装置において、放電灯の起動時に、前記インダク
タンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放出さ
れるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス電圧
を印加するイグナイタを備えるものであるから、インバ
ータのインダクタンス成分に蓄積されたエネルギーを放
出させるタイミングとイグナイタの高圧パルス電圧印加
のタイミングを同期させることにより、放電灯の起動を
確実に行うことができるという効果がある。
【図1】本発明の第1実施例の回路図である。
【図2】本発明の第1実施例の動作波形図である。
【図3】本発明の第2実施例の回路図である。
【図4】本発明の第2実施例の動作波形図である。
【図5】本発明の第3実施例の回路図である。
【図6】本発明の第4実施例の回路図である。
【図7】本発明の第5実施例の回路図である。
【図8】第1の従来例の回路図である。
【図9】第1の従来例の動作波形図である。
【図10】第2の従来例の回路図である。
【図11】第2の従来例の動作波形図である。
【図12】第3の従来例の回路図である。
【図13】第3の従来例の動作波形図である。
【図14】第1の従来例の起動時の無負荷2次電圧の変
化を示す説明図である。
化を示す説明図である。
【図15】第3の従来例の起動時の無負荷2次電圧の変
化を示す説明図である。
化を示す説明図である。
【図16】第3の従来例の起動時のランプ電流の変化を
示す説明図である。
示す説明図である。
1 制御回路 2 電圧検出回路 3 負荷回路 Vs 直流電源 Z 放電灯 L インダクタ C1 コンデンサ C2 コンデンサ Q0 スイッチング素子 Q1 スイッチング素子 Q2 スイッチング素子 L1 1次巻線 L2 2次巻線 L3 2次巻線 T 昇圧トランス PT パルストランス S1 スイッチング素子 S2 スイッチング素子
Claims (3)
- 【請求項1】 高周波的にスイッチング動作を行う第
1のスイッチング素子と、第1のスイッチング素子を介
して直流電源に接続されたインダクタンス成分と、第1
のスイッチング素子がオンである期間に前記インダクタ
ンス成分に蓄積されたエネルギーを第1のスイッチング
素子がオフである期間に放出される負荷回路と、前記負
荷回路に流れる電流の方向を第1のスイッチング素子の
オン・オフ周期に比べて十分に長い周期で交番させる第
2及び第3のスイッチング素子とを備えるインバータ装
置において、前記負荷回路は放電灯とインダクタの直列
回路にコンデンサを並列接続して成り、前記放電灯の起
動時に第1のスイッチング素子がオフされて前記インダ
クタンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放出
されるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス電
圧を印加するイグナイタを備えることを特徴とする放電
灯点灯装置。 - 【請求項2】 高周波的にスイッチング動作を行う第
1のスイッチング素子と、第1のスイッチング素子を介
して直流電源に1次巻線を接続され、一対の2次巻線を
備えるトランスと、前記一対の2次巻線の互いに逆極性
となる巻端に一端を接続された負荷回路と、前記一対の
2次巻線における負荷回路に接続されていない側の巻端
と前記負荷回路の他端の間にそれぞれ接続され、第1の
スイッチング素子のオン・オフ周期に比べて十分に長い
周期で交互にオン・オフされる第2及び第3のスイッチ
ング素子とを備え、第1のスイッチング素子がオンであ
るときに第2及び第3のスイッチング素子に流れる電流
が遮断されてトランスのインダクタンス成分にエネルギ
ーが蓄積され、第1のスイッチング素子がオフであると
きに第2又は第3のスイッチング素子を介して前記エネ
ルギーが負荷回路に放出されるインバータ装置におい
て、前記負荷回路は放電灯とインダクタの直列回路にコ
ンデンサを並列接続して成り、前記放電灯の起動時に第
1のスイッチング素子がオフされて前記トランスのイン
ダクタンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路に放
出されるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パルス
電圧を印加するイグナイタを備えることを特徴とする放
電灯点灯装置。 - 【請求項3】 高周波的に同期してオン・オフする第
1及び第2のスイッチング素子と、第1及び第2のスイ
ッチング素子にそれぞれ逆方向通電経路を形成する手段
と、第1及び第2のスイッチング素子の直列回路を介し
て直流電源に1次巻線を接続され、一対の2次巻線を備
えるトランスと、前記一対の2次巻線の互いに逆極性と
なる巻端に一端を接続され、他端を第1及び第2のスイ
ッチング素子の接続点に接続された負荷回路と、前記一
対の2次巻線における負荷回路に接続されていない側の
巻端と第1及び第2のスイッチング素子の直列回路の両
端間にそれぞれ接続され、第1のスイッチング素子のオ
ン・オフ周期に比べて十分に長い周期で交互にオン・オ
フされる第3及び第4のスイッチング素子とを備え、第
1及び第2のスイッチング素子がオンであるときに第3
及び第4のスイッチング素子に流れる電流が遮断されて
トランスのインダクタンス成分にエネルギーが蓄積さ
れ、第1及び第2のスイッチング素子がオフであるとき
に第3又は第4のスイッチング素子を介して前記エネル
ギーが負荷回路に放出されるインバータ装置において、
前記負荷回路は放電灯とインダクタの直列回路にコンデ
ンサを並列接続して成り、前記放電灯の起動時に第1及
び第2のスイッチング素子がオフされて前記トランスの
インダクタンス成分に蓄積されたエネルギーが負荷回路
に放出されるタイミングと同期して前記放電灯に高圧パ
ルス電圧を印加するイグナイタを備えることを特徴とす
る放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9819893A JPH06310287A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9819893A JPH06310287A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06310287A true JPH06310287A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14213311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9819893A Pending JPH06310287A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | 放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06310287A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003009648A1 (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lamp operating circuit for a gas discharge lamp |
JP2007317512A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 点灯装置、灯具、車両 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP9819893A patent/JPH06310287A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003009648A1 (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lamp operating circuit for a gas discharge lamp |
US6972529B2 (en) | 2001-07-19 | 2005-12-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Switch mode power supply for a gas discharge lamp |
JP2007317512A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 点灯装置、灯具、車両 |
JP4697051B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2011-06-08 | パナソニック電工株式会社 | 点灯装置、灯具、車両 |
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