JPH07123734A - 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置 - Google Patents

周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置

Info

Publication number
JPH07123734A
JPH07123734A JP5272633A JP27263393A JPH07123734A JP H07123734 A JPH07123734 A JP H07123734A JP 5272633 A JP5272633 A JP 5272633A JP 27263393 A JP27263393 A JP 27263393A JP H07123734 A JPH07123734 A JP H07123734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
frequency
power supply
lighting device
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5272633A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Takahashi
雄治 高橋
Tsutomu Kakiya
勉 垣谷
Ichiro Yokozeki
一郎 横関
Noriyuki Kitamura
紀之 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP5272633A priority Critical patent/JPH07123734A/ja
Publication of JPH07123734A publication Critical patent/JPH07123734A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化および軽量化を図れる照明装置を提供
する。 【構成】 全波整流した電圧が0から最大値に電圧が上
昇する際は、昇圧回路231 〜23m が順次動作するように
入力制御回路25で順次入力スイッチSW11a ,SW11b 〜SW
1ma ,SW1mb を動作させる。最大値から0に電圧が下降
する際は、昇圧回路23m 〜231 が順次動作するように入
力制御回路25で順次入力スイッチSW1ma ,SW1mb 〜SW11
a ,SW11b を動作させる。昇圧回路231 〜23m の放電の
際は、脈流電圧を生成する際に電圧を0から最大値に電
圧に上昇させる際は、昇圧回路231〜23m が順次動作す
るように出力制御回路26で順次出力スイッチSW21a ,SW
21b〜SW2ma ,SW2mb を動作させる。最大値から0に電
圧を下降させる際は、昇圧回路23m 〜231 が順次動作す
るように出力制御回路26で順次出力スイッチSW2ma ,SW
2mb 〜SW21a ,SW21b を動作させ、正弦波電圧を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キャパシタにて構成さ
れた畜電手段で畜電する周波数変換装置、ランプ点灯装
置および照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電源回路に昇圧回路を接続し、こ
の昇圧回路で昇圧された電圧をインバータ回路などで高
周波に変換して、放電ランプを高周波で点灯させる照明
装置が知られている。
【0003】そして、昇圧回路は、インダクタに充電
し、このインダクタに充電された電力をたとえばトラン
ジスタなどにてチョッピングして昇圧しており、充電に
インダクタを用いているため巻線部品が必要となり、装
置が大型化するとともに、重量化し、小型化できない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
照明装置では、インダクタとなる巻線部品が必要となる
ため、装置が大型化するとともに、重量化し、小型化で
きない問題を有している。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、小型化および軽量化を図ることができる周波数変換
装置、ランプ点灯装置および照明装置を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の周波数変
換装置は、入力側に電源回路が接続され出力側に負荷が
接続されキャパシタにて構成された畜電手段と、この畜
電手段および前記電源回路の間に介挿されスイッチング
を行なう入力側スイッチング手段と、前記畜電手段およ
び前記負荷の間に介挿されスイッチングを行なう出力側
スイッチング手段とを備え、前記入力側スイッチング手
段および前記出力側スイッチング手段のスイッチング動
作を異ならせて周波数を変換させるものである。
【0007】請求項2記載の周波数変換装置は、請求項
1記載の周波数変換装置において、畜電手段は、複数の
キャパシタを備え、これらキャパシタは、電源回路にて
充電される際にはこの電源回路に対して並列に接続さ
れ、負荷に放電する際にはこの負荷に対して直列に接続
されるものである。
【0008】請求項3記載の周波数変換装置は、請求項
1または2記載の周波数変換装置において、電源回路
は、時間とともに電圧値が変化する電圧を出力し、畜電
手段は、前記電源回路から出力される電圧値に対応して
電圧値ごとに複数設けられ、前記電源回路から出力され
る電圧値に従って、入力側スイッチング手段が動作する
ものである。
【0009】請求項4記載のランプ点灯装置は、請求項
1ないし3いずれか記載の周波数変換装置に、直流/交
流変換手段を接続し、この直流/交流変換手段に負荷と
してランプを接続したものである。
【0010】請求項5記載のランプ点灯装置は、請求項
4記載のランプ点灯装置において、周波数変換装置と、
直流/交流変換手段とは、異なる周波数で動作するもの
である。
【0011】請求項6記載のランプ点灯装置は、請求項
4または5記載のランプ点灯装置において、直流/交流
変換手段は、出力周波数が可変であるものである。
【0012】請求項7記載の照明装置は、請求項4ない
し6いずれか記載のランプ点灯装置を、器具本体に設け
たものである。
【0013】
【作用】請求項1記載の周波数変換装置は、キャパシタ
にて構成された畜電手段を入力側スイッチング手段およ
び出力側スイッチング手段を用い、入力側スイッチング
手段および出力側スイッチング手段のスイッチング動作
を異ならせて周波数を変換させることにより、巻線部品
が不要になり、簡単な構成で、小型化、軽量化を図って
周波数を変換できる。
【0014】請求項2記載の周波数変換装置は、請求項
1記載の周波数変換装置において、畜電手段の複数のキ
ャパシタは、電源回路にて充電される際にはこの電源回
路に対して並列に接続され、負荷に放電する際にはこの
負荷に対して直列に接続されるため、直列に接続する際
に電圧を上昇できるため、巻線部品を用いずに昇圧でき
る。
【0015】請求項3記載の周波数変換装置は、請求項
1または2記載の周波数変換装置において、畜電手段
は、電源回路から出力される電圧値に対応して、入力側
スイッチング手段が動作するため、電源回路から出力さ
れる電圧値の変化に対応できる。
【0016】請求項4記載のランプ点灯装置は、請求項
1ないし3いずれか記載の周波数変換装置に、直流/交
流変換手段を接続し、この直流/交流変換手段に負荷と
してランプを接続したため、効率良くランプを点灯でき
る。
【0017】請求項5記載のランプ点灯装置は、請求項
4記載のランプ点灯装置において、周波数変換装置と、
直流/交流変換手段とは、異なる周波数で動作するた
め、それぞれ効率良い周波数で動作できる。
【0018】請求項6記載のランプ点灯装置は、請求項
4または5記載のランプ点灯装置において、直流/交流
変換手段は、出力周波数が可変であるため出力を変化さ
せることができ、ランプを調光点灯できる。
【0019】請求項7記載の照明装置は、請求項4ない
し6いずれか記載のランプ点灯装置を、器具本体に設け
たため、小型化、軽量化を図れる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の照明装置の一実施例を図面を
参照して説明する。
【0021】図2において、11はトラフ型の器具本体
で、この器具本体11は長手方向の両端にランプソケット
12が配設され、これらランプソケット12,12間には、負
荷としての蛍光ランプFLが装着され、器具本体11内には
図1に示すランプ点灯装置15が収納されている。
【0022】そして、このランプ点灯装置15は、図1に
示すように、交流100V、周波数50Hzの商用交流電
源Eに全波整流器21が接続され、これら商用交流電源E
および全波整流器21にて電源回路22を構成し、この電源
回路22の全波整流器21の出力側には、入力側スイッチン
グ手段としての入力スイッチSW11a および入力スイッチ
SW11b が接続され、これら入力スイッチSW11a ,SW11b
には、畜電手段としての昇圧回路231 が接続されてい
る。
【0023】また、この昇圧回路231 は、入力スイッチ
SW11a および入力スイッチSW11b 間に、スイッチSW111
およびキャパシタC11 の直列回路、スイッチSW121 、キ
ャパシタC12 およびスイッチSW122 の直列回路ないしス
イッチSW1n1 、キャパシタC1n およびスイッチSW1n2 の
直列回路が接続されている。さらに、スイッチSW111お
よびキャパシタC11 の接続点と、キャパシタC12 および
スイッチSW122 の接続点の間には、スイッチSW112 が接
続され、スイッチSW121 およびキャパシタC12の接続点
からはスイッチSW123 が接続され、キャパシタC1n およ
びスイッチSW1n2 の接続点にはスイッチSW1(n-1)3 が接
続されている。そして、これらスイッチSW111 〜スイッ
チSW1n2 にて、各キャパシタC11 〜C1n が充電される際
には、各キャパシタC11 〜C1n が電源回路22に対して並
列に接続され、各キャパシタC11〜C1n が放電する際に
は、各キャパシタC11 〜C1n が直列に接続される。
【0024】さらに、キャパシタC1n およびスイッチSW
1n2 の両端には、それぞれ出力側スイッチング手段とし
ての出力スイッチSW21a および出力スイッチSW21b が接
続されている。
【0025】そして、これら出力スイッチSW21a ,SW21
b 間には、平滑用のコンデンサC1が接続されている。
【0026】また、同様に、電源回路22の全波整流器21
の両端間には、入力スイッチSW12a,SW12b ないし入力
スイッチSW1ma ,SW1mb がそれぞれ接続され、入力スイ
ッチSW12a ,SW12b には昇圧回路232 が接続され、入力
スイッチSW1ma ,SW1mb には昇圧回路23m が接続されて
いる。そして、昇圧回路232 は、スイッチSW211 〜SW2n
2 およびキャパシタC21 〜C2n にて構成され、昇圧回路
23m は、スイッチSWm11 〜SWmn2 およびキャパシタCm1
〜Cmn にて構成されている。さらに、キャパシタC2n お
よびスイッチSW2n1 の両端は、出力スイッチSW22a およ
び出力スイッチSW22b を介してコンデンサC1に接続さ
れ、キャパシタCmn およびスイッチSWmn1の両端は、出
力スイッチSW2ma および出力スイッチSW2mb を介してコ
ンデンサC1に接続されている。
【0027】そして、各昇圧回路231 〜23m は、それぞ
れ昇圧比は等しく、図3(a)に示す商用交流電源Eの
最大値をm個に分けた場合、それぞれの電圧にいずれか
の昇圧回路231 〜23m が対応するように低い電圧から高
い電圧まで順次設定されている。
【0028】さらに、コンデンサC1には直流/交流変換
手段としてのフルブリッジ型のインバータ回路24が接続
され、このインバータ回路24は、スイッチSW31およびス
イッチSW32の直列回路と、スイッチSW33およびスイッチ
SW34の直列回路とが並列に接続されている。そして、ス
イッチSW31およびスイッチSW32の接続点と、スイッチSW
33およびスイッチSW34の接続点との間には、コンデンサ
C2、チョークコイルL1および蛍光ランプFLのフィラメン
トFL1 ,FL2 が直列に接続され、これらフィラメントFL
1 ,FL2 間には、始動用のコンデンサC3が接続されてい
る。
【0029】また、入力スイッチSW11a ,SW11b 〜SW1m
a ,SW1mb は入力制御回路25にて図3(b)に示すよう
に5〜10kHzの周波数で時分割で順次制御され、出力
スイッチSW21a ,SW21b 〜SW2ma ,SW2mb は出力制御回
路26にて図3(c)に示すように40kHz程度の周波数
で時分割で順次制御される。なお、出力制御回路26の周
波数を可変することにより、インバータ回路24の出力周
波数を変化させて蛍光ランプFLを調光させることもでき
る。
【0030】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
【0031】まず、商用交流電源Eの電圧は全波整流器
21で全波整流され、昇圧回路231 〜23m に印加される。
この印加に際しては、図3(b)に示すように、全波整
流された電圧が0から1/4サイクルの最大値に電圧が
上昇するに際しては、昇圧回路231 〜23m が順次動作す
るように入力制御回路25で順次入力スイッチSW11a ,SW
11b 〜SW1ma ,SW1mb を動作させ、反対に、1/4サイ
クルの最大値から1/2サイクルの0に電圧が下降する
に際しては、昇圧回路23m 〜231 が順次動作するように
入力制御回路25で順次入力スイッチSW1ma ,SW1mb 〜SW
11a ,SW11b を動作させる。
【0032】そして、たとえば昇圧回路231 内では、キ
ャパシタC11 〜C1n を充電するに際しては、スイッチSW
111 ,SW121 ,SW122 ,…,SW1n1 ,SW1n2 を閉成し、
SW112 ,SW123 ,…,SW1(n-1)3 を開成し、キャパシタ
C11 〜C1n が電源回路22の全波整流器21に対して並列に
なるように接続し、それぞれのキャパシタC11 〜C1nを
電源回路22の電圧で充電する。また、キャパシタC11 〜
C1n を放電するに際しては、スイッチSW111 ,SW121 ,
SW122 ,…,SW1n1 ,SW1n2 を開成し、SW112,SW123
,…,SW1(n-1)3 を閉成し、キャパシタC11 〜C1n を
直列に接続し、キャパシタC11 およびキャパシタC1n 間
の電圧をキャパシタC11 〜C1n の電圧を加えた電圧値に
する。
【0033】なお、昇圧回路232 〜23m の充放電に際し
ても、昇圧回路231 と同様にそれぞれを動作させる。
【0034】また、昇圧回路231 〜23m の放電に際して
は、図3(c)に示すように、脈流電圧を生成する際に
電圧を0から1/4サイクルの最大値に電圧に上昇させ
るに際しては、昇圧回路231 〜23m が順次動作するよう
に出力制御回路26で順次出力スイッチSW21a ,SW21b 〜
SW2ma ,SW2mb を動作させ、反対に、1/4サイクルの
最大値から1/2サイクルの0に電圧を下降させるに際
しては、昇圧回路23m〜231 が順次動作するように出力
制御回路26で順次出力スイッチSW2ma ,SW2mb〜SW21a
,SW21b を動作させる。そして、図3(d)に示すよ
うに、ほぼ正弦波に対応する脈流の電圧を出力する。
【0035】さらに、インバータ回路24のスイッチSW31
およびスイッチSW34と、スイッチSW33およびスイッチSW
32とを昇圧回路23m 〜231 からの正弦波の半サイクルご
とに交互にオン、オフさせ、図3(e)に示すように正
負に振った正弦波交流に変換して蛍光ランプFLに高周波
交流を供給し、蛍光ランプFLを点灯させる。
【0036】また、対応する入力スイッチSW11a ,SW11
b 〜SW1ma ,SW1mb と、出力スイッチSW2ma ,SW2mb 〜
SW21a ,SW21b とは、同時にオンさせない。
【0037】次に、他の実施例を図4を参照して説明す
る。
【0038】この図4に示す実施例は、図1に示す実施
例において、入力制御回路25と出力制御回路26とを、制
御回路31および分周回路32とにより構成し、制御回路31
の出力はそのまま出力スイッチSW21a 〜SW2mb および昇
圧回路231 〜23m を制御するとともに、分周回路32を介
して周波数を低下させて入力スイッチSW11a 〜SW1mbを
制御する。また、制御回路31で出力するパルスは、図5
(a)および図5(b)に示すように、インバータ回路
24の出力の4a倍に設定する。
【0039】上記いずれの実施例においても、昇圧回路
231 〜23m には、インダクタンスのための巻線部品を用
いておらず、充電部品としてはキャパシタC11 〜C1n し
か用いていないので、装置の軽量化および小型化を図る
ことができる。
【0040】また、昇圧回路231 〜23m の出力周波数は
100kHz以上が好ましく、インバータ回路24の出力周
波数は40kHz程度が望ましい。
【0041】
【発明の効果】請求項1記載の周波数変換装置によれ
ば、キャパシタにて構成された畜電手段を入力側スイッ
チング手段および出力側スイッチング手段を用い、入力
側スイッチング手段および出力側スイッチング手段のス
イッチング動作を異ならせて周波数を変換させることに
より、巻線部品が不要になり、簡単な構成で、小型化、
軽量化を図って周波数を変換できる。
【0042】請求項2記載の周波数変換装置によれば、
請求項1記載の周波数変換装置に加え、畜電手段の複数
のキャパシタは、電源回路にて充電される際にはこの電
源回路に対して並列に接続され、負荷に放電する際には
この負荷に対して直列に接続されるため、直列に接続す
る際に電圧を上昇できるため、巻線部品を用いずに昇圧
できる。
【0043】請求項3記載の周波数変換装置によれば、
請求項1または2記載の周波数変換装置に加え、畜電手
段は、電源回路から出力される電圧値に対応して、入力
側スイッチング手段が動作するため、電源回路から出力
される電圧値の変化に対応できる。
【0044】請求項4記載のランプ点灯装置によれば、
請求項1ないし3いずれか記載の周波数変換装置に、直
流/交流変換手段を接続し、この直流/交流変換手段に
負荷としてランプを接続したため、効率良くランプを点
灯できる。
【0045】請求項5記載のランプ点灯装置によれば、
請求項4記載のランプ点灯装置に加え、周波数変換装置
と、直流/交流変換手段とは、異なる周波数で動作する
ため、それぞれ効率良い周波数で動作できる。
【0046】請求項6記載のランプ点灯装置によれば、
請求項4または5記載のランプ点灯装置に加え、直流/
交流変換手段は、出力周波数が可変であるため出力を変
化させることができ、ランプを調光点灯できる。
【0047】請求項7記載の照明装置によれば、請求項
4ないし6いずれか記載のランプ点灯装置を、器具本体
に設けたため、小型化、軽量化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の照明装置の一実施例を示す回路図であ
る。
【図2】同上外観を示す斜視図である。
【図3】同上動作を示す波形図である。 (a) 全波整流器の電圧波形 (b) 入力制御回路の制御出力 (c) 出力制御回路の制御出力 (d) 昇圧回路全体の出力電圧波形 (e) インバータ回路の出力電圧波形
【図4】同上他の実施例を示す回路図である。
【図5】同上動作を示す波形図である。 (a) インバータ回路の電圧波形 (b) 出力制御回路の制御出力
【符号の説明】
11 器具本体 15 ランプ点灯装置 22 電源回路 231 〜23m 畜電手段としての昇圧回路 24 直流/交流変換手段としてのインバータ回路 C11 〜Cmn キャパシタ SW11a 〜SW1mb 入力側スイッチング手段としての入
力スイッチ SW21a 〜SW2mb 出力側スイッチング手段としての出
力スイッチ FL 負荷としての蛍光ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 紀之 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東芝 ライテック株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力側に電源回路が接続され出力側に負
    荷が接続されキャパシタにて構成された畜電手段と、 この畜電手段および前記電源回路の間に介挿されスイッ
    チングを行なう入力側スイッチング手段と、 前記畜電手段および前記負荷の間に介挿されスイッチン
    グを行なう出力側スイッチング手段とを備え、 前記入力側スイッチング手段および前記出力側スイッチ
    ング手段のスイッチング動作を異ならせて周波数を変換
    させることを特徴とした周波数変換装置。
  2. 【請求項2】 畜電手段は、複数のキャパシタを備え、 これらキャパシタは、電源回路にて充電される際にはこ
    の電源回路に対して並列に接続され、負荷に放電する際
    にはこの負荷に対して直列に接続されることを特徴とし
    た請求項1記載の周波数変換装置。
  3. 【請求項3】 電源回路は、時間とともに電圧値が変化
    する電圧を出力し、 畜電手段は、前記電源回路から出力される電圧値に対応
    して電圧値ごとに複数設けられ、前記電源回路から出力
    される電圧値に従って、入力側スイッチング手段が動作
    することを特徴とした請求項1または2記載の周波数変
    換装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3いずれか記載の周波数
    変換装置に、直流/交流変換手段を接続し、この直流/
    交流変換手段に負荷としてランプを接続したことを特徴
    としたランプ点灯装置。
  5. 【請求項5】 周波数変換装置と、直流/交流変換手段
    とは、異なる周波数で動作することを特徴とした請求項
    4記載のランプ点灯装置。
  6. 【請求項6】 直流/交流変換手段は、出力周波数が可
    変であることを特徴とした請求項4または5記載のラン
    プ点灯装置。
  7. 【請求項7】 請求項4ないし6いずれか記載のランプ
    点灯装置を、器具本体に設けたことを特徴とする照明装
    置。
JP5272633A 1993-10-29 1993-10-29 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置 Pending JPH07123734A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5272633A JPH07123734A (ja) 1993-10-29 1993-10-29 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5272633A JPH07123734A (ja) 1993-10-29 1993-10-29 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07123734A true JPH07123734A (ja) 1995-05-12

Family

ID=17516652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5272633A Pending JPH07123734A (ja) 1993-10-29 1993-10-29 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07123734A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5610807A (en) * 1994-10-14 1997-03-11 Matsushita Electric Works, Ltd. Power converting system with a plurality of charging capacitors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5610807A (en) * 1994-10-14 1997-03-11 Matsushita Electric Works, Ltd. Power converting system with a plurality of charging capacitors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2719096B2 (ja) 力率補正機能を有する電源回路
US5303140A (en) Power source circuit
CN103620934B (zh) 用于驱动负载特别是led单元的、具有输入和输出滤波器的dc‑dc驱动器设备
JPH07130484A (ja) 電源装置、ランプ点灯装置および照明装置
Prado et al. A high-power-factor electronic ballast using a flyback push-pull integrated converter
JPH07123734A (ja) 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置
JPH0588067B2 (ja)
JPH07222453A (ja) 電源装置、ランプ点灯装置および照明装置
JPH07123733A (ja) 周波数変換装置、ランプ点灯装置および照明装置
JPH0678535A (ja) 直流電源装置
JPH07241067A (ja) 電源装置、ランプ点灯装置および照明装置
JP3767446B2 (ja) 可変出力型dc/dcコンバータ
JP3163656B2 (ja) インバータ装置
JPH0686542A (ja) 電源装置、放電灯点灯装置及び照明器具
JP2906056B2 (ja) 放電灯点灯回路
JPH083197Y2 (ja) 直流電源回路
JP2000125572A (ja) インバータ装置
JPH10106786A (ja) 電源装置
Aguilar et al. Analysis of the half-bridge boost rectifier as integrated electronic ballast with power factor correction
JP3134958B2 (ja) 電源装置、放電灯点灯装置および照明装置
JP2532999Y2 (ja) 照明電球用電源回路
JP3538339B2 (ja) インバータ装置
JPH04269A (ja) インバータ装置
JPH06113556A (ja) 電源装置、放電灯点灯装置及び照明器具
JP3261706B2 (ja) インバータ装置