JPH07194121A - Discharge lamp lighting apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a highly reliable apparatus which is simple can suppress the spurious higher harmonics as much as possible by a method wherein a series circuit composed of an inductor and a diode is connected between a rectifier and an inverter in order to stabilize an input current from the rectifier, etc. CONSTITUTION:An output from an AC power supply AC is inputted to an inverter 1 through a rectifier 1 and an output from the inverter 1 is supplied to a discharge lamp La. In a discharge lamp lighting apparatus S like this, a series circuit composed of an inductor L1 and a diode D2 is connected between the rectifier D1 and the inverter 1 in order to stabilize an input current from the rectifier D1. Further, a current limiter inductor L4 is provided on the secondary side of an inductor L3 which is one of the components of the inverter 1. Moreover, the one terminal of the current limiter inductor L4 is connected to a ground line and the other terminal is connected to the point of the series circuit for stabilizing the input current from the rectifier D1 between the inductor D1 and the diode D2 through a capacitor C2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、放電灯を高周波で点灯
させる簡便な放電灯点灯装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simple discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp at a high frequency.

【０００２】[0002]

【従来の技術とその問題点】従来、図６に示すように、
交流電源ＡＣを該交流電源ＡＣに並列接続された整流回
路Ｄ１及び平滑コンデンサＣ１により平滑化してインバ
ータ１に入力し、インバータ１にて適当な周波数の高周
波に変換し、インバータ１に並列接続された放電灯Ｌａ
を点灯させていた。ここで、インバータ１はスイッチン
グ素子１Ｑの動作によりインダクタ１Ｌとコンデンサ１
Ｃとが共振し、電流制限用のインダクタ１Ｒを介して放
電灯を点灯させるものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG.
The AC power supply AC is smoothed by the rectifier circuit D1 and the smoothing capacitor C1 connected in parallel to the AC power supply AC, input to the inverter 1, converted into a high frequency of an appropriate frequency by the inverter 1, and connected in parallel to the inverter 1. Discharge lamp La
Was lit. Here, the inverter 1 includes the inductor 1L and the capacitor 1 by the operation of the switching element 1Q.
C resonates, and the discharge lamp is turned on via the current limiting inductor 1R.

【０００３】ところが、この種の回路においては、整流
電圧が平滑電圧より低い期間は整流回路Ｄ１からの出力
が無くなるので、例えば平滑コンデンサＣ１へ流入する
電流が図５（ｂ）に示すように交流電圧のピーク値付近
にのみ流れることとなり、図５（ａ）に示す交流基本波
に対して高次高調波成分を多く含む高周波数ノイズが発
生し、電源ラインの高調波電流の増加により電力系統の
設備をはじめとする電気系統に接続される機器の動作が
不良となったり、これら機器の寿命が短くなったりする
といった問題が生じる。However, in this type of circuit, since the output from the rectifying circuit D1 disappears while the rectified voltage is lower than the smoothing voltage, the current flowing into the smoothing capacitor C1 is an alternating current as shown in FIG. 5 (b). It flows only in the vicinity of the peak value of the voltage, high-frequency noise including many high-order harmonic components occurs with respect to the AC fundamental wave shown in FIG. There is a problem in that the equipment connected to the electric system including the equipment of (1) will not operate properly, and the life of these equipment will be shortened.

【０００４】そこで従来は、このような高次高調波成分
を抑えるために、例えば図７に示すような放電灯点灯回
路が提案されており、交流電源ＡＣを整流回路Ｃ１によ
り整流し、アクティブフィルタ２を整流回路Ｃ１と平滑
コンデンサＣ１との間に並列接続し、平滑電圧をインバ
ータ１で高周波に変換して放電灯を点灯させていた。Therefore, conventionally, in order to suppress such high-order harmonic components, a discharge lamp lighting circuit, for example, as shown in FIG. 7 has been proposed. An AC power supply AC is rectified by a rectifier circuit C1 and an active filter is provided. 2 was connected in parallel between the rectifier circuit C1 and the smoothing capacitor C1, and the smoothing voltage was converted into a high frequency by the inverter 1 to light the discharge lamp.

【０００５】ここで、アクティブフィルタ２はインダク
タ２Ｌ，スイッチング素子２Ｑ，ダイオード２Ｄを備え
るものであって、まずスイッチング素子２Ｑをオンにし
インダクタ２Ｌに電力を蓄え、次いでスイッチング素子
２Ｑをオフとしインダクタ２Ｌの電力を放出し、コンデ
ンサＣ１を充電するようにし、さらにコンデンサＣ１か
らインバータ１へ電力を供給するようにしたものであ
る。また、スイッチング素子２Ｑを適切にオン・オフさ
せることで、インダクタ２Ｌに流れる電流を正弦波に近
づけることが可能になり、整流回路Ｃ１からの入力電流
を正弦波に近づけることにより不要な高調波成分を極力
を抑えるようにしたものである。Here, the active filter 2 comprises an inductor 2L, a switching element 2Q and a diode 2D. First, the switching element 2Q is turned on to store power in the inductor 2L, and then the switching element 2Q is turned off to turn off the inductor 2L. The electric power is discharged, the capacitor C1 is charged, and the electric power is supplied from the capacitor C1 to the inverter 1. Further, by appropriately turning on / off the switching element 2Q, it becomes possible to make the current flowing through the inductor 2L close to a sine wave, and by making the input current from the rectifier circuit C1 close to a sine wave, unnecessary harmonic components are generated. Is designed to be suppressed as much as possible.

【０００６】しかしながら、このようなアクティブフィ
ルタにはスイッチング素子やそれを駆動させるための制
御回路等（図示を省略してある）が必要であり、回路を
複雑化・大型化させる上たいへん高価となるという問題
があった。However, such an active filter requires a switching element and a control circuit (not shown) for driving the switching element, which makes the circuit complicated and large and very expensive. There was a problem.

【０００７】そこで、本発明はこのような問題を解消す
るために案出されたのであって、簡便な構成でしかも不
要な高次高調波の発生を極力防止できる信頼性の高い放
電灯点灯装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been devised to solve such a problem, and has a highly reliable discharge lamp lighting device which has a simple structure and can prevent the generation of unnecessary higher harmonics as much as possible. The purpose is to provide.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する放電
灯点灯装置は、交流電源からの出力を整流回路を介して
インバータに入力し、該インバータからの出力を放電灯
へ供給するように構成した放電灯点灯装置であって、整
流回路と前記インバータとの間に、該整流回路からの入
力電流を安定化させるためのインダクタとダイオードと
の直列回路を接続し、且つインバータを構成するインダ
クタの二次側に電流制御用インダクタを設けるととも
に、該電流制限用インダクタの一端をグランドライン
に、他端を整流回路からの電流を安定化させる直列回路
のインダクタとダイオードの間にコンデンサを介して接
続させたことを特徴とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION A discharge lamp lighting device that achieves the above object is configured so that an output from an AC power source is input to an inverter via a rectifier circuit and an output from the inverter is supplied to the discharge lamp. In the discharge lamp lighting device described above, a series circuit of an inductor and a diode for stabilizing an input current from the rectifier circuit is connected between the rectifier circuit and the inverter, A current control inductor is provided on the secondary side, and one end of the current limiting inductor is connected to the ground line and the other end is connected via a capacitor between the inductor and the diode of the series circuit that stabilizes the current from the rectifier circuit. It is characterized by having done.

【０００９】[0009]

【作用】上記構成の放電灯点灯装置によれば、従来のア
クティブフィルタの代わりにインダクタ，ダイオード，
コンデンサの構成により、不要な高次高調波の発生を極
力防止でき、しかもスイッチング素子やこのスイッチン
グを制御する制御回路が不要となるので、回路全体を複
雑化・大型化とすることがない。According to the discharge lamp lighting device having the above-described structure, instead of the conventional active filter, an inductor, a diode,
With the configuration of the capacitor, generation of unnecessary high-order harmonics can be prevented as much as possible, and since the switching element and the control circuit for controlling this switching are not necessary, the circuit as a whole is not complicated and large.

【００１０】[0010]

【実施例】本発明に係る具体的な一実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１に示すように、放電灯点灯装
置Ｓは交流電源ＡＣからの出力を整流回路Ｄ１を介して
インバータ１に入力し、インバータ１からの出力を放電
灯Ｌａへ供給するようにして放電灯を点灯させるように
したものであり、その具体的な回路構成は以下の通りと
なる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the discharge lamp lighting device S inputs the output from the AC power supply AC to the inverter 1 through the rectifier circuit D1 and supplies the output from the inverter 1 to the discharge lamp La to discharge the discharge lamp. The light is turned on, and the specific circuit configuration is as follows.

【００１１】すなわち、整流回路Ｄ１とインバータ１と
の間に昇圧用のインダクタＬ１とダイオードＤ２との直
列回路が設けられ、ダイオードＤ２とインバータ１との
間に並列に平滑用のコンデンサＣ１が設けられ、そして
インバータ１を構成する電流制限用のインダクタ（バラ
ストインダクタ）Ｌ３の二次側にインバータ１への入力
電流を滑らかに安定化させるための安定化用のインダク
タＬ４が設けられ、このインダクタＬ４の一端が放電灯
Ｌａの電源側の−ラインに、他端がコンデンサＣ２に接
続され、さらにこのコンデンサＣ２の他端がインダクタ
Ｌ１・ダイオードＤ２間ＬＤに接続されている。また、
放電灯Ｌａの非電源端子側の両端には、放電灯Ｌａのフ
ィラメントに対する予熱用のコンデンサＣ４が接続され
ている。That is, a series circuit of a boosting inductor L1 and a diode D2 is provided between the rectifier circuit D1 and the inverter 1, and a smoothing capacitor C1 is provided in parallel between the diode D2 and the inverter 1. In addition, a stabilizing inductor L4 for smoothly stabilizing the input current to the inverter 1 is provided on the secondary side of the current limiting inductor (ballast inductor) L3 that constitutes the inverter 1. One end is connected to the negative line on the power supply side of the discharge lamp La, the other end is connected to the capacitor C2, and the other end of the capacitor C2 is connected to the inductor L1 and the diode D2 LD. Also,
A condenser C4 for preheating the filament of the discharge lamp La is connected to both ends of the discharge lamp La on the non-power supply terminal side.

【００１２】ここで、整流回路Ｄ１は主にブリッジダイ
オードから構成されるものであって、交流電源ＡＣから
の出力をこれにより整流するものであり、さらに平滑用
のコンデンサＣ１によって平滑する。インダクタＬ１は
フィードバックによる電流制御用のものであり、またダ
イオードＤ２は上記平滑回路、インバータ１からの電流
の逆流を防止することと平滑電圧を安定にするためのも
の、コンデンサＣ２は二次巻線のインダクタで発生する
電圧変化をフィードバックするとともに、直流成分をカ
ットし、二次巻線のインダクタに過電流が流れ破損する
ことを極力防止するためのものである。Here, the rectifier circuit D1 is mainly composed of a bridge diode, rectifies the output from the AC power supply AC by this, and is further smoothed by the smoothing capacitor C1. The inductor L1 is for current control by feedback, the diode D2 is for preventing backflow of the current from the smoothing circuit and the inverter 1 and for stabilizing the smoothed voltage, and the capacitor C2 is a secondary winding. Is to feed back the voltage change generated in the inductor, cut the DC component, and prevent the damage of the inductor of the secondary winding due to overcurrent.

【００１３】次に、上記放電灯点灯装置Ｓの動作につい
て説明する。コンデンサＣ１により平滑された電圧は、
インバータ１のインダクタＬ２を介してスイッチング素
子Ｑ１に印加される。そして、インバータ１のスイッチ
ング素子Ｑ１によるスイッチング動作により、インダク
タＬ２とコンデンサＣ３とが共振し、インダクタＬ３を
介して放電灯Ｌａを点灯せしめる。この際、インダクタ
Ｌ３の二次側のコイルＬ４においてもスイッチング素子
Ｑ１のスイッチング周波数に応じた交流の電位が発生
し、コンデンサＣ２を介して交流電流が流れる。また、
ダイオードＤ２のアノード側の電圧は図２（ａ）のよう
になり、図２（ｂ）に示す整流電圧が低い期間において
も負の電位となるため入力電流が流れる。Next, the operation of the discharge lamp lighting device S will be described. The voltage smoothed by the capacitor C1 is
It is applied to the switching element Q1 via the inductor L2 of the inverter 1. Then, due to the switching operation of the switching element Q1 of the inverter 1, the inductor L2 and the capacitor C3 resonate, and the discharge lamp La is turned on via the inductor L3. At this time, an AC potential corresponding to the switching frequency of the switching element Q1 is generated also in the coil L4 on the secondary side of the inductor L3, and an AC current flows through the capacitor C2. Also,
The voltage on the anode side of the diode D2 is as shown in FIG. 2A, and since the rectified voltage shown in FIG. 2B has a negative potential even during a low period, an input current flows.

【００１４】また、インダクタＬ４にかかる電圧波形は
図３（ｂ）のごとくになり、コンデンサＣ２，インダク
タＬ４を流れる電流の波形は図３（ａ）のように電圧
が低い期間においても一定以上の電流が流れることによ
り、高調波成分を抑制することになり、図４（ａ）に示
す正弦波形である入力電圧波形に対して、従来の図５
（ｂ）よりもずっと正弦波形に近い図４（ｂ）に示すご
とくの入力電流波形が得られる。すなわち、インダクタ
Ｌ４とコンデンサＣ２との接続点の電位が接続点ＬＤよ
り高い期間には、インダクタＬ４，コンデンサＣ２，ダ
イオードＤ２を流れる電流、整流電圧に応じて流れる
電源側からの電流により、高調波成分の少ない入力電
流波形となるのである。The voltage waveform applied to the inductor L4 is as shown in FIG. 3 (b), and the waveform of the current flowing through the capacitor C2 and the inductor L4 is above a certain level even in the low voltage period as shown in FIG. 3 (a). As the current flows, the harmonic components are suppressed, and the conventional voltage of FIG.
An input current waveform as shown in FIG. 4B that is much closer to a sine waveform than in FIG. 4B is obtained. That is, while the potential at the connection point between the inductor L4 and the capacitor C2 is higher than that at the connection point LD, the harmonics are generated by the current flowing through the inductor L4, the capacitor C2, and the diode D2 and the current from the power supply side flowing according to the rectified voltage. The input current waveform has few components.

【００１５】なお、本実施例ではインダクタＬ４をイン
バータ１を構成する電流制限用のインダクタ（バラスト
インダクタ）Ｌ３の二次側に設けた例について説明した
が、共振用のインダクタＬ２の二次側へ設けてもよく、
上記実施例と同様な効果を得ることができる。In this embodiment, the inductor L4 is provided on the secondary side of the current limiting inductor (ballast inductor) L3 forming the inverter 1. However, the inductor L4 is provided on the secondary side of the resonance inductor L2. May be provided,
It is possible to obtain the same effect as that of the above embodiment.

【００１６】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の放電灯点
灯装置によれば、従来のアクティブフィルタを使用する
ことなく、インダクタ，ダイオード，コンデンサの簡便
な回路構成により、従来インバータへの入力電流波形に
生じていた不要な高次高調波の発生を極力防止でき、し
かもスイッチング素子やこのスイッチングを制御する制
御回路が不要となるので、回路全体を複雑化・大型化と
することがない、信頼性の優れた放電灯点灯装置を提供
することができる。As described above, according to the discharge lamp lighting device of the present invention, the input current to the conventional inverter can be realized by the simple circuit configuration of the inductor, the diode and the capacitor without using the conventional active filter. Unnecessary higher harmonics generated in the waveform can be prevented as much as possible, and the switching element and the control circuit that controls this switching are not required, so the overall circuit is not complicated or large, and is reliable. It is possible to provide a discharge lamp lighting device having excellent properties.

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

【図１】本発明に係る一実施例の回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment according to the present invention.

【図２】（ａ）はダイオードＤ２のアノード側の電圧波
形図であり、（ｂ）はその整流波形図である。2A is a voltage waveform diagram on the anode side of a diode D2, and FIG. 2B is a rectified waveform diagram thereof.

【図３】（ａ）はインダクタＬ４を流れる電流波形図で
あり、（ｂ）はインダクタＬ４にかかる電圧波形図であ
る。3A is a waveform diagram of a current flowing through an inductor L4, and FIG. 3B is a waveform diagram of a voltage applied to the inductor L4.

【図４】（ａ）は入力電圧波形であり、（ｂ）は入力電
流波形である。FIG. 4A is an input voltage waveform, and FIG. 4B is an input current waveform.

【図５】（ａ）は交流電源の電圧波形であり、（ｂ）は
入力電流波形である。5A is a voltage waveform of an AC power supply, and FIG. 5B is an input current waveform.

【図６】従来技術の回路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a conventional technique.

【図７】従来技術の他の回路構成図である。FIG. 7 is another circuit configuration diagram of the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ・・・ インバータ ＡＣ ・・・ 交流電源 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ ・・・ コンデンサ Ｄ１ ・・・ 整流回路 Ｄ２ ・・・ ダイオード Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４ ・・・ インダクタ 1 ... Inverter AC ... AC power supply C1, C2, C3 ... Capacitor D1 ... Rectifier circuit D2 ... Diode L1, L2, L3, L4 ... Inductor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 交流電源からの出力を整流回路を介して
インバータに入力し、該インバータからの出力を放電灯
へ供給するように構成した放電灯点灯装置であって、前
記整流回路と前記インバータとの間に、該整流回路から
の入力電流を安定化させるためのインダクタとダイオー
ドとの直列回路を接続し、且つ前記インバータを構成す
るインダクタの二次側に電流制御用インダクタを設ける
とともに、該電流制限用インダクタの一端をグランドラ
インに、他端を前記整流回路からの電流を安定化させる
直列回路のインダクタとダイオードの間にコンデンサを
介して接続させたことを特徴とする放電灯点灯装置。1. A discharge lamp lighting device configured to input an output from an AC power source to an inverter via a rectifier circuit and supply an output from the inverter to a discharge lamp, the rectifier circuit and the inverter. A series circuit of an inductor and a diode for stabilizing the input current from the rectifier circuit, and a current control inductor on the secondary side of the inductor that constitutes the inverter, and A discharge lamp lighting device characterized in that one end of a current limiting inductor is connected to a ground line and the other end is connected via a capacitor between an inductor and a diode of a series circuit for stabilizing the current from the rectifying circuit.