JPH0917580A - Lighting system - Google Patents
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- JPH0917580A JPH0917580A JP16127695A JP16127695A JPH0917580A JP H0917580 A JPH0917580 A JP H0917580A JP 16127695 A JP16127695 A JP 16127695A JP 16127695 A JP16127695 A JP 16127695A JP H0917580 A JPH0917580 A JP H0917580A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源から電源を供
給されてインバータ回路により放電灯を高周波点灯させ
る照明装置に関するものであり、特に、交流電源からの
入力電流波形を改善した照明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 lighting device which is supplied with power from an AC power source and turns on a discharge lamp at a high frequency by an inverter circuit, and more particularly to a lighting device having an improved input current waveform from the AC power source. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、交流電源を受けて高周波の出力を
負荷に供給する装置として、インバータ回路を用いた照
明装置が良く知られている。また、特開平５−３８１６
１号公報には、インバータ回路の入力電流波形を改善す
るための回路方式が提案されている。その具体回路を図
１８に示す。この回路は、交流入力電圧からインバータ
回路に供給される交流入力電流波形を休止区間なく交流
電源電圧とほぼ同位相にて流すことができ、入力力率を
改善したものである。以下、その基本動作を説明する。
スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 は高周波で交互にオン・オ
フされるものであり、まず、スイッチング素子Ｑ2 がオ
ンすると、電解コンデンサＣ0 を電源として、コンデン
サＣ1 、コンデンサＣ2 、ランプＬＰとコンデンサＣ3
の並列回路、インダクタＬ1 、スイッチング素子Ｑ2 、
コンデンサＣ0 のループで共振電流ｉが流れる。そのと
き、コンデンサＣ1 が共振電流ｉにて充電されるが、そ
の充電電圧Ｖｃ1 と入力電圧Ｖｉｎの和（Ｖｃ1 ＋Ｖｉ
ｎ）が電解コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃを越えると、電
解コンデンサＣ0 からの電流ｉが無くなり、整流器ＤＢ
からの入力電流Ｉｄが、ダイオードＤ2 、コンデンサＣ
2 、ランプＬＰとコンデンサＣ3 の並列回路、インダク
タＬ1 、スイッチング素子Ｑ2 、整流器ＤＢのループで
流れる。このとき、交流電源Ｅから入力電流が流れるモ
ードとなる。その後、スイッチング素子Ｑ2 がオフする
と、インダクタＬ1 のエネルギーにより、それまで流れ
ていた電流Ｉｄは回生電流としてスイッチング素子Ｑ1
を逆方向に流れ、電解コンデンサＣ0 を充電する。やが
て、その回生電流が無くなると、コンデンサＣ2 を電源
として、コンデンサＣ2 、コンデンサＣ1 、スイッチン
グ素子Ｑ1 、インダクタＬ1 、ランプＬＰとコンデンサ
Ｃ3 の並列回路、コンデンサＣ2 のループで共振電流が
流れる。そのとき、コンデンサＣ1 の充電電荷が放電さ
れ、その電荷が無くなると、ダイオードＤ1 を介して共
振電流が流れる動作を行う。このように、スイッチング
素子Ｑ1 、Ｑ2 のオン・オフでインバータ回路に共振電
流が流れ、その共振電流にてコンデンサＣ1 を充放電さ
せて、その充電電圧Ｖｃ1 と入力電圧Ｖｉｎの和がコン
デンサＣ0 の電圧Ｖｄｃを越えることにより入力電流Ｉ
ｄを流す。これにより、高周波的にパルス電流Ｉｄが整
流器ＤＢから流れ込むことになるので、そのパルス電流
をフィルタ回路５にて低域通過させることにより、正弦
波状の入力電流波形を得ることができる。入力電圧Ｖｉ
ｎと、電圧（Ｖｉｎ＋Ｖｃ1 ）と、コンデンサＣ0 の電
圧Ｖｄｃの関係、並びに整流器ＤＢから流れ込むパルス
状の入力電流の波形を図１９に示す。2. Description of the Related Art Conventionally, a lighting device using an inverter circuit is well known as a device which receives an AC power source and supplies a high frequency output to a load. In addition, JP-A-5-3816
Japanese Patent Laid-Open No. 1-1994 proposes a circuit system for improving an input current waveform of an inverter circuit. The specific circuit is shown in FIG. This circuit allows the AC input current waveform supplied from the AC input voltage to the inverter circuit to flow in almost the same phase as the AC power supply voltage without a pause section, thereby improving the input power factor. The basic operation will be described below.
The switching elements Q 1 and Q 2 are alternately turned on and off at a high frequency. First, when the switching element Q 2 is turned on, the electrolytic capacitor C 0 is used as a power source to connect the capacitor C 1 , the capacitor C 2 , and the lamp LP. Capacitor C 3
Parallel circuit, inductor L 1 , switching element Q 2 ,
The resonance current i flows in the loop of the capacitor C 0 . At that time, the capacitor C 1 is charged by the resonance current i, but the sum of the charging voltage Vc 1 and the input voltage Vin (Vc 1 + Vi
When n) exceeds the voltage Vdc of the electrolytic capacitor C 0, there is no current i from the electrolytic capacitor C 0, the rectifier DB
The input current Id from the diode D 2 and the capacitor C
2 , the parallel circuit of the lamp LP and the capacitor C 3 , the inductor L 1 , the switching element Q 2 , and the rectifier DB. At this time, the mode is in which the input current flows from the AC power source E. After that, when the switching element Q 2 turns off, the current Id that has been flowing up to that point is regenerated as a regenerative current due to the energy of the inductor L 1 and the switching element Q 1
Flowing in the opposite direction to charge the electrolytic capacitor C 0 . Eventually, when the regenerative current disappears, the capacitor C 2 is used as a power source, and the capacitor C 2 , the capacitor C 1 , the switching element Q 1 , the inductor L 1 , the parallel circuit of the lamp LP and the capacitor C 3 , and the loop of the capacitor C 2 resonate. An electric current flows. At that time, the charged electric charge of the capacitor C 1 is discharged, and when the electric charge disappears, a resonant current flows through the diode D 1 . As described above, when the switching elements Q 1 and Q 2 are turned on / off, a resonance current flows in the inverter circuit, and the resonance current causes the capacitor C 1 to be charged / discharged, so that the sum of the charging voltage Vc 1 and the input voltage Vin is When the voltage Vdc of the capacitor C 0 is exceeded, the input current I
Flow d. As a result, since the pulse current Id flows in from the rectifier DB in a high frequency, a sinusoidal input current waveform can be obtained by passing the pulse current through the filter circuit 5 in the low frequency range. Input voltage Vi
19 shows the relationship between n, the voltage (Vin + Vc 1 ) and the voltage Vdc of the capacitor C 0 , and the waveform of the pulsed input current flowing from the rectifier DB.
【０００３】上記説明から明らかなように、この回路構
成においては、コンデンサＣ1 の充放電が入力電流波形
に大きく関与しており、さらに、平滑コンデンサＣ0 を
充電する充電電流を決定していることが分かる。また、
入力電流波形を改善するための動作をＤＣ−ＤＣコンバ
ータ回路等の特別な回路を必要とせず、インバータ回路
自身に行わせるものであり、簡単な回路にて低コストで
入力電流波形の改善を達成できるものである。As is clear from the above description, in this circuit configuration, the charging / discharging of the capacitor C 1 has a great influence on the input current waveform, and further, the charging current for charging the smoothing capacitor C 0 is determined. I understand. Also,
The operation for improving the input current waveform does not require a special circuit such as a DC-DC converter circuit and is performed by the inverter circuit itself, and the improvement of the input current waveform is achieved with a simple circuit at low cost. It is possible.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記回路構成
により、負荷としてラピッド蛍光灯４０Ｗ直管ＦＬＲ４
０Ｓ（一般ランプ）を点灯させた場合、周囲温度が低温
（０〜１０℃）になると、ランプ電力が低下し、その光
出力が低下して、暗くなるという特性を有している。日
本においては、冬期、朝点灯するときには、０〜１０℃
の低温状態は容易に考えられ、そのとき、照明が暗い
と、いろいろな問題が生じてくる。その対策として、周
囲温度を検出して、低温時に光出力を増加させる制御を
行うことが考えられるが、回路構成が複雑化してしまう
という欠点がある。Here, with the above circuit configuration, the rapid fluorescent lamp 40W straight tube FLR4 is used as a load.
When the 0S (general lamp) is turned on, when the ambient temperature becomes low temperature (0 to 10 ° C.), the lamp power is lowered, the light output thereof is lowered, and it becomes dark. In Japan, 0-10 ° C when lit in the morning in winter
The low temperature condition is easily conceivable, and when the lighting is dark, various problems occur. As a countermeasure, it is conceivable to detect the ambient temperature and perform control to increase the light output at low temperature, but there is a drawback that the circuit configuration becomes complicated.
【０００５】一方、この回路構成においては、負荷抵抗
値が上昇あるいは低下すると、コンデンサＣ0 の電圧Ｖ
ｄｃが上昇する性質がある。その特性を図５に示す。こ
こで、ランプＬＰが何かの要因で等価抵抗値が低下する
と、インバータ回路の電源となる平滑コンデンサＣ0 の
電圧Ｖｄｃが上昇して、回路部品のストレスが増加する
という欠点がある。例えば、ラピッド蛍光灯４０Ｗ系の
ランプで松下製ＦＬＲ４０／３６、ＦＰＬ３６、ＦＭＬ
３６等のランプを上記回路に用いると、これらのランプ
は、ランプの周囲温度が低下すると、その等価抵抗値
（試験用安定器にて点灯させ、その周囲温度を変化させ
たときのランプ電流−ランプ電圧より求めた抵抗値）が
低下する特性を有しているため、低温時にインバータ回
路の電源電圧Ｖｄｃが上昇することになる。このよう
に、上記のランプを負荷として点灯させると、周囲温度
が低下すると、インバータ回路の電源電圧が上昇して、
インバータ回路を構成している回路部品に電圧的なスト
レスが印加されて、回路部品が破壊してしまうという欠
点がある。On the other hand, in this circuit configuration, when the load resistance value increases or decreases, the voltage V 0 of the capacitor C 0 is increased.
It has the property of increasing dc. The characteristics are shown in FIG. Here, if the equivalent resistance value of the lamp LP is lowered due to some factor, the voltage Vdc of the smoothing capacitor C 0 serving as the power supply of the inverter circuit rises, and the stress of the circuit components increases. For example, the rapid fluorescent lamp 40W series lamps are Matsushita FLR40 / 36, FPL36, FML.
When lamps such as No. 36 are used in the above circuit, when the ambient temperature of the lamp is lowered, these lamps have an equivalent resistance value (the lamp current when the ambient temperature is changed by turning on the lamp with a test ballast- Since the resistance value obtained from the lamp voltage) decreases, the power supply voltage Vdc of the inverter circuit increases at low temperatures. In this way, when the above lamp is lit as a load and the ambient temperature decreases, the power supply voltage of the inverter circuit rises,
There is a drawback that voltage stress is applied to the circuit components that make up the inverter circuit and the circuit components are destroyed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
上述の簡単な構成で入力電流波形を改善するインバータ
回路を用いた照明装置において、適切な放電灯との組み
合わせで、低温時の光出力低下を抑制する方式を提案す
るものである。また、本発明では、前記簡単な構成で入
力電流波形を改善するインバータ回路を用いた照明装置
において、適切な放電灯との組み合わせで、その周囲温
度の変化により、インバータ回路の電源となる平滑コン
デンサの充電電圧を昇圧させることのない照明装置を提
案するものである。さらに、間違った放電灯が接続され
た場合の保護対策や、ワット数が近く温度特性の異なる
複数の放電灯が接続された場合の安定点灯のための回路
構成を併せて提案するものである。Therefore, in the present invention,
In a lighting device using an inverter circuit that improves the input current waveform with the above-described simple configuration, a method of suppressing a decrease in light output at low temperature by combining with an appropriate discharge lamp is proposed. Further, in the present invention, in a lighting device using an inverter circuit that improves the input current waveform with the above-mentioned simple configuration, a smoothing capacitor that becomes a power source of the inverter circuit due to a change in ambient temperature in combination with an appropriate discharge lamp. The present invention proposes an illumination device that does not boost the charging voltage of the device. Further, the present invention also proposes a circuit configuration for protection measures when a wrong discharge lamp is connected and for stable lighting when a plurality of discharge lamps having a similar wattage and different temperature characteristics are connected.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、図１に示すように、交流電源Ｅと、この交流電源Ｅ
からの交流電源電圧を受けて脈流直流電圧を出力する整
流器ＤＢと、この整流器ＤＢの出力を受けて直流電圧Ｖ
ｄｃに平滑する平滑コンデンサＣ0 と、この平滑コンデ
ンサＣ0 と並列的に接続され、平滑コンデンサＣ0 の電
圧Ｖｄｃを受けてスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のオン・
オフ動作により、高周波電圧を発生する振動要素１と負
荷要素２とからなる負荷回路を含むインバータ回路３と
を備え、前記整流器ＤＢと平滑コンデンサＣ0 の間に
は、前記振動要素１を構成するインピーダンス素子又は
整流素子が接続された照明装置において、図２に示すよ
うに、前記負荷要素２は、周囲温度が低温になるにつれ
て抵抗値が低下する特性を有することを特徴とするもの
である。このような特性を示す負荷要素２としては、省
エネルギー型の蛍光灯（例えば松下製ラピッド蛍光灯ラ
ンプＦＬＲ４０Ｓ／３６、ＦＰＬ３６、ＦＭＬ３６）を
用いることができる。また、請求項２の発明にあって
は、図１に示す照明装置において、負荷要素２は、図３
に示すように、周囲温度の変化によらず、ほぼ抵抗値が
一定であることを特徴とするものである。このような特
性を示す負荷要素２としては、その定格電力が表示と同
一電力である一般ランプ（例えば、松下製ラピッド蛍光
灯４０Ｗ系の一般ランプＦＬＲ４０Ｓ）を用いることが
できる。According to the invention of claim 1, as shown in FIG. 1, an alternating current power source E and this alternating current power source E are provided.
And a rectifier DB for receiving a pulsating direct current voltage from the AC power supply voltage from the
a smoothing capacitor C 0 for smoothing the dc, the smoothing capacitor C 0 and connected in parallel to the on of the switching element Q 1, Q 2 · receives a voltage Vdc of the smoothing capacitor C 0
An inverter circuit 3 including a load circuit including a vibrating element 1 and a load element 2 that generate a high frequency voltage by an off operation is provided, and the vibrating element 1 is configured between the rectifier DB and the smoothing capacitor C 0. In the lighting device to which the impedance element or the rectifying element is connected, as shown in FIG. 2, the load element 2 has a characteristic that its resistance value decreases as the ambient temperature decreases. As the load element 2 exhibiting such characteristics, an energy-saving fluorescent lamp (for example, Matsushita rapid fluorescent lamp FLR40S / 36, FPL36, FML36) can be used. Further, in the invention of claim 2, in the lighting device shown in FIG.
As shown in, the resistance value is almost constant regardless of the change in ambient temperature. As the load element 2 exhibiting such characteristics, a general lamp whose rated power is the same as the display power (for example, a general lamp FLR40S of 40W series rapid fluorescent lamp manufactured by Matsushita) can be used.
【０００８】[0008]
【作用】本発明では、図１に示される回路方式と、周囲
温度が低下すると等価抵抗値が低下する図２に示す特性
のラピッド４０Ｗ系の省エネルギー型ランプとの組み合
わせで、一般的に言われる２０℃以下の低温時に、特に
制御することなく、その光出力をほぼ一定にすることが
できる。また、図１に示される回路方式と、周囲温度が
低下しても等価抵抗値がほぼ一定な図３に示す特性のラ
ピッド４０Ｗ系の省エネルギー型でない一般ランプとの
組み合わせで、一般に言われる２０℃以下の低温時に、
特に制御することなく、インバータ回路の電源電圧とな
る平滑コンデンサＣ0 を昇圧することなしに、ほぼ一定
電圧にすることができる。In the present invention, it is generally said that the circuit system shown in FIG. 1 is combined with the energy saving lamp of the rapid 40 W system having the characteristic shown in FIG. 2 in which the equivalent resistance value decreases when the ambient temperature decreases. At a low temperature of 20 ° C. or less, the light output can be made almost constant without any particular control. In addition, a combination of the circuit system shown in FIG. 1 and a general rapid 40 W type non-energy-saving general lamp having the characteristic shown in FIG. 3 in which the equivalent resistance value is substantially constant even when the ambient temperature is lowered is generally called 20 ° C. At the following low temperatures,
The voltage can be made almost constant without boosting the smoothing capacitor C 0 serving as the power supply voltage of the inverter circuit without particular control.
【０００９】[0009]
【実施例】本発明の一実施例の回路構成を図４に示す。
この実施例では、交流電源Ｅに低域通過フィルタ回路５
を介して整流器ＤＢを接続し、この整流器ＤＢと平滑コ
ンデンサＣ0 の間に、コンデンサＣ1 とダイオードＤ1
の並列回路が、ダイオードＤ1 のカソードを平滑コンデ
ンサＣ0 側として接続されている。平滑コンデンサＣ0
の両端には、第１及び第２のスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ
2 の直列回路が並列接続されている。また、コンデンサ
Ｃ1 とダイオードＤ1 の並列回路と、コンデンサＣ2 と
インダクタＬ1 と共振コンデンサＣ3 に並列に接続され
た負荷Ｒの直列回路が、第１のスイッチング素子Ｑ1 と
並列に接続されている。負荷Ｒとしては、図２に示すよ
うに、周囲温度が低温になるにつれて等価抵抗値が低下
する特性を持った負荷要素が用いられる。ここで、等価
抵抗値とは、（負荷要素に印加された電圧）／（負荷要
素に流れる電流）で表されるものであり、試験用安定器
又は高周波電源にて点灯し、周囲温度を変化させて、そ
のときの温度下における負荷電圧／負荷電流により求め
たデータである。この負荷要素であれば、従来例にて説
明した図１８の回路構成において、負荷要素の抵抗値が
低下すると、共振電流が増加して、コンデンサＣ1 の充
電電流が増加し、コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが上昇す
る性質を示す。これを図５に示す。この図５から分かる
ように、逆に負荷抵抗値が増加すれば、インバータ回路
の共振動作が共振ポイントに近付き、共振電流が増加す
るので、同じく、コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが上昇す
る性質を有している。コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが上
昇すると、インバータ回路の共振が強くなり、負荷Ｒへ
の供給電力が増加する。FIG. 4 shows the circuit configuration of an embodiment of the present invention.
In this embodiment, the AC power supply E has a low-pass filter circuit 5
A rectifier DB is connected via this capacitor, and a capacitor C 1 and a diode D 1 are provided between this rectifier DB and the smoothing capacitor C 0.
Is connected in parallel with the cathode of the diode D 1 on the smoothing capacitor C 0 side. Smoothing capacitor C 0
At both ends of the first and second switching elements Q 1 , Q
Two series circuits are connected in parallel. Further, a parallel circuit of the capacitor C 1 and the diode D 1 and a series circuit of the load R connected in parallel to the capacitor C 2 , the inductor L 1 and the resonance capacitor C 3 are connected in parallel to the first switching element Q 1. Has been done. As the load R, as shown in FIG. 2, a load element having a characteristic that the equivalent resistance value decreases as the ambient temperature becomes lower is used. Here, the equivalent resistance value is represented by (voltage applied to the load element) / (current flowing in the load element), and is turned on by the test ballast or the high frequency power source to change the ambient temperature. Then, the data is obtained by the load voltage / load current under the temperature at that time. With this load element, in the circuit configuration of FIG. 18 described in the conventional example, when the resistance value of the load element decreases, the resonance current increases, the charging current of the capacitor C 1 increases, and the capacitance of the capacitor C 0 increases. It shows the property that the voltage Vdc increases. This is shown in FIG. As can be seen from FIG. 5, conversely, if the load resistance value increases, the resonance operation of the inverter circuit approaches the resonance point and the resonance current increases, so that the voltage Vdc of the capacitor C 0 also increases. doing. When the voltage Vdc of the capacitor C 0 rises, the resonance of the inverter circuit becomes stronger and the power supplied to the load R increases.
【００１０】ここで、本実施例の負荷Ｒが、例えば松下
製ラピッド蛍光灯ランプＦＬＲ４０Ｓ／３６、ＦＰＬ３
６、ＦＭＬ３６の場合、これらのランプを試験用安定器
にて点灯させて、その周囲温度を低温にすると、ランプ
電力が低下して、光出力が低下することは一般的に知ら
れていることである。これらのランプを試験用安定器に
て点灯させた場合のランプ等価抵抗と周囲温度の関係を
図６に示す。これらのランプは、周囲温度が低下する
と、等価抵抗値が低下する特性を有している。Here, the load R of this embodiment is, for example, a Matsushita rapid fluorescent lamp FLR40S / 36, FPL3.
6. In the case of FML36, it is generally known that when these lamps are lit by a test ballast and the ambient temperature is lowered, the lamp power decreases and the light output decreases. Is. FIG. 6 shows the relationship between the lamp equivalent resistance and the ambient temperature when these lamps are turned on by a test ballast. These lamps have the characteristic that the equivalent resistance value decreases as the ambient temperature decreases.
【００１１】上記のランプを負荷とした場合の具体的な
回路構成を図７に示す。図７の回路では、２灯のランプ
ＬＰ１、ＬＰ２をトランスＴｆにて絶縁して、図８に示
すように、コンデンサＣ5 ，Ｃ6 ，Ｃ7 によりそれぞれ
のランプＬＰ１、ＬＰ２に予熱電流を供給し、２灯直列
点灯させている。この回路構成において、周囲温度を変
化させたときの平滑コンデンサＣ0 の充電電圧Ｖｄｃの
変化を図９に示す。図中、（ａ）はＦＬＲ４０Ｓ／３６
ランプ、（ｂ）はＦＰＬ３６ランプ、（ｃ）はＦＭＬ３
６ランプのデータをそれぞれ示す。このグラフから明ら
かなように、周囲温度が２０〜３０℃のときのコンデン
サＣ0 の電圧Ｖｄｃを最低として、周囲温度の変化によ
り電圧Ｖｄｃが上昇することが分かる。FIG. 7 shows a specific circuit configuration when the above lamp is used as a load. In the circuit of FIG. 7, the two lamps LP1 and LP2 are insulated by a transformer Tf, and preheat currents are supplied to the respective lamps LP1 and LP2 by capacitors C 5 , C 6 and C 7 , as shown in FIG. However, two lights are lit in series. FIG. 9 shows changes in the charging voltage Vdc of the smoothing capacitor C 0 when the ambient temperature is changed in this circuit configuration. In the figure, (a) shows FLR40S / 36
Lamp, (b) FPL36 lamp, (c) FML3
Data for 6 lamps are shown. As is clear from this graph, the voltage Vdc of the capacitor C 0 when the ambient temperature is 20 to 30 ° C. is minimized, and the voltage Vdc rises due to the change of the ambient temperature.
【００１２】先に説明したように、上記ランプを試験用
安定器にて点灯させると、低温時に光出力が低下する
が、この回路方式では、インバータ回路の電源となるコ
ンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが上昇するために、インバー
タ回路の共振が強くなり、ランプへの供給エネルギーが
増加するので、結果的に光出力が低温時に低下しないと
いう特徴を有している。As described above, when the above lamp is turned on by the test ballast, the light output decreases at low temperature. In this circuit system, the voltage Vdc of the capacitor C 0 which is the power supply of the inverter circuit is reduced. Since the temperature rises, the resonance of the inverter circuit becomes stronger and the energy supplied to the lamp increases, and as a result, the light output does not decrease at low temperatures.
【００１３】このように、本案の構成を用いることによ
り、周囲温度の低下により負荷要素の等価抵抗値が低下
して、その光出力が低下しても、インバータ回路の出力
電圧が上昇して、その出力を増加させる動作を行うの
で、結果として、周囲温度の低下による出力低下を抑制
することができる。As described above, by using the structure of the present invention, the output voltage of the inverter circuit rises even if the equivalent resistance value of the load element decreases due to the decrease in ambient temperature and the light output decreases. Since the operation of increasing the output is performed, as a result, the output decrease due to the decrease in ambient temperature can be suppressed.
【００１４】なお、本発明は、図示された回路方式に限
定するものではなく、負荷の抵抗値が低下すると、イン
バータ回路の電源電圧が昇圧する特性を有する回路方式
であれば良く、要するに、交流電源と、この交流電源か
らの交流電源電圧を受けて脈流直流電圧を出力する整流
器と、この整流器の出力を受けて直流電圧に平滑する平
滑コンデンサと、この平滑コンデンサと並列的に接続さ
れ、平滑コンデンサの電圧を受けてスイッチング要素の
オン・オフ動作により高周波電圧を発生する振動要素と
負荷要素とからなる負荷回路を含むインバータ回路と、
前記整流器と平滑コンデンサの間に、前記振動要素を構
成するインピーダンス素子又は整流素子が接続されたイ
ンバータ回路であれば良く、さらに、光出力を検出して
一定化するような特別な制御手段を用いなくても良く、
制御手段については、特に限定しない。The present invention is not limited to the illustrated circuit system, and any circuit system may be used as long as the power supply voltage of the inverter circuit is boosted when the resistance value of the load is lowered. A power supply, a rectifier that receives an AC power supply voltage from this AC power supply and outputs a pulsating DC voltage, a smoothing capacitor that receives the output of this rectifier and smoothes to a DC voltage, and is connected in parallel with this smoothing capacitor. An inverter circuit including a load circuit including a vibration element and a load element that receives a voltage of a smoothing capacitor to generate a high frequency voltage by an on / off operation of a switching element,
An inverter circuit in which an impedance element or a rectifying element forming the vibrating element is connected between the rectifier and the smoothing capacitor may be used, and a special control means for detecting and stabilizing the light output is used. You don't have to
The control means is not particularly limited.
【００１５】次に、請求項２の発明の実施例について説
明する。具体的な回路構成は、図４と同じであるが、負
荷Ｒの温度−抵抗特性のみが異なり、図３に示すよう
に、周囲温度が変化しても、等価抵抗値がほぼ一定とな
る特性を有する負荷要素である。この負荷要素であれ
ば、負荷要素の抵抗値が周囲温度に関係なく、ほぼ一定
であるため、インバータ回路の電源電圧Ｖｄｃの昇圧が
無いという特徴を有している。このような特性を有する
負荷として、ラピッド蛍光灯４０Ｗの（省エネルギー型
でない）一般ランプが挙げられる。その特性を図１０に
示す。これは、周囲温度の変化に対するランプの等価抵
抗値の変化を示したものであり、ランプ電流−ランプ電
圧は、試験用安定器により点灯させたときの値を用いて
いる。測定に用いたランプは、松下製ＦＬＲ４０Ｓ・Ｗ
／Ｍ−Ｘである。このデータから、周囲温度が常温と言
われる２５℃付近から一般的に低温と言われる０℃まで
低下しても、等価抵抗値は、ほぼ一定であることが分か
る。Next, an embodiment of the invention of claim 2 will be described. The specific circuit configuration is the same as that of FIG. 4, but only the temperature-resistance characteristic of the load R is different, and as shown in FIG. 3, the characteristic that the equivalent resistance value is almost constant even if the ambient temperature changes. Is a load element having. With this load element, the resistance value of the load element is almost constant irrespective of the ambient temperature, so that the power supply voltage Vdc of the inverter circuit is not boosted. As a load having such characteristics, a general lamp (not an energy saving type) of the rapid fluorescent lamp 40W can be mentioned. The characteristics are shown in FIG. This shows the change in the equivalent resistance value of the lamp with respect to the change in ambient temperature, and the lamp current-lamp voltage uses the value when the lamp is turned on by the test ballast. The lamp used for measurement is FLR40S ・ W manufactured by Matsushita.
/ MX. From this data, it can be seen that the equivalent resistance value is almost constant even when the ambient temperature decreases from around 25 ° C., which is called room temperature, to 0 ° C., which is generally called low temperature.
【００１６】上記ラピッド４０Ｗ系の一般ランプを負荷
とした場合の具体的な回路構成を再び図７に示す。この
回路構成で、周囲温度を変化させたときの平滑コンデン
サＣ 0 の充電電圧Ｖｄｃの変化を図１１に示す。今回実
験したのは松下製ＦＬＲ４０Ｓ・Ｗ／Ｍ−Ｘランプであ
る。図５に示したように、本案の回路方式の特徴とし
て、負荷要素がある抵抗値範囲を最低として、それより
も抵抗値が低いときにはコンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが
上昇し、また、それよりも抵抗値が高いときにもコンデ
ンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが上昇する特性を示すものである
が、負荷要素の抵抗値がほぼ一定であれば、コンデンサ
Ｃ0 の電圧Ｖｄｃの上昇は抑制できる。そこで、図１０
に示すように、等価抵抗値が周囲温度によらず、ほぼ一
定である、一般ランプ（松下製ＦＬＲ４０Ｓ・Ｗ／Ｍ−
Ｘ）を負荷とすると、図１１に示すように、周囲温度の
変化によらず、インバータ回路の出力上昇を抑えること
が可能となる。図１１のグラフでは、周囲温度の増加に
より、穏やかなカーブを描いてコンデンサＣ0 の電圧Ｖ
ｄｃが増加していることが分かる。Load the above rapid 40W general lamp
A specific circuit configuration in the case of is shown in FIG. 7 again. this
With the circuit configuration, the smoothing capacitor when the ambient temperature is changed
Sa C 011 shows the change in the charging voltage Vdc. This time
The one tested was the Matsushita FLR40S W / M-X lamp.
You. As shown in FIG. 5, the features of the circuit system of the present invention are as follows.
The load element with a certain resistance value range as the lowest
When the resistance is low, the capacitor C0Voltage Vdc of
Rises, and when the resistance value is higher than that, the capacitor
Sensor C0Shows a characteristic that the voltage Vdc of
However, if the resistance value of the load element is almost constant, the capacitor
C0The rise of the voltage Vdc of can be suppressed. Therefore, FIG.
As shown in, the equivalent resistance value is almost
Regular lamp (Matsushita FLR40S ・ W / M-
X) as a load, as shown in FIG.
Suppressing the rise in output of the inverter circuit regardless of changes
Becomes possible. In the graph of Fig. 11, the increase in ambient temperature
Draw a gentler curve and make a capacitor C0Voltage V
It can be seen that dc is increasing.
【００１７】また、図１２の実施例のように、検出回路
７を設けて、電解コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃを抵抗Ｒ
1 ，Ｒ2 により分圧して検出し、その検出電圧をコンパ
レータＣＰにより基準電圧ｅと比較して、基準電圧ｅよ
りも高ければ、停止回路６にてインバータ回路の発振回
路４１を停止させる手段を付加すれば、ランプの誤挿入
により、上述の３６Ｗ系の省エネルギー型ランプが接続
された場合にも、コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃの上昇を
検出でき、その場合には、駆動回路４２によるスイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 の駆動を停止し、発振停止などの保
護手段をとることができる。Further, as in the embodiment shown in FIG. 12, a detection circuit 7 is provided to change the voltage Vdc of the electrolytic capacitor C 0 to the resistance R.
1 , R 2 divides and detects the voltage, and the comparator CP compares the detected voltage with the reference voltage e. If the detected voltage is higher than the reference voltage e, the stop circuit 6 stops the oscillator circuit 41 of the inverter circuit. If added, the rise in the voltage Vdc of the capacitor C 0 can be detected even when the above-mentioned 36 W system energy-saving lamp is connected due to the incorrect insertion of the lamp, and in that case, the switching element Q by the drive circuit 42 is detected. It is possible to take protective measures such as stopping oscillation by stopping the driving of 1 and Q 2 .
【００１８】なお、請求項２の発明についても、図示さ
れた回路方式に限定するものではなく、要するに、交流
電源と、この交流電源からの交流電源電圧を受けて脈流
直流電圧を出力する整流器と、この整流器の出力を受け
て直流電圧に平滑する平滑コンデンサと、この平滑コン
デンサと並列的に接続され、平滑コンデンサの電圧を受
けてスイッチング要素のオン・オフ動作により高周波電
圧を発生する振動要素と負荷要素とからなる負荷回路を
含むインバータ回路と、前記整流器と平滑コンデンサの
間に、前記振動要素を構成するインピーダンス素子又は
整流素子が接続されたインバータ回路であれば良く、特
に限定しない。The invention according to claim 2 is not limited to the circuit system shown in the figure, in short, an AC power supply and a rectifier for receiving an AC power supply voltage from this AC power supply and outputting a pulsating DC voltage. And a smoothing capacitor that receives the output of this rectifier and smoothes it to a DC voltage, and an oscillating element that is connected in parallel with this smoothing capacitor and that receives the voltage of the smoothing capacitor and generates a high frequency voltage by the on / off operation of the switching element. There is no particular limitation as long as it is an inverter circuit including a load circuit including a load element and an inverter circuit in which an impedance element or a rectifying element forming the vibrating element is connected between the rectifier and the smoothing capacitor.
【００１９】次に、請求項４の発明の実施例について説
明する。図７及び図８に示す２灯用の放電灯点灯装置に
おいて、異ワットのランプを点灯させた場合、各ランプ
の入力電力−周囲温度のデータは図１３に示すようにな
る。この回路方式において、消費電力の非常に近いＦＬ
Ｒ４０ＳとＦＬＲ４０Ｓ／３６又はＦＰＬ３６のランプ
を一つの安定器で点灯しようとした場合、周囲温度が変
化すると、ＦＬＲ４０Ｓの入力電力の変化に比べて、Ｆ
ＬＲ４０Ｓ／３６又はＦＰＬ３６の入力電力の変化は非
常に大きくなる。これは、図１４に示すように、周囲温
度の変化に対するランプの等価抵抗の変化がＦＬＲ４０
Ｓに比べて、ＦＬＲ４０Ｓ／３６又はＦＰＬ３６の方が
大きいためと考えられる。このように、インバータ回路
の一部で入力電流歪みを改善するために、負荷要素の変
化によってインバータの電源である平滑コンデンサの電
圧が変化するような回路にあっては、ランプ電力が近い
異ワットのランプ又は温度特性の異なるランプを一つの
回路で点灯させるのは難しい。Next, an embodiment of the invention of claim 4 will be described. In the discharge lamp lighting device for two lamps shown in FIGS. 7 and 8, when lamps of different watts are turned on, data of input power-ambient temperature of each lamp are as shown in FIG. FL with very close power consumption in this circuit system
When trying to light the lamps of R40S and FLR40S / 36 or FPL36 with one ballast, if the ambient temperature changes, the F
The change in the input power of LR40S / 36 or FPL36 becomes very large. This is because the change in the equivalent resistance of the lamp with respect to the change in ambient temperature is FLR40 as shown in FIG.
It is considered that the FLR40S / 36 or the FPL36 is larger than the S. In this way, in order to improve the input current distortion in a part of the inverter circuit, in a circuit in which the voltage of the smoothing capacitor that is the power supply of the inverter changes due to the change of the load element, the lamp power is close to different wattage. It is difficult to light the above lamps or lamps with different temperature characteristics with one circuit.
【００２０】そこで、次に、消費電力が近い異ワットの
ランプ（すなわち温度特性の異なるランプ）を組み合わ
せた場合に、その周囲温度の変化に対しても、安定して
点灯を維持させることができる回路構成を提案する。本
案の基本回路構成例を図１５に示す。この回路は、交流
電源Ｅと、この交流電源Ｅからの交流電源電圧を受けて
脈流直流電圧を出力する整流器ＤＢと、この整流器ＤＢ
の出力を受けて直流電圧Ｖｄｃに平滑する平滑コンデン
サＣ0 と、この平滑コンデンサＣ0 と並列的に接続さ
れ、平滑コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃを受けてスイッチ
ング要素Ｑ1 ，Ｑ 2 のオン・オフ動作により高周波電圧
を発生する振動要素１と負荷要素２とからなる負荷回路
を具備したインバータ回路３とを有し、前記整流器ＤＢ
と平滑コンデンサＣ0 の間には、前記振動要素１を構成
するインピーダンス素子又は整流素子が接続された照明
装置において、平滑コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃの変化
を検出して、それに応じてスイッチング周波数を制御す
るものである。具体的には、図１５の回路構成に示すよ
うに、コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃを抵抗Ｒ1 ，Ｒ2に
より分圧して検出し、この検出電圧に基づいて、制御回
路４によりスイッチング要素Ｑ1 ，Ｑ2 のオン・オフ動
作を制御するものである。Then, next, for different watts with close power consumption,
Combination of lamps (that is, lamps with different temperature characteristics)
If the temperature is changed, it is stable against changes in the ambient temperature.
We propose a circuit configuration that can maintain lighting. Book
FIG. 15 shows an example of the basic circuit configuration of the plan. This circuit is AC
When receiving the power supply E and the AC power supply voltage from this AC power supply E
Rectifier DB that outputs pulsating DC voltage, and this rectifier DB
Condenser that receives the output of DC and smoothes to DC voltage Vdc
Sa C0And this smoothing capacitor C0Connected in parallel with
Smoothing capacitor C0Switch receiving voltage Vdc
Element Q1, Q TwoHigh-frequency voltage due to on / off operation of
Load circuit including a vibration element 1 and a load element 2
And an inverter circuit 3 provided with the rectifier DB
And smoothing capacitor C0The vibrating element 1 is formed between
Illumination to which impedance element or rectifying element is connected
In the device, smoothing capacitor C0Of voltage Vdc
And control the switching frequency accordingly.
Things. Specifically, as shown in the circuit configuration of FIG.
Sea urchin, capacitor C0The voltage Vdc of the resistor R1, RTwoTo
The voltage is further divided and detected, and based on this detected voltage, the control circuit
Switching element Q by path 41, QTwoON / OFF motion
It controls the work.
【００２１】図１３に示したＦＬＲ４０Ｓ／３６のラン
プで入力電力が異常に増加した原因を検討すると、負荷
要素２が振動要素１と直列的に存在し、その振動要素１
により平滑コンデンサＣ0 を充電する動作を行っている
ために、温度変化により放電灯の等価抵抗が変化する
と、負荷要素２を含む振動条件が変化し、整流器ＤＢと
平滑コンデンサＣ0 の間に接続されたインピーダンス素
子の電圧も変化し、平滑コンデンサＣ0 の電圧が変化す
る。すなわち、ＦＬＲ４０Ｓのランプに比べて、ＦＬＲ
４０Ｓ／３６のランプを使用した場合、低温時にランプ
の等価抵抗値が急激に低くなり、そのために、平滑コン
デンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが上昇して、インバータ回路３
の出力が増加し、ある点で平衡状態に達することが分か
った。故に、この出力増加を防ぐために、平滑コンデン
サＣ0 の電圧Ｖｄｃを検出して、この電圧Ｖｄｃが上昇
すれば、インバータ回路３内の負荷要素２の出力が減少
する方向に制御するものである。図１５の回路の場合、
負荷回路（振動要素＋負荷要素）は誘導性負荷であるた
め、平滑コンデンサＣ0 の電圧が上昇すれば、発振周波
数を高くして負荷要素２の出力を下げ、ランプの等価抵
抗値を大きくすることにより、平滑コンデンサＣ0 を高
周波で充電する電圧を下げて、異常な昇圧を抑え、出力
の過負荷も抑えることができる。When the cause of the abnormal increase in the input power in the FLR40S / 36 lamp shown in FIG. 13 is examined, the load element 2 exists in series with the vibrating element 1, and the vibrating element 1 exists.
Therefore, when the equivalent resistance of the discharge lamp changes due to the temperature change, the vibration condition including the load element 2 changes, and the smoothing capacitor C 0 is charged between the rectifier DB and the smoothing capacitor C 0. The voltage of the impedance element thus changed also changes, and the voltage of the smoothing capacitor C 0 changes. That is, compared to the FLR40S lamp, the FLR
When a 40 S / 36 lamp is used, the equivalent resistance value of the lamp sharply decreases at low temperatures, which causes the voltage Vdc of the smoothing capacitor C 0 to rise and the inverter circuit 3
It was found that the output of increased and reached equilibrium at some point. Therefore, in order to prevent the output increase, the voltage Vdc of the smoothing capacitor C 0 is detected, and if the voltage Vdc rises, the output of the load element 2 in the inverter circuit 3 is controlled to decrease. In the case of the circuit of FIG.
Since the load circuit (vibration element + load element) is an inductive load, if the voltage of the smoothing capacitor C 0 rises, the oscillation frequency is increased to lower the output of the load element 2 and increase the equivalent resistance value of the lamp. As a result, the voltage for charging the smoothing capacitor C 0 at a high frequency can be lowered, abnormal boosting can be suppressed, and output overload can also be suppressed.
【００２２】次に、請求項４に記載された発明の具体的
な実施例の回路構成を図１６に示す。この回路は、商用
交流電源Ｅを整流する整流器ＤＢを備え、その整流器Ｄ
Ｂの出力端にフィルタ用のコンデンサＣ4 を接続される
と共に、ダイオードＤ2 、Ｄ 1 、平滑コンデンサＣ0 が
直列接続されている。平滑コンデンサＣ0 の両端には、
第１及び第２の双方向性スイッチング素子Ｑ1 、Ｑ2 が
接続されており、これらは制御回路４により高周波で交
互にオン・オフする。スイッチング素子Ｑ1 の両端に
は、コンデンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 （Ｃ2 ≫Ｃ1 、Ｃ3 ）
とインダクタＬ1とで振動回路が形成されており、コン
デンサＣ3 の両端にトランスＴｆを介して放電ランプＬ
Ｐ１，ＬＰ２が２灯直列で接続されている。振動要素と
してのコンデンサＣ1 の両端には、ダイオードＤ1 が接
続されている。この放電灯点灯装置では、平滑コンデン
サＣ0 の両端に抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の直列回路を並列接続し
て、コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃを検出し、オペアンプ
ＯＰにより差動増幅し、発振回路４１に接続されてい
る。動作としては、放電ランプが低温（又は高温）にな
ると、ランプの等価抵抗が小さくなり、等価的にコンデ
ンサＣ2 の両端の抵抗値が下がることにより振動条件が
変化し、振動要素であるコンデンサＣ1 に発生する電圧
が大きくなり、平滑コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが上昇
する。これにより、抵抗Ｒ1 とＲ2 で検出される電圧が
上がり、オペアンプＯＰを用いた差動増幅器を介して、
発振回路４１に入力される電圧が下がり、これによって
発振周波数は高くなるように制御される。発振周波数が
高くなると、放電ランプに流れる電流は減少し、放電ラ
ンプの電流を抑え、ランプの等価抵抗が大きくなるよう
に制御され、もとの等価抵抗に戻ろうとする。これによ
り、平滑コンデンサＣ0 の電圧Ｖｄｃも下がる方向に動
作し、異常に出力が上昇することを抑えることができる
ものである。本回路の制御により、ＦＬＲ４０ＳとＦＬ
Ｒ４０Ｓ／３６という異なる温度特性のランプを一つの
回路で安定して点灯させることが可能となった。Next, the concrete of the invention described in claim 4
The circuit configuration of another embodiment is shown in FIG. This circuit is commercial
A rectifier DB for rectifying the AC power supply E is provided, and the rectifier D
Filter capacitor C at the output end of BFourBe connected
With diode DTwo, D 1, Smoothing capacitor C0But
It is connected in series. Smoothing capacitor C0At both ends of
First and second bidirectional switching element Q1, QTwoBut
They are connected and these are exchanged at high frequency by the control circuit 4.
Turn on and off each other. Switching element Q1On both ends of
Is the capacitor C1, CTwo, CThree(CTwo≫C1, CThree)
And inductor L1The vibration circuit is formed by
Densa CThreeDischarge lamp L through transformer Tf at both ends of
Two lights P1 and LP2 are connected in series. With vibrating element
Capacitor C1Both ends of the diode D1Contact
Has been continued. In this discharge lamp lighting device,
Sa C0R at both ends of1, RTwoConnect the series circuits in parallel
And the capacitor C0The voltage Vdc of the
It is differentially amplified by OP and connected to the oscillator circuit 41.
You. As for operation, the discharge lamp becomes cold (or hot).
Then, the equivalent resistance of the lamp decreases, and the
Sensor CTwoAs the resistance value at both ends of the
Capacitor C that changes and vibrates1Voltage generated in
Becomes larger and smoothing capacitor C0Voltage Vdc rises
I do. As a result, the resistance R1And RTwoThe voltage detected at
Going up, through the differential amplifier using the operational amplifier OP,
The voltage input to the oscillator circuit 41 decreases, which causes
The oscillation frequency is controlled to be high. Oscillation frequency
As the temperature rises, the current flowing through the discharge lamp decreases and the discharge lamp
So that the equivalent resistance of the lamp is increased.
It is controlled by and tries to return to the original equivalent resistance. This
, Smoothing capacitor C0Voltage Vdc also moves downward
It is possible to suppress the abnormal increase in output.
Things. FLR40S and FL are controlled by this circuit.
One R40S / 36 lamp with different temperature characteristics
It is now possible to steadily light the circuit.
【００２３】次に、請求項４に記載された発明の他の実
施例を図１７に示す。この回路は、商用交流電源Ｅを整
流する整流器ＤＢを備え、その整流器ＤＢの出力端にフ
ィルタ用のコンデンサＣ4 を接続されると共に、ダイオ
ードＤ2 、Ｄ1 、平滑コンデンサＣ0 が直列接続されて
いる。平滑コンデンサＣ0 の両端には、第１及び第２の
スイッチング素子Ｑ1 、Ｑ2 が接続されており、これら
は制御回路４により高周波で交互にオン・オフする。ス
イッチング素子Ｑ1 の両端には、インダクタＬ 1 、コン
デンサＣ3 と放電ランプＬＰの並列回路、コンデンサＣ
1 、並びにダイオードＤ1 が直列に接続されており、ま
た、スイッチング素子Ｑ2 の両端には、インダクタ
Ｌ1 、コンデンサＣ3 と放電ランプＬＰの並列回路、コ
ンデンサＣ2が直列に接続されている。本回路において
も、コンデンサＣ1 の振動要素により入力電流波形を改
善するものであり、負荷（放電ランプ）の等価抵抗の変
化によって、コンデンサＣ1 の電圧が変化し、平滑コン
デンサＣ0 の電圧Ｖｄｃが変化するもので、動作的には
同じである。Next, another embodiment of the invention described in claim 4
An example is shown in FIG. This circuit regulates the commercial AC power supply E
A rectifier DB that flows is provided, and the output terminal of the rectifier DB is
Filter capacitor CFourConnected with the dio
Code DTwo, D1, Smoothing capacitor C0Are connected in series
I have. Smoothing capacitor C0At both ends of the first and second
Switching element Q1, QTwoAre connected and these
Are alternately turned on and off at a high frequency by the control circuit 4. S
Switching element Q1On both ends of the inductor L 1, Con
Densa CThreeAnd discharge lamp LP parallel circuit, capacitor C
1, And diode D1Are connected in series,
Switching element QTwoAt both ends of the inductor
L1, Capacitor CThreeAnd discharge lamp LP parallel circuit,
Indexer CTwoAre connected in series. In this circuit
Also capacitor C1The input current waveform is modified by the
It is good, and the equivalent resistance of the load (discharge lamp) changes.
By changing the capacitor C1The voltage of the
Densa C0Voltage Vdc changes, and in terms of operation
Is the same.
【００２４】本回路では、周囲温度によりランプＬＰの
等価抵抗が変化することにより、平滑コンデンサＣ0 の
電圧Ｖｄｃが上昇し、周波数が固定であれば、ランプ電
流が増加する動作を考慮して、ランプ電流をカレントト
ランスＴｃにより検出し、ダイオードＤ4 、コンデンサ
Ｃ5 、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 によりランプ電流を直流電圧に変
換して、そのランプ電流の変化によって発振回路４１の
発振周波数を変化させるようにしたものである。In this circuit, the voltage Vdc of the smoothing capacitor C 0 rises as the equivalent resistance of the lamp LP changes depending on the ambient temperature, and if the frequency is fixed, the lamp current increases. The lamp current is detected by the current transformer Tc, the lamp current is converted into a DC voltage by the diode D 4 , the capacitor C 5 , and the resistors R 1 and R 2 , and the oscillation frequency of the oscillation circuit 41 is changed by the change in the lamp current. It was done like this.
【００２５】具体的には、低温時にランプＬＰの等価抵
抗が下がって、平滑コンデンサＣ0の電圧が上昇し、イ
ンバータ回路の出力が増えると、カレントトランスＴｃ
によりランプ電流の増加が検出され、ダイオードＤ4 と
コンデンサＣ5 により整流平滑された電位が高くなり、
反転増幅器ＯＰにより発振回路４１に入力される電圧が
下がり、図１６の実施例と同様にインバータ回路の発振
周波数を高くするものである。インバータ回路の発振周
波数が高くなると、ランプ電流が減り、ランプの等価抵
抗は大きくなるように働き、平滑コンデンサＣ0 の昇圧
を抑えられるとともに、異常な入力電力の増加も防ぐこ
とができる。このように、電圧を検出する実施例（図１
６）と電流を検出する実施例（図１７）を示したが、図
１６の実施例の主回路構成で図１７の実施例の制御方式
を組み合わせても、同様の効果が得られるのは容易に理
解できるであろう。また、その逆の組み合わせも可能で
あることは当然である。More specifically, when the equivalent resistance of the lamp LP decreases at a low temperature, the voltage of the smoothing capacitor C 0 increases, and the output of the inverter circuit increases, the current transformer Tc increases.
The increase in the lamp current is detected by and the potential rectified and smoothed by the diode D 4 and the capacitor C 5 becomes high,
The inverting amplifier OP lowers the voltage input to the oscillation circuit 41, and raises the oscillation frequency of the inverter circuit as in the embodiment of FIG. When the oscillation frequency of the inverter circuit increases, the lamp current decreases, the equivalent resistance of the lamp increases, the boosting of the smoothing capacitor C 0 can be suppressed, and an abnormal increase in input power can be prevented. In this way, the embodiment for detecting the voltage (see FIG.
6) and an embodiment (FIG. 17) for detecting the current are shown, but it is easy to obtain the same effect even if the control method of the embodiment of FIG. 17 is combined with the main circuit configuration of the embodiment of FIG. You will understand. Also, it goes without saying that the reverse combination is also possible.
【００２６】すなわち、上述のように、交流電源を受
けて、消費電力の近い、温度特性の異なるランプを一
つの安定器で点灯させる、という２つの条件を備える回
路においては、図１６又は図１７に示すような制御回路
４を具備することによって、周囲温度の変化にかかわら
ず、安定した点灯を保つことができる。ランプの等価抵
抗値の変動範囲については、例えば、周囲温度の変化に
対して（５℃での等価抵抗／２５℃での等価抵抗）≦
０．９の場合に、インバータ回路の入力となる平滑コン
デンサＣ0 の電圧Ｖｄｃを少なくとも低温時に一定とな
るように、あるいは、インバータ回路の出力電流を少な
くとも低温時に一定となるように制御するものである。That is, as described above, in the circuit having the two conditions of receiving the AC power source and lighting the lamps having similar power consumption and different temperature characteristics with one ballast, as shown in FIG. 16 or FIG. By including the control circuit 4 as shown in (1), stable lighting can be maintained regardless of changes in ambient temperature. Regarding the variation range of the equivalent resistance value of the lamp, for example, (equivalent resistance at 5 ° C / equivalent resistance at 25 ° C) ≤
In the case of 0.9, the voltage Vdc of the smoothing capacitor C 0 serving as the input of the inverter circuit is controlled to be constant at least at low temperature, or the output current of the inverter circuit is controlled to be constant at least at low temperature. is there.
【００２７】[0027]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、交流電源から
の入力電流歪みを改善するように振動要素と負荷要素を
備えたインバータ回路を用いた照明装置において、周囲
温度が低下すると等価抵抗値が低下する省エネルギー型
ランプを負荷要素として用いることにより、低温時に、
特別な制御手段を付加することなく、光出力をほぼ一定
にすることができるという効果がある。According to the invention of claim 1, in an illuminating device using an inverter circuit provided with an oscillating element and a load element so as to improve the input current distortion from an AC power source, the equivalent resistance when the ambient temperature decreases By using an energy-saving lamp whose value decreases, as a load element,
There is an effect that the light output can be made almost constant without adding special control means.
【００２８】請求項２の発明によれば、交流電源からの
入力電流歪みを改善するように振動要素と負荷要素を備
えたインバータ回路を用いた照明装置において、周囲温
度が低下しても等価抵抗値が略一定である一般ランプを
負荷要素として用いることにより、低温時に、特別な制
御手段を付加することなく、インバータ回路の出力上昇
を抑制できるという効果がある。According to the invention of claim 2, in an illumination device using an inverter circuit having an oscillating element and a load element so as to improve the input current distortion from an AC power source, the equivalent resistance is obtained even if the ambient temperature is lowered. By using a general lamp having a substantially constant value as a load element, it is possible to suppress an increase in output of the inverter circuit at low temperature without adding special control means.
【００２９】請求項３の発明によれば、平滑コンデンサ
の電圧上昇を検出することにより、負荷が間違って接続
された場合に、平滑コンデンサの過電圧を検出して、イ
ンバータ回路の発振を停止させるなどの手段により、回
路部品の耐圧保護を行うことができるという効果があ
る。According to the third aspect of the invention, by detecting the voltage rise of the smoothing capacitor, when the load is erroneously connected, the overvoltage of the smoothing capacitor is detected, and the oscillation of the inverter circuit is stopped. By the means, there is an effect that the withstand voltage protection of the circuit component can be performed.
【００３０】請求項４の発明によれば、平滑コンデンサ
の電位を検出して周波数を制御したり、ランプ電流を検
出して周波数を制御することによって、消費電力の近い
温度特性の異なるランプを一つの安定器で点灯させるこ
とが可能となり、低温でも安定した点灯を維持すること
ができるという効果がある。According to the fourth aspect of the present invention, by detecting the potential of the smoothing capacitor and controlling the frequency, or by detecting the lamp current and controlling the frequency, it is possible to obtain lamps with similar temperature characteristics and different temperature characteristics. It is possible to light with one ballast, and it is possible to maintain stable lighting even at low temperatures.
【図１】本発明の基本構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of the present invention.
【図２】請求項１の発明における負荷要素の温度−抵抗
特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing temperature-resistance characteristics of a load element according to the invention of claim 1;
【図３】請求項２の発明における負荷要素の温度−抵抗
特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing temperature-resistance characteristics of a load element in the invention of claim 2;
【図４】本発明に用いるインバータ回路の回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram of an inverter circuit used in the present invention.
【図５】本発明のインバータ回路の入力電圧と負荷抵抗
の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an input voltage and a load resistance of the inverter circuit of the present invention.
【図６】省エネルギー型ランプの温度−抵抗特性を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing temperature-resistance characteristics of the energy-saving lamp.
【図７】本発明を適用される２灯直列点灯装置の回路図
である。FIG. 7 is a circuit diagram of a two-lamp series lighting device to which the present invention is applied.
【図８】本発明を適用される２灯直列点灯装置の負荷部
分の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a load portion of a two-lamp series lighting device to which the present invention is applied.
【図９】省エネルギー型ランプ接続時の温度−出力電圧
特性を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing temperature-output voltage characteristics when an energy-saving lamp is connected.
【図１０】一般ランプの温度−抵抗特性を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing temperature-resistance characteristics of a general lamp.
【図１１】一般ランプ接続時の温度−出力電圧特性を示
す図である。FIG. 11 is a diagram showing temperature-output voltage characteristics when a general lamp is connected.
【図１２】請求項３の発明の一実施例を示す回路図であ
る。FIG. 12 is a circuit diagram showing an embodiment of the invention of claim 3;
【図１３】請求項４の発明に用いるランプの温度−抵抗
特性を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing temperature-resistance characteristics of the lamp used in the invention of claim 4;
【図１４】各種のランプの温度−抵抗特性を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing temperature-resistance characteristics of various lamps.
【図１５】請求項４の発明の基本構成を示す回路図であ
る。FIG. 15 is a circuit diagram showing a basic configuration of the invention of claim 4;
【図１６】請求項４に記載された発明の一実施例の回路
図である。FIG. 16 is a circuit diagram of an embodiment of the invention described in claim 4.
【図１７】請求項４に記載された発明の他の実施例の回
路図である。FIG. 17 is a circuit diagram of another embodiment of the invention described in claim 4;
【図１８】従来例の回路図である。FIG. 18 is a circuit diagram of a conventional example.
【図１９】従来例の動作波形図である。FIG. 19 is an operation waveform diagram of a conventional example.
１ 振動要素 ２ 負荷要素 ３ インバータ回路 Ｑ1 スイッチング素子 Ｑ2 スイッチング素子 Ｅ 交流電源 ＤＢ 整流器1 Vibration element 2 Load element 3 Inverter circuit Q 1 switching element Q 2 switching element E AC power supply DB rectifier
Claims (4)
電源電圧を受けて脈流直流電圧を出力する整流器と、こ
の整流器の出力を受けて直流電圧に平滑する平滑コンデ
ンサと、この平滑コンデンサと並列的に接続され、平滑
コンデンサの電圧を受けてスイッチング要素のオン・オ
フ動作により、高周波電圧を発生する振動要素と負荷要
素とからなる負荷回路を含むインバータ回路とを備え、
前記整流器と平滑コンデンサの間には、前記振動要素を
構成するインピーダンス素子又は整流素子が接続された
照明装置において、前記負荷要素は、周囲温度が常温か
ら低温になるにつれて抵抗値が低下する特性を有するこ
とを特徴とする照明装置。1. An AC power supply, a rectifier that receives an AC power supply voltage from the AC power supply and outputs a pulsating DC voltage, a smoothing capacitor that receives the output of the rectifier and smoothes the DC voltage, and a smoothing capacitor. An inverter circuit including a load circuit that is connected in parallel and that receives a voltage from a smoothing capacitor to turn on / off a switching element to generate a high-frequency voltage and a load circuit that includes a load element;
In a lighting device in which an impedance element or a rectifying element forming the vibrating element is connected between the rectifier and the smoothing capacitor, the load element has a characteristic that the resistance value decreases as the ambient temperature decreases from room temperature to low temperature. A lighting device having.
電源電圧を受けて脈流直流電圧を出力する整流器と、こ
の整流器の出力を受けて直流電圧に平滑する平滑コンデ
ンサと、この平滑コンデンサと並列的に接続され、平滑
コンデンサの電圧を受けてスイッチング要素のオン・オ
フ動作により、高周波電圧を発生する振動要素と負荷要
素とからなる負荷回路を含むインバータ回路とを備え、
前記整流器と平滑コンデンサの間には、前記振動要素を
構成するインピーダンス素子又は整流素子が接続された
照明装置において、前記負荷要素は、周囲温度の変化に
よらず、ほぼ抵抗値が一定であることを特徴とする照明
装置。2. An AC power supply, a rectifier that receives an AC power supply voltage from the AC power supply and outputs a pulsating DC voltage, a smoothing capacitor that receives the output of the rectifier and smoothes the DC voltage, and a smoothing capacitor. An inverter circuit including a load circuit that is connected in parallel and that receives a voltage from a smoothing capacitor to turn on / off a switching element to generate a high-frequency voltage and a load circuit that includes a load element;
In a lighting device in which an impedance element or a rectifying element forming the vibrating element is connected between the rectifier and the smoothing capacitor, the load element has a substantially constant resistance value regardless of a change in ambient temperature. Lighting device.
サの電圧上昇を検出して、過電圧の検出時に発振を停止
させる手段を有することを特徴とする請求項２記載の照
明装置。3. The lighting device according to claim 2, wherein the inverter circuit has a unit that detects a voltage rise of the smoothing capacitor and stops oscillation when an overvoltage is detected.
電源電圧を受けて脈流直流電圧を出力する整流器と、こ
の整流器の出力を受けて直流電圧に平滑する平滑コンデ
ンサと、この平滑コンデンサと並列的に接続され、平滑
コンデンサの電圧を受けてスイッチング要素のオン・オ
フ動作により、高周波電圧を発生する振動要素と負荷要
素とからなる負荷回路を含むインバータ回路とを備え、
前記整流器と平滑コンデンサの間には、前記振動要素を
構成するインピーダンス素子又は整流素子が接続された
照明装置において、前記負荷要素は、周囲温度の変化に
より等価抵抗値がそれぞれ異なる方向に変化する同一定
格出力系で異ワットの放電灯よりなることを特徴とする
照明装置。4. An AC power supply, a rectifier that receives an AC power supply voltage from the AC power supply and outputs a pulsating DC voltage, a smoothing capacitor that receives the output of the rectifier and smoothes the DC voltage, and a smoothing capacitor. An inverter circuit including a load circuit that is connected in parallel and that receives a voltage from a smoothing capacitor to turn on / off a switching element to generate a high-frequency voltage and a load circuit that includes a load element;
In a lighting device in which an impedance element or a rectifying element forming the vibrating element is connected between the rectifier and the smoothing capacitor, the load element has the same equivalent resistance value that changes in different directions due to a change in ambient temperature. A lighting device characterized by comprising a discharge lamp of different wattage in a rated output system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16127695A JP3538972B2 (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Lighting equipment |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16127695A JP3538972B2 (en) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | Lighting equipment |
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| JPH0917580A true JPH0917580A (en) | 1997-01-17 |
| JP3538972B2 JP3538972B2 (en) | 2004-06-14 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP3538972B2 (en) |
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| JP3538972B2 (en) | 2004-06-14 |
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