JP3136108B2 - Lighting device for discharge lamp - Google Patents
Lighting device for discharge lampInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は放電灯の点灯装置に
関し、更に詳しくは、プッシュプル型のインバータを備
えた点灯装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for a discharge lamp, and more particularly to a lighting device having a push-pull type inverter.
【0002】[0002]
【従来の技術】プッシュプル型インバータを用いた放電
灯の点灯装置においては、一般に、その回路構成例を図
6に示すように、商用交流電源11からの交流入力にラ
インフィルタ12を介して整流器13および部分平滑型
回路または昇圧型力率改善回路14を接続して直流電源
回路15を形成するとともに、その直流電圧によりプッ
シュプル型インバータ16を動作させて放電灯FLを点
灯させる。ここで、昇圧型力率改善回路14は、例えば
モトローラ社のMC33262Pを使用して入力力率を
高力率化するとともに、直流の一定電圧を得るようにし
たものである。2. Description of the Related Art Generally, in a lighting device for a discharge lamp using a push-pull type inverter, as shown in FIG. 6, a rectifier is connected to an AC input from a commercial AC power supply 11 via a line filter 12 as shown in FIG. The DC power supply circuit 15 is formed by connecting the circuit 13 and the partial smoothing type circuit or the step-up type power factor correction circuit 14, and the push-pull type inverter 16 is operated by the DC voltage to light the discharge lamp FL. Here, the boosting power factor improving circuit 14 uses, for example, Motorola Corporation's MC33262P to increase the input power factor and obtain a constant DC voltage.
【0003】プッシュプル型インバータ16は、プッシ
ュプル接続されて交互にオンオフされる一対のスイッチ
ング素子(トランジスタ)Q1 ,Q2 と、そのスイッチ
ング素子Q1 ,Q2 を介して直流電源回路15の負極側
に両端が接続され、中間点Pmが直流電源回路15の正
極側に接続された1次巻線P(P1 およびP2 )を有す
る発振トランス18を備え、その発振トランス18の2
次巻線Sから得られる昇圧後の高周波電力により放電灯
FLを点灯させる。A push-pull type inverter 16 includes a pair of switching elements (transistors) Q 1 and Q 2 which are connected in a push-pull manner and are turned on and off alternately, and a DC power supply circuit 15 via the switching elements Q 1 and Q 2 . An oscillation transformer 18 having a primary winding P (P 1 and P 2 ) having both ends connected to the negative electrode side and an intermediate point Pm connected to the positive electrode side of the DC power supply circuit 15 is provided.
The discharge lamp FL is turned on by the boosted high-frequency power obtained from the next winding S.
【0004】ここで、発振トランス18の入力側におい
ては、通常、図7にその近傍の回路図を例示するよう
に、中間点Pmに相当する中間タップMを挟んで2分割
されて互いに直列接続された2個の巻線P1 ,P2 と、
これに並列接続されたコンデンサC1 ,C2 によって発
振回路が構成されるが、この各巻線P1 ,P2 は、図8
に模式的に断面図で示すように、1つの鉄心181の周
囲の内側(鉄心181に近い側)に一方の巻線P1 が巻
回され、中間タップMが導出された後、その外側(鉄心
181に遠い側)に他方の巻線P2 が巻回される。Here, the input side of the oscillation transformer 18 is usually divided into two parts with an intermediate tap M corresponding to an intermediate point Pm and connected in series with each other as shown in a circuit diagram of FIG. Two windings P 1 and P 2 ,
Oscillating circuit by the capacitor C 1, C 2 connected in parallel thereto is formed, the windings P 1, P 2, as shown in FIG. 8
As shown in schematically sectional view, one winding P 1 (on the side closer to the iron core 181) surrounding the inner one of the core 181 is wound, after intermediate tap M is derived, the outer ( other winding P 2 is wound on the far side) the iron core 181.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なプッシュプル型インバータを備えた放電灯の点灯装置
においては、発振トランス18の1次巻線P1 ,P2 の
形状如何によっては、巻数を互いに等しくした場合に、
その各自己インダクタンスにかなりの差が生じるという
問題があった。In the lighting device for a discharge lamp having the above-described push-pull type inverter, the number of turns depends on the shape of the primary windings P 1 and P 2 of the oscillation transformer 18. Are equal to each other,
There is a problem that a considerable difference occurs between the respective self-inductances.
【0006】すなわち、細長い筒形ソレノイドまたは環
状無端ソレノイドの断面積をa、長さをb、全巻数をn
とすると、そのソレノイドのコイルに電流iを流したと
きにその内部に生じる磁界Hは H=ni/b 〔A/m〕 となるから、コイルの内部の透磁率をμ=μS μ0 (μ
0 ;真空透磁率,μS ;比透磁率)とすると、磁束密度
B,磁束φ,鎖交磁束N,および自己インダクタンスL
はそれぞれ次の式によって表される。That is, the sectional area of an elongated cylindrical solenoid or annular endless solenoid is a, the length is b, and the total number of turns is n.
Then, when a current i flows through the coil of the solenoid, the magnetic field H generated therein becomes H = ni / b [A / m], so that the magnetic permeability inside the coil is μ = μ S μ 0 ( μ
0 ; vacuum permeability, μ S ; relative permeability), the magnetic flux density B, the magnetic flux φ, the linkage flux N, and the self-inductance L
Are represented by the following equations.
【0007】[0007]
【数1】 (Equation 1)
【0008】さて、従来のプッシュプル型インバータを
備えた点灯装置において、発振コイル18の1次巻線P
1 およびP2 は前記したように鉄心181の周囲の内側
および外側にそれぞれ巻回されるので、それぞれの断面
積をa1 およびa2 とすると、当然のことながら、 a1 <a2 なる関係を生じ、従って、これらの各巻線P1 ,P2 の
自己インダクタンスをそれぞれL1 およびL2 とする
と、In a lighting device having a conventional push-pull type inverter, the primary winding P of the oscillation coil 18 is used.
As described above, 1 and P 2 are wound around the inside and outside of the iron core 181, respectively. Therefore, if the cross-sectional areas are a 1 and a 2 , naturally, a 1 <a 2 Therefore, assuming that the self-inductances of these windings P 1 and P 2 are L 1 and L 2 respectively,
【0009】[0009]
【数2】 (Equation 2)
【0010】であるから、 L1 <L2 となる。Therefore, L 1 <L 2 .
【0011】このような各巻線P1 ,P2 の自己インダ
クタンスL1 ,L2 の差を無くするためには、従来、実
験的に各巻線P1 ,P2 のいずれかの巻数を多少増やす
か減らすかして調整する必要がある、という問題があっ
た。ここで、P1 ,P2 の自己インダクタンスL1 ,L
2 が相違すると発振状態が不平衡となり、特に放電灯の
寿命末期すなわちエミッションレス状態の半波放電時に
インバータのスイッチング素子が破損するために、別途
保護回路を設ける必要が生じる。In order to eliminate the difference in self-inductance L 1, L 2 such windings P 1, P 2 are conventionally experimentally slightly increase either the number of turns of each winding P 1, P 2 There was a problem that it was necessary to adjust by reducing or reducing. Here, the self inductances L 1 , L 2 of P 1 , P 2
If the two are different, the oscillation state becomes unbalanced, and especially at the end of the life of the discharge lamp, that is, at the time of half-wave discharge in the emissionless state, the switching element of the inverter is damaged. Therefore, it is necessary to provide a separate protection circuit.
【0012】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、1次巻線が中間タップにより2つの巻線に分割
された発振トランスを用いながら、従来のように各巻線
の巻数を調整することなく各巻線の自己インダクタンス
を略等しくすることができ、もって巻数調整等を施すこ
となく、プッシュプル型インバータを常に両極側に均衡
した状態で発振を継続させることができ、別途保護装置
を設けなくとも放電灯の寿命末期において各スイッチン
グ素子の破損を防止することのできる放電灯の点灯装置
の提供を目的としている。The present invention has been made in view of such circumstances, and the number of turns of each winding is adjusted as in the related art while using an oscillation transformer in which the primary winding is divided into two windings by an intermediate tap. The self-inductance of each winding can be made substantially equal without the need to adjust the number of turns, so that the push-pull inverter can continue to oscillate in a state where it is always balanced on both poles. An object of the present invention is to provide a lighting device for a discharge lamp that can prevent breakage of each switching element at the end of life of the discharge lamp without providing the lighting device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施の形態を表す図1〜図3を参照しつつ
説明すると、本発明の放電灯の点灯装置は、相互にプッ
シュプル接続され、かつ、交互にオンオフされる一対の
スイッチング素子Q1 ,Q2 と、1次巻線Pの両端がそ
の各スイッチング素子Q1 ,Q2 を介して直流電源回路
5の負極側に接続され、かつ、その直流電源回路5の正
極側が当該1対巻線Pを2分割した中間点Pmに接続さ
れた発振トランス8を有してなるプッシュプル型インバ
ータを備えた放電灯の点灯装置において、発振トランス
8が2つのリーケージトランス80a,80bによって
構成されているとともに、発振トランス8の1次巻線P
は中間点Pmを挟んでその両側で更に2分割され、その
中間点Pmを挟んだ両側にそれぞれ巻線が2つずつ配置
されている。そして、中間点Pmの一方側の2つの巻線
P11,P12の一方P11と、中間点Pmの他方側の2つの
巻線P21,P22の他方P22が、一方のリーケージトラン
ス80aの鉄心81aに、その中間点一方側の巻線P11
が内側で中間点他方側の巻線P22が外側に位置するよう
に巻回され、かつ、中間点Pmの他方側の2つの巻線P
21,P22の一方P21と、中間点Pmの一方側の2つの巻
線P11,P12の他方P12が、他方のリーケージトランス
80bの鉄心81bに、その中間点他方側の巻線P21が
内側で中間点一方側の巻線P12が外側に位置するように
巻回されていることによって特徴づけられる。A structure for achieving the above object will be described with reference to FIGS. 1 to 3 showing an embodiment. A pair of switching elements Q1, Q2 that are pull-connected and alternately turned on and off, and both ends of the primary winding P are connected to the negative electrode side of the DC power supply circuit 5 through the respective switching elements Q1, Q2. A lighting device for a discharge lamp including a push-pull inverter having an oscillation transformer 8 having a positive electrode side of the DC power supply circuit 5 connected to an intermediate point Pm obtained by dividing the pair of windings P into two, 8 is composed of two leakage transformers 80a and 80b, and the primary winding P of the oscillation transformer 8 is
Is further divided into two on both sides of the intermediate point Pm, and two windings are arranged on both sides of the intermediate point Pm. Then, the one P 11 on one side of the two windings P 11, P 12 of the midpoint Pm, other P 22 of two windings P 21, P 22 on the other side of the midpoint Pm is, one leakage transformer the iron core 81a of 80a, the midpoint one winding P 11
There windings P 22 intermediate points other side is wound so as to be located on the outside on the inside and two windings of the other side of the midpoint Pm P
21, and one P 21 of P 22, the other P 12 on one side of the two windings P 11, P 12 of the midpoint Pm is, the core 81b of the other leakage transformer 80b, the winding of its midpoint other side P 21 is characterized by the windings P 12 of the midpoint on one side on the inside is wound so as to be positioned on the outer side.
【0014】以上の本発明の構成によれば、発振トラン
ス8の1次巻線は、その一端側から巻線P11,巻線
P12,中間点Pm,巻線P21,巻線P22の順で直列接続
されており、図3に示すように、巻線P11と巻線P22が
一方のリーケージトランス80aの鉄心81aに、巻線
P11が内側で巻線P22が外側に位置するように巻回さ
れ、かつ、巻線P21と巻線P12が他方のリーケージトラ
ンス80bの鉄心81bに、巻線P21が内側で巻線P12
が外側に位置するように巻回されているので、中間点P
mを挟んだ両側の巻線の断面積を互いに略等しくするこ
とができる。[0014] According to the above present invention, the primary winding of the oscillating transformer 8 has one end winding from side P 11, winding P 12, the midpoint Pm, winding P 21, winding P 22 order are connected in series, as shown in FIG. 3, the winding P 11 and the winding P 22 iron core 81a of one of the leakage transformer 80a, the winding P 22 is the outer winding P 11 is on the inside wound so as to be positioned, and the core 81b of the winding P 21 and the winding P 12 and the other leakage transformer 80b, winding P 12 winding P 21 is on the inside
Is wound so as to be located outside, so that the intermediate point P
The cross-sectional areas of the windings on both sides of m can be made substantially equal to each other.
【0015】すなわち、中間点Pmを挟んで片側の巻線
P11とP12のペアは、その一方の巻線P11はリーケージ
トランス80aの内側に巻回され、他方の巻線P12は別
のリーケージトランス80bの外側に巻回される一方、
中間点Pmを挟んでこれらとは反対側の巻線P21とP22
のペアは、一方の巻線P21がリーケージトランス80b
の内側に、他方の巻線P22がリーケージトランス80a
の外側に巻回されるため、各リーケージトランス80a
と80bを、それぞれ鉄心を含めて同等の形状・寸法と
することにより、各巻線P11,P12,P21,P22の巻数
を等しくしてその各断面積をそれぞれa11,a12,
a21,a22としたとき、 a11≒a21<a12≒a22 となるが、中間点Pmを挟んでその各側2つの巻線のペ
アP11とP12、および、P21とP22の各断面積の合計
は、 a11+a12≒a21+a22 となる。[0015] That is, the pair of side winding P 11 and P 12 across the midpoint Pm has one of the windings P 11 are wound on the inner side of the leakage transformer 80a, other winding P 12 another While being wound outside the leakage transformer 80b of
The windings P 21 and P 22 on the opposite side of the intermediate point Pm
The pair one winding P 21 is a leakage transformer 80b
Inside of, other winding P 22 is a leakage transformer 80a
Is wound around the outside of each of the leakage transformers 80a.
80b and by the same shape and dimensions each including an iron core, each winding P 11, P 12, P 21 , P and their respective cross-sectional areas each equal turns a 11 of 22, a 12 and,
Assuming that a 21 and a 22 , a 11 ≒ a 21 <a 12 ≒ a 22. However, a pair of two windings P 11 and P 12 on each side of the intermediate point Pm, and P 21 the sum of the cross-sectional area of the P 22 becomes a 11 + a 12 ≒ a 21 + a 22.
【0016】従って、これらの各巻線P11,P12,
P21,P22の自己インダクタンスをそれぞれL11,
L12,L21,L22としたとき、 L11+L12≒L21+L22 となり、中間点Pmを挟んでその両側の1次巻線の自己
インダクタンスを略等しくすることができる。Accordingly, each of these windings P 11 , P 12 ,
The self-inductances of P 21 and P 22 are represented by L 11 ,
When L 12 , L 21 , and L 22 , L 11 + L 12 21L 21 + L 22 holds, and the self-inductances of the primary windings on both sides of the intermediate point Pm can be made substantially equal.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態の全体
的な回路構成図で、図2はその発振トランス8を抽出し
て示す詳細な回路構成図である。FIG. 1 is an overall circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed circuit configuration diagram showing an oscillation transformer 8 extracted therefrom.
【0018】商用交流電源1からの交流入力は、ライン
フィルタ2を介して全波整流器3および昇圧型力率改善
回路4に接続され、入力力率を高力率化して直流の一定
電圧に変換される。昇圧型力率改善回路4には平滑用の
電界コンデンサ51が並列に接続されている。これらに
よってインバータ6のための直流電源回路5を形成して
いる。その平滑後の直流出力は定電流インダクタ52を
介してインバータ6に供給される。An AC input from a commercial AC power supply 1 is connected to a full-wave rectifier 3 and a boost type power factor correction circuit 4 via a line filter 2 to increase the input power factor and convert it to a constant DC voltage. Is done. An electric field capacitor 51 for smoothing is connected in parallel to the boosting power factor correction circuit 4. These by forming a direct current power source circuit 5 for the inverter 6. The smoothed DC output is supplied to the inverter 6 via the constant current inductor 52.
【0019】インバータ6はプッシュプル型のインバー
タであって、互いにプッシュプル接続された2つのスイ
ッチングトランジスタQ1 ,Q2 と、中間タップMを持
つ発振トランス8、およびその発振トランス8の1次巻
線に並列に挿入された2つのコンデンサC1 ,C2 を主
たる構成要素としている。The inverter 6 is a push-pull type inverter, and includes two switching transistors Q 1 and Q 2 which are push-pull connected to each other, an oscillation transformer 8 having an intermediate tap M, and a primary winding of the oscillation transformer 8. The main components are two capacitors C 1 and C 2 inserted in parallel to the line.
【0020】発振トランス8は、実際には2つのリーケ
ージトランス80aと80bによって構成されていると
ともに、この発振トランス8の1次巻線がその中間点P
mに設けられた中間タップMを挟んでその両側で更に2
分割されて、合計4つの巻線P11,P12,P21およびP
22に分割されており、これらはP11,P12,中間タップ
M,P21,P22の順に直列接続されている。そして、そ
の合計4つの1次巻線の2つずつが、それぞれ上記した
2つのリーケージトランス80aおよび80bに巻回さ
れ、その各1次巻線となっている。また、発振トランス
8の2次巻線は2つに分割され、それぞれの巻線S1 お
よびS2 が2つのリーケージトランス80a,80bに
巻回されてその各2次巻線となっており、図2に示すよ
うに、これらは直列接続されたうえでその両端が放電灯
FLに接続される。The oscillation transformer 8 is actually composed of two leakage transformers 80a and 80b, and the primary winding of the oscillation transformer 8 has an intermediate point P.
m on both sides of the intermediate tap M provided at
Divided into a total of four windings P 11 , P 12 , P 21 and P
22 is divided into, which are serially connected in the order of P 11, P 12, center tap M, P 21, P 22. Then, two of each of the four primary windings are wound around the two leakage transformers 80a and 80b, respectively, to form respective primary windings. Further, the secondary winding of the oscillating transformer 8 is divided into two, has a their respective secondary windings are each winding S 1 and S 2 are wound around the two leakage transformer 80a, 80b, As shown in FIG. 2, these are connected in series, and both ends thereof are connected to the discharge lamp FL.
【0021】中間タップMの片側で分割された巻線P11
とP12のペアは、その一方の巻線P 11がリーケージトラ
ンス80aに巻回され、他方の巻線P12はそれとは別の
リーケージトランス80bに巻回されている。また、中
間タップMの反対側で分割された巻線P21とP22のペア
は、その一方の巻線P21がリーケージトランス80b
に、他方の巻線P22がリーケージトランス80aにそれ
ぞれ巻回されている。The winding P divided on one side of the intermediate tap M11
And P12Pair has one of its windings P 11But leakage tiger
The other winding P12Is another
It is wound around the leakage transformer 80b. Also, inside
Winding P divided on the other side of the intermediate tap Mtwenty oneAnd Ptwenty twoPair of
Is one of the windings Ptwenty oneIs leakage transformer 80b
And the other winding Ptwenty twoTo the leakage transformer 80a
Each is wound.
【0022】そして、この2つのリーケージトランス8
0aおよび80bからなる発振トランス8の両端、つま
り巻線P11の始端と巻線P22の終端は、それぞれ前記し
た2つのトランジスタQ1 ,Q2 の各コレクタに接続さ
れており、この各トランジスタQ1 ,Q2 の各エミッタ
は直流電源回路5の負極側に接続されている。そして発
振トランス8の中間タップMは直流電源回路5の正極側
に接続されている。The two leakage transformers 8
Both ends of the oscillating transformer 8 consisting 0a and 80b, i.e. beginning and end of the winding P 22 of the winding P 11 is connected to each of the two collectors of the transistors Q 1, Q 2 mentioned above, respectively, the respective transistors Each emitter of Q 1 and Q 2 is connected to the negative side of the DC power supply circuit 5. The intermediate tap M of the oscillation transformer 8 is connected to the positive side of the DC power supply circuit 5.
【0023】また、各トランジスタQ1 ,Q2 のベース
には、発振トランス8の帰還用巻線T1 の各端が接続さ
れているとともに、この各トランジスタQ1 ,Q2 のベ
ースは、同じく発振トランス8の3次巻線T2 と、その
3次巻線T2 によって降圧された電圧を整流するダイオ
ードD1 ,D2 と、その整流された電圧を平滑化して直
流にする電界コンデンサ91等からなる主ベース付勢電
流供給回路9に接続されている。Further, the bases of the transistors Q 1, Q 2, with each end of the feedback winding T 1 of the oscillating transformer 8 is connected, the base of each transistor Q 1, Q 2 is, Like the tertiary winding T 2 of the oscillating transformer 8, the electric field capacitor and the diode D 1, D 2 rectifies the voltage is stepped down by the third winding T 2, to direct current the rectified voltage by smoothing It is connected to a main base energizing current supply circuit 9 comprising 91 and the like.
【0024】さて、前記した各リーケージトランス80
aおよび80bに対する各1次巻線の巻回位置は、図3
(A),(B)に模式的断面図を示す通りとなってい
る。すなわち、リーケージトランス80aの鉄心81a
に対して巻線P11が直接的に巻回され、その外側に巻線
P22が巻回されている。また、もう一方のリーケージト
ランス80bの鉄心81bに対しては、巻線P21が直接
的に巻回され、その外側に巻線P12が巻回されている。Now, each of the leakage transformers 80 described above will be described.
The winding positions of each primary winding with respect to a and b are shown in FIG.
(A) and (B) show schematic sectional views. That is, the core 81a of the leakage transformer 80a
Winding P 11 is wound directly wound, winding P 22 is wound on the outer side with respect to. Further, with respect to the iron core 81b of the other leakage transformer 80b, winding P 21 is wound directly wound, winding P 12 is wound on the outside thereof.
【0025】ここで、この例においては、各リーケージ
トランス80aおよび80bの各鉄心81aおよび81
bは、互いに同一の形状寸法であり、また、各巻線
P11,P 12,P21,P22の巻数は互いに等しい。従っ
て、こられの各巻線P11,P12,P 21,P22の断面積を
それぞれa11,a12,a21,a22とすると、各鉄心81
aないしは81bに対して内側に巻回されている巻線P
11およびP21の断面積a11とa21は互いに略等しく、ま
た、各鉄心81aないしは81bに対して外側に巻回さ
れている巻線P12およびP22の断面積a12およびa22は
互いに略等しくなるとともに、a12およびa22はそれぞ
れa11およびa21よりも大きくなる。Here, in this example, each leakage
Cores 81a and 81 of transformers 80a and 80b
b have the same shape and size as each other, and
P11, P 12, Ptwenty one, Ptwenty twoHave the same number of turns. Follow
And each of these windings P11, P12, P twenty one, Ptwenty twoThe cross section of
Each a11, A12, Atwenty one, Atwenty twoThen, each iron core 81
a or 81b, the winding P wound inside
11And Ptwenty oneCross section a11And atwenty oneAre approximately equal to each other,
In addition, each iron core 81a or 81b is wound outward.
Winding P12And Ptwenty twoCross section a12And atwenty twoIs
Become substantially equal to each other, and a12And atwenty twoEach
Rea11And atwenty oneLarger than.
【0026】次に、以上の本発明の実施の形態の動作に
ついて述べる。商用交流電源1の電源スイッチを投入す
ると、全波整流器3により全波整流され昇圧型力率改善
回路4に入力される。この回路から出力される直流電圧
は定電圧インダクタ52、始動抵抗R0 を通って一対の
トランジスタQ1 ,Q2 のベース回路に微弱な電流を流
す。これにより一対のトランジスタQ1 ,Q2 の内いず
れか一方が導通し、発振トランス8(80a,80b)
の1次巻線に加わっている電圧と相まって、発振トラン
ス8の1次巻線の中間タップMを挟んでその両側の巻線
P12とP11、およびP21とP22のいずれかに電流が流れ
る。これにより発振トランス8の2次巻線S1 ,S2 に
電圧が誘起されると同時に、一対のトランジスタQ1 ,
Q2 のベース回路に接続された帰還巻線T1 にも電圧が
誘起され、導通していた一方のトランジスタは不導通
に、また先に不導通であったトランジスタを導通させる
ように帰還巻線T1 から帰還がかかる。このようにして
一対の発振トランジスタQ1 ,Q2 は交互にオン・オフ
動作を行う。Next, the operation of the above embodiment of the present invention will be described. When the power switch of the commercial AC power supply 1 is turned on, full-wave rectification is performed by the full-wave rectifier 3 and input to the boosting power factor correction circuit 4. DC voltage output from the circuit is a constant voltage inductor 52, flowing a weak current through the starting resistance R 0 in the base circuit of a pair of transistors Q 1, Q 2. As a result, one of the pair of transistors Q 1 and Q 2 conducts, and the oscillation transformer 8 (80a, 80b)
Coupled with the voltage being applied to the primary winding current on both sides of the winding P 12 and P 11, and one of P 21 and P 22 across the intermediate tap M of the primary winding of the oscillating transformer 8 Flows. As a result, a voltage is induced in the secondary windings S 1 and S 2 of the oscillation transformer 8 and at the same time, a pair of transistors Q 1 and
It is induced voltage in the feedback winding T 1 which is connected to the base circuit of Q 2, one transistor which has been conducting nonconductive and feedback winding so as to conduct the transistors were non-conductive earlier feedback from T 1 is applied. In this manner, the pair of oscillation transistors Q 1 and Q 2 alternately perform on / off operations.
【0027】一方、発振トランス8の1次側の一部分に
巻回された巻線T2 に、降圧された電圧が誘起され、こ
の電圧は整流器D1 ,D2 により全波整流され、電界コ
ンデンサ91により平滑化され、抵抗R1 〜R4 を介し
て各トランジスタQ1 ,Q2のベースに直流のベース付
勢電流が供給される。インバータ6はこの主ベース付勢
電流供給回路9からのベース電流の供給により、急速に
正常発振に至る。このインバータ6の高周波二次出力に
より放電灯FLは即時に点灯する。On the other hand, a stepped down voltage is induced in a winding T 2 wound around a part of the primary side of the oscillation transformer 8, and this voltage is full-wave rectified by rectifiers D 1 and D 2 , and an electric field capacitor is provided. A DC base energizing current is supplied to the bases of the transistors Q 1 and Q 2 via the resistors R 1 to R 4, which are smoothed by the resistor 91. The inverter 6 quickly reaches normal oscillation by the supply of the base current from the main base energizing current supply circuit 9. The discharge lamp FL is immediately turned on by the high frequency secondary output of the inverter 6.
【0028】さて、以上の発振動作において、一方のト
ランジスタQ1 がオン,Q2 がオフの状態では、〔直流
電源回路5の正極→中間タップM→巻線P12→巻線P11
→トランジスタQ1 →直流電源回路5の負極〕が導通
し、この経路で電流が流れる一方、トランジスタQ1 が
オフ,Q2 がオンの状態においては、〔直流電源回路5
の正極→中間タップM→巻線P21→巻線P22→トランジ
スタQ2 →直流電源回路5の負極〕が導通して、この経
路で電流が流れ、この繰り返しによって2次巻線S1 ,
S2 に誘起される高周波によって放電灯FLが駆動され
る。[0028] Now, in the above oscillation, the one transistor Q 1 is turned on, Q 2 is off, [the DC power supply circuit 5 positive → intermediate tap M → winding P 12 → winding P 11
→ transistor Q 1 → negative electrode of DC power supply circuit 5] conducts, and current flows through this path. On the other hand, when transistor Q 1 is off and Q 2 is on,
The positive electrode → an intermediate tap M → winding P 21 → winding P 22 → negative electrode of the transistor Q 2 → DC power source circuit 5] becomes conductive, a current flows in this path, the secondary winding S 1 by this repetition,
The discharge lamp FL is driven by a high frequency induced in S 2.
【0029】このような動作において、前記したよう
に、 a11≒a21<a12≒a22 であり、かつ、これらの巻線の巻数は互いに同じである
から、各巻線P11,P12,P21,P22の自己インダクタ
ンスをそれぞれL11,L12,L21,L22としたとき、 L11+L12≒L21+L22 となり、上記した各導通状態において電流が流れる巻線
のペアP11とP12、およびP21とP22のそれぞれの自己
インダクタンス値の和は互いに略等しくなる。従って、
発振回路は均衡した状態にて発振状態を継続する。In such an operation, as described above, since a 11 ≒ a 21 <a 12 ≒ a 22 and the number of turns of these windings is the same, the windings P 11 , P 12 , P 21 , and P 22 , where L 11 , L 12 , L 21 , and L 22 , respectively, are L 11 + L 12 ≒ L 21 + L 22 , and a pair of windings through which a current flows in each of the conduction states described above. the sum of the self-inductance value of P 11 and P 12, and P 21 and P 22 are substantially equal to each other. Therefore,
The oscillation circuit continues the oscillation state in a balanced state.
【0030】以上の本発明の実施の形態において特に注
目すべき点は、合計4つの巻線に分割された発振トラン
ス8の1次巻線は、何ら巻数を調整することなく、中間
タップMを挟んでその両側における自己インダクタンス
が必然的に略等しくなる点であり、従来のように巻数の
調整作業を経ることなく極めて安定し、かつ、均衡した
状態で発振を継続させることが可能となり、放電灯FL
の寿命末期におけるエミッションレス状態での半波放電
時にもトランジスタQ1 ,Q2 が破損する恐れがなくな
る。It should be particularly noted in the above embodiment of the present invention that the primary winding of the oscillation transformer 8 divided into a total of four windings has an intermediate tap M without adjusting the number of turns. This is the point where the self-inductance on both sides of the pin is inevitably substantially equal, and it is possible to continue oscillation in a very stable and balanced state without going through the conventional work of adjusting the number of turns. Electric light FL
The transistor Q 1 , Q 2 is not likely to be damaged even during a half-wave discharge in an emission-less state at the end of its life.
【0031】〔表1〕は、上記した本発明の実施の形態
で示した発振トランス8を実際に組み立てて、その各部
の自己インダクタンスを実測した結果を示す表である。
ここで、この〔表1〕においてAは巻線P11とP12のイ
ンダクタンスの合計値L11+L12 を示し、Bは巻線P21
とP22のインダクタンスの合計値L21+L22を示してい
る。また、インダクタンスの差の比率は、Table 1 is a table showing the results of actually assembling the oscillation transformer 8 shown in the above-described embodiment of the present invention and actually measuring the self-inductance of each part.
Here, in this [Table 1], A indicates the total value of inductances L 11 + L 12 of the windings P 11 and P 12 , and B indicates the winding P 21
Indicates the total value L 21 + L 22 of the inductance of the P 22 and. In addition, the ratio of the difference of inductance,
【0032】[0032]
【数3】 (Equation 3)
【0033】によって算出している。Is calculated by
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】この〔表1〕から明らかなように、中間タ
ップMを挟んでその両側の巻線のインダクタンスの差の
比率は極めて小さく、ちなみに、図7に例示した従来の
構造の発振トランスでは、この差の比率は通常1.5%
程度である。As is apparent from Table 1, the difference between the inductances of the windings on both sides of the intermediate tap M is described.
The percentage is very small, incidentally, in the oscillation transformer of the illustrated conventional structure in FIG. 7, the ratio ratio of this difference is usually 1.5%
It is about.
【0036】また、図1に示した本発明の実施の形態に
おいて、同図におけるX−X′間の電圧波形の実測結果
は、図4に示す通りであり、安定して均衡した発振状態
を継続することが確認された。In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the measurement result of the voltage waveform between XX 'in FIG. 1 is as shown in FIG. 4, and the stable and balanced oscillation state is shown. It was confirmed to continue.
【0037】また、発振トランス8を2つのリーケージ
トランス80a,80bによって構成することは、以下
の示すような効果を奏し得る。すなわち、発振トランス
8の単位体積当たりの表面積が大きくなるため、放熱効
果が増大する。また、近年の放電灯(蛍光ランプ)の多
様化に伴い、これを点灯するためのインバータも多種多
様なものが要求されるようになっており、市販されてい
る既存のフェライトコアを使用し、提示された仕様を充
たすためには従来のように1個の発振トランスでは満足
な試験結果が得られない場合があったが、発振トランス
を2つのトランスに分割することで、その設計の自由度
が増大して、市販のフェライトコアを用いて多様な仕様
を充たすことが可能となる。In addition, when the oscillation transformer 8 is constituted by the two leakage transformers 80a and 80b, the following effects can be obtained. That is, since the surface area per unit volume of the oscillation transformer 8 is increased, the heat radiation effect is increased. In addition, with the recent diversification of discharge lamps (fluorescent lamps), a variety of inverters for lighting the lamps are required, and existing ferrite cores that are commercially available are used. In order to satisfy the specified specifications, satisfactory test results may not be obtained with a single oscillation transformer as in the past, but by dividing the oscillation transformer into two transformers, the degree of freedom in design is increased. And various specifications can be satisfied by using a commercially available ferrite core.
【0038】なお、以上の実施の形態においては、昇圧
型力率改善回路4と電界コンデンサ51を用いた例を示
したが、これに代えて、図5に回路構成例を示すような
部分平滑回路を用いてもよく、また、プッシュプル型イ
ンバータ6の発振制御を自励式とした例を示したが、こ
れを他励式とし得ることは言うまでもない。In the above embodiment, an example using the boosting power factor correction circuit 4 and the electric field capacitor 51 has been described. Instead, a partial smoothing circuit as shown in FIG. Although an example in which a circuit may be used and the oscillation control of the push-pull type inverter 6 is of a self-excited type has been described, it is needless to say that this can be separately excited.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プッシ
ュプル型のインバータを用いた放電灯の点灯装置におけ
る発振トランスを2つのリーケージトランスによって構
成するとともに、この発振トランスの1次巻線を中間点
を挟んでその両側で更に2分割して、その中間点を挟ん
で各片側の2つの巻線のペアについては、一方をいずれ
かのリーケージトランスの鉄心に対して内側に、他方を
外側に巻回したから、1次巻線の中間点を挟んでその両
側の巻線の自己インダクタンスを、巻線の微調整を行う
ことなく互いに略等しくすることが可能となり、安定で
均衡した状態で発振を継続する点灯装置を容易に得るこ
とができる。その結果、放電灯のエミッションレス状態
においても、特別な保護装置を必要とすることなくイン
バータのスイッチング素子の破壊を防止することがで
き、コストダウンに寄与するところ大である。As described above, according to the present invention, an oscillation transformer in a discharge lamp lighting device using a push-pull type inverter is constituted by two leakage transformers and a primary winding of the oscillation transformer. Is further divided into two parts on both sides of the intermediate point. One pair of two windings on each side of the intermediate point is placed inside one of the leakage transformer cores and the other is placed on the other side. Since it is wound outward, the self-inductance of the windings on both sides of the middle point of the primary winding can be made substantially equal to each other without fine adjustment of the windings, and a stable and balanced state Thus, a lighting device that continues to oscillate can be easily obtained. As a result, even in the emissionless state of the discharge lamp, the switching element of the inverter can be prevented from being destroyed without requiring a special protection device, which greatly contributes to cost reduction.
【0040】また、発振トランスを2つのリーケージト
ランスに分割しているが故に、単位体積当たりの表面積
が増大して温度上昇を低減できると同時に、市場で容易
に入手可能なフェライトコアを用いて多種多様な放電灯
に対処可能なインバータを構築することが可能となっ
た。Further, since the oscillation transformer is divided into two leakage transformers, the surface area per unit volume increases and the temperature rise can be reduced, and at the same time, various types of ferrite cores that can be easily obtained on the market are used. It has become possible to construct an inverter that can handle a variety of discharge lamps.
【図1】本発明の実施の形態の全体的な回路構成図FIG. 1 is an overall circuit configuration diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】その発振トランス8を抽出して示す詳細回路図FIG. 2 is a detailed circuit diagram showing the oscillation transformer 8 extracted and shown.
【図3】同発振トランス8の1次巻線の各リーケージト
ランス80a,80bの鉄心81a,81bに対する巻
回位置を示す模式的断面図FIG. 3 is a schematic sectional view showing a winding position of a primary winding of the oscillation transformer 8 with respect to iron cores 81a and 81b of leakage transformers 80a and 80b.
【図4】本発明の実施の形態の発振波形の実測結果を示
すグラフ(Q1 ,Q2 のコレクタ間電圧)FIG. 4 is a graph showing actual measurement results of an oscillation waveform according to the embodiment of the present invention (collector voltages of Q 1 and Q 2 ).
【図5】本発明において昇圧型力率改善回路に代えて使
用可能な部分平滑回路の構成例を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a partial smoothing circuit that can be used in place of the boost type power factor correction circuit in the present invention.
【図6】プッシュプル型インバータを用いた従来の放電
灯の点灯装置の構成例を示す回路図FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a conventional discharge lamp lighting device using a push-pull inverter.
【図7】図6の発振トランス18の近傍の回路構成図7 is a circuit configuration diagram in the vicinity of the oscillation transformer 18 of FIG.
【図8】従来のプッシュプル型インバータにおける発振
トランスの鉄心に対する1次巻線の巻回位置を示す模式
的断面図FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a winding position of a primary winding with respect to an iron core of an oscillation transformer in a conventional push-pull inverter.
2 ラインフィルタ 3 全波整流器 4 昇圧型力率改善回路 5 直流電源回路 51 電界コンデンサ 52 定電流インダクタ 6 プッシュプル型インバータ 8 発振トランス 80a,80b リーケージトランス 9 主ベース付勢電流供給回路 M 中間タップ P11,P12,P21,P22 発振トランス8の1次巻線 Q1 ,Q2 トランジスタ2 Line filter 3 Full-wave rectifier 4 Boost type power factor improvement circuit 5 DC power supply circuit 51 Electrolytic capacitor 52 Constant current inductor 6 Push-pull type inverter 8 Oscillation transformer 80a, 80b Leakage transformer 9 Main base energizing current supply circuit M Middle tap P 11, the primary winding Q 1, Q 2 transistors P 12, P 21, P 22 oscillating transformer 8
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/24 - 41/298 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05B 41/24-41/298
Claims (1)
互にオンオフされる一対のスイッチング素子と、1次巻
線の両端がその各スイッチング素子を介して直流電源回
路の負極側に接続され、かつ、その直流電源回路の正極
側が当該1次巻線を2分割した中間点に接続された発振
トランスを有してなるプッシュプル型インバータを備え
た放電灯の点灯装置において、 上記発振トランスが2つのリーケージトランスによって
構成されているとともに、当該発振トランスの1次巻線
は上記中間点を挟んでその両側で更に2分割され、その
中間点を挟んだ両側にそれぞれ巻線が2つずつ配置され
ており、 その中間点の一方側の2つの巻線の一方と、中間点の他
方側の2つの巻線の他方が、一方のリーケージトランス
の鉄心に、その中間点一方側の巻線が内側で中間点他方
側の巻線が外側に位置するように巻回され、かつ、中間
点の他方側の2つの巻線の一方と、中間点の一方側の2
つの巻線の他方が、他方のリーケージトランスの鉄心
に、その中間点他方側の巻線が内側で中間点一方側の巻
線が 外側に位置するように巻回されていることを特徴と
する放電灯の点灯装置。1. A pair of switching elements which are mutually push-pull connected and which are alternately turned on and off, and both ends of a primary winding are connected to a negative electrode side of a DC power supply circuit via the respective switching elements. A lighting device for a discharge lamp including a push-pull type inverter having an oscillation transformer whose positive electrode side of the DC power supply circuit is connected to an intermediate point where the primary winding is divided into two, wherein the oscillation transformer has two oscillation transformers. The primary winding of the oscillation transformer is further divided into two parts on both sides of the intermediate point, and two windings are arranged on both sides of the intermediate point.
And one of the two windings on one side of the intermediate point and the other
The other of the two windings on one side is
The winding on one side of the intermediate point is inside and the other
Is wound so that the side winding is located on the outside, and
One of the two windings on the other side of the point and the two
The other of the windings is the iron core of the other leakage transformer
The winding on the other side of the intermediate point is
A lighting device for a discharge lamp, wherein the wire is wound so that the wire is located outside.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32570696A JP3136108B2 (en) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Lighting device for discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32570696A JP3136108B2 (en) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Lighting device for discharge lamp |
Publications (2)
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| JPH10172781A JPH10172781A (en) | 1998-06-26 |
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Family Applications (1)
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| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-12-05 JP JP32570696A patent/JP3136108B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH10172781A (en) | 1998-06-26 |
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