JP3486882B2 - 電源装置、放電灯点灯装置及び照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は出力を調整可能な電源装
置、放電灯点灯装置及び照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、放電灯を調光点灯する放電灯点灯
装として、特公平３−７８７５９号公報に記載のものが
知られている。このものは一定の周波数で２つのスイッ
チング手段のオン幅を非対称制御することにより調光を
行うようになっている。

【０００３】図２０はこのような２つのスイッチング手
段のオン幅を非対称制御することにより調光を行う従来
の放電灯点灯装置を示す回路図である。

【０００４】図２０において、符号８１は商用交流電源
電圧を整流及び平滑する等により直流電源電圧を出力す
る直流電源である。

【０００５】直流電源８１の正極側の出力端子は、イン
バータ部９０の正極側の入力端子に接続され、直流電源
８１の負極側の出力端子は、インバータ部９０の負極側
の入力端子に接続される。

【０００６】 インバータ部９０をさらに詳細に説明す
ると、インバータ部９０の正極側の入力端子は、ＮＰＮ
トランジスタ９１のコレクタ・エミッタ路とＮＰＮトラ
ンジスタ９２のコレクタ・エミッタ路及との直列接続を
介してインバータ部９０の負極側の入力端子に接続され
る。ＮＰＮトランジスタ９１，９２のエミッタは、それ
ぞれ帰還ダイオードＤ９１，Ｄ９２のアノード・カソー
ド路を介してＮＰＮトランジスタ９１，９２のコレクタ
に接続される。

【０００７】ＮＰＮトランジスタ９１，９２は駆動回路
９３からの駆動信号ａ８，ｂ８により交互にオン，オフ
するようになっている。

【０００８】ＮＰＮトランジスタ９１，９２の接続点
は、インダクタ９４たとえばインバータトランスの一次
巻線Ｌ９１と直流除去用のコンデンサＣ９１の直列接続
を介してＮＰＮトランジスタ９１のコレクタに接続され
る。

【０００９】放電灯９５の一方の入力端子は、インダク
タ９４の二次巻線Ｌ９２の一端に接続されている。放電
灯９５の他方の入力端子は、インダクタ９４の二次巻線
Ｌ９２の他端に接続されている。放電灯９５の両端子間
にはコンデンサＣ９３が接続される。このような接続に
より、放電灯９５とコンデンサＣ９３は、出力回路９６
を構成している。

【００１０】このような従来の放電灯点灯装置の動作の
詳細を図２１乃至図２３を参照して説明する。

【００１１】図２１は図２０の放電灯点灯装置の全光時
の動作を示すタイミングチャートであり、図２１（ａ）
はインバータ９０の入力端子間に加わる電圧ＶDC9 を示
し、図２１（ｂ）はＮＰＮトランジスタ９１に流れる電
流Ｉ91を示し、図２１（ｃ）はＮＰＮトランジスタ９２
に流れる電流Ｉ92を示し、図２１（ｄ）は直流電源８１
の負極側の出力端子を０Ｖとした場合に、ＮＰＮトラン
ジスタ９１，９２の接続点に加わる電圧Ｖ9 を示し、図
２１（ｅ）は一次巻線Ｌ９１に加わる電圧ＶL9を示して
いる。

【００１２】この場合の回路動作は、タイミングｔ90〜
ｔ92が１周期になっている。タイミングｔ90〜ｔ91とタ
イミングｔ91〜ｔ92とでは、期間の幅が同じになってい
る。

【００１３】タイミングｔ90〜ｔ91の期間では、ＮＰＮ
トランジスタ９１がオンされ、ＮＰＮトランジスタ９２
がオフされ、コンデンサＣ９１、ＮＰＮトランジスタ９
１及び一次巻線Ｌ９１による閉回路が形成される。

【００１４】この場合には、図２１（ａ）に示すインバ
ータ９０の入力端子間に加わる電圧ＶDC9 が一定の値Ｖ
Rec9を維持し、図２１（ｂ）に示すＮＰＮトランジスタ
９１に流れる電流Ｉ91は帰還ダイオードＤ９１に流れる
電流｛図２１（ｂ）中に破線で示す。｝が零になった時
点から正側に上昇し、図２１（ｃ）に示すＮＰＮトラン
ジスタ９２に流れる電流Ｉ92が０Ａを維持し、図２１
（ｄ）に示す電圧Ｖ9 が正の一定の値ＶRec9を示し、図
２１（ｅ）に示す電圧ＶL9は、一定の正の＋Ｖa9を示
す。

【００１５】タイミングｔ91〜ｔ92の期間では、ＮＰＮ
トランジスタ９１がオフされ、ＮＰＮトランジスタ９２
がオンされ、直流電源８１、コンデンサＣ９１、一次巻
線Ｌ９１及びＮＰＮトランジスタ９２による閉回路が形
成される。

【００１６】 この場合には、図２１（ａ）に示す電圧
ＶDC9 が一定の値ＶRec9を維持し、図２１（ｂ）に示す
ＮＰＮトランジスタ９１に流れる電流Ｉ91が０Ａを維持
し、図２１（ｃ）に示すＮＰＮトランジスタ９２に流れ
る電流Ｉ92は帰還ダイオードＤ９２に流れる電流｛図２
１（ｃ）中に破線で示す。｝が零になった時点から正側
に上昇し、図２１（ｄ）に示す電圧Ｖ9 が０を示し、図
２１（ｅ）に示す電圧ＶL9は、一定の負の値の−Ｖa9を
示す。

【００１７】図２２は図２０の放電灯点灯装置の調光時
の動作を示すタイミングチャートであり、図２２（ａ）
はインバータ９０の入力端子間に加わる電圧ＶDC9 を示
し、図２２（ｂ）はＮＰＮトランジスタ９１に流れる電
流Ｉ91を示し、図２２（ｃ）はＮＰＮトランジスタ９２
に流れる電流Ｉ92を示し、図２２（ｄ）は直流電源８１
の負極側の出力端子を０Ｖとした場合に、ＮＰＮトラン
ジスタ９１，９２の接続点に加わる電圧Ｖ9 を示し、図
２２（ｅ）は一次巻線Ｌ９１に加わる電圧ＶL9を示して
いる。

【００１８】この場合の回路動作は、タイミングｔ93〜
ｔ95が１周期になっている。タイミングｔ93〜ｔ95は、
図２１のタイミングｔ90〜ｔ92と期間の幅が同じになっ
ている。即ち、全光時と調光時とでは、１周期が同じに
なっている。

【００１９】タイミングｔ93〜ｔ94は、期間の幅がタイ
ミングｔ94〜ｔ95より長くなっている。

【００２０】タイミングｔ93〜ｔ94の期間では、ＮＰＮ
トランジスタ９１がオンされ、ＮＰＮトランジスタ９２
がオフされ、コンデンサＣ９１、ＮＰＮトランジスタ９
１及び一次巻線Ｌ９１による閉回路が形成される。

【００２１】この場合には、図２２（ａ）に示す電圧Ｖ
DC9 が一定の値ＶRec9を維持し、図２２（ｂ）に示すＮ
ＰＮトランジスタ９１に流れる電流Ｉ91は帰還ダイオー
ドＤ９１に流れる電流｛図２２（ｂ）中に破線で示
す。｝が零になった時点から正側に上昇し最大値となっ
てから低下し、図２２（ｃ）に示すＮＰＮトランジスタ
９２に流れる電流Ｉ92が０Ａを維持し、図２２（ｄ）に
示す電圧Ｖ9 が正の一定の値ＶRec9を示し、図２２
（ｅ）に示す電圧ＶL9は、一定の正の＋Ｖb9を示す。

【００２２】タイミングｔ94〜ｔ95の期間では、ＮＰＮ
トランジスタ９１がオフされ、ＮＰＮトランジスタ９２
がオンされ、直流電源８１、コンデンサＣ９１、一次巻
線Ｌ９１及びＮＰＮトランジスタ９２による閉回路が形
成される。

【００２３】この場合には、図２２（ａ）に示す電圧Ｖ
DC9 が一定の値ＶRec9を維持し、図２２（ｂ）に示すＮ
ＰＮトランジスタ９１に流れる電流Ｉ91が０Ａを維持
し、図２２（ｃ）に示すＮＰＮトランジスタ９２に流れ
る電流Ｉ92は帰還ダイオードＤ９２に流れる電流｛図２
２（ｃ）中に破線で示す。｝が零になった時点から正側
に上昇し、図２２（ｄ）に示す電圧Ｖ9 が０Ｖを示し、
図２２（ｅ）に示す電圧ＶL9は、一定の負の−Ｖc9を示
す。

【００２４】ここで、図２１（ｅ）及び図２２（ｅ）に
示す一次巻線Ｌ９１に加わる電圧ＶL9は、コンデンサＣ
９１により、それぞれ図２１（ｄ）及び図２２（ｄ）に
示すＮＰＮトランジスタ９１，９２の接続点に加わる電
圧Ｖ9 から直流成分を除去した電圧となっている。

【００２５】このため、ＮＰＮトランジスタ９１，９２
のオン、オフの期間がアンバランスとなると、図２２
（ｅ）に示す電圧ＶL9の方が、一次巻線Ｌ９１に加える
電圧の絶対値×時間が低くなり、一次巻線Ｌ９１に加え
るエネルギーが少なくなり、インバータ９０が出力回路
９６に供給する出力が低下する。

【００２６】図２３はＮＰＮトランジスタ９１のオンデ
ューティ比とインバータ９０の出力との関係を示すグラ
フであり、横軸にＮＰＮトランジスタ９１のオンデュー
ティ比を取り、縦軸にインバータ９０が出力回路９６に
供給する出力を取っている。

【００２７】図２３において、ＮＰＮトランジスタ９１
のオンデューティ比が５０％の場合にインバータ９０の
出力が最大となり、ＮＰＮトランジスタ９１のオンデュ
ーティ比が５０％からずれるに従いインバータ９０の出
力が低下する。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の放電
灯点灯装置によれば、交互にオンオフされるスイッチン
グ手段（ＮＰＮトランジスタ９１，９２）のオンデュー
ティ比を５０％からずらすことにより、調光を行える
が、調光範囲を広くするにはオンデューティ比を大きく
変化させなければならない。また、直流除去用のコンデ
ンサＣ９１の容量を大きくしなければならなかった。

【００２９】 そこで本発明は、出力回路に放電灯を用
いた場合における出力調整の範囲を拡大することができ
る電源装置、放電灯点灯装置及び照明装置の提供を目的
とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電源装
置は、直流電圧を出力する直流電源と；この直流電源の
出力端子間に互いに直列的に設けられた第１及び第２の
スイッチング手段と；この第１のスイッチング手段と並
列的に設けられた相対的に大容量の第１のコンデンサ
と；前記第１のスイッチング手段及び第１のコンデンサ
の間に介挿されたインダクタと；前記第１のコンデンサ
より容量が小さく設定され、前記第２のスイッチング手
段のオン期間に該第２のスイッチング手段及び前記イン
ダクタと共振回路を形成する第２のコンデンサと；前記
インダクタ及び第２のコンデンサの共振に基づいて高周
波出力を得る出力回路と；前記第１及び第２のスイッチ
ング手段を交互にオンオフするとともに、前記出力回路
の出力を低下させる場合には該第２のスイッチング手段
のオンデューティ比を低下させる駆動回路と；を具備し
たことを特徴とする。

【００３１】 請求項２の発明の電源装置は、交流電源
の出力電圧を整流して非平滑直流電圧を出力する整流回
路と；この前記整流回路の出力端子間に互いに直列的に
設けられた第１及び第２のスイッチング手段と；この第
１のスイッチング手段と並列的に設けられた相対的に大
容量の第１のコンデンサと；前記第１のスイッチング手
段及び第１のコンデンサの間に介挿されたインダクタ
と；前記第１のコンデンサより容量が小さく設定され、
前記第２のスイッチング手段のオン期間に該第２のスイ
ッチング手段及び前記インダクタと共振回路を形成する
第２のコンデンサと；前記インダクタ及び第２のコンデ
ンサの共振に基づいて高周波出力を得る出力回路と；前
記第１及び第２のスイッチング手段を交互にオンオフす
るとともに、これらスイッチング手段のオンデューティ
比を前記整流回路の出力電圧に基づいて制御し、前記出
力回路の出力を変化させる場合には該第１及び第２のス
イッチング手段のオンオフの周期を変化させることを特
徴とする駆動回路と；を具備したことを特徴とする。

【００３２】請求項３の発明の電源装置は、前記第２の
コンデンサを第２のスイッチング手段に並列的に設けた
ことを特徴とする請求項１及び２のいずれか一記載の電
源装置。

【００３３】請求項４の発明の電源装置は、前記第２の
コンデンサを第１及び第２のスイッチング手段の直列接
続に並列的に設けたことを特徴とする請求項１及び２の
いずれか一記載の電源装置。

【００３４】請求項５の発明の電源装置は、請求項１乃
至４のいずれか一記載の電源装置の出力回路に放電灯を
設けていることを特徴とする。

【００３５】請求項６の発明の電源装置は、請求項５記
載の放電灯点灯装置と；この放電灯点灯装置を収容する
照明器具本体とを具備したことを特徴とする。

【００３６】以上の発明において、第１及び第２のスイ
ッチング手段は、ＮＰＮトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等
を許容する。

【００３７】

【作用】請求項１の発明によれば、第２のコンデンサが
第２のスイッチング手段のオン期間に該第２のスイッチ
ング手段及びインダクタと共振回路を形成し、駆動回路
が、出力回路の出力を低下させる場合には第２のスイッ
チング手段のオンデューティ比を低下させ、第１のコン
デンサの充電量を低減するとともに、第２のコンデン
サ、第２のスイッチング手段及びインダクタにより共振
回路が形成される期間の割合を低下させるので、出力回
路に放電灯を用いた場合における出力調整の範囲を拡大
することができる。

【００３８】請求項２の発明によれば、第２のコンデン
サが第２のスイッチング手段のオン期間に該第２のスイ
ッチング手段及びインダクタと共振回路を形成し、駆動
回路が、これらスイッチング手段のオンデューティ比を
前記整流回路の出力電圧に基づいて制御し、出力回路の
出力を変化させる場合には該第１及び第２のスイッチン
グ手段のオンオフの周期を変化させるので、出力回路に
放電灯を用いた場合における出力調整の範囲を拡大こと
ができるとともに、整流回路の非平滑直流電圧により発
生する出力電流のくびれを抑制することができる。

【００３９】請求項３の発明によれば、前記第２のコン
デンサを第２のスイッチング手段に並列的に設けること
により、請求項１及び２のいずれか一記載の電源装置を
実現できる。

【００４０】請求項４の発明によれば、前記第２のコン
デンサを第１及び第２のスイッチング手段の直列接続に
並列的に設けたことにより、請求項１及び２のいずれか
一記載の電源装置を実現できる。

【００４１】請求項５の発明によれば、請求項１乃至４
のいずれか一記載の電源装置を放電灯点灯装置に適用で
きる。

【００４２】請求項６の発明によれば、請求項５記載の
放電灯点灯装置を照明装置に適用できる。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００４４】図１は本発明に係る電源回路の一実施例を
放電灯点灯装置に適用した場合を示す回路図である。

【００４５】図１において、直流電源１１の正極側の出
力端子は、インバータ部２０の正極側の入力端子に接続
され、直流電源１１の負極側の出力端子は、インバータ
部２０の負極側の入力端子に接続される。

【００４６】インバータ２０は、第１のスイッチング手
段２１例えばＮＰＮトランジスタと、第２のスイッチン
グ手段２２例えばＮＰＮトランジスタと、駆動回路２３
と、ダイオードＤ１１，Ｄ２１，Ｄ２２と、第１のコン
デンサＣ１例えば電解コンデンサと、第２のコンデンサ
Ｃ２と、インダクタ２４たとえばインバータトランスと
から構成されている。

【００４７】インバータ部２０をさらに詳細に説明する
と、インバータ部２０の正極側の入力端子は、ダイオー
ドＤ１１のアノード・カソード路とスイッチング手段２
１のコレクタ・エミッタ路とスイッチング手段２２のコ
レクタ・エミッタ路との直列接続を介してのインバータ
部２０の負極側の入力端子に接続される。ダイオードＤ
１１のカソードは、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２と
の並列接続を介してインバータ２０の負極側の入力端子
に接続される。スイッチング手段２１，２２のエミッタ
は、それぞれダイオードＤ２１，Ｄ２２のアノード・カ
ソード路を介してスイッチング手段２１，２２のコレク
タに接続される。この場合、ダイオードＤ２１，Ｄ２２
は、それぞれスイッチング手段２１，２２のコレクタ側
の電圧がエミッタ側より低くなった場合に、それぞれス
イッチング手段２１，２２のエミッタ側に導かれた電流
をスイッチング手段２１，２２のコレクタ側に導く機能
を有する。

【００４８】スイッチング手段２１，２２の接続点は、
インダクタ２４の一次巻線Ｌ２１を介してコンデンサＣ
１とコンデンサＣ２との接続点に接続される。このよう
な接続により、コンデンサＣ１及びコンデンサＣ２は、
それぞれスイッチング手段２１，２２に並列的に設けら
れる。

【００４９】コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とでは、
スイッチング手段２１に並列的に設けられるコンデンサ
Ｃ１の方が容量が大きくなっている。

【００５０】駆動回路２３は、図示しない調光制御手段
からの調光データに基づいてオンデユーティ比を設定し
た状態でスイッチング手段２１，２２を交互にオン・オ
フする制御信号ａ１，ｂ１を作成してそれぞれスイッチ
ング手段２１，２２のベースに供給する。この場合、駆
動回路２３は、インバータ２０の出力を低下させる場合
に、スイッチング手段２１のオンデューティ比を増大さ
せ、スイッチング手段２２のオンデューティ比を低下さ
せ、インバータ２０の出力を増大させる場合に、スイッ
チング手段２１のオンデューテイ比を低下させ、スイッ
チング手段２２のオンデューティ比を増大させる。

【００５１】一方、放電灯２５の一方の入力端子は、イ
ンダクタ２４の二次巻線Ｌ２２の一端に接続されてい
る。放電灯２５の他方の入力端子は、インダクタ２４の
二次巻線Ｌ２２の他端に接続されている。放電灯２５の
両端子間にはコンデンサＣ３が接続される。このような
接続により、放電灯２５とコンデンサは、出力回路２６
を構成している。

【００５２】このような実施例の動作の詳細を図２乃至
図５を参照して説明する。

【００５３】図２は図１の実施例の出力を比較的大きく
設定する場合の動作を示すタイミングチャートであり、
図２（ａ）はスイッチング手段２１，２２の直列接続に
加わる電圧ＶDCを示し、図２（ｂ）はスイッチング手段
２１に流れる電流Ｉ21を示し、図２（ｃ）はスイッチン
グ手段２２に流れる電流Ｉ22を示し、図２（ｄ）はコン
デンサＣ１に加わる電圧ＶC1を示し、図２（ｅ）は巻線
Ｌ２１に加わる電圧ＶL を示している。

【００５４】図３は図１の実施例の出力を比較的小さく
設定する場合の動作を示すタイミングチャートであり、
図３（ａ）はスイッチング手段２１，２２の直列接続に
加わる電圧ＶDCを示し、図３（ｂ）はスイッチング手段
２１に流れる電流Ｉ21を示し、図３（ｃ）はスイッチン
グ手段２２に流れる電流Ｉ22を示し、図３（ｄ）はコン
デンサＣ１に加わる電圧ＶC1を示し、図３（ｅ）は巻線
Ｌ２１に加わる電圧ＶL を示している。

【００５５】図４及び図５は図１の実施例の動作を示す
説明図であり、図４（ａ）は図２におけるタイミングｔ
0 〜ｔ1 の期間を示し、図４（ｂ）は図２におけるｔ1
〜ｔ2 の期間を示し、図４（ｃ）は図２におけるｔ2 〜
ｔ3 の期間を示し、図５（ａ）は図２におけるｔ3 〜ｔ
4 の期間を示し、図５（ｂ）は図２におけるｔ4 〜ｔ5
の期間を示している。尚、図４及び図５においては、図
１におけるスイッチング手段２１とダイオードＤ２１と
を組み合わせたものをスイッチング手段（スイッチの記
号）２１で示し、図１におけるスイッチング手段２２と
ダイオードＤ２２とを組み合わせたものをスイッチング
手段（スイッチの記号）２２で示している。

【００５６】まず、出力を比較的大きく設定する場合の
動作を説明する。この場合の回路動作は、ｔ0 〜ｔ5 が
１周期になっている。

【００５７】タイミングｔ0 〜ｔ1 の期間では、図４
（ａ）に示すように、コンデンサＣ１、スイッチング手
段２１及び一次巻線Ｌ２１による閉回路が形成されるた
め、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が放出され、イン
ダクタ２４の一次巻線Ｌ２１にスイッチング手段２１か
らの電流Ｉ１が流れる。

【００５８】この場合には、図２（ａ）に示すスイッチ
ング手段２１，２２の電圧ＶDCが一定の値ＶRec を維持
し、図２（ｂ）に示すスイッチング手段２１に流れる電
流Ｉ21が上昇し、図２（ｃ）に示すスイッチング手段２
２に流れる電流Ｉ22が０Ａを維持し、図２（ｄ）に示す
コンデンサＣ１に加わる電圧ＶC1が緩やかに低下し、図
２（ｅ）に示す巻線Ｌ２１に加わる電圧ＶL が一定の負
の値を維持する。

【００５９】タイミングｔ1 〜ｔ2 の期間では、図４
（ｂ）に示すように、スイッチング手段２１がオフし、
スイッチング手段２２がオンして、インダクタ２４及び
コンデンサＣ２が直列共振して、共振電流Ｉ２がインダ
クタ２４からコンデンサＣ２に向けて流れる。

【００６０】この場合には、図２（ａ）に示す電圧ＶDC
が増大し、図２（ｂ）に示すスイッチング手段２１に流
れる電流Ｉ21が０Ａとなり、図２（ｃ）に示すスイッチ
ング手段２２に流れる電流Ｉ22が０Ａから急激に−側に
低下してから増大して０Ａに戻り、図２（ｄ）に示すコ
ンデンサＣ１に加わる電圧ＶC1がほぼ維持する。図２
（ｅ）に示す巻線Ｌ２１に加わる電圧ＶL が一定の負の
値から増大する。

【００６１】タイミングｔ2 〜ｔ3 の期間では、図４
（ｃ）に示すように、スイッチング手段２１がオフし、
スイッチング手段２２がオンした状態で、インダクタ２
４及びコンデンサＣ２の直列共振による共振電流Ｉ３が
タイミングｔ1 〜ｔ2 の場合とは逆の方向に流れる。

【００６２】この場合、図２（ａ）に示す整流回路１２
の電圧ＶDCが低下し、図２（ｂ）に示すスイッチング手
段２１に流れる電流Ｉ21が０Ａを維持し、図２（ｃ）に
示すスイッチング手段２２に流れる電流Ｉ22が０Ａから
＋側に増大し、図２（ｄ）に示すコンデンサＣ１に加わ
る電圧ＶC1がほぼ維持する。図２（ｅ）に示す巻線Ｌ２
１に加わる電圧ＶL が低下する。

【００６３】タイミングｔ3 〜ｔ4 の期間では、図５
（ａ）に示すように、共振電圧が低下し、コンデンサＣ
１とコンデンサＣ２の両端電圧も低下しようとするか
ら、整流回路１２からコンデンサＣ１、インダクタ２４
及びスイッチング手段２２を介して電流Ｉ４が流れる。

【００６４】この場合には、図２（ａ）に示す整流回路
１２の電圧ＶDCが一定の値ＶRec にとなり、図２（ｂ）
に示すスイッチング手段２１に流れる電流Ｉ21が０Ａを
維持し、図２（ｃ）に示すスイッチング手段２２に流れ
る電流Ｉ22が緩やかに低下し、図２（ｄ）に示すコンデ
ンサＣ１に加わる電圧ＶC1が緩やかに増大し、図２
（ｅ）に示す巻線Ｌ２１に加わる電圧ＶL が緩やかに低
下する。

【００６５】タイミングｔ4 〜ｔ5 の期間では、図５
（ｂ）に示すように、スイッチング手段２１がオンし、
スイッチング手段２２がオフして、インダクタ２４の蓄
積エネルギーにより第１のスイッチング手段２１からコ
ンデンサＣ１に電流Ｉ５が流れる。

【００６６】この場合には、図２（ａ）に示す整流回路
１２の電圧ＶDCが一定の値ＶRec を維持し、図２（ｂ）
に示すスイッチング手段２１に流れる電流Ｉ21が急激に
低下してから増大し、図２（ｃ）に示すスイッチング手
段２２に流れる電流Ｉ22が急激に低下して０Ａとなり、
図２（ｄ）に示すコンデンサＣ１に加わる電圧ＶC1が緩
やかに増大し、図２（ｅ）に示す巻線Ｌ２１に加わる電
圧ＶL が急激に−側に低下して一定の負の値となる。

【００６７】まず、全光時の動作を説明する。この場合
の回路動作は、ｔ0 〜ｔ5 が１周期になっている。

【００６８】ここで、図２に示す出力を比較的大きく設
定する場合の動作では、駆動回路２３がスイッチング手
段２２をオンする期間｛タイミングｔ1 〜ｔ4 ｝を、ス
イッチング手段２１をオンする期間｛タイミングｔ4 〜
ｔ6 ｝よりも大きく設定している。図３に示す出力を比
較的小さく設定する場合の動作では、駆動回路２３がス
イッチング手段２２をオンする期間｛タイミングｔ1 〜
ｔ4 ｝を、スイッチング手段２１をオンする期間｛タイ
ミングｔ4 〜ｔ6 ｝よりも小さく設定している。

【００６９】図３において、期間ｔ0 〜ｔ1 ，ｔ1 〜ｔ
2 …ｔ4 〜ｔ5 における電流の流れる方向は、図４及び
図５に示す通りになっている。

【００７０】駆動回路２３がスイッチング手段２２をオ
ンする期間｛タイミングｔ1 〜ｔ4（ｔ5 ）〜ｔ1 ｝
を、スイッチング手段２１をオンする期間｛タイミング
ｔ4 〜ｔ6 ｝よりも小さく設定しているので、図３
（ａ）に示すスイッチング手段２２をオンする期間にお
ける電圧ＶDCの最大値が図２（ａ）に比べて低下し、図
３（ｂ）に示すスイッチング手段２１に流れる電流Ｉ21
が０Ａとなる期間の割合が図２（ｂ）に比べて減少し、
図３（ｃ）に示すスイッチング手段２２に流れる電流Ｉ
22が０Ａとなる期間の割合が図２（ｃ）に比べて増大
し、図３（ｄ）に示すコンデンサＣ１に加わる電圧ＶC1
が図２（ｄ）に比べて減少し、図３（ｅ）に示す巻線Ｌ
２１に加わる電圧ＶL の電圧の絶対値×時間が低くな
り、一次巻線Ｌ２１に加えるエネルギーが少なくなり、
インバータ２０が出力回路２６に供給する出力が低下す
る。

【００７１】図６はスイッチング手段２１のオンデュー
ティ比とインバータ２０の出力との関係を示すグラフで
あり、横軸にスイッチング手段２１のオンデューティ比
を取り、縦軸にインバータ２０の出力を取っている。

【００７２】図６において、スイッチング手段２１のオ
ンデューティ比が低い程（この実施例の場合オンデュー
ティ比の範囲は８％程度から９２％程度まで）、インバ
ータ２０の出力が大きくなる。

【００７３】 このような実施例によれば、第１のスイ
ッチング手段２１がオフされ、第２のスイッチング手段
２２がオンされる期間において、第２のコンデンサＣ２
及びインダクタ２４にて共振電圧を発生するので、この
期間の割合を駆動回路２３が大きく設定することによ
り、出力を大きい方へ調整できるため、出力回路２６に
放電灯２５を用いた場合における出力調整の範囲を拡大
することができ、放電灯２５の場合には、全光時から１
０％以下まで調光が可能になる。これに加えて、このよ
うな共振電圧の作用により、スイッチング手段２１，２
２のスイッチング損失を改善できる。

【００７４】図７は駆動回路２３によるスイッチング手
段２１，２２の第１の制御例を示す説明図であり、図７
（ａ）は出力を比較的大きく設定する場合の制御信号ａ
１を示し、図７（ｂ）は出力を比較的大きく設定する場
合の制御信号ｂ１を示し、図７（ｃ）は出力を比較的小
さく設定する場合の制御信号ａ１を示し、図７（ｄ）は
出力を比較的小さく設定する場合の制御信号ｂ１を示し
ている。

【００７５】駆動回路２３の制御信号ａ１，ｂ１は、図
７（ａ）〜図７（ｄ）に示すようにインバータ２０の出
力に関係なく周波数が一定になっている。

【００７６】 インバータ２０の出力を比較的大きく設
定する場合において、制御信号ａ１は、図７（ａ）に示
すように、ハイレベルとなる期間が短く、スイッチング
手段２１のオンデューティ比が小さく設定され、図７
（ｂ）に示す制御信号ｂ１は、図７（ａ）に示す制御信
号ａ１におけるハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）が
反転した状態となっており、スイッチング手段２２のオ
ンデューティ比が大きく設定される。

【００７７】 インバータ２０の出力を比較的小さく設
定する場合において、制御信号ａ１は、図７（ｃ）に示
すように、ハイレベルとなる期間が長く、スイッチング
手段２１のオンデューティ比が大きく設定され、図７
（ｄ）に示す制御信号ｂ１は、図７（ａ）に示す制御信
号ａ１におけるハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）が
反転した状態となっており、スイッチング手段２２のオ
ンデューティ比が小さく設定される。

【００７８】 図８は駆動回路２３によるスイッチング
手段２１，２２の第２の制御例を示す説明図であり、図
８（ａ）は出力を比較的大きく設定する場合の制御信号
ａ１を示し、図８（ｂ）は出力を比較的大きく設定する
場合の制御信号ｂ１を示し、図８（ｃ）は出力を比較的
小さく設定する場合の制御信号ａ１を示し、図８（ｄ）
は出力を比較的小さく設定する場合の制御信号ｂ１を示
している。

【００７９】駆動回路２３の制御信号ａ１，ｂ１は、図
８（ａ）〜図８（ｄ）に示すようにインバータ２０の出
力に関係なく制御信号ａ１がローレベル（Ｌ）即ちスイ
ッチング手段２１がオフされる期間が一定になってい
る。

【００８０】インバータ２０の出力を比較的大きく設定
する場合において、制御信号ａ１は、図８（ａ）に示す
ように、ハイレベルとなる期間が短く、スイッチング手
段２１のオンデューティ比が小さく設定され、図８
（ｂ）に示す制御信号ｂ１は、図８（ａ）に示す制御信
号ａ１におけるハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）が
反転した状態となっており、スイッチング手段２１のオ
ンデューティ比が大きく設定される。

【００８１】 インバータ２０の出力を比較的小さく設
定する場合において、制御信号ａ１は、図８（ｃ）に示
すように、ハイレベルとなる期間が長く、スイッチング
手段２１のオンデューティ比が大きく設定され、図８
（ｄ）に示す制御信号ｂ１は、図８（ａ）に示す制御信
号ａ１におけるハイレベル（Ｈ）とローレベル（Ｌ）が
反転した状態となっており、スイッチング手段２２のオ
ンデューティ比が小さく設定される。

【００８２】このような制御例により、図１の実施例を
実現できる。

【００８３】図９は本発明に係る電源回路の一実施例を
放電灯点灯装置に適用した場合を示す回路図であり、図
１の実施例と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を
省略している。

【００８４】図９の実施例で異なるのは、インバータ３
０において、整流回路１２の正極側に共振用のコンデン
サＣ５を接続し、整流回路１２の負極側に相対的に容量
の大きいコンデンサＣ６を接続したことである。

【００８５】 駆動回路３３は、インバータ３０の出力
を比較的大きく設定する場合は、スイッチング手段２１
のオンデューティ比を大きく、スイッチング手段２２の
オンデューティ比を小さくする。また、駆動回路３３
は、インバータ３０の出力を比較的小さく設定する場合
は、スイッチング手段２１のオンデューテイ比を小さく
し、スイッチング手段２２のオンデューティ比を大きく
する。

【００８６】このような実施例によれば、図１の実施例
と同様の効果が得られる。

【００８７】図１０は本発明に係る電源回路のもう一つ
の他の実施例を放電灯点灯装置に適用した場合を示す回
路図であり、図１の実施例と同じ構成要素には同じ符号
を付して説明を省略している。

【００８８】図１０の実施例で異なるのは、インバータ
４０において、共振用のコンデンサＣ４２をスイッチン
グ手段２１，２２の直列接続に対して並列に接続してい
る。

【００８９】このような実施例によれば、スイッチング
手段２１がオフされ、スイッチング手段２２がオンされ
た期間に、インダクタ２４及びコンデンサＣ４２が直列
共振するので、図１の実施例と同様の効果が得られる。

【００９０】図１１は本発明に係る電源回路のさらにも
う一つの他の実施例を放電灯点灯装置に適用した場合を
示す回路図である。

【００９１】 図１１において、交流電源５１例えば商
用交流電源の一方の出力端子は、チョークコイルＬ５１
を介して整流回路５２例えばダイオードブリッジによる
全波整流器の一方の入力端子に接続され、交流電源５１
の他方の出力端子は、チョークコイルＬ５２を介して整
流回路５２の他方の入力端子に接続される。チョークコ
イルＬ５１とチョークコイルＬ５２とは磁気的に結合し
ている。

【００９２】整流回路５２の入力端子間には、コンデン
サＣ５１が接続されている。

【００９３】整流回路５２の正極側の出力端子は、イン
バータ６０の正極側の入力端子に接続される。整流回路
５２の負極側の出力端子は、インバータ６０の負極側の
入力端子に接続される。

【００９４】インバータ６０は、第１のスイッチング手
段６１例えばＭＯＳＦＥＴと、第２のスイッチング手段
６２例えばＭＯＳＦＥＴと、ダイオードＤ５１と出力制
御回路６３と、第１のコンデンサＣ１１例えば電解コン
デンサと、第２のコンデンサＣ１２と、インダクタ６４
たとえばインバータトランスとから構成されている。

【００９５】以下、インバータ６０について詳細に説明
する。

【００９６】インバータ６０の正極側の入力端子は、出
力制御回路６３の正極側の入力端子に接続される。イン
バータ６０の負極側の入力端子は、出力制御回路６３の
負極側の入力端子に接続される。

【００９７】 また、インバータ６０の正極側の入力端
子は、ダイオードＤ５１のアノード・カソード路とスイ
ッチング手段６１のドレイン・ソース路とスイッチング
手段６２のドレイン・ソース路との直列接続を介しての
インバータ６０の負極側の入力端子に接続されるととも
に、コンデンサＣ１１とコンデンサＣ１２との直列接続
を介してインバータ６０の負極側の入力端子に接続され
る。

【００９８】スイッチング手段６１，６２の接続点は、
インダクタ６４の一次巻線Ｌ６１を介してコンデンサＣ
１１とコンデンサＣ１２との接続点に接続される。この
ような接続により、コンデンサＣ１１及びコンデンサＣ
１２は、それぞれスイッチング手段６１，６２に並列的
に設けられる。

【００９９】出力制御回路６３は、それぞれ発振信号ａ
５，ｂ５を第１及び第２のスイッチング手段６１，６２
に供給し、第１及び第２のスイッチング手段６１，６２
を交互にオンオフするとともに、これら第１及び第２の
スイッチング手段６１，６２のオンデューティ比を整流
回路５２の出力電圧に基づいて制御し、キー入力操作な
どの調光操作に基づいて該第１及び第２のスイッチング
手段６１，６２のオンオフの周期を変化させるようにな
っている。

【０１００】放電灯６５の一方の入力端子は、インダク
タ６４の二次巻線Ｌ６２の一端に接続されている。放電
灯６５の他方の入力端子は、インダクタ６４の二次巻線
Ｌ６２の他端に接続されている。放電灯６５の両端子間
にはコンデンサＣ１３が接続される。このような接続に
より、放電灯６５とコンデンサＣ１３は、出力回路６６
を構成している。

【０１０１】コンデンサＣ１１とコンデンサＣ１２とで
は、スイッチング手段６１に並列的に設けられるコンデ
ンサＣ１１の方が容量が大きくなっている。

【０１０２】次に、出力制御回路６３について詳細に説
明する。

【０１０３】出力制御回路６３は、オンデューティ可変
回路７１と、調光信号発生回路７２と、周波数可変回路
７３と、駆動回路７４とから構成されている。

【０１０４】オンデューティ可変回路７１は、整流回路
５２からの出力電圧を検出し、この検出結果に基づいて
駆動回路７４が出力する発振信号ａ５，ｂ５のデューテ
ィ比の可変制御を行うようになっている。具体的に説明
すると、電圧ＶDC5 が波高値の大きいときは、発振信号
ｂ５がハイレベルとなるデューティ比を小さくし、発振
信号ａ５がハイレベルとなるデューティ比を大きくし、
第２のスイッチング手段６２のオンデューティ比を小さ
くし、第１のスイッチング手段６１のオンデューティ比
を大きくする。電圧ＶDC5 が波高値の小さいときは、発
振信号ｂ５がハイレベルとなるデューティ比を大きく
し、発振信号ａ５がハイレベルとなるデューティ比を小
さくし、第２のスイッチング手段６２のオンデューティ
比を大きくし、第１のスイッチング手段６１のオンデュ
ーティ比を小さくする。

【０１０５】調光信号発生回路７２は、キー入力操作な
どの調光操作に基づいて調光信号ｃ５を作成して周波数
可変回路７３に供給する。周波数可変回路７３は、供給
される調光信号ｃ５に基づいて駆動回路７４が出力する
発振信号ａ５，ｂ５の周波数の可変制御を行うようにな
っている。

【０１０６】 具体的に説明すると、この場合、駆動回
路７４が出力する発振信号ａ５，ｂ５の全光時の周波数
から最も調光を深くした場合の周波数（駆動回路７４が
制御できる周波数）は、インダクタ６４、出力回路６
６、コンデンサＣ１１、コンデンサＣ１２の固有振動周
波数に対して高くなるように選ばれており、調光信号発
生回路７２からの調光信号ｃ５が出力回路６６へ供給す
る出力を大きくすることを示した場合には、周波数可変
回路７３は、駆動回路７４が出力する発振信号ａ５，ｂ
５の周波数を低下させるように制御し、調光信号発生回
路７２からの調光信号ｃ５が出力回路６６へ供給する出
力を小さくすることを示した場合には、周波数可変回路
７３は、駆動回路７４が出力する発振信号ａ５，ｂ５の
周波数を増大させるように制御する。

【０１０７】このような実施例の動作を図１２乃至図１
８を参照して説明する。

【０１０８】図１２は図１１の出力制御回路６３による
整流回路５２の出力電圧とスイッチング手段６１，６２
のオン時間の関係を示すタイミングチャートであり、図
２（ａ）は整流回路５２の出力電圧を示し、図２（ｂ）
はスイッチング手段６１，６２のオン時間を示してい
る。

【０１０９】図１２において、出力制御回路６３は、整
流回路５２の出力電圧（交流電源５１の出力電圧）の波
高値の大きいときは、第２のスイッチング手段６２のオ
ン期間を小さくし、第１のスイッチング手段６１のオン
期間を大きくする。また、出力制御回路６３は、整流回
路５２の出力電圧の波高値の小さいときは、スイッチン
グ手段６２のオン期間を大きくし、スイッチング手段６
１のオン期間を小さくする。したがって、第１のスイッ
チング手段６１のオン期間は、第２のスイッチング６２
と逆の関係に変化する。

【０１１０】つぎに、本実施例の全体の動作について説
明する。

【０１１１】まず、交流電源５１の電圧をチョークコイ
ルＬ５１，Ｌ５２とコンデンサＣ５１によるフィルタ回
路にてノイズを除去し、整流回路５２で全波整流する。
一方、出力制御回路６３は、スイッチング手段６１，６
２を交流電源５１より高い周波数にて交互にスイッチン
グして、インダクタ６４の二次巻線Ｌ６１に高周波交流
電圧を誘起して、放電灯６５を高周波点灯させる。ま
た、コンデンサＣ１２及びインダクタ６４にて共振電圧
を発生し、この共振電圧の作用により、コンデンサＣ１
１の電圧をスイッチング手段６１，６２のスイッチング
の１周期中に整流回路５２で整流された非平滑直流電圧
より低くしようとする。これにより、整流回路５２で整
流された電圧の波高値が低い期間でも力率改善電流を流
して、低歪化を図る。

【０１１２】図１３は図１１の実施例の全光時の動作を
示すタイミングチャートであり、図１３（ａ）はスイッ
チング手段６１，６２の直列接続に加わる電圧ＶDC5 を
示し、図１３（ｂ）はスイッチング手段６１に流れる電
流Ｉ61を示し、図１３（ｃ）はスイッチング手段６２に
流れる電流Ｉ62を示し、図１３（ｄ）はコンデンサＣ１
１に加わる電圧ＶC5を示し、図１３（ｅ）は巻線Ｌ６１
に加わる電圧ＶL5を示している。

【０１１３】図１４は図１１の実施例の調光時の動作を
示すタイミングチャートであり、図１４（ａ）はスイッ
チング手段６１，６２の直列接続に加わる電圧ＶDC5 を
示し、図１４（ｂ）はスイッチング手段６１に流れる電
流Ｉ61を示し、図１４（ｃ）はスイッチング手段６２に
流れる電流Ｉ62を示し、図１４（ｄ）はコンデンサＣ１
１に加わる電圧ＶC5を示し、図１４（ｅ）は巻線Ｌ６１
に加わる電圧ＶL5を示している。

【０１１４】まず、全光時の動作を説明する。この場合
の回路動作は、ｔ50〜ｔ55が１周期になっている。駆動
回路７４は、出力する発振信号ａ５，ｂ５の周波数を低
く設定するので、ｔ50〜ｔ55は最も長い状態になってい
る。

【０１１５】 タイミングｔ50〜ｔ51の期間では、コン
デンサＣ１１、スイッチング手段６１及び一次巻線Ｌ６
１による閉回路が形成されるため、コンデンサＣ１１に
蓄えられた電荷が放出され、インダクタ６４の一次巻線
Ｌ６１にスイッチング手段６１からの電流が流れる。

【０１１６】 この場合には、図１３（ａ）に示すスイ
ッチング手段６１，６２の直列接続に加わる電圧ＶDC5
が略一定の値（この場合のＶRec5は、交流電源５１の出
力電圧の位相により変化するが、スイッチング手段６
１，６２のオンオフの１周期ではほとんど変化しないた
め、略一定としている。）を維持し、図１３（ｂ）に示
すスイッチング手段６１に流れる電流Ｉ61が上昇し、図
１３（ｃ）に示すスイッチング手段６２に流れる電流Ｉ
62が０Ａを維持し、図１３（ｄ）に示すコンデンサＣ１
１に加わる電圧ＶC5が緩やかに低下し、図１３（ｅ）に
示す巻線Ｌ６１に加わる電圧ＶL5が一定の負の値を維持
する。

【０１１７】タイミングｔ51〜ｔ52の期間では、スイッ
チング手段６１がオフし、スイッチング手段６２がオン
して、インダクタ６４及びコンデンサＣ１２が直列共振
して、共振電流がインダクタ６４からコンデンサＣ１２
に向けて流れる。

【０１１８】この場合には、図１３（ａ）に示す電圧Ｖ
DC5 が共振電圧により増大し、図１３（ｂ）に示すスイ
ッチング手段６１に流れる電流Ｉ61が０Ａとなり、図１
３（ｃ）に示すスイッチング手段６２に流れる電流Ｉ62
が０Ａから急激に−側に低下してから増大して０Ａに戻
り、図１３（ｄ）に示すコンデンサＣ１１に加わる電圧
ＶC5がほぼ維持する。図１３（ｅ）に示す巻線Ｌ６１に
加わる電圧ＶL5が一定の負の値から増大する。

【０１１９】タイミングｔ52〜ｔ53の期間では、スイッ
チング手段６１がオフし、スイッチング手段６２がオン
した状態で、インダクタ６４及びコンデンサＣ１２の直
列共振による共振電流がタイミングｔ51〜ｔ52の場合と
は逆の方向に流れる。

【０１２０】この場合、図１３（ａ）に示す電圧ＶDC5
が低下し、図１３（ｂ）に示すスイッチング手段６１に
流れる電流Ｉ61が０Ａを維持し、図１３（ｃ）に示すス
イッチング手段６２に流れる電流Ｉ62が０Ａから＋側に
増大し、図１３（ｄ）に示すコンデンサＣ１１に加わる
電圧ＶC5がほぼ維持する。図１３（ｅ）に示す巻線Ｌ６
１に加わる電圧ＶL5が低下する。

【０１２１】タイミングｔ53〜ｔ54の期間では、共振電
圧が低下し、コンデンサＣ１１とコンデンサＣ１２の両
端電圧も低下しようとするから、整流回路５２からコン
デンサＣ１１、インダクタ６４及びスイッチング手段６
２を介して電流Ｉ４が流れる。

【０１２２】この場合には、図１３（ａ）に示す電圧Ｖ
DC5 が略一定の値ＶRec5にとなり、図１３（ｂ）に示す
スイッチング手段６１に流れる電流Ｉ61が０Ａを維持
し、図１３（ｃ）に示すスイッチング手段６２に流れる
電流Ｉ62が緩やかに低下し、図１３（ｄ）に示すコンデ
ンサＣ１１に加わる電圧ＶC5が緩やかに増大し、図１３
（ｅ）に示す巻線Ｌ６１に加わる電圧ＶL5が緩やかに低
下する。

【０１２３】タイミングｔ54〜ｔ55の期間では、スイッ
チング手段６１がオンし、スイッチング手段６２がオフ
して、インダクタ６４の蓄積エネルギーにより第１のス
イッチング手段６１からコンデンサＣ１１に電流が流れ
る。

【０１２４】この場合には、図１３（ａ）に示す電圧Ｖ
DC5 が略一定の値ＶRec5を維持し、図１３（ｂ）に示す
スイッチング手段６１に流れる電流Ｉ61が急激に低下し
てから増大し、図１３（ｃ）に示すスイッチング手段６
２に流れる電流Ｉ62が急激に低下して０Ａとなり、図１
３（ｄ）に示すコンデンサＣ１１に加わる電圧ＶC5が緩
やかに増大し、図１３（ｅ）に示す巻線Ｌ６１に加わる
電圧ＶL5が急激に−側に低下して一定の負の値となる。

【０１２５】次に、調光時の動作を説明する。この場合
の回路動作は、ｔ50〜ｔ55が１周期になっている。

【０１２６】ここで、駆動回路６３によるスイッチング
手段６１，６２のオン・オフ周期のｔ50〜ｔ55を、調光
が深くなるに従い短くなるように設定している。

【０１２７】図１４において、期間ｔ50〜ｔ51，ｔ51〜
ｔ52…ｔ54〜ｔ55における電流の流れる方向は、図１３
の場合と同様になっている。

【０１２８】駆動回路６３がスイッチング手段６１，６
２のオン・オフ周期のｔ50〜ｔ55を図１３よりも短く設
定しているので、図１４（ａ）に示すスイッチング手段
６２をオンする期間における電圧ＶDC5 の最大値が図１
３（ａ）に比べて低下し、図１４（ｂ）に示すスイッチ
ング手段６１に流れる電流Ｉ61の周期及び振幅が図１３
（ｂ）に比べて減少し、図１４（ｃ）に示すスイッチン
グ手段６２に流れる電流Ｉ62の期間及び振幅が図１３
（ｃ）に比べて減少し、図１４（ｄ）に示すコンデンサ
Ｃ１１に加わる電圧ＶC5が図１３（ｄ）に比べて減少
し、図１３（ｅ）に示す巻線Ｌ６１に加わる電圧ＶL5の
電圧の絶対値×時間が低くなり、一次巻線Ｌ６１に加え
るエネルギーが少なくなり、インバータ６０が出力回路
６６に供給する出力が低下する。

【０１２９】図１５は図１１の実施例の全光時の動作を
交流電源５１の周期レベルで示すタイミングチャートで
あり、図１５（ａ）はスイッチング手段６１，６２の直
列接続に加わる電圧ＶDC5 を示し、図１５（ｂ）は放電
灯６５に流れるランプ電流ＩL0をを示している。

【０１３０】全光時の電圧ＶDC5 は、図１５（ａ）に示
すように、整流回路５２からの交流電圧を全波整流した
状態の電圧ＶRec5に共振電圧を加えた状態となる。この
場合の共振電圧は、電圧ＶRec5の低下に対応して増大す
るようになっている。

【０１３１】全光時のランプ電流ＩL0は、電圧ＶDC5 に
対応した振幅となり、くびれ率Ａ／Ｂが８０％となる。

【０１３２】 図１６は図１１の実施例の調光時の動作
を交流電源５１の周期レベルで示すタイミングチャート
であり、図１６（ａ）はスイッチング手段６１，６２の
直列接続に加わる電圧ＶDC5 を示し、図１６（ｂ）は放
電灯６５に流れるランプ電流ＩL0を示している。

【０１３３】調光時の電圧ＶDC5 は、図１６（ａ）に示
すように、整流回路５２の主力電圧が０Ｖ状態となるタ
イミングｔ61においてもコンデンサＣ１１が電荷を放出
しきらないので、電圧ＶRec5をある程度平滑した状態と
なるとともに、共振電圧が低下した状態となる。

【０１３４】 調光時のランプ電流ＩL0は、電圧ＶDC5
に対応した振幅となり、くびれ率Ａ／Ｂが８０％より低
い状態（この図の場合５０％程度）となる。

【０１３５】以下、本実施例との比較のため、調光をス
イッチング手段６１，６２のオン・オフ周期ではなくオ
ンデューティ比で行う場合について図１７及び図１８を
用いて説明する。

【０１３６】図１７は図１１の実施例の調光をスイッチ
ング手段６１，６２のオンデューティ比でおこなった場
合の調光時の動作を示すタイミングチャートであり、図
１７（ａ）はスイッチング手段６１，６２の直列接続に
加わる電圧ＶDC5 を示し、図１７（ｂ）はスイッチング
手段６１に流れる電流Ｉ61を示し、図１７（ｃ）はスイ
ッチング手段６２に流れる電流Ｉ62を示し、図１７
（ｄ）はコンデンサＣ１１に加わる電圧ＶC5を示し、図
１７（ｅ）は巻線Ｌ６１に加わる電圧ＶL5を示してい
る。

【０１３７】ここで、全光時の動作は図１３と同様にな
っている。

【０１３８】調光時の動作では、一周期（期間ｔ50〜ｔ
55）は図１３と同じになるが、駆動回路６３がスイッチ
ング手段６１をオンする期間｛タイミングｔ54〜ｔ50
（ｔ55）〜ｔ51｝を増大させ、スイッチング手段６２を
オンする期間｛タイミングｔ51〜ｔ54｝を低下させるこ
とにより、スイッチング手段６１のオンデューティ比を
図１３よりも大きく設定している。この場合の調光レベ
ルは図１４及び図１６の場合と同様とする。

【０１３９】図１７において、期間ｔ50〜ｔ51，ｔ51〜
ｔ52…ｔ54〜ｔ55における電流の流れる方向は、図１３
の場合と同じになってる。

【０１４０】調光時の動作では、出力制御回路６３がス
イッチング手段６１をオンする期間｛タイミングｔ54〜
ｔ50（ｔ55）〜ｔ51｝を増大させ、スイッチング手段６
２をオンする期間｛タイミングｔ51〜ｔ54｝を低下させ
るので、図１７（ａ）に示すスイッチング手段６２をオ
ンする期間における整流回路５２の電圧の最大値が図１
３（ａ）に比べて低下し、図１７（ｂ）に示すスイッチ
ング手段６１に流れる電流Ｉ61が０Ａとなる期間の割合
が図１３（ｂ）に比べて減少し、図１７（ｃ）に示すス
イッチング手段６２に流れる電流Ｉ62が０Ａとなる期間
の割合が図１３（ｃ）に比べて増大し、図１７（ｄ）に
示すコンデンサＣ１１に加わる電圧ＶC5が図１３（ｄ）
に比べて減少し、図１３（ｅ）に示す巻線Ｌ６１に加わ
る電圧ＶL5の電圧の絶対値×時間が低くなり、一次巻線
Ｌ５１に加えるエネルギーが少なくなり、インバータ６
０が出力回路６６に供給する出力が低下する。

【０１４１】 図１８は図１１の実施例の調光をスイッ
チング手段６１，６２のオンデューティ比で行なった場
合の調光時の動作を交流電源５１の周期レベルで示すタ
イミングチャートであり、図１８（ａ）はスイッチング
手段６１，６２の直列接続に加わる電圧ＶDC5 を示し、
図１８（ｂ）は放電灯６５に流れるランプ電流ＩL0を示
している。

【０１４２】調光時の電圧ＶDC5 は、図１８（ａ）に示
すように、スイッチング手段６２のオンデューティ比を
低下させているので、図１６（ａ）に比べて共振電圧が
低下するとともに、平滑コンデンサＣ１１の電圧ＶC5が
低下するので、ランプ電流ＩL0のくびれ方は大きくな
る。くびれ率Ａ／Ｂは図１６（ｂ）の場合より低い状態
（この図の場合３０％程度）となる。

【０１４３】調光をスイッチング手段６１，６２のオン
・オフ周期ではなくオンデューティ比で行う場合につい
て以下の表を用いて具体的に説明する。

【０１４４】

【表１】 このような実施例によれば、図１の実施例と同様の効果
があるとともに、調光時のランプ電流ＩL0のくびれ率Ａ
／Ｂは、スイッチング手段６１，６２の周波数で調光を
行った方が高くなるので、インバータ６０の入出力効率
を高効率を保った状態で、調光した場合に放電灯６５の
発光のちらつきを抑制することができる。

【０１４５】図１９は図１乃至図１１に示した実施例の
放電灯点灯装置の内いずれか一つを適用した照明装置を
示す斜視図である。

【０１４６】図１９において、照明装置１０１は、照明
器具本体１０２のソケット１０３，１０４にそれぞれ放
電灯１０５，１０６を取り付け、内部に放電灯点灯装置
１０７を収容し、放電灯点灯装置１０７により放電灯１
０５，１０６の点灯を行うようにしたものである。

【０１４７】このような構造により図１乃至図１１に示
した実施例を照明装置に適用できる。

【０１４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、出力回路に放
電灯を用いた場合における出力調整の範囲を拡大ことが
できるので、放電灯の調光範囲を拡大することができ
る。

【０１４９】請求項２の発明によれば、出力回路に放電
灯を用いた場合における出力調整の範囲を拡大ことがで
きるとともに、整流回路の非平滑直流電圧により発生す
る出力電流のくびれを抑制することができるので、放電
灯の調光範囲を拡大することができるとともに、入出力
効率を高効率を保った状態で、調光した場合に放電灯の
発光のちらつきを抑制することができる。

【０１５０】請求項３の発明によれば、前記第２のコン
デンサを第２のスイッチング手段に並列的に設けること
により、請求項１及び２のいずれか一記載の電源装置を
実現できる。

【０１５１】請求項４の発明によれば、前記第２のコン
デンサを第１及び第２のスイッチング手段の直列接続に
並列的に設けたことにより、請求項１及び２のいずれか
一記載の電源装置を実現できる。

【０１５２】請求項５の発明によれば、請求項１乃至４
のいずれか一記載の電源装置を放電灯点灯装置に適用で
きる。

【０１５３】請求項６の発明によれば、請求項５記載の
放電灯点灯装置を照明装置に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源回路の一実施例を放電灯点灯
装置に適用した場合を示す回路図。

【図２】図１の実施例の出力を比較的大きく設定する場
合の動作を示すタイミングチャート。

【図３】図１の実施例の出力を比較的小さく設定する場
合の動作を示すタイミングチャート。

【図４】図４は図１の実施例の動作を示す第１の説明
図。

【図５】図５は図１の実施例の動作を示す第２の説明
図。

【図６】図１のスイッチング手段のオンデューティ比と
インバータの出力との関係を示すグラフ。

【図７】図１の駆動回路によるスイッチング手段の第１
の制御例を示す説明図。

【図８】図１の駆動回路によるスイッチング手段の第２
の制御例を示す説明図。

【図９】本発明に係る電源回路の他の実施例を放電灯点
灯装置に適用した場合を示す回路図。

【図１０】本発明に係る電源回路のもう一つの他の実施
例を放電灯点灯装置に適用した場合を示す回路図。

【図１１】本発明に係る電源回路のさらにもう一つの他
の実施例を放電灯点灯装置に適用した場合を示す回路
図。

【図１２】図１１の出力制御回路による整流回路の出力
電圧とスイッチング手段のオン時間の関係を示すタイミ
ングチャート。

【図１３】図１１の実施例の全光時の動作を示すタイミ
ングチャート。

【図１４】図１１の実施例の調光時の動作を示すタイミ
ングチャート。

【図１５】図１１の実施例の全光時の動作を交流電源の
周期レベルで示すタイミングチャート。

【図１６】図１１の実施例の調光時の動作を交流電源の
周期レベルで示すタイミングチャート。

【図１７】図１１の実施例の調光をスイッチング手段の
オンデューティ比でおこなった場合の調光時の動作を示
すタイミングチャート。

【図１８】図１１の実施例の調光をスイッチング手段の
オンデューティ比で行なった場合の調光時の動作を交流
電源の周期レベルで示すタイミングチャート。

【図１９】図１乃至図１１に示した実施例の放電灯点灯
装置の内いずれか一つを適用した照明装置を示す斜視
図。

【図２０】従来の放電灯点灯装置を示す回路図。

【図２１】図２０の放電灯点灯装置の全光時の動作を示
すタイミングチャート。

【図２２】図２０の放電灯点灯装置の調光時の動作を示
すタイミングチャート。

【図２３】図２０のＮＰＮトランジスタのオンデューテ
ィ比とインバータの出力との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１１：直流電源 ２０：インバータ ２１，２２：第１及び第２のスイッチング手段 ２３：駆動回路 ２４：インダクタ ２６：出力回路 Ｃ１，Ｃ２：第１及び第２のコンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 恵一 東京都品川区東品川四丁目３番１号 東 芝ライテック株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−310293（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163166（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−283286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−218095（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/48 H05B 41/24 H05B 41/392

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電圧を出力する直流電源と；この直流
   電源の出力端子間に互いに直列的に設けられた第１及び
   第２のスイッチング手段と；この第１のスイッチング手
   段と並列的に設けられた相対的に大容量の第１のコンデ
   ンサと；前記第１のスイッチング手段及び第１のコンデ
   ンサの間に介挿されたインダクタと；前記第１のコンデ
   ンサより容量が小さく設定され、前記第２のスイッチン
   グ手段のオン期間に該第２のスイッチング手段及び前記
   インダクタと共振回路を形成する第２のコンデンサと；
   前記インダクタ及び第２のコンデンサの共振に基づいて
   高周波出力を得る出力回路と；前記第１及び第２のスイ
   ッチング手段を交互にオンオフするとともに、前記出力
   回路の出力を低下させる場合には該第２のスイッチング
   手段のオンデューティ比を低下させる駆動回路と；を具
   備したことを特徴とする電源装置。
2. 【請求項２】交流電源の出力電圧を整流して非平滑直流
   電圧を出力する整流回路と；この前記整流回路の出力端
   子間に互いに直列的に設けられた第１及び第２のスイッ
   チング手段と；この第１のスイッチング手段と並列的に
   設けられた相対的に大容量の第１のコンデンサと；前記
   第１のスイッチング手段及び第１のコンデンサの間に介
   挿されたインダクタと；前記第１のコンデンサより容量
   が小さく設定され、前記第２のスイッチング手段のオン
   期間に該第２のスイッチング手段及び前記インダクタと
   共振回路を形成する第２のコンデンサと；前記インダク
   タ及び第２のコンデンサの共振に基づいて高周波出力を
   得る出力回路と；前記第１及び第２のスイッチング手段
   を交互にオンオフするとともに、これらスイッチング手
   段のオンデューティ比を前記整流回路の出力電圧に基づ
   いて制御し、前記出力回路の出力を変化させる場合には
   該第１及び第２のスイッチング手段のオンオフの周期を
   変化させることを特徴とする駆動回路と；を具備したこ
   とを特徴とする電源装置。
3. 【請求項３】 前記第２のコンデンサを第２のスイッチ
   ング手段に並列的に設けたことを特徴とする請求項１及
   び２のいずれか一記載の電源装置。
4. 【請求項４】 前記第２のコンデンサを第１及び第２の
   スイッチング手段の直列接続に並列的に設けたことを特
   徴とする請求項１及び２のいずれか一記載の電源装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一記載の電源
   装置の出力回路に放電灯を設けていることを特徴とする
   放電灯点灯装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の放電灯点灯装置と；この
   放電灯点灯装置を収容する照明器具本体とを具備したこ
   とを特徴とする照明装置。