(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源を全波整流する整流回路と、
この整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、
この平滑コンデンサの出力端子間に設けられ、互いに直列接続され交互にオン・オフする第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段と、
この第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフを行い、前記平滑コンデンサの電圧を高周波電力に変換して負荷へ供給する制御回路を備えたインバータ装置であって、
前記整流回路の出力に並列接続され、第１のコイルと第１のコンデンサの直列回路から成る第１の共振回路と、
前記整流回路と前記平滑コンデンサを分離する第１のダイオードと、
前記第１のコイルと前記分離ダイオードの直列回路に並列接続される第２のダイオードと、
前記第１のコンデンサに並列接続される第３のダイオードと、
前記制御回路からの高周波電圧出力部に接続され、第２のコイルと第２のコンデンサから成る第２の共振回路と、
前記第１の共振回路と前記第２の共振回路の間に接続される負荷回路と、
を備えたことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記第１のスイッチング手段及び前記第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数は、前記第２の共振回路の共振周波数より高く、かつ、前記第２の共振回路の共振周波数近傍の周波数に設定されることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記第１の共振回路の共振周波数ｆ１と前記第２の共振回路の共振周波数ｆ２の大小関係は、ｆ１＞ｆ２に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記負荷回路は、放電灯と、この放電灯に並列接続される第３のコンデンサと、から構成されることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記第１の共振回路に直列にＮＴＣサーミスタを接続することを特徴とする請求項４記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記第１のスイッチング手段及び前記第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数を、商用電源投入時には、前記第２の共振回路の共振周波数から高い方向に離れた周波数に設定し、その後、時間の経過とともに徐々に前記第２の共振回路の共振周波数近傍に近づくように動作する周波数掃引回路を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記第１のスイッチング手段及び前記第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数を、商用電源投入時には、前記第２の共振回路の共振周波数から高い方向に離れた周波数に設定し、所定時間経過後に前記第２の共振回路の共振周波数近傍に周波数に移行させる周波数切替回路を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記負荷回路は１灯の放電灯とこの放電灯に並列接続された１つのコンデンサとから成る回路を２つ並列接続することにより構成し、この負荷回路を、磁性体を共用する２巻き線から成るコイルを介して、前記第２の共振回路に接続することを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、商用交流電源を直流電圧に変換し、この直流電圧をスイッチング手段のオン・オフによりスイッチングして、負荷に高周波電力を供給するインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は例えば特開平２−２１１０６５号公報、特開平４−１９３０６４号公報等から想到される従来のインバータ装置の回路図、図１２はこの回路の動作波形図を示すものである。
図１１において、商用電源１を整流回路２により整流して得られた直流電圧を平滑コンデンサ３により平滑した後、直列接続したトランジスタ４、５に印加し、制御回路６によりトランジスタ４、５を高速度で交互にオン・オフするように制御することによって、トランジスタ４、５の接続点から高周波電力を負荷回路７に供給する。
【０００３】
ここで、負荷回路７は、例えば、カップリングコンデンサ８、電流制限用コイル９、放電灯１０、放電灯１０に並列接続されたコンデンサ１１から構成される。放電灯１０の両端にはフィラメント１０１、１０２が内蔵され、高周波電力は放電灯１０内を流れると共に、コンデンサ１１を介してフィラメント１０１、１０２に電流を流しフィラメント１０１、１０２を加熱する。
図１２において、（ａ）は商用電源１からの入力電圧波形、（ｂ）は商用電源１からの入力電流波形である。
【０００４】
次に動作について説明する。
このような従来のインバータ装置において、まず、トランジスタ４がオン状態かつトランジスタ５がオフ状態のときには、平滑コンデンサ３からトランジスタ４を介して負荷回路７に一方向に電流が流れ、この電流は負荷回路７内のカップリングコンデンサ８を充電する。
【０００５】
また、トランジスタ４がオフ状態かつトランジスタ５がオン状態のときには、カップリングコンデンサ８の電荷がトランジスタ５を介して放電され、負荷回路７には上述と逆方向に電流が流れる。
従って、制御回路６によりトランジスタ４、５を高速度で交互にオン・オフすることにより、負荷、即ち放電灯１０には高周波電力が供給される。
【０００６】
しかしながら、図１２に示すように、従来の回路では、商用電源１の電源電圧がピーク値付近の場合には入力電流が流れるが、ピーク値付近以外の場合には入力電流が流れない。
よって、入力電流波形はパルス状波形となり、そのピーク値も高くなってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の回路構成のインバータ装置では、コンデンサ入力形であるため、入力電流波形がパルス状の尖ったものとなり、これによる力率低下、高調波障害が生じてしまうという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、入力電流歪みを小さくし、力率が高く、電源高調波の少ないインバータ装置を得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るインバータ装置においては、商用電源を全波整流する整流回路と、この整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサの出力端子間に設けられ、互いに直列接続され交互にオン・オフする第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段と、この第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフを行い、平滑コンデンサの電圧を高周波電力に変換して負荷へ供給する制御回路を備え、整流回路の出力に並列接続され、第１のコイルと第１のコンデンサの直列回路から成る第１の共振回路と、整流回路と前記平滑コンデンサを分離する第１のダイオードと、第１のコイルと前記分離ダイオードの直列回路に並列接続される第２のダイオードと、第１のコンデンサに並列接続される第３のダイオードと、制御回路からの高周波電圧出力部に接続され、第２のコイルと第２のコンデンサから成る第２の共振回路と、第１の共振回路と第２の共振回路の間に接続される負荷回路とを備えたものである。
【００１０】
また、第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数は、第２の共振回路の共振周波数より高く、かつ、第２の共振回路の共振周波数近傍の周波数に設定されるものである。
【００１１】
また、第１の共振回路の共振周波数ｆ１と第２の共振回路の共振周波数ｆ２の大小関係は、ｆ１＞ｆ２に設定されるものである。
【００１２】
また、負荷回路は、放電灯と、この放電灯に並列接続される第３のコンデンサと、から構成されるものである。
【００１３】
また、第１の共振回路に直列にＮＴＣサーミスタを接続するものである。
【００１４】
また、第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数を、商用電源投入時には、第２の共振回路の共振周波数から高い方向に離れた周波数に設定し、その後、時間の経過とともに徐々に第２の共振回路の共振周波数近傍に近づくように動作する周波数掃引回路を備えたものである。
【００１５】
また、第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数を、商用電源投入時には、第２の共振回路の共振周波数から高い方向に離れた周波数に設定し、所定時間経過後に第２の共振回路の共振周波数近傍に周波数に移行させる周波数切替回路を備えたものである。
【００１６】
また、負荷回路は１灯の放電灯とこの放電灯に並列接続された１つのコンデンサとから成る回路を２つ並列接続することにより構成し、この負荷回路を、磁性体を共用する２巻き線から成るコイルを介して、第２の共振回路に接続するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１であるインバータ装置の回路図、図２はこの回路の動作波形図を示すもので、図において従来例と同一または相当部分には同一符号を付け説明を省略する。
【００１８】
図１において、電源１の入力端にコンデンサ１２ａとコイル１２ｂから構成されるフィルター回路１２を挿入、整流回路２と平滑コンデンサ３間にダイオード１４を挿入、整流回路２と並列にコイル１５とコンデンサ１６から成る第１の共振回路１７を接続、第１の共振回路１７のコイル１５とコンデンサ１６の接続点から平滑コンデンサ３の間にダイオード１８を接続、コンデンサ１６と並列にダイオード１９を接続、トランジスタ４、５の接続点にコイル２０とコンデンサ２１から成る第２の共振回路２２を接続、第１の共振回路１７と第２の共振回路２２の間に負荷回路２３を接続する。
【００１９】
なお、コイル１５は第１のコイル、コンデンサ１６は第１のコンデンサ、コイル２０は第２のコイル、コンデンサ２１は第２のコンデンサ、ダイオード１４は第１のダイオード、ダイオード１８は第２のダイオード、ダイオード１９は第３のダイオードをそれぞれ示す。
【００２０】
図２において、（ａ）は商用電源１からの入力電圧波形、（ｂ）は第１のスイッチング手段であるトランジスタ４のＯＮ／ＯＦＦ波形、（ｃ）は第２のスイッチング手段であるトランジスタ５のＯＮ／ＯＦＦ波形、（ｄ）は第２の共振回路を形成するコンデンサ２１の電圧波形、（ｅ）は整流回路２の出力電圧波形、  （ｆ）は整流回路２の出力電流波形、（ｇ）は商用電源１からの入力電流波形をそれぞれ示す。
なお、上記（ａ）〜（ｇ）において、横軸方向は時間を示すとともに、（ｂ）及び（ｃ）は他と比較して時間幅を拡大している。
【００２１】
次に動作について説明する。
図２の（ａ）に示す商用電源１の電圧は整流回路２で整流され、ダイオード１４を介して平滑コンデンサ３を充電する。そして、制御回路６の駆動信号によってトランジスタ４とトランジスタ５が交互にオン、オフを繰り返し、トランジスタ４とトランジスタ５の接続点に高周波電圧を発生し、この高周波電圧が第２の共振回路２２に印加される。
【００２２】
この時、高周波電圧の周波数、即ちトランジスタ４、５のオンオフ繰り返し周波数が第２の共振回路２２の共振周波数ｆ２近傍の高周波数に設定されているため、第２の共振回路２２を形成するコンデンサ２１の両端には共振効果により図２の（ｄ）に示すような高電圧を発生する。この高周波で高電圧の交流出力は、負荷回路２３と第１の共振回路１７に供給される。従って、負荷回路２３には高周波の交流電力が供給される。
【００２３】
一方、負荷回路２３を介して第１の共振回路１７に供給される交流電圧は、第１の共振回路１７のコンデンサ１６を高周波で充放電する。この時コンデンサ１６に発生する電圧はダイオード１９により正電圧のみの一方向にクランプされる。第１の共振回路１７の共振周波数ｆ１は、前記第２の共振回路２２の共振周波数ｆ２より高く設定してあるため強い共振効果が無いが、コンデンサ１６の充放電に同期してコイル１５に高周波電流が流れる。コイル１５に流れる高周波電流は、コイル１５に高周波電圧を発生し、この高周波電圧は図２の（ｅ）に示すように整流回路２の出力電圧に重畳される。
【００２４】
図２の（ｆ）は整流回路２からコイル１５を流れる電流波形を示すもので、このように商用電源１の電圧に対応して高周波電流が流れることになる。この高周波電流は、フィルター回路１２により高周波成分が除去され商用電源１から入力する図２の（ｇ）に示す波形の包絡線波形となり、電流は高周波成分が無く、商用電源１の電圧波形に近づく。また、コイル１５で発生する逆起電力はダイオード１８を介して平滑コンデンサ３を充電する。従って平滑コンデンサ３には昇圧された直流電圧が充電される。
このように、電源入力電流の歪みを小さくできるので、力率が高く、高調波の発生の少ないインバータ装置を提供できる。
【００２５】
なお、負荷回路２３には第２の共振回路２２で発生する比較的高い電圧が供給されるため、低い電圧が必要の場合は、またはそれ以上の高い電圧が必要の場合は、負荷回路２３にトランスを介して負荷に電力を供給しても良い。
また、この実施の形態１ではコイル１５による逆起電力で昇圧し平滑コンデンサ３を充電しているが、負荷電流に対応させ昇圧を抑える周波数にトランジスタ４、５のスイッチング周波数を設定しても同様の効果が得られる。
【００２６】
また、第１の共振回路１７及び第２の共振回路２２における共振周波数の設定方法、すなわち、コイルとコンデンサの定数を設定し共振周波数を設定する方法については、周知技術のため説明を省略している。
【００２７】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２であるインバータ装置の回路図を示すもので、図において実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付け説明を省略する。
【００２８】
負荷回路２３は放電灯１０とコンデンサ１１の並列回路から成り、放電灯１０の両端にはフィラメント１０１、１０２が内蔵される。
放電灯１０は例えば蛍光ランプのように低圧の水銀蒸気放電ランプから成り、放電によって発生する紫外線エネルギーを可視光に変換するものである。
なお、コンデンサ１１は第３のコンデンサを示す。
【００２９】
次に動作について説明する。
トランジスタ４とトランジスタ５は実施の形態１と同様に交互にオン、オフを繰り返し、第２の共振回路２２から高周波高電圧の交流出力を発生する。この時、コンデンサ２１のキャパシタンス値Ｃ２とコンデンサ２０のキャパシタンス値Ｃ３の関係がＣ２＞Ｃ３になるよう設定されているため、第２の共振回路２２の共振周波数はコンデンサ２１が支配的となり、また共振電流も容量比で分流され、放電灯１０側に流れた電流は放電灯１０内のフィラメント１０１、１０２を加熱する。
【００３０】
また、この交流出力電圧はコンデンサ１１とコンデンサ１６に分圧され、コンデンサ１１で発生する電圧は放電灯１０に印加される。その後、放電灯１０内のフィラメント１０１、１０２が十分加熱され放電可能の状態になれば、コンデンサ１１の電圧で放電灯１０は放電を開始する。放電灯１０が放電すると放電灯１０は抵抗負荷と同等になるため、実施の形態１と同様に整流回路２に商用電源１に対応して高周波電流が流れ、フィルタ回路１２で高周波成分が除去されることで電源電流波形が商用電源１の電圧波形に近づく。
【００３１】
このように、負荷が放電灯の場合は放電灯を始動させるための高電圧発生回路が容易に構成でき、点灯時は電源入力電流歪みを小さくできるので、力率が高く、高調波の発生が少ないインバータ装置（放電灯点灯装置）を提供できる。
【００３２】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３であるインバータ装置の回路図、図５はこの回路の動作波形図を示すもので、図において実施の形態１、２と同一または相当部分には同一符号を付け説明を省略する。
【００３３】
図４において、２４はＮＴＣサーミスタであり、電流が流れると自己発熱で抵抗値が下がる特性を有する素子である。ＮＴＣサーミスタ２４は第１の共振回路１７と整流回路２間に挿入される。
【００３４】
図５において、（ａ）は商用電源１のＯＮ／ＯＦＦ波形、（ｂ）は平滑コンデンサ３の電圧波形、（ｃ）はトランジスタ４のＯＮ／ＯＦＦ波形、（ｄ）はトランジスタ５のＯＮ／ＯＦＦ波形、（ｅ）は放電灯１０の電圧波形をそれぞれ示す。
なお、上記（ａ）〜（ｅ）において、横軸方向は時間を示すとともに、（ｃ）及び（ｄ）は他と比較して時間幅を拡大している。
【００３５】
次に動作について説明する。
図５の（ａ）に示すように、商用電源１があるタイミングでＯＮとなると、平滑コンデンサ３は図５の（ｂ）に示すように期間ｔ１に電圧が急激に上昇する。これは商用電源１の電圧が整流回路２で整流されダイオード１４を介して平滑コンデンサ３に充電されるためである。
【００３６】
その後、図５の（ｃ）、（ｄ）のようにトランジスタ４とトランジスタ５が交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと、実施の形態１と同様に第２の共振回路２２で発生した交流電圧が負荷回路２３と第１の共振回路１７に供給され、第１の共振回路を構成するコイル１５に高周波電流が流れる。
【００３７】
ＮＴＣサーミスタ２４は高周波電流が流れる以前、即ち商用電源１が通電されていない時は高抵抗であるが、高周波電流が流れ出すと自己発熱により抵抗値が減少する。従って、コイル１５に流れる高周波電流が徐々に大きくなり、コイル１５に発生する逆起電力、即ち昇圧効果はコイル１５に流れる高周波電流に比例して大きくなるため、図５の（ｂ）の期間ｔ２に示すようにダイオード１８を介して徐々に平滑コンデンサ３の電圧を高めるよう充電する。
【００３８】
一方、放電灯１０に印加される電圧は平滑コンデンサ３の充電電圧に比例するため、図５の（ｅ）に示すように平滑コンデンサ３の電圧に追従して高くなり、Ａに示す時点で放電を開始する。商用電源１が投入されて放電灯１０が放電するまでの期間、即ち、図５の（ｅ）に示す期間ｔ３は、第２の共振回路２２が発生する交流電圧がコンデンサ１１およびコンデンサ１６に流れるため、放電灯１０内のフィラメント１０１、１０２を十分加熱し、その後、放電に導くことができる。放電灯１０が点灯すれば実施の形態１と同様に、商用電源１からの電流波形が電圧波形に近づく。
【００３９】
このように、点灯時は電源入力電流歪みを小さくできるので、力率が高く、高調波の発生が少なく、更に放電灯が放電する以前に十分フィラメントを加熱するため、フィラメントの消耗を抑えることができ、放電灯を高寿命にできるインバータ装置（放電灯点灯装置）を提供できる。
【００４０】
実施の形態４．
図６は本発明の実施の形態４であるインバータ装置の回路の制御回路６を示すブロック図であり、全体の回路図は実施の形態２の図３と同じである。図７はこの回路による動作波形図を示すものである。
【００４１】
図６において、２５はタイマー、２６は周波数掃引回路である。商用電源１が通電されるとタイマー２５が動作し、タイマー２５が動作中に周波数掃引回路２６は周波数ｆ１からｆ２へ周波数を掃引する。
周波数ｆ１は第２の共振回路２２の共振周波数ｆ０から高い方向に所定の周波数幅離れた周波数に設定され、周波数ｆ２は第２の共振周波数２２の共振周波数ｆ０近傍に設定される。
【００４２】
図７において、（ａ）は商用電源１のＯＮ／ＯＦＦ波形、（ｂ）は制御回路６の出力周波数の遷移を表したタイミング図、（ｃ）は第２の共振回路２２内のコンデンサ２１の電圧波形、（ｄ）は放電灯１０に印加される電圧波形をそれぞれ示す。なお、（ｂ）に示す時間ｔ４はタイマー２５に設定される時間で大凡１秒前後の時間となる。
【００４３】
次に動作について説明する。
図７の（ａ）に示すように、商用電源１があるタイミングでＯＮとなると、制御回路６内のタイマー２５が動作して周波数掃引回路２６の周波数掃引を開始する。周波数掃引回路２６は、図７の（ｂ）に示すように時間ｔ４の間に周波数ｆ１から周波数ｆ２まで周波数を掃引した出力をトランジスタ４、５へ出力する。
【００４４】
この間、コンデンサ２１の電圧は図７の（ｃ）に示すように徐々に電圧が高くなる。これは、第２の共振回路２２の共振周波数ｆ０に動作周波数が近づき、共振効果が徐々に大きくなるためである。コンデンサ２１の電圧は放電灯１０とコンデンサ１１の並列回路からなる負荷回路２３及びコンデンサ１６に供給され、コンデンサ１１を介して放電灯１０内のフィラメント１０１、１０２に電流を流し加熱する。
【００４５】
そして、放電灯１０に印加される電圧が上昇し放電可能の電圧値に達したとき、Ｂに示す時点（タイミング）で放電灯１０は放電を開始する。即ち、図７の  （ｄ）に示すように商用電源１が投入されてから放電灯１０が放電を開始するＢまでの時間ｔ５間で放電灯１０のフィラメント１０１、１０２が加熱されることになる。放電灯１０が点灯すれば実施の形態１と同様に、商用電源１からの電流波形が電圧波形に近づく。
【００４６】
このように、点灯時は電源入力電流歪みを小さくできるので、力率が高く、高調波の発生に少なく、更に放電灯が放電する以前に十分フィラメントを加熱しフィラメントの消耗を抑えることができるため、放電灯を高寿命にできるインバータ装置（放電灯点灯装置）を提供できる。
【００４７】
実施の形態５．
図８は本発明の実施の形態５であるインバータ装置の回路の制御回路６を示すブロック図であり、全体の回路図は実施の形態２の図３と同じである。図９はこの回路による動作波形図を示すものである。
【００４８】
図８において、２５はタイマー、２７は周波数切り替え回路である。商用電源１が通電されるとタイマー２５が動作し、タイマー２５の動作開始時は周波数切り替え回路２７が周波数ｆ１を出力し、タイマー２５が所定の時間を計数すると周波数切り替え回路２７は周波数ｆ１から周波数ｆ２へ周波数を切り替える。
周波数ｆ１は第２の共振回路２２の共振周波数ｆ０から高い方向に所定の周波数幅離れた周波数に設定され、周波数ｆ２は第２の共振周波数２２の共振周波数ｆ０近傍に設定される。
【００４９】
図９において、（ａ）は商用電源１のＯＮ／ＯＦＦ波形、（ｂ）は制御回路６の出力周波数の遷移を表したタイミング図、（ｃ）は第２の共振回路２２内のコンデンサ２１の電圧波形、（ｄ）は放電灯１０に印加される電圧波形をそれぞれ示す。なお、（ｂ）に示す時間ｔ６はタイマー２５に設定される時間で大凡１秒前後の時間となる。
【００５０】
次に動作について説明する。
図９の（ａ）に示すように、商用電源１があるタイミングでＯＮとなると、制御回路６内のタイマー２５が動作を開始し、周波数切り替え回路２７は周波数ｆ１を出力する。その後、周波数切り替え回路２７は、図９の（ｂ）に示すようにタイマー２５が所定時間ｔ６を計測すると、周波数ｆ１から周波数ｆ２に出力周波数を切り替えトランジスタ４、５に出力する。
【００５１】
この間、コンデンサ２１の電圧は図９の（ｃ）に示すように一定電圧を出力する。そして、時間ｔ６経過後に出力電圧が高くなる。これは、第２の共振回路２２の共振周波数ｆ０に動作周波数が近づき、共振効果に大きくなるためである。コンデンサ２１の電圧は放電灯１０とコンデンサ１１の並列回路からなる負荷回路２３及びコンデンサ１６に供給され、コンデンサ１１を介して放電灯１０内のフィラメント１０１、１０２に電流を流し加熱する。
【００５２】
そして、放電灯１０に印加される電圧が上昇し放電可能の電圧値に達したとき、Ｃに示す時点（タイミング）で放電灯１０は放電を開始する。即ち、図９の  （ｄ）に示すように商用電源１が投入されてから放電灯１０が放電を開始するＣまでの時間ｔ６間放電灯１０のフィラメント１０１、１０２が加熱されることになる。放電灯１０が点灯すれば実施の形態１と同様に、商用電源１からの電流波形が電圧波形に近づく。
【００５３】
このように、点灯時は電源入力電流歪みを小さくできるので、力率が高く、高調波の発生に少なく、更に放電灯が放電する以前に十分フィラメントを加熱しフィラメントの消耗を抑えることができるため、放電灯を高寿命にできるインバータ装置（放電灯点灯装置）を提供できる。
【００５４】
実施の形態６．
図１０は本発明の実施の形態６であるインバータ装置の回路図を示すもので、図において実施の形態２と同一または相当部分には同一符号を付け説明を省略する。２３ａは第１の負荷回路であり、放電灯１０ａと、この放電灯１０ａと並列接続のコンデンサ１１ａとから構成される。
【００５５】
同様に２３ｂは第２の負荷回路であり、放電灯１０ｂと、この放電灯１０ｂと並列接続のコンデンサ１１ｂとから構成される。２８は磁性体を共用する２巻き線からなるコイルで、２つのコイルに同一方向に電流が流れると互いに磁束を打ち消すように作用する。
【００５６】
次に動作について説明する。
トランジスタ４とトランジスタ５は実施の形態２と同様に交互にオン、オフを繰り返し、第２の共振回路２２から高周波高電圧の交流出力を発生する。コンデンサ２１で発生する電圧はコイル２８を介して第１の負荷回路２３ａと第２の負荷回路２３ｂに印加される。
【００５７】
コイル２８は第１の負荷回路２３ａに流れる電流と第２の負荷回路２３ｂに流れる電流が同一の場合はインダクタンス成分が無くなり実施の形態２と同様にコンデンサ２１で発生する交流電圧が両負荷回路を経由してコンデンサ１６に出力される。放電灯１０ａ及び放電灯１０ｂが点灯すれば抵抗負荷と同等になるため、実施の形態１と同様に整流回路２に商用電源１に対応して高周波電流が流れ、フィルタ回路１２で高周波成分が除去されることにより電源電流波形が商用電源１の電圧波形に近づく。
【００５８】
このように、負荷が放電灯２灯の場合は放電灯を始動させるための高電圧発生回路が容易に構成でき、点灯時は電源入力電流歪みを小さくできるので、力率が高く、高調波の発生に少ないインバータ装置（放電灯点灯装置）を提供できる。
【００５９】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
整流回路から出力される直流電圧を平滑コンデンサで平滑後、第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段をオンオフして高周波電力に変換し、この高周波電力を第２の共振回路を経由して負荷回路と第１の共振回路に供給し、第１の共振回路から整流回路の出力に高周波電圧を重畳することにより、整流回路には商用電源の電圧に対応して高周波電流が流れ、入力電流波形が入力電圧波形に近づくので、力率が高く、電源高調波の発生が少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【００６０】
また、第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数を第２の共振回路の共振周波数より高く、かつ、第２の共振回路の共振周波数近傍の周波数に設定したことにより、整流回路に重畳される高周波電圧を大きくでき、更に入力電流波形が入力電圧波形に近づくので、力率が高く、電源高調波の発生が少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【００６１】
さらに、第１の共振回路の共振周波数ｆ１と第２の共振回路の共振周波数ｆ２の大小関係をｆ１＞ｆ２に設定したことにより、整流回路出力に重畳する高周波電圧が適度の大きさで発生し、更に入力電流波形が入力電圧波形に近づくので、力率が高く、電源高調波の発生が少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【００６２】
また、負荷回路を、放電灯と、この放電灯に並列接続される第３のコンデンサとから構成したことにより、負荷が放電灯の場合に放電灯に並列接続するコンデンサを用い放電灯内のフィラメントを加熱する電流を流すので、簡単な回路で放電灯を点灯でき、電源高調波の発生が少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【００６３】
また、負荷が放電灯の場合に、第１の共振回路に直列にＮＴＣサーミスタを接続することにより、放電灯が放電を開始する以前に放電灯のフィラメントに電流を流し十分フィラメントを適切に加熱するので、放電灯の寿命を確保でき、しかも電源高調波の発生の少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【００６４】
また、負荷が放電灯の場合、周波数掃引回路により、第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数を、商用電源投入時には、第２の共振回路の共振周波数から高い方向に離れた周波数に設定し、その後、時間の経過とともに徐々に第２の共振回路の共振周波数近傍に近づくように動作することにより、電源投入時から放電灯が放電するまで遅延され、この間、放電灯のフィラメントを十分加熱することができるので、放電灯が点灯する前のフィラメント加熱を適切に行い、放電灯の寿命を確保でき、しかも電源高調波の発生の少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【００６５】
また、負荷が放電灯の場合、周波数切替回路により、第１のスイッチング手段及び第２のスイッチング手段のオンオフくり返し周波数を、商用電源投入時には、第２の共振回路の共振周波数から高い方向に離れた周波数に設定し、所定時間経過後に第２の共振回路の共振周波数近傍に周波数に移行させることにより、電源投入時から放電灯が放電するまで遅延され、この間、放電灯のフィラメントを十分加熱することができるので、放電灯が点灯する前のフィラメント加熱を適切に行い、更に放電灯の始動を確実し、放電灯の寿命を確保でき、しかも電源高調波の発生の少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【００６６】
また、負荷回路は１灯の放電灯とこの放電灯に並列接続された１つのコンデンサとから成る回路を２つ並列接続することにより構成し、この負荷回路を、磁性体を共用する２巻き線から成るコイルを介して、第２の共振回路に接続することにより、第２の共振回路からコイルを介して負荷回路に高周波電力を供給するので、放電灯を２灯並列点灯しても電源高調波を低減でき、２灯の放電灯を許容できる点灯装置が簡単に構成でき、しかも電源高調波の発生の少なく、効率の高いインバータ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を示すインバータ装置の回路図である。
【図２】  図１のインバータ装置の各部位における電圧、電流及び駆動信号を示す動作波形図である。
【図３】  この発明の実施の形態２を示すインバータ装置の回路図である。
【図４】  この発明の実施の形態３を示すインバータ装置の回路図である。
【図５】  図４のインバータ装置の各部位における電圧、電流及び駆動信号を示す動作波形図である。
【図６】  この発明の実施の形態４を示すインバータ装置の制御回路のブロック図である。
【図７】  図６のインバータ装置の各部位における電圧、電流及び駆動信号を示す動作波形図である。
【図８】  この発明の実施の形態５を示すインバータ装置の制御回路のブロック図である。
【図９】  図６のインバータ装置の各部位における電圧、電流及び駆動信号を示す動作波形図である。
【図１０】  この発明の実施の形態６を示すインバータ装置の回路図である。
【図１１】  従来のインバータ装置の回路図である。
【図１２】  従来のインバータ装置における入力電圧及び入力電流を示す動作波形図である。
【符号の説明】
１  商用電源、  ２  整流回路、  ３  平滑コンデンサ、  ４  トランジスタ、  ５  トランジスタ、  ６  制御回路、  １０  放電灯、  １０ｂ  放電灯、１０１  フィラメント、  １０２  フィラメント、  １０ａ  放電灯、  １１コンデンサ、  １１ａ  コンデンサ、  １１ｂ  コンデンサ、  １４  ダイオード、  １５  コイル、  １６  コンデンサ、  １７  第１の共振回路、  １８ダイオード、  １９  ダイオード、  ２０  コイル、  ２１  コンデンサ、  ２２  第２の共振回路、  ２３  負荷回路、  ２３ａ  第１の負荷回路、  ２３ｂ  第２の負荷回路、  ２４  ＮＴＣサーミスタ、  ２５  タイマー、  ２６  周波数掃引回路、  ２７  周波数切り替え回路、  ２８  コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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