(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の出力電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と；
この整流回路の出力端子間に直列に接続され、それぞれ該整流回路の出力端子間のハイ側及びロー側となり、互いに交互にオンオフしてスイッチング動作を行なう第１及び第２の電界効果トランジスタと；
前記整流回路の出力端子間に直列接続された第１及び第２のコンデンサであって、前記第１のコンデンサは相対的に大容量で且つ前記第１の電界効果トランジスタに並列的に設けられ、前記第２のコンデンサは前記第１のコンデンサより容量が小さく且つ前記第２の電界効果トランジスタに並列的に設けられた第１及び第２のコンデンサと；
前記第１及び第２の電界効果トランジスタの接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点との間に接続され、前記第２の電界効果トランジスタのオン期間に前記第２のコンデンサと共振回路を形成するインダクタと；
このインダクタに一次巻線が直列接続された可飽和カレントトランスと；
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得た高周波出力を放電灯に供給する出力回路と；
それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線を用いてそれぞれ前記第１及び第２の電界効果トランジスタの制御端子に交互にオン電圧を加えることにより、それぞれ第１及び第２の電界効果トランジスタを交互にオンオフする第１及び第２の駆動回路と；
それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線に並列に接続した第１及び第２の制御インピーダンス手段へ前記第１及び第２の二次巻線の出力端から流れ込む電流の有無を制御することによって、前記第１及び第２の制御インピーダンス手段のインピーダンスを制御し、前記第１及び第２の駆動回路によるオン幅を独立して制御する第１及び第２の制御回路と；
前記整流回路の出力端子間の電圧に基づいて、前記第２の制御回路に制御電圧を供給し、前記整流回路の電源電圧の変動による前記インダクタの出力の変動を防止するためのフィードバック制御回路と；
前記第１の制御回路の制御インピーダンス手段に並列に設けられ、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのオン幅を変化させてスイッチング周波数の高低を制御するためのツェナーダイオードであって、予熱期間には前記可飽和カレントトランスの第１の二次巻線の出力電圧が該ツェナーダイオードのツェナー電圧を超える状態とすることによって前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を高くし、予熱期間経過後には該ツェナーダイオードがオンされて、前記第１の制御回路の制御インピーダンスが低くなり、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を低くするように動作するツェナーダイオードと；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
交流電源の出力電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と；
この整流回路の出力端子間に直列に接続され、それぞれ該整流回路の出力端子間のハイ側及びロー側となり、互いに交互にオンオフしてスイッチング動作を行なう第１及び第２の電界効果トランジスタと；
前記整流回路の出力端子間に直列接続された第１及び第２のコンデンサであって、前記第１のコンデンサは相対的に大容量で且つ前記第１の電界効果トランジスタに並列的に設けられ、前記第２のコンデンサは前記第１のコンデンサより容量が小さく且つ前記第２の電界効果トランジスタに並列的に設けられた第１及び第２のコンデンサと；
前記第１及び第２の電界効果トランジスタの接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点との間に接続され、前記第２の電界効果トランジスタのオン期間に前記第２のコンデンサと共振回路を形成するインダクタと；
このインダクタに一次巻線が直列接続された可飽和カレントトランスと；
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得た高周波出力を放電灯に供給する出力回路と；
それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線を用いてそれぞれ前記第１及び第２の電界効果トランジスタの制御端子に交互にオン電圧を加えることにより、それぞれ第１及び第２の電界効果トランジスタを交互にオンオフする第１及び第２の駆動回路と；
それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線に並列に接続した第１及び第２の制御インピーダンス手段へ前記第１及び第２の二次巻線の出力端から流れ込む電流の有無を制御することによって、前記第１及び第２の制御インピーダンス手段のインピーダンスを制御し、前記第１及び第２の駆動回路によるオン幅を独立して制御する第１及び第２の制御回路と；
前記整流回路の出力端子間の電圧に基づいて、前記第２の制御回路に制御電圧を供給し、前記整流回路の電源電圧の変動による前記インダクタの出力の変動を防止するためのフィードバック制御回路と；
前記第１の制御回路の制御インピーダンス手段に並列に設けられ、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのオン幅を変化させてスイッチング周波数の高低を制御するためのツェナーダイオードであって、予熱期間には前記可飽和カレントトランスの第１の二次巻線の出力電圧が該ツェナーダイオードのツェナー電圧を超える状態とすることによって前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を高くし、予熱期間経過後には該ツェナーダイオードがオンされて、前記第１の制御回路の制御インピーダンスが低くなり、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を低くするように動作するツェナーダイオードと；
を具備し、前記ツェナーダイオードが放電灯点灯時に不動作、始動電圧発生時に動作するようにツェナーダイオードのツェナー電圧値を設定したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記第１のコンデンサに電解コンデンサを用い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放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一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。
【請求項５】
器具本体と；
この器具本体に装着された放電灯と；
この放電灯を点灯する請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；
を具備したことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放電灯の点灯を行う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、可飽和カレントトランスを用いた自励式のクリーンブリッジの放電灯点灯装置では、整流回路の出力端子間に接続されたハイ（Ｈ）側及びロー（Ｌ）側の第１及び第２のスイッチング手段をインダクタに直列に接続された可飽和カレントトランスを用いて交互にオンオフすることにより、インダクタに高周波電流を流し、このインダクタのからの高周波出力を放電灯に供給している。ここで、放電灯の始動電圧発生時と点灯時では、第１及び第２のスイッチング手段のオン・オフの周期を変えることにより、始動電圧発生時に必要なランプ電力とランプ電圧を得るようにしていたが、この場合の制御をＬ側のスイッチング手段を制御する回路のみで行うため、このような制御回路の応答（ゲイン）を広範囲に設定しなければならず、始動電圧値及び整流回路の電源電圧の変動による点灯時光出力の一定化を両立するのが困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の放電灯用点灯装置では、放電灯の始動電圧発生時と点灯時では、第１及び第２のスイッチング手段のオン・オフの周期を変えることにより、始動電圧発生時に必要なランプ電力とランプ電圧を得るようにしていたが、この場合の制御をロー側のスイッチング手段を制御する制御回路のみで行うので、このような制御回路の応答（ゲイン）を広範囲に設定する必要があり、始動電圧値及び整流回路の電源電圧の変動による点灯時光出力の一定化を両立するのが困難であった。
【０００４】
そこで本発明は、放電灯の始動電圧発生時と点灯時において、ロー側のスイッチング手段を制御する制御回路の制御レベルを一定化することができる放電灯点灯装置及び照明装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の放電灯点灯装置は、交流電源の出力電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と；この整流回路の出力端子間に直列に接続され、それぞれ該整流回路の出力端子間のハイ側及びロー側となり、互いに交互にオンオフしてスイッチング動作を行なう第１及び第２の電界効果トランジスタと；前記整流回路の出力端子間に直列接続された第１及び第２のコンデンサであって、前記第１のコンデンサは相対的に大容量で且つ前記第１の電界効果トランジスタに並列的に設けられ、前記第２のコンデンサは前記第１のコンデンサより容量が小さく且つ前記第２の電界効果トランジスタに並列的に設けられた第１及び第２のコンデンサと；前記第１及び第２の電界効果トランジスタの接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点との間に接続され、前記第２の電界効果トランジスタのオン期間に前記第２のコンデンサと共振回路を形成するインダクタと；このインダクタに一次巻線が直列接続された可飽和カレントトランスと；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得た高周波出力を放電灯に供給する出力回路と；それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線を用いてそれぞれ前記第１及び第２の電界効果トランジスタの制御端子に交互にオン電圧を加えることにより、それぞれ第１及び第２の電界効果トランジスタを交互にオンオフする第１及び第２の駆動回路と；それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線に並列に接続した第１及び第２の制御インピーダンス手段へ前記第１及び第２の二次巻線の出力端から流れ込む電流の有無を制御することによって、前記第１及び第２の制御インピーダンス手段のインピーダンスを制御し、前記第１及び第２の駆動回路によるオン幅を独立して制御する第１及び第２の制御回路と；前記整流回路の出力端子間の電圧に基づいて、前記第２の制御回路に制御電圧を供給し、前記整流回路の電源電圧の変動による前記インダクタの出力の変動を防止するためのフィードバック制御回路と；前記第１の制御回路の制御インピーダンス手段に並列に設けられ、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのオン幅を変化させてスイッチング周波数の高低を制御するためのツェナーダイオードであって、予熱期間には前記可飽和カレントトランスの第１の二次巻線の出力電圧が該ツェナーダイオードのツェナー電圧を超える状態とすることによって前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を高くし、予熱期間経過後には該ツェナーダイオードがオンされて、前記第１の制御回路の制御インピーダンスが低くなり、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を低くするように動作するツェナーダイオードと；を具備したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の放電灯点灯装置は、交流電源の出力電圧を整流して直流電圧を出力する整流回路と；この整流回路の出力端子間に直列に接続され、それぞれ該整流回路の出力端子間のハイ側及びロー側となり、互いに交互にオンオフしてスイッチング動作を行なう第１及び第２の電界効果トランジスタと；前記整流回路の出力端子間に直列接続された第１及び第２のコンデンサであって、前記第１のコンデンサは相対的に大容量で且つ前記第１の電界効果トランジスタに並列的に設けられ、前記第２のコンデンサは前記第１のコンデンサより容量が小さく且つ前記第２の電界効果トランジスタに並列的に設けられた第１及び第２のコンデンサと；前記第１及び第２の電界効果トランジスタの接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点との間に接続され、前記第２の電界効果トランジスタのオン期間に前記第２のコンデンサと共振回路を形成するインダクタと；このインダクタに一次巻線が直列接続された可飽和カレントトランスと；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得た高周波出力を放電灯に供給する出力回路と；それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線を用いてそれぞれ前記第１及び第２の電界効果トランジスタの制御端子に交互にオン電圧を加えることにより、それぞれ第１及び第２の電界効果トランジスタを交互にオンオフする第１及び第２の駆動回路と；それぞれ前記可飽和カレントトランスの第１及び第２の二次巻線に並列に接続した第１及び第２の制御インピーダンス手段へ前記第１及び第２の二次巻線の出力端から流れ込む電流の有無を制御することによって、前記第１及び第２の制御インピーダンス手段のインピーダンスを制御し、前記第１及び第２の駆動回路によるオン幅を独立して制御する第１及び第２の制御回路と；前記整流回路の出力端子間の電圧に基づいて、前記第２の制御回路に制御電圧を供給し、前記整流回路の電源電圧の変動による前記インダクタの出力の変動を防止するためのフィードバック制御回路と；前記第１の制御回路の制御インピーダンス手段に並列に設けられ、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのオン幅を変化させてスイッチング周波数の高低を制御するためのツェナーダイオードであって、予熱期間には前記可飽和カレントトランスの第１の二次巻線の出力電圧が該ツェナーダイオードのツェナー電圧を超える状態とすることによって前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を高くし、予熱期間経過後には該ツェナーダイオードがオンされて、前記第１の制御回路の制御インピーダンスが低くなり、前記第１及び第２の電界効果トランジスタのスイッチング周波数を低くするように動作するツェナーダイオードと；を具備し、前記ツェナーダイオードが放電灯点灯時に不動作、始動電圧発生時に動作するようにツェナーダイオードのツェナー電圧値を設定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の放電灯点灯装置は、請求項１及び２のいずれか一記載の放電灯点灯装置であって、前記第１のコンデンサに電解コンデンサを用いたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の照明装置は、請求項１乃至３のいずれか一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。
【００１１】
請求項５記載の照明装置は、器具本体と；この器具本体に装着された放電灯と；この放電灯を点灯する請求項１乃至３のいずれか一記載の放電灯点灯装置と；を具備したことを特徴とする照明装置。
【００１２】
請求項１乃至３記載の構成によれば、ツェナーダイオードのツェナー電圧値を適切の値に設定することにより放電灯の始動電圧発生時と点灯時において、ロー側のスイッチング手段を制御する制御回路の制御レベルを一定化することができる。
【００１３】
請求項４及び５記載の構成によれば、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の放電灯用点灯装置を放電灯点灯装置に適用できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る放電灯点灯装置の一発明の実施の形態を示す回路図である。
【００１６】
図１において、交流電源１１は、一方の出力端子が電源スイッチＳＷ１を介してチョークコイルＬ１の一端に接続される。チョークコイルＬ１の他端は、ダイオードブリッジによる整流回路１２の一方の入力端子に接続され、交流電源１１の他方の出力端子は、チョークコイルＬ２の一端に接続される。チョークコイルＬ２の他端は、整流回路１２の他方の入力端子に接続される。チョークコイルＬ１とチョークコイルＬ２とは磁気的に結合している。チョークコイルＬ１，Ｌ２の一端の間には、コンデンサＣ１が接続されている。チョークコイルＬ１，Ｌ２の他端の間には、コンデンサＣ２が接続されている。
【００１７】
整流回路１２の正極側の出力端子は、インバータ２０の正極側の入力端子に接続される。整流回路１２の負極側の出力端子は、インバータ２０の負極側の入力端子に接続される。
【００１８】
インバータ２０は、ハイ（Ｈ）側のスイッチング手段であるところ第１のＭＯＳ形電界効果トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）２１と、ロー（Ｌ）側のスイッチング手段であるところ第２のＭＯＳ−ＦＥＴ２２と、第１及び第２の駆動回路２３，２４と、第１及び第２の制御回路２５，２６と、時定数発生回路２７と、フィードバック制御回路２８と、可飽和カレントトランスＣＴ１の一次巻線Ｌ１１と、第１のコンデンサＣ１１例えば電解コンデンサと、第１のコンデンサＣ１１より容量が小さい第２のコンデンサＣ１２と、この第２のコンデンサＣ１２と共振回路を構成するインダクタ２９たとえばリーケージトランスとから構成されている。
【００１９】
以下、インバータ２０について詳細に説明する。
【００２０】
また、インバータ２０の正極側の入力端子は、Ｈ側に設けられるＭＯＳ−ＦＥＴ２１のドレイン・ソース路とＬ側に設けられるＭＯＳ−ＦＥＴ２２のドレイン・ソース路との直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２０の負極側の入力端子に接続される。
【００２１】
第１及び第２のＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２の接続点は、可飽和カレントトランスＣＴ１の一次巻線Ｌ１１とインダクタ２９の一次巻線Ｌ２１との直列接続を介してコンデンサＣ１１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Ｃ１２は、それぞれＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２に並列的に設けられる。
【００２２】
ＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２のゲートには、それぞれ駆動回路２３，２４が接続されている。
【００２３】
第１の駆動回路２３は、可飽和カレントトランスＣＴ１の第１の二次巻線Ｌ１２と、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２から構成されている。ＭＯＳ−ＦＥＴ２１のゲートは、抵抗Ｒ２１と可飽和カレントトランスＣＴ１の第１の二次巻線Ｌ１２との直列接続を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２１のソースに接続されるとともに、抵抗Ｒ２２を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２１のソースに接続される。二次巻線Ｌ１２と抵抗Ｒ２１との接続点は、第１の制御回路２５のダイオードＤ２１のアノードに接続される。
【００２４】
第１の制御回路２５は、ダイオードＤ２１と、ツェナーダイオードＺＤ２１と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４と、電解コンデンサＣ２１と、コンデンサＣ２２と、ＮＰＮトランジスタＴｒ２１とから構成される。
【００２５】
ダイオードＤ２１のカソードは、ツェナーダイオードＺＤ２１と抵抗Ｒ２３と電解コンデンサＣ２１の並列接続を介してＮＰＮトランジスタＴｒ２１のコレクタに接続される。ツェナーダイオードＺＤ２１と抵抗Ｒ２３と電解コンデンサＣ２１の並列接続は第１の制御インピーダンス手段となっている。ツェナーダイオードＺＤ２１は、アノードがＮＰＮトランジスタＴｒ２１側に接続され、カソードがダイオードＤ２１側に接続されている。ＮＰＮトランジスタＴｒ２１のエミッタは、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１のソースに接続される。ＮＰＮトランジスタＴｒ２１のベースは抵抗Ｒ２４とコンデンサＣ２２との並列接続を介してＮＰＮトランジスタＴｒ２１のエミッタに接続されるとともに、ダイオードＤ２２のカソードに接続される。
【００２６】
第２の駆動回路２４は、可飽和カレントトランスＣＴ１の第２の二次巻線Ｌ１３と、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２とから構成されている。ＭＯＳ−ＦＥＴ２２のゲートは、抵抗Ｒ３１と可飽和カレントトランスＣＴ１の第２の二次巻線Ｌ１３との直列接続を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続されるとともに、抵抗Ｒ３２を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続される。二次巻線Ｌ１３と抵抗Ｒ３１との接続点は、第２の制御回路２６のダイオードＤ３１のアノードに接続される。
【００２７】
第２の制御回路２６は、ダイオードＤ３１と、抵抗Ｒ３３と、電解コンデンサＣ３１と、ＮＰＮトランジスタＴｒ３１とから構成される。
【００２８】
ダイオードＤ３１のカソードは、ＮＰＮトランジスタＴｒ３１のコレクタ・エミッタ路と抵抗Ｒ３３の直列接続を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続されるとともに、電解コンデンサＣ３１を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続される。電解コンデンサＣ３１と抵抗Ｒ３３は第２の制御インピーダンス手段となっている。
【００２９】
フィードバック制御回路２８は、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４４と、コンデンサＣ４１と、ＮＰＮトランジスタＴｒ４１とから構成されている。
【００３０】
ＭＯＳ−ＦＥＴ２１のドレインは、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２の直列接続を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続される。
【００３１】
抵抗Ｒ４１，Ｒ４２の接続点は、コンデンサＣ４１を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続されるとともに、ＮＰＮトランジスタＴｒ４１のベースに接続される。ＮＰＮトランジスタＴｒ４１のエミッタは、抵抗Ｒ４４を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続されとともに、第２の制御回路２６のＮＰＮトランジスタＴｒ３１のベースに接続される。ＮＰＮトランジスタＴｒ４１のコレンタは、抵抗Ｒ４３を介して時定数発生回路２７のＰＮＰトランジスタＴｒ５１のコレクタに接続される。
【００３２】
時定数発生回路２７は、抵抗Ｒ５１，Ｒ５２と、ＰＮＰトランジスタＴｒ５１と、ツェナーダイオードＺＤ５１と、電解コンデンサＣ５１，Ｃ５２とから構成されている。
【００３３】
ＭＯＳ−ＦＥＴ２１のドレインは、抵抗Ｒ５１，電解コンデンサＣ５１の直列接続を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続される。
【００３４】
抵抗Ｒ５１とコンデンサＣ５１との接続点は、ＰＮＰトランジスタＴｒ５１のエミッタ・コレクタ路と電解コンデンサＣ５２を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続される。ＰＮＰトランジスタＴｒ５１のベースは、ツェナーダイオードＺＤ５１のカソードに接続される。ツェナーダイオードＺＤ５１のアノードはＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続される。ＰＮＰトランジスタＴｒ５１のコレクタは、抵抗Ｒ５２を介してＭＯＳ−ＦＥＴ２２のソースに接続されるとともに、抵抗Ｒ２５とダイオードＤ２２のアノード・カソード路を介して第１の制御回路２５のＮＰＮトランジスタＴｒ２１のベースに接続される。
【００３５】
インダクタ２９の二次巻線Ｌ２２の一端は、放電灯６１の一方の電極に接続され、インダクタ２９の二次巻線Ｌ２２の他端は、放電灯６１の他方の電極に接続される。
【００３６】
放電灯６１の一方の電極と他方の電極との間には、コンデンサＣ６１が接続される。このような接続により、放電灯６１とコンデンサＣ６１は、出力回路６０を構成している。
【００３７】
このような構成により、第１及び第２の駆動回路２３，２４は、それぞれ前記可飽和カレントトランスＣＴ１の第１及び第２の二次巻線Ｌ１２，Ｌ１３を用いてそれぞれＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２の制御端子に交互にオン電圧を加えることにより、それぞれＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２を交互にオンオフするようになっている。
【００３８】
第１及び第２の制御回路２５，２６は、それぞれ可飽和カレントトランスＣＴ１の第１及び第２の二次巻線Ｌ１２，Ｌ１３に並列に接続した第１及び第２の制御インピーダンス手段のインピーダンスを制御することにより、第１及び第２の駆動回路２３，２４によるオン幅を独立して制御している。
【００３９】
電圧制限素子であるところのツェナーダイオードＺＤ２１は、前記第１の制御回路２５の制御インピーダンス手段に設けられ、この制御インピーダンス手段に加えられた電圧が制限電圧値以上にならないように制限する。
【００４０】
フィードバック制御回路２８は、始動電圧発生時と点灯時において整流回路１２の電源電圧の変動によるインダクタ２９の出力の変動を防止するための回路であり、整流回路１２の出力端子間の電圧に基づいて、Ｌ側の制御回路２６に制御レベルであるところの制御電圧Ｖａを供給している。
【００４１】
本発明の実施の形態では電圧制限素子（ツェナーダイオードＺＤ２１）の制限電圧値を適切の値に設定することにより放電灯６１の始動電圧発生時と点灯時において、ロー側のスイッチング手段（ＭＯＳ−ＦＥＴ２２）を制御する制御回路２６の制御レベル（制御電圧Ｖａ）を一定化することができる。
【００４２】
以下、本実施例の動作を説明する。
【００４３】
まず、スイッチＳＷ１をオンすると、交流電源１１の電圧は、整流回路１２で全波整流され、インバータ２０に加えられる。これにより、電解コンデンサＣ１１，コンデンサＣ１２に電荷が蓄積されるとともに、図示しない起動回路によりＭＯＳ−ＦＥＴ２２のゲートにオン電圧を加える。この状態では、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１がオフしている。
【００４４】
この時点では時定数発生回路２７のＰＮＰトランジスタＴｒ５１がオフとなっており、制御回路２５，２６のＮＰＮトランジスタＴｒ２１，Ｔｒ３１がオフされ、可飽和カレントトランスＣＴ１の第１の二次巻線Ｌ１２と抵抗Ｒ２１の接続点から制御回路２５に電流が流れない状態となり、可飽和カレントトランスＣＴ１の第２の二次巻線Ｌ１３と抵抗Ｒ３１の接続点からの電流は抵抗Ｒ３３に流れない状態となるので、制御回路２５，２６の制御インピーダンスが高い値に設定され、これにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２のオン・オフ周波数が高い値に設定され、放電灯６１には低いレベルのランプ予熱電圧が加えられる。
【００４５】
このようなランプ予熱期間が１秒程度経過すると、時定数発生回路２７のＰＮＰトランジスタＴｒ５１がオンされ、制御回路２５，２６のＮＰＮトランジスタＴｒ２１，Ｔｒ３１がオンされ、可飽和カレントトランスＣＴ１の第１の二次巻線Ｌ１２と抵抗Ｒ２１の接続点から制御回路２５に電流が流れる状態となり、可飽和カレントトランスＣＴ１の第２の二次巻線Ｌ１３と抵抗Ｒ３１の接続点からの電流は抵抗Ｒ３３に流れる状態となり、制御回路２５，２６の制御インピーダンスが低い値に設定され、これにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２のオン・オフ周波数が低い値に設定される。ここで、放電灯６１が点灯する以前には、インダクタ２９の一次巻線Ｌ２１のインダクタンスは低い値となり、可飽和カレントトランスＣＴ１の出力の反転周期が長くなる。そして、第１の二次巻線Ｌ１２が出力する出力電圧がツェナーダイオードＺＤ２１のツェナー電圧を超えている状態で、ツェナーダイオードＺＤ２１がオンされるので、制御回路２５の制御インピーダンスがさらに低い値に設定され、インダクタ２９のランプ電力が３０Ｗ以上となり、出力電圧が４００Ｖに到達し、放電灯６１が点灯する。放電灯６１が点灯すると、インダクタ２９の一次巻線Ｌ２１のインダクタンスは高い値となり、可飽和カレントトランスＣＴ１の出力の反転周期が長くなるとともに、第１の二次巻線Ｌ１２が出力する出力電圧がツェナーダイオードＺＤ２１のツェナー電圧を下回り、ツェナーダイオードＺＤ２１がオフされ、制御回路２５の制御インピータンスが点灯直前よりも低い値に設定され、フィードバック制御回路２８により、インダクタ２９の出力電圧が適切なレベルに制御され、放電灯６１が適切な出力で点灯する。
【００４６】
以下、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２のオン・オフによる詳細な動作について説明する。
【００４７】
ＭＯＳ−ＦＥＴ２２がオンすると、第１の期間となり、インダクタ２９及びコンデンサＣ１２による共振回路が直列共振して、共振電流がインダクタ２９とコンデンサＣ１２の直列回路に流れた後、共振電圧が低下し、整流回路１２からの電流がコンデンサＣ１１とインダクタ２９の一次巻線Ｌ２１と可飽和カレントトランスＣＴ１の一次巻線Ｌ１１とスィッチング手段２２との直列接続を介して流れ、この一次巻線Ｌ１１に流れる電流が所定値以上になると、可飽和カレントトランスＣＴ１が飽和し、可飽和カレントトランスＣＴ１の第１及び第２の二次巻線Ｌ１２，Ｌ１３にそれぞれＭＯＳ−ＦＥＴ２１のゲート側とＭＯＳ−ＦＥＴ２２のゲートとは反対側の起電力が発生し、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１をオンし、ＭＯＳ−ＦＥＴ２２をオフする。これにより、第２の期間となり、インダクタ２９の蓄積エネルギーにより第１のＭＯＳ−ＦＥＴ２１からコンデンサＣ１１に電流が流れ、この後、コンデンサＣ１１に蓄えられた電荷が放出され、インダクタ２９の一次巻線Ｌ１１及び可飽和カレントトランスＣＴ１の一次巻線Ｌ２１に電流が流れる。これにより、駆動回路２３，２４の出力が反転し、スイッチング手段２２がオンし、スイッチング手段２１がオフして、第１の期間に戻り、以下同様の動作を繰り返す。これにより、インダクタ２９の一次巻線Ｌ２１に高周波電流が流れ、インダクタ２９の二次巻線Ｌ２２に高周波電圧を誘起する。
【００４８】
図２及び図３はＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２のオン・オフの周波数ｆａと制御回路２６への制御電圧Ｖａの関係を示すグラフであり、図２に始動電圧発生時を示し、図３に点灯時を示している。
【００４９】
図２において、始動電圧発生時は、ＭＯＳ−ＦＥＴ２１，２２のオン・オフの周波数ｆａは、制御電圧ＶａがツェナーダイオードＺＤ２１がオンされるレベルとなるまでは、フラットになるのに対して、制御電圧ＶａがツェナーダイオードＺＤ２１がオンされるレベルを超えると、所定の傾きで低下する。
【００５０】
一方、点灯時は、二次巻線Ｌ１２の電圧がツェナーダイオードＺＤ２１の電圧を超えないようにしているので、グラフに示した範囲ではフラットになる。
【００５１】
図２及び図３より、始動電圧発生時と点灯時に制御電圧Ｖａが一定の値Ａ（例えば２Ｖ）とするには、ツェナーダイオードＺＤ２１の制限電圧値を適切の値に設定することによりツェナーダイオードＺＤ２１がオンされるレベルをシフトし、始動電圧発生時に制御電圧Ｖａが値Ａの場合において、周波数ｆａが適切な値となるようにすることができる。これにより、放電灯６１の始動電圧発生時と点灯時において、ロー側のスイッチング手段（ＭＯＳ−ＦＥＴ２２）を制御する制御回路２６の制御レベル（制御電圧Ｖａ）を一定化することができる。
【００５２】
図４及び図５は始動電圧発生時の放電灯６１のランプ電圧（始動電圧値）ＶＬ及びランプ電力ＷＬに対する制御電圧Ｖａの関係を示すグラフであり、図４にツェナーダイオードＺＤ２１を設けなかった場合を示し、図５にツェナーダイオードＺＤ２１を設けた場合を示している。
【００５３】
図４において、ツェナーダイオードＺＤ２１を設けなかった場合は、ランプ電力ＷＬは、制御電圧Ｖａに対して一定の割合で上昇するが、放電灯６１を始動するための目標値も３０Ｗと比較的に低いので、制御電圧Ｖａが２Ｖでランプ電力ＷＬの目標を達成できる。
【００５４】
図４において、ツェナーダイオードＺＤ２１を設けなかった場合は、始動電圧値ＶＬは、制御電圧Ｖａに対して一定の割合で上昇するが、放電灯６１を始動させるための目標値も比較的高く４００Ｖなので、制御電圧Ｖａが２Ｖで始動電圧値ＶＬの目標を達成するために、制御電圧Ｖａが３Ｖ必要となる。
【００５５】
図５において、ツェナーダイオードＺＤ２１を設けた場合は、始動電圧値ＶＬは、ツェナーダイオードＺＤ２１が動作するレベルまでは制御電圧Ｖａに対して図４の同じ割合で上昇するが、ツェナーダイオードＺＤ２１が動作するレベルを超えると制御電圧Ｖａに対して図４よりも高い割合で上昇するので、制御電圧Ｖａが２Ｖで始動電圧値ＶＬの目標値４００Ｖを達成できる。
【００５６】
このような発明の実施の形態では、放電灯６１の始動電圧発生時と点灯時において、ロー側のスイッチング手段を制御する制御回路２６の制御レベルを一定化することができるので、このような制御回路２６の応答（ゲイン）を広範囲に設定する必要がなくなり、始動電圧値を適切化することができるとともに、整流回路の電源電圧の変動による点灯時光出力の一定化を両立することができる。
【００５７】
また、図５に示したように、ツェナーダイオードＺＤ２１を設けることにより、制御回路２６の制御レベルを低下させ、回路の効率化を計ることができる。
【００５８】
図６は図１の発明の実施の形態を適用した放電灯点灯装置による照明装置を示す斜視図である。
【００５９】
図６において、照明装置４０１は、ソケット４０２，４０３の間に放電灯６１を取り付け、内部に放電灯点灯装置（図１に示した放電灯６１と交流電源１１を除いた部分）１０を内蔵し、放電灯点灯装置１０により放電灯６１の点灯を行うようにしたものである。
【００６０】
このような構造により図１の発明の実施の形態を照明装置に適用できる。
【００６１】
尚、図１の発明の実施の形態においては、第１及び第２のスイッチング手段としてＭＯＳ−ＦＥＴを用いたが、ＭＯＳ−ＦＥＴ以外のスイッチング素子、例えば通常のＮＰＮトランジスタを用いるように構成してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、放電灯の始動電圧発生時と点灯時において、ロー側のスイッチング手段を制御する制御回路の制御レベルを一定化することができるので、始動電圧値を適切化することができるとともに、整流回路の電源電圧の変動による点灯時光出力の一定化を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放電灯点灯装置の発明の実施の形態を示す回路図。
【図２】図１のＭＯＳ−ＦＥＴのオン・オフの周波数とＬ側の制御回路への制御電圧の始動電圧発生時の関係を示すグラフ。
【図３】図１のＭＯＳ−ＦＥＴのオン・オフの周波数とＬ側の制御回路への制御電圧の点灯時の関係を示すグラフ。
【図４】図１の制御回路にツェナーダイオードを設けた場合の放電灯の始動電圧値及びランプ電力に対する制御電圧の関係を示すグラフ。
【図５】図１の制御回路にツェナーダイオードを設けなかった場合の放電灯の始動電圧値及びランプ電力に対する制御電圧の関係を示すグラフ。
【図６】図１の発明の実施の形態を適用した放電灯点灯装置による照明装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１１    交流電源
１２    整流回路
２１，２２    ＭＯＳ−ＦＥＴ
２３，２４    駆動回路
２５，２６    制御回路
２８    フィードバック制御回路
２９    インダクタ
６１    放電灯
ＣＴ１    可飽和カレントトランス
ＺＤ２１    ツェナーダイオード
【図１】
0003687177.tif 000002
【図２】
0003687177.tif 000003
【図３】
0003687177.tif 000004
【図４】
0003687177.tif 000005
【図５】
0003687177.tif 000006
【図６】
0003687177.tif 000007