(57)【要約】【課題】本発明は、放電ランプの始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを用いる必要がない放電ランプ点灯装置を提供する。【解決手段】  本発明は、直流電圧入力端子ＣＮ１と、電圧変換回路２と、インバータ回路３と、制御回路４とを備える放電ランプ点灯装置である。インバータ回路３は、制御回路４によりオンとオフとを制御して、電圧変換回路２で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換する複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、放電ランプ３０の一端に接続し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で変換した交流電圧を昇圧する第１昇圧トランスＬ１と、放電ランプ３０の他端に接続し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で変換した交流電圧を昇圧する第２昇圧トランスＬ２と、第１昇圧トランスＬ１の中間タップαと第２昇圧トランスＬ２の中間タップεとを接続する共振コンデンサＣ１とを有する。【選択図】図１
2012142254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流の入力電圧を入力するための直流電圧入力端子と、
該直流電圧入力端子から入力した前記入力電圧を昇圧又は降圧する電圧変換回路と、
該電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を交流電圧に変換して、放電ランプに供給するインバータ回路と、
前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧の電圧値に基づいて、前記電圧変換回路を制御し、前記放電ランプに流れる電流の電流値に基づいて、前記インバータ回路を制御する制御回路と
を備える放電ランプ点灯装置であって、
前記インバータ回路は、
前記制御回路によりオンとオフとを制御して、前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を前記交流電圧に変換する複数のスイッチング素子と、
前記放電ランプの一端に接続し、前記スイッチング素子で変換した前記交流電圧を昇圧する第１昇圧トランスと、
前記放電ランプの他端に接続し、前記スイッチング素子で変換した前記交流電圧を昇圧する第２昇圧トランスと、
前記第１昇圧トランスの中間タップと前記第２昇圧トランスの中間タップとを接続する共振コンデンサと
を有することを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項２】
前記第１昇圧トランスと前記第２昇圧トランスとは、仕様が同じであることを特徴とする請求項１に記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】
直流の入力電圧を入力するための直流電圧入力端子と、
該直流電圧入力端子から入力した前記入力電圧を昇圧又は降圧する電圧変換回路と、
該電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を交流電圧に変換して、放電ランプに供給するインバータ回路と、
前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧の電圧値に基づいて、前記電圧変換回路を制御し、前記放電ランプに流れる電流の電流値に基づいて、前記インバータ回路を制御する制御回路と
を備える放電ランプ点灯装置であって、
前記インバータ回路は、
前記制御回路によりオンとオフとを制御して、前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を前記交流電圧に変換する複数のスイッチング素子と、
前記放電ランプの一端に接続し、前記スイッチング素子で変換した前記交流電圧を昇圧する昇圧トランスと、
前記放電ランプの他端に接続したインダクタと、
前記昇圧トランスの中間タップと前記インダクタとを接続する共振コンデンサと
を有することを特徴とする放電ランプ点灯装置。
【請求項４】
前記インダクタの代わりに、前記昇圧トランスを構成する巻線を用いることを特徴とする請求項３に記載の放電ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプを点灯させる放電ランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電ランプを点灯させる放電ランプ点灯装置には、インバータ回路を用いることが多い。特許文献１には、インバータ回路を用いた放電ランプ点灯装置が開示されている。図６は、従来の放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。図６に示す放電ランプ点灯装置１００は、直流電源１０１、降圧チョッパ回路１０２、インバータ回路１０３、制御回路１０４を備えている。
【０００３】
降圧チョッパ回路１０２は、直流電源１０１からの入力電圧を降圧し、インバータ回路１０３に出力する。インバータ回路１０３は、４つのスイッチング素子Ｑ１０１〜Ｑ１０４で構成されたフルブリッジ回路１０５と、降圧チョッパ回路１０２からの入力電圧をフルブリッジ回路１０５で変換した交流電圧が供給されるＬＣ直列回路１０６とを有している。ＬＣ直列回路１０６は、コンデンサ１０７と、インダクタ１０８とを有し、コンデンサ１０７の両端には、放電ランプ１０９が接続してある。制御回路１０４は、降圧チョッパ回路１０２及びフルブリッジ回路１０５のスイッチング素子Ｑ１０１〜Ｑ１０４を制御する。放電ランプ点灯装置１００は、放電ランプ１０９の始動時に、ＬＣ直列回路１０６の共振周波数（例えば１５０ｋＨｚ）近傍のスイッチング周波数の交流電圧を放電ランプ１０９に供給することで共振電圧により放電ランプ１０９を点灯させる。放電ランプ１０９が点灯した後に、スイッチング周波数を定常周波数（数十〜数百Ｈｚ）にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６に示す放電ランプ点灯装置１００では、放電ランプ１０９とＬＣ直列回路１０６のコンデンサ１０７とが並列に接続してあるため、放電ランプ１０９の始動時に供給する高電圧がコンデンサ１０７にも印加されるので、放電ランプ１０９の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサ１０７を用いる必要があり、製造コストが高価になるという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、放電ランプの始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを用いる必要がない放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１発明に係る放電ランプ点灯装置は、直流の入力電圧を入力するための直流電圧入力端子と、該直流電圧入力端子から入力した前記入力電圧を昇圧又は降圧する電圧変換回路と、該電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を交流電圧に変換して、放電ランプに供給するインバータ回路と、前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧の電圧値に基づいて、前記電圧変換回路を制御し、前記放電ランプに流れる電流の電流値に基づいて、前記インバータ回路を制御する制御回路とを備える放電ランプ点灯装置であって、前記インバータ回路は、前記制御回路によりオンとオフとを制御して、前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を前記交流電圧に変換する複数のスイッチング素子と、前記放電ランプの一端に接続し、前記スイッチング素子で変換した前記交流電圧を昇圧する第１昇圧トランスと、前記放電ランプの他端に接続し、前記スイッチング素子で変換した前記交流電圧を昇圧する第２昇圧トランスと、前記第１昇圧トランスの中間タップと前記第２昇圧トランスの中間タップとを接続する共振コンデンサとを有する。
【０００８】
第１発明では、インバータ回路は、制御回路によりオンとオフとを制御して、電圧変換回路で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換する複数のスイッチング素子と、放電ランプの一端及び他端にそれぞれ接続し、スイッチング素子で変換した交流電圧を昇圧する第１昇圧トランス及び第２昇圧トランスと、それぞれの昇圧トランスの中間タップを接続する共振コンデンサとを有することで、それぞれの昇圧トランスの中間タップの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサに印加されるので、放電ランプの始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサに用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。また、第１昇圧トランス及び第２昇圧トランスは放電ランプの一端及び他端にそれぞれ接続され、それぞれの昇圧トランスの中間タップを共振コンデンサで接続してあるので、それぞれの昇圧トランスで昇圧する電圧の極性が反転し、それぞれの昇圧トランスで昇圧する電圧を、放電ランプの始動時に供給する電圧より低くすることができ、それぞれの昇圧トランスを小型化することができる。さらに、第１昇圧トランス及び第２昇圧トランスで昇圧する電圧が、放電ランプの始動時に供給する電圧より低いため、インバータ回路の配線に、放電ランプの始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧の配線部材を用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。
【０００９】
また、第２発明に係る放電ランプ点灯装置は、第１発明において、前記第１昇圧トランスと前記第２昇圧トランスとは、仕様が同じである。
【００１０】
第２発明では、放電ランプの一端及び他端にそれぞれ接続した第１昇圧トランス及び第２昇圧トランスは、仕様が同じであるので、異なる仕様のトランスを複数、放電ランプ点灯装置に組み込む必要がなく、製造コストを安価にすることができる。
【００１１】
上記目的を達成するために第３発明に係る放電ランプ点灯装置は、直流の入力電圧を入力するための直流電圧入力端子と、該直流電圧入力端子から入力した前記入力電圧を昇圧又は降圧する電圧変換回路と、該電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を交流電圧に変換して、放電ランプに供給するインバータ回路と、前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧の電圧値に基づいて、前記電圧変換回路を制御し、前記放電ランプに流れる電流の電流値に基づいて、前記インバータ回路を制御する制御回路とを備える放電ランプ点灯装置であって、前記インバータ回路は、前記制御回路によりオンとオフとを制御して、前記電圧変換回路で昇圧又は降圧した前記入力電圧を前記交流電圧に変換する複数のスイッチング素子と、前記放電ランプの一端に接続し、前記スイッチング素子で変換した前記交流電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記放電ランプの他端に接続したインダクタと、前記昇圧トランスの中間タップと前記インダクタとを接続する共振コンデンサとを有する。
【００１２】
第３発明では、インバータ回路は、制御回路によりオンとオフとを制御して、電圧変換回路で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換する複数のスイッチング素子と、放電ランプの一端に接続し、スイッチング素子で変換した交流電圧を昇圧する昇圧トランスと、放電ランプの他端に接続したインダクタと、昇圧トランスの中間タップとインダクタとを接続する共振コンデンサとを有し、昇圧トランス、インダクタ及び共振コンデンサからなる共振回路（ＬＣＬ直列回路）を構成することで、昇圧トランスの中間タップの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサに印加されるので、放電ランプの始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサに用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。また、昇圧トランスで昇圧する電圧とインダクタに発生する電圧の極性が反転し、昇圧トランスで昇圧する電圧とインダクタに発生する電圧とを、放電ランプの始動時に供給する電圧より低くすることができ、昇圧トランス及びインダクタを小型化することができる。
【００１３】
また、第４発明に係る放電ランプ点灯装置は、第３発明において、前記インダクタの代わりに、前記昇圧トランスを構成する巻線を用いる。
【００１４】
第４発明では、インダクタの代わりに、昇圧トランスを構成する巻線を用いることで、一の昇圧トランスによって放電ランプの両端から電圧を印加することができ、昇圧トランスで昇圧する電圧を低くすることができる。また、共振コンデンサには、昇圧トランスの中間タップの電圧まで昇圧された電圧が印加されるので、耐圧のより低いコンデンサを用いることができ、製造コストを安価にすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成によれば、インバータ回路は、制御回路によりオンとオフとを制御して、電圧変換回路で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換する複数のスイッチング素子と、放電ランプの一端及び他端にそれぞれ接続し、スイッチング素子で変換した交流電圧を昇圧する第１昇圧トランス及び第２昇圧トランスと、それぞれの昇圧トランスの中間タップを接続する共振コンデンサとを有することで、それぞれの昇圧トランスの中間タップの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサに印加されるので、放電ランプの始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサに用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。また、第１昇圧トランス及び第２昇圧トランスは放電ランプの一端及び他端にそれぞれ接続され、それぞれの昇圧トランスの中間タップを共振コンデンサで接続してあるので、それぞれの昇圧トランスで昇圧する電圧の極性が反転し、それぞれの昇圧トランスで昇圧する電圧を、放電ランプの始動時に供給する電圧より低くすることができ、それぞれの昇圧トランスを小型化することができる。さらに、第１昇圧トランス及び第２昇圧トランスで昇圧する電圧が、放電ランプの始動時に供給する電圧より低いため、インバータ回路の配線に、放電ランプの始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧の配線部材を用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置における、昇圧トランスの電圧の変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置における、仕様が同じ昇圧トランスの電圧の変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。
【図６】従来の放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。図１に示す放電ランプ点灯装置１は、直流の入力電圧を入力するための直流電圧入力端子ＣＮ１、直流電圧入力端子ＣＮ１から入力した入力電圧を昇圧又は降圧する電圧変換回路２、電圧変換回路２で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換して、放電ランプ３０に供給するインバータ回路３、電圧変換回路２で昇圧又は降圧した入力電圧の電圧値に基づいて、電圧変換回路２を制御し、放電ランプ３０に流れる電流の電流値に基づいて、インバータ回路３を制御する制御回路４を備えている。
【００１９】
直流電圧入力端子ＣＮ１と電圧変換回路２との間には、外部電源（図示せず）から入力した入力電圧を安定化し、ノイズを除去するために、インダクタＬ２１とコンデンサＣ２１からなるローパスフィルタ５が接続されている。さらに、直流電圧入力端子ＣＮ１と電圧変換回路２との間には、制御回路４を駆動するための電圧を生成するレギュレータ６が接続されている。なお、直流電圧入力端子ＣＮ１から入力した入力電圧を安定化し、ノイズを除去する必要がなければ、直流電圧入力端子ＣＮ１と電圧変換回路２との間に、ローパスフィルタ５を接続する必要はない。また、制御回路４を駆動するための電圧を外部電源から供給するのであれば、直流電圧入力端子ＣＮ１と電圧変換回路２との間に、レギュレータ６を接続する必要はない。
【００２０】
電圧変換回路２は、直流電圧入力端子ＣＮ１から入力した入力電圧を所望の電圧に降圧する降圧チョッパ回路である。電圧変換回路２は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子Ｑ１１、スイッチング素子Ｑ１１を駆動するドライバ２０、ダイオードＤ１１、インダクタＬ１１、コンデンサＣ１１を有している。スイッチング素子Ｑ１１は、ドライバ２０を介して制御回路４に接続され、制御回路４からの制御信号に基づいてオンとオフとが制御される。この動作により、電圧変換回路２は入力電圧を降圧する。電圧変換回路２で降圧した入力電圧は、抵抗Ｒ１及びＲ２によって分圧され、分圧された電圧が制御回路４に入力される。制御回路４は、電圧変換回路２で降圧した入力電圧の電圧値に基づいて、電圧変換回路２を制御する。なお、電圧変換回路２は、一般的な降圧チョッパ回路であるため、詳細な駆動については説明を省略する。
【００２１】
また、本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置１では、電圧変換回路２に、直流電圧入力端子ＣＮ１から入力した入力電圧に比べて低い電圧を、インバータ回路３に入力するため、降圧チョッパ回路を用いているが、直流電圧入力端子ＣＮ１から入力した入力電圧に比べて高い電圧を、インバータ回路３に入力する場合は、昇圧チョッパ回路を用いる。
【００２２】
インバータ回路３は、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動するドライバ３１、放電ランプ３０、放電ランプ３０の一端に接続し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で変換した交流電圧を昇圧する第１昇圧トランスＬ１、放電ランプ３０の他端に接続し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で変換した交流電圧を昇圧する第２昇圧トランスＬ２、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２の中間タップα、εを接続する共振コンデンサＣ１を有している。
【００２３】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、フルブリッジ回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、ドライバ３１を介して制御回路４に接続され、制御回路４からの制御信号に基づいてオンとオフとを制御することで、入力電圧を交流電圧に変換する。具体的に、制御回路４は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３とのオンとオフとが相補的になるように制御する。第１昇圧トランスＬ１、放電ランプ３０、第２昇圧トランスＬ２からなる直列回路は、一端がスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との中点に接続され、他端がスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との中点に接続されている。
【００２４】
第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２は、フェライトコアに巻回されている第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとをそれぞれ有し、第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの巻数により昇圧する電圧を調整することができる。第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓは同極性となるようにフェライトコアに巻回されている。また、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２は、第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの間に中間タップα、εを有している。第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２は、放電ランプ３０の一端及び他端にそれぞれ接続し、入力電圧をスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンとオフとを制御することで変換した交流電圧を昇圧し、昇圧した交流電圧を放電ランプ３０に供給する。なお、負荷に相当する放電ランプ３０に流れるランプ電流は、電圧変換回路２の出力側に設けた電流検出手段７によって検出することができる。電流検出手段７で検出したランプ電流の電流量（電流値）は、制御回路４に入力される。制御回路４は、検出したランプ電流の電流量に基づいて、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンとオフとを制御して、インバータ回路３を制御する。電流検出手段７には、例えば抵抗を用いる。
【００２５】
共振コンデンサＣ１は、第１昇圧トランスＬ１の中間タップαと第２昇圧トランスＬ２の中間タップεとを接続してＬＣＬ直列回路を構成している。第１昇圧トランスＬ１、第２昇圧トランスＬ２及び共振コンデンサＣ１からなるＬＣＬ直列回路を構成することで、放電ランプ点灯装置１０は、始動時に、ＬＣＬ直列回路の共振周波数（例えば１５０ｋＨｚ）近傍のスイッチング周波数の交流電圧を放電ランプ３０に供給することで、共振電圧により放電ランプ３０を点灯することができる。
【００２６】
第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２の中間タップα、εを共振コンデンサＣ１で接続してあるので、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２で昇圧する電圧の極性が反転し、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２で昇圧する電圧を、放電ランプ３０の始動時に供給する電圧より低くすることができる。例えば、放電ランプ３０の始動時に供給する電圧が７００Ｖである場合、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２で昇圧する電圧の極性が反転することで放電ランプ３０の両側から電圧を印加することになり、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２で昇圧する電圧の合計を７００Ｖとすればよいので、それぞれの昇圧トランスで昇圧する電圧を放電ランプ３０の始動時に供給する電圧である７００Ｖより低くすることができる。電圧を７００Ｖ未満に昇圧する昇圧トランスには、電圧を７００Ｖに昇圧する昇圧トランスに比べて低い耐圧のトランスを用いることができ、昇圧トランスを小型化することができる。
【００２７】
さらに、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２で昇圧する電圧が、放電ランプ３０の始動時に供給する電圧より低いため、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２と放電ランプ３０とを接続する配線に、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧の配線部材を用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。また、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２の中間タップα、εの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサＣ１に印加されるので、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサＣ１に用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置１の動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置１における、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２の電圧の変化を示すグラフである。図２に示すグラフは、放電ランプ点灯装置１が、放電ランプ３０の始動時に、第１昇圧トランスＬ１、第２昇圧トランスＬ２及び共振コンデンサＣ１からなるＬＣＬ直列回路の共振周波数（例えば１５０ｋＨｚ）近傍のスイッチング周波数の交流電圧を放電ランプ３０に供給する場合の、第１昇圧トランスＬ１の中間タップα、第２昇圧トランスＬ２の中間タップε、第１昇圧トランスＬ１と放電ランプ３０との接続点β、第２昇圧トランスＬ２と放電ランプ３０との接続点γのそれぞれの電圧の変化を示している。ここで、第１昇圧トランスＬ１の第１巻線Ｎｐのインダクタンスと、第２昇圧トランスＬ２の第１巻線Ｎｐのインダクタンスとの比は１対３、第１昇圧トランスＬ１の第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの巻数比は１対１、第２昇圧トランスＬ２の第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの巻数比が３対１である。
【００２９】
図２に示すように、中間タップαと接続点βとの電圧の振幅比は略１対２、中間タップεと接続点γとの電圧の振幅比は略３対４、接続点βと接続点γとの電圧の振幅比は略１対２である。中間タップαの電圧と中間タップεの電圧との電圧差が、共振コンデンサＣ１に印加される交流電圧Ｂ、接続点βの電圧と接続点γの電圧との電圧差が、放電ランプ３０に供給する交流電圧Ａとなる。交流電圧Ａの振幅に比べて交流電圧Ｂの振幅が小さいので、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサＣ１に用いる必要がないことが分かる。
【００３０】
放電ランプ点灯装置１は、放電ランプ３０が点灯した後、スイッチング周波数が定常周波数（数十〜数百Ｈｚ）となり、放電ランプ３０のインピーダンスが低下するので共振コンデンサＣ１には電流が流れず、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２に電流が流れる。このとき、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２は、チョークコイルとして機能する。
【００３１】
上述の第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２では、巻線のインダクタンスの比、第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの巻数比等の仕様が異なる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２は仕様が同じトランスであっても良い。図３は、本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置１における、仕様が同じ第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２の電圧の変化を示すグラフである。図３に示すグラフも、放電ランプ点灯装置１が、放電ランプ３０の始動時に、第１昇圧トランスＬ１、第２昇圧トランスＬ２及び共振コンデンサＣ１からなるＬＣＬ直列回路の共振周波数（例えば１５０ｋＨｚ）近傍のスイッチング周波数の交流電圧を放電ランプ３０に供給する場合の、第１昇圧トランスＬ１の中間タップα、第２昇圧トランスＬ２の中間タップε、第１昇圧トランスＬ１と放電ランプ３０との接続点β、第２昇圧トランスＬ２と放電ランプ３０との接続点γのそれぞれの電圧の変化を示している。ここで、第１昇圧トランスＬ１の第１巻線Ｎｐのインダクタンスと、第２昇圧トランスＬ２の第１巻線Ｎｐのインダクタンスとの比は１対１、第１昇圧トランスＬ１の第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの巻数比は２対１、第２昇圧トランスＬ２の第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの巻数比が２対１である。
【００３２】
図３に示すように、中間タップαと接続点βとの電圧の振幅比は略２対３、中間タップεと接続点γとの電圧の振幅比は略２対３、接続点βと接続点γとの電圧の振幅比は略１対１である。図２と同様に、中間タップαの電圧と中間タップεの電圧との電圧差が、共振コンデンサＣ１に印加される交流電圧Ｂ、接続点βの電圧と接続点γの電圧との電圧差が、放電ランプ３０に供給する交流電圧Ａとなる。交流電圧Ａの振幅に比べて交流電圧Ｂの振幅が小さいので、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサＣ１に用いる必要がないことが分かる。なお、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２は、仕様が同じであるので、異なる仕様のトランスを複数、放電ランプ点灯装置１に組み込む必要がなく、製造コストを安価にすることができる。また、仕様が異なる場合、一方の昇圧トランスが他方の昇圧トランスよりも高い電圧に昇圧しなければならないことになるが、仕様が同じであれば、両方の昇圧トランスが同じ電圧に昇圧すればよいので、それぞれの昇圧トランスで昇圧する電圧を低くすることができる。なお、同じ仕様とは、例えば、第１巻線Ｎｐのインダクタンス、第２巻線Ｎｓのインダクタンス、第１巻線Ｎｐの巻数、及び第２巻線Ｎｓの巻数のそれぞれが同じで、第１昇圧トランスＬ１の耐圧と第２昇圧トランスＬ２の耐圧とが同じである場合をいう。
【００３３】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る放電ランプ点灯装置１のインバータ回路３は、制御回路４によりオンとオフとを制御して、電圧変換回路２で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換する複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、放電ランプ３０の一端及び他端にそれぞれ接続し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で変換した交流電圧を昇圧する第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２と、第１昇圧トランスＬ１の中間タップαと第２昇圧トランスＬ２の中間タップεとを接続する共振コンデンサＣ１とを有することで、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２の中間タップα、εの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサＣ１に印加されるので、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサＣ１に用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。
【００３４】
なお、放電ランプ点灯装置１は、共振コンデンサＣ１を、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２の中間タップα、εに接続してある。そのため、イグニッション時（放電ランプ３０の絶縁破壊時）に共振コンデンサＣ１から放電ランプ３０へと流れる突入電流は、第１昇圧トランスＬ１及び第２昇圧トランスＬ２のそれぞれの第２巻線Ｎｓを介して流れるため、第２巻線Ｎｓがインダクタとして機能し、突入電流を低減することができる。また、放電ランプ点灯装置１は、二つの昇圧トランス（第１昇圧トランスＬ１、第２昇圧トランスＬ２）を用いて、放電ランプ３０に供給する電圧、共振コンデンサＣ１に印加される電圧を設定することができるので、一つの昇圧トランスを用いて、放電ランプ３０に供給する電圧、共振コンデンサＣ１に印加される電圧を設定する場合に比べて、設計の自由度を高めることができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。図４に示す放電ランプ点灯装置１０は、直流の入力電圧を入力するための直流電圧入力端子ＣＮ１、直流電圧入力端子ＣＮ１から入力した入力電圧を昇圧又は降圧する電圧変換回路２、電圧変換回路２で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換して、放電ランプ３０に供給するインバータ回路３、電圧変換回路２で昇圧又は降圧した入力電圧の電圧値に基づいて、電圧変換回路２を制御し、放電ランプ３０に流れる電流の電流値に基づいて、インバータ回路３を制御する制御回路４を備えている。放電ランプ点灯装置１０は、図１に示す放電ランプ点灯装置１と比べて、インバータ回路３の構成が異なる以外は構成が同じであるので、同じ構成要素に同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００３６】
インバータ回路３は、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動するドライバ３１、放電ランプ３０の一端に接続し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で変換した交流電圧を昇圧する昇圧トランスＬ１、放電ランプ３０の他端に接続したインダクタＬ３、昇圧トランスＬ１の中間タップαとインダクタＬ３とを接続する共振コンデンサＣ１を有している。
【００３７】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、フルブリッジ回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、ドライバ３１を介して制御回路４に接続され、制御回路４からの制御信号に基づいてオンとオフとを制御することで、入力電圧を交流電圧に変換する。具体的に、制御回路４は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ４と、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３とのオンとオフとが相補的になるように制御する。昇圧トランスＬ１、放電ランプ３０、インダクタＬ３からなる直列回路は、一端がスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との中点に接続され、他端がスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との中点に接続されている。
【００３８】
昇圧トランスＬ１は、フェライトコアに巻回されている第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとを有し、第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの巻数により昇圧する電圧を調整することができる。また、昇圧トランスＬ１は、第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓとの間に中間タップαを有している。昇圧トランスＬ１は、放電ランプ３０の一端に接続し、入力電圧をスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のオンとオフとを制御することで変換した交流電圧を昇圧し、昇圧した交流電圧を放電ランプ３０に供給する。
【００３９】
共振コンデンサＣ１は、昇圧トランスＬ１の中間タップαとインダクタＬ３とを接続してＬＣＬ直列回路を構成している。放電ランプ点灯装置１０は、昇圧トランスＬ１、インダクタＬ３及び共振コンデンサＣ１からなるＬＣＬ直列回路を構成するので、放電ランプ３０の始動時に、ＬＣＬ直列回路の共振周波数（例えば１５０ｋＨｚ）近傍のスイッチング周波数の交流電圧を放電ランプ３０に供給することで、共振電圧により放電ランプ３０を点灯することができる。また、昇圧トランスＬ１の中間タップαとインダクタＬ３とを共振コンデンサＣ１で接続しているため、昇圧トランスＬ１と放電ランプ３０との接続点βの電圧は、インダクタＬ３と放電ランプ３０との接続点γの電圧と極性が反転する。そのため、昇圧トランスＬ１で昇圧する電圧は、放電ランプ３０の始動時に供給する電圧よりも接続点γに発生する電圧の分だけ低くすることができ、昇圧トランスＬ１及びインダクタＬ３を小型化することができる。
【００４０】
また、昇圧トランスＬ１の中間タップαの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサＣ１に印加されるので、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサＣ１に用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。
【００４１】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る放電ランプ点灯装置１０のインバータ回路３は、制御回路４によりオンとオフとを制御して、電圧変換回路２で昇圧又は降圧した入力電圧を交流電圧に変換する複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４と、放電ランプ３０の一端に接続し、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４で変換した交流電圧を昇圧する昇圧トランスＬ１と、放電ランプ３０の他端に接続したインダクタＬ３と、昇圧トランスＬ１の中間タップαとインダクタＬ３とを接続する共振コンデンサＣ１とを有し、昇圧トランスＬ１、インダクタＬ３及び共振コンデンサＣ１からなるＬＣＬ直列回路を構成することで、昇圧トランスＬ１の中間タップαの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサＣ１に印加されるので、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサＣ１に用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。
【００４２】
なお、インダクタＬ３の代わりに、昇圧トランスＬ１を構成するフェライトコアに第３巻線を巻回して用いても良い。この場合、第３巻線には、第１巻線Ｎｐと逆極性で巻数比に応じた電圧が発生する。そのため、第２巻線Ｎｓ及び第３巻線が放電ランプ３０の始動時に供給する電圧を低くすることができる。
【００４３】
（実施の形態３）
また、共振コンデンサＣ１を、第３巻線の他端と接続されているスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との中点に接続することで、共振コンデンサＣ１に印加される電圧をさらに低くすることができる。
【００４４】
図５は、本発明の実施の形態３に係る放電ランプ点灯装置の構成を示す回路図である。図５に示す放電ランプ点灯装置１１は、図４に示す放電ランプ点灯装置１０と比べて、インバータ回路３の構成が異なる以外は構成が同じであるので、同じ構成要素に同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００４５】
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、フルブリッジ回路を構成している。昇圧トランスＬ１は、フェライトコアに巻回されている第１巻線Ｎｐと、第２巻線Ｎｓ１と、第３巻線Ｎｓ２とを有している。第１巻線Ｎｐ、第２巻線Ｎｓ１、放電ランプ３０、第３巻線Ｎｓ２からなる直列回路は、一端がスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との中点に接続され、他端がスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との中点に接続されている。
【００４６】
第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓ１との巻数、及び第１巻線Ｎｐと第３巻線Ｎｓ２との巻数により昇圧する電圧を調整することができる。第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓ１とは同極性となるようにフェライトコアに巻回されている。また、第１巻線Ｎｐと第３巻線Ｎｓ２とは逆極性となるようにフェライトコアに巻回されている。
【００４７】
また、昇圧トランスＬ１は、第１巻線Ｎｐと第２巻線Ｎｓ１との間に中間タップαを有している。共振コンデンサＣ１は、昇圧トランスＬ１の中間タップαと第３巻線Ｎｓ２の他端と接続されているスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との中点に接続している。昇圧トランスＬ１の中間タップαと第３巻線Ｎｓ２の他端とを接続してＬＣ直列回路を構成している。昇圧トランスＬ１の第１巻線Ｎｐと共振コンデンサＣ１とでＬＣ直列回路を構成することで、放電ランプ点灯装置１１は、放電ランプ３０の始動時にＬＣ直列回路の共振周波数（例えば１５０ｋＨｚ）近傍のスイッチング周波数の交流電圧を放電ランプ３０に供給することで、共振電圧により放電ランプ３０を点灯することができる。
【００４８】
また、第１巻線Ｎｐと第３巻線Ｎｓ２とを逆極性となるようにしているので、第２巻線Ｎｓ１と放電ランプ３０との接続点βの電圧と、第３巻線Ｎｓ２と放電ランプ３０との接続点γの電圧とは、それぞれ極性が反転する。そのため、昇圧トランスＬ１で昇圧する電圧は、放電ランプ３０の始動時に供給する電圧よりも接続点γに発生する電圧の分だけ低くすることができる。また、昇圧トランスＬ１の中間タップαの電圧まで昇圧された電圧が共振コンデンサＣ１に印加されるので、放電ランプ３０の始動時に供給する高電圧に対応する高耐圧のコンデンサを共振コンデンサＣ１に用いる必要がなく製造コストを安価にすることができる。
【００４９】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る放電ランプ点灯装置１１は、一の昇圧トランスＬ１によって放電ランプ３０の両端から電圧を印加することができ、昇圧トランスＬ１で昇圧する電圧を低くすることができる。また、共振コンデンサＣ１には、昇圧トランスＬの中間タップαの電圧まで昇圧された電圧が印加されるので、より低い耐圧のコンデンサを用いることができ、製造コストを安価にすることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１、１０、１１  放電ランプ点灯装置
２  電圧変換回路
３  インバータ回路
４  制御回路
５  ローパスフィルタ
６  レギュレータ
７  電流検出手段
２０、３１  ドライバ
３０  放電ランプ
Ｃ１  共振コンデンサ
Ｌ１  第１昇圧トランス（昇圧トランス）
Ｌ２  第２昇圧トランス
Ｌ３  インダクタ
Ｑ１〜Ｑ４  スイッチング素子
【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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