(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、両チョッパ兼用のスイッチング素子同士の接続点と第３の直列回路の両ダイオード同士の接続点との間に挿入される交流電源とチョッパ用インダクタとの第４の直列回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作を交流電源の半サイクル毎に停止させ、先行予熱期間終了後に、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行させること特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、両チョッパ兼用のスイッチング素子同士の接続点と第３の直列回路の両ダイオード同士の接続点との間に挿入される交流電源とチョッパ用インダクタとの第４の直列回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作を交流電源の半サイクル毎に停止させ、先行予熱期間後に、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数をランプ点灯周波数まで移行し、その後、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせることを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、入力端間に交流電源が接続され出力端間がチョッパ用インダクタを介して上記スイッチング素子のいずれか一つの両端間に接続され交流電源を整流する整流回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、先行予熱期間終了後に、上記スイッチング動作を停止させていたスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行させること特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、入力端間に交流電源が接続され出力端間がチョッパ用インダクタを介して上記スイッチング素子のいずれか一つの両端間に接続され交流電源を整流する整流回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、先行予熱期間後に、上記停止させたスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数をランプ点灯周波数まで移行し、その後、上記停止させたスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせることを特徴とする放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、商用電源のような交流電源により電力が供給され、負荷である放電灯を高周波点灯させるようにした放電灯点灯装置として、図９に示す回路構成のものが提案されている。
【０００３】
図９に示す回路構成の放電灯点灯装置は、ＭＯＳＦＥＴよりなる一対のスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４が直列接続された第１の直列回路と、ＭＯＳＦＥＴよりなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が直列接続された第２の直列回路と、一対のダイオードＤ１，Ｄ２が直列接続された第３の直列回路とが、直流電源用のコンデンサＣ０の両端間に並列接続されている。
【０００４】
また、第１の直列回路の両スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の接続点と第２の直列回路の両スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点との間には、共振用インダクタＬと共振用コンデンサＣとからなる直列ＬＣ共振回路が接続され、共振用コンデンサＣの両端には放電灯ＦＬのフィラメントの非電源側が接続されている。ここにおいて、共振用インダクタＬと共振用コンデンサＣと放電灯ＦＬとで負荷回路１が構成され、負荷回路１は、共振用コンデンサＣに流れる電流により放電灯ＦＬのフィラメントを熱することによって、放電灯ＦＬの始動を容易にしている。
【０００５】
また、第２の直列回路の両スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点と第３の直列回路の両ダイオードＤ１，Ｄ２の接続点と間には、交流電源ＡＣとチョッパ用インダクタＬ０との直列回路が接続されている。
【０００６】
ところで、この放電灯点灯装置は、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のうち対角位置にあるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４、Ｑ２，Ｑ３を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、Ｑ３，Ｑ４同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を制御信号Ｓ１〜Ｓ４により制御する制御回路１０を備えている。
【０００７】
以下、この放電灯点灯装置の放電灯ＦＬの定格点灯時の動作を図１０および図１１を参照しながら説明する。
【０００８】
図１０は図９に示した回路の各部の動作波形であり、（ａ）は交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃ波形、（ｂ）は交流電源ＡＣの入力電流Ｉｉｎ波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の電流ＩQ1波形、（ｄ）はスイッチング素子Ｑ２の電流ＩQ2波形、（ｅ）はスイッチング素子Ｑ３の電流ＩQ3波形、（ｆ）はスイッチング素子Ｑ４の電流ＩQ4波形、（ｇ）は共振用コンデンサＣに流れるフィラメント電流Ｉｆ波形、（ｈ）は放電灯ＦＬのランプ電流Ｉｌａ波形を示す。
【０００９】
図９の回路構成の放電灯点灯装置は、図１０（ａ），（ｈ）より分かるように、ランプ電流Ｉｌａが交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃの１周期の全区間にわたりほぼ一定のピーク値を有し、交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃの絶対値が低い期間（谷部）Ｔ１，Ｔ３と交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃの絶対値が高い期間（山部）Ｔ２，Ｔ４とにおける放電灯ＦＬの光出力の変動を少なくすることができる。
【００１０】
次に各期間Ｔ１〜Ｔ４における各部の動作について図１１を参照しながら説明する。図１１において、（ａ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ１、（ｂ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ２、（ｃ）は制御回路から出力される制御信号Ｓ３、（ｄ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ４、（ｅ）は交流電源ＡＣの入力電流Ｉｉｎ波形、（ｆ）はスイッチング素子Ｑ１の電流ＩQ1波形、（ｇ）はスイッチング素子Ｑ２の電流ＩQ2波形、（ｈ）はスイッチング素子Ｑ３の電流ＩQ3波形、（ｉ）はスイッチング素子Ｑ４の電流ＩQ4波形、（ｊ）は負荷回路１の両端間の電圧ＶB-A、（ｋ）は共振用コンデンサＣに流れるフィラメント電流Ｉｆ波形、（ｌ）は放電灯ＦＬのランプ電流Ｉｌａ波形を示す。
【００１１】
まず期間Ｔ１について説明するが、期間Ｔ１は、入力電流Ｉｉｎの向きが図９中の矢印の向き（以下、正の向きとする）である。
【００１２】
時刻ｔ1で、制御回路１０からの制御信号Ｓ１，Ｓ４が図１１（ａ），（ｄ）に示すようにローレベルとなり、制御信号Ｓ２，Ｓ３が図１１（ｂ），（ｃ）に示すようにハイレベルとなると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフし、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンする。すると、交流電源ＡＣを電源として、交流電源ＡＣ、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、チョッパ用インダクタＬ０、交流電源ＡＣの経路で図１１（ｅ）に示すような入力電流Ｉｉｎが流れる。また、共振用インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬの経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、共振用インダクタＬの磁気エネルギが放出されてしまった時点で、コンデンサＣ０を直流電源として、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ３、共振用インダクタＬ、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ２、コンデンサＣ０の経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００１３】
次に時刻ｔ2で、制御信号Ｓ１，Ｓ４が図１１（ａ），（ｄ）に示すようにハイレベルとなり、制御信号Ｓ２，Ｓ３がローレベルになると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンし、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフする。すると、チョッパ用インダクタＬ０に蓄積された磁気エネルギと交流電源ＡＣを電源として、チョッパ用インダクタＬ０、交流電源ＡＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、ダイオードＤ２、チョッパ用インダクタＬ０の経路で図１１（ｅ）に示すような入力電流Ｉｉｎが流れる。そして、チョッパ用インダクタＬ０の磁気エネルギが放出されてしまうと、入力電流Ｉｉｎは図１１（ｅ）に示すようにゼロとなる。
【００１４】
また、上述の時刻ｔ2で共振用インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、共振用インダクタＬの経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、共振用インダクタＬの磁気エネルギが放出されてしまうと、コンデンサＣ０を電源として、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ１、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、コンデンサＣ０の経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００１５】
その後、時刻ｔ3になると時刻ｔ1になったときと同様の動作を行う。
【００１６】
次に、期間Ｔ２の回路動作について図１１を参照しながら説明するが、期間Ｔ２は期間Ｔ１と同様に入力電流Ｉｉｎの向きが正の向きである。時刻ｔ4〜ｔ6の回路動作は基本的に時刻ｔ1〜ｔ3の回路動作とほぼ同一であり、交流電源ＡＣの電圧値が期間Ｔ１と比較して高いことにより、スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２に流れる電流値が高くなる点が相違するだけである。
【００１７】
ところで、上述の期間Ｔ１および期間Ｔ２の動作説明から分かるように、入力電流Ｉｉｎの向きが正の期間は、スイッチング素子Ｑ２、チョッパ用インダクタＬ０、ダイオードＤ２、コンデンサＣ０によりチョッパ回路が構成され、スイッチング素子Ｑ２がチョッパ兼用のスイッチング素子として機能する。
【００１８】
次に、入力電流Ｉｉｎの向きが負の向き（図９の矢印と逆の向き）のときの回路動作を説明するが、まず、期間Ｔ３について説明する。
【００１９】
時刻ｔ7で、制御回路１０からの制御信号Ｓ１，Ｓ４が図１１（ａ），（ｄ）に示すようにハイレベルとなり、制御信号Ｓ２，Ｓ３が図１１（ｂ），（ｃ）に示すようにローレベルとなると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンし、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフする。すると、交流電源ＡＣを電源として、交流電源ＡＣ、チョッパ用インダクタＬ０、ダイオードＤ１、スイッチング素子Ｑ１、交流電源ＡＣの経路で図１１（ｅ）に示すような入力電流Ｉｉｎが流れる。また、共振用インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、共振用インダクタＬの経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、共振用インダクタＬの磁気エネルギが放出されてしまった時点で、コンデンサＣ０を直流電源として、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ１、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、コンデンサＣ０の経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００２０】
次に時刻ｔ8で、制御信号Ｓ１，Ｓ４が図１１（ａ），（ｄ）に示すようにローレベルとなり、制御信号Ｓ２，Ｓ３が図１１（ｂ），（ｃ）に示すようにハイレベルとなると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフし、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンする。すると、チョッパ用インダクタＬ０に蓄積された磁気エネルギと交流電源ＡＣを電源として、交流電源ＡＣ、チョッパ用インダクタＬ０、ダイオードＤ１、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、交流電源ＡＣの経路で図１１（ｅ）に示すような入力電流Ｉｉｎが流れる。そして、チョッパ用インダクタＬ０の磁気エネルギが放出されてしまうと、入力電流Ｉｉｎは図１１（ｅ）に示すようにゼロとなる。
【００２１】
また、上述の時刻ｔ8で共振用インダクタＬに蓄積されている磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬの経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、共振用インダクタＬの磁気エネルギが放出されてしまうと、コンデンサＣ０を電源として、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ３、共振用インダクタＬ、放電灯ＦＬもしくは共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ２、コンデンサＣ０の経路で図１１（ｌ）に示すようなランプ電流Ｉｌａもしくは図１１（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００２２】
その後、時刻ｔ9になると時刻ｔ7になったときと同様の動作を行う。
【００２３】
次に、期間Ｔ４の回路動作について図１１を参照しながら説明するが、期間Ｔ４は期間Ｔ３と同様に入力電流Ｉｉｎの向きが負の向きである。時刻ｔ10〜ｔ12の回路動作は基本的に時刻ｔ7〜ｔ9の回路動作とほぼ同一であり、交流電源ＡＣの電圧値の絶対値が期間Ｔ３と比較して高いことにより、スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２の扱う電流値が高くなる点が相違するだけである。
【００２４】
ところで、上述の期間Ｔ３および期間Ｔ４の動作説明から分かるように、入力電流Ｉｉｎの向きが負の期間は、スイッチング素子Ｑ１、チョッパ用インダクタＬ０、ダイオードＤ１、コンデンサＣ０によりチョッパ回路が構成され、スイッチング素子Ｑ１がチョッパ兼用のスイッチング素子として機能する。
【００２５】
要するに、図９に示した回路構成の放電灯点灯装置では、入力電流Ｉｉｎの向きが正の向きの期間（つまり、交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃが正の半サイクル）は、スイッチング素子Ｑ２がチョッパ兼用のスイッチング素子として高周波動作してコンデンサＣ０に電力を供給すると同時に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が高周波動作することにより放電灯ＦＬに高周波電力を供給する。また、入力電流Ｉｉｎの向きが負の向きの期間（つまり、交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃが負の半サイクル）は、スイッチング素子Ｑ１がチョッパ兼用のスイッチング素子として高周波動作してコンデンサＣ０に電力を供給すると同時に、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４が高周波動作することにより放電灯ＦＬに高周波電力を供給する。したがって、この放電灯点灯装置では、放電灯ＦＬを安定点灯すると同時に入力電流歪を抑制することができる。
【００２６】
ところで、図９に示した放電灯点灯装置は、放電灯ＦＬを始動させるための高電圧を放電灯ＦＬの両端に印加する前に、放電灯ＦＬのフィラメントを十分に予熱する期間（以下、先行予熱期間と称す）を設けることによって放電灯ＦＬの始動を容易にしている。ここにおいて、先行予熱期間は、放電灯ＦＬのランプインピーダンスが無限大に近似できるほど大きい。このため、制御回路１０は、コンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制するために入力電力と負荷回路１の出力とのバランスが保たれるように、また放電灯ＦＬのフィラメントに十分な予熱電流（フィラメント電流Ｉｆ）が供給されるように、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４それぞれの制御信号Ｓ１〜Ｓ４を、定格点灯時（安定点灯時）に対して周波数変調もしくはデューティ変調などにより制御する制御手段を有している。要するに、この放電灯点灯装置では、先行予熱期間における、フィラメント電流の条件や、定格点灯時における適切なランプ両端電圧の条件を充分満足するように、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の周波数およびオンデューティを変化させるようになっている。
【００２７】
なお、先行予熱期間における回路動作は、基本的には定格点灯時とほぼ同様であるが、ランプインピーダンスが無限大に近似できるほど大きいのでランプ電流Ｉｌａはゼロとなる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の放電灯点灯装置では、先行予熱期間に放電灯ＦＬのフィラメントに流れる予熱電流、入力電力とフィラメントによって消費される出力などとのバランスをとり、直流電源となるコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCが必要以上に上昇するのを抑制するために、制御回路１０がスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御信号Ｓ１〜Ｓ４の周波数およびオンデューティを変化させていたが、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が先行予熱期間にも交流電源ＡＣの半サイクル毎に交互にチョッパ兼用のスイッチング素子として機能するので、先行予熱期間におけるコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制するのが難しいという不具合があった。
【００２９】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、始動時に十分な始動電圧を供給することができる放電灯点灯装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、両チョッパ兼用のスイッチング素子同士の接続点と第３の直列回路の両ダイオード同士の接続点との間に挿入される交流電源とチョッパ用インダクタとの第４の直列回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作を交流電源の半サイクル毎に停止させ、先行予熱期間終了後に、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行させること特徴とするものであり、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作が交流電源の半サイクル毎に停止されるので、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行されるので、始動時に十分な始動電圧を供給することができ、低温始動時にもフィラメントにストレスを与えることなく始動することができる。
【００３１】
請求項２の発明は、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、両チョッパ兼用のスイッチング素子同士の接続点と第３の直列回路の両ダイオード同士の接続点との間に挿入される交流電源とチョッパ用インダクタとの第４の直列回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作を交流電源の半サイクル毎に停止させ、先行予熱期間後に、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数をランプ点灯周波数まで移行し、その後、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせることを特徴とするものであり、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作が交流電源の半サイクル毎に停止されるので、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数がランプ点灯周波数まで移行され、その後、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされるので、始動前の放電灯の両端電圧の上昇を抑制でき且つ始動時に十分な始動電圧を供給することができる。
【００３２】
請求項３の発明は、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、入力端間に交流電源が接続され出力端間がチョッパ用インダクタを介して上記スイッチング素子のいずれか一つの両端間に接続され交流電源を整流する整流回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、先行予熱期間終了後に、上記スイッチング動作を停止させていたスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行させること特徴とするものであり、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作が停止されるので、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記スイッチング動作が停止されていたスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行されるので、始動時に十分な始動電圧を供給することができ、低温始動時にもフィラメントにストレスを与えることなく始動することができる。
【００３３】
請求項４の発明は、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、入力端間に交流電源が接続され出力端間がチョッパ用インダクタを介して上記スイッチング素子のいずれか一つの両端間に接続され交流電源を整流する整流回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、先行予熱期間後に、上記停止させたスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数をランプ点灯周波数まで移行し、その後、上記停止させたスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせることを特徴とするものであり、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作が停止されるので、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記停止させたスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数がランプ点灯周波数まで移行され、その後、上記停止させたスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされるので、始動前の放電灯の両端電圧の上昇を抑制でき且つ始動時に十分な始動電圧を供給することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態の放電灯点灯装置は、図１に示すように、図９に示した従来構成と同じ回路構成であって、定格点灯時の回路動作も同じであり、先行予熱期間の回路動作に特徴がある。なお、図９に示した従来構成と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略するとともに、定格点灯時の回路動作についても説明を省略する。
【００３５】
以下、本実施形態の放電灯点灯装置の先行予熱期間の回路動作について図２および図３を参照しながら説明する。図２は図１に示した回路の各部の動作波形であり、（ａ）は交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃ波形、（ｂ）は交流電源ＡＣの入力電流Ｉｉｎ波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の電流ＩQ1波形、（ｄ）はスイッチング素子Ｑ２の電流ＩQ2波形、（ｅ）はスイッチング素子Ｑ３の電流ＩQ3波形、（ｆ）はスイッチング素子Ｑ４の電流ＩQ4波形、（ｇ）は共振用コンデンサＣに流れるフィラメント電流Ｉｆ波形、（ｈ）は放電灯ＦＬのランプ電流Ｉｌａ波形を示す。図２（ａ），（ｂ），（ｇ）から分かるように、高周波の入力電流Ｉｉｎおよび高周波のフィラメント電流Ｉｆが交流電源ＡＣの全区間にわたって流れる。
【００３６】
一方、図３は図２をより詳細に説明するため図であって、交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃの絶対値が低い期間（谷部）Ｔ１，Ｔ３および電圧Ｖａｃの絶対値が高い期間（山部）Ｔ２，Ｔ４における各部の動作波形を示し、（ａ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ１、（ｂ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ２、（ｃ）は制御回路から出力される制御信号Ｓ３、（ｄ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ４、（ｅ）は交流電源ＡＣの入力電流Ｉｉｎ波形、（ｆ）はスイッチング素子Ｑ１の電流ＩQ1波形、（ｇ）はスイッチング素子Ｑ２の電流ＩQ2波形、（ｈ）はスイッチング素子Ｑ３の電流ＩQ3波形、（ｉ）はスイッチング素子Ｑ４の電流ＩQ4波形、（ｊ）はコンデンサＣ０に流れる電流ＩC0、（ｋ）は共振用コンデンサＣに流れるフィラメント電流Ｉｆ波形、（ｌ）はダイオードＤ１の両端電圧ＶD1波形、（ｍ）はダイオードＤ２の両端電圧ＶD2波形、（ｎ）はチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0波形、（ｏ）は共振用インダクタＬの両端電圧ＶL波形、（ｐ）は共振用コンデンサＣの両端電圧ＶC波形を示す。
【００３７】
ところで、本実施形態では制御回路１０が、先行予熱期間には、従来例で説明した一対のチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各一方のスイッチング動作を交流電源ＡＣの半サイクル毎に停止させる点に特徴がある。
【００３８】
まず期間Ｔ１について説明するが、期間Ｔ１は、入力電流Ｉｉｎの向きが図１中の矢印の向き（以下、正の向きとする）であり、従来例で説明したように定格点灯時にスイッチング素子Ｑ２がチョッパ兼用のスイッチング素子となるので、本実施形態における制御回路１０は先行予熱期間にはスイッチング素子Ｑ２のスイッチング動作を停止させ（スイッチング素子Ｑ２への制御信号Ｓ２をローレベルに維持する）、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４のみをオンオフさせる。ここにおいて、制御回路１０は、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４により構成されるブリッジの対角位置にあるスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ４とを同時にオンオフさせ且つ互いに直列接続されたスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４とを交互にオンオフさせる。
【００３９】
時刻ｔ1で、制御回路１０からの制御信号Ｓ３が図３（ｃ）に示すようにハイレベルになり、制御信号Ｓ１，Ｓ４が図３（ａ），（ｄ）に示すようにローレベルになると、スイッチング素子Ｑ３がオンし、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフする。このとき、時刻ｔ1直前は、図３（ｎ）に示すようにチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0がゼロであり且つ図３（ｅ）に示すように入力電流Ｉｉｎがゼロなので、スイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソース間が同電位となるように、チョッパ用インダクタＬ０に図３（ｎ）に示すような逆起電圧が生じるとともにダイオードＤ２がオンして図３（ｍ）に示すようにダイオードＤ２の両端電圧ＶD2がゼロになり、またスイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードがオンする。しかし、時刻ｔ1直後は、ダイオードＤ２、チョッパ用インダクタＬ０、交流電源ＡＣの経路に流れる電流はゼロであり、共振用インダクタＬの磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬの経路で図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、時間経過とともにチョッパ用インダクタＬ０に流れる電流が増加し、共振用インダクタＬより供給される電流とチョッパ用インダクタＬ０に流れる電流との差分がスイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードを介して流れる。
【００４０】
その後、時刻ｔ2で、スイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソース間に電圧が生じ、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードはオフし、チョッパ用インダクタＬ０に図３（ｎ）に示すような逆起電圧が発生する。このため、チョッパ用インダクタＬ０と交流電源ＡＣとを電源として、チョッパ用インダクタＬ０、交流電源ＡＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、ダイオードＤ２、チョッパ用インダクタＬ０の経路で電流が流れコンデンサＣ０が充電されるとともに、共振用インダクタＬの磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、ダイオードＤ２、チョッパ用インダクタＬ０、交流電源ＡＣ、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流（予熱電流）Ｉｆが流れる。そして、共振用インダクタＬの磁気エネルギが放出された直後は、共振用コンデンサＣを電源として、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、スイッチング素子Ｑ３、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００４１】
その後、時刻ｔ3で、チョッパ用インダクタＬ０の磁気エネルギが放出され、図３（ｎ）に示すようにチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0がゼロとなり、入力電流Ｉｉｎがゼロとなる。一方、放電灯ＦＬのフィラメントには、共振用コンデンサＣを電源として、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、スイッチング素子Ｑ３、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣの経路で図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００４２】
その後、時刻ｔ4で、制御回路１０からの制御信号Ｓ３が図３（ｃ）に示すようにローレベルになり、制御信号Ｓ１，Ｓ４が図３（ａ），（ｄ）に示すようにハイレベルになると、スイッチング素子Ｑ３がオフし、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンする。すると、共振用インダクタＬに蓄積されたエネルギにより、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、共振用インダクタＬの経路で、放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。その後、共振用インダクタＬの磁気エネルギがゼロになると、コンデンサＣ０を電源とし、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ１、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、コンデンサＣ０の経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００４３】
その後、時刻ｔ5になると時刻ｔ1になったときと同様の動作を行う。
【００４４】
次に、期間Ｔ２の回路動作について図３を参照しながら説明するが、期間Ｔ２は入力電流Ｉｉｎの向きが正の向きである。時刻ｔ6〜ｔ10の回路動作は基本的に時刻ｔ1〜ｔ5の回路動作と同様であり、交流電源ＡＣの電圧値が期間Ｔ１と比較して高いので、各素子に流れる電流値が相違するだけである。
【００４５】
次に、入力電流Ｉｉｎの向きが負の向き（図１の矢印と逆の向き）のときの回路動作を説明する。
【００４６】
まず、期間Ｔ３について説明するが、入力電流Ｉｉｎの向きが負の向きのときとなる交流電源ＡＣの半サイクルは従来例で説明したように定格点灯時にスイッチング素子Ｑ１がチョッパ兼用のスイッチング素子となるので、本実施形態における制御回路１０は先行予熱期間にはスイッチング素子Ｑ１のスイッチング動作を停止させ（スイッチング素子Ｑ１への制御信号Ｓ１をローレベルに維持する）、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４のみをオンオフさせる。ここにおいて、制御回路１０は、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４により構成されるブリッジの対角位置にあるスイッチング素子Ｑ２とスイッチング素子Ｑ３とを同時にオンオフさせ且つ互いに直列接続されたスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４とを交互にオンオフさせる。
【００４７】
時刻ｔ11で、制御回路１０からの制御信号Ｓ４が図３（ｄ）に示すようにハイレベルになり、制御信号Ｓ２，Ｓ３が図３（ｂ），（ｃ）に示すようにローレベルになると、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオフし、スイッチング素子Ｑ４がオンする。しかし、時刻ｔ11直前は、図３（ｎ）に示すようにチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0がゼロであり且つ図３（ｅ）に示すように入力電流Ｉｉｎがゼロなので、スイッチング素子Ｑ１のドレイン・ソース間が同電位となるように、チョッパ用インダクタＬ０に図３（ｎ）に示すような逆起電圧が生じるとともに、ダイオードＤ１がオンして図３（ｌ）に示すようにダイオードＤ１の両端電圧ＶD1がゼロになり、またスイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードがオンする。ただし、時刻ｔ11直後は、ダイオードＤ１、チョッパ用インダクタＬ０、交流電源ＡＣの経路に流れる電流はゼロであり、共振用インダクタＬの磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、共振用インダクタＬの経路で図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、時間経過とともにチョッパ用インダクタＬ０に流れる電流が増加し、共振用インダクタＬより供給される電流とチョッパ用インダクタＬ０に流れる電流との差分がスイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードを介して流れる。
【００４８】
その後、時刻ｔ12で、スイッチング素子Ｑ１のドレイン・ソース間に電圧が生じ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードはオフし、チョッパ用インダクタＬ０に図３（ｎ）に示すような逆起電圧が発生する。このため、チョッパ用インダクタＬ０と交流電源ＡＣとを電源として、チョッパ用インダクタＬ０、交流電源ＡＣ、スイッチング素子Ｑ１、コンデンサＣ０、ダイオードＤ２、チョッパ用インダクタＬ０の経路で電流が流れてコンデンサＣ０が充電されるとともに、共振用インダクタＬの磁気エネルギより、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣ、交流電源ＡＣ、チョッパ用インダクタＬ０、ダイオードＤ１、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、共振用インダクタＬの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、共振用インダクタＬの磁気エネルギが放出された直後は、共振用コンデンサＣを電源として、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００４９】
その後、時刻ｔ13で、チョッパ用インダクタＬ０の磁気エネルギが放出されてしまい、図３（ｎ）に示すようにチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0がゼロとなり、入力電流Ｉｉｎがゼロとなる。一方、放電灯ＦＬのフィラメントには、共振用コンデンサＣを電源として、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、共振用コンデンサＣの経路で図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００５０】
その後、時刻ｔ14で、制御回路１０からの制御信号Ｓ２，Ｓ３が図３（ｂ），（ｃ）に示すようにハイレベルになり、制御信号Ｓ４が図３（ｄ）に示すようにローレベルになると、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３がオンし、スイッチング素子Ｑ４がオフする。すると、共振用インダクタＬに蓄積されたエネルギにより、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬの経路で、放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。その後、共振用インダクタＬの磁気エネルギがゼロとなると、コンデンサＣ０を電源とし、コンデンサＣ０，スイッチング素子Ｑ３、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ２、コンデンサＣ０の経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図３（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００５１】
その後、時刻ｔ15になると時刻ｔ11になったときと同様の動作を行う。
【００５２】
次に、期間Ｔ４の回路動作について図３を参照しながら説明するが、期間Ｔ４は入力電流Ｉｉｎの向きが負の向きである。時刻ｔ16〜ｔ20の回路動作は基本的に時刻ｔ11〜ｔ15の回路動作と同様であり、交流電源ＡＣの電圧値（絶対値）が期間Ｔ３と比較して高いので、各素子に流れる電流値が相違するだけである。
【００５３】
しかして、本実施形態の放電灯点灯装置では、先行予熱期間には、放電灯ＦＬの定格点灯時に交流電源ＡＣの半サイクルのいずれかにチョッパ兼用のスイッチング素子として機能するスイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２のスイッチング動作を停止させているので、先行予熱期間に放電灯ＦＬのフィラメントに予熱のためのフィラメント電流を供給し、且つ、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を全てオンオフさせる場合に比べてコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制することができる。
【００５４】
要するに、本実施形態の放電灯点灯装置では、制御回路１０が、先行予熱期間において、交流電源ＡＣの半サイクル毎にスイッチング素子Ｑ１もしくはスイッチング素子Ｑ２の一方のスイッチング動作を停止させているので、スイッチング素子Ｑ１もしくはスイッチング素子Ｑ２の他方とスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４とのスイッチング周波数（以下、先行予熱期間におけるスイッチング周波数を予熱周波数と称す）を、放電灯ＦＬの点灯時の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周波数（以下、点灯時におけるスイッチング周波数を点灯周波数と称す）と比較して大きく変化させることなくフィラメントに充分な予熱電流を供給することができるとともにコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制することができる。
【００５５】
ところで、本実施形態において制御回路１０は、先行予熱期間終了時まで上述のように４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のうちの３つ（スイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４の組み合わせもしくはスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の組み合わせ）を予熱周波数で制御し、先行予熱期間終了後に、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフさせ、その後、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周波数を点灯周波数まで移行させる。しかして、予熱期間終了後、放電灯ＦＬのフィラメントに充分なフィラメント電流を供給するとともに放電灯ＦＬ両端に放電灯ＦＬの始動を可能とする始動電圧を供給し、放電灯ＦＬを点灯させることができる。なお、放電灯ＦＬの始動期間における回路動作は基本的には従来例で説明した定格点灯時の動作と同様なので説明は省略する。
【００５６】
しかして、本実施形態の放電灯点灯装置では、先行予熱期間終了後は、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が対角位置にあるスイッチング素子Ｑ４，Ｑ３に同期してオンオフされ、その後、放電灯ＦＬが点灯する周波数まで移行されるから、始動時に十分な始動電圧を供給することができ、低温始動時にもフィラメントにストレスを与えることなく始動することができる。
【００５７】
（実施形態２）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態１に示した図１と同じなので図示および説明を省略する。また、本実施形態の放電灯点灯装置の回路動作も先行予熱期間および定格点灯時の動作は実施形態１と同じであり、先行予熱期間終了後の動作に特徴がある。
【００５８】
本実施形態における制御回路１０は、先行予熱期間終了後に、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の一方以外の３つのスイッチング素子（スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の組み合わせもしくはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４の組み合わせ）のスイッチング周波数を点灯周波数まで移行し、その後、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を対角位置にあるスイッチング素子Ｑ４，Ｑ３に同期させてオンオフさせて放電灯ＦＬを始動させる点に特徴がある。
【００５９】
しかして、本実施形態の放電灯点灯装置でも、実施形態１と同様に先行予熱期間には上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各一方のスイッチング動作が交流電源ＡＣの半サイクル毎に停止されるので、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制することができる。また、本実施形態の放電灯点灯装置では、先行予熱期間終了後は、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２以外の３つのスイッチング素子（スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の組み合わせもしくはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４の組み合わせ）の周波数が点灯周波数まで移行され、その後、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が対角位置にあるスイッチング素子Ｑ４，Ｑ３に同期してオンオフされるから、始動前の放電灯ＦＬの両端電圧の上昇を抑制でき且つ始動時に十分な始動電圧を供給することができる。
【００６０】
（実施形態３）
本実施形態の放電灯点灯装置の基本回路構成は実施形態１で説明した図１とほぼ同じであり、図４に示すように、交流電源ＡＣとチョッパ用インダクタＬ０が挿入される位置と交流電源ＡＣの出力を整流するダイオードブリッジＤＢを備えている点が相違する。ここにおいて、本実施形態では、ダイオードブリッジＤＢの入力端間に交流電源ＡＣが接続され、ダイオードブリッジＤＢの出力端間がチョッパ用インダクタＬ０を介してスイッチング素子Ｑ２の両端間に接続されている。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６１】
以下、本実施形態の放電灯点灯装置の先行予熱期間における回路動作について図５および図６を参照しながら説明する。図５は図４に示した回路の各部の動作波形であり、（ａ）は交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃ波形、（ｂ）は交流電源ＡＣの入力電流Ｉｉｎ波形、（ｃ）はスイッチング素子Ｑ１の電流ＩQ1波形、（ｄ）はスイッチング素子Ｑ２の電流ＩQ2波形、（ｅ）はスイッチング素子Ｑ３の電流ＩQ3波形、（ｆ）はスイッチング素子Ｑ４の電流ＩQ4波形、（ｇ）は共振用コンデンサＣに流れるフィラメント電流Ｉｆ波形、（ｈ）は放電灯ＦＬのランプ電流Ｉｌａ波形を示す。図５（ａ），（ｂ），（ｇ）から分かるように、高周波の入力電流Ｉｉｎおよび高周波のフィラメント電流Ｉｆが交流電源ＡＣの全区間にわたって流れる。
【００６２】
一方、図６は図５をより詳細に説明するため図であって、交流電源ＡＣの電圧Ｖａｃの絶対値が低い期間（谷部）Ｔ１および電圧Ｖａｃの絶対値が高い期間（山部）Ｔ２における各部の動作波形を示し、（ａ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ１、（ｂ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ２、（ｃ）は制御回路から出力される制御信号Ｓ３、（ｄ）は制御回路１０から出力される制御信号Ｓ４、（ｅ）は交流電源ＡＣの入力電流Ｉｉｎ波形、（ｆ）はスイッチング素子Ｑ１の電流ＩQ1波形、（ｇ）はスイッチング素子Ｑ２の電流ＩQ2波形、（ｈ）はスイッチング素子Ｑ３の電流ＩQ3波形、（ｉ）はスイッチング素子Ｑ４の電流ＩQ4波形、（ｊ）はコンデンサＣ０に流れる電流ＩC0、（ｋ）は共振用コンデンサＣに流れるフィラメント電流Ｉｆ波形、（ｎ）はチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0波形、（ｏ）は共振用インダクタＬの両端電圧ＶL波形、（ｐ）は共振用コンデンサＣの両端電圧ＶC波形を示す。
【００６３】
ところで、本実施形態の放電灯点灯装置も実施形態１と同様に制御回路１０が、先行予熱期間には、定格点灯時にチョッパ兼用のスイッチング素子として機能するスイッチング素子のスイッチング動作を停止させる点に特徴がある。なお、本実施形態では、定格点灯時において交流電源ＡＣの正の半サイクルおよび負の半サイクルのいずれもスイッチング素子Ｑ２がチョッパ兼用のスイッチング素子として機能する。
【００６４】
時刻ｔ1で、制御回路１０からの制御信号Ｓ３が図６（ｃ）に示すようにハイレベルになり、制御信号Ｓ１，Ｓ４が図６（ａ），（ｄ）に示すようにローレベルになると、スイッチング素子Ｑ３がオンし、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオフする。このとき、時刻ｔ1直前は、図６（ｎ）に示すようにチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0がゼロであり且つ図６（ｅ）に示すように入力電流Ｉｉｎがゼロなので、スイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソース間が同電位となるように、チョッパ用インダクタＬ０に図６（ｎ）に示すような逆起電圧が生じ、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードはオンする。しかし、時刻ｔ1直後は、交流電源ＡＣ、ダイオードブリッジＤＢの高電位側の出力端、チョッパ用インダクタＬ０、ダイオードブリッジＤＢの低電位側の出力端、交流電源ＡＣの経路に流れる電流はゼロであり、共振用インダクタＬの磁気エネルギにより、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬの経路で図６（ｋ）に示すようなフィラメント電流が流れる。そして、時間経過とともにチョッパ用インダクタＬ０に流れる電流が増加し、共振用インダクタＬより供給される電流とチョッパ用インダクタＬ０に流れる電流との差分がスイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードを介して流れる。
【００６５】
その後、時刻ｔ2で、スイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソース間に電圧が生じ、スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオードはオフし、チョッパ用インダクタＬ０に図６（ｎ）に示すような逆起電圧が発生する。このため、交流電源ＡＣとチョッパ用インダクタＬ０とを電源として、交流電源ＡＣ、ダイオードブリッジＤＢの高電位側の出力端、チョッパ用インダクタＬ０、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、ダイオードブリッジＤＢの低電位側の出力端、交流電源ＡＣの経路で電流が流れコンデンサＣ０が充電されるとともに、共振用インダクタＬの磁気エネルギより、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ３の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、ダイオードブリッジＤＢの低電位側の出力端、交流電源ＡＣ、ダイオードブリッジＤＢの高電位側の出力端、チョッパ用インダクタＬ０、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図６（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。そして、共振用インダクタＬの磁気エネルギが放出された直後は、共振用コンデンサＣを電源として、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、スイッチング素子Ｑ３、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣの経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図６（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００６６】
その後、時刻ｔ3で、チョッパ用インダクタＬ０の磁気エネルギが放出され、図６（ｎ）に示すようにチョッパ用インダクタＬ０の両端電圧ＶL0がゼロとなり、入力電流Ｉｉｎがゼロとなる。一方、放電灯ＦＬのフィラメントには、共振用コンデンサＣを電源として、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、スイッチング素子Ｑ３、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣの経路で図６（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００６７】
その後、時刻ｔ4で、制御回路１０からの制御信号Ｓ３が図６（ｃ）に示すようにローレベルになり、制御信号Ｓ１，Ｓ４が図６（ａ），（ｄ）に示すようにハイレベルになると、スイッチング素子Ｑ３がオフし、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４がオンする。すると、共振用インダクタＬに蓄積されたエネルギにより、共振用インダクタＬ、共振用コンデンサＣ、スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ４の寄生ダイオード、共振用インダクタＬの経路で、放電灯ＦＬのフィラメントに図６（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。その後、共振用インダクタＬの磁気エネルギがゼロとなると、コンデンサＣ０を電源とし、コンデンサＣ０、スイッチング素子Ｑ１、共振用コンデンサＣ、共振用インダクタＬ、スイッチング素子Ｑ４、コンデンサＣ０の経路で放電灯ＦＬのフィラメントに図６（ｋ）に示すようなフィラメント電流Ｉｆが流れる。
【００６８】
その後、時刻ｔ5になると時刻ｔ1になったときと同様の動作を行う。
【００６９】
次に、期間Ｔ２の回路動作について図６を参照しながら説明するが、期間Ｔ２は入力電流Ｉｉｎの向きが正の向きである。時刻ｔ6〜ｔ10の回路動作は、基本的に時刻ｔ1〜ｔ5の回路動作と同様であり、交流電源ＡＣの電圧値が期間Ｔ１と比較して高いので、各素子に流れる電流値が相違するだけである。
【００７０】
また、本実施形態では、定格点灯時にスイッチング素子Ｑ２が交流電源ＡＣの１周期にわたってチョッパ兼用のスイッチング素子として機能するので、先行予熱期間には、交流電源ＡＣから流れる入力電流Ｉｉｎの向きが負の向きとなる期間Ｔ３，Ｔ４（図５参照）においてもスイッチング素子Ｑ２のスイッチング動作が停止され、期間Ｔ３，Ｔ４の回路動作と期間Ｔ１，Ｔ２の回路動作は同様になる。
【００７１】
しかして、本実施形態の放電灯点灯装置では、放電灯ＦＬの定格点灯時にチョッパ兼用のスイッチング素子として機能するスイッチング素子Ｑ２のスイッチング動作を先行予熱期間に停止させているので、先行予熱期間に放電灯ＦＬのフィラメントに予熱のためのフィラメント電流Ｉｆを供給し、且つ、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を全てオンオフさせる場合に比べてコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制することができる。
【００７２】
要するに、本実施形態の放電灯点灯装置では、制御回路１０が、先行予熱期間において、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング動作を停止させているので、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との予熱周波数を、放電灯ＦＬの点灯時の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の点灯周波数と比較して大きく変化させることなくフィラメントに充分な予熱電流を供給することができるとともにコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制することができる。
【００７３】
ところで、本実施形態において制御回路１０は、先行予熱期間終了時まで上述のように４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のうちの３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４を予熱周波数で制御し、先行予熱期間終了後に、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフさせ、その後、４つのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４のスイッチング周波数を点灯周波数まで移行させる。しかして、先行予熱期間終了後、放電灯ＦＬのフィラメントに充分なフィラメント電流を供給するとともに放電灯ＦＬ両端に放電灯ＦＬの始動を可能とする始動電圧を供給し、放電灯ＦＬを点灯させることができる。なお、放電灯ＦＬの始動期間における回路動作は基本的には従来例で説明した定格点灯時の動作と同様なので説明は省略する。
【００７４】
しかして、本実施形態の放電灯点灯装置では、先行予熱期間終了後は、チョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ２が対角位置にあるスイッチング素子Ｑ３に同期してオンオフされ、その後、放電灯ＦＬが点灯する周波数まで移行されるから、始動時に十分な始動電圧を供給することができ、低温始動時にもフィラメントにストレスを与えることなく始動することができる。
【００７５】
また、本実施形態の放電灯点灯装置では、放電灯ＦＬを安定点灯するとともに入力電流歪を抑制することができる。
【００７６】
（実施形態４）
本実施形態の放電灯点灯装置の回路構成は実施形態３に示した図４と同じなので図示および説明を省略する。また、本実施形態の放電灯点灯装置の回路動作も先行予熱期間および定格点灯時の動作は実施形態３と同じであり、先行予熱期間終了後の動作に特徴がある。
【００７７】
本実施形態における制御回路１０は、先行予熱期間終了後に、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ２以外のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３、Ｑ４のスイッチング周波数を点灯周波数まで移行し、その後、上記チョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ２を対角位置にあるスイッチング素子Ｑ３に同期させてオンオフさせて放電灯ＦＬを始動させる点に特徴がある。
【００７８】
しかして、本実施形態の放電灯点灯装置でも、実施形態３と同様に先行予熱期間には上記チョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ２のスイッチング動作が停止されるので、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサＣ０の両端電圧ＶDCの上昇を抑制することができる。また、本実施形態の放電灯点灯装置では、先行予熱期間終了後は、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ２以外の３つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４の周波数が点灯周波数まで移行され、その後、上記チョッパ兼用のスイッチング素子Ｑ２が対角位置にあるスイッチング素子Ｑ３に同期してオンオフされるから、始動前の放電灯ＦＬの両端電圧の上昇を抑制でき且つ始動時に十分な始動電圧を供給することができる。
【００７９】
（実施形態５）
本実施形態の放電灯点灯装置の基本回路構成は実施形態１で説明した図１と略同じであり、図７に示すように、交流電源ＡＣとチョッパ用インダクタＬ０との間に、コンデンサＣ３、コンデンサＣ４、トランスＴ、インダクタ２から構成される入力フィルタ回路２を挿入した点に特徴がある。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
本実施形態の放電灯点灯装置の回路動作は実施形態１または実施形態２と同様であるが、上述の入力フィルタ回路２を設けたことにより、先行予熱期間および定格点灯時の入力電流Ｉｉｎをほぼ正弦波に近づけることができる。
【００８１】
（実施形態６）
本実施形態の放電灯点灯装置の基本回路構成は実施形態３で説明した図４と略同じであり、図８に示すように、交流電源ＡＣとダイオードブリッジＤＢとの間に、コンデンサＣ３、コンデンサＣ４、トランスＴ、インダクタＬ２から構成される入力フィルタ回路２を挿入した点に特徴がある。なお、実施形態３と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８２】
本実施形態の放電灯点灯装置の回路動作は実施形態３または実施形態４と同様であるが、上述の入力フィルタ回路２を設けたことにより、先行予熱期間および定格点灯時の入力電流Ｉｉｎをほぼ正弦波に近づけることができる。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、両チョッパ兼用のスイッチング素子同士の接続点と第３の直列回路の両ダイオード同士の接続点との間に挿入される交流電源とチョッパ用インダクタとの第４の直列回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作を交流電源の半サイクル毎に停止させ、先行予熱期間終了後に、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行させるので、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作が交流電源の半サイクル毎に停止されるから、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行されるから、始動時に十分な始動電圧を供給することができ、低温始動時にもフィラメントにストレスを与えることなく始動することができるという効果がある。
【００８４】
請求項２の発明は、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、両チョッパ兼用のスイッチング素子同士の接続点と第３の直列回路の両ダイオード同士の接続点との間に挿入される交流電源とチョッパ用インダクタとの第４の直列回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作を交流電源の半サイクル毎に停止させ、先行予熱期間後に、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数をランプ点灯周波数まで移行し、その後、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせるので、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子の各一方のスイッチング動作が交流電源の半サイクル毎に停止されるから、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記停止させたチョッパ兼用のスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数がランプ点灯周波数まで移行され、その後、上記一対のチョッパ兼用のスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされるから、始動前の放電灯の両端電圧の上昇を抑制でき且つ始動時に十分な始動電圧を供給することができるという効果がある。
【００８５】
請求項３の発明は、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、入力端間に交流電源が接続され出力端間がチョッパ用インダクタを介して上記スイッチング素子のいずれか一つの両端間に接続され交流電源を整流する整流回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、先行予熱期間終了後に、上記スイッチング動作を停止させていたスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行させるので、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作が停止されるから、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記スイッチング動作が停止されていたスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされ、その後、放電灯が点灯する周波数まで移行されるから、始動時に十分な始動電圧を供給することができ、低温始動時にもフィラメントにストレスを与えることなく始動することができるという効果がある。
【００８６】
請求項４の発明は、直流電源となるコンデンサと、該コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第１の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され互いに逆並列接続されたダイオードを有する一対のスイッチング素子が直列接続された第２の直列回路と、前記コンデンサの両端間に接続され一対のダイオードが直列接続された第３の直列回路と、共振用インダクタと共振用コンデンサとからなる直列ＬＣ共振回路を含み共振用コンデンサの両端に放電灯のフィラメントの非電源側端が接続される負荷回路であって各直列接続された両スイッチング素子の接続点間に接続された負荷回路と、入力端間に交流電源が接続され出力端間がチョッパ用インダクタを介して上記スイッチング素子のいずれか一つの両端間に接続され交流電源を整流する整流回路と、放電灯点灯時には上記４つのスイッチング素子のうち対角位置にあるスイッチング素子を同時にオンし且つ各直列接続されたスイッチング素子同士を交互にオンオフするように各スイッチング素子を制御する制御回路とを備え、制御回路は、少なくともフィラメントの先行予熱期間には、放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作を停止させ、先行予熱期間後に、上記停止させたスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数をランプ点灯周波数まで移行し、その後、上記停止させたスイッチング素子を対角位置にあるスイッチング素子に同期させてオンオフさせるので、共振用コンデンサの両端にフィラメントの非電源側端が接続された放電灯の先行予熱期間には放電灯点灯時にチョッパ用インダクタとともにチョッパ動作に関係するスイッチング素子のスイッチング動作が停止されるから、先行予熱期間に十分なフィラメント電流を供給でき且つ直流電源となるコンデンサの両端電圧の上昇を抑制することができ、また、先行予熱期間終了後は、上記停止させたスイッチング素子以外の３つのスイッチング素子の周波数がランプ点灯周波数まで移行され、その後、上記停止させたスイッチング素子が対角位置にあるスイッチング素子に同期してオンオフされるから、始動前の放電灯の両端電圧の上昇を抑制でき且つ始動時に十分な始動電圧を供給することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す回路図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の動作説明図である。
【図４】実施形態３を示す回路図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】実施形態５を示す回路図である。
【図８】実施形態６を示す回路図である。
【図９】従来例を示す回路図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
１  負荷回路
１０  制御回路
ＡＣ  交流電源
Ｃ  共振用コンデンサ
Ｃ０  コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２  ダイオード
Ｌ  共振用インダクタ
Ｌ０  チョッパ用インダクタ
ＦＬ  放電灯
Ｑ１〜Ｑ４  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
0003965811.tif 000003
【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】
0003965811.tif 000009
【図９】
0003965811.tif 000010
【図１０】
0003965811.tif 000011
【図１１】
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