(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、平滑コンデンサを有し整流回路の出力を平滑した直流電圧を生成する直流変換回路と、交互にオン／オフする一対のスイッチング素子の直列回路を有し直流変換回路の出力を前記一対のスイッチング素子でスイッチングすることにより交流電圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力端子間に直流カット用コンデンサを介して接続された共振負荷回路と、共振負荷回路の共振電流が流れる経路に一次巻線が接続されるとともに、各スイッチング素子の制御端に各別に設けた二次巻線が接続された駆動トランスと、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路とを備え、上記駆動トランスの帰還作用によって上記一対のスイッチング素子を自励発振させる電源装置において、
直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、交互にオン／オフする一対のスイッチング素子の直列回路を有し直流電圧を前記一対のスイッチング素子でスイッチングすることにより交流電圧に変換するインバータ回路と、整流回路の出力を部分的に平滑して得た直流電圧をインバータ回路に供給する谷埋め電源回路と、インバータ回路の出力端子間に直流カット用コンデンサを介して接続された共振負荷回路と、共振負荷回路の共振電流が流れる経路に一次巻線が接続されるとともに、各スイッチング素子の制御端に各別に設けた二次巻線が接続された駆動トランスと、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路とを備え、上記谷埋め電源回路は整流回路の出力により充電される平滑コンデンサを有し、該平滑コンデンサの充電経路にチョッパ用チョークと、逆流防止用ダイオードと、上記一対のスイッチング素子の一方とを接続して構成され、上記駆動トランスの帰還作用によって上記一対のスイッチング素子を自励発振させる電源装置において、
直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とする電源装置。
【請求項３】
交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力端間に、インピーダンス素子が並列接続された高周波ダイオードを介して、一対のスイッチング素子を接続し、両スイッチング素子の接続点と上記整流回路の一方の出力端との間に直流カット用コンデンサ、共振負荷回路、駆動トランスの一次巻線の直列回路を接続し、上記駆動トランスに各スイッチング素子に対応して上記駆動トランスに各別に設けた二次巻線を各スイッチング素子の制御端にそれぞれ接続し、駆動トランスの帰還作用によって両スイッチング素子を自励発振させるインバータ回路と、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路と、上記整流回路の出力により充電される平滑コンデンサを有し該平滑コンデンサの充電経路に逆流防止用ダイオード、上記一対のスイッチング素子の一方、チョッパ用チョークを接続し、整流回路の出力を部分的に平滑して得た直流電圧をインバータ回路に供給する谷埋め電源回路とを備えた電源装置において、
直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
上記チョッパ用チョークを、上記共振負荷回路を構成するインダクタンス要素で兼用したことを特徴とする請求項２又は３記載の電源装置。
【請求項５】
上記リセット手段は、起動回路から入力される制御信号に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とする請求項１乃至４記載の電源装置。
【請求項６】
上記起動回路は、整流回路の出力電圧により充電されるトリガ用コンデンサと、トリガ用コンデンサの両端電圧がトリガ電圧に達すると一方のスイッチング素子の制御端にトリガ信号を印加して該スイッチング素子をオンさせるトリガ素子とを備えており、上記制御信号はトリガ用コンデンサの充電電圧であり、上記リセット手段は、トリガ用コンデンサの両端電圧が所定電圧よりも低い場合、オン幅設定用コンデンサの電荷を零とすることを特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項７】
上記共振負荷回路は、インバータ回路の出力端子間に一次巻線が接続されるとともに、二次側に負荷が接続されたトランスを備え、上記リセット手段は、上記トランスに設けた補助巻線に発生する巻線電圧に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とする請求項１乃至４記載の電源装置。
【請求項８】
上記リセット手段は、駆動トランスに設けた補助巻線に発生する巻線電圧に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とする請求項１乃至４記載の電源装置。
【請求項９】
上記共振負荷回路は予熱用のフィラメントを有する放電灯を含み、電源投入時から一定時間を限時する予熱用タイマ回路を設け、予熱用タイマ回路の限時動作が終了するまでの間インバータ回路の出力を低下させて放電灯のフィラメントに予熱電流を流しており、上記リセット手段は、予熱用タイマ回路が限時動作を行う間、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とする請求項１乃至４記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７に従来の電源装置の回路図を示す。この電源装置は、フィルタ回路２を介して入力される交流電源１の電源電圧を全波整流するダイオードブリッジのような整流回路３と、フィルタ回路４を介して入力される整流回路３の整流出力を部分的に平滑して後述のインバータ回路６に供給する谷埋め電源回路（直流変換回路）５と、谷埋め電源回路５の出力を交流電圧に変換して共振負荷回路７に供給するインバータ回路６とを備えている。
【０００３】
インバータ回路６は、整流回路３の出力端子間にフィルタ回路４及び高周波ダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路を介して接続された電界効果トランジスタよりなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有し、両スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は後述する駆動トランスＤＴ１によって交互にオン／オフされている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点には自励発振用の駆動トランスＤＴ１の一次巻線が接続されており、駆動トランスＤＴ１の一次巻線の他端とダイオードＤ１，Ｄ２の接続点との間には直流カット用のコンデンサＣ１と共振負荷回路７の直列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間には、それぞれ、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対応して駆動トランスＤＴ１に各別に設けられた二次巻線が抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して接続されており、駆動トランスＤＴ１の一次巻線に流れる電流に応じて、何れかの二次巻線にスイッチング素子Ｑ１又はＱ２をオンさせる電圧が発生する。また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間には、それぞれ、カソード同士が接続されたツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２の直列回路、ツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ４の直列回路が接続されており、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間に過電圧が印加されるのを防止している。ここに、駆動トランスＤＴ１と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、ツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４とで駆動回路８が構成される。
【０００４】
図１８は共振負荷回路７の具体回路図を示しており、この共振負荷回路７はコンデンサＣ１と駆動トランスＤＴ１の一次巻線との間に一次巻線が接続されたリーケージトランスよりなるトランスＬＴ１と、トランスＬＴ１の二次巻線の両端にそれぞれ一方のフィラメントｆ１１，ｆ２２の電源側端子が接続された蛍光灯のような放電灯Ｌａ１，Ｌａ２と、両フィラメントｆ１１，ｆ２２の非電源側端子間に接続されたコンデンサＣ７とを備え、コンデンサＣ７とトランスＬＴ１の漏れインダクタンスと放電灯Ｌａ１，Ｌａ２とで共振回路を構成している。ここで、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメントｆ１１，ｆ２２には、トランスＬＴ１の二次巻線Ｎ２からコンデンサＣ７を介して予熱電流が供給される。また、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の他方のフィラメントｆ１２，ｆ２１は、電源側端子間がコンデンサＣ８とトランスＬＴ１の二次側に磁気結合された補助巻線Ｎ３とを介して接続され、非電源側端子間が短絡されており、補助巻線Ｎ３からコンデンサＣ８を介してフィラメントｆ１２，ｆ２１に予熱電流が供給される。
【０００５】
また、本回路は電源投入時にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を自励発振を開始させる起動回路９を備えている。起動回路９は、整流回路３の出力端子間にフィルタ回路４を介して接続された抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ４の直列回路と、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ４の接続点とスイッチング素子Ｑ２のゲートとの間に接続されたトリガ素子ＴＤ１と、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ４の接続点とスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点との間に接続されたダイオードＤ４及び抵抗Ｒ３の直列回路とで構成される。尚、ダイオードＤ４は、抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ４の接続点からスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点へ電流が流れる向きに接続されている。
【０００６】
谷埋め電源回路５は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路に並列接続される平滑コンデンサＣ０、チョッパ用チョークＬ１及び放電用ダイオードＤ５の直列回路と、この直列回路の両端間に接続されたコンデンサＣ３と、チョークＬ１及びダイオードＤ５の接続点と共振負荷回路７及び駆動トランスＤＴ１の接続点との間に接続された充電用ダイオードＤ３とで構成される。
【０００７】
すなわち谷埋め電源回路５では、スイッチング素子Ｑ２がオンになると、整流回路３−フィルタ回路４−ダイオードＤ１−ダイオードＤ２（コンデンサＣ２）−平滑コンデンサＣ０−チョークＬ１−ダイオードＤ３→駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ２−フィルタ回路４−整流回路３の経路で電流が流れる。次に、スイッチング素子Ｑ２がオフになると、チョークＬ１に蓄積されたエネルギがチョークＬ１−ダイオードＤ３−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード−平滑コンデンサＣ０−チョークＬ１の経路で放出され、平滑コンデンサＣ０が充電される。この構成では、スイッチング素子Ｑ２のオン時にチョークＬ１に蓄積されたエネルギによって平滑コンデンサＣ０が充電されるから、平滑コンデンサＣ０の両端電圧はスイッチング素子Ｑ２のオン期間とオフ期間との比率に応じて降圧される。つまり、ダイオードＤ３とスイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオードとチョークＬ１とスイッチング素子Ｑ２と平滑コンデンサＣ０とで降圧チョッパ回路が構成される。
【０００８】
また本回路は、予熱時にスイッチング素子Ｑ２のオン幅を調整して放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に予熱電流を供給する予熱用他制回路１１を備えている。予熱用他制回路１１は、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間に接続された抵抗Ｒ９、ダイオードＤ９及びコンデンサＣ９，Ｃ１０の直列回路と、コンデンサＣ９に並列接続された抵抗Ｒ１０と、ダイオードＤ９及びコンデンサＣ９の直列回路と逆並列に接続されたダイオードＤ１０と、コンデンサＣ１０と逆並列に接続されたダイオードＤ１１と、コンデンサＣ９，１０の接続点にベースが接続されるとともに、コレクタ・エミッタ間がダイオードＤ７を介してスイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間に接続されたＮＰＮ形トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ５とを備えている。
【０００９】
ここで、本回路の動作について簡単に説明する。交流電源１が投入されると、起動回路９では抵抗Ｒ４を介してコンデンサＣ４が充電され、コンデンサＣ４に電荷が蓄積される。そして、コンデンサＣ４の両端電圧がトリガ素子ＴＤ１のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ素子ＴＤ１が導通し、コンデンサＣ４に蓄積された電荷がスイッチング素子Ｑ２のゲートに流れ込み、スイッチング素子Ｑ２がオンになる。
【００１０】
これにより、整流回路３−フィルタ回路４−ダイオードＤ１−コンデンサＣ１−共振負荷回路７−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ２−フィルタ回路４−整流回路３の経路と、整流回路３−フィルタ回路４−ダイオードＤ１−ダイオードＤ２（コンデンサＣ２）−平滑コンデンサＣ０−チョークＬ１−ダイオードＤ３−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ２−フィルタ回路４−整流回路３の経路とで電流が流れる。この時、駆動トランスＤＴ１はスイッチング素子Ｑ２にオン方向のバイアスを与え、スイッチング素子Ｑ１をオフに保つから、スイッチング素子Ｑ２は完全にオンになる。その後、共振負荷回路７の共振作用によって共振電流が反転すると、駆動トランスＤＴ１の二次側に発生する電圧が反転し、スイッチング素子Ｑ１がオン、スイッチング素子Ｑ２がオフになり、以後共振回路の共振動作によってスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が自励発振動作を行うのである。
【００１１】
ところで、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が自励発振動作を開始し、駆動トランスＤＴ１によりスイッチング素子Ｑ２のゲートに駆動信号が印加されると、駆動トランスＤＴ１の二次巻線−抵抗Ｒ２−抵抗Ｒ９−ダイオードＤ９−コンデンサＣ９−コンデンサＣ１０−駆動トランスＤＴ１の二次巻線の経路で電流が流れて、コンデンサＣ９，Ｃ１０が充電される。そして、コンデンサＣ１０の両端電圧がスイッチング素子Ｑ５のしきい値電圧に達すると、スイッチング素子Ｑ５がオンになり、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間がダイオードＤ７及びスイッチング素子Ｑ５を介して短絡され、スイッチング素子Ｑ２のゲート信号が引き抜かれるので、スイッチング素子Ｑ２がオフになる。この時、スイッチング素子Ｑ２のオン幅が通常点灯時に比べて短くなるから、共振負荷回路７に供給される電力が抑制され、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメントに予熱電流を流すことができる。なお、共振電流が反転すると、スイッチング素子Ｑ２のゲートは負電位になるので、コンデンサＣ１０に蓄積された電荷はダイオードＤ１０及び抵抗Ｒ２を介して放電される。一方、コンデンサＣ９にはダイオードＤ９が直列に接続されているので、スイッチング素子Ｑ２のオフ時にコンデンサＣ９に蓄積された電荷が全て放出されることはなく、コンデンサＣ９は徐々に充電される。そして、コンデンサＣ９の両端電圧がスイッチング素子Ｑ２のゲート電圧と略等しい電圧まで充電されると、コンデンサＣ１０に充電電流が流れなくなるので、スイッチング素子Ｑ５がオフ状態を維持し、予熱期間が終了する。尚、コンデンサＣ９には放電経路を構成する抵抗Ｒ１０が並列に接続されているが、抵抗Ｒ１０の抵抗値は十分大きな値に設定されているので、自励発振動作を行っている間はスイッチング素子Ｑ２のオフ時にコンデンサＣ９の電荷が全て放電されることはない。
【００１２】
次に、通常点灯時の主回路の動作について簡単に説明する。先ず、スイッチング素子Ｑ２がオン、スイッチング素子Ｑ１がオフの場合には、谷埋め電源回路５−コンデンサＣ２−コンデンサＣ１−共振負荷回路７−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ２−谷埋め電源回路５の経路で電流が流れる。ここで、整流回路３の出力電圧が平滑コンデンサＣ０の両端電圧よりも高い場合には交流電源１から入力電流が引き込まれ、整流回路３−フィルタ回路４−ダイオードＤ１−ダイオードＤ２−平滑コンデンサＣ０−チョークＬ１−ダイオードＤ３−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ２−フィルタ回路４−整流回路３の経路で三角波状の充電電流（チョッパ電流）が流れる。尚、この充電電流のピーク値は整流回路３の出力電圧に比例する。
【００１３】
その後、共振負荷回路７の共振動作によって共振電流が反転すると、駆動トランスＤＴ１の駆動信号が反転し、スイッチング素子Ｑ２がオフになる。スイッチング素子Ｑ２がオフになると、共振負荷回路７−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード−コンデンサＣ２−コンデンサＣ１−共振負荷回路７の経路で回生電流が流れる。また、スイッチング素子Ｑ２のオン時にチョッパ電流が流れた場合は、チョークＬ１−ダイオードＤ３−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ１の寄生ダイオード−平滑コンデンサＣ０−チョークＬ１の経路で回生電流が流れる。
【００１４】
そして、駆動トランスＤＴ１の駆動信号がスイッチング素子Ｑ１のゲートに印加されると、スイッチング素子Ｑ１がオンになり、コンデンサＣ１を電源として、コンデンサＣ１−コンデンサＣ２−スイッチング素子Ｑ１−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−共振負荷回路７−コンデンサＣ１の経路で共振電流が流れる。ここで、スイッチング素子Ｑ２のオン時にコンデンサＣ２に蓄積された電荷が零になると、コンデンサＣ２を流れていた共振電流はダイオードＤ２を流れることになる。
【００１５】
次に、共振負荷回路７の共振動作によって共振電流が反転すると、スイッチング素子Ｑ１がオフになり、共振負荷回路７−コンデンサＣ１−ダイオードＤ２−コンデンサＣ３−スイッチング素子Ｑ２の寄生ダイオード−駆動トランスＤＴ１−共振負荷回路７の経路で回生電流が流れる。
【００１６】
本回路では上述した一連の動作を繰り返すことによって共振負荷回路７のトランスＬＴ１に高周波電圧が印加され、トランスＬＴ１の漏れインダクタンスとコンデンサＣ７と放電灯Ｌａ１，Ｌａ２からなる共振回路が共振動作を行い、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２が高周波で点灯する。また、谷埋め電源回路５の平滑コンデンサＣ０の両端電圧よりも、整流回路３の出力電圧が高い区間では、交流電源１からチョッパ電流が流れ込み、またインバータ回路６においても、電源電圧の大きさに応じて入力電流を流す機能を備えているので、これらの電源電圧の電圧値に比例した高周波電流をフィルタ回路４で平均化することにより正弦波状の入力電流を得ることができ、入力電流歪みを改善することができる。
【００１７】
ここで、図１９（ａ）は交流電源１の電源電圧Ｖｉｎ、図１９（ｂ）はコンデンサＣ３の両端電圧ＶＣ３、図１９（ｃ）は放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のランプ電流ＩLaをそれぞれ示しており、上述の動作によってコンデンサＣ３の両端電圧ＶＣ３は、整流回路３の整流出力（交流電源の電源電圧Ｖｉｎの絶対値）の谷部を埋めたような直流の電圧波形となり、ランプ電流ＩLaは、整流回路３の整流出力の山部及び谷部に対応する期間の電流値が増加したような電流波形となる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の電源装置では、ランプ電流ＩLaの振幅が整流出力の山部と谷部とで変化しており、また交流電源１の電圧変動によってランプ電流ＩLaが大きく変動するという問題がある。そこで、上述の電源装置では、整流出力の山部においてランプ電流ＩLaの振幅を補正し、ランプ電流ＩLaの波高率を改善するとともに、電圧変動に対するランプ電流ＩLaの変動を補正するための他制回路１０を設けている。
【００１９】
他制回路１０は、コンデンサＣ３の両端間に接続された抵抗Ｒ５，Ｒ６の直列回路と、抵抗Ｒ６に並列接続されたコンデンサＣ６と、抵抗Ｒ６の両端間にエミッタ・コレクタ間が接続されると共に、ベースが抵抗Ｒ８及びダイオードＤ８の直列回路を介して駆動トランスＤＴ１の二次巻線と抵抗Ｒ２との接続点に接続されたＰＮＰ形トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ４と、抵抗Ｒ６と並列に接続された抵抗Ｒ７及びオン幅設定用コンデンサ（以下、コンデンサと言う。）Ｃ５の直列回路と、ベースが抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ５の接続点に接続されるとともに、コレクタ・エミッタ間がスイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間にダイオードＤ７を介して接続されるＮＰＮ形トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ３とで構成される。ここで、抵抗Ｒ５，Ｒ６及びコンデンサＣ６から直流電源回路１０ａが構成され、コンデンサＣ３の両端電圧を抵抗Ｒ５，Ｒ６で分圧し、さらにコンデンサＣ６で平滑して得た直流電圧を他制回路１０の動作電源としている。
【００２０】
ここで、他制回路１０の動作について図２０（ａ）〜（ｄ）を参照して簡単に説明する。尚、図２０（ａ）はスイッチング素子Ｑ２に印加される駆動信号ＶＤＴ１、図２０（ｂ）はスイッチング素子のゲート・ソース間電圧ＶＱ２gs、図２０（ｃ）はコンデンサＣ５の両端電圧ＶＣ５、図２０（ｄ）はスイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソース間電圧ＶＱ２ds、図２０（ｅ）はスイッチング素子Ｑ２のドレイン電流ＩＱ２をそれぞれ示している。
【００２１】
駆動トランスＤＴ１の一次側に流れる共振電流に応じて、駆動トランスＤＴ１の二次巻線に電圧が発生し、スイッチング素子Ｑ２のゲートに正弦波状の駆動信号ＶＤＴ１が入力された場合（図２０（ａ）参照）、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間電圧ＶＱ２gsはツェナダイオードＺＤ３，ＺＤ４により所定の電圧（ツェナ電圧）にクランプされる（図２０（ｂ）参照）。ここで、スイッチング素子Ｑ２のオン時は、ダイオードＤ８のカソードが正電位となっているので、スイッチング素子Ｑ４はオフになる。
【００２２】
この時、直流電源回路１０ａから抵抗Ｒ７を介してコンデンサＣ５に充電電流が流れて、コンデンサＣ５の両端電圧ＶＣ５は徐々に上昇し（図２０（ｃ）参照）、コンデンサＣ５の両端電圧ＶＣ５がスイッチング素子Ｑ３のしきい値電圧に達すると、スイッチング素子Ｑ３がオンになって、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間がダイオードＤ７及びスイッチング素子Ｑ３を介して短絡され、スイッチング素子Ｑ２がオフになる。ここで、スイッチング素子Ｑ４は、駆動トランスＤＴ１の二次巻線に発生する電圧が反転してダイオードＤ８のカソードが負電位となるまで、オフ状態を維持するため、コンデンサＣ５の両端電圧がスイッチング素子Ｑ３のしきい値電圧を超えてからスイッチング素子Ｑ１がオンになるまでの間、他制回路１０によってスイッチング素子Ｑ２がオフ状態に維持される（すなわち、図２０（ｄ）中の期間Ｔａがオフ期間となる。）。そして、共振負荷回路７の共振動作によって駆動トランスＤＴ１の一次電流が反転し、二次巻線に発生する駆動信号ＶＤＴ１の極性が反転すると、スイッチング素子Ｑ４がオンになり、コンデンサＣ５に充電された電荷が抵抗Ｒ７及びスイッチング素子Ｑ４を介して放出されるから、スイッチング素子Ｑ３がオフになる。
【００２３】
ここで、コンデンサＣ３の両端電圧が上昇すると、コンデンサＣ５の両端電圧がスイッチング素子Ｑ３のしきい値電圧に達するまでの時間（すなわち、スイッチング素子Ｑ２の駆動信号が引き抜かれるまでの時間）が短くなるので、他制回路１０では、スイッチング素子Ｑ２のオン時間が谷埋め電源回路５の出力電圧の大きさ（すなわち、交流電源１の電源電圧Ｖｉｎの絶対値）に反比例するように、スイッチング素子Ｑ２のオン幅を変調する。なお、直流電源部１０ａを構成するコンデンサＣ６の静電容量に応じてコンデンサＣ５の充電時間が変化するので、スイッチング素子Ｑ２のオン幅の変調度合いを調節することができる。
【００２４】
ところで本回路では、交流電源１が投入されると、整流回路３からフィルタ回路４、抵抗Ｒ４を介してコンデンサＣ４に充電電流が流れ、図２１（ａ）に示すようにコンデンサＣ４の両端電圧ＶＣ５がトリガ素子ＴＤ１のブレークオーバ電圧に達した時点（図２１（ａ）の時刻ｔ１，ｔ２…）で、トリガ素子ＴＤ１が導通して、スイッチング素子Ｑ２のゲートに電圧が印加され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が自励発振動作を開始するのであるが、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が発振動作を開始する前の時点ではスイッチング素子Ｑ４がオフ状態となっているため、直流電源部１０ａの出力により抵抗Ｒ７を介してコンデンサＣ５に充電電流が流れ、コンデンサＣ５の両端電圧が徐々に増加する（図２１（ｂ）参照）。ここで、起動回路９からスイッチング素子Ｑ２のゲートにトリガ信号が入力されるよりも前の時刻ｔ０に、コンデンサＣ５の両端電圧ＶＣ５がスイッチング素子Ｑ３のしきい値電圧に達すると、スイッチング素子Ｑ３がオンになり、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間がダイオードＤ７及びスイッチング素子Ｑ３を介して短絡されるから、スイッチング素子Ｑ２のゲートに印加されるトリガ信号がスイッチング素子Ｑ３によって引き抜かれてしまい、スイッチング素子Ｑ２はオフ状態を維持し（図２１（ｃ）参照）、インバータ回路６の発振動作が開始できなくなる場合があった。
【００２５】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、インバータ回路の自励発振動作を確実に開始させることのできる電源装置を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、平滑コンデンサを有し整流回路の出力を平滑した直流電圧を生成する直流変換回路と、交互にオン／オフする一対のスイッチング素子の直列回路を有し直流変換回路の出力を前記一対のスイッチング素子でスイッチングすることにより交流電圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力端子間に直流カット用コンデンサを介して接続された共振負荷回路と、共振負荷回路の共振電流が流れる経路に一次巻線が接続されるとともに、各スイッチング素子の制御端に各別に設けた二次巻線が接続された駆動トランスと、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路とを備え、上記駆動トランスの帰還作用によって上記一対のスイッチング素子を自励発振させる電源装置において、直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とし、リセット手段はインバータ回路の起動時にオン幅設定用コンデンサの電荷を零にしているので、起動時にオン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧まで充電されていることはなく、したがって他制回路が一方のスイッチング素子を強制的にオフ状態とするのを防止でき、スイッチング素子の自励発振動作を確実に開始させることができる。
【００２７】
請求項２の発明では、交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、交互にオン／オフする一対のスイッチング素子の直列回路を有し直流電圧を前記一対のスイッチング素子でスイッチングすることにより交流電圧に変換するインバータ回路と、整流回路の出力を部分的に平滑して得た直流電圧をインバータ回路に供給する谷埋め電源回路と、インバータ回路の出力端子間に直流カット用コンデンサを介して接続された共振負荷回路と、共振負荷回路の共振電流が流れる経路に一次巻線が接続されるとともに、各スイッチング素子の制御端に各別に設けた二次巻線が接続された駆動トランスと、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路とを備え、上記谷埋め電源回路は整流回路の出力により充電される平滑コンデンサを有し、該平滑コンデンサの充電経路にチョッパ用チョークと、逆流防止用ダイオードと、上記一対のスイッチング素子の一方とを接続して構成され、上記駆動トランスの帰還作用によって上記一対のスイッチング素子を自励発振させる電源装置において、直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とし、リセット手段はインバータ回路の起動時にオン幅設定用コンデンサの電荷を零にしているので、起動時にオン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧まで充電されていることはなく、したがって他制回路が一方のスイッチング素子を強制的にオフ状態とするのを防止でき、スイッチング素子の自励発振動作を確実に開始させることができる。
【００２８】
請求項３の発明では、交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力端間に、インピーダンス素子が並列接続された高周波ダイオードを介して、一対のスイッチング素子を接続し、両スイッチング素子の接続点と上記整流回路の一方の出力端との間に直流カット用コンデンサ、共振負荷回路、駆動トランスの一次巻線の直列回路を接続し、上記駆動トランスに各スイッチング素子に対応して上記駆動トランスに各別に設けた二次巻線を各スイッチング素子の制御端にそれぞれ接続し、駆動トランスの帰還作用によって両スイッチング素子を自励発振させるインバータ回路と、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路と、上記整流回路の出力により充電される平滑コンデンサを有し該平滑コンデンサの充電経路に逆流防止用ダイオード、上記一対のスイッチング素子の一方、チョッパ用チョークを接続し、整流回路の出力を部分的に平滑して得た直流電圧をインバータ回路に供給する谷埋め電源回路とを備えた電源装置において、直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とし、リセット手段はインバータ回路の起動時にオン幅設定用コンデンサの電荷を零にしているので、起動時にオン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧まで充電されていることはなく、したがって他制回路が一方のスイッチング素子を強制的にオフ状態とするのを防止でき、スイッチング素子の自励発振動作を確実に開始させることができる。
【００２９】
請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、上記チョッパ用チョークを、上記共振負荷回路を構成するインダクタンス要素で兼用したことを特徴とし、部品数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００３０】
請求項５の発明では、請求項１乃至４の発明において、上記リセット手段は、起動回路から入力される制御信号に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の作用を奏する。
【００３１】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、上記起動回路は、整流回路の出力電圧により充電されるトリガ用コンデンサと、トリガ用コンデンサの両端電圧がトリガ電圧に達すると一方のスイッチング素子の制御端にトリガ信号を印加して該スイッチング素子をオンさせるトリガ素子とを備えており、上記制御信号はトリガ用コンデンサの充電電圧であり、上記リセット手段は、トリガ用コンデンサの両端電圧が所定電圧よりも低い場合、オン幅設定用コンデンサの電荷を零とすることを特徴とし、請求項５の発明と同様の作用を奏する。
【００３２】
請求項７の発明では、請求項１乃至４の発明において、上記共振負荷回路は、インバータ回路の出力端子間に一次巻線が接続されるとともに、二次側に負荷が接続されたトランスを備え、上記リセット手段は、上記トランスに設けた補助巻線に発生する巻線電圧に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の作用を奏する。
【００３３】
請求項８の発明では、請求項１乃至４の発明において、上記リセット手段は、駆動トランスに設けた補助巻線に発生する巻線電圧に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の作用を奏する。
【００３４】
請求項９の発明では、請求項１乃至４の発明において、上記共振負荷回路は予熱用のフィラメントを有する放電灯を含み、電源投入時から一定時間を限時する予熱用タイマ回路を設け、予熱用タイマ回路の限時動作が終了するまでの間インバータ回路の出力を低下させて放電灯のフィラメントに予熱電流を流しており、上記リセット手段は、予熱用タイマ回路が限時動作を行う間、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の作用を奏する。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３７】
（実施形態１）
本実施形態の電源装置の回路図を図１に示す。本実施形態の電源装置では、従来例で説明した電源装置において、電源投入時において他制回路１０のコンデンサＣ５に蓄積された電荷を放出させ、略零にするリセット回路（リセット手段）１２を設けている。尚、リセット回路１２以外の構成は上述した従来の電源装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、共振負荷回路７の回路構成は、従来例で説明した図１８に示す回路と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【００３８】
リセット回路１２は、起動回路９のコンデンサＣ４と並列に接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の直列回路と、抵抗Ｒ１２と並列にベース・エミッタ間が接続されるとともに、コレクタが抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点に接続されたＮＰＮ形トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ６とで構成される。
【００３９】
次に本回路の動作を図２（ａ）〜（ｃ）を参照して簡単に説明する。尚、
図２（ａ）はコンデンサＣ４の両端電圧ＶＣ４、図２（ｂ）はスイッチング素子Ｑ６のコレクタ・エミッタ間電圧ＶＱ６CE、図２（ｃ）はスイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間電圧ＶＱ２gs、をそれぞれ示している。尚、電源投入時（起動時）以外の回路動作は従来例で説明した電源装置の回路動作と同様であるので、その説明は省略する。
【００４０】
時刻ｔ１０において交流電源１が投入されると、起動回路９のコンデンサＣ４に抵抗Ｒ４を介して充電電流が流れ、コンデンサＣ４の両端電圧が増加する（図２（ａ）参照）。そして、時刻ｔ１２においてコンデンサＣ４の両端電圧ＶＣ４がトリガ素子ＴＤ１のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ素子ＴＤ１が導通し、コンデンサＣ４に蓄積された電荷がスイッチング素子Ｑ２のゲートに流れ込み時刻ｔ１３においてスイッチング素子Ｑ２がオンになる。
【００４１】
これにより、整流回路３−フィルタ回路４−ダイオードＤ１−コンデンサＣ１−共振負荷回路７−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ２−フィルタ回路４−整流回路３の経路と、整流回路３−フィルタ回路４−ダイオードＤ１−ダイオードＤ２（コンデンサＣ２）−平滑コンデンサＣ０−チョークＬ１−ダイオードＤ３−駆動トランスＤＴ１の一次巻線−スイッチング素子Ｑ２−フィルタ回路４−整流回路３の経路とで電流が流れる。この時、駆動トランスＤＴ１はスイッチング素子Ｑ２にオン方向のバイアスを与え、スイッチング素子Ｑ１をオフに保つから、スイッチング素子Ｑ２は完全にオンになる。その後、共振負荷回路７の共振作用によって共振電流が反転すると、駆動トランスＤＴ１の二次側に発生する電圧が反転し、スイッチング素子Ｑ１がオン、スイッチング素子Ｑ２がオフになり、以後共振回路の共振動作によってスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が自励発振動作を行うのである。
【００４２】
ところで、リセット回路１２では、スイッチング素子Ｑ２のゲートにトリガ素子ＴＤ１を介してトリガ信号が入力されるよりも前の時刻ｔ１１において、コンデンサＣ４の両端電圧ＶＣ４を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により分圧した電圧がスイッチング素子Ｑ６のしきい値電圧に達するように、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗比などの定数が設定されているので、スイッチング素子Ｑ２がオンになるよりも前にスイッチング素子Ｑ６がオンになる。スイッチング素子Ｑ６がオンになると、抵抗Ｒ６の両端間がスイッチング素子Ｑ６を介して短絡され、コンデンサＣ５に蓄積された電荷が抵抗Ｒ７及びスイッチング素子Ｑ６を介して放出されて、零となるため、スイッチング素子Ｑ３がオフ状態となる。
【００４３】
このように、電源投入時においてリセット回路１２がスイッチング素子Ｑ３を強制的にオフさせているから、スイッチング素子Ｑ２のゲートにトリガ信号が入力される際に、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間がスイッチング素子Ｑ３を介して短絡されることはなく、トリガ素子ＴＤ１を介して入力されるトリガ信号によってスイッチング素子Ｑ２をオンさせ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の自励発振動作を確実に開始させることができる。
【００４４】
（実施形態２）
本実施形態の電源装置の回路図を図３に示す。本実施形態では、実施形態１の電源装置において、リセット回路１２の抵抗Ｒ１２と並列にコンデンサＣ１１を接続しており、コンデンサＣ４の両端電圧を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により分圧し、さらにコンデンサＣ１１で平滑した電圧をスイッチング素子Ｑ６のベースに印加している。尚、コンデンサＣ１１以外の回路構成及びその動作は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４５】
ところで、起動回路９では、電源投入時において整流回路３からフィルタ回路４及び抵抗Ｒ４を介してコンデンサＣ４に充電電流が流れ、コンデンサＣ４の両端電圧ＶＣ４がトリガ素子ＴＤ１のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ素子ＴＤ１が導通してスイッチング素子Ｑ２のゲートにトリガ信号が入力され、スイッチング素子Ｑ２がオンになって、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が自励発振動作を開始している。
【００４６】
この時、リセット回路１２では、実施形態１で説明したように、コンデンサＣ４の両端電圧を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により分圧し、さらにコンデンサＣ１１で平滑した電圧がスイッチング素子Ｑ６のベースに印加されている。そして、コンデンサＣ１１の両端電圧がスイッチング素子Ｑ６のしきい値電圧に達すると、スイッチング素子Ｑ６がオンになり、コンデンサＣ５に蓄積された電荷を零にして、スイッチング素子Ｑ３を強制的にオフさせ、スイッチング素子Ｑ２のゲートに印加されるトリガ信号がスイッチング素子Ｑ３を介して引き抜かれるのを防止している。ここで、本回路では抵抗Ｒ１２と並列にコンデンサＣ１１を接続しており、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により分圧された電圧をコンデンサＣ１１で平滑しているので、電源電圧変動などによってコンデンサＣ４の両端電圧が低下したとしても、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点の電位が急激に低下することはなく、スイッチング素子Ｑ６がオフするタイミングを送らせることができる。したがって、スイッチング素子Ｑ３がオンになるタイミングを遅らせることができ、スイッチング素子Ｑ２のゲートに入力される駆動信号が引き抜かれるのをできるだけ長い時間防止して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の自励発振動作を確実に行わせることができる。
【００４７】
（実施形態３）
本実施形態の電源装置の回路図を図４に示す。本実施形態では、実施形態１の電源装置において、ダイオードＤ３のカソードをコンデンサＣ１及び共振負荷回路７の接続点に接続するとともに、チョークＬ１を無くしている。尚、ダイオードＤ３及びチョークＬ１以外の回路構成及びその動作は実施形態１の電源装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、共振負荷回路７の回路構成は、従来例で説明した図１８に示す回路と同様であるので、図示及び説明は省略する。
【００４８】
本回路では、ダイオードＤ３のカソードをコンデンサＣ１及び共振負荷回路７の接続点に接続しており、共振負荷回路７を構成するトランスＬＴ１の一次側のインダクタンス成分によって、谷埋め電源回路５のチョークＬ１を兼用しているので、チョークＬ１を無くすことができ、部品数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００４９】
（実施形態４）
本発明の実施形態４を図５及び図６を参照して説明する。実施形態３の電源装置では、フィルタ回路４の出力端子間に抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ４の直列回路を接続しているが、本実施形態の電源装置では、抵抗Ｒ４の代わりに２個の抵抗Ｒ４ａ，Ｒ４ｂを用い、フィルタ回路４の高圧側の出力端子に抵抗Ｒ１ａの一端を接続するとともに、抵抗Ｒ１ａの他端を放電灯Ｌａ１及びコンデンサＣ８の接続点に接続し、さらにトランスＬＴ１の補助巻線Ｎ３と放電灯Ｌａ２との接続点に抵抗Ｒ４ｂの一端を接続するとともに、抵抗Ｒ４ｂの他端をコンデンサＣ４に接続している。また、他制回路１０において、ダイオードＤ７とスイッチング素子Ｑ３のコレクタとの間に抵抗Ｒ１４を接続し、抵抗Ｒ１４と並列にＰＮＰ形トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ７のエミッタ・ベース間を接続し、スイッチング素子Ｑ７のコレクタをスイッチング素子Ｑ３のエミッタに接続してある。尚、電源装置の基本的な回路構成及びその動作は実施形態１又は３の電源装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
本回路では、起動回路９のコンデンサＣ４に充電電流を流す経路に放電灯Ｌａ１，Ｌａ２のフィラメントｆ１２，ｆ２１を介在させているので、放電灯Ｌａ１又はＬａ２が外されていると、コンデンサＣ４に充電電流が流れなくなって、スイッチング素子Ｑ２のゲートにトリガ信号が入力されなくなるから、インバータ回路６の発振動作を停止させることができる。このように、本回路では起動回路９に無負荷検出機能を持たせており、無負荷状態を検出してインバータ回路６の発振動作を停止させているので、無負荷時に過大な電圧が回路素子に加わるのを防止できる。
【００５１】
尚、本実施形態の電源装置では、谷埋め電源回路５の出力（すなわちコンデンサＣ３の両端電圧）を抵抗Ｒ５，Ｒ６で分圧し、さらにコンデンサＣ６で平滑した電圧を、他制回路１０の動作電源としているが、図７に示すように、フィルタ回路４を介して入力された整流回路３の整流出力を抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧し、さらにコンデンサＣ６で平滑した電圧を他制回路１０の動作電源としても良く、上述した電源装置と同様の効果を得ることができる。また、本回路では谷埋め電源回路５のチョークを共振負荷回路７を構成するトランスＬＴ１の一次側のインダクタンス成分で兼用しているが、ダイオードＤ３のカソードを共振負荷回路７と駆動トランスＤＴ１との接続点に接続し、平滑コンデンサＣ０とダイオードＤ３，Ｄ５との間にチョークＬ１を挿入するようにしても良いことは、勿論のことである。
【００５２】
（実施形態５）
本発明の実施形態５を図８及び図９を参照して説明する。実施形態１の電源装置では、コンデンサＣ４の両端電圧を抵抗Ｒ９，Ｒ１０により分圧した電圧をスイッチング素子Ｑ６のベースに印加しているが、本実施形態では、共振負荷回路７を構成するトランスＬＴ１に、一次側に磁気結合された補助巻線Ｎ４を設け、補助巻線Ｎ４の両端間にダイオードＤ１２を介して抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の直列回路を接続し、抵抗Ｒ１２と並列にコンデンサＣ１１を接続している。そして、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点に抵抗Ｒ１３を介してＰＮＰ形トランジスタからなるスイッチング素子Ｑ１０のベースを接続するとともに、スイッチング素子Ｑ１０のエミッタ及びコレクタをスイッチング素子Ｑ４のエミッタ及びコレクタにそれぞれ接続している。尚、リセット回路１２及び共振負荷回路７以外の構成及びその動作は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５３】
ここで、電源投入時においてインバータ回路６が自励発振動作を行う前の時点では、トランスＬＴ１の一次側に磁気結合された補助巻線Ｎ４に電圧が発生することはなく、したがって抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点の電位が略零となるから、スイッチング素子Ｑ１０はオンとなり、コンデンサＣ５に蓄積された電荷が零となって、スイッチング素子Ｑ３がオフとなる。
【００５４】
一方、インバータ回路６が自励発振動作を開始し、トランスＬＴ１の一次側に磁気結合された補助巻線Ｎ４に電圧が発生すると、ダイオードＤ１２及び抵抗Ｒ１１を介してコンデンサＣ１１に電流が流れ、コンデンサＣ１１が充電される。そして、コンデンサＣ１１の両端電圧が上昇し、スイッチング素子Ｑ１０のベース・エミッタ間電圧がしきい値電圧を下回ると、スイッチング素子Ｑ１０がオフになり、他制回路１０によってスイッチング素子Ｑ２のオン幅が変調される。
【００５５】
このように、電源投入時にはリセット回路１２によってコンデンサＣ５に蓄積された電荷が零となり、スイッチング素子Ｑ３を強制的にオフさせているから、スイッチング素子Ｑ２のゲートに入力されるトリガ信号がスイッチング素子Ｑ３を介して引き抜かれることはなく、電源投入時にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の自励発振動作を確実に開始させることができる。
【００５６】
尚、本実施形態の電源装置では、ダイオードＤ３のカソードを共振負荷回路７及び駆動トランスＤＴ１の接続点に接続しているが、図１０に示すように、ダイオードＤ３のカソードをコンデンサＣ１及び共振負荷回路７の接続点に接続しても良く、共振負荷回路７を構成するトランスＬＴ１の一次側のインダクタンス成分によって、谷埋め電源回路５のチョークＬ１を兼用しているので、チョークＬ１を無くすことができ、部品数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００５７】
また、上述した図８及び図１０の回路では、共振負荷回路７において補助巻線Ｎ４をトランスＬＴ１の一次側に磁気結合しているが、図１１に示すように、補助巻線Ｎ４をトランスＬＴ１の二次側に磁気結合しても良く、上述と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
（実施形態６）
本発明の実施形態６を図１２を参照して説明する。実施形態５で説明した図８の電源装置では、トランスＬＴ１に設けた補助巻線Ｎ４の両端間にダイオードＤ１２及び抵抗Ｒ１１の直列回路を介して、抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ１１との並列回路を接続しているが、本実施形態の電源装置では、駆動トランスＤＴ１の一次巻線に磁気結合された補助巻線ｎ１を設け、補助巻線ｎ１の両端間にダイオードＤ１２及び抵抗Ｒ１１の直列回路を介して、抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ１１との並列回路を接続している。尚、補助巻線ｎ１及びリセット回路１２以外の回路構成及びその動作は実施形態５の電源装置と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５９】
ここで、電源投入時においてインバータ回路６が自励発振動作を行う前の時点では、駆動トランスＤＴ１の一次巻線に磁気結合された補助巻線ｎ１に電圧が発生することはなく、したがって抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点の電位が略零となるから、スイッチング素子Ｑ１０はオンとなり、コンデンサＣ５に蓄積された電荷が零となって、スイッチング素子Ｑ３がオフとなる。
【００６０】
一方、インバータ回路６が自励発振動作を開始し、駆動トランスＤＴ１の一次巻線に磁気結合された補助巻線ｎ１に電圧が発生すると、ダイオードＤ１２及び抵抗Ｒ１１を介してコンデンサＣ１１に電流が流れ、コンデンサＣ１１が充電される。そして、コンデンサＣ１１の両端電圧が上昇し、スイッチング素子Ｑ１０のベース・エミッタ間電圧がしきい値電圧を下回ると、スイッチング素子Ｑ１０がオフになり、他制回路１０によってスイッチング素子Ｑ２のオン幅が変調される。
【００６１】
このように、電源投入時にはリセット回路１２によってコンデンサＣ５に蓄積された電荷が零となり、スイッチング素子Ｑ３を強制的にオフさせているから、スイッチング素子Ｑ２のゲートに入力されるトリガ信号がスイッチング素子Ｑ３を介して引き抜かれることはなく、電源投入時にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の自励発振動作を確実に開始させることができる。
【００６２】
尚、本実施形態の電源装置では、ダイオードＤ３のカソードを共振負荷回路７及び駆動トランスＤＴ１の接続点に接続しているが、図１３に示すように、ダイオードＤ３のカソードをコンデンサＣ１及び共振負荷回路７の接続点に接続しても良く、共振負荷回路７を構成するトランスＬＴ１の一次側のインダクタンス成分によって、谷埋め電源回路５のチョークＬ１を兼用しているので、チョークＬ１を無くすことができ、部品数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００６３】
また、図１２及び図１３に示す電源装置では、谷埋め電源回路５の出力（すなわちコンデンサＣ３の両端電圧）を抵抗Ｒ５，Ｒ６で分圧し、さらにコンデンサＣ６で平滑した電圧を、他制回路１０の動作電源としているが、図１４に示すように、フィルタ回路４を介して入力された整流回路３の整流出力を抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧し、さらにコンデンサＣ６で平滑した電圧を他制回路１０の動作電源としても良く、上述の電源装置と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（実施形態７）
本発明の実施形態７を図１５を参照して説明する。本実施形態では、実施形態１の電源装置において、直流電源Ｅの出力端子間に接続されたコンデンサＣ１２と、コンデンサＣ１２の高電位側端にカソードが接続されたツェナダイオードＺＤ５と、ツェナダイオードＺＤ５のアノードとコンデンサＣ１２の低電位側端との間にベース・エミッタ間が接続されるとともに、コレクタが抵抗Ｒ１５を介してコンデンサＣ１２の高電位側端に接続されたＮＰＮ形トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ８と、ベース及びエミッタがスイッチング素子Ｑ８のコレクタ及びエミッタにそれぞれ接続されたＮＰＮ形トランジスタよりなるスイッチング素子Ｑ９とでリセット回路１２を構成しており、スイッチング素子Ｑ９のコレクタを抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ６の接続点に接続している。尚、リセット回路１２以外の回路構成及びその動作は実施形態１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６５】
ここで、直流電源Ｅは交流電源１と同時に投入され、直流電源ＥによりコンデンサＣ１２が充電される。電源が投入されてからコンデンサＣ１２の両端電圧がツェナダイオードＺＤ５のツェナ電圧に達するまでの間は、スイッチング素子Ｑ８がオフとなり、スイッチング素子Ｑ９がオンになるので、コンデンサＣ５に蓄積された電荷が抵抗Ｒ７及びスイッチング素子Ｑ９を介して放出され、略零となり、スイッチング素子Ｑ３がオフ状態となる。
【００６６】
その後、コンデンサＣ９の両端電圧がツェナダイオードＺＤ５のツェナ電圧に達すると、ツェナダイオードＺＤ５が導通して、スイッチング素子Ｑ８のベースに電流が流れ、スイッチング素子Ｑ８がオン、スイッチング素子Ｑ９がオフになるので、コンデンサＣ５に充電電流が流れ、他制回路１０によってスイッチング素子Ｑ２のオン幅が変調される。
【００６７】
このように、電源投入時にはリセット回路１２によってコンデンサＣ５に蓄積された電荷が零となり、スイッチング素子Ｑ３を強制的にオフさせているから、スイッチング素子Ｑ２のゲートに入力されるトリガ信号がスイッチング素子Ｑ３を介して引き抜かれることはなく、電源投入時にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の自励発振動作を確実に開始させることができる。
【００６８】
尚、本実施形態の電源装置では、ダイオードＤ３のカソードを共振負荷回路７及び駆動トランスＤＴ１の接続点に接続しているが、図１６に示すように、ダイオードＤ３のカソードをコンデンサＣ１及び共振負荷回路７の接続点に接続しても良く、共振負荷回路７を構成するトランスＬＴ１の一次側のインダクタンス成分によって、谷埋め電源回路５のチョークＬ１を兼用しているので、チョークＬ１を無くすことができ、部品数を減らしてコストダウンを図ることができる。
【００７５】
尚、上述した各実施形態の電源装置において、従来例で説明した予熱用他制回路１１を付加しても良く、上述と同様の効果を得ることができる。また、他制回路１２が、予熱用他制回路１１から入力される信号に応じて、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の予熱期間中はコンデンサＣ５の電荷を零とするように制御しても良く、上述と同様の効果を得ることができる。また、主回路の回路構成を上述の回路に限定する趣旨のものではなく、本発明の技術思想の範囲内において、適宜変更され得ることは言うまでもない。
【００７６】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、平滑コンデンサを有し整流回路の出力を平滑した直流電圧を生成する直流変換回路と、交互にオン／オフする一対のスイッチング素子の直列回路を有し直流変換回路の出力を前記一対のスイッチング素子でスイッチングすることにより交流電圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力端子間に直流カット用コンデンサを介して接続された共振負荷回路と、共振負荷回路の共振電流が流れる経路に一次巻線が接続されるとともに、各スイッチング素子の制御端に各別に設けた二次巻線が接続された駆動トランスと、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路とを備え、上記駆動トランスの帰還作用によって上記一対のスイッチング素子を自励発振させる電源装置において、直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とし、リセット手段はインバータ回路の起動時にオン幅設定用コンデンサの電荷を零にしているので、起動時にオン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧まで充電されていることはなく、したがって他制回路が一方のスイッチング素子を強制的にオフ状態とするのを防止でき、スイッチング素子の自励発振動作を確実に開始させることができるという効果がある。
【００７７】
請求項２の発明は、交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、交互にオン／オフする一対のスイッチング素子の直列回路を有し直流電圧を前記一対のスイッチング素子でスイッチングすることにより交流電圧に変換するインバータ回路と、整流回路の出力を部分的に平滑して得た直流電圧をインバータ回路に供給する谷埋め電源回路と、インバータ回路の出力端子間に直流カット用コンデンサを介して接続された共振負荷回路と、共振負荷回路の共振電流が流れる経路に一次巻線が接続されるとともに、各スイッチング素子の制御端に各別に設けた二次巻線が接続された駆動トランスと、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路とを備え、上記谷埋め電源回路は整流回路の出力により充電される平滑コンデンサを有し、該平滑コンデンサの充電経路にチョッパ用チョークと、逆流防止用ダイオードと、上記一対のスイッチング素子の一方とを接続して構成され、上記駆動トランスの帰還作用によって上記一対のスイッチング素子を自励発振させる電源装置において、直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とし、リセット手段はインバータ回路の起動時にオン幅設定用コンデンサの電荷を零にしているので、起動時にオン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧まで充電されていることはなく、したがって他制回路が一方のスイッチング素子を強制的にオフ状態とするのを防止でき、スイッチング素子の自励発振動作を確実に開始させることができるという効果がある。
【００７８】
請求項３の発明は、交流電源の交流電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力端間に、インピーダンス素子が並列接続された高周波ダイオードを介して、一対のスイッチング素子を接続し、両スイッチング素子の接続点と上記整流回路の一方の出力端との間に直流カット用コンデンサ、共振負荷回路、駆動トランスの一次巻線の直列回路を接続し、上記駆動トランスに各スイッチング素子に対応して上記駆動トランスに各別に設けた二次巻線を各スイッチング素子の制御端にそれぞれ接続し、駆動トランスの帰還作用によって両スイッチング素子を自励発振させるインバータ回路と、上記一対のスイッチング素子のスイッチング動作を起動させる起動回路と、上記整流回路の出力により充電される平滑コンデンサを有し該平滑コンデンサの充電経路に逆流防止用ダイオード、上記一対のスイッチング素子の一方、チョッパ用チョークを接続し、整流回路の出力を部分的に平滑して得た直流電圧をインバータ回路に供給する谷埋め電源回路とを備えた電源装置において、直流電源の電源電圧によって充電されるオン幅設定用コンデンサを備え、一方のスイッチング素子のオン幅を、このスイッチング素子がターンオンしてから、オン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧に充電されるまでの時間により設定する他制回路と、オン幅設定用コンデンサの両端間に接続されたスイッチング素子を有してインバータ回路の起動時に該スイッチング素子をオンすることによりオン幅設定用コンデンサの電荷を零にするリセット手段とを設けて成ることを特徴とし、リセット手段はインバータ回路の起動時にオン幅設定用コンデンサの電荷を零にしているので、起動時にオン幅設定用コンデンサの両端電圧が所定電圧まで充電されていることはなく、したがって他制回路が一方のスイッチング素子を強制的にオフ状態とするのを防止でき、スイッチング素子の自励発振動作を確実に開始させることができるという効果がある。
【００７９】
請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、上記チョッパ用チョークを、上記共振負荷回路を構成するインダクタンス要素で兼用したことを特徴とし、部品数を減らしてコストダウンを図ることができるという効果がある。
【００８０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明において、上記リセット手段は、起動回路から入力される制御信号に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の効果を奏する。
【００８１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、上記起動回路は、整流回路の出力電圧により充電されるトリガ用コンデンサと、トリガ用コンデンサの両端電圧がトリガ電圧に達すると一方のスイッチング素子の制御端にトリガ信号を印加して該スイッチング素子をオンさせるトリガ素子とを備えており、上記制御信号はトリガ用コンデンサの充電電圧であり、上記リセット手段は、トリガ用コンデンサの両端電圧が所定電圧よりも低い場合、オン幅設定用コンデンサの電荷を零とすることを特徴とし、請求項５の発明と同様の効果を奏する。
【００８２】
請求項７の発明は、請求項１乃至４の発明において、上記共振負荷回路は、インバータ回路の出力端子間に一次巻線が接続されるとともに、二次側に負荷が接続されたトランスを備え、上記リセット手段は、上記トランスに設けた補助巻線に発生する巻線電圧に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の効果を奏する。
【００８３】
請求項８の発明は、請求項１乃至４の発明において、上記リセット手段は、駆動トランスに設けた補助巻線に発生する巻線電圧に応じて、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の効果を奏する。
【００８４】
請求項９の発明は、請求項１乃至４の発明において、上記共振負荷回路は予熱用のフィラメントを有する放電灯を含み、電源投入時から一定時間を限時する予熱用タイマ回路を設け、予熱用タイマ回路の限時動作が終了するまでの間インバータ回路の出力を低下させて放電灯のフィラメントに予熱電流を流しており、上記リセット手段は、予熱用タイマ回路が限時動作を行う間、オン幅設定用コンデンサの電荷を零にすることを特徴とし、請求項１乃至４の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態１の電源装置の回路図である。
【図２】  （ａ）〜（ｃ）は同上の各部の波形図である。
【図３】  実施形態２の電源装置の回路図である。
【図４】  実施形態３の電源装置の回路図である。
【図５】  実施形態４の電源装置の回路図である。
【図６】  同上の要部回路図である。
【図７】  同上の別の電源装置の回路図である。
【図８】  実施形態５の電源装置の回路図である。
【図９】  同上の要部回路図である。
【図１０】  同上の別の電源装置の回路図である。
【図１１】  同上のまた別の電源装置の要部回路図である。
【図１２】  実施形態６の電源装置の回路図である。
【図１３】  同上の別の電源装置の回路図である。
【図１４】  同上のまた別の電源装置の回路図である。
【図１５】  実施形態７の電源装置の回路図である。
【図１６】  同上の別の電源装置の回路図である。
【図１７】  従来の電源装置の回路図である。
【図１８】  同上の要部回路図である。
【図１９】  （ａ）〜（ｃ）は同上の各部の波形図である。
【図２０】  （ａ）〜（ｅ）は同上の各部の波形図である。
【図２１】  （ａ）〜（ｃ）は同上の各部の波形図である。
【符号の説明】
５  谷埋め電源回路
６  インバータ回路
７  共振負荷回路
１０  他制回路
１２  リセット回路
Ｃ５  コンデンサ
ＤＴ１  駆動トランス
Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
0003820879.tif 000003
【図３】
0003820879.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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