(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源の交流電圧を全波整流する全波整流手段と；
全波整流手段に並列に接続された小容量のコンデンサと、放電用ダイオード、インダクタおよび小容量のコンデンサより大きな容量の大容量コンデンサで構成され、小容量のコンデンサに対してダイオードを介して並列に接続された直列回路と、ダイオードに対して並列に接続されたコンデンサと、ダイオード、放電用ダイオードおよびインダクタに対して並列に接続され、放電用ダイオードに対して逆極性に接続された充電用ダイオードを備え、前記直列回路に対して並列に接続されるインバータ手段により小容量のコンデンサの電圧に高周波を重畳させるとともに充電用ダイオードを介して大容量のコンデンサを充電することにより、小容量のコンデンサの電圧を大容量のコンデンサの電圧以下にクランプして入力電流歪みを低減させる入力電流歪低減手段と；
を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１記載の電源装置と；
電源装置の直列回路に対して並列に接続され、放電ランプに電力を供給して放電ランプを点灯させる請求項１記載のインバータ手段と；
を具備したことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項２記載の放電灯点灯装置と；
この放電灯点灯装置が設けられる器具本体と；
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、高調波を低減した電源装置、放電灯点灯装置および照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高調波を低減した放電灯点灯装置としては、商用交流電源にダイオードブリッジなどの全波整流回路を接続し、この全波整流回路の出力側に平滑用のコンデンサを接続し、この平滑用のコンデンサにプリレギュレータ回路としての昇圧チョッパ回路を接続し、この昇圧チョッパ回路に一石式の自励型のインバータ回路を接続し、このインバータ回路の出力側に放電ランプを接続している。
【０００３】
そして、商用交流電源の交流電圧を全波整流回路で全波整流し、この全波整流回路で全波整流された電圧をコンデンサで平滑し、このコンデンサで平滑された電圧を昇圧チョッパ回路で昇圧するとともに入力電流波形を整え、インバータ回路により高周波に変換して、放電ランプを高周波により点灯させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の構成の場合には、インバータ回路の入力側に昇圧チョッパ回路が接続されているため、インバータ回路のみならず昇圧チョッパ回路を制御しなければならず、構成が複雑になるとともにそれぞれの制御も複雑になる問題を有している。
【０００５】
そこで、小容量のコンデンサにインダクタおよびこの小容量のコンデンサより容量の大きな大容量のコンデンサの直列回路を接続し、この直列回路の出力側にたとえば一石式のインバータ回路を接続した構成が公知ではないが考えられる。
【０００６】
しかしながら、構成を簡単にして入力歪みを低減できるものの、より低歪化することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、簡単な構成で入力電流歪みを低減することができる電源装置、放電灯点灯装置および照明装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電源装置は、商用交流電源の交流電圧を全波整流する全波整流手段と；全波整流手段に並列に接続された小容量のコンデンサと、放電用ダイオード、インダクタおよび小容量のコンデンサより大きな容量の大容量コンデンサで構成され、小容量のコンデンサに対してダイオードを介して並列に接続された直列回路と、ダイオードに対して並列に接続されたコンデンサと、ダイオード、放電用ダイオードおよびインダクタに対して並列に接続され、放電用ダイオードに対して逆極性に接続された充電用ダイオードを備え、前記直列回路に対して並列に接続されるインバータ手段により小容量のコンデンサの電圧に高周波を重畳させるとともに充電用ダイオードを介して大容量のコンデンサを充電することにより、小容量のコンデンサの電圧を大容量のコンデンサの電圧以下にクランプして入力電流歪みを低減させる入力電流歪低減手段とを具備したものである。そして、大容量のコンデンサに高周波を重畳して低歪化を図り、大容量のコンデンサを充電する際にはインダクタを介さないため、小容量のコンデンサの電圧を大容量のコンデンサの電圧以下にクランプして入力電流歪を低減させるので、ピークの大きな電流が流れなくなり、入力電流が低歪化する。
【０００９】
請求項２記載の放電灯点灯装置は、請求項１記載の電源装置と；電源装置の直列回路に対して並列に接続され、放電ランプに電力を供給して放電ランプを点灯させる請求項１記載のインバータ手段とを具備したもので、それぞれの作用を奏し、クレストファクタを改善する。
【００１０】
請求項３記載の照明装置は、請求項２記載の放電灯点灯装置と；この放電灯点灯装置が設けられる器具本体とを具備したもので、それぞれの作用を奏する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の照明装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図２は照明装置を示す分解斜視図で、この図２に示すように、薄円盤状の器具本体１は、アダプタ２により図示しない引っ掛けシーリングに取り付けられ、この器具本体１の下面には放電ランプとしての蛍光ランプFL1，FL2が取り付けられるホルダ体３が取り付けられ、これら蛍光ランプFL1，FL2はホルダ体３とともに、透光性を有するセード４により覆われている。そして、器具本体１には、放電灯点灯装置５が収容される。
【００１３】
また、図１は放電灯点灯装置を示す回路図で、この図１に示すように、この放電灯点灯装置５は、商用交流電源ｅにインダクタL1およびコンデンサC1を介して全波整流手段としてのダイオードブリッジなどの全波整流回路11の入力端子が接続され、この全波整流回路11の出力端子には、入力電流歪低減手段としての入力電流歪低減回路12が接続されている。
【００１４】
この入力電流歪低減回路12は、小容量のコンデンサC2に、ダイオードD1を介して、放電用ダイオードD2、インダクタL2および小容量のコンデンサC2より大容量である大容量のコンデンサC3の直列回路が接続され、ダイオードD1に対して並列にコンデンサC4が接続され、ダイオードD1、放電用ダイオードD2およびインダクタL2に対して並列に、放電用ダイオードD2とは逆極性に充電用ダイオードD3が接続されている。
【００１５】
さらに、入力電流歪低減回路12には、インバータ手段としてのインバータ回路15が接続されている。このインバータ回路15は、共振用のインダクタL3およびスイッチング手段としてのトランジスタQ1のコレクタ、エミッタの直列回路が接続され、このトランジスタQ1のコレクタ、エミッタには共振用のコンデンサC5および環流用のダイオードD4の並列回路が接続されている。また、トランジスタQ1のベースには、図示しない制御回路が接続される。さらに、共振用のインダクタL3および共振用のコンデンサC5にて、直列共振回路16を形成している。
【００１６】
そして、インダクタL3には、バラストL4を介して負荷17が接続されており、この負荷17は蛍光ランプFL1，FL2などを有している。
【００１７】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【００１８】
まず、商用交流電源ｅの電圧を全波整流回路11で全波整流し、コンデンサC2およびダイオードD3を介してコンデンサC3を充電する。
【００１９】
そして、トランジスタQ1がオンしている状態では、ダイオードD1を介してインダクタL3を充電し、トランジスタQ1がオフすることによりインダクタL3およびコンデンサC5にて共振し、負荷17に高周波電圧を供給するとともに、コンデンサC4を介してコンデンサC2に高周波を供給し、結果としては図４に示すように、高周波リプルが重畳されて全波整流回路11は入力電圧のどの位相でも導通可能とし、インバータ回路15の入力電圧をほぼ一定化し、負荷17への歪も低減して高調波を低減でき、クレストファクタを改善する。
【００２０】
また、このコンデンサC3を充電するに際しては、インダクタL2を介することなく、全波整流回路11から、あるいは、ダイオードD4、インダクタL3、コンデンサC4、充電用ダイオードD3およびコンデンサC3の経路で充電するので、コンデンサC2の電圧を図２に示すようにコンデンサC3の電圧以下にクランプでき、コンデンサC2にピークの大きな電流が流れることがないので、より低歪化する。なお、コンデンサC3の電位は、通常時は全波整流回路11で出力される電圧より高い電位になる。
【００２１】
一方、コンデンサC3が放電するに際しては、インダクタL2および放電用ダイオードD2を介して放電するため、直流の脈流の度合いが小さくなりゼロ電位付近まで電圧が下がることがなくなる。
【００２２】
また、コンデンサC3を充電する時にインダクタL2を介すると、コンデンサC2の電圧は図５に示すように大きく変化して歪が大きくなり、高調波の原因となっていたが、コンデンサC3を充電する際にはインダクタL2を介さず、コンデンサC3が放電する際にのみインダクタL2を介することにより、図３に示すように、コンデンサC3によりコンデンサC2の電圧がクランプされ、低歪化を図れ、全波整流回路11の耐電圧をさげることもできる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の電源装置によれば、大容量のコンデンサに高周波を重畳して低歪化を図り、大容量のコンデンサを充電する際にはインダクタを介さないため、小容量のコンデンサの電圧を大容量のコンデンサの電圧以下にクランプして入力電流歪を低減させるので、ピークの大きな電流が流れなくなり、入力電流を低歪化できる。
【００２４】
請求項２記載の放電灯点灯装置によれば、電源装置の直列回路に対して並列に接続され、放電ランプに電力を供給して放電ランプを点灯させるインバータ手段を具備したので、それぞれの効果を奏し、クレストファクタを改善できる。
【００２５】
請求項３記載の照明装置によれば、請求項２記載の放電灯点灯装置が設けられる器具本体とを具備したので、それぞれの効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の放電灯点灯装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】  同上照明装置を示す分解斜視図である。
【図３】  同上コンデンサC2の電圧を示す波形図である。
【図４】  同上インバータ回路の入力電圧を示す波形図である。
【図５】  同上比較例のコンデンサC2の電圧を示す波形図である。
【符号の説明】
１    器具本体
５    放電灯点灯装置
11    全波整流手段としての全波整流回路
12    入力電流歪低減手段としての入力電流歪低減回路
15    インバータ手段としてのインバータ回路
C2，C3    コンデンサ
C4 コンデンサ
D1 ダイオード
D2    放電用ダイオード
D3    充電用ダイオード
ｅ    商用交流電源
FL1，FL2    放電ランプとしての蛍光ランプ
L2    インダクタ
【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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