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JP3493647B2 - Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device - Google Patents

Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device

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Publication number
JP3493647B2
JP3493647B2 JP20259196A JP20259196A JP3493647B2 JP 3493647 B2 JP3493647 B2 JP 3493647B2 JP 20259196 A JP20259196 A JP 20259196A JP 20259196 A JP20259196 A JP 20259196A JP 3493647 B2 JP3493647 B2 JP 3493647B2
Authority
JP
Japan
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circuit
power supply
voltage
switching
output
Prior art date
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JP20259196A
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雄治 高橋
征彦 鎌田
啓之 工藤
恵一 清水
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング回路
を用いて高周波電圧を出力する装置であって、交流電源
からの入力電圧の変動を補償する電源装置,放電灯点灯
装置,並びに照明装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for outputting a high frequency voltage using a switching circuit, and a power supply device, a discharge lamp lighting device, and a lighting device for compensating for variations in input voltage from an AC power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置(スイッチング回路
を用いて高周波電圧を高高率で出力する装置)として
は、特願平6−178925号明細書,並びに特願平7
−254344号明細書に示すものが知られている。こ
れらに関する一例について、図面を参照しながら以下に
説明を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus of this type (an apparatus for outputting a high frequency voltage at a high rate by using a switching circuit), Japanese Patent Application No. 6-178925 and Japanese Patent Application No.
What is shown in the specification of 254344 is known. An example of these will be described below with reference to the drawings.

【0003】図12は本発明の先行技術の一例を示す回
路図である。図12において、商用交流電源41にはチ
ョークコイル42及びコンデンサC5等から成るフィル
タ回路43が接続されていて、このフィルタ回路43に
は整流回路44が接続されている。整流回路44は、例
えば高速スイッチン性のダイオードにより構成される。
整流回路44の出力端のプラス側端子には第1のスイッ
チング回路45(例えばMOSFETのドレイン)が接
続され、整流回路44の出力端のマイナス側端子には第
2のスイッチング回路46(例えばMOSFETのソー
ス)が接続されていて、第1のスイッチング回路45と
第2のスイッチング回路46とは直列に接続されてい
る。尚、これらスイッチング回路45,46は、例えば
前述の通りMOSFET(電界効果トランジスタ)等で
構成されていて、それぞれの素子が有する寄生ダイオー
ドをそれぞれ逆電流通流用のダイオードとして利用する
ようになっている。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of the prior art of the present invention. In FIG. 12, a commercial AC power supply 41 is connected to a filter circuit 43 including a choke coil 42 and a capacitor C5, and a rectifier circuit 44 is connected to the filter circuit 43. The rectifier circuit 44 is composed of, for example, a high-speed switching diode.
A first switching circuit 45 (for example, the drain of a MOSFET) is connected to the positive terminal of the output end of the rectifier circuit 44, and a second switching circuit 46 (for example of the MOSFET) is connected to the negative terminal of the output end of the rectifier circuit 44. The source) is connected, and the first switching circuit 45 and the second switching circuit 46 are connected in series. The switching circuits 45 and 46 are composed of, for example, MOSFETs (field effect transistors) as described above, and the parasitic diodes of the respective elements are used as diodes for reverse current flow. .

【0004】また、第1のスイッチング回路45と並列
に、リーケージ形トランスT1の一次側巻線L1と第1
のコンデンサC3とから成る直列回路が接続されてい
る。この第1のコンデンサC3は、整流回路44の出力
周波数に対して平滑作用を有している。そして、リーケ
ージ形トランスT1の二次側巻線L2には蛍光ランプ
(放電灯)49が接続されていて、この蛍光ランプ49
の両極のフィラメント間にはフィラメント予熱用のコン
デンサC2が接続されている。前記リーケージ形トラン
スT1のリーケージインダクタンスは蛍光ランプ49の
限流インピーダンスとしても作用する。
Further, in parallel with the first switching circuit 45, the primary side winding L1 of the leakage transformer T1 and the first winding L1
And a capacitor C3 is connected in series. The first capacitor C3 has a smoothing effect on the output frequency of the rectifier circuit 44. A fluorescent lamp (discharge lamp) 49 is connected to the secondary winding L2 of the leakage transformer T1.
A condenser C2 for preheating the filament is connected between the filaments of both electrodes. The leakage inductance of the leakage transformer T1 also acts as the current limiting impedance of the fluorescent lamp 49.

【0005】さらに、第2のスイッチング回路46と並
列に、リーケージ形トランスT1の一次側巻線L1と第
2のコンデンサC5とから成る直列回路が接続されてい
る。この第2のコンデンサC5の容量は第1のコンデン
サC3の容量に比べて極端に小さく、リーケージ形トラ
ンスT1のリーケージインダクタンスと共に、スイッチ
ング回路45,46のスイッチング周波数において共振
するように(値に)設定されている。
Further, in parallel with the second switching circuit 46, a series circuit composed of a primary side winding L1 of the leakage transformer T1 and a second capacitor C5 is connected. The capacity of the second capacitor C5 is extremely smaller than that of the first capacitor C3, and is set (to a value) so as to resonate at the switching frequency of the switching circuits 45 and 46 together with the leakage inductance of the leakage transformer T1. Has been done.

【0006】一方、制御回路52は、前記スイッチング
回路45,46のオン/オフを制御するものであって、
この制御回路52は、スイッチング回路45,46を略
一定の整流回路44の出力周波数より高い周波数でオン
/オフ制御し、交流電源41の出力電圧(整流回路44
の出力電圧)の波高値の大きさに応じて第2のスイッチ
ング回路46のオン期間が図13に示す如くの関係とな
るように制御を行う。即ち、整流回路44の出力電圧の
波高値が大きい期間には前記第2のスイッチング回路4
6のオン期間を短く、波高値が小さい期間にはオン期間
を長くするように制御が為されるようになっている。ま
た、第1のスイッチング回路45のオン期間は、図13
に示す如くに、前記第2のスイッチング回路46の場合
と逆の関係となるように制御が為されるようになってい
る。尚、図13は整流装置44の出力電圧に対する第1
及び第2のスイッチング回路45,46のオン期間の変
化の状態を示した図である。
On the other hand, the control circuit 52 controls ON / OFF of the switching circuits 45 and 46,
The control circuit 52 performs on / off control of the switching circuits 45 and 46 at a frequency higher than the output frequency of the rectifying circuit 44, which is substantially constant, and outputs the output voltage of the AC power supply 41 (rectifying circuit 44).
The control is performed so that the ON period of the second switching circuit 46 has a relationship as shown in FIG. 13 in accordance with the peak value of the output voltage). That is, while the peak value of the output voltage of the rectifier circuit 44 is large, the second switching circuit 4 is
Control is performed so that the ON period of 6 is short and the ON period is long in a period where the peak value is small. In addition, the ON period of the first switching circuit 45 is as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, control is performed so that the relationship is opposite to that in the case of the second switching circuit 46. Incidentally, FIG. 13 shows the first voltage with respect to the output voltage of the rectifier
FIG. 6 is a diagram showing a change state of the ON periods of the second switching circuits 45 and 46.

【0007】具体的には、前記制御回路52は整流回路
44の出力電圧を検知する検知手段52aと、この検知
手段52aの検知電圧に応じてオン期間を変化させる発
振手段52bとにより構成されている。そして、発振手
段52bは、例えばPWM(パルス幅調節)コントロー
ル機能とスイッチング回路駆動機能とから成り、PWM
コントロール機能を有する具体的手段としては、例えば
PWMコントロールICを利用し、このICを主として
構成したもの(回路,装置等)が挙げられ、スイッチン
グ装置駆動機能を有する具体的手段としては、バッファ
とトランスとフォトカプラ等の伝達手段とから構成した
もの(回路,装置等)が挙げられる。なお、発振手段5
2bに外部からの制御信号入力部52cを設け、外部か
らの制御信号により前記スイッチング回路45,46の
オン期間制御を行うことも可能である。
Specifically, the control circuit 52 comprises a detecting means 52a for detecting the output voltage of the rectifying circuit 44, and an oscillating means 52b for changing the ON period according to the detecting voltage of the detecting means 52a. There is. The oscillating means 52b is composed of, for example, a PWM (pulse width adjustment) control function and a switching circuit drive function.
Specific means having a control function includes, for example, a PWM control IC that is mainly composed of this IC (circuit, device, etc.). Specific means having a switching device driving function include a buffer and a transformer. And a transmission means such as a photocoupler (circuit, device, etc.). The oscillation means 5
It is also possible to provide an external control signal input section 52c in 2b and control the ON period of the switching circuits 45 and 46 by an external control signal.

【0008】次に、図12の動作を図14ないし図17
を参照して説明する。尚、図14は前記本発明の先行技
術の一例を示す回路図において説明に必要な主要部のみ
を簡略化して示した図であり、図12と同一の部分には
同一の符号が付してある。また、図15及び図16は各
部の電圧,電流波形を示し、各図においてVは電圧,I
は電流を示していて、それぞれの符号は図12のそれと
一致している(但し、図15及び図16の(イ)のVG
S5は第1のスイッチング回路(MOSFET)45の
ゲート・ソース間電圧を示し、同(ハ)は第2のスイッ
チング回路(MOSFET)46のゲート・ソース間電
圧をそれぞれ示していて、図15及び図16の横軸(時
間軸)は各スイッチング周波数の周期に対応している。
さらに、図17は各部の電圧,電流波形を示していて、
横軸は整流回路44の出力周波数の周期に対応してい
る。
Next, the operation of FIG. 12 will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to. Incidentally, FIG. 14 is a simplified diagram showing only a main part necessary for explanation in the circuit diagram showing an example of the prior art of the present invention, and the same parts as those in FIG. 12 are designated by the same reference numerals. is there. Further, FIGS. 15 and 16 show voltage and current waveforms of respective parts, where V is voltage and I
Indicates the current, and the respective symbols are the same as those in FIG. 12 (however, VG in FIG. 15 and FIG. 16A)
S5 indicates the gate-source voltage of the first switching circuit (MOSFET) 45, and (5) indicates the gate-source voltage of the second switching circuit (MOSFET) 46, respectively. The horizontal axis (time axis) of 16 corresponds to the cycle of each switching frequency.
Further, FIG. 17 shows the voltage and current waveforms of each part,
The horizontal axis corresponds to the cycle of the output frequency of the rectifier circuit 44.

【0009】最初に、整流回路44の出力電圧(非平滑
直流電圧)の波高値が大きい期間について前記図14及
び図15を参照しながら説明を行う。尚、この期間は前
記図13に示した如く、制御回路52が、検知手段52
aによって検出された検出電圧に応じて、前記第2のス
イッチング回路46のオン期間が相対的に短くなるよう
に制御を行う期間である。
First, a period in which the peak value of the output voltage (non-smoothed DC voltage) of the rectifier circuit 44 is large will be described with reference to FIGS. 14 and 15. During this period, as shown in FIG.
In this period, the ON period of the second switching circuit 46 is controlled to be relatively short according to the detected voltage detected by a.

【0010】さて、期間(a)、即ち、図14の
(a),並びに図15の横軸(時間軸)における期間a
(以下同様)においては、第1のコンデンサC3,第1
のスイッチング回路45,並びにインダクタT1の一次
側巻線L1の閉回路が形成される。これにより、第1の
コンデンサC3に蓄積されていた電荷が、前記閉回路を
流れ(放電し)、図15(ロ),(チ)に示す如くの電
流I45,IC3が流れることになる。
Now, the period (a), that is, the period a on the horizontal axis (time axis) of FIG. 14A and FIG.
(Same below), the first capacitor C3, the first
The switching circuit 45 and the closed circuit of the primary winding L1 of the inductor T1 are formed. As a result, the electric charge accumulated in the first capacitor C3 flows (discharges) through the closed circuit, and the current I45 and IC3 as shown in FIGS. 15B and 15H flow.

【0011】一方、期間(b)においては、前記第1の
スイッチング回路45がオフし、第2のスイッチング回
路46はその寄生ダイオードにより同図(b)に示す方
向にオンする。これにより、インダクタT1の一次側巻
線L1及び第2のコンデンサC5が直列共振を呈し、図
15(ニ),(ヌ)に示す如くに、電流I46,IC5
が流れることになり、インダクタT1の一次側巻線L1
及び第2のコンデンサC5には、それぞれ共振電圧V5
1,V47が現れる。また、前記第2のコンデンサC5
の電圧と第1のコンデンサC3との和に等しい整流回路
44の両端電圧V44にも共振電圧が現れる。この共振
電圧のピーク値は、インダクタT1の一次側巻線L1の
蓄積エネルギー、即ち、上記期間(a)の最後に前記第
1のスイッチング回路45に流れていた電流(I4
5),並びに第2のコンデンサC5の両端電圧(V5
1)により決定される。
On the other hand, in the period (b), the first switching circuit 45 is turned off, and the second switching circuit 46 is turned on in the direction shown in FIG. 2 (b) by its parasitic diode. As a result, the primary winding L1 of the inductor T1 and the second capacitor C5 exhibit series resonance, and as shown in FIGS.
Will flow, and the primary winding L1 of the inductor T1 will flow.
And the second capacitor C5 have a resonance voltage V5
1, V47 appears. Also, the second capacitor C5
A resonance voltage also appears in the voltage V44 across the rectifier circuit 44, which is equal to the sum of the voltage of the first capacitor C3. The peak value of the resonance voltage is the energy stored in the primary winding L1 of the inductor T1, that is, the current (I4 flowing in the first switching circuit 45 at the end of the period (a)).
5), and the voltage across the second capacitor C5 (V5
1).

【0012】また、期間(c)においては、第2のスイ
ッチング回路46がオンし、共振電流が極性反転して、
前記期間(b)の場合と逆向きの、図14(c)に示す
如くの共振電流が流れる(図15(ニ),(ヌ))。と
ころで、前記期間(b)及び期間(c)において、共振
電圧の波高値は、前記共振回路の抵抗成分が小さいこと
から、前記整流回路44の出力電圧(非平滑直流電圧)
より大きくなる。すなわち、昇圧されることになる。
In the period (c), the second switching circuit 46 is turned on, the polarity of the resonance current is inverted,
A resonance current as shown in FIG. 14C flows in the opposite direction to that in the period (b) (FIGS. 15D and 15D). By the way, in the period (b) and the period (c), the peak value of the resonance voltage is the output voltage (non-smoothed DC voltage) of the rectifier circuit 44 because the resistance component of the resonance circuit is small.
Get bigger. That is, the pressure is increased.

【0013】そして、期間(d)においては、前記共振
電圧が低下(減衰)し、同様に第1のコンデンサC3,
並びに第2のコンデンサC5の端子間電圧も低下し、整
流回路44から第1のコンデンサC3,インダクタT1
の一次側巻線L1,並びに第2のスイッチング回路46
を介して、電流I44及びI46が流れる(図15
(ヘ),(チ),(ニ))。
Then, in the period (d), the resonance voltage decreases (attenuates), and similarly the first capacitor C3.
In addition, the voltage across the terminals of the second capacitor C5 also decreases, and the rectifier circuit 44 causes the first capacitor C3 and the inductor T1 to
Primary winding L1, and second switching circuit 46
Currents I44 and I46 flow through (FIG. 15).
(F), (H), (D)).

【0014】さらに、期間(e)においては、第2のス
イッチング回路46がオフし、第1のスイッチング回路
45はその寄生ダイオードにより同図(e)に示す方向
にオンする。これにより、インダクタT1の一次側巻線
L1の蓄積エネルギーによって、第1のスイッチング回
路45の寄生ダイオード及び第1のコンデンサC3に
は、電流I45及びIC3が流れる(図15(ロ),
(チ))。そして、前記期間(a)の状態にもどる。
Further, in the period (e), the second switching circuit 46 is turned off, and the first switching circuit 45 is turned on in the direction shown in FIG. 6 (e) by its parasitic diode. As a result, the current I45 and IC3 flow through the parasitic diode of the first switching circuit 45 and the first capacitor C3 due to the energy stored in the primary winding L1 of the inductor T1 (FIG. 15 (b),
(H)). Then, the state returns to the state of the period (a).

【0015】次に、前記整流回路44の出力電圧(非平
滑直流電圧)の波高値が小さい期間について説明を行
う。図16は整流回路44の出力電圧の波高値が相対的
に小さい期間における各部の電圧,電流波形をスイッチ
ング周波数に対応して示した図である。
Next, the period during which the peak value of the output voltage (non-smoothed DC voltage) of the rectifier circuit 44 is small will be described. FIG. 16 is a diagram showing the voltage and current waveforms of each part in a period in which the peak value of the output voltage of the rectifier circuit 44 is relatively small, corresponding to the switching frequency.

【0016】整流回路44の出力電圧(非平滑直流電
圧)の波高値が小さい期間は、前記図13に示した如
く、制御回路52が、検知手段52aによって検出され
た検出電圧に応じて、前記第2のスイッチング回路46
のオン期間が相対的に長くなるように制御を行う期間で
ある。この場合の回路動作はについて、基本的には前記
図14の場合と同様であるが、各部の電圧,電流波形は
図16の如くになる。図16において注目すべきは、同
図(ホ),(リ)に示す如くに、共振電圧の波高値が前
記図15に比べて大きくなっている点である。これは、
整流回路44の出力である前記非平滑直流電圧の波高値
が小さい期間には、この波高値に応じて第2のコンデン
サC5に充電されている電圧が小さくなり(図15,1
6の各(リ)参照))、この分第2のコンデンサC5に
流れ込む電流、即ち、期間(b)における初期の共振電
流値が大きくなるためである。したがって、前記非平滑
直流電圧の波高値が小さくなる期間には、より昇圧が可
能で、非平滑直流電圧の谷部を持ち上げることができ
る。尚、図12に示した回路においては、これまで説明
してきたように、図13に示される関係でスイッチング
回路45,46のオン期間の制御が行われるため、波高
値が小さい期間には、前記第1のスイッチング回路45
のオン期間が相対的に小さくなっている。これにより、
第1のスイッチング回路45に流れる電流値が、相対的
に小さい段階で遮断される。これは、期間(b)におけ
る初期の共振電流値を小さくするように作用するので、
前述のように第2のコンデンサC5の充電電圧の関係で
共振電圧が大きくなるものの、極端に上昇して谷部の電
圧値を過度に大きくすることはない。
During the period when the peak value of the output voltage (non-smoothed DC voltage) of the rectifier circuit 44 is small, as shown in FIG. 13, the control circuit 52 operates in accordance with the detection voltage detected by the detection means 52a. Second switching circuit 46
Is a period in which control is performed so that the ON period of is relatively long. The circuit operation in this case is basically the same as that in the case of FIG. 14, but the voltage and current waveforms of the respective parts are as shown in FIG. What should be noted in FIG. 16 is that the peak value of the resonance voltage is larger than that in FIG. 15 as shown in FIGS. this is,
While the peak value of the unsmoothed DC voltage output from the rectifier circuit 44 is small, the voltage charged in the second capacitor C5 becomes small in accordance with this peak value (see FIGS. 15 and 1).
This is because the current flowing into the second capacitor C5 by this amount, that is, the initial resonance current value in the period (b) increases. Therefore, during the period when the peak value of the non-smoothed DC voltage is small, the voltage can be further boosted and the valley portion of the non-smoothed DC voltage can be raised. In the circuit shown in FIG. 12, the ON period of the switching circuits 45 and 46 is controlled in the relationship shown in FIG. 13 as described above. First switching circuit 45
The ON period of is relatively small. This allows
The value of the current flowing through the first switching circuit 45 is cut off when the current value is relatively small. This acts to reduce the initial resonant current value in the period (b), so
As described above, the resonance voltage increases due to the charging voltage of the second capacitor C5, but the resonance voltage does not extremely increase and the voltage value of the valley portion does not increase excessively.

【0017】以上のようにして、インダクタT1の二次
側巻線L2に高周波交流を誘起し、蛍光ランプ49を高
周波点灯する。そして、このときの商用交流電源41か
らの入力電流I44は、図17(イ)に示す如くにな
る。これは、上述のように、期間(d)における整流回
路44からの電流が、整流回路44の出力である非平滑
直流電圧の略全期間にわたって流れるためである。した
がって、この電流が、入力力率を高めると共に、入力電
流の低歪みに寄与する。尚、図17は整流回路44の入
力電流,出力端間電圧,並びに負荷電流波形を、整流回
路44の出力周波数に対応して示した図である。また、
前記入力電流I44の高周波成分はフィルタ回路等によ
り容易に吸収(除去)することが可能である。
As described above, high-frequency alternating current is induced in the secondary winding L2 of the inductor T1, and the fluorescent lamp 49 is lit at high frequency. The input current I44 from the commercial AC power supply 41 at this time is as shown in FIG. This is because, as described above, the current from the rectifier circuit 44 in the period (d) flows over substantially the entire period of the unsmoothed DC voltage output from the rectifier circuit 44. Therefore, this current increases the input power factor and contributes to the low distortion of the input current. Note that FIG. 17 is a diagram showing the input current, the output end-to-end voltage, and the load current waveform of the rectifier circuit 44 in correspondence with the output frequency of the rectifier circuit 44. Also,
The high frequency component of the input current I44 can be easily absorbed (removed) by a filter circuit or the like.

【0018】また、整流回路44の出力端間電圧V44
は図17(ロ)に示す如くとなり、蛍光ランプ49を流
れる電流は図17(ハ)に示す如くとなる。これは、前
記第1のコンデンサC3により平滑化された結果、その
包絡線が非平滑直流電圧のリプルを減少したものであ
る。図17(ロ)において、白で示された正弦波の部分
が整流回路44の出力である非平滑直流電圧を示してい
て、この正弦波に重畳されている部分が共振により昇圧
された電圧を示している。この出力端間電圧V44をよ
り平滑化されたものとするには、スイッチング回路4
5,46のオン期間制御を、図13に示すものよりさら
に大きく変化させるようにすればよい。
Further, the voltage V44 between the output terminals of the rectifying circuit 44
17 (b), and the current flowing through the fluorescent lamp 49 is as shown in FIG. 17 (c). This is because the envelope of the first capacitor C3 is smoothed by the first capacitor C3 and the ripple of the non-smoothed DC voltage is reduced. In FIG. 17B, the white sine wave part shows the unsmoothed DC voltage output from the rectifier circuit 44, and the part superimposed on this sine wave shows the voltage boosted by resonance. Shows. In order to make the voltage V44 between the output terminals smoother, the switching circuit 4
The ON period control of Nos. 5 and 46 may be changed more greatly than that shown in FIG.

【0019】ところで、以上に説明したような、図12
に示す如くのスイッチング回路を用いて高周波電圧を高
力率,入力電流を低歪化して出力する装置は極めて有効
な(優れた)ものである。しかしながら、このような装
置において、入力電源電圧に変動が発生した場合、例え
ば定格を超えた入力電圧が供給されたり、定格より低い
入力電圧が供給された場合の対応については示されてい
ない。即ち、前者の場合には供給された高電圧(高電
力)によりランプを破損する可能性があり、後者の場合
には低電圧によりランプ(例えば放電灯)の輝度が低下
したり、ちらついたり、或いは消灯したりする可能性が
ある。
By the way, as described above, FIG.
A device for outputting a high-frequency voltage with a high power factor and an input current with a low distortion by using a switching circuit as shown in (1) is extremely effective (excellent). However, in such a device, there is no description of how to deal with the case where the input power supply voltage fluctuates, for example, the input voltage exceeding the rating is supplied or the input voltage lower than the rating is supplied. That is, in the former case, the high voltage (high power) supplied may damage the lamp, and in the latter case, the low voltage may reduce the brightness of the lamp (for example, a discharge lamp) or cause flicker, Alternatively, it may be turned off.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来のス
イッチング回路を用いて高周波電圧を高力率,入力電流
を低歪化して出力する装置は極めて有効な(優れた)も
のである反面、供給される電源電圧に変動が発生した場
合等には、ランプ(例えば放電灯)の輝度が低下した
り、ちらついたりする等の問題があった。
As described above, a device which uses a conventional switching circuit to output a high-frequency voltage with a high power factor and an input current with a low distortion is extremely effective (excellent), but When the supplied power supply voltage fluctuates, there is a problem that the brightness of a lamp (for example, a discharge lamp) is lowered or flickers.

【0021】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
供給される電源電圧に変動が発生した場合でも、ランプ
輝度が低下したり、ちらついたりすることのない電源装
置,放電灯点灯装置,並びに照明装置を提供することを
目的とするものである。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems.
It is an object of the present invention to provide a power supply device, a discharge lamp lighting device, and a lighting device that do not reduce the lamp brightness or flicker even when the supplied power supply voltage fluctuates.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よる電源装置は、交流電源電圧を整流して非平滑直流電
圧を出力する整流回路と;前記整流回路の出力端間に並
列に接続され、交互にオン/オフして前記整流回路の出
力周波数よりも高い周波数でスイッチングする直列に接
続された第1および第2のスイッチング回路と;前記第
1のスイッチング回路に対して並列に設けられ、前記第
2のスイッチング回路のオン期間に前記第2のスイッチ
ング回路を介して前記整流回路の出力により充電され前
記整流回路の出力周波数に対して平滑処理を行い、前記
第1のスイッチング回路のオン期間に充電電荷を前記第
1のスイッチング回路を介して放電する相対的に大容量
の第1のコンデンサと;前記第1および第2のスイッチ
ング回路の接続点と前記第1のコンデンサとの間に設け
られ、前記第1のコンデンサの充放電電流を通流するイ
ンダクタと;前記第1および第2のスイッチング回路の
オン/オフに応じて前記インダクタと共に共振する相対
的に小容量の第2のコンデンサと;前記第1のスイッチ
ング回路に流れる電流を検出する電流検出回路と;前記
電流検出回路の検出信号に基づいて前記第1のスイッチ
ング回路のオン期間を制御するオンデューティ可変回路
と;前記交流電源電圧の変動を検出し検出信号を出力す
る電源電圧検出回路と;前記電源電圧検出回路からの検
出信号に基づいて前記第1および第2のスイッチング回
路のスイッチング周波数を変更する出力制御回路と;前
記インダクタおよび前記第2のコンデンサの共振によっ
て高周波出力を得る出力回路とを具備したことを特徴と
する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply device which rectifies an AC power supply voltage and outputs a non-smoothed DC voltage. The rectification circuit is connected in parallel between output terminals of the rectification circuit. First and second switching circuits connected in series, which are alternately turned on / off to switch at a frequency higher than the output frequency of the rectifier circuit; and are provided in parallel to the first switching circuit. During the ON period of the second switching circuit, the output frequency of the rectifier circuit, which is charged by the output of the rectifier circuit through the second switching circuit, is subjected to smoothing processing, and the first switching circuit is turned on. a connection point of said first and second switching circuits; the first capacitor and a relatively large capacity for discharge through said first switching circuit to charge electric charges during the period An inductor provided between the first capacitor and a charge / discharge current of the first capacitor; and a inductor that resonates with the inductor according to ON / OFF of the first and second switching circuits. A second capacitor having a small capacity; a current detection circuit for detecting a current flowing through the first switching circuit; and controlling an ON period of the first switching circuit based on a detection signal of the current detection circuit. An on-duty variable circuit; a power supply voltage detection circuit that detects a change in the AC power supply voltage and outputs a detection signal; a switching frequency of the first and second switching circuits based on a detection signal from the power supply voltage detection circuit An output control circuit for changing the output voltage; and an output circuit for obtaining a high frequency output by resonance of the inductor and the second capacitor. Characterized in that it was.

【0023】請求項2に記載の発明による電源装置は請
求項1に記載の電源装置において、前記電源電圧検出回
路は、前記電源電圧変動の検出を、相対的に大容量の前
記第1のコンデンサの両端に発生する電圧を検出するこ
とで行うことを特徴とし、請求項3に記載の発明による
電源装置は請求項1に記載の電源装置において、前記電
源電圧検出回路は、前記電源電圧変動の検出を、相対的
に大容量の前記第1のコンデンサを充電する経路中に接
続された前記第2のスイッチング回路を流れる電流のピ
ーク値を検出することで行うことを特徴とする。尚、前
記第1および第2のスイッチング回路は電界効果トラン
ジスタ(MOSFET)としているが、バイポーラトラ
ンジスタとそれに逆並列接合されたダイオードと置き換
えてもよい。また、前記電流のピーク値を検出する手段
は、Isw検出回路とIsw(ピーク)検出回路とから
なり、前記Isw検出回路は前記第2のスイッチング回
路(例えばMOSFET)のドレイン端子側に接続され
るとしているが、ソース端子側に配置してもよい。
A power supply device according to a second aspect of the present invention is the power supply device according to the first aspect, wherein the power supply voltage detection circuit detects the fluctuation of the power supply voltage by the first capacitor having a relatively large capacity. The power supply device according to claim 3 is the power supply device according to claim 1, wherein the power supply voltage detection circuit is configured to detect the fluctuation of the power supply voltage. The detection is performed by detecting a peak value of a current flowing through the second switching circuit connected in a path for charging the relatively large-capacity first capacitor. Although the first and second switching circuits are field effect transistors (MOSFETs), they may be replaced with a bipolar transistor and a diode connected in anti-parallel to the bipolar transistor. Further, the means for detecting the peak value of the current includes an Isw detection circuit and an Isw (peak) detection circuit, and the Isw detection circuit is connected to the drain terminal side of the second switching circuit (for example, MOSFET). However, it may be arranged on the source terminal side.

【0024】請求項4に記の発明による電源装置は請求
項1から3の何れか1に記載の電源装置において、前記
出力制御回路は、前記電源電圧検出回路からの検出信号
により前記電源電圧の上昇が検出された場合には、その
上昇の程度に応じて前記第1および第2のスイッチング
回路のスイッチング周波数を上げ、前記電源電圧検出回
路からの検出信号により前記電源電圧の低下が検出され
た場合には、その低下の程度に応じて前記第1および第
2のスイッチング回路のスイッチング周波数を下げるよ
うに制御することを特徴とし、請求項5に記載の発明に
よる電源装置は請求項1から3の何れか1に記載の電源
装置において、前記出力制御回路は、電源電圧を検出す
る前記電源電圧検出回路からの検出信号に基づいて発振
周波数を変えることのできる発振器を備え、この発振器
の発振周波数に比例して前記第1および第2のスイッチ
ング回路のスイッチング周波数が変わることを特徴と
し、請求項6に記載の発明による電源装置は請求項5に
記載の電源装置において、前記出力制御回路は、前記電
源電圧検出回路からの検出信号により前記電源電圧の上
昇が検出された場合には、その上昇の程度に応じて前記
発振器の発振周波数を上げ、前記電源電圧検出回路から
の検出信号により前記電源電圧の低下が検出された場合
には、その低下の程度に応じて前記発振器の発振周波数
を下げるように制御することを特徴とする。
A power supply device according to a fourth aspect of the present invention is the power supply device according to any one of the first to third aspects, wherein the output control circuit is configured to detect the power supply voltage by the detection signal from the power supply voltage detection circuit. When an increase is detected, the switching frequencies of the first and second switching circuits are increased according to the degree of the increase, and the decrease in the power supply voltage is detected by the detection signal from the power supply voltage detection circuit. In this case, the switching frequency of the first and second switching circuits is controlled so as to be lowered according to the degree of the reduction, and the power supply device according to the invention of claim 5 is characterized in that In the power supply device according to any one of 1 to 3, the output control circuit may change the oscillation frequency based on a detection signal from the power supply voltage detection circuit that detects a power supply voltage. The power supply device according to claim 6 is characterized in that a switching frequency of the first and second switching circuits changes in proportion to an oscillation frequency of the oscillator. In the power supply device, the output control circuit raises the oscillation frequency of the oscillator according to the degree of the rise when the rise of the power supply voltage is detected by the detection signal from the power supply voltage detection circuit, When a decrease in the power supply voltage is detected by the detection signal from the power supply voltage detection circuit, the oscillation frequency of the oscillator is controlled so as to be decreased according to the degree of the decrease.

【0025】請求項7に記載の発明による電源装置は、
交流電圧を整流して非平滑直流電圧を出力する整流回路
と;前記整流回路の出力端間に並列に接続され、交互に
オン/オフして前記整流回路の出力周波数よりも高い周
波数でスイッチングする直列に接続された第1および第
2のスイッチング回路と;前記第1のスイッチング回路
に対して並列に設けられ、前記第2のスイッチング回路
のオン期間に前記第2のスイッチング回路を介して前記
整流回路の出力により充電され前記整流回路の出力周波
数に対して平滑処理を行い、前記第1のスイッチング回
路のオン期間に充電電荷を前記第1のスイッチング回路
を介して放電する相対的に大容量の第1のコンデンサ
と;前記第1および第2のスイッチング回路の接続点と
前記第1のコンデンサとの間に設けられ、前記第1のコ
ンデンサの充放電電流を通流するインダクタと;前記第
1および第2のスイッチング回路のオン/オフに応じて
前記インダクタと共に共振する相対的に小容量の第2の
コンデンサと;前記整流回路の出力端子間の非平滑直流
電圧に過電圧が印加されたことを検出する前記整流回路
と並列に接続された過電圧検出回路と;前記過電圧検出
回路から出力された電圧値と所定の基準値レベルとを比
較し、前記過電圧検出回路から出力された電圧値が前記
基準値レベルを超えた場合、保護信号を出力する比較回
路と;前記保護信号が入力されると前記第2のスイッチ
ング回路の動作をターンオフさせるスイッチング制御回
路とを具備していることを特徴としている。なお、この
発明において、前記第1および第2のスイッチング回路
としては、電界効果トランジスタ(MOSFET)や、
バイポーラトランジスタとそれに逆並列接合されたダイ
オード回路などが挙げられる。また、前記過電圧検出回
路としては、抵抗やコンデンサなど電圧を検出できる手
段を用いて構成された回路であればよい。
A power supply device according to the invention of claim 7 is
A rectifier circuit that rectifies an AC voltage and outputs an unsmoothed DC voltage; connected in parallel between the output terminals of the rectifier circuit, and alternately turns on / off to switch at a frequency higher than the output frequency of the rectifier circuit First and second switching circuits connected in series; provided in parallel with the first switching circuit, and rectifying via the second switching circuit during an ON period of the second switching circuit. A relatively large capacity that is charged by the output of the circuit, performs smoothing processing on the output frequency of the rectifier circuit, and discharges the charged electric charge through the first switching circuit during the ON period of the first switching circuit. A first capacitor; provided between a connection point of the first and second switching circuits and the first capacitor, and charging and discharging the first capacitor. An inductor that flows through; a second capacitor having a relatively small capacity that resonates with the inductor in response to ON / OFF of the first and second switching circuits; and an unsmoothed output terminal of the rectifier circuit. An overvoltage detection circuit connected in parallel with the rectifier circuit for detecting that an overvoltage is applied to the DC voltage; comparing the voltage value output from the overvoltage detection circuit with a predetermined reference value level to detect the overvoltage A comparator circuit that outputs a protection signal when the voltage value output from the circuit exceeds the reference value level; and a switching control circuit that turns off the operation of the second switching circuit when the protection signal is input. It is characterized by having. In the present invention, as the first and second switching circuits, a field effect transistor (MOSFET),
Examples include a bipolar transistor and a diode circuit that is connected in antiparallel to the bipolar transistor. Further, the overvoltage detection circuit may be a circuit configured by using a means capable of detecting a voltage such as a resistor or a capacitor.

【0026】 請求項8に記載の発明による電源装置は
請求項7に記載の電源装置において、前記第1のスイッ
チング回路および前記第1のコンデンサは回路の電位
側に接続され、前記第2のスイッチング回路および前記
第2のコンデンサは回路の電位側に接続されているこ
とを特徴とするものであり、請求項9に記載の発明によ
る電源装置は、請求項7または8に記載の電源装置にお
いて、前記第2のスイッチング回路におけるターンオフ
制御は、前記過電圧検出回路から出力された電圧値が前
記基準値レベルを超えている期間中に渡って行われるこ
とを特徴とするものである。尚、前記第2のスイッチン
グ回路がオンしてから前記過電圧検出回路の出力が基準
レベルを超えているか否かの判断が前記比較回路にて行
われるため、実際にターンオフ制御が行われるまでには
若干の応答の遅れが発生する。
A power supply device according to an eighth aspect of the present invention is the power supply device according to the seventh aspect, wherein the first switching circuit and the first capacitor are connected to a low potential side of the circuit, and the second The switching circuit and the second capacitor are connected to the high potential side of the circuit, and the power supply device according to the invention of claim 9 is the power supply device of claim 7 or 8. In the above, the turn-off control in the second switching circuit is performed during a period in which the voltage value output from the overvoltage detection circuit exceeds the reference value level. Since the comparison circuit determines whether or not the output of the overvoltage detection circuit exceeds the reference level after the second switching circuit is turned on, the turn-off control is not actually performed. A slight delay in response occurs.

【0027】請求項10に記載の発明による電源装置
は、請求項7または8に記載の電源装置において、前記
第2のスイッチング回路におけるターンオフ制御は、前
記過電圧検出回路から出力された電圧値が、前記基準値
レベルを超えてから、所定時間経過後までの期間に渡っ
て行われることを特徴とするものである。尚、前記第2
のスイッチング回路がオンしてから前記過電圧検出回路
の出力が基準レベルを超えているか否かの判断が前記比
較回路にて行われるため、実際にターンオフ制御が行わ
れるまでには若干の応答の遅れが発生する。
A power supply device according to a tenth aspect of the present invention is the power supply device according to the seventh or eighth aspect, wherein the turn-off control in the second switching circuit is such that the voltage value output from the overvoltage detection circuit is: It is characterized in that it is carried out for a period from when the reference value level is exceeded to when a predetermined time has elapsed. Incidentally, the second
Since the comparison circuit determines whether or not the output of the overvoltage detection circuit exceeds the reference level after the switching circuit is turned on, there is a slight delay in response until the turn-off control is actually performed. Occurs.

【0028】 請求項11に記載の発明による電源装置
は、請求項7または8に記載の電源装置において、前記
第2のスイッチング回路におけるターンオフ制御は、前
記過電圧検出回路から出力された電圧値が、前記基準値
レベルを超えている期間開始からその期間終了までの期
間か、または前記期間開始から所定時間経過後までの期
間の何れか長い期間に行われることを特徴とするもので
ある。尚、前記第2のスイッチング回路がオンしてから
前記過電圧検出回路の出力が基準レベルを超えているか
否かの判断が前記比較回路にて行われるため、実際にタ
ーンオフ制御が行われるまでには若干の応答の遅れが発
生する。
The power supply device according to an eleventh aspect of the present invention is the power supply device according to the seventh or eighth aspect, wherein the turn-off control in the second switching circuit is such that the voltage value output from the overvoltage detection circuit is: it is characterized in that the dividing line to any long period of time if the period from the period started exceeds the reference value level until the period ends, or from the period start until after a predetermined time has elapsed. Since the comparison circuit determines whether or not the output of the overvoltage detection circuit exceeds the reference level after the second switching circuit is turned on, the turn-off control is not actually performed. A slight delay in response occurs.

【0029】請求項12に記載の発明による電源装置
は、請求項7から11の何れか1に記載の電源装置にお
いて、前記第1及び第2のスイッチング回路はそのスイ
ッチング周波数一定のもと、デューティー制御されるこ
とを特徴とし、請求項13に記載の発明による電源装置
は、請求項7から11の何れか1に記載の電源装置にお
いて、前記第1及び第2のスイッチング回路はオン時間
が各々制御されることを特徴とするものである。
A power supply device according to a twelfth aspect of the present invention is the power supply device according to any one of the seventh to eleventh aspects, wherein the first and second switching circuits have a duty ratio under a constant switching frequency. The power supply device according to claim 13 is controlled in the power supply device according to any one of claims 7 to 11, wherein each of the first and second switching circuits has an ON time. It is characterized by being controlled.

【0030】請求項14に記載の発明による放電灯点灯
装置は、請求項1から13の何れか1に記載の電源装置
と;前記電源装置の出力により付勢される放電灯とを具
備していることを特徴とするものである。
A discharge lamp lighting device according to a fourteenth aspect of the present invention comprises the power supply device according to any one of the first to thirteenth aspects; and a discharge lamp that is energized by the output of the power supply device. It is characterized by being present.

【0031】請求項15に記載の発明による照明装置
は、照明装置本体と;前記請求項14に記載の放電灯点
灯装置とを具備していることを特徴とするものである。
An illumination device according to a fifteenth aspect of the present invention comprises the illumination device body and the discharge lamp lighting device according to the fourteenth aspect.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明における第1
の実施の形態を示す回路図である。尚、本発明の実施の
形態は、装置に入力される電源電圧の平均値を検出する
ことにより前記電源電圧変動の補償を行う装置に関する
ものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first of the present invention.
3 is a circuit diagram showing an embodiment of FIG. The embodiment of the present invention relates to a device that compensates for the fluctuation of the power supply voltage by detecting the average value of the power supply voltage input to the device.

【0033】図1において、商用交流電源16はライン
フィルタ17を介して整流回路15に供給されていて、
整流回路15は商用交流電源16より供給された交流電
圧を整流し、非平滑直流電圧として出力する。整流回路
15の正極側の出力端は、インバータ回路18の正極側
の入力端子51に接続され、負極側の出力端はインバー
タ回路18の負極側の入力端子52にそれぞれ接続され
ている。
In FIG. 1, the commercial AC power supply 16 is supplied to the rectifier circuit 15 via a line filter 17,
The rectifier circuit 15 rectifies the AC voltage supplied from the commercial AC power supply 16 and outputs it as an unsmoothed DC voltage. The positive output terminal of the rectifier circuit 15 is connected to the positive input terminal 51 of the inverter circuit 18, and the negative output terminal is connected to the negative input terminal 52 of the inverter circuit 18, respectively.

【0034】また、インバータ回路18は、例えばMO
SFETから成る充電側SW回路21(第2のスイッチ
ング回路)および放電側SW回路22(第1のスイッチ
ング回路)と、出力制御回路23と、平滑用大容量コン
デンサである第1のコンデンサC3と、前記第1のコン
デンサC3と比べ小容量な第2のコンデンサC5と、イ
ンバータトランス等から成るインダクタT1と、電流を
検出するIsw検出回路4と、電流ピーク値を検出する
Isw(ピーク)検出回路5により構成されている。
The inverter circuit 18 is, for example, an MO.
A charge side SW circuit 21 (second switching circuit) and a discharge side SW circuit 22 (first switching circuit) each including an SFET, an output control circuit 23, and a first capacitor C3 that is a smoothing large-capacity capacitor, A second capacitor C5 having a smaller capacity than the first capacitor C3, an inductor T1 including an inverter transformer, an Isw detection circuit 4 for detecting a current, and an Isw (peak) detection circuit 5 for detecting a current peak value. It is composed by.

【0035】 以下、インバータ回路18について詳細
に説明する。インバータ回路18の正極側の入力端子5
1は、充電側SW回路21のドレイン・ソース路,Is
w検出回路4,並びに放電側SW回路22のドレイン・
ソース路から成る直列回路を介してインバータ回路18
の負極側の入力端子52に接続されると共に、第2のコ
ンデンサC5と第1のコンデンサC3とから成る直列回
路を介して同じくインバータ回路18の負極側の入力端
子52に接続されている。また、充電側SW回路21と
Isw検出回路4の接続点は、インダクタT1の一次側
巻線L1を介して、前記第2のコンデンサC5と第1の
コンデンサC3の接続点に接続されている。このように
接続されることにより、第2のコンデンサC5および第
1のコンデンサC3は、それぞれ前記電側SW回路2
1および電側SW回路22に並列に設けられることに
なる。
The inverter circuit 18 will be described in detail below. Input terminal 5 on the positive side of the inverter circuit 18
1 is the drain-source path of the charge side SW circuit 21, Is
The drain of the w detection circuit 4 and the discharge side SW circuit 22
Inverter circuit 18 via a series circuit composed of a source path
Is also connected to the negative input terminal 52 of the inverter circuit 18 through a series circuit including the second capacitor C5 and the first capacitor C3. The connection point between the charge side SW circuit 21 and the Isw detection circuit 4 is connected to the connection point between the second capacitor C5 and the first capacitor C3 via the primary side winding L1 of the inductor T1. By being connected in this way, the second capacitor C5 and the first capacitor C3, each of the charging-side SW circuit 2
It will be provided in parallel to one and the discharge collector side SW circuit 22.

【0036】そして、Isw検出回路4は放電側SW回
路22に流れる電流を検出し、検出電圧V1としてIs
w(ピーク)検出回路5に供給する。また、Isw(ピ
ーク)検出回路5は電圧V1のピーク値を検出し、この
検出結果のピーク値をピーク値電圧V2として出力制御
回路23の端子53に供給する。即ち、Isw検出回路
4とIsw(ピーク)検出回路5とは、放電側SW回路
22に流れる電流のピーク値を検出する電流ピーク値検
出回路を構成している。
Then, the Isw detection circuit 4 detects the current flowing through the discharge side SW circuit 22 and outputs Is as the detection voltage V1.
It is supplied to the w (peak) detection circuit 5. Further, the Isw (peak) detection circuit 5 detects the peak value of the voltage V1 and supplies the peak value of this detection result to the terminal 53 of the output control circuit 23 as the peak value voltage V2. That is, the Isw detection circuit 4 and the Isw (peak) detection circuit 5 configure a current peak value detection circuit that detects the peak value of the current flowing through the discharge side SW circuit 22.

【0037】さらに、出力制御回路23は発振信号a1
及びb1を充電側および放電側のSW回路21,22の
ゲートにそれぞれ供給し、充電側SW回路21および放
電側SW回路22を交互にオン/オフすると共に、前記
Isw(ピーク)検出回路5からのピーク値検出電圧V
2を一定に保つように制御することにより、前記充電側
SW回路21および放電側SW回路22のオンデューテ
ィ比を一定に保つ。
Further, the output control circuit 23 outputs the oscillation signal a1.
And b1 are respectively supplied to the gates of the charge side and discharge side SW circuits 21 and 22 to alternately turn on / off the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW circuit 22, and from the Isw (peak) detection circuit 5. Peak value detection voltage V
The on-duty ratio of the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW circuit 22 is kept constant by controlling 2 to keep constant.

【0038】一方、放電灯49の両端のフィラメントは
フィラメント加熱用のコンデンサC2と、インダクタT
1の二次側巻線L2と接続されている。即ち、放電灯4
9とコンデンサCとは、インダクタT1の出力回路を構
成している。
On the other hand, the filaments at both ends of the discharge lamp 49 have a filament heating capacitor C2 and an inductor T.
1 is connected to the secondary winding L2. That is, the discharge lamp 4
9 and the capacitor C constitute an output circuit of the inductor T1.

【0039】次に、前記インバータ回路18を構成する
出力制御回路23について説明を行う。出力制御回路2
3は、大きくは、オンデューティ可変回路31とFET
ドライバ(駆動回路)14とにより構成されている。
Next, the output control circuit 23 constituting the inverter circuit 18 will be described. Output control circuit 2
3 is largely the on-duty variable circuit 31 and the FET
And a driver (driving circuit) 14.

【0040】オンデューティ可変回路31は、前記Is
w(ピーク)検出回路5からのピーク値検出電圧V2を
検出し、この検出結果に基づいて、FETドライバ14
が出力する発振信号a1およびb1のデューティ比の可
変制御を行うようになっている。即ち、ピーク値検出電
圧V2が高いときは、発振信号b1がハイレベルとなる
デューティ比を小さくし、発振信号a1がハイレベルと
なるデューティ比を大きくすることによって、放電側S
W回路22のオンデューティ比を小さくし、充電側SW
回路21のオンデューティ比が大きくするように制御を
行う。一方、ピーク値検出電圧V2が低いときは、発振
信号b1がハイレベルとなるデューティ比を大きくし、
発振信号a1がハイレベルとなるデューティ比を小さく
することによって、放電側SW回路22のオンデューテ
ィ比を大きくし、充電側SW回路21のオンデューティ
比を小さくするように制御を行う。
The on-duty variable circuit 31 uses the Is
The FET driver 14 detects the peak value detection voltage V2 from the w (peak) detection circuit 5, and based on the detection result.
The variability control of the duty ratio of the oscillation signals a1 and b1 output by That is, when the peak value detection voltage V2 is high, the duty ratio with which the oscillation signal b1 is at a high level is reduced, and the duty ratio with which the oscillation signal a1 is at a high level is increased, so that the discharge side S
The on-duty ratio of the W circuit 22 is reduced and the charging side SW
The control is performed so that the on-duty ratio of the circuit 21 is increased. On the other hand, when the peak value detection voltage V2 is low, the duty ratio at which the oscillation signal b1 becomes high level is increased,
Control is performed so that the on-duty ratio of the discharge side SW circuit 22 is increased and the on-duty ratio of the charge side SW circuit 21 is decreased by decreasing the duty ratio at which the oscillation signal a1 becomes high level.

【0041】オンデューティ可変回路31は、抵抗R
1,R2,コンデンサC1,誤差アンプ6,直流定電圧
源E1,VFO(電圧/周波数変換回路)7,並びにP
WM(パルス幅制御回路)13により構成され、前記ピ
ーク値検出電圧V2が供給されるオンデューティ可変回
路31の端子53は、抵抗R1を介して誤差アンプ6の
反転入力端子(−)に接続されている。また、直流定電
圧源E1は誤差アンプ6の非反転入力端子(+)に接続
されていて、誤差アンプ6の非反転入力端子(+)に直
流定電圧V3を供給する。
The on-duty variable circuit 31 includes a resistor R
1, R2, capacitor C1, error amplifier 6, DC constant voltage source E1, VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7, and P
A terminal 53 of the on-duty variable circuit 31, which is composed of a WM (pulse width control circuit) 13 and is supplied with the peak value detection voltage V2, is connected to the inverting input terminal (-) of the error amplifier 6 via the resistor R1. ing. The DC constant voltage source E1 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the error amplifier 6 and supplies the DC constant voltage V3 to the non-inverting input terminal (+) of the error amplifier 6.

【0042】さらに、誤差アンプ6の反転入力端子
(−)と誤差アンプ6の出力端子との間には、抵抗R2
とコンデンサC1からなる並列回路が接続されていて、
誤差アンプ6の出力端子はPWM(パルス幅制御回路)
13に接続されている。そして、誤差アンプ6は、直流
定電圧源E1からの直流定電圧(基準電圧)V3に対し
て前記ピーク値検出電圧V2が大きくなろうとすると、
誤差アンプ6の出力端子からの出力電圧V5を小さく
し、基準電圧V3に対して前記ピーク値検出電圧V2が
小さくなろうとすると出力端子からの出力電圧V5を大
きくする。
Further, a resistor R2 is provided between the inverting input terminal (-) of the error amplifier 6 and the output terminal of the error amplifier 6.
And a parallel circuit consisting of a capacitor C1 is connected,
The output terminal of the error amplifier 6 is PWM (pulse width control circuit)
It is connected to 13. When the error amplifier 6 tries to increase the peak value detection voltage V2 with respect to the DC constant voltage (reference voltage) V3 from the DC constant voltage source E1,
When the output voltage V5 from the output terminal of the error amplifier 6 is reduced and the peak value detection voltage V2 becomes smaller than the reference voltage V3, the output voltage V5 from the output terminal is increased.

【0043】一方、PWM(パルス幅制御回路)13
は、VFO(電圧/周波数変換回路)7からの発振信号
に基づいて、所定の周波数のパルス信号p1を出力する
ようになっていて、誤差アンプ6からの出力電圧V5が
大きい場合には前記パルス信号p1のパルスの時間幅を
長くし、誤差アンプ6からの出力電圧V5が小さい場合
には前記パルス信号p1のパルスの時間幅を短くする。
On the other hand, PWM (pulse width control circuit) 13
Is configured to output a pulse signal p1 having a predetermined frequency based on an oscillation signal from a VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7, and when the output voltage V5 from the error amplifier 6 is large, the pulse signal The time width of the pulse of the signal p1 is lengthened, and when the output voltage V5 from the error amplifier 6 is small, the time width of the pulse of the pulse signal p1 is shortened.

【0044】これに基づいてFETドライバ(駆動回
路)14は、前記PWM(パルス幅制御回路)13から
のパルス信号p1が“H”(パルス期間)となる期間に
放電側SW回路22をオンし、それ以外の“L”となる
期間に放電側SW回路22をオフする発振信号b1を前
記放電側SW回路22の制御信号入力端子(例えばゲー
ト)に供給し、PWM(パルス幅制御回路)13からの
パルス信号p1が“H”(パルス期間)となる期間に充
電側SW回路21をオフし、それ以外の“L”となる期
間に充電側SW回路21をオンする発振信号a1を前記
充電側SW回路21の制御信号入力端子(例えばゲー
ト)に供給するようになっている。
Based on this, the FET driver (driving circuit) 14 turns on the discharge side SW circuit 22 during the period when the pulse signal p1 from the PWM (pulse width control circuit) 13 is "H" (pulse period). , The oscillation signal b1 for turning off the discharge side SW circuit 22 in the other period of "L" is supplied to the control signal input terminal (eg, gate) of the discharge side SW circuit 22, and the PWM (pulse width control circuit) 13 The oscillation signal a1 that turns off the charging side SW circuit 21 during the period when the pulse signal p1 from H is "H" (pulse period) and turns on the charging side SW circuit 21 during the other period when the pulse signal p1 is "L" is charged. The control signal input terminal (eg, gate) of the side SW circuit 21 is supplied.

【0045】ところで、前記VFO(電圧/周波数変換
回路)7には電源電圧検出回路8から電源電圧の平均値
V4が入力されていて、VFO7はこの電源電圧の平均
値V4に基づいた発振信号を前記PWM(パルス幅制御
回路)13に供給するようになっている。前記電源電圧
検出回路8は、前記整流回路15,低速の電源整流ダイ
オード9a,9b,並びに供給された電源電圧を十分に
平滑することが可能な時定数を有する平滑回路10とに
より構成され、前記平滑回路10は抵抗R3,R4,並
びにコンデンサC4により構成されている。
By the way, the VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7 is supplied with the average value V4 of the power supply voltage from the power supply voltage detection circuit 8, and the VFO 7 generates an oscillation signal based on the average value V4 of the power supply voltage. The signal is supplied to the PWM (pulse width control circuit) 13. The power supply voltage detection circuit 8 includes the rectification circuit 15, low-speed power supply rectification diodes 9a and 9b, and a smoothing circuit 10 having a time constant capable of sufficiently smoothing the supplied power supply voltage. The smoothing circuit 10 is composed of resistors R3, R4 and a capacitor C4.

【0046】 一方、前記電源電圧検出回路8は、前記
整流回路15の2つの交流電源供給端子に前記ダイオー
ド9a,9bのアノードが各々接続されていて、ダイオ
ード9a,9bのカソードは共通に接続されると共に、
前記抵抗R3を介し、コンデンサC4と抵抗R4から成
る並列回路を介して基準電位点(グランド)に接続され
ている。そして、前記電源電圧の平均値V4は、前記抵
抗R3と、前記コンデンサC4と抵抗R4から成る並列
回路との接続点より前記VFO7に供給されるようにな
っている。
On the other hand, in the power supply voltage detection circuit 8, the anodes of the diodes 9a and 9b are respectively connected to the two AC power supply terminals of the rectifier circuit 15, and the cathodes of the diodes 9a and 9b are commonly connected. Along with
It is connected to a reference potential point (ground) via the resistor R3 and a parallel circuit composed of a capacitor C4 and a resistor R4. Then, the average value V4 of the power supply voltage, and the resistor R3, and is supplied to the VFO7 from the connection point between the parallel circuit consisting of the capacitor C4 and the resistor R4.

【0047】次に、以上のように構成された、本発明に
係るスイッチング回路を用いて高周波電圧を高力率,入
力電流を低歪化して出力する装置の作用(動作)につい
て図2を参照しながら説明を行う。図2は前記図1の出
力制御回路23により制御される整流回路15の出力電
圧と、充電側SW回路21および放電側SW回路22と
におけるそれぞれのオン時間の関係を示したタイミング
チャートであり、図2(a)は整流回路15の出力電圧
を示していて、図2(b)は充電側および放電側SW回
路21,22それぞれの前記整流回路15の出力電圧に
対するオン時間を示している。
Next, referring to FIG. 2, the operation (operation) of the device configured as described above for outputting a high-frequency voltage with a high power factor and an input current with a low distortion using the switching circuit according to the present invention will be described. While explaining. FIG. 2 is a timing chart showing the relationship between the output voltage of the rectifier circuit 15 controlled by the output control circuit 23 of FIG. 1 and the ON time of each of the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW circuit 22, 2A shows the output voltage of the rectifier circuit 15, and FIG. 2B shows the on-time of the charge side and discharge side SW circuits 21, 22 with respect to the output voltage of the rectifier circuit 15.

【0048】図2に示す如くに、前記2つのスイッチン
グ回路である充電側SW回路21および放電側SW回路
22は、整流回路15の出力電圧(商用交流電源16の
出力電圧)の波高値の大きいときには放電側SW回路2
2のオン期間が長く充電側SW回路21のオン期間が短
くなり、整流回路15の出力電圧(商用交流電源16の
出力電圧)の波高値の小さいときには放電側SW回路2
2のオン期間が短く充電側SW回路21のオン期間が長
くなるように制御されている。即ち、2つのスイッチン
グ回路である前記充電側SW回路21および放電側SW
回路22それぞれのオン期間は図2(b)に示す如く、
互いに逆の関係に変化するようになっている。
As shown in FIG. 2, the charging side SW circuit 21 and the discharging side SW circuit 22, which are the two switching circuits, have a large peak value of the output voltage of the rectifier circuit 15 (the output voltage of the commercial AC power supply 16). Sometimes the discharge side SW circuit 2
2 has a long ON period, the charging SW circuit 21 has a short ON period, and when the peak value of the output voltage of the rectifier circuit 15 (the output voltage of the commercial AC power supply 16) is small, the discharging SW circuit 2
The ON period of 2 is short and the ON period of the charging side SW circuit 21 is controlled to be long. That is, the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW that are two switching circuits
The ON period of each of the circuits 22 is as shown in FIG.
It is designed to change in the opposite relationship.

【0049】今、商用交流電源16より供給される電源
電圧が一定であったとすると、商用交流電源16の出力
電圧はラインフィルタ17を介して整流回路15に供給
されて全波整流され、前記インバータ回路18,並びに
電源電圧検出回路8に供給される。一方、インバータ回
路18を構成する出力制御回路23は、前記充電側SW
回路21および放電側SW回路22を前記商用交流電源
16より高い周波数にて交互にスイッチングし、インダ
クタT1の二次側巻線L2に高周波交流電圧を誘起して
放電灯49を高周波点灯させる。
Now, assuming that the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 is constant, the output voltage of the commercial AC power supply 16 is supplied to the rectifier circuit 15 via the line filter 17 and full-wave rectified, and the inverter is used. It is supplied to the circuit 18 and the power supply voltage detection circuit 8. On the other hand, the output control circuit 23 that constitutes the inverter circuit 18 includes the charging side SW.
The circuit 21 and the discharge side SW circuit 22 are alternately switched at a frequency higher than that of the commercial AC power supply 16 to induce a high frequency AC voltage in the secondary winding L2 of the inductor T1 to light the discharge lamp 49 at a high frequency.

【0050】このとき、コンデンサC5,並びにインダ
クタT1にて共振電圧が発生され、この共振電圧の作用
によってコンデンサC3の電圧が、前記充電側SW回路
21および放電側SW回路22の1周期のスイッチング
動作中に前記整流回路15で整流された非平滑直流電圧
よりも低くなるように抑えられる。これにより、整流回
路15で整流された電圧の波高値が低い期間には力率改
善電流が流れ、商用交流電源16の入力力率を向上さ
せ、入力電流の低歪み化が図られる。
At this time, a resonant voltage is generated in the capacitor C5 and the inductor T1, and the voltage of the capacitor C3 is switched by the resonant voltage for one cycle of the charging side SW circuit 21 and the discharging side SW circuit 22. It is suppressed to be lower than the unsmoothed DC voltage rectified by the rectifier circuit 15. As a result, the power factor improving current flows during the period when the peak value of the voltage rectified by the rectifying circuit 15 is low, the input power factor of the commercial AC power source 16 is improved, and the distortion of the input current is reduced.

【0051】ところで、前記商用交流電源16より供給
される電源電圧に何らかの原因で変動が発生したとする
と、既述した通り、例えば定格を超えた入力電圧が供給
された場合には供給された高電圧(高電力)によりラン
プ(例えば放電灯)を破損する可能性があり、定格より
低い入力電圧が供給された場合には低電圧によりランプ
がちらついたり、ランプの輝度が低下したり、或いは消
灯するなどの不具合が発生する。
If the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason, as described above, for example, when an input voltage exceeding the rating is supplied, the supplied high voltage is supplied. The voltage (high power) may damage the lamp (eg discharge lamp), and when an input voltage lower than the rating is supplied, the low voltage may cause the lamp to flicker, reduce the brightness of the lamp, or turn off the lamp. Problems such as doing occur.

【0052】一方、前述のスイッチング回路を用いて高
周波電圧を高力率,入力電流を低歪化して出力する装置
では、例えば、前記図3に示す如くに、スイッチング回
路(充電側SW回路21および放電側SW回路22)の
動作周波数(スイッチング周波数)を高くすると、前記
高周波出力電圧(電力)、即ち本発明の実施の形態にお
いては放電灯49に供給される出力電圧(電力)が低下
するという特性を有する(回路構成によっては逆の場合
も勿論有る)。尚、図3は動作周波数(スイッチング周
波数)と出力電圧(電力)の関係の一例を示した特性図
である。
On the other hand, in a device which outputs a high-frequency voltage with a high power factor and an input current with a low distortion using the above-mentioned switching circuit, for example, as shown in FIG. 3, the switching circuit (the charge side SW circuit 21 and When the operating frequency (switching frequency) of the discharge side SW circuit 22) is increased, the high frequency output voltage (power), that is, the output voltage (power) supplied to the discharge lamp 49 in the embodiment of the present invention is lowered. It has characteristics (there may be the opposite depending on the circuit configuration). 3 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the operating frequency (switching frequency) and the output voltage (power).

【0053】そこで、前記商用交流電源16より供給さ
れる電源電圧に変動が発生し、定格を超えた入力電圧が
供給された場合には、前記スイッチング回路(充電側S
W回路21および放電側SW回路22)の動作周波数
(スイッチング周波数)を高くすることでランプの破損
を防止できる。逆に、定格より低い入力電圧が供給され
た場合には、前記スイッチング回路(充電側SW回路2
1および放電側SW回路22)の動作周波数(スイッチ
ング周波数)を低くすることでランプのチラツキやラン
プ輝度の低下或いは消灯(不点)を防止できる。
Therefore, when the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates and an input voltage exceeding the rating is supplied, the switching circuit (charging side S
The damage of the lamp can be prevented by increasing the operating frequency (switching frequency) of the W circuit 21 and the discharge side SW circuit 22). On the contrary, when an input voltage lower than the rating is supplied, the switching circuit (charge side SW circuit 2
By reducing the operating frequency (switching frequency) of 1 and the discharge side SW circuit 22), it is possible to prevent the flickering of the lamp, the decrease of the lamp brightness, and the extinguishment (mismatch) of the lamp.

【0054】即ち、本発明によれば、前記商用交流電源
16より供給される電源電圧に何らかの原因で変動が発
生し、例えば定格を超えた入力電圧が供給された場合に
は、前記電源電圧検出回路8を構成する平滑回路10に
より平滑(平均化)された、定格を超えた電源電圧値が
電源電圧の平均値V4として前記VFO(電圧/周波数
変換回路)7に供給され、VFO7は、図4に示す如く
に、この電源電圧の平均値V4に基づいた定格時より高
周波数の発振信号を前記PWM(パルス幅制御回路)1
3に供給し、FETドライバ14はPWM13よりの前
記高周波発振信号に基づく動作周波数で、前記スイッチ
ング回路(充電側SW回路21および放電側SW回路2
2)をドライブすることにより、放電灯(負荷)49に
対し、定格を超えることのない一定の出力電圧が供給さ
れるようになっている。
That is, according to the present invention, when a fluctuation occurs in the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 for some reason, and an input voltage exceeding the rating is supplied, the power supply voltage is detected. A power supply voltage value exceeding the rating smoothed (averaged) by the smoothing circuit 10 constituting the circuit 8 is supplied to the VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7 as an average value V4 of the power supply voltage, and VFO 7 is As shown in FIG. 4, the PWM (pulse width control circuit) 1 generates an oscillation signal having a higher frequency than the rated time based on the average value V4 of the power supply voltage.
3 and the FET driver 14 operates at the operating frequency based on the high-frequency oscillation signal from the PWM 13 and outputs the switching circuit (the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW circuit 2).
By driving 2), a constant output voltage that does not exceed the rating is supplied to the discharge lamp (load) 49.

【0055】また、定格をより低い入力電圧が供給され
た場合には、前記電源電圧検出回路8を構成する平滑回
路10により平滑された、定格に達しない電源電圧値が
電源電圧の平均値V4としてVFO(電圧/周波数変換
回路)7に供給され、VFO7は図4に示す如くに、こ
の電源電圧の平均値V4に基づいた定格時より低周波数
の発振信号を前記PWM(パルス幅制御回路)13供給
し、FETドライバ14はPWM13よりの前記低周波
発振信号に基づく動作周波数で、前記スイッチング回路
(充電側SW回路21および放電側SW回路22)をド
ライブすることにより、放電灯(負荷)49に対し、定
格より下がることのない一定の出力電圧が供給されるよ
うになっている。尚、図4は電源電圧検出回路8が出力
する平滑出力電圧とVFO7の発振周波数(動作周波
数)との関係の一例を示した特性図である。
When an input voltage with a lower rating is supplied, the power supply voltage value that has not reached the rating and is smoothed by the smoothing circuit 10 constituting the power supply voltage detection circuit 8 is the average value V4 of the power supply voltage. Is supplied to the VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7, and as shown in FIG. 4, the VFO 7 generates an oscillation signal of a lower frequency than the rated time based on the average value V4 of the power supply voltage by the PWM (pulse width control circuit). 13 and the FET driver 14 drives the switching circuit (the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW circuit 22) at an operating frequency based on the low frequency oscillation signal from the PWM 13 to discharge the discharge lamp (load) 49. In contrast, a constant output voltage that does not drop below the rated value is supplied. FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the smoothed output voltage output by the power supply voltage detection circuit 8 and the oscillation frequency (operating frequency) of the VFO 7.

【0056】以上のように、本発明の第1の実施の形態
によれば、前記商用交流電源16より供給される電源電
圧に何らかの原因で変動が発生しても、常に一定の高周
波電圧を出力することができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, a constant high frequency voltage is always output even if the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason. can do.

【0057】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明を行う。図5は本発明における第2の実施の形態を
示す回路図である。尚、本発明の実施の形態は、装置に
入力される電源電圧を整流した後における電圧の平均値
を検出することにより前記電源電圧変動の補償を行う装
置に関するものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. The embodiment of the present invention relates to a device for compensating the fluctuation of the power supply voltage by detecting the average value of the voltage after rectifying the power supply voltage input to the device.

【0058】図5において、前記図1と同一の部分には
同一の符号を付し説明を省略する。また、発明の要部以
外の構成部分についての表記は省略する。
In FIG. 5, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Also, the description of the components other than the essential parts of the invention is omitted.

【0059】図5における要部である電源電圧検出回路
8は、整流回路15,並びに供給された電源電圧を十分
に平滑することが可能な時定数を有する平滑回路10と
により構成され、前記平滑回路10は抵抗R3,R4,
並びにコンデンサC4により構成されている。
The power supply voltage detection circuit 8 which is the main part in FIG. 5 is composed of a rectifier circuit 15 and a smoothing circuit 10 having a time constant capable of sufficiently smoothing the supplied power supply voltage. Circuit 10 includes resistors R3, R4
And a capacitor C4.

【0060】そして、前記電源電圧検出回路8を構成す
る前記整流回路15の非平滑直流電圧を出力するプラス
側端子は、平滑回路10を構成する抵抗R3と、それに
直列に接続されたコンデンサC4と抵抗R4から成る並
列回路を介して基準電位点GNDと接続されている。ま
た、前記電源電圧の平均値V4は、抵抗R3と、前記コ
ンデンサC4と抵抗R4から成る並列回路の接続点よ
り、VFO(電圧/周波数変換回路)7に供給されるよ
うに構成されている。
The positive side terminal of the rectifier circuit 15 which constitutes the power supply voltage detection circuit 8 outputs the unsmoothed DC voltage, and the resistor R3 which constitutes the smoothing circuit 10 and the capacitor C4 which is connected in series to the resistor R3. It is connected to the reference potential point GND through a parallel circuit composed of the resistor R4. Further, the average value V4 of the power supply voltage is configured to be supplied to the VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7 from the connection point of the resistor R3 and the parallel circuit including the capacitor C4 and the resistor R4.

【0061】次に動作について説明する。前記商用交流
電源16より供給される電源電圧に何らかの原因で変動
が発生して、例えば定格を超えた入力電圧がインバータ
回路18に供給された場合には、前記電源電圧検出回路
8を構成する平滑回路10により平滑された前記整流回
路15の非平滑直流電圧である、定格を超えた電源電圧
値が電源電圧の平均値V4としてVFO(電圧/周波数
変換回路)7に供給される。VFO7は前記図4に示す
如くに、この電源電圧の平均値V4に基づいた定格時よ
り高周波の発振信号を前記PWM(パルス幅制御回路)
13に供給し、FETドライバ14はPWM13よりの
前記高周波発振信号に基づく動作周波数で、前記スイッ
チング回路(充電側SW回路21および放電側SW回路
22)をドライブする。これにより、前記図3に示す如
くに、インバータ回路18の出力電力(インダクタT1
より取り出される)が減少して放電灯(負荷)49に対
し、定格を超えることのない一定の出力電圧を供給する
ことができる。
Next, the operation will be described. When the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason, and an input voltage exceeding the rating is supplied to the inverter circuit 18, for example, the smoothing which constitutes the power supply voltage detection circuit 8 is performed. A power supply voltage value exceeding the rating, which is the unsmoothed DC voltage of the rectifier circuit 15 smoothed by the circuit 10, is supplied to the VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7 as an average value V4 of the power supply voltage. As shown in FIG. 4, the VFO 7 outputs the oscillation signal of a higher frequency than the rated time based on the average value V4 of the power supply voltage to the PWM (pulse width control circuit).
13, and the FET driver 14 drives the switching circuit (the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW circuit 22) at the operating frequency based on the high frequency oscillation signal from the PWM 13. As a result, as shown in FIG. 3, the output power of the inverter circuit 18 (the inductor T1
It is possible to supply the discharge lamp (load) 49 with a constant output voltage that does not exceed the rating.

【0062】また、定格より低い入力電圧がインバータ
回路18に供給された場合には、前記電源電圧検出回路
8を構成する平滑回路10により平滑された前記整流回
路15の非平滑直流電圧である、定格に達しない電源電
圧値が、電源電圧の平均値V4としてVFO(電圧/周
波数変換回路)7に供給され、VFO7は前記図4に示
す如くに、この電源電圧の平均値V4に基づいた定格時
より低周波の発振信号を前記PWM(パルス幅制御回
路)13供給し、FETドライバ14はPWM13より
の前記低周波発振信号に基づく動作周波数で前記スイッ
チング回路(充電側SW回路21および放電側SW回路
22)をドライブする。これにより、前記図3に示す如
くに、インバータ回路18の出力電力(インダクタT1
より取り出される)が増加して放電灯(負荷)49に対
し、定格より下がることのない一定の出力電圧を供給す
ることができる。
When an input voltage lower than the rating is supplied to the inverter circuit 18, it is the unsmoothed DC voltage of the rectifier circuit 15 smoothed by the smoothing circuit 10 constituting the power supply voltage detection circuit 8. A power supply voltage value that does not reach the rating is supplied to a VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7 as an average power supply voltage value V4, and the VFO 7 is rated based on the average power supply voltage value V4 as shown in FIG. An oscillation signal of a lower frequency than the time is supplied to the PWM (pulse width control circuit) 13, and the FET driver 14 operates at an operating frequency based on the low frequency oscillation signal from the PWM 13 to switch the switching circuit (the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW). Drive circuit 22). As a result, as shown in FIG. 3, the output power of the inverter circuit 18 (the inductor T1
The discharge lamp (load) 49 can be supplied with a constant output voltage which does not fall below the rated value.

【0063】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、前記商用交流電源16より供給される電源電圧に何
らかの原因で変動が発生しても、常に一定の高周波電圧
を出力することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, a constant high frequency voltage can always be output even if the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason. it can.

【0064】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明を行う。図6は本発明における第3の実施の形態を
示す回路図である。尚、本発明の実施の形態は、装置に
入力される電源電圧を、前記大容量コンデンサC3とコ
ンデンサC5の接続点に発生した電圧の平均値を検出す
ることにより求め、この電圧平均値から前記電源電圧変
動の補償を行う装置に関するものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. In the embodiment of the present invention, the power supply voltage input to the device is obtained by detecting the average value of the voltage generated at the connection point of the large-capacity capacitors C3 and C5, and from this voltage average value, The present invention relates to a device that compensates for power supply voltage fluctuations.

【0065】図6において、前記図1と同一の部分には
同一の符号を付し説明を省略する。また、発明の要部以
外の構成部分についての表記は省略する。
In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Also, the description of the components other than the essential parts of the invention is omitted.

【0066】図6における要部である電源電圧検出回路
8は、供給された電源電圧を十分に平滑することが可能
な時定数を有する平滑回路10のみにより構成され、こ
の平滑回路10は抵抗R8,R9,並びにコンデンサC
8により構成されている。
The power supply voltage detection circuit 8 which is a main part in FIG. 6 is composed of only a smoothing circuit 10 having a time constant capable of sufficiently smoothing the supplied power supply voltage. The smoothing circuit 10 has a resistor R8. , R9, and capacitor C
It is composed of 8.

【0067】そして、前記インバータ回路18を構成す
る前記大容量コンデンサC3とコンデンサC5の接続点
は、平滑回路10を構成する抵抗R8と、それに直列に
接続されたコンデンサC8と抵抗R9から成る並列回路
を介して基準電位点と接続されている。また、前記前記
大容量コンデンサC3とコンデンサC5の接続点に発生
した電源電圧の平均値V4は、抵抗R8と、前記コンデ
ンサC8と抵抗R9から成る並列回路の接続点より、V
FO(電圧/周波数変換回路)7に供給されるように構
成されている。
The connection point between the large-capacity capacitors C3 and C5 forming the inverter circuit 18 is a parallel circuit including the resistor R8 forming the smoothing circuit 10 and the capacitors C8 and R9 connected in series to the resistor R8. Is connected to the reference potential point via. Further, the average value V4 of the power supply voltage generated at the connection point of the large-capacity capacitor C3 and the capacitor C5 is V from the connection point of the resistor R8 and the parallel circuit composed of the capacitor C8 and the resistor R9.
It is configured to be supplied to an FO (voltage / frequency conversion circuit) 7.

【0068】次に動作について説明する。前記商用交流
電源16より供給される電源電圧に何らかの原因で変動
が発生して、例えば定格を超えた入力電圧がインバータ
回路18に供給された場合には、前記大容量コンデンサ
C3とコンデンサC5の接続点に発生する電圧が所定の
基準値(定格)を超え、前記平滑回路10により平滑さ
れた電源電圧値が、電源電圧の平均値V4として、VF
O(電圧/周波数変換回路)7に供給される。VFO7
は、前記図4に示す如くに、この電源電圧の平均値V4
に基づいた定格時より高周波の発振信号を前記PWM
(パルス幅制御回路)13に供給し、FETドライバ1
4はPWM13よりの前記高周波発振信号に基づく動作
周波数で前記スイッチング回路(充電側SW回路21お
よび放電側SW回路22)をドライブする。これによ
り、前記図3に示す如くに、インバータ回路18の出力
電力(インダクタT1より取り出される)が減少して放
電灯(負荷)49に対し、定格を超えることのない一定
の出力電圧を供給することができる。
Next, the operation will be described. When the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason and, for example, an input voltage exceeding the rating is supplied to the inverter circuit 18, the large-capacity capacitor C3 and the capacitor C5 are connected. The voltage generated at the point exceeds a predetermined reference value (rating), and the power supply voltage value smoothed by the smoothing circuit 10 is VF as the average value V4 of the power supply voltage.
It is supplied to O (voltage / frequency conversion circuit) 7. VFO7
Is the average value V4 of this power supply voltage, as shown in FIG.
Based on the
(Pulse width control circuit) 13 to supply the FET driver 1
Reference numeral 4 drives the switching circuit (charge side SW circuit 21 and discharge side SW circuit 22) at an operating frequency based on the high frequency oscillation signal from the PWM 13. As a result, as shown in FIG. 3, the output power of the inverter circuit 18 (taken from the inductor T1) is reduced, and a constant output voltage that does not exceed the rating is supplied to the discharge lamp (load) 49. be able to.

【0069】また、定格をより低い入力電圧が前記イン
バータ回路18に供給された場合には、前記大容量コン
デンサC3とコンデンサC5の接続点に発生する、所定
の基準値(定格)に達しない前記平滑回路10により平
滑された電源電圧値が、電源電圧の平均値V4として、
VFO(電圧/周波数変換回路)7に供給され、VFO
7は前記図4に示す如くに、この電源電圧の平均値V4
に基づいた定格時より低周波の発振信号を前記PWM
(パルス幅制御回路)13供給し、FETドライバ14
はPWM13よりの前記低周波発振信号に基づく動作周
波数で前記スイッチング回路(充電側SW回路21およ
び放電側SW回路22)をドライブする。これにより、
前記図3に示す如くに、インバータ回路18の出力電力
(インダクタT1より取り出される)が増加して放電灯
(負荷)49に対し、定格より下がることのない一定の
出力電圧を供給することができる。
When a lower rated input voltage is supplied to the inverter circuit 18, the predetermined reference value (rating) that occurs at the connection point between the large-capacity capacitors C3 and C5 is not reached. The power supply voltage value smoothed by the smoothing circuit 10 is the average value V4 of the power supply voltage,
The VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7 is supplied with the VFO.
7 is the average value V4 of this power supply voltage as shown in FIG.
Based on the
(Pulse width control circuit) 13 supplied, FET driver 14
Drives the switching circuit (charge side SW circuit 21 and discharge side SW circuit 22) at an operating frequency based on the low frequency oscillation signal from the PWM 13. This allows
As shown in FIG. 3, the output power of the inverter circuit 18 (taken out from the inductor T1) increases, and a constant output voltage that does not fall below the rated value can be supplied to the discharge lamp (load) 49. .

【0070】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、前記商用交流電源16より供給される電源電圧に何
らかの原因で変動が発生しても、常に一定の高周波電圧
を出力することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even if the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason, a constant high frequency voltage can always be output. it can.

【0071】次に、本発明の第4の実施の形態について
説明を行う。図7は本発明における第4の実施の形態を
示す回路図である。尚、本発明の実施の形態は、装置に
入力される電源電圧を前記充電側SW回路21とコンデ
ンサC5の間に設けられた電流を検出するIsw検出回
路11により前記充電側SW回路21とコンデンサC5
間を流れる電流を検出し、この検出された電流のピーク
値をIsw(ピーク)検出回路12で検出することによ
り求め、そのピーク値から前記電源電圧変動の補償を行
う装置に関するものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In the embodiment of the present invention, the Isw detection circuit 11 for detecting the current provided between the charging side SW circuit 21 and the capacitor C5 is used as the power source voltage input to the device. C5
The present invention relates to a device that detects a current flowing between the two, obtains a peak value of the detected current by detecting it with an Isw (peak) detection circuit 12, and compensates the power supply voltage fluctuation from the peak value.

【0072】図7において、前記図1と同一の部分には
同一の符号を付し説明を省略する。また、発明の要部以
外の構成部分についての表記は省略する。
In FIG. 7, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Also, the description of the components other than the essential parts of the invention is omitted.

【0073】図7における要部である電源電圧検出回路
8は、電流を検出するIsw検出回路11と入力された
電流のピーク値を検出するIsw(ピーク)検出回路1
2とにより構成されていて、充電側SW回路21のドレ
イン側に設けられた電流を検出するIsw検出回路11
により検出された電流は、Isw(ピーク)検出回路1
2に供給され、ピーク値検出が行われ、そのピーク値
(電圧)が前記VFO(電圧/周波数変換回路)7に供
給される。尚、Isw検出回路11は、例えばカレント
・トランスやフォト・カプラなどにより構成されてい
て、Isw(ピーク)検出回路12は、例えば抵抗とダ
イオードなどで構成されている。尚、Isw検出回路1
1は、充電側SW回路21のソース側に設けてもよい。
The power supply voltage detection circuit 8 which is a main part in FIG. 7 includes an Isw detection circuit 11 for detecting a current and an Isw (peak) detection circuit 1 for detecting a peak value of the input current.
And an Isw detection circuit 11 configured to detect a current provided on the drain side of the charging side SW circuit 21.
Is detected by the Isw (peak) detection circuit 1
2, the peak value is detected, and the peak value (voltage) is supplied to the VFO (voltage / frequency conversion circuit) 7. The Isw detection circuit 11 is composed of, for example, a current transformer or a photo coupler, and the Isw (peak) detection circuit 12 is composed of, for example, a resistor and a diode. The Isw detection circuit 1
1 may be provided on the source side of the charging side SW circuit 21.

【0074】ところで、図1に示すような回路、即ち、
前述のスイッチング回路を用いて高周波電圧を高力率,
入力電流を低歪化して出力する装置では、既述したとお
り、図3に示す如くに、前記スイッチング回路(充電側
SW回路21および放電側SW回路22)の動作周波数
(スイッチング周波数)を高くすると前記高周波出力電
圧(電力)が低下するという特性を一般に有する(回路
構成によっては逆の場合も勿論有る)。したがって、本
発明の実施の形態における回路においても同様の傾向を
有し、前記Isw(ピーク)検出回路12の検出値と動
作周波数の関係は、図8に示す如くとなり、既述の上記
本発明の実施の形態と同様の処理で電源電圧に何らかの
原因で変動が発生した場合における電源電圧変動の補償
を行う事ができる。尚、図8は動作周波数(スイッチン
グ周波数)とIsw(ピーク)検出回路12の検出値の
関係の一例を示した特性図である。
By the way, the circuit shown in FIG.
Using the switching circuit described above, high frequency voltage
In the device that outputs the input current with low distortion, as described above, when the operating frequency (switching frequency) of the switching circuits (the charge side SW circuit 21 and the discharge side SW circuit 22) is increased as shown in FIG. It generally has a characteristic that the high-frequency output voltage (power) decreases (there may be the opposite depending on the circuit configuration). Therefore, the circuit according to the embodiment of the present invention has a similar tendency, and the relationship between the detected value of the Isw (peak) detection circuit 12 and the operating frequency is as shown in FIG. By the same processing as that of the embodiment described above, it is possible to compensate for the power supply voltage fluctuation when the power supply voltage fluctuates for some reason. FIG. 8 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the operating frequency (switching frequency) and the detection value of the Isw (peak) detection circuit 12.

【0075】以下、本発明の実施の形態における電源電
圧変動の補償動作について説明を行う。前記商用交流電
源16より供給される電源電圧に何らかの原因で変動が
発生して、例えば定格を超えた入力電圧がインバータ回
路18に供給された場合には、前記Isw(ピーク)検
出回路12は所定の基準値(定格)を超えたピーク値
(電圧)を検出し、そのピーク値(電圧)は、電源電圧
の平均値V4として、VFO(電圧/周波数変換回路)
7に供給される。VFO7は、前記図4に示す如くに、
この電源電圧の平均値V4に基づいた定格時より高周波
の発振信号を前記PWM(パルス幅制御回路)13に供
給し、FETドライバ14はPWM13よりの前記高周
波発振信号に基づく動作周波数で、前記スイッチング回
路(充電側SW回路21および放電側SW回路22)を
ドライブする。これにより、前記図3に示す如くに、イ
ンバータ回路18の出力電力(インダクタT1より取り
出される)が減少して、放電灯(負荷)49に対して定
格を超えることのない一定の出力電圧を供給することが
できる。
The compensation operation of the power supply voltage fluctuation in the embodiment of the present invention will be described below. If the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason, and an input voltage exceeding the rating is supplied to the inverter circuit 18, the Isw (peak) detection circuit 12 sets a predetermined value. The peak value (voltage) that exceeds the reference value (rating) of is detected, and the peak value (voltage) is VFO (voltage / frequency conversion circuit) as the average value V4 of the power supply voltage.
7 is supplied. The VFO 7 is, as shown in FIG.
An oscillation signal having a higher frequency than the rated time based on the average value V4 of the power supply voltage is supplied to the PWM (pulse width control circuit) 13, and the FET driver 14 switches at the operating frequency based on the high frequency oscillation signal from the PWM 13. The circuits (charge side SW circuit 21 and discharge side SW circuit 22) are driven. As a result, as shown in FIG. 3, the output power of the inverter circuit 18 (taken from the inductor T1) is reduced, and a constant output voltage that does not exceed the rating is supplied to the discharge lamp (load) 49. can do.

【0076】また、定格より低い入力電圧がインバータ
回路18に供給された場合には、前記Isw(ピーク)
検出回路12は所定の基準値(定格)に達しないピーク
値(電圧)を検出し、そのピーク値(電圧)が、電源電
圧の平均値V4としてVFO(電圧/周波数変換回路)
7に供給され、VFO7は前記図4に示す如くに、この
電源電圧の平均値V4に基づいた定格時より低周波の発
振信号を前記PWM(パルス幅制御回路)13供給し、
FETドライバ14はPWM13よりの前記低周波発振
信号に基づく動作周波数で前記スイッチング回路(充電
側SW回路21および放電側SW回路22)をドライブ
する。これにより、前記図3に示す如くに、インバータ
回路18の出力電力(インダクタT1より取り出され
る)が増加して放電灯(負荷)49に対し、定格より下
がることのない一定の出力電圧が供給される。
When an input voltage lower than the rated value is supplied to the inverter circuit 18, the Isw (peak)
The detection circuit 12 detects a peak value (voltage) that does not reach a predetermined reference value (rating), and the peak value (voltage) is VFO (voltage / frequency conversion circuit) as an average value V4 of the power supply voltage.
7, the VFO 7 supplies the PWM (pulse width control circuit) 13 with an oscillation signal of a frequency lower than that at the rated time based on the average value V4 of the power supply voltage, as shown in FIG.
The FET driver 14 drives the switching circuit (charge side SW circuit 21 and discharge side SW circuit 22) at an operating frequency based on the low frequency oscillation signal from the PWM 13. As a result, as shown in FIG. 3, the output power of the inverter circuit 18 (taken out from the inductor T1) increases, and a constant output voltage that does not drop below the rated value is supplied to the discharge lamp (load) 49. It

【0077】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、前記商用交流電源16より供給される電源電圧に何
らかの原因で変動が発生しても、常に一定の高周波電圧
を出力することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even if the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason, a constant high frequency voltage can always be output. it can.

【0078】尚、図9は電源電圧検出回路8の別の構成
例を示した回路図であって、図3に示す動作周波数(ス
イッチング周波数)と出力電圧(電力)の特性と逆の特
性、即ち、スイッチング回路(充電側および放電側SW
回路21,22)の動作周波数(スイッチング周波数)
を低くすると前記高周波出力電圧(電力)が低下すると
いう特性を有する前記スイッチング回路を用いて高周波
電圧を高力率,入力電流を低歪化して出力する装置(イ
ンバータ回路)に有効である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the power supply voltage detection circuit 8, which is the characteristic opposite to the operating frequency (switching frequency) and output voltage (power) characteristics shown in FIG. That is, the switching circuit (the charge side and the discharge side SW
Operating frequency of circuits 21 and 22) (switching frequency)
Is effective in a device (inverter circuit) that outputs a high power factor of a high frequency voltage and a low distortion of an input current by using the switching circuit having the characteristic that the high frequency output voltage (electric power) decreases when the voltage is lowered.

【0079】次に、本発明の第5の実施の形態について
説明を行う。図10は本発明における第5の実施の形態
を示す回路図である。また、図11は本発明の第5の実
施の形態における回路の動作波形を示す図である。尚、
本発明の実施の形態は、装置に入力される電源電圧が、
例えば、インバーター回路等に所定の基準値(定格)を
こえて入力された場合に、前記回路が損傷を受けないよ
うに保護するための装置に関するものである。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing operation waveforms of the circuit according to the fifth embodiment of the present invention. still,
In the embodiment of the present invention, the power supply voltage input to the device is
For example, the present invention relates to a device for protecting an inverter circuit or the like from being damaged when the input exceeds a predetermined reference value (rating).

【0080】図10における回路は、装置に所定の電源
電圧を供給する商用交流電源16,整流回路24,過電
圧検出回路25,比較器26,第2のスイッチング回路
である充電側SW回路28,第1のスイッチング回路で
ある放電側SW回路29,前記充電側SW回路28及び
放電側SW回路29のスイッチング制御を行うスイッチ
ング制御回路27,第1のコンデンサである大容量コン
デンサC3,第2のコンデンサである小容量コンデンサ
C5,インダクタT1,インダクタT1の一次側巻線L
1,並びに放電灯49により構成される。
The circuit shown in FIG. 10 includes a commercial AC power supply 16 for supplying a predetermined power supply voltage to the device, a rectifier circuit 24, an overvoltage detection circuit 25, a comparator 26, a charging side SW circuit 28 which is a second switching circuit, and a second switching circuit. The discharge side SW circuit 29 which is one switching circuit, the switching control circuit 27 which controls the switching of the charge side SW circuit 28 and the discharge side SW circuit 29, the large capacity capacitor C3 which is the first capacitor, and the second capacitor A small-capacity capacitor C5, inductor T1, primary winding L of inductor T1
1, and a discharge lamp 49.

【0081】また、商用交流電源16には整流回路24
が接続されていて、この整流回路24は、例えば高速ス
イッチング特性を有するダイオードにより構成される。
整流回路24の出力端のプラス側端子には、第2のスイ
ッチング回路28(例えばMOSFETのドレイン)が
接続され、整流回路24の出力端のマイナス側端子には
第1のスイッチング回路29(例えばMOSFETのソ
ース)が接続されていて、第1のスイッチング回路29
と第2のスイッチング回路28とは直列に接続されてい
る。尚、これらスイッチング回路28,29は、前述の
通りMOSFET(電界効果トランジスタ)等で構成さ
れていて、それぞれの素子が有する寄生ダイオードをそ
れぞれ逆電流通流用のダイオードとして利用するように
なっている。
Further, the commercial AC power source 16 has a rectifier circuit 24.
Is connected to the rectifier circuit 24, and the rectifier circuit 24 is composed of a diode having a high-speed switching characteristic, for example.
A second switching circuit 28 (for example, the drain of a MOSFET) is connected to the positive terminal of the output terminal of the rectifier circuit 24, and a first switching circuit 29 (for example the MOSFET) is connected to the negative terminal of the output terminal of the rectifier circuit 24. Source) of the first switching circuit 29
And the second switching circuit 28 are connected in series. The switching circuits 28 and 29 are composed of MOSFETs (field effect transistors) or the like as described above, and the parasitic diodes of the respective elements are used as diodes for reverse current flow.

【0082】 また、第1のスイッチング回路29と並
列に、リーケージ形トランスT1の一次側巻線L1と第
1のコンデンサC3とから成る直列回路が接続されてい
る。この第1のコンデンサC3は、整流回路24の出力
周波数に対して平滑作用を有している。そして、リーケ
ージ形トランスT1の二次側巻線L2には蛍光ランプ
(放電灯)49が接続されていて、この蛍光ランプ49
の両極のフィラメント間にはフィラメント予熱用のコン
デンサC2が接続されている。前記リーケージ形トラン
スT1のリーケージインダクタンスは蛍光ランプ49の
限流インピーダンスとしても作用する。
[0082] Further, in parallel with the first switching circuit 29, the series circuit comprising the primary winding L1 of the leakage type transformer T1 first capacitor C3 Metropolitan is connected. The first capacitor C3 has a smoothing effect on the output frequency of the rectifier circuit 24. A fluorescent lamp (discharge lamp) 49 is connected to the secondary winding L2 of the leakage transformer T1.
A condenser C2 for preheating the filament is connected between the filaments of both electrodes. The leakage inductance of the leakage type transformer T1 also acts as a current limiting impedance of the fluorescent lamp 49.

【0083】さらに、第2のスイッチング回路28と並
列に、リーケージ形トランスT1の一次側巻線L1と第
2のコンデンサC5とから成る直列回路が接続されてい
る。この第2のコンデンサC5の容量は第1のコンデン
サC3の容量に比べて極端に小さく、リーケージ形トラ
ンスT1のリーケージインダクタンスと共に、スイッチ
ング回路28,29のスイッチング周波数において共振
する値に設定されている。
Further, in series with the second switching circuit 28, a series circuit composed of the primary winding L1 of the leakage transformer T1 and the second capacitor C5 is connected. The capacity of the second capacitor C5 is extremely smaller than that of the first capacitor C3, and is set to a value that resonates at the switching frequencies of the switching circuits 28 and 29 together with the leakage inductance of the leakage transformer T1.

【0084】一方、スイッチング制御回路27は、前記
スイッチング回路28,29のオン/オフを制御するも
のであって、このスイッチング制御回路27は、スイッ
チング回路28,29を略一定の整流回路24の出力周
波数より高い周波数でオン/オフ制御し、交流電源16
の出力電圧(整流回路24の出力電圧)の波高値の大き
さに応じて第1のスイッチング回路29のオン期間が前
記図2に示す如くの関係となるように制御を行う。即
ち、整流回路24の出力電圧の波高値が大きい期間には
前記第1のスイッチング回路28のオン期間を長く、波
高値が小さい期間にはオン期間を短くするように制御が
為されるようになっている。また、第2のスイッチング
回路28のオン期間は前記図2に示す如くに前記第1の
スイッチング回路29の場合と逆の関係となるように制
御が為されるようになっている。
On the other hand, the switching control circuit 27 controls ON / OFF of the switching circuits 28 and 29. The switching control circuit 27 outputs the switching circuits 28 and 29 to the output of the rectifying circuit 24 which is substantially constant. ON / OFF control at a frequency higher than the frequency, AC power supply 16
The ON period of the first switching circuit 29 is controlled according to the magnitude of the peak value of the output voltage (output voltage of the rectifier circuit 24) of FIG. That is, control is performed so that the ON period of the first switching circuit 28 is long during the period when the peak value of the output voltage of the rectifier circuit 24 is large, and the ON period is shortened during the period when the peak value is small. Has become. The ON period of the second switching circuit 28 is controlled so as to have an inverse relationship to that of the first switching circuit 29 as shown in FIG.

【0085】そして、整流回路24の非平滑直流電圧出
力端と並列に過電圧検出回路25が接続されていて、そ
の出力端と比較器26の非反転端子(+)とが接続さ
れ、比較器26の反転端子(−)は定電圧供給源E2と
接続され、比較器26の出力端子はスイッチング制御回
路27と接続されている。
An overvoltage detection circuit 25 is connected in parallel with the non-smoothed DC voltage output terminal of the rectifier circuit 24, the output terminal of which is connected to the non-inverting terminal (+) of the comparator 26, and the comparator 26 The inverting terminal (-) of is connected to the constant voltage supply source E2, and the output terminal of the comparator 26 is connected to the switching control circuit 27.

【0086】 次に、動作について説明する。尚、この
回路の通常状態における動作については既述してあるた
め、説明を省略する。この回路の電源からの電流は、整
流回路24→第2のスイッチング回路28→リーケージ
形トランスT1の一次側巻線L1→第1のコンデンサC
3→整流回路24の順路で流れる。尚、前記過電圧検出
回路25は、交流電源16より供給される交流電流に過
電圧が印加されたことが速くに検知可能な場所で有れば
こに配置しても良い。
Next, the operation will be described. The operation of this circuit in the normal state has already been described, and the description thereof will be omitted. The current from the power supply of this circuit is the rectifier circuit 24 → the second switching circuit 28 → the primary side winding L1 of the leakage transformer T1 → the first capacitor C.
3 → Flows in the route of the rectifier circuit 24. It should be noted that the overvoltage detection circuit 25 is provided at a place where it is possible to quickly detect that an overvoltage is applied to the AC current supplied from the AC power supply 16.
It may be arranged in the very this.

【0087】交流電源16より過電圧が印加されると、
この電流は前記順路を通って流れ、例えばリーケージ形
トランスT1の二次側の放電灯(負荷)49に損傷を与
えることになる。そこで、過電圧印加が検出され場合、
前記過電流の流通ルート(順路)を遮断すれば回路を保
護することができる。以下に、本発明の実施の形態にお
ける過電圧印加時の補償動作(制御)について説明す
る。
When an overvoltage is applied from the AC power supply 16,
This current flows through the above-mentioned path and damages, for example, the discharge lamp (load) 49 on the secondary side of the leakage transformer T1. Therefore, if overvoltage application is detected,
The circuit can be protected by cutting off the overcurrent flow route. The compensation operation (control) at the time of overvoltage application in the embodiment of the present invention will be described below.

【0088】今、交流電源16より過電圧が印加された
とすると、過電圧検出回路25がそれを検出し、比較器
26の非反転端子(+)に、例えば検出された電圧値を
出力する。一方、比較器26は、前記非反転端子(+)
に入力された電圧値(過電圧)と前記反転端子(−)に
入力されている定電圧供給源E2(基準値)とを比較す
る。そして、前記電圧値が前記基準値を超えると、比較
器26はその出力端子からスイッチング制御回路27に
保護信号p3を出力する。保護信号p3を受けたスイッ
チング制御回路27は第2のスイッチング回路28を制
御し、回路を開(ターンオフ)にする。これにより、交
流電源16より流入する過電流が前記電流の流通ルート
を流れることを阻止でき、回路(例えば、前記リーケー
ジ形トランスT1の二次側の放電灯(負荷)49)を保
護することができる。
Now, assuming that an overvoltage is applied from the AC power supply 16, the overvoltage detection circuit 25 detects it and outputs the detected voltage value to the non-inverting terminal (+) of the comparator 26, for example. On the other hand, the comparator 26 has the non-inverting terminal (+)
The voltage value (overvoltage) input to the constant voltage supply source E2 (reference value) input to the inverting terminal (-) is compared. When the voltage value exceeds the reference value, the comparator 26 outputs the protection signal p3 from its output terminal to the switching control circuit 27. The switching control circuit 27 which receives the protection signal p3 controls the second switching circuit 28 to open (turn off) the circuit. As a result, it is possible to prevent an overcurrent flowing from the AC power supply 16 from flowing through the current distribution route, and protect the circuit (for example, the discharge lamp (load) 49 on the secondary side of the leakage transformer T1). it can.

【0089】ところで、前記交流電源16より流入する
過電流が、前記電流の流通ルートを流れるのを阻止する
ために、前記第2のスイッチング回路28の動作をター
ンオフするタイミングとして次の3つを挙げることがで
きる。以下に、前記過電流を遮断(阻止)するための前
記スイッチング制御回路27の第2のスイッチング回路
28に対する制御動作(ターンオフ制御)のタイミング
について、図11を参照しながら説明を行う。
By the way, in order to prevent the overcurrent flowing from the AC power supply 16 from flowing through the current flow route, the following three timings are used to turn off the operation of the second switching circuit 28. be able to. The timing of the control operation (turn-off control) of the switching control circuit 27 for shutting off (blocking) the overcurrent with respect to the second switching circuit 28 will be described below with reference to FIG. 11.

【0090】 図11(a)に示す制御方法は、スイッ
チング制御回路27の第2のスイッチング回路28に対
する制御動作(ターンオフ制御)期間を、前記過電圧検
出回路25の出力が定電圧供給源E2により決定される
基準レベルを超えている期間と同一とした場合(設定期
間A)を示したものである。即ち、既述したように、第
2のスイッチング回路28は第1のスイッチング回路2
9と交互にオン/オフの制御が行われるようになってい
るが、前記設定期間Aの間(ターンオフ制御期間を過電
圧検出回路25の出力が基準レベルを超えている期間中
としたもの)は前記第2のスイッチング回路28のオン
制御を行わないようにするものである。
In the control method shown in FIG. 11A, the output of the overvoltage detection circuit 25 determines the control operation (turn-off control) period of the switching control circuit 27 for the second switching circuit 28 by the constant voltage supply source E2. This is a case where it is the same as the period in which the reference level is exceeded (set period A). That is, as described above, the second switching circuit 28 is the first switching circuit 2
9 and alternately control the on / off so that the divided line, during which the output of the overvoltage detecting circuit 25 between (turn-off control period of the setting period A exceeds the reference level
And those) is one that is not performed on the control of the second switching circuit 28.

【0091】 次に、図11(b)に示す制御方法であ
るが、これはスイッチング制御回路27の第2のスイッ
チング回路28に対する制御動作(ターンオフ制御)期
間を、前記過電圧検出回路25の出力が定電圧供給源E
2により決定される基準レベルを超えている期間及びそ
の終了後(前記期間経過後)に所定時間経過後までの期
間を加え合わせた期間とした場合(設定期間B)を示し
たものである。即ち、前記設定期間Bの間(ターンオフ
制御期間を過電圧検出回路25の出力が基準レベルを超
えている期間及び前記期間終了後の所定期間を加え合わ
せた期間中としたもの)は前記第2のスイッチング回路
28のオン制御を行わないようにするものである。そし
て最後に、図11(c)に示す制御方法であるが、これ
はスイッチング制御回路27の第2のスイッチング回路
28に対する制御動作(ターンオフ制御)期間を、前記
過電圧検出回路25の出力が定電圧供給源E2により決
定される基準レベルを超えている期間開始からその期間
終了までの期間か、または前記期間開始から所定時間経
過後までの期間の何れか長い期間とした場合(設定期間
C)を示したものである。即ち、前記設定期間Cの間
(ターンオフ制御期間を過電圧検出回路25の出力が基
準レベルを超えている期間以下とした期間中か、超えて
いる期間から所定時間経過した期間)は前記第2のスイ
ッチング回路28のオン制御を行わないようにするもの
である。尚、上記図11の(a),(b),(c)に示
したターンオフ制御の設定期間A,B,Cにおいて、第
2のスイッチング回路28がオンしている(通常のオン
時間に対して僅かな時間オンしている)のは、前記第2
のスイッチング回路28がオンしてから前記過電圧検出
回路25の出力が基準レベルを超えているか否かの判断
を行って後、実際にターンオフ制御が行われるまでに若
干の応答の遅れが発生するためである。
Next, a control method shown in FIG. 11B is used, in which a control operation (turn-off control) period of the switching control circuit 27 for the second switching circuit 28 is performed when the output of the overvoltage detection circuit 25 is Constant voltage supply E
2 shows a case (setting period B) in which the period exceeding the reference level determined by 2 and the period after the end (after the period elapses) until the elapse of a predetermined time are added (set period B). That is, (which was during the period in which the output is combined adding a duration and a predetermined period after the period end exceeds the reference level of the overvoltage detection circuit 25 turn-off control period) during the setting period B the second The ON control of the switching circuit 28 is not performed. Finally, the control method shown in FIG. 11C is used, in which the control operation (turn-off control) period of the switching control circuit 27 for the second switching circuit 28 is the constant voltage when the output of the overvoltage detection circuit 25 is constant. When the period from the start of the period exceeding the reference level determined by the supply source E2 to the end thereof, or the period from the start of the period to the elapse of a predetermined time, whichever is longer (setting period C), It is shown. That is, during the set period C (the period during which the turn-off control period is set to be equal to or less than the period in which the output of the overvoltage detection circuit 25 exceeds the reference level or is exceeded).
The ON control of the second switching circuit 28 is not performed during a period when a predetermined time has elapsed from the current period . The second switching circuit 28 is turned on in the set periods A, B, and C of the turn-off control shown in (a), (b), and (c) of FIG. Is on for a short period of time)
After the switching circuit 28 is turned on, a slight delay occurs in the response before the turn-off control is actually performed after determining whether the output of the overvoltage detection circuit 25 exceeds the reference level. Is.

【0092】以上説明したように、本発明の実施の形態
によれば、前記商用交流電源16より供給される電源電
圧に何らかの原因で変動し過電圧が発生しても、通常状
態において回路を流れる電流の順路(ルート)、即ち、
整流回路24→第2のスイッチング回路28→リーケー
ジ形トランスT1の一次側巻線L1→第1のコンデンサ
C3→整流回路24と流れる電流の通路を、前記第2の
スイッチング回路28をターンオフさせる(オンさせな
い)ことにより断ち切ることにより、本装置(回路)を
過電圧から保護することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even if the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply 16 fluctuates for some reason and an overvoltage occurs, the current flowing through the circuit in the normal state. The route of, that is,
The second switching circuit 28 is turned off through the passage of the current flowing from the rectifier circuit 24 to the second switching circuit 28, to the primary winding L1 of the leakage transformer T1, to the first capacitor C3 to the rectifier circuit 24 (ON. This device (circuit) can be protected from overvoltage by disconnecting the device (circuit).

【0093】[0093]

【発明の効果】スイッチング回路を用いて高周波電圧を
高力率,入力電流を低歪化して出力する装置では一般
に、前記スイッチング回路(充電側および放電側の2つ
のSW回路)の動作周波数(スイッチング周波数)を高
くすると前記高周波出力電圧(電力)が低下するという
特性を有する。そこで、前記請求項1から8に記載の発
明ではこの特性を利用して、商用交流電源より供給され
る電源電圧に何らかの原因で変動が生じ、定格を超えた
入力電圧が供給された場合にはそれを検出して、VFO
(電圧/周波数変換回路)に供給し、この平均電圧値V
4に応じた定格時よりも高周波の発振信号を前記VFO
からPWM(パルス幅制御回路)に供給することによっ
てFETドライバを制御し、前記高周波発振信号に基づ
く動作周波数で、前記スイッチング回路をドライブする
ようにしたので、前記高周波電圧を高力率,入力電流を
低歪化して出力する装置の出力電力が低下して放電灯
(負荷)に対し、定格を超えることのない一定の出力電
圧(電力)を供給することができる。
In a device that uses a switching circuit to output a high-frequency voltage with a high power factor and an input current with a low distortion, generally, the operating frequency (switching) of the switching circuit (two SW circuits on the charging side and the discharging side) is used. When the frequency is increased, the high frequency output voltage (power) is lowered. Therefore, in the invention described in claims 1 to 8, by utilizing this characteristic, when the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply fluctuates for some reason and the input voltage exceeding the rating is supplied, Detecting it, VFO
(Voltage / frequency conversion circuit) and supplies this average voltage value V
The oscillation signal of a frequency higher than that at the time of rating according to 4 is applied to the VFO
To control the FET driver by driving the switching circuit at an operating frequency based on the high-frequency oscillation signal, so that the high-frequency voltage has a high power factor and an input current. It is possible to supply a constant output voltage (electric power) that does not exceed the rating to the discharge lamp (load) by reducing the output power of the device that outputs with low distortion.

【0094】 また、前記商用交流電源より供給される
電源電圧に何らかの原因で変動が生じて、定格より低い
入力電圧が供給された場合には、その平均電圧値を検出
して、VFO(電圧/周波数変換回路)に供給し、この
平均電圧値に応じた、定格時よりも低周波の発振信号を
前記VFOからPWM(パルス幅制御回路)に供給する
ことによりFETドライバを制御し、前記低周波発振信
号に基づいた動作周波数で、前記スイッチング回路をド
ライブするようにしたので、前記高周波電圧を高力率,
入力電流を低歪化して出力する装置の出力電力が増加
て放電灯(負荷)に対し、定格を下回ることのない一定
の出力電圧(電力)を供給することができる。
When the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply fluctuates for some reason and an input voltage lower than the rated voltage is supplied, the average voltage value is detected and VFO (voltage / voltage / Frequency converter circuit), and controls the FET driver by supplying an oscillation signal of a frequency lower than that at the time of rating from the VFO to the PWM (pulse width control circuit) according to the average voltage value. Since the switching circuit is driven at the operating frequency based on the oscillation signal, the high frequency voltage can be set to a high power factor,
It is possible to supply a constant output voltage (power) that does not fall below the rating to the discharge lamp (load) by increasing the output power of the device that outputs the input current with low distortion.

【0095】このように、前記商用交流電源より供給さ
れる電源電圧に何らかの原因で変動が発生しても、常に
一定の高周波電圧を出力することができる。
As described above, even if the power supply voltage supplied from the commercial AC power supply fluctuates for some reason, a constant high frequency voltage can be output.

【0096】 一方、前記請求項9から15に記載の発
明によれば、前記商用交流電源より過電流が印加される
と過電圧検出回路がそれを検出して比較器に検出された
電圧値を出力し、比較器において前記電圧値が前記スイ
ッチング回路(充電側および放電側の2つのSW回路)
における現在の動作周波数(スイッチング周波数)にお
いて過電圧であると判断されると、比較器はスイッチン
グ制御回路に保護信号を出力してスイッチング制御回路
を制御し、前記第2のスイッチング回路を開(ターンオ
フ)にする動作を、前記高周波電圧を高力率,入力電流
を低歪化して出力する装置(回路)行うようにしたの
で、前記商用交流電源より流入する過電流が、定常状態
において前記高周波電圧を高力率,入力電流を低歪化し
て出力する装置(回路)中を流れる電流のルートに流入
することを阻止でき、例えば、前記リーケージ形トラン
スの二次側の放電灯(負荷)を保護することができる。
On the other hand, according to the invention described in claims 9 to 15, when an overcurrent is applied from the commercial AC power supply, the overvoltage detection circuit detects it and outputs the detected voltage value to the comparator. Then, in the comparator, the voltage value is the switching circuit (two SW circuits on the charging side and the discharging side).
When it is determined that the overvoltage is present at the current operating frequency (switching frequency), the comparator outputs a protection signal to the switching control circuit to control the switching control circuit and opens (turns off) the second switching circuit. Since the operation to perform is performed by a device (circuit) that outputs the high-frequency voltage with a high power factor and low-distortion input current, the overcurrent flowing from the commercial AC power source is the high-frequency voltage in a steady state. Can be prevented from flowing into the route of the current flowing through the device (circuit) that outputs a high power factor and a low distortion of the input current, and protects the discharge lamp (load) on the secondary side of the leakage transformer, for example. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における第1の実施の形態を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】整流回路15の出力電圧と、充電側SW回路2
1及び放電側SW回路22とにおけるそれぞれのオン時
間の関係を示したタイミングチャートである。
FIG. 2 is an output voltage of a rectifier circuit 15 and a charge side SW circuit 2
5 is a timing chart showing the relationship between the ON times of the discharge circuit 1 and the discharge side SW circuit 22.

【図3】動作周波数(スイッチング周波数)と出力電圧
(電力)の関係の一例を示した特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a relationship between an operating frequency (switching frequency) and an output voltage (power).

【図4】電源電圧検出回路8が出力する平滑出力電圧と
VFO7の発振周波数(動作周波数)との関係の一例を
示した特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the smoothed output voltage output by the power supply voltage detection circuit 8 and the oscillation frequency (operating frequency) of the VFO 7.

【図5】本発明における第2の実施の形態を示す回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明における第3の実施の形態を示す回路図
である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明における第4の実施の形態を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】動作周波数(スイッチング周波数)とIsw
(ピーク)検出回路12の検出値の関係の一例を示した
特性図である。
FIG. 8: Operating frequency (switching frequency) and Isw
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of a relationship between detection values of a (peak) detection circuit 12.

【図9】電源電圧検出回路8の別の構成例を示した回路
図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another configuration example of the power supply voltage detection circuit 8.

【図10】本発明における第5の実施の形態を示す回路
図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第5の実施の形態における回路の動
作波形を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing operation waveforms of the circuit according to the fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の先行技術の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of a prior art of the present invention.

【図13】整流装置44の出力電圧に対する第1及び第
2のスイッチング回路45,46のオン期間の変化の状
態を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a change state of ON periods of the first and second switching circuits 45 and 46 with respect to the output voltage of the rectifier 44.

【図14】先行技術の一例を示す回路図において説明に
必要な主要部のみを簡略化して示した図であ
FIG. 14 is a diagram in which only a main part necessary for explanation is simplified in a circuit diagram showing an example of a prior art.

【図15】各部における電圧,並びに電流波形を示示し
たものである。
FIG. 15 is a diagram showing voltage and current waveforms at various parts.

【図16】各部における電圧,並びに電流波形を示示し
たものである。
FIG. 16 shows voltage and current waveforms at various parts.

【図17】整流回路44の入力電流,出力端間電圧,並
びに負荷電流波形を、整流回路44の出力周波数に対応
して示した図である。
FIG. 17 is a diagram showing an input current, a voltage between output terminals, and a load current waveform of the rectifier circuit 44 corresponding to an output frequency of the rectifier circuit 44.

【符号の説明】 4 …Isw検出回路 5 …Isw(ピーク)検出回路 6 …誤差アンプ 7 …VFO(電圧/周波数変換回路) 8 …電源電圧検出回路 9a,9b…低速の電源整流ダイオード 10 …平滑回路 13 …PWM(パルス幅制御回路) 14 …FETドライバ 15 …整流回路 16 …商用交流電源 17 …ラインフィルタ 18 …インバータ回路 21 …充電側SW回路(第2のスイッチング回
路) 22 …放電側SW回路(第1のスイッチング回
路) 23 …出力制御回路 31 …オンデューティ可変回路 49 …負荷(放電灯) R1〜R4…抵抗 C1,C2,C4…コンデンサ C3 …第1のコンデンサ(相対的に大容量) C5 …第2のコンデンサ(相対的に小容量) T1 …リーケージ形トランス E1 …直流定電圧源
[Explanation of Codes] 4 ... Isw detection circuit 5 ... Isw (peak) detection circuit 6 ... Error amplifier 7 ... VFO (voltage / frequency conversion circuit) 8 ... Power supply voltage detection circuits 9a, 9b ... Low speed power supply rectifying diode 10 ... Smoothing Circuit 13 ... PWM (pulse width control circuit) 14 ... FET driver 15 ... Rectifier circuit 16 ... Commercial AC power supply 17 ... Line filter 18 ... Inverter circuit 21 ... Charge side SW circuit (second switching circuit) 22 ... Discharge side SW circuit (First switching circuit) 23 ... Output control circuit 31 ... On-duty variable circuit 49 ... Load (discharge lamp) R1 to R4 ... Resistors C1, C2, C4 ... Capacitor C3 ... First capacitor (relatively large capacity) C5 ... Second capacitor (relatively small capacity) T1 ... Leakage type transformer E1 ... DC constant voltage source

フロントページの続き (72)発明者 清水 恵一 東京都品川区東品川四丁目3番1号 東 芝ライテック株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−103081(JP,A) 特開 平6−311753(JP,A) 特開 平5−182783(JP,A) 特開 平8−103082(JP,A) 特開 平7−73983(JP,A) 特開 平8−78174(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02J 1/00 H02M 7/5387 H05B 41/24 Front page continuation (72) Keiichi Shimizu Inventor Keiichi Shimizu 4-3-1, Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Toshiba Lighting & Technology Corporation (56) Reference JP-A-8-103081 (JP, A) JP-A-6- 311753 (JP, A) JP 5-182783 (JP, A) JP 8-103082 (JP, A) JP 7-73983 (JP, A) JP 8-78174 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02J 1/00 H02M 7/5387 H05B 41/24

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】交流電源電圧を整流して非平滑直流電圧を
出力する整流回路と; 前記整流回路の出力端間に並列に接続され、交互にオン
/オフして前記整流回路の出力周波数よりも高い周波数
でスイッチングする直列に接続された第1および第2の
スイッチング回路と; 前記第1のスイッチング回路に対して並列に設けられ、
前記第2のスイッチング回路のオン期間に前記第2のス
イッチング回路を介して前記整流回路の出力により充電
されると共に前記整流回路の出力周波数に対して平滑処
理を行い、前記第1のスイッチング回路のオン期間に充
電電荷を前記第1のスイッチング回路を介して放電する
相対的に大容量の第1のコンデンサと; 前記第1および第2のスイッチング回路の接続点と前記
第1のコンデンサとの間に設けられ、前記第1のコンデ
ンサの充放電電流を通流するインダクタと; 前記第1および第2のスイッチング回路のオン/オフに
応じて前記インダクタと共に共振する相対的に小容量の
第2のコンデンサと; 前記第1のスイッチング回路に流れる電流を検出する電
流検出回路と; 前記電流検出回路の検出信号に基づいて前記第1のスイ
ッチング回路のオン期間を制御するオンデューティ可変
回路と; 前記交流電源電圧の変動を検出し検出信号を出力する電
源電圧検出回路と; 前記電源電圧検出回路からの検出信号に基づいて前記第
1および第2のスイッチング回路のスイッチング周波数
を変更する出力制御回路と; 前記インダクタおよび前記第2のコンデンサの共振によ
って高周波出力を得る出力回路とを具備したことを特徴
とする電源装置。
1. A rectifier circuit for rectifying an AC power supply voltage to output an unsmoothed DC voltage; a rectifier circuit connected in parallel between output terminals of the rectifier circuit, and alternately turned on / off to output a frequency higher than the output frequency of the rectifier circuit; First and second switching circuits connected in series that switch at a high frequency; and provided in parallel to the first switching circuit,
While being charged by the output of the rectifier circuit via the second switching circuit during the ON period of the second switching circuit, smoothing processing is performed on the output frequency of the rectifier circuit, A relatively large-capacity first capacitor that discharges the charged electric charge through the first switching circuit during an ON period; and a connection point between the first and second switching circuits and the first capacitor An inductor for passing a charging / discharging current of the first capacitor; and a relatively small-capacity second inductor that resonates with the inductor in response to ON / OFF of the first and second switching circuits. A capacitor; a current detection circuit that detects a current flowing through the first switching circuit; and the first switch based on a detection signal of the current detection circuit An on-duty variable circuit for controlling an ON period of a switching circuit; a power supply voltage detection circuit that detects a change in the AC power supply voltage and outputs a detection signal; a first and a second output circuit based on a detection signal from the power supply voltage detection circuit A power supply device comprising: an output control circuit that changes a switching frequency of a second switching circuit; and an output circuit that obtains a high frequency output by resonance of the inductor and the second capacitor.
【請求項2】前記電源電圧検出回路は、前記電源電圧変
動の検出を、相対的に大容量の前記第1のコンデンサの
両端に発生する電圧を検出することで行うことを特徴と
する請求項1に記載の電源装置。
2. The power supply voltage detection circuit detects the power supply voltage fluctuation by detecting a voltage generated across the first capacitor having a relatively large capacity. 1. The power supply device according to 1.
【請求項3】前記電源電圧検出回路は、前記電源電圧変
動の検出を、相対的に大容量の前記第1のコンデンサを
充電する経路中に接続された前記第2のスイッチング回
路を流れる電流のピーク値を検出することで行うことを
特徴とする請求項1に記載の電源装置。
3. The power supply voltage detection circuit detects the fluctuation of the power supply voltage based on a current flowing through the second switching circuit connected in a path for charging the relatively large-capacity first capacitor. The power supply device according to claim 1, which is performed by detecting a peak value.
【請求項4】前記出力制御回路は、前記電源電圧検出回
路からの検出信号により前記電源電圧の上昇が検出され
た場合には、その上昇の程度に応じて前記第1および第
2のスイッチング回路のスイッチング周波数を上げ、前
記電源電圧検出回路からの検出信号により前記電源電圧
の低下が検出された場合には、その低下の程度に応じて
前記第1および第2のスイッチング回路のスイッチング
周波数を下げるように制御することを特徴とする請求項
1から3の何れか1に記載の電源装置。
4. The output control circuit, when an increase in the power supply voltage is detected by a detection signal from the power supply voltage detection circuit, the first and second switching circuits according to the degree of the increase. And the switching frequency of the first and second switching circuits is decreased according to the degree of the decrease when the decrease of the power supply voltage is detected by the detection signal from the power supply voltage detection circuit. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is controlled as described above.
【請求項5】前記出力制御回路は、電源電圧を検出する
前記電源電圧検出回路からの検出信号に基づいて発振周
波数を変えることのできる発振器を備え、この発振器の
発振周波数に応じて前記第1および第2のスイッチング
回路のスイッチング周波数が変わることを特徴とする請
求項1から3の何れか1に記載の電源装置。
5. The output control circuit comprises an oscillator capable of changing an oscillation frequency based on a detection signal from the power supply voltage detection circuit for detecting a power supply voltage, and the first control circuit according to the oscillation frequency of the oscillator. The power supply device according to claim 1, wherein the switching frequency of the second switching circuit is changed.
【請求項6】前記出力制御回路は、前記電源電圧検出回
路からの検出信号により前記電源電圧の上昇が検出され
た場合には、その上昇の程度に応じて前記発振器の発振
周波数を上げ、前記電源電圧検出回路からの検出信号に
より前記電源電圧の低下が検出された場合には、その低
下の程度に応じて前記発振器の発振周波数を下げるよう
に制御することを特徴とする請求項5に記載の電源装
置。
6. The output control circuit, when an increase in the power supply voltage is detected by a detection signal from the power supply voltage detection circuit, increases the oscillation frequency of the oscillator according to the degree of increase, 6. The oscillation frequency of the oscillator is controlled to be lowered according to the degree of the decrease when the decrease of the power supply voltage is detected by the detection signal from the power supply voltage detection circuit. Power supply.
【請求項7】交流電圧を整流して非平滑直流電圧を出力
する整流回路と;前記整流回路の出力端間に並列に接続
され、交互にオン/オフして前記整流回路の出力周波数
よりも高い周波数でスイッチングする直列に接続された
第1および第2のスイッチング回路と;前記第1のスイ
ッチング回路に対して並列に設けられ、前記第2のスイ
ッチング回路のオン期間に前記第2のスイッチング回路
を介して前記整流回路の出力により充電され前記整流回
路の出力周波数に対して平滑処理を行い、前記第1のス
イッチング回路のオン期間に充電電荷を前記第1のスイ
ッチング回路を介して放電する相対的に大容量の第1の
コンデンサと;前記第1および第2のスイッチング回路
の接続点と前記第1のコンデンサとの間に設けられ、前
記第1のコンデンサの充放電電流を通流するインダクタ
と;前記第1および第2のスイッチング回路のオン/オ
フに応じて前記インダクタと共に共振する相対的に小容
量の第2のコンデンサと;前記整流回路の出力端子間の
非平滑直流電圧に過電圧が印加されたことを検出する前
記整流回路と並列に接続された過電圧検出回路と;前記
過電圧検出回路から出力された電圧値と所定の基準値レ
ベルとを比較し、前記過電圧検出回路から出力された電
圧値が前記基準値レベルを超えた場合、保護信号を出力
する比較回路と;前記保護信号が入力されると前記第2
のスイッチング回路の動作をターンオフさせるスイッチ
ング制御回路とを具備したことを特徴とする電源装置。
7. A rectifier circuit for rectifying an AC voltage to output a non-smoothed DC voltage; a rectifier circuit connected in parallel between output terminals of the rectifier circuit, and alternately turned on / off to output a frequency higher than the output frequency of the rectifier circuit. First and second switching circuits connected in series that switch at a high frequency; provided in parallel with the first switching circuit, and the second switching circuit during an ON period of the second switching circuit Is charged by the output of the rectifier circuit via the smoothing process for the output frequency of the rectifier circuit, and the charge is discharged through the first switching circuit during the ON period of the first switching circuit. A large-capacity first capacitor; provided between the connection point of the first and second switching circuits and the first capacitor, and the first capacitor An inductor for flowing the charging / discharging current; a second capacitor having a relatively small capacity that resonates with the inductor according to ON / OFF of the first and second switching circuits; and an output terminal of the rectifier circuit. An overvoltage detection circuit connected in parallel with the rectifier circuit for detecting that an overvoltage is applied to the unsmoothed DC voltage between; a voltage value output from the overvoltage detection circuit and a predetermined reference value level; A comparator circuit that outputs a protection signal when the voltage value output from the overvoltage detection circuit exceeds the reference value level; and the second circuit when the protection signal is input.
And a switching control circuit for turning off the operation of the switching circuit.
【請求項8】前記第1のスイッチング回路および前記第
1のコンデンサは回路の電位側に接続され、前記第2
のスイッチング回路および前記第2のコンデンサは回路
電位側に接続されていることを特徴とする請求項7
に記載の電源装置。
8. The first switching circuit and the first capacitor are connected to a low potential side of the circuit, and the second switching circuit and the first capacitor are connected to each other.
8. The switching circuit of claim 2 and the second capacitor are connected to the high potential side of the circuit.
The power supply device according to.
【請求項9】前記第2のスイッチング回路におけるター
ンオフ制御は、前記過電圧検出回路から出力された電圧
値が前記基準値レベルを超えている期間中のみにおいて
行われることを特徴とする請求項7または8に記載の電
源装置。
9. The turn-off control in the second switching circuit is performed only during a period in which the voltage value output from the overvoltage detection circuit exceeds the reference value level. The power supply device according to item 8.
【請求項10】前記第2のスイッチング回路におけるタ
ーンオフ制御は、前記過電圧検出回路から出力された電
圧値が前記基準値レベルを超えてから、所定時間経過後
までの期間に渡って行われることを特徴とする請求項7
または8に記載の電源装置。
10. The turn-off control in the second switching circuit is performed for a period from when the voltage value output from the overvoltage detection circuit exceeds the reference value level until a predetermined time elapses. Claim 7 characterized by
Alternatively, the power supply device according to item 8.
【請求項11】前記第2のスイッチング回路におけるタ
ーンオフ制御は、前記過電圧検出回路から出力された電
圧値が、前記基準値レベルを超えている期間開始からそ
の期間終了までの期間か、または前記期間開始から所定
時間経過後までの期間の何れか長い期間に行われること
を特徴とする、請求項7または8に記載の電源装置。
11. The turn-off control in the second switching circuit is a period from a start of a period when a voltage value output from the overvoltage detection circuit exceeds the reference value level to an end of the period, or the period. and wherein the dividing lines to any long period of time from the start until after a predetermined time has elapsed, the power supply device according to claim 7 or 8.
【請求項12】前記第1及び第2のスイッチング回路は
そのスイッチング周波数一定のもと、デューティー制御
されることを特徴とする請求項7から11の何れか1に
記載の電源装置。
12. The power supply device according to claim 7, wherein the first and second switching circuits are duty-controlled under a constant switching frequency.
【請求項13】前記第1及び第2のスイッチング回路は
オン時間が各々制御されることを特徴とする請求項7か
ら11の何れか1に記載の電源装置。
13. The power supply device according to claim 7, wherein each of the first and second switching circuits has an on-time controlled.
【請求項14】請求項1から13の何れか1に記載の電
源装置と;前記電源装置の出力により付勢される放電灯
とを具備していることを特徴とする放電灯点灯装置。
14. A discharge lamp lighting device, comprising: the power supply device according to claim 1; and a discharge lamp that is energized by an output of the power supply device.
【請求項15】照明装置本体と;請求項14に記載の放
電灯点灯装置とを具備していることを特徴とする照明装
置。
15. A lighting device, comprising: a lighting device main body; and the discharge lamp lighting device according to claim 14.
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