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JP2001160496A - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

Info

Publication number
JP2001160496A
JP2001160496A JP34197499A JP34197499A JP2001160496A JP 2001160496 A JP2001160496 A JP 2001160496A JP 34197499 A JP34197499 A JP 34197499A JP 34197499 A JP34197499 A JP 34197499A JP 2001160496 A JP2001160496 A JP 2001160496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge lamp
field effect
circuit
effect transistors
lighting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP34197499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Konishi
政幸 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Life Solutions Ikeda Electric Co Ltd
Original Assignee
Ikeda Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ikeda Electric Co Ltd filed Critical Ikeda Electric Co Ltd
Priority to JP34197499A priority Critical patent/JP2001160496A/en
Publication of JP2001160496A publication Critical patent/JP2001160496A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Inverter Devices (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp lighting device with comparatively simple circuitry and easy and inexpensive manufacturing process realizing a compact size, which can avoid an adverse effect due to dispersion of electric characteristics of field effect transistors each switching alternately without fail. SOLUTION: A resonant circuit 11 including capacitor 8, a ballast choke 9, and a discharge lamp 10 is connected between output ends of half-bridge type inverter circuit, where a pair of field effect transistors 12, 13 of the inverter circuit 5 shall be N-channel and secondary coils 18, 19 of the ballast choke 9 as well as parallel resonant circuits 26, 27 including inductors 22, 23 and capacitors 24, 25 are set up in a gate-driving circuit 16, 17 of the field effect transistors 12, 13.

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、蛍光灯、その他の
放電灯をインバータ駆動により点灯させる放電灯点灯装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a fluorescent lamp and other discharge lamps by driving an inverter.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハーフブリッジ型のインバータ回路を備
えた放電灯点灯装置として、従来、特公平6−7952
0号公報、特開平10−327584号公報に記載され
たものがある。
2. Description of the Related Art As a discharge lamp lighting device provided with a half-bridge type inverter circuit, there has heretofore been known a Japanese Patent Publication No. 6-7952.
No. 0 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-327584.

【0003】即ち、特公平6−79520号公報に記載
の放電灯点灯装置は、ハーフブリッジ型のインバータ回
路の出力端間に、コンデンサ、バラストチョーク、放電
灯を含む共振回路を接続し、放電灯に流れる帰還電流を
電流トランスで帰還してインバータ回路の一対のトラン
ジスタを交互にスイッチングさせることにより放電灯を
点灯するようにしている。
That is, in the discharge lamp lighting device described in Japanese Patent Publication No. 6-79520, a resonance circuit including a capacitor, a ballast choke and a discharge lamp is connected between the output terminals of a half-bridge type inverter circuit. The discharge current is fed back by a current transformer to alternately switch a pair of transistors of the inverter circuit, thereby lighting the discharge lamp.

【0004】また特開平10−327584号公報に記
載の放電灯点灯装置は、インバータ回路の一対のスイッ
チング素子に、Pチャンネル型の電界効果トランジスタ
とNチャンネル型の電界効果トランジスタとを使用し、
これらの各電界効果トランジスタのゲート駆動回路に、
バラストチョークの2次コイルと、抵抗、コンデンサ及
びインダクタを含む直列共振回路を設け、各電界効果ト
ランジスタを交互にスイッチングさせることにより放電
灯が点灯するようにしている。
The discharge lamp lighting device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-327584 uses a P-channel type field effect transistor and an N-channel type field effect transistor for a pair of switching elements of an inverter circuit.
In the gate drive circuit of each of these field effect transistors,
A secondary coil of a ballast choke and a series resonance circuit including a resistor, a capacitor, and an inductor are provided, and the discharge lamp is turned on by switching each field effect transistor alternately.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の前者の放電灯点
灯装置は、電流トランスを使用する回路構成であるた
め、装置全体が構造的に大型化する欠点がある。
The former conventional discharge lamp lighting device has a drawback that the entire device is structurally large because it has a circuit configuration using a current transformer.

【0006】これに対して後者の放電灯点灯装置は、電
流トランスを使用する必要がないので、構造的に小型化
できる利点がある。
On the other hand, the latter discharge lamp lighting device does not require the use of a current transformer, and thus has the advantage of being structurally miniaturized.

【0007】しかし、この放電灯点灯装置では、Pチャ
ンネルの電界効果トランジスタとNチャンネルの電界効
果トランジスタとを使用してインバータ回路を構成して
いるため、回路構成素子のコストがアップすると共に、
一対のスイッチング素子のスイッチング動作のバランス
を確保し難い欠点がある。
However, in this discharge lamp lighting device, since the inverter circuit is formed by using the P-channel field effect transistor and the N-channel field effect transistor, the cost of the circuit components increases, and
There is a disadvantage that it is difficult to maintain a balance between the switching operations of the pair of switching elements.

【0008】即ち、Pチャンネルの電界効果トランジス
タは、Nチャンネルの電界効果トランジスタに比較して
一般的にコストが高く、これによって製作コストが高く
なる問題がある。
That is, the P-channel field-effect transistor generally has a higher cost than the N-channel field-effect transistor, which causes a problem that the manufacturing cost is increased.

【0009】またPチャンネルの電界効果トランジスタ
とNチャンネルの電界効果トランジスタとの両者は、そ
の電気的な特性が大きく異なっている。このためPチャ
ンネルの電界効果トランジスタとNチャンネルの電界効
果トランジスタとを1個のゲート駆動回路により交互に
スイッチングさせる場合、同一種類の電界効果トランジ
スタを使用するものに比較して、両者を同じ特性で逆対
称にスイッチングさせることが難しく、しかも各電界効
果トランジスタの個々の電気的特性のバラツキによる影
響が大になる問題がある。
[0009] The P-channel field-effect transistor and the N-channel field-effect transistor both have greatly different electrical characteristics. Therefore, when a P-channel field-effect transistor and an N-channel field-effect transistor are alternately switched by a single gate drive circuit, both transistors have the same characteristics as those using the same type of field-effect transistor. There is a problem that it is difficult to perform switching in an anti-symmetric manner, and that the influence of variations in individual electric characteristics of each field-effect transistor becomes large.

【0010】更に後者の放電灯点灯装置では、ゲート駆
動回路に直列共振回路を設けているため、並列共振回路
を使用するものに比較してインダクタの電流値が大にな
り、インダクタが大型化する欠点もある。
Further, in the latter discharge lamp lighting device, since the series resonance circuit is provided in the gate drive circuit, the current value of the inductor becomes larger than that using the parallel resonance circuit, and the inductor becomes larger. There are drawbacks.

【0011】本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、比
較的簡単な回路構成で容易且つ安価に製作できると共
に、装置全体を小型化でき、しかも各電界効果トランジ
スタが確実に交互にスイッチングして、電界効果トラン
ジスタの個々の電気的特性のバラツキによる影響を防止
でき、放電灯を安定して点灯させることができる放電灯
点灯装置を提供することを目的とする。
In view of the conventional problems, the present invention can be manufactured easily and inexpensively with a relatively simple circuit configuration, can reduce the size of the entire device, and can reliably switch each field effect transistor alternately. It is another object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device capable of preventing the influence of variations in individual electrical characteristics of a field effect transistor and stably lighting a discharge lamp.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、ハーフブリッ
ジ型のインバータ回路5 の出力端間に、コンデンサ8、
バラストチョーク9 、放電灯10を含む共振回路11を接続
し、インバータ回路5の一対の電界効果トランジスタ12,
13 を交互にスイッチングさせることにより放電灯10を
点灯するようにした放電灯点灯装置において、一対の電
界効果トランジスタ12,13 をNチャンネルとし、この各
電界効果トランジスタ12,13 のゲート駆動回路16,17
に、バラストチョーク9 の二次コイル18,19 と、インダ
クタ22,23及びコンデンサ24,25 を含む並列共振回路26,
27 とを設けたものである。
According to the present invention, a capacitor 8 is connected between the output terminals of a half-bridge type inverter circuit 5.
A ballast choke 9 is connected to a resonance circuit 11 including a discharge lamp 10, and a pair of field effect transistors 12,
In the discharge lamp lighting device in which the discharge lamp 10 is turned on by alternately switching the 13, the pair of field effect transistors 12 and 13 are N-channels, and the gate drive circuits 16 and 17
In addition, the secondary coils 18, 19 of the ballast choke 9 and the parallel resonance circuit 26, including the inductors 22, 23 and the capacitors 24, 25,
27.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳述する。図1において、1 は商用交流電源、
2 は全波整流回路で、この全波整流回路2 の出力側に抵
抗3 を介して平滑用のコンデンサ4 と、ハーフブリッジ
型のインバータ回路5 と、インバータ起動回路6 とが接
続されている。そして、インバータ回路5 の出力端間
に、直流遮断用のコンデンサ7 、始動用のコンデンサ8
、バラストチョーク9 の一次コイル9a及び放電灯10を
含む共振回路11が接続されている。なお、放電灯10に
は、蛍光灯等が使用されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a commercial AC power supply,
Reference numeral 2 denotes a full-wave rectifier circuit, and a smoothing capacitor 4, a half-bridge type inverter circuit 5, and an inverter starting circuit 6 are connected to the output side of the full-wave rectifier circuit 2 via a resistor 3. And, between the output terminals of the inverter circuit 5, a capacitor 7 for DC cutoff, a capacitor 8 for starting
The resonance circuit 11 including the primary coil 9a of the ballast choke 9 and the discharge lamp 10 is connected. Note that a fluorescent lamp or the like is used as the discharge lamp 10.

【0014】インバータ回路5 は、一対のスイッチング
素子である第1電界効果トランジスタ12と第2電界効果
トランジスタ13との直列回路を備え、この直列回路がコ
ンデンサ4 に並列に接続されている。各電界効果トラン
ジスタ12,13 には、MOS型のNチャンネルが使用され
ている。
The inverter circuit 5 includes a series circuit of a first field effect transistor 12 and a second field effect transistor 13 as a pair of switching elements, and this series circuit is connected to the capacitor 4 in parallel. A MOS N-channel is used for each of the field effect transistors 12 and 13.

【0015】第2電界効果トランジスタ13のドレイン・
ソース間に、コンデンサ7 、バラストチョーク9 の一次
コイル9aを介して放電灯10の各フィラメント14,15 が接
続され、その各フィラメント14,15 間にコンデンサ8 が
接続されている。
The drain of the second field effect transistor 13
The filaments 14 and 15 of the discharge lamp 10 are connected between the sources via the capacitor 7 and the primary coil 9a of the ballast choke 9, and the capacitor 8 is connected between the filaments 14 and 15.

【0016】各電界効果トランジスタ12,13 には、その
夫々にゲート駆動回路16,17 が設けられている。各ゲー
ト駆動回路16,17 は、バラストチョーク9 の二次コイル
18,19 と、抵抗20,21 、インダクタ22,23 及びコンデン
サ24,25 を含む並列共振回路26,27 とを備えている。バ
ラストチョーク9 の二次コイル18,19 と抵抗20,21 は、
抵抗20,21 が電界効果トランジスタ12,13 のゲート側と
なるように、そのゲート・ソース間に直列に接続され、
これにインダクタ22,23 とコンデンサ24,25 とが並列に
接続されている。
Each of the field effect transistors 12 and 13 is provided with a gate drive circuit 16 and 17 respectively. Each gate drive circuit 16, 17 is a secondary coil of ballast choke 9.
18 and 19 and parallel resonance circuits 26 and 27 including resistors 20 and 21, inductors 22 and 23 and capacitors 24 and 25. The secondary coils 18, 19 and the resistors 20, 21 of the ballast choke 9 are
The resistors 20 and 21 are connected in series between the gate and the source of the field-effect transistors 12 and 13 so that the resistors 20 and 21 are on the gate side.
The inductors 22 and 23 and the capacitors 24 and 25 are connected in parallel to this.

【0017】そして、この放電灯点灯装置では、並列共
振回路26,27 の共振周波数f0 と放電灯10の点灯周波数
T と放電灯10側の共振回路11の共振周波数fM が、図
2に示す如く共振周波数f0 <点灯周波数fT <共振周
波数fM の条件を満たすように、放電灯10を含む共振回
路11のコンデンサ8 及びバラストチョーク9 、並列共振
回路26,27 のコンデンサ24,25 及びインダクタ22,23 の
定数が夫々設定されている。
In this discharge lamp lighting device, the resonance frequency f 0 of the parallel resonance circuits 26 and 27, the lighting frequency f T of the discharge lamp 10 and the resonance frequency f M of the resonance circuit 11 on the discharge lamp 10 side are shown in FIG. As shown in the figure, the capacitors 8 and the ballast choke 9 of the resonance circuit 11 including the discharge lamp 10 and the capacitors 24 and 27 of the parallel resonance circuits 26 and 27 satisfy the condition of the resonance frequency f 0 <lighting frequency f T <resonance frequency f M. 25 and constants of the inductors 22 and 23 are set respectively.

【0018】インバータ起動回路6 は、抵抗28とコンデ
ンサ29とが直列に接続され、この抵抗28とコンデンサ29
との接続点と第1電界効果トランジスタ12のゲートとの
間にダイアック等のスイッチング素子30が接続されると
共に、前記接続点と第2電界効果トランジスタ13のソー
ス側との間にダイオード32が接続され、また第2電界効
果トランジスタ13と並列に抵抗33及びコンデンサ34が接
続されており、インバータ回路5 の一対の電界効果トラ
ンジスタ12,13 の一方、即ち第1電界効果トランジスタ
12を先にスイッチングさせるようになっている。
The inverter starting circuit 6 includes a resistor 28 and a capacitor 29 connected in series.
A switching element 30 such as a diac is connected between a connection point of the second field effect transistor 12 and a gate of the first field effect transistor 12, and a diode 32 is connected between the connection point and the source side of the second field effect transistor 13. A resistor 33 and a capacitor 34 are connected in parallel with the second field effect transistor 13, and one of the pair of field effect transistors 12, 13 of the inverter circuit 5, that is, the first field effect transistor
12 is switched first.

【0019】放電灯10の点灯に際して電源を投入する
と、全波整流回路2 で整流された直流電源をコンデンサ
4 で平滑すると共に、抵抗28を介してコンデンサ29が充
電される。そして、コンデンサ29の充電電圧がスイッチ
ング素子30のブレークオーバー電圧に達すると、第1電
界効果トランジスタ12にゲート電圧が印加して、この第
1電界効果トランジスタ12がオンする。
When the power is turned on when the discharge lamp 10 is turned on, the DC power rectified by the full-wave rectifier circuit 2 is converted into a capacitor.
4 and the capacitor 29 is charged via the resistor 28. When the charging voltage of the capacitor 29 reaches the breakover voltage of the switching element 30, a gate voltage is applied to the first field-effect transistor 12, and the first field-effect transistor 12 is turned on.

【0020】このためコンデンサ7 、放電灯10のフィラ
メント14、コンデンサ8 、放電灯10のフィラメント15、
バラストチョーク9 の一次コイル9a、第1電界効果トラ
ンジスタ12を介して電流が流れる。これによってコンデ
ンサ8 が充電されると共に、バラストチョーク9 の二次
コイル18に電圧が誘起して、その電圧により第1電界効
果トランジスタ12が完全にオンする。またコンデンサ8
が充電されると、その充電電圧が放電灯10に印加する。
Therefore, the condenser 7, the filament 14 of the discharge lamp 10, the condenser 8, the filament 15 of the discharge lamp 10,
A current flows through the primary coil 9a of the ballast choke 9 and the first field effect transistor 12. As a result, the capacitor 8 is charged, and a voltage is induced in the secondary coil 18 of the ballast choke 9, and the voltage causes the first field-effect transistor 12 to be completely turned on. Also capacitor 8
Is charged, the charging voltage is applied to the discharge lamp 10.

【0021】その後、コンデンサ8 の充電に伴ってコン
デンサ8 とバラストチョーク9 の共振電流が徐々に低下
してチョークコイル9 の二次コイル18の電圧が下がり、
第1電界効果トランジスタ12のゲート・ソース間電圧V
GSが下がるため、第1電界効果トランジスタ12がオフす
る。
Thereafter, as the capacitor 8 charges, the resonance current between the capacitor 8 and the ballast choke 9 gradually decreases, and the voltage of the secondary coil 18 of the choke coil 9 decreases.
Gate-source voltage V of first field effect transistor 12
Since GS decreases, the first field-effect transistor 12 turns off.

【0022】一方、バラストチョーク9 の二次コイル19
に逆の電圧が誘起し、第1電界効果トランジスタ12のオ
フ後にその電圧によって第2電界効果トランジスタ13が
オンする。このためコンデンサ8 の電荷がコンデンサ7
、第2電界効果トランジスタ13、バラストチョーク9
を経て放電する。
On the other hand, the secondary coil 19 of the ballast choke 9
And the second field effect transistor 13 is turned on by the voltage after the first field effect transistor 12 is turned off. Therefore, the charge of capacitor 8
, Second field effect transistor 13, ballast choke 9
To discharge through.

【0023】以下、同様の動作の繰り返しによって第1
電界効果トランジスタ12と第2電界効果トランジスタ13
とが交互にオン、オフするスイッチング動作を繰り返
し、インバータ回路5 が発振状態を持続する。そして、
共振回路11のコンデンサ8 とバラストチョーク9 との共
振によってコンデンサ8 の電圧が上昇し、その電圧が放
電灯10の点灯電圧になると、放電灯10のフィラメント1
4,15 間に放電が発生して放電灯10が点灯する。
Hereinafter, the first operation is performed by repeating the same operation.
Field effect transistor 12 and second field effect transistor 13
The switching operation of turning on and off alternately is repeated, and the inverter circuit 5 maintains the oscillation state. And
When the voltage of the capacitor 8 rises due to resonance between the capacitor 8 of the resonance circuit 11 and the ballast choke 9 and the voltage becomes the lighting voltage of the discharge lamp 10, the filament 1 of the discharge lamp 10
A discharge occurs between 4, 15 and the discharge lamp 10 is turned on.

【0024】この放電灯点灯装置では、次のような利点
がある。即ち、インバータ回路5 のスイッチング素子に
2個のNチャンネルの電界効果トランジスタ12,13 を使
用しており、各電界効果トランジスタ12,13 が同種のN
チャンネルのものであるため、Pチャンネルの電界効果
トランジスタを使用する場合に比較して、一対の電界効
果トランジスタ12,13 のコストを低減できる。
This discharge lamp lighting device has the following advantages. That is, two N-channel field effect transistors 12 and 13 are used as switching elements of the inverter circuit 5, and each of the field effect transistors 12 and 13 is of the same type.
Since it is a channel, the cost of the pair of field effect transistors 12 and 13 can be reduced as compared with the case where a P-channel field effect transistor is used.

【0025】また各電界効果トランジスタ12,13 が同種
のものであり、しかもPチャンネルよりも電気的特性の
内、オン抵抗、入力容量の小さいNチャンネルの電界効
果トランジスタ12,13 を使用して、その各電界効果トラ
ンジスタ12,13 のゲート駆動回路16,17 にバラストチョ
ーク9 の二次コイル18,19 を夫々組み込んで、各電界効
果トランジスタ12,13 を交互にスイッチングさせるよう
にしているので、異種の電界効果トランジスタを組み合
わせる場合に比較して、個々の電界効果トランジスタ1
2,13 相互の電気的な特性のバラツキを少なくできると
共に、各電界効果トランジスタ12,13 を確実にバランス
良く交互にスイッチングさせることができ、電界効果ト
ランジスタ12,13 の個々の電気的特性のバラツキによる
影響を防止できる。
Each of the field effect transistors 12 and 13 is of the same type, and uses N-channel field effect transistors 12 and 13 having smaller on-resistance and input capacitance among electrical characteristics than the P-channel. The secondary coils 18 and 19 of the ballast choke 9 are incorporated in the gate drive circuits 16 and 17 of the field effect transistors 12 and 13, respectively, so that the field effect transistors 12 and 13 are alternately switched. Individual field-effect transistors compared to the case where
2,13 Variations in the electrical characteristics of each other can be reduced, and each field effect transistor 12,13 can be switched alternately in a well-balanced manner, so that variations in the individual electrical characteristics of the field effect transistors 12,13 can be achieved. Can be prevented.

【0026】各電界効果トランジスタ12,13 のゲート駆
動回路16,17 をバラストチョーク9の二次コイル18,19
、抵抗20,21 及びコンデンサ24,25 で構成した場合、
電界効果トランジスタ12,13 のゲート・ソース間電圧V
GSが、抵抗20,21 とコンデンサ24,25 との時定数によっ
て二次コイル18,19 の誘起電圧に対して遅れることにな
る。このため電源電圧の上昇等があれば、各電界効果ト
ランジスタ12,13 のオフが遅れてオン期間が長くなるた
め、インバータ回路5 の発振周波数が低下する。そして
放電灯10の点灯電圧が下がり、放電灯10の安定点灯を維
持できないばかりでなく、発振周波数の下がり過ぎによ
って電界効果トランジスタ12,13 が破損する惧れがあ
る。
The gate drive circuits 16 and 17 of the field effect transistors 12 and 13 are connected to the secondary coils 18 and 19 of the ballast choke 9.
, Resistors 20, 21 and capacitors 24, 25,
Gate-source voltage V of field effect transistors 12 and 13
GS is delayed with respect to the induced voltage of the secondary coils 18 and 19 due to the time constant of the resistors 20 and 21 and the capacitors 24 and 25. Therefore, if the power supply voltage rises, the off-state of each of the field-effect transistors 12 and 13 is delayed and the on-period becomes longer, so that the oscillation frequency of the inverter circuit 5 decreases. Then, the lighting voltage of the discharge lamp 10 decreases, and not only cannot the stable lighting of the discharge lamp 10 be maintained, but also the field-effect transistors 12, 13 may be damaged due to an excessive decrease in the oscillation frequency.

【0027】しかし、各電界効果トランジスタ12,13 の
ゲート駆動回路16,17 には、バラストチョーク9 の二次
コイル18,19 の他に、抵抗20,21 、コンデンサ24,25 及
びインダクタ22,23 を設け、これらで並列共振回路26,2
7 を構成し、その並列共振回路26,27 の共振周波数f0
と放電灯10の点灯周波数fT と放電灯10側の共振回路11
の共振周波数fM が、図2に示す如く共振周波数f0
点灯周波数fT <共振周波数fM の条件を満たすよう
に、放電灯10を含む共振回路11のコンデンサ8 及びバラ
ストチョーク9 、並列共振回路26,27 のコンデンサ24,2
5 及びインダクタ22,23 の定数を夫々設定しているの
で、電源電圧等の上昇によってインバータ回路5 の発振
周波数が低下した場合には、この並列共振回路26,27 に
よる位相制御がかかり、図3に示すように電界効果トラ
ンジスタ12,13 のゲート・ソース間電圧VGSの位相を点
線から実線へと移動させることができる。
However, in addition to the secondary coils 18 and 19 of the ballast choke 9, resistors 20 and 21, capacitors 24 and 25, and inductors 22 and 23 are provided in the gate drive circuits 16 and 17 of each of the field effect transistors 12 and 13. And the parallel resonance circuits 26, 2
7 and the resonance frequency f 0 of the parallel resonance circuits 26 and 27.
Operating frequency f T and the discharge lamp 10 side of the resonant circuit 11 of the discharge lamp 10 and
Of the resonance frequency f M is equal to the resonance frequency f 0 <as shown in FIG.
The capacitors 8 and the ballast choke 9 of the resonance circuit 11 including the discharge lamp 10 and the capacitors 24 and 2 of the parallel resonance circuits 26 and 27 satisfy the condition of lighting frequency f T <resonance frequency f M.
5 and the constants of the inductors 22 and 23 are set respectively. Therefore, when the oscillation frequency of the inverter circuit 5 decreases due to an increase in the power supply voltage or the like, the phase control is performed by the parallel resonance circuits 26 and 27, and FIG. it can be moved to the solid line the phase of the gate-source voltage V GS of the field effect transistors 12 and 13 from the dotted line as shown in.

【0028】このため各電界効果トランジスタ12,13 が
早くオフすることになるので、インバータ回路5 の発振
周波数の低下を防止でき、放電灯10の安定点灯を維持で
きると共に、各電界効果トランジスタ12,13 の破損を防
止できる。つまり、この位相制御により各電界効果トラ
ンジスタ12,13 のゲート・ソース間電圧VGSを放電灯10
の点灯に適した位相に制御でき、放電灯10を安定して点
灯させることができる。なお、図3のVDSは電界効果ト
ランジスタ12,13 のドレイン・ソース間電圧である。
As a result, the respective field effect transistors 12 and 13 are turned off quickly, so that the oscillation frequency of the inverter circuit 5 can be prevented from lowering, the stable lighting of the discharge lamp 10 can be maintained, and the respective field effect transistors 12 and 13 can be maintained. 13 can be prevented from being damaged. That is, this phase control causes the gate-source voltage V GS of each of the field-effect transistors 12 and 13 to be increased.
Can be controlled to a phase suitable for turning on the discharge lamp 10, and the discharge lamp 10 can be stably turned on. Incidentally, V DS in FIG. 3 is a drain-source voltage of the field effect transistors 12 and 13.

【0029】また各電界効果トランジスタ12,13 のゲー
ト駆動回路16,17 に、抵抗20,21 及びコンデンサ24,25
の他にインダクタ22,23 を含む並列共振回路26,27 を設
けているので、直列共振回路の場合に比較して共振電流
が小さくなり、インダクタ22,23 の電流を小さく抑える
ことができ、インダクタ22,23 を小型化できる。
The gate drive circuits 16 and 17 of the field effect transistors 12 and 13 have resistors 20 and 21 and capacitors 24 and 25, respectively.
In addition, since parallel resonance circuits 26 and 27 including inductors 22 and 23 are provided, the resonance current is smaller than in the case of a series resonance circuit, and the current in inductors 22 and 23 can be reduced. 22,23 can be downsized.

【0030】以上、本発明の実施形態について詳述した
が、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
例えば、各電界効果トランジスタ12,13 のゲート駆動回
路16,17 は、バラストチョーク9 の二次コイル18,19
と、コンデンサ24,25 及びインダクタ22,23 の並列共振
回路26,27 とを備えたものであれば十分であり、その具
体的な回路構成は種々の変更が可能である。またインバ
ータ起動回路6 にも、種々の回路構成を採用することが
可能である。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to this embodiment.
For example, the gate drive circuits 16 and 17 of the field effect transistors 12 and 13 are connected to the secondary coils 18 and 19 of the ballast choke 9.
It is sufficient that the circuit includes the capacitors 24 and 25 and the parallel resonance circuits 26 and 27 of the inductors 22 and 23. The specific circuit configuration can be variously changed. Also, various circuit configurations can be employed for the inverter start-up circuit 6.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明では、一対の電界効果トランジス
タ12,13 をNチャンネルとし、この各電界効果トランジ
スタ12,13 のゲート駆動回路16,17 に、バラストチョー
ク9 の二次コイル18,19 と、インダクタ22,23 及びコン
デンサ24,25 を含む並列共振回路26,27 とを設けている
ので、比較的簡単な回路構成で容易且つ安価に製作でき
ると共に、装置全体を小型化でき、しかも電界効果トラ
ンジスタ12,13 の個々の電気的特性のバラツキによる影
響を防止でき、放電灯10を安定して点灯させることがで
きる。
According to the present invention, the pair of field effect transistors 12 and 13 have N channels, and the gate driving circuits 16 and 17 of the field effect transistors 12 and 13 have the secondary coils 18 and 19 of the ballast choke 9 connected thereto. And the parallel resonance circuits 26 and 27 including the inductors 22 and 23 and the capacitors 24 and 25 can be manufactured easily and inexpensively with a relatively simple circuit configuration, and the entire device can be reduced in size and the electric field effect can be reduced. The effects of variations in the individual electrical characteristics of the transistors 12 and 13 can be prevented, and the discharge lamp 10 can be stably turned on.

【0032】また並列共振回路26,27 の共振周波数f0
と放電灯10の点灯周波数fT と放電灯10側の共振回路11
の共振周波数fM が共振周波数f0 <点灯周波数fT
共振周波数fM となるように、並列共振回路26,27 のコ
ンデンサ24,25 及びインダクタ22,23 の定数を設定して
いるので、電源電圧の上昇等によるインバータ回路5の
発振周波数の低下を防止できると共に、そのときの各電
界効果トランジスタ12,13 の破損を未然に防止できる。
The resonance frequency f 0 of the parallel resonance circuits 26, 27
Operating frequency f T and the discharge lamp 10 side of the resonant circuit 11 of the discharge lamp 10 and
The resonance frequency f M is the resonance frequency f 0 of the <lighting frequency f T <
Since the constants of the capacitors 24 and 25 and the inductors 22 and 23 of the parallel resonance circuits 26 and 27 are set so as to be the resonance frequency f M , a decrease in the oscillation frequency of the inverter circuit 5 due to an increase in the power supply voltage or the like is prevented. At the same time, it is possible to prevent the field effect transistors 12 and 13 from being damaged at that time.

【0033】更に一対の電界効果トランジスタ12,13 の
内、一方の電界効果トランジスタ13にコンデンサ8 、バ
ラストチョーク9 、放電灯10を含む共振回路11を並列に
接続し、インバータ回路5 の起動時に他方の電界効果ト
ランジスタ12を先にスイッチングさせるインバータ起動
回路6 を設けているので、インバータ回路5 の起動を容
易且つ円滑にできる。
Further, a resonance circuit 11 including a capacitor 8, a ballast choke 9 and a discharge lamp 10 is connected in parallel to one of the pair of field effect transistors 12 and 13, and the other is connected when the inverter circuit 5 is started. Since the inverter starting circuit 6 for switching the field effect transistor 12 first is provided, the starting of the inverter circuit 5 can be easily and smoothly performed.

【0034】しかも各ゲート駆動回路16,17 は、各電界
効果トランジスタ12,13 のゲート・ソース間に、抵抗2
0,21 がゲート側となるように直列に接続されたバラス
トチョーク9 の二次コイル18,19 と抵抗20,21 とを備え
ると共に、これらに対して並列に接続されたコンデンサ
24,25 及びインダクタ22,23 を備えているので、各スイ
ッチング素子30にNチャンネルの電界効果トランジスタ
12,13 を使用しているにも拘わらず、ゲート駆動回路1
6,17 の回路構成を簡単にできる。
Further, each of the gate drive circuits 16 and 17 has a resistor 2 between the gate and the source of each of the field effect transistors 12 and 13.
The ballast choke 9 includes secondary coils 18, 19 and resistors 20, 21 connected in series such that 0, 21 is on the gate side, and capacitors connected in parallel to these.
24, 25 and inductors 22, 23, each switching element 30 has an N-channel field effect transistor.
Despite using 12,13, gate drive circuit 1
The circuit configuration of 6,17 can be simplified.

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

【図1】本発明の一実施形態を示す放電灯点灯装置の回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a discharge lamp lighting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態を示す周波数特性図であ
る。
FIG. 2 is a frequency characteristic diagram showing one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態を示す電圧波形図である。FIG. 3 is a voltage waveform diagram showing one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 インバータ回路 6 インバータ起動回路 8 コンデンサ 9 バラストチョーク 10 放電灯 11 共振回路 12 第1電界効果トランジスタ 13 第2電界効果トランジスタ 16,17 ゲート駆動回路 18,19 二次コイル 20,21 抵抗 22,23 インダクタ 24,25 コンデンサ 26,27 並列共振回路 5 Inverter circuit 6 Inverter starting circuit 8 Capacitor 9 Ballast choke 10 Discharge lamp 11 Resonance circuit 12 First field effect transistor 13 Second field effect transistor 16,17 Gate drive circuit 18,19 Secondary coil 20,21 Resistance 22,23 Inductor 24,25 Capacitor 26,27 Parallel resonance circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハーフブリッジ型のインバータ回路(5)
の出力端間に、コンデンサ(8) 、バラストチョーク(9)
、放電灯(10)を含む共振回路(11)を接続し、インバー
タ回路(5) の一対の電界効果トランジスタ(12)(13)を交
互にスイッチングさせることにより放電灯(10)を点灯す
るようにした放電灯点灯装置において、一対の電界効果
トランジスタ(12)(13)をNチャンネルとし、この各電界
効果トランジスタ(12)(13)のゲート駆動回路(16)(17)
に、バラストチョーク(9) の二次コイル(18)(19)と、イ
ンダクタ(22)(23)及びコンデンサ(24)(25)を含む並列共
振回路(26)(27)とを設けたことを特徴とする放電灯点灯
装置。
A half-bridge type inverter circuit (5)
Between the output terminals of the capacitor (8) and ballast choke (9)
In addition, a resonance circuit (11) including a discharge lamp (10) is connected, and the discharge lamp (10) is turned on by alternately switching a pair of field effect transistors (12) and (13) of an inverter circuit (5). In the discharge lamp lighting device described above, the pair of field effect transistors (12) and (13) are N-channels, and the gate drive circuits (16) and (17) of each of the field effect transistors (12) and (13)
The secondary coils (18) and (19) of the ballast choke (9) and the parallel resonant circuits (26) and (27) including the inductors (22) and (23) and the capacitors (24) and (25). Discharge lamp lighting device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 並列共振回路(26)(27)の共振周波数f0
と放電灯(10)の点灯周波数fT と放電灯(10)側の共振回
路(11)の共振周波数fM が共振周波数f0 <点灯周波数
T <共振周波数fM となるように、並列共振回路(26)
(27)のコンデンサ(24)(25)及びインダクタ(22)(23)の定
数を設定したことを特徴とする請求項1に記載の放電灯
点灯装置。
2. The resonance frequency f 0 of the parallel resonance circuits (26) and (27).
And the lighting frequency f T of the discharge lamp (10) and the resonance frequency f M of the resonance circuit (11) on the side of the discharge lamp (10) are set in parallel so that the resonance frequency f 0 <the lighting frequency f T <the resonance frequency f M. Resonant circuit (26)
The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein constants of the capacitors (24) and (25) and the inductors (22) and (23) of (27) are set.
【請求項3】 一対の電界効果トランジスタ(12)(13)の
内、一方の電界効果トランジスタ(13)にコンデンサ(8)
、バラストチョーク(9) 、放電灯(10)を含む共振回路
(11)を並列に接続し、インバータ回路(5) の起動時に他
方の電界効果トランジスタ(12)を先にスイッチングさせ
るインバータ起動回路(6) を設けたことを特徴とする請
求項1又は2に記載の放電灯点灯装置。
3. A capacitor (8) is connected to one of the pair of field effect transistors (12) and (13).
Resonant circuit including ballast choke (9), discharge lamp (10)
3. An inverter starting circuit (6), wherein said inverter starting circuit (6) is connected in parallel and said other field effect transistor (12) is switched first when said inverter circuit (5) is started. The discharge lamp lighting device as described in the above.
【請求項4】 各ゲート駆動回路(16)(17)は、各電界効
果トランジスタ(12)(13)のゲート・ソース間に、抵抗(2
0)(21)がゲート側となるように直列に接続されたバラス
トチョーク(9) の二次コイル(18)(19)と抵抗(20)(21)と
を備えると共に、これらに対して並列に接続されたコン
デンサ(24)(25)及びインダクタ(22)(23)を備えたことを
特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の放電灯点灯装
置。
4. Each of the gate drive circuits (16) and (17) includes a resistor (2) between the gate and the source of each of the field effect transistors (12) and (13).
0) and (21) are connected in series such that the ballast choke (9) secondary coils (18) and (19) and the resistors (20) and (21) are connected in series with the gate side. The discharge lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3, further comprising capacitors (24) and (25) and inductors (22) and (23) connected to the discharge lamp.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100625176B1 (en) 2004-07-05 2006-09-20 제너럴테크널리지(주) Electornic Ballast
JP2008153198A (en) * 2006-10-27 2008-07-03 Mass Technology (Hongkong) Ltd Current driven toroid-free feedback type ballast
JP2010533938A (en) * 2007-07-16 2010-10-28 オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Circuit apparatus and method for operating a discharge lamp

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