JP2001169558A - Power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯のようにイ
ンピーダンスの変化する負荷に電力を供給する電源装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply for supplying power to a load having a variable impedance, such as a discharge lamp.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、放電灯のように時間経過に伴
ってインピーダンスの変化する負荷に対して電力を供給
する電源装置(放電灯点灯装置)として、図14に示す
ような回路構成が知られている。この電源装置は、商用
電源のような交流電源ACを電点とし、交流電源ACを
ダイオードブリッジのような整流器DBにより整流した
後、チョッパ回路よりなる直流電源回路1により電圧変
換および平滑化を行い、直流電源回路1の出力電圧をイ
ンバータ回路2により高周波電圧に変換して負荷である
放電灯Laを含む負荷回路3に高周波電力を供給するよ
うに構成してある。2. Description of the Related Art Conventionally, a circuit configuration as shown in FIG. 14 has been known as a power supply device (discharge lamp lighting device) for supplying power to a load whose impedance changes with time like a discharge lamp. Have been. This power supply device uses an AC power supply AC such as a commercial power supply as a power point, rectifies the AC power supply AC with a rectifier DB such as a diode bridge, and then performs voltage conversion and smoothing by a DC power supply circuit 1 composed of a chopper circuit. The inverter circuit 2 converts the output voltage of the DC power supply circuit 1 into a high-frequency voltage and supplies high-frequency power to a load circuit 3 including a discharge lamp La as a load.
【0003】図示する直流電源回路1は昇圧型のチョッ
パ回路であって、整流器DBの直流出力端間にインダク
タL3とスイッチング素子Q3との直列回路を接続し、
スイッチング素子Q3の両端間にダイオードD3と平滑
コンデンサC0との直列回路を接続してある。また、整
流器DBの直流出力端間にはノイズ防止用の小容量のコ
ンデンサC3が接続される。スイッチング素子Q3には
MOSFETを用いており、チョッパ制御回路4によっ
て交流電源ACの電源周波数よりも高い周波数でオンオ
フされる。The illustrated DC power supply circuit 1 is a step-up type chopper circuit, and a series circuit of an inductor L3 and a switching element Q3 is connected between DC output terminals of a rectifier DB.
A series circuit of a diode D3 and a smoothing capacitor C0 is connected between both ends of the switching element Q3. A small-capacity capacitor C3 for preventing noise is connected between the DC output terminals of the rectifier DB. The switching element Q3 uses a MOSFET, and is turned on and off by the chopper control circuit 4 at a frequency higher than the power supply frequency of the AC power supply AC.
【0004】このような構成の直流電源回路1の動作は
周知のものであって、スイッチング素子Q3のオン時に
整流器DBからインダクタL3に流れる電流により蓄積
された電磁エネルギを、スイッチング素子Q3のオフ時
にダイオードD3を介して平滑コンデンサC0に放出す
ることによって、整流器DBから出力される脈流電圧の
ピーク値よりも昇圧した直流電圧を平滑コンデンサC0
の両端電圧として得るものである。また、このような構
成の直流電源回路1では、整流器DBへの入力電流を交
流電源ACの電源周波数よりも十分に高い高周波で流す
ことができるから、高周波阻止用のフィルタ回路(図で
は省略してある)を交流電源ACと整流器DBとの間に
挿入すれば、交流電源ACからの入力電流を連続した波
形とすることができ、入力電流の高調波歪の発生を抑制
することができる。なお、図示していないが、チョッパ
制御回路4は平滑コンデンサC0の出力電圧をほぼ一定
に保つように、スイッチング素子Q3のオンデューティ
を制御している。The operation of the DC power supply circuit 1 having such a configuration is well known, and the electromagnetic energy accumulated by the current flowing from the rectifier DB to the inductor L3 when the switching element Q3 is turned on is used when the switching element Q3 is turned off. By discharging the DC voltage higher than the peak value of the pulsating voltage output from the rectifier DB to the smoothing capacitor C0, the DC voltage is released to the smoothing capacitor C0 via the diode D3.
Is obtained as a voltage between both ends. Further, in the DC power supply circuit 1 having such a configuration, since the input current to the rectifier DB can flow at a high frequency sufficiently higher than the power supply frequency of the AC power supply AC, a filter circuit for blocking high frequency (omitted in the drawing). Is inserted between the AC power supply AC and the rectifier DB, the input current from the AC power supply AC can have a continuous waveform, and the occurrence of harmonic distortion of the input current can be suppressed. Although not shown, the chopper control circuit 4 controls the on-duty of the switching element Q3 so as to keep the output voltage of the smoothing capacitor C0 substantially constant.
【0005】一方、インバータ回路2は、直流電源とし
ての平滑コンデンサC0の両端間に接続した2個のスイ
ッチング素子Q1,Q2の直列回路を備える。また、一
方のスイッチング素子(低電位側のスイッチング素子)
Q2の両端間には負荷回路3が接続される。スイッチン
グ素子Q1,Q2はインバータ制御回路5および駆動回
路6からなる駆動手段により他励制御され、両スイッチ
ング素子Q1,Q2は高周波で交互にオンオフされる。
各スイッチング素子Q1,Q2にはMOSFETを用い
てある。また、インバータ制御回路5は端子Voutか
ら所定周波数の矩形波信号を出力し、駆動回路6では端
子INに入力された矩形波信号から各スイッチング素子
Q1,Q2を駆動するように交互にHレベルになる2つ
の駆動信号を生成し、端子HO,LOからそれぞれ出力
する。各駆動信号はそれぞれ抵抗R11,R21を通し
てスイッチング素子Q1,Q2の制御端子であるゲート
に印加される。インバータ制御回路5および駆動回路6
の電源は、平滑コンデンサC0の両端電圧をさらに安定
化させる制御電源回路7から供給される。On the other hand, the inverter circuit 2 includes a series circuit of two switching elements Q1 and Q2 connected between both ends of a smoothing capacitor C0 as a DC power supply. One switching element (low-potential side switching element)
A load circuit 3 is connected between both ends of Q2. The switching elements Q1 and Q2 are separately-excited and controlled by driving means including an inverter control circuit 5 and a driving circuit 6, and both switching elements Q1 and Q2 are alternately turned on and off at a high frequency.
MOSFETs are used for the switching elements Q1 and Q2. Further, the inverter control circuit 5 outputs a rectangular wave signal of a predetermined frequency from the terminal Vout, and the driving circuit 6 alternately drives the switching elements Q1 and Q2 to the H level from the rectangular wave signal input to the terminal IN so as to drive the switching elements Q1 and Q2. The following two drive signals are generated and output from terminals HO and LO, respectively. Each drive signal is applied to a gate, which is a control terminal of switching elements Q1 and Q2, through resistors R11 and R21, respectively. Inverter control circuit 5 and drive circuit 6
Is supplied from the control power supply circuit 7 for further stabilizing the voltage across the smoothing capacitor C0.
【0006】負荷回路3は、直流カット用のコンデンサ
C2と共振用のインダクタL1と負荷としての放電灯L
aとの直列回路をスイッチング素子Q2の両端間に接続
し、さらに、放電灯Laと並列に共振用のコンデンサC
1を接続したものである。なお後述するように、コンデ
ンサC2は直流電圧を高周波電圧に変換するために用い
られており、コンデンサC2がスイッチング素子Q1,
Q2、インバータ制御回路5、駆動回路6とともにイン
バータ回路2を構成する。ここでは、放電灯Laとして
蛍光灯のように2個のフィラメントを備えるものを用い
ており、一方のフィラメントの一端にインダクタL1を
接続し、他方のフィラメントの一端をスイッチング素子
Q2のソースに接続し、さらに両フィラメントの他端間
にコンデンサC1を接続してある。The load circuit 3 comprises a DC cut capacitor C2, a resonance inductor L1, and a discharge lamp L as a load.
a is connected between both ends of the switching element Q2, and a resonance capacitor C is connected in parallel with the discharge lamp La.
1 are connected. As described later, the capacitor C2 is used to convert a DC voltage to a high-frequency voltage, and the capacitor C2 is connected to the switching element Q1,
Q2, the inverter control circuit 5, and the drive circuit 6 constitute the inverter circuit 2. Here, a discharge lamp La having two filaments, such as a fluorescent lamp, is used. An inductor L1 is connected to one end of one filament, and one end of the other filament is connected to the source of the switching element Q2. Further, a capacitor C1 is connected between the other ends of both filaments.
【0007】この構成により、スイッチング素子Q1,
Q2のオンオフによって両スイッチング素子Q1,Q2
の接続点に生じる矩形波電圧が、コンデンサC2の充放
電によって交流矩形波電圧に変換され、この交流矩形波
電圧がインダクタL1とコンデンサC1と放電灯Laと
からなる共振回路に印加されることになる。言い換える
と、スイッチング素子Q1のオン時には平滑コンデンサ
C0からコンデンサC2を通して共振回路に電流が流れ
ることによってコンデンサC2が充電され、スイッチン
グ素子Q2のオン時にはコンデンサC2の放電により共
振回路に電流が流れるのである。インバータ回路2の動
作周波数(スイッチング素子Q1,Q2のオンオフの周
波数)は共振回路の共振周波数よりも高く設定してあ
り、いわゆる遅相動作を行う。With this configuration, the switching elements Q1,
By switching on / off of Q2, both switching elements Q1, Q2
Is converted into an AC rectangular wave voltage by charging and discharging of the capacitor C2, and the AC rectangular wave voltage is applied to a resonance circuit including the inductor L1, the capacitor C1, and the discharge lamp La. Become. In other words, when the switching element Q1 is turned on, a current flows from the smoothing capacitor C0 to the resonance circuit through the capacitor C2 to charge the capacitor C2, and when the switching element Q2 is turned on, a current flows to the resonance circuit by discharging the capacitor C2. The operating frequency of the inverter circuit 2 (the on / off frequency of the switching elements Q1 and Q2) is set higher than the resonance frequency of the resonance circuit, and performs a so-called slow phase operation.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した電
源回路においては、交流電源ACの電圧低下時や、放電
灯Laが寿命末期(フィラメントの電子放出物質が飛散
して電子が放出されなくなる状態)には、放電灯Laの
インピーダンスが上昇方向に変化するから、スイッチン
グ素子Q1,Q2にストレスが生じ、場合によってはス
イッチング素子Q1,Q2が破壊することがある。By the way, in the above-described power supply circuit, when the voltage of the AC power supply AC drops, or when the discharge lamp La reaches the end of its life (a state in which the electron emission material of the filament scatters and electrons are not emitted). In this case, since the impedance of the discharge lamp La changes in the rising direction, stress occurs in the switching elements Q1 and Q2, and in some cases, the switching elements Q1 and Q2 may be broken.
【0009】以下に、この問題が生じる原因について説
明する。交流電源ACの電圧が低下して直流電源回路1
に設けたチョッパ制御回路4の制御範囲を超えると、交
流電源ACの電源電圧の低下に伴って平滑コンデンサC
0の両端電圧も低下する。その結果、負荷回路3に流れ
る電流が減少し、放電灯Laに流れるランプ電流が減少
することになる。蛍光灯のような放電灯Laは負性抵抗
特性を有しているから、ランプ電流が減少すればランプ
電圧が上昇する。つまり、負荷インピーダンスが増加す
る。このように負荷インピーダンスが増加すれば、負荷
回路3の共振カーブが図15に実線で示す状態から一点
鎖線で示す状態に移行する。つまり、負荷回路3の共振
周波数がfoからfo’に上昇する。このように、負荷
回路3の共振周波数が上昇すると、インバータ回路2の
動作周波数faよりも負荷回路3の共振周波数のほうが
高くなる場合があり、この場合に進相モードに移行する
ことになる。図16に示すように、進相モードではスイ
ッチング素子Q1,Q2のオンオフが切り替わる際に
(時刻t1,t2,t3)、両スイッチング素子Q1,
Q2にピーク値の大きな電流(「同時オン電流」とい
う)が同時に流れる。同時オン電流はdi/dt電流と
も呼ばれる。The cause of this problem will be described below. The DC power supply circuit 1
Exceeds the control range of the chopper control circuit 4 provided in the AC power supply AC.
The voltage between both ends of 0 also decreases. As a result, the current flowing through the load circuit 3 decreases, and the lamp current flowing through the discharge lamp La decreases. Since a discharge lamp La such as a fluorescent lamp has a negative resistance characteristic, if the lamp current decreases, the lamp voltage increases. That is, the load impedance increases. When the load impedance increases in this way, the resonance curve of the load circuit 3 shifts from the state shown by the solid line to the state shown by the dashed line in FIG. That is, the resonance frequency of the load circuit 3 increases from fo to fo '. As described above, when the resonance frequency of the load circuit 3 increases, the resonance frequency of the load circuit 3 may be higher than the operation frequency fa of the inverter circuit 2, and in this case, the phase shifts to the phase advance mode. As shown in FIG. 16, when the on / off of the switching elements Q1 and Q2 is switched in the phase advance mode (time t1, t2, t3), both switching elements Q1 and Q2 are switched.
A current having a large peak value (referred to as “simultaneous ON current”) flows simultaneously in Q2. The simultaneous ON current is also called a di / dt current.
【0010】同時オン電流は、両スイッチング素子Q
1,Q2の直列回路を通して流れることになるから、平
滑コンデンサC0の両端間が短絡された状態になり、両
スイッチング素子Q1,Q2には短期間ではあるものの
非常に大きな電流ストレスが生じることになる。つま
り、スイッチング素子Q1,Q2が破壊されるおそれが
ある。The simultaneous on-current is determined by both switching elements Q
Since the current flows through the series circuit of the switching elements Q1 and Q2, both ends of the smoothing capacitor C0 are short-circuited, and very large current stress occurs in the switching elements Q1 and Q2 for a short period of time. . That is, the switching elements Q1 and Q2 may be destroyed.
【0011】この種の問題を回避するには、電流容量の
充分に大きいスイッチング素子Q1,Q2を用いること
が考えられるが、電流容量の大きいスイッチング素子は
高価であるから、電源装置が高コストになるという問題
を生じる。In order to avoid this kind of problem, it is conceivable to use switching elements Q1 and Q2 having a sufficiently large current capacity. However, since the switching elements having a large current capacity are expensive, the power supply device requires high cost. Problem arises.
【0012】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、負荷のインピーダンスが変化しても
電流ストレスによる回路素子の破壊のおそれがない電源
装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply device in which even if the impedance of a load changes, there is no risk of destruction of a circuit element due to current stress.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、高周
波で交互にオンオフされる2個1組のスイッチング素子
の直列回路を少なくとも1組備え直流電源の両端間に前
記直列回路が接続されるとともに直流電源の直流電圧を
高周波電圧に変換するインバータ回路と、共振用のイン
ダクタおよび共振用のコンデンサとインピーダンスの変
化する負荷とを備え前記インバータ回路からの高周波電
圧が印加されて共振動作する負荷回路とを備え、前記イ
ンバータ回路が前記2個1組のスイッチング素子を交互
にオンオフさせるように駆動信号を与える駆動手段を備
え、前記負荷が定常状態であるときの前記負荷回路の共
振周波数より前記駆動信号の周波数は高く設定され、前
記駆動手段は、少なくとも前記負荷回路の共振周波数が
前記駆動信号の周波数よりも高くなるように前記負荷の
インピーダンスが変化したときには、2個1組のスイッ
チング素子の一方にオフを指示してから他方にオンを指
示するまでの第1の休止期間と、他方にオフを指示して
から一方にオンを指示するまでの第2の休止期間とを異
ならせるように駆動信号を生成するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided at least one series circuit of a pair of switching elements which are alternately turned on and off at a high frequency, and the series circuit is connected between both ends of a DC power supply. An inverter circuit for converting the DC voltage of the DC power supply into a high-frequency voltage, a load for changing the impedance and a resonance inductor and a resonance capacitor, and a load for performing a resonance operation by applying the high-frequency voltage from the inverter circuit. A driving circuit for providing a driving signal so that the inverter circuit alternately turns on and off the pair of switching elements, wherein the resonance circuit detects a resonance frequency of the load circuit when the load is in a steady state. The frequency of the drive signal is set to be high, and the drive unit determines that at least the resonance frequency of the load circuit When the impedance of the load changes so as to be higher than the number, a first pause period from when one of the two switching elements is instructed to turn off to when the other is instructed to turn on, and when the other is turned off. The drive signal is generated so as to be different from the second pause period from when the command is issued to when one of the devices is turned on.
【0014】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記駆動手段として所定周波数の駆動信号を生成し
て各スイッチング素子を他励制御する構成を用いるもの
である。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a configuration is used in which the drive means generates a drive signal of a predetermined frequency and separately controls each switching element.
【0015】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記負荷への印加電圧を検出する電
圧検出回路が付加されているものである。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, a voltage detecting circuit for detecting a voltage applied to the load is added.
【0016】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記電圧検出回路により検出される電圧が規定電圧
以上になると前記インバータ回路の動作を停止させる停
止手段を付加したものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, a stop means for stopping the operation of the inverter circuit when a voltage detected by the voltage detection circuit becomes equal to or higher than a specified voltage is added.
【0017】請求項5の発明は、請求項4の発明におい
て、前記停止手段が間欠動作するものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the stopping means operates intermittently.
【0018】請求項6の発明は、請求項1ないし請求項
5のいずれかの発明において、前記駆動手段が、前記2
個1組のスイッチング素子のうち低電位側のスイッチン
グ素子のオンオフに伴ってオンオフされる第1のスイッ
チ素子と、第1のスイッチ素子のオン時にオフになる第
2のスイッチ素子および第1のスイッチ素子のオフ時に
オンになる第3のスイッチ素子の直列回路と、この直列
回路の両端間に直流電圧を印加する高電位側電源と、第
3のスイッチ素子のオン時に第2のスイッチ素子の制御
端子から電荷を引き抜く経路を形成する第4のスイッチ
素子とを備え、第3のスイッチング素子を前記2個1組
のスイッチング素子の接続点と前記2個1組のスイッチ
ング素子のうち高電位側のスイッチング素子の制御端子
との間に接続する形で、前記第2および第3のスイッチ
素子の接続点を高電位側のスイッチング素子の制御端子
に接続しているものである。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, the driving means includes
A first switch element that is turned on and off as a low-potential side switching element of a set of switching elements is turned on and off, a second switch element that is turned off when the first switch element is turned on, and a first switch A series circuit of a third switch element that is turned on when the element is turned off, a high-potential-side power supply that applies a DC voltage between both ends of the series circuit, and control of the second switch element when the third switch element is turned on A fourth switch element for forming a path for extracting electric charge from a terminal, wherein a third switching element is connected to a connection point between the pair of switching elements and a high-potential side of the pair of switching elements. A connection point between the second and third switching elements is connected to a control terminal of the switching element on the high potential side so as to be connected to a control terminal of the switching element. It is.
【0019】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記第1のスイッチ素子のオフ時に前記第3のスイ
ッチ素子の制御端子の電荷を引き抜く経路を形成する第
5のスイッチ素子を設けたものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, there is provided a fifth switch element for forming a path for extracting a charge of a control terminal of the third switch element when the first switch element is turned off. It is a thing.
【0020】請求項8の発明は、請求項1ないし請求項
7の発明において、前記負荷が放電灯であることを特徴
とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the first to seventh aspects, the load is a discharge lamp.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本実施形態
は、図1に示すように、基本的な構成は図14に示した
従来構成と同様であるから、以下では主として従来構成
との相違点について説明する。図1と図14とを比較す
ればわかるように、本実施形態では、低電位側のスイッ
チング素子Q2の制御端子であるゲートと駆動回路6と
の間に挿入した抵抗R21と並列に抵抗R22とダイオ
ードD21との直列回路を接続するとともに、スイッチ
ング素子Q2のゲート−ソースにコンデンサC21を並
列接続した点で従来構成と相違している。なお、コンデ
ンサC2とインダクタL1との位置が逆になっている
が、この点は動作に実質的な影響を与えるものではな
く、図14に示した構成と同様の位置としても同様に動
作する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) As shown in FIG. 1, the basic configuration of this embodiment is the same as the conventional configuration shown in FIG. The difference from the above will be described. As can be seen from a comparison between FIG. 1 and FIG. 14, in the present embodiment, the resistor R22 is connected in parallel with the resistor R21 inserted between the gate, which is the control terminal of the switching element Q2 on the low potential side, and the drive circuit 6. This is different from the conventional configuration in that a series circuit with the diode D21 is connected and a capacitor C21 is connected in parallel to the gate and source of the switching element Q2. Although the position of the capacitor C2 and the position of the inductor L1 are reversed, this point does not substantially affect the operation, and the same operation as that of the configuration shown in FIG. 14 is performed.
【0022】また、本実施形態の駆動回路6では、2つ
の駆動信号を交互にHレベルにするだけではなく、一方
がLレベルになった時点から他方がHレベルになる時点
までにある程度の休止期間を設けてある。つまり、休止
期間においては両駆動信号がともにLレベルになる。た
だし、駆動回路6の端子HOおよび端子LOから出力さ
れる2つの駆動信号については、一方がLレベルになっ
てから他方がHレベルになるまでの期間(「デッドオフ
タイム」という)を互いに等しくしてある。In the drive circuit 6 of the present embodiment, not only are the two drive signals alternately set to the H level, but also a certain amount of pause from the time when one goes to the L level to the time when the other goes to the H level. There is a period. That is, both drive signals are at the L level during the idle period. However, with respect to the two drive signals output from the terminals HO and LO of the drive circuit 6, the period from when one goes to the L level to when the other goes to the H level (called "dead-off time") is equal to each other. I have.
【0023】ところで、端子LOから出力される駆動信
号をスイッチング素子Q2に与える経路に、抵抗R2
2、ダイオードD21、コンデンサC21が設けられて
いることによって、以下の動作が可能になっている。つ
まり、端子LOから出力される駆動信号がHレベルにな
ると、抵抗R21を介してコンデンサC21が充電さ
れ、コンデンサC21の端子電圧がスイッチング素子Q
2の閾値電圧に達すると、スイッチング素子Q2がオン
になる。スイッチング素子Q1については端子HOから
出力された駆動信号が抵抗R11のみを介して制御端子
に印加されるから、端子HO,LOの出力レベルがHレ
ベルになってから、スイッチング素子Q1,Q2がオン
になるまでの時間は、スイッチング素子Q2のほうが長
くかかることになる。言い換えると、駆動回路6から出
力された駆動信号を抵抗R21とコンデンサC21とに
より遅延して低電位側のスイッチング素子Q2をオンに
すると言える。ここにおいて、各スイッチング素子Q
1,Q2をオンにするタイミングは、他方のスイッチン
グ素子Q1,Q2がオフになってからボディダイオード
にフライホイール電流(回生電流)が流れている期間と
なるように設定してある。By the way, the path for supplying the drive signal output from the terminal LO to the switching element Q2 is
2. The following operations are possible by providing the diode D21 and the capacitor C21. That is, when the drive signal output from the terminal LO becomes H level, the capacitor C21 is charged via the resistor R21, and the terminal voltage of the capacitor C21 becomes
When the threshold voltage reaches 2, the switching element Q2 is turned on. As for the switching element Q1, since the drive signal output from the terminal HO is applied to the control terminal only through the resistor R11, the switching elements Q1 and Q2 are turned on after the output levels of the terminals HO and LO become H level. It takes longer for the switching element Q2 to reach. In other words, it can be said that the drive signal output from the drive circuit 6 is delayed by the resistor R21 and the capacitor C21 to turn on the switching element Q2 on the low potential side. Here, each switching element Q
The timing at which the switching elements Q1 and Q2 are turned on is set so that the flywheel current (regenerative current) flows through the body diode after the other switching elements Q1 and Q2 are turned off.
【0024】一方、端子HO,LOの出力レベルがLレ
ベルになってから、スイッチング素子Q1,Q2がオフ
になるまでの時間は、スイッチング素子Q1,Q2のゲ
ート電位が閾値電圧よりも下がるまでの時間であり、高
電位側のスイッチング素子Q1についてはゲート−ソー
ス間容量の電荷を抜く時定数で決まり、低電位側のスイ
ッチング素子Q2についてはゲート−ソース間容量およ
びコンデンサC21の電荷を抜く時定数で決まることに
なる。駆動回路6の端子HO,LOからの駆動信号がL
レベルになってから、スイッチング素子Q1がオフにな
るまでの時間はゲート−ソースに並列接続した抵抗R1
5および端子HOとゲートとの間の抵抗R11によって
決まり、スイッチング素子Q2がオフになるまでの時間
はゲート−ソースに並列接続した抵抗R23および端子
LOとゲートとの間の抵抗R21,R22により決まる
ことになる。要するに、駆動回路6の端子LOがHレベ
ルになると抵抗R21を通してコンデンサC21が充電
されるから低電位側のスイッチング素子Q2のオンが遅
延され、一方、端子LOがLレベルになるとコンデンサ
C21の電荷が抵抗R21だけではなく、抵抗R22と
ダイオードD21との直列回路の経路でも放出されるこ
とで、充電時定数よりも放電時定数を小さくすることが
できるのである。On the other hand, the time from when the output levels of the terminals HO and LO become L level until the switching elements Q1 and Q2 are turned off is the time until the gate potentials of the switching elements Q1 and Q2 fall below the threshold voltage. The time constant is determined by the time constant for removing the charge of the gate-source capacitance for the high-potential side switching element Q1, and the time constant for removing the charge of the gate-source capacitance and the capacitor C21 for the low-potential side switching element Q2. It will be decided by. The drive signal from the terminals HO and LO of the drive circuit 6 is L
The time from switching to the level until the switching element Q1 is turned off is determined by the resistance R1 connected in parallel with the gate-source.
5 and the resistance R11 between the terminal HO and the gate, and the time until the switching element Q2 is turned off is determined by the resistance R23 connected in parallel between the gate and the source and the resistances R21 and R22 between the terminal LO and the gate. Will be. In short, when the terminal LO of the drive circuit 6 becomes H level, the capacitor C21 is charged through the resistor R21, so that the ON of the low-potential side switching element Q2 is delayed. On the other hand, when the terminal LO becomes L level, the charge of the capacitor C21 is reduced. The discharge time constant can be made smaller than the charge time constant by being discharged not only through the resistor R21 but also through the path of the series circuit of the resistor R22 and the diode D21.
【0025】駆動回路6からの駆動信号と各スイッチン
グ素子Q1,Q2のオンオフのタイミングとの関係を上
述のように設定することで、図1に示す回路の各部には
図2に示すように動作する。図2(a)は駆動回路6の
端子HOから出力される駆動信号とスイッチング素子Q
1のゲート電位(一点鎖線)とを示し、図2(b)は駆
動回路6の端子LOから出力される駆動信号とスイッチ
ング素子Q2のゲート電位(一点鎖線)とを示してい
る。また、各スイッチング素子Q1,Q2はゲート電位
と閾値電圧Vth1,Vth2との大小によってオンオ
フされる。図からわかるように、端子HOの駆動信号が
Hレベルになってからスイッチング素子Q1がオンにな
るまでの時間と、端子LOの駆動信号がHレベルになっ
てからスイッチング素子Q2がオンになるまでの時間は
異ならせているが、両端子HO,LOの駆動信号がLレ
ベルになってから各スイッチング素子Q1,Q2がオフ
になるまでの時間は等しく設定してある。図2(c)
(d)はそれぞれスイッチング素子Q1,Q2に流れる
電流であって、極性が負である期間はボディダイオード
にフライホイール電流が流れている期間に相当する。図
2(e)はスイッチング素子Q2の両端電圧である。By setting the relationship between the drive signal from the drive circuit 6 and the on / off timing of each of the switching elements Q1 and Q2 as described above, each part of the circuit shown in FIG. 1 operates as shown in FIG. I do. FIG. 2A shows the driving signal output from the terminal HO of the driving circuit 6 and the switching element Q.
FIG. 2B shows the drive signal output from the terminal LO of the drive circuit 6 and the gate potential (dot-dash line) of the switching element Q2. The switching elements Q1 and Q2 are turned on and off according to the magnitude of the gate potential and the threshold voltages Vth1 and Vth2. As can be seen from the figure, the time from when the drive signal of the terminal HO becomes H level until the switching element Q1 is turned on, and between the time when the drive signal of the terminal LO becomes H level and the switching element Q2 is turned on. Are made different, but the time from when the drive signals of the terminals HO and LO become L level to when the switching elements Q1 and Q2 are turned off is set equal. FIG. 2 (c)
(D) is a current flowing through each of the switching elements Q1 and Q2, and a period during which the polarity is negative corresponds to a period during which a flywheel current flows through the body diode. FIG. 2E shows the voltage across the switching element Q2.
【0026】図2(c)(d)に示す各スイッチング素
子Q1,Q2の電流と、図2(a)(b)に示す各スイ
ッチング素子Q1,Q2のオンオフのタイミングとを比
較すればわかるように、電流の流れるスイッチング素子
Q1,Q2が切り替わるタイミングは、各スイッチング
素子Q1,Q2がオフになった直後であり、各スイッチ
ング素子Q1,Q2に電流が流れる期間は等しくなって
いる。It can be seen by comparing the currents of the switching elements Q1 and Q2 shown in FIGS. 2C and 2D with the on / off timings of the switching elements Q1 and Q2 shown in FIGS. 2A and 2B. The switching timing of the switching elements Q1 and Q2 through which the current flows is immediately after the switching elements Q1 and Q2 are turned off, and the period during which the current flows through the switching elements Q1 and Q2 is equal.
【0027】一方、負荷である放電灯Laのインピーダ
ンスの変化によって負荷回路3の共振周波数が上昇方向
に変化し、結果的に進相動作になった場合の各部の動作
を図3に示す。図3(a)(b)はそれぞれ駆動回路6
の端子HO,LOから出力される駆動信号(実線)およ
び各スイッチング素子Q1,Q2のゲート電位(一点鎖
線)を示し、図3(c)(d)はそれぞれ各スイッチン
グ素子Q1,Q2に流れる電流を示す。図3(c)
(d)からわかるように進相動作であるから、電流の流
れるスイッチング素子Q1,Q2が切り替わるタイミン
グは、各スイッチング素子Q1,Q2がオンになった直
後であり、各スイッチング素子Q1,Q2に電流が流れ
る期間は異なっている。つまり、スイッチング素子Q1
がオフになってからスイッチング素子Q2がオンになる
までの休止期間T12が、スイッチング素子Q2がオフ
になってからスイッチング素子Q1がオンになるまでの
休止期間T21よりも長くなるから、スイッチング素子
Q1,Q2がオンになることによって電流の流れるスイ
ッチング素子Q1,Q2が切り替わる進相動作では、ス
イッチング素子Q1に電流の流れる期間が、スイッチン
グ素子Q2に電流の流れる期間よりも長くなるのであ
る。On the other hand, FIG. 3 shows the operation of each part in the case where the resonance frequency of the load circuit 3 changes in the upward direction due to the change in the impedance of the discharge lamp La as a load, resulting in a phase leading operation. FIGS. 3A and 3B show the driving circuit 6 respectively.
3 (c) and 3 (d) show the drive signal (solid line) output from the terminals HO and LO of FIG. 3 and the gate potential (dotted line) of each of the switching elements Q1 and Q2. Is shown. FIG. 3 (c)
As can be seen from (d), since the phase-advancing operation is performed, the switching timing of the switching elements Q1 and Q2 through which the current flows is immediately after the switching elements Q1 and Q2 are turned on, and the current flows through the switching elements Q1 and Q2. Are flowing for different periods. That is, the switching element Q1
Is turned off, the pause period T12 from when the switching element Q2 is turned on becomes longer than the pause period T21 from when the switching element Q2 is turned off to when the switching element Q1 is turned on. , Q2 are turned on, the switching elements Q1 and Q2 through which the current flows are switched, so that the period during which the current flows through the switching element Q1 is longer than the period during which the current flows through the switching element Q2.
【0028】この種のインバータ回路2においてスイッ
チング素子Q1,Q2のオンデューティが異なると出力
が制限されることは一般に知られている。つまり、オン
デューティが50%の場合(つまり、スイッチング素子
Q1,Q2のオン期間が1:1で電流の流れる期間がほ
ぼ等しい場合)には、図3(e)に示すように、同時オ
ン電流のピーク値が大きくなるが、本実施形態の進相動
作のようにスイッチング素子Q1,Q2のオンデューテ
ィが異なって電流の流れる期間が異なると、オンデュー
ティが50%の場合よりも共振が弱くなって、共振回路
に流れる電流が小さくなるとともに、スイッチング素子
Q1,Q2に流れる同時オン電流も小さくなって、スイ
ッチング素子Q1,Q2の破壊の可能性が低減される。It is generally known that in this type of inverter circuit 2, the output is limited if the on-duties of switching elements Q1 and Q2 are different. That is, when the on-duty is 50% (that is, when the on-periods of the switching elements Q1 and Q2 are 1: 1 and the current flows in substantially equal periods), as shown in FIG. However, if the on-duties of the switching elements Q1 and Q2 are different and the current flows in different periods as in the phase advance operation of the present embodiment, the resonance becomes weaker than when the on-duty is 50%. As a result, the current flowing through the resonance circuit is reduced, and the simultaneous ON current flowing through the switching elements Q1 and Q2 is also reduced, thereby reducing the possibility of destruction of the switching elements Q1 and Q2.
【0029】なお、本実施形態では駆動回路6から出力
される駆動信号のデッドオフタイムは変更せずに、スイ
ッチング素子Q1,Q2の実際のオンオフの際の休止期
間を異ならせているが、駆動回路6から出力される駆動
信号のデッドオフタイムを異ならせても同様に動作す
る。In this embodiment, the dead time of the switching elements Q1 and Q2 when the switching elements Q1 and Q2 are actually turned on and off is changed without changing the dead-off time of the driving signal output from the driving circuit 6. The same operation is performed even if the dead-off time of the drive signal output from the circuit 6 is changed.
【0030】(第2の実施の形態)本実施形態は、図4
に示すように、駆動回路6から発生する駆動信号のデッ
ドオフタイムを異ならせることによって、休止期間を異
ならせる構成を採用したものである。また、負荷回路3
においては2灯の放電灯Laa,Labを設けている。
各放電灯Laa,Labの両フィラメントの一端間には
それぞれ共振用のコンデンサC1a,C1bを接続して
あり、各放電灯Laa,Labには直流カット用のコン
デンサC2a,C2bおよび共振用のインダクタL1
a、L1bをそれぞれ直列接続してある。つまり、イン
ダクタL1a,L1bとコンデンサC2a,C2bと放
電灯Laa,Labとの直列回路が互いに並列接続され
ている。ただし、負荷回路3の構成は本実施形態の動作
にはとくに関係はなく、負荷回路3として第1の実施の
形態の構成を採用してもよい。なお、本実施形態では直
流電源回路1を電池のシンボルで表してある。(Second Embodiment) In this embodiment, FIG.
As shown in (1), the dead time of the drive signal generated from the drive circuit 6 is made different so that the idle period is made different. Also, the load circuit 3
, Two discharge lamps Laa and Lab are provided.
Resonance capacitors C1a and C1b are connected between one ends of both filaments of the discharge lamps Laa and Lab, respectively. DC discharge capacitors C2a and C2b and a resonance inductor L1 are connected to the discharge lamps Laa and Lab, respectively.
a and L1b are connected in series. That is, a series circuit of the inductors L1a and L1b, the capacitors C2a and C2b, and the discharge lamps Laa and Lab is connected in parallel with each other. However, the configuration of the load circuit 3 is not particularly related to the operation of the present embodiment, and the configuration of the first embodiment may be adopted as the load circuit 3. In this embodiment, the DC power supply circuit 1 is represented by a battery symbol.
【0031】駆動回路6は、高電位側のスイッチング素
子Q1に駆動信号を与える回路部と、低電位側のスイッ
チング素子Q2に駆動信号を与える回路部と、高電位側
の回路部の基準電位を両スイッチング素子Q1,Q2の
接続点の電位とするためのレベルシフト用の回路部とを
備える。The drive circuit 6 supplies a drive signal to the switching element Q1 on the high potential side, a circuit section for supplying a drive signal to the switching element Q2 on the low potential side, and a reference potential of the circuit section on the high potential side. A level shift circuit for setting a potential at a connection point between the two switching elements Q1 and Q2.
【0032】低電位側の回路部は、インバータ制御回路
5から出力される矩形波信号がHレベルのときにオンに
なるnpn形のトランジスタよりなるスイッチ素子Q7
と矩形波信号がLレベルのときにオンになるpnp形の
トランジスタよりなるスイッチ素子Q8とを抵抗R21
を介して直列接続するとともに、スイッチ素子Q8のエ
ミッタに抵抗R24を接続し、スイッチ素子Q7,Q8
と抵抗R21と抵抗R24との直列回路を制御電源回路
7の出力端間に接続してある。スイッチ素子Q7のベー
ス−エミッタにはコンデンサC22を接続し、スイッチ
素子Q8のベース−エミッタには抵抗R25を接続して
ある。さらに、スイッチ素子Q7のベースには抵抗R2
6を介してインバータ制御回路5からの矩形波信号が入
力され、スイッチ素子Q8のベースにはダイオードD2
2と抵抗R27とを介して矩形波信号が入力される。The circuit portion on the low potential side is a switch element Q7 composed of an npn-type transistor which is turned on when the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 is at H level.
And a switch element Q8 formed of a pnp transistor which is turned on when the rectangular wave signal is at L level, and a resistor R21.
, And a resistor R24 is connected to the emitter of the switching element Q8 so that the switching elements Q7 and Q8
A series circuit of a resistor R21 and a resistor R24 is connected between the output terminals of the control power supply circuit 7. The capacitor C22 is connected to the base-emitter of the switch element Q7, and the resistor R25 is connected to the base-emitter of the switch element Q8. Further, a resistor R2 is connected to the base of the switch element Q7.
6, a rectangular wave signal from the inverter control circuit 5 is input, and a diode D2 is connected to the base of the switch element Q8.
2, and a rectangular wave signal is input through the resistor R27.
【0033】したがって、矩形波信号がHレベルになる
と、抵抗R26を介してコンデンサC22の充電が開始
され、コンデンサC22の端子電圧が上昇するとスイッ
チ素子Q7がオンになる。また、矩形波信号がHレベル
になるとスイッチ素子Q8はオフになる。つまり、スイ
ッチング素子Q7がオンになるとスイッチング素子Q2
のゲート電位はHレベル(制御電源回路7の出力電圧)
になる。一方、矩形波信号がLレベルになると、スイッ
チ素子Q8がオンになり、スイッチング素子Q2がオフ
になる。Therefore, when the rectangular wave signal becomes H level, charging of the capacitor C22 is started via the resistor R26, and when the terminal voltage of the capacitor C22 rises, the switching element Q7 is turned on. When the rectangular wave signal goes to H level, the switching element Q8 turns off. That is, when the switching element Q7 is turned on, the switching element Q2
Gate potential is H level (output voltage of control power supply circuit 7)
become. On the other hand, when the rectangular wave signal goes to L level, the switching element Q8 turns on and the switching element Q2 turns off.
【0034】レベルシフト用の回路部はMOSFETか
らなるスイッチ素子Q9を備え、インバータ制御回路5
からの矩形波信号は、抵抗R29を通してスイッチ素子
Q9のゲートに印加される。また、スイッチ素子Q9の
ゲート−ソースには抵抗R28が接続される。スイッチ
素子Q9のドレインはダイオードD11、抵抗R12,
R13の直列回路を通して制御電源回路7に接続されて
いる。また、スイッチング素子Q1,Q2の接続点に一
端が接続されるとともに他端が抵抗R12,R13の接
続点に接続されたコンデンサC11を備え、このコンデ
ンサC11はダイオードD11と抵抗R13とを介して
制御電源回路7により充電される。つまり、コンデンサ
C11はスイッチング素子Q2のオン時に制御電源回路
7の出力電圧まで充電され、スイッチング素子Q3のオ
フ時にはスイッチング素子Q1,Q2の接続点電位を基
準電位として、制御電源回路7の出力電圧に相当する電
圧をコンデンサC11の両端電圧として得るようになっ
ている。The level shift circuit section includes a switch element Q9 composed of a MOSFET, and an inverter control circuit 5
Is applied to the gate of the switching element Q9 through the resistor R29. Further, a resistor R28 is connected to the gate-source of the switch element Q9. The drain of the switch element Q9 is a diode D11, a resistor R12,
It is connected to the control power supply circuit 7 through a series circuit of R13. A capacitor C11 having one end connected to the connection point of the switching elements Q1 and Q2 and the other end connected to the connection point of the resistors R12 and R13 is controlled via a diode D11 and a resistor R13. Charged by the power supply circuit 7. That is, the capacitor C11 is charged up to the output voltage of the control power supply circuit 7 when the switching element Q2 is turned on, and when the switching element Q3 is turned off, the output voltage of the control power supply circuit 7 is set to the connection point potential of the switching elements Q1 and Q2. A corresponding voltage is obtained as a voltage across the capacitor C11.
【0035】高電位側の回路部は、npn形のトランジ
スタよりなるスイッチ素子Q5とpnp形のトランジス
タよりなるスイッチ素子Q6との間に抵抗R11を介在
させるとともに、スイッチ素子Q6のエミッタに抵抗R
14を接続し、スイッチ素子Q5,Q6と抵抗R11と
抵抗R14との直列回路をコンデンサC11の両端間に
接続してある。また、スイッチング素子Q1のゲート−
ソースには抵抗R15とダイオードD12とが接続され
ている。スイッチ素子Q5のベースはスイッチ素子Q9
のドレインに抵抗R16およびダイオードD10を介し
て接続され、スイッチ素子Q6のベースは抵抗R17を
介してスイッチ素子Q9のドレインに接続されている。
したがって、インバータ制御回路5から出力される矩形
波信号がHレベルであってスイッチ素子Q9がオンにな
ればスイッチ素子Q6がオンになり、スイッチング素子
Q1がオフになる。また、矩形波信号がLレベルであっ
てスイッチ素子Q9がオフになれば、コンデンサC11
が抵抗R16,R12およびダイオードD10を介して
スイッチ素子Q5を順バイアスしてスイッチ素子Q5を
オンにし、結果的にスイッチング素子Q1がオンにな
る。つまり、コンデンサC11は高電位側電源として機
能する。The high-potential-side circuit section has a resistor R11 interposed between a switch element Q5 formed of an npn-type transistor and a switch element Q6 formed of a pnp-type transistor, and a resistor R11 connected to the emitter of the switch element Q6.
14, a series circuit of switch elements Q5, Q6, a resistor R11 and a resistor R14 is connected between both ends of a capacitor C11. Also, the gate of the switching element Q1
The resistor R15 and the diode D12 are connected to the source. The base of the switching element Q5 is the switching element Q9.
Is connected via a resistor R16 and a diode D10, and the base of the switch element Q6 is connected via a resistor R17 to the drain of the switch element Q9.
Therefore, when the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 is at H level and the switching element Q9 is turned on, the switching element Q6 is turned on and the switching element Q1 is turned off. If the rectangular wave signal is at L level and the switching element Q9 is turned off, the capacitor C11
Turns on the switching element Q5 by forward biasing the switching element Q5 via the resistors R16 and R12 and the diode D10, and as a result, the switching element Q1 is turned on. That is, the capacitor C11 functions as a high-potential-side power supply.
【0036】要するに、インバータ制御回路5の出力が
Hレベルになると遅れてスイッチング素子Q2がオンに
なり、このときスイッチ素子Q9がオンであるからスイ
ッチング素子Q1はオフになる。また、インバータ制御
回路5の出力がLレベルになるとスイッチング素子Q2
はオフになり、このときスイッチ素子Q9がオフである
からスイッチング素子Q1はオンになる。In short, when the output of the inverter control circuit 5 becomes H level, the switching element Q2 is turned on with a delay, and at this time, the switching element Q9 is turned on, so that the switching element Q1 is turned off. When the output of the inverter control circuit 5 goes low, the switching element Q2
Is turned off, and at this time, the switching element Q1 is turned on because the switching element Q9 is turned off.
【0037】本実施形態の動作についてさらに詳しく説
明する。インバータ制御回路5の出力がHレベルになる
と、抵抗R29を通してスイッチ素子Q9のゲート−ソ
ース間容量が充電され、同時に抵抗R26を通してコン
デンサC22の充電が開始される。スイッチ素子Q9の
ゲート電位は短時間でスイッチ素子Q9の閾値電圧に達
するからスイッチ素子Q9がオンになり、スイッチ素子
Q6がオンになってスイッチング素子Q1のゲート−ソ
ース間容量の電荷が抵抗R14を通して放電される。こ
うして、スイッチング素子Q1のゲート電位が閾値電圧
以下に低下するとスイッチング素子Q1がオフになる。The operation of this embodiment will be described in more detail. When the output of the inverter control circuit 5 becomes H level, the gate-source capacitance of the switch element Q9 is charged through the resistor R29, and at the same time, the charging of the capacitor C22 is started through the resistor R26. Since the gate potential of the switching element Q9 reaches the threshold voltage of the switching element Q9 in a short time, the switching element Q9 is turned on, the switching element Q6 is turned on, and the charge of the gate-source capacitance of the switching element Q1 passes through the resistor R14. Discharged. Thus, when the gate potential of the switching element Q1 falls below the threshold voltage, the switching element Q1 is turned off.
【0038】コンデンサC22の端子電圧が上昇するこ
とによってスイッチ素子Q7がオンになると、抵抗R2
1を通してスイッチング素子Q2のゲート−ソース間容
量が充電され、スイッチング素子Q2のゲート電位がス
イッチング素子Q2の閾値電圧に達するとスイッチング
素子Q2がオンになる。ここにおいて、インバータ制御
回路5から出力される矩形波信号がHレベルになってか
らスイッチング素子Q2がオンになるまでの時間は、抵
抗R26とコンデンサC22とによって遅延されるか
ら、スイッチング素子Q1がオフになるまでの時間より
も長くなる。ただし、スイッチング素子Q2をオンにす
るタイミングは、スイッチング素子Q1のオフからスイ
ッチング素子Q2のボディダイオードにフライホイール
電流が流れている期間に設定される。上述のようにし
て、インバータ制御回路5から出力される矩形波信号が
Hレベルになった後に、スイッチ素子Q9がオンにな
り、次にスイッチング素子Q1がオフになり、その後、
スイッチング素子Q2がオンになるという順で動作し、
スイッチング素子Q1がオフになってからスイッチング
素子Q2がオンになるまでの間に休止期間を生成するこ
とができる。When the switching element Q7 is turned on due to an increase in the terminal voltage of the capacitor C22, the resistance R2
1, the gate-source capacitance of the switching element Q2 is charged, and when the gate potential of the switching element Q2 reaches the threshold voltage of the switching element Q2, the switching element Q2 is turned on. Here, the time from when the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 becomes H level to when the switching element Q2 is turned on is delayed by the resistor R26 and the capacitor C22, so that the switching element Q1 is turned off. It is longer than the time to become. However, the timing at which the switching element Q2 is turned on is set from the time when the switching element Q1 is turned off to the time when the flywheel current flows through the body diode of the switching element Q2. As described above, after the square wave signal output from the inverter control circuit 5 goes to the H level, the switching element Q9 is turned on, and then the switching element Q1 is turned off.
It operates in the order that the switching element Q2 is turned on,
An idle period can be generated between the time when the switching element Q1 is turned off and the time when the switching element Q2 is turned on.
【0039】一方、インバータ制御回路5から出力され
る矩形波信号がLレベルになると、抵抗R29を通して
スイッチ素子Q9のゲート−ソース間容量が放電され、
同時にダイオードD22および抵抗R27を通してスイ
ッチ素子Q8のベース電流が流れ、スイッチ素子Q8が
オンになる。スイッチ素子Q8がオンになれば、スイッ
チング素子Q2のゲート−ソース間容量の電荷がスイッ
チ素子Q8を通して放電され、スイッチング素子Q2の
ゲート電位がスイッチング素子Q2の閾値電圧以下にな
るとスイッチング素子Q2がオフになる。スイッチ素子
Q9のゲート−ソース間容量の電荷は抵抗R29を通し
て引き抜かれるから、スイッチ素子Q9がオフになるタ
イミングは、スイッチング素子Q2がオフになるタイミ
ングよりも遅れる。スイッチ素子Q9がオフになると、
コンデンサC11から抵抗R12を介してスイッチ素子
Q9のドレイン−ソース間容量Cxが充電され、スイッ
チ素子Q9の両端電圧が上昇する。スイッチ素子Q9の
両端電圧がスイッチング素子Q2の両端電圧を超える
と、コンデンサC11から抵抗R12,R16およびダ
イオードD10を通してスイッチ素子Q5にベース電流
が流れ、スイッチ素子Q5がオンになり、抵抗R11を
通してコンデンサC11がスイッチング素子Q1のゲー
ト−ソース間容量を充電する。こうして、スイッチング
素子Q1のゲート電位がスイッチング素子Q1の閾値電
圧を越えると、スイッチング素子Q1がオンになる。こ
こに、スイッチング素子Q1がオンになるタイミングは
スイッチング素子Q2がオフになってからスイッチング
素子Q2のボディダイオードにフライホイール電流が流
れている間の期間に設定される。On the other hand, when the square wave signal output from the inverter control circuit 5 becomes L level, the gate-source capacitance of the switching element Q9 is discharged through the resistor R29,
At the same time, the base current of the switching element Q8 flows through the diode D22 and the resistor R27, and the switching element Q8 is turned on. When the switching element Q8 is turned on, the charge of the gate-source capacitance of the switching element Q2 is discharged through the switching element Q8. When the gate potential of the switching element Q2 becomes equal to or lower than the threshold voltage of the switching element Q2, the switching element Q2 is turned off. Become. Since the charge of the gate-source capacitance of the switching element Q9 is extracted through the resistor R29, the timing at which the switching element Q9 is turned off is later than the timing at which the switching element Q2 is turned off. When the switching element Q9 is turned off,
The drain-source capacitance Cx of the switch element Q9 is charged from the capacitor C11 via the resistor R12, and the voltage across the switch element Q9 increases. When the voltage across the switching element Q9 exceeds the voltage across the switching element Q2, a base current flows from the capacitor C11 to the switching element Q5 through the resistors R12, R16 and the diode D10, turning on the switching element Q5, and turning on the capacitor C11 through the resistor R11. Charges the gate-source capacitance of the switching element Q1. Thus, when the gate potential of the switching element Q1 exceeds the threshold voltage of the switching element Q1, the switching element Q1 turns on. Here, the timing at which the switching element Q1 is turned on is set to a period from when the switching element Q2 is turned off to when a flywheel current flows through the body diode of the switching element Q2.
【0040】上述のように、回路定数を適宜に設定して
おけば、インバータ制御回路5から出力される矩形波信
号がLレベルになった後に、まずスイッチング素子Q2
がオフになり、次にスイッチ素子Q9がオフになり、そ
の後、スイッチング素子Q1がオフになるという順で動
作し、スイッチング素子Q2がオフになってからスイッ
チング素子Q1がオンになるまでの間に休止期間を生成
することができる。As described above, if the circuit constants are set appropriately, after the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 goes low, the switching element Q2
Is turned off, then the switching element Q9 is turned off, and then the switching element Q1 is turned off. After the switching element Q2 is turned off until the switching element Q1 is turned on. A pause can be created.
【0041】ここにおいて、インバータ制御回路5から
出力される矩形波信号がHレベルになってからスイッチ
ング素子Q1がオフになるまでの時間と、矩形波信号が
Lレベルになってからスイッチング素子Q2がオフにな
るまでの時間とは等しくなるように設定してある。Here, the time from when the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 becomes H level to when the switching element Q1 is turned off, and when the switching element Q2 becomes low after the rectangular wave signal becomes L level. The time until turning off is set to be equal.
【0042】したがって、定常状態では図5に示すよう
に動作する。図5(a)はインバータ制御回路5から出
力される矩形波信号を示し、図5(b)はスイッチ素子
Q9のゲート電位(実線)およびスイッチング素子Q2
のゲート電位(一点鎖線)を示し、図5(c)はスイッ
チング素子Q1のゲート電位を示している。ここに、説
明を容易にするためにスイッチング素子Q1,Q2とス
イッチ素子Q9との閾値電圧Vthは等しいものとす
る。上述したように、インバータ制御回路5からの矩形
波信号がHレベルになるとスイッチ要素Q9のゲート電
位が上昇してオンになり、スイッチング素子Q2のゲー
ト電位は遅れて上昇するから、スイッチング素子Q2は
スイッチ素子Q9に遅れてオンになる。また、スイッチ
ング素子Q1はスイッチ素子Q9がオンになった直後に
オフになる。こうしてスイッチング素子Q1のオフから
スイッチング素子Q2のオンまでの休止期間T12が生
成される。Therefore, in the steady state, the operation is performed as shown in FIG. FIG. 5A shows a rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5, and FIG. 5B shows the gate potential (solid line) of the switching element Q9 and the switching element Q2.
5 (c) shows the gate potential of the switching element Q1. Here, for ease of explanation, it is assumed that threshold voltages Vth of switching elements Q1, Q2 and switching element Q9 are equal. As described above, when the square wave signal from the inverter control circuit 5 goes high, the gate potential of the switch element Q9 rises and turns on, and the gate potential of the switching element Q2 rises with a delay. It turns on with a delay from the switching element Q9. The switching element Q1 is turned off immediately after the switching element Q9 is turned on. In this way, the idle period T12 from turning off the switching element Q1 to turning on the switching element Q2 is generated.
【0043】図5(d)のように、スイッチ素子Q9が
オンになればスイッチ素子Q9の両端電圧(実線)はす
ぐにゼロになり、スイッチング素子Q1の両端電圧(一
点鎖線)はスイッチング素子Q1のオフから次第に低下
する。また、図5(e)(f)はそれぞれ各スイッチン
グ素子Q1,Q2に流れる電流を示し、極性が負である
期間はボディダイオードにフライホイール電流が流れて
いる期間に相当する。As shown in FIG. 5D, when the switching element Q9 is turned on, the voltage across the switching element Q9 (solid line) immediately becomes zero, and the voltage across the switching element Q1 (dashed line) changes to the switching element Q1. It gradually decreases from off. FIGS. 5E and 5F show the current flowing through each of the switching elements Q1 and Q2, respectively, and the period in which the polarity is negative corresponds to the period in which the flywheel current flows through the body diode.
【0044】一方、インバータ制御回路5から出力され
る矩形波信号がLレベルになると、スイッチング素子Q
2のゲート電位(一点鎖線)は短時間で低下するが、ス
イッチ素子Q9のゲート電位(実線)の低下は遅れる。
また、スイッチ素子Q9がオフになった後にスイッチン
グ素子Q1のゲート電位が上昇してスイッチング素子Q
1がオンになる。ここに、図5(d)のようにスイッチ
ング素子Q2の両端電圧(一点鎖線)はスイッチング素
子Q2のオフとともに上昇し、スイッチ素子Q9の両端
電圧(実線)はスイッチ素子Q9のオフとともに上昇す
る。また、スイッチ素子Q9の両端電圧がスイッチング
素子Q2の両端電圧を超えると、スイッチング素子Q1
のゲート電位が上昇を開始する。このように、スイッチ
ング素子Q2のオフ後にスイッチ素子Q9がオフにな
り、スイッチ素子Q9のオフ後にスイッチング素子Q1
がオンになるから、スイッチング素子Q2のオフからス
イッチング素子Q1のオンまでの休止期間T21が生成
される。On the other hand, when the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 goes low, the switching element Q
The gate potential (dotted line) of No. 2 decreases in a short time, but the drop of the gate potential (solid line) of the switching element Q9 is delayed.
Further, after the switching element Q9 is turned off, the gate potential of the switching element Q1 rises and the switching element Q9 is turned off.
1 turns on. Here, as shown in FIG. 5D, the voltage across the switching element Q2 (dashed line) rises with the switching element Q2 off, and the voltage across the switching element Q9 (solid line) rises with the switching element Q9 off. When the voltage across the switching element Q9 exceeds the voltage across the switching element Q2, the switching element Q1
Starts to rise. Thus, the switching element Q9 is turned off after the switching element Q2 is turned off, and the switching element Q1 is turned off after the switching element Q9 is turned off.
Is turned on, a pause period T21 from the turning off of the switching element Q2 to the turning on of the switching element Q1 is generated.
【0045】休止期間T12はコンデンサC22を充電
する時間によって調節可能であるから、休止期間T12
は休止期間T21とほぼ等しくなるように設計する。ま
た、上述のように、インバータ制御回路5から出力され
る矩形波信号がHレベルになってからスイッチング素子
Q1がオフになるまでの時間と、矩形波信号がLレベル
になってからスイッチング素子Q2がオフになるまでの
時間とは等しく設定してあり、図5に示す遅相動作では
両スイッチング素子Q1,Q2に電流が流れる期間は等
しくなっている。Since the idle period T12 can be adjusted by the time for charging the capacitor C22, the idle period T12
Is designed to be substantially equal to the pause period T21. Further, as described above, the time from when the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 becomes H level to when the switching element Q1 is turned off, and when the rectangular wave signal becomes L level and the switching element Q2 Is set to be equal to the time until it is turned off, and in the delay operation shown in FIG. 5, the period in which current flows through both switching elements Q1 and Q2 is equal.
【0046】次に、負荷である放電灯Laのインピーダ
ンスの変化によって負荷回路3の共振周波数が上昇方向
に変化し、結果的に進相動作になった場合の各部の動作
を図6に示す。図6(a)はインバータ制御回路5から
出力される矩形波信号であって、図6(b)のようにス
イッチ素子Q9のゲート電位(実線)およびスイッチン
グ素子Q2のゲート電位(一点鎖線)は遅相動作の場合
と同様に変化する。また、図6(c)に示すように、ス
イッチング素子Q1のゲート電位も遅相動作の場合と同
様に変化する。ただし、進相動作ではスイッチング素子
Q1,Q2のゲート電位が閾値電圧Vth以下になって
スイッチング素子Q1,Q2がオフになる際に、図6
(e)(f)のように各スイッチング素子Q1,Q2に
はフライホイール電流が流れているから、図6(d)の
ようにスイッチング素子Q2の両端電圧の変化時点が遅
相動作の場合に対してずれることになる。つまり、各ス
イッチング素子Q1,Q2に電流が流れる期間が遅相動
作の際には各スイッチング素子Q1,Q2のオフを起点
にしていたのに対して、進相動作では各スイッチング素
子Q1,Q2のオンに依存することになる。Next, FIG. 6 shows the operation of each part in the case where the resonance frequency of the load circuit 3 changes in the upward direction due to the change in the impedance of the discharge lamp La as a load, resulting in a phase leading operation. FIG. 6A shows a rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5. As shown in FIG. 6B, the gate potential (solid line) of the switching element Q9 and the gate potential (dashed-dotted line) of the switching element Q2 are It changes as in the case of the lag operation. Further, as shown in FIG. 6C, the gate potential of the switching element Q1 also changes in the same manner as in the case of the lag operation. However, in the phase advance operation, when the gate potentials of the switching elements Q1 and Q2 become equal to or lower than the threshold voltage Vth and the switching elements Q1 and Q2 are turned off, FIG.
Since the flywheel current flows through each of the switching elements Q1 and Q2 as shown in (e) and (f), when the voltage at both ends of the switching element Q2 changes in phase as shown in FIG. Will be shifted. In other words, the period during which the current flows through each of the switching elements Q1 and Q2 starts from the turning-off of each of the switching elements Q1 and Q2 in the phase-lag operation, whereas the phase of the current flows through the switching elements Q1 and Q2 in the phase-advance operation. It will depend on ON.
【0047】その結果、インバータ制御回路5から出力
される矩形波信号がHレベルになってからスイッチング
素子Q2がオフにまるまでの時間と、矩形波信号がLレ
ベルになってからスイッチング素子Q1がオフになるま
での時間に差が生じる。すなわち、スイッチング素子Q
1のオフからスイッチング素子Q2のオンまでの休止期
間T12と、スイッチング素子Q2のオフからスイッチ
ング素子Q1のオンまでの休止期間T21とが異なるよ
うに設定してある。このようにして、スイッチング素子
Q1,Q2のデューティを変えることができ、共振回路
の共振を弱めて同時オン電流を低減してスイッチング素
子Q1,Q2の破壊の可能性を低減することができるの
である。他の構成および動作は第1の実施の形態と同様
である。As a result, the time from when the rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 becomes H level to when the switching element Q2 is turned off, and when the switching element Q1 becomes low after the rectangular wave signal becomes L level. There is a difference in the time to turn off. That is, the switching element Q
1 is set to be different from a rest period T12 from turning off the switching element Q2 to turning on the switching element Q2, and a rest period T21 from turning off the switching element Q2 to turning on the switching element Q1. In this manner, the duty of the switching elements Q1 and Q2 can be changed, the resonance of the resonance circuit is weakened, the simultaneous ON current is reduced, and the possibility of destruction of the switching elements Q1 and Q2 can be reduced. . Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【0048】(第3の実施の形態)本実施形態は、図7
に示すように、4個のスイッチング素子Q11,Q1
2,Q13,Q14をブリッジ接続したフルブリッジ型
のインバータ回路を用いるものであって、第2の実施の
形態と同様の構成を有した2つの駆動回路6a,6bを
備えている。したがって、本実施形態も第2の実施の形
態と同様に、駆動信号のデッドオフタイムを異ならせる
構成になっている。スイッチング素子Q11〜Q14は
それぞれ2個ずつ直列接続され、直列接続された各2個
のスイッチング素子Q11,Q12、Q13,Q14が
ブリッジ回路の各アームになる。両アームは直流電源回
路1の両端間に接続される。各駆動回路6a,6bは各
アームを構成するスイッチング素子Q11およびスイッ
チング素子Q12と、スイッチング素子Q13およびス
イッチング素子Q14とをそれぞれ駆動する。つまり、
スイッチング素子Q11,Q12は駆動回路6aにより
交互にオンオフするように制御され、スイッチング素子
Q13,Q14は駆動回路6bにより交互にオンオフす
るように制御される。(Third Embodiment) This embodiment is different from FIG.
, Four switching elements Q11, Q1
This uses a full-bridge type inverter circuit in which the second, Q13, and Q14 are bridge-connected, and includes two drive circuits 6a and 6b having the same configuration as that of the second embodiment. Therefore, the present embodiment has a configuration in which the dead-off time of the drive signal differs, as in the second embodiment. The two switching elements Q11 to Q14 are connected in series each two, and each of the two switching elements Q11, Q12, Q13, and Q14 connected in series becomes each arm of the bridge circuit. Both arms are connected between both ends of the DC power supply circuit 1. Each of the drive circuits 6a and 6b drives a switching element Q11 and a switching element Q12, and a switching element Q13 and a switching element Q14, which constitute each arm. That is,
The switching elements Q11 and Q12 are controlled to be turned on and off alternately by the drive circuit 6a, and the switching elements Q13 and Q14 are controlled to be turned on and off alternately by the drive circuit 6b.
【0049】また、一方の駆動回路6aにはインバータ
制御回路5から出力される矩形波信号をそのまま与え、
他方の駆動回路6bにはノット回路NOTを介して矩形
波信号を与えている。この構成によって、スイッチング
素子Q11〜Q14のうち対角位置であるスイッチング
素子Q11およびスイッチング素子Q14と、スイッチ
ング素子Q12およびスイッチング素子Q13とは、そ
れぞれ同時にオンになる期間を有するように制御され
る。つまり、スイッチング素子Q11,Q14がオンで
ある期間とスイッチング素子Q12,Q13がオンであ
る期間とで負荷回路3に印加する電圧の極性を反転させ
ることができる。Further, a rectangular wave signal output from the inverter control circuit 5 is directly supplied to one drive circuit 6a,
The other drive circuit 6b is supplied with a rectangular wave signal via a NOT circuit NOT. With this configuration, switching elements Q11 and Q14, which are diagonal positions of switching elements Q11 to Q14, and switching element Q12 and switching element Q13 are controlled so as to have periods in which they are simultaneously turned on. That is, the polarity of the voltage applied to the load circuit 3 can be inverted between the period when the switching elements Q11 and Q14 are on and the period when the switching elements Q12 and Q13 are on.
【0050】負荷回路3については、負荷としての放電
灯LaにインダクタL1を直列接続し、さらに放電灯L
aの両フィラメントの一端間に共振用のコンデンサC1
を接続した構成を有する。この負荷回路3においては直
流カット用のコンデンサは省略してある。図7に示す駆
動回路6a,6bの各構成要素に付した符号のうち末尾
の符号a,bを除く符号が図4に示した回路と一致する
構成要素は、図4に示した駆動回路6の各構成要素と同
機能を有するものである。As for the load circuit 3, the inductor L1 is connected in series to the discharge lamp La as a load, and the discharge lamp L
a capacitor C1 for resonance between one end of both filaments
Are connected. In this load circuit 3, a DC cut capacitor is omitted. 4 are the same as those of the circuit shown in FIG. 4 except for the reference numerals a and b, which are the same as those of the drive circuit 6a and 6b shown in FIG. It has the same function as each of the components.
【0051】さらに詳しく説明する。本実施形態ではノ
ット回路NOTを介して各駆動回路6a,6bに互いに
反転した矩形波信号が入力されるから、いま、各駆動回
路6a,6bの回路定数が同じであって、ノット回路N
OTによる時間遅れを無視するものとすれば、スイッチ
ング素子Q11がオフになってからスイッチング素子Q
12がオンになるまでの休止期間がT12、スイッチン
グ素子Q12がオフになってからスイッチング素子Q1
1がオンになるまでの休止期間がT21であるときに、
スイッチング素子Q13がオフになってからスイッチン
グ素子Q14がオンになるまでの休止期間T34は休止
期間T12に等しく、スイッチング素子Q14がオフに
なってからスイッチング素子Q13がオンになるまでの
休止期間T43は休止期間T21に等しくなる。つま
り、T12=T34、T21=T43になる。ここで、
第2の実施の形態において説明したように、遅相動作で
はT12≒T21に設定されているが、進相動作になる
とT12≠T21になるから、同時オン電流を比較的小
さくすることができ、スイッチング素子Q11〜Q14
へのストレスを低減することができる。他の構成および
動作は第1の実施の形態と同様である。This will be described in more detail. In the present embodiment, since the inverted rectangular wave signals are input to the driving circuits 6a and 6b via the knot circuits NOT, the circuit constants of the driving circuits 6a and 6b are now the same, and the knot circuit N
If the time delay due to the OT is ignored, the switching element Q11 is turned off after the switching element Q11 is turned off.
T12 is a pause period until the switching element Q1 is turned on, and the switching element Q1 is turned off after the switching element Q12 is turned off.
When the rest period until 1 is turned on is T21,
The idle period T34 from when the switching element Q13 turns off to when the switching element Q14 turns on is equal to the idle period T12, and the idle period T43 from when the switching element Q14 turns off to when the switching element Q13 turns on is It is equal to the pause period T21. That is, T12 = T34 and T21 = T43. here,
As described in the second embodiment, T12 ≒ T21 is set in the lagging operation, but T12 ≠ T21 in the lagging operation, so that the simultaneous ON current can be relatively reduced, Switching elements Q11-Q14
Stress can be reduced. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【0052】(第4の実施の形態)本実施形態は、図8
に示すように、第2の実施の形態に負荷である放電灯L
aの両端電圧のピーク−ピーク電圧を検出する電圧検出
回路8を付加したものである。ただし、本実施形態では
負荷回路3において負荷としての放電灯Laは1灯にし
てある。電圧検出回路8は、放電灯Laの両端間に接続
した2個の抵抗R30,R31の直列回路を備え、抵抗
R31にはコンデンサC30とダイオードD30との直
列回路が並列接続される。さらに、ダイオードD30に
はダイオードD31と2個の抵抗R32,R33との直
列回路が並列接続され、抵抗R33にはコンデンサC3
1が並列接続される。ダイオードD30とダイオードD
31とは互いに逆向きの電流を流すように接続されてい
る。(Fourth Embodiment) This embodiment is different from FIG.
As shown in the figure, the discharge lamp L as a load in the second embodiment
The voltage detection circuit 8 for detecting the peak-to-peak voltage of the voltage across the terminal a is added. However, in this embodiment, the load circuit 3 has one discharge lamp La as a load. The voltage detection circuit 8 includes a series circuit of two resistors R30 and R31 connected between both ends of the discharge lamp La, and a series circuit of a capacitor C30 and a diode D30 is connected in parallel to the resistor R31. Further, a series circuit of a diode D31 and two resistors R32 and R33 is connected in parallel to the diode D30, and a capacitor C3 is connected to the resistor R33.
1 are connected in parallel. Diode D30 and diode D
31 are connected so that currents in opposite directions flow.
【0053】したがって、放電灯Laの両端電圧の極性
がダイオードD31を通してコンデンサC30を充電す
る極性である期間には、コンデンサC30は端子電圧が
抵抗R31の両端電圧のピーク値になるまで充電され、
放電灯Laの両端電圧の極性が反転すると、抵抗R31
の両端電圧にコンデンサC30の端子電圧を加算した電
圧を抵抗R32,R33で分圧した電圧のピーク値がコ
ンデンサC31の両端電圧になる。言い換えると、放電
灯Laの両端電圧を抵抗R30,R31で分圧した電圧
を入力電圧とする倍電圧整流回路の出力電圧を抵抗R3
2,R33で分圧するものに相当する。Therefore, during the period when the polarity of the voltage across the discharge lamp La is the polarity for charging the capacitor C30 through the diode D31, the capacitor C30 is charged until the terminal voltage reaches the peak value of the voltage across the resistor R31.
When the polarity of the voltage across the discharge lamp La is reversed, the resistance R31
The peak value of a voltage obtained by dividing the voltage obtained by adding the terminal voltage of the capacitor C30 to the terminal voltage of the capacitor C30 by the resistors R32 and R33 is the voltage across the capacitor C31. In other words, the output voltage of the voltage doubling rectifier circuit having the voltage obtained by dividing the voltage across the discharge lamp La by the resistors R30 and R31 as the input voltage is connected to the resistor R3.
2, which corresponds to pressure division by R33.
【0054】上述した電圧検出回路8において検出した
放電灯Laの両端電圧はインバータ制御回路5の端子E
inに入力される。本実施形態において用いるインバー
タ制御回路5は端子Einへの印加電圧が規定電圧以上
になると端子Voutからの矩形波信号の出力を停止さ
せるように構成されており、放電灯Laの両端電圧が異
常に上昇したときには矩形波信号を停止させてインバー
タ回路2の動作を停止させるようになっている。つま
り、インバータ制御回路5は停止手段として機能する。The voltage between both ends of the discharge lamp La detected by the voltage detection circuit 8 is connected to the terminal E of the inverter control circuit 5.
Input to in. The inverter control circuit 5 used in the present embodiment is configured to stop the output of the rectangular wave signal from the terminal Vout when the voltage applied to the terminal Ein becomes equal to or higher than a specified voltage, and the voltage across the discharge lamp La becomes abnormal. When it rises, the rectangular wave signal is stopped, and the operation of the inverter circuit 2 is stopped. That is, the inverter control circuit 5 functions as a stopping unit.
【0055】ここで、放電灯Laのインピーダンスが上
昇した場合の動作について説明する。上述したように放
電灯Laのインピーダンスが上昇すると、やがて進相動
作に移行し、スイッチング素子Q1,Q2の休止期間が
相違するようになって共振電流が急に小さくなる。一
方、放電灯Laは負性抵抗特性を有しているから共振電
流が減少すれば、放電灯Laの両端電圧が上昇する。つ
まり、図9に示す時刻txにおいて放電灯Laのインピ
ーダンスに変化が生じ、インピーダンスが徐々に変化す
るとすると、時刻tx以降にインピーダンスが増加する
ことによって放電灯Laの両端電圧が徐々に増加する。
こうして、時刻tyにおいて遅相動作から進相動作に移
行したとすると、共振電流が急に減少するから放電灯L
aの両端電圧は急に上昇することになる。本実施形態の
電圧検出回路8においては、このような放電灯Laの両
端電圧の急上昇時にインバータ制御回路5からの矩形波
信号の出力を停止してインバータ回路2を停止させるの
である。Here, the operation when the impedance of the discharge lamp La rises will be described. As described above, when the impedance of the discharge lamp La rises, the operation shifts to the phase advance operation, and the rest periods of the switching elements Q1 and Q2 become different, so that the resonance current suddenly decreases. On the other hand, since the discharge lamp La has a negative resistance characteristic, if the resonance current decreases, the voltage across the discharge lamp La increases. That is, if the impedance of the discharge lamp La changes at the time tx shown in FIG. 9 and the impedance gradually changes, the voltage between both ends of the discharge lamp La gradually increases because the impedance increases after the time tx.
In this manner, if the phase shift operation is shifted from the phase delay operation to the phase advance operation at time ty, the resonance current suddenly decreases.
The voltage at both ends of a suddenly rises. In the voltage detection circuit 8 of the present embodiment, the output of the rectangular wave signal from the inverter control circuit 5 is stopped and the inverter circuit 2 is stopped when the voltage across the discharge lamp La suddenly rises.
【0056】以上説明したように、本実施形態では、放
電灯Laのインピーダンスの増加時に共振電流が減少す
る構成のインバータ回路2において、電圧検出回路8を
併用していることによって、放電灯Laの寿命末期時な
どにおけるインピーダンスの増加を確実に検出すること
が可能になる。つまり、放電灯Laの寿命末期時に電子
放出物質の消耗によって生じる半波点灯状態(エミレス
状態)は放電灯Laの両端電圧を検出するだけでは確実
に検出されない場合があったが、本実施形態では、エミ
レス状態のときには共振電流を減少させることで放電灯
Laの両端電圧を上昇させるから、エミレス状態を確実
に検出することが可能になるのである。しかも、エミレ
ス状態においては共振電流を減少させるだけではなく、
最終的にはインバータ回路2の動作を停止させるから、
スイッチング素子Q1,Q2へのストレスが大幅に低減
されることになる。他の構成および動作は第1の実施の
形態と同様である。As described above, in the present embodiment, the voltage detection circuit 8 is used in combination with the inverter circuit 2 having a configuration in which the resonance current decreases when the impedance of the discharge lamp La increases. It is possible to reliably detect an increase in impedance at the end of life or the like. In other words, the half-wave lighting state (Emiless state) caused by the exhaustion of the electron-emitting substance at the end of the life of the discharge lamp La may not be reliably detected only by detecting the voltage between both ends of the discharge lamp La. In the Emiless state, the resonance current is reduced to increase the voltage across the discharge lamp La, so that the Emiless state can be detected reliably. Moreover, in the Emiless state, not only does the resonance current decrease,
Eventually, the operation of the inverter circuit 2 is stopped,
The stress on the switching elements Q1 and Q2 is greatly reduced. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【0057】(第5の実施の形態)本実施形態は、図1
0に示すように、第4の実施の形態の構成にインバータ
制御回路5を間欠的に動作させるための間欠タイマ回路
9を付加したものである。また、インバータ制御回路5
は、端子Einへの印加電圧が規定電圧以上になると端
子Voutからの矩形波信号の出力を停止させるだけで
はなく、端子Eoutの出力をHレベルにする機能を有
し、さらに端子Aへの印加電圧が所定電圧以上になると
端子Einへの印加電圧にかかわらず、端子Voutか
ら矩形波信号を出力する状態に復帰させるとともに端子
Eoutの出力をLレベルに引き下げる。(Fifth Embodiment) This embodiment is different from FIG.
0, an intermittent timer circuit 9 for intermittently operating the inverter control circuit 5 is added to the configuration of the fourth embodiment. In addition, the inverter control circuit 5
Has a function of not only stopping the output of the rectangular wave signal from the terminal Vout when the voltage applied to the terminal Ein becomes higher than the specified voltage, but also setting the output of the terminal Eout to the H level. When the voltage becomes equal to or higher than the predetermined voltage, regardless of the voltage applied to the terminal Ein, the state is returned to the state in which the rectangular wave signal is output from the terminal Vout and the output of the terminal Eout is lowered to the L level.
【0058】間欠タイマ回路9は、2個のスイッチ素子
Q81,Q82を備えるカレントミラーを備え、入力側
のスイッチ素子Q81にはスイッチ素子Q80が直列接
続されている。このカレントミラーは出力側のスイッチ
素子Q82に流れる電流でコンデンサC80を充電す
る。各スイッチ素子Q81,Q82のエミッタには抵抗
R81,R82が接続され、トランジスタR80のベー
ス−エミッタには抵抗R80が接続される。スイッチ素
子Q80のベースは端子Eoutに接続されており、し
たがって、インバータ制御回路5の端子Eoutの出力
がHレベルになるとスイッチ素子Q80がオンになって
カレントミラーによるコンデンサC80の充電が開始さ
れる。The intermittent timer circuit 9 has a current mirror having two switch elements Q81 and Q82, and a switch element Q80 is connected in series to the input side switch element Q81. This current mirror charges the capacitor C80 with the current flowing through the switch element Q82 on the output side. The resistors R81 and R82 are connected to the emitters of the switching elements Q81 and Q82, and the resistor R80 is connected to the base-emitter of the transistor R80. The base of the switch element Q80 is connected to the terminal Eout. Therefore, when the output of the terminal Eout of the inverter control circuit 5 becomes H level, the switch element Q80 is turned on, and charging of the capacitor C80 by the current mirror is started.
【0059】一方、コンデンサC80の両端間には抵抗
R83とスイッチ素子Q83との直列回路が接続され
る。スイッチ素子Q83のベース−エミッタにはスイッ
チ素子Q84が接続され、スイッチ素子Q84のベース
−エミッタには抵抗R84が接続される。このスイッチ
素子Q84のベースはインバータ制御回路5の端子Eo
utに接続され、コレクタは抵抗R85を介して制御電
源回路7に接続される。したがって、インバータ制御回
路5の端子Eoutの出力がHレベルであるときにはス
イッチ素子Q84がオン、スイッチ素子Q83がオフに
なり、コンデンサC80の電荷を保つ。一方の端子Eo
utの出力がLレベルであると、スイッチ素子Q83を
オンにし抵抗R83を介してコンデンサC80を放電さ
せる。On the other hand, a series circuit of a resistor R83 and a switch element Q83 is connected between both ends of the capacitor C80. The switching element Q84 is connected to the base-emitter of the switching element Q83, and the resistor R84 is connected to the base-emitter of the switching element Q84. The base of the switch element Q84 is connected to the terminal Eo of the inverter control circuit 5.
ut, and the collector is connected to the control power supply circuit 7 via the resistor R85. Therefore, when the output of the terminal Eout of the inverter control circuit 5 is at the H level, the switching element Q84 is turned on and the switching element Q83 is turned off, and the charge of the capacitor C80 is maintained. One terminal Eo
When the output of ut is at the L level, the switch element Q83 is turned on, and the capacitor C80 is discharged via the resistor R83.
【0060】上述のように、間欠タイマ回路9はインバ
ータ制御回路5の端子Eoutの出力レベルに応じてコ
ンデンサC80を充放電させる。コンデンサC80の端
子電圧はインバータ制御回路5の端子Aに印加されてお
り、上述したように端子Aへの印加電圧が所定電圧以上
になるとインバータ制御回路5は端子Voutから矩形
波信号を出力するとともに端子Eoutの出力をLレベ
ルに引き下げるから、端子Eoutの出力レベルがHレ
ベルになってコンデンサC80が充電されている間にイ
ンバータ制御回路5の端子Aへの印加電圧が所定電圧に
達すると、端子Voutから矩形波電圧が出力されると
ともに端子Eoutの出力がLレベルに復帰するのであ
る。こうして端子Eoutの出力がLレベルになれば、
コンデンサC80は放電され、端子Aへの印加電圧は低
下する。As described above, the intermittent timer circuit 9 charges and discharges the capacitor C80 according to the output level of the terminal Eout of the inverter control circuit 5. The terminal voltage of the capacitor C80 is applied to the terminal A of the inverter control circuit 5. As described above, when the voltage applied to the terminal A exceeds a predetermined voltage, the inverter control circuit 5 outputs a rectangular wave signal from the terminal Vout and Since the output of the terminal Eout is lowered to the L level, when the voltage applied to the terminal A of the inverter control circuit 5 reaches a predetermined voltage while the output level of the terminal Eout is at the H level and the capacitor C80 is being charged, the terminal A rectangular wave voltage is output from Vout, and the output of the terminal Eout returns to the L level. When the output of the terminal Eout becomes L level in this way,
The capacitor C80 is discharged, and the voltage applied to the terminal A decreases.
【0061】ここで、放電灯Laの寿命末期におけるエ
ミレス状態が解消されていなければ、インバータ制御回
路5は端子Eoutの出力を再びHレベルにするから、
上述の動作を繰り返してインバータ制御回路5は矩形波
信号を間欠的に出力することになる。つまり、インバー
タ回路2は間欠的に動作することになる。このように、
本実施形態では停止手段がインバータ制御回路5と間欠
タイマ回路9とにより構成される。間欠タイマ回路9を
設けていない第4の実施の形態の構成では、インバータ
回路2が進相動作になると、以後は電源を再投入するま
では放電灯Laを再度点灯させることはできないが、本
実施形態の構成では、インバータ制御回路5が停止した
原因が放電灯Laの寿命末期のような継続的な状態では
なく、直流電源回路1が商用電源を電源としていて瞬時
停電や一時的な電圧降下によって放電灯Laのインピー
ダンスが一時的に増加した場合などでは、復電時にイン
バータ回路2の動作は元の状態に自動的に復帰させるこ
とができる。他の構成および動作は第1の実施の形態と
同様である。If the Emiless state at the end of the life of the discharge lamp La has not been eliminated, the inverter control circuit 5 sets the output of the terminal Eout to the H level again.
By repeating the above operation, the inverter control circuit 5 intermittently outputs the rectangular wave signal. That is, the inverter circuit 2 operates intermittently. in this way,
In the present embodiment, the stopping means includes the inverter control circuit 5 and the intermittent timer circuit 9. In the configuration of the fourth embodiment in which the intermittent timer circuit 9 is not provided, when the inverter circuit 2 performs the phase advance operation, the discharge lamp La cannot be turned on again until the power is turned on again. In the configuration of the embodiment, the cause of the stoppage of the inverter control circuit 5 is not the continuous state such as the end of the life of the discharge lamp La, but the DC power supply circuit 1 uses the commercial power supply as the power supply, and the instantaneous power failure or the temporary voltage drop occurs. For example, when the impedance of the discharge lamp La temporarily increases, the operation of the inverter circuit 2 can be automatically returned to the original state when the power is restored. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【0062】(第6の実施の形態)本実施形態は、図1
1に示すように、第2の実施の形態の構成における駆動
回路6の高電位側の回路部においてスイッチ素子Q5の
ベースとスイッチ素子Q6のエミッタとの間にスイッチ
素子Q5側をアノードとする極性でダイオードD13を
接続し、スイッチング素子Q1のゲートとスイッチ素子
Q6のエミッタとの間にスイッチング素子Q1のゲート
側をアノードとする極性でダイオードD14を接続して
いるものである。(Sixth Embodiment) This embodiment is different from FIG.
As shown in FIG. 1, in the circuit section on the high potential side of the drive circuit 6 in the configuration of the second embodiment, the polarity with the switch element Q5 side as the anode between the base of the switch element Q5 and the emitter of the switch element Q6. And a diode D13 is connected between the gate of the switching element Q1 and the emitter of the switching element Q6 with a polarity having the gate side of the switching element Q1 as an anode.
【0063】本実施形態の構成でも第2の実施の形態と
同様に、定常状態においてインバータ制御回路5の端子
Voutからの矩形波信号が立ち上がると、スイッチ素
子Q9がオンになり、スイッチ素子Q5のベースへの電
流供給を停止させようとし、またスイッチング素子Q6
をオンにしようとする。ここで、スイッチ素子Q5のベ
ースの残留電荷が多いと、スイッチ素子Q5のオン状態
が継続し、両スイッチ素子Q5,Q6が同時にオンにな
る状態が生じることになる。このように、スイッチ素子
Q5,Q6が同時にオンになると、スイッチング素子Q
1のゲート電位はスイッチ素子Q5,Q6の一方がオン
で他方がオフになっているときの状態の間の電位にな
る。この状態でスイッチング素子Q1のゲート電位がス
イッチング素子Q1の閾値電圧Vthを超えているとす
れば、スイッチング素子Q1がオンになる。矩形波信号
が立ち上がるとスイッチング素子Q2がオンになるか
ら、スイッチング素子Q1のオン状態がスイッチング素
子Q2のオン後まで継続していると、両スイッチング素
子Q1,Q2が同時オンになる。In the configuration of this embodiment, similarly to the second embodiment, when a rectangular wave signal from the terminal Vout of the inverter control circuit 5 rises in a steady state, the switching element Q9 is turned on, and the switching element Q5 is turned on. The current supply to the base is stopped, and the switching element Q6
Try to turn on. Here, if the residual charge at the base of the switching element Q5 is large, the on state of the switching element Q5 continues, and a state occurs in which both the switching elements Q5 and Q6 are simultaneously turned on. As described above, when the switching elements Q5 and Q6 are simultaneously turned on, the switching element Q5
The gate potential of 1 is a potential during a state when one of the switch elements Q5 and Q6 is on and the other is off. In this state, if the gate potential of switching element Q1 exceeds threshold voltage Vth of switching element Q1, switching element Q1 is turned on. Since the switching element Q2 is turned on when the rectangular wave signal rises, if the on state of the switching element Q1 continues until after the switching element Q2 is turned on, both the switching elements Q1 and Q2 are simultaneously turned on.
【0064】本実施形態では、スイッチ素子Q6がオン
になると、ダイオードD13を通してスイッチ素子Q5
のベースの電荷を引き抜くことになるから、スイッチ素
子Q5のベースの残留電荷が多い場合でも、スイッチン
グ素子Q5,Q6が同時にオンになる状態を回避するこ
とができ、結果的にスイッチング素子Q5,Q6が同時
にオンになることに起因してスイッチング素子Q1,Q
2が同時にオンになるのを回避することができる。すな
わち、スイッチング素子Q1,Q2へのストレスを低減
して故障の可能性を低減することができる。他の構成お
よび動作は第1の実施の形態と同様である。また、本実
施形態の技術は上述したいずれの実施形態にも適用可能
である。In this embodiment, when the switching element Q6 is turned on, the switching element Q5
Of the base of the switching element Q5, it is possible to avoid the state where the switching elements Q5 and Q6 are simultaneously turned on even when the residual charge of the base of the switching element Q5 is large, and as a result, the switching elements Q5 and Q6 Are turned on at the same time, the switching elements Q1, Q
2 can be prevented from being turned on at the same time. That is, the stress on the switching elements Q1 and Q2 can be reduced, and the possibility of failure can be reduced. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. Further, the technology of this embodiment is applicable to any of the above-described embodiments.
【0065】(第7の実施の形態)本実施形態は、図1
2に示すように、第6の実施の形態の構成における駆動
回路6の高電位側の回路部においてpnp形であるスイ
ッチ素子Q6のエミッタ−ベースにnpn形のトランジ
スタQ10のコレクタ−エミッタを接続し、トランジス
タQ10のコレクタにダイオードD13のカソードを接
続してある。また、トランジスタQ10のベース−エミ
ッタには逆方向にダイオードD15を接続してある。さ
らに、スイッチ素子Q6のベースと抵抗R17との間に
は抵抗R18を挿入し、この抵抗R18に前記ダイオー
ドD15とコンデンサC12との直列回路を並列接続し
てある。(Seventh Embodiment) This embodiment is different from the one shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the collector-emitter of an npn-type transistor Q10 is connected to the emitter-base of a pnp-type switch element Q6 in the circuit section on the high potential side of the drive circuit 6 in the configuration of the sixth embodiment. The cathode of the diode D13 is connected to the collector of the transistor Q10. Further, a diode D15 is connected to the base-emitter of the transistor Q10 in the reverse direction. Further, a resistor R18 is inserted between the base of the switch element Q6 and the resistor R17, and a series circuit of the diode D15 and the capacitor C12 is connected in parallel to the resistor R18.
【0066】本実施形態の構成でも第2の実施の形態と
同様に、定常状態においてインバータ制御回路5の端子
Voutからの矩形波信号が立ち下がると、スイッチン
グ素子Q2の両端電圧が上昇を開始し、その後、スイッ
チ素子Q9の両端電圧がスイッチング素子Q2の両端電
圧以上になるまでの間はスイッチ素子Q6はオン状態を
継続する。その後、トランジスタ素子Q6をオフにしよ
うとし、スイッチ素子Q5をオンにしようとする。ここ
で、スイッチ素子Q6の残留電荷が多いと、スイッチ素
子Q9の両端電圧がスイッチング素子Q2の両端電圧以
上になってもスイッチ素子Q6のオフ状態が継続するこ
とになる。こうしてスイッチング素子Q1にフライホイ
ール電流が流れなくなる後までスイッチング素子Q6の
オフ状態が継続し、その後にスイッチング素子Q6がオ
ンになったとすると、図13に示すように、両スイッチ
ング素子Q1,Q2に同時オン電流が流れることにな
る。ただし、図13(a)(b)はそれぞれスイッチン
グ素子Q1,Q2に流れる電流を示す。In the configuration of this embodiment, similarly to the second embodiment, when the rectangular wave signal from the terminal Vout of the inverter control circuit 5 falls in the steady state, the voltage across the switching element Q2 starts to rise. Thereafter, the switching element Q6 continues to be on until the voltage across the switching element Q9 becomes equal to or higher than the voltage across the switching element Q2. Thereafter, the transistor element Q6 is turned off, and the switch element Q5 is turned on. Here, if the residual charge of the switching element Q6 is large, the off state of the switching element Q6 continues even if the voltage across the switching element Q9 becomes equal to or higher than the voltage across the switching element Q2. Assuming that the off state of the switching element Q6 continues until the flywheel current stops flowing through the switching element Q1, and then the switching element Q6 is turned on, as shown in FIG. On-current will flow. 13 (a) and 13 (b) show currents flowing through the switching elements Q1 and Q2, respectively.
【0067】本実施形態では、スイッチング素子Q2の
両端電圧が上昇を開始してからスイッチ素子Q9の両端
電圧がスイッチング素子Q2の両端電圧以上になるまで
の間に、スイッチング素子Q2−ダイオードD12−ダ
イオードD14−スイッチ素子Q6−ダイオードD15
−コンデンサC12−抵抗R17−スイッチ素子Q9の
経路でコンデンサC12が充電され、スイッチ素子Q9
の両端電圧がスイッチング素子Q2の両端電圧以上にな
ったときにコンデンサC12を電源としてトランジスタ
Q10をオンにし、スイッチ素子Q6をオフにする。そ
の結果、スイッチ素子Q6の残留電荷が多い場合でもス
イッチング素子Q1,Q2に同時オン電流が流れるのを
防止することができる。すなわち、スイッチング素子Q
1,Q2へのストレスを低減して故障の可能性を低減す
ることができる。他の構成および動作は第1の実施の形
態と同様である。また、本実施形態の技術は上述したい
ずれの実施形態にも適用可能である。In this embodiment, the switching element Q2-diode D12-diode is provided between the time when the voltage across the switching element Q2 starts to rise and the time when the voltage across the switching element Q9 becomes equal to or higher than the voltage across the switching element Q2. D14-switch element Q6-diode D15
The capacitor C12 is charged through the path of the capacitor C12, the resistor R17, and the switch element Q9, and the switch element Q9
When the voltage between both ends becomes equal to or more than the voltage across the switching element Q2, the transistor Q10 is turned on and the switching element Q6 is turned off by using the capacitor C12 as a power supply. As a result, it is possible to prevent a simultaneous ON current from flowing through the switching elements Q1 and Q2 even when the residual charge of the switching element Q6 is large. That is, the switching element Q
1, Q2 can be reduced to reduce the possibility of failure. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. Further, the technology of this embodiment is applicable to any of the above-described embodiments.
【0068】[0068]
【発明の効果】請求項1の発明は、高周波で交互にオン
オフされる2個1組のスイッチング素子の直列回路を少
なくとも1組備え直流電源の両端間に前記直列回路が接
続されるとともに直流電源の直流電圧を高周波電圧に変
換するインバータ回路と、共振用のインダクタおよび共
振用のコンデンサとインピーダンスの変化する負荷とを
備え前記インバータ回路からの高周波電圧が印加されて
共振動作する負荷回路とを備え、前記インバータ回路が
前記2個1組のスイッチング素子を交互にオンオフさせ
るように駆動信号を与える駆動手段を備え、前記負荷が
定常状態であるときの前記負荷回路の共振周波数より前
記駆動信号の周波数は高く設定され、前記駆動手段は、
少なくとも前記負荷回路の共振周波数が前記駆動信号の
周波数よりも高くなるように前記負荷のインピーダンス
が変化したときには、2個1組のスイッチング素子の一
方にオフを指示してから他方にオンを指示するまでの第
1の休止期間と、他方にオフを指示してから一方にオン
を指示するまでの第2の休止期間とを異ならせるように
駆動信号を生成するものであり、負荷のインピーダンス
が変化して進相動作になると両スイッチング素子のオン
オフを指示する駆動信号の休止期間の長さを変化させ、
インバータ回路の出力を定常状態よりも低減させ、結果
的にスイッチング素子の同時オンによる回路素子へのス
トレスを低減することができる。つまり、電力容量の比
較的小さいスイッチング素子を用いて比較的安価に製造
しても、負荷のインピーダンスの変化時に故障するおそ
れがなく、コストの低減に寄与する。According to the first aspect of the present invention, at least one set of a series circuit of a pair of switching elements which are alternately turned on and off at a high frequency is provided, and the series circuit is connected between both ends of the DC power supply. An inverter circuit that converts the DC voltage into a high-frequency voltage, a load circuit that includes a resonance inductor and a resonance capacitor, and a load whose impedance changes, and a high-frequency voltage from the inverter circuit is applied to perform a resonance operation. A driving means for providing a driving signal so that the inverter circuit alternately turns on and off the pair of switching elements, wherein a frequency of the driving signal is calculated based on a resonance frequency of the load circuit when the load is in a steady state. Is set high, and the driving means
When the impedance of the load changes so that at least the resonance frequency of the load circuit becomes higher than the frequency of the drive signal, one of the two switching elements is instructed to turn off, and the other is instructed to turn on. A drive signal is generated so as to make a first pause period until the first pause period is different from a second pause period from when the other is instructed to be turned off to when one is instructed to be turned on. When the phase-advance operation is performed, the length of the idle period of the drive signal that instructs on / off of both switching elements is changed,
The output of the inverter circuit can be reduced from the steady state, and as a result, the stress on the circuit elements due to the simultaneous turning on of the switching elements can be reduced. That is, even if the switching element is manufactured at a relatively low cost using a switching element having a relatively small power capacity, there is no risk of failure at the time of a change in the impedance of the load, which contributes to cost reduction.
【0069】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記駆動手段として所定周波数の駆動信号を生成し
て各スイッチング素子を他励制御する構成を用いるもの
であり、他励制御であるから遅相動作の定常状態では休
止期間を等しくし、進相動作の異常時には休止期間を異
ならせるように駆動信号を生成するのが比較的容易であ
る。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a configuration is used in which the drive means generates a drive signal of a predetermined frequency to separately control each switching element, which is separately controlled. Therefore, it is relatively easy to generate a drive signal such that the idle periods are equal in the steady state of the delayed operation, and the idle periods are different in the abnormal phase operation.
【0070】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、前記負荷への印加電圧を検出する電
圧検出回路が付加されているものであり、負荷のインピ
ーダンスの変化を電圧検出回路により検出することがで
きる。とくに、負荷が放電灯のように負性抵抗特性を有
する場合には、負荷のインピーダンスが増加方向に変化
することによってインバータ回路の出力が低下した場合
に、負荷の両端電圧が大きく上昇するから、負荷のイン
ピーダンスの増加を確実に検出できることになる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a voltage detecting circuit for detecting a voltage applied to the load is added, and a change in impedance of the load is detected by the voltage detecting circuit. It can be detected by a circuit. In particular, when the load has a negative resistance characteristic like a discharge lamp, when the output of the inverter circuit decreases due to the change in the impedance of the load in the increasing direction, the voltage across the load greatly increases. An increase in the load impedance can be reliably detected.
【0071】請求項4の発明は、請求項3の発明におい
て、前記電圧検出回路により検出される電圧が規定電圧
以上になると前記インバータ回路の動作を停止させる停
止手段を付加したものであり、負荷のインピーダンスの
変化によって負荷の両端電圧が変化すると、インバータ
回路の出力を低下させるだけではなくインバータ回路の
出力を停止させるから、より確実に回路素子へのストレ
スを低減して回路素子を保護することができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, a stop means for stopping the operation of the inverter circuit when the voltage detected by the voltage detection circuit becomes equal to or higher than a specified voltage is added. When the voltage across the load changes due to a change in the impedance of the load, not only does the output of the inverter circuit drop, but also the output of the inverter circuit stops, so the stress on the circuit elements should be reduced more reliably to protect the circuit elements. Can be.
【0072】請求項5の発明は、請求項4の発明におい
て、前記停止手段が間欠動作するものであり、負荷のイ
ンピーダンスが変化したときにインバータ回路の出力を
低下させ、その後はインバータ回路の停止と動作とを交
互に繰り返す状態になるから、負荷のインピーダンスの
変動が一時的なものであるときには、インバータ回路の
動作を自動的に定常動作に復帰させることができる。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the stop means operates intermittently. When the impedance of the load changes, the output of the inverter circuit is reduced. And the operation is alternately repeated, so that when the change in the impedance of the load is temporary, the operation of the inverter circuit can be automatically returned to the normal operation.
【0073】請求項6の発明は、請求項1ないし請求項
5のいずれかの発明において、前記駆動手段が、前記2
個1組のスイッチング素子のうち低電位側のスイッチン
グ素子のオンオフに伴ってオンオフされる第1のスイッ
チ素子と、第1のスイッチ素子のオン時にオフになる第
2のスイッチ素子および第1のスイッチ素子のオフ時に
オンになる第3のスイッチ素子の直列回路と、この直列
回路の両端間に直流電圧を印加する高電位側電源と、第
3のスイッチ素子のオン時に第2のスイッチ素子の制御
端子から電荷を引き抜く経路を形成する第4のスイッチ
素子とを備え、第3のスイッチング素子を前記2個1組
のスイッチング素子の接続点と前記2個1組のスイッチ
ング素子のうち高電位側のスイッチング素子の制御端子
との間に接続する形で、前記第2および第3のスイッチ
素子の接続点を高電位側のスイッチング素子の制御端子
に接続しているものであり、第2のスイッチ素子の応答
性を高めて高電位側のスイッチング素子に与える駆動信
号の立ち下がり時間を短くすることができる。つまり、
2個1組のスイッチング素子の同時オンの可能性を低減
することができる。According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects of the present invention, the driving means includes
A first switch element that is turned on and off as a low-potential side switching element of a set of switching elements is turned on and off, a second switch element that is turned off when the first switch element is turned on, and a first switch A series circuit of a third switch element that is turned on when the element is turned off, a high-potential-side power supply that applies a DC voltage between both ends of the series circuit, and control of the second switch element when the third switch element is turned on A fourth switch element for forming a path for extracting electric charge from a terminal, wherein a third switching element is connected to a connection point between the pair of switching elements and a high-potential side of the pair of switching elements. A connection point between the second and third switching elements is connected to a control terminal of the switching element on the high potential side so as to be connected to a control terminal of the switching element. In it, it is possible to shorten the fall time of the drive signal applied to enhance the responsiveness of the second switching element to the switching element of the high-potential side. That is,
It is possible to reduce the possibility that the two switching elements are turned on at the same time.
【0074】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、前記第1のスイッチ素子のオフ時に前記第3のスイ
ッチ素子の制御端子の電荷を引き抜く経路を形成する第
5のスイッチ素子を設けたものであり、第3のスイッチ
素子の応答性を高めることができ、2個1組のスイッチ
ング素子の同時オンの可能性をより一層低減することが
できる。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, a fifth switch element is provided which forms a path for extracting a charge of a control terminal of the third switch element when the first switch element is turned off. Therefore, the responsiveness of the third switching element can be improved, and the possibility of simultaneous turning on of one set of two switching elements can be further reduced.
【図1】本発明の第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】同上の定常状態での同作説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the same operation in a steady state according to the first embodiment.
【図3】同上において負荷インピーダンスが変化した状
態の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram in a state where a load impedance is changed in the same as above.
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】同上の定常状態での動作説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation in a steady state according to the first embodiment;
【図6】同上において負荷インピーダンスが変化した状
態の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram in a state where the load impedance changes in the above.
【図7】本発明の第3の実施の形態を示す回路図であ
る。FIG. 7 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施の形態を示す回路図であ
る。FIG. 8 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図9】同上の動作説明図である。FIG. 9 is an operation explanatory view of the above.
【図10】本発明の第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6の実施の形態を示す回路図であ
る。FIG. 11 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第7の実施の形態を示す回路図であ
る。FIG. 12 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
【図13】同上の動作説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation of the above.
【図14】従来例を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a conventional example.
【図15】同上の動作説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation of the above.
【図16】同上の動作説明図である。FIG. 16 is an operation explanatory view of the above.
1 直流電源回路 2 インバータ回路 3 負荷回路 5 インバータ制御回路 6 駆動回路 8 電圧検出回路 9 間欠タイマ回路 C1 コンデンサ D13 ダイオード(第4のスイッチ素子) D14 ダイオード L1 インダクタ La 放電灯 Q1,Q2 スイッチング素子 Q5 (第2の)スイッチ素子 Q6 (第3の)スイッチ素子 Q9 (第1の)スイッチ素子 Q10 トランジスタ(第5のスイッチ素子) Reference Signs List 1 DC power supply circuit 2 Inverter circuit 3 Load circuit 5 Inverter control circuit 6 Drive circuit 8 Voltage detection circuit 9 Intermittent timer circuit C1 Capacitor D13 Diode (fourth switch element) D14 Diode L1 Inductor La Discharge lamp Q1, Q2 Switching element Q5 ( (Second) switch element Q6 (third) switch element Q9 (first) switch element Q10 Transistor (fifth switch element)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁保 勝義 大阪府東大阪市吉田下島1番55号 朝日ナ ショナル照明株式会社内 (72)発明者 吉野 努 大阪府東大阪市吉田下島1番55号 朝日ナ ショナル照明株式会社内 (72)発明者 片岡 秀文 大阪府東大阪市吉田下島1番55号 朝日ナ ショナル照明株式会社内 Fターム(参考) 3K072 AA02 AB02 BA03 BA05 BC01 BC03 CA16 DB03 DD04 DE04 EB05 GA03 GB12 GB18 GC04 5H007 AA08 BB03 CA02 CB09 CB17 CC12 DB03 DC05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Katsuyoshi Niho 1-55 Yoshida Shimojima, Higashi-Osaka City, Osaka Asahi National Lighting Co., Ltd. (72) Inventor Tsutomu Yoshino 1-55 Yoshida Shimojima, Higashi-Osaka City, Osaka Prefecture Asahi National Lighting Co., Ltd. (72) Inventor Hidefumi Kataoka 1-55 Yoshida Shimojima, Higashiosaka-shi, Osaka Asahi National Lighting Co., Ltd. F-term (reference) 3K072 AA02 AB02 BA03 BA05 BC01 BC03 CA16 DB03 DD04 DE04 EB05 GA03 GB12 GB18 GC04 5H007 AA08 BB03 CA02 CB09 CB17 CC12 DB03 DC05
Claims (8)
のスイッチング素子の直列回路を少なくとも1組備え直
流電源の両端間に前記直列回路が接続されるとともに直
流電源の直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ回
路と、共振用のインダクタおよび共振用のコンデンサと
インピーダンスの変化する負荷とを備え前記インバータ
回路からの高周波電圧が印加されて共振動作する負荷回
路とを備え、前記インバータ回路が前記2個1組のスイ
ッチング素子を交互にオンオフさせるように駆動信号を
与える駆動手段を備え、前記負荷が定常状態であるとき
の前記負荷回路の共振周波数より前記駆動信号の周波数
は高く設定され、前記駆動手段は、少なくとも前記負荷
回路の共振周波数が前記駆動信号の周波数よりも高くな
るように前記負荷のインピーダンスが変化したときに
は、2個1組のスイッチング素子の一方にオフを指示し
てから他方にオンを指示するまでの第1の休止期間と、
他方にオフを指示してから一方にオンを指示するまでの
第2の休止期間とを異ならせるように駆動信号を生成す
ることを特徴とする電源装置。At least one series circuit of a pair of switching elements alternately turned on and off at a high frequency is provided, said series circuit is connected between both ends of a DC power supply, and the DC voltage of the DC power supply is converted to a high frequency voltage. An inverter circuit for conversion; a load circuit having a resonance inductor, a resonance capacitor, and a load having a variable impedance; and a load circuit having a high-frequency voltage applied from the inverter circuit and performing a resonance operation. A driving means for supplying a driving signal so as to alternately turn on and off a set of switching elements, wherein a frequency of the driving signal is set higher than a resonance frequency of the load circuit when the load is in a steady state; The means may include: When the impedance changes, a first pause period from when one of the two switching elements is instructed to turn off to when the other is instructed to turn on,
A power supply device for generating a drive signal so as to have a different second pause period from when the other is instructed to turn off to when one is instructed to turn on.
生成して各スイッチング素子を他励制御することを特徴
とする請求項1記載の電源装置。2. The power supply device according to claim 1, wherein said drive means generates a drive signal of a predetermined frequency and separately controls each switching element.
出回路が付加されていることを特徴とする請求項1また
は請求項2記載の電源装置。3. The power supply device according to claim 1, further comprising a voltage detection circuit for detecting a voltage applied to the load.
が規定電圧以上になると前記インバータ回路の動作を停
止させる停止手段を付加したことを特徴とする請求項3
記載の電源装置。4. A stopping means for stopping the operation of the inverter circuit when a voltage detected by the voltage detecting circuit becomes equal to or higher than a specified voltage.
The power supply as described.
とする請求項4記載の電源装置。5. The power supply according to claim 4, wherein said stopping means operates intermittently.
チング素子のうち低電位側のスイッチング素子のオンオ
フに伴ってオンオフされる第1のスイッチ素子と、第1
のスイッチ素子のオン時にオフになる第2のスイッチ素
子および第1のスイッチ素子のオフ時にオンになる第3
のスイッチ素子の直列回路と、この直列回路の両端間に
直流電圧を印加する高電位側電源と、第3のスイッチ素
子のオン時に第2のスイッチ素子の制御端子から電荷を
引き抜く経路を形成する第4のスイッチ素子とを備え、
第3のスイッチング素子を前記2個1組のスイッチング
素子の接続点と前記2個1組のスイッチング素子のうち
高電位側のスイッチング素子の制御端子との間に接続す
る形で、前記第2および第3のスイッチ素子の接続点を
高電位側のスイッチング素子の制御端子に接続している
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに
記載の電源装置。6. A first switch element which is turned on / off in accordance with on / off of a low-potential-side switching element of the pair of switching elements;
The second switch element which is turned off when the first switch element is turned on and the third switch which is turned on when the first switch element is turned off
, A high-potential-side power supply for applying a DC voltage across the series circuit, and a path for extracting charge from the control terminal of the second switch element when the third switch element is turned on. A fourth switch element,
A third switching element connected between a connection point of the pair of switching elements and a control terminal of a switching element on the high potential side of the pair of switching elements, and The power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein a connection point of the third switch element is connected to a control terminal of the high-potential side switching element.
第3のスイッチ素子の制御端子の電荷を引き抜く経路を
形成する第5のスイッチ素子を設けたことを特徴とする
請求項6記載の電源装置。7. The power supply according to claim 6, further comprising a fifth switch element for forming a path for extracting a charge from a control terminal of the third switch element when the first switch element is turned off. apparatus.
る請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の電源装
置。8. The power supply device according to claim 1, wherein the load is a discharge lamp.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34680999A JP2001169558A (en) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34680999A JP2001169558A (en) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Power supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001169558A true JP2001169558A (en) | 2001-06-22 |
Family
ID=18385960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34680999A Withdrawn JP2001169558A (en) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001169558A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5019694B2 (en) * | 2001-07-27 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | Discharge lamp lighting device |
JP2015179581A (en) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社ダイヘン | high-frequency power supply device |
-
1999
- 1999-12-06 JP JP34680999A patent/JP2001169558A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5019694B2 (en) * | 2001-07-27 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | Discharge lamp lighting device |
JP2015179581A (en) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 株式会社ダイヘン | high-frequency power supply device |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |