JP2006228676A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で点灯に必要な高電圧を確保し、定常点灯時には構成部品による損失の少ない放電灯点灯装置を得る。
【解決手段】 ２個のトランスＴ１，Ｔ２の１次巻線Ｐ１，Ｐ２を電源１に接続し、１次巻線Ｐ１，Ｐ２と直列接続するスイッチング素子３，４と、発生する電圧が対称となるように直列接続した２個のトランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２の出力電圧を印加する放電灯１５と、２個のトランスＴ１，Ｔ２の１次巻線Ｐ１，Ｐ２に交互に電源１の電圧を印加するようにスイッチング素子３，４を開閉制御する制御部５とを備えた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、２個のトランスから出力される電圧によって放電灯を点灯する放電灯点灯装置に関するものである。

従来の放電灯点灯装置は、昇圧チョッパ式スイッチングレギュレータ等の昇圧用ＤＣ／ＤＣコンバータによって高電圧を発生させ、この電圧をＤＣ／ＡＣインバータへ入力して高周波電圧を発生させて放電灯を点灯させている（例えば、特許文献１参照）。
また、プッシュプル結線構成のコンバータ回路により、放電開始電圧が１２００Ｖ程度の冷陰極放電蛍光管を点灯させるものがある。これはプッシュプル型コンバータ回路を構成するトランスの１次側入力端子にダイオードを接続し、トランスの１次側に接続されている半導体スイッチが開動作した直後にトランスから回生電流が電源へ流れないように阻止して、トランスの２次側に発生するフライバック電圧を充分な大きさとして冷陰極放電蛍光管へ印加している（例えば、特許文献２参照）。

また、従来の放電灯点灯装置として、放電灯の電極の両サイドにＤＣ昇圧回路を配置し、この二つのＤＣ昇圧回路を交互に動作させて当該放電灯に交流電力を供給して点灯するものがある（例えば、特許文献３参照）。
また、二つのＤＣ昇圧回路を備え、放電灯へそれぞれのＤＣ昇圧回路から極性の異なるＤＣ電圧を印加するようにスイッチング制御を行うものがある（例えば、特許文献４参照）。

特開２００１−２７３９９６号公報（第４頁、図１） 特開２０００−１３３４８４号公報（第３，４頁、図１，２） 特開平６−７６９６４号公報（第３頁、図１，２） 特開平６−１２４７９０号公報（第６，７頁、図５〜１４）

従来の放電灯点灯装置は以上のように構成されているので、特許文献１に示された昇圧用のＤＣ／ＤＣコンバータと高電圧を高周波へ変換するＤＣ／ＡＣインバータとを直列接続したものでは、ＨＩＤランプ等の高輝度放電灯の点灯に必要な高電圧を発生するＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータと同等な容量を有するＤＣ／ＡＣインバータとを使用することになり、装置のサイズを小さくすることが難しく、コストも高くなる。

また、特許文献２に示された回生電流を阻止するダイオードを備えたプッシュプル型のコンバータ回路を用いて電力の大きなＨＩＤランプ等の放電灯を点灯させる場合には、トランスに直列接続されているダイオードに大電流が流れて大きな損失が生じる。例えば１２Ｖ電源で３５Ｗの放電灯を点灯させる場合には効率を８０％として入力電流が３．６Ａとなる。ダイオードの順方向電圧降下を１Ｖとしたとき、３．６Ｗという大きな損失が生じる。またプッシュプル型コンバータの動作では、スイッチング素子の通電時間は最大でも出力電圧の１／２周期になり、この周期でトランスの１次側に流れる電流方向が反転するため、トランスには充分な磁気エネルギを蓄えることができず、フライバック電圧を発生させることができないことから大きなサイズのトランスを用いて高電圧を発生させなければならず、装置の小型化が難しくコストも高くなる。
また、特許文献３，４に示された二つのＤＣ昇圧回路を備えて放電灯を点灯させる場合には、回路構成が複雑になって部品点数が多くなり、サイズの小型化が難しくコストも高くなる。
放電灯を点灯させるためには特許文献１，２に示されているようにある程度の高電圧が必要で、特にＨＩＤランプのような高輝度放電灯は放電を開始する前に定格電圧の５〜１０倍ほどの電圧を印加しなければならない。上記のように直流高電圧を生成してから交流電圧へ変換して放電灯へ印加する場合には、回路を成す部品によってサイズの膨大やコストの高騰を招き、また各回路部品による損失が大きくなって動作効率が悪化するという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で点灯に必要な高電圧を確保し、定常点灯時には構成部品による損失の少ない放電灯点灯装置を得ることを目的とする。

この発明に係る放電灯点灯装置は、１次巻線を電源に接続した２個のトランスと、１次巻線と直列に接続したスイッチング素子と、発生する電圧が対称となるように直列接続した２個のトランスの２次巻線の出力電圧を印加する放電灯と、２個のトランスの１次巻線に交互に電源電圧を印加するようにスイッチング素子を開閉制御する制御手段とを備えたものである。

この発明によれば、発生する電圧が対称となるように直列接続した２個のトランスの２次巻線の出力電圧を放電灯に印加し、制御手段がスイッチング素子を制御して２個のトランスの１次巻線に交互に電源電圧を印加するようにしたので、トランスの２次巻線の発生するフライバック電圧を有効に利用して、簡素な構成で放電灯を確実に点灯することができるという効果がある。

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。直流電圧を供給する電源１の正電極はトランスＴ１の１次巻線Ｐ１の巻き始め側端子とトランスＴ２の１次巻線Ｐ２の巻き始め側端子に接続される。電源１の負電極は接地される。なお、図１等の各回路図に記載された各トランスの巻線の巻き始め側に「・」を付記して各巻き始め側端子を示す。２個のトランスＴ１，Ｔ２は、１次巻線と２次巻線が絶縁された同一の定格を有するものである。トランスＴ１の１次巻線Ｐ１の終端側端子にはスイッチング素子３が接続される。トランスＴ２の１次巻線Ｐ２の終端側端子にはスイッチング素子４が接続される。スイッチング素子３，４として、例えばｎチャネルＦＥＴを用いた場合は、スイッチング素子３のドレインに１次巻線Ｐ１の終端側端子が接続され、スイッチング素子４のドレインに１次巻線Ｐ２の終端側端子が接続される。スイッチング素子３，４の各ソースは接地され、各ゲートは制御部（制御手段）５に接続される。

トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の終端側端子は、トランスＴ２の２次巻線Ｓ２の終端側端子と接続され、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１とトランスＴ２の２次巻線Ｓ２は、それぞれの巻き始め側端子が両端となるように直列接続されている。２次巻線Ｓ１の巻き始め側端子は、コンデンサ６の一端及びコンデンサ１４の一端が接続される。コンデンサ１４の他端は、ＨＩＤバルブ等の放電灯１５の一方の電極に接続される。コンデンサ６の他端は、ダイオード７のカソード及びダイオード８のアノードに接続される。ダイオード７のアノードは、トランスＴ２の２次巻線Ｓ２の巻き始め側端子、コンデンサ９の一端、コンデンサ１１の一端、及びイグナイタトランスＴ３の１次巻線端子に接続される。このように接続されたダイオード７，８、コンデンサ６，９及び抵抗１０により逓倍電圧整流回路が構成される。

イグナイタトランスＴ３は、１次巻線と２次巻線の一部分を共通に構成したオートトランスである。コンデンサ９の他端は、ダイオード８のカソード及び抵抗１０の一端に接続される。抵抗１０の他端は、コンデンサ１１の他端及びＧＡＰスイッチ１２の一端に接続される。ＧＡＰスイッチ１２の他端は、イグナイタトランスＴ３の１次巻線と２次巻線の共通端子に接続される。ＧＡＰスイッチ１２は、自ら備えるブレークダウン特性によって、電極間に数百Ｖ以上の高電圧が印加されると絶縁破壊を起こして導通状態となるものである。イグナイタトランスＴ３の２次巻線端子は、放電灯１５の他方の電極に接続される。放電（高電圧パルス発生）用のコンデンサ１１、ＧＡＰスイッチ１２、及びイグナイタトランスＴ３によりイグナイタ回路が構成される。

次に動作について説明する。
前述のように、トランスＴ２の２次巻線Ｓ２と放電灯１５の間には、高電圧パルスを発生するイグナイタトランスＴ３が直列に接続されており、２次巻線Ｓ１，Ｓ２を直列接続しているトランスＴ１，Ｔ２の出力電圧に高電圧パルスを重畳して、放電灯１５の電極間をブレークダウンさせ、放電灯１５を起動する。
トランスＴ１とトランスＴ２は、各１次巻線Ｐ１，Ｐ２が電源１に対して並列に接続され、各２次巻線Ｓ１，Ｓ２が負荷となる放電灯１５に対して直列に接続されている。このように接続することにより、トランスＴ１，Ｔ２は磁気結合することなく、互いに独立して動作し、各々フライバック電圧を発生することができる。従って、放電灯１５の電極間がブレークダウンする前の無負荷に近い状態では高電圧を発生することができ、放電灯１５が放電を開始して電流が流れるようになると、自ずと出力電圧が下がり適当な電流を供給する。制御部５は、各トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２に充分な高電圧値を有するフライバック電圧が発生するように、スイッチング素子３，４のスイッチング周波数を制御する。

また制御部５は、スイッチング素子３とスイッチング素子４を交互にＯＮ状態とするようにスイッチング動作を制御する。スイッチング素子３がＯＮ状態のとき、トランスＴ１の１次巻線Ｐ１の終端側端子は接地接続され、電源１の電圧が１次巻線Ｐ１に印加される。制御部５の制御によりスイッチング素子３がＯＦＦ状態になると、１次巻線Ｐ１の接地接続が遮断される。スイッチング素子３がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ遷移する瞬間に２次巻線Ｓ１の両端には、当該トランスＴ１がＯＮ状態の間に蓄積したエネルギによりフライバック電圧が発生する。スイッチング素子４を接続しているトンラスＴ２においても同様に、スイッチング素子４がＯＮ状態のときトランスＴ２の１次巻線Ｐ２に電源１の電圧が印加され、その間に蓄積したエネルギによってスイッチング素子４がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ遷移する瞬間に２次巻線Ｓ２の両端にフライバック電圧が発生する。

コンデンサ６、ダイオード７，８、コンデンサ９、及び抵抗１０から成る逓倍電圧整流回路は、トランスＴ１，Ｔ２の直列接続された２次巻線Ｓ１，Ｓ２の両端に生じる高電圧を入力し、逓倍整流して放電用のコンデンサ１１に印加する。逓倍電圧整流回路を備えることにより、トランスＴ１，Ｔ２の出力電圧が低い場合でもイグナイタ回路が高いパルス電圧を発生することが可能になる。即ち、トランスＴ１，Ｔ２として出力電圧の低い小型のトランスを用いることが可能になる。この逓倍電圧整流回路は、イグナイタトランスＴ３から高電圧パルスが出力されるとき、正負両極性に振動するサージ電圧を吸収し、トランスＴ１，Ｔ２の各１次コイルＰ１，Ｐ２に接続されているスイッチング素子３，４へ過大な電圧が印加されないようにして、スイッチング素子３，４を保護する作用を有する。なお、トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２の出力電圧が充分高く、放電用のコンデンサ１１を所定の高電圧まで充電することができるときには、整流回路によりトランスＴ１，Ｔ２の出力電圧を整流して直流電圧をコンデンサ１１へ印加するようにしてもよい。

トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２の両端に生じた電圧は、前述の逓倍電圧整流回路によって直流の高電圧に変換され、この直流の高電圧をコンデンサ１１に印加して充電する。この充電によりコンデンサ１１の両端電圧が所定の高電圧に達すると、コンデンサ１１の両端電圧が印加されているＧＡＰスイッチ１２の電極間の絶縁が破壊されてターンＯＮし、コンデンサ１１の放電電圧がイグナイタトランスＴ３の１次巻線に印加される。するとイグナイタトランスＴ３の２次巻線に高電圧パルスが発生し、この高電圧パルスが放電灯１５に印加される。イグナイタトランスＴ３によって発生された高電圧パルスにより、放電灯１５の電極間がブレークダウンして放電を開始する。
ターンＯＮ電圧の高いＧＡＰスイッチ１２を用いると、コンデンサ１１からイグナイタトランスＴ３へ印加される電圧が高くなることから、放電灯１５を起動させる高電圧パルスを巻数の少ないイグナイタトランスＴ３によって発生させることが可能になる。

起動した放電灯１５は、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１から出力される電圧をコンデンサ１４を介して一方の電極に印加し、またイグナイタトランスＴ３を介してトランスＴ２の２次巻線Ｓ２から出力される電圧を他方の電極に印加して定常点灯を行う。
放電灯１５が起動する前は電極間に電流が流れないため、トランスＴ１，Ｔ２は概ね無負荷の状態となる。トランスＴ１，Ｔ２の出力電圧は、ダイオード７を介してコンデンサ６に印加される。コンデンサ６の一端はトランスＴ１の２次巻線Ｓ１の巻き始め側端子に接続され、また他端はダイオード７のカソードに接続されているので、コンデンサ６にはトランスＴ１の２次巻線Ｓ１に生じたフライバック電圧が印加され、例えば４００Ｖの両端電圧が生じる。この電圧はダイオード８を介してコンデンサ９の他端へ印加される。コンデンサ９の一端にはトランスＴ２の２次巻線Ｓ２の巻き始め側端子に接続されているので、２次巻線Ｓ２に生じたフライバック電圧が当該コンデンサ９の一端に印加され、コンデンサ９の両端電圧は８００Ｖとなる。コンデンサ９に生じた電圧は抵抗１０を介してコンデンサ１１に印加され、当該コンデンサ１１を充電する。コンデンサ１１の両端電圧が、例えば８００Ｖに達するとＧＡＰスイッチ１２はＯＮ状態となって、イグナイタトランスＴ３の１次巻線の両端に電圧が印加され、イグナイタトランスＴ３の２次巻線に発生した例えば２５ｋＶの高電圧パルスが放電灯１５に印加される。

イグナイタトランスＴ３によって２５ｋＶの高電圧パルスを印加された放電灯１５は、自らのブレークダウン特性によって電極間において放電を開始する。放電灯１５が点灯を開始した後は、放電現象の安定に伴って放電灯１５の電極間に電流が流れるようになり、電流が流れることによりフライバック電圧を放電灯１５へ印加しているトランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２の両端電圧は、例えば８５Ｖ程度まで下降して一定となる。放電灯１５がイグナイタトランスＴ３から出力された高電圧パルスによって起動した直後から定常点灯状態となるまで、即ち放電開始から放電状態が安定するまでの間、放電状態を維持するために必要な電圧は刻々と変化し、このときトランスＴ１，Ｔ２から出力されるフライバック電圧が負荷変動に応じて変化して放電灯１５の点灯を持続させている。
放電を開始した放電灯１５は、トランスＴ１，Ｔ２から出力される交流電圧によって点灯する。この交流電圧は、スイッチング素子３，４のスイッチング周波数を有するものである。

放電灯１５が点灯すると当該放電灯１５の電極間に電流が流れ、トランスＴ２の２次巻線Ｓ２と放電灯１５との間に直列接続されているイグナイタトランスＴ３が、この電流に抵抗として作用する。イグナイタトランスＴ３の抵抗成分（インダクタンス）を打ち消すため、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１と放電灯１５との間にコンデンサ１４を直列に接続し、即ちイグナイタトランスＴ３とコンデンサ１４とを直列に接続した共振回路を構成して、コンデンサ１４のキャパシタンスとイグナイタトランスＴ３のインダクタンスとを共振させる。
制御部５は、スイッチング素子３，４のスイッチング周波数を制御して、トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２から出力される電圧の周波数、即ち放電灯１５を点灯させる電圧の周波数を、コンデンサ１４のキャパシタンスとイグナイタトランスＴ３のインダクタンスとの共振周波数、もしくは共振周波数の近傍の周波数となるように調整する。また、コンデンサ１４には、放電灯１５が定常点灯を行う周波数においてイグナイタトランスＴ３のインダクタンスによるインピーダンスを打ち消すキャパシタンスを有するものを用いる。このようにイグナイタトランスＴ３等のインピーダンスを打ち消すことにより無効電力を無くすことができ、効率よく放電灯１５に電力を伝達することが可能になる。

上記のように放電灯１５を点灯させる回路にコンデンサ１４を直列接続して、当該回路に存在するインダクタンスの影響を打ち消すとき、トランスＴ１，Ｔ２も放電灯１５からみたとき直列に接続されていることから、トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２が有するインダクタンスも共振要素として影響する。
トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２は、スイッチング素子３，４がＯＦＦ状態のときインダクタンスが大きくなる。スイッチング素子３，４のＯＮ／ＯＦＦ状態によって変動するインダクタンスの影響を少なくして共振周波数を一定とするため、トランスＴ１，Ｔ２のインダクタンスは小さな値が好ましく、イグナイタトランスＴ３のインダクタンスよりも小さなインダクタンスを有するトランスＴ１，Ｔ２を使用し、例えば、トランスＴ１，Ｔ２のインダクタンスとイグナイタトランスＴ３のインダクタンスの比が１：１０となるものを用いる。
なお、トランスＴ１，Ｔ２のインダクタンスは、当該トランスＴ１，Ｔ２のコア部材のギャップや形状等によってその値が変化するもので、これらの要素を適切に調整されたインダクタンスの小さなものを用いる。

図２及び図３は、実施の形態１による放電灯点灯装置の動作を示す説明図である。この図は、図中「Ｐ１の電圧」として示したトランスＴ１の１次巻線Ｐ１の両端電圧、「Ｓ１の電圧」として示した２次巻線Ｓ１の両端電圧、「Ｐ２の電圧」として示したトランスＴ２の１次巻線Ｐ２の両端電圧、及び「Ｓ２の電圧」として示した２次巻線Ｓ２の両端電圧の各波形を示したもので、最下段には「Ｓ１−Ｓ２の電圧」としてトランスＴ１の２次巻線Ｓ１の巻き始め側端子とトランスＴ２の２次巻線Ｓ２巻き始め側端子との間に生じる電位差の波形を示したものである。図２は、トランスＴ１，Ｔ２に電源電圧を印加するスイッチング素子３，４のＯＮデューティを５０％以上として動作させたとき、また図３はＯＮデューティを５０％未満として動作させたときの電圧波形である。

スイッチング素子３，４のＯＮ／ＯＦＦ動作によりトランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２には、それぞれフライバック電圧が発生し、スイッチング素子３，４がＯＮ状態となっている間よりもＯＦＦ状態のとき、特にＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移した瞬間に最大の高電圧が出力される。トランスＴ１，Ｔ２は、フライバック電圧として例えば４００Ｖ程度の高電圧を発生する。図１に示したように、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１とトランスＴ２の２次巻線Ｓ２はそれぞれの終端側端子を接続しており、各２次巻線に発生する電圧の極性が正負対称となるようにして、直列接続された２次巻線Ｓ１と２次巻線Ｓ２の両端電圧を用いて放電灯１５を点灯させている。このように二つの２次巻線を接続してスイッチング素子３，４を交互にＯＮすると、トランスＴ１，Ｔ２からそれぞれ出力されるフライバック電圧を、ハイサイドとローサイドの電圧が対称になっている交流電圧として放電灯１５へ印加することができる。

このように２次巻線Ｓ１，Ｓ２を直列接続した場合には、例えばトランスＴ１の出力電圧がトランスＴ２の出力電圧によって打ち消されることが生じる。
図２に示したようにスイッチング素子３，４のＯＮデューティを５０％以上として動作させた場合には、例えば図中「Ｐ１の電圧」がＯＦＦのとき「Ｓ１の電圧」としてトランスＴ１から出力されるフライバック電圧は、このフライバック電圧が発生している間はトランスＴ２の「Ｓ２の電圧」がローサイドの一定電圧を維持していることから、「Ｓ１−Ｓ２の電圧」として示した電圧波形のように高電圧として放電灯１５へ印加される。これはトランスＴ２からフライバック電圧が出力されているとき、即ち図２の「Ｐ２の電圧」がＯＦＦのとき「Ｓ２の電圧」にフライバック電圧が発生しているときも同様である。

図３に示したようにスイッチング素子３，４のＯＮデューティを５０％未満として動作させた場合は、図３の「Ｐ１の電圧」がＯＦＦのとき「Ｓ１の電圧」として表したトランスＴ１から出力されているフライバック電圧が、「Ｓ２の電圧」として表したトランスＴ２から出力されているフライバック電圧と重なる状態が生じる。この状態は、「Ｐ１の電圧」がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ遷移する瞬間にトランスＴ１の出力電圧が最大の高電圧となったとき、「Ｐ２の電圧」がまだＯＦＦ状態のためトランスＴ２から出力されている高電圧の「Ｓ２の電圧」が重なって、「Ｓ１−Ｓ２の電圧」として示したようにトランスＴ１から出力された高電圧が打ち消されて小さくなってしまう。これは、「Ｐ２の電圧」がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ遷移する瞬間に生じるトランスＴ２のフライバック電圧も同様に、トランスＴ１の出力電圧によって高電圧が打ち消されて小さくなる。

スイッチング素子３あるいはスイッチング素子４がＯＦＦ状態のときには、トランスＴ１，Ｔ２の各巻線が有するインダクタンスが大きくなる。２次巻線Ｓ１と２次巻線Ｓ２とを直列接続した場合は、一方のトランスのＯＦＦ状態のときのインダクタンスにより、他方のトランスに発生した急峻なフライバック電圧が吸収され、図３の「Ｓ１−Ｓ２の電圧」のように高電圧の出力が困難になる。
従って放電灯１５を点灯している状態において、一方のトランスのスイッチング素子がＯＦＦ状態になって当該一方のトランスがフライバック電圧を発生するときには、他方のトランスに接続されたスイッチング素子がＯＮ状態を保っているように、スイッチング素子３，４のＯＮデューティを５０％以上として動作させる。制御部５は、このようにスイッチング素子３，４のスイッチング動作を制御するとき、スイッチング素子３のＯＮ状態とスイッチング素子４のＯＮ状態の位相が１８０度ずれるように動作させ、また両スイッチング素子３，４のＯＮデューティを５０％以上として動作させる。このように動作させると、一方のスイッチング素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ遷移する瞬間に、他方のスイッチング素子が必ずＯＮ状態を保っていることになり、フライバック電圧が打ち消されることなく出力される。

以上のように実施の形態１によれば、２個のトランスＴ１，Ｔ２の１次巻線Ｐ１，Ｐ２の各一端を電源１に接続し、１次巻線Ｐ１，Ｐ２の各他端と接地との間にそれぞれスイッチング素子３，４を接続し、また発生する電圧が対称となるように２個のトランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２を直列接続して、その両端の出力電圧を放電灯１５へ印加するように接続して、２個のトランスＴ１，Ｔ２の１次巻線Ｐ１，Ｐ２に交互に電源１の電圧を印加するように制御部５がスイッチング素子３，４を制御するようにしたので、簡素な構成で効率よく放電灯１５を点灯させることができるという効果がある。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２による放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。図１に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。また、図１に示した回路と同様に構成される部分の説明を省略し、実施の形態２による放電灯点灯装置の特徴となる部分を説明する。図４に示した回路は、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１及びトランスＴ２の２次巻線Ｓ２の各終端側端子を接地した以外は、図１に示したものと同様に接続構成されている。

次に動作について説明する。
図４に示した放電灯点灯装置は、トランスＴ１，Ｔ２の２次巻線Ｓ１，Ｓ２の各終端側端子を接地することにより、発生するフライバック電圧は、接地レベルから上昇した高電圧となり、トランスＴ１から出力される電圧とトランスＴ２から出力される電圧は接地レベルを基準として重ね合わせられ、接地レベルを中心として正負対称の値を有する交流電圧を放電灯１５へ印加して点灯させる。このように２次巻線Ｓ１，Ｓ２の一端を接地することにより、２次巻線Ｓ１，Ｓ２から出力される交流電圧が接地レベルを基準電位として変化するものとなって、２次巻線Ｓ１，Ｓ２から出力される最大電圧値を低く抑えることができ、１次巻線と２次巻線との絶縁破壊電圧が低いトランスをトランスＴ１，Ｔ２として使用することができるようになる。
この他の動作は、図１〜３を用いて説明した実施の形態１による放電灯点灯装置と同様に動作する。ここでは実施の形態１による放電灯点灯装置と同様な動作について説明を省略する。なお、基準電位は接地レベルに限定されず、２次巻線Ｓ１と２次巻線Ｓ２との接続点に適当な電位を印加して動作させてもよい。

以上のように実施の形態２によれば、トランスＴ１の２次巻線Ｓ１の終端側端子を接地し、トランスＴ２の２次巻線Ｓ２の終端側端子を接地して放電灯１５へ電圧を印加するようにしたので、１次巻線と２次巻線の絶縁破壊電圧が低いトランスＴ１，Ｔ２を使用することができ、コストを抑制することができるという効果がある。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。図１，４に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図５に示した放電灯点灯装置は、図４に示した１次巻線と２次巻線との間が絶縁されているトランスＴ１，Ｔ２に替えて、１次巻線と２次巻線の一部分を共通化して構成している単巻きトランス、即ちオートトランスのトランスＴ１１，Ｔ１２を用いたものである。
トランスＴ１１は、１次巻線端子を電源１の正電極に接続し、２次巻線端子をコンデンサ１４の一端及びコンデンサ６の一端に接続する。また、１次巻線と２次巻線の共通端子をスイッチング素子３のドレインに接続する。トランスＴ１２は、１次巻線端子を電源１の正電極に接続し、２次巻線端子をダイオード７のアノード、コンデンサ９の一端、コンデンサ１１の一端、及びイグナイタトランスＴ３の１次巻線端子に接続する。また、１次巻線と２次巻線の共通端子をスイッチング素子４のドレインに接続する。
上記以外の部分は図４に示したもの、さらに図１に示したものと同様に接続され、ここでは説明を省略する。また、図５に示した放電灯点灯装置は、図４に示したものと同様に動作するもので、その説明を省略する。なお、トランスＴ１１，Ｔ１２のインダクタンスについても、実施の形態１で説明したように小さなものが好ましい。

以上のように実施の形態３によれば、オートトランスのトランスＴ１１，Ｔ１２を用いて放電灯１５の点灯電圧を発生するようにしたので、放電灯点灯装置の小型化を図ることができるという効果がある。

この発明の実施の形態１による放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。 実施の形態１による放電灯点灯装置の動作を示す説明図である。 実施の形態１による放電灯点灯装置の動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。 この発明の実施の形態３による放電灯点灯装置の構成を示す回路図である。

符号の説明

１ 電源、３，４ スイッチング素子、５ 制御部（制御手段）、６ コンデンサ、７，８ ダイオード、９ コンデンサ、１０ 抵抗、１１ コンデンサ、１２ ＧＡＰスイッチ、１４ コンデンサ、１５ 放電灯、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ１２ トランス、Ｔ３ イグナイタトランス。

Claims (7)

1. １次巻線を電源に接続した２個のトランスと、
   前記１次巻線と直列に接続したスイッチング素子と、
   発生する電圧が対称となるように直列接続した前記２個のトランスの２次巻線の出力電圧を印加する放電灯と、
   前記２個のトランスの１次巻線に交互に電源電圧を印加するように前記スイッチング素子を開閉制御する制御手段とを備えた放電灯点灯装置。
2. ２個のトランスの直列接続された２次巻線の接続点を基準電位として接地したことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
3. 直列接続した２個のトランスの２次巻線と放電灯との間に高電圧パルスを発生するイグナイタトランスを直列接続したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の放電灯点灯装置。
4. 直列接続した２個のトランスの２次巻線とイグナイタトランスとの間にコンデンサを直列接続し、
   制御手段は、前記イグナイタトランスのインダクタンスと前記コンデンサのキャパシタンスによる共振周波数の近傍周波数で放電灯を点灯するようにスイッチング素子を動作させることを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
5. ２個のトランスの直列接続された２次巻線の出力電圧を整流あるいは逓倍整流してイグナイタの高電圧パルス発生用コンデンサを充電することを特徴とする請求項３または請求項４記載の放電灯点灯装置。
6. 制御手段は、スイッチング素子のＯＮデューティを５０％以上で動作させることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の放電灯点灯装置。
7. ２個のトランスの直列接続された２次巻線のインダクタンスは、イグナイタトランスのインダクタンスよりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の放電灯点灯装置。

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