JPH08288085A

JPH08288085A - 照明装置

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Publication number: JPH08288085A
Application number: JP7089840A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Mizumoto; 秀顕水本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-11-01
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP3733609B2

Abstract

(57)【要約】【目的】２次電池を電源とするときの予熱電流を低減す
る。【構成】放電灯ＤＬはフィラメントを備え、インバータ
回路ＩＮＶ₁からの交番電力により点灯する。インバー
タ回路ＩＮＶ₁は通常時は商用電源ＡＣを整流平滑して
得た直流電源を昇圧チョッパ回路ＣＰで昇圧した直流電
源により給電される。また、商用電源ＡＣの電圧低下時
には通常時に充電されている２次電池Ｂを電源とする双
方向性コンバータＣＮＶ₁から給電される。放電灯ＤＬ
のフィラメントの非電源側には容量の異なるコンデンサ
Ｃ₃₁，Ｃ₃₂を商用電源ＡＣの電圧に応じて択一的に接続
し、２次電池Ｂを電源とするときには、商用電源ＡＣか
ら給電するときよりも予熱電流が小さくなるほうのコン
デンサＣ₃₂を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一つの放電灯に給電可
能な電源を複数個備え、電源のうちの少なくとも１つを
２次電池とした照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、同じ放電灯に給電可能な複数
個の電源を備え、電源のうちの少なくとも１つを２次電
池とした照明装置が提供されている。たとえば、図１０
に示すように、放電灯ＤＬへの給電経路をリレーＲｙａ
の接点により切り換えるようにし、一方の給電経路を選
択すると、商用電源ＡＣを整流し平滑して得た直流電源
を電源とするインバータ回路ＩＮＶ₄₁より放電灯ＤＬに
給電し、他方の給電経路を選択すると、２次電池Ｂを電
源とするインバータ回路ＩＮＶ₄₂より放電灯ＤＬに給電
する照明装置がある。

【０００３】すなわち、この照明装置は、商用電源ＡＣ
の正常な通電時にはインバータ回路ＩＮＶ₄₁を通して放
電灯ＤＬに給電するとともに充電回路ＣＨを通して２次
電池Ｂを充電し、停電などによって商用電源ＡＣの電圧
が所定値以下になると２次電池ＢからインバータＩＮＶ
₄₂を通して放電灯ＤＬに給電する。商用電源ＡＣが正常
か否かは、商用電源ＡＣを降圧トランスＴ₄で降圧し整
流回路ＤＢ₂で整流して得た脈流電圧を監視する電源検
出回路４で判断される。つまり、脈流電圧が正常であれ
ば、電源検出回路４は放電灯ＤＬをインバータ回路ＩＮ
Ｖ₄₁の出力に接続し、脈流電圧が所定値以下になると、
電源検出回路４は放電灯ＤＬをインバータ回路ＩＮＶ₄₂
の出力に接続するようにリレーＲｙａの接点を切り換え
るのである。また、電源検出回路４は、リレーＲｙａの
接点の切換と同時に、各インバータ回路ＩＮＶ₄₁，ＩＮ
Ｖ₄₂の制御回路２ａ，２ｂの動作も制御する。

【０００４】インバータ回路ＩＮＶ₄₁は、商用電源ＡＣ
を整流回路ＤＢ₁で整流し、平滑用コンデンサＣ₈で平
滑して得た直流電圧を、２個のスイッチング要素（トラ
ンジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂とダイオードＤ₂₁，Ｄ₂₂の並列回路
からなる）の直列回路に印加し、一方のトランジスタＱ
₂₁の両端間に、直流カット用のコンデンサＣ₂，放電灯
ＤＬ，インダクタＬ₂の直列回路を接続し、両トランジ
スタＱ₂₁，Ｑ₂₂を交互にオン・オフさせることにより放
電灯ＤＬに交番電流を流すように構成されている。

【０００５】一方、インバータ回路ＩＮＶ₄₂は、２個の
トランジスタＱ₂₃，Ｑ₂₄のエミッタを２次電池Ｂの負極
に共通に接続し、両トランジスタＱ₂₃，Ｑ₂₄のコレクタ
間にトランスＴ₅の１次巻線とコンデンサＣ₆との並列
回路を接続し、トランスＴ₅の１次巻線のセンタタップ
に２次電池Ｂの正極を接続した構成を有する。このイン
バータ回路ＩＮＶ₄₂は、放電灯ＤＬをトランスＴ₅の２
次巻線に接続し、トランジスタＱ₂₃，Ｑ₂₄をプッシュプ
ル動作させることによって、放電灯ＤＬに交番電流を流
すことができる。

【０００６】充電回路ＣＨは、上述した降圧トランスＴ
₄および整流回路ＤＢ₂のほか、逆流阻止用のダイオー
ドＤ₄₁，Ｄ₄₂、平滑用のコンデンサＣ₄₁、限流用の抵抗
Ｒ₄₁を備える。ところで、図１０に示す回路構成では、
商用電源ＡＣが正常時と非正常時とに各別のインバータ
回路ＩＮＶ₄₁、ＩＮＶ₄₂を動作させて放電灯ＤＬに給電
しているものであるから、部品点数が多く大型化しコス
ト増につながるという問題が生じる。とくに、２次電池
Ｂを充電するために商用電源ＡＣを降圧する降圧トラン
スＴ₄を設け、２次電池Ｂを電源として動作するインバ
ータ回路ＩＮＶ₄₂から比較的高い電圧を取り出すために
トランスＴ₅を設けているものであるから、構成要素の
中で大きな体積を占めるトランスを２個も用いることに
なり大型化が避けられないものになっている。

【０００７】これに対して、図１１に示すように、構成
要素を共用することによって小型化、低コスト化を図っ
た照明装置も提案されている。この構成では、整流回路
ＤＢ ₁と平滑用のコンデンサＣ₈との間に逆流阻止用の
ダイオードＤ₂を挿入し、整流回路ＤＢ₁の出力端間に
接続した電源検出回路４により商用電源ＡＣが正常か否
かを判断する。また、２次電池Ｂの両端電圧を昇圧して
インバータ回路ＩＮＶ ₁の電源として用いる構成を採用
することにより、商用電源ＡＣの正常時と異常時との両
方でインバータ回路ＩＮＶ₁を共用できるようにし、イ
ンバータ回路ＩＮＶ₂を不要にしている。

【０００８】ここで、２次電池Ｂの充電と放電とを１つ
のトランスＴ₀で行なえるように、双方向性コンバータ
回路ＣＮＶ₀を用いている。双方向性コンバータ回路Ｃ
ＮＶ ₀は、トランスＴ₀の各巻線にそれぞれスイッチン
グ要素を直列に接続したスイッチング回路Ｓ₀₁，Ｓ₀₂を
備え、２個のスイッチング回路Ｓ₀₁，Ｓ₀₂のうちの一方
に設けたスイッチング要素をオン・オフさせることでＤ
Ｃ−ＤＣコンバータを構成する。つまり、２次電池Ｂを
充電する際にはスイッチング回路Ｓ₀₁を動作させるので
あり、２次電池Ｂから放電する際にはスイッチング回路
Ｓ₀₂を動作させるのである。また、商用電源ＡＣの電源
電圧の低下が電源検出回路４で検出されたときに、イン
バータ回路ＩＮＶ₁には、商用電源ＡＣの正常時のコン
デンサＣ ₈の両端電圧と同程度の電圧が双方向性コンバ
ータ回路ＣＮＶ₀から印加される。スイッチング回路Ｓ
₀₁，Ｓ₀₂のどちらでスイッチング要素をオン・オフさせ
るかは、電源検出回路４での商用電源ＡＣの監視状態に
応じて決定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、図１
１の回路構成では図１０の回路構成に比較して部品点数
が少なく、とくに１個のトランスＴ₀を２次電池Ｂの充
放電に兼用するから、小型化が可能でありコストの低減
にもつながる。ところで、２次電池Ｂを電源とする際に
は、電池容量に限りがあるから、放電灯ＤＬでの消費電
力を抑制する必要がある。そこで、図１１の回路構成で
は、２次電池Ｂを電源として用いる際には、放電灯ＤＬ
に給電される電力が放電灯ＤＬの定格よりも小さくなる
ように制御回路２を制御して放電灯ＤＬの光出力を低下
させている。したがって、電池Ｂを電源とするときには
放電灯ＤＬに流れる電流が減少するとともに放電灯ＤＬ
のインピーダンスが増大する。

【００１０】図１１に示す構成では、放電灯ＤＬには蛍
光灯のようにフィラメントを有するものを用いており、
放電灯ＤＬの両フィラメントにおける非電源側の一端間
にはフィラメントに予熱電流を流す予熱回路としてのコ
ンデンサＣ₃が接続してある。上述のように、電池Ｂを
電源とする際には放電灯ＤＬの光出力を低減するから、
放電灯ＤＬの点灯時のランプ電流に対する予熱電流の比
率が商用電源ＡＣからの給電時よりも大きくなる。つま
り、商用電源ＡＣから給電するときに比較して２次電池
Ｂから給電するときのほうが点灯時のランプ電流に対す
る予熱電流の相対的比率が大きくなる。

【００１１】また、放電灯ＤＬを遅相モードで点灯させ
ている場合に、インバータ回路ＩＮＶ₁のトランジスタ
Ｑ₂₁，Ｑ₂₂のスイッチング周波数を高くすることにより
放電灯ＤＬの点灯時には調光することができる。しかし
ながら、スイッチング周波数を高くすることによってコ
ンデンサＣ₃のインピーダンスが小さくなるから、この
ことによっても予熱電流が増加することになる。

【００１２】つまり、放電灯ＤＬの点灯時のランプ電流
に対する予熱電流の割合は、２次電池Ｂを電源とする調
光点灯時の調光レベルが低いほど増加することになる。
一般に、点灯時のランプ電流が小さければ予熱電流も小
さくすることができることが知られているから、調光レ
ベルが低いほどランプ電流に対する予熱電流の割合を小
さくすることができるにもかかわらず、上記構成では２
次電池Ｂを電源とする際に予熱電流が過剰に供給される
という不都合が生じる。

【００１３】言い換えると、予熱電流によるフィラメン
トでの電力損失は、図１２に示すように、予熱電流の二
乗にほぼ比例して増加するから、調光点灯時には全点灯
時に比較すると、入力電力に対して放電灯ＤＬの点灯に
用いる電力の割合が低下することになり、照明装置全体
としての電力の利用効率が低くなる。その結果、２次電
池Ｂのように電力容量の限られた電源を用いているにも
かかわらず電力の利用効率が低くなり、２次電池Ｂを電
源とする際の点灯時間が短くなるという問題を生じるの
である。

【００１４】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、２次電池を電源とする調光点灯時に
おける電力の利用効率を高めることによって、２次電池
での点灯時間を従来よりも延長した照明装置を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、フィ
ラメントを備えた放電灯を点灯させる点灯回路に対して
選択的に給電可能な複数個の電源を備え、電源のうちの
少なくとも１つは２次電池であって、２次電池から点灯
回路に給電するときには他の電源から給電するときより
も放電灯の光出力を小さくするようにした照明装置にお
いて、２次電池から点灯回路に給電するときに他の電源
から給電するときよりも予熱電流を低減させる予熱電流
制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１６】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、予熱電流制御手段は、２次電池からの給電時にフ
ィラメントの非電源側に接続された予熱回路のインピー
ダンスを他の電源からの給電時よりも大きくすることを
特徴とする。請求項３の発明では、請求項１の発明にお
いて、予熱電流制御手段は、２次電池からの給電時にフ
ィラメントへの印加電圧を他の電源からの給電時よりも
低くすることを特徴とする。

【００１７】請求項４の発明では、請求項１の発明にお
いて、予熱電流制御手段は、２次電池から点灯回路に給
電するときに他の電源から給電するときよりも点灯回路
への印加電圧を低くすることを特徴とする。請求項５の
発明では、請求項１または請求項２の発明において、点
灯回路は直流電源を交番電圧に変換して放電灯を点灯さ
せるインバータ回路であって、インバータ回路への直流
電源は通常時に給電する第１の電源と、第１の電源の電
圧が所定値以上のときに２次電池を充電し所定値以下の
ときに２次電池から給電されてインバータ回路に直流電
力を供給する第２の電源とからなり、第１の電源の電圧
を上記所定値と比較する電源検出回路により予熱電流制
御手段における予熱電流の大小と第２の電源における２
次電池の充放電とを切り換えることを特徴とする。

【００１８】請求項６の発明では、請求項５の発明にお
いて、第２の電源は、トランスの各巻線にそれぞれスイ
ッチング要素を直列接続し、一方の巻線と第１のスイッ
チング要素との直列回路を第１の電源からインバータ回
路への給電部に接続し、他方の巻線と第２のスイッチン
グ要素との直列回路を２次電池の両端間に接続した双方
向性コンバータよりなり、各スイッチング要素はオフ時
にオン時とは逆方向の通電が可能であって、２次電池の
充電時には第１のスイッチング要素をオン・オフさせる
とともに第２のスイッチング要素をオフにし、放電時に
は第２のスイッチング要素をオン・オフさせるとともに
第１のスイッチング要素をオフにする制御回路を設けた
ことを特徴とする。

【００１９】請求項７の発明では、請求項５の発明にお
いて、第２の電源は、第１の電源から給電されて２次電
池を充電する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、２次電池
から給電されてインバータ回路に直流電力を供給する第
２のＤＣ−ＤＣコンバータとからなり、２次電池の充電
時と放電時とで第１のＤＣ−ＤＣコンバータと第２のＤ
Ｃ−ＤＣコンバータとを択一的に動作させる制御回路を
設けたことを特徴とする。

【００２０】請求項８の発明では、請求項５の発明にお
いて、第１の電源は入力された直流電源の電圧を昇圧し
た直流電圧をインバータ回路に入力する昇圧回路を備
え、第２の電源は、第１の電源における昇圧回路の入力
側の直流電源から給電されて２次電池を充電する第１の
ＤＣ−ＤＣコンバータと、２次電池から給電されてイン
バータ回路に直流電力を供給する第２のＤＣ−ＤＣコン
バータとからなり、２次電池の充電時と放電時とで第１
のＤＣ−ＤＣコンバータと第２のＤＣ−ＤＣコンバータ
とを択一的に動作させる制御回路を設けたことを特徴と
する。

【００２１】請求項９の発明では、請求項２または請求
項３の発明において、予熱電流制御手段は、予熱電流を
切り換えるスイッチ手段を備え、予熱電流の切換時に点
灯回路から放電灯への電力供給を一時停止することを特
徴とする。請求項１０の発明では、請求項４の発明にお
いて、２次電池からの給電時に点灯回路へ印加電圧を可
変とする電圧調節手段を備えることを特徴とする。

【００２２】

【作用】請求項１の発明の構成によれば、２次電池から
点灯回路に給電して放電灯の光出力を低減する際に予熱
電流も低減するので、点灯時のランプ電流に対する予熱
電流の割合を従来よりも低減することができ、結果的に
容量の限られている２次電池から給電するときに必要以
上に大きな予熱電流を流すことを防止でき、結果的に２
次電池の電力の利用効率が高くなり、２次電池による点
灯時間を従来よりも長くすることができる。

【００２３】請求項２ないし請求項４の発明は望ましい
実施態様であって、請求項２の発明のように予熱回路の
インピーダンスを変更する構成では簡単な構成で予熱電
流を制御することができ、請求項３の発明のようにフィ
ラメントへの印加電圧を変更する構成では点灯回路の構
成にかかわりなく用いることができる。また、請求項４
の発明のように点灯回路への印加電圧を変更すれば、放
電灯の光出力の低減と同時に予熱電流の低減も可能とな
り、少ない部品点数で目的を達成することができる。

【００２４】請求項５ないし請求項８の発明は望ましい
実施態様であって、２電源の一方を通常時の給電用に用
い、通常時に給電している電源の電圧が低下すると２次
電池から給電するから、非常灯のように停電時にも放電
灯を点灯させるものに有用である。とくに、請求項６の
発明の構成によれば、双方向性コンバータを用いて２次
電池の充放電を行なうから、２次電池を充放電する回路
が比較的簡単な構成になる。また、請求項８の発明の構
成によれば、通常時にインバータ回路に給電する第１の
電源が昇圧回路を備えている場合に、昇圧回路の入力側
から２次電池の充電のための電源をとるようにしている
から、２次電池を充電する第１のＤＣ−ＤＣコンバータ
に高電圧が印加されず、第１のＤＣ−ＤＣコンバータの
構成部品へのストレスが少なくなる。

【００２５】請求項９の発明の構成によれば、予熱電流
をスイッチ手段により切り換える際にに点灯回路から放
電灯への給電を一時停止するから、予熱電流を切り換え
るときに点灯回路の動作による高電圧がスイッチ手段に
印加されることがなく、スイッチ手段へのストレスを防
止することができる。請求項１０の発明の構成によれ
ば、２次電池からの給電時に点灯回路への印加電圧を可
変としているから、２次電池からの給電時に必要に応じ
て調光することが可能になる。

【００２６】

【実施例】

（実施例１）本実施例は、図１に示すように、基本的に
は図１１に示した従来構成と同様の構成であって、上述
した目的を達成するために、放電灯ＤＬの両フィラメン
トの非電源側の一端間に予熱回路として容量の異なる２
個のコンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂を択一的に接続する構成を採
用したことが図１１に示した従来構成との主な相違点で
ある。また、整流回路ＤＢ₁とインバータ回路ＩＮＶ₁
との間には、昇圧回路としての昇圧チョッパ回路ＣＰを
設けている。

【００２７】さらに具体的に説明する。商用電源ＡＣは
ダイオードブリッジよりなる整流回路ＤＢ₁により全波
整流され、整流回路ＤＢ₁より出力された脈流電圧は昇
圧チョッパ回路ＣＰに入力される。昇圧チョッパ回路Ｃ
Ｐは、整流回路ＤＢ₁の直流出力端間にインダクタＬ₁
とトランジスタＱ₁のコレクタ−エミッタ間との直列回
路を接続し、トランジスタＱ₁のコレクタ−エミッタ間
には、トランジスタＱ ₁のオン時にインダクタＬ₁に蓄
積したエネルギーで充電されるコンデンサＣ₁を、ダイ
オードＤ₁を介して接続してある。また、トランジスタ
Ｑ₁はＰＷＭ制御を行なうチョッパ制御回路１により商
用電源ＡＣに対して十分に高い周波数でスイッチングさ
れる。したがって、周知のように、トランジスタＱ₁の
オン時にインダクタＬ₁に蓄積されたエネルギが、トラ
ンジスタＱ₁のオフ時にダイオードＤ₁を通して放出さ
れコンデンサＣ₁が充電されることにより、トランジス
タＱ₁のオンデューティに応じてコンデンサＣ₁の両端
電圧を制御することができるのである。ここに、昇圧チ
ョッパ回路ＣＰの出力電圧（コンデンサＣ₁の両端電
圧）が一定に保たれるようにチョッパ制御回路１でトラ
ンジスタＱ₁のオンデューティをＰＷＭ制御している。

【００２８】昇圧チョッパ回路ＣＰの出力は、インバー
タ回路ＩＮＶ₁の電源として用いられる。インバータ回
路ＩＮＶ₁は、図１１に示した従来構成と同様に、２個
のスイッチング要素（トランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂とダイオ
ードＤ₂₁，Ｄ₂₂との各並列回路）の直列回路をコンデン
サＣ₁の両端間に接続し、直流カット用のコンデンサＣ
₂と放電灯ＤＬとインダクタＬ₂との直列回路を正極側
のトランジスタＱ₂₁に並列に接続した構成を有する。各
トランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂のエミッタ−コレクタ間に対し
てダイオードＤ₂₁，Ｄ₂₂はそれぞれ逆並列に接続され
る。また、両トランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂はインバータ制御
回路２により交互にオン・オフされる。したがって周知
のように、トランジスタＱ₂₂のオン時にコンデンサＣ₂
−放電灯ＤＬ−インダクタＬ₂という経路で放電灯ＤＬ
に電流が流れ、トランジスタＱ₂₁のオン時にはコンデン
サＣ₂−トランジスタＱ₂₁−インダクタＬ₂−放電灯Ｄ
Ｌという経路で電流が流れることによって、放電灯ＤＬ
に交番電流を流すことができる。

【００２９】放電灯ＤＬは蛍光灯のように一対のフィラ
メントを有し、各フィラメントの非電源側の一端間に
は、コンデンサＣ₃₁とダイオードブリッジＤＢ₃₁との直
列回路と、コンデンサＣ₃₂とダイオードブリッジＤＢ₃₂
との直列回路との並列回路が接続されている。各ダイオ
ードブリッジＤＢ₃₁，ＤＢ₃₂は、交流端間にそれぞれコ
ンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂を介して放電灯ＤＬを接続している
のであり、直流端間にはそれぞれスイッチ手段としての
トランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂のコレクタ−エミッタ間を接続
している。すなわち、ダイオードブリッジＤＢ₃₁，ＤＢ
₃₂はトランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂とコンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂と
の接続を無極性化し、各トランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂のオン
時にダイオードブリッジＤＢ₃₁，ＤＢ₃₂を介して接続さ
れた各コンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂に交番電流を流すことがで
きるようにしている。また、両トランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂
は択一的にオンになるように、制御回路３₁，３₂によ
り制御される。ここに、コンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂は異なる
容量のものを用いる。

【００３０】制御回路３₁，３₂は、整流回路ＤＢ₁か
ら出力される脈流電圧を監視する電源検出回路４により
制御され、商用電源ＡＣの電圧が所定値以上であるか否
かに応じて択一的に動作する。すなわち、商用電源ＡＣ
の電圧が所定値以上であるか否かに応じて、制御回路３
₁，３₂はいずれか一方のトランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂をオ
ンにし、放電灯ＤＬに接続されるコンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂
を選択するのである。また、電源検出回路４はインバー
タ制御回路２によるトランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂のスイッチ
ング周波数も商用電源ＡＣの電圧に応じて切り換える。
つまり、非正常時には正常時よりも高い周波数でトラン
ジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂をスイッチングするのである。

【００３１】いま、商用電源ＡＣの電圧が所定値以上で
あって正常であるときにトランジスタＱ₃₁をオンにし、
所定値以下ではトランジスタＱ₃₂をオンにするとすれ
ば、正常時の予熱でのインバータ回路ＩＮＶ₁の共振周
波数は、コンデンサＣ₂，Ｃ₃₁、インダクタＬ₂で決ま
り、非正常時の予熱でのインバータ回路ＩＮＶ₁の共振
周波数は、コンデンサＣ₂，Ｃ₃₂、インダクタＬ₂で決
まることになる。コンデンサＣ₃₁の容量はコンデンサＣ
₃₂の容量よりも大きく設定してある。トランジスタ
Ｑ₂₁，Ｑ₂₂のスイッチング周波数は非正常時のほうが高
いから、非正常時に容量の小さいほうのコンデンサＣ₃₂
が放電灯ＤＬに接続されることによって、非正常時の予
熱電流を正常時の予熱電流よりも小さくすることが可能
になる。つまり、非正常時の予熱回路のインピーダンス
を正常時よりも大きくするのである。

【００３２】ところで、インバータ回路ＩＮＶ₁には昇
圧チョッパ回路ＣＰのほかに、双方向性コンバータＣＮ
Ｖ₁からも給電が可能になっている。つまり、インバー
タ回路ＩＮＶ₁は、昇圧チョッパ回路ＣＰと双方向性コ
ンバータＣＮＶ₁との２つの電源より給電される。ただ
し、双方向性コンバータＣＮＶ₁は商用電源ＡＣの電圧
が所定値以下のときにのみインバータ回路ＩＮＶ₁に給
電する。

【００３３】双方向性コンバータＣＮＶ₁は、トランス
Ｔ₁の両巻線ｎ₁，ｎ₂にそれぞれスイッチング回路を
備え、昇圧チョッパ回路ＣＰの出力を受けて２次電池Ｂ
を充電する状態と、２次電池Ｂの端子電圧を昇圧してイ
ンバータ回路ＩＮＶ₁に給電する状態とが選択可能にな
っている。各スイッチング回路は、それぞれトランスＴ
₁の巻線ｎ₁，ｎ₂に直列接続したスイッチング要素を
備え、各スイッチング要素はトランジスタＱ₅₁，Ｑ
₅₂と、トランジスタＱ₅₁，Ｑ₅₂のコレクタ−エミッタ間
に逆並列に接続されたダイオードＤ₅₁，Ｄ₅₂とにより構
成される。また、トランジスタＱ₅₁，Ｑ₅₂は、制御回路
５₁，５₂によりオン・オフ制御される。

【００３４】商用電源ＡＣの電圧が所定値以上であると
きには、昇圧チョッパ回路ＣＰ側の巻線ｎ₁に接続され
たトランジスタＱ₅₁が制御回路５₁によりオン・オフさ
れ、他方のトランジスタＱ₅₂を制御する制御回路５₂は
動作を停止されてトランジスタＱ₅₂はオフに保たれる。
この動作によって、トランジスタＱ₅₁のオン時にトラン
スＴ₁に蓄積されたエネルギにより、トランジスタＱ₅₁
のオフ時に２次電池Ｂ側の巻線ｎ₂に誘起電圧が発生
し、ダイオードＤ₅₂を通して２次電池Ｂへの充電電流が
流れる。すなわち、昇圧チョッパ回路ＣＰの出力電圧が
降圧され２次電池Ｂが充電されるのである。ここで、制
御回路５₁は２次電池Ｂの端子電圧に応じてトランジス
タＱ₅₁のオンデューティをＰＷＭ制御している。

【００３５】一方、商用電源ＡＣの電圧が所定値以下で
あるときには、昇圧チョッパ回路ＣＰ側の巻線ｎ₁に接
続されたトランジスタＱ₅₁を制御する制御回路５₁の動
作を停止してトランジスタＱ₅₁をオフに保ち、他方のト
ランジスタＱ₅₂は制御回路５ ₂によりオン・オフされ
る。この動作によって、トランジスタＱ₅₂のオン時にト
ランスＴ₁に蓄積されたエネルギにより、トランジスタ
Ｑ₅₂のオフ時にインバータ回路ＩＮＶ₁側の巻線ｎ₁に
誘起電圧が発生し、ダイオードＤ₅₁を通してコンデンサ
Ｃ₁が充電される。すなわち、２次電池Ｂの端子電圧を
昇圧した直流電圧を得ることができる。双方向性コンバ
ータＣＮＶ₁により２次電池Ｂの端子電圧を昇圧して得
られる電圧は、商用電源ＡＣの正常時におけるコンデン
サＣ₁の両端電圧と同程度に設定される。

【００３６】以上のようにして、双方向性コンバータＣ
ＮＶ₁はフライバック形のＤＣ−ＤＣコンバータとして
機能し、しかも２次電池Ｂを充電する際には降圧を行な
い、２次電池Ｂに充電されたエネルギを利用して放電灯
ＤＬを点灯させる際には昇圧を行なうことになる。つま
り、商用電源ＡＣの電圧にかかわらず、コンデンサＣ ₁
の両端電圧をほぼ一定に保つことができ、インバータ回
路ＩＮＶ₁は商用電源ＡＣの電圧にかかわらず安定して
動作することになる。

【００３７】以上説明したように、商用電源ＡＣの電圧
が所定値以上である正常時には、インバータ回路ＩＮＶ
₁のトランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂は比較的低い周波数でスイ
ッチングされ、放電灯ＤＬには容量の大きいほうのコン
デンサＣ₃₁が接続される。また同時に、制御回路５₁が
作動して２次電池Ｂが充電される。一方、商用電源ＡＣ
の電圧が所定値以下である非正常時には、インバータ回
路ＩＮＶ₁のトランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂は比較的高い周波
数でスイッチングされ、放電灯ＤＬには容量の小さいほ
うのコンデンサＣ₃₂が接続される。

【００３８】いま、図１に示した回路からインバータ回
路ＩＮＶ₁と、放電灯ＤＬの予熱にかかわる部分のみを
取り出すと、等価回路を図２のように表すことができ
る。直流電源ＤＣは、昇圧チョッパ回路ＣＰと双方向性
コンバータＣＮＶ₁とのどちらでもよく、放電灯ＤＬは
点灯時における等価インピーダンスＺで表してある。等
価インピーダンスＺは、放電灯ＤＬの調光レベルが一定
であれば、変化を無視することができる。コンデンサＣ
₃は、放電灯ＤＬのフィラメントの非電源側に接続され
たコンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂を表し、非正常時の容量は正常
時の容量よりも小さく設定してある。さらに、直流カッ
ト用のコンデンサＣ₂はコンデンサＣ₃に比較して十分
に大きい容量に設定してある（Ｃ₂≫Ｃ₃）。つまり、
共振周波数の決定に際してコンデンサＣ₂を無視するこ
とができる。

【００３９】しかるに、商用電源ＡＣの電圧が所定値以
上であるときには、コンデンサＣ₃として容量の大きい
ほうのコンデンサＣ₃₁を用いるから共振周波数は低くな
り、等価インピーダンスＺの両端電圧は、トランジスタ
Ｑ₂₁，Ｑ₂₂のスイッチング周波数に応じて図３にａで示
すように変化する。一方、商用電源ＡＣの電圧が所定値
以下であるときには、コンデンサＣ₃として容量の小さ
いほうのコンデンサＣ ₃₂を用いるから共振周波数が高く
なり、等価インピーダンスＺの両端電圧は図３にｂで示
すように変化する。すなわち、コンデンサＣ₃の容量を
変化させたときに、放電灯ＤＬの光出力を等しくするに
は等価インピーダンスＺの両端電圧を等しくすればよい
から、等価インピーダンスＺの両端電圧をＶｚにするも
のとすれば、コンデンサＣ₃の容量が小さいほどトラン
ジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂のスイッチング周波数を高くしなけれ
ばならない。たとえば、図３に示す例では、コンデンサ
Ｃ ₃₁を用いたときのスイッチング周波数をｆａとすれ
ば、コンデンサＣ₃₂を用いたときに同じ光出力を得るた
めのスイッチング周波数ｆｂは高くなる。ここで、２次
電池Ｂを電源とするときには、全点灯ではなく調光点灯
を行なうから、コンデンサＣ₃₂を接続する際にはスイッ
チング周波数をｆｂよりも高く設定する必要がある。

【００４０】ところで、放電灯ＤＬの点灯していない状
態で通電すればコンデンサＣ₃を通して予熱電流が流
れ、等価インピーダンスＺの両端電圧Ｖｚはコンデンサ
Ｃ₃の両端電圧であるから、コンデンサＣ₃を通して流
れる予熱電流ＩｐはトランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂のスイッチ
ング周波数をｆとするときに、Ｉｐ＝２πｆＣ₃Ｖｚになる。いま、商用電源ＡＣが正常か否かにかかわらず
等価インピーダンスＺの両端電圧（すなわち、放電灯Ｄ
Ｌのランプ電圧）Ｖｚを一定に保つこととし、商用電源
ＡＣの正常時のスイッチング周波数をｆａ、非正常時の
スイッチング周波数をｆｂとすれば、上式によって、商
用電源ＡＣの非正常時に正常時よりも予熱電流Ｉｐを減
少させるには、ｆａＣ₃₁＞ｆｂＣ₃₂、すなわち、（Ｃ₃₂
／Ｃ₃₁）＜（ｆａ／ｆｂ）になるようにコンデンサ
Ｃ₃₁，Ｃ₃₂の容量を選定しておけばよいことになる。同
様に、２次電池Ｂによる給電時には放電灯ＤＬの光出力
を正常時よりも小さくする場合（つまり調光点灯させる
場合）であっても、コンデンサＣ ₃₁，Ｃ₃₂を適宜選定す
れば、正常時の予熱電流よりも非正常時の予熱電流を小
さくすることが可能になることがわかる。したがって、
本実施例のように、放電灯ＤＬのフィラメントの非電源
側に接続されて予熱電流が流れるコンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂
として容量の異なる２種のものを用い、商用電源ＡＣの
電圧に応じて一方のコンデンサＣ₃₁，Ｃ₃₂を放電灯ＤＬ
に接続すれば、予熱電流を所望の値に設定することが可
能になるのである。つまり、２次電池Ｂによる給電時に
は、商用電源ＡＣからの給電時よりも予熱電流を下げる
ことができ、予熱電流による無駄な電力消費を低減する
ことができて点灯効率が向上し、結果的に２次電池Ｂの
限られた容量を有効に利用して２次電池Ｂによる点灯時
間を長くすることができるのである。

【００４１】本実施例では、昇圧チョッパ回路ＣＰを用
いているが、昇圧チョッパ回路ＣＰは必ずしも必要では
なく、整流回路ＤＢ₁の出力をコンデンサで平滑した直
流電源をインバータ回路ＩＮＶ₁の電源に用いてもよ
い。また、インバータ回路ＩＮＶ₁も上記実施例に限定
されるものではなく、予熱回路や予熱電流の切換の構成
についてもインバータ回路ＩＮＶ₁の構成に応じて適宜
選択すればよい。また、共振系を遅相モードで発振させ
ている場合について説明したが、進相モードで発振させ
る場合も同様にして、２次電池Ｂを電源とするときに
は、共振コンデンサとスイッチング周波数との積を小さ
くするように共振コンデンサを切り換えればよい。

【００４２】ところで、２次電池Ｂを電源とする状態に
切り換える際に、予熱電流を切り換えるためのスイッチ
ング要素であるトランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂にはインバータ
回路ＩＮＶ₁の共振動作による大きな電圧が印加される
ことがある。そこで、図４に示すタイミングで各回路を
動作させるのが望ましい。すなわち、所定電圧が得られ
ているときには電源検出回路４は、図４（ａ）の左端の
ようにＨレベルの出力を発生する。このとき、図４
（ｂ）のようにインバータ回路ＩＮＶ₁が動作し、図４
（ｃ）のように予熱回路のトランジスタＱ₃₁もオンにな
る。このときには図４（ｅ）のように制御回路５₁を動
作させて２次電池Ｂの充電を行なう。

【００４３】次に、商用電源ＡＣの電圧が低下して電源
検出回路４の出力が図４（ａ）のようにＬレベルに立ち
下がると、図４（ｂ）（ｅ）のように、インバータ回路
ＩＮＶ₁の動作が停止するとともに、２次電池Ｂの充電
も停止する。しかしながら、トランジスタＱ₃₁はただち
にオフにするのではなく、インバータ回路ＩＮＶ₁での
共振が停止した程度の時間が経過した後にオフにし、そ
の時点で図４（ｄ）のようにトランジスタＱ₃₂をオンに
する。トランジスタＱ₃₂をオンにした後の所定時間が経
過すると、図４（ｆ）のように制御回路５₂を動作させ
て２次電池Ｂからインバータ回路ＩＮＶ₁への給電を開
始し、図４（ｂ）のようにインバータ回路ＩＮＶ₁も動
作させて放電灯ＤＬへの給電を行なう。

【００４４】２次電池Ｂでの給電状態から商用電源ＡＣ
が正常に戻ったときの動作も同様であって、インバータ
回路ＩＮＶ₁と双方向性コンバータ回路ＣＮＶ₁との動
作を停止させた後に、トランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂を切換
え、その後、インバータ回路ＩＮＶ₁と双方向性コンバ
ータＣＮＶ₁による２次電池Ｂの充電とを再開するので
ある。

【００４５】このようにインバータ回路ＩＮＶ₁の動作
が停止し、共振動作が停止した状態でトランジスタ
Ｑ₃₁，Ｑ₃₂を切り換えるから、トランジスタＱ₃₁，Ｑ₃₂
に大きな電圧が印加されることがなく、トランジスタＱ
₃₁，Ｑ₃₂に大きなストレスがかかることによる破損など
を防止することができる。（実施例２）本実施例は、図５に示すように、整流回路
ＤＢ₁の直流出力端間に逆流阻止用のダイオードＤ₂を
介して平滑用のコンデンサＣ₈を接続し、コンデンサＣ
₈をインバータ回路ＩＮＶ₂の電源に用いている。ま
た、インバータ回路ＩＮＶ₂は、コンデンサＣ₂の両端
間に接続された２個のスイッチング要素（トランジスタ
Ｑ₂₁，Ｑ₂₂とダイオードＤ₂₁，Ｄ₂₂との各並列回路）の
直列回路を備え、コンデンサＣ₄と放電灯ＤＬとインダ
クタＬ₁と直流カット用のコンデンサＣ₂との直列回路
が一方のトランジスタＱ₂₁に並列に接続される。また、
トランジスタＱ₂₁には予熱トランスＴ₂の１次巻線とコ
ンデンサＣ₂との直列回路が並列接続される。さらに、
放電灯ＤＬにはコンデンサＣ₅とコンデンサＣ₄との直
列回路が並列接続される。

【００４６】予熱トランスＴ₂は一対の２次巻線を備
え、各２次巻線はタップを備える。予熱トランスＴ₂の
各２次巻線の一端は放電灯ＤＬの各フィラメントの電源
側の一端にそれぞれ接続され、各２次巻線の他端とタッ
プとはリレーＲｙの接点ｒ₃₁，ｒ₃₂を介して、放電灯Ｄ
Ｌの各フィラメントの非電源側の一端に択一的に接続さ
れる。すなわち、リレーＲｙは切換接点である２個の接
点ｒ₃₁，ｒ₃₂を備え、各接点ｒ₃₁，ｒ₃₂の共通端子を放
電灯ＤＬのフィラメントに接続しているのである。この
リレーＲｙは電源検出回路４により制御され、商用電源
ＡＣの非正常時には２次巻線のタップをフィラメントに
接続するように接点ｒ₃₁，ｒ₃₂が切り換えられる。

【００４７】予熱トランスＴ₂の１次巻線は放電灯ＤＬ
と並列的に接続されているから、インバータ回路ＩＮＶ
₂の動作時にはトランスＴ₂の１次巻線にも交番電流が
流れてトランスＴ₂の２次巻線から放電灯ＤＬのフィラ
メントに予熱電流を流すことができる。また、商用電源
ＡＣの電圧が正常であれば２次巻線の両端をフィラメン
トに接続し、商用電源ＡＣの非正常時には２次巻線の一
端とタップとの間にフィラメントを接続するから、非正
常時には正常時よりもフィラメントに印加される電圧を
低減することができ、結果的に予熱電流を下げることが
できる。

【００４８】ところで、２次電池Ｂには充電用のＤＣ−
ＤＣコンバータＣＮＶ₂₁と、インバータ回路ＩＮＶ₂へ
の給電用のＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶ₂₂とを備える。
両ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶ₂₁，ＣＮＶ₂₂は、ともに
フォワード形であって、トランスＴ₅₃，Ｔ₅₄の１次巻線
にスイッチング要素であるトランジスタＱ₅₃，Ｑ₅₄のコ
レクタ−エミッタ間を直列接続し、トランスＴ₅₃，Ｔ₅₄
の２次巻線出力を一対のダイオードＤ₅₁〜Ｄ₅₄で全波整
流し、インダクタＬ₅₃，Ｌ₅₄を通して直流出力を得るよ
うに構成してある。前段のＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶ
₂₁は、コンデンサＣ₈を電源とし２次電池Ｂを負荷とす
る。また、後段のＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶ₂₂は、２
次電池Ｂを電源としインバータ回路ＩＮＶ₂を負荷とす
る。

【００４９】各トランジスタＱ₅₃，Ｑ₅₄はそれぞれ制御
回路５₃，５₄によりオン・オフ制御され、電源検出回
路４により商用電源ＡＣが正常であることが検出されて
いる間には、トランジスタＱ₅₄がオフになり、トランジ
スタＱ₅₃のみが制御回路５₃によりオン・オフされる。
逆に商用電源ＡＣが非正常であるときには、トランジス
タＱ₅₃がオフになり、トランジスタＱ₅₄が制御回路５₄
によりオン・オフされる。したがって、商用電源ＡＣの
電圧が所定値以上であれば、インバータ回路ＩＮＶ₂に
は交流電源ＡＣを整流平滑したコンデンサＣ₈の両端電
圧が印加されると同時に、２次電池ＢがＤＣ−ＤＣコン
バータＣＮＶ₂₁を通して充電される。また、商用電源Ａ
Ｃの電圧が所定値以下であれば、２次電池Ｂを電源とし
てＤＣ−ＤＣコンバータ回路ＣＮＶ₂₂が動作し、ＤＣ−
ＤＣコンバータ回路ＣＮＶ₂₂の出力を電源としてインバ
ータ回路ＩＮＶ₂が動作する。ここにおいて、各ＤＣ−
ＤＣコンバータ回路ＣＮＶ₂₁，ＣＮＶ₂₂は出力電圧を監
視し、制御回路５₃，５₄によりトランジスタＱ₅₃，Ｑ
₅₄のオン・オフをＰＷＭ制御することにより、出力電圧
を安定化するのが望ましい。

【００５０】（実施例３）本実施例は、図６に示すよう
に、実施例１の構成における双方向性コンバータの構成
を変更し、また予熱回路のコンデンサＣ₃を商用電源Ａ
Ｃの電圧によって切り換えず、双方向性コンバータＣＮ
Ｖ₃からインバータ回路ＩＮＶ₁に印加する電圧を、昇
圧チョッパ回路ＣＰからインバータ回路ＩＮＶ₁に印加
する電圧よりも低くすることにより、２次電池Ｂによる
給電時の放電灯ＤＬの予熱電流を低減している。

【００５１】すなわち、双方向性コンバータＣＮＶ
₃は、センタタップを備える一対の巻線ｎ₁，ｎ₂を有
するトランスＴ₃を用いており、各巻線ｎ₁，ｎ₂にト
ランジスタＱ₅₅〜Ｑ₅₈をプシュプル接続している。各ト
ランジスタＱ₅₅〜Ｑ₅₈のコレクタ−エミッタ間にはダイ
オードＤ₅₅〜Ｄ₅₈が逆並列に接続され、各一対のトラン
ジスタＱ₅₅〜Ｑ₅₈のエミッタ同士は共通に接続されると
ともに、コレクタは各巻線ｎ₁，ｎ₂の両端に接続され
る。一方の巻線ｎ₁はセンタタップとトランジスタ
Ｑ₅₅，Ｑ₅₆のエミッタとの間にインダクタＬ₅₆を介して
コンデンサＣ₁を接続し、他方の巻線ｎ₂ではセンタタ
ップとトランジスタＱ₅₇，Ｑ₅₈のエミッタとの間にイン
ダクタＬ₅₇を介して２次電池Ｂを接続してある。また、
各トランジスタＱ ₅₅〜Ｑ₅₈は一対ずつ制御回路５₅，５
₆によりプシュプル動作するように制御される。

【００５２】双方向性コンバータＣＮＶ₃の動作は実施
例１の双方向性コンバータＣＮＶ₁と同様に、一方の制
御回路５₅，５₆を動作させ他方を停止させることによ
って、昇圧ないし降圧を行なうのであるが、実施例１と
の相違点は、２次電池Ｂを電源とするときに双方向性コ
ンバータＣＮＶ₃からインバータ回路ＩＮＶ₁への供給
電圧を、商用電源ＡＣを電源とするときの昇圧チョッパ
回路ＣＰからの供給電圧よりも低く設定している点にあ
る。このように、インバータ回路ＩＮＶ₁の電源電圧を
非正常時には正常時よりも下げることによって、放電灯
ＤＬの光出力を低減することができる。つまり、正常時
に全点灯を行なっているとすれば、非正常時には調光点
灯させることができる。

【００５３】本実施例の動作を実施例１と同様に図２の
等価回路で考えると、本実施例の場合は、商用電源ＡＣ
の電圧が所定電圧以上であれば、インバータ回路ＩＮＶ
₁への入力電圧は高くインバータ回路ＩＮＶ₁のスイッ
チング周波数と放電灯ＤＬへの印加電圧との関係は、図
７のａ曲線のようになる。また、商用電源ＡＣの電圧が
所定電圧以下で２次電池Ｂを電源とする場合には図７の
ｂ曲線のようになる。すなわち、予熱回路の共振周波数
を変化させないから、放電灯ＤＬへの印加電圧のみが変
化する。

【００５４】一方、商用電源ＡＣの電圧が所定電圧以上
のときに図７に示すスイッチング周波数ｆａで放電灯Ｄ
Ｌを点灯させていたとすれば、２次電池Ｂを電源とする
ときに同じ光出力を得ようとすれば、スイッチング周波
数を図７に示すｆｂまで引き下げる必要がある。つま
り、予熱回路のコンデンサＣ₃が一定であっても、コン
デンサＣ₃に流れる電流は２次電池Ｂを電源とするとき
のほうが小さくなり（上述した予熱電流Ｉｐに関する式
より明らか）、結局、本実施例の構成でも予熱電流を低
減することができる。

【００５５】本実施例の構成では、２次電池Ｂを電源と
するときに商用電源ＡＣを電源とする場合よりもインバ
ータ回路ＩＮＶ₁への印加電圧を低くしていることによ
って、上述のように２次電池Ｂからの給電時における予
熱電流を商用電源ＡＣからの給電時よりも低減すること
ができ、しかも、トランジスタＱ₂₁，Ｑ₂₂に印加される
電圧が低減することによって、スイッチング損失が低減
する。他の構成および効果は実施例１と同様である。

【００５６】（実施例４）本実施例は、図８に示すよう
に、昇圧チョッパ回路ＣＰおよびインバータ回路ＩＮＶ
₁は実施例３と同様の構成を採用し、双方向性コンバー
タＣＮＶ₂を図５に示した実施例２と同様の構成とした
ものである。また、双方向性コンバータＣＮＶ₂におい
て、２次電池Ｂへの充電を行なうＤＣ−ＤＣコンバータ
ＣＮＶ₂₁の入力端は、整流回路ＤＢ₁の直流出力端に逆
流阻止用のダイオードＤ₇を介して接続してある。ＤＣ
−ＤＣコンバータＣＮＶ₂₁の入力端間には平滑用のコン
デンサＣ₇も接続される。

【００５７】この構成を採用することによって、ＤＣ−
ＤＣコンバータＣＮＶ₂₁の入力電圧を昇圧チョッパ回路
ＣＰの出力側で得る場合よりも、ＤＣ−ＤＣコンバータ
ＣＮＶ₂₁の入力電圧を低減することができ、結果的に双
方向性コンバータＣＮＶ₂におけるトランジスタＱ₅₃へ
のストレスを低減することができる。しかも、昇圧チョ
ッパ回路ＣＰの負荷を低減できるとともに、ＤＣ−ＤＣ
コンバータＣＮＶ₂₁の入力電圧と２次電池Ｂの端子電圧
との差が小さくなることによって、電力損失を低減でき
ることになる。他の構成および動作は実施例３と同様で
ある。

【００５８】（実施例５）本実施例は、図９に示すよう
に、昇圧チョッパ回路ＣＰおよびインバータ回路ＩＮＶ
₁として図６に示した実施例６と同様の構成を採用し、
双方向性コンバータＣＮＶ₁には実施例１と同様のもの
を用いている。ただし、本実施例では、制御回路５₂に
より制御されるトランジスタＱ₅₂のオンデューティをス
イッチＳＷによって複数種類から選択することができる
デューティ制御回路６を電圧調節手段として備えてい
る。したがって、双方向性コンバータＣＮＶ₁は、スイ
ッチＳＷでの選択にかかわりなく２次電池Ｂを充電する
ことができ、２次電池Ｂを電源とする際には、スイッチ
ＳＷにより選択したオンデューティでトランジスタＱ₅₂
がオン・オフされるのである。２次電池Ｂを電源とする
際に双方向性コンバータＣＮＶ₁より出力されインバー
タ回路ＩＮＶ₁に入力される電圧は、トランジスタＱ₅₂
のオンデューティにより決定されるから、２次電池Ｂを
電源とする際のインバータ回路ＩＮＶ₁への印加電圧
を、商用電源ＡＣを電源とする際の印加電圧よりも低く
設定することができるのである。

【００５９】この構成により、実施例３と同様に商用電
源ＡＣの電圧が所定値以下のときに所定値以上のときよ
りもインバータ回路ＩＮＶ₁への印加電圧を低減するこ
とができ、結果的に放電灯ＤＬを調光することができ
る。つまり、２次電池Ｂを電源に用いる際には実施例３
と同様の原理により予熱電流を低減することができるこ
とになる。しかも、スイッチＳＷにより調光レベルを複
数段階に変化させることが可能である。他の構成および
動作は実施例３と同様である。

【００６０】

【発明の効果】本発明は上述のように、２次電池から点
灯回路に給電して放電灯の光出力を低減する際に予熱電
流も低減するので、点灯時のランプ電流に対する予熱電
流の割合を従来よりも低減することができ、結果的に容
量の限られている２次電池から給電するときに必要以上
に大きな予熱電流を流すことを防止でき、結果的に２次
電池の電力の利用効率が高くなり、２次電池による点灯
時間を従来よりも長くすることができるという利点を有
する。

【００６１】請求項２の発明のように予熱回路のインピ
ーダンスを変更する構成では簡単な構成で予熱電流を制
御することができるという利点がある。請求項３の発明
のようにフィラメントへの印加電圧を変更する構成では
点灯回路の構成にかかわりなく用いることができるとい
う利点がある。請求項４の発明のように点灯回路への印
加電圧を変更すれば、放電灯の光出力の低減と同時に予
熱電流の低減も可能となり、少ない部品点数で目的を達
成することができるという効果を奏する。

【００６２】請求項５ないし請求項８の発明のように、
２電源の一方を通常時の給電用に用い、通常時に給電し
ている電源の電圧が低下すると２次電池から給電すれ
ば、非常灯のように停電時にも放電灯を点灯させるもの
に有用である。とくに、請求項６の発明は、双方向性コ
ンバータを用いて２次電池の充放電を行なうから、２次
電池を充放電する回路が比較的簡単な構成になるという
利点がある。

【００６３】また、請求項８の発明は、通常時にインバ
ータ回路に給電する第１の電源が昇圧回路を備えている
場合に、昇圧回路の入力側から２次電池の充電のための
電源をとるようにしているから、２次電池を充電する第
１のＤＣ−ＤＣコンバータに高電圧が印加されず、第１
のＤＣ−ＤＣコンバータの構成部品へのストレスが少な
くなるという利点がある。

【００６４】請求項９の発明は、予熱電流をスイッチ手
段により切り換える際にに点灯回路から放電灯への給電
を一時停止するから、予熱電流を切り換えるときに点灯
回路の動作による高電圧がスイッチ手段に印加されるこ
とがなく、スイッチ手段へのストレスを防止することが
できるという利点がある。請求項１０の発明は、２次電
池からの給電時に点灯回路への印加電圧を可変としてい
るから、２次電池からの給電時に必要に応じて調光する
ことが可能になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す回路図である。

【図２】実施例１の要部の等価回路図である。

【図３】実施例１の動作説明図である。

【図４】実施例１の動作説明図である。

【図５】実施例２を示す回路図である。

【図６】実施例３を示す回路図である。

【図７】実施例３の動作説明図である。

【図８】実施例４を示す回路図である。

【図９】実施例５を示す回路図である。

【図１０】従来例を示す回路図である。

【図１１】他の従来例を示す回路図である。

【図１２】放電灯の予熱電流とフィラメント損失との関
係を示す図である。

【符号の説明】

１チョッパ制御回路２インバータ制御回路３₁ 制御回路３₂ 制御回路４電源検出回路５₁ 制御回路５₂ 制御回路６デューティ制御回路ＡＣ商用電源Ｂ２次電池Ｃ₃₁ コンデンサＣ₃₂ コンデンサＣＰ昇圧チョッパ回路ＣＮＶ₁ 双方向性コンバータＣＮＶ₂ 双方向性コンバータＣＮＶ₂₁ ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶ₂₂ ＤＣ−ＤＣコンバータＤ₂₁ ダイオードＤ₂₂ ダイオードＤ₅₁ ダイオードＤ₅₂ ダイオードＤＬ放電灯ＩＮＶ₁ インバータ回路Ｑ₂₁ トランジスタＱ₂₂ トランジスタＱ₅₁ トランジスタＱ₅₂ トランジスタＳＷスイッチＴ₁ トランスＴ₂ 予熱トランスＴ₃ トランス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィラメントを備えた放電灯を点灯させ
る点灯回路に対して選択的に給電可能な複数個の電源を
備え、電源のうちの少なくとも１つは２次電池であっ
て、２次電池から点灯回路に給電するときには他の電源
から給電するときよりも放電灯の光出力を小さくするよ
うにした照明装置において、２次電池から点灯回路に給
電するときに他の電源から給電するときよりも予熱電流
を低減させる予熱電流制御手段を設けたことを特徴とす
る照明装置。
【請求項２】予熱電流制御手段は、２次電池からの給
電時にフィラメントの非電源側に接続された予熱回路の
インピーダンスを他の電源からの給電時よりも大きくす
ることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】予熱電流制御手段は、２次電池からの給
電時にフィラメントへの印加電圧を他の電源からの給電
時よりも低くすることを特徴とする請求項１記載の照明
装置。
【請求項４】予熱電流制御手段は、２次電池から点灯
回路に給電するときに他の電源から給電するときよりも
点灯回路への印加電圧を低くすることを特徴とする請求
項１記載の照明装置。
【請求項５】点灯回路は直流電源を交番電圧に変換し
て放電灯を点灯させるインバータ回路であって、インバ
ータ回路への直流電源は通常時に給電する第１の電源
と、第１の電源の電圧が所定値以上のときに２次電池を
充電し所定値以下のときに２次電池から給電されてイン
バータ回路に直流電力を供給する第２の電源とからな
り、第１の電源の電圧を上記所定値と比較する電源検出
回路により予熱電流制御手段における予熱電流の大小と
第２の電源における２次電池の充放電とを切り換えるこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載の照明装
置。
【請求項６】第２の電源は、トランスの各巻線にそれ
ぞれスイッチング要素を直列接続し、一方の巻線と第１
のスイッチング要素との直列回路を第１の電源からイン
バータ回路への給電部に接続し、他方の巻線と第２のス
イッチング要素との直列回路を２次電池の両端間に接続
した双方向性コンバータよりなり、各スイッチング要素
はオフ時にオン時とは逆方向の通電が可能であって、２
次電池の充電時には第１のスイッチング要素をオン・オ
フさせるとともに第２のスイッチング要素をオフにし、
放電時には第２のスイッチング要素をオン・オフさせる
とともに第１のスイッチング要素をオフにする制御回路
を設けたことを特徴とする請求項５記載の照明装置。
【請求項７】第２の電源は、第１の電源から給電され
て２次電池を充電する第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、
２次電池から給電されてインバータ回路に直流電力を供
給する第２のＤＣ−ＤＣコンバータとからなり、２次電
池の充電時と放電時とで第１のＤＣ−ＤＣコンバータと
第２のＤＣ−ＤＣコンバータとを択一的に動作させる制
御回路を設けたことを特徴とする請求項５記載の照明装
置。
【請求項８】第１の電源は入力された直流電源の電圧
を昇圧した直流電圧をインバータ回路に入力する昇圧回
路を備え、第２の電源は、第１の電源における昇圧回路
の入力側の直流電源から給電されて２次電池を充電する
第１のＤＣ−ＤＣコンバータと、２次電池から給電され
てインバータ回路に直流電力を供給する第２のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータとからなり、２次電池の充電時と放電時と
で第１のＤＣ−ＤＣコンバータと第２のＤＣ−ＤＣコン
バータとを択一的に動作させる制御回路を設けたことを
特徴とする請求項５記載の照明装置。
【請求項９】予熱電流制御手段は、予熱電流を切り換
えるスイッチ手段を備え、予熱電流の切換時に点灯回路
から放電灯への電力供給を一時停止することを特徴とす
る請求項２または請求項３記載の照明装置。
【請求項１０】２次電池からの給電時に点灯回路へ印
加電圧を可変とする電圧調節手段を備えることを特徴と
する請求項４記載の照明装置。