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JP2002153071A - Inverter type stabilizer - Google Patents

Inverter type stabilizer

Info

Publication number
JP2002153071A
JP2002153071A JP2000342406A JP2000342406A JP2002153071A JP 2002153071 A JP2002153071 A JP 2002153071A JP 2000342406 A JP2000342406 A JP 2000342406A JP 2000342406 A JP2000342406 A JP 2000342406A JP 2002153071 A JP2002153071 A JP 2002153071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
rectifier
capacitors
parallel
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000342406A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenzo Okutsu
健三 奥津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippo Electric Co Ltd
Original Assignee
Nippo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippo Electric Co Ltd filed Critical Nippo Electric Co Ltd
Priority to JP2000342406A priority Critical patent/JP2002153071A/en
Publication of JP2002153071A publication Critical patent/JP2002153071A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To further reduce the size of a neutral point inverter type stabilizer. SOLUTION: This neutral point inverter type stabilizer comprises a rectifier DB for rectifying an AC voltage Vi, voltage dividing capacitors C4, C5 connected in parallel between the DC output terminals DC+, DC- of the rectifier DB, a smoothing capacitor C33 for smoothing an DC output of the rectifier DB, FETs Q5, Q7 connected in parallel between DC output terminals of the rectifier DB, and a self-excitation type drive circuit DR provided with a drive transformer T2 to alternately drive ON and OFF the FETs Q5 and Q7. Moreover, this neutral point inverter type stabilizer connects one end AC2 of an AC input of the rectifier DB; and a neutral point B of the capacitors C4, C5, distributes a voltage step-up inductor L6 between the neutral point B and the connecting point SW of the FETs Q5 and Q7, and also distributes a Lamp LT via a current limiting inductor. The smoothing capacitor C33 is formed of (x) divided capacitors C33a to C33n connected in parallel, each of which is composed of a film capacitor. Each divided capacitor C33a to C33n is provided horizontally to realize arrangement along the longitudinal direction of the casing thereof.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電圧を整流し
平滑して一旦略直流電圧に変換した後さらに高周波交流
電圧に変換することにより、蛍光灯などの放電管に高周
波交流電力を供給するインバータ式安定器に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention supplies high-frequency AC power to a discharge tube such as a fluorescent lamp by rectifying and smoothing an AC voltage, converting it to a substantially DC voltage, and then converting it to a high-frequency AC voltage. The present invention relates to an inverter type ballast.

【0002】[0002]

【従来の技術】家庭用蛍光灯器具や施設用蛍光灯器具に
おいては、蛍光灯を点灯させる回路方式として、従来は
チョーク限流型・漏洩変圧器型などの銅鉄型安定器と称
されるものが使用されてきたが、形状・重量および効率
の面で限界があることから、今日の各種蛍光灯器具に
は、交流電圧を整流し平滑して一旦略直流電圧に変換し
た後さらに高周波電圧に変換して得た高周波電力を負荷
としての蛍光灯器具に供給するインバータ式安定器(高
周波点灯式安定器)といわれるランプ制御装置が使用さ
れるようになっている。
2. Description of the Related Art In fluorescent lamps for domestic use and fluorescent lamps for facilities, a circuit system for lighting a fluorescent lamp is conventionally called a copper-iron type ballast such as a choke current limiting type or a leakage transformer type. However, due to limitations in terms of shape, weight, and efficiency, today's fluorescent lighting fixtures require an AC voltage to be rectified, smoothed, temporarily converted to a DC voltage, and then further converted to a high-frequency voltage. 2. Description of the Related Art A lamp control device called an inverter type ballast (high frequency lighting type ballast) for supplying high frequency power obtained by conversion to a fluorescent lamp appliance as a load has been used.

【0003】このインバータ式安定器は、効率がよく省
電力化が図れること、ランプのチラツキや安定器の騒音
を少なくできること、軽量化が図れることなどの利点が
あることから、蛍光灯器具のインバータ化が急激に進ん
でいる。なお、このようなインバータ式安定器において
も、負性抵抗性を示すランプ電流を制限する手段として
限流用インダクタやリーケージトランスが必要とされる
が、ランプ電流が高周波となるので素子そのものは従来
の銅鉄型安定器よりも小型、軽量にできる。
[0003] This inverter type ballast has advantages such as efficient power saving, reduction of lamp flicker and ballast noise, and weight reduction. Is rapidly advancing. In such an inverter type ballast, a current limiting inductor or a leakage transformer is required as a means for limiting the lamp current exhibiting negative resistance, but since the lamp current has a high frequency, the element itself is a conventional one. Smaller and lighter than copper-iron type ballast.

【0004】しかしながら、インバータ式安定器は、一
般に整流器(ダイオード)を用い電解コンデンサで平滑
して使用する全波整流のコンデンサ平滑回路方式が多く
用いられており、ダイオードの非線形性に起因する歪波
電流が商用電源に流れ、結果的に、商用電源側の入力電
流に高調波成分(高調波電流)が流れるという問題、い
わゆる電源の高調波障害という問題を生じる。
However, the inverter type ballast generally employs a capacitor smoothing circuit system of full-wave rectification using a rectifier (diode) and smoothing it with an electrolytic capacitor, and distorted wave caused by nonlinearity of the diode. The current flows to the commercial power supply, and as a result, a problem that a harmonic component (harmonic current) flows in the input current on the commercial power supply side, that is, a problem of so-called harmonic disturbance of the power supply occurs.

【0005】このため、電源のインバータ化に際して
は、高調波電流を抑制するための回路技術の検討が必要
とされ、例えば、交流リアクトル挿入方式・部分平滑方
式・アクティブ平滑フィルタ方式(インバータ蛍光灯;
電子技術,Vol.32,No3,pp.113-119参照)・ディザー整流
方式(ディザー効果を用いた高力率スイッチングレギュ
レータ;電気学会全国大会講演論文集,No.546,pp.5-137
参照)などが提案されている。
[0005] For this reason, when converting the power supply into an inverter, it is necessary to consider a circuit technique for suppressing harmonic currents. For example, an AC reactor insertion method, a partial smoothing method, an active smoothing filter method (inverter fluorescent lamp;
Electronic technology, Vol.32, No.3, pp.113-119) Dither rectification method (High power factor switching regulator using dither effect; Proceedings of IEEJ National Convention, No.546, pp.5-137
See).

【0006】さらに、ディザー整流方式と同様に蛍光灯
点灯用のインバータのみで商用電源側の入力電流の高調
波成分の低減が図れる中性点形インバータ式安定器(中
性点形電子安定器回路)の提案もなされている(“簡易
高調波低減回路の一方法”;加藤義人,電気設備学会誌,
Vol.12,No.10,pp.902-904、“中性点形インバータによ
る入力電流低歪み形電子安定器の開発”;加藤義人,照
明学会誌,Vol79,No.2,pp.14-20など参照)。
Further, similarly to the dither rectification method, a neutral point inverter type ballast (neutral point type electronic ballast circuit) capable of reducing the harmonic component of the input current on the commercial power supply side only by the inverter for lighting the fluorescent lamp. (“One method of simple harmonic reduction circuit”; Yoshito Kato, Journal of the Institute of Electrical Installations,
Vol.12, No.10, pp.902-904, "Development of Electronic Ballast with Low Input Current Using Neutral Point Inverter"; Yoshito Kato, Journal of the Illuminating Engineering Institute of Japan, Vol79, No.2, pp.14- 20 etc.).

【0007】本願出願人も、特許第2869397号に
おいて、インバータ機器の高調波障害を防止する好適な
回路として従来の中性点形電子安定器回路を改良した方
式を提案し、その利用形態の一例として蛍光灯を負荷と
した中性点形インバータ式安定器を提案している。
[0007] The applicant of the present application also proposed in Japanese Patent No. 2869397 a method in which a conventional neutral point type electronic ballast circuit was improved as a suitable circuit for preventing harmonic interference of inverter equipment, and an example of its utilization form. A neutral point inverter type ballast with a fluorescent lamp as a load is proposed.

【0008】この本願出願人が提案している中性点形イ
ンバータ式安定器は、同公報に記載のように、高調波障
害の防止を図ることができまた昇圧トランスを用いるこ
となく商用交流電圧そのものを用いて高出力且つ安定し
た高周波電圧を放電管などの負荷に供給できることに加
えて、比較的小型の昇圧用インダクタや平滑コンデンサ
を用いることができるため装置の小型化を図るのに都合
のよい優れたものとなっている。
The neutral point inverter type ballast proposed by the applicant of the present application can prevent harmonic interference as described in the same publication and can use a commercial AC voltage without using a step-up transformer. In addition to being able to supply a high-output and stable high-frequency voltage to a load such as a discharge tube by itself, a relatively small boost inductor or smoothing capacitor can be used, which is convenient for miniaturization of the device. Good and good.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、省資
源化への配慮より蛍光灯の管径が次第に細くなり、照明
器具もより小型のものが求められており、このことによ
り器具内で使用するインバータ式安定器も小型化が一層
強く要求されてきている。
In recent years, however, the diameter of fluorescent lamps has been gradually reduced in consideration of resource saving, and there has been a demand for smaller lighting fixtures. Inverter-type ballasts are increasingly required to be downsized.

【0010】ここで、前述のような中性点型以外の方式
によるインバータ式安定器おいては平滑コンデンサとし
て通常数100μFといった大容量且つ大型のものを必
要とするのに対して、前記本願出願人が提案している中
性点形インバータ式安定器は、上記特許公報に記載のよ
うに、入力ピーク電流が流れるということがなく平滑コ
ンデンサの定数設定の許容幅が広いので、リップル電圧
などを勘案して例えば7〜10μFといった小容量且つ
小型のコンデンサを使用できるため、安定器の小型化を
図るのに都合がよいものとなっている。
Here, an inverter type ballast using a method other than the neutral point type as described above requires a large-capacity and large-sized smoothing capacitor, usually several hundred μF, as opposed to the above-mentioned application. As described in the above patent publication, the neutral point type inverter ballast proposed by humans has a wide allowable range for setting the constant of the smoothing capacitor without the input peak current flowing, so that ripple voltage and the like can be reduced. In consideration of this, a small-capacity and small-sized capacitor of, for example, 7 to 10 μF can be used, which is convenient for miniaturizing the ballast.

【0011】しかしながら、同特許公報に記載のものを
薄型且つ小型にしようとすれば、依然として、平滑コン
デンサの大きさが問題となる。
However, when trying to reduce the thickness and size of the one described in this patent publication, the size of the smoothing capacitor still poses a problem.

【0012】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、より小型にするとともに薄型にすることので
きるインバータ式安定器を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an inverter-type ballast that can be made smaller and thinner.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のインバータ式安
定器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのイン
バータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流す
る整流器と、整流器の直流出力に並列に接続された第1
および第2のコンデンサ(分圧コンデンサ)の直列回路
と、整流器の直流出力を平滑する第3のコンデンサ(平
滑コンデンサ)と、整流器の直流出力に並列に接続され
た第1および第2のスイッチング素子の直列回路と、第
1および第2のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆
方向となるように並列接続された第1および第2のダイ
オード(フライホールダイオード)と、第1および第2
のスイッチング素子をそれぞれ交互にオンオフ駆動する
駆動回路と、整流器の交流入力の一端と第1および第2
のスイッチング素子の接続点との間に接続された昇圧用
インダクタとを有し、整流器の交流入力の一端と第1お
よび第2のコンデンサの接続点である中性点とが接続さ
れ、昇圧用インダクタと並列に放電管が配されるインバ
ータ式安定器において、第3のコンデンサを電気的に並
列接続された複数の分割コンデンサで構成するととも
に、この複数の分割コンデンサを放電管の長手方向に沿
って並ぶように設けたことを特徴とするものである。
An inverter type ballast according to the present invention is an inverter type ballast for supplying high-frequency AC power to a discharge tube, comprising: a rectifier for rectifying an input AC voltage; The first connected in parallel with the DC output
And a second capacitor (smoothing capacitor) for smoothing the DC output of the rectifier, and first and second switching elements connected in parallel to the DC output of the rectifier. , A first and second diode (fly-hole diode) connected in parallel to the first and second switching elements so as to be in the opposite directions in direct current, respectively, and the first and second switching elements.
A drive circuit for alternately turning on and off the respective switching elements, one end of an AC input of the rectifier, and first and second
And a boost inductor connected between the switching element and a neutral point, which is a connection point between the first and second capacitors, and one end of the AC input of the rectifier. In an inverter type ballast in which a discharge tube is arranged in parallel with an inductor, a third capacitor is constituted by a plurality of divided capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of divided capacitors are arranged along a longitudinal direction of the discharge tube. It is characterized by being provided in a line.

【0014】第3のコンデンサを電気的に並列接続され
た複数の分割コンデンサで構成するとは、第3のコンデ
ンサとして必要とされる容量が、複数の分割コンデンサ
の各容量の並列接続による総和と略等しくなるようにす
るということである。分割コンデンサの各容量は、全て
等しくてもよいし、それぞれ異なっていてもよい。
When the third capacitor is constituted by a plurality of divided capacitors electrically connected in parallel, the capacitance required as the third capacitor is substantially equal to the sum of the capacitances of the plurality of divided capacitors connected in parallel. That is to make them equal. The capacitances of the split capacitors may be all equal or different.

【0015】ここで、第3のコンデンサとして一般的に
用いられる電解コンデンサは、損失(tanδ)が大き
く発熱するという問題を生じるため、第3のコンデンサ
として必要とされる容量として回路特性上から必要とさ
れる容量に対して5〜10倍程度大きな容量のものを用
いて発熱対策をするのが一般的であり、安定器が大きく
なる一因ともなっている。分割コンデンサとして電解コ
ンデンサを用いた場合には、分割コンデンサの各容量は
第3のコンデンサとして必要とされる容量よりも小容量
で損失のより小さなものを使用でき、発熱がその分だけ
低減する。したがって、第3のコンデンサとして必要と
される容量が複数の分割コンデンサの各容量の並列接続
による総和と略等しくなるようにするに際しては、この
損失低下による発熱低減効果を加味して、例えば回路特
性上から必要とされる容量に対して3〜8倍程度にする
など、総容量が第3のコンデンサとして必要とされる容
量よりも小さくなるようにしてもよい。
Here, an electrolytic capacitor generally used as the third capacitor has a problem that a large loss (tan δ) is generated and heat is generated. Therefore, the capacitance required as the third capacitor is required from the viewpoint of circuit characteristics. It is common to take measures against heat generation by using a capacitor having a capacity about 5 to 10 times larger than the capacity mentioned above, which is one of the causes of an increase in the size of the ballast. When an electrolytic capacitor is used as the split capacitor, each of the split capacitors can have a smaller capacity and a smaller loss than the capacity required for the third capacitor, and the heat generation is reduced accordingly. Therefore, when the capacitance required as the third capacitor is made substantially equal to the total sum of the respective capacitors of the plurality of divided capacitors connected in parallel, for example, taking into account the effect of reducing heat generation due to the loss reduction, for example, circuit characteristics The total capacitance may be smaller than the capacitance required as the third capacitor, for example, about 3 to 8 times the capacitance required from above.

【0016】本発明のインバータ式安定器においては、
複数の分割コンデンサのそれぞれを、該分割コンデンサ
の長手方向が放電管の長手方向に延びるように設けるこ
とが望ましい。
In the inverter type ballast according to the present invention,
It is desirable to provide each of the plurality of divided capacitors such that the longitudinal direction of the divided capacitors extends in the longitudinal direction of the discharge tube.

【0017】また、本発明のインバータ式安定器におい
ては、複数の分割コンデンサのそれぞれが、フィルムコ
ンデンサであることが望ましい。
Further, in the inverter type ballast according to the present invention, it is preferable that each of the plurality of divided capacitors is a film capacitor.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明のインバータ式安定器によれば、
第3のコンデンサとしての平滑コンデンサを電気的に並
列接続された複数の分割コンデンサで構成するととも
に、この複数の分割コンデンサを放電管の長手方向に沿
って並ぶように設けたので、各分割コンデンサを、平滑
コンデンサを1つのコンデンサで構成した場合よりも小
容量且つ小型にできる。そして、この小容量且つ小型の
分割コンデンサを放電管の長手方向に沿って並ぶように
設けたので、安定器をより小型にできるとともに薄型に
することができ、また細型化を図ることもできる。
According to the inverter type ballast of the present invention,
The smoothing capacitor serving as the third capacitor is constituted by a plurality of divided capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of divided capacitors are provided so as to be arranged along the longitudinal direction of the discharge tube. In addition, the capacity and the size can be reduced as compared with the case where the smoothing capacitor is constituted by one capacitor. Further, since the small-capacity and small-sized split capacitors are provided so as to be arranged along the longitudinal direction of the discharge tube, the ballast can be made smaller, thinner, and thinner.

【0019】また、分割コンデンサの長手方向が放電管
の長手方向に延びるように設ければ、安定器の薄型化を
一層図ることもできる。
If the split capacitor is provided so that the longitudinal direction of the split capacitor extends in the longitudinal direction of the discharge tube, the ballast can be made thinner.

【0020】また、複数の分割コンデンサを放電管の長
手方向に並ぶように並設しているので、全体としては、
細型の安定器を構成することができる。
Further, since a plurality of split capacitors are arranged side by side in the longitudinal direction of the discharge tube, as a whole,
A thin ballast can be configured.

【0021】さらに、各分割コンデンサをプリント基板
上に分散して配置することができるから、プリント基板
上では他部品の余りスペースに設置でき、該分割コンデ
ンサの実装の自由度が高くなるメリットもある。加え
て、このように分散して配置すれば、基板上の各部の平
滑電位を整えることができるから、インバータ動作や例
えば保護回路などの他の回路の誤動作防止の効果も得ら
れる。
Further, since each of the divided capacitors can be dispersedly arranged on the printed circuit board, it can be installed in a surplus space of other components on the printed circuit board, and there is an advantage that the degree of freedom in mounting the divided capacitors is increased. . In addition, such a distributed arrangement makes it possible to adjust the smoothed potential of each part on the substrate, so that the effect of the inverter operation and the malfunction prevention of other circuits such as a protection circuit can be obtained.

【0022】また、分割コンデンサとして電解コンデン
サではなくフィルムコンデンサを用いれば、損失の一層
小さなものを使用することができ発熱の問題を殆ど無視
できるようになる。この結果、分割コンデンサの各容量
の並列接続による総和が、回路特性上から必要とされる
容量と略等しくなるようにすることができ、極めて小型
で小容量のフィルムコンデンサを使用して安定器を一層
小型且つ薄型にできる。加えて、フィルムコンデンサは
比較的薄い扁平状のものであるので、該フィルムコンデ
ンサを該フィルムコンデンサの長手方向が放電管の長手
方向に延びるように配すれば、安定器を一層薄型にする
こともできる。
If a film capacitor is used instead of an electrolytic capacitor as a split capacitor, a capacitor having a smaller loss can be used, and the problem of heat generation can be almost ignored. As a result, the total sum of the capacitances of the divided capacitors connected in parallel can be made substantially equal to the required capacitance in terms of circuit characteristics, and the ballast is formed using an extremely small and small-capacity film capacitor. It can be smaller and thinner. In addition, since the film capacitor is relatively thin and flat, if the film capacitor is arranged so that the longitudinal direction of the film capacitor extends in the longitudinal direction of the discharge tube, the ballast can be made thinner. it can.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のイ
ンバータ式安定器の実施形態について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an inverter type ballast according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明のインバータ式安定器の回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter type ballast according to the present invention.

【0025】このインバータ式安定器は、本願出願人が
上記特許公報に提案しているもののうち、ランプへの電
力供給をリーケージトランスを介することなく行なう形
態の構成を基本としたものである。
This inverter type ballast is based on the configuration proposed by the applicant of the present invention in the above-mentioned patent publication, in which the power is supplied to the lamp without passing through a leakage transformer.

【0026】最初に、回路構成について説明する。本実
施形態では、スイッチング素子をオンオフ駆動するドラ
イブ(駆動)回路として、専用のドライブICを用いた
他励型回路を使用するのではなく、コストダウンを重視
してドライブトランスを用いた自励型発振回路を使用し
ている。なお、このドライブ回路は、専用のドライブ用
ICなどを用いた他励型の構成としてもよい。
First, the circuit configuration will be described. In the present embodiment, a self-excited type using a drive transformer is used instead of a separately-excited type circuit using a dedicated drive IC as a drive (drive) circuit for driving a switching element on and off. Uses an oscillation circuit. The drive circuit may have a separately-excited configuration using a dedicated drive IC or the like.

【0027】図1に示すように、このインバータ式安定
器1は、4つのダイオードD1〜D4がブリッジ接続さ
れてなり、入力された交流電圧を全波整流する整流器
(電源整流ブリッジ)DBと、該整流器DBに並列に
(具体的には2つの直流出力端子DC+,DC−間に)
接続された第1あるいは第2のコンデンサとしての2つ
の分圧コンデンサC4,C5の直列回路と、整流器DB
の出力信号のリップル電圧を平滑する第3のコンデンサ
としての平滑コンデンサC33と、整流器DBの出力や
平滑コンデンサC33と並列に接続されたスイッチング
素子としての2つのFET(電界効果トランジスタ)Q
5,Q7の直列回路と、該FETQ5,Q7をそれぞれ
交互にオンオフ駆動するドライブ回路DRとを有してい
る。整流器DBの交流入力の一端(図中のAC2点)と
分圧コンデンサC4,C5の接続点である中性点(図中
のB点)とが接続され、該中性点BとFETの接続点
(図中のSW点)との間には、昇圧用インダクタL6が
接続されるとともに、この昇圧用インダクタL6と並列
にリーケージトランスを介することなく放電管としての
ランプLTが配される中性点型インバータ式安定器の構
成となっている。
As shown in FIG. 1, the inverter-type ballast 1 includes four diodes D1 to D4 connected in a bridge, and a rectifier (power supply rectification bridge) DB for full-wave rectifying an input AC voltage. In parallel with the rectifier DB (specifically, between two DC output terminals DC +, DC-)
A series circuit of two connected voltage-dividing capacitors C4 and C5 as first or second capacitors, and a rectifier DB
, A smoothing capacitor C33 as a third capacitor for smoothing the ripple voltage of the output signal, and two FETs (field effect transistors) Q as switching elements connected in parallel with the output of the rectifier DB and the smoothing capacitor C33.
5 and Q7, and a drive circuit DR for alternately turning on and off the FETs Q5 and Q7, respectively. One end of the AC input of the rectifier DB (point AC2 in the figure) is connected to a neutral point (point B in the figure) which is a connection point of the voltage dividing capacitors C4 and C5, and the connection between the neutral point B and the FET is connected. A point (SW point in the figure) is connected to a step-up inductor L6, and a lamp LT as a discharge tube is disposed in parallel with the step-up inductor L6 without passing through a leakage transformer. It has a point-type inverter ballast configuration.

【0028】商用交流電圧Viは、インダクタLfやコ
ンデンサCfからなる高調波障害防止用のノイズフィル
タLPFを介して整流器DBの交流入力端子AC1,A
C2間に入力される。
The commercial AC voltage Vi is supplied to the AC input terminals AC1 and AC1 of the rectifier DB via a noise filter LPF composed of an inductor Lf and a capacitor Cf for preventing harmonic interference.
Input between C2.

【0029】平滑コンデンサC33としては、分割コン
デンサC33a〜C33nというように、複数(x個)
の分割コンデンサを電気的に並列接続した構成としてい
る。分割コンデンサC33a〜C33nとしては、電解
コンデンサではなくフィルムコンデンサを用いる。
As the smoothing capacitor C33, a plurality (x) of split capacitors C33a to C33n are provided.
Are electrically connected in parallel. As the division capacitors C33a to C33n, film capacitors are used instead of electrolytic capacitors.

【0030】2つのFETQ5,Q7には、それぞれ直
流的に逆方向となるように(この状態を逆並列接続され
た状態という)ダイオードが内包されているので該ダイ
オードをフライホイールダイオードとして利用すること
ができ、スイッチング素子としてトランジスタを用いた
ときにはフライホイールダイオードを独立に設けなけれ
ばならないのに比べて機器を小型化する上で都合がよ
い。
Since the two FETs Q5 and Q7 each include a diode in a direction opposite to the direct current (this state is referred to as an anti-parallel connection state), the diode is used as a flywheel diode. When a transistor is used as a switching element, the flywheel diode must be provided independently, which is more convenient in reducing the size of the device.

【0031】ドライブ回路DRは、1次巻線NPと2つ
の2次巻線NS1,NS2からなるドライブトランスT
2を用いた自励型発振回路として構成されており、1次
巻線NPの一方の端子NPaがFETの接続点SWに接
続され、2次巻線NS1の一方の端子NS1aが抵抗R
27を介してFETQ5のゲート端子に接続されるとと
もに他方の端子NS1bが接続点SWおよび昇圧用イン
ダクタL6に接続され、また2次巻線NS2の一方の端
子NS2aが抵抗R28を介してFETQ7のゲート端
子に接続されるとともに他方の端子NS2bが整流器D
Bの直流出力端子DC−に接続されている。
The drive circuit DR includes a drive transformer T including a primary winding NP and two secondary windings NS1 and NS2.
2 is configured as a self-excited oscillation circuit, one terminal NPa of the primary winding NP is connected to the connection point SW of the FET, and one terminal NS1a of the secondary winding NS1 is connected to the resistor R
27, the other terminal NS1b is connected to the connection point SW and the boost inductor L6, and one terminal NS2a of the secondary winding NS2 is connected to the gate of the FET Q7 via the resistor R28. And the other terminal NS2b is connected to the rectifier D
B is connected to the DC output terminal DC−.

【0032】中性点BとFETの接続点SWとの間に
は、ランプLTとともに全体として電気的に直列接続さ
れるようにランプ電力制限を行なうための2つの限流用
インダクタ(電流制限リアクトル)L5,L7が、ドラ
イブトランスT2の1次巻線NP、および2つのコンデ
ンサC7,C23を介して接続されている。またランプ
LTと並列にコンデンサC11が接続されている。コン
デンサC7,C23は、C11に比較して一桁以上大き
い容量に設定され、図示しない異常電圧検出回路などの
直流回路との分離(直流阻止)のために設けられたもの
である。一方コンデンサC11は、限流用インダクタL
5+L7との直列共振電圧によりランプを始動するとと
もにランプ電流が正弦波となるようにするために設けら
れたものである。
Two current limiting inductors (current limiting reactors) for limiting the lamp power so as to be electrically connected in series with the lamp LT as a whole between the neutral point B and the connection point SW of the FET. L5 and L7 are connected via the primary winding NP of the drive transformer T2 and two capacitors C7 and C23. Further, a capacitor C11 is connected in parallel with the lamp LT. The capacitors C7 and C23 are set to have a capacitance one order of magnitude greater than that of C11, and are provided for separation (direct current blocking) from a DC circuit such as an abnormal voltage detection circuit (not shown). On the other hand, the capacitor C11 is a current limiting inductor L
It is provided to start the lamp by the series resonance voltage of 5 + L7 and to make the lamp current a sine wave.

【0033】上記構成のインバータ式安定器1は共振型
ハーフブリッジ構成となっている。照明器具として長寿
命化を実現するためには十分なフィラメントの予熱の後
に高電圧印加によるランプ点灯が必要であるが、共振型
ハーフブリッジ構成は共振電圧が発生し瞬時スタートと
なるため、このままでは長寿命化を実現することはでき
ない。本実施形態では、これを防ぐ素子としてパワーサ
ーミスタPTC1をランプLTと並列接続してフィラメ
ント予熱回路を構成している。
The inverter type ballast 1 having the above configuration has a resonance type half bridge configuration. In order to achieve long life as a lighting fixture, it is necessary to turn on the lamp by applying a high voltage after sufficient preheating of the filament.However, the resonance type half-bridge configuration generates a resonance voltage and starts instantaneously. Long life cannot be achieved. In the present embodiment, a power thermistor PTC1 as an element for preventing this is connected in parallel with the lamp LT to form a filament preheating circuit.

【0034】ドライブ回路DRは、上述のようにドライ
ブトランスT2を用いた自励型発振回路からなり、1次
巻線NPへの昇圧用インダクタL6の接続が端子NPb
ではなく端子NPaとすることによって、昇圧用インダ
クタL6の一方の端子がドライブトランスT2の1次巻
線NPを介することなくFETQ5,Q7の接続点SW
と接続され、これによりドライブトランスT2の1次巻
線NPにはランプ電流のみを流し、昇圧電流を流さない
ような接続態様となっている。昇圧用インダクタL6に
は昇圧電流が流れるため、昇圧用インダクタL6を端子
NPbに接続すると1次巻線NPにはランプ電流だけで
なく昇圧電流も流れ、昇圧電流がランプ電流を打ち消す
方向で不安定となり、ランプLTを点灯する以外の信号
も発生し、さらにはランプLTがないときに発振を停止
できず安全動作が損なわれ不都合となる。上述のような
接続態様としているのは、この問題を避けるためであ
る。
The drive circuit DR is composed of a self-excited oscillation circuit using the drive transformer T2 as described above, and the connection of the boost inductor L6 to the primary winding NP is connected to the terminal NPb.
Instead of the terminal NPa, one terminal of the boost inductor L6 is connected to the connection point SW of the FETs Q5 and Q7 without passing through the primary winding NP of the drive transformer T2.
With this configuration, only the lamp current flows through the primary winding NP of the drive transformer T2, and the boosting current does not flow. Since the boosting current flows through the boosting inductor L6, when the boosting inductor L6 is connected to the terminal NPb, not only the lamp current but also the boosting current flows through the primary winding NP, and the boosting current is unstable in a direction to cancel the lamp current. Thus, a signal other than turning on the lamp LT is generated, and furthermore, when there is no lamp LT, oscillation cannot be stopped, and the safety operation is impaired, which is disadvantageous. The connection mode as described above is to avoid this problem.

【0035】このインバータ式安定器1は、出力電力容
量40Wクラスのものであり、安定器の厚さを14mm
以下にするために、昇圧用インダクタL6や2つの限流
用インダクタL5,L7として、従来より広く用いられ
ている扁平型フェライトコア、例えばTDK社製のEP
Cコアをコア材として用いる。そして、このインダクタ
を、ランプLTの長手方向に延びるように並設する。
The inverter type ballast 1 has an output power capacity of 40 W class, and has a ballast thickness of 14 mm.
In order to achieve the following, a flat ferrite core, such as EP manufactured by TDK, is widely used as the boost inductor L6 and the two current limiting inductors L5 and L7.
C core is used as a core material. Then, the inductors are juxtaposed so as to extend in the longitudinal direction of the lamp LT.

【0036】なお、昇圧用インダクタL6や2つの限流
用インダクタL5,L7としては、これに限らず、例え
ば140mm程度の長さの長尺且つ扁平な極薄のフェラ
イトコアをコア材として用い、この薄く長いフェライト
コアに巻線を形成したものを用い、このインダクタを、
ランプLTの長手方向に延びるように並設することもで
きる。この場合、周囲の金属部材による磁気的影響を軽
減するべく、磁路形成用の磁性材を前記インダクタの片
サイドあるいは両サイドに、ランプLTの長手方向に延
びるように並設することが望ましい。なお、2つの限流
用インダクタL5,L7は、一纏めにして1つのインダ
クタで構成してもよい。
The step-up inductor L6 and the two current-limiting inductors L5 and L7 are not limited to these. For example, a long and flat ultra-thin ferrite core having a length of about 140 mm is used as a core material. Using a thin and long ferrite core with a winding formed, this inductor is
The lamps LT can be juxtaposed so as to extend in the longitudinal direction. In this case, it is desirable to arrange a magnetic material for forming a magnetic path on one side or both sides of the inductor so as to extend in the longitudinal direction of the lamp LT in order to reduce the magnetic influence of the surrounding metal members. Note that the two current limiting inductors L5 and L7 may be collectively configured by one inductor.

【0037】分圧コンデンサC4,C5の容量が大きく
なると、入力電圧Viの交流ゼロの近傍で入力電流の休
止期間が生じるようになり、低力率の電流波形(いわゆ
るコンデンサインプット形の電流波形)となる一方、分
圧コンデンサC4,C5の容量が小さいと平滑コンデン
サC33には高電圧が得られるが不安定となる。これら
を総合的に考慮すれば、平滑コンデンサC33の容量値
と分圧コンデンサC4,C5の容量値の比は1: 1/100
00程度が望ましい。例えば、平滑コンデンサC33の容
量値が7〜10〜100μFのとき分圧コンデンサC
4,C5の容量値は0.004〜 0.01μF程度である。
When the capacity of the voltage dividing capacitors C4 and C5 increases, a pause period of the input current occurs near the AC zero of the input voltage Vi, and a low power factor current waveform (a so-called capacitor input type current waveform). On the other hand, if the capacitances of the voltage dividing capacitors C4 and C5 are small, a high voltage is obtained in the smoothing capacitor C33, but it becomes unstable. Considering these factors comprehensively, the ratio of the capacitance value of the smoothing capacitor C33 to the capacitance value of the voltage dividing capacitors C4 and C5 is 1: 1/100.
About 00 is desirable. For example, when the capacitance value of the smoothing capacitor C33 is 7 to 10 μF,
The capacitance value of C4 and C5 is about 0.004 to 0.01 μF.

【0038】ここで、上述した交流リアクトル挿入方式
・部分平滑方式・アクティブ平滑フィルタ方式・ディザ
ー整流方式など、分圧コンデンサを備えていない、上記
構成のインバータ式安定器1以外の各種方式によるイン
バータ式安定器おいては、平滑コンデンサとして通常数
100μFといった大容量且つ大型のものを必要とする
のに対して、上記構成のインバータ式安定器1は、入力
ピーク電流が流れるということがなく平滑コンデンサC
33の定数設定の許容幅が広いので、リップル電圧など
を勘案して例えば7〜10μFといった小容量且つ小型
のコンデンサを使用できるため、安定器の小型化を図る
のに都合がよいものとなっている。
Here, the inverter type ballast which is not provided with the voltage dividing capacitor and which is not provided with the voltage dividing capacitor, such as the AC reactor insertion type, the partial smoothing type, the active smoothing filter type, the dither rectification type, etc. In the ballast, a large-capacity and large-sized one, usually several hundred μF, is required as a smoothing capacitor. On the other hand, the inverter-type ballast 1 having the above-described structure has no
Since the allowable range of the constant setting of 33 is wide, a small-capacity and small-sized capacitor of, for example, 7 to 10 μF can be used in consideration of the ripple voltage and the like, which is convenient for downsizing the ballast. I have.

【0039】しかしながら、このような構成のインバー
タ式安定器において、平滑コンデンサC33を1つの電
解コンデンサで構成したまま薄型且つ小型にしようとす
れば、依然として、平滑コンデンサC33の大きさが問
題となる。
However, in the inverter type ballast having such a configuration, if the smoothing capacitor C33 is configured to be thin and small while being constituted by one electrolytic capacitor, the size of the smoothing capacitor C33 still poses a problem.

【0040】これに対して、上記構成のインバータ式安
定器1においては、分割コンデンサC33a〜C33n
というように、複数の分割コンデンサを電気的に並列接
続して平滑コンデンサC33を構成しているので、各分
割コンデンサとしてはより小容量且つ小型のものを使用
できるようになり、この結果、安定器を一層小型のもの
とすることができる。
On the other hand, in the inverter type ballast 1 having the above configuration, the split capacitors C33a to C33n
As described above, a plurality of divided capacitors are electrically connected in parallel to form the smoothing capacitor C33, so that a smaller capacity and smaller one can be used as each divided capacitor. Can be made smaller.

【0041】また、分割コンデンサC33a〜C33n
としては、電解コンデンサではなくフィルムコンデンサ
を用いているので、電解コンデンサを用いた場合よりも
損失(いわゆるtanδ)の小さなものを使用できるよ
うになり、この結果、分割コンデンサC33a〜C33
nの各容量の並列接続による総和が、回路特性上から必
要とされる容量と略等しくなるようにするなど総容量を
一層小さくでき、これによってより小型且つ薄型の安定
器とすることができる。
The split capacitors C33a to C33n
Since a film capacitor is used instead of an electrolytic capacitor, a capacitor having a smaller loss (so-called tan δ) can be used as compared with a case where an electrolytic capacitor is used. As a result, the divided capacitors C33a to C33 can be used.
The total capacitance can be further reduced, for example, by making the sum of the respective n capacitances connected in parallel substantially equal to the required capacitance in terms of circuit characteristics, thereby making it possible to provide a smaller and thinner ballast.

【0042】さらに、各分割コンデンサC33a〜C3
3nをプリント基板上に分散して配置することができる
から、プリント基板上では他部品の余りスペースに設置
でき、該分割コンデンサの実装の自由度が高くなるメリ
ットもある。さらに、各分割コンデンサC33a〜C3
3nを分散して配置すれば、基板上の各部の平滑電位を
整えることができるから、インバータ動作や保護回路な
どの他の回路の誤動作防止の効果も得られる。
Further, each of the split capacitors C33a-C3
Since 3n can be dispersedly arranged on the printed circuit board, it can be installed in a surplus space of other components on the printed circuit board, and there is a merit that the degree of freedom of mounting the divided capacitor is increased. Further, each of the split capacitors C33a to C3
If 3n are distributed, the smoothed potential of each part on the substrate can be adjusted, and the effect of preventing malfunction of other circuits such as an inverter operation and a protection circuit can be obtained.

【0043】例えば、従来のように平滑コンデンサを1
つの電解コンデンサで実現する場合においてインバータ
の薄型化を図ろうとしたときには、トランスや誘導性リ
アクタンスの次に平滑コンデンサとして用いられる電解
コンデンサ(一般的には円筒型で大きい)の大きさが問
題となる。円筒型の電解コンデンサを横倒しして使用し
てもプリント基板カットをして対応することが多かっ
た。しかし、薄型の7mm厚を実現しようとすればこの
方法でも不十分となる。
For example, as in the conventional case, one smoothing capacitor is used.
When trying to make the inverter thinner when realizing it with one electrolytic capacitor, the size of the electrolytic capacitor (generally a cylindrical large one) used as a smoothing capacitor after the transformer or inductive reactance becomes a problem . Even when a cylindrical electrolytic capacitor is used sideways, it is often the case that the printed circuit board is cut. However, this method is not sufficient to achieve a thin 7 mm thickness.

【0044】一方、ランプ用プリント基板は細くて長い
ものが多く片側の短端面から電源電圧を取り込んで反対
側の短端面からランプLTへ電力供給するようにプリン
ト基板を設計することが多い。この際の部品配置として
は、整流器DB(ダイオードブリッジ)の後に平滑用の
電解コンデンサを配置し、その後にスイッチング回路
(図1のFETQ5,Q7を主要部とする回路)、誘導
性リアクタンス、共振コンデンサを配置することが多
い。また図1に示す回路に加えて、始動回路や保護回路
などを追加すると、細い基板がパターンで一杯となり回
路内のグランドパターンも引き回さざるを得ず、結果細
くて長いグランドパターンとなってしまう。このこと
は、グランドパターンの入口と出口の間に電位差を発生
し易くインバータや保護回路などの動作を不安定として
しまう場合が多く、この対策として、例えば誘導性リア
クタンスなどの出力側のDC+とDC−間に0.01〜
1.0μF程度のフィルムコンデンサを追加して対策を
施していた。これは、デジタルICの電源ピンとグラン
ドピン間に入れるパスコンに類似した手法である。
On the other hand, the printed circuit board for the lamp is often thin and long, and the printed circuit board is often designed so that the power supply voltage is taken in from the short end face on one side and the power is supplied to the lamp LT from the short end face on the other side. In this case, the components are arranged such that a smoothing electrolytic capacitor is arranged after the rectifier DB (diode bridge), and then a switching circuit (a circuit mainly including the FETs Q5 and Q7 in FIG. 1), an inductive reactance, and a resonance capacitor Are often placed. If a starting circuit and a protection circuit are added in addition to the circuit shown in FIG. 1, the thin substrate becomes full of patterns, and the ground pattern in the circuit has to be routed, resulting in a thin and long ground pattern. I will. This often causes a potential difference between the entrance and the exit of the ground pattern and makes the operation of the inverter and the protection circuit unstable in many cases. As a countermeasure, for example, DC + and DC + on the output side such as an inductive reactance are used. −between 0.01 and
A measure was taken by adding a film capacitor of about 1.0 μF. This is a technique similar to a bypass capacitor inserted between a power pin and a ground pin of a digital IC.

【0045】これに対して本願発明の構成によれば、上
述のように、分割コンデンサC33a〜C33nを分散
して配置することができるから、フィルムコンデンサの
追加対策を施すことなく、インバータ動作や保護回路な
どの誤動作防止を図ることができる。
On the other hand, according to the configuration of the present invention, as described above, the division capacitors C33a to C33n can be dispersedly arranged, so that the inverter operation and protection can be performed without taking additional measures for the film capacitor. It is possible to prevent malfunction of a circuit or the like.

【0046】図2は分割コンデンサC33a〜C33n
を有するインバータ式安定器1を照明器具筐体内に実装
した状態を示した図であって、斜視図(a)、組立図
(b)、(a)のI−I線断面図(c)である。
FIG. 2 shows divided capacitors C33a to C33n.
FIG. 2 is a diagram showing a state in which the inverter type ballast 1 having the above structure is mounted in a lighting fixture housing, and is a perspective view (a), an assembly view (b), and a sectional view (c) taken along the line II in FIG. is there.

【0047】照明器具筐体9としては、アルミなどから
なる2枚の金属板13,14とプラスチック製のサイド
パネル18,19とを用いて、インバータ式安定器1を
構成する回路部品を挟むように、下面用金属板13と上
面用金属板14とを対向させて、照明器具をできるだけ
薄くできるような構造とする。なお、実際には、最初に
インバータ式安定器1を所定の安定器ケース2に収容
し、この安定器ケース2ごと照明器具筐体9内に配置す
る手法を用いる。このとき2枚の金属板13,14の組
上り状態時の側断面が略コの字状、あるいは四角形状と
なるものとする。本実施形態では、図(c)に示すよう
に、2枚の金属板13,14として断面がL字状のもの
を用いて、組上り状態時に回路部品を囲む部分が略四角
形状となるようにする。また、上面用金属板14の上面
側となるつば部分14aを、組上り状態時にランプLT
を覆うように延ばす。
As the lighting fixture housing 9, two metal plates 13 and 14 made of aluminum or the like and plastic side panels 18 and 19 are used to sandwich circuit components constituting the inverter type ballast 1. In addition, the lower surface metal plate 13 and the upper surface metal plate 14 are opposed to each other, so that the lighting fixture can be made as thin as possible. In practice, a method is used in which the inverter type ballast 1 is first housed in a predetermined ballast case 2 and the ballast case 2 is arranged in the lighting fixture housing 9. At this time, it is assumed that the side cross section of the two metal plates 13 and 14 in the assembled state is substantially U-shaped or square. In the present embodiment, as shown in FIG. 4C, the two metal plates 13 and 14 have an L-shaped cross section, and the portion surrounding the circuit component in the assembled state is substantially square. To Further, the flange portion 14a on the upper surface side of the upper surface metal plate 14 is fixed to the lamp LT during the assembled state.
And extend it to cover it.

【0048】回路部品としての分割コンデンサC33a
〜C33nは、図3(A)あるいは(B)に示すように
ランプLTを使用する照明器具筐体9の長手方向、幅方
向、および厚さ方向(ただし、長手方向の長さ>幅方向
の長さ>厚さ方向の長さ)に対して、扁平なフィルムコ
ンデンサの厚さ方向zが筐体の厚さ方向と並行となるよ
うにするとともに該フィルムコンデンサの長手方向xあ
るいは幅方向yがランプLTの長手方向に延び、これに
よりフィルムコンデンサの扁平面が照明器具筐体の長手
方向と幅方向とを含む面と平行となるように並べる、つ
まり、各フィルムコンデンサを、該フィルムコンデンサ
の長手方向xあるいは幅方向yがランプLTの長手方向
に沿って並ぶように横置きに設ける。これにより、安定
器を小型、細型、且つ薄型にできる。ただし、図3
(A)の並べ方の方が安定器幅Wを細くできる。
Split capacitor C33a as a circuit component
As shown in FIG. 3 (A) or (B), C33n is the longitudinal direction, the width direction, and the thickness direction (however, the length in the longitudinal direction> width direction) of the lighting fixture housing 9 using the lamp LT. Length> length in the thickness direction), the thickness direction z of the flat film capacitor is made parallel to the thickness direction of the housing, and the longitudinal direction x or the width direction y of the film capacitor is It extends in the longitudinal direction of the lamp LT, whereby the flat surface of the film capacitor is arranged so as to be parallel to the plane including the longitudinal direction and the width direction of the lighting fixture housing. That is, each film capacitor is aligned with the longitudinal direction of the film capacitor. It is provided horizontally so that the direction x or the width direction y is aligned along the longitudinal direction of the lamp LT. This allows the ballast to be small, thin, and thin. However, FIG.
The arrangement of (A) can make the ballast width W narrower.

【0049】また、このような配置とすることにより、
薄型化ができるので、昇圧用インダクタL6や限流用イ
ンダクタL5,L7としても、より薄型化に適するよう
に、例えば140mm程度の長さの長尺且つ扁平な極薄
のフェライトコアをコア材として用い、この薄く長いフ
ェライトコアに巻線を形成したものを用い、このインダ
クタを、ランプLTの長手方向に延びるように並設す
る。
Also, by adopting such an arrangement,
Since the thickness can be reduced, a long and flat ultra-thin ferrite core having a length of about 140 mm, for example, is used as the core material for the boosting inductor L6 and the current limiting inductors L5 and L7 so as to be more suitable for thinning. A thin and long ferrite core with a winding formed is used, and the inductors are juxtaposed so as to extend in the longitudinal direction of the lamp LT.

【0050】これにより、安定器全体を極めて薄く設計
でき、例えば、出力電力容量40Wクラスのもでは、安
定器仕上り厚さ(ケース外形の厚さT)が7mm程度の
ものを実現することができた。
As a result, the entire ballast can be designed to be extremely thin. For example, in the case of an output power capacity of 40 W class, a ballast having a finished ballast thickness (thickness T of the case outer shape) of about 7 mm can be realized. Was.

【0051】なお、図3(C)または(D)に示すよう
に、扁平なフィルムコンデンサの幅方向yが筐体の厚さ
方向と並行となるように縦置きに設けたり、あるいは図
3(E)または(F)に示すように、扁平なフィルムコ
ンデンサの長手方向が筐体の厚さ方向となるように縦置
きに設けてもよい。
As shown in FIG. 3C or 3D, the flat film capacitor is provided vertically so that the width direction y of the flat film capacitor is parallel to the thickness direction of the housing. As shown in (E) or (F), the flat film capacitor may be provided vertically so that the longitudinal direction of the flat film capacitor is the thickness direction of the housing.

【0052】なお、図3(C)〜(F)のような縦置き
の並べ方とすると、フィルムコンデンサの長さあるいは
幅が安定器の高さを制約することとなるため、安定器の
薄型化が難しくなる。
In the case of the vertical arrangement as shown in FIGS. 3 (C) to 3 (F), the length or width of the film capacitor limits the height of the ballast. Becomes difficult.

【0053】上記実施形態では、分割コンデンサC33
a〜C33nという複数のフィルムコンデンサを用いて
平滑コンデンサを構成していたが、本発明は、フィルム
コンデンサに限らず、複数の電解コンデンサ(一般的に
は円柱状)を用いて平滑コンデンサを構成することもで
きる。
In the above embodiment, the dividing capacitor C33
Although the smoothing capacitor is configured using a plurality of film capacitors a to C33n, the present invention is not limited to the film capacitor, and the smoothing capacitor is configured using a plurality of electrolytic capacitors (generally a columnar shape). You can also.

【0054】この場合においても、図4(A)または
(B)に示すように、ランプLTを使用する照明器具筐
体の長手方向、幅方向、および厚さ方向(ただし、長手
方向の長さ>幅方向の長さ>厚さ方向の長さ)に対し
て、円柱状の電解コンデンサの径方向dが筐体の厚さ方
向と並行となるようにするとともに該電解コンデンサの
長手方向hあるいは径方向dがランプLTの長手方向に
沿って並ぶように横置きに設ける。これにより、フィル
ムコンデンサを用いた場合よりも厚くなるものの、全体
としては小型且つ細型の安定器を構成することができ
る。
Also in this case, as shown in FIG. 4 (A) or (B), the longitudinal direction, the width direction, and the thickness direction (however, the length in the longitudinal direction) of the lighting fixture housing using the lamp LT are used. > Length in the width direction> Length in the thickness direction), so that the radial direction d of the cylindrical electrolytic capacitor is parallel to the thickness direction of the housing, and the longitudinal direction h or It is provided horizontally so that the radial direction d is arranged along the longitudinal direction of the lamp LT. This makes it possible to construct a small and thin ballast as a whole, though it is thicker than when a film capacitor is used.

【0055】なお、図4(C)に示すように、電解コン
デンサの長手方向hが筐体の厚さ方向となるように縦置
きに設けてもよい。この場合、電解コンデンサの長さh
が安定器の高さを制約することとなるため、安定器の薄
型化が一層難しくなる。
As shown in FIG. 4 (C), the electrolytic capacitor may be provided vertically so that the longitudinal direction h of the electrolytic capacitor is the thickness direction of the housing. In this case, the length h of the electrolytic capacitor
However, since the height of the ballast is restricted, it is more difficult to reduce the thickness of the ballast.

【0056】また上記実施形態では、4つのダイオード
D1〜D4が全波整流用にブリッジ接続されたものを整
流器DBとして用いていたが、図1に示した整流器DB
内のダイオードD3,D4の双方を取り除くことができ
る。このときD3,D4の省略により安定器全体の回路
定数、始動特性、あるいは各部波形が違ってくるので、
インダクタンスつまりインダクタの巻線数あるいは直列
接続の数の再調節が必要である。
In the above embodiment, the four diodes D1 to D4 bridge-connected for full-wave rectification are used as the rectifier DB. However, the rectifier DB shown in FIG.
Both of the diodes D3 and D4 can be eliminated. At this time, the circuit constants, starting characteristics, or waveforms of each part of the ballast are different due to the omission of D3 and D4.
It is necessary to readjust the inductance, that is, the number of turns of the inductor or the number of series connections.

【0057】また、中性点BとFETの接続点SWとの
間に昇圧用インダクタL6を接続するに際しては、図5
に示すように、コンデンサC12を介して接続する構成
としてもよい。この場合、追加コンデンサC12と昇圧
用インダクタL6との組合せ調節によって、図1に示す
ように追加コンデンサC12のない(当該部分をショー
トした状態の)100V用回路部材をそのまま用いて、
220V〜240V電源系など100V以上の入力電圧
に対応する安定器を提供できる。
When connecting the boosting inductor L6 between the neutral point B and the connection point SW of the FET, it is necessary to connect the booster inductor L6 shown in FIG.
As shown in (1), a configuration may be adopted in which connection is made via a capacitor C12. In this case, by adjusting the combination of the additional capacitor C12 and the step-up inductor L6, a circuit member for 100V without the additional capacitor C12 (in a state where the portion is short-circuited) as shown in FIG.
A ballast corresponding to an input voltage of 100 V or more, such as a 220 V to 240 V power supply system, can be provided.

【0058】また、上記実施形態のインバータ式安定器
は、ランプへの電力供給をリーケージトランスを介する
ことなく行なう形態の構成としていたが、これに限ら
ず、上記特許公報に記載のように、例えばリーケージト
ランスを介したもの、あるいはオートトランスを介した
ものとするなど、種々の変更が可能である。以下簡単に
説明する。
The inverter type ballast according to the above-described embodiment has a configuration in which power is supplied to the lamp without passing through a leakage transformer. However, the present invention is not limited to this. Various modifications are possible, such as through a leakage transformer or through an autotransformer. This will be briefly described below.

【0059】第1例は、上述した中性点型インバータ式
安定器における、ランプおよび限流用インダクタの接続
態様を、本来の中性点型構成と異なる態様としたものに
おいて、平滑コンデンサとしての第3のコンデンサを電
気的に並列接続された複数の分割コンデンサで構成する
とともに、該複数の分割コンデンサを放電管の長手方向
に沿って並ぶように設けたものである。
In the first example, in the above-described neutral point inverter type ballast, the connection between the lamp and the current limiting inductor is different from the original neutral point type configuration. The capacitor No. 3 is composed of a plurality of split capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of split capacitors are provided so as to be arranged in the longitudinal direction of the discharge tube.

【0060】すなわち、この第1例のインバータ式安定
器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのインバ
ータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続された第1
および第2のコンデンサの直列回路と、前記整流器の直
流出力を平滑する第3のコンデンサと、前記整流器の直
流出力に並列に接続された第1および第2のスイッチン
グ素子の直列回路と、該第1および第2のスイッチング
素子にそれぞれ直流的に逆方向となるように並列接続さ
れた第1および第2のダイオードと、前記第1および第
2のスイッチング素子をそれぞれ交互にオンオフ駆動す
る駆動回路と、前記整流器の交流入力の一端と前記第1
および第2のスイッチング素子の接続点との間に接続さ
れた昇圧用インダクタとを有し、前記整流器の交流入力
の一端と前記第1および第2のコンデンサの接続点であ
る中性点とが接続され、前記整流器の直流出力(正負の
いずれか一方;以下第1例において同様)と前記第1お
よび第2のスイッチング素子の接続点との間に前記放電
管が配されるインバータ式安定器において、前記第3の
コンデンサを電気的に並列接続された複数の分割コンデ
ンサで構成するとともに、該複数の分割コンデンサを前
記放電管の長手方向に沿って並ぶように設けたことを特
徴とするものである。
That is, the inverter type ballast of the first example is an inverter type ballast for supplying high-frequency AC power to a discharge tube, and includes a rectifier for rectifying an input AC voltage, and a DC voltage of the rectifier. The first connected in parallel with the output
And a series circuit of a second capacitor, a third capacitor for smoothing the DC output of the rectifier, a series circuit of first and second switching elements connected in parallel to the DC output of the rectifier, A first and a second diode connected in parallel to the first and the second switching elements so as to be in opposite directions in the direct current direction, and a drive circuit for alternately turning on and off the first and the second switching elements, respectively. , One end of an AC input of the rectifier and the first
And a boost inductor connected between a connection point of the second switching element and a neutral point which is a connection point between the first and second capacitors and one end of an AC input of the rectifier. An inverter-type ballast connected, wherein the discharge tube is arranged between a DC output of the rectifier (either positive or negative; hereinafter the same in the first example) and a connection point of the first and second switching elements. , Wherein the third capacitor is constituted by a plurality of divided capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of divided capacitors are provided so as to be arranged in a longitudinal direction of the discharge tube. It is.

【0061】具体的には、図1に示す、中性点BとSW
点間のランプLTや限流用インダクタL6などからなる
ランプ負荷回路RTを、図6に示すように、ドライブト
ランスT2の1次巻線NPを介してSW点とDC−間に
接続した回路構成である。DC−に代えてDC+に接続
してもよい。ただし構成部品(限流用インダクタL6だ
けに限らない)の回路定数は上記実施形態のものとは大
幅に変更する必要がある。
Specifically, the neutral point B and the SW shown in FIG.
As shown in FIG. 6, a lamp load circuit RT including a ramp LT between points and a current limiting inductor L6 is connected between the SW point and DC− via the primary winding NP of the drive transformer T2. is there. You may connect to DC + instead of DC-. However, the circuit constants of the components (not limited to the current limiting inductor L6) need to be significantly changed from those of the above-described embodiment.

【0062】第2例は、中性点型インバータ式安定器の
基本となる整流器の直流出力や平滑コンデンサと並列に
接続された2つの分圧コンデンサのいずれか一方を取り
除いた構成において、平滑コンデンサとしての第3のコ
ンデンサを電気的に並列接続された複数の分割コンデン
サで構成するとともに、該複数の分割コンデンサを放電
管の長手方向に沿って並ぶように設けたものである。
In the second example, a smoothing capacitor is used in a configuration in which one of a DC output of a rectifier and a voltage dividing capacitor connected in parallel with a smoothing capacitor is removed. And a plurality of divided capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of divided capacitors are provided so as to be arranged in the longitudinal direction of the discharge tube.

【0063】すなわち、この第2例のインバータ式安定
器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのインバ
ータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平滑コンデン
サと、該平滑コンデンサと並列に接続された第1および
第2のスイッチング素子の直列回路と、該第1および第
2のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向となる
ように並列接続された第1および第2のダイオードと、
前記第1および第2のスイッチング素子をそれぞれ交互
にオンオフ駆動する駆動回路と、前記整流器の2つの交
流入力の一端と前記第1および第2のスイッチング素子
の接続点との間に接続された昇圧用インダクタと、該昇
圧用インダクタを介して前記スイッチング素子の少なく
とも一方に接続された中点コンデンサとを有し、該中点
コンデンサと前記昇圧用インダクタとの接続点が前記整
流器の交流入力の一端と接続され、前記昇圧用インダク
タと並列に前記放電管が配されるインバータ式安定器に
おいて、前記第3のコンデンサを電気的に並列接続され
た複数の分割コンデンサで構成するとともに、該複数の
分割コンデンサを前記放電管の長手方向に沿って並ぶよ
うに設けたことを特徴とするものである。
That is, the inverter type ballast of the second example is an inverter type ballast for supplying high-frequency AC power to the discharge tube, and includes a rectifier for rectifying an input AC voltage, and a DC of the rectifier. A smoothing capacitor for smoothing the output, a series circuit of first and second switching elements connected in parallel with the smoothing capacitor, and a first and a second switching element so that the DC and the switching are in opposite directions. First and second diodes connected in parallel;
A drive circuit for alternately turning on and off the first and second switching elements, and a booster connected between one end of two AC inputs of the rectifier and a connection point of the first and second switching elements. And a midpoint capacitor connected to at least one of the switching elements via the boosting inductor, and a connection point between the midpoint capacitor and the boosting inductor is connected to one end of an AC input of the rectifier. In the inverter type ballast connected with the booster inductor and the discharge tube is arranged in parallel with the step-up inductor, the third capacitor is constituted by a plurality of split capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of split capacitors are electrically connected in parallel. The capacitor is provided so as to be arranged along the longitudinal direction of the discharge tube.

【0064】具体的には、中性点Aに接続され得るコン
デンサC4,C5のどちらか一方を省略してもよく(図
7に示すC4を取り除いた構成を参照)、このような構
成であっても、発振周波数の微調整により、コンデンサ
C4,C5の両方を用いた図1に示す中性点型インバー
タ式安定器と同様の入力電気特性やランプ出力が得られ
る。ただしこの場合のC4またはC5の内の残った方の
コンデンサ容量は両者をともに使用したときの2倍の容
量が必要となる。
More specifically, one of the capacitors C4 and C5 that can be connected to the neutral point A may be omitted (see the configuration in which C4 is removed shown in FIG. 7). However, the fine adjustment of the oscillation frequency can provide the same input electric characteristics and lamp output as those of the neutral point type ballast shown in FIG. 1 using both the capacitors C4 and C5. In this case, however, the remaining capacitor capacity of C4 or C5 needs to be twice as large as when both are used.

【0065】第3例は、上述した交流リアクトル挿入方
式・部分平滑方式・アクティブ平滑フィルタ方式・ディ
ザー整流方式など、分圧コンデンサを備えていないイン
バータ式安定器において、平滑コンデンサとしての第3
のコンデンサを電気的に並列接続された複数の分割コン
デンサで構成するとともに、該複数の分割コンデンサを
放電管の長手方向に沿って並ぶように設けたものであ
る。
The third example is an inverter type ballast that does not have a voltage dividing capacitor, such as the AC reactor insertion method, the partial smoothing method, the active smoothing filter method, and the dither rectification method described above.
Is composed of a plurality of divided capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of divided capacitors are provided so as to be arranged along the longitudinal direction of the discharge tube.

【0066】すなわち、この第3例のインバータ式安定
器は、放電管に高周波交流電力を供給するためのインバ
ータ式安定器であって、入力された交流電圧を整流する
整流器と、該整流器の直流出力を平滑する平滑コンデン
サと、前記整流器の直流出力に並列に接続された第1お
よび第2のスイッチング素子の直列回路と、該第1およ
び第2のスイッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向と
なるように並列接続された第1および第2のダイオード
と、前記第1および第2のスイッチング素子をそれぞれ
交互にオンオフ駆動する駆動回路と、前記整流器の交流
入力の一端と前記第1および第2のスイッチング素子の
接続点との間に接続された昇圧用インダクタとを有し、
該昇圧用インダクタと並列に前記放電管が配されるイン
バータ式安定器において、前記第3のコンデンサを電気
的に並列接続された複数の分割コンデンサで構成すると
ともに、該複数の分割コンデンサを前記放電管の長手方
向に沿って並ぶように設けたことを特徴とするものであ
る。
That is, the inverter type ballast of the third example is an inverter type ballast for supplying high-frequency AC power to the discharge tube, and includes a rectifier for rectifying an input AC voltage, and a DC voltage of the rectifier. A smoothing capacitor for smoothing the output, a series circuit of first and second switching elements connected in parallel to the DC output of the rectifier, and a DC reverse direction to the first and second switching elements, respectively. First and second diodes connected in parallel as described above, a drive circuit for alternately turning on and off the first and second switching elements respectively, one end of an AC input of the rectifier, and the first and second diodes. A boost inductor connected between the connection point of the switching element and
In the inverter type ballast in which the discharge tube is arranged in parallel with the boost inductor, the third capacitor is constituted by a plurality of divided capacitors electrically connected in parallel, and the plurality of divided capacitors are discharged by the discharge capacitor. It is characterized by being provided along the longitudinal direction of the pipe.

【0067】また、上述したインバータ式安定器は負荷
回路に放電管を含み、この放電管に高周波交流電力を供
給するものであるが、平滑コンデンサとしての第3のコ
ンデンサを電気的に並列接続された複数の分割コンデン
サで構成するとともに、該複数の分割コンデンサを放電
管の長手方向に沿って並ぶように設けるという手法は、
放電管以外のものに高周波交流電力を供給するインバー
タ機器であれば、どのようなもにも適用できる。
The above-described inverter type ballast includes a discharge tube in a load circuit and supplies high-frequency AC power to the discharge tube. A third capacitor as a smoothing capacitor is electrically connected in parallel. And a method of providing the plurality of divided capacitors so as to be arranged along the longitudinal direction of the discharge tube.
The present invention can be applied to any inverter device that supplies high-frequency AC power to something other than the discharge tube.

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

【図1】本発明のインバータ式安定器の一実施形態の回
路構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an embodiment of an inverter type ballast according to the present invention.

【図2】本発明のインバータ式安定器を照明器具筐体に
実装した状態を示した図であって、斜視図(a)、組立
図(b)、断面図(c)
FIG. 2 is a view showing a state in which the inverter type ballast of the present invention is mounted on a lighting fixture housing, and is a perspective view (a), an assembly view (b), and a sectional view (c).

【図3】平滑コンデンサとして複数のフィルムコンデン
サを用いた場合における、各フィルムコンデンサの配置
方法を示した図
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement method of each film capacitor when a plurality of film capacitors are used as a smoothing capacitor.

【図4】平滑コンデンサとして複数の電解コンデンサを
用いた場合における、各電解コンデンサの配置方法を示
した図
FIG. 4 is a diagram showing an arrangement method of each electrolytic capacitor when a plurality of electrolytic capacitors are used as a smoothing capacitor.

【図5】その他の回路構成の一例を示した回路図(コン
デンサ直列接続)
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of another circuit configuration (capacitor series connection).

【図6】その他の回路構成の一例を示した回路図(第1
例)
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of another circuit configuration (first example);
Example)

【図7】その他の回路構成の一例を示した回路図(第2
例)
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of another circuit configuration (second circuit configuration);
Example)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インバータ式安定器 DB 整流器 C4 分圧コンデンサ(第1のコンデンサ) C5 分圧コンデンサ(第2のコンデンサ) C33 平滑コンデンサ(第3のコンデンサ) C33a〜C33n 分割コンデンサ L5 限流用インダクタ L6 昇圧用インダクタ L7 限流用インダクタ Q5 FET(第1のスイッチング素子) Q7 FET(第1のスイッチング素子) DR ドライブ回路 T2 ドライブトランス LT ランプ(放電管) LPF ノイズフィルタ Reference Signs List 1 inverter type ballast DB rectifier C4 voltage dividing capacitor (first capacitor) C5 voltage dividing capacitor (second capacitor) C33 smoothing capacitor (third capacitor) C33a to C33n dividing capacitor L5 current limiting inductor L6 boosting inductor L7 Current-limiting inductor Q5 FET (first switching element) Q7 FET (first switching element) DR drive circuit T2 drive transformer LT lamp (discharge tube) LPF noise filter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放電管に高周波交流電力を供給するた
めのインバータ式安定器であって、入力された交流電圧
を整流する整流器と、該整流器の直流出力に並列に接続
された第1および第2のコンデンサの直列回路と、前記
整流器の直流出力を平滑する第3のコンデンサと、前記
整流器の直流出力に並列に接続された第1および第2の
スイッチング素子の直列回路と、該第1および第2のス
イッチング素子にそれぞれ直流的に逆方向となるように
並列接続された第1および第2のダイオードと、前記第
1および第2のスイッチング素子をそれぞれ交互にオン
オフ駆動する駆動回路と、前記整流器の交流入力の一端
と前記第1および第2のスイッチング素子の接続点との
間に接続された昇圧用インダクタとを有し、前記整流器
の交流入力の一端と前記第1および第2のコンデンサの
接続点である中性点とが接続され、前記昇圧用インダク
タと並列に前記放電管が配されるインバータ式安定器に
おいて、 前記第3のコンデンサを電気的に並列接続された複数の
分割コンデンサで構成するとともに、該複数の分割コン
デンサを前記放電管の長手方向に沿って並ぶように設け
たことを特徴とするインバータ式安定器。
An inverter type ballast for supplying high-frequency AC power to a discharge tube, comprising: a rectifier for rectifying an input AC voltage; and a first and a second rectifier connected in parallel to a DC output of the rectifier. A series circuit of two capacitors, a third capacitor for smoothing the DC output of the rectifier, a series circuit of first and second switching elements connected in parallel to the DC output of the rectifier; A first and a second diode connected in parallel to the second switching element so as to be in the opposite direction in direct current, a drive circuit for alternately turning on and off the first and the second switching element, respectively, A boost inductor connected between one end of an AC input of the rectifier and a connection point of the first and second switching elements, wherein one end of the AC input of the rectifier is An inverter-type ballast in which a neutral point which is a connection point of the first and second capacitors is connected, and the discharge tube is arranged in parallel with the boosting inductor, wherein the third capacitor is electrically connected. An inverter-type ballast comprising a plurality of divided capacitors connected in parallel, wherein the plurality of divided capacitors are arranged along the longitudinal direction of the discharge tube.
【請求項2】 前記複数の分割コンデンサのそれぞれ
を、該分割コンデンサの長手方向が前記放電管の長手方
向に延びるように設けたことを特徴とする請求項1記載
のインバータ式安定器。
2. The inverter type ballast according to claim 1, wherein each of said plurality of divided capacitors is provided such that a longitudinal direction of said divided capacitors extends in a longitudinal direction of said discharge tube.
【請求項3】 前記複数の分割コンデンサのそれぞれ
が、フィルムコンデンサであることを特徴とする請求項
1また2記載のインバータ式安定器。
3. The inverter-type ballast according to claim 1, wherein each of the plurality of split capacitors is a film capacitor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008153198A (en) * 2006-10-27 2008-07-03 Mass Technology (Hongkong) Ltd Current-driven feedback ballast without an annular magnetic core
RU2474864C1 (en) * 2011-06-16 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Ac voltage stabiliser

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JP2008153198A (en) * 2006-10-27 2008-07-03 Mass Technology (Hongkong) Ltd Current-driven feedback ballast without an annular magnetic core
RU2474864C1 (en) * 2011-06-16 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" Ac voltage stabiliser

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