多灯用放電灯点灯装置、照明器具および照明システム
【課題】２灯用ないしは多灯用の電子バラストにおいて、部品の共通化により、大幅なコストダウン・小型化を達成する。
【解決手段】直流電圧を充電されるコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路と、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路と、スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路とを並列に接続し、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の接続点とコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に限流素子Ｌ２ａを介して放電灯４ａを接続し、スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の接続点とコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に限流素子Ｌ２ｂを介して放電灯４ｂを接続し、スイッチング素子Ｓ３の高周波チョッパ動作と、スイッチング素子Ｓ４の高周波チョッパ動作とを低周波で交番させる制御回路３１ａと、スイッチング素子Ｓ５の高周波チョッパ動作と、スイッチング素子Ｓ６の高周波チョッパ動作とを低周波で交番させる制御回路３１ｂとを備える。
【解決手段】直流電圧を充電されるコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路と、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路と、スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路とを並列に接続し、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の接続点とコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に限流素子Ｌ２ａを介して放電灯４ａを接続し、スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の接続点とコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に限流素子Ｌ２ｂを介して放電灯４ｂを接続し、スイッチング素子Ｓ３の高周波チョッパ動作と、スイッチング素子Ｓ４の高周波チョッパ動作とを低周波で交番させる制御回路３１ａと、スイッチング素子Ｓ５の高周波チョッパ動作と、スイッチング素子Ｓ６の高周波チョッパ動作とを低周波で交番させる制御回路３１ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のＨＩＤランプを点灯させる多灯用放電灯点灯装置およびこれを用いた照明器具並びに照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯やＨＩＤランプ等を点灯させる点灯装置としては、従来、銅鉄安定器が主流であった。図７に２灯用の銅鉄安定器の回路を示す。４ａ，４ｂはＨＩＤランプ、１は交流電源、Ｔｆはトランス、Ｃｓはコンデンサである。この回路は一般的であるため説明は省略する。近年においては安定器の軽量化・小型化・高機能化を目的とした多くの電子部品を用いた電子バラストなるものが主流となりつつある。この電子バラストについて以下簡単に説明する。
【０００３】
図８に１灯用の電子バラストのブロック図を示す。交流電源１に整流回路を含む直流電源回路２が接続されており、その出力端にＨＩＤランプ４ヘの供給電力を調整・制御できるインバータ回路３が接続されており、その出力端にＨＩＤランプ４が接続されている。
【０００４】
図９に図８の具体的な回路図を示す。直流電源回路２は整流回路ＤＢとスイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１とインダクタＬ１とコンデンサＣ１と制御回路２１からなり、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１により昇圧チョッパ回路を構成し、交流電源１の交流電圧を直流電圧に整流・平滑する機能を有する。インバータ回路３は、電源入力部にスイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ２とインダクタＬ２とコンデンサＣ２と制御回路３１とからなる電力調整手段を備え、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタＬ２により降圧チョッパ回路を構成している。ここで昇圧チョッパ回路及び降圧チョッパ回路の動作については一般的な技術であるので省略する。
【０００５】
制御回路３１はランプ４のランプ電圧Ｖｌａ（電流、電力でもよい）を検出し、ランプ電圧に応じてスイッチング素子Ｑ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ない、ランプ４に供給する電力を調整している。さらにランプ４を交流点灯させるためにランプ４の前段にスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６からなる極性反転回路を挿入している。このスイッチング素子Ｑ３とＱ６、Ｑ４とＱ５がそれぞれペアで交互に数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、ランプ４に矩形波交流電力を供給するようになっている。さらにランプ４の始動に数ｋＶの電圧が必要なので、高圧パルストランスＰＴとイグナイタ回路ＩＧが設けられている。
【０００６】
以上述べたような電子バラストにおいて、多灯用を考えた場合、図１０のような構成が普通に想定される。この図では直流電源回路２の出力端に２つのインバータ回路３ａ，３ｂが並列に接続され、各々インバータ回路３ａ，３ｂの出力端にランプ４ａ，４ｂが接続されている。これにより直流電源回路２が共通となった２灯用の電子バラストが構成できる。
【０００７】
このような２灯用の電子バラストにおいては、直流電源回路２は共通化できているが、インバータ回路３ａ，３ｂが単純に２灯分必要であり、２灯用バラストでの大幅なコストダウン・小型化が期待できない。
【０００８】
上述の課題を解決する手段として、特許第２７８１５６７号がある。この特許においては、ランプヘの供給電力を制御する降圧チョッパ回路と矩形波交流電力を生成する極性反転回路部をうまく組み合わせて、一部の部品を削減できているが、その効果は十分とは言えない。
【特許文献１】特許第２７８１５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、直流電源回路とインバータ回路からなる２灯用ないしは多灯用の電子バラストにおいて、部品の共通化により、大幅なコストダウン・小型化を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電圧を充電される第１及び第２のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路と、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路と、第３及び第４のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路とを並列に接続し、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の接続点と第１及び第２のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に少なくとも第１の限流素子Ｌ２ａを介して第１の放電灯４ａの接続端子を接続し、第３及び第４のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の接続点と第１及び第２のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に少なくとも第２の限流素子Ｌ２ｂを介して第２の放電灯４ｂの接続端子を接続し、第１のスイッチング素子Ｓ３が高周波でスイッチングされる動作と、第２のスイッチング素子Ｓ４が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第１及び第２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４を制御する第１の制御回路３１ａと、第３のスイッチング素子Ｓ５が高周波でスイッチングされる動作と、第４のスイッチング素子Ｓ６が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第３及び第４のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６を制御する第２の制御回路３１ｂとを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１及び第２のコンデンサの直列回路を、第１の放電灯を矩形波点灯させるための第１のハーフブリッジ回路の一部として利用できると共に、第２の放電灯を矩形波点灯させるための第２のハーフブリッジ回路の一部としても利用できるので、２灯以上の放電灯に矩形波交流電力を供給できる電子バラストでありながら、部品点数が少なくて済み、コストダウン・小型化が可能となる効果がある。
【００１２】
請求項３の発明によれば、同一のコンデンサを電源として共用するスイッチング素子のオン時間が重ならないようにしたので、コンデンサに流れる電流のピークを抑制することができる。また、請求項４の発明によれば、コンデンサに充放電電流が均等に流れるので、ハーフブリッジ回路特有のコンデンサにおけるアンバランス状態が起こらず、より回路動作が安定する効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
図１に本発明の実施形態１の回路図を示す。本実施形態は交流電源１に接続された直流電源回路２’の出力端のコンデンサＣ１をＣ１ａとＣ１ｂの直列回路とし、第１のランプ４ａを点灯させるハーフブリッジ回路（左側）と第２のランプ４ｂを点灯させるハーフブリッジ回路（右側）とでインバータ回路３を構成したものである。図中の直流電源回路２’は、図９に示した直流電源回路２からコンデンサＣ１を省いた構成であり、商用交流電源１を整流平滑し、昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電圧をコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路に充電する。
【００１４】
コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路には、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路とスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路が並列接続されている。各スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６にはそれぞれダイオードＤ３〜Ｄ６が逆並列接続されている。スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６はトランジスタでも良いし、ＦＥＴでも良いが、逆並列ダイオードが内蔵されているＦＥＴを使えば、ダイオードＤ３〜Ｄ６は省略することができる。
【００１５】
スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の接続点には、インダクタＬ２ａの一端が接続されている。インダクタＬ２ａの他端には、コンデンサＣ２ａの一端が接続されている。コンデンサＣ２ａの他端はコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点に接続されている。コンデンサＣ２ａの両端には、ランプ４ａ（及びその接続端子としてのランプソケット）とパルストランスＰＴａの２次巻線の直列回路が接続されている。パルストランスＰＴａの１次巻線にはイグナイタ回路ＩＧａのパルス出力端が接続されている。イグナイタ回路ＩＧａの電源入力端はコンデンサＣ２ａの両端に接続されている。コンデンサＣ２ａの両端には、制御回路３１ａのランプ電圧検出端子が接続されている。
【００１６】
制御回路３１ａはランプ電圧の検出値に応じて適切なランプ電力が供給されるように、チョッパー用のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４のオン時間を制御する。また、ランプ４ａを低周波で矩形波点灯させるために、スイッチング素子Ｓ３が高周波でオンオフする期間と、スイッチング素子Ｓ４が高周波でオンオフする期間とを低周波で交番させる。
【００１７】
スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の接続点には、インダクタＬ２ｂの一端が接続されている。インダクタＬ２ｂの他端には、コンデンサＣ２ｂの一端が接続されている。コンデンサＣ２ｂの他端はコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点に接続されている。コンデンサＣ２ｂの両端には、ランプ４ｂ（及びその接続端子としてのランプソケット）とパルストランスＰＴｂの２次巻線の直列回路が接続されている。パルストランスＰＴｂの１次巻線にはイグナイタ回路ＩＧｂのパルス出力端が接続されている。イグナイタ回路ＩＧｂの電源入力端はコンデンサＣ２ｂの両端に接続されている。コンデンサＣ２ｂの両端には、制御回路３１ｂのランプ電圧検出端子が接続されている。
【００１８】
制御回路３１ｂはランプ電圧の検出値に応じて適切なランプ電力が供給されるように、チョッパー用のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６のオン時間を制御する。また、ランプ４ｂを低周波で矩形波点灯させるために、スイッチング素子Ｓ５が高周波でオンオフする期間と、スイッチング素子Ｓ６が高周波でオンオフする期間とを低周波で交番させる。
【００１９】
なお、イグナイタ回路ＩＧａ，ＩＧｂはランプ４ａ，４ｂが無負荷状態のときに、コンデンサＣ２ａ，Ｃ２ｂの電圧が上昇することでパルス発生動作を開始し、パルストランスＰＴａ，ＰＴｂにより昇圧された数ｋＶの高電圧パルスをランプ４ａ，４ｂに印加することで、ランプ４ａ，４ｂを始動させる。ランプ４ａ，４ｂの始動後は、コンデンサＣ２ａ，Ｃ２ｂの電圧が低下することで、イグナイタ回路ＩＧａ，ＩＧｂはパルス発生動作を停止する。
【００２０】
本回路の動作を図２を用いて説明する。図中、Ｓ３〜Ｓ６はスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６の制御信号、Ｉｓ３〜Ｉｓ６はスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６に流れる電流、Ｉｄ３〜Ｉｄ６はダイオードＤ３〜Ｄ６に流れる電流、Ｉ１ａ，Ｉ１ｂはコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに流れる電流、Ｉ２ａ，Ｉ２ｂはインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂに流れる電流、Ｉ４ａ，Ｉ４ｂはランプ４ａ，４ｂに流れる電流である。
【００２１】
スイッチング素子Ｓ３とＳ４は数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａヘの供給電力の制御を行なう。このチョッパ動作を数１０〜数１００Ｈｚの低周波で交互に繰り返すことにより、ランプ４ａに矩形波交流電力を供給する。
【００２２】
スイッチング素子Ｓ３がチョッパ動作しているときの動作としては、スイッチング素子Ｓ３のオン時には、コンデンサＣ１ａからスイッチング素子Ｓ３、インダクタＬ２ａ、ランプ４ａ、高圧パルストランスＰＴａの経路で電流が流れる。スイッチング素子Ｓ３がオフすると、インダクタＬ２ａのエネルギーがランプ４ａ、高圧パルストランスＰＴａ、コンデンサＣ１ｂ、ダイオードＤ４の経路で放電される。このオン／オフ動作を繰り返して、Ｉ２ａに示すようなチョッパ電流を生成し、この電流の高周波成分をコンデンサＣ２ａでカットすることにより、直流電流をランプ４ａに供給する。
【００２３】
スイッチング素子Ｓ４がチョッパ動作しているときの動作としては、スイッチング素子Ｓ４のオン時には、コンデンサＣ１ｂから高圧パルストランスＰＴａ、ランプ４ａ、インダクタＬ２ａ、スイッチング素子Ｓ４の経路で電流が流れる。スイッチング素子Ｓ４がオフすると、インダクタＬ２ａのエネルギーがダイオードＤ３、コンデンサＣ１ａ、高圧パルストランスＰＴａ、ランプ４ａの経路で放電される。このオン／オフ動作を繰り返して、Ｉ２ａに示すようなチョッパ電流を生成し、この電流の高周波成分をコンデンサＣ２ａでカットすることにより、直流電流をランプ４ａに供給する。
【００２４】
以上のスイッチング素子Ｓ３とＳ４のオン／オフ動作により、矩形波交流電力をランプ４ａに供給できる。
上記の動作と全く同じ動作を右側のハーフブリッジ回路でも行なうことにより、２灯用のインバータを構成することができる。
【００２５】
本実施形態によれば、従来の技術（図１０）のスイッチング素子とダイオードの総数１２個や、従来の特許文献１の１４個に対して、８個で済むので、コンデンサＣ１が２個になっても、大幅なコストダウン・小型化が可能となる。
【００２６】
なお、図１におけるダイオードＤ３〜Ｄ６は、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６にＦＥＴのようにダイオードが内蔵されているものを使えば、省略することができ、さらにコストダウン・小型化に寄与することができる。
【００２７】
（実施形態２）
図３に本発明の実施形態２の動作波形図を示す。回路構成は図１に示した実施形態１と同様である。本実施形態では、図３に示すように、左側のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４と右側のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６のオン／オフの位相をずらして、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂのリップル電流を低減したものである。これにより、実施形態１よりもコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの容量を抑えることができ、コストダウン・小型化に寄与することができる。
【００２８】
以下、その動作について簡単に説明する。まず、コンデンサＣ１ａを電源として、高電位側のスイッチング素子Ｓ３とＳ５が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａ，４ｂに図１の矢印に示す方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ３とＳ５がオンしている時間帯はずれているので、コンデンサＣ１ａに流れる電流Ｉ１ａのピークは抑制される。
【００２９】
次に、コンデンサＣ１ｂを電源として、低電位側のスイッチング素子Ｓ４とＳ６が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａ，４ｂに図１の矢印とは反対方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ４とＳ６がオンしている時間帯はずれているので、コンデンサＣ１ｂに流れる電流Ｉ１ｂのピークは抑制される。
【００３０】
以上の動作を数１０〜数１００Ｈｚの低周波で交互に繰り返すことにより、ランプ４ａ，４ｂに矩形波交流電力を供給する。
【００３１】
なお、図１の回路では、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路を、２つのハーフブリッジ回路で共用しているが、３つ以上のハーフブリッジ回路で共用するように構成しても構わない。その場合においても、低周波の一方の極性の期間では、コンデンサＣ１ａを電源とする高電位側の各スイッチング素子を時分割的にオンさせるとともに、低周波の他方の極性の期間では、コンデンサＣ１ｂを電源とする低電位側の各スイッチング素子を時分割的にオンさせることで、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに流れる電流Ｉ１ａ，Ｉ１ｂのピークを抑制することができる。
【００３２】
（実施形態３）
図４に本発明の実施形態３の動作波形図を示す。回路構成は図１に示した実施形態１と同様である。本実施形態では、図４に示すように、左側のスイッチング素子Ｓ３と右側のスイッチング素子Ｓ６を対に、左側のスイッチング素子Ｓ４と右側のスイッチング素子Ｓ５を対に、オン／オフさせ、実施形態２と同様に、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂのリップル電流を低減したものである。図３と図４を比較して分かるように、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに流れる電流の平均値は本実施形態の方が低く抑えることができ、実施形態１，２よりもコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの容量を抑えることができ、コストダウン・小型化に寄与することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、低周波の各極性において、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに充放電電流が均等に流れるので、ハーフブリッジ回路特有のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂにおけるアンバランス状態が起こらず、より回路動作が安定すると言った効果も含まれている。
【００３４】
以下、その動作について簡単に説明する。まず、コンデンサＣ１ａを電源として、スイッチング素子Ｓ３が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａに図１の矢印に示す方向に直流電流が流れると共に、コンデンサＣ１ｂを電源として、スイッチング素子Ｓ６が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ｂに図１の矢印とは反対方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ３がオンしている期間にコンデンサＣ１ａは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ６がオフしたときにインダクタＬ２ｂの回生電流がダイオードＤ５を介してコンデンサＣ１ａに流れることで、コンデンサＣ１ａは再充電される。同様に、スイッチング素子Ｓ６がオンしている期間にコンデンサＣ１ｂは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ３がオフしたときにインダクタＬ２ａの回生電流がダイオードＤ４を介してコンデンサＣ１ｂに流れることで、コンデンサＣ１ｂは再充電される。
【００３５】
次に、コンデンサＣ１ｂを電源として、スイッチング素子Ｓ４が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａに図１の矢印とは反対方向に直流電流が流れると共に、コンデンサＣ１ａを電源として、スイッチング素子Ｓ５が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ｂに図１の矢印に示す方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ４がオンしている期間にコンデンサＣ１ｂは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ５がオフしたときにインダクタＬ２ｂの回生電流がダイオードＤ６を介してコンデンサＣ１ｂに流れることで、コンデンサＣ１ｂは再充電される。同様に、スイッチング素子Ｓ５がオンしている期間にコンデンサＣ１ａは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ４がオフしたときにインダクタＬ２ａの回生電流がダイオードＤ３を介してコンデンサＣ１ａに流れることで、コンデンサＣ１ａは再充電される。
【００３６】
以上の動作を数１０〜数１００Ｈｚの低周波で交互に繰り返すことにより、ランプ４ａ，４ｂに矩形波交流電力を供給する。
【００３７】
（実施形態４）
図５に本発明の実施形態４を示す。本実施形態は、実施形態１〜３において、直流電源回路２’からコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂへの給電ラインＡと、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂから第１のハーフブリッジ回路ヘの給電ラインＢと、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂから第２のハーフブリッジ回路ヘの給電ラインＣとを分離するように、プリント基板の配線パターンを構成する。つまり、図１に示すように、直流電源回路２’からスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路に給電するのではなく、図５に示すように、直流電源回路２’からコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路に給電し、ここからスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路とスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路にそれぞれ給電するようにプリント基板の配線パターンを構成するものである。図５は実際のパターン図そのものではないが、プリント基板設計時に注意すべきパターンの分離状況を分かりやすく描いた回路図である。本実施形態によれば、左右のハーフブリッジ回路の電流同士の相互干渉が回避でき、より回路動作が安定する効果が得られる。
【００３８】
なお、図５の回路では、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路を、２つのハーフブリッジ回路で共用しているが、３つ以上のハーフブリッジ回路で共用するように構成しても構わない。その場合においても、直流電源回路２’からコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂへの給電ラインと、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂから各ハーフブリッジ回路ヘの給電ラインとを分離するように、プリント基板の配線パターンを構成することで、各ハーフブリッジ回路の電流相互の干渉が回避でき、より回路動作が安定する効果が得られる。
【００３９】
（実施形態５）
図６に本発明の実施形態５を示す。図中、５ａ，５ｂは灯体であり、ＨＩＤランプ４ａ，４ｂとそのランプソケット及びランプセードを含む。６ａ，６ｂは出力線であり、各ハーフブリッジ回路ＨＢ１，ＨＢ２から各ランプ４ａ，４ｂへのランプ電流を出力する配線である。７は入力電源線であり、商用交流電源１から直流電源回路２への入力交流電圧を供給する配線である。この実施形態では、入力電源線７とそれぞれのランプ４ａ，４ｂヘの出力線６ａ，６ｂが点灯装置を搭載する筐体（器具本体８）の同一端面上にないことを特徴とする。これにより、各ハーフブリッジ回路ＨＢ１，ＨＢ２の高周波動作によるノイズが入力電源線７に漏洩することを防止できる。また、図６の照明器具を複数組み合わせて例えば店舗用などの照明システムを構築するときに、入力電源線７が出力線６ａ，６ｂと反対側にある方が配線も容易になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の動作波形図である。
【図３】本発明の実施形態２の動作波形図である。
【図４】本発明の実施形態３の動作波形図である。
【図５】本発明の実施形態４の回路図である。
【図６】本発明の実施形態５の実装状態の概略を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】従来の２灯用の銅鉄安定器の回路図である。
【図８】従来の１灯用の電子バラストのブロック図である。
【図９】図８の電子バラストの具体的な回路図である。
【図１０】従来の２灯用の電子バラストの回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｓ３，Ｓ４ スイッチング素子
Ｓ５，Ｓ６ スイッチング素子
４ａ，４ｂ 放電灯（ＨＩＤランプ）
Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ コンデンサ
Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ 限流素子（インダクタ）
３１ａ，３１ｂ 制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のＨＩＤランプを点灯させる多灯用放電灯点灯装置およびこれを用いた照明器具並びに照明システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光灯やＨＩＤランプ等を点灯させる点灯装置としては、従来、銅鉄安定器が主流であった。図７に２灯用の銅鉄安定器の回路を示す。４ａ，４ｂはＨＩＤランプ、１は交流電源、Ｔｆはトランス、Ｃｓはコンデンサである。この回路は一般的であるため説明は省略する。近年においては安定器の軽量化・小型化・高機能化を目的とした多くの電子部品を用いた電子バラストなるものが主流となりつつある。この電子バラストについて以下簡単に説明する。
【０００３】
図８に１灯用の電子バラストのブロック図を示す。交流電源１に整流回路を含む直流電源回路２が接続されており、その出力端にＨＩＤランプ４ヘの供給電力を調整・制御できるインバータ回路３が接続されており、その出力端にＨＩＤランプ４が接続されている。
【０００４】
図９に図８の具体的な回路図を示す。直流電源回路２は整流回路ＤＢとスイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１とインダクタＬ１とコンデンサＣ１と制御回路２１からなり、スイッチング素子Ｑ１、ダイオードＤ１、インダクタＬ１により昇圧チョッパ回路を構成し、交流電源１の交流電圧を直流電圧に整流・平滑する機能を有する。インバータ回路３は、電源入力部にスイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ２とインダクタＬ２とコンデンサＣ２と制御回路３１とからなる電力調整手段を備え、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ２、インダクタＬ２により降圧チョッパ回路を構成している。ここで昇圧チョッパ回路及び降圧チョッパ回路の動作については一般的な技術であるので省略する。
【０００５】
制御回路３１はランプ４のランプ電圧Ｖｌａ（電流、電力でもよい）を検出し、ランプ電圧に応じてスイッチング素子Ｑ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ない、ランプ４に供給する電力を調整している。さらにランプ４を交流点灯させるためにランプ４の前段にスイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６からなる極性反転回路を挿入している。このスイッチング素子Ｑ３とＱ６、Ｑ４とＱ５がそれぞれペアで交互に数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚの周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、ランプ４に矩形波交流電力を供給するようになっている。さらにランプ４の始動に数ｋＶの電圧が必要なので、高圧パルストランスＰＴとイグナイタ回路ＩＧが設けられている。
【０００６】
以上述べたような電子バラストにおいて、多灯用を考えた場合、図１０のような構成が普通に想定される。この図では直流電源回路２の出力端に２つのインバータ回路３ａ，３ｂが並列に接続され、各々インバータ回路３ａ，３ｂの出力端にランプ４ａ，４ｂが接続されている。これにより直流電源回路２が共通となった２灯用の電子バラストが構成できる。
【０００７】
このような２灯用の電子バラストにおいては、直流電源回路２は共通化できているが、インバータ回路３ａ，３ｂが単純に２灯分必要であり、２灯用バラストでの大幅なコストダウン・小型化が期待できない。
【０００８】
上述の課題を解決する手段として、特許第２７８１５６７号がある。この特許においては、ランプヘの供給電力を制御する降圧チョッパ回路と矩形波交流電力を生成する極性反転回路部をうまく組み合わせて、一部の部品を削減できているが、その効果は十分とは言えない。
【特許文献１】特許第２７８１５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、直流電源回路とインバータ回路からなる２灯用ないしは多灯用の電子バラストにおいて、部品の共通化により、大幅なコストダウン・小型化を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、直流電圧を充電される第１及び第２のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路と、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路と、第３及び第４のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路とを並列に接続し、第１及び第２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の接続点と第１及び第２のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に少なくとも第１の限流素子Ｌ２ａを介して第１の放電灯４ａの接続端子を接続し、第３及び第４のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の接続点と第１及び第２のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点の間に少なくとも第２の限流素子Ｌ２ｂを介して第２の放電灯４ｂの接続端子を接続し、第１のスイッチング素子Ｓ３が高周波でスイッチングされる動作と、第２のスイッチング素子Ｓ４が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第１及び第２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４を制御する第１の制御回路３１ａと、第３のスイッチング素子Ｓ５が高周波でスイッチングされる動作と、第４のスイッチング素子Ｓ６が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第３及び第４のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６を制御する第２の制御回路３１ｂとを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１及び第２のコンデンサの直列回路を、第１の放電灯を矩形波点灯させるための第１のハーフブリッジ回路の一部として利用できると共に、第２の放電灯を矩形波点灯させるための第２のハーフブリッジ回路の一部としても利用できるので、２灯以上の放電灯に矩形波交流電力を供給できる電子バラストでありながら、部品点数が少なくて済み、コストダウン・小型化が可能となる効果がある。
【００１２】
請求項３の発明によれば、同一のコンデンサを電源として共用するスイッチング素子のオン時間が重ならないようにしたので、コンデンサに流れる電流のピークを抑制することができる。また、請求項４の発明によれば、コンデンサに充放電電流が均等に流れるので、ハーフブリッジ回路特有のコンデンサにおけるアンバランス状態が起こらず、より回路動作が安定する効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
図１に本発明の実施形態１の回路図を示す。本実施形態は交流電源１に接続された直流電源回路２’の出力端のコンデンサＣ１をＣ１ａとＣ１ｂの直列回路とし、第１のランプ４ａを点灯させるハーフブリッジ回路（左側）と第２のランプ４ｂを点灯させるハーフブリッジ回路（右側）とでインバータ回路３を構成したものである。図中の直流電源回路２’は、図９に示した直流電源回路２からコンデンサＣ１を省いた構成であり、商用交流電源１を整流平滑し、昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電圧をコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路に充電する。
【００１４】
コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路には、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路とスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路が並列接続されている。各スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６にはそれぞれダイオードＤ３〜Ｄ６が逆並列接続されている。スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６はトランジスタでも良いし、ＦＥＴでも良いが、逆並列ダイオードが内蔵されているＦＥＴを使えば、ダイオードＤ３〜Ｄ６は省略することができる。
【００１５】
スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の接続点には、インダクタＬ２ａの一端が接続されている。インダクタＬ２ａの他端には、コンデンサＣ２ａの一端が接続されている。コンデンサＣ２ａの他端はコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点に接続されている。コンデンサＣ２ａの両端には、ランプ４ａ（及びその接続端子としてのランプソケット）とパルストランスＰＴａの２次巻線の直列回路が接続されている。パルストランスＰＴａの１次巻線にはイグナイタ回路ＩＧａのパルス出力端が接続されている。イグナイタ回路ＩＧａの電源入力端はコンデンサＣ２ａの両端に接続されている。コンデンサＣ２ａの両端には、制御回路３１ａのランプ電圧検出端子が接続されている。
【００１６】
制御回路３１ａはランプ電圧の検出値に応じて適切なランプ電力が供給されるように、チョッパー用のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４のオン時間を制御する。また、ランプ４ａを低周波で矩形波点灯させるために、スイッチング素子Ｓ３が高周波でオンオフする期間と、スイッチング素子Ｓ４が高周波でオンオフする期間とを低周波で交番させる。
【００１７】
スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の接続点には、インダクタＬ２ｂの一端が接続されている。インダクタＬ２ｂの他端には、コンデンサＣ２ｂの一端が接続されている。コンデンサＣ２ｂの他端はコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの接続点に接続されている。コンデンサＣ２ｂの両端には、ランプ４ｂ（及びその接続端子としてのランプソケット）とパルストランスＰＴｂの２次巻線の直列回路が接続されている。パルストランスＰＴｂの１次巻線にはイグナイタ回路ＩＧｂのパルス出力端が接続されている。イグナイタ回路ＩＧｂの電源入力端はコンデンサＣ２ｂの両端に接続されている。コンデンサＣ２ｂの両端には、制御回路３１ｂのランプ電圧検出端子が接続されている。
【００１８】
制御回路３１ｂはランプ電圧の検出値に応じて適切なランプ電力が供給されるように、チョッパー用のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６のオン時間を制御する。また、ランプ４ｂを低周波で矩形波点灯させるために、スイッチング素子Ｓ５が高周波でオンオフする期間と、スイッチング素子Ｓ６が高周波でオンオフする期間とを低周波で交番させる。
【００１９】
なお、イグナイタ回路ＩＧａ，ＩＧｂはランプ４ａ，４ｂが無負荷状態のときに、コンデンサＣ２ａ，Ｃ２ｂの電圧が上昇することでパルス発生動作を開始し、パルストランスＰＴａ，ＰＴｂにより昇圧された数ｋＶの高電圧パルスをランプ４ａ，４ｂに印加することで、ランプ４ａ，４ｂを始動させる。ランプ４ａ，４ｂの始動後は、コンデンサＣ２ａ，Ｃ２ｂの電圧が低下することで、イグナイタ回路ＩＧａ，ＩＧｂはパルス発生動作を停止する。
【００２０】
本回路の動作を図２を用いて説明する。図中、Ｓ３〜Ｓ６はスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６の制御信号、Ｉｓ３〜Ｉｓ６はスイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６に流れる電流、Ｉｄ３〜Ｉｄ６はダイオードＤ３〜Ｄ６に流れる電流、Ｉ１ａ，Ｉ１ｂはコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに流れる電流、Ｉ２ａ，Ｉ２ｂはインダクタＬ２ａ，Ｌ２ｂに流れる電流、Ｉ４ａ，Ｉ４ｂはランプ４ａ，４ｂに流れる電流である。
【００２１】
スイッチング素子Ｓ３とＳ４は数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａヘの供給電力の制御を行なう。このチョッパ動作を数１０〜数１００Ｈｚの低周波で交互に繰り返すことにより、ランプ４ａに矩形波交流電力を供給する。
【００２２】
スイッチング素子Ｓ３がチョッパ動作しているときの動作としては、スイッチング素子Ｓ３のオン時には、コンデンサＣ１ａからスイッチング素子Ｓ３、インダクタＬ２ａ、ランプ４ａ、高圧パルストランスＰＴａの経路で電流が流れる。スイッチング素子Ｓ３がオフすると、インダクタＬ２ａのエネルギーがランプ４ａ、高圧パルストランスＰＴａ、コンデンサＣ１ｂ、ダイオードＤ４の経路で放電される。このオン／オフ動作を繰り返して、Ｉ２ａに示すようなチョッパ電流を生成し、この電流の高周波成分をコンデンサＣ２ａでカットすることにより、直流電流をランプ４ａに供給する。
【００２３】
スイッチング素子Ｓ４がチョッパ動作しているときの動作としては、スイッチング素子Ｓ４のオン時には、コンデンサＣ１ｂから高圧パルストランスＰＴａ、ランプ４ａ、インダクタＬ２ａ、スイッチング素子Ｓ４の経路で電流が流れる。スイッチング素子Ｓ４がオフすると、インダクタＬ２ａのエネルギーがダイオードＤ３、コンデンサＣ１ａ、高圧パルストランスＰＴａ、ランプ４ａの経路で放電される。このオン／オフ動作を繰り返して、Ｉ２ａに示すようなチョッパ電流を生成し、この電流の高周波成分をコンデンサＣ２ａでカットすることにより、直流電流をランプ４ａに供給する。
【００２４】
以上のスイッチング素子Ｓ３とＳ４のオン／オフ動作により、矩形波交流電力をランプ４ａに供給できる。
上記の動作と全く同じ動作を右側のハーフブリッジ回路でも行なうことにより、２灯用のインバータを構成することができる。
【００２５】
本実施形態によれば、従来の技術（図１０）のスイッチング素子とダイオードの総数１２個や、従来の特許文献１の１４個に対して、８個で済むので、コンデンサＣ１が２個になっても、大幅なコストダウン・小型化が可能となる。
【００２６】
なお、図１におけるダイオードＤ３〜Ｄ６は、スイッチング素子Ｓ３〜Ｓ６にＦＥＴのようにダイオードが内蔵されているものを使えば、省略することができ、さらにコストダウン・小型化に寄与することができる。
【００２７】
（実施形態２）
図３に本発明の実施形態２の動作波形図を示す。回路構成は図１に示した実施形態１と同様である。本実施形態では、図３に示すように、左側のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４と右側のスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６のオン／オフの位相をずらして、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂのリップル電流を低減したものである。これにより、実施形態１よりもコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの容量を抑えることができ、コストダウン・小型化に寄与することができる。
【００２８】
以下、その動作について簡単に説明する。まず、コンデンサＣ１ａを電源として、高電位側のスイッチング素子Ｓ３とＳ５が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａ，４ｂに図１の矢印に示す方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ３とＳ５がオンしている時間帯はずれているので、コンデンサＣ１ａに流れる電流Ｉ１ａのピークは抑制される。
【００２９】
次に、コンデンサＣ１ｂを電源として、低電位側のスイッチング素子Ｓ４とＳ６が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａ，４ｂに図１の矢印とは反対方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ４とＳ６がオンしている時間帯はずれているので、コンデンサＣ１ｂに流れる電流Ｉ１ｂのピークは抑制される。
【００３０】
以上の動作を数１０〜数１００Ｈｚの低周波で交互に繰り返すことにより、ランプ４ａ，４ｂに矩形波交流電力を供給する。
【００３１】
なお、図１の回路では、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路を、２つのハーフブリッジ回路で共用しているが、３つ以上のハーフブリッジ回路で共用するように構成しても構わない。その場合においても、低周波の一方の極性の期間では、コンデンサＣ１ａを電源とする高電位側の各スイッチング素子を時分割的にオンさせるとともに、低周波の他方の極性の期間では、コンデンサＣ１ｂを電源とする低電位側の各スイッチング素子を時分割的にオンさせることで、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに流れる電流Ｉ１ａ，Ｉ１ｂのピークを抑制することができる。
【００３２】
（実施形態３）
図４に本発明の実施形態３の動作波形図を示す。回路構成は図１に示した実施形態１と同様である。本実施形態では、図４に示すように、左側のスイッチング素子Ｓ３と右側のスイッチング素子Ｓ６を対に、左側のスイッチング素子Ｓ４と右側のスイッチング素子Ｓ５を対に、オン／オフさせ、実施形態２と同様に、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂのリップル電流を低減したものである。図３と図４を比較して分かるように、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに流れる電流の平均値は本実施形態の方が低く抑えることができ、実施形態１，２よりもコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの容量を抑えることができ、コストダウン・小型化に寄与することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、低周波の各極性において、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂに充放電電流が均等に流れるので、ハーフブリッジ回路特有のコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂにおけるアンバランス状態が起こらず、より回路動作が安定すると言った効果も含まれている。
【００３４】
以下、その動作について簡単に説明する。まず、コンデンサＣ１ａを電源として、スイッチング素子Ｓ３が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａに図１の矢印に示す方向に直流電流が流れると共に、コンデンサＣ１ｂを電源として、スイッチング素子Ｓ６が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ｂに図１の矢印とは反対方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ３がオンしている期間にコンデンサＣ１ａは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ６がオフしたときにインダクタＬ２ｂの回生電流がダイオードＤ５を介してコンデンサＣ１ａに流れることで、コンデンサＣ１ａは再充電される。同様に、スイッチング素子Ｓ６がオンしている期間にコンデンサＣ１ｂは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ３がオフしたときにインダクタＬ２ａの回生電流がダイオードＤ４を介してコンデンサＣ１ｂに流れることで、コンデンサＣ１ｂは再充電される。
【００３５】
次に、コンデンサＣ１ｂを電源として、スイッチング素子Ｓ４が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ａに図１の矢印とは反対方向に直流電流が流れると共に、コンデンサＣ１ａを電源として、スイッチング素子Ｓ５が数１０ｋＨｚの高周波でチョッパ動作をすることにより、ランプ４ｂに図１の矢印に示す方向に直流電流が流れる。スイッチング素子Ｓ４がオンしている期間にコンデンサＣ１ｂは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ５がオフしたときにインダクタＬ２ｂの回生電流がダイオードＤ６を介してコンデンサＣ１ｂに流れることで、コンデンサＣ１ｂは再充電される。同様に、スイッチング素子Ｓ５がオンしている期間にコンデンサＣ１ａは放電されるが、反対側のハーフブリッジ回路のスイッチング素子Ｓ４がオフしたときにインダクタＬ２ａの回生電流がダイオードＤ３を介してコンデンサＣ１ａに流れることで、コンデンサＣ１ａは再充電される。
【００３６】
以上の動作を数１０〜数１００Ｈｚの低周波で交互に繰り返すことにより、ランプ４ａ，４ｂに矩形波交流電力を供給する。
【００３７】
（実施形態４）
図５に本発明の実施形態４を示す。本実施形態は、実施形態１〜３において、直流電源回路２’からコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂへの給電ラインＡと、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂから第１のハーフブリッジ回路ヘの給電ラインＢと、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂから第２のハーフブリッジ回路ヘの給電ラインＣとを分離するように、プリント基板の配線パターンを構成する。つまり、図１に示すように、直流電源回路２’からスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路に給電するのではなく、図５に示すように、直流電源回路２’からコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路に給電し、ここからスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の直列回路とスイッチング素子Ｓ５，Ｓ６の直列回路にそれぞれ給電するようにプリント基板の配線パターンを構成するものである。図５は実際のパターン図そのものではないが、プリント基板設計時に注意すべきパターンの分離状況を分かりやすく描いた回路図である。本実施形態によれば、左右のハーフブリッジ回路の電流同士の相互干渉が回避でき、より回路動作が安定する効果が得られる。
【００３８】
なお、図５の回路では、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂの直列回路を、２つのハーフブリッジ回路で共用しているが、３つ以上のハーフブリッジ回路で共用するように構成しても構わない。その場合においても、直流電源回路２’からコンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂへの給電ラインと、コンデンサＣ１ａ，Ｃ１ｂから各ハーフブリッジ回路ヘの給電ラインとを分離するように、プリント基板の配線パターンを構成することで、各ハーフブリッジ回路の電流相互の干渉が回避でき、より回路動作が安定する効果が得られる。
【００３９】
（実施形態５）
図６に本発明の実施形態５を示す。図中、５ａ，５ｂは灯体であり、ＨＩＤランプ４ａ，４ｂとそのランプソケット及びランプセードを含む。６ａ，６ｂは出力線であり、各ハーフブリッジ回路ＨＢ１，ＨＢ２から各ランプ４ａ，４ｂへのランプ電流を出力する配線である。７は入力電源線であり、商用交流電源１から直流電源回路２への入力交流電圧を供給する配線である。この実施形態では、入力電源線７とそれぞれのランプ４ａ，４ｂヘの出力線６ａ，６ｂが点灯装置を搭載する筐体（器具本体８）の同一端面上にないことを特徴とする。これにより、各ハーフブリッジ回路ＨＢ１，ＨＢ２の高周波動作によるノイズが入力電源線７に漏洩することを防止できる。また、図６の照明器具を複数組み合わせて例えば店舗用などの照明システムを構築するときに、入力電源線７が出力線６ａ，６ｂと反対側にある方が配線も容易になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態１の回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の動作波形図である。
【図３】本発明の実施形態２の動作波形図である。
【図４】本発明の実施形態３の動作波形図である。
【図５】本発明の実施形態４の回路図である。
【図６】本発明の実施形態５の実装状態の概略を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】従来の２灯用の銅鉄安定器の回路図である。
【図８】従来の１灯用の電子バラストのブロック図である。
【図９】図８の電子バラストの具体的な回路図である。
【図１０】従来の２灯用の電子バラストの回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｓ３，Ｓ４ スイッチング素子
Ｓ５，Ｓ６ スイッチング素子
４ａ，４ｂ 放電灯（ＨＩＤランプ）
Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ コンデンサ
Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ 限流素子（インダクタ）
３１ａ，３１ｂ 制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を充電される第１及び第２のコンデンサの直列回路と、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、第３及び第４のスイッチング素子の直列回路とを並列に接続し、
第１及び第２のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点の間に少なくとも第１の限流素子を介して第１の放電灯接続端子を接続し、
第３及び第４のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点の間に少なくとも第２の限流素子を介して第２の放電灯接続端子を接続し、
第１のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作と、第２のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第１及び第２のスイッチング素子を制御する第１の制御回路と、
第３のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作と、第４のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第３及び第４のスイッチング素子を制御する第２の制御回路とを備えることを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１において、第１及び第２のコンデンサの直列回路に並列接続される２個のスイッチング素子の直列回路と、前記２個のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点の間に接続される少なくとも限流素子と放電灯接続端子の直列回路と、前記２個のスイッチング素子のうち一方が高周波でスイッチングされる動作と、他方が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように前記２個のスイッチング素子を制御する制御回路との組み合わせを３組以上備えることを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかにおいて、各制御回路は、低周波の一方の極性の期間では、第１のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うと共に、それぞれのスイッチングのオン時間が重ならないように制御し、低周波の他方の極性の期間では、第２のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うと共に、それぞれのスイッチングのオン時間が重ならないように制御することを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１において、第１の制御回路が第１のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行う低周波の一方の極性の期間では、第２の制御回路が第２のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うと共に、第１の制御回路が第２のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行う低周波の他方の極性の期間では、第２の制御回路が第１のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うことを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、回路を実装したプリント基板の配線パターン上で、直流電源部からコンデンサの直列回路への給電ラインと、コンデンサの直列回路からそれぞれのスイッチング素子の直列回路への給電ラインとが分離されていることを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、入力電源線とそれぞれのランプヘの出力線が点灯装置を搭載する筐体の同一端面上にないことを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の多灯用放電灯点灯装置を搭載した照明器具。
【請求項８】
請求項７に記載の照明器具を複数組み合わせた照明システム。
【請求項１】
直流電圧を充電される第１及び第２のコンデンサの直列回路と、第１及び第２のスイッチング素子の直列回路と、第３及び第４のスイッチング素子の直列回路とを並列に接続し、
第１及び第２のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点の間に少なくとも第１の限流素子を介して第１の放電灯接続端子を接続し、
第３及び第４のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点の間に少なくとも第２の限流素子を介して第２の放電灯接続端子を接続し、
第１のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作と、第２のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第１及び第２のスイッチング素子を制御する第１の制御回路と、
第３のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作と、第４のスイッチング素子が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように第３及び第４のスイッチング素子を制御する第２の制御回路とを備えることを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項２】
請求項１において、第１及び第２のコンデンサの直列回路に並列接続される２個のスイッチング素子の直列回路と、前記２個のスイッチング素子の接続点と第１及び第２のコンデンサの接続点の間に接続される少なくとも限流素子と放電灯接続端子の直列回路と、前記２個のスイッチング素子のうち一方が高周波でスイッチングされる動作と、他方が高周波でスイッチングされる動作とを低周波で交番させるように前記２個のスイッチング素子を制御する制御回路との組み合わせを３組以上備えることを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかにおいて、各制御回路は、低周波の一方の極性の期間では、第１のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うと共に、それぞれのスイッチングのオン時間が重ならないように制御し、低周波の他方の極性の期間では、第２のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うと共に、それぞれのスイッチングのオン時間が重ならないように制御することを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項４】
請求項１において、第１の制御回路が第１のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行う低周波の一方の極性の期間では、第２の制御回路が第２のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うと共に、第１の制御回路が第２のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行う低周波の他方の極性の期間では、第２の制御回路が第１のコンデンサを電源としてスイッチング素子の高周波スイッチング動作を行うことを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、回路を実装したプリント基板の配線パターン上で、直流電源部からコンデンサの直列回路への給電ラインと、コンデンサの直列回路からそれぞれのスイッチング素子の直列回路への給電ラインとが分離されていることを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、入力電源線とそれぞれのランプヘの出力線が点灯装置を搭載する筐体の同一端面上にないことを特徴とする多灯用放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の多灯用放電灯点灯装置を搭載した照明器具。
【請求項８】
請求項７に記載の照明器具を複数組み合わせた照明システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１７３０２３（Ｐ２００６−１７３０２３Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６６７７８（Ｐ２００４−３６６７７８）
【出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１７日（２００４．１２．１７）
【出願人】（０００００５８３２）松下電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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