放電灯点灯回路、及びこの放電灯点灯回路を備える放電灯点灯装置、並びに照明器具
【課題】 蛍光ランプの予熱時にフィラメント予熱電流を多くし、かつ、蛍光ランプの点灯中はフィラメントロスを低減する。
【解決手段】 直流を高周波電流に変換するインバータ回路３と、一端がインバータ回路３に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプＬＡが接続される２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３を有するチョークコイルＬ１並びに結合コンデンサＣ３、蛍光ランプＬＡに並列に接続されるコンデンサＣ２を有する負荷回路４と、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３から電源が供給され、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ及びフィラメントの直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂを備え、蛍光ランプＬＡの予熱時のフィラメント予熱電流を予熱に必要な電流値に設定することができるとともに、蛍光ランプＬＡの点灯時のフィラメント予熱電流を抑制して、蛍光ランプＬＡのフィラメントロスを低減することができる。
【解決手段】 直流を高周波電流に変換するインバータ回路３と、一端がインバータ回路３に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプＬＡが接続される２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３を有するチョークコイルＬ１並びに結合コンデンサＣ３、蛍光ランプＬＡに並列に接続されるコンデンサＣ２を有する負荷回路４と、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３から電源が供給され、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ及びフィラメントの直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂを備え、蛍光ランプＬＡの予熱時のフィラメント予熱電流を予熱に必要な電流値に設定することができるとともに、蛍光ランプＬＡの点灯時のフィラメント予熱電流を抑制して、蛍光ランプＬＡのフィラメントロスを低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯回路が蛍光ランプを点灯する際に、蛍光ランプのフィラメントに流れる電流を制御する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球規模での温暖化防止対策が求められる中、企業や公共施設では様々な省エネ製品の導入により、省エネ・ＣＯ２削減に取り組んでおり、建物におけるエネルギー消費量の大きさから、照明器具に対する省エネ期待も高まっている。
【０００３】
放電灯点灯装置の総合効率の改善は、放電灯点灯装置内の回路動作による回路ロス及び蛍光ランプのフィラメントに流れる電流によるフィラメントロスを低減することにより行える。
【０００４】
このフィラメントロスは、蛍光ランプの点灯中にフィラメントに流れる電流により熱に変換されるエネルギーで、フィラメントの加熱に最低限必要な電流以外をカットすることにより、低減することができる。例えば、蛍光ランプの点灯前のフィラメント予熱電流を十分に流し、蛍光ランプの点灯後の無駄なフィラメントロスを削減するようにフィラメントインバータを備える技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３４９８４号公報（段落「００２９」、段落「００３０」、図１及び図２参照。）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フィラメントインバータを備える場合、フィラメント予熱回路専用のトランスを使用しなければならないこと、フィラメント予熱電流がトランスの１次巻線・２次巻線の巻き数比もしくは巻き数比とコンデンサ容量で決定されることなど、設計の自由度がなく、大型の部品も必要となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる放電灯点灯回路は、交流電圧を直流電圧に変換する交流−直流変換回路と、上記交流−直流変換回路から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、一端が上記インバータ回路に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプが接続される２次巻線を有するチョークコイル、上記蛍光ランプに並列に接続されるコンデンサ、及び、一端が上記インバータ回路に接続され、他端に上記蛍光ランプが接続される結合コンデンサ、を有する負荷回路と、上記チョークコイルの２次巻線から電源が供給され、予熱インダクタ、予熱コンデンサ及び、上記蛍光ランプのフィラメントが直列接続されて直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蛍光ランプの予熱時のフィラメント予熱電流を予熱に必要な電流値に設定することができるとともに、蛍光ランプの点灯時のフィラメント予熱電流を抑制して、蛍光ランプのフィラメントロスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態を示す放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【００１０】
放電灯点灯回路１は、入力される交流電圧ＡＣを整流するとともに、平滑して平滑電圧を生成する交流−直流変換回路２と、この交流−直流変換回路２が生成する平滑電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路３と、インバータ回路３が変換した高周波電圧を接続される蛍光ランプＬＡに供給する負荷回路４と、接続される蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂを備える。
【００１１】
交流−直流変換回路２は、交流電圧ＡＣを整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢが整流した脈流電圧を平滑する平滑コンデンサＣ１を備える。
【００１２】
インバータ回路３は、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１、Ｑ２と、このＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１、Ｑ２のスイッチングを制御するとともに、スイッチング周波数を決定するインバータ制御回路６を備える。このインバータ回路３は、インバータ制御回路６により、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１及びＱ２のスイッチングが制御され、平滑コンデンサＣ１に蓄えられた直流電圧を高周波電圧に変換するものである。
【００１３】
インバータ制御回路６は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１とＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２が交互にオン／オフするようにスイッチング制御している。
【００１４】
負荷回路４は、１次巻線Ｌ１−１がインバータ回路３に接続されるチョークコイルＬ１と、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１に接続されるコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２に接続される結合コンデンサＣ３を備えている。このコンデンサＣ２に並列に蛍光ランプＬＡは接続され、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１とコンデンサＣ２の共振により蛍光ランプＬＡを点灯する。
【００１５】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、チョークコイルＬ１の２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３と、それぞれの２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３に接続される予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと、それぞれの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに接続されるとともに蛍光ランプＬＡのフィラメントに接続される予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂを備える。
【００１６】
このフィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、チョークコイルＬ１の２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３を電源とし、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂの共振を利用して、蛍光ランプＬＡの放電開始前に蛍光ランプＬＡのフィラメントを十分に予熱して放電開始によるフィラメントの消耗を減少させ、蛍光ランプＬＡの点灯後は蛍光ランプＬＡの寿命を満足するように適度なフィラメント予熱電流を流してフィラメントを予熱するものである。
【００１７】
なお、２次巻線Ｌ１−２の巻き数は、１次巻線Ｌ１−１に対して巻き数が非常に少なく、予熱インダクタＬ２ａのＬ値をｌ２とするとき、ｌ２≫ｌ１−２の関係が成り立ち、後述するフィラメント予熱回路５ａのＬＣ共振の計算上ほとんど影響を受けないため、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓをフィラメント予熱回路５ａの電源としている。フィラメント予熱回路５ｂにおいてもフィラメント予熱回路５ａと同様である。
【００１８】
また、本実施の形態では、交流−直流変換回路２がダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣ１で構成される場合について説明したが、ダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣ１との間にアクティブフィルタ回路を備えて、ダイオードブリッジＤＢが整流する電圧よりも高い電圧に昇圧してもよい。
【００１９】
次に、蛍光ランプＬＡの点灯前に蛍光ランプＬＡのフィラメントに流れるフィラメント予熱電流と、蛍光ランプＬＡの点灯後に蛍光ランプＬＡのフィラメントに流れるフィラメント予熱電流について説明する。
【００２０】
点灯時の蛍光ランプＬＡに流れるランプ電流（蛍光ランプＬＡに放電する放電電流）をＩＬ、インバータ回路３がスイッチング動作する動作周波数をｆ、角速度ω＝２πｆ、コンデンサＣ２、Ｃ３の容量をｃ２，ｃ３、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１のＬ値をｌ１、点灯時のランプ等価抵抗ＲＬの抵抗値をｒＬ、フィラメント抵抗Ｒｆの抵抗値をｒｆ、平滑コンデンサＣ１の平滑電圧をＶＤＣとする。インバータ回路３の出力電圧Ｅの実効値はフーリエ展開により、以下の式１で表される。
【００２１】
【数１】
【００２２】
蛍光ランプＬＡが接続された状態の負荷回路４の回路方程式より、蛍光ランプＬＡの点灯時のランプ電流ＩＬの実効値は以下の式２で表される。
【００２３】
【数２】
【００２４】
次に、フィラメント予熱回路５ａの電源となる２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを求める。まず、変数Ｄ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｋ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｐ１を、それぞれ以下の式３に示す条件を満たすように設定する。
【００２５】
【数３】
【００２６】
このとき、蛍光ランプＬＡの点灯中に１次巻線Ｌ１−１に発生する電流ＩＢの実効値を求めると、以下の式４で表される。
【００２７】
【数４】
【００２８】
したがって、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓは、１次巻線Ｌ１−１に対する２次巻線Ｌ１−２の巻き数比をａとすると、以下の式５で表される。
【００２９】
【数５】
【００３０】
ここで、前述のように２次巻線Ｌ１−２の巻き数は、１次巻線Ｌ１−１側に対して巻き数が非常に少なく、２次巻線Ｌ１−２のＬ値をｌ１−２とするとき、ｌ２≫ｌ１−２の関係が成り立つ。したがって、フィラメント予熱回路５ａのＬＣ共振を計算する上で、２次巻線Ｌ１−２のＬ値は無視することができるので、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓは、計算上電源として扱う。
【００３１】
次に、変数Ａ４、Ｂ４、Ｄ４、Ｆ４、Ｇ４、Ｈ４を、それぞれ以下の式６に示す条件を満たすように設定する。ここで、予熱コンデンサＣ４ａの容量をｃ４とする。
【００３２】
【数６】
【００３３】
フィラメント予熱回路５ａは、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを電源として、予熱インダクタＬ２ａ、予熱コンデンサＣ４ａ、フィラメント抵抗Ｒｆの直列共振回路となるので、蛍光ランプＬＡの点灯中にフィラメントに流れるフィラメント予熱電流ＩｆＬの実効値は、以下の式７で表される。
【００３４】
【数７】
【００３５】
次に、蛍光ランプＬＡの予熱時のフィラメント予熱電流を求める。予熱時は、蛍光ランプＬＡの等価抵抗の抵抗値が∞となるので、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１に流れる電流ＩＢｐｒｅの実効値および蛍光ランプＬＡに印加される電圧ＶＬｐｒｅの実効値は、以下の式８で表される。
【００３６】
【数８】
【００３７】
ここで、変数Ａ３、Ｂ３を、それぞれ以下の式９に示す条件を満たすように設定する。
【００３８】
【数９】
【００３９】
前述のように、フィラメント予熱回路５ａは、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを電源として、予熱インダクタＬ２ａ、予熱コンデンサＣ４ａ、フィラメント抵抗Ｒｆの直列共振回路となるので、蛍光ランプＬＡの予熱中のフィラメント予熱電流ＩｆＬｐｒｅの実効値は、以下の式１０で表される。
【００４０】
【数１０】
【００４１】
このように、フィラメントに流れるフィラメント予熱電流ＩｆＬｐｒｅが求められる。
【００４２】
なお、フィラメント予熱回路５ｂの各部の電圧及び電流は、フィラメント予熱回路５ａの計算と同様に求められるので、説明を省略する。
【００４３】
次に、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがある場合と、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合とを比較する。
【００４４】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがある場合をパターン１とし、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合をパターン２、パターン３とする。
【００４５】
パターン１は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを備え、蛍光ランプＬＡの予熱時に必要なフィラメント予熱電流（例えば、０．４Ａ〜０．８Ａ）となるように、電圧値及び各電子部品の設定値を設定したものである。
【００４６】
パターン２は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをなくし、蛍光ランプＬＡの予熱時に必要なフィラメント予熱電流（例えば、０．４Ａ〜０．８Ａ）となるように、電圧値及び各電子部品の設定値を設定したものである。
【００４７】
パターン３は、パターン１の各電子部品の設定値を同じ状態にして、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをなくしたものである。
【００４８】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合においては、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３に発生する電圧を電源として、予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、フィラメント抵抗Ｒｆによりフィラメント予熱電流が抑制され、蛍光ランプＬＡの点灯中のフィラメント予熱電流ＩｆＬの実効値は、式７において、ｌ２、ｌ３＝０として示される。
【００４９】
また、蛍光ランプＬＡの予熱時の関係式は、式１０において、ｌ２、ｌ３＝０として示される。
【００５０】
また、使用する蛍光ランプＬＡとして、ＦＨＦ３２ランプを用いることとする。
【００５１】
ここで、それぞれのパターンにおける各条件（電圧値及び電子部品の定数）を纏めたものを表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
なお、本実施の形態では、蛍光ランプＬＡにＦＨＦ３２ランプを用いる場合について説明しているが、使用する蛍光ランプＬＡは他の種類のものでもよく、使用する蛍光ランプＬＡの種類に応じたフィラメント予熱電流となるように、各条件（電圧値及び電子部品の定数）を適宜設定する。
【００５４】
次に、図２〜図４を用いて、パターン１、パターン２およびパターン３を比較しながら、予熱時の特性を説明する。
【００５５】
図２は、パターン１におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図であり、図３は、パターン２におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図であり、図４は、パターン３におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図である。
【００５６】
この図２〜図４に示す特性図は、表１に示す定数を式１〜式１０に適用して算出したものである。
【００５７】
蛍光ランプＬＡのフィラメントの予熱特性はＪＩＳ Ｃ ７６１７に規定されている。例えば、ＦＨＦ３２ランプについては、予熱時間を１ｓとしたときに、０．５Ａ以上のフィラメント予熱電流が必要となる。また、ランプ両端間開放電圧の最小値より２４０Ｖ以下で予熱しないと、予熱中に蛍光ランプＬＡが点灯してしまい、最適な予熱ができないことになる。
【００５８】
そこで、フィラメントのフィラメント予熱電流の設計値は、図２のＤ点、図３のＤ’点に示すように、例えば０．５５Ａに設計する。このときのランプ両端電圧は図２のＣ点、図３のＣ’点に示すように２００Ｖ以下となり、蛍光ランプＬＡが放電開始する２４０Ｖ以下のため、予熱中に蛍光ランプＬＡが点灯することもなく、最適な予熱ができる。
【００５９】
しかしながら、パターン３の場合は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがないため、ＬＣ共振がなく、図２に示すフィラメント予熱電流Ｄに対して図４に示すフィラメント予熱電流Ｄ’’点は大幅に減少する。このように、パターン３のフィラメント予熱電流は、予熱時に必要な最小値（０．５Ａ）にも満たない。そのため、この状態から蛍光ランプＬＡを点灯させる始動電圧を加えると、フィラメントが充分予熱できていないため、フィラメントに塗布している陰極物質が飛散し、蛍光ランプＬＡ（フィラメント）が短寿命となる。
【００６０】
次に、図２〜図４を用いて、パターン１、パターン２およびパターン３を比較しながら、点灯時の特性を説明する。
【００６１】
点灯時のフィラメント予熱電流は、フィラメントを適度に予熱できるフィラメント予熱電流であればよく、少ないほど回路効率（入力電力に対する光変換効率）がよくなる。
【００６２】
パターン１、パターン２における蛍光ランプＬＡに流れるランプ電流は、図２のＡ点、図３のＡ’点に示すように０．４Ａである。
【００６３】
このときのフィラメント予熱電流は、図２のＢ点、図３のＢ’点に示すように、パターン２では０．３３Ａであるのに対し、パターン１では０．１２Ａと大幅に低減されている。
【００６４】
このフィラメント予熱電流によるフィラメントロスを電力に換算すると、Ｗ＝Ｉ２×２Ｒｆ（１本の蛍光ランプにフィラメントが２本あるため２Ｒとなる）より、フィラメント抵抗Ｒｆの抵抗値ｒｆ＝１２Ωとして、パターン２は３．８４Ｗ、パターン１は０．３５Ｗとなる。
【００６５】
したがって、パターン１における蛍光ランプＬＡの１本当たりのフィラメントロスは、パターン２のフィラメントロスに対して９％に大幅に低減している。
【００６６】
また、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、予熱インダクタＬ２ａと予熱コンデンサＣ４ａ、または予熱インダクタＬ２ｂと予熱コンデンサＣ４ｂによるＬＣ共振を用いるため、チョークコイルＬ１の２次側に発生する電圧は、大きな電圧を必要としない。つまり、１次側に発生する電圧の１／１０以下の電圧が発生すれば、十分に動作することを示している。１次側１４５Ｔに対し２次側４Ｔの非常に少ない巻き数で効果を得ることができる。チョークコイルＬ１の一次側には、ランプ始動時に１０００Ｖの電圧が印加されるので、チョークコイルＬ１の２次側には１次側に発生する電圧に応じた電圧が発生する。しかし、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３の巻き数比ａが１／１０以下であれば、２次側に発生する電圧は１００Ｖ以下となり、トランスの絶縁構造、フィラメント予熱回路の部品選択にも有利である。
【００６７】
また、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３の巻き数比ａを１／１０以下にすると、２次側に発生する電圧を１００Ｖ以下に抑える事ができるので、放電灯点灯回路１を実装するプリント基板ＰＷＢの配線パターンを細くすることができ、放電灯点灯回路を実装するプリント基板ＰＷＢの配線パターン間の絶縁距離を短くすることができる。したがって、プリント基板ＰＷＢが小型化でき、後述する放電灯点灯装置１０の小型化ができる。
【００６８】
パターン３は、パターン１と比較すると、図４のＢ’’点に示す点灯中のフィラメント予熱電流は、若干の減少にとどまっている。これは、パターン１に示すフィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振の影響を受けずに、点灯時は予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのインピーダンスで概略フィラメント予熱電流が決定されることを示している。
【００６９】
よって、予熱時のフィラメント予熱電流の設定は予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振で決定され、点灯時のフィラメント予熱電流は予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂの容量（インピーダンス）のみの設定で回路設計が行えるため、定数設計が容易に行える。このことより、蛍光ランプＬＡの点灯時のフィラメントロスを低減することができるとともに、蛍光ランプＬＡの予熱時にフィラメントに流すフィラメント予熱電流の設定幅を大幅に広げることができる。
【００７０】
次に、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに用いるインダクタの飽和特性について説明する。
【００７１】
図５は、インダクタの飽和特性図である。
図５に示す飽和特性は、例えば、ＴＤＫ製ＳＰ０５０８ＴＹＰＥ（以下、ＳＰ０５０８という。）のインダクタＬｗの飽和特性であり、ＳＰ０５０８の直流重畳特性を示す。
【００７２】
この直流重畳特性は、一定以上の電流を流すと、急激にＬ値が減少する飽和特性を示しており、例えば、Ｌ値が１００μＨのＳＰ０５０８の場合、０．５Ａを越えるあたりからＬ値が減少し始め、０．７Ａを越えると急激にＬ値が減少する特性であることを示している。
【００７３】
蛍光ランプＬＡのランプフィラメントの予熱は前述のようにＪＩＳ Ｃ ７６１７に規定されている。例えば、ＦＨＦ３２ランプについては、予熱時間を２ｓとしたときに、０．４Ａ以上のフィラメント予熱電流が必要となり、また、最大のフィラメント予熱電流は０．８Ａとなる。
【００７４】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂによる予熱特性は、前述のパターン１に示す予熱特性（図３）を示し、このときの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのＬ値は、表１に示すように１００μＨであった。ここで、この予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに、飽和特性を有するインダクタＬｗ（例えば、Ｌ値が１００μＨのＳＰ０５０８）を使用する。
【００７５】
このインダクタＬｗの特性は、図５に示す直流重畳特性より、０．７Ａ以上のフィラメント予熱電流が流れた場合にＬ値が低下することとなる。Ｌ値が低下すると、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振が弱まり、図５に示すようにフィラメント予熱電流が流れなくなる。フィラメント予熱電流が流れなくなると、インダクタＬｗの直流重畳特性により、Ｌ値が元の値に復帰してフィラメント予熱電流を流すようになる。この繰り返しにより、フィラメント予熱電流がインダクタＬｗの飽和電流付近でほぼ一定となり、フィラメント予熱電流の最大値を制御することができる。
【００７６】
よって、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、予熱インダクタＬ２ｂに用いるインダクタＬｗの直流重畳特性の飽和点を、蛍光ランプＬＡに必要なフィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に設計すると、最大フィラメント予熱電流を制限することが可能となる。
【００７７】
また、一般にインダクタの大きさが小型のものである場合、飽和電流も小さくなるので、フィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に飽和点を持つようにすることにより、使用するインダクタＬｗを飽和電流の小さいものに選定することができ、小型のインダクタＬｗを使用することができる。したがって、インダクタＬｗをプリント基板ＰＷＢに実装する加工性が向上し、また、プリント基板ＰＷＢの小型化（後述する放電灯点灯装置１０の小型化）ができる。
【００７８】
このように、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに飽和特性を有するインダクタＬｗを用いると、フィラメントの予熱時にフィラメント予熱電流を大きくできるとともに、インダクタＬｗの飽和特性によって、フィラメントに流れるフィラメント予熱電流の最大値を制御することができる。
【００７９】
実施例１．
図６は、本実施例に用いるインダクタの構成図であり、図７は、フィラメント予熱回路のインダクタをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【００８０】
放電灯点灯装置１０は、プリント基板ＰＷＢと、プリント基板ＰＷＢ上に搭載される放電灯点灯回路１と、プリント基板ＰＷＢ上に取り付けられる入力端子台ＣＮｉ及び出力端子台ＣＮｏを備える。
【００８１】
プリント基板ＰＷＢは、細長い長方形をなしており、長手方向の一端側に交流電圧ＡＣを供給するための電源線が接続される入力端子台ＣＮｉが取り付けられ、長手方向の他端側に蛍光ランプＬＡに接続するためのランプ電線が接続される出力端子台ＣＮｏが取り付けられる。
【００８２】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ａ、２２０ｂを備えている。
【００８３】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【００８４】
なお、出力端子台ＣＮｏ側とは、プリント基板ＰＷＢの長手方向の略中央付近から出力端子台ＣＮｏが配置されるプリント基板ＰＷＢの長手方向の端部までの間をいう。
【００８５】
この予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０を並列に近接して配置した場合、互いの磁束の影響により設計値通りに回路が動作しない場合（例えば、フィラメント予熱回路のＬＣ共振が不安定になるなど）がある。
【００８６】
しかしながら、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。
【００８７】
実施例２．
図８は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【００８８】
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
【００８９】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【００９０】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの長手方向に対して整列するように配置される。
【００９１】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【００９２】
したがって、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【００９３】
実施例３．
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
【００９４】
図９は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【００９５】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【００９６】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０の延長線がほぼ垂直方向に交わるように配置される。
【００９７】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【００９８】
したがって、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂは、ボディ部２１０の延長線が垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【００９９】
実施例４．
本実施例は、実施例３のプリント基板ＰＷＢに実装する予熱インダクタの形状が異なる場合を示すものである。
【０１００】
図１０は、本実施例に用いる予熱インダクタの構成図であり、図１１は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１０１】
予熱インダクタＬ２ａは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ａは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ａ、２２０ｂを備えている。
【０１０２】
予熱インダクタＬ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のラジアル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ垂直となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ｂは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ｃ、２２０ｄを備え、一方のリード線２２０ｃは、他方のリード線２２０ｄ側に折り曲げられている。
【０１０３】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、それぞれプリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。
【０１０４】
したがって、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、実施例３と同様に、ほぼ垂直となるようにプリント基板ＰＷＢに配置される。
【０１０５】
そのため、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１０６】
実施の形態２．
本実施の形態は、実施の形態１に示す放電灯点灯回路に接続される蛍光ランプが２本となるものである。
【０１０７】
本実施の形態において、実施の形態１に示す部分と同じ構成の部分は同符号を付し、説明を省略する。
【０１０８】
図１２は、２本の蛍光ランプを直列に接続する放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【０１０９】
放電灯点灯回路１ａは、入力される交流電圧ＡＣを整流するとともに、平滑して平滑電圧を生成する交流−直流変換回路２と、この交流−直流変換回路２が生成する平滑電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路３と、インバータ回路３が変換した高周波電圧を接続される蛍光ランプＬＡ、ＬＢに供給する負荷回路４と、接続される蛍光ランプＬＡ、ＬＢのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂ、５ｃを備える。
【０１１０】
負荷回路４ａは、１次巻線Ｌ１−１がインバータ回路３に接続されるチョークコイルＬ１ａと、チョークコイルＬ１ａの１次巻線Ｌ１−１に接続されるコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２に接続される結合コンデンサＣ３を備えている。このコンデンサＣ２と並列に、直列接続された蛍光ランプＬＡ、ＬＢが接続され、チョークコイルＬ１ａの１次巻線Ｌ１−１とコンデンサＣ２の共振により蛍光ランプＬＡ、ＬＢを点灯する。
【０１１１】
チョークコイルＬ１ａは、３本の２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４を備える。
【０１１２】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂ、５ｃは、チョークコイルＬ１ａの２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４と、それぞれの２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４に接続される予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃと、それぞれの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに接続されるとともに蛍光ランプＬＡのフィラメントに接続される予熱予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃを備える。
【０１１３】
蛍光ランプＬＡ、ＬＢは直列接続され、蛍光ランプＬＡと蛍光ランプＬＢとが接続する部分は、それぞれのフィラメントの一端同士が接続され、他端はフィラメント予熱回路５ｃが接続される。
【０１１４】
フィラメント予熱回路５ａは、蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱し、フィラメント予熱回路５ｂは、蛍光ランプＬＢのフィラメントを予熱し、フィラメント予熱回路５ｃは、蛍光ランプＬＡのフィラメントと蛍光ランプＬＢのフィラメントをともに予熱する。
【０１１５】
このように、蛍光ランプＬＡのフィラメントと蛍光ランプＬＢのフィラメントをともに予熱するフィラメント予熱回路５ｃを備えるので、フィラメント予熱電流の最小値及び最大値の兼ね合いから、蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ及び蛍光ランプＬＢのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ｂと同じＬＣ共振（予熱インダクタＬ２ｃ、予熱コンデンサＣ４ｃの定数を予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ及び予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂと同じ定数にする。）とすることもでき、また、異なるＬＣ共振（予熱インダクタＬ２ｃ、予熱コンデンサＣ４ｃの定数を予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ及び予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂと異なる定数にする。）とすることもできる。
【０１１６】
なお、本実施の形態では、蛍光ランプＬＡ、ＬＢが２本直列に接続される場合について説明したが、３本以上の蛍光ランプを直列に接続してもよい。この場合、直列接続する蛍光ランプの本数に応じてフィラメント予熱回路を追加する。
【０１１７】
次に、この放電灯点灯回路１ａを組み込んだ照明器具について説明する。
【０１１８】
図１３は、本実施の形態を示す放電灯点灯回路を備える照明器具である。
【０１１９】
照明器具１００は、入力される交流電圧ＡＣを変換して、蛍光ランプＬＡ、ＬＢに電力を供給する放電灯点灯装置１０ａと、蛍光ランプＬＡを機械的に保持するとともに、放電灯点灯装置１０ａと蛍光ランプＬＡ、ＬＢを電気的に接続するランプソケット２００と、蛍光ランプＬＡ、ＬＢが発する光を反射する反射板３００と、放電灯点灯装置１０ａと反射板３００が取り付けられるとともに、天井などに固定される器具本体４００から構成される。
【０１２０】
放電灯点灯装置１０ａは、放電灯点灯回路１ａが実装されたプリント基板ＰＷＢを備える。
【０１２１】
照明器具に取り付けられる蛍光ランプＬＡ、ＬＢの特性は、ＪＩＳ Ｃ７６１７に定められていることは前述の通りであるが、メーカ毎或いは蛍光ランプＬＡ、ＬＢの製造バラツキによって、フィラメントの特性が若干異なることがある。そのため、蛍光ランプＬＡ、ＬＢの交換などによって、照明器具１００に取り付けられる蛍光ランプＬＡ、ＬＢ（フィラメント）の特性にバラツキが生じることがあるので、放電灯点灯回路１を設計する上で、このバラツキを考慮した予熱時のフィラメント予熱電流及び点灯時のフィラメント予熱電流を設定する必要がある。このような場合であっても、ＪＩＳ Ｃ７６１７に適合したフィラメント予熱電流が供給できるように、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃのＬＣ共振を設定すればよく、設計が容易になる。
【０１２２】
実施例１．
図１４は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１２３】
放電灯点灯装置１０ａは、プリント基板ＰＷＢと、プリント基板ＰＷＢ上に搭載される放電灯点灯回路と、プリント基板ＰＷＢ上に取り付けられる入力端子台ＣＮｉ及び出力端子台ＣＮｏを備える。
【０１２４】
プリント基板ＰＷＢは、細長い長方形をなしており、交流電圧ＡＣを供給するための電源線が接続される入力端子台ＣＮｉが長手方向の一端側に取り付けられ、長手方向の他端側に蛍光ランプＬＡ、ＬＢに接続するためのランプ電線が接続される出力端子台ＣＮｏが取り付けられる。
【０１２５】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１２６】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【０１２７】
なお、出力端子台ＣＮｏ側とは、プリント基板ＰＷＢの長手方向の略中央付近から出力端子台ＣＮｏが配置されるプリント基板ＰＷＢの長手方向の端部までの間をいう。
【０１２８】
また、予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の長手方向が、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０の長手方向に対してプリント基板ＰＷＢの長手方向に整列するように配置される。
【０１２９】
プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。
【０１３０】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【０１３１】
したがって、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０の長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１３２】
実施例２．
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
【０１３３】
図１５は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１３４】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１３５】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【０１３６】
予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線が予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０にほぼ垂直に交わるように配置される。
【０１３７】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【０１３８】
したがって、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにほぼ垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１３９】
また、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。
【０１４０】
実施例３．
本実施例は、実施例１と実施例２を組み合わせるときのプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装する場合を示すものである。
【０１４１】
図１６は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１４２】
予熱インダクタＬ２ａは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の一端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。
【０１４３】
予熱インダクタＬ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０の長手方向が、予熱インダクタＬ２ａのボディ部２１０の長手方向に対してプリント基板ＰＷＢの長手方向に整列するように配置される。
【０１４４】
予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線が予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０にほぼ垂直に交わるように配置される。
【０１４５】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【０１４６】
したがって、予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、予熱インダクタＬ２ａのボディ部２１０の長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１４７】
また、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにほぼ垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１４８】
実施例４．
本実施例は、実施例３のプリント基板ＰＷＢに実装する予熱インダクタの形状が異なる場合を示すものである。
【０１４９】
図１７は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１５０】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１５１】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【０１５２】
予熱インダクタＬ２ｃは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のラジアル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ垂直となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１５３】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは、それぞれプリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。
【０１５４】
したがって、予熱インダクタＬ２ｃと予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０は、実施例２と同様に、ほぼ垂直となるようにプリント基板ＰＷＢに配置される。
【０１５５】
そのため、予熱インダクタＬ２ｃと予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０は、垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１５６】
なお、本実施例では、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにアキシャル型インダクタを用い、予熱インダクタＬ２ｃにラジアル型インダクタを用いる場合について説明したが、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにラジアル型インダクタ、予熱インダクタＬ２ｃにアキシャル型インダクタを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】実施の形態１に示す放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【図２】実施の形態１を示す放電灯点灯回路の特性図である。
【図３】実施の形態１を示す放電灯点灯回路の特性と比較するための特性図である。
【図４】実施の形態１を示す放電灯点灯回路の特性と比較するための他の特性図である。
【図５】実施の形態１を示す放電灯点灯回路のインダクタの特性図である。
【図６】実施の形態１を示す放電灯点灯回路のインダクタの構造を示す側面図である。
【図７】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の実施例を示す上視図である。
【図８】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図９】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図１０】実施の形態１を示す放電灯点灯回路のインダクタの他の構造を示す側面図
【図１１】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。である。
【図１２】実施の形態２に示す放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【図１３】実施の形態２に示す照明器具の斜視図である。
【図１４】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の実施例を示す上視図である。
【図１５】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図１６】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図１７】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１、１ａ 放電灯点灯回路、２ 交流−直流変換回路、３ インバータ回路、４、４ａ 負荷回路、５ａ、５ｂ、５ｃ フィラメント予熱回路、６ インバータ制御回路、１００ 照明器具、２００ ランプソケット、３００ 反射板、４００ 器具本体、２１０ ボディ部、２１１ コア、２１２ 巻き線、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ リード線、ＡＣ 交流電圧、ＤＢ ダイオードブリッジ、Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｃ２ コンデンサ、Ｃ３ 結合コンデンサ、Ｃ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃ 予熱コンデンサ、Ｑ１、Ｑ２ ＭＯＳ−ＦＥＴ、Ｌ１、Ｌ１ａ チョークコイル、Ｌ１−１ １次巻線、Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４ ２次巻線、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ 予熱インダクタ、ＬＡ、ＬＢ 蛍光ランプ、ＰＷＢ プリント基板、ＣＮｉ 入力端子台、ＣＮｏ 出力端子台。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯点灯回路が蛍光ランプを点灯する際に、蛍光ランプのフィラメントに流れる電流を制御する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球規模での温暖化防止対策が求められる中、企業や公共施設では様々な省エネ製品の導入により、省エネ・ＣＯ２削減に取り組んでおり、建物におけるエネルギー消費量の大きさから、照明器具に対する省エネ期待も高まっている。
【０００３】
放電灯点灯装置の総合効率の改善は、放電灯点灯装置内の回路動作による回路ロス及び蛍光ランプのフィラメントに流れる電流によるフィラメントロスを低減することにより行える。
【０００４】
このフィラメントロスは、蛍光ランプの点灯中にフィラメントに流れる電流により熱に変換されるエネルギーで、フィラメントの加熱に最低限必要な電流以外をカットすることにより、低減することができる。例えば、蛍光ランプの点灯前のフィラメント予熱電流を十分に流し、蛍光ランプの点灯後の無駄なフィラメントロスを削減するようにフィラメントインバータを備える技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３４９８４号公報（段落「００２９」、段落「００３０」、図１及び図２参照。）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、フィラメントインバータを備える場合、フィラメント予熱回路専用のトランスを使用しなければならないこと、フィラメント予熱電流がトランスの１次巻線・２次巻線の巻き数比もしくは巻き数比とコンデンサ容量で決定されることなど、設計の自由度がなく、大型の部品も必要となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる放電灯点灯回路は、交流電圧を直流電圧に変換する交流−直流変換回路と、上記交流−直流変換回路から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、一端が上記インバータ回路に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプが接続される２次巻線を有するチョークコイル、上記蛍光ランプに並列に接続されるコンデンサ、及び、一端が上記インバータ回路に接続され、他端に上記蛍光ランプが接続される結合コンデンサ、を有する負荷回路と、上記チョークコイルの２次巻線から電源が供給され、予熱インダクタ、予熱コンデンサ及び、上記蛍光ランプのフィラメントが直列接続されて直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蛍光ランプの予熱時のフィラメント予熱電流を予熱に必要な電流値に設定することができるとともに、蛍光ランプの点灯時のフィラメント予熱電流を抑制して、蛍光ランプのフィラメントロスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態を示す放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【００１０】
放電灯点灯回路１は、入力される交流電圧ＡＣを整流するとともに、平滑して平滑電圧を生成する交流−直流変換回路２と、この交流−直流変換回路２が生成する平滑電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路３と、インバータ回路３が変換した高周波電圧を接続される蛍光ランプＬＡに供給する負荷回路４と、接続される蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂを備える。
【００１１】
交流−直流変換回路２は、交流電圧ＡＣを整流するダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢが整流した脈流電圧を平滑する平滑コンデンサＣ１を備える。
【００１２】
インバータ回路３は、スイッチング素子であるＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１、Ｑ２と、このＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１、Ｑ２のスイッチングを制御するとともに、スイッチング周波数を決定するインバータ制御回路６を備える。このインバータ回路３は、インバータ制御回路６により、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１及びＱ２のスイッチングが制御され、平滑コンデンサＣ１に蓄えられた直流電圧を高周波電圧に変換するものである。
【００１３】
インバータ制御回路６は、ＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ１とＭＯＳ−ＦＥＴ Ｑ２が交互にオン／オフするようにスイッチング制御している。
【００１４】
負荷回路４は、１次巻線Ｌ１−１がインバータ回路３に接続されるチョークコイルＬ１と、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１に接続されるコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２に接続される結合コンデンサＣ３を備えている。このコンデンサＣ２に並列に蛍光ランプＬＡは接続され、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１とコンデンサＣ２の共振により蛍光ランプＬＡを点灯する。
【００１５】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、チョークコイルＬ１の２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３と、それぞれの２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３に接続される予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと、それぞれの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに接続されるとともに蛍光ランプＬＡのフィラメントに接続される予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂを備える。
【００１６】
このフィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、チョークコイルＬ１の２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３を電源とし、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂの共振を利用して、蛍光ランプＬＡの放電開始前に蛍光ランプＬＡのフィラメントを十分に予熱して放電開始によるフィラメントの消耗を減少させ、蛍光ランプＬＡの点灯後は蛍光ランプＬＡの寿命を満足するように適度なフィラメント予熱電流を流してフィラメントを予熱するものである。
【００１７】
なお、２次巻線Ｌ１−２の巻き数は、１次巻線Ｌ１−１に対して巻き数が非常に少なく、予熱インダクタＬ２ａのＬ値をｌ２とするとき、ｌ２≫ｌ１−２の関係が成り立ち、後述するフィラメント予熱回路５ａのＬＣ共振の計算上ほとんど影響を受けないため、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓをフィラメント予熱回路５ａの電源としている。フィラメント予熱回路５ｂにおいてもフィラメント予熱回路５ａと同様である。
【００１８】
また、本実施の形態では、交流−直流変換回路２がダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣ１で構成される場合について説明したが、ダイオードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣ１との間にアクティブフィルタ回路を備えて、ダイオードブリッジＤＢが整流する電圧よりも高い電圧に昇圧してもよい。
【００１９】
次に、蛍光ランプＬＡの点灯前に蛍光ランプＬＡのフィラメントに流れるフィラメント予熱電流と、蛍光ランプＬＡの点灯後に蛍光ランプＬＡのフィラメントに流れるフィラメント予熱電流について説明する。
【００２０】
点灯時の蛍光ランプＬＡに流れるランプ電流（蛍光ランプＬＡに放電する放電電流）をＩＬ、インバータ回路３がスイッチング動作する動作周波数をｆ、角速度ω＝２πｆ、コンデンサＣ２、Ｃ３の容量をｃ２，ｃ３、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１のＬ値をｌ１、点灯時のランプ等価抵抗ＲＬの抵抗値をｒＬ、フィラメント抵抗Ｒｆの抵抗値をｒｆ、平滑コンデンサＣ１の平滑電圧をＶＤＣとする。インバータ回路３の出力電圧Ｅの実効値はフーリエ展開により、以下の式１で表される。
【００２１】
【数１】
【００２２】
蛍光ランプＬＡが接続された状態の負荷回路４の回路方程式より、蛍光ランプＬＡの点灯時のランプ電流ＩＬの実効値は以下の式２で表される。
【００２３】
【数２】
【００２４】
次に、フィラメント予熱回路５ａの電源となる２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを求める。まず、変数Ｄ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１、Ｋ１、Ｍ１、Ｎ１、Ｐ１を、それぞれ以下の式３に示す条件を満たすように設定する。
【００２５】
【数３】
【００２６】
このとき、蛍光ランプＬＡの点灯中に１次巻線Ｌ１−１に発生する電流ＩＢの実効値を求めると、以下の式４で表される。
【００２７】
【数４】
【００２８】
したがって、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓは、１次巻線Ｌ１−１に対する２次巻線Ｌ１−２の巻き数比をａとすると、以下の式５で表される。
【００２９】
【数５】
【００３０】
ここで、前述のように２次巻線Ｌ１−２の巻き数は、１次巻線Ｌ１−１側に対して巻き数が非常に少なく、２次巻線Ｌ１−２のＬ値をｌ１−２とするとき、ｌ２≫ｌ１−２の関係が成り立つ。したがって、フィラメント予熱回路５ａのＬＣ共振を計算する上で、２次巻線Ｌ１−２のＬ値は無視することができるので、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓは、計算上電源として扱う。
【００３１】
次に、変数Ａ４、Ｂ４、Ｄ４、Ｆ４、Ｇ４、Ｈ４を、それぞれ以下の式６に示す条件を満たすように設定する。ここで、予熱コンデンサＣ４ａの容量をｃ４とする。
【００３２】
【数６】
【００３３】
フィラメント予熱回路５ａは、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを電源として、予熱インダクタＬ２ａ、予熱コンデンサＣ４ａ、フィラメント抵抗Ｒｆの直列共振回路となるので、蛍光ランプＬＡの点灯中にフィラメントに流れるフィラメント予熱電流ＩｆＬの実効値は、以下の式７で表される。
【００３４】
【数７】
【００３５】
次に、蛍光ランプＬＡの予熱時のフィラメント予熱電流を求める。予熱時は、蛍光ランプＬＡの等価抵抗の抵抗値が∞となるので、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１に流れる電流ＩＢｐｒｅの実効値および蛍光ランプＬＡに印加される電圧ＶＬｐｒｅの実効値は、以下の式８で表される。
【００３６】
【数８】
【００３７】
ここで、変数Ａ３、Ｂ３を、それぞれ以下の式９に示す条件を満たすように設定する。
【００３８】
【数９】
【００３９】
前述のように、フィラメント予熱回路５ａは、２次巻線Ｌ１−２に発生する電圧ＶＬ２Ｓを電源として、予熱インダクタＬ２ａ、予熱コンデンサＣ４ａ、フィラメント抵抗Ｒｆの直列共振回路となるので、蛍光ランプＬＡの予熱中のフィラメント予熱電流ＩｆＬｐｒｅの実効値は、以下の式１０で表される。
【００４０】
【数１０】
【００４１】
このように、フィラメントに流れるフィラメント予熱電流ＩｆＬｐｒｅが求められる。
【００４２】
なお、フィラメント予熱回路５ｂの各部の電圧及び電流は、フィラメント予熱回路５ａの計算と同様に求められるので、説明を省略する。
【００４３】
次に、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがある場合と、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合とを比較する。
【００４４】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがある場合をパターン１とし、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合をパターン２、パターン３とする。
【００４５】
パターン１は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを備え、蛍光ランプＬＡの予熱時に必要なフィラメント予熱電流（例えば、０．４Ａ〜０．８Ａ）となるように、電圧値及び各電子部品の設定値を設定したものである。
【００４６】
パターン２は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをなくし、蛍光ランプＬＡの予熱時に必要なフィラメント予熱電流（例えば、０．４Ａ〜０．８Ａ）となるように、電圧値及び各電子部品の設定値を設定したものである。
【００４７】
パターン３は、パターン１の各電子部品の設定値を同じ状態にして、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをなくしたものである。
【００４８】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂに予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがない場合においては、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３に発生する電圧を電源として、予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、フィラメント抵抗Ｒｆによりフィラメント予熱電流が抑制され、蛍光ランプＬＡの点灯中のフィラメント予熱電流ＩｆＬの実効値は、式７において、ｌ２、ｌ３＝０として示される。
【００４９】
また、蛍光ランプＬＡの予熱時の関係式は、式１０において、ｌ２、ｌ３＝０として示される。
【００５０】
また、使用する蛍光ランプＬＡとして、ＦＨＦ３２ランプを用いることとする。
【００５１】
ここで、それぞれのパターンにおける各条件（電圧値及び電子部品の定数）を纏めたものを表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
なお、本実施の形態では、蛍光ランプＬＡにＦＨＦ３２ランプを用いる場合について説明しているが、使用する蛍光ランプＬＡは他の種類のものでもよく、使用する蛍光ランプＬＡの種類に応じたフィラメント予熱電流となるように、各条件（電圧値及び電子部品の定数）を適宜設定する。
【００５４】
次に、図２〜図４を用いて、パターン１、パターン２およびパターン３を比較しながら、予熱時の特性を説明する。
【００５５】
図２は、パターン１におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図であり、図３は、パターン２におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図であり、図４は、パターン３におけるフィラメント予熱回路の特性を示す特性図である。
【００５６】
この図２〜図４に示す特性図は、表１に示す定数を式１〜式１０に適用して算出したものである。
【００５７】
蛍光ランプＬＡのフィラメントの予熱特性はＪＩＳ Ｃ ７６１７に規定されている。例えば、ＦＨＦ３２ランプについては、予熱時間を１ｓとしたときに、０．５Ａ以上のフィラメント予熱電流が必要となる。また、ランプ両端間開放電圧の最小値より２４０Ｖ以下で予熱しないと、予熱中に蛍光ランプＬＡが点灯してしまい、最適な予熱ができないことになる。
【００５８】
そこで、フィラメントのフィラメント予熱電流の設計値は、図２のＤ点、図３のＤ’点に示すように、例えば０．５５Ａに設計する。このときのランプ両端電圧は図２のＣ点、図３のＣ’点に示すように２００Ｖ以下となり、蛍光ランプＬＡが放電開始する２４０Ｖ以下のため、予熱中に蛍光ランプＬＡが点灯することもなく、最適な予熱ができる。
【００５９】
しかしながら、パターン３の場合は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂがないため、ＬＣ共振がなく、図２に示すフィラメント予熱電流Ｄに対して図４に示すフィラメント予熱電流Ｄ’’点は大幅に減少する。このように、パターン３のフィラメント予熱電流は、予熱時に必要な最小値（０．５Ａ）にも満たない。そのため、この状態から蛍光ランプＬＡを点灯させる始動電圧を加えると、フィラメントが充分予熱できていないため、フィラメントに塗布している陰極物質が飛散し、蛍光ランプＬＡ（フィラメント）が短寿命となる。
【００６０】
次に、図２〜図４を用いて、パターン１、パターン２およびパターン３を比較しながら、点灯時の特性を説明する。
【００６１】
点灯時のフィラメント予熱電流は、フィラメントを適度に予熱できるフィラメント予熱電流であればよく、少ないほど回路効率（入力電力に対する光変換効率）がよくなる。
【００６２】
パターン１、パターン２における蛍光ランプＬＡに流れるランプ電流は、図２のＡ点、図３のＡ’点に示すように０．４Ａである。
【００６３】
このときのフィラメント予熱電流は、図２のＢ点、図３のＢ’点に示すように、パターン２では０．３３Ａであるのに対し、パターン１では０．１２Ａと大幅に低減されている。
【００６４】
このフィラメント予熱電流によるフィラメントロスを電力に換算すると、Ｗ＝Ｉ２×２Ｒｆ（１本の蛍光ランプにフィラメントが２本あるため２Ｒとなる）より、フィラメント抵抗Ｒｆの抵抗値ｒｆ＝１２Ωとして、パターン２は３．８４Ｗ、パターン１は０．３５Ｗとなる。
【００６５】
したがって、パターン１における蛍光ランプＬＡの１本当たりのフィラメントロスは、パターン２のフィラメントロスに対して９％に大幅に低減している。
【００６６】
また、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂは、予熱インダクタＬ２ａと予熱コンデンサＣ４ａ、または予熱インダクタＬ２ｂと予熱コンデンサＣ４ｂによるＬＣ共振を用いるため、チョークコイルＬ１の２次側に発生する電圧は、大きな電圧を必要としない。つまり、１次側に発生する電圧の１／１０以下の電圧が発生すれば、十分に動作することを示している。１次側１４５Ｔに対し２次側４Ｔの非常に少ない巻き数で効果を得ることができる。チョークコイルＬ１の一次側には、ランプ始動時に１０００Ｖの電圧が印加されるので、チョークコイルＬ１の２次側には１次側に発生する電圧に応じた電圧が発生する。しかし、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３の巻き数比ａが１／１０以下であれば、２次側に発生する電圧は１００Ｖ以下となり、トランスの絶縁構造、フィラメント予熱回路の部品選択にも有利である。
【００６７】
また、チョークコイルＬ１の１次巻線Ｌ１−１、２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３の巻き数比ａを１／１０以下にすると、２次側に発生する電圧を１００Ｖ以下に抑える事ができるので、放電灯点灯回路１を実装するプリント基板ＰＷＢの配線パターンを細くすることができ、放電灯点灯回路を実装するプリント基板ＰＷＢの配線パターン間の絶縁距離を短くすることができる。したがって、プリント基板ＰＷＢが小型化でき、後述する放電灯点灯装置１０の小型化ができる。
【００６８】
パターン３は、パターン１と比較すると、図４のＢ’’点に示す点灯中のフィラメント予熱電流は、若干の減少にとどまっている。これは、パターン１に示すフィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振の影響を受けずに、点灯時は予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのインピーダンスで概略フィラメント予熱電流が決定されることを示している。
【００６９】
よって、予熱時のフィラメント予熱電流の設定は予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振で決定され、点灯時のフィラメント予熱電流は予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂの容量（インピーダンス）のみの設定で回路設計が行えるため、定数設計が容易に行える。このことより、蛍光ランプＬＡの点灯時のフィラメントロスを低減することができるとともに、蛍光ランプＬＡの予熱時にフィラメントに流すフィラメント予熱電流の設定幅を大幅に広げることができる。
【００７０】
次に、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに用いるインダクタの飽和特性について説明する。
【００７１】
図５は、インダクタの飽和特性図である。
図５に示す飽和特性は、例えば、ＴＤＫ製ＳＰ０５０８ＴＹＰＥ（以下、ＳＰ０５０８という。）のインダクタＬｗの飽和特性であり、ＳＰ０５０８の直流重畳特性を示す。
【００７２】
この直流重畳特性は、一定以上の電流を流すと、急激にＬ値が減少する飽和特性を示しており、例えば、Ｌ値が１００μＨのＳＰ０５０８の場合、０．５Ａを越えるあたりからＬ値が減少し始め、０．７Ａを越えると急激にＬ値が減少する特性であることを示している。
【００７３】
蛍光ランプＬＡのランプフィラメントの予熱は前述のようにＪＩＳ Ｃ ７６１７に規定されている。例えば、ＦＨＦ３２ランプについては、予熱時間を２ｓとしたときに、０．４Ａ以上のフィラメント予熱電流が必要となり、また、最大のフィラメント予熱電流は０．８Ａとなる。
【００７４】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂによる予熱特性は、前述のパターン１に示す予熱特性（図３）を示し、このときの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのＬ値は、表１に示すように１００μＨであった。ここで、この予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに、飽和特性を有するインダクタＬｗ（例えば、Ｌ値が１００μＨのＳＰ０５０８）を使用する。
【００７５】
このインダクタＬｗの特性は、図５に示す直流重畳特性より、０．７Ａ以上のフィラメント予熱電流が流れた場合にＬ値が低下することとなる。Ｌ値が低下すると、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂのＬＣ共振が弱まり、図５に示すようにフィラメント予熱電流が流れなくなる。フィラメント予熱電流が流れなくなると、インダクタＬｗの直流重畳特性により、Ｌ値が元の値に復帰してフィラメント予熱電流を流すようになる。この繰り返しにより、フィラメント予熱電流がインダクタＬｗの飽和電流付近でほぼ一定となり、フィラメント予熱電流の最大値を制御することができる。
【００７６】
よって、フィラメント予熱回路５ａ、５ｂの予熱インダクタＬ２ａ、予熱インダクタＬ２ｂに用いるインダクタＬｗの直流重畳特性の飽和点を、蛍光ランプＬＡに必要なフィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に設計すると、最大フィラメント予熱電流を制限することが可能となる。
【００７７】
また、一般にインダクタの大きさが小型のものである場合、飽和電流も小さくなるので、フィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に飽和点を持つようにすることにより、使用するインダクタＬｗを飽和電流の小さいものに選定することができ、小型のインダクタＬｗを使用することができる。したがって、インダクタＬｗをプリント基板ＰＷＢに実装する加工性が向上し、また、プリント基板ＰＷＢの小型化（後述する放電灯点灯装置１０の小型化）ができる。
【００７８】
このように、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに飽和特性を有するインダクタＬｗを用いると、フィラメントの予熱時にフィラメント予熱電流を大きくできるとともに、インダクタＬｗの飽和特性によって、フィラメントに流れるフィラメント予熱電流の最大値を制御することができる。
【００７９】
実施例１．
図６は、本実施例に用いるインダクタの構成図であり、図７は、フィラメント予熱回路のインダクタをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【００８０】
放電灯点灯装置１０は、プリント基板ＰＷＢと、プリント基板ＰＷＢ上に搭載される放電灯点灯回路１と、プリント基板ＰＷＢ上に取り付けられる入力端子台ＣＮｉ及び出力端子台ＣＮｏを備える。
【００８１】
プリント基板ＰＷＢは、細長い長方形をなしており、長手方向の一端側に交流電圧ＡＣを供給するための電源線が接続される入力端子台ＣＮｉが取り付けられ、長手方向の他端側に蛍光ランプＬＡに接続するためのランプ電線が接続される出力端子台ＣＮｏが取り付けられる。
【００８２】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ａ、２２０ｂを備えている。
【００８３】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【００８４】
なお、出力端子台ＣＮｏ側とは、プリント基板ＰＷＢの長手方向の略中央付近から出力端子台ＣＮｏが配置されるプリント基板ＰＷＢの長手方向の端部までの間をいう。
【００８５】
この予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０を並列に近接して配置した場合、互いの磁束の影響により設計値通りに回路が動作しない場合（例えば、フィラメント予熱回路のＬＣ共振が不安定になるなど）がある。
【００８６】
しかしながら、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。
【００８７】
実施例２．
図８は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【００８８】
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
【００８９】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【００９０】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの長手方向に対して整列するように配置される。
【００９１】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【００９２】
したがって、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【００９３】
実施例３．
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
【００９４】
図９は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【００９５】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【００９６】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０の延長線がほぼ垂直方向に交わるように配置される。
【００９７】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【００９８】
したがって、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂは、ボディ部２１０の延長線が垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【００９９】
実施例４．
本実施例は、実施例３のプリント基板ＰＷＢに実装する予熱インダクタの形状が異なる場合を示すものである。
【０１００】
図１０は、本実施例に用いる予熱インダクタの構成図であり、図１１は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１０１】
予熱インダクタＬ２ａは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ａは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ａ、２２０ｂを備えている。
【０１０２】
予熱インダクタＬ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のラジアル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ垂直となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。また、予熱インダクタＬ２ｂは、ボディ部２１０の両端にリード線２２０ｃ、２２０ｄを備え、一方のリード線２２０ｃは、他方のリード線２２０ｄ側に折り曲げられている。
【０１０３】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、それぞれプリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。
【０１０４】
したがって、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、実施例３と同様に、ほぼ垂直となるようにプリント基板ＰＷＢに配置される。
【０１０５】
そのため、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１０６】
実施の形態２．
本実施の形態は、実施の形態１に示す放電灯点灯回路に接続される蛍光ランプが２本となるものである。
【０１０７】
本実施の形態において、実施の形態１に示す部分と同じ構成の部分は同符号を付し、説明を省略する。
【０１０８】
図１２は、２本の蛍光ランプを直列に接続する放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【０１０９】
放電灯点灯回路１ａは、入力される交流電圧ＡＣを整流するとともに、平滑して平滑電圧を生成する交流−直流変換回路２と、この交流−直流変換回路２が生成する平滑電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路３と、インバータ回路３が変換した高周波電圧を接続される蛍光ランプＬＡ、ＬＢに供給する負荷回路４と、接続される蛍光ランプＬＡ、ＬＢのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ、５ｂ、５ｃを備える。
【０１１０】
負荷回路４ａは、１次巻線Ｌ１−１がインバータ回路３に接続されるチョークコイルＬ１ａと、チョークコイルＬ１ａの１次巻線Ｌ１−１に接続されるコンデンサＣ２と、コンデンサＣ２に接続される結合コンデンサＣ３を備えている。このコンデンサＣ２と並列に、直列接続された蛍光ランプＬＡ、ＬＢが接続され、チョークコイルＬ１ａの１次巻線Ｌ１−１とコンデンサＣ２の共振により蛍光ランプＬＡ、ＬＢを点灯する。
【０１１１】
チョークコイルＬ１ａは、３本の２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４を備える。
【０１１２】
フィラメント予熱回路５ａ、５ｂ、５ｃは、チョークコイルＬ１ａの２次側に巻かれた２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４と、それぞれの２次巻線Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４に接続される予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃと、それぞれの予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに接続されるとともに蛍光ランプＬＡのフィラメントに接続される予熱予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃを備える。
【０１１３】
蛍光ランプＬＡ、ＬＢは直列接続され、蛍光ランプＬＡと蛍光ランプＬＢとが接続する部分は、それぞれのフィラメントの一端同士が接続され、他端はフィラメント予熱回路５ｃが接続される。
【０１１４】
フィラメント予熱回路５ａは、蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱し、フィラメント予熱回路５ｂは、蛍光ランプＬＢのフィラメントを予熱し、フィラメント予熱回路５ｃは、蛍光ランプＬＡのフィラメントと蛍光ランプＬＢのフィラメントをともに予熱する。
【０１１５】
このように、蛍光ランプＬＡのフィラメントと蛍光ランプＬＢのフィラメントをともに予熱するフィラメント予熱回路５ｃを備えるので、フィラメント予熱電流の最小値及び最大値の兼ね合いから、蛍光ランプＬＡのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ａ及び蛍光ランプＬＢのフィラメントを予熱するフィラメント予熱回路５ｂと同じＬＣ共振（予熱インダクタＬ２ｃ、予熱コンデンサＣ４ｃの定数を予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ及び予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂと同じ定数にする。）とすることもでき、また、異なるＬＣ共振（予熱インダクタＬ２ｃ、予熱コンデンサＣ４ｃの定数を予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ及び予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂと異なる定数にする。）とすることもできる。
【０１１６】
なお、本実施の形態では、蛍光ランプＬＡ、ＬＢが２本直列に接続される場合について説明したが、３本以上の蛍光ランプを直列に接続してもよい。この場合、直列接続する蛍光ランプの本数に応じてフィラメント予熱回路を追加する。
【０１１７】
次に、この放電灯点灯回路１ａを組み込んだ照明器具について説明する。
【０１１８】
図１３は、本実施の形態を示す放電灯点灯回路を備える照明器具である。
【０１１９】
照明器具１００は、入力される交流電圧ＡＣを変換して、蛍光ランプＬＡ、ＬＢに電力を供給する放電灯点灯装置１０ａと、蛍光ランプＬＡを機械的に保持するとともに、放電灯点灯装置１０ａと蛍光ランプＬＡ、ＬＢを電気的に接続するランプソケット２００と、蛍光ランプＬＡ、ＬＢが発する光を反射する反射板３００と、放電灯点灯装置１０ａと反射板３００が取り付けられるとともに、天井などに固定される器具本体４００から構成される。
【０１２０】
放電灯点灯装置１０ａは、放電灯点灯回路１ａが実装されたプリント基板ＰＷＢを備える。
【０１２１】
照明器具に取り付けられる蛍光ランプＬＡ、ＬＢの特性は、ＪＩＳ Ｃ７６１７に定められていることは前述の通りであるが、メーカ毎或いは蛍光ランプＬＡ、ＬＢの製造バラツキによって、フィラメントの特性が若干異なることがある。そのため、蛍光ランプＬＡ、ＬＢの交換などによって、照明器具１００に取り付けられる蛍光ランプＬＡ、ＬＢ（フィラメント）の特性にバラツキが生じることがあるので、放電灯点灯回路１を設計する上で、このバラツキを考慮した予熱時のフィラメント予熱電流及び点灯時のフィラメント予熱電流を設定する必要がある。このような場合であっても、ＪＩＳ Ｃ７６１７に適合したフィラメント予熱電流が供給できるように、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃと予熱コンデンサＣ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃのＬＣ共振を設定すればよく、設計が容易になる。
【０１２２】
実施例１．
図１４は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１２３】
放電灯点灯装置１０ａは、プリント基板ＰＷＢと、プリント基板ＰＷＢ上に搭載される放電灯点灯回路と、プリント基板ＰＷＢ上に取り付けられる入力端子台ＣＮｉ及び出力端子台ＣＮｏを備える。
【０１２４】
プリント基板ＰＷＢは、細長い長方形をなしており、交流電圧ＡＣを供給するための電源線が接続される入力端子台ＣＮｉが長手方向の一端側に取り付けられ、長手方向の他端側に蛍光ランプＬＡ、ＬＢに接続するためのランプ電線が接続される出力端子台ＣＮｏが取り付けられる。
【０１２５】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１２６】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【０１２７】
なお、出力端子台ＣＮｏ側とは、プリント基板ＰＷＢの長手方向の略中央付近から出力端子台ＣＮｏが配置されるプリント基板ＰＷＢの長手方向の端部までの間をいう。
【０１２８】
また、予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の長手方向が、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０の長手方向に対してプリント基板ＰＷＢの長手方向に整列するように配置される。
【０１２９】
プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。
【０１３０】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【０１３１】
したがって、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０の長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１３２】
実施例２．
本実施例は、実施例１のプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装するときの配置が異なる場合を示すものである。
【０１３３】
図１５は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１３４】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコアに巻き線を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１３５】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【０１３６】
予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線が予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０にほぼ垂直に交わるように配置される。
【０１３７】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【０１３８】
したがって、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにほぼ垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１３９】
また、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側に予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂを配置するので、予熱インダクタＬ２ａと予熱インダクタＬ２ｂとの距離が離れ、互いの磁束に影響を及ぼすことがない。
【０１４０】
実施例３．
本実施例は、実施例１と実施例２を組み合わせるときのプリント基板ＰＷＢに予熱インダクタを実装する場合を示すものである。
【０１４１】
図１６は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１４２】
予熱インダクタＬ２ａは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の一端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。
【０１４３】
予熱インダクタＬ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０の長手方向が、予熱インダクタＬ２ａのボディ部２１０の長手方向に対してプリント基板ＰＷＢの長手方向に整列するように配置される。
【０１４４】
予熱インダクタＬ２ｃは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線が予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０にほぼ垂直に交わるように配置される。
【０１４５】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃに発生する磁束は、ボディ部２１０の長手方向に対して水平方向に発生する。
【０１４６】
したがって、予熱インダクタＬ２ｂのボディ部２１０は、予熱インダクタＬ２ａのボディ部２１０の長手方向に対して整列するように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１４７】
また、予熱インダクタＬ２ｃのボディ部２１０の延長線は、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにほぼ垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１４８】
実施例４．
本実施例は、実施例３のプリント基板ＰＷＢに実装する予熱インダクタの形状が異なる場合を示すものである。
【０１４９】
図１７は、フィラメント予熱回路の予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃをプリント基板ＰＷＢに実装したときの部品配置を示す図である。
【０１５０】
予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のアキシャル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ平行となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１５１】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂは、プリント基板ＰＷＢの短手方向の両端側、かつ出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられ、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０がほぼ平行になるように配置される。
【０１５２】
予熱インダクタＬ２ｃは、ドラム型のコア２１１に巻き線２１２を施した形状のラジアル型インダクタであり、ボディ部２１０がプリント基板ＰＷＢの実装面に対してほぼ垂直となるように、プリント基板ＰＷＢに実装される。
【０１５３】
また、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃは、それぞれプリント基板ＰＷＢの出力端子台ＣＮｏ側に取り付けられる。
【０１５４】
したがって、予熱インダクタＬ２ｃと予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０は、実施例２と同様に、ほぼ垂直となるようにプリント基板ＰＷＢに配置される。
【０１５５】
そのため、予熱インダクタＬ２ｃと予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂのボディ部２１０は、垂直に交わるように配置するので、互いの磁束の影響を受けなくなる。
【０１５６】
なお、本実施例では、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにアキシャル型インダクタを用い、予熱インダクタＬ２ｃにラジアル型インダクタを用いる場合について説明したが、予熱インダクタＬ２ａ、Ｌ２ｂにラジアル型インダクタ、予熱インダクタＬ２ｃにアキシャル型インダクタを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】実施の形態１に示す放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【図２】実施の形態１を示す放電灯点灯回路の特性図である。
【図３】実施の形態１を示す放電灯点灯回路の特性と比較するための特性図である。
【図４】実施の形態１を示す放電灯点灯回路の特性と比較するための他の特性図である。
【図５】実施の形態１を示す放電灯点灯回路のインダクタの特性図である。
【図６】実施の形態１を示す放電灯点灯回路のインダクタの構造を示す側面図である。
【図７】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の実施例を示す上視図である。
【図８】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図９】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図１０】実施の形態１を示す放電灯点灯回路のインダクタの他の構造を示す側面図
【図１１】実施の形態１を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。である。
【図１２】実施の形態２に示す放電灯点灯回路の回路ブロック図である。
【図１３】実施の形態２に示す照明器具の斜視図である。
【図１４】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の実施例を示す上視図である。
【図１５】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図１６】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【図１７】実施の形態２を示す放電灯点灯回路を実装する放電灯点灯装置の他の実施例を示す上視図である。
【符号の説明】
【０１５８】
１、１ａ 放電灯点灯回路、２ 交流−直流変換回路、３ インバータ回路、４、４ａ 負荷回路、５ａ、５ｂ、５ｃ フィラメント予熱回路、６ インバータ制御回路、１００ 照明器具、２００ ランプソケット、３００ 反射板、４００ 器具本体、２１０ ボディ部、２１１ コア、２１２ 巻き線、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ リード線、ＡＣ 交流電圧、ＤＢ ダイオードブリッジ、Ｃ１ 平滑コンデンサ、Ｃ２ コンデンサ、Ｃ３ 結合コンデンサ、Ｃ４ａ、Ｃ４ｂ、Ｃ４ｃ 予熱コンデンサ、Ｑ１、Ｑ２ ＭＯＳ−ＦＥＴ、Ｌ１、Ｌ１ａ チョークコイル、Ｌ１−１ １次巻線、Ｌ１−２、Ｌ１−３、Ｌ１−４ ２次巻線、Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ、Ｌ２ｃ 予熱インダクタ、ＬＡ、ＬＢ 蛍光ランプ、ＰＷＢ プリント基板、ＣＮｉ 入力端子台、ＣＮｏ 出力端子台。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を直流電圧に変換する交流−直流変換回路と、
上記交流−直流変換回路から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、
一端が上記インバータ回路に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプが接続される２次巻線を有するチョークコイル、上記蛍光ランプに並列に接続されるコンデンサ、及び、一端が上記インバータ回路に接続され、他端に上記蛍光ランプが接続される結合コンデンサ、を有する負荷回路と、
上記チョークコイルの２次巻線から電源が供給され、予熱インダクタ、予熱コンデンサ及び、上記蛍光ランプのフィラメントが直列接続されて直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路と、
を備えることを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項２】
チョークコイルの巻数比を、１次巻線の巻数に対して、２次巻線の巻数を１／１０以下とすることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯回路。
【請求項３】
蛍光ランプを点灯しているときは、フィラメント予熱回路の予熱インダクタ、予熱コンデンサ及びフィラメントの直列共振状態を弱くしてフィラメント予熱電流を小さくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電灯点灯回路。
【請求項４】
フィラメント予熱回路の予熱インダクタの直流重畳特性は、蛍光ランプのフィラメントに必要なフィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に飽和点を持つことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放電灯点灯回路。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路、この放電灯点灯回路を実装するプリント基板を備える放電灯点灯装置と、
蛍光ランプを機械的に固定するとともに、上記放電灯点灯装置と上記蛍光ランプを電気的に接続するランプソケットと、
上記放電灯点灯装置と上記ランプソケットが取り付けられる器具本体と、
を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路と、
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を２つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、それぞれのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を同方向にするとともに、並列方向に並ばないように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路と、
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を２つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、それぞれのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を略垂直方向となるように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路と、
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を３つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、少なくとも２つのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を同方向に配置するとともに、並列方向に並ばないようにし、かつ、他のフィラメント予熱回路の予熱インダクタのボディ部を略垂直方向となるように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、
蛍光ランプを機械的に固定するとともに、上記放電灯点灯装置と上記蛍光ランプを電気的に接続するランプソケットと、
上記放電灯点灯装置と上記ランプソケットが取り付けられる器具本体と、
を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項１】
交流電圧を直流電圧に変換する交流−直流変換回路と、
上記交流−直流変換回路から供給される直流を高周波電流に変換するインバータ回路と、
一端が上記インバータ回路に接続され、他端にフィラメントを有する蛍光ランプが接続される２次巻線を有するチョークコイル、上記蛍光ランプに並列に接続されるコンデンサ、及び、一端が上記インバータ回路に接続され、他端に上記蛍光ランプが接続される結合コンデンサ、を有する負荷回路と、
上記チョークコイルの２次巻線から電源が供給され、予熱インダクタ、予熱コンデンサ及び、上記蛍光ランプのフィラメントが直列接続されて直列共振回路を形成するフィラメント予熱回路と、
を備えることを特徴とする放電灯点灯回路。
【請求項２】
チョークコイルの巻数比を、１次巻線の巻数に対して、２次巻線の巻数を１／１０以下とすることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯回路。
【請求項３】
蛍光ランプを点灯しているときは、フィラメント予熱回路の予熱インダクタ、予熱コンデンサ及びフィラメントの直列共振状態を弱くしてフィラメント予熱電流を小さくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電灯点灯回路。
【請求項４】
フィラメント予熱回路の予熱インダクタの直流重畳特性は、蛍光ランプのフィラメントに必要なフィラメント予熱電流の最低値以上かつ最大値以下に飽和点を持つことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の放電灯点灯回路。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路、この放電灯点灯回路を実装するプリント基板を備える放電灯点灯装置と、
蛍光ランプを機械的に固定するとともに、上記放電灯点灯装置と上記蛍光ランプを電気的に接続するランプソケットと、
上記放電灯点灯装置と上記ランプソケットが取り付けられる器具本体と、
を備えることを特徴とする照明器具。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路と、
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を２つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、それぞれのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を同方向にするとともに、並列方向に並ばないように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路と、
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を２つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、それぞれのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を略垂直方向となるように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の放電灯点灯回路と、
上記放電灯点灯回路を実装するプリント基板と、を備え、
上記放電灯点灯回路は、フィラメント予熱回路を３つ以上有し、
上記フィラメント予熱回路の予熱インダクタは、少なくとも２つのフィラメント予熱回路のインダクタのボディ部を同方向に配置するとともに、並列方向に並ばないようにし、かつ、他のフィラメント予熱回路の予熱インダクタのボディ部を略垂直方向となるように上記プリント基板上に配置することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の放電灯点灯装置と、
蛍光ランプを機械的に固定するとともに、上記放電灯点灯装置と上記蛍光ランプを電気的に接続するランプソケットと、
上記放電灯点灯装置と上記ランプソケットが取り付けられる器具本体と、
を備えることを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１３５２６４（Ｐ２０１０−１３５２６４Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１２２７７（Ｐ２００８−３１２２７７）
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月８日（２００８．１２．８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（３９００１４５４６）三菱電機照明株式会社 (585)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]