JP2002043079A

JP2002043079A - 無電極放電灯点灯装置

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Publication number: JP2002043079A
Application number: JP2000224681A
Authority: JP
Inventors: Shingo Masumoto; 進吾増本; Hiroshi Kido; 大志城戸
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】始動性が良くて小型化が可能で且つ安定した動
作が得られる無電極放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】交流電源Ｖｓを全波整流する整流器ＤＢ
と、スイッチング素子Ｑ１がチョッパ制御回路１により
オンオフ制御される昇降圧チョッパ回路と、平滑コンデ
ンサＣ１の端子間電圧を入力とし直流電圧を出力する第
２の電源回路２と、第２の電源回路２の出力電圧を高周
波電圧に変換する発振・増幅回路３と、昇降圧チョッパ
回路の出力電圧を電源電圧とし発振回路３の高周波電圧
を増幅する主増幅回路とを備えている。チョッパ制御回
路１の負極側端子を整流器ＤＢの負側直流出力端子およ
び発振・増幅回路３の負極側端子および第２の電源回路
２の負極側端子と共通電位としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯点灯
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、商用電源よりなる交流電源か
ら直流電源を得る電源装置としてチョッパ回路を用いた
ものが広く知られており、例えばＡＣ１００Ｖの交流電
源からＤＣ１２０Ｖの直流電源を得る場合には、昇降圧
チョッパ回路が用いられている。

【０００３】昇降圧チョッパ回路を用いた電源装置とし
ては、例えば図３に示す構成ものが知られている。図３
に示す構成の電源装置は、交流電源Ｖｓを高周波阻止用
のフィルタ回路ＦＬを介してダイオードブリッジからな
る整流器（全波整流器）ＤＢで全波整流した後に、昇降
圧チョッパ回路により昇降圧して抵抗、放電灯点灯装置
などの負荷５へ所望の直流電圧を供給する。

【０００４】ここにおいて、昇降圧チョッパ回路は、交
流電源Ｖｓを整流器ＤＢにより全波整流して得た脈流電
圧を電源とし、整流器ＤＢの直流出力端間にインダクタ
ンス素子Ｌ１とＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素子
Ｑ１との直列回路を接続し、さらに、平滑コンデンサＣ
１とダイオードＤ１との直列回路をインダクタンス素子
Ｌ１に並列接続した構成を有し、平滑コンデンサＣ１の
両端電圧を出力電圧とするものである。さらに説明する
と、図３における昇降圧チョッパ回路は、整流器ＤＢの
負側直流出力端子にスイッチング素子Ｑ１であるＭＯＳ
ＦＥＴのソースが接続され、スイッチング素子Ｑ１であ
るＭＯＳＦＥＴのドレインにインダクタンス素子Ｌ１の
一端が接続され、インダクタンス素子Ｌ１の他端が整流
器ＤＢの正側直流出力端子に接続され且つ接地されてい
る。また、インダクタンス素子Ｌ１の他端に平滑コンデ
ンサＣ１の負極端子が接続され、平滑コンデンサＣ１の
正極端子にダイオードＤ１のカソードが接続され、ダイ
オードＤ１のアノードがインダクタンス素子Ｌ１の一端
に接続されている。

【０００５】ところで、図３に示した構成の電源装置に
おいては、平滑コンデンサＣ１の両端子間に平滑コンデ
ンサＣ１の端子間電圧（両端電圧）Ｖ_C1を検出する電圧
検出回路６が接続されている。図示例における電圧検出
回路６は、２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路により構成
してある。また、上述の電源装置は、電圧検出回路６の
出力電圧に基づいて平滑コンデンサＣ１の端子間電圧Ｖ
_C1を略一定とする（所望の電圧にする）ようにスイッチ
ング素子Ｑ１のオン期間を制御する制御信号（スイッチ
ング信号）を発生する制御回路ＣＲと、制御回路ＣＲか
ら出力される制御信号に基づいてスイッチング素子Ｑ１
をオンオフ駆動する駆動回路ＤＲとを備えている。

【０００６】また、図３に示した構成の電源装置におい
ては、駆動回路ＤＲの負極側端子の電位とスイッチング
素子Ｑ１であるＭＯＳＦＥＴのソースの電位とが異なる
ので、駆動回路ＤＲとスイッチング素子Ｑ１であるＭＯ
ＳＦＥＴのゲート・ソース間との間に絶縁用の駆動トラ
ンスＴ５を介在させている。

【０００７】上述の電圧検出回路６、制御回路ＣＲ、駆
動回路ＤＲはいずれも負極側端子をグランド端子とし
て、インダクタンス素子Ｌ１の上記他端、つまり平滑コ
ンデンサＣ１の負極端子と共通電位としている。また、
制御回路ＣＲの負極側端子の電位と整流器ＤＢの負側直
流出力端子の電位とが異なるので、制御回路ＣＲおよび
駆動回路ＤＲなどの動作電源は、交流電源Ｖｓを低周波
トランスＴ４により降圧して、ダイオードＤ０および平
滑コンデンサＣ０で整流および平滑することにより得て
いる。

【０００８】以下、図３に示した電源装置の動作につい
て図４および図５を参照しながら説明する。

【０００９】図示しない電源スイッチにより交流電源Ｖ
ｓが投入されると、整流器ＤＢの直流出力端子間電圧Ｖ
_DBは図４に示すように、正弦波電圧を全波整流した脈流
電圧となる。

【００１０】昇降圧チョッパ回路は、整流器ＤＢの出力
電圧である脈流電圧を電源としており、制御回路ＣＲか
ら図５（ａ）に示すような矩形波電圧よりなる制御信号
Ｓ１が出力されると、スイッチング素子Ｑ１は制御信号
Ｓ１がハイレベルの期間はオン、ローレベルの期間はオ
フとなる。スイッチング素子Ｑ１がオンのときは、図３
中に矢印付きの破線Ｘ１で示すように、整流器ＤＢ−イ
ンダクタンス素子Ｌ１−スイッチング素子Ｑ１−整流器
ＤＢの経路で電流が流れ、インダクタンス素子Ｌ１に流
れる電流が時間経過に伴って増加してインダクタンス素
子Ｌ１に電磁エネルギが蓄積される。また、スイッチン
グ素子Ｑ１がオフのときは、インダクタンス素子Ｌ１の
保持電流によって、図３中に矢印付きの破線Ｘ２で示す
ように、インダクタンス素子Ｌ１−ダイオードＤ１−平
滑コンデンサＣ１−インダクタンス素子Ｌ１の経路で電
流が流れ、平滑コンデンサＣ１が充電される。

【００１１】したがって、定常状態においては、スイッ
チング素子Ｑ１に流れる電流Ｉ_Q1は図３中の矢印の向き
を正の向きとすると、図５（ｂ）に示すような波形とな
り、インダクタンス素子Ｌ１に流れる電流Ｉ_L1は図３中
の矢印の向きを正の向きとすると、図５（ｃ）に示すよ
うな波形となり、ダイオードＤ１に流れる電流Ｉ_D1は図
３中の矢印の向きを正の向きとすると図５（ｄ）に示す
ような波形となり、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧Ｖ
_C1は図３中の矢印の向きを正の向きとすると、図５
（ｅ）に示すような波形となる。

【００１２】一方、電圧検出回路６は、平滑コンデンサ
Ｃ１の端子間電圧Ｖ_C1を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧して検出
し、制御回路ＣＲは、電圧検出回路６による検出電圧に
基づいて平滑コンデンサＣ１の端子間電圧Ｖ_C1を一定と
するようにオン期間の時間幅（オンデューティ）を調節
した制御信号Ｓ１を出力する。ここに、制御回路ＣＲは
駆動回路ＤＲを通してスイッチング素子Ｑ１をオンオフ
制御することになる。

【００１３】上述の昇降圧チョッパ回路を有する電源装
置では、交流電源Ｖｓから流れる入力電流Ｉinに休止期
間が発生せず、入力電流Ｉinの波形歪みが少なく、力率
が高くなる。

【００１４】また、この種の電源装置としては、図６に
示す構成のものも知られている。図６に示した電源装置
の基本構成は図３に示した電源装置と略同じであって、
電圧検出回路６、制御回路ＣＲ、および駆動回路ＣＲの
各負極側端子を整流器ＤＢの負側直流出力端子と共通電
位になるように変更したものであり、電圧検出回路６、
制御回路ＣＲ、および駆動回路ＤＲの動作電源を、整流
器ＤＢから出力される脈流電圧を抵抗Ｒ１１などを用い
て降圧することで得ている。すなわち、図６に示す構成
の電源装置では、整流器ＤＢの直流出力端子間に抵抗Ｒ
１１とダイオードＤ１１と平滑コンデンサＣ１１との直
列回路が接続されており、制御回路ＣＲは、平滑コンデ
ンサＣ１１の端子間電圧を電源としている。また、図６
における電圧検出回路６は、抵抗Ｒ３１とフォトカプラ
ＰＣの発光ダイオードＬＥとツェナダイオードＺＤとの
直列回路を昇降圧チョッパ回路の平滑コンデンサＣ１の
端子間に接続し、平滑コンデンサＣ１１の両端子間にフ
ォトカプラＰＣのフォトトランジスタＰＴｒと抵抗Ｒ３
２との直列回路を接続してあり、制御回路ＣＲは抵抗Ｒ
３２の両端電圧Ｖ_R32を監視して平滑コンデンサＣ１の
端子間電圧Ｖ_C1が一定の電圧（所望の電圧）になるよう
に制御信号Ｓ１のオンデューティを適宜制御する。他の
構成は図３の構成と同様なので、同様の構成要素に同一
の符号を付して説明を省略する。

【００１５】上記従来の電源装置を利用した無電極放電
灯点灯装置においては、上述の負荷５が昇降圧チョッパ
回路（第１の電源回路）とは別の第２の電源回路の出力
電圧を高周波電圧に変換する発振・増幅回路と、昇降圧
チョッパ回路の出力を電源として発振・増幅回路の高周
波電圧を増幅する主増幅回路と、主増幅回路から出力さ
れた高周波電圧が供給される誘導コイルと、誘導コイル
に近接して配置された無電極放電灯とを含んでおり、制
御回路ＣＲと駆動回路ＤＲとで構成されるチョッパ制御
回路の動作周波数が数十ｋＨｚ、発振・増幅回路の動作
周波数が数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚとなる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、昇降圧チョ
ッパ回路を用いた電源装置は、入力電流Ｉinの波形歪み
が小さく、力率が高いという利点がある反面、整流器Ｄ
Ｂの直流出力端間の電圧Ｖ_DBと平滑コンデンサＣ１の端
子間電圧Ｖ_C1との極性が異なる。このため、図３に示し
た構成の電源装置のように、平滑コンデンサＣ１の負極
側端子をグランド端子とし、電圧検出回路６、制御回路
ＣＲおよび駆動回路ＤＲの各負極側端子を平滑コンデン
サＣ１の負極側端子と共通電位としてあるので、制御回
路ＣＲおよび駆動回路ＤＲの動作電源を整流器ＤＢの直
流出力端子間から得ることができない。制御回路ＣＲお
よび駆動回路ＤＲの動作電源を例えば平滑コンデンサＣ
１の正極端子からとろうとすると、電源装置が一旦始動
すればスイッチング素子Ｑ１を制御することが可能だ
が、スイッチング素子Ｑ１がオンしない限り制御回路Ｃ
Ｒおよび駆動回路ＤＲの電源が入らないので、制御回路
ＣＲおよび駆動回路ＤＲを始動させる回路が別途必要に
なってしまう。

【００１７】これに対して、図６に示した電源装置で
は、制御回路ＣＲおよび駆動回路ＤＲの動作電源のとり
方の問題はなくなる。しかしながら、図６に示した電源
装置を利用した無電極放電灯点灯装置においては、上述
の主増幅回路に大電流が流れ且つ主増幅回路の動作周波
数が高いのが一般的なので、発振・増幅回路などの負極
側端子の電位によっては、制御回路ＣＲ、駆動回路ＤＲ
および発振・増幅回路が主増幅回路の大電流の影響を受
けやすくなり、安定した動作が得られないことがあると
いう不具合があった。

【００１８】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、始動性が良くて安定した動作が得ら
れる無電極放電灯点灯装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、交流電源を整流する整流器と、
スイッチング素子、インダクタンス素子、ダイオードお
よび平滑コンデンサを含み整流器から得られる脈流電圧
を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第１の電源回
路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧になるよ
うに前記スイッチング素子をオンオフさせるチョッパ制
御回路と、平滑コンデンサの両端電圧を入力とし直流電
圧を出力する第２の電源回路と、第２の電源回路から出
力された直流電圧を高周波電圧に変換する発振・増幅回
路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅回路から出
力された高周波電圧を増幅する主増幅回路と、主増幅回
路から出力された高周波電圧が供給される誘導コイル
と、誘導コイルに近接して配置された無電極放電灯とを
備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流器の負側直
流出力端子および発振・増幅回路の負極側端子と共通電
位としてなることを特徴とするものであり、チョッパ制
御回路の負極側端子を整流器の負側直流出力端子および
発振・増幅回路の負極側端子と共通電位としてあるの
で、始動性が良くて小型化が可能で、さらに、チョッパ
制御回路および発振・増幅回路が主増幅回路の大電流の
影響を受けにくく、第１の電源回路である昇降圧チョッ
パ回路の動作が安定するので、装置全体の動作が安定す
る。

【００２０】請求項２の発明は、交流電源を整流する整
流器と、スイッチング素子、インダクタンス素子、ダイ
オードおよび平滑コンデンサを含み整流器から得られる
脈流電圧を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第１
の電源回路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧
になるように前記スイッチング素子をオンオフさせるチ
ョッパ制御回路と、整流器から得られる脈流電圧を入力
とし直流電圧を出力する第２の電源回路と、第２の電源
回路から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する発
振・増幅回路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅
回路から出力された高周波電圧を増幅する主増幅回路
と、主増幅回路から出力された高周波電圧が供給される
誘導コイルと、誘導コイルに近接して配置された無電極
放電灯とを備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流
器の負側直流出力端子および発振・増幅回路の負極側端
子と共通電位としてなることを特徴とするものであり、
チョッパ制御回路の負極側端子を整流器の負側直流出力
端子および発振・増幅回路の負極側端子と共通電位とし
てあるので、始動性が良くて小型化が可能で、さらに、
チョッパ制御回路および発振・増幅回路が主増幅回路の
大電流の影響を受けにくく、第１の電源回路である昇降
圧チョッパ回路の動作が安定するので、装置全体の動作
が安定する。

【００２１】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記第２の電源回路の負極側端子を
前記整流器の負側直流出力端子と共通電位にしてあるの
で、第２の電源回路も主増幅回路の大電流の影響を受け
にくくなる。

【００２２】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記第２の電源回路の負極側端子を
前記平滑コンデンサの負極端子と共通電位にしてあるの
で、前記第２の電源回路の電源電圧を前記平滑コンデン
サの正極端子からとれるようになり、電源の取り方が容
易になる。

【００２３】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、前記平滑コンデンサの両端電圧を検
出する電圧検出回路と、電圧検出回路の検出出力を前記
チョッパ制御回路へ伝達するフォトカプラとを備え、前
記チョッパ制御回路は、電圧検出回路による検出出力に
基づいて前記平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧に
なるようにスイッチング素子をオンオフさせるので、チ
ョッパ制御回路と電圧検出回路とを電気的に絶縁するこ
とができる。

【００２４】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記チョッパ制御回路の電源電圧
は、前記交流電源から低周波トランスを介して供給され
るので、前記チョッパ制御回路の電源を容易に得ること
ができる。

【００２５】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記整流器の直流出力端子間に挿入
された抵抗とコンデンサとの直列回路を備え、前記チョ
ッパ制御回路の電源電圧は、前記コンデンサから供給さ
れてなるので、チョッパ制御回路へ交流電源から低周波
トランスを介して電源を供給する必要がなくて小型化を
図ることができ、電源投入時にはスイッチング素子がオ
ンする以前にチョッパ制御回路の電源が入るからチョッ
パ制御回路を始動させる回路を別途に設ける必要がな
く、始動性を損なうことなく小型化および軽量化を図る
ことができる。

【００２６】請求項８の発明は、請求項１ないし請求項
７の発明において、前記主増幅回路は、Ｃ級増幅回路、
Ｄ級増幅回路、Ｅ級増幅回路から選択されるので、高効
率化を図ることができる。

【００２７】請求項９の発明は、交流電源を整流する整
流器と、スイッチング素子、インダクタンス素子、ダイ
オードおよび平滑コンデンサを含み整流器から得られる
脈流電圧を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第１
の電源回路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧
になるように前記スイッチング素子をオンオフさせるチ
ョッパ制御回路と、平滑コンデンサの両端電圧を入力と
し直流電圧を出力する第２の電源回路と、第２の電源回
路から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する発振
・増幅回路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅回
路から出力された高周波電圧を増幅する主増幅回路と、
主増幅回路から出力された高周波電圧が供給される誘導
コイルと、誘導コイルに近接して配置された無電極放電
灯とを備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流器の
負側直流出力端子および発振・増幅回路の負極側端子と
共通電位にし、整流器の直流出力端子間に抵抗とコンデ
ンサとの直列回路を接続し、当該コンデンサの両端電圧
をチョッパ制御回路の電源電圧とし、主増幅回路がＤ級
増幅回路からなることを特徴とするものであり、チョッ
パ制御回路の負極側端子を整流器の負側直流出力端子お
よび発振・増幅回路の負極側端子と共通電位とし、整流
器の直流出力端子間に抵抗とコンデンサとの直列回路を
接続し、当該コンデンサの両端電圧をチョッパ制御回路
の電源電圧としてあるので、電源投入時にはスイッチン
グ素子がオンする以前にチョッパ制御回路の電源が入る
からチョッパ制御回路を始動させる回路を別途に設ける
必要がなくて始動性が改善され、また、チョッパ制御回
路の電源を低周波トランスを利用して得る必要がなくて
小型化および軽量化を図ることができ、さらに、チョッ
パ制御回路および発振・増幅回路が主増幅回路の大電流
の影響を受けにくく、第１の電源回路である昇降圧チョ
ッパ回路の動作が安定するので、装置全体の動作が安定
する。

【００２８】請求項１０の発明は、交流電源を整流する
整流器と、スイッチング素子、インダクタンス素子、ダ
イオードおよび平滑コンデンサを含み整流器から得られ
る脈流電圧を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第
１の電源回路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電
圧になるように前記スイッチング素子をオンオフさせる
チョッパ制御回路と、整流器から得られる脈流電圧を入
力とし直流電圧を出力する第２の電源回路と、第２の電
源回路から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する
発振・増幅回路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増
幅回路から出力された高周波電圧を増幅する主増幅回路
と、主増幅回路から出力された高周波電圧が供給される
誘導コイルと、誘導コイルに近接して配置された無電極
放電灯とを備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流
器の負側直流出力端子および発振・増幅回路の負極側端
子と共通電位にし、整流器の直流出力端子間に抵抗とコ
ンデンサとの直列回路を接続し、当該コンデンサの両端
電圧をチョッパ制御回路の電源電圧とし、主増幅回路が
Ｄ級増幅回路からなることを特徴とするものであり、チ
ョッパ制御回路の負極側端子を整流器の負側直流出力端
子および発振・増幅回路の負極側端子と共通電位とし、
整流器の直流出力端子間に抵抗とコンデンサとの直列回
路を接続し、当該コンデンサの両端電圧をチョッパ制御
回路の電源電圧としてあるので、電源投入時にはスイッ
チング素子がオンする以前にチョッパ制御回路の電源が
入るからチョッパ制御回路を始動させる回路を別途に設
ける必要がなくて始動性が改善され、また、チョッパ制
御回路の電源を低周波トランスを利用して得る必要がな
くて小型化および軽量化を図ることができ、さらに、チ
ョッパ制御回路および発振・増幅回路が主増幅回路の大
電流の影響を受けにくく、第１の電源回路である昇降圧
チョッパ回路の動作が安定するので、装置全体の動作が
安定する。

【００２９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態の無電
極放電灯点灯装置は、図１に示すように、商用電源より
なる交流電源Ｖｓを整流するダイオードブリッジよりな
る整流器ＤＢと、ＭＯＳＦＥＴよりなるスイッチング素
子Ｑ１、インダクタンス素子Ｌ１、ダイオードＤ１およ
び平滑コンデンサＣ１を含み整流器ＤＢから得られる脈
流電圧を入力電圧として直流−直流変換を行う昇降圧チ
ョッパ回路からなる第１の電源回路を備えている。ここ
において、スイッチング素子Ｑ１は、チョッパ制御回路
１によりオンオフされる。なお、昇降圧チョッパ回路の
構成は図３に示した従来構成と同じであって、チョッパ
制御回路１は上記図３で説明した制御回路ＣＲと駆動回
路ＤＲとを備えている。

【００３０】また、本実施形態の無電極放電灯点灯装置
は、平滑コンデンサＣ１の両端子間に抵抗Ｒ１，Ｒ２の
直列回路よりなる電圧検出回路が並列接続されており、
チョッパ制御回路１は、電圧検出回路の出力をトランス
Ｔ３を通して得て、電圧検出回路の出力電圧に基づいて
平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を一定にする（所望の
電圧にする）ようにスイッチング素子Ｑ１をオンオフさ
せるように構成されている。

【００３１】また、本実施形態の無電極放電灯点灯装置
は、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を入力（電源Ｖc
c）とし直流電圧を出力する第２の電源回路２と、第２
の電源回路２から出力された直流電圧を高周波電圧に変
換する発振・増幅回路３と、昇降圧チョッパ回路の出力
電圧を電源電圧とし発振・増幅回路３から出力された高
周波電圧を増幅する主増幅回路と、主増幅回路から出力
された高周波電圧がインダクタンス素子Ｌ２とコンデン
サＣ２とで構成される共振回路を介して供給される誘導
コイルＬ３と、誘導コイルＬ３に近接して配置された無
電極放電灯４とを備え、誘導コイルＬ３へ高周波電圧を
供給することで無電極放電灯４を点灯させるものであ
る。なお、無電極放電灯４は、透光性容器（一般にはガ
ラスバルブ）の中に不活性ガスや金属蒸気を放電ガスと
して封入して構成されている。また、無電極放電灯４の
点灯周波数は一般に数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚである。

【００３２】上述の主増幅回路は、Ｄ級増幅回路であっ
て、ＭＯＳＦＥＴよりなる２個のスイッチング素子Ｑ
２，Ｑ３をプッシュプル動作させてＤ級増幅を行い、イ
ンダクタンス素子Ｌ２とコンデンサＣ２との共振回路を
通して高周波電力を出力する。つまり、２個のスイッチ
ング素子Ｑ２，Ｑ３のドレイン−ソースは直列接続さ
れ、発振回路３の出力がトランスＴ１を介してゲート−
ソース間に供給されることにより、両スイッチング素子
Ｑ２，Ｑ３がプッシュプル動作してＤ級増幅を行うので
ある。発振・増幅回路３には上述のように第２の電源回
路２から電源が供給され、主増幅回路には昇降圧チョッ
パ回路よりなる第１の電源回路から電源が供給されてい
る。なお、昇降圧チョッパ回路の動作は従来例と同様な
ので説明を省略する。

【００３３】ところで、本実施形態では、チョッパ制御
回路１の負極側端子を整流器ＤＢの負側直流出力端子お
よび発振・増幅回路３の負極側端子および第２の電源回
路２の負極側端子と共通電位としてある。

【００３４】また、チョッパ制御回路１と２つの抵抗Ｒ
１，Ｒ２の直列回路からなる電圧検出回路とはグランド
が共通ではないので、電圧検出回路の検出信号はトラン
スＴ３を介してチョッパ制御回路１に入力されるように
してある。なお、トランスＴ３を設ける代わりに、平滑
コンデンサＣ１の両端間に設けた抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列
回路からなる電圧検出回路の検出信号をフォトカプラを
介してチョッパ制御回路１へ伝達するようにしてもよ
く、この場合も電圧検出回路とチョッパ制御回路１とを
電気的に絶縁して信号を伝達することができる。このよ
うに電圧検出回路の検出信号をフォトカプラを介してチ
ョッパ制御回路１へ伝達することにより、検出信号の伝
達にトランスＴ３を利用している場合に比べて、小型化
および軽量化を図ることができる。また、チョッパ制御
回路１の電源電圧を交流電源Ｖｓから低周波トランスＴ
４を介して供給しているので、容易に電源をとることが
できる。

【００３５】ところで、交流電源Ｖｓを低周波トランス
Ｔ４で降圧して整流平滑してチョッパ制御回路１の動作
電源を得る場合には、低周波トランスＴ４の部品形状が
比較的大きいので小型化が難しくなるが、本実施形態で
は、チョッパ制御回路１の負極側端子を整流器ＤＢの負
側直流出力端子および発振・増幅回路３の負極側端子お
よび第２の電源回路２の負極側端子と共通電位としてあ
るので、チョッパ制御回路１の動作電源を整流器ＤＢか
ら出力される脈流電圧を抵抗などにより降圧して整流平
滑することにより得ることが可能となり、電源投入時に
はスイッチング素子Ｑ１がオンする以前にチョッパ制御
回路１の電源が入るのでチョッパ制御回路１を始動させ
る回路を別途に設ける必要がなくて始動性が改善され、
また、チョッパ制御回路１の電源を低周波トランスＴ４
を利用して得る必要がなくて小型化および軽量化を図る
ことができ、さらに、チョッパ制御回路１および発振・
増幅回路３が主増幅回路の大電流の影響を受けにくく、
第１の電源回路である昇降圧チョッパ回路の動作が安定
するので、装置全体の動作が安定する。

【００３６】要するに、本実施形態においては、チョッ
パ制御回路１、第２の電源回路２および発振・増幅回路
３のグランドのいずれもが主増幅回路のグランドと同電
位ではないので、チョッパ制御回路１、第２の電源回路
２および発振・増幅回路３のいずれも主増幅回路の大電
流の影響を受けにくいのである。

【００３７】また、図１に示した例では、平滑コンデン
サＣ１の端子間電圧を第２の電源回路２の電源Ｖccとし
ているが、第２の電源回路２は、整流器ＤＢから得られ
る脈流電圧を電源Ｖccとして入力し、直流電圧を出力す
るように構成してもよい。また、主増幅回路とＤ級増幅
回路を用いているので、高効率化を図ることができる
が、Ｄ級増幅回路以外に、Ｃ級増幅回路、Ｅ級増幅回路
を採用しても高効率化を図ることができる。

【００３８】（実施形態２）本実施形態の無電極放電灯
点灯装置の基本構成は実施形態１と略同じであって、第
２の電源回路２の負極側端子を整流器ＤＢの負側直流出
力端子と共通電位にするのではなく、図２に示すよう
に、第２の電源回路２の負極側端子を平滑コンデンサＣ
１の負極端子と共通電位にした点と、整流器ＤＢの正側
直流出力端子と負側直流出力端子との間に抵抗Ｒ３，Ｒ
４の直列回路を接続するとともに、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接
続点にコンデンサＣ６の正極端子を接続し、コンデンサ
Ｃ６の負極端子を整流器ＤＢの正側直流出力端子に接続
し、整流器ＤＢの出力電圧を分圧した電圧によりチョッ
パ制御回路１の電源を得ている（つまり、コンデンサＣ
６の端子間電圧をチョッパ制御回路１の電源としてい
る）点に特徴がある。なお、実施形態１と同様の構成要
素には同一の符号を付して説明を省略する。

【００３９】本実施形態の無電極放電灯点灯装置では、
第２の電源回路２の負極側端子を平滑コンデンサＣ１の
負極端子と共通電位にしてあるので、チョッパ制御回路
１の電源の取り方を容易にできる。また、電源投入時に
はスイッチング素子Ｑ１がオンする以前にチョッパ制御
回路１の電源が入るので、チョッパ制御回路１を始動さ
せる回路を別途に設ける必要がなくて始動性が改善さ
れ、また、チョッパ制御回路１の電源を実施形態１で説
明した低周波トランスＴ４を利用して得る必要がなくて
小型化および軽量化を図ることができ、さらに、チョッ
パ制御回路１および発振回路３が主増幅回路の大電流の
影響を受けにくく、第１の電源回路である昇降圧チョッ
パ回路の動作が安定するので、装置全体の動作が安定す
る。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明は、交流電源を整流する
整流器と、スイッチング素子、インダクタンス素子、ダ
イオードおよび平滑コンデンサを含み整流器から得られ
る脈流電圧を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第
１の電源回路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電
圧になるように前記スイッチング素子をオンオフさせる
チョッパ制御回路と、平滑コンデンサの両端電圧を入力
とし直流電圧を出力する第２の電源回路と、第２の電源
回路から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する発
振・増幅回路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅
回路から出力された高周波電圧を増幅する主増幅回路
と、主増幅回路から出力された高周波電圧が供給される
誘導コイルと、誘導コイルに近接して配置された無電極
放電灯とを備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流
器の負側直流出力端子および発振・増幅回路の負極側端
子と共通電位としてなるものであり、チョッパ制御回路
の負極側端子を整流器の負側直流出力端子および発振・
増幅回路の負極側端子と共通電位としてあるので、始動
性が良くて小型化が可能で、さらに、チョッパ制御回路
および発振・増幅回路が主増幅回路の大電流の影響を受
けにくく、第１の電源回路である昇降圧チョッパ回路の
動作が安定するので、装置全体の動作が安定するという
効果がある。

【００４１】請求項２の発明は、交流電源を整流する整
流器と、スイッチング素子、インダクタンス素子、ダイ
オードおよび平滑コンデンサを含み整流器から得られる
脈流電圧を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第１
の電源回路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧
になるように前記スイッチング素子をオンオフさせるチ
ョッパ制御回路と、整流器から得られる脈流電圧を入力
とし直流電圧を出力する第２の電源回路と、第２の電源
回路から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する発
振・増幅回路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅
回路から出力された高周波電圧を増幅する主増幅回路
と、主増幅回路から出力された高周波電圧が供給される
誘導コイルと、誘導コイルに近接して配置された無電極
放電灯とを備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流
器の負側直流出力端子および発振・増幅回路の負極側端
子と共通電位としてなるものであり、チョッパ制御回路
の負極側端子を整流器の負側直流出力端子および発振・
増幅回路の負極側端子と共通電位としてあるので、始動
性が良くて小型化が可能で、さらに、チョッパ制御回路
および発振・増幅回路が主増幅回路の大電流の影響を受
けにくく、第１の電源回路である昇降圧チョッパ回路の
動作が安定するので、装置全体の動作が安定するという
効果がある。

【００４２】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記第２の電源回路の負極側端子を
前記整流器の負側直流出力端子と共通電位にしてあるの
で、第２の電源回路も主増幅回路の大電流の影響を受け
にくくなるという効果がある。

【００４３】請求項４の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記第２の電源回路の負極側端子を
前記平滑コンデンサの負極端子と共通電位にしてあるの
で、前記第２の電源回路の電源電圧を前記平滑コンデン
サの正極端子からとれるようになり、電源の取り方が容
易になるという効果がある。

【００４４】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４の発明において、前記平滑コンデンサの両端電圧を検
出する電圧検出回路と、電圧検出回路の検出出力を前記
チョッパ制御回路へ伝達するフォトカプラとを備え、前
記チョッパ制御回路は、電圧検出回路による検出出力に
基づいて前記平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧に
なるようにスイッチング素子をオンオフさせるので、チ
ョッパ制御回路と電圧検出回路とを電気的に絶縁するこ
とができるという効果がある。

【００４５】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記チョッパ制御回路の電源電圧
は、前記交流電源から低周波トランスを介して供給され
るので、前記チョッパ制御回路の電源を容易に得ること
ができるという効果がある。

【００４６】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、前記整流器の直流出力端子間に挿入
された抵抗とコンデンサとの直列回路を備え、前記チョ
ッパ制御回路の電源電圧は、前記コンデンサから供給さ
れてなるので、チョッパ制御回路へ交流電源から低周波
トランスを介して電源を供給する必要がなくて小型化お
よび軽量化を図ることができ、電源投入時にはスイッチ
ング素子がオンする以前にチョッパ制御回路の電源が入
るからチョッパ制御回路を始動させる回路を別途に設け
る必要がなく、始動性を損なうことなく小型化を図るこ
とができるという効果がある。

【００４７】請求項８の発明は、請求項１ないし請求項
７の発明において、前記主増幅回路は、Ｃ級増幅回路、
Ｄ級増幅回路、Ｅ級増幅回路から選択されるので、高効
率化を図ることができるという効果がある。

【００４８】請求項９の発明は、交流電源を整流する整
流器と、スイッチング素子、インダクタンス素子、ダイ
オードおよび平滑コンデンサを含み整流器から得られる
脈流電圧を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第１
の電源回路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧
になるように前記スイッチング素子をオンオフさせるチ
ョッパ制御回路と、平滑コンデンサの両端電圧を入力と
し直流電圧を出力する第２の電源回路と、第２の電源回
路から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する発振
・増幅回路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅回
路から出力された高周波電圧を増幅する主増幅回路と、
主増幅回路から出力された高周波電圧が供給される誘導
コイルと、誘導コイルに近接して配置された無電極放電
灯とを備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流器の
負側直流出力端子および発振・増幅回路の負極側端子と
共通電位にし、整流器の直流出力端子間に抵抗とコンデ
ンサとの直列回路を接続し、当該コンデンサの両端電圧
をチョッパ制御回路の電源電圧とし、主増幅回路がＤ級
増幅回路からなるものであり、チョッパ制御回路の負極
側端子を整流器の負側直流出力端子および発振・増幅回
路の負極側端子と共通電位とし、整流器の直流出力端子
間に抵抗とコンデンサとの直列回路を接続し、当該コン
デンサの両端電圧をチョッパ制御回路の電源電圧として
あるので、電源投入時にはスイッチング素子がオンする
以前にチョッパ制御回路の電源が入るからチョッパ制御
回路を始動させる回路を別途に設ける必要がなくて始動
性が改善され、また、チョッパ制御回路の電源を低周波
トランスを利用して得る必要がなくて小型化および軽量
化を図ることができ、さらに、チョッパ制御回路および
発振・増幅回路が主増幅回路の大電流の影響を受けにく
く、第１の電源回路である昇降圧チョッパ回路の動作が
安定するので、装置全体の動作が安定するという効果が
ある。

【００４９】請求項１０の発明は、交流電源を整流する
整流器と、スイッチング素子、インダクタンス素子、ダ
イオードおよび平滑コンデンサを含み整流器から得られ
る脈流電圧を入力とする昇降圧チョッパ回路からなる第
１の電源回路と、平滑コンデンサの両端電圧が所望の電
圧になるように前記スイッチング素子をオンオフさせる
チョッパ制御回路と、整流器から得られる脈流電圧を入
力とし直流電圧を出力する第２の電源回路と、第２の電
源回路から出力された直流電圧を高周波電圧に変換する
発振・増幅回路と、平滑コンデンサを電源とし発振・増
幅回路から出力された高周波電圧を増幅する主増幅回路
と、主増幅回路から出力された高周波電圧が供給される
誘導コイルと、誘導コイルに近接して配置された無電極
放電灯とを備え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流
器の負側直流出力端子および発振・増幅回路の負極側端
子と共通電位にし、整流器の直流出力端子間に抵抗とコ
ンデンサとの直列回路を接続し、当該コンデンサの両端
電圧をチョッパ制御回路の電源電圧とし、主増幅回路が
Ｄ級増幅回路からなるものであり、チョッパ制御回路の
負極側端子を整流器の負側直流出力端子および発振・増
幅回路の負極側端子と共通電位とし、整流器の直流出力
端子間に抵抗とコンデンサとの直列回路を接続し、当該
コンデンサの両端電圧をチョッパ制御回路の電源電圧と
してあるので、電源投入時にはスイッチング素子がオン
する以前にチョッパ制御回路の電源が入るからチョッパ
制御回路を始動させる回路を別途に設ける必要がなくて
始動性が改善され、また、チョッパ制御回路の電源を低
周波トランスを利用して得る必要がなくて小型化および
軽量化を図ることができ、さらに、チョッパ制御回路お
よび発振・増幅回路が主増幅回路の大電流の影響を受け
にくく、第１の電源回路である昇降圧チョッパ回路の動
作が安定するので、装置全体の動作が安定するという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す回路図である。

【図２】実施形態２を示す回路図である。

【図３】従来例示す回路図である。

【図４】同上の動作説明図である。

【図５】同上の動作説明図である。

【図６】他の従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１チョッパ制御回路２第２の電源回路３発振・増幅回路４無電極放電灯Ｃ１平滑コンデンサＤＢ整流器Ｌ３誘導コイルＱ１スイッチング素子Ｖｓ交流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源を整流する整流器と、スイッチ
ング素子、インダクタンス素子、ダイオードおよび平滑
コンデンサを含み整流器から得られる脈流電圧を入力と
する昇降圧チョッパ回路からなる第１の電源回路と、平
滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧になるように前記
スイッチング素子をオンオフさせるチョッパ制御回路
と、平滑コンデンサの両端電圧を入力とし直流電圧を出
力する第２の電源回路と、第２の電源回路から出力され
た直流電圧を高周波電圧に変換する発振・増幅回路と、
平滑コンデンサを電源とし発振・増幅回路から出力され
た高周波電圧を増幅する主増幅回路と、主増幅回路から
出力された高周波電圧が供給される誘導コイルと、誘導
コイルに近接して配置された無電極放電灯とを備え、チ
ョッパ制御回路の負極側端子を整流器の負側直流出力端
子および発振・増幅回路の負極側端子と共通電位として
なることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】交流電源を整流する整流器と、スイッチ
ング素子、インダクタンス素子、ダイオードおよび平滑
コンデンサを含み整流器から得られる脈流電圧を入力と
する昇降圧チョッパ回路からなる第１の電源回路と、平
滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧になるように前記
スイッチング素子をオンオフさせるチョッパ制御回路
と、整流器から得られる脈流電圧を入力とし直流電圧を
出力する第２の電源回路と、第２の電源回路から出力さ
れた直流電圧を高周波電圧に変換する発振・増幅回路
と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅回路から出力
された高周波電圧を増幅する主増幅回路と、主増幅回路
から出力された高周波電圧が供給される誘導コイルと、
誘導コイルに近接して配置された無電極放電灯とを備
え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流器の負側直流
出力端子および発振・増幅回路の負極側端子と共通電位
としてなることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項３】前記第２の電源回路の負極側端子を前記
整流器の負側直流出力端子と共通電位にしてなることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の無電極放電灯
点灯装置。
【請求項４】前記第２の電源回路の負極側端子を前記
平滑コンデンサの負極端子と共通電位にしてなることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の無電極放電灯
点灯装置。
【請求項５】前記平滑コンデンサの両端電圧を検出す
る電圧検出回路と、電圧検出回路の検出出力を前記チョ
ッパ制御回路へ伝達するフォトカプラとを備え、前記チ
ョッパ制御回路は、電圧検出回路による検出出力に基づ
いて前記平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧になる
ようにスイッチング素子をオンオフさせることを特徴と
する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の無電極
放電灯点灯装置。
【請求項６】前記チョッパ制御回路の電源電圧は、前
記交流電源から低周波トランスを介して供給されること
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載
の無電極放電灯点灯装置。
【請求項７】前記整流器の直流出力端子間に挿入され
た抵抗とコンデンサとの直列回路を備え、前記チョッパ
制御回路の電源電圧は、前記コンデンサから供給されて
なることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれ
かに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項８】前記主増幅回路は、Ｃ級増幅回路、Ｄ級
増幅回路、Ｅ級増幅回路から選択されることを特徴とす
る請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無電極放
電灯点灯装置。
【請求項９】交流電源を整流する整流器と、スイッチ
ング素子、インダクタンス素子、ダイオードおよび平滑
コンデンサを含み整流器から得られる脈流電圧を入力と
する昇降圧チョッパ回路からなる第１の電源回路と、平
滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧になるように前記
スイッチング素子をオンオフさせるチョッパ制御回路
と、平滑コンデンサの両端電圧を入力とし直流電圧を出
力する第２の電源回路と、第２の電源回路から出力され
た直流電圧を高周波電圧に変換する発振・増幅回路と、
平滑コンデンサを電源とし発振・増幅回路から出力され
た高周波電圧を増幅する主増幅回路と、主増幅回路から
出力された高周波電圧が供給される誘導コイルと、誘導
コイルに近接して配置された無電極放電灯とを備え、チ
ョッパ制御回路の負極側端子を整流器の負側直流出力端
子および発振・増幅回路の負極側端子と共通電位にし、
整流器の直流出力端子間に抵抗とコンデンサとの直列回
路を接続し、当該コンデンサの両端電圧をチョッパ制御
回路の電源電圧とし、主増幅回路がＤ級増幅回路からな
ることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項１０】交流電源を整流する整流器と、スイッ
チング素子、インダクタンス素子、ダイオードおよび平
滑コンデンサを含み整流器から得られる脈流電圧を入力
とする昇降圧チョッパ回路からなる第１の電源回路と、
平滑コンデンサの両端電圧が所望の電圧になるように前
記スイッチング素子をオンオフさせるチョッパ制御回路
と、整流器から得られる脈流電圧を入力とし直流電圧を
出力する第２の電源回路と、第２の電源回路から出力さ
れた直流電圧を高周波電圧に変換する発振・増幅回路
と、平滑コンデンサを電源とし発振・増幅回路から出力
された高周波電圧を増幅する主増幅回路と、主増幅回路
から出力された高周波電圧が供給される誘導コイルと、
誘導コイルに近接して配置された無電極放電灯とを備
え、チョッパ制御回路の負極側端子を整流器の負側直流
出力端子および発振・増幅回路の負極側端子と共通電位
にし、整流器の直流出力端子間に抵抗とコンデンサとの
直列回路を接続し、当該コンデンサの両端電圧をチョッ
パ制御回路の電源電圧とし、主増幅回路がＤ級増幅回路
からなることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。