JP2002043082A - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents
無電極放電灯点灯装置Info
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- JP2002043082A JP2002043082A JP2000226062A JP2000226062A JP2002043082A JP 2002043082 A JP2002043082 A JP 2002043082A JP 2000226062 A JP2000226062 A JP 2000226062A JP 2000226062 A JP2000226062 A JP 2000226062A JP 2002043082 A JP2002043082 A JP 2002043082A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高周波ノイズによる外部回路への悪影響を低減
すると共に、出力電圧の調整範囲を広げた無電極放電灯
点灯装置を提供する。 【解決手段】チョッパ回路2は整流回路1の出力を所定
の直流電圧に変換し、この直流電圧を高周波電源回路3
のスイッチング素子Q1,Q2でスイッチングすること
により高周波電圧に変換して誘導コイル4に印加し、誘
導コイル4に高周波電磁界を発生させて、無電極放電灯
6を点灯させる。チョッパ回路2は、スイッチング素子
Q11,Q12、インダクタL11、ダイオードD1
1,D12、平滑コンデンサC11からなる昇降圧チョ
ッパ回路と、スイッチング素子Q11,Q12のオン・
オフを制御する制御回路2aとで構成され、制御回路2
aは外部制御信号S1に応じてチョッパ回路2の出力電
圧V2を変化させることにより、無電極放電灯6の出力
を変化させる。
すると共に、出力電圧の調整範囲を広げた無電極放電灯
点灯装置を提供する。 【解決手段】チョッパ回路2は整流回路1の出力を所定
の直流電圧に変換し、この直流電圧を高周波電源回路3
のスイッチング素子Q1,Q2でスイッチングすること
により高周波電圧に変換して誘導コイル4に印加し、誘
導コイル4に高周波電磁界を発生させて、無電極放電灯
6を点灯させる。チョッパ回路2は、スイッチング素子
Q11,Q12、インダクタL11、ダイオードD1
1,D12、平滑コンデンサC11からなる昇降圧チョ
ッパ回路と、スイッチング素子Q11,Q12のオン・
オフを制御する制御回路2aとで構成され、制御回路2
aは外部制御信号S1に応じてチョッパ回路2の出力電
圧V2を変化させることにより、無電極放電灯6の出力
を変化させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯に高
周波電磁界を印加して発光させる無電極放電灯点灯装置
に関するものである。
周波電磁界を印加して発光させる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】図18に従来の無電極放電灯点灯装置の
回路図を示す。この無電極放電灯点灯装置は、特開平6
−45087号公報に示されるように、直流電源21
と、この直流電源21の直流電圧を受けて発振信号を出
力する発振回路22と、この発振回路22の発振信号を
増幅して高周波電圧を出力するプリアンプ23と、この
プリアンプ23の高周波電圧をさらに増幅して出力する
メインアンプ24と、このメインアンプ24の出力端間
に接続される誘導コイル26と、メインアンプ24と誘
導コイル26とのインピーダンスを整合することにより
反射を無くして無電極放電灯27に効率良く高周波電力
を供給するためのマッチング回路25と、透光性を有す
る材料から形成された球状のガラスバルブ内に不活性ガ
ス、金属蒸気などの放電ガスが封入された無電極放電灯
27と、プリアンプ23及びメインアンプ24の出力を
制御する出力制御回路28とを備えており、誘導コイル
26は球状の無電極放電灯27の外周に沿って近接配置
されている。
回路図を示す。この無電極放電灯点灯装置は、特開平6
−45087号公報に示されるように、直流電源21
と、この直流電源21の直流電圧を受けて発振信号を出
力する発振回路22と、この発振回路22の発振信号を
増幅して高周波電圧を出力するプリアンプ23と、この
プリアンプ23の高周波電圧をさらに増幅して出力する
メインアンプ24と、このメインアンプ24の出力端間
に接続される誘導コイル26と、メインアンプ24と誘
導コイル26とのインピーダンスを整合することにより
反射を無くして無電極放電灯27に効率良く高周波電力
を供給するためのマッチング回路25と、透光性を有す
る材料から形成された球状のガラスバルブ内に不活性ガ
ス、金属蒸気などの放電ガスが封入された無電極放電灯
27と、プリアンプ23及びメインアンプ24の出力を
制御する出力制御回路28とを備えており、誘導コイル
26は球状の無電極放電灯27の外周に沿って近接配置
されている。
【0003】ここで、メインアンプ24は、直流電源2
1の両端間にコンデンサ及びインダクタからなるフィル
タF1を介して接続される。また、発振回路22は、プ
リアンプ23の入力端間に接続されるコンデンサ及び抵
抗からなるフィルタF3を備えており、プリアンプ23
は、メインアンプ24の入力端間に接続されたコンデン
サ及び抵抗からなるフィルタF2を備えている。そし
て、フィルタF1,F3は、発振回路22、プリアンプ
23、メインアンプ24の各回路ブロックで発生した高
周波リップル分が直流電源21に帰還することを防止し
ている。
1の両端間にコンデンサ及びインダクタからなるフィル
タF1を介して接続される。また、発振回路22は、プ
リアンプ23の入力端間に接続されるコンデンサ及び抵
抗からなるフィルタF3を備えており、プリアンプ23
は、メインアンプ24の入力端間に接続されたコンデン
サ及び抵抗からなるフィルタF2を備えている。そし
て、フィルタF1,F3は、発振回路22、プリアンプ
23、メインアンプ24の各回路ブロックで発生した高
周波リップル分が直流電源21に帰還することを防止し
ている。
【0004】また、出力制御回路28は、オフ/オンの
出力制御信号を電界効果トランジスタよりなるスイッチ
ング素子Q31の制御端に入力しており、メインアンプ
24の出力端間に高周波電圧を間欠的に発生させてい
る。
出力制御信号を電界効果トランジスタよりなるスイッチ
ング素子Q31の制御端に入力しており、メインアンプ
24の出力端間に高周波電圧を間欠的に発生させてい
る。
【0005】以下に本回路の動作を簡単に説明する。直
流電源21から発振回路22に直流電圧が供給される
と、発振回路22は発振動作を開始し、発振信号をプリ
アンプ23に出力する。プリアンプ23は発振回路22
の発振信号を増幅してメインアンプ24に出力する。プ
リアンプ23の出力はメインアンプ24によってさらに
増幅され、無電極放電灯27に近接配置された誘導コイ
ル26に印加される。そして、誘導コイル26に数百k
Hzから数百MHzの高周波電流を流すことにより、誘
導コイル26に高周波電磁界を発生させて、無電極放電
灯27に高周波電力を供給し、無電極放電灯27内に高
周波プラズマ電流を発生させて紫外線もしくは可視光を
発生するようになっている。
流電源21から発振回路22に直流電圧が供給される
と、発振回路22は発振動作を開始し、発振信号をプリ
アンプ23に出力する。プリアンプ23は発振回路22
の発振信号を増幅してメインアンプ24に出力する。プ
リアンプ23の出力はメインアンプ24によってさらに
増幅され、無電極放電灯27に近接配置された誘導コイ
ル26に印加される。そして、誘導コイル26に数百k
Hzから数百MHzの高周波電流を流すことにより、誘
導コイル26に高周波電磁界を発生させて、無電極放電
灯27に高周波電力を供給し、無電極放電灯27内に高
周波プラズマ電流を発生させて紫外線もしくは可視光を
発生するようになっている。
【0006】無電極放電灯27の光出力を制御する場合
は、出力制御回路28がオン/オフ信号をスイッチング
素子Q31の制御端に供給すれば、スイッチング素子Q
31の発振動作を強制的に停止させたり、開始させたり
することができるので、例えば発振動作を停止させる時
間を調整することにより、メインアンプ24の出力を制
御し、無電極放電灯6の光出力を制御することができ
る。
は、出力制御回路28がオン/オフ信号をスイッチング
素子Q31の制御端に供給すれば、スイッチング素子Q
31の発振動作を強制的に停止させたり、開始させたり
することができるので、例えば発振動作を停止させる時
間を調整することにより、メインアンプ24の出力を制
御し、無電極放電灯6の光出力を制御することができ
る。
【0007】ここで、出力制御回路28は、外部から入
力される制御信号に応じてオン/オフするフォトカプラ
29と、スイッチング素子Q31のゲート・ソース間に
ダイオード30を介してコレクタ・エミッタ間が接続さ
れたNPN形トランジスタよりなるスイッチング素子3
1とを備えており、フォトカプラ29を用いて入力側と
出力側との間を電気的に絶縁しているが、出力制御回路
28は数百kHzから数百MHzの高周波電圧を発生す
るスイッチング素子Q31の制御端に接続されているた
め、スイッチング素子Q31のスイッチング動作によっ
て発生する高周波ノイズが空間を伝搬し、フォトカプラ
29の入力側の信号線に高周波ノイズがのって、外部回
路に悪影響を与える虞があった。
力される制御信号に応じてオン/オフするフォトカプラ
29と、スイッチング素子Q31のゲート・ソース間に
ダイオード30を介してコレクタ・エミッタ間が接続さ
れたNPN形トランジスタよりなるスイッチング素子3
1とを備えており、フォトカプラ29を用いて入力側と
出力側との間を電気的に絶縁しているが、出力制御回路
28は数百kHzから数百MHzの高周波電圧を発生す
るスイッチング素子Q31の制御端に接続されているた
め、スイッチング素子Q31のスイッチング動作によっ
て発生する高周波ノイズが空間を伝搬し、フォトカプラ
29の入力側の信号線に高周波ノイズがのって、外部回
路に悪影響を与える虞があった。
【0008】このような問題点を解決するために、プリ
アンプ23と比較して動作周波数の低い直流電源21の
直流電圧を変化させることによって、メインアンプ24
の出力電圧を制御する方法が提案されている。しかしな
がら、直流電源21を昇圧チョッパや降圧チョッパで構
成した場合は、出力電圧を変化させることのできる範囲
が限られており、昇圧チョッパ又は降圧チョッパの入力
電圧と出力電圧との差が小さくなると、入力電圧をスイ
ッチングするスイッチング素子の休止期間が長くなるた
め、入力電流波形の歪みが大きくなるという問題があっ
た。
アンプ23と比較して動作周波数の低い直流電源21の
直流電圧を変化させることによって、メインアンプ24
の出力電圧を制御する方法が提案されている。しかしな
がら、直流電源21を昇圧チョッパや降圧チョッパで構
成した場合は、出力電圧を変化させることのできる範囲
が限られており、昇圧チョッパ又は降圧チョッパの入力
電圧と出力電圧との差が小さくなると、入力電圧をスイ
ッチングするスイッチング素子の休止期間が長くなるた
め、入力電流波形の歪みが大きくなるという問題があっ
た。
【0009】そこで、入力電流波形の歪みを小さくする
ために、入力電圧の昇圧動作及び降圧動作が可能な所謂
昇降圧チョッパ回路により整流回路1を構成することが
考えられる。図19は1石式の昇降圧チョッパ回路を用
いた電源装置の回路図であり、この電源装置は、フィル
タF4を介して入力された交流電源ACの交流電圧を整
流するダイオードブリッジよりなる整流回路DB1と、
整流回路DB1の整流電圧を平滑して所定の一定電圧を
生成し、負荷LD1に供給する昇降圧チョッパ回路CP
1と、昇降圧チョッパ回路CP1の出力を制御するため
の制御信号を発生する制御回路CR1と、制御回路CR
1の制御信号に応じて後述のスイッチング素子SW1を
駆動する駆動回路DR1とで構成される(特開平5−1
68241号公報参照)。また、昇降圧チョッパ回路C
P1は、整流回路DB1の直流出力端間に電界効果トラ
ンジスタよりなるスイッチング素子SW1とインダクタ
L31との直列回路を接続するとともに、インダクタL
31と並列に平滑コンデンサC31とダイオードD31
との直列回路を接続して構成され、平滑コンデンサC3
1と並列に負荷LD1を接続している。
ために、入力電圧の昇圧動作及び降圧動作が可能な所謂
昇降圧チョッパ回路により整流回路1を構成することが
考えられる。図19は1石式の昇降圧チョッパ回路を用
いた電源装置の回路図であり、この電源装置は、フィル
タF4を介して入力された交流電源ACの交流電圧を整
流するダイオードブリッジよりなる整流回路DB1と、
整流回路DB1の整流電圧を平滑して所定の一定電圧を
生成し、負荷LD1に供給する昇降圧チョッパ回路CP
1と、昇降圧チョッパ回路CP1の出力を制御するため
の制御信号を発生する制御回路CR1と、制御回路CR
1の制御信号に応じて後述のスイッチング素子SW1を
駆動する駆動回路DR1とで構成される(特開平5−1
68241号公報参照)。また、昇降圧チョッパ回路C
P1は、整流回路DB1の直流出力端間に電界効果トラ
ンジスタよりなるスイッチング素子SW1とインダクタ
L31との直列回路を接続するとともに、インダクタL
31と並列に平滑コンデンサC31とダイオードD31
との直列回路を接続して構成され、平滑コンデンサC3
1と並列に負荷LD1を接続している。
【0010】以下に本回路の動作を簡単に説明する。駆
動回路DR1からスイッチング素子SW1の制御電極
(ゲート電極)に駆動信号が入力されると、スイッチン
グ素子SW1はオン/オフを繰り返し、スイッチング素
子SW1のオン時は、整流回路DB1→スイッチング素
子SW1→インダクタL31→整流回路DB1の経路で
電流が流れる(図19中の矢印A)。一方、スイッチン
グ素子Q1がオフになると、インダクタL31→ダイオ
ードD31→平滑コンデンサC31→インダクタL31
の経路で電流が流れて平滑コンデンサC31が充電さ
れ、平滑コンデンサC31の両端間に直流電圧VC31
が発生する。
動回路DR1からスイッチング素子SW1の制御電極
(ゲート電極)に駆動信号が入力されると、スイッチン
グ素子SW1はオン/オフを繰り返し、スイッチング素
子SW1のオン時は、整流回路DB1→スイッチング素
子SW1→インダクタL31→整流回路DB1の経路で
電流が流れる(図19中の矢印A)。一方、スイッチン
グ素子Q1がオフになると、インダクタL31→ダイオ
ードD31→平滑コンデンサC31→インダクタL31
の経路で電流が流れて平滑コンデンサC31が充電さ
れ、平滑コンデンサC31の両端間に直流電圧VC31
が発生する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の無電極放電
灯点灯装置では、昇降圧チョッパ回路CP1の平滑コン
デンサC31に発生する直流電圧VC31の極性が、整
流回路DB1の出力電圧VDBの極性に対して逆になっ
てしまう。このため、図18に示す回路のように、負荷
LD1として数百kHzから数百MHという非常に高い
周波数で動作する発振回路22、プリアンプ23、メイ
ンアンプ24を用いた場合、直流電圧VC31と電圧V
DBとの極性が反転することにより、整流回路DB1側
のグランドと負荷LD1側のグランドの電位が異なり、
高周波電流が流れる負荷LD1側のグランドの電位が不
安定になって、発生するノイズが増大するという問題が
あった。
灯点灯装置では、昇降圧チョッパ回路CP1の平滑コン
デンサC31に発生する直流電圧VC31の極性が、整
流回路DB1の出力電圧VDBの極性に対して逆になっ
てしまう。このため、図18に示す回路のように、負荷
LD1として数百kHzから数百MHという非常に高い
周波数で動作する発振回路22、プリアンプ23、メイ
ンアンプ24を用いた場合、直流電圧VC31と電圧V
DBとの極性が反転することにより、整流回路DB1側
のグランドと負荷LD1側のグランドの電位が異なり、
高周波電流が流れる負荷LD1側のグランドの電位が不
安定になって、発生するノイズが増大するという問題が
あった。
【0012】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、高周波ノイズによる
外部回路への悪影響を低減すると共に、出力電圧の調整
範囲を広げた無電極放電灯点灯装置を提供することにあ
る。
であり、その目的とするところは、高周波ノイズによる
外部回路への悪影響を低減すると共に、出力電圧の調整
範囲を広げた無電極放電灯点灯装置を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、交流電源の電源電圧を整流す
る整流回路部と、整流回路部の出力を直流電圧に変換す
る第1の直流電源部と、少なくとも1つのスイッチング
素子を含み第1の直流電源部の直流電圧をスイッチング
素子でスイッチングすることにより高周波電圧に変換す
る電力変換部と、スイッチング素子のオン・オフを制御
する第1の制御回路部と、第1の制御回路部の動作電源
を生成する第2の直流電源部と、電力変換部から高周波
電圧が供給される誘導コイルと、透光性を有する材料か
ら形成されて内部に放電ガスを封入し、誘導コイルに近
接配置された無電極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯
装置において、第1の直流電源部は、整流回路部の出力
端子間に第1のスイッチング素子を介して逆方向に接続
された第1のダイオードと、整流回路部の出力端子間に
第1のスイッチング素子を介して接続される第1のイン
ダクタ及び第2のスイッチング素子の直列回路と、第2
のスイッチング素子の両端間に順方向に接続された第2
のダイオードを介して接続される第1の平滑コンデンサ
と、第1及び第2のスイッチング素子のオン・オフを制
御する第2の制御回路部とで構成され、第2の制御回路
部は、第1の直流電源部の出力を変化させることによっ
て無電極放電灯の光出力を変化させることを特徴とし、
電力変換部は無電極放電灯を点灯させており、一般に数
百kHzから数百MHzという非常に高い周波数で動作
しているが、第2の制御回路部は、電力変換部に比べて
動作周波数の低い第1の直流電源部の出力を変化させる
ことによって無電極放電灯の光出力を変化させているの
で、第2の制御回路部を制御する側にノイズが伝搬され
るのを防止することができ、且つ、第1の直流電源部を
2石式の昇降圧チョッパ回路で構成しているので、第1
の直流電源部を昇圧チョッパ回路又は高圧チョッパ回路
で構成した場合に比べて、第1の直流電源部の出力電圧
の調整範囲を広げることができ、さらに第1の直流電源
部と電力変換部のグランドレベルを同電位にしているの
で、グランドの電位が安定し、無電極放電灯点灯装置の
ように電力変換部が数百kHzから数百MHzという非
常に高い周波数で動作する場合でも、ノイズの発生を低
減できる。
に、請求項1の発明では、交流電源の電源電圧を整流す
る整流回路部と、整流回路部の出力を直流電圧に変換す
る第1の直流電源部と、少なくとも1つのスイッチング
素子を含み第1の直流電源部の直流電圧をスイッチング
素子でスイッチングすることにより高周波電圧に変換す
る電力変換部と、スイッチング素子のオン・オフを制御
する第1の制御回路部と、第1の制御回路部の動作電源
を生成する第2の直流電源部と、電力変換部から高周波
電圧が供給される誘導コイルと、透光性を有する材料か
ら形成されて内部に放電ガスを封入し、誘導コイルに近
接配置された無電極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯
装置において、第1の直流電源部は、整流回路部の出力
端子間に第1のスイッチング素子を介して逆方向に接続
された第1のダイオードと、整流回路部の出力端子間に
第1のスイッチング素子を介して接続される第1のイン
ダクタ及び第2のスイッチング素子の直列回路と、第2
のスイッチング素子の両端間に順方向に接続された第2
のダイオードを介して接続される第1の平滑コンデンサ
と、第1及び第2のスイッチング素子のオン・オフを制
御する第2の制御回路部とで構成され、第2の制御回路
部は、第1の直流電源部の出力を変化させることによっ
て無電極放電灯の光出力を変化させることを特徴とし、
電力変換部は無電極放電灯を点灯させており、一般に数
百kHzから数百MHzという非常に高い周波数で動作
しているが、第2の制御回路部は、電力変換部に比べて
動作周波数の低い第1の直流電源部の出力を変化させる
ことによって無電極放電灯の光出力を変化させているの
で、第2の制御回路部を制御する側にノイズが伝搬され
るのを防止することができ、且つ、第1の直流電源部を
2石式の昇降圧チョッパ回路で構成しているので、第1
の直流電源部を昇圧チョッパ回路又は高圧チョッパ回路
で構成した場合に比べて、第1の直流電源部の出力電圧
の調整範囲を広げることができ、さらに第1の直流電源
部と電力変換部のグランドレベルを同電位にしているの
で、グランドの電位が安定し、無電極放電灯点灯装置の
ように電力変換部が数百kHzから数百MHzという非
常に高い周波数で動作する場合でも、ノイズの発生を低
減できる。
【0014】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、第1の直流電源部を構成する回路部品の内、少な
くとも1つの回路部品を第2の直流電源部を構成する回
路部品として兼用したことを特徴とし、第1及び第2の
直流電源部で回路部品を共用することによって部品点数
を削減し、コストダウンを図ることができる。
いて、第1の直流電源部を構成する回路部品の内、少な
くとも1つの回路部品を第2の直流電源部を構成する回
路部品として兼用したことを特徴とし、第1及び第2の
直流電源部で回路部品を共用することによって部品点数
を削減し、コストダウンを図ることができる。
【0015】請求項3の発明では、請求項2の発明にお
いて、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング
素子、第1のダイオード、第2の制御回路部を第2の直
流電源部の回路部品として兼用し、第2の直流電源部
は、第1の直流電源部と共用する回路部品、及び、整流
回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子を介して
接続される第2のインダクタ及び第2の平滑コンデンサ
の直列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョッパ
回路から成ることを特徴とし、請求項2の発明と同様の
作用を奏する。
いて、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング
素子、第1のダイオード、第2の制御回路部を第2の直
流電源部の回路部品として兼用し、第2の直流電源部
は、第1の直流電源部と共用する回路部品、及び、整流
回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子を介して
接続される第2のインダクタ及び第2の平滑コンデンサ
の直列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョッパ
回路から成ることを特徴とし、請求項2の発明と同様の
作用を奏する。
【0016】請求項4の発明では、請求項2の発明にお
いて、第1のインダクタの巻線の途中に中間タップを設
けて巻線を2つに分割し、第1の直流電源部を構成する
第1のスイッチング素子、第1のダイオード、第2の制
御回路部、第1のインダクタの2つの巻線の内第1のス
イッチング素子側の巻線を第2の直流電源部の回路部品
として兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部
と共用する回路部品、第1のインダクタの中間タップと
整流回路部の負極側の出力端子との間に接続された第3
の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される降圧チ
ョッパ回路から成ることを特徴とし、請求項2の発明と
同様の作用を奏する。
いて、第1のインダクタの巻線の途中に中間タップを設
けて巻線を2つに分割し、第1の直流電源部を構成する
第1のスイッチング素子、第1のダイオード、第2の制
御回路部、第1のインダクタの2つの巻線の内第1のス
イッチング素子側の巻線を第2の直流電源部の回路部品
として兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部
と共用する回路部品、第1のインダクタの中間タップと
整流回路部の負極側の出力端子との間に接続された第3
の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される降圧チ
ョッパ回路から成ることを特徴とし、請求項2の発明と
同様の作用を奏する。
【0017】請求項5の発明では、請求項2の発明にお
いて、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング
素子、第1のダイオード、第2の制御回路部、第1のイ
ンダクタを第2の直流電源部の回路部品として兼用し、
第2の直流電源部は、第1の直流電源部と共用する回路
部品、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素
子及び第1のインダクタを介して接続された第3のイン
ダクタ及び第4の平滑コンデンサの直列回路を少なくと
も含んで構成される降圧チョッパ回路から成ることを特
徴とし、請求項2の発明と同様の作用を奏する。
いて、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング
素子、第1のダイオード、第2の制御回路部、第1のイ
ンダクタを第2の直流電源部の回路部品として兼用し、
第2の直流電源部は、第1の直流電源部と共用する回路
部品、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素
子及び第1のインダクタを介して接続された第3のイン
ダクタ及び第4の平滑コンデンサの直列回路を少なくと
も含んで構成される降圧チョッパ回路から成ることを特
徴とし、請求項2の発明と同様の作用を奏する。
【0018】請求項6の発明では、請求項2の発明にお
いて、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング
素子、第2の制御回路部を第2の直流電源部の回路部品
として兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部
と共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に第1の
スイッチング素子を介して接続される第4のインダク
タ、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子
と逆方向に接続された第3のダイオードとを介して接続
される第5の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成さ
れる昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とし、請求
項2の発明と同様の作用を奏する。
いて、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング
素子、第2の制御回路部を第2の直流電源部の回路部品
として兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部
と共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に第1の
スイッチング素子を介して接続される第4のインダク
タ、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子
と逆方向に接続された第3のダイオードとを介して接続
される第5の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成さ
れる昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とし、請求
項2の発明と同様の作用を奏する。
【0019】請求項7の発明では、請求項1乃至6の発
明において、第2の制御回路部は、第1及び第2のスイ
ッチング素子を同期させず、別々のタイミングで独立し
てオン・オフさせることを特徴とし、請求項1乃至6の
発明と同様の作用を奏する。
明において、第2の制御回路部は、第1及び第2のスイ
ッチング素子を同期させず、別々のタイミングで独立し
てオン・オフさせることを特徴とし、請求項1乃至6の
発明と同様の作用を奏する。
【0020】請求項8の発明では、請求項1乃至7の発
明において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング
素子のスイッチングの周期と、第2のスイッチング素子
のスイッチングの周期とを異ならせることによって、第
1又は第2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変
化させることを特徴とし、請求項1乃至7の発明と同様
の作用を奏する。
明において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング
素子のスイッチングの周期と、第2のスイッチング素子
のスイッチングの周期とを異ならせることによって、第
1又は第2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変
化させることを特徴とし、請求項1乃至7の発明と同様
の作用を奏する。
【0021】請求項9の発明では、請求項1乃至8の発
明において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング
素子のオンデューティと、第2のスイッチング素子のオ
ンデューティとを異ならせることによって、第1又は第
2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させる
ことを特徴とし、請求項1乃至8の発明と同様の作用を
奏する。
明において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング
素子のオンデューティと、第2のスイッチング素子のオ
ンデューティとを異ならせることによって、第1又は第
2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させる
ことを特徴とし、請求項1乃至8の発明と同様の作用を
奏する。
【0022】請求項10の発明では、請求項1の発明に
おいて、第2の制御回路部は、第1の直流電源部の動作
状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又
は、昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り換える
ことにより、第1の直流電源部の出力電圧を段階的に変
化させることを特徴とし、請求項1の発明と同様の作用
を奏する。
おいて、第2の制御回路部は、第1の直流電源部の動作
状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又
は、昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り換える
ことにより、第1の直流電源部の出力電圧を段階的に変
化させることを特徴とし、請求項1の発明と同様の作用
を奏する。
【0023】請求項11の発明では、請求項1の発明に
おいて、第2の制御回路部は第1の直流電源部の出力電
圧を高低2段階に切り換えており、出力電圧を高電圧と
する高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを交互に
設け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比率に設
定したことを特徴とし、請求項1の発明と同様の作用を
奏する。
おいて、第2の制御回路部は第1の直流電源部の出力電
圧を高低2段階に切り換えており、出力電圧を高電圧と
する高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを交互に
設け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比率に設
定したことを特徴とし、請求項1の発明と同様の作用を
奏する。
【0024】請求項12の発明では、請求項11の発明
において、第2の制御回路部は、高電圧期間と低電圧期
間の比率を連続的に変化させることを特徴とし、高電圧
期間と低電圧期間の比率を連続的に変化させることによ
って、第1の直流電源部の出力電圧の平均値を連続的に
変化させることができ、無電極放電灯の出力を連続的に
変化させることができる。
において、第2の制御回路部は、高電圧期間と低電圧期
間の比率を連続的に変化させることを特徴とし、高電圧
期間と低電圧期間の比率を連続的に変化させることによ
って、第1の直流電源部の出力電圧の平均値を連続的に
変化させることができ、無電極放電灯の出力を連続的に
変化させることができる。
【0025】請求項13の発明では、請求項1乃至12
の発明において、第2の制御回路部は、外部から印加さ
れる外部制御信号に応じて第1又は第2の直流電源部の
内何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とし、
請求項1乃至12の発明と同様、第2の制御回路部に外
部制御信号を出力する外部回路にノイズが伝搬するのを
防止でき、ノイズによる外部回路への悪影響を低減でき
る。
の発明において、第2の制御回路部は、外部から印加さ
れる外部制御信号に応じて第1又は第2の直流電源部の
内何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とし、
請求項1乃至12の発明と同様、第2の制御回路部に外
部制御信号を出力する外部回路にノイズが伝搬するのを
防止でき、ノイズによる外部回路への悪影響を低減でき
る。
【0026】請求項14の発明では、請求項1乃至13
の発明において、電力変換部に流れる電流を検出する電
流検出手段を設け、第2の制御回路部は、電流検出手段
の検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電
極放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴
とし、電力変換部にしきい値電流を越える電流が流れる
と、第2の制御回路部は無電極放電灯の出力を低下させ
るように動作するので、異常発生時に回路部品に加わる
ストレスを低減して、回路部品を保護することができ
る。
の発明において、電力変換部に流れる電流を検出する電
流検出手段を設け、第2の制御回路部は、電流検出手段
の検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電
極放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴
とし、電力変換部にしきい値電流を越える電流が流れる
と、第2の制御回路部は無電極放電灯の出力を低下させ
るように動作するので、異常発生時に回路部品に加わる
ストレスを低減して、回路部品を保護することができ
る。
【0027】請求項15の発明では、請求項1乃至14
の発明において、無電極放電灯の温度を検出する温度検
出手段を設け、第2の制御回路部は、温度検出手段の検
出した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無
電極放電灯の出力を増加させるように動作することを特
徴とし、無電極放電灯の温度がしきい値温度よりも低い
場合、第2の制御回路部が無電極放電灯の出力を増加さ
せるように動作するので、低温時に無電極放電灯の出力
が低下するのを防止できる。
の発明において、無電極放電灯の温度を検出する温度検
出手段を設け、第2の制御回路部は、温度検出手段の検
出した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無
電極放電灯の出力を増加させるように動作することを特
徴とし、無電極放電灯の温度がしきい値温度よりも低い
場合、第2の制御回路部が無電極放電灯の出力を増加さ
せるように動作するので、低温時に無電極放電灯の出力
が低下するのを防止できる。
【0028】請求項16の発明では、請求項1乃至15
の発明において、第2の制御回路部は、電源投入後の所
定期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比
べて増加させるように動作することを特徴とし、電源投
入後の所定期間無電極放電灯に供給する電力を定常点灯
時に比べて増加させることにより、無電極放電灯の始動
性を改善することができる。
の発明において、第2の制御回路部は、電源投入後の所
定期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比
べて増加させるように動作することを特徴とし、電源投
入後の所定期間無電極放電灯に供給する電力を定常点灯
時に比べて増加させることにより、無電極放電灯の始動
性を改善することができる。
【0029】請求項17の発明では、請求項16の発明
において、前記所定期間とは、無電極放電灯が始動して
から点灯するまでの期間であることを特徴とし、無電極
放電灯が点灯するまでの間、無電極放電灯に供給する電
力を確実に増加させることができ、無電極放電灯の始動
性を改善することができる。
において、前記所定期間とは、無電極放電灯が始動して
から点灯するまでの期間であることを特徴とし、無電極
放電灯が点灯するまでの間、無電極放電灯に供給する電
力を確実に増加させることができ、無電極放電灯の始動
性を改善することができる。
【0030】請求項18の発明では、請求項1の発明に
おいて、交流電源の電源電圧を整流する整流回路部と、
整流回路部の出力を直流電圧に変換する第1の直流電源
部と、少なくとも1つのスイッチング素子を含み第1の
直流電源部の直流電圧をスイッチング素子でスイッチン
グすることにより高周波電圧に変換する電力変換部と、
スイッチング素子のオン・オフを制御する第1の制御回
路部と、第1の制御回路部の動作電源を生成する第2の
直流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給される
誘導コイルと、透光性を有する材料から形成されて内部
に放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された無電
極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置において、第
1の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第1のス
イッチング素子を介して逆方向に接続された第1のダイ
オードと、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチン
グ素子を介して接続される第1のインダクタ及び第2の
スイッチング素子の直列回路と、第2のスイッチング素
子の両端間に順方向に接続された第2のダイオードを介
して接続される第1の平滑コンデンサと、第1及び第2
のスイッチング素子のオン・オフを制御する第2の制御
回路部とで構成され、第2の制御回路部は、第1の直流
電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の
光出力を変化させており、電力変換部はC級増幅回路、
D級増幅回路、E級増幅回路の内何れかの増幅回路を含
み、数百kHz以上且つ数百MHz以下の周波数範囲で
動作することを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、数百kHz以上且つ数百MHz以下の
非常に高い周波数で動作しているが、第2の制御回路部
は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第1の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させているので、第2の制御回路部を制御す
る側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、且
つ、第1の直流電源部を2石式の昇降圧チョッパ回路で
構成しているので、第1の直流電源部を昇圧チョッパ回
路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第1
の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第1の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百k
Hzから数百MHzという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できる。
おいて、交流電源の電源電圧を整流する整流回路部と、
整流回路部の出力を直流電圧に変換する第1の直流電源
部と、少なくとも1つのスイッチング素子を含み第1の
直流電源部の直流電圧をスイッチング素子でスイッチン
グすることにより高周波電圧に変換する電力変換部と、
スイッチング素子のオン・オフを制御する第1の制御回
路部と、第1の制御回路部の動作電源を生成する第2の
直流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給される
誘導コイルと、透光性を有する材料から形成されて内部
に放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された無電
極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置において、第
1の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第1のス
イッチング素子を介して逆方向に接続された第1のダイ
オードと、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチン
グ素子を介して接続される第1のインダクタ及び第2の
スイッチング素子の直列回路と、第2のスイッチング素
子の両端間に順方向に接続された第2のダイオードを介
して接続される第1の平滑コンデンサと、第1及び第2
のスイッチング素子のオン・オフを制御する第2の制御
回路部とで構成され、第2の制御回路部は、第1の直流
電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の
光出力を変化させており、電力変換部はC級増幅回路、
D級増幅回路、E級増幅回路の内何れかの増幅回路を含
み、数百kHz以上且つ数百MHz以下の周波数範囲で
動作することを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、数百kHz以上且つ数百MHz以下の
非常に高い周波数で動作しているが、第2の制御回路部
は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第1の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させているので、第2の制御回路部を制御す
る側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、且
つ、第1の直流電源部を2石式の昇降圧チョッパ回路で
構成しているので、第1の直流電源部を昇圧チョッパ回
路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第1
の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第1の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百k
Hzから数百MHzという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できる。
【0031】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【0032】(実施形態1)図1に本実施形態の無電極
放電灯点灯装置の回路図を示す。本回路は、交流電源A
Cの電源電圧を整流する例えばダイオードブリッジより
なる整流回路(整流回路部)1と、整流回路1の出力を
一定の直流電圧に変換する第1の直流電源部たるチョッ
パ回路2と、チョッパ回路2の出力端子間に接続された
スイッチング素子Q1,Q2の直列回路を有し、チョッ
パ回路2の直流電圧をスイッチング素子Q1,Q2でス
イッチングすることにより高周波電圧に変換する電力変
換部たる高周波電源回路3と、透明な或いは内壁に蛍光
体が塗布された球状のガラスバルブ内に、不活性ガス、
金属蒸気等の放電ガス(例えば水銀及び希ガス)を封入
した無電極放電灯6と、高周波電源回路3の出力端子間
に接続され無電極放電灯6の外周に沿って近接配置され
た誘導コイル4と、高周波電源回路3と誘導コイル4と
のインピーダンスを整合することにより反射を無くして
無電極放電灯6に効率良く高周波電力を供給するための
マッチング回路5とを備えている。
放電灯点灯装置の回路図を示す。本回路は、交流電源A
Cの電源電圧を整流する例えばダイオードブリッジより
なる整流回路(整流回路部)1と、整流回路1の出力を
一定の直流電圧に変換する第1の直流電源部たるチョッ
パ回路2と、チョッパ回路2の出力端子間に接続された
スイッチング素子Q1,Q2の直列回路を有し、チョッ
パ回路2の直流電圧をスイッチング素子Q1,Q2でス
イッチングすることにより高周波電圧に変換する電力変
換部たる高周波電源回路3と、透明な或いは内壁に蛍光
体が塗布された球状のガラスバルブ内に、不活性ガス、
金属蒸気等の放電ガス(例えば水銀及び希ガス)を封入
した無電極放電灯6と、高周波電源回路3の出力端子間
に接続され無電極放電灯6の外周に沿って近接配置され
た誘導コイル4と、高周波電源回路3と誘導コイル4と
のインピーダンスを整合することにより反射を無くして
無電極放電灯6に効率良く高周波電力を供給するための
マッチング回路5とを備えている。
【0033】高周波電源回路3は、電界効果トランジス
タよりなる一対のスイッチング素子Q1,Q2の直列回
路を備えたインバータ回路7と、スイッチング素子Q
1,Q2のオン/オフを制御する第1の制御回路部たる
インバータ制御回路8とで構成され、インバータ制御回
路8は、水晶振動子Xを用いた発振回路9と、発振回路
9の発振出力を増幅してスイッチング素子Q1,Q2を
駆動する駆動回路10とを備えている。
タよりなる一対のスイッチング素子Q1,Q2の直列回
路を備えたインバータ回路7と、スイッチング素子Q
1,Q2のオン/オフを制御する第1の制御回路部たる
インバータ制御回路8とで構成され、インバータ制御回
路8は、水晶振動子Xを用いた発振回路9と、発振回路
9の発振出力を増幅してスイッチング素子Q1,Q2を
駆動する駆動回路10とを備えている。
【0034】インバータ回路7は、チョッパ回路2の出
力端子間に接続された一対のスイッチング素子Q1,Q
2の直列回路と、スイッチング素子Q1,Q2の接続点
に一端が接続された共振用インダクタL2及び共振用コ
ンデンサC2の直列回路とを有する所謂D級増幅回路、
及び、スイッチング素子Q1,Q2のゲート・ソース間
に二次巻線n21,n22がそれぞれ接続された駆動ト
ランスT10から構成され、インダクタL2及びコンデ
ンサC2の直列回路の他端と整流回路1の負極との間に
はマッチング回路5を介して誘導コイル4を接続してい
る。ここで、駆動トランスT10の一次巻線n1には駆
動回路10の出力が印加され、駆動トランスT10の二
次巻線n21,n22に発生する電圧によってスイッチ
ング素子Q1,Q2がオン/オフする。なお、インバー
タ回路7の動作電源はチョッパ回路2から供給され、イ
ンバータ制御回路8の動作電源は、チョッパ回路2の出
力電圧を所定の直流電圧に変換して出力する直流電源回
路(第2の直流電源部)11から供給される。
力端子間に接続された一対のスイッチング素子Q1,Q
2の直列回路と、スイッチング素子Q1,Q2の接続点
に一端が接続された共振用インダクタL2及び共振用コ
ンデンサC2の直列回路とを有する所謂D級増幅回路、
及び、スイッチング素子Q1,Q2のゲート・ソース間
に二次巻線n21,n22がそれぞれ接続された駆動ト
ランスT10から構成され、インダクタL2及びコンデ
ンサC2の直列回路の他端と整流回路1の負極との間に
はマッチング回路5を介して誘導コイル4を接続してい
る。ここで、駆動トランスT10の一次巻線n1には駆
動回路10の出力が印加され、駆動トランスT10の二
次巻線n21,n22に発生する電圧によってスイッチ
ング素子Q1,Q2がオン/オフする。なお、インバー
タ回路7の動作電源はチョッパ回路2から供給され、イ
ンバータ制御回路8の動作電源は、チョッパ回路2の出
力電圧を所定の直流電圧に変換して出力する直流電源回
路(第2の直流電源部)11から供給される。
【0035】そして、高周波電源回路3から誘導コイル
4へ数百kHzから数百MHzの高周波電流を流すこと
によって、誘導コイル4に高周波電磁界を発生させて、
無電極放電灯6に高周波電力を供給し、無電極放電灯6
内に高周波プラズマ電流を発生させて紫外線若しくは可
視光を発生させる。
4へ数百kHzから数百MHzの高周波電流を流すこと
によって、誘導コイル4に高周波電磁界を発生させて、
無電極放電灯6に高周波電力を供給し、無電極放電灯6
内に高周波プラズマ電流を発生させて紫外線若しくは可
視光を発生させる。
【0036】ここで、直流電源回路11は所謂降圧チョ
ッパ回路からなり、チョッパ回路2の高電位側の出力端
にドレインが接続されたMOSFETよりなるスイッチ
ング素子Q21と、スイッチング素子Q21のソースに
カソードが接続されると共に、チョッパ回路2の低電位
側の出力端にアノードが接続されたダイオードD21
と、ダイオードD21と並列に接続されたインダクタL
21及び平滑コンデンサC21の直列回路と、平滑コン
デンサC21の両端電圧を検出して、スイッチング素子
Q21のオン/オフを制御する制御回路11aとで構成
され、チョッパ回路2の出力電圧を降圧して、平滑コン
デンサC21により平滑するものである。
ッパ回路からなり、チョッパ回路2の高電位側の出力端
にドレインが接続されたMOSFETよりなるスイッチ
ング素子Q21と、スイッチング素子Q21のソースに
カソードが接続されると共に、チョッパ回路2の低電位
側の出力端にアノードが接続されたダイオードD21
と、ダイオードD21と並列に接続されたインダクタL
21及び平滑コンデンサC21の直列回路と、平滑コン
デンサC21の両端電圧を検出して、スイッチング素子
Q21のオン/オフを制御する制御回路11aとで構成
され、チョッパ回路2の出力電圧を降圧して、平滑コン
デンサC21により平滑するものである。
【0037】また、チョッパ回路2は、整流回路1の高
電位側の出力端に一端が接続されたスイッチング素子
(第1のスイッチング素子)Q11と、整流回路1の直
流出力間にスイッチング素子Q11を介して逆方向に接
続されたダイオード(第1のダイオード)D11と、ス
イッチング素子Q11及びダイオードD11の接続点に
一端が接続されたインダクタ(第1のインダクタ)L1
1と、インダクタL11の他端と整流回路1の負極側の
直流出力端との間に接続されたスイッチング素子(第2
のスイッチング素子)Q12と、スイッチング素子Q1
の両端間に順方向に接続されたダイオード(第2のダイ
オード)D12を介して接続された平滑コンデンサ(第
1の平滑コンデンサ)C11の直列回路と、スイッチン
グ素子Q11,Q12のオン/オフを制御する制御回路
(第2の制御回路部)2aと、制御回路2aの出力に応
じてスイッチング素子Q11を駆動する駆動トランスT
11とで構成される。
電位側の出力端に一端が接続されたスイッチング素子
(第1のスイッチング素子)Q11と、整流回路1の直
流出力間にスイッチング素子Q11を介して逆方向に接
続されたダイオード(第1のダイオード)D11と、ス
イッチング素子Q11及びダイオードD11の接続点に
一端が接続されたインダクタ(第1のインダクタ)L1
1と、インダクタL11の他端と整流回路1の負極側の
直流出力端との間に接続されたスイッチング素子(第2
のスイッチング素子)Q12と、スイッチング素子Q1
の両端間に順方向に接続されたダイオード(第2のダイ
オード)D12を介して接続された平滑コンデンサ(第
1の平滑コンデンサ)C11の直列回路と、スイッチン
グ素子Q11,Q12のオン/オフを制御する制御回路
(第2の制御回路部)2aと、制御回路2aの出力に応
じてスイッチング素子Q11を駆動する駆動トランスT
11とで構成される。
【0038】制御回路2aの出力端子間にはコンデンサ
C12を介して駆動トランスT11の一次巻線n3が接
続され、駆動トランスT11の二次巻線n4の両端間に
はスイッチング素子Q11のゲート・ソース間が接続さ
れており、制御回路2aから駆動トランスT11を介し
てスイッチング素子Q11のゲート(制御電極)に制御
電圧V11が印加されている。また、スイッチング素子
Q12のゲート・ソース間は制御回路2aの別の出力端
子間に接続されており、制御回路2aからスイッチング
素子Q12のゲートに制御電圧V12が直接印加されて
いる。
C12を介して駆動トランスT11の一次巻線n3が接
続され、駆動トランスT11の二次巻線n4の両端間に
はスイッチング素子Q11のゲート・ソース間が接続さ
れており、制御回路2aから駆動トランスT11を介し
てスイッチング素子Q11のゲート(制御電極)に制御
電圧V11が印加されている。また、スイッチング素子
Q12のゲート・ソース間は制御回路2aの別の出力端
子間に接続されており、制御回路2aからスイッチング
素子Q12のゲートに制御電圧V12が直接印加されて
いる。
【0039】ここで、本回路の動作を図2の波形図を参
照して簡単に説明する。尚、図2(a)はスイッチング
素子Q11のゲートに印加される電圧V11を、図2
(b)はスイッチング素子Q12のゲートに印加される
電圧V12を、図2(c)はインダクタL11に流れる
電流IL1を、図2(d)は平滑コンデンサC11の平
滑電圧V2をそれぞれ示す。
照して簡単に説明する。尚、図2(a)はスイッチング
素子Q11のゲートに印加される電圧V11を、図2
(b)はスイッチング素子Q12のゲートに印加される
電圧V12を、図2(c)はインダクタL11に流れる
電流IL1を、図2(d)は平滑コンデンサC11の平
滑電圧V2をそれぞれ示す。
【0040】スイッチング素子Q11,Q12の制御電
極には、制御回路2aからオン/オフを繰り返す制御信
号が同期して印加されており、スイッチング素子Q1
1,Q12が共にオンになると(図2の期間Ton)、整
流回路1→スイッチング素子Q11→インダクタL11
→スイッチング素子Q12→整流回路1の経路で電流I
L1が流れ、インダクタL11にエネルギが蓄積され
る。次にスイッチング素子Q11,Q12が共にオフに
なると(図2の期間Toff)、インダクタL11に蓄積
されたエネルギが、インダクタL11→ダイオードD1
2→平滑コンデンサC11→ダイオードD11→インダ
クタL11の経路で放出されて、電流IL1が流れる。
したがって、インダクタL11に流れる電流IL1は図
2(c)に示すように三角波状になり、そのピーク値は
スイッチング素子Q11,Q12のオン/オフの繰り返
し周波数fが一定の場合(すなわちオン/オフの周期T
(=1/f=Ton+Toff)が一定の場合)、オンデュ
ーティD(%)の値によって所望の値に設定することが
できる(D=(Ton/T)×100)。そして、三角波
状の電流IL1は平滑コンデンサC11によって平滑さ
れ、平滑コンデンサC11の両端間に入力電圧を昇圧し
た直流電圧V2が発生する。ここで、制御回路2aは直
流電圧V2の両端電圧を検出し、その電圧値に応じてオ
ンデューティDを変化させることにより、直流電圧V2
を略一定に制御している。
極には、制御回路2aからオン/オフを繰り返す制御信
号が同期して印加されており、スイッチング素子Q1
1,Q12が共にオンになると(図2の期間Ton)、整
流回路1→スイッチング素子Q11→インダクタL11
→スイッチング素子Q12→整流回路1の経路で電流I
L1が流れ、インダクタL11にエネルギが蓄積され
る。次にスイッチング素子Q11,Q12が共にオフに
なると(図2の期間Toff)、インダクタL11に蓄積
されたエネルギが、インダクタL11→ダイオードD1
2→平滑コンデンサC11→ダイオードD11→インダ
クタL11の経路で放出されて、電流IL1が流れる。
したがって、インダクタL11に流れる電流IL1は図
2(c)に示すように三角波状になり、そのピーク値は
スイッチング素子Q11,Q12のオン/オフの繰り返
し周波数fが一定の場合(すなわちオン/オフの周期T
(=1/f=Ton+Toff)が一定の場合)、オンデュ
ーティD(%)の値によって所望の値に設定することが
できる(D=(Ton/T)×100)。そして、三角波
状の電流IL1は平滑コンデンサC11によって平滑さ
れ、平滑コンデンサC11の両端間に入力電圧を昇圧し
た直流電圧V2が発生する。ここで、制御回路2aは直
流電圧V2の両端電圧を検出し、その電圧値に応じてオ
ンデューティDを変化させることにより、直流電圧V2
を略一定に制御している。
【0041】このように、インダクタL11にエネルギ
を蓄積する場合はスイッチング素子Q11、Q12をオ
ン状態とし、インダクタL11に蓄積されたエネルギを
放出する場合にはスイッチング素子Q11,Q12をオ
フ状態とし、交流電源ACと切り離してインダクタL1
1のエネルギのみによって平滑コンデンサC11を充電
(すなわち昇降圧チョッパを形成)しているので、降圧
チョッパ回路や昇圧チョッパ回路と比較して、コンデン
サC11の両端電圧を低い電圧から高い電圧まで広範囲
に設定することができる。ここで、インバータ回路7は
チョッパ回路2を動作電源としており、誘導コイル4に
印加される電圧も変化するので、無電極放電灯6の出力
を変化させることができ、広範囲の連続調光が可能にな
る。
を蓄積する場合はスイッチング素子Q11、Q12をオ
ン状態とし、インダクタL11に蓄積されたエネルギを
放出する場合にはスイッチング素子Q11,Q12をオ
フ状態とし、交流電源ACと切り離してインダクタL1
1のエネルギのみによって平滑コンデンサC11を充電
(すなわち昇降圧チョッパを形成)しているので、降圧
チョッパ回路や昇圧チョッパ回路と比較して、コンデン
サC11の両端電圧を低い電圧から高い電圧まで広範囲
に設定することができる。ここで、インバータ回路7は
チョッパ回路2を動作電源としており、誘導コイル4に
印加される電圧も変化するので、無電極放電灯6の出力
を変化させることができ、広範囲の連続調光が可能にな
る。
【0042】また、制御回路2aは信号線12を介して
外部回路(図示せず)に接続されており、外部回路から
信号線12を介して入力された外部制御信号S1に応じ
て、オンデューティを変化させることにより、出力電圧
V2を変化させ、無電極放電灯6の出力を変化させてい
る。ここで、外部回路からの信号線12は、数百kHz
から数百MHzの高周波電圧を発生するインバータ制御
回路8に比べて動作周波数の十分低いチョッパ回路2の
制御回路2aに接続されているので、高周波ノイズが空
間を介して信号線12に伝達される割合も減少し、外部
回路に与える高周波ノイズの影響を低減できる。また、
チョッパ回路2と高周波電源回路3のグランドレベルは
同電位であるので、高周波電源回路3のグランド電位が
不安定になることはなく、高周波電源回路3が数百kH
z〜数百MHzという非常に高い周波数で動作する場合
でも、ノイズの発生を低減できるという効果がある。
外部回路(図示せず)に接続されており、外部回路から
信号線12を介して入力された外部制御信号S1に応じ
て、オンデューティを変化させることにより、出力電圧
V2を変化させ、無電極放電灯6の出力を変化させてい
る。ここで、外部回路からの信号線12は、数百kHz
から数百MHzの高周波電圧を発生するインバータ制御
回路8に比べて動作周波数の十分低いチョッパ回路2の
制御回路2aに接続されているので、高周波ノイズが空
間を介して信号線12に伝達される割合も減少し、外部
回路に与える高周波ノイズの影響を低減できる。また、
チョッパ回路2と高周波電源回路3のグランドレベルは
同電位であるので、高周波電源回路3のグランド電位が
不安定になることはなく、高周波電源回路3が数百kH
z〜数百MHzという非常に高い周波数で動作する場合
でも、ノイズの発生を低減できるという効果がある。
【0043】(実施形態2)本発明の実施形態2を図3
及び図4を参照して説明する。本実施形態の無電極放電
灯点灯装置の回路構成は実施形態1の無電極放電灯点灯
装置と同様であるので、図示及び説明は省略する。実施
形態1ではチョッパ回路2のスイッチング素子Q11,
Q12を同時にオン/オフさせているが、本実施形態で
はスイッチング素子Q11,Q12のオン/オフを同期
させておらず、別々にオン/オフさせることによってチ
ョッパ回路2の出力電圧を変化させている。
及び図4を参照して説明する。本実施形態の無電極放電
灯点灯装置の回路構成は実施形態1の無電極放電灯点灯
装置と同様であるので、図示及び説明は省略する。実施
形態1ではチョッパ回路2のスイッチング素子Q11,
Q12を同時にオン/オフさせているが、本実施形態で
はスイッチング素子Q11,Q12のオン/オフを同期
させておらず、別々にオン/オフさせることによってチ
ョッパ回路2の出力電圧を変化させている。
【0044】図3は降圧動作時におけるスイッチング素
子Q11,Q12のゲート電圧V11,V12をそれぞ
れ示しており、スイッチング素子Q12を定常的にオフ
させた状態で、スイッチング素子Q11をオン/オフさ
せることによって、チョッパ回路2を降圧チョッパ回路
として動作させ、平滑コンデンサC11の両端間に入力
電圧V1を降圧した直流電圧V2を発生させている。
子Q11,Q12のゲート電圧V11,V12をそれぞ
れ示しており、スイッチング素子Q12を定常的にオフ
させた状態で、スイッチング素子Q11をオン/オフさ
せることによって、チョッパ回路2を降圧チョッパ回路
として動作させ、平滑コンデンサC11の両端間に入力
電圧V1を降圧した直流電圧V2を発生させている。
【0045】また、図4は昇圧動作時におけるスイッチ
ング素子Q11,Q12のゲート電圧V11,V12を
それぞれ示しており、スイッチング素子Q11を定常的
にオンさせた状態で、スイッチング素子Q12をオン/
オフさせることによって、チョッパ回路2を昇圧チョッ
パ回路として動作させ、平滑コンデンサC11の両端間
に入力電圧V1を昇圧した直流電圧VC12を発生させ
ている。
ング素子Q11,Q12のゲート電圧V11,V12を
それぞれ示しており、スイッチング素子Q11を定常的
にオンさせた状態で、スイッチング素子Q12をオン/
オフさせることによって、チョッパ回路2を昇圧チョッ
パ回路として動作させ、平滑コンデンサC11の両端間
に入力電圧V1を昇圧した直流電圧VC12を発生させ
ている。
【0046】ここで、チョッパ回路2が降圧チョッパ回
路、昇降圧チョッパ回路、昇圧チョッパ回路としてそれ
ぞれ動作する際の出力電圧V2には電圧差があるため、
制御回路2aがスイッチング素子Q11,Q12のゲー
ト電圧V11,V12を制御して、チョッパ回路2の動
作状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又
は、昇圧動作状態の内の何れかに切り換えることによっ
て、チョッパ回路2の出力電圧V2を段階的に変化させ
ることができる。インバータ回路7ではチョッパ回路2
を動作電源としているので、誘導コイル4に印加される
電圧を段階的に変化させることができ、無電極放電灯の
光出力を段階的に変化させることができる。
路、昇降圧チョッパ回路、昇圧チョッパ回路としてそれ
ぞれ動作する際の出力電圧V2には電圧差があるため、
制御回路2aがスイッチング素子Q11,Q12のゲー
ト電圧V11,V12を制御して、チョッパ回路2の動
作状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又
は、昇圧動作状態の内の何れかに切り換えることによっ
て、チョッパ回路2の出力電圧V2を段階的に変化させ
ることができる。インバータ回路7ではチョッパ回路2
を動作電源としているので、誘導コイル4に印加される
電圧を段階的に変化させることができ、無電極放電灯の
光出力を段階的に変化させることができる。
【0047】また実施形態1では、2個のスイッチング
素子Q11,Q12が常時スイッチング動作を行ってい
るが、本実施形態では、チョッパ回路2を降圧チョッパ
回路または昇圧チョッパ回路として動作させる場合、い
ずれか一方のスイッチング素子Q11又はQ12はスイ
ッチング動作を行っていないので、スイッチング損失を
小さくでき、点灯装置全体の温度上昇を低減することが
できるから、点灯装置の長寿命化を図ることができる。
素子Q11,Q12が常時スイッチング動作を行ってい
るが、本実施形態では、チョッパ回路2を降圧チョッパ
回路または昇圧チョッパ回路として動作させる場合、い
ずれか一方のスイッチング素子Q11又はQ12はスイ
ッチング動作を行っていないので、スイッチング損失を
小さくでき、点灯装置全体の温度上昇を低減することが
できるから、点灯装置の長寿命化を図ることができる。
【0048】(実施形態3)本発明の実施形態3を図5
及び表1を参照して説明する。本実施形態の無電極放電
灯点灯装置の回路構成は実施形態1の無電極放電灯点灯
装置と同様であるので、図示及び説明は省略する。実施
形態2の無電極放電灯点灯装置では、チョッパ回路2の
出力電圧を3段階に変化させているが、本実施形態で
は、チョッパ回路2の出力電圧V2を2段階に変化させ
ており、図5に示すように出力電圧V2を高電圧とする
高電圧期間THと、低電圧とする低電圧期間TLとを交
互に設けることによって、無電極放電灯6に供給する電
力を調整している。
及び表1を参照して説明する。本実施形態の無電極放電
灯点灯装置の回路構成は実施形態1の無電極放電灯点灯
装置と同様であるので、図示及び説明は省略する。実施
形態2の無電極放電灯点灯装置では、チョッパ回路2の
出力電圧を3段階に変化させているが、本実施形態で
は、チョッパ回路2の出力電圧V2を2段階に変化させ
ており、図5に示すように出力電圧V2を高電圧とする
高電圧期間THと、低電圧とする低電圧期間TLとを交
互に設けることによって、無電極放電灯6に供給する電
力を調整している。
【0049】ここで、高電圧期間THおよび低電圧期間
TLにおけるチョッパ回路2の出力電圧VH,VL(V
H>VL)は、チョッパ回路2を降圧チョッパ回路とし
て動作させた場合の電圧Va、昇降圧チョッパ回路とし
て動作させた場合の電圧Vb、昇圧チョッパ回路として
動作させた場合の電圧Vc、及びゼロ電圧(2個のスイ
ッチング素子Q11,Q12を定常的にオフさせた非動
作時における出力電圧)の中から、何れか2つの電圧を
選択して設定される(Va>Vb>Vc>Vd)。
TLにおけるチョッパ回路2の出力電圧VH,VL(V
H>VL)は、チョッパ回路2を降圧チョッパ回路とし
て動作させた場合の電圧Va、昇降圧チョッパ回路とし
て動作させた場合の電圧Vb、昇圧チョッパ回路として
動作させた場合の電圧Vc、及びゼロ電圧(2個のスイ
ッチング素子Q11,Q12を定常的にオフさせた非動
作時における出力電圧)の中から、何れか2つの電圧を
選択して設定される(Va>Vb>Vc>Vd)。
【0050】例えば、図5(a)(b)に示すように、
高電圧期間THにおける電圧VHを昇圧動作時における
電圧Vaとし、低電圧期間TLにおける電圧VLを降圧
動作時における電圧Vcとして、周期Tc(Tc=TH
+TL)で動作させると、図5(c)に示すように、チ
ョッパ回路2からは昇圧動作時の電圧Vaと降圧動作時
の電圧Vcとが交互に出力され、無電極放電灯6の光出
力を変化させることができる。尚、高電圧出力VH、低
電圧出力VLの組み合わせは、表1に示す通りであり、
実施形態2の無電極放電灯点灯装置に比べて設定可能な
調光段数を増やすことができる。
高電圧期間THにおける電圧VHを昇圧動作時における
電圧Vaとし、低電圧期間TLにおける電圧VLを降圧
動作時における電圧Vcとして、周期Tc(Tc=TH
+TL)で動作させると、図5(c)に示すように、チ
ョッパ回路2からは昇圧動作時の電圧Vaと降圧動作時
の電圧Vcとが交互に出力され、無電極放電灯6の光出
力を変化させることができる。尚、高電圧出力VH、低
電圧出力VLの組み合わせは、表1に示す通りであり、
実施形態2の無電極放電灯点灯装置に比べて設定可能な
調光段数を増やすことができる。
【0051】
【表1】
【0052】また、チョッパ回路2の出力電圧V2を高
電圧出力VH又は低電圧出力VLに切り換える周期Tc
は、実施形態2の周期Tよりも十分長い時間に設定され
ているが、この周期Tcを所定値以下に設定することに
よって、無電極放電灯6の光出力のちらつきを無くすこ
とができる。さらに、高電圧期間THと低電圧期間TL
との時間的な比率を調整することによって、無電極放電
灯6の光出力を連続的に変化させることもできる。
電圧出力VH又は低電圧出力VLに切り換える周期Tc
は、実施形態2の周期Tよりも十分長い時間に設定され
ているが、この周期Tcを所定値以下に設定することに
よって、無電極放電灯6の光出力のちらつきを無くすこ
とができる。さらに、高電圧期間THと低電圧期間TL
との時間的な比率を調整することによって、無電極放電
灯6の光出力を連続的に変化させることもできる。
【0053】尚、スイッチング素子Q11を定常的にオ
ン状態とし、スイッチング素子Q12を定常的にオフ状
態とすれば、チョッパ回路2の出力電圧V2は、整流回
路1の出力電圧V1を平滑コンデンサC11で平滑した
電圧となり、この電圧を用いて上述のような出力制御を
行った場合も上述と同様の効果を得ることができる。
ン状態とし、スイッチング素子Q12を定常的にオフ状
態とすれば、チョッパ回路2の出力電圧V2は、整流回
路1の出力電圧V1を平滑コンデンサC11で平滑した
電圧となり、この電圧を用いて上述のような出力制御を
行った場合も上述と同様の効果を得ることができる。
【0054】(実施形態4)本発明の実施形態4を図6
及び図7を参照して説明する。尚、チョッパ回路2以外
の構成は実施形態1と同様であるので、同一の構成要素
には同一の符号を付して、その説明を省略する。
及び図7を参照して説明する。尚、チョッパ回路2以外
の構成は実施形態1と同様であるので、同一の構成要素
には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【0055】実施形態1では、制御回路2aからスイッ
チング素子Q11に駆動トランスT11を介して制御信
号を印加すると共に、スイッチング素子Q12に制御信
号を直接印加しているが、本実施形態では、制御回路2
aからスイッチング素子Q11,Q12に駆動トランス
T12を介して制御信号をそれぞれ印加している。すな
わち、駆動トランスT12の一次巻線n3は、コンデン
サC12を介して制御回路2aの出力端子間に接続さ
れ、2個の二次巻線n41,n42はそれぞれスイッチ
ング素子Q11,Q12のゲート・ソース間に接続され
ている。
チング素子Q11に駆動トランスT11を介して制御信
号を印加すると共に、スイッチング素子Q12に制御信
号を直接印加しているが、本実施形態では、制御回路2
aからスイッチング素子Q11,Q12に駆動トランス
T12を介して制御信号をそれぞれ印加している。すな
わち、駆動トランスT12の一次巻線n3は、コンデン
サC12を介して制御回路2aの出力端子間に接続さ
れ、2個の二次巻線n41,n42はそれぞれスイッチ
ング素子Q11,Q12のゲート・ソース間に接続され
ている。
【0056】また本実施形態では、整流回路1の出力電
圧V1を検出し、出力電圧V1が所定のしきい値を越え
ると一定時間T3の限時動作を開始するタイマ回路13
と、スイッチング素子Q11のドレイン・ソース間に接
続され、タイマ回路13の出力信号に応じてオン/オフ
されるスイッチSW2とを設けている。
圧V1を検出し、出力電圧V1が所定のしきい値を越え
ると一定時間T3の限時動作を開始するタイマ回路13
と、スイッチング素子Q11のドレイン・ソース間に接
続され、タイマ回路13の出力信号に応じてオン/オフ
されるスイッチSW2とを設けている。
【0057】ここで、本回路の動作を図7を参照して簡
単に説明する。スイッチング素子Q11,Q12のゲー
トには、それぞれ、制御回路2aから駆動トランスT1
2を介して制御信号V11,V12が印加されており、
制御信号V11,V12は同期しているので、スイッチ
ング素子Q11,Q12は同期してオン・オフを繰り返
す。したがって、チョッパ回路2は、スイッチSW2が
オフ状態であれば昇降圧チョッパ回路として動作し、ス
イッチSW2がオン状態であれば昇圧チョッパ回路とし
て動作する。
単に説明する。スイッチング素子Q11,Q12のゲー
トには、それぞれ、制御回路2aから駆動トランスT1
2を介して制御信号V11,V12が印加されており、
制御信号V11,V12は同期しているので、スイッチ
ング素子Q11,Q12は同期してオン・オフを繰り返
す。したがって、チョッパ回路2は、スイッチSW2が
オフ状態であれば昇降圧チョッパ回路として動作し、ス
イッチSW2がオン状態であれば昇圧チョッパ回路とし
て動作する。
【0058】ところで、タイマ回路13は、整流回路1
の出力電圧V1が所定のしきい値を越えると(すなわ
ち、電源供給が開始されると)、一定時間T3の限時動
作を開始しており、電源供給が開始されてから一定時間
T3が経過するまでの間はスイッチSW2をオン状態と
し、一定時間T3の経過後はスイッチSW2をオフ状態
としている。
の出力電圧V1が所定のしきい値を越えると(すなわ
ち、電源供給が開始されると)、一定時間T3の限時動
作を開始しており、電源供給が開始されてから一定時間
T3が経過するまでの間はスイッチSW2をオン状態と
し、一定時間T3の経過後はスイッチSW2をオフ状態
としている。
【0059】したがって、図7に示すように、交流電源
ACが投入されてから一定時間T3が経過するまでの間
は、タイマ回路13の出力によってスイッチSW2がオ
ン状態となるので、チョッパ回路2は昇圧チョッパとし
て動作し、その出力電圧V2は昇圧動作時における電圧
Vaとなる。一方、電源投入時から一定時間T3が経過
すると、タイマ回路13の出力によってスイッチSW2
がオフ状態となるので、チョッパ回路2は昇降圧チョッ
パとして動作し、その出力電圧V2は昇降圧動作時の電
圧Vbに低下する(Vb<Va)。
ACが投入されてから一定時間T3が経過するまでの間
は、タイマ回路13の出力によってスイッチSW2がオ
ン状態となるので、チョッパ回路2は昇圧チョッパとし
て動作し、その出力電圧V2は昇圧動作時における電圧
Vaとなる。一方、電源投入時から一定時間T3が経過
すると、タイマ回路13の出力によってスイッチSW2
がオフ状態となるので、チョッパ回路2は昇降圧チョッ
パとして動作し、その出力電圧V2は昇降圧動作時の電
圧Vbに低下する(Vb<Va)。
【0060】ところで、無電極放電灯6では始動時に誘
導コイル4の両端間に定常点灯時に比べて高い電圧を印
加する必要があるが、本実施形態では電源投入時から一
定時間T3が経過するまでの間、チョッパ回路2の出力
電圧V2を高くしているので、誘導コイル4の両端間に
印加される電圧を高くすることができ、無電極放電灯6
の始動性を改善することができる。尚、タイマ回路13
の限時時間T3は、無電極放電灯6が始動するのに十分
な時間に設定されているものとする。
導コイル4の両端間に定常点灯時に比べて高い電圧を印
加する必要があるが、本実施形態では電源投入時から一
定時間T3が経過するまでの間、チョッパ回路2の出力
電圧V2を高くしているので、誘導コイル4の両端間に
印加される電圧を高くすることができ、無電極放電灯6
の始動性を改善することができる。尚、タイマ回路13
の限時時間T3は、無電極放電灯6が始動するのに十分
な時間に設定されているものとする。
【0061】また、スイッチング素子Q11,Q12は
駆動トランスT12の二次巻線n41,n42に発生す
る電圧によって駆動されているため、両者のスイッチン
グ位相のずれを小さくでき、スイッチング損失を低減す
ることができる。
駆動トランスT12の二次巻線n41,n42に発生す
る電圧によって駆動されているため、両者のスイッチン
グ位相のずれを小さくでき、スイッチング損失を低減す
ることができる。
【0062】(実施形態5)本発明の実施形態5を図8
乃至図10を参照して説明する。尚、無電極放電灯点灯
装置の基本的な構成は実施形態1と同様であるので、同
一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略
する。
乃至図10を参照して説明する。尚、無電極放電灯点灯
装置の基本的な構成は実施形態1と同様であるので、同
一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略
する。
【0063】本実施形態では、実施形態1の無電極放電
灯点灯装置において、チョッパ回路2のスイッチング素
子Q11と、ダイオードD11と、駆動トランスT11
と、制御回路2aとを直流電源回路11の構成部品とし
て兼用している。そして、これらの兼用部品と、整流回
路1の出力端子間にスイッチング素子Q11を介して接
続された逆流防止用のダイオードD23、インダクタ
(第2のインダクタ)L21及び平滑コンデンサ(第2
の平滑コンデンサ)C21の直列回路とで構成される降
圧チョッパ回路により直流電源回路11を構成してい
る。また、誘導コイル4の両端間に抵抗R10,R11
の直列回路を接続し、抵抗R10,R11の接続点の電
圧を制御回路2aに入力している。
灯点灯装置において、チョッパ回路2のスイッチング素
子Q11と、ダイオードD11と、駆動トランスT11
と、制御回路2aとを直流電源回路11の構成部品とし
て兼用している。そして、これらの兼用部品と、整流回
路1の出力端子間にスイッチング素子Q11を介して接
続された逆流防止用のダイオードD23、インダクタ
(第2のインダクタ)L21及び平滑コンデンサ(第2
の平滑コンデンサ)C21の直列回路とで構成される降
圧チョッパ回路により直流電源回路11を構成してい
る。また、誘導コイル4の両端間に抵抗R10,R11
の直列回路を接続し、抵抗R10,R11の接続点の電
圧を制御回路2aに入力している。
【0064】ここで、スイッチング素子Q11がオンに
なると、整流回路1→スイッチング素子Q11→ダイオ
ードD22→インダクタL21→コンデンサC21→整
流回路1の経路で電流IL2が流れ、インダクタL21
にエネルギが蓄積される。次にスイッチング素子Q11
がオフになると、インダクタL21に蓄積されたエネル
ギが、インダクタL21→平滑コンデンサC21→ダイ
オードD11→ダイオードD22→インダクタL21の
経路で放出されて電流IL2が流れる。尚、チョッパ回
路2の動作は実施形態1と同様であるので、その説明は
省略する。
なると、整流回路1→スイッチング素子Q11→ダイオ
ードD22→インダクタL21→コンデンサC21→整
流回路1の経路で電流IL2が流れ、インダクタL21
にエネルギが蓄積される。次にスイッチング素子Q11
がオフになると、インダクタL21に蓄積されたエネル
ギが、インダクタL21→平滑コンデンサC21→ダイ
オードD11→ダイオードD22→インダクタL21の
経路で放出されて電流IL2が流れる。尚、チョッパ回
路2の動作は実施形態1と同様であるので、その説明は
省略する。
【0065】図9(a)(b)はスイッチング素子Q1
1,Q12のゲートに印加される電圧V11,V12の
電圧波形を示しており、スイッチング素子Q11を周期
Tでオン・オフさせると共に、スイッチング素子Q11
のオン時にスイッチング素子Q12を周期Tdでオン・
オフさせると、実施形態1で説明したようにスイッチン
グ素子Q11,Q12を同期してオン・オフさせた場合
に比べ、直流電源回路11の出力電圧V3は略同じであ
るのに対して、スイッチング素子Q12にオフ期間t2
が存在するため、チョッパ回路2の出力電圧V2は低下
する。
1,Q12のゲートに印加される電圧V11,V12の
電圧波形を示しており、スイッチング素子Q11を周期
Tでオン・オフさせると共に、スイッチング素子Q11
のオン時にスイッチング素子Q12を周期Tdでオン・
オフさせると、実施形態1で説明したようにスイッチン
グ素子Q11,Q12を同期してオン・オフさせた場合
に比べ、直流電源回路11の出力電圧V3は略同じであ
るのに対して、スイッチング素子Q12にオフ期間t2
が存在するため、チョッパ回路2の出力電圧V2は低下
する。
【0066】このように、本実施形態ではスイッチング
素子Q11のオンデューティ((Ton/T)×100)
は一定とし、スイッチング素子Q11のオン時にオン・
オフするスイッチング素子Q12の周期Tdやオンデュ
ーティ((t1/Td)×100)を変化させることに
よって、チョッパ回路2の出力電圧V2を変化させてい
る。
素子Q11のオンデューティ((Ton/T)×100)
は一定とし、スイッチング素子Q11のオン時にオン・
オフするスイッチング素子Q12の周期Tdやオンデュ
ーティ((t1/Td)×100)を変化させることに
よって、チョッパ回路2の出力電圧V2を変化させてい
る。
【0067】ここで、スイッチング素子Q12のオン・
オフの周期Tdを一定として、そのオンデューティを変
化させる場合、オンデューティが大きいほどチョッパ回
路2の出力電圧V2も大きくなり、無電極放電灯6の出
力が増加する。ここで、スイッチング素子Q12のオン
デューティを変化させても良く、スイッチング素子Q1
1の1周期中にスイッチング素子Q12がオンする時間
の和に比例して、チョッパ回路2の出力電圧V2は変化
し、無電極放電灯6の出力が変化する。尚、チョッパ回
路2の出力電圧V2を調整可能な範囲は、オン時間t1
を0として降圧動作を行わせた時の出力電圧Vcから、
オン時間t1をTdとして昇降圧動作を行わせた時の出
力電圧Vbまでの電圧範囲となる。
オフの周期Tdを一定として、そのオンデューティを変
化させる場合、オンデューティが大きいほどチョッパ回
路2の出力電圧V2も大きくなり、無電極放電灯6の出
力が増加する。ここで、スイッチング素子Q12のオン
デューティを変化させても良く、スイッチング素子Q1
1の1周期中にスイッチング素子Q12がオンする時間
の和に比例して、チョッパ回路2の出力電圧V2は変化
し、無電極放電灯6の出力が変化する。尚、チョッパ回
路2の出力電圧V2を調整可能な範囲は、オン時間t1
を0として降圧動作を行わせた時の出力電圧Vcから、
オン時間t1をTdとして昇降圧動作を行わせた時の出
力電圧Vbまでの電圧範囲となる。
【0068】ところで、図10(b)は無電極放電灯6
の始動時における誘導コイル4の両端電圧を示してお
り、無電極放電灯6の始動時には誘導コイル4の両端間
に高電圧が発生し、点灯後は誘導コイル4の両端電圧が
低下する。ここで、誘導コイル4の両端電圧を抵抗R1
0,R11で分圧した電圧を信号線12’を介して制御
回路2aに入力しており、制御回路2aでは抵抗R1
0,R11の接続点の電位から無電極放電灯6の点灯状
態を判別している。
の始動時における誘導コイル4の両端電圧を示してお
り、無電極放電灯6の始動時には誘導コイル4の両端間
に高電圧が発生し、点灯後は誘導コイル4の両端電圧が
低下する。ここで、誘導コイル4の両端電圧を抵抗R1
0,R11で分圧した電圧を信号線12’を介して制御
回路2aに入力しており、制御回路2aでは抵抗R1
0,R11の接続点の電位から無電極放電灯6の点灯状
態を判別している。
【0069】図10(a)は無電極放電灯6の始動時に
おけるチョッパ回路2の出力電圧V2を示しており、電
源投入時(t=0)から無電極放電灯6が点灯するまで
の間、制御回路2aがスイッチング素子Q12のオン時
間t1をTdとして昇降圧動作を行わせることにより、
チョッパ回路2の出力電圧V2を昇降圧動作時の電圧V
bとする。この時、誘導コイル4の両端間に高周波電圧
が発生し、時刻T4で無電極放電灯6が点灯する。無電
極放電灯6が点灯すると、誘導コイル4の両端電圧が低
下するので、制御回路2aでは、抵抗R10,R11の
接続点の電圧が低下することから、無電極放電灯6の点
灯を検出することができる。そして、制御回路2aは、
無電極放電灯6の点灯を検出すると、スイッチング素子
Q12のオン時間t1をTdよりも短い時間としてお
り、チョッパ回路2の出力電圧V2を電圧Vd(Vd<
Vb)に低下させている。このように、無電極放電灯6
が点灯すると、制御回路2aはチョッパ回路2の出力電
圧を低下させており、点灯状態を維持するのに必要な電
圧よりも高い電圧が出力されることはなく、点灯装置の
効率が低下するのを防止している。また、無電極放電灯
6が点灯するまでの間、制御回路2aはチョッパ回路2
の出力電圧V2を点灯時に比べて高い電圧にしているの
で、無電極放電灯6の始動性を改善できる。
おけるチョッパ回路2の出力電圧V2を示しており、電
源投入時(t=0)から無電極放電灯6が点灯するまで
の間、制御回路2aがスイッチング素子Q12のオン時
間t1をTdとして昇降圧動作を行わせることにより、
チョッパ回路2の出力電圧V2を昇降圧動作時の電圧V
bとする。この時、誘導コイル4の両端間に高周波電圧
が発生し、時刻T4で無電極放電灯6が点灯する。無電
極放電灯6が点灯すると、誘導コイル4の両端電圧が低
下するので、制御回路2aでは、抵抗R10,R11の
接続点の電圧が低下することから、無電極放電灯6の点
灯を検出することができる。そして、制御回路2aは、
無電極放電灯6の点灯を検出すると、スイッチング素子
Q12のオン時間t1をTdよりも短い時間としてお
り、チョッパ回路2の出力電圧V2を電圧Vd(Vd<
Vb)に低下させている。このように、無電極放電灯6
が点灯すると、制御回路2aはチョッパ回路2の出力電
圧を低下させており、点灯状態を維持するのに必要な電
圧よりも高い電圧が出力されることはなく、点灯装置の
効率が低下するのを防止している。また、無電極放電灯
6が点灯するまでの間、制御回路2aはチョッパ回路2
の出力電圧V2を点灯時に比べて高い電圧にしているの
で、無電極放電灯6の始動性を改善できる。
【0070】なお、実施形態4の無電極放電灯6では、
電源供給時から一定時間が経過するまでの間、チョッパ
回路2の出力電圧V2を増加させているため、無電極放
電灯6のばらつきによっては、無電極放電灯6が点灯す
る前にチョッパ回路2の出力電圧V2が低下してしまう
虞があるが、本実施形態では制御回路2aが、無電極放
電灯6の点灯を検出するまで、チョッパ回路2の出力電
圧V2を増加させているので、無電極放電灯6が点灯す
るまで出力電圧V2を確実に増加させることができる。
電源供給時から一定時間が経過するまでの間、チョッパ
回路2の出力電圧V2を増加させているため、無電極放
電灯6のばらつきによっては、無電極放電灯6が点灯す
る前にチョッパ回路2の出力電圧V2が低下してしまう
虞があるが、本実施形態では制御回路2aが、無電極放
電灯6の点灯を検出するまで、チョッパ回路2の出力電
圧V2を増加させているので、無電極放電灯6が点灯す
るまで出力電圧V2を確実に増加させることができる。
【0071】また、上述のようにチョッパ回路2と直流
電源回路11とで、一部の回路部品を兼用しているの
で、部品点数を削減してコストを下げることができ、し
かも比較的発熱の大きい部品であるスイッチング素子Q
11やダイオードD11を兼用しているから、発熱部品
の数を減らすことによって放熱構造を簡単にすることが
でき、さらに点灯装置全体の発熱も低減するから、回路
部品ひいては点灯装置全体の長寿命化を図ることができ
る。
電源回路11とで、一部の回路部品を兼用しているの
で、部品点数を削減してコストを下げることができ、し
かも比較的発熱の大きい部品であるスイッチング素子Q
11やダイオードD11を兼用しているから、発熱部品
の数を減らすことによって放熱構造を簡単にすることが
でき、さらに点灯装置全体の発熱も低減するから、回路
部品ひいては点灯装置全体の長寿命化を図ることができ
る。
【0072】尚、本実施形態ではチョッパ回路2と直流
電源回路11とで、スイッチング素子Q11とダイオー
ドD11と制御回路2aとを兼用しているが、図11に
示すように、スイッチング素子Q11とインダクタL1
1の一部とダイオードD11と制御回路2aとを共用す
るようにしても良い。
電源回路11とで、スイッチング素子Q11とダイオー
ドD11と制御回路2aとを兼用しているが、図11に
示すように、スイッチング素子Q11とインダクタL1
1の一部とダイオードD11と制御回路2aとを共用す
るようにしても良い。
【0073】図11に示す回路では、インダクタL11
の巻線の途中に中間タップを設け、インダクタL11を
2つの巻線L11a,L11bに分割しており、インダ
クタL11の中間タップと整流回路1の負極との間に平
滑コンデンサ(第3の平滑コンデンサ)C21を接続し
ている。ここで、スイッチング素子Q11とダイオード
D11とインダクタL11の巻線L11aと平滑コンデ
ンサC21とで降圧チョッパ回路が構成され、この降圧
チョッパ回路から直流電源回路11が形成される。本回
路では、チョッパ回路2を構成するスイッチング素子Q
11、ダイオードD11、及び、制御回路2aに加えて
インダクタL11の一部を直流電源回路11の回路部品
として兼用しているので、さらに部品点数を削減してコ
ストを下げることができる。またチョッパ回路2を構成
する回路部品の内、比較的重量の重い部品であるインダ
クタを兼用することにより、点灯装置の小型化、軽量化
を図ることができ、さらに発熱部品の数が減るので装置
全体の発熱を低減することができる。また、本回路では
インバータ回路7の出力端子間に抵抗R12,R13の
直列回路を接続し、抵抗R12,R13の接続点の電圧
を信号線12’を介して制御回路2aに入力しており、
制御回路2aは抵抗R12,R13の接続点の電圧から
無電極放電灯6の点灯状態を判別し、無電極放電灯6が
点灯するまでの間、チョッパ回路2の出力電圧を増加さ
せている。
の巻線の途中に中間タップを設け、インダクタL11を
2つの巻線L11a,L11bに分割しており、インダ
クタL11の中間タップと整流回路1の負極との間に平
滑コンデンサ(第3の平滑コンデンサ)C21を接続し
ている。ここで、スイッチング素子Q11とダイオード
D11とインダクタL11の巻線L11aと平滑コンデ
ンサC21とで降圧チョッパ回路が構成され、この降圧
チョッパ回路から直流電源回路11が形成される。本回
路では、チョッパ回路2を構成するスイッチング素子Q
11、ダイオードD11、及び、制御回路2aに加えて
インダクタL11の一部を直流電源回路11の回路部品
として兼用しているので、さらに部品点数を削減してコ
ストを下げることができる。またチョッパ回路2を構成
する回路部品の内、比較的重量の重い部品であるインダ
クタを兼用することにより、点灯装置の小型化、軽量化
を図ることができ、さらに発熱部品の数が減るので装置
全体の発熱を低減することができる。また、本回路では
インバータ回路7の出力端子間に抵抗R12,R13の
直列回路を接続し、抵抗R12,R13の接続点の電圧
を信号線12’を介して制御回路2aに入力しており、
制御回路2aは抵抗R12,R13の接続点の電圧から
無電極放電灯6の点灯状態を判別し、無電極放電灯6が
点灯するまでの間、チョッパ回路2の出力電圧を増加さ
せている。
【0074】また、図12に示すように、チョッパ回路
2と直流電源回路11とで、スイッチング素子Q11と
インダクタL11とダイオードD11と制御回路2aと
を共用するようにしても良い。この回路では、インダク
タL11及びダイオードD12の接続点と整流回路1の
負極との間にインダクタ(第3のインダクタ)L12及
び平滑コンデンサ(第4の平滑コンデンサ)C21の直
列回路を接続している。ここで、スイッチング素子Q1
1とダイオードD11とインダクタL11,L12と平
滑コンデンサC21とで降圧チョッパ回路が構成され、
この降圧チョッパ回路から直流電源回路11が形成され
る。本回路では、チョッパ回路2を構成するスイッチン
グ素子Q11、ダイオードD11、及び、制御回路2a
に加えてインダクタL11を直流電源回路11の回路部
品として兼用しているので、部品点数をさらに削減して
コストを下げることができる。
2と直流電源回路11とで、スイッチング素子Q11と
インダクタL11とダイオードD11と制御回路2aと
を共用するようにしても良い。この回路では、インダク
タL11及びダイオードD12の接続点と整流回路1の
負極との間にインダクタ(第3のインダクタ)L12及
び平滑コンデンサ(第4の平滑コンデンサ)C21の直
列回路を接続している。ここで、スイッチング素子Q1
1とダイオードD11とインダクタL11,L12と平
滑コンデンサC21とで降圧チョッパ回路が構成され、
この降圧チョッパ回路から直流電源回路11が形成され
る。本回路では、チョッパ回路2を構成するスイッチン
グ素子Q11、ダイオードD11、及び、制御回路2a
に加えてインダクタL11を直流電源回路11の回路部
品として兼用しているので、部品点数をさらに削減して
コストを下げることができる。
【0075】また更に、図13に示すように、チョッパ
回路2と直流電源回路11とでスイッチング素子Q11
と制御回路2aとを共用するようにしても良い。この回
路では、スイッチング素子Q11及びインダクタL11
の接続点と整流回路1の負極との間にインダクタ(第4
のインダクタ)L13を接続し、整流回路1の出力端子
間にスイッチング素子Q11と逆方向接続されたダイオ
ード(第3のダイオード)D23を介して平滑コンデン
サ(第5の平滑コンデンサ)C21の直列回路を接続し
ている。ここで、スイッチング素子Q11とダイオード
D23とインダクタL13と平滑コンデンサC21とで
一石式昇降圧チョッパ回路が構成され、この昇降圧チョ
ッパ回路から直流電源回路11が形成される。本回路で
は、チョッパ回路2を構成するスイッチング素子Q11
と制御回路2aとを、直流電源回路11の回路部品とし
て兼用しているので、部品点数をさらに削減してコスト
を下げることができる。また、直流電源回路11を降圧
チョッパ回路で構成した場合、整流回路1の出力電圧V
1と直流電源回路11の出力電圧V3との差が小さくな
ると、スイッチング素子の休止期間が長くなって、入力
電流の波形歪みが大きくなるが、本回路では直流電源回
路11を昇降圧チョッパ回路で構成しているので、整流
回路1の出力電圧V1と直流電源回路11の出力電圧V
3との差が小さい場合でもスイッチング素子の休止期間
が長くなることはなく、入力電流の波形歪みが大きくな
ることはない。
回路2と直流電源回路11とでスイッチング素子Q11
と制御回路2aとを共用するようにしても良い。この回
路では、スイッチング素子Q11及びインダクタL11
の接続点と整流回路1の負極との間にインダクタ(第4
のインダクタ)L13を接続し、整流回路1の出力端子
間にスイッチング素子Q11と逆方向接続されたダイオ
ード(第3のダイオード)D23を介して平滑コンデン
サ(第5の平滑コンデンサ)C21の直列回路を接続し
ている。ここで、スイッチング素子Q11とダイオード
D23とインダクタL13と平滑コンデンサC21とで
一石式昇降圧チョッパ回路が構成され、この昇降圧チョ
ッパ回路から直流電源回路11が形成される。本回路で
は、チョッパ回路2を構成するスイッチング素子Q11
と制御回路2aとを、直流電源回路11の回路部品とし
て兼用しているので、部品点数をさらに削減してコスト
を下げることができる。また、直流電源回路11を降圧
チョッパ回路で構成した場合、整流回路1の出力電圧V
1と直流電源回路11の出力電圧V3との差が小さくな
ると、スイッチング素子の休止期間が長くなって、入力
電流の波形歪みが大きくなるが、本回路では直流電源回
路11を昇降圧チョッパ回路で構成しているので、整流
回路1の出力電圧V1と直流電源回路11の出力電圧V
3との差が小さい場合でもスイッチング素子の休止期間
が長くなることはなく、入力電流の波形歪みが大きくな
ることはない。
【0076】また本回路では、チョッパ回路2の出力端
子間に接続されたインダクタL3及びスイッチング素子
Q3の直列回路と、スイッチング素子Q3の両端間に接
続されたコンデンサC3と、コンデンサC3の両端間に
接続されたコンデンサC4,C5の直列回路と、一次巻
線が駆動回路10の出力端子間に接続されると共に二次
巻線がスイッチング素子Q3のゲート・ソース間に接続
された駆動トランスT13とで構成される所謂C級増幅
回路によりインバータ回路7を構成している。本回路で
はインバータ回路7をC級増幅回路で構成しており、D
級増幅回路と同様、高周波で高効率なC級増幅回路を用
いることにより、点灯装置全体の発熱を低減することが
でき、インバータ回路7の回路部品ひいては点灯装置全
体の長寿命化を図ることができる。
子間に接続されたインダクタL3及びスイッチング素子
Q3の直列回路と、スイッチング素子Q3の両端間に接
続されたコンデンサC3と、コンデンサC3の両端間に
接続されたコンデンサC4,C5の直列回路と、一次巻
線が駆動回路10の出力端子間に接続されると共に二次
巻線がスイッチング素子Q3のゲート・ソース間に接続
された駆動トランスT13とで構成される所謂C級増幅
回路によりインバータ回路7を構成している。本回路で
はインバータ回路7をC級増幅回路で構成しており、D
級増幅回路と同様、高周波で高効率なC級増幅回路を用
いることにより、点灯装置全体の発熱を低減することが
でき、インバータ回路7の回路部品ひいては点灯装置全
体の長寿命化を図ることができる。
【0077】(実施形態6)本発明の実施形態6を図1
4(a)(b)を参照して説明する。尚、本実施形態の
無電極放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態5で説明
した図8の回路と同様であるので、その説明は省略す
る。
4(a)(b)を参照して説明する。尚、本実施形態の
無電極放電灯点灯装置の回路構成は、実施形態5で説明
した図8の回路と同様であるので、その説明は省略す
る。
【0078】実施形態5の無電極放電灯点灯装置では、
制御回路2aが、スイッチング素子Q11のスイッチン
グの周期Tやオンデューティを一定とし、スイッチング
素子Q12のスイッチングの周期Tdやオンデューティ
を変化させることによって、チョッパ回路2の出力電圧
V2を一定に制御しているが、本実施形態では、スイッ
チング素子Q11,Q12のスイッチングの周期T,t
d’やオンデューティをそれぞれ変化させることによっ
て、チョッパ回路2の出力電圧V2を一定に制御すると
共に、直流電源回路11の出力電圧を変化させている。
制御回路2aが、スイッチング素子Q11のスイッチン
グの周期Tやオンデューティを一定とし、スイッチング
素子Q12のスイッチングの周期Tdやオンデューティ
を変化させることによって、チョッパ回路2の出力電圧
V2を一定に制御しているが、本実施形態では、スイッ
チング素子Q11,Q12のスイッチングの周期T,t
d’やオンデューティをそれぞれ変化させることによっ
て、チョッパ回路2の出力電圧V2を一定に制御すると
共に、直流電源回路11の出力電圧を変化させている。
【0079】ここで、スイッチング素子Q11,Q12
のスイッチングの周期やオンデューティを図10(a)
(b)に示すように制御している状態から、チョッパ回
路2の出力電圧V2は変化させず、直流電源回路11の
出力電圧V3のみを低下させる場合を考えると、図14
に示すように、スイッチング素子Q11のスイッチング
の周期Tは一定とし、そのオン時間をTonからTon’
(Ton>Ton’)に短くして、オンデューティを((T
on/T)×100)から((Ton’/T)×100)に
低下させることにより、直流電源回路11の出力電圧V
2が低下する。この時同時に、スイッチング素子Q12
のスイッチングの周期をtdからtd’に短くすると共
に、オンデューティを((t1/td)×100)から
((t1’/td’)×100)へと大きくして、スイ
ッチング素子Q11の1周期中におけるスイッチング素
子Q12のオン時間t1’の和を等しくすれば、チョッ
パ回路2の出力電圧V2を略一定に保つことができる。
また上述とは逆に、直流電源回路11の出力電圧V3の
みを増加させる場合は、スイッチング素子Q11のスイ
ッチングの周期Tは一定とし、そのオンデューティを増
加させれば良く、スイッチング素子Q11のオン時間を
長くすることによって、直流電源回路11の出力電圧V
3が増加する。
のスイッチングの周期やオンデューティを図10(a)
(b)に示すように制御している状態から、チョッパ回
路2の出力電圧V2は変化させず、直流電源回路11の
出力電圧V3のみを低下させる場合を考えると、図14
に示すように、スイッチング素子Q11のスイッチング
の周期Tは一定とし、そのオン時間をTonからTon’
(Ton>Ton’)に短くして、オンデューティを((T
on/T)×100)から((Ton’/T)×100)に
低下させることにより、直流電源回路11の出力電圧V
2が低下する。この時同時に、スイッチング素子Q12
のスイッチングの周期をtdからtd’に短くすると共
に、オンデューティを((t1/td)×100)から
((t1’/td’)×100)へと大きくして、スイ
ッチング素子Q11の1周期中におけるスイッチング素
子Q12のオン時間t1’の和を等しくすれば、チョッ
パ回路2の出力電圧V2を略一定に保つことができる。
また上述とは逆に、直流電源回路11の出力電圧V3の
みを増加させる場合は、スイッチング素子Q11のスイ
ッチングの周期Tは一定とし、そのオンデューティを増
加させれば良く、スイッチング素子Q11のオン時間を
長くすることによって、直流電源回路11の出力電圧V
3が増加する。
【0080】このように、制御回路2aはチョッパ回路
2の出力電圧V2を一定とし、直流電源回路11の出力
電圧V3のみを変化させており、直流電源回路11の出
力電圧V3を変化させることによって、インバータ制御
回路8の出力が変化し、結果的にインバータ回路7の出
力を変化させることができる。
2の出力電圧V2を一定とし、直流電源回路11の出力
電圧V3のみを変化させており、直流電源回路11の出
力電圧V3を変化させることによって、インバータ制御
回路8の出力が変化し、結果的にインバータ回路7の出
力を変化させることができる。
【0081】(実施形態7)本発明の実施形態7を図1
5を参照して説明する。本実施形態では、実施形態1の
無電極放電灯点灯装置において、平滑コンデンサC11
の正極と、インバータ制御回路8の電源供給ラインとの
間に抵抗R1を接続しており、チョッパ回路2の出力電
圧V2を抵抗R1により電圧V3に降圧して、インバー
タ制御回路8に供給している。また本回路では、チョッ
パ回路2の出力端子間に接続されたインダクタL3及び
スイッチング素子Q3の直列回路と、スイッチング素子
Q3の両端間に接続されたコンデンサC3と、インダク
タL3及びスイッチング素子Q3の接続点に一端が接続
されたインダクタL2及びコンデンサC2の直列回路と
で構成される所謂E級増幅回路によりインバータ回路7
を構成しており、インダクタL2及びコンデンサC2の
直列回路の他端と整流回路1の負極との間にマッチング
回路5を介して誘導コイル4を接続している。尚、抵抗
R1及びインバータ回路7以外の回路構成および動作は
実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には同一
の符号を付して、その説明を省略する。
5を参照して説明する。本実施形態では、実施形態1の
無電極放電灯点灯装置において、平滑コンデンサC11
の正極と、インバータ制御回路8の電源供給ラインとの
間に抵抗R1を接続しており、チョッパ回路2の出力電
圧V2を抵抗R1により電圧V3に降圧して、インバー
タ制御回路8に供給している。また本回路では、チョッ
パ回路2の出力端子間に接続されたインダクタL3及び
スイッチング素子Q3の直列回路と、スイッチング素子
Q3の両端間に接続されたコンデンサC3と、インダク
タL3及びスイッチング素子Q3の接続点に一端が接続
されたインダクタL2及びコンデンサC2の直列回路と
で構成される所謂E級増幅回路によりインバータ回路7
を構成しており、インダクタL2及びコンデンサC2の
直列回路の他端と整流回路1の負極との間にマッチング
回路5を介して誘導コイル4を接続している。尚、抵抗
R1及びインバータ回路7以外の回路構成および動作は
実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には同一
の符号を付して、その説明を省略する。
【0082】本回路では抵抗R1により第2の直流電源
部を構成しているので、第2の直流電源部を構成する回
路部品の数を削減することができ、点灯装置のコストダ
ウンを図ることができる。またインバータ回路7を、D
級増幅回路と同様、高周波で高効率のE級増幅回路によ
り構成しているので、点灯装置全体の発熱を低減でき、
点灯装置を構成する回路部品、ひいては点灯装置全体の
長寿命化を図ることができる。
部を構成しているので、第2の直流電源部を構成する回
路部品の数を削減することができ、点灯装置のコストダ
ウンを図ることができる。またインバータ回路7を、D
級増幅回路と同様、高周波で高効率のE級増幅回路によ
り構成しているので、点灯装置全体の発熱を低減でき、
点灯装置を構成する回路部品、ひいては点灯装置全体の
長寿命化を図ることができる。
【0083】(実施形態8)本発明の実施形態8を図1
6を参照して説明する。本実施形態の無電極放電灯点灯
装置では、上述した図1の回路において、誘導コイル4
と整流回路1の負極側の出力端子との間に異常電流検出
用の抵抗R12を接続し、抵抗R12の両端電圧を制御
回路2aに入力している。尚、抵抗R12以外の回路構
成は実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には
同一の符号を付して、その説明は省略する。
6を参照して説明する。本実施形態の無電極放電灯点灯
装置では、上述した図1の回路において、誘導コイル4
と整流回路1の負極側の出力端子との間に異常電流検出
用の抵抗R12を接続し、抵抗R12の両端電圧を制御
回路2aに入力している。尚、抵抗R12以外の回路構
成は実施形態1と同様であるので、同一の構成要素には
同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0084】ここで、無電極放電灯6が外れたり、割れ
るなどして、インバータ回路7に異常電流が流れた場
合、抵抗R12の両端間に定常点灯時に比べて大きな電
圧が発生するので、制御回路2aでは抵抗R12の両端
電圧から無電極放電灯6の異常を検出することができ、
異常発生時に実施形態1乃至3で説明した方法を用いて
チョッパ回路2の出力電圧V2をゼロにするか、又は、
低下させることによって、インバータ回路7の回路素子
に加わるストレスを低減して、回路素子を保護すること
ができる。
るなどして、インバータ回路7に異常電流が流れた場
合、抵抗R12の両端間に定常点灯時に比べて大きな電
圧が発生するので、制御回路2aでは抵抗R12の両端
電圧から無電極放電灯6の異常を検出することができ、
異常発生時に実施形態1乃至3で説明した方法を用いて
チョッパ回路2の出力電圧V2をゼロにするか、又は、
低下させることによって、インバータ回路7の回路素子
に加わるストレスを低減して、回路素子を保護すること
ができる。
【0085】(実施形態9)本発明の実施形態9を図1
7を参照して説明する。本実施形態の無電極放電灯点灯
装置では、上述した図1の回路において、無電極放電灯
6の近傍に温度センサ14を配置し、温度センサ14の
出力から無電極放電灯6の温度を示す温度検出信号を生
成して制御回路2aに出力する温度検出回路15を設け
ている。尚、温度センサ14及び温度検出回路15以外
の回路構成は実施形態1と同様であるので、同一の構成
要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
7を参照して説明する。本実施形態の無電極放電灯点灯
装置では、上述した図1の回路において、無電極放電灯
6の近傍に温度センサ14を配置し、温度センサ14の
出力から無電極放電灯6の温度を示す温度検出信号を生
成して制御回路2aに出力する温度検出回路15を設け
ている。尚、温度センサ14及び温度検出回路15以外
の回路構成は実施形態1と同様であるので、同一の構成
要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【0086】ここで、制御回路2aには、温度検出回路
15から無電極放電灯6の温度を示す温度検出信号が入
力されており、無電極放電灯6が低温状態である場合
は、実施形態1乃至3と同様の方法でチョッパ回路2の
出力電圧V2を増加させることによって、無電極放電灯
6に供給する電力を増加させ、その光出力を増加させる
ことができ、低温時における出力の低下を防止すること
ができる。
15から無電極放電灯6の温度を示す温度検出信号が入
力されており、無電極放電灯6が低温状態である場合
は、実施形態1乃至3と同様の方法でチョッパ回路2の
出力電圧V2を増加させることによって、無電極放電灯
6に供給する電力を増加させ、その光出力を増加させる
ことができ、低温時における出力の低下を防止すること
ができる。
【0087】
【発明の効果】上述のように、請求項1の発明は、交流
電源の電源電圧を整流する整流回路部と、整流回路部の
出力を直流電圧に変換する第1の直流電源部と、少なく
とも1つのスイッチング素子を含み第1の直流電源部の
直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることに
より高周波電圧に変換する電力変換部と、スイッチング
素子のオン・オフを制御する第1の制御回路部と、第1
の制御回路部の動作電源を生成する第2の直流電源部
と、電力変換部から高周波電圧が供給される誘導コイル
と、透光性を有する材料から形成されて内部に放電ガス
を封入し、誘導コイルに近接配置された無電極放電灯と
を備えた無電極放電灯点灯装置において、第1の直流電
源部は、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング
素子を介して逆方向に接続された第1のダイオードと、
整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子を介
して接続される第1のインダクタ及び第2のスイッチン
グ素子の直列回路と、第2のスイッチング素子の両端間
に順方向に接続された第2のダイオードを介して接続さ
れる第1の平滑コンデンサと、第1及び第2のスイッチ
ング素子のオン・オフを制御する第2の制御回路部とで
構成され、第2の制御回路部は、第1の直流電源部の出
力を変化させることによって無電極放電灯の光出力を変
化させることを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、一般に数百kHzから数百MHzとい
う非常に高い周波数で動作しているが、第2の制御回路
部は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第1の直流
電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の
光出力を変化させているので、第2の制御回路部を制御
する側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、
且つ、第1の直流電源部を2石式の昇降圧チョッパ回路
で構成しているので、第1の直流電源部を昇圧チョッパ
回路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第
1の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第1の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百k
Hzから数百MHzという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できるという効果があ
る。
電源の電源電圧を整流する整流回路部と、整流回路部の
出力を直流電圧に変換する第1の直流電源部と、少なく
とも1つのスイッチング素子を含み第1の直流電源部の
直流電圧をスイッチング素子でスイッチングすることに
より高周波電圧に変換する電力変換部と、スイッチング
素子のオン・オフを制御する第1の制御回路部と、第1
の制御回路部の動作電源を生成する第2の直流電源部
と、電力変換部から高周波電圧が供給される誘導コイル
と、透光性を有する材料から形成されて内部に放電ガス
を封入し、誘導コイルに近接配置された無電極放電灯と
を備えた無電極放電灯点灯装置において、第1の直流電
源部は、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング
素子を介して逆方向に接続された第1のダイオードと、
整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子を介
して接続される第1のインダクタ及び第2のスイッチン
グ素子の直列回路と、第2のスイッチング素子の両端間
に順方向に接続された第2のダイオードを介して接続さ
れる第1の平滑コンデンサと、第1及び第2のスイッチ
ング素子のオン・オフを制御する第2の制御回路部とで
構成され、第2の制御回路部は、第1の直流電源部の出
力を変化させることによって無電極放電灯の光出力を変
化させることを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、一般に数百kHzから数百MHzとい
う非常に高い周波数で動作しているが、第2の制御回路
部は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第1の直流
電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の
光出力を変化させているので、第2の制御回路部を制御
する側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、
且つ、第1の直流電源部を2石式の昇降圧チョッパ回路
で構成しているので、第1の直流電源部を昇圧チョッパ
回路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第
1の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第1の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百k
Hzから数百MHzという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できるという効果があ
る。
【0088】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、第1の直流電源部を構成する回路部品の内、少なく
とも1つの回路部品を第2の直流電源部を構成する回路
部品として兼用したことを特徴とし、第1及び第2の直
流電源部で回路部品を共用することによって部品点数を
削減し、コストダウンを図ることができるという効果が
ある。
て、第1の直流電源部を構成する回路部品の内、少なく
とも1つの回路部品を第2の直流電源部を構成する回路
部品として兼用したことを特徴とし、第1及び第2の直
流電源部で回路部品を共用することによって部品点数を
削減し、コストダウンを図ることができるという効果が
ある。
【0089】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング素
子、第1のダイオード、第2の制御回路部を第2の直流
電源部の回路部品として兼用し、第2の直流電源部は、
第1の直流電源部と共用する回路部品、及び、整流回路
部の出力端子間に第1のスイッチング素子を介して接続
される第2のインダクタ及び第2の平滑コンデンサの直
列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョッパ回路
から成ることを特徴とし、請求項2の発明と同様の効果
を奏する。
て、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング素
子、第1のダイオード、第2の制御回路部を第2の直流
電源部の回路部品として兼用し、第2の直流電源部は、
第1の直流電源部と共用する回路部品、及び、整流回路
部の出力端子間に第1のスイッチング素子を介して接続
される第2のインダクタ及び第2の平滑コンデンサの直
列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョッパ回路
から成ることを特徴とし、請求項2の発明と同様の効果
を奏する。
【0090】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、第1のインダクタの巻線の途中に中間タップを設け
て巻線を2つに分割し、第1の直流電源部を構成する第
1のスイッチング素子、第1のダイオード、第2の制御
回路部、第1のインダクタの2つの巻線の内第1のスイ
ッチング素子側の巻線を第2の直流電源部の回路部品と
して兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部と
共用する回路部品、第1のインダクタの中間タップと整
流回路部の負極側の出力端子との間に接続された第3の
平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される降圧チョ
ッパ回路から成ることを特徴とし、請求項2の発明と同
様の効果を奏する。
て、第1のインダクタの巻線の途中に中間タップを設け
て巻線を2つに分割し、第1の直流電源部を構成する第
1のスイッチング素子、第1のダイオード、第2の制御
回路部、第1のインダクタの2つの巻線の内第1のスイ
ッチング素子側の巻線を第2の直流電源部の回路部品と
して兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部と
共用する回路部品、第1のインダクタの中間タップと整
流回路部の負極側の出力端子との間に接続された第3の
平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される降圧チョ
ッパ回路から成ることを特徴とし、請求項2の発明と同
様の効果を奏する。
【0091】請求項5の発明は、請求項2の発明におい
て、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング素
子、第1のダイオード、第2の制御回路部、第1のイン
ダクタを第2の直流電源部の回路部品として兼用し、第
2の直流電源部は、第1の直流電源部と共用する回路部
品、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子
及び第1のインダクタを介して接続された第3のインダ
クタ及び第4の平滑コンデンサの直列回路を少なくとも
含んで構成される降圧チョッパ回路から成ることを特徴
とし、請求項2の発明と同様の効果を奏する。
て、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング素
子、第1のダイオード、第2の制御回路部、第1のイン
ダクタを第2の直流電源部の回路部品として兼用し、第
2の直流電源部は、第1の直流電源部と共用する回路部
品、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子
及び第1のインダクタを介して接続された第3のインダ
クタ及び第4の平滑コンデンサの直列回路を少なくとも
含んで構成される降圧チョッパ回路から成ることを特徴
とし、請求項2の発明と同様の効果を奏する。
【0092】請求項6の発明は、請求項2の発明におい
て、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング素
子、第2の制御回路部を第2の直流電源部の回路部品と
して兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部と
共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に第1のス
イッチング素子を介して接続される第4のインダクタ、
整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子と逆
方向に接続された第3のダイオードとを介して接続され
る第5の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される
昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とし、請求項2
の発明と同様の効果を奏する。
て、第1の直流電源部を構成する第1のスイッチング素
子、第2の制御回路部を第2の直流電源部の回路部品と
して兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部と
共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に第1のス
イッチング素子を介して接続される第4のインダクタ、
整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子と逆
方向に接続された第3のダイオードとを介して接続され
る第5の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される
昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とし、請求項2
の発明と同様の効果を奏する。
【0093】請求項7の発明は、請求項1乃至6の発明
において、第2の制御回路部は、第1及び第2のスイッ
チング素子を同期させず、別々のタイミングで独立して
オン・オフさせることを特徴とし、請求項1乃至6の発
明と同様の効果を奏する。
において、第2の制御回路部は、第1及び第2のスイッ
チング素子を同期させず、別々のタイミングで独立して
オン・オフさせることを特徴とし、請求項1乃至6の発
明と同様の効果を奏する。
【0094】請求項8の発明は、請求項1乃至7の発明
において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング素
子のスイッチングの周期と、第2のスイッチング素子の
スイッチングの周期とを異ならせることによって、第1
又は第2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化
させることを特徴とし、請求項1乃至7の発明と同様の
効果を奏する。
において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング素
子のスイッチングの周期と、第2のスイッチング素子の
スイッチングの周期とを異ならせることによって、第1
又は第2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化
させることを特徴とし、請求項1乃至7の発明と同様の
効果を奏する。
【0095】請求項9の発明は、請求項1乃至8の発明
において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング素
子のオンデューティと、第2のスイッチング素子のオン
デューティとを異ならせることによって、第1又は第2
の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させるこ
とを特徴とし、請求項1乃至8の発明と同様の効果を奏
する。
において、第2の制御回路部は、第1のスイッチング素
子のオンデューティと、第2のスイッチング素子のオン
デューティとを異ならせることによって、第1又は第2
の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させるこ
とを特徴とし、請求項1乃至8の発明と同様の効果を奏
する。
【0096】請求項10の発明は、請求項1の発明にお
いて、第2の制御回路部は、第1の直流電源部の動作状
態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又は、
昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り換えること
により、第1の直流電源部の出力電圧を段階的に変化さ
せることを特徴とし、請求項1の発明と同様の効果を奏
する。
いて、第2の制御回路部は、第1の直流電源部の動作状
態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状態、又は、
昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り換えること
により、第1の直流電源部の出力電圧を段階的に変化さ
せることを特徴とし、請求項1の発明と同様の効果を奏
する。
【0097】請求項11の発明は、請求項1の発明にお
いて、第2の制御回路部は第1の直流電源部の出力電圧
を高低2段階に切り換えており、出力電圧を高電圧とす
る高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを交互に設
け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比率に設定
したことを特徴とし、請求項1の発明と同様の効果を奏
する。
いて、第2の制御回路部は第1の直流電源部の出力電圧
を高低2段階に切り換えており、出力電圧を高電圧とす
る高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを交互に設
け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比率に設定
したことを特徴とし、請求項1の発明と同様の効果を奏
する。
【0098】請求項12の発明は、請求項11の発明に
おいて、第2の制御回路部は、高電圧期間と低電圧期間
の比率を連続的に変化させることを特徴とし、高電圧期
間と低電圧期間の比率を連続的に変化させることによっ
て、第1の直流電源部の出力電圧の平均値を連続的に変
化させることができ、無電極放電灯の出力を連続的に変
化させることができるという効果がある。
おいて、第2の制御回路部は、高電圧期間と低電圧期間
の比率を連続的に変化させることを特徴とし、高電圧期
間と低電圧期間の比率を連続的に変化させることによっ
て、第1の直流電源部の出力電圧の平均値を連続的に変
化させることができ、無電極放電灯の出力を連続的に変
化させることができるという効果がある。
【0099】請求項13の発明は、請求項1乃至12の
発明において、第2の制御回路部は、外部から印加され
る外部制御信号に応じて第1又は第2の直流電源部の内
何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とし、請
求項1乃至12の発明と同様、第2の制御回路部に外部
制御信号を出力する外部回路にノイズが伝搬するのを防
止でき、ノイズによる外部回路への悪影響を低減できる
という効果がある。
発明において、第2の制御回路部は、外部から印加され
る外部制御信号に応じて第1又は第2の直流電源部の内
何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とし、請
求項1乃至12の発明と同様、第2の制御回路部に外部
制御信号を出力する外部回路にノイズが伝搬するのを防
止でき、ノイズによる外部回路への悪影響を低減できる
という効果がある。
【0100】請求項14の発明は、請求項1乃至13の
発明において、電力変換部に流れる電流を検出する電流
検出手段を設け、第2の制御回路部は、電流検出手段の
検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電極
放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴と
し、電力変換部にしきい値電流を越える電流が流れる
と、第2の制御回路部は無電極放電灯の出力を低下させ
るように動作するので、異常発生時に回路部品に加わる
ストレスを低減して、回路部品を保護することができる
という効果がある。
発明において、電力変換部に流れる電流を検出する電流
検出手段を設け、第2の制御回路部は、電流検出手段の
検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電極
放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴と
し、電力変換部にしきい値電流を越える電流が流れる
と、第2の制御回路部は無電極放電灯の出力を低下させ
るように動作するので、異常発生時に回路部品に加わる
ストレスを低減して、回路部品を保護することができる
という効果がある。
【0101】請求項15の発明は、請求項1乃至14の
発明において、無電極放電灯の温度を検出する温度検出
手段を設け、第2の制御回路部は、温度検出手段の検出
した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無電
極放電灯の出力を増加させるように動作することを特徴
とし、無電極放電灯の温度がしきい値温度よりも低い場
合、第2の制御回路部が無電極放電灯の出力を増加させ
るように動作するので、低温時に無電極放電灯の出力が
低下するのを防止できるという効果がある。
発明において、無電極放電灯の温度を検出する温度検出
手段を設け、第2の制御回路部は、温度検出手段の検出
した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無電
極放電灯の出力を増加させるように動作することを特徴
とし、無電極放電灯の温度がしきい値温度よりも低い場
合、第2の制御回路部が無電極放電灯の出力を増加させ
るように動作するので、低温時に無電極放電灯の出力が
低下するのを防止できるという効果がある。
【0102】請求項16の発明は、請求項1乃至15の
発明において、第2の制御回路部は、電源投入後の所定
期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比べ
て増加させるように動作することを特徴とし、電源投入
後の所定期間無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時
に比べて増加させることにより、無電極放電灯の始動性
を改善できるという効果がある。
発明において、第2の制御回路部は、電源投入後の所定
期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比べ
て増加させるように動作することを特徴とし、電源投入
後の所定期間無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時
に比べて増加させることにより、無電極放電灯の始動性
を改善できるという効果がある。
【0103】請求項17の発明は、請求項16の発明に
おいて、前記所定期間とは、無電極放電灯が始動してか
ら点灯するまでの期間であることを特徴とし、無電極放
電灯が点灯するまでの間、無電極放電灯に供給する電力
を確実に増加させることができ、無電極放電灯の始動性
を改善できるという効果がある。
おいて、前記所定期間とは、無電極放電灯が始動してか
ら点灯するまでの期間であることを特徴とし、無電極放
電灯が点灯するまでの間、無電極放電灯に供給する電力
を確実に増加させることができ、無電極放電灯の始動性
を改善できるという効果がある。
【0104】請求項18の発明は、請求項1の発明にお
いて、交流電源の電源電圧を整流する整流回路部と、整
流回路部の出力を直流電圧に変換する第1の直流電源部
と、少なくとも1つのスイッチング素子を含み第1の直
流電源部の直流電圧をスイッチング素子でスイッチング
することにより高周波電圧に変換する電力変換部と、ス
イッチング素子のオン・オフを制御する第1の制御回路
部と、第1の制御回路部の動作電源を生成する第2の直
流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給される誘
導コイルと、透光性を有する材料から形成されて内部に
放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された無電極
放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置において、第1
の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第1のスイ
ッチング素子を介して逆方向に接続された第1のダイオ
ードと、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング
素子を介して接続される第1のインダクタ及び第2のス
イッチング素子の直列回路と、第2のスイッチング素子
の両端間に順方向に接続された第2のダイオードを介し
て接続される第1の平滑コンデンサと、第1及び第2の
スイッチング素子のオン・オフを制御する第2の制御回
路部とで構成され、第2の制御回路部は、第1の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させており、電力変換部はC級増幅回路、D
級増幅回路、E級増幅回路の内何れかの増幅回路を含
み、数百kHz以上且つ数百MHz以下の周波数範囲で
動作することを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、数百kHz以上且つ数百MHz以下の
非常に高い周波数で動作しているが、第2の制御回路部
は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第1の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させているので、第2の制御回路部を制御す
る側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、且
つ、第1の直流電源部を2石式の昇降圧チョッパ回路で
構成しているので、第1の直流電源部を昇圧チョッパ回
路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第1
の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第1の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百k
Hzから数百MHzという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できるという効果があ
る。
いて、交流電源の電源電圧を整流する整流回路部と、整
流回路部の出力を直流電圧に変換する第1の直流電源部
と、少なくとも1つのスイッチング素子を含み第1の直
流電源部の直流電圧をスイッチング素子でスイッチング
することにより高周波電圧に変換する電力変換部と、ス
イッチング素子のオン・オフを制御する第1の制御回路
部と、第1の制御回路部の動作電源を生成する第2の直
流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給される誘
導コイルと、透光性を有する材料から形成されて内部に
放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された無電極
放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置において、第1
の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第1のスイ
ッチング素子を介して逆方向に接続された第1のダイオ
ードと、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング
素子を介して接続される第1のインダクタ及び第2のス
イッチング素子の直列回路と、第2のスイッチング素子
の両端間に順方向に接続された第2のダイオードを介し
て接続される第1の平滑コンデンサと、第1及び第2の
スイッチング素子のオン・オフを制御する第2の制御回
路部とで構成され、第2の制御回路部は、第1の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させており、電力変換部はC級増幅回路、D
級増幅回路、E級増幅回路の内何れかの増幅回路を含
み、数百kHz以上且つ数百MHz以下の周波数範囲で
動作することを特徴とし、電力変換部は無電極放電灯を
点灯させており、数百kHz以上且つ数百MHz以下の
非常に高い周波数で動作しているが、第2の制御回路部
は、電力変換部に比べて動作周波数の低い第1の直流電
源部の出力を変化させることによって無電極放電灯の光
出力を変化させているので、第2の制御回路部を制御す
る側にノイズが伝搬されるのを防止することができ、且
つ、第1の直流電源部を2石式の昇降圧チョッパ回路で
構成しているので、第1の直流電源部を昇圧チョッパ回
路又は高圧チョッパ回路で構成した場合に比べて、第1
の直流電源部の出力電圧の調整範囲を広げることがで
き、さらに第1の直流電源部と電力変換部のグランドレ
ベルを同電位にしているので、グランドの電位が安定
し、無電極放電灯点灯装置のように電力変換部が数百k
Hzから数百MHzという非常に高い周波数で動作する
場合でも、ノイズの発生を低減できるという効果があ
る。
【図1】実施形態1の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。
ある。
【図2】(a)〜(d)は同上の各部の波形図である。
【図3】(a)(b)は実施形態2の無電極放電灯点灯
装置の動作を説明する波形図である。
装置の動作を説明する波形図である。
【図4】(a)(b)は同上の別の動作を説明する波形
図である。
図である。
【図5】(a)〜(c)は実施形態3の無電極放電灯点
灯装置の動作を説明する波形図である。
灯装置の動作を説明する波形図である。
【図6】実施形態4の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。
ある。
【図7】同上の動作を説明する波形図である。
【図8】実施形態5の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。
ある。
【図9】(a)(b)は同上の動作を説明する波形図で
ある。
ある。
【図10】(a)(b)は同上の別の動作を説明する波
形図である。
形図である。
【図11】同上の別の無電極放電灯点灯装置の回路図で
ある。
ある。
【図12】同上のまた別の無電極放電灯点灯装置の回路
図である。
図である。
【図13】同上のさらに別の無電極放電灯点灯装置の回
路図である。
路図である。
【図14】(a)(b)は実施形態6の無電極放電灯点
灯装置の動作を説明する波形図である。
灯装置の動作を説明する波形図である。
【図15】実施形態7の無電極放電灯点灯装置の回路図
である。
である。
【図16】実施形態8の無電極放電灯点灯装置の回路図
である。
である。
【図17】実施形態9の無電極放電灯点灯装置の回路図
である。
である。
【図18】従来の無電極放電灯点灯装置の回路図であ
る。
る。
【図19】従来の昇降圧チョッパ回路の回路図である。
1 整流回路 2 チョッパ回路 2a 制御回路 3 高周波電源回路 4 誘導コイル 6 無電極放電灯 C11 平滑コンデンサ D11,D12 ダイオード L11 インダクタ Q1,Q2,Q11,Q12 スイッチング素子 S1 外部制御信号 V2 出力電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA16 BA05 BB01 BC01 EB01 EB04 FA04 GA02 GB12 GC04 HA03 HA10 3K098 CC40 CC57 DD04 DD22 DD35 EE32 FF09 FF13
Claims (18)
- 【請求項1】交流電源の電源電圧を整流する整流回路部
と、整流回路部の出力を直流電圧に変換する第1の直流
電源部と、少なくとも1つのスイッチング素子を含み第
1の直流電源部の直流電圧をスイッチング素子でスイッ
チングすることにより高周波電圧に変換する電力変換部
と、スイッチング素子のオン・オフを制御する第1の制
御回路部と、第1の制御回路部の動作電源を生成する第
2の直流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給さ
れる誘導コイルと、透光性を有する材料から形成されて
内部に放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置された
無電極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置におい
て、 第1の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第1の
スイッチング素子を介して逆方向に接続された第1のダ
イオードと、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチ
ング素子を介して接続される第1のインダクタ及び第2
のスイッチング素子の直列回路と、第2のスイッチング
素子の両端間に順方向に接続された第2のダイオードを
介して接続される第1の平滑コンデンサと、第1及び第
2のスイッチング素子のオン・オフを制御する第2の制
御回路部とで構成され、第2の制御回路部は、第1の直
流電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯
の光出力を変化させることを特徴とする無電極放電灯点
灯装置。 - 【請求項2】第1の直流電源部を構成する回路部品の
内、少なくとも1つの回路部品を第2の直流電源部を構
成する回路部品として兼用したことを特徴とする請求項
1記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項3】第1の直流電源部を構成する第1のスイッ
チング素子、第1のダイオード、第2の制御回路部を第
2の直流電源部の回路部品として兼用し、第2の直流電
源部は、第1の直流電源部と共用する回路部品、及び、
整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング素子を介
して接続される第2のインダクタ及び第2の平滑コンデ
ンサの直列回路を少なくとも含んで構成される降圧チョ
ッパ回路から成ることを特徴とする請求項2記載の無電
極放電灯点灯装置。 - 【請求項4】第1のインダクタの巻線の途中に中間タッ
プを設けて巻線を2つに分割し、第1の直流電源部を構
成する第1のスイッチング素子、第1のダイオード、第
2の制御回路部、第1のインダクタの2つの巻線の内第
1のスイッチング素子側の巻線を第2の直流電源部の回
路部品として兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流
電源部と共用する回路部品、第1のインダクタの中間タ
ップと整流回路部の負極側の出力端子との間に接続され
た第3の平滑コンデンサを少なくとも含んで構成される
降圧チョッパ回路から成ることを特徴とする請求項2記
載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項5】第1の直流電源部を構成する第1のスイッ
チング素子、第1のダイオード、第2の制御回路部、第
1のインダクタを第2の直流電源部の回路部品として兼
用し、第2の直流電源部は、第1の直流電源部と共用す
る回路部品、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチ
ング素子及び第1のインダクタを介して接続された第3
のインダクタ及び第4の平滑コンデンサの直列回路を少
なくとも含んで構成される降圧チョッパ回路から成るこ
とを特徴とする請求項2記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項6】第1の直流電源部を構成する第1のスイッ
チング素子、第2の制御回路部を第2の直流電源部の回
路部品として兼用し、第2の直流電源部は、第1の直流
電源部と共用する回路部品、整流回路部の出力端子間に
第1のスイッチング素子を介して接続される第4のイン
ダクタ、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチング
素子と逆方向に接続された第3のダイオードとを介して
接続される第5の平滑コンデンサを少なくとも含んで構
成される昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とする
請求項2記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項7】第2の制御回路部は、第1及び第2のスイ
ッチング素子を同期させず、別々のタイミングで独立し
てオン・オフさせることを特徴とする請求項1乃至6記
載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項8】第2の制御回路部は、第1のスイッチング
素子のスイッチングの周期と、第2のスイッチング素子
のスイッチングの周期とを異ならせることによって、第
1又は第2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変
化させることを特徴とする請求項1乃至7記載の無電極
放電灯点灯装置。 - 【請求項9】第2の制御回路部は、第1のスイッチング
素子のオンデューティと、第2のスイッチング素子のオ
ンデューティとを異ならせることによって、第1又は第
2の直流電源部の内何れか一方の出力電圧を変化させる
ことを特徴とする請求項1乃至8記載の無電極放電灯点
灯装置。 - 【請求項10】第2の制御回路部は、第1の直流電源部
の動作状態を停止状態、降圧動作状態、昇降圧動作状
態、又は、昇圧動作状態の内、何れかの動作状態に切り
換えることにより、第1の直流電源部の出力電圧を段階
的に変化させることを特徴とする請求項1記載の無電極
放電灯点灯装置。 - 【請求項11】第2の制御回路部は第1の直流電源部の
出力電圧を高低2段階に切り換えており、出力電圧を高
電圧とする高電圧期間と、低電圧とする低電圧期間とを
交互に設け、高電圧期間と低電圧期間の比率を所定の比
率に設定したことを特徴とする請求項1記載の無電極放
電灯点灯装置。 - 【請求項12】第2の制御回路部は、高電圧期間と低電
圧期間の比率を連続的に変化させることを特徴とする請
求項11記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項13】第2の制御回路部は、外部から印加され
る外部制御信号に応じて第1又は第2の直流電源部の内
何れか一方の出力電圧を変化させることを特徴とする請
求項1乃至12記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項14】電力変換部に流れる電流を検出する電流
検出手段を設け、第2の制御回路部は、電流検出手段の
検出した電流が所定のしきい値電流を越えると、無電極
放電灯の出力を低下させるように動作することを特徴と
する請求項1乃至13記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項15】無電極放電灯の温度を検出する温度検出
手段を設け、第2の制御回路部は、温度検出手段の検出
した温度が所定のしきい値温度よりも低下すると、無電
極放電灯の出力を増加させるように動作することを特徴
とする請求項1乃至14記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項16】第2の制御回路部は、電源投入後の所定
期間、無電極放電灯に供給する電力を定常点灯時に比べ
て増加させるように動作することを特徴とする請求項1
乃至15記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項17】前記所定期間とは、無電極放電灯が始動
してから点灯するまでの期間であることを特徴とする請
求項16記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項18】交流電源の電源電圧を整流する整流回路
部と、整流回路部の出力を直流電圧に変換する第1の直
流電源部と、少なくとも1つのスイッチング素子を含み
第1の直流電源部の直流電圧をスイッチング素子でスイ
ッチングすることにより高周波電圧に変換する電力変換
部と、スイッチング素子のオン・オフを制御する第1の
制御回路部と、第1の制御回路部の動作電源を生成する
第2の直流電源部と、電力変換部から高周波電圧が供給
される誘導コイルと、透光性を有する材料から形成され
て内部に放電ガスを封入し、誘導コイルに近接配置され
た無電極放電灯とを備えた無電極放電灯点灯装置におい
て、 第1の直流電源部は、整流回路部の出力端子間に第1の
スイッチング素子を介して逆方向に接続された第1のダ
イオードと、整流回路部の出力端子間に第1のスイッチ
ング素子を介して接続される第1のインダクタ及び第2
のスイッチング素子の直列回路と、第2のスイッチング
素子の両端間に順方向に接続された第2のダイオードを
介して接続される第1の平滑コンデンサと、第1及び第
2のスイッチング素子のオン・オフを制御する第2の制
御回路部とで構成され、第2の制御回路部は、第1の直
流電源部の出力を変化させることによって無電極放電灯
の光出力を変化させており、電力変換部はC級増幅回
路、D級増幅回路、E級増幅回路の内何れかの増幅回路
を含み、数百kHz以上且つ数百MHz以下の周波数範
囲で動作することを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000226062A JP2002043082A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 無電極放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000226062A JP2002043082A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 無電極放電灯点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002043082A true JP2002043082A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18719739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000226062A Withdrawn JP2002043082A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 無電極放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002043082A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008523577A (ja) * | 2004-12-14 | 2008-07-03 | ルートロン エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド | オン/オフ制御を備えたブースト変換器を有する照明バラスト、及びバラスト動作方法 |
JP2009283846A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Npc Inc | 太陽電池特性測定用の疑似太陽光生成装置および疑似太陽光生成方法 |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000226062A patent/JP2002043082A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008523577A (ja) * | 2004-12-14 | 2008-07-03 | ルートロン エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド | オン/オフ制御を備えたブースト変換器を有する照明バラスト、及びバラスト動作方法 |
JP2011044442A (ja) * | 2004-12-14 | 2011-03-03 | Lutron Electronics Co Inc | オン/オフ制御を備えたブースト変換器を有する照明バラスト、及びバラスト動作方法 |
JP2009283846A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Npc Inc | 太陽電池特性測定用の疑似太陽光生成装置および疑似太陽光生成方法 |
WO2009145145A3 (ja) * | 2008-05-26 | 2010-01-28 | 株式会社エヌ・ピー・シー | 太陽電池特性測定用の疑似太陽光生成装置および疑似太陽光生成方法 |
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---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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