JP2005158462A - Electrodeless discharge lamp lighting device and electrodeless discharge lamp device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導コイルに高周波出力を供給して無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置及び無電極放電灯装置に関するものである。 The present invention relates to an electrodeless discharge lamp lighting device and an electrodeless discharge lamp device for supplying a high frequency output to an induction coil to light an electrodeless discharge lamp.
従来から、無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置が提供されている。無電極放電灯は、透明な球状のガラスバルブまたは内壁面に蛍光体が塗布されたガラスバルブ内に、希ガスなどの不活性ガスや水銀蒸気などの金属蒸気からなる放電ガスが封入されたものであって、無電極放電灯点灯装置は、無電極放電灯の近傍に配置された誘導コイルに数十kHzから数百MHzの高周波電流を流すことにより高周波電磁界を発生させて無電極放電灯に高周波電力を供給し、無電極放電灯のガラスバルブ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ものである(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 Conventionally, an electrodeless discharge lamp lighting device for lighting an electrodeless discharge lamp has been provided. An electrodeless discharge lamp has a transparent spherical glass bulb or a glass bulb with an inner wall coated with a phosphor filled with a discharge gas composed of inert gas such as rare gas or metal vapor such as mercury vapor. The electrodeless discharge lamp lighting device generates a high-frequency electromagnetic field by causing a high-frequency current of several tens of kHz to several hundreds of MHz to flow through an induction coil disposed in the vicinity of the electrodeless discharge lamp. Is supplied with high frequency power to generate a high frequency plasma current in a glass bulb of an electrodeless discharge lamp to generate ultraviolet rays or visible light (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
この種の無電極放電灯点灯装置の一例を図10に示す。この従来装置は、商用の交流電源ACの交流出力から所望の直流出力を作成する直流電源6と、直流電源6の直流出力を高周波出力に変換して無電極放電灯1の近傍に配置された誘導コイル2に供給する電力変換回路と、電力変換回路と誘導コイル2との間のインピーダンス整合を行ない無電極放電灯1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Mとを備える。
An example of this type of electrodeless discharge lamp lighting device is shown in FIG. This conventional apparatus is arranged in the vicinity of the electrodeless discharge lamp 1 by converting a direct current output of the direct
直流電源6は、交流電源ACの交流出力を整流する整流回路62と、インダクタL1、ダイオードD1、スイッチング素子Q3、平滑コンデンサC1並びにスイッチング素子Q3を駆動するチョッパ駆動回路61を具備した従来周知の昇圧チョッパ回路からなる。
The
また電力変換回路は、直流電源6の出力端間に直列接続された一対のスイッチング素子Q1,Q2及びスイッチング素子Q1,Q2を駆動周波数で交互にオンオフする駆動回路31からなるスイッチング回路3と、ローサイドのスイッチング素子Q2のドレイン・ソース間に接続されたコンデンサC4,C5の直列回路とを備える。駆動回路31は、例えば電圧制御発振器(VCO)からなる。また、スイッチング素子Q2のドレイン・ソース間には、カレントトランスCTの一次巻線およびコンデンサC8を介してマッチング回路Mと誘導コイル2とが接続されている。つまり、電力変換回路は所謂ハーフブリッジ型のインバータ回路であって、スイッチング素子Q1,Q2を交互にスイッチングすることで誘導コイル2に高周波出力を供給する。
The power conversion circuit includes a
また、マッチング回路Mは、電力変換回路の出力端間に接続されたコンデンサC6,C7の直列回路からなり、誘導コイル2はマッチング回路Mの一方のコンデンサC7の両端間に接続されている。
The matching circuit M includes a series circuit of capacitors C6 and C7 connected between the output ends of the power conversion circuit. The
制御回路5は、コンデンサC4,C5の接続点の電圧から、電力変換回路の出力電圧と出力電流の位相差を検出するとともに、電力変換回路の出力電圧および出力電流からその出力電力を検出しており、誘電コイル2に一定の電力が供給されるように、出力電力の検出結果に応じて駆動回路31を制御するとともに、電力変換回路の出力電流の位相差に応じてチョッパ駆動回路61を制御する。例えば、無電極放電灯1が点灯するまではチョッパ駆動回路61を制御して直流電源6の出力を無電極放電灯1の定格点灯時の出力よりも高くし、無電極放電灯1が点灯した後は駆動回路31を制御して電力変換回路の高周波出力を一定に保つ。
上記従来例では、カレントトランスCTの一次巻線と、コンデンサC8と、マッチング回路Mと、誘導コイル2とで共振回路が構成されており、制御回路5は、この共振回路の共振周波数に対して、駆動回路31のスイッチング素子Q1,Q2をオンオフする周波数(以下、「駆動周波数」と呼ぶ)を変化させることにより、電力変換回路の高周波出力を増減させる。通常は、駆動周波数が上記共振周波数よりも高い遅相領域で制御が行われる。
In the above conventional example, a resonance circuit is configured by the primary winding of the current transformer CT, the capacitor C8, the matching circuit M, and the
しかし、電力変換回路の高周波出力を検出するコンデンサC4,C5やカレントトランスCTなどの回路部品の劣化あるいは破損により、又はこれらの回路部品の特性のばらつきや使用環境などの要因によって、電力変換回路の高周波出力を正確に検出することができない場合には、制御回路5が駆動周波数を異常な値にしてしまうことがあった。例えば、制御回路5が駆動周波数を過剰に大きくした場合には、誘電コイル2の両端電圧が小さくなりすぎて無電極放電灯1のちらつきや立ち消えが発生することがあった。
However, due to deterioration or damage of circuit components such as capacitors C4 and C5 that detect the high-frequency output of the power conversion circuit and the current transformer CT, or due to factors such as variations in characteristics of these circuit components and usage environment, If the high-frequency output cannot be detected accurately, the
また、電力変換回路の高周波出力が正確に検出されている場合であっても、回路部品の特性のばらつきや使用環境などの条件によっては、駆動周波数を上記共振周波数としても電力変換回路の高周波出力が目標出力に達しない場合があり、このような場合には制御回路5が駆動周波数を上記共振周波数よりも小さくしてしまい、進相領域での動作となって、無電極放電灯1の発光効率が低下したり、駆動周波数と電力変換回路の高周波出力との相関の正負が逆転するために制御が困難となったり、上記共振回路のインピーダンスが容量性となるために回路を構成するスイッチング素子Q1,Q2などの素子に過剰な負荷がかかってしまうことがあった。
Even if the high-frequency output of the power conversion circuit is accurately detected, the high-frequency output of the power conversion circuit can be used even if the drive frequency is the resonance frequency, depending on conditions such as variations in circuit component characteristics and usage environment. May not reach the target output. In such a case, the
特に、点灯直後は無電極放電灯1のインピーダンスが大きく変化するため、上記のような異常が発生しやすかった。 Particularly, since the impedance of the electrodeless discharge lamp 1 changes greatly immediately after lighting, the above-described abnormality is likely to occur.
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定して無電極放電灯を点灯させることができる無電極放電灯点灯装置及び無電極放電灯装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said reason, The objective is to provide the electrodeless discharge lamp lighting device and electrodeless discharge lamp apparatus which can light an electrodeless discharge lamp stably.
請求項1の発明は、直流入力を駆動周波数に応じた大きさの高周波出力に変換して無電極放電灯の近傍に配置された誘導コイルに供給する電力変換手段と、電力変換手段の高周波出力を検出する出力検出手段と、出力検出手段が検出した高周波出力に応じて駆動周波数を変化させることにより、誘導コイルに供給される高周波出力を調整する制御手段とを備え、制御手段は、駆動周波数を所定範囲内で変化させることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a power conversion means for converting a direct current input into a high frequency output having a magnitude corresponding to the driving frequency and supplying it to an induction coil disposed in the vicinity of the electrodeless discharge lamp, and a high frequency output of the power conversion means And a control means for adjusting the high frequency output supplied to the induction coil by changing the drive frequency according to the high frequency output detected by the output detection means. Is changed within a predetermined range.
上記構成によれば、例え出力検出手段が正常に機能しなくても、制御手段が駆動周波数を上記所定範囲外の値とすることに伴う異常の発生が防止されるから、安定して無電極放電灯を点灯させることができる。 According to the above configuration, even if the output detection unit does not function normally, the control unit prevents the occurrence of abnormality due to the drive frequency being outside the predetermined range. The discharge lamp can be turned on.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、駆動周波数の前記所定範囲の上限値を、電力変換手段の高周波出力が無電極放電灯を点灯維持するために最低限必要な程度の大きさになるときの駆動周波数としたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the upper limit value of the predetermined range of the drive frequency is set to a minimum level necessary for the high frequency output of the power conversion means to keep the electrodeless discharge lamp on. It is characterized by the driving frequency when
上記構成によれば、制御手段が電力変換手段の高周波出力を異常に小さくすることによる無電極放電灯のちらつきや立ち消えが防止される。 According to the above configuration, flickering or extinguishing of the electrodeless discharge lamp due to the control means abnormally reducing the high frequency output of the power conversion means is prevented.
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、電力変換手段は、出力端側に共振回路を有し直流入力を駆動周波数で交番するインバータであって、駆動周波数の前記所定範囲の下限値を、電力変換手段の共振回路に誘導コイルを含めた共振回路の共振周波数としたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the power conversion means is an inverter having a resonance circuit on the output end side and alternating a direct current input at a driving frequency, wherein the predetermined driving frequency is The lower limit value of the range is a resonance frequency of a resonance circuit including an induction coil in the resonance circuit of the power conversion means.
上記構成によれば、駆動周波数と電力変換手段の高周波出力との相関の正負が逆転して制御が困難となることを防止することができる。 According to the above configuration, it is possible to prevent the control from becoming difficult because the correlation between the drive frequency and the high frequency output of the power conversion means is reversed.
請求項4の発明は、直流入力を駆動周波数に応じた大きさの高周波出力に変換して無電極放電灯の近傍に配置された誘導コイルに供給する電力変換手段と、電力変換手段の高周波出力を検出する出力検出手段と、出力検出手段が検出した高周波出力に応じて駆動周波数を変化させることにより、誘導コイルに供給される高周波出力を調整する制御手段とを備え、制御手段は、無電極放電灯が点灯してから所定の待機時間が経過するまでは高周波出力の調整を行わず、待機時間が経過した後に高周波出力の調整を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power conversion means for converting a direct current input into a high frequency output having a magnitude corresponding to the driving frequency and supplying it to an induction coil disposed in the vicinity of the electrodeless discharge lamp, and a high frequency output of the power conversion means And a control means for adjusting the high frequency output supplied to the induction coil by changing the drive frequency according to the high frequency output detected by the output detection means. The high frequency output is not adjusted until a predetermined standby time elapses after the discharge lamp is turned on, and the high frequency output is adjusted after the standby time elapses.
上記構成によれば、無電極放電灯のインピーダンス変化が大きい点灯直後に高周波出力の調整を行わないことになるので、無電極放電灯のインピーダンスが定常点灯時と大きく異なるときに制御手段が駆動周波数を異常な値にすることが防止されるから、無電極放電灯を安定して点灯させることができる。 According to the above configuration, since the high frequency output is not adjusted immediately after lighting when the impedance change of the electrodeless discharge lamp is large, the control means operates when the impedance of the electrodeless discharge lamp is greatly different from that during steady lighting. Therefore, the electrodeless discharge lamp can be lit stably.
請求項5の発明は、直流入力を駆動周波数に応じた大きさの高周波出力に変換して無電極放電灯の近傍に配置された誘導コイルに供給する電力変換手段と、電力変換手段の高周波出力を検出する出力検出手段と、出力検出手段が検出した高周波出力に応じて駆動周波数を変化させることにより、誘導コイルに供給される高周波出力を所定の目標出力に近付けるように調整する制御手段とを備え、制御手段は、無電極放電灯が点灯してから所定の出力逓減時間が経過するまで、目標出力を定格点灯時の値よりも高い値から定格点灯時の値まで徐々に低下させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a power conversion means for converting a direct current input into a high frequency output having a magnitude corresponding to the driving frequency and supplying the high frequency output to an induction coil disposed in the vicinity of the electrodeless discharge lamp, and a high frequency output of the power conversion means Output detecting means for detecting the output, and control means for adjusting the high frequency output supplied to the induction coil to be close to a predetermined target output by changing the drive frequency according to the high frequency output detected by the output detecting means. The control means gradually reduces the target output from a value higher than the rated lighting value to a rated lighting value until a predetermined output reduction time elapses after the electrodeless discharge lamp lights. Features.
上記構成によれば、点灯直後に比較的に大きな電力が必要となる無電極放電灯の特性に合わせた電力供給が可能となり、無電極放電灯の点灯直後のちらつきや立ち消えが防止されるから、無電極放電灯を安定して点灯させることができる。また、無電極放電灯の明るさが緩やかに変化することになるから、目標出力を一挙に低下させる場合に比べて使用者に違和感を与えにくい。 According to the above configuration, it becomes possible to supply power that matches the characteristics of the electrodeless discharge lamp that requires relatively large power immediately after lighting, and flickering and extinction immediately after lighting of the electrodeless discharge lamp are prevented. The electrodeless discharge lamp can be lit stably. In addition, since the brightness of the electrodeless discharge lamp changes gradually, it is less likely to give the user a sense of discomfort than when the target output is reduced at once.
請求項6の発明は、直流入力を駆動周波数に応じた大きさの高周波出力に変換して無電極放電灯の近傍に配置された誘導コイルに供給する電力変換手段と、電力変換手段の高周波出力を検出する出力検出手段と、出力検出手段が検出した高周波出力に応じて駆動周波数を変化させることにより、誘導コイルに供給される高周波出力を所定の目標出力に近付けるように調整する制御手段とを備え、制御手段は、無電極放電灯が点灯してから所定の出力低下時間が経過するまでは目標出力を定格点灯時の値よりも高い値に維持するとともに、出力低下時間が経過した時点で目標出力を定格点灯時の値に低下させることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a power conversion means for converting a direct current input into a high frequency output having a magnitude corresponding to the driving frequency and supplying it to an induction coil disposed in the vicinity of the electrodeless discharge lamp, and a high frequency output of the power conversion means Output detecting means for detecting the output, and control means for adjusting the high frequency output supplied to the induction coil to be close to a predetermined target output by changing the drive frequency according to the high frequency output detected by the output detecting means. The control means maintains the target output at a value higher than the value at the time of rated lighting until the predetermined output decrease time elapses after the electrodeless discharge lamp is lit, and at the time when the output decrease time has elapsed. The target output is reduced to a value at rated lighting.
上記構成によれば、点灯直後に比較的に大きな電力が必要となる無電極放電灯の特性に合わせた電力供給が可能となり、無電極放電灯の点灯直後のちらつきや立ち消えが防止されるから、無電極放電灯を安定して点灯させることができる。 According to the above configuration, it becomes possible to supply power that matches the characteristics of the electrodeless discharge lamp that requires relatively large power immediately after lighting, and flickering and extinction immediately after lighting of the electrodeless discharge lamp are prevented. The electrodeless discharge lamp can be lit stably.
請求項7の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか記載の無電極放電灯点灯装置と、この無電極放電灯点灯装置の電力変換手段から高周波電力を供給される誘導コイルと、この誘導コイルの近傍に配置された無電極放電灯とを備えることを特徴とする。
The invention of
上記構成によれば、例え出力検出手段が正常に機能しなくても、制御手段が駆動周波数を上記所定範囲外の値とすることに伴う異常の発生が防止されるから、安定して無電極放電灯を点灯させることができる。 According to the above configuration, even if the output detection unit does not function normally, the control unit prevents the occurrence of abnormality due to the drive frequency being outside the predetermined range. The discharge lamp can be turned on.
本発明によれば、共振回路を含む直流電源の直流出力を高周波出力に変換するための駆動周波数を所定範囲内で変化させるので、例え出力検出手段が正常に動作しなくても、制御手段が駆動周波数を異常な値にすることが防止されるから、より安定して無電極放電灯を点灯させることができる。 According to the present invention, the drive frequency for converting the direct current output of the direct current power source including the resonance circuit into the high frequency output is changed within a predetermined range, so that even if the output detection means does not operate normally, the control means Since the drive frequency is prevented from becoming an abnormal value, the electrodeless discharge lamp can be lit more stably.
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
(実施形態1)
本実施形態は、図1に示すように、スイッチング回路3と共振回路4とからなり直流電源6の直流出力を駆動周波数に応じた大きさの高周波出力に変換する電力変換回路7と、誘導コイル2に供給される高周波出力の大きさをスイッチング回路3の駆動周波数を制御することにより調整する制御回路5とを備え、制御回路5が駆動周波数を変化させる範囲を制限することにより、駆動周波数が異常な値になることを防ぎ、無電曲放電灯1を安定して点灯させるものである。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the present embodiment comprises a
本実施形態の回路の具体例を図2に示す。なお、直流電源6及びスイッチング回路3については従来例と共通であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
A specific example of the circuit of this embodiment is shown in FIG. Since the
共振回路4は、スイッチング回路3のローサイドのスイッチング素子Q2の両端間に接続されたインダクタLs、コンデンサCpの直列回路と、コンデンサCpの両端間に誘導コイル2と直列に接続されたコンデンサCsとからなる。電力変換回路7はいわゆるハーフブリッジ型のインバータ回路であって、一対のスイッチング素子Q1,Q2を、駆動回路31から出力される矩形波パルスの駆動信号により交互にスイッチングすることで共振回路4を介して誘導コイル2に高周波出力を供給する。
The
無電極放電灯1が点灯した状態での、駆動信号の周波数(以下、「駆動周波数」と呼ぶ。)fと誘導コイル2の両端電圧Vxとの関係を図3に示す。本実施形態において、駆動周波数fは、共振回路4に誘導コイル2を加えた共振回路の共振周波数frよりも高い周波数としてあり、従って図3に示すように駆動周波数fを低くすると共振周波数frに近づくから、誘導コイル2の両端電圧Vxが増大する。
FIG. 3 shows the relationship between the frequency of the drive signal (hereinafter referred to as “drive frequency”) f and the voltage Vx across the
また、スイッチング素子Q4のソース端子には検出用抵抗R1が接続されている。検出用抵抗R1の両端電圧Viは、電力変換回路7の高周波出力に比例する。つまり、検出用抵抗R1が出力検出手段であり、簡易な構成で電力変換回路7の高周波出力を検出することができる。制御回路5は、検出用抵抗R1の両端電圧(以下、「検出電圧Vi」と呼ぶ)に応じた電圧Vfが入力され入力電圧Vfに応じて駆動回路31の駆動周波数を制御する周波数設定回路51を備える。さらに、制御回路5は、出力端子が周波数設定回路51に接続されたオペアンプOPを備える。オペアンプOPの反転入力端子には、検出電圧Viが抵抗R2を介して反転入力端子に入力され、非反転入力端子には、直流電源6の出力VDCが抵抗R4,R5で分圧された電圧(以下、「基準電圧」と呼ぶ)Vrefが入力されている。抵抗R4,R5の直列回路には、コンデンサC3が並列に接続されている。オペアンプOPの反転入力端子と出力端子との間には、抵抗R3とコンデンサC2との並列回路が接続され、抵抗R2,R3と、コンデンサC2と、オペアンプOPとで誤差増幅回路が構成されている。
A detection resistor R1 is connected to the source terminal of the switching element Q4. The voltage Vi across the detection resistor R1 is proportional to the high-frequency output of the
次に、制御回路5の動作を説明する。基準電圧Vrefに対して検出電圧Viが小さいとき、すなわち電力変換回路7の高周波出力が小さいときには、反転入力端子への入力電圧と基準電圧Vrefとの差が大きくなってオペアンプOPの出力電圧Vfが大きくなる。周波数設定回路51は、入力電圧Vfが大きくなると、ドライブ回路31の駆動信号の周波数fを低くする。その結果、電力変換回路7の高周波出力が大きくなる。基準電圧Vrefに対して検出電圧Viが大きいとき、すなわち電力変換回路7の高周波出力が大きいときは、上記とは逆の動作によって電力変換回路7の高周波出力が小さくなる。検出電圧Viは電力変換回路7の高周波出力に比例するから、制御回路5は、電力変換回路7の高周波出力を基準電圧Vrefに応じた出力(以下、「目標出力」と呼ぶ)に近付けるフィードバック制御を行うことになる。なお、基準電圧Vrefの大きさは、無電極放電灯1を定格点灯させるために必要な程度の電力変換回路7の高周波出力の大きさに対応した大きさに設定されている。
Next, the operation of the
無電極放電灯1の点灯後の電力変換回路7の高周波出力Pの時間変化の一例を図4(a)に、駆動周波数fの時間変化の一例を図4(b)に示す。周波数設定回路51は、検出用抵抗R1やオペアンプOPが製品ごとの特性のばらつきや使用環境などの要因によって正常に機能せずに入力電圧Vfが小さい状態が継続した場合(図4では無電極放電灯の点灯後の経過時間tがt1になってからt2になるまでの間)であっても、一定の周波数fl以上には駆動周波数fを高くせず、駆動周波数fを一定値flに保つようになっている。この上限の周波数flは、点灯後に無電極放電灯1のインピーダンスが安定した状態で、誘導コイル2の両端電圧Vxが無電極放電灯1を点灯維持するために最低限必要な程度の大きさVlになるとき、つまり、電力変換回路7の高周波出力Pが無電極放電灯1を点灯維持するために最低限必要な程度の大きさになるときの駆動周波数fとしてある。
An example of the time change of the high frequency output P of the
この構成によれば、例え検出用抵抗R1やオペアンプOPが正常に機能しなくとも、駆動周波数fが一定値fl以上にはならないから、電力変換回路7の高周波出力Pが小さくなりすぎることによるちらつきや立ち消えの発生を防止し、安定して無電極放電灯を点灯させることができる。
According to this configuration, even if the detection resistor R1 and the operational amplifier OP do not function normally, the drive frequency f does not exceed the predetermined value fl, and therefore the high frequency output P of the
さらに、図5に示すように、入力電圧Vfが大きい状態が継続した場合(図5では無電極放電灯の点灯後の経過時間tがt3になってからt4になるまでの間)であっても、周波数設定回路51が共振周波数fr以下には駆動周波数fを低くせず、駆動周波数fを一定値frに保つようにしてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 5, when the state where the input voltage Vf is high continues (in FIG. 5, the elapsed time t after the electrodeless discharge lamp is turned on from t3 to t4). Alternatively, the
この構成によれば、検出用抵抗R1やオペアンプOPが正常に機能しない場合や、駆動周波数fを共振周波数frとしても電力変換回路7の高周波出力Pが目標出力に達しない場合であっても、駆動周波数fが共振周波数frよりも小さくなることがないので、進相領域での動作となることがなく、駆動周波数fと電力変換回路7の高周波出力Pとの相関の正負が逆転して制御が困難になることや、誘導コイル2を含む共振回路のインピーダンスが容量性となって回路部品に過剰な負荷がかかることが防止されるから、安定して無電極放電灯1を点灯させることができる。
According to this configuration, even when the detection resistor R1 and the operational amplifier OP do not function normally, or even when the drive frequency f is set to the resonance frequency fr, the high-frequency output P of the
特に、例えば無電極放電灯1に設けた凹部内に収納されたコアに誘導コイル2が巻回された無電極放電灯装置では、誘導コイル2を含む共振回路のQが高くなり駆動周波数fの変化に対する電力変換回路7の高周波出力Pの変化が大きくなる傾向があるので、本発明の適用による効果が特に大きい。
In particular, in an electrodeless discharge lamp apparatus in which the
なお、電力変換回路7の高周波出力Pを検出する方法としては、検出用抵抗R1によって検出したスイッチング素子Q2のドレイン電流を用いる代わりに、誘導コイル2の両端電圧Vxを用いてもよい。具体的には、検出用抵抗R1を設ける代わりに、図6に示すように誘導コイル2の両端電圧Vxを抵抗R6,R7で分圧して検出電圧Viとして用いる。この場合、抵抗R6,R7が出力検出手段となる。この構成によれば、誘導コイル2の両端電圧Vxは電圧が高く平滑が容易であるため、さらに高周波出力Pの検出の精度を向上することができる。または、インダクタLsに2次巻線を設け、この2次巻線の電流に基づいて電力変換回路7の高周波出力Pを検出するようにしてもよい。または、複数の出力検出手段を設けて出力検出の精度を向上するようにしてもよい。
As a method for detecting the high-frequency output P of the
また、基準電圧Vrefは、図2のように直流電源6の出力を直接用いる代わりに、図6のように直流電源6の出力を安定化させる第2の電源回路63の出力を用いてもよい。
Further, as the reference voltage Vref, instead of directly using the output of the
(実施形態2)
本実施形態の基本構成は実施形態1と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, illustration and description thereof are omitted, and only different portions are described.
本実施形態は、周波数設定回路51が、図7に示すように、無電極放電灯1の点灯から所定の待機時間t5が経過するまでは電力変換回路7の高周波出力Pの調整を行わず、駆動周波数fを一定の値に保つことを特徴とする。待機時間t5は、例えば無電極放電灯1の点灯から電力変換回路7の高周波出力がほぼ安定するまでの時間とする。その他の構成は、実施形態1と共通である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
この構成によれば、無電極放電灯1のインピーダンス変化により電力変換回路7の高周波出力Pが安定しない期間に高周波出力Pの調整を行わないことになるので、制御回路5によるフィードバック制御によって高周波出力Pが必要以上に小さくなることや進相領域での動作となることがないから、無電極放電灯1の立ち消えなどの異常の発生が防止され、無電極放電灯1を安定して点灯させることができる。
According to this configuration, the high-frequency output P is not adjusted during a period when the high-frequency output P of the
なお、高周波出力Pの調整を開始する時期を待機時間t5の経過時点とする代わりに、電力変換回路7の高周波出力Pが安定したことを検出する検出手段を設け、電力変換回路7の高周波出力Pが安定したことが前記検出手段で検出された時点で周波数設定回路51が高周波出力Pの調整を開始するようにしてもよい。
Instead of setting the timing of starting the adjustment of the high-frequency output P as the time when the standby time t5 has elapsed, a detection means for detecting that the high-frequency output P of the
(実施形態3)
本実施形態の基本構成は実施形態1と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 3)
Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, illustration and description thereof are omitted, and only different portions are described.
本実施形態は、周波数設定回路51が、図8に示すように、無電極放電灯1の点灯から所定の時間t6が経過するまでは目標出力を定格点灯時の値P1よりもやや高い一定の値に保ち、上記所定の出力低下時間t6が経過した時点で目標出力を定格点灯時の値P1まで下げることを特徴とする。出力低下時間t6は、例えば無電極放電灯1の点灯から電力変換回路7の高周波出力がほぼ安定するまでの時間とする。目標出力を可変とするには、例えば直流電源6の出力電圧VDCを分圧する抵抗R4,R5の抵抗値を可変とし、タイマ回路等の出力により抵抗値を切り換えるような構成とすればよい。その他の構成は、実施形態1と共通である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
上記構成によれば、点灯直後に大きな高周波出力Pを必要とする無電極放電灯1の特性に合わせた高周波出力Pの供給が可能となり、無電極放電灯1の点灯直後のちらつきや立ち消えが防止されるから、無電極放電灯1を安定して点灯させることができる。 According to the above configuration, it is possible to supply the high-frequency output P that matches the characteristics of the electrodeless discharge lamp 1 that requires a large high-frequency output P immediately after lighting, and prevent flickering or extinction immediately after the electrodeless discharge lamp 1 is turned on. Therefore, the electrodeless discharge lamp 1 can be lit stably.
なお、目標出力を低下させる時期を出力低下時間t6の経過時点とする代わりに、電力変換回路7の高周波出力Pが安定したことを検出する検出手段を設け、電力変換回路7の高周波出力Pが安定したことが前記検出手段で検出された時点で目標出力を低下させるようにしてもよい。
Instead of setting the time when the target output is reduced as the elapsed time of the output reduction time t6, detection means for detecting that the high-frequency output P of the
(実施形態4)
本実施形態の基本構成は実施形態1と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 4)
Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, illustration and description thereof are omitted, and only different portions are described.
本実施形態は、周波数設定回路51が、図9に示すように、無電極放電灯1の点灯直後は目標出力を定格点灯時の値P1よりもやや高い値とし、その後、所定の出力逓減時間t7をかけて電力変換回路7の高周波出力Pを定格点灯時の値P1まで連続的に目標出力を下げることを特徴とする。目標出力を可変とするには、例えば実施形態3で述べたように、直流電源6の出力電圧VDCを分圧する抵抗R4,R5の抵抗値を可変とし、タイマ回路等の出力により抵抗値を調整するような構成とすればよい。その他の構成は、実施形態1と共通である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the
この構成によれば、点灯直後に大きな高周波出力を必要とする無電極放電灯1の特性に合わせた高周波出力の供給が可能となり、無電極放電灯1の点灯直後のちらつきや立ち消えが防止されるから、無電極放電灯1を安定して点灯させることができる。 According to this configuration, it is possible to supply a high-frequency output that matches the characteristics of the electrodeless discharge lamp 1 that requires a large high-frequency output immediately after lighting, and flickering or extinguishing immediately after the electrodeless discharge lamp 1 is turned on is prevented. Thus, the electrodeless discharge lamp 1 can be stably lit.
また、実施形態3のように目標出力を一挙に下げる場合に比べ、無電極放電灯1の明るさの変化が緩やかになるから、使用者に違和感を与えにくいという利点がある。 Moreover, since the change in the brightness of the electrodeless discharge lamp 1 becomes moderate as compared with the case where the target output is lowered all at once as in the third embodiment, there is an advantage that it is difficult for the user to feel uncomfortable.
1 無電極放電灯
2 誘導コイル
4 共振回路
5 制御回路
6 直流電源
7 電力変換回路
R1 検出用抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
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- 2003-11-25 JP JP2003394681A patent/JP2005158462A/en active Pending
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