JP3385885B2

JP3385885B2 - 無電極放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP3385885B2
Application number: JP31531196A
Authority: JP
Inventors: 紳司牧村; 大志城戸
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2003-03-10
Anticipated expiration: 2016-11-26
Also published as: JPH10162979A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯に高
周波電力を供給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】従来、この種の無電極放電灯点灯装置
は、図７及び図８に示すように、直流電源Ｅと、この直
流電源Ｅからの電力供給を受けて高周波電力を出力する
高周波電力供給手段Ａと、この高周波電力供給手段Ａの
出力端間に接続される高周波電力供給用コイル８と、こ
の高周波電力供給用コイル８の近傍に配置され、透明な
ガラスバルブ或いは内面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、水銀及び稀ガス）を封入した無電極放電灯７とを
備えて構成されている。ここで、高周波電力供給手段Ａ
は、直流電源Ｅの両端に接続される発振回路１と、直流
電源Ｅの両端に接続され発振回路１の信号を受けて増幅
された高周波電力を出力する増幅部２、５と、無電極放
電灯７と増幅部２、５との間に設けられるマッチング回
路４とから構成されている。

【０００３】まず、発振回路１は、水晶振動子Ｘを用い
た回路であり、コイルＬ₁、コンデンサＣ₃により低Ｑ
の同調回路を構成し、無調整の発振器としている。ま
た、増幅部２、５は、発振回路１の発振出力を増幅する
プリアンプ２と、プリアンプ２の出力をさらに高周波電
力増幅するメインアンプ５とから構成されている。ここ
で、プリアンプ２は、コイルＬ₂とコンデンサＣ₇によ
り発振周波数に同調させ、トランジスタＱ₂により発振
回路１の発振出力をＣ級増幅するように構成されてい
る。抵抗Ｒ₅乃至抵抗Ｒ₇は減衰器を構成し、抵抗Ｒ₈
は、コイルＬ₂のＱを下げるために入れている。そし
て、メインアンプ５は、パワーＭＯＳＦＥＴ（以下、ト
ランジスタと称する）Ｑ₃等により、プリアンプ２の出
力を更に高周波電力増幅している。コイルＬ₄は、トラ
ンジスタＱ₃の入力キャパシタンスを打ち消すために接
続されてあり、抵抗Ｒ₁₀はトランジスタＱ₃の入力イン
ピーダンスをプリアンプ２の出力と整合させるために接
続されてある。フィルター回路３は、コイルＬ₅、コン
デンサＣ₁₂等から構成され、高周波が電源に帰還するこ
とを防いでいる。マッチング回路４は、コンデンサＣ₉
乃至Ｃ₁₁等から構成され、メインアンプ５の出力と後段
の無電極放電灯７及び高周波電力供給用コイル８との間
に設けられ、両方のインピーダンスのマッチングを取
り、反射を無くして無電極放電灯７に効率良く高周波電
力を伝達するようにインピーダンス整合を行っているも
のである。また、コンデンサＣ₁₀は電源電圧の直流成分
を除去する役目も果たしている。

【０００４】無電極放電灯７は、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を封入したもの
であり、この外周には近接して数ターンの空心コイルで
ある高周波電力供給用コイル８が巻回され、数ＭＨｚか
ら数１００ＭＨｚの高周波電力を無電極放電灯７内の放
電ガスに供給している。これにより、高周波電力供給用
コイル８に高周波電磁界を発生させ、無電極放電灯７に
高周波電力を供給し、無電極放電灯７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。

【０００５】調光回路１２は、トランジスタＱ₉（ＭＯ
ＳＦＥＴ等）と、ゲートに接続された放電抵抗Ｒ₄₅から
なり、トランジスタＱ₉のドレインは、プリアンプ２の
トランジスタＱ₂のベースに、ソースはグランドに接続
されている。そして、トランジスタＱ₉のゲートには外
部より調光制御信号が入力されるようになっている。

【０００６】過電流保護回路１１は、トランジスタＱ₈
（ＭＯＳＦＥＴ等）と、ゲートに接続された放電抵抗Ｒ
₄₄と、抵抗Ｒｓと、比較器ＣＰ₁と、直流電源Ｅの両端
に接続される抵抗Ｒ₄₁と抵抗Ｒ₄₂との直列回路と、抵抗
Ｒｓの両端に接続される抵抗Ｒ₄₃とコンデンサＣ₄₁との
直列回路とを備え、抵抗Ｒ₄₁と抵抗Ｒ₄₂の接続点と前記
比較器ＣＰ₁の−端子とが接続され、抵抗Ｒ₄₃とコンデ
ンサＣ₄₁の接続点と前記比較器ＣＰ₁の＋端子とが接続
されている。そして、過電流が流れると過電流保護回路
１１の作用により無電極放電灯７は消灯する。

【０００７】以下、動作状態を簡単に説明する。今、直
流電源Ｅからの直流電圧を受けると発振回路１が発振を
開姶し、プリアンプ２に発振回路１の信号が伝達されて
増幅され、メインアンプ５に増幅された信号が伝達され
てさらに増幅される。このメインアンプ５にて増幅され
た高周波電圧は、この無電極放電灯７の球状の外周に沿
って近接配置された高周波電力供給用コイル８に印加さ
れる。そして、高周波電力供給用コイル８に数ＭＨｚか
ら数１００ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、高周
波電力供給用コイル８に高周波電磁界を発生させ、無電
極放電灯７に高周波電力を供給し、無電極放電灯７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。

【０００８】次に、調光制御信号が調光回路１２に入力
された場合を説明する。Ｌレベルの調光制御信号が入力
された場合、この状態は、先に説明した場合と同様とな
り、トランジスタＱ₉のドレイン・ソース間はオープン
状態となり、トランジスタＱ ₂のベースには発振回路１
からの出力が正常に加わり、無電極放電灯７は点灯す
る。また、Ｈレベルの調光制御信号が入力された場合、
トランジスタＱ₉のゲートに十分高い電圧（例えばＮＥ
Ｃ製の２ＳＫ６５４では６Ｖ以上）が印加されると、ト
ランジスタＱ₉のドレイン・ソース間はオン状態とな
り、その結果、トランジスタＱ₂のベース・エミッタ間
が短絡され、ベース電圧は０となり、プリアンプ２での
増幅が行われず、無電極放電灯７は消灯する。ここで、
抵抗Ｒ₅乃至抵抗Ｒ₈は、負荷変動の影響を小さくする
ために設けられている。

【０００９】このように、調光制御信号のＨレベル、Ｌ
レベルの信号の比率を適当に設定し、無電極放電灯７を
目にちらつき感を与えない程度の高い繰り返し周期で点
滅させる時分割制御により、任意の調光特性が得られ
る。また、このような時分割制御では、発振回路１の発
振が停止しないので、無電極放電灯７の立ち上がり時間
は、調光制御信号、トランジスタＱ₉、Ｑ₂、Ｑ₃の立
ち上がりにより決まるため比較的高速になる。点灯中
は、発振回路１及びトランジスタＱ₉、抵抗Ｒ₄₅により
消費される電力のみ必要なため、不要電力もあまり大き
くならない。点灯時１０Ｗの入力の回路で、１Ｗ程度で
ある。そして、点滅周期を１００Ｈｚ程度以上にすれ
ば、いわゆるデューティ調光も可能である。

【００１０】次に、過電流が抵抗Ｒｓに流れた場合を説
明する。何らかの原因、例えば、無電極放電灯７の異常
によるインピーダンスの変化、無電極放電灯７の未装
着、無電極放電灯７の破損又は高周波電力供給手段Ａの
異常等により過電流が抵抗Ｒｓに流れると、抵抗Ｒｓの
両端に過電圧が発生する。そして、抵抗Ｒ₄₂の両端電圧
（所定値に設定されている基準電圧）Ｖａより、コンデ
ンサＣ₄₁の両端電圧Ｖｂの方が上昇すると、トランジス
タＱ₈がオン状態となり、トランジスタＱ₂のベース・
エミッタ間が短絡され、ベース電圧は０となり、プリア
ンプ２での増幅が行われず、無電極放電灯７は消灯す
る。

【００１１】プリアンプ２での増幅が行われず、無電極
放電灯７が消灯すると、抵抗Ｒｓには過電流が流れなく
なる。そうすると、抵抗Ｒ₄₂の両端電圧Ｖａより、コン
デンサＣ₄₁の両端電圧Ｖｂの方が低下し、トランジスタ
Ｑ₈がオフ状態となり、トランジスタＱ₂のベース・エ
ミッタ間が開放されてベース電圧が発生し、プリアンプ
２での増幅が行われ、無電極放電灯７は点灯する。この
ように、何らかの異常が発生した場合には、その異常が
解除されるまで無電極放電灯７を点滅制御して、直流電
源Ｅからの入力電流の平均値を制限して高周波電力供給
手段Ａを保護している。

【００１２】しかし、例えば、無電極放電灯７の異常に
よるインピーダンスの変化、無電極放電灯７の未装着、
無電極放電灯７の破損により過電流が抵抗Ｒｓに流れる
場合、その電流の通常時と比較したときの増分は、主に
メインアンプ５、マッチング回路４及び高周波電力供給
用コイル８からのものであり、発振回路１、プリアンプ
２からの電流は異常の前後で殆ど変化しない。

【００１３】また、プリント基板上でのパターンの概略
図を図９に示すが、メインアンプ５、マッチング回路
４、高周波電力供給用コイル８と電流検出用の抵抗Ｒｓ
との距離は離れてしまうため、パターンから不要輻射雑
音を発生したり、又は、外部からの誘導により雑音が発
生したりして、抵抗Ｒｓに流れる電流に雑音が乗り、検
出精度が悪くなる恐れがある。

【００１４】高周波電力供給手段Ａに用いるメインアン
プである増幅回路５にＥ級増幅回路を用いた場合の回路
図を図１０に示す。このＥ級増幅回路は、直流電源Ｅに
直列接続されたＭＯＳ−ＦＥＴよりなるスイッチング素
子Ｑ₃と、直流電源Ｅからの入力電流を一定にするため
のＲＦチョークＬ₃と、スイッチング素子Ｑ₃に並列接
続されたコンデンサＣ₉と、動作周波数付近に共振点を
持つ共振用コイルＬ₅、共振用コンデンサＣ₂₄の直列回
路からなり、さらに、ＲＦチョークＬ₃と並列に第２の
ＲＦチョークＬ₃’とスイッチング素子Ｓ₁との直列回
路が接続され、コンデンサＣ₉と並列にコンデンサ
Ｃ₉’とスイッチング素子Ｓ₂の直列回路が接続されて
いる。

【００１５】この従来例では、始動時にはスイッチング
素子Ｓ₁をオン状態にする。そのため、ＲＦチョーク全
体の定数はＬ₃単体の場合よりも小さくなり、その結
果、インピーダンスが小さくなって入力電流の立ち上が
り時間が短くなり、従って点弧始動期間も短くなる。し
かし、ＲＦチョークの値を小さくすると、入力電流のリ
ップルが増加し、スイッチング素子Ｑ₃の電流Ｉ_D、電
圧Ｖ_DSの波形は図１１に示すようになる。同図の電流Ｉ
_Dのスパイク電流はスイッチング素子Ｑ₃に過大なスト
レスを加え、スイッチング素子Ｑ₃の発熱、破壊を招
く。そこで、スイッチング素子Ｓ₁と同時にスイッチン
グ素子Ｓ₂もオンしておくと、電流Ｉ_Dの波形は図１２
のように補正され、スイッチング素子Ｑ₃に過大なスト
レスが加わることがない。次に、無電極放電灯７が点灯
すると、スイッチング素子Ｓ₁、Ｓ₂をオフにして回路
定数を元に戻し、Ｅ級増幅回路として効率良く点灯状態
を維持する。

【００１６】なお、本例ではＲＦチョークとしてＬ₃、
Ｌ₃’の２つを設け、スイッチング素子Ｓ₁，Ｓ₂によ
り切り換えていたが、この限りではなく、要するにＲＦ
チョークのインピーダンスを放電灯の点灯までは小さ
く、点灯後はＲＦチョークのインピーダンスを大きくす
るような手段であれば良い。

【００１７】また、スイッチング素子Ｑ₃の電流Ｉ_Dの
補正手段としては、コンデンサＣ₉’に限らず、インダ
クタンスＬ₅、コンデンサＣ₂₄の定数を変化させても良
い。本例のように構成すれば、点弧始動期間と始動点灯
後とで、Ｅ級増幅回路の定数を変化させることにより、
点弧始動期間を短くすることができる。

【００１８】また、始動性改善を目的としたＥ級回路を
図１３に示す。増幅回路２は、スイッチング素子Ｑ₂、
Ｓ₃、インダクタンスＬ₂、Ｌ₂’、コンデンサＣ₇に
より構成されており、それ以外は図１０と同様の構成で
ある。その動作について説明する。スイッチング素子Ｓ
₃は最初ＯＮにしておき、電源スイッチＳＷをＯＮにし
て、直流電源Ｅを投入し、無電極放電灯７が点灯した後
はスイッチング素子Ｓ ₃をＯＦＦにする。ここで、スイ
ッチング素子Ｓ₃がＯＮのとき、インダクタンスＬ₂と
Ｌ₂’の合成インピーダンスを小さくすることによって
増幅回路２及び５の増幅度が増し、高周波電力供給用コ
イル８の両端に発生する電圧も上昇する。したがって、
無電極放電灯７の始動が容易になり、無電極放電灯７の
点灯後は、スイッチング素子Ｓ₃をＯＦＦにして効率良
く点灯させる。

【００１９】なお、この例では始動時にインダクタンス
Ｌ₂のインピーダンスを低くしたが、他にも、始動時の
みコンデンサＣ₇のインピーダンスを小さくする、スイ
ッチング素子Ｑ₂のドレイン・ソース間にコンデンサを
挿入して、ドレイン・ソース間のインピーダンスを小さ
くする等、共振を強めて始動時に増幅回路２、５の増幅
度を上げる方法であれば何でも良い。さらに、始動性を
向上させる方法の一つに、始動時のみ電源電圧Ｅを増加
させるといった方法もある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、始動性向上の
ため始動時に直流電源電圧Ｅを増加させたり、また、コ
イルＬ₃（図１０）やＬ₂（図１３）のインダクタンス
を小さくすることにより共振を強めたりした場合、スイ
ッチング素子Ｑ₃にかかるストレスが大きくなり、スイ
ッチング素子Ｑ₃の寿命が短くなるといった欠点があ
る。

【００２１】したがって、本発明の目的は、増幅回路の
スイッチング素子にかかるストレスが小さく、無電極放
電灯の始動性の良い無電極放電灯点灯装置を提供するこ
とである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明にあっては、上記
の課題を解決するために、図１に示すように、高周波電
力を発生させるドライブ装置（発振回路１とプリアンプ
２）と、前記ドライブ装置からの出力を電力増幅する少
なくとも１個のスイッチング素子Ｑ₃を含むメインアン
プ５と、前記メインアンプ５の出力端間に接続される高
周波電力供給用コイル８と、ガラスバルブ内に不活性ガ
ス、金属蒸気等の放電ガスを封入し、高周波電力供給用
コイル８に近接配置されて点灯する無電極放電灯７と、
前記メインアンプ５に電力を供給する第１の直流電源Ｅ
と、前記ドライブ装置に電力を供給する第２の直流電源
Ｖｃとを有し、前記メインアンプ５は第１の直流電源Ｅ
の電圧レベルの上昇に応じて出力が増加する無電極放電
灯点灯装置において、第２の直流電源Ｖｃの電圧レベル
を、無電極放電灯７が点灯状態に移行する第１の電圧レ
ベルと、第１の電圧レベルよりも低くかつ点灯状態に移
行した無電極放電灯７が点灯状態を維持する第２の電圧
レベルとに切り替える電圧レベル切替回路（チョッパ制
御回路９）と、無電極放電灯７が少なくとも点灯状態に
移行するまで第２の直流電源Ｖｃの電圧レベルを第１の
電圧レベルに上昇させ、その後、第２の直流電源Ｖｃの
電圧レベルを第２の電圧レベルに低下させるように前記
電圧レベル切替回路を制御する始動補助回路１０を有す
ることを特徴とするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態として、様々な実施例を説明する。まず、図１に本発
明の無電極放電灯点灯装置の実施例１の回路図を示す。
この回路では、交流電源ＡＣをダイオードブリッジＤＢ
とコンデンサＣｏにより完全平滑することにより直流電
源Ｅを得ている。チョッパ平滑回路６は、直流電源Ｅの
電源電圧をスイッチングすることにより、平滑コンデン
サＣ₁₃の両端間に低周波リップル成分の含まれない安定
な直流電圧Ｖｃを得る。また、これと同時に、スイッチ
ング素子Ｑ₄によるスイッチング動作により平滑コンデ
ンサＣ₁₃へ間欠的に充電電流を流すことにより、交流電
源ＡＣからの入力電流を高調波成分の少ないほぼ正弦波
電流とするものである。この技術については、従来から
良く知られているもので、詳細な説明は省く。チョッパ
平滑回路６には、上記各素子の他に、チョッパコイルＬ
₆、抵抗Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、ダイオードＤ₁が構成素子として
含まれる。また、このチョッパ平滑回路６の動作周波数
は、数ｋＨｚないし数百ｋＨｚに設定されている。

【００２４】高周波発振器１は、水晶振動子Ｘを用いた
発振回路であり、コイルＬ₁とコンデンサＣ₃とにより
低Ｑの同調回路を構成し、無調整の発振回路としてい
る。この高周波発振器１には、上記各素子の他に、トラ
ンジスタＱ₁、抵抗Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、コンデン
サＣ₁、Ｃ₂、Ｃ₃、Ｃ₄、Ｃ₅が構成素子として含ま
れる。なお、水晶振動子Ｘによる発振周波数は、数ＭＨ
ｚないし数百ＭＨｚの範囲の周波数、例えば工業周波数
バンドである１３．５６ＭＨｚに設定される。

【００２５】高周波発振器１の出力を増幅するプリアン
プ２は、トランジスタＱ₂によりＣ級増幅を行ってお
り、コイルＬ₂とコンデンサＣ₇とにより発振周波数に
同調するように構成している。抵抗Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇か
らなる回路は減衰器を構成しており、抵抗Ｒ₈はコイル
Ｌ₂のＱを下げるために挿入されている。プリアンプ２
には、上記各素子の他に、抵抗Ｒ₉、コンデンサＣ₆が
構成素子として含まれる。なお、抵抗Ｒ₈は省くことも
できる。

【００２６】プリアンプ２の出力をさらに高周波電力増
幅するメインアンプ５は、パワーＭＯＳＦＥＴ（以下、
トランジスタと称する）Ｑ₃による増幅器となってい
る。コイルＬ₄は、トランジスタＱ₃の入力キャパシタ
ンスを打ち消すために挿入してあり、抵抗Ｒ₁₀はトラン
ジスタＱ₃の入力インピーダンスをプリアンプ２の出力
と整合させるために接続してある。メインアンプ５に
は、上記各素子の他に、コイルＬ₃、コンデンサＣ₈が
構成素子として含まれる。なお、コイルＬ₄、抵抗Ｒ₁₀
は省くこともできる。

【００２７】整合回路４は、コンデンサＣ₉、Ｃ₁₀、Ｃ
₁₁で構成され、メインアンプ５の出力と後段の無電極放
電灯７および誘導コイル８とのインピーダンス整合をと
っている。無電極放電灯７は、ガラスバルブ内に希ガス
と水銀蒸気等を封入したものであり、この無電極放電灯
７の外周には、数ターンの空心コイルからなる誘導コイ
ル８が近接して配置されており、この誘導コイル８によ
り整合回路４から入力された高周波電力を無電極放電灯
７内の発光ガスに供給している。

【００２８】なお、フィルタ回路３は、チョークコイル
Ｌ₅、Ｌ₇、コンデンサＣ₁₂、Ｃ₂₀から構成され、高周
波が交流電源に帰還することを防いでいる。

【００２９】チョッパ制御回路９は、パルス幅変調制御
によってチョッパ平滑回路６の平滑コンデンサＣ₁₃の両
端電圧Ｖｃを安定化するものであり、スイッチングレギ
ュレータ用集積回路（μＰＣ４９４；日本電気株式会社
製）ＩＣ₁、出力用のトランジスタＱ₅、駆動トランス
Ｔ₁、抵抗Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ₁₇、Ｒ₁₈、Ｒ₁₉、
Ｒ ₂₀、Ｒ₂₁、Ｒ₂₂、Ｒ₂₃、Ｒ₂₄、Ｒ₂₉、Ｒ₃₀、Ｒ₃₁、コ
ンデンサＣ₁₅、Ｃ₁₆、Ｃ₁₇、Ｃ₁₈から構成されている。
そして、抵抗Ｒ₂₄を介してチョッパ平滑回路６の出力電
圧を検出し、この電圧に基づいてスイッチングレギュレ
ータ用集積回路ＩＣ ₁がトランジスタＱ₅のオン・オフ
を制御し、それが駆動トランスＴ₁を介してスイッチン
グ素子Ｑ₄に伝達される。

【００３０】始動補助回路１０はトランジスタＱ₆，Ｑ
₇、抵抗Ｒ₂₅、Ｒ₂₆、Ｒ₂₇、Ｒ₂₈、Ｒ₃₂、コンデンサＣ
₁₉、スイッチＳｘから構成されており、無電極放電灯７
の始動を改善するために、一定期間、チョッパ平滑回路
６の出力電圧を上昇させるよう働く。スイッチＳｘは、
トランジスタＱ₆のベースとグラウンド間に設けてお
り、トランジスタＱ₆を強制的にＯＦＦさせるためのも
のである。また、直流電源ＥのＯＮ／ＯＦＦを行うため
にスイッチＳＷを設けている。

【００３１】以下、図２により動作について説明する。
図２は本実施例におけるチョッパ出力電圧Ｖｃとコイル
８に供給される高周波電圧Ｖｏの時間特性を示してい
る。この実施例では、スイッチＳｘは常にＯＦＦしてお
くものとする。スイッチＳＷをＯＮすると（ｔ＝
ｔ₁₁）、チョッパー制御回路９が動作し、チョッパー平
滑回路６の平滑コンデンサＣ₁₃の両端には直流電圧Ｖｃ
が発生し、さらに、高周波発振器１、プリアンプ２、メ
インアンプ５が動作し、メインアンプ５で発生した高周
波電力は整合回路４を介して高周波電力供給用コイル８
に印加される。

【００３２】このとき、抵抗Ｒ₂₇，Ｒ₂₈の両端に直流電
源Ｖｃｃが印加されるが、コンデンサＣ₁₉の電荷は最初
はゼロであり、トランジスタＱ₇のベース・エミッタ間
電圧は低いため、トランジスタＱ₇はＯＦＦ状態であ
り、その結果、抵抗Ｒ₂₆、Ｒ₂₅を介してトランジスタＱ
₆にはベース電流が流れ、トランジスタＱ₆はＯＮとな
り、抵抗Ｒ₃₁の両端を略短絡する。よって、ＩＣ₁の１
ピンへの印加電圧は低くなって、コンデンサＣ₁₃の両端
電圧Ｖｃは高くなり、さらに、高周波電圧Ｖｏも高くな
り、ある時間後、無電極放電灯７は点灯する（ｔ＝
ｔ₁₂）。

【００３３】また、直流電源ＶｃｃからコンデンサＣ₁₉
に電荷が充電され、コンデンサＣ₁₉の電圧が上昇するこ
とにより、トランジスタＱ₇のベース・エミッタ間に電
流が流れ、トランジスタＱ₇はＯＮとなり、その結果、
トランジスタＱ₆のベース・エミッタ間電圧は低くなっ
て、トランジスタＱ₆はＯＦＦとなり（ｔ＝ｔ₁₃）、ト
ランジスタＱ₆のコレクタ・エミッタ間は高インピーダ
ンスとなって、ＩＣ₁の１ピンへの印加電圧は高くな
り、コンデンサＣ₁₃の電圧Ｖｃは低くなる。なお、スイ
ッチＳＷを投入して、少なくとも無電極放電灯７が点灯
するまでは、トランジスタＱ₆がＯＮであるように、コ
ンデンサＣ₁₉の値が設定されているものとする。このよ
うに、スイッチＳＷをＯＮしてから少なくとも無電極放
電灯７が点灯するまでは、チョッパ出力電圧Ｖｃを高く
することにより、無電極放電灯７の始動性が改善する。

【００３４】図３は本発明の実施例２の動作説明図であ
る。構成は図１に示した実施例１と同一である。本実施
例では、スイッチＳＷをＯＮ（ｔ＝ｔ₂₁）した後、スイ
ッチＳｘを或る時間間隔でＯＮ、ＯＦＦさせる。スイッ
チＳｘがＯＦＦのときには、実施例１と同様にして、ト
ランジスタＱ₆がＯＮとなり、抵抗Ｒ₃₁の両端を略短絡
し、チョッパ出力電圧Ｖｃは高くなり、高周波電圧Ｖｏ
も高くなる。スイッチＳｘがＯＮのときには、トランジ
スタＱ₆がＯＦＦになり、チョッパ出力電圧Ｖｃは低く
なり、高周波電圧Ｖｏも低くなる。このようにして、高
周波電力が高周波電力供給用コイル８に印加されること
により、無電極放電灯７は点灯する（ｔ＝ｔ₂₂）。そし
て、コンデンサＣ₁₉の両端電圧が上昇してトランジスタ
Ｑ₇がＯＮすれば、スイッチＳｘのＯＮ・ＯＦＦにかか
わらず、トランジスタＱ₆は常にＯＦＦになる（ｔ＝ｔ
₂₃）。なお、スイッチＳＷを投入してから、少なくとも
無電極放電灯７が点灯するまではトランジスタＱ₆がＯ
ＮであるようにコンデンサＣ₁₉の値が設定されているも
のとする。

【００３５】以上のようにして、高周波電力供給用コイ
ル８に断続的に高い電圧を印加することにより、無電極
放電灯７の始動性が良くなり、また、連続的でなく、断
続的に高い電圧を印加することにより、回路素子に与え
るストレスを低減させることができる。

【００３６】図４に本発明の実施例３の構成を示す。実
施例１と同一の構成および動作については説明を省略す
る。始動補助回路１０はトランジスタＱ₆、ダイオード
Ｄ₂、抵抗Ｒ₂₅、Ｒ₃₃、Ｒ₃₄、コンデンサＣ₂₃、スイッ
チＳｘから構成されている。その動作について説明す
る。この実施例では、スイッチＳｘはＯＦＦしておくも
のとする。図５に本実施例におけるチョッパ出力電圧Ｖ
ｃと高周波電圧Ｖｏの時間特性を示す。スイッチＳＷを
ＯＮすると（ｔ＝ｔ₃₁）、実施例１と同様に、高周波電
力が高周波電力供給用コイル８に印加される。このと
き、高周波電圧ＶｏはダイオードＤ₂で整流され、コン
デンサＣ₂₃で平滑化され、トランジスタＱ₆のベース・
エミッタ間に直流電圧が印加される。ここで、無電極放
電灯７が点灯するまでは、マッチング回路４のコンデン
サとコイル８の間で生じる共振が強いために、高周波電
圧Ｖｏは点灯時より高くなっており、このとき、トラン
ジスタＱ₆をＯＮするに十分な電圧が抵抗Ｒ₃₄の両端に
発生するよう設計されている。そのため、無電極放電灯
７が点灯するまでは、トランジスタＱ₆はＯＮになり、
実施例１と同様に、高周波電圧Ｖｏは増加する。そし
て、或る時間後、無電極放電灯７が点灯（ｔ＝ｔ₃₂）す
ると、高周波電圧Ｖｏが減少し、このとき、トランジス
タＱ₆はＯＦＦになるように設計されている。このた
め、無電極放電灯７が点灯すると、トランジスタＱ₆は
ＯＦＦとなり、高周波電圧Ｖｏは減少する。

【００３７】このようにして、スイッチＳＷをＯＮして
から、無電極放電灯７が点灯するまでの期間では、高周
波電圧Ｖｏが増加し、始動性が良くなる。また、無電極
放電灯７の点灯後、すぐに高周波電圧Ｖｏが減少するた
め、高い電圧が回路素子に発生する時間を短縮すること
ができ、部品ストレスを減少させることができる。

【００３８】図６は本発明の実施例４の動作説明図であ
り、本実施例におけるチョッパ出力電圧Ｖｃと高周波電
圧Ｖｏの時間特性を示す。構成は図４に示した実施例３
と同一である。スイッチＳＷをＯＮ（ｔ＝ｔ₄₁）する
と、実施例３で説明したように、トランジスタＱ₆はＯ
Ｎになり、高周波電圧Ｖｏは増加する。その後、実施例
２で説明したように、スイッチＳｘを或る時間間隔でＯ
Ｎ／ＯＦＦさせることにより、高周波電力供給用コイル
８に断続的に高い電圧を印加させ、或る時間後、無電極
放電灯７は点灯する（ｔ＝ｔ₄₂）。無電極放電灯７が点
灯すると、高周波電圧Ｖｏが減少し、実施例３と同様に
してトランジスタＱ₆はＯＦＦになり、高周波電圧Ｖｏ
は減少する。

【００３９】このようにして、スイッチＳＷをＯＮして
から無電極放電灯７が点灯するまでの期間だけ、高周波
電圧Ｖｏが断続的に増加し、始動性が良くなる。また、
連続的でなく断続的に高周波電圧Ｖｏを増加させるこ
と、さらに、無電極放電灯７の点灯後、すぐに高周波電
圧Ｖｏを減少させることにより、高い電圧が回路素子に
発生する時間を短縮することができ、部品ストレスを減
少させることができる。

【００４０】ところで、図８の従来例においては、抵抗
Ｒｓに流れる電流を検出していたので、無電極放電灯の
異常等により回路素子に過電流が発生した場合、電流の
検出精度に問題があった。そこで、図１４の回路では、
電流検出用の抵抗ＲｘをコイルＬ₄の一端とトランジス
タＱ₂のエミッタ間に接続している。過電流保護回路１
１は、トランジスタＱ₈（ＭＯＳＦＥＴ等）と、ゲート
に接続された放電抵抗Ｒ₄₄と、抵抗Ｒｘと、比較器ＣＰ
₁と、直流電源Ｅの両端に接続される抵抗Ｒ₄₁と抵抗Ｒ
₄₂との直列回路と、抵抗Ｒｘの両端に接続される抵抗Ｒ
₄₃とコンデンサＣ₄₁との直列回路とを備え、抵抗Ｒ₄₁と
抵抗Ｒ₄₂との接続点と前記比較器ＣＰ₁の−端子とが接
続され、抵抗Ｒ₄₃とコンデンサＣ₄₁との接続点と前記比
較器ＣＰ ₁の＋端子が接続されている。そして、過電流
が流れると過電流保護回路１１の作用により無電極放電
灯７は消灯する。

【００４１】以下、その動作について説明する。図８の
従来例との相違点は、メインアンプ５、マッチング回路
４及び高周波電力供給用コイル８に流れる電流のみが検
出用の抵抗Ｒｘに流れる点であり、また、パターンの概
略図を図１５に示すように、メインアンプ５、マッチン
グ回路４、高周波電力供給用コイル８と、電流検出用の
抵抗Ｒｘとの距離も近いため、パターンからの不要輻射
雑音も小さくなり、また、外部からパターンに雑音も誘
導しにくく、抵抗Ｒｘでの電流検出精度は高くなる。

【００４２】さらに、検出用の抵抗Ｒｘに流れる電流
と、従来例において、抵抗Ｒｓに流れる電流とを比較し
た場合、本実施例の方が少なく、また、過電流保護回路
１１が動作して無電極放電灯７が消灯するときの検出用
抵抗の両端電圧が、本実施例（抵抗Ｒｘ）と従来例（抵
抗Ｒｓ）とで等しいとすれば、検出用の抵抗での電力損
失は本実施例の方が少なくなり、回路効率がより高いと
いう利点がある。

【００４３】また、別の実施例の回路図を図１６に示
す。図１４の回路と同一の構成及び動作については説明
を省略する。本実施例では、交流電源ＡＣをダイオード
ブリッジＤＢとコンデンサＣｏにより完全平滑してメイ
ンアンプ５の電源（電圧Ｅ）とし、さらに、電圧ＥをＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ６により電圧変換して発振回路１と
プリアンプ２の電源（電圧Ｖｃ）とし、フィルタ回路３
はコンデンサＣ₂₀、コイルＬ₇、コンデンサＣ₁₂、コイ
ルＬ₅からなり、電圧Ｅの両端にはコンデンサＣ₂₀が接
続され、また、電圧ＥはコイルＬ₇を介してコイルＬ₃
の一端と接続され、電圧Ｖｃの両端にはコンデンサＣ₁₂
が接続され、また、電圧ＶｃはコイルＬ₅を介してコン
デンサＣ₈の一端に接続されている。なお、過電流保護
回路１１における抵抗Ｒ₄₁、Ｒ₄₂の直列接続は電圧Ｖｃ
の両端に接続されている。

【００４４】また、パターンの概略図を図１７に示す
が、抵抗Ｒｘのグランドパターンと発振回路１、プリア
ンプ２のグランドパターンとを遠ざけることにより、図
１４の回路と比較して、さらに、抵抗Ｒｘに流れる電流
の雑音が減少し、検出精度を上げることができる。

【００４５】以上のように、メインアンプ、マッチング
回路及び高周波電力供給用コイルに流れる電流のみで過
電流検出を行うことにより、外部からの誘導雑音を受け
にくく、精度の良い検出を行うことができるという効果
がある。

【００４６】ところで、実際の照明器具では、図１８の
回路のように、無電極放電灯７と高周波電力供給手段の
間を同軸ケーブル１３を用いて接続している。この回路
では、メインアンプ５と無電極放電灯７との間で、比較
的低い電圧となる出力用トランジスタＱ₃の両端に同軸
ケーブル１３を接続している。その理由は、インピーダ
ンス整合回路４のコンデンサＣ₁₁及び可変容量コンデン
サＣｖの両端に同軸ケーブル１３を接続することも考え
られるが、高周波電力供給用コイル８の両端電圧は、メ
インアンプ５の出力用トランジスタＱ₃の両端電圧より
高いので、同軸ケーブル１３の形状が大きくなるという
問題があったからである。特に、無電極放電灯７の始動
時において高周波電力供給用コイル８の両端電圧は高く
なる。なお、出力用トランジスタＱ₃の両端に接続され
るコンデンサＣ₉は、コンデンサＣ₉₁のようにメインア
ンプ５の側に接続しても良く、コンデンサＣ₉₂のように
無電極放電灯７側に接続しても良い。

【００４７】しかし、図１８の構成では、出力用トラン
ジスタＱ₃のドレイン端子と、コンデンサＣ₁₀の一端間
に同軸ケーブル１３を接続しており、この間の配線が長
くなっている。この配線とグラウンドとの間には正弦波
状でない不安定な電圧が発生しており、このため、配線
から不要輻射雑音が発生し易く、また、外部からの誘導
も受け易く回路動作が不安定になる恐れがある。そこ
で、回路の負荷側に同軸ケーブルが接続されている場合
であっても、配線から不要輻射雑音が発生しにくく、ま
た、外部からの誘導も受けにくく、回路動作が安定した
無電極放電灯点灯装置を実現する配線手段を以下に説明
する。

【００４８】その配線手段の一例を図１９に示す。図１
８の回路と同一の構成及び動作については、説明を省略
する。インピーダンス整合回路４は、コンデンサＣ₁₀、
Ｃ₁₁、可変容量コンデンサＣｖ、同軸ケーブル１３で構
成される。このように、同軸ケーブル１３をコンデンサ
Ｃ₁₀と高周波電力供給用コイル８との間に接続すること
により、正弦波でない不安定な電圧が発生している出力
用トランジスタＱ₃のドレイン端子とコンデンサＣ₁₀の
一端の間の配線の長さが短く、配線からの不要輻射雑
音、外部からの誘導が少なく、安定した回路動作を行う
ことができる。

【００４９】また、配線手段の他の例を図２０に示す。
商用電源ＡＣの両端には、スイッチＳＷを介してダイオ
ードブリッジＤＢの入力端が接続され、ダイオードブリ
ッジＤＢの出力端には平滑用の電解コンデンサＣｏが接
続されている。電解コンデンサＣｏの両端には昇圧チョ
ッパ回路１６が接続され、昇圧チョッパ回路１６の出力
端には起動回路１４が接続されている。昇圧チョッパ回
路１６は、電解コンデンサＣｏに直列にインダクタ
Ｌ₆、ダイオードＤ₁、コンデンサＣ₁₃が接続され、イ
ンダクタＬ₆とダイオードＤ₁の接続点と平滑用の電解
コンデンサＣ₁₃の負極端子間にはスイッチング素子Ｑ₄
が接続され、スイッチング素子Ｑ₄のゲートは制御回路
１９の出力端子に接続されている。

【００５０】起動回路１４は、電解コンデンサＣ₁₃の両
端に抵抗Ｒ₅₁、Ｒ₅₂の直列回路を接続し、抵抗Ｒ₅₁、Ｒ
₅₂の接続点にトリガー素子Ｑ₁₀（例えばダイアック）の
一端を接続し、トリガー素子Ｑ₁₀の他端をダイオードＤ
₃を介してスイッチング素子Ｑ₁₁のゲート端子に接続
し、さらに、抵抗Ｒ₅₁、Ｒ₅₂の接続点とスイッチング素
子Ｑ₁₁及びスイッチング素子Ｑ₁₂の接続点の間にコンデ
ンサＣ₃₁を接続し、コンデンサＣ₃₁と並列に抵抗Ｒ₅₃と
ダイオードＤ₄（図示された方向）の直列回路を接続し
て構成される。なお、ダイオードＤ₃は特に無くても構
わない。

【００５１】また、電解コンデンサＣ₁₃の両端には、ス
イッチング素子Ｑ₁₁、Ｑ₁₂の直列回路を接続し、両スイ
ッチング素子Ｑ₁₁、Ｑ₁₂の接続点と電解コンデンサＣ₁₃
の負極端子との間に、インダクタＬ₅とコンデンサＣ₉
で構成される直列共振回路と駆動トランスＴ₂の一次巻
線ｎ₁を接続し、さらにインダクタＬ₅とコンデンサＣ
₉の接続点と電解コンデンサＣ₁₃の負極端子との間には
コンデンサＣ₁₀と誘導コイル８の直列回路が接続されて
いる。

【００５２】なお、コンデンサＣ₁₀と並列に、起動を補
助するための抵抗Ｒ₅₅が接続されている。また、コンデ
ンサＣ₁₀と誘導コイル８との間には同軸ケーブル１３が
接続され、誘導コイル８と並列にコンデンサＣ₁₁が接続
され、そして、誘導コイル８の近傍には放電灯として、
無電極放電灯７が配置される。コンデンサＣ₉と駆動ト
ランスＴ₂の１次巻線ｎ₁との接続点は制御回路１９の
制御端子に接続されている。

【００５３】駆動回路１５は、スイッチング素子Ｑ₁₁、
Ｑ₁₂を駆動するための２次巻線ｎ₂、ｎ₃を有した駆動
トランスＴ₂を備え、２次巻線ｎ₂の一端を抵抗Ｒ₅₄を
介してスイッチング素子Ｑ₁₁のゲート端子に接続し、他
端をスイッチング素子Ｑ₁₁のソース端子に接続し、２次
巻線ｎ₃ の一端をスイッチング素子Ｑ₁₂のゲート端子に
接続し、他端をスイッチング素子Ｑ₁₂のソース端子に接
続し、また、２次巻線ｎ₃と並列にコンデンサＣ₃₂を接
続して構成される。なお、抵抗Ｒ₅₄は起動回路１４によ
り回路起動時にスイッチング素子Ｑ₁₁のゲート・ソース
間に印加される電圧の振幅を大きくし、起動を確実に行
うためのものである。スイッチング素子Ｑ₁₁、Ｑ₁₂及び
駆動回路１５、インダクタＬ₅とコンデンサＣ₉で構成
される直列共振回路により、高周波電力供給手段Ａが構
成されている。

【００５４】次に、その動作について説明する。スイッ
チＳＷがＯＮになると、商用電源ＡＣより供給された電
圧によりダイオードブリッジＤＢを介して電解コンデン
サＣｏに整流平滑された直流電圧Ｅ₁が発生する。直流
電圧Ｅ₁が制御回路１９の電源端子間に印加されると、
制御回路１９の働きによりスイッチング素子Ｑ₄がＯＮ
／ＯＦＦを繰り返し、コンデンサＣ₁₃の両端には直流電
圧Ｅ₂が発生する。そして、電解コンデンサＣ₁₃、抵抗
Ｒ₅₁、コンデンサＣ₃₁、インダクタＬ₅、抵抗Ｒ₅₅、誘
導コイル８、電解コンデンサＣ₁₃からなる閉ループで電
流が流れることによりコンデンサＣ₃₁が充電され、コン
デンサＣ₃₁の両端電圧がダイアックＱ₁₀のブレークオー
バー電圧に達すると、ダイアックＱ₁₀がＯＮになり、コ
ンデンサＣ₃₁に蓄積されていた電荷によりコンデンサＣ
₃₁、ダイアックＱ₁₀、ダイオードＤ₃、抵抗Ｒ₅₄、駆動
トランスＴ₂の２次巻線ｎ₂、コンデンサＣ₃₁のループ
で電流が流れ、その結果、スイッチング素子Ｑ₁₁のゲー
ト・ソース間に電圧が発生し、スイッチング素子Ｑ₁₁が
ＯＮとなる。スイッチング素子Ｑ₁₁がＯＮとなると、電
解コンデンサＣ₁₃、スイッチング素子Ｑ₁₁、インダクタ
Ｌ₅、コンデンサＣ₉、駆動トランスＴ₂の１次巻線ｎ
₁、電解コンデンサＣ₁₃の閉ループで電流が流れる。こ
れにより、駆動トランスＴ₂の２次巻線ｎ₂、ｎ₃に誘
起電圧が発生するので、以後、両スイッチング素子
Ｑ₁₁、Ｑ₁₂は交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。したがっ
て、インダクタＬ₅とコンデンサＣ₉からなるＬＣ直列
共振回路に振動電流が流れ、高周波電力供給手段Ａが自
励発振を継続し高周波電力を発生する。なお、高周波電
力供給手段Ａが発振すると、スイッチング素子Ｑ₁₁がＯ
Ｎしたとき、電解コンデンサＣ₁₃、スイッチング素子Ｑ
₁₁、ダイオードＤ₄、抵抗Ｒ₅₃、抵抗Ｒ₅₂、電解コンデ
ンサＣ₁₃の閉ループで電流が流れるため、起動回路１４
の動作は停止する。このように、高周波電力供給手段Ａ
で発生した高周波電力は、誘導コイル８に供給され、無
電極放電灯７が点灯する。

【００５５】いま、温度変化による回路素子のインピー
ダンス変化等により、無電極放電灯７に流れる電流が増
加した場合を考える。このとき、スイッチング素子Ｑ₁₂
のドレイン・ソース間電圧も高くなり、駆動トランスＴ
₂の巻線ｎ₁の両端電圧も増加し、この電圧Ｖ₁が制御
回路１９の制御端子に印加される。ここで、制御回路１
９は電圧Ｖ₁の大小によって、制御回路１９の出力端子
に出力するＯＮ−ＯＦＦ信号のデューティ比を変化さ
せ、電圧Ｖ₁が大きくなるほど、昇圧チョッパ回路１６
の出力電圧Ｅ₂は小さくなるように設定されているもの
とする。したがって、電圧Ｖ₁が増加したとき出力電圧
Ｅ₂は減少し、同様に電圧Ｖ₁が減少すれば出力電圧Ｅ
₂は増加するので、無電極放電灯７に印加されるパワー
を一定化するように働く。

【００５６】また、従来の電圧検出位置を誘導コイル８
の両端にとる場合と本実施例の駆動トランスＴ₂の巻線
ｎ₁の両端とする場合とを比較すると、誘導コイル８の
両端からとる場合では、大電流の流れる誘導コイル８で
発生する不要輻射雑音により、電圧検出を行う回路に雑
音が誘導し、誤動作しやすいという欠点があるが、本実
施例の場合、誘導コイル８からも離れており、雑音の影
響が小さい。

【００５７】また、配線手段の別の例を図２１に示す。
図２０の回路と同一の構成及び動作については説明を省
略する。コンデンサＣｏの両端にスイッチング素子Ｑ₁₁
とＱ ₁₂とが直列接続され、さらに、スイッチング素子Ｑ
₁₂のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御回路１７の電源端子が
接続され、コンデンサＣ₉と駆動トランスＴ₂の巻線ｎ
₁の直列回路と並列に抵抗Ｒ₆₁、Ｒ₆₂の直列回路が接続
され、抵抗Ｒ₆₁とＲ₆₂の接続点が制御回路１７の入力端
子に接続され、制御回路１７の出力端子はスイッチング
素子Ｑ₁₂のゲートに接続されている。なお、図２１の回
路では、図２０の回路と異なり、昇圧チョッパ回路、起
動回路は接続されていない。

【００５８】以下、その動作について説明する。スイッ
チＳＷを投入すると、コンデンサＣｏの両端に直流電圧
Ｅ₁が発生し、直流電圧Ｅ₁が制御回路１７に印加され
ることにより、制御回路１７はＯＮ／ＯＦＦを繰り返す
矩形波信号を発生し、スイッチング素子Ｑ₁₂のゲート・
ソース間に印加する。これにより、スイッチング素子Ｑ
₁₂とＱ₁₁は交互にＯＮ／ＯＦＦを繰り返し、高周波電力
供給手段Ａが自励発振を継続し、高周波電力を発生し、
これが誘導コイル８に供給され、無電極放電灯７が点灯
する。また、制御回路１７は抵抗Ｒ₆₂の両端の電圧位相
を検出し、スイッチング素子Ｑ₁₂のゲートに出力するＯ
Ｎ／ＯＦＦの矩形波の位相を変えてスイッチング素子Ｑ
₁₂及びＱ₁₁でのスイッチング損失が最小となるように制
御される。このような制御回路１７による位相制御機能
を付加することにより、高周波での遅延によるスイッチ
ング損失が大幅に低減できるといった利点がある。

【００５９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、無電極放電灯
の高周波電力供給用コイルに出力端を接続されたメイン
アンプに第１の直流電源回路から電力を供給し、前記メ
インアンプに高周波電力を供給するドライブ装置に第２
の直流電源回路から電力を供給し、この第２の直流電源
回路の電圧レベルを、無電極放電灯が点灯状態に移行す
る第１の電圧レベルと、第１の電圧レベルよりも低くか
つ点灯状態に移行した無電極放電灯が点灯状態を維持す
る第２の電圧レベルとに切り替える電圧レベル切替回路
を有すると共に、無電極放電灯が少なくとも点灯状態に
移行するまで第２の直流電源回路の電圧レベルを第１の
電圧レベルに上昇させ、その後、第２の直流電源回路の
電圧レベルを第２の電圧レベルに低下させるように前記
電圧レベル切替回路を制御する始動補助回路を有するも
のであるから、無電極放電灯が少なくとも点灯状態に移
行するまで第２の直流電源の電圧レベルを上昇させるこ
とにより、無電極放電灯の始動性が良くなる、という効
果がある。また、請求項３の発明によれば、第２の直流
電源の上昇レベルを間欠的に上昇させることにより、無
電極放電灯の始動性が良く、かつ、回路素子に与えられ
るストレスが小さい、という効果がある。また、請求項
４の発明によれば、無電極放電灯が点灯状態に移行する
まで、第２の直流電源の電圧レベルを上昇させることに
より、無電極放電灯の始動性が良く、かつ、回路素子に
与えられるストレスが小さい、という効果がある。

【００６０】請求項１０，１１の発明によれば、メイン
アンプ、マッチング回路及び高周波電力供給用コイルに
流れる電流のみで過電流検出を行うことにより、外部か
らの誘導雑音を受けにくく、精度の良い検出を行うこと
ができるという効果がある。

【００６１】請求項１２〜１４の発明によれば、同軸ケ
ーブル接続による不要輻射雑音の発生が少なく、安定し
た回路動作が得られるといった特徴を持った無電極放電
灯点灯装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の回路図である。

【図２】本発明の実施例１の動作を示す説明図である。

【図３】本発明の実施例２の動作を示す説明図である。

【図４】本発明の実施例３の回路図である。

【図５】本発明の実施例３の動作を示す説明図である。

【図６】本発明の実施例４の動作を示す説明図である。

【図７】従来例の概略構成を示すブロック図である。

【図８】従来例の詳細な構成を示す回路図である。

【図９】従来例の配線パターンを示す平面図である。

【図１０】従来例の始動性を改善する回路の一例を示す
回路図である。

【図１１】従来例のスパイク電流を有る場合の動作波形
図である。

【図１２】従来例のスパイク電流が無い場合の動作波形
図である。

【図１３】従来例の始動性を改善する回路の他の一例を
示す回路図である。

【図１４】無電極放電灯点灯装置の電流検出回路の好ま
しい配置例を示す回路図である。

【図１５】図１４の回路の配線パターンを示す平面図で
ある。

【図１６】請求項１０の発明の回路例を示す回路図であ
る。

【図１７】請求項１０の発明の配線パターンを示す平面
図である。

【図１８】従来の無電極放電灯点灯装置の同軸ケーブル
の配置を示す回路図である。

【図１９】無電極放電灯点灯装置の同軸ケーブルの好ま
しい配置例を示す回路図である。

【図２０】無電極放電灯点灯装置の同軸ケーブルの他の
好ましい配置例を示す回路図である。

【図２１】無電極放電灯点灯装置の同軸ケーブルのさら
に他の好ましい配置例を示す回路図である。

【符号の説明】

１発振回路２プリアンプ３フィルタ回路４マッチング回路５メインアンプ６チョッパ平滑回路７無電極放電灯８コイル９チョッパ制御回路１０始動補助回路

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−76971（ＪＰ，Ａ) 特開平８−236284（ＪＰ，Ａ) 特開平８−264289（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−313500（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 41/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波電力を発生させるドライブ装置
と、前記ドライブ装置からの出力を電力増幅する少なくとも
１個のスイッチング素子を含むメインアンプと、前記メインアンプの出力端間に接続される高周波電力供
給用コイルと、ガラスバルブ内に不活性ガス、金属蒸気等の放電ガスを
封入し、高周波電力供給用コイルに近接配置されて点灯
する無電極放電灯と、前記メインアンプに電力を供給する第１の直流電源回路
と、前記ドライブ装置に電力を供給する第２の直流電源回路
とを有し、前記メインアンプは第１の直流電源回路の電圧レベルの
上昇に応じて出力が増加する無電極放電灯点灯装置にお
いて、第２の直流電源回路の電圧レベルを、無電極放電灯が点
灯状態に移行する第１の電圧レベルと、第１の電圧レベ
ルよりも低くかつ点灯状態に移行した無電極放電灯が点
灯状態を維持する第２の電圧レベルとに切り替える電圧
レベル切替回路と、無電極放電灯が少なくとも点灯状態
に移行するまで第２の直流電源回路の電圧レベルを第１
の電圧レベルに上昇させ、その後、第２の直流電源回路
の電圧レベルを第２の電圧レベルに低下させるように前
記電圧レベル切替回路を制御する始動補助回路を有する
ことを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】前記始動補助回路はタイマー回路を備
え、電源投入後、無電極放電灯が少なくとも点灯状態に
移行するまでの所定時間は第２の直流電源回路の電圧レ
ベルを第１の電圧レベルに上昇させ、前記所定時間の経
過後には、第２の直流電源回路の電圧レベルを第２の電
圧レベルに低下させるように前記電圧レベル切替回路を
制御す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３】前記無電極放電灯が点灯状態に移行す
るまでの間、第２の直流電源回路の電圧レベルを第１の
電圧レベルに上昇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４】第２の直流電源回路の電圧レベルを間
欠的に第１の電圧レベルに上昇させることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装
置。
【請求項５】第２の直流電源回路はチョッパ電源回
路であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項６】無電極放電灯の両端電圧を検出する手
段を備え、無電極放電灯の両端電圧が低下するまで第２
の直流電源回路の電圧レベルを第１の電圧レベルに上昇
させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項７】第１の直流電源回路は交流電源電圧を
整流して完全平滑する回路であることを特徴とする請求
項１乃至５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項８】第２の直流電源回路は第１の直流電源
回路の出力電圧を変換する手段であることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装
置。
【請求項９】第１の直流電源回路の出力電圧を変換
する手段としてチョッパ回路を用いたことを特徴とする
請求項８記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１０】前記メインアンプ及び前記高周波電
力供給用コイルに流れる電流を検出する電流検出回路を
備え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】前記電流検出回路は前記直流電源の
負極側に接続されていることを特徴とする請求項１０記
載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１２】前記メインアンプと前記高周波電力
供給用コイルとの間に接続されインピーダンス整合を行
うマッチング回路と、前記高周波電源の一端と前記マッ
チング回路の一端との間に接続されるコンデンサとを有
し、前記コンデンサと前記マッチング回路との間に同軸
ケーブルを接続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１３】前記メインアンプはＣ級構成である
ことを特徴とする請求項１２記載の無電極放電灯点灯装
置。
【請求項１４】前記メインアンプはＥ級構成である
ことを特徴とする請求項１２記載の無電極放電灯点灯装
置。