JP3387260B2 - Discharge lamp lighting device - Google Patents

Discharge lamp lighting device

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JP3387260B2
JP3387260B2 JP6421795A JP6421795A JP3387260B2 JP 3387260 B2 JP3387260 B2 JP 3387260B2 JP 6421795 A JP6421795 A JP 6421795A JP 6421795 A JP6421795 A JP 6421795A JP 3387260 B2 JP3387260 B2 JP 3387260B2
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discharge lamp
resonance
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は放電灯を点灯させる放電
灯点灯装置に関するものであり、更に詳しくは、無電極
放電灯に高周波電磁界を印加して発光させる放電灯点灯
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge lamp lighting device for lighting a discharge lamp, and more particularly to a discharge lamp lighting device for applying a high frequency electromagnetic field to an electrodeless discharge lamp to emit light.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明に係る第1従来例の回路図を図7
に示す。
2. Description of the Related Art A circuit diagram of a first conventional example according to the present invention is shown in FIG.
Shown in.

【0003】無電極放電灯に高周波電磁界を印加して発
光させる従来のこの種の放電灯点灯装置は、透明な球状
のガラスバルブまた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、水銀および希ガス)を封入した無電極放電灯
Laと、この無電極放電灯La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1(以下、誘導コ
イル1と呼ぶ。)と、この誘導コイル1に接続され、高
周波電力を誘導コイル1に供給するインバータ回路2
と、誘導コイル1とインバータ回路2との両方のインピ
ーダンスのマッチングをとって反射をなくし無電極放電
灯Laに効率よく高周波電力を伝達する、キャパシタン
ス素子C4,C5から構成されるマッチング回路3と、
インバータ回路2に直流電圧を印加する直流電源Eと、
インバータ回路2を駆動する為の駆動回路4と、インバ
ータ回路2を起動させる為の起動回路5とを備えて構成
されている。そして、インバータ回路2から誘導コイル
1に数百KHzから数百MHzの高周波電流を流すこと
により、誘導コイル1に高周波電磁界を発生させ、無電
極放電灯Laに高周波電力を供給し、無電極放電灯La
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
視光を発生させるようになっている。
A conventional discharge lamp lighting device of this kind, in which a high frequency electromagnetic field is applied to an electrodeless discharge lamp to emit light, is not provided in a transparent spherical glass bulb or a spherical glass bulb whose inner surface is coated with a phosphor. An electrodeless discharge lamp La filled with a discharge gas (for example, mercury and a rare gas) such as an active gas and a metal vapor, and a high-frequency power supply coil 1 arranged closely along the spherical outer circumference of the electrodeless discharge lamp La. (Hereinafter referred to as the induction coil 1) and an inverter circuit 2 that is connected to the induction coil 1 and supplies high frequency power to the induction coil 1.
And a matching circuit 3 composed of capacitance elements C4 and C5 for matching impedance of both the induction coil 1 and the inverter circuit 2 to eliminate reflection and efficiently transmit high frequency power to the electrodeless discharge lamp La,
A DC power supply E for applying a DC voltage to the inverter circuit 2,
A drive circuit 4 for driving the inverter circuit 2 and a starting circuit 5 for starting the inverter circuit 2 are provided. Then, a high-frequency current of several hundreds of kHz to several hundreds of MHz is passed from the inverter circuit 2 to the induction coil 1 to generate a high-frequency electromagnetic field in the induction coil 1 to supply high-frequency power to the electrodeless discharge lamp La and to generate no electrode. Discharge lamp La
A high-frequency plasma current is generated in the inside to generate ultraviolet rays or visible light.

【0004】ここでインバータ回路2は、スイッチング
素子Q1,Q2の直列接続と、トランスTの1次巻線n
1を介してスイッチング素子Q2の両端に接続されたイ
ンダクタンス素子L1,キャパシタンス素子C3の直列
接続とから構成される自励式ハーフブリッジ式インバー
タ回路であり、マッチング回路3及び誘導コイル1から
なる共振回路X1を介して無電極放電灯Laに交流の高
周波電力を供給するものである。
In the inverter circuit 2, the switching elements Q1 and Q2 are connected in series and the primary winding n of the transformer T is connected.
1 is a self-excited half-bridge inverter circuit composed of an inductance element L1 and a capacitance element C3 connected in series to both ends of a switching element Q2 via a matching circuit 3 and an induction coil 1.
The AC high-frequency power is supplied to the electrodeless discharge lamp La via the resonance circuit X1.

【0005】駆動回路4は、2次巻線n21,n22を
有するトランスTと、2次巻線n22の両端に接続され
た共振整合用キャパシタンス素子C2とから構成され
る。
The drive circuit 4 comprises a transformer T having secondary windings n21 and n22, and a resonance matching capacitance element C2 connected to both ends of the secondary winding n22.

【0006】起動回路5は、直流電源Eの両端に接続さ
れた抵抗R1,キャパシタンス素子C1の直列接続と、
抵抗R1,キャパシタンス素子C1の接点及びスイッチ
ング素子Q2のゲート間に接続されたトライアックQ3
と、スイッチング素子Q1のドレイン・ソース間に接続
された抵抗R2と、抵抗R1,キャパシタンス素子C1
の接点にアノード端子を接続し、カソード端子をスイッ
チング素子Q1のソースに接続するダイオードD1とか
ら構成されると共に、抵抗R1を介して直流電源Eによ
りキャパシタンス素子C1を充電し、キャパシタンス素
子C1の両端電圧がトライアックQ3のブレークオーバ
ー電圧を越えると、トライアックQ3をオンしてスイッ
チング素子Q2のゲートにトリガ電圧を印加し、スイッ
チング素子Q2を起動させるものである。なお抵抗R2
は、起動時にインバータ回路2に電流を供給するバイパ
ス抵抗であり、ダイオードD1は、インバータ回路2の
起動後にトライアックQ3を停止させるものである。
The starting circuit 5 includes a resistor R1 and a capacitance element C1 connected in series at both ends of a DC power source E, and
A triac Q3 connected between a resistor R1, a contact point of the capacitance element C1 and a gate of the switching element Q2.
And a resistor R2 connected between the drain and source of the switching element Q1, a resistor R1, and a capacitance element C1.
And a diode D1 having a cathode terminal connected to the source of the switching element Q1 and a cathode terminal connected to the contact of the diode D1, and the capacitance element C1 is charged by the DC power source E via the resistor R1. When the voltage exceeds the breakover voltage of the triac Q3, the triac Q3 is turned on and a trigger voltage is applied to the gate of the switching element Q2 to activate the switching element Q2. The resistor R2
Is a bypass resistor that supplies a current to the inverter circuit 2 at the time of startup, and the diode D1 stops the triac Q3 after the startup of the inverter circuit 2.

【0007】次に動作を簡単に説明する。インバータ回
路2の起動前、直流電源Eより抵抗R1,R2,ダイオ
ードD1,インダクタンス素子L1,トランスTの1次
巻線n1を介してキャパシタンス素子C3を充電する。
そして起動回路5によりスイッチング素子Q2がオンす
ると、キャパシタンス素子C3に充電されていた電荷に
より、インダクタンス素子L1→スイッチング素子Q2
→トランスTの1次巻線n1→キャパシタンス素子C3
→インダクタンス素子L1の閉ループで電流が流れ、ト
ランスTの2次巻線n21,n22に2次電圧を発生
し、トランスTの2次巻線n22,キャパシタンス素子
C2,スイッチング素子Q2のゲート・ソース間の寄生
容量Cgsからなる第2の共振回路(以下、共振回路と
呼ぶ。)X2により、その2次電圧を共振動作させてス
イッチング素子Q1,Q2を交互にオンオフを繰返し、
共振回路X1に振動電流が流れてインバータ回路2は発
振する。インバータ回路2が発振するとキャパシタンス
素子C1に充電された電荷は、ダイオードD1,スイッ
チング素子Q2を介して放電されて起動回路5は動作を
停止する。
Next, the operation will be briefly described. Before the inverter circuit 2 is started, the DC power source E charges the capacitance element C3 through the resistors R1, R2, the diode D1, the inductance element L1, and the primary winding n1 of the transformer T.
Then, when the switching element Q2 is turned on by the starting circuit 5, the inductance element L1 → the switching element Q2 is generated by the electric charge stored in the capacitance element C3.
→ primary winding n1 of transformer T → capacitance element C3
→ A current flows in the closed loop of the inductance element L1 to generate a secondary voltage in the secondary windings n21 and n22 of the transformer T, and between the secondary winding n22 of the transformer T, the capacitance element C2 and the gate / source of the switching element Q2. A second resonance circuit (hereinafter, referred to as a resonance circuit) X2 composed of the parasitic capacitance Cgs of ## EQU1 ## causes the secondary voltage to resonate to alternately turn on / off the switching elements Q1 and Q2.
An oscillating current flows through the resonance circuit X1 and the inverter circuit 2 oscillates. When the inverter circuit 2 oscillates, the electric charge charged in the capacitance element C1 is discharged through the diode D1 and the switching element Q2, and the starting circuit 5 stops its operation.

【0008】しかし上記第1従来例に於ては、無電極放
電灯Laの特性劣化及びマッチング回路3の不整合など
による必要な始動電圧値の上昇、及び低温始動、暗所始
動などにより、充分な始動電圧が得られなくなる場合が
ある、という第1の問題点が生じる。
However, in the above-mentioned first conventional example, the required starting voltage value rises due to the deterioration of the characteristics of the electrodeless discharge lamp La and the mismatching of the matching circuit 3, and the low temperature starting, the dark starting, etc. are sufficient. The first problem arises that a different starting voltage may not be obtained.

【0009】上記第1の問題点を解決する手段として、
特開平6ー188091号公報に示したものがあり、そ
の回路図を図8に示す。(第2従来例) 本回路は、直流電源Eをインバータ回路Aで交流の方形
波電圧に変換し、共振回路X3を含む負荷部Bを介して
無電極放電灯Laに高周波電力を供給して無電極放電灯
Laを点灯させる無電極放電灯点灯装置に於て、インバ
ータ回路Aを構成するスイッチング素子の駆動回路をキ
ャパシタンス素子C22,インダクタンス素子L23,
トランスTRの2次巻線n21からなる共振回路X4を
含み構成し、負荷部Bに発生する過電圧・過電流を検出
して、共振回路X4によりスイッチング素子の周波数f
を上昇し、共振回路X3の共振周波数f0とスイッチン
グ素子の周波数fとの周波数差を広げ、負荷部Bに発生
する過電圧・過電流を抑制すると共に、また、タイマ回
路TCにより誘導コイルの両端電圧を徐々に上昇させる
ことにより無電極放電灯Laを始動・点灯させて、負荷
部Bに過電圧・過電流がかかることを抑制する。そし
て、無電極放電灯Laが始動・点灯するまではトランジ
スタQ20をオンして、共振回路X4の自己誘導を減少
することにより、スイッチング素子の周波数fを大きく
し、無電極放電灯Laが点灯するとトランジスタQ20
をオフさせてスイッチング素子の周波数fを小さくす
る。
As a means for solving the first problem,
There is one disclosed in JP-A-6-188091, and a circuit diagram thereof is shown in FIG. (Second Conventional Example) In this circuit, the DC power supply E is converted into an AC square wave voltage by the inverter circuit A, and high frequency power is supplied to the electrodeless discharge lamp La via the load section B including the resonance circuit X3. In an electrodeless discharge lamp lighting device for lighting an electrodeless discharge lamp La, a driving circuit for a switching element which constitutes an inverter circuit A includes a capacitance element C22, an inductance element L23,
The resonance circuit X4 including the secondary winding n21 of the transformer TR is included and configured to detect an overvoltage / overcurrent generated in the load section B, and the resonance circuit X4 detects the frequency f of the switching element.
To increase the frequency difference between the resonance frequency f0 of the resonance circuit X3 and the frequency f of the switching element to suppress the overvoltage / overcurrent generated in the load part B, and also to reduce the voltage across the induction coil by the timer circuit TC. Is gradually raised to start and light the electrodeless discharge lamp La, thereby suppressing overvoltage and overcurrent from being applied to the load section B. Then, the transistor Q20 is turned on until the electrodeless discharge lamp La is started and turned on to reduce self-induction of the resonance circuit X4, thereby increasing the frequency f of the switching element and turning on the electrodeless discharge lamp La. Transistor Q20
Is turned off to reduce the frequency f of the switching element.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記第2従来例
に於ては、無電極放電灯が始動するのに充分な電圧が得
られるまで、誘導コイルの両端電圧は上昇を続けるの
で、始動に要する時間が長くなり、回路素子にストレス
が長時間かかり、回路素子の劣化などを招いてしまう、
という第2の問題点が生じる。
However, in the second conventional example, the voltage across the induction coil continues to rise until a voltage sufficient to start the electrodeless discharge lamp is obtained. It takes a long time, the circuit element is stressed for a long time, and the circuit element is deteriorated.
A second problem arises.

【0011】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、充分な始動電圧が得ら
れ、始動性が向上可能であると共に、回路素子にかかる
ストレスを低減し、回路素子の劣化を低減可能な放電灯
点灯装置を提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a sufficient starting voltage, to improve the startability, and to reduce the stress applied to a circuit element. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp lighting device capable of reducing deterioration of circuit elements.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1記載の発明によれば、無電極放電灯と、
少なくとも1つのスイッチング素子を有すると共に、直
流電力を交流の高周波電力に変換し、少なくとも第1の
インダクタンス素子及び第1のキャパシタンス素子より
なる第1の共振回路を介して、交流の高周波電力を前記
無電極放電灯に供給するインバータ回路と、少なくとも
第2のインダクタンス素子及び第2のキャパシタンス素
子よりなる第2の共振回路を有し、前記第2の共振回路
の共振動作により前記スイッチング素子を駆動する駆動
回路とを備える放電灯点灯装置に於て、前記無電極放電
の始動時に、前記第1の共振回路の共振周波数と前記
第2の共振回路の共振周波数との周波数差を小さくし、
前記無電極放電灯の点灯時に前記周波数差を大きくする
ものであって、前記第2のインダクタンス素子または前
記第2のキャパシタンス素子の少なくとも一方を可変す
始動補助回路を設けたことを特徴とする
In order to solve the above problems, according to the invention of claim 1, an electrodeless discharge lamp ,
It has at least one switching element, converts DC power into AC high-frequency power, and supplies AC high-frequency power through a first resonant circuit including at least a first inductance element and a first capacitance element.
An inverter circuit for supplying the electrodeless discharge lamp and a second resonance circuit including at least a second inductance element and a second capacitance element are provided, and the switching element is driven by the resonance operation of the second resonance circuit. In a discharge lamp lighting device having a drive circuit, the electrodeless discharge
When the lamp is started, the frequency difference between the resonance frequency of the first resonance circuit and the resonance frequency of the second resonance circuit is reduced,
Increasing the frequency difference when the electrodeless discharge lamp is turned on
A second inductance element or a front
At least one of the second capacitance elements is variable.
Characterized in that a starting aid circuit that

【0013】請求項2記載の発明によれば、前記始動補
助回路は、前記無電極放電灯に供給される電力を検出し
て動作するものであることを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, the starting auxiliary circuit detects the electric power supplied to the electrodeless discharge lamp.
It is characterized in that it operates by.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】請求項1記載の発明によれば、始動補助回路に
より、第2のインダクタンス素子もしくは第2のキャパ
シタンス素子の少なくとも一方の値を変化して、第1の
共振回路の共振周波数と第2の共振回路の共振周波数と
の周波数差が小さくなる様に第2の共振回路の共振周波
数を変化し、無電極放電灯に供給される電力値を上昇さ
せ、無電極放電灯を始動する。無電極放電灯の始動開始
から一定時間経過後に、始動補助回路により、第2のイ
ンダクタンス素子もしくは第2のキャパシタンス素子の
少なくとも一方の値を変化して、第1の共振回路の共振
周波数と第2の共振回路の共振周波数との周波数差が大
きくなる様に第2の共振回路の共振周波数を変化し、無
電極放電灯に供給される電力値を低下させ、無電極放電
灯の安定点灯を維持する。
According to the first aspect of the present invention, the second auxiliary element or the second capacitor is provided by the starting auxiliary circuit.
By changing the value of at least one of the stance elements,
The resonance frequency of the resonance circuit and the resonance frequency of the second resonance circuit
The resonance frequency of the second resonance circuit so that the frequency difference between
Change the number to increase the power value supplied to the electrodeless discharge lamp.
And start the electrodeless discharge lamp. Starting the electrodeless discharge lamp
After a certain time has passed from the
Of the inductance element or the second capacitance element
Resonance of the first resonance circuit by changing at least one value
The frequency difference between the frequency and the resonance frequency of the second resonance circuit is large.
The resonance frequency of the second resonance circuit is changed so that
Electrode-free discharge by reducing the power value supplied to the electrode discharge lamp
Maintain stable lighting of the lamp.

【0018】請求項2記載の発明によれば、無電極放電
に供給される電力が一定値以下に低下したことを検知
して、第1の共振回路の共振周波数と第2の共振回路の
共振周波数との周波数差を大きくし、無電極放電灯に供
給される電力値を低下させ、無電極放電灯の安定点灯を
維持する。
According to the invention of claim 2, electrodeless discharge
Detecting that the power supplied to the lamp has dropped below a certain value, increase the frequency difference between the resonant frequency of the first resonant circuit and the resonant frequency of the second resonant circuit, and supply it to the electrodeless discharge lamp . The power value is reduced to maintain stable lighting of the electrodeless discharge lamp .

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

(実施例1)本発明に係る第1実施例の回路図を図1に
示す。
(Embodiment 1) A circuit diagram of a first embodiment according to the present invention is shown in FIG.

【0023】図7に示した第1従来例と異なる点は、共
振回路X2に共振整合用の補助インダクタとして、新た
にインダクタンス素子L5,L6の直列接続をキャパシ
タンス素子C2の両端に接続し、無電極放電灯Laの始
動時にインダクタンス素子L6の両端を開放し、無電極
放電灯Laの点灯時にインダクタンス素子L6の両端を
短絡する、始動補助回路6を新たに設けたことであり、
その他の第1従来例と同一構成には同一符号を付すこと
により説明を省略する。
The difference from the first conventional example shown in FIG. 7 is that a series connection of inductance elements L5 and L6 is newly connected to both ends of the capacitance element C2 as an auxiliary inductor for resonance matching in the resonance circuit X2. The starting auxiliary circuit 6 is newly provided to open both ends of the inductance element L6 when starting the electrode discharge lamp La and short-circuit both ends of the inductance element L6 when starting the electrodeless discharge lamp La.
The same configurations as those of the other first conventional example are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0024】ここで始動補助回路6では、直流電源Eの
両端に接続された抵抗R3,R4の直列接続と、抵抗R
4の両端に接続された平滑用キャパシタンス素子(以
下、キャパシタンス素子と呼ぶ。)C6と、直流電源E
の両端に接続された抵抗R6,リレーRyのインダクタ
RL,スイッチング素子Q4の直列接続と、スイッチン
グ素子Q4のベース及びキャパシタンス素子C6の正極
側端子の間に接続された抵抗R5と、インダクタRLの
両端に逆接続されたダイオードD2と、インダクタンス
素子L6の両端に接続されたインダクタRLのスイッチ
Rswとから構成される。抵抗R6はインダクタRLに
流れる電流を限流し、ダイオードD2は、インダクタR
Lで発生する逆起電力による素子の劣化を防止する。
Here, in the starting auxiliary circuit 6, the series connection of the resistors R3 and R4 connected to both ends of the DC power source E and the resistor R are connected.
A smoothing capacitance element (hereinafter referred to as a capacitance element) C6 connected to both ends of the DC line 4, and a DC power source E.
A resistor R6 connected to both ends of the relay Ry, an inductor RL of the relay Ry, and a switching element Q4 connected in series, and a resistor R5 connected between the base of the switching element Q4 and the positive terminal of the capacitance element C6, and both ends of the inductor RL. And a switch Rsw of an inductor RL connected to both ends of an inductance element L6. The resistor R6 limits the current flowing through the inductor RL, and the diode D2 functions as the inductor R.
The deterioration of the element due to the back electromotive force generated in L is prevented.

【0025】次に始動補助回路6の動作を簡単に説明す
る。直流電源Eが投入されると、キャパシタンス素子C
6は、直流電源Eより抵抗R3を介して徐々に充電さ
れ、キャパシタンス素子C6の両端電圧(以下、直流電
圧と呼ぶ。)Vc6は、直流電源Eを抵抗R3,R4で
分圧した電圧V1まで徐々に上昇する。この時の共振回
路X2に於ける共振周波数をfX21とすると、共振周
波数fX21は、トランスTの2次巻線n22,キャパ
シタンス素子C2,インダクタンス素子L5,L6,ス
イッチング素子Q2のゲート・ソース間の寄生容量Cg
sより決定され、図7に示す従来例に於ける共振回路X
2の共振周波数fX20よりも小さくなる。
Next, the operation of the starting auxiliary circuit 6 will be briefly described. When the DC power source E is turned on, the capacitance element C
6 is gradually charged from the DC power source E through the resistor R3, and the voltage across the capacitance element C6 (hereinafter referred to as DC voltage) Vc6 is up to the voltage V1 obtained by dividing the DC power source E by the resistors R3 and R4. Gradually rises. When the resonance frequency in the resonance circuit X2 at this time is fX21, the resonance frequency fX21 is the parasitic winding between the secondary winding n22 of the transformer T, the capacitance element C2, the inductance elements L5 and L6, and the gate-source of the switching element Q2. Capacity Cg
and the resonance circuit X in the conventional example shown in FIG.
It becomes smaller than the resonance frequency fX20 of 2.

【0026】電源投入から一定時間経過後に、直流電圧
Vc6がスイッチング素子Q4のオン電圧に達するとス
イッチング素子Q4はオンし、直流電源Eより抵抗R
6,スイッチング素子Q4を介してリレーRyのインダ
クタRLに電流が流れ、スイッチRswがオンしてイン
ダクタンス素子L6の両端を短絡する。この時の共振回
路X2の共振周波数をfX22とすると、共振周波数f
X22は共振周波数fX21よりも大きくなり、上述の
様に、共振回路X1の共振周波数fX10との周波数差
が広がり、誘導コイル1に供給される電力が小さくな
る。つまり、インダクタンス素子L6の開放時の方が誘
導コイル1に供給される電力が大きくなるので、無電極
放電灯Laが始動・点灯しやすくなり、インダクタンス
素子L6の短絡時の方が誘導コイル1に供給される電力
が小さくなり、無電極放電灯Laの点灯が維持される。
When the DC voltage Vc6 reaches the ON voltage of the switching element Q4 after a lapse of a certain time after the power is turned on, the switching element Q4 is turned on, and the DC power source E causes a resistance R
6, a current flows through the inductor RL of the relay Ry via the switching element Q4, the switch Rsw is turned on, and both ends of the inductance element L6 are short-circuited. If the resonance frequency of the resonance circuit X2 at this time is fX22, the resonance frequency f
X22 becomes higher than the resonance frequency fX21, the frequency difference from the resonance frequency fX10 of the resonance circuit X1 widens, and the electric power supplied to the induction coil 1 becomes smaller, as described above. That is, since the electric power supplied to the induction coil 1 is larger when the inductance element L6 is open, the electrodeless discharge lamp La is easier to start and light up, and the induction coil 1 is shorter when the inductance element L6 is short-circuited. The supplied electric power is reduced and the electrodeless discharge lamp La is kept lit.

【0027】(実施例2)本発明に係る第2実施例の回
路図を図2に示す。
(Second Embodiment) A circuit diagram of a second embodiment according to the present invention is shown in FIG.

【0028】図1に示した第1実施例と異なる点は、イ
ンダクタンス素子L5,L6を省略し、インダクタンス
素子L1にタップを設け、インダクタンス素子L1の一
端及びインダクタンス素子L1のタップ間にスイッチR
swを並列接続して、共振回路X2の共振周波数fX2
を共振周波数fX20に固定し、始動補助回路6により
共振回路X1の共振周波数fX1を可変する様に構成し
たことであり、その他の第1実施例と同一構成には同一
符号を付すことにより説明を省略する。
The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the inductance elements L5 and L6 are omitted, a tap is provided on the inductance element L1, and a switch R is provided between one end of the inductance element L1 and the tap of the inductance element L1.
The resonance frequency fX2 of the resonance circuit X2 is obtained by connecting sw in parallel.
Is fixed to the resonance frequency fX20, and the resonance frequency fX1 of the resonance circuit X1 is varied by the starting auxiliary circuit 6, and the same reference numerals are given to the same components as those of the other first embodiment. Omit it.

【0029】次に始動補助回路6の動作を簡単に説明す
る。直流電源Eが投入されると、キャパシタンス素子C
6は、直流電源Eより抵抗R3を介して徐々に充電さ
れ、直流電圧Vc6は、直流電源Eを抵抗R3,R4で
分圧した電圧V1まで徐々に上昇する。この時の共振回
路X1の共振周波数をfX11とすると、共振周波数f
X11は、無電極放電灯Laの点灯時の共振回路X1の
共振周波数fX12よりも小さくなると共に、共振周波
数fX20に近くなる。
Next, the operation of the starting auxiliary circuit 6 will be briefly described. When the DC power source E is turned on, the capacitance element C
6 is gradually charged from the DC power source E via the resistor R3, and the DC voltage Vc6 gradually rises to a voltage V1 obtained by dividing the DC power source E by the resistors R3 and R4. If the resonance frequency of the resonance circuit X1 at this time is fX11, the resonance frequency f
X11 becomes smaller than the resonance frequency fX12 of the resonance circuit X1 when the electrodeless discharge lamp La is lit, and becomes close to the resonance frequency fX20.

【0030】電源投入から一定時間経過後に、直流電圧
Vc6がスイッチング素子Q4のオン電圧に達するとス
イッチング素子Q4はオンし、直流電源Eより抵抗R
6,スイッチング素子Q4を介してリレーRyのインダ
クタRLに電流が流れ、スイッチRswがオンしてイン
ダクタンス素子L1の一端を短絡する。この時のメイン
回路の共振周波数をfX12とすると、共振周波数fX
12は共振周波数fX11よりも大きくなり、上述の様
に、駆動回路4での共振周波数fX20との周波数差が
広がり、誘導コイル1に供給される電力が小さくなる。
つまり、インダクタンス素子L6開放時の方が誘導コイ
ル1に供給される電力が大きくなるので、誘導コイル1
が始動・点灯しやすくなり、インダクタンス素子L6短
絡時の方が誘導コイル1に供給される電力が小さくな
り、誘導コイル1の点灯が維持される。
When the DC voltage Vc6 reaches the on-voltage of the switching element Q4 after a lapse of a certain time after the power is turned on, the switching element Q4 is turned on and the DC power source E causes the resistance R
6, a current flows through the inductor RL of the relay Ry via the switching element Q4, the switch Rsw is turned on, and one end of the inductance element L1 is short-circuited. If the resonance frequency of the main circuit at this time is fX12, the resonance frequency fX
12 becomes higher than the resonance frequency fX11, the frequency difference from the resonance frequency fX20 in the drive circuit 4 widens, and the electric power supplied to the induction coil 1 decreases as described above.
That is, since the electric power supplied to the induction coil 1 is larger when the inductance element L6 is opened, the induction coil 1
Is easier to start and light up, and when the inductance element L6 is short-circuited, the electric power supplied to the induction coil 1 is smaller, and the induction coil 1 is kept on.

【0031】(実施例3)本発明に係る第3実施例の回
路図を図3に示す。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows a circuit diagram of a third embodiment according to the present invention.

【0032】図1に示した第1実施例と異なる点は、誘
導コイル1の両端電圧を検出してスイッチング素子Q4
を制御する電圧検出回路7を設けたことであり、その他
の第1実施例と同一構成には同一符号を付すことにより
説明を省略する。
The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the voltage across the induction coil 1 is detected to detect the switching element Q4.
The voltage detection circuit 7 for controlling the above is provided, and the same configurations as those of the other first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0033】ここで電圧検出回路7は、誘導コイル1の
両端に接続された、ダイオードD11,抵抗R10,R
11の直列接続と、抵抗R11の両端に接続されたキャ
パシタンス素子C12と、キャパシタンス素子C12の
両端電圧(以下、直流電圧と呼ぶ。)Vc12及び基準
電圧Vrefを比較出力する比較器IC1と、比較器I
C1の出力端にアノード端子を接続し、カソード端子を
抵抗R5の一端に接続したダイオードD10とから構成
される。 次に、動作を簡単に説明する。
Here, the voltage detection circuit 7 includes a diode D11, resistors R10 and R, which are connected to both ends of the induction coil 1.
11, a series connection of 11, a capacitance element C12 connected to both ends of the resistor R11, a comparator IC1 for comparing and outputting a voltage (hereinafter, referred to as a DC voltage) Vc12 and a reference voltage Vref across the capacitance element C12, and a comparator IC1. I
The diode D10 has an anode terminal connected to the output terminal of C1 and a cathode terminal connected to one end of a resistor R5. Next, the operation will be briefly described.

【0034】直流電源Eの投入後に誘導コイル1の両端
に発生する電圧は、ダイオードD11で整流され、抵抗
R10,R11により分圧され、キャパシタンス素子C
12により平滑される。無電極放電灯Laの始動時に於
て、直流電圧Vc12が基準電圧Vrefを上回ると、
比較器IC1はローレベル(Lレベル)の信号を出力
し、ダイオードD10,抵抗R5を介してスイッチング
素子Q4をオフし、直流電源EよりインダクタRLに供
給される電流を遮断し、スイッチRswをオフする。そ
して、キャパシタンス素子C2,トランスTの2次巻線
n22,インダクタンス素子L5,L6により共振動作
を行う。無電極放電灯Laが点灯して、誘導コイル1の
両端電圧が低下すると直流電圧Vc12も低下し、直流
電圧Vc12が基準電圧Vrefを下回ると、比較器I
C1はハイレベル(Hレベル)の信号を出力し、ダイオ
ードD10,抵抗R5を介してスイッチング素子Q4を
オンし、直流電源EよりインダクタRLに電流を供給し
てスイッチRswをオンする。そして、キャパシタンス
素子C2,トランスTの2次巻線n22,インダクタン
ス素子L5により共振動作を行う。
The voltage generated across the induction coil 1 after the DC power supply E is turned on is rectified by the diode D11, divided by the resistors R10 and R11, and the capacitance element C
Smoothed by 12. At the time of starting the electrodeless discharge lamp La, if the DC voltage Vc12 exceeds the reference voltage Vref,
The comparator IC1 outputs a low level (L level) signal, turns off the switching element Q4 via the diode D10 and the resistor R5, cuts off the current supplied from the DC power source E to the inductor RL, and turns off the switch Rsw. To do. Resonance operation is performed by the capacitance element C2, the secondary winding n22 of the transformer T, and the inductance elements L5 and L6. When the electrodeless discharge lamp La lights up and the voltage across the induction coil 1 drops, the DC voltage Vc12 also drops, and when the DC voltage Vc12 drops below the reference voltage Vref, the comparator I
C1 outputs a high level (H level) signal, turns on the switching element Q4 via the diode D10 and the resistor R5, supplies a current from the DC power source E to the inductor RL, and turns on the switch Rsw. Then, the resonance operation is performed by the capacitance element C2, the secondary winding n22 of the transformer T, and the inductance element L5.

【0035】以上、上記全ての実施例の様に構成したこ
とにより、誘導コイル1に供給される電力の始動から点
灯への切り換えをよりスムーズに行うことができると共
に、回路素子に印加されるストレスをより確実に抑制す
ることができる。
By configuring as in all of the above embodiments, the power supplied to the induction coil 1 can be switched from starting to lighting more smoothly, and the stress applied to the circuit element can be improved. Can be suppressed more reliably.

【0036】なお上記第1,第3実施例に於ては、電源
投入からスイッチング素子Q4がオンされるまでの時間
(=時刻t0〜t1)は、電源投入から無電極放電灯L
aの点灯までに要する時間に略等しく設定するのが望ま
しく、共振周波数fX21から共振周波数fX22へ
は、図4(a)に示す様に無電極放電灯Laの点灯開始
時(時刻t1)に急激に変化させても、図4(b)に示
す様に緩やかにカーブを描きながら変化させても、図4
(c)に示す様に緩やかに且つ直線的に変化させてもよ
く、上記第2実施例に於ける共振周波数fX1について
も同様であり、更に上記全ての実施例に於いては、共振
周波数fX1及びfX2の両方を変化させてもよい。
In the first and third embodiments, the time from turning on the power to turning on the switching element Q4 (= time t0 to t1) is from the turning on the power to the electrodeless discharge lamp L.
It is desirable to set it to be approximately equal to the time required until the lighting of a. From the resonance frequency fX21 to the resonance frequency fX22, as shown in FIG. 4A, when the electrodeless discharge lamp La starts lighting (time t1), 4 and even if it is changed while gently drawing a curve as shown in FIG.
As shown in (c), the resonance frequency fX1 may be changed gently and linearly. The same applies to the resonance frequency fX1 in the second embodiment. Further, in all the above embodiments, the resonance frequency fX1. And fX2 may both be changed.

【0037】また上記第1,第3実施例に於ては、イン
ダクタンス素子L5,L6,キャパシタンス素子C2の
代わりに、図5に示す様にキャパシタンス素子C10,
C11の直列接続を、スイッチング素子Q2のゲート・
ソース間に接続してもよく、スイッチRswをオンする
ことにより駆動回路4の共振周波数をfX21からfX
22へと大きくすることができる。また、上記全ての実
施例に於いては、他の素子の値を変化させて共振周波数
fX1,fX2を変化させる様にしてもよい。
In the first and third embodiments, instead of the inductance elements L5, L6 and the capacitance element C2, as shown in FIG. 5, a capacitance element C10,
Connect the series connection of C11 to the gate of switching element Q2.
The resonance frequency of the drive circuit 4 may be changed from fX21 to fX by turning on the switch Rsw.
It can be increased to 22. Further, in all the above-mentioned embodiments, the resonance frequencies fX1 and fX2 may be changed by changing the values of other elements.

【0038】更に上記全ての実施例に於いては、インダ
クタRLの代わりに、例えば図6に示す様なトライアッ
クQ5でも、他のスイッチング素子でもよく、インバー
タ回路2は、例えば他励式、フルブリッジ方式などの他
のインバータ方式でもよい。
Further, in all of the above-mentioned embodiments, instead of the inductor RL, for example, a triac Q5 as shown in FIG. 6 or another switching element may be used, and the inverter circuit 2 may be, for example, a separately excited type or a full bridge type. Other inverter methods such as

【0039】ここで、上記全ての実施例に於いて、キャ
パシタンス素子C3が完全に充電されてキャパシタンス
素子C3に電流が流れなくなる、もしくは小さくなるこ
とにより、トランスTの1次巻線n1,2次巻線n2
1,n22に電流が流れなくなる、もしくは小さくなる
恐れがある。この問題を解決するために、図6に示す様
にキャパシタンス素子C3の両端にバイパス抵抗R8を
設ける方法があり、この様に構成することにより、イン
ダクタンス素子L1,キャパシタンス素子C3、トラン
スTの1次巻線n1から構成される閉回路に流れる電流
を大きくすることができる。同様にして、図6に示す様
に、キャパシタンス素子C4の両端に抵抗R7を並列接
続する方法があり、この様に構成することにより、誘導
コイル1に流れる電流を大きくすることができる。
Here, in all the above-mentioned embodiments, the capacitance element C3 is completely charged, and the current does not flow to the capacitance element C3, or the current is reduced, so that the primary windings n1 and n2 of the transformer T are reduced. Winding n2
There is a risk that the current will stop flowing in 1 and n22, or it will become smaller. In order to solve this problem, there is a method of providing a bypass resistor R8 at both ends of the capacitance element C3 as shown in FIG. 6, and by configuring in this way, the primary elements of the inductance element L1, the capacitance element C3, and the transformer T are formed. It is possible to increase the current flowing through the closed circuit composed of the winding n1. Similarly, as shown in FIG. 6, there is a method of connecting a resistor R7 in parallel to both ends of the capacitance element C4. With this configuration, the current flowing through the induction coil 1 can be increased.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、充分な始
動電圧が得られ、始動性が向上可能であると共に、回路
素子にかかるストレスを低減し、回路素子の劣化を低減
可能な放電灯点灯装置を提供できる。
According to the first aspect of the present invention, a sufficient starting voltage can be obtained, the startability can be improved, and the stress applied to the circuit element can be reduced to reduce the deterioration of the circuit element. An electric lighting device can be provided.

【0041】請求項記載の発明によれば、放電灯の始
動から点灯への移行をよりスムーズに行なうことが可能
であると共に、回路素子にかかるストレスを低減し、回
路素子の劣化を低減可能な放電灯点灯装置を提供でき
る。
According to the second aspect of the present invention, the discharge lamp can be switched from starting to lighting more smoothly, and the stress applied to the circuit element can be reduced to reduce the deterioration of the circuit element. A discharge lamp lighting device can be provided.

【0042】[0042]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る第1実施例の回路図を示す。FIG. 1 shows a circuit diagram of a first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明に係る第2実施例の回路図を示す。FIG. 2 shows a circuit diagram of a second embodiment according to the present invention.

【図3】本発明に係る第3実施例の回路図を示す。FIG. 3 shows a circuit diagram of a third embodiment according to the present invention.

【図4】本発明に係る共振回路X2の共振周波数fX2
の変化を示す。
FIG. 4 is a resonance frequency fX2 of a resonance circuit X2 according to the present invention.
Shows the change of.

【図5】本発明に係る上記第1,第3実施例の別の回路
図を示す。
FIG. 5 shows another circuit diagram of the first and third embodiments according to the present invention.

【図6】本発明に係る全ての実施例の別の回路図を示
す。
FIG. 6 shows another circuit diagram of all the embodiments according to the present invention.

【図7】本発明に係る第1従来例の回路図を示す。FIG. 7 shows a circuit diagram of a first conventional example according to the present invention.

【図8】本発明に係る第2従来例の回路図を示す。FIG. 8 shows a circuit diagram of a second conventional example according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 インバータ回路 4 駆動回路 6 始動補助回路 C キャパシタンス素子 f 周波数 L インダクタンス素子 La 放電灯 Q スイッチング素子 X 共振回路 2 Inverter circuit 4 drive circuit 6 Starting auxiliary circuit C capacitance element f frequency L inductance element La discharge lamp Q switching element X resonance circuit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 41/24 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05B 41/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 無電極放電灯と、少なくとも1つのスイ
ッチング素子を有すると共に、直流電力を交流の高周波
電力に変換し、少なくとも第1のインダクタンス素子及
び第1のキャパシタンス素子よりなる第1の共振回路を
介して、交流の高周波電力を前記無電極放電灯に供給す
るインバータ回路と、少なくとも第2のインダクタンス
素子及び第2のキャパシタンス素子よりなる第2の共振
回路を有し、前記第2の共振回路の共振動作により前記
スイッチング素子を駆動する駆動回路とを備える放電灯
点灯装置に於て、 前記無電極放電灯の始動時に、前記第1の共振回路の共
振周波数と前記第2の共振回路の共振周波数との周波数
差を小さくし、前記無電極放電灯の点灯時に前記周波数
差を大きくするものであって、前記第2のインダクタン
ス素子または前記第2のキャパシタンス素子の少なくと
も一方を可変する始動補助回路を設けたことを特徴とす
る放電灯点灯装置。
1. A first resonance circuit which has an electrodeless discharge lamp and at least one switching element, converts DC power into AC high frequency power, and comprises at least a first inductance element and a first capacitance element. An inverter circuit for supplying high-frequency AC power to the electrodeless discharge lamp via a second resonance circuit including at least a second inductance element and a second capacitance element, and the second resonance circuit. And a drive circuit for driving the switching element by the resonance operation of 1., the resonance frequency of the first resonance circuit and the resonance of the second resonance circuit at the time of starting the electrodeless discharge lamp. A frequency difference between the second inductor and a second frequency which is increased when the electrodeless discharge lamp is turned on .
At least a second element or the second capacitance element
A discharge lamp lighting device characterized in that a starting auxiliary circuit for changing one of the two is provided.
【請求項2】 前記始動補助回路は、前記無電極放電灯
に供給される電力を検出して動作するものであることを
特徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。
2. The starting auxiliary circuit includes the electrodeless discharge lamp.
The discharge lamp lighting device according to claim 1, wherein the discharge lamp lighting device operates by detecting electric power supplied to the device.
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