JP3409488B2

JP3409488B2 - 無電極放電灯点灯装置

Info

Publication number: JP3409488B2
Application number: JP1344295A
Authority: JP
Inventors: 大志城戸; 浩一大野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 2003-05-26
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JPH08203684A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスバルブ内に放電
ガスを封入した無電極放電灯に高周波電磁界を印加して
無電極放電灯を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】本発明に係る従来例として特開平６ー１
１１９７６号公報に示されたものがあり、その回路図を
図１３に、その動作波形図を図１４、図１５に示す。

【０００３】先ず、以下に回路構成について簡単に説明
する。交流電源ＡＣは、整流器ＤＢの交流入力端子に接
続されている。整流器ＤＢの直流出力端子には、平滑用
のコンデンサＣ０が接続されている。コンデンサＣ０の
両端には、バイポーラトランジスタよりなるスイッチン
グ素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路が接続されている。各スイ
ッチング素子Ｑ１，Ｑ２には、それぞれダイオードＤ
１，Ｄ２が逆並列接続されている。一方のスイッチング
素子Ｑ１の両端には、カップリングコンデンサＣ２と共
振用のインダクタＬ１とを介して、共振用のコンデンサ
Ｃ１１，Ｃ１２の直列回路が接続されている。コンデン
サＣ１１，Ｃ１２の直列回路の両端には、出力トランス
Ｔの１次巻線が接続されている。出力トランスＴの２次
巻線には、負荷Ｒ０が並列接続されている。各スイッチ
ング素子Ｑ１，Ｑ２の制御端子には、インダクタＬ１の
２次巻線が接続されており、インダクタＬ１に流れる振
動電流により、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオ
ン／オフされる。抵抗Ｒ１、コンデンサＣ４、ダイアッ
クＱ０、ダイオードＤ０は、インバータ回路の起動回路
を構成している。直流電源Ｅの平滑用のコンデンサＣ０
には、クランプ用の一方向導通素子（以下、ダイオード
と呼ぶ。）Ｄ３，Ｄ４の直列回路が図示された極性で並
列的に接続されている。ダイオードＤ３，Ｄ４の接続点
Ｘ１は、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の接続点Ｘ２に接続
されている。

【０００４】次に動作を簡単に説明する。電源を投入す
ると、交流電源ＡＣの交流電圧が整流器ＤＢにより全波
整流され、平滑用のコンデンサＣ０で平滑されて、直流
電圧に変換される。この直流電圧は、インバータ起動回
路の抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ４に充電され、コン
デンサＣ４の電圧がダイアックＱ０のブレークオーバ電
圧に達すると、ダイアックＱ０が導通する。これによ
り、コンデンサＣ４の電荷がスイッチング素子Ｑ２の制
御電極に供給されて、スイッチング素子Ｑ２がオンす
る。その後は、共振用のインダクタＬ１に流れる振動電
流がスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の制御電極に帰還され
て、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が交互にオン／オフさ
れる。インバータ回路により発振された高周波電力は、
出力トランスＴを介して負荷Ｒ０に供給される。

【０００５】図１４は負荷Ｒ０が正常であるときに、カ
ップリングコンデンサＣ２に流れる電流Ｉｃの動作波形
である。この場合、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の接続点
の電位が、直流電源Ｅの電位よりも低いので、クランプ
用のダイオードＤ３，Ｄ４はオンしない。スイッチング
素子Ｑ１，Ｑ２、ダイオードＤ３，Ｄ４には、図１４に
示す順番で電流Ｉｃが流れる。まず、スイッチング素子
Ｑ２がオンすると、平滑用のコンデンサＣ０からカップ
リングコンデンサＣ２を通り、コンデンサＣ１１，Ｃ１
２の直列回路と出力トランスＴと負荷Ｒ０の並列回路、
インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ２を経て、平滑用
のコンデンサＣ０に戻る経路で電流Ｉｃが流れる。次
に、スイッチング素子Ｑ２がオフすると、インダクタＬ
１から、ダイオードＤ１、カップリングコンデンサＣ２
を通り、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路と出力ト
ランスＴと負荷Ｒ０の並列回路を経て、インダクタＬ１
に戻る経路で電流Ｉｃが流れる。次に、スイッチング素
子Ｑ１がオンすると、カップリングコンデンサＣ２を電
源として、カップリングコンデンサＣ２から、スイッチ
ング素子Ｑ１、インダクタＬ１を通り、コンデンサＣ１
１，Ｃ１２の直列回路と出力トランスＴと負荷Ｒ０の並
列回路を経て、カップリングコンデンサＣ２に戻る経路
で電流が流れる。次に、スイッチング素子Ｑ１がオフす
ると、インダクタＬ１から、コンデンサＣ１１，Ｃ１２
の直列回路と出力トランスＴと負荷Ｒ０の並列回路を通
り、カップリングコンデンサＣ２、コンデンサＣ０、ダ
イオードＤ２を経て、インダクタＬ１に戻る経路で電流
Ｉｃが流れる。

【０００６】次に無負荷時には、ＬＣ共振による電流が
増加し、共振用のコンデンサＣ１１，Ｃ１２の接続点の
電位が上昇する。この電位が直流電源Ｅの電位よりも高
くなると、クランプ用のダイオードＤ３，Ｄ４がオン状
態となる。このときの動作波形は図１５に示すようにな
り、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、ダイオードＤ３，Ｄ
４には、図１５に示す順番で電流Ｉｃが流れる。まず、
スイッチング素子Ｑ１がオンのときは、カップリングコ
ンデンサＣ２を電源として、カップリングコンデンサＣ
２から、スイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ１を通
り、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回路と出力トラン
スＴと負荷Ｒ０の並列回路を経て、カップリングコンデ
ンサＣ２に戻る経路で電流Ｉｃが流れる。このとき、無
負荷であるため、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の共振電圧
が上昇し、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の接続点の電位
は、直流電源Ｅの電位より高くなろうとする。このた
め、カップリングコンデンサＣ２から、共振用のコンデ
ンサＣ１１、ダイオードＤ３を介して、カップリングコ
ンデンサＣ２に戻る経路で帰還電流が流れて、共振電圧
の上昇が防止される。次に、スイッチング素子Ｑ２がオ
ンすると、平滑用のコンデンサＣ０から、カップリング
カップリングコンデンサＣ２、共振用のコンデンサＣ１
１，Ｃ１２の直列回路と出力トランスＴと負荷Ｒ０の並
列回路を通り、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｑ２
を経て、コンデンサＣ０に戻る経路で電流Ｉｃが流れ
る。この場合も、無負荷であるため、コンデンサＣ１
１，Ｃ１２の接続点の電位が、直流電源Ｅの電位よりも
高くなろうとする。これにより、クランプ用のダイオー
ドＤ４がオンし、共振用のコンデンサＣ１１からカップ
リングカップリングコンデンサＣ２、平滑用のコンデン
サＣ０、ダイオードＤ４を通り、コンデンサＣ１１に戻
る経路で帰還電流が流れて、共振電圧の上昇が防止され
る。

【０００７】以上の様に構成したことにより、無負荷時
に共振電圧の上昇が防止されて、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２に流れる電流の大きさは、負荷時つまり正常状
態と略同一となる。また、放電灯の寿命末期時などの負
荷が軽くなった場合にも同様の動作を行う。なお、コン
デンサＣ１１，Ｃ１２の容量を非対称にし、電圧の分圧
比を変えることにより、トランスＴの出力電圧を自由に
設定できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラスバルブ
内部に放電ガスを封入した無電極放電灯を数ＭＨｚ〜数
１００ＭＨｚで点灯させる無電極点灯装置に、上記従来
例を用いると、高周波電源Ａと高周波電力供給用コイル
Ｋとの両方のインピーダンスの整合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源Ａの高周波
電力を伝達するマッチング回路が必要であるが、図１３
に示す回路にマッチング回路を付加すると、回路構成が
複雑になってしまう、という問題点が生じる。

【０００９】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、無電極放電灯の異常時及
びマッチング回路のインピーダンス不整合時などの異常
状態に、過電圧の発生及びスイッチング素子に過電流が
流れることなどを、簡単な回路構成で防止可能であると
共に、回路効率を向上可能な無電極放電灯点灯装置を提
供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１記載の発明によれば、ガラスバルブ内に
放電ガスを封入した無電極放電灯と、前記無電極放電灯
に沿って近接配置された高周波電力供給用コイルと、直
流電源からの供給を受けて前記高周波電力供給用コイル
に高周波電力を供給する高周波電源と、前記高周波電力
供給用コイル及び前記高周波電源の両方のインピーダン
ス整合をとるマッチング回路とを備えた無電極放電灯点
灯装置に於て、前記直流電源の両端に、少なくとも２つ
の一方向導通素子の直列回路を逆並列接続し、前記マッ
チング回路を、異常状態に発生する過電圧を分圧するイ
ンピーダンス素子の直列回路で構成すると共に、前記一
方向導通素子の接続点と前記インピーダンス素子の接続
点とを接続し、一方向導通素子により前記過電圧をクラ
ンプすることを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、一方向導通
素子の接続点とインピーダンス素子の接続点とに流れる
電流を検知して、高周波電源の出力電力を抑制する電源
回路を設けたことを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、一方向導通
素子の接続点とインピーダンス素子の接続点とに流れる
電流を検知して、点灯する補助光源を設けたことを特徴
とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、無電極放電灯の
異常時及びマッチング回路のインピーダンス不整合時な
どの異常状態に、マッチング回路に発生する過電圧をイ
ンピーダンス素子の直列回路で分圧し、例えばダイオー
ドの様な一方向導通素子の直列回路によりクランプし、
高周波電源に帰還する。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、無電極放電
灯の異常時及びマッチング回路のインピーダンス不整合
時などの異常状態に、マッチング回路に発生する過電圧
をインピーダンス素子の直列回路で分圧し、例えばダイ
オードの様な一方向導通素子の直列回路によりクランプ
し、クランプされた電圧を電源回路に充電し、電源回路
により高周波電源の出力電力を低下する。高周波電源の
出力電力が低下すると、無電極放電灯の光出力も低下し
て異常状態を報知する。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、無電極放電
灯の異常時及びマッチング回路のインピーダンス不整合
時などの異常状態に、マッチング回路に発生する過電圧
をインピーダンス素子の直列回路で分圧し、例えばダイ
オードの様な一方向導通素子の直列回路によりクランプ
し、クランプされた電圧を電源回路に充電し、電源回路
により補助電源を点灯し、異常状態を報知する。

【００１６】また、暗所始動時に於ても、例えばダイオ
ードの様な一方向導通素子の直列回路によりクランプさ
れた電圧を電源回路に充電し、電源回路により補助電源
を点灯する。補助電源の光は無電極放電灯に照射され、
光電効果により無電極放電灯内部のイオン量が増加し
て、無電極放電灯を点灯させる。

【００１７】

【実施例】

（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。

【００１８】本回路は無電極放電灯点灯装置であり、無
電極放電灯Ｌａと、直流電源を交流の高周波電力に変換
する高周波電源Ａと、高周波電源Ａの出力端に接続され
ると共に、無電極放電灯Ｌａに近接配置される高周波電
力供給用コイルＫと、少なくともインピーダンス素子Ｚ
１１，Ｚ２の直列回路からなると共に、高周波電力供給
用コイルＫと高周波電源Ａ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マッチング回路Ｂとから構
成され、高周波電源Ａから高周波電力供給用コイルＫに
高周波電流を流すことにより、高周波電力供給用コイル
Ｋ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。

【００１９】そして、ダイオードＤ３，Ｄ４の接続点Ｘ
１とインピーダンス素子Ｚ１，Ｚ２の接続点Ｘ２とを接
続することにより、ダイオードＤ３，Ｄ４によりマッチ
ング回路Ｂに発生する過電圧をクランプして高周波電源
Ａに帰還する様に構成したものである。

【００２０】図２に具体回路を示す。図１３に示した従
来例と異なる点は、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の直列回
路の代わりにコンデンサＣ１を設け、コンデンサＣ１及
び高周波電力供給用コイルＫの間に挿入されたコンデン
サＣ３と高周波電力供給用コイルＫに並列接続されたコ
ンデンサＣ５１，Ｃ５２の直列回路とからなるマッチン
グ回路Ｂを設け、ダイオードＤ３，Ｄ４の接続点Ｘ１と
コンデンサＣ５１，Ｃ５２の接続点Ｘ２とを接続するこ
とにより、コンデンサＣ１１，Ｃ１２に発生する過電圧
をダイオードＤ３，Ｄ４でクランプして高周波電源Ａに
帰還する様に構成したことであり、その他の従来例と同
一構成には同一符号を付すことにより説明を省略する。
なお、コンデンサＣ５１，Ｃ５２を、図１に示すインピ
ーダンス素子Ｚ１，Ｚ２としている。

【００２１】また、カップリングコンデンサＣ２の働き
をコンデンサＣ３に共用させて、カップリングコンデン
サＣ２を省略してもよい。

【００２２】（実施例２）本発明に係る第２実施例の回
路図を図３に示す。

【００２３】図２に示した第１実施例と異なる点は、コ
ンデンサＣ５１，Ｃ５２の直列回路の代わりにインダク
タンス素子Ｌ２，Ｌ３の直列回路を設け、高周波電力供
給用コイルＫの両端にコンデンサＣ５を接続し、ダイオ
ードＤ３，Ｄ４の接続点Ｘ１とインダクタンス素子Ｌ
２，Ｌ３の接続点Ｘ２とを接続することにより、インダ
クタンス素子Ｌ２，Ｌ３に発生する過電圧をダイオード
Ｄ３，Ｄ４でクランプして高周波電源Ａに帰還する様に
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。なおコン
デンサＣ３は、図２に示すカップリングコンデンサＣ２
の働きをも共用する。

【００２４】また、インダクタンス素子Ｌ２，Ｌ３の直
列回路の代わりに、図４に示す様に抵抗Ｒ２，Ｒ３の直
列回路を設けた構成でも、インダクタンス素子Ｌ３の代
わりに図５に示す様にコンデンサＣ６設けた構成でもよ
い。さらに、図６に示す様に、インダクタンス素子Ｌ
２，Ｌ３の直列回路の代わりに、コンデンサＣ３に直列
に且つコンデンサＣ３，Ｃ５と高周波電力供給用コイル
Ｋとの間にコンデンサＣ７，Ｃ８の直列回路を設け、接
続点Ｘ２をコンデンサＣ７，Ｃ８の接続点Ｘ２とした構
成でも、図７に示す様に、インダクタンス素子Ｌ２，Ｌ
３の直列回路の代わりに中間タップを設けた高周波電力
供給用コイルＫを用いた構成でもよい。

【００２５】上記第１、第２実施例に示した様に構成し
たことにより、無電極放電灯の異常時及びマッチング回
路のインピーダンス不整合時などの異常状態に、過電圧
の発生及びスイッチング素子に過電流が流れることを防
止できると共に、回路効率を向上できる。

【００２６】（実施例３）本発明に係る第３実施例の回
路図を図８に示す。

【００２７】図２に示した第１実施例と異なる点は、接
続点Ｘ１及び接続点Ｘ２の間に接続された２次巻線ｎ２
を有するトランスＴ２と、ダイオードＤ５，抵抗Ｒ３，
コンデンサＣ９の直列接続から構成されると共に、トラ
ンスＴ２の２次巻線ｎ２の両端電圧を検出してコンデン
サＣ９を充電する電源回路４と、コンデンサＣ９の両端
電圧ＶＣ９を電源とすると共に、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２の駆動用駆動回路１を制御する制御回路２とを
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。

【００２８】次に動作を簡単に説明する。上述の様な異
常状態に於てコンデンサＣ５１，Ｃ５２に発生する過電
圧を、ダイオードＤ３，Ｄ４でクランプすることによ
り、トランスＴ２の１次巻線ｎ１には電流が流れ、トラ
ンスＴ２の２次巻線ｎ２に２次電圧を発生させる。トラ
ンスＴ２の２次電圧を電源回路４で整流平滑することに
より電圧ＶＣ９を得て、電圧ＶＣ９により制御回路２を
起動する。制御回路２は、無電極放電灯Ｌａの光出力が
低下する様に駆動回路１を制御する。無電極放電灯Ｌａ
の光出力が低下することにより異常状態を報知すること
ができる。

【００２９】正常動作時に於ては、コンデンサＣ５１，
Ｃ５２には過電圧が発生せず、トランスＴ２の１次巻線
ｎ１には電流が流れないので、電圧ＶＣ９も上昇せず、
よって制御回路２は動作しない。

【００３０】（実施例４）本発明に係る第４実施例の回
路図を図９に示すと共に、図８に示した第３実施例と異
なる点を以下に説明し、その他の第３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。

【００３１】図８の回路に於けるＥ０の代わりに、イン
ダクタンス素子Ｌ０，ダイオードＤ０，スイッチング素
子Ｑ０から構成される所謂昇圧チョッパ回路５の出力電
圧を高周波電源Ａの電源としている。つまり昇圧チョッ
パ回路５は、交流電源ＡＣを整流平滑した電圧よりも昇
圧してコンデンサＣ０に充電し、コンデンサＣ０の両端
電圧Ｖｄｃを高周波電源Ａの電源としている。昇圧チョ
ッパ回路５のスイッチング素子Ｑ０は、チョッパ制御回
路３により制御されている。チョッパ制御回路３の電源
は、インダクタンス素子Ｌ０の２次巻線ｎ２に発生した
２次電圧を、ダイオードＤ６，抵抗Ｒ５，コンデンサＣ
１０からなる電源回路６で整流平滑することにより得る
電圧ＶＣ１０としている。インダクタンス素子Ｌ１の代
わりに２次巻線ｎ２，３次巻線ｎ３を有するトランスＴ
３を設け、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介してトランスＴ３の２次
巻線ｎ２，３次巻線ｎ３を、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ
２の各々のベース端子に接続して、スイッチング素子Ｑ
１，Ｑ２の各々を自励動作させる。異常状態に於て
は、ダイオードＤ３，Ｄ４でクランプされた過電圧によ
り、トランスＴ２の２次巻線ｎ２に発生する誘起電圧が
電圧ＶＣ９を上昇させ、抵抗Ｒ４を介してスイッチング
素子Ｑ３をオンする。スイッチング素子Ｑ３は、チョッ
パ制御回路３の制御端子・グランド間を短絡してチョッ
パ制御回路３の動作を停止し、昇圧チョッパ回路５を停
止する。この為に、コンデンサＣ０には交流電源ＡＣを
整流平滑した電圧しか充電されず、高周波電源Ａの電源
電圧が低下して、高周波電源Ａの出力が低下し、無電極
放電灯Ｌａの光出力が低下する。そして、異常状態を報
知することができる。

【００３２】上記第３，４実施例に示した様に構成した
ことにより、異常状態を報知すると共に、正常動作時の
回路効率を向上することが可能となる。

【００３３】（実施例５）本発明に係る第５実施例の回
路図を図１０に示す。

【００３４】図８に示した第３実施例と異なる点は、イ
ンダクタンス素子Ｌ１の代わりに、２次巻線ｎ２，３次
巻線ｎ３を有するトランスＴ３を設け、トランスＴ３の
２次巻線ｎ２，３次巻線ｎ３各々を抵抗Ｒ１，Ｒ２を介
してスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のベースに接続し、ス
イッチング素子Ｑ１，Ｑ２を自励動作すると共に、コン
デンサＣ９の両端に抵抗Ｒ１８を介して補助光源（例え
ば白熱電球）Ｌｐを設けたことであり、その他の第３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。

【００３５】一般に無電極放電灯はフィラメントを有し
ない為に、未動作の状態で暗所に長時間放置された後に
暗所で点灯を試みる、つまり暗所始動を行うと、通常時
に比べて始動性が低下し、点灯しにくくなるという現象
が生じる。

【００３６】本実施例に於ては、補助光源Ｌｐの光が無
電極放電灯Ｌａに届く範囲に補助光源Ｌｐを配置する。
そして、暗所始動時の未点灯状態、つまり無負荷状態に
はマッチング回路Ｂに発生する過電圧をダイオードＤ
３，Ｄ４でクランプして、電源回路４により電圧ＶＣ９
を上昇する。電圧ＶＣ９が上昇することにより補助光源
Ｌｐが点灯する。補助光源Ｌｐの光は無電極放電灯Ｌａ
に照射され、光電効果により無電極放電灯Ｌａ内部のイ
オン量が増加して、やがて無電極放電灯Ｌａが点灯す
る。無電極放電灯Ｌａが点灯するとマッチング回路Ｂに
は過電圧が発生しなくなるので、電圧ＶＣ９の低下と共
に補助光源Ｌｐは消灯する。

【００３７】この様に構成したことにより、補助光源Ｌ
ｐの点灯で無電極放電灯Ｌａの異常状態を報知し、正常
動作時の回路効率を向上すると共に、補助光源Ｌｐの点
灯で無電極放電灯Ｌａの暗所始動を補助することが可能
となる。

【００３８】（実施例６）本発明に係る第６実施例の回
路図を図１１に示す。

【００３９】本回路は、図２に示した第１実施例の回路
をより具体的にしたものであり、図２に示した第１実施
例と異なる点を以下に説明し、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。

【００４０】昇圧チョッパ回路５は、インダクタンス素
子Ｌ１２，コンデンサＣ２７，コンデンサＣ２８からな
るフィルター回路Ｆ１及び整流器ＤＢを介して交流電源
ＡＣを整流平滑した電圧よりも昇圧してコンデンサＣ０
に充電し、インダクタンス素子Ｌ１３，コンデンサＣ２
１からなるフィルター回路Ｆ２を介してコンデンサＣ０
の両端電圧Ｖｄｃを高周波電源Ａの電源としている。昇
圧チョッパ回路５のスイッチング素子Ｑ０は、チョッパ
制御回路３により制御されている。

【００４１】コンデンサＣ１には２次巻線ｎ２，３次巻
線ｎ３を有するトランスＴ１０が直列接続され、トラン
スＴ１０の２次巻線ｎ２は抵抗Ｒ１９を介してスイッチ
ング素子Ｑ１のゲート・ソース間に接続され、トランス
Ｔ１０の３次巻線ｎ３はスイッチング素子Ｑ２のゲート
・ソース間に接続されており、トランスＴ１０の２次巻
線ｎ２，３次巻線ｎ３に発生する誘起電圧によりスイッ
チング素子Ｑ１，Ｑ２を自励動作させる。

【００４２】コンデンサＣ５１，Ｃ５２に発生する過電
圧はカップリングコンデンサＣ２６を介してダイオード
Ｄ３，Ｄ４でクランプされる。抵抗Ｒ１９に並列接続さ
れたダイオードＤ１８は、抵抗Ｒ１９の正方向の電圧降
下を防止し、コンデンサＣ２３はスイッチング素子Ｑ１
起動時のスイッチング素子Ｑ１のゲート電圧の立ち上が
りを良くする。なお、コンデンサＣ２３，ダイオードＤ
１８，カップリングコンデンサＣ２６はなくてもよい。

【００４３】スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間
には、コンデンサＣ２５，インダクタンス素子Ｌ１４の
共振回路が並列接続され、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２
の各々のゲート・ソース間には、保護用ツェナーダイオ
ードＺＤ１，ＺＤ２の直列回路及びツェナーダイオード
ＺＤ３，ＺＤ４の直列回路が並列接続されている。マッ
チング回路Ｂを構成するコンデンサＣ３に並列に抵抗Ｒ
２０が接続されている。

【００４４】また高周波電源Ａを起動させる起動回路７
は、抵抗Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８，コンデンサＣ２２，
ダイオードＤ１７，Ｄ１９，ダイアックＱ１３より構成
される。

【００４５】次に起動回路７の動作を簡単に説明する。
コンデンサＣ０の両端電圧ＶｄｃはコンデンサＣ２２を
充電してコンデンサＣ２２の両端電圧ＶＣ２２を上昇す
る。コンデンサＣ２２の両端電圧ＶＣ２２がダイアック
Ｑ１３のブレークオーバー電圧を越えると、ダイアック
Ｑ１３をオンしてスイッチング素子Ｑ１のゲート電圧を
上昇させてスイッチング素子Ｑ１をオンし、コンデンサ
Ｃ０→インダクタンス素子Ｌ１３→スイッチング素子Ｑ
１→インダクタンス素子Ｌ１→コンデンサＣ１→トラン
スＴ１０の１次巻線ｎ１→コンデンサＣ０の閉回路で電
流が流れる。トランスＴ１０の１次巻線ｎ１に電流が流
れることによりトランスＴ１０の２次巻線ｎ２，３次巻
線ｎ３に誘起電圧を発生させ、スイッチング素子Ｑ１，
Ｑ２を交互にオンオフする。

【００４６】スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を交互にオン
オフして高周波電源Ａを発振すると、スイッチング素子
Ｑ１のオン時に、コンデンサＣ０→インダクタンス素子
Ｌ１３→スイッチング素子Ｑ１→抵抗Ｒ１８→ダイオー
ドＤ１７→抵抗Ｒ１７→コンデンサＣ０の閉回路で電流
が流れ、コンデンサＣ２２は起動時とは逆向きに充電さ
れ、コンデンサＣ２２の両端電圧ＶＣ２２は反転するの
で、起動回路７は停止する。

【００４７】（実施例７）本発明に係る第７実施例の回
路図を図１２に示す。

【００４８】本実施例は高周波電源Ａを増幅回路で構成
したものであり、図２に示した第１実施例と異なる点を
以下に説明し、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。

【００４９】図２の回路に於けるＥ０の代わりに、スイ
ッチング素子Ｑ３０，インダクタンス素子Ｌ３１，ダイ
オードＤ３０から構成される所謂降圧チョッパ回路８の
出力電圧Ｖｄｃを高周波電源Ａの電源としている。つま
り降圧チョッパ回路８は、インダクタンス素子Ｌ３０，
コンデンサＣ３０からなるフィルター回路Ｆ３を介して
交流電源ＡＣを整流平滑した電圧よりも降圧してコンデ
ンサＣ０に充電し、インダクタンス素子Ｌ５２，コンデ
ンサＣ７１からなるフィルター回路Ｆ４を介してコンデ
ンサＣ０の両端電圧Ｖｄｃを高周波電源Ａの電源として
いる。降圧チョッパ回路８のスイッチング素子Ｑ３０
は、チョッパ制御回路９により制御されている。フィル
ター回路Ｆ４の出力端に過電圧保護用ツェナーダイオー
ドＺＤ５１を接続している。

【００５０】高周波電源Ａは、発振回路１０の発振出力
を第１のプリアンプ１１、第２のプリアンプ１２、メイ
ンアンプ１３を介して高周波増幅する。

【００５１】発振回路１０は水晶振動子Ｙを用いたもの
であり、スイッチング素子Ｑ５１，コンデンサＣ５３〜
Ｃ５５，Ｃ７２，抵抗Ｒ５１〜Ｒ５５により構成され
る。電圧Ｖｄｃが印加されると、水晶振動子Ｙで発生し
た信号をスイッチング素子Ｑ５１のベースに入力して増
幅、帰還し、スイッチング素子Ｑ５１のエミッタに発生
する電圧をコンデンサＣ５４，Ｃ５５，抵抗Ｒ５４，Ｒ
５５で分圧して、第１のプリアンプ１１に発振出力を供
給する。発振回路１０の発振出力を増幅する第１のプリ
アンプ１１は、スイッチング素子Ｑ５２，インダクタン
ス素子Ｌ５４，コンデンサＣ５６，抵抗Ｒ５６，Ｒ５７
により構成される。第１のプリアンプ１１の出力を更に
高周波増幅する第２のプリアンプ１２は、スイッチング
素子Ｑ５３，インダクタンス素子Ｌ５６，コンデンサＣ
５７，抵抗Ｒ５８により構成される。第２のプリアンプ
１２の出力を更に高周波増幅するメインアンプ１３は、
スイッチング素子Ｑ５４，インダクタンス素子Ｌ５８，
コンデンサＣ６７により構成される。なお、コンデン
サＣ５９はフィルタ回路Ｆ５を、インダクタンス素子Ｌ
５５，コンデンサＣ６０はフィルター回路Ｆ６を、イン
ダクタンス素子Ｌ５７，コンデンサＣ６２はフィルター
回路Ｆ７を、インダクタンス素子Ｌ５３，コンデンサＣ
６１はフィルター回路Ｆ８を構成する。

【００５２】上記第６、第７実施例に示した様に構成し
たことにより、無電極放電灯の異常時及びマッチング回
路のインピーダンス不整合時などの異常状態に、過電圧
の発生及びスイッチング素子に過電流が流れることを防
止できると共に、回路効率を向上できる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、無電極放
電灯の異常時及びマッチング回路のインピーダンス不整
合時などの異常状態に、過電圧の発生及びスイッチング
素子に過電流が流れることを防止可能であると共に、回
路効率を向上可能な無電極放電灯点灯装置を提供でき
る。

【００５４】請求項２記載の発明によれば、無電極放電
灯の異常時及びマッチング回路のインピーダンス不整合
時などの異常状態を報知すると共に、正常動作時の回路
効率を向上することが可能な無電極放電灯点灯装置を提
供できる。

【００５５】請求項３記載の発明によれば、無電極放電
灯の異常時及びマッチング回路のインピーダンス不整合
時などの異常状態を報知し、正常動作時の回路効率を向
上すると共に、無電極放電灯の暗所始動を補助すること
が可能な無電極放電灯点灯装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のブロック構成図であ
る。

【図２】上記実施例に係る具体回路を示す回路図であ
る。

【図３】本発明に係る第２実施例を示す回路図である。

【図４】上記実施例に係る第２の回路図である。

【図５】上記実施例に係る第３の回路図である。

【図６】上記実施例に係る第４の回路図である。

【図７】上記実施例に係る第５の回路図である。

【図８】本発明に係る第３実施例を示す回路図である。

【図９】本発明に係る第４実施例を示す回路図である。

【図１０】本発明に係る第５実施例を示す回路図であ
る。

【図１１】本発明に係る第６実施例を示す回路図であ
る。

【図１２】本発明に係る第７実施例を示す回路図であ
る。

【図１３】本発明に係る従来例を示す回路図である。

【図１４】上記従来例に係る動作波形図である。

【図１５】上記従来例に係る別の動作波形図である。

【符号の説明】

Ａ高周波電源Ｂマッチング回路ＤダイオードＫ高周波電力供給用コイルＬａ無電極放電灯Ｌｐ補助光源Ｘ接続点Ｚインピーダンス素子４電源回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−40395（ＪＰ，Ａ) 特開平３−40396（ＪＰ，Ａ) 特開平６−111976（ＪＰ，Ａ) 特開平６−111967（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−91588（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−159209（ＪＰ，Ｕ) (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】ガラスバルブ内に放電ガスを封入した無
電極放電灯と、前記無電極放電灯に沿って近接配置され
た高周波電力供給用コイルと、直流電源からの供給を受
けて前記高周波電力供給用コイルに高周波電力を供給す
る高周波電源と、前記高周波電力供給用コイル及び前記
高周波電源の両方のインピーダンス整合をとるマッチン
グ回路とを備えた無電極放電灯点灯装置に於て、前記直
流電源の両端に、少なくとも２つの一方向導通素子の直
列回路を逆並列接続し、前記マッチング回路を、異常状
態に発生する過電圧を分圧するインピーダンス素子の直
列回路で構成すると共に、前記一方向導通素子の接続点
と前記インピーダンス素子の接続点とを接続し、一方向
導通素子により前記過電圧をクランプすることを特徴と
する無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】前記一方向導通素子の接続点と前記イン
ピーダンス素子の接続点とに流れる電流を検知して、高
周波電源の出力電力を抑制する電源回路を設けたことを
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】前記一方向導通素子の接続点と前記イン
ピーダンス素子の接続点とに流れる電流を検知して、点
灯する補助光源を設け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。