JP3419034B2 - 無電極放電ランプ点灯装置 - Google Patents
無電極放電ランプ点灯装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無電極放電ランプの周
囲に巻かれた励起コイルからランプ内のプラズマリング
に磁気的に高周波電力を供給してランプを点灯させる無
電極放電ランプ点灯装置に関し、特に始動回路を改良し
てランプを安定に始動できるようにした無電極放電ラン
プ点灯装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】特に高周波駆動される無電極放電ランプ
は、高効率、高輝度、高演色、長寿命などの優れた特性
を合せ持つ放電ランプである。この無電極放電ランプを
点灯させるには、ランプの周囲に巻かれる励起コイルの
他に、高電圧発生用の始動回路を必要とする。図５のブ
ロック図に、この無電極放電ランプを点灯させるための
従来から知られる点灯装置を示す。この図で、商用交流
電源１は整流回路２で直流電源に変換されたあと、イン
バータ３でたとえば１３．５６ＭＨｚの高周波電源に変
換される。このインバータ３は、ドライブ回路４によっ
て駆動されるスイッチング素子５ａ，５ｂからなるハー
フブリッジ形に構成されている。このインバータ３の出
力端子間には、第１のコンデンサ６を介して励起コイル
７が接続され、主回路を構成するこの励起コイル７には
第２のコンデンサ８が並列に接続される。この励起コイ
ル７は、ランプの周囲に数ターン（たとえば２ターン）
巻き付けられる。また、励起コイル７には、コンデンサ
９、始動用コイル１０とコンデンサ１１との並列共振回
路部および始動用スイッチ１２の直列回路によって構成
される始動回路１３Ａが並列に接続されている。コンデ
ンサ９と並列共振回路部との接続点である高電圧発生点
は、ランプ１４のガスプローブ１４ｂに始動用電極２６
を介して接続されている。無電極放電ランプ１４は、ア
ークチューブとなるメインチューブ１４ａ内に放電性ガ
スとなるたとえばクリプトン（Ｋｒ）が２５０トル（ｔ
ｏｒｒ）封入されているとともに、ＮａＩ、ＣｅＩが封
入されている。このメインチューブ１４ａの頂部から
は、メインチューブ１４ａと隔壁で隔てられた始動用エ
ネルギ注入管部をなすガスプローブ１４ｂが延びてい
る。このプローブ１４ｂ内には、クリプトンが１０ｔｏ
ｒｒ程度封入されている。 【０００３】このように構成される無電極放電ランプ点
灯装置では、始動時にスイッチ１２をオンしてインバー
タ３から主回路と始動回路１３Ａに高周波電力を供給す
ると、始動回路１３Ａで発生した高電圧がガスプローブ
１４ｂに印加される。これにより、ガスプローブ１４ｂ
内のガスが放電破壊して、メインチューブ１４ａ内のガ
スをグロー放電状態に導き、主回路によってチューブ１
４ａ内にプラズマリングが形成される。このプラズマリ
ングの形成が図示しない検出回路によって検出される
と、この検出信号を受けて始動用スイッチ１２がオフさ
れる。以降、励起コイル７から磁気的に結合するプラズ
マリングに点灯用電力が供給され、ランプ１４が高周波
点灯される。 【０００４】なお、始動用の高電圧を発生するにあたっ
ては、図５に示したような共振回路を用いるのではな
く、図６に示すように昇圧トランスＴを用いた始動回路
１３Ｂも知られている。この始動回路１３Ｂでは、コン
デンサ９、昇圧トランスＴの一次巻線Ｔ１とコンデンサ
１１の並列共振回路部、始動用スイッチ１２からなる直
列回路が励起コイル７に並列に接続され、昇圧トランス
Ｔの二次巻線Ｔ２から始動用の高電圧をガスプローブ１
４ｂに印加できるようになっている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
点灯装置ではコンデンサ９，１１がチューニング用とし
て用いられ、コンデンサ９，１１によって始動回路１３
Ａ，１３Ｂの共振の度合を変えることにより、主回路と
始動回路１３Ａ，１３Ｂへの電力の配分を変えたり、始
動回路動作中における主回路と始動回路１３Ａ，１３Ｂ
との合成インピーダンスを高周波電源にマッチングさせ
ることができるようになっている。図７は、たとえばコ
ンデンサ９の容量Ｃsts を変化させたときの励起コイル
７に流れるメイン電流の特性カーブＫと始動回路１３
Ａ，１３Ｂからランプ１４内に流入する始動電流の特性
カーブＪの変化をプロットしたものである。この図で、
動作点のＡ点は始動回路１３Ａ，１３Ｂが共振条件に近
付きすぎた場合である。このような条件では、主回路に
流れるメイン電流が少なくなり、ランプ１４内の周回電
流が不足するため、グロー放電からアーク放電に転移で
きず、メインチューブ１４ａ内にプラズマリングが形成
されなくなる。また、始動電流が過大となるため、ガス
プローブ１４ｂとメインチューブ１４ａとの隔壁を局部
的に加熱してしまい、ピンホールを生じさせるという危
険性もある。一方、動作点を始動回路１３Ａ，１３Ｂの
共振条件から遠のいたＣ点とした場合は、逆に始動電流
が不足するため、ランプの始動条件が悪化する。したが
って、ランプを良好に始動させるためには、動作点をＡ
点とＣ点に挟まれたＢ点とする必要がある。ところが、
この動作点（Ｂ点）は共振カーブの肩の部分に相当する
ため、わずかな容量変化でも特性が大きく変化してしま
う。さらに位相もこの地点で大きく変化するため、高周
波電源とランプ負荷とのマッチング状態も敏感に変化す
ることになる。したがって、通常の始動コイル７や昇圧
トランスＴを用いた場合は、安定な動作を得ようとする
と、±１％程度の精度を有するＬＣ素子を使用する必要
があり、生産性に問題が出てくるとともに、長期に亙る
点灯装置の信頼性確保が困難になる。 【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、ランプを
安定に始動できるようにするとともに、装置の信頼性を
向上できる無電極放電ランプ点灯装置を提供することを
目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明による無電極放電ランプ点灯装置は、直流電源
を高周波電源に変換するインバータと、このインバータ
の出力端子間に第１のコンデンサを介して接続され、少
なくとも第２のコンデンサが並列に接続される励起コイ
ルと、ランプチューブを有し、ランプチューブ内に少な
くとも放電性ガスまたは蒸気が封入され、上記励起コイ
ルの発生磁束によって放電を形成する無電極放電ランプ
と、始動用コイルを有する共振回路部または昇圧トラン
スを有する共振回路部が始動用スイッチを介して上記励
起コイルに並列に接続され、無電極放電ランプに始動用
の高電圧を印加する始動回路とを備え、この始動回路の
上記共振回路部のＱを下げて共振のカーブをなだらかに
する抵抗分を得られるように、シールドケースまたは金
属部材を前記始動コイルに近接させて設けたことを特徴
とする。 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【作用】上述した構成によれば、始動回路の共振回路部
に近接させて、シールドケースまたは金属部材が設けら
れているので、これによって始動コイルまた昇圧トラン
スのインダクタンスを減少させるか、金属部材に誘起さ
れるうず電流損を利用でき、共振回路部のＱが下がり、
共振カーブがなだらかとなる。これにより、動作点が安
定し回路素子のわずかなバラツキに影響を受けなくな
る。 【００１１】なお、メイン回路のＱを下げても同様な効
果が期待できるが、メイン回路の抵抗成分の増大はその
まま損失の増大につながるとともに、インバータのスイ
ッチング素子の負担が重くなり、故障の発生を招きやす
くするなどの理由から好もしくない。 【００１２】 【実施例】以下、本発明による無電極放電ランプ点灯装
置の具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。な
お、説明にあたっては従来例と同様部分に同一符号を付
して、重複する部分の説明を一部省略する。図１のブロ
ック図に、この点灯装置の一実施例を示す。この図で、
直流電源を高周波電源に変換して取り出すハーフブリッ
ジ形のインバータ３の出力端子間には、第１のコンデン
サ６を介して励起コイル７が接続され、この励起コイル
７に並列に第２のコンデンサ８が接続されている。 【００１３】励起コイル７の両端には、第３のコンデン
サ９に、始動用コイル１０および第４のコンデンサ１１
からなる並列共振回路部１６を直列接続してなる直並列
共振回路が、始動用スイッチ１２を介して並列に接続さ
れている。また、並列共振回路部１６にはこの共振回路
部のＱ（先鋭度）を下げて、共振カーブをなだらかにす
るための抵抗素子１５が並列に接続されている。高電圧
発生点となる第３のコンデンサ９と並列共振回路部１６
との接続点は、無電極放電ランプ１４の始動用エネルギ
注入管部をなすガスプローブ１４ｂに始動用電極２６を
介して接続されている。ここで、第３のコンデンサ９、
抵抗素子１５を含む並列共振回路部１６、始動用スイッ
チ１２は、始動回路１８を構成している。 【００１４】このように並列共振回路部１６に並列にダ
ンピング用の抵抗素子１５を並列に接続したことによ
り、図２に示すようにコンデンサ９の容量Ｃsts を変化
させたときの始動電流とメイン電流の各共振カーブＪ
１，Ｋ１は、従来の共振カーブＪ２，Ｋ２に比べてなだ
らかな特性とすることができる。これにより適正な始動
電流とメイン電流を確保する場合に、従来における始動
範囲Ｘ２に比べてより広い始動範囲Ｘ１が得られ、共振
カーブＪ１，Ｋ１もなだらかなことからコンデンサ９，
１１や始動コイル１０のバラツキに左右されない安定な
動作を確保できる。 【００１５】つぎに、このように構成されている無電極
放電ランプ点灯装置の動作を説明する。ランプ１４を始
動させようとするときは、始動用スイッチ１２をオンし
て、インバータ３から主回路と始動用の直並列共振回路
に電力を供給する。これにより高電圧発生点に現れた高
電圧が、ランプ１４のガスプローブ１４ｂに印加される
ので、メインチューブ１４ａ内にグロー放電が誘引さ
れ、励起コイル７からのエネルギを受けてメインチュー
ブ１４ａ内にプラズマリングの１ターンが形成される。
このプラズマリングの形成が検出された時点で、始動用
スイッチ１２が開かれ、励起コイル７と磁気的に結合す
るプラズマリングを介してメインチューブ１４ａ内に点
灯用の電力が供給される。この点灯装置では、ランプ始
動時にメインチューブ１４ａ内をグロー放電に導くため
の十分始動電流を確保できるとともに、プラズマリング
を形成するために必要な十分なメイン電流を確保できる
ので、ランプを安定に始動できる。また、始動直後から
点灯状態へのランプの立ち上げを良好に行なうことがで
きる。 【００１６】つぎに、この点灯装置の主回路と始動回路
部分の具体的な構成を図３に基づいて説明する。インバ
ータ３に直列接続されるコンデンサ６には、積層セラミ
ック高圧コンデンサが用いられる。ランプ１４に巻かれ
た励起コイル７に並列接続されるコンデンサ８は、コイ
ル７に一体な６５×１３０ｍｍのアルミ板２０間に厚さ
0.1 ｍｍの銅板を挟み、さらに銅板間に厚さ０．３５ｍ
ｍのフッ素樹脂シートなどからなる絶縁シートを挟み込
むことで構成されている。コンデンサ９は、銅円板２１
と高電位側のアルミ板２０との間に形成され、銅円板２
１の下面部にはフッ素樹脂シートなどの絶縁シート２２
が貼り付けられている。この銅円板２１には調整ねじ２
３がバー２４を介して取り付けてあり、この調整ねじ２
３により銅円板２１の位置を変えることにより、コンデ
ンサ９の容量を微調できるようになっている。２５はス
ペーサである。この銅円板２１に接続されるバー２４
は、始動用コイル１０に接続されているとともに、ラン
プ１４のガスプローブ１４ｂに始動用電極２６を介して
接続されている。始動用コイル１０の周囲には、シール
ドケース２７が取り付けられており、このシールドケー
ス２８によってストレイ容量などによるチューニングの
ずれを防止しているとともに、コンデンサ１１の並列容
量を形成している。始動用コイル１０の他端は、始動用
スイッチ１２をなすリレーＲＹを介して主回路の接地側
に接続されている。バー２４と始動コイル１０の他端間
には、ダンピング用の抵抗素子１５が接続されている。 【００１７】図４に、実際の装置に用いられている各素
子の定数を第１の例および第２の例の２例について示し
た。ここで、コンデンサ６，８の静電容量はＣs ，Ｃp
であり、励起コイル７のインダクタンスがＬ、コイル７
の内部抵抗がＲである。また始動用コイル１０のインダ
クタンスがＬstであり、コンデンサ９，１１の静電容量
がそれぞれＣstp ，Ｃsts であり、抵抗素子１５の抵抗
値がＲstである。 【００１８】なお、上述した実施例では、並列共振回路
部１６のＱを下げる手段として抵抗素子１５を用いてい
るが、この共振回路部１６に等価的に抵抗成分を並列接
続する手段としては、シールドケース２７を始動用コイ
ル１０により密着して配するか、別の金属部材を始動用
コイル１０の近傍に配することによるコイル１０のイン
ダクタンスＬstの減少や、シールドケース２７または金
属部材に誘起されるうず電流損を利用することにより行
なうことができる。また、他の手段としては始動用コイ
ル内のコアの磁束飽和を利用する方法もある。また、本
発明は図６に示すような昇圧トランスＴを用いた始動回
路１３Ｂを有する点灯装置にも適用できる。また、商用
交流電源１と整流回路２の間にノイズフィルタを設ける
とともに、整流回路２とインバータ３の間に低歪入力電
源回路を設けてもよい。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、始
動回路を構成する共振回路部のＱを下げて、共振カーブ
をややなだらかとしたので、回路素子の微妙なバラツキ
に影響されることのない動作点の安定な始動回路を得る
ことができる。これにより始動回路は回路素子の精度に
影響されなくなり、ランプ始動時に十分な始動電流とメ
イン電流を放電ランプに供給することができるので、良
好にランプを始動できるとともに、始動直後のランプの
点灯状態への立ち上げを良好に行なえる。また、始動回
路に高精度の回路素子を用いる必要がないことは、生産
性を高められるとともに、長期に亙って動作が安定な信
頼性の高い点灯装置を提供できるという利点がある。
囲に巻かれた励起コイルからランプ内のプラズマリング
に磁気的に高周波電力を供給してランプを点灯させる無
電極放電ランプ点灯装置に関し、特に始動回路を改良し
てランプを安定に始動できるようにした無電極放電ラン
プ点灯装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】特に高周波駆動される無電極放電ランプ
は、高効率、高輝度、高演色、長寿命などの優れた特性
を合せ持つ放電ランプである。この無電極放電ランプを
点灯させるには、ランプの周囲に巻かれる励起コイルの
他に、高電圧発生用の始動回路を必要とする。図５のブ
ロック図に、この無電極放電ランプを点灯させるための
従来から知られる点灯装置を示す。この図で、商用交流
電源１は整流回路２で直流電源に変換されたあと、イン
バータ３でたとえば１３．５６ＭＨｚの高周波電源に変
換される。このインバータ３は、ドライブ回路４によっ
て駆動されるスイッチング素子５ａ，５ｂからなるハー
フブリッジ形に構成されている。このインバータ３の出
力端子間には、第１のコンデンサ６を介して励起コイル
７が接続され、主回路を構成するこの励起コイル７には
第２のコンデンサ８が並列に接続される。この励起コイ
ル７は、ランプの周囲に数ターン（たとえば２ターン）
巻き付けられる。また、励起コイル７には、コンデンサ
９、始動用コイル１０とコンデンサ１１との並列共振回
路部および始動用スイッチ１２の直列回路によって構成
される始動回路１３Ａが並列に接続されている。コンデ
ンサ９と並列共振回路部との接続点である高電圧発生点
は、ランプ１４のガスプローブ１４ｂに始動用電極２６
を介して接続されている。無電極放電ランプ１４は、ア
ークチューブとなるメインチューブ１４ａ内に放電性ガ
スとなるたとえばクリプトン（Ｋｒ）が２５０トル（ｔ
ｏｒｒ）封入されているとともに、ＮａＩ、ＣｅＩが封
入されている。このメインチューブ１４ａの頂部から
は、メインチューブ１４ａと隔壁で隔てられた始動用エ
ネルギ注入管部をなすガスプローブ１４ｂが延びてい
る。このプローブ１４ｂ内には、クリプトンが１０ｔｏ
ｒｒ程度封入されている。 【０００３】このように構成される無電極放電ランプ点
灯装置では、始動時にスイッチ１２をオンしてインバー
タ３から主回路と始動回路１３Ａに高周波電力を供給す
ると、始動回路１３Ａで発生した高電圧がガスプローブ
１４ｂに印加される。これにより、ガスプローブ１４ｂ
内のガスが放電破壊して、メインチューブ１４ａ内のガ
スをグロー放電状態に導き、主回路によってチューブ１
４ａ内にプラズマリングが形成される。このプラズマリ
ングの形成が図示しない検出回路によって検出される
と、この検出信号を受けて始動用スイッチ１２がオフさ
れる。以降、励起コイル７から磁気的に結合するプラズ
マリングに点灯用電力が供給され、ランプ１４が高周波
点灯される。 【０００４】なお、始動用の高電圧を発生するにあたっ
ては、図５に示したような共振回路を用いるのではな
く、図６に示すように昇圧トランスＴを用いた始動回路
１３Ｂも知られている。この始動回路１３Ｂでは、コン
デンサ９、昇圧トランスＴの一次巻線Ｔ１とコンデンサ
１１の並列共振回路部、始動用スイッチ１２からなる直
列回路が励起コイル７に並列に接続され、昇圧トランス
Ｔの二次巻線Ｔ２から始動用の高電圧をガスプローブ１
４ｂに印加できるようになっている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
点灯装置ではコンデンサ９，１１がチューニング用とし
て用いられ、コンデンサ９，１１によって始動回路１３
Ａ，１３Ｂの共振の度合を変えることにより、主回路と
始動回路１３Ａ，１３Ｂへの電力の配分を変えたり、始
動回路動作中における主回路と始動回路１３Ａ，１３Ｂ
との合成インピーダンスを高周波電源にマッチングさせ
ることができるようになっている。図７は、たとえばコ
ンデンサ９の容量Ｃsts を変化させたときの励起コイル
７に流れるメイン電流の特性カーブＫと始動回路１３
Ａ，１３Ｂからランプ１４内に流入する始動電流の特性
カーブＪの変化をプロットしたものである。この図で、
動作点のＡ点は始動回路１３Ａ，１３Ｂが共振条件に近
付きすぎた場合である。このような条件では、主回路に
流れるメイン電流が少なくなり、ランプ１４内の周回電
流が不足するため、グロー放電からアーク放電に転移で
きず、メインチューブ１４ａ内にプラズマリングが形成
されなくなる。また、始動電流が過大となるため、ガス
プローブ１４ｂとメインチューブ１４ａとの隔壁を局部
的に加熱してしまい、ピンホールを生じさせるという危
険性もある。一方、動作点を始動回路１３Ａ，１３Ｂの
共振条件から遠のいたＣ点とした場合は、逆に始動電流
が不足するため、ランプの始動条件が悪化する。したが
って、ランプを良好に始動させるためには、動作点をＡ
点とＣ点に挟まれたＢ点とする必要がある。ところが、
この動作点（Ｂ点）は共振カーブの肩の部分に相当する
ため、わずかな容量変化でも特性が大きく変化してしま
う。さらに位相もこの地点で大きく変化するため、高周
波電源とランプ負荷とのマッチング状態も敏感に変化す
ることになる。したがって、通常の始動コイル７や昇圧
トランスＴを用いた場合は、安定な動作を得ようとする
と、±１％程度の精度を有するＬＣ素子を使用する必要
があり、生産性に問題が出てくるとともに、長期に亙る
点灯装置の信頼性確保が困難になる。 【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、ランプを
安定に始動できるようにするとともに、装置の信頼性を
向上できる無電極放電ランプ点灯装置を提供することを
目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明による無電極放電ランプ点灯装置は、直流電源
を高周波電源に変換するインバータと、このインバータ
の出力端子間に第１のコンデンサを介して接続され、少
なくとも第２のコンデンサが並列に接続される励起コイ
ルと、ランプチューブを有し、ランプチューブ内に少な
くとも放電性ガスまたは蒸気が封入され、上記励起コイ
ルの発生磁束によって放電を形成する無電極放電ランプ
と、始動用コイルを有する共振回路部または昇圧トラン
スを有する共振回路部が始動用スイッチを介して上記励
起コイルに並列に接続され、無電極放電ランプに始動用
の高電圧を印加する始動回路とを備え、この始動回路の
上記共振回路部のＱを下げて共振のカーブをなだらかに
する抵抗分を得られるように、シールドケースまたは金
属部材を前記始動コイルに近接させて設けたことを特徴
とする。 【０００８】 【０００９】 【００１０】 【作用】上述した構成によれば、始動回路の共振回路部
に近接させて、シールドケースまたは金属部材が設けら
れているので、これによって始動コイルまた昇圧トラン
スのインダクタンスを減少させるか、金属部材に誘起さ
れるうず電流損を利用でき、共振回路部のＱが下がり、
共振カーブがなだらかとなる。これにより、動作点が安
定し回路素子のわずかなバラツキに影響を受けなくな
る。 【００１１】なお、メイン回路のＱを下げても同様な効
果が期待できるが、メイン回路の抵抗成分の増大はその
まま損失の増大につながるとともに、インバータのスイ
ッチング素子の負担が重くなり、故障の発生を招きやす
くするなどの理由から好もしくない。 【００１２】 【実施例】以下、本発明による無電極放電ランプ点灯装
置の具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。な
お、説明にあたっては従来例と同様部分に同一符号を付
して、重複する部分の説明を一部省略する。図１のブロ
ック図に、この点灯装置の一実施例を示す。この図で、
直流電源を高周波電源に変換して取り出すハーフブリッ
ジ形のインバータ３の出力端子間には、第１のコンデン
サ６を介して励起コイル７が接続され、この励起コイル
７に並列に第２のコンデンサ８が接続されている。 【００１３】励起コイル７の両端には、第３のコンデン
サ９に、始動用コイル１０および第４のコンデンサ１１
からなる並列共振回路部１６を直列接続してなる直並列
共振回路が、始動用スイッチ１２を介して並列に接続さ
れている。また、並列共振回路部１６にはこの共振回路
部のＱ（先鋭度）を下げて、共振カーブをなだらかにす
るための抵抗素子１５が並列に接続されている。高電圧
発生点となる第３のコンデンサ９と並列共振回路部１６
との接続点は、無電極放電ランプ１４の始動用エネルギ
注入管部をなすガスプローブ１４ｂに始動用電極２６を
介して接続されている。ここで、第３のコンデンサ９、
抵抗素子１５を含む並列共振回路部１６、始動用スイッ
チ１２は、始動回路１８を構成している。 【００１４】このように並列共振回路部１６に並列にダ
ンピング用の抵抗素子１５を並列に接続したことによ
り、図２に示すようにコンデンサ９の容量Ｃsts を変化
させたときの始動電流とメイン電流の各共振カーブＪ
１，Ｋ１は、従来の共振カーブＪ２，Ｋ２に比べてなだ
らかな特性とすることができる。これにより適正な始動
電流とメイン電流を確保する場合に、従来における始動
範囲Ｘ２に比べてより広い始動範囲Ｘ１が得られ、共振
カーブＪ１，Ｋ１もなだらかなことからコンデンサ９，
１１や始動コイル１０のバラツキに左右されない安定な
動作を確保できる。 【００１５】つぎに、このように構成されている無電極
放電ランプ点灯装置の動作を説明する。ランプ１４を始
動させようとするときは、始動用スイッチ１２をオンし
て、インバータ３から主回路と始動用の直並列共振回路
に電力を供給する。これにより高電圧発生点に現れた高
電圧が、ランプ１４のガスプローブ１４ｂに印加される
ので、メインチューブ１４ａ内にグロー放電が誘引さ
れ、励起コイル７からのエネルギを受けてメインチュー
ブ１４ａ内にプラズマリングの１ターンが形成される。
このプラズマリングの形成が検出された時点で、始動用
スイッチ１２が開かれ、励起コイル７と磁気的に結合す
るプラズマリングを介してメインチューブ１４ａ内に点
灯用の電力が供給される。この点灯装置では、ランプ始
動時にメインチューブ１４ａ内をグロー放電に導くため
の十分始動電流を確保できるとともに、プラズマリング
を形成するために必要な十分なメイン電流を確保できる
ので、ランプを安定に始動できる。また、始動直後から
点灯状態へのランプの立ち上げを良好に行なうことがで
きる。 【００１６】つぎに、この点灯装置の主回路と始動回路
部分の具体的な構成を図３に基づいて説明する。インバ
ータ３に直列接続されるコンデンサ６には、積層セラミ
ック高圧コンデンサが用いられる。ランプ１４に巻かれ
た励起コイル７に並列接続されるコンデンサ８は、コイ
ル７に一体な６５×１３０ｍｍのアルミ板２０間に厚さ
0.1 ｍｍの銅板を挟み、さらに銅板間に厚さ０．３５ｍ
ｍのフッ素樹脂シートなどからなる絶縁シートを挟み込
むことで構成されている。コンデンサ９は、銅円板２１
と高電位側のアルミ板２０との間に形成され、銅円板２
１の下面部にはフッ素樹脂シートなどの絶縁シート２２
が貼り付けられている。この銅円板２１には調整ねじ２
３がバー２４を介して取り付けてあり、この調整ねじ２
３により銅円板２１の位置を変えることにより、コンデ
ンサ９の容量を微調できるようになっている。２５はス
ペーサである。この銅円板２１に接続されるバー２４
は、始動用コイル１０に接続されているとともに、ラン
プ１４のガスプローブ１４ｂに始動用電極２６を介して
接続されている。始動用コイル１０の周囲には、シール
ドケース２７が取り付けられており、このシールドケー
ス２８によってストレイ容量などによるチューニングの
ずれを防止しているとともに、コンデンサ１１の並列容
量を形成している。始動用コイル１０の他端は、始動用
スイッチ１２をなすリレーＲＹを介して主回路の接地側
に接続されている。バー２４と始動コイル１０の他端間
には、ダンピング用の抵抗素子１５が接続されている。 【００１７】図４に、実際の装置に用いられている各素
子の定数を第１の例および第２の例の２例について示し
た。ここで、コンデンサ６，８の静電容量はＣs ，Ｃp
であり、励起コイル７のインダクタンスがＬ、コイル７
の内部抵抗がＲである。また始動用コイル１０のインダ
クタンスがＬstであり、コンデンサ９，１１の静電容量
がそれぞれＣstp ，Ｃsts であり、抵抗素子１５の抵抗
値がＲstである。 【００１８】なお、上述した実施例では、並列共振回路
部１６のＱを下げる手段として抵抗素子１５を用いてい
るが、この共振回路部１６に等価的に抵抗成分を並列接
続する手段としては、シールドケース２７を始動用コイ
ル１０により密着して配するか、別の金属部材を始動用
コイル１０の近傍に配することによるコイル１０のイン
ダクタンスＬstの減少や、シールドケース２７または金
属部材に誘起されるうず電流損を利用することにより行
なうことができる。また、他の手段としては始動用コイ
ル内のコアの磁束飽和を利用する方法もある。また、本
発明は図６に示すような昇圧トランスＴを用いた始動回
路１３Ｂを有する点灯装置にも適用できる。また、商用
交流電源１と整流回路２の間にノイズフィルタを設ける
とともに、整流回路２とインバータ３の間に低歪入力電
源回路を設けてもよい。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、始
動回路を構成する共振回路部のＱを下げて、共振カーブ
をややなだらかとしたので、回路素子の微妙なバラツキ
に影響されることのない動作点の安定な始動回路を得る
ことができる。これにより始動回路は回路素子の精度に
影響されなくなり、ランプ始動時に十分な始動電流とメ
イン電流を放電ランプに供給することができるので、良
好にランプを始動できるとともに、始動直後のランプの
点灯状態への立ち上げを良好に行なえる。また、始動回
路に高精度の回路素子を用いる必要がないことは、生産
性を高められるとともに、長期に亙って動作が安定な信
頼性の高い点灯装置を提供できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無電極放電ランプ点灯装置の一実
施例を示すブロック図である。 【図２】図１の点灯装置における始動電流とメイン電流
の共振カーブを示す特性図である。 【図３】図１の点灯装置の主回路と始動回路部分の具体
的な構成を示す概略的な側面図である。 【図４】図１の点灯装置で用いられる各素子の定数を示
す図である。 【図５】従来の無電極放電ランプ点灯装置の例を示すブ
ロック図である。 【図６】他の始動回路を示す回路図である。 【図７】従来の点灯装置における始動電流とメイン電流
の共振カーブを示す特性図である。 【符号の説明】 １ 商用交流電源 ２ 整流回路 ３ インバータ ４ ドライブ回路 ５ａ，５ｂ スイッチング素子 ６ 第１のコンデンサ ７ 励起コイル ８ 第２のコンデンサ ９ 共振用のコンデンサ １０ 始動用コイル １１ 共振用のコンデンサ １２ 始動用スイッチ １４ 無電極放電ランプ １４ａ メインチューブ １４ｂ ガスプローブ １５ ダンピング用の抵抗 １６ 並列共振回路部 １８ 始動回路 ２０ アルミ板 ２１ 銅円板 ２２ 絶縁シート ２３ 調整ねじ ２４ バー ２５ スペーサ ２６ 始動用電極 ２７ シールドケース
施例を示すブロック図である。 【図２】図１の点灯装置における始動電流とメイン電流
の共振カーブを示す特性図である。 【図３】図１の点灯装置の主回路と始動回路部分の具体
的な構成を示す概略的な側面図である。 【図４】図１の点灯装置で用いられる各素子の定数を示
す図である。 【図５】従来の無電極放電ランプ点灯装置の例を示すブ
ロック図である。 【図６】他の始動回路を示す回路図である。 【図７】従来の点灯装置における始動電流とメイン電流
の共振カーブを示す特性図である。 【符号の説明】 １ 商用交流電源 ２ 整流回路 ３ インバータ ４ ドライブ回路 ５ａ，５ｂ スイッチング素子 ６ 第１のコンデンサ ７ 励起コイル ８ 第２のコンデンサ ９ 共振用のコンデンサ １０ 始動用コイル １１ 共振用のコンデンサ １２ 始動用スイッチ １４ 無電極放電ランプ １４ａ メインチューブ １４ｂ ガスプローブ １５ ダンピング用の抵抗 １６ 並列共振回路部 １８ 始動回路 ２０ アルミ板 ２１ 銅円板 ２２ 絶縁シート ２３ 調整ねじ ２４ バー ２５ スペーサ ２６ 始動用電極 ２７ シールドケース
─────────────────────────────────────────────────────
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
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 直流電源を高周波電源に変換するインバ
ータと、 このインバータの出力端子間に第１のコンデンサを介し
て接続され、少なくとも第２のコンデンサが並列に接続
される励起コイルと、 ランプチューブを有し、ランプチューブ内に少なくとも
放電性ガスまたは蒸気が封入され、上記励起コイルの発
生磁束によって放電を形成する無電極放電ランプと、 始動用コイルを有する共振回路部または昇圧トランスを
有する共振回路部が始動用スイッチを介して上記励起コ
イルに並列に接続され、無電極放電ランプに始動用の高
電圧を印加する始動回路とを備え、 この始動回路の上記共振回路部のＱを下げて共振のカー
ブをなだらかにする抵抗分を得られるように、シールド
ケースまたは金属部材を前記始動コイルに近接させて設
けたことを特徴とする無電極放電ランプ点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19003593A JP3419034B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 無電極放電ランプ点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19003593A JP3419034B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 無電極放電ランプ点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745382A JPH0745382A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3419034B2 true JP3419034B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=16251282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19003593A Expired - Fee Related JP3419034B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 無電極放電ランプ点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419034B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19650110A1 (de) * | 1996-12-03 | 1998-06-04 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Betriebsschaltung für eine elektrodenlose Niederdruckentladungslampe |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19003593A patent/JP3419034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0745382A (ja) | 1995-02-14 |
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