JP3707254B2 - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源回路にチョッパ回路を用い、その出力を高周波電源回路に供給し、その高周波電源回路からの高周波出力を無電極放電灯の近傍に配置された誘導コイルに供給し高周波電磁界を誘起して、無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置に関するものであり、特にチョッパ回路が異常に昇圧した時に回路を保護す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】
図６は従来のチョッパ回路の回路図で（特開平０２−１９７２５３号公報）、以下このチョッパ回路について説明する。
【０００３】
商用電源（交流電源）ｅに、高調波阻止用のフィルタ回路１を介して４個のダイオードからなる全波整流用の整流回路２を並列に接続し、整流回路２の正出力端と負出力端の間に、インダクタンス素子Ｌ、ダイオードＤ１及び負荷ＬＤを接続している。そして、負荷ＬＤと並列に平滑用のコンデンサＣ１を接続し、インダクタンス素子ＬとダイオードＤ１の接続点と整流回路２の負荷出力との間にスイッチング素子としてＦＥＴＱ１を接続している。また、負荷ＬＤと並列に、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ２で構成された出力電圧検出回路４を接続している。上記抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点は制御回路６の制御ＩＣ１の１ピンに接続されている。
【０００４】
この制御回路６は、制御ＩＣ１（例えば、シャープ製ＩＲ３Ｍ０２）と、抵抗Ｒ９〜Ｒ１４と、コンデンサＣ４，Ｃ５等で構成され、出力電圧検出回路４の検出出力（抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧電圧）を受けて、負荷ＬＤの両端電圧である出力電圧Ｖｏが一定となるようにＦＥＴＱ１のデューティ比を制御するものである。
【０００５】
商用電源ｅの一端と整流回路２の負出力端との間に、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３、コンデンサＣ３等で構成された制御・駆動用電源回路７が接続されており、この制御・駆動用電源回路７により制御・駆動用電源Ｖ１（コンデンサＣ３の両端電圧）を得ている。ここで、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ３の接続点をａ点とし、他端（整流回路２の負出力端）をｂ点とする。
【０００６】
ａ，ｂ点間に直列に接続された抵抗Ｒ７，Ｒ８の接続点に制御ＩＣ１の出力ピンである８，１１ピンと、トランジスタＱ４のベースが接続され、そのトランジスタＱ４のエミッタはｂ点、コレクタは抵抗Ｒ６を介してａ点に夫々接続されている。抵抗Ｒ６とトランジスタＱ４のコレクタとの接続点には、トランジスタＱ２，Ｑ３のベースが接続され、トランジスタＱ２のコレクタはａ点に、トランジスタＱ３のコレクタはｂ点に夫々接続されている。また、トランジスタＱ２，Ｑ３のエミッタ同士を接続し、その接続点には抵抗Ｒ４，Ｒ５が接続してある。抵抗Ｒ５の他端はｂ点に、抵抗Ｒ４の他端はＦＥＴＱ１のゲートに夫々接続されている。これらのトランジスタＱ２〜Ｑ４と、抵抗Ｒ４〜Ｒ８等によって駆動回路５が構成され、制御回路６からの出力信号を受けてＦＥＴＱ１のオンオフ動作を駆動制御するようにしている。
【０００７】
ところが、このように商用電源ｅをフィルタ回路１を介して整流回路２で整流し、インダクタンス素子Ｌ、制御回路６、駆動回路５によるＦＥＴＱ１のオンオフ動作を行い、ダイオードＤ１、平滑用コンデンサＣ１により負荷ＬＤに一定の出力電圧Ｖｏを出力するチョッパ装置において、例えば、出力電圧検出回路４のコンデンサＣ２の漏れ電流が大きくなり、抵抗Ｒ２がほぼ短絡状態となり、ＦＥＴＱ１の制御が不能となって出力電圧Ｖｏが上昇すると、ＦＥＴＱ１やコンデンサＣ１の破壊または負荷ＬＤに対する悪影響を及ぼし、故障発生の一因となる。
【０００８】
このため、異常電圧検出・駆動停止回路８が具備されている。この異常電圧検出・駆動停止回路８は、コンパレータＩＣ２，ＩＣ３、抵抗Ｒ１５〜Ｒ２３、ダイオードＤ３、コンデンサＣ６，Ｃ７、トランジスタＱ５等で構成してある。負荷ＬＤと並列に直列接続された抵抗Ｒ２０，Ｒ２１を接続し、その抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の接続点はコンパレータＩＣ３の正入力端に接続されている。また、抵抗Ｒ２１と並列にコンデンサＣ７を接続している。そして、制御・駆動用電源回路７の電源Ｖ１に並列に、直列接続された抵抗Ｒ１８，Ｒ１９を接続し、その抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の接続点は、コンパレータＩＣ３の負入力端に接続される。コンパレータＩＣ３の出力端と制御・駆動用電源回路７の負出力端との間に、直列接続された抵抗Ｒ２２，Ｒ２３を接続し、その抵抗Ｒ２２，Ｒ２３の接続点はトランジスタＱ５のベースに接続してある。そして、トランジスタＱ５は抵抗Ｒ１９の両端に接続されている。
【０００９】
コンパレータＩＣ２の負入力端は抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の接続点に接続され、正入力端は制御・駆動用電源回路７と並列に直列接続された抵抗Ｒ１５，Ｒ１６の接続点と接続され、抵抗Ｒ１６の両端にはコンデンサＣ６が接続されている。また、コンパレータＩＣ２の出力端はバイアス抵抗Ｒ１７、ダイオードＤ３を介して駆動回路５のトランジスタＱ４のベースに接続してある。
【００１０】
上記の回路構成において、正常時には異常電圧検出・駆動停止回路８のコンパレータＩＣ２，ＩＣ３の正入力端の電位よりも負入力端の電位の方が高電位となるように設定している。従って、コンパレータＩＣ２，ＩＣ３の出力はＬレベルであり、駆動回路５は動作し続け、ＦＥＴＱ１はオンオフ動作し、負荷ＬＤに一定の出力電圧Ｖｏを供給する。しかし、出力電圧検出回路４または制御回路６に異常が起こり出力電圧Ｖｏが上昇すると、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の分圧電圧も上昇し、コンパレータＩＣ３の負入力端の電位よりも正入力端の電位の方が高電位となり、コンパレータＩＣ３の出力はＨレベルとなる。コンパレータＩＣ３の出力がＨレベルとなると、トランジスタＱ５がオンし、コンパレータＩＣ２の負入力端の電位よりも正入力端の電位の方が高電位となり、コンパレータＩＣ２の出力はＨレベルとなる。その出力によりバイアス抵抗Ｒ１７、ダイオードＤ３を介してトランジスタＱ４をオン状態に保持するため、駆動回路５は停止し、ＦＥＴＱ１のオンオフ動作も停止したままとなり、出力電圧は√２×商用電源ｅの電圧まで下がり、その電圧を保持するので、負荷ＬＤに対する悪影響を確実に阻止することができるのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術において負荷ＬＤが抵抗負荷や有電極の放電灯であるならば問題は無いが、図７に示すように負荷ＬＤが無電極放電灯Ｌａを含む場合には、次に示すような問題が生じる。
【００１２】
まず、回路構成について説明すると、透光性のガラスバルブまたは内面に蛍光体が塗布された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た無電極放電灯Ｌａと、この無電極放電灯Ｌａの近傍に配置された誘導コイルＬｃと、この誘導コイルＬｃに接続ざれ高周波電力を誘導コイルＬｃに供給する高周波電源回路１４（ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２、インダクタＬ１４およびコンデンサＣ１４からなるいわゆるＤ級増幅回路）と、誘導コイルＬｃと高周波電源回路１４の両方のインピーダンスを整合し無電極放電灯Ｌａに効率良く高周波電力を伝達するコンデンサＣ１６１，Ｃ１６２からなるマッチング回路１６とを備えて構成されている。また、高周波電源回路１４に直流電力を供給するチョッパ回路３（図ではいわゆる昇圧チョッパ回路）を備え、チョッパ回路３の入力端にはフィルタ回路１および整流回路２を介して商用電源ｅが接続されている。また、高周波電源回路１４のＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２を交互にオン／オフさせるためのドライブ回路１５を有している。なお、チョッパ回路３の回路構成は図６と同じである。
【００１３】
そして、高周波電源回路１４から誘導コイルＬｃ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Ｌｃ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、内部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。
【００１４】
以下、正常時の動作について説明する。商用電源ｅが投入されると、チョッパ回路３が動作し、チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏは、商用電源ｅを整流平滑した√２×商用電源ｅよりも高い直流電圧Ｅとして高周波電源回路１４に供給する。この直流電圧Ｅを電源として、高周波電力を誘導コイルＬｃに供給する高周波電源回路１４が動作する。そして、この高周波電源回路１４により誘導コイルＬｃに高周波電流を流すことにより、誘導コイルＬｃに高周波電磁界が発生し、無電極放電灯Ｌａが点灯する。
【００１５】
次に、チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧し、正常時のチョッパ回路３の出力電圧である直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、異常電圧検出・駆動停止回路８によりその出力電圧を検出し、チョッパ回路３の回路動作を停止させる。
【００１６】
チョッパ回路３の回路動作が停止すると、チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏが下がり、商用電源ｅを整流平滑した√２×商用電源ｅの直流電圧が高周波電源回路１４に供給され、この整流平滑された√２×商用電源ｅの直流電圧を電源として高周波電源回路１４が動作し続ける。
【００１７】
このように、ある値に設定された直流電圧Ｅ（チョッパ回路３が動作しているときの直流電圧Ｅ）よりも低い電圧値（チョッパ回路３の動作が停止しているときの商用電源を整流平滑した直流電圧√２×商用電源ｅ）で、高周波電源回路１４が動作すると、負荷ＬＤが無電極放電灯Ｌａを含むので、誘導コイルＬｃで発生している高周波電圧が点灯維持電圧よりも低くなり、無電極放電灯Ｌａがグロー放電状態となり、高周波電源回路１４からみた誘導コイルＬｃを含む無電極放電灯Ｌａのインピーダンスが大幅に変化し、高周波電源回路１４に過大な電流が流れ、高周波電源回路１４に用いられているＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２が破壊に至る場合がある。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護しうる無電極放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の無電極放電灯点灯装置は、直流電力供給用の昇圧チョッパ回路と、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、前記昇圧チョッパ回路からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路と、無電極放電灯に近接して配置され、前記高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、前記昇圧チョッパ回路の動作停止および前記高周波電源回路の出力制限を行う保護回路とを備えるものである（請求項１）。
【００２０】
この構成によれば、昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、昇圧チョッパ回路の動作が停止するとともに高周波電源回路の出力が制限されるので、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２１】
なお、前記スイッチング素子駆動用のドライブ回路と、前記ドライブ回路への直流電力供給用のドライブ電源回路とを備える構成でもよい（請求項２）。また、前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させるものでもよい（請求項３）。また、前記ドライブ回路は、スイッチング素子を含み、前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記ドライブ回路およびドライブ電源回路の少なくとも一方の出力制限を行い、前記ドライブ回路の出力制限を行う場合にはそのドライブ回路のスイッチング素子の動作を停止するものでもよい（請求項４）。さらに、前記ドライブ回路は、スイッチング素子を含み、前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記ドライブ回路およびドライブ電源回路の少なくとも一方の出力制限を行うとともに、前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させ、前記ドライブ回路の出力制限を行う場合にはそのドライブ回路のスイッチング素子の動作を停止するものでもよい（請求項５）。これら各構成によれば、負荷が無電極放電灯となる当該無電極放電灯点灯装置の回路が確実に保護されるようになる。
【００２２】
また、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧および前記昇圧チョッパ回路を流れる電流の一方を利用して判定される構成でもよい（請求項６）。また、前記無電極放電灯に近接して配置される検出コイルを備え、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記検出コイルを利用して判定される構成でもよい（請求項７）。また、前記高周波電源回路と前記誘導コイルとの間に配置され、これら両者間のインピーダンス整合をとるマッチング回路を備え、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記マッチング回路の電圧電流位相差を利用して判定される構成でもよい（請求項８）。これら各構成によれば、昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなる不具合が検出されるようになり、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２３】
さらに、前記昇圧チョッパ回路およびドライブ電源回路の各入力端は商用電源に接続され、前記ドライブ電源回路の出力電圧は前記商用電源に対して整流および平滑を行って得た電圧よりも低くなる構成でもよい（請求項９）。これらいずれの構成でも、保護回路が機能し、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２４】
上記課題を解決するための本発明の無電極放電灯点灯装置は、直流電力供給用の昇圧チョッパ回路と、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、前記昇圧チョッパ回路からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路と、前記スイッチング素子駆動用のドライブ回路と、前記ドライブ回路への電力供給用のドライブ電源回路と、前記高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、前記誘導コイルが近接して配置され、前記誘導コイルからの高周波電磁界に応じて照明を行う無電極放電灯と、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、前記昇圧チョッパ回路の動作を停止させるとともに前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させる保護回路とを備えるものである（請求項１０）。
【００２５】
この構成では、昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、昇圧チョッパ回路の動作が停止するとともに、高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作が停止ないし間欠されるので、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第１実施形態について説明する。
【００２７】
本無電極放電灯点灯装置は、商用電源ｅの両端に接続される高調波阻止用のフィルタ回路１１と、このフィルタ回路１１を介して商用電源ｅの両端に接続される全波整流用の整流回路１２と、直流電力供給用であって整流回路１２からの電圧を所定レベルの電圧に変換するチョッパ回路（いわゆる昇圧チョッパ回路）１３と、２つのＦＥＴ（スイッチング素子）Ｑ１４１，Ｑ１４２を有しチョッパ回路１３からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路１４と、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２駆動用のドライブ回路１５と、高周波電源回路１４からの高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルＬｃと、誘導コイルＬｃが近接して配置され誘導コイルＬｃからの高周波電磁界に応じて照明を行う無電極放電灯Ｌａと、高周波電源回路１４と誘導コイルＬｃとの間に配置されこれら両者間のインピーダンス整合をとるマッチング回路１６と、チョッパ回路１３の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると高周波電源回路１４の出力制限を行う高周波電源停止回路１７とを備えている。
【００２８】
上記構成において、フィルタ回路１１、整流回路１２、チョッパ回路１３、高周波電源回路１４、ドライブ回路１５およびマッチング回路１６は、それぞれ図７に示すフィルタ回路１、整流回路２、チョッパ回路３、高周波電源回路１４、ドライブ回路１５およびマッチング回路１６と回路構成が同一であるのでそれらの説明を省略し、図７とは異なる高周波電源停止回路１７について説明する。
【００２９】
この高周波電源停止回路１７は、異常電圧検出・駆動停止回路８におけるダイオードＤ３と抵抗Ｒ１７との間にアノードが接続されるダイオードＤ１７、およびこのダイオードＤ１７のカソードおよびＦＥＴＱ１４２のゲートにそれぞれベースおよびコレクタが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ１７により構成され、異常電圧検出・駆動停止回路８からの信号が異常検出および駆動停止を示す信号（Ｈ）であれば、トランジスタＱ１７をオンにしてＦＥＴＱ１４２のゲートおよびソース間を短絡し、高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止を行うものである。また、高周波電源停止回路１７は、異常電圧検出・駆動停止回路８とともに保護回路を構成する。
【００３０】
次に、上記高周波電源停止回路１７に関連する動作について説明する。まず、チョッパ回路１３の出力電圧が正常である場合の動作について説明する。商用電源ｅが投入されると、チョッパ回路１３が作動して、整流回路１２からの電圧が所定レベルの電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧よりも高い直流電圧Ｅ）に昇圧され、直流電力が高周波電源回路１４に供給される。この高周波電源回路１４に供給された直流電力は、ドライブ回路１５からの制御信号に応じたＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２の交互のオン／オフ動作によって高周波電力に変換されて、マッチング回路１６を介して誘導コイルＬｃに供給される。これにより、誘導コイルＬｃに高周波電磁界が発生して無電極放電灯Ｌａが点灯する。
【００３１】
この時、チョッパ回路１３の出力電圧が正常であるので、コンパレータＩＣ２の正入力端の電位よりも負入力端の電位の方が高く、コンパレータＩＣ２の出力はＬレベルになる。これにより、トランジスタＱ１７がオフになって高周波電源回路１４は通常のインバータ動作を行う。
【００３２】
次に、チョッパ回路１３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。例えば、コンデンサＣ２の漏れ電流が大きくなって抵抗Ｒ２がほほ短絡状態となり、チョッパ回路１３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路１３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生したとすると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路８により検出され、コンパレータＩＣ３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。そして、コンパレータＩＣ３の出力がＨレベルになってトランジスタＱ５がオンになり、コンパレータＩＣ３の負入力端の電位がほぼゼロになってコンパレータＩＣ２の負入力端の電位もほぼゼロとなり、コンパレータＩＣ２の出力がＬレベルからＨレベルとなる。これにより、トランジスタＱ４がオンになってスイッチング素子Ｑ１の動作が停止し、チョッパ回路１３は停止状態となる。
【００３３】
一方、コンパレータＩＣ２のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ１７を介してトランジスタＱ１７のベースにも印加するので、トランジスタＱ１７がオンになる。これにより、ＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間が短絡され、高周波電源回路１４の動作が停止するので、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００３４】
このように、チョッパ回路１３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧）が高周波電源回路１４に供給されることになるが、高周波電源回路１４も停止状態になるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路１３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００３５】
以上、第１実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００３６】
図２は本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第２実施形態について説明する。
【００３７】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタＬ２１１，Ｌ２１２およびコンデンサＣ２１により構成され商用電源ｅの両端に接続される高調波阻止用のフィルタ回路２１と、ダイオードブリッジＤＢ２２により構成されフィルタ回路２１を介して商用電源ｅの両端に接続される全波整流用の整流回路２２と、直流電力供給用であって整流回路２２からの電圧を所定レベルの電圧に変換するチョッパ回路（昇圧チョッパ回路）２３と、２つのＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２を有しチョッパ回路２３からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路１４と、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２駆動用のドライブ回路２５と、高周波電源回路１４からの高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルＬｃと、誘導コイルＬｃが近接して配置され誘導コイルＬｃからの高周波電磁界に応じて照明を行う無電極放電灯Ｌａと、高周波電源回路１４と誘導コイルＬｃとの間に介在するパイ型のコンデンサＣ２６１〜Ｃ２６３により構成され高周波電源回路１４と誘導コイルＬｃとの間のインピーダンス整合をとるマッチング回路２６と、ドライブ回路２５への直流電力供給用のドライブ電源回路２８と、チョッパ回路２３の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると高周波電源回路１４の出力制限を行う高周波電源停止回路２７とを備えている。
【００３８】
チョッパ回路２３は、整流回路２２の高電位側出力端に一端が接続される１次巻線、および一端接地の２次巻線を有するトランスＴ２３と、このトランスＴ２３の１次巻線の他端にドレインが接続されるＦＥＴＱ２３と、このＦＥＴＱ２３のソースと整流回路２２の低電位側出力端との間に接続される抵抗Ｒ２３と、トランスＴ２３の１次巻線の他端にアノードが接続されるダイオードＤ２３と、このダイオードＤ２３のカソードと整流回路２２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ２３とを備えている他、制御・駆動用電源回路２３１、出力電圧検出回路２３２、制御回路２３３および異常電圧検出・駆動停止回路２３４をさらに備え、所定レベルの電圧に変換して得た直流電力をコンデンサＣ２３から供給するものである。
【００３９】
制御・駆動用電源回路２３１は、整流回路２２の高電位側出力端に一端が接続される抵抗Ｒ２３０、およびこの抵抗Ｒ２３０と整流回路２２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ２３０により構成され、このコンデンサＣ２３０から制御回路２３３に直流電力を供給するものである。
【００４０】
出力電圧検出回路２３２は、コンデンサＣ２３の両端間に直列接続される抵抗Ｒ２３５，Ｒ２３６、およびこの抵抗Ｒ２３６に並列接続されるコンデンサＣ２３３により構成され、コンデンサＣ２３３の電圧をコンデンサＣ２３の出力電圧として検出するものである。
【００４１】
制御回路２３３は、整流回路２２の両出力端の間に直列接続される抵抗Ｒ２３１，Ｒ２３２と、この抵抗Ｒ２３２に並列接続されるコンデンサＣ２３１と、トランスＴ２３の２次巻線の他端に一端が接続される抵抗Ｒ２３３と、抵抗Ｒ２３５，Ｒ２３６の接続点、抵抗Ｒ２３１，Ｒ２３２の接続点、ＦＥＴＱ２３のソース、抵抗Ｒ２３３の他端、コンデンサＣ２３０の低電位側端、ＦＥＴＱ２３のゲートおよびコンデンサＣ２３０の高電位側端にそれぞれ＃１、＃３〜＃８ピンが接続される制御ＩＣ２３と、この制御ＩＣ２３の＃２ピンとコンデンサＣ２３０の低電位側端との間に並列接続される抵抗Ｒ２３４およびコンデンサＣ２３２とにより構成されている。
【００４２】
制御ＩＣ２３（例えばモトローラ社製のＭＣ３３２６２）は、コンデンサＣ２３３の電圧をコンデンサＣ２３の出力電圧として取り込み、コンデンサＣ２３１の電圧をチョッパ回路２３の入力電圧として取り込み、抵抗Ｒ２３を介してＦＥＴＱ２３のドレイン電流を取り込み、そしてトランスＴ２３の２次巻線および抵抗Ｒ２３３を介してその１次巻線に流れる電流を取り込んで、これら取り込んだ各信号に応じて、＃７ピンからＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号を送出するものである。また、制御ＩＣ２３は、例えば１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きければ、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止する。
【００４３】
異常電圧検出・駆動停止回路２３４は、コンデンサＣ２３０の両端間に直列接続される抵抗Ｒ２３７，Ｒ２３８と、コンデンサＣ２３の両端間に直列接続される抵抗Ｒ２３９，Ｒ２４０と、この抵抗Ｒ２４０に並列接続されるコンデンサＣ２３４と、抵抗Ｒ２３３の他端にカソードが接続されるダイオードＤ２３０と、抵抗Ｒ２３７，Ｒ２３８の接続点、抵抗Ｒ２３９，Ｒ２４０の接続点およびダイオードＤ２３０のアノードにそれぞれ負入力端、正入力端および出力端が接続されるコンパレータＣＭＰ２３と、このコンパレータＣＭＰ２３の出力端および正入力端にそれぞれアノードおよびカソードが接続されるダイオードＤ２３１とにより構成され、チョッパ回路２３の出力電圧の検出回路を構成する抵抗Ｒ２３９，Ｒ２４０およびコンデンサＣ２３４を介してチョッパ回路２３の出力電圧を取り込み、この取り込んだ出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるとチョッパ回路２３の動作停止を行うものである。そして、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位よりも負入力端の電位の方が高くなるように設定されている。すなわち、コンパレータＣＭＰ２３の出力は、通常Ｌレベルであり、チョッパ回路２３の出力であるコンデンサＣ２３の電圧に相当するコンデンサＣ２３４の電圧が異常と認められるレベル（負入力端の基準電圧レベル）よりも高くなるとＨレベルになるように構成されている。
【００４４】
ドライブ回路２５は、水晶振動子Ｘを用いた発振回路、ＦＥＴＱ２５を用いた増幅回路および駆動トランスＴ２５により構成され、駆動トランスＴ２５の１次巻線ｎ２５１の両端に高周波の略正弦波電圧を発生させて、その２次巻線ｎ２５２，ｎ２５３に互いに逆相となる電圧を発生させるものである。これにより、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２のゲートに互いに逆相となる電圧がそれぞれ印加されるので、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２は交互にオン／オフ動作を行うことになる。なお、この回路はよく知られているので詳細な説明は省略する。
【００４５】
ドライブ電源回路２８は、整流回路２２の高電位側出力端にアノードが接続されるダイオードＤ２８０と、このダイオードＤ２８０のカソードと整流回路２２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ２８０と、ダイオードＤ２８０のカソードに一端が接続される１次巻線ｎ２８１、および一端接地の２次巻線ｎ２８２，ｎ２８３を有するトランスＴ２８と、１次巻線ｎ２８１の他端およびコンデンサＣ２８０の低電位側端にそれぞれドレイン端子およびソース端子が接続されるスイッチング素子（例えば松下製のインテリジェント・パワー・デバイスであるＭＩＰ１６５）Ｑ２８と、このスイッチング素子Ｑ２８のドレイン端子とソース端子との間に接続されるコンデンサＣ２８１と、２次巻線ｎ２８２の他端にアノードが接続されるダイオードＤ２８１と、このダイオードＤ２８１のカソードとスイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子との間に接続される抵抗Ｒ２８と、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間に接続されるコンデンサＣ２８２と、２次巻線ｎ２８３の他端にアノードが接続されるダイオードＤ２８２と、このダイオードＤ２８２のカソードと２次巻線ｎ２８３の一端との間に接続されるコンデンサＣ２８３とにより構成され、このコンデンサＣ２８３からドライブ回路２５に直流電力を供給するものである。なお、ドライブ電源回路２８の出力電圧は商用電源に対して整流および平滑を行って得た電圧よりも低くなる。
【００４６】
高周波電源停止回路２７は、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子およびソース端子にそれぞれコレクタおよびエミッタが接続されるトランジスタＱ２７と、このトランジスタＱ２７のベースに一端が接続される抵抗Ｒ２７と、この抵抗の他端およびコンパレータＣＭＰ２３の出力端にそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ２７とにより構成され、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ２７がオンになってスイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間を短絡し、ドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給を停止させるものである。これにより、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方の動作が停止することになる。
【００４７】
次に、第２実施形態の動作について説明する。まず、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作について説明する。商用電源ｅが投入されると、チョッパ回路２３が作動して、整流回路２２からの電圧が所定レベルの電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧よりも高い直流電圧Ｅ）に昇圧され、直流電力が高周波電源回路１４に供給される。この高周波電源回路１４に供給された直流電力は、ドライブ回路２５からの制御信号に応じたＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２の交互のオン／オフ動作によって高周波電力に変換され、マッチング回路２６を介して誘導コイルＬｃに供給される。これにより、誘導コイルＬｃに高周波電磁界が発生して無電極放電灯Ｌａが点灯する。
【００４８】
この時、チョッパ回路２３の出力電圧が正常であるので、コンパレータＣＭＰ２３の出力はＬレベルになる。これにより、チョッパ回路２３は動作状態を維持するとともに、トランジスタＱ２７もオフ状態を維持するので、ドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給状態が維持される。
【００４９】
次に、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。例えば、コンデンサＣ２３３の漏れ電流が大きくなって抵抗Ｒ２３６がほほ短絡状態となり、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生したとすると、この高い電圧は異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００５０】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止する（＃７ピンはＬレベルの状態になる）ので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００５１】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ２７および抵抗Ｒ２７を介してトランジスタＱ２７のベースに印加するので、トランジスタＱ２７はオン状態になる。これにより、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間が短絡され、ドライブ電源回路２８が動作停止状態になってその出力電圧がほぼゼロになり、ドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給が停止するので、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方の動作が停止することとなり、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００５２】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流回路２２による整流およびコンデンサＣ２３による平滑が行われた商用電源の電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧）が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方が停止状態にあるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００５３】
以上、第２実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００５４】
図３は本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第３実施形態について説明する。
【００５５】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタ回路２１、整流回路２２、チョッパ回路２３、高周波電源回路１４、ドライブ回路２５、誘導コイルＬｃ、無電極放電灯Ｌａ、マッチング回路２６およびドライブ電源回路２８を第２実施形態と同様に備えている他、第２実施形態の高周波電源停止回路２７とは回路構成が異なる高周波電源停止回路３７を備えている。
【００５６】
この高周波電源停止回路３７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力端にアノードが接続されるダイオードＤ３７１と、このダイオードＤ３７１のカソードに一端が接続される抵抗Ｒ３７と、この抵抗Ｒ３７の他端にベースが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ３７と、このトランジスタＱ３７のコレクタおよびＦＥＴＱ２５のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ３７２とにより構成され、チョッパ回路２３の出力電圧が異常に高くなると、ドライブ回路２５の出力制限を行うものである。すなわち、高周波電源停止回路３７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ３７がオンになってＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間を短絡し、ドライブ回路２５の動作を停止させる。これにより、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方の動作が停止することになる。
【００５７】
次に、第３実施形態の動作について説明する。ただし、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作については第２実施形態と同様であるので、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。
【００５８】
チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００５９】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止する（＃７ピンはＬレベルの状態になる）ので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００６０】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ３７１および抵抗Ｒ３７を介してトランジスタＱ３７のベースに印加するので、トランジスタＱ３７はオン状態になる。これにより、ＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間が短絡され、ドライブ回路２５の動作が停止して高周波電源回路１４の動作も停止するので、無電極放電灯Ｌａは消灯状態になる。
【００６１】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方が停止状態にあるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００６２】
以上、第３実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００６３】
なお、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧した場合、第２実施形態ではチョッパ回路２３およびドライブ電源回路２８の動作を停止させ、第３実施形態ではチョッパ回路２３およびドライブ回路２５の動作を停止させる構成になっているが、これらに限らず、チョッパ回路２３、ドライブ回路２５およびドライブ電源回路２８を停止させる構成でもよいことは言うまでもない。
【００６４】
図４は本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第４実施形態について説明する。
【００６５】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタ回路２１、整流回路２２、チョッパ回路２３、高周波電源回路１４、ドライブ回路２５、誘導コイルＬｃ、無電極放電灯Ｌａ、マッチング回路２６およびドライブ電源回路２８を第２実施形態と同様に備えている他、第２実施形態の高周波電源停止回路２７とは回路構成が異なる高周波電源停止回路４７を備えている。
【００６６】
この高周波電源停止回路４７は、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子にコレクタが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ４７１と、このトランジスタＱ４７１のベースに一端が接続される抵抗Ｒ４７１と、この抵抗Ｒ４７１の他端およびコンパレータＣＭＰ２３の出力端にそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ４７１と、このダイオードＤ４７１のアノードにアノードが接続されるダイオードＤ４７２と、このダイオードＤ４７２のカソードに一端が接続される抵抗Ｒ４７２と、この抵抗Ｒ４７２の他端にベースが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ４７２と、このトランジスタＱ４７２のコレクタおよびＦＥＴＱ１４２のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ４７３とにより構成され、チョッパ回路２３の出力電圧が異常に高くなると、ドライブ電源回路２８の出力制限を行うとともに、高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止を行うものである。すなわち、高周波電源停止回路４７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ４７１がオンになってスイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間を短絡してドライブ電源回路２８の動作を停止させ、またトランジスタＱ４７２がオンになってＦＥＴＱ１４２の動作を停止させる。これにより、ドライブ電源回路２８および高周波電源回路１４は動作が停止することになる。
【００６７】
次に、第４実施形態の動作について説明する。ただし、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作については第２実施形態と同様であるので、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。
【００６８】
チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００６９】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止するので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００７０】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ４７１および抵抗Ｒ４７１を介してトランジスタＱ４７１のベースに印加するとともにダイオードＤ４７２および抵抗Ｒ４７２を介してトランジスタＱ４７２のベースにも印加するので、トランジスタＱ４７１がオン状態になるとともにトランジスタＱ４７２がオン状態になる。これにより、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間が短絡されてドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給が停止するとともに、ＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間が短絡されてＦＥＴＱ１４２の動作も停止するので、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００７１】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ電源回路２８および高周波電源回路１４が動作停止状態になるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００７２】
以上、第４実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。また、第２実施形態と比較すると、ドライブ電源回路２８に加えて高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作も停止するので、高周波電源回路１４の各素子がより確実に破壊から保護される。
【００７３】
図５は本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第５実施形態について説明する。
【００７４】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタ回路２１、整流回路２２、チョッパ回路２３、高周波電源回路１４、ドライブ回路２５、誘導コイルＬｃ、無電極放電灯Ｌａ、マッチング回路２６およびドライブ電源回路２８を第２実施形態と同様に備えている他、第２実施形態の高周波電源停止回路２７とは回路構成が異なる高周波電源停止回路５７を備えている。
【００７５】
この高周波電源停止回路５７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力端にアノードが接続されるダイオードＤ５７１と、このダイオードＤ５７１のカソードに一端が接続される抵抗Ｒ５７と、この抵抗Ｒ５７の他端にベースが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ５７と、このトランジスタＱ５７のコレクタおよびＦＥＴＱ２５のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ５７２と、トランジスタＱ５７のコレクタおよびＦＥＴＱ１４２のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ５７３とにより構成され、ドライブ回路２５の出力制限を行うとともに、高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止を行うものである。すなわち、高周波電源停止回路５７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ５７がオンになって、ＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間を短絡してドライブ回路２５の動作を停止させるとともに、ＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間を短絡して高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止させる。これにより、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４は動作が停止することになる。
【００７６】
次に、第５実施形態の動作について説明する。ただし、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作については第２実施形態と同様であるので、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。
【００７７】
チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００７８】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止するので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００７９】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ５７１および抵抗Ｒ５７を介してトランジスタＱ５７のベースにも印加するので、トランジスタＱ５７がオン状態になる。これにより、ＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間が短絡されるとともにＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間も短絡され、ドライブ回路２５の動作が停止するとともに高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作も停止するので、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００８０】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４も動作停止状態になるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００８１】
以上、第５実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００８２】
なお、第５実施形態では、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧した場合、チョッパ回路２３、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の動作を停止させる構成になっているが、これに限らず、チョッパ回路２３、ドライブ電源回路２８、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の動作を停止させる構成でもよい。
【００８３】
また、上記第１〜第５実施形態では、チョッパ回路の出力電圧が異常に昇圧したとき、高周波電源回路の動作を停止させる構成になっているが、例えば間欠発振や周波数の変更により高周波電源回路の動作を間欠させる構成でもよい。あるいは各回路の動作停止順序に優先順位を設けてもよい。ようは、チョッパ回路の出力電圧が異常に昇圧したとき、回路が保護できるような手段であればよい。
【００８４】
また、上記異常電圧検出・駆動停止回路および高周波電源停止回路によりなる保護回路は、昇圧チョッパ回路に限らず、無負荷時や回路素子の異常などにより出力電圧が昇圧する回路構成にも適用可能である。
【００８５】
また、上記第１〜第５実施形態では、チョッパ回路の出力電圧が異常に昇圧したか否かは、チョッパ回路の出力電圧の検出結果に応じて判定される構成になっているが、例えばチョッパ回路を流れる電流の検出結果に応じて判定される構成でもよく、無電極放電灯に近接して配置される検出コイルを設け、この検出コイルに流れる電流に応じて判定される構成でもよく、あるいはマッチング回路の電圧電流位相差に応じて判定される構成でもよい。
【００８６】
さらに、上記第１〜第５実施形態では、高周波電源回路はＤ級増幅回路になっているが、Ｃ級増幅回路やＥ級増幅回路でもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１〜１０記載の発明によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図４】本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図６】従来のチョッパ回路の回路図である。
【図７】従来の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【符号の説明】
１１，２１ フィルタ回路
１２，２２ 整流回路
１３，２３ チョッパ回路
１４ 高周波電源回路
１５，２５ ドライブ回路
１６，２６ マッチング回路
１７，２７，３７，４７，５７ 高周波電源停止回路
Ｌｃ 誘導コイル
Ｌａ 無電極放電灯
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源回路にチョッパ回路を用い、その出力を高周波電源回路に供給し、その高周波電源回路からの高周波出力を無電極放電灯の近傍に配置された誘導コイルに供給し高周波電磁界を誘起して、無電極放電灯を点灯させる無電極放電灯点灯装置に関するものであり、特にチョッパ回路が異常に昇圧した時に回路を保護す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】
図６は従来のチョッパ回路の回路図で（特開平０２−１９７２５３号公報）、以下このチョッパ回路について説明する。
【０００３】
商用電源（交流電源）ｅに、高調波阻止用のフィルタ回路１を介して４個のダイオードからなる全波整流用の整流回路２を並列に接続し、整流回路２の正出力端と負出力端の間に、インダクタンス素子Ｌ、ダイオードＤ１及び負荷ＬＤを接続している。そして、負荷ＬＤと並列に平滑用のコンデンサＣ１を接続し、インダクタンス素子ＬとダイオードＤ１の接続点と整流回路２の負荷出力との間にスイッチング素子としてＦＥＴＱ１を接続している。また、負荷ＬＤと並列に、抵抗Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣ２で構成された出力電圧検出回路４を接続している。上記抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点は制御回路６の制御ＩＣ１の１ピンに接続されている。
【０００４】
この制御回路６は、制御ＩＣ１（例えば、シャープ製ＩＲ３Ｍ０２）と、抵抗Ｒ９〜Ｒ１４と、コンデンサＣ４，Ｃ５等で構成され、出力電圧検出回路４の検出出力（抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧電圧）を受けて、負荷ＬＤの両端電圧である出力電圧Ｖｏが一定となるようにＦＥＴＱ１のデューティ比を制御するものである。
【０００５】
商用電源ｅの一端と整流回路２の負出力端との間に、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ３、コンデンサＣ３等で構成された制御・駆動用電源回路７が接続されており、この制御・駆動用電源回路７により制御・駆動用電源Ｖ１（コンデンサＣ３の両端電圧）を得ている。ここで、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ３の接続点をａ点とし、他端（整流回路２の負出力端）をｂ点とする。
【０００６】
ａ，ｂ点間に直列に接続された抵抗Ｒ７，Ｒ８の接続点に制御ＩＣ１の出力ピンである８，１１ピンと、トランジスタＱ４のベースが接続され、そのトランジスタＱ４のエミッタはｂ点、コレクタは抵抗Ｒ６を介してａ点に夫々接続されている。抵抗Ｒ６とトランジスタＱ４のコレクタとの接続点には、トランジスタＱ２，Ｑ３のベースが接続され、トランジスタＱ２のコレクタはａ点に、トランジスタＱ３のコレクタはｂ点に夫々接続されている。また、トランジスタＱ２，Ｑ３のエミッタ同士を接続し、その接続点には抵抗Ｒ４，Ｒ５が接続してある。抵抗Ｒ５の他端はｂ点に、抵抗Ｒ４の他端はＦＥＴＱ１のゲートに夫々接続されている。これらのトランジスタＱ２〜Ｑ４と、抵抗Ｒ４〜Ｒ８等によって駆動回路５が構成され、制御回路６からの出力信号を受けてＦＥＴＱ１のオンオフ動作を駆動制御するようにしている。
【０００７】
ところが、このように商用電源ｅをフィルタ回路１を介して整流回路２で整流し、インダクタンス素子Ｌ、制御回路６、駆動回路５によるＦＥＴＱ１のオンオフ動作を行い、ダイオードＤ１、平滑用コンデンサＣ１により負荷ＬＤに一定の出力電圧Ｖｏを出力するチョッパ装置において、例えば、出力電圧検出回路４のコンデンサＣ２の漏れ電流が大きくなり、抵抗Ｒ２がほぼ短絡状態となり、ＦＥＴＱ１の制御が不能となって出力電圧Ｖｏが上昇すると、ＦＥＴＱ１やコンデンサＣ１の破壊または負荷ＬＤに対する悪影響を及ぼし、故障発生の一因となる。
【０００８】
このため、異常電圧検出・駆動停止回路８が具備されている。この異常電圧検出・駆動停止回路８は、コンパレータＩＣ２，ＩＣ３、抵抗Ｒ１５〜Ｒ２３、ダイオードＤ３、コンデンサＣ６，Ｃ７、トランジスタＱ５等で構成してある。負荷ＬＤと並列に直列接続された抵抗Ｒ２０，Ｒ２１を接続し、その抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の接続点はコンパレータＩＣ３の正入力端に接続されている。また、抵抗Ｒ２１と並列にコンデンサＣ７を接続している。そして、制御・駆動用電源回路７の電源Ｖ１に並列に、直列接続された抵抗Ｒ１８，Ｒ１９を接続し、その抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の接続点は、コンパレータＩＣ３の負入力端に接続される。コンパレータＩＣ３の出力端と制御・駆動用電源回路７の負出力端との間に、直列接続された抵抗Ｒ２２，Ｒ２３を接続し、その抵抗Ｒ２２，Ｒ２３の接続点はトランジスタＱ５のベースに接続してある。そして、トランジスタＱ５は抵抗Ｒ１９の両端に接続されている。
【０００９】
コンパレータＩＣ２の負入力端は抵抗Ｒ１８，Ｒ１９の接続点に接続され、正入力端は制御・駆動用電源回路７と並列に直列接続された抵抗Ｒ１５，Ｒ１６の接続点と接続され、抵抗Ｒ１６の両端にはコンデンサＣ６が接続されている。また、コンパレータＩＣ２の出力端はバイアス抵抗Ｒ１７、ダイオードＤ３を介して駆動回路５のトランジスタＱ４のベースに接続してある。
【００１０】
上記の回路構成において、正常時には異常電圧検出・駆動停止回路８のコンパレータＩＣ２，ＩＣ３の正入力端の電位よりも負入力端の電位の方が高電位となるように設定している。従って、コンパレータＩＣ２，ＩＣ３の出力はＬレベルであり、駆動回路５は動作し続け、ＦＥＴＱ１はオンオフ動作し、負荷ＬＤに一定の出力電圧Ｖｏを供給する。しかし、出力電圧検出回路４または制御回路６に異常が起こり出力電圧Ｖｏが上昇すると、抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の分圧電圧も上昇し、コンパレータＩＣ３の負入力端の電位よりも正入力端の電位の方が高電位となり、コンパレータＩＣ３の出力はＨレベルとなる。コンパレータＩＣ３の出力がＨレベルとなると、トランジスタＱ５がオンし、コンパレータＩＣ２の負入力端の電位よりも正入力端の電位の方が高電位となり、コンパレータＩＣ２の出力はＨレベルとなる。その出力によりバイアス抵抗Ｒ１７、ダイオードＤ３を介してトランジスタＱ４をオン状態に保持するため、駆動回路５は停止し、ＦＥＴＱ１のオンオフ動作も停止したままとなり、出力電圧は√２×商用電源ｅの電圧まで下がり、その電圧を保持するので、負荷ＬＤに対する悪影響を確実に阻止することができるのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術において負荷ＬＤが抵抗負荷や有電極の放電灯であるならば問題は無いが、図７に示すように負荷ＬＤが無電極放電灯Ｌａを含む場合には、次に示すような問題が生じる。
【００１２】
まず、回路構成について説明すると、透光性のガラスバルブまたは内面に蛍光体が塗布された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た無電極放電灯Ｌａと、この無電極放電灯Ｌａの近傍に配置された誘導コイルＬｃと、この誘導コイルＬｃに接続ざれ高周波電力を誘導コイルＬｃに供給する高周波電源回路１４（ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２、インダクタＬ１４およびコンデンサＣ１４からなるいわゆるＤ級増幅回路）と、誘導コイルＬｃと高周波電源回路１４の両方のインピーダンスを整合し無電極放電灯Ｌａに効率良く高周波電力を伝達するコンデンサＣ１６１，Ｃ１６２からなるマッチング回路１６とを備えて構成されている。また、高周波電源回路１４に直流電力を供給するチョッパ回路３（図ではいわゆる昇圧チョッパ回路）を備え、チョッパ回路３の入力端にはフィルタ回路１および整流回路２を介して商用電源ｅが接続されている。また、高周波電源回路１４のＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２を交互にオン／オフさせるためのドライブ回路１５を有している。なお、チョッパ回路３の回路構成は図６と同じである。
【００１３】
そして、高周波電源回路１４から誘導コイルＬｃ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Ｌｃ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、内部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。
【００１４】
以下、正常時の動作について説明する。商用電源ｅが投入されると、チョッパ回路３が動作し、チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏは、商用電源ｅを整流平滑した√２×商用電源ｅよりも高い直流電圧Ｅとして高周波電源回路１４に供給する。この直流電圧Ｅを電源として、高周波電力を誘導コイルＬｃに供給する高周波電源回路１４が動作する。そして、この高周波電源回路１４により誘導コイルＬｃに高周波電流を流すことにより、誘導コイルＬｃに高周波電磁界が発生し、無電極放電灯Ｌａが点灯する。
【００１５】
次に、チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧し、正常時のチョッパ回路３の出力電圧である直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、異常電圧検出・駆動停止回路８によりその出力電圧を検出し、チョッパ回路３の回路動作を停止させる。
【００１６】
チョッパ回路３の回路動作が停止すると、チョッパ回路３の出力電圧Ｖｏが下がり、商用電源ｅを整流平滑した√２×商用電源ｅの直流電圧が高周波電源回路１４に供給され、この整流平滑された√２×商用電源ｅの直流電圧を電源として高周波電源回路１４が動作し続ける。
【００１７】
このように、ある値に設定された直流電圧Ｅ（チョッパ回路３が動作しているときの直流電圧Ｅ）よりも低い電圧値（チョッパ回路３の動作が停止しているときの商用電源を整流平滑した直流電圧√２×商用電源ｅ）で、高周波電源回路１４が動作すると、負荷ＬＤが無電極放電灯Ｌａを含むので、誘導コイルＬｃで発生している高周波電圧が点灯維持電圧よりも低くなり、無電極放電灯Ｌａがグロー放電状態となり、高周波電源回路１４からみた誘導コイルＬｃを含む無電極放電灯Ｌａのインピーダンスが大幅に変化し、高周波電源回路１４に過大な電流が流れ、高周波電源回路１４に用いられているＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２が破壊に至る場合がある。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護しうる無電極放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の無電極放電灯点灯装置は、直流電力供給用の昇圧チョッパ回路と、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、前記昇圧チョッパ回路からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路と、無電極放電灯に近接して配置され、前記高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、前記昇圧チョッパ回路の動作停止および前記高周波電源回路の出力制限を行う保護回路とを備えるものである（請求項１）。
【００２０】
この構成によれば、昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、昇圧チョッパ回路の動作が停止するとともに高周波電源回路の出力が制限されるので、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２１】
なお、前記スイッチング素子駆動用のドライブ回路と、前記ドライブ回路への直流電力供給用のドライブ電源回路とを備える構成でもよい（請求項２）。また、前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させるものでもよい（請求項３）。また、前記ドライブ回路は、スイッチング素子を含み、前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記ドライブ回路およびドライブ電源回路の少なくとも一方の出力制限を行い、前記ドライブ回路の出力制限を行う場合にはそのドライブ回路のスイッチング素子の動作を停止するものでもよい（請求項４）。さらに、前記ドライブ回路は、スイッチング素子を含み、前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記ドライブ回路およびドライブ電源回路の少なくとも一方の出力制限を行うとともに、前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させ、前記ドライブ回路の出力制限を行う場合にはそのドライブ回路のスイッチング素子の動作を停止するものでもよい（請求項５）。これら各構成によれば、負荷が無電極放電灯となる当該無電極放電灯点灯装置の回路が確実に保護されるようになる。
【００２２】
また、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧および前記昇圧チョッパ回路を流れる電流の一方を利用して判定される構成でもよい（請求項６）。また、前記無電極放電灯に近接して配置される検出コイルを備え、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記検出コイルを利用して判定される構成でもよい（請求項７）。また、前記高周波電源回路と前記誘導コイルとの間に配置され、これら両者間のインピーダンス整合をとるマッチング回路を備え、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記マッチング回路の電圧電流位相差を利用して判定される構成でもよい（請求項８）。これら各構成によれば、昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなる不具合が検出されるようになり、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２３】
さらに、前記昇圧チョッパ回路およびドライブ電源回路の各入力端は商用電源に接続され、前記ドライブ電源回路の出力電圧は前記商用電源に対して整流および平滑を行って得た電圧よりも低くなる構成でもよい（請求項９）。これらいずれの構成でも、保護回路が機能し、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２４】
上記課題を解決するための本発明の無電極放電灯点灯装置は、直流電力供給用の昇圧チョッパ回路と、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、前記昇圧チョッパ回路からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路と、前記スイッチング素子駆動用のドライブ回路と、前記ドライブ回路への電力供給用のドライブ電源回路と、前記高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、前記誘導コイルが近接して配置され、前記誘導コイルからの高周波電磁界に応じて照明を行う無電極放電灯と、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、前記昇圧チョッパ回路の動作を停止させるとともに前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させる保護回路とを備えるものである（請求項１０）。
【００２５】
この構成では、昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、昇圧チョッパ回路の動作が停止するとともに、高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作が停止ないし間欠されるので、負荷として無電極放電灯が接続される各回路が確実に保護されるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第１実施形態について説明する。
【００２７】
本無電極放電灯点灯装置は、商用電源ｅの両端に接続される高調波阻止用のフィルタ回路１１と、このフィルタ回路１１を介して商用電源ｅの両端に接続される全波整流用の整流回路１２と、直流電力供給用であって整流回路１２からの電圧を所定レベルの電圧に変換するチョッパ回路（いわゆる昇圧チョッパ回路）１３と、２つのＦＥＴ（スイッチング素子）Ｑ１４１，Ｑ１４２を有しチョッパ回路１３からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路１４と、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２駆動用のドライブ回路１５と、高周波電源回路１４からの高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルＬｃと、誘導コイルＬｃが近接して配置され誘導コイルＬｃからの高周波電磁界に応じて照明を行う無電極放電灯Ｌａと、高周波電源回路１４と誘導コイルＬｃとの間に配置されこれら両者間のインピーダンス整合をとるマッチング回路１６と、チョッパ回路１３の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると高周波電源回路１４の出力制限を行う高周波電源停止回路１７とを備えている。
【００２８】
上記構成において、フィルタ回路１１、整流回路１２、チョッパ回路１３、高周波電源回路１４、ドライブ回路１５およびマッチング回路１６は、それぞれ図７に示すフィルタ回路１、整流回路２、チョッパ回路３、高周波電源回路１４、ドライブ回路１５およびマッチング回路１６と回路構成が同一であるのでそれらの説明を省略し、図７とは異なる高周波電源停止回路１７について説明する。
【００２９】
この高周波電源停止回路１７は、異常電圧検出・駆動停止回路８におけるダイオードＤ３と抵抗Ｒ１７との間にアノードが接続されるダイオードＤ１７、およびこのダイオードＤ１７のカソードおよびＦＥＴＱ１４２のゲートにそれぞれベースおよびコレクタが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ１７により構成され、異常電圧検出・駆動停止回路８からの信号が異常検出および駆動停止を示す信号（Ｈ）であれば、トランジスタＱ１７をオンにしてＦＥＴＱ１４２のゲートおよびソース間を短絡し、高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止を行うものである。また、高周波電源停止回路１７は、異常電圧検出・駆動停止回路８とともに保護回路を構成する。
【００３０】
次に、上記高周波電源停止回路１７に関連する動作について説明する。まず、チョッパ回路１３の出力電圧が正常である場合の動作について説明する。商用電源ｅが投入されると、チョッパ回路１３が作動して、整流回路１２からの電圧が所定レベルの電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧よりも高い直流電圧Ｅ）に昇圧され、直流電力が高周波電源回路１４に供給される。この高周波電源回路１４に供給された直流電力は、ドライブ回路１５からの制御信号に応じたＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２の交互のオン／オフ動作によって高周波電力に変換されて、マッチング回路１６を介して誘導コイルＬｃに供給される。これにより、誘導コイルＬｃに高周波電磁界が発生して無電極放電灯Ｌａが点灯する。
【００３１】
この時、チョッパ回路１３の出力電圧が正常であるので、コンパレータＩＣ２の正入力端の電位よりも負入力端の電位の方が高く、コンパレータＩＣ２の出力はＬレベルになる。これにより、トランジスタＱ１７がオフになって高周波電源回路１４は通常のインバータ動作を行う。
【００３２】
次に、チョッパ回路１３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。例えば、コンデンサＣ２の漏れ電流が大きくなって抵抗Ｒ２がほほ短絡状態となり、チョッパ回路１３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路１３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生したとすると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路８により検出され、コンパレータＩＣ３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。そして、コンパレータＩＣ３の出力がＨレベルになってトランジスタＱ５がオンになり、コンパレータＩＣ３の負入力端の電位がほぼゼロになってコンパレータＩＣ２の負入力端の電位もほぼゼロとなり、コンパレータＩＣ２の出力がＬレベルからＨレベルとなる。これにより、トランジスタＱ４がオンになってスイッチング素子Ｑ１の動作が停止し、チョッパ回路１３は停止状態となる。
【００３３】
一方、コンパレータＩＣ２のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ１７を介してトランジスタＱ１７のベースにも印加するので、トランジスタＱ１７がオンになる。これにより、ＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間が短絡され、高周波電源回路１４の動作が停止するので、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００３４】
このように、チョッパ回路１３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧）が高周波電源回路１４に供給されることになるが、高周波電源回路１４も停止状態になるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路１３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００３５】
以上、第１実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００３６】
図２は本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第２実施形態について説明する。
【００３７】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタＬ２１１，Ｌ２１２およびコンデンサＣ２１により構成され商用電源ｅの両端に接続される高調波阻止用のフィルタ回路２１と、ダイオードブリッジＤＢ２２により構成されフィルタ回路２１を介して商用電源ｅの両端に接続される全波整流用の整流回路２２と、直流電力供給用であって整流回路２２からの電圧を所定レベルの電圧に変換するチョッパ回路（昇圧チョッパ回路）２３と、２つのＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２を有しチョッパ回路２３からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路１４と、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２駆動用のドライブ回路２５と、高周波電源回路１４からの高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルＬｃと、誘導コイルＬｃが近接して配置され誘導コイルＬｃからの高周波電磁界に応じて照明を行う無電極放電灯Ｌａと、高周波電源回路１４と誘導コイルＬｃとの間に介在するパイ型のコンデンサＣ２６１〜Ｃ２６３により構成され高周波電源回路１４と誘導コイルＬｃとの間のインピーダンス整合をとるマッチング回路２６と、ドライブ回路２５への直流電力供給用のドライブ電源回路２８と、チョッパ回路２３の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると高周波電源回路１４の出力制限を行う高周波電源停止回路２７とを備えている。
【００３８】
チョッパ回路２３は、整流回路２２の高電位側出力端に一端が接続される１次巻線、および一端接地の２次巻線を有するトランスＴ２３と、このトランスＴ２３の１次巻線の他端にドレインが接続されるＦＥＴＱ２３と、このＦＥＴＱ２３のソースと整流回路２２の低電位側出力端との間に接続される抵抗Ｒ２３と、トランスＴ２３の１次巻線の他端にアノードが接続されるダイオードＤ２３と、このダイオードＤ２３のカソードと整流回路２２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ２３とを備えている他、制御・駆動用電源回路２３１、出力電圧検出回路２３２、制御回路２３３および異常電圧検出・駆動停止回路２３４をさらに備え、所定レベルの電圧に変換して得た直流電力をコンデンサＣ２３から供給するものである。
【００３９】
制御・駆動用電源回路２３１は、整流回路２２の高電位側出力端に一端が接続される抵抗Ｒ２３０、およびこの抵抗Ｒ２３０と整流回路２２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ２３０により構成され、このコンデンサＣ２３０から制御回路２３３に直流電力を供給するものである。
【００４０】
出力電圧検出回路２３２は、コンデンサＣ２３の両端間に直列接続される抵抗Ｒ２３５，Ｒ２３６、およびこの抵抗Ｒ２３６に並列接続されるコンデンサＣ２３３により構成され、コンデンサＣ２３３の電圧をコンデンサＣ２３の出力電圧として検出するものである。
【００４１】
制御回路２３３は、整流回路２２の両出力端の間に直列接続される抵抗Ｒ２３１，Ｒ２３２と、この抵抗Ｒ２３２に並列接続されるコンデンサＣ２３１と、トランスＴ２３の２次巻線の他端に一端が接続される抵抗Ｒ２３３と、抵抗Ｒ２３５，Ｒ２３６の接続点、抵抗Ｒ２３１，Ｒ２３２の接続点、ＦＥＴＱ２３のソース、抵抗Ｒ２３３の他端、コンデンサＣ２３０の低電位側端、ＦＥＴＱ２３のゲートおよびコンデンサＣ２３０の高電位側端にそれぞれ＃１、＃３〜＃８ピンが接続される制御ＩＣ２３と、この制御ＩＣ２３の＃２ピンとコンデンサＣ２３０の低電位側端との間に並列接続される抵抗Ｒ２３４およびコンデンサＣ２３２とにより構成されている。
【００４２】
制御ＩＣ２３（例えばモトローラ社製のＭＣ３３２６２）は、コンデンサＣ２３３の電圧をコンデンサＣ２３の出力電圧として取り込み、コンデンサＣ２３１の電圧をチョッパ回路２３の入力電圧として取り込み、抵抗Ｒ２３を介してＦＥＴＱ２３のドレイン電流を取り込み、そしてトランスＴ２３の２次巻線および抵抗Ｒ２３３を介してその１次巻線に流れる電流を取り込んで、これら取り込んだ各信号に応じて、＃７ピンからＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号を送出するものである。また、制御ＩＣ２３は、例えば１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きければ、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止する。
【００４３】
異常電圧検出・駆動停止回路２３４は、コンデンサＣ２３０の両端間に直列接続される抵抗Ｒ２３７，Ｒ２３８と、コンデンサＣ２３の両端間に直列接続される抵抗Ｒ２３９，Ｒ２４０と、この抵抗Ｒ２４０に並列接続されるコンデンサＣ２３４と、抵抗Ｒ２３３の他端にカソードが接続されるダイオードＤ２３０と、抵抗Ｒ２３７，Ｒ２３８の接続点、抵抗Ｒ２３９，Ｒ２４０の接続点およびダイオードＤ２３０のアノードにそれぞれ負入力端、正入力端および出力端が接続されるコンパレータＣＭＰ２３と、このコンパレータＣＭＰ２３の出力端および正入力端にそれぞれアノードおよびカソードが接続されるダイオードＤ２３１とにより構成され、チョッパ回路２３の出力電圧の検出回路を構成する抵抗Ｒ２３９，Ｒ２４０およびコンデンサＣ２３４を介してチョッパ回路２３の出力電圧を取り込み、この取り込んだ出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるとチョッパ回路２３の動作停止を行うものである。そして、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位よりも負入力端の電位の方が高くなるように設定されている。すなわち、コンパレータＣＭＰ２３の出力は、通常Ｌレベルであり、チョッパ回路２３の出力であるコンデンサＣ２３の電圧に相当するコンデンサＣ２３４の電圧が異常と認められるレベル（負入力端の基準電圧レベル）よりも高くなるとＨレベルになるように構成されている。
【００４４】
ドライブ回路２５は、水晶振動子Ｘを用いた発振回路、ＦＥＴＱ２５を用いた増幅回路および駆動トランスＴ２５により構成され、駆動トランスＴ２５の１次巻線ｎ２５１の両端に高周波の略正弦波電圧を発生させて、その２次巻線ｎ２５２，ｎ２５３に互いに逆相となる電圧を発生させるものである。これにより、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２のゲートに互いに逆相となる電圧がそれぞれ印加されるので、ＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２は交互にオン／オフ動作を行うことになる。なお、この回路はよく知られているので詳細な説明は省略する。
【００４５】
ドライブ電源回路２８は、整流回路２２の高電位側出力端にアノードが接続されるダイオードＤ２８０と、このダイオードＤ２８０のカソードと整流回路２２の低電位側出力端との間に接続されるコンデンサＣ２８０と、ダイオードＤ２８０のカソードに一端が接続される１次巻線ｎ２８１、および一端接地の２次巻線ｎ２８２，ｎ２８３を有するトランスＴ２８と、１次巻線ｎ２８１の他端およびコンデンサＣ２８０の低電位側端にそれぞれドレイン端子およびソース端子が接続されるスイッチング素子（例えば松下製のインテリジェント・パワー・デバイスであるＭＩＰ１６５）Ｑ２８と、このスイッチング素子Ｑ２８のドレイン端子とソース端子との間に接続されるコンデンサＣ２８１と、２次巻線ｎ２８２の他端にアノードが接続されるダイオードＤ２８１と、このダイオードＤ２８１のカソードとスイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子との間に接続される抵抗Ｒ２８と、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間に接続されるコンデンサＣ２８２と、２次巻線ｎ２８３の他端にアノードが接続されるダイオードＤ２８２と、このダイオードＤ２８２のカソードと２次巻線ｎ２８３の一端との間に接続されるコンデンサＣ２８３とにより構成され、このコンデンサＣ２８３からドライブ回路２５に直流電力を供給するものである。なお、ドライブ電源回路２８の出力電圧は商用電源に対して整流および平滑を行って得た電圧よりも低くなる。
【００４６】
高周波電源停止回路２７は、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子およびソース端子にそれぞれコレクタおよびエミッタが接続されるトランジスタＱ２７と、このトランジスタＱ２７のベースに一端が接続される抵抗Ｒ２７と、この抵抗の他端およびコンパレータＣＭＰ２３の出力端にそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ２７とにより構成され、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ２７がオンになってスイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間を短絡し、ドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給を停止させるものである。これにより、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方の動作が停止することになる。
【００４７】
次に、第２実施形態の動作について説明する。まず、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作について説明する。商用電源ｅが投入されると、チョッパ回路２３が作動して、整流回路２２からの電圧が所定レベルの電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧よりも高い直流電圧Ｅ）に昇圧され、直流電力が高周波電源回路１４に供給される。この高周波電源回路１４に供給された直流電力は、ドライブ回路２５からの制御信号に応じたＦＥＴＱ１４１，Ｑ１４２の交互のオン／オフ動作によって高周波電力に変換され、マッチング回路２６を介して誘導コイルＬｃに供給される。これにより、誘導コイルＬｃに高周波電磁界が発生して無電極放電灯Ｌａが点灯する。
【００４８】
この時、チョッパ回路２３の出力電圧が正常であるので、コンパレータＣＭＰ２３の出力はＬレベルになる。これにより、チョッパ回路２３は動作状態を維持するとともに、トランジスタＱ２７もオフ状態を維持するので、ドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給状態が維持される。
【００４９】
次に、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。例えば、コンデンサＣ２３３の漏れ電流が大きくなって抵抗Ｒ２３６がほほ短絡状態となり、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生したとすると、この高い電圧は異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００５０】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止する（＃７ピンはＬレベルの状態になる）ので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００５１】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ２７および抵抗Ｒ２７を介してトランジスタＱ２７のベースに印加するので、トランジスタＱ２７はオン状態になる。これにより、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間が短絡され、ドライブ電源回路２８が動作停止状態になってその出力電圧がほぼゼロになり、ドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給が停止するので、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方の動作が停止することとなり、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００５２】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流回路２２による整流およびコンデンサＣ２３による平滑が行われた商用電源の電圧（商用電源電圧に√２を乗じて得られる直流電圧）が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方が停止状態にあるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００５３】
以上、第２実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００５４】
図３は本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第３実施形態について説明する。
【００５５】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタ回路２１、整流回路２２、チョッパ回路２３、高周波電源回路１４、ドライブ回路２５、誘導コイルＬｃ、無電極放電灯Ｌａ、マッチング回路２６およびドライブ電源回路２８を第２実施形態と同様に備えている他、第２実施形態の高周波電源停止回路２７とは回路構成が異なる高周波電源停止回路３７を備えている。
【００５６】
この高周波電源停止回路３７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力端にアノードが接続されるダイオードＤ３７１と、このダイオードＤ３７１のカソードに一端が接続される抵抗Ｒ３７と、この抵抗Ｒ３７の他端にベースが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ３７と、このトランジスタＱ３７のコレクタおよびＦＥＴＱ２５のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ３７２とにより構成され、チョッパ回路２３の出力電圧が異常に高くなると、ドライブ回路２５の出力制限を行うものである。すなわち、高周波電源停止回路３７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ３７がオンになってＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間を短絡し、ドライブ回路２５の動作を停止させる。これにより、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方の動作が停止することになる。
【００５７】
次に、第３実施形態の動作について説明する。ただし、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作については第２実施形態と同様であるので、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。
【００５８】
チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００５９】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止する（＃７ピンはＬレベルの状態になる）ので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００６０】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ３７１および抵抗Ｒ３７を介してトランジスタＱ３７のベースに印加するので、トランジスタＱ３７はオン状態になる。これにより、ＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間が短絡され、ドライブ回路２５の動作が停止して高周波電源回路１４の動作も停止するので、無電極放電灯Ｌａは消灯状態になる。
【００６１】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の双方が停止状態にあるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００６２】
以上、第３実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００６３】
なお、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧した場合、第２実施形態ではチョッパ回路２３およびドライブ電源回路２８の動作を停止させ、第３実施形態ではチョッパ回路２３およびドライブ回路２５の動作を停止させる構成になっているが、これらに限らず、チョッパ回路２３、ドライブ回路２５およびドライブ電源回路２８を停止させる構成でもよいことは言うまでもない。
【００６４】
図４は本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第４実施形態について説明する。
【００６５】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタ回路２１、整流回路２２、チョッパ回路２３、高周波電源回路１４、ドライブ回路２５、誘導コイルＬｃ、無電極放電灯Ｌａ、マッチング回路２６およびドライブ電源回路２８を第２実施形態と同様に備えている他、第２実施形態の高周波電源停止回路２７とは回路構成が異なる高周波電源停止回路４７を備えている。
【００６６】
この高周波電源停止回路４７は、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子にコレクタが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ４７１と、このトランジスタＱ４７１のベースに一端が接続される抵抗Ｒ４７１と、この抵抗Ｒ４７１の他端およびコンパレータＣＭＰ２３の出力端にそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ４７１と、このダイオードＤ４７１のアノードにアノードが接続されるダイオードＤ４７２と、このダイオードＤ４７２のカソードに一端が接続される抵抗Ｒ４７２と、この抵抗Ｒ４７２の他端にベースが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ４７２と、このトランジスタＱ４７２のコレクタおよびＦＥＴＱ１４２のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ４７３とにより構成され、チョッパ回路２３の出力電圧が異常に高くなると、ドライブ電源回路２８の出力制限を行うとともに、高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止を行うものである。すなわち、高周波電源停止回路４７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ４７１がオンになってスイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間を短絡してドライブ電源回路２８の動作を停止させ、またトランジスタＱ４７２がオンになってＦＥＴＱ１４２の動作を停止させる。これにより、ドライブ電源回路２８および高周波電源回路１４は動作が停止することになる。
【００６７】
次に、第４実施形態の動作について説明する。ただし、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作については第２実施形態と同様であるので、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。
【００６８】
チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００６９】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止するので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００７０】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ４７１および抵抗Ｒ４７１を介してトランジスタＱ４７１のベースに印加するとともにダイオードＤ４７２および抵抗Ｒ４７２を介してトランジスタＱ４７２のベースにも印加するので、トランジスタＱ４７１がオン状態になるとともにトランジスタＱ４７２がオン状態になる。これにより、スイッチング素子Ｑ２８のコントロール端子とソース端子との間が短絡されてドライブ電源回路２８からドライブ回路２５への直流電力の供給が停止するとともに、ＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間が短絡されてＦＥＴＱ１４２の動作も停止するので、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００７１】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ電源回路２８および高周波電源回路１４が動作停止状態になるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００７２】
以上、第４実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。また、第２実施形態と比較すると、ドライブ電源回路２８に加えて高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作も停止するので、高周波電源回路１４の各素子がより確実に破壊から保護される。
【００７３】
図５は本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図で、以下この図を用いて第５実施形態について説明する。
【００７４】
本無電極放電灯点灯装置は、フィルタ回路２１、整流回路２２、チョッパ回路２３、高周波電源回路１４、ドライブ回路２５、誘導コイルＬｃ、無電極放電灯Ｌａ、マッチング回路２６およびドライブ電源回路２８を第２実施形態と同様に備えている他、第２実施形態の高周波電源停止回路２７とは回路構成が異なる高周波電源停止回路５７を備えている。
【００７５】
この高周波電源停止回路５７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力端にアノードが接続されるダイオードＤ５７１と、このダイオードＤ５７１のカソードに一端が接続される抵抗Ｒ５７と、この抵抗Ｒ５７の他端にベースが接続されるエミッタ接地のトランジスタＱ５７と、このトランジスタＱ５７のコレクタおよびＦＥＴＱ２５のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ５７２と、トランジスタＱ５７のコレクタおよびＦＥＴＱ１４２のゲートにそれぞれカソードおよびアノードが接続されるダイオードＤ５７３とにより構成され、ドライブ回路２５の出力制限を行うとともに、高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止を行うものである。すなわち、高周波電源停止回路５７は、コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになれば、トランジスタＱ５７がオンになって、ＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間を短絡してドライブ回路２５の動作を停止させるとともに、ＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間を短絡して高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作の停止させる。これにより、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４は動作が停止することになる。
【００７６】
次に、第５実施形態の動作について説明する。ただし、チョッパ回路２３の出力電圧が正常である場合の動作については第２実施形態と同様であるので、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧したときの動作について説明する。
【００７７】
チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧して、正常時のチョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏである直流電圧Ｅよりもさらに高い電圧が発生すると、この高い電圧が異常電圧検出・駆動停止回路２３４により検出され、コンパレータＣＭＰ２３の正入力端の電位が負入力端の電位よりも高くなる。これにより、コンパレータＣＭＰ２３は、出力がＨレベルになり、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３１を介して正入力端に印加するので、Ｈレベルの出力状態を維持する。
【００７８】
コンパレータＣＭＰ２３の出力がＨレベルになると、このＨレベルの電圧がダイオードＤ２３０を介して制御ＩＣ２３の＃５ピンに印加する。これにより、制御ＩＣ２３は、１次巻線に流れる電流が基準レベルよりも大きいと判定し、＃７ピンからのＦＥＴＱ２３のオン／オフ制御信号の送出を停止するので、チョッパ回路２３が停止状態になる。
【００７９】
一方、上記コンパレータＣＭＰ２３のＨレベルの出力電圧は、ダイオードＤ５７１および抵抗Ｒ５７を介してトランジスタＱ５７のベースにも印加するので、トランジスタＱ５７がオン状態になる。これにより、ＦＥＴＱ２５のゲート・ソース間が短絡されるとともにＦＥＴＱ１４２のゲート・ソース間も短絡され、ドライブ回路２５の動作が停止するとともに高周波電源回路１４が有するＦＥＴＱ１４２の動作も停止するので、無電極放電灯Ｌａが消灯状態になる。
【００８０】
このように、チョッパ回路２３が動作停止状態になった後も、整流および平滑された商用電源の電圧が高周波電源回路１４に供給されることになるが、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４も動作停止状態になるので、過大電圧または過大電流からチョッパ回路２３および高周波電源回路１４の各素子が破壊されることなく確実に保護されることになる。
【００８１】
以上、第５実施形態によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【００８２】
なお、第５実施形態では、チョッパ回路２３の出力電圧Ｖｏが異常に昇圧した場合、チョッパ回路２３、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の動作を停止させる構成になっているが、これに限らず、チョッパ回路２３、ドライブ電源回路２８、ドライブ回路２５および高周波電源回路１４の動作を停止させる構成でもよい。
【００８３】
また、上記第１〜第５実施形態では、チョッパ回路の出力電圧が異常に昇圧したとき、高周波電源回路の動作を停止させる構成になっているが、例えば間欠発振や周波数の変更により高周波電源回路の動作を間欠させる構成でもよい。あるいは各回路の動作停止順序に優先順位を設けてもよい。ようは、チョッパ回路の出力電圧が異常に昇圧したとき、回路が保護できるような手段であればよい。
【００８４】
また、上記異常電圧検出・駆動停止回路および高周波電源停止回路によりなる保護回路は、昇圧チョッパ回路に限らず、無負荷時や回路素子の異常などにより出力電圧が昇圧する回路構成にも適用可能である。
【００８５】
また、上記第１〜第５実施形態では、チョッパ回路の出力電圧が異常に昇圧したか否かは、チョッパ回路の出力電圧の検出結果に応じて判定される構成になっているが、例えばチョッパ回路を流れる電流の検出結果に応じて判定される構成でもよく、無電極放電灯に近接して配置される検出コイルを設け、この検出コイルに流れる電流に応じて判定される構成でもよく、あるいはマッチング回路の電圧電流位相差に応じて判定される構成でもよい。
【００８６】
さらに、上記第１〜第５実施形態では、高周波電源回路はＤ級増幅回路になっているが、Ｃ級増幅回路やＥ級増幅回路でもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１〜１０記載の発明によれば、負荷として無電極放電灯が接続される各回路を確実に保護することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図４】本発明に係る第４実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図５】本発明に係る第５実施形態の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【図６】従来のチョッパ回路の回路図である。
【図７】従来の無電極放電灯点灯装置の回路図である。
【符号の説明】
１１，２１ フィルタ回路
１２，２２ 整流回路
１３，２３ チョッパ回路
１４ 高周波電源回路
１５，２５ ドライブ回路
１６，２６ マッチング回路
１７，２７，３７，４７，５７ 高周波電源停止回路
Ｌｃ 誘導コイル
Ｌａ 無電極放電灯
Claims (10)
- 直流電力供給用の昇圧チョッパ回路と、
少なくとも１つのスイッチング素子を有し、前記昇圧チョッパ回路からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路と、
無電極放電灯に近接して配置され、前記高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、
前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、前記昇圧チョッパ回路の動作停止および前記高周波電源回路の出力制限を行う保護回路と
を備える無電極放電灯点灯装置。 - 前記スイッチング素子駆動用のドライブ回路と、前記ドライブ回路への直流電力供給用のドライブ電源回路とを備える請求項１記載の無電極放電灯点灯装置。
- 前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させる請求項１または２記載の無電極放電灯点灯装置。
- 前記ドライブ回路は、スイッチング素子を含み、
前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記ドライブ回路およびドライブ電源回路の少なくとも一方の出力制限を行い、前記ドライブ回路の出力制限を行う場合にはそのドライブ回路のスイッチング素子の動作を停止する請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。 - 前記ドライブ回路は、スイッチング素子を含み、
前記保護回路は、前記高周波電源回路の出力制限として、前記ドライブ回路およびドライブ電源回路の少なくとも一方の出力制限を行うとともに、前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させ、前記ドライブ回路の出力制限を行う場合にはそのドライブ回路のスイッチング素子の動作を停止する請求項２記載の無電極放電灯点灯装置。 - 前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧および前記昇圧チョッパ回路を流れる電流の一方を利用して判定される請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
- 前記無電極放電灯に近接して配置される検出コイルを備え、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記検出コイルを利用して判定される請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
- 前記高周波電源回路と前記誘導コイルとの間に配置され、これら両者間のインピーダンス整合をとるマッチング回路を備え、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなるか否かは、前記マッチング回路の電圧電流位相差を利用して判定される請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
- 前記昇圧チョッパ回路およびドライブ電源回路の各入力端は商用電源に接続され、前記ドライブ電源回路の出力電圧は前記商用電源に対して整流および平滑を行って得た電圧よりも低くなる請求項２〜８のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
- 直流電力供給用の昇圧チョッパ回路と、
少なくとも１つのスイッチング素子を有し、前記昇圧チョッパ回路からの直流電力を高周波電力に変換する高周波電源回路と、
前記スイッチング素子駆動用のドライブ回路と、
前記ドライブ回路への電力供給用のドライブ電源回路と、
前記高周波電力を使用して高周波電磁界を発生させる誘導コイルと、
前記誘導コイルが近接して配置され、前記誘導コイルからの高周波電磁界に応じて照明を行う無電極放電灯と、
前記昇圧チョッパ回路の出力電圧が所定レベルの電圧よりも高くなると、前記昇圧チョッパ回路の動作を停止させるとともに前記高周波電源回路が有するスイッチング素子の動作を停止ないし間欠させる保護回路と
を備える無電極放電灯点灯装置。
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