JP3726651B2

JP3726651B2 - Power supply

Info

Publication number: JP3726651B2
Application number: JP2000226063A
Authority: JP
Inventors: 祐二熊谷; 大志城戸; 正平山本; 紳司牧村; 進吾増本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: JP2002044955A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電源装置の一例として、負荷に無電極放電灯を用いた無電極放電灯点灯装置があり、図１１に従来の無電極放電灯点灯装置の回路図を示す。この無電極放電灯点灯装置は、商用電源ＡＣを整流する整流回路部１と、整流回路部１の出力を平滑して所定の直流電圧を発生する直流電源部２と、ＭＯＳ型電界効果トランジスタよりなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有し、直流電源部２の出力電圧をスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２でスイッチングすることにより高周波電圧に変換する高周波電源部３と、透光性を有する材料から形成されたガラスバルブ内に放電ガスを封入した無電極放電灯６と、無電極放電灯６に近接配置され、高周波電源部３から高周波電力が供給される誘導コイル５と、高周波電源部３と誘導コイル５とのインピーダンス整合をとり、無電極放電灯６に効率良く高周波電力を供給するためのマッチング回路４とを備えている。そして、高周波電源部３から誘導コイル５へ数ＭＨｚ〜数百ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、誘導コイル５に高周波電磁界を発生させ、無電極放電灯６内に高周波プラズマ電流を発生させて、紫外線若しくは可視光を発生するようになっている。
【０００３】
ここで、高周波電源部３は、電力増幅を行う一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を用いたハーフブリッジ構成のメインアンプ３ａと、一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をそれぞれ駆動する駆動回路３ｂとで構成される。また、直流電源部２は、整流回路部１の出力電圧をスイッチング素子Ｑ４でスイッチングすることにより、整流回路部１の出力電圧を昇圧した直流電圧を発生してメインアンプ３ａに供給する昇圧チョッパ回路（第１の直流電源回路）２ａと、整流回路部１の出力電圧をスイッチング素子Ｑ５でスイッチングすることにより、整流回路部１の出力電圧を降圧した直流電圧を発生して駆動回路３ｂに供給する降圧チョッパ回路（第２の直流電源回路）２ｂとで構成される。
【０００４】
また無電極放電灯点灯装置では、無電極放電灯６の破損や寿命などによって無電極放電灯６が点灯しなくなると（いわゆる無負荷状態）、高周波電源部３からの高周波電力が無電極放電灯６によって消費されないため、電力の反射が発生して高周波電源部３を構成する素子にストレスが加わり、素子が劣化したり破損する虞がある。そこで、本回路では、スイッチング素子Ｑ２と昇圧チョッパ回路２ａとの間に電流検出用の抵抗Ｒｓ１を接続すると共に、無負荷異常時に高周波電源部３の出力を低下させて、高周波電源部３を構成する素子を保護する保護回路部７を設けている。保護回路部７では、抵抗Ｒｓ１の両端電圧からメインアンプ３ａへの入力電流を検出しており、その電流値が一定値を超えると、駆動回路３ｂの発振を停止させたり、駆動回路３ｂの発振動作を間欠的に行わせるなどして高周波電源部３の出力を低下させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した無電極放電灯点灯装置では、駆動回路３ｂの高周波出力をメインアンプ３ａに伝達するために駆動トランス８を用いており、駆動トランス８の一次巻線ｎ１を駆動回路３ｂの出力端子間に接続すると共に、二次巻線ｎ21，ｎ22をそれぞれスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間に接続している。ここで、駆動回路３ｂの高周波出力によってスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間に所望の電圧Ｖgsを発生させるため、駆動回路３ｂの出力端子間に可変容量型のコンデンサＣ１を接続して、駆動トランス８の二次側に発生する電圧を調整している。すなわち、コンデンサＣ１と駆動トランス８の一次巻線ｎ１とで共振回路を構成しており、無電極放電灯６を効率良く点灯させるため、この共振回路のＱ値を高い値に設定している。
【０００６】
ところで、図１２はコンデンサＣ１の静電容量値Ｃ１と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsとの関係を示しており、静電容量値Ｃ１を変化させるとゲート・ソース間電圧Ｖgsが変動し、静電容量値Ｃ１を所定の値に設定した時にゲート・ソース間電圧Ｖgsにピークが生じる。したがって、コンデンサＣ１の静電容量値Ｃ１が設計値からずれると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsが設計値から低下し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動可能な電圧がゲート・ソース間に発生せず、ドライブ不足の状態となって、メインアンプ３ａの動作が不安定になる虞があった。例えば、コンデンサＣ１の静電容量値が初期時には図１２のＡ点に設定されていたのに対して、図１２のＢ点に変動すると、駆動回路３ｂから出力される電力が減少し、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧Ｖct1が低下する。それに伴い、駆動トランス８の二次巻線ｎ21，ｎ22に発生する電圧Ｖct2も減少し、メインアンプ３ａのスイッチング素子Ｑ１（Ｑ２）を駆動するために十分な電圧がゲート・ソース間に発生せず、いわゆるドライブ不足の状態になる。その場合、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の出力電圧Ｖds1，Ｖds2はオンデューティが乱れて発振が不安定な状態となり、無電極放電灯６の光にちらつきを生じるようになる。そして、この状態が継続すると、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が発熱したり、熱暴走したり、同時にオンとなる期間が生じる場合もあり、回路の破壊を招く虞もあった。
【０００７】
また、周囲温度の変化などによって駆動トランス８の一次巻線ｎ１のインダクタンスが変化した場合にも、上述と同様にスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsが低下し、ドライブ不足となる虞がある。例えばこの無電極放電灯点灯装置が高温雰囲気で点灯されたとする。点灯装置を構成する回路素子はできるだけ温度特性の良い（温度に対して諸特性の変化量が小さい）ものを選択して使用しているが、比較的温度の影響を受けて特性の変化し易い部品が駆動トランス８である。駆動トランス８の温度が上昇すると一次巻線ｎ１のインダクタンスが変化して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsが低下する虞があり、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動可能な電圧がゲート・ソース間に発生せず、ドライブ不足の状態となって、メインアンプ３ａの動作が不安定になる虞があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、ドライブ不足による回路の破損を防止した電源装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、交流電源の交流電圧を直流電圧にそれぞれ変換する第１及び第２の直流電源回路と、第２の直流電源回路の直流電圧をスイッチングすることにより高周波の駆動信号を発生する駆動回路と、駆動回路の発生した駆動信号によってそれぞれオン／オフされる複数のスイッチング素子を有し、各スイッチング素子で第１の直流電源回路の直流電圧をスイッチングすることによって駆動信号を増幅した高周波電力を発生して負荷に供給するメインアンプと、駆動回路の駆動信号が一次側に入力されると共に、二次側に各スイッチング素子の制御電極がそれぞれ接続された駆動トランスと、駆動トランスの一次巻線の両端電圧を検出する検出回路と、検出回路の検出電圧に基づいてスイッチング素子の制御電極に十分な電圧が印加されるように第２の直流電源回路の出力電圧を制御する制御回路とを備えて成ることを特徴とし、駆動トランスの一次巻線の両端電圧は、スイッチング素子の制御電極に印加される電圧に比例しているので、制御回路が、検出回路の検出した電圧値に応じて第２の直流電源回路の出力電圧を変化させることにより、スイッチング素子の制御電極に印加される電圧に応じて第２の直流電源回路の出力電圧を変化させることができ、駆動回路は第２の直流電源回路の出力電圧をスイッチングすることによって駆動信号を発生しているから、第２の直流電源回路の出力電圧を変化させることによって駆動信号の大きさが変化し、スイッチング素子の制御電極に印加される電圧を変化させて、スイッチング素子の制御電極に十分な電圧を印加させることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、メインアンプに流れる負荷電流を検出し、メインアンプに異常な負荷電流が流れると駆動回路の出力を停止させる保護回路を設けたことを特徴とし、保護回路は、異常な負荷電流が流れると、駆動回路の出力を停止させているので、負荷異常時に負荷に電力が供給されるのを防止できる。
【００１１】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、検出回路の検出値が第１の基準値以下になると、制御回路は第２の直流電源回路の出力を増加させるよう動作することを特徴とし、請求項１又は２と同様の作用を奏する。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項１又は２の発明において、制御回路は、検出回路の検出値に応じて第２の直流電源回路の出力を連続的に変化させるよう動作することを特徴とし、制御回路は第２の直流電源の出力を連続的に変化させているので、制御動作時に第２の直流電源の出力が急激に変化し、負荷の動作が急激に変動するのを防止できる。
【００１３】
請求項５の発明では、請求項１又は２の発明において、制御回路は、検出回路の検出値に応じて第２の直流電源回路の出力を段階的に変化させるよう動作することを特徴とし、請求項１又は２と同様の作用を奏する。
【００１４】
請求項６の発明では、請求項１乃至５の何れか１つの発明において、制御回路は、検出回路の検出値が第１の基準値以下になると、第２の直流電源回路の出力を増加させるように動作すると共に、検出回路の検出値が第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になると、第２の直流電源回路の出力を初期設定値に切り換えるように動作することを特徴とし、第１の基準値と第２の基準値との間にヒステリシスを設けているので、第２の直流電源の出力電圧がばたつくのを防止できる。
【００１５】
請求項７の発明では、請求項３又は６の発明において、検出回路の検出値が、第１の基準値よりも十分小さい第３の基準値以下になると、制御回路は駆動回路の出力を停止させることを特徴とし、駆動回路の異常動作時に駆動回路の出力を停止させることができる。
【００１６】
請求項８の発明では、請求項１乃至７の何れか１つの発明において、制御回路は第２の直流電源回路の出力電圧が所定の上限値以下になるように動作することを特徴とし、第２の直流電源回路の出力電圧を上限値以下に制御することによって、駆動回路に過大な電圧が印加されるのを防止できる。
【００１７】
請求項９の発明では、請求項１乃至８の何れか１つの発明において、上記負荷が無電極放電灯を少なくとも含むことを特徴とし、請求項１乃至８の発明と同様の作用を奏する無電極放電灯点灯装置を実現できる。
【００１８】
請求項１０の発明では、請求項９の発明において、メインアンプの出力端子間に接続され無電極放電灯に近接配置される誘導コイルと、メインアンプと誘導コイルとのインピーダンスを整合することによってメインアンプの出力を効率良く無電極放電灯に供給するためのマッチング回路部とを設け、マッチング回路部を、回路定数が固定された素子で構成される第１のマッチング回路と、回路定数が可変の素子で構成されメインアンプの出力端に接続された第２のマッチング回路とで構成し、第１及び第２のマッチング回路の間を伝送線路を介して電気的に接続することを特徴とし、第１のマッチング回路は、回路定数が固定された素子で構成されているので、回路定数が可変の素子で構成された第２のマッチング回路に比べて小型化を図ることができ、第２のマッチング回路に比べて小型の第１のマッチング回路を無電極放電灯側に設けているので、無電極放電灯や誘導コイルや第１のマッチング回路を収納するケースを小型化することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１を参照して説明する。尚、電源装置の基本的な構成は、上述した従来例と共通するので、共通する箇所には同一の符号を付して、図示及び説明を省略する。
【００２１】
本実施形態では、上述した図１１の回路において、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧を検出し、その検出結果に応じて降圧チョッパ回路２ｂの出力を制御する制御回路９を設けている。
【００２２】
駆動トランス８の一次巻線ｎ１の両端間には可変容量型のコンデンサＣ１が接続されており、一次巻線ｎ１の両端電圧Ｖ１を分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した電圧Ｖａと所定の基準電圧Ｖref1との高低を比較するコンパレータＣＰ１、コンパレータＣＰ１の出力に応じてオン／オフされるスイッチング素子Ｑ３などから制御回路９を構成している。
【００２３】
また、降圧チョッパ回路２ｂのスイッチング素子Ｑ５はチョッパ制御回路２ｃによってオン／オフが制御されており、チョッパ制御回路２ｃは入力端ａの電圧値に応じてスイッチング素子Ｑ５のスイッチング周波数或いはオンデューティを変化させることにより、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を変化させる。ここで、降圧チョッパ回路２ｂの出力端子間には抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路が接続されており、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点が入力端ａに接続されている。また、抵抗Ｒ３の両端間にはダイオードＤ１及び抵抗Ｒ５を介してスイッチング素子Ｑ３が接続されている。
【００２４】
以下に本回路の動作を簡単に説明する。先ず無負荷時の動作について説明する。無電極放電灯６を負荷とする電源装置では、無電極放電灯６の破損や寿命などによって無電極放電灯６が点灯しない場合、高周波電源部３の負荷が誘導コイル５のみとなり、メインアンプ３ａに流れる電流が増加する。このように、メインアンプ３ａに異常な負荷電流が流れると、電流検出用の抵抗Ｒｓ１に過電流が流れて、その両端電圧が増加する。そして、抵抗Ｒｓ１の両端電圧が所定の基準電圧を越えると、保護回路部７が駆動回路３ｂの動作を停止させ、駆動回路３ｂからメインアンプ３ａに駆動信号が入力されるのを防止しており、無負荷時などの負荷異常時にメインアンプ３ａに過大な電流が流れて、メインアンプ３ａを構成する回路素子が破損するのを防止している。
【００２５】
ところで、周囲温度の変化などによって駆動トランス８の一次巻線ｎ１のインダクタンスが変化すると、従来例で説明したようにスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsが変動し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を駆動可能な電圧がゲート・ソース間に発生せず、ドライブ不足の状態となって、メインアンプ３ａの動作が不安定になる虞がある。そこで、スイッチング素子Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsを監視しておき、このゲート・ソース間電圧Ｖgsが所定値以下になると、降圧チョッパ回路２ｂのスイッチング素子Ｑ５を制御して、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を増加させることにより、ゲート・ソース間電圧Ｖgsを増加させることも考えられるが、メインアンプ３ａのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は数十ＭＨｚ程度の高周波でオン／オフしているため、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsには高調波成分による波形歪みが生じ、精度良く検出できない。また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の一方のみにゲート・ソース間電圧Ｖgsを検出する検出回路を設けた場合、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作のバランスが乱れ、回路全体として正常に動作しなくなる虞もある。
【００２６】
そこで、本実施形態ではスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsを検出する代わりに、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧Ｖct1を検出しており、電圧Ｖct1の波形は比較的整った正弦波形状であるので、電圧Ｖct1を精度良く検出することができる。ここで、駆動トランス８の電圧伝達率が周囲温度により大きく変化してしまうのであれば、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsの代替値として一次巻線ｎ１の両端電圧Ｖct1を採用することはできないが、駆動トランス８単独で一次側の電圧と二次側の電圧との振幅比（電圧伝達率）を測定したところ、周囲温度によって殆ど影響を受けないことが確認できたので、本実施形態ではゲート・ソース間電圧Ｖgsの代替値として一次巻線ｎ１の両端電圧Ｖct1 を採用している。
【００２７】
而して、制御回路９では、電圧Ｖct1を分圧した電圧Ｖａと基準電圧Ｖref1との高低を比較しており、電圧Ｖct1が低下し、第１の基準値たる基準電圧Ｖref1以下になると、コンパレータＣＰ１の出力がハイになり、スイッチング素子Ｑ３がオンになる。この時、抵抗Ｒ３と並列にスイッチング素子Ｑ３を介してダイオードＤ１及び抵抗Ｒ５の直列回路が接続され、抵抗Ｒ３，Ｒ５の合成抵抗が低下するので、分圧比が低下して、チョッパ制御回路２ｃの入力端ａの電圧が低下する。チョッパ制御回路２ｃは、入力端ａの電圧が低下すると、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を増加させるように動作するので、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧をスイッチングすることにより生成される駆動信号が増加する。したがって、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧が上昇して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧に安定したドライブ電圧が発生するので、ドライブ不足となるのを防止できる。ここに、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２などから、各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の制御電極に印加される電圧に対応した電気量を検出する検出回路が構成される。
【００２８】
ここで、コンパレータＣＰ１はヒステリシス特性を有しており、コンパレータＣＰ１の出力がローからハイに切り替わる時の基準電圧（第１の基準値）Ｖref1よりも、ハイからローに切り替わる時の基準電圧（第２の基準値）Ｖref1を大きい値に設定している。すなわち、制御回路９では、電圧Ｖａが第１の基準値以下になると降圧チョッパ回路２ｂの出力を増加させるように動作する共に、電圧Ｖａが第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になると、降圧チョッパ回路２ｂの出力を初期設定値に戻すように動作しており、コンパレータＣＰ１の出力がチャタリングして、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧がばたつくのを防止している。
【００２９】
（参考例）
本発明の参考例を図２を参照して説明する。尚、電源装置の基本的な構成は、実施形態１と共通するので、共通する箇所には同一の符号を付して、図示及び説明を省略する。
【００３０】
実施形態１の電源装置では、制御回路９が、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsの代わりに、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧Ｖct1を検出しているが、本参考例では、駆動回路３ｂに流れる電流を検出している。すなわち、駆動回路３ｂと降圧チョッパ回路２ｂの低電位側出力端との間に駆動回路３ｂに流れる電流を検出するための抵抗Ｒｓ２を接続しており、制御回路９のコンパレータＣＰ１は、抵抗Ｒｓ２の両端電圧を分圧した電圧Ｖａと基準電圧Ｖref1との高低を比較している。
【００３１】
ここで、周囲温度の変化などによって駆動トランス８の一次巻線ｎ１のインダクタンスが変化すると、駆動回路３ｂに流れる電流が変化するので、制御回路９では、抵抗Ｒｓ２の両端電圧を検出することにより、ドライブ不足の状態を検出することができる。制御回路９では、電圧Ｖct2を分圧した電圧Ｖａと基準電圧Ｖref1との高低を比較しており、電圧Ｖct1が低下し、第１の基準値たる基準電圧Ｖref1以下になると、コンパレータＣＰ１の出力がハイになり、スイッチング素子Ｑ３がオンになる。この時、抵抗Ｒ３と並列にスイッチング素子Ｑ３を介してダイオードＤ１及び抵抗Ｒ５の直列回路が接続され、抵抗Ｒ３，Ｒ５の合成抵抗が低下するので、分圧比が低下して、チョッパ制御回路２ｃの入力端ａの電圧が低下する。チョッパ制御回路２ｃは、入力端ａの電圧が低下すると、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を増加させるように動作するので、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧をスイッチングすることにより生成される駆動信号が増加する。したがって、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧が上昇して、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧に安定したドライブ電圧が発生するので、ドライブ不足となるのを防止できる。
【００３２】
なお、コンパレータＣＰ１はヒステリシス特性を有しており、コンパレータＣＰ１の出力がローからハイに切り替わる時の基準電圧（第１の基準値）Ｖref1よりも、ハイからローに切り替わる時の基準電圧（第２の基準値）Ｖref1を大きい値に設定している。すなわち、制御回路９では、電圧Ｖａが第１の基準値以下になると降圧チョッパ回路２ｂの出力を増加させるように動作する共に、電圧Ｖａが第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になると、降圧チョッパ回路２ｂの出力を初期設定値に戻すように動作しており、コンパレータＣＰ１の出力がチャタリングして、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧がばたつくのを防止している。
【００３３】
また、本参考例では制御回路９が直流電流を検出しているので、実施形態１に比べて検出回路の構成を簡素化できる。
【００３４】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図３を参照して説明する。尚、電源装置の基本的な構成は、実施形態１と共通するので、共通する箇所には同一の符号を付して、図示及び説明を省略する。
【００３５】
実施形態１の電源装置では、制御回路９は、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧Ｖct1を検出し、電圧Ｖct1を分圧した電圧Ｖａと基準電圧Ｖref1との高低に応じて、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を段階的に変化させているので、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を変化させる際に無電極放電灯６の出力がちらつく虞があるが、本実施形態では電圧Ｖct1を分圧した電圧Ｖａに応じて降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を連続的に変化させており、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を変化させる際に、高周波電源部３の出力が連続的に変化するから、無電極放電灯６の出力がちらつくのを防止することができる。
【００３６】
本実施形態では、駆動トランス８の一次巻線ｎ１の一端と回路のグランドとの間にダイオードＤ２を介して抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路を接続し、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点をＰＮＰトランジスタからなるスイッチング素子Ｑ６のベースに接続している。スイッチング素子Ｑ６のエミッタは抵抗を介してプルアップされ、コレクタは抵抗Ｒ６を介して回路のグランドに接続されている。またスイッチング素子Ｑ６のエミッタはダイオードＤ１を介して抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点に接続されている。
【００３７】
ここで、周囲温度の変化に応じて駆動トランス８の一次巻線ｎ１のインダクタンスが変化すると、一次巻線ｎ１の両端電圧Ｖct1が変動し、両端電圧Ｖct1を分圧した電圧Ｖａが変化する。電圧Ｖａが変化すると、スイッチング素子Ｑ６のコレクタ電流が変化するので、抵抗Ｒ６の両端電圧が変化し、チョッパ制御回路２ｃの入力端ａの電圧が変動する。ここで、チョッパ制御回路２ｃは入力端ａの電圧に応じてスイッチング素子Ｑ５のスイッチング周波数或いはオンデューティを変化させているので、両端電圧Ｖct1に応じて降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を連続的に変化させることができる。駆動回路３ｂでは、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧をスイッチングすることにより駆動信号を生成しているので、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧に応じて、駆動トランス８の一次巻線に印加される電圧が変化し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート・ソース間電圧に安定したドライブ電圧が発生させることができ、ドライブ不足となるのを防止できる。
【００３８】
尚、上述した参考例の電源装置においても、本実施形態と同様に、制御回路９が駆動回路３ｂに流れる電流を検出し、その検出結果に応じて降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を連続的に変化させるようにしても良く、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を変化させる際に、高周波電源部３の出力が連続的に変化するから、無電極放電灯６の出力がちらつくのを防止することができる。
【００３９】
（実施形態３）
本発明の実施形態３を図４を参照して説明する。尚、電源装置の基本的な構成は、実施形態１と共通するので、共通する箇所には同一の符号を付して、図示及び説明を省略する。
【００４０】
実施形態１では、制御回路９が、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧Ｖct1を検出しており、電圧Ｖct1を分圧した電圧が基準値Ｖref1以下になると、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧を増加させているが、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧が一定値以上に増加すると、駆動回路３ｂを構成する回路素子に過大なストレスが加わる虞がある。そこで、本実施形態では、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧に上限値を設け、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧が上限値以上になると、制御回路９が駆動回路３ｂの発振動作を停止させている。
【００４１】
本実施形態では、電圧Ｖct1を分圧した電圧Ｖａと所定の基準電圧Ｖref3との高低を比較するコンパレータＣＰ２を制御回路９に設けている。ここで、基準電圧Ｖref3は降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧の上限値に対応する電圧に設定されており、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧が上限値を越え、電圧Ｖａが基準電圧Ｖref3を越えると、コンパレータＣＰ２の出力がローになる。コンパレータＣＰ２の出力は保護回路部７に入力されており、コンパレータＣＰ２の出力がローになると、保護回路部７は駆動回路３ｂの発振動作を停止させているので、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧が過大になって、降圧チョッパ回路２ｂを構成する回路部品に過大なストレスがかかるのを防止でき、また異常発生時に高周波電源部３の出力を停止させることができる。
【００４２】
また、降圧チョッパ回路２ｂの出力電圧が上限値を越えると、駆動回路３ｂに過大な電圧が印加されて、駆動回路３ｂを構成する回路部品が破壊される虞があり、駆動回路３ｂの回路部品が破壊されて、回路動作が異常になると、駆動トランス８の一次巻線ｎ１に発生する電圧Ｖct1が極めて小さい値となる場合がある。そこで、制御回路９では、電圧Ｖct1を分圧した電圧Ｖａが所定の上限値を越えると駆動回路３ｂの発振動作を停止する代わりに、電圧Ｖct1を分圧した電圧Ｖａが上述した第１の基準値よりも十分低い値に設定された第３の基準値以下になると、駆動回路３ｂの発振動作を停止させるようにしても良く、異常発生時に高周波電源部３の出力を停止させることができる。
【００４３】
（実施形態４）
ところで、図５は上述した実施形態１〜３及び参考例の無電極放電灯点灯装置の外観図を示しており、回路ユニット１１とランプユニット１２とが同軸ケーブル１０を介して接続されている。一般に、マッチング回路４は無電極放電灯６と誘導コイル５とが配置されるランプユニット１２側に収納されている。マッチング回路４は静電容量値を変化させることのできる可変容量コンデンサなどから構成されており、可変容量コンデンサの静電容量値を変化させることによって、高周波電源部３と誘導コイル５との間のインピーダンス整合をとり、高周波電源部３の出力を効率良く無電極放電灯６に供給している。ここで、マッチング回路４を構成する可変容量コンデンサとしては、耐圧、静電容量値の可変範囲、温度特性、高周波特性などを考慮して、空気可変コンデンサ（エアバリコン）が用いられるが、空気可変コンデンサは大型のため、ランプユニット１２が大型化してしまい、大きな設置スペースを確保する必要があり、またランプユニット１２の設計の自由度が低下していた。
【００４４】
そこで、本実施形態の電源装置では、図６に示すようにマッチング回路４を、静電容量値が固定されたチップコンデンサなどのコンデンサからなる第１のマッチング回路４ａと、静電容量値を変化させることのできる可変容量コンデンサからなる第２のマッチング回路４ｂとで構成している。そして、第１のマッチング回路４ａをランプユニット１２側に収納すると共に、第２のマッチング回路４ｂを回路ユニット１１側に収納し、第１のマッチング回路４ａと第２のマッチング回路４ｂとの間を伝送線路としての同軸ケーブル１０を介して電気的に接続している。このように、本実施形態では大型の第２のマッチング回路４ｂを回路ユニット１１側に収納しており、第２のマッチング回路４ｂに比べて小型の第１のマッチング回路４ａをランプユニット１２側に収納しているので、ランプユニット１２の小型化を図ることができ、ランプユニット１２の設計の自由度が向上する。
【００４５】
ところで、図７に示すようにランプユニット１２の回転自在に設けられた回転ジョイント部１３ａに同軸ケーブル１０の一端を接続し、この回転ジョイント部１３ａを介して同軸ケーブル１０をランプユニット１２に電気的且つ機械的に接続しても良く、回路ユニット１１とランプユニット１２との位置関係によって、同軸ケーブル１０がねじれたとしても、回転ジョイント部１３ａを回転させることによって同軸ケーブル１０のねじれを解消することができるから、同軸ケーブル１０に過大なストレスがかかることはなく、器具設計の自由度が向上する。
【００４６】
なお、ランプユニット１２に回転ジョイント部１３ａを設ける代わりに、図８に示すように回路ユニット１１側に回転ジョイント部１３ｂを設けたり、図９に示すように同軸ケーブル１０の途中に回転ジョイント部１３ｃを設けても良く、上述と同様、回路ユニット１１とランプユニット１２との位置関係によって、同軸ケーブル１０がねじれたとしても、同軸ケーブル１０に過大なストレスがかかることはなく、器具設計の自由度が向上する。また、図１０に示すように、無電極放電灯６や誘導コイル５やマッチング回路４ａが取り付けられるランプ支持体１４を、ユニット本体１５に対して回転自在に取り付けても良く、上述と同様、回路ユニット１１とランプユニット１２との位置関係によって、同軸ケーブル１０がねじれたとしても、同軸ケーブル１０の端部が接続されるランプ支持体１４を回転させることによって同軸ケーブル１０のねじれを解消することができるから、同軸ケーブル１０に過大なストレスがかかることはなく、器具設計の自由度が向上する。
【００４７】
尚、上述した各実施形態では負荷として無電極放電灯を用いているが、負荷を無電極放電灯に限定する趣旨のものではなく、無電極放電灯以外の負荷を用いても良いことは言うまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
上述のように、請求項１の発明は、交流電源の交流電圧を直流電圧にそれぞれ変換する第１及び第２の直流電源回路と、第２の直流電源回路の直流電圧をスイッチングすることにより高周波の駆動信号を発生する駆動回路と、駆動回路の発生した駆動信号によってそれぞれオン／オフされる複数のスイッチング素子を有し、各スイッチング素子で第１の直流電源回路の直流電圧をスイッチングすることによって駆動信号を増幅した高周波電力を発生して負荷に供給するメインアンプと、駆動回路の駆動信号が一次側に入力されると共に、二次側に各スイッチング素子の制御電極がそれぞれ接続された駆動トランスと、駆動トランスの一次巻線の両端電圧を検出する検出回路と、検出回路の検出電圧に基づいてスイッチング素子の制御電極に十分な電圧が印加されるように第２の直流電源回路の出力電圧を制御する制御回路とを備えて成ることを特徴とし、駆動トランスの一次巻線の両端電圧は、スイッチング素子の制御電極に印加される電圧に比例しているので、制御回路が、検出回路の検出した電圧値に応じて第２の直流電源回路の出力電圧を変化させることにより、スイッチング素子の制御電極に印加される電圧に応じて第２の直流電源回路の出力電圧を変化させることができ、駆動回路は第２の直流電源回路の出力電圧をスイッチングすることによって駆動信号を発生しているから、第２の直流電源回路の出力電圧を変化させることによって駆動信号の大きさが変化し、スイッチング素子の制御電極に印加される電圧を変化させて、スイッチング素子の制御電極に十分な電圧を印加させることができ、スイッチング素子を確実に動作させることができるという効果がある。
【００４９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、メインアンプに流れる負荷電流を検出し、メインアンプに異常な負荷電流が流れると駆動回路の出力を停止させる保護回路を設けたことを特徴とし、保護回路は、異常な負荷電流が流れると、駆動回路の出力を停止させているので、負荷異常時に負荷に電力が供給されるのを防止できるという効果がある。
【００５０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、検出回路の検出値が第１の基準値以下になると、制御回路は第２の直流電源回路の出力を増加させるよう動作することを特徴とし、請求項１又は２の発明と同様の効果を奏する。
【００５１】
請求項４の発明は、請求項１又は２の発明において、制御回路は、検出回路の検出値に応じて第２の直流電源回路の出力を連続的に変化させるよう動作することを特徴とし、制御回路は第２の直流電源の出力を連続的に変化させているので、制御動作時に第２の直流電源の出力が急激に変化し、負荷の動作が急激に変動するのを防止できるという効果がある。
【００５２】
請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、制御回路は、検出回路の検出値に応じて第２の直流電源回路の出力を段階的に変化させるよう動作することを特徴とし、請求項１又は２と同様の効果を奏する。
【００５３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１つの発明において、制御回路は、検出回路の検出値が第１の基準値以下になると、第２の直流電源回路の出力を増加させるように動作すると共に、検出回路の検出値が第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上になると、第２の直流電源回路の出力を初期設定値に切り換えるように動作することを特徴とし、第１の基準値と第２の基準値との間にヒステリシスを設けているので、第２の直流電源の出力電圧がばたつくのを防止できるという効果がある。
【００５４】
請求項７の発明は、請求項３又は６の発明において、検出回路の検出値が、第１の基準値よりも十分小さい第３の基準値以下になると、制御回路は駆動回路の出力を停止させることを特徴とし、駆動回路の異常動作時に駆動回路の出力を停止させることができるという効果がある。
【００５５】
請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか１つの発明において、制御回路は第２の直流電源回路の出力電圧が所定の上限値以下になるように動作することを特徴とし、第２の直流電源回路の出力電圧を上限値以下に制御することによって、駆動回路に過大な電圧が印加されるのを防止できるという効果がある。
【００５６】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れか１つの発明において、上記負荷が無電極放電灯を少なくとも含むことを特徴とし、請求項１乃至８の発明と同様の作用を奏する無電極放電灯点灯装置を実現できるという効果がある。
【００５７】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、メインアンプの出力端子間に接続され無電極放電灯に近接配置される誘導コイルと、メインアンプと誘導コイルとのインピーダンスを整合することによってメインアンプの出力を効率良く無電極放電灯に供給するためのマッチング回路部とを設け、マッチング回路部を、回路定数が固定された素子で構成される第１のマッチング回路と、回路定数が可変の素子で構成されメインアンプの出力端に接続された第２のマッチング回路とで構成し、第１及び第２のマッチング回路の間を伝送線路を介して電気的に接続することを特徴とし、第１のマッチング回路は、回路定数が固定された素子で構成されているので、回路定数が可変の素子で構成された第２のマッチング回路に比べて小型化を図ることができ、第２のマッチング回路に比べて小型の第１のマッチング回路を無電極放電灯側に設けているので、無電極放電灯や誘導コイルや第１のマッチング回路を収納するケースを小型化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の電源装置の回路図である。
【図２】参考例の電源装置の回路図である。
【図３】実施形態２の電源装置の回路図である。
【図４】実施形態３の電源装置の回路図である。
【図５】実施形態１〜３及び参考例の電源装置の外観図である。
【図６】実施形態４の電源装置の回路図である。
【図７】同上の外観図である。
【図８】同上の別の電源装置の外観図である。
【図９】同上のまた別の電源装置の外観図である。
【図１０】同上のさらに別の電源装置の外観図である。
【図１１】従来の電源装置の回路図である。
【図１２】同上の動作を説明する波形図である。
【符号の説明】
２ａ昇圧チョッパ回路
２ｂ降圧チョッパ回路
３ａメインアンプ
３ｂ駆動回路
６無電極放電灯
８駆動トランス
９制御回路
Ｑ１，Ｑ２スイッチング素子
Ｖct1 電圧
ｎ１一次巻線
ｎ２１，ｎ２２二次巻線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a power supply device.
[0002]
[Prior art]
  As an example of the power supply device, there is an electrodeless discharge lamp lighting device using an electrodeless discharge lamp as a load. FIG. 11 shows a circuit diagram of a conventional electrodeless discharge lamp lighting device. This electrodeless discharge lamp lighting device includes a rectifying circuit unit 1 that rectifies a commercial power source AC, a DC power source unit 2 that smoothes the output of the rectifying circuit unit 1 to generate a predetermined DC voltage, and a MOS field effect transistor. A high-frequency power supply unit 3 that has a series circuit of a pair of switching elements Q1 and Q2 and converts the output voltage of the DC power supply unit 2 into a high-frequency voltage by switching with the switching elements Q1 and Q2, and a translucent material An electrodeless discharge lamp 6 in which a discharge gas is sealed in a glass bulb formed from the above, an induction coil 5 that is disposed in proximity to the electrodeless discharge lamp 6 and that is supplied with high-frequency power from the high-frequency power supply unit 3, and the high-frequency power supply unit 3 And a matching circuit 4 for matching the impedance with the induction coil 5 and efficiently supplying high-frequency power to the electrodeless discharge lamp 6. Then, a high-frequency electromagnetic field is generated in the induction coil 5 by flowing a high-frequency current of several MHz to several hundred MHz from the high-frequency power supply unit 3 to the induction coil 5, and a high-frequency plasma current is generated in the electrodeless discharge lamp 6. UV light or visible light is generated.
[0003]
  Here, the high frequency power supply unit 3 includes a main amplifier 3a having a half bridge configuration using a pair of switching elements Q1 and Q2 for performing power amplification, and a drive circuit 3b for driving the pair of switching elements Q1 and Q2, respectively. The In addition, the DC power supply unit 2 generates a DC voltage obtained by boosting the output voltage of the rectifier circuit unit 1 by switching the output voltage of the rectifier circuit unit 1 with the switching element Q4, and supplies the DC voltage to the main amplifier 3a. By switching the output voltage of the (first DC power supply circuit) 2a and the rectifier circuit unit 1 with the switching element Q5, a DC voltage obtained by stepping down the output voltage of the rectifier circuit unit 1 is generated and supplied to the drive circuit 3b. And a step-down chopper circuit (second DC power supply circuit) 2b.
[0004]
  Further, in the electrodeless discharge lamp lighting device, when the electrodeless discharge lamp 6 stops lighting due to damage or life of the electrodeless discharge lamp 6 (so-called no-load state), the high frequency power from the high frequency power supply unit 3 is converted to the electrodeless discharge lamp. 6 is not consumed, the power is reflected and stress is applied to the elements constituting the high-frequency power supply unit 3, and the elements may be deteriorated or damaged. Therefore, in this circuit, the resistor Rs1 for current detection is connected between the switching element Q2 and the step-up chopper circuit 2a, and the output of the high-frequency power source unit 3 is reduced when there is no load abnormality, thereby configuring the high-frequency power source unit 3 A protection circuit portion 7 is provided for protecting the elements to be operated. The protection circuit unit 7 detects the input current to the main amplifier 3a from the voltage across the resistor Rs1, and when the current value exceeds a certain value, the drive circuit 3b stops oscillating or the drive circuit 3b oscillates. The output of the high frequency power supply unit 3 is reduced by, for example, intermittent operation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  In the electrodeless discharge lamp lighting device described above, the drive transformer 8 is used to transmit the high frequency output of the drive circuit 3b to the main amplifier 3a, and the primary winding n1 of the drive transformer 8 is connected between the output terminals of the drive circuit 3b. In addition, the secondary windings n21 and n22 are connected between the gates and sources of the switching elements Q1 and Q2, respectively. Here, in order to generate a desired voltage Vgs between the gate and source of the switching elements Q1 and Q2 by the high frequency output of the drive circuit 3b, a variable capacitance type capacitor C1 is connected between the output terminals of the drive circuit 3b to drive. The voltage generated on the secondary side of the transformer 8 is adjusted. That is, the capacitor C1 and the primary winding n1 of the drive transformer 8 form a resonance circuit, and the Q value of the resonance circuit is set to a high value in order to light the electrodeless discharge lamp 6 efficiently.
[0006]
  FIG. 12 shows the relationship between the capacitance value C1 of the capacitor C1 and the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1 and Q2. When the capacitance value C1 is changed, the gate-source voltage Vgs. When the capacitance value C1 is set to a predetermined value, a peak occurs in the gate-source voltage Vgs. Therefore, when the capacitance value C1 of the capacitor C1 deviates from the design value, the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1, Q2 decreases from the design value, and the voltage that can drive the switching elements Q1, Q2 becomes the gate-source. There is a possibility that the operation of the main amplifier 3a becomes unstable due to the shortage of the drive. For example, when the capacitance value of the capacitor C1 is initially set to the point A in FIG. 12 but fluctuates to the point B in FIG. 12, the power output from the drive circuit 3b decreases, and the drive transformer The voltage Vct1 generated in the primary winding n1 of 8 decreases. Along with this, the voltage Vct2 generated in the secondary windings n21 and n22 of the drive transformer 8 also decreases, and a voltage sufficient to drive the switching element Q1 (Q2) of the main amplifier 3a is not generated between the gate and the source. , So-called drive shortage. In that case, the output voltages Vds1 and Vds2 of the switching elements Q1 and Q2 are disturbed by the on-duty and unstable in oscillation, and the light of the electrodeless discharge lamp 6 flickers. If this state continues, the switching elements Q1 and Q2 may generate heat, or run out of heat, or may be turned on at the same time, which may cause circuit breakdown.
[0007]
  Further, even when the inductance of the primary winding n1 of the drive transformer 8 changes due to a change in the ambient temperature or the like, the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1 and Q2 is reduced in the same manner as described above, and the drive may be insufficient. There is. For example, it is assumed that this electrodeless discharge lamp lighting device is lit in a high temperature atmosphere. The circuit elements that make up the lighting device are selected with the best possible temperature characteristics (the amount of change in various characteristics with respect to the temperature is small), but the characteristics tend to change relatively under the influence of temperature. The component is a drive transformer 8. When the temperature of the drive transformer 8 rises, the inductance of the primary winding n1 changes, and the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1 and Q2 may decrease, and the voltage that can drive the switching elements Q1 and Q2 is reduced to the gate. There is a possibility that the operation of the main amplifier 3a becomes unstable due to insufficient drive without being generated between the sources.
[0008]
  The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power supply apparatus that prevents damage to a circuit due to insufficient drive.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first and second DC power supply circuits for converting the AC voltage of the AC power supply into a DC voltage, respectively, and the DC voltage of the second DC power supply circuit are switched. And a plurality of switching elements that are turned on / off by the driving signals generated by the driving circuit, and each switching element switches the DC voltage of the first DC power supply circuit. The main amplifier that generates high-frequency power that amplifies the drive signal and supplies it to the load, and the drive signal of the drive circuit are input to the primary side, and the control electrode of each switching element is connected to the secondary side. Drive transformer,Based on the detection circuit that detects the voltage across the primary winding of the drive transformer and the detection voltage of the detection circuitA control circuit for controlling the output voltage of the second DC power supply circuit so that a sufficient voltage is applied to the control electrode of the switching element.Consist ofThe voltage across the primary winding of the drive transformer is proportional to the voltage applied to the control electrode of the switching element, so that the control circuit determines the second voltage according to the voltage value detected by the detection circuit. By changing the output voltage of the DC power supply circuit, the output voltage of the second DC power supply circuit can be changed in accordance with the voltage applied to the control electrode of the switching element, and the drive circuit is the second DC power supply circuit. Since the drive signal is generated by switching the output voltage of the second DC power supply circuit, the magnitude of the drive signal is changed by changing the output voltage of the second DC power supply circuit, and the voltage applied to the control electrode of the switching element Can be applied so that a sufficient voltage can be applied to the control electrode of the switching element..
[0010]
  Claim2In the invention of claim1According to the invention, a protection circuit is provided that detects a load current flowing through the main amplifier, and stops the output of the drive circuit when an abnormal load current flows through the main amplifier. When flowing, the output of the drive circuit is stopped, so that it is possible to prevent power from being supplied to the load when the load is abnormal.
[0011]
  Claim3In the invention of claim 1,Or 2In the invention, the control circuit operates to increase the output of the second DC power supply circuit when the detection value of the detection circuit becomes equal to or lower than the first reference value.Or 2Has the same effect as.
[0012]
  Claim4In the invention of claim 1,Or 2The control circuit operates so as to continuously change the output of the second DC power supply circuit according to the detection value of the detection circuit, and the control circuit continuously outputs the output of the second DC power supply. Therefore, it is possible to prevent the output of the second DC power supply from changing suddenly during the control operation and causing the load operation to fluctuate rapidly.
[0013]
  Claim5In the invention of claim 1,Or 2The control circuit operates so as to change the output of the second DC power supply circuit stepwise in accordance with the detection value of the detection circuit.Or 2Has the same effect as.
[0014]
  Claim6In the invention of claim 1,Any one of 5In the present invention, the control circuit operates to increase the output of the second DC power supply circuit when the detection value of the detection circuit becomes equal to or lower than the first reference value, and the detection value of the detection circuit is set to the first reference value. When the second reference value larger than the second reference value is exceeded, the output of the second DC power supply circuit operates so as to switch to the initial set value, and between the first reference value and the second reference value Since the hysteresis is provided in the second DC power supply, the output voltage of the second DC power supply can be prevented from fluttering.
[0015]
  Claim7In the invention of claim3 or 6In the invention, the control circuit stops the output of the drive circuit when the detection value of the detection circuit becomes equal to or smaller than a third reference value that is sufficiently smaller than the first reference value. The output of the drive circuit can be stopped.
[0016]
  Claim8In the present invention, claims 1 toAny one of 7In the present invention, the control circuit operates so that the output voltage of the second DC power supply circuit is less than or equal to a predetermined upper limit value, and the output voltage of the second DC power supply circuit is controlled to be less than or equal to the upper limit value. Therefore, it is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the drive circuit.
[0017]
  Claim9In the present invention, claims 1 toAny one of 8In the present invention, the load includes at least an electrodeless discharge lamp.8An electrodeless discharge lamp lighting device having the same effect as that of the present invention can be realized.
[0018]
  Claim10In the invention of claim9In this invention, the induction coil connected between the output terminals of the main amplifier and disposed in proximity to the electrodeless discharge lamp is matched with the impedance of the main amplifier and the induction coil, thereby efficiently reducing the output of the main amplifier. A matching circuit unit for supplying to the first amplifier, and the matching circuit unit includes a first matching circuit configured by an element having a fixed circuit constant and an output terminal of the main amplifier configured by an element having a variable circuit constant. The first and second matching circuits are electrically connected via a transmission line, and the first matching circuit has a fixed circuit constant. Therefore, it is possible to reduce the size of the second matching circuit compared to the second matching circuit composed of elements with variable circuit constants. Since the first matching circuit of the small are provided in the electrodeless discharge lamp side, a casing for accommodating the electrodeless discharge lamp and an induction coil and a first matching circuit can be miniaturized in comparison with.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
  (Embodiment 1)
  A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the power supply device is common to the above-described conventional example, common portions are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0021]
  In the present embodiment, in the circuit of FIG. 11 described above, a control circuit 9 is provided that detects the voltage generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8 and controls the output of the step-down chopper circuit 2b according to the detection result. Yes.
[0022]
  A variable capacitance capacitor C1 is connected between both ends of the primary winding n1 of the drive transformer 8, and a voltage Va obtained by dividing the voltage V1 across the primary winding n1 by the voltage dividing resistors R1 and R2 and a predetermined reference. The control circuit 9 includes a comparator CP1 that compares the level with the voltage Vref1, a switching element Q3 that is turned on / off according to the output of the comparator CP1, and the like.
[0023]
  The switching element Q5 of the step-down chopper circuit 2b is controlled to be turned on / off by the chopper control circuit 2c. The chopper control circuit 2c changes the switching frequency or on-duty of the switching element Q5 according to the voltage value of the input terminal a. As a result, the output voltage of the step-down chopper circuit 2b is changed. Here, a series circuit of resistors R3 and R4 is connected between the output terminals of the step-down chopper circuit 2b, and a connection point of the resistors R3 and R4 is connected to the input terminal a. A switching element Q3 is connected between both ends of the resistor R3 via a diode D1 and a resistor R5.
[0024]
  The operation of this circuit will be briefly described below. First, the operation at no load will be described. In the power supply device having the electrodeless discharge lamp 6 as a load, when the electrodeless discharge lamp 6 is not lit due to damage or the life of the electrodeless discharge lamp 6, the load of the high frequency power supply unit 3 is only the induction coil 5 and the main amplifier 3a. The current that flows through increases. Thus, when an abnormal load current flows through the main amplifier 3a, an overcurrent flows through the current detection resistor Rs1, and the voltage at both ends thereof increases. When the voltage across the resistor Rs1 exceeds a predetermined reference voltage, the protection circuit unit 7 stops the operation of the drive circuit 3b and prevents a drive signal from being input from the drive circuit 3b to the main amplifier 3a. This prevents the circuit elements constituting the main amplifier 3a from being damaged by an excessive current flowing through the main amplifier 3a when the load is abnormal such as when there is no load.
[0025]
  By the way, when the inductance of the primary winding n1 of the drive transformer 8 changes due to a change in the ambient temperature or the like, the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1, Q2 varies as described in the conventional example, and the switching elements Q1, Q2 Is not generated between the gate and the source, the drive is insufficient, and the operation of the main amplifier 3a may become unstable. Therefore, the gate-source voltage Vgs of the switching element Q2 is monitored, and when the gate-source voltage Vgs falls below a predetermined value, the switching element Q5 of the step-down chopper circuit 2b is controlled to control the step-down chopper circuit 2b. Although it is conceivable to increase the gate-source voltage Vgs by increasing the output voltage, the switching elements Q1 and Q2 of the main amplifier 3a are turned on / off at a high frequency of about several tens of MHz. Waveform distortion due to harmonic components occurs in the gate-source voltage Vgs of Q1 and Q2, and cannot be detected accurately. In addition, when a detection circuit for detecting the gate-source voltage Vgs is provided in only one of the switching elements Q1 and Q2, there is a possibility that the operation balance of the switching elements Q1 and Q2 is disturbed and the circuit as a whole does not operate normally. .
[0026]
  Therefore, in this embodiment, instead of detecting the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1, Q2, the voltage Vct1 generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8 is detected, and the waveform of the voltage Vct1 is relatively Since the shape is a regular sine wave, the voltage Vct1 can be detected with high accuracy. Here, if the voltage transmissibility of the drive transformer 8 greatly changes depending on the ambient temperature, the voltage Vct1 across the primary winding n1 is adopted as an alternative value for the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1, Q2. Although it was not possible to measure the amplitude ratio (voltage transfer rate) between the primary side voltage and the secondary side voltage with the drive transformer 8 alone, it was confirmed that the drive transformer 8 was hardly affected by the ambient temperature. In the embodiment, the voltage Vct1 across the primary winding n1 is used as an alternative value for the gate-source voltage Vgs.
[0027]
  Accordingly, the control circuit 9 compares the voltage Vact obtained by dividing the voltage Vct1 with the reference voltage Vref1, and if the voltage Vct1 decreases and becomes equal to or lower than the reference voltage Vref1 as the first reference value, the comparator 9 The output of CP1 goes high and the switching element Q3 is turned on. At this time, the series circuit of the diode D1 and the resistor R5 is connected in parallel with the resistor R3 via the switching element Q3, and the combined resistance of the resistors R3 and R5 is lowered, so that the voltage dividing ratio is lowered and the chopper control circuit 2c The voltage at the input terminal a decreases. Since the chopper control circuit 2c operates to increase the output voltage of the step-down chopper circuit 2b when the voltage at the input terminal a decreases, the drive signal generated by switching the output voltage of the step-down chopper circuit 2b increases. To do. Therefore, the voltage generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8 rises, and a stable drive voltage is generated as the gate-source voltage of the switching elements Q1, Q2. Therefore, it is possible to prevent drive shortage. Here, a detection circuit for detecting an electric quantity corresponding to a voltage applied to the control electrodes of the switching elements Q1 and Q2 is configured from the voltage dividing resistors R1 and R2.
[0028]
  Here, the comparator CP1 has a hysteresis characteristic, and the reference voltage (first reference value) when the output of the comparator CP1 switches from high to low is higher than the reference voltage (first reference value) Vref1 when the output of the comparator CP1 switches from low to high. (Reference value of 2) Vref1 is set to a large value. That is, the control circuit 9 operates to increase the output of the step-down chopper circuit 2b when the voltage Va becomes equal to or lower than the first reference value, and the voltage Va is equal to or higher than the second reference value that is larger than the first reference value. Then, the output of the step-down chopper circuit 2b is operated so as to return to the initial set value, and the output of the comparator CP1 is prevented from chattering and the output voltage of the step-down chopper circuit 2b is prevented from fluttering.
[0029]
  (Reference example)
  Of the present inventionReference exampleWill be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the power supply apparatus is common to that of the first embodiment, the same reference numerals are given to common portions, and illustration and description are omitted.
[0030]
  In the power supply device of the first embodiment, the control circuit 9 detects the voltage Vct1 generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8 instead of the gate-source voltage Vgs of the switching elements Q1, Q2.Reference exampleThen, the current flowing through the drive circuit 3b is detected. That is, a resistor Rs2 for detecting a current flowing through the drive circuit 3b is connected between the drive circuit 3b and the low potential side output terminal of the step-down chopper circuit 2b, and the comparator CP1 of the control circuit 9 is connected to the resistor Rs2. The voltage Va obtained by dividing the voltage at both ends is compared with the reference voltage Vref1.
[0031]
  Here, when the inductance of the primary winding n1 of the drive transformer 8 changes due to a change in the ambient temperature or the like, the current flowing through the drive circuit 3b changes. Therefore, the control circuit 9 detects the voltage across the resistor Rs2, Can detect a drive shortage condition. The control circuit 9 compares the voltage Va divided by the voltage Vct2 with the reference voltage Vref1, and when the voltage Vct1 decreases and becomes equal to or lower than the reference voltage Vref1 as the first reference value, the output of the comparator CP1 is It goes high and the switching element Q3 is turned on. At this time, the series circuit of the diode D1 and the resistor R5 is connected in parallel with the resistor R3 via the switching element Q3, and the combined resistance of the resistors R3 and R5 is lowered, so that the voltage dividing ratio is lowered and the chopper control circuit 2c The voltage at the input terminal a decreases. Since the chopper control circuit 2c operates to increase the output voltage of the step-down chopper circuit 2b when the voltage at the input terminal a decreases, the drive signal generated by switching the output voltage of the step-down chopper circuit 2b increases. To do. Therefore, the voltage generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8 rises, and a stable drive voltage is generated as the gate-source voltage of the switching elements Q1, Q2. Therefore, it is possible to prevent drive shortage.
[0032]
  The comparator CP1 has a hysteresis characteristic, and the reference voltage (second reference voltage) when the output of the comparator CP1 switches from high to low is higher than the reference voltage (first reference value) Vref1 when the output from the comparator CP1 switches from low to high. The reference value) Vref1 is set to a large value. That is, the control circuit 9 operates to increase the output of the step-down chopper circuit 2b when the voltage Va becomes equal to or lower than the first reference value, and the voltage Va is equal to or higher than the second reference value that is larger than the first reference value. Then, the output of the step-down chopper circuit 2b is operated so as to return to the initial set value, and the output of the comparator CP1 is prevented from chattering and the output voltage of the step-down chopper circuit 2b is prevented from fluttering.
[0033]
  In the present reference example, since the control circuit 9 detects a direct current, the configuration of the detection circuit can be simplified as compared with the first embodiment.
[0034]
  (Embodiment2)
  Embodiment of the present invention2Will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the power supply apparatus is common to that of the first embodiment, the same reference numerals are given to common portions, and illustration and description are omitted.
[0035]
  In the power supply device according to the first embodiment, the control circuit 9 detects the voltage Vct1 generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8 and steps down the voltage Vct1 according to the level of the voltage Va divided by the voltage Vct1 and the reference voltage Vref1. Since the output voltage of the chopper circuit 2b is changed stepwise, the output of the electrodeless discharge lamp 6 may flicker when the output voltage of the step-down chopper circuit 2b is changed. In this embodiment, the voltage Vct1 is divided. The output voltage of the step-down chopper circuit 2b is continuously changed according to the pressed voltage Va, and when the output voltage of the step-down chopper circuit 2b is changed, the output of the high-frequency power supply unit 3 continuously changes. It is possible to prevent the output of the electrodeless discharge lamp 6 from flickering.
[0036]
  In the present embodiment, a series circuit of resistors R1 and R2 is connected between one end of the primary winding n1 of the driving transformer 8 and the circuit ground via a diode D2, and the connection point of the resistors R1 and R2 is connected from the PNP transistor. Is connected to the base of the switching element Q6. The emitter of the switching element Q6 is pulled up through a resistor, and the collector is connected to the circuit ground through a resistor R6. The emitter of the switching element Q6 is connected to the connection point of the resistors R3 and R4 via the diode D1.
[0037]
  Here, when the inductance of the primary winding n1 of the drive transformer 8 changes according to the change of the ambient temperature, the voltage Vct1 at both ends of the primary winding n1 varies, and the voltage Va obtained by dividing the voltage Vct1 at both ends changes. When the voltage Va changes, the collector current of the switching element Q6 changes, so the voltage across the resistor R6 changes and the voltage at the input terminal a of the chopper control circuit 2c changes. Here, since the chopper control circuit 2c changes the switching frequency or on-duty of the switching element Q5 according to the voltage at the input terminal a, the output voltage of the step-down chopper circuit 2b continuously changes according to the both-end voltage Vct1. Can be made. In the drive circuit 3b, the drive signal is generated by switching the output voltage of the step-down chopper circuit 2b. Therefore, the voltage applied to the primary winding of the drive transformer 8 depends on the output voltage of the step-down chopper circuit 2b. Therefore, a stable drive voltage can be generated in the gate-source voltage of the switching elements Q1 and Q2, and the drive shortage can be prevented.
[0038]
  still,Reference example aboveIn this power supply apparatus as well, as in the present embodiment, the control circuit 9 detects the current flowing through the drive circuit 3b, and continuously changes the output voltage of the step-down chopper circuit 2b according to the detection result. Fortunately, when the output voltage of the step-down chopper circuit 2b is changed, the output of the high-frequency power supply unit 3 continuously changes, so that the output of the electrodeless discharge lamp 6 can be prevented from flickering.
[0039]
  (Embodiment3)
  Embodiment of the present invention3Will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the power supply apparatus is common to that of the first embodiment, the same reference numerals are given to common portions, and illustration and description are omitted.
[0040]
  In the first embodiment, the control circuit 9 detects the voltage Vct1 generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8, and when the voltage obtained by dividing the voltage Vct1 falls below the reference value Vref1, the output of the step-down chopper circuit 2b Although the voltage is increased, if the output voltage of the step-down chopper circuit 2b increases to a certain value or more, there is a risk that excessive stress is applied to the circuit elements constituting the drive circuit 3b. Therefore, in the present embodiment, an upper limit value is provided for the output voltage of the step-down chopper circuit 2b, and when the output voltage of the step-down chopper circuit 2b exceeds the upper limit value, the control circuit 9 stops the oscillation operation of the drive circuit 3b.
[0041]
  In the present embodiment, the control circuit 9 is provided with a comparator CP2 for comparing the level of the voltage Va obtained by dividing the voltage Vct1 with a predetermined reference voltage Vref3. Here, the reference voltage Vref3 is set to a voltage corresponding to the upper limit value of the output voltage of the step-down chopper circuit 2b. When the output voltage of the step-down chopper circuit 2b exceeds the upper limit value and the voltage Va exceeds the reference voltage Vref3, The output of the comparator CP2 goes low. The output of the comparator CP2 is input to the protection circuit unit 7. When the output of the comparator CP2 goes low, the protection circuit unit 7 stops the oscillation operation of the drive circuit 3b, so that the output voltage of the step-down chopper circuit 2b is It is possible to prevent an excessive stress from being applied to the circuit components constituting the step-down chopper circuit 2b, and to stop the output of the high-frequency power supply unit 3 when an abnormality occurs.
[0042]
  Further, when the output voltage of the step-down chopper circuit 2b exceeds the upper limit value, an excessive voltage may be applied to the drive circuit 3b, and the circuit components constituting the drive circuit 3b may be destroyed. Is destroyed and the circuit operation becomes abnormal, the voltage Vct1 generated in the primary winding n1 of the drive transformer 8 may be an extremely small value. Therefore, in the control circuit 9, instead of stopping the oscillation operation of the drive circuit 3b when the voltage Va obtained by dividing the voltage Vct1 exceeds a predetermined upper limit value, the voltage Va obtained by dividing the voltage Vct1 is the first reference described above. When the value is equal to or lower than the third reference value set to a value sufficiently lower than the value, the oscillation operation of the drive circuit 3b may be stopped, and the output of the high-frequency power supply unit 3 can be stopped when an abnormality occurs.
[0043]
  (Embodiment4)
  By the way, FIG.3 and reference examplesFIG. 1 shows an external view of the electrodeless discharge lamp lighting device, in which a circuit unit 11 and a lamp unit 12 are connected via a coaxial cable 10. Generally, the matching circuit 4 is housed on the lamp unit 12 side where the electrodeless discharge lamp 6 and the induction coil 5 are arranged. The matching circuit 4 is composed of a variable capacitor or the like that can change the capacitance value. By changing the capacitance value of the variable capacitor, the matching circuit 4 is connected between the high frequency power supply unit 3 and the induction coil 5. Impedance matching is performed, and the output of the high frequency power supply unit 3 is efficiently supplied to the electrodeless discharge lamp 6. Here, as a variable capacitor constituting the matching circuit 4, an air variable capacitor (air variable condenser) is used in consideration of withstand voltage, variable capacitance range, temperature characteristics, high frequency characteristics, and the like. Since the lamp unit 12 is large in size, it is necessary to secure a large installation space, and the design freedom of the lamp unit 12 is reduced.
[0044]
  Therefore, in the power supply device of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the matching circuit 4 is changed from the first matching circuit 4a made of a capacitor such as a chip capacitor having a fixed capacitance value to the capacitance value. And a second matching circuit 4b made of a variable capacitor that can be made. The first matching circuit 4a is housed on the lamp unit 12 side, and the second matching circuit 4b is housed on the circuit unit 11 side, and the space between the first matching circuit 4a and the second matching circuit 4b is stored. It is electrically connected via a coaxial cable 10 as a transmission line. Thus, in the present embodiment, the large second matching circuit 4b is accommodated on the circuit unit 11 side, and the first matching circuit 4a that is smaller than the second matching circuit 4b is disposed on the lamp unit 12 side. Since it is housed, the lamp unit 12 can be reduced in size, and the degree of freedom in designing the lamp unit 12 is improved.
[0045]
  By the way, as shown in FIG. 7, one end of the coaxial cable 10 is connected to a rotary joint portion 13a provided rotatably on the lamp unit 12, and the coaxial cable 10 is electrically connected to the lamp unit 12 via the rotary joint portion 13a. Moreover, even if the coaxial cable 10 is twisted due to the positional relationship between the circuit unit 11 and the lamp unit 12, the twist of the coaxial cable 10 is eliminated by rotating the rotary joint portion 13a. Therefore, the coaxial cable 10 is not excessively stressed, and the degree of freedom in instrument design is improved.
[0046]
  Instead of providing the rotary joint portion 13a in the lamp unit 12, a rotary joint portion 13b is provided on the circuit unit 11 side as shown in FIG. 8, or the rotary joint portion 13c is provided in the middle of the coaxial cable 10 as shown in FIG. Similarly to the above, even if the coaxial cable 10 is twisted due to the positional relationship between the circuit unit 11 and the lamp unit 12, the coaxial cable 10 is not excessively stressed, and the degree of freedom in designing the instrument is possible. Will improve. As shown in FIG. 10, the lamp support 14 to which the electrodeless discharge lamp 6, the induction coil 5, and the matching circuit 4a are attached may be rotatably attached to the unit body 15. Even if the coaxial cable 10 is twisted due to the positional relationship between the unit 11 and the lamp unit 12, the twist of the coaxial cable 10 can be eliminated by rotating the lamp support 14 to which the end of the coaxial cable 10 is connected. Therefore, the coaxial cable 10 is not excessively stressed, and the degree of freedom in instrument design is improved.
[0047]
  In each of the above-described embodiments, the electrodeless discharge lamp is used as the load. However, it is needless to say that the load is not limited to the electrodeless discharge lamp, and a load other than the electrodeless discharge lamp may be used. Yes.
[0048]
【The invention's effect】
  As described above, the first aspect of the invention provides the first and second DC power supply circuits for converting the AC voltage of the AC power supply into the DC voltage, respectively, and the high frequency by switching the DC voltage of the second DC power supply circuit. And a plurality of switching elements that are respectively turned on / off by the driving signal generated by the driving circuit, and each switching element switches the DC voltage of the first DC power supply circuit. A main amplifier that generates high-frequency power obtained by amplifying the drive signal and supplies it to the load, and a drive transformer in which the drive signal of the drive circuit is input to the primary side and the control electrode of each switching element is connected to the secondary side. When,Based on the detection circuit that detects the voltage across the primary winding of the drive transformer and the detection voltage of the detection circuitA control circuit for controlling the output voltage of the second DC power supply circuit so that a sufficient voltage is applied to the control electrode of the switching element.Consist ofThe voltage across the primary winding of the drive transformer is proportional to the voltage applied to the control electrode of the switching element, so that the control circuit determines the second voltage according to the voltage value detected by the detection circuit. By changing the output voltage of the DC power supply circuit, the output voltage of the second DC power supply circuit can be changed in accordance with the voltage applied to the control electrode of the switching element, and the drive circuit is the second DC power supply circuit. Since the drive signal is generated by switching the output voltage of the second DC power supply circuit, the magnitude of the drive signal is changed by changing the output voltage of the second DC power supply circuit, and the voltage applied to the control electrode of the switching element Can be applied, and a sufficient voltage can be applied to the control electrode of the switching element, and the switching element can be operated reliably..
[0049]
  Claim2The invention of claim1According to the invention, a protection circuit is provided that detects a load current flowing through the main amplifier, and stops the output of the drive circuit when an abnormal load current flows through the main amplifier. When flowing, the output of the drive circuit is stopped, so that it is possible to prevent power from being supplied to the load when the load is abnormal.
[0050]
  Claim3The invention of claim 1Or 2In the invention, the control circuit operates to increase the output of the second DC power supply circuit when the detection value of the detection circuit becomes equal to or lower than the first reference value.Or two inventionsHas the same effect as.
[0051]
  Claim4The invention of claim 1Or 2The control circuit operates so as to continuously change the output of the second DC power supply circuit according to the detection value of the detection circuit, and the control circuit continuously outputs the output of the second DC power supply. Therefore, there is an effect that it is possible to prevent the output of the second DC power supply from changing abruptly during the control operation and causing the load operation to fluctuate rapidly.
[0052]
  Claim5The invention of claim 1Or 2The control circuit operates so as to change the output of the second DC power supply circuit stepwise in accordance with the detection value of the detection circuit.Or 2Has the same effect as.
[0053]
  Claim6The invention of claim 1Any one of 5In the present invention, the control circuit operates to increase the output of the second DC power supply circuit when the detection value of the detection circuit becomes equal to or lower than the first reference value, and the detection value of the detection circuit is set to the first reference value. When the second reference value larger than the second reference value is exceeded, the output of the second DC power supply circuit operates so as to switch to the initial set value, and between the first reference value and the second reference value Since the hysteresis is provided in this, there is an effect that the output voltage of the second DC power supply can be prevented from fluttering.
[0054]
  Claim7The invention of claim3 or 6In the invention, the control circuit stops the output of the drive circuit when the detection value of the detection circuit becomes equal to or smaller than a third reference value that is sufficiently smaller than the first reference value. There is an effect that the output of the drive circuit can be stopped.
[0055]
  Claim8The invention of claim 1 to claim 1Any one of 7In the invention, the control circuit operates so that the output voltage of the second DC power supply circuit is not more than a predetermined upper limit value, and controls the output voltage of the second DC power supply circuit to be not more than the upper limit value. As a result, it is possible to prevent an excessive voltage from being applied to the drive circuit.
[0056]
  Claim9The invention of claim 1 to claim 1Any one of 8In the invention of claim 1, the load includes at least an electrodeless discharge lamp.8There is an effect that it is possible to realize an electrodeless discharge lamp lighting device having the same operation as that of the present invention.
[0057]
  Claim10The invention of claim9In this invention, the induction coil connected between the output terminals of the main amplifier and disposed in proximity to the electrodeless discharge lamp is matched with the impedance of the main amplifier and the induction coil, thereby efficiently reducing the output of the main amplifier. A matching circuit unit for supplying to the first amplifier, and the matching circuit unit includes a first matching circuit configured by an element having a fixed circuit constant and an output terminal of the main amplifier configured by an element having a variable circuit constant. The first and second matching circuits are electrically connected via a transmission line, and the first matching circuit has a fixed circuit constant. Therefore, it is possible to reduce the size of the second matching circuit compared to the second matching circuit composed of elements with variable circuit constants. Since the first matching circuit that is smaller than the first matching circuit is provided on the electrodeless discharge lamp side, there is an effect that the case for housing the electrodeless discharge lamp, the induction coil, and the first matching circuit can be reduced in size. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device according to a first embodiment.
[Figure 2]Reference exampleIt is a circuit diagram of the power supply device.
FIG. 32It is a circuit diagram of the power supply device.
FIG. 4 Embodiment3It is a circuit diagram of the power supply device.
[Fig. 5] Embodiments 13 and reference examplesIt is an external view of this power supply device.
FIG. 6 is an embodiment.4It is a circuit diagram of the power supply device.
FIG. 7 is an external view of the above.
FIG. 8 is an external view of another power supply device of the above.
FIG. 9 is an external view of another power supply device according to the above.
FIG. 10 is an external view of still another power supply device according to the above.
FIG. 11 is a circuit diagram of a conventional power supply device.
FIG. 12 is a waveform diagram for explaining the operation described above.
[Explanation of symbols]
  2a Boost chopper circuit
  2b Step-down chopper circuit
  3a Main amplifier
  3b Drive circuit
  6 Electrodeless discharge lamp
  8 Drive transformer
  9 Control circuit
  Q1, Q2 switching element
  Vct1 voltage
  n1 Primary winding
  n21, n22 Secondary winding

Claims

First and second DC power supply circuits that respectively convert AC voltage of the AC power supply into DC voltage, a drive circuit that generates a high-frequency drive signal by switching the DC voltage of the second DC power supply circuit, and a drive circuit A plurality of switching elements each turned on / off by the generated drive signal, and switching the DC voltage of the first DC power supply circuit by each switching element to generate a high frequency power amplified the drive signal and load The main amplifier supplied to the drive circuit, the drive signal of the drive circuit is input to the primary side, the drive transformer connected to the control electrode of each switching element on the secondary side, and the voltage across the primary winding of the drive transformer a detection circuit for detecting that the second so that sufficient voltage to the control electrode of the switching element is applied on the basis of the detection voltage of the detection circuit Power apparatus characterized by comprising a control circuit for controlling the output voltage of the flow supply circuit.

Detecting a load current flowing through the main amplifier, the power supply device according to claim 1, characterized in that a protective circuit for stopping the output of the drive circuit flows abnormal load current to the main amplifier.

3. The power supply apparatus according to claim 1, wherein when the detection value of the detection circuit becomes equal to or lower than the first reference value, the control circuit operates to increase the output of the second DC power supply circuit .

3. The power supply apparatus according to claim 1 , wherein the control circuit operates so as to continuously change the output of the second DC power supply circuit in accordance with a detection value of the detection circuit .

3. The power supply apparatus according to claim 1, wherein the control circuit operates so as to change the output of the second DC power supply circuit stepwise in accordance with a detection value of the detection circuit.

The control circuit operates to increase the output of the second DC power supply circuit when the detection value of the detection circuit falls below the first reference value, and the detection value of the detection circuit is greater than the first reference value. It becomes equal to or larger than a second reference value, the power supply device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that operate to switch the output of the second DC power supply circuit to the initial setting value.

7. The power supply device according to claim 3 , wherein the control circuit stops the output of the drive circuit when the detection value of the detection circuit becomes equal to or smaller than a third reference value that is sufficiently smaller than the first reference value .

The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the control circuit operates so that an output voltage of the second DC power supply circuit is equal to or lower than a predetermined upper limit value .

The power supply device according to any one of claims 1 to 8 above load, characterized in that it comprises at least an electrodeless discharge lamp.

In order to efficiently supply the output of the main amplifier to the electrodeless discharge lamp by matching the impedance of the induction coil connected between the output terminals of the main amplifier and disposed in proximity to the electrodeless discharge lamp, and the impedance of the main amplifier and the induction coil A matching circuit section, and the matching circuit section includes a first matching circuit composed of elements with fixed circuit constants, and a first circuit configured with elements with variable circuit constants connected to the output terminal of the main amplifier. The power supply device according to claim 9 , wherein the power supply device includes two matching circuits, and the first and second matching circuits are electrically connected via a transmission line .