JP4082002B2

JP4082002B2 - 無電極放電灯点灯装置

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Publication number: JP4082002B2
Application number: JP2001225475A
Authority: JP
Inventors: 正平山本; 祐二熊谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: JP2003045687A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源からの直流電力をスイッチング素子のスイッチング動作によって高周波電力に変換し、これを誘導コイル経由で無電極放電灯に供給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８にこの種の従来の無電極放電灯点灯装置の構成図を示す。図８において、無電極放電灯点灯装置は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して出力する直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、このインダクタンス素子Ｌ１を直流電源１の一方の出力端子Ｔ１側に介してその直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間に接続されたスイッチング素子ＳＷ１と、このスイッチング素子ＳＷ１と並列に接続されたブレークダウン素子（図では定電圧ダイオード）ＺＤ１と、放電ガスが封入された透光性の放電容器によりなる無電極放電灯２と、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作によりそのスイッチング素子ＳＷ１の両端に発生する高周波電力を無電極放電灯２に供給する誘導コイルＬcoilと、この誘導コイルＬcoilとスイッチング素子ＳＷ１との間に介設されたマッチング回路のコンデンサＣ１１，Ｃ１２とにより構成されている。ただし、スイッチング素子ＳＷ１は、この制御端子に、図示しない例えば発振器からの信号が入力され、その信号に従ってスイッチング動作する。
【０００３】
上記構成の無電極放電灯点灯装置では、設定電圧（ツェナ電圧）以上になると低抗値が減少するブレークダウン素子ＺＤ１がスイッチング素子ＳＷ１と並列に接続されているので、ブレークダウン素子の設定電圧をスイッチング素子ＳＷ１の耐電圧より低く設定しておけば、直流電源１の出力端子Ｔ１，Ｔ２間の電位差が増大した場合に、耐電圧以上の電圧がスイッチング素子ＳＷ１に印加することがなく、スイッチング素子ＳＷ１が過度のストレスから保護されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無電極放電灯点灯装置の回路構成では、ブレークダウン素子ＺＤ１の抵抗値が減少したとき、そのブレークダウン素子ＺＤ１に電流が流れるとともに、インダクタンス素子Ｌ１にも電流が流れるため、インダクタンス素子Ｌ１の電流容量を大きく設計しなければならない。
【０００５】
また、第１スイッチング素子としてのスイッチング素子ＳＷ１に並列にブレークダウン素子ＺＤ１を接続するため、ブレークダウン素子ＺＤ１の寄生容量などがスイッチング素子ＳＷ１を含む回路の動作に影響を与え、回路の動作の設計およびブレークダウン素子の選定が困難になる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、第１スイッチング素子に並列にブレークダウン素子を接続することなく、直流電源の両出力端子間の電位差が増大した場合に第１スイッチング素子が過負荷とならないように防止することができる無電極放電灯点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して出力する直流電源と、第１インダクタンス素子と、この第１インダクタンス素子を前記直流電源の一方の出力端子側に介してその直流電源の両出力端子間に接続された第１スイッチング素子と、放電ガスが封入された透光性の放電容器によりなる無電極放電灯と、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作によりその第１スイッチング素子の両端に発生する高周波電力を前記無電極放電灯に供給する誘導コイルとにより構成される無電極放電灯点灯装置であって、前記直流電源の両出力端子間の単位時間当たりの電位差の変化量を増幅する増幅手段と、この増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力する検出出力手段と、この検出出力手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる停止手段とを備え、前記増幅手段は、第２インダクタンス素子と、この第２インダクタンス素子を前記直流電源の一方の出力端子側に介してその直流電源の両出力端子間に接続された第１キャパシタンス素子とにより構成され、これら第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子の接続点から、前記増幅された変化量を前記検出出力手段に渡すとともに、前記第２インダクタンス素子は、前記直流電源の一方の出力端子と前記第１インダクタンス素子との間に介在し、前記直流電源の一方の出力端子は正極であり、前記停止手段は、前記第１スイッチング素子の制御端子と前記直流電源の他方の出力端子との間に接続された第３スイッチング素子を含み、この第３スイッチング素子の制御端子には前記検出出力手段から出力される信号が入力されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、前記第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子による共振周波数は、前記第１スイッチング素子の動作周波数よりも高く設定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の無電極放電灯点灯装置において、前記第１スイッチング素子の動作周波数は１００ｋＨｚよりも高く設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、前記第１スイッチング素子をスイッチング動作させるためのドライバを備え、前記停止手段は、前記検出出力手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記ドライバの動作を停止して、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１または４記載の無電極放電灯点灯装置において、前記無電極放電灯の不点灯、前記第１スイッチング素子の過負荷もしくは周囲温度の検出結果、または外部からの調光信号により、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる制御手段を備え、前記停止手段は、前記検出出力手段または前記制御手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置において、前記検出出力手段は、コンパレータを用いて、前記増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力することを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置において、前記検出出力手段は、定電圧ダイオードを用いて、前記増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１参考例）
図１は本発明に係る第１参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【００１５】
図１に示す無電極放電灯点灯装置は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して出力する直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、このインダクタンス素子Ｌ１を直流電源１の一方の出力端子Ｔ１側に介してその直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間に接続されたスイッチング素子ＳＷ１と、放電ガスが封入された透光性の放電容器によりなる無電極放電灯２と、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作によりそのスイッチング素子ＳＷ１の両端に発生する高周波電力を無電極放電灯２に供給する誘導コイルＬcoilと、この誘導コイルＬcoilとスイッチング素子ＳＷ１との間に介設されたマッチング回路のコンデンサＣ１１，Ｃ１２とにより構成され、第１参考例の特徴として、増幅部３と、検出出力部４と、停止部５とを備えている。直流電源１において、出力端子Ｔ１の極性は正極であり、出力端子Ｔ２の極性は負極である。
【００１６】
増幅部３は、直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間の単位時間当たりの電位差の変化量を増幅するものである。
【００１７】
検出出力部４は、増幅部３で増幅された変化量から、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力するものであり、例えばコンパレータまたは定電圧ダイオードを用いて、増幅部３で増幅された変化量から、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力する。例えば、コンパレータの場合、検出出力部４は、増幅部３で増幅された変化量が所定の基準電圧のレベルを超えたとき、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号として、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力する。
【００１８】
要するに、増幅部３および検出出力部４は、過電圧検出部として機能し、直流電源１の出力から、スイッチング素子ＳＷ１などに過大な（耐電圧以上の）電圧が印加するか否かを検出し、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるべきか否かの信号を得て出力するのである。
【００１９】
停止部５は、検出出力部４からスイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるものである。
【００２０】
上記構成の無電極放電灯点灯装置では、直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間の電位差が何らかの原因で変化したとき、その変化量が増幅部３で増幅され、その増幅された変化量から、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号が検出出力部４で得られ、そこから出力される。そして、停止部５によって、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作が停止される。
【００２１】
このような無電極放電灯点灯装置によれば、スイッチング素子ＳＷ１に並列にブレークダウン素子を接続することなく、直流電源１の両出力端子間の電位差が増大した場合にスイッチング素子ＳＷ１が過負荷とならないように防止することができる。例えば、直流電源１の出力電圧がスイッチング素子ＳＷ１に過大な電圧を加えるレベルになる前に、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を迅速に停止して、それに過大なストレスが加わるのを防止することができる。
【００２２】
（第２参考例）
図２は本発明に係る第２参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【００２３】
図２に示す無電極放電灯点灯装置は、直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、スイッチング素子ＳＷ１と、無電極放電灯２と、誘導コイルＬcoilと、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、検出出力部４と、停止部５とを第１参考例と同様に備えているほか、第１参考例との相違点として増幅部３Ａを備えている。
【００２４】
この増幅部３Ａは、インダクタンス素子Ｌ２と、このインダクタンス素子Ｌ２を直流電源１の出力端子Ｔ１側に介してその直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間に接続されたキャパシタンス素子Ｃ１とにより構成され、これらインダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１の接続点から、増幅された変化量を検出出力部４に渡すものである。そして、インダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１の値から計算される共振周波数は、直流電源１の出力電圧の立ち上がり部の変化（変異）時間に比べて高く設定されている。
【００２５】
上記構成の無電極放電灯点灯装置では、増幅部３Ａによって、直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間の単位時間当たりの電位差の変化量が増幅され、その増幅された変化量に対応する電圧がキャパシタンス素子Ｃ１の両端に発生することになる。
【００２６】
このような無電極放電灯点灯装置によれば、直流電源１の両出力端子間の単位時間当たりの電位差の変化量を増幅する増幅部を、インダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１の簡単な回路で構成することができる。
【００２７】
（第３参考例）
図３は本発明に係る第３参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【００２８】
図３に示す無電極放電灯点灯装置は、直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、スイッチング素子ＳＷ１と、無電極放電灯２と、誘導コイルＬcoilと、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、検出出力部４と、停止部５とを第１参考例と同様に備えているほか、第１参考例との相違点として増幅部３Ｂを備えている。
【００２９】
この増幅部３Ｂは、直流電源１の出力端子Ｔ１とインダクタンス素子Ｌ１との間に介設されたインダクタンス素子Ｌ２と、このインダクタンス素子Ｌ２を介して直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間に接続されたコンデンサＣ１とにより構成され、これらインダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１の接続点から、増幅された変化量を検出出力部４に渡すものである。
【００３０】
そして、スイッチング素子ＳＷ１の動作周波数は１００ｋＨｚよりも高く設定される。この場合、一般的な雷サージの重畳による電源電圧の上昇時間に比べてスイッチング素子ＳＷ１の動作周波数が高くなる。これにより、インダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１からなるフィルタにおいて、スイッチング素子ＳＷ１により発生する高調波成分を低減するために遮断周波数を、スイッチング素子ＳＷ１の動作周波数付近に設定したときに、増幅部３Ｂを高い周波数成分の変化に対して反応させることができるので、雷サージなどにより電源電圧の出力電圧が変動した場合にその立ち上がり部をすばやく検出することができ、スイッチング素子ＳＷ１の保護能力をより一層高めることができる。
【００３１】
また、インダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１の値によって計算される共振周波数は、スイッチング素子ＳＷ１の動作周波数よりも高く設定されている。
【００３２】
上記構成の無電極放電灯点灯装置では、増幅部３Ｂによって、直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間の単位時間当たりの電位差の変化量が増幅され、その増幅された変化量に対応する電圧がキャパシタンス素子Ｃ１の両端に発生することになる。
【００３３】
このような無電極放電灯点灯装置によれば、インダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１の簡単な回路で構成される増幅部３Ｂを使用しながら、それらインダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１をフィルタとして使用することができ、これにより、スイッチング素子ＳＷ１への電源電圧の安定化、スイッチング素子ＳＷ１による高周波電力への偏重成分の重畳防止、および雑音対策が可能になる。
【００３４】
（第４参考例）
図４は本発明に係る第４参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【００３５】
図４に示す無電極放電灯点灯装置は、直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、スイッチング素子ＳＷ１と、無電極放電灯２と、誘導コイルＬcoilと、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、検出出力部４と、停止部５と、増幅部３Ｂとを第３参考例と同様に備えているほか、第３参考例との相違点として、フィルタ６と、能動回路部７とを備えている。
【００３６】
フィルタ６は、直流電源１の出力端子Ｔ１とインダクタンス素子Ｌ２との間に介設されたインダクタンス素子Ｌ３と、このインダクタンス素子Ｌ３を介して直流電源１の両出力端子Ｔ１，Ｔ２間に接続されたキャパシタンス素子Ｃ２とにより構成されている。そして、インダクタンス素子Ｌ３およびキャパシタンス素子Ｃ２の値によって計算される共振周波数は、インダクタンス素子Ｌ２およびキャパシタンス素子Ｃ１の値によって計算される共振周波数よりも低く設定されている。これにより、検出出力部４に接続された部分には、高い共振周波数で電源電圧の変動に対して早く反応することになる。
【００３７】
能動回路部７は、キャパシタンス素子Ｃ２と並列に接続され、スイッチング素子ＳＷ１の動作周波数よりも低い動作周波数でスイッチング動作をするスイッチング素子ＳＷ２を備えている。
【００３８】
このような無電極放電灯点灯装置によれば、スイッチング素子ＳＷ１によって発生した雑音成分を直流電源に伝えないようにするフィルタと、直流電源１側で発生した電源変動をスイッチング素子ＳＷ１に伝えないようにするフィルタとを別々に設計することができ、それぞれの目的に応じたフィルタとすることで、フィルタの回路設計が簡単になる。
【００３９】
（第１実施形態）
図５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構成図である。
【００４０】
図５に示す無電極放電灯点灯装置は、直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、スイッチング素子ＳＷ１と、無電極放電灯２と、誘導コイルＬcoilと、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、増幅部３と、検出出力部４とを第１参考例と同様に備えているほか、第１参考例との相違点として停止部５Ａを備えている。
【００４１】
この停止部５Ａは、スイッチング素子ＳＷ１の制御端子と直流電源１の他方の出力端子Ｔ２との間に接続されたスイッチング素子ＳＷ３を含み、このスイッチング素子ＳＷ３の制御端子には検出出力部４から出力される信号が入力される。
【００４２】
上記構成の無電極放電灯点灯装置では、検出出力部４からスイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、例えば、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３がトランジスタまたはＦＥＴなどで構成される場合には、スイッチング素子ＳＷ３がオンになってスイッチング素子ＳＷ１がオフになる。これにより、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作が停止することになる。
【００４３】
このような無電極放電灯点灯装置によれば、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を高速でかつ安定して停止させることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
図６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構成図である。
【００４５】
図６に示す無電極放電灯点灯装置は、直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、スイッチング素子ＳＷ１と、無電極放電灯２と、誘導コイルＬcoilと、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、増幅部３と、検出出力部４と、停止部５Ａとを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として、スイッチング素子ＳＷ１用のドライバ８と、スイッチング素子ＳＷ１の制御端子とスイッチング素子ＳＷ３との間に介設されたダイオードＤ１とを備えている。
【００４６】
すなわち、スイッチング素子ＳＷ４およびこの制御端子に接続されたダイオードＤ２を含み、スイッチング素子ＳＷ１をスイッチング動作させるためのドライバ８を備え、停止部５Ａは、検出出力部４からスイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、スイッチング素子ＳＷ３のオン／オフ状態を切り替えることによりドライバ８の動作を停止して、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させる構成になっている。
【００４７】
上記構成の無電極放電灯点灯装置では、検出出力部４からスイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、スイッチング素子ＳＷ３によりドライバ８の動作が停止し、これにより、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作が停止する。
【００４８】
このような無電極放電灯点灯装置によれば、ドライバ８の動作も停止することにより、スイッチング素子ＳＷ１をより高速でかつ安定して停止させることができる。
【００４９】
（第３実施形態）
図７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構成図である。
【００５０】
図７に示す無電極放電灯点灯装置は、直流電源１と、インダクタンス素子Ｌ１と、スイッチング素子ＳＷ１と、無電極放電灯２と、誘導コイルＬcoilと、コンデンサＣ１１，Ｃ１２と、増幅部３と、検出出力部４と、停止部５Ａとを第１実施形態と同様に備えているほか、第１実施形態との相違点として、スイッチング素子ＳＷ３の制御端子に出力が接続された制御部９を備えている。
【００５１】
この制御部９は、回路保護などのための各種制御を実行するものであり、例えば、無電極放電灯２の不点灯、スイッチング素子ＳＷ１の過負荷もしくは周囲温度の検出結果、または外部からの調光信号により、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号を出力する。また、図７の例では、制御部９は、スイッチング素子ＳＷ１と直流電源１の端子Ｔ２との間に介設されている。
【００５２】
上記構成の無電極放電灯点灯装置では、検出出力部４からスイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、あるいは制御部９からスイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、例えば、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３がトランジスタまたはＦＥＴなどで構成される場合には、スイッチング素子ＳＷ３がオンになってスイッチング素子ＳＷ１がオフになる。これにより、スイッチング素子ＳＷ１のスイッチング動作が停止する。
【００５３】
このような無電極放電灯点灯装置によれば、少ない素子数で停止部５Ａおよび過電圧保護機能を有する無電極放電灯点灯装置を得ることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１記載の発明は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換して出力する直流電源と、第１インダクタンス素子と、この第１インダクタンス素子を前記直流電源の一方の出力端子側に介してその直流電源の両出力端子間に接続された第１スイッチング素子と、放電ガスが封入された透光性の放電容器によりなる無電極放電灯と、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作によりその第１スイッチング素子の両端に発生する高周波電力を前記無電極放電灯に供給する誘導コイルとにより構成される無電極放電灯点灯装置であって、前記直流電源の両出力端子間の単位時間当たりの電位差の変化量を増幅する増幅手段と、この増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力する検出出力手段と、この検出出力手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる停止手段とを備え、前記増幅手段は、第２インダクタンス素子と、この第２インダクタンス素子を前記直流電源の一方の出力端子側に介してその直流電源の両出力端子間に接続された第１キャパシタンス素子とにより構成され、これら第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子の接続点から、前記増幅された変化量を前記検出出力手段に渡すとともに、前記第２インダクタンス素子は、前記直流電源の一方の出力端子と前記第１インダクタンス素子との間に介在し、前記直流電源の一方の出力端子は正極であり、前記停止手段は、前記第１スイッチング素子の制御端子と前記直流電源の他方の出力端子との間に接続された第３スイッチング素子を含み、この第３スイッチング素子の制御端子には前記検出出力手段から出力される信号が入力されるので、第１スイッチング素子に並列にブレークダウン素子を接続することなく、直流電源の両出力端子間の電位差が増大した場合に第１スイッチング素子が過負荷とならないように防止することができ、例えば、直流電源の出力電圧が第１スイッチング素子に過大な電圧を加えるレベルになる前に、第１スイッチング素子のスイッチング動作を迅速に停止して、それに過大なストレスが加わるのを防止することができる。また、直流電源の両出力端子間の単位時間当たりの電位差の変化量を増幅する増幅手段を、第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子の簡単な回路で構成するとともに、それら第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子をフィルタとして使用することができ、これにより、第１スイッチング素子への電源電圧の安定化、第１スイッチング素子による高周波電力への偏重成分の重畳防止、および雑音対策が可能になる。また、第１スイッチング素子のスイッチング動作を高速でかつ安定して停止させることができる。
【００５５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、前記第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子による共振周波数は、前記第１スイッチング素子の動作周波数よりも高く設定されているので、第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子の簡単な回路で構成される増幅手段を使用しながら、それら第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子をフィルタとして使用することができ、これにより、第１スイッチング素子への電源電圧の安定化、第１スイッチング素子による高周波電力への偏重成分の重畳防止、および雑音対策が可能になる。
【００５６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の無電極放電灯点灯装置において、前記第１スイッチング素子の動作周波数は１００ｋＨｚよりも高く設定されているので、一般的な雷サージの重畳による電源電圧の上昇時間に比べて第１スイッチング素子の動作周波数が高くなる。これにより、第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子からなるフィルタにおいて、第１スイッチング素子により発生する高調波成分を低減するために遮断周波数を、第１スイッチング素子の動作周波数付近に設定したときに、増幅手段を高い周波数成分の変化に対して反応させることができるので、雷サージなどにより電源電圧の出力電圧が変動した場合にその立ち上がり部をすばやく検出することができ、第１スイッチング素子の保護能力をより一層高めることができる。
【００５７】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の無電極放電灯点灯装置において、前記第１スイッチング素子をスイッチング動作させるためのドライバを備え、前記停止手段は、前記検出出力手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記ドライバの動作を停止して、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるので、ドライバの動作も停止することにより、第１スイッチング素子をより高速でかつ安定して停止させることができる。
【００５８】
請求項５記載の発明は、請求項１または４記載の無電極放電灯点灯装置において、前記無電極放電灯の不点灯、前記第１スイッチング素子の過負荷もしくは周囲温度の検出結果、または外部からの調光信号により、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる制御手段を備え、前記停止手段は、前記検出出力手段または前記制御手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるので、少ない素子数で停止手段および過電圧保護機能を有する無電極放電灯点灯装置を得ることができる。
【００５９】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置において、前記検出出力手段は、コンパレータを用いて、前記増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力するので、直流電源の出力から、第１スイッチング素子などに過大な電圧が印加するか否かを検出し、第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるべきか否かの信号を得て出力する過電圧検出手段として、増幅手段および検出出力手段を構成することができる。
【００６０】
請求項７記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置において、前記検出出力手段は、定電圧ダイオードを用いて、前記増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力するので、直流電源の出力から、第１スイッチング素子などに過大な電圧が印加するか否かを検出し、第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるべきか否かの信号を得て出力する過電圧検出手段として、増幅手段および検出出力手段を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【図２】本発明に係る第２参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【図３】本発明に係る第３参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【図４】本発明に係る第４参考例の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【図５】本発明に係る第１実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【図７】本発明に係る第３実施形態の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【図８】従来の無電極放電灯点灯装置の構成図である。
【符号の説明】
１直流電源
２無電極放電灯
３増幅部
４検出出力部
５停止部
６フィルタ
７能動回路部
８ドライバ
９制御部
Ｌ１インダクタンス素子
Ｌcoil 誘導コイル

Claims

交流電源からの交流電力を直流電力に変換して出力する直流電源と、第１インダクタンス素子と、この第１インダクタンス素子を前記直流電源の一方の出力端子側に介してその直流電源の両出力端子間に接続された第１スイッチング素子と、放電ガスが封入された透光性の放電容器によりなる無電極放電灯と、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作によりその第１スイッチング素子の両端に発生する高周波電力を前記無電極放電灯に供給する誘導コイルとにより構成される無電極放電灯点灯装置であって、前記直流電源の両出力端子間の単位時間当たりの電位差の変化量を増幅する増幅手段と、この増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力する検出出力手段と、この検出出力手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる停止手段とを備え、前記増幅手段は、第２インダクタンス素子と、この第２インダクタンス素子を前記直流電源の一方の出力端子側に介してその直流電源の両出力端子間に接続された第１キャパシタンス素子とにより構成され、これら第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子の接続点から、前記増幅された変化量を前記検出出力手段に渡すとともに、前記第２インダクタンス素子は、前記直流電源の一方の出力端子と前記第１インダクタンス素子との間に介在し、前記直流電源の一方の出力端子は正極であり、前記停止手段は、前記第１スイッチング素子の制御端子と前記直流電源の他方の出力端子との間に接続された第３スイッチング素子を含み、この第３スイッチング素子の制御端子には前記検出出力手段から出力される信号が入力されることを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
前記第２インダクタンス素子および第１キャパシタンス素子による共振周波数は、前記第１スイッチング素子の動作周波数よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯点灯装置。
前記第１スイッチング素子の動作周波数は１００ｋＨｚよりも高く設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の無電極放電灯点灯装置。
前記第１スイッチング素子をスイッチング動作させるためのドライバを備え、前記停止手段は、前記検出出力手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記ドライバの動作を停止して、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の無電極放電灯点灯装置。
前記無電極放電灯の不点灯、前記第１スイッチング素子の過負荷もしくは周囲温度の検出結果、または外部からの調光信号により、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させる制御手段を備え、前記停止手段は、前記検出出力手段または前記制御手段から前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号が出力されると、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させることを特徴とする請求項１または４記載の無電極放電灯点灯装置。
前記検出出力手段は、コンパレータを用いて、前記増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
前記検出出力手段は、定電圧ダイオードを用いて、前記増幅手段で増幅された変化量から、前記第１スイッチング素子のスイッチング動作を停止させるための信号を得て出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。