JP7397417B2 - 光源装置、および殺菌脱臭装置 - Google Patents
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Description
前記制御回路は、前記エキシマランプの点灯始動時における、前記スイッチング素子に対するオンタイミングの周波数であるスイッチング周波数(FS)が、前記エキシマランプの定常点灯時における前記スイッチング周波数(FO)よりも低く、かつ、前記エキシマランプの点灯始動時における前記スイッチング素子に対するオンデューティ(TS)が、前記エキシマランプの定常点灯時における前記スイッチング素子に対するオンデューティ(TO)よりも小さい値になるように、前記スイッチング素子をオンオフ制御する。
さらに、前記エキシマランプは、全長が10cm以下の発光管を備え、密閉空間で使用される殺菌・脱臭用ランプであることを特徴とする。
そして、前記点灯装置は、スイッチング素子と、一次側にスイッチング素子が接続されるとともに、二次側に前記エキシマランプが接続されるトランスと、当該スイッチング素子に駆動信号を供給する制御回路を含む。前記制御回路は、前記エキシマランプの点灯始動時における、前記スイッチング素子に対するオンタイミングの周波数であるスイッチング周波数(FS)が、前記エキシマランプの定常点灯時における前記スイッチング周波数(FO)よりも低く、かつ、前記エキシマランプの点灯始動時における前記スイッチング素子に対するオンデューティ(TS)が、前記エキシマランプの定常点灯時における前記スイッチング素子に対するオンデューティ (TO)よりも小さい値になるように、前記スイッチング素子をオンオフ制御する。
フライバックを構成するスイッチング素子4がオフになる瞬間(t0)において、トランス2の二次側巻線にはワンパルスの電圧が発生する。次のタイミング(t1)においてスイッチング素子4がオフすると同様の電圧波形が繰り返し発生する。
時刻T1においてランプ1を点灯させる。時刻T1から時刻T3までは点灯始動状態とし、時刻T3以降は定常点灯状態としている。
時刻T1から時刻T2におけるスイッチング周波数(FS)は、定常点灯時のスイッチング周波数(FO)よりも低い値に設定される。スイッチング周波数は、図1におけるスイッチング素子4に対する制御回路5からの信号の周波数に相当するが、図3におけるランプ1に供給される電流波形の周期ともいえる。スイッチング周波数は、オンタイミング周波数とも記載されることがある。
さらに、時刻T1から時刻T3におけるスイッチングのオンデューティ(ON DUTY)(TS)は、定常点灯時のオンデューティ(TO)よりも低い値に設定されている。
数値例をあげると、以下の通りである。定常点灯時のランプ電圧3.8kVに対して、点灯始動時のランプ電圧は4.5kVである。定常点灯時のスイッチング周波数(FO)が28kHzに対して、点灯始動時のスイッチング周波数(FS)は24kHzである。定常点灯時のスイッチング素子4のオンデューティ(TO)が80%に対して、点灯始動時のスイッチング素子4のオンデューティ(TS)は53%である。スイッチング周波数を点灯始動時の値(FS)から定常点灯時の値(FO)に切り替えるタイミング(時刻T1から時刻T2までの経過時間)は10m秒であり、スイッチング素子のオンデューティを点灯始動時の値(TS)から定常点灯時の値(TO)に切り替えるタイミング(時刻T1から時刻T3までの経過時間)は18m秒である。
時刻T1においてランプ1を点灯させる。時刻T1から時刻T3までは始動点灯状態とし、時刻T3以降を定常点灯状態としている。
図5に示す制御が、図4に示した制御と異なる点は、スイッチング周波数を点灯始動時の設定値(FS)から定常点灯時の設定値(FO)に切り替えるタイミング(T2)において、スイッチング素子4のオンデューティ(ON DUTY)が漸次増加するように制御していることである。
このように、スイッチング素子4のオンデューティの急激な変化を避けることで、ランプ1が点灯始動時から定常点灯状態へ移行する際の紫外線の変化量を少なくすることができる。
時刻T1においてランプ1を点灯させる。時刻T1から時刻T3までは始動点灯状態とし、時刻T3以降を定常点灯状態としている。
図6に示す制御が、図4に示した制御と異なる点は、スイッチング周波数を点灯始動時(FS)から定常点灯時(FO)に切り替えるタイミング(T2)において、スイッチング素子4のオンデューティ(ON DUTY)がステップ的に増加するように制御していることである。
数値例を示すと、時刻T2におけるスイッチング素子4のオンデューティが53%であり、56%⇒59%⇒62%⇒65%⇒68%⇒71%⇒74%⇒77%⇒80%と1m秒ごとにオンデューティをステップ的に増加させて、9m秒の時間をかけて、定常点灯時のオンデューティ80%まで変化させている。
このように、スイッチング素子4のオンデューティの急激な変化を避けることで、ランプ1を、点灯始動状態から定常点灯状態に対して安定的に移行させることができる。
2 トランス
3 入力回路
4 スイッチング素子
5 駆動回路
Claims (7)
- 誘電体バリア放電により紫外光を放射するエキシマランプと、
前記エキシマランプに電力を供給するフライバック型点灯装置と、
前記点灯装置に備えられた、スイッチング素子と、
前記点灯装置に備えられ、一次側に前記スイッチング素子が接続されるとともに二次側に前記エキシマランプが接続されるトランスと、
前記点灯装置に備えられ、前記スイッチング素子に駆動信号を供給する制御回路とを備え、
前記制御回路は、
前記エキシマランプの点灯始動時において、所定時間にわたって、前記スイッチング素子に対するスイッチング周波数を周波数FSに、前記スイッチング素子に対するオンデューティをオンデューティTSに、それぞれ固定した状態で前記スイッチング素子をオンオフ制御し、
前記所定時間の経過後に、前記スイッチング素子に対するスイッチング周波数を周波数FSから上昇させると共に、前記スイッチング素子に対するオンデューティをオンデューティTSから上昇させた状態で、前記スイッチング素子をオンオフ制御し、
前記エキシマランプの定常点灯時において、前記スイッチング素子に対するスイッチング周波数を周波数FSよりも高い周波数FOに、前記スイッチング素子に対するオンデューティをオンデューティTSよりも高いオンデューティTOに、それぞれ固定した状態で前記スイッチング素子をオンオフ制御することを特徴とする光源装置。 - 前記制御回路は、前記エキシマランプの点灯始動時における前記スイッチング周波数(FS)が、前記エキシマランプの定常点灯時における前記スイッチング周波数(FO)に向かって、ステップ的に高くなるように、前記スイッチング素子をオンオフ制御することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記制御回路は、前記エキシマランプの点灯始動時における前記オンデューティ(TS)が、前記エキシマランプの定常点灯時における前記オンデューティ(TO)に向かって、ステップ的に大きくなるように、前記スイッチング素子をオンオフ制御することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記エキシマランプは、略棒状の発光管と、当該発光管の両端部にリング状配置された一対の電極とを備えることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記エキシマランプは波長172nmの紫外光を放射することを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
- 前記エキシマランプは、全長が10cm以下の発光管を備え、密閉空間で使用される殺菌・脱臭用ランプであることを特徴とする請求項5に記載の光源装置。
- 誘電体バリア放電により紫外光を放射するエキシマランプと、このエキシマランプに電力を供給するフライバック型点灯装置と、
前記点灯装置に備えられたスイッチング素子と、
前記点灯装置に備えられ、一次側にスイッチング素子が接続されるとともに、二次側に前記エキシマランプが接続されるトランスと、
前記点灯装置に備えられ、前記スイッチング素子に駆動信号を供給する制御回路とを備え、
前記制御回路は、
前記エキシマランプの点灯始動時において、所定時間にわたって、前記スイッチング素子に対するスイッチング周波数を周波数FSに、前記スイッチング素子に対するオンデューティをオンデューティTSに、それぞれ固定した状態で前記スイッチング素子をオンオフ制御し、
前記所定時間の経過後に、前記スイッチング素子に対するスイッチング周波数を周波数FSから上昇させると共に、前記スイッチング素子に対するオンデューティをオンデューティTSから上昇させた状態で、前記スイッチング素子をオンオフ制御し、
前記エキシマランプの定常点灯時において、前記スイッチング素子に対するスイッチング周波数を周波数FSよりも高い周波数FOに、前記スイッチング素子に対するオンデューティをオンデューティTSよりも高いオンデューティTOに、それぞれ固定した状態で前記スイッチング素子をオンオフ制御することを特徴とする殺菌脱臭装置。
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