JPH0722184A - 無電極ランプ点灯装置 - Google Patents

無電極ランプ点灯装置

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Publication number
JPH0722184A
JPH0722184A JP16102693A JP16102693A JPH0722184A JP H0722184 A JPH0722184 A JP H0722184A JP 16102693 A JP16102693 A JP 16102693A JP 16102693 A JP16102693 A JP 16102693A JP H0722184 A JPH0722184 A JP H0722184A
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JP
Japan
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circuit
electrodeless lamp
starting
excitation coil
lamp
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Pending
Application number
JP16102693A
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English (en)
Inventor
Keiichi Shimizu
恵一 清水
Akihiro Inoue
昭浩 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、無電極ランプ始動時の回路のQを
抑えて、常に安定な回路動作を行うことができる無電極
ランプ点灯装置を提供することを目的としている。 【構成】 本発明において、無電極ランプ5の始動時、
FET2、3から励起コイル4に大きな無効電流が流
れ、この励起コイルに高電圧が発生し、これが始動回路
9に入力される。始動回路9は入力された高電圧を更に
高い電圧として、これを電極7に印加する。これによ
り、無電極ランプ5内にグロー放電を起こさせて無電極
ランプ5の点灯が開始される。この時、始動回路9の制
動抵抗Rが低いため、FET2、3から励起コイル4と
始動回路9に供給される有効電力量は、無電極ランプ5
が点灯した時のそれとほぼ等しいため、回路のQが低く
なり、始動時に回路が安定に動作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無電極ランプを点灯させ
る無電極ランプ点灯装置に係わり、特に無電極ランプ始
動時の回路動作の安定化に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無電極ランプ点灯装置は、高周波
電流発生回路から出力される高周波電流を希ガス等が封
入された無電極ランプに近接配置されている励起コイル
に供給し、この励起コイルに発生された電磁エネルギー
を前記無電極ランプ内に形成されるアークリングを介し
て前記無電極ランプ内に注入することによって、無電極
ランプを点灯している。
【0003】ところで、無電極ランプを始動するには、
当初、前記励起コイルの自己誘導によって発生する高電
圧を始動回路(直列共振回路)に供給することにより、
この始動回路に発生する高電圧等の始動エネルギーを無
電極ランプに設けられているガスプローブに印加して、
無電極ランプ5内にグロー放電を起こさせる。その後、
励起コイルに発生した電磁エネルギーを無電極ランプ5
内に注入して、この無電極ランプをグローアーク転移さ
せて内部にアークリングを発生させ、これにより、アー
クリングと励起コイルが電磁的に結合して、励起コイル
から十分な電磁エネルギーが無電極ンプ内に供給される
ようになり、この無電極ランプを全光で点灯させる。
尚、前記始動回路に対して、励起コイル側を主回路と称
する。
【0004】ここで、無電極ランプを始動するには、点
灯時の2倍程のコイル電流を前記励起コイルに流す必要
があり、大きな無効電流(共振電流)が負荷回路側に流
れる。これに対して、負荷回路中の有効電力を消費する
部分は励起コイル自身の抵抗(コイル抵抗)分と、始動
回路の抵抗分だけであるため、始動時に消費される有効
電力は点灯時の半分程度にすぎない。このため、回路の
Q(無効電力/有効電力)が点灯時の8倍にもなり、極
めて尖鋭度の高い共振特性を有する回路となっていた。
このため、経年変化や温度変化等により、回路を構成す
る素子の値が若干変化しても、回路特性が大きく変化し
て安定度が非常に悪いという不具合があった。又、上記
のように回路のQが高いと、始動回路と主回路の共振が
相互に影響して、回路の位相特性が複雑となって、高周
波電流を発生する回路素子の制御が不安定になったり、
回路素子に負担がかかってしまい、場合によっては回路
素子を破壊してしまったり、或いは無電極ランプを点灯
することができなくなってしまう等の不具合があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の無電極ランプ点
灯装置は、無電極ランプを始動する際に無電極ランプに
高電圧を印加する始動回路を備えており、始動時に励起
コイルに発生した高電圧を始動回路に入力して、この始
動回路により発生された高電圧を無電極ランプのガスプ
ローブに印加して、無電極ランプを点灯している。この
時、前記励起コイルには点灯時の約2倍のコイル電流を
流す必要があり、大きな無効電力が流れるが、これに対
して、負荷回路中には励起コイルの抵抗分と始動回路の
抵抗分しか有効電力を消費する部分がなく、有効電力の
消費は点灯時の1/2程度にしかすぎないため、回路の
Qが点灯時の8倍にもなって、極めて尖鋭度の高い共振
特性を有する回路となってしまい、回路の動作安定度が
非常に悪くなるという不具合があった。
【0006】そこで本発明は上記の欠点を除去し、無電
極ランプの始動時の回路のQを抑えて、常に安定且つ円
滑なランプ点灯動作を行うことができる無電極ランプ点
灯装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の無電極ランプ点
灯装置は、無電極ランプと、高周波電流発生回路と、こ
の高周波電流発生回路から発生された高周波電流を入力
して前記無電極ランプを点灯させる電磁エネルギーを供
給する励起コイルと、前記無電極ランプの始動時に、前
記励起コイルに発生した高電圧を入力して、前記無電極
ランプ内にグロー放電を起こさせる高電圧を発生する始
動回路とを具備し、且つ前記無電極ランプの始動時に、
前記始動回路と励起コイルを含んだ負荷回路で消費され
る有効電力量が前記無電極ランプ点灯時に前記励起コイ
ルと無電極ランプを含んだ負荷回路で消費される有効電
力量とほぼ同じになるような抵抗値を有する制動抵抗を
前記始動回路内に備えた構成を有する。
【0008】
【作用】本発明の無電極ランプ点灯装置において、無電
極ランプの始動時に、前記始動回路と励起コイルで消費
される有効電力量が前記無電極ランプ点灯時に前記励起
コイルと無電極ランプを含んだ負荷回路で消費される有
効電力量とほぼ同じになるような抵抗値を有する制動抵
抗を始動回路内に備えているため、無電極ランプ始動時
に、前記励起コイルと前記始動回路で消費される有効電
力量が無電極ランプ点灯時に負荷回路で消費される有効
電力量とほぼ同じになり、この結果、回路のQが低くな
って、前記始動時の回路の動作が安定化する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は本発明の無電極ランプ点灯装置の一実施
例を示した回路図である。1はFET2、3をスイッチ
ングするドライブ回路、2、3は高周波電流発生回路を
構成する電界効果トランジスタ(FET)、4は無電極
ランプ5に電磁エネルギーを供給する励起コイル、5は
無電極ランプ、6は無電極ランプ5内の始動を補助する
ガスプローブ、7はガスプローブ6に高電圧を印加する
電極、8は始動回路をオンオフするスイッチ、9はコン
デンサC0 とコイルL及び制動抵抗Rからなる始動回
路、10は所定の直流を装置に供給する電源回路であ
る。又、C1 、C2 はマッチング回路を構成するコンデ
ンサである。
【0010】次に本実施例の動作について説明する。装
置の電源がオンになると、電源回路10から所定の直流
電圧がFET2、3に供給される。これに伴ってドライ
ブ回路が起動し、ドライブ回路1からFET2、3のゲ
ートにスイッチング制御信号が入力されると、FET
2、3がスイッチングして高周波電流を発生する。この
高周波電流はコンデンサC1 、C2 からなるマッチング
回路を介して励起コイル4側に供給される。当初、励起
コイル4には大きな無効電流が流れるため、この励起コ
イル4の自己誘導によって両端に高電圧が発生するが、
当初スイッチ8がオンになっているため、前記励起コイ
ル4に発生した高電圧は始動回路9側に印加される。こ
れにより、始動回路9はその共振昇圧作用により高い電
圧を発生し、この高電圧が電極7に印加される。このた
め、ガスプローブ6にグロー放電が発生し、このグロー
放電が無電極ランプ5内に侵入して、この無電極ランプ
5内の希ガスを電離する。
【0011】このような状態になると、励起コイル4に
も高周波電流が流れ始め、この励起コイル4により発生
される電界によって無電極ランプ5内にリング状の放電
路が形成される。この時点で、電極7への高電圧印加が
停止される。無電極ランプ5内に形成されたリング状の
放電路は励起コイル4と磁気結合して、励起コイル4に
流れる高周波電流は更に大きくなって、この励起コイル
4に発生する電磁エネルギーが前記リング状の放電路を
通して無電極ランプ5内に注入され、前記リング状の放
電灯をアーク転移させて、この後スイッチ8をオフにし
無電極ランプ5を全光で点灯させる。
【0012】ところで、図1に示した始動回路9を構成
する制動抵抗Rの値は、スイッチ8がオンされている無
電極ランプ5の始動時に、励起コイル4及び始動回路9
が消費する有効電力量と、スイッチ8がオフされ、無電
極ランプ5が定格で点灯している時に励起コイル4を含
んだ負荷回路で消費される有効電力量とがほぼ等しくな
るような抵抗値に設定されている。即ち、本例の制動抵
抗Rの値は従来の制動抵抗Rの値よりも低く設定されて
いる。従って、無電極ランプ5の始動時に励起コイル4
及び始動回路9で消費される有効電力量が点灯時に消費
される有効電力量とほぼ同一であるため、始動時に、従
来のように尖鋭的な共振特性を有することがなくなるの
で、ランプ始動時にも安定に回路が動作する。尚、制動
抵抗Rの値を変更した場合、無電極ランプ5を始動する
に必要な高電圧が得られるように、コンデンサC0 等の
値を公知の設計法で調整して、始動時に無電極ランプ5
を円滑に始動できるようにしてある。
【0013】図2は上記した図1のFET2、3から無
電極ランプ5の始動時に出力される電流の位相特性を示
したものである。イは周波数に対する本例の電流位相特
性で、主回路と始動回路の共振の相互作用が減るため、
位相にあばれがなく、始動時の回路動作が安定している
ことが示されている。しかし、ロは周波数に対する従来
例の電流位相特性で、位相にあばれがあり、始動時の回
路動作が不安定であることが示されている。
【0014】本実施例によれば、始動回路9の制動抵抗
Rの抵抗値を従来よりも大きくして、無電極ランプ5の
始動時にFET2、3から負荷回路に供給される有効電
力の大きさを、無電極ランプ5の点灯時に負荷回路で消
費される有効電力の大きさとほぼ同一にすることによ
り、無電極ランプ5の始動時の回路のQを低下させて、
回路の安定度を良好に保持することができ、無電極ラン
プ5の点灯を容易且つ円滑に行うことができるようにな
る。又、始動時の負荷側回路が安定しているため、経年
変化や温度変化等により回路素子が若干変化しても負荷
回路の特性が変わらないため、FET2、3等の動作に
負担がかからず、これらの素子を破壊したり、或いは無
電極ランプ5が点灯しないといった不具合を解消するこ
とができる。
【0015】図3は本発明の他の実施例を示した回路図
である。本例では、始動回路が昇圧トランス11により
高電圧を発生する構成となっており、この高電圧を電極
7に印加することにより、無電極ランプ5内にグロー放
電を起こさせるようにしてある。本例の始動回路の制動
抵抗Rの値も前実施例と同様に大きく設定して、スイッ
チ8がオンされている無電極ランプ5の始動時に、負荷
回路で消費される有効電力の大きさを無電極ランプ5が
点灯している時に負荷回路で消費される有効電力の大き
さとほぼ同一にしているため、無電極ランプ5の始動時
の回路の動作を安定化することができ、前実施例と同様
の効果がある。
【0016】
【発明の効果】以上記述した如く本発明の無電極ランプ
点灯装置によれば、無電極ランプの始動時の回路のQを
抑えて、常に安定な回路動作を行うことができ、前記回
路の不安定動作による回路素子の破壊や或いは無電極ラ
ンプの点灯失敗等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無電極ランプ点灯装置の一実施例を示
した回路図。
【図2】図1に示したFETから負荷側に始動時に出力
される電流の位相特性を示した図。
【図3】本発明の他の実施例を示した回路図。
【符号の説明】
1…ドライブ回路 2、3…FET 4…励起コイル 5…無電極ラン
プ 6…ガスプローブ 7…電極 8…スイッチ 9…始動回路
(直列共振回路) 10…電源回路 C0 、C1 、C
2 …コンデンサ L…コイル R…制動抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無電極ランプと、高周波電流発生回路
    と、この高周波電流発生回路から発生された高周波電流
    を入力して前記無電極ランプを点灯させる電磁エネルギ
    ーを供給する励起コイルと、前記無電極ランプの始動時
    に、始動エネルギーを入力して、前記無電極ランプ内に
    グロー放電を起こさせる始動回路とを具備し、且つ前記
    無電極ランプの始動時に、前記始動回路と励起コイルを
    含んだ負荷回路で消費される有効電力量が前記無電極ラ
    ンプ点灯時に前記励起コイルと無電極ランプを含んだ負
    荷回路で消費される有効電力量とほぼ同じになるような
    抵抗値を有する制動抵抗を前記始動回路内に備えたこと
    を特徴とする無電極ランプ点灯装置。
JP16102693A 1993-06-30 1993-06-30 無電極ランプ点灯装置 Pending JPH0722184A (ja)

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JP (1) JPH0722184A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010129199A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Panasonic Electric Works Co Ltd トンネル用照明器具及びそれを用いたトンネル用照明システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010129199A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Panasonic Electric Works Co Ltd トンネル用照明器具及びそれを用いたトンネル用照明システム

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011211