JPH0737695A - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents

無電極放電灯点灯装置

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JPH0737695A
JPH0737695A JP18250393A JP18250393A JPH0737695A JP H0737695 A JPH0737695 A JP H0737695A JP 18250393 A JP18250393 A JP 18250393A JP 18250393 A JP18250393 A JP 18250393A JP H0737695 A JPH0737695 A JP H0737695A
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JP
Japan
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matching circuit
frequency
phase angle
frequency current
discharge lamp
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Pending
Application number
JP18250393A
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English (en)
Inventor
Keiichi Shimizu
恵一 清水
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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】 マッチング回路を含む負荷側回路の位相角が
大きく変化することをなくすと共に、特に容量性への変
化をなくして、動作の安定化を図ること。 【構成】 FET1、2のスイッチングにより発生した
高周波電流はコンデンサC1、C2、CP及びコイルL
から成るマッチング回路を介して励起コイル3に供給さ
れ、励起コイル3に発生する電磁エネルギーが無電極ラ
ンプに供給されてこれを点灯する。この時、前記マッチ
ング回路の構成素子の値が適切に設定されているため、
前記マッチング回路を含む負荷側回路の位相角の周波数
特性は前記高周波電流の周波数付近で純抵抗か、やや誘
導性で極を形成するため、前記周波数又はマッチング回
路の構成素子の値が多少ずれても、前記位相角はあまり
変化せず、安定な動作を行うことができる。又、前記ず
れが大きくとも、前記位相角が誘導性の範囲に止まるた
め、FET1、2が破壊されるようなことはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無電極放電灯点灯装置に
係り、特に無電極放電灯(無電極ランプ)に電磁エネル
ギーを供給する励起コイルと高周波発生源を接続するマ
ッチング回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の無電極放電灯点灯装置は、例えば
図4に示すようにFET1、2のスイッチングにより発
生した高周波電流をコンデンサCSとコンデンサCPか
ら成るマッチング回路を通して励起コイル3に供給し、
これにより、励起コイル3で発生する電磁エネルギーを
無電極ランプ4に供給して、この無電極ランプ4を点灯
する構成を有している。ところで、図4に示した回路で
は、FET1、2のスイッチングにより発生された高周
波電流の周波数f0 (例えば13.56MHz)がずれ
た場合、前記FET1、2の出力側から見た前記マッチ
ング回路を含む負荷側回路の合成インピーダンスは図5
(A)に示すように誘導性から容量性に、或いはこの逆
に大きく変化(これは前記負荷側回路の位相角の変化に
同じ)する。このような変化は、前記した高周波電流の
周波数f0 の値が一定でも、前記マッチング回路を構成
する各素子の値が変化した場合も同様に起こり、前記負
荷側回路の合成インピーダンスは図5(A)に示すよう
に誘導性から容量性に、或いはこの逆に大きく変化して
しまう。
【0003】このマッチング回路を含む負荷側回路の位
相角の変化、特に容量性への変化は前記FET1、2の
出力静電容量による充放電損を大きくしてしまうため、
スイッチング動作を危険な状態にし、場合によってはこ
れらFET1、2を破壊してしまうという欠点があっ
た。ここで、図5(A)は前記高周波電流の周波数の変
化に対する前記負荷側回路の位相角の変化を示し、高周
波電流の周波数が13.56MHzの時、若干誘導性と
なるように設定されている。図5(B)は前記高周波電
流の周波数の変化に対する前記励起コイル3に供給され
る電力の変化を示した図で、高周波電流の周波数が1
3.56MHzの時、最大供給電力のピークから多少ず
れた電力が励起コイル3に供給されることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の無電極放電灯点
灯装置の高周波発生源と励起コイルはマッチング回路を
介して接続されているが、前記高周波発生源の出力側か
ら見た前記マッチング回路を含む負荷側回路の位相角
は、前記高周波発生源から発生される高周波電流の周波
数、又は前記マッチング回路を構成する各素子の値がず
れると、誘導性から容量性に、或いはその逆に大きく変
化し、特に容量性への変化は前記FET1、2のスイッ
チング動作を危険な状態にし、場合によってはこれらF
ET1、2を破壊してしまうという欠点があった。
【0005】そこで本発明は上記の欠点を除去し、高周
波発生源の出力側から見たマッチング回路を含む負荷側
回路の位相角が大きく変化することをなくして動作を安
定化すると共に、特に容量性への変化をなくして、前記
高周波発生源を構成するスイッチ素子の破壊を防止する
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
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の無電極放電灯点
灯装置は、高周波電流を発生する高周波電流発生源と、
無電極放電灯と、この無電極放電灯を点灯させる励起コ
イルと、前記高周波発生源と前記励起コイルを接続し、
誘導性素子及び容量性素子を組み合わせて成るマッチン
グ回路を具備して成り、前記マッチング回路を構成する
誘導性素子と容量性素子の値を、前記高周波電流発生源
の出力側から見た負荷側回路の位相角の周波数特性が前
記高周波電流の周波数付近で純抵抗かやや誘導性の凸極
を形成するように設定した構成を有する。
【0007】
【作用】本発明の無電極放電灯点灯装置において、高周
波電流を発生する高周波電流発生源と、無電極放電灯を
点灯させる励起コイルとを接続するマッチング回路を構
成するコイル及びコンデンサの値を、前記高周波電流発
生源の出力側から見た負荷側回路の位相角の周波数特性
が前記高周波電流の周波数付近で純抵抗かやや誘導性の
凸極を形成するように設定してあるため、前記高周波電
流の周波数又は前記コイルとコンデンサの値が多少ずれ
ても、前記負荷側回路の位相角はほとんど変化せず、装
置の動作を安定にすることができる。又、前記高周波電
流の周波数又は前記コイルとコンデンサの値が大きくず
れても、前記負荷側回路の位相角を誘導性の範囲に止め
ることができるため、前記高周波電流発生源を構成する
スイッチ素子を破壊するようなことを防止できる。
【0008】
【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は本発明の無電極放電灯点灯装置の一実施
例を示した回路図である。1、2は高周波発生源を構成
するFETで、図示されないドライブ回路によりスイッ
チングして高周波電流を発生する。3は無電極ランプ4
に電磁エネルギーを供給する励起コイル、4は励起コイ
ル3から供給される電磁エネルギーにより点灯する無電
極ランプ、C1、C2、CPはマッチング回路を構成す
るコンデンサ、Lはマッチング回路を構成するコイルで
ある。本例のマッチング回路はコンデンサC1、C2、
CP及びコイルLにより構成されている。
【0009】次に本実施例の動作について説明する。F
ET1、2のスイッチングにより発生した高周波電流は
コンデンサC1、C2、CP及びコイルL1から成るマ
ッチング回路を介して励起コイル3に供給される。これ
により、励起コイル3に発生した電磁エネルギーが無電
極ランプ4に供給されて、この無電極ランプ4を点灯す
る。ここで、前記マッチング回路を構成するコンデンサ
C1、C2、CP及びLの値を適切に設定すると、FE
T1、2の出力側から見た前記マッチング回路を含む負
荷側回路の位相角は前記高周波電流の周波数の変化に対
して図2(A)に示すように変化する。即ち、前記高周
波電流の周波数である13.56MHz付近で前記負荷
側回路の位相角は若干誘導性で且つ凸極を形成し、従っ
て、この付近で前記高周波電流の周波数又は前記マッチ
ング回路の構成素子の値が多少ずれても、前記負荷側回
路の位相角の変化は比較的緩やかとなる。又、前記高周
波電流の周波数又は前記マッチング回路の構成素子の値
がかなりずれても誘導性の範囲に止まることが分かる。
尚、図2(B)は前記高周波電流の周波数の変化に対す
る前記励起コイル3に供給される電力の変化を示した図
で、高周波電流の周波数が13.56MHzの時、前記
励起コイル3に供給される電力の大きさは図5(B)に
示した従来例と同様で、本例のようなスイッチング回路
を用いても無電極ランプ4の点灯には何等支障をきたさ
ないことが分かる。尚、ここで位相について付言する
に、本発明においては、付加に流れる電流の位相角をい
い、換言すれば、付加側回路の位相角の周波数特性は、
容量性のとき正、誘導性のとき負の値としている。この
ため、一般的なインピーダンスの偏角を表現するときの
遅進状態に対して反転している。
【0010】本実施例によれば、マッチング回路をコン
デンサC1、C2及びCP及びコイルLにて構成し、且
つこれら構成素子の値を適切に選ぶことにより、FET
1、2の出力側から見た前記マッチング回路を含む負荷
側回路の位相角の変化を前記FET1、2から出力され
る高周波電流の周波数付近で純抵抗性或いは若干誘導性
で凸極を形成するようにでき、このため、前記高周波電
流の周波数及び前記マッチング回路の構成素子の僅かな
変化に対しては前記負荷側回路の位相角がほとんど変化
せず、FET1、2のスイッチング動作を安定化させ
て、無電極ランプ4の点灯を安定に行うことができる。
しかも、前記高周波電流の周波数又はマッチング回路の
構成素子の値が大きくずれた場合も、前記負荷側回路の
位相角は誘導性の範囲に止まるため、FET1、2の動
作が危険な状態になることがなく、FET1、2が破壊
されるような故障を防止することができる。
【0011】図3は本発明の他の実施例を示した回路図
である。本例ではマッチング回路をコイルL、コンデン
サC1、C2及びCPで構成し、これら素子の配置が図
1に示した実施例と異なるだけであり、これら素子の値
を適切な値に選ぶことにより、FET1、2の出力側か
ら見た前記マッチング回路を含んだ負荷側回路の位相角
がFET1、2から出力される高周波電流の周波数付近
で純抵抗かやや誘導性の範囲で凸極を形成するようにで
き、前実施例と同様の効果がある。
【0012】尚、本発明のマッチング回路の実施例は図
1、図3に示す例だけでなく、複数のコンデンサと複数
のコイルの組み合わせで、各種の構成が考えられ、いず
れも構成素子の値を適切に設定することによって、前記
スイッチング回路を含む負荷側回路の位相角の周波数特
性がFET1、2から出力される高周波電流の周波数付
近で純抵抗かやや誘導性の範囲で凸極を形成するように
でき、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【0013】
【発明の効果】以上記述した如く本発明の無電極放電灯
点灯装置によれば、高周波発生源の出力側から見たマッ
チング回路を含む負荷側回路の位相角が大きく変化する
ことをなくして動作を安定化すると共に、特に容量性へ
の変化をなくして、前記高周波発生源を構成するスイッ
チ素子の破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無電極放電灯点灯装置の一実施例を示
した回路図。
【図2】図1に示した負荷側回路の位相角の高周波電流
の変化に対する特性を示すと共に同高周波電流の変化に
対する図1に示した励起コイルへの供給電力の特性を示
した図。
【図3】本発明の他の実施例を示した回路図。
【図4】従来の無電極放電灯点灯装置の一例を示した回
路図。
【図5】図4に示した負荷側回路の位相角の高周波電流
の変化に対する特性を示すと共に同高周波電流の変化に
対する図4に示した励起コイルへの供給電力の特性を示
した図。
【符号の説明】
1、2…FET 3…励起コイル 4…無電極ランプ C1、C2、C
P…コンデンサ L…コイル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波電流を発生する高周波電流発生源
    と、無電極放電灯と、この無電極放電灯を点灯させる励
    起コイルと、前記高周波発生源と前記励起コイルを接続
    し、誘導性素子及び容量性素子を組み合わせて成るマッ
    チング回路を具備して成り、前記マッチング回路を構成
    する誘導性素子と容量性素子の値を、前記高周波電流発
    生源の出力側から見た負荷側回路の位相角の周波数特性
    が前記高周波電流の周波数付近で純抵抗かやや誘導性の
    凸極を形成するように設定したことを特徴とする無電極
    放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記高周波電流発生源は電圧型インバー
    タ回路であ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。
  3. 【請求項3】 前記マッチング回路を構成する誘導性素
    子として1個以上のコイルを有し、同回路を構成する容
    量性素子として3個以上のコンデンサを有したことを特
    徴とする請求項1又は2記載の無電極放電灯点灯装置。
JP18250393A 1993-07-23 1993-07-23 無電極放電灯点灯装置 Pending JPH0737695A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030108