JPH09215342A - 高周波電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １次側の電流に変化が現れないような負荷側
の異常状態を確実に検出することができる高周波電源装
置を提供すること 【構成】 インバータ回路１３を動作させ、所定の高周
波数の交流電流をトランス１４の１次巻線１４ａに通電
し、２次巻線１４ｂ側に高周波数の高電圧を発生させ
る。これにより、直列接続された複数本のネオン管１６
を点灯させる。コア１４ｃとアース間に検出抵抗（検出
回路）２０を設ける。すると、二次側に異常があると、
負荷バランスが崩れコアに誘導電圧が発生するので、そ
れを検出抵抗を介して取り出し可能となる。つまり、検
出回路の出力を検出整流回路２１に接続し、検出回路で
発生する交流電圧を検出し、それを整流平滑化して直流
電圧に変換し、その直流電圧を遮断保持回路２２に与え
る。遮断保持回路は、直流電圧のレベルが基準値以上の
場合には、制御回路１３ｂの発振を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、高周波電源装置に
関するもので、より具体的には、ネオン管などの複数の
負荷を１つのインバータで駆動するための高周波電源装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来のネオン管を点灯させるた
めの高周波電源装置を示している。同図に示すように、
商用電源（図の例ではＡＣ２２０Ｖ）を全波整流回路１
に接続し、そこにおいて整流し、さらに全波整流回路１
の出力側に接続された平滑コンデンサ２により平滑す
る。平滑コンデンサ２の両端子間にインバータ回路３を
接続し、そこにおいて所定の高周波数に変換する。さら
に、インバータ回路３は昇圧型のトランス４の一次側に
接続されており、前記高周波数の信号をトランス４にて
昇圧するようにしている。そして、このトランス４の２
次側をネオン管６に接続するようにしている。そして、
ネオン管６は、通常複数本を直列接続している。

【０００３】インバータ回路３は、トランス４の１次側
に電流を通電したり、遮断したりするスイッチング素子
３ａと、そのスイッチング素子３ａのＯＮ／ＯＦＦを制
御する制御回路３ｂとを備えている。

【０００４】ところで、２次側部分を等価回路で示す
と、図２のようになる。各ネオン管６が、並列接続され
たコンデンサＣと抵抗Ｒで表わされ、それらが直列接続
される。そして、各ネオン管６と大地との間で浮遊容量
Ｃ１が発生する。そして、負荷であるネオン管６が割れ
たり、ガス抜けすると、抵抗Ｒが大きくなるので発光で
きなくなり、オープン状態となる。出力電圧がオープン
状態による持ち上りに共振が加わって上昇し、ネオン管
６が取り付けられた看板に放電したり、リード線が燃え
たりするおそれがある。

【０００５】そこで、出力電圧が高圧の場合、二次側の
電流を直接検出することが困難なため、従来は、図１に
示すように、保護回路７を設け、一次側回路に流れる入
力電流を監視し、その入力電流が一定以上になった場合
に異常ありとして制御回路３ｂを強制的に停止しスイッ
チング素子３ａをＯＦＦ（スイッチが開）にするように
している。

【０００６】具体的には、トランス４の一次側に電流を
検出する検出回路７ａを設け、入力電流（交流）を検出
する。その検出回路７ａの出力を検出整流回路７ｂに送
り、そこにおいて整流平滑化して入力電流のレベルを求
める。さらに、その平滑化後の検出値を遮断保持回路７
ｃに送り、検出値が一定の基準値を超えた場合には、制
御回路３ｂに対して所定の信号を送り、動作停止するよ
うにしている。さらに、遮断保持回路７ｃは、一旦上記
動作停止状態になったならば、その停止状態を保持する
機能も有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では、入力電流が大きくなったときに初めて遮断す
るようになっているので、二次側の異常状態の一部の現
象しか検出することができない。すなわち、例えばネオ
ン管６の一端が大地に接地しても、二次側に流れる負荷
電流は小さくなるかあまり変わらない。よって、入力電
流も変わらないため、上記した従来の装置では係る異常
を検出できない。しかし、一端が大地に接地すると、そ
の部分で放電して火花が飛ぶおそれがあるので、検出で
きないと危険である。特に、直列接続されたネオン管６
のうちの端の方で発生すると、電流値も大きいため、上
記問題が顕著となる。

【０００８】また、ネオン管６の片側が外れている場合
には、そのネオン管６の接続端子には、高い開放電圧が
発生している。従って、誤ってその接続端子を触ると感
電するおそれがある。しかし、二次側は開放状態となっ
ているので、入力電流が増加することはなく、従来のも
のでは係る異常状態を検出できない。

【０００９】また、高周波なため、トランス４とネオン
管６とを結ぶリード線は例えば２ｍ以内等というように
長さも規制されるが、実際の施工では係る規制の長さよ
りも長くなるおそれがある。しかし、係る現象があった
としても、入力電流に与える影響はわずかであるので、
大きく変化することはないので、やはり異常と検出する
ことはできない。従って、従来のものでは、２次側で共
振して電圧が上昇するような異常を検出することができ
るにすぎない。

【００１０】さらに、一次側に流れる電流は数Ａ程度と
大きいので、検出回路７ａに使用する検出用の抵抗や電
流検出用トランスも大きなものが必要となり、装置が大
型化する。また、大電流が流れることにより生じる発熱
に伴う熱損失も無視できない。

【００１１】なお、ネオン管と同様に高周波数・高電圧
で発光させる水銀灯，ハライドランプの場合にも、イン
バータ回路及びトランス等を含む高周波電源装置が用い
られている。しかし、水銀灯等の場合には、１灯に１個
のインバータを用いるので、上記した問題がさほど発生
しない。従って、水銀灯等に用いられる電源装置を本発
明に適用することはできない。

【００１２】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、１次側の電流に変化が現れないような負荷側の異常
状態を確実に検出することができる高周波電源装置を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る高周波電源装置では、インバータ回
路と昇圧型のトランスとを備え、前記トランスの２次側
に所定の周波数の交流電圧を発生する高周波電源装置に
おいて、前記トランスは、コアに対して相互に絶縁状態
で取り付けられた１次巻線と２次巻線とを備え、前記コ
アに発生する誘導電圧を検出し、前記誘導電圧が一定の
値以上の時に出力を停止するようにした（請求項１）。

【００１４】ここで、出力を停止するとは、請求項２以
降で規定し、実施の形態でも説明したように、インバー
タ回路を停止してトランスの１次巻線に電流を通電しな
いようにしてもよいが、本発明ではこれに限ることな
く、各種のスイッチ手段等を設け、そのスイッチを開く
ようにしてもよい。すなわち、１次側のスイッチを開い
てトランスの１次巻線に通電しないようにしてもよい。
また、２次側（少なくとも出力端子よりも内部）に設
け、出力端子には電圧が発生しないようにしてもよい。
これ以外にも異常時は出力がされないような構成であれ
ば何でもよい。

【００１５】一方、課題を解決するためのより具体的な
構成としては、インバータ回路と昇圧型のトランスとを
備え、前記トランスの２次側に所定の周波数の交流電圧
を発生する高周波電源装置において、前記トランスは、
コアに対して相互に絶縁状態で取り付けられた１次巻線
と２次巻線とを備え、前記コアに発生する誘導電圧を検
出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段により検出さ
れた前記誘導電圧が一定の値以上の時に前記インバータ
回路の動作を停止する停止手段とを備えて構成すること
である（請求項２）。

【００１６】ここで、停止手段の動作の可否の基準とな
る誘導電圧であるが、誘導電圧が一定の値以上であるこ
とを直接検出するものに限らず、適宜変換処理して得ら
れた信号に基づいて間接的に検出するものも含む。そし
て、停止手段が、実施の形態では、遮断保持回路２２に
相当する。

【００１７】また好ましくは、前記電圧検出手段が、前
記コアに発生する交流の誘導電圧を取り出す手段と、そ
の取り出された交流の誘導電圧に応じた所定レベルの直
流信号に変換する変換手段とを備えて構成することであ
る（請求項３）。さらに、前記交流誘導電圧を取り出す
手段が、前記コアとアースとの間に挿入された検出抵抗
とするとより好ましい（請求項４）。そして、実施の形
態では、取り出す手段が検出回路２０に対応し、変換手
段は、検出整流回路２１に対応する。そして、直流信号
としては、実施の形態では直流電圧としたが、これに限
らず、直流電流その他のものに変換してもよい。

【００１８】一方、本発明で用いられるトランスとして
は、以下の要件（１）〜（５）を満たすようにするとよ
い（請求項５）。（１）コアは複数に分割され、固定金
具を装着することにより固定される。（２）コアの所定
の脚部には、１次巻線と２次巻線が、相互に絶縁状態で
取り付けられる。（３）１次巻線は、ボビンに巻き付け
られて構成され、そのボビンには少なくとも３本のリー
ドピンを設け、１次巻線の端部を前記リードピンに接続
する。（４）前記固定金具は、１次巻線をまたぐように
して取り付けられる。（５）前記巻線が未接続のリード
ピンと、前記固定金具とは、導電性部材で連結される。

【００１９】本発明が対象とする負荷としては、複数直
列接続したネオン管などである。そして、正常時は負荷
のバランスがとれているので、コアの両端の対地電圧は
等しい。よって、コアに２次巻線側から誘導電圧が発生
しないか、仮にしたとしてもごく小さい値となる。

【００２０】一方、管割れや地絡などの異常が発生する
と、負荷のバランスが崩れ、コアの両端の対地電圧に差
が発生する。これにより、コアに誘導電圧が発生する。
従って、２次側の異常の有無は、コアの誘導電圧を監視
することにより、判断できる。

【００２１】そこで本発明では、例えば、コアを検出抵
抗などの検出部材を介してアースに接続すると、誘導電
圧が発生した場合にはコアから検出抵抗を通ってアース
に電流が流れる。それに伴い検出抵抗の両端には所定の
電圧が発生し、その大きさは誘導電圧に比例する。従っ
て、係る電圧を監視し、一定の値以上の時に異常ありと
判断し、出力を停止する。このようにすると、１次側の
電流値がさほど上昇しない、地絡や管割れ等でもコアに
は電圧が誘起されるので、確実に異常状態が検出され
る。

【００２２】また、請求項３のようにすると、コアに発
生する誘導電圧（交流）が所定の直流信号に変換される
ので、単純なしきい値処理による弁別で、異常か否かの
判断が行える。

【００２３】請求項５に記載した発明では、コアに発生
する誘導電圧の外部への取り出し経路として、コアを固
定する固定金具を用いることにより、簡単な構成で取り
出すことが可能となる。すなわち、固定金具は、金属で
あるので導電性を有している。そして、固定金具は直接
コアに接触されるので、コアと同電位となる。そして、
固定金具が導電性部材を介して電気的に接続されている
ので、コアに発生する電圧は、固定金具，導電性部材，
リードピンを介して取り出し可能となる。

【００２４】従って、リードピンを回路基板に取り付け
るとともに、回路基板に設けた検出抵抗とリードピンを
接続することなどにより、簡単に誘導電圧を取り出すこ
とができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図３は、本発明に係る高周波電源
装置の好適な実施の形態の一例を示している。同図に示
すように、商用電源から高周波・高電圧に変換する構成
は従来のものと同様である。すなわち、全波整流回路１
０の入力側に商用電源１１を接続し、全波整流回路１０
の出力側に平滑コンデンサ１２を接続する。これによ
り、商用電源は、全波整流された後平滑化されて直流電
圧に変換される。

【００２６】平滑コンデンサ１２には、インバータ回路
１３並びに絶縁型の昇圧トランス１４を取り付ける。そ
して、トランス１４は、１次巻線１４ａと２次巻線１４
ｂ及び両巻線１４ａ，１４ｂを装着するコア１４ｃを備
えている。インバータ回路１３は、トランス１４の１次
巻線１４ａに電流を通電したり、遮断したりするスイッ
チング素子１３ａと、そのスイッチング素子１３ａのＯ
Ｎ／ＯＦＦを制御する制御回路１３ｂとを備えている。

【００２７】そして、このトランス１４の２次巻線１４
ｂの出力端子１５にネオン管１６を接続可能としてい
る。本例では、出力端子１５を２個設け、両出力端子１
５間に所定数（例えば１０個）のネオン管１６を直列接
続するようになっている。そして、各ネオン管１６は、
いずれも同一の定格のものを使用している。なお、係る
構成までは、上記した従来のものと同様である。

【００２８】ここで本発明では、二次側の負荷バランス
を検出するために、二次巻線１４ｂからコア１４ｃへの
静電誘導電圧を検出するための電圧検出回路２０を設け
ている。具体的には、コア１４ｃを検出抵抗を介してア
ースに落とすようにし、その検出抵抗の両端子間電圧を
検出するようにしている。なお、アースは、回路中のア
ースでもよく、あるいは大地を用いてもよい。

【００２９】そして、検出回路２０の出力を検出整流回
路２１に接続する。この検出整流回路２１では、検出回
路２０で発生する交流電圧を検出し、それを整流平滑化
して直流電圧に変換し、その直流電圧を遮断保持回路２
２に与えるようにしている。そして、遮断保持回路２２
では、直流電圧のレベルが基準値以上の場合には、制御
回路１３ｂに対して動作を停止させるようにしている。

【００３０】次に、上記した装置の作用について説明す
る。各ネオン管１６が正常に接続されている場合には、
２次巻線１４ｂの出力１５の両端でバランスが取れてい
るので、コア１４ｃには電圧が誘起されない。したがっ
て、コア１４ｃに接続された検出抵抗には電流が流れな
い。よって、遮断保持回路２２も動作せず、制御回路１
３ｂは通常の制御を行い、スイッチング素子１３ａを所
定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦさせ、トランス１４の１
次巻線１４ａに、所定の高周波数の電流を流す。そし
て、２次巻線１４ｂに高電圧が発生し、ネオン管１６を
発光させる。

【００３１】一方、例えば直列接続されたネオン管１６
のうちの１本が割れたり、ネオン管１６が外れてトラン
ス１４の２次側端子が開放状態になったり、ネオン管１
６の一端が接地したり、トランス１４の２次巻線１４ｂ
とネオン管１６接続するリード線の長さが規定以上ある
場合には、図２に示す負荷側の等価回路における抵抗値
や容量が局部的に変化し、全体としてバランスが崩れ
る。すると、コア１４ｃに大電圧が誘起されるので、そ
の電圧を検出回路２０で検出する。つまり、コア１４ｃ
に電圧が発生すると、コア１４ｃからアースに電流が流
れるため、検出回路２０内の検出抵抗の両端に所定の電
圧が発生する。よって、その検出抵抗の両端の電圧を取
り出すことにより、コア１４ｃに発生した電圧を間接的
に検出できる。

【００３２】この時、検出した電圧は、交流であるの
で、その交流電圧を検出整流回路２１にて整流し、さら
に平滑化して直流電圧に変換する。そして、その直流電
圧が、遮断保持回路２２にて基準値と比較され、基準値
以上の場合に以上と判断され、制御回路１３ｂが停止さ
れる。

【００３３】よって、トランス１４の２次巻線１３ｂに
電圧が発生せず、２次側で共振したりすることがない。
また、ネオン管１６の一端が外れて出力端子１５がオー
プンになったり、ネオン管１６の一端が接地されたとし
ても、上記のようにトランス１４の２次巻線１４ｂの出
力電圧は０であるので、感電したり火花が飛ぶおそれが
なくなる。さらにリード線の長さが規定以上に長い場合
も、それにより２次側の負荷バランスが崩れた場合に
は、検出が可能となる。

【００３４】図４は、上記した実施の形態に対応する具
体的な回路図を示している。同図に示すように、制御回
路１３ｂを構成する制御ＩＣにより、２つのスイッチン
グ素子１３ａ，１３ａを交互にＯＮ／ＯＦＦし、トラン
ス１４の１次巻線１４ａに交流電流を通電するようにな
っている。なお、制御ＩＣは、３番ピンがオープンの時
は所定の周波数で発振し、３番ピンがアースに落ちる
（Ｌｏｗになる）と発振を停止するように機能する。

【００３５】そして検出回路２０としては、コア１４ｃ
と１次側回路のアースとの間に設けた検出抵抗Ｒ１によ
り構成している。そして、その検出抵抗Ｒ１の両端子間
に発生する電圧を検出するようにしている。

【００３６】また、検出整流回路２１は、検出抵抗Ｒ１
の一端に接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１
とアースとの間に設けられたコンデンサＣ３と、そのコ
ンデンサＣ３と並列に設けられた２つの抵抗Ｒ２，Ｒ３
とから構成されている。そして、ダイオードＤ１により
整流し、コンデンサＣ３により平滑化するようになって
いる。さらに、２つの抵抗Ｒ２，Ｒ３により分圧され、
検出抵抗Ｒ１の両端子間電圧（交流）に応じた電圧（直
流）が出力されるようにしている。

【００３７】遮断保持回路２２は、２つのトランジスタ
Ｑ１，Ｑ２と、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６及びコンデンサＣ
４とを備えている。そして、より具体的には、ＩＣ内に
ある基準電圧（ツェナー電圧）Ｖｃｃ（ＩＣ１−４番
間）の両端子間に対し、トランジスタＱ２，抵抗Ｒ５，
Ｒ６を直列に接続する。そして、トランジスタＱ２がＯ
Ｎした時、トランジスタＱ２のＯＮを保持させるよう
に、トランジスタＱ２のベースと基準電圧Ｖｃｃの間へ
抵抗Ｒ４を通してトランジスタＱ１のコレクタ−エミッ
タを接続する。そして、その第２のトランジスタＱ２の
エミッタ−コレクタを介して第１のトランジスタＱ１の
ベースがアースに接続され、第２のトランジスタＱ２が
ＯＮになると、第１のトランジスタＱ１のベースがアー
スと導通するようになっている。コンデンサＣ４はトラ
ンジスタＱ２のサージによる誤動作を防止する。

【００３８】また、上記した検出整流回路２１を構成す
る抵抗Ｒ２，Ｒ３の各抵抗値は、異常時に第２のトラン
ジスタＱ２がＯＮするようなベース電圧を印加できるよ
うな値に設定している。なお、トランジスタＱ１，Ｑ２
に替えて、サイリスタを用いることもできる。

【００３９】係る構成にすると、正常時は検出抵抗Ｒ１
の両端に電圧が発生しないので、第２のトランジスタＱ
２のベースにも電圧が印加されず、ＯＦＦとなる。した
がって、制御ＩＣの３番ピンもオープンとなるので、制
御ＩＣは正常に発振動作し、トランス１４の２次巻線１
４ｂには、所望の高周波数・高電圧が発生し、ネオン管
１６を点灯させる。

【００４０】一方、２次側に異常が発生すると、コア１
４ｃに高電圧が誘起され、それにともない検出抵抗Ｒ１
の両端に所定の電圧が発生する。よって、第２のトラン
ジスタＱ２のベースにしきい値（基準値）以上の電圧が
印加されることになり、第２のトランジスタＱ２がＯＮ
になる。すると、制御ＩＣの３番ピンはダイオードを介
してアースに落ちてＬｏｗになるので、発振が停止す
る。これにより、スイッチング素子１３ａも動作が停止
し、トランス１４の１次巻線１４ａに対する交流電流の
通電が遮断される。

【００４１】さらに、一度第２のトランジスタＱ２がＯ
Ｎになると、第１のトランジスタＱ１のベースに所定の
電圧が印加され、その第１のトランジスタＱ１もＯＮす
る。すると、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ２のベー
スにＩＣの基準電圧Ｖｃｃが接続され、第２のトランジ
スタＱ２のしきい値以上になる。したがって、第２のト
ランジスタＱ２は、検出抵抗Ｒ１の両端子間電圧が低下
したとしても、ＩＣの基準電圧Ｖｃｃからの電圧供給に
よりＯＮ状態を保持し、制御ＩＣの発振を停止し続け回
路を遮断する。

【００４２】さらに、異常時に検出抵抗Ｒ１を流れる電
流は、数ｍＡ程度となり、１次側回路を流れる電流に比
べると非常に小さい。従って、検出抵抗Ｒ１の抵抗値も
従来のものに比べて小さくすることができ、そこにおい
て発生する熱損失も抑制できる。また、検出抵抗に替え
てトランスを用いることもできるが、流れる電流が小さ
いので、小型なトランスを用いることができ、装置全体
の小型化を図ることができる。

【００４３】次に、上記した構成の動作を確認する実験
を行った。図５は、異常を検出する回路部分を示したも
ので、図４に示す素子と同一のものは同一符号を付し、
詳細な説明を省略する。なお、各素子の横に記載した数
値は、それぞれ抵抗値及び容量値を示している。そし
て、２次側の状態を適宜変更し、その時の検出抵抗Ｒ１
の両端子間電圧Ｖ１と、整流平滑化されたコンデンサＣ
２の端子電圧Ｖ２を測定した。

【００４４】例えば、ネオン管１６を１０本接続した正
常状態では、入力電圧を２２０Ｖとすると、図６に示す
ようになり、Ｖ２は、約６Ｖとなっていた。そして、直
列接続されたネオン管の一番端にあるネオン管の一端を
アースに落とした異常状態（地絡）を作り、そのときの
Ｖ１，Ｖ２を測定すると、図７に示すようになった。こ
の時も入力電圧は２２０Ｖである。そして、Ｖ２は約３
３Ｖとなる。さらに、直列接続されたネオン管の一番端
にあるネオン管を割り、トランス１４の２次巻線側をオ
ープン状態とした異常状態（菅割れ）を作り、そのとき
のＶ１，Ｖ２を測定すると、図８に示すようになった。
この時も入力電圧は２２０Ｖである。そして、Ｖ２は約
４８Ｖとなる。

【００４５】図６〜図８を比較すると明らかなように、
異常の種類に関係なく、検出抵抗Ｒ１の端子間電圧Ｖ１
が異常時のほうが大きくなり、それにともないＶ２も上
昇する。したがって、異常を確実に検出し、２次巻線１
４ｂへの出力を停止することができる。

【００４６】さらに、入力電圧，接続するネオン管の本
数並びに異常が発生する場所を替え、その時の電圧Ｖ２
を測定すると、下記の表に示すようになった。入力電圧
は、１８０Ｖ，２２０Ｖ，２５０Ｖの３種類とした。ま
た、接続するネオン管の本数は、２本から１２本までの
偶数本について実験を行い、管割れについては、１０本
に限定し、管割れの発生箇所を変えた。そして、具体的
には、正常状態のものは、下記表１に示すようになっ
た。

【００４７】

【表１】 また、地絡については、ネオン管の本数（Ｎ）を替える
都度、一番端を接地した場合と、さらに、１０本のネオ
ン管を直列接続し、端からｎ番目とｎ＋１番目のネオン
管の間を接地した場合について測定した。その測定結果
は、それぞれ表２に示すようになった。なお、表中「Ｎ
−０」は、Ｎ本のネオン管を直列接続し、そのときの０
番目（一番端）を接地したことを意味する。また、「１
０−ｎ」は、１０本のネオン管の端からｎ本目（実験で
は２本目と４本目）とｎ＋１本目のネオン管のところで
接地した場合を意味する。

【００４８】

【表２】 さらに、管割れについては、直列接続した１０本のネオ
ン管のうち、一番端（１０−１），端から３番目（１０
−３），端から５番目（１０−５）のネオン管を割った
場合について測定した。そのときの測定結果は、それぞ
れ表３に示すようになった。

【００４９】

【表３】 上記した各表から明らかなように、異常状態と正常状態
とでは発生する電圧が大きく異なり、上記した実験結果
に基づくと、電圧Ｖ２が９Ｖを越えたときに異常と判定
（第２のトランジスタのベース電圧がしきい値になる）
できるように、抵抗Ｒ３，Ｒ４を設定すると、異常状態
を確実に検出できる。

【００５０】さらに、直列接続されたネオン管の端に近
い方で異常が起こるほど、発生する電圧は大きくなる。
そして、そのように端の方で異常が起こるほど危険度が
増すので、本発明では危険な状態になるほど、迅速かつ
確実に動作を停止できるようになり好ましい。

【００５１】なお、図４に示した例では、検出抵抗を１
次側回路のアースに接続するようにしたが、本発明はこ
れに限ることはなく、例えば図９に示すように、大地に
接地することもできる。

【００５２】但し、その場合には、１次側回路を大地に
対して絶縁を図るために、検出整流回路２１と、遮断保
持回路２２とをフォトカプラ２４を介して電気的に絶縁
状態で接続するようにしている。なお、各回路の具体的
な構成は、基本的には、図４に示したものと同様であ
り、同一符号を付し各部の詳細な説明を省略する。

【００５３】なお、上記した各例では、いずれもトラン
ス１４の２次巻線はアースに対して非接地としている
が、図１０に示すように、２次巻線１４ｂの中間でアー
スに接地するタイプのものに対しても適用できる。そし
て、そのような場合の具体的な回路図は、図４，図９に
示すトランス１４の２次巻線の中間地点をアースに落と
したものとなる。

【００５４】図１１は、本発明に用いられるトランス１
４の一例を示している。同図に示すように、コア１４ｃ
は、２つのＵコア２６，２６を用い、そのＵコア２６の
側面に形成した溝２６ａ内に固定金具２７を装着する。
そして、その固定金具２７のばね力により２つのＵコア
２６が固定される。

【００５５】さらに、Ｕコア２６の脚部２６ｂには、１
次巻線１４ａと２次巻線１４ｂがそれぞれ装着されてい
る。１次巻線１４ａは角型ボビン２８の周囲に巻線２９
を施すことにより構成され、その角型ボビン２８には、
４つのリードピン３０が取り付けられる。そして、その
うちの２本のリードピン３０には、巻線２９の両端が電
気的に接続され、そのリードピン３０を介して図示省略
の回路基板に接続されるようになっている。

【００５６】なお、このようにリードピン３０を回路基
板に形成された所定の孔内に挿入することにより、回路
基板上にトランスを実装するため、リードピン３０を４
個設け、トランスを安定状態で固定できるようにしてい
る。従って、巻線２９の両端をそのリードピンに接続す
ると、残りの２本のリードピンは、通常は電気的には未
接続で、固定用に利用されている。

【００５７】ここで本発明では、固定金具２７と、巻線
２９が接続されていないリードピン３０とを導通させ
る。具体的には、導電性テープ３１その他各種の材料を
用いて両者を接続する。すると、コア１４ｃは、固定金
具２７，導電性テープ３１を介して所定のリードピン３
０と導通状態になる。したがって、そのリードピン３０
を回路基板上に実装した検出抵抗とプリント配線により
接続することにより、コア１４ｃに発生した電圧を簡単
に取り出すことができる。

【００５８】このようにすると、従来単に固定用にしか
使用していなかったリードピンを介してコアに発生する
電圧を取り出すことができる。そして、そのために必要
な新たな部材としては、導電性テープ３１で済み、構成
も簡略化できる。そして、回路基板上に実装するだけ
で、検出抵抗との接続も容易に行える。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る高周波電源
装置では、２次側で異常が発生すると、負荷のバランス
が崩れてコアの両端での対地電圧に差が生じ、２次巻線
からコアに対して誘導電圧が発生する。そして、この誘
導電圧は、１次側の電流が増加しないような異常状態で
も発生する。従って、その誘導電圧が一定の値異常の時
に出力を停止するようにしたので、従来検出できなかっ
た１次側の電流に変化が現れないような負荷側の異常状
態であっても、確実に検出することができる。もちろん
１次側の電流が上昇するような異常（共振）の場合も検
出できる。

【００６０】また、コアから流れる電流は小さいので、
たとえ検出抵抗を設けたとしても発熱量が可及的に抑制
され、熱損失を低減できる。また、トランス等を用いて
誘導電圧を取り出す場合にも、電流値が小さいので使用
するトランスも小さなものにでき、装置全体の小型化が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の高周波電源装置の一例を示す図である。

【図２】負荷側の等価回路である。

【図３】本発明に係る高周波電源装置の第１の実施の形
態を説明する図である。

【図４】第１の実施の形態のより具体的な構成を示す回
路図である。

【図５】コアに発生する電圧を検出する回路の具体例を
示す図である。

【図６】正常状態の測定結果を示す図である。

【図７】地絡状態の測定結果を示す図である。

【図８】管割れ状態の測定結果を示す図である。

【図９】第１の実施の形態のより具体的な別の構成を示
す回路図である。

【図１０】本発明に係る高周波電源装置の第２の実施の
形態を説明する図である。

【図１１】本実施の形態で使用されるトランスを示す図
である。

【符号の説明】

１３ インバータ回路 １４ トランス １４ａ １次巻線 １４ｂ ２次巻線 １４ｃ コア ２０ 検出回路（電圧検出手段） ２１ 検出整流回路（電圧検出手段，変換手段） ２２ 遮断保持回路（停止手段） ２６ コア ２７ 固定金具 ２８ ボビン ２９ 巻線 ３０ リードピン ３１ 導電性テープ（導電性部材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータ回路と昇圧型のトランスとを
   備え、前記トランスの２次側に所定の周波数の交流電圧
   を発生する高周波電源装置において、 前記トランスは、コアに対して相互に絶縁状態で取り付
   けられた１次巻線と２次巻線とを備え、 前記コアに発生する誘導電圧を検出し、前記誘導電圧が
   一定の値以上の時に出力を停止するようにした高周波電
   源装置。
2. 【請求項２】 インバータ回路と昇圧型のトランスとを
   備え、前記トランスの２次側に所定の周波数の交流電圧
   を発生する高周波電源装置において、 前記トランスは、コアに対して相互に絶縁状態で取り付
   けられた１次巻線と２次巻線とを備え、 前記コアに発生する誘導電圧を検出する電圧検出手段
   と、 前記電圧検出手段により検出された前記誘導電圧が一定
   の値以上の時に前記インバータ回路の動作を停止する停
   止手段とを備えた高周波電源装置。
3. 【請求項３】 前記電圧検出手段が、前記コアに発生す
   る交流の誘導電圧を取り出す手段と、 その取り出された交流の誘導電圧に応じた所定レベルの
   直流信号に変換する変換手段とを備えた請求項２に記載
   の高周波電源装置。
4. 【請求項４】 前記交流誘導電圧を取り出す手段が、前
   記コアとアースとの間に挿入された検出抵抗である請求
   項３に記載の高周波電源装置。
5. 【請求項５】 前記トランスが、以下の要件（１）〜
   （５）を満たすようにした請求項１〜４のいずれか１項
   に記載の高周波電源装置。 （１）コアは複数に分割され、固定金具を装着すること
   により固定される。 （２）コアの所定の脚部には、１次巻線と２次巻線が、
   相互に絶縁状態で取り付けられる。 （３）１次巻線は、ボビンに巻き付けられて構成され、
   そのボビンには少なくとも３本のリードピンを設け、１
   次巻線の端部を前記リードピンに接続する。 （４）前記固定金具は、１次巻線をまたぐようにして取
   り付けられる。 （５）前記巻線が未接続のリードピンと、前記固定金具
   とは、導電性部材で連結される。