JPH1187075A - 無電極放電灯点灯装置 - Google Patents
無電極放電灯点灯装置Info
- Publication number
- JPH1187075A JPH1187075A JP24916397A JP24916397A JPH1187075A JP H1187075 A JPH1187075 A JP H1187075A JP 24916397 A JP24916397 A JP 24916397A JP 24916397 A JP24916397 A JP 24916397A JP H1187075 A JPH1187075 A JP H1187075A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- discharge lamp
- electrodeless discharge
- frequency power
- lighting device
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- Pending
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】無電極放電灯が高温なために始動困難な場合
に、点灯回路を保護しつつ比較的早く無電極放電灯を始
動させる。また、無電極放電灯の光出力を比較的早く、
回路にも過大なストレスをかけることなく立ち上げる。 【解決手段】無電極放電灯１と、その近傍に配置された
誘導コイル２と、高周波電源３と、前記高周波電源３の
電源となる直流電源５と、前記高周波電源３と前記誘導
コイル２との間に配置され、両者間のインピーダンス整
合を行うマッチング回路４からなる無電極放電灯点灯装
置において、前記無電極放電灯１が高温により始動困難
な場合に、前記高周波電源３からの出力を停止させる制
御回路７を有する。
に、点灯回路を保護しつつ比較的早く無電極放電灯を始
動させる。また、無電極放電灯の光出力を比較的早く、
回路にも過大なストレスをかけることなく立ち上げる。 【解決手段】無電極放電灯１と、その近傍に配置された
誘導コイル２と、高周波電源３と、前記高周波電源３の
電源となる直流電源５と、前記高周波電源３と前記誘導
コイル２との間に配置され、両者間のインピーダンス整
合を行うマッチング回路４からなる無電極放電灯点灯装
置において、前記無電極放電灯１が高温により始動困難
な場合に、前記高周波電源３からの出力を停止させる制
御回路７を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無電極放電灯点灯
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無電極放電灯に高周波電磁界を印加して
発光させる従来のこの種の無電極放電灯点灯装置を図５
に示す。透光性のガラスバルブまたは内面に蛍光体が塗
布されたガラスバルブ内に不活性ガス、金属蒸気等の放
電ガスを封入した無電極放電灯１と、この無電極放電灯
１の近傍に配置された誘導コイル２と、この誘導コイル
２に接続され高周波電力を誘導コイル２に供給する高周
波電源３と、誘導コイル２と高周波電源３の両方のイン
ピーダンスを整合し無電極放電灯１に効率良く高周波電
力を伝達するマッチング回路４と、商用電源ＡＣを直流
電源に変換し、高周波電源３に供給する直流電源５を備
えて構成されている。
発光させる従来のこの種の無電極放電灯点灯装置を図５
に示す。透光性のガラスバルブまたは内面に蛍光体が塗
布されたガラスバルブ内に不活性ガス、金属蒸気等の放
電ガスを封入した無電極放電灯１と、この無電極放電灯
１の近傍に配置された誘導コイル２と、この誘導コイル
２に接続され高周波電力を誘導コイル２に供給する高周
波電源３と、誘導コイル２と高周波電源３の両方のイン
ピーダンスを整合し無電極放電灯１に効率良く高周波電
力を伝達するマッチング回路４と、商用電源ＡＣを直流
電源に変換し、高周波電源３に供給する直流電源５を備
えて構成されている。
【０００３】そして、高周波電源３から誘導コイル２に
数ＭＨｚから数百ＭＨｚの高周波電流を流すことによ
り、誘導コイル２に高周波電磁界を発生させ、無電極放
電灯１に高周波電力を供給し、内部に高周波プラズマ電
流を発生させて紫外線もしくは可視光を発生させるよう
になっている。高周波電源３の発生する周波数は、他の
通信機器等に電波障害を与えないよう、例えばＩＳＭバ
ンドの１３．５６ＭＨｚが使用されている。
数ＭＨｚから数百ＭＨｚの高周波電流を流すことによ
り、誘導コイル２に高周波電磁界を発生させ、無電極放
電灯１に高周波電力を供給し、内部に高周波プラズマ電
流を発生させて紫外線もしくは可視光を発生させるよう
になっている。高周波電源３の発生する周波数は、他の
通信機器等に電波障害を与えないよう、例えばＩＳＭバ
ンドの１３．５６ＭＨｚが使用されている。
【０００４】ところで、以上のように回路が動作し、無
電極放電灯を始動させようとする際、何らかの理由によ
り始動に失敗した場合、回路を構成する部品に過大なス
トレスがかかり、回路が破壊する可能性がある。したが
って、始動に失敗した場合に回路素子を保護するような
保護手段が必要となる。
電極放電灯を始動させようとする際、何らかの理由によ
り始動に失敗した場合、回路を構成する部品に過大なス
トレスがかかり、回路が破壊する可能性がある。したが
って、始動に失敗した場合に回路素子を保護するような
保護手段が必要となる。
【０００５】保護手段の一例として、高周波電源３に流
れる電流を検出し、高周波電源３内の増幅回路のスイッ
チング素子を停止させる（パワーＭＯＳＦＥＴのゲート
・ソース間を短絡する）ことにより、無電極放電灯１に
高周波電力が供給されないようにし、さらに、同スイッ
チング素子を間欠的に動作させ、数回始動を試みる間欠
発振回路を備えたものがある。
れる電流を検出し、高周波電源３内の増幅回路のスイッ
チング素子を停止させる（パワーＭＯＳＦＥＴのゲート
・ソース間を短絡する）ことにより、無電極放電灯１に
高周波電力が供給されないようにし、さらに、同スイッ
チング素子を間欠的に動作させ、数回始動を試みる間欠
発振回路を備えたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一回で無電
極放電灯１が始動できなかった原因が、無電極放電灯１
が高温であったことによるものである場合、上記のよう
な保護回路では、間欠発振が働くごとに高周波電流が誘
導コイル２に流れ、発熱する。したがって、誘導コイル
２及び無電極放電灯１の温度がなかなか下がらず、始動
するまでかなりの時間を要する。
極放電灯１が始動できなかった原因が、無電極放電灯１
が高温であったことによるものである場合、上記のよう
な保護回路では、間欠発振が働くごとに高周波電流が誘
導コイル２に流れ、発熱する。したがって、誘導コイル
２及び無電極放電灯１の温度がなかなか下がらず、始動
するまでかなりの時間を要する。
【０００７】そこで本発明は、上記のように無電極放電
灯への高周波電力の供給を絶って回路素子を保護するよ
うな手段が、より活かせるような無電極放電灯点灯装置
を提案するものである。また、特に無電極放電灯が高輝
度放電灯である場合、始動してから安定するまで無電極
放電灯への入力電力が大きく変化し、光出力が安定する
まで長時間かかったり、逆に大きくなり過ぎてから安定
する場合があるので、これを最適動作させる手段につい
ても併せて提案する。
灯への高周波電力の供給を絶って回路素子を保護するよ
うな手段が、より活かせるような無電極放電灯点灯装置
を提案するものである。また、特に無電極放電灯が高輝
度放電灯である場合、始動してから安定するまで無電極
放電灯への入力電力が大きく変化し、光出力が安定する
まで長時間かかったり、逆に大きくなり過ぎてから安定
する場合があるので、これを最適動作させる手段につい
ても併せて提案する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明にあっては、上記
の課題を解決するために、図１に示すように、無電極放
電灯１と、その近傍に配置された誘導コイル２と、高周
波電源３と、前記高周波電源３の電源となる直流電源５
と、前記高周波電源３と前記誘導コイル２との間に配置
され、両者間のインピーダンス整合を行うマッチング回
路４からなる無電極放電灯点灯装置において、前記無電
極放電灯１が高温により始動困難な場合に、前記高周波
電源３からの出力を停止させる制御回路７を有すること
を特徴とするものである。
の課題を解決するために、図１に示すように、無電極放
電灯１と、その近傍に配置された誘導コイル２と、高周
波電源３と、前記高周波電源３の電源となる直流電源５
と、前記高周波電源３と前記誘導コイル２との間に配置
され、両者間のインピーダンス整合を行うマッチング回
路４からなる無電極放電灯点灯装置において、前記無電
極放電灯１が高温により始動困難な場合に、前記高周波
電源３からの出力を停止させる制御回路７を有すること
を特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例１を示す。
直流電源５は全波整流器ＤＢと、インダクタＬ、スイッ
チング素子Ｑ、ダイオードＤ、平滑用コンデンサＣ及び
チョッパ制御回路５１を含む昇圧チョッパ回路で構成さ
れている。また、高周波電源３はパワーＭＯＳＦＥＴよ
りなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、その駆動
用トランスＴ１と、高周波発振器３１と、インダクタＬ
１、コンデンサＣ１を含んで構成されており、マッチン
グ回路４はコンデンサＣ２、Ｃ３を含んで構成されてい
る。
直流電源５は全波整流器ＤＢと、インダクタＬ、スイッ
チング素子Ｑ、ダイオードＤ、平滑用コンデンサＣ及び
チョッパ制御回路５１を含む昇圧チョッパ回路で構成さ
れている。また、高周波電源３はパワーＭＯＳＦＥＴよ
りなる一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、その駆動
用トランスＴ１と、高周波発振器３１と、インダクタＬ
１、コンデンサＣ１を含んで構成されており、マッチン
グ回路４はコンデンサＣ２、Ｃ３を含んで構成されてい
る。
【００１０】商用電源ＡＣを投入すると、直流電源５に
よりＡＣ１００ＶがＤＣ４００Ｖに変換され、直流電圧
が高周波電源３に印加される。この直流電圧を高周波電
源３で高周波電圧に変換し、無電極放電灯１に供給す
る。ここで、ある一定時間、無電極放電灯１に高周波電
力を供給しても始動しないとき、温度検出手段６により
無電極放電灯１の温度を検出し、その原因が無電極放電
灯１が高温であったためと判断されると、制御回路７に
よりスイッチング素子Ｑ３をＯＮにして、高周波電源３
内のパワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間を短絡する
ことにより、無電極放電灯１に高周波電力が供給されな
いようにする。すると、無電極放電灯１及び誘導コイル
２の温度は比較的早く下がり、十分下がったことを温度
検出手段６が検出したときに、再びパワーＭＯＳＦＥＴ
を動作させると、無電極放電灯１が始動できる。
よりＡＣ１００ＶがＤＣ４００Ｖに変換され、直流電圧
が高周波電源３に印加される。この直流電圧を高周波電
源３で高周波電圧に変換し、無電極放電灯１に供給す
る。ここで、ある一定時間、無電極放電灯１に高周波電
力を供給しても始動しないとき、温度検出手段６により
無電極放電灯１の温度を検出し、その原因が無電極放電
灯１が高温であったためと判断されると、制御回路７に
よりスイッチング素子Ｑ３をＯＮにして、高周波電源３
内のパワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間を短絡する
ことにより、無電極放電灯１に高周波電力が供給されな
いようにする。すると、無電極放電灯１及び誘導コイル
２の温度は比較的早く下がり、十分下がったことを温度
検出手段６が検出したときに、再びパワーＭＯＳＦＥＴ
を動作させると、無電極放電灯１が始動できる。
【００１１】図２に本発明の実施例２を示す。実施例１
と同一箇所には同一符号を付して重複する説明を省く。
実施例１と異なるのは、直流電源５が降圧チョッパ回路
である点である。本例の場合、制御回路７からの信号に
より直流電源５のスイッチング素子Ｑを停止させること
により、高周波電源３への電源供給が停止するため、無
電極放電灯１及び誘導コイル２ヘの高周波電力の供給も
停止する。したがって、実施例１で高周波電源３内のパ
ワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間を短絡するのと同
様の効果が得られる。その他の動作は実施例１と同様で
ある。
と同一箇所には同一符号を付して重複する説明を省く。
実施例１と異なるのは、直流電源５が降圧チョッパ回路
である点である。本例の場合、制御回路７からの信号に
より直流電源５のスイッチング素子Ｑを停止させること
により、高周波電源３への電源供給が停止するため、無
電極放電灯１及び誘導コイル２ヘの高周波電力の供給も
停止する。したがって、実施例１で高周波電源３内のパ
ワーＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間を短絡するのと同
様の効果が得られる。その他の動作は実施例１と同様で
ある。
【００１２】図３に本発明の実施例３を示す。実施例１
と同一箇所には同一符号を付して重複する説明を省く。
実施例１と異なるのは、温度検出手段６が誘導コイル２
の近傍に付加されている点である。これは、実際に無電
極放電灯１の温度を直接検出するのは非常に高温で困難
なため、誘導コイル２の温度を検出することにより間接
的に検出しようというものである。動作は実施例１と同
様である。
と同一箇所には同一符号を付して重複する説明を省く。
実施例１と異なるのは、温度検出手段６が誘導コイル２
の近傍に付加されている点である。これは、実際に無電
極放電灯１の温度を直接検出するのは非常に高温で困難
なため、誘導コイル２の温度を検出することにより間接
的に検出しようというものである。動作は実施例１と同
様である。
【００１３】図４に本発明の実施例４を示す。実施例１
と同一箇所には同一符号を付して重複する説明を省く。
特に無電極放電灯１が高輝度放電灯である場合、始動し
てから安定するまで無電極放電灯１への入力電力が大き
く変化し、光出力が安定するまで長時間かかったり、逆
に大きくなり過ぎてから安定するといった課題がある。
それを解決するために、本案では直流電源５を定電流電
源５１と定電圧電源５２とで構成している。無電極放電
灯１の始動時には定電流電源５１を選択する。すると、
例えば始動直後で入力電流が安定時より小さい場合、安
定時に近い（つまり、今より大きい）電流を流そうと制
御回路７が働き、光出力が早く安定する。また逆に、入
力電流が大きくなり過ぎる場合、やはり安定時に近い
（つまり、今より小さい）電流を流そうと制御回路７が
働く。そして、光出力が略安定状態になると、定電圧電
源５２に切替え、安定状態を維持する。ここでは光検出
器８を用いて光出力を検出しているが、代替特性とし
て、例えば高周波電源３から出力される電力を検出して
制御をしてもよい。本案により、無電極放電灯１の光出
力を比較的早く、回路にも過大なストレスをかけること
なく立ち上げることができる。
と同一箇所には同一符号を付して重複する説明を省く。
特に無電極放電灯１が高輝度放電灯である場合、始動し
てから安定するまで無電極放電灯１への入力電力が大き
く変化し、光出力が安定するまで長時間かかったり、逆
に大きくなり過ぎてから安定するといった課題がある。
それを解決するために、本案では直流電源５を定電流電
源５１と定電圧電源５２とで構成している。無電極放電
灯１の始動時には定電流電源５１を選択する。すると、
例えば始動直後で入力電流が安定時より小さい場合、安
定時に近い（つまり、今より大きい）電流を流そうと制
御回路７が働き、光出力が早く安定する。また逆に、入
力電流が大きくなり過ぎる場合、やはり安定時に近い
（つまり、今より小さい）電流を流そうと制御回路７が
働く。そして、光出力が略安定状態になると、定電圧電
源５２に切替え、安定状態を維持する。ここでは光検出
器８を用いて光出力を検出しているが、代替特性とし
て、例えば高周波電源３から出力される電力を検出して
制御をしてもよい。本案により、無電極放電灯１の光出
力を比較的早く、回路にも過大なストレスをかけること
なく立ち上げることができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、無電極放電灯が高温なた
めに始動困難な場合に、点灯回路を保護しつつ比較的早
く無電極放電灯を始動させることができる。また、無電
極放電灯の光出力を比較的早く、回路にも過大なストレ
スをかけることなく立ち上げることができる。
めに始動困難な場合に、点灯回路を保護しつつ比較的早
く無電極放電灯を始動させることができる。また、無電
極放電灯の光出力を比較的早く、回路にも過大なストレ
スをかけることなく立ち上げることができる。
【図１】本発明の実施例１の回路図である。
【図２】本発明の実施例２の回路図である。
【図３】本発明の実施例３の回路図である。
【図４】本発明の実施例４の回路図である。
【図５】従来例の回路図である。
１ 無電極放電灯 ２ 誘導コイル ３ 高周波電源 ４ マッチング回路 ５ 直流電源 ６ 温度検出手段 ７ 制御回路
Claims (11)
- 【請求項１】 無電極放電灯と、その近傍に配置され
た誘導コイルと、高周波電源と、前記高周波電源の電源
となる直流電源と、前記高周波電源と前記誘導コイルと
の間に配置され、両者間のインピーダンス整合を行うマ
ッチング回路からなる無電極放電灯点灯装置において、
前記無電極放電灯が高温により始動困難な場合に、前記
高周波電源からの出力を停止させる制御回路を有するこ
とを特徴とする無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項２】 前記制御回路は、前記高周波電源から
の出力を停止した後、再び出力させるように構成されて
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。 - 【請求項３】 前記高周波電源は、少なくとも１つの
スイッチング素子を有し、前記制御回路は前記高周波電
源のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求
項１又は２に記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項４】 前記高周波電源と前記直流電源はそれ
ぞれ少なくとも１つのスイッチング素子を有し、前記制
御回路は前記高周波電源および前記直流電源の各スイッ
チング素子を制御することを特徴とする請求項１又は２
に記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項５】 前記直流電源は入力−出力間に直列に
スイッチング素子を有し、前記制御回路は前記直流電源
のスイッチング素子を制御することを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項６】 前記直流電源は降圧チョッパ回路であ
ることを特徴とする請求項５記載の無電極放電灯点灯装
置。 - 【請求項７】 前記無電極放電灯の温度を検出する手
段が、前記無電極放電灯近傍に配置されていることを特
徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の無電極放電
灯点灯装置。 - 【請求項８】 前記無電極放電灯の温度を検出する手
段が、前記誘導コイル近傍に配置されていることを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかに記載の無電極放電灯
点灯装置。 - 【請求項９】 前記無電極放電灯点灯の少なくとも始
動直後から略安定点灯するまで、前記直流電源が定電流
電源として働くことを特徴とする請求項１乃至８のいず
れかに記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項１０】 前記直流電源が定電流電源と定電圧
電源からなり、始動直後から略安定点灯するまでは定電
流電源で、略安定点灯以後は定電圧電源で、前記高周波
電源を動作させることを特徴とする請求項１乃至９のい
ずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。 - 【請求項１１】 前記無電極放電灯点灯の点灯周波数
が数ＭＨｚから数百ＭＨｚであることを特徴とする請求
項１乃至１０のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24916397A JPH1187075A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 無電極放電灯点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24916397A JPH1187075A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 無電極放電灯点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187075A true JPH1187075A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17188850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24916397A Pending JPH1187075A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 無電極放電灯点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7466083B2 (en) | 2004-10-22 | 2008-12-16 | Denso Corporation | Protective device for vehicle electronic apparatus |
-
1997
- 1997-09-12 JP JP24916397A patent/JPH1187075A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7466083B2 (en) | 2004-10-22 | 2008-12-16 | Denso Corporation | Protective device for vehicle electronic apparatus |
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