JPH0689791A - 無電極放電ランプ点灯装置 - Google Patents
無電極放電ランプ点灯装置Info
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- JPH0689791A JPH0689791A JP23790692A JP23790692A JPH0689791A JP H0689791 A JPH0689791 A JP H0689791A JP 23790692 A JP23790692 A JP 23790692A JP 23790692 A JP23790692 A JP 23790692A JP H0689791 A JPH0689791 A JP H0689791A
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- Japan
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- lighting
- lamp
- coil
- power supply
- capacitor
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い効率で安定に高周波電力をランプに供給
することができ、光出力を一定化できるようにする。 【構成】 直流電源部と、この直流電源部からの直流電
源を高周波電源に変換するインバータ部と、ランプチュ
ーブ内に少なくとも放電性ガスまたは蒸気が封入された
ランプ本体１１と、ランプ本体の近傍またはランプ本体
内に配置され、インバータ部から高周波電源が供給され
る点灯用コイル９と、この点灯用コイルに直列接続され
た共振用の直列コンデンサおよび点灯用コイルに並列接
続された共振用の並列コンデンサ９により少なくとも構
成されたマッチング回路とを有し、点灯用コイルと磁気
的に結合するランプ本体内のプラズマリングを介して高
周波電力をこのランプ本体内に入力することで、無電極
放電ランプを点灯させる点灯装置において、対向する電
極板１３ａ，１３ａ間に負の温度係数を持つ誘電体１４
を挟み込むことで並列コンデンサ９を構成し、温度上昇
に伴いこの並列コンデンサ９の静電容量を低下させられ
るようにした。
することができ、光出力を一定化できるようにする。 【構成】 直流電源部と、この直流電源部からの直流電
源を高周波電源に変換するインバータ部と、ランプチュ
ーブ内に少なくとも放電性ガスまたは蒸気が封入された
ランプ本体１１と、ランプ本体の近傍またはランプ本体
内に配置され、インバータ部から高周波電源が供給され
る点灯用コイル９と、この点灯用コイルに直列接続され
た共振用の直列コンデンサおよび点灯用コイルに並列接
続された共振用の並列コンデンサ９により少なくとも構
成されたマッチング回路とを有し、点灯用コイルと磁気
的に結合するランプ本体内のプラズマリングを介して高
周波電力をこのランプ本体内に入力することで、無電極
放電ランプを点灯させる点灯装置において、対向する電
極板１３ａ，１３ａ間に負の温度係数を持つ誘電体１４
を挟み込むことで並列コンデンサ９を構成し、温度上昇
に伴いこの並列コンデンサ９の静電容量を低下させられ
るようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ランプ本体の周囲に巻
かれた点灯用コイルから、磁気的に結合するランプ本体
内のプラズマリングに高周波電力を入力してランプを点
灯させる無電極放電ランプ点灯装置に関し、特に高周波
電力を高い効率でランプに供給できるようにした点灯装
置に関する。
かれた点灯用コイルから、磁気的に結合するランプ本体
内のプラズマリングに高周波電力を入力してランプを点
灯させる無電極放電ランプ点灯装置に関し、特に高周波
電力を高い効率でランプに供給できるようにした点灯装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】無電極放電ランプは、石英ガラスからな
るランプ本体のメインチューブが球状に形成され、この
メインチューブ内にたとえばクリプトンガスや励起時に
蒸気化する発光金属が封入されている。この無電極放電
ランプは、ランプ本体の周囲に点灯用コイルが数ターン
程度（１ターンから３ターン程度）巻かれており、イン
バータ部からマッチング回路を介して点灯用コイルに数
ＭＨｚ以上の短波帯の高周波電流を通じることにより、
ランプ本体内の放電性ガスまたは蒸気が励起し、コイル
と磁気的に結合するプラズマリングが形成される。これ
により点灯用コイルから、磁気的に結合するランプ本体
内のプラズマリングに高周波電力が供給され、無電極放
電ランプが高周波点灯される。このような無電極放電ラ
ンプは、高効率、高輝度、高演色、長寿命などの優れた
特性を合わせ持っている。
るランプ本体のメインチューブが球状に形成され、この
メインチューブ内にたとえばクリプトンガスや励起時に
蒸気化する発光金属が封入されている。この無電極放電
ランプは、ランプ本体の周囲に点灯用コイルが数ターン
程度（１ターンから３ターン程度）巻かれており、イン
バータ部からマッチング回路を介して点灯用コイルに数
ＭＨｚ以上の短波帯の高周波電流を通じることにより、
ランプ本体内の放電性ガスまたは蒸気が励起し、コイル
と磁気的に結合するプラズマリングが形成される。これ
により点灯用コイルから、磁気的に結合するランプ本体
内のプラズマリングに高周波電力が供給され、無電極放
電ランプが高周波点灯される。このような無電極放電ラ
ンプは、高効率、高輝度、高演色、長寿命などの優れた
特性を合わせ持っている。
【０００３】ところで、このような点灯システムの効率
を高めるには、高周波電力の発生効率を高める必要があ
る。これには、たとえばＭＯＳＦＥＴをスイッチング素
子に用いたＤ級ハーフブリッジ回路によってインバータ
部を構成する手段が採られている。この場合、インバー
タ部において電流位相のゼロクロス点と電圧位相のゼロ
クロス点とが一致するように位相を調節することで、ゼ
ロボルトの状態でスイッチングさせることができ、スイ
ッチング素子の充電時間がゼロとなることにより、効率
を９０％以上に高めることができる。
を高めるには、高周波電力の発生効率を高める必要があ
る。これには、たとえばＭＯＳＦＥＴをスイッチング素
子に用いたＤ級ハーフブリッジ回路によってインバータ
部を構成する手段が採られている。この場合、インバー
タ部において電流位相のゼロクロス点と電圧位相のゼロ
クロス点とが一致するように位相を調節することで、ゼ
ロボルトの状態でスイッチングさせることができ、スイ
ッチング素子の充電時間がゼロとなることにより、効率
を９０％以上に高めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、インバータ部
に接続されるマッチング回路と点灯用コイルからなる共
振回路は、点灯用コイルに励起用の大電力を効率よく供
給する必要性から共振の尖鋭度（Ｑファクタ）が３００
〜５００と非常に高く設定されており、マッチング回路
を構成するコンデンサの値や点灯用コイルのインダクタ
ンスが僅かに変動しただけでも、点灯出力が大きく変動
してしまう。この点灯用コイルのインダクタンスの変動
は、ランプからの放射熱を受けてコイルが高温（２００
〜３００℃程度）に加熱されることに起因しており、マ
ッチング回路の直列共振コンデンサや並列共振コンデン
サの静電容量の変動も加熱された点灯用コイルからの伝
導熱を受けることによる。
に接続されるマッチング回路と点灯用コイルからなる共
振回路は、点灯用コイルに励起用の大電力を効率よく供
給する必要性から共振の尖鋭度（Ｑファクタ）が３００
〜５００と非常に高く設定されており、マッチング回路
を構成するコンデンサの値や点灯用コイルのインダクタ
ンスが僅かに変動しただけでも、点灯出力が大きく変動
してしまう。この点灯用コイルのインダクタンスの変動
は、ランプからの放射熱を受けてコイルが高温（２００
〜３００℃程度）に加熱されることに起因しており、マ
ッチング回路の直列共振コンデンサや並列共振コンデン
サの静電容量の変動も加熱された点灯用コイルからの伝
導熱を受けることによる。
【０００５】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、高い効率
で安定に高周波電力をランプに供給することができ、光
出力を一定化できる無電極放電ランプ点灯装置を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するために提案されたものであり、高い効率
で安定に高周波電力をランプに供給することができ、光
出力を一定化できる無電極放電ランプ点灯装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、直流電源部と、この直流電源部からの直流
電源を高周波電源に変換するインバータ部と、ランプチ
ューブ内に少なくとも放電性ガスまたは蒸気が封入され
たランプ本体と、ランプ本体の近傍またはランプ本体内
に配置され、上記インバータ部から高周波電源が供給さ
れる点灯用コイルと、この点灯用コイルに直列接続され
た共振用の直列コンデンサおよび点灯用コイルに並列接
続された共振用の並列コンデンサにより少なくとも構成
されたマッチング回路とを有し、上記点灯用コイルと磁
気的に結合するランプ本体内のプラズマリングを介して
高周波電力をこのランプ本体内に入力することで、無電
極放電ランプを点灯させる点灯装置において、対向する
電極間に負の温度係数を持つ誘電体を挟み込むことで上
記並列コンデンサを構成し、温度上昇に伴いこの並列コ
ンデンサの静電容量を低下させられるようにしてある。
この誘電体の温度係数は１００ｐｐｍ／Ｋ以上であるこ
とが望ましい。
に本発明は、直流電源部と、この直流電源部からの直流
電源を高周波電源に変換するインバータ部と、ランプチ
ューブ内に少なくとも放電性ガスまたは蒸気が封入され
たランプ本体と、ランプ本体の近傍またはランプ本体内
に配置され、上記インバータ部から高周波電源が供給さ
れる点灯用コイルと、この点灯用コイルに直列接続され
た共振用の直列コンデンサおよび点灯用コイルに並列接
続された共振用の並列コンデンサにより少なくとも構成
されたマッチング回路とを有し、上記点灯用コイルと磁
気的に結合するランプ本体内のプラズマリングを介して
高周波電力をこのランプ本体内に入力することで、無電
極放電ランプを点灯させる点灯装置において、対向する
電極間に負の温度係数を持つ誘電体を挟み込むことで上
記並列コンデンサを構成し、温度上昇に伴いこの並列コ
ンデンサの静電容量を低下させられるようにしてある。
この誘電体の温度係数は１００ｐｐｍ／Ｋ以上であるこ
とが望ましい。
【０００７】
【作用】上述した構成によれば、ランプの熱を受けた点
灯用コイルが熱膨張によりインダクタンスが増加して
も、その分並列コンデンサの静電容量が低下するので、
インバータ部から見たインピーダンス変動を抑制するこ
とができ、インバータ部からランプに供給される電力を
一定に保てる。
灯用コイルが熱膨張によりインダクタンスが増加して
も、その分並列コンデンサの静電容量が低下するので、
インバータ部から見たインピーダンス変動を抑制するこ
とができ、インバータ部からランプに供給される電力を
一定に保てる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明による無電極放電ランプ点灯装
置の具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図
１のブロック図に、この点灯装置の一実施例を示す。こ
の図で、商用交流電源１は直流電源部２で整流・平滑さ
れて直流電源に変えられ、インバータ部３に送られる。
インバータ部３は、ＭＯＳＦＥＴなどからなるスイッチ
ング素子４，５を直列に接続したＤ級ハーフブリッジ型
に構成され、これらスイッチング素子４，５がドライブ
回路６によってスイッチングされることで、直流電源が
１３ＭＨｚ程度の高周波電源に変換される。インバータ
部３の出力端子は、マッチング回路７を介して点灯用コ
イル１０に接続され、この点灯用コイル１０から高周波
電力がランプ本体１１内に入力されることで、無電極放
電ランプが高周波点灯される。マッチング回路７は、点
灯用コイル１０に直列に接続される共振用の直列コンデ
ンサ８とコイル１０に対して並列に接続される共振用の
並列コンデンサ９により構成されている。また、点灯用
コイル１０にはスタータ回路１２が並列に接続されてお
り、ランプ始動時にだけこのスタータ回路１２が動作さ
れることで、始動用の高電圧がランプ本体１１のグロー
細管１１ａに印加され、ランプをが安定に点灯状態に移
行させることができる。なお、各回路定数は直列コンデ
ンサ８が３４０ｐＦ、並列コンデンサ９が５００ｐＦ、
点灯用コイル１０が１６５ｎＨ程度に設定される。
置の具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図
１のブロック図に、この点灯装置の一実施例を示す。こ
の図で、商用交流電源１は直流電源部２で整流・平滑さ
れて直流電源に変えられ、インバータ部３に送られる。
インバータ部３は、ＭＯＳＦＥＴなどからなるスイッチ
ング素子４，５を直列に接続したＤ級ハーフブリッジ型
に構成され、これらスイッチング素子４，５がドライブ
回路６によってスイッチングされることで、直流電源が
１３ＭＨｚ程度の高周波電源に変換される。インバータ
部３の出力端子は、マッチング回路７を介して点灯用コ
イル１０に接続され、この点灯用コイル１０から高周波
電力がランプ本体１１内に入力されることで、無電極放
電ランプが高周波点灯される。マッチング回路７は、点
灯用コイル１０に直列に接続される共振用の直列コンデ
ンサ８とコイル１０に対して並列に接続される共振用の
並列コンデンサ９により構成されている。また、点灯用
コイル１０にはスタータ回路１２が並列に接続されてお
り、ランプ始動時にだけこのスタータ回路１２が動作さ
れることで、始動用の高電圧がランプ本体１１のグロー
細管１１ａに印加され、ランプをが安定に点灯状態に移
行させることができる。なお、各回路定数は直列コンデ
ンサ８が３４０ｐＦ、並列コンデンサ９が５００ｐＦ、
点灯用コイル１０が１６５ｎＨ程度に設定される。
【０００９】つぎに、並列コンデンサ９の構成を図２に
基づいて説明する。この並列コンデンサ９は、縦が６５
ｍｍ、横が１３０ｍｍ、厚さが２ｍｍ程度の矩形状のア
ルミ板または銅板などからなる電極板１３ａ，１３ｂを
０．２ｍｍの隙間を開けて重ね合わせ、これら対向する
電極板１３ａ，１３ｂ間に温度係数が負の誘電体１４を
密に挟み込んだ構成となっている。この誘電体１４の温
度係数は１００ｐｐｍ／Ｋ以上であるのが望ましい。こ
の誘電体１４としてはたとえばＦＥＰ樹脂板などが用い
られる。なお、電極板１３ａは直列コンデンサ８に接続
され、電極板１３ｂは接地される。また、点灯用コイル
１０は電極板１３ａ，１３ｂを構成する金属板と一体に
形成されている。これは、給電線を短くして高周波ロス
を極力なくし、点灯用コイル１０に有効に給電できるよ
うにするためである。
基づいて説明する。この並列コンデンサ９は、縦が６５
ｍｍ、横が１３０ｍｍ、厚さが２ｍｍ程度の矩形状のア
ルミ板または銅板などからなる電極板１３ａ，１３ｂを
０．２ｍｍの隙間を開けて重ね合わせ、これら対向する
電極板１３ａ，１３ｂ間に温度係数が負の誘電体１４を
密に挟み込んだ構成となっている。この誘電体１４の温
度係数は１００ｐｐｍ／Ｋ以上であるのが望ましい。こ
の誘電体１４としてはたとえばＦＥＰ樹脂板などが用い
られる。なお、電極板１３ａは直列コンデンサ８に接続
され、電極板１３ｂは接地される。また、点灯用コイル
１０は電極板１３ａ，１３ｂを構成する金属板と一体に
形成されている。これは、給電線を短くして高周波ロス
を極力なくし、点灯用コイル１０に有効に給電できるよ
うにするためである。
【００１０】このように構成される無電極放電ランプ点
灯装置では、マッチング回路７の並列コンデンサ９の電
極板１３ａ，１３ｂ間に負の温度係数を持つ誘電体１４
を挟み込んであるので、点灯用コイル１０がランプの熱
を受けて熱膨脹しインダクタンスが増大したとしても、
温度上昇した並列コンデンサ９の静電容量がその分低下
し、点灯用コイル１０のインダクタンスの増加分をキャ
ンセルすることができる。また、この誘電体１４は並列
コンデンサ９の電極板１３ａ，１３ｂが熱膨張して静電
容量が増えるのを補償する作用も持っている。これによ
り、インバータ部３から見たマッチング回路７と点灯用
コイル１０の負荷インピーダンスを温度変化によらず一
定にすることができ、図３でＧ１の特性曲線に示すよう
にランプが点灯されてからの点灯出力の変動を抑えるこ
とができる。図中、Ｇ２は通常の積層セラミックからな
る高圧コンデンサによって並列コンデンサを構成してい
る従来の点灯装置における出力特性である。
灯装置では、マッチング回路７の並列コンデンサ９の電
極板１３ａ，１３ｂ間に負の温度係数を持つ誘電体１４
を挟み込んであるので、点灯用コイル１０がランプの熱
を受けて熱膨脹しインダクタンスが増大したとしても、
温度上昇した並列コンデンサ９の静電容量がその分低下
し、点灯用コイル１０のインダクタンスの増加分をキャ
ンセルすることができる。また、この誘電体１４は並列
コンデンサ９の電極板１３ａ，１３ｂが熱膨張して静電
容量が増えるのを補償する作用も持っている。これによ
り、インバータ部３から見たマッチング回路７と点灯用
コイル１０の負荷インピーダンスを温度変化によらず一
定にすることができ、図３でＧ１の特性曲線に示すよう
にランプが点灯されてからの点灯出力の変動を抑えるこ
とができる。図中、Ｇ２は通常の積層セラミックからな
る高圧コンデンサによって並列コンデンサを構成してい
る従来の点灯装置における出力特性である。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、点
灯用コイルに接続される並列共振コンデンサの電極間に
負の温度係数を持つ誘電体を挟み込んだので、ランプの
熱を受けたときに並列共振コンデンサの静電容量を下げ
ることができ、点灯用コイルの熱膨張によるインダクタ
ンスの増大分を抑えられる。これにより、インバータ部
から見たインピーダンスの変動を抑制できることから、
インバータ部からランプに効率よく高周波電力を供給す
ることができ、時間の経過によらず点灯出力をほぼ一定
に保つことができる。
灯用コイルに接続される並列共振コンデンサの電極間に
負の温度係数を持つ誘電体を挟み込んだので、ランプの
熱を受けたときに並列共振コンデンサの静電容量を下げ
ることができ、点灯用コイルの熱膨張によるインダクタ
ンスの増大分を抑えられる。これにより、インバータ部
から見たインピーダンスの変動を抑制できることから、
インバータ部からランプに効率よく高周波電力を供給す
ることができ、時間の経過によらず点灯出力をほぼ一定
に保つことができる。
【図１】本発明による無電極放電ランプ点灯装置の一実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【図２】並列コンデンサの構成を示す斜視図である。
【図３】この点灯装置における点灯出力の時間変化を示
す特性図である。
す特性図である。
１ 商用交流電源 ２ 直流電源部 ３ インバータ部 ７ マッチング回路 ８ 直列コンデンサ ９ 並列コンデンサ １０ 点灯用コイル １１ ランプ本体 １１ａ グロー細管 １２ スタータ回路 １３ａ，１３ｂ 電極板 １４ 誘電体
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電源部と、この直流電源部からの直
流電源を高周波電源に変換するインバータ部と、ランプ
チューブ内に少なくとも放電性ガスまたは蒸気が封入さ
れたランプ本体と、ランプ本体の近傍またはランプ本体
内に配置され、上記インバータ部から高周波電源が供給
される点灯用コイルと、この点灯用コイルに直列接続さ
れた共振用の直列コンデンサおよび点灯用コイルに並列
接続された共振用の並列コンデンサにより少なくとも構
成されたマッチング回路とを有し、上記点灯用コイルと
磁気的に結合するランプ本体内のプラズマリングを介し
て高周波電力をこのランプ本体内に入力することで、無
電極放電ランプを点灯させる点灯装置において、 対向する電極間に負の温度係数を持つ誘電体を挟み込む
ことで上記並列コンデンサを構成し、温度上昇に伴いこ
の並列コンデンサの静電容量を低下させられることを特
徴とする無電極放電ランプ点灯装置。 - 【請求項２】 上記誘電体の温度係数が１００ｐｐｍ／
Ｋ以上であることを特徴とする請求項１記載の無電極放
電ランプ点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23790692A JPH0689791A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 無電極放電ランプ点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23790692A JPH0689791A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 無電極放電ランプ点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689791A true JPH0689791A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=17022189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23790692A Withdrawn JPH0689791A (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 無電極放電ランプ点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0689791A (ja) |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP23790692A patent/JPH0689791A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |