(57)【要約】  本願実施例は、高周波信号生成装置用の電磁干渉抑制装置に関連する。高周波信号生成装置は、直流信号を高周波交流信号に変換するのに使用されるインバータ手段を含む。電磁干渉抑制装置は電導体を有し、該電導体は、高周波信号生成装置と容量性又は誘導性の結合をなし、直流信号の参照ゼロ電位点に接続されている。本願実施例によれば、高周波信号生成装置により生成された電磁干渉は、信頼性の高い接地が困難な場合であっても、効果的に抑制される。本願実施例は、電磁干渉を抑制する機能を有する電子バラスト、及び電磁干渉を抑制する機能を有するコンパクト形式のエネルギ節約ランプにも関連する。
2010515215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号生成装置用の電磁干渉抑制装置であって、
前記高周波信号生成装置は、直流信号を高周波交流信号に変換するのに使用されるインバータ手段を有し、
当該電磁干渉抑制装置は電導体を有し、該電導体は、前記高周波信号生成装置と容量性又は誘導性の結合をなし、前記直流信号の参照ゼロ電位点に接続されている、電磁干渉抑制装置。
【請求項２】
前記電導体は、前記高周波信号生成装置を包囲する金属筐体を含む、請求項1記載の電磁干渉抑制装置。
【請求項３】
前記高周波信号生成装置が、ガス放電ランプの動作を制御する電子バラストを含む、請求項1記載の電磁干渉抑制装置。
【請求項４】
電子バラスト及び電導体を有する電子バラストシステムであって、
前記電子バラストは、低周波交流信号を直流信号に変換する整流手段と、前記直流信号を高周波交流信号に変換するインバータ手段とを有し、
前記電導体は、前記電子バラストの周囲に設けられ、キャパシタ又はインダクタを介して前記電子バラストに結合され、前記直流信号の参照ゼロ電位点に接続されている、電子バラストシステム。
【請求項５】
ランプ筐体部を有するコンパクト形式のエネルギ節約ランプであって、
前記ランプ筐体部の内側に電子バラストが設けられ、
前記電子バラストは、低周波交流信号を直流信号に変換する整流手段と、前記直流信号を高周波交流信号に変換するインバータ手段とを有し、
前記ランプ筐体部は金属筐体を内側に含み、
該金属筐体は、前記電子バラスト及び前記ランプ筐体部の間に設けられ、キャパシタ又はインダクタを介して前記電子バラストに結合され、前記電子バラストの前記直流信号の参照ゼロ電位点に接続されている、コンパクト形式のエネルギ節約ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁波障害抑制装置に関連し、特に高周波信号生成装置用の電磁波障害抑制装置に関連する。本発明は電子バラスト及びコンパクトタイプの蛍光灯にも関連する。
【背景技術】
【０００２】
電磁干渉(EMI:  ElectroMagnetic  Interference)には2種類あり、それらは伝送(transmission)干渉と放射(radiation)干渉である。伝送干渉は、主に、電子装置により生成された干渉信号が誘電性の又は一般的な電力供給線を経由して相互に生じたものであり、放射干渉は電子装置により生成された干渉信号を指し、空間的な結合を介して別の電子ネットワークや電子装置に伝送される。何らかの電子製品により生成された電磁干渉が、他の電子装置の通常の動作に悪影響を及ぼしたり損ねたりすることを防ぐため、様々な政府や国際機関は、電磁干渉の発生に関する規則や規格を次々と提案又は確立し、そのような規則や規格に従う製品は、電磁両立性(電磁波｛でんじは｝障害｛しょうがい｝を受けない特性)(EMC:  ElectroMagnetic  Compatibility)を有するものとして言及される。
【０００３】
電磁両立性を備えているか否かは、電子製品の認定検査で重要な判断基準である。動作時に高周波信号を使用する電子装置にとって、電磁干渉は、特に注意を払う必要のある検査項目であり、本発明ではそのような装置を「高周波信号生成装置」と呼ぶ。例えば、使用の際、蛍光灯のようにガス放電ランプを駆動するのに使用される電子バラスト(安定化器)は、典型的な高周波信号生成装置である。動作の際、電子バラストは、通常、整流及びインバータ回路により通常の交流信号を高周波の交流信号に変換して蛍光灯を駆動する必要があり、その結果、その過程で生じた電磁干渉を効率的に抑制する必要がある。
【０００４】
電磁干渉を抑制する方法は、通常的には、フィルタリングすること、遮蔽すること及びアースをとること等を含む。フィルタリングの方法は、通常的には、大きなキャパシタ又はインダクタを回路に接続することを要し、したがってコストが高く、接続も複雑になる。遮蔽する方法については、所望の効果を得るには確実にアースをとることが必要である。アースが充分にとれていなかった場合、その遮蔽及び接地の方法を用いて電磁干渉を効果的に抑制することは困難になり、それ故に応用範囲が制限されてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、信頼性の高く接地することを必要とせずに電磁干渉を効率的に抑制する電磁干渉抑制装置をもたらすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本願実施例は、高周波信号生成装置用の電磁干渉抑制装置を提案する。高周波信号生成装置は、直流信号を高周波交流信号に変換するのに使用されるインバータ手段を有し、当該電磁干渉抑制装置は電導体を有し、該電導体は、高周波信号生成装置と容量性又は誘導性の結合をなし、直流信号の参照ゼロ電位点に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本願実施例による電磁干渉抑制装置の機能的な概略図。
【図２】本願実施例による電子バラストシステムの概略的な回路図。
【図３】本願実施例によるコンパクトタイプのエネルギ節約ランプの概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の別の課題は、信頼性の高い接地を必要とせずに、電磁干渉を効果的に抑制できる電子バラストシステムを提供することである。
【０００９】
この課題を達成するため、本願実施例は、電子バラスト及び電導体を有する電子バラストシステムを提案する。電子バラストは、低周波交流信号を直流信号に変換する整流手段と、直流信号を高周波交流信号に変換するインバータ手段とを有する。電導体は、電子バラストの周囲に設けられ、キャパシタ又はインダクタを介して電子バラストに結合され、直流信号の参照ゼロ電位点に接続される。
【００１０】
本発明の別の課題は、信頼性の高い接地を必要とせずに、電磁干渉を効果的に抑制できるコンパクト形式のエネルギ節約ランプを提供することである。
【００１１】
この課題を達成するため、本願実施例は、ランプ筐体部を有するコンパクト形式のエネルギ節約ランプを提案する。ランプ筐体部の内側に電子バラストが設けられ、電子バラストは、低周波交流信号を直流信号に変換する整流手段と、前記直流信号を高周波交流信号に変換するインバータ手段とを有し、ランプ筐体部は金属筐体を内側に含み、該金属筐体は、電子バラスト及びランプ筐体部の間に設けられ、キャパシタ又はインダクタを介して電子バラストに結合され、電子バラストの直流信号の参照ゼロ電位点に接続されている。
【００１２】
本願実施例に関するこれら及び他の形態が、以下の実施例によりさらに説明される。
【実施例１】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本願実施例をさらに説明する。
【００１４】
上記の全図に関し、同様な参照符号は同一の、同様な又は対応する機能的特徴を表し、同一の、同様な又は対応する機能的特徴は同様な符号により表現される。
【００１５】
図1は、本願実施例による電磁干渉抑制装置の機能的な概略図を示す。この図において、破線枠内の部分は、高周波信号生成装置101である。高周波信号生成装置101は整流手段102を有し、整流手段は、2つの入力部103,104を介して入力された通常の交流電圧信号を直流電圧信号に変換してその信号を出力し、出力105は直流電圧バスであり、出力106は参照ゼロ電位点である。高周波信号生成装置101はインバータ手段107をさらに有し、インバータ手段は、前段で得られた直流電圧信号を高周波交流信号に変換し、その信号を出力108,109を介して出力する。高周波信号生成装置101は他の回路手段を備えていてもよく、他の回路手段とは、例えば、スタートアップ回路、出力された高周波交流信号を動作時に使用する回路又は手段、様々な電気信号を必要に応じて処理するのに必要な様々な通常の回路又は手段等であり、それらは総て図示されていない。高周波信号生成装置の動作中、様々な高周波干渉信号が生成され、電磁放射により空間的に伝搬して電磁干渉を生じさせるかもしれないし、或いは、高周波干渉信号が例えば接続や結合を介して端子103、104に与えられ、端子103、104を介して外部電気回路網に対する伝送干渉を生じさせるかもしれない。
【００１６】
本実施例によれば、電導体110はある手段として設けられ、その手段は、高周波信号生成装置101と容量性又は誘導性の結合をなし、高周波信号生成装置101の参照ゼロ電位点に接続されている。
【００１７】
以下、電導体110及び高周波信号生成装置101の間の容量性を考察する。電導体110及び高周波信号生成装置101の間には分布容量(distributed  capacitance)が存在する。分布容量の容量値は、次式を満たす。
【００１８】
C＝ε×S/d
ここで、Cは電導体110及び高周波信号生成装置101間の容量値であり、Sは電導体110及び高周波信号生成装置101間の有効な重なりであり、dは電導体110及び高周波信号生成装置101間の平均距離であり、εは電導体110及び高周波信号生成装置101間の誘電材料の絶対誘電定数である。電導体110及び高周波信号生成装置101間の容量性インピーダンスXcは、次式を満たす。
【００１９】
Xc＝1/(2πf×C)
すなわち、電導体110及び高周波信号生成装置101間の容量が大きくなるほど、容量性インピーダンスは小さくなる。
【００２０】
一方、キャパシタは次の回路特性を有する:「交流を通すが直流を遮断する、そして、高周波を通すが低周波を遮断する」。そこで、電導体110が、高周波信号生成装置101の参照ゼロ電位点に短絡される場合、高周波信号生成装置101により生成される干渉電圧は、参照ゼロ電位点106と共にループ回路を形成し、高周波信号生成装置101の内部負荷(internal  load)に変換され、外部に対する電磁干渉を減らす。
【００２１】
好ましくは、電導体110は、高周波信号生成装置101との間で広い有効な重なり領域を有するよう形成され、例えば、電導体110は、高周波信号生成装置101を包囲する金属筐体として形成されてもよい。一方、電導体110は、高周波信号生成装置101(特にその主要な要素)とできるだけ接近するように用意される。こうすることで、C＝ε×S/dの数式において、Sの値は大きく、dの値は小さくなるので、電導体110及び高周波信号生成装置101の間に非常に大きな容量値が生じ、さらに、Xc＝1/(2πf×C)なのでそれらの間のリアクタンスXcは非常に小さくなる。この場合、高周波干渉信号は、容量Cを介して参照ゼロ電位点を伴う低リアクタンスループ回路を非常に通りやすくなり、それ故に外部に対する電磁干渉を減らす。
【００２２】
キャパシタは、高周波を通すが低周波を遮断するという回路特性を有するので、電導体110及び高周波信号生成装置101の間の容量性に関し、上記の分析が適用される。上記の容量性を利用して電導体を配置及び接続することは、高周波信号生成装置の電磁干渉を減らすのに有効であり、特に伝送干渉を減らすのに有効である。同様に、高周波信号生成装置101及び電導体110の間には誘導性もあり、そのため、高周波信号生成装置101により生じた干渉信号は電磁インダクタンスにより空間的に伝搬し、放射干渉を生じさせる。接地された電導体、特に金属筐体形式の電導体は、そのような放射干渉を効果的に減らす。本願の場合、通常使用される接地法とは異なり、電導体110は、高周波信号生成装置の参照ゼロ電位点106に短絡され、干渉信号を内部負荷に変換し、それにより、高周波信号生成装置101が容易には接地されない場合であっても干渉信号の電磁干渉を効果的に減らす。
【００２３】
電導体110及び高周波信号生成装置101間の容量性及び誘導性についてそれぞれ考察されたが、実際には、容量性及び誘導性の影響は回路内で同時に生じる。高周波信号生成装置101により生じる電磁干渉に関し、容量性の観点からは、電導体の空間的形状及び位置関係に注意を払う必要がある。
【００２４】
図2は本願実施例による電子バラストシステムの概略的な回路図を示す。これは、蛍光灯を駆動するための一般的な電子バラスト回路(安定化器)である。ランプヘッド部201は、バラスト回路202を介してランプチューブ203に接続される。図中の楕円形は、バラスト回路202周囲に設けられた電導体204を表す。バラストは、蛍光灯を駆動する典型的な高周波信号生成装置であり、概して、低周波交流信号を直流信号に変換する整流手段と、直流信号を高周波交流信号に変換するインバータと、他の必要な回路とを含む。電導体は、バラスト回路の周囲に設けられ、金属筐体で形成され、バラストと容量性及び誘導性の結合をなし、直流信号の参照ゼロ電位点に接続される。バラストの動作中、生成された高周波交流信号は、蛍光ランプの動作を制御することに加えて、より深刻な高周波干渉信号を生みだし、回路内の干渉電圧を生成する。図中、Chb_lb及びCsurはバラスト回路202及び金属筐体204の間の容量性結合関係を概略的に示し、Mは、バラスト回路202及び金属筐体204の間の誘導性結合関係を概略的に示す。容量性及び誘導性に関し、バラスト回路202における異なる要素及び異なる位置は、異なる結果及び強度をもたらす。重要なことは、金属筐体204がノードV0、すなわちバラスト回路の直流信号の参照ゼロ電位点で短絡されることである。物理的な接地が困難な場合、金属筐体及び直流信号の参照ゼロ電位点の間を接続することは、高周波干渉信号が、内部ループ回路を効果的に形成するようにし、干渉をバラストの内部負荷に変換し、外部に対する電磁干渉を削減する。
【００２５】
図3は、本実施例によるコンパクト形式のエネルギ節約ランプの概略図である。コンパクト形式のエネルギ節約ランプは、通常の白熱灯のホルダ内に用意に搭載され、蛍光灯の光放出効果を有するので、それは幅広く使用される一般的な光源になる。しかしながら、コンパクト形式のエネルギ節約ランプにより生成される電磁干渉は、しばしば深刻な問題になる。コンパクト形式のエネルギ節約ランプのバラストは、しばしば一体的に設計され、ランプ筐体の狭い空間の中にあるので、その電磁干渉を、通常の複雑なフィルタ回路設計を用いて抑制することは容易でない;さらに、融通の利く便利な取り付けの要請は、コンパクト形式のエネルギ節約ランプのバラスト回路に、信頼できる接地を施すことを保証できなくし、電磁干渉を抑制する手段を採用することを妨げる。本願実施例は、物理的な接地を必要とせずに、電磁両立性を低コストで大幅に改善する。
【００２６】
図3に示されるコンパクト形式の蛍光灯は、ランプヘッド301、バラスト304が設けられているランプ筐体部302、及びランプチューブ303を有する。本願実施例の原理によれば、金属筐体が、筐体部のランプ筐体部302及びバラスト304の間に設けられる。金属筐体は、バラスト304を包囲し(又は、部分的に包囲し)、バラスト回路の直流電圧の参照ゼロ電位点に低抵抗リード線を介して接続される。したがって、その金属筐体は、電磁干渉を抑制する特殊な手段であり、上記実施例の説明と同じ原理に基づいて、本設計例は、バラストの高周波交流信号により生成された電磁干渉を効果的に減らす。この技法による電磁両立性の効果は実証されている。
【００２７】
以上、本願実施例は明細書及び図面により詳細に記述及び説明されてきたが、これらの説明及び記述は単なる例示や具体例にすぎず、それらに限定されないことが理解されるべきである。本願実施例は開示されたものに限定されない。
【００２８】
開示された実施例に対する変形例は、本明細書、特許請求の範囲及び図面を理解した当業者により理解され実現されるであろう。特許請求の範囲において、「有する(comprising)」は、別の要素やステップを排除する意味ではなく、「ある」又は「或る」という語は複数個を排除しない。特許請求の範囲で言及されているいくつかの手段の機能を、1つのユニットが実現してもよい。特許請求の範囲中の如何なる参照符号も(存在したならば)、本願の範囲を限定するように解釈されてはならない。  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2010515215.tif 000006
2010515215.tif 000007
2010515215.tif 000008