(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源を直流電圧に変換する直流電源と、
前記直流電源からの出力電圧を高周波出力に変換する高周波電源と、
無電極放電灯と、
前記無電極放電灯の近傍に配置され、前記高周波電源からの高周波出力を受けて高周波電流を流す高周波電力供給用コイルと、
前記高周波電源に流れる電流を検出する電流検出用の抵抗と、
前記電流検出用の抵抗の電圧上昇を検出することで少なくとも前記高周波電力供給用コイルと前記無電極放電灯からなる負荷の異常を検出し、負荷の異常時に高周波電源を連続発振状態から間欠発振状態に変化させた後、発振停止状態を保持する保護回路を設けたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項２】
商用電源を直流電圧に変換する直流電源と、
前記直流電源からの出力電圧を高周波出力に変換する高周波電源と、
無電極放電灯と、
前記無電極放電灯の近傍に配置され、前記高周波電源からの高周波出力を受けて高周波電流を流す高周波電力供給用コイルと、
前記直流電源の出力端と前記高周波電源の入力端の間に接続された電流検出用の抵抗と、
前記電流検出用の抵抗の電圧上昇を検出することで少なくとも前記高周波電力供給用コイルと前記無電極放電灯からなる負荷の異常を検出し、負荷の異常時に高周波電源を連続発振状態から間欠発振状態に変化させた後、発振停止状態を保持する保護回路を設けたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【請求項３】
上記保護回路が、上記間欠発振中の発振している期間又は発振停止している期間に電圧を充電する回路を有し、その充電電圧が所定の電圧値を越えたときに発振停止を保持する手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項４】
上記保護回路が、上記間欠発振の発振回数を一定回数カウントした後、又は、負荷の異常を検出してから一定時間間欠発振させた後、発振停止を保持する手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記直流電源の出力電圧が略安定するまで前記高周波電源の出力を停止させておく始動タイマー回路を有し、その始動タイマー回路と、前記間欠発振時に発振している期間又は発振停止している期間を決める回路とを共用化した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】
前記高周波電源は、高周波信号を発生するドライブ回路と、直流電源の出力間に直列接続された第１及び第２のスイッチング素子と、前記ドライブ回路の出力を第１及び第２のスイッチング素子に供給する駆動トランスとを含んで構成されており、第１及び第２のスイッチング素子のうち低電位側のスイッチング素子の信号入力端子間又は前記駆動トランスの１次巻線を短絡することにより高周波出力を停止することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項７】
前記駆動トランスは前記第１及び第２のスイッチング素子にそれぞれ１つずつ接続され、それぞれの駆動トランスに巻かれた１次巻線の少なくとも一方の巻線を短絡することにより高周波出力を停止することを特徴とする請求項６記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項８】
前記高周波電源は、高周波信号を発生するドライブ回路と、直流電源の出力間に直列接続された第１及び第２のスイッチング素子と、前記ドライブ回路の出力を第１及び第２のスイッチング素子に供給する駆動トランスとを含んで構成されており、前記駆動トランスの１次巻線をリアクタンス素子を介して短絡することにより高周波出力を停止することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項９】
前記高周波電源は、高周波信号を発生するドライブ回路と、直流電源の出力間に直列接続された第１及び第２のスイッチング素子と、前記ドライブ回路の出力を第１及び第２のスイッチング素子に供給する駆動トランスとを含んで構成されており、前記駆動トランスの１次巻線に設けられたタップ又は発振停止用巻線を短絡することにより高周波出力を停止することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の無電極放電灯点灯装置。
【請求項１０】
高周波出力を停止する際に、前記ドライブ回路の最終増幅段の第３のスイッチング素子の信号入力端子間を同時に短絡することを特徴とする請求項６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】
前記保護回路は商用電源切断後は不動作とする手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１２】
商用電源切断後、前記保護回路の電源電圧を所定値以下にする手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１３】
異常状態発生後、一定時間は前記保護回路を不動作とする手段を設けた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。
【請求項１４】
商用電源切断後、高周波出力を停止する手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の放電灯点灯装置。
【請求項１５】
商用電源を直流電圧に変換する直流電源と、
前記直流電源からの出力電圧を高周波出力に変換する高周波電源と、
無電極放電灯と、
前記無電極放電灯の近傍に配置され、前記高周波電源からの高周波出力を受けて高周波電流を流す高周波電力供給用コイルとを備え、
前記高周波電源は、直流電源の高電位側に接続された第１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子と直列に接続されて直流電源の低電位側に接続された第２のスイッチング素子と、最終増幅段に第３のスイッチング素子を有し高周波信号を発生するドライブ回路と、前記ドライブ回路の出力を第１及び第２のスイッチング素子に供給する駆動トランスとを含んで構成されており、
前記高周波電源に流れる電流を検出する電流検出用の抵抗と、
前記電流検出用の抵抗の電圧上昇を検出することで少なくとも前記高周波電力供給用コイルと前記無電極放電灯からなる負荷の異常を検出し、負荷の異常時に前記第２のスイッチング素子と前記第３のスイッチング素子の信号入力端子間を同時に短絡・開放することにより高周波電源を間欠発振させた後、前記間欠発振中の発振停止している時間に発生した検出電圧をインピーダンス素子を介して充電する回路を有し、その電圧値が所定の電圧値を超えたときに発振停止状態を保持する発振停止保持手段を有する保護回路を設けたことを特徴とする無電極放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【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の無負荷保護回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２０は従来例の回路図である。図中、１は発振回路、２はプリアンプ、３はメインアンプ、４はマッチング回路、５は誘導コイル、６は無電極放電灯、７はフィルタ回路、８は保護回路である。発振回路１は、水晶振動子ＸとトランジスタＱ１を有する無調整の発振器であり、コイルＬ１とコンデンサＣ１により低Ｑの同調回路を構成している。プリアンプ２は、発振回路１の高周波出力をトランジスタ（パワーＭＯＳＦＥＴ）Ｑ２によりＣ級増幅し、コイルＬ２とコンデンサＣ２により発振周波数に同調するようにしている。プリアンプ２の出力は駆動トランスＴ１を介してメインアンプ３のトランジスタ（パワーＭＯＳＦＥＴ）Ｑ３，Ｑ４に供給されている。メインアンプ３は、プリアンプ２の出力をさらに電力増幅して高周波電力を出力する。メインアンプ３の出力は、マッチング回路４を介して誘導コイル５に供給され、無電極放電灯６を点灯させるものである。
【０００３】
ここで、マッチング回路４は、メインアンプ３の出力と後段の無電極放電灯６及び高周波電力供給用の誘導コイル５との間に設けられ、両方のインピーダンスのマッチングを取り、反射を無くして無電極放電灯６に効率良く高周波電力を伝達するようにインピーダンス整合を行っているものである。無電極放電灯６は、ガラスバルブ内に不活性ガス、金属蒸気などの放電ガスを封入したものであり、ガラスバルブの外周には近接して数ターンの空心コイルである高周波電力供給用の誘導コイル５が巻回され、高周波電力を無電極放電灯６内の放電ガスに供給している。フィルタ回路７はインダクタとコンデンサで構成されたローパスフィルタであり、直流電源Ｅとメインアンプ３の間に挿入されて、高周波が電源に帰還することを防いでいる。保護回路９は、直流電源Ｅの出力電流を抵抗Ｒ１により検出し、過電流を検出すると、プリアンプ２のトランジスタＱ２及びメインアンプ３のトランジスタＱ４の制御入力端子（ゲート・ソース間）をクランプし、無電極放電灯６を停止させるものである。
【０００４】
ここで、保護回路８の回路構成について図２１により説明する。保護回路８の電源コンデンサＣ０は、直流電源Ｅに接続されている。電源コンデンサＣ０の電圧は抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧されて、コンパレータＩＣ１の負入力端子に基準電圧として印加されている。抵抗Ｒ１の両端電圧は、抵抗Ｒ２を介してコンデンサＣ４を充電し、そのコンデンサＣ４の電圧はコンパレータＩＣ１の正入力端子に印加されている。コンパレータＩＣ１の出力電圧は、トランジスタＱ５の制御入力端子（ＭＯＳＦＥＴのゲート）に印加されている。トランジスタＱ５は、ダイオードＤ１，Ｄ２を介してプリアンプ２のトランジスタＱ２と、メインアンプ３のトランジスタＱ４の制御入力端子間に接続されている。
【０００５】
以下、動作状態を簡単に説明する。今、直流電源Ｅからの直流電圧を受けると発振回路１が発振を開始し、プリアンプ２に発振回路１の信号が伝達されて増幅され、メインアンプ３に増幅された信号が伝達されてさらに増幅される。メインアンプ３にて増幅された高周波電圧は、無電極放電灯６の球状の外周に沿って近接配置された高周波電力供給用の誘導コイル５に印加される。そして、誘導コイル５に数ＭＨｚから数１００ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、無電極放電灯６に高周波電力を供給し、無電極放電灯６内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するようになっている。
【０００６】
次に、過電流が抵抗Ｒ１に流れた場合を説明する。何らかの原因、例えば、無電極放電灯６の異常によるインピーダンスの変化、無電極放電灯６の未装着、無電極放電灯６の破損又は高周波電力供給手段の異常等により過電流が抵抗Ｒ１に流れると、抵抗Ｒ１の両端に過電圧が発生する。コンパレータＩＣ１の負入力端子に印加される基準電圧よりも、コンデンサＣ４の両端電圧の方が上昇すると、トランジスタＱ５がオン状態となり、トランジスタＱ２とＱ４のゲート・ソース間が短絡され、ゲート電圧は零となり、プリアンプ２及びメインアンプ３での増幅が行われず、無電極放電灯６は消灯する。ここで、プリアンプ２のトランジスタＱ２のゲート・ソース間を短絡するだけでも無電極放電灯６は消灯するはずであるが、メインアンプ３の回路のＱが高く、トランジスタＱ２のゲート・ソース間を短絡しても寄生発振が生じて、完全に消灯しない場合がある。そこで、トランジスタＱ４のゲート・ソース間も同時に短絡することにより、完全に消灯するようにしている。
【０００７】
プリアンプ２及びメインアンプ３での増幅が行われず、無電極放電灯６が消灯すると、抵抗Ｒ１には過電流が流れなくなる。そうすると、コンパレータＩＣ１の負入力端子に印加される基準電圧よりも、コンデンサＣ４の両端電圧の方が低くなり、トランジスタＱ５がオフ状態となり、トランジスタＱ２，Ｑ４のゲート・ソース間が開放され、ゲート電圧が発生し、プリアンプ２及びメインアンプ３での増幅が行われ、無電極放電灯６は点灯する。
【０００８】
このように、何らかの異常が発生した場合には、その異常が解除されるまで無電極放電灯６を点滅制御して、直流電源Ｅからの入力電流の平均値を制限することにより、高周波電力供給手段を保護している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例においては、例えば無電極放電灯がバルブの破損等の理由により点灯しない、いわゆる無負荷状態になった場合でも、点灯回路に電源が印加されている限り間欠発振を続けるため、点灯回路の構成素子にストレスが蓄積されて行き、最悪の場合、素子が破壊してしまうという課題がある。
【００１０】
一方、これを防ぐために、間欠発振中の２次電圧を低く設定したり、１回の発振時間を短く設定すると、無電極放電灯が低温時や初始動時のように始動しにくい場合に、始動までに長い時間を要したり、始動しなくなる恐れがある。
【００１１】
もう一つの課題として、回路を保護するために高周波出力を止める手段として、トランジスタＱ４のゲートをダイオードＤ２を介してトランジスタＱ５により接地する方式を採用しているが、トランジスタＱ４のゲート・ソース間にこれらの素子が接続されることにより、トランジスタＱ３とＱ４の入力インピーダンスに違いが生じ、それにより各ゲートの入力信号に差が生じることにより、トランジスタＱ３とＱ４がアンバランスに動作し、始動時に発振周波数や振幅が安定しない等の始動不良となる場合がある。
【００１２】
本発明はこれらの課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、無負荷時に点灯回路の構成素子にかかるストレスを抑え、かつ、無電極放電灯が低温時や初始動時のように始動しにくい場合でも、より始動しやすいような無負荷保護回路を提案すると共に、始動時に発振周波数や振幅が安定しない等の始動不良を無くし、安定して始動できる手段を提案することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、図１及び図２に示すように、商用電源を直流電圧に変換する直流電源Ｅと、前記直流電源からの出力電圧を高周波出力に変換する高周波電源（発振回路１及びアンプ２，３並びにマッチング回路４）と、無電極放電灯６と、前記無電極放電灯６の近傍に配置され、前記高周波電源からの高周波出力を受けて高周波電流を流す高周波電力供給用コイル５と、前記高周波電源に流れる電流を検出する電流検出用の抵抗Ｒ１と、前記電流検出用の抵抗Ｒ１の電圧上昇を検出することで少なくとも前記高周波電力供給用コイル５と前記無電極放電灯６からなる負荷の異常を検出し、負荷の異常時に高周波電源を連続発振状態から間欠発振状態に変化させた後、発振停止状態を保持する保護回路８を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１及び図２に本発明の実施例１の回路図を示す。従来例と同一個所には同一符号を付して重複する説明を省く。図１は本実施例に用いる保護回路８の詳細な回路構成を示しており、図２は本実施例の点灯装置の全体構成を示している。図２に示した点灯装置の主回路の構成については、図２０に示した従来例と同様である。本実施例は、図１に示した保護回路８の構成に特徴を有するものである。
【００１５】
無電極放電灯６が点灯している状態から無負荷状態になると、検出抵抗Ｒ１に流れる電流が増加し、Ｒ１の両端電圧が上がる。すると、コンパレータＩＣ１の出力がＨｉｇｈレベルとなり、ダイオードＤ３を介してトランジスタＱ５のゲート電位が上昇して、トランジスタＱ５がＯＮし、トランジスタＱ２，Ｑ４のゲート・ソース間を短絡し、高周波出力を停止する。その間に、コンパレータＩＣ１のＨｉｇｈレベルの出力はダイオードＤ４を介してコンデンサＣ５を充電し、コンパレータＩＣ２の正入力端子の電圧が上昇する。高周波出力が停止すると、検出抵抗Ｒ１に流れる電流が減少するためトランジスタＱ５はＯＦＦし、発振を開始する。この間欠発振を繰り返すうちに、コンパレータＩＣ２の正入力端子の電圧が徐々に上昇し、コンパレータＩＣ２の負入力端子に印加された基準電圧（抵抗Ｒ５，Ｒ６により分圧電圧）を越えると、コンパレータＩＣ２の出力がＨｉｇｈレベルとなる。いったん、コンパレータＩＣ２の出力がＨｉｇｈレベルになると、ダイオードＤ６を介してコンデンサＣ５を充電し続けるので、コンパレータＩＣ２はＨｉｇｈレベルを出力した状態を維持し、この信号がダイオードＤ５を介してトランジスタＱ５をＯＮし続けることとなり、発振停止を維持する。これにより、無負荷状態を検出してから所望の回数だけ間欠発振した後、発振停止を維持するため、無負荷時に点灯回路の構成素子にかかるストレスを抑えることができる。以下、間欠発振中に、発振している期間を「間欠発振オン期間」、発振停止している期間を「間欠発振オフ期間」と呼ぶ。
【００１６】
本実施例では、所望の回数の間欠発振の後、発振を停止させているので、発振を停止させない場合に比べると、間欠発振オン期間をより長く設定できるため、無電極放電灯が低温時や初始動時のような場合でも始動しやすい。また、始動時に発生する高調波ノイズの発生も抑えられる。
【００１７】
ここでは、間欠発振オフ期間に検出電圧を充電する例で説明したが、間欠発振オン期間に検出電圧を充電してもよい。また、検出電圧を充電するのではなく、間欠発振の発振回数をカウントして、所望の回数だけ間欠発振した後、発振停止を維持するようにしてもよい。また、タイマー回路を設け、無負荷検出してから一定時間後に、すなわち、間欠発振を開始してから一定時間後に間欠発振停止を維持するようにしても良い。
【００１８】
本実施例では、発振停止時の保護回路からの出力信号はＬｏｗレベルであるが、以下の各実施例の説明において、保護回路からの出力信号は適切な制御ができればよく、Ｈｉｇｈレベル又はＬｏｗレベルのいずれかに限定する必要はない。
【００１９】
（実施例２）
図３に本発明の実施例２の保護回路の構成を示す。主回路の構成は図２と同様である。実施例１と同一個所には同一符号を付して重複する説明を省略する。ここでは、電源投入時に、直流電源Ｅの出力電圧が安定した電圧になるまでメインアンプ３の発振を停止させる始動タイマー回路と、間欠発振オフ期間を決める回路を共用化している。始動タイマーを設けている理由は、直流電源Ｅの出力電圧が安定していない期間にメインアンプ３が発振を開始すると、発振が不安定になる場合があるためである。
【００２０】
電源投入してからのコンパレータＩＣ３の正入力端子の電圧Ｖ＋と負入力端子の電圧Ｖ−の関係を図４に示す。図から分かるように、電源投入後、初めはＶ−よりもＶ＋の方が大きくなっており、コンパレータＩＣ３はＨｉｇｈレベルを出力するためトランジスタＱ５はＯＮし、メインアンプ３の発振は停止している。電源投入後、ある時間が経過すると、Ｖ−はＶ＋より大となり、コンパレータＩＣ３はＬｏｗレベルを出力し、トランジスタＱ５はＯＦＦし、メインアンプ３は発振を開始する。
【００２１】
次に、無負荷状態になると、コンパレータＩＣ１の負入力端子に印加された検出電圧（コンデンサＣ４の充電電圧）がコンパレータＩＣ１の正入力端子に印加された基準電圧（抵抗Ｒ３，Ｒ４の分圧電圧）よりも高くなり、コンパレータＩＣ１はＬｏｗレベルを出力する。すると、コンパレータＩＣ３の正入力端子の電圧Ｖ＋は負入力端子の電圧Ｖ−よりも大となり、コンパレータＩＣ３の出力がＨｉｇｈレベルとなる。以下の動作は実施例１と同様である。
【００２２】
本実施例では、始動タイマー回路と、間欠発振オフ期間を決める回路を共用化しているため、それぞれを別々に設計するよりも部品点数を削減できる。ここでは、始動タイマーで発振停止する回路と間欠発振オフ期間を決める回路を共用化した例で説明したが、始動タイマーで発振停止する回路と間欠発振オン期間を決める回路を共用化してもよい。
【００２３】
（実施例３）
図５は本発明の実施例３の回路構成を示している。本実施例は、高周波出力を止める手段として、駆動トランスＴ１の１次巻線の両端を短絡する構成を採用したものである。これによって、トランジスタＱ３、Ｑ４のゲートへの入力信号を０にし、確実にメインアンプ３の発振を止め、高周波出力を止めることができる。また、トランジスタＱ３、Ｑ４の入力インピーダンスがアンバランスにならないので、始動時に発振周波数や振幅が安定しない等の始動不良をなくし、安定して始動させることができるという効果がある。以下の実施例４〜１０においても、実施例３と同様の効果がある。
【００２４】
（実施例４）
図６は本発明の実施例４の回路構成を示している。本実施例は、駆動トランスＴ１、Ｔ２をトランジスタＱ３、Ｑ４のそれぞれに設けた場合である。この場合、高周波出力を止める手段として、少なくとも一方の駆動トランスＴ２に巻かれた１次巻線の両端を短絡すれば、高周波出力を止めることができる。
【００２５】
（実施例５）
図７は本発明の実施例５の回路構成を示している。本実施例は、高周波出力を止める手段として、トランジスタＱ３、Ｑ４のそれぞれに接続された２次巻線をスイッチ素子Ｓ３、Ｓ４により同時に短絡する構成を採用しており、これによってトランジスタＱ３、Ｑ４のゲートへの入力信号を０にすることにより高周波出力を止めることができる。
【００２６】
（実施例６）
図８は本発明の実施例６の回路構成を示している。本実施例は、駆動トランスＴ１の１次巻線と並列に、リアクタンス素子（ここではコンデンサＣ８）とスイッチ素子ＳＷの直列回路を接続したものであり、無負荷時にスイッチ素子ＳＷを短絡することにより、トランジスタＱ３、Ｑ４のゲートに十分小さい電圧しか発生しないように共振状態を変化させ、高周波出力を止めるものである。リアクタンス素子としては、コンデンサＣ８に代えてインダクタを用いてもよい。
【００２７】
（実施例７）
図９は本発明の実施例７の回路構成を示している。本実施例は、駆動トランスＴ１の１次巻線にタップを設け、１次巻線とタップの間にスイッチ素子ＳＷを並列接続したものであり、無負荷時にスイッチ素子ＳＷを短絡することにより、トランジスタＱ３、Ｑ４のゲート・ソース間に十分小さい電圧しか発生しないように共振状態を変化させ、高周波出力を止めるものである。
【００２８】
（実施例８）
図１０は本発明の実施例８の回路構成を示している。本実施例は、プリアンプのトランジスタＱ２のドレイン・ソース間と並列に、コンデンサＣ２とスイッチ素子ＳＷの直列回路を接続したものであり、無負荷時にスイッチ素子ＳＷを短絡することにより、トランジスタＱ３、Ｑ４のゲート・ソース間に十分小さい電圧しか発生しないように共振状態を変化させ、高周波出力を止めるものである。
【００２９】
（実施例９）
図１１は本発明の実施例９の回路構成を示している。本実施例は、駆動トランスＴ１に発振停止用巻線を設け、無負荷時に発振停止用巻線の両端を短絡することにより高周波出力を止めるものである。
【００３０】
（実施例１０）
図１２は本発明の実施例１０の回路構成を示している。本実施例は、駆動トランスＴ１、Ｔ２をトランジスタＱ３、Ｑ４のそれぞれに個別に設け、２個の駆動トランスＴ１、Ｔ２のうちいずれか一方に発振停止用巻線を設け、無負荷時に発振停止用巻線の両端を短絡することにより高周波出力を止めるものである。
【００３１】
上述の実施例３から実施例１０において、各動作と同時にプリアンプのトランジスタＱ２のゲート・ソース間をも短絡すると、より確実に発振を停止させることができ、回路の消費電力も少なくて済む。
【００３２】
（実施例１１）
図１３は本発明の実施例１０の保護回路の回路構成を示している。主回路の構成については、図２と同様である。以下に本実施例の回路動作を説明する。まず、無電極放電灯点灯時について説明する。直流電源Ｅの出力電圧は安定しており、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５により分圧されてコンパレータＩＣ４の正入力端子に印加されている。また、コンパレータＩＣ４の負入力端子には、抵抗Ｒ１６、Ｒ１７により分圧された基準電圧が印加されている。商用電源が投入されているときには、コンパレータＩＣ４の正入力端子の電圧は負入力端子の電圧よりも高く設定されており、コンパレータＩＣ４の出力はＨｉｇｈレベルとなっている。すると、トランジスタＱ６はＯＮし、制御電源としてのコンデンサＣ０の電圧を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４１，Ｒ４２により分圧した電圧がコンパレータＩＣ１の負入力端子に入力される。このコンパレータＩＣ１の負入力端子の電圧は、無電極放電灯点灯時の検出抵抗Ｒ１による検出電圧より大きく、無負荷時の検出電圧より小さい値に設定されており、無負荷状態ではコンパレータＩＣ１の出力はＨｉｇｈレベルとなる。以後の動作は実施例１と同様である。
【００３３】
次に、商用電源が切断され、直流電源Ｅの出力電圧が所定値より下がると、コンパレータＩＣ４の出力はＬｏｗレベルとなり、トランジスタＱ６をＯＦＦする。すると、コンパレータＩＣ１の負入力端子には制御電源としてのコンデンサＣ０の電圧を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４２により分圧した電圧が入力されるが、この値は無電極放電灯点灯時の検出抵抗Ｒ１による検出電圧よりも大きく、また、無負荷時の検出電庄（コンパレータＩＣ１の正入力端子の電圧）よりも大きい値になるように設定する。このように設定することにより、商用電源ＯＦＦ時に無電極放電灯が無負荷状態のような過電流が流れる領域（例えばグロー放電領域）を通った場合でも、保護回路は動作しない。したがって、商用電源ＯＦＦ時に誤って発振停止保持回路が動作してしまい、電源再投入時に発振しないといった誤動作が生じることを防止できるという効果がある。
【００３４】
この例では、商用電源が切断されたことを直流電源Ｅの出力電圧が所定値より下がったことにより判断しているが、この手段にとどまらず、例えば商用電源を整流後、コンデンサにより平滑し、その値が所定値より下がったかどうかで判断してもよい。
【００３５】
（実施例１２）
図１４は本発明の実施例１２の保護回路の回路構成を示している。主回路の構成については、図２と同様である。また、実施例１１と同一箇所には同一符号を付して重複する説明を省略する。以下に本実施例の回路動作を説明する。まず、無電極放電灯点灯時の動作については、実施例１１と同様の動作により、コンパレータＩＣ４の出力がＨｉｇｈレベルとなり、トランジスタＱ６はＯＮしている。したがって、トランジスタＱ７はＯＦＦしている。
【００３６】
次に、商用電源が切断されると、トランジスタＱ６はＯＦＦ、トランジスタＱ７はＯＮし、検出電圧を平滑するためのコンデンサＣ５に充電されていた電荷を引き抜き、コンパレータＩＣ２の正入力端子の電圧を瞬時に下げる。これにより、商用電源ＯＦＦ時に無電極放電灯が無負荷状態のような過電流が流れる領域（例えばグロー放電領域）を通った場合でも、保護回路は動作せず、実施例１１と同様の効果がある。
【００３７】
また、ここでは商用電源切断時に検出電圧を平滑するためのコンデンサＣ５の電荷を引き抜いたが、その代わりに保護回路の制御電源の電荷を引き抜き、保護回路のＩＣそのものを動作させないようにしてもよい。
【００３８】
（実施例１３）
図１５は本発明の実施例１３の保護回路の要部回路構成を示している。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略する。実施例１と異なるのは、ダイオードＤ６と直列に抵抗Ｒ１９が接続された点である。この抵抗Ｒ１９により、無負荷時にコンデンサＣ５に充電される電圧の上昇が制限され、実施例１１、実施例１２のように、商用電源ＯＦＦ時に誤って発振停止保持回路が動作してしまい、電源再投入時に発振しないといった誤動作が生じることを防止できるという効果がある。
【００３９】
以下にその動作を説明する。商用電源ＯＦＦ時に誤って発振停止保持回路が動作してしまい、電源再投入時に発振しないといった誤動作が生じる例を図１６に示す。横軸が時間、縦軸がコンパレータＩＣ２の正入力端子の電圧Ｖ＋及び負入力端子の電圧Ｖ−を示す。無電極放電灯が点灯しているときは、コンパレータＩＣ２の負入力端子の基準電圧Ｖ−は所定の値を持ち、コンデンサＣ５の充電電圧Ｖ＋は０である。商用電源を切断し、グロー放電領域を通った場合、検出抵抗Ｒ１には過電流が流れ、実施例１と同様の動作によりコンデンサＣ５がある値まで充電される。ここで、商用電源ＯＮ時ならば間欠発振が開始し、徐々にコンデンサＣ５が充電され、やがてＶ＋はＶ−より大となり、発振停止を保持するのであるが、今商用電源はＯＦＦなので、コンデンサＣ５は或る値まで充電された後、放電される。コンデンサＣ５の充電電圧Ｖ＋の放電経路の方が放電の時定数が大きい場合、商用電源を切断した後のコンパレータＩＣ２の正入力端子の電圧Ｖ＋及び負入力端子の電圧Ｖ−は図１６の実線のように変化する。
【００４０】
商用電源再投入のタイミングがＶ＋よりもＶ−の方が大きい区間であれば、正常に再始動するが、Ｖ＋の方がＶ−よりも大きい区間Ｔｘであれば、発振停止保持回路が動作してしまい、再始動できない。それより時間が経過し、保護回路の制御電源の電圧が、コンパレータＩＣ２の動作しない値まで下がるとまた再始動が可能となる。
【００４１】
そこで、本実施例では、発振停止保持回路の充電経路に抵抗Ｒ１９を挿入し、無負荷時の間欠発振１回で充電される電圧値を制限した。これにより、商用電源を切断してからグロー放電領域を通った場合、コンデンサＣ５に充電される電圧Ｖ＋は図１６の破線で示すように低い値となり、保護回路の制御電源の電圧が、ＩＣが動作しない値に下がるまでの期間にＶ＋とＶ−の大小関係が反転することはなく、したがって、商用電源再投入のタイミングによらず再始動が可能となる。
【００４２】
（実施例１４）
図１７は本発明の実施例１４の保護回路の要部回路構成を示している。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略する。実施例１と異なるのは、無負荷検出してから一定時間は保護回路を動作させないようにタイマー回路１０を設けた点であり、これにより、商用電源ＯＦＦ時にグロー放電領域を通った場合に、誤って発振停止保持回路が動作してしまい、電源再投入時に発振しないといった誤動作が生じることを防止できるという効果がある。
【００４３】
ここでは無負荷検出してから一定時間は保護回路を動作させないようにタイマー回路を設けているが、商用電源がＯＦＦしたことを検出してから一定時間は保護回路を動作させないようにタイマー回路を設けてもよい。
【００４４】
（実施例１５）
図１８は本発明の実施例１４の保護回路の要部回路構成を示している。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略する。実施例１と異なるのは、実施例１１と同様の商用電源ＯＦＦ検出回路９を設けた点と、その出力をダイオードＤ１０を介してトランジスタＱ５のゲートに入力している点である。以下、本実施例の動作を説明する。商用電源が切断され、直流電源Ｅの電圧が低下すると、コンパレータＩＣ４の出力はＨｉｇｈレベルとなり、トランジスタＱ５をＯＮし、メインアンプのゲート・ソース間を短絡することにより高周波出力を停止し、検出抵抗Ｒ１に過電流が流れなくなる。これにより、商用電源を切断してからグロー放電領域を通ることがないため、コンデンサＣ５の電圧は上昇せず、発振停止保持回路が動作してしまうことがない。したがって、商用電源再投入のタイミングによらず再始動が可能となる。
【００４５】
この例では、商用電源が切断されたことを直流電源Ｅの出力電圧が所定値より下がったことにより判断しているが、この手段にとどまらず、例えば商用電源を整流後、コンデンサにより平滑し、その値が所定値より下がったかどうかで判断してもよい。
【００４６】
（実施例１６）
図１９に本発明の実施例１６の回路構成を示している。マッチング回路と誘導コイル及び無電極放電灯は図示を省略しているが、実施例１〜１５と同様のものが接続されている。本実施例では、商用電源が切断されたことを直流電源Ｅの電圧低下により検出し、プリアンプとメインアンプの間のグランドラインに設けられたスイッチ素子Ｑ８を開放することにより高周波出力を停止し、検出抵抗Ｒ１に過電流が流れないようにしたものである。これにより、商用電源を切断してからグロー放電領域を通ることがないため、コンデンサＣ５の電圧は上昇せず、発振停止保持回路が動作してしまうことがない。したがって、商用電源再投入のタイミングによらず再始動が可能となる。
【００４７】
また、この実施例ではプリアンプとメインアンプの間のグランドラインにスイッチ素子を設けているが、この場所に限定されず、例えば直流電源と高周波電源の間でもよく、要するに、高周波誘導コイルに電流が流れなくなるような位置であればよい。
【００４８】
さらに、この例では、商用電源が切断されたことを直流電源Ｅの出力電圧が所定値より下がったことにより判断しているが、この手段にとどまらず、例えば商用電源を整流後、コンデンサにより平滑し、その値が所定値より下がったかどうかで判断してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、無電極放電灯点灯装置において、無負荷時に点灯回路の構成素子にかかるストレスを抑え、かつ、無電極放電灯が低温時や初始動時のように始動しにくい場合でも、より始動しやすいような無負荷保護回路が実現できる。また、始動時に発振周波数や振幅が安定しない等の始動不良を無くし、安定して始動できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に用いる保護回路の回路図である。
【図２】本発明の実施例１の全体回路構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施例２に用いる保護回路の要部回路図である。
【図４】本発明の実施例２の動作説明図である。
【図５】本発明の実施例３の回路図である。
【図６】本発明の実施例４の回路図である。
【図７】本発明の実施例５の回路図である。
【図８】本発明の実施例６の回路図である。
【図９】本発明の実施例７の回路図である。
【図１０】本発明の実施例８の回路図である。
【図１１】本発明の実施例９の回路図である。
【図１２】本発明の実施例１０の回路図である。
【図１３】本発明の実施例１１に用いる保護回路の回路図である。
【図１４】本発明の実施例１２に用いる保護回路の回路図である。
【図１５】本発明の実施例１３に用いる保護回路の要部回路図である。
【図１６】本発明の実施例１３の動作説明図である。
【図１７】本発明の実施例１４に用いる保護回路の回路図である。
【図１８】本発明の実施例１５に用いる保護回路の回路図である。
【図１９】本発明の実施例１６の回路図である。
【図２０】従来例の回路図である。
【図２１】従来例に用いる保護回路の回路図である。
【符号の説明】
１    発振回路
２    プリアンプ
３    メインアンプ
４    マッチング回路
５    誘導コイル
６    無電極放電灯
７    フィルタ回路
８    保護回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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