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JP3463482B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents
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JP3463482B2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

放電灯点灯装置

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JP3463482B2
JP3463482B2 JP26002196A JP26002196A JP3463482B2 JP 3463482 B2 JP3463482 B2 JP 3463482B2 JP 26002196 A JP26002196 A JP 26002196A JP 26002196 A JP26002196 A JP 26002196A JP 3463482 B2 JP3463482 B2 JP 3463482B2
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discharge lamp
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大志 城戸
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電灯点灯装置に
関し、特に、放電灯に高周波電力を供給する高周波電源
回路を備えた放電灯点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、従来の放電灯点灯装置をの回路
図を、図9は、その概略図を示すもので、この放電灯点
灯装置は、特開平7−326484号公報に開示された
無電極放電灯点灯装置であって、無電極放電灯に高周波
電磁界を印加させて発光させるものである。
【0003】この放電灯点灯装置は、交流電源1から直
流電力を入力として交流/直流変換を行う直流電源回路
2(例えば降圧チョッパ回路)と、透明、または内面に
蛍光体が塗布された球状のガラスバルブ内に不活性ガ
ス、金属蒸気等の放電ガス(例えば水銀、希ガスなど)
を封入した無電極放電灯3と、この無電極放電灯3の球
状の外周に沿って近接配置した高周波電力供給用コイル
4と、この高周波電力供給用コイル4に高周波電流を供
給するための発振器5及び高周波電力増幅器6と、高周
波電力供給用コイル4と高周波電力増幅器6との両方の
インピーダンスのマッチングをとり反射をなくして無電
極放電灯3に効率よく高周波電力を伝達するマッチング
回路7とを備えて構成され、発振器5と高周波電力増幅
器6、及びマッチング回路7とで高周波電源回路9を構
成している。
【0004】そして、発振器5及び高周波電力増幅器6
から高周波電力供給コイル4に対して数MHzから数百M
Hzの高周波電流を流すことにより、高周波電力供給コイ
ル4に高周波電磁界を発生させて無電極放電灯3に高周
波電力を供給し、無電極放電灯3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させるよう
にされている。
【0005】また、直流電源回路2は、発振器5及び高
周波電力増幅器6の電源入力端に接続されている。そし
て、発振器5及び高周波電力増幅器6は、上述のように
数MHzから数百MHzで動作しており、以下これらを合わ
せて高周波領域と呼び、一方、交流/直流変換を行う直
流電源回路2は数十Hzから数百kHz で動作しているが、
以下これを低周波領域と呼ぶ。
【0006】このように構成された放電灯点灯装置であ
る無電極放電灯点灯装置は、高周波領域からの空間伝導
により放射される雑音を遮断するために、低周波領域と
高周波領域とをそれぞれ、導電性を有する金属製のシー
ルドケース20,21に別々に収容させている。また、
低周波領域で動作する回路を収容したシールドケース2
1は、高周波領域で動作する回路を収容したシールドケ
ース20と互いに電気的絶縁するために互いに隣接する
ことなく、入力線30により回路が接続され、シールド
ケース20内部の入力線30の両端に設けられたコンデ
ンサ31,32の直列回路と、コンデンサ31,32の
接続点とシールドケース20の内壁とを接続するコンデ
ンサ33とを備えており、シールドケース20には大地
アースを設けないようにされている。そして、インピー
ダンス素子であるコンデンサ31,32,33が第2の
アース回路72を構成している。
【0007】また、シールドケース21からも直流電源
回路2の電源線10が引き出されているが、電源線10
から外部にノイズが漏れるのを防止するために、シール
ドケース21内に配線された電源線10の両端は、コン
デンサ11,12を介してシールドケース21の内壁に
接続されると共に、シールドケース21は大地に設置さ
れている。そして、インピーダンス素子であるコンデン
サ11,12が第1のアース回路71を構成している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の放電灯点灯装置である無電極放電
灯点灯装置においては、シールドケース20が大地に接
地されていないため、シールドケース20自体がノイズ
源となり、高周波ノイズが多く外部に漏れるという問題
点が生じ、最悪の場合には、この高周波ノイズが空中を
伝わってシールドケース21の外部の電源線10まで到
達し、電源線10を伝わって外部に漏れるおそれがある
という問題点があった。
【0009】本発明は、上記問題点に鑑みてなされもの
で、その目的とするところは、高周波電源回路において
発生する高周波ノイズの外部への漏れを低減させた放電
灯点灯装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項1記載の発明にあっては、放電灯
を含む負荷回路と、この負荷回路に高周波電力を供給す
る高周波電源回路と、交流電源に接続されて前記高周波
電源回路に直流電力を供給する直流電源回路とを備えて
なる放電灯点灯装置において、前記直流電源回路はチョ
ッパ回路を含みその動作周波数は数十kHzから数百k
Hzとし、前記高周波電源回路の動作周波数は数MHz
から数百MHzとし、少なくとも前記高周波電源回路と
前記直流電源回路とを接地された導電性を有するシール
ドケースに収容し、前記直流電源回路の入力端側と前記
シールドケースとの間をインピーダンス素子からなる第
1のアース回路で接続し、前記高周波電源回路の入力端
側と前記シールドケースとの間をインピーダンス素子か
らなる第2のアース回路で接続すると共に、前記負荷回
路の入力端側と前記シールドケースとの間をインピーダ
ンス素子からなる第3のアース回路により接続し、前記
第1乃至第3のアース回路が、それぞれのアース回路の
インピーダンスが、第1のアース回路>第2のアース回
路>第3のアース回路となるように形成されたことを特
徴とする。
【0011】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
記載の放電灯点灯装置において、前記高周波電源回路
が、入力端側に平滑用の電解コンデンサを含んでなり、
この電解コンデンサの負極端子近傍と前記シールドケー
スとの間に、前記第2のアース回路を設けたことを特徴
とする。
【0012】請求項3記載の発明にあっては、放電灯を
含む負荷回路と、この負荷回路に高周波電力を供給する
高周波電源回路と、交流電源に接続されて前記高周波電
源回路に直流電力を供給する直流電源回路とを備えてな
る放電灯点灯装置において、前記直流電源回路はチョッ
パ回路を含みその動作周波数は数十kHzから数百kH
zとし、前記高周波電源回路の動作周波数は数MHzか
ら数百MHzとし、少なくとも前記高周波電源回路と前
記直流電源回路とを接地された導電性を有するシールド
ケースに収容し、前記直流電源回路の入力端側と前記シ
ールドケースとの間をインピーダンス素子からなる第1
のアース回路で接続し、前記高周波電源回路の入力端側
と前記シールドケースとの間をインピーダンス素子から
なる第2のアース回路で接続すると共に、前記負荷回路
の入力端側と前記シールドケースとの間をインピーダン
ス素子からなる第3のアース回路により接続し、前記高
周波電源回路が、入力端側に平滑用の電解コンデンサを
含んでなり、この電解コンデンサの負極端子近傍と前記
シールドケースとの間に、前記第2のアース回路を設け
たことを特徴とする。
【0013】請求項4記載の発明にあっては、放電灯を
含む負荷回路と、この負荷回路に高周波電力を供給する
高周波電源回路と、交流電源に接続されて前記高周波電
源回路に直流電力を供給する直流電源回路とを備えてな
る放電灯点灯装置において、前記直流電源回路はチョッ
パ回路を含みその動作周波数は数十kHzから数百kH
zとし、前記高周波電源回路の動作周波数は数MHzか
ら数百MHzとし、少なくとも前記高周波電源回路と前
記直流電源回路とを接地された導電性を有するシールド
ケースに収容し、前記直流電源回路の入力端側と前記シ
ールドケースとの間をインピーダンス素子からなる第1
のアース回路で接続し、前記高周波電源回路の入力端側
と前記シールドケースとの間をインピーダンス素子から
なる第2のアース回路で接続すると共に、前記負荷回路
の入力端側と前記シールドケースとの間をインピーダン
ス素子からなる第3のアース回路により接続し、前記直
流電源回路の出力端側と前記シールドケースとの間に、
インピーダンス素子からなりそれらの間を接続する第4
のアース回路を設けたことを特徴とする。
【0014】請求項5記載の発明にあっては、請求項4
記載の放電灯点灯装置において、前記第1乃至第4のア
ース回路、それぞれのアース回路のインピーダンス
が、第1のアース回路、第4のアース回路>第2のアー
ス回路、第3のアース回路となるように形成されたこと
を特徴とする
【0015】請求項6記載の発明にあっては、請求項
4、または請求項5記載の放電灯点灯装置において、前
直流電源回路が、出力端側に平滑用の電解コンデンサ
を含んでなり、この電解コンデンサの負電位側と前記
ールドケースとの間に、前記第4のアース回路を設け
ことを特徴とする
【0016】
【0017】
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の放電灯点灯装置
の第1の実施の形態の回路図を示すものであり、図8に
示す従来例と異なる点は、導電性を有する1つのシール
ドケース22に、低周波領域と高周波領域を構成する回
路を収容させた点と、無電極放電灯3と高周波電力供給
用コイル4とで構成される負荷回路40の入力端(また
は高周波電源回路9の出力端)とシールドケース22の
間に第3のアース回路73を構成するインピーダンス素
子であるコンデンサ41を設けた点であり、他は図8に
示す従来例と同様に構成されている。このため、従来例
と同一の構成には同一符号を付すことにより説明を省略
する。
【0019】図2に本実施の形態の放電灯点灯装置の概
略図を示し、本実施の形態の効果を以下に説明する。降
圧チョッパ回路を有する直流電源回路2で発生する低周
波ノイズは、インピーダンス素子であるコンデンサ11
及び12からなる第1のアース回路71と、インピーダ
ンス素子であるコンデンサ31,32及び33からなる
第2のアース回路72とを介してシールドケース22に
流れ、同図に破線60で示すように互いに打ち消しあう
ため、直流電源回路2で発生する低周波ノイズが低減で
きる。また、高周波電源回路9と負荷回路40で発生す
る高周波ノイズは、インピーダンス素子であるコンデン
サ31,32及び33からなる第2のアース回路72
と、インピーダンス素子であるコンデンサ41からなる
第3のアース回路73とを介してシールドケース22に
流れ、同図に破線61で示すように互いに打ち消しあっ
て低減されるため、高周波電源回路9と負荷回路40で
発生してシールドケース22の外部に漏れる高周波ノイ
ズを低減できる。
【0020】なお、本実施の形態においては、コンデン
サ11と12で構成される1のアース回路71のインピ
ーダンスZ1と、コンデンサ31,32及び33からな
る第2のアース回路72のインピーダンスZ2、及びコ
ンデンサ41からなる第3のアース回路73のインピー
ダンスZ3が、Z1>Z2>Z3となるように形成する
と、高周波電源回路9と負荷回路40で発生する高周波
ノイズが、直流電源回路2を伝わって電源線10に帰還
しにくくなって、さらに顕著に高周波ノイズを低減する
ことができる。また、本実施の形態において、マッチン
グ回路7は、高周波電力供給用コイル4と高周波電力増
幅器6との両方のインピーダンスマッチングをとり反射
をなくす回路であるので、高周波電源回路9と負荷回路
40のどちらに含まれてもよく、また両方に含まれてい
てもよい。
【0021】図3は、本発明の放電灯点灯装置の第2の
実施の形態の回路図を示すものであり、直流電源回路2
を昇圧チョッパ回路を含んで構成し、高周波電源回路9
をハーフブリッジインバータ回路とすると共に、負荷回
路40を電極を備えてなる放電灯50により構成したも
のである。そして、第2のアース回路72を、第1の実
施の形態におけるコンデンサ31,32,33に代えて
コンデンサ34により構成して高周波電源回路9の入力
端側とシールドケース22とを第2のアース回路72を
介して接続すると共に、直流電源回路2の出力端側とシ
ールドケース22との間を、インピーダンス素子である
コンデンサ42からなる第4のアース回路74で接続さ
せたもので、他は前記第1の実施の形態と略同様である
ので、第1の実施の形態と同一の構成には同符号を付し
て、重複した説明は省略する。
【0022】図4に本実施の形態の放電灯点灯装置の概
略図を示し、本実施の形態の効果を以下に説明する。直
流電源回路2で発生する低周波ノイズは、インピーダン
ス素子であるコンデンサ11及び12からなる第1のア
ース回路71と、インピーダンス素子であるコンデンサ
42からなる第4のアース回路74とを介してシールド
ケース22に流れ、同図に破線62で示すように互いに
打ち消しあうため、直流電源回路2で発生する低周波ノ
イズが低減できる。また、高周波電源回路9と負荷回路
40で発生する高周波ノイズは、インピーダンス素子で
あるコンデンサ34からなる第2のアース回路72と、
インピーダンス素子であるコンデンサ41からなる第3
のアース回路73とを介してシールドケース22に流
れ、同図に破線63で示すように互いに打ち消しあって
さらに確実に低減されるため、高周波電源回路9と負荷
回路40で発生してシールドケース22の外部に漏れる
高周波ノイズをさらに確実に低減できる。
【0023】なお、本実施の形態においては、コンデン
サ11と12で構成される1のアース回路71のインピ
ーダンスZ1と、コンデンサ34からなる第2のアース
回路72のインピーダンスZ2、コンデンサ41からな
る第3のアース回路73のインピーダンスZ3、及びコ
ンデンサ42からなる第4のアース回路74のインピー
ダンスZ4が、Z1及びZ4>Z2及びZ3となるよう
に形成すると、高周波電源回路9と負荷回路40で発生
する高周波ノイズが、直流電源回路2を伝わって電源線
10に帰還しにくくなって、さらに顕著に高周波ノイズ
を低減することができる。
【0024】図5は、本発明の放電灯点灯装置の第3の
実施の形態の回路概略図を示すものであり、前記第2の
実施の形態と異なる点は、コンデンサ42がなく、高周
波電源回路9が、その入力端側に直流電源回路2の直流
出力を平滑するための電解コンデンサ43を含んでな
り、この電解コンデンサ43の負極端子近傍とシールド
ケース22間に第2のアース回路72を構成するコンデ
ンサ34を設けた点であり、他は前記第2の実施の形態
と略同様であるので、第2の実施の形態と同一の構成に
は同符号を付して、重複した説明は省略する。
【0025】このように構成することにより、高周波電
源回路9は電解コンデンサ43を電源として動作するた
め、高周波電源回路9から発生する高周波ノイズが、直
流電源回路2へさらに伝わりにくくできる。
【0026】なお、本実施の形態においては、直流電源
回路2の直流出力を平滑するための電解コンデンサ43
を、高周波電源回路9の入力端側に設けているが、本発
明はこれに限らず、電解コンデンサ43を直流電源回路
2の出力端側に設けたものであってもよい。
【0027】図6は、本発明の放電灯点灯装置の第4の
実施の形態の回路概略図を示すものであり、前記第1の
実施の形態と異なる点は、シールドケース22とは別に
シールドケース23を設け、このシールドケース23内
にマッチング回路7と、コンデンサ41に代えてインピ
ーダンス素子であるコンデンサ44とフェライトビーズ
45からなる第3のアース回路73を設けて、マッチン
グ回路7の出力端側とシールドケース23とを第3のア
ース回路73を介して接続した点と、シールドケース2
2とシールドケース23とを器具本体24に収容させ
て、それぞれと器具本体24の内壁との間を電気的に接
続させた点であり、他は前記第1の実施の形態と略同様
であるので、第1の実施の形態と同一の構成には同符号
を付して、重複した説明は省略する。なお、ここでは器
具本体24は、大地アースがとられている。このように
構成しても、高周波電源回路9及び負荷回路40で発生
する高周波ノイズを低減させて器具本体24の外部に漏
れにくくできる。
【0028】図7は、本発明の放電灯点灯装置の第5の
実施の形態の回路概略図を示すものであり、前記第4の
実施の形態と異なる点は、シールドケース22に代えて
直流電源回路2を収容するシールドケース25と、高周
波電源回路9を収容するシールドケース26とを設け、
直流電源回路2の入力端側とシールドケース25とを第
1のアース回路71を介して接続させ、高周波電源回路
9の入力端側とシールドケース26とを第2のアース回
路72により接続させると共に、シールドケース23,
25,26及び負荷回路40を透光性の蓋25を有する
器具本体24に収容させて、各シールドケース23,2
5,26と器具本体24の内壁とを電気的に接続させた
点であり、他は前記第4の実施の形態と略同様であるの
で、第4の実施の形態と同一の構成には同符号を付し
て、重複した説明は省略する。このように構成しても前
記第4の実施の形態と同様の効果を奏する。
【0029】なお、前記各実施の形態においては高周
波電源回路部直流電力を交流電力に変換させるもので
あればどのようなものであってもよい。また、インピー
ダンス素子であるコンデンサで構成されてシールドケー
スに接続されるアース回路は、他のインピーダンス素子
によって構成されたものであっても高周波電源回路の入
力端とシールドケース間の高周波インピーダンスを小さ
く見せる構成であればどのようなものであってもよい。
【0030】
【発明の効果】このように構成されているため本発明
は、請求項1、乃至請求項3記載の発明にあっては、高
周波電源回路で発生する高周波ノイズが第1乃至第3の
アース回路を介してシールドケースに流れて打ち消し合
って低減されるため、高周波電源回路で発生してシール
ドケースの外部に漏れる高周波ノイズを低減できる。
に、請求項1記載の発明にあっては、高周波電源回路と
負荷回路で発生する高周波ノイズが、直流電源回路を伝
わって電源線に帰還しにくくなって、さらに顕著に高周
波ノイズを低減することができる。又、請求項2、乃至
請求項3記載の発明にあっては、高周波電源回路が電解
コンデンサを電源として動作するため、高周波電源回路
から発生する高周波ノイズは、直流電源回路へさらに伝
わりにくくできる。
【0031】請求項4、乃至請求項6記載の発明にあっ
ては、高周波電源回路で発生する高周波ノイズが第1乃
至第3のアース回路を介してシールドケースに流れて打
ち消し合って低減されるため、高周波電源回路で発生し
てシールドケースの外部に漏れる高周波ノイズを低減で
きるだけでなく、第1乃至第3のアース回路に加えて第
4のアース回路を設けたため、高周波電源回路で発生し
た高周波ノイズは、第1乃至第4のアース回路を介して
シールドケースに流れて打ち消し合って確実に低減され
るため、高周波電源回路で発生してシールドケースの外
部に漏れる高周波ノイズをさらに確実に低減できる。
【0032】更に、上記請求項1乃至6記載の発明にあ
っては、直流電源回路がチョッパ回路を含んで構成され
ていても、高周波ノイズ及びチョッパ回路から発生する
ノイズがシールドケースの外部に漏れるのを低減でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放電灯点灯装置の第1の実施の形態を
示す回路図である。
【図2】同上のブロック構成図である。
【図3】本発明の放電灯点灯装置の第2の実施の形態を
示す回路図である。
【図4】同上のブロック構成図である。
【図5】本発明の放電灯点灯装置の第3の実施の形態を
示すブロック構成図である。
【図6】本発明の放電灯点灯装置の第4の実施の形態を
示すブロック構成図である。
【図7】本発明の放電灯点灯装置の第5の実施の形態を
示すブロック構成図である。
【図8】従来の放電灯点灯装置を示す回路図である。
【図9】同上のブロック構成図である。
【符号の説明】 1 交流電源 2 直流電源回路 3,50 放電灯 9 高周波電源回路 11,12,31,32,33,34,41,42,4
4,45 インピーダンス素子 22,23,25,26 シールドケース 40 負荷回路 43 電解コンデンサ 71 第1のアース回路 72 第2のアース回路 73 第3のアース回路 74 第4のアース回路

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放電灯を含む負荷回路と、この負荷回路
    に高周波電力を供給する高周波電源回路と、交流電源に
    接続されて前記高周波電源回路に直流電力を供給する直
    流電源回路とを備えてなる放電灯点灯装置において、前
    記直流電源回路はチョッパ回路を含みその動作周波数は
    数十kHzから数百kHzとし、前記高周波電源回路の
    動作周波数は数MHzから数百MHzとし、少なくとも
    前記高周波電源回路と前記直流電源回路とを接地された
    導電性を有するシールドケースに収容し、前記直流電源
    回路の入力端側と前記シールドケースとの間をインピー
    ダンス素子からなる第1のアース回路で接続し、前記高
    周波電源回路の入力端側と前記シールドケースとの間を
    インピーダンス素子からなる第2のアース回路で接続す
    ると共に、前記負荷回路の入力端側と前記シールドケー
    スとの間をインピーダンス素子からなる第3のアース回
    路により接続し、前記第1乃至第3のアース回路が、そ
    れぞれのアース回路のインピーダンスが、第1のアース
    回路>第2のアース回路>第3のアース回路となるよう
    に形成されたことを特徴とする放電灯点灯装置。
  2. 【請求項2】 前記高周波電源回路が、入力端側に平滑
    用の電解コンデンサを含んでなり、この電解コンデンサ
    の負極端子近傍と前記シールドケースとの間に、前記第
    2のアース回路を設けたことを特徴とする請求項1記載
    の放電灯点灯装置。
  3. 【請求項3】 放電灯を含む負荷回路と、この負荷回路
    に高周波電力を供給する高周波電源回路と、交流電源に
    接続されて前記高周波電源回路に直流電力を供給する直
    流電源回路とを備えてなる放電灯点灯装置において、前
    記直流電源回路はチョッパ回路を含みその動作周波数は
    数十kHzから数百kHzとし、前記高周波電源回路の
    動作周波数は数MHzから数百MHzとし、少なくとも
    前記高周波電源回路と前記直流電源回路とを接地された
    導電性を有するシールドケースに収容し、前記直流電源
    回路の入力端側と前記シールドケースとの間をインピー
    ダンス素子からなる第1のアース回路で接続し、前記高
    周波電源回路の入力端側と前記シールドケースとの間を
    インピーダンス素子からなる第2のアース回路で接続す
    ると共に、前記負荷回路の入力端側と前記シールドケー
    スとの間をインピ ーダンス素子からなる第3のアース回
    路により接続し、前記高周波電源回路が、入力端側に平
    滑用の電解コンデンサを含んでなり、この電解コンデン
    サの負極端子近傍と前記シールドケースとの間に、前記
    第2のアース回路を設けたことを特徴とする放電灯点灯
    装置。
  4. 【請求項4】 放電灯を含む負荷回路と、この負荷回路
    に高周波電力を供給する高周波電源回路と、交流電源に
    接続されて前記高周波電源回路に直流電力を供給する直
    流電源回路とを備えてなる放電灯点灯装置において、前
    記直流電源回路はチョッパ回路を含みその動作周波数は
    数十kHzから数百kHzとし、前記高周波電源回路の
    動作周波数は数MHzから数百MHzとし、少なくとも
    前記高周波電源回路と前記直流電源回路とを接地された
    導電性を有するシールドケースに収容し、前記直流電源
    回路の入力端側と前記シールドケースとの間をインピー
    ダンス素子からなる第1のアース回路で接続し、前記高
    周波電源回路の入力端側と前記シールドケースとの間を
    インピーダンス素子からなる第2のアース回路で接続す
    ると共に、前記負荷回路の入力端側と前記シールドケー
    スとの間をインピーダンス素子からなる第3のアース回
    路により接続し、前記直流電源回路の出力端側と前記シ
    ールドケースとの間に、インピーダンス素子からなりそ
    れらの間を接続する第4のアース回路を設けたことを特
    徴とする放電灯点灯装置。
  5. 【請求項5】 前記第1乃至第4のアース回路が、それ
    ぞれのアース回路のインピーダンスが、第1のアース回
    路、第4のアース回路>第2のアース回路、第3のアー
    ス回路となるように形成されたことを特徴とする請求項
    4記載の放電灯点灯装置。
  6. 【請求項6】 前記直流電源回路が、出力端側に平滑用
    の電解コンデンサを含んでなり、この電解コンデンサの
    負電位側と前記シールドケースとの間に、前記第4のア
    ース回路を設けたことを特徴とする請求項4、または請
    求項5記載の放電灯点灯装置。
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