JP4075158B2

JP4075158B2 - 高周波インバータおよび放電ランプ点灯装置

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Publication number: JP4075158B2
Application number: JP27906298A
Authority: JP
Inventors: 伸弥白田; 肇大崎
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000106295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング手段としてＦＥＴを用いた高周波インバータおよびこれを用いた放電ランプ点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高周波インバータの始動回路は、例えば特開平３−５９９９８号公報に示すように、直流電源に直列に接続された抵抗Ｒ3およびコンデンサＣ1とこの抵抗Ｒ3およびコンデンサＣ1の接点とスイッチング素子の制御極（ベース、ゲート）との間に接続されたトリガダイオードとを用いた構成である。
【０００３】
この始動回路は、始動時に基準電位側（ローサイド）のスイッチング素子Ｑ2の制御極に対してトリガダイオードが電圧を印加してスイッチング素子Ｑ2がオンする。スイッチング素子Ｑ2がオンすると、２次側の負荷回路に電流が流れるとともに逆極性の共振電圧が発生する。一方、負荷回路に磁気結合された巻線ｎ1がスイッチング素子Ｑ2の制御極に対して逆極性の電圧を印加してスイッチング素子Ｑ2をオフするとともに、同じく磁気結合された巻線ｎ2が高電位側（ハイサイド）のスイッチング素子Ｑ1の制御極に対して電圧を印加してスイッチング素子Ｑ1がオンする。このスイッチング素子Ｑ1，Ｑ2がオン／オフされることによってインバータが発振する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波インバータでは、始動回路の簡素化が容易に行えず、コストダウンが困難であった。また、何らかの不具合、例えば回路内のトラッキングにより不所望な電流または電圧が発生することによって高電位側のスイッチング素子Ｑ1が劣化して発振しなくなり、ランプが不点灯となった場合、基準電位側のスイッチング素子Ｑ2が正常のままであれば始動回路がスイッチング素子Ｑ2をオンさせるため間欠的に制御極に電圧を供給し、インバータが異常発振の動作を継続する。
【０００５】
この異常発振は、高周波インバータの経年劣化に伴うものであるが、経年劣化に伴って回路基板や部品などの表面の絶縁性能が下がっている場合、異常発振を長時間継続すると間欠発振により通常の電流ループと異なる箇所でトラッキングによる電流が流れてしまい、発熱、焼損が起こることが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、始動回路の簡素化によってコストダウンを行うことのできる高周波インバータおよび放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。また、ＦＥＴの劣化などが生じた場合であっても異常発振することなく発振を停止し、トラッキングなどに至ることのない高周波インバータおよび放電ランプ点灯装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を達成するための手段】
請求項１の高周波インバータは、直流電源と；直流電源間に直列的に接続されるとともにそれぞれのゲートおよびソースが共通に接続されたＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴと；Ｎチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴの交互スイッチングによって発生する高周波で作動する負荷回路と；負荷回路の負荷電流を帰還する帰還手段、帰還電圧に共振する直列共振回路およびこの直列共振回路の共振電圧に基づいて正負のゲート電圧を出力するコンデンサを有し、このコンデンサが出力するゲート電圧によりＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴに対して共通的に作用してＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴを交互にスイッチングさせるゲート回路と；一端が直流電源の正極に他端がゲート回路にそれぞれ接続された正側の抵抗および一端がゲート回路に他端が直流電源の負極にそれぞれ接続された負側の抵抗を有し、この正側および負側の抵抗がゲート回路を介する直列体を形成し、直流電源から直流電圧が印加されるとこの正側および負側の抵抗を介してゲート回路のコンデンサにゲート電圧を発生させてＮチャンネル形ＦＥＴを最初にオンさせる始動回路と；を具備していることを特徴とする。
【０００８】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【０００９】
「高周波インバータ」とは、直流を高周波に変換する回路手段をいう。
【００１０】
「高周波」とは、１０００Ｈｚ以上の周波数をいう。
【００１１】
直流電源は、交流を整流した整流化直流電源およびバッテリー電源のいずれでもよい。
【００１２】
Ｎチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴを直流電源間に直列的に接続するとは、直流電源から見て両ＦＥＴが直列接続関係にあることをいい、両ＦＥＴと直流電源との間に他の回路部品たとえば抵抗などが介在していてもよい。また、両ＦＥＴの間に回路部品が介在していていもよい。
【００１３】
ゲート回路は、Ｎチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴに対して共通にそれぞれの所要のゲート電圧を供給するように配設されている。すなわち、ＮチャンネルＦＥＴに対しては、正電圧を印加してオンさせ、ＰチャンネルＦＥＴに対しては、負電圧を印加してオンさせる。Ｎチャンネル形ＦＥＴとＰチャンネル形ＦＥＴとは、交互にオンする。
【００１４】
始動回路は、始動時に直流電源から直流電圧が印加されて正側および負側の抵抗を介してゲート回路にゲート電圧を発生させ、Ｎチャンネル形ＦＥＴ最初にオンさせるように構成されている。
【００１５】
負荷回路は、Ｎチャンネル形ＦＥＴとＰチャンネル形ＦＥＴとの交互スイッチングによって発生する高周波で作動する。負荷は、放電ランプを始め任意所望のものであることを許容する。
【００１６】
負荷が放電ランプの場合には、負荷の負特性を補償するために、バラスト手段としてたとえば限流インダクタンスを負荷と直列接続する。
【００１７】
また、放電ランプが蛍光ランプのように低圧放電ランプの場合に、電極としてフィラメント電極を用いるとともに、フィラメント電極を熱陰極始動・熱陰極点灯させるのが一般的である。このような場合に、フィラメント電極を始動時に加熱する方法には、以下に示す２とおりがある。
【００１８】
その１は、始動時に少なくとも一方のフィラメント電極を介して放電ランプと並列的に共振用コンデンサを接続することである。そうすれば、始動時に限流インダクタンスおよび共振用コンデンサを介して電流がフィラメントに流れるので、これらと直列接続されているフィラメントが加熱される。これと同時に限流用インダクタンスと共振用コンデンサとが適度に直列共振して、共振用コンデンサの端子電圧が高くなるので、放電ランプの始動が促進される。
【００１９】
その２は、フィラメント加熱用トランスを用いてフィラメント電極を加熱することである。フィラメント加熱トランスは、限流用インダクタンスと別に設けてもよいが、要すればフィラメント加熱巻線を限流用インダクタンスに磁気結合させることができる。そうすれば、回路部品点数の増加を抑制できる。
【００２０】
また、負荷回路は、要すればＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴのゲート回路に対して自励発振のためのエネルギーと規定の動作周波数とを供給することができる。
【００２１】
本発明の高周波インバータには、必要に応じて、帰還手段、直列共振回路、ゲート電圧出力手段を設けるのが好ましい。
【００２２】
帰還手段は、負荷電流を帰還してゲート回路に自励発振のためのエネルギーおよび規定の動作周波数を供給するのであるが、たとえば電流変成器、抵抗、フォトカプラなどを用いて構成することができる。
【００２３】
直列共振回路は、帰還手段から得られた電圧が供給されると、直列共振を生じて帰還電圧より昇圧された正負の極性の振動電圧を直列共振回路を構成するコンデンサまたはインダクタンスの端子間に生じさせる。
【００２４】
ゲート電圧出力手段は、直列共振回路に生じた正負の昇圧電圧を適当なインピーダンスを介してゲート電圧として取り出して各ＦＥＴのゲート、ソース間に印加する。
【００２５】
そうして、正極性のゲート電圧は、Ｎチャンネル形ＦＥＴのゲート、ソース間に印加されて当該ＦＥＴをオンする。
【００２６】
また、負極性のゲート電圧は、Ｐチャンネル形ＦＥＴのゲート、ソース間に印加されて当該ＦＥＴをオンする。帰還電圧が直列共振回路にて直列共振して昇圧されるから、帰還電圧は低くてよい。このことは、帰還手段の大形化を回避して小形化を図ることができることを意味する。
【００２７】
本発明の高周波インバータは、ゲート回路は、ゲート電圧出力手段が互いに逆極性に直列接続した複数の定電圧素子からなるゲート保護手段を含み、定電圧素子の両端間電圧がＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴのゲートおよびソースの間に印加されるように構成されていてもよい。
【００２８】
定電圧素子としては、ツエナーダイオードなどを用いることができる。
【００２９】
定電圧素子の数は、その定電圧とゲート電圧関係により決めればよい。
【００３０】
逆極性に直列接続された複数の定電圧素子は、相補形をなすＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴのいずれに対してもそれぞれゲート保護手段を構成している。そうして、ゲートに対して過電圧になる電圧分は、上記ゲート保護手段によって短絡されて吸収されるから、各ゲートには適正な値の電圧しか印加されない。過電圧がＦＥＴのゲート・ソース間に印加されると、ＦＥＴの破壊の原因になるので、ゲート保護手段を付加するのが一般的である。
【００３１】
しかし、ゲート保護手段は、１組だけ用いればよいから、回路部品の低減を図って高周波インバータの小形化を達成することができる。
【００３２】
請求項１の高周波インバータによれば、相補形ＦＥＴを使用するとともに、ゲート回路のコンデンサにゲート電圧を発生させる始動回路を備えたので、安価で簡単な始動回路により回路構成の簡素化とコストダウンとを図ることができる。
【００３３】
請求項２は、請求項１記載の高周波インバータにおいて、始動回路は、ゲート回路のゲートおよびソース共通接点間に電圧を発生させてＮチャンネル形ＦＥＴ最初にオンさせる抵抗およびコンデンサで構成されていることを特徴とする。
【００３４】
請求項２の高周波インバータによれば、ＦＥＴが劣化しても異常発振前に発振停止するため、たとえ塵埃により絶縁性能が下がったとしても、共振動作による高圧が発生せず、通常電流ループ以外の場所で電流が流れることが抑制されるとともに、始動回路が抵抗およびコンデンサで構成されているので、安価で簡単な構成の始動回路とすることができる。
【００３５】
請求項３の放電ランプ点灯装置は、放電ランプと；放電ランプを負荷とする請求項１または２記載の高周波インバータと；を具備していることを特徴とする。
【００３６】
放電ランプとしては、蛍光ランプなどを用いることができる。
【００３７】
放電ランプを負荷とするので、その負特性を補償するためにバラスト手段として限流用インピーダンスを直列接続する。
【００３８】
限流用インピーダンスとしてインダクタンスを用いる場合には、インダクタンスに補助巻線を１個磁気結合して付加することにより、小形の帰還手段を構成することができる。
【００３９】
しかし、本発明においては、帰還手段はどのような構成であってもよい。
【００４０】
また、負荷回路には、限流用のインダクタンスを構成要素とする直列共振回路を付加して高周波インバータの動作周波数を規制することができる。
【００４１】
さらに、負荷回路に絶縁トランスを介在させて放電ランプを絶縁トランスを介して接続することができる。
【００４２】
しかし、絶縁トランスを用いないで、直結してもよい。直結すれば、放電ランプ点灯装置全体の小形化に効果的である。なお、直結する場合には、負荷である放電ランプに直流分が流れないように結合コンデンサを放電ランプと直列に接続するのがよい。
【００４３】
請求項３の放電ランプ点灯装置によれば、請求項１または２の効果を有する放電ランプを提供することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４５】
図１は、本発明の高周波インバータおよび放電ランプ点灯装置の一実施形態を示す回路図である。
【００４６】
図において、１は交流電源、２は過電流ヒューズ、３は雑音防止回路、４は整流化直流電源、ＳNはＮチャンネル形ＦＥＴ、ＳPはＰチャンネル形ＦＥＴ、ＧCはゲート回路、ＳTは始動回路、ＰTはゲート保護手段、ＬＣは負荷回路である。
【００４７】
交流電源１は、商用１００Ｖ交流電源である。
【００４８】
過電流ヒューズ２は、たとえば配線基板に一体に形成したパターンヒューズからなり、過電流が流れた際に溶断して回路が焼損しないように保護する。
【００４９】
雑音防止回路３は、交流電源１と整流化直流電源４との間に直列に介在するインダクタンスＬ１と、インダクタンスＬ１の交流電源１側において交流電源１に並列的に接続してインダクタンスＬ１とともに逆Ｌ形回路を構成するコンデンサＣ１とからなり、高周波インバータの動作に伴って発生する高周波雑音を電源側に流出しないように除去する。
【００５０】
整流化直流電源４は、ブリッジ形全波整流回路４ａおよび平滑化回路４ｂからなる。
【００５１】
ブリッジ形全波整流回路４ａは、交流入力端が雑音防止回路３を介して交流電源１に接続し、直流出力端が平滑化回路４ｂに接続している。
【００５２】
平滑化回路４ｂは、直列抵抗Ｒ１および平滑コンデンサＣ２からなる。
【００５３】
直列抵抗Ｒ１は、抵抗値が数オーム以下で、平滑コンデンサＣ２に充電電流が流入する際の電流波形を緩やかにして高調波を低減させる作用を行う。
【００５４】
Ｎチャンネル形ＦＥＴＳNは、そのドレインが平滑コンデンサＣ２の正極に接続している。
【００５５】
一方、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPは、そのソースがＮチャンネル形ＦＥＴＳNのソーに接続し、ドレインが平滑コンデンサＣ２の負極に接続している。
【００５６】
ゲート回路ＧCは、帰還手段Ｓ、直列共振回路ＳRおよびゲート電圧出力手段ＯGからなる。
【００５７】
帰還手段Ｓは、後述する限流インダクタンスＬ２に磁気結合している補助巻線からなる。
【００５８】
直列共振回路ＳRは、インダクタンスＬ３およびコンデンサＣ３の直列回路からなり、その両端は帰還手段Ｓの両端に接続している。
【００５９】
ゲート電圧出力手段ＯGは、直列共振回路ＳRのコンデンサＣ３の両端に現れる共振電圧をコンデンサＣ４を介して取り出すように構成されている。そして、コンデンサＣ４の一端は、コンデンサＣ３とインダクタンスＬ３との接続点に接続し、コンデンサＣ４の他端はＮチャンネル形ＦＥＴＳNおよびＰチャンネル形ＦＥＴＳPのそれぞれのゲートに接続している。
【００６０】
さらに、コンデンサＣ３の他端が各ＦＥＴのソースに接続している。このようにして、コンデンサＣ３の両端間に現れた共振電圧は、ゲート電圧出力手段ＯGを介して各ＦＥＴのゲート、ソース間に印加される。
【００６１】
始動回路ＳTは、抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、コンデンサＣ４からなる。
【００６２】
抵抗Ｒ２は、その一端が平滑コンデンサＣ２の正極に接続し、他端がＮチャンネル形ＦＥＴＳNのゲートに接続しているとともに、抵抗Ｒ３の一端およびゲート回路ＧCのゲート電圧出力手段ＯGのゲート側の出力端すなわちコンデンサＣ４の他端に接続している。
【００６３】
抵抗Ｒ３の他端は、直列共振回路ＬＣのインダクタンスＬ３および帰還手段Ｓの接続点に接続している。
【００６４】
抵抗Ｒ４は、その一端が各ＦＥＴＳN、ＳPの接続点すなわちそれぞれのソースおよびゲート電圧出力手段ＯGのソース側の出力端に接続し、他端が平滑コンデンサＣ２の負極に接続している。
【００６５】
ゲート保護手段ＰTは、一対のツエナーダイオードを逆極性に直列接続してゲート電圧出力手段ＯGに接続している。
【００６６】
負荷回路ＬＣは、負荷である放電ランプＤＬ、限流インダクタンスＬ２、結合コンデンサＣ５および共振コンデンサＣ６からなる。
【００６７】
放電ランプＤＬは、蛍光ランプを用いている。放電ランプＤＬの一方の電極は結合コンデンサＣ５の一端に接続し、他端はＰチャンネル形ＦＥＴＳPのドレインに接続している。
【００６８】
共振用コンデンサＣ６は、放電ランプＤＬの図において下側のフィラメント電極の非電源側端子に接続している。このフィラメント電極は共振コンデンサＣ６を流れる電流によって加熱される。
【００６９】
限流インダクタンスＬ２は、その一端が各ＦＥＴＳN、ＳPのソースに接続し、他端は結合コンデンサＣ５の他端に接続している。
【００７０】
共振コンデンサＣ６は、放電ランプＤＬと並列に接続している。
【００７１】
そうして、負荷回路ＬＣは、限流インダクタンスＬ２、コンデンサＣ５および共振コンデンサＣ６からなる直列共振回路を形成する。
【００７２】
さらに、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPのソース・ドレイン間にコンデンサＣ７が接続され、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPのスイッチング期間中の負荷を軽減する。
【００７３】
次に、本実施形態における回路動作について説明する。
【００７４】
交流電源１を投入すると、整流化直流電源４により平滑化された直流電圧が平滑コンデンサＣ２の両端に現れる。そして、直列接続されたＮチャンネル形ＦＥＴＳNおよびＰチャンネル形ＦＥＴＳPの両ドレイン間に直流電圧が印加される。しかし、両ＦＥＴＳN、ＳPに対してゲート電圧が印加されていないので、両ＦＥＴＳN、ＳPはオフ状態のままである。
【００７５】
直流電圧は、同時に始動回路ＳTにも印加されるので、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ３の両端には主として抵抗Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の各抵抗値の案分比に応じた電圧が現れる。そして、コンデンサＣ４および抵抗Ｒ３の端子電圧は、各ＦＥＴのゲート・ソース間に正の電圧として印加される。その結果、Ｎチャンネル形ＦＥＴＳNはスレッシュホールド電圧を超えるように設定されているため、オンする。これに対して、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPのゲート・ソース間に印加される電圧は、所要のゲート電圧とは逆極性であるため、オフ状態のままである。
【００７６】
Ｎチャンネル形ＦＥＴＳNがオンすると、整流化直流電源４からＮチャンネル形ＦＥＴＳNのドレイン・ソースを介して負荷回路ＬＣすなわち限流インダクタンスＬ２、結合コンデンサＣ５および共振コンデンサＣ６を直列に介して電流が流れる。負荷回路ＬＣの限流インダクタンスＬ２、結合コンデンサＣ５および共振コンデンサＣ６の直列共振回路が共振して共振コンデンサＣ６の端子電圧が高くなる。
【００７７】
一方、限流インダクタンスＬ２に電流が流れたことにより、磁気結合している帰還手段Ｓに電圧が誘起される。
【００７８】
上記の電流により帰還手段Ｓに誘起される電圧によりその直列共振回路ＳRが直列共振を開始する。この直列共振によりコンデンサＣ３には昇圧された負電圧が発生するので、ゲート保護手段ＰTにより一定電圧に規制され、ゲート電圧出力手段ＯGを介してＰチャンネル形ＦＥＴＳPおよびＮチャンネル形ＦＥＴＳNのそれぞれのゲート・ソース間に印加される。これにより、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPのゲートはスレッシュホールド電圧を超えるため、オンする。これに対して、今までオンしていたＮチャンネル形ＦＥＴＳNは、逆極性になり所定のゲート電圧がなくなるため、オフする。
【００７９】
Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPがオンすると、負荷回路ＬＣの限流インダクタンスＬ２に蓄積されている電磁エネルギーおよびコンデンサＣ６の充電電荷が放出されてＰチャンネル形ＦＥＴＳPのソース・ドレインおよび負荷回路ＬＣの閉回路内をＮチャンネル形ＦＥＴＳNがオンしたときとは逆方向に電流が流れる。
【００８０】
他方、放電ランプＤＬの一方の電極は共振コンデンサＣ６を流れる電流によって加熱されるので、放電ランプＤＬ内に電子放射が行われる。
【００８１】
放電ランプＤＬには、上記電子放射と一緒に共振コンデンサＣ６の両端に現れる高い共振電圧が印加されるため、やがて始動し、点灯する。
【００８２】
Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPがオンした際に流れる電流により、帰還手段Ｓに始動回路ＳTを通じて流れた電流と同一極性の電流が流れるため、再びＮチャンネル形ＦＥＴＳNがオンし、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPがオフする。以後各ＦＥＴＳN、ＳPが交互にオン、オフして放電ランプＤＬが高周波点灯する。
【００８３】
本実施形態の放電ランプ点灯装置が経時劣化し、ＦＥＴが劣化した場合について説明する。ＦＥＴの劣化の原因としては、寿命の他に、ランプ特性の変化や２次側回路内のトラッキングなどによって不所望な電流がＦＥＴに流れたり、過度の電圧がＦＥＴに印加されることによっても起こり得る。
【００８４】
Ｎチャンネル形ＦＥＴＳNが劣化し、オン／オフ動作しなくなった場合は、始動動作自体しないので発振することはない。
【００８５】
一方、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPが劣化した場合には、Ｎチャンネル形ＦＥＴＳNは始動回路ＳTによってオンする。しかし、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPの劣化により共振発振が正常に動作しないので、Ｐチャンネル形ＦＥＴＳPがオンしても帰還手段Ｓに再びＮチャンネル形ＦＥＴＳNをオンさせるような電流が流れず、また、始動回路ＳTにも電圧が発生しないので、Ｎチャンネル形ＦＥＴＳNが再びオンすることなく発振が停止する。
【００８６】
図３は、本発明の放電ランプ点灯装置の一実施形態である電球形蛍光ランプの概略正面図であり、説明のために内部構造を透視して示している。
【００８７】
１０は電球形蛍光ランプであり、放電ランプＤLとしての蛍光ランプ（発光管）８を内部に収容している。電球形蛍光ランプ１０は、口金１２を有するカバー１４と、このカバー１４に収納された高周波インバータ１６と、透光性を有するグローブ１７とを備え、蛍光ランプ８はグローブ１７に収納されている。そして、グローブ１７とカバー１４とから構成される外囲器は、定格電力６０Ｗの白熱電球の規格寸法に近似する外形に形成されている。すなわち、口金１２を含むランプ長Ｈは１２０ｍｍ〜１２５ｍｍ程度、直径すなわちグローブ１７の外形Ｄ１は６０ｍｍ程度、カバー１４の最大径Ｄ２は４０ｍｍ程度に形成されている。なお、以下、口金１２側を上側、グローブ１７側を下側として説明する。
【００８８】
そして、カバー１４は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂などにて形成されたカバー本体２１を備えている。そして、このカバー本体２１は、下方に拡開する略円筒状をなし、上端部に、エジソンタイプのＥ２６型などの口金１２が被せられ、接着剤またはかしめなどにより固定されている。
【００８９】
また、グローブ１７は、透明あるいは光拡散性を有する乳白色などで、ガラスあるいは合成樹脂により、白熱電球のガラス球とほぼ同一形状の滑らかな曲面状に形成されている。
【００９０】
そして、カバー１４に収納される高周波インバータ１６は、水平状、すなわち蛍光ランプ１８の長手方向と垂直に配置される回路基板（ＰＣ板）２４を備え、この回路基板２４の両面すなわち口金１２側である上面および蛍光ランプ８側である下面に、複数の電気部品が実装されて、高周波インバータ点灯回路が構成されている。この回路基板２４は、略円板状で、直径寸法は、４０ｍｍの略円より小さく形成されている。そして、この回路基板２４から導出された図示しない給電用リード線が、カバー１４の口金１２に接続されている。
【００９１】
蛍光ランプ８は、蛍光ランプ固定部材でありまた高周波インバータ固定部材であるホルダとしての仕切板（図示しない）に取り付けられ、この仕切板がカバー１４に固定されている。すなわち、仕切板には取付孔が形成されており、蛍光ランプ８の各端部を挿入したうえ接着剤にて接着などして固定されている。
【００９２】
蛍光ランプの電極３は、フィラメントコイルが一対のリード線４に支持されているが、このリード線４はフィラメントコイルを支持するインナーウエルズ、管状バルブ１の端部にピンチシール封止されるジュメット線、このジュメット線を介して外部に導出されるアウターウエルズから構成されている。このリード線４のアウターウエルズが、回路基板２４の電気接続端子ピン（図示しない）に電気的に接続されている。なお、一方のインナーウエルズには、必要に応じて補助アマルガムが設けられている。
【００９３】
そして、このように構成された電球形蛍光ランプ１０は、入力電力定格１４Ｗで、発光管１８には、１２．５Ｗの電力の高周波で加わり、ランプ電流は２８０ｍＡ、ランプ電圧は６５Ｖとなり、３波長発光形蛍光体の使用により全光束８１０ｌｍとなっている。
【００９４】
本実施形態の電球形蛍光ランプは、口金１２の近傍部分、例えば、口金１２近傍から３０ｍｍの部分を小径化していわゆる一般ＰＳ形電球サイズに近付け、また、ランプ長の短縮を図り、白熱電球相当のランプ形状を実現できる。そこで、この電球形蛍光ランプ１０は、白熱電球用の照明器具に広く装着することが可能になり、汎用性を向上できるとともに、装着時の違和感もなくなり、外観を向上できる。
【００９５】
なお、本実施形態では、Ｕ字状の管状バルブ１を３本接続して蛍光ランプ８を構成したが、蛍光ランプ８の形状はこれに限られず、例えば、Ｕ字状あるいはＨ字状の管体を２本、３本、あるいは４本など並列させて、すなわち、長手方向に沿って４軸、６軸、あるいは８軸の放電路を形成し、ランプ長の短縮を図ることもできる。
【００９６】
また、高周波インバータ１６は、１枚の回路基板２４を水平に配置したが、複数枚の回路基板を設けることもできる。
【００９７】
そして、上記各構成の電球形蛍光ランプ１０を白熱電球用などのソケットを備えた器具本体に装着することにより、照明器具が構成される。そして、この構成では、上記の電球形蛍光ランプ１０の各効果を備えた照明器具を構成できる。
【００９８】
【発明の効果】
請求項１の高周波インバータによれば、相補形ＦＥＴを使用するとともに、ゲート回路のコンデンサにゲート電圧を発生させる始動回路を備えたので、回路構成の簡素化とコストダウンとを図ることができる。また、始動時にＮチャンネル形ＦＥＴを最初にオンするように動作する始動回路を備えたので、ＦＥＴが劣化しても異常発振前に発振停止するため、たとえ塵埃により絶縁性能が下がったとしても、共振動作による高圧が発生せず、通常電流ループ以外の場所で電流が流れることが抑制される。
【００９９】
請求項２の高周波インバータによれば、始動回路が抵抗およびコンデンサで構成されているので、安価で簡単な構成の始動回路とすることができる。
【０１００】
請求項３の放電ランプ点灯装置によれば、請求項１または２の効果を有する放電ランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波インバータおよび放電ランプ点灯装置の一実施形態を示す回路図。
【図２】本発明の放電ランプ点灯装置の一実施形態である電球形蛍光ランプを示す概略正面図。
【符号の説明】
４…直流電源、ＤＬ，８…放電ランプ、ＳN…Ｎチャンネル形ＦＥＴ、ＳP…Ｐチャンネル形ＦＥＴ、ＳT…始動回路、１６…高周波インバータ。

Claims

直流電源と；
直流電源間に直列的に接続されるとともにそれぞれのゲートおよびソースが共通に接続されたＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴと；
Ｎチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴの交互スイッチングによって発生する高周波で作動する負荷回路と；
負荷回路の負荷電流を帰還する帰還手段、帰還電圧に共振する直列共振回路およびこの直列共振回路の共振電圧に基づいて正負のゲート電圧を出力するコンデンサを有し、このコンデンサが出力するゲート電圧によりＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴに対して共通的に作用してＮチャンネル形ＦＥＴおよびＰチャンネル形ＦＥＴを交互にスイッチングさせるゲート回路と；
一端が直流電源の正極に他端がゲート回路にそれぞれ接続された正側の抵抗および一端がゲート回路に他端が直流電源の負極にそれぞれ接続された負側の抵抗を有し、この正側および負側の抵抗がゲート回路を介する直列体を形成し、直流電源から直流電圧が印加されるとこの正側および負側の抵抗を介してゲート回路のコンデンサにゲート電圧を発生させてＮチャンネル形ＦＥＴを最初にオンさせる始動回路と；
を具備していることを特徴とする高周波インバータ。
始動回路は、ゲート回路のゲートおよびソース共通接点間に電圧を発生させる抵抗およびコンデンサで構成されていることを特徴とする請求項１記載の高周波インバータ。
放電ランプと；
放電ランプを負荷とする請求項１または２記載の高周波インバータと；
を具備していることを特徴とする放電ランプ点灯装置。