JP2006244872A - Dielectric barrier discharge lamp control device - Google Patents

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Makoto Noda
誠 野田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric barrier discharge lamp control device capable of improving power efficiency. <P>SOLUTION: The dielectric barrier discharge lamp control device 1 is composed of a dielectric barrier discharge lamp 2 emitting light by a discharge of discharge gas through a dielectric, and a power source control device 3 controlling the light emission of the dielectric barrier discharge lamp 2. The power source control device 3 is composed of an inverter 15 converting input voltage into high frequency voltage, and a transformer 16 boosting the primary side input voltage and outputting a secondary voltage to a secondary circuit. The inverter outputs driving voltage Va of H-level during a period contributing to the lighting in a large scale, and does not output the driving voltage Va during a period not contributing to the lighting. Namely, the power source control device 3 supplies power to the dielectric barrier discharge lamp 2 during a period contributing to the lighting in a large scale, and blocks the power supply during the other period. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、誘電体バリア放電灯を点灯制御する誘電体バリア放電灯制御装置に関する。   The present invention relates to a dielectric barrier discharge lamp control device that controls lighting of a dielectric barrier discharge lamp.

従来、一対の誘電体を介して放電ガスを放電させることにより光を照射する誘電体バリア放電灯が例えば特許文献１，２に開示されている。この種の誘電体バリア放電灯は、一対の誘電体からなる誘電体容器に放電ガスが封入され、誘電体及び放電ガスを挟むように配置された一対の電極に高周波交流電圧が印加されると、電極間が放電して外部に光を照射する。誘電体バリア放電灯は、その灯形状が平面型のものや筒形状のものが広く普及している。放電ガスは、例えばＸｅ（キセノン）、水銀蒸気、Ａｒ（アルゴン）、Ｎｅ（ネオン）等の各種ガスが使用される。   Conventionally, for example, Patent Documents 1 and 2 disclose dielectric barrier discharge lamps that irradiate light by discharging a discharge gas through a pair of dielectrics. In this type of dielectric barrier discharge lamp, when a discharge gas is sealed in a dielectric container made of a pair of dielectrics, and a high-frequency AC voltage is applied to a pair of electrodes arranged so as to sandwich the dielectric and the discharge gas. The electrode is discharged to irradiate the outside with light. Dielectric barrier discharge lamps having a flat shape or a cylindrical shape are widely used. As the discharge gas, various gases such as Xe (xenon), mercury vapor, Ar (argon), and Ne (neon) are used.

この誘電体バリア放電灯に電圧を供給する電源制御回路は、例えば商用電源の交流電圧を高周波交流電圧に変換して誘電体バリア放電灯に印加する。即ち、電源制御回路は、商用電源の交流電圧を整流平滑して直流電圧に変換する平滑回路と、その直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータと、その高周波交流電圧を昇圧するトランスとを備え、昇圧後の高周波交流電圧を誘電体バリア放電灯の電極間に印加して誘電体バリア放電灯を点灯・点滅制御する。
特開２００３−３１１８２号（第２図） 特開平１１−３０７０５１号（段落番号［００１９］） The power supply control circuit for supplying a voltage to the dielectric barrier discharge lamp converts, for example, an AC voltage of a commercial power supply into a high-frequency AC voltage and applies it to the dielectric barrier discharge lamp. That is, the power supply control circuit includes a smoothing circuit that rectifies and smoothes the AC voltage of the commercial power supply and converts it into a DC voltage, an inverter that converts the DC voltage into a high-frequency AC voltage, and a transformer that boosts the high-frequency AC voltage. Then, the boosted high-frequency AC voltage is applied between the electrodes of the dielectric barrier discharge lamp to control the lighting and blinking of the dielectric barrier discharge lamp.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-31182 (FIG. 2) JP 11-307051 (paragraph number [0019])

ところで、商用電源、電源制御回路及び誘電体バリア放電灯からなる放電灯回路は、誘電体バリア放電灯の構造上、力率が非常に低いという現状がある。これは、強度的な問題でバリア厚さの厚い誘電体バリア放電灯に電圧を加えねばならず、高周波交流電圧を非常に高くせざるを得ないことや、電極間のインピーダンスは主として誘電体の静電容量に基づく値となるため、誘電体バリア放電灯を流れる電流の位相が印加電圧に対して大きく進むことが原因と考えられる。   Incidentally, a discharge lamp circuit composed of a commercial power supply, a power supply control circuit, and a dielectric barrier discharge lamp has a very low power factor due to the structure of the dielectric barrier discharge lamp. This is because of the strength problem, a voltage must be applied to the dielectric barrier discharge lamp with a thick barrier thickness, and the high-frequency AC voltage has to be very high. Since the value is based on the capacitance, it is considered that the phase of the current flowing through the dielectric barrier discharge lamp greatly advances with respect to the applied voltage.

放電灯回路の力率が低いと、インバータ回路、トランスの２次回路（即ち、誘電体バリア放電灯）、トランスの１次回路等に無効電力が流れてしまう。この無効電流は誘電体バリア放電灯の点灯に寄与しない電流であり、無効電流が多いと言うことは点灯に寄与する有効電流が少ないとも言え、放電灯回路の電力効率が低い状態となる。放電灯回路の電力効率が低い場合、充分な輝度で誘電体バリア放電灯を点灯させようとすると、２次側巻線の巻線径の大きい大型のトランスを用いなければならず、電源回路ひいては装置全体が大型化するなどの問題が生じる。   When the power factor of the discharge lamp circuit is low, reactive power flows through the inverter circuit, the secondary circuit of the transformer (that is, the dielectric barrier discharge lamp), the primary circuit of the transformer, and the like. This reactive current is a current that does not contribute to the lighting of the dielectric barrier discharge lamp. If the reactive current is large, it can be said that the effective current contributing to the lighting is small, and the power efficiency of the discharge lamp circuit is low. When the power efficiency of the discharge lamp circuit is low, if a dielectric barrier discharge lamp is lit with sufficient brightness, a large transformer with a large winding diameter of the secondary winding must be used. Problems such as an increase in the size of the entire apparatus arise.

本発明の目的は、電力効率を向上することができる誘電体バリア放電灯制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a dielectric barrier discharge lamp control device capable of improving power efficiency.

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明では、外部から入力した入力電圧を高周波のパルス信号に変換して出力する信号生成回路と、前記パルス信号を昇圧して２次側に出力するトランスとを備え、前記トランスで昇圧した２次電圧を誘電体バリア放電灯の電極間に印加し、当該誘電体バリア放電灯の誘電体及び放電ガスを介した状態で前記電極間を放電させることで該誘電体バリア放電灯を発光させる誘電体バリア放電灯制御装置において、前記信号生成回路は、前記トランスの２次回路に２次電流が流れ始めから該２次電流の突入電流がピーク値をとるまでの２倍の時間を前記パルス信号のパルス幅とすべく、前記パルス信号をデューティ比変換して出力するデューティ比変換手段を備えたことを要旨とする。   In order to solve the above problems, in the invention described in claim 1, a signal generation circuit that converts an externally input voltage into a high-frequency pulse signal and outputs it, and boosts the pulse signal to generate a secondary side A secondary voltage boosted by the transformer is applied between the electrodes of the dielectric barrier discharge lamp, and the dielectric barrier discharge lamp is interposed between the electrodes through the dielectric and the discharge gas. In the dielectric barrier discharge lamp control device that causes the dielectric barrier discharge lamp to emit light by discharging, the signal generation circuit has an inrush current of the secondary current from the start of the secondary current flowing in the secondary circuit of the transformer. The gist of the invention is that it includes duty ratio conversion means for converting the pulse signal to output a duty ratio so that the pulse width of the pulse signal is twice as long as it takes a peak value.

この発明によれば、誘電体バリア放電灯制御装置が誘電体バリア放電灯の電極間に２次電圧を印加すると、誘電体バリア放電灯に２次電流が流れて放電灯の電極間に放電が生じ、誘電体バリア放電灯が発光する。ところで、２次電流が流れ始めてからその突入電流がピーク値をとるまでの２倍の時間は、その電流値が正又は負に拘らず、誘電体バリア放電灯の発光に大きく寄与する電流（有効電流）が流れる時間帯であり、それ以外の時間帯については、発光にさほど寄与しない電流（無効電流）が流れる時間帯となる現状がある。   According to the present invention, when the dielectric barrier discharge lamp control device applies a secondary voltage between the electrodes of the dielectric barrier discharge lamp, a secondary current flows through the dielectric barrier discharge lamp and a discharge occurs between the electrodes of the discharge lamp. And the dielectric barrier discharge lamp emits light. By the way, the current that greatly contributes to the light emission of the dielectric barrier discharge lamp (effective) is twice the time from when the secondary current starts to flow until the inrush current takes a peak value, regardless of whether the current value is positive or negative. (Current) is a time zone in which the current flows, and other time zones are in a time zone in which a current (reactive current) that does not contribute much to light emission flows.

そこで、本発明においては、デューティ比変換手段がデューティ比を異ならせたパルス信号、つまり２次電流が流れ始めてから突入電流がピーク値をとるまでの２倍の時間をパルス幅とするパルス信号を生成し、それをトランスにパルス信号として出力させる。これによって、誘電体バリア放電灯には、発光に大きく寄与する時間帯の際に電流供給が行われ、発光に寄与しない時間では電流供給が遮断される。   Therefore, in the present invention, a pulse signal whose duty ratio is changed by the duty ratio conversion means, that is, a pulse signal whose pulse width is twice as long as the inrush current takes a peak value after the secondary current starts to flow. Generate it and output it as a pulse signal to the transformer. As a result, the dielectric barrier discharge lamp is supplied with current during a time period that greatly contributes to light emission, and the current supply is interrupted during a time period that does not contribute to light emission.

従って、誘電体バリア放電灯制御装置は、誘電体バリア放電灯を発光させる際、発光に大きく寄与する時間帯のときにパルス信号を送り、発光にさほど寄与しない時間帯のときにはパルス信号を送らない動作をとる。このため、無効電流が流れる時間帯において電力供給を行わずに済むことになり、電力供給は大きく発光に寄与する時間帯のときだけで済むため、発光効率が低下することなく誘電体バリア放電灯制御装置の電力効率が向上する。よって、放電灯発光時に必要な電力が少なく済み、トランスに要求される皮相電力も小さく済むことから、小型のトランスを用いることが可能となり、誘電体バリア放電灯制御装置が小型化する。なお、定義として「２倍の時間」とは、正確な２倍の値に限定されるものではなく、例えば前記時間の±３０％程度の許容値を含むものとする。   Therefore, when the dielectric barrier discharge lamp control device emits light, the dielectric barrier discharge lamp sends a pulse signal in a time zone that greatly contributes to light emission, and does not send a pulse signal in a time zone that does not contribute much to light emission. Take action. For this reason, it is not necessary to supply power during the time period when the reactive current flows, and the power supply only needs to be performed during the time period that greatly contributes to light emission. Therefore, the dielectric barrier discharge lamp does not decrease the light emission efficiency. The power efficiency of the control device is improved. Therefore, less power is required when the discharge lamp emits light, and the apparent power required for the transformer can be reduced. Therefore, a small transformer can be used, and the dielectric barrier discharge lamp control device is downsized. The definition of “double time” is not limited to an exact double value, and includes, for example, an allowable value of about ± 30% of the time.

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記信号生成回路は、前記パルス信号のデューティ比を設定変更可能なデューティ比設定手段と、前記デューティ比設定手段の設定値を基に、該設定値に応じたデューティ比の前記パルス信号を生成する生成手段とを備えたことを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the signal generation circuit includes a duty ratio setting unit capable of setting and changing a duty ratio of the pulse signal, and setting values of the duty ratio setting unit. The gist of the present invention is that it includes generation means for generating the pulse signal having a duty ratio corresponding to the set value.

この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、デューティ比設定手段を設定変更すれば、パルス信号のデューティ比が生成手段によって好適な値に設定される。従って、パルス信号のデューティ比を自由に設定することが可能となり、電力効率向上に大きく寄与する。   According to the present invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, if the duty ratio setting means is changed, the duty ratio of the pulse signal is set to a suitable value by the generating means. Therefore, the duty ratio of the pulse signal can be set freely, which greatly contributes to improvement in power efficiency.

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記信号生成回路と前記誘電体バリア放電灯との間には、リアクトル部材が直列に挿入されていることを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a reactor member is inserted in series between the signal generation circuit and the dielectric barrier discharge lamp. To do.

この発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、リアクトル部材が誘電体バリア放電灯の容量性インピーダンスの少なくとも一部を打ち消すように働き、誘電体バリア放電灯制御装置が電圧付与する２次回路はインピーダンスが低くなる。従って、誘電体バリア放電灯制御装置は低電圧で誘電体バリア放電灯を発光させることが可能となり、これによってもトランスの皮相電力低減が可能となる。よって、トランスの一層の小型化が図られ、誘電体バリア放電灯制御装置の一層の小型化に寄与する。   According to this invention, in addition to the operation of the invention according to claim 1 or 2, the reactor member works so as to cancel at least a part of the capacitive impedance of the dielectric barrier discharge lamp, and the dielectric barrier discharge lamp control device The secondary circuit to which voltage is applied has a low impedance. Therefore, the dielectric barrier discharge lamp control device can cause the dielectric barrier discharge lamp to emit light at a low voltage, and this can also reduce the apparent power of the transformer. Accordingly, the transformer can be further miniaturized, contributing to further miniaturization of the dielectric barrier discharge lamp control device.

また、低い電圧で誘電体バリア放電灯を発光させる方法としては、例えば誘電体バリア放電灯の厚さを薄くする方法があるが、これを用いると誘電体バリア放電灯の強度が低下する問題が生じる。しかし、本発明のようにリアクトル部材を用いた方法をとれば、誘電体バリア放電灯は厚いままで誘電体バリア放電灯の低電圧駆動が可能となり、トランスひいては誘電体バリア放電灯制御装置の小型化と、誘電体バリア放電灯の機械的強度確保との両立を図ることが可能となる。   Further, as a method of causing the dielectric barrier discharge lamp to emit light at a low voltage, for example, there is a method of reducing the thickness of the dielectric barrier discharge lamp. However, if this is used, there is a problem that the strength of the dielectric barrier discharge lamp decreases. Arise. However, if the method using the reactor member is employed as in the present invention, the dielectric barrier discharge lamp can be driven at a low voltage while the dielectric barrier discharge lamp remains thick, and the transformer and thus the dielectric barrier discharge lamp control device can be reduced in size. And ensuring the mechanical strength of the dielectric barrier discharge lamp can be achieved.

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記パルス信号の周波数は、前記リアクトル部材及び前記誘電体バリア放電灯からなる放電灯回路が共振する共振周波数の近傍に設定されていることを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the frequency of the pulse signal is set in the vicinity of a resonance frequency at which a discharge lamp circuit including the reactor member and the dielectric barrier discharge lamp resonates. It is a summary.

この発明によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、放電灯回路がほぼ共振状態となるので、誘電体バリア放電灯の容量性インピーダンスの打ち消し効果が高まる。従って、誘電体バリア放電灯の発光に必要な電圧が一層低く済み、トランスひいては誘電体バリア放電灯制御装置の一層の小型化が図られる。なお、定義として「近傍」とは、放電灯回路がほぼ共振状態であると見なせつつ、しかも放電ガスが放電発光した際に誘電体バリア放電灯に過大電流が流れるのを防止する効果（限流作用）があり、さらに放電灯が一様発光することが可能な位置のことを言う。   According to the present invention, in addition to the operation of the invention described in claim 3, since the discharge lamp circuit is substantially in a resonance state, the effect of canceling the capacitive impedance of the dielectric barrier discharge lamp is enhanced. Therefore, the voltage required for the light emission of the dielectric barrier discharge lamp can be further reduced, and the transformer and thus the dielectric barrier discharge lamp control device can be further miniaturized. By definition, “near” means that the discharge lamp circuit can be regarded as almost in a resonance state, and that an excessive current does not flow to the dielectric barrier discharge lamp when the discharge gas emits light. This is the position where the discharge lamp can emit light uniformly.

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記信号生成回路は、前記パルス信号の周波数を調整操作可能な周波数調整手段と、前記周波数調整手段の調整値を基に、該調整値に応じた周波数の前記パルス信号を生成する第２生成手段とを備えたことを要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the signal generation circuit includes a frequency adjusting unit capable of adjusting a frequency of the pulse signal, and the frequency adjustment. The present invention includes a second generation unit that generates the pulse signal having a frequency corresponding to the adjustment value based on the adjustment value of the unit.

この発明によれば、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、周波数調整手段を調整すれば、パルス信号の周波数が第２生成手段によって好適な値に設定される。従って、例えば誘電体バリア放電灯の種類が異なる場合や、誘電体バリア放電灯に製造バラツキが生じた場合に共振点がずれたとしても、周波数調整手段を用いて周波数を設定することにより、ずれを吸収することが可能となる。また、パルス信号の周波数を共振点に接近させるだけでなく、誘電体バリア放電灯を一様に発光させるために必要な限流作用と共振とのバランスを好適な値に設定することも可能となる。   According to this invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 1 to 4, if the frequency adjusting means is adjusted, the frequency of the pulse signal is set to a suitable value by the second generating means. The Therefore, even if the resonance point shifts when, for example, the type of the dielectric barrier discharge lamp is different or when the dielectric barrier discharge lamp has a manufacturing variation, the frequency is adjusted by using the frequency adjusting means. Can be absorbed. In addition to making the frequency of the pulse signal approach the resonance point, it is also possible to set the balance between the current limiting action and the resonance necessary for uniformly emitting the dielectric barrier discharge lamp to a suitable value. Become.

請求項６に記載の発明では、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記リアクトル部材はインダクタンス素子であり、前記インダクタンス素子は前記トランス及び前記誘電体バリア放電灯の間に接続されることによって前記トランスの２次側に配置されていることを要旨とする。   In the invention according to claim 6, in the invention according to any one of claims 3 to 5, the reactor member is an inductance element, and the inductance element is between the transformer and the dielectric barrier discharge lamp. The main point is that the transformer is arranged on the secondary side of the transformer.

この発明によれば、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、例えばインダクタンス素子を誘電体バリア放電灯に組み込むことにより、インダクタンス素子と誘電体バリア放電灯とを一つの部品として製造することが可能となる。   According to this invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 3 to 5, for example, by incorporating the inductance element into the dielectric barrier discharge lamp, the inductance element and the dielectric barrier discharge lamp can be combined. It can be manufactured as a single component.

請求項７に記載の発明では、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記リアクトル部材はインダクタンス素子であり、前記インダクタンス素子は前記信号生成回路及び前記トランスの間に配置されることによって前記トランスの１次側に配置されていることを要旨とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 3 to 5, wherein the reactor member is an inductance element, and the inductance element is disposed between the signal generation circuit and the transformer. Thus, it is arranged on the primary side of the transformer.

この発明によれば、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、インダクタンス素子の耐電圧や、誘電体バリア放電灯の筐体とインダクタンス素子との間の耐電圧を低く設定することが可能となり、絶縁を容易に行うことが可能となる。   According to the present invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 3 to 5, the withstand voltage of the inductance element and the withstand voltage between the housing of the dielectric barrier discharge lamp and the inductance element Can be set low, and insulation can be easily performed.

請求項８に記載の発明では、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記リアクトル部材は、漏れインダクタンスを生じる漏洩トランスであることを要旨とする。   The invention described in claim 8 is summarized in that, in the invention described in any one of claims 3 to 5, the reactor member is a leakage transformer that generates a leakage inductance.

この発明によれば、請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、漏洩トランスの漏れインダクタンスを用いて誘電体バリア放電灯の低電圧駆動化を図るので、外付け部品が必要ないことから、誘電体バリア放電灯ひいては誘電体バリア放電灯制御装置の一層の小型化に寄与する。   According to the present invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 3 to 5, the dielectric barrier discharge lamp can be driven at a low voltage by using the leakage inductance of the leakage transformer. Since no parts are required, this contributes to further miniaturization of the dielectric barrier discharge lamp and thus the dielectric barrier discharge lamp control device.

本発明によれば、誘電体バリア放電灯を含めた放電灯回路の力率が低くても、電力効率を向上することができる。   According to the present invention, even when the power factor of the discharge lamp circuit including the dielectric barrier discharge lamp is low, the power efficiency can be improved.

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した誘電体バリア放電灯制御装置の第１実施形態を図１〜図１０に従って説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a dielectric barrier discharge lamp control device embodying the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、誘電体バリア放電灯装置１の概略構成を示す構成図である。誘電体バリア放電灯装置１は、誘電体を介した放電ガスの放電により発光する誘電体バリア放電灯２と、この誘電体バリア放電灯２を発光制御する電源制御装置３とからなる。誘電体バリア放電灯２は、本例においてバッテリ（電池）の直流電圧（入力電圧）を電源４としているが、例えば商用電源の交流電圧を整流してそれを電源としてもよい。なお、電源制御装置３が誘電体バリア放電灯制御装置に相当する。   FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a dielectric barrier discharge lamp device 1. The dielectric barrier discharge lamp device 1 includes a dielectric barrier discharge lamp 2 that emits light by discharging a discharge gas through a dielectric, and a power supply control device 3 that controls the light emission of the dielectric barrier discharge lamp 2. The dielectric barrier discharge lamp 2 uses the DC voltage (input voltage) of the battery (battery) as the power source 4 in this example. However, for example, the AC voltage of the commercial power source may be rectified and used as the power source. The power supply control device 3 corresponds to a dielectric barrier discharge lamp control device.

本例の誘電体バリア放電灯２は、その灯形状が平面型の平面型放電灯であり、略平板状の誘電体密封容器５を備えている。誘電体密封容器５は、例えばガラスを材質とした一対の誘電体平板６，７を備え、これら誘電体平板６，７は互いに対向する向きに配置されている。誘電体密封容器５は、これら誘電体平板６，７の周縁全域が封止部材（例えばシールガラス）８により封止されることで、内部に収容空間９が形成されている。なお、誘電体平板６，７が誘電体に相当する。   The dielectric barrier discharge lamp 2 of this example is a flat discharge lamp having a flat lamp shape, and includes a substantially flat dielectric sealed container 5. The dielectric sealed container 5 includes a pair of dielectric flat plates 6 and 7 made of glass, for example, and these dielectric flat plates 6 and 7 are arranged in directions facing each other. The dielectric sealed container 5 has a housing space 9 formed therein by sealing the entire periphery of the dielectric flat plates 6 and 7 with a sealing member (for example, seal glass) 8. The dielectric plates 6 and 7 correspond to a dielectric.

誘電体密封容器５の収容空間９には、電圧印加によって放電発光可能な放電ガス１０が封入されている。この放電ガス１０としては、例えばＸｅ（キセノン）、水銀蒸気、Ａｒ（アルゴン）、Ｎｅ（ネオン）等のガスが採用される。各誘電体平板６，７の外面には一対の略平板状の電極１１，１２が各々取り付けられ、誘電体平板６，７及び放電ガス１０は一対の電極１１，１２により挟み込まれた状態となる。また、各誘電体平板６，７の内面には、一対の略平板状の蛍光体層１３，１４が各々取り付けられている。   The accommodating space 9 of the dielectric sealed container 5 is filled with a discharge gas 10 that can discharge light by voltage application. As the discharge gas 10, for example, a gas such as Xe (xenon), mercury vapor, Ar (argon), Ne (neon), or the like is employed. A pair of substantially flat electrodes 11, 12 are respectively attached to the outer surfaces of the dielectric plates 6, 7, and the dielectric plates 6, 7 and the discharge gas 10 are sandwiched between the pair of electrodes 11, 12. . A pair of substantially flat phosphor layers 13 and 14 are attached to the inner surfaces of the dielectric plates 6 and 7, respectively.

電源制御装置３は、入力電圧を高周波電圧に変換出力するインバータ１５と、１次側の入力電圧を昇圧してその２次電圧を２次回路に出力するトランス１６とを備えている。インバータ１５は、電源４の直流電圧を高周波駆動電圧（以下、単に駆動電圧と記す）Ｖａに変換し、それをトランス１６に出力する。トランス１６は、駆動電圧（１次電圧）Ｖａを昇圧し、昇圧後の高周波交流電圧（２次電圧）Ｖｂを電極１１，１２間に印加する。これにより、電極１１，１２間に放電が生じ、放電ガス１０が電離することで放電プラズマが発生して、放電ガス１０が外部に紫外線を照射する。蛍光体層１３，１４はこの紫外線により励起されて自然光を外部に照射し、これによって誘電体バリア放電灯２が点灯した状態となる。なお、駆動電圧Ｖａがパルス信号に相当する。   The power supply control device 3 includes an inverter 15 that converts and outputs an input voltage into a high-frequency voltage, and a transformer 16 that boosts the input voltage on the primary side and outputs the secondary voltage to the secondary circuit. The inverter 15 converts the DC voltage of the power supply 4 into a high frequency drive voltage (hereinafter simply referred to as drive voltage) Va and outputs it to the transformer 16. The transformer 16 boosts the drive voltage (primary voltage) Va and applies a high-frequency alternating voltage (secondary voltage) Vb after boosting between the electrodes 11 and 12. Thereby, discharge arises between the electrodes 11 and 12, discharge plasma 10 generate | occur | produces by ionizing discharge gas 10, and discharge gas 10 irradiates an ultraviolet-ray outside. The phosphor layers 13 and 14 are excited by the ultraviolet rays and radiate the natural light to the outside, so that the dielectric barrier discharge lamp 2 is turned on. The drive voltage Va corresponds to a pulse signal.

なお、誘電体バリア放電灯２は、平面型放電灯に限らず、例えば灯形状が管状の筒型放電灯でもよい。また、誘電体バリア放電灯２は、照射面と反対面の誘電体平板（例えば誘電体平板７）を金属製とすることによって、誘電体と電極とを兼用した片バリア式でもよい。さらに、誘電体バリア放電灯２は、非照射面の電極（例えば電極１２）を不透明電極とした構造でもよく、この場合には蛍光体層１４は省略される。なお、インバータ１５が信号生成回路に相当する。   The dielectric barrier discharge lamp 2 is not limited to a flat discharge lamp, and may be a cylindrical discharge lamp having a tubular lamp shape, for example. Further, the dielectric barrier discharge lamp 2 may be of a single barrier type using both a dielectric and an electrode by making the dielectric flat plate (for example, the dielectric flat plate 7) opposite to the irradiation surface made of metal. Furthermore, the dielectric barrier discharge lamp 2 may have a structure in which the non-irradiated surface electrode (for example, the electrode 12) is an opaque electrode, and in this case, the phosphor layer 14 is omitted. The inverter 15 corresponds to a signal generation circuit.

誘電体バリア放電灯２と電源制御装置３との間には、例えばコイル等からなるインダクタンス素子１７が直列に接続されている。このインダクタンス素子１７はトランス１６の２次巻線と電極１１との間（即ち、トランス１６の２次側）に接続され、トランス１６の２次回路のインピーダンスを低下させる、別の言い方をすれば誘電体バリア放電灯２（インダクタンス素子１７を含めた回路）のインピーダンスを低下させる素子として機能する。なお、インダクタンス素子１７がリアクトル部材に相当する。   Between the dielectric barrier discharge lamp 2 and the power supply control device 3, an inductance element 17 made of, for example, a coil is connected in series. In other words, the inductance element 17 is connected between the secondary winding of the transformer 16 and the electrode 11 (that is, the secondary side of the transformer 16), and reduces the impedance of the secondary circuit of the transformer 16. It functions as an element that lowers the impedance of the dielectric barrier discharge lamp 2 (circuit including the inductance element 17). The inductance element 17 corresponds to a reactor member.

図２は、電源制御装置３の電気構成を示す電気構成図である。電源制御装置３は、４つのスイッチング素子１８〜２１と、これらスイッチング素子１８〜２１をスイッチ制御する駆動回路２２とを備えている。これらスイッチング素子１８〜２１のうち１８，１９が直列接続されるとともに２０，２１が直列接続され、これら直列回路は駆動回路２２に対して並列状態で電源４に接続されている。また、スイッチング素子１８，１９の中点と、スイッチング素子２０，２１の中点との間に、トランス１６の１次巻線が接続されている。各スイッチング素子１８〜２１には、無効電流循環用のダイオード１８ａ〜２１ａが各々接続されている。   FIG. 2 is an electrical configuration diagram illustrating an electrical configuration of the power supply control device 3. The power supply control device 3 includes four switching elements 18 to 21 and a drive circuit 22 that controls the switching elements 18 to 21. Among these switching elements 18 to 21, 18 and 19 are connected in series and 20 and 21 are connected in series. These series circuits are connected to the power supply 4 in parallel with the drive circuit 22. The primary winding of the transformer 16 is connected between the midpoint of the switching elements 18 and 19 and the midpoint of the switching elements 20 and 21. Reactive current circulating diodes 18a to 21a are connected to the switching elements 18 to 21, respectively.

駆動回路２２は、駆動回路２２の電源を供給する制御用電源２３と、所定周波数で発振信号を出力可能な発振器２４と、入力信号を分配可能な分配器２５と、スイッチング素子１８〜２１を駆動させる２つのドライブ回路２６，２７とを備えている。なお、発振器２４がデューティ比変換手段、生成手段及び第２生成手段を構成する。   The drive circuit 22 drives a control power supply 23 that supplies power to the drive circuit 22, an oscillator 24 that can output an oscillation signal at a predetermined frequency, a distributor 25 that can distribute an input signal, and switching elements 18 to 21. Two drive circuits 26 and 27 are provided. The oscillator 24 constitutes duty ratio conversion means, generation means, and second generation means.

発振器２４は制御用電源２３の電源を基にして所定の発振信号を分配器２５に出力する。分配器２５は発振信号をドライブ回路２６，２７に各々分配し、各ドライブ回路２６，２７はその発振信号に基づくタイミングでスイッチング素子１８〜２１のオンオフを切り換える。本例においてドライブ回路２６，２７は、スイッチング素子１８，２１を同時にオン、スイッチング素子１９，２０を同時にオフする動作と、スイッチング素子１８，２１を同時にオフ、スイッチング素子１９，２０を同時にオンする動作とを交互に繰り返し行う。そして、ドライブ回路２６，２７は、この動作を繰り返して高周波駆動電圧（矩形波電圧信号）Ｖａを生成し、これをトランス１６に出力する。   The oscillator 24 outputs a predetermined oscillation signal to the distributor 25 based on the power supply of the control power supply 23. The distributor 25 distributes the oscillation signal to the drive circuits 26 and 27, respectively, and the drive circuits 26 and 27 switch the switching elements 18 to 21 on and off at a timing based on the oscillation signal. In this example, the drive circuits 26 and 27 turn on the switching elements 18 and 21 at the same time, turn off the switching elements 19 and 20 at the same time, and turn off the switching elements 18 and 21 at the same time and turn on the switching elements 19 and 20 at the same time. And repeatedly. The drive circuits 26 and 27 repeat this operation to generate a high-frequency drive voltage (rectangular wave voltage signal) Va and output it to the transformer 16.

トランス１６は、インバータ１５が出力する駆動電圧Ｖａを昇圧し、昇圧後の高周波交流電圧Ｖｂをインダクタンス素子１７を介して誘電体バリア放電灯２に印加する。本例においてトランス１６は、１２Ｖの駆動電圧Ｖａを例えば１ｋＶ〜２ｋＶ程度の高周波交流電圧Ｖｂに昇圧して出力する。また、トランス１６は入力電圧の周波数ｆが低ければ巻数が少なくなるために小型で済むことから、高周波交流電圧Ｖｂの周波数ｆは例えば１０ＫＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の電圧が採用される。誘電体バリア放電灯２は、インダクタンス素子１７を介してこの高周波交流電圧Ｖｂを入力し、電極１１，１２間を放電させて発光する。   The transformer 16 boosts the drive voltage Va output from the inverter 15 and applies the boosted high-frequency AC voltage Vb to the dielectric barrier discharge lamp 2 via the inductance element 17. In this example, the transformer 16 boosts the 12V drive voltage Va to a high frequency AC voltage Vb of about 1 kV to 2 kV, for example, and outputs it. Further, since the transformer 16 is small in size because the number of turns is reduced if the frequency f of the input voltage is low, the frequency f of the high-frequency AC voltage Vb is, for example, about 10 KHz to 100 kHz. The dielectric barrier discharge lamp 2 receives the high-frequency AC voltage Vb via the inductance element 17 and discharges between the electrodes 11 and 12 to emit light.

ここで、誘電体バリア放電灯２を点灯させるべく電源スイッチ（図示略）が押されたとすると、電源制御装置３から高周波交流電圧Ｖｂが誘電体バリア放電灯２に印加される。このとき、インバータ１５がソフトスタート、つまり最初のうちはパルス幅の狭い状態から立ち上がるため、誘電体バリア放電灯２は放電するまでに若干の時間がかかるため、電源スイッチを投入して暫くしてから点灯する。なお、誘電体バリア放電灯２が点灯に至る前でも、一部の２次電流が誘電体バリア放電灯２の容量分を通して循環する。ここで、例えば図３（ａ）及び図４（ａ）に示すデューティ比１００％の駆動電圧Ｖａがインバータ１５から出力されたとすると、誘電体バリア放電灯２の点灯前は、図３（ｂ）に示す正弦波の２次電流Ｉがトランス１６の２次回路つまり誘電体バリア放電灯２に流れる。   Here, if a power switch (not shown) is pressed to turn on the dielectric barrier discharge lamp 2, a high-frequency AC voltage Vb is applied from the power supply control device 3 to the dielectric barrier discharge lamp 2. At this time, since the inverter 15 starts up from a soft start, that is, from a state where the pulse width is narrow at first, the dielectric barrier discharge lamp 2 takes some time to discharge. Therefore, the power switch is turned on for a while. Lights from. Even before the dielectric barrier discharge lamp 2 is turned on, a part of the secondary current circulates through the capacity of the dielectric barrier discharge lamp 2. Here, for example, assuming that the driving voltage Va having a duty ratio of 100% shown in FIGS. 3A and 4A is output from the inverter 15, before the dielectric barrier discharge lamp 2 is turned on, FIG. The secondary current I of the sine wave shown in FIG.

そして、ソフトスタート時に出力される初期駆動電圧Ｖa0にΔＶを加算した値へ駆動電圧Ｖａが上昇して、誘電体バリア放電灯２が点灯すると、図４（ｂ）に示す波形の２次電流Ｉがトランス１６の２次回路つまり誘電体バリア放電灯２に流れる。即ち、２次電流Ｉが急激に立ち上がって大きなピーク値Ｐａをとり、ピーク値Ｐａをとった後に電流が急激に減少し、ピーク値Ｐａの半分程度の電流値をとった後に正弦波の頂点を目指して電流値が再度増加し、正弦波の頂点をとるとその後は電流値が収束に向かう。そして、電流値が負の場合も同様の波形をとり、電流値の正負交互で同波形をとって２次電流Ｉが誘電体バリア放電灯２を流れる。   When the drive voltage Va rises to a value obtained by adding ΔV to the initial drive voltage Va0 output at the time of soft start and the dielectric barrier discharge lamp 2 is lit, the secondary current I having the waveform shown in FIG. Flows into the secondary circuit of the transformer 16, that is, the dielectric barrier discharge lamp 2. That is, the secondary current I suddenly rises and takes a large peak value Pa. After taking the peak value Pa, the current sharply decreases, and after taking a current value about half of the peak value Pa, the peak of the sine wave is obtained. The current value increases again aiming at the peak of the sine wave, and then the current value converges. When the current value is negative, a similar waveform is obtained, and the secondary current I flows through the dielectric barrier discharge lamp 2 with the current value alternately alternating between positive and negative.

２次電流Ｉが図４（ｂ）の波形をとるのは、以下の要因によるものと考えられる。例えば、インダクタンス素子１７のインダクタンスをＬｅ、誘電体平板６，７の各静電容量をＣ１，Ｃ２、誘電体平板６，７間の放電空間の静電容量をＣ３とする。このとき、図６（ａ）に示すように、誘電体バリア放電灯２、電源制御装置３及びインダクタンス素子１７からなる放電灯回路２８の等価回路は、誘電体バリア放電灯２が点灯前であれば同図（ａ）に示す回路となる。   It is considered that the secondary current I takes the waveform of FIG. 4B due to the following factors. For example, the inductance of the inductance element 17 is Le, the capacitances of the dielectric plates 6 and 7 are C1 and C2, and the capacitance of the discharge space between the dielectric plates 6 and 7 is C3. At this time, as shown in FIG. 6A, the equivalent circuit of the discharge lamp circuit 28 composed of the dielectric barrier discharge lamp 2, the power supply control device 3, and the inductance element 17 is the one before the dielectric barrier discharge lamp 2 is turned on. For example, the circuit shown in FIG.

ここで、誘電体バリア放電灯２が点灯すると、各誘電体平板６，７に対して直列の抵抗成分が各々生じ、誘電体平板６，７間の放電空間に対して並列の抵抗成分が生じ、インダクタンス素子１７に対して直列の抵抗成分が生じる。本例において、各誘電体平板６，７に対する直列の抵抗成分をＲ１，Ｒ２、誘電体平板６，７間の放電空間に対する並列の抵抗成分をＲ３、インダクタンス素子１７に対する直列の抵抗成分をＲ４とすると、放電灯回路２８の等価回路は、図６（ｂ）に示す回路となる。なお、図６（ｂ）の抵抗ｒは、電源制御装置３の内部抵抗成分である。   Here, when the dielectric barrier discharge lamp 2 is turned on, a series resistance component is generated for each dielectric plate 6 and 7, and a parallel resistance component is generated for the discharge space between the dielectric plates 6 and 7. A resistance component in series with the inductance element 17 is generated. In this example, R1 and R2 are serial resistance components for the dielectric plates 6 and 7, R3 is a parallel resistance component for the discharge space between the dielectric plates 6 and 7, and R4 is a serial resistance component for the inductance element 17. Then, an equivalent circuit of the discharge lamp circuit 28 is a circuit shown in FIG. The resistance r in FIG. 6B is an internal resistance component of the power supply control device 3.

この種の誘電体バリア放電灯２においては、誘電体バリア放電灯２が点灯安定状態になると静電容量Ｃ３が内部プラズマにより短絡するため、放電灯回路２８の等価回路は、静電容量Ｃ３を省略した図６（ｃ）に示す回路となる。ここで、静電容量Ｃ３が短絡するに際しては静電容量Ｃ３の蓄積電流が抵抗Ｒ３側に流れ出し、抵抗Ｒ３には突入電流が流れた状態となる。従って、図４（ｂ）に示すように２次電流Ｉが電流流れ始めに大きなピーク値Ｐａをとるのは、静電容量Ｃ３が短絡して抵抗Ｒ３に突入電流が流れる状況になることが原因と考えられる。   In this type of dielectric barrier discharge lamp 2, since the capacitance C3 is short-circuited by the internal plasma when the dielectric barrier discharge lamp 2 is in a stable lighting state, the equivalent circuit of the discharge lamp circuit 28 has the capacitance C3. The circuit shown in FIG. 6C is omitted. Here, when the capacitance C3 is short-circuited, the accumulated current of the capacitance C3 flows out to the resistor R3 side, and an inrush current flows through the resistor R3. Therefore, as shown in FIG. 4B, the secondary current I takes a large peak value Pa when the current starts to flow because the capacitance C3 is short-circuited and an inrush current flows through the resistor R3. it is conceivable that.

ここで、誘電体バリア放電灯２は、背景技術でも述べたように力率が低いという現状があり、誘電体バリア放電灯２を流れる２次電流Ｉには、点灯に大きく寄与する電流成分（即ち、有効電流）と、点灯にさほど寄与しない電流成分（即ち、無効電流）とがある。このような有効電流や無効電流は本例の誘電体バリア放電灯２にも存在し、実験等で確認した結果、２次電流Ｉの流れ始めからピーク値Ｐａまでの時間をＴｘとすると、そのＴｘの２倍の時間Ｔａ（＝２×Ｔｘ）が、点灯に大きく寄与する電流の流れる時間帯に相当する。一方、２次電流Ｉの半周期をＴｓとすると、ＴｓからＴａを減算した時間Ｔｂ（＝Ｔｓ−Ｔａ）が、点灯にさほぼ寄与しない電流の流れる時間帯とみなせる。   Here, the dielectric barrier discharge lamp 2 has a low power factor as described in the background art, and the secondary current I flowing through the dielectric barrier discharge lamp 2 has a current component that greatly contributes to lighting ( That is, there are an effective current) and a current component (that is, a reactive current) that does not contribute much to lighting. Such effective currents and reactive currents are also present in the dielectric barrier discharge lamp 2 of the present example. As a result of confirmation by experiments or the like, if the time from the start of the flow of the secondary current I to the peak value Pa is Tx, A time Ta (= 2 × Tx) that is twice Tx corresponds to a time zone in which a current that greatly contributes to lighting flows. On the other hand, when Ts is a half cycle of the secondary current I, a time Tb (= Ts−Ta) obtained by subtracting Ta from Ts can be regarded as a time zone in which a current hardly contributes to lighting.

従って、インバータ１５は、デューティ比変換した駆動電圧Ｖａ、つまり時間Ｔａの間に限ってＨレベルとなる図５（ａ）に示す駆動電圧Ｖａを出力する。これにより、誘電体バリア放電灯２には、図５（ｂ）に示す２次電流Ｉが流れることになり、時間Ｔａの時間帯においては駆動電圧Ｖａに基づく２次電流Ｉが流れる状態となる。なお、図５（ｂ）において時間Ｔｂの時間帯も２次電流Ｉが流れているが、これは１次回路のリアクタンス成分や誘電体バリア放電灯２の静電容量成分による自由振動で流れる電流である。   Therefore, the inverter 15 outputs the drive voltage Va obtained by converting the duty ratio, that is, the drive voltage Va shown in FIG. 5A which is at the H level only during the time Ta. As a result, the secondary current I shown in FIG. 5B flows through the dielectric barrier discharge lamp 2, and the secondary current I based on the drive voltage Va flows in the time zone of time Ta. . In FIG. 5B, the secondary current I also flows during the time period Tb. This is a current that flows due to free vibration due to the reactance component of the primary circuit and the capacitance component of the dielectric barrier discharge lamp 2. It is.

図２に示すように、インバータ１５内の発振器２４には、駆動電圧Ｖａの周波数ｆを調整する第１可変抵抗器２９ａが接続されている。発振器２４は第１可変抵抗器２９ａの抵抗値（調整値）に基づく周波数ｆで発振信号を出力し、これを基にドライブ回路２６，２７が駆動することでインバータ１５は第１可変抵抗器２９ａに基づく周波数ｆの駆動電圧Ｖａを出力する。また、この発振器２４には、時間Ｔａを調整する第２可変抵抗器２９ｂが接続されている。発振器２４は、第２可変抵抗器２９ｂの抵抗値（設定値）に基づくデューティ比（パルス幅）で駆動電圧Ｖａを出力する。従って、第２可変抵抗器２９ｂの値を調整すれば、駆動電圧Ｖａのデューティ比、つまり時間Ｔａの値が変更される。なお、第１可変抵抗器２９ａが周波数調整手段に相当し、第２可変抵抗器２９ｂがデューティ比設定手段に相当する。   As shown in FIG. 2, the oscillator 24 in the inverter 15 is connected to a first variable resistor 29a that adjusts the frequency f of the drive voltage Va. The oscillator 24 outputs an oscillation signal at a frequency f based on the resistance value (adjustment value) of the first variable resistor 29a, and the inverters 15 are driven by the drive circuits 26 and 27 so that the inverter 15 has the first variable resistor 29a. A drive voltage Va having a frequency f based on the above is output. The oscillator 24 is connected to a second variable resistor 29b that adjusts the time Ta. The oscillator 24 outputs the drive voltage Va with a duty ratio (pulse width) based on the resistance value (set value) of the second variable resistor 29b. Therefore, when the value of the second variable resistor 29b is adjusted, the duty ratio of the drive voltage Va, that is, the value of the time Ta is changed. The first variable resistor 29a corresponds to frequency adjusting means, and the second variable resistor 29b corresponds to duty ratio setting means.

図６（ｃ）に示す等価回路は、同一成分をまとめて簡略化することにより図６（ｄ）に示す等価回路として見ることも可能である。即ち、合成容量をＣｅとし、合成抵抗をＲｅとすると、等価回路はインダクタンスＬｅ、合成容量Ｃｅ及び合成抵抗Ｒｅの直列回路とみなせる。従って、この等価回路からも明らかなように、トランス１６の２次回路つまり放電灯回路２８は、インダクタンス素子１７を接続しない場合に比べてインピーダンスが低下する。即ち、インダクタンス素子１７の誘導性インピーダンスが誘電体平板６，７の容量性インピーダンスの少なくとも一部を打ち消した状態となる。   The equivalent circuit shown in FIG. 6C can also be viewed as the equivalent circuit shown in FIG. 6D by simplifying the same components together. That is, when the combined capacitance is Ce and the combined resistance is Re, the equivalent circuit can be regarded as a series circuit of an inductance Le, a combined capacitance Ce, and a combined resistance Re. Therefore, as is apparent from this equivalent circuit, the impedance of the secondary circuit of the transformer 16, that is, the discharge lamp circuit 28, is lower than that when the inductance element 17 is not connected. That is, the inductive impedance of the inductance element 17 cancels at least a part of the capacitive impedance of the dielectric plates 6 and 7.

また、放電灯回路２８の合成インピーダンスＺｏは、図６（ｄ）の等価回路の場合、次式で表される。
Ｚｏ＝Ｒｅ＋ｊ（ωＬｅ−１／（ωＣｅ））
この合成インピーダンスＺｏの周波数特性は、図７の実線で示す波形をとる。即ち、合成インピーダンスＺｏは、高周波交流電圧Ｖｂの周波数ｆ（＝ω／２π）が低い状態では合成インピーダンスＺｉよりわずかに小さく、共振周波数ｆｏに向かって大きな傾きで減少し、その共振周波数ｆｏ（２πｆｏ＝ωｏ：ωｏ＝√（１／ＬｅＣｅ））を経た後には値が急激に増加する。一方、インダクタンス素子１７を接続しない場合の放電灯回路２８の合成インピーダンスＺｉは、図７の一点鎖線で示すように、周波数ｆが大きくなるに連れて緩やかに減少する曲線をとる。 Further, the combined impedance Zo of the discharge lamp circuit 28 is expressed by the following equation in the case of the equivalent circuit of FIG.
Zo = Re + j (ωLe−1 / (ωCe))
The frequency characteristic of this synthetic impedance Zo takes the waveform shown by the solid line in FIG. That is, the combined impedance Zo is slightly smaller than the combined impedance Zi when the frequency f (= ω / 2π) of the high-frequency AC voltage Vb is low, and decreases with a large gradient toward the resonance frequency fo, and the resonance frequency fo (2πfo = Ωo: ωo = √ (1 / LeCe)), the value increases rapidly. On the other hand, the combined impedance Zi of the discharge lamp circuit 28 when the inductance element 17 is not connected takes a curve that gradually decreases as the frequency f increases, as shown by a one-dot chain line in FIG.

ところで、例えば周波数ｆを共振周波数ｆｏとして放電灯回路２８を共振させると、図７に示すように合成インピーダンスＺｏはＲｅと著しく小さくなり、誘電体バリア放電灯２が低電圧で駆動可能になる。しかし、この種の誘電体バリア放電灯２には、点灯後において一対の誘電体平板６，７が高周波交流電圧Ｖｂに対して高いインピーダンスとして作用し、点灯後に過大電流が流れるのを防止する限流作用が備わっており、上記のように放電灯回路２８を共振させた場合には、その限流作用の効果が低減してしまう。   By the way, for example, when the discharge lamp circuit 28 is resonated by setting the frequency f to the resonance frequency fo, the combined impedance Zo becomes remarkably small as shown in FIG. 7, and the dielectric barrier discharge lamp 2 can be driven at a low voltage. However, in this type of dielectric barrier discharge lamp 2, the pair of dielectric plates 6, 7 acts as a high impedance with respect to the high-frequency AC voltage Vb after lighting and prevents an excessive current from flowing after lighting. When the discharge lamp circuit 28 is resonated as described above, the effect of the current limiting action is reduced.

そこで、本例において駆動電圧Ｖａの周波数ｆは、共振周波数ｆｏの近傍、つまり放電灯回路２８がほぼ共振状態で、しかも誘電体バリア放電灯２に限流作用を持たせら、さらに一様発光に充分な値に設定されている。例えば、本例においては、図７に示すように共振周波数ｆｏに対して若干低い値（図７に示すｆ１）や、共振周波数ｆｏに対して若干高い値（図７に示すｆ２）に設定されている。   Therefore, in this example, the frequency f of the driving voltage Va is in the vicinity of the resonance frequency fo, that is, the discharge lamp circuit 28 is substantially in a resonance state, and the dielectric barrier discharge lamp 2 has a current-limiting action, thereby further uniform light emission. It is set to a sufficient value. For example, in this example, as shown in FIG. 7, it is set to a value slightly lower than the resonance frequency fo (f1 shown in FIG. 7) or a value slightly higher than the resonance frequency fo (f2 shown in FIG. 7). ing.

さて、本例においては、点灯時及び点灯安定時における２次電流Ｉの変化に着目し、点灯に大きく寄与する期間に限って、電源制御装置３が高周波交流電圧Ｖｂを印加する。従って、電源制御装置３は、無効電流が流れるという点灯にさほど寄与しない時間Ｔｂにおいて駆動電圧を印加しないので、点灯に寄与しない時間帯で電力供給を行わずに済む。このため、点灯に大きく寄与する時間帯でのみ電源制御装置３は電力供給を行えば済むので、誘電体バリア放電灯２の発光効率を低下させることがなく、誘電体バリア放電灯２を点灯させる際の電力効率向上が図られる。   Now, in this example, paying attention to the change in the secondary current I at the time of lighting and when the lighting is stable, the power supply control device 3 applies the high-frequency AC voltage Vb only during a period that greatly contributes to lighting. Therefore, since the power supply control device 3 does not apply the driving voltage during the time Tb that does not contribute to lighting so much that a reactive current flows, it is not necessary to supply power in a time zone that does not contribute to lighting. For this reason, since the power supply control device 3 only needs to supply power only during a time period that greatly contributes to lighting, the dielectric barrier discharge lamp 2 is turned on without reducing the light emission efficiency of the dielectric barrier discharge lamp 2. Power efficiency is improved.

このように、電源制御装置３の電力効率が向上すると、トランス１６に要求される皮相電力も小さく済むため、トランス１６は小型のものを用いることが可能となり、電源制御装置３ひいては誘電体バリア放電灯装置１の小型化が図られる。なお、電力効率向上に伴ってインバータ１５の小型化も可能である。また、この種の平面型の誘電体バリア放電灯２は自身が薄型であるという利点があるが、電源制御装置３の小型化が図れれば電源制御装置３の薄型化も容易となり、平面型の誘電体バリア放電灯２の薄型の特長を活かした極薄型の誘電体バリア放電灯装置１の提供にも貢献可能である。   As described above, if the power efficiency of the power supply control device 3 is improved, the apparent power required for the transformer 16 can be reduced. Therefore, the transformer 16 can be used in a small size, and the power supply control device 3 and thus the dielectric barrier release can be used. The electric lamp device 1 can be miniaturized. Note that the inverter 15 can be reduced in size as power efficiency is improved. In addition, this type of planar dielectric barrier discharge lamp 2 has an advantage that it is thin, but if the power supply control device 3 can be reduced in size, the power supply control device 3 can be easily reduced in thickness. It is also possible to contribute to the provision of an ultra-thin dielectric barrier discharge lamp device 1 that takes advantage of the thin features of the dielectric barrier discharge lamp 2.

また、誘電体バリア放電灯２と電源制御装置３との間にインダクタンス素子１７を接続したので、放電灯回路２８の合成インピーダンスは、インダクタンス素子１７を接続しない場合よりも値が小さくなる。従って、誘電体バリア放電灯２の厚さがそのままであっても、通常よりも低電圧で誘電体バリア放電灯２を点灯することが可能である。従って、トランス１６に必要な皮相電力もその分だけ小さく済むため、誘電体バリア放電灯２の機械的強度を保ちつつ、トランス１６、電源制御装置３ひいては誘電体バリア放電灯装置１の更なる小型化が図られる。   In addition, since the inductance element 17 is connected between the dielectric barrier discharge lamp 2 and the power supply control device 3, the combined impedance of the discharge lamp circuit 28 is smaller than when the inductance element 17 is not connected. Therefore, even if the thickness of the dielectric barrier discharge lamp 2 is not changed, the dielectric barrier discharge lamp 2 can be lit at a lower voltage than usual. Accordingly, since the apparent power required for the transformer 16 can be reduced by that amount, the transformer 16, the power supply control device 3, and the dielectric barrier discharge lamp device 1 can be further reduced in size while maintaining the mechanical strength of the dielectric barrier discharge lamp 2. Is achieved.

なお、インダクタンス素子１７は、誘電体バリア放電灯２及び電源制御装置３の間、つまりトランス１６の２次側に接続されることに限定されない。例えば、図８に示すように、インダクタンス素子１７はトランス１６の一次側、つまりインバータ１５とトランス１６の一次巻線との間に接続されてもよい。この場合、トランス１６の２次側にインダクタンス素子１７を接続する場合に比べて、インダクタンス素子１７の耐電圧や、電源制御装置３の筐体（ケース）とインダクタンス素子１７との間の耐電圧を低く設定することが可能となり、絶縁が容易になる。   The inductance element 17 is not limited to being connected between the dielectric barrier discharge lamp 2 and the power supply control device 3, that is, on the secondary side of the transformer 16. For example, as shown in FIG. 8, the inductance element 17 may be connected to the primary side of the transformer 16, that is, between the inverter 15 and the primary winding of the transformer 16. In this case, compared to the case where the inductance element 17 is connected to the secondary side of the transformer 16, the withstand voltage of the inductance element 17 and the withstand voltage between the casing (case) of the power supply control device 3 and the inductance element 17 are reduced. It becomes possible to set it low and insulation becomes easy.

また、リアクトル部材は、インダクタンス素子１７に代えて図９に示す漏洩トランス３０でもよい。漏洩トランス３０の等価回路は、同図の二点差線枠内に示すように、インダクタンスＬx1及び抵抗Ｒx1の並列回路がインバータ１５に接続され、インダクタンスＬx2及び抵抗Ｒx2の直列回路がインバータ１５と誘電体バリア放電灯２との間に接続された回路となる。この等価回路においては、インダクタンス（等価直列リアクトル成分）Ｌx2が先に述べたインダクタンスＬｅに相当するため、このインダクタンスＬx2の値を好適な値に設定すればよい。   Further, the reactor member may be a leakage transformer 30 shown in FIG. 9 instead of the inductance element 17. In the equivalent circuit of the leakage transformer 30, the parallel circuit of the inductance Lx1 and the resistor Rx1 is connected to the inverter 15 as shown in the two-dotted line frame in the figure, and the series circuit of the inductance Lx2 and the resistor Rx2 is the inverter 15 and the dielectric. It becomes a circuit connected between the barrier discharge lamp 2. In this equivalent circuit, since the inductance (equivalent series reactor component) Lx2 corresponds to the inductance Le described above, the value of the inductance Lx2 may be set to a suitable value.

この漏洩トランス３０は、例えば図１０（ａ）に示すリーケージ鉄心式の漏洩トランス３０ａが採用される。この漏洩トランス３０ａは、互いに突き合わせた状態で連結固定された２つのＥ字型磁心３１，３２と、Ｅ字型磁心３１の中央の脚部３１ａに巻回された１次コイル３３と、Ｅ字型磁心３２の中央の脚部３２ａに巻回された２次コイル３４とを備えている。漏洩トランス３０ａの各外側の脚部３５ａ，３５ｂの内面には、１次コイル３３及び２次コイル３４の間において中央側に突出したリーケージ鉄心３６ａ，３６ｂが連結されている。そして、リーケージ鉄心３６ａ及び脚部３１ａ，３２ａの間の磁気空隙３７ａ、リーケージ鉄心３６ｂ及び脚部３１ａ，３２ａの間の磁気空隙３７ｂの間隔や対向面積によって、漏洩磁束量つまりインダクタンスＬx2が設定される。   For example, a leakage iron core type leakage transformer 30a shown in FIG. The leakage transformer 30a includes two E-shaped magnetic cores 31 and 32 that are coupled and fixed in abutment with each other, a primary coil 33 wound around a central leg portion 31a of the E-shaped magnetic core 31, and an E-shaped And a secondary coil 34 wound around a central leg 32 a of the mold magnetic core 32. Leakage iron cores 36a and 36b projecting toward the center between the primary coil 33 and the secondary coil 34 are connected to the inner surfaces of the outer leg portions 35a and 35b of the leakage transformer 30a. The amount of leakage magnetic flux, that is, the inductance Lx2, is set according to the spacing and opposing area of the magnetic gap 37a between the leakage iron core 36a and the leg portions 31a and 32a and the magnetic gap 37b between the leakage iron core 36b and the leg portions 31a and 32a. .

また、漏洩トランス３０は、例えば図１０（ｂ）に示すギャップ式の漏洩トランス３０ｂでもよい。この漏洩トランス３０ｂは、漏洩トランス３０ａで用いたリーケージ鉄心３６ａ，３６ｂを省略し、中央の脚部３１ａ，３２ａを接触させることなく所定の磁気空隙３７ｃを持たせたトランスである。漏洩トランス３０ｂにおいては、磁気空隙３７ｃの間隔や対向面積によって、漏洩磁束量つまりインダクタンスＬx2が設定される。なお、漏洩トランス３０，３０ａ、３０ｂがリアクトル部材を構成する。   The leakage transformer 30 may be a gap type leakage transformer 30b shown in FIG. 10B, for example. The leakage transformer 30b is a transformer in which the leakage iron cores 36a and 36b used in the leakage transformer 30a are omitted and a predetermined magnetic gap 37c is provided without contacting the central legs 31a and 32a. In the leakage transformer 30b, the leakage magnetic flux amount, that is, the inductance Lx2 is set depending on the interval and the facing area of the magnetic gap 37c. Leakage transformers 30, 30a, 30b constitute a reactor member.

さらに、駆動電圧Ｖａの周波数ｆは、共振周波数ｆｏの近傍とすることに限定されない。この種の誘電体バリア放電灯２は、広い面積の対向電極の各部（各点）間で同時に放電が開始するのではなく、どこかの一部で放電が開始し、その放電が広がっていって全面が放電状態となる。この点から、合成インピーダンスＺｏは、放電状態においてある程度の大きさを必要とする場合があり、電極１１，１２の面積が大きい程大きい値を必要とし、また放電ガス１０の圧力が大きい程大きい値を必要とする。従って、駆動電圧Ｖａの周波数ｆは、誘電体バリア放電灯２の一様な発光に必要な限流インピーダンスを合成インピーダンスＺｏがとるような値に設定されてもよい。   Furthermore, the frequency f of the drive voltage Va is not limited to the vicinity of the resonance frequency fo. This type of dielectric barrier discharge lamp 2 does not start discharging simultaneously between each part (point) of the counter electrode having a large area, but starts discharging at some part and spreads the discharge. The entire surface is discharged. From this point, the composite impedance Zo may require a certain amount in the discharge state, and requires a larger value as the areas of the electrodes 11 and 12 are larger, and a larger value as the pressure of the discharge gas 10 is larger. Need. Therefore, the frequency f of the drive voltage Va may be set to a value such that the combined impedance Zo takes a current-limiting impedance necessary for uniform light emission of the dielectric barrier discharge lamp 2.

放電ガス１０としては、水銀を含まないものが環境問題の点から好ましく、この点で現在のところＸｅガスが有効であるが、インバータ損失は周波数ｆが高くなると増加し、灯具全体としての発光効率が下がる性質がある。そこで、駆動電圧Ｖａの周波数ｆは、共振周波数ｆｏよりも低く、しかも合成インピーダンスＺｏが一様発光に要する限流インピーダンスＺ01（＝Ｚｉ−２πｆｕＬｅ）をとる値に設定されてもよい。なお、発光効率にあまり影響がなければ、周波数ｆは共振特性曲線の急傾斜部ΔＸ，ΔＹの値でもよい。また、合成インピーダンスＺｏは、周波数ｆを調整することで設定することに限らず、インダクタンスＬｅの値を調整することで、上記した各条件を満たし得る値に設定されてもよい。   The discharge gas 10 is preferably one that does not contain mercury from the viewpoint of environmental problems. At this point, Xe gas is currently effective, but the inverter loss increases as the frequency f increases, and the luminous efficiency of the entire lamp is increased. There is a nature that goes down. Therefore, the frequency f of the drive voltage Va may be set to a value that is lower than the resonance frequency fo and the combined impedance Zo takes a current-limiting impedance Z01 (= Zi-2πfuLe) required for uniform light emission. Note that the frequency f may be the values of the steeply inclined portions ΔX and ΔY of the resonance characteristic curve as long as the light emission efficiency is not significantly affected. Further, the combined impedance Zo is not limited to being set by adjusting the frequency f, but may be set to a value that can satisfy the above-described conditions by adjusting the value of the inductance Le.

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）誘電体バリア放電灯２の発光に際し、発光に大きく寄与する時間Ｔａでは駆動電圧Ｖａにより誘電体バリア放電灯２を点灯させ、それ以外の時間Ｔｂでは電圧供給を行わずに自由振動で駆動させる。従って、発光に大きく寄与する時間帯でのみ電力供給を行えば済むので、発光効率を落とさずに電源制御装置３の電力効率を向上できる。また、このように電力効率が向上できれば、トランス１６に必要な皮相電力も小さく済むので、トランス１６、電源制御装置３ひいては誘電体バリア放電灯装置１を小型化することができる。 According to the configuration of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the dielectric barrier discharge lamp 2 emits light, the dielectric barrier discharge lamp 2 is lit by the driving voltage Va at the time Ta that greatly contributes to the light emission, and at other times Tb, the voltage is not supplied and free vibration occurs. Drive. Therefore, since it is sufficient to supply power only during a time period that greatly contributes to light emission, the power efficiency of the power supply control device 3 can be improved without reducing the light emission efficiency. In addition, if the power efficiency can be improved in this way, the apparent power required for the transformer 16 can be reduced, so that the transformer 16 and the power supply control device 3 and thus the dielectric barrier discharge lamp device 1 can be reduced in size.

（２）誘電体バリア放電灯２及び電源制御装置３のインダクタンス素子１７を接続したので、このインダクタンス素子１７が誘電体バリア放電灯２の容量性インピーダンスを打ち消すように働き、放電灯回路２８のインピーダンスが低くなる。従って、誘電体バリア放電灯２を通常よりも低電圧で点灯可能となるため、その分だけ小型のトランス１６を使用できる。従って、誘電体バリア放電灯２の厚さはそのままで、誘電体バリア放電灯２を通常よりも低電圧で点灯可能となることから、誘電体バリア放電灯２の機械的強度を確保しつつ、トランス１６、電源制御装置３ひいては誘電体バリア放電灯装置１の更なる小型化を図ることができる。   (2) Since the dielectric barrier discharge lamp 2 and the inductance element 17 of the power supply control device 3 are connected, the inductance element 17 works so as to cancel the capacitive impedance of the dielectric barrier discharge lamp 2, and the impedance of the discharge lamp circuit 28 Becomes lower. Accordingly, since the dielectric barrier discharge lamp 2 can be lit at a lower voltage than usual, a smaller transformer 16 can be used. Therefore, since the dielectric barrier discharge lamp 2 can be lit at a lower voltage than usual without changing the thickness of the dielectric barrier discharge lamp 2, while maintaining the mechanical strength of the dielectric barrier discharge lamp 2, Further downsizing of the transformer 16 and the power supply control device 3 and thus the dielectric barrier discharge lamp device 1 can be achieved.

（３）放電灯回路２８がほぼ共振状態となるように駆動電圧Ｖａの周波数ｆを設定したので、その分だけ放電灯回路２８のインピーダンスが低く設定されるため、誘電体バリア放電灯２の低電圧駆動化に一層寄与する。また、放電灯回路２８を共振させるといっても略共振状態とすることで限流作用を残すようにしているので、点灯時における過大電流流入防止作用も今まで通り生じる誘電体バリア放電灯２とすることができる。   (3) Since the frequency f of the drive voltage Va is set so that the discharge lamp circuit 28 is substantially in a resonance state, the impedance of the discharge lamp circuit 28 is set low accordingly, so that the dielectric barrier discharge lamp 2 is low. Further contributes to voltage drive. Further, even if the discharge lamp circuit 28 is resonated, the current limiting action is left by making it substantially in a resonance state, so that the excessive current inflow preventing action at the time of lighting also occurs as before. It can be.

（４）駆動電圧Ｖａの周波数を調整可能な第１可変抵抗器２９ａをインバータ１５に設けたので、例えば誘電体バリア放電灯２の種類が異なる場合や、誘電体バリア放電灯２に製造ばらつきが生じた場合に共振点がずれたとしても、第１可変抵抗器２９ａを用いて周波数ｆを調整すれば、このずれを吸収することができる。また、第２可変抵抗器２９ｂを調整すれば、駆動電圧Ｖａのパルス幅も変更されるため、第２可変抵抗器２９ｂを用いて時間Ｔａの間隔を自由に設定することができ、電力効率向上に一層寄与する。   (4) Since the first variable resistor 29a capable of adjusting the frequency of the drive voltage Va is provided in the inverter 15, for example, when the type of the dielectric barrier discharge lamp 2 is different or the dielectric barrier discharge lamp 2 has manufacturing variations. Even if the resonance point shifts when it occurs, this shift can be absorbed by adjusting the frequency f using the first variable resistor 29a. Further, if the second variable resistor 29b is adjusted, the pulse width of the drive voltage Va is also changed, so that the interval of time Ta can be freely set using the second variable resistor 29b, and the power efficiency is improved. To further contribute.

（５）インダクタンス素子１７をトランス１６の２次側に接続した場合（図１に示す例の場合）、例えばインダクタンス素子１７を誘電体バリア放電灯２に組み込むことにより、誘電体バリア放電灯２とインダクタンス素子１７とを一体にした製品を製造することができる。   (5) When the inductance element 17 is connected to the secondary side of the transformer 16 (in the example shown in FIG. 1), for example, by incorporating the inductance element 17 into the dielectric barrier discharge lamp 2, the dielectric barrier discharge lamp 2 and A product in which the inductance element 17 is integrated can be manufactured.

（６）インダクタンス素子１７をトランス１６の１次側に接続した場合（図８に示す例の場合）、インダクタンス素子１７の耐電圧や、誘電体バリア放電灯２の筐体とインダクタンス素子１７との間の耐電圧を低く設定することが可能となり、絶縁を容易に行うことができる。   (6) When the inductance element 17 is connected to the primary side of the transformer 16 (in the case of the example shown in FIG. 8), the withstand voltage of the inductance element 17, the housing of the dielectric barrier discharge lamp 2, and the inductance element 17 Insulation can be easily performed because the withstand voltage between them can be set low.

（７）漏洩トランス３０を用いた場合（図９に示す例の場合）、漏洩トランス３０の漏れインダクタンス（即ち、インダクタンスＬx2）を用いて誘電体バリア放電灯２の低電圧駆動化を図る。従って、外付け部品を用いる必要がないため、部品点数が少なく済み、電源制御装置３ひいては誘電体バリア放電灯装置１を一層小型化することができ、製造コストを抑制することもできる。   (7) When the leakage transformer 30 is used (in the case of the example shown in FIG. 9), the dielectric barrier discharge lamp 2 is driven at a low voltage by using the leakage inductance (that is, the inductance Lx2) of the leakage transformer 30. Therefore, since it is not necessary to use external parts, the number of parts can be reduced, and the power supply control device 3 and thus the dielectric barrier discharge lamp device 1 can be further reduced in size, and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本実施形態は今まで述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ 発光に大きく寄与する時間Ｔａは、２次電流が流れ始めてから突入電流がピーク値Ｐａをとるまでの時間Ｔｘの２倍に限定されず、若干の許容範囲を含むものとする。例えば、この時間Ｔｘの２倍の値に対して±３０％の許容値を含むこととする。 Note that the present embodiment is not limited to the configuration described so far, and may be modified as follows.
The time Ta that greatly contributes to light emission is not limited to twice the time Tx from when the secondary current starts to flow until the inrush current reaches the peak value Pa, and includes a slight allowable range. For example, an allowable value of ± 30% is included for a value that is twice the time Tx.

・ インバータ１５は、本例のようなブリッジインバータ回路に限定されず、センタータップ式、ブリッジ式及びＡＭＰ式のいずれのインバータ回路を採用してもよい。
・ 漏洩トランス３０は、リーケージ鉄心式やギャップ式に限らず、例えば壺型磁心、内鉄型等の各種トランスを採用してもよい。また、これら漏洩トランス３０においては、必ずしも磁気空隙３７ａ〜３７ｃを設ける必要はなく、高周波交流電圧Ｖｂの周波数ｆが非常に高くなった際に漏洩磁束が生じるトランスでもよい。 The inverter 15 is not limited to the bridge inverter circuit as in this example, and any inverter circuit of a center tap type, a bridge type, or an AMP type may be employed.
The leakage transformer 30 is not limited to the leakage iron core type or the gap type, and various transformers such as a saddle type magnetic core and an inner iron type may be employed. The leakage transformer 30 does not necessarily need to be provided with the magnetic gaps 37a to 37c, and may be a transformer in which leakage magnetic flux is generated when the frequency f of the high-frequency AC voltage Vb becomes very high.

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）請求項１〜８のいずれかにおいて、前記誘電体バリア放電灯は、対向配置された一対の誘電体と、前記誘電体の間に密封状態で封入された放電ガスと、前記誘電体及び前記放電ガスを挟んで対向された一対の電極とを備えている。 Next, the technical idea that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below.
(1) The dielectric barrier discharge lamp according to any one of claims 1 to 8, wherein the dielectric barrier discharge lamp includes a pair of opposed dielectrics, a discharge gas sealed in a sealed state between the dielectrics, and the dielectric And a pair of electrodes facing each other across the discharge gas.

（２）請求項１〜８のいずれかにおいて、前記パルス信号の周波数と前記リアクトル部材のインダクタンス値とのうち少なくとも一方は、前記リアクトル部材及び前記誘電体バリア放電灯からなる放電灯回路のインピーダンスが、前記誘電体バリア放電灯の一様な発光に必要な限流インピーダンスとなるように値が設定されている。   (2) In any one of claims 1 to 8, at least one of the frequency of the pulse signal and the inductance value of the reactor member has an impedance of a discharge lamp circuit including the reactor member and the dielectric barrier discharge lamp. The value is set so as to obtain a current limiting impedance necessary for uniform light emission of the dielectric barrier discharge lamp.

（３）請求項１〜８のいずれかにおいて、前記パルス信号の周波数と前記リアクトル部材のインダクタンス値とのうち少なくとも一方は、前記高周波電圧の周波数が、前記リアクトル部材及び前記誘電体バリア放電灯からなる放電灯回路が共振する共振周波数より低くなるように設定されている。   (3) In any one of Claims 1-8, at least one of the frequency of the pulse signal and the inductance value of the reactor member is such that the frequency of the high frequency voltage is from the reactor member and the dielectric barrier discharge lamp. The discharge lamp circuit is set to be lower than the resonance frequency at which it resonates.

（４）請求項１〜８のいずれかにおいて、前記パルス信号の周波数と前記リアクトル部材のインダクタンス値とのうち少なくとも一方は、前記高周波電圧の周波数が、前記リアクトル部材及び前記誘電体バリア放電灯からなる放電灯回路が共振する共振周波数より高くなるように設定されている。   (4) In any one of claims 1 to 8, at least one of the frequency of the pulse signal and the inductance value of the reactor member is such that the frequency of the high-frequency voltage is from the reactor member and the dielectric barrier discharge lamp. The discharge lamp circuit is set to be higher than the resonance frequency at which it resonates.

（５）請求項１〜８のいずれかにおいて、前記パルス信号の周波数と前記リアクトル部材のインダクタンス値とのうち少なくとも一方は、前記周波数の周波数特性曲線においてその急傾部分に当該周波数が位置するように値が設定されている。   (5) In any one of claims 1 to 8, at least one of the frequency of the pulse signal and the inductance value of the reactor member is such that the frequency is located at a steep portion of the frequency characteristic curve of the frequency. A value is set for.

（６）請求項１〜８及び前記技術的思想（１）〜（５）のいずれか一項に記載の誘電体バリア放電灯制御装置と、前記誘電体バリア放電灯とを備えた誘電体バリア放電灯装置。   (6) A dielectric barrier comprising the dielectric barrier discharge lamp control device according to any one of claims 1 to 8 and the technical ideas (1) to (5), and the dielectric barrier discharge lamp. Discharge lamp device.

一実施形態における誘電体バリア放電灯装置の概略構成を示す構成図。The block diagram which shows schematic structure of the dielectric barrier discharge lamp apparatus in one Embodiment. 電源装置の電気構成を示す電気構成図。The electric block diagram which shows the electric constitution of a power supply device. （ａ），（ｂ）は点灯前の駆動電圧及び２次電流の波形図。(A), (b) is a waveform diagram of the drive voltage and the secondary current before lighting. （ａ），（ｂ）は点灯後の駆動電圧及び２次電流の波形図。(A), (b) is a waveform diagram of the drive voltage and secondary current after lighting. （ａ），（ｂ）は改良駆動時の駆動電圧及び２次電流の波形図。(A), (b) is a waveform diagram of the drive voltage and secondary current during the improved drive. （ａ）〜（ｄ）は放電灯回路の等価回路図。(A)-(d) is an equivalent circuit schematic of a discharge lamp circuit. 放電灯回路のインピーダンス周波数特性を示す波形図。The wave form diagram which shows the impedance frequency characteristic of a discharge lamp circuit. 他の例の誘電体バリア放電灯装置の概略構成を示す構成図。The block diagram which shows schematic structure of the dielectric barrier discharge lamp apparatus of another example. 他の例の誘電体バリア放電灯装置の概略構成を示す構成図。The block diagram which shows schematic structure of the dielectric barrier discharge lamp apparatus of another example. （ａ），（ｂ）は漏洩トランスの具体例を示す側面図及び正面図。(A), (b) is the side view and front view which show the specific example of a leakage transformer.

符号の説明Explanation of symbols

２…誘電体バリア放電灯、３…誘電体バリア放電灯制御装置としての電源制御装置、６，７…誘電体としての誘電体平板、１０…放電ガス、１１，１２…電極、１５…信号生成回路としてのインバータ、１６…トランス、１７…リアクトル部材を構成するインダクタンス素子、２４…デューティ比変換手段、生成手段及び第２生成手段を構成する発振器、２８…放電灯回路、２９ａ…周波数調整手段としての第１可変抵抗器、２９ｂ…デューティ比設定手段としての第２可変抵抗器、３０（３０ａ，３０ｂ）…リアクトル部材を構成する漏洩トランス、Ｖａ…パルス信号としての駆動回路、Ｉ…２次電流、Ｐａ…ピーク値、Ｔａ…時間、ｆ…周波数、ｆｏ…共振周波数。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Dielectric barrier discharge lamp, 3 ... Power supply control apparatus as a dielectric barrier discharge lamp control apparatus, 6, 7 ... Dielectric flat plate as a dielectric, 10 ... Discharge gas, 11, 12 ... Electrode, 15 ... Signal generation Inverter as circuit, 16 ... transformer, 17 ... inductance element constituting reactor member, 24 ... duty ratio conversion means, oscillator constituting generation means and second generation means, 28 ... discharge lamp circuit, 29a ... frequency adjustment means First variable resistor, 29b ... Second variable resistor as duty ratio setting means, 30 (30a, 30b) ... Leakage transformer constituting reactor member, Va ... Drive circuit as pulse signal, I ... Secondary current , Pa: peak value, Ta: time, f: frequency, fo: resonance frequency.

Claims (8)

外部から入力した入力電圧を高周波のパルス信号に変換して出力する信号生成回路と、前記パルス信号を昇圧して２次側に出力するトランスとを備え、前記トランスで昇圧した２次電圧を誘電体バリア放電灯の電極間に印加し、当該誘電体バリア放電灯の誘電体及び放電ガスを介した状態で前記電極間を放電させることで該誘電体バリア放電灯を発光させる誘電体バリア放電灯制御装置において、
前記信号生成回路は、前記トランスの２次回路に２次電流が流れ始めから該２次電流の突入電流がピーク値をとるまでの２倍の時間を前記パルス信号のパルス幅とすべく、前記パルス信号をデューティ比変換して出力するデューティ比変換手段を備えたことを特徴とする誘電体バリア放電灯制御装置。 A signal generation circuit that converts an input voltage input from the outside into a high-frequency pulse signal and outputs the signal, and a transformer that boosts the pulse signal and outputs the pulse signal to the secondary side. The secondary voltage boosted by the transformer is dielectric. A dielectric barrier discharge lamp which emits light from the dielectric barrier discharge lamp by applying between the electrodes of the dielectric barrier discharge lamp and discharging between the electrodes through the dielectric and discharge gas of the dielectric barrier discharge lamp In the control device,
The signal generation circuit is configured so that the pulse width of the pulse signal is set to be twice the time from when the secondary current starts to flow to the secondary circuit of the transformer until the inrush current of the secondary current takes a peak value. A dielectric barrier discharge lamp control device comprising duty ratio conversion means for converting a pulse signal into a duty ratio and outputting the duty signal. 前記信号生成回路は、前記パルス信号のデューティ比を設定変更可能なデューティ比設定手段と、前記デューティ比設定手段の設定値を基に、該設定値に応じたデューティ比の前記パルス信号を生成する生成手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の誘電体バリア放電灯制御装置。   The signal generation circuit generates the pulse signal having a duty ratio corresponding to the set value based on a duty ratio setting unit capable of setting and changing a duty ratio of the pulse signal and a set value of the duty ratio setting unit. The dielectric barrier discharge lamp control device according to claim 1, further comprising generation means. 前記信号生成回路と前記誘電体バリア放電灯との間には、リアクトル部材が直列に挿入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘電体バリア放電灯制御装置。   The dielectric barrier discharge lamp control device according to claim 1, wherein a reactor member is inserted in series between the signal generation circuit and the dielectric barrier discharge lamp. 前記パルス信号の周波数は、前記リアクトル部材及び前記誘電体バリア放電灯からなる放電灯回路が共振する共振周波数の近傍に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の誘電体バリア放電灯制御装置。   4. The dielectric barrier discharge lamp according to claim 3, wherein the frequency of the pulse signal is set in the vicinity of a resonance frequency at which a discharge lamp circuit including the reactor member and the dielectric barrier discharge lamp resonates. Control device. 前記信号生成回路は、前記パルス信号の周波数を調整操作可能な周波数調整手段と、前記周波数調整手段の調整値を基に、該調整値に応じた周波数の前記パルス信号を生成する第２生成手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の誘電体バリア放電灯制御装置。   The signal generation circuit includes a frequency adjustment unit capable of adjusting the frequency of the pulse signal, and a second generation unit configured to generate the pulse signal having a frequency corresponding to the adjustment value based on the adjustment value of the frequency adjustment unit. The dielectric barrier discharge lamp control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: 前記リアクトル部材はインダクタンス素子であり、前記インダクタンス素子は前記トランス及び前記誘電体バリア放電灯の間に接続されることによって前記トランスの２次側に配置されていることを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の誘電体バリア放電灯制御装置。   The said reactor member is an inductance element, The said inductance element is arrange | positioned by connecting between the said transformer and the said dielectric barrier discharge lamp, and is arrange | positioned at the secondary side of the said transformer. 5. The dielectric barrier discharge lamp control device according to claim 1. 前記リアクトル部材はインダクタンス素子であり、前記インダクタンス素子は前記信号生成回路及び前記トランスの間に配置されることによって前記トランスの１次側に配置されていることを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の誘電体バリア放電灯制御装置。   6. The reactor according to claim 3, wherein the reactor member is an inductance element, and the inductance element is arranged on a primary side of the transformer by being arranged between the signal generation circuit and the transformer. The dielectric barrier discharge lamp control device according to any one of the above. 前記リアクトル部材は、漏れインダクタンスを生じる漏洩トランスであることを特徴とする請求項３〜５のうちいずれか一項に記載の誘電体バリア放電灯制御装置。   The dielectric barrier discharge lamp control device according to claim 3, wherein the reactor member is a leakage transformer that generates a leakage inductance.
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KR100840027B1 (en) 2005-07-20 2008-06-19 파텐트-트로이한트-게젤샤프트 퓌어 엘렉트리쉐 글뤼람펜 엠베하 Circuit arrangement having a converter without a transformer but with an inductor for the pulsed operation of dielectric barrier discharge lamps
WO2018235307A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 株式会社東芝 Ozone generation device and power supply for ozone generation device

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