【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流電源電圧を整流する整流電源の下でインバータ回路を駆動し、誘導性負荷へ高周波電力を供給するインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
交流電源電圧を整流する整流電源の下でインバータ回路を駆動し、誘導性負荷へ高周波電力を供給するインバータ装置は既知である。整流電源電圧は低周波周期で変動するので不安定である。整流電源電圧が高い高原期にはよいが、それが低い谷間期には前記インバータ回路への電力供給が不足する。このため、主として高原期に充電が深まり、谷間期に放電過多となる平滑用コンデンサ（大容量コンデンサ）を付加する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般の前記平滑用コンデンサは前記整流電源と並列である。この場合の整流電源は給電機会過少となり、低力率となる。整流電源の給電機会はその電圧がピーク値となる時期に限られ、低頻度・僅少期間の給電となる。本発明の目的は、整流電源の給電機会を拡張し、それによって高力率のインバータ装置を得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、順直列一対の交互にオンオフする第一および第二のスイッチング素子（１１・１２）を備え、前記各スイッチング素子（１１・１２）と逆並列に接続する第一および第二のフライホイールダイオード（２１・２２）を備え、前記両スイッチング素子（１１・１２）の交点に一端を接続する誘導性負荷回路（３０）を備え、その放電で前記第一スイッチング素子（１１）を介して前記誘導性負荷回路（３０）に順方向電流を形成する低容量第一コンデンサ（４１）を備え、その放電で前記第二スイッチング素子（１２）を介して前記誘導性負荷回路｛３０）に逆方向電流を形成する低容量第二コンデンサ（４２）を備え、前記低容量第二コンデンサ（４２）の逆充電を阻止するようにそれと並列に接続する第一補助ダイオード（５１）を備え、第二補助ダイオード（５２）を備え、前記低容量第二コンデンサ（４２）の電圧を前記第二補助ダイオード（５２）を介して印加する位置に配置する大容量コンデンサ（６０）を備え、交流電源（７１）電圧を整流する整流電源（７０）を備える。前記大容量コンデンサ（６０）は平滑用として機能する。その充電は前記第二補助ダイオード（５２）を介してなされる。その放電は前記整流電源（７０）を介してなされる。後者の折りに、整流電源給電機会が生まれる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１を利用して本発明の実施形態について説明する。図１装置は、順直列一対の交互にオンオフする第一および第二のスイッチング素子（１１）・（１２）を備える。各スイッチング素子（１１）・（１２）と逆並列に接続する第一および第二のフライホイールダイオード（２１）・（２２）を備える。フライホイールダイオード２１（２２）は各スイッチング素子１１（１２）の寄生ダイオードでもよい。両スイッチング素子（１１）・（１２）の交点に一端を接続する誘導性負荷回路（３０）を備える。誘導性負荷回路（３０）の例は、放電灯点灯回路である。図示のそれは、放電灯（蛍光ランプ）（３１）と放電灯（３１）に直列のバラスト用インダクタ（３２）と放電灯（３１）に並列の予熱用コンデンサ（３３）を含む。それらの入力段に変圧器を配置する変圧器付き誘導性負荷回路（３０）であってもかまわない。変圧器付きの場合はその漏洩インダクタンスをバラスト用インダクタ（３２）として利用することが可能である。
【０００６】
図１についてさらに説明する。その放電で前記第一スイッチング素子（１１）を介して前記誘導性負荷回路（３０）に順方向電流を形成する低容量第一コンデンサ（４１）を備え、その放電で前記第二スイッチング素子（１２）を介して前記誘導性負荷回路（３０）に逆方向電流を形成する低容量第二コンデンサ（４２）を備える。前記低容量第二コンデンサ（４２）の逆充電を阻止するようにそれと並列に接続する第一補助ダイオード（５１）を備え、第二補助ダイオード（５２）を備え、前記低容量第二コンデンサ（４２）の電圧を前記第こ補助ダイオード（５２）を介して印加する位置に配置する大容量コンデンサ（６０）を備える。交流電源（７１）電圧を整流する整流電源（７０）を備え、前記整流電源（７０）を前記第二補助ダイオード（５２）を介して前記低容量第一コンデンサ（４１）を充電する位置に配置している。大容量コンデンサ（６０）は平滑用コンデンサである。大容量・小容量の表現は相対的である。
【０００７】
図２〜図７を用いて、図１装置の動作について説明する。なお、以下の動作における図１中のＶＰＯ、ＶＰ１、ＶＰ２の各電位は図１に示す条件とする。Ｖ６０は大容量コンデンサ（６０）両端電圧、Ｖ７０は整流電源（７０）両端電圧である。図２：ｉ１６０７０、ｉ１４２・図３：ｉ２３０・図４：ｉ３３０・図５：ｉ４６０７０、ｉ４４１・図６：ｉ５３０７０・図７：ｉ６３０の順に電流が流れ、その後は図２からの繰り返しとなる。ｉ３３０は誘導性負荷回路（３０）の放電電流であり、低容量第一コンデンサ（４１）を充電する。ｉ６３０はｉ４４１の放電電流であり、大容量コンデンサ（６０）を充電する。ｉ１６０７０、ｉ４６０７０は大容量コンデンサ（６０）の放電電流であり、整流電源（７０）を順方向に経由する。図１の整流電源（７０）はその電圧が低い場合であっても、ｉ１６０７０、ｉ４６０７０、ｉ５３０７０の給電機会を持つので、高力率である。ｉ５３０７０の動作について補足する。ｉ１６０７０、ｉ３３０により低容量第一コンデンサ（４１）が高圧に充電され、その影響でその後のｉ４４１（放電電流）を形成する。ｉ４４１は誘導性負荷回路（３０）に電磁エネルギ（順方向電流による電磁エネルギ）を蓄積する。誘導性負荷回路（３０）電流（順方向電流）の慣性に助成されて、さらに次の１５３０７０が形成される。
【０００８】
ｉ１６０７０の動作について補足する。ｉ５３０７０は誘導性負荷回路（３０）に電磁エネルギを蓄積する。スイッチング素子１１がオフすると、誘導性負荷回路（３０）電流（Ｉ順方向電流）の慣性に助成されて、ｉ６３０が形成される。ｉ６３０は第二補助ダイオード（５２）を介して大容量コンデンサ（６０）を充電する。その後スイッチング素子（１２）がオンすることにより、大容量コンデンサ（６０）の放電電流Ｉ１６０７０が流れる。また、スイッチング素子（１１）がオンしたときにも同様に大容量コンデンサ（６０）の放電電流ｉ４６０７０が流れる。
【０００９】
図８の実施例について説明する。ＶＰＯ、ＶＰ１、ＶＰ２の各電位は図１に示す条件と同様である。低容量第三コンデンサ（４３）と大容量コンデンサ（６０）の直列接続された場合の合成容量は図１の低容量第二コンデンサ（４２）の容量とほぼ一致し、その複合コンデンサ回路が図１における低容量第二コンデンサ（４２）となる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、整流電源の給電機会が拡張され、それにより高力率であって効率のよいインバータ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインバータ装置の回路図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】図１の動作説明図である。
【図７】図１の動作説明図である。
【図８】本発明に係る他のインバータ装置の回路図である。
【符号の説明】
１１・１２：スイッチング素子
２１・２２：フライホイールダイオード
３０：誘導性負荷回路
４１・４２・４３：低容量コンデンサ
５１・５２：補助ダイオード
６０：大容量コンデンサ
７０：整流電源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inverter device that drives an inverter circuit under a rectified power supply that rectifies an AC power supply voltage and supplies high-frequency power to an inductive load.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An inverter device that drives an inverter circuit under a rectified power supply that rectifies an AC power supply voltage and supplies high-frequency power to an inductive load is known. The rectified power supply voltage is unstable because it fluctuates at a low frequency cycle. The power supply to the inverter circuit is insufficient during the valley period when the rectified power supply voltage is high, but is low during the low valley period. For this reason, it is necessary to add a smoothing capacitor (large-capacity capacitor), which is charged mainly during the plateau period and discharges excessively during the valley period.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The general smoothing capacitor is in parallel with the rectified power supply. In this case, the rectified power supply has an insufficient power supply opportunity and a low power factor. The power supply opportunity of the rectified power supply is limited to the time when the voltage reaches a peak value, and the power supply is performed at a low frequency and for a short period. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to extend the power supply opportunity of a rectified power supply and thereby obtain a high power factor inverter device.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a first series and a second series of switching elements (11 and 12) that are alternately turned on and off, and a first and a second fly connected in anti-parallel with the switching elements (11 and 12). An inductive load circuit (30) having one end connected to an intersection of the two switching elements (11 and 12), and having a discharge via the first switching element (11); The inductive load circuit (30) includes a low-capacity first capacitor (41) for forming a forward current, and discharges the capacitor to the inductive load circuit (30) via the second switching element (12). A first auxiliary diode (51) connected in parallel with the low-capacitance second capacitor (42) to prevent reverse charging of the low-capacity second capacitor (42). And a large-capacity capacitor (60) arranged at a position where the voltage of the low-capacity second capacitor (42) is applied via the second auxiliary diode (52). And a rectified power supply (70) for rectifying the voltage of the AC power supply (71). The large capacity capacitor (60) functions as a smoothing capacitor. The charging is performed via the second auxiliary diode (52). The discharge is performed via the rectified power supply (70). On the latter occasion, there is an opportunity to supply rectified power.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The apparatus in FIG. 1 includes a first series and a second series of switching elements (11) and (12) that are turned on and off alternately. First and second flywheel diodes (21) and (22) are connected in anti-parallel with the switching elements (11) and (12). The flywheel diode 21 (22) may be a parasitic diode of each switching element 11 (12). An inductive load circuit (30) having one end connected to the intersection of the two switching elements (11) and (12) is provided. An example of the inductive load circuit (30) is a discharge lamp lighting circuit. It comprises a discharge lamp (fluorescent lamp) (31), a ballast inductor (32) in series with the discharge lamp (31) and a preheating capacitor (33) in parallel with the discharge lamp (31). An inductive load circuit (30) with a transformer in which a transformer is arranged at those input stages may be used. When a transformer is provided, the leakage inductance can be used as a ballast inductor (32).
[0006]
FIG. 1 will be further described. A low-capacity first capacitor (41) for forming a forward current in the inductive load circuit (30) via the first switching element (11) through the discharge; and discharging the second switching element (12). ), A low-capacity second capacitor (42) for forming a reverse current in the inductive load circuit (30). A first auxiliary diode (51) connected in parallel with the low-capacity second capacitor (42) so as to prevent reverse charging of the low-capacity second capacitor (42); a second auxiliary diode (52); A) a large-capacitance capacitor (60) arranged at a position where the voltage of (1) is applied through the second auxiliary diode (52). An AC power supply (71) includes a rectified power supply (70) for rectifying a voltage, and the rectified power supply (70) is arranged at a position where the low-capacity first capacitor (41) is charged via the second auxiliary diode (52). are doing. The large capacity capacitor (60) is a smoothing capacitor. The expressions of large capacity and small capacity are relative.
[0007]
1 will be described with reference to FIGS. 2 to 7. Note that the potentials VPO, VP1, and VP2 in FIG. 1 in the following operation are the conditions shown in FIG. V60 is the voltage across the large capacity capacitor (60), and V70 is the voltage across the rectified power supply (70). FIG. 2: i16070, i142, FIG. 3: i230, FIG. 4: i330, FIG. 5: i46070, i441, FIG. 6: i53070, FIG. 7: i630, and then the current flow is repeated from FIG. i330 is a discharge current of the inductive load circuit (30), and charges the low-capacity first capacitor (41). i630 is a discharge current of i441, and charges the large-capacity capacitor (60). i16070 and i46070 are discharge currents of the large-capacity capacitor (60) and pass through the rectified power supply (70) in the forward direction. The rectified power supply (70) of FIG. 1 has a high power factor because it has power supply opportunities of i16070, i46070, and i53070 even when the voltage is low. The supplement of the operation of i53070 is added. The low-capacity first capacitor (41) is charged to a high voltage by i16070 and i330, and a subsequent i441 (discharge current) is formed by its influence. i441 stores electromagnetic energy (electromagnetic energy due to forward current) in the inductive load circuit (30). Aided by the inertia of the inductive load circuit (30) current (forward current), a further 153070 is formed.
[0008]
The operation of i16070 will be supplemented. i53070 stores electromagnetic energy in the inductive load circuit (30). When the switching element 11 is turned off, i630 is formed by the inertia of the inductive load circuit (30) current (I forward current). i630 charges the large capacity capacitor (60) via the second auxiliary diode (52). Thereafter, when the switching element (12) is turned on, a discharge current I16070 of the large capacity capacitor (60) flows. Similarly, when the switching element (11) is turned on, the discharge current i46070 of the large-capacity capacitor (60) flows.
[0009]
The embodiment of FIG. 8 will be described. The potentials of VPO, VP1, and VP2 are the same as the conditions shown in FIG. The combined capacitance of the low-capacity third capacitor (43) and the large-capacity capacitor (60) when they are connected in series is approximately equal to the capacitance of the low-capacity second capacitor (42) of FIG. , The low capacitance second capacitor (42).
[0010]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power supply opportunity of a rectified power supply is extended, and thereby a high power factor and an efficient inverter apparatus are obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter device according to the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 8 is a circuit diagram of another inverter device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11 ・ 12: Switching elements 21 ・ 22: Flywheel diode 30: Inductive load circuits 41 ・ 42 ・ 43: Low capacity capacitors 51 ・ 52: Auxiliary diode 60: Large capacity capacitor 70: Rectified power supply
