JP2698597B2 - インバータ装置 - Google Patents
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- JP2698597B2 JP2698597B2 JP63076482A JP7648288A JP2698597B2 JP 2698597 B2 JP2698597 B2 JP 2698597B2 JP 63076482 A JP63076482 A JP 63076482A JP 7648288 A JP7648288 A JP 7648288A JP 2698597 B2 JP2698597 B2 JP 2698597B2
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インバター装置に関し、例えば放電灯を点
灯するために使用され、簡単な回路構成で入力力率が高
くかつ低周波リップルの少ない高周波電圧を出力できる
ようにしたインバータ装置に関する。
灯するために使用され、簡単な回路構成で入力力率が高
くかつ低周波リップルの少ない高周波電圧を出力できる
ようにしたインバータ装置に関する。
[従来の技術] 従来、例えば放電灯点灯装置に使用されるインバータ
装置としては、例えば第9図に示すものが知られてい
る。同図の装置は、商用電源ACを整流するダイオードブ
リッジDBよりなる整流回路1と、平滑コンデンサ2と、
これら整流回路1と平滑コンデンサ2との間に接続さ
れ、チョークコイルCH1、ダイオードD3、トランジスタQ
3、スイッチング制御回路CT1よりなるチョッパ回路3
と、インバータ回路4とを具備している。そして、放電
灯5がインバータ回路4の出力にチョークコイルCH2を
介して接続されている。即ち、第9図の装置において
は、整流回路1の出力を力率のよいチョッパ回路3を介
して平滑コンデンサ2に接続して、インバータ回路4に
電源を供給することにより、入力力率をよくしていた。
装置としては、例えば第9図に示すものが知られてい
る。同図の装置は、商用電源ACを整流するダイオードブ
リッジDBよりなる整流回路1と、平滑コンデンサ2と、
これら整流回路1と平滑コンデンサ2との間に接続さ
れ、チョークコイルCH1、ダイオードD3、トランジスタQ
3、スイッチング制御回路CT1よりなるチョッパ回路3
と、インバータ回路4とを具備している。そして、放電
灯5がインバータ回路4の出力にチョークコイルCH2を
介して接続されている。即ち、第9図の装置において
は、整流回路1の出力を力率のよいチョッパ回路3を介
して平滑コンデンサ2に接続して、インバータ回路4に
電源を供給することにより、入力力率をよくしていた。
ところが、このような従来例にあっては、回路構成が
複雑になり装置が高価になるという問題があった。この
ため、簡単な構成により入力力率を改善したインバータ
装置として従来第10図に示すものが提案されている。即
ち、第10図の回路においては、整流回路1のプラス側出
力端はチョークコイルCH1を介してインバータ回路4の
一端aに接続されており、このインバータ回路4は、交
互にオンオフされ平滑コンデンサ2の両端(a点とc点
間)に接続されるトランジスタQ1,Q2の直列回路と、各
トランジスタQ1,Q2に並列接続されたダイオードD1,D2
と、コンデンサC1,C2の直列回路とより成るハーフブリ
ッジ回路として形成されている。また、トランジスタQ
1,Q2の接続点(b点)と、コンデンサC1,C2の接続点と
の間に安定素子たるチョークコイルCH2および放電灯5
の直列回路が接続され、整流回路1のマイナス側出力端
はトランジスタQ1,Q2の接続点(b点)に接続されてい
る。なお、インバータ回路4のトランジスタQ1,Q2を交
互にオンオフするスイッチング制御回路CT2は例えば無
安定マルチバイブレータのような発振器により構成され
ている。
複雑になり装置が高価になるという問題があった。この
ため、簡単な構成により入力力率を改善したインバータ
装置として従来第10図に示すものが提案されている。即
ち、第10図の回路においては、整流回路1のプラス側出
力端はチョークコイルCH1を介してインバータ回路4の
一端aに接続されており、このインバータ回路4は、交
互にオンオフされ平滑コンデンサ2の両端(a点とc点
間)に接続されるトランジスタQ1,Q2の直列回路と、各
トランジスタQ1,Q2に並列接続されたダイオードD1,D2
と、コンデンサC1,C2の直列回路とより成るハーフブリ
ッジ回路として形成されている。また、トランジスタQ
1,Q2の接続点(b点)と、コンデンサC1,C2の接続点と
の間に安定素子たるチョークコイルCH2および放電灯5
の直列回路が接続され、整流回路1のマイナス側出力端
はトランジスタQ1,Q2の接続点(b点)に接続されてい
る。なお、インバータ回路4のトランジスタQ1,Q2を交
互にオンオフするスイッチング制御回路CT2は例えば無
安定マルチバイブレータのような発振器により構成され
ている。
第10図の回路において、スイッチング制御回路CT2に
よってトランジスタQ1がオンとされると、整流回路1の
プラス側出力端からチョークコイルCH1、トランジスタQ
1を通りチョークコイルCH1に電磁エネルギを蓄積する電
流が流れるとともに、平滑コンデンサ2の電圧をコンデ
ンサC1,C2により分圧してコンデンサC1の電圧を安定素
子たるチョークコイルCH2と放電灯5との直列回路に印
加する。この時、放電灯5に流れる電流がトランジスタ
Q1に流れる。従って、トランジスタQ1には商用電源ACか
らチョークコイルCH1に電磁エネルギを蓄積するための
電流と、放電灯5に流れる電流との合成電流が流れる。
次に、トランジスタQ1がオフとなり、トランジスタQ2が
オンになると、チョークコイルCH1に蓄積された電磁エ
ネルギは商用電源AC、ダイオードブリッジDB、チョーク
コイルCH1、平滑コンデンサ2、ダイオードD2を介して
放出され、平滑コンデンサ2を充電する。一方、平滑コ
ンデンサ2の電圧はコンデンサC1,C2によって分圧さ
れ、コンデンサC2の電圧がチョークコイルCH2および放
電灯5に印加され、放電灯5に電圧が供給される。この
場合、トランジスタQ1,Q2、ダイオードD1,D2、チョーク
コイルCH2、放電灯5およびコンデンサC1,C2によりハー
フブリッジ型インバータ回路が形成され、チョークコイ
ルCH1、トランジスタQ1、平滑コンデンサ2およびダイ
オードD2により昇圧型チョッパ回路が形成され、従って
トランジスタQ1とダイオードD2を両回路で共用化するこ
とにより回路構成が簡単になる。即ち、第10図の回路に
よれば、比較的簡単な回路構成により入力力率を向上さ
せることができる。
よってトランジスタQ1がオンとされると、整流回路1の
プラス側出力端からチョークコイルCH1、トランジスタQ
1を通りチョークコイルCH1に電磁エネルギを蓄積する電
流が流れるとともに、平滑コンデンサ2の電圧をコンデ
ンサC1,C2により分圧してコンデンサC1の電圧を安定素
子たるチョークコイルCH2と放電灯5との直列回路に印
加する。この時、放電灯5に流れる電流がトランジスタ
Q1に流れる。従って、トランジスタQ1には商用電源ACか
らチョークコイルCH1に電磁エネルギを蓄積するための
電流と、放電灯5に流れる電流との合成電流が流れる。
次に、トランジスタQ1がオフとなり、トランジスタQ2が
オンになると、チョークコイルCH1に蓄積された電磁エ
ネルギは商用電源AC、ダイオードブリッジDB、チョーク
コイルCH1、平滑コンデンサ2、ダイオードD2を介して
放出され、平滑コンデンサ2を充電する。一方、平滑コ
ンデンサ2の電圧はコンデンサC1,C2によって分圧さ
れ、コンデンサC2の電圧がチョークコイルCH2および放
電灯5に印加され、放電灯5に電圧が供給される。この
場合、トランジスタQ1,Q2、ダイオードD1,D2、チョーク
コイルCH2、放電灯5およびコンデンサC1,C2によりハー
フブリッジ型インバータ回路が形成され、チョークコイ
ルCH1、トランジスタQ1、平滑コンデンサ2およびダイ
オードD2により昇圧型チョッパ回路が形成され、従って
トランジスタQ1とダイオードD2を両回路で共用化するこ
とにより回路構成が簡単になる。即ち、第10図の回路に
よれば、比較的簡単な回路構成により入力力率を向上さ
せることができる。
[発明が解決しようとする課題] ところが、第10図のインバータ装置においては、平滑
コンデンサの両端の電圧が、交流入力電圧のピーク値の
約2倍となり、インバータ回路のスイッチング素子とし
て極めて高耐圧のものが必要になるという不都合があっ
た。特に、交流入力電圧が100Vの場合とともかく、交流
入力電圧が200Vの場合には更に高耐圧の素子が必要とな
るが、このようなスイッチング素子は入手が困難である
という不都合もあった。
コンデンサの両端の電圧が、交流入力電圧のピーク値の
約2倍となり、インバータ回路のスイッチング素子とし
て極めて高耐圧のものが必要になるという不都合があっ
た。特に、交流入力電圧が100Vの場合とともかく、交流
入力電圧が200Vの場合には更に高耐圧の素子が必要とな
るが、このようなスイッチング素子は入手が困難である
という不都合もあった。
本発明の目的は、前述の従来例の装置における問題点
に鑑み、インバータ装置において、簡単な回路構成によ
り高い入力力率が得られるようにするとともにスイッチ
ング素子として比較的低い耐圧のものを使用できるよう
にすることにある。
に鑑み、インバータ装置において、簡単な回路構成によ
り高い入力力率が得られるようにするとともにスイッチ
ング素子として比較的低い耐圧のものを使用できるよう
にすることにある。
さらに、本発明はインバータ回路にほぼ完全に平滑さ
れた低周波リップルの少ない直流電圧が印加されるよう
にすることをも目的とする。
れた低周波リップルの少ない直流電圧が印加されるよう
にすることをも目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明の第1の態様に係わるインバータ装置は、交流
電源を整流する整流回路と平滑コンデンサと少なくとも
1つのスイッチング素子とこのスイッチング素子に接続
された共振回路とを有する電圧共振型インバータ回路、
前記整流回路の出力と前記平滑コンデンサとの間に接続
されたインダクタンス素子およびダイオードの直列回
路、および前記共振回路の出力を前記直列回路のインダ
クタンス素子とダイオードの接続点に供給する結合コン
デンサ回路を備えている。この結合コンデンサ回路はコ
ンデンサのみでもよく、あるいはコンデンサとインピー
ダンス素子との直列回路であってもよい。
電源を整流する整流回路と平滑コンデンサと少なくとも
1つのスイッチング素子とこのスイッチング素子に接続
された共振回路とを有する電圧共振型インバータ回路、
前記整流回路の出力と前記平滑コンデンサとの間に接続
されたインダクタンス素子およびダイオードの直列回
路、および前記共振回路の出力を前記直列回路のインダ
クタンス素子とダイオードの接続点に供給する結合コン
デンサ回路を備えている。この結合コンデンサ回路はコ
ンデンサのみでもよく、あるいはコンデンサとインピー
ダンス素子との直列回路であってもよい。
また、第2の態様に係るインバータ装置は、交流電源
を整流する整流回路と平滑コンデンサとスイッチング素
子とを有するインバータ回路、前記整流回路の出力と前
記平滑コンデンサとの間に接続されたインダクタンス素
子およびダイオードの直列回路、前記インバータ回路の
高周波電流が流れるインダクタンス素子、および該イン
ダクタンス素子に設けられた2次巻線または中間タップ
の出力を前記直列回路のインダクタンス素子とダイオー
ドの接続点に供給する結合コンデンサ回路を具備してい
る。
を整流する整流回路と平滑コンデンサとスイッチング素
子とを有するインバータ回路、前記整流回路の出力と前
記平滑コンデンサとの間に接続されたインダクタンス素
子およびダイオードの直列回路、前記インバータ回路の
高周波電流が流れるインダクタンス素子、および該イン
ダクタンス素子に設けられた2次巻線または中間タップ
の出力を前記直列回路のインダクタンス素子とダイオー
ドの接続点に供給する結合コンデンサ回路を具備してい
る。
さらに、第3の態様に係るインバータ装置は、入力交
流電源を整流する整流回路と平滑コンデンサとスイッチ
ング素子とこのスイッチング素子に接続された巻線とを
有するインバータ回路、前記整流回路の出力と前記平滑
コンデンサとの間に接続されたインダクタンス素子およ
びダイオードの直列回路、および前記巻線の出力の一部
を前記直列回路のインダクタンス素子とダイオードとの
接続点に供給する結合コンデンサ回路を具備している。
流電源を整流する整流回路と平滑コンデンサとスイッチ
ング素子とこのスイッチング素子に接続された巻線とを
有するインバータ回路、前記整流回路の出力と前記平滑
コンデンサとの間に接続されたインダクタンス素子およ
びダイオードの直列回路、および前記巻線の出力の一部
を前記直列回路のインダクタンス素子とダイオードとの
接続点に供給する結合コンデンサ回路を具備している。
さらに、第4の態様に係るインバータ装置は、入力交
流電源を整流する整流回路と平滑コンデンサとスイッチ
ング素子とを有するインバータ回路、前記整流回路の出
力と前記平滑コンデンサとの間に接続されたインダクタ
ンス素子およびダイオードの直列回路、前記インバータ
回路の出力が供給される負荷と並列に接続された複数の
コンデンサの直列回路、および前記複数のコンデンサの
間の1つの接続点と前記直列回路のインダクタンス素子
とダイオードの接続点とを接続する結合コンデンサ回
路、を具備することを特徴とする。
流電源を整流する整流回路と平滑コンデンサとスイッチ
ング素子とを有するインバータ回路、前記整流回路の出
力と前記平滑コンデンサとの間に接続されたインダクタ
ンス素子およびダイオードの直列回路、前記インバータ
回路の出力が供給される負荷と並列に接続された複数の
コンデンサの直列回路、および前記複数のコンデンサの
間の1つの接続点と前記直列回路のインダクタンス素子
とダイオードの接続点とを接続する結合コンデンサ回
路、を具備することを特徴とする。
[作用] 上述の第1の態様に係るインバータ装置においては、
インバータ回路を構成するスイッチング素子が例えば数
10KHzの高周波でオンオフされる。そして、このオンオ
フにより前記共振回路に高周波電圧が生成される。この
高周波電圧が前記結合コンデンサ回路を介して前記イン
ダクタンス素子およびダイオードの直列回路における両
素子の接続点に印加される。これにより、この直列回路
におけるダイオードが高周波でオンオフし、このため交
流入力電流は交流電圧の瞬時値が低い時またはピーク値
近傍以外にも流れるようになり、平均電流に対して実効
電流が低下し入力力率を高めることが可能となる。
インバータ回路を構成するスイッチング素子が例えば数
10KHzの高周波でオンオフされる。そして、このオンオ
フにより前記共振回路に高周波電圧が生成される。この
高周波電圧が前記結合コンデンサ回路を介して前記イン
ダクタンス素子およびダイオードの直列回路における両
素子の接続点に印加される。これにより、この直列回路
におけるダイオードが高周波でオンオフし、このため交
流入力電流は交流電圧の瞬時値が低い時またはピーク値
近傍以外にも流れるようになり、平均電流に対して実効
電流が低下し入力力率を高めることが可能となる。
また、前記第2の態様においては、前記スイッチング
素子のオンオフにより前記インバータ装置が高周波電圧
を発生し、前記インダクタンス素子に高周波電流が流れ
る。そして、このインダクタンス素子の2次コイルまた
は中間タップに生成された高周波電圧が前記結合コンデ
ンサ回路を介して、前記整流回路出力に接続されたイン
ダクタンス素子とダイオードとの接続点に供給される。
これにより、該インダクタンス素子に接続されたダイオ
ードが高周波でオンオフし、前述のように入力力率が改
善される。
素子のオンオフにより前記インバータ装置が高周波電圧
を発生し、前記インダクタンス素子に高周波電流が流れ
る。そして、このインダクタンス素子の2次コイルまた
は中間タップに生成された高周波電圧が前記結合コンデ
ンサ回路を介して、前記整流回路出力に接続されたイン
ダクタンス素子とダイオードとの接続点に供給される。
これにより、該インダクタンス素子に接続されたダイオ
ードが高周波でオンオフし、前述のように入力力率が改
善される。
上述の第3の態様に係るインバータ装置においては、
インバータ回路を構成するスイッチング素子が例えば数
10KHzの高周波でオンオフされる。そして、このオンオ
フにより前記巻線の出力端に高周波電圧が生成される。
この高周波電圧が前記結合コンデンサ回路を介して前記
インダクタンス素子およびダイオードの直列回路におけ
る両素子の接続点に印加される。これにより、この直列
回路におけるダイオードが高周波でオンオフし、このた
め交流入力電流は交流電圧の瞬時値が低い時またはピー
ク値近傍以外にも流れるようになり、平均電流に対して
実効電流が低下し入力力率を高めることが可能となる。
インバータ回路を構成するスイッチング素子が例えば数
10KHzの高周波でオンオフされる。そして、このオンオ
フにより前記巻線の出力端に高周波電圧が生成される。
この高周波電圧が前記結合コンデンサ回路を介して前記
インダクタンス素子およびダイオードの直列回路におけ
る両素子の接続点に印加される。これにより、この直列
回路におけるダイオードが高周波でオンオフし、このた
め交流入力電流は交流電圧の瞬時値が低い時またはピー
ク値近傍以外にも流れるようになり、平均電流に対して
実効電流が低下し入力力率を高めることが可能となる。
また、前記第4の態様においては、前記スイッチング
素子のオンオフにより前記インバータ装置が高周波電圧
を発生し、この高周波電圧が前記負荷に供給される。そ
して、この負荷に印加された高周波電圧が前記複数のコ
ンデンサによって分圧されて前記整流回路出力に接続さ
れたインダクタンス素子とダイオードとの接続点に供給
され、前述と同様に入力力率が改善される。
素子のオンオフにより前記インバータ装置が高周波電圧
を発生し、この高周波電圧が前記負荷に供給される。そ
して、この負荷に印加された高周波電圧が前記複数のコ
ンデンサによって分圧されて前記整流回路出力に接続さ
れたインダクタンス素子とダイオードとの接続点に供給
され、前述と同様に入力力率が改善される。
[実施例] 以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第1図は、本発明の一実施例に係わるインバータ装置
の構成を示す。同図の装置は、商用電源ACを整流するた
めのダイオードブリッジ等で構成される整流回路1、平
滑コンデンサ2、スイッチングトランジスタQ4と、コン
デンサC4およびインダクタL2で構成される共振回路とイ
ンダクタL3とを有するインバータ回路を備えている。ま
た、整流回路1の一方の出力、たとえば正極側出力はイ
ンダクタL1及びダイオードD4の直列回路を介して平滑コ
ンデンサ2の一端に接続され、整流回路1の他の出力は
平滑コンデンサ2の他端に接続されている。また、イン
バータ回路を構成するトランジスタQ4のコレクタと前記
インダクタL1とダイオードD4の接続点との間にはコンデ
ンサC3が接続されている。なお、放電灯5の両端子間に
予熱用のコンデンサC5が接続されている。
の構成を示す。同図の装置は、商用電源ACを整流するた
めのダイオードブリッジ等で構成される整流回路1、平
滑コンデンサ2、スイッチングトランジスタQ4と、コン
デンサC4およびインダクタL2で構成される共振回路とイ
ンダクタL3とを有するインバータ回路を備えている。ま
た、整流回路1の一方の出力、たとえば正極側出力はイ
ンダクタL1及びダイオードD4の直列回路を介して平滑コ
ンデンサ2の一端に接続され、整流回路1の他の出力は
平滑コンデンサ2の他端に接続されている。また、イン
バータ回路を構成するトランジスタQ4のコレクタと前記
インダクタL1とダイオードD4の接続点との間にはコンデ
ンサC3が接続されている。なお、放電灯5の両端子間に
予熱用のコンデンサC5が接続されている。
第1図のインバータ装置においては、商用電源ACが整
流回路1によって整流されインダクタL1及びダイオード
D4の直列回路を介して平滑コンデンサ2に印加される。
一方、スイッチングトランジスタQ4のベースには図示し
ないスイッチング制御回路から例えば数10KHzの周波数
のスイッチング信号が印加される。なお、スイッチング
制御回路はたとえば無安定マルチバイブレータ等によっ
て構成することができる。このようにして、スイッチン
グトランジスタQ4がオンオフされることにより該トラン
ジスタのコレクタに接続された共振回路両端に高周波交
流電圧が発生し、この電圧が限流用インダクタL3を介し
て放電灯5に印加され該放電灯5が点灯される。なお、
この放電灯5の点灯に先立ちコンデンサC5により該放電
灯5の予熱が行われることは従来と同様である。
流回路1によって整流されインダクタL1及びダイオード
D4の直列回路を介して平滑コンデンサ2に印加される。
一方、スイッチングトランジスタQ4のベースには図示し
ないスイッチング制御回路から例えば数10KHzの周波数
のスイッチング信号が印加される。なお、スイッチング
制御回路はたとえば無安定マルチバイブレータ等によっ
て構成することができる。このようにして、スイッチン
グトランジスタQ4がオンオフされることにより該トラン
ジスタのコレクタに接続された共振回路両端に高周波交
流電圧が発生し、この電圧が限流用インダクタL3を介し
て放電灯5に印加され該放電灯5が点灯される。なお、
この放電灯5の点灯に先立ちコンデンサC5により該放電
灯5の予熱が行われることは従来と同様である。
上述の操作においてトランジスタQ4のコレクタに発生
した高周波電圧はコンデンサC3を介してチョークコイル
L1とダイオードD4との接続点即ちダイオードD4のアノー
ド印加される。これにより、ダイオードD4は入力交流電
源ACの周波数よりも高い周波数でオンオフを繰り返す。
このため、交流入力電流は入力の交流電圧の瞬時値が低
いところでも導通期間をもつようになる。即ち、入力電
流は交流電圧のピーク値近傍以外でも流れるようにな
り、平均電流に対して実効電流が低下し、入力力率を高
めることが可能となる。
した高周波電圧はコンデンサC3を介してチョークコイル
L1とダイオードD4との接続点即ちダイオードD4のアノー
ド印加される。これにより、ダイオードD4は入力交流電
源ACの周波数よりも高い周波数でオンオフを繰り返す。
このため、交流入力電流は入力の交流電圧の瞬時値が低
いところでも導通期間をもつようになる。即ち、入力電
流は交流電圧のピーク値近傍以外でも流れるようにな
り、平均電流に対して実効電流が低下し、入力力率を高
めることが可能となる。
次に、第2図を参照して第1図の回路の動作をさらに
詳細に説明する。なお、第2図においてはトランジスタ
Q4のスイッチング周波数は入力交流電源の周波数よりも
十分に高いものとし、したがって入力交流電源の電圧の
瞬時値ACはたとえば第2図(f)の一点鎖線で示すよう
に一定の正の電圧を有するものと仮定する。トランジス
タQ4が高周波でオンオフされると、そのコレクタ−エミ
ッタ間電圧は第2図(a)に示すように該トランジスタ
がオンの期間はほぼ0、オフの期間はコンデンサC4とイ
ンダクタL2との共振回路等の特性によって決定される正
弦波状の波形となる。トランジスタQ4がオフの期間では
当初ダイオードD4はカットオフしており、したがって同
図(b)に示すように整流回路1からインダクタL1を通
りコンデンサC3に電流が流れこのコンデンサC3が充電さ
れる。コンデンサC3が徐々に充電されてダイオードD4の
アノード電圧が上昇し所定値以上になると該ダイオード
D4がオンとなる。なお、ダイオードD4のカソード電圧は
同図(g)に示すように平滑コンデンサ2の存在により
一定の直流電圧となっている。これにより、ダイオード
D4に整流回路1からインダクタL1を介して電流が流れ、
この電流は平滑コンデンサ2等に流れる。また、トラン
ジスタQ4がオンの期間は平滑コンデンサ2等からコンデ
ンサC4およびインダクタL2の共振回路を介して該トラン
ジスタQ4のコレクタに第2図(b)に示すような電流が
流れる。
詳細に説明する。なお、第2図においてはトランジスタ
Q4のスイッチング周波数は入力交流電源の周波数よりも
十分に高いものとし、したがって入力交流電源の電圧の
瞬時値ACはたとえば第2図(f)の一点鎖線で示すよう
に一定の正の電圧を有するものと仮定する。トランジス
タQ4が高周波でオンオフされると、そのコレクタ−エミ
ッタ間電圧は第2図(a)に示すように該トランジスタ
がオンの期間はほぼ0、オフの期間はコンデンサC4とイ
ンダクタL2との共振回路等の特性によって決定される正
弦波状の波形となる。トランジスタQ4がオフの期間では
当初ダイオードD4はカットオフしており、したがって同
図(b)に示すように整流回路1からインダクタL1を通
りコンデンサC3に電流が流れこのコンデンサC3が充電さ
れる。コンデンサC3が徐々に充電されてダイオードD4の
アノード電圧が上昇し所定値以上になると該ダイオード
D4がオンとなる。なお、ダイオードD4のカソード電圧は
同図(g)に示すように平滑コンデンサ2の存在により
一定の直流電圧となっている。これにより、ダイオード
D4に整流回路1からインダクタL1を介して電流が流れ、
この電流は平滑コンデンサ2等に流れる。また、トラン
ジスタQ4がオンの期間は平滑コンデンサ2等からコンデ
ンサC4およびインダクタL2の共振回路を介して該トラン
ジスタQ4のコレクタに第2図(b)に示すような電流が
流れる。
次に、この状態からトランジスタQ4がオフになると、
該トランジスタQ4のコレクタ電流が遮断され、コンデン
サC3に充電された電荷がダイオードD4を介して平滑コン
デンサ2に流れ込む。すなわち、第2図(c)に示すよ
うに、ダイオードD4にコンデンサC3から電流が流れる。
そして、トランジスタQ4のコレクタ電圧がピーク値を通
過し所定の値まで低下すると、ダイオードD4にはもはや
電流が流れなくなり、以後トランジスタQ4のコレクタ電
圧の低下に応じてダイオードD4のアノード電圧も低下す
る。以上のようにして、第1図の回路においては、スイ
ッチングトランジスタQ4がオンの場合に整流回路1の出
力によってコンデンサC3の充電が行われ、トランジスタ
Q4がオフになるとコンデンサC3に充電された電荷がダイ
オードD4を介して平滑コンデンサに流れ込む。このよう
にして、トランジスタQ4を高周波でスイッチングするこ
とにより、入力交流電源の瞬時値が低い場合でも該トラ
ンジスタQ4のオンオフ動作に応じて入力電流を流すこと
が可能となり、前述のように入力力率を高めることが可
能となる。
該トランジスタQ4のコレクタ電流が遮断され、コンデン
サC3に充電された電荷がダイオードD4を介して平滑コン
デンサ2に流れ込む。すなわち、第2図(c)に示すよ
うに、ダイオードD4にコンデンサC3から電流が流れる。
そして、トランジスタQ4のコレクタ電圧がピーク値を通
過し所定の値まで低下すると、ダイオードD4にはもはや
電流が流れなくなり、以後トランジスタQ4のコレクタ電
圧の低下に応じてダイオードD4のアノード電圧も低下す
る。以上のようにして、第1図の回路においては、スイ
ッチングトランジスタQ4がオンの場合に整流回路1の出
力によってコンデンサC3の充電が行われ、トランジスタ
Q4がオフになるとコンデンサC3に充電された電荷がダイ
オードD4を介して平滑コンデンサに流れ込む。このよう
にして、トランジスタQ4を高周波でスイッチングするこ
とにより、入力交流電源の瞬時値が低い場合でも該トラ
ンジスタQ4のオンオフ動作に応じて入力電流を流すこと
が可能となり、前述のように入力力率を高めることが可
能となる。
第3図は、本発明の他の実施例に関わるインバータ装
置の構成を示す。同図の装置は、第1図の装置と同様に
電圧共振型のインバータ回路を使用しているが、第1図
のインバータ回路と異なり2個のトランジスタQ5および
Q6を用い、これらのトランジスタQ5,Q6を交互にオンと
して放電灯点灯用の高周波電圧を発生するものである。
この回路においても、インバータ回路のコンデンサC7と
トランスT1によって構成される共振回路の一端からコン
デンサC6を介してダイオードD4のアノード電極に高周波
信号が印加されている。なお、インダクタL1,L4は高周
波電流を阻止するためのものでありインダクタL5は放電
灯5に流れる電流を制限する限流用チョークコイルであ
る。この回路においても、ダイオードD4が高周波信号に
よりオンオフされ、入力交流電源の瞬時値が低い時でも
導通期間を持つように動作し、したがって入力力率が改
善されることは明らかである。
置の構成を示す。同図の装置は、第1図の装置と同様に
電圧共振型のインバータ回路を使用しているが、第1図
のインバータ回路と異なり2個のトランジスタQ5および
Q6を用い、これらのトランジスタQ5,Q6を交互にオンと
して放電灯点灯用の高周波電圧を発生するものである。
この回路においても、インバータ回路のコンデンサC7と
トランスT1によって構成される共振回路の一端からコン
デンサC6を介してダイオードD4のアノード電極に高周波
信号が印加されている。なお、インダクタL1,L4は高周
波電流を阻止するためのものでありインダクタL5は放電
灯5に流れる電流を制限する限流用チョークコイルであ
る。この回路においても、ダイオードD4が高周波信号に
よりオンオフされ、入力交流電源の瞬時値が低い時でも
導通期間を持つように動作し、したがって入力力率が改
善されることは明らかである。
第4図は、本発明のさらに他の実施例に係わるインバ
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
のインバータ装置における共振回路のコンデンサC4が2
個のコンデンサC8およびC9の直列回路に置き替えられて
いる。そして、これらのコンデンサC8およびC9の接続点
からコンデンサC3を介して高周波電圧が取り出されダイ
オードD4のアノードに印加されている。その他の部分は
第1図の装置と同じである。
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
のインバータ装置における共振回路のコンデンサC4が2
個のコンデンサC8およびC9の直列回路に置き替えられて
いる。そして、これらのコンデンサC8およびC9の接続点
からコンデンサC3を介して高周波電圧が取り出されダイ
オードD4のアノードに印加されている。その他の部分は
第1図の装置と同じである。
第4図の装置においては、コンデンサC8とC9との接続
点にはトランジスタQ4のコレクタと同様の高周波電圧が
発生する。したがって、この高周波電圧をコンデンサC3
を介してダイオードD4のアノードに帰還することによ
り、ダイオードD4が高周波でオンオフすることになる。
これにより、入力電流は連続的になり入力電源の瞬時値
が低い時にも流れるようになり、入力力率が改善され
る。第4図の回路においては、コンデンサC8およびC9の
値を調節することによりダイオードD4のアノードに印加
される高周波電圧のレベルを変化させることが可能であ
り、したがって的確な回路動作条件を容易に設定するこ
とができる。
点にはトランジスタQ4のコレクタと同様の高周波電圧が
発生する。したがって、この高周波電圧をコンデンサC3
を介してダイオードD4のアノードに帰還することによ
り、ダイオードD4が高周波でオンオフすることになる。
これにより、入力電流は連続的になり入力電源の瞬時値
が低い時にも流れるようになり、入力力率が改善され
る。第4図の回路においては、コンデンサC8およびC9の
値を調節することによりダイオードD4のアノードに印加
される高周波電圧のレベルを変化させることが可能であ
り、したがって的確な回路動作条件を容易に設定するこ
とができる。
第5図は、本発明のさらに他の実施例に係わるインバ
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
の装置と同様のコンデンサC4およびインダクタL2とによ
って構成される並列共振回路の一端と放電灯5の一方の
電極との間にコンデンサC10が挿入されている。共振回
路の他端即ちトランジスタQ4のコレクタは第1図の回路
と同様にチョークコイルL3を介して放電灯5の他の電極
に接続されている。そして、コンデンサC10が接続され
た放電灯5の電極側からコンデンサC11を介してダイオ
ードD4のアノードに高周波電圧が印加されている。その
他の部分は第1図の装置と同じである。
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
の装置と同様のコンデンサC4およびインダクタL2とによ
って構成される並列共振回路の一端と放電灯5の一方の
電極との間にコンデンサC10が挿入されている。共振回
路の他端即ちトランジスタQ4のコレクタは第1図の回路
と同様にチョークコイルL3を介して放電灯5の他の電極
に接続されている。そして、コンデンサC10が接続され
た放電灯5の電極側からコンデンサC11を介してダイオ
ードD4のアノードに高周波電圧が印加されている。その
他の部分は第1図の装置と同じである。
第5図の装置においては、トランジスタQ4のオンオフ
によって発生した高周波電圧がコンデンサC10およびイ
ンダクタL3を介して放電灯5に印加され、放電灯5の点
灯が行われる。そして、放電灯5のコンデンサC10に接
続された電極側からコンデンサC11を介してダイオードD
4のアノードに高周波電圧が印加され、このダイオードD
4が高周波でオンオフする。これにより、前述と同様に
入力力率の改善が可能となる。この回路においては、た
とえばコンデンサC10の値を調節することによりダイオ
ードD4に印加される高周波信号のレベルを調整すること
ができる。また、コンデンサC10はインダクタL3ととも
にあるいはインダクタL3にかえて放電灯5に流れる電流
を制限するために使用することもできる。
によって発生した高周波電圧がコンデンサC10およびイ
ンダクタL3を介して放電灯5に印加され、放電灯5の点
灯が行われる。そして、放電灯5のコンデンサC10に接
続された電極側からコンデンサC11を介してダイオードD
4のアノードに高周波電圧が印加され、このダイオードD
4が高周波でオンオフする。これにより、前述と同様に
入力力率の改善が可能となる。この回路においては、た
とえばコンデンサC10の値を調節することによりダイオ
ードD4に印加される高周波信号のレベルを調整すること
ができる。また、コンデンサC10はインダクタL3ととも
にあるいはインダクタL3にかえて放電灯5に流れる電流
を制限するために使用することもできる。
第6図は、本発明のさらに他の実施例に係わるインバ
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
の装置における限流用インダクタL3に替えてトランスT2
を使用し、このトランスT2の1次コイルを放電灯5に直
列接続しその2次コイルからコンデンサC12を介してダ
イオードD4のアノードに高周波電圧を印加している。即
ち、トランスT2は第1図のインダクタL3に2次コイルを
設けたものと考えることもできる。その他の部分は第1
図の装置と同じである。
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
の装置における限流用インダクタL3に替えてトランスT2
を使用し、このトランスT2の1次コイルを放電灯5に直
列接続しその2次コイルからコンデンサC12を介してダ
イオードD4のアノードに高周波電圧を印加している。即
ち、トランスT2は第1図のインダクタL3に2次コイルを
設けたものと考えることもできる。その他の部分は第1
図の装置と同じである。
第6図の装置においては、トランジスタQ4のオンオフ
によって生成される高周波電圧がトランスT2の1次コイ
ルを介して放電灯5に印加され該放電灯5が点灯する。
そして、このトランスT2の1次コイルに流れる高周波電
流により該トランスT2の2次コイルに高周波電圧が誘起
されこの高周波電圧がコンデンサC12を介してダイオー
ドD4のアノードに印加される。これにより、ダイオード
D4が高周波でオンオフされ前述と同様にして入力力率を
高めることが可能となる。
によって生成される高周波電圧がトランスT2の1次コイ
ルを介して放電灯5に印加され該放電灯5が点灯する。
そして、このトランスT2の1次コイルに流れる高周波電
流により該トランスT2の2次コイルに高周波電圧が誘起
されこの高周波電圧がコンデンサC12を介してダイオー
ドD4のアノードに印加される。これにより、ダイオード
D4が高周波でオンオフされ前述と同様にして入力力率を
高めることが可能となる。
第7図は、本発明のさらに他の実施例に係わるインバ
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
の装置における限流用インダクタL3に中間タップを設け
たインダクタL6を使用し、このインダクタL6の中間タッ
プ点からコンデンサC13を介してダイオードD4のアノー
ドに帰還を行っている。その他の部分は第1図の装置と
同じである。
ータ装置の構成を示す。同図の装置においては、第1図
の装置における限流用インダクタL3に中間タップを設け
たインダクタL6を使用し、このインダクタL6の中間タッ
プ点からコンデンサC13を介してダイオードD4のアノー
ドに帰還を行っている。その他の部分は第1図の装置と
同じである。
第7図の装置においては、インバータ回路の動作によ
りインダクタL6に流れる高周波信号が中間タップ点より
取り出されコンデンサC13を介してダイオードD4のアノ
ードに印加される。これにより、ダイオードD4が高周波
でオンオフし、前述と同様にして入力力率が改善され
る。なお、インダクタL6の中間タップの位置を調節する
ことによりダイオードD4に印加される高周波信号のレベ
ルを適切に選択することができる。
りインダクタL6に流れる高周波信号が中間タップ点より
取り出されコンデンサC13を介してダイオードD4のアノ
ードに印加される。これにより、ダイオードD4が高周波
でオンオフし、前述と同様にして入力力率が改善され
る。なお、インダクタL6の中間タップの位置を調節する
ことによりダイオードD4に印加される高周波信号のレベ
ルを適切に選択することができる。
第8図は、本発明のさらに他の実施例に係わるインバ
ータ装置の構成を示す。同図のインバータ装置は、第1
図の装置における放電灯5のフィラメント予熱用コンデ
ンサC5を2個のコンデンサC14,C15の直列回路に置き替
え、これらのコンデンサC14とC15との接続点からコンデ
ンサC16を介してダイオードD4のアノードに高周波電圧
を帰還するように構成したものである。その他の部分は
第1図の装置と同じである。
ータ装置の構成を示す。同図のインバータ装置は、第1
図の装置における放電灯5のフィラメント予熱用コンデ
ンサC5を2個のコンデンサC14,C15の直列回路に置き替
え、これらのコンデンサC14とC15との接続点からコンデ
ンサC16を介してダイオードD4のアノードに高周波電圧
を帰還するように構成したものである。その他の部分は
第1図の装置と同じである。
第8図の装置においては、トランジスタQ4が高周波で
オンオフされ、コンデンサC4とインダクタL2とによって
構成される並列共振回路の出力に高周波電圧が発生す
る。この高周波電圧が限流用インダクタL3を介して放電
灯5に印加され該放電灯が点灯される。この場合、コン
デンサC14およびC15の直列回路は電源投入直後に放電灯
5のフィラメントに予熱電流を流す働きをなすが、さら
に放電灯5の両電極間に印加される高周波電圧を分圧し
てコンデンサC16を介しダイオードD4のアノードに印加
する働きをもなす。これにより、ダイオードD4が高周波
でスイッチングされ前述と同様にして入力力率の改善が
達成される。このように、第8図の回路は、放電灯5の
フィラメント予熱用コンデンサを2個のコンデンサに分
割するという簡単な回路構成で入力力率を高めることが
できる。また、放電灯5の電流経路に余分の回路素子等
を接続しないからランプ立ち消え等の不都合を生ずるこ
とがなくきわめて的確な回路動作が行われる。
オンオフされ、コンデンサC4とインダクタL2とによって
構成される並列共振回路の出力に高周波電圧が発生す
る。この高周波電圧が限流用インダクタL3を介して放電
灯5に印加され該放電灯が点灯される。この場合、コン
デンサC14およびC15の直列回路は電源投入直後に放電灯
5のフィラメントに予熱電流を流す働きをなすが、さら
に放電灯5の両電極間に印加される高周波電圧を分圧し
てコンデンサC16を介しダイオードD4のアノードに印加
する働きをもなす。これにより、ダイオードD4が高周波
でスイッチングされ前述と同様にして入力力率の改善が
達成される。このように、第8図の回路は、放電灯5の
フィラメント予熱用コンデンサを2個のコンデンサに分
割するという簡単な回路構成で入力力率を高めることが
できる。また、放電灯5の電流経路に余分の回路素子等
を接続しないからランプ立ち消え等の不都合を生ずるこ
とがなくきわめて的確な回路動作が行われる。
[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、簡単な回路構成によ
りインバータ装置の入力力率を高めることができる。ま
た、インバータ回路に供給される直流電圧はほぼ完全に
平滑されるため、低周波リップルの少ない高周波電圧が
放電灯に供給される。さらに、スイッチング素子として
は格別高耐圧のものを必要とせず装置の価格の上昇を防
止することができる。しかも、インダクタンス素子と直
列接続されたダイオードのみ高速ダイオードとすればよ
く、整流回路には高速ダイオードが不要なため装置を低
コストにすることができる。
りインバータ装置の入力力率を高めることができる。ま
た、インバータ回路に供給される直流電圧はほぼ完全に
平滑されるため、低周波リップルの少ない高周波電圧が
放電灯に供給される。さらに、スイッチング素子として
は格別高耐圧のものを必要とせず装置の価格の上昇を防
止することができる。しかも、インダクタンス素子と直
列接続されたダイオードのみ高速ダイオードとすればよ
く、整流回路には高速ダイオードが不要なため装置を低
コストにすることができる。
第1図および第3図から第8図までは、それぞれ本発明
の一実施例に係わるインバータ装置の概略の構成を示す
ブロック回路図、 第2図は、第1図のインバータ装置の動作を説明するた
めの波形図、そして 第9図および第10図は、それぞれ従来のインバータ装置
の構成を示すブロック回路図である。 1:整流回路、2:平滑コンデンサ、3:チョッパ回路、4:イ
ンバータ回路、5:放電灯、Q1,Q2,…,Q4:トランジスタ、
D1,D2,…,D6:ダイオード、L1,L2,…,L6:インダクタ、T
1,T2:トランス、C1,C2,…,C16:コンデンサ。
の一実施例に係わるインバータ装置の概略の構成を示す
ブロック回路図、 第2図は、第1図のインバータ装置の動作を説明するた
めの波形図、そして 第9図および第10図は、それぞれ従来のインバータ装置
の構成を示すブロック回路図である。 1:整流回路、2:平滑コンデンサ、3:チョッパ回路、4:イ
ンバータ回路、5:放電灯、Q1,Q2,…,Q4:トランジスタ、
D1,D2,…,D6:ダイオード、L1,L2,…,L6:インダクタ、T
1,T2:トランス、C1,C2,…,C16:コンデンサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青池 南城 東京都港区三田1丁目4番28号 東芝電 材株式会社内 (72)発明者 山本 一行 静岡県三島市南町6―78 東京電気株式 会社三島工場内 (56)参考文献 特開 昭58−209896(JP,A) 実開 昭62−145493(JP,U)
Claims (4)
- 【請求項1】入力交流電源を整流する整流回路と平滑コ
ンデンサと少なくとも1つのスイッチング素子とこのス
イッチング素子に接続された共振回路とを有する電圧共
振型インバータ回路、 前記整流回路の出力と前記平滑コンデンサとの間に接続
されたインダクタンス素子およびダイオードの直列回
路、および 前記共振回路の出力を前記直列回路のインダクタンス素
子とダイオードの接続点に供給する結合コンデンサ回
路、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項2】入力交流電源を整流する整流回路と平滑コ
ンデンサとスイッチング素子とを有するインバータ回
路、 前記整流回路の出力と前記平滑コンデンサとの間に接続
されたインダクタンス素子およびダイオードの直列回
路、 前記インバータ回路の高周波電流が流れるインダクタン
ス素子、および 該インダクタンス素子に設けられた2次巻線または中間
タップの出力を前記直列回路のインダクタンス素子とダ
イオードの接続点に供給する結合コンデンサ回路、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項3】入力交流電源を整流する整流回路と平滑コ
ンデンサとスイッチング素子とこのスイッチング素子に
接続された巻線とを有するインバータ回路、 前記整流回路の出力と前記平滑コンデンサとの間に接続
されたインダクタンス素子およびダイオードの直列回
路、および 前記巻線の出力の一部を前記直列回路のインダクタンス
素子とダイオードとの接続点に供給する結合コンデンサ
回路、 を具備することを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項4】入力交流電源を整流する整流回路と平滑コ
ンデンサとスイッチング素子とを有するインバータ回
路、 前記整流回路の出力と前記平滑コンデンサとの間に接続
されたインダクタンス素子およびダイオードの直列回
路、 前記インバータ回路の出力が供給される負荷と並列に接
続された複数のコンデンサの直列回路、および 前記複数のコンデンサの間の1つの接続点と前記直列回
路のインダクタンス素子とダイオードの接続点とを接続
する結合コンデンサ回路、 を具備することを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63076482A JP2698597B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63076482A JP2698597B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | インバータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01252175A JPH01252175A (ja) | 1989-10-06 |
JP2698597B2 true JP2698597B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=13606415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63076482A Expired - Fee Related JP2698597B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | インバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2698597B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5426344B1 (en) * | 1990-08-31 | 1996-12-31 | Ultralite International Pty Li | Electronic ballasts |
WO1992004808A1 (en) * | 1990-08-31 | 1992-03-19 | Siew Ean Wong | Improvements in electronic ballasts |
US5301095A (en) * | 1991-10-01 | 1994-04-05 | Origin Electric Company, Limited | High power factor AC/DC converter |
KR100334657B1 (ko) * | 1997-02-28 | 2002-09-05 | 도시바 라이텍쿠 가부시키가이샤 | 방전등점등장치및조명장치 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58209896A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-06 | 松下電工株式会社 | 整流装置 |
JPH0729751Y2 (ja) * | 1986-03-05 | 1995-07-05 | 松下電工株式会社 | インバ−タ装置 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP63076482A patent/JP2698597B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01252175A (ja) | 1989-10-06 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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