JP2795387B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JP2795387B2 JP2795387B2 JP4074767A JP7476792A JP2795387B2 JP 2795387 B2 JP2795387 B2 JP 2795387B2 JP 4074767 A JP4074767 A JP 4074767A JP 7476792 A JP7476792 A JP 7476792A JP 2795387 B2 JP2795387 B2 JP 2795387B2
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- Y02B70/1441—
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- Inverter Devices (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高調波成分を抑制する
とともに、スイッチング損失およびノイズを軽減させた
電源装置に関する。
とともに、スイッチング損失およびノイズを軽減させた
電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電源装置を図4を参照して説明す
る。この図4に示す従来の電源装置は、商用交流電源E
に、フィルタ用のインダクタL1を介して、全波整流回路
1が接続されている。この全波整流回路1の出力端子間
には、第1のコンデンサC1が接続されるとともに、全波
整流回路1の正極側には順方向にダイオードD1が接続さ
れ、このダイオードD1を介した全波整流回路1に第2の
コンデンサC2が接続される。そして、この第2のコンデ
ンサC2に対して並列に、ダイオードD2、インダクタL2お
よび充電用コンデンサC3の直列回路が接続されている。
る。この図4に示す従来の電源装置は、商用交流電源E
に、フィルタ用のインダクタL1を介して、全波整流回路
1が接続されている。この全波整流回路1の出力端子間
には、第1のコンデンサC1が接続されるとともに、全波
整流回路1の正極側には順方向にダイオードD1が接続さ
れ、このダイオードD1を介した全波整流回路1に第2の
コンデンサC2が接続される。そして、この第2のコンデ
ンサC2に対して並列に、ダイオードD2、インダクタL2お
よび充電用コンデンサC3の直列回路が接続されている。
【0003】さらに、第2のコンデンサC2の両端子間に
はインバータ回路2が接続されている。
はインバータ回路2が接続されている。
【0004】そして、このインバータ回路2は、コンデ
ンサC2の両端子間にインバータトランスTr1 の1次巻線
Tr1aおよびトランジスタQ1の直列回路を接続し、1次巻
線Tr1aに対して並列にコンデンサC4を接続するととも
に、トランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間には帰還用
のダイオードD3を接続する。
ンサC2の両端子間にインバータトランスTr1 の1次巻線
Tr1aおよびトランジスタQ1の直列回路を接続し、1次巻
線Tr1aに対して並列にコンデンサC4を接続するととも
に、トランジスタQ1のコレクタ・エミッタ間には帰還用
のダイオードD3を接続する。
【0005】また、インバータトランスTr1 の2次巻線
Tr1bには、コンデンサC5を介して放電ランプFLのフィラ
メントFLa ,FLb を接続する。さらに、これらフィラメ
ントFLa ,FLb には、始動用のコンデンサC6を接続す
る。
Tr1bには、コンデンサC5を介して放電ランプFLのフィラ
メントFLa ,FLb を接続する。さらに、これらフィラメ
ントFLa ,FLb には、始動用のコンデンサC6を接続す
る。
【0006】一方、インバータトランスTr1 は、検知巻
線Tr1cを有しており、この検知巻線Tr1cは、ダイオード
D4を介してインダクタL2および充電用コンデンサC3の接
続点に接続されている。
線Tr1cを有しており、この検知巻線Tr1cは、ダイオード
D4を介してインダクタL2および充電用コンデンサC3の接
続点に接続されている。
【0007】次に、この図4に示す回路の動作について
図5に示す波形図を参照して説明する。
図5に示す波形図を参照して説明する。
【0008】
【0009】まず、インバータ回路2は、コンデンサC2
から供給された直流電圧を、トランジスタQ1を高周波で
スイッチング制御し、インバータトランスTr1 の1次巻
線Tr1aのインダクタンスとコンデンサC4のキャパシタン
スで共振した電圧が2次巻線Tr1bに伝達され、放電ラン
プFLに供給される。そして、コンデンサC6が放電ランプ
FLのフィラメントFLa ,FLb を予熱し,同時にコンデン
サC4の発生電圧を放電ランプFLに印加し、放電ランプFL
を始動、点灯させる。
から供給された直流電圧を、トランジスタQ1を高周波で
スイッチング制御し、インバータトランスTr1 の1次巻
線Tr1aのインダクタンスとコンデンサC4のキャパシタン
スで共振した電圧が2次巻線Tr1bに伝達され、放電ラン
プFLに供給される。そして、コンデンサC6が放電ランプ
FLのフィラメントFLa ,FLb を予熱し,同時にコンデン
サC4の発生電圧を放電ランプFLに印加し、放電ランプFL
を始動、点灯させる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
4に示す実施例では、図5に示す第2のコンデンサC2の
実際の電圧VC2は電圧VC2a の波形に比べて振動電圧分
が大きい。そして、期間TBでは、急峻なスパイク電流が
生ずる。
4に示す実施例では、図5に示す第2のコンデンサC2の
実際の電圧VC2は電圧VC2a の波形に比べて振動電圧分
が大きい。そして、期間TBでは、急峻なスパイク電流が
生ずる。
【0011】すなわち、トランジスタQ1のオン時にイン
バータトランスTr1 の1次巻線Tr1aに蓄積される電磁エ
ネルギーが、トランジスタQ1のオフ時に共振用のコンデ
ンサC4と共振すると同時に、2次巻線Tr2bに電圧を誘起
して、放電ランプFLを点灯させる。ところが、コンデン
サC3の共振電圧の極性反転した際に、コンデンサC2の端
子電圧は、コンデンサC3からインダクタL2およびダイオ
ードD2を介して流れるので、固有共振周波数で振動電圧
が上昇し、コンデンサC4の電圧より高くなる。この時点
で、トランジスタQ1がオンするため、コンデンサC2およ
びコンデンサC4の電位差による静電エネルギーのアンバ
ランスにより、コンデンサC4はコンデンサC2により急速
に充電され、スパイク電流が生ずるのである。
バータトランスTr1 の1次巻線Tr1aに蓄積される電磁エ
ネルギーが、トランジスタQ1のオフ時に共振用のコンデ
ンサC4と共振すると同時に、2次巻線Tr2bに電圧を誘起
して、放電ランプFLを点灯させる。ところが、コンデン
サC3の共振電圧の極性反転した際に、コンデンサC2の端
子電圧は、コンデンサC3からインダクタL2およびダイオ
ードD2を介して流れるので、固有共振周波数で振動電圧
が上昇し、コンデンサC4の電圧より高くなる。この時点
で、トランジスタQ1がオンするため、コンデンサC2およ
びコンデンサC4の電位差による静電エネルギーのアンバ
ランスにより、コンデンサC4はコンデンサC2により急速
に充電され、スパイク電流が生ずるのである。
【0012】そして、このスパイク電流は、トランジス
タQ1に対してスイッチング損失を与えるとともに、ノイ
ズの増大をもたらす問題を有している。
タQ1に対してスイッチング損失を与えるとともに、ノイ
ズの増大をもたらす問題を有している。
【0013】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、高調波を低減し、スイッチング損失およびノイズを
軽減させた電源装置を提供することを目的とする。
で、高調波を低減し、スイッチング損失およびノイズを
軽減させた電源装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の電源装置は、交
流電源の交流電力を整流する整流回路と、この整流回路
の出力端子間に接続された第1のコンデンサと、この第
1のコンデンサに接続され前記整流回路の直流出力に対
して順方向に接続されたダイオードと、このダイオード
を介して前記整流回路の出力端子間に接続される第2の
コンデンサと、前記整流回路で整流された電圧のピーク
値以下の電圧を充電する充電用コンデンサと、前記第2
のコンデンサに接続され高周波出力に変換する発振用ス
イッチング素子を有する1石式のインバータ回路と、前
記充電用コンデンサに直列に接続され前記発振スイッチ
ング素子のオン時にオフしオフ時にオンする制御用スイ
ッチング素子とを具備したものである。
流電源の交流電力を整流する整流回路と、この整流回路
の出力端子間に接続された第1のコンデンサと、この第
1のコンデンサに接続され前記整流回路の直流出力に対
して順方向に接続されたダイオードと、このダイオード
を介して前記整流回路の出力端子間に接続される第2の
コンデンサと、前記整流回路で整流された電圧のピーク
値以下の電圧を充電する充電用コンデンサと、前記第2
のコンデンサに接続され高周波出力に変換する発振用ス
イッチング素子を有する1石式のインバータ回路と、前
記充電用コンデンサに直列に接続され前記発振スイッチ
ング素子のオン時にオフしオフ時にオンする制御用スイ
ッチング素子とを具備したものである。
【0015】
【作用】本発明は、発振用スイッチング素子がオンして
いるときは、制御用スイッチング素子をオフさせ、充電
用コンデンサへの充電および充電用コンデンサの放電は
行なわず、発振用スイッチング素子がオフしているとき
は、制御用スイッチング素子をオンさせ、充電用コンデ
ンサ、ダイオード、制御用スイッチング素子および第2
のコンデンサを介して電流が流れるため、充電用コンデ
ンサおよび第2のコンデンサの電位差が小さくなり、ま
た、制御用スイッチング素子を用いてインダクタンス素
子をなくしたため、共振電流も発生しなくなり、スパイ
ク電流を抑制することができるため、高調波を低減し、
スイッチング損失およびノイズを低減する。
いるときは、制御用スイッチング素子をオフさせ、充電
用コンデンサへの充電および充電用コンデンサの放電は
行なわず、発振用スイッチング素子がオフしているとき
は、制御用スイッチング素子をオンさせ、充電用コンデ
ンサ、ダイオード、制御用スイッチング素子および第2
のコンデンサを介して電流が流れるため、充電用コンデ
ンサおよび第2のコンデンサの電位差が小さくなり、ま
た、制御用スイッチング素子を用いてインダクタンス素
子をなくしたため、共振電流も発生しなくなり、スパイ
ク電流を抑制することができるため、高調波を低減し、
スイッチング損失およびノイズを低減する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の電源装置の一実施例を図面を
参照して説明する。なお、図4に示す従来例に対応する
部分には、同一符号を付して説明する。
参照して説明する。なお、図4に示す従来例に対応する
部分には、同一符号を付して説明する。
【0017】図1に示すように、商用交流電源Eに、フ
ィルタ用のインダクタL1を介して、全波整流回路1が接
続されている。この全波整流回路1の出力端子間には、
第1のコンデンサC1が接続されるとともに、全波整流回
路1の正極側には順方向にダイオードD1が接続され、こ
のダイオードD1を介した全波整流回路1に第1のコンデ
ンサC1より容量の小さい第2のコンデンサC2が接続され
る。
ィルタ用のインダクタL1を介して、全波整流回路1が接
続されている。この全波整流回路1の出力端子間には、
第1のコンデンサC1が接続されるとともに、全波整流回
路1の正極側には順方向にダイオードD1が接続され、こ
のダイオードD1を介した全波整流回路1に第1のコンデ
ンサC1より容量の小さい第2のコンデンサC2が接続され
る。
【0018】そして、第2のコンデンサC2に対して並列
に、制御用スイッチング素子としての電界効果トランジ
スタFET 、ダイオードD2および全波整流回路1の最大瞬
時電圧値より低い値の電圧で充電を行なう充電用コンデ
ンサC3の直列回路が接続されている。
に、制御用スイッチング素子としての電界効果トランジ
スタFET 、ダイオードD2および全波整流回路1の最大瞬
時電圧値より低い値の電圧で充電を行なう充電用コンデ
ンサC3の直列回路が接続されている。
【0019】さらに、第2のコンデンサC2の両端子間に
はインバータ回路2が接続される。
はインバータ回路2が接続される。
【0020】そして、このインバータ回路2は、コンデ
ンサC2の両端子間にインバータトランスTr1 の1次巻線
Tr1aおよび発振用スイッチング素子としてのトランジス
タQ1の直列回路を接続し、1次巻線Tr1aに対して並列に
コンデンサC4を接続するとともに、トランジスタQ1のコ
レクタ・エミッタ間には帰還用のダイオードD3を接続す
る。
ンサC2の両端子間にインバータトランスTr1 の1次巻線
Tr1aおよび発振用スイッチング素子としてのトランジス
タQ1の直列回路を接続し、1次巻線Tr1aに対して並列に
コンデンサC4を接続するとともに、トランジスタQ1のコ
レクタ・エミッタ間には帰還用のダイオードD3を接続す
る。
【0021】また、インバータトランスTr1 の2次巻線
Tr1bには、コンデンサC5を介して負荷としての放電ラン
プFLのフィラメントFLa ,FLb を接続する。さらに、こ
れらフィラメントFLa ,FLb には、始動用のコンデンサ
C6を接続する。
Tr1bには、コンデンサC5を介して負荷としての放電ラン
プFLのフィラメントFLa ,FLb を接続する。さらに、こ
れらフィラメントFLa ,FLb には、始動用のコンデンサ
C6を接続する。
【0022】一方、インバータトランスTr1 は検知巻線
Tr1cを有しており、この検知巻線Tr1cは、ダイオードD4
を介して充電用コンデンサC3の両端に接続されている。
Tr1cを有しており、この検知巻線Tr1cは、ダイオードD4
を介して充電用コンデンサC3の両端に接続されている。
【0023】さらに、電界効果トランジスタFET のゲー
トには、抵抗R1,R2,R3およびツェナダイオードZD1 が
接続されている。
トには、抵抗R1,R2,R3およびツェナダイオードZD1 が
接続されている。
【0024】次に、上記図1に示す回路の動作について
説明する。
説明する。
【0025】まず、電源が投入されると、全波整流回路
1で全波整流を行ない、第1のコンデンサC1および第2
のコンデンサC2には脈流が印加される。そして、インバ
ータ回路2は、第2のコンデンサC2から供給された直流
電圧を、トランジスタQ1を高周波でスイッチング制御
し、インバータトランスTr1 の1次巻線Tr1aのインダク
タンスとコンデンサC4のキャパシタンスで共振した電圧
が2次巻線Tr1bに誘起され、放電ランプFLに供給され
る。そして、コンデンサC6に流れる電流が放電ランプFL
のフィラメントFLa ,FLb を予熱し,同時にコンデンサ
C6の発生電圧を放電ランプFLに印加し、放電ランプFLを
始動、点灯させる。
1で全波整流を行ない、第1のコンデンサC1および第2
のコンデンサC2には脈流が印加される。そして、インバ
ータ回路2は、第2のコンデンサC2から供給された直流
電圧を、トランジスタQ1を高周波でスイッチング制御
し、インバータトランスTr1 の1次巻線Tr1aのインダク
タンスとコンデンサC4のキャパシタンスで共振した電圧
が2次巻線Tr1bに誘起され、放電ランプFLに供給され
る。そして、コンデンサC6に流れる電流が放電ランプFL
のフィラメントFLa ,FLb を予熱し,同時にコンデンサ
C6の発生電圧を放電ランプFLに印加し、放電ランプFLを
始動、点灯させる。
【0026】そして、トランジスタQ1がオンしていると
きは、コンデンサC4の電圧が上昇していないので、ツェ
ナダイオードZD1 はオフ状態を保ち、電界効果トランジ
スタFET はオフし、充電用コンデンサC3に電流は流れな
い。
きは、コンデンサC4の電圧が上昇していないので、ツェ
ナダイオードZD1 はオフ状態を保ち、電界効果トランジ
スタFET はオフし、充電用コンデンサC3に電流は流れな
い。
【0027】一方、トランジスタQ1がオフすると、コン
デンサC4の両端の電圧が上昇して、抵抗R2,R3により設
定された電圧を越えると、ツェナダイオードZD1 がオン
し、電界効果トランジスタFET がオンする。この電界効
果トランジスタFET がオンすると、コンデンサC3の電荷
によりダイオードD2、電界効果トランジスタFET の経路
で第2のコンデンサC2を充電する。
デンサC4の両端の電圧が上昇して、抵抗R2,R3により設
定された電圧を越えると、ツェナダイオードZD1 がオン
し、電界効果トランジスタFET がオンする。この電界効
果トランジスタFET がオンすると、コンデンサC3の電荷
によりダイオードD2、電界効果トランジスタFET の経路
で第2のコンデンサC2を充電する。
【0028】したがって、従来のように、インダクタン
スを使用していないので、図2に示す期間TBでも充電用
コンデンサC3の充電電圧以上の振動電圧がなくなるの
で、瞬時電圧が所定値以下に押さえられる。したがっ
て、トランジスタQ1のオン時に生ずる立ち上がりスパイ
ク電流を防止でき、スイッチング損失およびノイズを低
減できる。さらに、図2におよび図3示すように、従来
例と同様に、高調波も防止できる。
スを使用していないので、図2に示す期間TBでも充電用
コンデンサC3の充電電圧以上の振動電圧がなくなるの
で、瞬時電圧が所定値以下に押さえられる。したがっ
て、トランジスタQ1のオン時に生ずる立ち上がりスパイ
ク電流を防止でき、スイッチング損失およびノイズを低
減できる。さらに、図2におよび図3示すように、従来
例と同様に、高調波も防止できる。
【0029】
【発明の効果】本発明の電源装置によれば、発振用スイ
ッチング素子がオンしているときは、制御用スイッチン
グ素子をオフさせ、充電用コンデンサへの充電および充
電用コンデンサの放電は行なわず、発振用スイッチング
素子がオフしているときは、制御用スイッチング素子を
オンさせ、充電用コンデンサ、ダイオード、制御用スイ
ッチング素子および第2のコンデンサを介して電流が流
れるため、充電用コンデンサおよび第2のコンデンサの
電位差が小さくなり、また、制御用スイッチング素子を
用いてインダクタンス素子をなくしたため、共振電流も
発生しなくなり、スパイク電流を抑制することができる
ため、高調波を低減し、スイッチング損失およびノイズ
を低減することができる。
ッチング素子がオンしているときは、制御用スイッチン
グ素子をオフさせ、充電用コンデンサへの充電および充
電用コンデンサの放電は行なわず、発振用スイッチング
素子がオフしているときは、制御用スイッチング素子を
オンさせ、充電用コンデンサ、ダイオード、制御用スイ
ッチング素子および第2のコンデンサを介して電流が流
れるため、充電用コンデンサおよび第2のコンデンサの
電位差が小さくなり、また、制御用スイッチング素子を
用いてインダクタンス素子をなくしたため、共振電流も
発生しなくなり、スパイク電流を抑制することができる
ため、高調波を低減し、スイッチング損失およびノイズ
を低減することができる。
【図1】本発明の電源装置の一実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図2】同上動作を示す波形図である。 (a) 第1のコンデンサC1の電圧波形図 (b) 第2のコンデンサC2の電圧波形図 (c) 出力の電流および電圧波形図
【図3】同上動作を示す波形図である。 (a) トランジスタQ1の電流波形図 (b) 第2のコンデンサC2の電圧波形図
【図4】従来例の電源装置を示す回路図である。
【図5】同上動作を示す波形図である。 (a) 第1のコンデンサC1の電圧波形図 (b) 第2のコンデンサC2の理想電圧波形図 (c) 第2のコンデンサC2の電圧波形図 (d) 出力の電流および電圧波形図
1 全波整流回路 2 インバータ回路 C1 第1のコンデンサ C2 第2のコンデンサ C3 充電用コンデンサ D1 ダイオード E 交流電源 FET 制御用スイッチング素子としての電界効果トラン
ジスタ FL 負荷としての放電ランプ Q1 発振用スイッチング素子としてのトランジスタ
ジスタ FL 負荷としての放電ランプ Q1 発振用スイッチング素子としてのトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02M 7/42 - 7/98 H05B 41/24
Claims (1)
- 【請求項1】 交流電源の交流電力を整流する整流回路
と、 この整流回路の出力端子間に接続された第1のコンデン
サと、 この第1のコンデンサに接続され前記整流回路の直流出
力に対して順方向に接続されたダイオードと、 このダイオードを介して前記整流回路の出力端子間に接
続される第2のコンデンサと、 前記整流回路で整流された電圧のピーク値以下の電圧を
充電する充電用コンデンサと、 前記第2のコンデンサに接続され高周波出力に変換する
発振用スイッチング素子を有する1石式のインバータ回
路と、 前記充電用コンデンサに直列に接続され前記発振スイッ
チング素子のオン時にオフしオフ時にオンする制御用ス
イッチング素子とを具備したことを特徴とする電源装
置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4074767A JP2795387B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電源装置 |
US07/977,557 US5331534A (en) | 1991-11-20 | 1992-11-17 | Power supply apparatus |
GB9224155A GB2261779B (en) | 1991-11-20 | 1992-11-18 | Power supply apparatus |
KR92021865A KR960009255B1 (en) | 1991-11-20 | 1992-11-20 | Ac-dc-ac converter, particularly fluorescent lamps |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4074767A JP2795387B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05284757A JPH05284757A (ja) | 1993-10-29 |
JP2795387B2 true JP2795387B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=13556767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4074767A Expired - Fee Related JP2795387B2 (ja) | 1991-11-20 | 1992-03-30 | 電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2795387B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4074767A patent/JP2795387B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05284757A (ja) | 1993-10-29 |
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