JP2843056B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JP2843056B2 JP2843056B2 JP1167735A JP16773589A JP2843056B2 JP 2843056 B2 JP2843056 B2 JP 2843056B2 JP 1167735 A JP1167735 A JP 1167735A JP 16773589 A JP16773589 A JP 16773589A JP 2843056 B2 JP2843056 B2 JP 2843056B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば昇圧用のチョッパ回路と、チョッ
パ回路の出力を高周波に変換して例えば放電ランプ等の
負荷に供給する電力変換装置に関するものである。
パ回路の出力を高周波に変換して例えば放電ランプ等の
負荷に供給する電力変換装置に関するものである。
第３図に従来の電力変換装置の回路図を示す。この電
力変換装置は、商用電源等の交流電源ACを電源スイッチ
SW2を介し全波整流器DBで全波整流して得られる直流電
圧をチョッパ回路CP2で昇圧するようになっている。
力変換装置は、商用電源等の交流電源ACを電源スイッチ
SW2を介し全波整流器DBで全波整流して得られる直流電
圧をチョッパ回路CP2で昇圧するようになっている。
このチョッパ回路CP2は、全波整流器DBの出力端子に
インダクタンス素子L1とトランジスタからなるスイッチ
ング素子Q1の直列回路を接続し、スイッチング素子Q1で
あるトランジスタのコレクタ・エミッタ間にダイオード
D1を介してコンデンサC1を接続した構成になっており、
コンデンサC1の両端子がチョッパ回路CP2の出力端子と
なる。
インダクタンス素子L1とトランジスタからなるスイッチ
ング素子Q1の直列回路を接続し、スイッチング素子Q1で
あるトランジスタのコレクタ・エミッタ間にダイオード
D1を介してコンデンサC1を接続した構成になっており、
コンデンサC1の両端子がチョッパ回路CP2の出力端子と
なる。
そして、チョッパ回路CP2の出力端子には、インバー
タ回路INが接続されている。このインバータ回路INは、
入力直流電圧を高周波電圧に変換して出力するもので、
その出力端子には負荷LDが接続されている。
タ回路INが接続されている。このインバータ回路INは、
入力直流電圧を高周波電圧に変換して出力するもので、
その出力端子には負荷LDが接続されている。
上記のチョッパ回路CP2およびインバータ回路INは、
それぞれチョッパ制御回路CR1およびインバータ制御回
路CR2により制御されて各々スイッチング動作を行う
が、チョッパ制御回路CR1およびインバータ制御回路CR2
は、全波整流器DBの出力電圧を抵抗R21,R22で分圧し、
コンデンサC21で平滑して得ている。
それぞれチョッパ制御回路CR1およびインバータ制御回
路CR2により制御されて各々スイッチング動作を行う
が、チョッパ制御回路CR1およびインバータ制御回路CR2
は、全波整流器DBの出力電圧を抵抗R21,R22で分圧し、
コンデンサC21で平滑して得ている。
つぎに、この電力変換装置の動作を説明する。
電源スイッチSW2がオンとなると、全波整流器DBの出
力電圧が抵抗R21,R22で分圧され、コンデンサC21で平滑
された電圧がチョッパ制御回路CR1およびインバータ制
御回路CR2に加えられる。この結果、まずチョッパ制御
回路CR1の働きで、スイッチング素子Q1のスイッチング
動作が始まる。
力電圧が抵抗R21,R22で分圧され、コンデンサC21で平滑
された電圧がチョッパ制御回路CR1およびインバータ制
御回路CR2に加えられる。この結果、まずチョッパ制御
回路CR1の働きで、スイッチング素子Q1のスイッチング
動作が始まる。
スイッチング素子Q1がオンのときには、インダクタン
ス素子L1に電流が流れてエネルギがインダクタンス素子
L1に蓄積される。一方、スイッチング素子Q1がオフのと
きにインダクタンス素子L1に蓄積されたエネルギがダイ
オードD1を通してコンデンサC1に放出され、コンデンサ
C1が充電される。このとき、全波整流器DBの出力電圧に
インダクタンス素子L1に両端電圧を加えた電圧がコンデ
ンサC1に印加されるので、コンデンサC1には全波整流器
DBの出力電圧を昇圧した電圧が得られる。このコンデン
サC1の両端に得られた電圧がインバータ制御回路CR2の
制御動作でもってインバータ回路INにより高周波電圧に
変換される。
ス素子L1に電流が流れてエネルギがインダクタンス素子
L1に蓄積される。一方、スイッチング素子Q1がオフのと
きにインダクタンス素子L1に蓄積されたエネルギがダイ
オードD1を通してコンデンサC1に放出され、コンデンサ
C1が充電される。このとき、全波整流器DBの出力電圧に
インダクタンス素子L1に両端電圧を加えた電圧がコンデ
ンサC1に印加されるので、コンデンサC1には全波整流器
DBの出力電圧を昇圧した電圧が得られる。このコンデン
サC1の両端に得られた電圧がインバータ制御回路CR2の
制御動作でもってインバータ回路INにより高周波電圧に
変換される。
第４図にもう一つの電力変換装置の回路図を示す。こ
の電力変換装置は、チョッパ制御回路CR1の駆動用電源
を、インバータ回路INのスイッチング動作によって得、
インバータ制御回路CR2の駆動用電源を、交流電源ACの
一端よりダイオードD21および抵抗R23を介して得るよう
に構成している。その他は第３図のものと同様である。
の電力変換装置は、チョッパ制御回路CR1の駆動用電源
を、インバータ回路INのスイッチング動作によって得、
インバータ制御回路CR2の駆動用電源を、交流電源ACの
一端よりダイオードD21および抵抗R23を介して得るよう
に構成している。その他は第３図のものと同様である。
第３図の電力変換装置においては、全波整流器DBから
出力される脈流電圧は、チョッパ制御回路CR1やインバ
ータ制御回路CR2の駆動用電源として必要とされる電圧
（数Ｖ〜20V）に比べると極端に高く、分圧用の抵抗R21
で消費される電力は数Ｗにも及び、効率がきわめて悪い
という問題があった。また、抵抗R21として定格が数十
Ｗの大型のものを使用する必要があり、高価であるとと
もに全体が大型化するという問題があった。
出力される脈流電圧は、チョッパ制御回路CR1やインバ
ータ制御回路CR2の駆動用電源として必要とされる電圧
（数Ｖ〜20V）に比べると極端に高く、分圧用の抵抗R21
で消費される電力は数Ｗにも及び、効率がきわめて悪い
という問題があった。また、抵抗R21として定格が数十
Ｗの大型のものを使用する必要があり、高価であるとと
もに全体が大型化するという問題があった。
第４図に示した電力変換装置は、第３図の電力変換装
置の問題を解消したものであり、チョッパ制御回路CR1
の駆動用電源については、交流電源ACから限流用の抵抗
R21を通して得る場合に比べて、電力損失を低減するこ
とができる。
置の問題を解消したものであり、チョッパ制御回路CR1
の駆動用電源については、交流電源ACから限流用の抵抗
R21を通して得る場合に比べて、電力損失を低減するこ
とができる。
しかし、インバータ制御回路CR2については、まだ交
流電源ACから抵抗R23を通して得ているので、この点で
は未だ電力損失を十分に低減できたとは言えなかった。
流電源ACから抵抗R23を通して得ているので、この点で
は未だ電力損失を十分に低減できたとは言えなかった。
また、第４図の構成では、インバータ回路INの負担が
大きくなるという問題や、負荷LDに供給する電力を変え
るため、インバータ動作として例えば動作周波数を変え
たりして共振周波数が変化すると、得られる電圧も大き
く変化しやすく駆動用電源電圧が一定しないという問題
がある。
大きくなるという問題や、負荷LDに供給する電力を変え
るため、インバータ動作として例えば動作周波数を変え
たりして共振周波数が変化すると、得られる電圧も大き
く変化しやすく駆動用電源電圧が一定しないという問題
がある。
また、効率面を考えると、チョッパ回路CP2の変換効
率ηＡ、インバータ回路INの変換効率ηＢ、入力側より
チョッパ制御回路CR1の駆動用電源のために与えられて
いる電力をWIN、インバータ回路INのスイッチング動作
により得られるチョッパ制御回路３の駆動用電源のため
の電力をWOUTとすると、 WOUT＝ηＡ・ηＢ・WIN ηＡ＜１ ηＢ＜１ となり、チョッパ回路CP2およびインバータINの変換効
率に影響を受け、効率が悪くなるという問題もある。
率ηＡ、インバータ回路INの変換効率ηＢ、入力側より
チョッパ制御回路CR1の駆動用電源のために与えられて
いる電力をWIN、インバータ回路INのスイッチング動作
により得られるチョッパ制御回路３の駆動用電源のため
の電力をWOUTとすると、 WOUT＝ηＡ・ηＢ・WIN ηＡ＜１ ηＢ＜１ となり、チョッパ回路CP2およびインバータINの変換効
率に影響を受け、効率が悪くなるという問題もある。
この発明の目的は、チョッパ回路およびインバータ回
路を制御する制御回路の駆動用電源を効率良く得ること
ができる電力変換装置を提供することである。
路を制御する制御回路の駆動用電源を効率良く得ること
ができる電力変換装置を提供することである。
請求項（１）記載の電力変換装置は、チョッパ回路と
インバータ回路とを有する電力変換装置において、チョ
ッパ回路のインダクタンス素子に二次巻線を設け、イン
バータ回路のスイッチングを制御するインバータ制御回
路の駆動用電源をチョッパ回路のインダクタンス素子に
設けた二次巻線から得、チョッパ回路のスイッチングを
制御するチョッパ制御回路へはインバータ回路の出力の
一部を駆動用電源として供給するようにしている。
インバータ回路とを有する電力変換装置において、チョ
ッパ回路のインダクタンス素子に二次巻線を設け、イン
バータ回路のスイッチングを制御するインバータ制御回
路の駆動用電源をチョッパ回路のインダクタンス素子に
設けた二次巻線から得、チョッパ回路のスイッチングを
制御するチョッパ制御回路へはインバータ回路の出力の
一部を駆動用電源として供給するようにしている。
請求項（２）記載の電力変換装置は、請求項（１）記
載の電力変換装置において、インバータ回路から負荷へ
の給電経路中に二次巻線を有するインダクタを挿入接続
し、前記インダクタの二次巻線からチョッパ制御回路へ
駆動用電源を供給するようにしたことを特徴とする。
載の電力変換装置において、インバータ回路から負荷へ
の給電経路中に二次巻線を有するインダクタを挿入接続
し、前記インダクタの二次巻線からチョッパ制御回路へ
駆動用電源を供給するようにしたことを特徴とする。
請求項（３）記載の電力変換装置は、請求項（２）記
載の電力変換装置において、負荷が放電ランプであるこ
とを特徴とする。
載の電力変換装置において、負荷が放電ランプであるこ
とを特徴とする。
この発明の構成によれば、インバータ制御回路の駆動
用電源がチョッパ回路のインダクタンス素子に設けた二
次巻線から得られ、チョッパ制御回路の駆動用電源がイ
ンバータ回路から得られる。この際、インダクタンス素
子の二次巻線の巻数を適正に設定することにより、イン
バータ制御回路の駆動用電源として最適な電圧を得るこ
とができる。
用電源がチョッパ回路のインダクタンス素子に設けた二
次巻線から得られ、チョッパ制御回路の駆動用電源がイ
ンバータ回路から得られる。この際、インダクタンス素
子の二次巻線の巻数を適正に設定することにより、イン
バータ制御回路の駆動用電源として最適な電圧を得るこ
とができる。
また、インバータ制御回路の駆動用電源をチョッパ回
路のインダクタンス素子に設けた二次巻線から得、チョ
ッパ制御回路の駆動用電源をインバータ回路から得るよ
うに構成しているので、何らかの異常でインバータ回路
の動作が停止したときに、チョッパ回路への駆動用電源
がなくなって、チョッパ回路の動作が停止することにな
る。その結果、無駄な電力損失をなくすことができる。
路のインダクタンス素子に設けた二次巻線から得、チョ
ッパ制御回路の駆動用電源をインバータ回路から得るよ
うに構成しているので、何らかの異常でインバータ回路
の動作が停止したときに、チョッパ回路への駆動用電源
がなくなって、チョッパ回路の動作が停止することにな
る。その結果、無駄な電力損失をなくすことができる。
さらに、負荷を取り外したときに、チョッパ制御回路
への駆動用電源の供給が停止し、したがってチョッパ回
路の動作が停止し、インバータ制御回路への駆動用電源
の供給が停止し、最終的にインバータ回路の動作が停止
するので、負荷の取り外しの際あるいその後の安全を確
保できる。
への駆動用電源の供給が停止し、したがってチョッパ回
路の動作が停止し、インバータ制御回路への駆動用電源
の供給が停止し、最終的にインバータ回路の動作が停止
するので、負荷の取り外しの際あるいその後の安全を確
保できる。
以下、この発明の実施例を図面で参照しながら説明す
る。
る。
第１図にこの発明の基本的な構成を示す第１の実施例
の電力変換装置の回路図を示す。
の電力変換装置の回路図を示す。
この第１の電力変換装置は、直流電源E1（交流電源を
整流したものも含む）の電圧をチョッパ回路CP1で昇圧
し、チョッパ回路CP1の出力電圧をインバータ回路INで
高周波電圧に変換し、得られた高周波電圧を放電ランプ
等の負荷LDに加えている。
整流したものも含む）の電圧をチョッパ回路CP1で昇圧
し、チョッパ回路CP1の出力電圧をインバータ回路INで
高周波電圧に変換し、得られた高周波電圧を放電ランプ
等の負荷LDに加えている。
このチョッパ回路CP1は、直流電源E1の両端にインダ
クタンス素子L1とトランジスタからなるスイッチング素
子Q1の直列回路を接続し、スイッチング素子Q1であるト
ランジスタのコレクタ・エミツタ間にダイオードD1を介
してコンデンサC1を接続した構成になっており、コンデ
ンサC1の両端子がチョッパ回路CP2の出力端子となる。
クタンス素子L1とトランジスタからなるスイッチング素
子Q1の直列回路を接続し、スイッチング素子Q1であるト
ランジスタのコレクタ・エミツタ間にダイオードD1を介
してコンデンサC1を接続した構成になっており、コンデ
ンサC1の両端子がチョッパ回路CP2の出力端子となる。
上記のチョッパ回路CP1およびインバータ回路INは、
それぞれチョッパ制御回路CR1およびインバータ制御回
路CR2により制御されて各々スイッチング動作を行う。
インバータ制御回路CR2へは、チョッパ回路CP1のインダ
クタンス素子L1に設けた二次巻線から駆動用電源が供給
される。また、チョッパ制御回路CR1へは、インバータ
回路INの出力の一部が駆動用電源として供給される。具
体的には、インバータ回路INから負荷LDへの給電経路中
に挿入接続したインダクタL4の二次巻線L5からチョッパ
制御回路CR1へ駆動用電源が供給される。
それぞれチョッパ制御回路CR1およびインバータ制御回
路CR2により制御されて各々スイッチング動作を行う。
インバータ制御回路CR2へは、チョッパ回路CP1のインダ
クタンス素子L1に設けた二次巻線から駆動用電源が供給
される。また、チョッパ制御回路CR1へは、インバータ
回路INの出力の一部が駆動用電源として供給される。具
体的には、インバータ回路INから負荷LDへの給電経路中
に挿入接続したインダクタL4の二次巻線L5からチョッパ
制御回路CR1へ駆動用電源が供給される。
なお、インバータ制御回路CR2へは、チョッパ回路CP1
のインダクタンス素子L1に設けた二次巻線から駆動用電
源を供給し、チョッパ制御回路CR1へは、インバータ回
路INの出力の一部を駆動用電源として供給する都合上、
そのままではチョッパ回路CP1もインバータ回路INも動
作せず、したがってインバータ制御回路CR2およびチョ
ッパ制御回路CR1に駆動用電源が供給されないので、直
流電源E1からインバータ制御回路CR2へ起動用電源を供
給するようにしている。
のインダクタンス素子L1に設けた二次巻線から駆動用電
源を供給し、チョッパ制御回路CR1へは、インバータ回
路INの出力の一部を駆動用電源として供給する都合上、
そのままではチョッパ回路CP1もインバータ回路INも動
作せず、したがってインバータ制御回路CR2およびチョ
ッパ制御回路CR1に駆動用電源が供給されないので、直
流電源E1からインバータ制御回路CR2へ起動用電源を供
給するようにしている。
これによって、最初にインバータ回路INが動作し、チ
ョッパ制御回路CR1へ駆動用電源が供給され、チョッパ
回路CP1が動作し、チョッパ回路CP1のインダクタンス素
子L1に設けた二次巻線L2からインバータ制御回路CR2へ
駆動用電源が供給され、インバータ回路INおよびチョッ
パ回路CP1が継続的に動作する。
ョッパ制御回路CR1へ駆動用電源が供給され、チョッパ
回路CP1が動作し、チョッパ回路CP1のインダクタンス素
子L1に設けた二次巻線L2からインバータ制御回路CR2へ
駆動用電源が供給され、インバータ回路INおよびチョッ
パ回路CP1が継続的に動作する。
ここで、チョッパ回路CP1,インバータ回路IN,チョッ
パ制御回路CR1およびインバータ制御回路CR2の動作につ
いて説明する。直流電源E1を投入すると、直流電源E1か
らインバータ制御回路CR2へ起動電流が供給され、イン
バータ制御回路CR2がインバータ回路INの動作を開始さ
せる。このとき、チョッパ回路CP1は動作しておらず、
直流電源E1の電圧が昇圧されずにそのままインバータ回
路INに加わる。
パ制御回路CR1およびインバータ制御回路CR2の動作につ
いて説明する。直流電源E1を投入すると、直流電源E1か
らインバータ制御回路CR2へ起動電流が供給され、イン
バータ制御回路CR2がインバータ回路INの動作を開始さ
せる。このとき、チョッパ回路CP1は動作しておらず、
直流電源E1の電圧が昇圧されずにそのままインバータ回
路INに加わる。
これによって、インバータ回路INからインダクタL4の
二次巻線L5を介してチョッパ制御回路CR1へ駆動用電源
が供給され、チョッパ回路CP1が動作する。つまり、チ
ョッパ制御回路CR1がスイッチング素子Q1のオンオフ動
作を開始させる。この結果、インダクタンス素子L1に電
流が流れてインダクタンス素子L1にエネルギが蓄積さ
れ、そのエネルギがコンデンサC1へ放出されるという従
来例で述べたと同様の昇圧動作を行う。
二次巻線L5を介してチョッパ制御回路CR1へ駆動用電源
が供給され、チョッパ回路CP1が動作する。つまり、チ
ョッパ制御回路CR1がスイッチング素子Q1のオンオフ動
作を開始させる。この結果、インダクタンス素子L1に電
流が流れてインダクタンス素子L1にエネルギが蓄積さ
れ、そのエネルギがコンデンサC1へ放出されるという従
来例で述べたと同様の昇圧動作を行う。
このときに、インダクタンス素子L1に設けた二次巻線
L2に電圧が誘起する。この電圧を整流したものが駆動用
電源として、インバータ制御回路CR2に供給され、イン
バータ回路INの動作が継続する。したがって、いったん
インバータ回路INが起動すると、インダクタンス素子L1
に設けた二次巻線L2からインバータ制御回路CR2に対し
て、またインバータ回路INの出力の一部のインダクタL4
の二次巻線L5からチョッパ制御回路CR1に対して、各々
安定して駆動用電源が供給されることになる。
L2に電圧が誘起する。この電圧を整流したものが駆動用
電源として、インバータ制御回路CR2に供給され、イン
バータ回路INの動作が継続する。したがって、いったん
インバータ回路INが起動すると、インダクタンス素子L1
に設けた二次巻線L2からインバータ制御回路CR2に対し
て、またインバータ回路INの出力の一部のインダクタL4
の二次巻線L5からチョッパ制御回路CR1に対して、各々
安定して駆動用電源が供給されることになる。
ここで、直流電源E1からインバータ制御回路CR2へ供
給する起動用電源は、電源投入初期にインバータ回路IN
を起動させることができるだけの微小電流を供給できれ
ばよいので、直流電源E1からインバータ制御回路CR2へ
の供給経路中に設ける限流要素としてはインピーダンス
が大きいものでよく、この限流要素での損失は少ない。
また、この起動電流の供給経路は、チョッパ回路CP1の
起動後にリレー等を用いて切断するようにしてもよい。
給する起動用電源は、電源投入初期にインバータ回路IN
を起動させることができるだけの微小電流を供給できれ
ばよいので、直流電源E1からインバータ制御回路CR2へ
の供給経路中に設ける限流要素としてはインピーダンス
が大きいものでよく、この限流要素での損失は少ない。
また、この起動電流の供給経路は、チョッパ回路CP1の
起動後にリレー等を用いて切断するようにしてもよい。
この電力変換装置によれば、チョッパ回路CP1のイン
ダクタンネ素子L1に設けた二次巻線L2からインバータ制
御回路CR2の駆動用電源を得るとともに、インバータ回
路INの出力の一部をチョッパ制御回路CR1の駆動用電源
として得ているので、インダクタンス素子L1の二次巻線
L2の巻数を設定することにより、インバータ制御回路CR
1の駆動用電源として最適な電圧を得ることができ、イ
ンバータ回路INに供給する電源の電圧を抵抗などを用い
て降圧しインバータ制御回路に駆動用電源として供給す
るのとは異なり電力損失を少なくすることができ、イン
バータ制御回路CR2の駆動用電源を効率良く得ることが
できる。
ダクタンネ素子L1に設けた二次巻線L2からインバータ制
御回路CR2の駆動用電源を得るとともに、インバータ回
路INの出力の一部をチョッパ制御回路CR1の駆動用電源
として得ているので、インダクタンス素子L1の二次巻線
L2の巻数を設定することにより、インバータ制御回路CR
1の駆動用電源として最適な電圧を得ることができ、イ
ンバータ回路INに供給する電源の電圧を抵抗などを用い
て降圧しインバータ制御回路に駆動用電源として供給す
るのとは異なり電力損失を少なくすることができ、イン
バータ制御回路CR2の駆動用電源を効率良く得ることが
できる。
また、インバータ回路INを制御するインバータ制御回
路CR2の駆動用電源をチョッパ回路CP1のインダクタンス
素子L1に設けた二次巻線L2から得、チョッパ回路CP1を
制御するチョッパ制御回路CR1の駆動用電源をインバー
タ回路INから得るので、何らかの異常でインバータ回路
INの動作が停止したときに、チョッパ回路CP1への駆動
用電源がなくなって、チョッパ回路CP1の動作が停止す
ることになる。したがって、インバータ回路INの動作停
止時にチョッパ回路CP1の無駄な電力損失を防止するこ
とができ、また安全性の面でも好ましい。
路CR2の駆動用電源をチョッパ回路CP1のインダクタンス
素子L1に設けた二次巻線L2から得、チョッパ回路CP1を
制御するチョッパ制御回路CR1の駆動用電源をインバー
タ回路INから得るので、何らかの異常でインバータ回路
INの動作が停止したときに、チョッパ回路CP1への駆動
用電源がなくなって、チョッパ回路CP1の動作が停止す
ることになる。したがって、インバータ回路INの動作停
止時にチョッパ回路CP1の無駄な電力損失を防止するこ
とができ、また安全性の面でも好ましい。
さらに、負荷LDを取り外したときに、チョッパ制御回
路CR1への駆動用電源の供給が停止し、したがってチョ
ッパ回路CP1の動作が停止し、インバータ制御回路CR2へ
の駆動用電源の供給が停止し、最終的にインバータ回路
INの動作が停止するので、負荷の取り外しの際あるいそ
の後の安全を確保できる。
路CR1への駆動用電源の供給が停止し、したがってチョ
ッパ回路CP1の動作が停止し、インバータ制御回路CR2へ
の駆動用電源の供給が停止し、最終的にインバータ回路
INの動作が停止するので、負荷の取り外しの際あるいそ
の後の安全を確保できる。
第２図にこの発明の第２の実施例の電力変換装置を示
す。第２図の実施例は、第１図の基本的実施例を具体化
したものである。
す。第２図の実施例は、第１図の基本的実施例を具体化
したものである。
この電力変換装置は、直流電源E1の電圧を電源スイッ
チSW1を介してチョッパ回路CP1に加えている。チョッパ
回路CP1は、二次巻線L2を設けたインダクタンス素子L1
とトランジスタからなるスイッチング素子Q1とダイオー
ドD1とコンデンサC1で構成され、その動作は従来例で述
べたのと同じであり、コンデンサC1の両端子間に昇圧・
平滑された電圧が発生する。
チSW1を介してチョッパ回路CP1に加えている。チョッパ
回路CP1は、二次巻線L2を設けたインダクタンス素子L1
とトランジスタからなるスイッチング素子Q1とダイオー
ドD1とコンデンサC1で構成され、その動作は従来例で述
べたのと同じであり、コンデンサC1の両端子間に昇圧・
平滑された電圧が発生する。
コンデンサC1の両端子間に現れた電圧は、次段の高周
波変換用のインバータ回路INに加えられる。
波変換用のインバータ回路INに加えられる。
インバータ回路INは、２個のトランジスタQ2,Q3と共
振用のインダクタンス素子L3とコンデンサC9と直流成分
カット用のコンデンサC8とベーストランスL4と、ダイオ
ードD3,D4,D5と、スイッチング素子Q3のコレクタ・エミ
ツタ間の電圧を検出するための抵抗R3,R4と起動回路形
成用の抵抗R2,コンデンサC2およびダイアックDA1とから
構成されている。
振用のインダクタンス素子L3とコンデンサC9と直流成分
カット用のコンデンサC8とベーストランスL4と、ダイオ
ードD3,D4,D5と、スイッチング素子Q3のコレクタ・エミ
ツタ間の電圧を検出するための抵抗R3,R4と起動回路形
成用の抵抗R2,コンデンサC2およびダイアックDA1とから
構成されている。
このインバータ回路INは、直列接続した２個のトラン
ジスタQ2,Q3が交互にオン動作することによってインダ
クタンス素子L3およびコンデンサC9よりなる共振回路を
励起して負荷である放電ランプDLに高周波電力を供給す
るようになっている。
ジスタQ2,Q3が交互にオン動作することによってインダ
クタンス素子L3およびコンデンサC9よりなる共振回路を
励起して負荷である放電ランプDLに高周波電力を供給す
るようになっている。
この回路では、まず抵抗R2,コンデンサC2およびダイ
アックDA1からなる起動回路からトランジスタQ3に起動
用のベース電流を供給してオンにすることにより発振を
開始させる。トランジスタQ3がオンとなって発振が開始
すると、ベーストランスL4がトランジスタQ2のベースに
電流を供給してトランジスタQ2をオンにする。
アックDA1からなる起動回路からトランジスタQ3に起動
用のベース電流を供給してオンにすることにより発振を
開始させる。トランジスタQ3がオンとなって発振が開始
すると、ベーストランスL4がトランジスタQ2のベースに
電流を供給してトランジスタQ2をオンにする。
その後、インバータ制御回路CR2からの信号によって
発振動作が継続する。
発振動作が継続する。
インバータ制御回路CR2においては、単安定マルチバ
イブレータを内蔵する集積回路（例えば、MN4538;日本
電気株式会社製）IC2は、トランジスタQ8の両端電圧を
抵抗R3,R4で分圧した電圧をトリガ入力端子Ｂで受け、
その信号電圧に同期して出力端子Q,/Qのレベルをハイロ
ーに変化させ、トランジスタQ7,Q8を介してトランジス
タQ3にベース電流を供給して、インバータ画路INの発振
動作を継続させる。C6はコンデンサ、R12は抵抗であ
る。C7はコンデンサ、R11は抵抗で、これらは単安定マ
ルチバイブレータのパルス幅を決める。
イブレータを内蔵する集積回路（例えば、MN4538;日本
電気株式会社製）IC2は、トランジスタQ8の両端電圧を
抵抗R3,R4で分圧した電圧をトリガ入力端子Ｂで受け、
その信号電圧に同期して出力端子Q,/Qのレベルをハイロ
ーに変化させ、トランジスタQ7,Q8を介してトランジス
タQ3にベース電流を供給して、インバータ画路INの発振
動作を継続させる。C6はコンデンサ、R12は抵抗であ
る。C7はコンデンサ、R11は抵抗で、これらは単安定マ
ルチバイブレータのパルス幅を決める。
一方、チョッパ回路CP1のスイッチング素子Q1はチョ
ッパ制御回路CR1の信号によりオンオフ制御される。
ッパ制御回路CR1の信号によりオンオフ制御される。
チョッパ制御回路CR1においては、スイッチングレギ
ュレータコントロール用の集積回路（例えば、M5T494;
三菱電機株式会社製）IC1によってチョッパ回路CP1のス
イッチング素子Q1を制御する構成である。R8がタイミン
グ抵抗、C3がタイミング容量であり、集積回路IC1の８
番端子がタイミング抵抗R8およびタイミング容量C3で決
まる周期で、オープンになったり、ダラウンドレベルに
短格される。したがって、トランジスタQ6のベースにオ
ンオフ信号が与えられ、トーテムポールを形成するトラ
ンジスタQ4,Q5の中点よりスイッチング素子Q1にオンオ
フ駆動信号が供給されることになる。R5〜R7,R9,R10,R
13はそれぞれ抵抗、C4,C5はコンデンサである。
ュレータコントロール用の集積回路（例えば、M5T494;
三菱電機株式会社製）IC1によってチョッパ回路CP1のス
イッチング素子Q1を制御する構成である。R8がタイミン
グ抵抗、C3がタイミング容量であり、集積回路IC1の８
番端子がタイミング抵抗R8およびタイミング容量C3で決
まる周期で、オープンになったり、ダラウンドレベルに
短格される。したがって、トランジスタQ6のベースにオ
ンオフ信号が与えられ、トーテムポールを形成するトラ
ンジスタQ4,Q5の中点よりスイッチング素子Q1にオンオ
フ駆動信号が供給されることになる。R5〜R7,R9,R10,R
13はそれぞれ抵抗、C4,C5はコンデンサである。
インバータ制御回路CR2へは、抵抗R1を通して起動用
電流が供給されるとともに、インダクタンス素子L1に設
けた二次巻線L2からダイオードD2を通して駆動用電源が
供給される。また、チョッパ制御回路CR1へは、ベース
トランスL4に設けた電源供給用巻線L5からダイオードD6
を通して駆動用電源が供給される。
電流が供給されるとともに、インダクタンス素子L1に設
けた二次巻線L2からダイオードD2を通して駆動用電源が
供給される。また、チョッパ制御回路CR1へは、ベース
トランスL4に設けた電源供給用巻線L5からダイオードD6
を通して駆動用電源が供給される。
コンデンサC10はチョッパ制御回路CR1の駆動用電源平
滑用で、ツェナーダイオードZD1は同駆動用電源安定化
用である。コンデンサC11はインバータ制御回路CR2の駆
動用電源平滑用で、ツェナーダイオードZD2は同駆動用
電源安定化用である。
滑用で、ツェナーダイオードZD1は同駆動用電源安定化
用である。コンデンサC11はインバータ制御回路CR2の駆
動用電源平滑用で、ツェナーダイオードZD2は同駆動用
電源安定化用である。
この電力変換装置では、電源スイッチSW1を投入する
と、抵抗R1を通してコンデンサC11が充電され、これに
よってインバータ制御回路CR2が動作し、インバータ回
路INが動作する。
と、抵抗R1を通してコンデンサC11が充電され、これに
よってインバータ制御回路CR2が動作し、インバータ回
路INが動作する。
インバータ回路INが動作すると、ベーストランスL4に
設けた電源供給用巻線L5によりコンデンサC10が充電さ
れ、チョッパ制御回路CR1が動作し、スイッチング素子Q
1にオンオフ信号が供給され、チョッパ回路CP1が動作す
る。この結果、インダクタンス素子L1に設けた二次巻線
L2によりコンデンサC11が充電され、インバータ制御回
路CR2の駆動用電源が供給され、インバータ回路INが継
続的に動作し、したがってチョッパ回路CP1も継続的に
動作する。
設けた電源供給用巻線L5によりコンデンサC10が充電さ
れ、チョッパ制御回路CR1が動作し、スイッチング素子Q
1にオンオフ信号が供給され、チョッパ回路CP1が動作す
る。この結果、インダクタンス素子L1に設けた二次巻線
L2によりコンデンサC11が充電され、インバータ制御回
路CR2の駆動用電源が供給され、インバータ回路INが継
続的に動作し、したがってチョッパ回路CP1も継続的に
動作する。
この回路では、異常発生時にインバータ回路INを制御
するインバータ制御回路CR2の制御下でインバータ回路I
Nのスイッチング動作が停止したときに、チョッパ制御
回路CR1への駆動電源の供給が停止し、チョッパ回路CP1
のスイッチング動作も停止することになる。
するインバータ制御回路CR2の制御下でインバータ回路I
Nのスイッチング動作が停止したときに、チョッパ制御
回路CR1への駆動電源の供給が停止し、チョッパ回路CP1
のスイッチング動作も停止することになる。
この実施例の効果は、第１の実施例について述べたと
同様である。
同様である。
なお、図２では、起動電流を流すために抵抗R1を用い
たが、これに代えてコンデンサを用いてもよい。このよ
うに、コンデンサを用いると、電源投入初期に起動用電
流をインバータ制御回路CR2に供給するが、コンデンサ
の充電が完了すると電流は流れなくなり、起動電流の通
電経路での無駄な損失をなくすことができる。
たが、これに代えてコンデンサを用いてもよい。このよ
うに、コンデンサを用いると、電源投入初期に起動用電
流をインバータ制御回路CR2に供給するが、コンデンサ
の充電が完了すると電流は流れなくなり、起動電流の通
電経路での無駄な損失をなくすことができる。
この発明の電力変換装置によれば、インバータ制御回
路の駆動用電源をチョッパ回路のインダクタンス素子に
設けた二次巻線から得、チョッパ制御回路へはインバー
タ回路の出力の一部を駆動用電源として供給するように
したので、二次巻線の巻数を設定することにより、イン
バータ制御回路の駆動用電源として最適な電圧を得るこ
とができ、チョッパ回路に供給する電源の電圧を抵抗な
どを用いて降圧してインバータ制御回路に駆動用電源と
して供給するのとは異なり電力損失を少なくすることが
でき、駆動用電源を効率よく得ることができる。
路の駆動用電源をチョッパ回路のインダクタンス素子に
設けた二次巻線から得、チョッパ制御回路へはインバー
タ回路の出力の一部を駆動用電源として供給するように
したので、二次巻線の巻数を設定することにより、イン
バータ制御回路の駆動用電源として最適な電圧を得るこ
とができ、チョッパ回路に供給する電源の電圧を抵抗な
どを用いて降圧してインバータ制御回路に駆動用電源と
して供給するのとは異なり電力損失を少なくすることが
でき、駆動用電源を効率よく得ることができる。
また、インバータ回路の制御回路の駆動用電源をチョ
ッパ回路のインダクタンス素子に設けた二次巻線から
得、チョッパ回路の制御回路の駆動用電源をインバータ
回路から得るようにしたので、何らかの異常でインバー
タ回路の動作が停止したときに、チョッパ回路への駆動
用電源がなくなって、チョッパ回路の動作が停止するこ
とになる。したがって、インバータ回路の動作停止時に
おける無駄なチョッパ回路の電力損失を防止することが
できる。
ッパ回路のインダクタンス素子に設けた二次巻線から
得、チョッパ回路の制御回路の駆動用電源をインバータ
回路から得るようにしたので、何らかの異常でインバー
タ回路の動作が停止したときに、チョッパ回路への駆動
用電源がなくなって、チョッパ回路の動作が停止するこ
とになる。したがって、インバータ回路の動作停止時に
おける無駄なチョッパ回路の電力損失を防止することが
できる。
さらに、負荷を取り外したときに、チョッパ制御回路
への駆動用電源の供給が停止し、したがってチョッパ回
路の動作が停止し、インバータ制御回路への駆動用電源
の供給が停止し、最終的にインバータ回路の動作が停止
するので、負荷の取り外しの際あるいはその後の安全を
確保できる。
への駆動用電源の供給が停止し、したがってチョッパ回
路の動作が停止し、インバータ制御回路への駆動用電源
の供給が停止し、最終的にインバータ回路の動作が停止
するので、負荷の取り外しの際あるいはその後の安全を
確保できる。
第１図はこの発明の第１の実施例の電力変換装置の回路
図、第２図はこの発明の第２の実施例の電力変換装置の
回路図、第３図は電力変換装置の従来例の回路図、第４
図は電力変換装置の他の従来例の回路図である。 E1……直流電源、CP1……チョッパ回路、IN……インバ
ータ回路、LD……負荷、CR1……チョッパ制御回路、CR2
……インバータ制御回路、L1……インダクタンス素子、
L2……二次巻線、DL……放電ランプ
図、第２図はこの発明の第２の実施例の電力変換装置の
回路図、第３図は電力変換装置の従来例の回路図、第４
図は電力変換装置の他の従来例の回路図である。 E1……直流電源、CP1……チョッパ回路、IN……インバ
ータ回路、LD……負荷、CR1……チョッパ制御回路、CR2
……インバータ制御回路、L1……インダクタンス素子、
L2……二次巻線、DL……放電ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−87169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−23563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−170365（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−44800（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−63494（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 3/00 - 3/44 H02M 7/42 - 7/98
Claims (3)
- 【請求項１】チョッパ回路の出力端子にインバータ回路
を接続した電力変換装置において、 前記チョッパ回路のインダクタンス素子に二次巻線を設
け、前記インバータ回路のスイッチングを制御するイン
バータ制御回路の駆動用電源を前記チョッパ回路のイン
ダクタンス素子に設けた二次巻線から得、前記チョッパ
回路のスイッチングを制御するチョッパ制御回路へは前
記インバータ回路の出力の一部を駆動用電源として供給
したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】インバータ回路から負荷の給電経路中に二
次巻線を有するインダクタを挿入接続し、前記インダク
タの二次巻線からチョッパ制御回路へ駆動用電源を供給
するようにしたことを特徴とする請求項（１）記載の電
力変換装置。 - 【請求項３】負荷が放電ランプであることを特徴とする
請求項（２）記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167735A JP2843056B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1167735A JP2843056B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332356A JPH0332356A (ja) | 1991-02-12 |
| JP2843056B2 true JP2843056B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15855166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1167735A Expired - Lifetime JP2843056B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2843056B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06121535A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Toko Inc | Ａｃ−ｄｃコンバータ |
| EP0680053B1 (en) * | 1994-04-27 | 1997-07-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A temperature sensor |
| JP5114906B2 (ja) * | 2006-09-25 | 2013-01-09 | パナソニック株式会社 | 系統連系インバータ装置 |
| JP4556029B2 (ja) * | 2007-11-19 | 2010-10-06 | 東芝ライテック株式会社 | 放電ランプ点灯装置及び照明器具 |
| JP4608648B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2011-01-12 | 東芝ライテック株式会社 | 放電ランプ点灯装置及び照明器具 |
| JP4735761B1 (ja) | 2010-01-19 | 2011-07-27 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5210419B2 (ja) * | 2011-07-01 | 2013-06-12 | パナソニック株式会社 | スイッチング電源装置及びそれを用いた照明器具 |
| TWI477198B (zh) * | 2012-04-20 | 2015-03-11 | Champion Elite Co Ltd | Dimming circuit |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP1167735A patent/JP2843056B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332356A (ja) | 1991-02-12 |
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