JP2893463B2

JP2893463B2 - プッシュプルインバータ

Info

Publication number: JP2893463B2
Application number: JP1316521A
Authority: JP
Inventors: 精一木嶋
Original assignee: Kijima Co Ltd
Current assignee: Kijima Co Ltd
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH03178572A

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、冷陰極放電管や熱陰極放電管な
どのドライバーとして利用するところのプッシュプルイ
ンバータに関する。

「従来の技術」プッシュプルインバータとして様々な回路構成のもの
が知られているが、その一例を第２図に示す。

第２図は蛍光管11のドライバーとして構成されている
インバータ回路で、昇圧用トランス12、スイッチング動
作用のトランジスタ13、14、チョークコイル15などによ
って構成されたプッシュプル回路となっている。

このインバータ回路は、電源スイッチ16を閉成する
と、給電用スイッチとして働くトランジスタ17がONし、
DC電源18より直流電力が供給される。

これより、抵抗19を通ってトランジスタ13に、また、
抵抗20を通ってトランジスタ14に各々ベース電流が流れ
込む。このため、これらトランジスタ13、14が共に導通
する方向に移行するが、トランジスタ特性や回路構成上
いずれか一方のトランジスタが大きく導通状態に進み、
このトランジスタが先にONする。

例えば、トランジスタ13が先にONした場合、DC電源18
より送られる電流がチョークコイル15を通ってトランス
12の一次コイル12Pに流れ、この一次コイル12Pには図示
実線向きの電圧が発生し、トランジスタ14のコレクタ電
位に比べトランジスタ13のコレクタ電位が低くなる。

このとき、二次コイル12Sには図示実線向きの誘導電
圧が発生し、蛍光管11の点灯を開始させる。

また、蛍光管11の負荷電流により、トランジスタ13、
14のベース〜コレクタ間に接続されたバイアス用コンデ
ンサ21、22が図示極性に充電されるため、トランジスタ
13には正帰還がかかり、コレクタ電流が急速に増加す
る。

トランジスタ13の電流増加はベース電流と増幅度によ
って定まる飽和点に達した時点で抑制されるから、その
電流増加が少なくなるに連れてトランス12の一次コイル
12Pには図示点線向きの電圧が発生し、トランジスタ13
がONからOFF、トランジスタ14がOFFからONに切換わる。

この結果、二次コイル12Sには図示点線向きの誘導電
圧が発生し、蛍光管11の点灯を継続させる。

また、コンデンサ21、22が図示極性とは反対の極性に
充電され、トランジスタ14のベースに正帰還がかかる。

以後はトランジスタ13、14が上記同様に交互にONを繰
返し、二次コイル12Sに高い交番電圧を発生させる。

なお、上記したインバータ回路は本出願の発明者によ
って開発されたもので、平成１年特許願第274825号とし
て既に特許出願されている。

「発明が解決しようとする課題」上記したインバータ回路の出力電圧は正弦波の交流電
圧とならず、交流電圧に近いひずみ波となるが、蛍光管
11を点灯させるには実用上問題がなく、その上、このイ
ンバータ回路では昇圧用トランス12から帰還用コイルが
省略できると共に、一次コイル12Pに並列接続する共振
用コンデンサを必要としない。この結果、昇圧用トラン
ス12の発熱が少なく極めて効率の高いインバータ回路と
なる。

ただ、上記したインバータ回路は、蛍光管11を取外し
た無負荷で動作させると不安定な発振となる。

すなわち、蛍光管11を取外した状態ではトランジスタ
13、14に正規な帰還がかからないため、これらトランジ
スタ13、14の動作が安定しなくなる。

このような不安定な発振は、このインバータ回路によ
って今一つの負荷に給電するような場合に特に問題とな
る。

本発明は上記したインバータ回路を改良し、無負荷に
おいても安定動作すると共に第１の負荷と第２の負荷に
給電できるようにしたインバータ回路を開発することを
目的とする。

「課題を解決するための手段」上記した目的を達成するため、本発明では、中間タッ
プを有する一次コイル、負荷接続される二次コイルを備
えた昇圧用トランスと、中間タップより一方側の一次コ
イルとその他方側の一次コイルに流れる電流を交互に断
続させる制御極付の第１、第２スイッチング素子と、こ
れら第１、第２スイッチング素子の制御極間に接続した
コンデンサと、このコンデンサに負荷電流が回り込むよ
うにした帰還回路とを備えたプッシュプルインバータに
おいて、上記昇圧用トランスの一次コイルに並列接続し
た入力コイルとその出力コイル並びに上記第１、第２ス
イッチング素子の制御極に接続した帰還用コイルを備え
た補助用トランスを設けたことを特徴とするプッシュプ
ルインバータを提案する。

「作用」２つのスイッチング素子が交互にONすることによって
昇圧用トランスと補助用トランスが共に出力するため、
昇圧用トランスに接続した第１負荷と補助用トランスに
接続した第２負荷とを一つのインバータ回路によって給
電することができる。

また、補助用トランスに設けた帰還用コイルによって
２つのトランジスタに正帰還がかかるため、昇圧用トラ
ンスに第１負荷が接続されているか否かを問わず安定し
た発振動作となる。

「実施例」次に、本発明の一実施例について図面に沿って説明す
る。

第１図において、25は補助用トランスであり、その一
次コイル25Pは昇圧用トランス26の一次コイル26Pに対し
て並列に接続し、また、二次コイル25Sには第２負荷28
が接続されている。この補助用トランス25には帰還用コ
イル25Fを設け、このコイル25Fの一端をコンデンサ27を
介してトランジスタ13のベースに、また、その他端をト
ランジスタ14のベースに各々接続してある。

その他は第２図に従来例として示したインバータ回路
と同様の構成となっている。なお、昇圧用トランス26は
従来例の昇圧用トランス12に比べて各コイルの巻始め方
向が逆となっているが、これらトランス12、26は同様に
動作する。

本実施例のインバータ回路では、スイッチング回路が
交互にONすることによって昇圧用トランス26と補助用ト
ランス25とが共に出力電圧を発生する。

例えば、トランジスタ14がOFFからONに切換わること
によって、昇圧用トランス26の一次コイル26Pには図示
実線向きの電圧が発生し、また、この一次コイル26Pの
電圧によって補助用トランス25の一次コイル25Pには図
示実線向きの電圧が発生する。

この結果、昇圧用トランス26の二次コイル26Sの図示
実線向きの出力電圧によって第１負荷である蛍光管11が
給電され、また、補助用トランス25の図示実線向きの出
力電圧によって第２負荷28が給電される。

この動作段階では、バイアス用コンデンサ21、22が蛍
光管11の負荷電流により図示極性に充電されると共に、
補助用トランス25の帰還用コイル25Fに発生した図示実
線向きの電圧がトランジスタ14のベースに正帰還され
る。

トランジスタ14がONからOFFに、トランジスタ13がOFF
からONに切換ることによって、昇圧用トランス26と補助
用トランス25の各コイルには図示点線向きの電圧が発生
し、第１負荷である蛍光管11及び第２負荷28が給電され
ることになる。

一方、上記のインバータ回路において、蛍光管11を取
外した場合には、コンデンサ21、22に流れ込む負荷電流
がなくなるが、トランジスタ13、14のベースが補助用ト
ランス25の帰還用コイル25Fに発生した電圧によって正
帰還作用を受けるため、昇圧用トランス26の無負荷にか
かわらず安定動作する。

また、第２負荷28を取外した場合にも帰還用コイル25
Fの帰還作用により同様に安定動作する。

なお、上記したインバータ回路では昇圧用トランス26
と補助用トランス25との出力電圧がひずみ波を含む交番
電圧となるが、図示点線で示した如く、共振用のコンデ
ンサ29を昇圧用トランス26の一次コイル26Pに並列接続
することによって可成り改善された出力電圧となる。

しかし、このコンデンサ29はトランス温度を上昇させ
る要因となるため、出力電圧波形の改善とトランス温度
とを考慮して適当な容量のものを使用することが好まし
い。したがって、出力電圧波形の改善を必要としないな
らば、上記コンデンサ29は必要がない。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明
を実施するに際しては、昇圧用トランス26と補助用トラ
ンス25とを別体のトランスとしてもよく、また、これら
を一体的に構成してもよい。

「発明の効果」上記した通り、本発明では、２つのスイッチング素子
を負荷電流を利用して交互にONさせるプッシュプルイン
バータにおいて、このインバータの昇圧用トランスの一
次コイルに対して入力コイルを並列接続した補助用トラ
ンスを設け、この補助用トランスに備えた帰還用コイル
によって上記した２つのスイッチング素子の制御極に帰
還作用を行なう構成としたので、一つのインバータ回路
によって、２つの負荷を給電することができると共に、
負荷を取外して無負荷としても安定した発振動作のプッ
シュプルインバータとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すプッシュプルインバー
タ回路図、第２図は従来例として示したプッシュプルイ
ンバータ回路図である。 11……蛍光管 13、14……トランジスタ 15……チョークコイル 21、22……バイアス用コンデンサ 25……補助用トランス 26……昇圧用トランス 27……コンデンサ 28……第２負荷

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中間タップを有する一次コイル、負荷接続
される二次コイルを備えた昇圧用トランスと、中間タッ
プより一方側の一次コイルとその他方側の一次コイルに
流れる電流を交互に断続させる制御極付の第１、第２ス
イッチング素子と、これら第１、第２スイッチング素子
の制御極間に接続したコンデンサと、このコンデンサに
負荷電流が回り込むようにした帰還回路とを備えたプッ
シュプルインバータにおいて、上記昇圧用トランスの一
次コイルに並列接続した入力コイルとその出力コイル並
びに上記第１、第２スイッチング素子の制御極に接続し
た帰還用コイルを備えた補助用トランスを設けたことを
特徴とするプッシュプルインバータ。