JPH0993958A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JPH0993958A JPH0993958A JP7285442A JP28544295A JPH0993958A JP H0993958 A JPH0993958 A JP H0993958A JP 7285442 A JP7285442 A JP 7285442A JP 28544295 A JP28544295 A JP 28544295A JP H0993958 A JPH0993958 A JP H0993958A
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- capacitor
- auxiliary
- voltage
- power source
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
を備える。整流電源110と順直列に接続される補助ダ
イオード120を備える。整流電源110・補助ダイオ
ード120の両者を跨ぐ位置に接続される平滑用コンデ
ンサを備える。オン・オフを繰り返すスイッチング素子
210を備える。平滑用コンデンサ130電圧がスイッ
チング素子210を介して断続的に印加される振動用イ
ンダクタ230を備える。スイッチング素子210・振
動用インダクタ230のいずれか一方と並列に接続され
る振動用コンデンサ240を備える。整流電源110・
補助ダイオード120の接続中点とスイッチング素子2
10・振動用インダクタ230の接続中点との間に接続
される補助コンデンサ140を備える。 【効果】この補助コンデンサ140の充放電動作を通し
て整流電源110から給電されるように工夫したので、
簡単安価に整流電源110ないしは交流電源111の力
率を高めことができる。
Description
整流電源の下で動作する一石形のインバータ装置に関す
る。
え、整流電源電圧を平滑する平滑用コンデンサを備え、
オン・オフを繰り返すスイッチング素子を備え、平滑用
コンデンサ電圧がスイッチング素子を介して断続的に印
加される振動用インダクタを備え、スイッチング素子・
振動用インダクタのいずれか一方と並列に接続される振
動用コンデンサを備えたインバータ装置は周知である。
インバータ出力電圧となるのは主として振動用インダク
タ両端の振動電圧である。この振動電圧波形は振動付勢
の必要から非正弦波状となるが、スイッチング素子が一
個の簡便な一石形構造である点が評価され、放電灯点灯
等の用途に利用されている。
きで、整流電源電圧瞬時値の如何にかかわらず、連続し
た安定なインバータ動作が保証される。しかし、交流電
源ないしは整流電源の力率が低い。それは、ほとんどの
期間が(整流電源電圧<平滑用コンデンサ電圧)となる
給電休止期間となるためである。整流電源と平滑用コン
デンサとの間にチョッパ回路を付加すれば、高力率とな
るが、コストが嵩む。本発明の目的は一石形インバータ
に好適な安価な高力率化手段を提供することである。
圧を整流する整流電源を備える。整流電源と順直列に接
続される補助ダイオードを備える。全波整流形の整流電
源である場合は整流電源のダイオードを補助ダイオード
として利用することも可能である。請求項1の発明はそ
れを利用しないタイプであり、請求項2に対応する発明
は利用するタイプである。整流電源・補助ダイオードの
両者を跨ぐ位置に接続される平滑用コンデンサを備え
る。オン・オフを繰り返すスイッチング素子を備える。
平滑用コンデンサ電圧がスイッチング素子を介して断続
的に印加される振動用インダクタを備える。スイッチン
グ素子・振動用インダクタのいずれか一方と並列に接続
される振動用コンデンサを備える。請求項1に対応する
発明においては、振動用インダクタ・補助ダイオードの
接続中点とスイッチング素子・振動用インダクタの接続
中点との間に接続される補助コンデンサを備える。請求
項2に対応する発明においては、補助コンデンサを整流
電源の交流入力端子とスイッチング素子・振動用インダ
クタの接続中点との間に接続する。
れる。これにより補助コンデンサは順方向に充電され
る。補助コンデンサは振動用インダクタを介して放電す
る。補助コンデンサはこの動作を繰りかえす。整流電源
からは以上の動作を通じその電圧瞬時値が低い場合であ
っても給電が継続される。この給電は平滑用コンデンサ
の電圧を高め、あるいはその電圧低減を緩和するように
作用する。
態を図1を使って説明する。本実施例は、交流電源11
1電圧を整流する整流電源110を備える。112〜1
15は整流用ダイオードである。整流電源110と順直
列に接続される補助ダイオード120を備える。補助ダ
イオード120は整流電源110電流の通過を許容する
接続極性である。整流電源110・補助ダイオード12
0の両者を跨ぐ位置に接続される平滑用コンデンサを備
える。オン・オフを繰り返すスイッチング素子210を
備える。本実施例のスイッチング素子210はトランジ
スタであり、これを制御する図外のベース制御回路が付
属する。スイッチング素子210と逆並列のフリーホイ
ール用ダイオード220を備える。平滑用コンデンサ1
30電圧がスイッチング素子210を介して断続的に印
加される振動用インダクタ230を備える。スイッチン
グ素子210・振動用インダクタ230のいずれか一方
と並列に接続される振動用コンデンサ240を備える。
本実施例の振動用コンデンサ240は振動用インダクタ
230と並列である。整流電源110・補助ダイオード
120の接続中点とスイッチング素子210・振動用イ
ンダクタ230の接続中点との間に接続される補助コン
デンサ140を備える。本実施例の整流電源110はス
イッチング素子210に対峙し、補助ダイオード120
は振動用インダクタ230に対峙する。補助コンデンサ
140は整流電源110からの給電経路となる。補助コ
ンデンサ140は補助ダイオード120を介して振動用
インダクタ230電圧を受け、図示の逆極性(図示の状
態を逆極性と定義し、その逆を順極性と定義する)に逆
充電される。補助コンデンサ140が図示極性に逆充電
されると、整流電源110からの補助コンデンサ140
を介してなされる次の給電が可能となる。次の給電は振
動用インダクタ230電圧(交流電圧)が適宜の位相と
なった段階からスタートする。以上の給電は整流電源1
10電圧の瞬時値が平滑用コンデンサ130電圧より低
い場合であっても継続する。図1の100は電源回路と
して機能する。200はインバータ回路として機能す
る。300はインバータ回路200の負荷回路となる。
負荷回路300は振動用インダクタ230・スイッチン
グ素子210のいずれか一方の両端に接続される。本実
施例においては振動用インダクタ230両端に接続さ
れ、振動用インダクタ230の振動電圧(インバータ出
力電圧)を受ける。本実施例の負荷回路300は、蛍光
ランプ310と、それと直列のバラストインダクタ32
0と、蛍光ランプ310の非電源側端子間に接続される
予熱用コンデンサ330を含む放電灯点灯回路である。
整流電源110を投入すると、補助ダイオード120を
介して平滑用コンデンサ130が図示極性に充電され
る。平滑用コンデンサ130に電圧が形成されると、平
滑用コンデンサ130電圧がスイッチング素子210を
介して振動用インダクタ230に断続的に印加されるよ
うになり、振動用インダクタ230・振動用コンデンサ
240間に振動作用が起こる。補助コンデンサ140は
補助ダイオード120を介して振動用インダクタ230
を受けて逆極性(図示極性)に充電される。その後も振
動用インダクタ230の振動作用は進行し、補助ダイオ
ード120の逆電圧が次第に高まる。そして、補助ダイ
オード120電圧・整流電源110電圧の合計値が平滑
用コンデンサ130電圧に達した段階で、整流電源11
0からの次の給電がスタートする。その給電経路は11
0−140−230−130−110である。この給電
により平滑用コンデンサ130は充電される。平滑用コ
ンデンサ130電圧のレベルを適度に高く設定すると、
補助ダイオード120を介してなされる給電量は相対的
に軽微となり、整流電源110電圧最大値より高く設定
すると、補助ダイオード120を経由する給電は皆無と
なる。補助コンデンサ140電圧が順極性(図示とは逆
の極性)に充電され、その充電電圧が整流電源110電
圧に一致した値にまで上昇すると、整流電源110から
の給電は停上する。その間の1回当たりの給電量は補助
コンデンサ140によって規制される。補助コンデンサ
140の容量を高めると給電量は増し、平滑用コンデン
サ130電圧はそれにともなう充放電がバランスするレ
ベルにまで高まる。整流電源110からの補助ダイオー
ド140を介してなされる給電作用が停止しても、振動
用インダクタ230はその電磁エネルギを放出し尽くす
まで上向き電流を維持する。この電流は230−130
−220−230を巡る。やがて、振動用インダクタ2
30電流は上向きから下向きに反転するが、その折にス
イッチング素子210はターンオンする。ターンオン時
における振動用コンデンサ240電圧は平滑用コンデン
サ130電圧に等しい。また補助コンデンサ140電圧
は整流電源110電圧に等しい。従って、ターンオン時
における平滑用コンデンサ130電圧は振動用コンデン
サ240電圧で打ち消され、整流電源110電圧は補助
コンデンサ140電圧で打ち消される。このため、ター
ンオン時のスイッチング素子210にピーク性の過電流
が流れる心配はない。スイッチング素子230のオン期
間に振動用インダクタ230に下向き電流が形成され、
振動用インダクタ230に電磁エネルギが蓄積される。
スイッチング素子230がターンオフし、振動用インダ
クタ230電流が遮断されると、その下向き電流は振動
用コンデンサ240と補助コンデンサ140に分流し流
れ込む。やがて、振動用インダクタ230の電磁エネル
ギはゼロとなり、振動用コンデンサ240は下向きの最
大電圧を示す。補助ダイオード120を介して補助コン
デンサ140も同様に逆極性(図示極性)に充電され
る。図1の実施例はフリーホイールダイオード220を
備える。このため、補助コンデンサ140の順極性(図
示と逆極性)電圧上限は整流電源110電圧となる。整
流電源110電圧を越えようとするとフリーホイールダ
イオード220が導通する。フリーホイールダイオード
220を省略することも可能であるが、この場合はフリ
ーホイールダイオード220があった場合のその通電期
間も整流電源110からの給電期間となる。また、補助
コンデンサ140の順充電期間が増加し、前記順充電電
圧上限は高まるが、前記同様に整流電源110の力率を
高めることが可能となる。請求項1に対応する図2の実
施形態について説明する。ここに、図1の部品符号をそ
のまま転用し、重複する説明の一部を省略する。図1と
の違いは整流電源110と補助ダイオード120の位置
を入れ替えたことである。本実施例の整流電源110は
振動用インダクタ230に対峙し、補助ダイオード12
0はスイッチング素子210に対峙する。図2の実施例
における補助コンデンサ140のレベルは図1のそれと
異なる。整流電源110電圧に相当する分だけ、順充電
電圧(図示と逆極性)上限は低くなり、逆充電電圧(図
示と逆極性)上限は高まるが、補助コンデンサ140の
充放電動作に関連した整流電源110からの給電作用が
起きる点では図1のそれと一致する。請求項2に対応す
る図3の実施形態について説明する。図1・図2の符号
をそのまま転用し、重複する説明の一部を割愛する。整
流電源110は全波整流形のものである。この場合は、
補助コンデンサ140を整流電源110の交流入力端子
とスイッチング素子210・振動用インダクタ230の
接続中点との間に接続する。交流電源111電圧が図示
極性である期間には、整流電源110は交流電源111
・整流ダイオード114を含む半波整流電源として機能
し、補助コンデンサ140を順充電(図示とは逆の極
性)するように働く。振動用インダクタ130の下向き
電圧は、整流ダイオード112を介して補助コンデンサ
140を逆充電(図示の極性)する。この動作態様は図
1のそれに類似する。図1の補助ダイオード120に相
当するのは図3の整流ダイオード112である。交流電
源111電圧が図示と逆極性である期間には、整流電源
110は交流電源111・整流用ダイオード115を含
む半波整流回路として機能する。その動作は図2に類似
する。この場合の図2の補助ダイオード120に対応す
るものは図3の整流ダイオード113である。図3の整
流電源110は整流ダイオード114・115が交互に
働く変則の半波整流電源として機能する。残りの一対の
ダイオード112・113は交互に働く変則的な補助ダ
イオードとして機能する。その動作は図1に類似し、か
つ図2に類似するが、図1・図2同様に高力率となる。
各図の実施例において、整流電源1電流は断続波形とな
り、インバータ周波数に一致した高い高調波成分を含
む。整流電源1と直列に、あるいは交流電源111と直
列に図外の補助インダクタを挿入すれば、この高調波成
分は軽減する。この場合の整流電源1電流は連続波形と
なる。
ダクタの接続中点に補助コンデンサを接続し、この補助
コンデンサの充放電動作を通して整流電源から給電され
るように工夫したものである。これによれば簡単安価に
整流電源ないしは交流電源の力率を高め得る。
Claims (2)
- 【請求項1】交流電源(111)電圧を整流する整流電
源(110)を備え、前記整流電源(110)と順直列
に接続される補助ダイオード(120)を備え、前記整
流電源(110)・前記補助ダイオード(120)の両
者を跨ぐ位置に接続される平滑用コンデンサ(130)
を備え、 オン・オフを繰り返すスイッチング素子(210)を備
え、前記平滑用コンデンサ(130)電圧が前記スイッ
チング素子(210)を介して断続的に印加される振動
用インダクタ(230)を備え、前記スイッチング素子
(210)・前記振動用インダクタ(230)のいずれ
か一方と並列に接続される振動用コンデンサ(240)
を備え、 前記整流電源(110)・前記補助ダイオード(12
0)の接続中点と前記スイッチング素子(210)・振
動用インダクタ(230)の接続中点との間に接続され
る補助コンデンサ(140)を備えたことを特徴とする
インバータ装置。 - 【請求項2】交流電源(111)電圧を整流する全波整
流形の整流電源(110)を備え、前記整流電源(11
0)の直流出力電圧を受ける位置に接続される平滑用コ
ンデンサ(130)を備え、 オン・オフを繰り返すスイッチング素子(210)を備
え、前記平滑用コンデンサ(130)電圧が前記スイッ
チング素子(210)を介して断続的に印加される振動
用インダクタ(230)を備え、前記スイッチング素子
(210)・前記振動用インダクタ(230)のいずれ
か一方と並列に接続される振動用コンデンサ(240)
を備え、 前記整流電源(110)の交流入力端子と前記スイッチ
ング素子(210)・振動用インダクタ(230)の接
続中点との間に接続される補助コンデンサ(140)を
備えた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 |
---|---|---|---|
JP28544295A JP3484843B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28544295A JP3484843B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | インバータ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0993958A true JPH0993958A (ja) | 1997-04-04 |
JP3484843B2 JP3484843B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=17691576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28544295A Expired - Fee Related JP3484843B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | インバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3484843B2 (ja) |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP28544295A patent/JP3484843B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3484843B2 (ja) | 2004-01-06 |
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