CN1037140C

CN1037140C - 推挽式逆变器

Info

Publication number: CN1037140C
Application number: CN93101135A
Authority: CN
Inventors: 木精一
Original assignee: KISHIMA CO Ltd
Current assignee: KISHIMA CO Ltd
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1993-01-22
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-22
Also published as: CN1090438A

Abstract

本发明涉及利用作冷阴极放电管和热阴极放电管等的激励源场合的推挽式逆变器，不仅设有包括第1初级，次级线圈与第2初级，次级线圈的升压用变压器，使该变压器第1初级线圈与第2初级线圈所流过的初级电流通断的第1，第2开关元件，还设有形成为跟第1次级线圈与2次级线圈连接的负载的负载电流经上述电容器流过的反馈电路。

Description

推挽式逆变器

本发明涉及例如用作冷阴极放电管和热阴极放电管的激励源场合的推挽式逆变器。

图4示出以往构成作为荧光管11激励源的推挽式逆变器电路的例子。

该逆变器电路是由升压用变压器12，开关动作用的变压器13、14，共振电路用的电容器15，轭流线圈16等构成的推挽式电路。

该逆变器电路一闭合电源开关17，起到供电用开关作用的晶体管18就导通，由DC电源19供给直流电。这样各自的基极电流通过电阻20流到晶体管13，通过电阻21流到晶体管14。因此，这些晶体管13，14一起沿导通的方向流动，但由于晶体管特性和电路构成上的原因某一个晶体管较快进入导通状态，该晶体管首先通。

例如晶体管13先通，这时由DC电源19送出的电流通过轭流线圈16流过变压器12的初级线圈12P₁，在初级线圈12P₁，12P₂上产生图示实线指向的电压，跟晶体管14的集电极电位相比，晶体管13的集电极电位降低。

而且由于第三级线圈12F上产生图示实线指向的电压，因而与晶体管13的基极成正反馈，集电极电流急剧增加。

这时在次级线圈12S上产生图示实线指向的感应电压，使荧光管11开始点亮。

由于晶体管13的电流增加在达到由基极电流与放大率所确定的饱和点时受到抑制，随着其电流增加的减少，变压器12的初级线圈12P₁，12P₂上产生图示虚线指向的电压，晶体管13从通切换为断，晶体管14则从断切换为通。

该结果因第三级线圈12F上所产生的图示虚线指向的电压而与晶体管14的基极成正反馈，初级线圈12P₂的电流增加，在初级线圈12S上就产生图示虚线指向的感应电压，而使荧光管11继续点亮。

以后晶体管13、14同样交替地重复导通，而在次级线圈12S上产生较高的交流电压。

另外变压器12的初级线圈12P₁、12P₂与电容器15一起形成共振电路，由于该共振电路的共振电压而使初级线圈的输出呈正弦波电压。

此外，图4所示的标号22为电源电压稳定用电容器，23为用于稳定工作的电容器。

构成上述逆变器电路必须在变压器12上设置反馈用的第三级线圈12F。

因而增加该第三级线圈12F的绕线工序和该线圈端部的焊接工序等，未必可使变压器生产效率提高。

而且由于设置上述第三级线圈12F时，需要该线圈用的端脚，因而在变压器12的小型化方面成问题。

具体来说，上述变压器12中需要初级线圈12P₁，12P₂的3个端脚，次级线圈12S的2个端脚，第三线线圈12F的2个端脚，端脚共计7个。

而且作为次级线圈12S高电压侧的端脚，是与别的端脚呈分离的关系，该高电压用的端脚固定在卷装线圈的绕线管的一端凸缘上而别的端脚则固定住另一端凸缘上。

换句话说，就是在绕线管另一端凸缘上以适当的间隔固定6个端脚，其结果是绕线管形状变大，变压器小型化困难。

另一方面，上述逆变器电路中必须在变压器12的初级线圈12P₁、12P₂上设置共振电路用的电容器15。

因此，由于共振电路的共振电流，来自DC电源19的输入电流增加，变压器12的发热也随之增多。该发热问题大大地影响变压器形状小型化的程度。

本发明目的在于着眼上述实际情况，作成反馈用第三级线圈省略的变压器，并且根据需要开发一种采用了共振电路用电容器省略的推挽式电路的逆变器。

上述目的是通过这样一种推挽式逆变器实现的，其特征在于，具有以下构成：具有第1初级线圈与第1次级线圈，第2初级线圈与第2次级线圈的升压用变压器；使所述第1、第2初级线圈中所流的初级电流通断的带控制极的第1、第2开关元件；连接在这两个开关元件的控制极间的电容器；形成为分别将所述第1次级线圈的一端与第1开关元件的控制极连接，第2次级线圈的一端与第2开关元件的控制极连接，使得这些第1、第2次级线圈的另一端之间所连接负载的负载电流经所述电容器流过的反馈电路。

上述逆变器，负载电流经第1、第2开关元件控制极间所连接的电容器流过，这些开关元件随负载中所流过的交变电流交替地动作。

通过该开关动作，第1初级线圈与图2初级线圈中交替地流过初级电流，而在初级线圈中出现大致正弦波形的输出电压。

而且，若在变压器初级线圈上并联连接电容器，输出电压则更为接近正弦波电压。

还有该电容器是可省略的，因而变压器发热极少，是效率高的逆变器。

再有，由于没必要在升压用变压器上设置反馈用的第三级线圈，因而不仅可提高变压器生产效率而且有利于变压器形态的小型设计。

图1是示出本发明一实施例的逆变器电路图。

图2是上述逆变器电路中所包括的升压用变压器的简略图。

图3是示出本发明另一实施例的逆变器电路图。

图4是作为已有例示出的逆变器电路图。

以下按照图面对本发明实施例进行说明。

图1中，升压用变压器30，起开关作用的晶体管31、32，偏置用电容器33、34，共振电路用电容器35，起动电阻36、37，轭流线圈38形成推挽电路。

升压用变压器30包括第1初级线圈30P₁与第1次级线圈30S₁，以及第2初级线圈30P₂与第2次级线圈30S₂。

而且，形成从第1初级线圈30P₁与第2初级线圈30P₂的连接部分Q输入DC电源电流的构成，并且构成为分别使第1次级线圈30S₁的一端与晶体管31的基极连接，第2次级线圈30S₂的一端与晶体管32的基极连接以反馈负载电流。

而且在初级线圈30S₁，30S₂的另一端间通过稳定工作用的电容器39、40连接荧光管41。

通过负载电流对连接于晶体管31基极—发射极间的偏置用电容器33充电，同样对连接于晶体管32基极—发射极间的偏置用电容器34进行充电，从而使晶体管开关动作。

而且，不包括共振电路用电容器也可以。对于要求正弦波电压的负载连接的场合来说该电容器35是必需的，但只要使荧光管41点亮，即使不用，在实际应用上也没问题。

另外在图1中，42是DC电源，43是电源开关，44是电源电压稳定用电容器，对于电源开关43可以构成作为半导体开关。

图2示出上述升压用变压器30的简略图，45、46是相同形状的E型铁氧体磁芯，47是I型铁氧体磁芯，E型铁氧体磁芯45一侧上配备了第1初级线圈30P₁与第1次级线圈30S₁，E型铁氧体磁芯46一侧上配备了第2初级线圈30P₂与第2次级线圈30S₂。

另外实际上各线圈卷装在各绕线管上，并在该绕线管中装配E型铁氧体磁芯45、46与I型铁氧体磁芯47。

通常，在实施本发明当中可以不用具有E-I-E型磁芯的上述升压用变压器30，而使用具有E-E型或E-I型磁芯的变压器。

还有，分别构成包括第1初级线圈30P₁与第1次级线圈30S₁的变压器和包括第2初级线圈30P₂与第2次级线圈30S₂的变压器也是可以的。

上述逆变器电路通过投合上电源开关，使电源电流分别通过起动电阻36流入晶体管31的基极，通过起动电阻37流入晶体管32的基极，使这些晶体管31、32中的某一个首先导通。

例如，假定晶体管31导通，则电源电流由轭流线圈38，初级线圈30P₁，晶体管31的路径流过，而在初级线圈30P₁、30P₂上产生图示实线指向的电压。

其结果是，靠次级线圈30S₁、30S₂上所产生的图示实线指向的输出电压使荧光灯41点亮。

而且通过荧光灯点亮，负载电流沿荧光管41，电容器39，次级线圈30S₁，偏置用电容器33、34，次级线圈30S₂，电容器40的路径流动，偏置用电容器33、34被充电为图示极性。

因此，晶体管31受正反馈作用而使集电极电流急剧地增加。

由于该晶体管31电流增加在达到由基极电流与放大率所确定的饱和点时受到抑制，随着电流增加的减少，初级线圈30P₁、30P₂上产生图示虚线指向的电压，晶体管31从导通切换为截止，晶体管32从截止切换为导通。

因此，靠次级线圈30S₁、30S₂上所产生的图示虚线指向的输出电压使荧光管继续点亮。

而且由于这时偏置用电容器33、34充电为与图示极性相反的极性而成正反馈，晶体管32集电极电流急剧地增加。

接着该晶体管32达到饱和点而截止，晶体管31则导通，以后同样地使晶体管31、32交替重复导通，荧光灯41继续点亮。

另外该逆变器电路的振荡动作随电源开关43的断开而停止，荧光管41熄灭。

上述逆变器电路取走作为负载的荧光管41时，由于无正反馈作用因而晶体管31、32为不稳定的开关动作。

因而如图3所示设有分别在晶体管32集电极与晶体管31基极之间连接电容器48，在晶体管31集电极与晶体管32基极之间连接电容器49的辅助反馈电路，而希望构成为在晶体管31截止时使初级线圈30P₁上所产生的电压反馈给晶体管32的基极，在晶体管32截止时使初级线圈30P₂上所产生的电压反馈给晶体管31的基极。

以上对本发明实施例作了说明，但构成为以一个电容器替换偏置用电容器33、34而连接在晶体管31、32的基极间也是可以的，还有即使起动电阻36、37仅备有某一个电阻在实际使用上也没有问题。

Claims

1.一种推挽式逆变器其特征在于包括以下构成：具有第1初级线圈与第1次级线圈、第2初级线圈与第2次级线圈的升压用变压器；使所述第1，第2初级线圈中所流过的初级电流通断的带控制极的第1，第2开关元件；连接在这两个开关元件控制极间的电容器；分别将上述第1次级线圈的一端与第1开关元件的控制极连接，第2次级线圈的一端与第2开关元件的控制极连接，使得这些第1，第2次线圈另一端之间所连接负载的负载电流经所述电容器流过的反馈电路。

2.如权利要求1所述的推挽式逆变器，其特征在于设有：将第1开关元件截断第1初级线圈电流时所产生的初级线圈电压反馈给第2开关元件的控制极，将第2开关元件截断第2初级线圈电流时所产生的初级线圈电压反馈给第1开关元件的控制极的辅助反馈电路。

3.如权利要求1所述的推挽式逆变器，其特征在于包括：第1初级线圈与第2初级线圈通过中间抽头连接，第1初级线圈与第1次级线圈，第2初级线圈与第2次级线圈分别叠绕的升压用变压器。

4.如权利要求1所述的推挽式逆变器，其特征在于，第1初级线圈与第2初级线圈上并联连接有共振电路用的电容器。

5.如权利要求1所述的推挽式逆变器，其特征在于，包括一升压用变压器，该升压用变压器具有E-I-E型铁氧体磁芯，第1初级，次级线圈由一E型磁芯与I型磁芯形成变压器部分，第2初级，次级线圈则由另一E型磁芯与I型磁芯形成变压器部分。