JP2001332395A

JP2001332395A - 電源装置

Info

Publication number: JP2001332395A
Application number: JP2000154838A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Mannami; 寛明万波
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】入力高調波歪の改善が可能で、かつ共振電流を
低減することにより回路効率の向上が可能な電源装置を
提供する。【解決手段】平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の直列回路の接
続点と、ダイオードＤ１、Ｄ２の直列回路の接続点との
間に交流電源Ｖｉｎを接続して倍電圧整流回路を構成
し、前記両直列回路の間にダイオードＤ３、Ｄ４が各々
交流電源Ｖｉｎから平滑コンデンサＣ５、Ｃ６を充電可
能な方向に接続され、ダイオードＤ３、Ｄ４には各々イ
ンピーダンス要素Ｚ１、Ｚ２が並列接続され、インピー
ダンス要素Ｚ３、Ｚ４の直列回路がダイオードＤ１、Ｄ
２の直列回路に並列接続され、逆並列ダイオードを有す
るスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が平滑コンデ
ンサＣ５、Ｃ６の直列回路に並列接続され、インピーダ
ンス要素Ｚ３、Ｚ４の接続点とスイッチング素子Ｑ１、
Ｑ２の接続点との間にＬＣ共振回路を含む負荷回路を接
続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交流電源を整流平滑
した直流電圧を高周波電力に変換して負荷を駆動する電
源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】（従来例１）第１の従来例の回路図を図
９に示す。この回路は実開平８−７６１号に開示された
放電灯点灯装置である。ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ７、
Ｄ８よりなる全波整流器の整流出力には、コンデンサＣ
３、Ｃ４の直列回路が並列接続されると共に、ダイオー
ドＤ３、Ｄ４を介して平滑コンデンサＣ１２が接続され
ている。ダイオードＤ３、Ｄ４にはコンデンサＣ１、Ｃ
２がそれぞれ並列接続されている。平滑コンデンサＣ１
２には、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が並列
接続されている。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２にはそれ
ぞれダイオードＤ５、Ｄ６が逆方向に並列接続されてい
る。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点とコンデンサ
Ｃ３、Ｃ４の接続点の間には、インダクタＬ１を介して
コンデンサＣ７と放電灯Ｌａの並列回路が接続されてい
る。この回路はいわゆるチャージポンプ方式と呼ばれる
入力歪改善型インバータの一種であり、インバータの共
振による振動要素（コンデンサＣ１、Ｃ２）を利用して
平滑電圧が電源電圧よりも高い場合にも高周波的に入力
電流を流し、ローパスフィルタを通すことにより入力電
流を略正弦波として入力歪を改善する方式である。

【０００３】（従来例２）第２の従来例の回路図を図１
０に示す。この回路は特開平９−１１７１５７号に開示
された電力変換装置である。ダイオードＤ１、Ｄ２の直
列回路には、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の直列回路が
並列接続されると共に、ダイオードＤ３、Ｄ４を介して
平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の直列回路が並列接続されて
いる。ダイオードＤ３、Ｄ４には各々コンデンサＣ１、
Ｃ２が並列接続されている。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ
２の接続点と平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の接続点との間
には、インダクタＬ１を介してコンデンサＣ７と放電灯
Ｌａの並列回路が接続されている。ダイオードＤ１、Ｄ
２の接続点はチョッパーチョークＬｃｐとフィルタ回路
Ｆを介して交流電源Ｖｉｎの一端に接続されている。平
滑コンデンサＣ５、Ｃ６の接続点はフィルタ回路Ｆを介
して交流電源Ｖｉｎの他端に接続されている。この回路
の特徴は、倍電圧整流を用いたチャージポンプ方式とチ
ョッパー方式が組み合わされた入力歪改善型インバータ
の一種であり、入力電流を共振波形状にして低ノイズ化
を図ったことを特徴とするものである。

【０００４】（従来例３）第３の従来例の回路図を図１
１に示す。この回路は特開平１０−２７１８３１号に開
示された電源装置であり、低周波の交流電源Ｖｓと、ダ
イオードＤ１〜Ｄ４、平滑コンデンサＣ５、Ｃ６からな
る倍電圧整流回路と、ダイオードＤ１、Ｄ３の接続点と
ダイオードＤ２、Ｄ４の接続点の間に接続されているコ
ンデンサＣ３、Ｃ４の直列回路と、高周波で交互にオン
・オフするようにスイッチングされるスイッチング素子
Ｑ１、Ｑ２と、コンデンサＣ３、Ｃ４の接続点と平滑コ
ンデンサＣ５、Ｃ６の接続点との間に接続されたインダ
クタＬ２と、コンデンサＣ３、Ｃ４、インダクタＬ２の
接続点とスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点との間に
接続されたインダクタＬ１、及び、放電灯Ｌａとコンデ
ンサＣ７の並列回路からなる負荷回路より構成されてい
る。この回路の特徴は倍電圧整流を用いたチャージポン
プ方式による入力歪改善型インバータの一種であり、入
力電流が負荷を通らない別経路にも流れ、また、スイッ
チング素子を通らない経路にも流れる。よって、スイッ
チング素子に流れる電流を低減でき、かつ、負荷電流や
負荷出力によらず、入力歪の改善が可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例１〜３にお
いて、回路効率の向上を図るには共振電流を低減するこ
とにより、スイッチング素子、ダイオード、トランス、
インダクタ等のロスを低減することが有効である。とこ
ろが、上記従来例１〜３で示したいわゆるチャージポン
プ方式を用いた回路では、入力歪を改善するために或る
レベル以上の共振電流を流さなければ、交流電源Ｖｉｎ
のピーク付近でコンデンサインプット的なパルス状の入
力電流が流れるため、入力歪の悪化を招くことはよく知
られている。通常負荷が大きくなると入力歪改善に必要
な共振電流も多くなるため回路効率の低下が顕著に現れ
る。

【０００６】図９、図１０、図１１に示す回路におい
て、負荷として例えばＦＨＦ３２Ｗの蛍光灯を２灯点灯
させる場合、入力電源Ｖｉｎが１００Ｖでは定格出力を
得ることができない。そこで、インバータの電源となる
平滑電圧を上げることにより定格出力を得ることが考え
られる。チャージポンプ方式において、設計により平滑
コンデンサの放電電流に対して入力電流の取り込み量、
すなわち、平滑コンデンサの充電電流を増加させれば平
滑電圧を昇圧させることも可能であるが、著しく回路効
率の低下を招くことになる。

【０００７】そこで、図１２に示すように、図９の負荷
回路に昇圧手段としてトランスＴ１を用いることが容易
に考えられる。しかし、この場合、トランス１次巻線に
流れる共振電流は２次巻線を流れる負荷電流の昇圧比倍
になり、さらにチャージポンプ方式において入力歪を改
善するためには或るレベル以上の所定の共振電流を流す
必要があるため、無効電流が増加することになり、スイ
ッチングロス等が増加する。

【０００８】また、例えば図１３に示すように、昇圧手
段としてチョッパーチョークＬｃｐ、ダイオードＤｃｐ
を用いた場合、昇圧チョッパー動作によりスイッチング
素子Ｑ２がＯＮのとき、チョッパーチョークＬｃｐ、ス
イッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ４を通るループで、
ダイオードＤ５がＯＮのとき、チョッパーチョークＬｃ
ｐ、ダイオードＤ５、コンデンサＣ１２、ダイオードＤ
４を通るループで入力電流が流れ、平滑コンデンサＣ１
２を昇圧する。この場合、チョッパー電流が負荷回路の
影響を受けることなく、共振電流以外に比較的大きなチ
ョッパー電流がスイッチング素子に流れることになり、
スイッチングロスが増加するという課題がある。

【０００９】また、例えば図１４に示すように、昇圧手
段としてチョッパーチョークＬｃｐを用いた場合、昇圧
チョッパー動作によりスイッチング素子Ｑ２がＯＮのと
き、チョッパーチョークＬｃｐ、コンデンサＣ３、トラ
ンスＴ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ４のル
ープで、ダイオードＤ５がＯＮのとき、チョッパーチョ
ークＬｃｐ、コンデンサＣ３、トランスＴ１、ダイオー
ドＤ５、コンデンサＣ１２、ダイオードＤ４のループで
入力電流が流れ、平滑コンデンサＣ１２を充電し、スイ
ッチング素子Ｑ１がＯＮのとき、チョッパーチョークＬ
ｃｐ、ダイオードＤ３、スイッチング素子Ｑ１、トラン
スＴ１、コンデンサＣ４のループで、ダイオードＤ６が
ＯＮのとき、チョッパーチョークＬｃｐ、ダイオードＤ
３、平滑コンデンサＣ１２、ダイオードＤ６、トランス
Ｔ１、コンデンサＣ４のループで入力電流が流れ、平滑
コンデンサＣ１２を充電する。

【００１０】チョッパー電流が負荷回路の影響を受ける
ため、平滑コンデンサＣ１２の電圧を交流入力電源Ｖｉ
ｎのピーク電圧の２倍程度に昇圧させる場合、比較的大
きなチョッパー電流を流す必要がある。そこで、トラン
スＴ１が必要となり、平滑コンデンサＣ１２の電圧が昇
圧するため、トランスＴ１の昇圧比は小さくでき、トラ
ンス１次巻線を流れる共振電流は少なくなるが、平滑電
圧を昇圧させるには比較的大きなチョッパー電流が必要
となるため、結局、トランス１次巻線電流は十分に低減
できないという課題がある。

【００１１】図１０に示す従来例２では、倍電圧整流と
チョッパーチョークを用いており、倍電圧構成にするこ
とにより完全平滑時に比べトランス昇圧比を半分にでき
るため、共振電流は低減可能である。ところが、図９と
比べてコンデンサＣ１、ダイオードＤ３の並列回路、平
滑コンデンサＣ５、スイッチング素子Ｑ１、ダイオード
Ｄ５、負荷回路（インダクタＬ１、放電灯Ｌａ、コンデ
ンサＣ７）の配置が異なっており、比較的小容量のコン
デンサＣ１の放電が容量が大きい平滑コンデンサＣ５を
介して行われるため、十分に放電が行えない。よって平
滑コンデンサＣ５からコンデンサＣ１を介しての負荷回
路ヘの放電がわずかとなるため、平滑コンデンサＣ５の
充放電によるエネルギーの消費と蓄積のバランスが崩
れ、平滑電圧が必要以上に昇圧してしまう。そこで特開
平９−１１７１５７号の他の実施例で示しているように
電圧検出回路、パルス幅変更回路を用いてエネルギーの
受給のバランスを保つようなスイッチング素子の制御が
必要であるという課題がある。

【００１２】図１１に示す従来例３では、入力電流が負
荷電流よりも大きくなる場合に、負荷回路以外に電流が
経由する回路としてインダクタＬ１を設けたため、入力
電流はインダクタＬ１に流れる電流ＩＬ１とインダクタ
Ｌ２に流れる電流ＩＬ２に分流され、スイッチング素子
Ｑ１、Ｑ２には負荷回路に流れる電流相当の電流が流
れ、スイッチング電流の増大を回避できる。そのために
はスイッチング素子を介する電流ＩＬ２が、コンデンサ
Ｃ３を介して流れる入力電流ＩＣ１よりも小さくなるよ
うに、インダクタＬ１、Ｌ２、コンデンサＣ３、Ｃ４、
Ｃ７及び負荷回路で構成される共振系を設定する必要が
ある。負荷回路がトランス構成の場合、電流ＩＬ２に相
当するトランス１次巻線を流れる電流が増加することに
なり、分流させるには、さらに大きな入力電流ＩＣ１を
流す必要があるが、インダクタＬ１が負荷回路の共振系
の一部と入力電流の引き込み量に関わる共振系とを兼ね
ているため、設計の自由度が低く、スイッチング素子Ｑ
１、Ｑ２に流れる電流を十分に低減することが困難であ
るという課題がある。

【００１３】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、入力高調波歪の改善が可能で、かつ共振電
流を低減することにより回路効率の向上が可能な電源装
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】本発明の電源装置によれ
ば、上記の課題を解決するために、図１に示すように、
第１、第２の平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の直列回路の接
続点と、第１、第２のダイオードＤ１、Ｄ２の直列回路
の接続点との間に交流電源Ｖｉｎを接続して倍電圧整流
回路を構成し、第１、第２の平滑コンデンサＣ５、Ｃ６
の直列回路と第１、第２のダイオードＤ１、Ｄ２の直列
回路の間に第３、第４のダイオードＤ３、Ｄ４が各々交
流電源Ｖｉｎから平滑コンデンサＣ５、Ｃ６を充電可能
な方向に接続され、第３、第４のダイオードＤ３、Ｄ４
には各々第１、第２のインピーダンス要素Ｚ１、Ｚ２が
並列接続され、第３、第４のインピーダンス要素Ｚ３、
Ｚ４の直列回路が第１、第２のダイオードＤ１、Ｄ２の
直列回路に並列接続され、逆並列接続されたダイオード
Ｄ５、Ｄ６を含む第１、第２のスイッチング素子Ｑ１、
Ｑ２の直列回路が第１、第２の平滑コンデンサＣ５、Ｃ
６の直列回路に並列接続され、第３、第４のインピーダ
ンス要素Ｚ３、Ｚ４の接続点と第１、第２のスイッチン
グ素子Ｑ１、Ｑ２の接続点との間にＬＣ共振回路を含む
負荷回路が接続されていることを特徴とするものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１に本発明の実施
例１の回路図を示す。従来例１と大きく異なる点は倍電
圧整流を用いていることである。従来例２、従来例３と
異なる点はスイッチング素子、平滑コンデンサ、負荷回
路、インピーダンス要素等で構成されるインバータ部の
構成が異なる点である。具体的には交流電源Ｖｉｎ、ダ
イオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、平滑コンデンサＣ
５、Ｃ６により倍電圧整流回路が構成されている。第
１、第２のインピーダンス要素Ｚ１、Ｚ２として各々コ
ンデンサＣ１、Ｃ２を用い、第３、第４のインピーダン
ス要素Ｚ３、Ｚ４として各々コンデンサＣ３、Ｃ４をカ
ップリングコンデンサとして用いている。負荷回路は負
荷が例えば蛍光灯Ｌａ１であり、インダクタＬ１、コン
デンサＣ７からなるＬＣ共振回路により図１に示すよう
に構成されている。第１、第２のスイッチング素子とし
て例えば各々トランジスタＱ１、Ｑ２と逆並列接続のダ
イオードＤ５、Ｄ６を用いている。

【００１６】交流電源Ｖｉｎの正方向を図１の矢印方向
としてＶｉｎが正方向の場合の回路動作について説明す
る。まず、トランジスタＱ２がＯＮすると、平滑コンデ
ンサＣ５、Ｃ６、コンデンサＣ１、Ｃ３、負荷回路、ト
ランジスタＱ２のループと、コンデンサＣ４、負荷回
路、トランジスタＱ２、コンデンサＣ２のループでイン
バータの共振電流が流れ、コンデンサＣ１が充電され
る。交流電源電圧をＶｉｎ、平滑コンデンサＣ５の両端
電圧をＶＣ５、コンデンサＣ１の両端電圧をＶＣ１とす
るとＶｉｎ＞ＶＣ５−ＶＣ１の関係になると入力電流Ｉ
ｉｎがダイオードＤ１、コンデンサＣ３、負荷回路、ト
ランジスタＱ２、平滑コンデンサＣ６、交流電源Ｖｉｎ
のループで負荷回路を通って流れる。

【００１７】次に、トランジスタＱ２がＯＦＦしてダイ
オードＤ５がＯＮすると、共振電流は負荷回路、ダイオ
ードＤ５、平滑コンデンサＣ５、Ｃ６、ダイオードＤ
４、コンデンサＣ４、負荷回路のループで流れ、入力電
流ＩｉｎはダイオードＤ１、コンデンサＣ３、負荷回
路、ダイオードＤ５、平滑コンデンサＣ５、交流電源Ｖ
ｉｎのループで負荷を通って流れ、同時に平滑コンデン
サＣ５を充電する。

【００１８】次に、トランジスタＱ１がＯＮすると、共
振電流は平滑コンデンサＣ５、トランジスタＱ１、負荷
回路、コンデンサＣ４、コンデンサＣ２、平滑コンデン
サＣ６のループと、コンデンサＣ３、コンデンサＣ１、
トランジスタＱ１、負荷回路、コンデンサＣ３のループ
で流れ、同時にコンデンサＣ１が放電し、放電し終わる
とダイオードＤ３がＯＮする。

【００１９】次に、トランジスタＱ１がＯＦＦしてダイ
オードＤ６がＯＮすると共振電流は負荷回路、コンデン
サＣ３、ダイオードＤ３、平滑コンデンサＣ５、Ｃ６、
ダイオードＤ６、負荷回路のループで流れる。

【００２０】以上の動作を繰り返し行う。交流電源Ｖｉ
ｎが負の場合は、上下対称の構成となっているためＶｉ
ｎが正の時と同様な動作をする。入力電流Ｉｉｎが負荷
を介して流れるため、交流電源Ｖｉｎから直接負荷に電
力を供給できるので、無駄な損失を抑え回路効率の向上
を図ることができる。また、倍電圧構成により完全平滑
時の半分の電流でも完全平滑時と同程度のＶＣ１の電圧
振幅が得られるため入力歪改善が可能である。実施例１
によると、共振電流の低減による回路効率の向上と入力
歪の改善の両立が可能であるという効果を有する。

【００２１】（実施例２）図２に本発明の実施例２の回
路図を示す。負荷回路の構成は負荷が例えば蛍光灯Ｌａ
１、Ｌａ２を２灯直列とし、昇圧トランスＴ１を用いて
インダクタＬ１とコンデンサＣ７の共振により高周波点
灯する。第１、第２のスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２とし
て例えば各々ＦＥＴを用いている。実施例１と大きく異
なる点は入力フィルタＦとダイオードＤ１、Ｄ２の接続
点との間にインダクタＬｃｐが電源と直列的に接続され
ていることである。このインダクタＬｃｐは入力フィル
タＦと平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の接続点との間に接続
されていてもよい。インダクタＬｃｐを接続すると、チ
ョッパーチョーク的な働き（或いは共振作用）により入
力電流は高周波的な電流の導通幅が広がる。つまり、交
流電源Ｖｉｎが正の時は、交流電源Ｖｉｎ、入力フィル
タＦ、インダクタＬｃｐ、ダイオードＤ１、Ｄ３、平滑
コンデンサＣ５、交流電源Ｖｉｎのループ、交流電源Ｖ
ｉｎが負の時は、交流電源Ｖｉｎ、平滑コンデンサＣ
６、ダイオードＤ４、Ｄ２、インダクタＬｃｐ、入力フ
ィルタＦ、交流電源Ｖｉｎのループが加わり、チョッパ
ー作用による昇圧効果があるため、実施例１に比べて、
さらに少ない共振電流で入力歪改善が可能であるという
効果を有する。

【００２２】（実施例３）図３に本発明の実施例３の回
路図を示す。負荷回路の構成は図２とほぼ同じである
が、リーケージトランスＴＬ１を用いてインダクタＬ１
を省略している。他の実施例と大きく異なる点は図３の
Ａ点が接続されており、Ａ点と平滑コンデンサＣ５、Ｃ
６の接続点との間にインダクタＬｃｐが接続されている
ことである。つまり入力フィルタＦのコンデンサＣ０を
削除してコンデンサＣ３、Ｃ４と兼用している。これに
よって部品点数の削減が可能であるという効果を有す
る。

【００２３】（実施例４）図４に本発明の実施例４の回
路図を示す。本実施例は負荷回路の構成例を示すもので
あり、図１から図３で示したもの以外に、図４（ａ）に
示すようにインダクタＬ２を並列接続したり、図４
（ｂ）に示すように、バランサＢ１を用いて２灯の放電
灯Ｌａ１、Ｌａ２を並列接続したり、図４（ｃ）に示す
ように、バランサを用いずに負荷回路を並列接続したり
することにより、負荷が多灯、異負荷であっても本発明
を適用できる。効果については実施例１〜３と同じであ
る。

【００２４】（実施例５）図５に本発明の実施例５の回
路図を示す。本実施例の目的は予熱、始動時或いは軽負
荷時に平滑電圧が異常昇圧するのを防ぐことである。本
発明の回路は入力電流が負荷回路を通って平滑コンデン
サＣ５、Ｃ６を充電するループが存在するため、例えば
始動時には負荷での電力消費が無いにもかかわらず入力
電流即ち平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の充電電流が流れる
ため、平滑コンデンサＣ５、Ｃ６の両端電圧ＶＤＣが昇
圧する。電圧ＶＤＣの昇圧に伴い共振電流は増加するた
め、入力電流がさらに増加し、加速的に電圧ＶＤＣが異
常昇圧するという課題がある。

【００２５】そこで第１、第２のインピーダンス素子Ｚ
１、Ｚ２のインピーダンスを定格点灯時には入力歪改善
可能な所定のインピーダンスに、始動時には低インピー
ダンスに切り替える。これによりインピーダンス素子Ｚ
１、Ｚ２の両端に発生する振動電圧の振幅が小さくなる
ため入力電流の取り込み量が減り、平滑コンデンサＣ
５、Ｃ６の電圧ＶＤＣの異常昇圧を防ぐことが可能であ
る。図５では始動時にスイッチＳ１、Ｓ２をＯＮさせる
ことにより、コンデンサインプット型の平滑回路として
動作するため電圧ＶＤＣの異常昇圧を防止できる。

【００２６】図６は実施例５の一つの変形例であり、始
動時にスイッチＳ１、Ｓ２をＯＮさせることにより、コ
ンデンサＣ１、Ｃ２よりも容量が大きいコンデンサＣ１
１、Ｃ２１がそれぞれ並列接続されるため、低インピー
ダンスとなり、電圧ＶＤＣの異常昇圧を防止できる。図
５との違いは部品耐圧の許容範囲内において適度に昇圧
させることにより始動電圧が得やすくなるという効果が
ある。

【００２７】図７は実施例５の他の変形例であり、コン
デンサＣ１とインダクタＬ２の共振回路及びコンデンサ
Ｃ２とインダクタＬ３の共振回路の周波数特性を利用し
て、始動時の周波数ｆｓではインピーダンス素子Ｚ１、
Ｚ２が低インピーダンスとなり、定格点灯時の周波数ｆ
においては入力歪改善可能な所定のインピーダンスにな
るように定数を選択することにより平滑コンデンサＣ
５、Ｃ６の両端電圧ＶＤＣの異常昇圧を防止できる。し
たがって、スイッチＳ１、Ｓ２やその制御手段を用いな
くとも同様の効果が得られる。尚、図示していないがコ
ンデンサＣ１とインダクタＬ２及びコンデンサＣ２とイ
ンダクタＬ３が各々並列接続されていてもよいことは言
うまでもない。

【００２８】（実施例６）図８に本発明の実施例６の回
路図を示す。実施例５のように一般によく用いられてい
るコンデンサ予熱を行う場合、例えば図５において始動
時にはランプＬａ１、Ｌａ２の両端、つまりコンデンサ
Ｃ７の両端に始動開始に必要な高電圧が印加される。こ
のときインダクタＬ１とコンデンサＣ７の共振により定
格点灯時に比べて非常に大きな共振電流が流れる。この
ためインピーダンス素子Ｚ１、Ｚ２の両端電圧の振幅が
大きくなり、入力電流の取り込み量が増大して平滑コン
デンサＣ５、Ｃ６の両端電圧ＶＤＣが昇圧する。そこ
で、実施例６では、コンデンサ予熱ではなく、図８に示
すように比較的容量の小さいコンデンサＣ７をランプＬ
ａ１、Ｌａ２のトランス２次巻線側に並列接続し、イン
ダクタＬ４、コンデンサＣ１１の直列回路からなる別共
振系を設け、インダクタＬ４の２次巻線により各フィラ
メントの巻線予熱を行うものである。

【００２９】本実施例によれば、実施例５のコンデンサ
予熱方式を用いる場合に比べてコンデンサＣ７が高イン
ピーダンスであるため始動時に同じ高電圧をランプＬａ
１、Ｌａ２に印加した場合でも共振電流ＩＴ１１は小さ
くなる。よって、インダクタＬ４、コンデンサＣ１１の
直列回路からなる別共振系は入力電流の取り込みには関
与しないので、共振電流ＩＴ１１の低減により平滑コン
デンサＣ５、Ｃ６の両端電圧ＶＤＣの異常昇圧を防止で
きる。

【００３０】さらにインダクタＬ４、コンデンサＣ１１
の直列回路からなる別共振系を定格点灯時の常時フィラ
メント予熱電流が小さくなるよう選択すればフィラメン
トロスの低減になる。また、コンデンサＣ７に流れる電
流が小さくなることからトランスＴ１の２次巻線電流が
低減され、トランス１次巻線電流も低減することにな
る。よってトランスの銅損の低減が可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、第１、第２の平滑コン
デンサの直列回路の接続点と、第１、第２のダイオード
の直列回路の接続点との間に交流電源を接続して倍電圧
整流回路を構成し、第１、第２の平滑コンデンサの直列
回路と第１、第２のダイオードの直列回路の間に第３、
第４のダイオードが各々交流電源から平滑コンデンサを
充電可能な方向に接続され、第３、第４のダイオードに
は各々第１、第２のインピーダンス要素が並列接続さ
れ、第３、第４のインピーダンス要素の直列回路が第
１、第２のダイオードの直列回路に並列接続され、逆並
列接続されたダイオードを含む第１、第２のスイッチン
グ素子の直列回路が第１、第２の平滑コンデンサの直列
回路に並列接続され、第３、第４のインピーダンス要素
の接続点と第１、第２のスイッチング素子の接続点との
間にＬＣ共振回路を含む負荷回路が接続されている構成
を有するので、入力高調波歪を改善可能で、かつ共振電
流を低減することにより回路効率の向上が可能な電源装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の回路図である。

【図２】本発明の実施例２の回路図である。

【図３】本発明の実施例３の回路図である。

【図４】本発明の実施例４の回路図である。

【図５】本発明の実施例５の回路図である。

【図６】本発明の実施例５の一変形例の回路図である。

【図７】本発明の実施例５の他の変形例の回路図であ
る。

【図８】本発明の実施例６の回路図である。

【図９】従来例１の回路図である。

【図１０】従来例２の回路図である。

【図１１】従来例３の回路図である。

【図１２】従来例１の一変形例の回路図である。

【図１３】従来例１の他の変形例の回路図である。

【図１４】従来例１の別の変形例の回路図である。

【符号の説明】

Ｑ１、Ｑ２スイッチング素子Ｄ１、Ｄ２ダイオードＤ３、Ｄ４ダイオードＤ５、Ｄ６ダイオードＣ１、Ｃ２コンデンサＣ３、Ｃ４コンデンサＣ５、Ｃ６平滑コンデンサＬａ１放電灯Ｌ１インダクタＣ７コンデンサＶｉｎ交流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１、第２の平滑コンデンサの直列回
路の接続点と、第１、第２のダイオードの直列回路の接
続点との間に交流電源を接続して倍電圧整流回路を構成
し、第１、第２の平滑コンデンサの直列回路と第１、第２の
ダイオードの直列回路の間に第３、第４のダイオードが
各々交流電源から平滑コンデンサを充電可能な方向に接
続され、第３、第４のダイオードには各々第１、第２のインピー
ダンス要素が並列接続され、第３、第４のインピーダンス要素の直列回路が第１、第
２のダイオードの直列回路に並列接続され、逆並列接続されたダイオードを含む第１、第２のスイッ
チング素子の直列回路が第１、第２の平滑コンデンサの
直列回路に並列接続され、第３、第４のインピーダンス要素の接続点と第１、第２
のスイッチング素子の接続点との間にＬＣ共振回路を含
む負荷回路が接続されていることを特徴とする電源装
置。
【請求項２】第１、第２、第３、第４のインピーダ
ンス要素が各々コンデンサであることを特徴とする請求
項１記載の電源装置。
【請求項３】前記交流電源の一端と第１、第２の平
滑コンデンサの接続点との間、または前記交流電源の一
端と第１、第２のダイオードの接続点との間にインダク
タが前記交流電源と直列接続されていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】前記交流電源と前記インダクタとの間
にＬＣを含むフイルタ回路が前記交流電源と並列的に接
続されていることを特徴とする請求項３記載の電源装
置。
【請求項５】前記インダクタが前記フィルタ回路の
非電源側端子の一端と第１、第２の平滑コンデンサの接
続点との間に接続され、前記インダクタと前記フィルタ
回路の接続点と第３、第４のインピーダンス要素の接続
点とが短絡され、前記第３、第４のインピーダンス要素
が各々コンデンサであり前記ＬＣを含むフィルタ回路の
コンデンサと兼用されていることを特徴とする請求項４
記載の電源装置。
【請求項６】前記負荷回路がトランス或いはリーケ
ージトランスを含むことを特徴とする請求項１ないし５
のいずれかに記載の電源装置。
【請求項７】前記負荷回路において負荷が蛍光灯で
あることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記
載の電源装置。
【請求項８】第１、第２のインピーダンス要素が予
熱または始動時を含む軽負荷時に定常点灯時よりも低イ
ンピーダンスであることを特徴とする請求項７記載の電
源装置。
【請求項９】第１、第２のスイッチング素子の動作
周波数は予熱または始動時を含む軽負荷時と定常点灯時
とでは異なり、第１、第２のインピーダンス要素は予熱
または始動時を含む軽負荷時の動作周波数では定常点灯
時の動作周波数のときよりも低インピーダンスとなるＬ
Ｃ共振回路で構成されていることを特徴とする請求項７
記載の電源装置。
【請求項１０】前記負荷回路のＬＣ共振回路のコン
デンサは蛍光灯の電源側端子間に並列接続され、前記負
荷回路のＬＣ共振回路とは別の第２のＬＣ共振回路を備
え、第２のＬＣ共振回路のインダクタに設けられた予熱
巻線により前記蛍光灯の予熱を行うことを特徴とする請
求項７ないし９のいずれかに記載の電源装置。