JP2004159480A - インバータ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】直流成分電流を低下させ、それによって無駄な損失を緩和する。
【解決手段】１１・１２：スイッチング素子
２１・２２：フライホイールダイオード
３０：誘導性負荷回路
４０：整流電源
５０：主コンデンサ
６１・６２：補助ダイオード
７０：補助コンデンサ
順直列一対の補助ダイオード６１・６２を備える。前記両補助ダイオード６１・６２を含む回路を主コンデンサ５０にその放電を阻止する極性にして接続する。また、補助コンデンサ７０を備える。前記補助コンデンサ７０を一方の前記補助ダイオード６１を介して整流電源に接続する。前記両補助ダイオード６１・６２は誘導性負荷回路３０に逆方向の直流成分電流を形成するように作用する。このため、誘導性負荷回路３０における順逆の直流成分電流が相殺され、そのレベルが低下する。
【選択図】 図１
【解決手段】１１・１２：スイッチング素子
２１・２２：フライホイールダイオード
３０：誘導性負荷回路
４０：整流電源
５０：主コンデンサ
６１・６２：補助ダイオード
７０：補助コンデンサ
順直列一対の補助ダイオード６１・６２を備える。前記両補助ダイオード６１・６２を含む回路を主コンデンサ５０にその放電を阻止する極性にして接続する。また、補助コンデンサ７０を備える。前記補助コンデンサ７０を一方の前記補助ダイオード６１を介して整流電源に接続する。前記両補助ダイオード６１・６２は誘導性負荷回路３０に逆方向の直流成分電流を形成するように作用する。このため、誘導性負荷回路３０における順逆の直流成分電流が相殺され、そのレベルが低下する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流電源電圧を整流する整流電源の下で動作し、誘導性負荷回路に適宜の周波数の交流電流を供給するインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図 は特開平１０−２２５１３６号公報に示されたインバータ装置である。その概略は次ぎの通りである。順直列一対の交互にオンオフするスイッチング素子１１・１２を備える。各スイッチング素子１１・１２と逆並列に接続するフライホイールダイオード２１・２２を備える。両スイッチング素子１１・１２の交点に一端を接続する誘導性負荷回路３０を備える。交流電源４１電圧を整流する整流電源４０を備える。整流電源４０を一方のスイッチング素子１１を介して順方向の誘導性負荷回路３０電流Ｉを形成するように接続する。主コンデンサ５０を備える。主コンデンサ５０ を他方のスイッチング素子１２ を介して逆方向の誘導性負荷回路２０電流Ｉを形成するように接続する。補助コンデンサ７０を備える。補助コンデンサ７０を整流電源４０に並列に接続する。
フライホイールダイオード２１電流は補助コンデンサ７０に吸収される。主コンデンサ５０充電はフライホイールダイオード２２電流によってなされる。誘導性負荷回路３０は蛍光ランプ３１を真負荷とする放電灯点灯回路である。誘導性負荷回路３０に属する補助インダクタ３９は誘導性負荷回路３０電流Ｉ中の直流成分を吸収する役目を兼ねる。補助コンデンサ７０容量を適度に小さくするとその両端に高周波振動電圧が形成され、それによって整流電源４０給電が促されるため、高力率である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図７を直流回路として考える。整流電源４０は直流成分電流を供給する。その直流成分電流はスイッチング素子２１を介して誘導性負荷回路３０へ流れ込む。誘導性負荷回路３０電流Ｉは直流成分電流と交流成分電流の重畳である。図７では直流成分電流を補助インダクタ３９へバイパスし、蛍光ランプ３１へ流れ難くする工夫がなされている。いずれにても、誘導性負荷回路３０ における直流成分電流は非交流変換分であり、損失要因となるので好ましくない。
本発明の目的は、前記直流成分電流を低下させることであり、それによって無駄な損失を緩和することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、順直列一対の補助ダイオードを備える。前記両補助ダイオードを含む回路を主コンデンサにその放電を阻止する極性にして接続する。また、補助コンデンサを備える。前記補助コンデンサを一方の前記補助ダイオードを介して整流電源に接続する。前記両補助ダイオードは誘導性負荷回路に逆方向の直流成分電流を形成するように作用する。このため、誘導性負荷回路における順逆の直流成分電流が相殺され、そのレベルが低下する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１を利用して本発明の実施形態について説明する。順直列一対の交互にオンオフするスイッチング素子１１・１２を備える。各スイッチング素子１１・１２と逆並列に接続するフライホイールダイオード２１・２２を備える。フライホイールダイオード２１（２２）の例は、各スイッチング素子１１（１２）の寄生ダイオードである。両スイッチング素子１１・１２の交点に一端を接続する誘導性負荷回路３０を備える。交流電源４１電圧を整流する整流電源４０を備える。整流電源４０を一方のスイッチング素子１１を介して順方向の誘導性負荷回路３０電流を形成するように接続する。主コンデンサ５０を備える。主コンデンサ５０を他方のスイッチング素子１２を介して逆方向の誘導性負荷回路２０電流を形成するように接続する。スイッチング素子１１・１２、整流電源４０、主コンデンサ５０はブリッジ回路を形成する。順直列一対の補助ダイオード６１・６２を備える。両補助ダイオード６１・６２を含む回路を主コンデンサ５０にその放電を阻止する極性にして接続する。補助コンデンサ７０を備える。補助コンデンサ７０を一方の補助ダイオード６１を介して整流電源４０に接続する。
【０００６】
図１について補足する。誘導性負荷回路３０は蛍光灯点灯回路であり、蛍光ランプ３１と蛍光ランプ３１に直列のバラスト用インダクタ３２と蛍光ランプ３１に並列の予熱用コンデンサ３３を備える。図２のような補助インダクタ３９を同様に接続し、誘導性負荷回路３０の誘導性を強めることは好ましい。誘導性負荷回路３０の入力段に変圧器を配置することも可能である。この場合の変圧器は誘導性負荷回路の一部となる。また、その変圧器の漏洩インダクダンスをバラスト用インダクタ３２として転用することも可能である。整流電源４０は整流用ダイオード４２〜４５を含む。補助コンデンサ７０は容量の適度に小さなコンデンサであり、そのために振動用コンデンサとして機能する。
図２〜図６を用いて、図１装置の動作について説明する。図２：Ｉ１５０・図３：Ｉ２７０・図４：Ｉ３７０・図５：Ｉ４４０・図６：Ｉ５５０の順に電流が流れ、その後は図２からの繰り返しとなる。図３の電流Ｉ２７０は誘導性負荷回路３０からの電磁エネルギ放出電流であり、これで補助コンデンサ７０を充電する。補助コンデンサ７０容量を適度に小さくすると、適度に高い補助コンデンサ７０電圧を形成し、次の、図４の電流Ｉ３７０の動作に備える。図５のＩ４４０は整流電源４０電流であり、整流電源４０からの給電作用をともなう。図６の電流Ｉ５５０は誘導性負荷回路３０からの電磁エネルギ放出電流である。この電流で主コンデンサ５０充電がなされ、次の図２：電流Ｉ１５０の動作に備える。
【０００７】
動作説明を補足する。整流電源４０電流はＩ４４０であり、直流成分電流を形成する。主コンデンサ５０電流はＩ１５０・Ｉ３７０・Ｉ５５０であり、直流成分電流を含まない。補助コンデンサ７０電流はＩ２７０・Ｉ３７０であり、直流成分電流を含まない。これらはコンデンサとしての特性に由来する。一方の補助ダイオード６１電流は１２７０であり、他方の補助ダイオード６２電流はＩ３７０であり、相等しい直流成分電流を含む。整流電源４０の直流成分電流は誘導性負荷回路３０を経由して順方向（左向き）に流れる。一方、補助ダイオード６１・６２の直流成分電流は誘導性負荷回路３０を経由して逆方向（右向き）に流れる。このため、誘導性負荷回路３０の位置では、直流成分電流が相殺され、減少する。この点は整流電源４０の直流成分電流の一部がスイッチング素子１１・１２を介し、さらに補助ダイオード６１・６２を介して流れるために、誘導性負荷回路３０へ回り込む直流成分電流が少なくなる ．．．と考えることもできる。誘導性負荷回路３０に残る若干の直流成分電流を誘導性負荷回路３０と直列に図外のコンデンサを配置して除去することも可能である。このコンデンサは整流電源４０電流の影響で右向き（右側がプラスの極性）に偏充電する。この偏充電は補助ダイオード６１・６２の直流成分電流を加増する。その偏充電加増は補助ダイオード６１・６２の直流成分電流が整流電源４０のそれと見合う値になるまで進行する。なお、図７に同様なコンデンサを組み込んだ場合はそれが偏充電した状態で回路動作が停止する。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、誘導性負荷回路を経由する直流成分電流が減少する。このため、高力率であって効率のよいインバータ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインバータ装置の回路図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】図１の動作説明図である。
【図７】従来装置の回路図である。
【符号の説明】
１１・１２：スイッチング素子
２１・２２：フライホイールダイオード
３０：誘導性負荷回路
４０：整流電源
５０：主コンデンサ
６１・６２：補助ダイオード
７０：補助コンデンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は交流電源電圧を整流する整流電源の下で動作し、誘導性負荷回路に適宜の周波数の交流電流を供給するインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図 は特開平１０−２２５１３６号公報に示されたインバータ装置である。その概略は次ぎの通りである。順直列一対の交互にオンオフするスイッチング素子１１・１２を備える。各スイッチング素子１１・１２と逆並列に接続するフライホイールダイオード２１・２２を備える。両スイッチング素子１１・１２の交点に一端を接続する誘導性負荷回路３０を備える。交流電源４１電圧を整流する整流電源４０を備える。整流電源４０を一方のスイッチング素子１１を介して順方向の誘導性負荷回路３０電流Ｉを形成するように接続する。主コンデンサ５０を備える。主コンデンサ５０ を他方のスイッチング素子１２ を介して逆方向の誘導性負荷回路２０電流Ｉを形成するように接続する。補助コンデンサ７０を備える。補助コンデンサ７０を整流電源４０に並列に接続する。
フライホイールダイオード２１電流は補助コンデンサ７０に吸収される。主コンデンサ５０充電はフライホイールダイオード２２電流によってなされる。誘導性負荷回路３０は蛍光ランプ３１を真負荷とする放電灯点灯回路である。誘導性負荷回路３０に属する補助インダクタ３９は誘導性負荷回路３０電流Ｉ中の直流成分を吸収する役目を兼ねる。補助コンデンサ７０容量を適度に小さくするとその両端に高周波振動電圧が形成され、それによって整流電源４０給電が促されるため、高力率である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図７を直流回路として考える。整流電源４０は直流成分電流を供給する。その直流成分電流はスイッチング素子２１を介して誘導性負荷回路３０へ流れ込む。誘導性負荷回路３０電流Ｉは直流成分電流と交流成分電流の重畳である。図７では直流成分電流を補助インダクタ３９へバイパスし、蛍光ランプ３１へ流れ難くする工夫がなされている。いずれにても、誘導性負荷回路３０ における直流成分電流は非交流変換分であり、損失要因となるので好ましくない。
本発明の目的は、前記直流成分電流を低下させることであり、それによって無駄な損失を緩和することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、順直列一対の補助ダイオードを備える。前記両補助ダイオードを含む回路を主コンデンサにその放電を阻止する極性にして接続する。また、補助コンデンサを備える。前記補助コンデンサを一方の前記補助ダイオードを介して整流電源に接続する。前記両補助ダイオードは誘導性負荷回路に逆方向の直流成分電流を形成するように作用する。このため、誘導性負荷回路における順逆の直流成分電流が相殺され、そのレベルが低下する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１を利用して本発明の実施形態について説明する。順直列一対の交互にオンオフするスイッチング素子１１・１２を備える。各スイッチング素子１１・１２と逆並列に接続するフライホイールダイオード２１・２２を備える。フライホイールダイオード２１（２２）の例は、各スイッチング素子１１（１２）の寄生ダイオードである。両スイッチング素子１１・１２の交点に一端を接続する誘導性負荷回路３０を備える。交流電源４１電圧を整流する整流電源４０を備える。整流電源４０を一方のスイッチング素子１１を介して順方向の誘導性負荷回路３０電流を形成するように接続する。主コンデンサ５０を備える。主コンデンサ５０を他方のスイッチング素子１２を介して逆方向の誘導性負荷回路２０電流を形成するように接続する。スイッチング素子１１・１２、整流電源４０、主コンデンサ５０はブリッジ回路を形成する。順直列一対の補助ダイオード６１・６２を備える。両補助ダイオード６１・６２を含む回路を主コンデンサ５０にその放電を阻止する極性にして接続する。補助コンデンサ７０を備える。補助コンデンサ７０を一方の補助ダイオード６１を介して整流電源４０に接続する。
【０００６】
図１について補足する。誘導性負荷回路３０は蛍光灯点灯回路であり、蛍光ランプ３１と蛍光ランプ３１に直列のバラスト用インダクタ３２と蛍光ランプ３１に並列の予熱用コンデンサ３３を備える。図２のような補助インダクタ３９を同様に接続し、誘導性負荷回路３０の誘導性を強めることは好ましい。誘導性負荷回路３０の入力段に変圧器を配置することも可能である。この場合の変圧器は誘導性負荷回路の一部となる。また、その変圧器の漏洩インダクダンスをバラスト用インダクタ３２として転用することも可能である。整流電源４０は整流用ダイオード４２〜４５を含む。補助コンデンサ７０は容量の適度に小さなコンデンサであり、そのために振動用コンデンサとして機能する。
図２〜図６を用いて、図１装置の動作について説明する。図２：Ｉ１５０・図３：Ｉ２７０・図４：Ｉ３７０・図５：Ｉ４４０・図６：Ｉ５５０の順に電流が流れ、その後は図２からの繰り返しとなる。図３の電流Ｉ２７０は誘導性負荷回路３０からの電磁エネルギ放出電流であり、これで補助コンデンサ７０を充電する。補助コンデンサ７０容量を適度に小さくすると、適度に高い補助コンデンサ７０電圧を形成し、次の、図４の電流Ｉ３７０の動作に備える。図５のＩ４４０は整流電源４０電流であり、整流電源４０からの給電作用をともなう。図６の電流Ｉ５５０は誘導性負荷回路３０からの電磁エネルギ放出電流である。この電流で主コンデンサ５０充電がなされ、次の図２：電流Ｉ１５０の動作に備える。
【０００７】
動作説明を補足する。整流電源４０電流はＩ４４０であり、直流成分電流を形成する。主コンデンサ５０電流はＩ１５０・Ｉ３７０・Ｉ５５０であり、直流成分電流を含まない。補助コンデンサ７０電流はＩ２７０・Ｉ３７０であり、直流成分電流を含まない。これらはコンデンサとしての特性に由来する。一方の補助ダイオード６１電流は１２７０であり、他方の補助ダイオード６２電流はＩ３７０であり、相等しい直流成分電流を含む。整流電源４０の直流成分電流は誘導性負荷回路３０を経由して順方向（左向き）に流れる。一方、補助ダイオード６１・６２の直流成分電流は誘導性負荷回路３０を経由して逆方向（右向き）に流れる。このため、誘導性負荷回路３０の位置では、直流成分電流が相殺され、減少する。この点は整流電源４０の直流成分電流の一部がスイッチング素子１１・１２を介し、さらに補助ダイオード６１・６２を介して流れるために、誘導性負荷回路３０へ回り込む直流成分電流が少なくなる ．．．と考えることもできる。誘導性負荷回路３０に残る若干の直流成分電流を誘導性負荷回路３０と直列に図外のコンデンサを配置して除去することも可能である。このコンデンサは整流電源４０電流の影響で右向き（右側がプラスの極性）に偏充電する。この偏充電は補助ダイオード６１・６２の直流成分電流を加増する。その偏充電加増は補助ダイオード６１・６２の直流成分電流が整流電源４０のそれと見合う値になるまで進行する。なお、図７に同様なコンデンサを組み込んだ場合はそれが偏充電した状態で回路動作が停止する。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、誘導性負荷回路を経由する直流成分電流が減少する。このため、高力率であって効率のよいインバータ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインバータ装置の回路図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】図１の動作説明図である。
【図７】従来装置の回路図である。
【符号の説明】
１１・１２：スイッチング素子
２１・２２：フライホイールダイオード
３０：誘導性負荷回路
４０：整流電源
５０：主コンデンサ
６１・６２：補助ダイオード
７０：補助コンデンサ
Claims (1)
- 順直列一対の交互にオンオフするスイッチング素子（１１・１２）を備え、前記各スイッチング素子（１１・１２）と逆並列に接続するフライホイールダイオード（２１・２２）を備え、前記両スイッチング素子（１１・１２）の交点に一端を接続する誘導性負荷回路（３０）を備え、交流電源（４１）電圧を整流する整流電源（４０）を備え、前記整流電源（４０）を一方の前記スイッチング素子（１１）を介して順方向の前記誘導性負荷回路（３０）電流を形成するように接続し、主コンデンサ（５０）を備え、前記主コンデンサ（５０）を他方の前記スイッチング素子（１２）を介して逆方向の前記誘導性負荷回路（２０）電流を形成するように接続し、順直列一対の補助ダイオード（６１・６２）を備え、前記両補助ダイオード（６１・６２）を含む回路を前記主コンデンサ（５０）にその放電を阻止する極性にして接続し、補助コンデンサ（７０）を備え、前記補助コンデンサ（７０）を一方の前記補助ダイオード（６１）を介して前記整流電源（４０）に接続し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 |
|---|---|---|---|
| JP2002355973A JP2004159480A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002355973A JP2004159480A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | インバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004159480A true JP2004159480A (ja) | 2004-06-03 |
Family
ID=32809595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002355973A Pending JP2004159480A (ja) | 2002-11-01 | 2002-11-01 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004159480A (ja) |
-
2002
- 2002-11-01 JP JP2002355973A patent/JP2004159480A/ja active Pending
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