【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流電源電圧の下で動作し、高力率かつ高効率なインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昇圧チョッパ回路をインバータ回路の前段に配置する２コンバータ方式は、公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術はインバータ回路の前段に昇圧チョッパ回路を設け、交流電源電圧をインバ浮タ回路の電源となる直流電源電圧を供給していた。このような２コンバータ方式であると、回路構成素子の増大化を招き損失要因となるので好ましくない。
本発明の目的は、インバータ回路の誘導負荷をチョッパ回路のインダクタンスとして利用し、回路構成素子の削減をはかり損失を低減することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、第一スイッチング素子を介して前記誘導性負荷へ電流を供給する整流電源を備える。前記整流電源と並列に接続する第一補助コンデンサを備える。前記第二スイッチング素子を介して前記誘導性負荷を短絡する力頂直列一対の第一第二の補助ダイオードを備える。前記整流電源電圧を第一補助ダイオードを介して主コンデンサに印加されるようにオ接続する。また、前記両スイッチング素子を跨ぐように第二補助コンデンサ接続する。
【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。交互にオンオフする順直列一対の第一第二のスイッチング素子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第一第二の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の１２の交点に一端を接続する誘導性負荷３０を備え、前記第一スイッチング素子１１を介して前記誘導性負荷３０へ電流を供給する整流電源４０を備え、前記整流電源４０は交流電源４１電圧を整流する脈流電源であり、前記整流電源４０と並列に接続する第一補助コンデンサ５０を備え、前記第二スイッチング素子１２を介して前記誘導性負荷３０を短絡する順直列一対の第一第二の補助ダイオード６１・６２を備え、前記整流電源４０電圧を前記第一補助ダイオード６１を介して印加される位置に配置する主コンデンサ７０を備え、前記両スイッチング素子１１・１２を跨ぐようにク第二補助コンデンサ８０を接続する
【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々こ直列のバラスト用インダクタ３２と蛍光ランプ３に並列の予熱用コンデンサ３３を備える。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タ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。
【０００７】
図２〜図８を用いて図１装置の動作について説明する。図２：Ｉ１５０・図３：Ｉ２４０、図４：Ｉ３３０・図５：Ｉ４８０、図６：Ｉ５８０・図７：Ｉ６３０、図８：Ｉ７３０の順に電流が流れ、その後は図２からの繰り返しとなる。ただし図６：Ｉ５８０は整流電源４０電圧の高原期の電流経路であり、谷間期においては図９：Ｉ４‘７０，Ｉ４’８０のごとく変化する。第一スイッチング素子１１がオンすると第一補助コンデンサ５０の電荷は誘導負荷３０を介して放電される。第一補助コンデンサ５０の電位が低くなると、図３のＩ２４０に示すよ引こ整流電源４０より電流が引き出される。この時引き出された電流は第一スイッチング素子１１がオフすることにより、第二フライホイールダイオード２２を介して第二補助コンデンサ８０へと充電される（図４：Ｉ３３０）。第一スイッチング素子１１のオフと同時に第二スイッチング素子１２がオンしているため、補助コンデンサ８０に充電された電荷は第二スイッチング素子１２、誘導負荷３０を介し第一補助コンデンサ５０を充電する。また、整流電源４０の高原期には続いて第一補助ダイオード６１を介して主コンデンサ７０を充電する（図５：Ｉ４８０、図６：Ｉ５８０）。ただし、整流電源４０の谷間期には図９Ｉ４‘７０、Ｉ４’８０に示すよ引こ主コンデンサ７０は充電されず、主コンデンサ７０からの電荷が誘導負荷３０に供給される。この際、第二スイッチング素子がオフすることにより、誘導負荷３０の電流は主コンデンサと同時に第一第二補助コンデンサ５０、８０を充電する。その後、再び第一補助コンデンサ５０をエネルギ源とした図２；Ｉ１５０の電流経路へと戻る。これらの過程で誘導性負荷３０に交流電流を形成する。このために高効率となる。また図３のＩ２４０に示す電流が形成される際に整流電源４０より高周波電流が引き出され整流電源４０の導通角が増大し、力率が向上する。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、チョッパ回路とインバータ回路を併用しながら誘導性負荷回路を経由する交流電流を形成することができる。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】図１の動作説明図である。
【図８】図１の動作説明図である。
【図９】図１の動作説明図である。
【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・８０：補助コンデンサ
６１・６２：補助ダイオード
７０：主コンデンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inverter device that operates under an AC power supply voltage and has a high power factor and high efficiency.
[0002]
[Prior art]
A two-converter system in which a boost chopper circuit is arranged before an inverter circuit is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, a step-up chopper circuit is provided in a stage preceding an inverter circuit, and an AC power supply voltage is supplied to a DC power supply voltage serving as a power supply for an inverter floating circuit. Such a two-converter method is not preferable because it increases the number of circuit components and causes a loss.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to use an inductive load of an inverter circuit as an inductance of a chopper circuit to reduce circuit components and reduce loss.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided a rectified power supply for supplying a current to the inductive load via the first switching element. A first auxiliary capacitor connected in parallel with the rectified power supply. A pair of first and second auxiliary diodes for short-circuiting the inductive load via the second switching element. The rectified power supply voltage is connected so as to be applied to a main capacitor via a first auxiliary diode. Also, a second auxiliary capacitor is connected so as to straddle both switching elements.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A pair of first and second switching elements 11 and 12 that are alternately turned on and off in series; and a first and second flywheel diodes 21 and 22 that are connected in anti-parallel with the switching elements 11 and 12, respectively. An inductive load 30 having one end connected to the intersection of 12 of the switching elements 11 is provided, and a rectified power supply 40 for supplying a current to the inductive load 30 via the first switching element 11 is provided. A pulsating power supply for rectifying the voltage of the power supply 41, comprising a first auxiliary capacitor 50 connected in parallel with the rectified power supply 40, and a pair of forward-series A main switch that includes first and second auxiliary diodes 61 and 62 and arranges the rectified power supply 40 at a position where the voltage is applied through the first auxiliary diode 61; Comprising a capacitor 70, to connect the click second auxiliary capacitor 80 so as to straddle the both switching elements 11 - 12 [0006]
FIG. 1 is supplemented. The inductive load circuit 30 is a fluorescent lamp lighting circuit, and includes a fluorescent lamp 31, a fluorescent lamp 31, a ballast inductor 32 in series, and a preheating capacitor 33 in parallel with the fluorescent lamp 3. It is also possible to arrange a transformer at the input stage of the inductive load circuit 30. The transformer in this case becomes part of the inductive load circuit. Further, the leakage inductance of the transformer can be used as the ballast inductor 32. Rectifying power supply 40 includes rectifying diodes 42 to 45.
[0007]
1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2: I150 / FIG. 3: I240, FIG. 4: I330 / FIG. 5: I480, FIG. 6: I580 / FIG. 7: I630, FIG. 8: I730. However, FIG. 6: I580 is a current path of the rectified power supply 40 voltage in the high plateau period, and changes during the valley period as shown in FIG. 9: I4′70, I4′80. When the first switching element 11 turns on, the electric charge of the first auxiliary capacitor 50 is discharged via the inductive load 30. When the potential of the first auxiliary capacitor 50 decreases, a current is drawn from the rectified power supply 40 as indicated by I240 in FIG. The current drawn at this time is charged to the second auxiliary capacitor 80 via the second flywheel diode 22 by turning off the first switching element 11 (FIG. 4: I330). Since the second switching element 12 is on at the same time as the first switching element 11 is off, the electric charge charged in the auxiliary capacitor 80 charges the first auxiliary capacitor 50 via the second switching element 12 and the inductive load 30. In the plateau period of the rectified power supply 40, the main capacitor 70 is charged via the first auxiliary diode 61 (FIG. 5: I480, FIG. 6: I580). However, in the valley period of the rectified power supply 40, the main capacitor 70 is not charged as shown in FIGS. 9I4'70 and I4'80, and the charge from the main capacitor 70 is supplied to the inductive load 30. At this time, when the second switching element is turned off, the current of the inductive load 30 charges the first and second auxiliary capacitors 50 and 80 simultaneously with the main capacitor. Thereafter, the flow returns to the current path of FIG. 2; I150 using the first auxiliary capacitor 50 as an energy source again. In these processes, an alternating current is formed in the inductive load 30. This results in high efficiency. When the current indicated by I240 in FIG. 3 is formed, a high-frequency current is drawn from the rectified power supply 40, the conduction angle of the rectified power supply 40 is increased, and the power factor is improved.
[0008]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to form an alternating current via an inductive load circuit while using both a chopper circuit and an inverter circuit. Therefore, an efficient inverter device having a high power factor can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter device according to the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 8 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
FIG. 9 is an operation explanatory diagram of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
11.12: Switching elements 21/22: Flywheel diode 30: Inductive load circuit 40: Rectified power supply 50/80: Auxiliary capacitors 61/62: Auxiliary diode 70: Main capacitor
