JP2005505228A - 始動回路を有する自動発振ブリッジ回路 - Google Patents

Abstract

自動発振ブリッジ回路は、動作の開始時にスイッチの１つを最初に導通状態にするための始動回路を有する。この始動回路は、定常動作中、ブリッジスイッチのスイッチングに影響を及ぼさないような態様で構成される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、
供給電圧源の極に接続するための第１の入力端子及び第２の入力端子と、
第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を有し、上記入力端子間で結合される第１の直列構成部と、
第１の容量性素子及び第２の容量性素子を有し、第１の直列構成部を分路する第２の直列構成部と、
第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との間の第１の端子と、第１の容量性素子と第２の容量性素子との間の第２の端子とを接続すると共に、負荷に接続するための接続端子を有する負荷回路と、
第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を交互に導通状態にしたり、非導通状態にしたりすると共に、負荷回路と、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子の制御電極との間で結合される制御手段と、
始動回路と、を具備する直流−交流変換器を有する、負荷を動作するための回路装置であって、
該始動回路が、
第３の容量性素子及びブレークダウン素子を有すると共に、制御電極と、第１のスイッチング素子の主電極の１つとの間に結合される第３の直列構成部と、
第３の容量性素子とブレークダウン素子との間の第３の端子に結合される２つのインピーダンスを有する第４の直列構成部と、を有する回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような回路装置は、欧州特許出願公開公報第０２９４８７８号から知られる。既知の回路装置では、第４の直列構成部に含まれるインピーダンスが、オーミック抵抗器である。第４の直列構成部は、第１及び第２の入力端子を接続し、２つのオーミック抵抗器間の端子が、第３の端子に接続されている。動作される負荷は、ランプである。既知の回路装置が動作し始めるとき、第３の容量性素子が、第１の入力端子から、オーミック抵抗器、負荷回路及び第２の容量性素子の１つを通って、第２の入力端子へ流れる電流によって充電される。第３の容量性素子上の電圧が、ブレークダウン素子のブレークダウン電圧にほぼ等しい値に到達した場合、ブレークダウン素子は導通状態になり、第３の容量性素子が、ブレークダウン素子、制御電極及び第１のスイッチング素子の主電極を通って放電される。そのために、第１のスイッチング素子は導通状態になる。既知の回路装置では、第１のスイッチング素子は、動作中、供給電圧源の正極に接続されるスイッチング素子である。このことは、この第１のスイッチング素子が始動回路によりまず導通状態にされる場合に始動回路において必要な構成要素が、第２のスイッチング素子がまず導通状態にされる場合に必要な構成要素よりも少ないので有利である。それゆえ、回路装置の発振は、非常に信頼できる態様において、機能及び構成要素の制限された量のみを有する始動回路によって開始される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、既知の回路装置の欠点は、定常動作中、直流電圧が、第３の容量性素子上に存在し得るという事実である。このような直流電圧の存在は、第１のスイッチング素子の導通期間と、第２のスイッチング素子の導通期間との間の差によって生じ、より具体的には、スイッチング素子のデューティサイクルが４０％を下回る場合に生じ得る。導通期間の間のこの差は、上記スイッチング素子の電気的特性の違いによってもやはり生じる。第３の容量性素子上の直流電圧は、定常動作中、第１のスイッチング素子のスイッチングに影響を及ぼす。より具体的には、双方のスイッチング素子が同時に導通状態になることが供給電圧の短絡を引き起こすリスクと、上記回路がまもなく発振を停止することが不安定性を引き起こすリスクとがある。
【０００４】
本発明は、定常動作中、回路装置の機能を妨げないような、比較的に簡略かつ信頼できる始動回路を有する負荷を与えるための回路装置を供給することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、冒頭段落に記載された回路装置は、第４の直列構成部が、第１の入力端子と第３の端子との間で結合されると共に、２つのインピーダンス間の第４の端子が、第２の端子に接続されることを特徴とする。
【０００６】
本発明による回路装置が動作し始めるとき、第３の容量性素子は、第１の入力端子から、第４の直列構成部と、第３の容量性素子と、負荷回路と、第２の容量性素子とを通って、第２の入力端子へ流れる電流によって充電される。第３の容量性素子上の電圧が、ブレークダウン素子のブレークダウン電圧と実質的に等しい値に到達した場合、ブレークダウン素子は導通状態になり、第３の容量性素子が、ブレークダウン素子と、制御電極と、第１のスイッチング素子の主電極とを通って放電される。そのために、第１のスイッチング素子は導通状態にされ、この回路装置が発振し始める。このように、本発明による回路装置の始動回路は、この始動回路が比較的少ない量の構成要素のみを有するにもかかわらず、効果的な態様で回路装置の発振を開始する。定常動作中、スイッチング素子は、交互に導通状態にされたり、非導通状態にされたりする。この結果、実質的に方形波の電圧が、第１の端子に存在する。第２の端子には、第１の端子に存在する実質的に方形波の電圧の平均値にほぼ等しい振幅をもつ直流電圧が存在する。第１の端子は、第３の容量性素子及びインピーダンスの１つの直列構成部によって、第２の端子に接続される。この直列構成部上に存在する電圧の平均値は、ゼロに等しい。従って、第３の容量性素子上の電圧は、同じく実質的にゼロに等しい。この結果として、定常動作中、スイッチング素子のスイッチングは、始動回路によって悪影響を及ぼされない。
【０００７】
第４の直列構成部に含まれる２つのインピーダンスがオーミック抵抗器である、本発明による回路装置の実施形態によって、良好な結果が得られた。
【０００８】
更に、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子がバイポーラトランジスタである、本発明による回路装置の実施形態についても、良好な結果が得られた。
【０００９】
本発明による回路装置の多くの実施形態において、第３の容量性素子を充電する電流の電流路の一部は、定常動作中、別の機能を果たす構成要素を通って流れることができる。これらの実施形態において、第３の容量性素子を充電する電流の電流路が完全であることを確実にするために、他の構成要素を備えた回路装置を具備することは必要でない。但し、本発明による回路装置の他の実施形態において、第３の容量性素子を充電するための電流路は、不完全であるか、又は非常に高い総インピーダンスを有するかの何れかである。この問題は、好ましくはオーミック抵抗器を有する第３のインピーダンスによって、第２のスイッチング素子を分路することによって解決できる。
【００１０】
本発明による回路装置の実施形態は、以下の図面を参照して説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１では、Ｃ及びＤは、それぞれ、供給電圧源の極に接続するための第１の入力端子及び第２の入力端子である。スイッチング素子７は第１のスイッチング素子を形成し、スイッチング素子６は第２のスイッチング素子を形成する。スイッチング素子７及びスイッチング素子６は、上記入力端子間で結合された第１の直列構成部を一緒に形成する。キャパシタ４及び１１は、それぞれ、第１の容量性素子及び第２の容量性素子を形成する。キャパシタ４及び１１の直列構成部は、第１の直列構成部を分路する第２の直列構成部を形成する。上記スイッチング素子間の第１の端子Ａは、接続端子Ｋ１、キャパシタ３７、接続端子Ｋ２及び一次巻線５の直列構成部によって、第１の容量性素子と第２の容量性素子との間の第２の端子Ｂに接続される。電極２及び３を備えた放電ランプ１は、接続端子Ｋ１及びＫ２に接続される。キャパシタ３７は、オーミック抵抗器３８によって分路される。キャパシタ３９は、電極２、キャパシタ３７及び電極３の直列構成部を分路する。放電ランプ１と、接続端子Ｋ１及びＫ２と、キャパシタ３７及び３９と、オーミック抵抗器３８と、一次巻線５とは、負荷回路を一緒に形成する。スイッチング素子６は、オーミック抵抗器４０によって分路される。オーミック抵抗器４０は、第３のインピーダンスを形成する。符号２１は、一次巻線５に磁気的に結合される二次巻線である。二次巻線２１の一端は、第１の端子Ａに接続される。二次巻線２１は、インダクタ１９及びキャパシタ２０の直列構成部によって分路される。インダクタ１９は、ツェナーダイオード３０及び２９並びにオーミック抵抗器２８の直列構成部によって分路される。キャパシタ２０は、オーミック抵抗器２５並びにツェナーダイオード２６及び２７の直列構成部によって分路される。オーミック抵抗器２５及びツェナーダイオード２６の共通の端子は、スイッチング素子７の制御端子に接続される。入力端子Ｃ及びＤは、オーミック抵抗器２４及びバイポーラトランジスタ２２の直列構成部によって接続される。バイポーラトランジスタ２２のベース端子は、ダイオード１０のアノードに接続される。ダイオード１０のカソードは、インダクタ１９及びキャパシタ２０の共通の端子に接続される。入力端子Ｃは、オーミック抵抗器２３によって、バイポーラトランジスタ２２のベース端子に接続される。バイポーラトランジスタ２２は、ダイオード２２ａによって分路される。抵抗器２４及びバイポーラトランジスタ２２の共通の端子は、スイッチング素子６の制御端子に接続される。スイッチング素子７の制御端子は、オーミック抵抗器３１、サイリスタ３２及びキャパシタ３５の第３の直列構成部によって、第１の端子Ａに接続される。キャパシタ３５は、第３の容量性素子を形成する。サイリスタ３２及びキャパシタ３５の共通端子は、第３の端子Ｃを形成する。サイリスタ３２は、ブレークダウン素子を形成する。第３の端子Ｅは、オーミック抵抗器３３及び３４の第４の直列構成部によって、第１の入力端子Ｃに接続される。オーミック抵抗器３３、３４及び３１と、サイリスタ３２と、キャパシタ３５とは、始動回路を一緒に形成する。第１の直列構成部若しくは第２の直列構成部、又は始動回路の一部でない全ての構成要素は、第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を交互に導通状態にしたり、非導通状態にしたりするための制御手段を一緒に形成する。
【００１２】
図１に示される回路装置は、以下のように動作する。
【００１３】
入力端子Ｃ及びＤが、供給電圧源の極に接続された直後に、キャパシタ３５は、第１の入力端子Ｃから、オーミック抵抗器３３及び３４と、キャパシタ３５と、抵抗器４０との直列構成部を介して、第２の入力端子Ｄへ流れる電流によって充電される。キャパシタ３５が、サイリスタ３２のブレークダウン電圧まで充電される場合、サイリスタ３２は導通状態になる。キャパシタ３５は、第３の端子Ｃから第１の端子Ａへ、サイリスタ３２と、オーミック抵抗器３１と、スイッチング素子７の制御電極と、第１の端子Ａに接続されるスイッチング素子７の主電極とを通って流れる電流によって放電する。この電流によって、スイッチング素子７がまず導通状態になるので、直流−交流変換器は発振し始める。
【００１４】
発振中、制御手段は、スイッチング素子７及び６を交互に導通状態にしたり、非導通状態にしたりするので、実質的に方形波形の電圧が、第１の端子Ａに存在する。第２の端子Ｂにおいては、第１の端子Ａにおける方形波形の電圧の平均値とほぼ等しい振幅をもつ直流電圧が存在する。この結果として、第１の端子Ａ及び第２の端子Ｂを接続するキャパシタ３５及び抵抗器３４の直列構成部上に存在する電圧の平均値は、実質的にゼロである。従って、キャパシタ３５上の電圧が、同じく実質的にゼロであるので、いったん本回路装置が発振し始めるならば、キャパシタ３５上の電圧は、スイッチング素子７のスイッチングに影響を及ぼさない。
【００１５】
いったん発振が開始した場合の回路装置の動作は、欧州特許出願公開公報第０２９４８７８号に詳細に説明されており、それゆえ、本明細書では繰り返されないものとする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】放電ランプが接続された、本発明による回路装置の実施形態である。

Claims (5)

1. 供給電圧源の極に接続するための第１の入力端子及び第２の入力端子と、
   第１のスイッチング素子及び第２のスイッチング素子を有し、前記入力端子間で結合される第１の直列構成部と、
   第１の容量性素子及び第２の容量性素子を有し、前記第１の直列構成部を分路する第２の直列構成部と、
   前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との間の第１の端子と、前記第１の容量性素子と前記第２の容量性素子との間の第２の端子とを接続すると共に、負荷に接続するための接続端子を有する負荷回路と、
   前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子を交互に導通状態にしたり、非導通状態にしたりすると共に、前記負荷回路と、前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子の制御電極との間で結合される制御手段と、
   始動回路と、を具備する直流−交流変換器を有する、前記負荷を動作するための回路装置であって、
   該始動回路が、
   第３の容量性素子及びブレークダウン素子を有すると共に、前記制御電極と、前記第１のスイッチング素子の主電極の１つとの間に結合される第３の直列構成部と、
   前記第３の容量性素子と前記ブレークダウン素子との間の第３の端子に結合される２つのインピーダンスを有する第４の直列構成部と、を有する回路装置において、
   前記第４の直列構成部が、前記第１の入力端子と前記第３の端子との間で結合されると共に、前記２つのインピーダンス間の第４の端子が、前記第２の端子に接続されることを特徴とする回路装置。
2. 前記第４の直列構成部に含まれる前記２つのインピーダンスが、オーミック抵抗器である、請求項１に記載の回路装置。
3. 前記第１のスイッチング素子及び前記第２のスイッチング素子が、バイポーラトランジスタである、請求項１又は２に記載の回路装置。
4. 前記第２のスイッチング素子が、第３のインピーダンスによって分路される、請求項１に記載の回路装置。
5. 前記第３のインピーダンスが、オーミック抵抗器を有する、請求項４又は５に記載の回路装置。