JP2008022668A - Power supply device using half-bridge circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device using a half-bridge circuit which can be used for stabilizers, inverters or the like which are improved in output control dynamic properties by applying variable frequency and pulse-width control. <P>SOLUTION: The power supply device comprises a line voltage detection means for detecting the voltage of an input power supply transmitted to a load; a line voltage conversion amplifying means for comparing the voltage detected by the line voltage detection means with a reference voltage to output the voltage corresponding to the difference; a pulse width conversion means for outputting a pulse; a dead time control means for generating a first pulse corresponding to high side and a second pulse corresponding to low side as the pulse provided by the pulse width conversion means to output the pulses, so as to allow the first pulse and the second pulse to have respectively different pulse widths, rising and falling times; and a drive means for driving the power supply to be supplied to the load by the first pulse and the second pulse at a constant current condition. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置に関し、より詳細には安定器やインバータなどに適用されて力率補償、低い波高率の具現、及び定出力を維持するためのハーフブリッジ方式駆動回路を用いる電力供給装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply device using a half-bridge circuit, and more specifically, applied to a ballast, an inverter, and the like, and a half-bridge drive circuit for maintaining power factor compensation, a low crest factor, and a constant output. The present invention relates to a power supply device using

一般にランプに適用される電子式安定器やインバータは常用電源周波数を高周波に変換させて、過電流が流れないように電流を調節する役目をする。上述した安定器は電流消耗、寿命改善及び製品の信頼性向上のための多様な方法の力率補償回路が採用されている。 In general, an electronic ballast or inverter applied to a lamp serves to adjust a current so that an overcurrent does not flow by converting a normal power supply frequency into a high frequency. The ballast described above employs various methods of power factor compensation circuits for current consumption, lifetime improvement, and product reliability.

その一例として、ダイオード力率補償回路を利用して周波数を可変させて高力率及び低い波高率を具現する方法が提示されている。   As an example, a method for realizing a high power factor and a low crest factor by changing a frequency using a diode power factor compensation circuit is proposed.

しかし、この方法は高価な力率補償専用集積回路を利用しないので安価で力率補償及び低い波高率を具現することができるが、周波数可変範囲が大きくなるので、これによる問題点があった。 However, since this method does not use an expensive power factor compensation dedicated integrated circuit, power factor compensation and a low crest factor can be implemented at a low cost, but there is a problem due to the large frequency variable range.

具体的に、周波数が高くなる時、共振回路の効率が低下されるので安定器の効率が低下されて周波数変化の幅が広くなるのでEMIノイズ問題が増加されるし、スイッチング素子のスイッチング電力損失も増加されるし、フィラメントに供給されるエネルギーが増加されるのでランプチューブの寿命が短縮されて安定器の効率が低下する。 Specifically, when the frequency is increased, the efficiency of the resonant circuit is decreased, so that the efficiency of the ballast is decreased and the frequency change is widened, so that the EMI noise problem is increased and the switching power loss of the switching element is increased. And the energy supplied to the filament is increased, reducing the life of the lamp tube and reducing the efficiency of the ballast.

そして、周波数のみを可変にして出力を制御しようとする場合、出力制御ダイナミック特性が低いので制御のためのフィードバック回路のセッティングが難しくなるだけではなく、安定器の効率特性が悪いので事実上の使用が難しい。 And when trying to control the output with only the frequency variable, the output control dynamic characteristics are low, so not only the setting of the feedback circuit for control becomes difficult, but also the efficiency characteristics of the ballast are poor, so it is practically used Is difficult.

特に、入力電圧が変動する場合は消費電力、波高率、フィラメント電力などの変化が大きくなり、目標とした特性値とはその差が大きくなる。 In particular, when the input voltage fluctuates, changes in power consumption, crest factor, filament power, and the like increase, and the difference from the target characteristic value increases.

一方、ダイオード力率補償回路の代わりに力率補償専用集積回路を利用する方法は、力率補償専用集積回路が高価であるのでそれによる経済的な負担が大きく、具現するための必要な部品が大いのでサイズが大きくなるという困難があった。 On the other hand, the method of using the power factor compensation integrated circuit instead of the diode power factor compensation circuit is expensive because the power factor compensation dedicated integrated circuit is expensive. Since it was large, there was a difficulty in increasing the size.

本発明の目的は、周波数可変とパルス幅制御を適用して出力制御ダイナミック特性を向上させた安定器やインバータなどに使用可能なハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power supply device using a half-bridge circuit that can be used for a ballast, an inverter, or the like that has improved output control dynamic characteristics by applying variable frequency and pulse width control.

本発明の他の目的は、別途の高力率回路が必要なく、高力率、定出力、低い波高率特性を持つ安定器やインバータなどに使用可能なハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a power supply device using a half-bridge circuit that can be used for a ballast or inverter having a high power factor, a constant output, and a low crest factor characteristic without requiring a separate high power factor circuit. There is to do.

さらに本発明の他の目的は、電力効率を高めてランプチューブの寿命短縮を防止し、光変換効率が改善された安定器やインバータなどに使用可能なハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a power supply apparatus using a half bridge circuit that can be used for a ballast, an inverter, etc., which has improved power conversion efficiency to prevent shortening of lamp tube life and improved light conversion efficiency. There is.

本発明に係る交流電源を整流して負荷に伝達するハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置は、前記負荷に伝達される入力電源の電圧を検出するライン電圧検出手段と、前記ライン電圧検出手段により検出された電圧を基準電圧と比較して、その差に対応する電圧を出力するライン電圧変換増幅手段と、前記ライン電圧変換増幅手段の出力レベルに対応して可変のパルス幅を持つパルスを出力するパルス幅変換手段と、前記パルス幅変換手段から提供されるパルスとして、ハイサイドに対応する第1パルスとローサイドに対応する第2パルスとを生成して出力し、第1パルスと第2パルスにそれぞれ異なるパルス幅 、立上りと立下り時点を持たせるように出力するデッドタイム制御手段と、前記第1パルスと前記第2パルスによって前記負荷に供給される電源を定電流状態で駆動する駆動手段と、を備えることを特定とする。 A power supply device using a half-bridge circuit that rectifies an AC power supply and transmits it to a load according to the present invention is detected by the line voltage detection means for detecting the voltage of the input power supply transmitted to the load, and the line voltage detection means. The line voltage conversion amplification means for comparing the measured voltage with a reference voltage and outputting a voltage corresponding to the difference, and a pulse having a variable pulse width corresponding to the output level of the line voltage conversion amplification means As a pulse provided from the pulse width conversion means and the pulse width conversion means, a first pulse corresponding to the high side and a second pulse corresponding to the low side are generated and output, and the first pulse and the second pulse are generated. Dead time control means for outputting the pulse width, rising time and falling time different from each other, and the load by the first pulse and the second pulse. Drive means for driving the power supplied to the power source in a constant current state.

ここで、前記ライン電圧検出手段は、前記入力電源を平滑してDC電圧に変換するローパスフィルターと、前記ローパスフィルターの電圧が一定値未満であれば、それを前記ライン電圧変換増幅手段に伝達するライン電圧検出器と、を備える。 Here, the line voltage detecting means transmits a low-pass filter that smoothes the input power supply and converts it into a DC voltage, and if the voltage of the low-pass filter is less than a certain value, the line voltage conversion amplifying means. A line voltage detector.

そして、前記ライン電圧検出器は、前記ローパスフィルターの電圧が一定値以上であれば、ロジック値を有する出力信号をさらに出力するシャットダウン部を駆動する。 The line voltage detector drives a shutdown unit that further outputs an output signal having a logic value if the voltage of the low-pass filter is equal to or higher than a certain value.

そして、前記ライン電圧変換増幅手段は、前記ライン電圧検出手段により検出された電圧を定電圧と比較して出力する比較器と、前記比較器の出力値と分圧された基準電圧と合わせて出力する電圧分配部と、前記電圧分配部から提供される電圧を、前記ランプに供給する電圧のフィードバック電圧と比較し、その差に対応する信号を出力するライン電圧変換増幅部と、を備える。 The line voltage converting and amplifying means outputs a comparator that outputs the voltage detected by the line voltage detecting means in comparison with a constant voltage, and an output value of the comparator combined with a divided reference voltage. And a line voltage conversion amplification unit that compares a voltage provided from the voltage distribution unit with a feedback voltage of a voltage supplied to the lamp and outputs a signal corresponding to the difference.

そして、前記電圧分配部は、基準電圧の代りに調光制御電圧が印加されるように構成する。 The voltage distribution unit is configured such that a dimming control voltage is applied instead of the reference voltage.

そして、前記ライン電圧変換増幅手段の出力レベルに対応して可変された周波数を、前記パルス幅変換手段に提供する周波数発生部をさらに備え、前記パルス幅変換手段は、前記周波数発生部から提供される信号の周波数を有するとともに、前記ライン電圧変換増幅手段の出力レベルに対応して可変されたパルス幅を持つパルスを出力する。 And a frequency generation unit that provides the pulse width conversion unit with a variable frequency corresponding to the output level of the line voltage conversion amplification unit, and the pulse width conversion unit is provided from the frequency generation unit. And a pulse having a variable pulse width corresponding to the output level of the line voltage conversion amplification means.

そして、前記周波数発生部と前記ライン電圧変換増幅手段とを初期起動時に制御して、電源印加の初期に高い周波数と最大パルス幅の出力を可能とし、その後、次第に周波数を下げ、一定時間経過後に動作を停止するソフトスタートタイマーをさらに備える。 Then, the frequency generator and the line voltage conversion amplification means are controlled at the time of initial startup, enabling output of a high frequency and a maximum pulse width at the initial stage of power supply application, and then gradually decreasing the frequency after a certain time has elapsed. A soft start timer for stopping the operation is further provided.

そして、前記デッドタイム制御手段は、前記パルス幅変換手段の出力立上り時点を所定時間遅延させた第1デッドタイムが適用された前記第1パルスを出力するディレイ手段と、前記パルス幅変換手段の出力を反転させ、前記反転された信号の立上り時点を所定時間遅延させた第2デッドタイムが適用された前記第2パルスを出力するディレイ手段と、を備える。 The dead time control means includes a delay means for outputting the first pulse to which a first dead time obtained by delaying an output rising point of the pulse width conversion means by a predetermined time, and an output of the pulse width conversion means. And a delay means for outputting the second pulse to which a second dead time obtained by delaying a rising time of the inverted signal by a predetermined time is applied.

そして、前記駆動手段は、第1パルスとしてハイサイドのための駆動信号を出力するハイサイドドライバーと、第2パルスとしてローサイドのための駆動信号を出力するローサイドドライバーと、前記ハイサイドドライバーの出力によって前記負荷に伝達される交流電源のハイサイドをスイッチングする第1スイッチング素子と、前記ローサイドドライバーの出力によって前記負荷に伝達される交流電源のローサイドをスイッチングする第2スイッチング素子と、を備える。 The driving means includes a high-side driver that outputs a driving signal for the high side as a first pulse, a low-side driver that outputs a driving signal for the low side as a second pulse, and an output of the high-side driver. A first switching element that switches a high side of the AC power source that is transmitted to the load; and a second switching element that switches the low side of the AC power source that is transmitted to the load by the output of the low side driver.

そして、前記負荷に伝達される入力電源の力率を制御する高力率回路をさらに備えるし、負荷は、CCF1で構成される。 The power supply further includes a high power factor circuit for controlling the power factor of the input power source transmitted to the load, and the load is configured by CCF1.

本発明によれば、ハーフブリッジ方式の蛍光燈安定器及びCCF1インバータ回路に適用可能であり、より低い帯域の周波数を可変させながらパルス幅を制御することによって出力制御ダイナミック特性を向上させることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it can be applied to a half-bridge fluorescent lamp ballast and a CCF1 inverter circuit, and the output control dynamic characteristics can be improved by controlling the pulse width while varying the frequency of the lower band. .

これによって、バレー(Va11ey)電圧を持つポジティブ方式の高力率整流回路条件でも、広範囲な入力電圧変動に対応し定出力とチューブ電流CFを非常に低い状態で安定的に制御することができる安定器とインバータが具現できる。 This makes it possible to stably control the constant output and the tube current CF in a very low state corresponding to a wide range of input voltage fluctuations even under conditions of a positive high power factor rectifier circuit having a valley voltage (Va11ey). And inverter can be implemented.

また、周波数可変幅を小さくしながら、非常に高いダイナミック特性を実現することができるので、最適の共振条件下で回路が作動できるので安定器、またはインバータの光変換効率を高め、蛍光登用安定器の場合にはフィラメントに流れるエネルギーの変化も非常に小さいのでチューブの寿命を延長することができる。 In addition, because it can realize very high dynamic characteristics while reducing the frequency variable width, the circuit can operate under optimal resonance conditions, so that the light conversion efficiency of the ballast or inverter can be improved, and the fluorescent ballast ballast In this case, the change in energy flowing through the filament is very small, so that the life of the tube can be extended.

また、既存のハーフブリッジ回路を用いると、電圧変動とチューブの偏差などがある場合制御ダイナミック特性が悪くなる。従ってチューブの電流CF値が顕著に悪くなって定電力も不完全になり、周波数変化幅が大きいのでフィラメントに流れる電流変化も大きくなり、光変換効率が悪くチューブの寿命も短くなるので現実に使用は出来ない。 In addition, when an existing half-bridge circuit is used, the control dynamic characteristics are deteriorated when there are voltage fluctuations and tube deviations. Therefore, the current CF value of the tube is remarkably deteriorated, the constant power is incomplete, the frequency change width is large, the change of the current flowing through the filament is also large, the light conversion efficiency is poor, and the life of the tube is shortened. I can't.

また、本技術は蛍光燈またはCCF1などの調光にも活用できるし、これによると既存の制御方式とは比較できない程の非常に低い照度でも安定的な調光を制御することができる。 The present technology can also be used for dimming of fluorescent lamps or CCF1, and according to this, stable dimming can be controlled even at a very low illuminance that cannot be compared with existing control methods.

以下、添付図面を参照しなから本発明に係る実施例を説明する。
本発明に係る実施例は、周波数可変とパルス幅制御を具現する構成を持つ。すなわち、電源から供給される電圧の高低によって負荷に提供される信号のパルス幅が可変で、選択的に負荷に提供される信号の周波数が同時に可変である。それによって負荷に一定な出力を提供する技術である。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
The embodiment according to the present invention has a configuration that realizes variable frequency and pulse width control. That is, the pulse width of the signal provided to the load is variable depending on the level of the voltage supplied from the power supply, and the frequency of the signal provided selectively to the load is simultaneously variable. This is a technology that provides a constant output to the load.

図1は、本発明の実施例が安定器に適用されたものであり、これを参照すると整流回路10は、四つのダイオードのブリッジ結合構成であり、交流電源VACを電波整流して出力する。 FIG. 1 shows an embodiment in which the embodiment of the present invention is applied to a ballast. Referring to this, a rectifier circuit 10 has a bridge-coupled configuration of four diodes, and rectifies and outputs an AC power supply VAC. .

整流回路10の負荷ランプ36を駆動するための経路と、負荷に提供される出力が常に一定に維持されるための制御経路が提供される。 A path for driving the load lamp 36 of the rectifier circuit 10 and a control path for always maintaining the output provided to the load constant are provided.

先に、負荷ランプ36を駆動するための整流回路10の出力は、ハイサイドトランジスターM1とローサイドトランジスターM2が直列接続された方に提供される。ハイサイドトランジスターM1とローサイドトランジスターM2は交差スイッチングしながら整流回路10から提供される電流を負荷ランプ36に伝達し、それぞれのスイッチング時間の調節によって、ランプ36に提供される電力が制御される。   First, the output of the rectifier circuit 10 for driving the load lamp 36 is provided to the high-side transistor M1 and the low-side transistor M2 connected in series. The high-side transistor M1 and the low-side transistor M2 transmit the current provided from the rectifier circuit 10 to the load lamp 36 while performing cross-switching, and the power provided to the lamp 36 is controlled by adjusting the respective switching times.

ハイサイドトランジスターM1とローサイドトランジスターM2のスイッチングを調節するための構成が、負荷に提供される出力を常に一定に維持するための制御経路に当たる。 The configuration for adjusting the switching of the high-side transistor M1 and the low-side transistor M2 corresponds to a control path for constantly maintaining the output provided to the load.

ハイサイドトランジスターM1とローサイドトランジスターM2の間にノードが形成され、このノードに、直列接続された補助電源34とランプ36との間の接続ノードが接続される。そして、ランプ36の接地側に負荷抵抗R1が挿入されて、ローサイドトランジスターM2の接地側にセンシング抵抗RSが挿入される。負荷抵抗R1はランプ36に供給される電流の量を電圧として検出するための構成であり、センシング抵抗RSはローサイドトランジスターM2に流れる電流の量を電圧として検出するためのものである。 A node is formed between the high side transistor M1 and the low side transistor M2, and a connection node between the auxiliary power supply 34 and the lamp 36 connected in series is connected to this node. The load resistor R1 is inserted on the ground side of the lamp 36, and the sensing resistor RS is inserted on the ground side of the low-side transistor M2. The load resistor R1 has a configuration for detecting the amount of current supplied to the lamp 36 as a voltage, and the sensing resistor RS is for detecting the amount of current flowing through the low-side transistor M2 as a voltage.

補助電源34側にはシャットダウン部42からの出力DSが入力されてVrefの活性化を制御するVref部421、UV1O部422、並列接続されたリースタート用抵抗RS及びコンデンサCV、逆方向に接続されたダイオードD4が挿入されて、これらと並列にツェナーダイオードDZが接続される。ダイオードD4とツェナーダイオードDZは逆起電力とリップルを制御するためのものである。ここで、UV1O部422は、低電圧ロックアウト(Under Voltage Lock Out)を行うためのものであり、具体的には初期起動時に高いVccで起動を始まり、起動されるとコンデンサCVに充電された電荷が瞬間に放電する。その時Vccが瞬間に下がることがある。Vccが瞬間に下がっても回路動作に影響を及ばないように、回路動作を停止する電圧を起動電圧より約1.5V乃至2V低く設定し、初期起動を円滑にするものである。これは、ヒステリシスを有する比較器に当たる。 On the auxiliary power supply 34 side, an output DS from the shutdown unit 42 is input and a Vref unit 421 that controls activation of Vref, a UV1O unit 422, a parallel start connected resistor RS and a capacitor CV, and are connected in the reverse direction. A diode D4 is inserted, and a Zener diode DZ is connected in parallel with them. The diode D4 and the Zener diode DZ are for controlling the back electromotive force and the ripple. Here, the UV1O unit 422 is for performing an under voltage lockout. Specifically, the UV1O unit 422 starts at a high Vcc at the time of initial startup, and the capacitor CV is charged when started. Charges are discharged instantly. At that time, Vcc may drop instantaneously. In order to prevent the circuit operation from being affected even if Vcc drops instantaneously, the voltage at which the circuit operation is stopped is set to about 1.5 V to 2 V lower than the starting voltage, thereby facilitating the initial starting. This is equivalent to a comparator with hysteresis.

一方、負荷に提供される出力が、常に一定に維持されるための制御経路にあたって、整流回路10の出力は、ローパスフィルター(1PP)12に提供される。 On the other hand, the output of the rectifier circuit 10 is provided to the low-pass filter (1PP) 12 in a control path for constantly maintaining the output provided to the load.

ローパスフィルター12は、整流回路10から電波が整流されて供給されるAC電圧を平滑してこれに相応するDC電圧を出力するものであり、このDC電圧がライン電圧検出器14に提供される。 The low-pass filter 12 smoothes the AC voltage supplied by rectifying the radio wave from the rectifier circuit 10 and outputs a DC voltage corresponding to the AC voltage. The DC voltage is provided to the line voltage detector 14.

ライン電圧検出器14は、ロジック値を有する出力信号DAと線形値を有する出力信号DBを持つ。 The line voltage detector 14 has an output signal DA having a logic value and an output signal DB having a linear value.

すなわち、ライン電圧検出器12は、ローパスフィルター1PFの出力が一定レベル以上である場合、これを検出して全体回路をシャットダウン(Shut down)させるための出力信号DAを生成してノアーゲート40に提供し、逆にローパスフィルター1PFの出力が一定レベル未満に下がり始めると、それに対応する線形値を有する出力信号DBを比較器16のプラス端子に出力する。 That is, when the output of the low-pass filter 1PF is above a certain level, the line voltage detector 12 detects this and generates an output signal DA for shutting down the entire circuit and provides it to the NOR gate 40. Conversely, when the output of the low-pass filter 1PF begins to drop below a certain level, an output signal DB having a corresponding linear value is output to the plus terminal of the comparator 16.

具体的に、ライン電圧検出器12は、図2のような構成であり、これを参照するとライン電圧検出器12は、ローパスフィルター12の出力がそれぞれハイレベルデテクター142とローレベルデテクター144に入力され、ハイレベルデテクター142は入力された電圧が一定レベル以上である場合、それに相応する信号DAを出力して、ローレベルデテクター144は、入力された電圧が一定レベル未満に下がる状態になると、入力された電圧を線形増幅器148に伝達する構成を有する。それによって線形増幅器148は入力される電圧が線形状態を維持しながら出力が調節された状態で出力信号DBを出力する。 Specifically, the line voltage detector 12 is configured as shown in FIG. 2, and referring to this, the output of the low-pass filter 12 is input to the high level detector 142 and the low level detector 144, respectively. The high level detector 142 outputs a corresponding signal DA when the input voltage is above a certain level, and the low level detector 144 is input when the input voltage falls below a certain level. The voltage is transmitted to the linear amplifier 148. Accordingly, the linear amplifier 148 outputs the output signal DB in a state where the output is adjusted while the input voltage is maintained in a linear state.

出力信号DBによってライン電圧変換増幅器EAに提供される基準電圧が徐々に減少されて結果的に負荷に伝達される電力が減少される結果を得る。 The reference voltage provided to the line voltage conversion amplifier EA is gradually reduced by the output signal DB, and as a result, the power transmitted to the load is reduced.

一方、図1を参照すると比較器16は、マイナス端子に所定電圧VBが印加されることであり、ライン電圧検出器14の出力信号DBを比較増幅して電圧分配部18に提供する構成である。 On the other hand, referring to FIG. 1, the comparator 16 is configured such that a predetermined voltage VB is applied to the negative terminal, and the output signal DB of the line voltage detector 14 is compared and amplified and provided to the voltage distribution unit 18. .

電圧分配部18は、ライン電圧変換増幅部EAのプラス端子と接続されるノードに並列接続される抵抗R1、R2からなり、分圧された基準電圧Vrefに比較器16の出力を合わせ、ライン電圧変換増幅部EAのプラス端子に提供する。 The voltage distribution unit 18 includes resistors R1 and R2 connected in parallel to a node connected to the plus terminal of the line voltage conversion amplification unit EA. The voltage distribution unit 18 adjusts the output of the comparator 16 to the divided reference voltage Vref, and the line voltage Provided to the plus terminal of the conversion amplification unit EA.

ライン電圧変換増幅部EAは、ソフトスタートタイマー26によって動作が制御されるし、周波数発生部(VCO)20とパルス幅変換部(PWM)20に出力を提供して、周波数発生部20とライン電圧変換増幅部EAの間に使用者が任意に操作できるスイッチ24を挿入することによって周波数可変の適用可否が選択される。 The operation of the line voltage conversion amplification unit EA is controlled by the soft start timer 26, and provides an output to the frequency generation unit (VCO) 20 and the pulse width conversion unit (PWM) 20, so that the frequency generation unit 20 and the line voltage Applicability of variable frequency is selected by inserting a switch 24 that can be arbitrarily operated by the user between the conversion amplification units EA.

そして、周波数発生部20は、ライン電圧変換増幅部EAから出力が伝達される場合、入力電圧のレベルに対応する周波数信号が発生されパルス幅変換部20に提供し、ライン電圧変換増幅部EAから出力が伝達されない場合、固定された周波数信号が発生されパルス幅変換部20に提供される。 Then, when the output is transmitted from the line voltage conversion amplification unit EA, the frequency generation unit 20 generates a frequency signal corresponding to the level of the input voltage and provides it to the pulse width conversion unit 20, from the line voltage conversion amplification unit EA. If the output is not transmitted, a fixed frequency signal is generated and provided to the pulse width converter 20.

そして、パルス幅変換部20は、周波数発生部23から提供される周波数信号によって該当周波数を有するパルスを出力して、ライン電圧変換増幅部EAから提供される電圧のレベルに対応してパルス幅が可変されたパルスを出力する。 Then, the pulse width conversion unit 20 outputs a pulse having a corresponding frequency by the frequency signal provided from the frequency generation unit 23, and the pulse width corresponds to the voltage level provided from the line voltage conversion amplification unit EA. Output variable pulse.

ソフトスタートタイマー26は、初期起動時に徐々に電力を伝達するために周波数を制御する回路であり、電源印加初期に高い周波数と最大パルス幅で出力できるように制御し、その後次第に周波数を下げ一定時間経過後にソフトスタートタイマー26の動作を停止され、フィードバック回路が動作され全体閉回路が制御される。前記動作に対する状態は図3のように説明できる。 The soft start timer 26 is a circuit for controlling the frequency so that power is gradually transmitted at the time of initial startup. The soft start timer 26 is controlled so that it can output at a high frequency and a maximum pulse width at the initial stage of power application, and then gradually decreases the frequency for a certain time. After the elapse of time, the operation of the soft start timer 26 is stopped, the feedback circuit is operated, and the entire closed circuit is controlled. The state for the operation can be described as shown in FIG.

一方、デッドタイム制御部28は、パルス幅変換部20から出力される信号をハイサイドとローサイドの間にデッドタイムd1、d2が存在するようにそれぞれ制御することであり、デッドタイム制御部28は図4のように構成される。 On the other hand, the dead time control unit 28 controls the signal output from the pulse width conversion unit 20 so that the dead times d1 and d2 exist between the high side and the low side, and the dead time control unit 28 The configuration is as shown in FIG.

すなわち、デッドタイム制御部28はパルス幅変換部20の出力信号PWM_INの立上り時点をd1ほど遅延させるディレイ282と、パルス幅変換部20の出力信号PWM_INを反転させ信号PWM_IN_Bを出力するインバータ284と、インバータ284の出力信号の立下り時点をd2ほど遅延させるディレイ283とを具備する。 That is, the dead time control unit 28 delays the rising time of the output signal PWM_IN of the pulse width conversion unit 20 by d1, an inverter 284 that inverts the output signal PWM_IN of the pulse width conversion unit 20 and outputs the signal PWM_IN_B, A delay 283 that delays the falling point of the output signal of the inverter 284 by d2.

上述したデッドタイム制御部28の動作は図5aを参照しながら説明する。
パルス幅変換部20は、ライン電圧変換増幅部EAの出力を基準として周波数発生部20から提供される周波数信号をトリガし所定パルス幅を持つパルスを出力して、ライン電圧変換増幅部EAの出力レベルの高低によってパルス幅変換部20がそれに対応されてパルス幅の広狭が決定されて出力される。
The operation of the above-described dead time control unit 28 will be described with reference to FIG.
The pulse width conversion unit 20 triggers the frequency signal provided from the frequency generation unit 20 based on the output of the line voltage conversion amplification unit EA, outputs a pulse having a predetermined pulse width, and outputs the line voltage conversion amplification unit EA. Depending on the level, the pulse width conversion unit 20 correspondingly determines the width of the pulse width and outputs it.

すなわち、図5bのようにデッドタイムは、ライン電圧変換増幅部EAの出力電圧によってパルス幅変換部20からHOの出力パルス幅が可変されるが、この時、常にHOと1Oの間に一定な時間間隔(DEAD TIME)を維持しなければならない。 That is, as shown in FIG. 5b, the dead time is variable between HO and 1O, although the output pulse width of the HO from the pulse width conversion unit 20 is varied by the output voltage of the line voltage conversion amplification unit EA. The time interval (DEAD TIME) must be maintained.

具体的に、図5aを参照するとパルス幅変換部20の出力PWM_INはディレイ282によってハイサイドを駆動するためのパルスH_DRVに変換される。パルスH_DRVは、立上り時点を信号PWM_INの立上り時点と比較してd1ほど遅延されて、立下り時点はお互いに同一なパルス幅を持つ。 Specifically, referring to FIG. 5a, the output PWM_IN of the pulse width converter 20 is converted into a pulse H_DRV for driving the high side by a delay 282. The pulse H_DRV is delayed by d1 compared with the rising time of the signal PWM_IN at the rising time, and the falling time has the same pulse width.

そして、パルス幅変換部20の出力PWM_INは、インバータ284によって信号PWM_1N_Bに反転され、この反転された信号PWM_1N_Bがディレイ286によって、ローサイドを駆動するためのパルス1_DRVに変換される。パルス1_DRVと立上り時点は同一であり、立下り時点を信号PWM_1N_Bと比較してd2ほど遅延されるパルス幅を持つ。 The output PWM_IN of the pulse width converter 20 is inverted by the inverter 284 to the signal PWM_1N_B, and the inverted signal PWM_1N_B is converted by the delay 286 into a pulse 1_DRV for driving the low side. The rising time is the same as that of the pulse 1_DRV, and has a pulse width that is delayed by d2 compared with the signal PWM_1N_B.

ここで、ディレイ282とディレイ284はデッドタイム(DEAD TIME)d1、d2を決める遅延時間を持ち、お互いに類似の遅延時間を持つ。 Here, the delay 282 and the delay 284 have delay times for determining dead times (DEAD TIME) d1 and d2, and have delay times similar to each other.

上述したように、ライン電圧変換増幅部EAの出力が図6のV1乃至V3のように可変であると、これに沿って図6のそれぞれの下部パルスによって、デッドタイム制御部280は、ライン電圧変換増幅部EAの出力レベルに対応するパルス幅を持つパルスを出力する。この時パルス幅は変化されてもデッドタイムは同一である。 As described above, if the output of the line voltage conversion amplification unit EA is variable as shown by V1 to V3 in FIG. 6, the dead time control unit 280 causes the line voltage to be changed by each lower pulse in FIG. A pulse having a pulse width corresponding to the output level of the conversion amplification unit EA is output. At this time, the dead time is the same even if the pulse width is changed.

デッドタイムは、ハイサイドトランジスターM1とローサイドトランジスターM2が同時にターンオンされることを防止するために、一定な時間間隔を維持するためのものである。 The dead time is for maintaining a constant time interval in order to prevent the high-side transistor M1 and the low-side transistor M2 from being turned on simultaneously.

図6は、固定された周波数に対応してライン電圧変換増幅部EAの出力の変化によるデッドタイム制御部28から出力されるパルスの変化を説明したものである。 FIG. 6 illustrates changes in the pulses output from the dead time control unit 28 due to changes in the output of the line voltage conversion amplification unit EA corresponding to the fixed frequency.

これとは別に整流回路10から出力される電流が減り入力電圧が低くなる場合、周波数も同時に可変となりダイナミック特性が向上する。 In addition to this, when the current output from the rectifier circuit 10 is reduced and the input voltage is lowered, the frequency is also variable and the dynamic characteristics are improved.

具体的に、図7a乃至図7cのように周波数可変とライン電圧変換増幅部EAの出力変化が同時に対応してパルスを多様に調節することができる。 Specifically, as shown in FIGS. 7a to 7c, the frequency can be varied and the output change of the line voltage conversion amplification unit EA can simultaneously correspond to variously adjust the pulse.

図7aは周波数は高くてライン電圧変換増幅部EAの出力が低い場合のパルス幅が狭いときのことであり、図7bは周波数は中間でありライン電圧変換増幅部EAの出力も中間である場合のパルス幅が中間であるときのことであり、図7cは周波数は低くライン電圧変換増幅部EAの出力が高い場合のパルス幅が広いときのことである。図7a乃至図7cを参照すると周波数によってハイサイドとローサイドのパルス幅の比が変更されることが分かる。 FIG. 7a shows the case where the pulse width is narrow when the frequency is high and the output of the line voltage conversion amplifier EA is low, and FIG. 7b shows the case where the frequency is intermediate and the output of the line voltage conversion amplifier EA is also intermediate. FIG. 7c shows a case where the pulse width is wide when the frequency is low and the output of the line voltage conversion amplifier EA is high. Referring to FIGS. 7a to 7c, it can be seen that the ratio of the pulse width between the high side and the low side is changed depending on the frequency.

前記のようなパルスが、ハイサイドドライバー30とローサイドドライバー32にそれぞれ入力され、これに沿ってハイサイドトランジスターM1とローサイドトランジスターM2はそれぞれ異なるタイミングでターンオンされ、結局ランプ36は定出力を維持するようになる。 The pulses as described above are input to the high-side driver 30 and the low-side driver 32, respectively, and the high-side transistor M1 and the low-side transistor M2 are turned on at different timings, and the lamp 36 eventually maintains a constant output. become.

本発明は、ACライン入力電圧が低い場合でも負荷電力を效果的に供給するために、ハーフブリッジ駆動回路のハイサイドに対するパルスのデューティを一般的なハーフブリッジ回路のように50%固定することではなく、状況によって50%以上または以下に変化できるようにしたものである。これに対するハイサイド(上部パルス)とローサイド(下部パルス)の間のパルス関係は図7dのようである。 In the present invention, in order to effectively supply load power even when the AC line input voltage is low, the duty of the pulse for the high side of the half-bridge driving circuit is fixed to 50% as in a general half-bridge circuit. It can be changed to 50% or more depending on the situation. The pulse relationship between the high side (upper pulse) and the low side (lower pulse) is shown in FIG. 7d.

上述したように、整流回路10から負荷ランプ36に提供される電流に変動が発生すると、これに対応してハイサイドトランジスターM1とローサイドトランジスターM2のターンオン時間が可変となるのでランプ36に対する定出力維持が保障される。 As described above, when the current provided from the rectifier circuit 10 to the load lamp 36 fluctuates, the turn-on time of the high-side transistor M1 and the low-side transistor M2 becomes variable correspondingly, so that the constant output for the lamp 36 is maintained. Is guaranteed.

一方、負荷ランプ36に異常ができてトランジスタに過電流が流れると、これが抵抗RSによって検出されるので、回路動作が停止される。前記回路動作の制御は、ノアーゲート40の出力を受けたシャットダウン部42から成り、シャットダウン部42から出力される信号CSによってVREF部421がVrefを非活性化させて発振を止め、それに連動され補助電源の供給が停止されて負荷に電流供給が停止される。 On the other hand, when an abnormality occurs in the load lamp 36 and an overcurrent flows through the transistor, this is detected by the resistor RS, so that the circuit operation is stopped. The circuit operation is controlled by a shutdown unit 42 that receives the output of the NOR gate 40. The VREF unit 421 deactivates Vref by the signal CS output from the shutdown unit 42 to stop the oscillation, and the auxiliary power supply is linked to it. Is stopped and current supply to the load is stopped.

そして、周辺の温度が高くなるとこれが熱検出器38によって検出されて、前記のように回路動作停止が遂行される。 When the ambient temperature rises, this is detected by the heat detector 38, and the circuit operation is stopped as described above.

また、負荷に異常ができて過電流が流れると、これが抵抗R1によって検出されてリースタート判断部43がそれに対応する信号をシャットダウン部42に伝達して、その後、前記のように回路動作停止が遂行される。 Further, when an overcurrent flows due to an abnormality in the load, this is detected by the resistor R1, and the start determination unit 43 transmits a corresponding signal to the shutdown unit 42, and then the circuit operation is stopped as described above. Carried out.

上述した本発明は、バレー(Valley)電圧を持つ整流方式である簡易高力率回路を適用した安定器を図8のように適用することができる。 In the present invention described above, a ballast to which a simple high power factor circuit, which is a rectification method having a Valley voltage, is applied can be applied as shown in FIG.

図8は、簡易高力率回路800と負荷側の一部構成が異なり、その外は図1の実施例と構成部品が同一なので、これに対する構成及び動作説明は略する。ここで、簡易高力率回路800は複数のダイオードD1、D2、D3と複数のコンデンサC1、C2と抵抗R1とを具備する公知の構成であるのでこれに対する具体的な動作説明も略する。 FIG. 8 is different from the simple high power factor circuit 800 in a part of the configuration on the load side, and the other components are the same as those in the embodiment of FIG. Here, since the simple high power factor circuit 800 has a known configuration including a plurality of diodes D1, D2 and D3, a plurality of capacitors C1 and C2, and a resistor R1, a detailed description of the operation will be omitted.

簡易高力率回路800によるブリッジダイオード10の出力は、図9aのようになり、それによってライン電圧変換増幅部EAの出力波形は図9bのようになる。 The output of the bridge diode 10 by the simple high power factor circuit 800 is as shown in FIG. 9a, whereby the output waveform of the line voltage conversion amplifier EA is as shown in FIG. 9b.

すなわち、入力電圧が高い区間では、周波数は高くパルス幅は小さくし、入力電圧が低い区間では、周波数は低くパルス幅は大きくして、定出力を維持するように制御するが、この際ライン電圧変換増幅部EAの出力電圧は、図9bのように入力と逆上になる。 That is, in the section where the input voltage is high, the frequency is high and the pulse width is small, and in the section where the input voltage is low, the frequency is low and the pulse width is large, so that the constant output is maintained. The output voltage of the conversion amplification unit EA is reverse to the input as shown in FIG. 9b.

また、本発明の実施例は圧力電源電圧が、ある一定レベル以下に下るとライン電圧検出器によって出力電圧が漸次減り駆動用トランジスタに過電流が流れることを防止し、これは図10aのように制御される。 Further, in the embodiment of the present invention, when the pressure power supply voltage falls below a certain level, the line voltage detector gradually reduces the output voltage to prevent overcurrent from flowing to the driving transistor, as shown in FIG. 10a. Be controlled.

これはライン電圧検出器14の出力が、比較器16の基準電圧より低くなり始めると、比較器の出力電流が低くなる電圧に反比例して増加して、ライン電圧変換増幅部EAのフィ-ドバック基準電圧であるプラス端子の電圧を低くするので出力もそれによって低くなる。 This is because when the output of the line voltage detector 14 starts to become lower than the reference voltage of the comparator 16, the output current of the comparator increases in inverse proportion to the voltage at which the output current decreases, and the feedback of the line voltage conversion amplifier EA is increased. Since the voltage at the positive terminal, which is the reference voltage, is lowered, the output is also lowered accordingly.

本発明に係る実施例は、全区間にわたってパルス幅及び周波数を可変にして電力を制御して出力するので、高力率を具現すると同時に交流電力が180V〜300Vの全区間にわたって定出力と、1.5以下のランプ電流波高率を達成することができ、フィラメント電力も+/−10%以内で制御できる。 In the embodiment according to the present invention, the pulse width and the frequency are varied over the entire section to control and output the power, so that the high power factor is realized and the AC power is constant output over the entire section of 180V to 300V. A lamp current crest factor of .5 or less can be achieved, and the filament power can be controlled within +/− 10%.

言い換えれば、入力電圧の変化が小さい場合には、パルス幅を主に制御して出力を制御することができ、入力電圧変化が大きい場合には、周波数可変範囲を広げて入力電圧に沿って周波数及びパルス幅が連動され動くようにし、 広帯域の入力電圧変動に対しても常に定出力を維持することができるようにする。 In other words, when the change in the input voltage is small, the output can be controlled mainly by controlling the pulse width. When the change in the input voltage is large, the frequency variable range is widened to increase the frequency along the input voltage. In addition, the pulse width is linked and moved so that a constant output can always be maintained even for a wide range of input voltage fluctuations.

これに対する図面は、図10bに示してある。
図10bを参照すると、Aは入力電圧変動範囲が小さい場合、周波数変動範囲は小さくすると同時にパルス幅を変化させて出力を制御しようとする時のライン電圧変換アンプの出力波形を示すものであり、Bは入力電圧変動範囲が大きい場合、周波数変動範囲を大きくすると同時にパルス幅を変化させて出力を制御しようとする時のライン電圧変換増幅部EAの出力を示す波形図である。
The corresponding drawing is shown in FIG. 10b.
Referring to FIG. 10b, A shows the output waveform of the line voltage conversion amplifier when the frequency fluctuation range is reduced and the pulse width is changed and the output is controlled when the input voltage fluctuation range is small. B is a waveform diagram showing the output of the line voltage conversion amplification unit EA when the frequency fluctuation range is increased and the pulse width is changed to control the output when the input voltage fluctuation range is large.

また、本発明は調光安定器に適用することができるし、調光安定器に適用した実施例は、図11のように図1の電圧分配器18に基準電圧の代わりに調光制御電圧を提供する構成である。 In addition, the present invention can be applied to a dimming ballast, and an embodiment applied to the dimming ballast includes a dimming control voltage instead of the reference voltage in the voltage distributor 18 of FIG. It is the structure which provides.

ライン電圧変換増幅部EAの基準電圧を変更すると、これによって出力が変わる。したがって調光をするためにライン電圧変換増幅部EAの基準電圧を決定する抵抗R1に調光コントロール電圧を印加すると、印加された電圧によって出力電流が制御されるのでランプの明るさが調節できる。 When the reference voltage of the line voltage conversion amplification unit EA is changed, the output changes accordingly. Therefore, when the dimming control voltage is applied to the resistor R1 that determines the reference voltage of the line voltage conversion amplifier EA for dimming, the output current is controlled by the applied voltage, so that the brightness of the lamp can be adjusted.

照度を落とすために、ライン電圧変換増幅部EAの基準電圧を低くしてフィードバック量を減らすことにおいて、周波数を高めると同時にパルス幅を減らすことが、周波数のみを増加させ照度を落とす方式に比べて、フィラメントに伝達されるエネルギーを効率的に制限することができる。また、周波数変化量が非常に小さいので、最適の共振条件から外れない状態で低照度調光が可能なので、照度を落とすことが非常に有利である。 In order to reduce the illuminance, the reference voltage of the line voltage conversion amplification unit EA is lowered to reduce the feedback amount. In this case, the frequency is increased and the pulse width is reduced at the same time as compared with the method in which only the frequency is increased and the illuminance is reduced. The energy transmitted to the filament can be effectively limited. In addition, since the amount of change in frequency is very small, low illuminance dimming is possible without deviating from the optimum resonance condition, so it is very advantageous to reduce the illuminance.

また、本発明に係る実施例は図12のようにバレー電圧を有する整流方式の簡易高力率回路を用いたCCF1インバータ回路に適用できるし、これに対する動作は上述したそれぞれの実施例と同一なので略する。 Further, the embodiment according to the present invention can be applied to a CCF1 inverter circuit using a rectification simple high power factor circuit having a valley voltage as shown in FIG. 12, and the operation for this is the same as each of the embodiments described above. Abbreviated.

上述したそれぞれの実施例において、入力対比負荷の電圧及び電流特性を評価すると図13a乃至し図13cのようである。 In each of the embodiments described above, the voltage and current characteristics of the input contrast load are evaluated as shown in FIGS. 13a to 13c.

具体的に、図13aは入力電流及び電圧の波形図であり、図13bは出力電圧の波形図であり、図13cは出力電流の波形図である。図13a乃至図13cを参照すると本発明のそれぞれの実施例は出力電圧及び電流が安定化され、高力率及び低い波高率が具現できることがわかる。 Specifically, FIG. 13a is a waveform diagram of input current and voltage, FIG. 13b is a waveform diagram of output voltage, and FIG. 13c is a waveform diagram of output current. Referring to FIGS. 13a to 13c, it can be seen that the embodiments of the present invention can stabilize the output voltage and current, and can realize a high power factor and a low crest factor.

本発明に係る安定器に適用されたハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置の好ましい実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the preferable Example of the electric power supply apparatus using the half bridge circuit applied to the ballast which concerns on this invention. 図1の実施例のライン電圧検出器の一例を示す詳細ブロック図である。It is a detailed block diagram which shows an example of the line voltage detector of the Example of FIG. 本発明に係るソフトスタートタイマーの制御を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating control of the soft start timer which concerns on this invention. 図1の実施例のデッドタイム制御部の一例を示す詳細ブロック図である。It is a detailed block diagram which shows an example of the dead time control part of the Example of FIG. 図5a及び図5bは、デッドタイム制御部の動作を説明するための波形図である。5a and 5b are waveform diagrams for explaining the operation of the dead time control unit. ライン電圧変換増幅部の出力レベル変動に対応するパルス幅変化を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the pulse width change corresponding to the output level fluctuation | variation of a line voltage conversion amplification part. 図7a乃至 図7dは、周波数とライン電圧変換増幅部の出力変動に対応するパルス幅変化を説明するための波形図である。7A to 7D are waveform diagrams for explaining the pulse width change corresponding to the frequency and the output fluctuation of the line voltage conversion amplification unit. 簡易高力率回路を適用した本発明の他の実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other Example of this invention to which a simple high power factor circuit is applied. 図9a及び 図9bは、図8の実施例において、整流された出力とそれに対応するライン電圧変換増幅部の出力波形図である。9a and 9b are rectified outputs and output waveform diagrams of the corresponding line voltage conversion amplifier in the embodiment of FIG. 図10aは、実施例の入力電源電圧が所定レベル以下に下がる時、ライン電圧変換増幅部の基準入力端子EA+の変化及びこれに相応する出力電力の変化を説明する波形図であり、図10bは入力電圧変動に対応するライン電圧変換増幅部の出力波形を示す波形図である。FIG. 10A is a waveform diagram illustrating a change in the reference input terminal EA + of the line voltage conversion amplification unit and a corresponding change in the output power when the input power supply voltage of the embodiment falls below a predetermined level. These are waveform diagrams showing the output waveform of the line voltage conversion amplification unit corresponding to the input voltage fluctuation. 調光制御電圧を適用した本発明のさらに他の実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the further another Example of this invention to which the light control voltage is applied. バレー電圧を有する整流方式の簡易高力率回路を利用したCCF1インバータ回路に適用した本発明のされに他の実施例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention applied to a CCF1 inverter circuit using a rectifying simple high power factor circuit having a valley voltage. 図13a乃至図13cは入力対比負荷の電圧及び電流特性を評価した波形図である。13A to 13C are waveform diagrams for evaluating the voltage and current characteristics of the input contrast load.

Claims (11)

交流電源を整流して負荷に伝達するハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置において、
前記負荷に伝達される入力電源の電圧を検出するライン電圧検出手段と、
前記ライン電圧検出手段により検出された電圧を基準電圧と比較して、その差に対応する電圧を出力するライン電圧変換増幅手段と、
前記ライン電圧変換増幅手段の出力レベルに対応して可変のパルス幅を持つパルスを出力するパルス幅変換手段と、
前記パルス幅変換手段から提供されるパルスとして、ハイサイドに対応する第1パルスとローサイドに対応する第2パルスとを生成して出力し、第1パルスと第2パルスにそれぞれ異なるパルス幅、立上り(rising)及び立下り(falling)時点を持たせるように出力するデッドタイム制御手段と、
前記第1パルスと前記第2パルスによって前記負荷に供給される電源を定電流状態で駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とするハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。
In a power supply device using a half bridge circuit that rectifies an AC power supply and transmits it to a load,
Line voltage detection means for detecting the voltage of the input power source transmitted to the load;
A line voltage conversion amplification means for comparing the voltage detected by the line voltage detection means with a reference voltage and outputting a voltage corresponding to the difference;
Pulse width conversion means for outputting a pulse having a variable pulse width corresponding to the output level of the line voltage conversion amplification means;
As the pulse provided from the pulse width conversion means, a first pulse corresponding to the high side and a second pulse corresponding to the low side are generated and output, and the first pulse and the second pulse have different pulse widths and rising edges, respectively. dead time control means for outputting to have a (rising) and falling time point;
A power supply device using a half-bridge circuit, comprising: a driving unit configured to drive a power source supplied to the load by the first pulse and the second pulse in a constant current state.
前記ライン電圧検出手段は、
前記入力電源を平滑してDC電圧に変換するローパスフィルターと、
前記ローパスフィルターの電圧が一定値未満であれば、それを前記ライン電圧変換増幅手段に伝達するライン電圧検出器と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。
The line voltage detecting means is
A low-pass filter that smoothes the input power supply and converts it to a DC voltage;
The power supply using the half-bridge circuit according to claim 1, further comprising: a line voltage detector that transmits the low-pass filter voltage to the line voltage conversion amplification means if the voltage of the low-pass filter is less than a predetermined value. apparatus.
前記ライン電圧検出器は、前記ローパスフィルターの電圧が一定値以上であれば、ロジック値を有する出力信号をさらに出力することを特徴とする請求項2に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。 The power supply apparatus using the half-bridge circuit according to claim 2, wherein the line voltage detector further outputs an output signal having a logic value if the voltage of the low-pass filter is equal to or higher than a certain value. 前記ライン電圧変換増幅手段は、
前記ライン電圧検出手段により検出された電圧を定電圧と比較して出力する比較器と、
前記比較器の出力値を分圧した基準電圧と合わせて出力する電圧分配部と、
前記電圧分配部から提供される電圧を、前記ランプに供給する電圧のフィードバック電圧と比較し、その差に対応する信号を出力するライン電圧変換増幅部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。
The line voltage conversion amplification means includes:
A comparator that outputs the voltage detected by the line voltage detection means in comparison with a constant voltage;
A voltage distribution unit that outputs the output value of the comparator together with a divided reference voltage;
2. A line voltage conversion amplification unit that compares a voltage provided from the voltage distribution unit with a feedback voltage of a voltage supplied to the lamp, and outputs a signal corresponding to the difference. A power supply device using the half-bridge circuit described in 1.
前記電圧分配部は、基準電圧の代わりに調光(dimming)制御電圧を印加されることを特徴とする請求項4に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。   The power supply apparatus using a half-bridge circuit according to claim 4, wherein the voltage distribution unit is supplied with a dimming control voltage instead of a reference voltage. 前記ライン電圧変換増幅手段の出力レベルに対応して可変の周波数を、前記パルス幅変換手段に提供する周波数発生部をさらに備え、
前記パルス幅変換手段は、前記周波数発生部から提供される信号の周波数を有するとともに、前記ライン電圧変換増幅手段の出力レベルに対応して可変のパルス幅を持つパルスを出力することを特徴とする請求項1に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。
A frequency generator for providing a variable frequency corresponding to the output level of the line voltage conversion amplification means to the pulse width conversion means;
The pulse width conversion unit outputs a pulse having a frequency of a signal provided from the frequency generation unit and having a variable pulse width corresponding to an output level of the line voltage conversion amplification unit. A power supply apparatus using the half-bridge circuit according to claim 1.
前記周波数発生部と前記ライン電圧変換増幅手段とを初期起動時に制御して、電源印加の初期に高い周波数と最大パルス幅の出力を可能とし、その後、次第に周波数を下げ、一定時間経過後に動作を停止するソフトスタートタイマーをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。 The frequency generator and the line voltage conversion amplification means are controlled at the time of initial startup to enable output of a high frequency and a maximum pulse width at the initial stage of power application, and then gradually decrease the frequency and operate after a certain period of time. The power supply apparatus using the half-bridge circuit according to claim 6, further comprising a soft start timer that stops. 前記デッドタイム制御手段は、
前記パルス幅変換手段の出力立上り時点を所定時間遅延させた第1デッドタイムが適用された前記第1パルスを出力するディレイ手段と、
前記パルス幅変換手段の出力を反転させ、前記反転した信号の立上り時点を所定時遅延させた第2デッドタイムが適用された前記第2パルスを出力するディレイ手段と、を備えることを特定とする請求項1に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。
The dead time control means includes
Delay means for outputting the first pulse to which a first dead time obtained by delaying an output rising time of the pulse width conversion means by a predetermined time is applied;
A delay means for inverting the output of the pulse width conversion means and outputting the second pulse to which a second dead time obtained by delaying the rising time of the inverted signal by a predetermined time is specified. A power supply apparatus using the half-bridge circuit according to claim 1.
前記駆動手段は、
第1パルスとしてハイサイドのための駆動信号を出力するハイサイドドライバーと、
第2パルスとしてローサイドのための駆動信号を出力するローサイドドライバーと、
前記ハイサイドドライバーの出力によって前記負荷に伝達される交流電源のハイサイドをスイッチングする第1スイッチング素子と、
前記ローサイドドライバーの出力によって前記負荷に伝達される交流電源のローサイドをスイッチングする第2スイッチング素子と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。
The driving means includes
A high side driver that outputs a drive signal for the high side as a first pulse;
A low-side driver that outputs a drive signal for the low side as a second pulse;
A first switching element for switching a high side of an AC power source transmitted to the load by an output of the high side driver;
The power supply device using the half bridge circuit according to claim 1, further comprising: a second switching element that switches a low side of an AC power source that is transmitted to the load by an output of the low side driver.
前記負荷に伝達される入力電源の力率を制御する高力率回路をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。 The power supply apparatus using a half-bridge circuit according to claim 1, further comprising a high power factor circuit that controls a power factor of an input power source transmitted to the load. 前記負荷は、冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCF1)であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のハーフブリッジ回路を用いる電力供給装置。



The power supply apparatus using a half-bridge circuit according to any one of claims 1 to 9, wherein the load is a cold cathode fluorescent lamp (CCF1).



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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102136803A (en) * 2010-01-21 2011-07-27 深圳市汇川技术股份有限公司 Pulse width modulation frequency variable power supply and dead zone compensation method thereof
CN103001481A (en) * 2011-09-13 2013-03-27 通嘉科技股份有限公司 Control method for dead time and controller with adaptive dead time
JP2018064380A (en) * 2016-10-13 2018-04-19 株式会社プラスアルファー Electric power unit using half-bridge circuit
CN113922658A (en) * 2021-10-12 2022-01-11 珠海格力电器股份有限公司 Drive signal processing device and motor system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102136803A (en) * 2010-01-21 2011-07-27 深圳市汇川技术股份有限公司 Pulse width modulation frequency variable power supply and dead zone compensation method thereof
CN103001481A (en) * 2011-09-13 2013-03-27 通嘉科技股份有限公司 Control method for dead time and controller with adaptive dead time
CN103001481B (en) * 2011-09-13 2016-11-16 通嘉科技股份有限公司 The control method of dead time and there is the controller of self-regulated dead time
JP2018064380A (en) * 2016-10-13 2018-04-19 株式会社プラスアルファー Electric power unit using half-bridge circuit
CN113922658A (en) * 2021-10-12 2022-01-11 珠海格力电器股份有限公司 Drive signal processing device and motor system
CN113922658B (en) * 2021-10-12 2023-10-10 珠海格力电器股份有限公司 Driving signal processing device and motor system

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