JP2929635B2 - 電源回路 - Google Patents
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
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- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、低周波交流を直流を介して高周波交流に変
換して出力する電源回路に関する。
換して出力する電源回路に関する。
（従来の技術） 近年、商用交流電源に接続される照明用のインバータ
などの電源回路の入力電流に対する高周波の規制は年々
厳しくなってきており、単に高効率であることだけでは
不十分であり、低歪入力を実現する回路が要求されてい
る。
などの電源回路の入力電流に対する高周波の規制は年々
厳しくなってきており、単に高効率であることだけでは
不十分であり、低歪入力を実現する回路が要求されてい
る。
そして、このように低歪入力を実現するために、入力
にチョッパ回路を設けて、入力電流を制御する構成が知
られている。
にチョッパ回路を設けて、入力電流を制御する構成が知
られている。
ところが、入力にチョッパ回路を設けると、電源回路
の構成がチョッパ回路とインバータ回路の２段変換とな
って部品点数が増加し、安価に構成することができな
い。
の構成がチョッパ回路とインバータ回路の２段変換とな
って部品点数が増加し、安価に構成することができな
い。
そこで、たとえば特開昭61−94569号公報に示される
構成が知られている。この構成は、第５図に示すよう
に、商用交流電源１の出力端に、整流回路２が接続さ
れ、この整流回路２の出力端の一方に、リアクタ３の一
端が接続され、リアクタ３の他端には、平滑用の電解コ
ンデンサ４が接続されている。
構成が知られている。この構成は、第５図に示すよう
に、商用交流電源１の出力端に、整流回路２が接続さ
れ、この整流回路２の出力端の一方に、リアクタ３の一
端が接続され、リアクタ３の他端には、平滑用の電解コ
ンデンサ４が接続されている。
また、電解コンデンサ４に対して並列に、逆導通形ス
イッチ５および逆導通形スイッチ６の直列回路が接続さ
れるとともに、２つのコンデンサ7,8の直列回路が接続
され、逆導通形スイッチ５および逆導通形スイッチ６の
接続点は、整流回路２の他端に接続されている。
イッチ５および逆導通形スイッチ６の直列回路が接続さ
れるとともに、２つのコンデンサ7,8の直列回路が接続
され、逆導通形スイッチ５および逆導通形スイッチ６の
接続点は、整流回路２の他端に接続されている。
そうして、２つの逆導通形スイッチ5,6の接続点と、
２つのコンデンサ7,8の接続点との間に、負荷９が接続
されている。
２つのコンデンサ7,8の接続点との間に、負荷９が接続
されている。
そして、逆導通形スイッチ５と逆導通形スイッチ６と
が交互に高周波にてオン・オフを繰返し、インバータの
動作をするとともに、逆導通形スイッチ５がチョッパの
動作をして平滑コンデンサ４を充電する。
が交互に高周波にてオン・オフを繰返し、インバータの
動作をするとともに、逆導通形スイッチ５がチョッパの
動作をして平滑コンデンサ４を充電する。
しかしながら、この第５図に示す回路の場合、チョッ
パ作用により昇圧されるため、直流電圧は交流電圧のピ
ーク電圧の２倍以上に設計する必要があり、たとえば交
流100Vの場合は直流約300Vで、スイッチ素子の選択上の
問題はないが、交流200Vの場合は直流600Vになり、スイ
ッチ素子の選択が難しくなる。
パ作用により昇圧されるため、直流電圧は交流電圧のピ
ーク電圧の２倍以上に設計する必要があり、たとえば交
流100Vの場合は直流約300Vで、スイッチ素子の選択上の
問題はないが、交流200Vの場合は直流600Vになり、スイ
ッチ素子の選択が難しくなる。
また、チョッパ作用により入力電流が断続するので、
平滑するためのフィルタ回路が必要であり、相当の大き
さのキャパシタンスおよびインダクタンスを必要とす
る。
平滑するためのフィルタ回路が必要であり、相当の大き
さのキャパシタンスおよびインダクタンスを必要とす
る。
さらに、逆導通形スイッチ５が１つで全容量のスイッ
チングを負担するので、少なくとも逆導通形スイッチ５
は電流定格の大きなものが必要であるなどによりコスト
が高い。
チングを負担するので、少なくとも逆導通形スイッチ５
は電流定格の大きなものが必要であるなどによりコスト
が高い。
（発明が解決しようとする課題） そこで、この第５図に示す構成の問題点を解決する構
成として、公知ではないがたとえば特願平１−18954号
（特開平２−202365号公報）の明細書および図面に記載
の構成が考えられる。
成として、公知ではないがたとえば特願平１−18954号
（特開平２−202365号公報）の明細書および図面に記載
の構成が考えられる。
この特願平１−18954号の明細書および図面には、第
４図に示す構成が記載されている。そして、この構成
は、第４図に示すように、商用交流電源11は、コンデン
サ12およびインダクタ13を有する入力フィルタ14を介し
て、全波整流回路としてのダイオードブリッジ15の入力
端に接続されている。また、ダイオードブリッジ15の出
力端には、突入電流防止回路19が接続され、この突入電
流防止回路19はサイリスタ16および抵抗17の並列回路
と、このサイリスタ16を制御するゲート制御装置18を有
している。
４図に示す構成が記載されている。そして、この構成
は、第４図に示すように、商用交流電源11は、コンデン
サ12およびインダクタ13を有する入力フィルタ14を介し
て、全波整流回路としてのダイオードブリッジ15の入力
端に接続されている。また、ダイオードブリッジ15の出
力端には、突入電流防止回路19が接続され、この突入電
流防止回路19はサイリスタ16および抵抗17の並列回路
と、このサイリスタ16を制御するゲート制御装置18を有
している。
そして、突入電流防止回路19を介したダイオードブリ
ッジ15の両端間には、２つのコンデンサ21,22が直列に
接続されているとともに、ダイオードブリッジ15の出力
に対して順方向のダイオード24、平滑コンデンサ25およ
びダイオードブリッジ15の出力に対して順方向のダイオ
ード26の直列回路が接続されている。
ッジ15の両端間には、２つのコンデンサ21,22が直列に
接続されているとともに、ダイオードブリッジ15の出力
に対して順方向のダイオード24、平滑コンデンサ25およ
びダイオードブリッジ15の出力に対して順方向のダイオ
ード26の直列回路が接続されている。
また、平滑コンデンサ25に対して並列に、２つの電界
効果トランジスタ31,32が直列に接続されており、これ
ら電界効果トランジスタ31,32はそれぞれダイオードブ
リッジ15の出力とは逆阻止方向にダイオード33,34が接
続されており、さらに、電界効果トランジスタ13および
ダイオード33と、電界効果トランジスタ32およびダイオ
ード34とで、それぞれ逆導通形スイッチ35,36が形成さ
れている。そして、これら逆導通形スイッチ35,36の接
続点と、コンデンサ21,22の接続点とが、インダクタ56
を介して接続されている。なお、各電界効果トランジス
タ31,32には、高周波をオン・オフ制御する制御回路37,
38がそれぞれ接続されている。
効果トランジスタ31,32が直列に接続されており、これ
ら電界効果トランジスタ31,32はそれぞれダイオードブ
リッジ15の出力とは逆阻止方向にダイオード33,34が接
続されており、さらに、電界効果トランジスタ13および
ダイオード33と、電界効果トランジスタ32およびダイオ
ード34とで、それぞれ逆導通形スイッチ35,36が形成さ
れている。そして、これら逆導通形スイッチ35,36の接
続点と、コンデンサ21,22の接続点とが、インダクタ56
を介して接続されている。なお、各電界効果トランジス
タ31,32には、高周波をオン・オフ制御する制御回路37,
38がそれぞれ接続されている。
さらに、分圧用の２つのコンデンサ41,42の直列回路
が、平滑コンデンサ25に対して並列に接続されている。
が、平滑コンデンサ25に対して並列に接続されている。
そうして、逆導通形スイッチ35,36の接続点と、コン
デンサ41,42接続点との間に負荷43を接続する。この負
荷43はインダクタ44を介して放電ランプ45のフィラメン
ト46,47に接続し、フィラメント46,47間に始動用コンデ
ンサ48を接続している。
デンサ41,42接続点との間に負荷43を接続する。この負
荷43はインダクタ44を介して放電ランプ45のフィラメン
ト46,47に接続し、フィラメント46,47間に始動用コンデ
ンサ48を接続している。
なお、平滑コンデンサ25の直流電圧は、負荷43の交流
電圧以上に定め、また、インダクタ56の値は、電界効果
トランジスタ31,32のオン時間、負荷の容量から一旦電
流が零にまで低下する、すなわち蓄積エネルギーを放出
し切る電流不連続モードとなるように設定する。
電圧以上に定め、また、インダクタ56の値は、電界効果
トランジスタ31,32のオン時間、負荷の容量から一旦電
流が零にまで低下する、すなわち蓄積エネルギーを放出
し切る電流不連続モードとなるように設定する。
次に、上記動作について説明する。
まず、商用交流電源11からの電力を入力フィルタ14お
よびダイオードブリッジ15を介して入力する。これによ
り、コンデンサ21およびコンデンサ22で、それぞれ1/2
に分圧され、２つの直流電源となる。なお、ここで、コ
ンデンサ21,22は商用交流電源11の周波数成分に対して
は、いわゆる平滑作用を行なうものではない。
よびダイオードブリッジ15を介して入力する。これによ
り、コンデンサ21およびコンデンサ22で、それぞれ1/2
に分圧され、２つの直流電源となる。なお、ここで、コ
ンデンサ21,22は商用交流電源11の周波数成分に対して
は、いわゆる平滑作用を行なうものではない。
そして、この状態で電界効果トランジスタ31および電
界効果トランジスタ32を高周波で交互にオン・オフさせ
る。
界効果トランジスタ32を高周波で交互にオン・オフさせ
る。
まず、電界効果トランジスタ31がオンし、電界効果ト
ランジスタ32がオフする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、ダイオード24、電界効果トラン
ジスタ31、インダクタ56およびコンデンサ21の経路で流
れ、インダクタ56が、コンデンサ21からエネルギーを蓄
える。また、コンデンサ22の電荷は、コンデンサ22、イ
ンダクタ56、ダイオード33、平滑コンデンサ25、ダイオ
ード26およびコンデンサ22の経路で流れ、インダクタ56
がエネルギーを放出して平滑コンデンサ25を充電する。
ランジスタ32がオフする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、ダイオード24、電界効果トラン
ジスタ31、インダクタ56およびコンデンサ21の経路で流
れ、インダクタ56が、コンデンサ21からエネルギーを蓄
える。また、コンデンサ22の電荷は、コンデンサ22、イ
ンダクタ56、ダイオード33、平滑コンデンサ25、ダイオ
ード26およびコンデンサ22の経路で流れ、インダクタ56
がエネルギーを放出して平滑コンデンサ25を充電する。
次に、電界効果トランジスタ31がオフし、電界効果ト
ランジスタ32がオンする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、ダイオード24、平滑コンデンサ
25、ダイオード34、インダクタ56およびコンデンサ21の
経路に流れ、インダクタ56がエネルギーを放出して平滑
コンデンサ25を充電する。また、コンデンサ22の電荷
は、コンデンサ22、インダクタ56、電界効果トランジス
タ32、ダイオード26およびコンデンサ22の経路にて流
れ、インダクタ27が、コンデンサ22からのエネルギーを
蓄える。
ランジスタ32がオンする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、ダイオード24、平滑コンデンサ
25、ダイオード34、インダクタ56およびコンデンサ21の
経路に流れ、インダクタ56がエネルギーを放出して平滑
コンデンサ25を充電する。また、コンデンサ22の電荷
は、コンデンサ22、インダクタ56、電界効果トランジス
タ32、ダイオード26およびコンデンサ22の経路にて流
れ、インダクタ27が、コンデンサ22からのエネルギーを
蓄える。
このような動作を繰返して、180゜位相差のある２つ
の昇圧チョッパ動作を行なう。
の昇圧チョッパ動作を行なう。
さらに、電界効果トランジスタ31および電界効果トラ
ンジスタ32が交互に高周波でオン・オフすることによ
り、ハーフブリッジインバータとしての動作を行ない、
負荷に高周波を供給する。
ンジスタ32が交互に高周波でオン・オフすることによ
り、ハーフブリッジインバータとしての動作を行ない、
負荷に高周波を供給する。
しかしながら、エネルギーを充電するインダクタ56が
１つであるため、後述するように逆導通型スイッチであ
る電界効果トランジスタ31,32に大きな高周波リプルが
含まれ、電界効果トランジスタ31,32の負担が大きくな
る問題を有している。
１つであるため、後述するように逆導通型スイッチであ
る電界効果トランジスタ31,32に大きな高周波リプルが
含まれ、電界効果トランジスタ31,32の負担が大きくな
る問題を有している。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、入力電
流の脈動素子の耐圧容量および小さくすることにより、
コストの低減を図るとともに、逆導通型スイッチの負担
を軽減した電源回路を提供することを目的とする。
流の脈動素子の耐圧容量および小さくすることにより、
コストの低減を図るとともに、逆導通型スイッチの負担
を軽減した電源回路を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 請求項１の電源回路は、交流電源に接続され全波整流
する全波整流回路と；この全波整流回路の出力端に接続
され、平滑コンデンサ、２組のインダクタおよび全波整
流回路の出力に順方向のダイオードを有する直列回路
と；平滑コンデンサに並列に接続された２個の直列接続
された逆導通形スイッチと;2個のインダクタのそれぞれ
に関連して設けられ、それぞれのインダクタの蓄積エネ
ルギーを平滑コンデンサに供給する回路を形成する少な
くとも２個のコンデンサとを具備したものである。
する全波整流回路と；この全波整流回路の出力端に接続
され、平滑コンデンサ、２組のインダクタおよび全波整
流回路の出力に順方向のダイオードを有する直列回路
と；平滑コンデンサに並列に接続された２個の直列接続
された逆導通形スイッチと;2個のインダクタのそれぞれ
に関連して設けられ、それぞれのインダクタの蓄積エネ
ルギーを平滑コンデンサに供給する回路を形成する少な
くとも２個のコンデンサとを具備したものである。
請求項２の電源回路は、交流電源に接続され全波整流
する全波整流回路と；この全波整流回路の出力端に接続
され、平滑コンデンサ、２組のインダクタおよび全波整
流回路の出力に順方向のダイオードを有する直列回路
と；平滑コンデンサに並列に接続されチョッパ機能およ
びインバータ機能を有する２個の直列接続された逆導通
形スイッチと;2個のインダクタのそれぞれに関連して設
けられ、２個の逆導通形スイッチの交互のオン・オフに
応じてインダクタの蓄積エネルギーをコンデンサに供給
する経路を形成する少なくとも２個のコンデンサとを具
備したものである。
する全波整流回路と；この全波整流回路の出力端に接続
され、平滑コンデンサ、２組のインダクタおよび全波整
流回路の出力に順方向のダイオードを有する直列回路
と；平滑コンデンサに並列に接続されチョッパ機能およ
びインバータ機能を有する２個の直列接続された逆導通
形スイッチと;2個のインダクタのそれぞれに関連して設
けられ、２個の逆導通形スイッチの交互のオン・オフに
応じてインダクタの蓄積エネルギーをコンデンサに供給
する経路を形成する少なくとも２個のコンデンサとを具
備したものである。
（作用） 請求項１の電源回路は、交流電源の交流を全波整流回
路で全波整流し、直列に接続された２つのコンデンサで
電圧をそれぞれ1/2に分圧し、平滑コンデンサと逆導通
形スイッチとにてハーフブリッジインバータの動作を行
ない、さらに、直列に接続された２つのコンデンサから
の電力をそれぞれインダクタに一時的に蓄積し、それぞ
れの逆導通形スイッチをスイッチング動作させることに
より、逆導通型スイッチの電流を大きくせず逆導通型ス
イッチの負担を小さくして、２組の昇圧形チョッパの動
作を行なわせる。
路で全波整流し、直列に接続された２つのコンデンサで
電圧をそれぞれ1/2に分圧し、平滑コンデンサと逆導通
形スイッチとにてハーフブリッジインバータの動作を行
ない、さらに、直列に接続された２つのコンデンサから
の電力をそれぞれインダクタに一時的に蓄積し、それぞ
れの逆導通形スイッチをスイッチング動作させることに
より、逆導通型スイッチの電流を大きくせず逆導通型ス
イッチの負担を小さくして、２組の昇圧形チョッパの動
作を行なわせる。
請求項２の電源回路は、交流電源の交流を全波整流回
路で全波整流し、直列に接続された２つのコンデンサで
電圧をそれぞれ1/2の分圧し、平滑コンデンサと逆導通
形スイッチとにて、チョッパおよびハーフブリッジイン
バータの機能をさせ、さらに、コンデンサからの電力を
インダクタに一時的に蓄積し、それぞれの逆導通形スイ
ッチをスイッチング動作させることにより、逆導通型ス
イッチの電流を大きくせず逆導通型スイッチの負担を小
さくして、２組の昇圧形チョッパおよびインバータの動
作を行なわせる。
路で全波整流し、直列に接続された２つのコンデンサで
電圧をそれぞれ1/2の分圧し、平滑コンデンサと逆導通
形スイッチとにて、チョッパおよびハーフブリッジイン
バータの機能をさせ、さらに、コンデンサからの電力を
インダクタに一時的に蓄積し、それぞれの逆導通形スイ
ッチをスイッチング動作させることにより、逆導通型ス
イッチの電流を大きくせず逆導通型スイッチの負担を小
さくして、２組の昇圧形チョッパおよびインバータの動
作を行なわせる。
（実施例） 以下、本発明の電源回路の一実施例を図面を参照して
説明する。なお、上述の第４図に示す構成に対応する部
分には同一符号を付して説明する。
説明する。なお、上述の第４図に示す構成に対応する部
分には同一符号を付して説明する。
第１図において、11は商用交流電源で、この商用交流
電源11は、コンデンサ12およびインダクタ13を有する入
力フィルタ14を介して、全波整流回路としてのダイオー
ドブリッジ15の入力端に接続されている。また、ダイオ
ードブリッジ15の出力端には、突入電流防止回路19が接
続され、この突入電流防止回路19はサイリスタ16および
抵抗17の並列回路と、このサイリスタ16を制御するゲー
ト制御装置18を有している。
電源11は、コンデンサ12およびインダクタ13を有する入
力フィルタ14を介して、全波整流回路としてのダイオー
ドブリッジ15の入力端に接続されている。また、ダイオ
ードブリッジ15の出力端には、突入電流防止回路19が接
続され、この突入電流防止回路19はサイリスタ16および
抵抗17の並列回路と、このサイリスタ16を制御するゲー
ト制御装置18を有している。
そして、突入電流防止回路19を介してダイオードブリ
ッジ15の両端間には、２つのコンデンサ21,22が直列に
接続されているとともに、インダクタ23、ダイオードブ
リッジ15の出力に対して順方向のダイオード24、平滑コ
ンデンサ25、ダイオードブリッジ15の出力に対して順方
向のダイオード26およびインダクタ27の直列回路が接続
されている。
ッジ15の両端間には、２つのコンデンサ21,22が直列に
接続されているとともに、インダクタ23、ダイオードブ
リッジ15の出力に対して順方向のダイオード24、平滑コ
ンデンサ25、ダイオードブリッジ15の出力に対して順方
向のダイオード26およびインダクタ27の直列回路が接続
されている。
また、平滑コンデンサ25に対して並列に、２つの電界
効果トランジスタ31,32が直列に接続されており、これ
ら電界効果トランジスタ31,32はそれぞれダイオードブ
リッジ15の出力とは逆阻止方向にダイオード33,34が接
続されており、さらに、電界効果トランジスタ31および
ダイオード33と、電界効果トランジスタ32およびダイオ
ード34とで、それぞれ逆導通形スイッチ35,36が形成さ
れている。そして、これら逆導通形スイッチ35,36の接
続点と、コンデンサ21,22の接続点とが接続されてい
る。なお、各電界効果トランジスタ31,32には、高周波
のオン・オフ制御する制御回路37,38がそれぞれ接続さ
れている。
効果トランジスタ31,32が直列に接続されており、これ
ら電界効果トランジスタ31,32はそれぞれダイオードブ
リッジ15の出力とは逆阻止方向にダイオード33,34が接
続されており、さらに、電界効果トランジスタ31および
ダイオード33と、電界効果トランジスタ32およびダイオ
ード34とで、それぞれ逆導通形スイッチ35,36が形成さ
れている。そして、これら逆導通形スイッチ35,36の接
続点と、コンデンサ21,22の接続点とが接続されてい
る。なお、各電界効果トランジスタ31,32には、高周波
のオン・オフ制御する制御回路37,38がそれぞれ接続さ
れている。
さらに、分圧用の２つのコンデンサ41,42の直列回路
が、平滑コンデンサ25に対して並列に接続されている。
が、平滑コンデンサ25に対して並列に接続されている。
そうして、逆導通形スイッチ35,36の接続点と、コン
デンサ41,42接続点との間に負荷43を接続する。この負
荷43は、インダクタ44を介して放電ランプ45のフィラメ
ント46,47に接続し、フィラメント46,47間に始動用コン
デンサ48を接続している。
デンサ41,42接続点との間に負荷43を接続する。この負
荷43は、インダクタ44を介して放電ランプ45のフィラメ
ント46,47に接続し、フィラメント46,47間に始動用コン
デンサ48を接続している。
なお、平滑コンデンサ25の直流電圧は、負荷43の交流
電圧以上に定め、また、インダクタ23,27の値は、電界
効果トランジスタ31,32のオン時間、負荷の容量から一
旦電流が零にまで低下する、すなわち蓄積エネルギーを
放出しきる電流不連続モードとなるように設定する。
電圧以上に定め、また、インダクタ23,27の値は、電界
効果トランジスタ31,32のオン時間、負荷の容量から一
旦電流が零にまで低下する、すなわち蓄積エネルギーを
放出しきる電流不連続モードとなるように設定する。
次に、上記実施例の動作について説明する。
まず、商用交流電源11からの電力を入力フィルタ14お
よびダイオードブリッジ15を介して入力する。これによ
り、コンデンサ21およびコンデンサ22で、それぞれ1/2
に分圧され、２つの直流電源となる。なお、ここで、コ
ンデンサ21,22は商用交流電源11の周波数成分に対して
は、いわゆる平滑作用を行なうものではない。
よびダイオードブリッジ15を介して入力する。これによ
り、コンデンサ21およびコンデンサ22で、それぞれ1/2
に分圧され、２つの直流電源となる。なお、ここで、コ
ンデンサ21,22は商用交流電源11の周波数成分に対して
は、いわゆる平滑作用を行なうものではない。
そして、この状態で電界効果トランジスタ31および電
界効果トランジスタ32を高周波で交互にオン・オフさせ
る。
界効果トランジスタ32を高周波で交互にオン・オフさせ
る。
まず、電界効果トランジスタ31がオンし、電界効果ト
ランジスタ32がオフする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、インダクタ23、ダイオード24、
電界効果トランジスタ31およびコンデンサ21の経路で流
れ、インダクタ23が、コンデンサ21からエネルギーを蓄
える。また、コンデンサ22の電荷は、コンデンサ22、ダ
イオード33、平滑コンデンサ25、ダイオード26、インダ
クタ27およびコンデンサ22の経路で流れ、インダクタ27
がエネルギーを放出して平滑コンデンサ25を充電する。
ランジスタ32がオフする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、インダクタ23、ダイオード24、
電界効果トランジスタ31およびコンデンサ21の経路で流
れ、インダクタ23が、コンデンサ21からエネルギーを蓄
える。また、コンデンサ22の電荷は、コンデンサ22、ダ
イオード33、平滑コンデンサ25、ダイオード26、インダ
クタ27およびコンデンサ22の経路で流れ、インダクタ27
がエネルギーを放出して平滑コンデンサ25を充電する。
次に、電界効果トランジスタ31がオフし、電界効果ト
ランジスタ32がオンする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、インダクタ23、ダイオード24、
平滑コンデンサ25、ダイオード34およびコンデンサ21の
経路に流れ、インダクタ23がエネルギーを放出して平滑
コンデンサ25を充電する。また、コンデンサ22の電荷
は、コンデンサ22、電界効果トランジスタ32、ダイオー
ド26、インダクタ27およびコンデンサ22の経路にて流
れ、インダクタ27が、コンデンサ22からのエネルギーを
蓄える。
ランジスタ32がオンする。これにより、コンデンサ21の
電荷は、コンデンサ21、インダクタ23、ダイオード24、
平滑コンデンサ25、ダイオード34およびコンデンサ21の
経路に流れ、インダクタ23がエネルギーを放出して平滑
コンデンサ25を充電する。また、コンデンサ22の電荷
は、コンデンサ22、電界効果トランジスタ32、ダイオー
ド26、インダクタ27およびコンデンサ22の経路にて流
れ、インダクタ27が、コンデンサ22からのエネルギーを
蓄える。
このような動作を繰返して、180゜位相差のある２つ
の昇圧チョッパ動作を行なう。
の昇圧チョッパ動作を行なう。
さらに、電界効果トランジスタ31および電界効果トラ
ンジスタ32が交互に高周波でオン・オフすることによ
り、ハーフブリッジインバータとしての動作を行ない、
負荷に高周波を供給する。
ンジスタ32が交互に高周波でオン・オフすることによ
り、ハーフブリッジインバータとしての動作を行ない、
負荷に高周波を供給する。
上記実施例によれば、平滑コンデンサ25の直流電圧
を、負荷43の交流電圧のピーク値以上に定め、インダク
タ23,27の値を電流不連続モードとしたので、低周波の
入力電流は入力電圧波形に近くなり、高力率・低歪を達
成できる。
を、負荷43の交流電圧のピーク値以上に定め、インダク
タ23,27の値を電流不連続モードとしたので、低周波の
入力電流は入力電圧波形に近くなり、高力率・低歪を達
成できる。
このように、1/2容量のチョッパを180゜位相差で２台
並列に接続したので、入力電流の脈動が打消されて従来
より入力電流の脈動が少なくなるので、入力フィルタ14
も簡素化でき、コストを低減することができる。
並列に接続したので、入力電流の脈動が打消されて従来
より入力電流の脈動が少なくなるので、入力フィルタ14
も簡素化でき、コストを低減することができる。
そして、２つのコンデンサ21、22にて、整流された電
圧を分圧するので、交流電圧200Vでも、直流電圧約300V
の低圧設計が可能で、電流容量、耐圧の小さな逆導通形
スイッチ35,36を使用することができ、コストを低減す
ることができる。
圧を分圧するので、交流電圧200Vでも、直流電圧約300V
の低圧設計が可能で、電流容量、耐圧の小さな逆導通形
スイッチ35,36を使用することができ、コストを低減す
ることができる。
また、他の実施例を第２図を参照して説明する。
この第２図に示す電源回路は、第１図に示すコンデン
サ22に代えて、突入電流防止回路19を介したダイオード
ブリッジ15の両端間に、コンデンサ51を接続したもので
ある。
サ22に代えて、突入電流防止回路19を介したダイオード
ブリッジ15の両端間に、コンデンサ51を接続したもので
ある。
そして、この第２図に示す回路は、電界効果トランジ
スタ31をオフからオンにすると、コンデンサ21およびダ
イオード33を介して流れていた電流が、インダクタ23お
よびダイオード24に分流される。
スタ31をオフからオンにすると、コンデンサ21およびダ
イオード33を介して流れていた電流が、インダクタ23お
よびダイオード24に分流される。
さらに、他の実施例を第３図を参照して説明する。
この第３図に示す電源回路は、第１図に示すコンデン
サ21に代えて、第２図と同様にコンデンサ51を接続した
ものである。
サ21に代えて、第２図と同様にコンデンサ51を接続した
ものである。
また、いずれの実施例においても、負荷43は、平滑コ
ンデンサに対して、並列に接続してもよい。
ンデンサに対して、並列に接続してもよい。
そして、上記第１図ないし第３図に示すように、イン
ダクタ23およびインダクタ27を２個設ければ、高周波リ
プル電流が小さくなるため、電界効果トランジスタ31,3
2に流れる電流が小さくなり、第４図に示すように、イ
ンダクタ56が１つの場合に比べて電界効果トランジスタ
31,32の負担が小さくなる。
ダクタ23およびインダクタ27を２個設ければ、高周波リ
プル電流が小さくなるため、電界効果トランジスタ31,3
2に流れる電流が小さくなり、第４図に示すように、イ
ンダクタ56が１つの場合に比べて電界効果トランジスタ
31,32の負担が小さくなる。
すなわち、２個のインダクタ23,27を用いる場合に
は、２組のチョッパが独立して働くので、それぞれのイ
ンダクタ23,27にエネルギーを蓄積する期間が、第６図
に示すように、50％となるのに対し、１個のインダクタ
56を用いる場合には、第７図に示すように、エネルギの
蓄積時間と放出時間との和が50％になるため、１個のイ
ンダクタ56を用いる場合に比べ、２個のインダクタ23,2
7を用いた場合の方が、ピーク電流が小さくなり、電界
効果トランジスタ31,32の負担が小さくなる。
は、２組のチョッパが独立して働くので、それぞれのイ
ンダクタ23,27にエネルギーを蓄積する期間が、第６図
に示すように、50％となるのに対し、１個のインダクタ
56を用いる場合には、第７図に示すように、エネルギの
蓄積時間と放出時間との和が50％になるため、１個のイ
ンダクタ56を用いる場合に比べ、２個のインダクタ23,2
7を用いた場合の方が、ピーク電流が小さくなり、電界
効果トランジスタ31,32の負担が小さくなる。
なお、実験によれば、昇圧比を２倍にすると、１個の
インダクタ56を用いた場合、２個のインダクタ23,27を
用いた場合に比べて、ピーク電流は1.33倍になり、昇圧
比を1.5倍にすると、１個のインダクタ56を用いた場
合、２個のインダクタ23,27を用いた場合に比べて、ピ
ーク電流は1.50倍になる。
インダクタ56を用いた場合、２個のインダクタ23,27を
用いた場合に比べて、ピーク電流は1.33倍になり、昇圧
比を1.5倍にすると、１個のインダクタ56を用いた場
合、２個のインダクタ23,27を用いた場合に比べて、ピ
ーク電流は1.50倍になる。
請求項１の発明によれば、昇圧チョッパ作用およびイ
ンバータ作用を複合化し、高効率、低歪化できるので、
部品の低減化を図れるとともに、２個の逆導通形スイッ
チを略同等にチョッパ作用させ、また、２個のインダク
タにエネルギを蓄積し、各逆導通形スイッチに印加され
る電圧を低くしたので、各逆導通型スイッチの負担を小
さくし、従来に比べ耐電圧の小さな部品を用いることが
できるので、コストの低減化を図ることができる。
ンバータ作用を複合化し、高効率、低歪化できるので、
部品の低減化を図れるとともに、２個の逆導通形スイッ
チを略同等にチョッパ作用させ、また、２個のインダク
タにエネルギを蓄積し、各逆導通形スイッチに印加され
る電圧を低くしたので、各逆導通型スイッチの負担を小
さくし、従来に比べ耐電圧の小さな部品を用いることが
できるので、コストの低減化を図ることができる。
請求項２の発明によれば、逆導通型スイッチにチョッ
パおよびインバータの機能を持たせ、昇圧チョッパ作用
およびインバータ作用を複合化し、高効率、低歪化でき
るので、部品の低減化を図れるとともに、２個の逆導通
形スイッチを略同等にチョッパ作用させ、また、２個の
インダクタにエネルギを蓄積し、各逆導通形スイッチに
印加される電圧を低くしたので、各逆導通型スイッチの
負担を小さくし、従来に比べ耐電圧の小さな部品を用い
ることができるので、コストの低減化を図ることができ
る。
パおよびインバータの機能を持たせ、昇圧チョッパ作用
およびインバータ作用を複合化し、高効率、低歪化でき
るので、部品の低減化を図れるとともに、２個の逆導通
形スイッチを略同等にチョッパ作用させ、また、２個の
インダクタにエネルギを蓄積し、各逆導通形スイッチに
印加される電圧を低くしたので、各逆導通型スイッチの
負担を小さくし、従来に比べ耐電圧の小さな部品を用い
ることができるので、コストの低減化を図ることができ
る。
第１図は本発明の電源回路の一実施例を示す回路図、第
２図は同上他の実施例を示す回路図、第３図はまた他の
実施例を示す回路図、第４図は従来例を示す回路図、第
５図は他の従来例を示す回路図、第６図は２つのインダ
クタを用いた場合のそれぞれのインダクタに流れる電流
を示す波形図、第７図は１つのインダクタを用いた場合
のそれぞれのインダクタに流れる電流を示す波形図であ
る。 11……商用交流電源、15……全波整流回路としてのダイ
オードブリッジ、21,22,51……コンデンサ、23,27……
インダクタ、24,26……ダイオード、35,36……逆導通形
スイッチ。
２図は同上他の実施例を示す回路図、第３図はまた他の
実施例を示す回路図、第４図は従来例を示す回路図、第
５図は他の従来例を示す回路図、第６図は２つのインダ
クタを用いた場合のそれぞれのインダクタに流れる電流
を示す波形図、第７図は１つのインダクタを用いた場合
のそれぞれのインダクタに流れる電流を示す波形図であ
る。 11……商用交流電源、15……全波整流回路としてのダイ
オードブリッジ、21,22,51……コンデンサ、23,27……
インダクタ、24,26……ダイオード、35,36……逆導通形
スイッチ。
Claims (2)
- 【請求項１】交流電源に接続され全波整流する全波整流
回路と； この全波整流回路の出力端に接続され、平滑コンデン
サ、２組のインダクタおよび全波整流回路の出力に順方
向のダイオードを有する直列回路と； 平滑コンデンサに並列に接続された２個の直列接続され
た逆導通形スイッチと； ２個のインダクタのそれぞれに関連して設けられ、それ
ぞれのインダクタの蓄積エネルギーを平滑コンデンサに
供給する回路を形成する少なくとも２個のコンデンサ
と； を具備したことを特徴とした電源回路。 - 【請求項２】交流電源に接続され全波整流する全波整流
回路と； この全波整流回路の出力端に接続され、平滑コンデン
サ、２組のインダクタおよび全波整流回路の出力に順方
向のダイオードを有する直列回路と； 平滑コンデンサに並列に接続されチョッパ機能およびイ
ンバータ機能を有する２個の直列接続された逆導通形ス
イッチと； ２個のインダクタのそれぞれに関連して設けられ、２個
の逆導通形スイッチの交互のオン・オフに応じてインダ
クタの蓄積エネルギーをコンデンサに供給する経路を形
成する少なくとも２個のコンデンサと； を具備したことを特徴とした電源回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021090A JP2929635B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電源回路 |
| US07/647,649 US5303140A (en) | 1990-01-31 | 1991-01-30 | Power source circuit |
| KR1019910001677A KR910015099A (ko) | 1990-01-31 | 1991-01-31 | 전원회로 |
| DE69108586T DE69108586T2 (de) | 1990-01-31 | 1991-01-31 | Stromversorgungsschaltung. |
| EP91101315A EP0440245B1 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-31 | Power source circuit |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021090A JP2929635B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226276A JPH03226276A (ja) | 1991-10-07 |
| JP2929635B2 true JP2929635B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=12045174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021090A Expired - Lifetime JP2929635B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電源回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5303140A (ja) |
| EP (1) | EP0440245B1 (ja) |
| JP (1) | JP2929635B2 (ja) |
| KR (1) | KR910015099A (ja) |
| DE (1) | DE69108586T2 (ja) |
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| TW302591B (ja) * | 1993-06-24 | 1997-04-11 | Samsung Electronics Co Ltd | |
| DE4403908C1 (de) * | 1994-02-08 | 1995-11-02 | Heinzinger Electronic Gmbh | Gegentaktschaltstufe |
| DE4408313A1 (de) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Schaltungsanordnung zum Betrieb von Entladungslampen |
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| EP0757511B1 (en) * | 1995-07-31 | 2003-03-26 | STMicroelectronics S.r.l. | Starting circuit, MOS transistor using the same and corresponding applications |
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| ITMI991131A1 (it) * | 1999-05-21 | 2000-11-21 | St Microelectronics Srl | Architettura di pilotaggio a semi-ponte (half-bridge) autooscillante a frequenza variabile in particolare per carichi elettrici |
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| US8975899B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-03-10 | Sma Solar Technology Ag | Inverter device comprising a topology surveying a series of capacitors |
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| JP6109408B2 (ja) * | 2014-03-15 | 2017-04-05 | 三菱電機株式会社 | モータ駆動制御装置、圧縮機、送風機、及び空気調和機 |
| NL2025328B1 (en) * | 2020-04-10 | 2021-10-26 | Prodrive Tech Bv | Electrical power converter |
| CN113541081B (zh) * | 2021-07-14 | 2022-08-19 | 四川大学 | 一种基于晶闸管的无损单相防冰融冰控制设备 |
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|---|---|---|---|---|
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| GB2124042B (en) * | 1982-06-01 | 1986-10-01 | Control Logic | Reduction of harmonics in gas discharge lamp ballasts |
| JPS59128128A (ja) * | 1983-01-13 | 1984-07-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 積載方法 |
| JPH0691750B2 (ja) * | 1983-01-14 | 1994-11-14 | 松下電工株式会社 | インバータ装置 |
| JPS6194569A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-13 | Matsushita Electric Works Ltd | インバ−タ装置 |
| JP2677406B2 (ja) * | 1989-01-26 | 1997-11-17 | 松下電工株式会社 | 電源装置 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2021090A patent/JP2929635B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-30 US US07/647,649 patent/US5303140A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-31 KR KR1019910001677A patent/KR910015099A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-01-31 EP EP91101315A patent/EP0440245B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-31 DE DE69108586T patent/DE69108586T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| DE69108586T2 (de) | 1995-08-17 |
| JPH03226276A (ja) | 1991-10-07 |
| DE69108586D1 (de) | 1995-05-11 |
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| EP0440245A2 (en) | 1991-08-07 |
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