JP3065198B2 - 電源装置 - Google Patents
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- JP3065198B2 JP3065198B2 JP5122786A JP12278693A JP3065198B2 JP 3065198 B2 JP3065198 B2 JP 3065198B2 JP 5122786 A JP5122786 A JP 5122786A JP 12278693 A JP12278693 A JP 12278693A JP 3065198 B2 JP3065198 B2 JP 3065198B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高調波成分を抑制する
電源装置に関する。
電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電源装置を図５を参照して説明す
る。
る。
【０００３】この図５に示す従来の電源装置は、商用交
流電源Ｅに全波整流回路１が接続されている。この全波
整流回路１の出力端子間には、第１のコンデンサC1が接
続されるとともに、全波整流回路１の正極側には順方向
にダイオードD1が接続され、このダイオードD1を介した
全波整流回路１に第２のコンデンサC2が接続される。そ
して、この第２のコンデンサC2に対して並列に充電用コ
ンデンサC3、インダクタL1およびダイオードD2の直列回
路が接続され、インダクタL1およびダイオードD2の接続
点には、ダイオードD3が接続されている。
流電源Ｅに全波整流回路１が接続されている。この全波
整流回路１の出力端子間には、第１のコンデンサC1が接
続されるとともに、全波整流回路１の正極側には順方向
にダイオードD1が接続され、このダイオードD1を介した
全波整流回路１に第２のコンデンサC2が接続される。そ
して、この第２のコンデンサC2に対して並列に充電用コ
ンデンサC3、インダクタL1およびダイオードD2の直列回
路が接続され、インダクタL1およびダイオードD2の接続
点には、ダイオードD3が接続されている。
【０００４】さらに、第２のコンデンサC2の両端子間に
はインバータ回路２が接続される。
はインバータ回路２が接続される。
【０００５】そして、このインバータ回路２は、第２の
コンデンサC2の両端子間にインバータトランスTrの１次
巻線Tr1 およびトランジスタQ1の直列回路を接続し、１
次巻線Tr1 に対して並列にコンデンサC4を接続するとと
もに、トランジスタQ1のコレクタ、エミッタ間には還流
用のダイオードD4を接続する。
コンデンサC2の両端子間にインバータトランスTrの１次
巻線Tr1 およびトランジスタQ1の直列回路を接続し、１
次巻線Tr1 に対して並列にコンデンサC4を接続するとと
もに、トランジスタQ1のコレクタ、エミッタ間には還流
用のダイオードD4を接続する。
【０００６】また、インバータトランスTrの２次巻線Tr
2 には、直流カット用のコンデンサC5を介して放電ラン
プFLのフィラメントFLa ，FLb を接続する。さらに、こ
れらフィラメントFLa ，FLb には、始動用のコンデンサ
C6を接続する。
2 には、直流カット用のコンデンサC5を介して放電ラン
プFLのフィラメントFLa ，FLb を接続する。さらに、こ
れらフィラメントFLa ，FLb には、始動用のコンデンサ
C6を接続する。
【０００７】次に、この図５に示す回路の動作について
説明する。
説明する。
【０００８】商用交流電源Ｅが投入されると、全波整流
回路１で全波整流を行ない、第１および第２のコンデン
サC1，C2を充電し、トランジスタQ1のオン時に充電用コ
ンデンサC3を充電する。
回路１で全波整流を行ない、第１および第２のコンデン
サC1，C2を充電し、トランジスタQ1のオン時に充電用コ
ンデンサC3を充電する。
【０００９】まず、全波整流回路１で全波整流された脈
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より高い場合
について説明する。
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より高い場合
について説明する。
【００１０】トランジスタQ1がオンすると、第１のコン
デンサC1および一部が第２のコンデンサC2から、インバ
ータトランスTrの１次巻線Tr1 に電流が供給される。そ
して、第１のコンデンサC1および第２のコンデンサC2か
らの電力供給に従って、商用交流電源Ｅからのエネルギ
ーが入力電流として流入される。また、トランジスタQ1
のオン時には、インダクタL1に応じて充電用コンデンサ
C3が充電され、この充電電圧は、インバータ回路２のエ
ネルギー供給に大きく関係する。なお、このように全波
整流回路１で全波整流された脈流の電圧が充電用コンデ
ンサC3の充電電圧より高い場合には、充電用コンデンサ
C3からインバータ回路２には放電されない。
デンサC1および一部が第２のコンデンサC2から、インバ
ータトランスTrの１次巻線Tr1 に電流が供給される。そ
して、第１のコンデンサC1および第２のコンデンサC2か
らの電力供給に従って、商用交流電源Ｅからのエネルギ
ーが入力電流として流入される。また、トランジスタQ1
のオン時には、インダクタL1に応じて充電用コンデンサ
C3が充電され、この充電電圧は、インバータ回路２のエ
ネルギー供給に大きく関係する。なお、このように全波
整流回路１で全波整流された脈流の電圧が充電用コンデ
ンサC3の充電電圧より高い場合には、充電用コンデンサ
C3からインバータ回路２には放電されない。
【００１１】次に、全波整流回路１で全波整流された脈
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より低い場合
について説明する。
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より低い場合
について説明する。
【００１２】充電用コンデンサC3の充電電圧に対して、
全波整流回路１で全波整流された脈流の電圧が低下した
ときにトランジスタQ1がオンすると、第２のコンデンサ
C2からインバータトランスTrの１次巻線Tr1 に電流供給
される。そして、第２のコンデンサC2の電圧は、インバ
ータ回路２が必要とするエネルギーとしては不十分であ
るので、第２のコンデンサC2の電圧は低下する。その
後、第２のコンデンサC2の電圧が第１のコンデンサC1の
電圧まで低下すると、第１のコンデンサC1がインバータ
回路２にエネルギー供給する。また、この動作は、トラ
ンジスタQ1がオフするまで継続される。
全波整流回路１で全波整流された脈流の電圧が低下した
ときにトランジスタQ1がオンすると、第２のコンデンサ
C2からインバータトランスTrの１次巻線Tr1 に電流供給
される。そして、第２のコンデンサC2の電圧は、インバ
ータ回路２が必要とするエネルギーとしては不十分であ
るので、第２のコンデンサC2の電圧は低下する。その
後、第２のコンデンサC2の電圧が第１のコンデンサC1の
電圧まで低下すると、第１のコンデンサC1がインバータ
回路２にエネルギー供給する。また、この動作は、トラ
ンジスタQ1がオフするまで継続される。
【００１３】また、第１のコンデンサC1からインバータ
回路２へエネルギーを供給した後は、供給したエネルギ
ーに見合ったエネルギーを商用交流電源Ｅから入力電流
として流入させる。
回路２へエネルギーを供給した後は、供給したエネルギ
ーに見合ったエネルギーを商用交流電源Ｅから入力電流
として流入させる。
【００１４】一方、充電用コンデンサC3の充電電圧は、
インダクタL1のインダクタンスによりエネルギーの放出
が遅れ、トランジスタQ1がオンする直前にエネルギーを
放出する。
インダクタL1のインダクタンスによりエネルギーの放出
が遅れ、トランジスタQ1がオンする直前にエネルギーを
放出する。
【００１５】その後、トランジスタQ1がオフすると、充
電用コンデンサC3の充電電圧は、インダクタL1、ダイオ
ードD2および第２のコンデンサC2からなる直列回路の電
圧供給源となる。なお、インダクタL1および第２のコン
デンサC2は、振動的に共振が得られるように設定されて
いるので、第２のコンデンサC2の充電は正弦波状にな
る。そして、この第２のコンデンサC2の充電は、インバ
ータ回路２のトランジスタQ1が次回にオンする際にエネ
ルギーが不足とならないまで高められる。
電用コンデンサC3の充電電圧は、インダクタL1、ダイオ
ードD2および第２のコンデンサC2からなる直列回路の電
圧供給源となる。なお、インダクタL1および第２のコン
デンサC2は、振動的に共振が得られるように設定されて
いるので、第２のコンデンサC2の充電は正弦波状にな
る。そして、この第２のコンデンサC2の充電は、インバ
ータ回路２のトランジスタQ1が次回にオンする際にエネ
ルギーが不足とならないまで高められる。
【００１６】また、充電用コンデンサC3の充電電圧に対
して第１のコンデンサC1の電圧が低下するに従って、イ
ンダクタL1と第２のコンデンサC2とによる振幅が大きく
なり、入力電流は小さくなるが電流は連続して流れ込
む。
して第１のコンデンサC1の電圧が低下するに従って、イ
ンダクタL1と第２のコンデンサC2とによる振幅が大きく
なり、入力電流は小さくなるが電流は連続して流れ込
む。
【００１７】このように、脈流電流が０に近い部分にお
いても、入力電流を連続させることにより、入力電流に
含まれる高調波成分を低減させている。
いても、入力電流を連続させることにより、入力電流に
含まれる高調波成分を低減させている。
【００１８】そうして、インバータ回路２は、トランジ
スタQ1を高周波でスイッチング制御し、インバータトラ
ンスTrの１次巻線Tr1 のインダクタンスとコンデンサC4
のキャパシタンスで共振した電圧が２次巻線Tr2 に伝達
され、放電ランプFLに供給される。そして、コンデンサ
C6が放電ランプFLのフィラメントFLa ，FLb を予熱し、
同時にコンデンサC6の発生電圧を放電ランプFLに印加
し、放電ランプFLを始動、点灯させる。
スタQ1を高周波でスイッチング制御し、インバータトラ
ンスTrの１次巻線Tr1 のインダクタンスとコンデンサC4
のキャパシタンスで共振した電圧が２次巻線Tr2 に伝達
され、放電ランプFLに供給される。そして、コンデンサ
C6が放電ランプFLのフィラメントFLa ，FLb を予熱し、
同時にコンデンサC6の発生電圧を放電ランプFLに印加
し、放電ランプFLを始動、点灯させる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上述のよう
に、脈流電流が０に近い部分においても、入力電流を連
続させるには、脈流電流が０に近い部分でも、充電用コ
ンデンサC3とインダクタL1との振動電圧が、トランジス
タQ1のオン、オフタイミングに合わせて発振動作するこ
とが重要である。
に、脈流電流が０に近い部分においても、入力電流を連
続させるには、脈流電流が０に近い部分でも、充電用コ
ンデンサC3とインダクタL1との振動電圧が、トランジス
タQ1のオン、オフタイミングに合わせて発振動作するこ
とが重要である。
【００２０】すなわち、インダクタL1と充電用コンデン
サC3との発振条件が悪かったり、図６に示すように、第
２のコンデンサC2の電圧が十分に高められずに、インバ
ータ回路２へのエネルギー供給量が不足すると、インバ
ータ回路２が異常発振を起こしてしまう。
サC3との発振条件が悪かったり、図６に示すように、第
２のコンデンサC2の電圧が十分に高められずに、インバ
ータ回路２へのエネルギー供給量が不足すると、インバ
ータ回路２が異常発振を起こしてしまう。
【００２１】このように、インバータ回路２が異常発振
を起こしてしまうと、図７に示すように、トランジスタ
Q1に流れるコレクタ電流Ｉc は、立上がりスパイク状の
電流となり、スイッチングロスが増大して、ノイズの発
生量も多くなる問題を有している。
を起こしてしまうと、図７に示すように、トランジスタ
Q1に流れるコレクタ電流Ｉc は、立上がりスパイク状の
電流となり、スイッチングロスが増大して、ノイズの発
生量も多くなる問題を有している。
【００２２】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、高調波を低減し、スイッチングを安定させ、信頼性
を向上した電源装置を提供することを目的とする。
で、高調波を低減し、スイッチングを安定させ、信頼性
を向上した電源装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の電源装置
は、交流電源に接続され整流用の整流手段と、この整流
手段の出力側に接続された第１のコンデンサと、この第
１のコンデンサの出力側に接続され前記整流手段に対し
て順方向に逆阻止手段と、この逆阻止手段の出力側に接
続された第２のコンデンサと、この第２のコンデンサに
接続され前記整流手段の最大瞬時電圧より低い電圧値で
充電される充電用コンデンサと、この充電用コンデンサ
の充電レベルを設定する充電用インダクタと、前記第２
のコンデンサと共振する共振用インダクタと、前記第２
のコンデンサに接続されスイッチング素子を有する電力
変換手段とを具備したものである。
は、交流電源に接続され整流用の整流手段と、この整流
手段の出力側に接続された第１のコンデンサと、この第
１のコンデンサの出力側に接続され前記整流手段に対し
て順方向に逆阻止手段と、この逆阻止手段の出力側に接
続された第２のコンデンサと、この第２のコンデンサに
接続され前記整流手段の最大瞬時電圧より低い電圧値で
充電される充電用コンデンサと、この充電用コンデンサ
の充電レベルを設定する充電用インダクタと、前記第２
のコンデンサと共振する共振用インダクタと、前記第２
のコンデンサに接続されスイッチング素子を有する電力
変換手段とを具備したものである。
【００２４】請求項２記載の電源装置は、交流電源に接
続された第１のコンデンサと、この第１のコンデンサの
出力側に接続された整流手段と、この整流手段の出力側
に接続された第２のコンデンサと、この第２のコンデン
サに接続され前記整流手段の最大瞬時電圧より低い電圧
値で充電される充電用コンデンサと、この充電用コンデ
ンサの充電レベルを設定する充電用インダクタと、前記
第２のコンデンサと共振する共振用インダクタと、前記
第２のコンデンサに接続されスイッチング素子を有する
電力変換手段とを具備したものである。
続された第１のコンデンサと、この第１のコンデンサの
出力側に接続された整流手段と、この整流手段の出力側
に接続された第２のコンデンサと、この第２のコンデン
サに接続され前記整流手段の最大瞬時電圧より低い電圧
値で充電される充電用コンデンサと、この充電用コンデ
ンサの充電レベルを設定する充電用インダクタと、前記
第２のコンデンサと共振する共振用インダクタと、前記
第２のコンデンサに接続されスイッチング素子を有する
電力変換手段とを具備したものである。
【００２５】
【作用】請求項１記載の電源装置は、電力変換手段の入
力となる充電用コンデンサの充電レベルを設定する充電
用インダクタと、第２のコンデンサとの共振を設定する
共振用インダクタとを別個に設けたため、充電用コンデ
ンサの充電レベルを設定するインダクタンスまたは第２
のコンデンサとの充電レベルを設定するインダクタンス
のいずれか一方にインダクタンスを設定する必要がない
ので、電力変換手段の入力となる第２のコンデンサの充
電レベルを所定値に設定しエネルギー不足を防止するこ
とができるとともに、第２のコンデンサとの共振も容易
に所定値に設定でき、電力変換手段のスイッチング素子
のスイッチングロスを減少でき、電力変換手段の動作が
安定する。
力となる充電用コンデンサの充電レベルを設定する充電
用インダクタと、第２のコンデンサとの共振を設定する
共振用インダクタとを別個に設けたため、充電用コンデ
ンサの充電レベルを設定するインダクタンスまたは第２
のコンデンサとの充電レベルを設定するインダクタンス
のいずれか一方にインダクタンスを設定する必要がない
ので、電力変換手段の入力となる第２のコンデンサの充
電レベルを所定値に設定しエネルギー不足を防止するこ
とができるとともに、第２のコンデンサとの共振も容易
に所定値に設定でき、電力変換手段のスイッチング素子
のスイッチングロスを減少でき、電力変換手段の動作が
安定する。
【００２６】請求項２記載の電源装置は、電力変換手段
の入力となる充電用コンデンサの充電レベルを設定する
充電用インダクタと、第２のコンデンサとの共振を設定
する共振用インダクタとを別個に設けたため、充電用コ
ンデンサの充電レベルを設定するインダクタンスまたは
第２のコンデンサとの充電レベルを設定するインダクタ
ンスのいずれか一方にインダクタンスを設定する必要が
ないので、電力変換手段の入力となる第２のコンデンサ
の充電レベルを所定値に設定しエネルギー不足を防止す
ることができるとともに、第２のコンデンサとの共振も
容易に所定値に設定でき、電力変換手段のスイッチング
素子のスイッチングロスを減少でき、電力変換手段の動
作が安定するとともに、第１のコンデンサおよび第２の
コンデンサの間の整流手段を逆阻止用に用いることがで
きるので、回路構成が簡単になる。
の入力となる充電用コンデンサの充電レベルを設定する
充電用インダクタと、第２のコンデンサとの共振を設定
する共振用インダクタとを別個に設けたため、充電用コ
ンデンサの充電レベルを設定するインダクタンスまたは
第２のコンデンサとの充電レベルを設定するインダクタ
ンスのいずれか一方にインダクタンスを設定する必要が
ないので、電力変換手段の入力となる第２のコンデンサ
の充電レベルを所定値に設定しエネルギー不足を防止す
ることができるとともに、第２のコンデンサとの共振も
容易に所定値に設定でき、電力変換手段のスイッチング
素子のスイッチングロスを減少でき、電力変換手段の動
作が安定するとともに、第１のコンデンサおよび第２の
コンデンサの間の整流手段を逆阻止用に用いることがで
きるので、回路構成が簡単になる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の電源装置の一実施例を図面を
参照して説明する。なお、図５に示す従来例に対応する
部分には、同一符号を付して説明する。
参照して説明する。なお、図５に示す従来例に対応する
部分には、同一符号を付して説明する。
【００２８】図１に示す従来の電源装置は、商用交流電
源Ｅの出力端子間に整流手段としてのたとえばダイオー
ドブリッジなどにて構成される全波整流回路１の入力端
子が接続されている。この全波整流回路１の出力端子間
には、第１のコンデンサC1が接続されるとともに、全波
整流回路１の正極側から順方向に逆流防止用の逆阻止手
段としてのダイオードD1が接続され、このダイオードD1
を介した全波整流回路１に第２のコンデンサC2が接続さ
れている。
源Ｅの出力端子間に整流手段としてのたとえばダイオー
ドブリッジなどにて構成される全波整流回路１の入力端
子が接続されている。この全波整流回路１の出力端子間
には、第１のコンデンサC1が接続されるとともに、全波
整流回路１の正極側から順方向に逆流防止用の逆阻止手
段としてのダイオードD1が接続され、このダイオードD1
を介した全波整流回路１に第２のコンデンサC2が接続さ
れている。
【００２９】そして、この第２のコンデンサC2に対して
並列に、ダイオードD1の最大瞬時電圧より低い電圧値で
充電される充電用コンデンサC3、逆流防止用のダイオー
ドD2および第２のコンデンサC2との共振を設定する共振
用インダクタL11 の直列回路が接続され、充電用コンデ
ンサC3およびダイオードD2の接続点には、充電用コンデ
ンサC3の充電電圧を設定する充電用インダクタL12 およ
び逆流防止用のダイオードD3が接続されている。
並列に、ダイオードD1の最大瞬時電圧より低い電圧値で
充電される充電用コンデンサC3、逆流防止用のダイオー
ドD2および第２のコンデンサC2との共振を設定する共振
用インダクタL11 の直列回路が接続され、充電用コンデ
ンサC3およびダイオードD2の接続点には、充電用コンデ
ンサC3の充電電圧を設定する充電用インダクタL12 およ
び逆流防止用のダイオードD3が接続されている。
【００３０】さらに、第２のコンデンサC2の両端子間に
は電力変換手段としてのインバータ回路２が接続され
る。
は電力変換手段としてのインバータ回路２が接続され
る。
【００３１】そして、このインバータ回路２は、第２の
コンデンサC2の両端子間にインバータトランスTrの１次
巻線Tr1 およびスイッチング素子としてのトランジスタ
Q1の直列回路を接続し、１次巻線Tr1 に対して並列にコ
ンデンサC4を接続するとともに、トランジスタQ1のコレ
クタ、エミッタ間には還流用のダイオードD4を接続す
る。なお、トランジスタQ1のベースには、自励式あるい
は他励式の発振回路が接続されている。
コンデンサC2の両端子間にインバータトランスTrの１次
巻線Tr1 およびスイッチング素子としてのトランジスタ
Q1の直列回路を接続し、１次巻線Tr1 に対して並列にコ
ンデンサC4を接続するとともに、トランジスタQ1のコレ
クタ、エミッタ間には還流用のダイオードD4を接続す
る。なお、トランジスタQ1のベースには、自励式あるい
は他励式の発振回路が接続されている。
【００３２】また、インバータトランスTrの２次巻線Tr
2 には、直流カット用のコンデンサC5を介して負荷とし
ての放電ランプFLのフィラメントFLa ，FLb を接続す
る。さらに、これらフィラメントFLa ，FLb には、始動
用のコンデンサC6を接続する。
2 には、直流カット用のコンデンサC5を介して負荷とし
ての放電ランプFLのフィラメントFLa ，FLb を接続す
る。さらに、これらフィラメントFLa ，FLb には、始動
用のコンデンサC6を接続する。
【００３３】次に、この図１に示す回路の動作について
説明する。
説明する。
【００３４】商用交流電源Ｅが投入されると、全波整流
回路１で全波整流を行ない、第１および第２のコンデン
サC1，C2を充電し、トランジスタQ1のオン時に充電用コ
ンデンサC3を充電する。
回路１で全波整流を行ない、第１および第２のコンデン
サC1，C2を充電し、トランジスタQ1のオン時に充電用コ
ンデンサC3を充電する。
【００３５】まず、全波整流回路１で全波整流された脈
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より高い場合
について説明する。
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より高い場合
について説明する。
【００３６】トランジスタQ1がオンすると、第１のコン
デンサC1および一部が第２のコンデンサC2から、インバ
ータトランスTrの１次巻線Tr1 に電流が供給される。そ
して、第１のコンデンサC1および第２のコンデンサC2の
合成容量は、インバータ回路２を駆動するのに十分なエ
ネルギーを有しているので、第１のコンデンサC1および
第２のコンデンサC2からの電力供給に従って、商用交流
電源Ｅからのエネルギーが入力電流として流入される。
また、トランジスタQ1のオン時には、充電用インダクタ
L12 に応じて充電用コンデンサC3が充電される。なお、
このように全波整流回路１で全波整流された脈流の電圧
が充電用コンデンサC3の充電電圧より高い場合には、充
電用コンデンサC3からインバータ回路２には放電されな
い。また、共振用インダクタL11 には直列にダイオード
D2が接続され、このダイオードD2が逆流を阻止するの
で、共振用インダクタL11 は充電用インダクタL12 に影
響を与えない。
デンサC1および一部が第２のコンデンサC2から、インバ
ータトランスTrの１次巻線Tr1 に電流が供給される。そ
して、第１のコンデンサC1および第２のコンデンサC2の
合成容量は、インバータ回路２を駆動するのに十分なエ
ネルギーを有しているので、第１のコンデンサC1および
第２のコンデンサC2からの電力供給に従って、商用交流
電源Ｅからのエネルギーが入力電流として流入される。
また、トランジスタQ1のオン時には、充電用インダクタ
L12 に応じて充電用コンデンサC3が充電される。なお、
このように全波整流回路１で全波整流された脈流の電圧
が充電用コンデンサC3の充電電圧より高い場合には、充
電用コンデンサC3からインバータ回路２には放電されな
い。また、共振用インダクタL11 には直列にダイオード
D2が接続され、このダイオードD2が逆流を阻止するの
で、共振用インダクタL11 は充電用インダクタL12 に影
響を与えない。
【００３７】次に、全波整流回路１で全波整流された脈
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より低い場合
について説明する。
流の電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧より低い場合
について説明する。
【００３８】充電用コンデンサC3の充電電圧に対して、
全波整流回路１で全波整流された脈流の電圧が低下した
ときにトランジスタQ1がオンすると、第２のコンデンサ
C2からインバータトランスTrの１次巻線Tr1 に電力が供
給される。そして、第２のコンデンサC2の電圧は、イン
バータ回路２が必要とするエネルギーとしては不十分で
あるので、第２のコンデンサC2の電圧は低下する。その
後、第２のコンデンサC2の電圧が第１のコンデンサC1の
電圧まで低下すると、第１のコンデンサC1がインバータ
回路２にエネルギー供給する。また、この動作は、トラ
ンジスタQ1がオフするまで継続される。
全波整流回路１で全波整流された脈流の電圧が低下した
ときにトランジスタQ1がオンすると、第２のコンデンサ
C2からインバータトランスTrの１次巻線Tr1 に電力が供
給される。そして、第２のコンデンサC2の電圧は、イン
バータ回路２が必要とするエネルギーとしては不十分で
あるので、第２のコンデンサC2の電圧は低下する。その
後、第２のコンデンサC2の電圧が第１のコンデンサC1の
電圧まで低下すると、第１のコンデンサC1がインバータ
回路２にエネルギー供給する。また、この動作は、トラ
ンジスタQ1がオフするまで継続される。
【００３９】一方、充電用コンデンサC3の充電電圧は、
充電用インダクタL12 のインダクタンスによりエネルギ
ーの放出が遅れ、トランジスタQ1がオンする直前にエネ
ルギーを放出する。
充電用インダクタL12 のインダクタンスによりエネルギ
ーの放出が遅れ、トランジスタQ1がオンする直前にエネ
ルギーを放出する。
【００４０】その後、トランジスタQ1がオフすると、充
電用コンデンサC3の充電電圧は、共振用インダクタL11
、ダイオードD2および第２のコンデンサC2からなる直
列回路の電圧供給源となる。なお、共振用インダクタL1
1 および第２のコンデンサC2は、振動的に共振が得られ
るように定数が設定されているので、第２のコンデンサ
C2の充電は正弦波状になる。そして、この第２のコンデ
ンサC2の充電は、インバータ回路２のトランジスタQ1が
次回にオンする際にエネルギーが不足とならないまで高
められる。
電用コンデンサC3の充電電圧は、共振用インダクタL11
、ダイオードD2および第２のコンデンサC2からなる直
列回路の電圧供給源となる。なお、共振用インダクタL1
1 および第２のコンデンサC2は、振動的に共振が得られ
るように定数が設定されているので、第２のコンデンサ
C2の充電は正弦波状になる。そして、この第２のコンデ
ンサC2の充電は、インバータ回路２のトランジスタQ1が
次回にオンする際にエネルギーが不足とならないまで高
められる。
【００４１】また、充電用コンデンサC3の充電電圧に対
して第１のコンデンサC1の電圧が低下するに従って、共
振用インダクタL11 と第２のコンデンサC2とによる振幅
が大きくなり、入力電流は小さくなるが電流は連続して
流れ込む。
して第１のコンデンサC1の電圧が低下するに従って、共
振用インダクタL11 と第２のコンデンサC2とによる振幅
が大きくなり、入力電流は小さくなるが電流は連続して
流れ込む。
【００４２】このように、脈流電流が０に近い部分にお
いても、入力電流を連続させることにより、入力電流に
含まれる高調波成分を低減させている。
いても、入力電流を連続させることにより、入力電流に
含まれる高調波成分を低減させている。
【００４３】そうして、このようにインバータ回路２
は、トランジスタQ1を高周波でスイッチング制御し、イ
ンバータトランスTrの１次巻線Tr1 のインダクタンスと
コンデンサC4のキャパシタンスで共振した電圧が２次巻
線Tr2 に伝達され、放電ランプFLに供給される。そし
て、コンデンサC6が放電ランプFLのフィラメントFLa ，
FLb を予熱し、同時にコンデンサC6の発生電圧を放電ラ
ンプFLに印加し、放電ランプFLを始動、点灯させる。
は、トランジスタQ1を高周波でスイッチング制御し、イ
ンバータトランスTrの１次巻線Tr1 のインダクタンスと
コンデンサC4のキャパシタンスで共振した電圧が２次巻
線Tr2 に伝達され、放電ランプFLに供給される。そし
て、コンデンサC6が放電ランプFLのフィラメントFLa ，
FLb を予熱し、同時にコンデンサC6の発生電圧を放電ラ
ンプFLに印加し、放電ランプFLを始動、点灯させる。
【００４４】上記実施例によれば、第２のコンデンサC2
との共振を設定する共振用インダクタL11 と、充電用コ
ンデンサC3の充電レベルを設定する充電用インダクタL1
2 とを、別個のインダクタにより構成したので、第２の
コンデンサC2を充電する際の電圧を正弦波にすることが
できるとともに、図２に示すように、充電用コンデンサ
C3の充電レベルをインバータ回路２がエネルギー供給不
足とならない電圧に設定できるため、図３に示すよう
に、インバータ回路２のスイッチングを安定させること
ができる。したがって、トランジスタQ1に流れるコレク
タ電流Ｉc のスパイク状の電流を防止でき、スイッチン
グロスが低減して、ノイズの発生量を低減できる。
との共振を設定する共振用インダクタL11 と、充電用コ
ンデンサC3の充電レベルを設定する充電用インダクタL1
2 とを、別個のインダクタにより構成したので、第２の
コンデンサC2を充電する際の電圧を正弦波にすることが
できるとともに、図２に示すように、充電用コンデンサ
C3の充電レベルをインバータ回路２がエネルギー供給不
足とならない電圧に設定できるため、図３に示すよう
に、インバータ回路２のスイッチングを安定させること
ができる。したがって、トランジスタQ1に流れるコレク
タ電流Ｉc のスパイク状の電流を防止でき、スイッチン
グロスが低減して、ノイズの発生量を低減できる。
【００４５】また、他の実施例を図４を参照して説明す
る。
る。
【００４６】この図４に示す実施例は、図１に示す実施
例において、第１のコンデンサC1および第２のコンデン
サC2の間に、全波整流回路１を接続したものである。
例において、第１のコンデンサC1および第２のコンデン
サC2の間に、全波整流回路１を接続したものである。
【００４７】このように、第１のコンデンサC1および第
２のコンデンサC2の間に、全波整流回路１を接続すれ
ば、逆流阻止用のダイオードD1が不要となり、回路構成
が簡単になる。
２のコンデンサC2の間に、全波整流回路１を接続すれ
ば、逆流阻止用のダイオードD1が不要となり、回路構成
が簡単になる。
【００４８】
【発明の効果】請求項１記載の電源装置によれば、電力
変換手段の入力となる充電用コンデンサの充電レベルを
設定する充電用インダクタと、第２のコンデンサとの共
振を設定する共振用インダクタとを別個に設けたため、
充電用コンデンサの充電レベルを設定するインダクタン
スまたは第２のコンデンサとの充電レベルを設定するイ
ンダクタンスのいずれか一方にインダクタンスを設定す
る必要がないので、電力変換手段の入力となる第２のコ
ンデンサの充電レベルを所定値に設定しエネルギー不足
を防止することができるとともに、第２のコンデンサと
の共振も容易に所定値に設定でき、電力変換手段のスイ
ッチング素子のスイッチングロスを減少でき、電力変換
手段の動作を安定できる。
変換手段の入力となる充電用コンデンサの充電レベルを
設定する充電用インダクタと、第２のコンデンサとの共
振を設定する共振用インダクタとを別個に設けたため、
充電用コンデンサの充電レベルを設定するインダクタン
スまたは第２のコンデンサとの充電レベルを設定するイ
ンダクタンスのいずれか一方にインダクタンスを設定す
る必要がないので、電力変換手段の入力となる第２のコ
ンデンサの充電レベルを所定値に設定しエネルギー不足
を防止することができるとともに、第２のコンデンサと
の共振も容易に所定値に設定でき、電力変換手段のスイ
ッチング素子のスイッチングロスを減少でき、電力変換
手段の動作を安定できる。
【００４９】請求項２記載の電源装置は、電力変換手段
の入力となる充電用コンデンサの充電レベルを設定する
充電用インダクタと、第２のコンデンサとの共振を設定
する共振用インダクタとを別個に設けたため、充電用コ
ンデンサの充電レベルを設定するインダクタンスまたは
第２のコンデンサとの充電レベルを設定するインダクタ
ンスのいずれか一方にインダクタンスを設定する必要が
ないので、電力変換手段の入力となる第２のコンデンサ
の充電レベルを所定値に設定しエネルギー不足を防止す
ることができるとともに、第２のコンデンサとの共振も
容易に所定値に設定でき、電力変換手段のスイッチング
素子のスイッチングロスを減少でき、電力変換手段の動
作が安定するとともに、第１のコンデンサおよび第２の
コンデンサの間の整流手段を逆阻止用に用いることがで
きるので、回路構成を簡単にできる。
の入力となる充電用コンデンサの充電レベルを設定する
充電用インダクタと、第２のコンデンサとの共振を設定
する共振用インダクタとを別個に設けたため、充電用コ
ンデンサの充電レベルを設定するインダクタンスまたは
第２のコンデンサとの充電レベルを設定するインダクタ
ンスのいずれか一方にインダクタンスを設定する必要が
ないので、電力変換手段の入力となる第２のコンデンサ
の充電レベルを所定値に設定しエネルギー不足を防止す
ることができるとともに、第２のコンデンサとの共振も
容易に所定値に設定でき、電力変換手段のスイッチング
素子のスイッチングロスを減少でき、電力変換手段の動
作が安定するとともに、第１のコンデンサおよび第２の
コンデンサの間の整流手段を逆阻止用に用いることがで
きるので、回路構成を簡単にできる。
【図１】本発明の電源装置の一実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図２】同上第２のコンデンサC2の電圧を示す波形図で
ある。
ある。
【図３】同上トランジスタQ1のコレクタ、エミッタ電圧
およびコレクタ電流を示す波形図である。
およびコレクタ電流を示す波形図である。
【図４】他の実施例の電源装置を示す回路図である。
【図５】従来例の電源装置を示す回路図である。
【図６】同上第２のコンデンサC2の電圧を示す波形図で
ある。
ある。
【図７】同上トランジスタQ1のコレクタ、エミッタ電圧
およびコレクタ電流を示す波形図である。
およびコレクタ電流を示す波形図である。
１ 整流手段としての全波整流回路 ２ 電力変換手段としてのインバータ回路 C1 第１のコンデンサ C2 第２のコンデンサ C3 充電用コンデンサ D1 逆阻止手段としてのダイオード Ｅ 商用交流電源 L11 共振用インダクタ L12 充電用インダクタ Q1 スイッチング素子としてのトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/00 - 7/98 H02M 3/00 - 3/44
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源に接続され整流用の整流手段と
この整流手段の出力側に接続された第１のコンデンサ
と、 この第１のコンデンサの出力側に接続され前記整流手段
に対して順方向に逆阻止手段と、 この逆阻止手段の出力側に接続された第２のコンデンサ
と、 この第２のコンデンサに接続され前記整流手段の最大瞬
時電圧より低い電圧値で充電される充電用コンデンサ
と、 この充電用コンデンサの充電レベルを設定する充電用イ
ンダクタと、 前記第２のコンデンサと共振する共振用インダクタと、 前記第２のコンデンサに接続されスイッチング素子を有
する電力変換手段とを具備したことを特徴とする電源装
置。 - 【請求項２】 交流電源に接続された第１のコンデンサ
と、 この第１のコンデンサの出力側に接続された整流手段
と、 この整流手段の出力側に接続された第２のコンデンサ
と、 この第２のコンデンサに接続され前記整流手段の最大瞬
時電圧より低い電圧値で充電される充電用コンデンサ
と、 この充電用コンデンサの充電レベルを設定する充電用イ
ンダクタと、 前記第２のコンデンサと共振する共振用インダクタと、 前記第２のコンデンサに接続されスイッチング素子を有
する電力変換手段とを具備したことを特徴とする電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5122786A JP3065198B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5122786A JP3065198B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335250A JPH06335250A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3065198B2 true JP3065198B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=14844587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5122786A Expired - Fee Related JP3065198B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3065198B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP5122786A patent/JP3065198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06335250A (ja) | 1994-12-02 |
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