JP3177240B2 - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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JP3177240B2 JP31136190A JP31136190A JP3177240B2 JP 3177240 B2 JP3177240 B2 JP 3177240B2 JP 31136190 A JP31136190 A JP 31136190A JP 31136190 A JP31136190 A JP 31136190A JP 3177240 B2 JP3177240 B2 JP 3177240B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電源電圧変動が大きく、電源電圧がスイッ
チの駆動に必要な電圧より低下する可能性がある場合で
も、使用可能であり、かつ小形化に適した電源回路に関
するものである。
The present invention can be used even when the power supply voltage fluctuates greatly and the power supply voltage may be lower than the voltage required for driving the switch, and The present invention relates to a power supply circuit suitable for miniaturization.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

放電灯用の電源回路は、特開平1−251590号公報に記
載されているように、直流電源を電源として、2つのス
イッチ素子を用いた直列回路の中点と、2つのコンデン
サの直列回路の中点との間に、インダクタンスとコンデ
ンサと放電灯とで構成された負荷回路を接続した、一般
にハーフブリッジ型放電灯点灯回路といわれるもので、
2つのスイッチ素子を交互にオン・オフ制御して負荷回
路に交流電流を供給し、上記交流の周波数を適当な値に
制御することにより、負荷回路のインダクタンスとコン
デンサの共振状態を変化させ、予熱→始動電圧発生→定
常点灯と移行させ、放電灯を点灯させている。
As described in JP-A-1-251590, a power supply circuit for a discharge lamp includes a DC power supply as a power supply, a midpoint of a series circuit using two switch elements, and a series circuit of two capacitors. A load circuit composed of an inductance, a capacitor, and a discharge lamp is connected between the midpoint, and is generally called a half-bridge type discharge lamp lighting circuit.
An alternating current is supplied to the load circuit by alternately turning on and off the two switch elements, and by controlling the frequency of the alternating current to an appropriate value, the resonance state of the inductance and the capacitor of the load circuit is changed, and the preheating is performed. → Starting voltage generation → Transition to steady lighting, lighting the discharge lamp.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術では、スイッチ素子の駆動にパルストラ
ンスを用いているため、上記パルストランス巻線の巻数
比を適当な値にしておけば、電源電圧が低下しても十分
な駆動電圧を発生することができる反面、上記パルスト
ランスを用いることにより、装置の大形化やコストの増
加とともに、漏れインダクタンスによる高周波化の阻害
ならびに回路の集積化の阻害等の問題があった。
In the above prior art, a pulse transformer is used to drive the switch element. Therefore, if the turns ratio of the pulse transformer winding is set to an appropriate value, a sufficient drive voltage can be generated even if the power supply voltage decreases. On the other hand, the use of the above-mentioned pulse transformer causes problems such as an increase in the size of the device and an increase in cost, and a problem such as a hindrance to a higher frequency due to a leakage inductance and a hindrance to circuit integration.

本発明の目的は、パルストランスを用いた従来技術の
問題点を除き、小形で駆動電圧が安定に得られ、パルス
トランスを用いた場合の長所をも兼ね備えた電源回路を
得ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply circuit which is small and can obtain a stable driving voltage and has the advantages of using a pulse transformer, except for the problems of the prior art using a pulse transformer.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、第1、第2のスイッチの各一端を接続し
たスイッチ回路と、上記第1のスイッチの他端と上記第
2のスイッチの他端との間に接続した直流電源と、上記
スイッチ回路の中点と上記直流電源の高電位側あるいは
低電位側、あるいは上記直流電源に接続された第1、第
2のコンデンサ直列回路の中点との間に接続された負荷
回路と、上記直流電源の高電位側に陽極を接続した第1
の整流器と、該第1の整流器の陰極と上記スイッチ回路
の中点との間に接続した第3のコンデンサと、上記スイ
ッチ回路の中点に陽極を接続した第2の整流器と、該第
2の整流器の陰極と上記直流電源の高電位側との間に接
続された第4のコンデンサと、上記第1、第2スイツチ
をオン・オフ制御するスイッチ制御回路とを備え、上記
第1、第2のスイッチをオン・オフ制御することによ
り、上記負荷回路に交流電流を供給するとともに、上記
第2整流器と上記第4コンデンサとの接続点と上記直流
電源の低電位側との間に、上記直流電源の約2倍の電圧
を得るように構成し、かつ、上記第1、第2のスイッチ
は昇圧用スイッチ素子としての機能と上記負荷回路への
電力供給用のスイッチとしての機能を兼ねるようにする
ことにより達成される。すなわち、スイッチ素子の駆動
は半導体回路を用いて行い、スイッチ素子の制御端子を
2つの駆動用スイッチの直列回路の中点に接続し、上記
駆動用スイッチの他端はそれぞれ駆動用直流電源に接続
して、いずれかの駆動用スイッチをオンさせることによ
りスイッチ素子の制御を行う。さらに、駆動用直流電源
の電圧が、スイッチ素子の駆動に最低限必要な電圧より
も低下することにより、上記スイッチ素子がオンしたと
きのオン抵抗が上昇して、電力損失が増加するのを防止
するため、電源電圧を昇圧して駆動用直流電源をつく
り、常に必要な電圧を確保する。
The object is to provide a switch circuit connecting one ends of first and second switches, a DC power supply connected between the other end of the first switch and the other end of the second switch, A load circuit connected between a midpoint of the circuit and a high potential side or a low potential side of the DC power supply, or a midpoint of the first and second capacitor series circuits connected to the DC power supply; The first with the anode connected to the high potential side of the power supply
A rectifier, a third capacitor connected between the cathode of the first rectifier and the midpoint of the switch circuit, a second rectifier having an anode connected to the midpoint of the switch circuit, A fourth capacitor connected between the cathode of the rectifier and the high-potential side of the DC power supply; and a switch control circuit for controlling on / off of the first and second switches. The on / off control of the switch 2 supplies an alternating current to the load circuit, and the connection between the connection point between the second rectifier and the fourth capacitor and the low potential side of the DC power supply. The first and second switches are configured to obtain a voltage approximately twice as high as that of the DC power supply, and also function as a switch for boosting power and as a switch for supplying power to the load circuit. Is achieved by . That is, the drive of the switch element is performed using a semiconductor circuit, the control terminal of the switch element is connected to the middle point of the series circuit of the two drive switches, and the other end of the drive switch is connected to the drive DC power supply. Then, the switch element is controlled by turning on any of the driving switches. Further, since the voltage of the driving DC power supply is lower than the minimum voltage required for driving the switch element, the on-resistance when the switch element is turned on is increased, thereby preventing an increase in power loss. For this purpose, the power supply voltage is raised to create a driving DC power supply, and the necessary voltage is always secured.

〔作用〕[Action]

本発明の電源回路は、上記のようにパルストランスを
用いないため、装置の小形化が可能になり、さらに半導
体集積化を行うことも可能になる。また、高周波化も可
能になるため、一層の小形化をはかることができる。
Since the power supply circuit of the present invention does not use a pulse transformer as described above, the size of the device can be reduced, and furthermore, semiconductor integration can be performed. Further, since the frequency can be increased, the size can be further reduced.

また、直流電圧をトランスを用いずに昇圧するために
は、昇圧用スイッチ素子をオン・オフして一度交流に変
換し、ダイオードとコンデンサの組合せで昇圧する必要
があるが、これもまた、部品点数の増加につながりコス
トアップの原因になる。そこで昇圧用スイッチ素子と、
負荷回路へ電力を供給するメインスイッチ素子とを兼用
させることにより、昇圧回路を付加したことによる回路
規模の増加を抑えた。さらに、電源電圧に応じて昇圧比
を適当な値を選べる構成とすることによって、無駄な電
力消費を抑えた。
In addition, in order to boost DC voltage without using a transformer, it is necessary to turn on and off the boosting switch element, convert it to AC once, and boost it with a combination of a diode and a capacitor. This leads to an increase in points and causes an increase in cost. Therefore, a boost switch element,
By also using the main switch element for supplying power to the load circuit, the increase in circuit scale due to the addition of the booster circuit was suppressed. Further, by adopting a configuration in which an appropriate value of the boosting ratio can be selected according to the power supply voltage, useless power consumption is suppressed.

〔実施例〕〔Example〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。第1
図は本発明による電源回路の第1実施例を示す回路図、
第2図は本発明の第2実施例を示す回路図、第3図は本
発明の第3実施例を示す回路図、第4図は本発明の第4
実施例を示す回路図、第5図は本発明の第5実施例を示
す回路図、第6図は本発明の第6実施例を示す回路図、
第7図は本発明の第7実施例を示す回路図、第8図は本
発明の第8実施例を示す回路図、第9図は負荷回路の一
実施例を示す回路図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a power supply circuit according to the present invention;
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention, FIG. 8 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a circuit diagram showing one embodiment of a load circuit.

第1図に示す第1実施例は、本発明をハーフブリッジ
形インバータに適用した例を示しており、1は直流電
源、2および3はスイッチ、4および5はコンデンサ、
6は負荷回路、7および9は昇圧用整流器、8および10
は昇圧用コンデンサ、11は出力端子、12はスイッチ制御
回路である。スイッチ2および3は、上記スイッチ制御
回路12の制御信号により、交互にオン・オフされる。し
たがって、電流が、直流電源1の正側→コンデンサ4→
負荷回路6→スイッチ3→直流電源1の負側という経路
と、直流電源1の正側→スイッチ2→負荷回路6→コン
デンサ5→直流電源1の負側という経路とを、交互に流
れることになるため、負荷回路6には交流電流が流れ
る。ところで上記直流電源1の電圧が低く、スイッチ2
および3を駆動するのに必要な電圧以下である場合に
は、つぎに示す方法で昇圧を行い、昇圧後の電圧を駆動
電圧として使用する。すなわち、上記負荷回路6への電
流供給と同時に、スイッチ3がオンしている期間に、直
流電源1の正側→昇圧用整流器7→昇圧用コンデンサ8
→スイッチ3→直流電源1の負側という経路で電流が流
れて、昇圧用コンデンサ8を電源電圧で充電し、つぎに
スイッチ3がオフしてスイッチ2がオンすると、上記昇
圧用コンデンサ8の両端子間に電源電圧を保持したま
ま、昇圧用コンデンサ8の低圧側端子が電源電圧に持ち
上げられるため、昇圧用コンデンサ8の高圧側端子は電
源電圧の2倍の電圧に昇圧される。さらに昇圧用整流器
7はこの時点では逆バイアスされるので、昇圧用整流器
8を介して昇圧用コンデンサ10を充電する。したがっ
て、最終的に出力端子11には、電源電圧の約2倍の電圧
が発生する。昇圧用コンデンサ10の一端は、本実施例で
は直流電源1の正側に接続されているが、負側に接続し
ても同様の効果が得られる。
The first embodiment shown in FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a half-bridge type inverter, wherein 1 is a DC power supply, 2 and 3 are switches, 4 and 5 are capacitors,
6 is a load circuit, 7 and 9 are rectifiers for boosting, 8 and 10
Is a boosting capacitor, 11 is an output terminal, and 12 is a switch control circuit. The switches 2 and 3 are turned on and off alternately by the control signal of the switch control circuit 12. Therefore, the current flows from the positive side of DC power supply 1 → capacitor 4 →
The path of the load circuit 6 → the switch 3 → the negative side of the DC power supply 1 and the path of the positive side of the DC power supply 1 → switch 2 → the load circuit 6 → the capacitor 5 → the negative side of the DC power supply 1 alternately flow. Therefore, an alternating current flows through the load circuit 6. By the way, when the voltage of the DC power supply 1 is low,
If the voltage is lower than the voltage required to drive the driving circuits 3 and 3, the voltage is boosted by the following method, and the boosted voltage is used as the driving voltage. That is, at the same time as supplying the current to the load circuit 6, while the switch 3 is on, the positive side of the DC power supply 1 → the boosting rectifier 7 → the boosting capacitor 8
→ Switch 3 → A current flows through the path of the negative side of the DC power supply 1 to charge the boosting capacitor 8 with the power supply voltage. Then, when the switch 3 is turned off and the switch 2 is turned on, both ends of the boosting capacitor 8 are turned on. Since the low-voltage side terminal of the boosting capacitor 8 is raised to the power supply voltage while the power supply voltage is held between the terminals, the high-voltage side terminal of the boosting capacitor 8 is boosted to twice the power supply voltage. Further, since the boosting rectifier 7 is reverse-biased at this time, the boosting capacitor 10 is charged via the boosting rectifier 8. Therefore, a voltage about twice the power supply voltage is finally generated at the output terminal 11. Although one end of the boosting capacitor 10 is connected to the positive side of the DC power supply 1 in this embodiment, the same effect can be obtained by connecting it to the negative side.

第2図に示す第2実施例では、フルブリッジ型インバ
ータへの適用例を示した。図において、13および14はス
イッチで、第1実施例ではこの部分にコンデンサ4およ
び5を用いた点が相異しており、その他の同一符号は第
1実施例と同一もしくは同等の部分を示す。本第2実施
例ではスイッチ2および14が同じ動作でオン・オフし、
スイッチ3および13は上記と反対の動作でオン・オフす
る。したがって、負荷回路6への交流電流の供給は、直
流電源1の正側→スイッチ13→負荷回路6→スイッチ3
→直流電源1の負側という経路と、直流電源1の正側→
スイッチ2→負荷回路6→スイッチ14→直流電源1の負
側という経路とを、交互に電流が流れることにより行
う。その他電圧の昇圧機構は上記第1実施例と等しい。
上記のようにフルブリッジ型インバータにも適用するこ
とができ、駆動に必要な電圧を得ることができる。
In the second embodiment shown in FIG. 2, an example of application to a full-bridge inverter is shown. In the figure, switches 13 and 14 are different from each other in that the capacitors 4 and 5 are used in this embodiment in the first embodiment, and the same reference numerals indicate the same or equivalent parts as those in the first embodiment. . In the second embodiment, switches 2 and 14 are turned on / off by the same operation,
Switches 3 and 13 are turned on and off in the opposite operation. Therefore, the supply of the alternating current to the load circuit 6 is performed on the positive side of the DC power supply 1 → the switch 13 → the load circuit 6 → the switch 3
→ The path of the negative side of DC power supply 1 and the positive side of DC power supply 1 →
The current flows alternately through the path of the switch 2 → the load circuit 6 → the switch 14 → the negative side of the DC power supply 1. Other voltage boosting mechanisms are the same as in the first embodiment.
As described above, the present invention can be applied to a full-bridge inverter, and a voltage necessary for driving can be obtained.

なお、フルブリッジ形インバータでは、第3図に示す
第3実施例のような構成でも同様な効果が得られる。負
荷回路6への交流電流の供給手順は第2実施例と同様で
ある。第3図において、15は昇圧用整流器、16は昇圧用
コンデンサであり、その他の第2図と同一符号を付した
ものは同一もしくは同等の部分を示す。スイッチ13およ
び3がオンする期間に、直流電源1の正側→スイッチ13
→昇圧用整流器15→昇圧用コンデンサ16→スイッチ3→
直流電源1の負側という経路で、上記昇圧用コンデンサ
16を電源電圧で充電する。これ以降の動作は第2実施例
と同様である。
In the full-bridge inverter, similar effects can be obtained even with the configuration as in the third embodiment shown in FIG. The procedure for supplying the alternating current to the load circuit 6 is the same as in the second embodiment. In FIG. 3, reference numeral 15 denotes a step-up rectifier, and reference numeral 16 denotes a step-up capacitor. The same reference numerals as in FIG. 2 denote the same or equivalent parts. While the switches 13 and 3 are turned on, the positive side of the DC power supply 1 → the switch 13
→ Boost rectifier 15 → Boost capacitor 16 → Switch 3 →
In the path of the negative side of the DC power supply 1, the boost capacitor
Charge 16 with power supply voltage. Subsequent operations are the same as in the second embodiment.

第1〜第3実施例はいずれも電源電圧の約2倍の電圧
を得る例であった。しかし、それ以上の昇圧比が必要に
なる場合も考えられる。第4図に示す第4実施例は3倍
の昇圧比を得る回路で、17は昇圧用整流器、18は昇圧用
コンデンサである。昇圧用コンデンサ16を充電するまで
の過程は第3実施例と同じである。その後、スイッチ2
および14がオンすると、昇圧用コンデンサ18に昇圧用整
流器17を介して電源電圧の2倍の電圧が充電される。そ
して再びスイッチ13がオンすると、昇圧用コンデンサ18
の低圧側端子が電源電圧に持ち上げられるため、昇圧用
コンデンサ10には昇圧用整流器9を介して電源電圧の約
3倍の電圧が充電される。
The first to third embodiments are examples in which a voltage approximately twice the power supply voltage is obtained. However, there may be cases where a higher boost ratio is required. The fourth embodiment shown in FIG. 4 is a circuit for obtaining a boost ratio of three times, in which reference numeral 17 denotes a boost rectifier, and reference numeral 18 denotes a boost capacitor. The process up to charging the boost capacitor 16 is the same as in the third embodiment. Then switch 2
When and 14 are turned on, the boosting capacitor 18 is charged with a voltage twice the power supply voltage via the boosting rectifier 17. When the switch 13 is turned on again, the boosting capacitor 18
Is boosted to the power supply voltage, the boosting capacitor 10 is charged through the boosting rectifier 9 with a voltage approximately three times the power supply voltage.

第5図は任意の昇圧比を得るために構成された第5実
施例を示す回路図で、昇圧用整流器および昇圧用コンデ
ンサの数を増すごとに、高い昇圧比を得ることができ
る。第5図において、21,24および26が昇圧用コンデン
サ、22,23および25が昇圧用整流器を示している。昇圧
機構は上記第4実施例の動作の繰り返しになる。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment configured to obtain an arbitrary boost ratio. As the number of boost rectifiers and boost capacitors increases, a higher boost ratio can be obtained. In FIG. 5, reference numerals 21, 24 and 26 denote boost capacitors, and reference numerals 22, 23 and 25 denote boost rectifiers. The boosting mechanism repeats the operation of the fourth embodiment.

第6図に示す第6実施例は、上記第4実施例において
得た3倍の出力電圧を、実際にスイッチ駆動用電源とし
て用いた例で、27はスイッチ2および3の駆動回路、28
はスイッチ13および14の駆動回路で、上記駆動回路27お
よび28はスイッチ制御回路12の出力信号にしたがって、
スイッチ駆動信号を電源電圧の約3倍の電圧をもとに作
成し、スイッチ2,3,13および14を駆動する。
The sixth embodiment shown in FIG. 6 is an example in which the tripled output voltage obtained in the fourth embodiment is actually used as a switch driving power source. Reference numeral 27 denotes a drive circuit for the switches 2 and 3, 28
Is a drive circuit of the switches 13 and 14, and the drive circuits 27 and 28 are in accordance with an output signal of the switch control circuit 12,
A switch drive signal is generated based on a voltage about three times the power supply voltage, and switches 2, 3, 13 and 14 are driven.

第7図に示す第7実施例は、電源電圧の変動範囲が大
きく、1つの昇圧比だけ用意したのでは対応できない場
合の適用例であって、28は切替スイッチ、29は切替スイ
ッチの制御回路を示す。必要以上の電圧を使用すると電
力損失の増加につながり、極端な場合は回路素子の耐電
圧を超えて破壊するおそれがある。そこで、切替スイッ
チ制御回路29で出力電圧を検出し、適正な電圧が得られ
るように、上記切替スイッチ28を自動的に切り替えるこ
とによって、電源電圧が大きく変動する場合に対応す
る。
The seventh embodiment shown in FIG. 7 is an application example in which the fluctuation range of the power supply voltage is so large that it is not possible to cope with it by preparing only one step-up ratio, 28 is a changeover switch, and 29 is a control circuit of the changeover switch. Is shown. Use of an unnecessarily high voltage leads to an increase in power loss, and in an extreme case, the breakdown may exceed the withstand voltage of the circuit element. Then, the output voltage is detected by the changeover switch control circuit 29, and the changeover switch 28 is automatically switched so that an appropriate voltage is obtained, thereby coping with a case where the power supply voltage fluctuates greatly.

第8図に示す第8実施例は、さらに電圧制限回路30を
追加したもので、急激な電源電圧変化に対応できるよう
に上記第7実施例を改善したものである。
The eighth embodiment shown in FIG. 8 further includes a voltage limiting circuit 30, which is an improvement of the seventh embodiment so as to cope with a sudden change in the power supply voltage.

第9図は負荷回路6の一実施例を示す図で、31はトラ
ンス、32はチョークコイル、33はコンデンサ、34はフィ
ラメント35および36を有する放電灯、37は予熱用コンデ
ンサである。上記トランス31の一次側には第1実施例あ
るいは第2実施例で説明したとおり交流電流が流れる。
スイッチ2,3,13および14のオン・オフ周期を適当に制御
することにより、チョークコイル32、コンデンサ33、予
熱用コンデンサ37の間に共振を発生させ、フィラメント
35,36を予熱するとともに、放電灯34の両端に電圧を発
生させて点灯する。
FIG. 9 shows an embodiment of the load circuit 6, wherein 31 is a transformer, 32 is a choke coil, 33 is a capacitor, 34 is a discharge lamp having filaments 35 and 36, and 37 is a preheating capacitor. An alternating current flows through the primary side of the transformer 31 as described in the first embodiment or the second embodiment.
By appropriately controlling the on / off cycle of the switches 2, 3, 13, and 14, resonance is generated between the choke coil 32, the capacitor 33, and the preheating capacitor 37, and the filament
While preheating 35 and 36, a voltage is generated at both ends of the discharge lamp 34 to light it.

上記負荷回路は、通常の蛍光灯点灯回路以外でも、例
えば電極間距離が短い特殊な放電灯点灯回路であっても
差し支えない。
The load circuit may be a special discharge lamp lighting circuit other than a normal fluorescent lamp lighting circuit, for example, a special discharge lamp lighting circuit having a short distance between electrodes.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上記のように本発明による電源回路は、第1、第2の
スイッチの各一端を接続したスイッチ回路と、上記第1
のスイッチの他端と上記第2のスイッチの他端との間に
接続した直流電源と、上記スイッチ回路の中点と上記直
流電源の高電位側あるいは低電位側、あるいは上記直流
電源に接続された第1、第2のコンデンサ直列回路の中
点との間に接続された負荷回路と、上記直流電源の高電
位側に陽極を接続した第1の整流器と、該第1の整流器
の陰極と上記スイッチ回路の中点との間に接続した第3
のコンデンサと、上記スイッチ回路の中点に陽極を接続
した第2の整流器と、該第2の整流器の陰極と上記直流
電源の高電位側との間に接続された第4のコンデンサ
と、上記第1、第2スイッチをオン・オフ制御するスイ
ッチ制御回路とを備え、上記第1、第2のスイッチをオ
ン・オフ制御することにより、上記負荷回路に交流電流
を供給するとともに、上記第2整流器と上記第4コンデ
ンサとの接続点と、上記直流電源の低電位側との間に、
上記直流電源の約2倍の電圧を得るごとくしたことによ
り、電源電圧が大きく変動しても、トランスを用いずに
安定した駆動電圧が確保できるため、高周波化や低損失
化が可能で、また、回路の半導体集積化が可能になるた
め、より一層小形化することができる。
As described above, the power supply circuit according to the present invention includes a switch circuit connecting one end of each of the first and second switches,
A DC power supply connected between the other end of the switch and the other end of the second switch, a midpoint of the switch circuit and a high potential side or a low potential side of the DC power supply, or a DC power supply connected to the DC power supply. A load circuit connected between the midpoints of the first and second capacitor series circuits, a first rectifier having an anode connected to the high potential side of the DC power supply, and a cathode of the first rectifier. A third terminal connected between the switch circuit and the middle point.
A second rectifier having an anode connected to the middle point of the switch circuit; a fourth capacitor connected between a cathode of the second rectifier and a high potential side of the DC power supply; A switch control circuit for controlling on / off of the first and second switches; supplying an alternating current to the load circuit by controlling on / off of the first and second switches; A connection point between a rectifier and the fourth capacitor and a low potential side of the DC power supply,
By obtaining a voltage approximately twice as high as that of the DC power supply, a stable drive voltage can be secured without using a transformer even if the power supply voltage fluctuates greatly, so that higher frequency and lower loss can be achieved. Since the circuit can be integrated into a semiconductor, the size can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による電源回路の第1実施例を示す回路
図、第2図は本発明の第2実施例を示す回路図、第3図
は本発明の第3実施例を示す回路図、第4図は本発明の
第4実施例を示す回路図、第5図は本発明の第5実施例
を示す回路図、第6図は本発明の第6実施例を示す回路
図、第7図は本発明の第7実施例を示す回路図、第8図
は本発明の第8実施例を示す回路図、第9図は負荷回路
の一実施例を示す回路図である。 1……直流電源、2……第1のスイッチ 3……第2のスイッチ、4……第1のコンデンサ 5……第2のコンデンサ 6……負荷回路、7……第1の整流器 8……第3のコンデンサ 9……第2の整流器、10……第4のコンデンサ 12……スイッチ制御回路 13……第3のスイッチ 14……第4のスイッチ 15……第3の整流器 29……切替スイッチ制御回路 30……電圧制限回路
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a power supply circuit according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention, FIG. 7 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention, FIG. 8 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a circuit diagram showing one embodiment of a load circuit. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply 2 ... 1st switch 3 ... 2nd switch 4 ... 1st capacitor 5 ... 2nd capacitor 6 ... Load circuit 7 ... 1st rectifier 8 ... ... third capacitor 9 ... second rectifier, 10 ... fourth capacitor 12 ... switch control circuit 13 ... third switch 14 ... fourth switch 15 ... third rectifier 29 ... Changeover switch control circuit 30 …… Voltage limiting circuit

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H05B 41/24 H05B 41/24 K L Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H05B 41/24 H05B 41/24 KL

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1、第2のスイッチの各一端を接続した
スイッチ回路と、上記第1のスイッチの他端と上記第2
のスイッチの他端との間に接続した直流電源と、上記ス
イッチ回路の中点と上記直流電源の高電位側あるいは低
電位側、あるいは上記直流電源に接続された第1、第2
のコンデンサ直列回路の中点との間に接続された負荷回
路と、上記直流電源の高電位側に陽極を接続した第1の
整流器と、該第1の整流器の陰極と上記スイッチ回路の
中点との間に接続した第3のコンデンサと、上記第1の
整流器と上記第3のコンデンサの中点に陽極を接続した
第2の整流器と、該第2の整流器の陰極と上記直流電源
の高電位側との間に接続された第4のコンデンサと、上
記第1、第2スイッチをオン・オフ制御するスイッチ制
御回路とを備え、上記第1、第2のスイッチをオン・オ
フ制御することにより、上記負荷回路に交流電流を供給
するとともに、上記第2整流器と上記第4コンデンサと
の接続点と上記直流電源の低電位側との間に、上記直流
電源の約2倍の電圧を得るように構成され、かつ、上記
第1、第2のスイッチは昇圧用スイッチ素子としての機
能と上記負荷回路への電力供給用のスイッチとしての機
能を兼ねることを特徴とする電源回路。
A first switch connected to one end of each of the first and second switches; a second end connected to the second switch;
A DC power supply connected between the other ends of the switches, and a first and a second power supply connected to the midpoint of the switch circuit and the high potential side or the low potential side of the DC power supply, or the DC power supply.
A first rectifier having an anode connected to the high potential side of the DC power supply; a cathode of the first rectifier; and a midpoint of the switch circuit. A third capacitor connected between the first and second rectifiers, a second rectifier having an anode connected to the midpoint of the first rectifier and the third capacitor, a cathode of the second rectifier, and a high voltage of the DC power supply. A fourth capacitor connected between the first and second switches; and a switch control circuit for controlling on / off of the first and second switches, and controlling on / off of the first and second switches. Supplies an alternating current to the load circuit, and obtains a voltage approximately twice as high as the DC power supply between the connection point between the second rectifier and the fourth capacitor and the low potential side of the DC power supply. And the first and second switches described above. Power circuit switch is characterized in that also functions as a switch for power supply to function and the load circuit as a boost switch element.
【請求項2】上記負荷回路は、上記スイッチ回路の中点
と、第3、第4スイッチの各一端を接続した中点との間
に接続され、上記第3スイッチの他端と上記第4スイッ
チの他端との間に、上記直流電源を接続し、上記第1な
いし第4スイッチをオン・オフ制御することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載した電源回路。
2. The load circuit is connected between a midpoint of the switch circuit and a midpoint connecting one end of each of third and fourth switches, and the other end of the third switch is connected to the fourth end of the fourth switch. 2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the DC power supply is connected between the other end of the switch, and the first to fourth switches are turned on and off.
【請求項3】上記第1整流器は、陽極が上記第3スイッ
チと第4スイッチの接続点に接続され、上記第4コンデ
ンサの第2整流器と反対側の一端が、上記直流電源の高
電位側または低電位側に、接続されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載した電源回路。
3. The first rectifier has an anode connected to a connection point between the third switch and the fourth switch, and one end of the fourth capacitor opposite to the second rectifier connected to a high potential side of the DC power supply. The power supply circuit according to claim 1, wherein the power supply circuit is connected to a low potential side.
【請求項4】上記第4コンデンサの第2整流器と反対側
の一端は、上記第3、第4スイッチの接続点に接続さ
れ、上記第4コンデンサと第2整流器の接続点に第3整
流器の陽極を接続し、上記第3整流器の陰極と上記直流
電源の高電位側あるいは低電位側との間に、第5のコン
デンサを接続し、上記第1ないし第4スイッチをオン・
オフ制御することにより、上記負荷回路に交流電流を供
給するとともに、上記第3整流器と第5コンデンサの中
点と上記直流電源の低電位側との間に、上記直流電源の
約3倍の電圧を得ることを特徴とする特許請求の範囲第
3項に記載した電源回路。
4. An end of the fourth capacitor opposite to the second rectifier is connected to a connection point between the third and fourth switches, and a connection point between the fourth capacitor and the second rectifier is connected to a third rectifier. An anode is connected, a fifth capacitor is connected between the cathode of the third rectifier and the high potential side or the low potential side of the DC power supply, and the first to fourth switches are turned on.
The off control supplies an alternating current to the load circuit, and a voltage approximately three times that of the DC power supply is applied between the middle point of the third rectifier and the fifth capacitor and the low potential side of the DC power supply. 4. The power supply circuit according to claim 3, wherein:
【請求項5】上記整流器は、第3整流器と直列に複数個
の整流器を同一方向に接続したものであって、奇数番目
の整流器の陰極と、(上記奇数−2)番目の整流器の陽
極との間にコンデンサを接続し、これを任意の回数順次
繰り返し、最後に、整流器とコンデンサとの直列回路を
上記直流電源との間に接続し、コンデンサの個数分の倍
率の電圧を得ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第3項または第4項に記載した電源回路。
5. The rectifier according to claim 1, wherein a plurality of rectifiers are connected in series with the third rectifier in the same direction, and the cathode of the odd-numbered rectifier and the anode of the (odd-number-2) rectifier are connected to each other. A capacitor is connected between them, and this is sequentially repeated an arbitrary number of times. Finally, a series circuit of a rectifier and a capacitor is connected between the DC power supply to obtain a voltage of the number of capacitors. The power supply circuit according to claim 1, 3 or 4, wherein
【請求項6】上記コンデンサの個数分の倍率の電圧は、
上記第1ないし第4スイッチの駆動用電源として用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第5項に記載した電源
回路。
6. The voltage of a magnification corresponding to the number of the capacitors is:
The power supply circuit according to claim 5, wherein the power supply circuit is used as a power supply for driving the first to fourth switches.
【請求項7】上記駆動用電源は、上記直流電源のほぼ整
数倍の電圧のうち、いずれか1つを選択することを特徴
とする特許請求の範囲第6項に記載した電源回路。
7. The power supply circuit according to claim 6, wherein said drive power supply selects one of voltages substantially equal to an integral multiple of said DC power supply.
【請求項8】上記駆動用電源は、定められた電圧値をこ
えないように、制限されていることを特徴とする特許請
求の範囲第6項または第7項に記載した電源回路。
8. The power supply circuit according to claim 6, wherein the driving power supply is limited so as not to exceed a predetermined voltage value.
【請求項9】上記負荷回路は、放電灯の点灯回路である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項ま
たは第4項に記載した電源回路。
9. The power supply circuit according to claim 1, wherein said load circuit is a lighting circuit for a discharge lamp.
【請求項10】上記スイッチは、ハーフブリッジ形イン
バータまたはフルブリッジ形インバータにおける、スイ
ッチの駆動電圧を得るための昇圧回路構成要素としての
昇圧用スイッチであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項ないし第4項のいずれかまたは第6項に記載した
電源回路。
10. The switch according to claim 1, wherein said switch is a boosting switch as a boosting circuit component for obtaining a drive voltage of the switch in a half-bridge type inverter or a full-bridge type inverter. Item 7. The power supply circuit according to any one of Items 4 to 6, or Item 6.
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