JP3242125B2 - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JP3242125B2 JP3242125B2 JP14366091A JP14366091A JP3242125B2 JP 3242125 B2 JP3242125 B2 JP 3242125B2 JP 14366091 A JP14366091 A JP 14366091A JP 14366091 A JP14366091 A JP 14366091A JP 3242125 B2 JP3242125 B2 JP 3242125B2
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- transformer
- capacitor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、変換した交流電力を負
荷と共振回路とを含む負荷回路に供給し、負荷回路に流
れる電流を駆動トランスを介してスイッチング素子の制
御端子に正帰還してスイッチング素子を自励式でオン，
オフするインバータ装置に関するものである。
荷と共振回路とを含む負荷回路に供給し、負荷回路に流
れる電流を駆動トランスを介してスイッチング素子の制
御端子に正帰還してスイッチング素子を自励式でオン，
オフするインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータ装置としては、負荷と共振回路を含む負荷回路
に流れる電流によって可飽和形のカレントトランスから
なる駆動トランスを介してスイッチング素子の制御端子
に正帰還をかけ、スイッチング素子をオン，オフさせる
ものがある。
ンバータ装置としては、負荷と共振回路を含む負荷回路
に流れる電流によって可飽和形のカレントトランスから
なる駆動トランスを介してスイッチング素子の制御端子
に正帰還をかけ、スイッチング素子をオン，オフさせる
ものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の可
飽和形のカレントトランスを用いた従来の電流帰還形の
自励式インバータ装置では、カレントトランスのコアの
磁性特性（例えば、磁性体の透磁率）や温度特性のばら
つきにより、スイッチング素子のオン時間がばらつき、
特性がずれてしまう問題があった。
飽和形のカレントトランスを用いた従来の電流帰還形の
自励式インバータ装置では、カレントトランスのコアの
磁性特性（例えば、磁性体の透磁率）や温度特性のばら
つきにより、スイッチング素子のオン時間がばらつき、
特性がずれてしまう問題があった。
【０００４】特に、この種のインバータ装置を放電灯点
灯装置に用いた場合、発振周波数はランプ電圧や電流に
影響を与え、このために光束が大きくばらつくことが起
こる。また、ランプ電圧や電流が大きすぎると、放電灯
や半導体素子等の寿命が短くなり、逆にランプ電圧が低
いと、放電灯が点灯しないといった問題を生じる。そこ
で、この点を改善するために、従来ではカレントトラン
スを磁性特性や温度特性のばらつきに応じて選別してい
た。
灯装置に用いた場合、発振周波数はランプ電圧や電流に
影響を与え、このために光束が大きくばらつくことが起
こる。また、ランプ電圧や電流が大きすぎると、放電灯
や半導体素子等の寿命が短くなり、逆にランプ電圧が低
いと、放電灯が点灯しないといった問題を生じる。そこ
で、この点を改善するために、従来ではカレントトラン
スを磁性特性や温度特性のばらつきに応じて選別してい
た。
【０００５】しかし、このような選別を行うと、部品コ
ストが高くつき、装置全体のコストアップをもたらす問
題があり、しかもカレントトランスの歩留りが低いと生
産に支障を来す問題がある。そこで、この点をさらに改
善するために、特開平３−４４９３号公報で提案されて
いるインバータ装置では、トランジスタからなるスイッ
チング素子のベースに正帰還をかけるための帰還巻線と
は別に第３の巻線をカレントトランスに設け、この第３
の巻線にスイッチング素子と同期してオンするスイッチ
ング素子とインピーダンス素子との直列回路を接続し、
スイッチング素子のオン期間を調整して帰還巻線に流れ
る電流をバイパスするか、あるいは直流バイアス回路を
設けて、帰還巻線と共にスイッチング素子を発振動作さ
せる発振用のコンデンサに直流電圧を印加し、カレント
トランスの磁性特性のばらつきなどを吸収するようにし
てある。
ストが高くつき、装置全体のコストアップをもたらす問
題があり、しかもカレントトランスの歩留りが低いと生
産に支障を来す問題がある。そこで、この点をさらに改
善するために、特開平３−４４９３号公報で提案されて
いるインバータ装置では、トランジスタからなるスイッ
チング素子のベースに正帰還をかけるための帰還巻線と
は別に第３の巻線をカレントトランスに設け、この第３
の巻線にスイッチング素子と同期してオンするスイッチ
ング素子とインピーダンス素子との直列回路を接続し、
スイッチング素子のオン期間を調整して帰還巻線に流れ
る電流をバイパスするか、あるいは直流バイアス回路を
設けて、帰還巻線と共にスイッチング素子を発振動作さ
せる発振用のコンデンサに直流電圧を印加し、カレント
トランスの磁性特性のばらつきなどを吸収するようにし
てある。
【０００６】しかし、この方法であると、成程カレント
トランスのばらつきは吸収できるが、そのためにベース
駆動回路の構成が複雑となり、且つ部品点数の増加をも
たし、コストアップとなるという問題がある。本発明は
上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的とする
ところは、構成を複雑にすることなく、駆動トランスの
特性的なばらつきを抑えることができるインバータ装置
を提供することにある。
トランスのばらつきは吸収できるが、そのためにベース
駆動回路の構成が複雑となり、且つ部品点数の増加をも
たし、コストアップとなるという問題がある。本発明は
上述の点に鑑みて為されたものであり、その目的とする
ところは、構成を複雑にすることなく、駆動トランスの
特性的なばらつきを抑えることができるインバータ装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、直流電力を一対のスイッチング素子を
交互にオン，オフすることにより交流電力に変換し、負
荷と共振回路とを含む負荷回路に交流電力を供給し、負
荷回路に流れる電流を共振用インダクタとは別個に設け
た駆動トランスを介して各スイッチング素子の制御端子
に正帰還して各スイッチング素子を自励式でオン，オフ
するハーフブリッジ構成を有し、上記共振回路を共振用
インダクタと共振用コンデンサの直列共振回路で構成
し、共振用コンデンサと並列的に負荷を接続し、上記駆
動トランスとして磁性体コアにギャップを設けたものを
用いてある。
達成するために、直流電力を一対のスイッチング素子を
交互にオン，オフすることにより交流電力に変換し、負
荷と共振回路とを含む負荷回路に交流電力を供給し、負
荷回路に流れる電流を共振用インダクタとは別個に設け
た駆動トランスを介して各スイッチング素子の制御端子
に正帰還して各スイッチング素子を自励式でオン，オフ
するハーフブリッジ構成を有し、上記共振回路を共振用
インダクタと共振用コンデンサの直列共振回路で構成
し、共振用コンデンサと並列的に負荷を接続し、上記駆
動トランスとして磁性体コアにギャップを設けたものを
用いてある。
【０００８】
【作用】本発明は、上述のように駆動トランスとして磁
性体コアにギャップを設けたものを用いることにより、
駆動トランス自体の磁性特性や温度特性のばらつきが少
なくなるようにし、駆動トランスの特性的なばらつきを
抑えるようにしたものである。しかも、このように駆動
トランス自体で特性的なばらつきを抑えることにより、
何等回路的な手法を必要とせず、構成を複雑になること
がないようにしたものである。
性体コアにギャップを設けたものを用いることにより、
駆動トランス自体の磁性特性や温度特性のばらつきが少
なくなるようにし、駆動トランスの特性的なばらつきを
抑えるようにしたものである。しかも、このように駆動
トランス自体で特性的なばらつきを抑えることにより、
何等回路的な手法を必要とせず、構成を複雑になること
がないようにしたものである。
【０００９】
【実施例】図１乃至図６に本発明の一実施例を示す。ま
ず、本実施例の駆動トランスとして用いられるカレント
トランスの磁性体コアにエアーギャップを設けた場合
に、磁性特性及び温度特性のばらつきが少なくなる原理
について説明する。
ず、本実施例の駆動トランスとして用いられるカレント
トランスの磁性体コアにエアーギャップを設けた場合
に、磁性特性及び温度特性のばらつきが少なくなる原理
について説明する。
【００１０】図３に示す磁気回路の磁気抵抗Ｒｍは、
【００１１】
【数１】
【００１２】また、
【００１３】
【数２】
【００１４】となる。式（２），（３）より、
【００１５】
【数３】
【００１６】が得られる。ここで、式（１）を式（４）
に代入すると、
に代入すると、
【００１７】
【数４】
【００１８】が得られる。この式（５）で一般に、μ＞
μ0 であるので、よって、
μ0 であるので、よって、
【００１９】
【数５】
【００２０】となり、インダクタンスは空気の透磁率、
断面積、ギャップ長、ターン数でほぼ決定される。さら
に、これらの値はコア材質の磁性特性のばらつきに対し
て遙に小さく、よってインダクタンス値に関しては、そ
のばらつきはギャップを入れる前よりも遙に小さくなっ
ている。また、同様に温度特性に関してもその特性はフ
ラットな値となる。なお、これはキューリ温度以下の範
囲であることは言うまでもない。
断面積、ギャップ長、ターン数でほぼ決定される。さら
に、これらの値はコア材質の磁性特性のばらつきに対し
て遙に小さく、よってインダクタンス値に関しては、そ
のばらつきはギャップを入れる前よりも遙に小さくなっ
ている。また、同様に温度特性に関してもその特性はフ
ラットな値となる。なお、これはキューリ温度以下の範
囲であることは言うまでもない。
【００２１】以上により、カレントトランスにギャップ
を設けることにより、磁性特性及び温度特性のばらつき
を遙に小さくすることができる。なお、図４にギャップ
を設けた場合のカレントトランスの温度特性の測定結果
を示し、図６にギャップ無しのカレントトランスの温度
特性の測定結果を示す。このように温度特性は確実に改
善されている。また、図５にギャップ長に応じたインダ
クタンス値のばらつき公差を測定した結果を示す。
を設けることにより、磁性特性及び温度特性のばらつき
を遙に小さくすることができる。なお、図４にギャップ
を設けた場合のカレントトランスの温度特性の測定結果
を示し、図６にギャップ無しのカレントトランスの温度
特性の測定結果を示す。このように温度特性は確実に改
善されている。また、図５にギャップ長に応じたインダ
クタンス値のばらつき公差を測定した結果を示す。
【００２２】上記カレントトランスからなる駆動トラン
スを用いたインバータ装置の一例を図２に示す。このイ
ンバータ装置は、負荷としての放電灯Ｌａを高周波点灯
する放電灯点灯装置として用いられたもので、直流電源
Ｅの両端に直列接続されたトランジスタからなるスイッ
チング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を交互にオン，オフして、放電灯
Ｌａを含む負荷回路に高周波電力を供給するいわゆるハ
ーフブリッジ構成となっている。
スを用いたインバータ装置の一例を図２に示す。このイ
ンバータ装置は、負荷としての放電灯Ｌａを高周波点灯
する放電灯点灯装置として用いられたもので、直流電源
Ｅの両端に直列接続されたトランジスタからなるスイッ
チング素子Ｑ1 ，Ｑ2 を交互にオン，オフして、放電灯
Ｌａを含む負荷回路に高周波電力を供給するいわゆるハ
ーフブリッジ構成となっている。
【００２３】この放電灯点灯装置においては、スイッチ
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 には夫々直列にエミッタ抵抗Ｒ3 ，
Ｒ4 を接続し、これらエミッタ抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 と夫々対
応するスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 との直列回路の両端
に、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のオン，オフ動作に伴
って発生する逆電流をバイパスするフライホイールダイ
オードＤ1 ，Ｄ2 を接続してある。ここで、エミッタ抵
抗Ｒ3 ，Ｒ4 は、スイッチング動作の安定化を図るため
に設けてある。また、この抵抗Ｒ3，Ｒ4 に並列に接続
されたコンデンサＣ4 ，Ｃ5はスイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 のオフ時における残留キャリアを早期に消滅させる
ために有効な効果を示すもので、スイッチングスピード
の向上によるスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチン
グロス低減の役割をもっている。さらに、ダイオードＤ
2 に並列に接続されたコンデンサＣ6 は、スイッチング
素子Ｑ2 のオフ時におけるスイッチング素子Ｑ2 のコレ
クタ・エミッタ間電圧ＶCEの立上りを滑らかにするため
のもので、これもスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 でのスイ
ッチングロスを低減する効果をもつ。
ング素子Ｑ1 ，Ｑ2 には夫々直列にエミッタ抵抗Ｒ3 ，
Ｒ4 を接続し、これらエミッタ抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 と夫々対
応するスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 との直列回路の両端
に、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のオン，オフ動作に伴
って発生する逆電流をバイパスするフライホイールダイ
オードＤ1 ，Ｄ2 を接続してある。ここで、エミッタ抵
抗Ｒ3 ，Ｒ4 は、スイッチング動作の安定化を図るため
に設けてある。また、この抵抗Ｒ3，Ｒ4 に並列に接続
されたコンデンサＣ4 ，Ｃ5はスイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 のオフ時における残留キャリアを早期に消滅させる
ために有効な効果を示すもので、スイッチングスピード
の向上によるスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチン
グロス低減の役割をもっている。さらに、ダイオードＤ
2 に並列に接続されたコンデンサＣ6 は、スイッチング
素子Ｑ2 のオフ時におけるスイッチング素子Ｑ2 のコレ
クタ・エミッタ間電圧ＶCEの立上りを滑らかにするため
のもので、これもスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 でのスイ
ッチングロスを低減する効果をもつ。
【００２４】このインバータ装置の場合、直流電源Ｅの
両端に直列にコンデンサＣ1 ，Ｃ2 を接続してある。コ
ンデンサＣ1 ，Ｃ2 はスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のオ
ン時に電源として機能し、かつ放電灯Ｌａに直流電流分
が流れることを阻止する直流カット用として機能する。
負荷回路は、放電灯Ｌａと、この放電灯Ｌａのフィラメ
ントの非電源側に並列接続されたコンデンサＣ3 と、チ
ョークコイルＬ1 とからなり、スイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 とエミッタ抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 との直列回路の接続点
と、コンデンサＣ 1 ，Ｃ2 の接続点との間に接続してあ
る。ここで、コンデンサＣ3 とチョークコイルＬ1 とは
直列共振回路を構成し、コンデンサＣ3 は放電灯Ｌａの
予熱用としての働きも持つ。
両端に直列にコンデンサＣ1 ，Ｃ2 を接続してある。コ
ンデンサＣ1 ，Ｃ2 はスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のオ
ン時に電源として機能し、かつ放電灯Ｌａに直流電流分
が流れることを阻止する直流カット用として機能する。
負荷回路は、放電灯Ｌａと、この放電灯Ｌａのフィラメ
ントの非電源側に並列接続されたコンデンサＣ3 と、チ
ョークコイルＬ1 とからなり、スイッチング素子Ｑ1 ，
Ｑ2 とエミッタ抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 との直列回路の接続点
と、コンデンサＣ 1 ，Ｃ2 の接続点との間に接続してあ
る。ここで、コンデンサＣ3 とチョークコイルＬ1 とは
直列共振回路を構成し、コンデンサＣ3 は放電灯Ｌａの
予熱用としての働きも持つ。
【００２５】上記負荷回路にはギャップを設けたカレン
トトランスからなる駆動トランスＴ 1 の１次巻線ｎ1 が
直列に挿入され、この１次巻線ｎ1 に流れる電流により
２つの２次巻線ｎ2 ，ｎ3 に誘起される電圧により抵抗
Ｒ1 ，Ｒ2 を介してスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 にバイ
アスをかけてオン，オフ制御する構成になっている。つ
まり、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 はいわゆる自励式で
オン，オフ制御される。なお、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 に並列に
接続されたダイオードＤ3 ，Ｄ4 はスイッチング素子Ｑ
1 ，Ｑ2 のスイッチングスピードを改善するために設け
てある。
トトランスからなる駆動トランスＴ 1 の１次巻線ｎ1 が
直列に挿入され、この１次巻線ｎ1 に流れる電流により
２つの２次巻線ｎ2 ，ｎ3 に誘起される電圧により抵抗
Ｒ1 ，Ｒ2 を介してスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 にバイ
アスをかけてオン，オフ制御する構成になっている。つ
まり、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 はいわゆる自励式で
オン，オフ制御される。なお、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 に並列に
接続されたダイオードＤ3 ，Ｄ4 はスイッチング素子Ｑ
1 ，Ｑ2 のスイッチングスピードを改善するために設け
てある。
【００２６】ところで、この種のインバータ装置の場合
には、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチング動作
を確実に開始させるために、起動回路で電源投入時にま
ずスイッチング素子Ｑ2 をオンとして起動をかけ、スイ
ッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチング動作を開始させ
ている。この起動回路は、抵抗Ｒ5 〜Ｒ7 、コンデンサ
Ｃ7 、ダイアック等の双方向トリガ素子Ｑ3 及びダイオ
ードＤ5 で構成してあり、電源投入時に抵抗Ｒ5 を介し
て充電されるコンデンサＣ7 の両端電圧がトリガ素子Ｑ
3のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ素子Ｑ3 が
オンとなってコンデンサＣ7 の充電電荷によりスイッチ
ング素子Ｑ2 をオンとする起動電流（ベース電流）を供
給し、放電灯点灯装置の起動を行う。なお、この起動電
流によりスイッチング素子Ｑ2 が一旦オンすると、ダイ
オードＤ5 を介してコンデンサＣ7 の充電電荷を放電
し、以降インバータ装置が正常に動作する限りスイッチ
ング素子Ｑ2 に起動電流が供給されない状態に保たれ
る。
には、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチング動作
を確実に開始させるために、起動回路で電源投入時にま
ずスイッチング素子Ｑ2 をオンとして起動をかけ、スイ
ッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 のスイッチング動作を開始させ
ている。この起動回路は、抵抗Ｒ5 〜Ｒ7 、コンデンサ
Ｃ7 、ダイアック等の双方向トリガ素子Ｑ3 及びダイオ
ードＤ5 で構成してあり、電源投入時に抵抗Ｒ5 を介し
て充電されるコンデンサＣ7 の両端電圧がトリガ素子Ｑ
3のブレークオーバ電圧に達すると、トリガ素子Ｑ3 が
オンとなってコンデンサＣ7 の充電電荷によりスイッチ
ング素子Ｑ2 をオンとする起動電流（ベース電流）を供
給し、放電灯点灯装置の起動を行う。なお、この起動電
流によりスイッチング素子Ｑ2 が一旦オンすると、ダイ
オードＤ5 を介してコンデンサＣ7 の充電電荷を放電
し、以降インバータ装置が正常に動作する限りスイッチ
ング素子Ｑ2 に起動電流が供給されない状態に保たれ
る。
【００２７】上記放電灯点灯装置の動作を簡単に説明す
る。電源が投入されると、起動回路によりスイッチング
素子Ｑ2 がオンとなる。上述のようにスイッチング素子
Ｑ2 がオンとなると、直流電源Ｅ→コンデンサＣ1 →コ
ンデンサＣ3 （放電灯Ｌａ）→チョークコイルＬ1 →駆
動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 →スイッチング素子Ｑ2
→エミッタ抵抗Ｒ4 の経路、及びコンデンサＣ2 に充電
された電荷を電源とし、コンデンサＣ2 →コンデンサＣ
3 （放電灯Ｌａ）→チョークコイルＬ1 →駆動トランス
Ｔ1 の１次巻線ｎ1 →スイッチング素子Ｑ2 →エミッタ
抵抗Ｒ4 の経路で負荷回路に電流が流れる。このときに
負荷回路に流れる電流により駆動トランスＴ1 の２次巻
線ｎ3 に誘起されるスイッチング素子Ｑ2 を順バイアス
する電圧によりスイッチング素子Ｑ2 に正帰還がかか
り、スイッチング素子Ｑ2のオン状態が急速に深くな
り、飽和状態に達する。
る。電源が投入されると、起動回路によりスイッチング
素子Ｑ2 がオンとなる。上述のようにスイッチング素子
Ｑ2 がオンとなると、直流電源Ｅ→コンデンサＣ1 →コ
ンデンサＣ3 （放電灯Ｌａ）→チョークコイルＬ1 →駆
動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 →スイッチング素子Ｑ2
→エミッタ抵抗Ｒ4 の経路、及びコンデンサＣ2 に充電
された電荷を電源とし、コンデンサＣ2 →コンデンサＣ
3 （放電灯Ｌａ）→チョークコイルＬ1 →駆動トランス
Ｔ1 の１次巻線ｎ1 →スイッチング素子Ｑ2 →エミッタ
抵抗Ｒ4 の経路で負荷回路に電流が流れる。このときに
負荷回路に流れる電流により駆動トランスＴ1 の２次巻
線ｎ3 に誘起されるスイッチング素子Ｑ2 を順バイアス
する電圧によりスイッチング素子Ｑ2 に正帰還がかか
り、スイッチング素子Ｑ2のオン状態が急速に深くな
り、飽和状態に達する。
【００２８】このスイッチング素子Ｑ2 が飽和状態にな
ると、コレクタ電流が飽和するため、駆動トランスＴ1
の１次巻線ｎ1 に流れる電流の増加がなくなるので、こ
の際には駆動トランスＴ1 の２次巻線ｎ3 にスイッチン
グ素子Ｑ2 を逆バイアスする電圧が誘起され、これによ
りスイッチング素子Ｑ2 のオン状態は飽和状態からオフ
方向に移行する。そして、この作用が駆動トランスＴ1
の正帰還によりさらに増長され、ついにはスイッチング
素子Ｑ2 がオフとなる。
ると、コレクタ電流が飽和するため、駆動トランスＴ1
の１次巻線ｎ1 に流れる電流の増加がなくなるので、こ
の際には駆動トランスＴ1 の２次巻線ｎ3 にスイッチン
グ素子Ｑ2 を逆バイアスする電圧が誘起され、これによ
りスイッチング素子Ｑ2 のオン状態は飽和状態からオフ
方向に移行する。そして、この作用が駆動トランスＴ1
の正帰還によりさらに増長され、ついにはスイッチング
素子Ｑ2 がオフとなる。
【００２９】このようにしてスイッチング素子Ｑ2 がオ
フとなると、駆動トランスＴ1 の一次巻線ｎ1 に発生す
る逆起電力により２次巻線ｎ2 にスイッチング素子Ｑ1
をオンとする順バイアス電圧が誘起され、スイッチング
素子Ｑ1 がオン可能状態となる。但し、このときにはチ
ョークコイルＬ1 に蓄積されたエネルギが上述の場合と
同一方向に電流を流すように作用し、チョークコイルＬ
1 →駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 →ダイオードＤ1
→コンデンサＣ1 →コンデンサＣ3 （放電灯Ｌａ）の経
路で電流が流れる。
フとなると、駆動トランスＴ1 の一次巻線ｎ1 に発生す
る逆起電力により２次巻線ｎ2 にスイッチング素子Ｑ1
をオンとする順バイアス電圧が誘起され、スイッチング
素子Ｑ1 がオン可能状態となる。但し、このときにはチ
ョークコイルＬ1 に蓄積されたエネルギが上述の場合と
同一方向に電流を流すように作用し、チョークコイルＬ
1 →駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 →ダイオードＤ1
→コンデンサＣ1 →コンデンサＣ3 （放電灯Ｌａ）の経
路で電流が流れる。
【００３０】そして、チョークコイルＬ1 のエネルギが
完全に放出された時点で、スイッチング素子Ｑ1 がオン
となる。このときには、直流電源Ｅ→スイッチング素子
Ｑ1 →エミッタ抵抗Ｒ3 →駆動トランスＴ1 の１次巻線
ｎ1 →チョークコイルＬ1→コンデンサＣ3 （放電灯Ｌ
ａ）→コンデンサＣ2 の経路で電流が流れ、この際に駆
動トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 に誘起されるスイッチン
グ素子Ｑ1 を順バイアスする電圧がスイッチング素子Ｑ
1 に正帰還され、スイッチング素子Ｑ1 は急速に飽和状
態となる。
完全に放出された時点で、スイッチング素子Ｑ1 がオン
となる。このときには、直流電源Ｅ→スイッチング素子
Ｑ1 →エミッタ抵抗Ｒ3 →駆動トランスＴ1 の１次巻線
ｎ1 →チョークコイルＬ1→コンデンサＣ3 （放電灯Ｌ
ａ）→コンデンサＣ2 の経路で電流が流れ、この際に駆
動トランスＴ1 の２次巻線ｎ2 に誘起されるスイッチン
グ素子Ｑ1 を順バイアスする電圧がスイッチング素子Ｑ
1 に正帰還され、スイッチング素子Ｑ1 は急速に飽和状
態となる。
【００３１】スイッチング素子Ｑ1 が飽和することによ
り、駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ 1 に流れる電流の増
加がなくなり、この際には駆動トランスＴ1 の２次巻線
ｎ2 にスイッチング素子Ｑ1 を逆バイアスする電圧が誘
起され、これによりスイッチング素子Ｑ1 のオン状態は
飽和状態からオフ方向に移行する。そして、この作用が
駆動トランスＴ1 の帰還によりさらに増長され、ついに
はスイッチング素子Ｑ 1 がオフとなる。
り、駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ 1 に流れる電流の増
加がなくなり、この際には駆動トランスＴ1 の２次巻線
ｎ2 にスイッチング素子Ｑ1 を逆バイアスする電圧が誘
起され、これによりスイッチング素子Ｑ1 のオン状態は
飽和状態からオフ方向に移行する。そして、この作用が
駆動トランスＴ1 の帰還によりさらに増長され、ついに
はスイッチング素子Ｑ 1 がオフとなる。
【００３２】このようにしてスイッチング素子Ｑ1 がオ
フとなっても、チョークコイルＬ1 に蓄積されたエネル
ギにより、それまでと同じ方向に電流を流すように作用
するので、このときにはチョークコイルＬ1 →コンデン
サＣ3 （放電灯Ｌａ）→コンデンサＣ2 →ダイオードＤ
2 →駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 の経路で電流が流
れる。そして、チョークコイルＬ1 のエネルギが放出さ
れた時点でスイッチング素子Ｑ2 がオンとなる。
フとなっても、チョークコイルＬ1 に蓄積されたエネル
ギにより、それまでと同じ方向に電流を流すように作用
するので、このときにはチョークコイルＬ1 →コンデン
サＣ3 （放電灯Ｌａ）→コンデンサＣ2 →ダイオードＤ
2 →駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 の経路で電流が流
れる。そして、チョークコイルＬ1 のエネルギが放出さ
れた時点でスイッチング素子Ｑ2 がオンとなる。
【００３３】以降は、上述した動作を繰り返すことによ
り、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 が交互にオン，オフす
る。そして、動作で放電灯Ｌａのフィラメントが充分に
予熱された時点において、チョークコイルＬ1とコンデ
ンサＣ2 からなる共振回路によって放電灯Ｌａに印加さ
れる高電圧で放電灯Ｌａが始動点灯される。ところで、
駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 にはチョークコイルＬ
1 と同一の電流が流れ、駆動トランスＴ1 の２次巻線に
誘起される電圧は、負荷回路に流れる電流ＩL に対して
僅かに遅れた電圧が誘起される。これは、駆動トランス
Ｔ1 にギャップを設けたために生じるものである。
り、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 が交互にオン，オフす
る。そして、動作で放電灯Ｌａのフィラメントが充分に
予熱された時点において、チョークコイルＬ1とコンデ
ンサＣ2 からなる共振回路によって放電灯Ｌａに印加さ
れる高電圧で放電灯Ｌａが始動点灯される。ところで、
駆動トランスＴ1 の１次巻線ｎ1 にはチョークコイルＬ
1 と同一の電流が流れ、駆動トランスＴ1 の２次巻線に
誘起される電圧は、負荷回路に流れる電流ＩL に対して
僅かに遅れた電圧が誘起される。これは、駆動トランス
Ｔ1 にギャップを設けたために生じるものである。
【００３４】
【００３５】
【発明の効果】本発明は上述のように、駆動トランスと
して磁性体コアにギャップを設けたものを用いるので、
駆動トランス自体の磁性特性や温度特性のばらつきが少
なくなり、駆動トランスの特性的なばらつきを抑えるこ
とができる。しかも、このように駆動トランス自体で特
性的なばらつきを抑えるので、何等回路的な手法を必要
とせず、構成が複雑になることがない利点がある。
して磁性体コアにギャップを設けたものを用いるので、
駆動トランス自体の磁性特性や温度特性のばらつきが少
なくなり、駆動トランスの特性的なばらつきを抑えるこ
とができる。しかも、このように駆動トランス自体で特
性的なばらつきを抑えるので、何等回路的な手法を必要
とせず、構成が複雑になることがない利点がある。
【図１】本発明の一実施例に用いる駆動トランスで磁性
特性や温度特性のばらつきを小さくできる原理の説明図
である。
特性や温度特性のばらつきを小さくできる原理の説明図
である。
【図２】同上の駆動トランスを用いたインバータ装置の
一例を示す回路図である。
一例を示す回路図である。
【図３】同上の動作波形図である。
【図４】ギャップを設けた場合のカレントトランスの温
度特性の測定結果を示すグラフである。
度特性の測定結果を示すグラフである。
【図５】ギャップ長に応じたインダクタンス値のばらつ
き公差を測定した結果を示すグラフである。
き公差を測定した結果を示すグラフである。
【図６】ギャップ無しのカレントトランスの温度特性の
測定結果を示すグラフである。
測定結果を示すグラフである。
Ｑ1 ，Ｑ2 スイッチング素子 Ｌａ 放電灯 Ｌ1 チョークコイル Ｃ3 コンデンサ Ｔ1 駆動トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 幸男 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−127495（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−89494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−293973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−32906（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−146797（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H01F 27/24 H05B 41/24
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電力を一対のスイッチング素子を交
互にオン，オフすることにより交流電力に変換し、負荷
と共振回路とを含む負荷回路に交流電力を供給し、負荷
回路に流れる電流を共振用インダクタとは別個に設けた
駆動トランスを介して各スイッチング素子の制御端子に
正帰還して各スイッチング素子を自励式でオン，オフす
るハーフブリッジ構成を有し、上記共振回路を共振用イ
ンダクタと共振用コンデンサの直列共振回路で構成し、
共振用コンデンサと並列的に負荷を接続し、上記駆動ト
ランスとして磁性体コアにギャップを設けたものを用い
て成ることを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14366091A JP3242125B2 (ja) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14366091A JP3242125B2 (ja) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368473A JPH04368473A (ja) | 1992-12-21 |
| JP3242125B2 true JP3242125B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=15343968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14366091A Expired - Fee Related JP3242125B2 (ja) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3242125B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-15 JP JP14366091A patent/JP3242125B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04368473A (ja) | 1992-12-21 |
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