JP3275215B2 - Inverter device - Google Patents
Inverter deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば放電灯を点灯させ
るインバータ装置、特に入力力率が高く、電源高調波の
少ない高周波電圧を出力することができるインバータ装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter for lighting a discharge lamp, for example, and more particularly to an inverter capable of outputting a high-frequency voltage having a high input power factor and low power supply harmonics.
【0002】[0002]
【従来の技術】図24は従来のインバータ装置の回路
図、図25は同インバータ装置の入力電圧及び入力電流
の波形図である。図において、1は交流電源、2は交流
電源1を整流するダイオードブリッジ等からなる整流回
路、3は整流回路2の出力端子間に接続された平滑コン
デンサである。互いに直列接続されたスイッチング素子
4、5は平滑コンデンサ3に対して並列に接続されてい
る。これらスイッチング素子4、5には回生電流を流す
目的で、それぞれ等価的に逆並列にダイオード6、7が
接続されている。8はスイッチング素子4、5を高周波
により交互に駆動するスイッチ制御回路である。スイッ
チング素子4、5の接続点と整流回路2の接地部との間
にはカップリングコンデンサ9、電流制限用インダクタ
ンス素子10及び放電灯12が直列に接続されている。
放電灯12には並列にコンデンサ11が接続されてい
る。2. Description of the Related Art FIG. 24 is a circuit diagram of a conventional inverter device, and FIG. 25 is a waveform diagram of an input voltage and an input current of the inverter device. In the figure, 1 is an AC power supply, 2 is a rectifier circuit composed of a diode bridge or the like for rectifying the AC power supply 1, and 3 is a smoothing capacitor connected between output terminals of the rectifier circuit 2. The switching elements 4 and 5 connected in series to each other are connected in parallel to the smoothing capacitor 3. Diodes 6 and 7 are equivalently connected in antiparallel to these switching elements 4 and 5 for the purpose of flowing a regenerative current. A switch control circuit 8 drives the switching elements 4 and 5 alternately at a high frequency. A coupling capacitor 9, a current limiting inductance element 10, and a discharge lamp 12 are connected in series between a connection point of the switching elements 4 and 5 and a ground portion of the rectifier circuit 2.
The condenser 11 is connected to the discharge lamp 12 in parallel.
【0003】従来のインバータ装置は上記のように構成
され、例えば、スイッチング素子4、5はスイッチ制御
回路8により、あるスイッチング周波数で交互にオン・
オフされ、スイッチング素子4、5の接続点から高周波
電力をカップリングコンデンサ9及び電流制限用インダ
クタンス素子10を介して、負荷素子である放電灯12
に供給する。そして、放電灯12に対して並列に接続さ
れたコンデンサ11とインダクタンス素子10とコンデ
ンサ9により直列共振回路を構成し、コンデンサ11の
両端から放電に必要な高電圧を発生させ、放電灯12を
点灯させている。上記従来例と実質的に同一の技術が特
開昭58−209896号に開示され、従来例を基本回
路とするものが特開平3−283297号に開示されて
いる。The conventional inverter device is configured as described above. For example, the switching elements 4 and 5 are alternately turned on and off at a certain switching frequency by a switch control circuit 8.
The high-frequency power is turned off from the connection point of the switching elements 4 and 5 via the coupling capacitor 9 and the current-limiting inductance element 10 to the discharge lamp 12 as a load element.
To supply. Then, a series resonance circuit is formed by the capacitor 11, the inductance element 10, and the capacitor 9 connected in parallel to the discharge lamp 12, and a high voltage necessary for discharging is generated from both ends of the capacitor 11, and the discharge lamp 12 is turned on. Let me. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-209896 discloses a technique substantially the same as the above-mentioned conventional example, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-283297 discloses a circuit using the conventional example as a basic circuit.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
は上記のようにコンデンサ入力型で構成されており、電
源入力電流は図25に示すようなパルス状の尖ったもの
となるため、入力力率の低下及び電源高調波の増加が起
こるという問題点があった。ところで、整流平滑回路に
おいて入力を高力率にするには、チョーク入力型の平滑
回路にする方法があるが、チョーク入力型にするとチョ
ークの大きさが大きく重いものとなる。また、このチョ
ークによる損失も大きく装置の高効率化及び小形化に適
さないという新たな問題点が生じていた。The conventional inverter device is of the capacitor input type as described above, and the power supply input current has a pulsed sharp current as shown in FIG. And there is a problem that power supply harmonics increase. By the way, there is a method of using a choke input type smoothing circuit to increase the input in the rectifying and smoothing circuit. However, the choke input type requires a large and heavy choke. In addition, there is a new problem that the loss due to the choke is large and is not suitable for increasing the efficiency and reducing the size of the device.
【0005】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、入力力率を高くし、電源高調
波を減少させ、さらに、小型で効率が良く安価にするこ
とができるインバータ装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to increase the input power factor, reduce power supply harmonics, and reduce the size, efficiency and cost. It is intended to obtain an inverter device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、交流電源
の交流を全波整流する整流回路と、整流回路の正負出力
端子にコイル及び分離ダイオードを介して接続された充
電コンデンサと、上記分離ダイオードの両端にそれぞれ
一端側が接続され、整流回路の負側出力端子にそれぞれ
他端側が接続されてブリッジを構成する二組の各対が直
列接続されたスイッチング素子と、上記二組のスイッチ
ング素子に対して高周波の駆動信号を出力するスイッチ
駆動制御回路と、上記各一対のスイッチング素子の接続
点同士の間にコンデンサを介して接続された放電灯負荷
回路とを備えてなるものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for full-wave rectification of an alternating current of an alternating current power supply, a charging capacitor connected to positive and negative output terminals of the rectifier circuit via a coil and a separation diode, and One end is connected to both ends of the separation diode, and the other end is connected to the negative output terminal of the rectifier circuit.The two sets of switching elements are connected in series to form a bridge. And a switch drive control circuit for outputting a high-frequency drive signal to the discharge lamp, and a discharge lamp load circuit connected via a capacitor between the connection points of the pair of switching elements.
【0007】第2の発明は、上記充電コンデンサに一対
の直列接続された分圧抵抗を並列接続し、上記分離ダイ
オードのカソードと接続される一組のスイッチング素子
の高電位側と上記一対の分圧抵抗の接続点との間を結合
ダイオードで接続したものである。According to a second aspect of the present invention, a pair of series-connected voltage-dividing resistors are connected in parallel to the charging capacitor, and a high-potential side of a pair of switching elements connected to the cathode of the separation diode and the pair of voltage-dividing resistors are connected. A connection point between the piezoresistor and a connection point is connected by a coupling diode.
【0008】第3の発明は、交流電源の交流を全波整流
する整流回路と、整流回路の正側出力端子に接続された
分離ダイオードと、上記分離ダイオードの両端にそれぞ
れ一端側が接続され、整流回路の負側出力端子にそれぞ
れ他端側が接続されてブリッジを構成する二組の各対が
直列接続されたスイッチング素子と、上記分離ダイオー
ドのカソードと接続される一組のスイッチング素子に並
列接続され、該スイッチング素子の高電位側にカソード
が位置する直列接続のダイオード及び充電コンデンサ
と、上記二組のスイッチング素子に対して高周波の駆動
信号を出力するスイッチ駆動制御回路と、上記各一対の
スイッチング素子の接続点同士の間にコンデンサを介し
て接続された放電灯負荷回路と、上記分離ダイオードの
カソードと接続された一対のスイッチング素子の接続点
と上記直列接続のダイオード及び充電コンデンサの接続
点との間に設けられた直列接続のダイオード及びコイル
とを備えてなるものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for full-wave rectifying an alternating current of an AC power supply, a separation diode connected to a positive output terminal of the rectifier circuit, and one end connected to both ends of the separation diode. The other end of each circuit is connected to the negative output terminal of the circuit, and two pairs of each pair constituting a bridge are connected in series.The switching element is connected in parallel to one set of switching elements connected to the cathode of the separation diode. A series-connected diode and a charging capacitor having a cathode located on the high potential side of the switching element, a switch drive control circuit for outputting a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements, and the pair of switching elements And a discharge lamp load circuit connected via a capacitor between the connection points of the discharge lamp and a cathode of the separation diode. It is made and a series connection of a diode and a coil provided between the connection point and the connection point between the diode and the charging capacitor of the series connection of a pair of switching elements.
【0009】第4の発明は、交流電源の交流を全波整流
する整流回路と、整流回路の正側出力端子にコイルを介
して接続された分離ダイオードと、上記分離ダイオード
の両端にそれぞれ一端側が接続され、整流回路の負側出
力端子にそれぞれ他端側が接続されてブリッジを構成す
る二組の各対が直列接続されたスイッチング素子と、上
記分離ダイオードのカソードと接続される一組のスイッ
チング素子に並列接続され、該スイッチング素子の低電
位側にカソードが位置するる直列接続のダイオード及び
充電コンデンサと、上記二組のスイッチング素子に対し
て高周波の駆動信号を出力するスイッチ駆動制御回路
と、上記各一対のスイッチング素子の接続点同士の間に
コンデンサを介して接続された放電灯負荷回路と、上記
分離ダイオードのカソードと接続された一対のスイッチ
ング素子の接続点と上記直列接続のダイオード及び充電
コンデンサの接続点との間に設けられたダイオードとを
備えてなるものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rectifying circuit for full-wave rectifying an alternating current of an alternating current power supply, a separating diode connected to a positive output terminal of the rectifying circuit via a coil, and one ends of both ends of the separating diode. A pair of switching elements connected to each other and connected in series to each other to form a bridge, and a pair of switching elements connected to the cathode of the separation diode. Connected in parallel with each other, a series-connected diode and a charging capacitor whose cathode is located on the low potential side of the switching element, a switch drive control circuit that outputs a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements, A discharge lamp load circuit connected via a capacitor between the connection points of each pair of switching elements; It is made and a diode provided between the connection point and the connection point between the diode and the charging capacitor of the series connection of a pair of switching elements connected to the over-de.
【0010】[0010]
【0011】第5の発明は、上記整流回路の正負出力端
子間に上記コイルとで回路動作周波数より高い周波数で
共振するように容量が設定されたコンデンサを接続した
ものである。According to a fifth aspect of the present invention, a capacitor having a capacitance set so as to resonate with the coil at a frequency higher than the circuit operating frequency is connected between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit.
【0012】[0012]
【0013】第6の発明は、上記放電灯負荷回路が一次
側コイルが上記各組のスイッチング素子の接続点同士の
間にコンデンサを介して接続されトランスと、トランス
の二次側コイルに接続され、コンデンサが並列接続され
た放電灯とからなるものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the discharge lamp load circuit, a primary coil is connected via a capacitor between connecting points of the switching elements of the respective sets, and is connected to a transformer and a secondary coil of the transformer. , And a discharge lamp having a capacitor connected in parallel.
【0014】[0014]
【0015】第7の発明は、上記第1〜6の発明のスイ
ッチ駆動制御回路が周波数を交流電源の各半サイクル期
間内で整流回路の出力電圧の増減に対応して変化させた
駆動信号、或いは振幅を交流電源の各半サイクル期間内
で整流回路の出力電圧の増減に相反するよう広狭変化さ
せ駆動信号の少なくともいずれかを出力するように構成
したものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a drive signal in which the switch drive control circuit according to the first to sixth aspects changes a frequency in accordance with an increase or a decrease in the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply. Alternatively, the amplitude is changed so as to contradict the increase and decrease of the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply, and at least one of the drive signals is output.
【0016】[0016]
【作用】第1の発明においては、整流回路から出力され
た脈流はコイル及び分離ダイオードを介して充電コンデ
ンサに充電され、スイッチ駆動制御回路の駆動信号によ
って一方の各組の対向するスイッチング素子がそれぞれ
オンしたときには充電コンデンサの充電電圧に基づきス
イッチング素子、放電灯負荷回路、結合コンデンサ及び
スイッチング素子と高周波の負荷電流が流れ、他方の各
組の対向するスイッチング素子がオンしたときには整流
回路の正側出力端子に接続されたコイルに発生した逆起
電圧に基づきスイッチング素子、結合コンデンサ、放電
灯負荷回路、スイッチング素子と高周波の負荷電流が流
れると共に分離ダイオードを介して充電コンデンサが充
電されるようにしているから、コイルに発生した逆起電
圧によってスイッチング素子、結合コンデンサ、放電灯
負荷回路、スイッチング素子に高周波の負荷電流が流れ
る毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流が流れ、そ
の入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピー
ク値近傍以外にも流れ、しかも、その入力電流は一方の
各組の対向するスイッチング素子と他方の各組の対向す
るスイッチング素子とはスイッチ駆動制御回路の駆動信
号によってそれぞれオン・オフのタイミングが同じであ
ることによって電源電圧と同じ位相で流れるため、入力
電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が高くなる
と共に電源高調波が少なくなる。According to the first aspect of the invention, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged to the charging capacitor via the coil and the separating diode, and each of the sets of the opposing switching elements is driven by the drive signal of the switch drive control circuit. When each is turned on, a high-frequency load current flows through the switching element, the discharge lamp load circuit, the coupling capacitor, and the switching element based on the charging voltage of the charging capacitor. When the other set of opposing switching elements is turned on, the positive side of the rectifier circuit is turned on. The switching element, the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, the switching element and the high-frequency load current flow based on the back electromotive voltage generated in the coil connected to the output terminal, and the charging capacitor is charged through the separation diode. Is switched by the back EMF generated in the coil. Input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply every time a high-frequency load current flows through the switching element, the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, and the switching element. Alternatively, the input current flows between the opposing switching elements of one set and the opposing switching elements of the other set according to the drive signal of the switch drive control circuit. Is the same as the power supply voltage, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease.
【0017】第2の発明においては、上記充電コンデン
サに一対の直列接続された分圧抵抗を並列接続し、上記
分離ダイオードのカソードと接続される一組のスイッチ
ング素子の高電位側と上記一対の分圧抵抗の接続点との
間を結合ダイオードで接続したから、上記一方の各組の
対向するスイッチング素子がそれぞれオンしたときにス
イッチング素子、放電灯負荷回路、結合コンデンサ及び
スイッチング素子に高周波の負荷電流を流すための充電
コンデンサの充電電圧は上記分圧抵抗の分圧電圧となる
ため、スイッチング素子の耐圧が低くて済む。In the second invention, a pair of series-connected voltage-dividing resistors are connected in parallel to the charging capacitor, and a high-potential side of a pair of switching elements connected to the cathode of the separation diode and the pair of switching elements are connected to each other. Since the connection with the connection point of the voltage dividing resistor is connected by a coupling diode, a high-frequency load is applied to the switching element, the discharge lamp load circuit, the coupling capacitor, and the switching element when the opposing switching elements of each of the above-mentioned one sets are turned on. Since the charging voltage of the charging capacitor for flowing the current is the divided voltage of the voltage dividing resistor, the withstand voltage of the switching element can be low.
【0018】第3の発明においては、スイッチ駆動制御
回路の駆動信号によって一方の各組の対向するスイッチ
ング素子がそれぞれオンしたときには整流回路から出力
された脈流に基づき、スイッチング素子、結合コンデン
サ、放電灯負荷回路、スイッチング素子と高周波の負荷
電流が流れ、さらに放電灯負荷回路からダイオード、コ
イルを介して充電コンデンサに脈流が流れて充電コンデ
ンサが充電され、他方の各組の対向するスイッチング素
子がオンしたときには充電コンデンサの充電電圧に基づ
きダイオード、スイッチング素子、放電灯負荷回路、結
合コンデンサ及びスイッチング素子と高周波の負荷電流
が流れるから、整流回路から出力された脈流に基づき、
スイッチング素子、結合コンデンサ、放電灯負荷回路、
スイッチング素子と高周波の負荷電流が流れる毎に交流
電源の交流電圧に対して入力電流が流れ、その入力電流
は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以
外にも流れ、しかも、その入力電流は一方の各組の対向
するスイッチング素子と他方の各組の対向するスイッチ
ング素子とはスイッチ駆動制御回路の駆動信号によって
それぞれオン・オフのタイミングが同じであることによ
って電源電圧と同じ位相で流れるため、入力電流波形が
入力電圧波形に近づき、入力力率が高くなると共に電源
高調波が少なくなる。According to the third aspect, when one of each set of the opposing switching elements is turned on by a drive signal of the switch drive control circuit, the switching element, the coupling capacitor, and the discharge capacitor are output based on the pulsating current output from the rectifier circuit. A high-frequency load current flows through the lamp load circuit and the switching element, and a pulsating current flows from the discharge lamp load circuit through the diode and the coil to the charging capacitor to charge the charging capacitor. When turned on, the diode, switching element, discharge lamp load circuit, coupling capacitor and switching element and high-frequency load current flow based on the charging voltage of the charging capacitor, so based on the pulsating current output from the rectifying circuit,
Switching element, coupling capacitor, discharge lamp load circuit,
Each time the switching element and the high-frequency load current flow, an input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or other than near the peak value, and The input current has the same phase as the power supply voltage because the on / off timing of the opposing switching elements of each set and the opposing switching elements of the other set are the same according to the drive signal of the switch drive control circuit. , The input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease.
【0019】また、整流回路から出力された脈流に基づ
き、スイッチング素子、結合コンデンサ、放電灯負荷回
路、ダイオード、コイル、充電コンデンサと充電のため
の電流が流れるときに、コイルがあるために電源投入時
に充電コンデンサに大きな突入電流が流れるのが抑制さ
れる。When a current for charging flows through a switching element, a coupling capacitor, a discharge lamp load circuit, a diode, a coil, and a charging capacitor based on the pulsating current output from the rectifier circuit, the power supply is provided because the coil exists. A large inrush current is suppressed from flowing through the charging capacitor when being turned on.
【0020】第4の発明においては、スイッチ駆動制御
回路の駆動信号によって一方の各組の対向するスイッチ
ング素子がそれぞれオンしたときには整流回路から出力
された脈流に基づき、コイル、スイッチング素子、結合
コンデンサ、放電灯負荷回路、スイッチング素子と高周
波の負荷電流が流れ、さらにコイル、分離ダイオード、
充電コンデンサ、スイッチング素子と脈流が流れて充電
コンデンサが充電され、他方の各組の対向するスイッチ
ング素子がオンしたときには充電コンデンサの充電電圧
に基づきスイッチング素子、放電灯負荷回路、結合コン
デンサ及びスイッチング素子、ダイオードと高周波の負
荷電流が流れるから、整流回路から出力された脈流に基
づき、コイル、スイッチング素子、結合コンデンサ、放
電灯負荷回路、スイッチング素子と高周波の負荷電流が
流れる毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流が流
れ、その入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又
はピーク値近傍以外にも流れ、しかも、その入力電流は
一方の各組の対向するスイッチング素子と他方の各組の
対向するスイッチング素子とはスイッチ駆動制御回路の
駆動信号によってそれぞれオン・オフのタイミングが同
じであることによって電源電圧と同じ位相で流れるた
め、入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が
高くなると共に電源高調波が少なくなる。According to a fourth aspect of the present invention, when one of each set of the opposing switching elements is turned on by a driving signal of the switch driving control circuit, the coil, the switching element, and the coupling capacitor are based on the pulsating current output from the rectifying circuit. , Discharge lamp load circuit, switching element and high frequency load current flow, and furthermore, coil, separation diode,
When the pulsating flow flows through the charging capacitor and the switching element, the charging capacitor is charged, and when the other set of opposing switching elements is turned on, the switching element, the discharge lamp load circuit, the coupling capacitor, and the switching element based on the charging voltage of the charging capacitor. Since the high-frequency load current flows through the diode and the rectifier circuit, the alternating current of the AC power supply flows every time the high-frequency load current flows through the coil, the switching element, the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, and the switching element. An input current flows with respect to the voltage, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or other than near the peak value, and the input current flows between each pair of opposing switching elements and the other. Each pair of the opposing switching elements is driven by a drive signal of the switch drive control circuit. To flow in the same phase as the power supply voltage by the timing of the respective on-off are the same, the input current waveform approaches the input voltage waveform, the power supply harmonic is reduced with the input power factor becomes higher.
【0021】整流回路から出力された脈流に基づき、コ
イル、分離ダイオード、充電コンデンサと充電のための
電流が流れるときに、コイルがあるために電源投入時に
充電コンデンサに大きな突入電流が流れるのが抑制され
る。When a current for charging flows through the coil, the separating diode and the charging capacitor based on the pulsating current output from the rectifier circuit, a large rush current flows through the charging capacitor when the power is turned on because of the presence of the coil. Is suppressed.
【0022】[0022]
【0023】第5の発明においては、上記整流回路の正
負出力端子間に上記コイルとで回路動作周波数より高い
周波数で共振するように容量が設定されたコンデンサを
接続したから、整流回路とコイルの接続点に印加される
高電圧を低下させると共に、上記コイルのインダクタン
ス値を小さくすることができる。In the fifth invention, since a capacitor having a capacitance set so as to resonate with the coil at a frequency higher than the circuit operating frequency is connected between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit, the rectifier circuit and the coil are connected to each other. The high voltage applied to the connection point can be reduced, and the inductance value of the coil can be reduced.
【0024】[0024]
【0025】第6の発明においては、上記放電灯負荷回
路が一次側コイルが上記各組のスイッチング素子の接続
点同士の間にコンデンサを介して接続されトランスと、
トランスの二次側コイルに接続され、コンデンサが並列
接続された放電灯とからなるから、放電灯には直流が流
れず、放電灯負荷の寿命が長くなる。In a sixth aspect of the present invention, the discharge lamp load circuit includes a transformer in which a primary side coil is connected between connection points of the switching elements of the respective sets via capacitors.
Since the discharge lamp is connected to the secondary coil of the transformer and has a capacitor connected in parallel, no DC flows to the discharge lamp, and the life of the discharge lamp load is prolonged.
【0026】[0026]
【0027】第7の発明においては、上記第1〜6の発
明のスイッチ駆動制御回路が周波数を交流電源の各半サ
イクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に対応して変
化させた駆動信号、或いは振幅を交流電源の各半サイク
ル期間内で整流回路の出力電圧の増減に相反するよう広
狭変化させ駆動信号の少なくともいずれかを出力するよ
うにしたことにより、いずれのインバータ装置も整流回
路の出力電圧が高いときには駆動信号の周波数は高く、
出力電圧が低いときは駆動信号の周波数は低くなり、そ
れに伴い駆動信号も出力電圧がが高いときには狭くなる
か、或いは整流回路の出力電圧の高低に応じて駆動信号
の振幅の広狭も変化するため、充電コンデンサに対する
昇圧比が結果的に小さくなると共に負荷電流の変化も小
さく抑えられ、充電コンデンサとスイッチング素子は耐
圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも少なくな
る。In a seventh aspect, the switch drive control circuit according to the first to sixth aspects has a drive signal whose frequency is changed in accordance with an increase or decrease in the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply. Alternatively, by changing the amplitude of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply to output at least one of the drive signals by changing the output voltage of the rectifier circuit so as to be opposite to the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit, any of the inverter devices may be provided with a rectifier circuit. When the output voltage is high, the frequency of the drive signal is high,
When the output voltage is low, the frequency of the drive signal is low, and accordingly, the drive signal is also narrow when the output voltage is high, or the amplitude of the drive signal changes according to the level of the output voltage of the rectifier circuit. As a result, the step-up ratio with respect to the charging capacitor becomes smaller as a result, and the change in the load current is also suppressed to a small value.
【0028】[0028]
実施例1.図1は本発明の第1の実施例に係るインバー
タ装置の回路図、図2は同インバータ装置の各部位にお
ける電圧、電流の波形図である。図において、21は商
用交流電源、22は高周波成分を除去するためのフィル
タ、23は商用交流電源21の交流を全波整流するダイ
オードブリッジからなる整流回路、24は整流回路23
の正側出力端子に接続された昇圧用のコイルである。2
5はコイル24に直列に接続された分離ダイオード、2
6は整流回路23正負出力端子にコイル24及び分離ダ
イオード25を介して接続され、整流回路23の出力を
充電する充電コンデンサである。Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram of voltages and currents at respective parts of the inverter device. In the figure, 21 is a commercial AC power supply, 22 is a filter for removing high frequency components, 23 is a rectifier circuit composed of a diode bridge for full-wave rectifying the AC of the commercial AC power supply 21, and 24 is a rectifier circuit 23.
Is a step-up coil connected to the positive side output terminal. 2
5 is an isolation diode connected in series to the coil 24, 2
A charging capacitor 6 is connected to the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 23 via the coil 24 and the separation diode 25 and charges the output of the rectifier circuit 23.
【0029】27,28は分離ダイオード25のアノー
ドに一端側が接続され、整流回路23の負側出力端子に
他端側が接続された一対の直列接続されたスイッチング
素子、29,30は分離ダイオード25のカソードに一
端側が接続され、整流回路23の負側出力端子に他端側
が接続された一対の直列接続されたスイッチング素子
で、これら一対二組のスイッチング素子27,28,2
9,30でブリッジを構成している。31,32は一対
のスイッチング素子27,28にそれぞれ並列接続され
たダイオード、33,34は一対のスイッチング素子2
9,30にそれぞれ並列接続されたダイオードである。
35は二組のスイッチング素子27〜30に対して高周
波の駆動信号を出力するスイッチ駆動制御回路,36は
各一対のスイッチング素子27,28及び29,30の
接続点同士の間に結合コンデンサ40を介して接続され
た放電灯負荷回路である。この放電灯負荷回路36は負
荷素子である蛍光灯37と蛍光灯37に直列接続された
コイル38と蛍光灯37に並列接続されたコンデンサ3
9とで構成されている。Reference numerals 27 and 28 denote a pair of serially connected switching elements having one end connected to the anode of the separation diode 25 and the other end connected to the negative output terminal of the rectifier circuit 23. One pair of switching elements connected in series, one end of which is connected to the cathode, and the other end of which is connected to the negative output terminal of the rectifier circuit 23.
The bridge is composed of 9, 30. 31 and 32 are diodes connected in parallel to a pair of switching elements 27 and 28, respectively, and 33 and 34 are a pair of switching elements 2
Diodes 9 and 30 are connected in parallel.
A switch drive control circuit 35 outputs a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements 27 to 30. A coupling capacitor 40 is provided between the connection points of the pair of switching elements 27, 28 and 29, 30. And a discharge lamp load circuit connected through the discharge lamp. The discharge lamp load circuit 36 includes a fluorescent lamp 37 as a load element, a coil 38 connected in series to the fluorescent lamp 37, and a capacitor 3 connected in parallel to the fluorescent lamp 37.
9.
【0030】次に、上記実施例の動作を説明する。交流
電源21のフィルタ22を介した図2の(a)に示す交
流の電源電圧は整流回路23で整流され、整流回路23
から出力された脈流はコイル24及び分離ダイオード2
5を介して充電コンデンサ26に充電される。そして、
スイッチ駆動制御回路35の駆動信号によって一方の各
組の対向するスイッチング素子28、29がそれぞれオ
ンしたときには充電コンデンサ26の充電電圧に基づき
スイッチング素子29、放電灯負荷回路36、結合コン
デンサ40及びスイッチング素子28と高周波の負荷電
流が流れる。次に、他方の各組の対向するスイッチング
素子27、30がオンしたときには整流回路23の正側
出力端子に接続されたコイル24に発生した逆起電圧に
基づきスイッチング素子27、結合コンデンサ40、放
電灯負荷回路36、スイッチング素子30と高周波の負
荷電流が流れると共に分離ダイオード25を介して充電
コンデンサ26が充電される。このような動作が交互に
繰り返される。このときのコイル24及び分離ダイオー
ド25の接続点の電圧は図2の(b)に示す波形とな
り、分離ダイオード25と充電コンデンサ26の接続点
の電圧は図2の(c)に示す波形となる。Next, the operation of the above embodiment will be described. The AC power supply voltage shown in FIG. 2A through the filter 22 of the AC power supply 21 is rectified by the rectifier circuit 23, and the rectifier circuit 23
Is output from the coil 24 and the separation diode 2
5, the charging capacitor 26 is charged. And
When one of each pair of the opposing switching elements 28 and 29 is turned on by a drive signal of the switch drive control circuit 35, the switching element 29, the discharge lamp load circuit 36, the coupling capacitor 40, and the switching element are based on the charging voltage of the charging capacitor 26. 28 and a high frequency load current. Next, when the opposing switching elements 27 and 30 of each other set are turned on, the switching element 27, the coupling capacitor 40, and the switching element 27 are activated based on the back electromotive force generated in the coil 24 connected to the positive output terminal of the rectifier circuit 23. The lamp load circuit 36, the switching element 30 and the high-frequency load current flow, and the charging capacitor 26 is charged via the separation diode 25. Such an operation is repeated alternately. At this time, the voltage at the connection point between the coil 24 and the separation diode 25 has a waveform shown in FIG. 2B, and the voltage at the connection point between the separation diode 25 and the charging capacitor 26 has a waveform shown in FIG. .
【0031】そして、コイル24に発生した逆起電圧に
よってスイッチング素子27、結合コンデンサ40、放
電灯負荷回路36、スイッチング素子30に高周波の負
荷電流が流れる毎に交流電源21の交流電圧に対して入
力電流が流れ、その入力電流は整流回路23の脈流の瞬
時値が低い時又はピーク値近傍以外にも流れ、しかも、
その入力電流は一方の各組の対向するスイッチング素子
28,29と他方の各組の対向するスイッチング素子2
7,30とはスイッチ駆動制御回路35の駆動信号によ
ってそれぞれオン・オフのタイミングが同じであること
によって電源電圧と同じ位相で流れるため、図2の
(d)に示すように入力電流波形が入力電圧波形に近づ
き、入力力率が高くなると共に電源高調波が少なくな
る。なお、商用交流電源21と整流回路23の間にフィ
ルタ22が入れられているから、整流回路23から出力
される電流に含まれ高調波が交流電源21に戻るのが阻
止される。Each time a high-frequency load current flows through the switching element 27, the coupling capacitor 40, the discharge lamp load circuit 36, and the switching element 30 due to the back electromotive voltage generated in the coil 24, an input is made to the AC voltage of the AC power supply 21. A current flows, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating flow of the rectifier circuit 23 is low or other than near the peak value.
The input current is applied to one set of opposing switching elements 28 and 29 and the other set of opposing switching elements 2
7 and 30, since the on / off timings are the same according to the drive signal of the switch drive control circuit 35, they flow in the same phase as the power supply voltage. Therefore, as shown in FIG. As it approaches the voltage waveform, the input power factor increases and the power supply harmonics decrease. Since the filter 22 is provided between the commercial AC power supply 21 and the rectifier circuit 23, it is possible to prevent the harmonics contained in the current output from the rectifier circuit 23 from returning to the AC power supply 21.
【0032】実施例2.図3は本発明の第2の実施例に
係るインバータ装置の回路図、図4は同インバータ装置
の充電コンデンサと分圧抵抗における電圧の波形図であ
る。この実施例で上記第1実施例と同じ構成は同一符号
を付して重複した構成の説明を省略する。この実施例は
充電コンデンサ26に一対の直列接続された分圧抵抗4
1,42を並列接続し、分離ダイオード25のカソード
と接続される一組のスイッチング素子29,30のうち
スイッチング素子29の高電位側と一対の分圧抵抗4
1,42の接続点との間を結合ダイオード43で接続し
たものである。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of an inverter device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram of voltages at a charging capacitor and a voltage dividing resistor of the inverter device. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the duplicated components will be omitted. In this embodiment, a pair of voltage dividing resistors 4 connected in series to a charging capacitor 26 is used.
1 and 42 are connected in parallel, and the high potential side of the switching element 29 of the pair of switching elements 29 and 30 connected to the cathode of the separation diode 25 and a pair of voltage dividing resistors 4
A connection diode 43 connects between the connection points 1 and 42.
【0033】従って、一方の各組の対向するスイッチン
グ素子28,29がそれぞれオンしたときにスイッチン
グ素子29、放電灯負荷回路36、結合コンデンサ40
及びスイッチング素子28に高周波の負荷電流を流すた
めの充電コンデンサ26の充電電圧E1は分圧抵抗4
1,42の分圧電圧E2となるため(図4参照)、スイ
ッチング素子28,29の耐圧が低くて済む。また、こ
れに伴い、スイッチング素子27,30の耐圧も低くて
済む。なお、この実施例の回路全体の作用、効果は第1
の実施例と同様である。Accordingly, when the opposing switching elements 28, 29 of each one set are turned on, respectively, the switching element 29, the discharge lamp load circuit 36, the coupling capacitor 40
The charging voltage E1 of the charging capacitor 26 for flowing a high-frequency load current to the switching element 28
Since the divided voltage E2 is 1,2 (see FIG. 4), the withstand voltage of the switching elements 28, 29 can be low. Accordingly, the withstand voltage of the switching elements 27 and 30 can be reduced. The operation and effect of the entire circuit of this embodiment are the first.
This is the same as the embodiment.
【0034】実施例3.図5は本発明の第3の実施例に
係るインバータ装置の回路図、図4は同インバータ装置
の各部位における電圧の波形図である。この実施例は、
交流電源21の交流の電源電圧をフイルタ22を介して
全波整流する整流回路23と、整流回路23の正側出力
端子に接続された分離ダイオード25と、分離ダイオー
ド25の両端にそれぞれ一端側が接続され、整流回路2
3の負側出力端子にそれぞれ他端側が接続されてブリッ
ジを構成する二組の各対が直列接続されたスイッチング
素子27〜30と、分離ダイオード25のカソードと接
続される一組のスイッチング素子29,30に並列接続
され、該スイッチング素子29の高電位側にカソードが
位置する直列接続のダイオード47及び充電コンデンサ
26と、二組のスイッチング素子27〜30に対して高
周波の駆動信号を出力するスイッチ駆動制御回路35
と、各一対のスイッチング素子27,28及び29,3
0の接続点同士の間にコンデンサ40を介して接続され
た放電灯負荷回路36と、分離ダイオード25のカソー
ドと接続された一対のスイッチング素子29,30の接
続点と直列接続のダイオード47及び充電コンデンサ2
6の接続点との間に設けられた直列接続のダイオード4
5及びコイル46とを備えてなるものである。31〜3
4はフライホイールダイオード、48は直列接続のダイ
オード47及び充電コンデンサ26に対して並列接続さ
れたバイパスコンデンサである。Embodiment 3 FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of an inverter device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a waveform diagram of voltages at respective parts of the inverter device. This example is
A rectifier circuit 23 for full-wave rectification of the AC power supply voltage of the AC power supply 21 via the filter 22, a separation diode 25 connected to the positive output terminal of the rectification circuit 23, and one end connected to both ends of the separation diode 25. Rectifier circuit 2
The switching elements 27 to 30 are connected in series to each other, and two sets of pairs forming a bridge are connected to the negative output terminal of the switching element 3 and a pair of switching elements 29 connected to the cathode of the separation diode 25. , 30 connected in parallel, and a diode 47 and a charging capacitor 26 connected in series with a cathode located on the high potential side of the switching element 29, and a switch for outputting a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements 27-30. Drive control circuit 35
And a pair of switching elements 27, 28 and 29, 3
0, a discharge lamp load circuit 36 connected via a capacitor 40 between the connection points, a diode 47 connected in series with a connection point of a pair of switching elements 29, 30 connected to the cathode of the separation diode 25, and charging. Capacitor 2
6 connected in series with the connection point
5 and a coil 46. 31-3
4 is a flywheel diode, and 48 is a bypass capacitor connected in parallel with the diode 47 and the charging capacitor 26 connected in series.
【0035】この実施例では、スイッチ駆動制御回路3
5の駆動信号によって一方の各組の対向するスイッチン
グ素子27,30がそれぞれオンしたときには整流回路
23から出力された脈流に基づき、スイッチング素子2
7、結合コンデンサ40、放電灯負荷回路36、スイッ
チング素子30と高周波の負荷電流が流れ、さらに放電
灯負荷回路36からダイオード45、コイル46を介し
て充電コンデンサ26に脈流が流れて充電コンデンサ2
6が充電され、他方の各組の対向するスイッチング素子
28,29がオンしたときには充電コンデンサ26の充
電電圧に基づきダイオード47、スイッチング素子2
9、放電灯負荷回路36、結合コンデンサ40及びスイ
ッチング素子28と高周波の負荷電流が流れる。このよ
うな動作が交互に繰り返される。このときの交流電源2
1の電源電圧は図6の(a)に示す波形となり、整流回
路23の出力電圧は図6の(b)に示す波形となり、充
電コンデンサ26の電圧はコイル46があるために図6
の(c)に示す波形となる。In this embodiment, the switch drive control circuit 3
5, when each of the opposing switching elements 27 and 30 of each pair is turned on by the drive signal of No. 5, the switching element 2 based on the pulsating current output from the rectifier circuit 23.
7, a high-frequency load current flows through the coupling capacitor 40, the discharge lamp load circuit 36, the switching element 30, and a pulsating current flows from the discharge lamp load circuit 36 through the diode 45 and the coil 46 to the charge capacitor 26.
6 is charged and the other set of opposing switching elements 28 and 29 is turned on, based on the charging voltage of the charging capacitor 26, the diode 47 and the switching element 2
9, high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 36, the coupling capacitor 40, and the switching element 28. Such an operation is repeated alternately. AC power supply 2 at this time
6 has the waveform shown in FIG. 6A, the output voltage of the rectifier circuit 23 has the waveform shown in FIG. 6B, and the voltage of the charging capacitor 26 has the coil 46.
(C).
【0036】このように整流回路23から出力された脈
流に基づき、スイッチング素子27、結合コンデンサ4
0、放電灯負荷回路36、スイッチング素子30と高周
波の負荷電流が流れる毎に交流電源21の電源電圧に対
して入力電流が流れ、その入力電流は整流回路23の脈
流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外にも流れ、し
かも、その入力電流は一方の各組の対向するスイッチン
グ素子27,30と他方の各組の対向するスイッチング
素子28,29とはスイッチ駆動制御回路35の駆動信
号によってそれぞれオン・オフのタイミングが同じであ
ることによって電源電圧と同じ位相で流れるため、入力
電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が高くなる
と共に電源高調波が少なくなる。Based on the pulsating current output from the rectifier circuit 23, the switching element 27, the coupling capacitor 4
0, each time a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit 36 and the switching element 30, an input current flows with respect to the power supply voltage of the AC power supply 21, and the input current is generated when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit 23 is low. Alternatively, the input current flows to a portion other than the vicinity of the peak value, and the input current is supplied to the drive signal of the switch drive control circuit 35 by the opposing switching elements 27 and 30 of one set and the opposing switching elements 28 and 29 of the other set. Since the on and off timings are the same, the current flows in the same phase as the power supply voltage, so that the input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply harmonics decrease.
【0037】また、整流回路23から出力された脈流に
基づき、スイッチング素子27、結合コンデンサ40、
放電灯負荷回路36、ダイオード45、コイル46、充
電コンデンサ26と充電のための電流が流れるときに、
コイル46があるために電源投入時に充電コンデンサに
大きな突入電流が流れるのが抑制される。Further, based on the pulsating current output from the rectifier circuit 23, the switching element 27, the coupling capacitor 40,
When a current for charging flows through the discharge lamp load circuit 36, the diode 45, the coil 46, and the charging capacitor 26,
The presence of the coil 46 suppresses a large inrush current from flowing through the charging capacitor when the power is turned on.
【0038】実施例4. 図7は本発明の第4の実施例に係るインバータ装置の回
路図である。この実施例は、交流電源21の交流の電源
電圧をフイルタ22を介して全波整流する整流回路23
と、整流回路23の正側出力端子にコイル24を介して
接続された分離ダイオード25と、分離ダイオード25
の両端にそれぞれ一端側が接続され、整流回路23の負
側出力端子にそれぞれ他端側が接続されてブリッジを構
成する二組の各対が直列接続されたスイッチング素子2
7〜30と、分離ダイオード25のカソードと接続され
る一組のスイッチング素子29,30に並列接続され、
該スイッチング素子30の低電位側にカソードが位置す
る直列接続のダイオード47及び充電コンデンサ26
と、二組のスイッチング素子27〜30に対して高周波
の駆動信号を出力するスイッチ駆動制御回路35と、各
一対のスイッチング素子27,28及び29,30の接
続点同士の間に結合コンデンサ40を介して接続された
放電灯負荷回路36と、分離ダイオード25のカソード
と接続された一対のスイッチング素子29,30の接続
点と直列接続のダイオード47及び充電コンデンサ26
の接続点との間に設けられたダイオード45とを備えて
なるものである。48は直列接続のダイオード47及び
充電コンデンサ26に対して並列接続されたバイパスコ
ンデンサである。Embodiment 4 FIG. FIG. 7 is a circuit diagram of an inverter device according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a rectifying circuit 23 for full-wave rectifying an AC power supply voltage of an AC power supply 21 through a filter 22 is used.
A separation diode 25 connected to the positive output terminal of the rectifier circuit 23 via a coil 24;
The switching element 2 is connected in series to two pairs each having one end connected to both ends of the rectifier circuit 23 and the other end connected to the negative output terminal of the rectifier circuit 23.
7 to 30 and a set of switching elements 29 and 30 connected to the cathode of the separation diode 25 in parallel,
The diode 47 and the charging capacitor 26 connected in series with the cathode located on the low potential side of the switching element 30
And a switch drive control circuit 35 that outputs a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements 27 to 30, and a coupling capacitor 40 between the connection points of each pair of switching elements 27, 28 and 29, 30. And a charging capacitor 26 connected in series with a connection point between a pair of switching elements 29 and 30 connected to the cathode of the separation diode 25.
And a diode 45 provided between the above-mentioned connection points. Reference numeral 48 denotes a bypass capacitor connected in parallel to the diode 47 and the charging capacitor 26 connected in series.
【0039】この実施例では、スイッチ駆動制御回路の
駆動信号36によって一方の各組の対向するスイッチン
グ素子27,30がそれぞれオンしたときには整流回路
23から出力された脈流に基づき、コイル24、スイッ
チング素子27、結合コンデンサ40、放電灯負荷回路
36、スイッチング素子30と高周波の負荷電流が流
れ、さらにコイル24、分離ダイオード25、充電コン
デンサ26、ダイオード46、スイッチング素子30と
脈流が流れて充電コンデンサ26が充電され、他方の各
組の対向するスイッチング素子28,29がオンしたと
きには充電コンデンサ26の充電電圧に基づき、スイッ
チング素子29、放電灯負荷回路36、結合コンデンサ
40及びスイッチング素子28と高周波の負荷電流が流
れる。このように整流回路23から出力された脈流に基
づき、コイル24、スイッチング素子27、結合コンデ
ンサ40、放電灯負荷回路36、スイッチング素子30
と高周波の負荷電流が流れる毎に交流電源21の電源電
圧に対して入力電流が流れ、その入力電流は整流回路2
3の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値近傍以外にも流
れ、しかも、その入力電流は一方の各組の対向するスイ
ッチング素子27,30と他方の各組の対向するスイッ
チング素子28,29とはスイッチ駆動制御回路35の
駆動信号によってそれぞれオン・オフのタイミングが同
じであることによって電源電圧と同じ位相で流れるた
め、入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が
高くなると共に電源高調波が少なくなる。整流回路23
から出力された脈流に基づき、コイル24、分離ダイオ
ード25、充電コンデンサ26と充電のための電流が流
れるときに、コイル24があるために電源投入時に充電
コンデンサに大きな突入電流が流れるのが抑制される。In this embodiment, when one of each set of the opposing switching elements 27 and 30 is turned on by the drive signal 36 of the switch drive control circuit, the coil 24 and the switching element are switched based on the pulsating current output from the rectifier circuit 23. A high-frequency load current flows through the element 27, the coupling capacitor 40, the discharge lamp load circuit 36, the switching element 30, and a pulsating flow flows through the coil 24, the separation diode 25, the charging capacitor 26, the diode 46, and the switching element 30, and the charging capacitor flows. When the switching element 28 is charged and the other set of opposing switching elements 28 and 29 are turned on, the switching element 29, the discharge lamp load circuit 36, the coupling capacitor 40, and the switching element 28 Load current flows. Based on the pulsating current output from the rectifier circuit 23, the coil 24, the switching element 27, the coupling capacitor 40, the discharge lamp load circuit 36, the switching element 30
Each time a high-frequency load current flows, an input current flows with respect to the power supply voltage of the AC power supply 21.
3 flows when the instantaneous value of the pulsating flow is low or near the peak value, and the input current is applied to the opposing switching elements 27, 30 of one set and the opposing switching elements 28, 29 of the other set. Is the same phase as the power supply voltage because the on / off timings are the same according to the drive signal of the switch drive control circuit 35, so that the input current waveform approaches the input voltage waveform, the input power factor increases, and the power supply voltage increases. Harmonics are reduced. Rectifier circuit 23
When the current for charging flows through the coil 24, the separation diode 25, and the charging capacitor 26 based on the pulsating current output from the, the large inrush current flowing through the charging capacitor when the power is turned on due to the presence of the coil 24 is suppressed. Is done.
【0040】実施例5.図8は本発明の第5の実施例の
インバータ装置の回路図であり、実施例1の回路にダイ
オード50を追加したものである。即ち、コイル24と
分離ダイオード25との直列回路に整流回路23の出力
側に生じる高電圧の共振電圧のピーク電圧を充電コンデ
ンサ26の印加電圧値にクリップするダイオード50を
並列接続したものである。Embodiment 5 FIG. FIG. 8 is a circuit diagram of an inverter device according to a fifth embodiment of the present invention, in which a diode 50 is added to the circuit of the first embodiment. That is, a diode 50 that clips a peak voltage of a high-voltage resonance voltage generated at the output side of the rectifier circuit 23 to a voltage value applied to the charging capacitor 26 is connected in parallel to a series circuit of the coil 24 and the separation diode 25.
【0041】この実施例では、ダイオード50がないと
きは、コイル24と分離ダイオード25との接続点に
は、高周波電圧が印加されているため整流回路23とコ
イル24との接続点には、コイル24に高周波電流が流
れることにより、コイル24のインダクタンス値と浮遊
容量による高電圧の共振電圧が生じている。このため、
整流回路23に使用するダイオードの耐圧を交流電源2
1の電圧値の数倍以上にしなければならない。ここで、
ダイオード50を追加することにより、コイル24の整
流回路23側の接続点に生じた上記共振電圧のピーク電
圧をダイオード50が充電コンデンサ26の印加電圧値
にクリップし、整流回路23のダイオードの耐圧を低く
抑えるため、整流回路23のダイオードの耐圧を特に高
く設定しておかなくとも済む。In this embodiment, when the diode 50 is not provided, a high frequency voltage is applied to the connection point between the coil 24 and the separation diode 25, so that the connection point between the rectifier circuit 23 and the coil 24 is When a high-frequency current flows through the coil 24, a high-voltage resonance voltage is generated by the inductance value of the coil 24 and the stray capacitance. For this reason,
The withstand voltage of the diode used for the rectifier circuit 23 is set to
It must be several times the voltage value of 1 or more. here,
By adding the diode 50, the diode 50 clips the peak voltage of the resonance voltage generated at the connection point of the coil 24 on the rectifier circuit 23 side to the applied voltage value of the charging capacitor 26, and reduces the withstand voltage of the diode of the rectifier circuit 23. In order to keep the breakdown voltage low, it is not necessary to set the withstand voltage of the diode of the rectifier circuit 23 particularly high.
【0042】実施例6. 図9は本発明の第6の実施例のインバータ装置の回路図
であり、実施例1の回路にコンデンサ51を追加したも
のである。コンデンサ51の一方の端子は整流回路22
の正側出力端子とコイル24との接続点に接続され、他
方の端子は整流回路22の負側出力端子に接続されてい
る。即ち、整流回路23の正負出力端子の間にコイル2
4とで回路動作周波数より高い周波数で共振するように
容量が設定されたコンデンサ51を接続したものであ
る。この実施例では、コンデンサ51がないときは、整
流回路23とコイル24との接続点には、高電圧の共振
電圧が生じている。ここで、コイル24とで回路動作周
波数より高い周波数で共振するように容量が設定された
コンデンサ51を追加することにより、この高電圧を低
下させると共にコイル24にコンデンサ51を介して積
極的に高周波電流を流し、コイル24のインダクタンス
値を小さくすることができる。従って、実施例1より十
分小さいインダクタンス値をもつコイル24を使用する
ことにより、さらに小形化及び低コスト化が可能とな
る。Embodiment 6 FIG. FIG. 9 is a circuit diagram of an inverter device according to a sixth embodiment of the present invention, in which a capacitor 51 is added to the circuit of the first embodiment. One terminal of the capacitor 51 is connected to the rectifier circuit 22.
And the other terminal is connected to the negative output terminal of the rectifier circuit 22. That is, the coil 2 is connected between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 23.
4 connects a capacitor 51 whose capacity is set so as to resonate at a frequency higher than the circuit operating frequency. In this embodiment, when the capacitor 51 is not provided, a high resonance voltage is generated at the connection point between the rectifier circuit 23 and the coil 24. Here, by adding a capacitor 51 whose capacity is set so as to resonate with the coil 24 at a frequency higher than the circuit operating frequency, this high voltage is reduced, and the coil 24 is aggressively transmitted to the coil 24 via the capacitor 51. An electric current flows, and the inductance value of the coil 24 can be reduced. Therefore, by using the coil 24 having an inductance value sufficiently smaller than that of the first embodiment, it is possible to further reduce the size and cost.
【0043】実施例7. 図10は本発明の第7実施例のインバータ装置の構成図
であり、実施例1の回路のコンデンサ26に換えてコン
デンサ54、55及びダイオード56、57、58から
なる部分平滑回路53が接続されている。この実施例の
ように、コンデンサ26に代えて部分平滑回路53が接
続されることにより、部分平滑回路53に充電された電
圧は整流回路23から出力された電圧の1/2であるた
め、スイッチング素子27〜30の耐圧も低くて済む。Embodiment 7 FIG. FIG. 10 is a configuration diagram of an inverter device according to a seventh embodiment of the present invention. A partial smoothing circuit 53 including capacitors 54 and 55 and diodes 56, 57 and 58 is connected in place of the capacitor 26 of the circuit of the first embodiment. ing. Since the partial smoothing circuit 53 is connected in place of the capacitor 26 as in this embodiment, the voltage charged in the partial smoothing circuit 53 is の of the voltage output from the rectifier circuit 23. The withstand voltage of the elements 27 to 30 can be low.
【0044】実施例8.図11は本発明の第8実施例の
インバータ装置の回路図であり、実施例1の回路の放電
灯負荷回路36のコイル38に代えてトランス60の1
次側が接続され、トランス60の2次側に蛍光灯37と
コンデンサ39の並列回路が接続される。この実施例で
は、動作は実施例1と同様であり、入力力率を高め、電
源高調波を少なくしている。また、例えば、スイッチン
グ素子27,30がオンしたとき、トランス60の一次
側にはコイル24を介して高周波の電流が流れるが、蛍
光灯30は二次側に接続されて絶縁されるので、器具に
よる感電の危険がなく、安全性の向上も図ることができ
る。Embodiment 8 FIG. FIG. 11 is a circuit diagram of an inverter device according to an eighth embodiment of the present invention. In FIG. 11, one of transformers 60 is used instead of the coil 38 of the discharge lamp load circuit 36 of the first embodiment.
The secondary side is connected, and a parallel circuit of the fluorescent lamp 37 and the capacitor 39 is connected to the secondary side of the transformer 60. In this embodiment, the operation is the same as that of the first embodiment, and the input power factor is increased and the power supply harmonics are reduced. Also, for example, when the switching elements 27 and 30 are turned on, a high-frequency current flows through the coil 24 to the primary side of the transformer 60, but the fluorescent lamp 30 is connected to the secondary side and is insulated. There is no danger of electric shock due to this, and safety can be improved.
【0045】実施例9.図12は本発明の第9実施例の
インバータ装置の回路図であり、図13及び図14は第
9実施例の変形例を示す。図12〜14に示す回路は実
施例1の回路のコイル24の挿入箇所を整流回路23の
電源印加端子のいずれか一方、または、整流回路23の
負側出力端子に代えている。挿入箇所は図12では整流
回路23の一方の電源印加端子にコイル61が挿入さ
れ、図13では整流回路23の他方の電源印加端子にコ
イル62が挿入され、図14では整流回路23の負側出
力端子にコイル63が挿入されている。この実施例で
は、動作は実施例1と同様であり、入力力率を高め、電
源高調波を少なくしているが、コイル61,62,63
が整流回路23の電源印加端子のいずれ一方又は負側出
力端子に接続されているので、これらコイルの浮遊容量
による影響をなくすることができるため、整流回路23
の整流ダイオードは高周波電圧のピーク値でよく、耐圧
の低い整流ダイオードを使用することができる。Embodiment 9 FIG. FIG. 12 is a circuit diagram of an inverter device according to a ninth embodiment of the present invention, and FIGS. 13 and 14 show modifications of the ninth embodiment. In the circuits shown in FIGS. 12 to 14, the insertion point of the coil 24 of the circuit of the first embodiment is replaced with one of the power supply terminals of the rectifier circuit 23 or the negative output terminal of the rectifier circuit 23. 12, the coil 61 is inserted into one power supply terminal of the rectifier circuit 23, the coil 62 is inserted into the other power supply terminal of the rectifier circuit 23 in FIG. 13, and the negative side of the rectifier circuit 23 in FIG. The coil 63 is inserted in the output terminal. In this embodiment, the operation is the same as that of the first embodiment, and the input power factor is increased and the power supply harmonics are reduced, but the coils 61, 62, 63
Is connected to one of the power supply terminals of the rectifier circuit 23 or the negative output terminal, the influence of the stray capacitance of these coils can be eliminated.
The peak value of the high frequency voltage may be sufficient for the rectifier diode, and a rectifier diode having a low withstand voltage can be used.
【0046】実施例10. 図15は本発明の第10実施例のインバータ装置の回路
図、図16は同装置のスイッチ駆動制御回路の構成を示
す回路図、図17は同スイッチ駆動制御回路の動作を説
明するためのグラフ、図18は同スイッチ駆動制御回路
を有するインバータ装置の各部位における電圧、電流及
びインバータ駆動信号の波形図である。この実施例の回
路は、実施例1の回路において整流回路23の正負出力
端子に直列接続の分圧抵抗71、72を並列接続し、こ
れらの接続点が接続線73を介してスイッチ駆動制御回
路135と接続されている。また、この実施例のスイッ
チ駆動制御回路135は所定周波数の駆動信号を発振す
る発振回路135aと整流回路13の出力電圧に応じて
周波数を変調し、その周波数に応じた振幅の駆動信号を
出力する周波数変調回路135bとからなる。それ以外
の構成は実施例1と同様である。Embodiment 10 FIG. 15 is a circuit diagram of an inverter device according to a tenth embodiment of the present invention, FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of a switch drive control circuit of the device, and FIG. 17 is a graph for explaining the operation of the switch drive control circuit. FIG. 18 is a waveform diagram of voltages, currents, and inverter drive signals in respective parts of the inverter device having the switch drive control circuit. In the circuit of this embodiment, the voltage dividing resistors 71 and 72 connected in series are connected in parallel to the positive and negative output terminals of the rectifier circuit 23 in the circuit of the first embodiment, and these connection points are connected via a connection line 73 to the switch drive control circuit. 135. Further, the switch drive control circuit 135 of this embodiment modulates the frequency according to the output voltage of the oscillating circuit 135a that oscillates a drive signal of a predetermined frequency and the rectifier circuit 13, and outputs a drive signal having an amplitude corresponding to the frequency. And a frequency modulation circuit 135b. Other configurations are the same as in the first embodiment.
【0047】実施例1はスイッチ駆動制御回路35のス
イッチング素子27〜30を駆動する駆動信号の周波数
は一定、即ち固定されている場合であるが、この実施例
では整流回路23の正負出力端子間に設けられた直列接
続の分圧抵抗71,72の接続点が接続線73を介して
スイッチ駆動制御回路135に接続されているため、ス
イッチ駆動制御回路135に整流回路23から出力され
た脈流の図18の(a)に示す出力電圧の分圧抵抗72
による分圧電圧が入力される。そうすると、スイッチ駆
動制御回路135から出力される駆動信号の周波数は発
振回路135aの所定周波数に対して周波数変調回路1
35bは図18の(b)に示すようにその分圧電圧の高
低に応じて変動させ、それに伴い、図18の(d)、
(e)に示すように駆動信号の振幅は分圧電圧の高低に
相反するように分圧電圧の高いときに狭く、分圧電圧の
低いときに広くなる。従って、充電コンデンサ26に対
する昇圧比が小さくなると共に負荷電流も小さく抑えら
れ、充電コンデンサ26とスイッチング素子27〜30
は耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも少なく
なる。なお、図18の(f)は整流回路23から出力さ
れた入力電流の波形を示す。In the first embodiment, the frequency of the drive signal for driving the switching elements 27 to 30 of the switch drive control circuit 35 is constant, that is, fixed. Is connected to the switch drive control circuit 135 via the connection line 73, the pulsating current output from the rectifier circuit 23 to the switch drive control circuit 135 is provided. Of the output voltage shown in FIG.
Is input. Then, the frequency of the drive signal output from the switch drive control circuit 135 is changed with respect to the predetermined frequency of the oscillation circuit 135a.
35b varies according to the level of the divided voltage as shown in FIG. 18 (b), and accordingly, FIG.
As shown in (e), the amplitude of the drive signal is narrow when the divided voltage is high and widened when the divided voltage is low, as opposed to the level of the divided voltage. Therefore, the step-up ratio with respect to the charging capacitor 26 is reduced, and the load current is also reduced.
Have a low withstand voltage, and the load current ripple is reduced. FIG. 18F shows the waveform of the input current output from the rectifier circuit 23.
【0048】この実施例では、スイッチ駆動制御回路1
35に整流回路23から出力された脈流の出力電圧の分
圧電圧を入力し、スイッチ駆動制御回路135の駆動信
号の周波数をその分圧電圧の高低に応じて変動させるよ
うにしているが、スイッチ駆動制御回路135に整流回
路23から出力された入力電流を入力するようにしても
同様の作用効果を生じる。In this embodiment, the switch drive control circuit 1
Although a divided voltage of the output voltage of the pulsating current output from the rectifier circuit 23 is input to 35, the frequency of the drive signal of the switch drive control circuit 135 is changed according to the level of the divided voltage. Even when the input current output from the rectifier circuit 23 is input to the switch drive control circuit 135, the same effect is obtained.
【0049】図19はもう一つのスイッチ駆動制御回路
の構成を示す回路図、図20は同スイッチ駆動制御回路
の動作を説明するためのグラフ、図21は同スイッチ駆
動制御回路を有するインバータ装置の各部位における電
圧及び駆動信号の波形図である。この実施例のスイッチ
駆動制御回路235を実施例1に用いれば、スイッチ駆
動制御回路235の発振回路235aの所定周波数の駆
動信号に対し、パルス幅変調回路235bは整流回路2
3の出力電圧の分圧電圧の高低に相反するように分圧電
圧の高いときに駆動信号のパルス幅を狭く、分圧電圧の
低いときに広くして出力する。従ってコンデンサ26に
対する昇圧比が小さくなると共に負荷電流も小さく抑え
られ、充電コンデンサ26とスイッチング素子31,3
2は耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも少な
くなる。FIG. 19 is a circuit diagram showing the configuration of another switch drive control circuit, FIG. 20 is a graph for explaining the operation of the switch drive control circuit, and FIG. 21 is an inverter device having the switch drive control circuit. FIG. 3 is a waveform diagram of a voltage and a drive signal at each part. If the switch drive control circuit 235 of this embodiment is used in the first embodiment, the pulse width modulation circuit 235b responds to the drive signal of a predetermined frequency of the oscillation circuit 235a of the switch drive control circuit 235 by the rectifier circuit 2
The pulse width of the drive signal is narrow when the divided voltage is high and widened when the divided voltage is low so as to be contrary to the level of the divided voltage of the output voltage. Therefore, the step-up ratio with respect to the capacitor 26 is reduced and the load current is also reduced, so that the charging capacitor 26 and the switching elements 31 and 3
2 has a low withstand voltage, and the load current ripple is reduced.
【0050】図22は別のもう一つのスイッチ駆動制御
回路の構成を示す回路図、図23は同スイッチ駆動制御
回路の駆動信号の波形図である。この実施例のスイッチ
駆動制御回路335を実施例1に用いれば、スイッチ駆
動制御回路335から出力される駆動信号の周波数は発
振回路335aの所定周波数に対して周波数変調回路3
35bが整流回路23の出力電圧の分圧電圧の高低に応
じて変動させ、周波数変調回路335bからの駆動信号
に対して、パルス幅変調回路335cは整流回路23の
出力電圧の分圧電圧の高低に相反するように分圧電圧の
高いときに駆動信号のパルス幅を狭く、分圧電圧の低い
ときに広くして出力する。従って、整流回路23の出力
電圧の分圧電圧の高低に応じて周波数とパルス幅が同時
に変動させられるため、充電コンデンサ26に対する昇
圧比がより一層小さくなると共に負荷電流も小さく抑え
られ、充電コンデンサ26とスイッチング素子31,3
2は耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも少な
くなる。FIG. 22 is a circuit diagram showing the configuration of another switch drive control circuit, and FIG. 23 is a waveform diagram of drive signals of the switch drive control circuit. If the switch drive control circuit 335 of this embodiment is used in the first embodiment, the frequency of the drive signal output from the switch drive control circuit 335 is set to a predetermined frequency of the oscillation circuit 335a.
35b fluctuates according to the level of the divided voltage of the output voltage of the rectification circuit 23, and the pulse width modulation circuit 335c responds to the drive signal from the frequency modulation circuit 335b by the level of the divided voltage of the output voltage of the rectification circuit 23. The pulse width of the drive signal is narrow when the divided voltage is high, and widened when the divided voltage is low. Therefore, the frequency and the pulse width are simultaneously varied in accordance with the level of the divided voltage of the output voltage of the rectifier circuit 23. Therefore, the step-up ratio with respect to the charging capacitor 26 is further reduced, and the load current is further reduced. And switching elements 31 and 3
2 has a low withstand voltage, and the load current ripple is reduced.
【0051】上記説明では図1の第1実施例に図16、
図19、図22に示すスイッチ駆動制御回路135、2
35,335を用いたものであるが、第2実施例〜第9
実施例10において、スイッチ駆動制御回路35の代わ
りに図16、図19、図23に示すスイッチ駆動制御回
路135、235,335を用いることにより、充電コ
ンデンサに対する昇圧比が結果的に小さくなると共に負
荷電流も小さく抑えられ、充電コンデンサとスイッチン
グ素子は耐圧が低いもので済み、負荷電流のリップルも
少なくなるという効果が付加されることはいうまでもな
い。In the above description, the first embodiment shown in FIG.
The switch drive control circuits 135 and 2 shown in FIGS.
35 and 335, the second to ninth embodiments are used.
In the tenth embodiment, by using the switch drive control circuits 135, 235, and 335 shown in FIGS. 16, 19, and 23 instead of the switch drive control circuit 35, the step-up ratio with respect to the charging capacitor is reduced as a result, and the load is reduced. Needless to say, the current can be suppressed to a small value, the charging capacitor and the switching element have low withstand voltages, and the ripple of the load current is reduced.
【0052】[0052]
【発明の効果】第1の発明においては、整流回路から出
力された脈流はコイル及び分離ダイオードを介して充電
コンデンサに充電され、スイッチ駆動制御回路の駆動信
号によって一方の各組の対向するスイッチング素子がそ
れぞれオンしたときには充電コンデンサの充電電圧に基
づきスイッチング素子、放電灯負荷回路、結合コンデン
サ及びスイッチング素子と高周波の負荷電流が流れ、他
方の各組の対向するスイッチング素子がオンしたときに
は整流回路の正側出力端子に接続されたコイルに発生し
た逆起電圧に基づきスイッチング素子、結合コンデン
サ、放電灯負荷回路、スイッチング素子と高周波の負荷
電流が流れると共に分離ダイオードを介して充電コンデ
ンサが充電されるようにしているから、コイルに発生し
た逆起電圧によってスイッチング素子、結合コンデン
サ、放電灯負荷回路、スイッチング素子に高周波の負荷
電流が流れる毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流
が流れ、その入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い
時又はピーク値近傍以外にも流れ、しかも、その入力電
流は一方の各組の対向するスイッチング素子と他方の各
組の対向するスイッチング素子とはスイッチ駆動制御回
路の駆動信号によってそれぞれオン・オフのタイミング
が同じであることによって電源電圧と同じ位相で流れる
ため、入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率
が高くなると共に電源高調波が少なくなるという効果を
有する。According to the first aspect of the present invention, the pulsating current output from the rectifier circuit is charged in the charging capacitor via the coil and the separating diode, and one of the sets of the opposite switching is driven by the driving signal of the switch driving control circuit. When each element is turned on, a high-frequency load current flows through the switching element, the discharge lamp load circuit, the coupling capacitor, and the switching element based on the charging voltage of the charging capacitor, and the rectifying circuit is turned on when the other set of opposing switching elements is turned on. Based on the back electromotive voltage generated in the coil connected to the positive output terminal, the switching element, the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, the switching element and the high-frequency load current flow, and the charging capacitor is charged via the separation diode. The back electromotive force generated in the coil Whenever a high-frequency load current flows through the switching element, the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, and the switching element, an input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply. Alternatively, the input current flows between the opposing switching elements of one set and the opposing switching elements of the other set according to the drive signal of the switch drive control circuit. Are the same, they flow in the same phase as the power supply voltage, so that the input current waveform approaches the input voltage waveform, which has the effect of increasing the input power factor and reducing power supply harmonics.
【0053】第2の発明においては、上記充電コンデン
サに一対の直列接続された分圧抵抗を並列接続し、上記
分離ダイオードのカソードと接続される一組のスイッチ
ング素子の高電位側と上記一対の分圧抵抗の接続点との
間を結合ダイオードで接続したから、上記一方の各組の
対向するスイッチング素子がそれぞれオンしたときにス
イッチング素子、放電灯負荷回路、結合コンデンサ及び
スイッチング素子に高周波の負荷電流を流すための充電
コンデンサの充電電圧は上記分圧抵抗の分圧電圧となる
ため、スイッチング素子の耐圧が低くて済むという効果
を有する。In the second invention, a pair of series-connected voltage-dividing resistors are connected in parallel to the charging capacitor, and the high potential side of a pair of switching elements connected to the cathode of the separating diode is connected to the pair of switching elements. Since the connection with the connection point of the voltage dividing resistor is connected by a coupling diode, a high-frequency load is applied to the switching element, the discharge lamp load circuit, the coupling capacitor, and the switching element when the opposing switching elements of each of the above-mentioned one sets are turned on. Since the charging voltage of the charging capacitor for flowing the current is the divided voltage of the voltage dividing resistor, there is an effect that the withstand voltage of the switching element can be reduced.
【0054】第3の発明においては、スイッチ駆動制御
回路の駆動信号によって一方の各組の対向するスイッチ
ング素子がそれぞれオンしたときには整流回路から出力
された脈流に基づき、スイッチング素子、結合コンデン
サ、放電灯負荷回路、スイッチング素子と高周波の負荷
電流が流れ、さらにダイオード、スイッチング素子、ダ
イオード、コイル、充電コンデンサに脈流が流れて充電
コンデンサが充電され、他方の各組の対向するスイッチ
ング素子がオンしたときには充電コンデンサの充電電圧
に基づきダイオード、スイッチング素子、放電灯負荷回
路、結合コンデンサ及びスイッチング素子と高周波の負
荷電流が流れるから、整流回路から出力された脈流に基
づき、スイッチング素子、結合コンデンサ、放電灯負荷
回路、スイッチング素子と高周波の負荷電流が流れる毎
に交流電源の交流電圧に対して入力電流が流れ、その入
力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又はピーク値
近傍以外にも流れ、しかも、その入力電流は一方の各組
の対向するスイッチング素子と他方の各組の対向するス
イッチング素子とはスイッチ駆動制御回路の駆動信号に
よってそれぞれオン・オフのタイミングが同じであるこ
とによって電源電圧と同じ位相で流れるため、入力電流
波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が高くなると共
に電源高調波が少なくなるという効果を有する。According to the third aspect, when one of each set of the opposing switching elements is turned on by a drive signal of the switch drive control circuit, the switching element, the coupling capacitor, and the discharge capacitor are output based on the pulsating current output from the rectifier circuit. A high-frequency load current flows through the lamp load circuit, the switching element, and further, a pulsating flow flows through the diode, the switching element, the diode, the coil, and the charging capacitor to charge the charging capacitor, and the other set of opposing switching elements is turned on. Sometimes a high-frequency load current flows through the diode, the switching element, the discharge lamp load circuit, the coupling capacitor, and the switching element based on the charging voltage of the charging capacitor. Light load circuit, switch Each time the element and the high-frequency load current flow, an input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply, and the input current flows when the instantaneous value of the pulsating current of the rectifier circuit is low or near the peak value. The input current has the same phase as the power supply voltage because the on / off timings of the opposing switching elements in each set and the opposing switching elements in the other set are the same according to the drive signal of the switch drive control circuit. Since the current flows, the input current waveform approaches the input voltage waveform, which has the effect of increasing the input power factor and reducing power supply harmonics.
【0055】また、整流回路から出力された脈流に基づ
き、スイッチング素子、結合コンデンサ、放電灯負荷回
路、ダイオード、コイル、充電コンデンサと充電のため
の電流が流れるときに、コイルがあるために電源投入時
に充電コンデンサに大きな突入電流が流れるのが抑制さ
れるという効果もある。When a current for charging flows through the switching element, the coupling capacitor, the discharge lamp load circuit, the diode, the coil, and the charging capacitor based on the pulsating current output from the rectifier circuit, the power is supplied because the coil exists. There is also an effect that a large rush current is prevented from flowing through the charging capacitor when being turned on.
【0056】第4の発明においては、スイッチ駆動制御
回路の駆動信号によって一方の各組の対向するスイッチ
ング素子がそれぞれオンしたときには整流回路から出力
された脈流に基づき、コイル、スイッチング素子、結合
コンデンサ、放電灯負荷回路、スイッチング素子と高周
波の負荷電流が流れ、さらにコイル、分離ダイオード、
充電コンデンサ、ダイオード、スイッチング素子と脈流
が流れて充電コンデンサが充電され、他方の各組の対向
するスイッチング素子がオンしたときには充電コンデン
サの充電電圧に基づき、スイッチング素子、放電灯負荷
回路、結合コンデンサ及びスイッチング素子と高周波の
負荷電流が流れるから、整流回路から出力された脈流に
基づき、コイル、スイッチング素子、結合コンデンサ、
放電灯負荷回路、スイッチング素子と高周波の負荷電流
が流れる毎に交流電源の交流電圧に対して入力電流が流
れ、その入力電流は整流回路の脈流の瞬時値が低い時又
はピーク値近傍以外にも流れ、しかも、その入力電流は
一方の各組の対向するスイッチング素子と他方の各組の
対向するスイッチング素子とはスイッチ駆動制御回路の
駆動信号によってそれぞれオン・オフのタイミングが同
じであることによって電源電圧と同じ位相で流れるた
め、入力電流波形が入力電圧波形に近づき、入力力率が
高くなると共に電源高調波が少なくなるという効果を有
する。According to the fourth aspect of the present invention, when one of each pair of opposing switching elements is turned on by a drive signal of the switch drive control circuit, the coil, the switching element, and the coupling capacitor are based on the pulsating current output from the rectifier circuit. , Discharge lamp load circuit, switching element and high frequency load current flow, and furthermore, coil, separation diode,
A pulsating current flows through the charging capacitor, the diode, and the switching element, and the charging capacitor is charged.When the other set of opposing switching elements is turned on, the switching element, the discharge lamp load circuit, and the coupling capacitor are based on the charging voltage of the charging capacitor. Since the switching element and the high-frequency load current flow, the coil, the switching element, the coupling capacitor,
Each time a high-frequency load current flows through the discharge lamp load circuit and the switching element, an input current flows with respect to the AC voltage of the AC power supply, and the input current is generated when the instantaneous value of the pulsating flow of the rectifier circuit is low or near the peak value. In addition, the input currents of the opposing switching elements of each set and the opposing switching elements of the other set are the same due to the same on / off timing by the drive signal of the switch drive control circuit. Since the current flows in the same phase as the power supply voltage, the input current waveform approaches the input voltage waveform, which has the effect of increasing the input power factor and reducing power supply harmonics.
【0057】また、整流回路から出力された脈流に基づ
き、コイル、分離ダイオード、充電コンデンサと充電の
ための電流が流れるときに、コイルがあるために電源投
入時に充電コンデンサに大きな突入電流が流れるのが抑
制されるという効果もある。Further, when a current for charging flows through the coil, the separation diode and the charging capacitor based on the pulsating current output from the rectifier circuit, a large rush current flows through the charging capacitor when the power is turned on because of the presence of the coil. Is also suppressed.
【0058】[0058]
【0059】第5の発明においては、上記整流回路の正
負出力端子間に上記コイルとで回路動作周波数より高い
周波数で共振するように容量が設定されたコンデンサを
接続したから、整流回路とコイルの接続点に印加される
高電圧を低下させると共に、上記コイルのインダクタン
ス値を小さくすることができるという効果を有する。In the fifth invention, since a capacitor having a capacitance set so as to resonate with the coil at a frequency higher than the circuit operating frequency is connected between the positive and negative output terminals of the rectifier circuit, the rectifier circuit and the coil are connected. This has the effects of reducing the high voltage applied to the connection point and reducing the inductance value of the coil.
【0060】[0060]
【0061】第6の発明においては、上記放電灯負荷回
路の一次側コイルが上記各組のスイッチング素子の接続
点同士の間にコンデンサを介して接続されトランスと、
トランスの二次側コイルに接続され、コンデンサが並列
接続された放電灯とからなるから、トランスの一次側に
は高周波の電流が流れるが、放電灯は二次側に接続され
て絶縁されるので、器具による感電の危険がなく、安全
性の向上も図ることができるという効果を有する。According to a sixth aspect of the present invention, a primary coil of the discharge lamp load circuit is connected via a capacitor between connection points of the switching elements of each set, and a transformer is provided.
Since a discharge lamp is connected to the secondary coil of the transformer and a capacitor is connected in parallel, a high-frequency current flows through the primary side of the transformer, but the discharge lamp is connected to the secondary side and is insulated. In addition, there is an effect that there is no danger of electric shock due to the appliance and safety can be improved.
【0062】[0062]
【0063】第7の発明においては、上記第1〜6の発
明のスイッチ駆動制御回路が周波数を交流電源の各半サ
イクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に対応して変
化させた駆動信号、或いは振幅を交流電源の各半サイク
ル期間内で整流回路の出力電圧の増減に相反するよう広
狭変化させ駆動信号の少なくともいずれかを出力するよ
うにしたことにより、第1〜第6の発明におけるいずれ
のインバータ装置も整流回路の出力電圧が高いときには
駆動信号の周波数は高く、出力電圧が低いときは駆動信
号の周波数は低くなり、それに伴い駆動信号も出力電圧
がが高いときには狭くなるか、或いは整流回路の出力電
圧の高低に応じて駆動信号の振幅の広狭も変化するた
め、充電コンデンサに対する昇圧比が結果的に小さくな
ると共に負荷電流の変化も小さく抑えられ、充電コンデ
ンサとスイッチング素子は耐圧が低いもので済み、負荷
電流のリップルも少なくなるという効果がある。In a seventh aspect, the switch drive control circuit according to the first to sixth aspects has a drive signal whose frequency is changed in accordance with an increase or decrease in the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the AC power supply. Alternatively, the amplitude is changed so as to contradict the increase or decrease of the output voltage of the rectifier circuit in each half cycle period of the AC power supply, and at least one of the drive signals is output. In any of the inverter devices, when the output voltage of the rectifier circuit is high, the frequency of the drive signal is high, when the output voltage is low, the frequency of the drive signal is low, and the drive signal accordingly becomes narrow when the output voltage is high, or Since the amplitude of the drive signal also changes in accordance with the level of the output voltage of the rectifier circuit, the step-up ratio with respect to the charging capacitor is reduced as a result, and the load current is reduced. Reduction is also suppressed small, the charging capacitor and the switching element requires only one breakdown voltage is low, there is an effect that the ripple of the load current is also reduced.
【図1】本発明の第1の実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同装置の各部位における電圧、電流及び駆動信
号の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of a voltage, a current, and a drive signal in each part of the device.
【図3】本発明の第2の実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an inverter device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】同装置の充電コンデンサ及び分圧抵抗における
電圧の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of voltages at a charging capacitor and a voltage dividing resistor of the device.
【図5】本発明の第3の実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of an inverter device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】同装置の各部位における電圧の波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of a voltage at each part of the device.
【図7】本発明の第4の実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of an inverter device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第5の実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of an inverter device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第6の実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of an inverter device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第7の実施例に係るインバータ装置
の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of an inverter device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第8実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of an inverter device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第9実施例に係るインバータ装置の
回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of an inverter device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図13】同第9実施例の変形例の回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a modification of the ninth embodiment.
【図14】同第9実施例のもう一つの変形例の回路図で
ある。FIG. 14 is a circuit diagram of another modified example of the ninth embodiment.
【図15】本発明の第10実施例に係るインバータ装置
の回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram of an inverter device according to a tenth embodiment of the present invention.
【図16】同装置のスイッチ駆動制御回路の構成を示す
回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of a switch drive control circuit of the device.
【図17】同スイッチ駆動制御回路の動作を説明するた
めのグラフである。FIG. 17 is a graph for explaining the operation of the switch drive control circuit.
【図18】同スイッチ駆動制御回路を有するインバータ
装置の各部位における電圧、電流及びインバータ駆動信
号の波形図である。FIG. 18 is a waveform diagram of a voltage, a current, and an inverter drive signal in each part of the inverter device having the switch drive control circuit.
【図19】もう一つのスイッチ駆動制御回路の構成を示
す回路図である。FIG. 19 is a circuit diagram showing a configuration of another switch drive control circuit.
【図20】は同スイッチ駆動制御回路の動作を説明する
ためのグラフである。FIG. 20 is a graph for explaining the operation of the switch drive control circuit.
【図21】同スイッチ駆動制御回路を有するインバータ
装置の各部位における電圧及び駆動信号の波形図であ
る。FIG. 21 is a waveform diagram of a voltage and a drive signal in each part of the inverter device having the switch drive control circuit.
【図22】別のもう一つのスイッチ駆動制御回路の構成
を示す回路図である。FIG. 22 is a circuit diagram showing a configuration of another switch drive control circuit.
【図23】同スイッチ駆動制御回路の駆動信号の波形図
である。FIG. 23 is a waveform diagram of a drive signal of the switch drive control circuit.
【図24】従来のインバータ装置の回路図である。FIG. 24 is a circuit diagram of a conventional inverter device.
【図25】従来のインバータ装置の回路における入力電
圧及び入力電流波形図である。FIG. 25 is an input voltage and input current waveform diagram in a circuit of a conventional inverter device.
21 交流電源 23 整流回路 24 コイル 25 分離ダイオード 26 充電コンデンサ 27 スイッチング素子 28 スイッチング素子 29 スイッチング素子 30 スイッチング素子 35 スイッチ駆動制御回路 36 放電灯負荷回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 AC power supply 23 Rectifier circuit 24 Coil 25 Separation diode 26 Charging capacitor 27 Switching element 28 Switching element 29 Switching element 30 Switching element 35 Switch drive control circuit 36 Discharge lamp load circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 健治 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−163891(JP,A) 特開 平5−56647(JP,A) 特開 平5−64430(JP,A) 特開 平5−64462(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02M 7/5387 H05B 41/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Kenji Kimura 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (56) References JP-A-4-163891 (JP, A) JP-A-5 -56647 (JP, A) JP-A-5-64430 (JP, A) JP-A-5-64462 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02M 7/5387 H05B 41/24
Claims (7)
と、整流回路の正負出力端子にコイル及び分離ダイオー
ドを介して接続された充電コンデンサと、上記分離ダイ
オードの両端にそれぞれ一端側が接続され、整流回路の
負側出力端子にそれぞれ他端側が接続されてブリッジを
構成する二組の各対が直列接続されたスイッチング素子
と、上記二組のスイッチング素子に対して高周波の駆動
信号を出力するスイッチ駆動制御回路と、上記各一対の
スイッチング素子の接続点同士の間にコンデンサを介し
て接続された放電灯負荷回路とを備えたことを特徴とす
るインバータ装置。1. A rectifier circuit for full-wave rectification of an alternating current of an AC power supply, a charging capacitor connected to the positive and negative output terminals of the rectifier circuit via a coil and a separating diode, and one ends connected to both ends of the separating diode, respectively. A switching element having the other end connected to the negative output terminal of the rectifier circuit, the two pairs forming a bridge connected in series, and outputting a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements. An inverter device comprising: a switch drive control circuit; and a discharge lamp load circuit connected via a capacitor between connection points of the pair of switching elements.
れた分圧抵抗を並列接続し、上記分離ダイオードのカソ
ードと接続される一組のスイッチング素子の高電位側と
上記一対の分圧抵抗の接続点との間を結合ダイオードで
接続したことを特徴とする請求項1記載のインバータ装
置。2. A pair of series-connected voltage-dividing resistors are connected in parallel to the charging capacitor, and a high-potential side of a pair of switching elements connected to a cathode of the separation diode is connected to the pair of voltage-dividing resistors. 2. The inverter device according to claim 1, wherein the point and the point are connected by a coupling diode.
と、整流回路の正側出力端子に接続された分離ダイオー
ドと、上記分離ダイオードの両端にそれぞれ一端側が接
続され、整流回路の負側出力端子にそれぞれ他端側が接
続されてブリッジを構成する二組の各対が直列接続され
たスイッチング素子と、上記分離ダイオードのカソード
と接続される一組のスイッチング素子に並列接続され、
該スイッチング素子の高電位側にカソードが位置する直
列接続のダイオード及び充電コンデンサと、上記二組の
スイッチング素子に対して高周波の駆動信号を出力する
スイッチ駆動制御回路と、上記各一対のスイッチング素
子の接続点同士の間にコンデンサを介して接続された放
電灯負荷回路と、上記分離ダイオードのカソードと接続
された一対のスイッチング素子の接続点と上記直列接続
のダイオード及び充電コンデンサの接続点との間に設け
られた直列接続のダイオード及びコイルとを備えたこと
を特徴とするインバータ装置。3. A rectifying circuit for full-wave rectifying the alternating current of the AC power supply, a separating diode connected to a positive output terminal of the rectifying circuit, one end of each of the separating diodes is connected to both ends of the separating diode, and a negative side of the rectifying circuit. The other end of each of the output terminals is connected to a switching element connected in series with each of the two pairs forming a bridge, and a pair of switching elements connected in parallel to a cathode of the separation diode,
A series-connected diode and a charging capacitor having a cathode located on the high potential side of the switching element, a switch drive control circuit that outputs a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements, and A discharge lamp load circuit connected via a capacitor between the connection points, and a connection point between a pair of switching elements connected to the cathode of the separation diode and a connection point between the series-connected diode and the charging capacitor. An inverter device comprising: a diode and a coil connected in series provided in the device.
と、整流回路の正側出力端子にコイルを介して接続され
た分離ダイオードと、上記分離ダイオードの両端にそれ
ぞれ一端側が接続され、整流回路の負側出力端子にそれ
ぞれ他端側が接続されてブリッジを構成する二組の各対
が直列接続されたスイッチング素子と、上記分離ダイオ
ードのカソードと接続される一組のスイッチング素子に
並列接続され、該スイッチング素子の低電位側にカソー
ドが位置するる直列接続のダイオード及び充電コンデン
サと、上記二組のスイッチング素子に対して高周波の駆
動信号を出力するスイッチ駆動制御回路と、上記各一対
のスイッチング素子の接続点同士の間にコンデンサを介
して接続された放電灯負荷回路と、上記分離ダイオード
のカソードと接続された一対のスイッチング素子の接続
点と上記直列接続のダイオード及び充電コンデンサの接
続点との間に設けられたダイオードとを備えたことを特
徴とするインバータ装置。4. A rectifier circuit for full-wave rectifying an alternating current of an AC power supply, a separation diode connected to a positive output terminal of the rectifier circuit via a coil, and one end connected to both ends of the separation diode, respectively. The other end of each circuit is connected to the negative output terminal of the circuit, and two pairs of each pair constituting a bridge are connected in series.The switching element is connected in parallel to one set of switching elements connected to the cathode of the separation diode. A series-connected diode and a charging capacitor having a cathode located on the low potential side of the switching element, a switch drive control circuit for outputting a high-frequency drive signal to the two sets of switching elements, and the pair of switching elements. A discharge lamp load circuit connected via a capacitor between the connection points of the elements, and a discharge lamp connected to the cathode of the separation diode. And a diode provided between the connection point of the pair of switching elements and the connection point of the series-connected diode and the charging capacitor.
イルとで回路動作周波数より高い周波数で共振するよう
に容量が設定されたコンデンサを接続したことを特徴と
する請求項1記載のインバータ装置。 5. The circuit according to claim 1, wherein the positive and negative output terminals of the rectifier circuit are connected to each other.
And resonate at a frequency higher than the circuit operating frequency.
It is characterized by connecting a capacitor with a set capacity to
The inverter device according to claim 1.
記各組のスイッチング素子の接続点同士の間にコンデン
サを介して接続されトランスと、トランスの二次側コイ
ルに接続され、コンデンサが並列接続された放電灯とか
らなることを特徴とする請求項1又は5記載のインバー
タ装置。 6. The discharge lamp load circuit according to claim 1, wherein the primary coil is an upper coil.
The capacitor between the connection points of each set of switching elements
Connected through a transformer and the secondary coil of the transformer.
Or a discharge lamp connected in parallel with a capacitor
The invar according to claim 1 or 5, wherein
Data device.
源の各半サイクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に
対応して変化させた駆動信号、或いは振幅を交流電源の
各半サイクル期間内で整流回路の出力電圧の増減に相反
するよう広狭変化させ駆動信号の少なくともいずれかを
出力することを特徴とする請求項1、2,3,4,5又
は6のいずれか記載のインバータ装置。 7. A switch drive control circuit controls a frequency by an AC power supply.
To increase or decrease the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle of the
The correspondingly changed drive signal or amplitude is
Reciprocal increase and decrease of the output voltage of the rectifier circuit within each half cycle period
And at least one of the drive signals
And outputting the data.
Is an inverter device according to any of 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10235793A JP3275215B2 (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Inverter device |
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JPH06315272A JPH06315272A (en) | 1994-11-08 |
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