JP3329913B2 - Power supply - Google Patents

Power supply

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JP3329913B2
JP3329913B2 JP29503093A JP29503093A JP3329913B2 JP 3329913 B2 JP3329913 B2 JP 3329913B2 JP 29503093 A JP29503093 A JP 29503093A JP 29503093 A JP29503093 A JP 29503093A JP 3329913 B2 JP3329913 B2 JP 3329913B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、交流電源から供給され
る交流電圧を整流平滑し、整流平滑された直流電圧をイ
ンバータで高周波交流電圧に変換して負荷を駆動する電
源装置であって、特に力率を向上させるとともに交流電
源からの入力電流の高調波歪を改善した電源装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for rectifying and smoothing an AC voltage supplied from an AC power supply, converting the rectified and smoothed DC voltage into a high-frequency AC voltage by an inverter, and driving a load. More particularly, the present invention relates to a power supply device having improved power factor and improved harmonic distortion of an input current from an AC power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記のような電源装置としては、
例えば特公平5−9918号に記載されたものがある。
図6は上記特公平5−9918号に記載されたものを示
す概略回路図であり、高周波カット用のインダクタL2
を介して交流電源1から供給される交流電圧をダイオー
ドブリッジDBで全波整流し、高周波カット用フィルタ
としてのインダクタL3 を介して平滑コンデンサC0
平滑しインバータ回路3に直流電圧を供給しており、イ
ンバータ回路3から出力される高周波交流電圧を出力用
トランスTを介して負荷である放電ランプ4に供給する
とともに、併せてインバータ回路3の高周波交流電圧を
帰還巻線nにより低周波カット用フィルタとしてのコン
デンサC1 を介してダイオードブリッジDBの入力側に
帰還している。そして、上記高周波交流電圧が重畳され
たダイオードブリッジDBの出力電圧によりインダクタ
3 を介して平滑コンデンサC0 を充電することによっ
て、交流電源1の交流電圧の一周期の略全域に渡って入
力電流を流すことができるため、交流電源1からの入力
力率を向上させるとともに入力電流の高調波歪を改善す
ることができるものであり、しかも比較的簡単な回路構
成で実現できるため、コストアップを抑えることができ
るのである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power supply device as described above,
For example, there is one described in Japanese Patent Publication No. Hei 5-9918.
Figure 6 is a schematic circuit diagram showing those described above Kokoku No. 5-9918, inductor L 2 for high-frequency cut
Full-wave rectified by a diode bridge DB with the AC voltage supplied from the AC power supply 1 via a supply DC voltage smoothed in the inverter circuit 3 in the smoothing capacitor C 0 through the inductor L 3 as a high-frequency cut filter The high-frequency AC voltage output from the inverter circuit 3 is supplied to the discharge lamp 4 serving as a load via the output transformer T, and the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 is cut at a low frequency by the feedback winding n. It is fed back to the input side of the diode bridge DB via a capacitor C 1 as use filter. Then, by through the inductor L 3 charges the smoothing capacitor C 0 by the output voltage of the high-frequency AC voltage superimposed diode bridge DB, input over substantially the entire area of one period of the AC voltage of the AC power supply 1 current , The input power factor from the AC power supply 1 can be improved, and the harmonic distortion of the input current can be improved. In addition, the cost can be increased because it can be realized with a relatively simple circuit configuration. It can be suppressed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
構成においては、図7に示すように交流電源1の交流電
圧がゼロの近傍にあるときに入力電流が流れない、いわ
ゆる入力電流の休止区間が生じるという問題がある。さ
らに、インバータ回路3の高周波交流電圧を帰還巻線n
を介して交流電源1側に帰還させているので、出力用ト
ランスTから放電ランプ4に供給されるエネルギが帰還
巻線nにより帰還される分だけ減少することになる。そ
のため、図8に示すように、放電ランプ4に流れるラン
プ電流に、交流電源1の交流電圧の周期と同期したリッ
プルが生じるという問題もある。
However, in the above-mentioned conventional configuration, as shown in FIG. 7, when the AC voltage of the AC power supply 1 is near zero, the input current does not flow. There is a problem that occurs. Further, the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 is fed back to the feedback winding n.
, The energy supplied from the output transformer T to the discharge lamp 4 is reduced by the amount fed back by the feedback winding n. Therefore, as shown in FIG. 8, there is also a problem that the lamp current flowing through the discharge lamp 4 generates a ripple synchronized with the cycle of the AC voltage of the AC power supply 1.

【0004】上記問題を同時に解決するものとして、い
わゆるアクティブフィルタ回路と呼ばれる直流−直流コ
ンバータ回路を用いたもの等が提案されているが、上記
のようなアクティブフィルタ回路を用いると回路構成が
複雑になりコストが上昇してしまうという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、力率の
向上と高調波歪の改善とが図れるとともに入力電流の休
止区間がなく回路構成が簡単な電源装置の提供を目的と
するものである。
As a solution to the above problem at the same time, a device using a DC-DC converter circuit called a so-called active filter circuit has been proposed. However, the use of such an active filter circuit complicates the circuit configuration. There is a problem that the cost increases.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power supply device capable of improving a power factor and improving harmonic distortion and having a simple circuit configuration without a pause section of an input current. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、交流電源と、交流電源から供給
される交流電圧を整流する整流器と、整流器からの出力
電圧を平滑する平滑コンデンサと、平滑コンデンサから
出力される直流電圧を高周波交流電圧に変換して負荷に
供給するインバータと、インバータから出力される高周
波交流電圧を整流器の入力側に帰還する電圧帰還器と、
交流電源と整流器との間に接続され、電圧帰還器により
帰還される高周波交流電圧と共振するLC共振回路とを
備えたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, an AC power supply, a rectifier for rectifying an AC voltage supplied from the AC power supply, and an output voltage from the rectifier are smoothed. A smoothing capacitor, an inverter that converts a DC voltage output from the smoothing capacitor into a high-frequency AC voltage and supplies the high-frequency AC voltage to a load, and a voltage feedback device that returns the high-frequency AC voltage output from the inverter to an input side of the rectifier,
An LC resonance circuit is connected between the AC power supply and the rectifier and resonates with the high-frequency AC voltage fed back by the voltage feedback device.

【0006】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、LC共振回路の共振周波数をインバータから出力さ
れる高周波交流電圧の周波数よりも高く設定することを
特徴とする。請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、LC共振回路の共振周波数をインバータから出力さ
れる高周波交流電圧の周波数よりも低く設定することを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the resonance frequency of the LC resonance circuit is set higher than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the resonance frequency of the LC resonance circuit is set lower than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter.

【0007】請求項4の発明は、請求項1の発明におい
て、インバータから出力される高周波交流電圧の周波数
の変化に応じて、LC共振回路の共振周波数が高周波交
流電圧の周波数に略等しくなるようにインダクタのイン
ダクタンスとコンデンサの容量との少なくとも一方を調
節する調節手段を備えたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the resonance frequency of the LC resonance circuit becomes substantially equal to the frequency of the high-frequency AC voltage according to a change in the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter. And adjusting means for adjusting at least one of the inductance of the inductor and the capacitance of the capacitor.

【0008】[0008]

【作用】請求項1の発明の構成では、交流電源と、交流
電源から供給される交流電圧を整流する整流器と、整流
器からの出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、平滑コ
ンデンサから出力される直流電圧を高周波交流電圧に変
換して負荷に供給するインバータと、インバータから出
力される高周波交流電圧を整流器の入力側に帰還する電
圧帰還器と、交流電源と整流器との間に接続され、電圧
帰還器により帰還される高周波交流電圧と共振するLC
共振回路とを備えたので、帰還された高周波交流電圧が
LC共振回路における共振により増大して整流器の出力
電圧に重畳されることによって、平滑コンデンサの両端
電圧よりも高くなり、交流電源の交流電圧の一周期の略
全域に渡って交流電源から入力電流を流すことが可能と
なって入力電流の休止区間をなくすことができるもので
ある。
According to the first aspect of the present invention, an AC power supply, a rectifier for rectifying an AC voltage supplied from the AC power supply, a smoothing capacitor for smoothing an output voltage from the rectifier, and a DC voltage output from the smoothing capacitor And a voltage feedback device connected between the AC power supply and the rectifier, and a voltage feedback device that returns the high-frequency AC voltage output from the inverter to the input side of the rectifier. LC that resonates with high-frequency AC voltage fed back by
Since the high frequency AC voltage is increased by the resonance in the LC resonance circuit and superimposed on the output voltage of the rectifier, the voltage becomes higher than the voltage across the smoothing capacitor. It is possible to flow the input current from the AC power supply over substantially the entire area of one cycle, thereby eliminating the pause period of the input current.

【0009】請求項2の発明の構成では、LC共振回路
の共振周波数をインバータから出力される高周波交流電
圧の周波数よりも高く設定したので、通常の周波数より
も高い周波数の高周波交流電圧で負荷を駆動する場合
に、インバータの高周波交流電圧の周波数が上昇してL
C共振回路の共振周波数に近づくことによって、交流電
源の交流電圧の一周期の略全域に渡って交流電源から入
力電流を流すことが可能となって入力電流の休止区間を
なくすことができるものである。
According to the second aspect of the present invention, since the resonance frequency of the LC resonance circuit is set higher than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter, the load is loaded with the high-frequency AC voltage having a frequency higher than the normal frequency. When driving, the frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter rises and L
By approaching the resonance frequency of the C resonance circuit, it becomes possible to flow the input current from the AC power supply over substantially the entire period of one cycle of the AC voltage of the AC power supply, thereby eliminating the pause period of the input current. is there.

【0010】請求項3の発明の構成では、LC共振回路
の共振周波数をインバータから出力される高周波交流電
圧の周波数よりも低く設定したので、通常の周波数より
も低い周波数の高周波交流電圧で負荷を駆動する場合
に、インバータの高周波交流電圧の周波数が下降してL
C共振回路の共振周波数に近づくことによって、交流電
源の交流電圧の一周期の略全域に渡って交流電源から入
力電流を流すことが可能となって入力電流の休止区間を
なくすことができるものである。
According to the third aspect of the invention, since the resonance frequency of the LC resonance circuit is set lower than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter, the load is loaded with the high-frequency AC voltage having a frequency lower than the normal frequency. When driving, the frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter falls to L
By approaching the resonance frequency of the C resonance circuit, it becomes possible to flow the input current from the AC power supply over substantially the entire period of one cycle of the AC voltage of the AC power supply, thereby eliminating the pause period of the input current. is there.

【0011】請求項4の発明の構成では、インバータか
ら出力される高周波交流電圧の周波数の変化に応じて、
LC共振回路の共振周波数が高周波交流電圧の周波数に
略等しくなるようにインダクタのインダクタンスとコン
デンサの容量との少なくとも一方を調節する調節手段を
備えたので、インバータの高周波交流電圧の周波数が変
化した場合にも、調節手段によりその変化に応じてLC
共振回路の共振周波数に略等しくすることによって、交
流電源の交流電圧の一周期の略全域に渡って交流電源か
ら入力電流を流すことが可能となって入力電流の休止区
間をなくすことができるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in response to a change in the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter,
Since the adjusting means for adjusting at least one of the inductance of the inductor and the capacitance of the capacitor is provided so that the resonance frequency of the LC resonance circuit becomes substantially equal to the frequency of the high-frequency AC voltage, when the frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter changes. Also, according to the change by the adjusting means, LC
By making the resonance frequency substantially equal to the resonance frequency of the resonance circuit, the input current can flow from the AC power supply over substantially the entire period of one cycle of the AC voltage of the AC power supply, thereby eliminating the pause period of the input current. It is.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本実施例における電源装置の概略回路構成
図を示すものである。図1に示すように、この電源装置
は、交流電源1と、インダクタL1 及びコンデンサC1
から成る共振回路2と、ダイオードブリッジDBと、平
滑コンデンサC0 と、インバータ回路3と、出力用トラ
ンスTと、出力用トランスTから共振回路2にインバー
タ回路3の高周波交流電圧を帰還する帰還巻線nとで構
成され、出力用トランスTの2次側には負荷として放電
ランプ4が接続されている。なお、交流電源1に接続さ
れたインダクタL2 とコンデンサC2 とは高周波カット
用のフィルタを構成するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic circuit configuration diagram of a power supply device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the power supply, an AC power supply 1, the inductor L 1 and capacitor C 1
, A diode bridge DB, a smoothing capacitor C 0 , an inverter circuit 3, an output transformer T, and a feedback winding for feeding a high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 from the output transformer T to the resonance circuit 2. A discharge lamp 4 is connected as a load to the secondary side of the output transformer T. Note that the inductor L 2 and capacitor C 2 connected to an AC power source 1 constitutes a filter for high-frequency cut.

【0013】上記帰還巻線nは、その出力側が共振回路
2のコンデンサC1 と直列に接続され、コンデンサC1
と帰還巻線nとの直列回路がダイオードブリッジDBと
並列に交流電源1に接続されている。交流電源1から供
給される交流電圧はダイオードブリッジDBにおいて全
波整流され、さらに平滑コンデンサC0 により平滑され
てインバータ回路3に入力されている。
The output side of the feedback winding n is connected in series with the capacitor C 1 of the resonance circuit 2, and the capacitor C 1
And a series circuit of a feedback winding n is connected to the AC power supply 1 in parallel with the diode bridge DB. The AC voltage supplied from the AC power supply 1 is full-wave rectified in the diode bridge DB, further smoothed by the smoothing capacitor C 0, and input to the inverter circuit 3.

【0014】インバータ回路3は、直列に接続された一
対のスイッチングトランジスタQ1,Q2 を交互に導通
遮断させることによって、平滑コンデンサC0 を介して
入力される直流電圧より高周波交流電圧を得て、その高
周波交流電圧を電流帰還トランスCTとコンデンサC3
との直列共振回路において共振させ、出力用トランスT
を介して放電ランプ4に高周波交流電圧を供給すること
により、放電ランプ4を始動及び点灯させているもので
ある。なお、スイッチングトランジスタQ1 ,Q2 の導
通遮断の切り換え動作は、スイッチングトランジスタQ
1 ,Q2 の各ベースに2次巻線が接続された電流帰還ト
ランスCTによる自励動作である。また、スイッチング
トランジスタQ1 ,Q2 と並列にインバータ回路3を起
動するための起動回路5が接続されていて、この起動回
路5はカップリングコンデンサC 4 、抵抗R1 、ダイオ
ードD1 並びにダイアックQ3 で構成されている。
The inverter circuit 3 includes a serially connected one.
Pair of switching transistors Q1, QTwoAlternately conducting
By shutting off, the smoothing capacitor C0Through
A high-frequency AC voltage is obtained from the input DC voltage,
Frequency AC voltage to the current feedback transformer CT and capacitor CThree
And the output transformer T
To supply a high-frequency AC voltage to the discharge lamp 4 via the
Starts and lights the discharge lamp 4
is there. The switching transistor Q1, QTwoGuide
The switching operation of the cutoff is performed by the switching transistor Q
1, QTwoFeedback loop with a secondary winding connected to each base
This is a self-excited operation by a lance CT. Also switching
Transistor Q1, QTwoStart the inverter circuit 3 in parallel with
A starting circuit 5 for operating the motor is connected to the starting circuit.
Path 5 is coupling capacitor C Four, Resistance R1, Daio
Code D1And Diac QThreeIt is composed of

【0015】一方、共振回路2の共振周波数f0 は、イ
ンダクタL1 のインダクタンスをL 1 、コンデンサC1
の容量をC1 とすると次式で表される。
On the other hand, the resonance frequency f of the resonance circuit 20Is
Nacta L1The inductance of L 1, Capacitor C1
The capacity of C1Then, it is expressed by the following equation.

【0016】[0016]

【式1】 (Equation 1)

【0017】上記共振周波数f0 がインバータ回路3か
ら出力される高周波交流電圧の周波数fに略等しくなる
ように、インダクタL1 のインダクタンス及びコンデン
サC1の容量を設定している。上記構成における回路動
作を図2により説明する。まず、交流電源1の交流電圧
が正の半周期にあるときを考える。共振回路2に接続さ
れた帰還巻線nにはインバータ回路3の動作周波数に応
じた高周波交流電圧が、図2におけるv1 の向きとその
逆のv2 の向きとに交互に生じている。そして、帰還巻
線nに生じる高周波交流電圧の周波数fと共振回路2の
共振周波数f0 とは、上述のように略等しくなるように
設定されているので、帰還巻線nに生じる高周波交流電
圧によって共振回路2には共振電流i1 が流れることに
なる。したがって、コンデンサC 1 の両端には高周波の
交流電圧が生じることになり、コンデンサC1 の両端電
圧と帰還巻線nに生じる高周波交流電圧とが交流電源1
の交流電圧に重畳され(図3(a)参照)、ダイオード
ブリッジDBにおいて全波整流されて平滑コンデンサC
0 を充電するのである。
The above resonance frequency f0Is inverter circuit 3
Becomes almost equal to the frequency f of the high-frequency AC voltage output from the
So, the inductor L1Inductance and condensation
Sa C1Is set. Circuit operation in the above configuration
The operation will be described with reference to FIG. First, the AC voltage of AC power supply 1
Is in the positive half cycle. Connected to the resonant circuit 2
The feedback winding n corresponds to the operating frequency of the inverter circuit 3.
The high-frequency AC voltage obtained in FIG.1Direction and its
Inverse vTwoIt occurs alternately with the direction. And return winding
The frequency f of the high-frequency AC voltage generated in the line n and the resonance circuit 2
Resonance frequency f0Is to be approximately equal as described above
The high-frequency AC power generated in the feedback winding n
The resonance current 2 is applied to the resonance circuit 2 by the pressure.1Is flowing
Become. Therefore, the capacitor C 1High frequency at both ends
An AC voltage is generated, and the capacitor C1Of both ends
Voltage and the high-frequency AC voltage generated in the feedback winding n
(See FIG. 3 (a)), and a diode
Full-wave rectified in bridge DB and smoothing capacitor C
0Is to charge.

【0018】すなわち、図3(a)に示すように、コン
デンサC1 の両端電圧と、帰還巻線nに生じる高周波交
流電圧とが重畳された交流電源1の交流電圧は、その一
周期の略全域に渡って平滑コンデンサC0 の両端電圧E
0 よりも高くなるので、上記の略全域においてチョッピ
ング電流として平滑コンデンサC0 に充電電流が流れる
のである(図3(b)参照)。その結果、交流電源1の
交流電圧の一周期の略全域に渡って入力電流が流れるこ
とになるため、従来例のような入力電流の休止区間をな
くすことができるのである(図3(b)参照)。
[0018] That is, as shown in FIG. 3 (a), the voltage across the capacitor C 1, the AC voltage of the feedback winding AC power source 1 and the high-frequency alternating voltage is superimposed occurring n is approximately one period thereof The voltage E across the smoothing capacitor C 0
Since it is higher than 0 , a charging current flows through the smoothing capacitor C0 as a chopping current in substantially the entire region described above (see FIG. 3B). As a result, the input current flows over substantially the entire area of one cycle of the AC voltage of the AC power supply 1, so that the pause period of the input current as in the conventional example can be eliminated (FIG. 3B). reference).

【0019】このとき、負荷である放電ランプ4には、
図4に示すように低リップルの良好な電流波形のランプ
電流が流れることになる。さらに、本発明の構成であれ
ば、インダクタL1 とコンデンサC1 との共振回路2よ
り得られる共振によるエネルギで平滑コンデンサC0
充電するので、交流電源1の交流電圧がゼロ付近にある
ときのランプ電流の低下が殆どなく、良好な光出力を得
ることができるのである。なお、図5に示すように、高
周波カット用のインダクタL2 の代わりに、2本の巻線
を同一鉄心に巻回して構成されるパッシブフィルタ6を
交流電源1に接続することによって、交流電源1から供
給される入力電流の高調波歪をさらに改善することがで
きる。
At this time, the discharge lamp 4, which is a load,
As shown in FIG. 4, a lamp current having a low ripple and a favorable current waveform flows. Furthermore, according to the configuration of the present invention, the smoothing capacitor C 0 is charged with energy by resonance obtained from the resonance circuit 2 of the inductor L 1 and the capacitor C 1 , so that when the AC voltage of the AC power supply 1 is near zero. , And a good light output can be obtained. As shown in FIG. 5, in place of the inductor L 2 of the high-frequency cut, by connecting the configured passive filter 6 to the AC power supply 1 two windings wound in the same core, the AC power source The harmonic distortion of the input current supplied from 1 can be further improved.

【0020】ところで、負荷が放電ランプ4であるよう
な場合には、放電ランプ4の光出力を絞った調光点灯モ
ード、あるいは放電ランプ4への電源供給を開始した直
後のフィラメントの予熱モードにおいては、インバータ
回路3の高周波交流電圧の周波数を通常の点灯モードに
おける周波数より上昇させている。よって、共振回路2
の共振周波数f0 を通常の点灯モードにおけるインバー
タ回路3の高周波交流電圧の周波数fよりも高くなるよ
うにインダクタL1 のインダクタンス及びコンデンサC
1 の容量を設定すれば、上記のようなモードで放電ラン
プ4を点灯させる場合にも、インバータ回路3の高周波
交流電圧の周波数が上昇するにつれて設定した共振回路
2の共振周波数f0 に近づき、上述のように交流電源1
の交流電圧がゼロ付近にあるときのランプ電流の低下が
殆どなく、良好な光出力を得ることができるのである。
In the case where the load is the discharge lamp 4, in the dimming operation mode in which the light output of the discharge lamp 4 is reduced, or in the filament preheating mode immediately after the power supply to the discharge lamp 4 is started. The frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 is higher than the frequency in the normal lighting mode. Therefore, the resonance circuit 2
Inductance and a capacitor C of the resonant frequency f 0 of the inverter circuit inductor L 1 to be higher than the frequency f of the high frequency AC voltage of 3 in the normal lighting mode of
If the capacity of 1 is set, even when the discharge lamp 4 is turned on in the above-described mode, the resonance frequency f 0 approaches the set resonance frequency f 0 as the frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 increases, AC power supply 1 as described above
When the AC voltage is near zero, the lamp current hardly decreases, and a good light output can be obtained.

【0021】また、共振回路2の共振周波数f0 を通常
の点灯モードにおけるインバータ回路3の高周波交流電
圧の周波数fよりも低くなるようにインダクタL1 のイ
ンダクタンス及びコンデンサC1 の容量を設定すれば、
無負荷状態のようにインバータ回路3の高周波交流電圧
の周波数fを通常の点灯モードにおける周波数より下降
させる場合にも、インバータ回路3の高周波交流電圧の
周波数が下降するにつれて設定した共振回路2の共振周
波数f0 に近づき、上述のように交流電源1の交流電圧
がゼロ付近にあるときのランプ電流の低下が殆どなく、
良好な光出力を得ることができるのである。
The inductance of the inductor L 1 and the capacitance of the capacitor C 1 are set so that the resonance frequency f 0 of the resonance circuit 2 is lower than the frequency f of the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 in the normal lighting mode. ,
Even when the frequency f of the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 is decreased from the frequency in the normal lighting mode as in a no-load state, the resonance of the resonance circuit 2 set as the frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 decreases. When the frequency approaches the frequency f 0 and the AC voltage of the AC power supply 1 is near zero as described above, there is almost no decrease in the lamp current.
Good light output can be obtained.

【0022】さらに、共振回路2の共振周波数f0 を変
化させることができるように、インダクタL1 のインダ
クタンス及びコンデンサC1 の容量の少なくともいずれ
か一方を調節する調節手段を設け、上述のようにインバ
ータ回路3の種々の動作状態により変化するインバータ
回路3の高周波交流電圧の周波数fに応じて、上記調節
手段により共振回路2の共振周波数f0 を調節して高周
波交流電圧の周波数fに近づければ、インバータ回路3
のあらゆる動作状態において上述のように交流電源1の
交流電圧がゼロ付近にあるときのランプ電流の低下が殆
どなく、良好な光出力を得ることができるのである。
Furthermore, to be able to change the resonance frequency f 0 of the resonant circuit 2, the adjusting means for adjusting at least one of the inductance and capacitance of the capacitor C 1 of the inductor L 1 is provided, as described above According to the frequency f of the high-frequency AC voltage of the inverter circuit 3 that changes according to various operation states of the inverter circuit 3, the adjusting means adjusts the resonance frequency f 0 of the resonance circuit 2 to approach the frequency f of the high-frequency AC voltage. Inverter circuit 3
As described above, in all the operating states, the lamp current hardly decreases when the AC voltage of the AC power supply 1 is near zero, and a good light output can be obtained.

【0023】なお、本実施例においては負荷が放電ラン
プの場合について説明したがこれに限定する主旨ではな
い。また、インバータ回路も本実施例のものに限らず、
例えば一石式やL−プッシュプル式等種々の方式のもの
が使用できる。
In this embodiment, the case where the load is a discharge lamp has been described, but the present invention is not limited to this. Further, the inverter circuit is not limited to that of the present embodiment,
For example, various types such as a one-stone type and an L-push-pull type can be used.

【0024】[0024]

【発明の効果】請求項1の発明は、交流電源と、交流電
源から供給される交流電圧を整流する整流器と、整流器
からの出力電圧を平滑する平滑コンデンサと、平滑コン
デンサから出力される直流電圧を高周波交流電圧に変換
して負荷に供給するインバータと、インバータから出力
される高周波交流電圧を整流器の入力側に帰還する電圧
帰還器と、交流電源と整流器との間に接続され、電圧帰
還器により帰還される高周波交流電圧と共振するLC共
振回路とを備えたので、帰還された高周波交流電圧がL
C共振回路における共振により増大して整流器の出力電
圧に重畳されることによって、平滑コンデンサの両端電
圧よりも高くなり、交流電源の交流電圧の一周期の略全
域に渡って交流電源から入力電流を流すことが可能とな
る。その結果、入力電流のいわゆる休止区間をなくすこ
とができ、しかも簡単な回路構成で力率の向上と高調波
歪の改善とが図れるという効果がある。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an AC power supply, a rectifier for rectifying an AC voltage supplied from the AC power supply, a smoothing capacitor for smoothing an output voltage from the rectifier, and a DC voltage output from the smoothing capacitor. And a voltage feedback device connected between the AC power supply and the rectifier, and a voltage feedback device that returns the high-frequency AC voltage output from the inverter to the input side of the rectifier. And the LC resonance circuit that resonates, the returned high-frequency AC voltage is L
By being increased by resonance in the C resonance circuit and superimposed on the output voltage of the rectifier, the voltage becomes higher than the voltage across the smoothing capacitor. It is possible to flow. As a result, there is an effect that a so-called pause section of the input current can be eliminated, and the power factor and the harmonic distortion can be improved with a simple circuit configuration.

【0025】請求項2の発明は、LC共振回路の共振周
波数をインバータから出力される高周波交流電圧の周波
数よりも高く設定したので、インバータの高周波交流電
圧の周波数が上昇してLC共振回路の共振周波数に近づ
くことによって、交流電源の交流電圧の一周期の略全域
に渡って交流電源から入力電流を流すことが可能となっ
て入力電流の休止区間をなくすことができ、通常の周波
数よりも高い周波数の高周波交流電圧で負荷を駆動する
場合に力率の向上と高調波歪の改善とが図れるという効
果がある。
According to the second aspect of the present invention, the resonance frequency of the LC resonance circuit is set to be higher than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter. By approaching the frequency, it is possible to flow the input current from the AC power supply over substantially the entire period of one cycle of the AC voltage of the AC power supply, and it is possible to eliminate the pause period of the input current, which is higher than the normal frequency. When a load is driven by a high-frequency AC voltage having a frequency, the power factor and the harmonic distortion can be improved.

【0026】請求項3の発明は、LC共振回路の共振周
波数をインバータから出力される高周波交流電圧の周波
数よりも低く設定したので、インバータの高周波交流電
圧の周波数が下降してLC共振回路の共振周波数に近づ
くことによって、交流電源の交流電圧の一周期の略全域
に渡って交流電源から入力電流を流すことが可能となっ
て入力電流の休止区間をなくすことができ、通常の周波
数よりも低い周波数の高周波交流電圧で負荷を駆動する
場合に力率の向上と高調波歪の改善とが図れるという効
果がある。
According to the third aspect of the present invention, since the resonance frequency of the LC resonance circuit is set lower than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter, the frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter decreases and the resonance frequency of the LC resonance circuit decreases. By approaching the frequency, it is possible to flow the input current from the AC power supply over substantially the entire period of one cycle of the AC voltage of the AC power supply, and it is possible to eliminate the pause period of the input current, which is lower than the normal frequency. When a load is driven by a high-frequency AC voltage having a frequency, the power factor and the harmonic distortion can be improved.

【0027】請求項4の発明は、インバータから出力さ
れる高周波交流電圧の周波数の変化に応じて、LC共振
回路の共振周波数が高周波交流電圧の周波数に略等しく
なるようにインダクタのインダクタンスとコンデンサの
容量との少なくとも一方を調節する調節手段を備えたの
で、インバータから出力される高周波交流電圧の周波数
の変化に応じて、調節手段によりLC共振回路の共振周
波数を高周波交流電圧の周波数に略等しくすることによ
って、交流電源の交流電圧の一周期の略全域に渡って交
流電源から入力電流を流すことが可能となって入力電流
の休止区間をなくすことができ、インバータの高周波交
流電圧の周波数が変化した場合にも力率の向上と高調波
歪の改善とが図れるという効果がある。
According to a fourth aspect of the present invention, the inductance of the inductor and the inductance of the capacitor are adjusted so that the resonance frequency of the LC resonance circuit becomes substantially equal to the frequency of the high-frequency AC voltage according to the change in the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter. Since there is provided an adjusting means for adjusting at least one of the capacity and the capacitance, the adjusting means makes the resonance frequency of the LC resonance circuit substantially equal to the frequency of the high-frequency AC voltage according to a change in the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter. This allows the input current to flow from the AC power supply over substantially the entire period of one cycle of the AC voltage of the AC power supply, thereby eliminating a pause in the input current and changing the frequency of the high-frequency AC voltage of the inverter. Also in this case, there is an effect that the power factor can be improved and the harmonic distortion can be improved.

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

【図1】実施例を示す概略回路図である。FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing an embodiment.

【図2】同上の要部を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a main part of the above.

【図3】(a)及び(b)は同上の動作を説明するため
の波形図である。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are waveform diagrams for explaining the operation of the above.

【図4】同上の放電ランプのランプ電流の波形図であ
る。
FIG. 4 is a waveform diagram of a lamp current of the discharge lamp.

【図5】同上の他の例を示す概略回路図である。FIG. 5 is a schematic circuit diagram showing another example of the above.

【図6】従来例を示す概略回路図である。FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing a conventional example.

【図7】同上の電源電圧と入力電流を示す波形図であ
る。
FIG. 7 is a waveform chart showing a power supply voltage and an input current according to the embodiment.

【図8】同上の電源電圧及び放電ランプのランプ電流の
波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram of a power supply voltage and a lamp current of a discharge lamp according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 共振回路 3 インバータ回路 4 放電ランプ L1 インダクタ C1 コンデンサ n 帰還巻線REFERENCE SIGNS LIST 1 AC power supply 2 Resonant circuit 3 Inverter circuit 4 Discharge lamp L 1 Inductor C 1 Capacitor n Feedback winding

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02M 1/12 H02M 7/06 H05B 41/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02M 1/12 H02M 7/06 H05B 41/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流電源と、交流電源から供給される交
流電圧を整流する整流器と、整流器からの出力電圧を平
滑する平滑コンデンサと、平滑コンデンサから出力され
る直流電圧を高周波交流電圧に変換して負荷に供給する
インバータと、インバータから出力される高周波交流電
圧を整流器の入力側に帰還する電圧帰還器と、交流電源
と整流器との間に接続され、電圧帰還器により帰還され
る高周波交流電圧と共振するLC共振回路とを備えたこ
とを特徴とする電源装置。
An AC power supply, a rectifier for rectifying an AC voltage supplied from the AC power supply, a smoothing capacitor for smoothing an output voltage from the rectifier, and converting a DC voltage output from the smoothing capacitor into a high-frequency AC voltage. An inverter that supplies a high-frequency AC voltage output from the inverter to the input side of the rectifier, and a high-frequency AC voltage that is connected between the AC power supply and the rectifier and is fed back by the voltage feedback device. And a LC resonance circuit that resonates with the power supply device.
【請求項2】 LC共振回路の共振周波数をインバータ
から出力される高周波交流電圧の周波数よりも高く設定
することを特徴とする請求項1記載の電源装置。
2. The power supply device according to claim 1, wherein the resonance frequency of the LC resonance circuit is set higher than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter.
【請求項3】 LC共振回路の共振周波数をインバータ
から出力される高周波交流電圧の周波数よりも低く設定
することを特徴とする請求項1記載の電源装置。
3. The power supply device according to claim 1, wherein the resonance frequency of the LC resonance circuit is set lower than the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter.
【請求項4】 インバータから出力される高周波交流電
圧の周波数の変化に応じて、LC共振回路の共振周波数
が高周波交流電圧の周波数に略等しくなるようにインダ
クタのインダクタンスとコンデンサの容量との少なくと
も一方を調節する調節手段を備えたことを特徴とする請
求項1記載の電源装置。
4. At least one of the inductance of the inductor and the capacitance of the capacitor such that the resonance frequency of the LC resonance circuit becomes substantially equal to the frequency of the high-frequency AC voltage according to the change in the frequency of the high-frequency AC voltage output from the inverter. The power supply device according to claim 1, further comprising an adjusting unit that adjusts the power.
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