JP3433506B2 - 電源システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、交流電源を直流電圧に
変換し、その直流電圧を電源として、高周波に変換出力
する複数の電源装置を備えた電源システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、電源装置として、交流電源をダイ
オードブリッジからなる整流回路部にて整流し、更に平
滑用コンデンサにて平滑し、その平滑された直流をスイ
ッチング素子とチョーク、コンデンサ等で構成されたイ
ンバータ回路に供給して、高周波に変換し、その変換さ
れた高周波電圧を負荷に印加供給するものがある。この
コンデンサインプット型方式では、電源装置の入力電流
が歪み、入力電源の力率が悪いものとなっていた。それ
を改善するために、電源回路部にＤＣーＤＣコンバータ
回路を接続し、力率を改善する方式が一般的に良く用い
られている。しかし、この方式ではＤＣ−ＤＣコンバー
タ回路が必要となり、装置全体が大きくなってコスト的
にも割高なものとなっていた。そこでＤＣ−ＤＣコンバ
ータのような複雑な回路を必要とせず、簡単な回路構成
で力率を改善する方式として、特公平５−９９１８号に
示されるようにインバータ回路の高周波電圧の出力を電
源入力部位側に帰し、入力電流の歪を改善する方式があ
る。この方式は帰還する高周波電圧が電源電圧に重畳さ
れることにより整流回路部の出力端間の電圧がこの整流
回路部の入力端よりも低い状態を交流電源電圧の一周期
の全域にわたってパルス列状に発生させ、その結果交流
電源電圧の一周期の全域にわたってパルス列状の入力電
流を流して交流電源で電圧の一周期当たりの入力電流の
流れる帰還を拡げ、入力電流の歪を改善し、入力力率の
改善を図ったものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば負荷
が放電灯の場合同一器具内にて、Ｗ数の異なる放電灯を
多数点灯する場合や、放電灯によりＲＧＢの光色の組み
合わせで光の色を可変したり、ビルとか事務所とかに複
数の照明器具が必要な場合、放電灯点灯装置を構成する
複数の電源装置が必要となってくる。その場合、複数の
放電灯点灯装置がたる電源装置が同時に動作して放電灯
を点灯させるため、特に入力電流歪を改善する必要があ
る。上述したように高周波電圧を電源入力部位側に帰還
する方式がコスト的にも有利な方式であるが、上記のよ
うに個々の装置に対策を施すと、上記のように多数の放
電灯点灯装置を用いる場合には、トータル的にもコスト
高となってくるという問題があった。

【０００４】本発明は上述の問題点に鑑みて為されたも
ので、請求項１の発明の目的とするところは交流電源を
整流平滑して得た直流を電源とするインバータ部を備え
た電源装置の入力電流歪を、当該電源装置の電源入力部
位に他の電源装置の高周波電圧を重畳印加する簡単な回
路構成で改善でき、且つ当該電源装置の高周波出力を交
流電源周波数のリップル成分が含まれない安定したもの
とすることができる電源システムを提供するにある。さ
らには、第１、第２の電源装置の入力電流の歪の改善を
相互の高周波電圧の重畳印加によって改善でき、しかも
両電源装置のインバータ部の出力の補い合いと、両電源
装置のインバータ部の無負荷時のストレスの低減とが図
れる電源システムを提供するにある。

【０００５】請求項２の発明の目的とするところは、請
求項１の発明の目的に加え回路の共有化による回路の簡
単化とコスト低減とが図れる電源システムを提供するに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、交流電源の交流電圧を直流電圧
に変換する整流回路部と、整流回路部に接続され直流電
圧を平滑する平滑用コンデンサと、平滑用コンデンサを
電源として直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ
部とを備えた第１の電源装置と、交流電源に接続され交
流電圧を直流電圧に変換する整流回路部と、整流回路部
に接続され直流電圧を平滑する平滑用コンデンサと、平
滑用コンデンサを電源として直流電圧を高周波電圧に変
換するインバータ部とを含んで構成された第２の電源装
置とを備え、第２の電源装置の平滑用コンデンサより前
の電源入力部位に第１の電源装置の高周波電圧を重畳印
加させる第１の高周波重畳手段と、第１の電源装置の平
滑用コンデンサより前の電源入力部位に第２の電源装置
の高周波電圧を重畳印加させる第２の高周波重畳手段と
を設けたものである。

【０００７】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、第１、第２の電源装置の整流回路部を共用として
同一の交流電源に両電源装置を接続したものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、交流電源の交流電圧
を直流電圧に変換する整流回路部と、整流回路部に接続
され直流電圧を平滑する平滑用コンデンサと、平滑用コ
ンデンサを電源として直流電圧を高周波電圧に変換する
インバータ部とを備えた第１の電源装置と、交流電源に
接続され交流電圧を直流電圧に変換する整流回路部と、
整流回路部に接続され直流電圧を平滑する平滑用コンデ
ンサと、平滑用コンデンサを電源として直流電圧を高周
波電圧に変換するインバータ部とを含んで構成された第
２の電源装置とを備え、第２の電源装置の平滑用コンデ
ンサより前の電源入力部位に第１の電源装置の高周波電
圧を重畳印加させる第１の高周波重畳手段と、第１の電
源装置の平滑用コンデンサより前の電源入力部位に第２
の電源装置の高周波電圧を重畳印加させる第２の高周波
重畳手段とを設けてあるので、整流回路部と、平滑用コ
ンデンサによって交流電源を整流平滑して得られる直流
を電源とするインバータ部を各々備えた第１、第２の電
源装置の各入力電流歪を、相互の高周波電圧の重畳印加
によって、部品点数が少なくて構成が簡単でコストも安
価な回路で改善でき、しかも自己回路に帰還回路を設け
ないため第１、第２の電源装置の各高周波出力を交流電
源周波数のリップル成分が含まれない安定したものとす
ることができる。さらに、両電源装置のインバータ部の
出力の補い合いと、両電源装置のインバータ部の無負荷
時のストレスの低減とが図れる。

【０００９】請求項２の発明によれば、第１、第２の電
源装置の整流回路部を共用として同一の交流電源に両電
源装置を接続したので、回路の共有化による回路の簡単
化とコスト低減とが図れる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例、及び基本構成を図面
に基づいて説明する。なお、（基本構成）では、本発明
の基本的な構成、動作について説明しており、上記（特
許請求の範囲）に即していない内容も含むものである。

【００１１】（基本構成１） 図１は本発明の基本構成１のブロック図を示しており、
本基本構成では交流電源ＡＣ_１を整流回路部ＤＢ_１にて
直流脈流電圧に変換し、その直流脈流電圧を第１の電源
部１_１に供給してこの第１の電源部１_１で高周波に変換
し、その高周波の出力を負荷４_１に供給する第１の電源
装置３_１と、交流電源ＡＣ_２を整流回路部ＤＢ_２にて直
流脈流電圧に変換し、その直流脈流電圧を第２の電源部
１_２に供給してこの第２の電源部１_２で高周波電圧に変
換し、その高周波電圧を負荷４_２に印加する第２の電源
装置３_２とからなり、第１の電源部１_１の高周波電圧を
第２の電源装置３_２の整流回路部ＤＢ_２の前又は後に設
けた高周波重畳部２に重畳印加し、第２の電源装置３_２
の入力電流の歪を改善するものである。

【００１２】図２は本基本回路の詳細な回路を示してお
り、各電源装置３_１，３_２のダイオードブリッジからな
る整流回路部ＤＢ_１，ＤＢ_２は交流電源ＡＣ_１，ＡＣ_２
にフィルタ用のチョークＬ_０１、Ｌ_０２を介して接続さ
れ、交流電源電圧を全波整流して直流脈流電圧を得、こ
の直流脈流電圧を第１、第２の電源装置３_１、３_２の電
源部１_１、１_２に夫々印加するようになっている。

【００１３】第１の電源装置の電源部１_１は平滑用コン
デンサＣ_０１を高周波カット用チョークＬ_１を介して整
流回路部ＤＢ_１に接続しており、平滑用コンデデンサＣ
_０１により平滑されて得られる直流をインバータ部５_１
により高周波に変換し、この変換により得られる高周波
電圧を負荷４_１に印加供給するようになっている。イン
バータ部５_１は平滑用コンデンサＣ_０１にＭＯＳＦＥＴ
からなるスイッチング素子Ｑ_１とＱ_２との直列回路を接
続した直列インバータ方式の回路から構成され、スイッ
チング素子Ｑ_１には直流カット用コンデンサＣ_３を介し
て共振用コンデンサＣ_４、帰還用トランスＴ_１の１次巻
線ｎ_１の直列回路を並列に接続しており、スイッチング
素子Ｑ_１，Ｑ_２の交互のオン・オフにより、共振用コン
デンサＣ_４と、帰還用トランスＴ_１の１次巻線ｎ_１のイ
ンダクタンスとの共振動作で、共振用コンデンサＣ_４に
並列に接続された負荷回路へ高周波電力を供給するよう
になっている。

【００１４】スイッチング素子Ｑ_１，Ｑ_２のオン・オフ
は帰還用トランスＴ_１に巻回してある帰還用巻線ｎ_２，
ｎ_３により抵抗Ｒ_２，Ｒ_３を介して共振電圧をスイッチ
ング素子Ｑ_１，Ｑ_２のゲートに帰還する自励発振動作に
より行なっている。電源投入時の起動は、抵抗Ｒ_１、コ
ンデンサＣ_２、ダイアックＱ_３の起動回路により行なっ
ており、抵抗Ｒ_１を介してコンデンサＣ_２を充電し、そ
の充電電圧がダイアックＱ_３のブレークオーバ電圧に達
してダイアックＱ_３がオンしたときにダイアックＱ_３を
介してコンデンサＣ_２の充電電圧をスイッチング素子Ｑ
_２のゲートに印加することによりスイッチング素子Ｑ_２
をオンさせて起動させる。

【００１５】上記共振用コンデンサＣ_４には絶縁型トラ
ンスからなる出力用トランスＴ_２の１次巻線Ｎ_１を接続
し、該出力用トランスＴ_２の２次巻線Ｎ_２に接続してあ
る負荷４_１に高周波電力を供給するようになっている。
またこの出力用トランスＴ_２には夫々の電源部１_１、電
源部１_２の入力電流波形を改善するための帰還手段を構
成する巻線Ｎ_３，Ｎ_４を接続してある。

【００１６】電源部１_２は、平滑用コンデンサＣ_０２を
整流回路部ＤＢ_１に接続しており、平滑用コンデデンサ
Ｃ_２により平滑されて得られる直流をインバータ部５_２
により高周波に変換して負荷４_２に供給するようになっ
ている。インバータ部５_２は基本的にはインバータ部５
_１と同様に動作する直列インバータ方式の回路から構成
されているが、インバータ部５_１では共振用コンデンサ
Ｃ_４に出力用トランスＴ_２を介して負荷４_１を接続して
あるのに対して、インバータ部５_２は共振用コンデンデ
サＣ_４に負荷４_２を直接的に並列接続してある点で相違
する。尚インバータ部５_１と同様な動作を為すインバー
タ部５_２の回路素子には同一の記号を付してその説明を
省略する。

【００１７】さて上記出力用トランスＴ_２の巻線Ｎ_３は
第１の電源装置３_１の整流回路部ＤＢ_１の出力端側間に
直流カット用コデンサＣ_１１を介して接続され、巻線Ｎ
_３に発生する高周波電圧を整流回路部ＤＢ_１の直流脈流
電圧に重畳印加させるようになっている。この高周波電
圧の重畳印加と、高周波カット用チョークＬ_１と、ロー
パスフィルタ用チョークＬ_０１とで上記特公平５−９９
１８号の回路と同様な動作により第１の電源装置３_１の
入力電流の歪を改善するのである。

【００１８】一方上記出力用トランスＴ_１の巻線Ｎ_４は
第２の電源装置３_２の整流回路部ＤＢ_２の入力端間に直
流カット用コンデンサＣ_１２を介して接続され、巻線Ｎ
_４に発生する高周波電圧を整流回路部ＤＢ_１の入力側交
流電圧に重畳印加させるようになっている。この重畳と
ローパスフィルタ用チョークＬ_０２とで第２の電源装置
３_２の入力電流の歪を改善するのである。

【００１９】このように第２の電源装置３_２の電源部１
_２には入力側に高周波出力を帰還する巻線手段が必要で
なく、簡単に入力電流の歪を改善することができる。ま
た第１の電源装置３_１の電源部１_１の出力に多少交流電
源ＡＣ_１の周波数のリップル成分が出るが、第２の電源
装置３_２の電源部１_２の出力にはなんら影響がない。ま
た第２の電源装置３_２を第３、第４と複数接続しても同
様に、第１又は第２の電源部１_１又は１_２からの帰還手
段にて、簡単に入力電流の歪を改善することができ、ま
た帰還手段としては一つの巻線手段によらず、複数の帰
還手段を設けても良く、更にまた帰還する場所も一か所
に限らず、整流回路部ＤＢ_２の入力側、出力側の両方と
いうように複数の場所に帰還してもよい。

【００２０】つまり入力電流の歪を最も効果的に改善す
る手段であれば、これに限らない。また各インバータ部
５_１、５_２は本基本構成の直列インバータ方式の回路に
特に限定されるものではなく、また高周波出力を帰還す
る手段としては本基本構成に示すように絶縁型トランス
からなる出力用トランスＴ_２を用いているが、特にこの
方式に限定されるものではなく、高周波電圧を帰還する
手段であれば何れの方式でもよい。

【００２１】以上の本基本構成では、二つの電源装置３
_１，３_２の電源部１_１、１_２の内の一方に高周波電圧を
帰還する手段を設け、自己及び他方の電源入力部位に高
周波電圧を重畳印加させることにより、装置全体の入力
電流の歪を改善するようにしたので、回路構成が簡単な
上に回路の部品点数の削減と、コストの低減とが図れ、
更に帰還する手段を有さない電源部（本基本構成では１
_２）においては、高周波電圧を重畳印加する場合の欠点
である、高周波出力に交流電源の周波数のリップル成分
が出るという問題点も無いという利点がある。

【００２２】更に入力交流電源電圧が両電源装置３_１，
３_２で異なる場合（例えば、ＡＣ１００Ｖ／ＡＣ２００
Ｖ）、後述する図１０、図１１等の場合と比較して入力
交流電源電圧の違いに容易に対応することができる。（実施例１） 上記基本構成１では一方の電源装置３_１の電源部１_１に
高周波電圧の帰還手段を設け、自己の電源入力部位に対
して重畳印加するとともに、他方の電源装置３_２の電源
部１_２の電源入力部位に対しても重畳印加するようにな
っているが、本実施例では第３図に示すように交流電源
ＡＣ_１を整流回路部ＤＢ_１にて直流脈流電圧に変換し、
その直流脈流電圧を第１の電源部１_１に供給してこの第
１の電源部１_１で高周波電圧に変換し、その高周波電圧
を負荷４_１に印加供給する第１の電源装置３_１と、交流
電源ＡＣ_２を整流回路部ＤＢ_２にて直流脈流電圧に変換
し、その直流脈流電圧を第２の電源部１_２に供給してこ
の第２の電源部１_２で高周波電圧に変換し、その高周波
電圧を負荷４_２に印加する第２の電源装置３_２とからな
り、第１の電源部１_１よりその高周波電圧を第２の電源
装置３_２の整流回路部ＤＢ_２の前又は後に設けた高周波
重畳部２_２に重畳印加し、第２の電源装置３_２の入力電
流の歪を改善し、また第２の電源部１_２よりその高周波
電圧を第１の電源装置３_１の整流回路部ＤＢ_１の前又は
後に設けた高周波重畳部２_１に重畳し、第１の電源装置
３_１の入力電流の歪を改善するようになっている。

【００２３】図４は本実施例の具体回路を示しており、
本実施例の各電源装置３_１，３_２の第１、第２の電源部
１_１，１_２に設けられるインバータ部５_１，５_２は図２
で示した基本構成１の回路と略同じ構成であるが、スイ
ッチング素子Ｑ_１，Ｑ_２にはバイポーラトランジスタを
用い、基本構成１ではＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードを
利用していたフライホール用ダイオードとしてダイオー
ドＤ_１，Ｄ_２を、各スイッチング素子Ｑ_１，Ｑ_２に並列
に接続した点とで基本構成１のインバータ部５_１、５_２
と相違している。尚本実施例のインバータ部５_１、５_２
で基本構成１のインバータ部５_１，５_２と同じ動作を為
す回路素子には同一記号、番号を付しその説明を省略す
る。

【００２４】更に第１の電源装置３_１の電源部１_１の出
力用トランスＴ_２には第２の電源装置３_２の電源入力部
位に高周波出力を重畳印加させるための帰還用巻線Ｎ_４
を設けるのみで、自己回路への帰還は行なわない点と、
第２の電源装置３_２の電源部１_２には電源部１_１と同様
に共振用コンデンサＣ_４に絶縁型トランスからなる出力
用トランスＴ_２’の１次巻線Ｎ_１を接続し、この出力用
トランスＴ_２’の２次巻線Ｎ_２に接続してある負荷４_２
に高周波電圧を印加供給するとともに、この出力用トラ
ンスＴ_２’に設けた帰還用巻線Ｎ_４により第１の電源装
置３_１の電源入力部位に高周波出力を重畳印加させる点
で基本構成１の回路と相違している。

【００２５】ここで第１の電源装置３_１は、交流電源Ａ
Ｃ_１と整流回路部ＤＢ_１との間にはコンデンサＣ_６とチ
ョークＬ_２とで構成されるフィルタ回路と、高周波重畳
部２_１とを介在させている。高周波重畳部２_１は電源路
に並列に接続されたコンデンサＣ_７と、直列に挿入され
たチョークＬ_３と、整流回路部ＤＢ_１の入力端間に接続
されるコンデンサＣ_８、第２の電源部１_２の出力用トラ
ンスＴ_２’の帰還用巻線Ｎ_４の直列回路とで構成され、
帰還用巻線Ｎ_４により出力される第２の電源部１_２の高
周波出力を整流回路部ＤＢ_１の入力交流電源電圧に重畳
印加するようになっている。ここで本実施例の高周波重
畳部２_１の動作について説明すると、コンデンＣ_８の両
端電圧と帰還用巻線Ｎ_３に生じる高周波電圧とが重畳さ
れる交流電源電圧は、その一周期の略全域にわたって平
滑用コンデンサＣ_０１の両端電圧よりも高くなるので、
上記略全域においてチョッピング電流として平滑用コン
デンサＣ_０１に充電電流が流れ、その結果交流電源ＡＣ
_１の電圧の一周期の略全域にあわたって入力電流が流れ
て入力電流の休止区間を無くし、歪を改善することがで
きるのである。

【００２６】他方第２の電源装置３_２は、交流電源ＡＣ
_２と整流回路部ＤＢ_２との間にはチョークＬ_０２で構成
されるフィルタ回路と、高周波重畳部２_２とを介在させ
ている。高周波重畳部２_２は電源路に並列に接続された
コンデンサＣ_９と、直列に挿入される第１の電源部１_１
の出力用トランスＴ_２の帰還用巻線Ｎ_４とで構成され、
帰還用巻線Ｎ_４により出力される第１の電源部１_１の高
周波電圧を整流回路部ＤＢ_２の入力交流電源電圧に重畳
印加するようになっている。

【００２７】このようにして第１、第２の電源装置
３_１、３_２は互いの電源部１_１，１_２の高周波電圧を電
源入力部位に重畳印加し合うことにより、入力電流の波
形歪を改善するのである。ところで、図４の回路におい
て、各電源装置３_１，３_２に接続される負荷４_１、４_２
が放電灯である場合には、夫々の電源装置３_１、３_２に
より負荷たる放電灯が点灯することになるが、例えば二
つの放電灯が同時に点灯し、或る一定の光出力を出す要
求がある場合、どちらかの放電灯が外された時、残りの
放電灯でその光出力を補うことができると効果的であ
る。つまり本実施例はこの要求に答える形で実現された
もので、以下負荷４_１、４_２が放電灯である場合におけ
る動作について説明する。

【００２８】まず各電源装置３_１，３_２の電源部１_１、
１_２のインバータ部５_１，５_２はスイッチング素子
Ｑ_１，Ｑ_２のスイッチング動作で、帰還用トランスＴ_１
の１次巻線ｎ_１のインダクタンスと、共振用コンデンサ
Ｃ_４との共振動作によってコンデンサＣ_４の共振エネル
ギを出力用トランスＴ_２，Ｔ_２’にて放電灯からなる負
荷４_１，４_２に供給している。ここで負荷４_１，４_２で
ある放電灯が正常に点灯しているときは、接続されてい
る放電灯の等価抵抗が共振用コンデンサＣ_４に並列接続
されたことになり、帰還用トランスＴ_１の１次巻線ｎ_１
とコンデンサＣ_４との共振点からずれた安定したポイン
トで点灯しており、各出力用トランスＴ_２，Ｔ_２’の各
２次巻線Ｎ_２には放電灯の管電圧分の高周波電圧しか発
生しない。

【００２９】ここで放電灯が外されると、上記の共振点
に近い周波数にて帰還用トランスＴ_１の１次巻線ｎ_１と
コンデンサＣ_４とが共振動作するため、コンデンサＣ_４
の両端電圧が上昇してしまう。つまり第１の電源装置３
_１の負荷４_１たる放電灯が外されると、電源部１_１の出
力用トランスＴ_２の２次出力電圧が上昇し、該出力用ト
ランスＴ_２に巻回してある帰還用巻線Ｎ_４の帰還電圧の
振幅が上昇する。そのために、第２の電源装置３_２の高
周波重畳部２_２に重畳印加される高周波電圧が上昇して
帰還量が増加する。そのため第２の電源部１_２の平滑用
コンデンサＣ_０２の充電量が増加して、平滑用コンデン
サＣ_０２の充電電圧が上昇する。このとき第２の電源部
１_２の入力電源電圧が上昇するので、インバータ部５_２
の共振が強まり、第２の電源装置３_２に接続される負荷
４_２たる放電灯の光出力が増加して、全体として光出力
を補うことになる。また第１の電源装置１_２においては
負荷４_１たる放電灯が外されるため、インバータ部５_１
の共振が強まり、スイッチング素子Ｑ_１，Ｑ_２のストレ
スが増大するが、第２の電源装置３_２の電源部１_２の出
力用トランスＴ_２’の帰還用巻線Ｎ_４によって共振エネ
ルギを第１の電源装置３_１の高周波重畳部２_１に重畳印
加するため、第１の電源装置３_１の電源部１_１のインバ
ータ部５_１の無負荷時のストレスが低減されることにな
る。

【００３０】このように本実施例は各電源装置３_１、３
_２が互いの高周波電圧を電源入力部位に重畳印加し合う
ため、互いに電源部１_１、１_２の出力を補い合い、同時
に異常時の回路動作のストレスを吸収し合うことができ
るという利点がある。尚本実施例では説明を簡略化する
ために、各電源部１_１、１_２に用いるインバータ部
５_１，５_２を基本構成１と同様な直列インバータ方式の
回路としているが、この方式のインバータ回路に特に限
定されるものではない。

【００３１】更に高周波電圧を電源入力部位に帰還する
方法も本実施例の方法に特に限定されるものではなく、
複数の帰還手段によって各整流回路部ＤＢ_１，ＤＢ_２の
入力側と出力側の両側と言うように複数の帰還場所に重
畳印加して効果的に目的を達成できるものであれば良
い。また更に高周波電圧を帰還する手段としては本実施
例回路のように絶縁用トランスＴ_２，Ｔ_２’に帰還用巻
線Ｎ_４を夫々巻回して構成するものに限定されるもので
はなく、高周波の振動素子で、帰還可能であれば良い。

【００３２】また更に本実施例回路では二つの電源装置
３_１、３_２の組み合わせとなっているが、複数の場合で
も同じような利点が得られる。

【００３３】（基本構成２） 本基本構成 は図５に示すように交流電源ＡＣ_１を整流回
路部ＤＢ_１にて直流脈流電圧に変換し、その直流脈流電
圧を第１の電源部１_１に供給してこの第１の電源部１_１
で高周波電圧に変換する第１の電源装置３_１と、交流電
源ＡＣ_２を整流回路部ＤＢ_２にて直流脈流電圧に変換
し、その直流脈流電圧を第２の電源部１_２に供給してこ
の第２の電源部１_２で高周波電圧に変換し、その高周波
電圧を負荷４_２に印加供給する第２の電源装置３_２とか
らなり、第１の電源部１_１よりその高周波電圧を第２の
電源装置３_２の整流回路部ＤＢ_２の前又は後に設けた高
周波重畳部２に重畳印加し、第２の電源装置３_２の入力
電流の歪を改善するようにしたものである。

【００３４】つまり第１の電源装置３_１の電源部１_１に
設けた高周波発振装置から第２の電源装置３_２の入力電
流の歪改善のための高周波電圧を第２の電源装置３_２の
電源部１_２の電源入力部位に重畳印加することにより、
第２の電源装置３_２に自己回路からの帰還手段等の特別
な回路を用いずに入力電流の波形歪を改善できるように
したものである。

【００３５】図６は本基本構成の具体回路を示してお
り、第１の電源装置３_１は交流電源ＡＣ_１をチョークＬ
_４１とコンデンサＣ_１０とからなるフィルタ回路を介し
て整流回路部ＤＢ_１を接続し、この整流回路部ＤＢ_１に
はスイッチング素子Ｑ_１’からなるインバータ部５
_１と、このインバータ部５_１の高周波出力をダイオード
Ｄ_３で整流し、コンデンサＣ_０で平滑する整流平滑部と
でＡＣーＤＣコンバータを構成する第１の電源部１_１を
備えている。

【００３６】インバター部５_１は出力用トランスＴ_３の
１次巻線Ｎ_１０を介して整流回路部ＤＢ_１の出力端間に
接続したスイッチング素子Ｑ_１’を制御回路６による駆
動信号でスイッチングさせ、そのスイッチングにより出
力用トランスＴ_３の２次巻線Ｎ_２０に高周波電圧を発生
させるようになっている。更に詳説すると、スイッチン
グ素子Ｑ_１’のオン期間では電流ｉ_１が出力用トランス
Ｔ_３の１次巻線Ｎ_１０に流れて、１次巻線Ｎ_１０の両端
には電源電圧（ａ端が＋、ｂ端が−）が発生し、スイッ
チング素子Ｑ_１がオフすると、１次巻線Ｎ_１０に逆起電
圧（ａ端が−、ｂ端が＋）が発生して２次巻線Ｎ_２０に
も同極性方向の電圧（ａ’端が−、ｂ’端が＋）が発生
する。この電圧によりダイオードＤ_３を介して電流ｉ_２
が流れ、コンデンサＣ_０を充電する。このようにしてス
イッチング素子Ｑ_１’のオンオフ動作を高周波で繰り返
すことによって、出力端子Ａ，Ｂ間に直流電圧を出力
し、出力端子Ａ，Ｂ間に接続されている負荷４_１に電力
を供給することになる。

【００３７】第２の電源装置３_２は、フィルタ用チョー
クＬ_４２と、高周波重畳部２とを介して整流回路部ＤＢ
_２を接続し、この整流回路部ＤＢ_２に平滑用コンデンサ
Ｃ_０２と、インバータ部５_２とで構成される電源部１_２
を接続して構成される。高周波重畳部２は第１の電源部
１_１のインバータ部５_１の出力用トランスＴ_３に設けて
ある帰還用巻線Ｎ_４０とコンデンサＣ_８との直列回路か
らなり、この直列回路を整流回路部ＤＢ_１の入力端間に
接続してある。

【００３８】しかして本基本構成においては第１の電源
装置３_１の電源部１_１のインバータ部５_１で出力される
高周波電圧を整流回路部ＤＢ_２の入力電源に重畳印加さ
せることにより、上記基本構成１と同様に第２の電源装
置３_２の入力電流の歪を改善することができるのであ
る。尚第２の電源装置３_２を、第３、第４というように
複数接続しても第１の電源装置３_１の帰還手段にて簡単
に第２、第３、第４…の各電源装置の入力電流の歪を改
善することもできる。また帰還手段は一つに限らず、複
数でも良く、また帰還場所も一か所に限らず、整流回路
部ＤＢ_２の入力端側、出力端側のどちらでも複数の場所
に帰還して良い。

【００３９】更に第１の電源装置３_１の電源部１_１はＡ
ＣーＤＣコンバータを構成するものであるが、高周波発
振動作をする回路を含むものであれば、どのような回路
でも良くまた負荷を接続する回路でも、また接続しない
回路でもよい。また更に第１の電源装置３_１は高周波出
力を持つ機器であればどのような機器でも良く、例えば
第２、第３…の電源装置の負荷が放電灯で、例えば事務
所のフロアーに設けた放電灯を一括して点灯させるよう
なシステムを構築する場合、その事務所の設備として、
空調設備やそのた直流電源装置等が設置されている場
合、これらの設備や装置に組み込まれている高周波発振
回路の高周波出力を利用することにより、これら設備や
装置を本発明の電源システムの第１の電源装置３_１とし
て利用しても良い。

【００４０】以上のような本基本構成においては、複数
の電源装置の内、一つの高周波を発生する電源装置３_１
から高周波電圧を帰還する手段を設けて、他の電源装置
３_２の電源入力部位に重畳印加させることにより、装置
全体の入力電流の歪の改善を部品点数が少なくて簡単
で、コストも易い回路構成により実現することができる
利点がある。

【００４１】（基本構成３） 本基本構成 は図７に示すように交流電源ＡＣ_１を整流回
路部ＤＢ_１にて直流脈流電圧に変換し、高周波スイッチ
ング動作を行なうアクティブフィルタ７を介して直流電
圧を電源部１_１に供給して高周波電圧に変換し、その変
換された高周波電圧を負荷４_１に印加供給する第１の電
源装置３_１と、交流電源ＡＣ_２を整流回路部ＤＢ_２にて
直流に変換し、その直流脈流電圧を電源部１_２に供給し
て高周波電圧に変換し、その変換された高周波電圧を負
荷４_２に印加供給する第２の電源装置３_２とで構成さ
れ、第１の電源装置３_１のアクティブフィルタ７より、
その高周波スイッチングによって発生する高周波電圧を
第２の電源装置３_１の電源入力部位（整流回路部ＤＢ_２
の入力端側或いは出力端側）に設けた高周波重畳部２に
重畳印加し、第２の電源装置３_２の入力電流の歪を改善
するようにしたものである。

【００４２】つまり第２の電源装置３_２は入力電流の歪
を改善するために第１の電源装置３_１のようなアクティ
ブフィルタ７や、自己回路の高周波動作部からの帰還手
段等の特別な回路を必要としないことを特徴とする。図
８は本基本構成の具体回路を示しており、第１の電源装
置３_１には交流電源ＡＣ_１を整流回路部ＤＢ_１で直流脈
流電圧に変換した後、この直流脈流電圧をアクティブフ
ィルタ７を構成する昇圧チョッパ回路のチョッパ動作に
より昇圧して入力電流の歪みを改善し、このアクティブ
フィルタ７の出力直流電圧を電源部１_１に備えた平滑用
コンデンサＣ_０１により平滑した後、この直流電圧をイ
ンバータ部５_１により高周波に変換してその高周波電力
を放電灯からなる負荷４_１に供給して点灯させている。

【００４３】第２の電源装置３_２はアクティブフィルタ
回路を用いず、交流電源ＡＣを整流回路部ＤＢ_２で整流
した後、電源部１_２に備えている平滑用コンデンサＣ
_０２により平滑した後、インバータ部５_２により高周波
に変換し、この変換された高周波電圧を放電灯かなる負
荷４_２に供給印加して点灯させている。上記アクティブ
フィルタ７を構成する昇圧チョッパ回路の動作は次の通
りである。つまり整流回路部ＤＢ_１の出力端間にチョー
クＬ_５を介して接続したスイッチング素子Ｑ_４が制御回
路９の駆動信号でオンすると、整流回路部ＤＢ_１の＋側
出力端より、チョークＬ_５、スイッチング素子Ｑ_４を経
て整流回路部ＤＢ_１の−側出力端へ図９（ａ）に示すｔ
_１区間に流れ、このｔ_１区間においてチョークＬ_４に磁
気エネルギを蓄積する。

【００４４】次にスイッチング素子Ｑ_４がオフすると、
チョークＬ_５に蓄積された磁気エネルギがダイオードＤ
_４、コンデンサＣ_０１、整流回路部ＤＢ_１の回路を介し
て図９（ａ）のｔ_２区間で放出される。ここで流れる電
流のピーク値ＩP は、ＩP ＝（Ｖin／Ｌ）・Ｔで定義さ
れる。

【００４５】〔但しＶinは入力電圧（ＶAC_１・sin ω
ｔ）、Ｖout は出力電圧、ＬはチョークＬ_７のインダク
タンス値、スイッチングCＱ_４のオン時間〕 スイッチング素子Ｑ_４が制御回路８からの適切なデュー
ティ信号によって高周波でオンオフを繰り返すことによ
り、チョークＬ_７に流れる電流は図９（ｂ）のようにピ
ーク値ＩP が電源電圧｜ＶAC｜に追従した高周波電流波
形Ｉとなり，これにチョークＬ_８、コンデンサＣ_５で構
成されるフィルタ回路を介して入力電流の波形が略正弦
波となる。

【００４６】以上のアクティブフィルタ７を構成する昇
圧チョッパ回路の動作により第１の電源装置３_１の入力
電流の歪が改善されることになる。また第１の電源装置
３_１のアクティブフィルタ７はスイッチング素子Ｑ_４の
高周波スイッチングによって生じる高周波電流をチョー
クＬ_５に設けた２次巻線Ｌ_５２によって高周波電圧とし
て取り出して第２の電源装置３_２の高周波重畳部２へ帰
還するようになっている。高周波重畳部２は第２の電源
装置３_２の整流回路部ＤＢ_２の入力端間に上記２次巻線
Ｌ_５２をコンデンサＣ_１３を介して接続して構成される
もので、２次巻線Ｌ_５２に発生する高周波電圧が交流電
源電圧に重畳印加するようになっている。

【００４７】この重畳印加により第２の電源装置３_２の
入力電流の歪が改善されることになる。尚Ｌ_８はフィル
タ回路を構成するチョークである。尚第２の電源装置３
_２を第３、第４…と複数接続しても、同様に第１の電源
装置３_１（或いは第１の電源装置３_１と同様にアクティ
ブフィルタ７を備えている電源装置）からの帰還手段に
よって簡単に入力電流の歪を改善でき、また帰還する場
所も１箇所に限らず、整流回路部ＤＢ_１の入力側、出力
側の何れでもよくまたその両方というように複数場所に
帰還しても良い。更に入力電流を最も効果的に改善する
手段であれば、本基本構成の構成に限らない。またアク
ティブフィルタ７としては上述した昇圧チョッパ回路に
は限らない。各インバータ部５_１，５_２はハーフブリッ
ジ型、プッシュプル型、一石型等いかなる方式であって
も良く、また各インバータ部５_１，５_２が同一方式で
も、異なる方式でも良い。

【００４８】本基本構成では複数の電源装置３_１、３_２
の少なくとも一つの電源装置３_１にアクティブフィルタ
７を備えるとともにこのアクティブフィルタ７に高周波
帰還手段を設け、このアクティブフィルタ７で得られる
高周波電圧を他の電源装置３_２の電源入力部位に重畳す
ることにより装置全体の入力電流の歪みの改善を、別途
高周波発生用電源を設けることなく、部品点数の少ない
簡単な回路構成で、低コストに実現でき、また高周波の
帰還をアクティブフィルタ７より行なっているので、高
周波を供給する側も供給される側も、出力に入力電圧周
波数リップルが現れるということがなく、全ての装置に
おいて安定した出力が得られる。

【００４９】（基本構成４） 本基本構成 は図１０に示すように交流電源ＡＣを整流回
路部ＤＢにて直流脈流電圧に変換し、その直流脈流電圧
を第１の電源部１_１に供給して第１の電源部１_１により
高周波電圧に変換し、その高周波電圧を負荷４_１に供給
する第１の電源装置３_１と、この第１の電源装置３_１の
交流電源ＡＣと整流回路部ＤＢとを共用し、その直流脈
流電圧を第２の電源部１_２に供給して第２の電源部１_２
により高周波電圧に変換し、その高周波電圧を帰還手段
により整流回路部ＤＢの前又は後に設けた高周波重畳部
２に高周波電圧を重畳印加し、その入力電流の歪みを改
善したものである。

【００５０】図１１は本基本構成の具体回路例を示す。
第１の電源装置３_１に設けられる電源部１_１のインバー
タ部５_１は、バイポーラトランジスタからなる二つのス
イッチング素子Ｑ_１、Ｑ_２を直列に接続し、スイッチン
グ素子Ｑ_１、Ｑ_２を制御回路９により交互にオンオフす
る特開平４−１９３０６６号に見られるような公知のハ
ーフブリッジ型インバータ回路から構成され、平滑用コ
ンデンサＣ_０１に並列に接続されたコンデンサＣ_２０，
Ｃ_２１からなる直列回路の中点とスイッチング素子
Ｑ_１、Ｑ_２の接続点との間に負荷４_１である放電灯と共
振用コンデンサＣ_２３との並列回路と、コンデンサＣ
_２３とで共振回路を構成するチョークＬ_２０との直列回
路を接続し、コンデンサＣ_２３とチョークＬ_２０との共
振により発振を行なう。そして本基本構成はコンデンサ
Ｃ_２０，Ｃ_２１の中点からコンデンサＣ_２４を介して整
流回路部ＤＢの入力端側に重畳印加して入力電流の歪を
改善しているものである。

【００５１】第２の電源装置３_２に設けられる電源部１
_２のインバータ部５_２は、平滑用コンデンサＣ_０２に共
振用コンデンサＣ_２５と共振用チョークＬ_２１との並列
回路を介して並列接続したスイッチング素子Ｑ_５と、こ
のスイッチング素子Ｑ_５をオンオフ制御する制御回路１
１とからなる一石式インバータ回路から構成され、共振
用チョークＬ_２１に並列に直流カット用コンデンサＣ
_２１と、バラスト用チョークＬ_２２とを介して放電灯の
ような負荷４_１を接続してあり、上記共振用コンデンサ
Ｃ_２５と共振用チョークＬ_２１との並列共振で発振を行
い、発生する高周波電圧を負荷４_２にバラスト用チョー
クＬ_２２及び直流カット用コンデンサＣ_２１を介して供
給するようになっている。

【００５２】この電源部１_２の電源は上記平滑用コンデ
ンサＣ_０２で、ダイオードＤ_１０乃至Ｄ_１３からなる整
流回路部ＤＢより出力される直流脈流電圧を平滑するよ
うになっている。整流回路部ＤＢは交流電源ＡＣにチョ
ークＬ_２３、コンデンサＣ_２７からなる雑音防止用フィ
ルタ回路を介して入力端が接続されるとともに、入力端
の一方に電源部１_１のコンデンサＣ_２０，Ｃ_２１の中点
をコンデンサＣ_２４を介して接続している。

【００５３】以上のように構成される本基本構成によれ
ば、整流回路部ＤＢと、フィルタ回路とが電源装置
３_１、３_２で共用できるため、回路部品の削減が図れる
と共に、コストの低減が図れ、また第１の電源装置３_１
の電源部１_１の高周波出力を電源入力部位に帰還して入
力電流の歪を改善しているので、第２の電源装置３_２の
電源部１_２には高周波出力の帰還手段を設ける必要がな
く、また電源部１_２の出力には交流電源ＡＣと同じ周波
数のリップル成分が出ないため安定した出力が得られ
る。

【００５４】尚図１１においてＤ_７乃至Ｄ_９はフライホ
ール用ダイオードである。

【００５５】（基本構成５） 本基本構成 も基本構成４と同様に第１の電源装置３_１の
雑音防止用のフィルタ回路と整流回路部ＤＢを第２の電
源装置３_２と共用するものであるが、夫々の電源部
１_１、１_２のインバータ部５_１、５_２の回路が図１２に
示すように基本構成４と相違する。

【００５６】つまり本基本構成では、第１の電源装置３
_１の電源部１_１に設けるインバータ部５_１に、実施例５
における第２の電源装置３_２の電源部１_２のインバータ
部５_２と同様な一石式インバータ回路を用いるととも
に、このインバータ部５_１を構成する共振用チョークＬ
_２２に２次巻線Ｌ_２２’を巻回して、高周波電圧を電源
入力部位を構成する整流回路部ＤＢの出力端間に設けら
れた高周波重畳部２に直流カット用コンデンサＣ_２４’
を介して帰還するようにしてある。尚基本構成４の電源
部１_２と同じ役割を持つ回路素子には同じ番号を付し説
明を省略する。

【００５７】一方第２の電源装置３_２の電源部１_２のイ
ンバータ部５_２には実施例１、実施例２における直列式
インバータ回路を採用しており、図示例では上側のスイ
ッチング素子Ｑ_１にはバイポーラトランジスタを、下側
のスイッチング素子Ｑ_２にはＭＯＳＦＥＴを用い、スイ
ッチング素子Ｑ_１のオンオフ制御は基本構成１、実施例
１と同様に自励制御により行い、スイッチング素子Ｑ_２
のオンオフ制御は制御回路１１による他励制御により行
なうようになっている。共振用コンデンサＣ_４と帰還用
トランスＴ_１の１次巻線ｎ_１のインダクタンス成分との
共振動作は基本構成１、実施例１と略同一の動作である
が、他励制御を行なうことによって負荷４_２への出力制
御が容易に行なえる。この第２の電源装置３_２の電源部
１_２の電源となる平滑用コンデンサＣ_０２が第１の電源
装置３_１の電源部１_１の整流回路部ＤＢに並列接続され
いているので、基本構成４の場合と同じように整流回路
部ＤＢと、フィルタ回路とを共用できるため、回路部品
の削減が図れると共に、コストの低減が図れ、また第１
の電源装置３_１の電源部１_１の高周波電圧を電源入力部
位に帰還して入力電流の歪を改善しているので、第２の
電源装置３_２の電源部１_２には高周波電圧の帰還手段を
設ける必要がなく、また電源部１_２の出力には交流電源
ＡＣと同じ周波数のリップル成分が出ないため安定した
出力が得られる。

【００５８】（基本構成６）本基本構成 は、基本構成４，５と同様に第１の電源装置
３_１の雑音防止用のフィルタ回路と整流回路部ＤＢを第
２の電源装置３_２と共用するものであるが、夫々の電源
部１_１、１_２のインバータ部５_１、５_２の回路が図１３
に示す基本構成４，５と相違し、また高周波出力を帰還
する場所が異なる。

【００５９】つまり本基本構成では第１、第２の電源装
置３_１，３_２の電源部１_１，１_２のインバータ部５_１、
５_２に、基本構成１の図２に示した直列インバータ方式
のインバータ回路と基本的には共通する構成のインバー
タ回路を用いている。そして本基本構成のインバータ部
５_１、５_２は夫々のスイッチング素子Ｑ_１，Ｑ_２を制御
回路１３_１、１３_２によりオンオフする他励制御を行な
い、また夫々に設けてある共振用コンデンサＣ_４の共振
電圧を負荷４_１、４_２に供給するようになっている。

【００６０】また第１の電源装置３_１の電源部１_１の共
振用チョークＴ_１’と、共振用コンデンサＣ_４との接続
点ａに直流カット用コンデンサＣ_５を介して整流回路部
ＤＢの正極の出力端側を接続し、ａ点の高周波電圧を整
流回路部ＤＢの後ろの脈流電圧に印加して、ａ点の高周
波電圧がＤＢ後の直流脈流電圧より低ければ、コンデン
サＣ_２４’’を充電し、その半サイクル後に高周波電圧
＋コンデンサＣ_２４’’の充電電圧が平滑用コンデンサ
Ｃ_０１（Ｃ_０２）の電圧を越えたらダイオードＤ
_２０（Ｄ_２１）をオンして、夫々コンデンサＣ_０１（Ｃ
_０２）を充電するようになっている。

【００６１】而して本基本構成によれば入力電流は、イ
ンバータ部５_１の高周波の周波数でチョッピング電流が
流れ、その電流をチョークＬ_２とコンデンサＣ_６とのフ
ィルタ回路により、交流電源ＡＣの電圧と同相とする。
従って本基本構成において、第１の電源装置３_１の電源
部１_１からの帰還により第２の電源装置３_２の入力電流
の歪を改善できるので、第２の電源装置３_２の電源部１
_２には特に入力歪を改善する手段は必要ない。また第１
の電源装置３_１の電源部１_１の出力には帰還のため交流
電源ＡＣの周波数と同じリップルが出るが、第２の電源
装置３_２の電源部１_２には安定した出力が得られる。更
にまた本基本構成では基本構成１のように帰還手段とし
てトランスＴ_２を設ける必要もない。

【００６２】尚基本構成４乃至基本構成６は第１の電源
装置３_１の整流回路部ＤＢ及びフィルタ回路を第２の電
源装置３_２が共有するものであったが、一つの整流回路
部ＤＢを共有する複数の電源装置において、少なくとも
一つの電源装置の電源部に設けた高周波帰還手段によ
り、高周波電圧を整流回路部ＤＢの前又は後に重畳印加
すれば良く、特に二つの電源装置３_１、３_２に限らな
い。また電源部１_１、１_２のインバータ部５_１、５_２の
回路方式も特に上述した方式に限定されない。また一つ
の電源部から高周波出力を帰還する帰還手段も一つに限
らず、帰還場所も整流回路部ＤＢの入力端側、出力端側
に限らず、効果的に入力電流の歪を改善できれば複数の
帰還手段でも良い。

【００６３】（実施例２） 本実施例は、図１４に示すように交流電源ＡＣを、整流
回路部ＤＢにて直流脈流電圧に変換し、その直流電圧を
第１の電源部１_１に供給して高周波電圧に変換させ、そ
の高周波電圧を負荷４_１に供給する第１の電源装置３_１
と、第１の電源装置３_１の交流電源ＡＣと整流回路部Ｄ
Ｂとを共用し、その直流脈流出力電圧を第１の電源部１
_１に供給して高周波に変換させ、その高周波電圧を負荷
４_１に供給する第２の電源装置３_２とで構成され、第
１、第２の電源装置３_１、３_２の電源部１_１、１_２の高
周波出力を帰還手段によって夫々整流回路部ＤＢの入力
端、出力端に設けられる高周波重畳部２に重畳させ、そ
の入力電流の歪を改善したものである。

【００６４】図１５は本実施例の具体回路を示してお
り、第１の電源装置３_１の電源部１_１のインバータ部５
_１にスイッチング素子Ｑ_１０、Ｑ_１１、共振用コンデン
サＣ_４０、起動用抵抗Ｒ_１０、Ｒ_１１、出力用トランス
Ｔ_１０からなるＬ−プッシュプル方式のインバータ回路
を用い、その出力用トランスＴ_１０に巻回してある帰還
用巻線Ｎ_１５から直流カット用コンデンサＣ_２８を介し
て整流回路部ＤＢの出力端側に高周波出力を帰還するよ
うになっている。

【００６５】他方第２の電源装置３_２のインバータ部５
_２に基本構成６のインバータ部５_２と同様に他励式の直
列インバータ方式からなるインバータ回路を用い、共振
用コンデンサＣ_４に１次巻線Ｎ_１を並列に接続した出力
用トランスＴ_２に巻回してある帰還用巻線Ｎ_４から直流
カット用コンデンサＣ_２９を介して整流回路部ＤＢの入
力端側に高周波出力を帰還するようになっている。

【００６６】整流回路部ＤＢはダイオードＤ_１０乃至Ｄ
_１３によりダイオードブリッジからなり、その内のダイ
オードＤ_１２に上記直流カット用コンデンサＣ_２８を介
して上記帰還用巻線Ｎ_１５を並列に接続して第１の高周
波重畳手段を構成し、ダイオードＤ_１０に上記直流カッ
ト用コンデンサＣ_２９を介して上記帰還用巻線Ｎ_４を並
列に接続して第２の高周波重畳手段を構成している。

【００６７】このように２つの高周波重畳手段からなる
高周波重畳部２により各電源部１_１、１_２の高周波電圧
を電源入力部位に重畳印加し、各電源部１_１、１_２に設
けてある平滑用コンデンサＣ_０１、Ｃ_０２を充電するよ
うになっている。そして二つの高周波重畳手段によって
重畳される高周波電圧により充電されるコンデンサＣ
_０１、Ｃ_０２の充電量が消費される電力と釣り合わせる
ことで、入力電流の歪を改善している。

【００６８】このようにすることで、夫々の電源部
１_１、１_２に接続される負荷４_１、４_２が放電灯であっ
て、もし何方かの放電灯が何等かの原因で消灯した場
合、例えば第１の電源装置３_１の電源部１_１の負荷４_１
たる放電灯が外された場合、インバータ部５_１はＬ−プ
ッシュプル方式のため、負荷４_１が外されると、出力用
トランスＴ_１０の出力電圧が上昇するが、出力用トラン
スＴ_１０の１次巻線Ｎ_１０の中間タップと、電源である
平滑用コンデンサＣ_０１との間に接続してあるチョーク
Ｌ_２４により回路は定電流特性を持つため、出力用トタ
ンスＴ_２の帰還用巻線Ｎ_１５に発生する高周波電圧が上
昇しても電力の供給は変わらない。従って結局第１の電
源部１_１からの高周波の帰還電力は変わらず、一方負荷
が減るので、平滑用コンデンサＣ_０１，Ｃ_０２の充電電
圧が増加して、第２の電源部１_２のインバータ部５_２の
共振用コンデンサＣ_４、共振用チョークＴ_１’の共振が
強まり、第２の電源部１_２の負荷４_２たる放電灯の光出
力が増加して、光出力の減少分を補うことができるので
ある。

【００６９】また本実施例では、夫々の電源部１_１、１
_２に高周波帰還手段を設けたので、結局は自分自身の入
力電流の歪の改善は自分自身の高周波帰還により改善す
ることになり、例えば第２の電源部１_２の場合、負荷４
_２である放電灯が外されたとき、制御回路１３がこの無
負荷状態を検知して第２の電源部１_２のインバータ部５
_２の発振を停止させるようになっており、帰還用巻線Ｎ
_４には帰還用の高周波出力が発生しない。そのため結局
は第１の電源部１_１の高周波帰還電力分で入力電流の歪
を改善するため、高周波帰還電力とコンデンサＣ_０１、
Ｃ_０２の充電分とが釣り合って、入力電流波形が変わる
ことなく歪を改善できる。これは第１の電源部１_１に無
負荷時にインバータ部５_１の発振を停止させる手段があ
れば第２の電源部１_２と同様に第１の電源装置３_１にお
いても負荷４_１たる放電灯の光出力が増加して、光出力
の減少分を補うことができるのである。

【００７０】このように各電源部１_１、１_２の回路構成
によっては光出力を相補ったり、負荷が外されても、入
力電流の歪が変わることなく改善できる。これは二つの
電源装置３_１、３_２を設けた場合に限らず、複数の電源
装置を設けた場合においても同様なことが言える。尚各
電源部１_１、１_２を構成するインバータ部５_１、５_２の
回路方式は本実施例に特に限定されるもので良く、また
整流回路部ＤＢを構成するダイオードＤ_１０乃至Ｄ_１３
の内異なるダイオードＤ_１０、Ｄ_１２に並列に夫々帰還
用巻線Ｎ_４、Ｎ_１５を直流カット用コンデンサＣ_２８、
Ｃ_２９を介して並列に接続して整流回路部ＤＢの入力端
側、出力端側に高周波出力を重畳するようにしたもので
あるが、本実施例の構成に特に限定されるものではな
く、インバータ部５_１、５_２からの高周波電圧重畳印加
して入力電流歪を改善できる場所であればどこでも良
い。また高周波帰還手段も一つの電源部から一つとは限
らず、複数の高周波帰還手段を用いて効果的に入力電流
の歪が改善できれば良い。

【００７１】（実施例３） 本実施例は、実施例２における第１、第２の電源装置３
_１，３_２の電源部１_１、１_２のインバータ部５_１、５_２
の高周波出力を電源入力部位に帰還させる点で類似する
ものであるが、図１６に示すように各インバータ部
５_１、５_２に基本構成６のインバータ部５_２と同様なに
直列式インバータ方式の回路を夫々用い、各インバータ
部５_１，５_２の共振用コンデンサＣ_４に１次巻線Ｎ_１を
並列接続した出力用トランスＴ_２を夫々設けたもので、
各出力用トランスＴ_２には帰還用巻線Ｎ_４を備え、これ
らの帰還用巻線Ｎ_４により夫々のインバータ部５_１、５
_２の高周波電圧を直流カット用コンデンサＣ_２８、Ｃ
_２９を介して、整流回路部ＤＢの出力端側に重畳印加す
るようになっている。

【００７２】ここで高周波重畳部２は、第１の電源装置
３_１の電源部１_１からの帰還によるチョークＬ_２５、直
流カット用コンデンサＣ_２８の共振回路とダイオードＤ
_２０との第１の高周波重畳手段と、第２の電源装置３_２
の電源部１_２からの帰還によるチョークＬ_２６、直流カ
ット用コンデンサＣ_２９の共振回路とダイオードＤ_２１
との第２の高周波重畳手段とで構成され、これらの二つ
の高周波重畳回路によって重畳される高周波出力を含む
整流回路部ＤＢの出力電圧により平滑用コンデンサＣ
_０１，Ｃ_０２を充電するようになっており、これらコン
デンサＣ_０１、Ｃ_０２が各電源部１_１，１_２の電源を構
成している。

【００７３】ここで、第１の電源装置３_１の電源部１_１
のインバータ部５_１の発振周波数をｆ_１とし、第２の電
源装置３_２の電源部１_２のインバータ部５_２の発振周波
数をｆ_２とし、また各高周波重畳手段のＬＣ共振周波数
をｆ_０〔＝１／（２π√Ｌ_２５Ｃ_２８）＝１／（２π√
Ｌ_２６Ｃ_２９）〕とし、共振周波数ｆ_０と、各発振周波
数ｆ_１ｆ_２との関係を図１７に示すように設定する。ま
た各インバー部５_１，５_２としては接続する負荷４_１、
４_２を予熱型放電灯とした場合、電源投入時に放電灯の
フィラメントを先行予熱するために、予熱巻線を設けて
放電灯の始動改善する方式が良く用いられ、その時のイ
ンバータ部５_１、５_２の制御として、発振周波数を点灯
時と比較して高くなるように設定するのが一般的であ
る。更に放電灯たる負荷が外された時は発振周波数がイ
ンバータ部５_１、５_２の共振点に近づいて低くなるのが
一般的である。

【００７４】そこで先行予熱時と、無負荷時とのインバ
ータ部５_１、５_２の発振周波数を図１７に示すように夫
々ｆ_１’、ｆ_１’’、ｆ_２’、ｆ_２’’とすると、共振
点ｆ_０に近づくに従って、コンデンサＣ_２８、Ｃ_２９に
印加される電圧が高くなって充電する量が増加する。高
周波重畳部２においては夫々のインバータ部５_１、５_２
の点灯時の発振周波数ｆ_１、ｆ_２の時、つまり図１７の
Ｐ_１，Ｐ_２の各点の時のコンデンサＣ_６０、Ｃ_６１の電
圧で、夫々ダイオードＤ_６０、Ｄ_６１をオンして充電す
るときが入力電流歪が良く改善されるように設定されて
いる。ここで上述した先行予熱時と無負荷時等の場合に
おいては、その発振周波数が図１７に示すように対称的
に設定すれば、夫々のインバータ部５_１、５_２の回路が
先行予熱とか、無負荷とか言った動作モードになった
時、自然に図１７に示すように発振周波数が移行するの
で、例えばインバータ部５_１、５_２の動作が先行予熱モ
ードとなった時、各高周波重畳回路の夫々の共振動作で
Ｃ_２８、Ｃ_２９に印加される電圧がＣ_２８はＰ_２’、Ｃ
_２９がＰ_１’点の電圧となり、コンデンサＣ_２９により
平滑用コンデンサＣ_０１，Ｃ_０２に充電する量は増加す
るが、コンデンサＣ_２８により充電する量は減るため、
点灯時のＰ_１点、Ｐ_２点の電圧による充電量とあまり大
きな変化が無く、先行予熱時においても、良好な入力電
流波形が得られ、またコンデンサＣ_０１、Ｃ_０２が異常
昇圧されるといった問題がない、同じく無負荷時におい
ても、発振周波数が図のように移行して同様のことが言
える。ここでは実際は、先行予熱時又は無負荷時におい
て、帰還用巻線Ｎ_４に印加される電圧も増加するが、先
に説明した効果により、コンデンサＣ_０１、Ｃ_０２の電
圧が異常に昇圧するといった問題は無くなる。

【００７５】（実施例４） 本実施例は図１８に示すように第１の電源部１_１、第２
の電源部１_２からの高周波電圧を整流回路部ＤＢの後と
前とに別々に重畳印加させるようにした点で実施例３と
相違するものである。また電源部１_１、１_２のインバー
タ部５_１、５_２は実施例３の場合と異なり、発振周波数
が同期手段により同一の周波数、同一の位相にて動作す
るようにしてある。そして各電源部１_１、１_２の夫々の
出力用トランスＴ_２の２次巻線Ｎ_２には同一位相の高周
波電圧が出力されることになる。ここで出力用トランス
Ｔ_２の帰還用巻線Ｎ_４に発生する電圧が図１９のＶ_１、
Ｖ_２のような位相で発生すると、ダイオードＤ_２０がオ
ンする方向、つまり図の矢印の向きにコンデンサ
Ｃ_０１、Ｃ_０２を充電する電圧は図２０に示すようにな
り、高周波の半波が足し合わされて、波高値の高い波形
となり、帰還用巻線Ｎ_４が何方か一つの場合に比べてコ
ンデンサＣ_０１、Ｃ_０２の充電電圧が高くなるようにし
ている（図２０で示す斜線部分はコンデンサＣ_０１、Ｃ
_０２に充電電流を流す電圧を示し、図中ＶACは交流電源
ＡＣを示し、ＶDCはダイオードＤ_２０がオンするレベル
を示す）。つまり交流電源ＡＣ電圧が低い場合、インバ
ータ部５_１、５_２の効率の点から、インバータ部５_１、
５_２の電源電圧を高い電圧て使いたい時に効果的であ
る。またもしどちらか一方の放電灯たる負荷４_１又は４
_２が外されて、対応する出力用トランスＴ_２の出力電圧
が異常昇圧した時、帰還量も更に上昇するが、接続され
ている放電灯たる負荷４_１又は４_２の光出力が増加する
ので、光出力自体は相補い合う動作となる。

【００７６】以上のように本実施例では電源部１_１、１
_２の入力電圧の昇圧比を高くして使い時に効果的であ
り、また上述のように光出力を補う合うような場合、ま
たどの電源部が無負荷時などで発振が停止した場合て
も、他の電源部にて入力電流の歪を改善することができ
るという利点がある。尚出力用トランスＴ_２には予熱型
放電灯たる負荷４_１、４_２の予熱用巻線Ｎ_５、Ｎ_６を設
けてある。

【００７７】（基本構成７） 本基本構成 は、図２１に示すように第１の電源装置３_１
と、第２、第３…の電源装置３_２、３_３…とによって構
成され、第１の電源装置３_１は整流回路部ＤＢ_１と、平
滑用コンデンサＣ_０１及びインバータ部５_１とからなる
電源部１_１とで構成され、インバータ部５_１には負荷４
_１を接続する。他方第２、第３…の電源装置３_２、３_３
…は、整流回路部ＤＢ_１、ＤＢ_２…と、ＤＣーＤＣコン
バータ回路２０_１…と、平滑コンデンサＣ_０２、Ｃ_０３
…及びインバータ部５_２，５_３…とで構成される電源部
１_２、１_３…とからなり、各インバータ部５_２，５_３…
には負荷４_２、４_３…を接続したもので、ＤＣーＤＣコ
ンバータ回路２０_１，２０_２…により夫々の入力電流の
歪を改善するようにしてある。

【００７８】そして各インバータ部５_２、５_３…の高周
波出力を第１の電源装置３_１の整流回路部ＤＢ_１の前又
は後に設けた高周波重畳部２により重畳印加することに
より、第１の電源装置３_１の入力電流の歪を改善するよ
うになっている。図２２は本基本構成の具体回路を示し
ており、電源装置３_２，３_３…のＤＣ−ＤＣコンバータ
回路２０_１，２０_２…はチョークＬａ、スイッチング素
子ＱａとダイオードＤａとからなる公知の昇圧チョッパ
回路で構成され、インバータ部５_２…のスイッチング素
子Ｑ_１、Ｑ_２のオンオフを制御する制御回路１２_１，１
２_２…からの駆動信号によりスイッチング素子Ｑａはス
イッチングするようになっている。

【００７９】各インバータ部５_２、５_３…は直列式のイ
ンバータ回路により構成され、基本的には基本構成６に
用いられたインバータ部５_２と同じ他励制御の直列イン
バータ方式の回路となっており、各インバータ部５_２、
５_３…に設けた出力用トランスＴ_２１、Ｔ_２２…に巻回
してある各帰還用巻線Ｎ_４は第１の電源装置３_１の整流
回路部ＤＢ_１の出力端間にコンデンサＣ_３１，Ｃ_３２…
を介して接続され、高周波帰還回路と高周波重畳部２と
を構成している。

【００８０】尚チョークＬ_３０、コンデンサＣ_３１はフ
ィルタ回路を構成している。以上のような構成により本
基本構成では、第２、第３…の電源装置３_２、３_３…が
分担して夫々の高周波電圧を第１の電源装置３_１の電源
入力部位へ帰還することにより第１の電源装置３_１の入
力電流の歪を改善するようにしているため、第１の電源
装置３_１に接続される負荷４_１の容量が非常に大きく
て、また負荷出力が交流電源ＡＣの周波数のリップルの
変動を受けてはならない、安定した出力が必要な場合、
各電源装置３_２、３_３…の出力の負担を少なくして影響
を減らしつつ、第１の電源装置３_１の入力電流の歪を改
善することができる。

【００８１】（基本構成８）本基本構成 は図２３に示すように整流回路部ＤＢ_１及び
平滑用コンデンサＣ_０を共有する複数の第１の電源装置
３_１１…を備えている点で実施例４と相違するもので、
実施例４と同様に他の電源装置３_２…のインバータ部５
_２…からの高周波出力を整流回路部ＤＢの前又は後の高
周波重畳部２に重畳印加し、第１の電源装置３_１１…の
入力電流歪を改善するなっている。

【００８２】従って第１の電源装置３_１１…では整流回
路部ＤＢ_１から出力され、且つ高周波出力が重畳された
直流脈流電圧を平滑用コンデンサＣ_０で平滑し、この平
滑された直流を電源として各電源部１_１１…のインバー
タ部５_１１…が動作して高周波に変換し、夫々の負荷４
_１１…に印加するようになっている。尚第２、第３…の
電源装置３_２、３_３…の構成は基本構成７と同じ構成で
あり、その具体回路も基本構成７と同じであるからその
説明及び図示を省略する。

【００８３】以上のように構成された本基本構成では、
基本構成７の利点に加えて、複数の第１の電源装置３
_１１…の入力電流の歪を一括して改善できるものであ
る。

【００８４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、交流電源の交
流電圧を直流電圧に変換する整流回路部と、整流回路部
に接続され直流電圧を平滑する平滑用コンデンサと、平
滑用コンデンサを電源として直流電圧を高周波電圧に変
換するインバータ部とを備えた第１の電源装置と、交流
電源に接続され交流電圧を直流電圧に変換する整流回路
部と、整流回路部に接続され直流電圧を平滑する平滑用
コンデンサと、平滑用コンデンサを電源として直流電圧
を高周波電圧に変換するインバータ部とを含んで構成さ
れた第２の電源装置とを備え、第２の電源装置の平滑用
コンデンサより前の電源入力部位に第１の電源装置の高
周波電圧を重畳印加させる第１の高周波重畳手段と、第
１の電源装置の平滑用コンデンサより前の電源入力部位
に第２の電 源装置の高周波電圧を重畳印加させる第２の
高周波重畳手段とを設けてあるので、整流回路部と、平
滑用コンデンサによって交流電源を整流平滑して得られ
る直流を電源とするインバータ部を各々備えた第１、第
２の電源装置の各入力電流歪を、相互の高周波電圧の重
畳印加によって、部品点数が少なくて構成が簡単でコス
トも安価な回路で改善でき、しかも自己回路に帰還回路
を設けないため第１、第２の電源装置の各高周波出力を
交流電源周波数のリップル成分が含まれない安定したも
のとすることができるという効果がある。さらに、両電
源装置のインバータ部の出力の補い合いと、両電源装置
のインバータ部の無負荷時のストレスの低減とが図れる
という効果がある。

【００８５】請求項２の発明によれば、第１、第２の電
源装置の整流回路部を共用として同一の交流電源に両電
源装置を接続したので、回路の共有化による回路の簡単
化とコスト低減とが図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】基本構成１の回路ブロック図である。

【図２】同上の具体回路図である。

【図３】実施例１の回路ブロック図である。

【図４】同上の具体回路図である。

【図５】基本構成２の回路ブロック図である。

【図６】同上の具体回路図である。

【図７】基本構成３の回路ブロック図である。

【図８】同上の具体回路図である。

【図９】同上の動作説明用波形図である。

【図１０】基本構成４の回路ブロック図である。

【図１１】同上の具体回路図である。

【図１２】基本構成５の具体回路図である。

【図１３】基本構成６の具体回路図である。

【図１４】実施例２の回路ブロック図である。

【図１５】同上の具体回路図である。

【図１６】実施例３の具体回路図である。

【図１７】同上の動作説明図である。

【図１８】実施例４の具体回路図である。

【図１９】同上の動作説明図である。

【図２０】同上の動作説明用波形図である。

【図２１】基本構成７の回路ブロック図である。

【図２２】同上の具体回路図である。

【図２３】基本構成８の回路ブロック図である。

【符号の説明】

１_１ 第１の電源部 １_２ 第２の電源部 ２ 高周波重畳部 ３_１ 第１の電源装置 ３_２ 第２の電源装置 ４_１，４_２ 負荷 ＡＣ_１，ＡＣ_２ 交流電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 幸 憲一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−311757（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−161366（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−327090（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/48 H05B 41/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する
   整流回路部と、整流回路部に接続され直流電圧を平滑す
   る平滑用コンデンサと、平滑用コンデンサを電源として
   直流電圧を高周波電圧に変換するインバータ部とを備え
   た第１の電源装置と、 交流電源に接続され交流電圧を直流電圧に変換する整流
   回路部と、整流回路部に接続され直流電圧を平滑する平
   滑用コンデンサと、平滑用コンデンサを電源として直流
   電圧を高周波電圧に変換するインバータ部とを含んで構
   成された第２の電源装置とを備え、 第２の電源装置の平滑用コンデンサより前の電源入力部
   位に第１の電源装置の高周波電圧を重畳印加させる第１
   の高周波重畳手段と、第１の電源装置の平滑用コンデン
   サより前の電源入力部位に第２の電源装置の高周波電圧
   を重畳印加させる第２の高周波重畳手段とを設けたこと
   を特徴とする電源システム。
2. 【請求項２】第１、第２の電源装置の整流回路部を共用
   として同一の交流電源に両電源装置を接続したことを特
   徴とする請求項１記載の電源システム。