JP3456320B2 - トランジスタインバータ装置 - Google Patents
トランジスタインバータ装置Info
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- JP3456320B2 JP3456320B2 JP23456695A JP23456695A JP3456320B2 JP 3456320 B2 JP3456320 B2 JP 3456320B2 JP 23456695 A JP23456695 A JP 23456695A JP 23456695 A JP23456695 A JP 23456695A JP 3456320 B2 JP3456320 B2 JP 3456320B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平滑用コンデンサの設置
にともなう力率の低下を緩和する電源回路付のトランジ
スタインバータ装置に関するものである。
にともなう力率の低下を緩和する電源回路付のトランジ
スタインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】交流電源と、交流電源電圧を整流する整
流回路と、整流回路の出力電圧を平滑する平滑用コンデ
ンサと、平滑用コンデンサの電圧を受けて駆動するイン
バータとを備えた電源回路付のインバータ装置は周知で
ある。
流回路と、整流回路の出力電圧を平滑する平滑用コンデ
ンサと、平滑用コンデンサの電圧を受けて駆動するイン
バータとを備えた電源回路付のインバータ装置は周知で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】平滑用コンデンサを付
加し平滑度を上げると、ほとんどの期間は… 整流回路の出力電圧＜平滑用コンデンサの電圧 の関係となる。その間は整流回路が休止する休止期間と
なる。従って、力率が低い。本発明の目的は、特定イン
バータの電源帰還特性を利用し、整流回路の力率を高め
ることである。
加し平滑度を上げると、ほとんどの期間は… 整流回路の出力電圧＜平滑用コンデンサの電圧 の関係となる。その間は整流回路が休止する休止期間と
なる。従って、力率が低い。本発明の目的は、特定イン
バータの電源帰還特性を利用し、整流回路の力率を高め
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は１石形のトラン
ジスタインバータの電源帰還特性を利用する。その電源
帰還電流によって充電される補助コンデンサを設け、こ
の補助コンデンサの電圧を整流回路出力電圧に足し増さ
れる下駄として利用する。具体的には、整流回路の直流
出力端子と直列に補助コンデンサを挿置し、平滑用コン
デンサと直列に該平滑用コンデンサの放電を許容する極
性の放電用ダイオードを挿置し、補助コンデンサおよび
放電用ダイオードを跨ぐ位置に平滑用コンデンサへの充
電を許容する極性の充電用ダイオードを接続する。請求
項２に対応する発明においては、前記平滑用コンデンサ
をいわゆる部分平滑回路に置換する。
ジスタインバータの電源帰還特性を利用する。その電源
帰還電流によって充電される補助コンデンサを設け、こ
の補助コンデンサの電圧を整流回路出力電圧に足し増さ
れる下駄として利用する。具体的には、整流回路の直流
出力端子と直列に補助コンデンサを挿置し、平滑用コン
デンサと直列に該平滑用コンデンサの放電を許容する極
性の放電用ダイオードを挿置し、補助コンデンサおよび
放電用ダイオードを跨ぐ位置に平滑用コンデンサへの充
電を許容する極性の充電用ダイオードを接続する。請求
項２に対応する発明においては、前記平滑用コンデンサ
をいわゆる部分平滑回路に置換する。
【０００５】
整流回路出力電圧＜平滑用コンデンサ電圧
の状況下であっても…
整流回路出力電圧＋補助コンデンサ電圧＞平滑用コンデ
ンサ電圧 とすることが可能であり、整流回路の休止期間の一部が
給電期間に転化する。かくして力率を高める。補助コン
デンサは、電圧競合の関係に立つ整流回路・平滑用コン
デンサの内の前者を応援する応援者として機能する。こ
のため、整流回路側が勝り、平滑用コンデンサの電荷放
電を抑えて給電する期間が長くなる。
ンサ電圧 とすることが可能であり、整流回路の休止期間の一部が
給電期間に転化する。かくして力率を高める。補助コン
デンサは、電圧競合の関係に立つ整流回路・平滑用コン
デンサの内の前者を応援する応援者として機能する。こ
のため、整流回路側が勝り、平滑用コンデンサの電荷放
電を抑えて給電する期間が長くなる。
【０００６】
【実施例】本発明にかかる図１の実施例について説明す
る。本実施例装置は、交流電源１０と、交流電源１０電
圧を整流する整流回路２０と、整流回路２０の出力電圧
を平滑する平滑用コンデンサ３０を備える。また、スイ
ッチング用トランジスタ４１と、スイッチング用トラン
ジスタ４１を介して断続的に平滑用コンデンサ３０電圧
が印加される振動用インダクタ５０と、スイッチング用
トランジスタ４１・振動用インダクタ５０のいずれか一
方と並列に接続される振動用コンデンサ６０と、スイッ
チング用トランジスタ４１と逆並列のフリーホイール用
ダイオード４２を含むトランジスタインバータを備え
る。さらに振動用インダクタ５０と並列に接続される負
荷回路９０を備える。本発明は以上のようなトランジス
タインバータ装置を前提とする。本発明においては、整
流回路２０の直流出力端子２５と直列に補助コンデンサ
７１を挿置する。また、平滑用コンデンサ３０と直列に
該平滑用コンデンサ３０からの放電を許容する極性の放
電用ダイオード７２を挿置する。さらに、補助コンデン
サ７１および放電用ダイオード７２を跨ぐ位置に前記平
滑用コンデンサ３０への充電を許容する極性の充電用ダ
イオード７３を接続する。図１装置について補足する。
前記トランジスタインバータは１個のスイッチング用ト
ランジスタ４１を用いる１石形のものである。この１石
形インバータはスイッチング用トランジスタ４１がオフ
となる期間に図示Ｉの電源帰還電流を形成する。電源帰
還電流Ｉのインバータ内経路は４２−５０である。４９
はスイッチング用トランジスタ４２を高周波周期でオン
・オフさせる制御回路である。振動用インダクタ５０と
並列の図示の振動用コンデンサス９０を、スイッチング
用トランジスタ４１と並列となる位置に繋ぎ変えてもほ
ぼ同効である。しかし、この場合は振動電流が足し加わ
るので、見かけ上の電源帰還電流Ｉのレベルは増加す
る。負荷回路９０の内容は予熱形放電灯９１、予熱形放
電灯９１と直列のバラスト用インダクタ９２、予熱形放
電灯９１の非電源側端子間に接続される予熱用コンデン
サ９３である。これは一種の誘導性負荷回路９０であ
り、この場合は４２−９０も電源帰還電流Ｉのインバー
タ内経路となる。図１装置の主な動作について説明す
る。整流回路２０は充電用ダイオード７３を介して平滑
用コンデンサ３０を充電する。平滑用コンデンサ３０の
電圧は放電用ダイオード７２を介して後段に出力され、
スイッチング用トランジスタ４１を主体とするトランジ
スタインバータが駆動し、負荷回路９０に高周波電圧を
印加する。電源帰還電流Ｉは７１−７３−３０を経由
し、補助コンデンサ７３を図示極性に充電する。補助コ
ンデンサ７３電圧は整流回路２０電圧に足し加えられ、
平滑用コンデンサ３０電圧と比較される。前者の合計電
圧が後者電圧を上回る場合は、整流回路２０から補助コ
ンデンサ７１を介して給電され、整流回路２０の利用率
が高まり、その分だけ力率が増加する。充電用コンデン
サ７３の役割等について補足する。スイッチング用トラ
ンジスタ４１がオフである期間に、振動用インダクタ５
０・振動用コンデンサ６０間に振動が起こる。この影響
で電源帰還電流Ｉが形成され、７１−７３−３０を経由
して流れる。平滑用コンデンサ３０の容量よりも、補助
コンデンサ７３の容量を適度に低く設定すると、電源帰
還電力の相当量が補助コンデンサ７３に供給される。か
くして、補助コンデンサ７３に図示極性の電圧が発生す
る。放電用ダイオード７２は電源帰還電流Ｉの流入を阻
止し、補助コンデンサ７３に向かわせる。充電用ダイオ
ード７３は平滑用コンデンサ３０の電荷が、補助コンデ
ンサ７１を介し、優先して放電するのを妨げる。今の状
態が… 整流回路２０出力電圧＜平滑用コンデンサ３０電圧 の状況下にあれば、整流回路２０からの給電はないはず
であるが、こうした場合であっても、補助コンデンサ７
１電圧の影響で… 整流回路２０出力電圧＋補助コンデンサ７１電圧＞ 平
滑用コンデンサ３０電圧 とすることが可能である。前者の不等式が成立しても、
後者の不等式が成立する場合は、電源帰還電流Ｉが途絶
え、スイッチング用トランジスタ４１がターンオンする
その後の段階において、平滑用コンデンサ３０の電荷放
電を抑え、整流回路２０からの補助コンデンサ７１を介
する給電の方を優先させることが可能となる。図２の別
の実施例について説明する。これは、図１の３０の範囲
を改めたものであって、その他の点は図１同様である。
図２回路は部分平滑回路として知られる特殊コンデンサ
に相当する。図２のように、複数のコンデンサ３１・３
２を備える。各コンデンサ３１・３２を充電用のダイオ
ード３３を介して直列に充電する。各コンデンサ３１・
３２を放電用のダイオード３４・３５を介して並列に放
電する。図２の部分平滑回路３０の特徴は充電電圧（コ
ンデンサ３１電圧とコンデンサ３２電圧の和）よりも、
放電電圧（コンデンサ３１電圧またはコンデンサ３２電
圧）も低いことであって、これに競合する図１の整流回
路２０力率を高めるように作用する。この部分平滑回路
３０を図１の平滑用コンデンサ３０として利用する場合
は、部分平滑回路３０による力率向上の効果と、補助コ
ンデンサ７１による力率向上の効果を共有できる。な
お、図２のダイオード３４のカソードを図１のダイオー
ド７２のアノード側・カソード側のいずれに接続しても
同効である。
る。本実施例装置は、交流電源１０と、交流電源１０電
圧を整流する整流回路２０と、整流回路２０の出力電圧
を平滑する平滑用コンデンサ３０を備える。また、スイ
ッチング用トランジスタ４１と、スイッチング用トラン
ジスタ４１を介して断続的に平滑用コンデンサ３０電圧
が印加される振動用インダクタ５０と、スイッチング用
トランジスタ４１・振動用インダクタ５０のいずれか一
方と並列に接続される振動用コンデンサ６０と、スイッ
チング用トランジスタ４１と逆並列のフリーホイール用
ダイオード４２を含むトランジスタインバータを備え
る。さらに振動用インダクタ５０と並列に接続される負
荷回路９０を備える。本発明は以上のようなトランジス
タインバータ装置を前提とする。本発明においては、整
流回路２０の直流出力端子２５と直列に補助コンデンサ
７１を挿置する。また、平滑用コンデンサ３０と直列に
該平滑用コンデンサ３０からの放電を許容する極性の放
電用ダイオード７２を挿置する。さらに、補助コンデン
サ７１および放電用ダイオード７２を跨ぐ位置に前記平
滑用コンデンサ３０への充電を許容する極性の充電用ダ
イオード７３を接続する。図１装置について補足する。
前記トランジスタインバータは１個のスイッチング用ト
ランジスタ４１を用いる１石形のものである。この１石
形インバータはスイッチング用トランジスタ４１がオフ
となる期間に図示Ｉの電源帰還電流を形成する。電源帰
還電流Ｉのインバータ内経路は４２−５０である。４９
はスイッチング用トランジスタ４２を高周波周期でオン
・オフさせる制御回路である。振動用インダクタ５０と
並列の図示の振動用コンデンサス９０を、スイッチング
用トランジスタ４１と並列となる位置に繋ぎ変えてもほ
ぼ同効である。しかし、この場合は振動電流が足し加わ
るので、見かけ上の電源帰還電流Ｉのレベルは増加す
る。負荷回路９０の内容は予熱形放電灯９１、予熱形放
電灯９１と直列のバラスト用インダクタ９２、予熱形放
電灯９１の非電源側端子間に接続される予熱用コンデン
サ９３である。これは一種の誘導性負荷回路９０であ
り、この場合は４２−９０も電源帰還電流Ｉのインバー
タ内経路となる。図１装置の主な動作について説明す
る。整流回路２０は充電用ダイオード７３を介して平滑
用コンデンサ３０を充電する。平滑用コンデンサ３０の
電圧は放電用ダイオード７２を介して後段に出力され、
スイッチング用トランジスタ４１を主体とするトランジ
スタインバータが駆動し、負荷回路９０に高周波電圧を
印加する。電源帰還電流Ｉは７１−７３−３０を経由
し、補助コンデンサ７３を図示極性に充電する。補助コ
ンデンサ７３電圧は整流回路２０電圧に足し加えられ、
平滑用コンデンサ３０電圧と比較される。前者の合計電
圧が後者電圧を上回る場合は、整流回路２０から補助コ
ンデンサ７１を介して給電され、整流回路２０の利用率
が高まり、その分だけ力率が増加する。充電用コンデン
サ７３の役割等について補足する。スイッチング用トラ
ンジスタ４１がオフである期間に、振動用インダクタ５
０・振動用コンデンサ６０間に振動が起こる。この影響
で電源帰還電流Ｉが形成され、７１−７３−３０を経由
して流れる。平滑用コンデンサ３０の容量よりも、補助
コンデンサ７３の容量を適度に低く設定すると、電源帰
還電力の相当量が補助コンデンサ７３に供給される。か
くして、補助コンデンサ７３に図示極性の電圧が発生す
る。放電用ダイオード７２は電源帰還電流Ｉの流入を阻
止し、補助コンデンサ７３に向かわせる。充電用ダイオ
ード７３は平滑用コンデンサ３０の電荷が、補助コンデ
ンサ７１を介し、優先して放電するのを妨げる。今の状
態が… 整流回路２０出力電圧＜平滑用コンデンサ３０電圧 の状況下にあれば、整流回路２０からの給電はないはず
であるが、こうした場合であっても、補助コンデンサ７
１電圧の影響で… 整流回路２０出力電圧＋補助コンデンサ７１電圧＞ 平
滑用コンデンサ３０電圧 とすることが可能である。前者の不等式が成立しても、
後者の不等式が成立する場合は、電源帰還電流Ｉが途絶
え、スイッチング用トランジスタ４１がターンオンする
その後の段階において、平滑用コンデンサ３０の電荷放
電を抑え、整流回路２０からの補助コンデンサ７１を介
する給電の方を優先させることが可能となる。図２の別
の実施例について説明する。これは、図１の３０の範囲
を改めたものであって、その他の点は図１同様である。
図２回路は部分平滑回路として知られる特殊コンデンサ
に相当する。図２のように、複数のコンデンサ３１・３
２を備える。各コンデンサ３１・３２を充電用のダイオ
ード３３を介して直列に充電する。各コンデンサ３１・
３２を放電用のダイオード３４・３５を介して並列に放
電する。図２の部分平滑回路３０の特徴は充電電圧（コ
ンデンサ３１電圧とコンデンサ３２電圧の和）よりも、
放電電圧（コンデンサ３１電圧またはコンデンサ３２電
圧）も低いことであって、これに競合する図１の整流回
路２０力率を高めるように作用する。この部分平滑回路
３０を図１の平滑用コンデンサ３０として利用する場合
は、部分平滑回路３０による力率向上の効果と、補助コ
ンデンサ７１による力率向上の効果を共有できる。な
お、図２のダイオード３４のカソードを図１のダイオー
ド７２のアノード側・カソード側のいずれに接続しても
同効である。
【０００７】
【発明の効果】本発明はトランジスタインバータの電源
帰還電流を受けて充電される補助コンデンサを設け、補
助コンデンサ電圧を、互いに競合する整流回路・平滑用
コンデンサの内の前者電圧に足し加え、前者を助成する
ように工夫したので、簡単に力率を高めることができ
る。
帰還電流を受けて充電される補助コンデンサを設け、補
助コンデンサ電圧を、互いに競合する整流回路・平滑用
コンデンサの内の前者電圧に足し加え、前者を助成する
ように工夫したので、簡単に力率を高めることができ
る。
【図１】本発明装置の回路図
【図２】他の実施例を示す部分回路図
１０：交流電源
２０：整流回路
２５：直流出力端子
３０：平滑用コンデンサ
４１：スイッチング用トランジスタ
４２：フリーホイール用ダイオード
５０：振動用インダクタ
６０：振動用コンデンサ
７１：補助コンデンサ
７２：放電用ダイオード
７３：充電用ダイオード
９０：負荷回路
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 7/06
H02M 3/28
Claims (2)
- 【請求項１】交流電源（１０）と、前記交流電源（１
０）電圧を整流する整流回路（２０）と、前記整流回路
（２０）の出力電圧を平滑する平滑用コンデンサ（３
０）と、スイッチング用卜ランジスタ（４１）と、前記
スイッチング用トランジスタ（４１）を介して断続的に
前記平滑用コンデンサ（３０）電圧が印加される振動用
インダクタ（５０）と、前記スイッチング用トランジス
タ（４１）・振動用インダクタ（５０）のいずれか一方
と並列に接続される振動用コンデンサ（６０）と、前記
スイッチング用トランジスタ（４１）と逆並列のフリー
ホイール用ダイオード（４２）と、前記振動用インダク
タ（５０）と並列に接続される負荷回路（９０）を備え
たトランジスタインバータ装置において、 前記整流回路（２０）の直流出力端子（２５）と直列に
補助コンデンサ（７１）を挿置し、前記平滑用コンデン
サ（３０）と直列に該平滑用コンデンサ（３０）からの
放電を許容する極性の放電用ダイオード（７２）を挿置
し、前記補助コンデンサ（７１）および前記放電用ダイ
オード（７２）を跨ぐ位置に前記平滑用コンデンサ（３
０）への充電を許容する極性の充電用ダイオード（７
３）を接続したことを特徴とするトランジスタインバー
タ装置。 - 【請求項２】複数のコンデンサ（３１・３２）を充電用
のダイオード（３３）を介して直列に充電し、前記各コ
ンデンサ（３１・３２）を放電用のダイオード（３４・
３５）を介して並列に放電する部分平滑回路を平滑用コ
ンデンサ（３０）とした請求項１記載のトランジスタイ
ンバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23456695A JP3456320B2 (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | トランジスタインバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23456695A JP3456320B2 (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | トランジスタインバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0956174A JPH0956174A (ja) | 1997-02-25 |
| JP3456320B2 true JP3456320B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=16973030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23456695A Expired - Fee Related JP3456320B2 (ja) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | トランジスタインバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456320B2 (ja) |
-
1995
- 1995-08-09 JP JP23456695A patent/JP3456320B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0956174A (ja) | 1997-02-25 |
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