JP3538339B2 - インバータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、商用交流電圧を一
旦直流電圧に平滑した後、この直流電圧を高周波電圧に
変換して負荷に供給するインバータ装置に関し、より詳
細には、商用電源側に流れる入力電流の高調波成分の低
減に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の小型化された家電製品やＯＡ機器
においては高性能化・高効率化のため高周波インバータ
装置が搭載されている。

【０００３】また、家庭用蛍光灯器具や施設用蛍光灯器
具においては、蛍光灯を点灯させる回路方式として、従
来はチョーク限流型・漏洩変圧器型等の銅鉄型安定器と
称されるものが使用されてきたが、形状・重量および効
率の面で限界があることから、今日の蛍光灯器具には高
周波点灯式安定器（インバータ式電子安定器）といわれ
るランプ点灯装置が使用されるようになり、ＨＩＤラン
プ（水銀灯、メタルハライドランプ等）器具、電球型蛍
光ランプ等にも使用されている。

【０００４】このインバータ式電子安定器は、効率がよ
く省電力化が図れること、ランプのチラツキや安定器の
騒音を少なくできること、軽量化が図れること等の利点
があることから、上記蛍光灯器具のインバータ化が急激
に進んでいる。以下、高周波インバータ装置やインバー
タ式電子安定器を総称して、インバータ装置という。

【０００５】インバータ装置としては、種々の回路方式
があるが、一般には、商用交流電圧を整流する整流回路
と、整流された脈流電圧を平滑して平滑電圧を得る平滑
回路と、平滑電圧を高周波電圧に変換する変換回路とか
ら構成される。例えば図１２に示す特許第２７５４２０
５号に記載のもののように、商用交流電圧を整流する全
波整流回路２０の出力に、（完全）平滑コンデンサの代
わりに、ダイオード３１，３２とコンデンサ３３とから
なる部分平滑回路３０を平滑回路として設けたものがあ
る。この部分平滑回路３０は、全波整流回路２０から出
力された脈流電圧が所定電圧より低い区間では、ダイオ
ード３１とコンデンサ３３とからなる整流平滑回路によ
り得た部分平滑電圧を、選択的に動作するスイッチとし
てのダイオード３２を介して変換回路４０に供給するこ
とによって、脈流電圧の谷が補なわれた平滑電圧を得る
ようにしたものである。平滑回路として部分平滑回路３
０を用いる場合には、変換回路４０として、全波整流回
路２０に接続されたインダクタ４９と、インダクタ４９
に接続され、商用交流電圧の周波数よりも高い周波数で
オンオフするスイッチング回路４３とを有する定電流プ
ッシュプル型変換器が用いられる。

【０００６】また、図１３に示すように、図１２に示し
た回路構成と基本構成を同様としつつ、部分平滑回路３
０の代わりに、ダイオード７１，７２，７３とコンデン
サ７４，７５とからなる部分平滑回路７０を採用した方
式も知られている。この部分平滑回路７０は、全波整流
回路２０の正側脈流出力端子ＤＣ＋から出力された脈流
電圧をコンデンサ７４，７５とダイオード７２とにより
平滑して、両コンデンサ７４，７５の夫々に脈流電圧の
略半分の大きさの電圧を部分平滑電圧として蓄電し、選
択的に動作するスイッチとしてのダイオード７１を介し
てコンデンサ７４による部分平滑電圧を変換回路４０に
供給すると共に、選択的に動作するスイッチとしてのダ
イオード７３を介してコンデンサ７５による部分平滑電
圧を変換回路４０に供給することによって、部分平滑回
路３０と同様に、脈流電圧の谷が補なわれた平滑電圧を
得るようにしたものである。

【０００７】上記図１２および図１３に示した２つの回
路方式は、商用交流電圧を整流する全波整流回路即ちメ
インの整流回路に（完全）平滑コンデンサが接続されて
いないため、商用電源側の入力電流の休止期間を（完
全）平滑コンデンサを用いた場合よりも短くすることが
でき、結果として入力力率を高くすることができる。し
かも全波整流回路の出力電圧が所定電圧より低い区間で
は部分平滑回路を構成するコンデンサから変換回路に直
流電圧を供給する構成であるため、変換回路から出力さ
れる高周波の出力電圧としては、休止期間がなく、リッ
プルの少ない包絡線を持ったものとなり、この高周波の
出力電圧によって負荷としての放電灯を点灯すれば良好
な発光効率で点灯され、また、この高周波の出力電圧を
整流すれば、リップルの少ない直流電圧を得ることもで
きる回路方式である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
つの回路方式を採用したインバータ装置においても、商
用電源側の入力電流に休止期間が依然として存在するた
め、結果として高調波成分（高調波電流）が流れること
による入力電流の高調波歪（高調波障害）が発生し、何
れの回路方式によっても、高調波規制値（例えばＩＥＣ
１０００−３−２等）を満足することができないという
問題がある。

【０００９】一方、入力電流の高調波歪を低減する、即
ち入力電流に流れる高調波成分を抑制するための回路方
式として、例えば図１４に示すように、全波整流回路２
０とコンデンサ８４との間に、チョークコイル８１、ス
イッチとしてのトランジスタ８２、トランジスタ８２を
制御する不図示のスイッチ制御回路、およびダイオード
８３からなるチョッパ回路（昇圧チョッパ）８０を採用
した平滑回路がよく知られている。この回路方式は、ア
クティブフィルタ方式の一態様であって、高力率である
ことと高調波電流を低減できることから、例えばインバ
ータ式電子安定器に多く利用されている。

【００１０】そこで、図１２および図１３に示した回路
方式を採用したインバータ装置において、入力電流に流
れる高調波成分を抑制する方法として、図１４に示した
チョッパ回路８０を適用することも考えられる。

【００１１】しかしながら、この場合、部分平滑回路３
０や変換回路４０とは別個にチョッパ回路８０を設けな
ければならず、回路構成が複雑化したり回路効率が低下
する等の新たな問題が生じる。また、変換回路のスイッ
チング素子やコンデンサの耐電圧を高くする必要もあ
る。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、上記図１２や図１３に示した従来のインバータ装
置の構成を基本としながら、入力電流の高調波成分を低
減することができると共に、従来回路に対する変更を最
小限に抑えて、回路の複雑化問題を解決することができ
るインバータ装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によるインバータ
装置は、従来のインバータ装置に使用されているインダ
クタをタップ付きインダクタに変更すると共に、全波整
流回路の交流入力側に２つのコンデンサの直列回路を設
け、タップ付きインダクタのスイッチ手段側の端子に発
生する高周波電圧を他方の端子或いはタップ端子を介し
てコンデンサの接続点に印加し、該高周波電圧に応じて
各コンデンサに流れる充放電電流を商用電源側に流すこ
とによって、商用電源側の入力電流を高周波の断続電流
とするようにしたものである。

【００１４】即ち、本発明による第１のインバータ装置
は、複数の交流入力端子および脈流出力端子を有すると
共に、交流入力端子に入力された商用交流電圧を全波整
流して脈流出力端子に脈流電圧を出力する整流手段と、
脈流電圧を平滑して平滑電圧を得る平滑手段と、整流手
段に接続されたインダクタおよび該インダクタに接続さ
れたスイッチ手段を有すると共にスイッチ手段が商用交
流電圧の周波数よりも高い周波数でオンオフすることに
よって平滑電圧を高周波電圧に変換する定電流プッシュ
プル型変換手段とを備えて成るインバータ装置におい
て、整流手段の交流入力端子間に接続された第１および
第２のコンデンサから成る直列回路を更に備えたものと
すると共に、インダクタを、タップ付きインダクタと
し、該タップ付きインダクタの両端の内の一方がスイッ
チ手段に接続され、他方が第１および第２のコンデンサ
の接続点に接続され、タップ（端子）が整流手段に接続
された構成としたことを特徴とするものである。即ち、
この第１のインバータ装置は、スイッチ手段側からタッ
プ付きインダクタの両側の端子の内の１つを介して高周
波電圧を両コンデンサの接続点に印加する構成としたも
のである。

【００１５】上記において、両コンデンサの接続点と、
タップ付きインダクタの１つの端子或いはタップとを接
続するに際しては、直接接続してもよいし、コンデンサ
等の電子部品を介して接続するようにしてもよい。

【００１６】また、本発明による第２のインバータ装置
は、タップ付きインダクタのタップ（端子）を介して高
周波電圧が両コンデンサの接続点に印加されるように第
１のインバータ装置の接続態様を変更したものであっ
て、タップ付きインダクタの両端の内の一方が整流手段
に接続され、他方がスイッチ手段に接続され、タップ
（端子）が第１および第２のコンデンサの接続点に接続
された構成としたことを特徴とするものである。

【００１７】上記本発明による第１および第２のインバ
ータ装置においては、タップ付きインダクタを、１次巻
線および２次巻線を有するトランスとし、この１次巻線
の一方の端子と２次巻線の一方の端子との接続点をタッ
プとすることができる。

【００１８】また、上記本発明による第１および第２の
インバータ装置においては、平滑手段を部分平滑回路と
することが望ましい。即ち、脈流出力端子から出力され
た脈流電圧を平滑して部分平滑電圧を得るコンデンサお
よび部分平滑電圧により脈流電圧の谷が補なわれた平滑
電圧を得るように選択的に動作するスイッチからなるも
の、または、スイッチ手段側に発生する高周波電圧を整
流するダイオード、整流された高周波の整流電圧（高周
波の脈流電圧）を平滑して部分平滑電圧を得るコンデン
サおよび部分平滑電圧により脈流電圧の谷が補なわれた
平滑電圧を得るように選択的に動作するスイッチからな
るものとすることが望ましい。

【００１９】なお、本発明による第１および第２のイン
バータ装置における定電流プッシュプル型変換手段とし
ては、例えば、スイッチ手段としての２つのトランジス
タを含むと共に、該２つのトランジスタのコレクタ間に
接続された１次巻線を有する変圧器と、該１次巻線と並
列接続されたコンデンサとを有するものを用いることが
できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によるインバータ装置によれば、
従来の定電流プッシュプル型変換回路を備えたインバー
タ装置に使用されているインダクタをタップ付きインダ
クタに変更すると共に、全波整流回路の交流入力側に第
１および第２のコンデンサの直列回路を設け、タップ付
きインダクタのスイッチ手段側の端子に発生する高周波
電圧を他方の端子或いはタップ端子を介してコンデンサ
の接続点に印加する構成としたので、印加された高周波
電圧の極性および大きさに応じて、商用電源を介して各
コンデンサに充放電電流が流れるようになり、商用電源
側の入力電流を高周波の断続電流とすることができるよ
うになる。

【００２１】この高周波の断続電流は、商用電源の基本
周波数成分を通過し高調波成分を遮断する低域通過フィ
ルタ（ローパスフィルタ）を介して商用電源から全波整
流器に商用交流電圧を入力する構成とすることによって
容易に除去することができ、この結果、商用電源側の入
力電流の高調波成分を低減することができるようにな
り、入力電流の高調波歪みを高調波規制値以下にするこ
とも可能となる。

【００２２】また、入力電流の高調波成分を低減するた
めに追加、変更する素子が非常に少なく、回路損失の低
下が殆どなく、従来の定電流プッシュプル型変換回路を
用いたインバータ装置を略そのまま利用することもでき
る。

【００２３】さらに、本発明によるインバータ装置に使
用されるタップ付きインダクタとしても、トランス等種
々の形態のものを利用することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は本発明によるインバ
ータ装置の第１の実施の形態の回路図であり、負荷とし
て接続された蛍光灯を点灯させるインバータ式電子安定
器を構成するものである。なお、図１においては、図１
２に示した、従来のインバータ装置と対応する構成の部
分については、同一番号を付して示す。

【００２５】図１に示したインバータ装置１は、図１２
に示したインバータ装置を改良したものである。最初
に、従来のインバータ装置と共通する部分の構成につい
て説明する。

【００２６】商用電源Ｖｓが、４個のダイオード（整流
素子）２１〜２４をブリッジ接続した整流手段としての
全波整流器２０の２つの交流入力端子ＡＣ１，ＡＣ２間
に接続されている。

【００２７】全波整流器２０の正側脈流出力端子ＤＣ＋
は、変換回路４０を構成する出力トランス４５の１次巻
線４６の中点（センタータップ）４６ｃと接続され、負
側脈流出力端子ＤＣ−は、後述する変換回路４０を構成
するタップ付きインダクタ５０のタップ５０ｃと接続さ
れている。

【００２８】変換回路４０は、定電流プッシュプル型変
換回路であって、出力トランス４５の１次巻線４６の両
端子４６ａ，４６ｂに、該１次巻線４６と並列に共振用
コンデンサ４４を接続し、端子４６ａにはトランジスタ
４１のコレクタを接続し、端子４６ｂにはトランジスタ
４２のコレクタを接続し、両トランジスタ４１，４２の
エミッタを互いに接続すると共に、タップ付きインダク
タ５０の両端の内の一方の端子５０ａに接続した構成で
ある。トランジスタ４１，４２により、本発明によるス
イッチ手段としてのスイッチング回路４３が構成され
る。

【００２９】この接続態様から明らかなように、タップ
付きインダクタ５０の端子５０ａとタップ５０ｃとの間
に形成されるインダクタ成分が、図１２に示した従来の
インバータ装置におけるインダクタ４９に対応する。

【００３０】トランジスタ４１，４２のベースは、不図
示の駆動回路に接続されている。この駆動回路として
は、自励式および他励式の内の、何れのものを用いても
よい。

【００３１】また、図示しないが、出力トランス４５の
２次巻線４７には、負荷として、例えば蛍光灯等の放電
灯が接続されている。

【００３２】なお、両トランジスタ４１，４２のエミッ
タを互いに接続した点を負極性側入力端子４０ｂとい
い、出力トランス４５の１次巻線４６の中点４６ｃを正
極性側入力端子４０ａという。

【００３３】一方、このインバータ装置１には、ダイオ
ード３１，３２およびコンデンサ３３からなる部分平滑
回路３０が設けられている。部分平滑回路３０は、ダイ
オード３１のアノードをタップ付きインダクタ５０の端
子５０ａに接続し、このダイオード３１のカソードとタ
ップ付きインダクタ５０のタップ端子５０ｃとの間にコ
ンデンサ３３を接続し、ダイオード３１のカソードを更
にダイオード３２のアノードに接続し、ダイオード３２
のカソードを全波整流器２０の正側脈流出力端子ＤＣ＋
に接続した構成である。

【００３４】他方、このインバータ装置１には、本願発
明に係る構成部分として、全波整流器２０の交流入力端
子ＡＣ１，ＡＣ２間に、第１のコンデンサ１１および第
２のコンデンサ１２からなる直列回路１０が接続されて
いる。また、タップ付きインダクタ５０の他方の端子５
０ｂが第１のコンデンサ１１と第２のコンデンサ１２と
の接続点１０ａと接続されている。両コンデンサ１１，
１２の耐圧は、接続点１０ａに印加される高周波電圧
（詳細は後述する）および商用電源電圧に耐え得るもの
であればよく、さほど大きなものでなくてもよい。

【００３５】図１と図１２とを比較すると明らかなよう
に、本願発明による構成と従来技術による構成との相違
点は、定電流プッシュプル型変換回路には必須とされて
いるインダクタ４９をタップ付きインダクタ５０に変更
した点と、全波整流器２０の商用電源Ｖｓ側に第１のコ
ンデンサ１１と第２のコンデンサ１２の直列回路１０を
設けると共に、両者の接続点１０ａをタップ付きインダ
クタ５０の端子５０ｂに接続した点である。

【００３６】以下、上記構成の回路の動作について、図
２（Ａ）〜（Ｃ）に示す波形図、および図３（Ａ），
（Ｂ）に示す動作説明図を参照して説明する。なお、図
３（Ａ），（Ｂ）は、商用電源Ｖｓの電圧の極性が図に
矢印で示す向き（以下商用電源Ｖｓが正極性という）の
期間である場合を示している。

【００３７】商用電源Ｖｓから商用交流電圧が入力さ
れ、インバータ装置１が起動すると、全波整流器２０の
脈流出力端子ＤＣ＋，ＤＣ−から、図２（Ａ）に点線で
示す脈流電圧（全波整流出力電圧）Ｖ１が出力され、該
脈流電圧Ｖ１が変換回路４０に印加される。

【００３８】トランジスタ４１，４２は、不図示の駆動
回路によって同時にオンせず交互にオンオフするように
制御される。トランジスタ４１，４２のオンオフの繰返
し周波数（スイッチング周波数）は、商用電源Ｖｓの周
波数（電源周波数；例えば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）に
対して十分に高い周波数に設定されている。したがっ
て、変換回路４０を構成する出力トランス４５の１次巻
線４６と共振コンデンサ４４との共振により高周波電圧
が発生する。このとき、全波整流回路２０とスイッチン
グ回路４３との間に挿入されているタップ付きインダク
ク５０は定電流を流すように働く。

【００３９】一方、タップ付きインダクク５０の端子５
０ａ，５０ｃ間には、トランジスタ４１，４２のオンオ
フの繰返し周波数に応じた高周波電圧Ｖ２が発生し、該
高周波電圧Ｖ２が部分平滑回路３０に印加される。部分
平滑回路３０においては、印加された高周波電圧Ｖ２を
ダイオード３１とコンデンサ３３とにより整流平滑し、
該整流平滑により得た部分平滑電圧をコンデンサ３３に
蓄電する。

【００４０】全波整流回路２０の正側脈流出力端子ＤＣ
＋とダイオード３１のカソードとの間には、選択的動作
が可能なスイッチとしてのダイオード３２が設けられて
おり、電源周波数の半サイクル毎に、全波整流回路２０
から出力される脈流電圧Ｖ１が略部分平滑電圧以下にな
ると、ダイオード３２がオンして、コンデンサ３３に蓄
電した電荷が放電され、この放電出力が変換回路４０に
印加される。したがって、第１のコンデンサ１１と第２
のコンデンサ１２との接続点１０ａに高周波電圧を印加
する構成としない場合には、商用電源Ｖｓとしては、ダ
イオード３２がオフしている間が入力電流の導通期間と
なり、ダイオード３２がオンしている間が入力電流の休
止期間となる。

【００４１】この作用によって、結果的には、図２
（Ａ）に実線で示すように、脈流電圧Ｖ１が部分平滑電
圧以下となる部分、即ち脈流電圧Ｖ１の谷が部分平滑電
圧により補なわれた平滑電圧Ｖ４が変換回路４０に印加
されるようになり、これに応じて、タップ付きインダク
タ５０の端子５０ａ，５０ｃ間の高周波電圧は、図２
（Ｂ）に示すような高周波電圧Ｖ２となり、また、端子
５０ｂ，５０ｃ間には、図２（Ｃ）に示すように、図２
（Ｂ）とは逆極性の高周波電圧Ｖ３が発生する。なお、
図２（Ｂ），（Ｃ）は簡略化して示したものであり、包
絡線内の比較的周波数の高い成分が、高周波電圧成分を
示す。

【００４２】他方、本発明によるインバータ装置１にお
いては、タップ付きインダクク５０の端子５０ｂが第１
のコンデンサ１１と第２のコンデンサ１２との接続点１
０ａに接続されているので、タップ付きインダクク５０
の端子５０ｂ，５０ｃ間に発生した高周波電圧Ｖ３が接
続点１０ａに印加される。

【００４３】各コンデンサ１１，１２は、タップ付きイ
ンダクタ５０の端子５０ｂから印加された高周波電圧Ｖ
３のタップ（端子）５０ｃに対する極性に応じて、充放
電を繰り返す。即ち、端子５０ｂが負極性のときには、
図３（Ａ）に示すように、タップ５０ｃ→ダイオード２
４→商用電源Ｖｓ→コンデンサ１１→端子５０ｂという
経路を通って電流＋ＩＣ１が流れてコンデンサ１１が充
電されると共に、タップ５０ｃ→ダイオード２４→コン
デンサ１２→端子５０ｂという経路を通って電流＋ＩＣ
２が流れてコンデンサ１２が充電される。また、端子５
０ｂが正極性のときには、図３（Ｂ）に示すように、端
子５０ｂ→コンデンサ１１→ダイオード２１という経路
を通って電流−ＩＣ１が流れてコンデンサ１１が放電さ
れると共に、端子５０ｂ→コンデンサ１２→商用電源Ｖ
ｓ→ダイオード２１という経路を通って電流−ＩＣ２が
流れてコンデンサ１２が放電される。

【００４４】これより明らかなように、商用電源Ｖｓが
正極性の間のほぼ全域に亘って、高周波電圧Ｖ３に応じ
た大きさを有する、高周波の断続電流が商用電源Ｖｓに
流れることになる。

【００４５】なお、上記動作説明は、商用電源Ｖｓが正
極性の場合についてのものであるが、商用電源Ｖｓの電
圧の極性が図の矢印の向きとは反対向き（以下商用電源
Ｖｓが負極性という）の期間である場合にもほぼ同様に
動作する。だだし、商用電源Ｖｓが負極性の場合には、
整流回路２０のダイオード２１をダイオード２３に置き
換え、ダイオード２４をダイオード２２に置き換えた経
路を通って、コンデンサ１１，１２に充放電電流が流
れ、商用電源Ｖｓが負極性の間のほぼ全域に亘って、高
周波の断続電流が商用電源Ｖｓに流れるようになる。

【００４６】したがって、上記構成のインバータ装置１
によれば、部分平滑回路３０を採用した従来の装置にお
いても存在していた、入力電流の休止期間と導通期間が
生じるという問題が解決され、商用電源Ｖｓの電源周期
のほぼ全域に亘って、高周波の断続電流を入力電流とし
て流すことができる。この高周波の断続電流は、低減通
過フィルタ（ＬＰＦ）を用いることにより低減すること
ができる、換言すれば、高調波電流成分が低減された擬
似正弦波電流にすること、即ち入力電流歪を小さくする
ことができる。これにより、商用電源側に流れる入力電
流の高調波規制値（ＩＥＣ１０００−３−２等）を満足
することができるようになる。

【００４７】また、上記説明で明らかなように、本願発
明に係るインバータ装置１は、従来の構成のインバータ
装置に対して、全波整流器２０の交流入力側にコンデン
サ１１，１２の直列回路１０を設けると共に、両者の接
続点１０ａに高周波電圧Ｖ３を印加するという極めて簡
易な変更を施したもの、即ち回路の複雑化を招くことの
ないものでありながら、商用電源側に流れる入力電流の
高調波成分を低減し高調波規制値を満足することができ
るという、優れた効果を有するものである。

【００４８】また、上記構成のインバータ装置１におい
ては、上述した特許第２７５４２０５号に記載の部分平
滑回路３０を採用しているので、該部分平滑回路３０の
特徴を享有することもできる。即ち、コンデンサ３３へ
の充電電荷は、高周波で動作する変換回路４０の起動後
に得られるため、商用電源Ｖｓによって直接コンデンサ
３３を充電することによる突入電流（ピーク電流）の発
生と、電源投入による突入電流の発生を生じる虞が少な
い。

【００４９】次に、本発明によるインバータ装置の他の
実施の形態について、図４〜図１１を参照して、簡単に
説明する。なお、図４〜図１１においては、図１に示す
第１の実施の形態によるインバータ装置と同一構成の部
分については、同一番号を付すと共に、特徴部分の接続
態様のみを示し、特に必要のない限り、説明を省略す
る。

【００５０】図４〜図１１に示す回路は、上述の図１に
示した回路におけるタップ付きインダクタと周辺回路と
の接続態様を変更したり、タップ付きインダクタそのも
のの構成を変更したものであって、何れの回路において
も、その作用効果は、図１に示した回路と略同様であ
る。以下、順に説明する。

【００５１】図４に示した回路は、タップ付きインダク
タ５０の端子５０ｂ，５０ｃと、整流回路２０およびコ
ンデンサ１１，１２の接続点１０ａとの接続態様を変更
したものであり、該タップ付きインダクタ５０の端子５
０ａを負極性側入力端子４０ｂに接続したままの状態
で、端子５０ｂを全波整流回路２０の負側脈流出力端子
ＤＣ−に接続し、タップ５０ｃをコンデンサ１１，１２
の接続点１０ａに接続するようにしたものである。

【００５２】図５に示したタップ付きインダクタ６０
は、上述の図１に示した回路におけるタップ付きインダ
クタ５０の巻線方向を変えたインダクタ６０としたもの
であり、該インダクタ６０としては、１次巻線６１およ
び２次巻線６２を有するトランスを利用するものとし、
その１次巻線６１の一方の端子６１ａと２次巻線６２の
一方の端子６２ａとの接続点をタップ６０ｃとして使用
するようにすればよい。この図５に示したタップ付きイ
ンダクタ６０を図１に示した回路に適用する場合、端子
５０ａを端子６０ａに、端子５０ｂを端子６０ｂに、端
子５０ｃを端子６０ｃに、それぞれ置き換えた接続態様
とすれば良い。

【００５３】図６に示した回路は、図１に示した回路に
おける、整流回路２０の負側脈流出力端子ＤＣ−と変換
回路４０の負極性側入力端子４０ｂとの間に挿入された
タップ付きインダクタ５０を、整流回路２０の正側脈流
出力端子ＤＣ＋と変換回路４０の正極性側入力端子４０
ａとの間に挿入し、これに応じて、部分平滑回路３０を
構成するダイオード３２のカソードをタップ付きインダ
クタ５０の端子５０ａに接続したものである。

【００５４】図７に示したタップ付きインダクタ５０
は、図６に示した回路において、その接続態様を、図４
に示した回路に準じて変更したものであり、端子５０ａ
を変換回路４０の正極性側入力端子４０ａに接続し、端
子５０ｂを全波整流回路２０の正側脈流出力端子ＤＣ＋
に接続し、タップ５０ｃをコンデンサ１１，１２の接続
点１０ａに接続したものである。

【００５５】図８に示したタップ付きインダクタ６０
は、図５に示したタップ付きインダクタ６０を、図６に
示した回路に適用するものであり、図５と同様に、図６
における端子５０ａを端子６０ａに、端子５０ｂを端子
６０ｂに、端子５０ｃを端子６０ｃに、それぞれ置き換
えた接続態様とすれば良い。

【００５６】図９に示した回路は、図１に示した回路に
おける部分平滑回路３０を、図１３に示した装置と同様
に、ダイオード７１，７２，７３とコンデンサ７４，７
５とからなる部分平滑回路７０に置き換えたものであ
り、ダイオード７１のアノードとコンデンサ７５との接
続点と、タップ付きインダクタ５０のタップ５０ｃとを
接続したものである。

【００５７】図１０に示した回路は、図６に示した回路
における部分平滑回路３０を、図１３に示した装置と同
様に、ダイオード７１，７２，７３とコンデンサ７４，
７５とからなる部分平滑回路７０に変更したものであ
り、該変更に対応して、ダイオード７３のカソードとコ
ンデンサ７４との接続点とタップ付きインダクタ５０の
タップ５０ｃとを接続したものである。

【００５８】なお、図９および図１０に示した回路のよ
うに、部分平滑回路３０を部分平滑回路７０に変更する
手法は、上述した図１および図６に限らず、例えば図１
に示した回路のタップ付きインダクタ５０の接続態様を
図４に示した接続態様のものに変更した回路において、
部分平滑回路３０を部分平滑回路７０に変更する等、そ
の他の回路にも適用することができる。

【００５９】図１１に示した回路は、図１に示した回路
におけるタップ付きインダクタ５０の端子５０ｂとコン
デンサ１１，１２の接続点１０ａとの間に、コンデンサ
１３を挿入した構成のものであり、高周波電圧Ｖ３が、
直接ではなく、コンデンサ１３を介して接続点１０ａに
印加されるものである。

【００６０】なお、このように、高周波電圧Ｖ３を、コ
ンデンサ１３を介して接続点１０ａに印加する手法は、
上述した図１の回路に限らず、例えば図４に示した回路
等、その他の回路にも適用することができる。

【００６１】上述した本発明によるインバータ装置の各
実施の形態は、何れも全波整流回路２０と変換回路４０
との間に部分平滑回路３０或いは７０を設けたものであ
るが、本発明はこれに限定されず、部分平滑回路３０或
いは７０を設ける代わりに、全波整流回路２０の正側脈
流出力端子ＤＣ＋と負側脈流出力端子ＤＣ−との間に、
いわゆる完全平滑コンデンサを設けたものとしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインバータ装置の第１の実施の形
態の回路図

【図２】上記第１の実施のインバータ装置における電圧
波形図；脈流電圧および整流電圧（Ａ）、タップ付きイ
ンダクタの端子間電圧（Ｂ），（Ｃ）

【図３】上記第１の実施のインバータ装置における、商
用電源Ｖｓが正極性の場合の動作説明図

【図４】図１に示したタップ付きインダクタの接続態様
を変更した例を示す図

【図５】タップ付きインダクタの他の実施の形態を示す
図

【図６】図１に示した回路の接続態様を変更した回路図

【図７】図６に示したタップ付きインダクタの接続態様
を変更した図

【図８】図５に示したタップ付きインダクタを、図６に
示した回路に適用した図

【図９】部分平滑回路の他の実施の形態を示す図

【図１０】図９に示した部分平滑回路を、図６に示した
回路に適用した図

【図１１】高周波電圧を、コンデンサを介して２つのコ
ンデンサの接続点に印加する方式を示す図

【図１２】従来のインバータ装置の例を示す図

【図１３】従来のインバータ装置の他の例を示す図

【図１４】チョッパ回路を採用したインバータ装置を示
す図

【符号の説明】

Ｖｓ 商用電源 １１，１２ コンデンサ ２０ 全波整流器 ３０ 部分平滑回路 ３１，３２ ダイオード ３３ コンデンサ ４０ 変換回路 ４３ スイッチング回路 ４４ 共振コンデンサ ４５ トランス ５０，６０ タップ付きインダクタ ７０ 部分平滑回路 ７１，７２，７３ ダイオード ７４，７５ コンデンサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−275684（ＪＰ，Ａ) 特許2754205（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/48

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の交流入力端子および脈流出力端子
   を有すると共に、前記交流入力端子に入力された商用交
   流電圧を全波整流して前記脈流出力端子に脈流電圧を出
   力する整流手段と、前記脈流電圧を平滑して平滑電圧を
   得る平滑手段と、前記整流手段に接続されたインダクタ
   および該インダクタに接続されたスイッチ手段を有する
   と共に該スイッチ手段が前記商用交流電圧の周波数より
   も高い周波数でオンオフすることによって前記平滑電圧
   を高周波電圧に変換する定電流プッシュプル型変換手段
   とを備えて成るインバータ装置において、 前記整流手段の交流入力端子間に接続された第１および
   第２のコンデンサから成る直列回路を更に備え、 前記インダクタが、タップ付きインダクタであり、該タ
   ップ付きインダクタの両端の内の一方が前記スイッチ手
   段に接続され、他方が前記第１および第２のコンデンサ
   の接続点と接続され、タップが前記整流手段に接続され
   ていることを特徴とするインバータ装置。
2. 【請求項２】 複数の交流入力端子および脈流出力端子
   を有すると共に、前記交流入力端子に入力された商用交
   流電圧を全波整流して前記脈流出力端子に脈流電圧を出
   力する整流手段と、前記脈流電圧を平滑して平滑電圧を
   得る平滑手段と、前記整流手段に接続されたインダクタ
   および該インダクタに接続されたスイッチ手段を有する
   と共に該スイッチ手段が前記商用交流電圧の周波数より
   も高い周波数でオンオフすることによって前記平滑電圧
   を高周波電圧に変換する定電流プッシュプル型変換手段
   とを備えて成るインバータ装置において、 前記整流手段の交流入力端子間に接続された第１および
   第２のコンデンサから成る直列回路を更に備え、 前記インダクタがタップ付きインダクタであり、該タッ
   プ付きインダクタの両端の内の一方が前記整流手段に接
   続され、他方が前記スイッチ手段に接続され、タップが
   前記第１および第２のコンデンサの接続点と接続されて
   いることを特徴とするインバータ装置。
3. 【請求項３】 前記タップ付きインダクタが、１次巻線
   および２次巻線を有するトランスであり、該１次巻線の
   一方の端子と２次巻線の一方の端子との接続点を前記タ
   ップとするものであることを特徴とする請求項１または
   ２記載のインバータ装置。
4. 【請求項４】 前記平滑手段が、前記脈流電圧を平滑し
   て部分平滑電圧を得るコンデンサおよび該部分平滑電圧
   により前記脈流電圧の谷が補なわれた前記平滑電圧を得
   るように選択的に動作するスイッチからなるものである
   ことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のイ
   ンバータ装置。
5. 【請求項５】 前記平滑手段が、前記高周波電圧を整流
   するダイオード、整流された高周波の整流電圧を平滑し
   て部分平滑電圧を得るコンデンサおよび該部分平滑電圧
   により前記脈流電圧の谷が補なわれた前記平滑電圧を得
   るように選択的に動作するスイッチからなるものである
   ことを特徴とする請求項１から３いずれか１記載のイン
   バータ装置。