JPH01115099A - Inverter - Google Patents
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- JPH01115099A JPH01115099A JP62273766A JP27376687A JPH01115099A JP H01115099 A JPH01115099 A JP H01115099A JP 62273766 A JP62273766 A JP 62273766A JP 27376687 A JP27376687 A JP 27376687A JP H01115099 A JPH01115099 A JP H01115099A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、負荷に供給する高周波電力を制御できるよう
にしたインバータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inverter capable of controlling high frequency power supplied to a load.
インバータを用いて、放電灯などの負荷に高周波電力を
供給する装置があり、この負荷に供給され高周波電力を
制御する(負荷が放電灯の場合は調光である)方式とし
ては、特開昭61−271792号、或は昭和60年度
照明学会全国大会講演論文集35Pに記載された文献な
どに示される様にインバータの出力電圧の周波数を変化
するものが知られている。この周波数を変化することに
よる負荷の出力制御(調光)動作を前記照明学会の講演
論文集をもとに説明する。第7図はこの従来の装置を示
し1図に於て放電灯(5)にはコイル(4)を介して高
周波電流が供給されている。従って、インバータのスイ
ッチング素子(2a ) 、 (2b )の動作周波数
を上昇させれば、出カドランス(3)の出力電圧の周波
数が上昇し、コイル(4)のインピーダンスが上昇する
ので放電灯(5;の電流が減少する。この様にして出力
の制御が実施できるものであり、前記では、負荷がメタ
ルハライドランプの場合であるが。There is a device that uses an inverter to supply high-frequency power to a load such as a discharge lamp, and a method for controlling the high-frequency power supplied to this load (dimming is used when the load is a discharge lamp) is 61-271792 or 1985 Illuminating Engineering Society of Japan National Conference Lecture Proceedings 35P, there are known inverters that change the frequency of the output voltage of the inverter. The load output control (dimming) operation by changing this frequency will be explained based on the collection of lectures of the Illuminating Engineering Society. FIG. 7 shows this conventional device, and in FIG. 1, a high frequency current is supplied to the discharge lamp (5) via a coil (4). Therefore, if the operating frequency of the switching elements (2a) and (2b) of the inverter is increased, the frequency of the output voltage of the output transformer (3) will increase, and the impedance of the coil (4) will increase. The current of ; decreases.In this way, the output can be controlled, and in the above example, the load is a metal halide lamp.
蛍光灯などの放電灯でも同様の原理により調光できる。Discharge lamps such as fluorescent lamps can also be dimmed using the same principle.
この様に、従来の装置は、負荷の出力制御を。 In this way, conventional devices control the output of the load.
インバータの出力電圧周波数を変化させることにより行
なうので、出力制御のために、インバータの出力周波数
を広範囲に変化させる必要がある。Since this is done by changing the output voltage frequency of the inverter, it is necessary to change the output frequency of the inverter over a wide range for output control.
この為、インバータとしては共振回路を備えた効率の高
いインバータ(共振形インバータ)を使用することが逓
しく、又、使用しても1周波数の上昇によりスイッチン
グ素子のスイッチング損失が増加してしまうなどの問題
点があった。For this reason, it is advisable to use a highly efficient inverter equipped with a resonant circuit (resonant type inverter) as an inverter, and even if one is used, the switching loss of the switching elements will increase due to an increase in frequency. There was a problem.
本発明は、上記の様な問題点を解消するためになされた
ものであり、インバータとしては、共振的な動作を維持
したまま、すなわち、インバータのスイッチング素子の
スイッチング損失の増加を少なくして、負荷の出力制御
を行なうことの出来る装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is an inverter that maintains resonant operation, that is, reduces the increase in switching loss of the switching elements of the inverter. The object of the present invention is to obtain a device that can control the output of a load.
本発明に係るインバータは、インバータの出力周波数に
比較して十分長い周期で、インバータを。The inverter according to the present invention operates at a cycle that is sufficiently long compared to the output frequency of the inverter.
連続動作と1間欠動作とを繰り返し動作させることによ
り、負荷の出力を制御する様にしたものである。The output of the load is controlled by repeating continuous operation and one intermittent operation.
本発明におけるインバータは、スイッチング素子の動作
を制御する制御回路(91により、スイッチング素子を
間欠動作させ、かつ、より長い周期で連続動作とこの間
欠動作を繰り返す。In the inverter of the present invention, a control circuit (91) that controls the operation of the switching element causes the switching element to operate intermittently, and repeats continuous operation and intermittent operation at a longer cycle.
第1図は本発明による装置の一実施例を示し。 FIG. 1 shows an embodiment of the device according to the invention.
第6図はその動作波形を示す。第1図に於て11)は直
流電源、 (2a)、(2b)はインバータのスイッ
チング素子であり、ここではトランジスタで構成されて
いる。(51は負荷(ここでは蛍光灯などの放電灯)
、 +S+はコンデンサ(7)とともに共振回路を形成
するコイル、(8)はコンデンサ、(91は制御回路を
示し、第5図は、この制御回路(9)を具体化した一例
の回路図である。第5図に於て、 (91)はクロッ
クパルスを発生する第1の発振回路t (92)はフ
リップフロップ、 (91)はアンド回路、 (9り
はインバータのスイッチング素子を駆動するための駆動
回路、 (95)はインバータを間欠動作させるため
の分周信号を発生する分周回路、 (97)はインバ
ータの出力周波数に比較して十分長い周期の信号を発生
する第2の発振回路であり、可変抵抗(9日)によりそ
の出力信号のDuty比を可変設定できる。FIG. 6 shows its operating waveform. In FIG. 1, 11) is a DC power supply, and (2a) and (2b) are switching elements of an inverter, which are composed of transistors here. (51 is the load (here, a discharge lamp such as a fluorescent lamp)
, +S+ is a coil that forms a resonant circuit together with a capacitor (7), (8) is a capacitor, (91 is a control circuit, and FIG. 5 is a circuit diagram of an example embodying this control circuit (9). In Figure 5, (91) is the first oscillation circuit t that generates clock pulses, (92) is a flip-flop, (91) is an AND circuit, and (9 is a circuit for driving the switching elements of the inverter). A drive circuit, (95) is a frequency dividing circuit that generates a frequency-divided signal for intermittent operation of the inverter, and (97) is a second oscillation circuit that generates a signal with a sufficiently long period compared to the output frequency of the inverter. The duty ratio of the output signal can be variably set using a variable resistor (9 days).
以上の様に構成された装置に於て、第1の発振回路(9
1)からの信号により9例えば分周回路(95)が第6
図(ニ)の如く信号を発生すると、負荷には(ホ)の実
線の如く電流が1周期流れ1次の1周期は動作停止する
という間欠動作を行なう。ここで、第2の発振回路(9
7)が例えば第6図(へ)の如(長い周期Tの信号を発
生し、Hレベルの間は分周回路(95)を作動し、Lレ
ベルの期間では分周回路(95)は、第6図(ニ)の様
な分周信号を発生せず、インバ−タのスイッチング素子
は第6図(イ)、(ロ)の如く連続的に動作する。する
と、負荷には、(へ)のt2なる期間は連続的に負荷電
流が供給されe tI の期間では分周回路(95)
の動作によりインバータが動作停止する状態を生じる間
欠動作となり、負荷に供給する出力を制御できる。ここ
で、′第2の発振回路(97)の出力信号のDut y
比を可変抵抗(98)により所望の値に設定することに
より適当な電力を負荷に供給できる。この様にして、イ
ンバータは共振回路に適切な周波数で動作させ、かつ出
力の制御を行なうことが出来、さらに負荷が放電灯の場
合では、連続動作する期間t1があるので。In the device configured as described above, the first oscillation circuit (9
For example, the frequency divider circuit (95)
When a signal is generated as shown in Figure (D), the load performs an intermittent operation in which a current flows for one cycle as shown by the solid line in (E) and the operation is stopped for the first cycle. Here, the second oscillation circuit (9
7), for example, as shown in FIG. The switching elements of the inverter operate continuously as shown in Fig. 6(a) and (b) without generating a frequency-divided signal as shown in Fig. 6(d).Then, the load is ), the load current is continuously supplied during the period t2, and during the period e tI, the frequency dividing circuit (95)
This operation results in intermittent operation that causes the inverter to stop operating, and the output supplied to the load can be controlled. Here, 'Duty of the output signal of the second oscillation circuit (97)
Appropriate power can be supplied to the load by setting the ratio to a desired value using a variable resistor (98). In this manner, the inverter can operate the resonant circuit at an appropriate frequency and control the output, and furthermore, when the load is a discharge lamp, there is a period t1 during which it operates continuously.
放電灯も安定な放電を維持し易い。第2図、3図。Discharge lamps also tend to maintain stable discharge. Figures 2 and 3.
4図は他の異なる実施例を示し、第1図と異なる点のみ
示す。第2図に於て、(31は出カドランスであり、こ
こではり一ケージトランスで構成されているが、負荷と
直列にコイルを接続してもよい。FIG. 4 shows another different embodiment, and only points different from FIG. 1 are shown. In FIG. 2, numeral 31 denotes an output transformer, which here consists of a single cage transformer, but a coil may be connected in series with the load.
(7)は共振回路のコンデンサ、αGはコイルであり。(7) is the capacitor of the resonant circuit, and αG is the coil.
電圧共振形インバータと称される。第3図に於てコイル
Q3. コンデンサaυは共振回路を構成し、α1は
ダイオードである。この構成では、スイッチング素子が
1個であり、制御回路(91は第5図より簡略化しても
よい。例えば、駆動回路(9りが1個でよく、設定によ
っては、フリップフロップ(92)を省いても動作可能
である。この第3図および第4図では、スイッチング素
子の導通期間比を、その1周期に対し、50〜6096
程度に設定すれば。It is called a voltage resonant inverter. In FIG. 3, coil Q3. Capacitor aυ constitutes a resonant circuit, and α1 is a diode. In this configuration, the number of switching elements is one, and the control circuit (91) may be simplified from FIG. It is possible to operate even if omitted. In FIGS. 3 and 4, the conduction period ratio of the switching element is set to 50 to 6096 for one period.
If you set it to about.
負荷電流の対称性が良い。第4図は共振回路のコンデン
サQllがスイッチング素子(2a)と並列に接続され
たものである。Good symmetry of load current. In FIG. 4, a capacitor Qll of a resonant circuit is connected in parallel with a switching element (2a).
インバータは実施例以外の変形も可能であり。The inverter can be modified other than the embodiment.
負荷も放電灯以外でもよい。負荷が放電灯の場合は、1
灯だけでなく2灯以上を直列、或は、複数灯を夫々にコ
イルなどのインピーダンスを直列に接続して接続する並
列点灯でもよい。インバータのスイッチング素子は通常
のバイポーラトランジスタ以外でも使用できることはも
ち論である。The load may also be other than a discharge lamp. If the load is a discharge lamp, 1
In addition to lighting, two or more lights may be connected in series, or multiple lights may be lit in parallel by connecting impedances such as coils in series. It goes without saying that the switching elements of the inverter can be other than ordinary bipolar transistors.
制御回路(9)の構成も、実施例に限定されず、他の構
成でもよい。また9分周回路(95)は実施例では、イ
ンパータカ日周期動作する信号になる場合を示したが、
他の周期でもよい。さらに制御回路(91の第2の発振
回路(97)の発生する信号は。The configuration of the control circuit (9) is also not limited to the embodiment, and may have other configurations. In addition, in the embodiment, the 9 frequency divider circuit (95) has been shown to be a signal that operates on an inter-day cycle, but
Other cycles may be used. Furthermore, the signal generated by the second oscillation circuit (97) of the control circuit (91) is as follows.
離れた場所で作り、伝送して分周回路(95)を動作さ
せてもよい。また周期Tは、 100/120Hzに相
当させ、商用交流電源5 D / 50 )Izを全波
整流した直流を直流電源11)として用いれば、直流電
源のリップルがかなり大きくてもチラッキ等の不都合を
与えることがない。It may be made at a remote location and transmitted to operate the frequency dividing circuit (95). In addition, if the period T is set to correspond to 100/120 Hz and a DC power source 11) obtained by full-wave rectification of a commercial AC power source 5D/50)Iz is used as the DC power source 11), problems such as flickering can be avoided even if the ripple of the DC power source is quite large. I have nothing to give.
直流電源11)としては商用交流電源を整流平滑するも
の以外でも使用可能であり、この場合は、第2の発振回
路(97)の周期として、100/120Hz相当の周
期より短い方が直流電源にリップルがある場合は好まし
く、また負荷が放電灯の場合は特に辿している。The DC power source 11) can be used other than one that rectifies and smoothes a commercial AC power source; in this case, the period of the second oscillation circuit (97) that is shorter than the period equivalent to 100/120 Hz is suitable for the DC power source. It is preferable if there is ripple, and especially if the load is a discharge lamp.
さらに、負荷が放電灯の場合は、その始動時の電極の劣
化を軽減するため、放電灯の始動時はtlの期間比をで
きるだけ大きく設定し放電開始しに(クシで、この間に
電極を予熱する。或は調光時も、放電開始後、放電灯の
放電を確実にし、かつ安定させるため、所定期間だけは
t2の期間比をできるだけ大きく設定するなどしてもよ
い。上記は何れも、制御回路(9)にタイマーを設けて
、放電灯の始動時に所定期間だけ上記に定められた動作
をさせればよい。Furthermore, if the load is a discharge lamp, in order to reduce the deterioration of the electrodes at the time of starting the discharge lamp, set the tl period ratio as large as possible when starting the discharge lamp, and preheat the electrodes with a comb before starting the discharge. Alternatively, during dimming, in order to ensure and stabilize the discharge of the discharge lamp after the start of discharge, the period ratio of t2 may be set as large as possible for a predetermined period. A timer may be provided in the control circuit (9) and the above-described operation may be performed for a predetermined period when the discharge lamp is started.
この他、実施例の説明では間欠動作を行なうために分周
回路(95)を使用したので、この動作時は負荷に電流
が流れている期間、第6図(ホ)のt3と、休止期間t
4は略t3>t4である。しかし。In addition, in the explanation of the embodiment, the frequency divider circuit (95) was used to perform intermittent operation, so during this operation, there is a period when current is flowing through the load, t3 in FIG. 6 (e), and a rest period. t
4 is approximately t3>t4. but.
これをt5<t4とすれば、制御可能な範囲を広(する
ことができる。この場合、制御回路としては1例えば(
95)をカウンターとし、このカウンターでt4の期間
を発生する単安定マルチバイブレータ等の限時回路を作
動させ、この限時動作中は、インベータのスイッチング
素子の動作を停止させ、かつ、第1の発振回路の発振を
停止させれば、所望の時間にt4を設定できる。If t5<t4, the controllable range can be widened. In this case, the control circuit is 1, for example (
95) is used as a counter, and this counter operates a time limit circuit such as a monostable multivibrator that generates a period of t4, and during this time limit operation, the operation of the switching element of the inverter is stopped, and the first oscillation is stopped. By stopping the oscillation of the circuit, t4 can be set to a desired time.
負荷が放電灯の場合の電極の予熱手段はコンデンサ(7
)以外でもよい。When the load is a discharge lamp, the electrode preheating means is a capacitor (7
) may be used.
以上の様に本発明の装置によれば、出力の制御を、イン
バータの連続動作と間欠動作とを繰り返す様にしたので
、出力の制御時もインバータのスイッチング素子のスイ
ッチング損失の増加を抑制でき、かつ負荷が放電灯の場
合は9点灯と消灯を長い周期で繰り返すものと比較して
、スイッチング素子のストレスが少ないという効果があ
る。As described above, according to the device of the present invention, since the output is controlled by repeating continuous operation and intermittent operation of the inverter, increase in switching loss of the switching elements of the inverter can be suppressed even when controlling the output. In addition, when the load is a discharge lamp, there is an effect that stress on the switching element is reduced compared to a lamp that repeats turning on and off in a long cycle.
第1図〜第4図は本発明による装置の実施例を示す回路
図、第5図は本発明の装置に使用可能な制御回路の一例
を示す回路図、第6図は動作説明図、第1図は従来装置
の回路図を示す。
図中、11)は直流電源、 (2a ) 、 (2b
)はスイッチング素子、(5)は負荷、(9)は制御
回路。
なお1図中同一符号は同−又は相当部分を示す。1 to 4 are circuit diagrams showing embodiments of the device according to the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a control circuit that can be used in the device of the present invention, FIG. 6 is an operation explanatory diagram, and FIG. Figure 1 shows a circuit diagram of a conventional device. In the figure, 11) is a DC power supply, (2a), (2b
) is a switching element, (5) is a load, and (9) is a control circuit. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (6)
て高周波電圧を発生し、かつ共振回路を備えて負荷に略
正弦波状の負荷電流を供給するインバータに於て、前記
スイッチング素子を、その動作中は前記共振回路の略共
振周期にて開閉動作させるとともに、間欠動作時は、前
記スイッチング素子の動作を停止する期間を少なくとも
前記高周波電圧の略1周期以上の時間設け、この間欠動
作と、前記動作停止期間を有しない連続動作とを所定周
期で繰返し行なわせる制御回路を備えたことを特徴とす
るインバータ。(1) In an inverter that is connected to a DC power source, opens and closes a switching element to generate a high-frequency voltage, and is equipped with a resonant circuit to supply a substantially sinusoidal load current to the load, the operation of the switching element is controlled. During intermittent operation, the switching element is opened and closed at approximately the resonance period of the resonant circuit, and during intermittent operation, the switching element is stopped for a period of at least approximately one cycle of the high frequency voltage. An inverter characterized by comprising a control circuit that repeatedly performs continuous operation without an operation stop period at a predetermined period.
から形成される信号で、その動作停止期間を設定し、か
つ、第2の発振回路の出力信号により間欠動作と連続動
作の周期及び時間比を設定する制御回路により開閉駆動
される様にしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のインバータ。(2) The switching element sets its operation stop period with a signal formed from the output signal of the first oscillation circuit, and the period and time of intermittent operation and continuous operation according to the output signal of the second oscillation circuit. 2. The inverter according to claim 1, wherein the inverter is driven to open and close by a control circuit that sets a ratio.
る時間t_3と休止している時間t_4とを略をt_3
≒t_4としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項記載のインバータ。(3) During intermittent operation, the control circuit defines the time t_3 during which the load current is flowing and the time t_4 during which the load current is at rest as approximately t_3.
The inverter according to claim 1 or 2, characterized in that ≒t_4.
る時間t_3と休止している時間t_4とをt_3<t
_4としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項また
は第2項記載のインバータ。(4) The control circuit determines that during intermittent operation, the time t_3 during which the load current is flowing and the time t_4 during which the load current is at rest are t_3<t
_4. The inverter according to claim 1 or 2, characterized in that: _4.
に対する間欠動作の時間比を最大にし、この期間で前記
放電灯負荷の電極を予熱するための所定時間を設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第4項何れかに
記載のインバータ。(5) The load is a discharge lamp, and at the time of starting, the time ratio of intermittent operation to continuous operation is maximized, and a predetermined time is provided for preheating the electrodes of the discharge lamp load during this period. An inverter according to any one of claims 1 to 4.
の限時動作終了後に、連続動作に対する間欠動作の時間
比を最小にする期間を設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第5項記載のインバータ。(6) The control circuit provides a period for minimizing the time ratio of intermittent operation to continuous operation after the time-limited operation for preheating the electrodes at the time of starting the load. Inverter described in section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62273766A JPH01115099A (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | Inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62273766A JPH01115099A (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | Inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01115099A true JPH01115099A (en) | 1989-05-08 |
Family
ID=17532279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62273766A Pending JPH01115099A (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | Inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01115099A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05190291A (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-30 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | Discharge lamp lighting device |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62273766A patent/JPH01115099A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05190291A (en) * | 1992-01-10 | 1993-07-30 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | Discharge lamp lighting device |
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