JPH0117351B2 - - Google Patents

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JPH0117351B2
JPH0117351B2 JP55135850A JP13585080A JPH0117351B2 JP H0117351 B2 JPH0117351 B2 JP H0117351B2 JP 55135850 A JP55135850 A JP 55135850A JP 13585080 A JP13585080 A JP 13585080A JP H0117351 B2 JPH0117351 B2 JP H0117351B2
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JP
Japan
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voltage
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pulsating
capacitor
transistor
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JP55135850A
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JPS5762781A (en
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Satoru Tanimura
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Hitachi Lighting Ltd
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Hitachi Lighting Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/538Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
    • H02M7/5381Parallel type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば単相全波整流後、この電力を
あまり、あるいは全く平滑せずに入力として用い
るインバータに関するものである。
インバータ、特に螢光灯用高周波インバータは
安価で小形に作らなければならない。このような
ときインバータの主回路の平滑コンデンサを除
き、あるいは容量を小さくすることは原価低減
に、そして小形軽量化に大きく寄与する。
そのため主回路に平滑コンデンサを全く有して
ないものや容量の小さなものしが備えてないもの
が多用されている。
しかし、この全くあるいはほとんど平滑されて
ない脈動直流は主トランジスタのベース電源とし
ても直接あるいは間接的に使用されるので低電圧
期間にはベース電流が不足し、そのため、脈動直
流の各周期の初めの期間は主トランジスタが動作
せず出力が生じない欠点があつた。このようなも
のは当然力率が悪い。
本発明はこのような点に鑑み成されたものであ
つて、その目的とするところは力率の高いトラン
ジスタインバータを構成することにある。
すなわち本発明では主電源である脈動直流源か
ら電力を得、この脈動直流源の最小瞬時電圧発生
時に、この最小瞬時電圧よりも大きい電圧を出力
する電圧発生手段を設ける。そして主にこの電圧
発生手段と脈動直流源との両方から主トランジス
タのベース電力を供給するのである。電圧発生手
段の出力と脈動直流源の出力とは主トランジスタ
のベース回路に対して直列に接続しても良いし、
並列に接続しても良い。
電圧発生手段は、主電源である脈動直流源から
直接あるいは間接的に電力を受けてこれを充電す
るコンデンサと、このコンデンサの充電電圧と脈
動直流源あるいはこの脈動直流源と同期して脈動
する電圧とを比較し、前者の電圧の方が低ければ
コンデンサと主トランジスタのベース回路との接
続を絶つて、コンデンサの放電を抑制し、高けれ
ばコンデンサと主トランジスタのベース回路とを
接続する比較スイツチング部とで構成することが
できる。
また電圧発生手段は主電源である脈動直流源か
ら直接あるいは間接的に電力を受けて、これを移
相する移相回路で構成することも可能である。移
相回路としては遅相回路、進相回路のいずれも使
用できる。
なお電圧発生手段の入力は共振回路の共振電
流、主トランジスタのコレクタ電流又はエミツタ
電流あるいはインバータの入力電圧または入力電
流等から得られることができる。
このように構成することにより主電源として脈
動直流源を用いても、これの最小瞬時電圧発生時
には、この最小瞬時電圧よりも高い電圧が電圧発
生手段からベース回路に与えられるのでインバー
タは脈動直流の全周期を通じて出力を出すことが
できる。従つて力率の良い動作を行うことができ
所期の目的を達成できる効果がある。
なお電圧発生手段を構成する部分には平滑コン
デンサを設けたとしても電圧発生手段を構成する
部分に用いる平滑コンデンサは小形で安価なもの
を使用できるため、全体の値段および大きさには
あまり影響しない。
第1図は本発明トランジスタインバータの実施
例を示す回路図である。以下この実施例について
説明する。
一定の周期で脈動する脈動直流源Aは単相交流
電源1aとこれを整流する全波整流回路2aとで
構成する。全波整流回路2aの正側直流出力端子
は主トランスBの一次巻線1bの中間端子2bに
接続し、負側直流出力端子は対を成す主トランジ
スタ1c,2cのエミツタ端子に、共通に接続す
る。
主トランジスタ1c,2cのコレクタ端子は主
トランスBの端部端子3b,4bに接続する。ベ
ース信号発生手段Dとして帰還トランス1dを設
け、これの一次巻線2dは端子3b,4bに接続
する。帰還トランス1dの二次巻線3dは中間端
子4dを有している。この中間端子4dは始動用
抵抗R1を介して主トランスBの中間端子2bに
接続する。二次巻線3dの端部端子5d,6dは
主トランジスタ1c,2cのベース端子に接続す
る。主トランスBの二次巻線5bにはバラストZ
と螢光灯eとを接続する。
なおC1は共振用コンデンサ、C2は小容量コン
デンサ、L1はインダクタンスである。コンデン
サC2とインダクタンスL1とでノズルフイルタを
構成している。
以上は従来のものと何んら変らない。本発明に
依り電圧発生手段Fを設ける。電圧発生手段Fは
次のように構成する。すなわち帰還トランス1d
の二次側にもう1つ中間端子を有する二次巻線1
fを設ける。この二次巻線1fに誘起する電圧を
ダイオード2f,3fで全波整流し、更に平滑コ
ンデンサ4fで高周波成分を平滑したのち抵抗1
1fを介して主トランジスタ1c,2cのベース
回路に接続する。更にこの平滑したものを、ダイ
オード5fと抵抗6fとを介して、コンデンサ7
fに充電するようにする。8fは比較スイツチン
グ部としてのトランジスタである。トランジスタ
8fのエミツタ端子はコンデンサ7fと抵抗6f
との接続点に接続し、コレクタ端子はコレクタ抵
抗9fを介して帰還トランス1dの二次巻線3d
の中間端子4dに接続する。またベース端子はベ
ース抵抗10fを介して整流器2f,3fのカソ
ード端子に接続する。二次巻線1fの中間端子は
主トランジスタ1c,2cのエミツタ端子に接続
する。
つまりコンデンサ7fの両端はトランジスタ8
fを介して主脈動直流源Aと並列にし主トランジ
スタ1c,2cのベース回路に接続する。
なお12fは抵抗である。
以上のように構成したものに於いて、例えば全
波整流回路2aから始動用抵抗R1、中間端子4
d、端部端子5d、主トランジスタ1cのベー
ス、エミツタ、インダクタンスL1、全波整流回
路2aの順にベース電流が流れると、トランジス
タ1cが導通になり、一次電流が全波整流回路2
a、主トランジスタ1bの中間端子2b、端部端
子3b、主トランジスタ1cのコレクタ、エミツ
タ、インダクタンスL1、全波整流回路2aの順
に流れ始めると同時に共振用コンデンサC1と主
トランスBの一次巻線1bとの間で共振が起こ
り、共振用コンデンサC1が図示の極性になる共
振の半周期は帰還トランス1dの一次巻線2dに
は端子4b側に正、端子3b側に負の電圧がかか
るから帰還トランス1dの端子5dの電位は端子
4dの電位よりも高くなり、主トランジスタ1c
にベース電流を供給して主トランジスタ1cは導
通状態を継続する。
共振の次の半周期では、共振用コンデンサC1
は図示の極性に対して反対の極性になるので端子
6dの電位が端子4dの電位よりも高くなるから
主トランジスタ1cに変つて主トランジスタ2c
が導通状態になる。
以下このようにして交互に主トランジスタ1c
と2cとが導通になり、主トランスBの二次巻線
5bに交流電圧を誘起して螢光灯eを点灯する。
ところでいま電圧発生手段Fが無いすなわち従
来のままの回路について考えてみると、単相交流
電源1aの出力電圧V1は時間tに対して第2図
aに示すように変化する。主トランジスタ1c,
2cのベース回路には電圧V1を全波整流回路2
aで整流した電圧が印加される。
そうすると全波整流回路2aの出力すなわち、
脈動直流源Aの出力の、各周期の初期の出力は非
常に小さいのでベース電圧が不足する。そのため
主トランスBの二次側には全波整流回路2aの出
力の各周期の初期には出力は表われなく結局螢光
灯に印加される電圧は第2図bにVl1として示す
ようになる。このように、脈動直流源Aの電圧瞬
時値は周期的にゼロに近づくがそのたびにインバ
ータとしての出力が中断する結果となる。
これに対して本発明では電圧発生手段Fを設け
たので以下に説明するように全波整流回路2aの
出力の全周期間にわたつて、主トランスBの二次
巻線5bには電圧が誘起されて螢光灯の電圧波形
は第2図cのVl2となり、負荷を効率良く点灯で
きるので力率を高くすることができる。
すなわちトランス1dの二次巻線1fに誘起さ
れる電圧はダイオード2f,3fで整流され、且
つ平滑コンデンサ4fで平滑されて、第3図dに
示すように前記脈動直流源と略相似の電圧波形と
なる。この電圧を受けてコンデンサ7fは第3図
eに示すように次第に充電される。
トランジスタ8fはベース電位がエミツタ電位
よりも高い間は非導通状態を保ち、コンデンサ7
fは充電される。しかして、dの電圧瞬時値がゼ
ロに近づく時点t1でトランジスタ8fのエミツタ
電位がベース電位よりも高くなると、トランジス
タ8fは導通となり、コンデンサ7fから主トラ
ンジスタ1c,2cにベース電流を供給する。こ
の電流は全波整流回路2aの最小瞬時電圧よりも
大きく、また全波整流回路2aの出力が低電圧に
なる期間は主トランジスタ1c,2cのベース回
路に供給されるから主トランジスタ1c,2cは
円滑な動作ができ主トランス5bの二次巻線には
常時電圧が誘起される。
なお時点t2になつて再びトランジスタ8fのベ
ース電位がエミツタ電位よりも高くなるとトラン
ジスタ8fは非導通になり、コンデンサ7fは再
び充電される。なお第3図は全波整流回路2aの
瞬時値零の時点から△t経過した時点でインバー
タが始動した状態を示している。縦軸Vは電圧で
ある。
第4図第5図第6図は電圧発生手段Fの夫々異
なる実施例を示す回路図である。いずれも端子
X,Y,Zは第1図に示した端子X,Y,Zに接
続する。なおこれ等の動作については上記の説明
から容易に理解できるので説明を省略する。
第7図は本発明トランジスタインバータの異な
る実施例である。この実施例では電圧発生手段F
の入力は脈動直流源Aから間接および直接的に得
ている。
これに於いては脈動直流源Aの電圧が比較的高
い期間においては帰還トランス1dの巻線20f
に発生した電圧は整流器14fで整流され、コン
デンサ15fにて高周波成分のみを平滑して脈動
直流源に相似な電圧波形とし、主トランジスタ1
c,2cのベース回路にベース電流を供給する。
同時に上記脈動直流源から直接ダイオード2′f,
17fを介してコンデンサ7fを充電し、ゼナー
ダイオード16fでトランジスタ8fのベース電
位を一定の電位に保つ。なおこの期間はコンデン
サ15fの電位がトランジスタ8fのベース電位
より高くなつているのでトランジスタ8f,8
f′は非導通の状態を保持する。
次に脈動直流源Aが低電圧期間においては、コ
ンデンサ15fの電圧が下がりトランジスタ8f
のベース電位の方が高くなるとコンデンサ7fか
ら抵抗18fを介してトランジスタ8f,8f′に
ベース電流を送りトランジスタ8f,8f′は導通
状態になり、脈動直流源からダイオード2′f、
抵抗10f′を介してトランジスタ8f′にコレクタ
電流が流れ、主トランジスタ1c,2cのベース
回路にベース電流を供給する。
従つて主トランジスタ1c,2cを脈動直流源
の全周期にわたつて円滑に動作させることができ
る。
第8図は本発明の更に他の実施例である。この
実施例では電圧発生手段Fをトランス21f、抵
抗22f、コンデンサ23fとから成る移相回路
24fと、全波整流回路25fとで構成してい
る。全波整流回路25fの出力は脈動直流源Aの
出力に対して位相がずれているので、脈動直流源
Aの低電圧期間には主トランジスタ1c,2cの
ベースにドライブ電流を供給する。
なお第1図に示したように電圧発生手段の出力
は始動抵抗を介さないで主トランジスタのベー
ス、エミツタ間に接続すると効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明トランジスタインバータの実施
例を示す回路図、第2図は従来のトランジスタイ
ンバータの問題点を説明するのに用いる波形図、
第3図は第1図に示したトランジスタインバータ
の動作を説明するのに用いる波形図、第4図ない
し第8図は本発明トランジスタインバータの夫々
異なる実施例を示す回路図であり第4図ないし第
6図は要部だけ示してある。 Aは脈動直流源、Bは主トランス、1c,2c
は主トランジスタ、Dはベース信号発生手段Fは
電圧発生手段である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一定の周期で脈動し、周期的に電圧瞬時値が
    ゼロに近づく脈動直流源と、該脈動直流源の入力
    側あるいは出力側から直接あるいは間接的に電力
    を得、該脈動直流源の最小瞬時電圧発生時に、該
    最小瞬時電圧よりも大きい電圧を出力する電圧発
    生手段と、主トランスと、該主トランスの一次側
    に接続してあり、前記脈動直流源及び前記電圧発
    生手段の出力をベース電源とし、交互にベース信
    号を受けて導通し、前記脈動直流源の電力を交流
    に変換して前記主トランスの二次巻線に出力する
    対を成すトランジスタと、前記ベース信号を発生
    するベース信号発生源とから成るトランジスタイ
    ンバータ。 2 前記電圧発生手段は、前記脈動直流源から直
    接あるいは間接的に電力を受けて、これを充電す
    るコンデンサと、該コンデンサの充電電圧と前記
    脈動直流源あるいはこの脈動直流源と同期して脈
    動する電圧とを比較し、前者の電圧の方が低けれ
    ば前記コンデンサと前記主トランジスタのベース
    回路との接続を絶つて前記コンデンサの放電を抑
    制し、高ければ前記コンデンサと前記主トランジ
    スタのベース回路とを接続する比較スイツチング
    部とを有することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のトランジスタインバータ。 3 前記電圧発生手段は前記脈動直流源から直接
    あるいは間接的に電力を受けてこれを位相する位
    相回路で構成したことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のトランジスタインバータ。
JP55135850A 1980-10-01 1980-10-01 Transistor inverter Granted JPS5762781A (en)

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Publication Number Publication Date
JPS5762781A JPS5762781A (en) 1982-04-15
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2585501B2 (ja) * 1983-02-16 1997-02-26 東芝ライテック株式会社 電源装置
IT201700046131A1 (it) 2017-04-28 2018-10-28 Dana Brevini S P A Argano a struttura semplificata

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5434031A (en) * 1977-06-21 1979-03-13 Arekusandorouitsuchi Efu Yurii Dccac voltage converter

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