JPH03116691A - インバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インバータ装置に関し、特に放電灯を高周波
点灯するのに適した整流平滑回路を有するインバータ装
置に関する。

（従来の技術） 一般に、放電灯を点灯するためのインバータ回路に電源
を供給する整流平滑回路としては、適度に平滑され、あ
る程度高いピーク電圧を有し、しかも入力力率が高いこ
とが要求される。このようなインバータ装置のための電
源回路としては、従来、ダイオードブリッジ等の整流回
路の出力に並列にコンデンサを接続して、整流出力脈流
の谷の部分を埋めるいわゆるＰＦ（電力帰還）回路が知
られている。この方法によれば、適度に整流されかつ入
力力率を比較的高くすることが可能であった。

また、特開昭６４−５７５９７号においては、全波整流
回路の出力端にスイッチを介してインダクタンスを接続
し、かつインダクタンスの両端にダイオードを介してコ
ンデンサを接続したものが開示されている。この装置に
おいては、スイッチ素子のオン時にインダクタンスのエ
ネルギを蓄積し、スイッチ素子のオフ時に該インダクタ
ンスからの電流でコンデンサを充電する。そして、全波
整流回路とコンデンサとの直列回路から点灯回路の電源
を供給することにより比較的高い整流電圧を得ていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前述のいわゆるＰＦ回路においては、整流出
力電圧は交流入力のピーク電圧までしか上昇せず、従っ
て放電灯を的確に始動させかつ点灯状態を維持するため
により高い電圧を必要とする場合には不都合があった。

また、特開昭６４−５７５９７号に開示された装置にお
いては、入力電流を高周波的にスイッチング即ちチョッ
ピングするために、入力端子における雑音が大きくなり
、かつ回路構成が複雑になるという不都合があった。

本発明の目的は、前述の従来例の装置における問題点に
鑑み、簡単な回路構成により適度に平滑された高電圧を
得ることが可能であり、しかも入力端における雑音が小
さくかつ高力率の電源部を備えたインバータ装置を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に係わるインバータ装置は、交流電源を全波整流
するための第１の整流回路と、この第１の整流回路の出
力に直列接続されたコンデンサと、このコンデンサを第
１の整流回路の出力に対して加極性になるよう充電する
第２の整流回路と、前記第１の整流回路およびコンデン
サから電力の供給を受け負荷および前記第２の整流回路
へ電力を供給する高周波インバータとを具備することを
特徴とする。

（作用） 上述のインバータ装置においては、交流電源の印加によ
って第１の整流回路がこれを整流して高周波インバータ
に印加する。これによって高周波インバータが動作を開
始し負荷および前記第２の整流回路へ高周波電源を供給
する。第２の整流回路においては、この高周波電源を整
流して前記コンデンサを第１の整流回路の出力に対して
加極性になるよう充電する。従って、高周波インバータ
に供給される電源は第１の整流回路の出力と前記コンデ
ンサ両端の電圧が加算されたものとなり、適度に平滑さ
れた高電圧の電源となる。しかもこの際、特開昭６４−
５７５９７号に開示された装置のごとくスイッチングに
よってコンデンサを充電しないから入力端における雑音
が大きくならない。

（実施例） 以下、図面により発明の詳細な説明する。第１図は、本
発明の１実施例に係わるインバータ装置の概略の構成を
示す。同図の装置は、交流電源ＡＣが入力されるダイオ
ードブリッジＤＢ、このダイオードブリッジＤＢの出力
に直列接続されたコンデンサＣ１、インバータ回路を構
成するスイッチングトランジスタＱ１、該トランジスタ
Ｑ１のコレクタに接続されたインダクタＬ１およびコン
デンサＣ２の並列回路、帰還用トランスＴ１、放電灯Ｌ
Ｐ、放電灯ＬＰと並列接続された起動用コンデンサＣ３
、インダクタＬ１の中間タップ点Ｐ１とダイオードブリ
ッジおよびコンデンサＣ１の接続点２２間に直列接続さ
れたインダクタＬ２およびダイオードＤ１、コンデンサ
Ｃ１と並列接続されたダイオードＤ２等によって構成さ
れる。

帰還用トランスＴ１の２次コイルの一端はトランジスタ
Ｑ１のベースに接続され、他端はコンデンサＣ４を介し
てトランジスタＱ１のエミッタに接続されている。

第１図の装置においては、交流電源ＡＣが投入されると
、この交流電源がダイオードブリッジＤＢによって整流
されて全波整流された脈流となりコンデンサＣ１を介し
てノードＰ３および２４間に供給される。これにより、
インバータ回路に電源が供給され、帰還用トランスＴ１
等によって構成される正帰還回路の働きにより該インバ
ータ回路が発振を開始する。この発振による電流の一部
はインダクタＬ１の中間タップＰ１からインダクタＬ２
およびダイオードＤ１を介する経路に流れ、その結果コ
ンデンサＣ１が充電される。このため、インバータ回路
の電源端子であるノードＰ３および２４間には第２図（
ａ）に示す脈流電圧を含む直流電圧が供給される。即ち
、第２図（ａ）の電圧の内、直流電圧Ｖ１はコンデンサ
Ｃ１の両端電圧であり、脈流電圧部分ｖ２はダイオード
ブリッジＤＢの出力電圧である。なお、第２図（ｂ）は
入力交流電流を示しており略正弦波状で休止期間のない
電流が流れるため入力力率が高くなっている。また、第
１の整流器出力に並列に接続されたコンデンサがないた
め、電源投入時の突入電流も発生しない。

第１図の装置におけるインバータ回路には第２図（ａ）
に示すような適度に平滑されかつピーク電圧の高い電圧
が供給されるため、放電灯の始動が確実に行なわれると
共に点灯後も点灯状態を的確に維持することができる。

即ち、第１図のインバータ装置においては、第２図（ａ
）に示す電圧波形を有する電源によって放電灯の始動お
よび点灯状態の維持等が的確に行なわれる。

第３図は、本発明の他の実施例に係わるインバータ装置
の概略を示す。同図の装置においては、第１図の装置に
おけるインダクタＬ１のようなタップ付きインダクタを
使用せず、トランジスタＱ１のコレクタとノード２３間
に接続されたコンデンサＣ２を複数の直列接続されたコ
ンデンサＣ５゜Ｃ６によって置き換え、これらのコンデ
ンサＣ５゜Ｃ６の接続点にダイオードＤ３．Ｄ４からな
る整流回路を接続し、この整流回路によりコンデンサＣ
１を充電するようにしている。この構成によれば、タッ
プ付きインダクタを必要とせず、かつインダクタの数も
減少させることができるので、回路のより小型化および
低価格化が達成できる。

第３図の装置においては、インバータ回路のスイッチン
グトランジスタＱ１のコレクタに発生する高周波電圧が
コンデンサＣ５，Ｃ６によって分圧されてダイオードＤ
３．Ｄ４により整流されコンデンサＣ１を充電する。こ
のようにして充電されたコンデンサＣ１の両端に発生す
る直流電圧とダイオードブリッジＤＢの出力端に発生す
る全波整流電圧とが加算されてインバータ回路に電源と
して供給される。その他の動作は第１図の装置と同じで
ある。

第４図は、本発明のさらに他の実施例に係わるインバー
タ装置の概略の構成を示す。同図の装置は、いわゆるハ
ーフブリッジ型インバータ回路に本発明を適用したもの
である。ハーフブリッジ型インバータ回路はダイオード
ブリッジＤＢおよびコンデンサＣ７の直列回路が接続さ
れた電源ノードＰ５および２６間に、２個のスイッチン
グトランジスタＱ２．ＱＢおよび２個のコンデンサＣ８
゜Ｃ９をそれぞれ直列接続して構成される。スイッチン
グトランジスタＱ２．ＱＢは駆動回路ＤＲＶによって交
互に高周波でオンオフされる。そして、トランジスタＱ
２およびＱ３の接続点のノードＰ７およびコンデンサＣ
８およびＣ９の接続点２８間に負荷回路、即ち限流用イ
ンダクタＬ４および放電灯ＬＰの直列回路が接続される
。また、放電灯ＬＰには起動用コンデンサＣＩＯが並列
接続される。

さらに、ハーフブリッジ型インバータ回路におけるコン
デンサＣ８およびＣ９の接続点Ｐ８からコンデンサＣ１
１を介して高周波電圧が取り出され、ダイオードＤ５．
Ｄ６を有する整流回路を介してコンデンサＣ７を充電す
るよう構成されている。従って、このようにして充電さ
れたコンデンサＣ７の両端に発生する直流電圧とダイオ
ードブリッジＤＢの出力端に発生する全波整流電圧とが
加算されてインバータ回路の電源ノードＰ５．Ｐ６間に
供給される。この回路によれば、簡単な構成によりハー
フブリッジ型インバータ回路に適度に平滑されかつ高い
ピーク電圧を有する電源を供給することが可能になり、
さらに入力力率も高めることができる。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、簡単な回路構成により
適度に平滑された高圧の整流出力電圧を得ることができ
るのでインバータ回路の出力電圧を容易に高めることが
でき、ランプ電圧の高い放電灯でも的確かつ容易に始動
および点灯状態の維持を図ることが可能となる。また、
入力力率が高くなり、突入電流が流れることがなくなる
と共に、スイッチングによる入力端雑音が生ずることも
ない。さらに、インバータ回路の出力電圧を高くするこ
とができる結果、昇圧トランス等が不要となり、インバ
ータ装置の小型化、低価格化等を達成することも可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係わるインバータ装置の
概略の構成を示す電気回路図、第２図（ａ）および第２
図（ｂ）は、本発明に係わるインバータ装置の出力電圧
および入力電流を示す波形図、そして 第３図および第４図は、それぞれ、本発明の別の実施例
に係わるインバータ装置を示す電気回路図である。 ＡＣ：交流電源、 ＤＢ：ダイオードブリッジ、 ＣＩ、Ｃ２，・・・、Ｃ１１：コンデンサ、ＤＩ、Ｄ２
．　　・・・、Ｄ５：ダイオード、Ｌｌ、Ｌ２．　・・
・、Ｌ４：インダクタ、Ｔ１ニドランス、 Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３：　）ランジスタ、 ＬＰ：放電灯、　ＤＲＶ：駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．交流電源を全波整流する第１の整流回路と、該第１
   の整流回路の出力に直列に接続されたコンデンサと、該
   コンデンサを第１の整流回路の出力に対して加極性にな
   るよう充電する第２の整流回路と、前記第１の整流回路
   および前記コンデンサから電力の供給を受け負荷および
   前記第２の整流回路へ電力を供給する高周波インバータ
   とを具備することを特徴とするインバータ装置。