JPH03141596A - チョッパ式電源回路 - Google Patents
チョッパ式電源回路Info
- Publication number
- JPH03141596A JPH03141596A JP27901989A JP27901989A JPH03141596A JP H03141596 A JPH03141596 A JP H03141596A JP 27901989 A JP27901989 A JP 27901989A JP 27901989 A JP27901989 A JP 27901989A JP H03141596 A JPH03141596 A JP H03141596A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- duty ratio
- discharge lamp
- chopper
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、直流電源の出力を断続させるスイッチ素子を
備え、負荷への出力電圧を検出するとともに出力電圧を
一定に保つようにスイッチ素子のデユーティ比を制御す
る制御回路を設けたチョッパ式電源回路に関するもので
ある。 ｒ従来の技術】 この種のチョッパ式電源回路として、たとえば、第１図
に示すような昇圧回路が知られている。すなわち、交流
電源ＡＣを整流器ＤＢにより整流し、整流器ＤＢの出力
端間にチョークコイルし、ダイオードＤ、コンデンサＣ
の直列回路を挿入し、ダイオードＤとコンデンサＣとの
直列回路の両端間に接続されたスイッチ素子であるトラ
ンジスタＱをオン・オフ制御するようにしているもので
ある。 トランジスタＱがオンである期間には、整流器ＤＢの正
極−チョークコイルＬ−）ランジスタロー整流器ＤＢの
負極という閉回路が形成され、この期間にはダイオード
Ｄにはほとんど電流が流れない、一方、トランジスタＱ
がオフになると、トランジスタＱがオンである期間にチ
ョークコイルＬに蓄積されていたエネルギーが、チョー
クコイルＬ−ダイオードＤ−コンデンサＣ−整流器ＤＢ
−チョークコイルＬという閉回路を流れてコンデンサＣ
が充電される。こうして、コンデンサＣの両端間では、
直流電源よりも高い電圧の直流出力を得ることができる
のである。 ここで、トランジスタＱのデユーティ比を大きくとると
くオン期間を長くすると）、チョークコイルＬに蓄積さ
れるエネルギーが大きくなるから、コンデンサＣに蓄積
されるエネルギーが大きくなって、出力エネルギーを大
きくとることができる。 逆に、デユーティ比を小さくすると、出力エネルギーは
小さくなる。すなわち、負荷ＬＯが変動しても出力電圧
が一定に保たれるようにするには、トランジスタＱのデ
ユーティ比を調節すればよいのであって、ｆｆｌＮｌａ
回路ＣＯでは、コンデンサＣの両端間電圧である出力電
圧を直列抵抗Ｒ＋ 、 Ｒ２により分圧して検出し、ト
ランジスタＱのデユーティ比を制御するようにしている
。こうして、出力電圧は一定に保たれるのである。
備え、負荷への出力電圧を検出するとともに出力電圧を
一定に保つようにスイッチ素子のデユーティ比を制御す
る制御回路を設けたチョッパ式電源回路に関するもので
ある。 ｒ従来の技術】 この種のチョッパ式電源回路として、たとえば、第１図
に示すような昇圧回路が知られている。すなわち、交流
電源ＡＣを整流器ＤＢにより整流し、整流器ＤＢの出力
端間にチョークコイルし、ダイオードＤ、コンデンサＣ
の直列回路を挿入し、ダイオードＤとコンデンサＣとの
直列回路の両端間に接続されたスイッチ素子であるトラ
ンジスタＱをオン・オフ制御するようにしているもので
ある。 トランジスタＱがオンである期間には、整流器ＤＢの正
極−チョークコイルＬ−）ランジスタロー整流器ＤＢの
負極という閉回路が形成され、この期間にはダイオード
Ｄにはほとんど電流が流れない、一方、トランジスタＱ
がオフになると、トランジスタＱがオンである期間にチ
ョークコイルＬに蓄積されていたエネルギーが、チョー
クコイルＬ−ダイオードＤ−コンデンサＣ−整流器ＤＢ
−チョークコイルＬという閉回路を流れてコンデンサＣ
が充電される。こうして、コンデンサＣの両端間では、
直流電源よりも高い電圧の直流出力を得ることができる
のである。 ここで、トランジスタＱのデユーティ比を大きくとると
くオン期間を長くすると）、チョークコイルＬに蓄積さ
れるエネルギーが大きくなるから、コンデンサＣに蓄積
されるエネルギーが大きくなって、出力エネルギーを大
きくとることができる。 逆に、デユーティ比を小さくすると、出力エネルギーは
小さくなる。すなわち、負荷ＬＯが変動しても出力電圧
が一定に保たれるようにするには、トランジスタＱのデ
ユーティ比を調節すればよいのであって、ｆｆｌＮｌａ
回路ＣＯでは、コンデンサＣの両端間電圧である出力電
圧を直列抵抗Ｒ＋ 、 Ｒ２により分圧して検出し、ト
ランジスタＱのデユーティ比を制御するようにしている
。こうして、出力電圧は一定に保たれるのである。
ところで、上記構成では、負荷が変動しても出力電圧が
つねに一定に保たれるように制御されるから、負荷の性
質に応じて最大出力を制限したいような場合などには、
チョッパ式電源回路のほかに出力電力制限回路などを別
途に設ける必要があり、複雑な回路を付加しなければな
らなくなるという問題があった。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、負
荷の性質に応じた出力制御を別途の回路を設けずに行え
るようにしたチョッパ式電源回路を提供しようとするも
のである。
つねに一定に保たれるように制御されるから、負荷の性
質に応じて最大出力を制限したいような場合などには、
チョッパ式電源回路のほかに出力電力制限回路などを別
途に設ける必要があり、複雑な回路を付加しなければな
らなくなるという問題があった。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、負
荷の性質に応じた出力制御を別途の回路を設けずに行え
るようにしたチョッパ式電源回路を提供しようとするも
のである。
上記目的を達成するために、請求項１の構成では、直流
電源の出力を断続させるスイッチ素子を備え、負荷への
出力電圧を検出するとともに出力電圧を一定に保つよう
にスイッチ素子のオン・オフのデユーティ比を制御する
制御回路を設けたチョッパ式電源回路において、上記デ
ユーティ比が所定値に達するとチョッパ回路の出力電圧
を一定化する制御を解除するように制御回路を構成して
いるのである。 請求項２の構成では、上記負荷を、直流入力を交流出力
に変換して放電ランプを点灯させる放電灯点灯回路とし
ているのである。 請求項３の構成では、上記デユーティ比が所定値に達す
るとデユーティ比を一定にするように制御回路を構成し
ている。
電源の出力を断続させるスイッチ素子を備え、負荷への
出力電圧を検出するとともに出力電圧を一定に保つよう
にスイッチ素子のオン・オフのデユーティ比を制御する
制御回路を設けたチョッパ式電源回路において、上記デ
ユーティ比が所定値に達するとチョッパ回路の出力電圧
を一定化する制御を解除するように制御回路を構成して
いるのである。 請求項２の構成では、上記負荷を、直流入力を交流出力
に変換して放電ランプを点灯させる放電灯点灯回路とし
ているのである。 請求項３の構成では、上記デユーティ比が所定値に達す
るとデユーティ比を一定にするように制御回路を構成し
ている。
上記構成によれば、スイッチ素子のデユーティ比が所定
値に達するまでは出力電圧を一定にするように制御し、
デユーティ比が所定値に達すると出力電圧を一定化する
制御を解除するようにしているから、負荷の性質に応じ
た電源出力の制御を別途回路を設けて行う必要がなく、
制御回路の変更のみで実現できるのである。 たとえば、負荷の出力を所定値に制限する必要があるよ
うな場合には、スイッチ素子のデユーティ比が所定値に
達したときに、それ以上にデユーティ比が大きくならな
いように制限すれば、別途回路を設けることなく負荷出
力を制限することができるのである。
値に達するまでは出力電圧を一定にするように制御し、
デユーティ比が所定値に達すると出力電圧を一定化する
制御を解除するようにしているから、負荷の性質に応じ
た電源出力の制御を別途回路を設けて行う必要がなく、
制御回路の変更のみで実現できるのである。 たとえば、負荷の出力を所定値に制限する必要があるよ
うな場合には、スイッチ素子のデユーティ比が所定値に
達したときに、それ以上にデユーティ比が大きくならな
いように制限すれば、別途回路を設けることなく負荷出
力を制限することができるのである。
基本構成は、従来の技術において説明した第１図と同じ
であって、制御回路ＣＯの動作のみが異なっている。負
荷Ｌｏとして、第２図に示すような放電灯点灯回路１を
考える。この放電灯点灯回路１は、いわゆるフルブリッ
ジ回路であって、スイッチ素子としてのトランジスタＱ
、〜Ｑ４を各−対ずつ直列接続し、各直列回路における
トランジスタＱ、、Ｑ、、Ｑ ２ 、 Ｑ ４の接続点
間にチョークコイルＬＩとＨＩＤランプである放電ラン
プＤＬとを挿入し、放電ランプＤＬにはコンデンサＣ２
を並列接続して構成されている。また、抵抗Ｒ１によっ
て放電灯点灯回路１への電流量を検出し、この電流量に
応じ制御回路Ｃｏ、によって各トランジスタＱ、〜Ｑ、
のオン・オフを制御するようにしている。トランジスタ
Ｑ １． Ｑ ｚは低周波で交互にオン・オフされるの
であって、トランジスタＱ、のオン期間にはトランジス
タＱ４が高周波でオン・オフされ、トランジスタＱ２の
オン期間にはトランジスタＱコが高周波でオン・オフさ
れるようになっている。 ところで、このような放電灯点灯回路１において放電ラ
ンプＤＬの寿命を長くするには、第３図に示すように、
ランプ電圧Ｖρが所定値Ｖａ以上となる領域では、放電
ランプＤＬの消費電力Ｗｅを必要最小限の電力Ｗａに制
限することが望ましいことが知られている。上述した制
御回路ＣＯでは、放電灯点灯回路１への電流量を抵抗Ｒ
１の両端電圧として検出し、トランジスタＱ、、Ｑ２の
デユーティ比を制御しており、ランプ電流■ｌとデユー
ティ比とは、第４図（ａ）のような関係になっている。 また、第４図＜ｂ）に示すように、ランプ電圧Ｖｌが所
定値Ｖａ以上になると、デユーティ比が制御可能な範囲
の最大値Ｄ＋ｑａｘになる。その結果、ランプ電圧Ｖｌ
と消費電力Ｗｌとの関係は第４図（ｃ）のようになる、
すなわち、制御回路ＣＯ３では、消費電力Ｗ１を制限す
ることができないのである。 しかるに、本実施例によれば、制御回路Ｃｏによって、
第３図に示すように、放電ランプＤＬの消費電力Ｗ１が
Ｗａに達したときに、それ以上消ａｔ力が増加しないよ
うに制限するのである。これによって、第５図（ａ）に
示すように、消費電力Ｗ１が所定値以上の領域でトラン
ジスタＱのデユーティ比が最大となるように制御回路を
設定する。 これによって、第５図（ｂ）に示すように、消費電力Ｗ
ｌが所定値以上の領域では、出力電圧■が安定化されな
くなり、消費電力Ｗ１の上昇に伴って出力電圧Ｖは低下
するのである。すなわち、第３図に示した出力特性が得
られるのである。
であって、制御回路ＣＯの動作のみが異なっている。負
荷Ｌｏとして、第２図に示すような放電灯点灯回路１を
考える。この放電灯点灯回路１は、いわゆるフルブリッ
ジ回路であって、スイッチ素子としてのトランジスタＱ
、〜Ｑ４を各−対ずつ直列接続し、各直列回路における
トランジスタＱ、、Ｑ、、Ｑ ２ 、 Ｑ ４の接続点
間にチョークコイルＬＩとＨＩＤランプである放電ラン
プＤＬとを挿入し、放電ランプＤＬにはコンデンサＣ２
を並列接続して構成されている。また、抵抗Ｒ１によっ
て放電灯点灯回路１への電流量を検出し、この電流量に
応じ制御回路Ｃｏ、によって各トランジスタＱ、〜Ｑ、
のオン・オフを制御するようにしている。トランジスタ
Ｑ １． Ｑ ｚは低周波で交互にオン・オフされるの
であって、トランジスタＱ、のオン期間にはトランジス
タＱ４が高周波でオン・オフされ、トランジスタＱ２の
オン期間にはトランジスタＱコが高周波でオン・オフさ
れるようになっている。 ところで、このような放電灯点灯回路１において放電ラ
ンプＤＬの寿命を長くするには、第３図に示すように、
ランプ電圧Ｖρが所定値Ｖａ以上となる領域では、放電
ランプＤＬの消費電力Ｗｅを必要最小限の電力Ｗａに制
限することが望ましいことが知られている。上述した制
御回路ＣＯでは、放電灯点灯回路１への電流量を抵抗Ｒ
１の両端電圧として検出し、トランジスタＱ、、Ｑ２の
デユーティ比を制御しており、ランプ電流■ｌとデユー
ティ比とは、第４図（ａ）のような関係になっている。 また、第４図＜ｂ）に示すように、ランプ電圧Ｖｌが所
定値Ｖａ以上になると、デユーティ比が制御可能な範囲
の最大値Ｄ＋ｑａｘになる。その結果、ランプ電圧Ｖｌ
と消費電力Ｗｌとの関係は第４図（ｃ）のようになる、
すなわち、制御回路ＣＯ３では、消費電力Ｗ１を制限す
ることができないのである。 しかるに、本実施例によれば、制御回路Ｃｏによって、
第３図に示すように、放電ランプＤＬの消費電力Ｗ１が
Ｗａに達したときに、それ以上消ａｔ力が増加しないよ
うに制限するのである。これによって、第５図（ａ）に
示すように、消費電力Ｗ１が所定値以上の領域でトラン
ジスタＱのデユーティ比が最大となるように制御回路を
設定する。 これによって、第５図（ｂ）に示すように、消費電力Ｗ
ｌが所定値以上の領域では、出力電圧■が安定化されな
くなり、消費電力Ｗ１の上昇に伴って出力電圧Ｖは低下
するのである。すなわち、第３図に示した出力特性が得
られるのである。
本発明は上述のように、請求項１の構成では、直流電源
の出力を断続させるスイッチ素子を備え、負荷への出力
電圧を検出するとともに出力電圧を一定に保つようにス
イッチ素子のオン・オフのデユーティ比を制御する制御
回路を設けたチョッパ式電源回路において、上記制御回
路を、上記デユーティ比が所定値に達するとチョッパ回
路の出力電圧を一定化する制御を解除するようにしてい
るものであり、スイッチ素子のデユーティ比が所定値に
達するまでは出力電圧を一定にするように制御し、デユ
ーティ比が所定値に達すると出力電圧を一定化する制御
を解除するようにしているから、負荷の性質に応じた電
源出力の制御を別途回路を設けて行う必要がなく、制御
回路の変更のみで実現できるという利点を有するのであ
る。 請求項２の構成では、上記負荷を、直流入力を交流出力
に変換して放電ランプを点灯させる放電灯点灯回路とし
、請求項３の構成では、上記制御回路を、上記デユーテ
ィ比が所定値に達するとデユーティ比を一定にするよう
に構成しているのであって、たとえば、負荷の出力を所
定値に制限する必要があるような場合には、スイッチ素
子のデユーティ比が所定値に達したときに、それ以上に
デユーティ比が大きくならないように制限すれば、別途
回路を設けることなく負荷出力を制限することができる
という効果がある。
の出力を断続させるスイッチ素子を備え、負荷への出力
電圧を検出するとともに出力電圧を一定に保つようにス
イッチ素子のオン・オフのデユーティ比を制御する制御
回路を設けたチョッパ式電源回路において、上記制御回
路を、上記デユーティ比が所定値に達するとチョッパ回
路の出力電圧を一定化する制御を解除するようにしてい
るものであり、スイッチ素子のデユーティ比が所定値に
達するまでは出力電圧を一定にするように制御し、デユ
ーティ比が所定値に達すると出力電圧を一定化する制御
を解除するようにしているから、負荷の性質に応じた電
源出力の制御を別途回路を設けて行う必要がなく、制御
回路の変更のみで実現できるという利点を有するのであ
る。 請求項２の構成では、上記負荷を、直流入力を交流出力
に変換して放電ランプを点灯させる放電灯点灯回路とし
、請求項３の構成では、上記制御回路を、上記デユーテ
ィ比が所定値に達するとデユーティ比を一定にするよう
に構成しているのであって、たとえば、負荷の出力を所
定値に制限する必要があるような場合には、スイッチ素
子のデユーティ比が所定値に達したときに、それ以上に
デユーティ比が大きくならないように制限すれば、別途
回路を設けることなく負荷出力を制限することができる
という効果がある。
第１図は本発明に係るチョッパ式電源回路を示す回路図
、第２図は同上の負荷を放電灯点灯回路とした例を示す
回路図、第３図ないし第５図は同上の動作説明図である
。 １・・・放電灯点灯回路、ＡＣ・・・商用電源、Ｃ・・
・コンデンサ、Ｃｏ・・・制御回路、Ｄ・・・ダイオー
ド、ＤＢ・・・整流器、Ｌ・・・チョークコイル、Ｌｏ
・・・負荷、Ｑ・・・トランジスタ、Ｒ，、Ｒ，・・・
抵抗。
、第２図は同上の負荷を放電灯点灯回路とした例を示す
回路図、第３図ないし第５図は同上の動作説明図である
。 １・・・放電灯点灯回路、ＡＣ・・・商用電源、Ｃ・・
・コンデンサ、Ｃｏ・・・制御回路、Ｄ・・・ダイオー
ド、ＤＢ・・・整流器、Ｌ・・・チョークコイル、Ｌｏ
・・・負荷、Ｑ・・・トランジスタ、Ｒ，、Ｒ，・・・
抵抗。
Claims (3)
- （１）直流電源の出力を断続させるスイッチ素子を備え
、負荷への出力電圧を検出するとともに出力電圧を一定
に保つようにスイッチ素子のオン・オフのデューティ比
を制御する制御回路を設けたチョッパ式電源回路におい
て、上記制御回路は、上記デューティ比が所定値に達す
るとチョッパ回路の出力電圧を一定化する制御を解除す
ることを特徴とするチョッパ式電源回路。 - （２）上記負荷は、直流入力を交流出力に変換して放電
ランプを点灯させる放電灯点灯回路であることを特徴と
する請求項１記載のチョッパ式電源回路。 - （３）上記制御回路は、上記デューティ比が所定値に達
するとデューティ比を一定にすることを特徴とする請求
項２記載のチョッパ式電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27901989A JPH03141596A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | チョッパ式電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27901989A JPH03141596A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | チョッパ式電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03141596A true JPH03141596A (ja) | 1991-06-17 |
Family
ID=17605263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27901989A Pending JPH03141596A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | チョッパ式電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03141596A (ja) |
-
1989
- 1989-10-26 JP JP27901989A patent/JPH03141596A/ja active Pending
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