JPH0386084A - 電源装置 - 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、交流電力を直流電力に変換し、この直流電力
をスイッチングして負荷に電力を供給する電源装置に関
するものである。

［従来の技術］ 藍表鰹り 第８図は従来の電源装置（平成１年特許願第６４４６５
号）の回路図である。以下、その回路構成について説明
する。この回路は、スイッチング素子として、バイポー
ラ型のトランジスタＱ、、Ｑ。

を備えている。トランジスタＱ１のエミッタは、トラン
ジスタＱ２のコレクタに接続されている。

トランジスタＱ、、Ｑ２には、ダイオードＤ、、Ｄ２が
夫々逆並列接続されている。トランジスタＱ１のコレク
タにはダイオードＤ３のカソードが接続され、ダイオー
ドＤ、のアノードはダイオードＤ、のカソードに接続さ
れ、ダイオードＤ、のアノードはトランジスタＱ２のエ
ミッタに接続されている。

トランジスタＱ、のコレクタには、コンデンサＣ２の一
端が接続され、コンデンサＣ２の他端はコンデンサＣ３
の一端に接続され、コンデンサＣ３の他端はトランジス
タＱ２のエミッタに接続されている。トランジスタＱ、
、Ｑ２の接続点とコンデンサＣ２、Ｃ３の接続点の間に
は、放電灯点灯回路が接続されている。ここで、放電灯
点灯回路は、例えば蛍光灯のような熱陰極型放電灯１ａ
のフィラメントの電源側端子に限流及び共振用のインダ
クタＬ２を直列接続し、非電源側端子間に共振及び予熱
電流通電用のコンデンサＣ１を並列接続したものである
。放電灯１ｈの始動時にはコンデンサＣ４を介してフィ
ラメントに予熱電流が流れると共に、インダクタＬ、と
コンデンサＣ４の直列共振作用により放電灯／！ａの両
端に高電圧が発生し、放電灯／ａが点灯するものである
。トランジスタＱ、、Ｑ２の接続点と、ダイオードＤ　
！　、　Ｄ　４の接続点の間には、インダクタＬ、と高
周波除去用のフィルターＦを介して交流電源Ｖｓが接続
されている。

以下、この従来装置の動作について説明する。

トランジスタＱ１のベース・エミッタ間には、第１の矩
形波信号が入力されており、トランジスタＱ２のベース
・エミッタ間には、第１の矩形波信号が高レベルのとき
に低レベルとなり、第１の矩形波信号が低レベルのとき
に高レベルとなる第２の矩形波信号が入力されている。

これにより、トランジスタＱ、、Ｑ２は交互にオン・オ
フされる。

まず、交流電源Ｖｓが正の半サイクルのときに、トラン
ジスタＱ、がオンすると、ダイオードＤ１、トランジス
タＱ１、インダクタＬ１を通る経路で交流電源Ｖｓから
インダクタし、に電流が流れ、その電流値は入力交流電
圧Ｖｉｎの瞬時値に比例した傾きで増加していく、この
とき、トランジスタＱはインバータ用のスイッチング素
子としても機能し、コンデンサＣ２からトランジスタＱ
、を介して放電灯点灯回路に電流を流す。

次に、トランジスタＱ１がオフすると、ダイオードＤ１
、コンデンサＣ２、放電灯点灯回路、インダクタ上１交
流電源Ｖｓを通る経路、並びに、ダイオードＤ１、コン
デンサＣ２、Ｃｓ、ダイオードＤ２、インダクタＬ８、
交流電源Ｖｓを通る経路で、インダクタし、のエネルギ
ーが放出され、コンデンサＣ２及びＣ３を充電する。こ
のとき、トランジスタＱ２がオンしており、コンデンサ
Ｃコから放電灯点灯回路、トランジスタＱ２を通る経路
で、上記とは逆方向に放電灯点灯回路に電流を流す。

このように、交流電源Ｖｓが正の半サイクルでは、トラ
ンジスタＱ１がチョッパー用のスイッチング素子とイン
バータ用のスイッチング素子を兼ね、トランジスタＱ２
はインバータ用のスイッチング素子としてだけ機能する
。

次に、交流電源Ｖｓが負の半サイクルのときに、トラン
ジスタＱ２がオンすると、交流電源Ｖｓ、インダクタＬ
１、トランジスタＱ２、ダイオードＤ。

を通る経路で、インダクタＬ１に電流が流れ、その電流
値は入力交流電圧Ｖｉｎの瞬時値に比例した傾きで増加
して行く、このとき、トランジスタＱ２はインバータ用
のスイッチング素子としても機能し、コンデンサＣ１か
ら放電灯点灯回路、トランジスタＱ２を通る経路で放電
灯点灯回路に電流を流す。

次に、トランジスタＱ２がオフすると、交流電源Ｖｓ、
インダクタＬ０、放電灯点灯回路、コンデンサＣ３、ダ
イオードＤ４を通る経路、並びに、交流電源Ｖｓ、イン
ダクタＬ１、ダイオードＤ５、コンデンサＣ２、Ｃ３、
ダイオードＤ、を通る経路で、インダクタＬ１のエネル
ギーが放出され、コンデンサＣ２及びＣ２を充電する。

このとき、トランジスタＱ、がオンしており、コンデン
サＣ２からトランジスタＱ１を介して、上記とは逆方向
に放電灯点灯回路に電流を流す。

このように、交流電源Ｖｓが負の半サイクルでは、トラ
ンジスタＱ２がチョッパー用のスイッチング素子とイン
バータ用のスイッチング素子の働きを兼ねて、トランジ
スタＱ１はインバータ用のスイッチング素子としてだけ
機能する。

したがって、上記回路にあっては、インバータ用のスイ
ッチング素子がチョッパー用のスイッチング素子を兼ね
、且つ少ない素子数で構成されており、電力損失が少な
く、回路構成も簡単になるという利点がある。また、上
記回路にあっては、交流電源Ｖｓの半サイクル毎に各ト
ランジスタＱＱ２が交互にチョッパー用及びインバータ
用のスイッチング素子として働くので、スイッチング素
子１涸当たりのストレスが軽減されるという利点があり
、またスイッチング素子（トランジスタＱＱ、）の電力
損失のバランスが取れているので、例えば放熱構造は同
じで良い、さらに、スイッチング素子（トランジスタＱ
、、Ｑ、）はチョッパー用及びインバータ用のスイッチ
ング素子として動作しているから、別個にチョッパー駆
動回路を設ける必要がなく、また駆動回路の構成も簡単
化される。

なお、交流電源ＶｓとインダクタＬ、の間に、フィルダ
−Ｆを挿入して入力電流１ｉｎを連続的にすることによ
り、入力電流歪率を低減することができ、また、入力電
流Ｉｉｎを入力電圧Ｖｉｎと同相の正弦波にできるので
、入力力率はほぼ１となる。

第９図は上記従来例の一変形例の回路図である。

この回路にあっては、インバータ回路が変形ハーフブリ
ッジ回路となっている。つまり、一方のスイッチング素
子（トランジスタＱ１及びダイオードＤ、）の両端に結
合用のコンデンサＣ２を介して放電灯点灯回路を並列的
に接続しており、他方のコンデンサＣ７は省略している
。また、トランジスタＱ、、Ｑ２の直列回路に平滑用の
コンデンサＣ１を並列的に接続している。ここで、結合
用のコンデンサＣ２は共振及び予熱を流通電用のコンデ
ンサＣ４に比べて十分に容量が大きく、インダクタＬ２
とコンデンサＣ１よりなる直列共振回路の共振作用には
影響しない、この第９図に示す回路においても、トラン
ジスタＱ、、Ｑ、に第８図に示す回路と同様の駆動信号
を与えることにより、第８図に示す回路と同様の動作を
実現することができる。

なお、他方のスイッチング素子（トランジスタＱ２及び
ダイオードＤ２）の両端に結合用のコンデンサＣ３を介
して放電灯点灯回路を並列的に接続して。

コンデンサＣ２の方を省略しても構わない。

これらの従来例にあっては、チョッパー回路が昇圧形チ
ョッパーであるために、インバータ回路の電源となる直
流電圧は電源電圧の２倍程度の高い電圧となり、平滑コ
ンデンサの耐圧を高くしなければならない。また、スイ
ッチング素子の耐圧も高くしなければならない。さらに
、制御範囲の観点から検討すると、インバータ回路の入
力直流電圧を電源電圧のピーク値の２倍以下に設定する
のは難しく、例えば、放電灯の調光制御を行う場合にお
いて、その制御範囲が非常に制限されることになる。ま
た、無負荷状態の放電灯を始動させる際にも、チョッパ
ー回路の入力電力が過剰となり、インバータ回路の入力
直流電圧は定常点灯時よりも更に上昇することになる。

そこで、チョッパー回路として昇降圧形チョッパーを用
いることが望まれる。

梵東鰹よ 第１０図は他の従来例の回路図である。この回路にあっ
ては、交流電源ＶｓをダイオードＤ、〜Ｄ６よりなるダ
イオードブリッジ回路により全波整流した脈流電圧を、
インダクタＬ、とトランジスタＱ２、ダイオードＤ、及
びコンデンサＣ７よりなる昇降圧形チョッパーの入力電
圧としている。そして、コンデンサＣ７に得られた直流
電圧をダイオードＤ８を介してインバータ回路に供給し
ている。

インバータ回路の構成は、第９図に示す回路と同様の変
形ハーフブリッジ回路である。コンデンサＣ１ｌは帰還
電流通電用の小容量のコンデンサである。

この回路において、交流電源Ｖｓとインバータ回路の間
にチョッパー回路と高周波除去用のフィルターＦとが介
在しているので、入力力率は高く、入力電流の高調波成
分も少ない、また、チョッパー回路が昇降圧形チョッパ
ーであるため、インバータ回路の入力直流電圧を自由に
設定することができるので、制御範囲が広くなる。とこ
ろが、この回路では、インバータ回路のトランジスタＱ
１Ｑ２のうち、１つのトランジスタＱ２のみがチョッパ
ー回路のスイッチング素子として兼用されている、した
がって、トランジスタＱ２にのみストレスが集中すると
いう問題があり、放熱設計が困難になる。また、トラン
ジスタＱ２として電流容量の大きい素子が必要となる。

そこで、第８図又は第９図に示す構成の回路で昇降圧形
チョッパーを実現することを試みた。昇圧形チョッパー
と昇降圧形チョッパーの違いは、インダクタＬ１に蓄え
られたエネルギーを放出して平滑コンデンサを充電する
経路の違いである。

すなわち、昇圧形チョッパーでは、電源電圧とインダク
タＬ１の電圧とが直列的に重畳されて平滑コンデンサを
充電するが、昇降圧形チョッパーでは、インダクタＬ１
の電圧のみで平滑コンデンサを充電する。したがって、
インダクタし、のみで平滑コンデンサを充電する経路を
設ける必要があると考えられる。

茫東涯よ 第１１図は別の従来例の回路図である。この回路では、
上述の観点から、第８図に示す回路にダイオードＤ　ｓ
　、　Ｄ　ｓを追加して、インダクタＬ、のみによる平
滑コンデンサＣ２、Ｃ−の充電経路を形成したものであ
る。ところが、この回路は昇降圧形チョッパーとして動
作せず、第８図に示す回路と同様に、昇圧形チョッパー
として動作する。その理由は、インダクタＬ、のエネル
ギーを放出する際に、ダイオードＤ５あるいはＤ６を通
るよりも、交流電源Ｖｓを介してダイオードＤ、あるい
はり。

を通る経路で電流を流す方がイ、ンダクタＬ１に発生す
る誘導起電圧が小さくて済むからである。

［発明が解決しようとする課題］ 従来例■又は３では、負荷への出力電力を制御するイン
バータ回路の２つのスイッチング素子が、交流電源から
の入力電力を制御するチョッパー回路の２つのスイッチ
ング素子と兼用されているが、チョッパー回路は昇圧形
チョッパーとして動作し、制御範囲は狭い。

一方、従来例２では、チョッパー回路は昇降圧形チョッ
パーとして動作し、制御範囲が広いが、インバータ回路
の２つのスイッチング素子のうち、一方のみがチョッパ
ー回路のスイッチング素子として働き、他方はチョッパ
ー回路のスイッチング素子として働かないので、一方の
スイッチング素子にのみストレスが加わるという問題が
ある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、昇降圧形のチョッパー回路とイ
ンバータ回路とで２つのスイッチング素子を兼用できる
ようにした電源装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明にあっては、上記の課題を解決するために、第１
図に示すように、高周波的にオン・オフ駆動されるスイ
ッチング素子のオン時には交流電源Ｖｓからインダクタ
Ｌ１にエネルギーを蓄積し、上記インダクタＬ１に蓄積
されたエネルギーをスイッチング素子のオフ時に平滑コ
ンデンサＣ、、Ｃ。

に放出して直流電源を得るチョッパー回路と、上記直流
電源の直流電圧を入力とし直列接続された第１．及び第
２のトランジスタＱ、、Ｑ２のオン・オフ動作により負
荷回路に電力を供給するインバータ回路とを備え、第１
のトランジスタＱ１は交流電源Ｖｓの一方の電源極性＜
Ｖ　ｉｎ＞　Ｏ）のときにチョッパー回路のスイッチン
グ素子として兼用され、第２のトランジスタＱ２は交流
電源Ｖｓの他方の電源極性（Ｖｉｎ＜Ｏ）のときにチョ
ッパー回路のスイッチング素子として兼用される電源装
置において、インダクタＬ＋の両端に発生する電圧を全
波整流して平滑コンデンサＣ２、Ｃ＊に印加するダイオ
ードブリッジＤＢを設けると共に、直列接続された第１
及び第２のトランジスタＱ、、Ｑ２と平滑コンデンサＣ
２、Ｃ３との間に、平滑コンデンサＣ２、Ｃ３の放電電
流を阻止せず充電電流を阻止するダイオードＤ　ｓ　、
　Ｄ　１゜を直列的に介在させたことを特徴とするもの
である。

［作用］ 第１図に示す回路にあっては、上述のように、インダク
タし、の両端に発生する電圧を全波整流して平滑コンデ
ンサＣ２、Ｃ３に印加するダイオードブリッジＤＢを設
けたので、チョッパー回路のスイッチング素子のオフ時
にインダクタＬ、の両端に発生する電圧を平滑コンデン
サＣ，，Ｃ３に直接的に印加する経路が確保されている
。また、直列接続された第１及び第２のトランジスタＱ
、、Ｑ。

と平滑コンデンサＣ２、Ｃ３どの間に、平滑コンデンサ
Ｃ２，Ｃ，の放電電流を阻止せず充電電流を阻止するダ
イオードＤ、、Ｄ、。を直列的に介在させたので、イン
ダクタし、の両端に発生する電圧が交流電源Ｖｓの電圧
と重畳されて平滑コンデンサＣ２゜Ｃ５を充電するよう
なことは有り得ない、その理由は、平滑コンデンサＣ２
、Ｃｓの充電経路はダイオードブリッジＤＢのみであり
、コンデンサＣ２Ｃ５に至る他の経路は放電経路だから
である。

［実施例１〕 第１図は本発明の第１実施例の回路図である。

本実施例にあっては、第８図に示す従来例において、ト
ランジスタＱ、、Ｑ２の直列回路と、コンデンサＣ２、
Ｃ’ｓの直列回路の間に、ダイオードＤｓ。

Ｄ、。を直列的に接続したものである。ダイオードＤ　
、、Ｄ　、。の極性は、コンデンサＣ、、Ｃ、からの放
電は可能としながら、コンデンサＣ２＋Ｃ、への充電は
阻止するような極性とされている。コンデンサＣ２、Ｃ
ｘへの充電経路は、インダクタＬ１からダイオードブリ
ッジＤＢを介して確保している。ダイオードブリッジＤ
Ｂの交流入力端子はインダクタＬ、の両端に接続されて
おり、直流出力端子ａ、ｂはコンデンサＣ、、Ｃ、の直
列回路の両端に接続されている。これにより、インダク
タＬ１の誘導起電圧をコンデンサＣ２，Ｃ、に直接印加
することができる。また、インダクタＬ１の誘導起電圧
を交流電源Ｖｓの電圧と重畳してコンデンサＣ２、Ｃ３
に印加する経路は、ダイオードＤ　Ｉ　、　Ｄ　Ｉ　Ｏ
により阻止される。なお、この回路では、トランジスタ
Ｑ１Ｑ２の逆並列ダイオードＤ　＋　、　Ｄ　２は省略
されている。

その理由は、逆並列ダイオードＤ　＋　、　Ｄ　２を介
して流れる回生゛電流はダイオードＤ　Ｉ　、　Ｄ　Ｉ
　Ｏにより阻止されるからである。もっとも、回生電流
はダイオードブリッジＤＢを介してコンデンサＣ、、Ｃ
、に流れるので、インバータ回路の動作に支障は生じな
い。

以下、本実施例の動作について詳述する。

まず、交流電源Ｖｓからの入力電圧Ｖｉｎが正の半サイ
クルでは、トランジスタＱ１がオンすると、交流電源Ｖ
ｓ、フィルターＦ、ダイオードＤ１、トランジスタＱ１
、インダクタＬ１、フィルターＦ、交流電源Ｖｓの経路
で電流が流れ、交流電源ＶｓからインダクタＬ、にエネ
ルギーが蓄積される。

方、負荷側では、トランジスタＱ、がオンされた直後は
、負荷電流は回生モードであり、図示された電流１．と
は逆向きにトランジスタＱ、、Ｑ２の接続点からダイオ
ードブリッジＤＢの交流入力端子、直流出力端子ａを介
してコンデンサＣ２を充電するように電流が流れている
。この電流は次第に減少し、遂にはゼロになる。この瞬
間以後は、コンデンサＣ２からダイオードＤ３、トラン
ジスタＱ１、インダクタＬ２、放電灯１ａ及びコンデン
サＣ４を介してコンデンサＣ２に戻る経路で、負荷電流
ＩＬが流れる。

トランジスタＱ１がオフすると、インダクタＬの蓄積エ
ネルギーによりインダクタＬ、の両端に誘導起電圧が発
生する。この誘導起電圧はダイオードブリッジＤＢを介
してコンデンサＣｚ　、　Ｃｓに印加され、コンデンサ
Ｃ２，Ｃ，を充電する。一方、負荷側では、トランジス
タＱ、がオフされた直後は、負荷電流は回生モードであ
り、負荷回路からコンデンサＣ２、ダイオードブリッジ
ＤＢの直流出力端子すを経て、トランジスタＱ、、Ｑ２
の接続点が接続されたダイオードブリッジＤＢの交流入
力端子に至る経路でコンデンサＣ１を充電するように電
流１．が図示された向きで流れる。この電流は次第に減
少し、遂には反転してコンデンサＣ１から放電灯１ａ及
びコンデンサＣ１、インダクタＬ２、トランジスタＱ２
、ダイオードＤＩＧを経て、コンデンサＣ１に戻る経路
で負荷電流が流れて、コンデンサＣ１は放電される。

次に、交流電源Ｖｓからの入力電圧Ｖｉｎが負の半サイ
クルでは、トランジスタＱ２がオンすると、交流電源Ｖ
ｓからフィルターＦ、インダクタＬ１、トランジスタＱ
２、ダイオードＤ４、フィルターＦを介して交流電源Ｖ
ｓに戻る経路で電流が流れて、交流電源Ｖｓからインダ
クタＬ、にエネルギーが蓄積される。一方、負荷側では
、トランジスタＱ２がオンされた直後は、負荷電流が回
生モードであり、コンデンサＣ１からダイオードブリッ
ジＤＢの直流出力端子すを経て、トランジスタＱ、、Ｑ
、の接続点が接続されたダイオードブリッジＤＢの交流
入力端子に至る経路で負荷電流ＩＬが流れて、コンデン
サＣ７が充電される。この電流は次第に減少し、遂には
ゼロとなる。この瞬間以後は、コンデンサＣ１から放電
灯１ａ及びコンデンサＣ１、インダクタＬ３、トランジ
スタＱ２、ダイオードＤを介してコンデンサＣ１に戻る
経路で上記とは逆方向に電流が流れて、コンデンサＣ１
が放電される。

トランジスタＱ２がオフすると、インダクタＬの蓄積エ
ネルギーによりインダクタＬ１の両端に誘導起電圧が発
生する。この誘導起電圧はダイオードブリッジＤＢを介
してコンデンサＣ２、Ｃｓに印加され、コンデンサＣ２
、Ｃ３を充電する。一方、負荷側では、トランジスタＱ
２がオフされた直後は、負荷電流は回生モードであり、
図示された電流ＩＬとは逆向きにトランジスタＱ、、Ｑ
２の接続点からダイオードブリッジＤＢの交流入力端子
、直流出力端子ａを介してコンデンサＣ２を充電するよ
うに電流が流れている。この電流は次第に減少し、遂に
はゼロになる。この瞬間以後は、コンデンサＣ２からダ
イオードＤ、、トランジスタＱ１、インダクタＬ２、放
電灯１ａ及びコンデンサＣ３を介してコンデンサＣ２に
戻る経路で、負荷電流ＩＬが流れる。

本実施例にあっては、インバータ回路の２つのトランジ
スタＱ、、Ｑ２が共にチョッパー回路のスイッチング素
子として働くので、各トランジスタＱ、、Ｑ２に均等に
ストレスが分散される。また、チョッパー回路は昇降圧
形のチョッパーとして働くので、インバータ回路の入力
直流電圧を自由に高くしたり低くしたりすることが可能
であり、制御範囲が広がるという利点がある。特に、イ
ンバータ回路の入力直流電圧を交流電源Ｖｓのピーク電
圧と同程度となるように回路定数を設計すれば、スイッ
チング用のトランジスタＱ、、Ｑ２や平滑用のコンデン
サＣ２、Ｃ３の耐圧を低くすることができ、電源装置の
コストを低減することができる。

なお、交流電源Ｖｓからの入力力率が改善され、入力電
流の高調波成分が少なくなることは言うまでもない。

［実施例２］ 第２図は本発明の第２実施例の回路図である。

本実施例にあっては、第１図に示す回路において、イン
ダクタＬ＋に代えて、トランスＴの１次巻線ｎを接続し
たものである。この１次巻線ｎ１に交流電源Ｖｓからエ
ネルギーが蓄積される動作については、第１図に示す回
路と同様である。また、蓄積されたエネルギーを放出し
て平滑用のコンデンサＣ２、Ｃ３を充電する動作につい
ては、トランスＴの２次巻線ｎ２に発生した誘起起電圧
をダイオードブリッジＤＢにより全波整流して、コンデ
ンサＣ２。

Ｃ１に印加する以外は、第１図に示す回路と同様である
。なお、本実施例では、インバータ回路の回生電流を流
す経路を確保するために、トランジスタＱ、、Ｑ２の接
続点をトランスＴの２吹奏ＩＩ　ｎ　２の一端に接続し
ている。

［実施例３コ 第３図は本発明の第３実施例の回路図である。

本実施例にあっては、第２図に示す回路と同様に、エネ
ルギー蓄積用のインダクタンス要素として、トランスＴ
を使用しているが、トランジスタＱＱ２の接続点はトラ
ンスＴの２次巻線ｎ２には接続されていない、したがっ
て、インバータ回路の回生電流は、別の経路を介して流
す必要がある。本実施例では、トランジスタＱ、、Ｑ２
にダイオードＤ　＋　、　Ｄ　２を逆並列接続し、ダイ
オードＤ、のカソード及びダイオードＤ２のアノードを
、それぞれコンデンサＣ５，Ｃｓを介してコンデンサＣ
２、Ｃｓの接続点に接続している。これにより、トラン
ジスタＱ１がオフしたときの回生電流は、コンデンサＣ
６とダイオードＤ２を介して流れ、トランジスタＱ２が
オフしたときのは回生電流は、ダイオードＤとコンデン
サＣ６を介して流れることになる。なお、コンデンサＣ
９，Ｃ、は高周波的な回生電流を通電するために設けら
れているものであるから、その容量は小さくて良い。

［実施例４］ 第４図は本発明の第４実施例の回路図である。

本実施例にあっては、エネルギー蓄積要素としてインダ
クタＬ１を用いた第１図に示す回路において、インバー
タ回路を変形ハーフブリッジ回路に変えたものである。

つまり、トランジスタＱ１の両端に結合用のコンデンサ
Ｃ２を介して放電灯点灯回路を並列的に接続しており、
他方のコンデンサＣ１は省略している。また、ダイオー
ドブリッジＤＢの直流出力端子ａ、ｂ間には、平滑用の
コンデンサＣ１を並列的に接続している。ここで、結合
用のコンデンサＣ２は共振及び予熱電流通電用のコンデ
ンサＣ４に比べて十分に容量が大きく、インダクタＬ２
とコンデンサＣ１よりなる直列共振回路の共振作用には
影響しない。

この第４図に示す回路においても、トランジスタＱ、、
Ｑ、に第１図に示す回路と同様の駆動信号を与えること
により、第１図に示す回路と同様の動作を実現すること
ができる。

［実施例５］ 第５図は本発明の第５実、雄側の回路図である。

本実施例にあっては、エネルギー蓄積要素としてトラン
スＴを用いた第２図に示す回路において、インバータ回
路を変形ハーフブリッジ回路に変えたものである。この
回路では、トランジスタＱ２の両端に結合用のコンデン
サＣ５を介して放電灯点灯回路を並列的に接続しており
、他方のコンデンサＣ２は省略している。また、ダイオ
ードブリッジＤＢの直流出力端子ａ、ｂ間には、平滑用
のコンデンサＣ１を並列的に接続している。ここで、結
合用のコンデンサＣ１は共振及び予熱電流通電用のコン
デンサＣ４に比べて十分に容量だ大きく、インダクタし
２とコンデンサＣ４よりなる直列共振回路の共振作用に
は影響しない。この第５図に示す回路においても、第２
図に示す回路と同様の動作を実現することができる。

［実施例６］ 第６図は本発明の第６実施例の回路図である。

本実施例にあっては、エネルギー蓄積要素としてトラン
スＴを使用すると共に、回生電流の通電経路としてコン
デンサＣ，，Ｃ，とダイオードＤ　＋　、　Ｄ　２を使
用した第３図に示す回路において、インバータ回路を第
４図に示すような変形ハーフブリッジ回路に変えたもの
である。この第６図に示す回路においても、第３図に示
す回路と同様の動作を実現することができる。

［実施例７］ 第７図は本発明の第７実施例の回路図である。

本実施例にあっては、インバータ回路としてフルブリッ
ジ回路を用いている。つまり、第１図に示すハーフブリ
ッジ回路において、コンデンサＣ２の代わりにトランジ
スタＱ、を、コンデンサＣ２の代わりにトランジスタＱ
、をそれぞれ接続し、トランジスタＱ、をトランジスタ
Ｑ２と同時にオン・オフし、トランジスタＱ、をトラン
ジスタＱ、と同時にオン・オフするものである。トラン
ジスタＱ。

の駆動信号はトランジスタＱ２の駆動信号と同じであり
、トランジスタＱ、の駆動信号はトランジスタＱ１の駆
動信号と同じである。各トランジスタＱ１．Ｑ、には、
それぞれダイオードＤ　Ｉ　ｌ　＋　Ｄ　Ｉ　２が逆並
列接続されている。また、ダイオードブリッジＤＢの直
流出力端子ａ、ｂ間には、平滑用のコンデンサＣ１が接
続されている６回生電流はダイオードブリッジＤＢとダ
イオードＤ　＋　＋　、　Ｄ　１２を介して流れる。

なお、フルブリッジ回路では、ハーフブリッジ回路や変
形ハーフブリッジ回路に比べると、放電灯点灯回路に印
加される電圧が約２倍になるので、回路定数の設計を変
える必要がある。

［発明の効果］ 本発明によれば、上述のように、交流電源からチョッパ
ー回路を介して平滑コンデンサに得られた直流電源を入
力とし、直列接続された第１及び第２のスイッチング素
子のオン・オフ動作により負荷回路に電力を供給し、交
流電源の電源極性に応じて第１又は第２のスイッチング
素子を交互にチョッパー回路のスイッチング素子として
兼用するようにした電源装置において、チョッパー回路
のインダクタンス要素の両端に発生する電圧を全波整流
して平滑コンデンサに印加する全波整流回路を設けると
共に、直列接続された第１及び第２のスイッチング素子
と平滑コンデンサとの間に、平滑コンデンサの放電電流
を阻止せず充電電流を阻止するダイオードを直列的に介
在させたので、チョッパー回路は昇降圧形のチョッパー
回路として働くことになる。したがって、インバータ回
路の入力直流電圧を自由に高くしたり低くしたりするこ
とが可能となり、負荷回路の制御範囲が広くなるという
効果がある。また、インバータ回路の第１及び第２のス
イッチング素子は、交流電源の電源極性が反転する毎に
、交互にチョッパー回路のスイッチング素子として働く
ので、各スイッチング素子に均等にストレスが分散され
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路図、第２図は本発明
の第２実施例の回路図、第３図は本発明の第３実施例の
回路図、第４図は本発明の第４実施例の回路図、第５図
は本発明の第５実施例の回路図、第６図は本発明の第６
実施例の回路図、第７図は本発明の第７実施例の回路図
、第８図は従来例の回路図、第９図は同上の一変形例の
回路図、第１０図は他の従来例の回路図、第１１図はさ
らに他の従来例の回路図である。 Ｃ２，Ｃ、はコンデンサ、Ｄ、、Ｄ、、はダイオード、
ＤＢはダイオードブリッジ、Ｌｌはインダクタ、Ｑ、、
Ｑ、はトランジスタ、Ｖｓは交流電源、／ａは放電灯で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波的にオン・オフ駆動されるスイッチング素
   子のオン時には交流電源からインダクタンス要素にエネ
   ルギーを蓄積し、上記インダクタンス要素に蓄積された
   エネルギーをスイッチング素子のオフ時に平滑コンデン
   サに放出して直流電源を得るチョッパー回路と、上記直
   流電源の直流電圧を入力とし直列接続された第１及び第
   ２のスイッチング素子のオン・オフ動作により負荷回路
   に電力を供給するインバータ回路とを備え、第１のスイ
   ッチング素子は交流電源の一方の電源極性のときにチョ
   ッパー回路のスイッチング素子として兼用され、第２の
   スイッチング素子は交流電源の他方の電源極性のときに
   チョッパー回路のスイッチング素子として兼用される電
   源装置において、インダクタンス要素の両端に発生する
   電圧を全波整流して平滑コンデンサに印加する全波整流
   回路を設けると共に、直列接続された第１及び第２のス
   イッチング素子と平滑コンデンサとの間に、平滑コンデ
   ンサの放電電流を阻止せず充電電流を阻止するダイオー
   ドを直列的に介在させたことを特徴とする電源装置。