JPH04281369A - Power supply - Google Patents

Power supply

Info

Publication number
JPH04281369A
JPH04281369A JP3043338A JP4333891A JPH04281369A JP H04281369 A JPH04281369 A JP H04281369A JP 3043338 A JP3043338 A JP 3043338A JP 4333891 A JP4333891 A JP 4333891A JP H04281369 A JPH04281369 A JP H04281369A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
load
turned
capacitor
switch element
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.)
Granted
Application number
JP3043338A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2543259B2 (en
Inventor
Takayuki Kamiya
紙谷 卓之
Masataka Ozawa
小沢 正孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3043338A priority Critical patent/JP2543259B2/en
Publication of JPH04281369A publication Critical patent/JPH04281369A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2543259B2 publication Critical patent/JP2543259B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize step-up/step-down operation through a PWM inverter having simple structure by providing means for inverting the output of a DC power supply which also serves as a step-up/step-down means. CONSTITUTION:A transistor 2 is turned ON/OFF at high frequency while transistors 4, 5 are turned ON/OFF at low frequency. If the transistor 2 is turned ON when the transistor 4 is turned ON, energy is stored in a choke coil 3 by the output from a DC power supply 1 and when the transistor 2 is turned OFF, energy stored in the choke coil 3 is discharged through a parallel circuit of a discharge lamp 7 and a capacitor 6. If the transistor 2 is turned ON/OFF when the transistor 5 is turned ON, current flows in reverse direction. Consequently, a low frequency current having rectangular waveform containing a little high frequency ripple can be fed to the discharge lamp 7.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、直流を交流に変換する
電源装置に関し、さらには負荷としてメタルハライドラ
ンプなどの放電ランプの点灯を制御する電源装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for converting direct current to alternating current, and more particularly to a power supply device for controlling the lighting of a discharge lamp such as a metal halide lamp as a load.

【0002】0002

【従来の技術】従来の電源装置は「照明学会誌第72巻
第2号19ページ(昭和63年)」に示すような構成が
一般的であった。以下その構成について図8および図1
0を参照しながら説明する。
2. Description of the Related Art A conventional power supply device generally has a configuration as shown in "Illumination Institute of Japan Journal, Vol. 72, No. 2, Page 19 (1988)." The configuration is shown below in Figure 8 and Figure 1.
This will be explained with reference to 0.

【0003】図10において、31は直流電源、32,
33,34,35はスイッチ素子であるトランジスタ、
36,37,38,39はダイオード、40はチョーク
コイル、41はコンデンサであり、トランジスタ32,
33,34,35とダイオード36,37,38,39
とチョークコイル40およびコンデンサ41とでインバ
ータ回路を構成している。42はインバータ回路の負荷
である放電ランプである。
In FIG. 10, 31 is a DC power supply, 32,
33, 34, 35 are transistors which are switching elements;
36, 37, 38, 39 are diodes, 40 is a choke coil, 41 is a capacitor, transistors 32,
33, 34, 35 and diodes 36, 37, 38, 39
The choke coil 40 and the capacitor 41 constitute an inverter circuit. 42 is a discharge lamp which is a load of the inverter circuit.

【0004】上記の従来構成の装置においてその動作を
説明する。ここで図10のトランジスタ32,33,3
5,34のベース・エミッタ間に入力するオン・オフ制
御信号はそれぞれ図8のD1,E1,F1,G1に対応
させる。これらのオン・オフ制御信号により、トランジ
スタ35または34が低い周波数でオン・オフし、同時
にトランジスタ32または33が高い周波数でオン・オ
フする。このような制御方法をPWM制御(パルス幅変
調制御)という。
[0004] The operation of the conventional device described above will be explained. Here, transistors 32, 33, 3 in FIG.
The on/off control signals inputted between the base emitters 5 and 34 correspond to D1, E1, F1, and G1 in FIG. 8, respectively. These on/off control signals turn transistor 35 or 34 on and off at a low frequency, and at the same time turn transistor 32 or 33 on and off at a high frequency. Such a control method is called PWM control (pulse width modulation control).

【0005】まず、トランジスタ35がオン状態のとき
トランジスタ32がオンすると、直流電源31のプラス
端子から、トランジスタ32、チョークコイル40、放
電ランプ42およびコンデンサ41の並列回路、トラン
ジスタ35を介して、直流電源31のマイナス端子に至
る経路で電流が流れる。また、トランジスタ35がオン
状態でトランジスタ32がオフすると、チョークコイル
40の蓄積エネルギーにより、チョークコイル40から
、放電ランプ42およびコンデンサ41の並列回路、ト
ランジスタ35、ダイオード38を介して、チョークコ
イル40に戻る経路で電流が流れるいわゆる降圧チョッ
パ回路の動作をする。よって、各電流は高周波の重畳し
た直流電流となる。各電流の高周波成分は、放電ランプ
42に並列に接続されたコンデンサ41にそのほとんど
が流れ、放電ランプ42には直流成分とわずかの高周波
成分が流れる。
First, when the transistor 32 is turned on while the transistor 35 is on, a direct current is supplied from the positive terminal of the DC power supply 31 through the parallel circuit of the transistor 32, the choke coil 40, the discharge lamp 42, and the capacitor 41, and the transistor 35. A current flows through the path leading to the negative terminal of the power source 31. Furthermore, when the transistor 35 is on and the transistor 32 is off, the energy stored in the choke coil 40 is transferred from the choke coil 40 to the choke coil 40 via the parallel circuit of the discharge lamp 42 and the capacitor 41, the transistor 35, and the diode 38. It operates as a so-called step-down chopper circuit in which current flows in the return path. Therefore, each current becomes a direct current with a high frequency superimposed thereon. Most of the high frequency components of each current flow through the capacitor 41 connected in parallel to the discharge lamp 42, and the DC component and a small amount of high frequency component flow through the discharge lamp 42.

【0006】次に、トランジスタ34がオン状態のとき
トランジスタ33がオンすると、直流電源31のプラス
端子から、トランジスタ33、放電ランプ42およびコ
ンデンサ41の並列回路、チョークコイル40、トラン
ジスタ34を介して、直流電源31のマイナス端子に至
る経路で電流が流れる。また、トランジスタ34がオン
状態でトランジスタ33がオフすると、チョークコイル
40の蓄積エネルギーにより、チョークコイル40から
、トランジスタ34、ダイオード39、放電ランプ42
およびコンデンサ41の並列回路を介して、チョークコ
イル40に戻る経路で電流が流れる。よって、各電流は
高周波の重畳した直流電流となる。各電流の高周波成分
は、放電ランプ42に並列に接続されたコンデンサ41
にそのほとんどが流れ、放電ランプ42には直流成分と
わずかの高周波成分が流れる。ただし、この場合の電流
方向は、トランジスタ35がオン状態の場合とは反対と
なる。
Next, when the transistor 33 is turned on while the transistor 34 is on, a signal is generated from the positive terminal of the DC power supply 31 through the parallel circuit of the transistor 33, the discharge lamp 42, and the capacitor 41, the choke coil 40, and the transistor 34. A current flows through a path leading to the negative terminal of the DC power supply 31. Furthermore, when the transistor 34 is on and the transistor 33 is off, the energy stored in the choke coil 40 causes the transistor 34, the diode 39, and the discharge lamp 42 to be
A current flows in a path returning to the choke coil 40 via the parallel circuit of the capacitor 41 and the capacitor 41 . Therefore, each current becomes a direct current with a high frequency superimposed thereon. The high frequency component of each current is connected to a capacitor 41 connected in parallel to the discharge lamp 42.
Most of the current flows into the discharge lamp 42, and a direct current component and a small amount of high frequency component flow into the discharge lamp 42. However, the current direction in this case is opposite to that when the transistor 35 is in the on state.

【0007】上記のようにして、放電ランプ42に流れ
るランプ電流は高周波リップルをわずかに含んだ低周波
の矩形波となる。
As described above, the lamp current flowing through the discharge lamp 42 becomes a low-frequency rectangular wave slightly containing high-frequency ripples.

【0008】このようにスイッチ素子のオン・オフをP
WM制御する直流から交流への変換回路のことを、PW
Mインバータという。
In this way, the on/off of the switching element is controlled by P.
PW refers to the conversion circuit from DC to AC that is controlled by WM.
It is called M inverter.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電源
装置は降圧形のPWMインバータであり、負荷には直流
電源の出力電圧より低い交流出力電圧の実効値しか供給
できなかった。そのため、負荷が直流電源の出力電圧以
上の交流電圧の実効値を必要とするような場合には、直
流電源から負荷に至るまでの間に別に昇圧手段が必要で
あった。そのため回路構成や制御手段が複雑になり、部
品点数が多くなり、電源装置が大形化するという問題点
があった。さらには、昇圧手段を付加することにより昇
圧手段部で損失が生じるというような問題もあった。
SUMMARY OF THE INVENTION Such a conventional power supply device is a step-down PWM inverter, and can only supply an effective value of AC output voltage to the load, which is lower than the output voltage of the DC power supply. Therefore, when the load requires an effective value of AC voltage higher than the output voltage of the DC power supply, a separate voltage boosting means is required between the DC power supply and the load. Therefore, there were problems in that the circuit configuration and control means became complicated, the number of parts increased, and the power supply device became larger. Furthermore, there is a problem in that the addition of the boosting means causes loss in the boosting means.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】本発明は、PWMインバ
−タ方式の電源装置であり、高い周波数でインダクタン
ス素子に直流電源からのエネルギ−を蓄え、そのエネル
ギ−を前記直流電源の電圧より高い電圧実効値を有する
低い周波数の交流電力として取り出し,放電ランプ等の
負荷に供給する電源の具体的構成を提案するものである
[Means for Solving the Problems] The present invention is a PWM inverter type power supply device, which stores energy from a DC power source in an inductance element at a high frequency, and transfers the energy to a voltage higher than the voltage of the DC power source. This paper proposes a specific configuration of a power source that extracts low-frequency AC power with an effective voltage value and supplies it to a load such as a discharge lamp.

【0011】本発明の電源装置は上記課題を解決するた
めに、第1のスイッチ素子のオン・オフにより高い周波
数で直流電源から中間端子を有するインダクタンス素子
にエネルギーを供給する第1のループを有し、前記イン
ダクタンス素子の中間端子を負荷およびコンデンサの並
列回路の一端に接続し、前記並列回路の他端と前記イン
ダクタンス素子の一端との間に低い周波数でオン・オフ
する逆阻止型の第2のスイッチ素子を、前記並列回路の
他端と前記インダクタンス素子の他端との間に第2のス
イッチ素子とは逆の位相の低い周波数でオン・オフする
逆阻止型の第3のスイッチ素子を接続し前記インダクタ
ンス素子のエネルギーを放出する第2,第3のループを
有するものである。
In order to solve the above problems, the power supply device of the present invention has a first loop that supplies energy from a DC power supply to an inductance element having an intermediate terminal at a high frequency by turning on and off a first switching element. The intermediate terminal of the inductance element is connected to one end of a parallel circuit of a load and a capacitor, and a second reverse blocking type which is turned on and off at a low frequency is connected between the other end of the parallel circuit and one end of the inductance element. A third switch element of a reverse blocking type that turns on and off at a low frequency with a phase opposite to that of the second switch element is provided between the other end of the parallel circuit and the other end of the inductance element. It has second and third loops that are connected and emit the energy of the inductance element.

【0012】さらに、本発明の電源装置は、第1のスイ
ッチ素子のオン・オフにより高い周波数で直流電源から
逆導通型の第2のスイッチ素子と第1の整流素子との直
列回路を介して中間端子を有するインダクタンス素子に
エネルギーを供給する第1のループと、逆導通型の第3
のスイッチ素子と第2の整流素子との直列回路を介して
中間端子を有するインダクタンス素子にエネルギーを供
給する第2のループを有し、負荷およびコンデンサの並
列回路と前記インダクタンス素子との間に低い周波数で
交互にオン・オフする第2,第3のスイッチ素子を介在
させ、第2のスイッチ素子がオンのときに前記インダク
タンス素子と第2のスイッチ素子と前記並列回路と第3
のスイッチ素子の逆導通部分とで構成し前記インダクタ
ンス素子のエネルギーを放出する第3のループを、第3
のスイッチ素子がオンのときに前記インダクタンス素子
と第3のスイッチ素子と前記並列回路と第2のスイッチ
素子の逆導通部分とで構成し前記インダクタンス素子の
エネルギーを放出する第4のループを有するものである
Further, in the power supply device of the present invention, by turning on and off the first switching element, a DC power source is supplied at a high frequency through a series circuit of a reverse conduction type second switching element and the first rectifying element. a first loop supplying energy to an inductance element having an intermediate terminal; and a third loop of reverse conducting type.
a second loop for supplying energy to an inductance element having an intermediate terminal through a series circuit of a switch element and a second rectifier element, and a low A second and third switching element that is alternately turned on and off depending on the frequency is interposed, and when the second switching element is on, the inductance element, the second switching element, the parallel circuit, and the third
and a reverse conduction portion of the switch element, and a third loop that releases the energy of the inductance element.
A fourth loop comprising the inductance element, the third switch element, the parallel circuit, and a reverse conduction portion of the second switch element and releases the energy of the inductance element when the switch element is on. It is.

【0013】また、本発明の電源装置は、負荷およびコ
ンデンサの並列回路の両端と中間端子を有するインダク
タンス素子の両端との間に低い周波数で交互にオン・オ
フする第1,第2のスイッチ素子を介在させ、第1のス
イッチ素子がオンのときに前記インダクタンス素子と第
1のスイッチ素子と前記並列回路と第2のスイッチ素子
の逆導通部分とで構成し前記インダクタンス素子に蓄積
されたエネルギーを放出する第1のループを、第2のス
イッチ素子がオンのときに前記インダクタンス素子と第
2のスイッチ素子と前記並列回路と第1のスイッチ素子
の逆導通部分とで構成し前記インダクタンス素子に蓄積
されたエネルギーを放出する第2のループを有し、第2
のスイッチのオン期間に高い周波数でオン・オフする第
3のスイッチ素子を介して高い周波数で直流電源から前
記インダクタンス素子にエネルギーを供給する第3のル
ープと、第1のスイッチのオン期間に高い周波数でオン
・オフする第4のスイッチ素子を介して高い周波数で直
流電源から前記インダクタンス素子にエネルギーを供給
する第4のループを有するものである。
Further, the power supply device of the present invention has first and second switching elements that are alternately turned on and off at a low frequency between both ends of the parallel circuit of the load and the capacitor and both ends of the inductance element having an intermediate terminal. interposed, and when the first switch element is on, the inductance element, the first switch element, the parallel circuit, and the reverse conduction part of the second switch element are configured to dissipate the energy accumulated in the inductance element. When the second switch element is on, a first loop that emits light is formed by the inductance element, the second switch element, the parallel circuit, and a reverse conduction portion of the first switch element, and the discharge is accumulated in the inductance element. has a second loop that releases the energy that has been
a third loop that supplies energy from the DC power supply to the inductance element at a high frequency through a third switch element that turns on and off at a high frequency during the on-period of the first switch; It has a fourth loop that supplies energy from the DC power source to the inductance element at a high frequency via a fourth switching element that is turned on and off according to the frequency.

【0014】[0014]

【作用】上記した構成により、負荷に供給する電圧の実
効値を直流電源の電圧より高くしたり低くしたりするこ
とができる。つまり、PWMインバ−タ方式の電源装置
自身で昇降圧することができる。
[Operation] With the above-described configuration, the effective value of the voltage supplied to the load can be made higher or lower than the voltage of the DC power supply. In other words, the PWM inverter type power supply device itself can step up and down the voltage.

【0015】また、低い周波数で交互にオン・オフする
2個直列の逆阻止型のスイッチ素子を中間端子を有する
インダクタンス素子の両端に接続することにより、直流
電源の短絡を防止して、前記インダクタンス素子のエネ
ルギーを負荷に供給することができる。
Furthermore, by connecting two reverse-blocking switch elements connected in series, which alternately turn on and off at low frequencies, to both ends of the inductance element having an intermediate terminal, short-circuiting of the DC power supply is prevented, and the inductance The energy of the element can be supplied to the load.

【0016】さらに、負荷およびコンデンサの並列回路
の両端と中間端子を有するインダクタンス素子の両端と
の間に低い周波数で交互にオン・オフする2個の逆導通
型のスイッチ素子を接続することにより、スイッチ素子
の逆導通部分を利用して前記インダクタンス素子のエネ
ルギーを負荷に供給することができる。
Furthermore, by connecting two reverse conduction type switching elements that alternately turn on and off at a low frequency between both ends of the parallel circuit of the load and capacitor and both ends of the inductance element having an intermediate terminal, The energy of the inductance element can be supplied to the load by utilizing the reverse conduction portion of the switch element.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の第1の実施例を添付図面に基
づいて説明する。図1は第1の実施例の電源装置の回路
図である。図1において1は直流電源、2,4,5はス
イッチ素子であるトランジスタ、3は中間タップを有す
るチョークコイル、6はコンデンサであり、トランジス
タ2,4,5とチョークコイル3およびコンデンサ6と
でインバータ回路を構成している。7はインバータ回路
の負荷である放電ランプである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device according to a first embodiment. In FIG. 1, 1 is a DC power supply, 2, 4, and 5 are transistors that are switching elements, 3 is a choke coil with an intermediate tap, and 6 is a capacitor. It constitutes an inverter circuit. 7 is a discharge lamp which is a load of the inverter circuit.

【0018】上記の構成における第1の実施例の動作を
次に説明する。ここで図1のトランジスタ2,4,5の
ベース・エミッタ間に入力するオン・オフ制御信号はそ
れぞれ図2のA1,B1,C1に対応させる。これらの
オン・オフ制御信号により、トランジスタ2が高い周波
数でオン・オフし、トランジスタ4とトランジスタ5が
低い周波数で交互にオン・オフする。
The operation of the first embodiment with the above configuration will now be described. Here, the on/off control signals inputted between the bases and emitters of transistors 2, 4, and 5 in FIG. 1 correspond to A1, B1, and C1 in FIG. 2, respectively. These on/off control signals turn transistor 2 on and off at a high frequency, and transistors 4 and 5 are alternately turned on and off at a low frequency.

【0019】まず、トランジスタ4がオン状態のときト
ランジスタ2がオンすると、直流電源1のプラス端子か
ら、トランジスタ2、チョークコイル3を介して、直流
電源1のマイナス端子に至る経路で電流が流れる。また
、トランジスタ4がオン状態でトランジスタ2がオフす
ると、チョークコイル3の蓄積エネルギーにより、チョ
ークコイル3の中間タップから、放電ランプ7およびコ
ンデンサ6の並列回路、トランジスタ4を介して、チョ
ークコイル3のL1側の一端に戻る経路で流れるいわゆ
る反転チョッパ回路の動作をする。このとき放電ランプ
7に流れる電流の方向をプラスとする。よって、放電ラ
ンプ7およびコンデンサ6の並列回路に流れる電流は高
周波の重畳したプラスの直流電流となる。この電流の高
周波成分は、コンデンサ6にそのほとんどが流れ、放電
ランプ7には直流成分とわずかの高周波成分が流れる。 また、トランジスタ2のオン期間にチョークコイル3全
体で蓄積したエネルギーを、トランジスタ2のオフ期間
にチョークコイル3のL1側から放出するので、L2側
にはトランジスタ2,5を破壊するような大きな逆起電
力は発生しない。
First, when the transistor 2 is turned on while the transistor 4 is in an on state, a current flows through a path from the positive terminal of the DC power supply 1 to the negative terminal of the DC power supply 1 via the transistor 2 and the choke coil 3. Furthermore, when the transistor 2 is turned off while the transistor 4 is on, the energy stored in the choke coil 3 flows from the intermediate tap of the choke coil 3 through the parallel circuit of the discharge lamp 7 and the capacitor 6, and the transistor 4. It operates as a so-called inverted chopper circuit where the flow returns to one end on the L1 side. At this time, the direction of the current flowing through the discharge lamp 7 is assumed to be positive. Therefore, the current flowing through the parallel circuit of the discharge lamp 7 and the capacitor 6 becomes a positive DC current with a high frequency superimposed thereon. Most of the high frequency components of this current flow through the capacitor 6, and the DC component and a small amount of high frequency components flow through the discharge lamp 7. In addition, since the energy accumulated in the entire choke coil 3 during the on period of transistor 2 is released from the L1 side of the choke coil 3 during the off period of transistor 2, there is a large adverse reaction on the L2 side that may destroy transistors 2 and 5. No electromotive force is generated.

【0020】次に、トランジスタ5がオン状態のときト
ランジスタ2がオンすると、直流電源1のプラス端子か
ら、トランジスタ2、チョークコイル3を介して、直流
電源1のマイナス端子に至る経路で電流が流れる。また
、トランジスタ5がオン状態でトランジスタ2がオフす
ると、チョークコイル3の蓄積エネルギーにより、チョ
ークコイル3のL2側の一端から、トランジスタ5、放
電ランプ7およびコンデンサ6の並列回路を介して、チ
ョークコイル3の中間タップに戻る経路で流れる。よっ
て、放電ランプ7およびコンデンサ6の並列回路に流れ
る電流は高周波の重畳した直流電流となる。この電流の
高周波成分は、コンデンサ6にそのほとんどが流れ、放
電ランプ7には直流成分とわずかの高周波成分が流れる
。ただし、この場合の電流方向は、トランジスタ4がオ
ン状態の場合とは反対、つまり、マイナス方向に流れる
。また、トランジスタ2のオン期間にチョークコイル3
全体で蓄積したエネルギーを、トランジスタ2のオフ期
間にチョークコイル3のL1側から放出するので、L2
側にはトランジスタ2,4を破壊するような大きな逆起
電力は発生しない。
Next, when transistor 2 is turned on while transistor 5 is on, current flows from the positive terminal of DC power supply 1 through the transistor 2 and choke coil 3 to the negative terminal of DC power supply 1. . Furthermore, when the transistor 2 is turned off while the transistor 5 is on, the energy stored in the choke coil 3 is transferred from one end of the choke coil 3 on the L2 side to the choke coil through the parallel circuit of the transistor 5, the discharge lamp 7, and the capacitor 6. The flow returns to the middle tap of No.3. Therefore, the current flowing through the parallel circuit of the discharge lamp 7 and the capacitor 6 becomes a direct current with a high frequency superimposed thereon. Most of the high frequency components of this current flow through the capacitor 6, and the DC component and a small amount of high frequency components flow through the discharge lamp 7. However, the current direction in this case is opposite to that when the transistor 4 is in the on state, that is, the current flows in the negative direction. Also, during the ON period of transistor 2, choke coil 3
Since the energy accumulated as a whole is released from the L1 side of the choke coil 3 during the off period of the transistor 2, the L2
A large back electromotive force that would destroy the transistors 2 and 4 is not generated on the side.

【0021】上記のようにして、放電ランプ7に流れる
ランプ電流は高周波リップルをわずかに含んだ低周波の
矩形波となる。わずかな高周波リップル分を省略し、ト
ランジスタ2,4,5のオン・オフ制御信号A1,B1
,C1に対応させてランプ電流波形を示すと図2のI0
1のようになる。また、チョークコイル3からトランジ
スタ4,5を介して放電ランプ7およびコンデンサ6の
並列回路に流れる電流の波形はトランジスタ2,4,5
のオン・オフ制御信号A1,B1,C1に対応させると
図2のI1のようになる。
As described above, the lamp current flowing through the discharge lamp 7 becomes a low frequency rectangular wave slightly containing high frequency ripples. The on/off control signals A1, B1 of transistors 2, 4, and 5 are obtained by omitting a slight high frequency ripple.
, C1, the lamp current waveform is shown as I0 in Figure 2.
It will be like 1. Further, the waveform of the current flowing from the choke coil 3 to the parallel circuit of the discharge lamp 7 and the capacitor 6 via the transistors 4 and 5 is
If it corresponds to the on/off control signals A1, B1, and C1, it will become as shown in I1 in FIG.

【0022】このように本発明の第1の実施例の電源装
置によれば、インバータ回路の各半周期の動作、つまり
トランジスタ4またはトランジスタ5がオンしていると
きの動作は反転チョッパ回路とほぼ同様の動作であるの
で、インバータ回路自身で昇降圧することができる。こ
れにより直流電源の出力電圧が、負荷が必要とする交流
電圧の実効値より低い場合でも、負荷には必要な電圧を
供給することができる。例えば本発明の第1の実施例の
電源装置を用いることにより、他の昇圧手段を併用しな
くてもメタルハライドランプなどの放電ランプを自動車
用のバッテリーから点灯させることが可能である。さら
には昇降圧形であるため、負荷電圧を大きく変える必要
のある場合にも、適切な電圧を負荷に供給することがで
きる。例えば放電ランプのように負荷電圧が大きく変化
するような場合でも、本発明の第1の実施例の電源装置
を用いれば、放電ランプ始動直後のランプ電圧が極端に
低いときにも対応できるし、安定点灯時のようにランプ
電圧が高いときにも対応できる。
As described above, according to the power supply device of the first embodiment of the present invention, the operation in each half cycle of the inverter circuit, that is, the operation when transistor 4 or transistor 5 is on, is almost similar to that of an inverting chopper circuit. Since the operation is similar, the inverter circuit itself can step up and down the voltage. Thereby, even if the output voltage of the DC power supply is lower than the effective value of the AC voltage required by the load, the required voltage can be supplied to the load. For example, by using the power supply device of the first embodiment of the present invention, it is possible to light a discharge lamp such as a metal halide lamp from an automobile battery without using any other boosting means. Furthermore, since it is a buck-boost type, an appropriate voltage can be supplied to the load even when the load voltage needs to be changed significantly. For example, even in the case of a discharge lamp where the load voltage changes greatly, if the power supply device of the first embodiment of the present invention is used, it can be used even when the lamp voltage is extremely low immediately after starting the discharge lamp. It can also be used when the lamp voltage is high, such as during stable lighting.

【0023】また、実施例の電源装置によれば、高周波
リップルをほとんど含まない低周波の矩形波電流を負荷
に供給することができるので、高周波成分により不安定
な動作をするような負荷の場合にも動作を安定に保つこ
とができる。例えばメタルハライドランプのような高圧
放電ランプが負荷である場合にも、高圧放電ランプを高
周波点灯させた場合に現れる音響的共鳴現象という放電
の不安定現象を防止することができ、ランプを安定に点
灯させることができる。
Furthermore, according to the power supply device of the embodiment, it is possible to supply a low frequency rectangular wave current containing almost no high frequency ripple to the load, so it is possible to supply the load with a low frequency rectangular wave current containing almost no high frequency ripple. It is also possible to maintain stable operation. For example, even when the load is a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp, it is possible to prevent the unstable discharge phenomenon called acoustic resonance that occurs when the high-pressure discharge lamp is lit at high frequencies, and the lamp can be lit stably. can be done.

【0024】また、実施例の電源装置によれば、チョー
クコイル3の逆起電力により負荷に電圧を印加するので
、負荷が瞬時に高い電圧を必要とするような場合にも充
分な電圧を供給することができる。例えば放電ランプの
ような負荷の場合、ランプ電流の方向が切り替わるとき
に放電ランプの電極間に発生する再点弧電圧を、充分に
補償することができるので、放電ランプを立消えさせる
ことなく、安定に点灯させることができる。
Furthermore, according to the power supply device of the embodiment, since voltage is applied to the load by the back electromotive force of the choke coil 3, sufficient voltage can be supplied even when the load instantly requires high voltage. can do. For example, in the case of a load such as a discharge lamp, it is possible to sufficiently compensate for the restriking voltage that occurs between the electrodes of the discharge lamp when the direction of the lamp current is switched, so that the discharge lamp can be stably maintained without causing it to go out. can be turned on.

【0025】また、実施例の電源装置によれば、PWM
インバータをスイッチ素子3個で構成でき、従来の電源
装置よりも簡単な構成にすることができ、それによりス
イッチ素子をオン・オフ制御する制御回路も簡単な構成
にすることができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, PWM
The inverter can be configured with three switching elements, making the configuration simpler than that of conventional power supply devices, and thereby the control circuit for controlling on/off of the switching elements can also be simplified.

【0026】また、実施例の電源装置によれば、昇降圧
手段を別に設ける必要がないので、装置の構成を簡単に
することができ、かつ装置を小型化することができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, since there is no need to separately provide a step-up/down means, the structure of the device can be simplified and the device can be made smaller.

【0027】なお、本発明の第1の実施例では直流電源
1の両端をチョークコイル3の両端に接続したが、直流
電源1の両端をチョークコイル3の一部に接続してもよ
い。
Although both ends of the DC power supply 1 are connected to both ends of the choke coil 3 in the first embodiment of the present invention, both ends of the DC power supply 1 may be connected to a part of the choke coil 3.

【0028】また、実施例では高周波でオン・オフする
スイッチ素子であるトランジスタ2を直流電源1のプラ
ス端子側に接続したが、直流電源1のマイナス側に接続
してもよい。
Further, in the embodiment, the transistor 2, which is a switching element that turns on and off at high frequency, is connected to the positive terminal side of the DC power source 1, but it may be connected to the negative side of the DC power source 1.

【0029】また、実施例では低周波でオン・オフする
スイッチ素子にトランジスタを用いたが、FET、サイ
リスタ等の他のスイッチ素子でも構わない。ただし、F
ETのような逆導通型のスイッチ素子の場合は逆阻止す
るよう、スイッチ素子に直列にダイオードを接続してや
る必要がある。また、この場合スイッチ素子に直列に接
続するのはダイオードでなく、他の整流素子でもよい。
Further, in the embodiment, a transistor is used as a switching element that turns on and off at low frequency, but other switching elements such as FET and thyristor may be used. However, F
In the case of a reverse conduction type switching element such as an ET, it is necessary to connect a diode in series with the switching element to prevent reverse conduction. Further, in this case, what is connected in series to the switching element is not a diode, but another rectifying element may be used.

【0030】また、実施例では高周波でオン・オフする
スイッチ素子にトランジスタを用いたが、FET、サイ
リスタ等の他のスイッチ素子でも構わない。
Further, in the embodiment, a transistor is used as a switching element that is turned on and off at high frequency, but other switching elements such as an FET or a thyristor may be used.

【0031】また、実施例では直流電源1をトランジス
タ2を介してチョークコイル3の両端に接続してたが、
直流電源1をトランジスタ2を介してチョークコイル3
に接続する際にはチョークコイル3の両端に限らず一部
に接続するものであっても構わない。
Furthermore, in the embodiment, the DC power supply 1 was connected to both ends of the choke coil 3 via the transistor 2.
DC power supply 1 is connected to choke coil 3 via transistor 2
When connecting to the choke coil 3, it may be connected not only to both ends of the choke coil 3 but also to a part thereof.

【0032】次に、本発明の第2の実施例を添付図面に
基づいて説明する。図3は第2の実施例の電源装置の回
路図である。第1の実施例と構成上異なるところは、負
荷である放電ランプ7に直列にチョークコイル8を接続
したことである。動作上異なるところは、チョークコイ
ル8によって放電ランプ7に流れる高周波成分を低減す
ることである。
Next, a second embodiment of the present invention will be explained based on the attached drawings. FIG. 3 is a circuit diagram of the power supply device of the second embodiment. The difference in configuration from the first embodiment is that a choke coil 8 is connected in series to a discharge lamp 7, which is a load. The difference in operation is that the choke coil 8 reduces high frequency components flowing into the discharge lamp 7.

【0033】このように本発明の第2の実施例の電源装
置によれば、負荷に流れる電流の高周波成分を第1の実
施例よりさらに低減することができるので、高周波成分
により不安定な動作をするような負荷の場合にも動作を
より一層安定に保つことができる。例えばメタルハライ
ドランプのような高圧放電ランプが負荷である場合にも
、音響的共鳴現象を防止することができ、ランプを安定
に点灯させることができる。
As described above, according to the power supply device of the second embodiment of the present invention, the high frequency component of the current flowing through the load can be further reduced compared to the first embodiment, so that unstable operation due to the high frequency component can be avoided. The operation can be kept even more stable even under such a load. For example, even when the load is a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp, the acoustic resonance phenomenon can be prevented and the lamp can be stably lit.

【0034】次に、本発明の第3の実施例を添付図面に
基づいて説明する。図4は第3の実施例の電源装置の回
路図である。第1の実施例と構成上異なるところは、コ
ンデンサ6の両端に放電ランプ始動用のイグナイタ9を
接続したことと、1次側をイグナイタ9に接続し、2次
側を放電ランプ7に直列に接続するパルストランス10
を設けたことである。
Next, a third embodiment of the present invention will be explained based on the attached drawings. FIG. 4 is a circuit diagram of a power supply device according to a third embodiment. The difference in configuration from the first embodiment is that an igniter 9 for starting the discharge lamp is connected to both ends of the capacitor 6, and the primary side is connected to the igniter 9, and the secondary side is connected in series to the discharge lamp 7. Pulse transformer 10 to connect
This is because we have established the following.

【0035】上記の構成における第3の実施例の動作を
次に説明する。放電ランプ7の始動時にイグナイタ9は
、コンデンサ6の電圧を用いてパルストランス10にパ
ルスを加える。そのパルス電圧はパルストランス10で
昇圧され、コンデンサ6を介して放電ランプ7に印加さ
れる。これにより、放電ランプ7は始動する。
The operation of the third embodiment with the above configuration will now be described. When starting the discharge lamp 7, the igniter 9 applies a pulse to the pulse transformer 10 using the voltage of the capacitor 6. The pulse voltage is stepped up by a pulse transformer 10 and applied to a discharge lamp 7 via a capacitor 6. As a result, the discharge lamp 7 is started.

【0036】このように本発明の第3の実施例の電源装
置によれば、負荷が高い始動電圧を必要とする高圧放電
ランプの場合でもパルストランス10により放電ランプ
7を始動,再始動することができる。
As described above, according to the power supply device of the third embodiment of the present invention, the discharge lamp 7 can be started and restarted by the pulse transformer 10 even when the load is a high pressure discharge lamp that requires a high starting voltage. Can be done.

【0037】また、実施例の電源装置によれば、パルス
トランス10の2次側のインダクタンスによって第1の
実施例よりさらに放電ランプ7に流れる高周波成分を低
減することができる。これによって、放電ランプ7の音
響的共鳴現象を防止することができ、ランプを安定に点
灯させることができる。
Furthermore, according to the power supply device of this embodiment, the high frequency components flowing into the discharge lamp 7 can be further reduced by the inductance on the secondary side of the pulse transformer 10 than in the first embodiment. Thereby, it is possible to prevent the acoustic resonance phenomenon of the discharge lamp 7, and it is possible to stably light the lamp.

【0038】また、実施例の電源装置によれば、コンデ
ンサ6は始動パルス電圧のような高周波に対してはイン
ピーダンスが非常に小さく、コンデンサ6で始動パルス
電圧を吸収することができるので、始動パルス電圧をコ
ンデンサ6の部分で降下させることなく放電ランプ7に
印加することができるとともに、他の回路素子、例えば
トランジスタ2,4,5に過大な電圧は印加されないの
で、回路素子の故障を防止することができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, the impedance of the capacitor 6 is very small for high frequencies such as the starting pulse voltage, and the capacitor 6 can absorb the starting pulse voltage. The voltage can be applied to the discharge lamp 7 without dropping at the capacitor 6, and excessive voltage is not applied to other circuit elements, such as transistors 2, 4, and 5, thereby preventing failure of the circuit elements. be able to.

【0039】なお、本発明の第3の実施例では、イグナ
イタ9をコンデンサ6の両端電圧を用いて動作させたが
、直流電源1の両端電圧を用いてもよいし、他の電源の
電圧を用いてもよいし、他の電圧を得る手段を用いても
構わない。
In the third embodiment of the present invention, the igniter 9 is operated using the voltage across the capacitor 6, but the voltage across the DC power supply 1 may be used, or the voltage from another power supply may be used. Alternatively, other means for obtaining voltage may be used.

【0040】また、実施例では、パルストランス10の
2次巻線と放電ランプ7との直列回路に並列にコンデン
サ6を接続したが、パルストランス10の2次巻線と放
電ランプ7の直列回路にさらにチョークコイルを直列に
接続し、この回路に並列に高周波バイパス用のコンデン
サ6を接続する構成であってもよい。ただし、このまま
ではチョークコイルのインダクタンスの値が大きいと、
放電ランプ始動時に放電ランプの電極間が絶縁破壊して
も、電極間が絶縁破壊した瞬間に流れようとする電流を
チョークコイルが制限するために放電ランプが確実に始
動しないことがある。そこでこのような場合には、パル
ストランスの2次側と放電ランプとの直列回路の両端に
パルス電圧を吸収するためのコンデンサを接続するとよ
い。このようにしてランプ電流の高周波成分はさらに低
減され、しかも放電ランプを確実に始動させることがで
きる。
Furthermore, in the embodiment, the capacitor 6 is connected in parallel to the series circuit between the secondary winding of the pulse transformer 10 and the discharge lamp 7, but the series circuit between the secondary winding of the pulse transformer 10 and the discharge lamp 7 A choke coil may be further connected in series, and a high frequency bypass capacitor 6 may be connected in parallel to this circuit. However, if the inductance value of the choke coil is large as it is,
Even if there is dielectric breakdown between the electrodes of the discharge lamp when the discharge lamp is started, the discharge lamp may not start reliably because the choke coil limits the current that is about to flow at the moment when the dielectric breakdown occurs between the electrodes. Therefore, in such a case, it is preferable to connect a capacitor for absorbing the pulse voltage to both ends of the series circuit between the secondary side of the pulse transformer and the discharge lamp. In this way, the high-frequency components of the lamp current are further reduced, and the discharge lamp can be started more reliably.

【0041】次に、本発明の第4の実施例を添付図面に
基づいて説明する。構成は第1の実施例と同じである。 第1の実施例と異なるのは動作の点である。トランジス
タ2,4,5のベース・エミッタ間に入力するオン・オ
フ制御信号はそれぞれ図5のA2,B2,C2に対応さ
せる。これらのオン・オフ制御信号により、トランジス
タ2が高い周波数でオン・オフし、トランジスタ4とト
ランジスタ5が低い周波数で交互にオン・オフする。た
だし、トランジスタ2のオン・オフ制御信号A2が第1
の実施例のA1とは異なり、パルス幅が等しくない、い
わゆる不等幅PWM制御である。これに対し、第1の実
施例のようにA1のパルス幅が等しい場合を等幅PWM
制御という。不等幅PWM制御の場合、パルス幅の広い
ところでは負荷電流が大きく、逆に狭いところでは負荷
電流も小さい。トランジスタ2,4,5のオン・オフ制
御信号を図5のようにすることにより、負荷電流は正弦
波となる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings. The configuration is the same as the first embodiment. The difference from the first embodiment is in the operation. On/off control signals input between the bases and emitters of transistors 2, 4, and 5 correspond to A2, B2, and C2 in FIG. 5, respectively. These on/off control signals turn transistor 2 on and off at a high frequency, and transistors 4 and 5 are alternately turned on and off at a low frequency. However, the on/off control signal A2 of transistor 2 is
This is different from the embodiment A1 in which the pulse widths are not equal, which is so-called unequal width PWM control. On the other hand, when the pulse width of A1 is equal as in the first embodiment, it is called equal width PWM.
It's called control. In the case of unequal width PWM control, the load current is large where the pulse width is wide, and conversely, the load current is small where the pulse width is narrow. By setting the on/off control signals for transistors 2, 4, and 5 as shown in FIG. 5, the load current becomes a sine wave.

【0042】このように本発明の第4の実施例の電源装
置によれば、負荷電流の方向が反転するときに、その電
流値が最も小さくなるため、トランジスタ2,4,5の
スイッチング損失を低減することができ、電源装置を小
型化することができる。
As described above, according to the power supply device of the fourth embodiment of the present invention, when the direction of the load current is reversed, the current value becomes the smallest, so that the switching losses of the transistors 2, 4, and 5 are reduced. Therefore, the power supply device can be downsized.

【0043】なお、本発明の第4の実施例では、負荷電
流を正弦波にしたが、トランジスタ2,4,5のオン・
オフ制御信号の設定により、負荷電流の波形を台形波,
三角波,のこぎり波等の任意の波形にすることも可能で
ある。
Note that in the fourth embodiment of the present invention, the load current is made into a sine wave, but the ON/OFF state of transistors 2, 4, and 5 is
By setting the off control signal, the load current waveform can be changed to a trapezoidal waveform,
It is also possible to use any waveform such as a triangular wave or a sawtooth wave.

【0044】次に、本発明の第5の実施例を添付図面に
基づいて説明する。図6は第5の実施例の電源装置の回
路図である。図6において11は直流電源、12,14
,15はスイッチ素子であるFET、13は中間タップ
を有するチョークコイル、16,17はダイオード、1
8はコンデンサであり、FET12,14,15とチョ
ークコイル13とダイオード16,17およびコンデン
サ18とでインバータ回路を構成している。19はイン
バータ回路の負荷である放電ランプである。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings. FIG. 6 is a circuit diagram of a power supply device according to a fifth embodiment. In FIG. 6, 11 is a DC power supply, 12, 14
, 15 is a FET which is a switching element, 13 is a choke coil having a center tap, 16 and 17 are diodes, 1
8 is a capacitor, and FETs 12, 14, 15, a choke coil 13, diodes 16, 17, and a capacitor 18 constitute an inverter circuit. 19 is a discharge lamp which is a load of the inverter circuit.

【0045】上記の構成における実施例の動作を次に説
明する。ここで図6のFET12,14,15のゲート
・ソース間に入力するオン・オフ制御信号はそれぞれ図
2のA1,B1,C1に対応させる。これらのオン・オ
フ制御信号により、FET12が高い周波数でオン・オ
フし、FET14とFET15が低い周波数で交互にオ
ン・オフする。
The operation of the embodiment with the above configuration will now be described. Here, the on/off control signals input between the gates and sources of FETs 12, 14, and 15 in FIG. 6 correspond to A1, B1, and C1 in FIG. 2, respectively. These on/off control signals turn FET 12 on and off at a high frequency, and alternately turn on and off FET 14 and FET 15 at a low frequency.

【0046】まず、FET14がオン状態のときFET
12がオンすると、直流電源11のプラス端子から、F
ET12、チョークコイル13のL1側、FET14、
ダイオード16を介して、直流電源11のマイナス端子
に至る経路で電流が流れる。また、FET14がオン状
態でFET12がオフすると、チョークコイル13の蓄
積エネルギーにより、チョークコイル13から、FET
14、放電ランプ19およびコンデンサ18の並列回路
、FET15の内蔵ダイオードを介して、チョークコイ
ル13に戻る経路で流れるいわゆる反転チョッパ回路の
動作をする。このとき放電ランプ19に流れる電流の方
向をプラスとする。よって、放電ランプ19およびコン
デンサ18の並列回路に流れる電流は高周波の重畳した
プラスの直流電流となる。この電流の高周波成分は、コ
ンデンサ18にそのほとんどが流れ、放電ランプ19に
は直流成分とわずかの高周波成分が流れる。ここで、ダ
イオード17は負荷短絡を防止するために接続したもの
である。また、FET12がオンからオフに変わりチョ
ークコイル13の蓄積エネルギーが放出されるとき、チ
ョークコイル13はL1側,L2側の両方とも磁束の向
きが同じ方向であるので、チョークコイル13のL2側
により電流の流れが妨げられるようなことはない。
First, when the FET 14 is on, the FET
12 is turned on, F is connected from the positive terminal of the DC power supply 11.
ET12, L1 side of choke coil 13, FET14,
A current flows through the diode 16 in a path leading to the negative terminal of the DC power supply 11 . Furthermore, when the FET 12 is turned off while the FET 14 is on, the energy stored in the choke coil 13 causes the choke coil 13 to transfer the FET
14, a parallel circuit of the discharge lamp 19 and the capacitor 18, and a built-in diode of the FET 15, to operate a so-called inverted chopper circuit in which the flow returns to the choke coil 13. At this time, the direction of the current flowing through the discharge lamp 19 is assumed to be positive. Therefore, the current flowing through the parallel circuit of the discharge lamp 19 and the capacitor 18 becomes a positive DC current with a high frequency superimposed thereon. Most of the high frequency components of this current flow through the capacitor 18, and the DC component and a small amount of high frequency components flow through the discharge lamp 19. Here, the diode 17 is connected to prevent load short circuit. Furthermore, when the FET 12 is turned from on to off and the energy stored in the choke coil 13 is released, the magnetic flux is in the same direction on both the L1 and L2 sides of the choke coil 13, so the L2 side of the choke coil 13 is There is no obstruction to the flow of current.

【0047】次に、FET15がオン状態のときFET
12がオンすると、直流電源11のプラス端子から、F
ET12、チョークコイル13のL2側、FET15、
ダイオード17を介して、直流電源11のマイナス端子
に至る経路で電流が流れる。また、FET15がオン状
態でFET12がオフすると、チョークコイル13の蓄
積エネルギーにより、チョークコイル13から、FET
15、放電ランプ19およびコンデンサ18の並列回路
、FET14の内蔵ダイオードを介して、チョークコイ
ル13に戻る経路で流れる。よって、放電ランプ19お
よびコンデンサ18の並列回路に流れる電流は高周波の
重畳した直流電流となる。この電流の高周波成分は、コ
ンデンサ18にそのほとんどが流れ、放電ランプ19に
は直流成分とわずかの高周波成分が流れる。ただし、こ
の場合の電流方向は、FET14がオン状態の場合とは
反対、つまり、マイナス方向に流れる。ここで、ダイオ
ード16は負荷短絡を防止するために接続したものであ
る。また、FET12がオンからオフに変わりチョーク
コイル13の蓄積エネルギーが放出されるとき、チョー
クコイル13はL1側,L2側の両方とも磁束の向きが
同じ方向であるので、チョークコイル13のL1側によ
り電流の流れが妨げられるようなことはない。
Next, when the FET 15 is on, the FET
12 is turned on, F is connected from the positive terminal of the DC power supply 11.
ET12, L2 side of choke coil 13, FET15,
A current flows through the diode 17 in a path leading to the negative terminal of the DC power supply 11 . Furthermore, when the FET 12 is turned off while the FET 15 is on, the energy stored in the choke coil 13 causes the choke coil 13 to transfer the FET
15, the parallel circuit of the discharge lamp 19 and the capacitor 18, and the built-in diode of the FET 14, and then returns to the choke coil 13. Therefore, the current flowing through the parallel circuit of the discharge lamp 19 and the capacitor 18 becomes a direct current with a high frequency superimposed thereon. Most of the high frequency components of this current flow through the capacitor 18, and the DC component and a small amount of high frequency components flow through the discharge lamp 19. However, the current direction in this case is opposite to that when the FET 14 is in the on state, that is, the current flows in the negative direction. Here, the diode 16 is connected to prevent load short circuit. Furthermore, when the FET 12 is turned from on to off and the energy stored in the choke coil 13 is released, the magnetic flux is in the same direction on both the L1 and L2 sides of the choke coil 13, so the L1 side of the choke coil 13 is There is no obstruction to the flow of current.

【0048】上記のようにして、放電ランプ19に流れ
るランプ電流は高周波リップルをわずかに含んだ低周波
の矩形波となる。わずかな高周波リップル分を省略し、
FET12,14,15のオン・オフ制御信号A1,B
1,C1に対応させてランプ電流波形を示すと図2のI
01のようになる。また、チョークコイル13からFE
T14,15を介して放電ランプ19およびコンデンサ
18の並列回路に流れる電流の波形はFET12,14
,15のオン・オフ制御信号A1,B1,C1に対応さ
せると図2のI1のようになる。
As described above, the lamp current flowing through the discharge lamp 19 becomes a low frequency rectangular wave slightly containing high frequency ripples. Omitting the slight high frequency ripple,
On/off control signals A1, B for FET12, 14, 15
1, the lamp current waveform corresponding to C1 is I in Figure 2.
It will look like 01. In addition, FE from the choke coil 13
The waveform of the current flowing through the parallel circuit of the discharge lamp 19 and the capacitor 18 via T14 and T15 is the same as that of FET12 and T14.
, 15 on/off control signals A1, B1, C1, it becomes as shown in I1 in FIG.

【0049】このように本発明の第5の実施例の電源装
置によれば、インバータ回路の各半周期の動作、つまり
FET14またはFET15がオンしているときの動作
は反転チョッパ回路とほぼ同様の動作であるので、第1
の実施例と同様にインバータ回路自身で昇降圧すること
ができる。これにより直流電源の出力電圧が、負荷が必
要とする交流電圧の実効値より低い場合でも、負荷には
必要な電圧を供給することができる。さらには昇降圧形
であるため、負荷電圧を大きく変える必要のある場合に
も、適切な電圧を負荷に供給することができる。
As described above, according to the power supply device of the fifth embodiment of the present invention, the operation in each half cycle of the inverter circuit, that is, the operation when FET 14 or FET 15 is on, is almost the same as that of an inverting chopper circuit. Since it is an action, the first
Similarly to the embodiment, the inverter circuit itself can step up and down the voltage. Thereby, even if the output voltage of the DC power supply is lower than the effective value of the AC voltage required by the load, the required voltage can be supplied to the load. Furthermore, since it is a buck-boost type, an appropriate voltage can be supplied to the load even when the load voltage needs to be changed significantly.

【0050】また、実施例の電源装置によれば、高圧側
のFET12と低圧側のFET14または高圧側のFE
T12と低圧側のFET15が同時オンしても、チョー
クコイル13のL1側,L2側がそれぞれFET14,
FET15に直列に接続されているため、短絡電流が流
れない。これにより、FET14とFET15のオン・
オフ信号にデッドタイムを設ける必要がないので、オン
・オフ制御回路の構成を簡単にすることができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, the FET 12 on the high voltage side and the FET 14 on the low voltage side or the FE on the high voltage side
Even if T12 and the low voltage side FET 15 are turned on at the same time, the L1 side and L2 side of the choke coil 13 turn on the FET 14, respectively.
Since it is connected in series with FET 15, no short circuit current will flow. This turns on/off FET14 and FET15.
Since there is no need to provide a dead time for the off signal, the configuration of the on/off control circuit can be simplified.

【0051】また、実施例の電源装置によれば、高周波
リップルをほとんど含まない低周波の矩形波電流を負荷
に供給することができるので、第1の実施例と同様に高
周波成分により不安定な動作をするような負荷の場合に
も動作を安定に保つことができる。
Furthermore, according to the power supply device of this embodiment, it is possible to supply a low frequency rectangular wave current containing almost no high frequency ripples to the load, so as in the first embodiment, unstable current due to high frequency components can be supplied to the load. Stable operation can be maintained even when the load is such that it moves.

【0052】また、実施例の電源装置によれば、チョー
クコイル13の逆起電力により負荷に電圧を印加するの
で、第1の実施例と同様に負荷が瞬時に高い電圧を必要
とするような場合にも充分な電圧を供給することができ
る。
Furthermore, according to the power supply device of the embodiment, voltage is applied to the load by the back electromotive force of the choke coil 13, so that when the load instantaneously requires a high voltage, as in the first embodiment, the voltage is applied to the load. Sufficient voltage can be supplied even in the case of

【0053】また、実施例の電源装置によれば、第1の
実施例と同様にPWMインバータを構成するスイッチ素
子は3個でよく、従来の電源装置よりも簡単な構成にす
ることができ、それによりスイッチ素子をオン・オフ制
御する制御回路も簡単な構成にすることができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, the number of switch elements constituting the PWM inverter can be reduced to three, as in the first embodiment, and the configuration can be simpler than that of the conventional power supply device. Thereby, the control circuit for controlling the on/off of the switch element can also be made simple in configuration.

【0054】また、実施例の電源装置によれば、昇降圧
手段を別に設ける必要がないので、装置の構成を簡単に
することができ、かつ装置を小型化することができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, since there is no need to separately provide a step-up/down means, the structure of the device can be simplified and the device can be made smaller.

【0055】また、実施例の電源装置によれば、低周波
でオン・オフするFETを低圧側に、高周波でオン・オ
フするFETを高圧側に接続するので、低周波でオン・
オフするFETはソースがダイオードの順方向電圧分だ
けアースラインより高くてもゲート・アースライン間に
オン・オフ制御信号を印加することにより、アースライ
ンを基準にする信号回路の出力信号で直接ドライブする
ことができる。また、これにより低圧側のFETのドラ
イブ回路は小型化することができる。さらに、低圧側の
FETのオン・オフ制御信号にノイズがのってもノイズ
電圧からダイオードの順方向電圧分を差し引いた電圧し
かFETのゲート・ソース間に印加されないので、誤動
作を起こし難くすることができる。さらに、高圧側のF
ETはトランスでドライブすればよく、しかも高周波で
オン・オフするので、ドライブトランスを小型化するこ
とができる。つまり、高圧側のドライブ回路も小型化す
ることができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, since the FET that turns on and off at low frequency is connected to the low voltage side and the FET that turns on and off at high frequency is connected to the high voltage side, the FET that turns on and off at low frequency is connected to the high voltage side.
Even if the source of the FET to be turned off is higher than the ground line by the forward voltage of the diode, by applying an on/off control signal between the gate and the ground line, it can be directly driven by the output signal of the signal circuit with the ground line as a reference. can do. Moreover, this allows the drive circuit of the low-voltage side FET to be downsized. Furthermore, even if noise is added to the on/off control signal of the FET on the low voltage side, only the voltage obtained by subtracting the forward voltage of the diode from the noise voltage is applied between the gate and source of the FET, making it difficult to cause malfunction. Can be done. Furthermore, F on the high pressure side
ET can be driven by a transformer, and since it is turned on and off at high frequency, the drive transformer can be made smaller. In other words, the drive circuit on the high voltage side can also be downsized.

【0056】なお、本発明の第5の実施例では高周波で
オン・オフするスイッチ素子であるFET12を直流電
源11のプラス端子側に接続したが、直流電源11のマ
イナス側に接続してもよい。
In the fifth embodiment of the present invention, the FET 12, which is a switching element that turns on and off at high frequency, is connected to the positive terminal side of the DC power source 11, but it may be connected to the negative side of the DC power source 11. .

【0057】また、実施例では低周波でオン・オフする
スイッチ素子にFETを用いたが、トランジスタ、サイ
リスタ等の他のスイッチ素子でも構わない。ただし、ト
ランジスタやサイリスタのような逆阻止型のスイッチ素
子の場合は逆導通するよう、スイッチ素子に並列にダイ
オードを接続してやる必要がある。また、この場合スイ
ッチ素子に並列に接続するのはダイオードでなく、他の
整流素子でもよい。
Further, in the embodiment, an FET is used as a switching element that turns on and off at low frequencies, but other switching elements such as a transistor or a thyristor may also be used. However, in the case of a reverse blocking type switching element such as a transistor or a thyristor, it is necessary to connect a diode in parallel to the switching element so that reverse conduction occurs. Further, in this case, what is connected in parallel to the switch element is not a diode, but another rectifier element.

【0058】また、実施例では高周波でオン・オフする
スイッチ素子にFETを用いたが、トランジスタ、サイ
リスタ等の他のスイッチ素子でも構わない。
Further, in the embodiment, an FET is used as a switching element that is turned on and off at high frequency, but other switching elements such as a transistor or a thyristor may be used.

【0059】また、実施例では負荷短絡防止にダイオー
ドを用いたが、他の整流素子でもよい。
Further, in the embodiment, a diode is used to prevent a load short circuit, but other rectifying elements may be used.

【0060】また、実施例では高周波バイパス用のコン
デンサ18と並列に、負荷である放電ランプ19だけを
接続したが、第2の実施例と同様に放電ランプ19に直
列に高周波カット用のチョークコイルを接続しても構わ
ないし、第3の実施例と同様に放電ランプ始動用兼高周
波カット用のパルストランスを接続しても構わない。こ
れらの場合にはそれぞれ、第2,第3の実施例と同じ効
果が得られる。
In addition, in the embodiment, only the discharge lamp 19, which is a load, is connected in parallel with the capacitor 18 for high frequency bypass, but as in the second embodiment, a choke coil for high frequency cut is connected in series with the discharge lamp 19. Alternatively, as in the third embodiment, a pulse transformer for starting the discharge lamp and for cutting off high frequency waves may be connected. In these cases, the same effects as in the second and third embodiments can be obtained.

【0061】また、実施例では等幅PWM制御をするこ
とにより、負荷である放電ランプに流れる電流波形を矩
形波としたが、第4の実施例と同様に不等幅PWM制御
をして負荷電流波形を正弦波にしてもよい。正弦波にし
た場合には第4の実施例と同様にFET12,14,1
5のスイッチング損失を低減することができ、電源装置
を小型化することができる。また、正弦波に限らず台形
波、三角波、のこぎり波等の波形にしてもよい。
Furthermore, in the embodiment, the current waveform flowing through the discharge lamp, which is the load, was made into a rectangular wave by performing equal width PWM control, but the current waveform flowing through the discharge lamp, which is the load, was made into a rectangular wave. The current waveform may be a sine wave. When a sine wave is used, FETs 12, 14, 1 are used as in the fourth embodiment.
5 can be reduced, and the power supply device can be downsized. Further, the waveform is not limited to a sine wave, but may be a trapezoidal wave, a triangular wave, a sawtooth wave, or the like.

【0062】次に、本発明の第6の実施例を添付図面に
基づいて説明する。図7は第6の実施例の電源装置の回
路図である。図7において21は直流電源、22は中間
タップを有するチョークコイル、23,24,25,2
6はスイッチ素子であるFET、27はコンデンサであ
り、FET23,24,25,26とチョークコイル2
2およびコンデンサ27とでインバータ回路を構成して
いる。28はインバータ回路の負荷である放電ランプで
ある。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be explained based on the attached drawings. FIG. 7 is a circuit diagram of a power supply device according to a sixth embodiment. In FIG. 7, 21 is a DC power supply, 22 is a choke coil having an intermediate tap, 23, 24, 25, 2
6 is an FET which is a switch element, 27 is a capacitor, FETs 23, 24, 25, 26 and a choke coil 2.
2 and a capacitor 27 constitute an inverter circuit. 28 is a discharge lamp which is a load of the inverter circuit.

【0063】上記の構成における実施例の動作を次に説
明する。ここで図7のFET23,24,26,25の
ゲート・ソース間に入力するオン・オフ制御信号はそれ
ぞれ図8のD1,E1,F1,G1に対応させる。これ
らのオン・オフ制御信号により、FET26または25
が低い周波数でオン・オフし、同時にトランジスタ23
または24が高い周波数でオン・オフする。
The operation of the embodiment with the above configuration will now be described. Here, the on/off control signals input between the gates and sources of FETs 23, 24, 26, and 25 in FIG. 7 correspond to D1, E1, F1, and G1 in FIG. 8, respectively. These on/off control signals control FET26 or 25.
turns on and off at a low frequency, and at the same time the transistor 23
Or 24 turns on and off at a high frequency.

【0064】まず、FET26がオン状態のときFET
23がオンすると、直流電源21のプラス端子から、チ
ョークコイル22のL1側、FET23を介して、直流
電源21のマイナス端子に至る経路で電流が流れる。ま
た、FET26がオン状態でFET23がオフすると、
チョークコイル22の蓄積エネルギーにより、チョーク
コイル22から、FET25の内蔵ダイオード、放電ラ
ンプ28およびコンデンサ27の並列回路、FET26
を介して、チョークコイル22に戻る経路で流れるいわ
ゆる反転チョッパ回路の動作をする。このとき放電ラン
プ28に流れる電流の方向をプラスとする。よって、放
電ランプ28およびコンデンサ27の並列回路に流れる
電流は高周波の重畳したプラスの直流電流となる。この
電流の高周波成分は、コンデンサ27にそのほとんどが
流れ、放電ランプ28には直流成分とわずかの高周波成
分が流れる。ここで、FET23がオンからオフに変わ
りチョークコイル22の蓄積エネルギーが放出されると
き、チョークコイル22はL1側,L2側の両方とも磁
束の向きが同じ方向であるので、チョークコイル22の
L2側により電流の流れが妨げられるようなことはない
First, when the FET 26 is on, the FET
23 is turned on, a current flows from the positive terminal of the DC power source 21 through the L1 side of the choke coil 22 and the FET 23 to the negative terminal of the DC power source 21. Also, when FET26 is on and FET23 is off,
Due to the energy stored in the choke coil 22, the power is transferred from the choke coil 22 to the built-in diode of the FET 25, the parallel circuit of the discharge lamp 28 and the capacitor 27, and the FET 26.
The flow returns to the choke coil 22 via the so-called inverted chopper circuit. At this time, the direction of the current flowing through the discharge lamp 28 is assumed to be positive. Therefore, the current flowing through the parallel circuit of the discharge lamp 28 and the capacitor 27 becomes a positive DC current with a high frequency superimposed thereon. Most of the high frequency components of this current flow through the capacitor 27, and the DC component and a small amount of high frequency components flow through the discharge lamp 28. Here, when the FET 23 changes from on to off and the energy stored in the choke coil 22 is released, the direction of the magnetic flux is the same on both the L1 side and the L2 side of the choke coil 22, so the L2 side of the choke coil 22 This does not impede the flow of current.

【0065】次に、FET25がオン状態のときFET
24がオンすると、直流電源21のプラス端子から、チ
ョークコイル22のL2側、FET24を介して、直流
電源21のマイナス端子に至る経路で電流が流れる。ま
た、FET25がオン状態でFET24がオフすると、
チョークコイル22の蓄積エネルギーにより、チョーク
コイル22から、FET26の内蔵ダイオード、放電ラ
ンプ28およびコンデンサ27の並列回路、FET25
を介して、チョークコイル22に戻る経路で流れる。よ
って、放電ランプ28およびコンデンサ27の並列回路
に流れる電流は高周波の重畳した直流電流となる。この
電流の高周波成分は、コンデンサ27にそのほとんどが
流れ、放電ランプ28には直流成分とわずかの高周波成
分が流れる。ただし、この場合の電流方向は、FET2
6がオン状態の場合とは反対、つまり、マイナス方向に
流れる。ここで、FET24がオンからオフに変わりチ
ョークコイル22の蓄積エネルギーが放出されるとき、
チョークコイル22はL1側,L2側の両方とも磁束の
向きが同じ方向であるので、チョークコイル22のL1
側により電流の流れが妨げられるようなことはない。
Next, when the FET 25 is on, the FET
24 is turned on, a current flows through a path from the positive terminal of the DC power supply 21 to the negative terminal of the DC power supply 21 via the L2 side of the choke coil 22 and the FET 24. Also, when FET25 is on and FET24 is off,
Due to the energy stored in the choke coil 22, the power is transferred from the choke coil 22 to the built-in diode of the FET 26, the parallel circuit of the discharge lamp 28 and the capacitor 27, and the FET 25.
, and returns to the choke coil 22. Therefore, the current flowing through the parallel circuit of the discharge lamp 28 and the capacitor 27 becomes a direct current with a high frequency superimposed thereon. Most of the high frequency components of this current flow through the capacitor 27, and the DC component and a small amount of high frequency components flow through the discharge lamp 28. However, the current direction in this case is FET2
6 is in the on state, that is, the current flows in the negative direction. Here, when the FET 24 changes from on to off and the energy stored in the choke coil 22 is released,
Since the choke coil 22 has the same direction of magnetic flux on both the L1 side and the L2 side, the L1 side of the choke coil 22
The flow of current is not obstructed by the sides.

【0066】上記のようにして、放電ランプ28に流れ
るランプ電流は高周波リップルをわずかに含んだ低周波
の矩形波となる。わずかな高周波リップル分を省略し、
FET23,24,25,26のオン・オフ制御信号D
1,E1,F1,G1に対応させてランプ電流波形を示
すと図8のI03のようになる。また、チョークコイル
22からFET25,26を介して放電ランプ28およ
びコンデンサ27の並列回路に流れる電流の波形はFE
T23,24,25,26のオン・オフ制御信号D1,
E1,F1,G1に対応させると図2のI1と同様であ
る。
As described above, the lamp current flowing through the discharge lamp 28 becomes a low-frequency rectangular wave containing a slight high-frequency ripple. Omitting the slight high frequency ripple,
On/off control signal D for FET23, 24, 25, 26
1, E1, F1, and G1, the lamp current waveform is shown as I03 in FIG. Furthermore, the waveform of the current flowing from the choke coil 22 through the FETs 25 and 26 to the parallel circuit of the discharge lamp 28 and the capacitor 27 is FE
T23, 24, 25, 26 on/off control signal D1,
Corresponding to E1, F1, and G1 is similar to I1 in FIG. 2.

【0067】このように本発明の第6の実施例の電源装
置によれば、インバータ回路の各半周期の動作、つまり
FET25またはFET26がオンしているときの動作
は反転チョッパ回路とほぼ同様の動作であるので、第1
,第5の実施例と同様にインバータ回路自身で昇降圧す
ることができる。これにより直流電源の出力電圧が、負
荷が必要とする交流電圧の実効値より低い場合でも、負
荷には必要な電圧を供給することができる。さらには昇
降圧形であるため、負荷電圧を大きく変える必要のある
場合にも、適切な電圧を負荷に供給することができる。
As described above, according to the power supply device of the sixth embodiment of the present invention, the operation in each half cycle of the inverter circuit, that is, the operation when FET 25 or FET 26 is on, is almost the same as that of an inverting chopper circuit. Since it is an action, the first
, the inverter circuit itself can step up and down the voltage as in the fifth embodiment. Thereby, even if the output voltage of the DC power supply is lower than the effective value of the AC voltage required by the load, the required voltage can be supplied to the load. Furthermore, since it is a buck-boost type, an appropriate voltage can be supplied to the load even when the load voltage needs to be changed significantly.

【0068】また、実施例の電源装置によれば、高周波
リップルをほとんど含まない低周波の矩形波電流を負荷
に供給することができるので、第1,第5の実施例と同
様に高周波成分により不安定な動作をするような負荷の
場合にも動作を安定に保つことができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, since it is possible to supply a low frequency rectangular wave current containing almost no high frequency ripple to the load, it is possible to supply the load with a low frequency rectangular wave current containing almost no high frequency ripple. Stable operation can be maintained even in the case of a load that causes unstable operation.

【0069】また、実施例の電源装置によれば、チョー
クコイル22の逆起電力により負荷に電圧を印加するの
で、第1,第5の実施例と同様に負荷が瞬時に高い電圧
を必要とするような場合にも充分な電圧を供給すること
ができる。
Further, according to the power supply device of the embodiment, voltage is applied to the load by the back electromotive force of the choke coil 22, so that the load does not require instantaneous high voltage as in the first and fifth embodiments. Sufficient voltage can be supplied even in such cases.

【0070】また、第6の実施例の電源装置によれば、
昇降圧手段を別に設ける必要がないので、装置の構成を
簡単にすることができ、かつ装置を小型化することがで
きる。
Furthermore, according to the power supply device of the sixth embodiment,
Since there is no need to separately provide a voltage raising/lowering means, the configuration of the device can be simplified and the device can be downsized.

【0071】なお、実施例では低周波でオン・オフする
スイッチ素子にFETを用いたが、トランジスタ、サイ
リスタ等の他のスイッチ素子でも構わない。ただし、ト
ランジスタやサイリスタのような逆阻止型のスイッチ素
子の場合は逆導通するよう、スイッチ素子に並列にダイ
オードを接続してやる必要がある。また、この場合スイ
ッチ素子に並列に接続するのはダイオードでなく、他の
整流素子でもよい。
In the embodiment, an FET is used as a switching element that turns on and off at low frequencies, but other switching elements such as a transistor or a thyristor may also be used. However, in the case of a reverse blocking type switching element such as a transistor or a thyristor, it is necessary to connect a diode in parallel to the switching element so that reverse conduction occurs. Further, in this case, what is connected in parallel to the switch element is not a diode, but another rectifier element.

【0072】また、本発明の第6の実施例では高周波で
オン・オフするスイッチ素子にFETを用いたが、トラ
ンジスタ、サイリスタ等の他のスイッチ素子でも構わな
い。
Further, in the sixth embodiment of the present invention, an FET is used as a switching element that turns on and off at high frequency, but other switching elements such as a transistor or a thyristor may also be used.

【0073】また、本発明の第6の実施例では高周波バ
イパス用のコンデンサ27と並列に、負荷である放電ラ
ンプ28だけを接続したが、第2の実施例と同様に放電
ランプ28に直列に高周波カット用のチョークコイルを
接続しても構わないし、第3の実施例と同様に放電ラン
プ始動用兼高周波カット用のパルストランスを接続して
も構わない。これらの場合にはそれぞれ、第2,第3の
実施例と同じ効果が得られる。
Further, in the sixth embodiment of the present invention, only the discharge lamp 28, which is a load, is connected in parallel with the high frequency bypass capacitor 27, but as in the second embodiment, a discharge lamp 28 is connected in series with the discharge lamp 28. A choke coil for high frequency cutting may be connected, or a pulse transformer for starting the discharge lamp and for high frequency cutting may be connected as in the third embodiment. In these cases, the same effects as in the second and third embodiments can be obtained.

【0074】また、第6の実施例では等幅PWM制御を
することにより、負荷である放電ランプに流れる電流波
形を矩形波としたが、第4の実施例と同様に不等幅PW
M制御をして負荷電流波形を正弦波にしてもよい。ただ
し、この場合のFET23,24,26,25のゲート
・ソース間に入力するオン・オフ制御信号はそれぞれ図
9のD2,E2,F2,G2に対応させる。このときの
負荷電流は図9のI04のようになる。正弦波にした場
合には第4の実施例と同様にFET23,24,25,
26のスイッチング損失を低減することができ、電源装
置を小型化することができる。また、正弦波に限らず台
形波、三角波、のこぎり波等の波形にしてもよい。
Further, in the sixth embodiment, the current waveform flowing through the discharge lamp, which is the load, is made into a rectangular wave by performing equal width PWM control, but as in the fourth embodiment, the waveform of the current flowing through the discharge lamp, which is the load, is made into a rectangular wave.
M control may be performed to make the load current waveform a sine wave. However, in this case, the on/off control signals input between the gates and sources of FETs 23, 24, 26, and 25 correspond to D2, E2, F2, and G2 in FIG. 9, respectively. The load current at this time becomes I04 in FIG. When a sine wave is used, FETs 23, 24, 25,
26 switching loss can be reduced, and the power supply device can be downsized. Further, the waveform is not limited to a sine wave, but may be a trapezoidal wave, a triangular wave, a sawtooth wave, or the like.

【0075】なお、本発明の第1から第6の実施例では
負荷を放電ランプとしたが、放電ランプに限らず抵抗負
荷やモータ負荷でもよい。
In the first to sixth embodiments of the present invention, the load is a discharge lamp, but the load is not limited to a discharge lamp, but may be a resistive load or a motor load.

【0076】また、本発明の実施例においては、直流電
源は、DC/DCコンバータ、または交流を整流平滑し
たものでもよいし、自動車用のバッテリーや他のもので
も構わない。
In the embodiment of the present invention, the DC power source may be a DC/DC converter, a rectified and smoothed alternating current, an automobile battery, or other sources.

【0077】また、本発明の実施例においては、出力を
制御するには高周波側のスイッチ素子のパルス幅を変化
させるとか、高周波側のスイッチ素子のオン・オフ周波
数を変化させる等の手段を用いればよい。
Further, in the embodiment of the present invention, in order to control the output, means such as changing the pulse width of the switching element on the high frequency side or changing the on/off frequency of the switching element on the high frequency side are used. Bye.

【0078】また、本発明の実施例においては、負荷が
放電ランプである場合、ランプ電流の方向が切り替わる
ときにランプの電極間に発生する再点弧電圧を補償する
ために切り替わり当初のみ高周波側のスイッチ素子のパ
ルス幅を広げてもよい。
In the embodiment of the present invention, when the load is a discharge lamp, in order to compensate for the restriking voltage that occurs between the electrodes of the lamp when the direction of the lamp current is switched, the high frequency side is set only at the beginning of switching. The pulse width of the switch element may be widened.

【0079】また、本発明の実施例においては、負荷が
正負対称の特性を有する場合、チョークコイルのインダ
クタンスL1,L2の値は同じであることが望ましいが
、負荷の安定動作領域内であれば多少の違いがあっても
構わない。また、パルス幅制御により両者の違いを補正
してもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, when the load has symmetrical characteristics, it is desirable that the inductances L1 and L2 of the choke coils have the same value, but as long as it is within the stable operating range of the load. It doesn't matter if there are some differences. Further, the difference between the two may be corrected by pulse width control.

【0080】また、本発明の実施例においては、負荷が
正負非対称の特性を有する場合にはインダクタンスL1
,L2の値をわざと異なるように設定してもよい。また
、インダクタンスL1,L2の値が同じであってもパル
ス幅制御により非対称電流を流すようにしてもよい。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, when the load has asymmetrical characteristics, the inductance L1
, L2 may be intentionally set to be different. Further, even if the values of the inductances L1 and L2 are the same, an asymmetrical current may be caused to flow by controlling the pulse width.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によればPWMインバータ方式において昇降圧型電源
装置を実現でき、電圧変動範囲の大きな負荷を動作させ
ることができる。また、昇降圧手段を別に設ける必要が
ないので、装置の構成を簡単にすることができ、かつ装
置を小型化することができる。
As is clear from the above embodiments, according to the present invention, it is possible to realize a buck-boost type power supply device using a PWM inverter system, and it is possible to operate a load with a large voltage fluctuation range. Further, since there is no need to separately provide a voltage raising/lowering means, the configuration of the device can be simplified and the device can be made smaller.

【0082】さらに、低い周波数で交互にオン・オフす
る2個直列の逆阻止型のスイッチ素子を中間端子を有す
るインダクタンス素子の両端に接続することにより、直
流電源の短絡を防止して、必要な電圧を負荷に供給する
ことができる。
Furthermore, by connecting two reverse-blocking switch elements in series that alternately turn on and off at low frequencies to both ends of the inductance element having an intermediate terminal, short circuits of the DC power supply can be prevented and the necessary Voltage can be supplied to the load.

【0083】また、負荷およびコンデンサの並列回路の
両端と中間端子を有するインダクタンス素子の両端との
間に低い周波数で交互にオン・オフする2個の逆導通型
のスイッチ素子を接続することにより、スイッチ素子の
逆導通部分を利用して必要な電圧を負荷に供給すること
ができる。
Furthermore, by connecting two reverse conduction type switching elements that alternately turn on and off at a low frequency between both ends of the parallel circuit of the load and capacitor and both ends of the inductance element having an intermediate terminal, A necessary voltage can be supplied to the load by utilizing the reverse conduction portion of the switch element.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の第1,第4の実施例にかかる電源装置
の回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device according to a first and fourth embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1,第2,第3,第5の実施例およ
び従来例にかかるスイッチ素子のオン・オフ制御信号、
回路電流およびランプ電流の波形図
FIG. 2 shows on/off control signals for switch elements according to the first, second, third, and fifth embodiments of the present invention and conventional examples;
Waveform diagram of circuit current and lamp current

【図3】本発明の第2の実施例にかかる電源装置の回路
FIG. 3 is a circuit diagram of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例にかかる電源装置の回路
FIG. 4 is a circuit diagram of a power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4,第5の実施例にかかるスイッチ
素子のオン・オフ制御信号およびランプ電流の波形図
FIG. 5 is a waveform diagram of the on/off control signal and lamp current of the switch element according to the fourth and fifth embodiments of the present invention.


図6】本発明の第5の実施例にかかる電源装置の回路図
[
FIG. 6 is a circuit diagram of a power supply device according to a fifth embodiment of the present invention

【図7】本発明の第6の実施例にかかる電源装置の回路
FIG. 7 is a circuit diagram of a power supply device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施例にかかるスイッチ素子の
オン・オフ制御信号およびランプ電流の波形図
FIG. 8 is a waveform diagram of the on/off control signal and lamp current of the switch element according to the sixth embodiment of the present invention.

【図9】
本発明の第6の実施例にかかるスイッチ素子のオン・オ
フ制御信号およびランプ電流の波形図
[Figure 9]
Waveform diagram of the on/off control signal and lamp current of the switch element according to the sixth embodiment of the present invention

【図10】従来例
にかかる電源装置の回路図
[Fig. 10] Circuit diagram of a power supply device according to a conventional example

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21  直流電源 2,4,5  トランジスタ 3,8,13,22  チョークコイル6,18,27
  コンデンサ 7,19,28  放電ランプ 9  イグナイタ 10  パルストランス 12,14,15,23,24,25,26  FET
16,17  ダイオード
1, 11, 21 DC power supply 2, 4, 5 Transistor 3, 8, 13, 22 Choke coil 6, 18, 27
Capacitor 7, 19, 28 Discharge lamp 9 Igniter 10 Pulse transformer 12, 14, 15, 23, 24, 25, 26 FET
16,17 diode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電源と、この直流電源の一端に接続さ
れ高い周波数でオン・オフする第1のスイッチ素子と、
一端を第1のスイッチ素子に他端を前記直流電源の他端
に接続され、中間端子を有するインダクタンス素子と、
前記インダクタンス素子の両端に接続され低い周波数で
交互にオン・オフする逆阻止型の第2のスイッチ素子と
逆阻止型の第3のスイッチ素子との直列回路と、  前
記インダクタンス素子の中間端子に一端を接続し他端を
第2のスイッチ素子と第3のスイッチ素子との交点に接
続するコンデンサと、このコンデンサに並列に接続され
た負荷を少なくとも備え、第1のスイッチ素子のオン期
間に前記直流電源と第1のスイッチ素子と前記インダク
タンス素子とで第1の閉回路を構成し、第2のスイッチ
素子のオン期間に前記コンデンサおよび負荷との並列回
路と前記インダクタンス素子の片方の巻線と第2のスイ
ッチ素子とで第2の閉回路を構成し、第3のスイッチ素
子のオン期間に前記コンデンサおよび負荷との並列回路
と前記インダクタンス素子の他方の巻線と第3のスイッ
チ素子とで第3の閉回路を構成することを特徴とする電
源装置。
Claim 1: a DC power supply; a first switching element connected to one end of the DC power supply and turned on and off at a high frequency;
an inductance element having one end connected to a first switch element and the other end connected to the other end of the DC power supply, and having an intermediate terminal;
a series circuit consisting of a reverse blocking type second switching element and a reverse blocking type third switching element connected to both ends of the inductance element and turned on and off alternately at a low frequency; and one end connected to an intermediate terminal of the inductance element. and a load connected in parallel to this capacitor; The power supply, the first switch element, and the inductance element constitute a first closed circuit, and during the on period of the second switch element, a parallel circuit with the capacitor and the load, one winding of the inductance element, and the second closed circuit are formed. A second closed circuit is formed with the second switching element, and during the ON period of the third switching element, a parallel circuit with the capacitor and the load, the other winding of the inductance element, and the third switching element form a second closed circuit. A power supply device comprising a closed circuit according to No. 3.
【請求項2】直流電源と、この直流電源の一端に接続さ
れ高い周波数でオン・オフする第1のスイッチ素子と、
中間端子を有しこの中間端子を第1のスイッチ素子に接
続するインダクタンス素子と、前記インダクタンス素子
の一端と前記直流電源の他端との間に接続され低い周波
数でオン・オフする逆導通型の第2のスイッチ素子と第
1の整流素子との直列回路と、前記インダクタンス素子
の他端と前記直流電源の他端との間に接続され第2のス
イッチ素子とは逆位相の低い周波数でオン・オフする逆
導通型の第3のスイッチ素子と第2の整流素子との直列
回路と、第2のスイッチ素子と第1の整流素子との交点
と第3のスイッチ素子と第2の整流素子との交点との間
に接続されたコンデンサと、このコンデンサに並列に接
続された負荷を少なくとも備え、第1のスイッチ素子と
第2のスイッチ素子の両方のオン期間に前記直流電源と
第1のスイッチ素子と前記インダクタンス素子の片方の
巻線と第2のスイッチ素子と第1の整流素子で第1の閉
回路を構成し、第1のスイッチ素子と第3のスイッチ素
子の両方のオン期間に前記直流電源と第1のスイッチ素
子と前記インダクタンス素子の他方の巻線と第3のスイ
ッチ素子と第2の整流素子とで第2の閉回路を構成し、
第2のスイッチ素子のオン期間に前記コンデンサおよび
負荷との並列回路と前記インダクタンス素子と第2のス
イッチ素子と第3のスイッチ素子の逆導通部分とで第3
の閉回路を構成し、第3のスイッチ素子のオン期間に前
記コンデンサおよび負荷との並列回路と前記インダクタ
ンス素子と第3のスイッチ素子と第2のスイッチ素子の
逆導通部分とで第4の閉回路を構成することを特徴とす
る電源装置。
2. A DC power supply; a first switching element connected to one end of the DC power supply and turned on and off at a high frequency;
an inductance element having an intermediate terminal and connecting the intermediate terminal to a first switching element; and a reverse conduction type inductance element connected between one end of the inductance element and the other end of the DC power supply and turned on and off at a low frequency. A series circuit of a second switching element and a first rectifying element, and a second switching element connected between the other end of the inductance element and the other end of the DC power supply, and turned on at a low frequency in opposite phase to the second switching element.・A series circuit of a reverse conduction type third switch element and a second rectifier element to be turned off, an intersection between the second switch element and the first rectifier element, and the third switch element and the second rectifier element. and a load connected in parallel to the capacitor, the DC power source and the first A first closed circuit is formed by the switching element, one winding of the inductance element, the second switching element, and the first rectifying element, and during the ON period of both the first switching element and the third switching element. A second closed circuit is configured by the DC power supply, the first switching element, the other winding of the inductance element, the third switching element, and the second rectifying element,
During the on-period of the second switch element, a parallel circuit with the capacitor and the load, the inductance element, the second switch element, and the reverse conduction portion of the third switch element are connected to the third switch element.
A closed circuit is formed during the ON period of the third switch element, and a fourth closed circuit is formed by the parallel circuit with the capacitor and the load, the inductance element, the third switch element, and the reverse conducting portion of the second switch element. A power supply device comprising a circuit.
【請求項3】直流電源と、中間端子を有しこの中間端子
を前記直流電源の一端に接続するインダクタンス素子と
、このインダクタンス素子の一端に接続され低い周波数
でオン・オフする逆導通型の第1のスイッチ素子と、前
記インダクタンス素子の他端に接続され第1のスイッチ
素子とは逆位相の低い周波数でオン・オフする逆導通型
の第2のスイッチ素子と、第1のスイッチ素子と第2の
スイッチ素子との間に接続されたコンデンサと、前記イ
ンダクタンス素子の一端と前記直流電源の他端との間に
接続され第2のスイッチ素子のオン期間に高い周波数で
オン・オフし第2のスイッチ素子のオフ期間はオフとす
る第3のスイッチ素子と、前記インダクタンス素子の他
端と前記直流電源の他端との間に接続され第1のスイッ
チ素子のオン期間に高い周波数でオン・オフし第1のス
イッチ素子のオフ期間はオフとする第4のスイッチ素子
と、前記コンデンサに並列に接続された負荷を少なくと
も備え、第3のスイッチ素子のオン期間に前記直流電源
と前記インダクタンス素子の片方の巻線と第3のスイッ
チ素子とで第1の閉回路を構成し、第4のスイッチ素子
のオン期間に前記直流電源と前記インダクタンス素子の
他方の巻線と第4のスイッチ素子とで第2の閉回路を構
成し、第1のスイッチ素子のオン期間に前記コンデンサ
および負荷との並列回路と前記インダクタンス素子と第
2のスイッチ素子の逆導通部分と第1のスイッチ素子と
で第3の閉回路を構成し、第2のスイッチ素子のオン期
間に前記コンデンサおよび負荷との並列回路と前記イン
ダクタンス素子と第1のスイッチ素子の逆導通部分と第
2のスイッチ素子とで第4の閉回路を構成することを特
徴とする電源装置。
3. A DC power supply, an inductance element having an intermediate terminal and connecting the intermediate terminal to one end of the DC power supply, and a reverse conduction type inductance element connected to one end of the inductance element and turned on and off at a low frequency. a second switch element of a reverse conduction type that is connected to the other end of the inductance element and turns on and off at a low frequency with an opposite phase to that of the first switch element; a capacitor connected between one end of the inductance element and the other end of the DC power supply, the second switching element being turned on and off at a high frequency during the on period of the second switching element; A third switch element is connected between the other end of the inductance element and the other end of the DC power supply and is turned off at a high frequency during the on period of the first switch element. a fourth switch element that is turned off during the off period of the first switch element; and a load connected in parallel to the capacitor; One of the windings of the inductance element and the third switch element constitute a first closed circuit, and during the ON period of the fourth switch element, the DC power supply and the other winding of the inductance element and the fourth switch element form a first closed circuit. constitutes a second closed circuit, and during the ON period of the first switch element, a parallel circuit with the capacitor and the load, a reverse conduction portion of the inductance element and the second switch element, and the first switch element form a second closed circuit. During the ON period of the second switch element, a parallel circuit with the capacitor and the load, the inductance element, the reverse conduction portion of the first switch element, and the second switch element form a fourth closed circuit. A power supply device comprising a closed circuit.
JP3043338A 1991-03-08 1991-03-08 Power supply Expired - Fee Related JP2543259B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3043338A JP2543259B2 (en) 1991-03-08 1991-03-08 Power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3043338A JP2543259B2 (en) 1991-03-08 1991-03-08 Power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04281369A true JPH04281369A (en) 1992-10-06
JP2543259B2 JP2543259B2 (en) 1996-10-16

Family

ID=12661059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3043338A Expired - Fee Related JP2543259B2 (en) 1991-03-08 1991-03-08 Power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2543259B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009026548A (en) * 2007-07-18 2009-02-05 Stanley Electric Co Ltd Discharge lamp lighting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009026548A (en) * 2007-07-18 2009-02-05 Stanley Electric Co Ltd Discharge lamp lighting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2543259B2 (en) 1996-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4559590A (en) Regulated DC to DC converter
US5636107A (en) DC-DC converters
US5336985A (en) Tapped inductor slave regulating circuit
EP1120896B1 (en) Resonant power converter
JP3257505B2 (en) Piezoelectric transformer inverter
US4736284A (en) Switching power supply circuit including forward converter
JPH0760998B2 (en) All bridge / power conversion circuit
JP3199423B2 (en) Resonant type forward converter
KR19980024211A (en) Transducer for Ripple Steering
JP2001112253A (en) DC-to-DC CONVERTER
US20010036088A1 (en) Efficient power conversion circuit having zero voltage switching
US5719754A (en) Integrated power converter and method of operation thereof
US20080232138A1 (en) Switching drive circuit for soft switching
JP3280602B2 (en) Lighting circuit of discharge lamp
JP6482009B2 (en) Multi-input converter and bidirectional converter
JPH05176532A (en) Power circuit
JPH04281369A (en) Power supply
JP3480283B2 (en) Power supply
JP4430188B2 (en) Resonant power supply
JPH11318074A (en) Dc-to-dc power converter
JPH07135769A (en) Dc resonance converter
JP2006228676A (en) Discharge lamp lighting device
JP3757577B2 (en) Discharge lamp lighting device
JPH04325868A (en) Power source
JP2004166420A (en) Multi-output switching power supply

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees