JPH0564432A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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Publication number
JPH0564432A
JPH0564432A JP22066791A JP22066791A JPH0564432A JP H0564432 A JPH0564432 A JP H0564432A JP 22066791 A JP22066791 A JP 22066791A JP 22066791 A JP22066791 A JP 22066791A JP H0564432 A JPH0564432 A JP H0564432A
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JP
Japan
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voltage
circuit
diode
level
switching element
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Application number
JP22066791A
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English (en)
Inventor
Shigesada Suzuki
重貞 鈴木
Hiroshi Suzuki
浩史 鈴木
Masahiro Sugiyama
正洋 杉山
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Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Tokyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0564432A publication Critical patent/JPH0564432A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 昇圧チョッパ回路を構成する主要な素子に比
較的小容量で低耐圧のものを使用しても高調波成分が少
なく高力率の電力を負荷に供給することができ、装置全
体の小型化及び低価格化をはかる。 【構成】 整流回路11から出力される脈流電圧のレベ
ルを電圧レベル検出回路43で検出し、この検出レベル
が規定電圧値以下のときには高周波制御回路42により
スイッチング素子19を高周波スイッチング動作させ
て、昇圧チョッパ動作により昇圧された電圧を平滑コン
デンサ16により平滑して負荷15に供給する。一方、
検出レベルが規定電圧値以上のときにはその脈流電圧を
ダイオード14を介して負荷15に直接供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、昇圧チョッパ回路を使
用した電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の昇圧チョッパ回路を使用した電源
装置の回路構成を図5に示す。全波整流回路1の入力端
子間に商用交流電源2を接続し、出力端子間にコイル3
と順方向のダイオード4を直列に介して負荷5を接続し
ている。また、上記整流回路1の出力端子間に、前記コ
イル3の上流側でコンデンサ6を接続し、前記コイル3
とダイオード4との接続点でスイッチング素子7を接続
し、前記ダイオード4の下流側で平滑コンデンサ8を接
続している。上記スイッチング素子7は、高周波制御回
路9によって高周波スイッチング動作するようになって
いる。ここに、前記コイル3、ダイオード4、コンデン
サ6、スイッチング素子7及び平滑コンデンサ8によっ
て昇圧チョッパ回路を形成している。
【0003】すなわち、図6(a)で示される商用交流
電源2の商用周波数交流電圧が整流回路1によって全波
整流され、図6(b)の破線で示される脈流電圧がコイ
ル3を通してスイッチング素子7に印加される。この状
態で、高周波制御回路9の制御によりスイッチング素子
7がオンすると、整流回路1の出力電流IL1はコイル3
のインダクタンス値及び回路の抵抗値に応じて直線的に
上昇する。そして、所定時間後に上記スイッチング素子
7がオフすると、コイル3に蓄積されたエネルギーが全
波整流電圧に重畳して、ダイオード4を通って平滑コン
デンサ8に供給され、平滑コンデンサ8は[コイル3→
ダイオード4→平滑コンデンサ8→コンデンサ6→コイ
ル3]のループで充電される。
【0004】この動作は前記スイッチング素子7の高周
波スイッチング動作に応じて連続的に繰り返し行われ、
図6(b)に示すように脈流電圧の包絡線に応じた電流
IL1が流れる。そして、平滑コンデンサ8で充電電圧が
平滑されて、図6(c)に示すようにリプルが少なく交
流電圧と位相がほぼ一致した直流出力電圧VDCとして出
力される。従って、高調波成分が少なく高力率の電力を
負荷5に供給できるようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
装置においては、負荷5への電力供給が全てコイル3と
ダイオード4を通して行われている。しかも、スイッチ
ング素子7の高周波スイッチング動作を商用周波数脈流
の全区間で行って昇圧チョップ動作させている。
【0006】このため、スイッチング素子7の損失が大
きく発熱も大となるため、スイッチング素子7の放熱フ
ィンを大きくせざるを得なかった。また、コイル3及び
ダイオード4も大型かつ大容量のものを使用せざるを得
なかった。さらに、平滑コンデンサ8も脈流の全区間を
受けて平滑するため電流IL1のリプルが大であり、高耐
圧で高速かつ大電流対応の信頼性の高いものを使用せざ
るを得なかった。
【0007】その結果、昇圧チョッパ回路を構成する主
要な素子として出力容量に対応した大型かつ高信頼度の
素子が必要となり、装置全体の小型化及び低価格化の妨
げになっていた。
【0008】特に、出力電圧は昇圧チョップ動作で昇圧
されるので電源電圧の実効値よりも2倍以上高い電圧が
出力されるのが普通であり、負荷としてインバータ回路
を用いた放電灯点灯装置を使用した場合、インバータ回
路におけるスイッチング素子等の電気部品に高耐圧のも
のを使用する必要があり、さらに装置を高価にする要因
となっていた。
【0009】そこで本発明は、昇圧チョッパ回路を構成
する主要な素子に比較的小容量で低耐圧のものを使用し
ても高調波成分が少なく高力率の電力を負荷に供給する
ことができ、装置全体の小型化及び低価格化をはかり得
る電源装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の電源装置は、入
力端子間に交流電源を接続しかつ出力端子間に第1のダ
イオードを順方向に介して負荷を接続する整流回路と、
この整流回路の出力端子間に第1のダイオードの下流側
で接続される平滑コンデンサと、整流回路の出力端子間
に第1のダイオードの上流側で接続されるコイルとスイ
ッチング素子との直列回路と、この直列回路のコイルと
スイッチング素子との接続点と平滑コンデンサと第1の
ダイオードとの接続点を第2のダイオードを順方向に介
して短絡する短絡回路と、スイッチング素子を高周波ス
イッチング動作させる高周波制御回路と、整流回路から
出力される脈流電圧のレベルを検出する電圧レベル検出
回路と、この検出回路によって検出される脈流電圧レベ
ルが規定電圧値を超えると高周波制御回路によるスイッ
チング素子の高周波スイッチング動作を停止させる手段
とを備え、脈流電圧のレベルが規定電圧値以下の場合の
みコイル,スイッチング素子及び平滑コンデンサによっ
て昇圧チョッパ動作を行い規定電圧値以上の脈流電圧と
合成して負荷に平滑直流電圧を供給するようにしたもの
である。
【0011】そして、電圧レベル検出回路によって検出
される脈流電圧のレベルが規定電圧値を超えると平滑コ
ンデンサを整流回路の出力端子間から切り離す手段を設
けることが望ましい。また、電圧レベル検出回路によっ
て検出される脈流電圧のレベルと比較する規定電圧値を
可変する手段を設けると好都合である。
【0012】さらに、負荷として発振動作するインバー
タ回路を用いた場合、このインバータ回路の発振周波数
でスイッチング素子を高周波スイッチング動作させるよ
うにする。この場合において、インバータ回路の出力電
圧を検出し、その検出値によりスイッチング素子の高周
波スイッチング動作時間を可変制御することが考えられ
る。
【0013】
【作用】このような構成の本発明であれば、交流電源の
交流電圧が整流された脈流電圧のレベルが規定電圧値以
下のときには、高周波制御回路の作用によりスイッチン
グ素子が高周波スイッチング動作する。この結果、スイ
ッチング素子がオンするとコイルに脈流電圧が印加され
てエネルギーが蓄えられ、オフするとコイルに蓄積され
たエネルギーが第2のダイオードを通して平滑コンデン
サに充電される。こうして、平滑コンデンサに充電され
た電圧が平滑されて負荷に供給される。
【0014】一方、脈流電圧レベルが規定電圧値以上の
ときには、スイッチング素子の高周波スイッチング動作
が停止される。この結果、脈流電圧が第1のダイオード
を通して負荷に供給される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
【0016】図1は第1の実施例の構成を示す回路図で
あって、整流回路を構成する全波整流ダイオードブリッ
ジ回路11の入力端子間にノイズフィルタ12を介して
商用交流電源13を接続し、このダイオードブリッジ回
路11の出力端子間に第1のダイオード14を順方向に
介して負荷15を接続している。
【0017】また、上記ダイオードブリッジ回路11の
出力端子間に、前記第1のダイオード14の下流側で平
滑コンデンサ16を第1のNPN型トランジスタ17の
コレクタ・エミッタを直列に介して接続し、上流側でコ
イル18をスイッチング素子としてのNPN型トランジ
スタ(以下スイッチングトランジスタと称する)19の
コレクタ・エミッタを直列に介して接続している。因み
に、上記第1のトランジスタ17とスイッチングトラン
ジスタ19の各エミッタは前記ダイオードブリッジ回路
11の零レベル出力ラインLに接続されている。さら
に、前記第1のダイオード14の上流側にコンデンサ2
0と、固定抵抗21,可変抵抗22及び固定抵抗23の
直列回路とを並列に接続している。
【0018】前記コイル18と前記スイッチングトラン
ジスタ19のコレクタとの接続点と、前記第1のダイオ
ード14のカソードと前記平滑コンデンサ16との接続
点とを、第2のダイオード24と逆流防止用ダイオード
25をそれぞれ順方向に直列に介して短絡している。こ
こに、第2のダイオード24と逆流防止用ダイオード2
5の直列回路で短絡回路26が構成されている。
【0019】前記第1のトランジスタ17のコレクタ・
ベース間に前記平滑コンデンサ16を介して抵抗27を
接続し、ベース・エミッタ間に抵抗28を接続し、エミ
ッタ・コレクタ間に第3のダイオード29を順方向に接
続している。また、前記第1のトランジスタ17のベー
スを第2のNPN型トランジスタ30のコレクタに接続
している。上記第2のトランジスタ30のエミッタは前
記零レベル出力ラインLに接続されており、そのベース
・エミッタ間に固定抵抗31,32,33の直列回路を
接続している。
【0020】前記固定抵抗31と固定抵抗32との接続
点と、前記可変抵抗22と固定抵抗23との接続点と
は、図示極性のツェナダイオード34を介して接続され
ている。前記固定抵抗32と固定抵抗33との接続点
は、第3のNPN型トランジスタ35のベースに接続さ
れている。上記第3のトランジスタ35のエミッタは前
記零レベル出力ラインLに接続されており、コレクタは
固定抵抗36を介して+5ボルトの直流電源に接続され
るとともに、タイマ用IC(集積回路)37のa入力端
子に接続されている。
【0021】上記タイマ用IC37は固定抵抗38,可
変抵抗39及びコンデンサ40によって決まる発振周波
数でb出力端子から高周波発振出力するもので、このb
出力端子は抵抗41を介して前記スイッチングトランジ
スタ19のベースに接続している。
【0022】ここに、上記タイマ用IC37、固定抵抗
38,可変抵抗39及びコンデンサ40によって前記ス
イッチングトランジスタ19を高周波スイッチング動作
させる高周波制御回路42を構成している。
【0023】また、前記固定抵抗21,可変抵抗22,
固定抵抗23及びツェナダイオード34によって、前記
ダイオードブリッジ回路11から出力される脈流電圧の
レベルを検出する電圧レベル検出回路43を構成する。
【0024】すなわち、可変抵抗22と固定抵抗23と
の接続点pには、ダイオードブリッジ回路11から出力
される脈流電圧を、固定抵抗21と可変抵抗22の各抵
抗値の和と固定抵抗23の抵抗値との比で分割した電圧
が発生する。そして、この接続点pの電圧がツェナダイ
オード34の降伏電圧に達するとツェナダイオード34
を逆方向電流が流れ、固定抵抗31を介して第2のトラ
ンジスタ30をオンすると同時に固定抵抗32を介して
第3のトランジスタ35をオンする。第3のトランジス
タ35がオンすると、タイマ用IC37のa入力端子へ
の入力レベルがローレベル(0ボルト)からハイレベル
(+5ボルト)に変化する。このとき、タイマ用IC3
7はb出力端子からの高周波発振出力を停止するように
構成されている。
【0025】ここに、各固定抵抗32,33,36及び
第3のトランジスタ35は、前記電圧レベル検出回路4
3によって検出される脈流電圧レベルが、固定抵抗21
と可変抵抗22の各抵抗値の和と固定抵抗23の抵抗値
との分割比とツェナダイオード34の降伏電圧とによっ
て定まる規定電圧値を超えると、前記高周波制御回路4
2によるスイッチング素子(スイッチングトランジスタ
19)の高周波スイッチング動作を停止させる手段を構
成する。
【0026】一方、前記第2のトランジスタ30がオン
すると前記第1のトランジスタ28がオフするので、前
記平滑トランジスタ16は前記ダイオードブリッジ回路
11の出力端子間から切り離される。
【0027】ここに、前記第1及び第2のトランジスタ
17,30は前記電圧レベル検出回路43によって検出
される脈流電圧のレベルが前記規定電圧値を超えると、
平滑コンデンサ16を整流回路(ダイオードブリッジ回
路11)の出力端子間から切り離す手段を構成する。
【0028】また、前記電圧レベル検出回路43におい
て可変抵抗22の抵抗値を可変すると、固定抵抗21と
可変抵抗22の各抵抗値の和と固定抵抗23の抵抗値と
の分割比が変わり、接続点pの電位がツェナダイオード
34の降伏電圧に達するまでの時間が変化し、結果的に
前記規定電圧値が変動する。よって、この可変抵抗22
は電圧レベル検出回路43によって検出される脈流電圧
のレベルと比較する規定電圧値を可変する手段を構成す
る。
【0029】このような構成の本実施例においては、商
用交流電源13からの商用周波数交流がダイオードブリ
ッジ回路11によって全波整流されて、図2(a)で示
される脈流電圧VD が出力される。
【0030】ここで、この脈流電圧VD のレベルが規定
電圧値VDL以下の場合にはツェナダイオード34を逆方
向電流が流れないので、第2のトランジスタ30がオ
フ、第1のトランジスタ17がオンしており、平滑コン
デンサ16がダイオードブリッジ回路11の出力端子間
に接続されるとともに、タイマ用IC37から高周波発
振出力がスイッチングトランジスタ19のベースに印加
され、スイッチングトランジスタ19が高周波スイッチ
ング動作を行う。
【0031】この場合において、スイッチングトランジ
スタ19がオンすると、ダイオードブリッジ回路11の
出力電流IL1はコイル18のインダクタンス値及び回路
の抵抗値に応じて直線的に上昇する。次いでスイッチン
グトランジスタ19がオフすると、コイル18に蓄積さ
れた電磁エネルギーが全波整流電圧に重畳して、第2の
ダイオード24,逆流防止用ダイオード25を通して平
滑コンデンサ16に供給され、平滑コンデンサ16は
[コイル18→第2のダイオード24→逆流防止用ダイ
オード25→平滑コンデンサ16→コンデンサ20→コ
イル18]のループで充電される。
【0032】そして、脈流電圧VD のレベルが規定電圧
値VDL以下の期間(図2中T1で示される期間)、スイ
ッチングトランジスタ19の高周波スイッチング動作に
応じて前述したエネルギーの蓄積、充電の動作いわゆる
昇圧チョッパ動作が連続的に繰り返し行われる。その結
果、図2(b)に示すように期間T1内の脈流電圧VD
の包絡線に応じた電流IL1が流れ、昇圧チョッパ動作に
より昇圧された平滑直流電圧が負荷15に供給される。
【0033】一方、脈流電圧VD のレベルが規定電圧値
VDL以上の場合にはツェナダイオード34を逆方向電流
が流れるので、タイマ用IC37の高周波発振出力が停
止されて高周波スイッチング動作が行われないととも
に、平滑コンデンサ16がダイオードブリッジ回路11
の出力端子間から切り離される。
【0034】従って、脈流電圧VD のレベルが規定電圧
値VDL以上の期間(図2中T2で示される期間)におい
ては、昇圧チョッパ動作が行われず、ダイオードブリッ
ジ回路11から出力される脈流電圧VD が第1のダイオ
ード14を通って負荷15に直接供給される。
【0035】かくして、図2(c)に示すように、リプ
ルが少なく交流電圧と位相がほぼ一致したほぼ脈流電圧
のピーク値レベル程度の直流出力電圧VDCが全期間に亙
って負荷15に供給される。すなわち、従来と同様に高
調波成分が少なく高力率の電力を負荷5に供給できるよ
うになる。
【0036】この場合において、図2(d)に示すよう
にダイオードブリッジ回路11への入力電流I1 は、脈
流電圧レベルが規定電圧値に達して昇圧チョッパ動作が
停止され脈流電圧が直接負荷15に供給される時点で、
若干凹みを生じる波形となる。これは、昇圧チョッパ動
作で平滑コンデンサ16に充電された電圧を負荷15に
放電し、その後第1のダイオード14を通る脈流電圧が
供給されるまでの期間一時的に電力供給が停止するため
であるが、この凹みは高調波成分を増大させる程度とし
てはほとんど問題にはならない。
【0037】このように本実施例においては、脈流電圧
VD が規定電圧値VDL以上の期間T2では昇圧チョップ
動作を行わずに脈流電圧VD を第1のダイオードD1を
通して負荷15に供給し、規定電圧値VDL以下の期間T
1のみ昇圧チョッパ動作を行い平滑コンデンサ16によ
り平滑された電圧を負荷15に供給している。
【0038】従って、昇圧チョッパ動作を低電圧のとき
のみ行うので、昇圧チョッパ回路を構成する主要な素
子、コイル18、スイッチングトランジスタ19,第2
のダイオード24,逆流防止用ダイオード25等は低耐
圧のものを使用できる。
【0039】また、脈流電圧VD が規定電圧値VDL以上
になると平滑コンデンサ16をダイオードブリッジ回路
11の出力端子間から切り離して平滑動作を行わないよ
うにしているので、平滑コンデンサ16も低耐圧のもの
を使用できる。
【0040】また、図2に示すように脈流の半周期T0
のうち一部の期間2T1のみ昇圧チョッパ動作を行えば
よいので、上記昇圧チョッパ回路を構成する主要な素子
の発熱も極めて少なくなり、小容量で小型のものを使用
可能である。しかも、昇圧チョッパ動作を行う際の脈流
のピーク値が低い上、電流の流れる区間も短いので、平
滑コンデンサ16は低速,小電流対応のものでよい。
【0041】このように、昇圧チョッパ回路を構成する
主要な素子であるコイル18、スイッチングトランジス
タ19,第2のダイオード24,逆流防止用ダイオード
25及び平滑コンデンサ16として、従来に比べて小型
かつ低信頼度の安価なものを使用でき、装置全体の小型
化及び低価格化をはかり得る。
【0042】また、負荷15への供給電圧VDCのレベル
は規定電圧値VDLを変えることにより、すなわち可変抵
抗22の抵抗値を可変することにより変えることができ
る。従って、従来に比して低電圧を負荷15に供給する
ことも可能であり、負荷側の耐圧性を低くできる利点も
ある。さらに、負荷15への供給電圧を可変できるの
で、この供給電圧を規定電圧値VDLの可変動作に対して
負期間動作させることにより、常に一定の電圧を保つよ
うにすることも可能である。次に、本発明の他の実施例
について説明する。
【0043】図3は負荷を放電灯点灯装置のインバータ
回路50とした第2の実施例を示すの回路図であって、
図1と同一部分には同一符号を付してある。すなわち第
2の実施例では、インバータ用スイッチング素子として
のNPN型トランジスタ(以下、インバータ用トランジ
スタと称する)51と、インバータトランス52の1次
巻線とコンデンサ53との並列回路とを直列に接続する
とともに、上記インバータ用トランジスタ51にダイオ
ード54をそのトランジスタ51とは逆極性にして並列
に接続してなるインバータ回路50を、ダイオードブリ
ッジ回路11の出力端子間に第1のダイオード14を順
方向に介して接続している。
【0044】上記インバータトランス50の2次巻線に
は、コンデンサ55を介して放電灯56の各フィラメン
ト電極の一端が接続されており、上記放電灯56の各フ
ィラメント電極の他端間にはコンデンサ57が接続され
ている。
【0045】また、前記ダイオードブリッジ回路11の
出力端子間に第1のダイオード14の上流側で固定抵抗
58と固定抵抗59との直列回路を接続しており、この
固定抵抗58,59の接続点を昇圧チョッパ回路を構成
するスイッチングトランジスタ19のベースに接続して
いる。
【0046】また、スイッチングトランジスタ19のベ
ースを第4のNPN型トランジスタ60のコレクタに接
続しており、この第4のトランジスタ60のベースを前
記インバータ回路50におけるインバータ用トランジス
タ51のコレクタに接続している。
【0047】上記第4のトランジスタ60のエミッタは
前記ダイオードブリッジ回路11の零レベル出力ライン
Lに接続されており、そのベース・エミッタ間に固定抵
抗62を接続している。また、上記第4のトランジスタ
60のベースを固定抵抗63及び固定抵抗64を直列に
介して前記第2のトランジスタ30のベースに接続して
いる。
【0048】また、前記ダイオードブリッジ回路11の
出力端子間に第1のダイオード14の上流側で接続され
ている固定抵抗21,23の接続点と、上記固定抵抗6
3,64の接続点とを前記ツェナダイオード34、抵抗
65及びダイオード66を図示極性で介して接続してい
る。
【0049】このような構成の第2の実施例において
は、商用交流電源13からの商用周波数交流がダイオー
ドブリッジ回路11によって全波整流されて脈流電圧V
D が出力されるが、この脈流電圧VD のレベルが規定電
圧値VDL以下の場合にはツェナダイオード34を逆方向
電流が流れないので、第2のトランジスタ30がオフ、
第1のトランジスタ17がオンしており、平滑コンデン
サ16がダイオードブリッジ回路11の出力端子間に接
続されている。
【0050】この状態でインバータ用トランジスタ51
がオンすると、該トランジスタ51のコレクタ・エミッ
タ間が零レベルになるので第3のトランジスタ60がオ
フする。そうすると、スイッチングトランジスタ19の
ベースに抵抗58を介して脈流電圧がバイアスされ、こ
のスイッチングトランジスタ19がオンする。これによ
り、コイル18にダイオードブリッジ回路11の出力電
流IL1が流れて電磁エネルギーが蓄積される。次いでイ
ンバータ用トランジスタ51がオフすると、該トランジ
スタ51のコレクタ・エミッタ間にインバータトランス
52の1次巻線で表わされるインダクタンスとコンデン
サ53とで共振した電圧が発生するので第3のトランジ
スタ60がオンし、スイッチングトランジスタ19がオ
フする。これにより、コイル18に蓄積された電磁エネ
ルギーが平滑コンデンサ16に充電される。
【0051】そして、脈流電圧VD のレベルが規定電圧
値VDL以下の期間、インバータ用トランジスタ51のオ
ン、オフによりスイッチングトランジスタ19が高周波
スイッチング動作して前述したエネルギーの蓄積、充電
の動作いわゆる昇圧チョッパ動作が連続的に繰り返し行
われ、この昇圧チョッパ動作によって昇圧された平滑直
流電圧VDCがインバータ回路50に供給される。
【0052】一方、脈流電圧VD のレベルが規定電圧値
VDL以上になるとツェナダイオード34を逆方向電流が
流れるので、この電流が抵抗63を介して第3のトラン
ジスタ60のベースに供給されている期間、該トランジ
スタ60がオン状態を保持する。従って、スイッチング
トランジスタ19はオフ状態を保持し、昇圧チョッパ動
作が行われず、ダイオードブリッジ回路11から出力さ
れる脈流電圧VD が第1のダイオード14を通ってイン
バータ回路50に直接供給される。このとき、第2のト
ランジスタ30がオンし、第1のトランジスタ17がオ
フするので、平滑コンデンサ16がダイオードブリッジ
回路11の出力端子間から切り離され、充電は行われな
い。
【0053】このようにこの第2の実施例においても、
前記第1の実施例と同様に脈流電圧VD が規定電圧値V
DL以上の期間T2では昇圧チョップ動作を行わずに脈流
電圧VD を第1のダイオードD1を通して負荷(インバ
ータ回路50)に供給し、規定電圧値VDL以下の期間T
1のみ昇圧チョッパ動作を行い平滑コンデンサ16によ
り平滑された電圧を負荷に供給している。従って、前記
実施例と同様な効果を奏するのは勿論のこと、昇圧チョ
ッパ回路におけるスイッチング素子(スイッチングコン
デンサ19)の高周波スイッチング動作をインバータ回
路50におけるスイッチンク素子(インバータ用トラン
ジスタ51)の高周波スイッチング動作に連動させてい
るので、高周波制御回路を簡易化でき、装置全体の小型
化及び低価格化をより一層はかり得る。
【0054】図4は第2の実施例と同様に負荷を放電灯
点灯装置のインバータ回路50とした第3の実施例を示
す回路図であって、図3と同一部分には同一符号を付し
てある。この第3の実施例では、インバータ用トランジ
スタ51のコレクタと第3のトランジスタ60のベース
間に接続される固定抵抗61を第1の抵抗61-1と第2
の抵抗61-2とに分割し、この第1の抵抗61-1と第2
の抵抗61-2との接続点と、前記ダイオードブリッジ回
路11の出力端子間に第1のダイオード14の上流側で
接続されている固定抵抗21,23の接続点とをダイオ
ード71,72及び第1のツェナダイオード73をそれ
ぞれ図示極性で介して接続している。また、上記ダイオ
ード71と72との接続点と、第2のトランジスタ30
と第3のトランジスタ60の各ベース間に直列に介在さ
れた固定抵抗63と固定抵抗64との接続点とを第2の
ツェナダイオード74を図示極性で介して接続してい
る。それ以外は前記第2の実施例と同一構成である。
【0055】この第3の実施例においては、インバータ
回路50におけるインバータ出力の変化が、固定抵抗6
2の抵抗値と第2の抵抗61-2の抵抗値との和と、第1
の抵抗61-1の抵抗値との分割比によって決まる第1,
第2の抵抗61,62の接続点qの電位で監視され、こ
の接続点qの電位が第1のツェナダイオード73の降伏
電圧に達したとき第1のツァナダイオード73を逆方向
電流が流れ、ダイオード72を通って第2のツェナダイ
オード74に供給される。
【0056】これにより、第2のツェナダイオード74
を逆方向電流が流れ、この電流が抵抗63を介して第3
のトランジスタ60のベースに供給されて、該トランジ
スタ60がオンとなり、スイッチングトランジスタ19
がオフする。すなわち、昇圧チョッパ動作が行われなく
なる。
【0057】従って、インバータ出力が大なるときには
インバータ用トランジスタ51がオフ時のコレクタ・エ
ミッタ間の電位が通常動作より高くなるので短時間で第
2のツェナダイオード74を逆方向電流が流れ、通常動
作のときよりも早めに昇圧チョッパ動作が行われなくな
る。その結果、平滑出力電圧VDCのレベルが低下して、
インバータ出力が下がるようになる。
【0058】逆に、インバータ出力が小なるときにはイ
ンバータ用トランジスタ51がオフ時のコレクタ・エミ
ッタ間の電位が通常動作より低くなるので第2のツェナ
ダイオード74を逆方向電流が流れまでに時間を要し、
通常動作のときよりも長く昇圧チョッパ動作が行われ
る。その結果、平滑出力電圧VDCのレベルが上昇して、
インバータ出力が上がるようになる。かくして、前記第
2の実施例と同様な作用効果を奏することは勿論のこ
と、常にインバータ出力を一定に保つ定電圧出力インバ
ータを構成できるようになる。
【0059】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、昇
圧チョッパ回路を構成する主要な素子に比較的小容量で
低耐圧のものを使用しても高調波成分が少なく高力率の
電力を負荷に供給することができ、装置全体の小型化及
び低価格化をはかり得る電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例の回路構成図。
【図2】 同実施例の要部信号波形図。
【図3】 本発明の第2の実施例の回路構成図。
【図4】 本発明の第3の実施例の回路構成図。
【図5】 従来例の回路構成図。
【図6】 従来例の要部信号波形図。
【符号の説明】
11…ダイオードブリッジ回路(整流回路)、13…商
用交流電源、14,24…第1,第2のダイオード、1
5…負荷、16…平滑コンデンサ、19…スイッチング
トランジスタ(スイッチング素子)、26…短絡回路、
42…高周波制御回路、43…電圧レベル検出回路、5
0…インバータ回路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力端子間に交流電源を接続しかつ出力
    端子間に第1のダイオードを順方向に介して負荷を接続
    する整流回路と、この整流回路の出力端子間に前記第1
    のダイオードの下流側で接続される平滑コンデンサと、
    前記整流回路の出力端子間に前記第1のダイオードの上
    流側で接続されるコイルとスイッチング素子との直列回
    路と、この直列回路のコイルとスイッチング素子との接
    続点と前記平滑コンデンサと前記第1のダイオードとの
    接続点を第2のダイオードを順方向に介して短絡する短
    絡回路と、前記スイッチング素子を高周波スイッチング
    動作させる高周波制御回路と、前記整流回路から出力さ
    れる脈流電圧のレベルを検出する電圧レベル検出回路
    と、この検出回路によって検出される脈流電圧レベルが
    規定電圧値を超えると前記高周波制御回路による前記ス
    イッチング素子の高周波スイッチング動作を停止させる
    手段とを具備し、前記脈流電圧のレベルが前記規定電圧
    値以下の場合のみ前記コイル,スイッチング素子及び平
    滑コンデンサによって昇圧チョッパ動作を行い規定電圧
    値以上の前記脈流電圧と合成して前記負荷に平滑直流電
    圧を供給することを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電源装置において、電圧
    レベル検出回路によって検出される脈流電圧のレベルが
    規定電圧値を超えると平滑コンデンサを整流回路の出力
    端子間から切り離す手段を設けたことを特徴とする電源
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の電源装置において、電圧
    レベル検出回路によって検出される脈流電圧のレベルと
    比較する規定電圧値を可変する手段を設けたことを特徴
    とする電源装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の電源装置において、負荷
    として発振動作するインバータ回路を用いた場合、この
    インバータ回路の発振周波数でスイッチング素子を高周
    波スイッチング動作させることを特徴とする電源装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の電源装置において、イン
    バータ回路の出力電圧を検出し、その検出値により前記
    スイッチング素子の高周波スイッチング動作時間を可変
    制御することを特徴とする電源装置。
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