JPH0588067B2 - - Google Patents
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- JPH0588067B2 JPH0588067B2 JP58249628A JP24962883A JPH0588067B2 JP H0588067 B2 JPH0588067 B2 JP H0588067B2 JP 58249628 A JP58249628 A JP 58249628A JP 24962883 A JP24962883 A JP 24962883A JP H0588067 B2 JPH0588067 B2 JP H0588067B2
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- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、商用電源を入力として低周波リツプ
ルの少ない高周波電圧を出力する電源装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a power supply device that receives a commercial power source as an input and outputs a high frequency voltage with little low frequency ripple.
従来、放電灯点灯装置などに用いるこの種の電
源装置は、第1図に示すように、商用電源1をダ
イオードブリツジよりなる整流回路3で全波整流
し、整流回路3から出力される脈流電圧を平滑用
コンデンサ41にて平滑した直流電圧を高周波発
生用インバータ回路5の電源入力端に印加してお
り、平滑された直流電圧でインバータ回路5が駆
動され、負荷6(例えば放電灯)にほぼ一定の高
周波電圧を供給するようになつていた。しかしな
がら、このような従来例にあつては、容量の大き
な平滑用コンデンサ41が整流回路3の出力端に
並列接続されているので、電源側から見て容量性
負荷が接続されていることになり、入力力率が悪
くなるという欠点があつた。そこで、入力力率を
改善するため第2図に示すように、整流回路3の
出力端と平滑用コンデンサ41との間にインダク
タンス素子7を直列挿入したものがあつたが、イ
ンダクタンス素子7として低周波用のものを用い
る必要があるので、形状が大きくなるとともに高
価になるという欠点があつた。そこで、第3図に
示すように、フイルタ2を介して入力される商用
電源1を全波整流する整流回路3と、直流電圧を
入力とし高周波電圧を発生するインバータ回路5
との間に、チヨツパ回路40と平滑用コンデンサ
41とよりなるチヨツパ型平滑回路4を設け、高
力率を得るようにしたものがあつた。ここに、チ
ヨツパ回路40はインダクタンス素子42と、ス
イツチング用トランジスタ43と、トランジスタ
43の制御回路44と、逆流阻止用ダイオード4
5とで形成され、平滑用コンデンサ41の両端電
圧が商用電源電圧より高い条件のもとにトランジ
スタ43をオンオフさせて高力率を得るようにな
つている。図中、20はコンデンサ、21はイン
ダクタンス素子、6は放電灯のような負荷であ
る。しかしながら、このような従来例にあつて
は、インダクタンス素子42として小型で安価な
ものを用いることができるものの、チヨツパ回路
40を構成するトランジスタ43およその制御回
路44が新たに必要になるので、回路構成が複雑
になり高価になるという欠点があつた。
Conventionally, this type of power supply device used for a discharge lamp lighting device, etc., as shown in FIG. A DC voltage obtained by smoothing the current voltage with a smoothing capacitor 41 is applied to the power input terminal of the inverter circuit 5 for high frequency generation, and the inverter circuit 5 is driven by the smoothed DC voltage, and the load 6 (for example, a discharge lamp) is It was designed to supply a nearly constant high-frequency voltage to the However, in such a conventional example, since the smoothing capacitor 41 with a large capacity is connected in parallel to the output terminal of the rectifier circuit 3, a capacitive load is connected as seen from the power supply side. However, the disadvantage was that the input power factor deteriorated. Therefore, in order to improve the input power factor, an inductance element 7 was inserted in series between the output terminal of the rectifier circuit 3 and the smoothing capacitor 41 as shown in FIG. Since it is necessary to use one for frequency use, the disadvantage is that it becomes large in size and expensive. Therefore, as shown in FIG. 3, a rectifier circuit 3 that full-wave rectifies the commercial power supply 1 inputted through a filter 2, and an inverter circuit 5 that receives DC voltage as input and generates a high-frequency voltage.
In some cases, a chopper type smoothing circuit 4 consisting of a chopper circuit 40 and a smoothing capacitor 41 is provided between the two and a chopper type smoothing circuit 4 is provided to obtain a high power factor. Here, the chopper circuit 40 includes an inductance element 42, a switching transistor 43, a control circuit 44 for the transistor 43, and a backflow blocking diode 4.
5, and a high power factor is obtained by turning on and off the transistor 43 under the condition that the voltage across the smoothing capacitor 41 is higher than the commercial power supply voltage. In the figure, 20 is a capacitor, 21 is an inductance element, and 6 is a load such as a discharge lamp. However, in such a conventional example, although a small and inexpensive inductance element 42 can be used, a control circuit 44 for the transistor 43 that constitutes the chopper circuit 40 is newly required. The drawback is that the configuration is complicated and expensive.
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであ
り、その目的とするところは、入力力率を悪くす
ることなく略一定の高周波電圧を出力することが
でき、しかも回路構成が簡単で安価な電源装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to be able to output a substantially constant high frequency voltage without worsening the input power factor, and to have a simple and inexpensive circuit configuration. The objective is to provide a power supply device that is
(構成)
第4図は本発明の構成を示すブロツク図であ
り、商用電源1を全波整流する整流回路3と、整
流回路3出力VDCを平滑するチヨツパ型の平滑回
路4と、平滑回路4出力が入力端59に印加され
て駆動され出力端60に低周波リツプルの少ない
高周波電圧VRFを出力するインバータ回路5とで
構成されている。平滑回路4はインダクタンス素
子42と、平滑用コンデンサ41と、インバータ
回路5を構成するスイツチ素子50と、逆流阻止
用ダイオード51aとを用いて形成され、整流回
路3の出力をインダクタンス素子42を介してイ
ンバータ回路5のスイツチ素子50の両端に接続
するとともに、スイツチ素子50と並列に逆流阻
止用ダイオード51aと平滑用コンデンサ41と
の直列回路を接続し、平滑用コンデンサ41の両
端に上記インバータ回路5の入力端59を接続し
たものであり、スイツチ素子50のオン時にイン
ダクタンス素子42に蓄積された電磁エネルギに
てスイツチ素子50のオフ時に充電される平滑用
コンデンサ41の両端電圧をインバータ回路5に
入力させるようにしてある。図中6は放電灯のよ
うな負荷である。なお、インバータ回路5が複数
のスイツチ素子を用いて形成されている場合に
は、そのうちの1個を平滑回路4のチヨツパ用ス
イツチ素子として用いれば良い。
(Configuration) FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the present invention, which includes a rectifier circuit 3 for full-wave rectification of the commercial power supply 1, a chopper-type smoothing circuit 4 for smoothing the rectifier circuit 3 output V DC , and a smoothing circuit. The inverter circuit 5 is driven by four outputs applied to an input terminal 59, and outputs a high frequency voltage VRF with little low frequency ripple at an output terminal 60. The smoothing circuit 4 is formed using an inductance element 42, a smoothing capacitor 41, a switch element 50 that constitutes the inverter circuit 5, and a reverse current blocking diode 51a, and outputs the output of the rectifier circuit 3 through the inductance element 42. A series circuit of a backflow blocking diode 51a and a smoothing capacitor 41 is connected in parallel with the switch element 50 of the inverter circuit 5, and a series circuit of a reverse current blocking diode 51a and a smoothing capacitor 41 is connected to both ends of the smoothing capacitor 41 of the inverter circuit 5. The input terminal 59 is connected to input the voltage across the smoothing capacitor 41 to the inverter circuit 5, which is charged by the electromagnetic energy accumulated in the inductance element 42 when the switch element 50 is turned on, and is charged when the switch element 50 is turned off. It's like this. In the figure, 6 is a load such as a discharge lamp. Incidentally, when the inverter circuit 5 is formed using a plurality of switch elements, one of them may be used as a chopper switch element of the smoothing circuit 4.
而して、本発明にあつては、インダクタンス素
子42およインバータ回路5のスイツチ素子50
にてチヨツパ回路が形成されているので、入力力
率を改善するためのインダクタンス素子42を小
型化でき、しかもインバータ回路5のスイツチ素
子50を流用してチヨツパ回路を構成しているの
で、チヨツパ回路を構成するスイツチ手段(スイ
ツチ素子およびその制御回路)を新たに設ける必
要がなく、回路構成が簡単になるとともに安価に
なるという効果を有している。なお、インバータ
回路5の入力端には、整流回路3出力VDCを平滑
用コンデンサ41にて平滑した場合と同様の低周
波リツプルの少ない直流電圧が印加されることに
なるので、インバータ回路5出力として略一定の
高周波電圧VRFが得られることになり、この高周
波電圧VRFにて放電灯を点灯させれば、再点弧ロ
スの減少による発光効率の向上、放電の安定化、
ちらつきの減少などの効果が得られる。なお、チ
ヨツパ回路のスイツチ手段としてインバータ回路
のいずれのスイツチ素子を用いても良い。 Accordingly, in the present invention, the inductance element 42 and the switch element 50 of the inverter circuit 5
Since the chopper circuit is formed in the chipper circuit, the inductance element 42 for improving the input power factor can be miniaturized, and the switch element 50 of the inverter circuit 5 is used to configure the chopper circuit. There is no need to newly provide a switch means (switch element and its control circuit) constituting the circuit, and this has the effect of simplifying the circuit configuration and reducing the cost. Note that since a DC voltage with less low frequency ripple is applied to the input terminal of the inverter circuit 5, which is the same as when the rectifier circuit 3 output V DC is smoothed by the smoothing capacitor 41, the inverter circuit 5 output A substantially constant high-frequency voltage V RF can be obtained as follows.If a discharge lamp is lit with this high-frequency voltage V RF , the luminous efficiency will be improved by reducing restriking loss, the discharge will be stabilized,
Effects such as reduction in flicker can be obtained. Note that any switch element of the inverter circuit may be used as the switch means of the chopper circuit.
実施例 1
第5図は本発明一実施例を示すもので、インバ
ータ回路5は、スイツチ素子たる2個のトランジ
スタ50,51と、トランジスタ50,51に逆
並列接続されたダイオード50a,51aと、2
個のコンデンサ52,53と、トランジスタ5
0,51のベースにドライブ電圧を印加する帰還
巻線54c1,54c2を具備した出力トランス54
と、抵抗55〜58とで構成され、トランジスタ
50,51の直列回路と、コンデンサ52,53
の直列回路とを入力端59に並列接続するととも
に両直列回路の中点間に出力トランス54の1次
巻線54aを接続して形成されている。一方、平
滑回路4は、インダクタンス素子42と、インバ
ータ回路5のトランジスタ50と、ダイオード5
1aおよび平滑用コンデンサ41とで構成され、
整流回路3出力VDCをインダクタンス素子42を
介して一方のトランジスタ50に印加するととも
に、平滑用コンデンサ41をインバータ回路5の
入力端59に接続してあり、平滑回路4のチヨツ
パ回路を構成するスイツチ手段をインバータ回路
5の一方のトランジスタ50、出力トランス54
の帰還巻線54c1,54c2を流用して形成すると
ともに、平滑用コンデンサ41を充電するための
逆流阻止手段をも他方のトランジスタ51に逆並
列接続されたダイオード51aを流用して形成し
てある。なお、上記実施例にあつては出力トラン
ス54にトランジスタ50,51を制御する帰還
巻線54c1,54c2を巻装して自励型としている
が、無安定マルチバイブレータによつてトランジ
スタ50,51を交互にオンオフさせる他励型と
しても良いことは言うまでもない。また、コンデ
ンサ52は省略することができるものである。Embodiment 1 FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, in which an inverter circuit 5 includes two transistors 50 and 51 as switch elements, diodes 50a and 51a connected in antiparallel to the transistors 50 and 51, 2
capacitors 52, 53 and transistor 5
an output transformer 54 equipped with feedback windings 54c 1 and 54c 2 that apply a drive voltage to the bases of 0 and 51;
and resistors 55 to 58, a series circuit of transistors 50 and 51, and capacitors 52 and 53.
are connected in parallel to the input end 59, and the primary winding 54a of the output transformer 54 is connected between the midpoints of both series circuits. On the other hand, the smoothing circuit 4 includes an inductance element 42, a transistor 50 of the inverter circuit 5, and a diode 5.
1a and a smoothing capacitor 41,
A switch that applies the output V DC of the rectifier circuit 3 to one transistor 50 via an inductance element 42 and connects a smoothing capacitor 41 to an input terminal 59 of the inverter circuit 5, forming a chopper circuit of the smoothing circuit 4. The means include one transistor 50 of the inverter circuit 5 and an output transformer 54.
The feedback windings 54c 1 and 54c 2 of the transistors 54 and 54c 2 are used to form the reverse current blocking means for charging the smoothing capacitor 41. be. In the above embodiment, feedback windings 54c 1 and 54c 2 that control the transistors 50 and 51 are wound around the output transformer 54 to make it a self-exciting type, but the transistors 50 and 54 are controlled by an astable multivibrator. It goes without saying that a separately excited type in which 51 is turned on and off alternately may also be used. Further, the capacitor 52 can be omitted.
以下、実施例1の動作について説明する。第6
図は高周波的動作を示す動作波形図であり、同図
aはトランジスタ50のコレクタ・エミツタ電圧
VCE、同図bはトランジスタ50のコレクタ電流
Ic1、同図cはダイオード50aの順方向電流ID1、
同図dはトランジスタ51のコレクタ電流Ic2、
同図eはダイオード51aの順方向電流ID2、同
図fはインダクタンス素子42に流れる電流すな
わち整流回路3の出力電流IDC、同図gは出力ト
ランス54の1次巻線電流In1である。第7図は
低周波的動作を示す動作波形図であり、同図aは
商用電源1の電源電圧VAC、同図bは整流回路3
の出力電流IDC、同図cは商用電源1からの入力
電流IAC、同図dは平滑用コンデンサ41の両端
電圧Vc、同図eはインバータ回路5から出力さ
れる高周波電圧VRFを示すものである。 The operation of the first embodiment will be explained below. 6th
The figure is an operation waveform diagram showing high frequency operation, and the figure a shows the collector-emitter voltage of the transistor 50.
V CE , b is the collector current of the transistor 50
Ic 1 , c is the forward current I D1 of the diode 50a,
d in the figure shows the collector current Ic 2 of the transistor 51,
The figure e shows the forward current I D2 of the diode 51a, the figure f shows the current flowing through the inductance element 42, that is, the output current I DC of the rectifier circuit 3, and the figure g shows the primary winding current In 1 of the output transformer 54. . FIG. 7 is an operation waveform diagram showing low frequency operation, where a shows the power supply voltage V AC of the commercial power supply 1, and b shows the rectifier circuit 3.
The figure c shows the input current I AC from the commercial power supply 1, the figure d shows the voltage Vc across the smoothing capacitor 41, and the figure e shows the high frequency voltage VRF output from the inverter circuit 5. It is something.
いま、商用電源1がフイルタ2を介して整流回
路3に入力されると、整流回路3からダイオード
ブリツジにて全波整流された直流電圧(脈動電
圧)が出力され、この直流電圧にて平滑用コンデ
ンサ41がインダクタンス素子42およダイオー
ド51aを介して充電される。平滑用コンデンサ
41が適当に充電され、平滑用コンデンサ41か
ら起動用抵抗55,56を通してトランジスタ5
0,51にベース電流が供給されると、トランジ
スタ50,51のいずれか一方がオンし、他方が
オフする。次に、コンデンサ52,53、出力ト
ランス54の1次巻線54aおよび2次巻線54
b、負荷6にて形成される振動回路によつて出力
トランス54の帰還巻線54c1,54c2にトラン
ジスタ50,51のオンオフを反転させる電圧が
誘起され、トランジスタ50,51は交互にオン
オフをくり返す。第6図における期間t1,t2はト
ランジスタ51がオンし、トランジスタ50がオ
フしている期間を示し、期間t2はトランジスタ5
0がオンし、トランジスタ51がオフしている期
間を示している。ここに、前記振動回路に振動電
流が流れ、出力トランス54の1次巻線54aに
電流In1が流れると、この電流In1はトランジスタ
50,51、ダイオード50a,51aに分流し
て流れ、負荷6にはIn1×n1/n2(但し、n1/n2は1
次巻線54aと2次巻線54bの巻線比)の電流
が流れる。なお、図は、振動回路の固有振動周波
数よりもトランジスタ50,51のスイツチング
周波数を高く設定した場合の動作波形を示してお
り、電流io1は遅れ位相となつている。ところで、
トランジスタ50がオンする期間t2においては、
トランジスタ50に、電流In1の分流電流I′c1と、
整流回路3からインダクタンス素子42を通して
流れる電流IDCとの合成電流Ic1が流れる。この時、
インダクタンス素子42には電流IDCが流れるこ
とによる電磁エネルギが蓄積される。次に、期間
t2においてトランジスタ50がオフすると、トラ
ンジスタ50のオン時にインダクタンス素子42
に蓄積されていた電磁エネルギがダイオード51
aおよ整流回路3のダイオードブリツジを介して
平滑用コンデンサ41に放出され、平滑用コンデ
ンサ41は上記電磁エネルギにて充電される。こ
の場合、ダイオード51aに流れる電流ID2は電
流In1の分流電流I′D2と整流回路3の出力電流IDCと
の合成電流となる。但し、第6図b,e,fにお
ける想像線部分は、低周波半サイクル中の変動
(低周波リツプルによる変動)を図示したもので
ある。以上のように、実施例1にあつては、イン
バータ回路5のトランジスタ50と、ダイオード
51aと、インダクタンス素子42とでチヨツパ
回路が構成されており、インバータ回路5のスイ
ツチ素子およびその制御回路、ダイオードを流用
して入力力率を改善するためのチヨツパ回路を形
成しているので、平滑回路4の回路構成が簡単に
なるとともに安価な電源装置を提供することがで
きるようになつている。 Now, when the commercial power supply 1 is input to the rectifier circuit 3 via the filter 2, the rectifier circuit 3 outputs a DC voltage (pulsating voltage) that has been full-wave rectified by the diode bridge, and this DC voltage is smoothed. The capacitor 41 is charged via the inductance element 42 and the diode 51a. The smoothing capacitor 41 is appropriately charged, and the transistor 5 is connected to the smoothing capacitor 41 through the starting resistors 55 and 56.
When base current is supplied to transistors 50 and 51, one of transistors 50 and 51 is turned on and the other is turned off. Next, the capacitors 52 and 53, the primary winding 54a and the secondary winding 54 of the output transformer 54
b. The oscillating circuit formed by the load 6 induces a voltage in the feedback windings 54c 1 and 54c 2 of the output transformer 54 to reverse the on/off state of the transistors 50 and 51, and the transistors 50 and 51 are alternately turned on and off. Repeat. Periods t 1 and t 2 in FIG. 6 indicate periods in which the transistor 51 is on and the transistor 50 is off, and a period t 2 is the period in which the transistor 51 is on and the transistor 50 is off.
0 indicates a period in which the transistor 51 is on and the transistor 51 is off. Here, when an oscillating current flows through the oscillating circuit and a current In 1 flows through the primary winding 54a of the output transformer 54, this current In 1 is divided into transistors 50, 51, diodes 50a, 51a, and flows into the load. A current of In 1 ×n 1 /n 2 (where n 1 /n 2 is the winding ratio between the primary winding 54a and the secondary winding 54b) flows through the coil 6. Note that the figure shows operating waveforms when the switching frequencies of the transistors 50 and 51 are set higher than the natural oscillation frequency of the oscillation circuit, and the current i o1 has a delayed phase. by the way,
During the period t2 in which the transistor 50 is on,
A shunt current I′c 1 of the current In 1 is applied to the transistor 50;
A composite current Ic 1 with the current I DC flowing from the rectifier circuit 3 through the inductance element 42 flows. At this time,
Electromagnetic energy due to the current I DC flowing through the inductance element 42 is accumulated. Then the period
When the transistor 50 is turned off at t 2 , the inductance element 42 is turned off when the transistor 50 is turned on.
The electromagnetic energy stored in the diode 51
The electromagnetic energy is discharged to the smoothing capacitor 41 via the diode bridge of the rectifier circuit 3, and the smoothing capacitor 41 is charged with the electromagnetic energy. In this case, the current I D2 flowing through the diode 51a becomes a composite current of the shunt current I' D2 of the current In 1 and the output current I DC of the rectifier circuit 3. However, the imaginary line portions in FIGS. 6b, e, and f illustrate fluctuations during a low frequency half cycle (fluctuations due to low frequency ripples). As described above, in the first embodiment, the transistor 50 of the inverter circuit 5, the diode 51a, and the inductance element 42 constitute a chopper circuit, and the switch element of the inverter circuit 5, its control circuit, and the diode Since the chopper circuit for improving the input power factor is formed by using the smoothing circuit 4, the circuit configuration of the smoothing circuit 4 is simplified, and an inexpensive power supply device can be provided.
実施例 2
第8図および第9図は本発明の他の実施例を示
すもので、インバータ回路5aはトランジスタ7
1〜74と、各トランジスタ71〜74に逆並列
接続されたダイオード71a〜74aと、トラン
ジスタ71〜74を制御する無安定マルチバイブ
レータよりなる制御回路75とで構成され、トラ
ンジスタ71,72の直列回路と、トランジスタ
73,74の直列回路との中点間にチヨークコイ
ル76、コンデンサ77およ放電灯78よりなる
負荷6が接続されており、いわゆるフルブリツジ
型インバータが形成されている。但し、制御回路
75は第9図に示すように、トランジスタ79〜
82と、パルストランス83,84を用いて形成
され、abは電源端子、cc′,dd′,ee′,ff′は各ト
ランジスタ71〜74の制御信号を出力する制御
端子であり、制御回路75から出力される制御信
号によつてトランジスタ71,72およびトラン
ジスタ73,74が交互にオンオフされるように
なつており、トランジスタ71,73は互いに逆
相でスイツチングするようになつている。一方、
平滑回路4aはインダクタンス素子42と、イン
バータ回路5aのトランジスタ71と、ダイオー
ド72aと、平滑用コンデンサ41とで構成さ
れ、整流回路3出力をインダクタンス素子42を
介してトランジスタ71に印加し、トランジスタ
71のオン時にインダクタンス素子42に蓄積さ
れた電磁エネルギにてダイオード72aを介して
平滑用コンデンサ41が充電され、この平滑用コ
ンデンサ41の両端電圧がインバータ回路5aの
入力端59,60に印加されるようになつてい
る。なお、動作については実施例1と同様である
ので省略する。また、実施例では昇圧型チヨツパ
回路を示しているが、降圧型チヨツパ回路として
も良いことは言うまでもない。Embodiment 2 FIGS. 8 and 9 show other embodiments of the present invention, in which the inverter circuit 5a is a transistor 7.
1 to 74, diodes 71a to 74a connected in antiparallel to each transistor 71 to 74, and a control circuit 75 consisting of an astable multivibrator that controls the transistors 71 to 74, and a series circuit of transistors 71 and 72. A load 6 consisting of a choke coil 76, a capacitor 77, and a discharge lamp 78 is connected between the midpoint of the inverter and the series circuit of transistors 73 and 74, forming a so-called full bridge inverter. However, the control circuit 75 includes transistors 79 to 79 as shown in FIG.
82 and pulse transformers 83 and 84, ab is a power supply terminal, cc', dd', ee', ff' are control terminals that output control signals for each transistor 71 to 74, and a control circuit 75 Transistors 71, 72 and transistors 73, 74 are alternately turned on and off by control signals output from the transistors 71 and 73, and transistors 71 and 73 are switched in opposite phases to each other. on the other hand,
The smoothing circuit 4a is composed of an inductance element 42, a transistor 71 of the inverter circuit 5a, a diode 72a, and a smoothing capacitor 41, and applies the output of the rectifier circuit 3 to the transistor 71 via the inductance element 42. The smoothing capacitor 41 is charged via the diode 72a with the electromagnetic energy accumulated in the inductance element 42 when turned on, and the voltage across the smoothing capacitor 41 is applied to the input terminals 59 and 60 of the inverter circuit 5a. It's summery. Note that the operation is the same as in the first embodiment, so a description thereof will be omitted. Furthermore, although a step-up chopper circuit is shown in the embodiment, it goes without saying that a step-down chopper circuit may also be used.
実施例 3
第10図および第11図は本発明のさらに他の
実施例を示すもので、インバータ回路5bは、ダ
イオード85aが逆並列接続されたトランジスタ
85と、トランジスタ85の制御回路86と、放
電灯78のフイラメントを加熱するフイラメント
巻線87cを有する出力トランス87と、コンデ
ンサ88とで構成されており、制御回路86はト
ランジスタ89〜91およびパルストランス92
を用いて形成されている。この制御回路86は電
源端子abに抵抗93を介して整流回路3出力が
印加されて無安定マルチバイブレータとして動作
し、制御端子cc′にトランジスタ85の制御信号
を出力し、トランジスタ85を所定周波数でオン
オフするようになつている。平滑回路4bはトラ
ンス94と、インバータ回路5cのトランジスタ
85と、制御回路86と、ダイオード95と、平
滑用コンデンサ41とで構成され、整流回路3出
力がインダクタンス素子たるトランス94の1次
巻線94aを介してトランジスタ85に印加さ
れ、トランス94の2次巻線94b出力をダイオ
ード95にて整流してコンデンサ41を充電する
ようになつている。Embodiment 3 FIGS. 10 and 11 show still another embodiment of the present invention, in which an inverter circuit 5b includes a transistor 85 connected in antiparallel with a diode 85a, a control circuit 86 for the transistor 85, and a discharge circuit 5b. The control circuit 86 is composed of an output transformer 87 having a filament winding 87c that heats the filament of the electric lamp 78, and a capacitor 88. The control circuit 86 includes transistors 89 to 91 and a pulse transformer 92.
It is formed using This control circuit 86 operates as an astable multivibrator with the output of the rectifier circuit 3 applied to the power supply terminal ab via the resistor 93, and outputs a control signal for the transistor 85 to the control terminal cc' to operate the transistor 85 at a predetermined frequency. It's starting to turn on and off. The smoothing circuit 4b is composed of a transformer 94, a transistor 85 of the inverter circuit 5c, a control circuit 86, a diode 95, and a smoothing capacitor 41, and the output of the rectifier circuit 3 is the primary winding 94a of the transformer 94, which is an inductance element. The output from the secondary winding 94b of the transformer 94 is rectified by the diode 95 to charge the capacitor 41.
以下、実施例3の動作について説明する。第1
2図は各部の動作波形を示すもので、同図aはト
ランジスタ85のコレクタ・エミツタ電圧VCE、
同図bはトランジスタ85のコレクタ電流Ic、同
図cはトランス94の1次巻線94aに流れる電
流IL、同図dはダイオード95に流れる電流ID2を
示しており、t1,t3はトランジスタ85のオン期
間、t2はトランジスタ85のオフ期間を示してい
る。なお、コレクタ電流Icは出力トランス87の
1次巻線87aとコンデンサ88よりなる振動回
路を流れる電流Ic1′とトランス94の1次巻線9
4aに流れる電流ILとの合成電流となつており、
ダイオード85aに流れる電流ID1はコレクタ電
流Icと逆極性となつている。 The operation of the third embodiment will be explained below. 1st
Figure 2 shows the operating waveforms of each part, and Figure a shows the collector-emitter voltage V CE of the transistor 85,
The figure b shows the collector current Ic of the transistor 85, the figure c shows the current I L flowing through the primary winding 94a of the transformer 94, and the figure d shows the current I D2 flowing through the diode 95, and t 1 , t 3 indicates the on period of the transistor 85, and t2 indicates the off period of the transistor 85. Note that the collector current Ic is a current Ic 1 ' flowing through the oscillating circuit consisting of the primary winding 87a of the output transformer 87 and the capacitor 88, and the primary winding 9 of the transformer 94.
It is a composite current with the current I L flowing through 4a,
The current I D1 flowing through the diode 85a has a polarity opposite to that of the collector current Ic.
いま、整流回路3出力が抵抗93を介して制御
回路86に印加されると、制御回路86が発振動
作して、トランジスタ85がオンオフ駆動され、
平滑用コンデンサ41から出力トランス87の1
次巻線87aを介して振動電流が流れ、2次巻線
87bおよびフイラメント巻線87cに高周波電
圧VRFが出力され予熱型の放電灯78が高周波点
灯される。ここに、平滑用コンデンサ41の充電
は以下のようにして行なわれる。すなわち、トラ
ンジスタ85がオンしたt1期間において、上記振
動回路に流れる電流I′c1に加えてトランス94の
1次巻線94aを介した電流ILも流れることにな
り、1次巻線94aには電磁エネルギが蓄積され
る。次に、トランジスタ85がオフしたt1期間に
おいて、この1次巻線94aには電磁エネルギが
蓄積される。次に、トランジスタ85がオフした
t2期間において、この1次巻線94aに蓄積され
た電磁エネルギは電磁結合されている2次巻線9
4bを介して放出され、平滑用コンデンサ41は
2次巻線94b出力をダイオード95にて整流し
た電流ID2にて充電されることになる。この場合、
前記実施例1および2と同様、平滑回路4bのチ
ヨツパ回路を構成するスイツチ手段をトランジス
タ85およ制御回路86にて兼用しており、回路
構成が簡単になつて安価になるという効果を有し
ている。なお、トランス94の1次巻線94aを
第12図と逆極性になるように巻装すれば、トラ
ンジスタ85がオンしたときの2次巻線94b出
力によつて平滑用コンデンサ41が充電されるこ
とになる。 Now, when the output of the rectifier circuit 3 is applied to the control circuit 86 via the resistor 93, the control circuit 86 operates in oscillation, and the transistor 85 is turned on and off.
1 of the output transformer 87 from the smoothing capacitor 41
An oscillating current flows through the secondary winding 87a, a high frequency voltage VRF is output to the secondary winding 87b and the filament winding 87c, and the preheating discharge lamp 78 is lit at high frequency. Here, the smoothing capacitor 41 is charged in the following manner. That is, during period t 1 when the transistor 85 is on, in addition to the current I'c 1 flowing through the oscillating circuit, a current I L also flows through the primary winding 94a of the transformer 94, and the primary winding 94a electromagnetic energy is stored in Next, during period t1 when transistor 85 is off, electromagnetic energy is accumulated in primary winding 94a. Then transistor 85 turned off
During period t2 , the electromagnetic energy accumulated in the primary winding 94a is transferred to the electromagnetically coupled secondary winding 9.
4b, and the smoothing capacitor 41 is charged with the current I D2 obtained by rectifying the output of the secondary winding 94b with the diode 95. in this case,
Similar to the first and second embodiments, the transistor 85 and the control circuit 86 serve as the switching means constituting the chopper circuit of the smoothing circuit 4b, which has the effect of simplifying the circuit configuration and reducing the cost. ing. If the primary winding 94a of the transformer 94 is wound with the opposite polarity to that shown in FIG. 12, the smoothing capacitor 41 will be charged by the output of the secondary winding 94b when the transistor 85 is turned on. It turns out.
実施例 4
第13図は本発明のさらに他の実施例を示すも
ので、インバータ回路5cはチヨークコイル10
0、トランジスタ101,102、出力トランス
103および共振用コンデンサ104とで構成さ
れ、いわゆるプツシユプル型インバータを形成し
ている。。平滑回路4cはインダクタンス素子4
2、インバータ回路5cのトランジスタ101ダ
イオード105および平滑用コンデンサ41とで
構成され、前記実施例と同様チヨツパ型平滑回路
を形成しており、インバータ回路5cトランジス
タ101のオンオフによつて、インダクタンス素
子42に蓄積された電磁エネルギをダイオード1
05を介して平滑用コンデンサ41に充電するよ
うになつている。なお、図中想像線で示すダイオ
ード106を設けても良い。Embodiment 4 FIG. 13 shows still another embodiment of the present invention, in which the inverter circuit 5c has a chiyoke coil 10.
0, transistors 101 and 102, an output transformer 103, and a resonance capacitor 104, forming a so-called push-pull type inverter. . The smoothing circuit 4c is an inductance element 4
2. The inverter circuit 5c is composed of a transistor 101, a diode 105, and a smoothing capacitor 41, forming a chopper-type smoothing circuit as in the previous embodiment. The accumulated electromagnetic energy is transferred to diode 1.
05 to charge the smoothing capacitor 41. Note that a diode 106 shown by an imaginary line in the figure may be provided.
本発明は上述のように交流電源と、この交流電
源電圧を整流する整流回路と、この整流回路の直
流出力端間に接続されるインダクタンス素子とス
イツチ素子との直列回路と、前記スイツチ素子の
オン時に前記インダクタンス素子に蓄積される電
磁エネルギーをスイツチ素子のオフ時に放出する
逆流阻止用ダイオードと平滑用コンデンサとの直
列回路を備え直流入力を所定の直流出力に変換す
るチヨツパ型平滑回路と、前記平滑用コンデンサ
の両端に接続されスイツチ素子のオンオフ動作に
より直流入力を交流出力に変換するインバータ回
路を具備した電源装置において、前記チヨツパ型
平滑回路のスイツチ素子を前記インバータ回路の
スイツチ素子として共用したものであり、直流入
力を所定の直流出力に変換するチヨツパ型平滑回
路を設けているので、入力力率を改善するための
インダクタンス素子を小型化することができ、し
かも、チヨツパ型平滑回路のスイツチ素子をイン
バータ回路のスイツチ素子として共用しているの
で、部品点数が少なくなつて回路構成を簡略化し
てコストを安くすることができるという効果があ
る。
As described above, the present invention includes an AC power supply, a rectifier circuit that rectifies the AC power supply voltage, a series circuit of an inductance element and a switch element connected between the DC output terminals of the rectifier circuit, and a series circuit for turning on the switch element. a chopper-type smoothing circuit that includes a series circuit of a backflow blocking diode and a smoothing capacitor that discharges the electromagnetic energy accumulated in the inductance element when the switch element is turned off, and converts DC input into a predetermined DC output; In a power supply device equipped with an inverter circuit connected to both ends of a capacitor for converting DC input into AC output by the on/off operation of a switch element, the switch element of the chopper type smoothing circuit is commonly used as the switch element of the inverter circuit. Since it is equipped with a chopper-type smoothing circuit that converts DC input into a specified DC output, the inductance element used to improve the input power factor can be made smaller. Since it is commonly used as a switch element in the inverter circuit, the number of parts is reduced, the circuit configuration is simplified, and the cost can be reduced.
第1図乃至第3図は従来例の回路図、第4図は
本発明の構成を示す要部ブロツク回路図、第5図
は同上の一実施例を示す回路図、第6図および第
7図は同上の動作説明図、第8図は他の実施例の
回路図、第9図は同上の要部回路図、第10図は
さらに他の実施例の回路図、第11図は同上の要
部回路図、第12図は同上の動作説明図、第13
図はさらに他の実施例の回路図である。
1は商用電源、3は整流回路、4は平滑回路、
5はインバータ回路、6は負荷、41は平滑用コ
ンデンサ、42はインダクタンス素子51aは逆
阻止用ダイオード、50はスイツチ素子である。
1 to 3 are circuit diagrams of a conventional example, FIG. 4 is a main block circuit diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the same, and FIGS. 8 is a circuit diagram of another embodiment, FIG. 9 is a main circuit diagram of the same as above, FIG. 10 is a circuit diagram of still another embodiment, and FIG. 11 is a circuit diagram of another embodiment. Main part circuit diagram, Fig. 12 is an operation explanatory diagram of the same as above, Fig. 13
The figure is a circuit diagram of yet another embodiment. 1 is a commercial power supply, 3 is a rectifier circuit, 4 is a smoothing circuit,
5 is an inverter circuit, 6 is a load, 41 is a smoothing capacitor, 42 is an inductance element 51a which is a reverse blocking diode, and 50 is a switch element.
Claims (1)
流回路と、この整流回路の直流出力端間に接続さ
れるインダクタンス素子とスイツチ素子との直列
回路と、前記スイツチ素子のオン時に前記インダ
クタンス素子に蓄積される電磁エネルギーをスイ
ツチ素子のオフ時に放出する逆流阻止用ダイオー
ドと平滑用コンデンサとの直列回路を備え直流入
力を所定の直流出力に変換するチヨツパ型平滑回
路と、前記平滑用コンデンサの両端に接続されス
イツチ素子のオンオフ動作により直流入力を交流
出力に変換するインバータ回路を具備した電源装
置において、前記チヨツパ型平滑回路のスイツチ
素子を前記インバータ回路のスイツチ素子として
共用したことを特徴とする電源装置。 2 前記インバータ回路が、ダイオードをそれぞ
れ逆並列接続し交互にオンオフされる2個のスイ
ツチ素子の直列回路を含んで形成される電源装置
において、上記整流回路の直流出力端をインダク
タンス素子を介して上記一方のスイツチ素子の両
端に接続するとともに、この一方のスイツチ素子
と並列に他方のスイツチ素子と逆並列接続された
ダイオードと平滑用コンデンサとの直列回路を接
続し平滑用コンデンサの両端に上記インバータ回
路の入力端を接続したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の電源装置。[Scope of Claims] 1. An AC power supply, a rectifier circuit that rectifies the AC power supply voltage, a series circuit of an inductance element and a switch element connected between the DC output terminals of the rectifier circuit, and a series circuit that a chopper-type smoothing circuit that includes a series circuit of a backflow blocking diode and a smoothing capacitor that discharges the electromagnetic energy accumulated in the inductance element when the switch element is turned off, and converts DC input into a predetermined DC output; In a power supply device equipped with an inverter circuit that is connected to both ends of a capacitor for converting DC input into AC output by the on/off operation of a switch element, the switch element of the chopper type smoothing circuit is shared as the switch element of the inverter circuit. Features a power supply device. 2. In a power supply device in which the inverter circuit includes a series circuit of two switch elements connected in antiparallel to each other and turned on and off alternately, the DC output terminal of the rectifier circuit is connected to the DC output terminal of the rectifier circuit through an inductance element. A series circuit of a diode and a smoothing capacitor connected in parallel with the other switch element is connected to both ends of one switch element, and the above inverter circuit is connected to both ends of the smoothing capacitor. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the input end of the power supply device is connected to the input end of the power supply device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58249628A JPS60134776A (en) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Power source |
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JPS60134776A JPS60134776A (en) | 1985-07-18 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JPS57180378A (en) * | 1981-04-25 | 1982-11-06 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Transistor ignitor |
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1983
- 1983-12-23 JP JP58249628A patent/JPS60134776A/en active Granted
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