JPH059918B2

JPH059918B2 -

Info

Publication number: JPH059918B2
Application number: JP57093504A
Authority: JP
Inventors: Masaki Shinomya
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1982-05-31
Filing date: 1982-05-31
Publication date: 1993-02-08
Also published as: JPS58209896A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、交流電源の電源電圧を整流平滑して
直流電圧を得る整流装置に関するものである。

［背景技術］ランプをインバータ装置を用いて高周波点灯す
る放電灯点灯装置などでは、整流装置で交流電源
から直流電圧を得て、この直流電圧をインバータ
装置に電源として供給するものがある。

第１図に上記整流装置の一例を示す。この整流
装置は、コンデンサインプツト形の整流装置であ
り、交流電源１を整流するダイオードブリツジか
らなる整流回路２と、この整流回路２の整流出力
を平滑するコンデンサＣからなる平滑回路３とで
構成してある。この整流装置の出力は例えばイン
バータ装置５に与えられ、このインバータ装置５
で変換された高周波電力でランプ６を点灯する。

第２図ａは交流電源１の電源電圧V_sの波形を
示し、整流装置を通すことにより、同図ｂに示す
ように整流平滑される。ここで、第２図ｂは整流
平滑出力としてのコンデンサＣの両端電圧Vcの
波形を示し、第２図ｃに入力電流isを示す。

ところで、このような整流装置の負荷が、ラン
プ６として例えば蛍光ランプを高周波点灯するイ
ンバータ装置５である場合には、充分に平滑され
た直流電圧をインバータ装置５に供給すると、ラ
ンプ６の発光効率が上がり、また回路の損失も少
なくなることが知られている。

このように充分に平滑された直流電圧を整流装
置からインバータ装置５に供給する場合、上記整
流装置ではコンデンサＣの容量を大きくすればよ
い。しかし、このようにコンデンサＣの容量を大
きくすると、入力電流isが第２図ｃに示すように
パルス状になり、入力力率が低下し、入力電流が
大きいために給電線などでの損失が大きくなると
いう問題がある。

そこで、この点を解消するには整流装置を第３
図に示すチヨークインプツト形とすればよい。こ
のチヨークインプツト形の整流装置の場合には、
チヨークＬのインダクタンスを大きくすれば、入
力電流はかなり連続的になり、入力力率を高効率
とすることができる。

しかしながら、チヨークインプツト形にする
と、チヨークＬの寸法が大きく且つ重いので、整
流装置が大形で大重量となり、且つチヨークＬで
の損失が大きいので、効率が低下するという問題
がある。

［発明の目的］本発明は上述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、入力力率が高く、
小形、軽量で、高効率な整流装置を提供すること
にある。

［発明の開示］実施例１第４図及び第５図に本発明の一実施例を示す。
本実施例の整流装置も、基本的には図１の従来例
と同様に、低周波交流電源としての交流電源１か
ら供給される低周波電圧を全波整流するダイオー
ドブリツジからなる整流回路２と、この整流回路
２の出力電圧を平滑するコンデンサC₂からなる
平滑回路３とで構成され、この整流装置の出力は
直流電圧を高周波の交流電圧に変換する第３図に
示す負荷１０としてのインバータ装置５に与えら
れる。なお、このインバータ装置５でランプ６を
高周波点灯している。

そして、本実施例の整流装置の場合には次の構
成を備える点で特徴がある。つまり、交流電源１
と整流回路２の入力との間に、第１の高周波カツ
ト用フイルタとしてのインダクタL₁を挿入する
と共に、整流回路２の出力と平滑回路３との間に
第２の高周波カツト用フイルタとしてのインダク
タL₂を挿入し、トランスT₁及び低周波カツト用
フイルタとしてのコンデンサC₁を介して高周波
発生手段から整流回路２の入力端に高周波電圧を
印加しており、本実施例の場合には上記高周波発
生手段として負荷であるインバータ装置５を兼用
している。

ここで、第１の高周波カツト用フイルタとして
のインダクタL₁は、交流電源１の低周波電圧を
通過し、且つ整流回路２に供給される高周波電圧
をカツトして、高周波電圧が交流電源１側に印加
されることを防止するために設けてある。また、
低周波カツト用フイルタとしてのコンデンサC₁
は、交流電源１から供給される低周波電圧でトラ
ンスT₁に電流が流れることを防止し、且つイン
バータ装置５から供給される高周波電圧を効果的
に整流回路２に供給できるように設けてある。さ
らに、第２の高周波カツト用フイルタとしてのイ
ンダクタL₂は、整流回路２に流れる電流ir₁のピ
ーク値を制限し、パルス幅を広げるために設けて
ある。

上記整流装置では、整流回路２の入力電圧Vr₁
は、第５図ｂに示すように、同図ａの交流電源１
の電源電圧Vsに、インバータ装置５からトラン
スT₁及びコンデンサC₂を介して供給される高周
波電圧を重畳した波形となる。この入力電圧Vr₁
を整流回路２で整流した出力を平滑回路３で平滑
すると、第５図ｄに示すほぼ一定電圧の直流電圧
となる。なお、整流回路２の出力電圧Vr₂は、整
流回路２に流れる電流ir₁の高周波成分によるイ
ンダクタL₂の両端を、コンデンサC₂の両端電圧
Vcに加えた電圧となり、第５図ｃに示すような
る。ここで、第４図の場合には第５図ｄの整流回
路２の入力電圧Vr₁が低い部分、つまり全波整流
波形における半波毎に生じる谷部に相当する部分
では、｜Vr₁｜＜Vr₂になるので、整流回路２のダ
イオードのオフにより入力電流ir₁は流れないが、
このときにはコンデンサC₂の平滑作用で、整流
回路２の出力電圧Vr₂は第５図ｃの電圧波形とな
る。

上記整流回路２には、｜Vr₁｜＞Vr₂の瞬間に電
流が流れるから、この整流回路２に流れる電流
ir₁の波形は第５図ｅに示すようなパルス列状に
なる。ここで、この整流回路２の出力に挿入され
た第２の高周波カツト用フイルタとしてのインダ
クタL₂で、整流回路２に流れる電流ir₁のピーク
値が制限され、パルス幅が広げられるので、整流
効率が良くなつている。また、交流電源１から整
流回路２に入力される入力電流isはインダクタL₁
の働きにより、第５図ｆに示すような正弦波状と
なる。このため、入力力率が改善される。さら
に、このように入力力率の改善を高周波的に行う
ことにより、インダクタL₁，L₂及びコンデンサ
を小さくでき、整流装置を小形軽量にでき、しか
もインダクタL₁，L₂のインダクタンス値が小さ
いので、低周波的な損失が低減され、効率を低下
させることがない。

実施例２第６図は本発明の第２の実施例を示すものであ
り、インバータ装置５からの高周波電圧を整流回
路２の入力端に印加したもので、トランスT₁の
２次巻線の挿入位置が第１の実施例と異なるが、
実質的には第１の実施例と何等変わりのないもの
である。

実施例３第７図及び第８図に本発明の他の実施例を示
す。上述の実施例においては、高周波電圧を整流
回路２の入力端に重畳していたが、本実施例の場
合には高周波電圧を整流回路２の出力端に重畳す
るようにしたものである。

具体的には、第７図に示すように、インバータ
装置５からの高周波電圧をトランスT₁及び低周
波カツト用フイルタとしてのコンデンサC₃を介
して整流回路２の出力に重畳している。そして、
本実施例の場合には第２の高周波カツト用フイル
タとしてのインダクタL₂は整流回路２の入力側
に設け、整流回路２に流れる電流ir₁のピーク値
を制限し、パルス幅を広げている。ここで、イン
ダクタL₃とコンデンサC₁とは補助的な高周波カ
ツト用フイルタを構成するものである。第１の高
周波カツト用フイルタとしてのインダクタL₁は、
整流回路２の出力端に高周波電圧を効果的に重畳
する働きを持つ。

本実施例では、整流回路２の入力端の電圧Vr₁
は、第８図ｂに示すように、同図ａに示す交流電
源１の電源電圧Vsとほぼ同じ正弦波となり、整
流回路２の出力端の電圧Vr₂は同図ｃに示すよう
に直流電圧に高周波電圧が重畳されたものとな
る。この整流回路２のインダクタL₁を介する出
力端の電圧Vr₂をコンデンサC₂で平滑すると、第
８図ｄに示すほぼ一定の直流電圧が得られる。

ここで、本実施例の整流回路２には、｜Vr₁｜
＞Vr₂の瞬間に電流が流れるから、この整流回路
２に流れる電流ir₁の波形は第８図ｅに示すよう
なパルス列状になる。ここで、整流回路２に流れ
る電流ir₁は、整流回路２の入力に挿入された第
２の高周波カツト用フイルタとしてのインダクタ
L₂で、整流回路２に流れる電流ir₁のピーク値が
制限され、パルス幅が広げられるため、整流効率
が良くなつている。また、補助的な高周波カツト
用フイルタとしてのインダクタL₃及びコンデン
サC₁により、入力電流isは第８図ｆに示すような
正弦波状の電流となる。このため、入力力率が改
善される。しかも、本実施例の場合にも、入力力
率の改善を高周波的に行つているので、インダク
タL₁，L₂及びコンデンサC₁，C₃を小さくでき、
整流装置を小形軽量にでき、しかもインダクタ
L₁，L₂のインダクタンス値が小さいので、低周
波的な損失が低減され、効率を低下させることが
ない。

［発明の効果］本発明は上述のように、低周波交流電源と、前
記低周波交流電源から高周波カツト用フイルタを
介して供給される低周波電圧を整流する整流回路
と、前記整流回路から他の高周波カツト用フイル
タを介して供給される出力電圧を平滑する平滑回
路と、前記平滑回路の出力電圧の供給を受ける負
荷と、前記整流回路の入力端若しくは前記整流回
路の出力端に高周波電圧を重畳する高周波発生手
段とを備え、前記高周波発生手段で重畳される高
周波電圧により、前記整流回路の出力端の電圧が
この整流回路の入力端の電圧よりも低い状態を前
記低周波電圧の一周期の略全域にわたつてパルス
列状に発生させたものであり、高周波発生手段か
ら整流回路の出力端に重畳される高周波電圧によ
り、低周波交流電源の低周波電圧の一周期の略全
域にわつてパルス列状の入力電流を流すことがで
き、低周波交流電源の低周波電圧の一周期当たり
の入力電流の流れる期間が広がり、入力力率が改
善され、またこの入力力率の改善を高周波的に行
うので、高周波カツト用フイルタを構成するイン
ダクタンス成分のインダクタンス値を小さくで
き、高周波カツト用フイルタを小形軽量なものと
でき、このため整流装置を小形軽量とでき、しか
もインダクタンス成分による低周波的な損失を低
減できるので、効率が低下することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のコンデンサインプツト形の回
路図、第２図ａ〜ｃは同上の動作波形図、第３図
は同上のチヨークインプツト形の回路図、第４図
は本発明の一実施例の具体回路図、第５図ａ〜ｆ
は同上の動作波形図、第６図は他の実施例の具体
回路図、第７図は第３の実施例の具体回路図、第
８図はａ〜ｆは同上の動作波形図である。１は交流電源、２は整流回路、３は平滑回路、
５はインバータ装置、L₁〜L₃はインダクタであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１低周波交流電源と、前記低周波交流電源から
高周波カツト用フイルタを介して供給される低周
波電圧を整流する整流回路と、前記整流回路から
他の高周波カツト用フイルタを介して供給される
出力電圧を平滑する平滑回路と、前記平滑回路の
出力電圧の供給を受ける負荷と、前記整流回路の
入力端若しくは前記整流回路の出力端に高周波電
圧を重畳する高周波発生手段とを備え、前記高周
波発生手段で重畳される高周波電圧により、前記
整流回路の出力端の電圧が前記整流回路の入力端
の電圧よりも低い状態を前記低周波電圧の一周期
の略全域にわたつてパルス列状に発生させて成る
ことを特徴とする整流装置。２前記負荷として前記平滑回路からの直流の出
力電圧を高周波出力に変換する装置を用い、この
負荷が前記高周波発生手段を兼ねることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の整流装置。