JPH06197525A - 電力制御装置 - Google Patents
電力制御装置Info
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- JPH06197525A JPH06197525A JP34217192A JP34217192A JPH06197525A JP H06197525 A JPH06197525 A JP H06197525A JP 34217192 A JP34217192 A JP 34217192A JP 34217192 A JP34217192 A JP 34217192A JP H06197525 A JPH06197525 A JP H06197525A
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- load
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Abstract
(57)【要約】
【目的】負荷に脈流電圧を印加する回路で、簡略な回路
で高い力率で電力を調節する。 【構成】ダイオードで交流電圧を全波整流したのち、こ
れと同相のバイアス電圧を印加する。このバイアス電圧
は整流された全波整流の一部または全部をリアクタンス
に通じてこれを高周波スイッチングし、誘導電圧を発生
し、これの高周波成分を平滑して用いる。このバイアス
電圧は脈流電圧と同相且つ相似波形となるため電圧と電
流の波形が揃い力率の良いものとなる。
で高い力率で電力を調節する。 【構成】ダイオードで交流電圧を全波整流したのち、こ
れと同相のバイアス電圧を印加する。このバイアス電圧
は整流された全波整流の一部または全部をリアクタンス
に通じてこれを高周波スイッチングし、誘導電圧を発生
し、これの高周波成分を平滑して用いる。このバイアス
電圧は脈流電圧と同相且つ相似波形となるため電圧と電
流の波形が揃い力率の良いものとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電球や電熱などの負荷
に印加する電力を制御する電力制御装置に関する。
に印加する電力を制御する電力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複写機の露光用ハロゲンランプ等に供給
される電力を調整する電力制御装置（ランプレギュレー
タ）としては、従来より、印加電圧を調整するドロッパ
方式や一定時間電圧を遮断する電圧カット方式のものが
実用化されている。
される電力を調整する電力制御装置（ランプレギュレー
タ）としては、従来より、印加電圧を調整するドロッパ
方式や一定時間電圧を遮断する電圧カット方式のものが
実用化されている。
【０００３】電圧を下げるドロッパ方式としては、トラ
ンス式のスライダック方式（図９（Ａ))、可変抵抗方式
（図９（Ｂ))および半導体素子によるドロッパ方式（図
９（Ｃ))などがあるが何れも装置が大きく、また大きな
発熱を伴うものであった。
ンス式のスライダック方式（図９（Ａ))、可変抵抗方式
（図９（Ｂ))および半導体素子によるドロッパ方式（図
９（Ｃ))などがあるが何れも装置が大きく、また大きな
発熱を伴うものであった。
【０００４】電圧カット方式としては、トライアック等
による位相制御方式やチョッパ式パルス幅制御方式等が
実用化されている。
による位相制御方式やチョッパ式パルス幅制御方式等が
実用化されている。
【０００５】図１０（Ａ）に位相制御方式を用いたラン
プレギュレータの例を示す。この回路は交流電源の一部
波形をカットして同図（Ｂ）のような波形にすることに
よってランプに供給される電力を制御するものである。
位相制御回路がトライアックを開閉する。位相制御回路
はＣｄＳ等によりランプの光束を検出しこれが所定値に
なるように導通角を制御する。この方式は、１サイクル
のうち２回のオン／オフ動作のみでよいためスイッチン
グロスが極めて少ない。このため装置の小型化が可能で
非常によい方法であり、広く実用化されている。
プレギュレータの例を示す。この回路は交流電源の一部
波形をカットして同図（Ｂ）のような波形にすることに
よってランプに供給される電力を制御するものである。
位相制御回路がトライアックを開閉する。位相制御回路
はＣｄＳ等によりランプの光束を検出しこれが所定値に
なるように導通角を制御する。この方式は、１サイクル
のうち２回のオン／オフ動作のみでよいためスイッチン
グロスが極めて少ない。このため装置の小型化が可能で
非常によい方法であり、広く実用化されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電源電圧の変
動の少ない場合で負荷が一定の場合、すなわち、制御範
囲が狭くてよい場合には高い力率を保つことができる
が、日本国内のみならず他地域（例えばアメリカ・カナ
ダ等用（１２０Ｖ地域))と共用される場合には少なくと
も８５Ｖ〜１３２Ｖの電源電圧変動を考慮する必要があ
る。負荷印加電圧が８０Ｖに制御する負荷を１３２Ｖで
使用するためには４０％の電圧をカットしなければなら
ない。このため、ランプに印加される電圧および流れる
電流波形が同図（Ｂ）のようになり入力電流に大きな歪
みが生じ力率の悪いものとなっていた。
動の少ない場合で負荷が一定の場合、すなわち、制御範
囲が狭くてよい場合には高い力率を保つことができる
が、日本国内のみならず他地域（例えばアメリカ・カナ
ダ等用（１２０Ｖ地域))と共用される場合には少なくと
も８５Ｖ〜１３２Ｖの電源電圧変動を考慮する必要があ
る。負荷印加電圧が８０Ｖに制御する負荷を１３２Ｖで
使用するためには４０％の電圧をカットしなければなら
ない。このため、ランプに印加される電圧および流れる
電流波形が同図（Ｂ）のようになり入力電流に大きな歪
みが生じ力率の悪いものとなっていた。
【０００７】一方、力率の高い制御方式としてチョッパ
式パルス幅制御回路がある。図１１（Ａ）にチョッパ式
パルス幅制御回路を示す。Ｃ１００，Ｌ１００は力率改
善用フィルタ回路であり高周波電流分を平滑する。Ｄ１
００はブリッジ整流器で交流入力を全波整流する。Ｑ１
００によりランプに流れる電流を高周波（通常０．５〜
１０００ｋＨｚ）にてオン／オフする。このオン／オフ
のパルスデューティを制御回路にて調整してランプに印
加される電圧を制御して光束を安定化する。
式パルス幅制御回路がある。図１１（Ａ）にチョッパ式
パルス幅制御回路を示す。Ｃ１００，Ｌ１００は力率改
善用フィルタ回路であり高周波電流分を平滑する。Ｄ１
００はブリッジ整流器で交流入力を全波整流する。Ｑ１
００によりランプに流れる電流を高周波（通常０．５〜
１０００ｋＨｚ）にてオン／オフする。このオン／オフ
のパルスデューティを制御回路にて調整してランプに印
加される電圧を制御して光束を安定化する。
【０００８】チョッパ式パルス幅制御回路におけるラン
プ電流波形および入力電流波形を同図（Ｂ）に示す。こ
のように、入力電流はＬ１００，Ｃ１００により平滑さ
れるため力率は改善できる。しかし、この回路の短所は
ランプに高周波電流が流れるためランプがアンテナとな
り電波ノイズが多いこと、入力側へのノイズの量も多く
なるため、大きなノイズフィルタが必要となることであ
る。
プ電流波形および入力電流波形を同図（Ｂ）に示す。こ
のように、入力電流はＬ１００，Ｃ１００により平滑さ
れるため力率は改善できる。しかし、この回路の短所は
ランプに高周波電流が流れるためランプがアンテナとな
り電波ノイズが多いこと、入力側へのノイズの量も多く
なるため、大きなノイズフィルタが必要となることであ
る。
【０００９】この発明は、従来のランプレギュレータ回
路の短所である低力率およびノイズ量を改善することを
目的とすものである。
路の短所である低力率およびノイズ量を改善することを
目的とすものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、交流入力を
整流する整流手段と、この整流電圧に同期した脈流のバ
イアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、このバ
イアス電圧を制御する制御手段とを備え、バイアス電圧
が印加された整流電圧を負荷に供給することを特徴とす
る。
整流する整流手段と、この整流電圧に同期した脈流のバ
イアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段と、このバ
イアス電圧を制御する制御手段とを備え、バイアス電圧
が印加された整流電圧を負荷に供給することを特徴とす
る。
【００１１】なお、前記バイアス電圧は整流電圧と逆極
性／同極性のいずれをとることもできる。
性／同極性のいずれをとることもできる。
【００１２】
【作用】図１にこの発明の電力制御回路の構成図を示
す。整流手段Ｄは交流入力を整流し脈流を出力する（同
図では全波整流している）。この整流手段Ｄの整流出力
側に整流電圧波形と同期した脈流のバイアス電圧印加手
段Ｂを接続する。バイアス電圧印加手段Ｂが印加する脈
流の電圧は制御手段Ｃが制御する。このバイアス電圧が
印加された脈流電圧が負荷ＬＯＡＤに供給される。これ
により、図２に示すように、整流電圧波形ＶＲに脈流の
バイアス電圧ＶＢが印加され、負荷ＬＯＡＤに印加され
る電圧Ｖは、Ｖ＝ＶＲ＋ＶＢとなる。負荷ＬＯＡＤの抵
抗値Ｒが一定と仮定すると負荷ＬＯＡＤに流れる電流は
（ＶＲ＋ＶＢ）／Ｒとなり、負荷ＬＯＡＤの消費電力は
（ＶＲ＋ＶＢ）2 ／Ｒとなる。また、図３に示すように
入力電圧波形に対して電流波形に歪みを生じない力率の
よいものとなっている。なお、この図は逆極性のバイア
ス（負バイアス）を印加して減圧した波形を示している
が、同極性のバイアス（正バイアス）を印加して昇圧す
る場合も同様である。
す。整流手段Ｄは交流入力を整流し脈流を出力する（同
図では全波整流している）。この整流手段Ｄの整流出力
側に整流電圧波形と同期した脈流のバイアス電圧印加手
段Ｂを接続する。バイアス電圧印加手段Ｂが印加する脈
流の電圧は制御手段Ｃが制御する。このバイアス電圧が
印加された脈流電圧が負荷ＬＯＡＤに供給される。これ
により、図２に示すように、整流電圧波形ＶＲに脈流の
バイアス電圧ＶＢが印加され、負荷ＬＯＡＤに印加され
る電圧Ｖは、Ｖ＝ＶＲ＋ＶＢとなる。負荷ＬＯＡＤの抵
抗値Ｒが一定と仮定すると負荷ＬＯＡＤに流れる電流は
（ＶＲ＋ＶＢ）／Ｒとなり、負荷ＬＯＡＤの消費電力は
（ＶＲ＋ＶＢ）2 ／Ｒとなる。また、図３に示すように
入力電圧波形に対して電流波形に歪みを生じない力率の
よいものとなっている。なお、この図は逆極性のバイア
ス（負バイアス）を印加して減圧した波形を示している
が、同極性のバイアス（正バイアス）を印加して昇圧す
る場合も同様である。
【００１３】
【実施例】図４はこの発明の実施例であるランプレギュ
レータの基本回路図である。この回路は負方向にバイア
スを印加する回路である。
レータの基本回路図である。この回路は負方向にバイア
スを印加する回路である。
【００１４】交流電源ｅはフィルタを介してダイオード
ブリッジＤ１に接続されている。フィルタは、電源ｅと
ダイオードブリッジＤ１間に直列に接続されるインダク
タンスＬ２と電源ｅ，ダイオードブリッジＤ１に並列に
接続されるコンデンサＣ２で構成されている。このフィ
ルタは整流後のスイッチングによる高周波成分を除去
し、力率をよくするためのものである。このフィルタは
ダイオードブリッジＤ１の整流出力側に挿入してもよ
い。ダイオードブリッジＤ１は電源ｅから入力された交
流電圧を全波整流する。ダイオードブリッジＤ１の整流
出力側の正極はスイッチ回路ＳＷ１を介してインダクタ
ンスＬ１に接続される。このインダクタンスＬ１の反対
極がコンデンサＣ１および負荷ＬＯＡＤに接続されてい
る。また、ダイオードブリッジＤ１の負極には前記負荷
ＬＯＡＤ，コンデンサＣ１およびダイオードＤ２のアノ
ードが接続されている。このダイオードＤ２のカソード
はスイッチ回路ＳＷ１−インダクタンスＬ１間に接続さ
れている。スイッチ回路ＳＷ１はトランジスタ，ＦＥＴ
等のスイッチング素子とこのスイッチング素子を高周波
（０．５〜１０００ｋＨｚ）で駆動する駆動回路とから
なっている。駆動周波数および開閉の時間比率（デュー
ティ比）は任意に調整できる。
ブリッジＤ１に接続されている。フィルタは、電源ｅと
ダイオードブリッジＤ１間に直列に接続されるインダク
タンスＬ２と電源ｅ，ダイオードブリッジＤ１に並列に
接続されるコンデンサＣ２で構成されている。このフィ
ルタは整流後のスイッチングによる高周波成分を除去
し、力率をよくするためのものである。このフィルタは
ダイオードブリッジＤ１の整流出力側に挿入してもよ
い。ダイオードブリッジＤ１は電源ｅから入力された交
流電圧を全波整流する。ダイオードブリッジＤ１の整流
出力側の正極はスイッチ回路ＳＷ１を介してインダクタ
ンスＬ１に接続される。このインダクタンスＬ１の反対
極がコンデンサＣ１および負荷ＬＯＡＤに接続されてい
る。また、ダイオードブリッジＤ１の負極には前記負荷
ＬＯＡＤ，コンデンサＣ１およびダイオードＤ２のアノ
ードが接続されている。このダイオードＤ２のカソード
はスイッチ回路ＳＷ１−インダクタンスＬ１間に接続さ
れている。スイッチ回路ＳＷ１はトランジスタ，ＦＥＴ
等のスイッチング素子とこのスイッチング素子を高周波
（０．５〜１０００ｋＨｚ）で駆動する駆動回路とから
なっている。駆動周波数および開閉の時間比率（デュー
ティ比）は任意に調整できる。
【００１５】以上の構成のランプレギュレータの動作を
説明する。スイッチ回路ＳＷ１がオンすると電流はスイ
ッチ回路ＳＷ１，インダクタンスＬ１を通じてコンデン
サＣ１を充電すると同時に負荷ＬＯＡＤに印加される。
スイッチ回路ＳＷ１がオフするとインダクタンスＬ１に
は誘導起電力が生じる。この起電力による電流がダイオ
ードＤ２を通じて負荷ＬＯＡＤに供給される。同時にコ
ンデンサＣ１の電荷が放電して負荷ＬＯＡＤに供給され
る。前記誘導起電力はＬ・ｄｉ／ｄｔで表される。ｄｉ
は入力される整流電圧によって決定されるから、誘導起
電力の包絡線も整流出力と同様の脈流形状となる。
説明する。スイッチ回路ＳＷ１がオンすると電流はスイ
ッチ回路ＳＷ１，インダクタンスＬ１を通じてコンデン
サＣ１を充電すると同時に負荷ＬＯＡＤに印加される。
スイッチ回路ＳＷ１がオフするとインダクタンスＬ１に
は誘導起電力が生じる。この起電力による電流がダイオ
ードＤ２を通じて負荷ＬＯＡＤに供給される。同時にコ
ンデンサＣ１の電荷が放電して負荷ＬＯＡＤに供給され
る。前記誘導起電力はＬ・ｄｉ／ｄｔで表される。ｄｉ
は入力される整流電圧によって決定されるから、誘導起
電力の包絡線も整流出力と同様の脈流形状となる。
【００１６】このようにこの実施例ではダイオードブリ
ッジＤ１の整流出力側の回路をスイッチ回路ＳＷ１で開
閉することにより、負方向にバイアスを印加したのと同
じ効果を得ている。スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフの
デューティ比を調整することにより負荷ＬＯＡＤに供給
される電圧（電力）を調整することができる。スイッチ
回路ＳＷ１が負荷ＬＯＡＤの動作を監視して一定の動作
状態を保つようにすることもできる（フィードバック制
御）。
ッジＤ１の整流出力側の回路をスイッチ回路ＳＷ１で開
閉することにより、負方向にバイアスを印加したのと同
じ効果を得ている。スイッチ回路ＳＷ１のオン／オフの
デューティ比を調整することにより負荷ＬＯＡＤに供給
される電圧（電力）を調整することができる。スイッチ
回路ＳＷ１が負荷ＬＯＡＤの動作を監視して一定の動作
状態を保つようにすることもできる（フィードバック制
御）。
【００１７】ここで、コンデンサＣ１はスイッチ回路Ｓ
Ｗ１の高周波スイッチングによる高周波リップルを吸収
するために必要な程度の容量に抑える。コンデンサＣ１
の必要な容量は種々の条件で変化するが、例えば、負荷
７０Ｖ，５００Ｗで、スイッチング周波数が１００ｋＨ
ｚの場合約２．２μＦのコンデンサを用いる。但し、容
量はこの範囲に限られず、より小さい容量のものや大き
い容量のものも用いることができる。なお一般的には、
負荷電力が大きくなるとコンデンサＣ１の容量も大きく
し、負荷印加電圧やスイッチング周波数高くなった場合
にはコンデンサＣ１の容量も小さくする。コンデンサＣ
１をこれよりも大きい静電容量のものにした場合、脈流
成分まで平滑されてしまい、図５に示すような波形にな
る。このような波形なると入力電圧よりも出力電圧が高
くなる部分が発生し、電流が流れなくなり、力率が悪く
なる。
Ｗ１の高周波スイッチングによる高周波リップルを吸収
するために必要な程度の容量に抑える。コンデンサＣ１
の必要な容量は種々の条件で変化するが、例えば、負荷
７０Ｖ，５００Ｗで、スイッチング周波数が１００ｋＨ
ｚの場合約２．２μＦのコンデンサを用いる。但し、容
量はこの範囲に限られず、より小さい容量のものや大き
い容量のものも用いることができる。なお一般的には、
負荷電力が大きくなるとコンデンサＣ１の容量も大きく
し、負荷印加電圧やスイッチング周波数高くなった場合
にはコンデンサＣ１の容量も小さくする。コンデンサＣ
１をこれよりも大きい静電容量のものにした場合、脈流
成分まで平滑されてしまい、図５に示すような波形にな
る。このような波形なると入力電圧よりも出力電圧が高
くなる部分が発生し、電流が流れなくなり、力率が悪く
なる。
【００１８】図６は正方向にバイアス電圧を印加し、電
源ｅの電圧を昇圧して負荷ＬＯＡＤに印加するランプレ
ギュレータを示す基本回路図である。このランプレギュ
レータも図４のランプレギュレータと同様交流電源ｅは
フィルタを介してダイオードブリッジＤ３に接続され
る。このダイオードブリッジＤ３は電源ｅから入力され
た交流電圧を全波整流する。ダイオードブリッジＤ３の
整流出力側の正極はインダクタンスＬ３に接続される。
このインダクタンスＬ３の反対極はダイオードＤ４を介
してコンデンサＣ３および負荷ＬＯＡＤに接続されてい
る。また、ダイオードブリッジＤ３の負極には前記負荷
ＬＯＡＤ，コンデンサＣ３およびスイッチ回路ＳＷ２が
接続されている。このスイッチ回路ＳＷ２はインダクタ
ンスＬ３−ダイオードＤ４間に接続されている。スイッ
チ回路ＳＷ２はＦＥＴ，トランジスタ等のスイッチング
素子とこのスイッチング素子を高周波（０．５〜１００
０ｋＨｚ）で駆動する駆動回路とからなっている。駆動
周波数および開閉の時間比率（デューティ比）は任意に
調整できる。なお、コンデンサＣ３の静電容量は上記コ
ンデンサＣ１同様、高周波スイッチングによる高周波リ
ップルを吸収できる程度のものにする。
源ｅの電圧を昇圧して負荷ＬＯＡＤに印加するランプレ
ギュレータを示す基本回路図である。このランプレギュ
レータも図４のランプレギュレータと同様交流電源ｅは
フィルタを介してダイオードブリッジＤ３に接続され
る。このダイオードブリッジＤ３は電源ｅから入力され
た交流電圧を全波整流する。ダイオードブリッジＤ３の
整流出力側の正極はインダクタンスＬ３に接続される。
このインダクタンスＬ３の反対極はダイオードＤ４を介
してコンデンサＣ３および負荷ＬＯＡＤに接続されてい
る。また、ダイオードブリッジＤ３の負極には前記負荷
ＬＯＡＤ，コンデンサＣ３およびスイッチ回路ＳＷ２が
接続されている。このスイッチ回路ＳＷ２はインダクタ
ンスＬ３−ダイオードＤ４間に接続されている。スイッ
チ回路ＳＷ２はＦＥＴ，トランジスタ等のスイッチング
素子とこのスイッチング素子を高周波（０．５〜１００
０ｋＨｚ）で駆動する駆動回路とからなっている。駆動
周波数および開閉の時間比率（デューティ比）は任意に
調整できる。なお、コンデンサＣ３の静電容量は上記コ
ンデンサＣ１同様、高周波スイッチングによる高周波リ
ップルを吸収できる程度のものにする。
【００１９】以上の構成のランプレギュレータにおい
て、スイッチ回路ＳＷ２をオンするとインダクタンスＬ
３−スイッチ回路ＳＷ２を通じて電流が流れ、スイッチ
回路ＳＷ２をオフするとインダクタンスＬ３に流れる電
流が急激に遮断されることから、インダクタンスＬ３の
両端にはＬ・ｄｔ／ｄｉの誘導電圧が発生する。この電
圧はダイオードブリッジＤ３が整流した電圧に対して順
方向の電圧であるため、整流電圧にこの誘導電圧を重畳
した電圧が印加され、整流電圧よりも昇圧された電圧を
負荷ＬＯＡＤに印加することができる。
て、スイッチ回路ＳＷ２をオンするとインダクタンスＬ
３−スイッチ回路ＳＷ２を通じて電流が流れ、スイッチ
回路ＳＷ２をオフするとインダクタンスＬ３に流れる電
流が急激に遮断されることから、インダクタンスＬ３の
両端にはＬ・ｄｔ／ｄｉの誘導電圧が発生する。この電
圧はダイオードブリッジＤ３が整流した電圧に対して順
方向の電圧であるため、整流電圧にこの誘導電圧を重畳
した電圧が印加され、整流電圧よりも昇圧された電圧を
負荷ＬＯＡＤに印加することができる。
【００２０】図７はこの発明の実施例であるランプレギ
ュレータを示す。このランプレギュレータは負脈流バイ
アスを印加して降圧する方式のものである。このランプ
レギュレータは図４に示したものを基本としている。フ
ィルタとしてはコンデンサＣ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ
１３およびコイルＬ１０からなる高周波フィルタ、コン
デンサＣ１５およびインダクタンスＬ１１からなる力率
改善フィルタを備えている。ダイオードブリッジＤ１０
の整流出力側の正極はインダクタンスＬ１２を介して負
荷であるランプに接続されている。また、負極はＦＥＴ
のスイッチング素子Ｑ１０を介してランプに接続されて
いる。すなわち、このランプレギュレータでは負極側を
開閉する。また、図４の装置同様スイッチング素子Ｑ１
０の負荷ランプ側にはダイオードＤ１１が接続され、ラ
ンプと並列にコンデンサＣ１７が接続され、これらでチ
ョッパ回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１０に
は制御回路が接続されている。制御回路はランプに並列
に挿入された抵抗列Ｒ１１，Ｒ１２の間からランプに印
加される電圧を検出している。
ュレータを示す。このランプレギュレータは負脈流バイ
アスを印加して降圧する方式のものである。このランプ
レギュレータは図４に示したものを基本としている。フ
ィルタとしてはコンデンサＣ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ
１３およびコイルＬ１０からなる高周波フィルタ、コン
デンサＣ１５およびインダクタンスＬ１１からなる力率
改善フィルタを備えている。ダイオードブリッジＤ１０
の整流出力側の正極はインダクタンスＬ１２を介して負
荷であるランプに接続されている。また、負極はＦＥＴ
のスイッチング素子Ｑ１０を介してランプに接続されて
いる。すなわち、このランプレギュレータでは負極側を
開閉する。また、図４の装置同様スイッチング素子Ｑ１
０の負荷ランプ側にはダイオードＤ１１が接続され、ラ
ンプと並列にコンデンサＣ１７が接続され、これらでチ
ョッパ回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１０に
は制御回路が接続されている。制御回路はランプに並列
に挿入された抵抗列Ｒ１１，Ｒ１２の間からランプに印
加される電圧を検出している。
【００２１】この回路はＱ１０がオンのときにインダク
タンスＬ１２に電流を流すと同時にコンデンサＣ１７に
く充電し、オフのときこの電流が遮断されることにより
誘導起電力を発生してダイオードＤ１１を通じてランプ
に電流を流す。同時にコンデンサＣ１７も放電してラン
プに電流を流す。以上の動作により、ダイオードブリッ
ジＤ１０が出力する整流電圧よりも低い脈流電圧をラン
プに供給することができる。制御回路３０はランプの光
束を、ランプに印加される電圧により検出しＱ１０のオ
ン／オフのデューティを変化させることにより安定化し
ている。
タンスＬ１２に電流を流すと同時にコンデンサＣ１７に
く充電し、オフのときこの電流が遮断されることにより
誘導起電力を発生してダイオードＤ１１を通じてランプ
に電流を流す。同時にコンデンサＣ１７も放電してラン
プに電流を流す。以上の動作により、ダイオードブリッ
ジＤ１０が出力する整流電圧よりも低い脈流電圧をラン
プに供給することができる。制御回路３０はランプの光
束を、ランプに印加される電圧により検出しＱ１０のオ
ン／オフのデューティを変化させることにより安定化し
ている。
【００２２】図８は正バイアスを印加する昇圧型のラン
プレギュレータを示す回路図である。このランプレギュ
レータは図６に示したランプレギュレータを基本とした
ものである。この回路図において、図７に示すランプレ
ギュレータと同一構成の部分は同一番号を付して説明を
省略する。ダイオードブリッジＤ１０の整流出力はイン
ダクタンスＬ２１の１次巻線およびダイオードＤ２１を
介してランプおよびコンデンサＣ１７に供給される。し
たがって、ランプには定常的に整流出力である脈流電圧
が印加される。さらに、インダクタンスＬ２１（一次巻
線）のランプ側端子にはスイッチング素子Ｑ２０が接続
されている。このスイッチング素子Ｑ２０はダイオード
ブリッジＤ１０の負極に接続されている。このスイッチ
ング素子Ｑ２０は制御回路３１により高周波でスイッチ
ングされる。スイッチング素子Ｑ２０がオンしていると
きはインダクタンスＤ２１の一次巻線にはスイッチング
素子Ｑ２０を介した電流が流れる。スイッチング素子Ｑ
２１がオフしたときこの電流が遮断されることにより、
順方向に誘導起電力が生じ、これによる電圧が整流出力
の脈流に重畳される。
プレギュレータを示す回路図である。このランプレギュ
レータは図６に示したランプレギュレータを基本とした
ものである。この回路図において、図７に示すランプレ
ギュレータと同一構成の部分は同一番号を付して説明を
省略する。ダイオードブリッジＤ１０の整流出力はイン
ダクタンスＬ２１の１次巻線およびダイオードＤ２１を
介してランプおよびコンデンサＣ１７に供給される。し
たがって、ランプには定常的に整流出力である脈流電圧
が印加される。さらに、インダクタンスＬ２１（一次巻
線）のランプ側端子にはスイッチング素子Ｑ２０が接続
されている。このスイッチング素子Ｑ２０はダイオード
ブリッジＤ１０の負極に接続されている。このスイッチ
ング素子Ｑ２０は制御回路３１により高周波でスイッチ
ングされる。スイッチング素子Ｑ２０がオンしていると
きはインダクタンスＤ２１の一次巻線にはスイッチング
素子Ｑ２０を介した電流が流れる。スイッチング素子Ｑ
２１がオフしたときこの電流が遮断されることにより、
順方向に誘導起電力が生じ、これによる電圧が整流出力
の脈流に重畳される。
【００２３】なお、この回路では抵抗Ｒ２０の電力消費
を節約するためにインダクタンスＬ２１に二次巻線を設
け、これに発生する誘導起電力を制御回路電源に重畳し
て用いている。
を節約するためにインダクタンスＬ２１に二次巻線を設
け、これに発生する誘導起電力を制御回路電源に重畳し
て用いている。
【００２４】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、バイア
ス電圧を制御することで全体の電圧を制御することがで
きるため、小さく廉価な構成部品を用いて力率がよく、
且つ、ノイズの少ない電力制御回路を構成できる。
ス電圧を制御することで全体の電圧を制御することがで
きるため、小さく廉価な構成部品を用いて力率がよく、
且つ、ノイズの少ない電力制御回路を構成できる。
【図１】この発明の構成を示す図
【図２】この発明により形成される電圧を示す図
【図３】この発明により流れる電流を示す図
【図４】この発明の実施例であるランプレギュレータを
示す図
示す図
【図５】同ランプレギュレータの負荷に印加される電
圧，電流を示す図
圧，電流を示す図
【図６】この発明の他の実施例であるランプレギュレー
タを示す図
タを示す図
【図７】この発明の他の実施例であるランプレギュレー
タを示す図
タを示す図
【図８】この発明の他の実施例であるランプレギュレー
タを示す図
タを示す図
【図９】従来のランプレギュレータを示す図
【図１０】従来のランプレギュレータを示す図
【図１１】従来のランプレギュレータを示す図
ＳＷ１−スイッチ回路 Ｌ１−インダクタンス Ｄ２−（誘導起電力を通過させるための）ダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】 一方、力率の高い制御方式としてチョッ
パ式パルス幅制御回路がある。図１１（Ａ）にチョッパ
式パルス幅制御回路を示す。Ｃ１００，Ｌ１００はノイ
ズフィルタ回路であり高周波電流分を平滑する。Ｄ１０
０はブリッジ整流器で交流入力を全波整流する。Ｑ１０
０によりランプに流れる電流を高周波（通常０．５〜１
０００ｋＨｚ）にてオン／オフする。このオン／オフの
パルスデューティを制御回路にて調整してランプに印加
される電圧を制御して光束を安定化する。
パ式パルス幅制御回路がある。図１１（Ａ）にチョッパ
式パルス幅制御回路を示す。Ｃ１００，Ｌ１００はノイ
ズフィルタ回路であり高周波電流分を平滑する。Ｄ１０
０はブリッジ整流器で交流入力を全波整流する。Ｑ１０
０によりランプに流れる電流を高周波（通常０．５〜１
０００ｋＨｚ）にてオン／オフする。このオン／オフの
パルスデューティを制御回路にて調整してランプに印加
される電圧を制御して光束を安定化する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 交流電源ｅはフィルタを介してダイオー
ドブリッジＤ１に接続されている。フィルタは、電源ｅ
とグイオードブリッジＤ１間に直列に接続されるインダ
クタンスＬ２と電源ｅ，ダイオードブリッジＤ１に並列
に接続されるコンデンサＣ２で構成されている。このフ
ィルタは整流後のスイッチングによる高周波成分を除去
するためのものである。このフィルタはダイオードブリ
ッジＤ１の整流出力側に挿入してもよい。ダイオードブ
リッジＤ１は電源ｅから入力された交流電圧を全波整流
する。ダイオードブリッジＤ１の整流出力側の正極はス
イッチ回路ＳＷ１を介してインダクタンスＬ１に接続さ
れる。このインダクタンスＬ１の反対極がコンデンサＣ
１および負荷ＬＯＡＤに接続されている。また、ダイオ
ードブリッジＤ１の負荷には前記負荷ＬＯＡＤ，コンデ
ンサＣ１およびダイオードＤ２のアノードが接続されて
いる。このダイオードＤ２のカソードはスイッチ回路Ｓ
Ｗ１−インダクタンスＬ１間に接続されている。スイッ
チ回路ＳＷ１はトランジスタ，ＦＥＴ等のスイッチング
素子とこのスイッチング素子を高周波（０．５〜１００
０ｋＨｚ）で駆動する駆動回路とからなっている。駆動
周波数および開閉の時間比率（デューティ比）は任意に
調整できる。
ドブリッジＤ１に接続されている。フィルタは、電源ｅ
とグイオードブリッジＤ１間に直列に接続されるインダ
クタンスＬ２と電源ｅ，ダイオードブリッジＤ１に並列
に接続されるコンデンサＣ２で構成されている。このフ
ィルタは整流後のスイッチングによる高周波成分を除去
するためのものである。このフィルタはダイオードブリ
ッジＤ１の整流出力側に挿入してもよい。ダイオードブ
リッジＤ１は電源ｅから入力された交流電圧を全波整流
する。ダイオードブリッジＤ１の整流出力側の正極はス
イッチ回路ＳＷ１を介してインダクタンスＬ１に接続さ
れる。このインダクタンスＬ１の反対極がコンデンサＣ
１および負荷ＬＯＡＤに接続されている。また、ダイオ
ードブリッジＤ１の負荷には前記負荷ＬＯＡＤ，コンデ
ンサＣ１およびダイオードＤ２のアノードが接続されて
いる。このダイオードＤ２のカソードはスイッチ回路Ｓ
Ｗ１−インダクタンスＬ１間に接続されている。スイッ
チ回路ＳＷ１はトランジスタ，ＦＥＴ等のスイッチング
素子とこのスイッチング素子を高周波（０．５〜１００
０ｋＨｚ）で駆動する駆動回路とからなっている。駆動
周波数および開閉の時間比率（デューティ比）は任意に
調整できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 図７はこの発明の実施例であるランプレ
ギュレータを示す。このランプレギュレータは負脈流バ
イアスを印加して降圧する方式のものである。このラン
プレギュレータは図４に示したものを基本としている。
フィルタとしてはコンデンサＣ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，
Ｃ１３，Ｃ１５およびコイルＬ１０，Ｌ１１からなる高
周波フィルタを備えている。ダイオードブリッジＤ１０
の整流出力側の正極はインダクタンスＬ１２を介して負
荷であるランプに接続されている。また、負極がＦＥＴ
のスイッチング素子Ｑ１０を介してランプに接続されて
いる。すなわち、このランプレギュレータでは負極側を
開閉する。また、図４の装置同様スイッチング素子Ｑ１
０の負荷ランプ側にはダイオードＤ１１が接続され、ラ
ンプと並列にコンデンサＣ１７が接続され、これらでチ
ョッパ回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１０に
は制御回路が接続されている。制御回路はランプに並列
に挿入された抵抗列Ｒ１１，Ｒ１２の間からランプに印
加される電圧を検出している。
ギュレータを示す。このランプレギュレータは負脈流バ
イアスを印加して降圧する方式のものである。このラン
プレギュレータは図４に示したものを基本としている。
フィルタとしてはコンデンサＣ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，
Ｃ１３，Ｃ１５およびコイルＬ１０，Ｌ１１からなる高
周波フィルタを備えている。ダイオードブリッジＤ１０
の整流出力側の正極はインダクタンスＬ１２を介して負
荷であるランプに接続されている。また、負極がＦＥＴ
のスイッチング素子Ｑ１０を介してランプに接続されて
いる。すなわち、このランプレギュレータでは負極側を
開閉する。また、図４の装置同様スイッチング素子Ｑ１
０の負荷ランプ側にはダイオードＤ１１が接続され、ラ
ンプと並列にコンデンサＣ１７が接続され、これらでチ
ョッパ回路を構成している。スイッチング素子Ｑ１０に
は制御回路が接続されている。制御回路はランプに並列
に挿入された抵抗列Ｒ１１，Ｒ１２の間からランプに印
加される電圧を検出している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１１】
Claims (3)
- 【請求項１】 交流入力を整流する整流手段と、この整
流電圧に同期した脈流のバイアス電圧を印加するバイア
ス電圧印加手段と、このバイアス電圧を制御する制御手
段とを備え、バイアス電圧が印加された整流電圧を負荷
に供給することを特徴とする電力制御装置。 - 【請求項２】 前記バイアス電圧は整流電圧と逆極性で
ある請求項１記載の電力制御装置。 - 【請求項３】 前記バイアス電圧は整流電圧と同極性で
ある請求項１記載の電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34217192A JPH06197525A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34217192A JPH06197525A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 電力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06197525A true JPH06197525A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18351675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34217192A Pending JPH06197525A (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06197525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2969420A1 (fr) * | 2010-12-20 | 2012-06-22 | Chromlech | Generateur d'alimentation electrique pour charges semi-alternatives basse tension et circuit electronique correspondant. |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541115A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Switching-type constant voltage circuit |
| JPS63154064A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-27 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| JPH01138965A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 直流電源装置 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP34217192A patent/JPH06197525A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541115A (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Switching-type constant voltage circuit |
| JPS63154064A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-27 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
| JPH01138965A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 直流電源装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2969420A1 (fr) * | 2010-12-20 | 2012-06-22 | Chromlech | Generateur d'alimentation electrique pour charges semi-alternatives basse tension et circuit electronique correspondant. |
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