JPH07222461A - インバータ回路 - Google Patents

インバータ回路

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Publication number
JPH07222461A
JPH07222461A JP6009717A JP971794A JPH07222461A JP H07222461 A JPH07222461 A JP H07222461A JP 6009717 A JP6009717 A JP 6009717A JP 971794 A JP971794 A JP 971794A JP H07222461 A JPH07222461 A JP H07222461A
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JP
Japan
Prior art keywords
switch
switch element
secondary winding
gate
voltage
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Pending
Application number
JP6009717A
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English (en)
Inventor
Goro Yamaguchi
五郎 山口
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Panasonic Life Solutions Ikeda Electric Co Ltd
Original Assignee
Ikeda Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07222461A publication Critical patent/JPH07222461A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチ素子3がオフする期間を遅らせるこ
とができるようにしてインバータ回路の自励動作を防止
し得るようにする。 【構成】 共振回路9のチョーク7に、一対の2次巻線
11,12が、前記2個のスイッチ素子2,3のゲート
端子に夫々駆動信号を供給するように設けられ、前記2
個のスイッチ素子2,3のうちの他方のスイッチ素子3
のゲート端子側に、該他方のスイッチ素子3をオフさせ
るべくオン動作する制御スイッチ13が設けられ、この
制御スイッチ13のオン期間を制御するスイッチ制御回
路14が設けられたハーフブリッジ型のインバータ回路
において、前記他方のスイッチ素子3のゲート端子と、
チョーク7に設けた2次巻線12との間に、スイッチ素
子3側がカソード側になるようにダイオード17が接続
されると共に、該ダイオード17に抵抗18が並列接続
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放電灯点灯装置等に使
用されるハーフブリッジ型のインバータ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は放電灯点灯装置に用いた従来のハ
ーフブリッジ型のインバータ回路の回路図である。同図
において、1は直流電源、2,3はスイッチ素子で、直
流電源1に直列接続されている。一方のスイッチ素子2
はトランジスタにより構成され、他方のスイッチ素子3
は金属酸化膜ゲート電界効果形トランジスタ(MOSF
ET)により構成されている。一方のスイッチ素子2
に、直流カット用のコンデンサ5と共振用コンデンサ6
とチョーク7と負荷である放電灯8とを備える共振回路
9が並列接続され、共振回路9のチョーク7に、一対の
2次巻線11,12が、スイッチ素子2,3のゲート端
子に夫々駆動信号を供給するように設けられ、共振回路
9を励振して放電灯8を点灯させるようになっている。
スイッチ素子3のゲート端子側に、該スイッチ素子3を
オフさせるべくオン動作する制御スイッチ13が設けら
れ、この制御スイッチ13のオン期間をPWM制御する
スイッチ制御回路14が設けられている。
【0003】この場合、2次巻線12の巻線電圧は図6
(イ)に示すよう波形であり、またスイッチ素子3のゲ
ート電圧は図6(ロ)に示すよう波形になる。時点Bで
スイッチ素子3のゲート端子VGS(スレッシュホールド
電圧)以下になり、スイッチ素子3のVSD(ソースドレ
イン間電圧)が図6(ハ)に示すよう波形になり、スイ
ッチ素子2,3は、チョーク7に設けた2次巻線11,
12によりドライブされ、共振回路9の共振に従ってオ
ンオフする。また、2次巻線12からの駆動信号によっ
てスイッチ制御回路14を動作させてスイッチ制御回路
14により所定の周期で制御スイッチ13をオンさせ、
これにより時点Bより前にスイッチ素子3をオフさせ
て、該スイッチ素子3のオン期間を変化できるようにな
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の場合、
時点Bより後にスイッチ素子3をオフさせることはでき
ず、従ってスイッチ素子3のオン期間を短くする制御は
できるが、スイッチ素子3のオン期間を長くするような
制御は不可能であり、このため共振回路9の周波数等の
兼ね合いにより、スイッチ制御回路14からの信号より
先にスイッチ素子3がオフしてしまう場合には、スイッ
チ制御回路14によるスイッチ素子3のオン期間の制御
ができなくなり、インバータ回路が自励動作するという
問題があった。
【0005】本発明は上記問題点に鑑み、スイッチ素子
3がオフする期間を遅らせることができるようにしてイ
ンバータ回路の自励動作を防止し得るようにしたもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術手段は、直流電源1に、2個のスイッチ
素子2,3が直列接続され、この2個のスイッチ素子
2,3のうちの一方のスイッチ素子2に、チョーク7を
備える共振回路9が並列接続され、共振回路9のチョー
ク7に、一対の2次巻線11,12が、前記2個のスイ
ッチ素子2,3のゲート端子に夫々駆動信号を供給する
ように設けられ、前記2個のスイッチ素子2,3のうち
の他方のスイッチ素子3のゲート端子側に、該他方のス
イッチ素子3をオフさせるべくオン動作する制御スイッ
チ13が設けられ、この制御スイッチ13のオン期間を
制御するスイッチ制御回路14が設けられたハーフブリ
ッジ型のインバータ回路において、前記他方のスイッチ
素子3のゲート端子と、チョーク7に設けた2次巻線1
2との間に、スイッチ素子3側がカソード側になるよう
にダイオード17が接続されると共に、該ダイオード1
7に抵抗18が並列接続されている点にある。
【0007】
【作用】スイッチ素子3のゲート電圧は、充電時は2次
巻線12の巻線電圧により抵抗19、ダイオード17の
ループで充電されてその電圧が決定される。その後、2
次巻線12の巻線電圧がスイッチ素子3のゲート電圧よ
り小になったとき、スイッチ素子3のゲート電荷は抵抗
18、抵抗19のループで2次巻線12に徐々に放電さ
れる。その後制御スイッチ13がオンすると、スイッチ
素子3のゲート電荷はその後スイッチ制御回路14の制
御スイッチ13により急速にぬかれて、スイッチ素子3
はオフする。従って、2次巻線12よりスイッチ素子3
のゲート端子に電流が流れる場合には、抵抗19のみが
働き、スイッチ素子3のゲート端子より2次巻線12に
電流が流れる場合には、抵抗18,19の合計の抵抗値
で電流が制限され、これによってスイッチ素子3が、ス
イッチ制御回路14で動作せずに2次巻線12の巻線電
圧によってオフすることを防止する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1において、スイッチ素子3のゲート端子と2
次巻線12との間に、スイッチ素子3側がカソード側に
なるようにダイオード17が接続されると共に、該ダイ
オード17に抵抗18が並列接続されている。また、ス
イッチ素子3のゲート端子と2次巻線12との間に、他
の抵抗19が前記抵抗18と直列に接続されている。抵
抗18の抵抗値は他の抵抗19の抵抗値に比べて非常に
大きい値とされ、2次巻線12からみたスイッチ素子3
のゲート端子の入力インピーダンスは出力インピーダン
スより低くなるように設定されている。これにより、2
次巻線12からの駆動信号が無くなったとしても、スイ
ッチ素子3のゲート端子からみた出力インピーダンスが
大きいため、スイッチ素子3のがオンし続けるようにな
っている。
【0009】スイッチ制御回路14は、ツェナーダイオ
ード21とコンデンサ22とトランジスタ23と可変抵
抗器24とコンパレータ25とを備え、チョーク7に設
けた2次巻線26からの駆動信号によってトランジスタ
23がオンオフ動作し、このトランジスタ23のオンオ
フ動作によりコンデンサ22を充放電させ、コンデンサ
22の電圧とツェナーダイオード21の基準電圧とをコ
ンパレータ25で比較し、該コンパレータ25の出力に
よって制御スイッチ13を所定周期でオンオフさせるよ
うに構成されている。
【0010】従って、共振回路9の固有周波数がスイッ
チ素子2,3のスイッチング周波数より高いときでも、
ダイオード17、抵抗18,19があるため、スイッチ
制御回路14で決定する時期より先にスイッチ素子3が
2次巻線12からの駆動信号によってオフすることを防
止する。この動作をより具体的に説明すると、スイッチ
素子3の駆動電圧(2次巻線12の巻線電圧)は図2
(イ)に示すような波形であり、共振回路9により決ま
る。スイッチ素子3のゲート電圧は、図2(ロ)に示す
ような波形になり、スイッチ素子3のゲート端子の充電
時は2次巻線12の巻線電圧により抵抗19、ダイオー
ド17のループで充電されてその電圧が決定される。そ
の後、2次巻線12の巻線電圧がスイッチ素子3のゲー
ト電圧より小になったとき、スイッチ素子3のゲート電
荷は抵抗18、抵抗19のループで2次巻線12に徐々
に放電される。
【0011】その後、制御スイッチ13がオンすると、
スイッチ素子3のゲート電荷はスイッチ制御回路14の
制御スイッチ13により急速にぬかれて、スイッチ素子
3はオフし、スイッチ素子3のVSD(ソースドレイン間
電圧)が図2(ハ)に示すようになる。ここで、制御ス
イッチ13のゲート電荷の放電が要望するオン期間以内
にスイッチ素子3のVGS(スレッシュホールド電圧)以
下に落ちないように抵抗18の抵抗値を大に設定する。
これによってスイッチ素子3が、スイッチ制御回路14
で動作せずに2次巻線12の巻線電圧によってオフする
ことを防止する。また、スイッチ素子3のターンオン時
には抵抗19とゲート電荷による時定数でゲート電位が
上昇し、スイッチ素子3がVGSに到達するまでの時間を
決定する。つまり、スイッチ素子3のターンオンは抵抗
19の抵抗値に依存し、スイッチ素子3のターンオフは
抵抗18,19の合計の抵抗値により依存するため、ス
イッチ素子3のターンオンとターンオフとを各々別々に
設定できる。
【0012】図3は他の実施例を示し、スイッチ制御回
路14の基準電圧を、抵抗29,30によって共振回路
9のチョーク7の2次巻線26より得て、基準電圧が共
振回路9の電流に比例した電圧になるようにし、これに
より制御スイッチ13のオンオフの周期が共振回路9の
共振電流に応じて可変するようにし、これにより共振回
路9の共振電流に応じてスイッチ素子3のパルス巾を可
変させようにしたものである。
【0013】また、スイッチ素子3のゲート、ソース間
には、互いに逆向きに接続したツェナーダイオード3
5,36が並列接続され、更にコンデンサ37が並列接
続されている。これは、スイッチ素子3のゲート電極の
保護と共に、スイッチ素子3のゲート、ソース間に逆電
圧が印加しているときにツェナーダイオード35,36
のツェナー電圧までコンデンサ37を充電させ、次にス
イッチ素子3のゲート、ソース間に順電圧が印加した時
にゲート電極の充電を遅らせて、スイッチ素子3がオン
するのを若干遅らせ、その結果スイッチ素子2,3が同
時にオンするのを防止すようにしたものである。
【0014】そして、スイッチ素子3のゲート電極に接
続した制御スイッチ13は、スイッチ制御回路14より
駆動信号を得て、スイッチ素子3のゲート電荷を抜きス
イッチ素子3をオフするようになっている。図4は他の
実施例を示し、スイッチ素子3をMOSFETに代えて
バイポーラトランジスタにより構成したものである。そ
の他の点は図3の実施例と同様の構成である。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチ素子3のゲー
ト端子の入出力時の抵抗値を可変して、スイッチ素子3
がオフする期間を遅らせることができ、インバータ回路
の自励動作を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の動作説明用の波形図である。
【図3】他の実施例を示す回路図である。
【図4】他の実施例を示す回路図である。
【図5】従来例を示す回路図である。
【図6】動作説明用の波形図である。
【符号の説明】
1 直流電源 2 スイッチ素子 3 スイッチ素子 7 チョーク 9 共振回路 11 2次巻線 12 2次巻線 13 制御スイッチ 14 スイッチ制御回路 17 ダイオード 18 抵抗 19 抵抗

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源1に、2個のスイッチ素子2,
    3が直列接続され、この2個のスイッチ素子2,3のう
    ちの一方のスイッチ素子2に、チョーク7を備える共振
    回路9が並列接続され、共振回路9のチョーク7に、一
    対の2次巻線11,12が、前記2個のスイッチ素子
    2,3のゲート端子に夫々駆動信号を供給するように設
    けられ、前記2個のスイッチ素子2,3のうちの他方の
    スイッチ素子3のゲート端子側に、該他方のスイッチ素
    子3をオフさせるべくオン動作する制御スイッチ13が
    設けられ、この制御スイッチ13のオン期間を制御する
    スイッチ制御回路14が設けられたハーフブリッジ型の
    インバータ回路において、 前記他方のスイッチ素子3のゲート端子と、チョーク7
    に設けた2次巻線12との間に、スイッチ素子3側がカ
    ソード側になるようにダイオード17が接続されると共
    に、該ダイオード17に抵抗18が並列接続されている
    ことを特徴とするインバータ回路。
  2. 【請求項2】 直流電源1に、2個のスイッチ素子2,
    3が直列接続され、この2個のスイッチ素子2,3のう
    ちの一方のスイッチ素子2に、チョーク7を備える共振
    回路9が並列接続され、共振回路9のチョーク7に、一
    対の2次巻線11,12が、前記2個のスイッチ素子
    2,3のゲート端子に夫々駆動信号を供給するように設
    けられ、前記2個のスイッチ素子2,3のうちの他方の
    スイッチ素子3のゲート端子側に、該他方のスイッチ素
    子3をオフさせるべくオン動作する制御スイッチ13が
    設けられ、この制御スイッチ13のオン期間を制御する
    スイッチ制御回路14が設けられたハーフブリッジ型の
    インバータ回路において、 前記他方のスイッチ素子3のゲート端子と、チョーク7
    に設けた2次巻線12との間に、スイッチ素子3側がカ
    ソード側になるようにダイオード17が接続されると共
    に、該ダイオード17に抵抗18が並列接続され、スイ
    ッチ素子3のゲート端子と2次巻線12との間に、抵抗
    19が前記抵抗18と直列になるように接続されている
    ことを特徴とするインバータ回路。
  3. 【請求項3】 前記2個のスイッチ素子2,3のうちの
    一方のスイッチ素子2がトランジスタにより構成される
    と共に、他方のスイッチ素子3が金属酸化膜ゲート電界
    効果形トランジスタ(MOSFET)により構成されて
    いることを特徴とする請求項1に記載のインバータ回
    路。
  4. 【請求項4】 前記2個のスイッチ素子2,3が夫々ト
    ランジスタにより構成されていることを特徴とする請求
    項1に記載のインバータ回路。
JP6009717A 1994-01-31 1994-01-31 インバータ回路 Pending JPH07222461A (ja)

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JP6009717A JPH07222461A (ja) 1994-01-31 1994-01-31 インバータ回路

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JP6009717A JPH07222461A (ja) 1994-01-31 1994-01-31 インバータ回路

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JP (1) JPH07222461A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100423439C (zh) * 2006-07-19 2008-10-01 陈玉明 功率场效应管激励电路

Cited By (1)

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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011113