JPH08107682A - Ａｃーａｃコンバータ - Google Patents
ＡｃーａｃコンバータInfo
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- JPH08107682A JPH08107682A JP6241360A JP24136094A JPH08107682A JP H08107682 A JPH08107682 A JP H08107682A JP 6241360 A JP6241360 A JP 6241360A JP 24136094 A JP24136094 A JP 24136094A JP H08107682 A JPH08107682 A JP H08107682A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】ＡＣーＡＣコンバータの電源高調波を低減し、
入力力率を高める。 【構成】商用交流電源の電圧を整流するダイオードブリ
ッジＤＢの脈流の直流出力電圧を平滑する平滑コンデン
サＣ２が、ダイオードブリッジ側に接続する高調波チョ
ークＴＨと平滑コンデンサに充電方向の第１ダイオード
Ｄ１との直列回路で接続され、平滑コンデンサの両端
に、共振コンデサンＣ５と、共振チョークＴＯの共振回
路と、スイッチング素子の主トランジスタＱ１が接続さ
れ、高調波チョークと第１ダイオードの接点を、この接
点側にアノードを接続した第２ダイオードＤ２、放電ラ
ンプＦＬ、バラストチョークＴＢとの直列回路を介し
て、主トランジスタのコレクタに接続している。第１ダ
イオードと平滑コンデンサの接点と、第２ダイオードと
放電ランプの接点との間に、補助チョークＴＡと第３コ
ンデンサＣ３の並列回路を接続し、上記第１ダイオード
と平滑コンデンサの接点と、放電ランプとバラストチョ
ークの接点との間に第７コンデンサＣ７を接続した。
入力力率を高める。 【構成】商用交流電源の電圧を整流するダイオードブリ
ッジＤＢの脈流の直流出力電圧を平滑する平滑コンデン
サＣ２が、ダイオードブリッジ側に接続する高調波チョ
ークＴＨと平滑コンデンサに充電方向の第１ダイオード
Ｄ１との直列回路で接続され、平滑コンデンサの両端
に、共振コンデサンＣ５と、共振チョークＴＯの共振回
路と、スイッチング素子の主トランジスタＱ１が接続さ
れ、高調波チョークと第１ダイオードの接点を、この接
点側にアノードを接続した第２ダイオードＤ２、放電ラ
ンプＦＬ、バラストチョークＴＢとの直列回路を介し
て、主トランジスタのコレクタに接続している。第１ダ
イオードと平滑コンデンサの接点と、第２ダイオードと
放電ランプの接点との間に、補助チョークＴＡと第３コ
ンデンサＣ３の並列回路を接続し、上記第１ダイオード
と平滑コンデンサの接点と、放電ランプとバラストチョ
ークの接点との間に第７コンデンサＣ７を接続した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、ＡＣーＡＣコンバー
タに関するもので、これを例えば、放電灯点灯装置に応
用したものである。
タに関するもので、これを例えば、放電灯点灯装置に応
用したものである。
【０００２】
【従来の技術】 図８は、アクティブ平滑フィルタＡＦ
を有する従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック図であ
る。図８では、商用交流電源ＡＣの電圧を整流するダイ
オードブリッジＤＢの出力端子にアクティブ平滑フィル
タＡＦが接続され、このアクティブ平滑フィルタＡＦの
出力端子に、インバータＩＶが接続され、このインバー
タＩＶの出力端子に負荷ＬＤが接続されている。
を有する従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック図であ
る。図８では、商用交流電源ＡＣの電圧を整流するダイ
オードブリッジＤＢの出力端子にアクティブ平滑フィル
タＡＦが接続され、このアクティブ平滑フィルタＡＦの
出力端子に、インバータＩＶが接続され、このインバー
タＩＶの出力端子に負荷ＬＤが接続されている。
【０００３】上記アクティブ平滑フィルタＡＦは、高周
波でスイッチングするトランジスタＱ２と、このトラン
ジスタＱ２のドライブ制御回路ＢＣ、それから、高調波
チョークＴＨと、第１ダイオードＤ１と、平滑コンデン
サＣ２で構成されている。図８においては、アクティブ
平滑フィルタＡＦの平滑作用によって、インバータＩＶ
に平滑された直流電圧が供給される。
波でスイッチングするトランジスタＱ２と、このトラン
ジスタＱ２のドライブ制御回路ＢＣ、それから、高調波
チョークＴＨと、第１ダイオードＤ１と、平滑コンデン
サＣ２で構成されている。図８においては、アクティブ
平滑フィルタＡＦの平滑作用によって、インバータＩＶ
に平滑された直流電圧が供給される。
【０００４】図９は、コンデンサインプット形の平滑回
路を用いた他の従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック
図である。この図９では、商用交流電源ＡＣの電圧を整
流するダイオードブリッジＤＢの出力端子に平滑コンデ
ンサＣ２とインバータＩＶが接続され、このインバータ
ＩＶの出力端子に負荷ＬＤが接続されている。図９にお
いては、コンデンサＣ２の平滑作用によって、インバー
タＩＶにはほぼ完全に平滑された直流電圧が供給され
る。
路を用いた他の従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック
図である。この図９では、商用交流電源ＡＣの電圧を整
流するダイオードブリッジＤＢの出力端子に平滑コンデ
ンサＣ２とインバータＩＶが接続され、このインバータ
ＩＶの出力端子に負荷ＬＤが接続されている。図９にお
いては、コンデンサＣ２の平滑作用によって、インバー
タＩＶにはほぼ完全に平滑された直流電圧が供給され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような図８の従
来のＡＣーＡＣコンバータは、入力電流波形をほぼ正弦
波にすることができ、従って、力率が高く、電源高調波
が少ない特長がある反面、アクティブ平滑フィルタＡＦ
のトランジスタＱ２およびドライブ制御回路ＢＣの回路
構成が複雑、高価で、損失が大きい問題点があった。
来のＡＣーＡＣコンバータは、入力電流波形をほぼ正弦
波にすることができ、従って、力率が高く、電源高調波
が少ない特長がある反面、アクティブ平滑フィルタＡＦ
のトランジスタＱ２およびドライブ制御回路ＢＣの回路
構成が複雑、高価で、損失が大きい問題点があった。
【０００６】一方、図９の従来のＡＣーＡＣコンバータ
は、回路構成が簡単、低価格で、インバータのスイッチ
ング素子の損失を小さく設計できる特長がある反面、入
力電流が正弦波電圧波形のピーク位相付近だけ流れるパ
ルス状波形となるため力率が低く、電源高調波が多い問
題点があった。
は、回路構成が簡単、低価格で、インバータのスイッチ
ング素子の損失を小さく設計できる特長がある反面、入
力電流が正弦波電圧波形のピーク位相付近だけ流れるパ
ルス状波形となるため力率が低く、電源高調波が多い問
題点があった。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、上記アクティブ平滑フィルタ
を用いない回路方式で、上記図７の従来例の力率が高
く、電源高調波が少ない特長と、図９の従来例の回路構
成が簡単、低価格で、インバータのスイッチング素子の
損失を小さく設計できる特長を合せ持つＡＣーＡＣコン
バータを得ることを目的とする。
めになされたものであり、上記アクティブ平滑フィルタ
を用いない回路方式で、上記図７の従来例の力率が高
く、電源高調波が少ない特長と、図９の従来例の回路構
成が簡単、低価格で、インバータのスイッチング素子の
損失を小さく設計できる特長を合せ持つＡＣーＡＣコン
バータを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るＡＣー
ＡＣコンバータは、商用交流電源電圧を整流する整流回
路の出力端子に、第１コンデンサを接続し、同じく、整
流回路の出力端子にこの整流回路の出力電圧を平滑する
平滑コンデンサを、整流回路側に接続する高調波チョー
クと、平滑コンデンサに充電方向の第１ダイオードとの
直列回路で接続し、上記平滑コンデンサの両端に、ＬＣ
共振回路と、高周波でオン・オフするスイッチ素子を接
続し、上記高調波チョークと第１ダイオードの接点を、
この接点側にアノードを接続した第２ダイオードと負荷
回路の直列回路を介して、スイッチ素子に接続し、上記
第１ダイオードと上記平滑コンデンサの接点と、上記第
２ダイオードと負荷回路の接点との間に補助チョークと
第３コンデンサの並列回路を接続し、上記第１ダイオー
ドと上記平滑コンデンサの接点と、上記放電ランプとバ
ラストチョークの接点との間に第７コンデンサを接続し
たものである。
ＡＣコンバータは、商用交流電源電圧を整流する整流回
路の出力端子に、第１コンデンサを接続し、同じく、整
流回路の出力端子にこの整流回路の出力電圧を平滑する
平滑コンデンサを、整流回路側に接続する高調波チョー
クと、平滑コンデンサに充電方向の第１ダイオードとの
直列回路で接続し、上記平滑コンデンサの両端に、ＬＣ
共振回路と、高周波でオン・オフするスイッチ素子を接
続し、上記高調波チョークと第１ダイオードの接点を、
この接点側にアノードを接続した第２ダイオードと負荷
回路の直列回路を介して、スイッチ素子に接続し、上記
第１ダイオードと上記平滑コンデンサの接点と、上記第
２ダイオードと負荷回路の接点との間に補助チョークと
第３コンデンサの並列回路を接続し、上記第１ダイオー
ドと上記平滑コンデンサの接点と、上記放電ランプとバ
ラストチョークの接点との間に第７コンデンサを接続し
たものである。
【０００９】第２の発明に係るＡＣーＡＣコンバータ
は、第１の発明に対し、上記第２ダイオードと第３コン
デンサの接点と、負荷回路との間にカレントトランスの
１次巻線を接続し、このカレントトランスの２次巻線と
ベースコンデンサとベース抵抗の直列回路を主トランジ
スタのベース・エミッタ間に接続したものである。
は、第１の発明に対し、上記第２ダイオードと第３コン
デンサの接点と、負荷回路との間にカレントトランスの
１次巻線を接続し、このカレントトランスの２次巻線と
ベースコンデンサとベース抵抗の直列回路を主トランジ
スタのベース・エミッタ間に接続したものである。
【００１０】第３の発明に係るＡＣーＡＣコンバータ
は、第１の発明あるいは第２の発明に対し、高調波チョ
ークと第１ダイオードの接点と、ダイオードブリッジの
負極端子との間に、第９コンデンサとアノードをダイオ
ードブリッジの負極端子側にした第４ダイオードの並列
回路を接続したものである。
は、第１の発明あるいは第２の発明に対し、高調波チョ
ークと第１ダイオードの接点と、ダイオードブリッジの
負極端子との間に、第９コンデンサとアノードをダイオ
ードブリッジの負極端子側にした第４ダイオードの並列
回路を接続したものである。
【００１１】第４の発明に係るＡＣーＡＣコンバータ
は、第１あるいは第２あるいは第３の発明のインダクタ
ンス素子を含む負荷回路として、放電ランプとバラスト
チョークの直列回路を用いたものである。
は、第１あるいは第２あるいは第３の発明のインダクタ
ンス素子を含む負荷回路として、放電ランプとバラスト
チョークの直列回路を用いたものである。
【００１２】
【作用】第１および第３の発明においては、商用交流電
源から第２ダイオードか補助チョークを介して負荷回路
に、電源の正弦波電圧にほぼ比例した低周波成分を有す
る高周波電流が供給される。
源から第２ダイオードか補助チョークを介して負荷回路
に、電源の正弦波電圧にほぼ比例した低周波成分を有す
る高周波電流が供給される。
【００１３】第１あるいは第２あるいは第３の発明にお
いては、商用交流電源から第２ダイオードあるいは補助
チョークあるいは第３コンデンサを介して負荷回路に、
電源の正弦波電圧にほぼ比例した低周波成分を有する高
周波電流が供給される。
いては、商用交流電源から第２ダイオードあるいは補助
チョークあるいは第３コンデンサを介して負荷回路に、
電源の正弦波電圧にほぼ比例した低周波成分を有する高
周波電流が供給される。
【００１４】第４の発明においては、第１あるいは第２
あるいは第３の発明を放電灯点灯回路に有効に応用して
いる。
あるいは第３の発明を放電灯点灯回路に有効に応用して
いる。
【００１５】
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。 実施例１ 図１は本発明の第１実施例に係るＡＣーＡＣコンバータ
の回路図である。負荷は、放電ランプＦＬとこの放電ラ
ンプＦＬの両端に接続した始動コンデンサＣ４の並列回
路と、この放電ランプＦＬのランプ電流を制限するバラ
ストチョークＴＢとの直列回路で構成されている。
の回路図である。負荷は、放電ランプＦＬとこの放電ラ
ンプＦＬの両端に接続した始動コンデンサＣ４の並列回
路と、この放電ランプＦＬのランプ電流を制限するバラ
ストチョークＴＢとの直列回路で構成されている。
【００１６】図１において、商用交流電源ＡＣの電圧を
整流するダイオードブリッジＤＢの出力端子に、第１コ
ンデンサＣ１が接続され、また、このダイオードブリッ
ジＤＢの脈流の直流出力電圧を平滑する平滑コンデンサ
Ｃ２が、ダイオードブリッジＤＢ側に接続する高調波チ
ョークＴＨと平滑コンデンサＣ２に充電方向の第１ダイ
オードＤ１との直列回路で接続されている。
整流するダイオードブリッジＤＢの出力端子に、第１コ
ンデンサＣ１が接続され、また、このダイオードブリッ
ジＤＢの脈流の直流出力電圧を平滑する平滑コンデンサ
Ｃ２が、ダイオードブリッジＤＢ側に接続する高調波チ
ョークＴＨと平滑コンデンサＣ２に充電方向の第１ダイ
オードＤ１との直列回路で接続されている。
【００１７】また、平滑コンデンサＣ２の両端に、共振
コンデンサＣ５と、共振チョークＴＯの並列回路で構成
される共振回路と、高周波でオン・オフするスイッチン
グ素子の主トランジスタＱ１の直列回路が接続されてい
る。また、高調波チョークＴＨと第１ダイオードＤ１の
接点を、この接点側にアノードを接続した第２ダイオー
ドＤ２、放電ランプＦＬ、バラストチョークＴＢとの直
列回路を介して、主トランジスタＱ１のコレクタに接続
している。更に、第１ダイオードＤ１と平滑コンデンサ
Ｃ２の接点と、第２ダイオードＤ２と放電ランプＦＬの
接点との間に、補助チョークＴＡと第３コンデンサの並
列回路を接続している。
コンデンサＣ５と、共振チョークＴＯの並列回路で構成
される共振回路と、高周波でオン・オフするスイッチン
グ素子の主トランジスタＱ１の直列回路が接続されてい
る。また、高調波チョークＴＨと第１ダイオードＤ１の
接点を、この接点側にアノードを接続した第２ダイオー
ドＤ２、放電ランプＦＬ、バラストチョークＴＢとの直
列回路を介して、主トランジスタＱ１のコレクタに接続
している。更に、第１ダイオードＤ１と平滑コンデンサ
Ｃ２の接点と、第２ダイオードＤ２と放電ランプＦＬの
接点との間に、補助チョークＴＡと第３コンデンサの並
列回路を接続している。
【００１８】また、第１ダイオードＤ１と上記平滑コン
デンサＣ２の接点と、上記放電ランプＦＬとバラストチ
ョークＴＢの接点との間に第７コンデンサを接続してい
る。
デンサＣ２の接点と、上記放電ランプＦＬとバラストチ
ョークＴＢの接点との間に第７コンデンサを接続してい
る。
【００１９】次に図１の回路動作を説明する。主トラン
ジスタＱ１は数十ＫＨｚの高周波でオン・オフするが、
それぞれの場合における高周波電流ループを以下に示
す。
ジスタＱ１は数十ＫＨｚの高周波でオン・オフするが、
それぞれの場合における高周波電流ループを以下に示
す。
【００２０】先ず、商用交流電源ＡＣを投入すると、以
下に示すループで高周波電流が流れる。主トランジスタ
Ｑ１がオンの場合、ループ１（バラストチョークＴＢ→
主トランジスタＱ１→ダイオードブリッジＤＢ→商用交
流電源ＡＣ→ダイオードブリッジＤＢ→高調波チョーク
ＴＨ→第２ダイオードＤ２→放電ランプＦＬと始動コン
デンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴＢ）。
下に示すループで高周波電流が流れる。主トランジスタ
Ｑ１がオンの場合、ループ１（バラストチョークＴＢ→
主トランジスタＱ１→ダイオードブリッジＤＢ→商用交
流電源ＡＣ→ダイオードブリッジＤＢ→高調波チョーク
ＴＨ→第２ダイオードＤ２→放電ランプＦＬと始動コン
デンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴＢ）。
【００２１】あるいはループ２（バラストチョークＴＢ
→主トランジスタＱ１→ダイオードブリッジＤＢ→商用
交流電源ＡＣ→ダイオードブリッジＤＢ→高調波チョー
クＴＨ→第１ダイオードＤ１→第３コンデンサＣ３と補
助チョークＴＡの並列回路→放電ランプＦＬと始動コン
デンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴＢ）。
→主トランジスタＱ１→ダイオードブリッジＤＢ→商用
交流電源ＡＣ→ダイオードブリッジＤＢ→高調波チョー
クＴＨ→第１ダイオードＤ１→第３コンデンサＣ３と補
助チョークＴＡの並列回路→放電ランプＦＬと始動コン
デンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴＢ）。
【００２２】ループ３（バラストチョークＴＢ→主トラ
ンジスタＱ１→平滑コンデンサＣ１→第３コンデンサＣ
３と補助チョークＴＡの並列回路→放電ランプＦＬと始
動コンデンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴ
Ｂ）。
ンジスタＱ１→平滑コンデンサＣ１→第３コンデンサＣ
３と補助チョークＴＡの並列回路→放電ランプＦＬと始
動コンデンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴ
Ｂ）。
【００２３】ループ４（共振チョークＴＯ→主トラジス
タＱ１→平滑コンデンサＣ２→共振チョークＴＯ）で高
周波電流が流れる。
タＱ１→平滑コンデンサＣ２→共振チョークＴＯ）で高
周波電流が流れる。
【００２４】一方、主トランジスタＱ１がオフの場合、
ループ５（バラストチョークＴＢ→共振コンデンサＣ５
→平滑コンデンサＣ２→ダイオードブリッジＤＢ→商用
交流電源ＡＣ→ダイオードブリッジＤＢ→高調波チョー
クＴＨ→第２ダイオードＤ２→放電ランプＦＬと始動コ
ンデンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴＢ）。
ループ５（バラストチョークＴＢ→共振コンデンサＣ５
→平滑コンデンサＣ２→ダイオードブリッジＤＢ→商用
交流電源ＡＣ→ダイオードブリッジＤＢ→高調波チョー
クＴＨ→第２ダイオードＤ２→放電ランプＦＬと始動コ
ンデンサＣ４の並列回路→バラストチョークＴＢ）。
【００２５】あるいはループ６（バラストチョークＴＢ
→共振コンデンサＣ５→平滑コンデンサＣ２→ダイオー
ドブリッジＤＢ→商用交流電源ＡＣ→ダイオードブリッ
ジＤＢ→高調波チョークＴＨ→第１ダイオードＤ１→第
３コンデンサＣ３と補助チョークＴＡの並列回路→放電
ランプＦＬと始動コンデンサＣ４の並列回路→バラスト
チョークＴＢ）。
→共振コンデンサＣ５→平滑コンデンサＣ２→ダイオー
ドブリッジＤＢ→商用交流電源ＡＣ→ダイオードブリッ
ジＤＢ→高調波チョークＴＨ→第１ダイオードＤ１→第
３コンデンサＣ３と補助チョークＴＡの並列回路→放電
ランプＦＬと始動コンデンサＣ４の並列回路→バラスト
チョークＴＢ）。
【００２６】ループ７（バラストチョークＴＢ←→共振
コンデンサＣ５←→第３コンデンサＣ３と補助チョーク
ＴＡの並列回路←→放電ランプＦＬと始動コンデンサＣ
４の並列回路←→バラストチョークＴＢ）。
コンデンサＣ５←→第３コンデンサＣ３と補助チョーク
ＴＡの並列回路←→放電ランプＦＬと始動コンデンサＣ
４の並列回路←→バラストチョークＴＢ）。
【００２７】ループ８（共振チョークＴＯ→共振コンデ
ンサＣ５→共振チョークＴＯ）で高周波電流が流れる。
ンサＣ５→共振チョークＴＯ）で高周波電流が流れる。
【００２８】先ず、商用交流電源ＡＣを投入すると、上
記のループで高周波電流が流れ、（ただし、放電ランプ
ＦＬと始動コンデンサＣ４の並列回路においては、始動
コンデンサＣ４のみに電流が流れる）バラストチョーク
ＴＢと始動コンデンサＣ４の直列共振によって始動コン
デンサＣ４に共振電圧が生じ、この共振電圧によって放
電ランプＦＬが点灯する。放電ランプＦＬが点灯状態に
おいても上記と同じループで高周波電流がながれるが、
放電ランプＦＬと始動コンデンサＣ４の並列回路におい
ては、放電ランプＦＬのインピーダンスが低いため主に
放電ランプＦＬに高周波電流が流れる。
記のループで高周波電流が流れ、（ただし、放電ランプ
ＦＬと始動コンデンサＣ４の並列回路においては、始動
コンデンサＣ４のみに電流が流れる）バラストチョーク
ＴＢと始動コンデンサＣ４の直列共振によって始動コン
デンサＣ４に共振電圧が生じ、この共振電圧によって放
電ランプＦＬが点灯する。放電ランプＦＬが点灯状態に
おいても上記と同じループで高周波電流がながれるが、
放電ランプＦＬと始動コンデンサＣ４の並列回路におい
ては、放電ランプＦＬのインピーダンスが低いため主に
放電ランプＦＬに高周波電流が流れる。
【００２９】図２は、図１における放電ランプＦＬ点灯
時の各部高周波電流、電圧波形を示したものである。図
中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれダイオードブリッ
ジＤＢの出力に接続されている第１コンデンサＣ１の脈
流電圧波形ＶC1のピーク電圧位相、中間電圧位相、零電
圧位相における高周波波形を示している。
時の各部高周波電流、電圧波形を示したものである。図
中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれダイオードブリッ
ジＤＢの出力に接続されている第１コンデンサＣ１の脈
流電圧波形ＶC1のピーク電圧位相、中間電圧位相、零電
圧位相における高周波波形を示している。
【００３０】また、図中ＩQ1は主トランジスタＱ１のコ
レクタ電流波形、ＶQ1は主トランジスタＱ１のコレクタ
・エミッタ間の電圧波形、ＩTHは高調波チョークＴＨの
電流波形、ＩD1は第１ダイオードＤ１の電流波形、ＩD2
は第２ダイオードＤ２の電流波形、Ｉc3は第３コンデン
サＣ３の電流波形、ＩTAは補助チョークＴＡの電流波
形、ＩEL/C4はバラストチョークＴＢの電流波形ＶC5は
共振コンデンサＣ５の電圧波形、ＶC7は第７コンデンサ
Ｃ７の電圧波形を示している。
レクタ電流波形、ＶQ1は主トランジスタＱ１のコレクタ
・エミッタ間の電圧波形、ＩTHは高調波チョークＴＨの
電流波形、ＩD1は第１ダイオードＤ１の電流波形、ＩD2
は第２ダイオードＤ２の電流波形、Ｉc3は第３コンデン
サＣ３の電流波形、ＩTAは補助チョークＴＡの電流波
形、ＩEL/C4はバラストチョークＴＢの電流波形ＶC5は
共振コンデンサＣ５の電圧波形、ＶC7は第７コンデンサ
Ｃ７の電圧波形を示している。
【００３１】以上から、高調波チョークＴＨに第１コン
デンサＣ１の脈流電圧波形ＶC1の全位相に渡って、その
電圧値に比例した高周波電流がループ１あるいはループ
２と、ループ５あるいはループ６で流れ、特にループ１
とループ５では第２ダイオードＤ２の整流作用によっ
て、商用交流電源ＡＣから放電ランプＦＬの一方向に電
流が供給されることがわかる。
デンサＣ１の脈流電圧波形ＶC1の全位相に渡って、その
電圧値に比例した高周波電流がループ１あるいはループ
２と、ループ５あるいはループ６で流れ、特にループ１
とループ５では第２ダイオードＤ２の整流作用によっ
て、商用交流電源ＡＣから放電ランプＦＬの一方向に電
流が供給されることがわかる。
【００３２】そして、第１コンデンサＣ１によって高周
波成分がパスされ、図１のＡＣーＡＣコンバータの入力
電流波形Ｉ1は図３で示すように商用交流電源ＡＣの電
圧波形Ｖ1にほぼ比例した正弦波状の波形となる。
波成分がパスされ、図１のＡＣーＡＣコンバータの入力
電流波形Ｉ1は図３で示すように商用交流電源ＡＣの電
圧波形Ｖ1にほぼ比例した正弦波状の波形となる。
【００３３】また、第７コンデンサＣ７の電圧ＶC7を共
振コンデンサＣ５の電圧ＶC5と比較すると、図２に示す
ように、ゼロ・ピークの最小値が高くなっており、特
に、放電ランプＦＬのランプ電圧が商用交流電源ＡＣの
電圧と同等あるいは高いランプの場合、第７コンデンサ
Ｃ７がない回路と比較して、放電ランプを維持し易いメ
リットがある。
振コンデンサＣ５の電圧ＶC5と比較すると、図２に示す
ように、ゼロ・ピークの最小値が高くなっており、特
に、放電ランプＦＬのランプ電圧が商用交流電源ＡＣの
電圧と同等あるいは高いランプの場合、第７コンデンサ
Ｃ７がない回路と比較して、放電ランプを維持し易いメ
リットがある。
【００３４】実施例２ 図４は、本発明の第２実施例に係るＡＣーＡＣコンバー
タの回路図である。図４は、上記図１において、第２ダ
イオードＤ２と第３コンデンサＣ３の接点と、負荷回路
との間にカレントトランスＴＣの１次巻線を接続し、こ
のカレントトランスＴＣの２次巻線とベースコンデンサ
Ｃ８とベース抵抗Ｒの直列回路を主トランジスタＱ１の
ベース・エミック間に接続したもので、負荷電流帰還タ
イプの自励式コンバータを構成している。
タの回路図である。図４は、上記図１において、第２ダ
イオードＤ２と第３コンデンサＣ３の接点と、負荷回路
との間にカレントトランスＴＣの１次巻線を接続し、こ
のカレントトランスＴＣの２次巻線とベースコンデンサ
Ｃ８とベース抵抗Ｒの直列回路を主トランジスタＱ１の
ベース・エミック間に接続したもので、負荷電流帰還タ
イプの自励式コンバータを構成している。
【００３５】図４の自励発振動作を説明する。放電ラン
プＦＬと始動コンデンサＣ４が合成された高調波の共振
負荷電流がカレントトランスＴＣを介して主トランジス
タＱ１の入力回路に帰還され、カレントトランスＴＣの
２次巻線→第１抵抗Ｒ１→主トランジスタＱ１のベース
・エミッタ→第８コンデンサ→カレントトランスＴＣの
２次巻線のループで主トランジスタＱ１にベース電流が
流れオンする。次に、この電流は、カレントトランスＴ
Ｃの２次巻線の自己インダクタンス成分と第８コンデン
サＣ８とのＬＣ共振で逆方向、すなわちカレントトラン
スＴＣの２次巻線→第８コンデンサＣ８→第３ダイオー
ドＤ３→第２抵抗Ｒ２→第１抵抗Ｒ１→カレントトラン
スＴＣの２次巻線のループで電流が流れ、主トランジス
タＱ１がオフする。そして、カレントトランスＴＣの１
次巻線に流れる上記共振負荷電流の作用によって、再び
主トランジスタＱ１にベース電流が流れるようになりオ
ンし、主トランジスタＱ１が高周波でオン、オフを繰り
返す。
プＦＬと始動コンデンサＣ４が合成された高調波の共振
負荷電流がカレントトランスＴＣを介して主トランジス
タＱ１の入力回路に帰還され、カレントトランスＴＣの
２次巻線→第１抵抗Ｒ１→主トランジスタＱ１のベース
・エミッタ→第８コンデンサ→カレントトランスＴＣの
２次巻線のループで主トランジスタＱ１にベース電流が
流れオンする。次に、この電流は、カレントトランスＴ
Ｃの２次巻線の自己インダクタンス成分と第８コンデン
サＣ８とのＬＣ共振で逆方向、すなわちカレントトラン
スＴＣの２次巻線→第８コンデンサＣ８→第３ダイオー
ドＤ３→第２抵抗Ｒ２→第１抵抗Ｒ１→カレントトラン
スＴＣの２次巻線のループで電流が流れ、主トランジス
タＱ１がオフする。そして、カレントトランスＴＣの１
次巻線に流れる上記共振負荷電流の作用によって、再び
主トランジスタＱ１にベース電流が流れるようになりオ
ンし、主トランジスタＱ１が高周波でオン、オフを繰り
返す。
【００３６】一方、図４の主回路動作は、図１と同様で
各部品の電流、電圧波形も図２と同様である。なお、カ
レントトランスＴＣの１次巻線の挿入位置については、
負荷回路と直列であればよいが、図４に示した位置に挿
入した方が放電ランプＦＬの着脱時に発生するサージに
対する耐ノズル性が優れている特徴がある。
各部品の電流、電圧波形も図２と同様である。なお、カ
レントトランスＴＣの１次巻線の挿入位置については、
負荷回路と直列であればよいが、図４に示した位置に挿
入した方が放電ランプＦＬの着脱時に発生するサージに
対する耐ノズル性が優れている特徴がある。
【００３７】実施例３ 図５は、本発明の第３実施例に係わるＡＣーＡＣコンバ
ータの回路図である。図５は、上記図１において、高調
波チョークＴＨと第１ダイオードＤ１の接点と、ダイオ
ードブリッジＤＢの負極端子との間に、第９コンデンサ
Ｃ９とアノードをダイオードブリッジＤＢの負極端子側
にした第４ダイオードＤ４の並列回路を接続したもので
ある。
ータの回路図である。図５は、上記図１において、高調
波チョークＴＨと第１ダイオードＤ１の接点と、ダイオ
ードブリッジＤＢの負極端子との間に、第９コンデンサ
Ｃ９とアノードをダイオードブリッジＤＢの負極端子側
にした第４ダイオードＤ４の並列回路を接続したもので
ある。
【００３８】図５の回路動作は、図１とほぼ同様である
が、第１コンデンサＣ１の脈流電圧波形ＶC1の零電圧付
近位相の区間のみ第４ダイオードＤ４に高周波電流が流
れ、商用交流電源ＡＣの入力電流波形の極性が変わる点
でのつながりが図１の実施例で示した図３に波形と比較
してスムーズになり、入力電流の高次高調波が低減でき
る利点がある。
が、第１コンデンサＣ１の脈流電圧波形ＶC1の零電圧付
近位相の区間のみ第４ダイオードＤ４に高周波電流が流
れ、商用交流電源ＡＣの入力電流波形の極性が変わる点
でのつながりが図１の実施例で示した図３に波形と比較
してスムーズになり、入力電流の高次高調波が低減でき
る利点がある。
【００３９】この様子を示したのが図６で、図中、Ｖ1
は商用交流電源ＡＣの電圧波形、ＩD4は第４ダイオード
Ｄ４の電流波形、Ｉ1は入力電流波形を示している。
は商用交流電源ＡＣの電圧波形、ＩD4は第４ダイオード
Ｄ４の電流波形、Ｉ1は入力電流波形を示している。
【００４０】実施例４ 図７は、本発明の第４実施例に係わるＡＣーＡＣコンバ
ータの回路図である。図７は、図４と図５を組み合せた
ものであり、図５の特徴を有した負荷電流帰還タイプの
自励式コンバータを構成しており、コンバータの自励発
振動作は図４と同様である。
ータの回路図である。図７は、図４と図５を組み合せた
ものであり、図５の特徴を有した負荷電流帰還タイプの
自励式コンバータを構成しており、コンバータの自励発
振動作は図４と同様である。
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アクティ
ブ平滑フィルタを用いた従来のＡＣーＡＣコンバータと
比較して、回路構成が非常に簡単、低価格で、更に、コ
ンデンサインプット形の平滑回路を用いた従来のＡＣー
ＡＣコンバータと比較してスイッチング素子の損失が同
程度に小さい、低高調波で高力率なＡＣーＡＣコンバー
タを実現できる。
ブ平滑フィルタを用いた従来のＡＣーＡＣコンバータと
比較して、回路構成が非常に簡単、低価格で、更に、コ
ンデンサインプット形の平滑回路を用いた従来のＡＣー
ＡＣコンバータと比較してスイッチング素子の損失が同
程度に小さい、低高調波で高力率なＡＣーＡＣコンバー
タを実現できる。
【図１】本発明の第１実施例に係るＡＣーＡＣコンバー
タの回路図である。
タの回路図である。
【図２】図１の回路動作を説明するための各部高周波波
形図である。
形図である。
【図３】図１の回路動作を説明するための入力波形図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第２実施例に係るＡＣーＡＣコンバー
タの回路図である。
タの回路図である。
【図５】本発明の第３実施例に係わるＡＣーＡＣコンバ
ータの回路図である。
ータの回路図である。
【図６】図５の回路動作を説明するための各部商用波波
形図である。
形図である。
【図７】本発明の第４実施例に係るＡＣーＡＣコンバー
タの回路図である。
タの回路図である。
【図８】従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック図であ
る。
る。
【図９】別の従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック図
である。
である。
ＡＣ 商用交流電源 Ｃ１ 第
１コンデンサ ＤＢ ダイオードブリッジ Ｃ２ 平
滑コンデンサ ＡＦ アクティブ平滑フィルタ Ｃ３ 第
３コンデンサ ＢＣ ドライブ制御回路 Ｃ４ 始
動コンデンサ ＩＶ インバータ Ｃ５ 共
振コンデンサ ＬＤ 負荷回路 Ｃ７ 第
７コンデンサ ＦＬ 放電ランプ Ｃ８ 第
８コンデンサ ＴＨ 高調波チョーク Ｃ９ 第
９コンデンサ ＴＯ 共振チョーク Ｄ１ 第
１ダイオード ＴＢ バラストチョーク Ｄ２ 第
２ダイオード ＴＡ 補助チョーク Ｄ３ 第
３ダイオード ＴＣ カレントトランス Ｄ４ 第
４ダイオード Ｑ１ 主トランジスタ Ｒ１ 第
１抵抗 Ｑ２ トランジスタ Ｒ２ 第
２抵抗
１コンデンサ ＤＢ ダイオードブリッジ Ｃ２ 平
滑コンデンサ ＡＦ アクティブ平滑フィルタ Ｃ３ 第
３コンデンサ ＢＣ ドライブ制御回路 Ｃ４ 始
動コンデンサ ＩＶ インバータ Ｃ５ 共
振コンデンサ ＬＤ 負荷回路 Ｃ７ 第
７コンデンサ ＦＬ 放電ランプ Ｃ８ 第
８コンデンサ ＴＨ 高調波チョーク Ｃ９ 第
９コンデンサ ＴＯ 共振チョーク Ｄ１ 第
１ダイオード ＴＢ バラストチョーク Ｄ２ 第
２ダイオード ＴＡ 補助チョーク Ｄ３ 第
３ダイオード ＴＣ カレントトランス Ｄ４ 第
４ダイオード Ｑ１ 主トランジスタ Ｒ１ 第
１抵抗 Ｑ２ トランジスタ Ｒ２ 第
２抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅山 正臣 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機照明 株式会社内 (72)発明者 下嶋 光広 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機照明 株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 商用交流電源電圧を整流する整流回路の
出力端子に、第１コンデンサを接続し、同じく、整流回
路の出力端子にこの整流回路の出力電圧を平滑する平滑
コンデンサを、整流回路側に接続する高調波チョーク
と、平滑コンデンサに充電方向の第１ダイオードとの直
列回路で接続し、上記平滑コンデンサの両端に、ＬＣ共
振回路と、高周波でオン・オフするスイッチ素子を接続
し、上記高調波チョークと第１ダイオードの接点を、こ
の接点側にアノードを接続した第２ダイオードと負荷回
路の直列回路を介して、スイッチ素子に接続し、上記第
１ダイオードと上記平滑コンデンサの接点と、上記第２
ダイオードと負荷回路の接点との間に補助チョークと第
３コンデンサの並列回路を接続し、上記第１ダイオード
と上記平滑コンデンサの接点と、放電ランプとバラスト
チョークの接点との間に第７コンデンサを接続したこと
を特徴とするＡＣーＡＣコンバータ。 - 【請求項２】 上記第２ダイオードと第３コンデンサの
接点と負荷回路との間にカレントトランスの１次巻線を
接続し、このカレントトランスの２次巻線と第８コンデ
ンサと第１抵抗の直列回路を、主トランジスタのベース
・エミッタ間に接続し、主トランジスタのベース・エミ
ッタ間にこのベース・エミッタ接合とは逆方向の第３ダ
イオードと第２抵抗の直列回路を接続したことを特徴と
する請求項１項記載のＡＣーＡＣコンバータ。 - 【請求項３】 上記高調波チョークと第１ダイオードの
接点と、ダイオードブリッジの負極端子との間に、第９
コンデンサとアノードをダイオードブリッジの負極端子
側に配した第４ダイオードの並列回路を接続したことを
特徴とする請求項第１項あるいは請求項第２項記載のＡ
ＣーＡＣコンバータ。 - 【請求項４】 上記負荷回路が、第２ダイオード側に接
続された放電ランプとこの放電ランプの両端に接続され
た始動コンデンサの並列回路と、スイッチ素子側に接続
されたバラストチョークとの直列回路で構成されたこを
特徴とする請求項第１項あるいは請求項第２項あるいは
請求項第３項記載のＡＣーＡＣコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6241360A JPH08107682A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Ａｃーａｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6241360A JPH08107682A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Ａｃーａｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107682A true JPH08107682A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17073137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6241360A Pending JPH08107682A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Ａｃーａｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08107682A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09322551A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP6241360A patent/JPH08107682A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09322551A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 電源装置 |
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