JPH0810985B2 - Inverter device - Google Patents

Inverter device

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JPH0810985B2
JPH0810985B2 JP63076481A JP7648188A JPH0810985B2 JP H0810985 B2 JPH0810985 B2 JP H0810985B2 JP 63076481 A JP63076481 A JP 63076481A JP 7648188 A JP7648188 A JP 7648188A JP H0810985 B2 JPH0810985 B2 JP H0810985B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、インバータ装置に関し、例えば放電灯を点
灯するために使用され、簡単な回路構成で入力力率が高
くかつ低周波リップルの少ない高周波電圧を出力できる
ようにしたインバータ装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device, which is used for lighting a discharge lamp, for example, and has a simple circuit configuration, a high input power factor and a high frequency with a low frequency ripple. The present invention relates to an inverter device capable of outputting a voltage.

[従来の技術] 従来、例えば放電灯点灯装置に使用されるインバータ
装置としては、例えば第6図に示すものが知られてい
る。同図の装置は、商用電源ACを整流するダイオードブ
リッジDBよりなる整流回路1と、平滑コンデンサ2と、
これら整流回路1と平滑コンデンサ2との間に接続さ
れ、チョークコイルCH1、ダイオードD3、トランジスタQ
3、スイッチング制御回路CT1よりなるチョッパ回路3
と、インバータ回路4とを具備している。そして、放電
灯5がインバータ回路4の出力にチョークコイルCH2を
介して接続されている。即ち、第6図の装置において
は、整流回路1の出力を力率のよいチョッパ回路3を介
して平滑コンデンサ2に接続して、インバータ回路4に
電源を供給することにより、入力力率をよくしていた。
ところが、このような従来例にあっては、回路構成が複
雑になり装置が高価になるという問題があった。
[Prior Art] Conventionally, for example, an inverter device shown in FIG. 6 is known as an inverter device used in a discharge lamp lighting device. The device shown in the figure has a rectifying circuit 1 composed of a diode bridge DB that rectifies a commercial power supply AC, a smoothing capacitor 2,
It is connected between the rectifier circuit 1 and the smoothing capacitor 2 and has a choke coil CH1, a diode D3 and a transistor Q.
3, chopper circuit 3 consisting of switching control circuit CT1
And an inverter circuit 4. The discharge lamp 5 is connected to the output of the inverter circuit 4 via the choke coil CH2. That is, in the device of FIG. 6, the output of the rectifier circuit 1 is connected to the smoothing capacitor 2 via the chopper circuit 3 having a good power factor, and the inverter circuit 4 is supplied with power to improve the input power factor. Was.
However, in such a conventional example, there is a problem that the circuit configuration becomes complicated and the apparatus becomes expensive.

そこで、簡単な構成により入力力率を改善したインバ
ータ装置として従来第7図に示すものが提案されてい
る。即ち、第7図の回路においては、整流回路1のプラ
ス側出力端はチョークコイルCH1を介してインバータ回
路4の一端aに接続されており、このインバータ回路4
は、交互にオンオフされ平滑コンデンサ2両端(a点と
c点間)に接続されるトランジスタQ1,Q2の直列回路
と、各トランジスタQ1,Q2に並列接続されたダイオードD
1,D2と、コンデンサC1,C2の直列回路とより成るハーフ
ブリッジ回路として形成されている。また、トランジス
タQ1,Q2の接続点(b点)と、コンデンサC1,C2の接続点
との間に安定素子たるチョークコイルCH2および放電灯
5の直列回路が接続され、整流回路1のマイナス側出力
端はトランジスタQ1,Q2の接続点(b点)に接続されて
いる。なお、インバータ回路4のトランジスタQ1,Q2を
交互にオンオフするスイッチング制御回路CT2は例えば
無安定マルチバイブレータのような発振器により構成さ
れている。
Therefore, as an inverter device in which the input power factor is improved by a simple configuration, the one shown in FIG. 7 has been conventionally proposed. That is, in the circuit of FIG. 7, the positive side output end of the rectifier circuit 1 is connected to one end a of the inverter circuit 4 via the choke coil CH1.
Is a series circuit of transistors Q1 and Q2 that are alternately turned on and off and connected to both ends of smoothing capacitor 2 (between points a and c), and a diode D connected in parallel to each transistor Q1 and Q2.
It is formed as a half-bridge circuit including a series circuit of capacitors C1 and C2 and capacitors D1 and C2. Further, a series circuit of a choke coil CH2 which is a stabilizing element and a discharge lamp 5 is connected between the connection point (point b) of the transistors Q1 and Q2 and the connection point of the capacitors C1 and C2, and the negative output of the rectifier circuit 1 is connected. The end is connected to the connection point (point b) of the transistors Q1 and Q2. The switching control circuit CT2 that alternately turns on and off the transistors Q1 and Q2 of the inverter circuit 4 is composed of an oscillator such as an astable multivibrator.

第7図の回路において、スイッチング制御回路CT2に
よってトランジスタQ1がオンとされると、整流回路1の
プラス側出力端からチョークコイルCH1、トランジスタQ
1を通りチョークコイルCH1に電磁エネルギを蓄積する電
流が流れるとともに、平滑コンデンサ2の電圧をコンデ
ンサC1,C2により分圧してコンデンサC1の電圧を安定素
子たるチョークコイルCH2と放電灯5との直列回路に印
加する。この時、放電灯5に流れる電流がトランジスタ
Q1に流れる。従って、トランジスタQ1に商用電源ACから
チョークコイルCH1に電磁エネルギを蓄積するための電
流と、放電灯5に流れる電流との合成電流が流れる。次
に、トランジスタQ1がオフとなり、トランジスタQ2がオ
ンになると、チョークコイルCH1に蓄積された電磁エネ
ルギは商用電源AC、ダイオードブリッジDB、チョークコ
イルCH1、平滑コンデンサ2、ダイオードD2を介して放
出され、平滑コンデンサ2を充電する。一方、平滑コン
デンサ2の電圧はコンデンサC1,C2によって分圧され、
コンデンサC2の電圧がチョークコイルCH2および放電灯
5に印加され、放電灯5に電圧が供給される。この場
合、トランジスタQ1,Q2、ダイオードD1,D2、チョークコ
イルCH2、放電灯5およびコンデンサC1,C2によりハーフ
ブリッジ型インバータ回路が形成され、チョークコイル
CH1、トランジスタQ1、平滑コンデンサ2およびダイオ
ードD2により昇圧型チョッパ回路が形成され、従ってト
ランジスタQ1とダイオードD2を両回路で共用化すること
により回路構成が簡単になる。即ち、第7図の回路によ
れば、比較的簡単な回路構成により入力力率を向上させ
ることができる。
In the circuit of FIG. 7, when the transistor Q1 is turned on by the switching control circuit CT2, the choke coil CH1 and the transistor Q1 start from the positive output terminal of the rectifier circuit 1.
A series circuit of a discharge lamp 5 and a choke coil CH2, which is a stabilizing element, that divides the voltage of the smoothing capacitor 2 by the capacitors C1 and C2 as well as a current that flows through 1 to the choke coil CH1 and accumulates electromagnetic energy. Apply to. At this time, the current flowing through the discharge lamp 5 is a transistor.
It flows to Q1. Therefore, a combined current of the current for accumulating electromagnetic energy in the choke coil CH1 from the commercial power supply AC and the current flowing in the discharge lamp 5 flows in the transistor Q1. Next, when the transistor Q1 is turned off and the transistor Q2 is turned on, the electromagnetic energy accumulated in the choke coil CH1 is discharged through the commercial power source AC, the diode bridge DB, the choke coil CH1, the smoothing capacitor 2 and the diode D2, The smoothing capacitor 2 is charged. On the other hand, the voltage of the smoothing capacitor 2 is divided by the capacitors C1 and C2,
The voltage of the capacitor C2 is applied to the choke coil CH2 and the discharge lamp 5, and the voltage is supplied to the discharge lamp 5. In this case, the transistors Q1 and Q2, the diodes D1 and D2, the choke coil CH2, the discharge lamp 5 and the capacitors C1 and C2 form a half-bridge type inverter circuit.
A step-up chopper circuit is formed by CH1, transistor Q1, smoothing capacitor 2 and diode D2. Therefore, by sharing transistor Q1 and diode D2 in both circuits, the circuit configuration is simplified. That is, according to the circuit of FIG. 7, the input power factor can be improved with a relatively simple circuit configuration.

[発明が解決しようとする課題] ところが、第7図のインバータ装置においては、平滑
コンデンサの両端の電圧が、交流入力電圧のピーク値の
約2倍となり、インバータ回路のスイッチング素子とし
て極めて高耐圧のものが必要になるという不都合があっ
た。特に、交流入力電圧が100Vの場合はともかく、交流
入力電圧が200Vの場合には更に高耐圧の素子が必要とな
るが、このようなスイッチング素子は入手が困難である
という不都合もあった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the inverter device shown in FIG. 7, the voltage across the smoothing capacitor is about twice the peak value of the AC input voltage, and the voltage is extremely high as a switching element of the inverter circuit. There was the inconvenience that things were needed. In particular, when the AC input voltage is 200 V, even if the AC input voltage is 100 V, an element having a higher withstand voltage is required, but such a switching element is also difficult to obtain.

本発明の目的は、前述の従来例の装置における問題点
に鑑み、インバータ装置において、回路構成を簡略化す
るとともにスイッチング素子として比較的低い耐圧のも
のが使用できるようにすることにある。更に、本発明は
インバータ回路にほぼ完全に平滑された低周波リップル
の少ない直流電圧が印加されるようにすることを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems in the conventional device, it is an object of the present invention to simplify the circuit configuration of an inverter device and to use a switching element having a relatively low breakdown voltage. It is another object of the present invention to apply a DC voltage, which is almost completely smoothed and has a low frequency ripple, which is almost completely smooth.

[課題を解決するための手段] 本発明に係わるインバータ装置は、入力交流電源を整
流する整流回路、平滑コンデンサおよび互に直列接続さ
れた少なくとも1対のスイッチング素子を有するブリッ
ジ型インバータ回路と、前記整流回路出力と前記平滑コ
ンデンサの間に接続された第1のインダクタンス素子お
よび第1のダイオードの直列回路と、前記インバータ回
路の一対のスイッチング素子の中間と前記直列回路の第
1のインダクタンス素子および第1のダイオードの中間
との間に接続された結合コンデンサとを備えている。ま
た、必要に応じて、前記結合コンデンサと直列にインピ
ーダンス素子が接続される。
[Means for Solving the Problems] An inverter device according to the present invention includes a bridge type inverter circuit having a rectifying circuit for rectifying an input AC power source, a smoothing capacitor, and at least one pair of switching elements connected in series with each other, A series circuit of a first inductance element and a first diode connected between a rectifier circuit output and the smoothing capacitor, an intermediate of a pair of switching elements of the inverter circuit, a first inductance element of the series circuit, and a series circuit. And a coupling capacitor connected to the middle of the diode. Further, an impedance element is connected in series with the coupling capacitor as needed.

また、第2の構成として、前記結合コンデンサの前記
インバータ回路の第1の出力端の側に該結合コンデンサ
と直列に第2のダイオードを接続し、かつ該第2のダイ
オードおよび前記結合コンデンサの中間と前記インバー
タ回路の第2の出力端との間に第2のインダクタンス素
子を接続することもできる。ここで、「第1の出力端」
とは、前記一対のスイッチング素子の中間を意味する。
また、「第2の出力端」とは、互いに直列に接続された
他の一対のスイッチング素子を有するフルブリッジ型イ
ンバータ回路においては該他の一対のスイッチング素子
の中間を意味し、該他の一対のスイッチング素子の代わ
りに互いに直列に接続された第1,第2のコンデンサを有
するハーフブリッジ型インバータ回路においては該第1,
第2のコンデンサの中間を意味する。
Further, as a second configuration, a second diode is connected in series with the coupling capacitor on the side of the first output terminal of the inverter circuit of the coupling capacitor, and an intermediate portion between the second diode and the coupling capacitor. A second inductance element can be connected between the second output terminal of the inverter circuit and the second output terminal of the inverter circuit. Where "first output end"
Means the middle of the pair of switching elements.
The term "second output terminal" means the middle of the other pair of switching elements in a full-bridge inverter circuit having another pair of switching elements connected in series with each other, and the other pair of switching elements. In the half-bridge type inverter circuit having first and second capacitors connected in series to each other instead of the switching element of
It means the middle of the second capacitor.

更に、第3の構成として、前記インバータ回路の第1
の出力端と前記平滑コンデンサの一端との間に第3のイ
ンダクタンス素子および第3のコンデンサの直列回路を
接続し、かつ該第3のインダクタンス素子および第3の
コンデンサの中間と前記第1のインダクタンス素子およ
び第1のダイオードの中間との間に前記結合コンデンサ
を接続する構成とすることもできる。また、前記第3の
インダクタンス素子と直列に第4のコンデンサを接続す
ることもできる。
Further, as a third configuration, the first of the inverter circuits is used.
A series circuit of a third inductance element and a third capacitor is connected between the output end of the third inductance element and the one end of the smoothing capacitor, and the middle of the third inductance element and the third capacitor and the first inductance. The coupling capacitor may be connected between the element and the middle of the first diode. Also, a fourth capacitor can be connected in series with the third inductance element.

[作 用] 上述の構成において、インバータ回路を構成する少な
くとも一対のスイッチング素子は例えば数10KHzの高周
波でオンオフされる。そして、このオンオフにより一対
のスイッチング素子の接続点(第1の出力端)の電圧が
前記周波数で高レベルまたは低レベルに変化する。この
電圧の変化が前記結合コンデンサを介して前記第1のイ
ンダクタンス素子および第1のダイオードの直列回路に
おける両素子の接続点に印加される。これにより、この
第1のダイオードが高周波でオンオフし、このため交流
入力電流は交流電圧の瞬時値が低い時またはピーク値近
傍以外にも流れるようになり、平均電流に対して実効電
流が低下し入力力率を高めることが可能となる。
[Operation] In the configuration described above, at least a pair of switching elements forming the inverter circuit are turned on / off at a high frequency of, for example, several tens KHz. Then, due to this on / off, the voltage at the connection point (first output end) of the pair of switching elements changes to a high level or a low level at the frequency. This change in voltage is applied to the connection point of both elements in the series circuit of the first inductance element and the first diode via the coupling capacitor. As a result, this first diode is turned on and off at high frequency, so that the AC input current flows even when the instantaneous value of the AC voltage is low or near the peak value, and the effective current decreases with respect to the average current. It is possible to increase the input power factor.

また、前記第2の構成においては、前記一対のスイッ
チング素子のオンオフにより、前記第2のダイオードお
よび結合コンデンサの直列回路あるいは前記結合コンデ
ンサおよび前記第2のインダクタンス素子を含む回路に
交互に電流が逆方向に流れる。これにより、前記整流回
路出力に接続された第1のインダクタンス素子に蓄積さ
れたエネルギがスイッチング素子のオンオフ動作に応じ
て該第1のインダクタンス素子に接続された第1のダイ
オードをオンオフする。
In the second configuration, by turning on / off the pair of switching elements, a current is alternately reversed to a series circuit of the second diode and the coupling capacitor or a circuit including the coupling capacitor and the second inductance element. Flow in the direction. Thereby, the energy stored in the first inductance element connected to the output of the rectifier circuit turns on / off the first diode connected to the first inductance element according to the on / off operation of the switching element.

更に、前記第3の構成においては、前記一対のスイッ
チング素子のオンオフに応じて高周波電圧が前記第3の
インダクタンス素子および第3のコンデンサの直列回路
および結合コンデンサを介して前記第1のインダクタン
ス素子および第1のダイオードの直列回路における両素
子の接続点に供給される。これにより、該第1のダイオ
ードが高周波でスイッチングされる。
Further, in the third configuration, a high frequency voltage is generated in accordance with ON / OFF of the pair of switching elements via the series circuit of the third inductance element and the third capacitor, and the coupling capacitor. It is supplied to the connection point of both elements in the series circuit of the first diode. This causes the first diode to switch at high frequency.

[実施例] 以下、図面により本発明の実施例を説明する。第1図
は本発明の1実施例に係わるインバータ装置の構成を示
す。同図の装置は、商用電源ACを整流するためのダイオ
ードブリッジなどで構成される整流回路1、平滑コンデ
ンサ2、スイッチングトランジスタQ1,Q2、ダイオードD
1,D2、コンデンサC1,C2,C3、チョークコイルCH4を備え
放電灯5を点灯するためのインバータ回路を具備してい
る。整流回路1の一方の出力はチョークコイルCH3およ
びダイオードD4の直列回路を介して平滑コンデンサ2の
一端に接続され、整流回路1の他の出力は平滑コンデン
サ2の他端に接続されている。インバータ回路を構成す
るトランジスタQ1,Q2は平滑コンデンサ2の両端に直列
接続されている。各トランジスタQ1,Q2のコレクタ−エ
ミッタ間にはそれぞれダイオードD1,D2が接続されてい
る。平滑コンデンサ2の両端には更にコンデンサC1,C2
が直列接続され、これらのコンデンサC1,C2の接続点と
前記トランジスタQ1,Q2の接続点との間にチョークコイ
ルCH4を介して放電灯5が接続されている。各スイッチ
ングトランジスタQ1,Q2には図示しないスイッチング制
御回路が接続されており、これらの各トランジスタQ1,Q
2を交互にオンオフする。また、各スイッチグトランジ
スタQ1,Q2の接続点と前記チョークコイルCH3およびダイ
オードD4の接続点との間には結合コンデンサC4およびイ
ンピーダンス素子Z1の直列回路が接続されている。イン
ピーダンス素子Z1としては、例えばインダクタおよび/
または抵抗が使用される。
Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of an inverter device according to an embodiment of the present invention. The device shown in the figure has a rectifying circuit 1 including a diode bridge for rectifying commercial power AC, a smoothing capacitor 2, switching transistors Q1 and Q2, and a diode D.
1, D2, capacitors C1, C2, C3, choke coil CH4, and an inverter circuit for lighting the discharge lamp 5. One output of the rectifier circuit 1 is connected to one end of the smoothing capacitor 2 via the series circuit of the choke coil CH3 and the diode D4, and the other output of the rectifier circuit 1 is connected to the other end of the smoothing capacitor 2. Transistors Q1 and Q2 forming the inverter circuit are connected in series at both ends of the smoothing capacitor 2. Diodes D1 and D2 are connected between the collector and emitter of the transistors Q1 and Q2, respectively. Capacitors C1 and C2 are further provided on both ends of the smoothing capacitor 2.
Are connected in series, and the discharge lamp 5 is connected via a choke coil CH4 between the connection point of these capacitors C1 and C2 and the connection point of the transistors Q1 and Q2. A switching control circuit (not shown) is connected to each of the switching transistors Q1 and Q2.
Turn 2 on and off alternately. Further, a series circuit of a coupling capacitor C4 and an impedance element Z1 is connected between the connection point of the switching transistors Q1 and Q2 and the connection point of the choke coil CH3 and the diode D4. As the impedance element Z1, for example, an inductor and /
Or resistors are used.

第1図のインバータ装置においては、商用電源ACが整
流回路1によって整流されチョークコイルCH3およびダ
イオードD4の直列回路を介して平滑コンデンサ2に印加
される。一方、各スイッチングトランジスタQ1,Q2は図
示しないスイッチング制御回路の動作により例えば数10
KHzの周波数で交互にオンオフされる。なお、スイッチ
ング制御回路は例えば無安定マルチバイブレータなどに
よって構成することができる。このようにして各トラン
ジスタQ1,Q2が交互にオンオフされることによりこれら
トランジスタの接続点とコンデンサC1,C2の接続点との
間に高周波交流電圧が発生しこの電圧により放電灯5が
点灯される。
In the inverter device of FIG. 1, the commercial power supply AC is rectified by the rectifier circuit 1 and applied to the smoothing capacitor 2 via the series circuit of the choke coil CH3 and the diode D4. On the other hand, each of the switching transistors Q1 and Q2 operates in accordance with the operation of a switching control circuit (not shown),
It is turned on and off alternately at a frequency of KHz. The switching control circuit can be configured by, for example, an astable multivibrator. By alternately turning on and off the transistors Q1 and Q2 in this way, a high-frequency AC voltage is generated between the connection point of these transistors and the connection point of the capacitors C1 and C2, and this voltage turns on the discharge lamp 5. .

上述の動作において、トランジスタQ1,Q2の接続点に
発生した高周波電圧はインピーダンス素子Z1および結合
コンデンサC4の直列回路を介してチョークコイルCH3と
ダイオードD4との接続点すなわちダイオードD4のアノー
ドに印加される。これにより、ダイオードD4は高周波で
オンオフを繰り返す。このため、交流入力電流は入力の
交流電圧の瞬時値が低いところでも導通期間を持つよう
になる。従って、入力電流は交流電圧のピーク値近傍以
外でも流れるようになり、平均電流に対して実効電流が
低下し、入力力率を高めることが可能となる。なお、イ
ンピーダンス素子Z1は、例えば、ダイオードD4に印加さ
れる高周波信号の大きさを調整するためなどに使用され
るが、このインピーダンス素子を省略して結合コンデン
サC4のみにより高周波電圧を印加することも可能であ
る。この場合には、例えば該結合コンデンサC4の容量を
調節してダイオードD4に印加される高周波信号のレベル
を最適化することもできる。
In the above-mentioned operation, the high frequency voltage generated at the connection point of the transistors Q1 and Q2 is applied to the connection point of the choke coil CH3 and the diode D4, that is, the anode of the diode D4 via the series circuit of the impedance element Z1 and the coupling capacitor C4. . As a result, the diode D4 is repeatedly turned on and off at high frequencies. Therefore, the AC input current has a conduction period even when the instantaneous value of the input AC voltage is low. Therefore, the input current comes to flow even in the vicinity of the peak value of the AC voltage, the effective current decreases with respect to the average current, and the input power factor can be increased. The impedance element Z1 is used, for example, to adjust the magnitude of the high frequency signal applied to the diode D4, but it is also possible to omit this impedance element and apply the high frequency voltage only by the coupling capacitor C4. It is possible. In this case, for example, the capacitance of the coupling capacitor C4 can be adjusted to optimize the level of the high frequency signal applied to the diode D4.

なお、第2図に示すように、チョークコイルCH3およ
びダイオードD4の直列回路を、整流回路1の負極側出力
端子と平滑コンデンサ2の負極側端子との間に接続する
ことも可能であり、この場合も第1図の装置と同様の効
果を達成できることは明らかである。
As shown in FIG. 2, it is possible to connect a series circuit of the choke coil CH3 and the diode D4 between the negative output terminal of the rectifier circuit 1 and the negative terminal of the smoothing capacitor 2. In this case, it is clear that the same effect as that of the device shown in FIG. 1 can be achieved.

更に、本発明は第1図等に示すハーフブリッジ型イン
バータ装置に限らず、例えば第3図に示されるフルブリ
ッジ型インバータにも適用できる。すなわち、第3図の
装置は、第1図の装置におけるコンデンサC1およびC2に
代えてそれぞれ、トランジスタQ4およびQ5を使用したも
のであり、各トランジスタQ4,Q5にはそれぞれダイオー
ドD6,D7が接続されている。第3図の装置においては、
トランジスタQ1,Q5とトランジスタQ2,Q4が交互にオンオ
フをくり返すことにより放電灯の点灯が行なわれるが、
この場合にも前述と同様にコンデンサC4、インピーダン
ス素子Z1、チョークコイルCH3、ダイオード4の働きに
より前述と同様に入力力率を改善することが可能であ
る。
Furthermore, the present invention is not limited to the half-bridge type inverter device shown in FIG. 1 and the like, but can be applied to the full-bridge type inverter device shown in FIG. 3, for example. That is, the device of FIG. 3 uses transistors Q4 and Q5 instead of the capacitors C1 and C2 in the device of FIG. 1, and diodes D6 and D7 are connected to the transistors Q4 and Q5, respectively. ing. In the device of FIG.
The transistors Q1 and Q5 and the transistors Q2 and Q4 are turned on and off alternately to turn on the discharge lamp.
In this case as well, the input power factor can be improved in the same manner as described above by the functions of the capacitor C4, the impedance element Z1, the choke coil CH3, and the diode 4 as described above.

第4図は本発明のさらに他の実施例に係るインバータ
装置の構成を示す。同図の装置においては、スイッチン
グトランジスタQ1,Q2の接続点と前記チョークコイルCH3
およびダイオードD4の接続点との間には結合コンデンサ
C4およびダイオードD5の直列回路が接続されており、更
に結合コンデンサC4とダイオードD5の接続点と前記コン
デンサC1,C2の接続点との間にはチョークコイルL1が接
続されている。
FIG. 4 shows the configuration of an inverter device according to still another embodiment of the present invention. In the device shown in the figure, the connection point of the switching transistors Q1 and Q2 and the choke coil CH3
And a coupling capacitor between the connection point of diode D4 and
A series circuit of C4 and diode D5 is connected, and a choke coil L1 is connected between the connection point of the coupling capacitor C4 and the diode D5 and the connection point of the capacitors C1 and C2.

第4図の装置においては、第1図の装置と同様にスイ
ッチングトランジスタQ1,Q2がオンオフされると、これ
らトランジスタQ1、Q2の接続点に発生した高周波電圧は
ダイオードD5、結合コンデンサC4、およびチョークコイ
ルL1を含む回路を介してダイオードD4のアノードに印加
される。即ち、例えばスイッチングトランジスタQ2がオ
ンの場合には整流回路1のプラス側端子からチョークコ
イルCH3、結合コンデンサC4、ダイオードD5、トランジ
スタQ2を介して電流が流れ、チョークコイルCH3に所定
のエネルギが蓄積される。これに対して、トランジスタ
Q2がオフの場合には、コンデンサC1,C2の接続点からチ
ョークコイルL1および結合コンデンサC4を介してダイオ
ードD4に電流が流れる。即ち、この時チョークコイルCH
3に蓄積されたエネルギが放出されることにより、ダイ
オードD4が導通する。このようにして、ダイオードD4が
高周波信号によりオンオフされ、入力交流電圧の瞬時値
が低いところでも導通期間を持つようになる。
In the device of FIG. 4, when the switching transistors Q1 and Q2 are turned on and off as in the device of FIG. 1, the high frequency voltage generated at the connection point of these transistors Q1 and Q2 is the diode D5, the coupling capacitor C4, and the choke. It is applied to the anode of the diode D4 through the circuit including the coil L1. That is, for example, when the switching transistor Q2 is on, a current flows from the positive terminal of the rectifier circuit 1 through the choke coil CH3, the coupling capacitor C4, the diode D5, and the transistor Q2, and a predetermined energy is accumulated in the choke coil CH3. It In contrast, the transistor
When Q2 is off, current flows from the connection point of the capacitors C1 and C2 to the diode D4 via the choke coil L1 and the coupling capacitor C4. That is, at this time, the choke coil CH
By releasing the energy stored in 3, diode D4 conducts. In this way, the diode D4 is turned on / off by the high frequency signal and has a conduction period even when the instantaneous value of the input AC voltage is low.

第5図は、本発明のさらに他の実施例に係るインバー
タ装置の構成を示す。同図の装置においては、各スイッ
チングトランジスタQ1,Q2の接続点とチョークコイルCH3
およびダイオードD4の接続点との間には結合コンデンサ
C4とチョークコイルL2の直列回路が接続されており、結
合コンデンサC4とチョークコイルL2の接続点と整流回路
1のマイナス側出力端子即ち平滑コンデンサ2のマイナ
ス側端子との間にはコンデンサC5が接続されている。な
お、チョークコイルL2と直列にコンデンサC6を挿入する
ことも可能である。
FIG. 5 shows the configuration of an inverter device according to still another embodiment of the present invention. In the device shown in the figure, the connection point of each switching transistor Q1 and Q2 and the choke coil CH3
And a coupling capacitor between the connection point of diode D4 and
A series circuit of C4 and choke coil L2 is connected, and a capacitor C5 is connected between the connection point of coupling capacitor C4 and choke coil L2 and the negative side output terminal of rectifier circuit 1, that is, the negative side terminal of smoothing capacitor 2. Has been done. It is also possible to insert the capacitor C6 in series with the choke coil L2.

第5図の装置においては、第1図の装置と同様にスイ
ッチングトランジスタQ1,Q2がオンオフされると、これ
らスイッチングトランジスタQ1,Q2のオンオフに応じて
これらのトランジスタの接続点に生成される高周波信号
がチョークコイルL2、結合コンデンサC4、コンデンサC5
を含む回路を介してダイオードD4のアノードに印加され
る。即ち、トランジスタQ1,Q2の接続点に生成された高
周波信号がインダクタL2およびコンデンサC5により構成
される分割回路に印加され、この分割回路の出力が結合
コンデンサC4を介してダイオードD4のアノードに入力さ
れる。これにより、ダイオードD4は高周波でオンオフを
繰り返し、入力交流電圧の瞬時値が低いところでも導通
期間を持つようになる。従って、入力電流が交流電圧の
ピーク値近傍以外でも流れるようになり、平均電流に対
して実効電流が低下し入力力率を高めることができる。
この場合、チョークコイルL2とコンデンサC5との共振周
波数を、あるいはチョークコイルL2とコンデンサC5およ
びC6の直列回路の共振周波数をインバータの動作周波数
に近い値に選ぶことにより、入力力率を更に高めること
ができる。即ち、この場合には入力電源の電流波形を例
えば正弦波に近づけ入力力率を高めることができる。な
お、コンデンサC4の値はコンデンサC5の値に比較して十
分大きな値にしておくと好都合である。
In the device shown in FIG. 5, when the switching transistors Q1 and Q2 are turned on and off as in the device shown in FIG. 1, a high frequency signal generated at the connection point of these switching transistors Q1 and Q2 is turned on and off. Is choke coil L2, coupling capacitor C4, capacitor C5
Is applied to the anode of the diode D4 via a circuit including. That is, the high frequency signal generated at the connection point of the transistors Q1 and Q2 is applied to the division circuit composed of the inductor L2 and the capacitor C5, and the output of this division circuit is input to the anode of the diode D4 via the coupling capacitor C4. It As a result, the diode D4 is repeatedly turned on and off at a high frequency, and has a conduction period even when the instantaneous value of the input AC voltage is low. Therefore, the input current can flow even in the vicinity of the peak value of the AC voltage, the effective current decreases with respect to the average current, and the input power factor can be increased.
In this case, further increase the input power factor by selecting the resonance frequency of the choke coil L2 and the capacitor C5 or the resonance frequency of the series circuit of the choke coil L2 and the capacitors C5 and C6 close to the operating frequency of the inverter. You can That is, in this case, the current waveform of the input power source can be approximated to, for example, a sine wave to increase the input power factor. It should be noted that it is convenient to set the value of the capacitor C4 to a value sufficiently larger than the value of the capacitor C5.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、簡単な回路構成で入
力力率を高めることが可能になるとともに、インバータ
回路に加えられる直流電圧はほぼ完全に平滑されたもの
が得られる。更に、インバータ回路に加えられる直流電
圧はほぼ完全に平滑されたものが得られる。更に、イン
バータ回路に加えられる直流電圧は交流入力電圧のピー
ク値よりやや高い程度、例えば該ピーク値の1.1倍程
度、であるためスイッチング素子に特に高耐圧のものを
使用する必要がなくなる。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to increase the input power factor with a simple circuit configuration, and the DC voltage applied to the inverter circuit is almost completely smoothed. To be Further, the DC voltage applied to the inverter circuit is almost completely smoothed. Further, since the DC voltage applied to the inverter circuit is slightly higher than the peak value of the AC input voltage, for example, about 1.1 times the peak value, it is not necessary to use a switching element having a particularly high breakdown voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図から第5図までは、それぞれ、本発明の1実施例
に係わるインバータ装置の構成を示す電気回路図、そし
て 第6図および第7図は、それぞれ、従来例のインバータ
装置を示す電気回路図である。 1:整流回路、2:平滑コンデンサ、4:インバータ回路、5:
放電灯、Q1,Q2,…,Q5:スイッチングトランジスタ、D1,D
2,…,D7:ダイオード、CH1,CH2,CH3,CH4:チョークコイ
ル、C1,C2,C3,C4:コンデンサ、Z1:インピーダンス素
子、D5:ダイオード、L1,L2:チョークコイル、C5,C6:コ
ンデンサ。
1 to 5 are electric circuit diagrams showing the configuration of an inverter device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are electric circuits showing a conventional inverter device, respectively. It is a circuit diagram. 1: Rectifier circuit, 2: Smoothing capacitor, 4: Inverter circuit, 5:
Discharge lamps, Q1, Q2, ..., Q5: Switching transistors, D1, D
2,…, D7: Diode, CH1, CH2, CH3, CH4: Choke coil, C1, C2, C3, C4: Capacitor, Z1: Impedance element, D5: Diode, L1, L2: Choke coil, C5, C6: Capacitor .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青池 南城 東京都港区三田1丁目4番28号 東芝電材 株式会社内 (72)発明者 山本 一行 静岡県三島市南町6―78 東京電気株式会 社三島工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Aoike Nanjo 1-28-3, Mita, Minato-ku, Tokyo, Toshiba Electric Materials Co., Ltd. Mishima factory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力交流電源を整流する整流回路、平滑コ
ンデンサおよび互に直列接続された少なくとも1対のス
イッチング素子を有するブリッジ型インバータ回路と; 前記整流回路出力と前記平滑コンデンサの間に接続され
た第1のインダクタンス素子および第1のダイオードの
直列回路と; 前記インバータ回路の一対のスイッチング素子の中間と
前記直列回路の第1のインダクタンス素子および第1の
ダイオードの中間との間に接続された結合コンデンサ
と; を具備することを特徴とするインバータ装置。
1. A bridge-type inverter circuit having a rectifying circuit for rectifying an input AC power source, a smoothing capacitor, and at least one pair of switching elements connected in series with each other; connected between the rectifying circuit output and the smoothing capacitor. A series circuit of a first inductance element and a first diode; connected between the middle of the pair of switching elements of the inverter circuit and the middle of the first inductance element and the first diode of the series circuit An inverter device comprising: a coupling capacitor;
【請求項2】入力交流電源を整流する整流回路、平滑コ
ンデンサ、互に直列接続された1対のスイッチング素子
および互に直列接続された第1,第2のコンデンサを有す
るブリッジ型インバータ回路と; 前記整流回路出力と前記平滑コンデンサの間に接続され
た第1のインダクタンス素子および第1のダイオードの
直列回路と; 前記インバータ回路の一対のスイッチング素子の中間と
前記直列回路の第1のインダクタンス素子および第1の
ダイオードの中間との間に接続された第2のダイオード
および結合コンデンサの直列回路と; 該第2のダイオードおよび結合コンデンサの中間と前記
インバータ回路の第1,第2のコンデンサの中間との間に
接続された第2のインダクタンス素子と; を具備することを特徴とするインバータ装置。
2. A bridge type inverter circuit having a rectifying circuit for rectifying an input AC power supply, a smoothing capacitor, a pair of switching elements connected in series with each other, and first and second capacitors connected in series with each other; A series circuit of a first inductance element and a first diode connected between the rectifier circuit output and the smoothing capacitor; an intermediate of a pair of switching elements of the inverter circuit and a first inductance element of the series circuit; A series circuit of a second diode and a coupling capacitor connected between the middle of the first diode and the middle of the second diode and the coupling capacitor, and a middle of the first and second capacitors of the inverter circuit. A second inductance element connected between the two; and an inverter device.
【請求項3】入力交流電源を整流する整流回路、平滑コ
ンデンサおよび互に直列接続された少なくとも1対のス
イッチング素子を有するブリッジ型インバータ回路と; 前記整流回路出力と前記平滑コンデンサの間に接続され
た第1のインダクタンス素子および第1のダイオードの
直列回路と; 前記インバータ回路の一対のスイッチング素子の中間と
前記平滑コンデンサの一端との間に接続された第3のイ
ンダクタンス素子および第3のコンデンサの直列回路
と; 該第3のインダクタンス素子および第3のコンデンサの
中間と前記第1のインダクタンス素子および第1のダイ
オードの中間との間に接続された結合コンデンサと; を具備することを特徴とするインバータ装置。
3. A bridge-type inverter circuit having a rectifying circuit for rectifying an input AC power source, a smoothing capacitor, and at least one pair of switching elements connected in series with each other; connected between the rectifying circuit output and the smoothing capacitor. A series circuit of a first inductance element and a first diode; and a third inductance element and a third capacitor connected between the middle of the pair of switching elements of the inverter circuit and one end of the smoothing capacitor. A series circuit; and a coupling capacitor connected between the middle of the third inductance element and the third capacitor and the middle of the first inductance element and the first diode. Inverter device.
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