JPH08149848A

JPH08149848A - 電源装置

Info

Publication number: JPH08149848A
Application number: JP6291853A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sako; 浩行迫; Koji Nishiura; 晃司西浦; Masahiro Yamanaka; 正弘山中
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-06-07
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JP3336134B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な回路構成により、入力電流の歪を改善
し、電源投入時の突入電流を低減し、更に負荷電流のリ
ップルを低減した電源装置を提供するにある。【構成】ダイオーブリッジＤＢから出力される脈流電圧
の山部では、インバータ部１の両スイッチング素子
Ｑ₁₀，Ｑ₁₁の接続点に生じる高周波を電源部３’のダイ
オードＤｂで整流しチョークＬａを通してコンデンサＣ
ａに充電しておき、ダイオードブリッジＤＢから出力さ
れる脈流電圧の谷部では、コンデンサＣａの電荷をダイ
オードＤａを通して放出することによりインバータ部１
への給電を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力電流の歪を改善し
た電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、交流電源を整流・平滑して得られ
た直流を、半導体スイッチング素子からなるスイッチン
グ素子のオン・オフにより、高周波の交流に変換して負
荷に供給する電源装置がある。このような電源装置にお
いて入力電流の歪を改善するために入力電流波形を電源
電圧波形と略同一の波形とする回路方式が種々提案され
ている。

【０００３】その一つとして米国特許第５３１３１４２
号がある。第１０図はその従来例回路を示しており、こ
の従来例回路は、交流電源ＡＣの一端にコンデンサＣ₄
を介してインバータ部１の一部に接続してある。インバ
ータ部１はコンデンサＣ₄を介して高周波エネルギを交
流電源ＡＣ側に帰還してダイオードブリッジＤＢを経由
して交流電源ＡＣとダイオードブリッジＤＢとの間に接
続してあるチョークＬ _1Aに高周波電圧を生じさせ、入力
電圧の全区間でその高周波電圧によりダイオードブリッ
ジＤＢの出力端に接続してある電解コンデンサからなる
コンデンサＣ₂を充電し、入力電流が略正弦波となるよ
うにするものである。

【０００４】この従来例回路を更に説明すると、インバ
ータ部１は、コンデンサＣ₂に並列に接続した二つのト
ランジスタＱ₁、Ｑ₂の直列回路と、共振用チョークＬ
₂と、共振用コンデンサＣ₆とで構成され、負荷として
は放電灯ＬＰをコンデンサＣ ₄とコンデンサＣ₃との接
続点と、トランジスタＱ₁とトランジスタＱ₂との接続
点との間に上記共振用チョークＬ₂と、帰還用トランス
Ｔの１次巻線を介して接続している。また放電灯ＬＰは
フィラメントＦ₁、Ｆ₂の非電源側端に始動用として正
特性サーミスタＰＴＣと、コンデンサＣ₇との直列回路
を接続している。またトランジスタＱ₁，Ｑ₂はトラン
スＴ₁の帰還巻線Ｗ₁，Ｗ₂による自励回路により駆動
され、各トランジスタＱ₁，Ｑ₂のベース回路は抵抗Ｒ
₃、コンデンサＣ₉或いはＲ₄、コンデンサＣ₁₀により
構成されている。またトランジスタＱ₁のベースには抵
抗Ｒ₇、Ｒ₆、Ｒ₂、Ｒ₅、コンデンサＣ₁₁、ダイアッ
クＱ₃からなる起動回路を通じて起動時にベース電流が
供給されるようになっている。

【０００５】インバータ部１の共振ループにはコンデン
サＣ₃があり、このコンデンサＣ₃の一端にコンデンサ
Ｃ₄を介して交流電源ＡＣの一端が接続されている。こ
の従来例は共振回路の一部を介してコンデンサＣ₄で電
源回路に高周波エネルギを供給し、チョークＬ_1Aに高周
波電圧を生じさせダイオードブリッジＤＢを介してその
高周波電圧にて入力電流歪を改善したものでる。

【０００６】つまり図１０に示す交流電源ＡＣの電圧波
形（イ）の山部ａ（脈流波形において）においては、コ
ンデンサＣ₄を介して低周波の交流電源ＡＣの電圧がイ
ンバータ部１のコンデンサＣ₃の一端に印加され、また
谷部ｂ（脈流波形において）においては、インバータ部
１の共振動作によりコンデンサＣ₃の一端の電圧が高周
波的に反転するが、その高周波電圧をコンデンサＣ₄を
介して交流電源ＡＣ側へと帰還させる。その為交流電源
ＡＣの脈流波形の山部ａと谷部ｂとでコンデンサＣ₄が
インバータ部１へ関わってくる度合いが変わり、山部ａ
と谷部ｂとで二つのインバータ部１の動作モードが存在
することになり、結果負荷電流の波形が図１０のような
電流波形（ロ）となる。

【０００７】この負荷電流波形（ロ）は交流電源ＡＣ電
圧の谷部ｂにてその出力が最大、山部ａで最小となり、
交流電源ＡＣ電圧に対して逆相似波形となる。このよう
な従来例回路では、電源投入時の突入電流値が高いとい
う問題があった。同様な回路方式を採用したものとして
は米国特許第５２２３７６７号がある。この従来例は、
交流電源の一端若しくは交流電源の整流するダイオード
ブリッジの出力の一端からインピーダンス素子を介して
インバータ部へ接続しており、インバータ部の高周波動
作をインピーダンスを介して交流電源の入力側に設けた
チョークに高周波電圧を発生させ、ダイオードブリッジ
を介して平滑用の電解コンデンサを高周波的に充電し、
交流電源電圧の略全区間で入力電流を流すようにしてい
る。

【０００８】その他の入力電流の歪を改善する手段とし
ては特開昭５９−２２００８１号公報に示されたものが
ある。この従来例は図１１に示すようにダイオードブリ
ッジＤＢの出力端間に平滑用コンデンサを接続する代わ
りに、インバータ部１の高周波電圧の一部をダイオード
ブリッジＤＢの出力電圧に重畳する谷埋形の電源部３を
設けたものである。この回路で用いるインバータ部１は
バイポーラトランジスタよりなる一対のトランジスタＱ
₁，Ｑ₂の直列回路と、一対のコンデンサＣ₁₀、Ｃ₁₁の
直列回路と、一対のダイオードＤ₁₀，Ｄ₁₁の直列回路と
を電源部３の両端間に接続し、コンデンサＣ₁₀，Ｃ₁₁同
士の接続点とダイオードＤ₁₀，Ｄ₁₁同士の接続点とを共
通に接続し、この接続点とトランジスタＱ₁，Ｑ₂同士
の接続点との間にチョークＬ_xとコンデンサＣ_xとの直
列回路からなる共振回路を挿入した構成を有し、コンデ
ンサＣ_xの両端間に負荷２を接続してある。また、トラ
ンジスタＱ₁，Ｑ₂の直列回路とダイオードＤ₁₀，Ｄ₁₁
の直列回路とは逆並列に接続される。すなわち、ハーフ
ブリッジ型のインバータ回路を構成している。ここに、
両トランジスタＱ₁，Ｑ₂は制御回路４により高周波で
交互にオン・オフされる。

【０００９】電源部３は、ダイオードブリッジＤＢの出
力端にカソードを接続したダイオードＤａと、このダイ
オードＤａのアノード側に直列接続されたチョークＬａ
およびコンデンサＣａと、チョークＬａとコンデンサＣ
ａとの直列回路とダイオードＤａとの接続点にカソード
が接続されトランジスタＱ₁，Ｑ₂の接続点にアノード
が接続されたダイオードＤｂとにより構成されている。
この構成では、ダイオーブリッジＤＢから出力される脈
流電圧のピーク値付近（山部という）では、両トランジ
スタＱ₁，Ｑ₂の接続点に生じる高周波をダイオードＤ
ｂで整流しチョークＬａを通してコンデンサＣａに充電
しておき、ダイオードブリッジＤＢの脈流電圧の０Ｖ付
近（谷部という）では、コンデンサＣａの電荷をダイオ
ードＤａを通して放出することによりインバータ部１へ
の給電を行なう。

【００１０】したがって、交流電源ＡＣの電圧波形が図
１２（ａ）のようであるとき、インバータ部１への入力
電圧は、図１２（ｂ）のような包絡線を持ち、谷部の電
圧は、平滑用コンデンサを用いる場合よりは低く、平滑
用コンデンサを用いない場合よりは高くなる。インバー
タ部１への入力電圧が上述のように変化する結果、負荷
２への供給電流の包絡線は図１２（ｃ）のようにインバ
ータ部１への入力電圧を反映するように変化する。つま
り、負荷２への供給電流には交流電源ＡＣの半サイクル
ごとの周期を有する変動があり、またダイオードブリッ
ジＤＢの出力脈流電圧の谷部では電源部３からインバー
タ部１に給電されることで交流電源ＡＣからの入力電流
に多少の休止期間が生じる。

【００１１】交流電源ＡＣからの入力電流に休止期間が
生じないように図１１に示す回路を改良したものとし
て、特開平５−５６６５９号公報に記載のものが提案さ
れているが、この回路では休止期間のない入力電流波形
となるが、負荷電流波形が交流電源の周期に併せて大き
く変動する欠点を有している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したように特徴的
な負荷電流波形を持つ図９、図１１の回路の内前者にお
いては入力電流波形が交流電源電圧と略一定の正弦波波
形となるが、電源投入時の突入電流が高いという欠点が
ある。また後者では、電源投入時の突入電流を低減でき
るが、入力電流に休止期間ができるという欠点を有して
いる。また両者に共通して入力電流波形を入力電圧の波
形の相似波形に近づけると、負荷電流のリップル成分が
大きくなるという問題があった。その問題点を制御回路
にて解決しようとすると、交流電源を整流して得られる
脈流波形の谷部と、山部とで発振周波数を可変させる手
段が必要となる。この場合回路構成が複雑になり、また
コスト的にも割り高なものとなってしまうという問題が
あった。また発振周波数を変動させることで、電源装置
からのノイズが多くなることが考えられ、その対策回路
が必要となってくという欠点があった。例えば負荷が放
電灯の場合、光出力のリップル成分が大きいためちらつ
きとして現れたり、光出力が低下してランプ効率が低く
なるといった問題があった。

【００１３】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
で、その目的とするところは簡単な回路構成により、入
力電流の歪を改善し、しかも電源投入時の突入電流を低
減し、更に負荷電流のリップルを低減した電源装置を提
供するにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明では、交流電源と、前記交流電源を整
流する整流部と、前記整流部から出力される脈流電圧を
高周波の交流に変換するインバータ部とを備え、前記イ
ンバータ部の出力に負荷を接続する電源装置において、
交互にオンオフされる第１、第２のスイッチング素子を
直列接続した直列回路と、チョーク、コンデンサ及び負
荷からなる振動回路を上記スイッチング素子の何れか一
方の両端に接続するとともに、前記振動回路の一部にイ
ンピーダンス素子を介して前記交流電源を接続し、前記
交流電源と前記インピーダンス素子との接続点と前記直
列回路との間に第１のダイオードを、交流電源側がアノ
ードとなるように接続して成るインバータ部と、このイ
ンバータ部の高周波出力を平滑蓄積して第１、第２のス
イッチング素子の直列回路の少なくとも一端に給電する
電源部とを備え、前記インバータ部の第１、第２のスイ
ッチング素子の交互のオンオフにより交流電源電圧と略
相似形の交流電源入力電流を得るようにしたものであ
る。

【００１５】請求項２の発明では、交流電源と、前記交
流電源を整流して脈流を得る整流部と、前記整流部から
出力される脈流を高周波の交流に変換するインバータ部
とを備え、前記インバータ部の出力に負荷を接続する電
源装置において、交互にオンオフされる第１、第２のス
イッチング素子を直列接続した直列回路と、チョーク、
コンデンサ及び負荷からなる振動回路を上記スイッチン
グ素子の何れか一方の両端に接続するとともに、前記振
動回路の一部にインピーダンス素子を介して前記整流部
の正極側出力が接続され、前記交流電源と前記インピー
ダンス素子との接続点と前記直列回路との間に第１のダ
イオードを、交流電源側がアノードとなるように接続し
て成るインバータ部と、このインバータ部の高周波出力
を平滑蓄積して第１、第２のスイッチング素子の直列回
路の少なくとも一端に給電する電源部を備え、前記イン
バータ部の第１、第２のスイッチング素子の交互のオン
オフにより交流電源電圧と略相似形の交流電源入力電流
を得るようにしたものである。

【００１６】請求項３の発明では、請求項１又は請求項
２の発明において、前記電源部は、インバータ部の第
１、第２のスイッチング素子の直列回路に並列に第１の
コンデンサと充電方向に対して逆方向に直列接続された
第２のダイオードとの直列回路を接続し、その中点から
第３のダイオードを介して、インバータ部の高周波出力
を帰還して第１のコンデンサを充電するようにしたもの
である。

【００１７】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて、前記電源部は、インバータ部の第１のスイッチン
グ素子に並列に第１、第２のダイオードの直列回路を、
第１、第２のスイッチング素子の直列回路の中点に第２
のダイオードのアノードを、第３のダイオードのカソー
ドを第１のスイッチング素子の他端となるように接続
し、第２、第３のダイオードの中点と、第２のスイッチ
ング素子と整流部との接続点との間に、第１のコンデン
サを接続したものである。

【００１８】請求項５の発明では、請求項３の発明にお
いて、前記電源部は、インバータ部の第２のスイッチン
グ素子に並列に第２、第３のダイオードの直列回路を、
第１、第２のスイッチング素子の直列回路の中点に第２
のダイオードのカソードを、第３のダイオードのアノー
ドを第２のスイッチング素子の他端となるように接続
し、第２、第３のダイオードの中点と、第１のスイッチ
ング素子と第１のダイオードとの接続点との間に、第１
のコンデンサを接続したものである。

【００１９】請求項６の発明では、請求項４又は５の発
明において、前記電源部は、第２、第３のダイオード、
第１のコンデンサで構成される谷埋め電源部内に、チョ
ークを直列に接続したものである。請求項７の発明で
は、請求項４又は５の発明において、前記電源部は、イ
ンバータ部の第１、第２のスイッチング素子の直列回路
に並列に第２のコンデンサを接続したものである。

【００２０】請求項８の発明では、請求項３記載の発明
において、インバータ部の高周波出力を第１のコンデン
サに帰還する高周波出力帰還手段をインバータ部の振動
回路のチョークに設けた帰還巻線より構成したものであ
る。請求項９の発明では、請求項１又は２記載の発明に
おいて、前記電源部は、前記整流部に直列に接続した第
１のコンデンサで、インバータ部の高周波出力帰還手段
の出力を平滑し、この平滑した直流電源に前記整流部か
ら出力される脈流電圧を加えたものである。

【００２１】

【作用】本発明によれば、インバータ部の高周波出力を
平滑蓄積してインバータ部の第１、第２のスイッチング
素子の直列回路の一端に給電する電源部を備えているの
で、交流電源入力電流を交流電源電圧に対して略同一位
相の正弦波形としても、負荷電流波形のピーク値を下
げ、交流電源の脈流電圧の山部、谷部で負荷電流波形の
ピーク値を持った略一定の負荷出力を得ることができ、
しかもインバータ部の高周波出力を平滑蓄積して上述の
ようにインバータ部の第１、第２のスイッチング素子の
直列回路の一端に給電するため、電源投入時に電源部に
対して突入電流が流れることはない。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。（実施例１）図１は本実施例の回路を示しており、本実
施例は交流電源ＡＣを全波整流するダイオードブリッジ
ＤＢの出力端間にインバータ部１のスイッチング素子Ｑ
₁₀，Ｑ₁₁の直列回路と、電源部３’とを夫々接続してあ
る。またインバータ部１のスイッチング素子Ｑ₁₀にはチ
ョークＬ₀とコンデンサＣ₀と負荷３とからなる直列共
振回路で構成された振動回路を接続し、コンデンサＣ₀
と負荷３との接続点又はコンデンサＣ₀とチョークＣ₀
との間に上記ダイオードブリッジＤＢの入力端をインピ
ーダンス素子Ｚを介して接続している。インバータ部１
のスイッチング素子Ｑ₁₀、Ｑ₁₁は制御回路４により交互
にオン、オフされる。電源部３’は図１１に用いられて
いる電源部３と略同じ構成であるが、ダイオードＤａ、
チョークＬｂ、コンデンサＣａの直列回路に並列に電解
コンデンサからなるコンデンサＣａに比べて非常に小さ
な容量のコンデンサＣｂを接続した点で相違している。
このコンデンサＣｂはインバータ部１の回生電流用で容
量が小さいため電源投入時の突入電流は非常に小さいも
のである。

【００２３】而して本実施例では従来例（図１１）と同
様にダイオーブリッジＤＢから出力される脈流電圧のピ
ーク値付近（山部ａ）では、両スイッチング素子Ｑ₁₀，
Ｑ₁₁の接続点に生じる高周波を電源部３’のダイオード
Ｄｂで整流しチョークＬａを通してコンデンサＣａに充
電しておき、ダイオードブリッジＤＢの脈流電圧の０Ｖ
付近（谷部ｂ）では、コンデンサＣａの電荷をダイオー
ドＤａを通して放出することによりインバータ部１への
給電を行なう。

【００２４】インバータ部１はスイッチング素子Ｑ₁₀，
Ｑ₁₁の交互のオンオフにより図２（ａ）に示す交流電源
ＡＣ電圧と略相似形の入力電流となり、また交流電源Ａ
Ｃの電圧の増減とは逆方向に増減する負荷電流が流れる
ことになる。そしてその負荷電流波形は図２（ｂ）のよ
うな波形となり、一方電源部３’の負荷電流波形は図２
（ｃ）に示すような波形となる。

【００２５】従って両者の負荷電流波形が合成されるこ
とにより、図２（ｄ）に示すように負荷電流波形のピー
ク値が下がり、しかも図２（ａ）の交流電源ＡＣを全波
整流した電圧波形の山部ａ、谷部ｂにピークを持つこと
になり、略一定の負荷出力が得られる。つまり従来例の
説明で述べた如く電源部３’によりインバータ部１の電
源電圧は図１２（ｂ）に示すように交流電源ＡＣを全波
整流した脈流電圧波形の谷部で低下する電圧波形となる
が、インバータ部１は従来例で説明したように二つの共
振動作により交流電源ＡＣを全波整流した脈流電圧波形
の谷部で負荷出力が最大となるような回路動作を行うこ
とから、この相反する二つの回路動作により、図２
（ｄ）に示す負荷電流波形を得ることができるのであ
る。

【００２６】また電源部３’のコンデンサＣａの充電を
インバータ部１の高周波で行うため電源投入時には突入
電流が流れない。（実施例２）本実施例は実施例１の構成を上述した図９
の従来例に適用したものであって、本実施例では図９の
従来例に設けてあった電解コンデンサＣ₂の代わりに、
実施例１と同様な構成の電源部３’を図３に示すように
用いたものであり、また実施例１におけるインピーダン
ス素子ＺをコンデンサＣ₄が構成する。

【００２７】而して本実施例ではインバータ部１の入力
電圧波形が電源部３’により上記の図１２（ｂ）に示す
ようになる。一方インバータ部１に流れる負荷電流の波
形は上記の図２（ｂ）に示すような波形となるため、実
施例１と同様に合わさった負荷電流波形は図２（ｄ）に
示すような波形となる。従って本実施例の入力電流波形
は図４に示すように交流電源ＡＣの電圧波形（イ）と同
位相の正弦波形（ロ）となり、入力電流歪が改善され
る。

【００２８】（実施例３）実施例１、２ではダイオード
ブリッジＤＢの入力端をインピーダンズ素子Ｚ（コンデ
ンサＣ₄）を介してインバータ部１の直列共振回路の一
部に接続しているが、本実施例では図５に示すようにダ
イオードブリッジＤＢの出力端をダイオードＤ₀を介し
てインバータ部１のスイッチング素子Ｑ₁₀，Ｑ₁₁の直列
回路と、電源部３’とを接続し、ダイオードＤ₀とダイ
オードブリッジＤＢの出力端と接続点をインピーダンス
素子Ｚを介してインバータ部１の直列共振回路の一部に
接続している。

【００２９】而して本実施例においてもインバータ部１
の負荷電流波形と、電源部３’の負荷電流波形とを合わ
せた負荷電流波形が図２（ｄ）のようになって、ピーク
値が下がり、しかも交流電源ＡＣの電圧波形の山部ａ、
谷部ｂにピークを持つことになり、略一定の負荷出力が
得られることになる。（実施例４）本実施例は、米国第４９４９０１３号に示
された回路に適用したもので、当該回路の平滑コンデン
サの代わりに実施例１乃至３と同様な電源部３’を図６
に示すように用いたものである。この実施例回路はダイ
オードブリッジＤＢの出力端間に、ダイオードＤ₅、Ｄ
₆、放電灯ＬＰのフィラメントＦ₁を介してインバータ
部１のトランジスタＱ₁，Ｑ₂の直列回路とを接続して
いる。またダイオードＤ₅，Ｄ₆の直列回路にはダイオ
ードＤ₇，Ｄ₈の直列回路を並列に接続しており、ダイ
オードＤ₅，Ｄ₆の接続点とトランジスタＱ₁，Ｑ₂の
接続点との間には共振用コンデンサＣ₂₁を、またダイオ
ードＤ₇，Ｄ₈の接続点とトランジスタＱ₁，Ｑ₂の接
続点との間には共振用コンデンサＣ₂₂を、更にダイオー
ドＤ₇，Ｄ₈の接続点とトランジスタＱ₁，Ｑ₂の接続
点との間には共振用コンデンサＣ ₂₃を共振用チョークＬ
₁₀とトランスＲＫ₁の１次巻線を介して接続してある。

【００３０】インバータ部１の共振回路部はトランジス
タＱ₁，Ｑ₂の直列回路構成で、カップリング用コンデ
ンサＣ₂₀と、共振用チョークＬ₁₀と、ダイオードブリッ
ジＤＢから出力される脈流電圧の山部と谷部で異なる共
振動作となるコンデンサＣ₂₁乃至Ｃ₂₃とにより構成され
る。またトランジスタＱ₁の起動用として抵抗Ｒ₁₀、Ｒ
₁₁、ダイアックＱ₃、コンデンサＣ₂₄からなる起動回路
が設けられ、更にトランジスタＱ₁，Ｑ₂のベース・エ
ミッタ回路には放電灯ＬＰとトランジスタＱ₁，Ｑ₂の
接続点の間に上記コンデンサＣ₂₀、チョークＬ₁₀を介し
て一次巻線を挿入してあるトランスＲＫ₁の帰還用巻線
ＲＫ₂、ＲＫ₃を接続してあって、この帰還用巻線ＲＫ
₂、ＲＫ₃の出力により自励発振動作を行うようになっ
ている。

【００３１】放電灯ＬＰは共振用チョークＬ₁、カップ
リング用コンデンサＣ₂₀、共振用コンデンサＣ₂₅による
共振回路により共振動作を行う共振用コンデンサＣ₂₅の
両端に接続されており、その両端に発生する高周波電圧
により点灯する。そのインバータ部１の各部には上述し
たようにダイオードＤ₅乃至Ｄ₇、コンデンサＣ₂₁乃至
Ｃ₂₃を介してダイオードブリッジＤＢから出力される交
流電源ＡＣを整流した脈流電圧が印加されているため
に、その交流電源ＡＣを整流して得た脈流電圧の振幅に
よりインバータ部１の共振動作に影響を及ぼす。その振
幅は交流電源ＡＣをダイオードブリッジＤＢで整流して
得た脈流電圧の山部と谷部とを移動することから、山部
と谷部とで共振動作が変化し、放電灯ＬＰに流れるラン
プ電流が異なり、つまり山部で低く、谷部で高くなり、
その間を交流電源ＡＣの正弦波状に変化することから、
ランプ電流波形が図２で示す負荷電流と同様な波形とな
る。

【００３２】而して本実施例において、交流電源ＡＣを
整流して得られた脈流電圧波形の山部ａと、谷部ｂにお
いて、共振用コンデンサＣ₂₁乃至Ｃ₂₃が関与し、その結
果負荷である放電灯ＬＰの電流波形は図２（ｂ）に示す
ような波形となる。また谷埋め電源部３’によるインバ
ータ部１の入力電圧は図１２（ｂ）に示すようになるこ
とから、交流電源ＡＣの谷部ａ、山部ｂにおいて相反す
る動作によって結果的には図２（ｄ）に示すようなラン
プ電流波形が得られ、ランプ電流波形のピーク値を抑え
ることができ、波高率の低い波形が得られる。そして入
力電流波形は図４に示すように交流電源ＡＣの電圧波形
イと同位相の正弦波形ロとなり、入力電流歪が改善され
る。

【００３３】上記各実施例において用いた電源部３’
は、図７に示すような構成に置き換えてもよい。図７
（ａ）〜（ｄ）に示す電源部３’は、いずれも上下両端
がインバータ部１の両スイッチング素子の直列回路の両
端に接続され、ダイオードＤｂの一端である左端がイン
バータ部１の両スイッチング素子の接続点に接続され
る。破線で示したコンデンサＣｂについては省略可能で
ある。

【００３４】また上記各電源部３’のコンデンサＣａを
充電するためのインバータ部１から高周波出力をスイッ
チング素子の接続点から得るようにしているが、図８に
示すように直列共振回路のチョークＬ₀に２次巻線を設
け、この２次巻線の２次出力から得るようにしても良
い。また上記実施例にて説明した回路方式以外にも同様
な負荷特性を有する回路方式においても同様に谷埋め電
源部を設けて同様な効果を得るようにしても良い。また
負荷としては放電灯以外であっても良く、実施例に特に
限定されるものではない。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、インバータ部の高周波出力を
平滑蓄積してインバータ部の第１、第２のスイッチング
素子の直列回路の一端に給電する電源部を備えているの
で、交流電源入力電流を交流電源電圧に対して略同一位
相の正弦波形としても、負荷電流波形のピーク値を下
げ、交流電源の脈流電圧の山部、谷部で負荷電流波形の
ピーク値を持った略一定の負荷出力を得ることができ、
しかもインバータ部の高周波出力を平滑蓄積して上述の
ようにインバータ部の第１、第２のスイッチング素子の
直列回路の一端に給電するため、電源投入時に電源部に
対して突入電流が流れることはなく、しかも簡単な回路
構成で実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の回路構成図である。

【図２】同上の動作説明用波形図である。

【図３】本発明の実施例２の具体回路図である。

【図４】同上の動作説明用波形図である。

【図５】本発明の実施例３の回路構成図である。

【図６】本発明の実施例４の具体回路図である。

【図７】本発明に用いることができる電源部の他の例を
示す回路図である。

【図８】本発明のその他の実施例の回路構成図である。

【図９】従来例の具体回路図である。

【図１０】同上の動作説明用波形図である。

【図１１】別の従来例の具体回路図である。

【図１２】同上の動作説明用波形図である。

【符号の説明】

１インバータ部２負荷３’ 電源部４制御回路Ｌ₀ チョークＣ₀ コンデンサＬａチョークＣａ，ＣｂコンデンサＤａ，ＤｂダイオードＺインピーダンス素子Ｑ₁₀，Ｑ₁₁ スイッチング素子ＤＢダイオードブリッジＡＣ交流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源と、前記交流電源を整流する整流
部と、前記整流部から出力される脈流電圧を高周波の交
流に変換するインバータ部とを備え、前記インバータ部
の出力に負荷を接続する電源装置において、交互にオン
オフされる第１、第２のスイッチング素子を直列接続し
た直列回路と、チョーク、コンデンサ及び負荷からなる
振動回路を上記スイッチング素子の何れか一方の両端に
接続するとともに、前記振動回路の一部にインピーダン
ス素子を介して前記交流電源を接続し、前記交流電源と
前記インピーダンス素子との接続点と前記直列回路との
間に第１のダイオードを、交流電源側がアノードとなる
ように接続したインバータ部と、このインバータ部の高
周波出力を平滑蓄積して第１、第２のスイッチング素子
の直列回路の少なくとも一端に給電する電源部とを備
え、前記インバータ部の第１、第２のスイッチング素子
の交互のオンオフにより交流電源電圧と略相似形の交流
電源入力電流を得るようにしたことを特徴とする電源装
置。
【請求項２】交流電源と、前記交流電源を整流して脈流
を得る整流部と、前記整流部から出力される脈流を高周
波の交流に変換するインバータ部とを備え、前記インバ
ータ部の出力に負荷を接続する電源装置において、交互
にオンオフされる第１、第２のスイッチング素子を直列
接続した直列回路と、チョーク、コンデンサ及び負荷か
らなる振動回路を上記スイッチング素子の何れか一方の
両端に接続するとともに、前記振動回路の一部にインピ
ーダンス素子を介して前記整流部の正極側出力が接続さ
れ、前記交流電源と前記インピーダンス素子との接続点
と前記直列回路との間に第１のダイオードを、交流電源
側がアノードとなるように接続して成るインバータ部
と、このインバータ部の高周波出力を平滑蓄積して第
１、第２のスイッチング素子の直列回路の少なくとも一
端に給電する電源部とを備え、前記インバータ部の第
１、第２のスイッチング素子の交互のオンオフにより交
流電源電圧と略相似形の交流電源入力電流を得るように
したことを特徴とする電源装置。
【請求項３】前記電源部は、インバータ部の第１、第２
のスイッチング素子の直列回路に並列に第１のコンデン
サと充電方向に対して逆方向に直列接続された第２のダ
イオードとの直列回路を接続し、その中点から第３のダ
イオードを介して、インバータ部の高周波出力を帰還し
て第１のコンデンサを充電するようにしたことを特徴と
する請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】前記電源部は、インバータ部の第１のスイ
ッチング素子に並列に第１、第２のダイオードの直列回
路を、第１、第２のスイッチング素子の直列回路の中点
に第２のダイオードのアノードを、第３のダイオードの
カソードを第１のスイッチング素子の他端となるように
接続し、第２、第３のダイオードの中点と、第２のスイ
ッチング素子と整流部との接続点との間に、第１のコン
デンサを接続したことを特徴とする請求項３記載の電源
装置。
【請求項５】前記電源部は、インバータ部の第２のスイ
ッチング素子に並列に第２、第３のダイオードの直列回
路を、第１、第２のスイッチング素子の直列回路の中点
に第２のダイオードのカソードを、第３のダイオードの
アノードを第２のスイッチング素子の他端となるように
接続し、第２、第３のダイオードの中点と、第１のスイ
ッチング素子と第１のダイオードのカソードとの接続点
との間に、第１のコンデンサを接続したことを特徴とす
る請求項３記載の電源装置。
【請求項６】前記電源部は、第２、第３のダイオード、
第１のコンデンサで構成される谷埋め形の電源部内に、
チョークを直列に接続したことを特徴とする請求項４又
は５記載の電源装置。
【請求項７】前記電源部は、インバータ部の第１、第２
のスイッチング素子の直列回路に並列に第２のコンデン
サを接続したことを特徴とする請求項４又は５記載の電
源装置。
【請求項８】インバータ部の高周波出力を第１のコンデ
ンサに帰還する高周波出力帰還手段をインバータ部の振
動回路のチョークに設けた帰還巻線より構成したことを
特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項９】前記電源部は、前記整流部に直列に接続し
た第１のコンデンサでインバータ部の高周波出力帰還手
段の出力を平滑し、この平滑した直流電源に前記整流部
から出力される脈流電圧を加えたことを特徴とする請求
項１又は２記載の電源装置。