JPH09219978A - 自励発振型駆動制御回路 - Google Patents

自励発振型駆動制御回路

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JPH09219978A
JPH09219978A JP9013705A JP1370597A JPH09219978A JP H09219978 A JPH09219978 A JP H09219978A JP 9013705 A JP9013705 A JP 9013705A JP 1370597 A JP1370597 A JP 1370597A JP H09219978 A JPH09219978 A JP H09219978A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 瞬時停電後でもランプをソフトスタートさせ
ることができるようにする。 【解決手段】 安定器のような共振性負荷を駆動するハ
ーフブリッジ駆動制御回路が、その負荷の共振周波数に
一致した発振周波数のタイミング回路が接続された第１
および第２のピンを有している。これらの入力ピンにお
ける電圧を入力電圧Ｖccの線形な関数として変化させる
ために、これらのピンには一定電圧を降下させる定電圧
降下回路が接続されている。したがって、回路の始動中
において電圧Ｖccが増大しているときに、共振周波数
は、最初は高くなるが、電圧Ｖccが増加するにしたがっ
て、その作動値にまで減少する。これにより、ソフトス
タート特性および共振性負荷の時限式予熱サイクルが実
現される。定電圧降下回路は、一実施形態ではツェナー
ダイオード２０であり、他の実施形態では非並列に接続
されたダイオードの複数の列である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＯＳゲート型デ
バイス(MOS gated device)の駆動制御回路に関し、更に
詳しくは、ソフトスタート特性を有するランプ安定器の
ための自励発振型駆動制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】カリフォルニア州エル・セグンドのイン
ターナショナル・レクチファイヤー・コーポレーション(I
nternational Rectifier Corporation of El Segund, C
alifornia)によって販売されているＩＲ２１５Ｘおよび
そのファミリのデバイスの駆動制御回路のような自励発
振型ＭＯＳＦＥＴ駆動制御回路の基本的な制約の一つ
は、そのＲT端子およびＣT端子への入力が固定値のとき
にそれらに固有の固定周波数で動作するということであ
る。
【０００３】安定器の用途では、上記により、不足電圧
（ＵＶ）のロックアウト電圧(undervoltage lockout vo
ltage)を越えた後において発振が開始されると、直ち
に、ハーフブリッジの形に接続されたＭＯＳＦＥＴから
大電流が要求される。
【０００４】定常状態の動作において十分な性能が得ら
れるようにＭＯＳＦＥＴが選択される最適な安定器設計
では、始動電流(starting current)が増えるとＭＯＳＦ
ＥＴに過大な負担が加わり、その結果、故障率が高くな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するためになされたものであって、瞬時停電(momen
tary input power interruption)の後であってもランプ
をソフトスタートさせることができ、本来的に信頼性の
低い正温度係数サーミスタによるスタート回路を不要と
する自励発振型駆動制御回路を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明に係る自励発振型駆動制御回路は、共
振性負荷に対しソフトスタート特性を与える、共振性負
荷のための駆動制御回路において、交互にオンとオフに
切り換えられる周波数によって決定される周波数で前記
共振性負荷を駆動するために前記共振性負荷に接続され
たハーフブリッジ接続の１対の電力用ＭＯＳＦＥＴと、
前記電力用ＭＯＳＦＥＴに接続された電圧源Ｖccとを備
え、前記駆動制御回路は、前記電圧源Ｖccに接続された
複数の入力端子と複数の出力端子とを有する回路手段を
含み、ゲートのターンオン信号が前記複数の出力端子に
生成されて前記１対の電力用ＭＯＳＦＥＴのゲート端子
に供給されるようになっており、前記複数の出力端子の
作動周波数は前記複数の入力端子への入力により制御さ
れ、前記複数の入力端子に接続され固定電圧手段であっ
て、前記複数の入力端子に印加された電圧から固定値電
圧を減じることにより、前記電圧Ｖccが該電圧の作動値
に向かって増大するときに前記回路のソフトスタートを
もたらすための固定電圧手段を備えた構成となってい
る。
【０００７】上記駆動制御回路において、固定電圧手段
にはツェナーダイオードを使用することができる。ま
た、固定電圧手段に、互いに非並列に接続された少なく
とも２列のダイオードを使用してもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に示す回路は、型番ＩＲ２１
５Ｘというチップ１００に接続された抵抗ＲTとコンデ
ンサＣTの値により出力方形波の周波数が決まる既知の
基本的な自励発振のハーフブリッジ回路である。正の電
圧ＶTは、電圧降下抵抗(dropping resistor)ＲSを介し
てピンＶccに供給される。ダイオード１２およびコンデ
ンサ１３から成る従来のブートストラップ回路を備えて
いる。上述のように、始動電流が大きいと、電力用ＭＯ
ＳＦＥＴ１０または１１に損傷を与える可能性がある。
【０００９】本発明の第１の実施形態において、ソフト
スタートをする新規な本発明に係る安定器は、タイミン
グコンデンサＣTの充放電を行うために、図２に示すよ
うに、ダイオードアレイ(diode array)２０を使用して
いる。このアレイ２０は１Ｎ９１４という５個のダイオ
ードから成り、コンデンサＣTの容量は0.0022μＦであ
る。抵抗ＲTの抵抗値は24.5ｋΩである。改良された回
路では、最小の不足電圧(minimum undervoltage)ＶUVを
越えると、（図１の場合と同様に）直ちに発振が開始さ
れる。しかし、双方向ダイオードアレイ２０は、コンデ
ンサが充電または放電する電圧の一部を減じるため、抵
抗ＲTおよびコンデンサＣTによる発振周波数は、ダイオ
ードが存在しない場合よりも高くなっている。
【００１０】電圧Ｖccが最小の不足電圧ＶUVから正常動
作電圧まで増大すると、すなわち、通常、約９ボルトか
ら約１５ボルトまで増大すると、ダイオードアレイ２０
は、一定電圧をコンデンサＣTの充電／放電電圧から減
じる。コンデンサＣTの切換点(switching point)は電圧
Ｖccの１／３と２／３であって、電圧Ｖccは増大してい
る。したがって、実際のコンデンサＣTの切換電圧(swit
ching voltage)も比例して増大する。上記ダイオードア
レイの電圧は一定であって電圧Ｖccに依存しないため、
コンデンサＣTの充電および放電電圧は、電圧Ｖccの１
／３および２／３という限定された値ではないが、実際
には、電圧Ｖccは変化するので、次式によって表される
Ｖccの線形関数である。 ｆosc ∝ １/Ｖcc＋ｋ ここで、ｋは不足電圧のロックアウト電圧ＶUVである。
【００１１】動作中において、上記周波数は、発振開始
時に高く、電圧Ｖccが上昇すると低下する。このプロセ
スの生じるレートは、時限式予熱サイクル(timed prehe
at cycle)を実行し、次に共振点付近でランプのソフト
スタートを行い、最後に最終的な発振周波数に達したと
きに制御電力レベルをもたらすために、利用することが
できる。停電によって電圧Ｖccが低下したときは必ず、
ソフトスタートのプロセスが繰り返される。
【００１２】図３は本発明の第２の実施形態を示してお
り、この実施形態では、図２に示したダイオード２０が
２ボルトのツェナーダイオード３０およびコンデンサ３
１に置き換えられている。このとき、ＩＲ２１５Ｘチッ
プのＶccのピンに可変の正電圧が印加される。周波数ｆ
oscが不足電圧ＶUVを越える電圧Ｖccに比例することを
示すことができ、これは、ソフトスタートの安定器の駆
動制御回路に対する理想的なシナリオである。
【００１３】本発明はその特定の実施形態に関して説明
されたが、当業者にとっては、他の多くの変形や、修
正、他の使用が可能なことは明白であろう。したがっ
て、本発明は、ここでの特定の開示に限定されるもので
はなく、添付された特許請求の範囲によってのみ限定さ
れる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、瞬
時停電の後であってもランプをソフトスタートさせるこ
とができ、従来よりも始動電流が抑えられて、ＭＯＳＦ
ＥＴへの負担が軽減される。その結果、故障率も低くな
る。また本発明に係る新規な回路によれば、自励発振型
駆動制御回路を使用した全ての安定器に対する他の設計
に比べ、コストを抑えつつ性能を向上させるとともに構
成部品数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 蛍光ランプのような放電灯のための従来のハ
ーフブリッジ安定回路（駆動制御回路）を示す回路図。
【図２】 本発明の一実施形態である駆動制御回路を示
す回路図。
【図３】 本発明の第２の実施形態である駆動制御回路
を示す回路図。
【符号の説明】
１０，１１ …電力用ＭＯＳＦＥＴ ２０ …ダイオードアレイ ３０ …ツェナーダイオード １００ …型番ＩＲ２１５Ｘのチップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｈ０５Ｂ 41/24 Ｌ (72)発明者 ピーター・エヌ・ウッド アメリカ合衆国90274カリフォルニア州ロ ーリング・ヒルズ・エステイツ、ランチビ ュー・ロード22番

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共振性負荷に対しソフトスタート特性を
    与える、共振性負荷のための駆動制御回路において、 交互にオンとオフに切り換えられる周波数によって決定
    される周波数で前記共振性負荷を駆動するために前記共
    振性負荷に接続されたハーフブリッジ接続の１対の電力
    用ＭＯＳＦＥＴと、 前記電力用ＭＯＳＦＥＴに接続された電圧源Ｖccとを備
    え、 前記駆動制御回路は、前記電圧源Ｖccに接続された複数
    の入力端子と複数の出力端子とを有する回路手段を含
    み、ゲートのターンオン信号が前記複数の出力端子に生
    成されて前記１対の電力用ＭＯＳＦＥＴのゲート端子に
    供給されるようになっており、 前記複数の出力端子の作動周波数は前記複数の入力端子
    への入力により制御され、 前記複数の入力端子に接続された固定電圧手段であっ
    て、前記複数の入力端子に印加された電圧から固定値電
    圧を減じることにより、前記電圧Ｖccが該電圧の作動値
    に向かって増大するときに前記回路のソフトスタートを
    もたらすための固定電圧手段を備える駆動制御回路。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の駆動制御回路におい
    て、前記共振性負荷がランプ安定器である駆動制御回
    路。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の駆動制御回路におい
    て、前記固定電圧手段がツェナーダイオードを有してい
    る駆動制御回路。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の駆動制御回路におい
    て、前記固定電圧手段が、互いに非並列に接続された少
    なくとも２列のダイオードを有する駆動制御回路。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の駆動制御回路におい
    て、前記共振性負荷がランプ安定器である駆動制御回
    路。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の駆動制御回路におい
    て、前記共振性負荷がランプ安定器である駆動制御回
    路。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の駆動制御回路におい
    て、電圧Ｖccの逆数に定数を加算した値に比例する発振
    周波数を前記共振性負荷で生じさせるべく、前記複数の
    入力端子における前記電圧が変化する駆動制御回路。
  8. 【請求項８】 請求項２に記載の駆動制御回路におい
    て、電圧Ｖccの逆数に定数を加算した値に比例する発振
    周波数を前記共振性負荷で生じさせるべく、前記複数の
    入力端子における前記電圧が変化する駆動制御回路。
  9. 【請求項９】 請求項５に記載の駆動制御回路におい
    て、電圧Ｖccの逆数に定数を加算した値に比例する発振
    周波数を前記共振性負荷で生じさせるべく、前記複数の
    入力端子における前記電圧が変化する駆動制御回路。
  10. 【請求項１０】 請求項６に記載の駆動制御回路におい
    て、電圧Ｖccの逆数に定数を加算した値に比例する発振
    周波数を前記共振性負荷で生じさせるべく、前記複数の
    入力端子における前記電圧が変化する駆動制御回路。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載の駆動制御回路におい
    て、入力および出力端子を有する前記回路手段がＩＲ２
    １５Ｘ集積回路チップの製品群の一つである駆動制御回
    路。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の駆動制御回路にお
    いて、前記複数の入力端子が前記チップのＲT端子およ
    びＣT端子を含んでいる駆動制御回路。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の駆動制御回路にお
    いて、電圧Ｖccの逆数に定数を加算した値に比例する発
    振周波数を前記共振性負荷で生じさせるべく、前記複数
    の入力端子における前記電圧が変化する駆動制御回路。
  14. 【請求項１４】 請求項１１に記載の駆動制御回路にお
    いて、前記共振性負荷がランプ安定器である駆動制御回
    路。
  15. 【請求項１５】 請求項１２に記載の駆動制御回路にお
    いて、前記共振性負荷がランプ安定器である駆動制御回
    路。
  16. 【請求項１６】 請求項１３に記載の駆動制御回路にお
    いて、前記共振性負荷がランプ安定器である駆動制御回
    路。
JP01370597A 1996-01-29 1997-01-28 自励発振型駆動制御回路 Expired - Lifetime JP3621217B2 (ja)

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