JPH10225128A - Power supply device - Google Patents

Power supply device

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JPH10225128A
JPH10225128A JP9027037A JP2703797A JPH10225128A JP H10225128 A JPH10225128 A JP H10225128A JP 9027037 A JP9027037 A JP 9027037A JP 2703797 A JP2703797 A JP 2703797A JP H10225128 A JPH10225128 A JP H10225128A
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JP
Japan
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inductor
sub
capacitor
transistor
voltage
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JP9027037A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Amano
隆 天野
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TEC CORP
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply wherein large reverse power is prevented from being applied to a switching device. SOLUTION: When a transistor Q1 is turned on, current is allowed to flow in a main inductance Tr1am of a primary windng Tr1a and the transistor Q1 from a smoothing DC power circuit 4 and then voltage is induced in a secondary winding Tr1b and then power is supplied to a lighting circuit 8. In the main inductance Tr1am, magnetic energy is accumulated. When the transistor Q1 is turned off, the magnetic energy accumulated in the main inductance Tr1am is transferred to a sub inductance Tr1as of a reverse phase and a resonance capacitor 4 and makes a free oscillation. As the main inductance Tr1am and the sub inductance Tr1as are 180 deg. out of, the voltage at the connection between the main inductance Tr1am and the sub inductance Tr1as, that is, the voltage divided by the main and the sub inductance Tr1am and Tr1as, is applied as reverse voltages to the filtred DC power circuit and the transistor Q1. The voltage to be applied to the transistor Q1 can be reduced by the sub inductance Tr1am.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング手段
に逆電圧がかかることを防止した電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for preventing a reverse voltage from being applied to switching means.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の電源装置としては、たと
えば特開平8−78174号公報に記載の構成が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power supply of this type, for example, a configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78174 is known.

【0003】この特開平8−78174号公報記載の電
源装置は、商用交流電源にフィルタ回路を介して全波整
流回路が接続され、この全波整流回路にコンデンサ、ダ
イオードおよびコンデンサのπ型回路と、インダクタ、
コンデンサおよびダイオードを有する部分平滑回路とを
備えた平滑直流電源回路が接続されている。また、この
平滑直流電源回路には、キャパシタおよびトランスの並
列回路とトランジスタとの直列回路が接続され、トラン
スの二次巻線には蛍光ランプが接続されている。
In the power supply described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78174, a full-wave rectification circuit is connected to a commercial AC power supply via a filter circuit, and a π-type circuit of a capacitor, a diode and a capacitor is connected to the full-wave rectification circuit. , Inductor,
A smoothing DC power supply circuit including a partial smoothing circuit having a capacitor and a diode is connected. Also, a series circuit of a parallel circuit of a capacitor and a transformer and a transistor is connected to the smoothed DC power supply circuit, and a fluorescent lamp is connected to a secondary winding of the transformer.

【0004】そして、平滑直流電源回路の直流電圧をト
ランジスタでオン、オフし、トランジスタのオン時にト
ランスのインダクタンスにエネルギを蓄積して強制振動
し、オフ時にこのインダクタンスとキャパシタのキャパ
シタンスで並列共振させて自由振動し、強制振動と自由
振動とにより、トランスの二次巻線に高周波を誘起して
蛍光ランプを高周波点灯させている。
The DC voltage of the smoothing DC power supply circuit is turned on and off by a transistor. When the transistor is turned on, energy is stored in an inductance of a transformer and forcedly oscillates. When the transistor is turned off, the inductance and the capacitance of a capacitor cause parallel resonance. The fluorescent lamp is oscillated at a high frequency by free vibration, inducing a high frequency in the secondary winding of the transformer by the forced vibration and the free vibration.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平8−78174号公報に記載の構成では、トランジ
スタがオフした時に並列共振回路に発生する共振電圧
が、平滑直流電源回路とトランジスタとに逆電圧として
印加されてしまう。
However, in the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-78174, the resonance voltage generated in the parallel resonance circuit when the transistor is turned off is a reverse voltage between the smoothed DC power supply circuit and the transistor. Will be applied.

【0006】そして、この逆電圧は、商用交流電源が2
00Vの時に、トランジスタには1100V以上印加さ
れてしまい大きなストレスがかかる問題を有している。
The reverse voltage is generated when the commercial AC power
When the voltage is 00 V, 1100 V or more is applied to the transistor, causing a large stress.

【0007】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、スイッチング手段に大きな逆電圧がかかることを防
止した電源装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a power supply device that prevents a large reverse voltage from being applied to switching means.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の電源装置
は、インダクタおよびキャパシタの並列共振回路と、こ
の並列共振回路に直列に接続されたスイッチング手段と
が電源に対して直列に接続された電源装置において、前
記インダクタおよびキャパシタの並列共振回路は、主イ
ンダクタと、この主インダクタに対して並列に接続さ
れ、この主インダクタに流れる位相に対して逆の位相と
なる副インダクタおよび前記キャパシタが直列に接続さ
れた直列回路とを具備したものである。そして、インダ
クタおよびキャパシタの並列共振回路で並列共振し、こ
の共振電圧に従いスイッチング手段はスイッチング動作
し、副インダクタおよびキャパシタの合成インピーダン
スは、主インダクタの遅相に対して逆位相の進相に形成
されるため、スイッチング手段がオンしたとき、電源か
ら主インダクタおよびスイッチング手段に強制振動電流
が流れ、主インダクタに磁気エネルギが蓄積され、スイ
ッチング手段がオフしたとき、主インダクタに蓄積され
た磁気エネルギは逆位相の副インダクタおよびキャパシ
タに転移する自由振動を起こし、主インダクタおよび副
インダクタはいずれも遅相成分であり、進相成分である
キャパシタとの接続点に発生する共振電圧が、主インダ
クタおよび副インダクタに分圧されて印加されるので、
スイッチング手段に印加される逆電圧が低減する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply device, wherein a parallel resonance circuit of an inductor and a capacitor and switching means connected in series to the parallel resonance circuit are connected in series to the power supply. In the power supply device, the parallel resonance circuit of the inductor and the capacitor is connected in parallel with the main inductor, and the sub-inductor and the capacitor having a phase opposite to the phase flowing through the main inductor are connected in series. And a series circuit connected to the power supply. Then, parallel resonance occurs in the parallel resonance circuit of the inductor and the capacitor, and the switching means performs a switching operation in accordance with the resonance voltage, and the combined impedance of the sub-inductor and the capacitor is formed in a leading phase opposite to the lagging phase of the main inductor. Therefore, when the switching means is turned on, a forced oscillating current flows from the power supply to the main inductor and the switching means, magnetic energy is stored in the main inductor, and when the switching means is turned off, the magnetic energy stored in the main inductor is reversed. The free oscillation that transfers to the sub-inductor and capacitor in phase occurs, and the main inductor and the sub-inductor are both lag components, and the resonance voltage generated at the connection point with the capacitor, which is the leading component, is Is applied as a partial pressure
The reverse voltage applied to the switching means is reduced.

【0009】請求項2記載の電源装置は、請求項1記載
の電源装置において、副インダクタに対して並列に接続
され、副インダクタと合成により位相がキャパシタとは
逆の位相となる副キャパシタを具備したもので、スイッ
チング手段のオフ時に副インダクタに発生する逆電圧を
副キャパシタにより吸収するため、スイッチング手段に
印加される逆電圧がより低減する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the power supply device according to the first aspect, further comprising a sub-capacitor connected in parallel to the sub-inductor and having a phase opposite to that of the capacitor when combined with the sub-inductor. Since the reverse voltage generated in the sub-inductor when the switching means is turned off is absorbed by the sub-capacitor, the reverse voltage applied to the switching means is further reduced.

【0010】請求項3記載の電源装置は、請求項1記載
の電源装置において、副インダクタに対して並列に接続
され、主インダクタが転流する方向に短絡する方向の極
性のダイオードを具備したもので、主キャパシタに充電
された電荷が副インダクタおよび主インダクタを経由し
て放電するときが最も振動エネルギが小さくなるが、ダ
イオードは順方向になり副インダクタを短絡してインピ
ーダンスが小さくなるので、自由共振振動が円滑にな
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the power supply unit according to the first aspect, further comprising a diode connected in parallel with the sub-inductor and having a polarity short-circuited in a direction in which the main inductor is commutated. Therefore, when the electric charge charged in the main capacitor is discharged through the sub inductor and the main inductor, the vibration energy is the smallest.However, since the diode goes in the forward direction and short-circuits the sub inductor to reduce the impedance, it is free. The resonance vibration becomes smooth.

【0011】請求項4記載の電源装置は、請求項1ない
し3いずれか記載の電源装置において、主インダクタお
よび副インダクタは、磁気的に結合されているもので、
スイッチング手段をオンしたとき磁気エネルギが主イン
ダクタとともに副インダクタにも蓄積され、スイッチン
グ手段をオフしたとき主インダクタおよび副インダクタ
に蓄積された磁気エネルギは逆位相の主キャパシタに転
移する自由振動を行なうため、磁気エネルギの蓄積効率
が向上する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to third aspects, the main inductor and the sub inductor are magnetically coupled.
When the switching means is turned on, the magnetic energy is stored in the sub-inductor together with the main inductor, and when the switching means is turned off, the magnetic energy stored in the main inductor and the sub-inductor undergoes free oscillation to be transferred to the main capacitor having the opposite phase. As a result, the efficiency of storing magnetic energy is improved.

【0012】請求項5記載の電源装置は、請求項1ない
し4いずれか記載の電源装置において、主インダクタお
よび副インダクタは、スイッチング手段のオン時間およ
びオフ時間がほぼ等しくなる割合でインダクタンスが設
定されているもので、スイッチング手段のオン時は副イ
ンダクタのインダクタンス分が減少して時定数が短縮さ
れ、スイッチング手段のオフ時は主インダクタおよび副
インダクタにより時定数が設定されることにより、スイ
ッチング手段のオンおよびオフの時間を一定にするよう
に設定することにより、直流成分が流れることを防止す
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to fourth aspects, the main inductor and the sub-inductor are set such that the on-time and the off-time of the switching means are substantially equal. When the switching means is on, the inductance of the sub-inductor is reduced and the time constant is shortened. When the switching means is off, the time constant is set by the main inductor and the sub-inductor, whereby the switching means is switched. By setting the ON and OFF times to be constant, the DC component is prevented from flowing.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の電源装置の一実施
の形態を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the power supply device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1に示すように、商用交流電源eに雑音
防止回路1が接続され、この雑音防止回路1にはダイオ
ードD1,D2,D3,D4のブリッジで構成された整流手段と
しての全波整流回路2の入力端子が接続され、この全波
整流回路2の出力端子には、比較的容量の大きな第1の
コンデンサC1を接続するとともに、この第1のコンデン
サC1に対して並列にダイオードD5および第1のコンデン
サC1より容量の小さな第2のコンデンサC2の直列回路を
有するπ型が形成されている。
As shown in FIG. 1, a noise prevention circuit 1 is connected to a commercial AC power supply e, and the noise prevention circuit 1 has a full-wave rectifying means constituted by a bridge of diodes D1, D2, D3 and D4. An input terminal of the rectifier circuit 2 is connected. A first capacitor C1 having a relatively large capacity is connected to an output terminal of the full-wave rectifier circuit 2, and a diode D5 is connected in parallel with the first capacitor C1. A π type having a series circuit of a second capacitor C2 having a smaller capacity than the first capacitor C1 is formed.

【0015】また、この第2のコンデンサC2には、部分
平滑回路3が接続され、この部分平滑回路3は、インダ
クタL1、充電用コンデンサC3および第1のダイオードD6
の直列回路が接続され、インダクタL1および第1のダイ
オードD6の接続点には第2のダイオードD7が接続され、
直流電源としての平滑直流電源回路4が構成されてい
る。
A partial smoothing circuit 3 is connected to the second capacitor C2. The partial smoothing circuit 3 includes an inductor L1, a charging capacitor C3, and a first diode D6.
Are connected, and a second diode D7 is connected to a connection point between the inductor L1 and the first diode D6,
A smooth DC power supply circuit 4 as a DC power supply is configured.

【0016】さらに、この平滑直流電源回路4には、イ
ンバータ回路5が接続されている。このインバータ回路
5は、インダクタとしてのトランスTr1 の一次巻線Tr1a
およびキャパシタとしての共振コンデンサC4の並列共振
回路6を有し、一次巻線Tr1aは一端側に遅相用の主イン
ダクタTr1am が形成され、他端側に共振コンデンサC4と
の合成インピーダンスが主インダクタTr1am と反対の進
相となる副インダクタTr1as が形成され、これら主イン
ダクタTr1am および副インダクタTr1as の接続点に平滑
直流電源回路4が接続されている。なお、共振コンデン
サC4および副インダクタTr1as の合成リアクタンスは、
主インダクタTr1am に対して逆の位相、すなわち進相に
設定される。そして、並列共振回路6に対して直列にス
イッチング手段となるトランジスタQ1のコレクタ、エミ
ッタが接続されている。また、トランジスタQ1のベース
にはベースドライブ回路7が接続されている。
Further, an inverter circuit 5 is connected to the smoothed DC power supply circuit 4. This inverter circuit 5 includes a primary winding Tr1a of a transformer Tr1 as an inductor.
And a parallel resonance circuit 6 of a resonance capacitor C4 as a capacitor. The primary winding Tr1a has a main inductor Tr1am for lag on one end side, and a combined impedance with the resonance capacitor C4 on the other end side. A sub-inductor Tr1as having a phase advance opposite to that described above is formed, and a smoothing DC power supply circuit 4 is connected to a connection point between the main inductor Tr1am and the sub-inductor Tr1as. The combined reactance of the resonance capacitor C4 and the sub inductor Tr1as is
The phase is set opposite to the main inductor Tr1am, that is, the phase is advanced. The collector and the emitter of the transistor Q1 serving as switching means are connected in series to the parallel resonance circuit 6. The base drive circuit 7 is connected to the base of the transistor Q1.

【0017】またさらに、トランスTr1 の二次巻線Tr1b
には、バラストL2を介して放電ランプとしての蛍光ラン
プFLのフィラメントFL1 ,FL2 が接続され、これらフィ
ラメントFL1 ,FL2 には始動用のコンデンサC5が接続さ
れ、点灯回路8を構成している。
Furthermore, the secondary winding Tr1b of the transformer Tr1
Are connected to filaments FL1 and FL2 of a fluorescent lamp FL as a discharge lamp via a ballast L2. A starting capacitor C5 is connected to these filaments FL1 and FL2 to form a lighting circuit 8.

【0018】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0019】まず、図2に示す簡易等価回路によれば、
インバータ回路5の並列共振回路6では、トランジスタ
Q1がオンしたとき、平滑直流電源回路4からトランスTr
1 の一次巻線Tr1aの主インダクタTr1am およびトランジ
スタQ1に電流が流れ、トランスTr1 の二次巻線Tr1bに電
圧が誘起されて点灯回路8に電力が供給されるととも
に、主インダクタTr1am に磁気エネルギが蓄積される。
First, according to the simplified equivalent circuit shown in FIG.
In the parallel resonance circuit 6 of the inverter circuit 5, the transistor
When Q1 turns on, the transformer Tr
1, a current flows through the main inductor Tr1am of the primary winding Tr1a and the transistor Q1, and a voltage is induced in the secondary winding Tr1b of the transformer Tr1 to supply power to the lighting circuit 8, and magnetic energy is supplied to the main inductor Tr1am. Stored.

【0020】次に、トランジスタQ1がオフすると、主イ
ンダクタTr1am に蓄積された磁気エネルギは逆位相の副
インダクタTr1as および共振コンデンサC4との直列回路
に転移する自由振動を行なう。
Next, when the transistor Q1 is turned off, the magnetic energy stored in the main inductor Tr1am undergoes free oscillation to be transferred to a series circuit with the sub-inductor Tr1as and the resonance capacitor C4 having opposite phases.

【0021】すなわち、振動エネルギは、最初にトラン
ジスタQ1をオフした強制振動時が最大で、蛍光ランプFL
などの負荷へのエネルギ供給とともに漸次低減する。そ
して、トランジスタQ1のオフする自由振動時には、主イ
ンダクタTr1am および副インダクタTr1as の双方のイン
ダクタンスに従うため、副インダクタTr1as を有さない
従来と同様の時定数であるが、トランジスタQ1のオンす
る強制振動時には、主インダクタTr1am のインダクタン
スに従い副インダクタTr1as のインダクタンス分時定数
が減少する。また、従来の場合には、トランジスタQ1の
オンの期間がオフの期間より長かったが、時定数を強制
振動時と自由振動時とで変化させることができ、トラン
ジスタQ1のデューティ比を変化できる。
That is, the maximum vibration energy is obtained when the transistor Q1 is first turned off and the vibration is maximized.
And gradually decreases with the supply of energy to the load. When the transistor Q1 is turned off, the time constant is the same as the conventional case without the sub-inductor Tr1as because the inductance follows the inductance of both the main inductor Tr1am and the sub-inductor Tr1as during the free oscillation when the transistor Q1 is turned on. The time constant of the inductance of the sub-inductor Tr1as decreases according to the inductance of the main inductor Tr1am. Further, in the conventional case, the ON period of the transistor Q1 is longer than the OFF period, but the time constant can be changed between the forced vibration and the free vibration, and the duty ratio of the transistor Q1 can be changed.

【0022】そして、遅相成分である主インダクタTr1a
m および副インダクタTr1as と、進相成分である共振コ
ンデンサC4との接続点a,cに発生する電圧は、主イン
ダクタTr1am および副インダクタTr1as が同相であるか
ら、a,b間に分圧された電圧が平滑直流電源回路4お
よびトランジスタQ1に逆電圧として印加され、副インダ
クタTr1am があることにより、トランジスタQ1に印加さ
れる電圧は低減される。
The main inductor Tr1a, which is a slow component,
The voltage generated at the connection points a and c between the m and the sub-inductor Tr1as and the resonance capacitor C4, which is a leading component, is divided between a and b because the main inductor Tr1am and the sub-inductor Tr1as are in phase. The voltage is applied as a reverse voltage to the smoothing DC power supply circuit 4 and the transistor Q1, and the voltage applied to the transistor Q1 is reduced by the presence of the sub inductor Tr1am.

【0023】ここで、平滑直流電源回路4の全波整流回
路2の脈流電圧が充電用コンデンサC3の充電電圧よりも
高い区間と、低い区間に分けて図1を参照して説明す
る。
Here, a description will be given with reference to FIG. 1 by dividing into a section where the pulsating voltage of the full-wave rectifier circuit 2 of the smoothing DC power supply circuit 4 is higher than a charging voltage of the charging capacitor C3 and a section where the pulsating voltage is lower than the charging voltage.

【0024】まず、全波整流回路2の脈流電圧が充電用
コンデンサC3の充電電圧より高い区間の任意の時間部分
において、インバータ回路5のトランジスタQ1がオンす
ると、トランスTr1 の一次巻線Tr1aの電流の供給はほと
んどが第1のコンデンサC1から、一部が第2のコンデン
サC2から供給される。そして、第1のコンデンサC1と第
2のコンデンサC2との合成容量は、インバータ回路5が
必要とするエネルギを与えるに十分な容量である。これ
ら第1のコンデンサC1と第2のコンデンサC2とからの電
流供給に見合って商用交流電源e側からエネルギが入力
電流となって流入する。そして、脈流電圧の変化に対応
してトランジスタQ1のスイッチング動作に伴うように動
作がなされ、交流電圧正弦波値上に沿ってインバータ回
路5のインバータ動作の高周波の微少でかつ等しい振幅
が全波整流回路2の電圧値が高い全区間に重畳される。
First, when the transistor Q1 of the inverter circuit 5 is turned on at an arbitrary time in a section where the pulsating voltage of the full-wave rectifier circuit 2 is higher than the charging voltage of the charging capacitor C3, the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is turned on. Most of the current is supplied from the first capacitor C1, and part of the current is supplied from the second capacitor C2. The combined capacitance of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 is sufficient to provide the energy required by the inverter circuit 5. In accordance with the current supply from the first capacitor C1 and the second capacitor C2, energy flows from the commercial AC power supply e side as an input current. In response to the change in the pulsating voltage, an operation is performed so as to accompany the switching operation of the transistor Q1, and the small and equal amplitude of the high frequency of the inverter operation of the inverter circuit 5 along the sine wave value of the AC voltage becomes full-wave. The voltage value of the rectifier circuit 2 is superimposed on all high sections.

【0025】すなわち、この全波整流回路2の電圧値が
高い区間では第1のコンデンサC1と第2のコンデンサC2
との合成値は供給された脈流電圧により与えられるエネ
ルギがインバータ回路5の要求するエネルギに対して満
たされた値となっている。
That is, in a section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 2 is high, the first capacitor C1 and the second capacitor C2
Is a value in which the energy given by the supplied pulsating voltage is satisfied with respect to the energy required by the inverter circuit 5.

【0026】このため第1のコンデンサC1および第2の
コンデンサC2のいずれもリップル成分が小さく、発熱も
小さく、動作の信頼性を高めることができる。
For this reason, both the first capacitor C1 and the second capacitor C2 have a small ripple component, a small amount of heat generation, and can improve the operation reliability.

【0027】そして、この全波整流回路2の電圧値が高
い区間においてトランジスタQ1のオン時に充電用コンデ
ンサC3へ充電される。なお、この全波整流回路2の電圧
値が高い区間においては充電用コンデンサC3からインバ
ータ回路5側へは放電しない。
Then, in a section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 2 is high, the charging capacitor C3 is charged when the transistor Q1 is turned on. Note that, in a section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 2 is high, the discharge is not performed from the charging capacitor C3 to the inverter circuit 5 side.

【0028】すなわち、トランジスタQ1がオンすると、
インダクタL1、充電用コンデンサC3、第2のダイオード
D7およびトランジスタQ1の経路で電流が流れ、充電用コ
ンデンサC3が充電される。そして、トランジスタQ1がオ
フすると、インダクタL1に蓄えられた磁気エネルギによ
り、インダクタL1に電流が流れ続けるため、充電用コン
デンサC3、インダクタL1およびダイオードD8の経路で充
電用コンデンサC3を充電する電流が流れる。
That is, when the transistor Q1 is turned on,
Inductor L1, charging capacitor C3, second diode
A current flows through the path of D7 and the transistor Q1, and the charging capacitor C3 is charged. Then, when the transistor Q1 is turned off, the magnetic energy stored in the inductor L1 causes a current to continue to flow through the inductor L1, so that a current flows through the path of the charging capacitor C3, the inductor L1, and the diode D8 to charge the charging capacitor C3. .

【0029】次に、全波整流回路2の電圧値が低い区間
において、充電用コンデンサC3の充電電圧に対して全波
整流回路2の脈流正弦波電圧が低下し始めたときにトラ
ンジスタQ1がオンされると、インバータ回路5への電流
は最初に第2のコンデンサC2から供給され、第2のコン
デンサC2、トランスTr1 の一次巻線Tr1aおよびトランジ
スタQ1の経路で電流が流れる。そして、このとき、トラ
ンジスタQ1のオン量が増加するにしたがって第2のコン
デンサC2の電圧が低下して、全波整流回路2の出力電
圧、すなわち第1のコンデンサC1の電圧より低くなる
と、インバータ回路5へは、第1のコンデンサC1、トラ
ンスTr1 の一次巻線Tr1aの副インダクタTr1as 、共振コ
ンデンサC4およびトランジスタQ1に流れ、蛍光ランプFL
に供給される。
Next, in a section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 2 is low, when the pulsating sine wave voltage of the full-wave rectifier circuit 2 starts to decrease with respect to the charging voltage of the charging capacitor C3, the transistor Q1 is turned on. When turned on, the current to the inverter circuit 5 is first supplied from the second capacitor C2, and the current flows through the path of the second capacitor C2, the primary winding Tr1a of the transformer Tr1, and the transistor Q1. Then, at this time, as the ON amount of the transistor Q1 increases, the voltage of the second capacitor C2 decreases and becomes lower than the output voltage of the full-wave rectifier circuit 2, that is, the voltage of the first capacitor C1. 5 flows to the first capacitor C1, the secondary inductor Tr1as of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1, the resonance capacitor C4 and the transistor Q1, and the fluorescent lamp FL
Supplied to

【0030】一方、充電用コンデンサC3の充電電圧はイ
ンダクタL1の過渡インピーダンスによりにエネルギの放
出が遅れ、トランジスタQ1がオフする直前にエネルギを
放出する。そして、トランジスタQ1がオフすると、イン
ダクタL1の充電電圧が電源となり、充電用コンデンサC
3、第2のコンデンサC2、第1のダイオードD6および第
2のコンデンサC2の経路で電流が流れて第2のコンデン
サC2が充電され、インダクタL1および充電用コンデンサ
C3の共振により、振動電圧に充電用コンデンサC3の電圧
が重畳される。ここで、インダクタL1および第2のコン
デンサC2は振動的共振が得られるように設定されている
ので、第2のコンデンサC2への充電が正弦波状に行なわ
れ、商用交流電源eの最高瞬時電圧の部分も最低瞬時電
圧の部分も電圧値がほぼ等しく直流電圧に近くなる。
On the other hand, the release of energy of the charging voltage of the charging capacitor C3 is delayed due to the transient impedance of the inductor L1, and the energy is released immediately before the transistor Q1 is turned off. Then, when the transistor Q1 is turned off, the charging voltage of the inductor L1 becomes a power source, and the charging capacitor C
3. A current flows through the path of the second capacitor C2, the first diode D6 and the second capacitor C2 to charge the second capacitor C2, and the inductor L1 and the charging capacitor
Due to the resonance of C3, the voltage of the charging capacitor C3 is superimposed on the oscillation voltage. Here, since the inductor L1 and the second capacitor C2 are set so as to obtain an oscillating resonance, the charging of the second capacitor C2 is performed in a sine wave shape, and the maximum instantaneous voltage of the commercial AC power supply e is Both the portion and the portion of the lowest instantaneous voltage have substantially the same voltage value and are close to the DC voltage.

【0031】ここで、図1に示す回路と従来例の回路と
の比較実験について説明する。
Here, a comparison experiment between the circuit shown in FIG. 1 and the conventional circuit will be described.

【0032】図1に示す回路において、蛍光ランプにH
F45を2本直列に用い、商用交流電源eの実効電圧を
200Vとし、トランスTr1 の一次巻線Tr1aのインダク
タンスを1.38mH、共振コンデンサC4を8200p
Fとし、副インダクタTr1asの巻き数を全体の15%と
したものと、副インダクタを形成しない従来例とを用い
た。
In the circuit shown in FIG.
F45 are connected in series, the effective voltage of the commercial AC power supply e is 200 V, the inductance of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is 1.38 mH, and the resonance capacitor C4 is 8200p.
F, the number of turns of the sub-inductor Tr1as was set to 15% of the whole, and the conventional example in which the sub-inductor was not formed was used.

【0033】そして、従来例の場合には、図8に示すよ
うに、発振周波数43.5kHzで、トランジスタQ1の
オン時間13μs、オフ時間10μsで、オンデューテ
ィ56.5%になっている。
In the case of the conventional example, as shown in FIG. 8, the oscillation frequency is 43.5 kHz, the on time of the transistor Q1 is 13 μs, the off time is 10 μs, and the on duty is 56.5%.

【0034】そして、従来のトランスTr1 の一次巻線Tr
1aの両端電圧は、図7および図8に示すように、トラン
ジスタQ1の逆印加電圧に等しく、おおよそ1120V
で、トランスTr1 の一次巻線Tr1aの両端電圧は、トラン
ジスタQ1の逆印加電圧から平滑直流電源電圧分の280
Vの直流電圧がシフトしている。なお、トランジスタQ1
のオフ時に第1のダイオードD6および第2のダイオード
D7により環流される電流があるので、共振電圧が上昇し
ているが、この部分は無視して考えている。
The primary winding Tr of the conventional transformer Tr1
The voltage across 1a is equal to the reverse applied voltage of the transistor Q1, as shown in FIGS.
The voltage between both ends of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is 280 times the smoothed DC power supply voltage from the reverse applied voltage of the transistor Q1.
The DC voltage of V is shifted. The transistor Q1
When the first diode D6 and the second diode are turned off
Since there is a current circulated by D7, the resonance voltage is rising, but this part is ignored.

【0035】また、蛍光ランプFLに流れるランプ電流
は、図9に示すように、トランジスタQ1オン時は12.
4μs、オフ時は10.6μsで、デューティ比が5
3.9%となる。
As shown in FIG. 9, the lamp current flowing through the fluorescent lamp FL is 12.1 when the transistor Q1 is on.
4 μs, 10.6 μs when off, duty ratio 5
3.9%.

【0036】そして、 直流重畳率 =(652−平均値)/(652−(−532)) =5.1% となる。Then, the DC superposition ratio = (652−average value) / (652 − (− 532)) = 5.1%.

【0037】さらに、 ランプ電流波高率 =ランプ電流波高値/ランプ電流実効値 =652/358 =1.82 となる。Further, lamp current crest factor = lamp current peak value / lamp current effective value = 652/358 = 1.82.

【0038】これに対し、上記実施の形態の場合には、
発振周波数は46.1kHzで、従来例に比べ、副イン
ダクタTr1as 分の共振周波数がずれており、トランジス
タQ1のオン時間10.9μs、オフ時間10.8μs
で、オンデューティ50.2%になっている。
On the other hand, in the case of the above embodiment,
The oscillation frequency is 46.1 kHz, which is different from the conventional example in the resonance frequency of the sub inductor Tr1as, and the ON time of the transistor Q1 is 10.9 μs and the OFF time is 10.8 μs
And the on-duty is 50.2%.

【0039】そして、図3ないし図5に示すように、ト
ランスTr1 の一次巻線Tr1aの共振電圧は1120Vで、
主インダクタTr1am の電圧は950Vであり、トランジ
スタQ1の逆印加電圧は950Vになる。副インダクタTr
1as に印加される電圧分、従来例に比べてトランジスタ
Q1および平滑直流電源回路4の逆印加電圧が小さくな
り、トランジスタQ1の耐電圧を小さくでき、スイッチン
グ損失および導通損失などの電気損失をを小さくでき
る。さらに、突発的な過渡現象にも容易に対応可能にな
る。
As shown in FIGS. 3 to 5, the resonance voltage of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is 1120 V,
The voltage of the main inductor Tr1am is 950V, and the reverse applied voltage of the transistor Q1 is 950V. Secondary inductor Tr
The voltage applied to 1as, the transistor compared to the conventional example
The reverse voltage applied to Q1 and the smoothing DC power supply circuit 4 is reduced, the withstand voltage of the transistor Q1 can be reduced, and electrical loss such as switching loss and conduction loss can be reduced. Further, sudden transients can be easily handled.

【0040】また、蛍光ランプFLに流れるランプ電流
は、図6に示すように、トランジスタQ1オン時は11.
4μs、オフ時は10.3μsで、デューティ比が5
2.5%となり、従来例に比べてトランジスタQ1のオン
時間およびオフ時間がほぼ等しくなっているが、共振コ
ンデンサC4およびトランスTr1 以外にもLC系を含むた
め、トランジスタQ1のデューティ比程ランプ電流のデュ
ーティ比は均一にならない。
As shown in FIG. 6, the lamp current flowing through the fluorescent lamp FL is 11.1 when the transistor Q1 is on.
4 μs, 10.3 μs when off, duty ratio 5
The on-time and off-time of the transistor Q1 are approximately equal to those of the conventional example. However, since an LC system is included in addition to the resonance capacitor C4 and the transformer Tr1, the lamp current is as large as the duty ratio of the transistor Q1. Are not uniform.

【0041】そして、 直流重畳率 =(608−平均値)/(608−(−544)) =2.8% となり、従来の5.1%に比べかなり小さくなり、ラン
プ電流の不平衡を低減し、カタホリシスおよび対地雑音
の要因を低減できる。
Then, the DC superposition ratio = (608-average value) / (608-(-544)) = 2.8%, which is considerably smaller than the conventional 5.1%, and reduces the unbalance of the lamp current. In addition, the factors of cataphoresis and ground noise can be reduced.

【0042】さらに、 ランプ電流波高率 =608/349 =1.74 となり、従来例の1.82に比べかなり改善され、光出
力波形を改善できる。
Further, the lamp current crest factor = 608/349 = 1.74, which is considerably improved as compared with 1.82 of the conventional example, and the light output waveform can be improved.

【0043】また、上記実施の形態では、主インダクタ
Tr1am および副インダクタTr1as は磁気的に結合してい
るが、磁気的に結合しない別体でもよい。なお、磁気的
に結合させている場合、トランジスタQ1のオン時に、一
次巻線Tr1aに蓄積されたエネルギは、トランジスタQ1の
オフ時に逆位相の共振コンデンサC4に転移して自由振動
するため、磁気エネルギの蓄積効率が向上する。
In the above embodiment, the main inductor
Tr1am and the sub-inductor Tr1as are magnetically coupled, but may be separated from each other magnetically. Note that when magnetically coupled, when the transistor Q1 is turned on, the energy stored in the primary winding Tr1a is transferred to an opposite-phase resonance capacitor C4 when the transistor Q1 is turned off and freely oscillates. Storage efficiency is improved.

【0044】次に、他の実施の形態を図10を参照して
説明する。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG.

【0045】この図10に示す実施の形態は、図1に示
す実施の形態において、副インダクタTr1as に対して並
列に副キャパシタとしてのコンデンサC6を接続したもの
である。なお、このコンデンサC6はトランジスタQ1がオ
フした瞬間に転流を容易にできる程度の大きさであれば
よい。
The embodiment shown in FIG. 10 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that a capacitor C6 as a sub-capacitor is connected in parallel with the sub-inductor Tr1as. It is sufficient that the capacitor C6 has such a size that commutation can be easily performed at the moment when the transistor Q1 is turned off.

【0046】そして、図11に示す等価回路により動作
を説明すると、インバータ回路5の並列共振回路6で
は、トランジスタQ1がオンしたとき、平滑直流電源回路
4からトランスTr1 の一次巻線Tr1aの主インダクタTr1a
m およびトランジスタQ1に電流が流れ、トランスTr1 の
二次巻線Tr1bに電圧が誘起されて点灯回路8に電力が供
給されるとともに、主インダクタTr1am に磁気エネルギ
が蓄積される。
The operation will be described with reference to an equivalent circuit shown in FIG. 11. In the parallel resonance circuit 6 of the inverter circuit 5, when the transistor Q1 is turned on, the main inductor of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is supplied from the smoothing DC power supply circuit 4. Tr1a
A current flows through m and the transistor Q1, and a voltage is induced in the secondary winding Tr1b of the transformer Tr1 to supply power to the lighting circuit 8, and magnetic energy is accumulated in the main inductor Tr1am.

【0047】次に、トランジスタQ1がオフすると、主イ
ンダクタTr1am に蓄積された磁気エネルギは逆位相の副
インダクタTr1as および共振コンデンサC4との直列回路
に転移して共振コンデンサC4を充電し自由振動を行な
う。また、トランジスタQ1がオフした瞬間に副インダク
タTr1as に発生する逆起電力をコンデンサC6で吸収す
る。
Next, when the transistor Q1 is turned off, the magnetic energy stored in the main inductor Tr1am is transferred to a series circuit of the sub-inductor Tr1as and the resonance capacitor C4 having opposite phases to charge the resonance capacitor C4 and perform free oscillation. . The back electromotive force generated in the sub inductor Tr1as at the moment when the transistor Q1 is turned off is absorbed by the capacitor C6.

【0048】そして、共振コンデンサC4で充電された電
圧を主インダクタTr1am および副インダクタTr1as を経
由して放電し、初期状態に戻る。
Then, the voltage charged by the resonance capacitor C4 is discharged through the main inductor Tr1am and the sub inductor Tr1as, and returns to the initial state.

【0049】なお、その他基本的な動作については図1
に示す実施の形態と同様である。
For other basic operations, see FIG.
This is the same as the embodiment shown in FIG.

【0050】ここで、図10に示す回路の実験例につい
て説明する。
Here, an experimental example of the circuit shown in FIG. 10 will be described.

【0051】図10に示す回路において、蛍光ランプに
HF45を2本直列に用い、商用交流電源eの実効電圧
を200Vとし、トランスTr1 の一次巻線Tr1aのインダ
クタンスを1.38mH、共振コンデンサC4を8200
pF、コンデンサC6を1000pFとし、副インダクタ
Tr1as の巻き数を全体の15%とし、発振周波数は4
5.5kHzにしたものである。
In the circuit shown in FIG. 10, two HF45s are used in series for a fluorescent lamp, the effective voltage of the commercial AC power supply e is 200 V, the inductance of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is 1.38 mH, and the resonance capacitor C4 is 8200
pF, the capacitor C6 is 1000pF, and the secondary inductor
The number of turns of Tr1as is 15% of the total, and the oscillation frequency is 4
This is 5.5 kHz.

【0052】そして、図12に示すように、トランジス
タQ1がオフした瞬間に副インダクタTr1as の両端に発生
する逆起電力は、副インダクタTr1as および副コンデン
サC6の並列回路で数サイクルのリンギングで吸収されて
いるため、主インダクタTr1as の共振電圧は従来のおお
よそ1120Vを900V程度に低減できる。
Then, as shown in FIG. 12, the counter electromotive force generated at both ends of the sub-inductor Tr1as at the moment when the transistor Q1 is turned off is absorbed by the parallel circuit of the sub-inductor Tr1as and the sub-capacitor C6 by ringing of several cycles. Therefore, the resonance voltage of the main inductor Tr1as can be reduced from about 1120 V in the related art to about 900 V.

【0053】上記実施の形態によれば、トランジスタQ1
のオフ時に副インダクタTr1am に発生する逆起電力をコ
ンデンサC6で吸収するので、転流が容易になり、自由振
動共振を円滑に行なえる。したがって、副インダクタTr
1as のインダクタンスを大きくして逆電圧を大きく低減
させたいときの転流の際に、発振が不安定になることを
確実に防止できる。
According to the above embodiment, the transistor Q1
The back electromotive force generated in the sub-inductor Tr1am at the time of turning off is absorbed by the capacitor C6, so that commutation becomes easy and free oscillation resonance can be performed smoothly. Therefore, the secondary inductor Tr
In the case of commutation when it is desired to greatly reduce the reverse voltage by increasing the inductance of 1as, it is possible to reliably prevent the oscillation from becoming unstable.

【0054】次に、また他の実施の形態を図13を参照
して説明する。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG.

【0055】この図13に示す実施の形態は、図1に示
す実施の形態において、副インダクタTr1as に対して並
列に主インダクタTr1am が転流する際に短絡する方向の
極性でダイオードD8を接続したものである。
The embodiment shown in FIG. 13 is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that a diode D8 is connected in parallel with the sub-inductor Tr1as in the direction of short-circuiting when the main inductor Tr1am is commutated. Things.

【0056】そして、図14に示す等価回路により動作
を説明すると、インバータ回路5の並列共振回路6で
は、トランジスタQ1がオンしたとき、平滑直流電源回路
4からトランスTr1 の一次巻線Tr1aの主インダクタTr1a
m およびトランジスタQ1に電流が流れ、トランスTr1 の
二次巻線Tr1bに電圧が誘起されて点灯回路8に電力が供
給されるとともに、主インダクタTr1am に磁気エネルギ
が蓄積される。
The operation will be described with reference to the equivalent circuit shown in FIG. 14. In the parallel resonance circuit 6 of the inverter circuit 5, when the transistor Q1 is turned on, the main inductor of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is supplied from the smoothing DC power supply circuit 4. Tr1a
A current flows through m and the transistor Q1, and a voltage is induced in the secondary winding Tr1b of the transformer Tr1 to supply power to the lighting circuit 8, and magnetic energy is accumulated in the main inductor Tr1am.

【0057】次に、トランジスタQ1がオフすると、主イ
ンダクタTr1am に蓄積された磁気エネルギは副インダク
タTr1as および共振コンデンサC4との直列回路に転移し
て共振コンデンサC4を充電し自由振動を行なう。
Next, when the transistor Q1 is turned off, the magnetic energy stored in the main inductor Tr1am is transferred to a series circuit including the sub-inductor Tr1as and the resonance capacitor C4 to charge the resonance capacitor C4 and perform free oscillation.

【0058】また、トランジスタQ1がオフした瞬間に、
副インダクタTr1as に発生する逆起電力をダイオードD8
で吸収する。
At the moment when the transistor Q1 is turned off,
The back electromotive force generated in the secondary inductor Tr1as is
To absorb.

【0059】そして、共振コンデンサC4で充電された電
圧を主インダクタTr1am および副インダクタTr1as を経
由して放電し、初期状態に戻る。
Then, the voltage charged by the resonance capacitor C4 is discharged via the main inductor Tr1am and the sub inductor Tr1as, and returns to the initial state.

【0060】なお、その他基本的な動作については図1
に示す実施の形態と同様である。
FIG. 1 shows other basic operations.
This is the same as the embodiment shown in FIG.

【0061】また、振動エネルギは、並列共振回路6が
結合して強制振動するときに最大になり、点灯回路8な
どへのエネルギ供給とともに減衰する。したがって、共
振コンデンサC4に充電された電荷が主インダクタTr1am
および副インダクタTr1as を介して放電するとき最も振
動エネルギが小さくなり、相対的にインピーダンスが高
くなることになるが、このとき副インダクタTr1as はダ
イオードD8で短絡されてインピーダンスが低くなるの
で、自由振動共振は円滑に行なわれる。
The vibration energy is maximized when the parallel resonance circuit 6 is coupled and vibrates forcibly, and attenuates with the supply of energy to the lighting circuit 8 and the like. Therefore, the electric charge charged in the resonance capacitor C4 becomes the main inductor Tr1am
When discharging through the sub-inductor Tr1as, the vibration energy becomes the smallest and the impedance becomes relatively high.At this time, the sub-inductor Tr1as is short-circuited by the diode D8 and the impedance becomes low. Is performed smoothly.

【0062】ここで、図13に示す回路の実験例につい
て説明する。
Here, an experimental example of the circuit shown in FIG. 13 will be described.

【0063】図13に示す回路において、蛍光ランプに
HF45を2本直列に用い、商用交流電源eの実効電圧
を200Vとし、トランスTr1 の一次巻線Tr1aのインダ
クタンスを1.38mH、共振コンデンサC4を8200
pFとし、副インダクタTr1as の巻き数を全体の15%
とし、発振周波数は45.5kHzで動作している。
In the circuit shown in FIG. 13, two fluorescent lamps HF45 are used in series, the effective voltage of the commercial AC power supply e is 200 V, the inductance of the primary winding Tr1a of the transformer Tr1 is 1.38 mH, and the resonance capacitor C4 is 8200
pF, and the number of turns of the secondary inductor Tr1as is 15% of the whole.
It operates at an oscillation frequency of 45.5 kHz.

【0064】そして、図15に示すように、トランジス
タQ1がオフした瞬間に副インダクタTr1as の両端に発生
する逆起電力は、ダイオードD8で吸収されているため、
主インダクタTr1am の電圧を従来のおおよそ1120V
から1000V程度に低減できる。この場合、図10に
示す実施の形態に比べ、逆起電力の低下できる電圧は小
さくなるが、リンギングはほとんど生じない。
Then, as shown in FIG. 15, the back electromotive force generated at both ends of the sub-inductor Tr1as at the moment when the transistor Q1 is turned off is absorbed by the diode D8.
Main inductor Tr1am voltage is about 1120V
To about 1000V. In this case, the voltage at which the back electromotive force can be reduced is smaller than in the embodiment shown in FIG. 10, but ringing hardly occurs.

【0065】上記実施の形態によれば、トランジスタQ1
のオフ時に副インダクタTr1am をダイオードD8で短絡す
るので、全周期の中で相対的にインピーダンスが高くな
る周期においてインピーダンスを低下させるので、自由
振動共振を円滑に行なえる。したがって、副インダクタ
Tr1as のインダクタンスを大きくして逆電圧を大きく低
減させたいときの転流の際に、発振が不安定になること
を確実に防止できる。
According to the above embodiment, the transistor Q1
When the switch is off, the sub-inductor Tr1am is short-circuited by the diode D8, so that the impedance is reduced in the cycle in which the impedance is relatively high in the entire cycle, so that free oscillation resonance can be performed smoothly. Therefore, the secondary inductor
When commutation occurs when it is desired to greatly reduce the reverse voltage by increasing the inductance of Tr1as, it is possible to reliably prevent oscillation from becoming unstable.

【0066】なお、いずれの実施例においても、トラン
ジスタQ1のオン時間およびオフ時間を等しくすることに
より、直流成分の重畳を少なくでき、カタホリシスおよ
び対地雑音を小さくできる。
In any of the embodiments, by making the on time and the off time of the transistor Q1 equal, the superposition of the DC component can be reduced, and the cataphoresis and the noise to the ground can be reduced.

【0067】[0067]

【発明の効果】請求項1記載の電源装置によれば、イン
ダクタおよびキャパシタの並列共振回路で並列共振し、
この共振電圧に従いスイッチング手段はスイッチング動
作し、副インダクタおよびキャパシタの合成インピーダ
ンスは、主インダクタの遅相に対して逆位相の進相に形
成されるため、スイッチング手段がオンしたとき、電源
から主インダクタおよびスイッチング手段に強制振動電
流が流れ、主インダクタに磁気エネルギが蓄積され、ス
イッチング手段がオフしたとき、主インダクタに蓄積さ
れた磁気エネルギは逆位相の副インダクタおよびキャパ
シタに転移する自由振動を起こし、主インダクタおよび
副インダクタはいずれも遅相成分であり、進相成分であ
るキャパシタとの接続点に発生する共振電圧が、主イン
ダクタおよび副インダクタに分圧されて印加されるの
で、スイッチング手段に印加される逆電圧を低減でき
る。
According to the power supply device of the first aspect, parallel resonance occurs in the parallel resonance circuit of the inductor and the capacitor,
The switching means performs a switching operation according to the resonance voltage, and the combined impedance of the sub-inductor and the capacitor is formed in a leading phase opposite in phase to the lagging phase of the main inductor. And a forced oscillating current flows through the switching means, magnetic energy is accumulated in the main inductor, and when the switching means is turned off, the magnetic energy accumulated in the main inductor causes free oscillation to be transferred to the sub-inductor and the capacitor in opposite phases, Both the main inductor and the sub-inductor are lag components, and the resonance voltage generated at the connection point with the capacitor, which is the leading component, is divided and applied to the main inductor and the sub-inductor. The reverse voltage to be applied can be reduced.

【0068】請求項2記載の電源装置によれば、請求項
1記載の電源装置に加え、スイッチング手段のオフ時に
副インダクタに発生する逆電圧を副キャパシタにより吸
収するため、スイッチング手段に印加される逆電圧がよ
り低減できる。
According to the power supply device of the second aspect, in addition to the power supply device of the first aspect, the reverse voltage generated in the sub-inductor when the switching means is turned off is absorbed by the sub-capacitor, so that the reverse voltage is applied to the switching means. The reverse voltage can be further reduced.

【0069】請求項3記載の電源装置によれば、請求項
1記載の電源装置に加え、副インダクタに対して並列
に、主インダクタが転流する方向に短絡する方向の極性
のダイオードを接続したので、主キャパシタに充電され
た電荷が副インダクタおよび主インダクタを経由して放
電するときが最も振動エネルギが小さくなるが、ダイオ
ードは順方向になり副インダクタを短絡してインピーダ
ンスが小さくなるので、自由共振振動が円滑にできる。
According to the power supply device of the third aspect, in addition to the power supply device of the first aspect, a diode having a polarity in a direction of short-circuiting in a direction in which the main inductor is commutated is connected in parallel with the auxiliary inductor. Therefore, when the electric charge charged in the main capacitor is discharged through the sub-inductor and the main inductor, the vibration energy is the smallest.However, since the diode is in the forward direction and the sub-inductor is short-circuited and the impedance is small, it is free. Resonance vibration can be made smooth.

【0070】請求項4記載の電源装置によれば、請求項
1ないし3いずれか記載の電源装置に加え、主インダク
タおよび副インダクタは、磁気的に結合されているの
で、スイッチング手段をオンしたとき磁気エネルギが主
インダクタとともに副インダクタにも蓄積され、スイッ
チング手段をオフしたとき主インダクタおよび副インダ
クタに蓄積された磁気エネルギは逆の位相の主キャパシ
タに転移する自由振動を行なうため、磁気エネルギの蓄
積効率を向上できる。
According to the power supply device of the fourth aspect, in addition to the power supply device of any one of the first to third aspects, the main inductor and the sub-inductor are magnetically coupled, so that when the switching means is turned on. Magnetic energy is also stored in the sub-inductor together with the main inductor, and when the switching means is turned off, the magnetic energy stored in the main inductor and the sub-inductor undergoes free oscillation that transfers to the main capacitor of the opposite phase, so that the magnetic energy is stored. Efficiency can be improved.

【0071】請求項5記載の電源装置によれば、請求項
1ないし4いずれか記載の電源装置に加え、主インダク
タおよび副インダクタは、スイッチング手段のオン時間
およびオフ時間がほぼ等しくなる割合でインダクタンス
が設定されているので、スイッチング手段のオン時は副
インダクタのインダクタンス分が減少して時定数が短縮
され、スイッチング手段のオフ時は主インダクタおよび
副インダクタにより時定数が設定されるが、スイッチン
グ手段のオンおよびオフの時間を一定にするように設定
することにより、直流成分が流れることを防止できる。
According to the power supply device of the fifth aspect, in addition to the power supply device of any one of the first to fourth aspects, the main inductor and the sub-inductor may have inductances at a rate at which the on-time and off-time of the switching means are substantially equal. Is set, when the switching means is on, the inductance of the sub-inductor is reduced and the time constant is shortened. When the switching means is off, the time constant is set by the main inductor and the sub-inductor. By setting the ON and OFF times to be constant, it is possible to prevent a DC component from flowing.

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

【図1】本発明の電源装置の一実施の形態を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply device of the present invention.

【図2】同上図1の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【図3】同上トランスの電流および一次巻線の両端電圧
を示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing a current of a transformer and a voltage across a primary winding of the transformer.

【図4】同上トランスの電流および主インダクタの両端
電圧を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing a current of a transformer and a voltage between both ends of a main inductor.

【図5】同上トランジスタの電流およびトランジスタの
両端電圧を示す波形図である。
FIG. 5 is a waveform chart showing a current of the transistor and a voltage across the transistor;

【図6】同上ランプ電流を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform chart showing a lamp current according to the first embodiment;

【図7】従来例のトランスの電流および主インダクタの
両端電圧を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing a current of a conventional transformer and a voltage across a main inductor.

【図8】同上トランジスタの電流およびトランジスタの
両端電圧を示す波形図である。
FIG. 8 is a waveform chart showing a current of the transistor and a voltage across the transistor;

【図9】同上ランプ電流を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform chart showing a lamp current according to the first embodiment;

【図10】本発明の電源装置の他の実施の形態を示す回
路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing another embodiment of the power supply device of the present invention.

【図11】同上図10の等価回路図である。FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of FIG. 10;

【図12】同上コンデンサC6の電流およびトランスの両
端電圧を示す波形図である。
FIG. 12 is a waveform chart showing a current of a capacitor C6 and a voltage across a transformer.

【図13】同上また他の実施の形態を示す回路図であ
る。
FIG. 13 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention;

【図14】同上図13の等価回路図である。FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of FIG. 13;

【図15】同上ダイオードD8の電流およびトランスの両
端電圧を示す波形図である。
FIG. 15 is a waveform chart showing a current of a diode D8 and a voltage across a transformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 電源として平滑直流電源回路 6 並列共振回路 C4 キャパシタとしての共振コンデンサ C6 副キャパシタとしてのコンデンサ D8 ダイオード Q1 スイッチング手段としてのトランジスタ Tr1 インダクタとしてのトランス Tr1am 主インダクタ Tr1as 副インダクタ 4 Smoothing DC power supply circuit as power supply 6 Parallel resonance circuit C4 Resonant capacitor as capacitor C6 Capacitor as sub capacitor D8 Diode Q1 Transistor Tr1 as switching means Transformer as inductor Tr1am Main inductor Tr1as Secondary inductor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インダクタおよびキャパシタの並列共振
回路と、この並列共振回路に直列に接続されたスイッチ
ング手段とが電源に対して直列に接続された電源装置に
おいて、 前記インダクタおよびキャパシタの並列共振回路は、 主インダクタと、 この主インダクタに対して並列に接続され、この主イン
ダクタに流れる位相に対して逆の位相となる副インダク
タおよび前記キャパシタが直列に接続された直列回路と
を具備したことを特徴とする電源装置。
1. A power supply device in which a parallel resonance circuit of an inductor and a capacitor and switching means connected in series to the parallel resonance circuit are connected in series to a power supply, wherein the parallel resonance circuit of the inductor and the capacitor is A main circuit, and a series circuit connected in parallel to the main inductor, and having a sub-inductor having a phase opposite to the phase flowing through the main inductor and the capacitor connected in series. And power supply.
【請求項2】 副インダクタに対して並列に接続され、
副インダクタと合成により位相がキャパシタとは逆の位
相となる副キャパシタを具備したことを特徴とする請求
項1記載の電源装置。
2. A parallel connection with the sub inductor,
2. The power supply device according to claim 1, further comprising a sub-capacitor having a phase opposite to that of the capacitor when combined with the sub-inductor.
【請求項3】 副インダクタに対して並列に接続され、
主インダクタが転流する方向に短絡する方向の極性のダ
イオードを具備したことを特徴とする請求項1記載の電
源装置。
3. A parallel connection with the sub inductor,
2. The power supply device according to claim 1, further comprising a diode having a polarity in a direction of short-circuiting in a direction in which the main inductor is commutated.
【請求項4】 主インダクタおよび副インダクタは、磁
気的に結合されていることを特徴とする請求項1ないし
3いずれか記載の電源装置。
4. The power supply device according to claim 1, wherein the main inductor and the sub inductor are magnetically coupled.
【請求項5】 主インダクタおよび副インダクタは、ス
イッチング手段のオン時間およびオフ時間がほぼ等しく
なる割合でインダクタンスが設定されていることを特徴
とする請求項1ないし4いずれか記載の電源装置。
5. The power supply device according to claim 1, wherein the inductance of the main inductor and the sub-inductor is set so that the on-time and the off-time of the switching means are substantially equal.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003101159A1 (en) * 2002-05-23 2003-12-04 Lawrence Samuel Tyson Lamp ballast with series switchable inductor
KR101327030B1 (en) * 2012-06-19 2013-11-13 엘지이노텍 주식회사 Power supply

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WO2003101159A1 (en) * 2002-05-23 2003-12-04 Lawrence Samuel Tyson Lamp ballast with series switchable inductor
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