JPH10262379A - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

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JPH10262379A
JPH10262379A JP8359383A JP35938396A JPH10262379A JP H10262379 A JPH10262379 A JP H10262379A JP 8359383 A JP8359383 A JP 8359383A JP 35938396 A JP35938396 A JP 35938396A JP H10262379 A JPH10262379 A JP H10262379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
auxiliary
pair
power supply
inductor
Prior art date
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Pending
Application number
JP8359383A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuo Nakazawa
育男 中澤
Seiji Sakuma
清二 佐久間
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Hitachi Lighting Ltd
Original Assignee
Hitachi Lighting Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】誘導性負荷に必要な電力を供給し、さらに入力
力率を高くすることが可能なインバータ装置を提供す
る。 【解決手段】一対のスイッチング用トランジスタ11・
12の回路と一対のアーム用コンデンサ31・32の回
路とを並列に接続する。一対のスイッチング用トランジ
スタ11・12の回路の接続中点と一対のアーム用コン
デンサ31・32の回路の接続中点との間に誘導性負荷
41を接続する。誘導性負荷41と並列に接続される電
源主回路51を備える。電源主回路51は交流電源52
・平滑用インダクタ53・補助コンデンサ54・補助イ
ンダクタ55を含む直列回路とする。交流電源52・平
滑用インダクタ53を含みかつ補助コンデンサ54・補
助インダクタ55を含まない回路(電源主回路51の一
部)の順方向電流を一方のアーム用コンデンサ31へ流
してこれを順方向に充電する一方の補助ダイオード61
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高力率形のインバー
タ装置に関する。このインバータ装置は例えば放電灯点
灯用のものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の放電灯点灯用のインバータ
装置である。この回路構成は、順直列に接続され交互に
オンオフするように制御される一対のスイッチング用ト
ランジスタ11・12を備えている。前記各スイッチン
グ用トランジスタ11・12と逆並列に接続されるダイ
オード21・22を備えている。直列に接続される一対
のアーム用コンデンサ31・32を備えている。直列に
接続される一対のダイオード61・62を備えている。
前記一対のスイッチング用トランジスタ11・12の回
路と前記一対のアーム用コンデンサ31・32の回路と
を並列に接続し、前記一対のスイッチング用トランジス
タ11・12の回路の接続中点と前記一対のアーム用コ
ンデンサ31・32の回路の接続中点との間に誘導性負
荷41を接続している。前記一対のアーム用コンデンサ
31・32の回路と前記一対のダイオード61・62の
回路とを逆並列に接続し、前記一対のアーム用コンデン
サ31・32の回路の接続中点と前記一対のダイオード
61・62の回路の接続中点との間に交流電源52を接
続している。この回路構成は、一般的な倍電圧整流形電
源とハーフブリッジ形インバータを組み合わせたもので
回路動作は周知の通りであり、コンデンサ31・32の
直流電圧を電源とし、スイッチング用トランジスタ11
・12を交互にオンオフさせ誘導性負荷41に電力を供
給する。このインバータ装置において、誘導性負荷41
に必要な電力を供給させるためには、コンデンサ31・
32の静電容量を大きくしなければならない。しかし、
静電容量を大きくすると入力力率が低くなってしまうと
いう問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は誘導性負荷に
必要な電力を供給し、さらに入力力率を高くすることを
目的にする。
【0004】
【課題を解決するための手段】順直列に接続され交互に
オンオフするように制御される一対のスイッチング用ト
ランジスタを備える。前記各スイッチング用トランジス
タと逆並列に接続されるダイオードを備える。直列に接
続される一対のアーム用コンデンサを備える。前記一対
のスイッチング用トランジスタの回路と前記一対のアー
ム用コンデンサの回路とを並列に接続する。前記一対の
スイッチング用トランジスタの回路の接続中点と前記一
対のアーム用コンデンサの回路の接続中点との間に誘導
性負荷を接続する。前記誘導性負荷と並列に接続される
電源主回路を備える。前記電源主回路は交流電源・平滑
用インダクタ・補助コンデンサ・補助インダクタを含む
直列回路とする。前記交流電源・平滑用インダクタを含
みかつ前記補助コンデンサ・補助インダクタを含まない
電源主回路の順方向電流を一方の前記アーム用コンデン
サへ流してこれを順方向に充電する一方の補助ダイオー
ドを備える。前記交流電源・平滑用インダクタを含みか
つ前記補助コンデンサ・補助インダクタを含まない電源
主回路の逆方向電流を他方の前記アーム用コンデンサへ
流してこれを順方向に充電する他方の補助ダイオードを
備える
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施例に基
づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る放電灯点灯
用のインバータ装置である。本装置は、順直列に接続さ
れ交互にオンオフするように制御される一対のスイッチ
ング用トランジスタ11・12を備える。各スイッチン
グ用トランジスタ11・12と逆並列に接続されるダイ
オード21・22を備える。直列に接続される一対のア
ーム用コンデンサ31・32を備える。一対のスイッチ
ング用トランジスタ11・12の回路と一対のアーム用
コンデンサ31・32の回路とを並列に接続する。一対
のスイッチング用トランジスタ11・12の回路の接続
中点と一対のアーム用コンデンサ31・32の回路の接
続中点との間に誘導性負荷41を接続する。誘導性負荷
41と並列に接続される電源主回路51を備える。電源
主回路51は交流電源52・平滑用インダクタ53・補
助コンデンサ54・補助インダクタ55を含む直列回路
とする。交流電源52・平滑用インダクタ53を含みか
つ補助コンデンサ54・補助インダクタ55を含まない
回路(電源主回路51の一部)の順方向電流を一方のア
ーム用コンデンサ31へ流してこれを順方向に充電する
一方の補助ダイオード61を備える。交流電源52・平
滑用インダクタ53を含みかつ補助コンデンサ54・補
助インダクタ55を含まない回路の逆方向電流を他方の
アーム用コンデンサ32へ流してこれを順方向に充電す
る他方の補助ダイオード62を備える。
【0006】図1回路の動作を説明する。交流電源52
が投入されると、平滑用インダクタ53を介して、さら
にダイオード61または62を介して、アーム用コンデ
ンサ31・32が図示極性に充電される。以下の説明に
おいては、交流電源52が図示極性になっているとす
る。スイッチング用トランジスタ12がオンすると、ア
ーム用コンデンサ32から、誘導性負荷41、スイッチ
ング用トランジスタ12の経路と交流電源52から誘導
性負荷41、スイッチング用トランジスタ12、ダイオ
ード62、平滑用インダクタ53の経路の電流が流れ
る。次に、スイッチング用トランジスタ12がオフする
と、誘導性負荷41からダイオード21、アーム用コン
デンサ31の経路と平滑用インダクタ53から交流電源
52、誘導性負荷41、補助コンデンサ54・補助イン
ダクタ55の経路の電流が流れる。この電流は補助コン
デンサ54を充電する。補助コンデンサ54の充電電圧
が高まると、この経路の電流は平滑用インダクタ53か
ら交流電源52、アーム用コンデンサ32、ダイオード
62の経路5に変わりアーム用コンデンサ32を充電す
る。次に、スイッチング用トランジスタ11がオンする
と、アーム用コンデンサ31からスイッチング用トラン
ジスタ11、誘導性負荷41の経路6の電流が流れる。
次に、スイッチング用トランジスタ11がオフすると、
誘導性負荷41からアーム用コンデンサ32、ダイオー
ド62、補助コンデンサ54、補助インダクタ55の経
路の電流が流れる。この電流は補助コンデンサ54を放
電させる。また、交流電源52が図示極性と逆の場合
は、上記説明の動作と逆の動作になり、平滑用インダク
タ53からダイオード61、アーム用コンデンサ31、
交流電源52の経路の電流が流れ、アーム用コンデンサ
31を充電する動作及び補助コンデンサ54の充放電動
作が起こる。すなわち、電源主回路51は交流電源52
の電圧と同極性の電流を形成する。これらの電流を各補
助ダイオード61・62を介して各アーム用コンデンサ
31・32へ供給し、各アーム用コンデンサ31・32
を順方向に充電する。また、補助コンデンサ54は補助
インダクタ55を介して各スイッチング用トランジスタ
11・12の回路の接続中点と各補助ダイオード61・
62の回路の接続中点との間に置かれ、インバータ動作
にリンクしてその充放電が制御され、電源主回路51に
交流電源52と同極性の電流を形成する作用を補助し、
電源主回路51の電流を調整する。ちなみに、補助コン
デンサ54の静電容量が微少であれば電源主回路51の
電流も低くなり、前記静電容量が過大であれば電流も過
大となる。
【0007】補助インダクタ55は、補助コンデンサ5
4の充電電圧の影響で、スイッチング用トランジスタ1
1・12がオンしたときに、スイッチング用トランジス
タ11・12及びダイオード61・62を介して過大な
電流が流れるのを防止している。交流電源52が図示極
性の場合、補助インダクタ55がないと仮定すると、説
前記経路で補助コンデンサ54を放電している時に、ス
イッチング用トランジスタ12がオンすると、補助コン
デンサ54からスイッチング用トランジスタ12、ダイ
オード62と過大な電流が流れてしまう。誘導性負荷4
1の例は図示のような放電灯点灯回路であり、放電灯
(蛍光ランプ)44と該放電灯44に直列のバラストイ
ンダクタ42と該放電灯44に並列の予熱用コンデンサ
44を含む。本発明実施上は図1の補助インダクタ55
を省略することも可能である。以下、この点について説
明する。図1の交流電源52は図示極性であり、補助イ
ンダクタ55はないものと仮定する。スイッチング用ト
ランジスタ11のオン期間には誘導性負荷41に右向き
の電流が流れる。補助コンデンサ54に左向きの電流が
流れ、該補助コンデンサ54に右向き電圧極性の電荷を
蓄積する。この状況下でスイッチング用トランジスタ1
1はターンオフする。しばらくの間は誘導性負荷41は
そのインダクタンス慣性により右向き電流を保持する。
その負荷電流は41−32の経路をたどる。32の先は
32−22−41となるのが一般的であるが、ここでは
32−62−54−41の経路となる。それは補助コン
デンサ54に右向き極性の電荷が存在するためである。
該電荷が放電してゼロになると、32−62−54−4
1から一般的な32−22−41の経路に切り替わる。
負荷電流が消滅すると、スイッチング用トランジスタ1
2がターンオンし、左向きの負荷電流を形成する。説明
をスイッチング用トランジスタ11のターンオフ時に戻
す。その後、スイッチング用トランジスタ12をオンに
制御するが、実際にターンオンするのは、逆並列のダイ
オード22の電流消滅後であってなおしばらくの時間的
余裕がある。一般には同時オン(11・12が同時にオ
ンする状態)を防止する間をおいてスイッチング用トラ
ンジスタ12をオンに制御(いつでもターンオンできる
状態)に制御するが、補助インダクタ55を省略する場
合はそのオン制御のタイミングを適宜に遅らす。その適
切なタイミングはダイオード22のオン期間である。ダ
イオード22のオン期間にスイッチング用トランジスタ
12のターンオンを許可するように制御し、ダイオード
21のオン期間にスイッチング用トランジスタ11のタ
ーンオンを許可するように制御する。この制御は同時オ
ン防止の制御と類似する。ちなみに、ダイオード22の
オン期間前にスイッチング用トランジスタ12をオンに
制御すると、補助コンデンサ54に右向き電圧極性の電
荷がまだ残っているために、スイッチング用トランジス
タ12を実際に単ターンオンさせ、補助インダクタ55
を経由しない急峻かつ過大な電荷放電電流を形成する。
その点は前記の通りである。
【0008】図1の補助インダクタ55は省略可能であ
る。それに加え、補助コンデンサ54を省略することは
できない。補助コンデンサ54・補助インダクタ55を
同時に外しそこを開放すると倍電圧整流形電源回路とハ
ーフブリッジ形インバータ回路の組み合わせの従来例装
置に帰着し、この場合は交流電源52の電圧瞬時値より
各アーム用コンデンサ31・32の電圧が高くなる位相
では交流電源52に電流が流れず、低力率となる。補助
コンデンサ54等がある場合はそうした位相において
も、電源主回路51に適度の電流を形成でき、誘導性負
荷41に必要な電力を供給し、更に入力力率を高くする
ことができる。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば所要の補助コンデンサ等
ないしはそれと補助インダクタを組み込んだものであ
る。これによれば、誘導性負荷に必要な電力を供給し、
さらに入力力率を高くすることが可能となる。また、安
価なインバータ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインバータ装置の回路図である。
【図2】従来装置の回路図である。
【符号の説明】
11・12:スイッチング用トランジスタ 21・22・61・62:ダイオード、31・32・5
4:コンデンサ 52:交流電源、53:平滑用インダクタ、41:誘導
性負荷 55:補助インダクタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】順直列に接続され交互にオンオフするよう
    に制御される一対のスイッチング用トランジスタ(11
    ・12)を備え、前記各スイッチング用トランジスタ
    (11・12)と逆並列に接続されるダイオード(21
    ・22)を備え、直列に接続される一対のアーム用コン
    デンサ(31・32)を備え、前記一対のスイッチング
    用トランジスタ(11・12)の回路と前記一対のアー
    ム用コンデンサ(31・32)の回路とを並列に接続
    し、前記一対のスイッチング用トランジスタ(11・1
    2)の回路の接続中点と前記一対のアーム用コンデンサ
    (31・32)の回路の接続中点との間に誘導性負荷
    (41)を接続し、 前記誘導性負荷(41)と並列に接続される電源主回路
    (51)を備え、前記電源主回路(51)は交流電源
    (52)・平滑用インダクタ(53)・補助コンデンサ
    (54)・補助インダクタ(55)を含む直列回路であ
    り、前記交流電源(52)・平滑用インダクタ(53)
    を含みかつ前記補助コンデンサ(54)・補助インダク
    タ(55)を含まない回路の順方向電流を一方の前記ア
    ーム用コンデンサ(31)へ流してこれを順方向に充電
    する一方の補助ダイオード(61)を備え、前記交流電
    源(52)・平滑用インダクタ(53)を含みかつ前記
    補助コンデンサ(54)・補助インダクタ(55)を含
    まない回路の逆方向電流を他方の前記アーム用コンデン
    サ(32)へ流してこれを順方向に充電する他方の補助
    ダイオード(62)を備えたことを特徴とするインバー
    タ装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のインバータ装置において、
    補助インダクタ(55)を除きそこを短絡したことを特
    徴とするインバータ装置。
JP8359383A 1996-12-11 1996-12-11 インバータ装置 Pending JPH10262379A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000358373A (ja) * 1999-05-20 2000-12-26 Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh 力率を補正するための回路
KR20030050545A (ko) * 2001-12-19 2003-06-25 김동희 역률 개선 회로

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000358373A (ja) * 1999-05-20 2000-12-26 Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh 力率を補正するための回路
JP4567144B2 (ja) * 1999-05-20 2010-10-20 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング 力率を補正するための回路
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