JPH10285934A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH10285934A JPH10285934A JP9088528A JP8852897A JPH10285934A JP H10285934 A JPH10285934 A JP H10285934A JP 9088528 A JP9088528 A JP 9088528A JP 8852897 A JP8852897 A JP 8852897A JP H10285934 A JPH10285934 A JP H10285934A
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- transformer
- voltage
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- switching element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】入力電流の高調波を低減し、かつ、入力電流の
ピーク値を小さくした電源装置を、部品点数の少ない回
路で実現することにある 【解決手段】スイッチング素子Q1 、Q2 の直列回路
と、各スイッチング素子Q1 ,Q4 に逆並列接続したダ
イオードD1 ,D2 と、整流器DBの出力端間に接続さ
れ、スイッチング素子Q3 ,Q4 の直列回路と、各スイ
ッチング素子Q1,Q4 に逆並列接続したダイオードD
3 ,D4 と、スイッチング素子Q1 ,Q2の中点とスイ
ッチング素子Q3 ,Q4 の中点との間に1次巻線を接続
したトランスT1 と、直流電圧を蓄積する平滑コンデン
サC1 と、トランスT1 の1次巻線と共振作用を行なう
コンデンサC2 と、トランスT1 の2次巻線に接続さ
れ、トランスT1 の漏れインダクタンスと共振する共振
コンデンサC3 と放電灯La1よりなる負荷回路RLと
からなる。
ピーク値を小さくした電源装置を、部品点数の少ない回
路で実現することにある 【解決手段】スイッチング素子Q1 、Q2 の直列回路
と、各スイッチング素子Q1 ,Q4 に逆並列接続したダ
イオードD1 ,D2 と、整流器DBの出力端間に接続さ
れ、スイッチング素子Q3 ,Q4 の直列回路と、各スイ
ッチング素子Q1,Q4 に逆並列接続したダイオードD
3 ,D4 と、スイッチング素子Q1 ,Q2の中点とスイ
ッチング素子Q3 ,Q4 の中点との間に1次巻線を接続
したトランスT1 と、直流電圧を蓄積する平滑コンデン
サC1 と、トランスT1 の1次巻線と共振作用を行なう
コンデンサC2 と、トランスT1 の2次巻線に接続さ
れ、トランスT1 の漏れインダクタンスと共振する共振
コンデンサC3 と放電灯La1よりなる負荷回路RLと
からなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源を整流平
滑した直流電圧を高周波に変換して負荷に供給する電源
装置に関するものである。
滑した直流電圧を高周波に変換して負荷に供給する電源
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図22は交流電源Vsの出力電圧を整流
して非平滑直流電圧を出力する整流器DBと、整流器D
Bの出力端間に互いに直列的に設けられ、整流器DBの
出力端間に互いに直列的に設けられ、整流器DBの出力
周波数より高い周波数で交互にオンオフする一対のスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 と、一方のスイッチング素子Q
1 の両端間に設けられた整流器の出力周波数に対して平
滑作用を行う第1のコンデンサC11及びインダクタL11
の直列回路と、一対のスイッチング素子Q1 ,Q 2 のオ
ンオフに応じてインダクタL11と共同して共振する第2
のコンデンサC12と、インタクタL11及び第2のコンデ
ンサC12の共振に基づいて高周波出力を得る出力回路と
を具備し、第2のコンデンサC12は、他方のスイッチン
グ素子Q2及びインダクタL11に対して並列的に設けら
れていることを特徴とする電源装置である。
して非平滑直流電圧を出力する整流器DBと、整流器D
Bの出力端間に互いに直列的に設けられ、整流器DBの
出力端間に互いに直列的に設けられ、整流器DBの出力
周波数より高い周波数で交互にオンオフする一対のスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 と、一方のスイッチング素子Q
1 の両端間に設けられた整流器の出力周波数に対して平
滑作用を行う第1のコンデンサC11及びインダクタL11
の直列回路と、一対のスイッチング素子Q1 ,Q 2 のオ
ンオフに応じてインダクタL11と共同して共振する第2
のコンデンサC12と、インタクタL11及び第2のコンデ
ンサC12の共振に基づいて高周波出力を得る出力回路と
を具備し、第2のコンデンサC12は、他方のスイッチン
グ素子Q2及びインダクタL11に対して並列的に設けら
れていることを特徴とする電源装置である。
【0003】この電源装置全体の概略動作は次の通りで
ある。まず、商用の交流電源Vsの電圧をフィルタ回路
FLを介して整流器DBに入力して全波整流する。一
方、第1のスイッチング素子Q1 及び第2のスイッチン
グ素子Q2 を電源周波数より高い周波数にて交互にオン
オフし、インダクタ装置の二次巻線に高周波交流電圧を
誘起して、放電灯La1 を高周波点灯させる。また、第
2のコンデンサ11及びインダクタL11にて共振電圧を
発生し、この共振電圧の作用により、整流器DBで整流
された電圧の波高値が低い期間でも交流電源1から電流
を流して、高力率化、低い歪み化を図る。
ある。まず、商用の交流電源Vsの電圧をフィルタ回路
FLを介して整流器DBに入力して全波整流する。一
方、第1のスイッチング素子Q1 及び第2のスイッチン
グ素子Q2 を電源周波数より高い周波数にて交互にオン
オフし、インダクタ装置の二次巻線に高周波交流電圧を
誘起して、放電灯La1 を高周波点灯させる。また、第
2のコンデンサ11及びインダクタL11にて共振電圧を
発生し、この共振電圧の作用により、整流器DBで整流
された電圧の波高値が低い期間でも交流電源1から電流
を流して、高力率化、低い歪み化を図る。
【0004】次に回路動作を図23を用いて簡単に説明
する。まず図23を用いて簡単に説明っする。まず図2
3(a)に示す期間において、第1のコンデンサC11、
第1のスイッチング素子Q1 及びインダクタL11の閉回
路が形成されるため、第1のコンデンサC11に蓄積され
ていた電荷が前記閉回路を放電し、図中の矢印で示す様
な電流が流れる。
する。まず図23を用いて簡単に説明っする。まず図2
3(a)に示す期間において、第1のコンデンサC11、
第1のスイッチング素子Q1 及びインダクタL11の閉回
路が形成されるため、第1のコンデンサC11に蓄積され
ていた電荷が前記閉回路を放電し、図中の矢印で示す様
な電流が流れる。
【0005】次に図23(b)に示す期間において、第
1のスイッチング素子Q1 がオフし、第2のスイッチン
グ素子Q2 はその寄生ダイオードがオンして、インダク
タL 11及び第2のコンデンサC12が直列共振を呈し、共
振電流が流れる。これによって、第2のコンデンサ
C12、インダクタL11の電圧には共振電圧が現れる。こ
の共振電圧の値は、一方のスイッチング素子Q1 がオフ
したときに遮断される電流値の大きさに左右される。そ
して、前記共振電圧は、第2のコンデンサC12の電圧と
第1のコンデンサC11との和に等しい整流器DBの電圧
にも現れる。
1のスイッチング素子Q1 がオフし、第2のスイッチン
グ素子Q2 はその寄生ダイオードがオンして、インダク
タL 11及び第2のコンデンサC12が直列共振を呈し、共
振電流が流れる。これによって、第2のコンデンサ
C12、インダクタL11の電圧には共振電圧が現れる。こ
の共振電圧の値は、一方のスイッチング素子Q1 がオフ
したときに遮断される電流値の大きさに左右される。そ
して、前記共振電圧は、第2のコンデンサC12の電圧と
第1のコンデンサC11との和に等しい整流器DBの電圧
にも現れる。
【0006】図23(c)に示す期間においては、第2
のスイッチング素子Q2 がオンし、共振電流が極性反転
して逆向きの共振電流が流れる。上記図23(b)
(c)の各期間における、共振電圧は、上述のように共
振回路の抵抗成分を設定することにより、整流化脈流電
圧より大きくなる。すなわち、昇圧される。つまり図2
3(d)においては、共振電圧が低下して第2のコンデ
ンサC12及び第1のコンデンサC11の両端電圧も低下し
ようとするから、整流器DBから第1のコンデンサ
C11、インダクタL11及び第2のスイッチング素子Q2
を介して電流が流れる。
のスイッチング素子Q2 がオンし、共振電流が極性反転
して逆向きの共振電流が流れる。上記図23(b)
(c)の各期間における、共振電圧は、上述のように共
振回路の抵抗成分を設定することにより、整流化脈流電
圧より大きくなる。すなわち、昇圧される。つまり図2
3(d)においては、共振電圧が低下して第2のコンデ
ンサC12及び第1のコンデンサC11の両端電圧も低下し
ようとするから、整流器DBから第1のコンデンサ
C11、インダクタL11及び第2のスイッチング素子Q2
を介して電流が流れる。
【0007】図23(e)に示す期間においては、第2
のスイッチング素子Q2 がオフし、第1のスイッチング
素子Q1 の寄生ダイオードがオンして、インダクタL11
の蓄積エネルギにより第1のスイッチング素子Q1 の寄
生ダイオード及び第1のコンデンサC11に電流が流れ
る。そして、図23(a)に示す状態に戻る。従って、
図23(d)の期間において、電源から入力電流が流れ
込むため、入力の歪を改善することができる。
のスイッチング素子Q2 がオフし、第1のスイッチング
素子Q1 の寄生ダイオードがオンして、インダクタL11
の蓄積エネルギにより第1のスイッチング素子Q1 の寄
生ダイオード及び第1のコンデンサC11に電流が流れ
る。そして、図23(a)に示す状態に戻る。従って、
図23(d)の期間において、電源から入力電流が流れ
込むため、入力の歪を改善することができる。
【0008】尚DTは整流器DBの出力端電圧を検知す
る電圧検知手段、OSは電圧検知手段DTの検知電圧に
基づいてスイッチング素子Q1 ,Q2 のオン期間を変化
させる発振手段である。
る電圧検知手段、OSは電圧検知手段DTの検知電圧に
基づいてスイッチング素子Q1 ,Q2 のオン期間を変化
させる発振手段である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例の場合、
上下のスイッチング素子Q1 ,Q2 のオンオフの1周期
において、入力電流が流れ込むのは、下側のスイッチン
グ素子Q2 がオンの時だけであるため、入力電流のピー
ク値が大きくなり、そのため、入力端に設けられるフィ
ルタFLとしては比較的大きいものを用いなけれぱなら
ない、という欠点があった。
上下のスイッチング素子Q1 ,Q2 のオンオフの1周期
において、入力電流が流れ込むのは、下側のスイッチン
グ素子Q2 がオンの時だけであるため、入力電流のピー
ク値が大きくなり、そのため、入力端に設けられるフィ
ルタFLとしては比較的大きいものを用いなけれぱなら
ない、という欠点があった。
【0010】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、入力電流の高調波を低減
し、かつ、入力電流のピーク値を小さくした電源装置
を、部品点数の少ない回路で実現することにある。
で、その目的とするところは、入力電流の高調波を低減
し、かつ、入力電流のピーク値を小さくした電源装置
を、部品点数の少ない回路で実現することにある。
【0011】
【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、交流電源の交流電圧を整流する
整流器と、高周波で交互にオンオフする第1、第2のス
イッチング素子の直列回路と、高周波で交互にオンオフ
する第3、第4のスイッチング素子の直列回路とを、並
列接続し、第1、第2のスイッチング装置に各々逆並列
接続した第1、第2のダイオードと、第3、第4のスイ
ッチング素子に各々逆並列接続した第3、第4のダイオ
ードと、第1、第2のスイッチング素子の直列回路の中
点と、第3、第4のスイッチング素子の直列回路の中点
との間にトランスの1次巻線を接続し、上記スイッチン
グ素子の直列回路のいずれかの端子と、上記トランスの
1次巻線の略中点との間に平滑作用を行なう第1のコン
デンサを接続し、第1、第2のスイッチング素子の直列
回路のうち、第1のコンデンサが接続されていない端子
に、スイッチング素子のオンオフに応じてトランスの1
次巻線と共振作用を行なう第2のコンデンサの一端を接
続し、第2のコンデンサのもう一方の端子を、第1のコ
ンデンサとトランスの1次巻線の直列回路の中点か、若
しくは、第1、第2スイッチング素子の直列回路のうち
第2のコンデンサが接続されていない方の端子に接続
し、第1、第2のスイッチング素子の直列回路の両端は
整流器の出力端に接続し、トランスの2次巻線に接続さ
れた負荷回路に電力を供給することを特徴とするもの
で、電源周期の略全城に亘って入力電流を流せることが
でき、そのため入力歪が少なく、また負荷には略ー定の
平滑された電圧を印加することができるため、出力の脈
流分が小さくでき、しかもこのような作用効果を得る電
源装置を比較的少ない部品点数で実現できる。
に請求項1の発明では、交流電源の交流電圧を整流する
整流器と、高周波で交互にオンオフする第1、第2のス
イッチング素子の直列回路と、高周波で交互にオンオフ
する第3、第4のスイッチング素子の直列回路とを、並
列接続し、第1、第2のスイッチング装置に各々逆並列
接続した第1、第2のダイオードと、第3、第4のスイ
ッチング素子に各々逆並列接続した第3、第4のダイオ
ードと、第1、第2のスイッチング素子の直列回路の中
点と、第3、第4のスイッチング素子の直列回路の中点
との間にトランスの1次巻線を接続し、上記スイッチン
グ素子の直列回路のいずれかの端子と、上記トランスの
1次巻線の略中点との間に平滑作用を行なう第1のコン
デンサを接続し、第1、第2のスイッチング素子の直列
回路のうち、第1のコンデンサが接続されていない端子
に、スイッチング素子のオンオフに応じてトランスの1
次巻線と共振作用を行なう第2のコンデンサの一端を接
続し、第2のコンデンサのもう一方の端子を、第1のコ
ンデンサとトランスの1次巻線の直列回路の中点か、若
しくは、第1、第2スイッチング素子の直列回路のうち
第2のコンデンサが接続されていない方の端子に接続
し、第1、第2のスイッチング素子の直列回路の両端は
整流器の出力端に接続し、トランスの2次巻線に接続さ
れた負荷回路に電力を供給することを特徴とするもの
で、電源周期の略全城に亘って入力電流を流せることが
でき、そのため入力歪が少なく、また負荷には略ー定の
平滑された電圧を印加することができるため、出力の脈
流分が小さくでき、しかもこのような作用効果を得る電
源装置を比較的少ない部品点数で実現できる。
【0012】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、第1、第2のスイッチング素子及び第3、第4の
スイッチング素子の周波数を任意に変化することのでき
る制御手段を備えていることを特徴とし、オン期間が略
ー定であっても、入力電流を任意に可変でき、負荷の電
力を可変することができるため、例えば負荷が放電灯で
あれば、調光を行なうことが可能となり、また予熱、始
動、点灯の切替えができ、負荷の電力が急変して、回路
素子にストレスがかかる場合に、周波数を変化させて、
これを回避することができる。
いて、第1、第2のスイッチング素子及び第3、第4の
スイッチング素子の周波数を任意に変化することのでき
る制御手段を備えていることを特徴とし、オン期間が略
ー定であっても、入力電流を任意に可変でき、負荷の電
力を可変することができるため、例えば負荷が放電灯で
あれば、調光を行なうことが可能となり、また予熱、始
動、点灯の切替えができ、負荷の電力が急変して、回路
素子にストレスがかかる場合に、周波数を変化させて、
これを回避することができる。
【0013】請求項3の発明では、請求項1又は2の発
明において、第1、第2のスイッチング素子及び第3、
第4のスイッチング素子のオン期間を任意に変化するこ
とのできる制御手段を備えていることを特徴とし、請求
項2の発明と同様に、オン期間が略ー定であっても、入
力電流を任意に可変でき、負荷の電力を可変することが
できるため、例えば負荷が放電灯であれば、調光を行な
うことが可能となり、また予熱、始動、点灯の切替えが
でき、負荷の電力が急変して、回路素子にストレスがか
かる場合に、オン期間を変化させて、これを回避するこ
とができる。
明において、第1、第2のスイッチング素子及び第3、
第4のスイッチング素子のオン期間を任意に変化するこ
とのできる制御手段を備えていることを特徴とし、請求
項2の発明と同様に、オン期間が略ー定であっても、入
力電流を任意に可変でき、負荷の電力を可変することが
できるため、例えば負荷が放電灯であれば、調光を行な
うことが可能となり、また予熱、始動、点灯の切替えが
でき、負荷の電力が急変して、回路素子にストレスがか
かる場合に、オン期間を変化させて、これを回避するこ
とができる。
【0014】請求項4の発明では、請求項1乃至3の発
明において、第1のコンデンサの電圧を検出する手段を
設け、第1のコンデンサの電圧に応じて、第1、第2の
スイッチング素子及び第3、第4のスイッチング素子の
周波数あるいはオン期間のうち少なくとも一方を可変と
することを特徴とし、平滑電圧が異常に昇圧した揚合
に、発振を停止したり、調光したりすることにより、回
路素子に印加されるストレスを回避することができ、或
いは平滑電圧が略ー定になるように、周波数又はオン期
間を制御すれば、安定した出力が得られ、例えば放電灯
の場合であれば、ちらつきの少ない光出力を得ることが
できる。
明において、第1のコンデンサの電圧を検出する手段を
設け、第1のコンデンサの電圧に応じて、第1、第2の
スイッチング素子及び第3、第4のスイッチング素子の
周波数あるいはオン期間のうち少なくとも一方を可変と
することを特徴とし、平滑電圧が異常に昇圧した揚合
に、発振を停止したり、調光したりすることにより、回
路素子に印加されるストレスを回避することができ、或
いは平滑電圧が略ー定になるように、周波数又はオン期
間を制御すれば、安定した出力が得られ、例えば放電灯
の場合であれば、ちらつきの少ない光出力を得ることが
できる。
【0015】請求項5の発明では、請求項1乃至4の発
明において、整流器の出力端の電圧を検出する手段を設
け、整流器の出力端の電圧に応じて、出力端電圧の高い
ところでは周波数を低く、又はオン期間を負荷出力がよ
り大きくなる方向へ変化させ、出力端電圧が略ゼロ付近
では、周波数を高く、又はオン期間を負荷出力がより小
さくなる方向へ変化させることを特徴とし、負荷の出力
を略ー定に保つことができ、また入力電流を正弦波に近
づけ、より入力歪みを小さくすることができる。
明において、整流器の出力端の電圧を検出する手段を設
け、整流器の出力端の電圧に応じて、出力端電圧の高い
ところでは周波数を低く、又はオン期間を負荷出力がよ
り大きくなる方向へ変化させ、出力端電圧が略ゼロ付近
では、周波数を高く、又はオン期間を負荷出力がより小
さくなる方向へ変化させることを特徴とし、負荷の出力
を略ー定に保つことができ、また入力電流を正弦波に近
づけ、より入力歪みを小さくすることができる。
【0016】請求項6の発明では、請求項1乃至5の発
明において、トランス又は負荷に流れる電流を検出する
手段を設け、検出した電流に応じて、電流が略ー定とな
るように第1及び第2のスイッチング素子の周波数ある
いはオン期間のうち少なくとも一方を可変とすることを
特徴とし、電源が変動した場合などにおいても、負荷の
電流を略ー定にすることができるため、例えば負荷が放
電灯の場合であれば、ランプ電流の脈流を小さくして、
ちらつきの少ない光出力を得ることができる。
明において、トランス又は負荷に流れる電流を検出する
手段を設け、検出した電流に応じて、電流が略ー定とな
るように第1及び第2のスイッチング素子の周波数ある
いはオン期間のうち少なくとも一方を可変とすることを
特徴とし、電源が変動した場合などにおいても、負荷の
電流を略ー定にすることができるため、例えば負荷が放
電灯の場合であれば、ランプ電流の脈流を小さくして、
ちらつきの少ない光出力を得ることができる。
【0017】請求項7の発明では、請求項1乃至6の発
明において、トランスの2次巻線に、負荷に直列的に第
3のコンデンサを設けたことを特徴とし、トランス2次
側の直流分が除去されるため、例えば負荷が放電灯であ
れば、ランプ電流のクレストファクタをより改善くする
ことができる。請求項8の発明では、請求項1乃至7の
発明において、第1のコンデンサとトランスの1次巻線
との接続点と、第1のコンデンサが接続されていない整
流器の出力端との間に接続された第5のスイッチング素
子を備えたことを特徴とし、電圧が異常に昇圧した場合
などにおいて、平滑電圧を電源のビーク値にクランプで
きるため、回路素子へのストレスを低減することができ
る。
明において、トランスの2次巻線に、負荷に直列的に第
3のコンデンサを設けたことを特徴とし、トランス2次
側の直流分が除去されるため、例えば負荷が放電灯であ
れば、ランプ電流のクレストファクタをより改善くする
ことができる。請求項8の発明では、請求項1乃至7の
発明において、第1のコンデンサとトランスの1次巻線
との接続点と、第1のコンデンサが接続されていない整
流器の出力端との間に接続された第5のスイッチング素
子を備えたことを特徴とし、電圧が異常に昇圧した場合
などにおいて、平滑電圧を電源のビーク値にクランプで
きるため、回路素子へのストレスを低減することができ
る。
【0018】請求項9の発明では、請求項1乃至8の発
明において、第2のコンデンサの容量を可変する手段を
設けていることを特徴とし、第2のコンデンサの容量を
可変とすることにより、負荷に応じた入力電流を調整す
ることができ、例えば、負荷が放電灯で、調光した場合
においても、入力歪みを少なくすることができる。請求
項10の発明では、請求項1乃至9の発明において、第
1、第2のスイッチング素子及び第3、第4のスイッチ
ング素子はトランス又は回路に直列に接続されたインダ
クタに設けられた別巻線によって駆動されることを特徴
とし、スイッチング素子の制御回路が省略できるため、
より部品点数が少ない回路を実現でき、また2次側のイ
ンダクタから駆動すれば、例えば、無負荷のような異常
時に、自動的に回路が停止することになる。
明において、第2のコンデンサの容量を可変する手段を
設けていることを特徴とし、第2のコンデンサの容量を
可変とすることにより、負荷に応じた入力電流を調整す
ることができ、例えば、負荷が放電灯で、調光した場合
においても、入力歪みを少なくすることができる。請求
項10の発明では、請求項1乃至9の発明において、第
1、第2のスイッチング素子及び第3、第4のスイッチ
ング素子はトランス又は回路に直列に接続されたインダ
クタに設けられた別巻線によって駆動されることを特徴
とし、スイッチング素子の制御回路が省略できるため、
より部品点数が少ない回路を実現でき、また2次側のイ
ンダクタから駆動すれば、例えば、無負荷のような異常
時に、自動的に回路が停止することになる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 (実施形態1)本実施形態の回路図を示す。本実施形態
は、交流電源Vsを全波整流する整流器DBと、整流器
DBの出力端間に接続され、制御回路(図示せず)によ
り交互にオン・オフされるスイッチング素子Q1 、Q2
の直列回路と、第1、第2のスイッチング素子Q1 、Q
2 に逆並列接続した第1、第2のダイオードD1 ,D2
と、整流器DBの出力端間に接続され、制御回路(図示
せず)により交互にオン・オフされる第3、第4のスイ
ッチング素子Q3 ,Q4 の直列回路と、スイッチング素
子Q3 ,Q4 に逆並列接続した第3、第4のダイオード
D3 ,D4 と、スイッチング素子Q1 ,Q2 の中点とス
イッチング素子Q3 ,Q4 の中点との間に1次巻線を接
続したリーケージトランスからなるトランスT1 と、ト
ランスT1 の1次巻線の略中点と整流器DBの出力端の
低圧側との間に接続され、直流電圧を蓄積する平滑コン
デンサC 1 と、上記トランスT1 の1次巻線とコンデン
サC1 の接続点と整流器DBの出力端の高圧側との間に
接続され、スイッチング素子のオン・オフに応じてトラ
ンスT1 の1次巻線と共振作用を行なう第2のコンデン
サC2 と、トランスT1 の2次巻線に接続され、トラン
スT1 の漏れインダクタンスと共振する共振コンデンサ
C3 と放電灯La1 よりなる負荷回路RLとからなる。
基づいて説明する。 (実施形態1)本実施形態の回路図を示す。本実施形態
は、交流電源Vsを全波整流する整流器DBと、整流器
DBの出力端間に接続され、制御回路(図示せず)によ
り交互にオン・オフされるスイッチング素子Q1 、Q2
の直列回路と、第1、第2のスイッチング素子Q1 、Q
2 に逆並列接続した第1、第2のダイオードD1 ,D2
と、整流器DBの出力端間に接続され、制御回路(図示
せず)により交互にオン・オフされる第3、第4のスイ
ッチング素子Q3 ,Q4 の直列回路と、スイッチング素
子Q3 ,Q4 に逆並列接続した第3、第4のダイオード
D3 ,D4 と、スイッチング素子Q1 ,Q2 の中点とス
イッチング素子Q3 ,Q4 の中点との間に1次巻線を接
続したリーケージトランスからなるトランスT1 と、ト
ランスT1 の1次巻線の略中点と整流器DBの出力端の
低圧側との間に接続され、直流電圧を蓄積する平滑コン
デンサC 1 と、上記トランスT1 の1次巻線とコンデン
サC1 の接続点と整流器DBの出力端の高圧側との間に
接続され、スイッチング素子のオン・オフに応じてトラ
ンスT1 の1次巻線と共振作用を行なう第2のコンデン
サC2 と、トランスT1 の2次巻線に接続され、トラン
スT1 の漏れインダクタンスと共振する共振コンデンサ
C3 と放電灯La1 よりなる負荷回路RLとからなる。
【0020】本実施形態の回路は、スイッチング素子Q
1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 を制御回路(図示せず)により
高周波でオン・オフさせることによってトランスT1 の
1次巻線に高周波の交流電圧を印加し、トランスT1 の
漏れインダクタンスとコンデンサC3 との共振作用によ
って得られる電圧を用いて放電灯La1 を高周波で点灯
させるものである。以下に、さらに詳細な動作の説明を
行なう。
1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 を制御回路(図示せず)により
高周波でオン・オフさせることによってトランスT1 の
1次巻線に高周波の交流電圧を印加し、トランスT1 の
漏れインダクタンスとコンデンサC3 との共振作用によ
って得られる電圧を用いて放電灯La1 を高周波で点灯
させるものである。以下に、さらに詳細な動作の説明を
行なう。
【0021】本実施形態のスイッチング素子Q1 ,Q2
及びQ3 ,Q4 のスイッチング動作の1周期にわたる動
作説明図を図2に、動作波形図を図3に示す。なお、基
本的なスイッチング素子の動作として、スイッチング素
子Q1 とQ4 がオンのとき、スイッチング素子Q2 とQ
3 はオフ、逆にスイッチング素子Q1 とQ4 がオフのと
きは、スイッチング素子Q2 とQ3 はオンである。
及びQ3 ,Q4 のスイッチング動作の1周期にわたる動
作説明図を図2に、動作波形図を図3に示す。なお、基
本的なスイッチング素子の動作として、スイッチング素
子Q1 とQ4 がオンのとき、スイッチング素子Q2 とQ
3 はオフ、逆にスイッチング素子Q1 とQ4 がオフのと
きは、スイッチング素子Q2 とQ3 はオンである。
【0022】図3(a)に示すように、スイッチング素
子Q2 ,Q3 のベース信号が与えられて、図2(a)に
示すようにスイッチング素子Q2 ,Q3 がオンの時、コ
ンデンサC1 →トランスT1 →スイッチング素子Q2 →
コンデンサC1 の経路で電流が流れると同時に、コン
デンサC2 →スイッチング素子Q3 →トランスT1 →コ
ンデンサC2 の経路で電流が流れる。このとき、図3
(c)に示すコンデンサC2 の両端電圧VC2は減少し始
め、コンデンサC2 の両端電圧VC2が、整流器DBの出
力電圧Vsより低くなると、図2(b)に示すように、
交流電源Vs→整流器DB→スイッチング素子Q3 →ト
ランスT1 →スイッチング素子Q2 →整流器DB→交流
電源VS の経路で電流が流れ、交流電源VS から図3
(d)に示すように入力電流Iinが引き込まれる。
子Q2 ,Q3 のベース信号が与えられて、図2(a)に
示すようにスイッチング素子Q2 ,Q3 がオンの時、コ
ンデンサC1 →トランスT1 →スイッチング素子Q2 →
コンデンサC1 の経路で電流が流れると同時に、コン
デンサC2 →スイッチング素子Q3 →トランスT1 →コ
ンデンサC2 の経路で電流が流れる。このとき、図3
(c)に示すコンデンサC2 の両端電圧VC2は減少し始
め、コンデンサC2 の両端電圧VC2が、整流器DBの出
力電圧Vsより低くなると、図2(b)に示すように、
交流電源Vs→整流器DB→スイッチング素子Q3 →ト
ランスT1 →スイッチング素子Q2 →整流器DB→交流
電源VS の経路で電流が流れ、交流電源VS から図3
(d)に示すように入力電流Iinが引き込まれる。
【0023】また、このとき、前述と同様に、コンデン
サC1 →トランスT1 →スイッチング素子Q2 →コンデ
ンサC1 の経路でも電流が流れる。次にスイッチング
素子Q2 ,Q3 がオフすると、図2(c)に示すように
トランスT1 →コンデンサC1 →ダイオードD4 →トラ
ンスT1 の経路で電流が流れ続けると同時に、トラン
スT1 →ダイオードD1 →コンデンサC2 →トランスT
1 の経路でも電流が流れ続ける。このとき、コンデン
サC2 両端の電圧VC2は図3(c)に示すようにトラン
スT1 の漏れインダクタンスとの共振により増加する。
サC1 →トランスT1 →スイッチング素子Q2 →コンデ
ンサC1 の経路でも電流が流れる。次にスイッチング
素子Q2 ,Q3 がオフすると、図2(c)に示すように
トランスT1 →コンデンサC1 →ダイオードD4 →トラ
ンスT1 の経路で電流が流れ続けると同時に、トラン
スT1 →ダイオードD1 →コンデンサC2 →トランスT
1 の経路でも電流が流れ続ける。このとき、コンデン
サC2 両端の電圧VC2は図3(c)に示すようにトラン
スT1 の漏れインダクタンスとの共振により増加する。
【0024】次に、スイッチング素子Q1 ,Q4 がオン
すると図2(d)に示すように、コンデンサC1 →トラ
ンスT1 →スイッチング素子Q4 →コンデンサC1 の経
路’で電流が流れると同時に、コンデンサC2 →スイ
ッチング素子Q1 →トランスT1 →コンデンサC2 の経
路’で電流Ilaが流れる。このとき、コンデンサC 2
の両端電圧は滅少し始め、コンデンサC2 の両端電圧V
C2が、整流器DBの出力電圧Vsより低くなると、図2
(e)に示すように、交流電源Vs→整流器DB→スイ
ッチング素子Q1 →トランスT1 →スイッチング素子Q
4 →整流器DB→交流電源Vsの経路で電流が流れ、
交流電源Vsから入力電流Iinが引き込まれる。
すると図2(d)に示すように、コンデンサC1 →トラ
ンスT1 →スイッチング素子Q4 →コンデンサC1 の経
路’で電流が流れると同時に、コンデンサC2 →スイ
ッチング素子Q1 →トランスT1 →コンデンサC2 の経
路’で電流Ilaが流れる。このとき、コンデンサC 2
の両端電圧は滅少し始め、コンデンサC2 の両端電圧V
C2が、整流器DBの出力電圧Vsより低くなると、図2
(e)に示すように、交流電源Vs→整流器DB→スイ
ッチング素子Q1 →トランスT1 →スイッチング素子Q
4 →整流器DB→交流電源Vsの経路で電流が流れ、
交流電源Vsから入力電流Iinが引き込まれる。
【0025】またこのとき前述と同様に、コンデンサC
1 →トランスT1 →スイッチング素子Q4 →コンデンサ
C1 の経路’でも電流が流れ続ける。次にスイッチン
グ素子Q1 ,Q4 がオフすると、図2(f)に示すよう
にトランスT1 →コンデンサC1 →ダイオードD2 →ト
ランスT1 の経路’で電流が流れ続けると同時に、ト
ランスT1 →ダイオードD3 →コンデンサC2 →トラン
スT1 の経路’でも電流が流れ続け、コンデンサC2
に流れ込む電流が零になると図2(a)の状態に戻る。
尚図3(b)はトランスT1 の1次側に流れる電流を示
す。また、図3(a)の波形上方に記載の(a)〜
(f)は図2(a)〜(f)に対応する。
1 →トランスT1 →スイッチング素子Q4 →コンデンサ
C1 の経路’でも電流が流れ続ける。次にスイッチン
グ素子Q1 ,Q4 がオフすると、図2(f)に示すよう
にトランスT1 →コンデンサC1 →ダイオードD2 →ト
ランスT1 の経路’で電流が流れ続けると同時に、ト
ランスT1 →ダイオードD3 →コンデンサC2 →トラン
スT1 の経路’でも電流が流れ続け、コンデンサC2
に流れ込む電流が零になると図2(a)の状態に戻る。
尚図3(b)はトランスT1 の1次側に流れる電流を示
す。また、図3(a)の波形上方に記載の(a)〜
(f)は図2(a)〜(f)に対応する。
【0026】尚、従来例に比べ、本回路によれば図2
(b),(e)に示すようにスイッチングの1周期中に
2回、入力電流Iinを引き込めるため、入力電流Iinが
略連続的となり、電流のピーク値を小さくすることがで
きる。次に、交流電源Vsの1周期にわたる動作波形図
を図4に示す。同図(a)はコンデンサC2 の両端電圧
波形、同図(b)はトランスT1 の1次側に流れる電流
波形、同図(c)は交流電源Vsから引き込まれる入力
電流波形をそれぞれ示す。また、同図(b)に示すトラ
ンスT1 の1次側電流波形は、トランス作用により直流
成分が取り除かれ、2次側に接続される負荷の放電灯L
a1 には、同図(d)に示すような電流が流れ、放電灯
La1 を高周波の交流で点灯させることができる。さら
に、同図(c)の入力電流波形には、フィルタ回路を用
いてフィルタリングすることにより、同図(e)に示す
ような略正弦波状の波形となり、入力電流Iinの高調波
成分を抑制し、入力力率を高めることができる。
(b),(e)に示すようにスイッチングの1周期中に
2回、入力電流Iinを引き込めるため、入力電流Iinが
略連続的となり、電流のピーク値を小さくすることがで
きる。次に、交流電源Vsの1周期にわたる動作波形図
を図4に示す。同図(a)はコンデンサC2 の両端電圧
波形、同図(b)はトランスT1 の1次側に流れる電流
波形、同図(c)は交流電源Vsから引き込まれる入力
電流波形をそれぞれ示す。また、同図(b)に示すトラ
ンスT1 の1次側電流波形は、トランス作用により直流
成分が取り除かれ、2次側に接続される負荷の放電灯L
a1 には、同図(d)に示すような電流が流れ、放電灯
La1 を高周波の交流で点灯させることができる。さら
に、同図(c)の入力電流波形には、フィルタ回路を用
いてフィルタリングすることにより、同図(e)に示す
ような略正弦波状の波形となり、入力電流Iinの高調波
成分を抑制し、入力力率を高めることができる。
【0027】このように、交流電源Vsの電圧が零とな
る近傍の区間においても、コンデンサC2 の両端電圧V
C2が略零ボルト付近まで下がるようにコンデンサC2 の
容量を設定することにより、交流電源Vsの周期の全域
にわたって入力電流Iinを引き込むことが可能となる。
例えば、コンデンサC2 の両端電圧の振幅が大きいとき
には、フィルタリングされた入力電流Iinは図5(a)
のようになり、コンデンサC2 の両端電圧VC2の振幅が
小さい時には図5(c)のような休止区間のある入力電
流波形となる。このように、本回路を用いれぱ、比較的
少ない部品点数で、入力電流Iinの高調波成分を抑制
し、入力力率を高めることができ、回路の小型化、低コ
スト化を実現することができる。
る近傍の区間においても、コンデンサC2 の両端電圧V
C2が略零ボルト付近まで下がるようにコンデンサC2 の
容量を設定することにより、交流電源Vsの周期の全域
にわたって入力電流Iinを引き込むことが可能となる。
例えば、コンデンサC2 の両端電圧の振幅が大きいとき
には、フィルタリングされた入力電流Iinは図5(a)
のようになり、コンデンサC2 の両端電圧VC2の振幅が
小さい時には図5(c)のような休止区間のある入力電
流波形となる。このように、本回路を用いれぱ、比較的
少ない部品点数で、入力電流Iinの高調波成分を抑制
し、入力力率を高めることができ、回路の小型化、低コ
スト化を実現することができる。
【0028】尚、本実施形態では、トランスT1 とし
て、漏れインダクタンスを利用したトランスを用いて説
明したが、漏れインダクタンスの代わりに図6に示すよ
うに通常のインダクタL1 をトランスT1 ’の1次側も
しくは2次側に直列的に接続しても同様の動作となる
(図6)。また、スイッチング素子としてFETを使用
すれば、FETの寄生ダイオードにより、ダイオードD
1 ,D2 は不要となる。
て、漏れインダクタンスを利用したトランスを用いて説
明したが、漏れインダクタンスの代わりに図6に示すよ
うに通常のインダクタL1 をトランスT1 ’の1次側も
しくは2次側に直列的に接続しても同様の動作となる
(図6)。また、スイッチング素子としてFETを使用
すれば、FETの寄生ダイオードにより、ダイオードD
1 ,D2 は不要となる。
【0029】更にまた、負荷として放電灯を高周波の交
流で点灯させる場合について説明したが、負荷は放電灯
に限定されるものではなく、更に出力が直流出力であっ
ても、負荷回路の構成によって容易に実現できることは
言うまでもない。 (実施形態2)本実施形態の回路図を図7に示す。
流で点灯させる場合について説明したが、負荷は放電灯
に限定されるものではなく、更に出力が直流出力であっ
ても、負荷回路の構成によって容易に実現できることは
言うまでもない。 (実施形態2)本実施形態の回路図を図7に示す。
【0030】本実施形態が実施形態1と異なる点は、コ
ンデンサC1 とコンデンサC2 の位置が入れ替わったこ
とである。すなわち、トランスT1 の1次巻線の略中点
と、整流器DBの出力端の高圧側との間に平滑コンデン
サC1 を接続し、トランスT 1 の1次巻線とコンデンサ
C1 との接続点と、整流器DBの出力端の低圧側との間
にコンデンサC2 を接続した点が異なるだけである。ス
イッチング素子Q1 〜Q4 の制御回路は図示していな
い。
ンデンサC1 とコンデンサC2 の位置が入れ替わったこ
とである。すなわち、トランスT1 の1次巻線の略中点
と、整流器DBの出力端の高圧側との間に平滑コンデン
サC1 を接続し、トランスT 1 の1次巻線とコンデンサ
C1 との接続点と、整流器DBの出力端の低圧側との間
にコンデンサC2 を接続した点が異なるだけである。ス
イッチング素子Q1 〜Q4 の制御回路は図示していな
い。
【0031】本実施形態の構成によっても、実施形態1
と同様の動作及び効果を得ることができる。また本実施
形態によれば、コンデンサC2 の電圧検出が容易にな
る。すなわち、コンデンサC2 の一端がグランド端子に
接続されているため、コンデンサC2 の両端電圧の検出
はグランドに接続されていない側の端子を検出するだけ
でよい。このコンデンサC2 の両端電圧を電圧検出回路
(図示せず)により検出して、その検出電圧に基づいて
スイッチング素子Q1 〜Q4 の駆動を制御回路(図示せ
ず)により制御して負荷電力を制御するようにしても良
い。
と同様の動作及び効果を得ることができる。また本実施
形態によれば、コンデンサC2 の電圧検出が容易にな
る。すなわち、コンデンサC2 の一端がグランド端子に
接続されているため、コンデンサC2 の両端電圧の検出
はグランドに接続されていない側の端子を検出するだけ
でよい。このコンデンサC2 の両端電圧を電圧検出回路
(図示せず)により検出して、その検出電圧に基づいて
スイッチング素子Q1 〜Q4 の駆動を制御回路(図示せ
ず)により制御して負荷電力を制御するようにしても良
い。
【0032】(実施形態3)本実施形態の回路図を図8
に示す。本実施形態が実施形態1と異なる点は、コンデ
ンサC2 を、スイッチング素子Q1 、Q2 の直列回路の
両端間に接続した点である。本実施形態の構成において
も、上述してきた実施形態1,2と同様に、コンデンサ
C2 とトランスT1 の1次巻線との共振によって入力電
流を引き込むことができる。本実施形態はコンデンサC
2 から負荷への電力の供給の経路が図2と異なるだけで
ある。つまり図8においてスイッチング素子Q1 ,Q4
のオンのとき,コンデンサC2 →スイッチング素子Q1
→トランスT1 →スイッチング素子Q 4 →コンデンサC
2 の経路で流れ、オフ時はダイオードD1 ,D4 を介し
て逆流し、スイッチング素子Q2 ,Q3 のオンのとき、
コンデンサC2 →スイッチング素子Q3 →トランスT1
→スイッチング素子Q2 →コンデンサC2 の経路で流
れ、オフ時はダイオードD3 、D2 を介して逆流するた
め、図2とはコンデンサC 2 からトランスT1 に流れる
経路が多少違う。しかし、コンデンサC2 の電圧V C2が
電源電圧より低くなったときに入力電流Iinを引き込む
動作はなんら変わらない。
に示す。本実施形態が実施形態1と異なる点は、コンデ
ンサC2 を、スイッチング素子Q1 、Q2 の直列回路の
両端間に接続した点である。本実施形態の構成において
も、上述してきた実施形態1,2と同様に、コンデンサ
C2 とトランスT1 の1次巻線との共振によって入力電
流を引き込むことができる。本実施形態はコンデンサC
2 から負荷への電力の供給の経路が図2と異なるだけで
ある。つまり図8においてスイッチング素子Q1 ,Q4
のオンのとき,コンデンサC2 →スイッチング素子Q1
→トランスT1 →スイッチング素子Q 4 →コンデンサC
2 の経路で流れ、オフ時はダイオードD1 ,D4 を介し
て逆流し、スイッチング素子Q2 ,Q3 のオンのとき、
コンデンサC2 →スイッチング素子Q3 →トランスT1
→スイッチング素子Q2 →コンデンサC2 の経路で流
れ、オフ時はダイオードD3 、D2 を介して逆流するた
め、図2とはコンデンサC 2 からトランスT1 に流れる
経路が多少違う。しかし、コンデンサC2 の電圧V C2が
電源電圧より低くなったときに入力電流Iinを引き込む
動作はなんら変わらない。
【0033】よって、本実施形態の構成によっても実施
形態1と同様の動作及び効果を得ることができる。尚図
9に示すように、図8回路と同様にスイッチング素子Q
3 ,Q4 の直列回路に並列にコンデンサC2 を並列に接
続するとともに、別のコンデンサC2 ’をスイッチング
素子Q1 に並列に接続しても、図8回路と同様な動作を
為し、また同じ効果が得られることは言うまでない。
形態1と同様の動作及び効果を得ることができる。尚図
9に示すように、図8回路と同様にスイッチング素子Q
3 ,Q4 の直列回路に並列にコンデンサC2 を並列に接
続するとともに、別のコンデンサC2 ’をスイッチング
素子Q1 に並列に接続しても、図8回路と同様な動作を
為し、また同じ効果が得られることは言うまでない。
【0034】図8、図9ではスイッチング素子Q1 〜Q
4 の制御回路は図示していない。 (実施形態4)本実施形態の回路図を図10に示す。本
実施形態は、実施形態1の構成において、スイッチング
素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波数、オン時間
或いはスイッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3,Q4 のデ
ューティ比などを制御できる制御回路1を付加したもの
である。
4 の制御回路は図示していない。 (実施形態4)本実施形態の回路図を図10に示す。本
実施形態は、実施形態1の構成において、スイッチング
素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波数、オン時間
或いはスイッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3,Q4 のデ
ューティ比などを制御できる制御回路1を付加したもの
である。
【0035】例えば、図10の構成において、スイッチ
ング素子Q1 ,Q4 のオン時間が短くなるように制御す
ると、交流電源Vsから引き込まれる入力電流Iinを少
なくすることができる。よって、放電灯La1 の予熱時
や始動時など負荷の消費電力が少ない時にスイッチング
素子Q1 のオン時間を相対的に短くし、直流電圧の異常
昇圧を抑制することができる。
ング素子Q1 ,Q4 のオン時間が短くなるように制御す
ると、交流電源Vsから引き込まれる入力電流Iinを少
なくすることができる。よって、放電灯La1 の予熱時
や始動時など負荷の消費電力が少ない時にスイッチング
素子Q1 のオン時間を相対的に短くし、直流電圧の異常
昇圧を抑制することができる。
【0036】また、放電灯La1 の点灯時においても、
スイッチング素子Q1 ,Q2 及びQ 3 ,Q4 の駆動周波
数を変える又はデューティ比を変える或いは駆動周波
数、デューティ比の双方を変えることにより負荷の電力
が可変でき、放電灯La1 の調光を行うことができる。
またこのように、負荷の電力を可変する場合において
も、スイッチング素子Q1 ,Q2 のオン時間を調節する
ことにより直流電圧の異常昇圧を抑制することができ
る。
スイッチング素子Q1 ,Q2 及びQ 3 ,Q4 の駆動周波
数を変える又はデューティ比を変える或いは駆動周波
数、デューティ比の双方を変えることにより負荷の電力
が可変でき、放電灯La1 の調光を行うことができる。
またこのように、負荷の電力を可変する場合において
も、スイッチング素子Q1 ,Q2 のオン時間を調節する
ことにより直流電圧の異常昇圧を抑制することができ
る。
【0037】本実施形態の構成によると、放電灯La1
の予熱、始動、点灯制御が行えると共に負荷電力の調
節、つまり放電灯La1 の調光を行うことができ、更
に、消費電力の変動による直流電圧の異常昇圧による素
子の破壊などを防止することができる。尚、本実施形態
の構成は、実施形態2、実施形態3の構成に採用実施す
ることができる。
の予熱、始動、点灯制御が行えると共に負荷電力の調
節、つまり放電灯La1 の調光を行うことができ、更
に、消費電力の変動による直流電圧の異常昇圧による素
子の破壊などを防止することができる。尚、本実施形態
の構成は、実施形態2、実施形態3の構成に採用実施す
ることができる。
【0038】(実施形態5)本実施形態の回路図を図1
1に示す。本実施形態は、実施形態4の構成において、
コンデンサC1 両端に発生する直流電圧を検出する電圧
検出回路2を設けるとともに、この電圧検出回路2の検
出した直流電圧の値に応じてスイッチング素子Q1 ,Q
2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波数、オン時間、或いはスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 のデューティ比
等を制御若しくはスイッチング素子Q1 ,Q2 及び
Q3 ,Q4 の発振を停止する制御回路1を付加したもの
である。
1に示す。本実施形態は、実施形態4の構成において、
コンデンサC1 両端に発生する直流電圧を検出する電圧
検出回路2を設けるとともに、この電圧検出回路2の検
出した直流電圧の値に応じてスイッチング素子Q1 ,Q
2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波数、オン時間、或いはスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 のデューティ比
等を制御若しくはスイッチング素子Q1 ,Q2 及び
Q3 ,Q4 の発振を停止する制御回路1を付加したもの
である。
【0039】本実施形態によると、例えば電圧検出回路
2で検出した直流電圧の値に応じて制御回路1によりス
イッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波
数、オン時間、或いはスイッチング素子Q1 ,Q2 及び
Q3 ,Q4 のデューティ比などを制御し、直流電圧の値
が所定の値になるように制御することができる。また例
えば、電圧検出回路2で検出する直流電圧の値が異常に
高くなった場合には、スイッチング素子Q1 ,Q2 及び
Q3 ,Q4 の発振を停止したり、周波数を高くすること
により過電圧による素子の破壊などを回避することがで
きる。
2で検出した直流電圧の値に応じて制御回路1によりス
イッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波
数、オン時間、或いはスイッチング素子Q1 ,Q2 及び
Q3 ,Q4 のデューティ比などを制御し、直流電圧の値
が所定の値になるように制御することができる。また例
えば、電圧検出回路2で検出する直流電圧の値が異常に
高くなった場合には、スイッチング素子Q1 ,Q2 及び
Q3 ,Q4 の発振を停止したり、周波数を高くすること
により過電圧による素子の破壊などを回避することがで
きる。
【0040】尚、本実施形態の構成は、実施形態2、実
施形態3の構成に採用実施することができる。 (実施形態6)本実施形態の回路図を図12に示す。本
実施形態は、実施形態4の構成において、整流器DBの
出力端間とコンデンサC2 の間にダイオードD5 と小容
量のコンデンサC4 による整流平滑回路を設けるととも
に、整流器DBの出力端間に発生する電圧を検出する電
圧検出回路2を設けるとともに、この電圧検出回路2で
検出した全波整流後の脈流電圧VC4に応じてスイッチン
グ素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波数f、オン
時間、或いはスイッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q
4 のデューティ比などを制御する制御回路1を付加した
ものである。
施形態3の構成に採用実施することができる。 (実施形態6)本実施形態の回路図を図12に示す。本
実施形態は、実施形態4の構成において、整流器DBの
出力端間とコンデンサC2 の間にダイオードD5 と小容
量のコンデンサC4 による整流平滑回路を設けるととも
に、整流器DBの出力端間に発生する電圧を検出する電
圧検出回路2を設けるとともに、この電圧検出回路2で
検出した全波整流後の脈流電圧VC4に応じてスイッチン
グ素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 の駆動周波数f、オン
時間、或いはスイッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q
4 のデューティ比などを制御する制御回路1を付加した
ものである。
【0041】本実施形態によると、例えば、図13
(a)に示す脈流電圧VC4の谷部では駆動周波数fを図
13(d)に示すように高くしてランブ電流Ilaの振幅
を図13(b)に示すようにに小さくし、脈流電圧VC4
の山部では周波数fを低くしてランブ電流Ilaの振幅を
大きくすることによりランプ電流Ilaに発生する商用電
源周期の2倍のリップルを低減し、ランプ電流Ilaのク
レストファクタを改善することができる。尚図13
(c)は周波数fを一定とした場合のランプ電流Iaを
示す。
(a)に示す脈流電圧VC4の谷部では駆動周波数fを図
13(d)に示すように高くしてランブ電流Ilaの振幅
を図13(b)に示すようにに小さくし、脈流電圧VC4
の山部では周波数fを低くしてランブ電流Ilaの振幅を
大きくすることによりランプ電流Ilaに発生する商用電
源周期の2倍のリップルを低減し、ランプ電流Ilaのク
レストファクタを改善することができる。尚図13
(c)は周波数fを一定とした場合のランプ電流Iaを
示す。
【0042】また、例えば、図14(a)に示す交流電
源Vsを整流して得られる脈流電圧VC4の谷部では図1
4(d)に示すスイッチング素子Q1 ,Q4 のオン時間
を長くして入力電流Iinをより多く引き込み、脈流電圧
VC4の山部ではスイッチング素子Q1 ,Q4 のオン時間
を短くして引き込まれる入力電流Iinを少なくすること
によりフィルタリングされた入力電流Iinの波形を図1
4(c)に示すようにより正弦波に近づけ、入力電流I
inの高調波成分を抑制し、入力力率をより高めることが
可能となる。図14(b)はフィルタリングされる前の
入力電流Iinを示す。
源Vsを整流して得られる脈流電圧VC4の谷部では図1
4(d)に示すスイッチング素子Q1 ,Q4 のオン時間
を長くして入力電流Iinをより多く引き込み、脈流電圧
VC4の山部ではスイッチング素子Q1 ,Q4 のオン時間
を短くして引き込まれる入力電流Iinを少なくすること
によりフィルタリングされた入力電流Iinの波形を図1
4(c)に示すようにより正弦波に近づけ、入力電流I
inの高調波成分を抑制し、入力力率をより高めることが
可能となる。図14(b)はフィルタリングされる前の
入力電流Iinを示す。
【0043】尚、本実施形態の構成は、実施形態2、実
施形態3の構成に採用実施することができる。 (実施形態7)本発明の第7の実施形態の回路図を図1
5に示す。本実施形態は、実施形態4の構成において、
ランプ電流Ila若しくは負荷回路RLに流れる電流を検
出する電流検出素子3及び電流検出素子3で検出した電
流値を検出する電流検出回路4を設けるとともに、電流
検出回路4で検出したランプ電流Ilaの値に応じてスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 のデューティ比
などを制御する制御回路1を付加したものである。
施形態3の構成に採用実施することができる。 (実施形態7)本発明の第7の実施形態の回路図を図1
5に示す。本実施形態は、実施形態4の構成において、
ランプ電流Ila若しくは負荷回路RLに流れる電流を検
出する電流検出素子3及び電流検出素子3で検出した電
流値を検出する電流検出回路4を設けるとともに、電流
検出回路4で検出したランプ電流Ilaの値に応じてスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 のデューティ比
などを制御する制御回路1を付加したものである。
【0044】本実施形態の構成によると、ランプ電流が
大きい時には周波数を高く、若しくはデューティ比をア
ンバランスにしてランブ電流の振幅を小さくし、ランプ
電流が小さい時には周波数を低く、若しくはデューティ
比を50%に近付けてランプ電流の振幅を大きくするこ
とによりランプ電流に発生する商用電源周期のリップル
を低減し、ランプ電流のクレストファクタを改善するこ
とができる。
大きい時には周波数を高く、若しくはデューティ比をア
ンバランスにしてランブ電流の振幅を小さくし、ランプ
電流が小さい時には周波数を低く、若しくはデューティ
比を50%に近付けてランプ電流の振幅を大きくするこ
とによりランプ電流に発生する商用電源周期のリップル
を低減し、ランプ電流のクレストファクタを改善するこ
とができる。
【0045】また、例えば交流電源VS の電圧が変動し
たような場合においても、検出したランプ電流の値が一
定になるようにフィードバック制御を行うことにより、
ランプ電流を略所定の値に保ち、ランプ電力の変動を抑
えることが可能となる。尚、本実施形態の構成は実施形
態2、実施形態3の構成に採用実施することができる。
たような場合においても、検出したランプ電流の値が一
定になるようにフィードバック制御を行うことにより、
ランプ電流を略所定の値に保ち、ランプ電力の変動を抑
えることが可能となる。尚、本実施形態の構成は実施形
態2、実施形態3の構成に採用実施することができる。
【0046】(実施形態8)本実施形態の回路図を図1
6に示す。本実施伽ま、実施形態1の構成において、ト
ランスT1 の2次巻線に直列にコンデンサC5 を接続し
たものである。コンデンサC5 は比較的大きな容量のコ
ンデンサであり、ランプ電流の直流成分を除去し、ラン
プ電流のクレストファクタをより改善することができ
る。
6に示す。本実施伽ま、実施形態1の構成において、ト
ランスT1 の2次巻線に直列にコンデンサC5 を接続し
たものである。コンデンサC5 は比較的大きな容量のコ
ンデンサであり、ランプ電流の直流成分を除去し、ラン
プ電流のクレストファクタをより改善することができ
る。
【0047】尚、本実施形態の構成は、実施形態2〜7
の構成に採用実施することができる。 (実施形態9)本実施形態の回路図を図17に示す。本
実施形態は、実施形態4の構成において、整流器DBの
高電位側の出力端子とコンデンサC1 の高電位側のー端
との間に新たなスイッチング素子Q5 を接続し、スイッ
チング素子Q5 のオン・オフを制御する制御回路1を設
けたものである。
の構成に採用実施することができる。 (実施形態9)本実施形態の回路図を図17に示す。本
実施形態は、実施形態4の構成において、整流器DBの
高電位側の出力端子とコンデンサC1 の高電位側のー端
との間に新たなスイッチング素子Q5 を接続し、スイッ
チング素子Q5 のオン・オフを制御する制御回路1を設
けたものである。
【0048】本実施形態の構成によると、例えば放電灯
La1 の予熱時や始動時、あるいは負荷を取外した場合
など、消費電力が少なくなり、直流電圧が異常昇圧する
時にスイッチング素子Q3 をオン、Q4 をオフ状態に制
御し、コンデンサC1 の両端電圧を整流器DBの出力電
圧にクランブすることにより、直流電圧の異常昇圧を防
止することができる。これにより直流電圧の異常昇圧に
よる素子の破壊などを回避することができる。
La1 の予熱時や始動時、あるいは負荷を取外した場合
など、消費電力が少なくなり、直流電圧が異常昇圧する
時にスイッチング素子Q3 をオン、Q4 をオフ状態に制
御し、コンデンサC1 の両端電圧を整流器DBの出力電
圧にクランブすることにより、直流電圧の異常昇圧を防
止することができる。これにより直流電圧の異常昇圧に
よる素子の破壊などを回避することができる。
【0049】尚、本実施形態の構成は、実施形態2〜8
の構成に採用実施することができる。 (実施形態10)本実施形態の回路図を図18に示す。
本実施形態は、実施形態1の構成において、コンデンサ
C2 と直列に新たなコンデンサC6 を設け、このコンデ
ンサC6 と並列にスイッチング素子Q6 を設けたもので
ある。尚スイッチング素子Q6 及びスイッチング素子Q
1 〜Q4 の制御、駆動する制御回路は図示していない。
の構成に採用実施することができる。 (実施形態10)本実施形態の回路図を図18に示す。
本実施形態は、実施形態1の構成において、コンデンサ
C2 と直列に新たなコンデンサC6 を設け、このコンデ
ンサC6 と並列にスイッチング素子Q6 を設けたもので
ある。尚スイッチング素子Q6 及びスイッチング素子Q
1 〜Q4 の制御、駆動する制御回路は図示していない。
【0050】本実施形態の構成は、例えば放電灯La1
の定格点灯時にはスイッチング素子Q6 を制御回路(図
示せず)でオン状態にしてコンデンサC6 の両端を短絡
しておき、制御回路(図示せず)により調光を行う時な
どにコンデンサC2 に流れる回路電流が減少する場合に
はスイチング素子Q6 をオフ状態にしコンデンサC2と
C6 の合成容量を小さくするものである。
の定格点灯時にはスイッチング素子Q6 を制御回路(図
示せず)でオン状態にしてコンデンサC6 の両端を短絡
しておき、制御回路(図示せず)により調光を行う時な
どにコンデンサC2 に流れる回路電流が減少する場合に
はスイチング素子Q6 をオフ状態にしコンデンサC2と
C6 の合成容量を小さくするものである。
【0051】これにより、コンデンサC2 、C6 の両端
に発生する電圧の振幅は回路電流が減少する調光時にお
いても略零ボルト付近まで下がるように調節でき、調光
時においても、フィルタリングされた入力電流が休止区
間を発生することなく略正弦波状となり、入力電流の高
調波成分を抑制し、入力力率を高く維持することが可能
となる。
に発生する電圧の振幅は回路電流が減少する調光時にお
いても略零ボルト付近まで下がるように調節でき、調光
時においても、フィルタリングされた入力電流が休止区
間を発生することなく略正弦波状となり、入力電流の高
調波成分を抑制し、入力力率を高く維持することが可能
となる。
【0052】尚、本実施形態の構成は、実施形態2〜9
の構成に採用実施することができる。 (実施形態11)本実施形態の回路図を図19に示す。
本実施形態が実施形態10と異なる点は新たなコンデン
サC7 をコンデンサC 2 と並列に設け、コンデンサC7
に直列にスイッチング素子Q7 を設けた点である。
の構成に採用実施することができる。 (実施形態11)本実施形態の回路図を図19に示す。
本実施形態が実施形態10と異なる点は新たなコンデン
サC7 をコンデンサC 2 と並列に設け、コンデンサC7
に直列にスイッチング素子Q7 を設けた点である。
【0053】本実施形態の構成においても、制御回路
(図示せず)によりスイッチング素子Q7 をオン・オフ
すしてコンデンサC6 、C7 の合成容量を切り替えるこ
とにより実施形態10と同様の動作及び効果を得ること
ができる。尚、本実施形態の構成は、実施形態2〜9の
構成に採用実施することができる。
(図示せず)によりスイッチング素子Q7 をオン・オフ
すしてコンデンサC6 、C7 の合成容量を切り替えるこ
とにより実施形態10と同様の動作及び効果を得ること
ができる。尚、本実施形態の構成は、実施形態2〜9の
構成に採用実施することができる。
【0054】(実施形態12)本実施形態の回路図を図
20に示す。本実施形態は実施形態1の構成において、
スイッチング素子Q1 ,Q2 及びスイッチング素子
Q3 ,Q4 の駆動信号としてトランスT1 に各駆動巻線
N1 〜N 4 を付加したものである。
20に示す。本実施形態は実施形態1の構成において、
スイッチング素子Q1 ,Q2 及びスイッチング素子
Q3 ,Q4 の駆動信号としてトランスT1 に各駆動巻線
N1 〜N 4 を付加したものである。
【0055】本実施形態の構成によると、スイッチング
素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 を駆動、制御するための
制御回路が不要となり、回路が簡略化されるため小型
化、低コスト化が可能となる。尚、本実施形態では、ト
ランスT1 に駆動巻線N1 〜N4 を設ける場合について
説明したが、例えば、トランスT1 の1次巻線、或いは
2次巻線に直列に接続した限流インダクタの2次側に駆
動巻線を設けても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
素子Q1 ,Q2 及びQ3 ,Q4 を駆動、制御するための
制御回路が不要となり、回路が簡略化されるため小型
化、低コスト化が可能となる。尚、本実施形態では、ト
ランスT1 に駆動巻線N1 〜N4 を設ける場合について
説明したが、例えば、トランスT1 の1次巻線、或いは
2次巻線に直列に接続した限流インダクタの2次側に駆
動巻線を設けても同様の効果が得られることは言うまで
もない。
【0056】(実施形態13)本実施形態の回路図を図
21に示す。本実施形態は実施形態1〜12の構成にお
いて、複数の放電灯を負荷として接続する場合の負荷回
路RLの構成例を示したものである。図21(a)はト
ランスT1 の2次側に直列的に2灯の放電灯La1 ,L
a2を接続したものであり、同図(b)は二つのトラン
スT11,T12を用いて両トランスT11,T12の1次巻線
を並列的に接続し、各トランスT11,T12の2次巻線に
放電灯La1 ,La2 を接続したものである。また同図
(c)はトランスT1の2次巻線に限流インダクタ
L11,L12と放電灯La1 ,La2 と共振コンデンサC
31、C32とよりなる回路を並列的に接続したものであ
る。更に同図(d)はトランスT1 の2次巻線にバラン
サBLを設け、バランサBLの各端子に放電灯La1 ,
La2 を接綾したものである。
21に示す。本実施形態は実施形態1〜12の構成にお
いて、複数の放電灯を負荷として接続する場合の負荷回
路RLの構成例を示したものである。図21(a)はト
ランスT1 の2次側に直列的に2灯の放電灯La1 ,L
a2を接続したものであり、同図(b)は二つのトラン
スT11,T12を用いて両トランスT11,T12の1次巻線
を並列的に接続し、各トランスT11,T12の2次巻線に
放電灯La1 ,La2 を接続したものである。また同図
(c)はトランスT1の2次巻線に限流インダクタ
L11,L12と放電灯La1 ,La2 と共振コンデンサC
31、C32とよりなる回路を並列的に接続したものであ
る。更に同図(d)はトランスT1 の2次巻線にバラン
サBLを設け、バランサBLの各端子に放電灯La1 ,
La2 を接綾したものである。
【0057】以上のように本実施形態では、複数の放電
灯La1 ,La2 を負荷として点灯することが可能とな
る。尚、図21の各例では放電灯を2灯接続する場合の
構成図を示したが、放電灯が複数の揚合でも同様に接続
することにより点灯できることは言うまでもない。
灯La1 ,La2 を負荷として点灯することが可能とな
る。尚、図21の各例では放電灯を2灯接続する場合の
構成図を示したが、放電灯が複数の揚合でも同様に接続
することにより点灯できることは言うまでもない。
【0058】
【発明の効果】請求項1の発明は、交流電源の交流電圧
を整流する整流器と、高周波で交互にオンオフする第
1、第2のスイッチング素子の直列回路と、高周波で交
互にオンオフする第3、第4のスイッチング素子の直列
回路とを、並列接続し、第1、第2のスイッチング装置
に各々逆並列接続した第1、第2のダイオードと、第
3、第4のスイッチング素子に各々逆並列接続した第
3、第4のダイオードと、第1、第2のスイッチング素
子の直列回路の中点と、第3、第4のスイッチング素子
の直列回路の中点との間にトランスの1次巻線を接続
し、上記スイッチング素子の直列回路のいずれかの端子
と、上記トランスの1次巻線の略中点との間に平滑作用
を行なう第1のコンデンサを接続し、第1、第2のスイ
ッチング素子の直列回路のうち、第1のコンデンサが接
続されていない端子に、スイッチング素子のオンオフに
応じてトランスの1次巻線と共振作用を行なう第2のコ
ンデンサの一端を接続し、第2のコンデンサのもう一方
の端子を、第1のコンデンサとトランスの1次巻線の直
列回路の中点か、若しくは、第1、第2スイッチング素
子の直列回路のうち第2のコンデンサが接続されていな
い方の端子に接続し、第1、第2のスイッチング素子の
直列回路の両端は整流器の出力端に接続し、トランスの
2次巻線に接続された負荷回路に電力を供給することを
特徴とするもので、電源周期の略全城に亘って入力電流
を流せることができ、そのため入力歪が少なく、また負
荷には略ー定の平滑された電圧を印加することができる
ため、出力の脈流分が小さくでき、しかもこのような作
用効果を得る電源装置を比較的少ない部品点数で実現で
きるという効果がある。
を整流する整流器と、高周波で交互にオンオフする第
1、第2のスイッチング素子の直列回路と、高周波で交
互にオンオフする第3、第4のスイッチング素子の直列
回路とを、並列接続し、第1、第2のスイッチング装置
に各々逆並列接続した第1、第2のダイオードと、第
3、第4のスイッチング素子に各々逆並列接続した第
3、第4のダイオードと、第1、第2のスイッチング素
子の直列回路の中点と、第3、第4のスイッチング素子
の直列回路の中点との間にトランスの1次巻線を接続
し、上記スイッチング素子の直列回路のいずれかの端子
と、上記トランスの1次巻線の略中点との間に平滑作用
を行なう第1のコンデンサを接続し、第1、第2のスイ
ッチング素子の直列回路のうち、第1のコンデンサが接
続されていない端子に、スイッチング素子のオンオフに
応じてトランスの1次巻線と共振作用を行なう第2のコ
ンデンサの一端を接続し、第2のコンデンサのもう一方
の端子を、第1のコンデンサとトランスの1次巻線の直
列回路の中点か、若しくは、第1、第2スイッチング素
子の直列回路のうち第2のコンデンサが接続されていな
い方の端子に接続し、第1、第2のスイッチング素子の
直列回路の両端は整流器の出力端に接続し、トランスの
2次巻線に接続された負荷回路に電力を供給することを
特徴とするもので、電源周期の略全城に亘って入力電流
を流せることができ、そのため入力歪が少なく、また負
荷には略ー定の平滑された電圧を印加することができる
ため、出力の脈流分が小さくでき、しかもこのような作
用効果を得る電源装置を比較的少ない部品点数で実現で
きるという効果がある。
【0059】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、第1、第2のスイッチング素子及び第3、第4のス
イッチング素子の周波数を任意に変化することのできる
制御手段を備えていることを特徴とし、オン期間が略ー
定であっても、入力電流を任意に可変でき、負荷の電力
を可変することができるため、例えば負荷が放電灯であ
れば、調光を行なうことが可能となり、また予熱、始
動、点灯の切替えができ、負荷の電力が急変して、回路
素子にストレスがかかる場合に、周波数を変化させて、
これを回避することができるという効果がある。
て、第1、第2のスイッチング素子及び第3、第4のス
イッチング素子の周波数を任意に変化することのできる
制御手段を備えていることを特徴とし、オン期間が略ー
定であっても、入力電流を任意に可変でき、負荷の電力
を可変することができるため、例えば負荷が放電灯であ
れば、調光を行なうことが可能となり、また予熱、始
動、点灯の切替えができ、負荷の電力が急変して、回路
素子にストレスがかかる場合に、周波数を変化させて、
これを回避することができるという効果がある。
【0060】請求項3の発明は、請求項1又は2の発明
において、第1、第2のスイッチング素子及び第3、第
4のスイッチング素子のオン期間を任意に変化すること
のできる制御手段を備えていることを特徴とし、請求項
2の発明と同様に、オン期間が略ー定であっても、入力
電流を任意に可変でき、負荷の電力を可変することがで
きるため、例えば負荷が放電灯であれば、調光を行なう
ことが可能となり、また予熱、始動、点灯の切替えがで
き、負荷の電力が急変して、回路素子にストレスがかか
る場合に、オン期間を変化させて、これを回避すること
ができるという効果がある。
において、第1、第2のスイッチング素子及び第3、第
4のスイッチング素子のオン期間を任意に変化すること
のできる制御手段を備えていることを特徴とし、請求項
2の発明と同様に、オン期間が略ー定であっても、入力
電流を任意に可変でき、負荷の電力を可変することがで
きるため、例えば負荷が放電灯であれば、調光を行なう
ことが可能となり、また予熱、始動、点灯の切替えがで
き、負荷の電力が急変して、回路素子にストレスがかか
る場合に、オン期間を変化させて、これを回避すること
ができるという効果がある。
【0061】請求項4の発明は、請求項1乃至3の発明
において、第1のコンデンサの電圧を検出する手段を設
け、第1のコンデンサの電圧に応じて、第1、第2のス
イッチング素子及び第3、第4のスイッチング素子の周
波数あるいはオン期間のうち少なくとも一方を可変とす
ることを特徴とし、平滑電圧が異常に昇圧した揚合に、
発振を停止したり、調光したりすることにより、回路素
子に印加されるストレスを回避することができ、或いは
平滑電圧が略ー定になるように、周波数又はオン期間を
制御すれば、安定した出力が得られ、例えば放電灯の場
合であれば、ちらつきの少ない光出力を得ることができ
るという効果がある。
において、第1のコンデンサの電圧を検出する手段を設
け、第1のコンデンサの電圧に応じて、第1、第2のス
イッチング素子及び第3、第4のスイッチング素子の周
波数あるいはオン期間のうち少なくとも一方を可変とす
ることを特徴とし、平滑電圧が異常に昇圧した揚合に、
発振を停止したり、調光したりすることにより、回路素
子に印加されるストレスを回避することができ、或いは
平滑電圧が略ー定になるように、周波数又はオン期間を
制御すれば、安定した出力が得られ、例えば放電灯の場
合であれば、ちらつきの少ない光出力を得ることができ
るという効果がある。
【0062】請求項5の発明は、請求項1乃至4の発明
において、整流器の出力端の電圧を検出する手段を設
け、整流器の出力端の電圧に応じて、出力端電圧の高い
ところでは周波数を低く、又はオン期間を負荷出力がよ
り大きくなる方向へ変化させ、出力端電圧が略ゼロ付近
では、周波数を高く、又はオン期間を負荷出力がより小
さくなる方向へ変化させることを特徴とし、負荷の出力
を略ー定に保つことができ、また入力電流を正弦波に近
づけ、より入力歪みを小さくすることができるという効
果がある。
において、整流器の出力端の電圧を検出する手段を設
け、整流器の出力端の電圧に応じて、出力端電圧の高い
ところでは周波数を低く、又はオン期間を負荷出力がよ
り大きくなる方向へ変化させ、出力端電圧が略ゼロ付近
では、周波数を高く、又はオン期間を負荷出力がより小
さくなる方向へ変化させることを特徴とし、負荷の出力
を略ー定に保つことができ、また入力電流を正弦波に近
づけ、より入力歪みを小さくすることができるという効
果がある。
【0063】請求項6の発明は、請求項1乃至5の発明
において、トランス又は負荷に流れる電流を検出する手
段を設け、検出した電流に応じて、電流が略ー定となる
ように第1及び第2のスイッチング素子の周波数あるい
はオン期間のうち少なくとも一方を可変とすることを特
徴とし、電源が変動した場合などにおいても、負荷の電
流を略ー定にすることができるため、例えば負荷が放電
灯の場合であれば、ランプ電流の脈流を小さくして、ち
らつきの少ない光出力を得ることができるという効果が
ある。
において、トランス又は負荷に流れる電流を検出する手
段を設け、検出した電流に応じて、電流が略ー定となる
ように第1及び第2のスイッチング素子の周波数あるい
はオン期間のうち少なくとも一方を可変とすることを特
徴とし、電源が変動した場合などにおいても、負荷の電
流を略ー定にすることができるため、例えば負荷が放電
灯の場合であれば、ランプ電流の脈流を小さくして、ち
らつきの少ない光出力を得ることができるという効果が
ある。
【0064】請求項7の発明は、請求項1乃至6の発明
において、トランスの2次巻線に、負荷に直列的に第3
のコンデンサを設けたことを特徴とし、トランス2次側
の直流分が除去されるため、例えば負荷が放電灯であれ
ば、ランプ電流のクレストファクタをより改善くするこ
とができるという効果がある。請求項8の発明は、請求
項1乃至7の発明において、第1のコンデンサとトラン
スの1次巻線との接続点と、第1のコンデンサが接続さ
れていない整流器の出力端との間に接続された第5のス
イッチング素子を備えたことを特徴とし、電圧が異常に
昇圧した場合などにおいて、平滑電圧を電源のビーク値
にクランプできるため、回路素子へのストレスを低減す
ることができるという効果がある。
において、トランスの2次巻線に、負荷に直列的に第3
のコンデンサを設けたことを特徴とし、トランス2次側
の直流分が除去されるため、例えば負荷が放電灯であれ
ば、ランプ電流のクレストファクタをより改善くするこ
とができるという効果がある。請求項8の発明は、請求
項1乃至7の発明において、第1のコンデンサとトラン
スの1次巻線との接続点と、第1のコンデンサが接続さ
れていない整流器の出力端との間に接続された第5のス
イッチング素子を備えたことを特徴とし、電圧が異常に
昇圧した場合などにおいて、平滑電圧を電源のビーク値
にクランプできるため、回路素子へのストレスを低減す
ることができるという効果がある。
【0065】請求項9の発明は、請求項1乃至8の発明
において、第2のコンデンサの容量を可変する手段を設
けていることを特徴とし、第2のコンデンサの容量を可
変とすることにより、負荷に応じた入力電流を調整する
ことができ、例えば、負荷が放電灯で、調光した場合に
おいても、入力歪みを少なくすることができるという効
果がある。
において、第2のコンデンサの容量を可変する手段を設
けていることを特徴とし、第2のコンデンサの容量を可
変とすることにより、負荷に応じた入力電流を調整する
ことができ、例えば、負荷が放電灯で、調光した場合に
おいても、入力歪みを少なくすることができるという効
果がある。
【0066】請求項10の発明は、請求項1乃至9の発
明において、第1、第2のスイッチング素子及び第3、
第4のスイッチング素子はトランス又は回路に直列に接
続されたインダクタに設けられた別巻線によって駆動さ
れることを特徴とし、スイッチング素子の制御回路が省
略できるため、より部品点数が少ない回路を実現でき、
また2次側のインダクタから駆動すれば、例えば、無負
荷のような異常時に、自動的に回路が停止することにな
るという効果がある。
明において、第1、第2のスイッチング素子及び第3、
第4のスイッチング素子はトランス又は回路に直列に接
続されたインダクタに設けられた別巻線によって駆動さ
れることを特徴とし、スイッチング素子の制御回路が省
略できるため、より部品点数が少ない回路を実現でき、
また2次側のインダクタから駆動すれば、例えば、無負
荷のような異常時に、自動的に回路が停止することにな
るという効果がある。
【図1】本発明の実施形態1の回路図である。
【図2】同上の動作説明図である。
【図3】同上の動作説明用波形図である。
【図4】同上の動作説明用波形図である。
【図5】同上の動作説明用波形図である。
【図6】同上の別の例の回路図である。
【図7】本発明の実施形態2の回路図である。
【図8】本発明の実施形態3の回路図である。
【図9】同上の別の例の回路図である。
【図10】本発明の実施形態4の回路図である。
【図11】本発明の実施形態5の回路図である。
【図12】本発明の実施形態6の回路図である。
【図13】同上の動作説明用波形図である。
【図14】同上の別の動作説明用波形図である。
【図15】本発明の実施形態7の回路図である。
【図16】本発明の実施形態8の回路図である。
【図17】本発明の実施形態9の回路図である。
【図18】本発明の実施形態10の回路図である。
【図19】本発明の実施形態11の回路図である。
【図20】本発明の実施形態12の回路図である。
【図21】本発明の実施形態13の負荷回路の回路例図
である。
である。
【図22】従来例の回路図である。
【図23】同上の動作説明図である。
Vs 交流電源 DB 整流器 C1 〜C3 コンデンサ Q1 〜Q4 スイッチング素子 D1 〜D4 ダイオード T1 トランス La1 放電灯 RL 負荷回路
Claims (10)
- 【請求項1】交流電源の交流電圧を整流する整流器と、
高周波で交互にオンオフする第1、第2のスイッチング
素子の直列回路と、高周波で交互にオンオフする第3、
第4のスイッチング素子の直列回路とを、並列接続し、
第1、第2のスイッチング装置に各々逆並列接続した第
1、第2のダイオードと、第3、第4のスイッチング素
子に各々逆並列接続した第3、第4のダイオードと、第
1、第2のスイッチング素子の直列回路の中点と、第
3、第4のスイッチング素子の直列回路の中点との間に
トランスの1次巻線を接続し、上記スイッチング素子の
直列回路のいずれかの端子と、上記トランスの1次巻線
の略中点との間に平滑作用を行なう第1のコンデンサを
接続し、第1、第2のスイッチング素子の直列回路のう
ち、第1のコンデンサが接続されていない端子に、スイ
ッチング素子のオンオフに応じてトランスの1次巻線と
共振作用を行なう第2のコンデンサの一端を接続し、第
2のコンデンサのもう一方の端子を、第1のコンデンサ
とトランスの1次巻線の直列回路の中点か、若しくは、
第1、第2スイッチング素子の直列回路のうち第2のコ
ンデンサが接続されていない方の端子に接続し、第1、
第2のスイッチング素子の直列回路の両端は整流器の出
力端に接続し、トランスの2次巻線に接続された負荷回
路に電力を供給することを特徴とする電源装置。 - 【請求項2】第1、第2のスイッチング素子及び第3、
第4のスイッチング素子の周波数を任意に変化すること
のできる制御手段を備えていることを特徴とする請求項
1記載の電源装置。 - 【請求項3】第1、第2のスイッチング素子及び第3、
第4のスイッチング素子のオン期間を任意に変化するこ
とのできる制御手段を備えている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】第1のコンデンサの電圧を検出する手段を
設け、第1のコンデンサの電圧に応じて、第1、第2の
スイッチング素子及び第3、第4のスイッチング素子の
周波数あるいはオン期間のうち少なくとも一方を可変と
することを特徴とする請求項1乃至3記載の電源装置。 - 【請求項5】整流器の出力端の電圧を検出する手段を設
け、整流器の出力端の電圧に応じて、出力端電圧の高い
ところでは周波数を低く、又はオン期間を負荷出力がよ
り大きくなる方向へ変化させ、出力端電圧が略ゼロ付近
では、周波数を高く、又はオン期間を負荷出力がより小
さくなる方向へ変化させることを特徴とする請求項1乃
至4記載の電源装置。 - 【請求項6】トランス又は負荷に流れる電流を検出する
手段を設け、検出した電流に応じて、電流が略ー定とな
るように第1及び第2のスイッチング素子の周波数ある
いはオン期間のうち少なくとも一方を可変とすることを
特徴とする請求項1乃至5記載の電源装置。 - 【請求項7】トランスの2次巻線に、負荷に直列的に第
3のコンデンサを設けたことを特徴とする請求項1乃至
6記載の電源装置。 - 【請求項8】第1のコンデンサとトランスの1次巻線と
の接続点と、第1のコンデンサが接続されていない整流
器の出力端との間に接続された第5のスイッチング素子
を備えたことを特徴とする請求項1乃至7記載の電源装
置。 - 【請求項9】第2のコンデンサの容量を可変する手段を
設けていること、を特徴とする請求項1乃至8記載の電
源装置。 - 【請求項10】第1、第2のスイッチング素子及び第
3、第4のスイッチング素子はトランス又は回路に直列
に接続されたインダクタに設けられた別巻線によって駆
動されることを特徴とする請求項1乃至9記載の電源装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9088528A JPH10285934A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9088528A JPH10285934A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10285934A true JPH10285934A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13945347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9088528A Withdrawn JPH10285934A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10285934A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043076A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP9088528A patent/JPH10285934A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043076A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電灯点灯装置 |
JP4660895B2 (ja) * | 2000-07-26 | 2011-03-30 | パナソニック電工株式会社 | 放電灯点灯装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |