JPS6051465A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPS6051465A
JPS6051465A JP58157159A JP15715983A JPS6051465A JP S6051465 A JPS6051465 A JP S6051465A JP 58157159 A JP58157159 A JP 58157159A JP 15715983 A JP15715983 A JP 15715983A JP S6051465 A JPS6051465 A JP S6051465A
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transistor
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inverter
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JP58157159A
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Mochisumi Nobuhara
以清 延原
Kohei Yuhara
湯原 恒平
Minaki Aoike
青池 南城
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Toshiba Electric Equipment Corp
Toshiba Denzai KK
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Toshiba Electric Equipment Corp
Toshiba Denzai KK
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/285Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2851Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2855Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions

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  • Inverter Devices (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の分野) 本発明は、1〜ランジスタインバータを有し、負荷に高
周波出力を供給する電源装置に関する。
(発明の背…) 従来、この神の電源装置どして第1図に示す構成のbの
が知られている。同図の装置は、交流電′#1、整流装
量2、高周波l!l+Lフィルタ3、補助電源回路4、
出ノJ(〜ランス51おJ:び出力1〜ランジスタ;1
2等からなる17i式のブロッキング発振型トランジス
タインバータ5.0荷としての放電灯6を具備l)、さ
らに、インバータ5またはこのインバーク5に接続され
る負荷6等を交流型に!1等で発生するサージ電圧によ
る過負荷または過電圧から保護するため、ザイリスタ7
1 A3 、l:びげナーダイオード72等からなる電
源サージ保護回路7が付加されている。
この装置においては、動作中、交流電源1等においてサ
ージ電圧が発生し、保護回路7にお(jるゼナーダイオ
ード72のゼナー電LFより高い電圧がインバータ5の
入力回路に現われると、ゼナーダイオード72がオンし
、1ノイリスタ71はこのゼナーダイオード72を介し
て流れる電流により抵抗73両端に発生する電圧がゲー
トに印加されてオンJる。
これにより、インバータ5の出力1ヘランジスタ52は
ベース・エミッタ間が短絡されてオフし、インバータ5
は発振を停止してこのインバータ5お、1−び負荷6等
はこの1)−ジ電圧による過il 6:iまた(、1過
電圧から保護される。
また、このようイTインバータにA31する付加回路す
なわち付加機能としてはこのイ1!!に、放電灯6の片
道放電による電圧または電流の歪からラン−l寿命を検
出1)で出力1〜ランジスタ52をオフさせ放電*T6
の寿命未明にお【Jる電極巽富加熱によるランプバルブ
破壊、およびインバータ5への過負荷を防止力る安仝回
路や、本発明者等が先に提案したbので、第2図に示?
J−J、うな、インバータ5の出力トランジスタ520
ベース・エミッタ間に接続されたスイッチング素子例え
ばトランジスタ81を備え、このインバータ5の発生ず
る高周波出力の各周期ごどに出力トランジスタ52の]
レクタ・−「ミッタ間電圧がl![]り[!1する前で
あるにも拘らずベース電流がi[になる区間ごどにこの
トランジスタ81をオンしにのベース電流をバイパスす
ることにより出力1〜ランジスタ52のスイッチングロ
スの減少を図るベース電流制御回路等が知られている。
しかし、従来、これらの付加回路はイれぞれ独1γ別l
17IIにとえられでおり、これら各回路をインバータ
に付加りるど回路構成もそれに応じて複雑になるという
不都合があった。
(発明の1゛1的) 本発明の目的は、上述の従来形にお1ノる問題点に鑑み
、トランジスタインバータを用いて高周波出力を発生す
る電源装置において、このインバータの回路効率を向上
させるとともに電源サージ、負荷異常等に対する保護を
簡略な回路構成により実現することにある。
(発明の構成) 上記目的を達成するため本発明では、ブロッキング発振
型トランジスタインバータを備え負荷に高周波出力を供
給するN源装置において、前記高周波81力の各周期に
おける前記出力トランジスタに順方向のベース電流が供
給される区間であってコレクタ・エミッタ間に印加され
る共振電圧がゼロクロスするまでの間出力を発生ずる不
要ドライブ電圧検出回路と、電源、負荷および当該電源
装置等に異常が発生したとき出力を発生する異常検出回
路ど、これらの不要ドライブ電圧検出回路および異常検
出回路がそれぞれ発生する出力の論理和出力により動作
して前記インバータの出力1−ランジスタのベース電流
をバイパスするスイッチン5− グ素子とを段Iノたことを特徴と覆る。
(実施例の説明) 1ス下、図ir+iを用いC本発明の詳細な説明する。
なお、従来例ど共通J]たは対応する部分については同
一の符gて゛表わす、。
第3図は本発明の1実施例に係る電源装置の回路構成を
示す。同図において、1は交流電源で、この交流電源1
に整流装置2を接続し、この整流装置2の出力端子a、
b間に高周波田庄フィルタ3を介して補助電源回路1の
電力蓄積用]ンデンザ41ど充電電流限流用インダクタ
42どアイソレート用ダイオード43との直列回路およ
び1石式のブロッキング発振型トランジスタインバータ
5を接続している。
整流装置2は、全波整流回路21、短絡保護フユーズ2
2、c13J:び双方向定電圧素子例えばバリスタ23
で構成される電源サージ吸収回路を備え、交流電源1よ
り非平滑の整流出力(脈流出力)を発生する。
高周波用11゛フィルタ3は、インダクタ31および6
− コンデンサ32および平衡トランス33からなり、補助
電源回路4のコンデンサ41への充電電流やインバータ
への供給電流等高周波電流の交流電源1への流入を防止
して雑音端子電圧の低減を図っている。また、インダク
タ31はインダクタ42とともに補助電源回路4のコン
デンサ41への充電電流を限流してコンデンサ41に蓄
積される電力を調整する役割も有する。
インバータ5は、出ノJトランス51、出力1〜ランジ
スタ52およびベース駆動回路53等を具備し、出カド
ランス5101次巻線51pは一端をフィルタチョーク
31を介して整流装置2の正側出力端子aに接続し、他
端を出力トランジスタ52のコレクタに接続するととも
にこの1次巻線51ρと並列に共振コンデンサ54を接
続し、出力1−ランジスタ52のTミッタをダイオード
55を介して整流装置2の負側出力端子すに接続し、出
力1ヘランス51のベース巻線51bは一端を出力トラ
ンジスタ52のベースにベース駆動回路53の]ンデン
ザ531d、3J、びインダクタ532等を介して接続
するとと1プに他端は整流装置2の負側用ツノ端子すに
接続している。ダイオード55はトランジスタ52をエ
ミッタベース間逆電圧から保護するどどもに過不足の4
1いベース引抜電流を供給するためのものである。
さらに、このインバータ5の出力1〜ランジスタ52の
ベースど前記整流装置2のh側出力端子すとの間には、
本発明の特徴とするスイッチング素子例えばt〜ランジ
スタ9を接続し、このトランジスタ9のベースに電源(
J−−ジ検出回路7と不要ドライブ電圧検出回路8の出
力端を接続している。そし−(、出力トランジスタ52
の]レクタと補助電源回路4のインダクタ42およびダ
イオード43の接続点dとをダイオード44を介し−C
接続ηるどともに出カドランス51の2次巻線51Sに
は負荷として放電灯6を接続しCいる。
次に以上のように構成した装置の作用を述べる。
今、交流電源1が投入されるど、整流装置2より全波整
流出力が発生し、これがインバータ5にりえられる。こ
れにより、インバータ5では前記整流出力が起動抵抗5
6を介してトランジスタ52にベース電流として与えら
れ、トランジスタ52がオンする。以後トランジスタ5
2は]レクタベース間の正帰還および1次巻線51pの
インダクタンス分とコンデンサ54の共振により発振し
、出力]〜ランス51の各巻線51p 、 51s 、
 51bに高周波出力を発生する。
補助電源回路4においては、インバータ5の1〜ランジ
スタ52がオンするごとにコンデンサ32に対し、コン
デンサ41、インダクタ42、ダイオード44、前記]
ヘランジスタ52およびダイオード55を経由する閉回
路が形成され、コンデンサ41は整流装置2の整流出力
から供給されトランジスタ52によって高周波ヂョッパ
された電流にJこり所定方向に充電される。また、この
コンデンサ41は整流装置2の整流出力が交流電源1の
半サイクルごとに所定電圧すなわち本実施例においてコ
ンデンサ41の充電電圧以下になるとダイオード43を
介して放電し、この放電出力をインバータ5に与える。
この装置はメインの整流装置2に平滑コンデンサを有し
ないため入力力率が高く、しかも整流回9− 路の出力電圧が所定電圧J:り低い区間では補助電源回
路4からインバータ!′)に直流電圧を供給しているの
で体11区間がなくリップルの少ない高周波出力を負荷
に供給することができる。
また、不要ドライブ電LL検出回路8においては、出力
1〜ランスペ一ス巻線51h(r)誘起電圧をコンデン
サ82で微分して進相し、これを1ナーダイオード83
のゼナー電n−でスライスすることにより、前記高周波
出力の各周期にお【ノる出力1〜ランジスタ52に順方
向のベース電流が供給される区間であってゼ日り11ス
以前のコレクタ・、−Lミッタ間電圧が印加される期間
を検出()、この検出出力によって1〜ランジスタ9を
オンすることににって、上記期間における出力1〜ラン
ジスタ52へのベース電流をバイパスづる。これにより
、コレクタ・エミッタ間電圧がゼロク[」スする前には
出力1−ランジスタ52がA)状態と(1りこの出力1
〜ランジスタ52がAン状態にある従来例に比べ出力ト
ランジスタ52のスイップーング11スを減少さlるこ
とができる。なお、ダイオード91は出力1ヘランジス
タ52に対する10− ダイオードと同様に1〜ランジスタ9をベース・−[ミ
ッタ間逆電圧から保護するためのものである。
このダイオード91は、トランジスタ9と出力トランジ
スタ52のエミッタを第4図に示すように共通接続して
省略するようにしてもよい。また、コンデンサ82は第
5図に示すようにコンデンサ531を介してベース巻線
51bに接続してもよい。
さらに、トランジスタ9、ゼナーダイオード12および
抵抗73等は第1図に示したと同様の電源サージ保護回
路を構成しており、第1図で説明したと同様に動作する
。すなわち、交流電源1等においてサージ電圧が発生し
、サージ電圧検出回路7のゼナーダイオード72のゼナ
ー電圧より高い電圧がインバータ5の入力回路に現われ
ると、1−ランジスタ9はゼナーダイオード12、抵抗
74およびダイオード75を介してベース電流が供給さ
れオンする。これにより、インバータ5は出力トランジ
スタ52がオフして発振を停止し、このインバータ5お
よび負荷の放電灯6等は過負荷または過電圧から保護さ
れる。
なお、第3図の装置においては、インバータ5の出力1
−ランスペース巻線51bに巻ぎ」−げ端子Cを設置)
、この端子0をトランジスタ533のベースに接続する
とともにこのトランジスタのコレクタ・X[ミッタをコ
ンデンサ531J3J、び不要ドライブ電圧検出回路8
のコンデンサ82それぞれの両端にそれぞれダイオード
534おにび84を介して接続している。これにより、
1−ランジスタ533はベース巻線511)電圧が負の
ときオンしてベース巻線51bが正のとぎ]ンデン(i
531おJ:び82に充電された電荷を放電し、これら
のコンデンサ531および82をリセットづる。このよ
うにトランジスタ533等【こJ:す]ンj2ンリ53
1おJ、び82を強制的にリセッh−dれば、各コンデ
ンサど並列に放電抵抗を設けることにJ:るj(振Qの
イ1(下it’; J:び動作レベルのずれや動作タイ
ミングのH延等の問題を生ずることなくコンデン1Jを
各1ナイクルごとに初期化することかできる。従って上
述の点において差し支えない限り、例えば第6図に示づ
ように、ベース巻線巻き」二げ端子c、l〜ランジスタ
533、ダイオード534、抵抗535 、536等を
省略して回路構成の簡略化およびコストダウンを図るこ
とができる。
第7図は本発明の他の実施例に係る電源装量の回路構成
を示す。この装置は第3図の装置に対しランプ寿命検出
回路10を付加したものである。
第7図を参照して、放電灯6が寿命末期になって放電電
流が一方に片寄りいわゆる片道放電状態になると、出カ
ドランス51の検出巻線51dの誘起電圧は負荷電流の
小さい極性側のピーク値が」:昇する。このランプ寿命
検出回路10は、検出巻線51d誘起電圧を整流する全
波整流回路101とこの整流回路101の出力電圧のほ
ぼピーク値が充電されるコンデンサ102等を具備する
もので、片道放電状態すなわらランプ寿命末期になり、
コンデンサ102の端子電圧がゼナーダイオード103
のゼナー電圧を超えると、このゼナーダイオードがオン
する。従って、抵抗104は電流が流れてその両端に電
圧が発生し、サイリスタ105はゲートにこの抵抗10
4の両端電圧が与えられてオンし、トランジスタ9はコ
ンデンサ102からサイリスタ105お13− J、びダイオード106、抵抗74を介しベース電流が
供給されてオンする。これにJ:す、出力トランジスタ
52はオフし、インバータ5は動作を停止する。
但し、この場合、インバータ5が動作を停止すると検出
巻線51(1の出力が零になるため、]ンfン(j−1
02は充電されない。従つC、コンデンサ102は、サ
イリスタ105、抵抗74、トランジスタ9のベースお
よびエミッタの経路を介しCコンデンサ102おJ、び
抵抗74等の時定数で定まる時間で放電してしまい、コ
ンデンIJ−102から供給される電流、 で仙作りる
サイリスタ 105および1〜ランジスタ9はオフJる
。このため、インバータ5は再び発振して高周波出力を
発生し放電灯は片道放電状態で点灯する。1ス後、再び
コンデンサ102への充電、片道放電検出、リーイリス
タ105およびトランジスタ9オン、インバータ5停止
、さらにコンデンサ102の放電にJ、る−IJ゛イリ
スタ105およびトランジスタ9のA)どインバータ5
の再起動というサイクルを繰り返1ので、この装置にa
3いては、放電灯寿命未明におい−Cはインバータ5は
間欠的に高−14= 周波出力を発生し、hIi電灯はけば一定周期で11!
1減を繰り返すことになる。
なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本
発明の思想を逸脱しない範囲で適宜変形して実施覆るこ
とができる。例えば、上述にa3いてはコンデンサ41
等からなる補助電源4を用いた電源装置について述べた
が、本発明はこの補助電[4のない場合であっても適用
ぐきることは勿論である。また、上述の実施例においで
は直流電源として交流電源と非平滑整流装置とからなり
非平滑の脈流出力を発生するものを用いているが、この
整流出力を平滑したものまたはバッテリ等の純直流電源
を用いてもよい。
(発明の効果) 以上のように本発明によると、インバータの出力用スイ
ッチングトランジスタのベース電流をバイパスすること
により、種々の機能を実現Jるどともに、このバイパス
用スイッヂング素子を各機能で兼用するようにしたため
スイッチング素子のうち(機能付加数−1)個を省略す
ることができ回路の簡略化、−1ストダウンを図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1 iJi J、’び第2図LL従来の電源装置の回
路図、第3図は本発明の1実施例に係る電源装置の回路
図、第4〜6図は第3図の!!i置の変形例を示1部分
回路図、イして第7図は本発明の他の実施例に係る電源
装置の回路図である。 1・・・交流電源、 2・・・全波整流回路、5・・・
インバータ、 5〉1・・・出力]−ランス、52・・
・出力トランジスタ、 6・・・負荷、7・・・電源1
ノ一ジ検出回路、 8・・・不要ドライブ電圧検出回路、 9・・・1〜ランジスタ、 10・・・ランプ寿命検出
回路。 特許出羅1人 東芝電材株式会社 代理人 弁理士 伊東辰雄 代理人 弁理士 伊東哲也

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流電源ど、出力1〜ランスと該出ノ〕トランスの
    1次巻線を付勢する出力]・ランジスタを有し該出カド
    ランスのベース帰還巻線から正帰還されるベース電流に
    よって発振し前記直流電源より高周波出力を発生Jるト
    ランジスタインバータを備え、負荷に該高周波出力を供
    給する電源装置において、 前記高周波出力の各周期にお(Jる前記出力トランジス
    タに順方向のベース電流が供給される区間であってコレ
    クタ・エミッタ間に印加される共振電圧がゼロクロスす
    るまでの開信号を発生する不要ドライブ電圧検出回路と
    、前記直流電源、負荷またはインバータに異常が発生し
    たとき信号を発生する異常検出回路と、これらの不要ド
    ライブ電圧検出回路および異常検出回路がそれぞれ発生
    する信号の論理和出力により動作して前記出力トランジ
    スタのベース電流をバイパスJるスイッチング素子とを
    設【)たことを特徴とする電源装置。 2、前記異常検出回路は電源υ−ジ検出回路を含む前記
    特許請求の範囲第1項記載の電源装置。 3、前記1荷(よ放電灯′cdうり、前記異常検出回路
    は該放電灯の片道放電ににる電圧または電流の歪を検出
    するランプ寿命検出回路を含む前記特許請求の範囲第1
    J:たは2項記載の電源装置。
JP58157159A 1983-08-30 1983-08-30 電源装置 Granted JPS6051465A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61227676A (ja) * 1985-03-30 1986-10-09 Toshiba Electric Equip Corp インバ−タ回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61227676A (ja) * 1985-03-30 1986-10-09 Toshiba Electric Equip Corp インバ−タ回路

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