JPS61157273A - トランジスタインバ−タ - Google Patents

トランジスタインバ−タ

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Publication number
JPS61157273A
JPS61157273A JP59274879A JP27487984A JPS61157273A JP S61157273 A JPS61157273 A JP S61157273A JP 59274879 A JP59274879 A JP 59274879A JP 27487984 A JP27487984 A JP 27487984A JP S61157273 A JPS61157273 A JP S61157273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transformer
current
load
transistor
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP59274879A
Other languages
English (en)
Inventor
Mochikiyo Nobuhara
以清 延原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Electric Equipment Corp
Original Assignee
Toshiba Electric Equipment Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Electric Equipment Corp filed Critical Toshiba Electric Equipment Corp
Priority to JP59274879A priority Critical patent/JPS61157273A/ja
Publication of JPS61157273A publication Critical patent/JPS61157273A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はトランジスタインバータに関し、特に蛍光ラン
プなどの放電灯点灯回路に用いるシリーズインバータに
好適なトランス帰還による自動式トランジスタインバー
タに関する。
〔従来技術とその問題点〕
蛍光ランプなどの放電灯の点灯回路に、一対のパワース
イッチングトランジスタをシングルエンデツドプツシユ
プル回路にして所謂ハーフブリツジ方式にしたシリーズ
インバータを用いることがあるが、放電灯を負荷とする
場合の問題点として、スイツチング周波数のバラツキに
よる出力電流の変化や電源電圧の変動等による負荷電流
の変動が拳げられる。
すなわち、シリーズインバータにおいては、スイッチン
グトランジスタのコレクタ・エミッタ回路に流れる出力
電流、例えば負荷がランプ回路の場合は安定用チヨーク
などの直列インダクタンスを介して、始動コンデンサな
どの並列キャパシタンスを有する放電灯負荷が出力端子
に接続されることになるので、これらLCRの直並列回
路に流れる全電流を出力端子に直列に挿入された帰還ト
ランスの一次巻線によつて検出し、該帰還トランスの二
次巻線からスイッチングトランジスタのベースに帰還さ
せることでそのベース電流を供給すると共に、この帰還
トランスの二次巻線の両端間に現れる帰還電圧を積分回
路に入力して蓄積し、積分回路の出力電圧が予じめ設定
した閾値を超えたときに導通するように補助トランジス
タを設け、この補助トランジスタの導通によつて前記ス
イッチングトランジスタのベース電流を遮断してその少
数キャリアの引抜きを行なうことによりスイッチングト
ランジスタをターンオフさせ、この動作を一対のスイッ
チングトランジスタについてトランスのヒステリシス特
性に従つて180°の位相差で交互に行なうことにより
自励発振させることは周知の通りである。
ところでトランジスタインバータの負荷回路が単純な抵
抗負荷だけでなく、前述のように負荷と直列のインダク
タンスや、負荷と並列のキャパシタンスをもつような場
合には、実際に負荷のみに流れる負荷電流(ランプ電流
)はこれら直列インダクタンスや並列キャパシタンスに
よる影響で、インバータのスイツチング周波数の少しの
変化にも大きく変動を受け、過大な負荷電流によるラン
プ寿命の低下など、種々の問題点を生じている。
ここでスイツチング周波数のバラツキ要因は補助トラン
ジスタのhfeをはじめ積分回路を構成する抵抗やコン
デンサ、前記閾値を与えるツエナーダイオードなどの電
圧非直線素子、その他スイッチングトランジスタのベー
ス側帰還回路中の各素子の殆んどがその対象となり、全
ての製品でこれら各素子の値の精度を高く保つことは困
難である。
従つて負荷として蛍光ランプを接続する場合、ランプ自
体のLC成分や、直列接続されるチヨークコイルのL成
分および並列接続される始動用コンデンサなどのC成分
によるLC共振回路系が接続されることになるので、例
えば直列2灯点灯回路のようにスイツチング周波数の変
化の約5倍の変化が負荷電流に生じるなど、スイツチン
グ周波数のバラツキによる負荷電流のバラツキを小さく
することが極めて困難となる。
また前記LC共振回路の固有周波数は、スイツチーグト
ランジスタのコレクタ電流Icが極端に大きくならない
ように、インバータ動作のスイツチング周波数から離し
て独立に設定されるが、この共振回路のLとCの値のバ
ラツキによりトランスの無負荷二次電圧V20が大きく
変化し、さらに電源電圧の変動に対しても無負荷二次電
圧の変動が大きく、例えば電源電圧低下に備えて発振の
始動を保証するために無負荷二次電圧の設定を高めにす
るとランプの点滅寿命が短くなる欠点が避けられない。
〔発明の目的〕
従つて本発明で課題とするところは、スイツチング周波
数の変動要因である部品バラツキに対する考慮をさほど
しないですむように、スイッチングトランジスタのベー
ス側帰還回路に用いる部品点数を最小限にすると共に、
部品バラツキおよび電源電圧変動に対する負荷電流の安
定化を達成することのできる前述の形式のトランジスタ
インバータを提供することである。
〔発明の構成と作用〕
前述の課題は、本発明に従つて、前記の形式のトランジ
スタインバータに対して、負荷に実際に流れる電流を検
出する別の第2トランスと、この第2トランスの二次巻
線に現れる電圧が予じめ定められた別の閾値を超えたと
きに導通して補助トランジスタを導通させる回路手段と
を付設することにより達成される。
前記回路手段は、例えば閾値手段としてツエナーダイオ
ードを備えており、いずれにせよ前記帰還用トランスの
二次電圧の閾値検出を含めて、本発明では補助トランジ
スタのベース回路に時間要素は設けられない。
従つて本発明においては、帰還トランスの二次巻線に現
れるスイッチングトランジスタのコレクタ電流値に比例
した帰還電圧が閾値を超えたときは勿論、第2トランス
の二次側に現れる実際の負荷電流値に比例した検出電圧
が別の閾値を超えたときにも、補助トランジスタが直ち
に導通され、それによりスイッチングトランジスタが直
ちにターンオフされるものであり、補助トランジスタの
ベース回路に時間要素を含まずに最小限の部品のみで構
成されるので部品バラツキによるスイツチング周波数の
変動の恐れが少なくなり、同時に負荷電流の上限を帰還
制御によつて規制できるので電源電圧の変動に対する負
荷電流の安定化も果されるものである。
〔実施例〕
第1図は2灯式蛍光ランプを負荷とするトランジスタイ
ンバータ点灯回路に本発明を適用した場合の実施例を示
しており、AC200V電源からノイズ防止回路1およ
びサージ吸収回路2を介して入力された交流入力を整流
回路3により直流平滑出力に変換し、これをSEPPス
イッチングトランジスタQ1aとQ1bおよび補助トラ
ンジスタQ2aとQ2bとからなるシリーズインバータ
回路4により高周波電流に変換して、出力端子5に接続
された蛍光ランプF1およびF2を点灯するようにして
ある。
この出力端子5に接続されたランプ回路は、図示の例で
はチヨークコイルCHと二つの直列蛍光ランプF1、F
2と始動用の並列コンデンサC1〜C5とを含み、出力
端子5とチヨークコイルCHとの間には出力電流を検出
する帰還トランスT1の一次巻線W11が直列に挿入さ
れ、また並列コンデンサC1、C2と直列にならないよ
うにランプF1に直列に第2トランスT2の一対の一次
巻線W21a、W21bが挿入されている。この一対の
一次巻線W21aとW21bとは、そこに流れるランプ
電流のみを検出してヒータ予熱電流による誘起電圧は打
消すような極性で直列接続されている。
帰還トランスT1の一次巻線W11には出力端子5を通
過する全電流が流れ、その二次巻線W12aとW12b
からは互いに180°の位相の異なる帰還電流がベース
電流制限抵抗R1a、R1bを介して各スイッチングト
ランジスタQ1a、Q1bのベースに供給されるように
なつている。尚、このベース電流制限抵抗R1a、R1
bの抵抗値を小さくして電力損失を少なくするために、
二次巻線W12a、W12bにそれぞれ中間タツプを設
けて、そこからベース電流を供給するようにしてもよい
帰還トランスT1の二次巻線W12a、W12bの各両
端電圧がダイオードD1a、D1bを介してツエナーダ
イオードZD1a、ZD1bに印加され、各ツエナーダ
イオードを介して抵抗R2a、R3aまたはR2b、R
3bによるブリーダ回路から補助トランジスタQ2a、
Q2bのベースにスイツチング制御信号として与えられ
ている。
また同様に第2トランスT2の互いに逆巻きの一対の二
次巻線W22a、W22bの両端電圧もダイオードD2
a、D2bを介してツエナーダイオードZD2a、ZD
2bに印加され、前記ブリーダ回路から補助トランジス
タQ2a、Q2bのベースにスイツチング制御信号とし
て与えられている。
するわち補助トランジスタQ2a、Q2bは、両トラン
スT1、T2のいずれによつてもそのスイツチングを制
御されることになり、それぞそれの動作の閾値は、ツエ
ナーダイオードZD1a、ZD1bと、ZD2a、ZD
2bとのツエナー電圧で定められる。
各補助トランジスタQ2a、Q2bのコレクタは、それ
ぞれスイッチングトランジスタQ1a、Q1bのベース
に別々に接続されている。
二つの蛍光ランプF1とF2は、出力端子5に対して交
流的に直列に接続され、いわゆる直列二灯点灯回路を形
成している。
また整流回路3のプラス側直流出力端から抵抗R4、R
5、R6、およびコンデンサC6を順に経由してマイナ
ス側直流出力端に至る直列回路と、抵抗R5とR6との
接続点Jから一方のスイッチングトランジスタQ1bの
ベースに直列接続された双方向サイリスタSSとで、こ
のインバータの起動回路を形成している。尚、接続点J
とスイッチングトランジスタQ1bのコレクタとの間に
順方向接続されたダイオードD3は、この起動時にスイ
ッチングトランジスタQ1bへコレクタ電流を供給する
ためのものである。
尚、起動回路に関連して、抵抗R4とR5との接続点と
マイナス側直流出力ラインとの間に接続されているサイ
リスタSCRは、トランスT1の二次巻線W12bに現
われる帰還電圧の最大値を規制するためにツエナーダイ
オードZD3を介してトリガされる起動回路作動禁止用
のものである。
さてこの実施例の点灯回路の動作について述べると、ま
ずAC200V電源を投入して整流回路3の直流出力端
にその全波整流平滑直流出力を生じると、抵抗R4、R
5、R6を介してコンデンサC1に電荷が蓄積される。
これにより接続点Jの電位が上昇し、それが双方向サイ
リスタSSのブレークダウン電圧を超えるとSSが導通
して片側のスイッチングトランジスタQ1bにベース電
流を供給し、Q1bのコレクタにはダイオードD3を介
して接続点Jから電流が供給されるので、トランジスタ
Q1bが確実に導通状態になり、インバータが起動され
て発振を開始する。起動直後は蛍光ランプF1、F2に
ヒータ予熱電流が流れるだけで放電可能状態に達してい
ないので、出力端子5にはチヨークコイルCHとコンデ
ンサC1〜C5などからなるLC直列共振回路が接続さ
れることになり、この始動時の無負状態では帰還トラン
スT1はこの共振回路に流れる共振電流とヒータ予熱電
流との和に相当する全電流を検出し、一方第2トランス
T2にはヒータ電流のみが流れるが、このヒータ電流は
一次巻線W21aとW21bで打消されるから二次側に
は何も現われない。従つて無負荷状態ではツエナーダイ
オードZD1a、ZD1bで定められた二次側帰還電圧
値で補助トランジスタQ2a、Q2bが普通し、スイッ
チングトランジスタQ1a、Q1bのターンオフを制御
してそれらのコレクタ電流の上限を一定値に規制するこ
とになる。
蛍光ランプF1、F2が点灯すると、並列コンデンサC
1〜C5が実質的にランプ放電路によつて短絡されるの
で前記共振関係が崩れ、出力電流値は無負荷時より低下
する。そしてランプ放電路に流れる負荷電流としてのラ
ンプ電流が第2トランスT1の各二次巻線W22a、W
22bに互いに逆極性の電圧を誘起せしめ、この二次電
圧がツエナーダイオードZD2a、ZD2bで定められ
た閾値を超えると補助トランジスタQ2a、Q2bが導
通し、スイッチングトランジスタQ1a、Q1bのター
ンオフを代つて制御するようになる。このときツエナー
ダイオードZD1a、ZD1bは通常オフ状態のままで
あり、またスイッチングトランジスタQ1a、Q1bの
ベース電流は帰還トランスT1の各二次巻線から供給さ
れることば述べるまでもない。
〔説明の効果〕
本発明においては、スイツチング周期よりも無負荷共振
電流が遅相となるような負荷回路をもつトランジスタイ
ンバータにおいて共振電流も含む全出力電流を帰還する
帰還トランスの他に、実際の負荷のみに流れる負荷時流
さ検出して帰還する第2トランスを有するので、無負荷
時の出力電流の上限が一定値に規制されると共に、負荷
電流の上限も独立して一定値に規制され、負荷電流や無
負荷帰還電圧の変動要因としての部品バラツキは時間要
素が無いので両トランスのバラツキのみを考慮すればよ
く、従つてその管理が容易であり、電源電圧の変動に対
する負荷電流等の変動も小さくできると共に、スイッチ
ングトランジスタのドライブ回路の損失も最小にするこ
とができるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明を直列二灯式の蛍光ランプ用トランジスタ
インバータ点灯回路に適用した場合の実施例を示す回路
図である。 3:整流回路、4:シリーズインバータ回路、5:出力
端子、Q1a、Q1b:スイッチングトランジスタ、Q
2a、Q2b:補助トランジスタ、T1:帰還トランス
、T2:第2トランス、CH:チヨークコイル、F1、
F2:蛍光ランプ、C1〜C5:並列コンデンサ、ZD
1a、ZD1b、ZD2a、ZD2b:ツエナーダイオ
ード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スイッチングトランジスタのコレクタ・エミッタ回路か
    ら出力端子に接続された直列インダクタンスを介し並列
    キャパシタンスを有する負荷に出力電流を流すと共に、
    出力端子を通過する電流を帰還トランスにより検出して
    該帰還トランスの二次巻線からスイッチングトランジス
    タのベースに帰還させることによりベース電流を供給し
    、この二次巻線に現われる電圧の値が所定の第1の閾値
    を超えたときに導通する補助トランジスタにより前記ベ
    ース電流を遮断してスイッチングトランジスタの少数キ
    ャリアの引抜きを行なうことにより該スイッチングトラ
    ンジスタをターンオフさせるようにしたトランジスタイ
    ンバータにおいて、負荷に実際に流れる電流を検出する
    第2のトランスと、この第2のトランスの二次巻線に現
    れる電圧が予じめ定められた第2の閾値を超えたときに
    導通して補助トランジスタを導通させる回路手段とを備
    えたことを特徴とするトランジスタインバータ。
JP59274879A 1984-12-28 1984-12-28 トランジスタインバ−タ Pending JPS61157273A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008502114A (ja) * 2004-06-09 2008-01-24 ファイゲル アンドレアス 圧入コンタクト及び該圧入コンタクトの製作法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008502114A (ja) * 2004-06-09 2008-01-24 ファイゲル アンドレアス 圧入コンタクト及び該圧入コンタクトの製作法

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