JPS62166786A - インバ−タ装置 - Google Patents

インバ−タ装置

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JPS62166786A
JPS62166786A JP61241839A JP24183986A JPS62166786A JP S62166786 A JPS62166786 A JP S62166786A JP 61241839 A JP61241839 A JP 61241839A JP 24183986 A JP24183986 A JP 24183986A JP S62166786 A JPS62166786 A JP S62166786A
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circuit
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capacitor
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switching elements
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JP61241839A
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Koji Yamada
晃司 山田
Futoshi Okamoto
太志 岡本
Akinori Hiramatsu
明則 平松
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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】 Eji術分野1 本発明は直流電源を入力とし、インダクタ、コンデンサ
及び放電灯からなる負荷回路に出力を印加する自励式の
インバータ装置に関するものである。
[背景技術] 従来から負荷の出力を調整可能なインバータ装置として
種々のものが提案されている。
第3図のものは周波数を変えて負荷と直列に接続したり
アクタンス素子のインピーダンスを変化させ、これによ
り負荷の電流を調整可naijLだものである。
即ちこの回路では交流電源ACの両端に整流回路Rec
を接続し、整流回路Recの出力端間にフィルター用の
コンデンサC3、直列接続したトランジスタQ、、Q、
及び直列接続したコンデンサC3゜C2を夫々接続しで
ある。トランジスタQ、、Q2にはダイオードD、、D
2が夫々逆並列接続しである。
コンデンサC,,C2及びトランジスタQ、、Q2の各
々の接続点間にはインダクタンスL1・・・と放電灯η
1・・・との直列回路からなる負荷回路RL、・・・を
複数並列に接続しである。トランジスタQ、、Q2は制
御回路lによって交互にオンオフ駆動される。
負荷電流制御部2は制御回路1に調光を指示する回路で
ある。
f:tS4図は第3図の回路動作を説明するためのもの
で、トランジスタQ、、Q2のスイッチング周波数と各
負荷回路RL、・・・に流れる電流との相関を示してい
る。
今、コンデンサC,,C2及び負荷回路RL、・・・を
構成するインダクタL1・・・、放電灯a1・・・の固
有振動周波数に対してトランジスタQ、、Q2のスイッ
チング周波数が高くなるように選ばれているとする。つ
まり、コンデンサClIC2% インダクタL。
・・・、放電灯t、・・・の振動電流が電圧eに対し遅
れ位相になるように、トランジスタQ、、Q2の動作周
波数が選ばれているとする。またこの時スイッチング周
波数がf、で、負荷電流lff1は■α、であり、この
状態で負荷回路RL、が定帯出力として動作していると
する。ここでスイッチング周波数を高くしていき、例え
ばスイッチング周波数をr2にすると、負荷電流11は
ra、2となり、I Q、zより小さくなるので出力は
定格時より小さくなり負荷電流が減少する(ill光と
して動作する)。
このように上記従来のものは、周波数を変化させて負荷
の出力を調整するものであるが、所謂他励式のインバー
タであるために、スイッチング素子のオンオフ制御のた
めに制御回路に発振器や、その他励制御必要な多くの回
路を必要とし、制御回路が必然非常に複雑でコストも非
常に高くつくという問題があった。
[発明の目的1 本発明は叙述の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、簡単な構成で負荷の出力を変化させ
得る自励式のインバータ装置を提供するにある。
[発明のrR1示] まず本発明者−らは上述の各従来例の問題点に鑑みて、
負荷出力を調整可能としたインバータ装置を特願昭60
−113716号で既に提案している。
ff15図(、)はその原理図を示すものであり、直流
成分電圧E0を含んだインバータ回路1にはコンデンサ
C0を介して負荷回路RLを接続しである。電源電圧e
a(t)は h=1 θb)は交流成分電圧を表す。コンデンサC0の印加電
圧は上記電源電圧eo(t)の内の直流成分電圧E0を
受は持ち、負荷電圧e+(t)には交流成分E、Ehm
sin(hωL−θI+)が印加される。電流は一般に
1o(t)= I o+Σr hmsin(hωt−θ
h−φh)■1 として表されるが、瞬時重力pは p=eo(t) @ 1o(t) となり、基本波の周期を′rとすると、有効電力Paは 拳cosφ1! = E6 ・r 、+ Eh ・I hcosφ!1と
なる。ここで直流成分の電流I。はコンデンサcoによ
ってカットされるので負荷回路RLに供給される電力は P a= E h ・I hcosφ11となる。
f5片図(b)はeo(t)の内、直流成分電圧E0と
交)が一定で直流成分電圧E。を大きくする程、交流流
成分電圧E0はコンデンサC8でカットされるので、負
荷回路RLに供給される電力を低減できる。
しかして負荷回路RLに放電灯を含めると、直流成分電
圧E。が大きく成る程放電灯電流又は光出力が低減し、
調光が為される。 本発明はこのような原理回路に基づ
いて具体的回路を提案するもので、以下実施例により詳
述する。
几l匠 第1図は本発明の実施例回路を示しており、この実施例
回路のインバータ回路1を主スイッチング素子であるト
ランジスタQ、、Q2、ダイオードD 、、D 2、カ
レントトランスである駆動トランスT1、及びコンデン
サC0にて構成し、負荷回路RLをインダクタしいコン
デンサC7、及び放電灯!よりなる振動回路と、直流成
分電圧E0をカットするコンデンサC0とより構成し、
該負荷回路RLをインバータ回路1に接続している。駆
動トランスT1の1次巻線n、は負荷回路RLと直列接
続されており、負荷である振動回路に流れる電流にて極
性の異なる2大巻#1n21n3に誘起される電圧をト
ランジスタQ、、Q2の帰還入力端子としてのベースに
印加して、トランジスタQ、、Q2を交互にスイッチン
グさせる。このインバータ回路1には直流電源Eが印加
されたときインバータ回路1を起動するための起動回路
STを備えている。更にトランジスタQ2のベース・エ
ミッタ間には腫!スイッチング素子であるトランジスタ
Q、が接続され、このトランジスタQ、の制御端である
ベースには負荷電流路を1次側として2次側に負荷電流
に比例した出力を発生するカレントトランスT2の2次
側をダイオードD、と調光用スイッチSW、を介して接
続し、この調光用スイッチSW1をオフ又はオンさせる
ことにより、全点灯と調光とを切り換えることができる
ようになっている。つまりカレントトランスT2が負荷
に流れる振動電流の位相を検出する負荷電流位相検出回
路を構成し、このカレントトランスT2の検出出力でオ
ンオフ制御されるuIJスイッチング素子たるトランジ
スタQ、を含みダイオードD1等から強制オフ回路を構
成し、この強制オフ回路と負荷電流位相検出回路とより
制御回路を構成する。そして制御回路の動作不動作を制
御するスイッチ要素を調光用スイッチSWIで構成する
第2図(、)は調光用スイッチSW1をオフした全点灯
時の各部波形を示し、同図(b)は調光用スイッチSW
1をオンした調光時の各部の波形を示す。
そして、(イ)はインダクタL 、に流れる負荷電流1
、を示し、文中■。1.■。2はトランジスQ、、Q2
に流れるコレクタ電流であり、I Dll r D2は
ダイオードD1.D2に流れる電流である。(ロ)はト
ランジスタQ2に流れるコレクタ電流1o2、(ハ)は
トラン・ソズダn、めベーズ常諭r−,,r二)2千町
l釉トランスT、の2大巻#in3の両端電圧Vn=、
(ホ)はトランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧V
[lE2、(へ)はトランジスタQ、のコレクタ・エミ
ッタ間電圧■Cnt、(ト)はトランジスタQ、のコレ
クタ電流工0゜、(チ)はトランジスタQ、のベース電
流■8、を示す。尚、第1図において抵抗R9?ダイオ
ードD、はトランジスタQ、のベース電流が所定値に設
定され、トランジスタQ、のベース・エミッタ間の耐圧
に問題がなければなくても良いものである。またカレン
トトランスT2の一端からトランジスタQ、のベース端
間にインダクタやコンデンサなどからなる移相索子を接
続しても良い。
調光用スイッチSW、がオフした同図(a)の場合、ト
ランジスタQ、Q2は駆動トランスT1によって帰還さ
れた電流にて交互にオンオフし、インバータ回路1出力
がコンデンサC0を介してコンデンサCフ、インダクタ
L1、放電灯lからなる振動回路に印加され、放電灯l
に所定の電流が供給され、全点灯状態となる。 次に、
調光用スイッチSW1がオンされたとき、第2図(b)
に示すように、トランノスタQ2がオン期間の開始時点
から一定時間遅延した所定時間後よりオン期間の終了時
息までの間(図中t2〜L、の期間)においてカレント
トランスT2からダイオードD、を介してトランジスタ
Q3にベース電流が供給され、トランジスタQ、がオン
する。このため、今まで流れていたトランジスタQ2の
ベース電流1.2がカットされ、同時にトランジスタQ
、のベース・エミッタ間の浮FLW量に薔えられていた
電荷がトランジスタQ、に流れるので、トランジスタQ
2は急速にオフする。
従って、調光用スイッチSW1をオンすることによって
、トランジスタQ、がオンすると、トランジスタQ2の
オン期間が短くなり、放電灯lに流れる電流は小さくな
って、調光点灯状態となる。
つまりインバータ回路の発振周波数を一定にして直流成
分電圧E0を可変することにより調光ができるのである
尚起動回路STはコンデンサC6が電源投入から抵抗R
1oを介して充電されその充電電圧が2端子サイリスタ
Q4のブレークオーバ電圧に達すると2端子サイリスタ
Q4がオン動作し、インバータ回路1のトランジスタQ
2のベースに21@子サイリスタQ、を通じて電流を流
してトランジスタQ2を最初にオン動作させ、インバー
タ回路1を起動するものである。またインバータ回路1
の抵抗R,,−R,,は夫々トランジスタQ、、Q2の
ベース抵抗である。
〔発明の効果] 本発明は上述のように構成した自励式インバータ装置で
あるから、制御回路により強制オフするだけで、帰還回
路の帰還によって自動的に出力調整状態で発振がスムー
ズに継続し、構成が簡単で安価に出力調整を達成′ch
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の回路図、第2図は同上の動作
説明用の波形図、第3図は従来例の回路図、第4図は同
上の動作説明図、第5図は本発明原理説明用回路図であ
り、Q、、Q2.Q、はトランジスタ、L、はインダク
タ、lは放電灯、C,、C。 はコンデンサ、RLは負荷回路、T2はカレントトラン
ス、SW、は調光層スイッチ、Eは直流電源である。 代理人 弁理士 石 1)艮 七 第1図 2図 (b) 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流電源と、この直流電源の両端に直列接続され
    た一対のスイッチング素子と、このスイッチング素子の
    少なくとも一方に並列接続され、負荷を有して振動回路
    を形成するとともに少なくとも負荷及びコンデンサの直
    列回路を含んで成る負荷回路と、この負荷回路に流れる
    振動電流をスイッチング素子の制御端に帰還し、上記振
    動電流で決まる所定周期で上記一対のスイッチング素子
    を交互にオンオフ制御する発振制御用の帰還回路と、一
    方のスイッチング素子のオン期間の開始時点から所定時
    間遅延して当該一方のスイッチング素子を強制的にオフ
    させる制御回路と、この制御回路の動作不動作を制御す
    るスイッチ要素とを具備したことを特徴とするインバー
    タ装置。
  2. (2)上記負荷回路は、負荷及びコンデンサの直列回路
    と直列に挿入されたインダクタと、負荷に並列に接続さ
    れた振動用のコンデンサとから成り、制御回路は、負荷
    に流れる振動電流の位相を検出する負荷電流位相検出回
    路と、この負荷電流位相検出回路の出力に対応して上記
    一方のスイッチング素子の制御端にオフ信号を供給する
    強制オフ回路とから成る特許請求の範囲第1項記載のイ
    ンバータ装置。
  3. (3)負荷電流位相検出回路は、負荷と直列でかつ振動
    用のコンデンサとは並列になるように介挿されたカレン
    トトランスで構成され、強制オフ回路は、上記一方のス
    イッチング素子の制御端間に接続されカレントトランス
    の検出出力でオンオフ制御される副スイッチング素子を
    具備して成ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載のインバータ装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5861597A (ja) * 1981-09-18 1983-04-12 オイ・ヘルバー 放電灯用電子式安定器
JPS58192296A (ja) * 1982-04-20 1983-11-09 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン 放電灯用dc/acコンバ−タ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5861597A (ja) * 1981-09-18 1983-04-12 オイ・ヘルバー 放電灯用電子式安定器
JPS58192296A (ja) * 1982-04-20 1983-11-09 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン 放電灯用dc/acコンバ−タ

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