JPS63245280A - Power-supply device - Google Patents

Power-supply device

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Publication number
JPS63245280A
JPS63245280A JP62076429A JP7642987A JPS63245280A JP S63245280 A JPS63245280 A JP S63245280A JP 62076429 A JP62076429 A JP 62076429A JP 7642987 A JP7642987 A JP 7642987A JP S63245280 A JPS63245280 A JP S63245280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
choke
inverter
chopper
output
smoothing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62076429A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Shimizu
恵一 清水
Keiji Takahashi
啓二 高橋
Hidetsugu Yoshiike
吉池 英嗣
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Electric Equipment Corp filed Critical Toshiba Electric Equipment Corp
Priority to JP62076429A priority Critical patent/JPS63245280A/en
Publication of JPS63245280A publication Critical patent/JPS63245280A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

PURPOSE:To lower a cost, by avoiding the smoothing capacitor of a chopper, and by using a smoothing choke serving also as the constant current choke of an inverter. CONSTITUTION:A power-supply device is provided with a chopper circuit 2 connected to a pulse width controlling circuit PWM, and a constant current push-pull type inverter 3, and from the secondary winding Ws of an output transformer T1, current is fed to a fluorescent lamp FL for a load. Then, a chopper switching element Qcp, a choke (inductor) Lcp, and said inverter 3 are connected in series. By the choke Lcp, the inverter 3 is constant-current-push-pull- formed, and ON/OFF-output from the chopper 2 is smoothed by the choke Lcp, and continuous DC output is fed to the inverter 3, and so the choke Lcp is worked also for smoothing the chopper 2.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、定電流プッシュプル形インバータを用いて直
流電源より高周波出力を発生し、この際、降圧形チョッ
パを用いてこのインバータの入力を制御し、上記高周波
出力を制御する電源装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention uses a constant current push-pull type inverter to generate high frequency output from a DC power supply, and at this time, uses a step-down type chopper to control the input of the inverter. The present invention relates to a power supply device that controls the high frequency output.

[従来の技術] 従来、この種の電源装置を適用したものとして、第1図
に示す構成の放電灯点灯装置が知られている。同図にお
いて、1はバッテリまたは整流回路等の直流電源、2は
降圧形チョッパ、3は定電流プッシュプル形インバータ
である。
[Prior Art] Conventionally, a discharge lamp lighting device having the configuration shown in FIG. 1 has been known as an application of this type of power supply device. In the figure, 1 is a DC power source such as a battery or a rectifier circuit, 2 is a step-down chopper, and 3 is a constant current push-pull inverter.

チョッパ2は、インバータ3への入力電圧を可変して螢
光ランプFLを調光するため、インバータ3への入力電
圧を安定化して螢光ランプFLを定電力点灯するため、
または直流電源2が整流回路である場合、整流出力を平
滑化して螢光ランプFLの光出力リップルを少なくする
ため等、様々な目的で用いられる。
The chopper 2 varies the input voltage to the inverter 3 to dim the fluorescent lamp FL, stabilizes the input voltage to the inverter 3, and lights the fluorescent lamp FL at a constant power.
Alternatively, when the DC power supply 2 is a rectifier circuit, it is used for various purposes such as smoothing the rectified output and reducing the light output ripple of the fluorescent lamp FL.

〔発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような電源装置は、降圧形チョッパ
を搭載する分だけコストが高いという問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, such a power supply device has a problem in that the cost is high due to the step-down chopper installed therein.

本発明は、このような降圧形チョッパと定電流プッシュ
プル形インバータを備えた電源装置の低コスト化を目的
とする。
The present invention aims to reduce the cost of a power supply device including such a step-down chopper and a constant current push-pull inverter.

[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため本発明では、従来の同種の電源
装置に対し、チョッパの平滑用コンデンサを除去し、か
つチョッパの平滑用チョーク(インダクタ)とインバー
タの定電流チョークとを兼用したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention removes the smoothing capacitor of the chopper and replaces the smoothing choke (inductor) of the chopper and the inverter with respect to the conventional power supply device of the same type. It is characterized by being used also as a constant current choke.

[作用〕 本発明の装置においては、第1図に示すように、チョッ
パ用スイッチング素子とチョーク(インダクタ)とプッ
シュプル形インバータとが直列に接続されている。従っ
て、このチョークをインバータに含めて考えればこのイ
ンバータは、定電流プッシュプル形インバータである。
[Operation] In the device of the present invention, as shown in FIG. 1, a chopper switching element, a choke (inductor), and a push-pull inverter are connected in series. Therefore, if this choke is included in the inverter, this inverter is a constant current push-pull type inverter.

また、チョッパからのオン・オフ出力は、チョークで平
滑化されてインバータには連続した直流出力が供給され
るから、このチョークはチョッパの平滑用としての作用
も受は持っている。
Furthermore, since the on/off output from the chopper is smoothed by the choke and a continuous DC output is supplied to the inverter, this choke also has the function of smoothing the chopper.

なお、特公昭57−37239号公報の第1図に記載さ
れている放電灯点灯装置は、図面上、本発明の構成と酷
似している。しかし、この点灯装置は補助電源がなけれ
ば公報第2図ハに示すようにランプ電流の体11一区間
が生じる。つまり、公報第1図のスイッチ14からのオ
ン・オフ出力はほとんど平滑されることなくインベータ
7へ供給される。この原因は、スイッチ14のオフφオ
フ周波数が1〜2kHz程度であり、インバータ7の発
振周波数20kHzとは10〜20倍の開きがあるため
である。
Note that the discharge lamp lighting device shown in FIG. 1 of Japanese Patent Publication No. 57-37239 is very similar to the structure of the present invention in terms of the drawing. However, if this lighting device does not have an auxiliary power source, a section of the lamp current 11 will occur as shown in FIG. 2C of the publication. In other words, the on/off output from the switch 14 shown in FIG. 1 of the publication is supplied to the inverter 7 without being substantially smoothed. This is because the OFF frequency of the switch 14 is about 1 to 2 kHz, which is 10 to 20 times higher than the oscillation frequency of the inverter 7, which is 20 kHz.

一方、本発明のチョークは、チョッパの平滑用チョーク
を兼ねるものであるから、チョッパのオン・オフ周波数
に対して十分な平滑作用を有するものである。
On the other hand, since the choke of the present invention also serves as a smoothing choke for the chopper, it has a sufficient smoothing effect on the on/off frequency of the chopper.

本発明では、インバータの発振周波数を好ましくは20
〜100kHz、より好ましくは40〜50kHzとし
、チョッパのオン・オフ周波数はインバータの発振周波
数以下、l/3倍以上、好ましくは1/2倍以上とする
。この場合、インバータの定電流チョークとチョッパの
平滑用チョークとはほぼ同等のインダクタンスとなるが
ら一方を残し他方を除去すればよい。
In the present invention, the oscillation frequency of the inverter is preferably set to 20
~100 kHz, more preferably 40 to 50 kHz, and the on/off frequency of the chopper is equal to or lower than the oscillation frequency of the inverter and is 1/3 times or more, preferably 1/2 times or more. In this case, the constant current choke of the inverter and the smoothing choke of the chopper have approximately the same inductance, but one may be left in place and the other removed.

なお、チョッパのオン・オフ周波数をより低く設定し、
チョッパの平滑用チョークを残すようにしてもよい。但
し、この場合は、インバータの定電流作用によるインバ
ータ入力電圧低下が大きいため、直流電源電圧を高めた
り、各素子の耐圧や容量を大きくする必要がある。
In addition, the on/off frequency of the chopper is set lower,
It is also possible to leave chalk for smoothing the chopper. However, in this case, since the inverter input voltage drop is large due to the constant current action of the inverter, it is necessary to increase the DC power supply voltage and to increase the withstand voltage and capacity of each element.

[効果] 上記のように構成した本発明によれば、部品点数が減少
し、装置を小形化および低コスト化することができる。
[Effects] According to the present invention configured as described above, the number of parts can be reduced, and the device can be made smaller and lower in cost.

また、平滑用コンデンサとしては一般に電解コンデンサ
が使用されるが、短寿命部品である電解コンデンサを無
くすることにより装置の寿命および信頼性が向上する。
Further, although an electrolytic capacitor is generally used as a smoothing capacitor, eliminating the electrolytic capacitor, which is a short-lived component, improves the lifespan and reliability of the device.

また、本発明の電源装置を放電灯点灯装置として適用す
れば、補助電源等を設けることなく放電灯に休止区間の
無い出力を供給することができ、放電灯を高効率、かつ
光出力のリップルを少なく点灯することができる。
In addition, if the power supply device of the present invention is applied as a discharge lamp lighting device, it is possible to supply an output without any pause period to the discharge lamp without providing an auxiliary power source, etc., making the discharge lamp highly efficient and with no ripple in the light output. can be lit less.

[実施例] 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will be described in detail below using the drawings.

第1図は本発明の一実施例に係る電源装置の構成を示す
。同図の装置は、第2図のものに対し、平滑用コンデン
サCcpおよび定電流チョークLvを除去したものであ
る。
FIG. 1 shows the configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention. The device shown in FIG. 2 is the same as that shown in FIG. 2, with the smoothing capacitor Ccp and constant current choke Lv removed.

第1図において、チョッパ回路2は、直流電源1の正側
出力端子とインバータ3の出カドランスT1−次巻線W
pの中点(センタタップ)との間にスイッチングトラン
ジスタQcpとチョークLcpとを直列接続し、トラン
ジスタQcpとチョークLcpとの接続点と直流電源1
の負側出力端子との間にダイオードDcpを逆方向に接
続し、トランジスタQCpのベースにはこのトランジス
タQcpをオン・オフ駆動するパルス幅制御回路PWM
を接続したものである。
In FIG. 1, the chopper circuit 2 includes the positive output terminal of the DC power supply 1 and the output voltage T1 of the inverter 3 and the secondary winding W.
A switching transistor Qcp and a choke Lcp are connected in series between the midpoint (center tap) of p, and a connection point between the transistor Qcp and the choke Lcp and a DC power supply 1
A diode Dcp is connected in the opposite direction between the negative side output terminal of the transistor QCp, and a pulse width control circuit PWM for turning on and off the transistor QCp is connected to the base of the transistor QCp.
is connected.

定電流プッシュプル形インバータ3は、出カドランスT
1の一次巻線Wpの中点を定電流チョーク兼用の上記平
滑用チョークLcpに接続し、−次巻線Wpの両端にそ
れぞれトランジスタQ vl。
The constant current push-pull type inverter 3 has an output transformer T
The middle point of the first primary winding Wp is connected to the smoothing choke Lcp which also serves as a constant current choke, and transistors Qvl are connected to both ends of the second primary winding Wp.

Qvlのコレクタを接続するとともに共振用コンデ−ン
サC1を接続し、トランジスタQ vl、  Q vl
のエミッタを直流電源1およびチョッパの共通端子(直
流電源1の負側出力端子)に接続し、トランジスタQ 
vl、 Q vlのベースはそれぞれ出カドランスT1
のベース帰還巻線wbの両端に接続するとともにバイア
ス抵抗R1,R2を介して出カドランスTlの一次巻線
Wpの中点に接続したものである。
Connect the collector of Qvl and connect the resonant capacitor C1, and connect the transistors Qvl and Qvl.
Connect the emitter of the transistor Q to the common terminal of the DC power supply 1 and the chopper (the negative output terminal of the DC power supply 1).
The bases of vl and Q vl are each output Lance T1
It is connected to both ends of the base feedback winding wb of the output transformer Tl, and to the midpoint of the primary winding Wp of the output transformer Tl via bias resistors R1 and R2.

上記出カドランスT1の2次巻線Wsには、負荷として
例えば螢光ランプFLを接続する。
For example, a fluorescent lamp FL is connected as a load to the secondary winding Ws of the output transformer T1.

次に、この電源装置の動作を説明する。Next, the operation of this power supply device will be explained.

直流電源1を投入すると、制御回路PWMが所定幅のパ
ルス信号でトランジスタQcpをオン中オフ駆動する。
When the DC power supply 1 is turned on, the control circuit PWM turns on and off the transistor Qcp with a pulse signal of a predetermined width.

これにより、トランジスタQcpのエミッタに上記パル
ス信号に応じた矩形波電圧が発生する。チョークLcp
はこの矩形波電圧を平滑して連続した直流出力をインバ
ータに供給する。
As a result, a rectangular wave voltage corresponding to the pulse signal is generated at the emitter of the transistor Qcp. choke lcp
smoothes this rectangular wave voltage and supplies continuous DC output to the inverter.

インバータ3ではこの直流出力がバイアス抵抗R1,R
2を介してトランジスタQ vl、  Q v2にベー
ス電流として与えられる。するとトランジスタQ vl
、 Q v2はわずかなアンバランスにより一方が先に
オンする。今、トランジスタQvlが先にオンしたとす
ると、出カドランスTlの一次巻線Wpに上向きの電流
が流れる。従って、ベース帰還巻線wbにトランジスタ
QvLのベース側が正で、トランジスタQvlのベース
側が負の電圧が誘起され、トランジスタQvlはさらに
ベース電流が流れる。
In inverter 3, this DC output is bias resistor R1, R
2 to the transistors Q vl and Q v2 as a base current. Then the transistor Q vl
, Qv2, one of them turns on first due to a slight imbalance. Now, if the transistor Qvl is turned on first, an upward current flows through the primary winding Wp of the output transistor Tl. Therefore, a voltage is induced in the base feedback winding wb, which is positive on the base side of the transistor QvL and negative on the base side of the transistor Qvl, and a base current further flows through the transistor Qvl.

この正帰還により、出カドランスTIの一次巻線Wpが
駆動され、この状態で一次巻線Wpのインダクタンス分
と共振コンデンサCIの共振により振動電圧が発生する
。そして、この振動電圧の極性が反転すると、今度はベ
ース巻線wbに逆方向の起電力を生じトランジスタQv
2をオンする。従って以下同様にしてトランジスタQ 
vl、 Q v2が交互にオンオフされて発振し、出カ
ドランスT1の各巻線に高周波出力を発生する。
This positive feedback drives the primary winding Wp of the output transformer TI, and in this state, an oscillating voltage is generated due to the inductance of the primary winding Wp and the resonance of the resonant capacitor CI. When the polarity of this oscillating voltage is reversed, an electromotive force is generated in the opposite direction in the base winding wb and the transistor Qv
Turn on 2. Therefore, similarly below, the transistor Q
vl, Qv2 are alternately turned on and off to oscillate, generating a high frequency output in each winding of the output transformer T1.

ランプFLは出カドランスT1の二次巻線Wsに誘起さ
れる休止区間の無い高周波出力を供給され、高効率に点
灯する。
The lamp FL is supplied with a high frequency output without a pause period induced in the secondary winding Ws of the output transformer T1, and is lit with high efficiency.

そして、この装置において、チョッパ2の出力を可変に
すればランプFLを調光でき、また、チョッパ2の出力
、ランプ電流またはランプ輝度等所望の物理量を検出し
てトランジスタQcpのオン・オフデユーティを負帰還
制御することにより、これらの物理量を安定化すること
ができる。なお、インバータ3への入力される直流に残
存するリップルがこれらの制御に悪影響となる場合には
、上記物理量を検出する検出系にCRフィルタを付加し
て検出信号中のリップルを除去するようにすればよい。
In this device, the lamp FL can be dimmed by making the output of the chopper 2 variable, and the on/off duty of the transistor Qcp can be adjusted by detecting a desired physical quantity such as the output of the chopper 2, the lamp current, or the lamp brightness. These physical quantities can be stabilized by feedback control. In addition, if ripples remaining in the DC input to the inverter 3 adversely affect these controls, a CR filter should be added to the detection system that detects the above physical quantities to remove the ripples in the detection signal. do it.

なお、上記において、インバータ3の出力に放電灯の代
わりに整流回路を接続し、インバータ3の出力を整流す
れば、リップルの少ない直流電圧を得ることができる。
In the above, if a rectifier circuit is connected to the output of the inverter 3 instead of the discharge lamp and the output of the inverter 3 is rectified, a DC voltage with less ripple can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る電源装置の回路図・で
ある。 1:直流電源、2:降圧形チョッパ、 3:定電流プッシュプル形インバータ、L cp :平
滑用チョーク、Lv:定電流チョーク、Ccp :平滑
用コンデンサ、FL:放電灯負荷。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device according to an embodiment of the present invention. 1: DC power supply, 2: Step-down chopper, 3: Constant current push-pull inverter, L cp: Smoothing choke, Lv: Constant current choke, Ccp: Smoothing capacitor, FL: Discharge lamp load.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、直流電源と、平滑用チョークと平滑用コンデンサと
を備え直流電源からの直流入力をより低い電圧の直流出
力に変換する降圧形チョッパと、定電流チョークを備え
チョッパの直流出力を高周波出力に変換する定電流プッ
シュプル形インバータとを具備する電源装置において、 上記平滑用コンデンサを除去し、かつ上記平滑用チョー
クと定電流チョークとを単一のチョークで兼用したこと
を特徴とする電源装置。 2、前記降圧形チョッパのチョッピング周波数が前記定
電流プッシュプル形インバータの出力周波数の1〜1/
3の周波数である特許請求の範囲第1項記載の電源装置
。 3、前記インバータの負荷が放電灯である特許請求の範
囲第1または2項記載の電源装置。
[Claims] 1. A step-down chopper that includes a DC power source, a smoothing choke, and a smoothing capacitor, and converts DC input from the DC power source into a lower voltage DC output; and a chopper that includes a constant current choke. In a power supply device equipped with a constant current push-pull type inverter that converts DC output to high frequency output, the smoothing capacitor is removed and a single choke serves as the smoothing choke and the constant current choke. Features a power supply device. 2. The chopping frequency of the step-down chopper is 1 to 1/of the output frequency of the constant current push-pull inverter.
3. The power supply device according to claim 1, which has a frequency of 3. 3. The power supply device according to claim 1 or 2, wherein the load of the inverter is a discharge lamp.
JP62076429A 1987-03-31 1987-03-31 Power-supply device Pending JPS63245280A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0461798A (en) * 1990-06-28 1992-02-27 Stanley Electric Co Ltd Lighting device for discharge lamp

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0461798A (en) * 1990-06-28 1992-02-27 Stanley Electric Co Ltd Lighting device for discharge lamp

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