KR20100039427A - 교류 전원 장치 - Google Patents

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KR20100039427A
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토루 아시카가
켄고 키무라
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산켄덴키 가부시키가이샤
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Abstract

교류 전원 장치는, 제1 스위치 수단을 갖고 제1 직류전원의 직류 전압을 제1 스위치 수단의 온/오프에 의해 정부 비대칭 파형의 제 1교류 전압을 발생시켜 부하의 일단에 출력하는 제 1교류 전압 발생 회로와, 제2 스위치 수단을 갖고 상기 제1 직류전원의 직류 전압 또는 제2 직류전원의 직류 전압을 제2 스위치 수단의 온/오프에 의해 상기 제 1교류 전압에 대해서 180도 위상차를 가지는 정부 비대칭 파형의 제2 교류 전압을 발생시켜 상기 부하의 타단에 출력하는 제 2교류 전압 발생 회로와, 제1 스위치 수단을 온/오프 시킴과 함께 제1 스위치 수단의 온/오프에 대해서 180도 위상차를 마련해 제 2스위치 수단을 온/오프 시키는 제어회로를 구비하고, 부하의 양단 전압은 정부 대칭 파형의 교류 전압이다.

Description

교류 전원 장치{AC POWER SUPPLY DEVICE}
본 발명은, 직류 전압을 변압기를 통하여 교류 전압으로 변환하고 변환된 교류 전압을 부하에 공급하는 교류 전원 장치에 관한 것이며, 특히 교류 전압을 부하로서의 방전등에 공급하여 방전등을 점등시키는 기술에 관한 것이다.
교류 전원 장치는, 직류 전압을 변압기를 통하여 교류 전압으로 변환함으로써 교류 전압에 의해 부하를 구동할 수 있다. 이 교류 전원 장치에 부하를 접속한 장치의 일례로서는, 교류 전압에 의해 부하로서의 냉음극 방전등을 점등시키는 방전등 점등 장치가 알려져 있다.
냉음극 방전등(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)은, 일반적으로, 교류 전원 장치에 의해, 수십 kHz의 주파수 및 수백 V ~ 천 수백 V의 전압이 인가됨으로써 점등한다. 또한, 외부 전극 형광등(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)으로 불리는 형광관도 있다. 외부 전극 형광등과 냉음극 방전등은 전극의 구조가 상이하고, 그 이외의 차이는 거의 없고, 발광 원리도 냉음극 방전등과 같다. 이 때문에, 외부 전극 형광등이나 냉음극 방전등을 점등시키기 위한 교류 전원 장치는, 원리적으로는 같다. 이 때문에, 이하, 냉음극 방전등(방전등으로 약칭한다.) 을 이용하여 설명한다.
방전등과 교류 전원 장치는, 액정 TV, 액정 모니터, 조명 장치, 액정 표시 장치, 간판 등에 이용된다. 교류 전원 장치에 요구되는 특성으로서는, (a) 교류 전압 주파수가 50 kHz 정도이며, (b) 방전등에 인가되는 전압은 교류 전압으로, 정부(正負) 대칭의 파형이다.
항목 (a)에 대해, 방전등에 인가되는 전압 주파수는, 일반적으로 대체로 10 kHz ~ 100 kHz 정도이다. 이것은, 방전등의 휘도 특성이나 효율 특성, 방전등을 세트로 조립하였을 때의 휘도 특성 등, 여러 가지 특성을 고려하여, 사용자가 결정 한다. 교류 전원 장치는, 결정된 주파수, 또는 그 부근의 주파수로 구동된다. 이 때문에, 교류 전원 장치의 사정으로 주파수를 설정, 변화시키지 못하는 것이 많다. 액정 TV나 액정 모니터, 조명 장치 등에서는 대체로 50 kHz 부근에서 이용되는 것이 많기 때문에, 이하, 50 kHz의 교류 전원 장치를 이용하는 것으로 한다.
항목 (b)에 대해, 일반적으로, 방전등에 인가되는 전압은 교류 전압으로, 정부 대칭(正負 對稱)의 파형일 필요가 있다. 방전등은 유리의 튜브 형상으로 되고, 내부에는 수은, 희가스 등이 봉입된다. 이 방전등에 직류 전압을 인가해도 발광은 한다. 그러나, 내부의 수은이 다른 한쪽에 치우쳐 버려, 점차 방전등 양단에서의 휘도에 차이가 나기 때문에, 수명이 현저하게 짧아진다. 이 때문에, 방전등에는 교류 전압을 인가하지만, 교류 전압에 있어서도 전압 파형의 정부의 형태에 차이가 있으면, 수은 분포의 치우침이 생길 가능성이 있다. 이 때문에, 정부 대칭의 파형을 인가하는 것이 요구된다. 또한, 이상적으로는, 사인파(정현파)나 사다리꼴파가 좋고, 실제로도 사인파 전압을 인가하는 시스템이 많다.
또한, 액정 TV 등에는 영상 처리 신호나 음성 처리 신호 등 여러 가지 신호 계통이 있고, 그러한 주파수와 교류 전압의 구동 주파수가 간섭하여, 화상이나 음성에 악영향을 주는 일이 있다. 이 때문에, 교류 전압의 구동 주파수를 간섭이 발생하지 않는 일정한 주파수로 동작시키는 것이 요구되는 것이 많다.
도 1에 관련하는 비공진형 하프 브리지 회로를 채용한 방전등 점등 장치의 회로 구성도를 나타낸다. 이 방전등 점등 장치는, 직류 전원(Vin)의 직류 전압을 MOSFET등으로 된 스위치 소자(Q1, Q2)로 도 2에 도시되는 게이트 신호(Q1g, Q2g)에 기초하여 스위칭하여, 구형파 전압을 생성하고, 리액터(L1)와 커패시터(C2)의 필터 작용에 의해 정부 대칭의 사인파 전압으로 하여, 변압기(T1)에 의해 원하는 전압 값으로 변환해 커패시터(C2)로부터 전압(Vout)을 출력한다. 이에 의하면, 2개의 스위치 소자로 용이하게 정부 대칭의 사인파 전압(Vout)를 얻을 수 있으므로, 코스트 측면에서 유리하다.
다음에, 방전등 점등 장치의 동작을 도 2에 나타난 타이밍 차트에 따라 설명한다. 시각 t11~시각 t12에 있어서, 스위치 소자(Q1)가 온 하면, 커패시터(C1)가 충전되면서 변압기(T1)의 1차 권선(P1)에 전류가 흐른다. 시각 t13~시각 t14에 있어서, 스위치 소자(Q2)가 온 하면, 커패시터(C1)가 방전하여 변압기(T1)의 1차 권선(P1)에 역방향에 전류가 흐른다. 이것에 의해, 1차 권선(P1)에 교류 전류가 흐른다.
시각 t12~시각 t13, 시각 t14~시각 t15의 기간에는, 주로 커패시터(C1)와 커패시터(C2)의 캐패시턴스 성분과 1차 권선(P1)의 인덕턴스 성분의 직병렬 공진 작용에 의해 1차 권선(P1)에 흐르는 전류가 진동하여, 다이오드(D1, D2)가 도통하는 기간이 생긴다. 전류파형(Q1i, Q2i)으로 부측에 흐르고 있는 전류가 각각 다이오드 (D1, D2)에 흐르는 전류이다. 여기서, 시각 t11에 대해 주목하면, 다이오드(D2)가 도통하고 있을 때에 스위치 소자(Q1)가 온 한다. 다이오드에는 축적효과가 있기때문에, 매우 얼마 안되는 기간이지만, 다이오드는 역방향으로 전류를 흘려 버린다. 즉, 스위치 소자(Q1)로부터 스위치 소자(Q2)에 단락 전류가 흐른다. 단락 전류의 전류량, 시간은 주로 다이오드(D2)의 역회복 시간특성으로 정해진다. 이 시간이 짧은 다이오드이면 단락 전류를 작게 할 수 있지만, 원리적으로 제로는 되지 않는다. 즉, 시각 t11에 스위치 소자(Q1)가 온 한 순간에 스위칭 로스(switching loss)가 생긴다.
마찬가지로, 시각 t13에서도 다이오드(D1)의 역회복 시간특성에 의해 스위치 소자(Q2)가 온 한 순간에 스위칭 로스가 생긴다. 또, 단락 전류가 흐르기 때문에, 잡음의 면에서도 불리하다. 즉, 각 스위치 소자(Q1, Q2)는 하드 스위칭(hard switching) 동작을 실시한다.
도 3에 관련하는 공진형 풀 브리지 회로(resonance full-bridge circuit)를 채용한 방전등 점등 장치의 회로 구성도를 나타낸다. 이 방전등 점등 장치는, 직류전원(Vin)의 직류 전압을 스위치 소자(Q1~Q4)로 도 4에 나타내는 게이트신호 (Q1g~Q4g)에 근거해 스위칭하고, 구형파 전압을 생성하고, 리액터(L1)와 커패시터 (C2)의 필터 작용에 의해 정부 대칭의 사인파전압으로 하여, 변압기(T1)에 의해 소망하는 전압값으로 변환해 커패시터(C2)로부터 전압(Vout)을 출력 한다.
도 4의 타이밍 차트에 나타난 바와 같이, 스위치 소자(Q1)와 스위치 소자(Q2)란, 소정의 데드 타임(dead time)을 가지는 게이트신호(Q1g, Q2g)에 의해 상보적으로 온/오프 동작을 한다. 스위치 소자(Q3)와 스위치 소자(Q4)는, 소정의 데드 타임을 가지는 게이트신호(Q3g, Q4g)에 의해 상보적으로 온/오프 동작을 한다. 스위치 소자(Q1, Q2)에 의한 제1 암(first arm)의 게이트신호(Q1g, Q2g)와 스위치 소자(Q3, Q4)에 의한 제2 암(second arm)의 게이트신호(Q3g, Q4g)는, 180도 위상차를 가진다. 도 4에 있어서, Q1v~Q4v는 스위치 소자(Q1~Q4)의 드레인-소스간 전압, Q1i~Q4i는 스위치 소자(Q1~Q4)의 드레인 전류, VT는 1차 권선(P1)과 리액터(L1)의 직렬회로의 양단 전압, Vs1는 2차 권선(S1)의 양단 전압이다.
도 3에 도시된 회로는, 도 4에 도시된 타이밍 차트로 공진 동작을 실시하므로, 각 스위치 소자의 온시에 스위칭 로스는 발생하지 않는다. 또, 출력전압으로서 정부 대칭의 사인파전압을 얻을 수 있으므로, 효율 특성 중시 혹은 잡음특성 중시의 교류 전압으로 이용되고 있다. 그러나, 4개의 스위치 소자가 필요하기 때문에, 코스트 측면에서 불리하다.
도 5에 관련하는 방전등 점등 장치의 배치예 1을 나타낸다. 도 5에서는, 방전등 점등 장치인 액정 TV를 이면으로부터 본 도면이다. 패널(13a)의 겉에는 방전등(7-1~7-n)이 병설되고 인버터 기판(11a)를 패널(13a)의 우측에 배치하여 커넥터(15a, 15b), 전선(9a, 9b)을 통하여 방전등(7-1~7-n)에 접속한다. 도 6에 도 5에 나타낸 방전등 점등 장치의 배치예 1의 회로예 1을 나타냈다.
그러나, 도 6의 회로예 1에서는, 패널의 사이즈, 즉, 방전등이 어느 정도 이상 길어졌을 경우에는 회로를 구성할 수 없다. 이것은 방전등이 길어질수록 방전등의 임피던스가 높아지므로 변압기(T1)에는 높은 출력전압이 필요하게 되기 때문이다. 출력전압이 높아질수록 변압기의 절연구조나 안전 대책이 곤란하게 되어, 변압기가 대형화, 고비용화해 버린다. 일반적으로는 2000~2500 Vrms 정도의 출력전압이 한계이다.
방전등이 긴 경우에는, 도 7에 나타내는 방전등 점등 장치를 이용해, 변압기(T1)와 변압기(T2)를 각각 역위상으로 동작 하는 것으로써, 각 변압기(T1, T2)의 출력전압을 절반으로 할 수가 있다. 도 8은 도 7에 나타내는 방전등 점등 장치의 회로예 2의 배치예 2를 나타내는 그림이다. 그러나, 도 8에서는, 변압기(T2)의 2차 권선(S2)의 출력 배선이 길어져 버린다. 출력 배선은 고압 고주파이기때문에, 출력 배선이 길수록 누설전류가 증대해 효율이 저하되어 버린다. 또, 잡음의 발생원으로도 되어 버린다.
도 9에 도시된 회로예 3은, 도 8의 배치예 2의 문제를 해결한 것이다. 도 9에 나타난 방전등 점등 장치는, 패널(13a)의 양단에 인버터 기판(11d, 11e)를 배치 해, 인버터 기판(11d)에 실장된 교류 전원 장치의 교류 전압과 인버터 기판(11e)에 실장된 교류 전원 장치의 교류 전압을 180도 위상차로 동작시켜 방전등(7-1~7-n)에 양단에 인가한다. 제어회로(10b)는, 스위치 소자(Q1~Q4)를 스위칭하여 정부 대칭의 사인파전압을 변압기(T1)의 2차 권선(S1)에 출력 한다. 제어회로(10c)는, 스위치 소자(Q1~Q4)에 대해서, 180도 위상차를 마련해 스위치 소자(Q5~Q8)를 스위칭하여 정부 대칭의 사인파전압을 변압기(T2)의 2차 권선(S2)에 출력한다. 이것에 의하면, 고압 고주파 배선이 최단으로 배치 할 수 있기때문에, 특히 대형 액정 패널에서는 잘 이용되고 있다.
추가적으로, 관련된 기술로서 예를 들면, 일본특허 공개공보 평8-162280호가 있다.
그러나, 도 9의 회로예 3에서는, 2개의 교류 전원 장치가 필요하기 때문에, 풀 브리지 회로를 적용했을 경우에는 8개의 스위치 소자가 필요하다. 또, 하프 브리지회로를 적용해 스위치 소자를 4개로 할 수가 있지만, 전술한 것처럼 하드 스위칭 동작이 되어 버리기때문에, 스위칭 손실, 잡음의 측면에서 불리하다. 또, 도 9에 나타난 회로예 3에서는, 제어회로(10b)와 제어회로(10c)의 2개의 제어회로를 마련하고 있는 것과 함께 제어회로 사이에 동기를 취할 필요가 있기때문에, 제어회로가 증가해 고가로 된다.
본 발명에 의하면, 스위치 소자의 수를 삭감함과 함께, 스위치 소자의 스위칭 손실, 잡음을 저감할 수 있는 교류 전원 장치를 제공할 수가 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1의 기술적 측면에 의하면, 교류 전원 장치는, 제1 스위치 수단을 갖고 제1 직류전원의 직류 전압을 상기 제1 스위치 수단의 온/오프에 의해 정부 비대칭 파형의 제1 교류 전압을 발생시켜 부하의 일단에 출력 하는 제1 교류 전압 발생 회로와, 제2 스위치 수단을 갖고 상기 제1 직류전원의 직류 전압 또는 제2 직류전원의 직류 전압을 상기 제2 스위치 수단의 온/오프에 의해 상기 제1 교류 전압에 대해서 180도 위상차를 가지는 정부 비대칭 파형의 제2 교류 전압을 발생시켜 상기 부하의 타단에 출력하는 제2 교류 전압 발생 회로와, 상기 제1 스위치 수단을 온/오프 시킴과 함께 상기 제1 스위치 수단의 온/오프에 대해서 180도 위상차를 마련해 상기 제2 스위치 수단을 온/오프시키는 제어회로를 구비하고, 상기 부하의 양단 전압은 정부 대칭 파형의 교류 전압인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2의 기술적 측면에 의하면, 상기 교류 전원 장치에 있어서, 상기 제 1교류 전압 발생 회로는, 상기 제 1스위치 수단에 접속되는 1차 권선과 유기되는 전압(induced voltage)을 상기 제 1교류 전압으로서 출력하는 2차 권선을 가지는 제 1변압기를 갖고, 상기 제 2교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 스위치 수단에 접속되는 1차 권선과 유기되는 전압을 상기 제2 교류 전압으로서 출력하는 2차 권선을 가지는 제 2변압기를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3의 기술적 측면에 의하면, 상기 교류 전원 장치 에 있어서, 상기 제 1교류 전압 발생 회로는, 상기 제 1변압기의 2차 권선과 상기 부하의 일단 사이에 접속된 제 1커패시터를 갖고, 상기 제2 교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 타단과의 사이에 접속된 제2 커패시터를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4의 기술적 측면에 의하면, 제 2의 기술적 측면에 있어서, 상기 제1 교류 전압 발생 회로는, 상기 제1 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 일단 사이에 상기 제1 변압기의 1차 권선 및 2차 권선 간의 누설 인덕턴스(leakage inductance)를 갖고, 상기 제2 교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 타단 사이에 상기 제2 변압기의 1차 권선 및 2차 권선 간의 누설 인덕턴스를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5의 기술적 측면에 의하면, 제2의 기술적 측면 에 있어서, 상기 제1 교류 전압 발생 회로는, 상기 제1 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 일단 사이에 접속된 제1 권선을 갖고, 상기 제2 교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 타단 사이에 접속된 제2 권선을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제 1교류 전압 발생 회로는, 정부 비대칭 파형의 제 1교류 전압을 부하의 일단에 출력하고, 제 2교류 전압 발생 회로는, 제 1교류 전압에 대해서 180도 위상차를 가지는 정부 비대칭 파형의 제 2교류 전압을 부하의 타단에 출력하는 것으로, 부하의 양단에는, 교류 전압의 파형을 정부 대칭으로 할 수가 있다. 이 때문에, 스위치 소자의 수를 삭감함과 함께, 스위치 소자의 스위칭 손실, 잡음을 저감 할 수 있고, 또한 제어회로도 삭감할 수 있다.
도 1은 관련하는 비공진형 하프 브리지회로를 채용한 방전등 점등 장치의 회로 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타난 방전등 점등 장치의 각부의 타이밍 차트이다.
도 3은 관련하는 공진형 풀 브리지 회로를 채용한 방전등 점등 장치의 회로 구성도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 방전등 점등 장치의 각부의 타이밍 차트이다.
도 5는 관련하는 방전등 점등 장치의 배치 예 1을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 나타내는 방전등 점등 장치의 배치예 1의 회로예 1을 나타내는 도면이다.
도 7은 관련하는 방전등 점등 장치의 회로예 2를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 나타낸 방전등 점등 장치의 회로예 2의 배치예 2를 나타내는 도면이다.
도 9는 관련하는 방전등 점등 장치의 회로예 3을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 1의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예 1의 방전등 점등 장치의 각부의 타이밍 차트이다.
도 12a는 실시예 1의 방전등 점등 장치가 작은 전력을 공급하는 경우의 각부의 타이밍 차트이다.
도 12b는 실시예 1의 방전등 점등 장치의 큰 전력을 공급하는 경우의 각부의 타이밍 차트이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예 3의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예 4의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다
도 16은 본 발명의 실시예 4의 방전등 점등 장치의 각부의 타이밍 차트이다.
도 17은 본 발명의 실시예 5의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 그림이다.
이하, 본 발명의 교류 전원 장치의 실시의 형태를 도면을 참조하면서 상세에 설명한다. 이하의 실시예에서는, 본 발명의 교류 전원 장치를 방전등 점등 장치에 적용했을 경우에 대해 설명한다. 이 방전등 점등 장치는, 본 발명의 교류 전원 장치에 부하로서의 방전등이 접속되어 구성된다.
덧붙여 이 예에서는, 부하를 방전등으로 했지만, 부하는 방전등이 아니어도 되며, 본 발명의 교류 전원 장치는, 그 외의 부하에 적용해도 좋다.
실시예 1
도 10은 본 발명의 실시예 1의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 10에 있어서, 패널(3a)의 양단에는 인버터 기판(1a)와 인버터 기판(1b)가 배치되어 있다.
인버터 기판(1a)은, 직류전원(Vina)의 직류 전압을 스위치 소자(Q1, Q2)(제1 스위치 수단)를 온/오프 시키는 것에 의해 정부 비대칭 파형의 제1 교류 전압을 발생시켜 방전등(7-1~7-n)의 일단에 출력하는 제1 교류 전압 발생 회로를 가진다. 인버터 기판(1b)는, 직류전원(Vinb)의 직류 전압을 스위치 소자(Q3, Q4)( 제 2스위치 수단)를 온/오프 시키는 것에 의해 제1 교류 전압에 대해서 180도 위상차를 가지는 정부 비대칭 파형의 제2 교류 전압을 발생시켜 방전등(7-1~7-n)의 타단에 출력하는 제 2교류 전압 발생 회로를 가진다.
제1 교류 전압 발생 회로에 있어서, 직류전원(Vina)의 양단에는 MOSFET 등으로 된 스위치 소자(Q1)와 MOSFET 등으로 된 스위치 소자(Q2)의 직렬회로가 접속되어 있다. 스위치 소자(Q2)의 드레인-소스간에는 커패시터(C1)와 리액터(L1)와 변압기(T1)(제1 변압기)의 1차 권선(P1)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T1)의 2차 권선(S1)의 양단에는 커패시터(C2)가 병렬로 접속되고 변압기(T1)의 2차 권선( S1)와 커패시터(C2)의 접속점(비그라운드 전위측: non-ground potential side)에는 일단이 공통으로 접속된 밸러스트 커패시터(ballast capacitor) (Ca1~Can)(제1 커패시터)가 접속되어 있다. 밸러스트 커패시터(Ca1~Can)의 타단은, 방전등(7-1~7-n)의 일단(a측)에 접속되어 있다. 리액터(L1)와 커패시터(C2)의 필터를 통하여 정부 비대칭 파형의 교류 전압을 커패시터(C2)에 출력 한다.
제 2교류 전압 발생 회로 에 있어서, 직류전원(Vinb)의 양단에는 MOSFET 등으로 된 스위치 소자(Q3)와 MOSFET 등으로 된 스위치 소자(Q4)의 직렬회로가 접속 되어 있다. 스위치 소자(Q4)의 드레인-소스간에는 커패시터(C3)와 리액터(L2)와 변압기(T2)(제2 변압기)의 1차 권선(P2)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T2)의 2차 권선(S2)의 양단에는 커패시터(C4)가 병렬로 접속되고, 변압기(T2)의 2차 권선(S2)와 커패시터(C4)의 접속점(비그라운드 전위측)에는 일단이 공통으로 접속된 밸러스트 커패시터(Cb1~Cbn)(제2 커패시터)가 접속되어 있다. 밸러스트 커패시터(Cb1~Cbn)의 타단은, 방전등(7-1~7-n)의 타단(b측)에 접속되어 있다. 리액터(L2)와 커패시터(C4)와의 필터를 통하여 정부 비대칭 파형의 교류 전압을 커패시터(C4)에 출력한다.
덧붙여, 스위치 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 드레인-소스간의 다이오드(D1, D2, D3, D4)는, 스위치 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 기생 다이오드이어도 좋다. 또, 커패시터(C2, C4)는 배선 등의 기생용량을 이용해도 좋다. 그 경우, 커패시터(C2, C4)는 삭제, 또는 소형화할 수 있다. 또, 직류전원은 하나라도 좋다.
제어회로(10)는, 게이트신호(Q1g, Q2g)에 의해 스위치 소자(Q1, Q2)(제1 암)를 상보적으로 온/오프 시킴과 함께, 게이트신호(Q3g, Q4g)에 의해 스위치 소자 (Q1, Q2)의 온/오프에 대해서 180도 위상차를 마련해 스위치 소자(Q3, Q4)(제2 암)를 상보적으로 온/오프 시킨다.
다음에 이와 같이 구성된 실시예 1의 방전등 점등 장치의 동작을 도 11, 도 12a 및 도 12b의 타이밍 차트를 참조하면서 설명한다.
도 11, 도 12a 및 도 12b에 있어서, Q1v~Q4v는 스위치 소자(Q1~Q4)의 드레인-소스간 전압, Q1i~Q4i는 스위치 소자(Q1~Q4)의 드레인 전류, Vs1는 2차 권선(S1)의 양단 전압, Vs2는 2차 권선(S2)의 양단 전압, Vab는, 방전등(7-1~7-n)의 양단 전압이다.
우선, 스위치 소자(Q1, Q2)의 제1 암에 대해 설명한다. 게이트신호(Q1g, Q2g)에 의해 스위치 소자(Q1)가 온 하고 스위치 소자(Q2)가 오프 하며, 스위치 소자(Q1)가 오프하고 스위치 소자(Q2)가 온 한다. 스위치 소자(Q1)와 스위치 소자(Q2)가 동시에 온 하지 않게 양쪽 모두의 스위치 소자가 오프되는 데드 타임(dead time)이 설치되어 있다.
제어회로(10)는, 스위치 소자(Q1, Q2)의 온 듀티를 제어함으로써 방전등(7-1~7-n)에 공급하는 전력을 제어한다. 도 12a에 대해서 도 12b에 나타난 바와 같이, 스위치 소자(Q1)의 온 듀티를 넓게 하면, 방전등(7-1~7-n)에 공급되는 전력도 증가 한다. 이 때, 스위치 소자(Q1)가 온 하고 있을 때는 스위치 소자(Q2)는 오프 하고 있으므로, 스위치 소자(Q2)의 온 듀티는 작아진다. 스위치 소자(Q3, Q4)의 동작에 대해서도 스위치 소자(Q1, Q2)의 동작과 같다.
다음에, 도 11의 타이밍 차트를 이용해 도 10에 나타내는 방전등 점등 장치의 상세동작을 설명한다.
우선, 시각 t2 에 있어서, 스위치 소자(Q1)의 게이트신호(Q1g)가 입력되지만, 시각 t1에 있어서, 게이트신호(Q2g)에 의해 스위치 소자(Q2)가 오프 했을 때로부터 다이오드(D1)가 도통한다. 이 때문에, 스위치 소자(Q1)의 드레인-소스간 전압은, 대략 제로가 되어 있다(엄밀하게는 다이오드(D1)의 순방향 전압분이 있으므로 제로는 아니다).
다이오드(D1)의 전류는 그 후, 감소하지만, 이 전류가 제로가 되기 전, 즉, 스위치 소자(Q1)의 드레인-소스간 전압이 대략 제로 상태로, 시각 t2 에 있어서, 스위치 소자(Q1)의 게이트신호(Q1g)가 입력 된다. 이 때문에, 이 시점에서 스위칭 손실은 발생하지 않는다. 즉, 스위치 소자(Q1)가 온시의 스위칭 로스가 없다. 또, 단락 전류도 없다.
스위치 소자(Q2)에 대해서도 스위치 소자(Q1)와 같다. 시각 t3에 있어서, 스위치 소자(Q1)가 오프되어, 다이오드(D2)가 도통한다. 이 때문에, 스위치 소자(Q2)의 드레인-소스간 전압은, 대략 제로가 되어 있다(엄밀하게는 다이오드(D2)의 순방향 전압분이 있으므로 제로는 아니다).
다이오드(D2)의 전류는 그 후, 감소하지만, 이 전류가 제로가 되기 전, 즉, 스위치 소자(Q2)의 드레인-소스간 전압이 대략 제로 상태로, 시각 t2에 있어서, 스위치 소자(Q2)의 게이트신호(Q2g)가 입력된다. 이 때문에, 이 시점에서 스위칭 로스는 발생하지 않는다. 즉, 스위치 소자(Q2)가 온시의 스위칭 로스가 없다. 또, 단락 전류도 없다.
스위치 소자(Q3)는, 게이트신호(Q3g)에 의해 스위치 소자(Q1)의 온/오프 동작에 대해서 180도 위상차를 마련해 스위치 소자(Q1)의 온/오프 동작과 같게 온/오프 동작한다. 또, 스위치 소자(Q4)는, 게이트신호(Q4g)에 의해 스위치 소자(Q2)의 온/오프 동작에 대해서 180도 위상차를 마련해 스위치 소자(Q2)의 온/오프 동작과 같게 온/오프 동작 한다.
이와 같이, 도 11에 나타내는 타이밍으로, 제어회로(10)에 의해 스위치 소자(Q1~Q4)를 동작시키는 것으로, 스위치 소자(Q1, Q2)의 제1 암, 스위치 소자(Q3, Q4)의 제2 암은, 각각 온시에 소프트 스위칭 동작되므로, 스위칭 로스를 저감할 수가 있다.
또, 도 10에 나타내는 회로는, 도 11에 나타내는 타이밍 차트로 공진 동작 하고 있기때문에, 변압기(T1, T2)의 2차 권선(S1, S2)은, 정부 비대칭의 전압파형을 출력한다. 도 11에서는 변압기(T1, T2)의 2차 권선 전압(Vs1, Vs2)가 정부 비대칭의 전압파형으로서 나타나 있다.
그러나, 스위치 소자(Q1, Q2)의 제1 암과 스위치 소자(Q3, Q4)의 제2 암의 동작은, 각각 180도 위상차를 마련하고 있기때문에, 2차 권선 전압(Vs1)과 2차 권선 전압(Vs2)은, 상사형(相似形)이며, 한편 180도 위상이 어긋난 상태이다.
2차 권선 전압(Vs1)이 방전등(7-1~7-n)의 일단에 인가되고 2차 권선 전압 (Vs2)이 방전등(7-1~7-n)의 타단에 인가되면, 방전등(7-1~7-n)의 양단에는 2차 권선 전압(Vs1)과 2차 권선 전압(Vs2)의 차이 전압이 인가된다. 즉, 방전등(7-1~7-n)의 양단에 인가되는 전압(Vab)은 정부 대칭 파형이 된다. 따라서, 방전등(7-1~7-n)의 양단 전압이 정부 대칭 파형이므로, 수은의 치우침에 의한 수명의 저감은 일어나기 어렵다.
이와 같이 실시예 1의 방전등 점등 장치에서는, 스위치 소자(Q1, Q2) 및 스위치 소자(Q3, Q4)로 공진 동작이 행하여지고, 정부 대칭의 사인파전압을 방전등 양단에 인가할 수 있어 한층 더 고압 고주파 배선을 최단에 배치 할 수 있다. 이 때문에, 스위치 소자의 수를 삭감함과 함께, 스위치 소자의 스위칭 손실, 잡음을 저감 할 수 있고, 또한 제어회로도 삭감할 수 있다.
또, 제어회로(10)는, 스위치 소자(Q1~Q4)의 온 듀티를 제어함으로써 방전등(7-1~7-n)의 전력을 조정할 수 있다. 또, 제어회로(10)는, 방전등(7-1~7-n)의 전류치, 변압기(T1, T2)의 권선 전류, 스위치(Q1~Q4)의 전류 등에 근거해 방전등의 전력, 전류, 휘도를 제어할 수가 있다.
관련 기술과 관계되는 방식(도 6, 도 7, 도 9)과 실시예 1의 방식을, 코스트, 효율 특성, 잡음특성의 각 항목에서 비교한다.
도 6의 관련 기술의 방식은 모든 항목에서 양호하지만, 소형 사이즈의 액정 TV용 패널(방전등 길이가 짧다)의 경우 밖에는 적용할 수 없다. 도 7, 도 9의 관련 기술의 방식은, 큰 사이즈의 패널(방전등 길이가 길다)의 경우에 적용할 수 있다. 그러나, 도 7의 관련 기술의 방식은, 고압 배선이 길고, 잡음특성이 좋지 않다. 도 9의 관련 기술의 방식은, 스위치 소자가 8개이며, 코스트면에서 불리하다.
이것들에 대해서, 실시예 1의 방식은, 대형 사이즈의 액정 TV용 패널 에 있어서도 코스트, 효율 특성, 잡음특성의 모든 항목에 있어서, 도 6의 방식과 같은 특징을 가지는 양호한 시스템을 실현 할 수 있다.
실시예 2
도 13은 본 발명의 실시예 2의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 13에 있어서, 패널(3b)의 양단에는 인버터 기판(1c)와 인버터 기판(1d)가 배치되어 있다. 인버터 기판(1c)은, 정부 비대칭 파형의 제1 교류 전압을 방전등(7-1,7-2)의 일단에 출력하는 제1 교류 전압 발생 회로를 가진다. 인버터 기판(1d)은, 정부 비대칭 파형의 제2 교류 전압을 발생해 방전등(7-1,7-2)의 타단에 출력하는 제2 교류 전압 발생 회로를 가진다.
제1 교류 전압 발생 회로에 있어서, 스위치 소자(Q2)의 드레인-소스간에는 커패시터(C1)와 리액터(L1)와 변압기(T1)의 1차 권선(P1)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T1)의 2차 권선(S1)에 직렬로 접속된 L1r는, 변압기(T1)의 1차 권선(P1)와 2차 권선(S1) 사이의 누설 인덕턴스(leakage inductance)이다. 변압기(T1)의 2차 권선(S1)와 누설 인덕턴스(L1r)의 직렬회로의 양단에는 커패시터(C2)가 병렬로 접속되고 누설 인덕턴스(L1r)와 커패시터(C2)의 접속점은 방전등(7-1)의 일단에 접속되어 있다.
리액터(L1)와 변압기(T1)의 1차 권선(P1)의 직렬회로의 양단에는, 리액터(L3)와 변압기(T3)의 1차 권선(P3)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T3)의 2차 권선(S3)에 직렬로 접속된 L3r는, 변압기(T3)의 1차 권선(P3)과 2차 권선(S3) 사이의 누설 인덕턴스이다. 변압기(T3)의 2차 권선(S3)과 누설 인덕턴스(L3r)의 직렬회로의 양단에는 커패시터(C5)가 병렬로 접속되고 누설 인덕턴스(L3r)와 커패시터(C5)의 접속점은 방전등(7-2)의 일단에 접속되어 있다.
제 2교류 전압 발생 회로에 있어서, 스위치 소자(Q4)의 드레인-소스간에는 커패시터(C3)와 리액터(L2)와 변압기(T2)의 1차 권선(P2)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T2)의 2차 권선(S2)에 직렬로 접속된 L2r는, 변압기(T2)의 1차 권선(P2)와 2차 권선(S2) 사이의 누설 인덕턴스이다. 변압기(T2)의 2차 권선(S2)과 누설 인덕턴스(L2r)의 직렬회로의 양단에는 커패시터(C4)가 병렬에 접속되고 누설 인덕턴스(L2r)와 커패시터(C4)의 접속점은 방전등(7-1)의 타단에 접속되어 있다.
리액터(L2)와 변압기(T2)의 1차 권선(P2)의 직렬회로의 양단에는, 리액터(L4)와 변압기(T4)의 1차 권선(P4)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T4)의 2차 권선(S4)에 직렬로 접속된 L4r는, 변압기(T4)의 1차 권선(P4)과 2차 권선(S4) 사이의 누설 인덕턴스이다. 변압기(T4)의 2차 권선(S4)과 누설 인덕턴스(L4r)의 직렬회로의 양단에는 커패시터(C6)가 병렬에 접속되고 누설 인덕턴스(L4r)와 커패시터(C6)의 접속점은 방전등(7-2)의 타단에 접속되어 있다. 커패시터(C2, C4, C5, C6)는 배선 등의 기생용량을 이용해도 좋다. 그 경우, 커패시터(C2, C4, C5, C6)는 삭제 또는 소형화할 수 있다. 또, 직류전원은 하나라도 좋다.
덧붙여 제어회로(10)에 의한 스위치 소자(Q1~Q4)의 제어동작 및 변압기(T1~T4)의 동작은 실시예 1의 그러한 동작과 마찬가지이다.
실시예 1의 방전등 점등 장치는, 방전등에 전력을 공급할 때의 밸러스트(ballast) 소자로서 밸러스트 커패시터(Ca1~Can, Cb1~Cbn)를 이용하고 있지만, 실시예 2에서는, 밸러스트 소자로서 변압기(T1~T4)의 누설 인덕턴스(Lr1~Lr4) 및 리액터(L1~L4)의 인덕턴스 성분을 이용한 것을 특징으로 한다. 게다가 변압기의 수나 리액터의 수를 늘리는 것으로, 더 많은 방전등을 점등시킬 수 있다.
실시예 3
도 14는 본 발명의 실시예 3의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 14에 있어서, 패널(3b)의 양단에는 인버터 기판(1e)과 인버터 기판(1f)이 배치되어 있다.
도 14에 나타난 인버터 기판(1e)은, 도 10에 나타난 인버터 기판(1a)의 밸러스트 커패시터(Ca1~Can)에 대신해, 권선(P5a)와 이 권선(P5a)에 대해서 역극성의 권선(P5b)을 가지는 변압기(T5)(제1 권선)를 마련하고 있다. 변압기(T1)의 2차 권선(S1)과 커패시터(C2)의 접속점에는, 권선(P5a)의 일단과 권선(P5b)의 일단(검은 점 측)이 접속 되고 있다. 권선(P5b)의 타단은, 방전등(7-1)의 일단에 접속되고 권선(P5a)의 타단(검은 점 측)은, 방전등(7-2)의 일단에 접속되어 있다.
도 14에 나타난 인버터 기판(1f)은, 도 10에 나타난 인버터 기판(1b)의 밸러스트 커패시터(Cb1~Cbn)에 대신해, 권선(P6a)과 이 권선(P6a)에 대해서 역극성의 권선(P6b)을 가지는 변압기(T6)(제2 권선)를 마련하고 있다. 변압기(T2)의 2차 권선(S2)와 커패시터(C4)와의 접속점에는, 권선(P6a)의 일단(검은 점 측)과 권선(P6b)의 일단이 접속되어 있다. 권선(P6b)의 타단(검은 점 측)은, 방전등(7-1)의 타단에 접속되고 권선(P6a)의 타단은, 방전등(7-2)의 타단에 접속되어 있다. 또, 직류전원은 하나라도 좋다.
덧붙여 제어회로(10)에 의한 스위치 소자(Q1~Q4)의 제어동작 및 변압기(T1, T2)의 동작은 실시예 1의 그러한 동작과 마찬가지이다.
실시예 3에서는, 방전등에 전력을 공급할 때의 밸러스트 소자로서 변압기(T5, T6)의 인덕턴스 성분을 이용한 것이다.
변압기 T5의 권선(P5a, P5b), 변압기(T6)의 권선(P6a, P6b)은, 방전등(7-1,7-2)의 각각의 전류가 동일한 경우에, 코어의 자속이 소거되는 방향으로 감겨져 있다. 이 경우에는, 방전등(7-1)의 전류치와 방전등(7-2)의 전류치의 차이가 큰 만큼 인덕턴스가 커지기때문에, 방전등(7-1)의 전류치와 방전등(7-2)의 전류치를 동일하게 하는 효과도 있다. 또, 변압기의 수를 늘리는 것으로, 더 많은 방전등을 점등시킬 수 있다.
실시예 4
도 15는 본 발명의 실시예 4의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 15에 있어서, 패널 3 a의 양단에는 인버터 기판(1g)과 인버터 기판(1h)이 배치되어 있다. 인버터 기판(1g)은, 직류전원(Vina)의 직류 전압을 스위치 소자(Q1)를 온/오프 시킴으로써 정부 비대칭 파형의 제1 교류 전압을 발생시켜 방전등(7-1~7-n)의 일단에 출력하는 제 1교류 전압 발생 회로를 가진다. 인버터 기판(1h)는, 직류전원(Vinb)의 직류 전압을 스위치 소자(Q2)를 온/오프 시킴으로써 제1 교류 전압에 대해서 180도 위상차를 가지는 정부 비대칭 파형의 제2 교류 전압을 발생시켜 방전등(7-1~7-n)의 타단에 출력하는 제2 교류 전압 발생 회로를 가진다.
제1 교류 전압 발생 회로에 있어서, 직류전원(Vina)의 양단에는 변압기(T1)의 1차 권선(P1)와 MOSFET 등으로 된 스위치 소자(Q1)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T1)의 2차 권선(S1)의 일단(검은 점 측)에는 일단이 공통으로 접속된 밸러스트 커패시터(Ca1~Can)가 접속되어 있다. 밸러스트 커패시터(Ca1~Can)의 타단은, 방전등(7-1~7-n)의 일단에 접속되어 있다.
제2 교류 전압 발생 회로에 있어서, 직류전원(Vinb)의 양단에는 변압기(T2)의 1차 권선(P2)과 MOSFET 등으로 된 스위치 소자(Q2)의 직렬회로가 접속되어 있다. 변압기(T2)의 2차 권선(S2)의 일단(검은 점 측)에는 일단이 공통으로 접속된 밸러스트 커패시터(Cb1~Cbn)가 접속되어 있다. 밸러스트 커패시터(Cb1~Cbn)의 타단은, 방전등(7-1~7-n)의 일단에 접속되어 있다. 덧붙여 직류전원은 하나라도 좋다.
제어회로 10 a는, 도 16에 나타내는 게이트신호(Q1g)에 의해 스위치 소자(Q1)를 온/오프 시킴과 함께, 게이트신호(Q2g)에 의해 스위치 소자(Q1)의 온/오프에 대해서 180도 위상차를 마련해 스위치 소자(Q2)를 온/오프 시킨다.
이러한 실시예 4에 의해도, 실시예 1의 동작과 같은 동작을 해 실시예 1의 효과와 같은 효과를 얻을 수 있다.
실시예 5
도 17은 본 발명의 실시예 5의 방전등 점등 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 실시예 1에서는, 변압기(T1, T2)의 2차 권선(S1, S2)에는 고전압을 발생시키고 있었다. 변압기(T1, T2)로 절연을 실시하는 경우, 변압기(T1, T2)는 각종 안전 규격으로 지정되는 절연거리 등의 조건을 만족시킬 필요가 있다. 이 경우, 변압기(T1, T2)의 2차 권선(S1, S2)의 전압이 높을수록, 이러한 조건은 엄격해져, 변압기(T1, T2)가 대형화 및 고가격화한다.
거기서, 실시예 5에서는, 변압기(T1)의 2차 권선(S1)의 양단에 리액터(L1)를 통하여 승압변압기(T3a)의 1차 권선(P3)를 접속하고, 승압변압기(T3a)의 2차 권선(S3a)의 일단을 방전등(7-1)의 일단에 접속하고, 승압변압기(T3a)의 2차 권선( S3b)의 일단을 방전등(7-2)의 일단에 접속하고 있다. 또, 2차 권선(S3a)과 2차 권선(S3b)과의 직렬회로의 양단에는, 커패시터(C2a)와 커패시터(C2b)의 직렬회로가 접속되고 커패시터(C2a)와 커패시터(C2b)의 접속점은 접지되어 있다.
또, 변압기(T2)의 2차 권선(S2)의 양단에 리액터(L2)를 통하여 승압변압기(T4a)의 1차 권선(P4)을 접속하고, 승압변압기(T4a)의 2차 권선(S4a)의 일단을 방전등(7-1)의 타단에 접속하고, 승압변압기(T4a)의 2차 권선(S4b)의 일단을 방전등(7-2)의 타단에 접속하고 있다. 또, 2차 권선(S4a)과 2차 권선(S4b)의 직렬회로의 양단에는, 커패시터(C4a)와 커패시터(C4b)의 직렬회로가 접속되고 커패시터(C4a)와 커패시터(C4b)의 접속점은 접지되어 있다.
덧붙여 그 외의 구성은 도 10에 나타내는 실시예 1의 구성과 동일한 것으로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여한다. 여기에서는, 방전등은 2개이다. 또, 직류전원은 하나라도 좋다.
이상의 구성에 의하면, 변압기(T1, T2)로 각종 안전 규격에서 요구된 절연을 실시해, 승압변압기(T3a, T4a)로 승압을 실시한다. 이 때문에, 도 17에 나타난 변압기(T1, T2)의 전압은, 도 10에 나타난 실시예 1의 변압기(T1, T2)의 전압보다도 낮게 억제할 수가 있으므로, 상기 문제를 회피할 수 있다.
또, 리액터(L1)는, 변압기(T1) 또는 변압기(T3a)의 누설 인덕턴스를 이용하는 것으로 삭제 또는 소형화할 수 있다. 마찬가지로, 리액터(L2)는, 변압기(T2) 또는 변압기(T4a)의 누설 인덕턴스를 이용하는 것으로 삭제 또는 소형화할 수 있다. 또, 변압기(T3a, T4a)를 늘리는 것으로, 보다 많은 방전등을 점등시킬 수 있다.
덧붙여 실시예 1 내지 실시예 5의 방전등 점등 장치에서는, 방전등이 복수개였지만, 방전등은 단수(1등)여도 좋다.
(미국 지정)
본 국제 특허 출원은 미국 지정에 관계되어, 2007년 9월 27일에 출원된 일본 특허출원 제2007-251728호(2007년 9월 27일 출원)에 대해 미국특허법 제119조(a)에 근거하는 우선권의 이익을 원용하고, 해당 개시 내용을 인용한다.

Claims (5)

  1. 제1 스위치 수단을 갖고 제1 직류전원의 직류 전압을 상기 제1 스위치 수단의 온/오프에 의해 정부 비대칭 파형의 제 1교류 전압을 발생시켜 부하의 일단에 출력하는 제 1교류 전압 발생 회로와,
    제2 스위치 수단을 갖고 상기 제1 직류전원의 직류 전압 또는 제2 직류전원의 직류 전압을 상기 제2 스위치 수단의 온/오프에 의해 상기 제 1교류 전압에 대해서 180도 위상차를 가지는 정부 비대칭 파형의 제2 교류 전압을 발생시켜 상기 부하의 타단에 출력하는 제 2교류 전압 발생 회로와,
    상기 제1 스위치 수단을 온/오프 시킴과 함께 상기 제1 스위치 수단의 온/오프에 대해서 180도 위상차를 마련해 상기 제 2스위치 수단을 온/오프 시키는 제어회로를 구비하고,
    상기 부하의 양단 전압은 정부 대칭 파형의 교류 전압인 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 교류 전압 발생 회로는, 상기 제1 스위치 수단에 접속되는 1차 권선과 유기되는 전압을 상기 제1 교류 전압으로서 출력하는 2차 권선을 가지는 제1 변압기를 갖고,
    상기 제2 교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 스위치 수단에 접속되는 1차 권선과 유기되는 전압을 상기 제2 교류 전압으로서 출력하는 2차 권선을 가지는 제2 변압기를 갖는 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 교류 전압 발생 회로는, 상기 제1 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 일단 사이에 접속된 제1 커패시터를 갖고,
    상기 제2 교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 타단 사이에 접속된 제2 커패시터를 갖는 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 교류 전압 발생 회로는, 상기 제1 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 일단 사이에 상기 제1 변압기의 1차 권선 및 2차 권선 간의 누설 인덕턴스를 갖고,
    상기 제2 교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 타단 사이에 상기 제2 변압기의 1차 권선 및 2차 권선 간의 누설 인덕턴스를 갖는 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 교류 전압 발생 회로는, 상기 제1 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 일단 사이에 접속된 제1 권선을 갖고,
    상기 제2 교류 전압 발생 회로는, 상기 제2 변압기의 2차 권선과 상기 부하의 타단 사이에 접속된 제2 권선을 갖는 것을 특징으로 하는 교류 전원 장치.
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