JPS63245280A - 電源装置 - Google Patents

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】 ［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。

［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。

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。

〔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。

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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、この電源装置の動作を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

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。