JPH10271831A - Power supply unit - Google Patents
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
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- Power Conversion In General (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、商用交流電源から
の入力電流高調波の少ない電源装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device having less input current harmonics from a commercial AC power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より商用電源を入力し、放電灯を負
荷として高周波電力を供給する放電灯点灯装置は数多く
存在する。図16に従来例の回路図を示す(特開平5−
38161号参照)。この回路は、インバータ負荷及び
スイッチング素子を介して交流電源から入力電流を通電
して入力力率を改善する回路を設けたインバータ装置で
あり、その動作は、コンデンサC2 とインダクタL1 に
発生する電圧によって、入力交流電圧Vinが0V付近
でも、スイッチング素子Q2 がオンしたときに入力電流
Iinが流れるというものである。コンデンサC1 ,C
5 と負荷La及びインダクタL2 よりなるインバータ負
荷に発生する電圧は、コンデンサC2 とインダクタL1
に発生する電圧を平滑コンデンサC3 の電圧から差し引
いた電圧にほぼ等しく、入力電圧Vinがそれより高く
なると、整流器DBから、コンデンサC1 、負荷Laと
コンデンサC5 、インダクタL2 、スイッチング素子Q
2 を経て、整流器DBに戻る経路で電流Idが流れる。
また、入力電圧Vinがピーク付近のときには、上記の
経路以外に、整流器DBから、ダイオードD2 、コンデ
ンサC3 を経て、整流器DBに戻る経路でも電流が流れ
て、この電流によりコンデンサC3 が充電されるもので
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, there are many discharge lamp lighting devices which supply commercial power and input high frequency power using a discharge lamp as a load. FIG. 16 shows a circuit diagram of a conventional example.
38161). This circuit is an inverter device provided with a circuit to improve the input power factor by energizing the input current from the AC power source through the inverter load and the switching elements, the operation occurs in the capacitor C 2 and the inductor L 1 the voltage, input AC voltage Vin is in the vicinity of 0V, is that the input current Iin flows when the switching element Q 2 is turned on. Capacitors C 1 and C
5 and the load La and the voltage generated in the inverter load consisting of the inductor L 2, the capacitor C 2 and the inductor L 1
Approximately equal to the voltage obtained by subtracting the voltage generated from the voltage of the smoothing capacitor C 3 to the input voltage Vin becomes higher than that from the rectifier DB, capacitor C 1, the load La and the capacitor C 5, the inductor L 2, switching element Q
2 , the current Id flows on the path returning to the rectifier DB.
When the input voltage Vin is near the peak, a current flows from the rectifier DB to a path returning to the rectifier DB via the diode D 2 and the capacitor C 3 in addition to the path described above, and the capacitor C 3 is charged by the current. Is what is done.
【0003】しかし、電源電圧が100Vで、負荷の放
電灯の定格管電圧が70〜80Vのような場合、上記従
来例では、設計の自由度が小さいため、始動電圧やラン
プの安定性などを得るために、図17に示すように、昇
圧トランスT1 を用いる場合がある。However, in the case where the power supply voltage is 100 V and the rated tube voltage of the discharge lamp of the load is 70 to 80 V, the starting voltage and the stability of the lamp are reduced in the above-described conventional example because the degree of freedom of design is small. to obtain, as shown in FIG. 17, there is a case of using a step-up transformer T 1.
【0004】また、図18に示すように、倍電圧タイプ
の点灯装置も提案されている。この回路は、スイッチン
グ素子Q1 ,Q2 が高周波でスイッチングすることによ
り、交流電源Vsより入力した電流がコンデンサC1 に
一度充電され、コンデンサC 1 よりコンデンサC3 に充
電する動作を高周波的に繰り返す。交流電源Vsの極性
が逆の場合は、入力電流はコンデンサC2 に一度充電さ
れた後に、コンデンサC2 からコンデンサC4 に充電す
る。このように、倍電圧構成とし、高周波的に入力電流
を引き込むことによって、ランプの安定性と入力高調波
歪みの改善を簡単な回路構成で行うことができる。Further, as shown in FIG.
Lighting devices have also been proposed. This circuit is switched
Element Q1, QTwoSwitching at high frequency
The current input from the AC power supply Vs1To
Once charged, capacitor C 1More capacitor CThreeFill in
The operation of charging is repeated at a high frequency. Polarity of AC power supply Vs
Is reversed, the input current isTwoOnce charged
After the capacitor CTwoFrom capacitor CFourCharge
You. In this way, the voltage is doubled and the input current
By drawing in the lamp stability and input harmonics
The distortion can be improved with a simple circuit configuration.
【0005】また、倍電圧構成の回路方式として、図1
9に示すような回路も提案されている(特開平6−21
5885号参照)。この回路構成では、交流電源Vsか
らフィルタ回路FT、ダイオードD1 ,D2 、コンデン
サC3 ,C4 によって倍電圧整流されている。スイッチ
ング素子Q1 ,Q2 のオン、オフによって入力電流がコ
ンデンサC1 (又はC2 )、放電ランプLa、コンデン
サC5 、インダクタL 2 を介して高周波的に入力される
ため、入力高調波歪みが改善される。FIG. 1 shows a circuit configuration of a voltage doubler configuration.
A circuit as shown in FIG.
No. 5885). In this circuit configuration, the AC power supply Vs
Filter circuit FT, diode D1, DTwo, Conden
Sa CThree, CFourVoltage rectification. switch
Element Q1, QTwoInput current is
Capacitor C1(Or CTwo), Discharge lamp La, conden
Sa CFive, Inductor L TwoHigh frequency input via
Therefore, the input harmonic distortion is improved.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図16の従来例にあっ
ては、ランプの安定性を得るためには、図17に示すよ
うに、トランスT1 で昇圧するので、ランプ電流及びラ
ンプLaと並列に接続されているコンデンサC5 の合成
電流の巻数比倍の電流がトランスT1 の1次側に流れる
ため、スイッチング電流が増大するという問題があっ
た。また、図18に示す従来例にあっては、ランプ負荷
を流れる電流と、コンデンサC1 又はC2 を介する入力
電流との合成電流がインダクタL2 に流れるため、スイ
ッチング電流が増大するという問題点があった。また、
図19に示す従来例にあっては、入力電流が負荷を介し
て流れる構成となっているため、ランプ電力が大きくな
り、また、ランプ電流が比較的小さな負荷では、十分な
入力電流が得られず、コンデンサインプットの電流が流
れるため、入力高調波歪みが改善できない等の課題があ
った。In the conventional example of FIG. 16 [0008], in order to obtain the stability of the lamp, as shown in FIG. 17, since the step-up in the transformer T 1, a lamp current and lamp La turns ratio times the current of the combined current of the capacitor C 5, which is connected in parallel to flow to the primary side of the transformer T 1, there is a problem that the switching current increases. Further, in the conventional example shown in FIG. 18, since the current flowing through the lamp load, the combined current of the input current through the capacitor C 1 or C 2 flows through the inductor L 2, a problem that the switching current increases was there. Also,
In the conventional example shown in FIG. 19, the input current flows through the load, so that the lamp power is large. Also, with a load having a relatively small lamp current, a sufficient input current can be obtained. However, since the current of the capacitor input flows, there is a problem that the input harmonic distortion cannot be improved.
【0007】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、入力部を倍電圧構成として、ランプの安定性を
得ると共に、2つのスイッチング素子をオン・オフする
ことによって、高周波的な入力電流を流すことにより、
入力高調波歪みを改善でき、なおかつ、引き込まれた入
力電流はスイッチング素子とは別の経路を通して引き込
むような構成として、スイッチング素子に流れる電流を
低減するものである。また、入力電流はランプ以外の経
路にも流れるようにして、ランプ電流、ランプ電力がい
かなるものであっても影響されることなく、入力高調波
歪みを改善するものである。The present invention has been made to solve such a problem. The input section has a doubled voltage configuration to obtain lamp stability and to turn on and off two switching elements to provide a high-frequency input. By passing current,
The input harmonic distortion can be improved, and the drawn input current is drawn through a path different from the switching element to reduce the current flowing through the switching element. Further, the input current is caused to flow also in a path other than the lamp, so that the input harmonic distortion is improved without being affected by any lamp current and lamp power.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の電源装置にあっ
ては、上記の課題を解決するために、図1に示すよう
に、直列に接続された倍電圧整流用の第1及び第2のダ
イオードD1 ,D2 と、上記倍電圧整流用の第1及び第
2のダイオードD1 ,D2 の直列回路の両端にそれぞれ
第3及び第4のダイオードD3 ,D4 を介して接続され
た平滑用コンデンサC3 ,C4 の直列回路と、上記倍電
圧整流用の第1及び第2のダイオードD1 ,D2 の直列
回路と平滑用コンデンサC3 ,C4 の直列回路の各中点
間に接続された交流電源Vsと、上記倍電圧整流用の第
1及び第2のダイオードD1 ,D2 と上記第3及び第4
のダイオードD3 ,D4 の接続点に一端を接続された一
対のインピーダンス要素C1 ,C2 の直列回路と、上記
平滑用コンデンサC3 ,C4 の直列回路の両端に接続さ
れ、高周波で交互にオン・オフする第1及び第2のスイ
ッチング素子Q1 ,Q2 の直列回路と、上記スイッチン
グ素子Q1 ,Q2 の直列回路の中点と平滑用コンデンサ
C 3 ,C4 の直列回路の中点との間に接続された、少な
くとも1つのコンデンサC 5 とインダクタL2 で構成さ
れる共振回路を含む負荷回路と、少なくとも1つのイン
ダクタL1 で構成される充電用回路、との直列回路とを
備え、上記一対のインピーダンス要素C1 ,C2 の直列
回路の中点に、上記負荷回路と上記充電用回路の接続点
を接続した回路構成を有し、上記交流電源Vsからの高
周波の入力電流を上記第1及び第2のスイッチング素子
Q1 ,Q2 に流れる電流が少なくなるように上記負荷回
路と充電用回路に分配し、かつ、入力高調波歪みが低下
するように制御することを特徴とするものである。According to the power supply device of the present invention,
In order to solve the above-mentioned problems, as shown in FIG.
First and second serially connected voltage doubler rectifiers.
Iod D1, DTwoAnd the first and second
2 diode D1, DTwoAt each end of the series circuit
Third and fourth diodes DThree, DFourConnected via
Smoothing capacitor CThree, CFourSeries circuit
First and second diodes D for voltage rectification1, DTwoSeries
Circuit and smoothing capacitor CThree, CFourEach midpoint of the series circuit
Between the AC power supply Vs connected between the
First and second diodes D1, DTwoAnd the above third and fourth
Diode DThree, DFourWith one end connected to the connection point
Pair impedance element C1, CTwoSeries circuit and the above
Smoothing capacitor CThree, CFourConnected to both ends of the series circuit
The first and second switches alternately turn on and off at high frequency.
Switching element Q1, QTwoSeries circuit and the above switch
Element Q1, QTwoOf the series circuit and the smoothing capacitor
C Three, CFourConnected to the midpoint of the series circuit
At least one capacitor C FiveAnd inductor LTwoComposed of
A load circuit including a resonant circuit to be connected;
Dacta L1And a series circuit with
The pair of impedance elements C1, CTwoSeries
At the midpoint of the circuit, the connection point between the load circuit and the charging circuit
Connected to the AC power supply Vs.
Frequency input current to the first and second switching elements
Q1, QTwoSo that the current flowing through the load
Distribution to the circuit and charging circuit, while reducing input harmonic distortion
Is performed.
【0009】[0009]
(実施例1)本発明の実施例1の回路図を図1に示す。
本回路は、低周波の交流電源Vs(50Hz程度)と、
ダイオードD1 〜D4 、コンデンサC3 、C4 からなる
倍電圧整流回路と、ダイオードD1 、D3 の接続点とダ
イオードD2 、D4 の接続点の間に接続されているコン
デンサC1 、C2 の直列回路と、高周波(50kHz程
度)で交互にオン・オフするようにスイッチングされる
スイッチング素子Q1、Q2 と、コンデンサC1 、C2
の接続点とコンデンサC3 、C4 の接続点との間に接続
されたインダクタL1 と、コンデンサC1 、C2 、イン
ダクタL1 の接続点とスイッチング素子Q1 、Q2 の接
続点との間に接続されたインダクタL2、及び、放電灯
LaとコンデンサC5 の並列回路からなる負荷回路より
構成されている。(Embodiment 1) A circuit diagram of Embodiment 1 of the present invention is shown in FIG.
This circuit includes a low-frequency AC power supply Vs (about 50 Hz),
Diode D 1 to D 4, capacitors C 3, C 4 and voltage doubler rectifier circuit consisting of diodes D 1, D 3 of the connection point and the diode D 2, D capacitor C 1 connected between the connection point 4 , C 2 , a switching element Q 1 , Q 2 which is alternately switched on and off at a high frequency (about 50 kHz), and capacitors C 1 , C 2
The connection point between the capacitor C 3, an inductor L 1 connected between the connection point of the C 4, capacitors C 1, C 2, a connection point of the inductor L 1 and the connection point of the switching elements Q 1, Q 2 inductor L 2 is connected between, and is composed of a load circuit comprising a parallel circuit of the discharge lamp La and the capacitor C 5.
【0010】次に、本回路の動作を図2、図3を用いて
説明する。まず、交流電源VsのダイオードD1 、D3
側が+の極性で、交流電源Vsがピーク付近の動作を図
2により説明する。図中、Q1 はスイッチング素子Q1
のオン・オフ状態を示しており、IC1はコンデンサC1
に流れる電流、IC3はコンデンサC3 に流れる電流、I
L1はインダクタL1 に流れる電流、IC4はコンデンサC
4 に流れる電流、IL2はインダクタL2 に流れる電流、
ID1はダイオードD1 に流れる電流を示している。スイ
ッチング素子Q1 がオンした時には、インダクタL1 、
L2 には、回生電流が流れており、コンデンサC1 には
インダクタL1 に流れる電流IL1と、インダクタL2 に
流れる電流IL2の合成電流が流れる。これにより、コン
デンサC 1 の両端電圧VC1は低下して行く。また、この
モードでは、インダクタL1 、L 2 に蓄積されたエネル
ギーが回生電流となって平滑用の電解コンデンサC3 、
C 4 を充電する。すなわち、インダクタL1 からコンデ
ンサC1 、ダイオードD3、コンデンサC3 を経てイン
ダクタL1 に戻る経路と、インダクタL2 からコンデン
サC1 、ダイオードD3 、コンデンサC3 、C4 、スイ
ッチング素子Q1 の逆方向ダイオード、放電灯La及び
コンデンサC5 を介してインダクタL2 に戻る経路に回
生電流が流れる。これが図2のモードである。Next, the operation of this circuit will be described with reference to FIGS.
explain. First, the diode D of the AC power supply Vs1, DThree
The figure shows the operation near the peak when the AC power supply Vs has a positive polarity
2 will be described. In the figure, Q1Is the switching element Q1
The on / off state ofC1Is the capacitor C1
Current flowing throughC3Is the capacitor CThreeCurrent flowing through
L1Is the inductor L1Current flowing throughC4Is the capacitor C
FourCurrent flowing throughL2Is the inductor LTwoCurrent flowing through
ID1Is the diode D1Shows the current flowing through the circuit. Sui
Switching element Q1Is turned on, the inductor L1,
LTwoHas a regenerative current flowing through it and the capacitor C1To
Inductor L1Current I flowing throughL1And the inductor LTwoTo
Flowing current IL2Flows. This allows the
Densa C 1Voltage VC1Goes down. Also this
In the mode, the inductor L1, L TwoEnergy stored in
Is the regenerative current and the electrolytic capacitor C for smoothingThree,
C FourCharge. That is, the inductor L1From conde
Sensor C1, Diode DThree, Capacitor CThreeThrough
Dacta L1And the inductor LTwoFrom Conden
Sa C1, Diode DThree, Capacitor CThree, CFour, Sui
Switching element Q1Reverse diode, discharge lamp La and
Capacitor CFiveThrough the inductor LTwoTurn back to the path
Raw current flows. This is the mode of FIG.
【0011】次に、コンデンサC1 の電圧VC1が低下し
て行き、ダイオードD1 、D3 の接続点の電位が交流電
源Vsと同電位になると、交流電源Vsから入力電流が
流れる。このモードにおいても、コンデンサC1 を介し
て流れる入力電流は、インダクタL1 に流れる電流IL1
とインダクタL2 に流れる電流IL2に分流される。すな
わち、交流電源Vsから、ダイオードD1 、コンデンサ
C1 、インダクタL1を介して交流電源Vsに戻る経路
と、交流電源Vsから、ダイオードD1 、コンデンサC
1 、インダクタL2 、放電灯La及びコンデンサC5 、
スイッチング素子Q1 、コンデンサC4 を介して交流電
源Vsに戻る経路に入力電流が流れる。これが図2のモ
ードである。Next, when the voltage V C1 of the capacitor C 1 decreases and the potential at the connection point between the diodes D 1 and D 3 becomes the same as the AC power supply Vs, an input current flows from the AC power supply Vs. In this mode, the input current flowing through the capacitor C 1, the current flowing through the inductor L 1 I L1
A current I L2 divided into two parts flowing to inductor L 2. That is, a path from the AC power supply Vs to the AC power supply Vs via the diode D 1 , the capacitor C 1 , and the inductor L 1 , and a path from the AC power supply Vs to the diode D 1 and the capacitor C 1
1 , inductor L 2 , discharge lamp La and capacitor C 5 ,
An input current flows through a path returning to the AC power supply Vs via the switching element Q 1 and the capacitor C 4 . This is the mode of FIG.
【0012】次に、スイッチング素子Q1 がオフ、スイ
ッチング素子Q2 がオンした時には、それまでスイッチ
ング素子Q1 を流れていた負荷電流がスイッチング素子
Q2の逆方向ダイオードを介して流れて、平滑用のコン
デンサC3 を充電する。すなわち、交流電源Vsから、
ダイオードD1 、コンデンサC1 、インダクタL1 を介
して交流電源Vsに戻る経路と、交流電源Vsから、ダ
イオードD1 、コンデンサC1 、インダクタL2 、放電
灯La及びコンデンサC5 、スイッチング素子Q2 の逆
方向ダイオード、コンデンサC3 を介して交流電源Vs
に戻る経路に入力電流が流れる。これが図2のモード
である。[0012] Next, when the switching element Q 1 is off, the switching element Q 2 is turned ON, it load current in the switching element Q 1 until flow through the reverse diode of the switching element Q 2, smooth to charge the capacitor C 3 of use. That is, from the AC power supply Vs,
A path returning to the AC power supply Vs via the diode D 1 , the capacitor C 1 , and the inductor L 1 , and a path from the AC power supply Vs to the diode D 1 , the capacitor C 1 , the inductor L 2 , the discharge lamp La and the capacitor C 5 , and the switching element Q AC power supply Vs via reverse diode 2 and capacitor C 3
Input current flows in the path returning to. This is the mode of FIG.
【0013】次に、インダクタL1 、L2 には、逆方向
に電流が流れるが、この場合も、コンデンサC1 にはイ
ンダクタL1 に流れる電流IL1とインダクタL2 に流れ
る電流IL2の合成電流が流れる。すなわち、コンデンサ
C1 から、ダイオードD3 、コンデンサC3 、インダク
タL1 を介してコンデンサC1 に戻る経路で電流が流れ
ると共に、コンデンサC1 から、ダイオードD3 、スイ
ッチング素子Q2 、放電灯La及びコンデンサC5 、イ
ンダクタL2 を介してコンデンサC1 に戻る経路で電流
が流れる。これが図2のモードである。以上の4つの
モードがスイッチング素子Q1 ,Q2 の高周波的なスイ
ッチング動作により繰り返される。Next, a current flows in the inductors L 1 and L 2 in the opposite direction. In this case as well, the current I L1 flowing through the inductor L 1 and the current I L2 flowing through the inductor L 2 flow through the capacitor C 1 . Synthetic current flows. That is, the capacitor C 1, diode D 3, capacitor C 3, together with the current flows through the inductor L 1 in a path back to the capacitor C 1, the capacitor C 1, diode D 3, the switching element Q 2, the discharge lamp La and current flows through a path back to the capacitor C 1 through the capacitor C 5, the inductor L 2. This is the mode of FIG. The above four modes are repeated by the high frequency switching operation of the switching elements Q 1 and Q 2 .
【0014】次に、交流電源VsのダイオードD1 、D
3 側が−の極性であるときは、図3のように動作する。
図中、Q1 はスイッチング素子Q1 のオン・オフ状態を
示しており、IC2はコンデンサC2 に流れる電流、IC3
はコンデンサC3 に流れる電流、IL1はインダクタL1
に流れる電流、IC4はコンデンサC4 に流れる電流、I
L2はインダクタL2 に流れる電流、ID2はダイオードD
2 に流れる電流を示している。スイッチング素子Q1 が
オンした時には、インダクタL1 、L2 には、回生電流
が流れており、コンデンサC2 にはインダクタL1 に流
れる電流IL1と、インダクタL2 に流れる電流IL2の合
成電流が流れる。すなわち、交流電源Vsから、インダ
クタL1 、コンデンサC2 、ダイオードD2 を介して交
流電源Vsに戻る経路と、交流電源Vsから、コンデン
サC4 、スイッチング素子Q1 の逆方向ダイオード、放
電灯La及びコンデンサC5 、インダクタL2 、コンデ
ンサC2 、ダイオードD2 を介して交流電源Vsに戻る
経路に入力電流が流れる。これが図3のモードであ
る。Next, diodes D 1 and D 1 of the AC power supply Vs
When the third side has a negative polarity, it operates as shown in FIG.
In the figure, Q 1 indicates the on / off state of the switching element Q 1 , I C2 indicates the current flowing through the capacitor C 2 , I C3
Is the current flowing through the capacitor C 3 , I L1 is the inductor L 1
I C4 is the current flowing through the capacitor C 4 , I C4
L2 is the current flowing through the inductor L 2, I D2 diode D
The current flowing through 2 is shown. When the switching element Q 1 is turned on is, the inductor L 1, L 2, and a regenerative current flows, the capacitor C 2 and the current I L1 flowing to inductor L 1, the synthesis of the current I L2 flowing to inductor L 2 Electric current flows. That is, from the AC power source Vs, an inductor L 1, a capacitor C 2, and path back to the AC power source Vs via the diode D 2, from the AC power source Vs, a capacitor C 4, reverse diode of the switching element Q 1, the discharge lamp La and capacitor C 5, the inductor L 2, a capacitor C 2, the input current flows through a path back to the AC power source Vs via the diode D 2. This is the mode of FIG.
【0015】次に、インダクタL1 、L2 には、逆方向
に電流が流れるが、この場合も、コンデンサC2 にはイ
ンダクタL1 に流れる電流IL1とインダクタL2 に流れ
る電流IL2の合成電流が流れる。すなわち、コンデンサ
C2 からインダクタL1 、コンデンサC4 、ダイオード
D4 を介してコンデンサC2 に戻る経路で電流が流れる
と共に、コンデンサC2 からインダクタL2 、放電灯L
a及びコンデンサC5、スイッチング素子Q1 、ダイオ
ードD4 を介してコンデンサC2 に戻る経路で電流が流
れる。これが図3のモードである。[0015] Next, the inductor L 1, L 2, current flows in the reverse direction, even in this case, the capacitor C 2 of the current I L2 flowing in the current I L1 and the inductor L 2 flowing through the inductor L 1 Synthetic current flows. That is, the inductor L 1 from the capacitor C 2, the capacitor C 4, diode D 4 with a current flows through a path back to the capacitor C 2 through inductor L 2 from the capacitor C 2, the discharge lamp L
a and capacitor C 5, the switching element Q 1, a current flows through a path back to the capacitor C 2 through the diode D 4. This is the mode of FIG.
【0016】次に、スイッチング素子Q1 がオフ、スイ
ッチング素子Q2 がオンした時には、それまでスイッチ
ング素子Q1 を流れていた負荷電流がスイッチング素子
Q2の逆方向ダイオードを介して流れる。このモードで
は、インダクタL1 、L2 に蓄積されたエネルギーが回
生電流となって平滑用のコンデンサC3 、C4 を充電す
る。すなわち、インダクタL1 から、コンデンサC4 、
ダイオードD4 、コンデンサC2 を介してインダクタL
1 に戻る経路と、インダクタL2 から、放電灯La及び
コンデンサC5 、スイッチング素子Q2 の逆方向ダイオ
ード、コンデンサC3 、コンデンサC4 、ダイオードD
4 、コンデンサC2 を介してインダクタL2 に戻る経路
に電流が流れる。これが図3のモードである。Next, when the switching element Q 1 is off, the switching element Q 2 is turned ON, the load current in the switching element Q 1 is flowing through the reverse diode of the switching element Q 2 before. In this mode, the energy stored in the inductors L 1 and L 2 becomes a regenerative current and charges the smoothing capacitors C 3 and C 4 . That is, the inductor L 1, a capacitor C 4,
Inductor L via diode D 4 and capacitor C 2
A path back to 1, the inductor L 2, the discharge lamp La and capacitor C 5, reverse diode of the switching element Q 2, a capacitor C 3, the capacitor C 4, the diode D
4, current flows through the path back to the inductor L 2 via the capacitor C 2. This is the mode of FIG.
【0017】次に、コンデンサC2 の電圧VCC2が低下
して行き、ダイオードD2 、D4 の接続点の電位が交流
電源Vsと同電位になると、交流電源Vsから入力電流
が流れる。このモードにおいても、コンデンサC2 を介
して流れる入力電流は、インダクタL1 に流れる電流I
L1とインダクタL2 に流れる電流IL2に分流される。す
なわち、交流電源Vsから、インダクタL1 、コンデン
サC2 、ダイオードD 2 を介して交流電源Vsに戻る経
路と、交流電源Vsから、コンデンサC3 、スイッチン
グ素子Q2 、放電灯La及びコンデンサC5 、インダク
タL2 、コンデンサC2 、ダイオードD2 を介して交流
電源Vsに戻る経路に入力電流が流れる。これが図3の
モードである。以上の4つのモードがスイッチング素
子Q1 ,Q2 の高周波的なスイッチング動作により繰り
返される。Next, the capacitor CTwoVoltage VCC2Decreases
Go and diode DTwo, DFourAC potential at connection point
When the potential becomes the same as the power supply Vs, the input current from the AC power supply Vs
Flows. In this mode, the capacitor CTwoThrough
Input current flows through the inductor L1Current I flowing through
L1And inductor LTwoCurrent I flowing throughL2Shunted. You
That is, from the AC power supply Vs, the inductor L1, Conden
Sa CTwo, Diode D TwoTo return to AC power supply Vs via
From the path and the AC power supply Vs, the capacitor CThree, Switchon
Element QTwo, Discharge lamp La and condenser CFive, Indac
LTwo, Capacitor CTwo, Diode DTwoExchange through
An input current flows in a path returning to the power supply Vs. This is
Mode. The above four modes are switching elements
Child Q1, QTwoHigh frequency switching operation
returned.
【0018】以上のように、本回路では、インピーダン
ス要素としてのコンデンサC1 ,C 2 がインダクタL1
に流れる電流IL1とインダクタL2 に流れる電流IL2の
合成電流によって充放電を高周波で繰り返し、交流電源
Vsの値にほぼ比例した電流を高周波で引き込むため、
入力高調波歪みが改善される。また、倍電圧整流回路と
なっているため、ランプの安定な始動、点灯が可能とな
る。As described above, in this circuit, the impedance is
Capacitor C1, C TwoIs the inductor L1
Current I flowing throughL1And inductor LTwoCurrent I flowing throughL2of
Charge and discharge are repeated at high frequency by the combined current,
To draw a current at a high frequency that is almost proportional to the value of Vs,
Input harmonic distortion is improved. In addition, with the voltage doubler rectifier circuit
The lamp can be started and turned on stably.
You.
【0019】入力電流は、交流電源Vsのピーク付近に
おいて最大となるが、通常、図18の従来例のような回
路では、スイッチング素子を流れる電流は、負荷電流と
充電電流の合成電流が流れるため、スイッチング電流の
増大を招くのに対し、本回路では、入力電流が負荷電流
よりも大きくなるような場合に、負荷回路以外に電流を
経由する回路としてインダクタL1 を設けたため、入力
電流はインダクタL1に流れる電流IL1とインダクタL
2 に流れる電流IL2に分流され、スイッチング電流は負
荷回路に流れる電流相当の電流が流れ、スイッチング電
流の増大を回避できる。The input current becomes maximum near the peak of the AC power supply Vs. However, in a circuit like the conventional example shown in FIG. 18, the current flowing through the switching element is usually a combined current of the load current and the charging current. whereas leads to an increase of the switching current, in the circuit, when the input current is such that greater than the load current, due to the provision of the inductor L 1 as a circuit through a current in addition to the load circuit, the input current inductor current flowing in L 1 I L1 and the inductor L
Is diverted to a current I L2 flowing to 2, the switching current is a current flow of substantial current flowing in the load circuit, it can avoid an increase in switching current.
【0020】交流電源Vsからの入力電流を、インダク
タL1 に流れる電流IL1とインダクタL2 に流れる電流
IL2に分流するためには、インダクタL1 及びL2 、コ
ンデンサC1 、C2 、C5 及び負荷で構成される共振系
を図4に示すような関係になるように設定すればよい。
図中、IC1はコンデンサC1 に流れる電流、IL1はイン
ダクタL1 に流れる電流、IL2はインダクタL2 に流れ
る電流を示す。図2、図3に示すような動作をする回路
は、入力電流が少ないと、平滑用の電解コンデンサ
C3 ,C4 に十分な充電が行えず、コンデンサインプッ
トとなり、入力高調波歪みが悪化するため、コンデンサ
C1 (又はC2 )を介して流れる入力電流を十分な量に
設定する必要があるが、スイッチング電流を増大させて
は発熱等の問題があるため、スイッチング素子を介する
電流IL2が、コンデンサC1 を介して流れる入力電流I
C1よりも小さくなるように、インダクタL1 及びL2 、
コンデンサC1 、C2 、C5 及び負荷で構成される共振
系を設定する必要がある。図4に示す共振特性では、周
波数f1 よりも大きな周波数(IC1>IL2となっている
周波数)で動作させる必要があり、例えば、図4に示す
動作周波数f2 において動作させると上述するような効
果が得られる。つまり、動作周波数f2 において、スイ
ッチング素子を介する電流IL2が、コンデンサC1 を介
して流れる入力電流IC1よりも小さくなるように、イン
ダクタL1 及びその他の定数を設定すればよい。In order to split the input current from the AC power supply Vs into the current I L1 flowing through the inductor L 1 and the current I L2 flowing through the inductor L 2 , the inductors L 1 and L 2 , the capacitors C 1 , C 2 , the resonance system constituted by C 5 and the load may be set such that the relationship shown in FIG.
In the figure, I C1 indicates a current flowing through the capacitor C 1 , I L1 indicates a current flowing through the inductor L 1 , and I L2 indicates a current flowing through the inductor L 2 . In the circuits that operate as shown in FIGS. 2 and 3, if the input current is small, the smoothing electrolytic capacitors C 3 and C 4 cannot be sufficiently charged, and become a capacitor input, thereby deteriorating the input harmonic distortion. Therefore, since the input current flows through the capacitor C 1 (or C 2) it is necessary to set a sufficient amount, is by increasing the switching current of a problem such as heat generation, current I L2 through the switching element Is the input current I flowing through the capacitor C 1.
The inductors L 1 and L 2 ,
It is necessary to set a resonance system including the capacitors C 1 , C 2 , C 5 and the load. The resonance characteristics shown in FIG. 4, it is necessary to operate at a large frequency (frequency that is the I C1> I L2) than the frequency f 1, for example, above the operating at an operating frequency f 2 shown in FIG. 4 Such effects can be obtained. That is, at the operating frequency f 2, the current I L2 through the switching element, so that smaller than the input current I C1 flowing through the capacitor C 1, may be set inductor L 1 and the other constants.
【0021】また、図5に示すような回路でも同様の効
果が得られ、多灯点灯、例えば、2灯点灯を行うような
場合は、図6のような回路を用いると同様の効果が得ら
れることは言うまでもない。The same effect can be obtained with the circuit as shown in FIG. 5, and in the case of performing multi-lamp lighting, for example, two-lamp lighting, the same effect can be obtained by using the circuit as shown in FIG. Needless to say,
【0022】(実施例2)本発明の実施例2の回路図を
図7に示す。この実施例は、図1の回路に調光を行うた
めの制御回路Sを付加したものである。図7に示す回路
は、スイッチング素子Q1 、Q2 を高周波で交互に導通
させることによって、ランプLaを高周波点灯させるも
のであるが、スイッチング素子Q1 、Q2 の動作周波
数、デューティ、又はその両者を変化させることによっ
て調光できる。(Embodiment 2) FIG. 7 shows a circuit diagram of Embodiment 2 of the present invention. This embodiment is obtained by adding a control circuit S for performing light control to the circuit of FIG. The circuit shown in Figure 7, by alternately conduct the switching element Q 1, Q 2 at a high frequency, but the lamp La is intended to be high frequency lighting, the operating frequency of the switching elements Q 1, Q 2, duty, or Dimming can be performed by changing both.
【0023】まず、図7に示す制御回路Sにおいて、ス
イッチング素子Q1 、Q2 の動作周波数を変化させる
と、図7の回路の共振特性が、図8に示すように設定さ
れているため、動作周波数を高くして行くと、スイッチ
ング素子を介する電流(インダクタL2 に流れる電流I
L2)は減少して行き、負荷電流が少なくなって調光でき
る。しかし、調光しても常にスイッチング電流を減少さ
せるために、スイッチング素子を介する電流IL2が、コ
ンデンサC1 を介して流れる入力電流IC1よりも小さく
なる範囲内で動作周波数を変化させる必要がある。ま
た、図8に示すようにコンデンサC1 を介して流れる入
力電流IC1の周波数に対する変化率とスイッチング素子
を介する電流IL2の周波数に対する変化率が略等しくな
っている範囲内で動作周波数を可変させれば、ランプ電
力Wlaの減少に応じて入力電力Winも減少するた
め、調光動作周波数範囲内においてWin=Woutの
関係が成り立ち、平滑用の電解コンデンサC3 、C4 の
両端電圧の上昇を回避できる。First, in the control circuit S shown in FIG. 7, when the operating frequency of the switching elements Q 1 and Q 2 is changed, the resonance characteristics of the circuit of FIG. 7 are set as shown in FIG. When going to higher operating frequency, the current flowing through the current (inductor L 2 through the switching element I
L2 ) decreases, the load current decreases, and dimming can be performed. However, in order to always reduce the switching current even when dimming, the current I L2 through the switching element, is necessary to change the operating frequency within the range smaller than the input current I C1 flowing through the capacitor C 1 is there. The variable operating frequency within the range of the rate of change with respect to the frequency of the current I L2 through the change rate and switching elements with respect to the frequency of the input current I C1 flowing through the capacitor C 1 as shown in FIG. 8 is substantially equal If this is done, the input power Win also decreases in accordance with the decrease in the lamp power Wla, so that the relationship of Win = Wout is established within the dimming operation frequency range, and the voltage across the smoothing electrolytic capacitors C 3 and C 4 rises. Can be avoided.
【0024】また、図7に示す制御回路Sにおいて、ス
イッチング素子Q1 、Q2 のデューティを変化させて
も、調光が行える。デューティの変化のさせ方として、
図9(a)に示すように相補的な場合と図9(b)に示
すようにデッドタイムを設ける場合がある。各場合にお
いて、負荷電流はデューティの変化に対して図10
(a),(b)に示すように変化する。In the control circuit S shown in FIG. 7, dimming can be performed even when the duty of the switching elements Q 1 and Q 2 is changed. As a way to change the duty,
There is a case where the dead time is provided as shown in FIG. 9B and a case where the dead time is complementary as shown in FIG. 9A. In each case, the load current varies with the change in duty as shown in FIG.
It changes as shown in (a) and (b).
【0025】この場合も、デューティの可変範囲内にお
いて、Win=Woutの関係が成り立つように、図7
の回路の共振定数を設定すれば、平滑用の電解コンデン
サC 3 、C4 の両端電圧の上昇を回避できる。また、コ
ンデンサC3 、C4 の両端電圧の上昇を回避する共振定
数と、スイッチング素子を介する電流IL2がコンデンサ
C1 を介して流れる入力電流IC1よりも小さくなる共振
定数とが一致しない場合には、デューティ及び動作周波
数の両者を可変とすると、コンデンサC3 、C 4 の両端
電圧の上昇を回避できる。本実施例により、調光した場
合でもスイッチング電流を減少させることができ、なお
かつ、コンデンサC3 、C4 の両端電圧の上昇を回避で
きる。In this case as well, the duty is within the variable range.
7 so that the relationship Win = Wout holds.
By setting the resonance constant of the circuit of
Sa C Three, CFourCan be prevented from rising. Also,
Capacitor CThree, CFourResonance to avoid voltage rise
And the current I through the switching elementL2Is a capacitor
C1Current I flowing throughC1Resonance smaller than
If the constants do not match, the duty and operating frequency
If both of the numbers are variable, the capacitor CThree, C FourBoth ends of
Voltage rise can be avoided. According to the present embodiment, when the light is
Switching current can be reduced
And the capacitor CThree, CFourTo avoid the voltage rise
Wear.
【0026】(実施例3)本発明の実施例3の回路図を
図11に示す。この実施例では、図1の回路のコンデン
サC1 、C2 の接続点とインダクタL1 、L2 の接続点
の間に、コンデンサC6 とインダクタL3 の並列回路が
接続されている。図1の回路では、ランプがエミレス状
態のランプのような場合は、出力電力は殆ど無いが、コ
ンデンサC 5 を通って充電電流が流れるため入力電力は
確保され、コンデンサC3 、C4 の両端電圧が上昇す
る。そこで、図11の回路では、ランプがエミレス状態
のランプのような場合、コンデンサC3 、C4 の両端電
圧が上昇したことを検知して、動作周波数をコンデンサ
C6 とインダクタL3 の並列回路の共振周波数近傍に設
定すると、コンデンサC6 とインダクタL3 の並列回路
のインピーダンスが増大し、入力電流が減少するため、
コンデンサC3 、C4 の両端電圧の上昇を回避できる。(Embodiment 3) A circuit diagram of Embodiment 3 of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. In this embodiment, the capacitor of the circuit of FIG.
Sa C1, CTwoConnection point and inductor L1, LTwoConnection point
Between the capacitors C6And inductor LThreeOf the parallel circuit
It is connected. In the circuit of Figure 1, the lamp is in an Emiless state
In the case of a lamp that is in a state of
Capacitor C FiveThe input power is
Capacitor CThree, CFourVoltage rises
You. Therefore, in the circuit of FIG. 11, the lamp is in the Emiless state.
In the case of such a lamp, the capacitor CThree, CFourOf both ends
The operating frequency is detected by the capacitor
C6And inductor LThreeNear the resonance frequency of the parallel circuit
Then, the capacitor C6And inductor LThreeParallel circuit
Increases the input current and decreases the input current.
Capacitor CThree, CFourCan be prevented from rising.
【0027】(実施例4)本発明の実施例4の回路図を
図12に示す。この実施例では、図1の回路のコンデン
サC1 、C2 の接続点とインダクタL1 、L2 の接続点
の間に、スイッチング素子Q3 が接続されている。図1
の回路では、ランプがエミレス状態のランプのような場
合は、出力電力は殆ど無いが、コンデンサC5 を通って
充電電流が流れるため入力電力は確保され、コンデンサ
C3 、C4 の両端電圧が上昇する。そこで、図12の回
路では、通常はスイッチング素子Q3 をONしておき、
ランプがエミレス状態のランプのような場合、コンデン
サC3 、C4 の両端電圧が上昇したことを検知して、ス
イッチング素子Q3 をOFFすると、入力電流が流れな
いため、コンデンサC3 、C4 の両端電圧の上昇を回避
できる。(Embodiment 4) FIG. 12 shows a circuit diagram of Embodiment 4 of the present invention. In this embodiment, during the connection point connection point between the inductor L 1, L 2 of the capacitor C 1, C 2 of the circuit of FIG. 1, the switching element Q 3 is connected. FIG.
In the circuit of the case lamps, such as lamps Emiresu state, the output power is little, input power because the charging current flows through the capacitor C 5 is ensured, the voltage across the capacitor C 3, C 4 To rise. Therefore, in the circuit of Figure 12 is normally leave ON the switching element Q 3,
If the light is such as lamps Emiresu state, detects that the voltage across the capacitor C 3, C 4 rises, whereupon OFF the switching element Q 3, since the input current does not flow, the capacitor C 3, C 4 Can be prevented from rising.
【0028】(実施例5)本発明の実施例5の回路図を
図13に示す。この実施例では、図1の回路のインダク
タL1 の両端間にスイッチング素子Q3 が並列接続され
ている。図1の回路では、ランプがエミレス状態のラン
プのような場合は、出力電力は殆ど無いが、コンデンサ
C5 を通って充電電流が流れるため入力電力は確保さ
れ、コンデンサC3 、C4 の両端電圧が上昇する。そこ
で、図13の回路では、通常は、スイッチング素子Q3
をOFFしておき、ランプがエミレス状態のランプのよ
うな場合、コンデンサC3 、C4 の両端電圧が上昇した
ことを検知して、スイッチング素子Q3 をONすると、
インダクタL1 、L2 の接続点の電位であるVaの振幅
が無くなるため、コンデンサC1 、C2 が充放電しなく
なり、入力電流が流れなくなるので、コンデンサC3 、
C4 の両端電圧の上昇を回避できる。Embodiment 5 FIG. 13 shows a circuit diagram of Embodiment 5 of the present invention. In this embodiment, the switching element Q 3 is connected in parallel across the inductor L 1 of the circuit of Figure 1. In the circuit of Figure 1, if the lamp is like lamps Emiresu state, the output power is little, input power because the charging current flows through the capacitor C 5 is secured, at both ends of the capacitor C 3, C 4 The voltage rises. Therefore, in the circuit of FIG. 13, normally, the switching element Q 3
Is turned off, and when the lamp is like a lamp in an Emiless state, it is detected that the voltage between both ends of the capacitors C 3 and C 4 has risen, and the switching element Q 3 is turned on.
Since the amplitude of Va is the potential of the connection point inductor L 1, L 2 is eliminated, the capacitor C 1, C 2 is not charged or discharged, the input current does not flow, the capacitor C 3,
It can be avoided an increase in the voltage across C 4.
【0029】(実施例6)本発明の実施例6の回路図を
図14に示す。本実施例は、図1の回路のコンデンサC
3 を、倍の容量値の電解コンデンサC31、C32の直列回
路に置き換え、コンデンサC4 を、倍の容量値の電解コ
ンデンサC41、C42の直列回路に置き換え、コンデンサ
C31、C32の接続点とインダクタL1 、L2 の接続点と
の間にダイオードD5 、コンデンサC41、C42の接続点
とインダクタL1 、L2 の接続点との間にダイオードD
6 を付加したものである。(Embodiment 6) FIG. 14 shows a circuit diagram of Embodiment 6 of the present invention. In this embodiment, the capacitor C of the circuit of FIG.
3 is replaced by a series circuit of electrolytic capacitors C 31 and C 32 having a double capacitance value, the capacitor C 4 is replaced by a series circuit of electrolytic capacitors C 41 and C 42 having a double capacitance value, and capacitors C 31 and C 32 are replaced. And a diode D 5 between the connection point of the inductors L 1 and L 2 , and the connection point of the inductors L 1 and L 2 between the connection point of the capacitors C 41 and C 42 and the connection point of the inductors L 1 and L 2.
6 is added.
【0030】本回路の基本動作は実施例1と同様である
が、インダクタL1 、L2 の接続点の電位であるVa
は、クランプダイオードD5 、D6 によって、コンデン
サC31、C32の接続点の電位VbとコンデンサC41、C
42の接続点の電位Vcにクランプされ、VbとVc間を
高周波で振幅する。The basic operation of this circuit is the same as that of the first embodiment, except that the potential Va at the connection point between the inductors L 1 and L 2 is Va.
Are connected to the potential Vb at the connection point between the capacitors C 31 and C 32 and the capacitors C 41 and C 41 by the clamp diodes D 5 and D 6 .
It is clamped to the potential Vc at the connection point 42 and swings between Vb and Vc at a high frequency.
【0031】コンデンサC5 と負荷の並列回路とインダ
クタL2 の直列回路で構成される負荷回路は、スイッチ
ング素子Q1 、Q2 の接続点とインダクタL1 、L2 の
接続点の間に接続され、インダクタL1 、L2 の接続点
の電位Vaとスイッチング素子Q1 、Q2 の接続点の電
位の差が印加される。インダクタL1 、L2 の接続点の
電位Vaは、クランプダイオードD5 、D6 によってク
ランプされるため、負荷回路に印加される電圧もクラン
プされ、出力波形がクランプされる。The load circuit consists of a series circuit of the parallel circuit and the inductor L 2 and capacitor C 5 load, connected between the switching element Q 1, the connection point Q 2 'and the inductor L 1, L 2 of the connection points Then, the difference between the potential Va at the connection point of the inductors L 1 and L 2 and the potential at the connection point of the switching elements Q 1 and Q 2 is applied. Since the potential Va at the connection point between the inductors L 1 and L 2 is clamped by the clamp diodes D 5 and D 6 , the voltage applied to the load circuit is also clamped and the output waveform is clamped.
【0032】実施例1の動作では、交流電源Vsがピー
ク付近では、コンデンサC1 またはC2 を通って入力電
流が流れるため、コンデンサC1 またはC2 が影響する
共振電流で動作し、交流電源Vsがグランド付近では、
入力電流がほとんど流れないため、コンデンサC1 また
はC2 が影響しない共振電流で動作するので、出力電流
は低周波のリップルを持つ。[0032] In operation of the embodiment 1, the AC power source Vs is near the peak is to flow the input current through the capacitor C 1 or C 2, operates in resonant current capacitor C 1 or C 2 is affected, the AC power source When Vs is near ground,
Since the input current hardly flows and run with resonance current capacitor C 1 or C 2 is not affected, the output current has a low frequency ripple.
【0033】しかし、本実施例では、出力波形がクラン
プされるので、出力電流の低周波のリップルが緩和され
る。従って、実施例1に説明した共振定数で図14に示
すクランプダイオードD5 、D6 を用いることによっ
て、スイッチング電流を低減させながら、出力電流の低
周波のリップルが緩和出来る。However, in this embodiment, since the output waveform is clamped, the low frequency ripple of the output current is reduced. Therefore, by using the clamp diodes D 5 and D 6 shown in FIG. 14 with the resonance constant described in the first embodiment, it is possible to reduce the low-frequency ripple of the output current while reducing the switching current.
【0034】(実施例7)本発明の実施例7の回路図
は、図1と同様である。基本動作は実施例1と同様であ
るが、実施例1に説明した共振定数での動作では、交流
電源Vsがピーク付近では、コンデンサC1 またはC2
を通って入力電流が流れるため、コンデンサC1 または
C2 が影響する共振電流で動作し、交流電源Vsがグラ
ンド付近では、入力電流がほとんど流れないため、コン
デンサC1 またはC2 が影響しない共振電流で動作する
ので、出力電流は低周波のリップルを持つ。上述したよ
うに、交流電源Vsがピーク付近では、コンデンサC1
またはC2 を含んだ共振系で動作し、交流電源Vsがグ
ランド付近では、コンデンサC1 またはC2 を含まない
共振系で動作する。(Embodiment 7) The circuit diagram of Embodiment 7 of the present invention is the same as that of FIG. The basic operation is the same as that of the first embodiment. However, in the operation with the resonance constant described in the first embodiment, when the AC power supply Vs is near the peak, the capacitor C 1 or C 2
Since the input current flows through the, it operates in resonant current capacitor C 1 or C 2 is affected, the AC power source Vs is near ground, since the input current hardly flows, resonance capacitor C 1 or C 2 is not affected Because it operates with current, the output current has low frequency ripple. As described above, when the AC power supply Vs is near the peak, the capacitor C 1
Or operates in inclusive resonance system and C 2, the AC power source Vs is in near ground, operates at a resonant system that does not include a capacitor C 1 or C 2.
【0035】本発明の実施例7の周波数特性図を図15
に示す。図15では、コンデンサC 1 またはC2 を含ん
だ共振系Aの電流値とコンデンサC1 またはC2 を含ま
ない共振系Bの電流値が一致する周波数が動作周波数と
なるように、共振定数が設定されている。このように、
2つの共振系の電流値が一致する周波数を動作周波数と
し、なおかつ、スイッチング電流を減少させるために、
スイッチング素子を介する電流IL2が、コンデンサC1
を介して流れる入力電流IC1よりも小さくなるような共
振定数を設定すれば、スイッチング電流を低減させなが
ら、出力電流の低周波のリップルが緩和出来る。FIG. 15 shows a frequency characteristic diagram of the seventh embodiment of the present invention.
Shown in In FIG. 15, the capacitor C 1Or CTwoIncluding
The current value of the resonance system A and the capacitor C1Or CTwoContains
The frequency at which the current value of the resonant system B matches the operating frequency
Thus, the resonance constant is set. in this way,
The frequency at which the current values of the two resonance systems match is called the operating frequency
And to reduce the switching current,
Current I through switching elementL2Is the capacitor C1
Current I flowing throughC1Smaller than
By setting the oscillation constant, the switching current can be reduced.
Therefore, the low frequency ripple of the output current can be reduced.
【0036】[0036]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、簡単な回路構
成で入力高調波歪みを低減できるという効果があり、ま
た、倍電圧構成としているため、ランプの安定な始動、
点灯が可能となるという効果がある。また、入力電流が
負荷電流よりも大きくなるような場合に負荷回路以外に
電流を経由する回路として、少なくとも1つのインダク
タを含む充電用回路を設けたため、入力電流は、2つの
インダクタに分流され、スイッチング電流は負荷回路に
流れる電流相当の電流が流れ、スイッチング電流の増大
を回避できる。According to the first aspect of the present invention, there is an effect that input harmonic distortion can be reduced with a simple circuit configuration, and since the voltage doubler configuration is used, stable starting of the lamp can be achieved.
There is an effect that lighting can be performed. In addition, since a charging circuit including at least one inductor is provided as a circuit that passes the current in addition to the load circuit when the input current becomes larger than the load current, the input current is divided into two inductors. As the switching current, a current corresponding to the current flowing in the load circuit flows, and an increase in the switching current can be avoided.
【0037】請求項2又は3の発明によれば、調光した
場合でもスイッチング電流を減少させることができ、な
おかつ、平滑用のコンデンサの両端電圧の上昇が回避で
きる。請求項4又は5又は6の発明によれば、ランプが
エミレス状態のランプのような場合でも、平滑用のコン
デンサの両端電圧の上昇が回避できる。請求項7又は8
の発明によれば、スイッチング電流を低減させながら、
出力電流に含まれる低周波のリップルを緩和できる。According to the second or third aspect of the present invention, the switching current can be reduced even in the case of dimming, and the rise of the voltage across the smoothing capacitor can be avoided. According to the fourth, fifth or sixth aspect of the invention, even when the lamp is a lamp in an Emiless state, it is possible to avoid an increase in the voltage across the smoothing capacitor. Claim 7 or 8
According to the invention, while reducing the switching current,
The low frequency ripple included in the output current can be reduced.
【図1】本発明の実施例1の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1の交流電源が正極性であると
きの動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram when the AC power supply according to the first embodiment of the present invention has a positive polarity.
【図3】本発明の実施例1の交流電源が負極性であると
きの動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram when the AC power supply according to the first embodiment of the present invention has a negative polarity.
【図4】本発明の実施例1の回路に流れる電流の周波数
特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency characteristic of a current flowing through the circuit according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例1の一変形例を示す回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram showing a modification of the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例1の2灯並列点灯方式への応用
例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an application example of the first embodiment of the present invention to a two-lamp parallel lighting system.
【図7】本発明の実施例2の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram according to a second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例2の回路に流れる電流の周波数
特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating frequency characteristics of a current flowing through a circuit according to the second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施例2のデューティの変化のさせ方
を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform chart showing how to change the duty according to the second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施例2のデューティの変化に対す
る負荷電流の変化を示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram illustrating a change in load current with respect to a change in duty according to the second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施例3の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施例4の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の実施例5の回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の実施例6の回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention.
【図15】本発明の実施例7の周波数特性図である。FIG. 15 is a frequency characteristic diagram according to the seventh embodiment of the present invention.
【図16】第1の従来例の回路図である。FIG. 16 is a circuit diagram of a first conventional example.
【図17】第2の従来例の回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram of a second conventional example.
【図18】第3の従来例の回路図である。FIG. 18 is a circuit diagram of a third conventional example.
【図19】第4の従来例の回路図である。FIG. 19 is a circuit diagram of a fourth conventional example.
Vs 交流電源 La 放電灯 Q1 ,Q2 スイッチング素子 L1 ,L2 インダクタ C1 ,C2 コンデンサ C3 ,C4 平滑用コンデンサ D1 ,D2 倍電圧整流用ダイオード D3 ,D4 ダイオードVs AC power source La discharge lamp Q 1, Q 2 switching elements L 1, L 2 inductor C 1, C 2 capacitors C 3, C 4 smoothing capacitor D 1, D 2 voltage doubler rectifying diode D 3, D 4 diodes
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05B 41/24 H05B 41/24 L 41/29 41/29 C Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H05B 41/24 H05B 41/24 L 41/29 41/29 C
Claims (9)
及び第2のダイオードと、 上記倍電圧整流用の第1及び第2のダイオードの直列回
路の両端にそれぞれ第3及び第4のダイオードを介して
接続された平滑用コンデンサの直列回路と、 上記倍電圧整流用の第1及び第2のダイオードの直列回
路と平滑用コンデンサの直列回路の各中点間に接続され
た交流電源と、 上記倍電圧整流用の第1及び第2のダイオードと上記第
3及び第4のダイオードの接続点に一端を接続された一
対のインピーダンス要素の直列回路と、 上記平滑用コンデンサの直列回路の両端に接続され、高
周波で交互にオン・オフする第1及び第2のスイッチン
グ素子の直列回路と、 上記スイッチング素子の直列回路の中点と平滑用コンデ
ンサの直列回路の中点との間に接続された、少なくとも
1つのコンデンサとインダクタで構成される共振回路を
含む負荷回路と、少なくとも1つのインダクタで構成さ
れる充電用回路、との直列回路とを備え、 上記一対のインピーダンス要素の直列回路の中点に、上
記負荷回路と上記充電用回路の接続点を接続した回路構
成を有し、 上記交流電源からの高周波の入力電流を上記第1及び第
2のスイッチング素子に流れる電流が少なくなるように
上記負荷回路と充電用回路に分配し、かつ、入力高調波
歪みが低下するように制御することを特徴とする電源装
置。1. A first voltage doubler rectifier connected in series.
And a second diode; and a series circuit of a smoothing capacitor connected to both ends of the series circuit of the first and second diodes for voltage doubling via third and fourth diodes, respectively. An AC power source connected between each middle point of the series circuit of the first and second diodes for voltage rectification and the series circuit of the smoothing capacitor; the first and second diodes for voltage doubling rectification; A series circuit of a pair of impedance elements having one end connected to a connection point of the third and fourth diodes; and a first and second series connected to both ends of the series circuit of the smoothing capacitor and alternately turned on and off at a high frequency. At least one capacitor and an inductor connected between a middle point of the series circuit of the switching elements and a middle point of the series circuit of the smoothing capacitor. A charging circuit including at least one inductor; and a charging circuit including at least one inductor. A high-frequency input current from the AC power source is distributed to the load circuit and the charging circuit so that the current flowing through the first and second switching elements is reduced. And a control device for controlling the input harmonic distortion to be reduced.
量が、負荷回路を流れる電流量よりも大きくなるように
上記充電用回路を設定することを特徴とする請求項1記
載の電源装置。2. The power supply device according to claim 1, wherein the charging circuit is set such that a current flowing through the impedance element is larger than a current flowing through a load circuit.
の周波数に対する変化量と、負荷回路を流れる電流の周
波数に対する変化量が等しくなるように、共振回路を設
定することを特徴とする請求項1記載の電源装置。3. The power supply according to claim 1, wherein the resonance circuit is set such that a change amount of the current flowing through the impedance element with respect to the frequency is equal to a change amount of the current flowing through the load circuit with respect to the frequency. apparatus.
回路の中点と、負荷回路と上記充電用回路の接続点の間
にコンデンサとインダクタの並列回路を接続したことを
特徴とする請求項1記載の電源装置。4. A parallel circuit of a capacitor and an inductor is connected between a midpoint of the series circuit of the pair of impedance elements and a connection point between the load circuit and the charging circuit. Power supply.
回路の中点と、上記負荷回路と充電用回路の接続点の間
にスイッチング素子を接続したことを特徴とする請求項
1記載の電源装置。5. The power supply device according to claim 1, wherein a switching element is connected between a middle point of the series circuit of the pair of impedance elements and a connection point between the load circuit and the charging circuit.
路の中点と、上記負荷回路と充電用回路の接続点の間に
スイッチング素子を接続したことを特徴とする請求項1
記載の電源装置。6. A switching element is connected between a middle point of the series circuit of the pair of smoothing capacitors and a connection point between the load circuit and the charging circuit.
The power supply as described.
回路の中点と、負荷回路の接続点に、アノード側を接続
したダイオードとカソード側を接続したダイオードより
なる一対のクランプダイオードを接続したことを特徴と
する請求項1記載の電源装置。7. A pair of clamp diodes comprising a diode connected to the anode side and a diode connected to the cathode side are connected to a middle point of the series circuit of the pair of impedance elements and a connection point of the load circuit. The power supply device according to claim 1, wherein
共振系と上記インピーダンス要素を含まない第2の共振
系の負荷への出力が等しくなるように制御することを特
徴とする請求項1記載の電源装置。8. The power supply according to claim 1, wherein the output of the first resonance system including the impedance element and the output of the second resonance system not including the impedance element are controlled to be equal to each other. apparatus.
至8のいずれかに記載の電源装置。9. The power supply device according to claim 1, wherein a discharge lamp is used as a load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074197A JPH10271831A (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Power supply unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074197A JPH10271831A (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Power supply unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271831A true JPH10271831A (en) | 1998-10-09 |
Family
ID=13540227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9074197A Pending JPH10271831A (en) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Power supply unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10271831A (en) |
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1997
- 1997-03-26 JP JP9074197A patent/JPH10271831A/en active Pending
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