JPH0320988B2 - - Google Patents

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JPH0320988B2
JPH0320988B2 JP58055640A JP5564083A JPH0320988B2 JP H0320988 B2 JPH0320988 B2 JP H0320988B2 JP 58055640 A JP58055640 A JP 58055640A JP 5564083 A JP5564083 A JP 5564083A JP H0320988 B2 JPH0320988 B2 JP H0320988B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
capacitor
voltage
base
winding
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58055640A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59181977A (ja
Inventor
Fuminori Nakaya
Minaki Aoike
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 Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP58055640A priority Critical patent/JPS59181977A/ja
Publication of JPS59181977A publication Critical patent/JPS59181977A/ja
Publication of JPH0320988B2 publication Critical patent/JPH0320988B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば放電点灯装置として用いられ
る電源装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
従来、ブロツキング方式の一石自励インバータ
を用いた放電点灯装置等の電源装置は、種々提案
されている。
第1図は出願人等が先に提案した電源装置の回
路図(未公知)である。図において、1は全波整
流回路であり、商用電源等の交流電源を直流電圧
に変換した後、インダクタ2およびコンデンサ3
からなるL型低域通過(高域阻止)フイルタと、
電力蓄積用コンデンサ4およびアイソレート用ダ
イオード5からなる電力蓄積手段とを介して、該
直流電圧を1石式トランジスタインバータ6に与
える。ここで、前記整流出力はこの高周波成分を
コンデンサ3により除去されてコンデンサ4に与
えられる。コンデンサ4はL型フイルタよりイン
バータ6を介して電力を蓄積されると共に、L型
フイルタの出力が所定の電圧より低い間インバー
タ6に電力を供給する。またこのインバータ6
は、出力トランス7と、この出力トランス7の1
次巻線71電流を高周波でスイツチングする出力
トランジスタ8と、このトランジスタ8を駆動す
るドライブ回路9とを具えている。ドライブ回路
9は、出力トランス7のベース巻線(帰還巻線)
3とトランジスタ8のベース側との間に接続さ
れたドライブ用のコンデンサ10と、コンデンサ
10に並列接続されコンデンサ10の充電電荷を
放電させる抵抗11およびダイオード12と、抵
抗11に並列接続されコンデンサ10の放電時間
を短縮するリセツト用のスイツチング素子、例え
ばトランジスタ13と、トランジスタ13のベー
ス・エミツタ間に接続されたバイアス抵抗14と
で構成される。このドライブ回路9は、出力トラ
ンス7のベース巻線73に誘起される起電力をコ
ンデンサ10に介してトランジスタ8のベースに
帰還して該トランジスタ8を高周波でオン、オフ
させ、波形成形用コンデンサ15および1次巻線
1で構成される共振回路と2次巻線72とを介し
て放電灯等の負荷100へ高周波電圧を与える。
なお、第1図中、コンデンサ4に直列接続された
インダクタ16は、該コンデンサ4およびダイオ
ード17を介して流れるコンデンサ4の充電電流
を限流してコンデンサ4に蓄積される電力を調整
する。さらにL型フイルタの(+)側とトランジ
スタ8のベース側との間には、バイアス抵抗18
と、トランジスタ8のターンオフ特性を良くする
ためのインダクタ19および抵抗20の並列回路
とが直列に接続されている。またトランジスタ8
のエミツタに接続されたダイオード21は、トラ
ンジスタ8をエミツタ・ベース間逆電圧から保護
するためのものである。
第2図は以上のように構成される電源装置の動
作説明図である。ここで、交流電圧Vinを入力す
ると、この交流電圧Vinは全波整流回路1で全波
整流されてL型フイルタおよび電力蓄積手段に与
えられる。電力蓄積用コンデンサ4は、インバー
タ6のトランジスタ8がオンするごとに整流回路
1→L型フイルタ→インダクタ16→コンデンサ
4→ダイオード17→トランジスタ8という閉ル
ープに流れる電流により所定方向に充電され、一
方、該コンデンサ4はL型フイルタを介して与え
られる整流出力が半サイクル毎に所定電圧(すな
わちコンデンサ4の充電電圧)以下になるとアイ
ソレート用ダイオード5を介して放電され、この
放電出力をインバータ6に与える(第2図中のコ
ンデンサ4の両端電圧VC4波形を参照)。このよ
うな電力蓄積手段の両端電圧Vabがインバータ6
に与えられると、抵抗18→インダクタ19およ
び抵抗20→トランジスタ8のベースというルー
プでベース電流iB1が流れ、トランジスタ8がオ
ンする。するとインダクタ19およびコンデンサ
10の共振により、トランジスタ8には順バイア
スとは逆方向にベース電流が流れ、該トランジス
タ8がオフする(第2図中の、トランジスタ8の
エミツタ側c点とベース側d点の電圧Vcd波形、
この電圧Vcd波形の時間軸を長くとつたときのc
点とd点の電圧Vcd波形およびコンデンサ10の
両端電圧Ved波形を参照)。そしてトランジスタ
8のオフにより、ベース巻線73は破線矢印方向
の起電力が生じ、これによりバイアス抵抗14に
ベース電流iB2が流れ、トランジスタ13がオン
する。このためコンデンサ10の充電電荷がトラ
ンジスタ13を介して急速に放電され、トランジ
スタ8がリセツトされる。このようにしてトラン
ジスタ8がオン、オフし、出力トランス7を介し
て負荷100へ高周波電圧Vputが印加される。
このような電源装置は、整流回路1が非平滑で
あるため、入力力率が高く、しかも整流回路1の
出力電圧が所定電圧より低い区間では電力蓄積用
コンデンサ4からインバータ6に直流電圧VC4
供給しているので、非平滑電流出力を用いるにも
かかわらず休止区間がなくリツプルの少ない高周
波出力を発生する。また、電力蓄積手段とインバ
ータ6にL型フイルタを介して整流出力を供給し
ているので、電源投入時や、位相制御により負荷
100の放電灯を調光する際のコンデンサ4の端
子電圧が低い時に、コンデンサ4を介して1次巻
線71およびトランジスタ8のコレクタへ流れる
突入電流を低減できる。すなわち、コンデンサ4
の電流は主にコンデンサ3から供給されるので、
例えば起動時においてコンデンサ4に突入電流が
流れようとしてもコンデンサ3の両端電圧が下が
り、これにより突入電流が抑えられる。このため
定格電流の小さな出力トランジスタ8を使用でき
る。さらに電源装置の入力電流はL型フイルタに
より高周波分が除去されるので、コンデンサ4へ
流れる高周波電流の交流電源への悪影響を防止で
き、また電源装置の入力力率も向上するという利
点がある。さらにまた、ドライブ回路9にはリセ
ツト用のトランジスタ13を設けているので、コ
ンデンサ10の充電電荷が急速に放電されて回復
時間が短縮され、インバータ6の発振周波数を高
くできるという利点がある。従つて、この電源装
置の高周波出力をもつて放電灯を点灯すれば、良
好な発光効率で点灯され、また高周波出力を整流
することによりリツプルの少ない直流出力を得る
ことが可能となる。
〔背景技術の問題点〕
この種の電源装置では、トランジスタ8のター
ンオフ特性を良くするためにトランジスタ8のベ
ースにインダクタ19が設けられている。そし
て、調光のために第2図の破線で示すような位相
制御された交流電圧Vinをこの電源装置の入力と
して与えた場合、トランジスタ8のオン時に前記
インダクタ19とコンデンサ10が共振して第2
図aに示すようなベース電圧波形Vvd、およびこ
の波形Vcdが現われる。
第2図aのVcdには、トランジスタ8のオフ時
に高いピークを持つ波形Vcd1と、トランジスタ8
のオン時に低いピークを持つ波形Vcd2との2種類
がある。これらのピーク電圧の差を利用し、トラ
ンジスタ8のオフ時にのみトランジスタ13を作
動させてコンデンサ10をリセツトさせるため、
電圧VZを第2図aに示すレベルに選んである。
ここで、電圧VZは、後述するツエナーダイオー
ド30のツエナー電圧である。
そして、Vcd1>VZ>Vcd2の関係にあるときにト
ランジスタ13はトランジスタ8のオフ時にのみ
オンしてコンデンサ10をリセツトし、連続して
発振動作を継続を可能にする。
しかし、調光を行うと、第2図bの波形Vcd
示すように、谷の部分の電圧が下がるため、Vcd1
>VZ>Vcd2なる条件を満足する電圧VZを選ぶこ
とが不可能となる。すなわち、トランジスタ13
がトランジスタ8のオフ時のみ動作するのではな
く、トランジスタ8のオフ時に動作しなかつたり
オン時に動作したりするので、コンデンサ10の
リセツトが一様でなくなり、発振が部分的に停止
することになる。なお、第2図bのICはトランジ
スタ13のコレクタ電流の波形を示している。
第1図中のトランジスタ13のベース側に挿入
されたツエナーダイオード30は、本来、このよ
うな調光時の間欠発振を有効に防止するために働
くものである。
そして、このようなツエナーダイオード30を
使う場合、電源周波のリツプルを考慮すると、電
圧波形Vcd2の最大波高値V1ではトランジスタ1
3がオンしないよう、および電圧波形Vcd1の最小
波高値V2では外トランジスタ13がオンするよ
うなツエナー電圧VZを選ぶ必要がある。
V2>VZ>V1 しかし位相制御された交流電源を用いて放電灯を
調光点灯すると、リツプルが大きくなるので、こ
の条件式が満足できない。従つて、ツエナーダイ
オード30を用いても間欠発振を有効に防止する
ことができない。
〔発明の目的〕
本発明は、以上のような従来技術の欠点を除去
するためになされたもので、調光時に間欠発振を
おこさない電源装置を提供することを目的とす
る。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明では、イン
バータ出力に応動してインバータのメインスイツ
チであるトランジスタのオフ期間のみオンするド
ライブ回路中のリセツト用のスイツチング素子に
より、ドライブ用コンデンサの充電電荷を放電さ
せるようにしている。
〔発明の実施例〕
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例を
説明する。なお、以下の図面において、前記第1
図及び第2図中の要素と同一要素は同一符号が付
されている。
第3図はこの実施例に係る電源装置の回路図で
ある。そしてこの電源装置が第1図のものと異な
る点は、ドライブ回路の構成が異なることであ
る。
すなわち、この電源装置のドライブ回路39で
は、出力トランス7にベース巻線(帰還巻線)7
と直列接続された補助巻線74を巻回し、1次巻
線71とベース巻線73および補助巻線74との巻
回し方向を逆方向としている。そして補助巻線7
は整流回路1の(−)側に接続され、他端のベ
ース巻線73はリセツト用のスイツチング素子、
例えばPNPトランジスタ43のベースにバイア
ス抵抗44を介して接続される。トランジスタ4
3のエミツタはベース巻線73と補助巻線74との
接合点に接続されると共に、該トランジスタ43
のエミツタ・コレクタ間には、ドライブ用コンデ
ンサおよびダイオード52の直列回路と抵抗51
とが並列に接続される。そしてトランジスタ43
のエミツタ・コレクタ、ダイオード52及びコン
デンサ50で該コンデンサ50の放電ループを形
成する。またダイオード52のカソードとコンデ
ンサ50との接合点は、トランジスタ8のベース
側に接続される。
このように構成される電源装置において、入力
電源が投入されると、トランジスタ8がオンし、
これによつてコンデンサ15および1次巻線71
の共振回路→トランジスタ8のエミツタ・コレク
タ間にコレクタ電流が流れる。するとベース巻線
3および補助巻線74に第3図中の実線矢印方向
の起電力が誘起され、ベース巻線73に生じた起
電力によりトランジスタ43が逆方向にバイアス
されてオフ状態となると共に、補助巻線74に生
じた起電力によりコンデンサ50が充電される。
そしてインダクタ19およびコンデンサ50の共
振によりトランジスタ8には順バイアスとは逆方
向のベース電流が流れて該トランジスタ8がオフ
状態となると、トランジスタ8のコレクタ電流が
しや断されてベース巻線73および補助巻線74
第3図中の破線矢印方向の起電力が誘起され、ベ
ース巻線73に生じた該起電力によりトランジス
タ43が順方向にバイアスされて該トランジスタ
43がオンとなり、コンデンサ50の充電電荷が
トランジスタ43のエミツタ・コレクタ→ダイオ
ード52という閉ループで放電されてリセツトさ
れる。このようにトランジスタ8のオン期間にリ
セツト用トランジスタ43に逆バイアスがかかつ
て該トランジスタ43がオフ状態となり、トラン
ジスタ8のオン期間のみ確実にリセツトされるた
めに、調光時において低電圧部で発振が停止する
のを簡易的確に防止できる。
第4図は本発明の他の実施例に係る電源装置の
回路図である。この電源装置が前記実施例と異な
る点はドライブ39′の構成が異なることである。
すなわち、このドライブ回路39′では、前記実
施例の補助巻線74のかわりにホトカブラ53を
用い、該ホトカブラ53を構成する発光素子、例
えば発光ダイオード54および限流用抵抗56の
直列回路をベース巻線73に並列接続し、発光ダ
イオード54と対をなす受光素子、例えばPNP
形のホトトランジスタ(第2のスイツチング素
子)55を抵抗51に並列接続している。このよ
うにすれば、トランジスタ8のオン時に誘起され
るベース巻線73の起電力が発光ダイオード55
に逆方向に加わるので、ホトトランジスタ55が
オフ状態となり、トランジスタ8のオン期間のみ
確実にリセツトされる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、インバ
ータ出力に応動してトランジスタのオフ期間のみ
オンするスイツチング素子により、ドライブ用コ
ンデンサの充電電荷を放電させるようにしたの
で、トランジスタのオフ期間のみに確実にリセツ
トされ、調光時における間欠発振を簡易的確に防
止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電源装置の回路図、第2図は第
1図の動作説明図、第3図は本発明の実施例に係
る電源装置の回路図、第4図は本発明の他の実施
例に係る電源装置の回路図である。 1……整流回路、2……インダクタ、3……コ
ンデンサ、4……電力蓄積用のコンデンサ、6…
…インバータ、7……トランス、71……1次巻
線、72……2次巻線、73……ベース巻線(帰還
巻線)、74……補助巻線、8……トランジスタ、
9,39,39′……ドライブ回路、10,50
……ドライブ用のコンデンサ、13,43,55
……スイツチング素子、19……インダクタ、5
3……ホトカブラ、54……発光素子、100…
…負荷。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トランジスタと、このトランジスタのベー
    ス・エミツタ間に設けられ該トランジスタのオ
    ン、オフに基づく電圧を発生して前記トランジス
    タを正帰還制御する帰還巻線とこの帰還線と前記
    トランジスタのベースとの間に設けられたコンデ
    ンサおよびインダクタの直列共振回路と、前記コ
    ンデンサと並列的に接続されたスイツチング素子
    を有し、前記トランジスタのオン、オフに基づく
    電圧に応動して前記トランジスタのオフ時のみ該
    スイツチング素子をオンするドライブ回路とを具
    備したことを特徴とする電源装置。
JP58055640A 1983-03-31 1983-03-31 電源装置 Granted JPS59181977A (ja)

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JP58055640A JPS59181977A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 電源装置

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JPS59181977A JPS59181977A (ja) 1984-10-16
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59181979A (ja) * 1983-03-30 1984-10-16 Toshiba Electric Equip Corp トランジスタインバ−タ装置

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