JPH0470872B2 - - Google Patents

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JPH0470872B2
JPH0470872B2 JP60027163A JP2716385A JPH0470872B2 JP H0470872 B2 JPH0470872 B2 JP H0470872B2 JP 60027163 A JP60027163 A JP 60027163A JP 2716385 A JP2716385 A JP 2716385A JP H0470872 B2 JPH0470872 B2 JP H0470872B2
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JP
Japan
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circuit
switch element
output
inverter
inverter device
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JP60027163A
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Hiroyuki Nishino
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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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)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】
本発明は、交流電源の電圧を整流平滑し、その
整流平滑出力を交流電圧に変換するインバータ装
置であつて、特に直流電圧を交流電圧に変換する
インバータ回路が出力を正帰還させてスイツチン
グ素子をオン、オフさせる自励式のものであり、
スイツチング素子の起動のため起動用の抵抗を必
要とし、且つ交流電源の電圧を整流した出力の平
滑を平滑コンデンサで行い、この平滑コンデンサ
に電源投入時に流れる突入電流を防止する突入電
流防止用の抵抗を備えるインバータ装置に関する
ものである。
【背景技術】
従来この種のインバータ装置としては第4図に
示すものがある。このインバータ装置は、電源ス
イツチ2を介して供給される交流電源1の電圧を
整流回路3及び平滑コンデンサ4で整流平滑し、
整流平滑出力をインバータ回路23で高周波電圧
に変換し、放電灯等の負荷19に印加するもので
ある。上記インバータ回路23では、整流平滑し
て得た直流電圧が限流用チヨークコイル7を介し
て発振トランス14の1次巻線N1の中間タツプ
に印加され、スイツチング素子としてのトランジ
スタ11,12を交互にオン、オフして発振用ト
ランス14の2次巻線N2に高周波電圧を誘起さ
せ、この誘起電圧を負荷19に印加している。上
記夫々のトランジスタ11,12は、発振用トラ
ンス14の帰還巻線Nbを介して出力の一部がベ
ースに正帰還されることで交互にオン、オフす
る。そして、これらトランジスタ11,12のス
イツイング動作に起動をかけるために起動用の抵
抗(以下、起動抵抗と呼ぶ)8を設けてある。ま
た、平滑コンデンサ4には直列に抵抗5を接続
し、この抵抗5で整流回路3と平滑コンデンサ4
からなる電源回路に流れる突入電流を軽減してあ
る。 ところが、上記突入電流を防止する抵抗5は電
源回路が安定するようになつてからは必要ないば
かりか、大きな電力損失を生じる原因となる。 そこで、上記インバータ装置の場合には、電源
回路が安定したときには、この抵抗5を回路的に
除去し、電源回路が安定した際における電力損失
を軽減する構成としてある。具体的には抵抗5の
両端にリレー6の接点(常開型)6aを並列に接
続し、電源投入後の所定時間(例えば100msec)
経過した時点で接点6aを閉成して抵抗5を短絡
し、抵抗5を回路的に除去するようにしてある。 上記抵抗5を電源回路の安定時に除去する回路
は、上記リレー6、このリレー6を駆動するトラ
ンジスタ18、所定時間の限時動作を行い限時終
了時にトランジスタ18をオンにするタイマ回路
17で構成してある。そして、上記回路への駆動
電源は、発振トランス14の3次巻線N3に誘起
される電圧をダイオード15及びコンデンサ16
で整流平滑して作成してある。つまり、この回路
ではインバータ回路23の出力の一部を整流平滑
して上記タイマ回路17及びリレー6等の駆動電
源を作成してある。 また、上記インバータ装置においては、定常動
作時に、上記タイマ回路17等の駆動電源を作成
する回路からバイアス抵抗9,10を介してトラ
ンジスタ11,12にバイアス電圧を印加するよ
うにしてある。即ち、このインバータ装置は、ダ
イオード15、コンデンサ16、及びバイアス抵
抗9,10で、定常動作時にトランジスタ11,
12を駆動するドライブ回路24を構成してあ
る。 ところで、上述のインバータ回路23のように
トランジスタ11,12のスイツチング動作に起
動をかける起動抵抗8を備える場合、起動抵抗8
の抵抗値は、トランジスタ11,12の増幅率、
負荷19のインピーダンス等によつて適当に選定
しなければならない。 その理由を以下に説明する。例えば、トランジ
スタ11,12の増幅率が小さい場合や、負荷1
9のインピーダンスが小さい(負荷19が重い)
場合等では、起動抵抗8の値を十分小さくしなけ
れば、インバータ回路23を定常状態に移行する
ことができなかつたり、あるいは抵抗状態に移行
させるまで長い時間を要したりし、またときには
異常発振を起こしたりする。そこで、起動抵抗8
の抵抗値を低く設定すると、今度は消費電力が抵
抗値に反比例して増大するので、起動抵抗8が大
型となり、実装面で不利となると同時に、定常動
作時の回路効率を低下させる主因となる。従つ
て、上記点を考慮して起動抵抗8の抵抗値は、ト
ランジスタ11,12の増幅率、負荷19のイン
ピーダンス等によつて適当に選定しなければなら
ないのである。 ところで、上述の回路のようにダイオード15
とコンデンサ16とで整流平滑した電圧をバイア
ス抵抗9,10を介してトランジスタ11,12
に印加するようにした場合、インバータ回路23
の定常動作時には起動抵抗8は全く不要なものと
なり、起動抵抗8にて消費される電力はすべて電
力損失と見なせる。 そこで、インバータ回路23の定常動作におけ
る消費電力を低減する試みが従来よりなされてい
る。 その一例を第5図及第6図に示す。第5図は、
起動抵抗8として正特性サーミスタRthを用い、
トランジスタ11,12を起動させた後は、正特
性サーミスタRthの自己発熱で抵抗値を増大させ
ることにより、起動抵抗8での消費電力を軽減さ
せるものである。 また、第6図は、起動抵抗8として抵抗R1
R2を用い、抵抗R2の両端コンデンサC1を接続し
て、起動時にコンデンサC1の充電により抵抗R2
をほぼ短絡した状態として、起動抵抗として抵抗
値が小さくなるようにし、インバータ回路23の
定常動作時にはコンデンサC1が充分に充電され、
抵抗R1,R2とが直列に接続された状態となつて
起動抵抗としての抵抗値を大きくして消費電力を
低減するものである。 しかしながら、前者においては長時間動作させ
たインバータ装置を再始動させる場合、熱慣性の
ために、正特性サーミスタRthの抵抗値は短時間
に低下せず、再始動性に関する問題を生じる。 また、後者においては充分な起動特性を得るに
はコンデンサC1の容量を大きくする必要があり、
このためコストが高くつく問題がある。しかも、
その割りには起動抵抗8による損失の問題は残
り、且つ再始動性に関しても問題が生じるという
欠点がある。
【発明の目的】
本発明は上述の点に鑑みて為されたものであ
り、その目的とするところは、電源投入時の突入
電流を防止し、且つ再始動性等を悪化させること
なく、起動抵抗による電力損失を軽減するインバ
ータ装置を提供することにある。
【発明の開示】
実施例 1 本発明の一実施例を第1図に示す。本実施例の
インバータ装置では、基本構成的には第4図のも
のと同じであり、同一構成に関しては同一符号を
付して説明を省略し、以下の説明では本実施例の
特徴とするこ構成に関してのみ説明する。 本実施例では、第4図におけるリレー6の接点
6aとして常閉端子NOと共に常閉端子NCを備
えるものを用い、接点6aが常閉端子NC側に切
り換わつているとき、起動抵抗8を平滑コンデン
サ4を介して整流回路3の正極側の出力に接続
し、接点6aが常閉端子NO側に切り換わつたと
き、平滑コンデンサ4を整流回路3の出力間に接
続する構成とした点に特徴がある。 本実施例の動作を以下に説明する。まず、電源
スイツチ2がオンされ、交流電源1が投入される
と、インバータ回路23の発振トランス14の1
次巻線N1の中間タツプに直流電圧が印加される。
このときには、まだトランジスタ11,12がス
イツチング動作を開始していないため、ドライブ
回路24の3次巻線N3には電圧が誘起されず、
このためリレー6は非駆動状態にあり、リレー6
の接点6aは常閉端子NC側に切り換わつてい
る。従つて、整流回路3の出力が平滑コンデンサ
4及び起動抵抗8を介してトランジスタ11,1
2のベースに印加される。ここで、本実施例の場
合には電源投入時に平滑コンデンサ4と直列に起
動抵抗8及びトランジスタ11,12のオフ時の
入力抵抗が接続されることになるので、これによ
り平滑コンデンサ4に突入電流が流れることを防
止できる。このため、第4図における抵抗5の働
きを起動抵抗8及びトランジスタ11,12に持
たせることになるので、部品点数を減らすことが
できる利点がある。 上述のようにトランジスタ11,12に平滑コ
ンデンサ4及び起動抵抗8を介して上記整流回路
3の出力が印加されると、ベース・エミツタ間抵
抗等のばらつきによりトランジスタ11,12の
いずれかがオンとなる。つまり、インバータ回路
24が起動される。 この起動後は、帰還巻線Nbを介してトランジ
スタ11,12のベースに正帰還がかかり、トラ
ンジスタ11,12が交互にオン、オフする。こ
のトランジスタ11,12のスイツチングによ
り、発振トランス14の2次巻線N2に誘起され
る高周波電力が負荷19に供給される。 このようにインバータ回路23が動作を開始す
ると、発振トランス14の3次巻線N3にも電圧
が誘起されるので、タイマ回路17に駆動電源が
供給され、限時動作を開始する。但し、限時動作
中のタイマ回路17の出力では駆動手段としての
トランジスタ18がオンされないため、リレー6
は電源投入時と同様に非駆動状態に保たれる。 そして、上記タイマ回路17の限時動作が終了
すると、この際のタイマ回路17の出力でトラン
ジスタ18がオンとなり、リレー6が駆動され
る。リレー6が駆動されると、その接点6aは常
開端子NC側に切り換わる。このため、平滑コン
デンサ4が整流回路3の出力に接続され、起動抵
抗8は回路的にインバータ回路23から切り離さ
れる。 ここで、タイマ回路17の限時時間はインバー
タ回路23が動作して定常状態に移行する期間に
設定してあるので、インバータ回路23の定常動
作時に起動抵抗8をイバータ回路23から切り離
して、起動抵抗8による損失を無くすことができ
る。しかも、このような構成とすれば、再始動時
にはタイマ回路17がリセツトされ、リレー6の
接点6aが常閉端子NC側に切り換わり、初期状
態に戻るため、再始動性が悪くなることがない。 実施例 2 第2図に本発明の他の実施例を示す。本実施例
は、上記実施例1でリレー6として常閉端子NC
を備えるものを用いてあつたが、本実施例では接
点6aが常開端子NOだけを備えるリレー6を用
いて、上記実施例1と同様の働きを行わせるよう
にしたものであり、上記リレー6を用いるため、
平滑コンデンサ4と接点6aとの接点と起動抵抗
8との整流回路3の出力をトランジスタ11,1
2のベースに印加する向きにダイオード21を挿
入してある。 本実施例は次のように動作する。交流電源1が
投入された時点では、上述したようにリレー6の
接点6aは開いているので、整流回路3の出力
が、平滑コンデンサ4、ダイオード21、起動抵
抗8を介してトランジスタ11,12に印加され
る。従つて、上記実施例の場合と同様にして起動
抵抗8及びオフ時のトランジスタ11,12の入
力抵抗により突入電流が抑制される。 そして、タイマ回路17の限時動作が終了した
時点で、リレー6の接点6aが閉じて、平滑コン
デンサ4が整流回路3の出力に接続される。この
とき、ダイオード21は逆バイアスされるためオ
フとなり、起動抵抗8が上記実施例の場合と同様
にインバータ回路23から切り離される。 実施例 3 第3図は本発明のさらに他の実施例であり、本
実施例の場合はさらに構成を合理化したもので、
起動抵抗8の機能をバイアス抵抗9,10とトラ
ンジスタ11,12に持たせたものである。具体
的には実施例2におけるダイオード21を介して
バイアス抵抗9,10を夫々対応するトランジス
タ11,12のベースに接続し、3次巻線N3
両端電圧をダイオード15及びコンデンサ16で
整流平滑した出力をダイオード22及びバイアス
抵抗9,10を介してトランジスタ11,12の
ベースに印加してある。なお、ここで、ダイオー
ド22は電源投入時にダイオード21を介して印
加される電圧タイマ回路17等に影響を与えない
ようにするため設けてある。 本実施例の動作は、電源投入時に整流回路3の
出力が平滑コンデンサ4、ダイオード21、バイ
アス抵抗9,10を介してトランジスタ11,1
2に印加され、電源投入時における突入電流をバ
イアス抵抗9,10及びオフ時のトランジスタ1
1,12の入力抵抗で抑制してある点を除いて、
上記実施例と同様に動作する。 ところで、上述の各実施例の場合はタイマ回路
17を用いてあつたが、発振トランス14の3次
巻線N3の誘起電圧がリレー6を駆動可能な電圧
となるまでの時間がイバータ回路23が安定動作
する時点よりも長い場合は、タイマ回路17も省
略することができる。さらに、実施例1及び実施
例2における起動抵抗8として通電時間に応じて
抵抗値が増大する素子、例えば正特性サーミスタ
や温度ヒユーズ等を用いて、さらにインバータ回
路23の起動時の消費電力を低減するようにして
もよい。
【発明の効果】
本発明は上述のように、交流電流を整流する整
流回路と、この整流回路の出力を平滑する平滑コ
ンデンサと、この平滑コンデンサを介して上記整
流回路の出力間に接続される第1のスイツチ要素
と、上記整流回路の出力間に接続され出力をスイ
ツチング素子の制御端子に正帰還してスイツチン
グ素子をオン、オフさせて上記整流平滑出力を交
流電圧に変換するインバータ回路と、少なくとも
起動抵抗及び上記スイツチング素子の制御端子間
を介して上記第1のスイツチ要素の両端に接続さ
れる第2のスイツチ要素と、上記インバータ回路
の動作開始時点から安定動作時点までの所定期間
を計時するタイマ回路と、交流電源投入時に上記
第1のスイツチ要素をオフとすると共に第2のス
イツチ要素をオンとし、タイマ回路の上記所定期
間の経過後の出力を受けて上記第1のスイツチ要
素をオンとすると共に第2のスイツチ要素をオフ
とする駆動手段とを備えているので、交流電源投
入時に第1のスイツチ要素をオフとすると共に第
2のスイツチ要素をオンとし、平滑コンデンサに
起動抵抗及びスイツチング素子の入力抵抗成分を
直列に挿入して、突入電流が流れることを防止で
き、またインバータ回路の安定動作時に第1のス
イツチ要素をオンとすると共に第2のスイツチ要
素をオフとし、起動抵抗回路的にインバータ回路
から切り離すことができ、このため再始動性等に
問題を起すことなく、起動抵抗の電力損失を低減
することができる利点がある。しかも、交流電源
投入時からインバータ回路が安定動作するまでの
期間に、平滑コンデンサを起動抵抗及びスイツチ
ング素子の入力抵抗成分を介して整流回路の出力
間に接続することにより、突入電流を防止するイ
ンピーダンスとしての働きを起動抵抗及びスイツ
チング素子の入力抵抗成分に兼用させることがで
き、突入電流を防止するインピーダンスを別個に
設ける必要がなく、回路的な合理化を図るとがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2
図は他の実施例の回路図、第3図はさらに他の実
施例の回路図、第4図は従来例の回路図、第5図
及び第6図は夫々他の従来例の要部の回路図であ
る。 1は交流電流、3は整流回路、4は平滑コンデ
ンサ、6はリレー、6aは接点、8は起動抵抗、
11,12,18はトランジスタ、17はタイマ
回路、21はダイオード、23はインバータ回
路、24はドライブ回路、NCは常閉端子、NO
は常開端子である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 交流電源を整流する整流回路と、この整流回
    路の出力を平滑する平滑コンデンサと、この平滑
    コンデンサを介して上記整流回路の出力間に接続
    される第1のスイツチ要素と、上記整流回路の出
    力間に接続され出力をスイツチング素子の制御端
    子に正帰還してスイツチング素子をオン、オフさ
    せて上記整流平滑出力を交流電圧に変換するイン
    バータ回路と、少なくとも起動抵抗及び上記スイ
    ツチング素子の制御端子間を介して上記第1のス
    イツチ要素の両端に接続される第2のスイツチ要
    素と、上記インバータ回路の動作開始時点から安
    定動作時点までの所定期間を計時するタイマ回路
    と、交流電源投入時に上記第1のスイツチ要素を
    オフとすると共に第2スイツチ要素をオンとし、
    タイマ回路の上記所定期間の経過後の出力を受け
    て上記第1のスイツチ要素をオンとすると共に第
    2のスイツチ要素をオフとする駆動手段とを備え
    て成ることを特徴とするインバータ装置。 2 第1及び第2のスイツチ要素として、常開端
    子と常閉端子とを備えるリレー接点を用いて成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイ
    ンバータ装置。 3 上記第1のスイツチ要素として、常開端子だ
    けを備えるリレー接点を用い、第2のスイツチ要
    素として、平滑コンデンサと起動抵抗との間に整
    流回路の出力を起動抵抗に供給する向きに挿入さ
    れたダイオードで構成して成ることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のインバータ装置。 4 バイアス抵抗を介してスイツチング素子を駆
    動するドライブ回路を上記インバータ回路が備
    え、上記第2のスイツチ要素をバイアス抵抗及び
    スイチツング素子の制御端子間を介して第1のス
    イツチ要素の両端に接続して成ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のインバータ装置。 5 上記リレーにインバータ回路の出力の一部を
    整流平滑する電源回路から駆動電源を供給して成
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載ま
    たは第3項記載のインバータ装置。 6 上記起動抵抗として、正特性サーミスタ等の
    通電時間に応じて抵抗値が増大する素子を用いて
    成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
    第3項及び第5項のいずれかに記載のインバータ
    装置。
JP60027163A 1985-02-14 1985-02-14 インバ−タ装置 Granted JPS61189174A (ja)

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JPH01136593A (ja) * 1987-11-20 1989-05-29 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 電動機制御装置の突入電流防止回路
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