JPH0729751Y2 - Inverter device - Google Patents
Inverter deviceInfo
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- JPH0729751Y2 JPH0729751Y2 JP1986031674U JP3167486U JPH0729751Y2 JP H0729751 Y2 JPH0729751 Y2 JP H0729751Y2 JP 1986031674 U JP1986031674 U JP 1986031674U JP 3167486 U JP3167486 U JP 3167486U JP H0729751 Y2 JPH0729751 Y2 JP H0729751Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案はスイッチング素子のオンオフによって負荷へ
高周波等の交流電力を供給するインバータ装置に関する
もので、特に動作中に直流電源へ回生電流が流れるもの
に係る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inverter device which supplies alternating current power such as high frequency to a load by turning on / off a switching element, and more particularly to an inverter device in which a regenerative current flows to a direct current power source during operation.
従来、インバータ装置には、動作中に直流電源から一方
的に電力が供給されるものと動作中に直流電源へ回生電
流が流れるものとがある。2. Description of the Related Art Conventionally, there are inverter devices that are supplied with power unilaterally from a DC power supply during operation and those that flow regenerative current to the DC power supply during operation.
まず、第5図に直流電源への回生電流のないインバータ
装置の一例を示す。51,52はスイッチング素子(トラン
ジスタ)、53は発振トランスで、1次巻線55,2次巻線5
7,帰還巻線56を有する。54は共振コンデンサ、58は負
荷、59,60,61は抵抗、62はチョークコイル、63は平滑コ
ンデンサ、64は整流ブリッジ、65は商用電源、66は直流
電源である。First, FIG. 5 shows an example of an inverter device which has no regenerative current to the DC power supply. 51, 52 are switching elements (transistors), 53 is an oscillation transformer, primary winding 55, secondary winding 5
7. Has a feedback winding 56. Reference numeral 54 is a resonance capacitor, 58 is a load, 59, 60, 61 are resistors, 62 is a choke coil, 63 is a smoothing capacitor, 64 is a rectifying bridge, 65 is a commercial power supply, and 66 is a DC power supply.
第6図は第5図の各部の波形図で、(A)はスイッチン
グ素子51の両端の電圧V51を、(B)はスイッチング素
子52の両端の電圧V52を、(C)はスイッチング素子51
に流れる電流I51を、(D)はスイッチング素子52に流
れる電流I52を、(E)はチョークコイル62に流れる電
流I62をそれぞれ示している。FIG. 6 is a waveform diagram of each part in FIG. 5, where (A) is the voltage V 51 across the switching element 51, (B) is the voltage V 52 across the switching element 52, and (C) is the switching element. 51
Shows the current I 51 flowing through the switching element 52, (D) shows the current I 52 flowing through the switching element 52, and (E) shows the current I 62 flowing through the choke coil 62.
このインバータ装置では、スイッチング素子51,52の電
圧V51,V52が発振トランス53と共振コンデンサ54により
共振形となり、電流I51,I52はチョークコイル62により
定電流形の矩形波状となる。負荷58へは発振トランス53
の2次巻線57より電力が供給される。チョークコイル62
により直流電源66への回生電流はなく、平滑コンデンサ
63に高周波電流は流れない。In this inverter device, the voltages V 51 and V 52 of the switching elements 51 and 52 have a resonance type due to the oscillation transformer 53 and the resonance capacitor 54, and the currents I 51 and I 52 have a constant-current rectangular wave shape due to the choke coil 62. Oscillation transformer 53 to load 58
Power is supplied from the secondary winding 57 of the. Choke coil 62
There is no regenerative current to the DC power supply 66,
No high frequency current flows through 63.
つぎに、第7図に直流電源への回生電流を有するインバ
ータ装置の一例を示す。71はスイッチング素子(トラン
ジスタ)、72は共振コンデンサ、73は発振トランスで、
1次巻線74,2次巻線75,帰還巻線76を有する。82はダン
パーダイオード、77は負荷、78,79は抵抗である。80は
平滑コンデンサ、81は整流ブリッジ、83は商用電源で、
これらは直流電源84を構成する。Next, FIG. 7 shows an example of an inverter device having a regenerative current to a DC power supply. 71 is a switching element (transistor), 72 is a resonance capacitor, 73 is an oscillation transformer,
It has a primary winding 74, a secondary winding 75, and a feedback winding 76. Reference numeral 82 is a damper diode, 77 is a load, and 78 and 79 are resistors. 80 is a smoothing capacitor, 81 is a rectifying bridge, 83 is a commercial power supply,
These form the DC power supply 84.
第8図は第7図の各部の波形図で、(A)はスイッチン
グ素子71の両端の電圧V71を、(B)はスイッチング素
子71に流れる電流I71およびダンパーダイオード82に流
れる電流I82をそれぞれ示している。FIG. 8 is a waveform diagram of each part of FIG. 7, (A) shows voltage V 71 across switching element 71, (B) shows current I 71 flowing through switching element 71 and current I 82 flowing through damper diode 82. Are shown respectively.
このインバータ装置においては、スイッチング素子71が
オンとなると、発振トランス73の1次巻線74に直線的に
増加する電流I71が流れる。この電流I71がある値に達し
たとき、スイッチング71がオフとなると、1次巻線74に
流れていた電流は流れ続けようとし、共振コンデンサ72
を逆方向に充電しはじめる。共振コンデンサ72の電圧が
最大となる時、つまりスイッチング素子71の電圧V71が
最大となった時から共振コンデンサ72は放電しはじめ、
共振により電圧V71がゼロ以下になろうとすると、平滑
コンデンサ80とダンパーダイオード82を通して直流電源
84へ回生電流I82が流れる。負荷77へは、2次巻線75か
ら電力が供給される。In this inverter device, when the switching element 71 is turned on, a linearly increasing current I 71 flows through the primary winding 74 of the oscillation transformer 73. When the current I 71 reaches a certain value and the switching 71 is turned off, the current that has been flowing in the primary winding 74 tries to continue flowing, and the resonance capacitor 72
Start charging in the opposite direction. When the voltage of the resonance capacitor 72 becomes maximum, that is, when the voltage V 71 of the switching element 71 becomes maximum, the resonance capacitor 72 begins to discharge,
When the voltage V 71 tries to fall below zero due to resonance, the DC power source is passed through the smoothing capacitor 80 and the damper diode 82.
Regenerative current I 82 flows to 84. Electric power is supplied to the load 77 from the secondary winding 75.
以上の2種類のインバータ装置は、いずれも、発振トラ
ンス53,73から直接スイッチング素子51,52,71のベース
信号を得るもので、その発振周波数は、発振トランス5
3,73,チョークコイル62,共振コンデンサ54,72などの回
路固有の特性で決まるものである。Each of the above two types of inverter devices obtains the base signal of the switching elements 51, 52, 71 directly from the oscillation transformers 53, 73, and the oscillation frequency is 5
3, 73, choke coil 62, resonance capacitors 54, 72, etc. are determined by the characteristics peculiar to the circuit.
さて、これらのインバータ装置において、共振出力の一
部を取り出してコンデンサで平滑し、これをスイッチン
グ素子の制御電源とする試みが従来から種々行われてい
るが、回生電流が存在する後者(第7図)のインバータ
装置を用いた場合、回生電流が上記制御電源に悪影響を
及ぼすという問題がある。以下、この点についてさらに
詳しく説明する。Now, in these inverter devices, various attempts have conventionally been made to take out a part of the resonance output, smooth it with a capacitor, and use this as a control power supply for the switching element. When the inverter device shown in the figure) is used, there is a problem that the regenerative current adversely affects the control power supply. Hereinafter, this point will be described in more detail.
第9図において、1はスイッチング素子、2はチョーク
コイル、3はその主巻線、4はベース駆動電源用巻線、
5は共振コンデンサ、6はダンパーダイオード、7はベ
ース駆動電源を供給するダイオードなどの整流器、8は
負荷、9は駆動回路、10は平滑コンデンサ、11は起動用
コンデンサ、12はベース駆動電源を供給する平滑コンデ
ンサ、13は整流ブリッジ、28は商用電源、29は直流電源
である。In FIG. 9, 1 is a switching element, 2 is a choke coil, 3 is its main winding, 4 is a base drive power supply winding,
Reference numeral 5 is a resonance capacitor, 6 is a damper diode, 7 is a rectifier such as a diode for supplying a base driving power, 8 is a load, 9 is a driving circuit, 10 is a smoothing capacitor, 11 is a starting capacitor, and 12 is a base driving power supply. Smoothing capacitor, 13 is a rectifying bridge, 28 is a commercial power supply, and 29 is a DC power supply.
第10図は第9図に示したインバータ装置の各部の波形を
示すもので(A)はスイッチング素子1に加えられるベ
ース信号V9を、(B)はスイッチング素子1に流れる電
流I1を、(C)はスイッチング素子1の両端電圧V1を、
(D)はダンパーダイオード6に流れる電流I6を、
(E)は共振コンデンサ5に流れる電流I5を、(F)は
負荷8に流れる電流I8を、(G)は平滑コンデンサ12に
流れる電流I12を、(H)は平滑コンデンサ12の両端電
圧V12を、(I)は起動用コンデンサ11に流れる電流I11
をそれぞれ示している。FIG. 10 shows the waveform of each part of the inverter device shown in FIG. 9, (A) shows the base signal V 9 applied to the switching element 1, (B) shows the current I 1 flowing through the switching element 1, (C) shows the voltage V 1 across the switching element 1,
(D) shows the current I 6 flowing through the damper diode 6,
(E) is the current I 5 flowing through the resonance capacitor 5, (F) is the current I 8 flowing through the load 8, (G) is the current I 12 flowing through the smoothing capacitor 12, and (H) is both ends of the smoothing capacitor 12. The voltage V 12 is (I) is the current I 11 flowing in the starting capacitor 11.
Are shown respectively.
このインバータ装置は、商用電源28から電力が供給され
ると平滑コンデンサ10と起動用コンデンサ11および平滑
コンデンサ12の直列回路に電圧が印加される。この時、
平滑コンデンサ12の電圧V12は、起動用コンデンサ11と
平滑コンデンサ12との容量比で決まる電圧となり、駆動
回路9へ供給される。これにより、スイッチング素子1
にベース信号V9が印加される。ベース信号V9が高レベル
となってスイッチング素子1がオンとなると、チョーク
コイル2の主巻線3を通して直線的に増加する電流I1が
流れる。駆動回路9の時定数により所定時間後にスイッ
チング素子1がオフとなると、主巻線3に流れていた電
流は流れ続けようとし、共振コンデンサ5に電流I5を流
して共振コンデンサ5を充電していく。やがて、電流I5
がゼロとなりスイッチング素子1の電圧V1が最大とな
る。ここからは、主巻線3,負荷8,平滑コンデンサ10,起
動用コンデンサ11,平滑コンデンサ12を通して回生電流
が流れる。電圧V1はさらに減少していき、負になろうと
すると、ダンパーダイオード6がオンとなり、電流I6と
して回生電流が流れ続ける。In this inverter device, when power is supplied from the commercial power supply 28, a voltage is applied to the series circuit of the smoothing capacitor 10, the starting capacitor 11 and the smoothing capacitor 12. At this time,
The voltage V 12 of the smoothing capacitor 12 becomes a voltage determined by the capacitance ratio between the starting capacitor 11 and the smoothing capacitor 12, and is supplied to the drive circuit 9. As a result, the switching element 1
The base signal V 9 is applied to. When the base signal V 9 becomes high level and the switching element 1 is turned on, a current I 1 that linearly increases flows through the main winding 3 of the choke coil 2. When the switching element 1 is turned off after a predetermined time due to the time constant of the drive circuit 9, the current flowing in the main winding 3 tries to continue flowing, and the current I 5 is passed through the resonance capacitor 5 to charge the resonance capacitor 5. Go. Eventually, the current I 5
Becomes zero and the voltage V 1 of the switching element 1 becomes maximum. From here, a regenerative current flows through the main winding 3, the load 8, the smoothing capacitor 10, the starting capacitor 11, and the smoothing capacitor 12. When the voltage V 1 further decreases and becomes negative, the damper diode 6 is turned on and the regenerative current continues to flow as the current I 6 .
この繰返しによって、負荷8へ高周波交流電流が供給さ
れる。また、チョークコイル2のベース駆動電源用巻線
4と整流器7により、起動後は、共振回路(チョークコ
イル2,共振コンデンサ5)よりベース駆動電源を供給
し、起動用コンデンサ11からのエネルギー供給はなくな
り、高効率化が図れ、さらに負荷8が外れる等による無
負荷時は、発振動作が停止する特徴がある。By repeating this, a high frequency alternating current is supplied to the load 8. Further, the base drive power supply winding 4 of the choke coil 2 and the rectifier 7 supply the base drive power supply from the resonance circuit (the choke coil 2 and the resonance capacitor 5) after the start-up, and the energy supply from the start-up capacitor 11 does not occur. There is a characteristic that the oscillating operation is stopped when there is no load due to the removal of the load 8 or the like.
ここで、先に述べた電源への回生電流は、主として平滑
コンデンサ10に流れるが、一部は起動用コンデンサ11お
よび平滑コンデンサ12にも流れる。これにより、ベース
駆動用電源となる電圧V12は上昇し、また、そのエネル
ギー放出時に下降する。ゆえに、電圧V12は回生電流に
より変動を受ける。これにより駆動回路9の発振周波数
が変化したり、ベース電圧V9が変動したりするので、ス
イッチング動作が変化し、電圧V12によってベース電
流,コレクタ電流(I1)が影響を受け、ベース変調のか
かった電流が負荷8に供給されることになる。このた
め、発振周波数の高調波成分の周波数が変化したり、AM
ラジオ等で受信,復調された時の成分も増加するので、
他の機器に雑音による妨害を与えやすくなるという欠点
をも有している。Here, the regenerative current to the power supply described above mainly flows through the smoothing capacitor 10, but part of it also flows through the starting capacitor 11 and the smoothing capacitor 12. As a result, the voltage V 12 serving as the base driving power supply rises, and also falls when the energy is released. Therefore, the voltage V 12 is changed by the regenerative current. As a result, the oscillation frequency of the drive circuit 9 changes or the base voltage V 9 changes, so the switching operation changes, and the base current and collector current (I 1 ) are affected by the voltage V 12 and the base modulation The applied current is supplied to the load 8. Therefore, the frequency of the harmonic component of the oscillation frequency may change, or the AM
Since the component when received and demodulated by radio etc. also increases,
It also has a drawback that it is likely to interfere with other devices due to noise.
この考案は、回生電流を有するタイプのインバータ装置
において、起動用コンデンサを通して流れる回生電流に
よるベース駆動回路用電源の変動を抑え、雑音を抑制す
ることを目的とする。An object of the present invention is to suppress fluctuations in a power supply for a base drive circuit due to a regenerative current flowing through a starting capacitor and suppress noise in an inverter device having a regenerative current.
この考案のインバータ装置は、出力端に第1の平滑コン
デンサを有する直流電源と、この直流電源より給電され
るとともに前記直流電源へ回生電流を流す共振回路と、
前記直流電源および共振回路の間に介挿してオンオフ動
作するスイッチング素子と、このスイッチング素子と逆
並列に接続されたダイオードと、前記スイッチング素子
を周期的にオンオフ駆動する駆動回路と、前記共振回路
から給電される負荷と、前記共振回路の出力の一部を整
流する整流器と、この整流器の出力を平滑して前記駆動
回路へ動作電源として与える第2の平滑コンデンサと、
前記直流電源と前記第2の平滑コンデンサとの間に接続
した起動用コンデンサと、起動時に前記起動用コンデン
サに流れる起動電流の方向を順方向として前記直流電源
と前記第2の平滑コンデンサとの間に前記起動用コンデ
ンサに直列に介挿した単方向性スイッチ素子とを備えて
いる。An inverter device of the present invention comprises a DC power supply having a first smoothing capacitor at an output terminal, a resonance circuit which is fed from the DC power supply and which supplies a regenerative current to the DC power supply,
A switching element that is inserted between the DC power supply and the resonance circuit to perform an on / off operation, a diode connected in antiparallel with the switching element, a drive circuit that periodically turns on / off the switching element, and the resonance circuit. A load to be fed, a rectifier that rectifies a part of the output of the resonance circuit, a second smoothing capacitor that smoothes the output of the rectifier and supplies it to the drive circuit as an operating power supply,
A starting capacitor connected between the DC power source and the second smoothing capacitor, and between the DC power source and the second smoothing capacitor with a direction of a starting current flowing through the starting capacitor at the time of starting as a forward direction. And a unidirectional switch element inserted in series with the starting capacitor.
この考案の構成によれば、直流電源と第2の平滑コンデ
ンサとの間に起動用コンデンサと単方向性スイッチ素子
の直列回路を接続したので、起動用コンデンサの放電が
単方向性スイッチ素子で阻止され、したがって起動用コ
ンデンサが最大値まで充電されるとそれ以上は電流が流
れ込まなくなる。この結果、共振回路からスイッチング
素子に逆並列接続したダイオードを通して流れる回生電
流は第1の平滑コンデンサを通るのみで、第2の平滑コ
ンデンサへの回生電流への流入が阻止され、第2の平滑
コンデンサの電圧変動を抑圧することができ(入力リッ
プル低減)、スイッチング素子に回生電流による変調が
かからず低雑音化を達成できる。According to the configuration of this invention, since the series circuit of the starting capacitor and the unidirectional switch element is connected between the DC power supply and the second smoothing capacitor, the discharge of the starting capacitor is blocked by the unidirectional switch element. Therefore, when the starting capacitor is charged to the maximum value, no more current will flow. As a result, the regenerative current flowing from the resonant circuit through the diode connected in anti-parallel to the switching element only passes through the first smoothing capacitor, and the regenerative current flowing into the second smoothing capacitor is blocked, and the second smoothing capacitor is blocked. The voltage fluctuation can be suppressed (reduction of input ripple), and the switching element is not modulated by the regenerative current, so that noise reduction can be achieved.
実施例 この考案の第1の実施例を第1図および第2図に基づい
て説明する。このインバータ装置は、第1図に示すよう
に、直流電源29と、この直流電源29より給電されるとと
もに前記直流電源29へ回生電流を流す共振回路30と、前
記直流電源29および共振回路30の間に介挿してオンオフ
動作するスイッチング素子1と、このスイッチング素子
1を周期的にオンオフ駆動する駆動回路9と、前記共振
回路30から給電される負荷8と、前記共振回路30の出力
の一部を整流するダイオードなどの整流器7と、この整
流器7の出力を平滑して前記駆動回路9へ動作電源とし
て与える平滑コンデンサ12と、前記直流電源29と前記平
滑コンデンサ12との間に接続した起動用コンデンサ11
と、起動時に前記起動用コンデンサ11に流れる起動電流
の方向を順方向として前記直流電源29と前記平滑コンデ
ンサ12との間に前記起動用コンデンサ11に直列に介挿し
たダイオードなどの単方向性スイッチ素子14とを備えて
いる。この場合、共振回路30はチョークコイル2および
共振コンデンサ5で構成されている。また、直流電源29
は、商用電源28を整流ブリッジ13で全波整流し、さらに
平滑コンデンサ10で平滑することにより得ている。Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This inverter device includes, as shown in FIG. 1, a DC power supply 29, a resonance circuit 30 which is fed from the DC power supply 29 and flows a regenerative current to the DC power supply 29, and the DC power supply 29 and the resonance circuit 30. A switching element 1 which is interposed between the switching element 1 and on / off operation, a drive circuit 9 which periodically turns on / off the switching element 1, a load 8 fed from the resonance circuit 30, and a part of an output of the resonance circuit 30. A rectifier 7 such as a diode for rectifying the rectifier, a smoothing capacitor 12 that smoothes the output of the rectifier 7 and supplies it to the drive circuit 9 as an operating power source, and a starter connected between the DC power source 29 and the smoothing capacitor 12. Capacitor 11
And a unidirectional switch such as a diode inserted in series with the starting capacitor 11 between the DC power supply 29 and the smoothing capacitor 12 with the direction of the starting current flowing through the starting capacitor 11 at the time of starting as the forward direction. And element 14. In this case, the resonance circuit 30 is composed of the choke coil 2 and the resonance capacitor 5. In addition, the DC power supply 29
Are obtained by full-wave rectifying the commercial power supply 28 with the rectifying bridge 13 and smoothing it with the smoothing capacitor 10.
このインバータ装置は、第9図の回路と比較すると、起
動用コンデンサ11と直列にダイオードなどの単方向性ス
イッチ素子14を介挿した点が相違する。この場合におい
て、単方向性スイッチ素子14は起動時に起動用コンデン
サ11に流れる電流の方向が順方向となるように接続され
る。このように、単方向性スイッチ素子14を設けると、
回生電流が起動用コンデンサ11(および平滑コンデンサ
12)を通して流れることにより起動用コンデンサ11に蓄
積された電荷がインバータ動作によって放出されるのが
防止され、平滑コンデンサ12の両端の電圧V12に現れる
高周波成分を抑圧することができる。This inverter device is different from the circuit of FIG. 9 in that a unidirectional switch element 14 such as a diode is inserted in series with the starting capacitor 11. In this case, the unidirectional switching element 14 is connected so that the direction of the current flowing through the starting capacitor 11 at the time of starting is the forward direction. Thus, when the unidirectional switch element 14 is provided,
The regenerative current is the starting capacitor 11 (and smoothing capacitor
It is possible to prevent the electric charge accumulated in the starting capacitor 11 from being discharged by the inverter operation by flowing through 12) and suppress the high frequency component appearing in the voltage V 12 across the smoothing capacitor 12.
以下、第2図を参照して詳しく説明する。第2図は第1
図の各部の波形図で、(A)はベース電圧V9を、(B)
はスイッチング素子1の電流I1を、(C)はスイッチン
グ素子1の両端電圧V1を、(D)をダンパーダイオード
6の電流I6を、(E)は共振コンデンサ5の電流I5を、
(F)は負荷8の電流I8を、(G)は起動用コンデンサ
11の電流I11を、(H)は平滑コンデンサ12の両端電圧V
12をそれぞれ示している。Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIG. Figure 2 shows the first
In the waveform diagram of each part of the figure, (A) shows the base voltage V 9 and (B) shows
Is the current I 1 of the switching element 1, (C) is the voltage V 1 across the switching element 1, (D) is the current I 6 of the damper diode 6, and (E) is the current I 5 of the resonant capacitor 5,
(F) is the current I 8 of the load 8, (G) is the starting capacitor
11 is the current I 11 and (H) is the voltage V across the smoothing capacitor 12.
12 are shown respectively.
このインバータ装置は、商用電源28を投入すると、平滑
コンデンサ10が充電され、また単方向性スイッチ素子14
を通して起動用コンデンサ11および平滑コンデンサ12が
充電され、駆動回路9に電圧V12が印加され、ベース電
圧V9がスイッチング素子1に加わる。In this inverter device, when the commercial power supply 28 is turned on, the smoothing capacitor 10 is charged, and the unidirectional switching element 14
The start-up capacitor 11 and the smoothing capacitor 12 are charged through, the voltage V 12 is applied to the drive circuit 9, and the base voltage V 9 is applied to the switching element 1.
以下、第9図に示した回路と同様にスイッチング動作が
行われ、起動後はベース駆動電源用巻線4から整流器7
を通して電力供給を受け、電圧V12を得て負荷8に高周
波電力が供給される。Thereafter, the switching operation is performed similarly to the circuit shown in FIG. 9, and after the start-up, the base drive power supply winding 4 to the rectifier 7 are connected.
Power is supplied to the load 8 to obtain the voltage V 12 and the high frequency power is supplied to the load 8.
この場合において、共振回路30で発生する直流電源29へ
の回生電流は、起動用コンデンサ11の充電電荷の放電が
単方向性スイッチ素子14によって阻止され最大値を維持
しているので、起動用コンデンサ11には流れず平滑コン
デンサ10にのみ流れることになり、共振回路30の回生電
流による電圧V12の変動が従来例に比べて抑制され、ベ
ース変調率の低い低雑音の特性となる。In this case, the regenerative current generated in the resonance circuit 30 to the DC power supply 29 is maintained at the maximum value because the discharge of the charge stored in the starting capacitor 11 is blocked by the unidirectional switch element 14 and the maximum value is maintained. Since it does not flow into the smoothing capacitor 10 but into the smoothing capacitor 10, the fluctuation of the voltage V 12 due to the regenerative current of the resonance circuit 30 is suppressed as compared with the conventional example, and a low noise characteristic with a low base modulation rate is obtained.
その他の動作は第9図に示した回路と同じであるので、
説明を省略する。Since other operations are the same as those of the circuit shown in FIG. 9,
The description is omitted.
この考案の第2の実施例を第3図に基づいて説明する。
このインバータ装置は、第1図における負荷8を蛍光ラ
ンプなどの放電ランプ8′に代えたもので、放電ランプ
8′の両フィラメントの非電源側電極端子間に電圧応答
スイッチ素子16およびダイオード17の直列回路からなる
予熱・始動回路が接続されている。A second embodiment of this invention will be described with reference to FIG.
In this inverter device, the load 8 in FIG. 1 is replaced with a discharge lamp 8 ', such as a fluorescent lamp, and a voltage responsive switch element 16 and a diode 17 are provided between the non-power supply side electrode terminals of both filaments of the discharge lamp 8'. A preheating / starting circuit consisting of a series circuit is connected.
駆動回路9は、タイマ用集積回路(例えばシグネティッ
ク社製NE555)27と、抵抗22,24と、ダイオード23と、可
変抵抗25と、コンデンサ26と、コンデンサ19と、抵抗2
0,21とで構成され、無安定マルチバイブレータとして動
作し、可変抵抗25を調整すると発振周波数が変化する。The drive circuit 9 includes a timer integrated circuit (for example, NE555 manufactured by Signetic Co., Ltd.) 27, resistors 22 and 24, a diode 23, a variable resistor 25, a capacitor 26, a capacitor 19, and a resistor 2.
It is composed of 0 and 21, and operates as an astable multivibrator, and when the variable resistor 25 is adjusted, the oscillation frequency changes.
また、起動用コンデンサ11に並列接続した抵抗15は、高
い抵抗値を有し、インバータ装置の無負荷時の発振停止
時に、電圧V12をタイマ用集積回路27の動作可能な電圧
よりも少し低い値に保持して再起動性を向上させるため
のものである。Further, the resistor 15 connected in parallel to the starting capacitor 11 has a high resistance value, and the voltage V 12 is slightly lower than the operable voltage of the timer integrated circuit 27 when the inverter device stops oscillation when there is no load. This is for holding the value and improving the restartability.
抵抗18は整流器7を通してベース駆動回路9に流れ込む
電流の限流用である。The resistor 18 is for limiting the current flowing into the base drive circuit 9 through the rectifier 7.
その他の構成および動作は第1図の回路と同様であり、
この場合も起動用コンデンサ11を通して流れる回生電流
を阻止でき、電圧V12の回生電流による変動を抑圧して
ほぼ一定電圧に保つことができ、雑音の低減を図ること
ができる。Other configurations and operations are similar to those of the circuit of FIG.
Also in this case, the regenerative current flowing through the starting capacitor 11 can be blocked, the fluctuation of the voltage V 12 due to the regenerative current can be suppressed, and the voltage can be maintained at a substantially constant voltage, and noise can be reduced.
この考案の第3の実施例を第4図に基づいて説明する。
このインバータ装置は、2石式の実施例を示している。
第4図において、31,32はスイッチング素子(トランジ
スタ)、33,34はダンパーダイオード、35,36はドライブ
トランス、37はチョークコイルで、その補助巻線より駆
動回路46へ給電している。38は負荷、39はコンデンサ、
40,41は平滑コンデンサ、42はダイオードなどの単方向
性スイッチ素子、43は起動用コンデンサ、44は平滑コン
デンサ、45は整流ブリッジ、47は商用電源である。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This inverter device shows a two-stone type embodiment.
In FIG. 4, 31 and 32 are switching elements (transistors), 33 and 34 are damper diodes, 35 and 36 are drive transformers, and 37 is a choke coil, and the auxiliary winding supplies power to the drive circuit 46. 38 is a load, 39 is a capacitor,
Reference numerals 40 and 41 are smoothing capacitors, 42 is a unidirectional switch element such as a diode, 43 is a starting capacitor, 44 is a smoothing capacitor, 45 is a rectifying bridge, and 47 is a commercial power supply.
このインバータ装置は、商用電源47を投入すると、単方
向性スイッチ素子42および起動用コンデンサ43を通して
平滑コンデンサ44が充電され、この平滑コンデンサ44の
充電電圧でもって駆動回路46が動作を開始し、スイッチ
ング素子31,32を交互にオンオフ動作させ、これによっ
て負荷38に交流電力を供給する。負荷38への給電が始ま
ると、チョークコイル37の補助巻線から駆動回路46への
給電が始まり、これによって駆動回路46は動作を継続す
る。なお、駆動回路46には、チョークコイル37の補助巻
線の電圧を整流する整流器が内蔵され、この整流器が平
滑コンデンサ44に接続されている。In this inverter device, when the commercial power source 47 is turned on, the smoothing capacitor 44 is charged through the unidirectional switch element 42 and the starting capacitor 43, and the drive circuit 46 starts operating by the charging voltage of the smoothing capacitor 44 to perform switching. The elements 31 and 32 are alternately turned on and off to supply AC power to the load 38. When the power supply to the load 38 is started, the power supply from the auxiliary winding of the choke coil 37 to the drive circuit 46 is started, whereby the drive circuit 46 continues to operate. The drive circuit 46 has a built-in rectifier that rectifies the voltage of the auxiliary winding of the choke coil 37, and this rectifier is connected to the smoothing capacitor 44.
この場合においても、回生電流が起動用コンデンサ43を
通して流れるのを単方向性スイッチ素子42によって阻止
することができ、前記の実施例と同様に低雑音化を実現
できる。Also in this case, the unidirectional switch element 42 can prevent the regenerative current from flowing through the starting capacitor 43, and the noise reduction can be realized as in the above-described embodiment.
なお、上記各実施例では、単方向性スイッチ素子14,42
としてダイオードを用いたが、起動電流の方向にのみ電
流を流し、逆方向の電流を遮断する素子であれば何を使
用してもよい。起動後に駆動回路9,46へ給電する電源回
路は上記実施例の回路構成に限らず種々考えることがで
きる。Incidentally, in each of the above embodiments, the unidirectional switch elements 14, 42.
Although a diode is used as the element, any element may be used as long as it allows a current to flow only in the direction of the starting current and cuts off the current in the opposite direction. The power supply circuit that supplies power to the drive circuits 9 and 46 after the start-up is not limited to the circuit configuration of the above-described embodiment, and various types can be considered.
この考案のインバータ装置によれば、直流電源と第2の
平滑コンデンサとの間に起動用コンデンサと単方向性ス
イッチ素子の直列回路を接続したので、起動用コンデン
サの放電が単方向性スイッチ素子で阻止され、したがっ
て起動用コンデンサが最大値まで充電されるとそれ以上
は電流が流れ込まなくなる。この結果、共振回路からス
イッチング素子に逆並列接続したダイオードを通して流
れる回生電流は第1の平滑コンデンサを通るのみで、第
2の平滑コンデンサへの回生電流への流入が阻止され、
第2の平滑コンデンサの電圧変動を抑圧することができ
(入力リップル低減)、スイッチング素子に回生電流に
よる変調がかからず低雑音化を達成できる。According to the inverter device of the present invention, since the series circuit of the starting capacitor and the unidirectional switching element is connected between the DC power supply and the second smoothing capacitor, the discharging of the starting capacitor is performed by the unidirectional switching element. If blocked, and thus the starting capacitor is charged to its maximum value, no more current will flow. As a result, the regenerative current flowing from the resonant circuit through the diode connected in anti-parallel to the switching element only passes through the first smoothing capacitor, and the regenerative current flowing into the second smoothing capacitor is blocked,
The voltage fluctuation of the second smoothing capacitor can be suppressed (reduction of input ripple), and the switching element is not modulated by the regenerative current, so that noise reduction can be achieved.
なお、第11図に示すように、2個の負荷94,95の各々に
平滑コンデンサ91,92を設け、ダイオード93で各平滑コ
ンデンサ91,92を分離させることは従来から行われてい
るところであるが、このような電源回路は、常に整流ブ
リッジ96側より電力の供給を受けるもので、第1図のよ
うに本来起動時のみ起動用コンデンサ11により起動エネ
ルギーを得、起動用コンデンサ11が、それ自体起動時と
通常動作時とのスイッチの役目を果たしている本考案と
は全く別異である。Note that, as shown in FIG. 11, it is a conventional practice to provide smoothing capacitors 91, 92 on each of the two loads 94, 95 and separate the smoothing capacitors 91, 92 with a diode 93. However, such a power supply circuit is always supplied with power from the rectifying bridge 96 side, and as shown in FIG. 1, the starting capacitor 11 obtains the starting energy only at the time of starting, and the starting capacitor 11 It is completely different from the present invention, which itself functions as a switch during startup and during normal operation.
なおまた、特願昭57−148287号,特願昭57−148288号に
は、第12図に示すように、自励型Lプッシュプル回路を
用いた調光目的のインバータ装置が提案されているが、
このものは、いわば先に第5図に示したと同様、回生電
流のないタイプのものであってやはり本考案とは別異の
ものである。すなわち、このインバータ装置は、脈流の
谷間で発進を停止し、抵抗115,116,コンデンサ117によ
る時定数を適当に合わせることにより調光比を変化させ
るものであり、電圧V119が山の時にコンデンサ117が充
電されているため、電圧V119の谷間では、電圧V119の低
下とともにトランジスタ118が逆バイアスされて発振が
停止するもので、脈流信号を必要とし、トランジスタ11
8のベースの電源経路にコンデンサ117があるが、先に述
べた電源回生電流による悪影響という課題そのものを欠
いている。Further, Japanese Patent Application Nos. 57-148287 and 57-148288 propose inverter devices for the purpose of dimming using a self-excited L push-pull circuit as shown in FIG. But,
This is, so to speak, a type having no regenerative current, which is different from the present invention, as shown in FIG. That is, this inverter device changes the dimming ratio by stopping the start at the valley of the pulsating flow and adjusting the time constants of the resistors 115 and 116 and the capacitor 117 appropriately, and the capacitor 117 when the voltage V 119 is high. so that if charged, in the valley of the voltage V 119, in which the oscillation transistor 118 with decreasing voltage V 119 is reverse biased stopping requires pulsating signal, the transistor 11
Although there is a capacitor 117 in the power supply path of the base of 8, the problem itself of the adverse effect of the power supply regenerative current described above is lacking.
なお、第13図は第12図の各部の波形図で、(A)は整流
ブリッジ119の出力電圧V119を、(B)はコンデンサ117
の両端電圧V117をそれぞれ示し、第13図(B)におい
て、VTHはトランジスタ118のスレッシュホールド電圧で
あり、電圧V117が V117>VTH の期間トランジスタ118がオンとなって発振動作が行わ
れ、 V117<VTH の期間Tはトランジスタ118がオフとなって発振動作が
停止する。また、第13図(A)においてVXは発振出力の
波形を示している。Note that FIG. 13 is a waveform diagram of each part in FIG. 12, (A) shows the output voltage V 119 of the rectifying bridge 119, and (B) shows the capacitor 117.
Shows the voltage across V 117, respectively, in FIG. 13 (B), V TH is the threshold voltage of the transistor 118, the oscillating operation period transistor 118 of the voltage V 117 V 117> V TH is turned on In the period T of V 117 <V TH , the transistor 118 is turned off and the oscillation operation is stopped. Further, in FIG. 13 (A), V X shows the waveform of the oscillation output.
第1図はこの考案の第1の実施例の構成を示す回路図、
第2図は第1図の各部の波形図、第3図はこの考案の第
2の実施例の構成を示す回路図、第4図はこの考案の第
3の実施例の構成を示す回路図、第5図は従来のインバ
ータ装置の構成を示す回路図、第6図は第5図の各部の
波形図、第7図は別の従来のインバータ装置の構成を示
す回路図、第8図は第7図の各部の波形図、第9図はさ
らに別の従来のインバータ装置の構成を示す回路図、第
10図は第9図の各部の波形図、第11図は電源装置の回路
図、第12図はインバータ装置の回路図、第13図は第12図
の各部の波形図である。 1…スイッチング素子、7…整流器、8…負荷、9…駆
動回路、11…起動用コンデンサ、12…平滑コンデンサ、
14…単方向性スイッチ素子、29…直流電源、30…共振回
路FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a waveform diagram of each part of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional inverter device, FIG. 6 is a waveform diagram of each part of FIG. 5, FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of another conventional inverter device, and FIG. FIG. 7 is a waveform diagram of each part of FIG. 7, FIG. 9 is a circuit diagram showing the configuration of still another conventional inverter device, and FIG.
10 is a waveform diagram of each part of FIG. 9, FIG. 11 is a circuit diagram of a power supply device, FIG. 12 is a circuit diagram of an inverter device, and FIG. 13 is a waveform diagram of each part of FIG. 1 ... Switching element, 7 ... Rectifier, 8 ... Load, 9 ... Drive circuit, 11 ... Starting capacitor, 12 ... Smoothing capacitor,
14 ... Unidirectional switch element, 29 ... DC power supply, 30 ... Resonance circuit
Claims (1)
流電源と、この直流電源より給電されるとともに前記直
流電源へ回生電流を流す共振回路と、前記直流電源およ
び共振回路の間に介挿してオンオフ動作するスイッチン
グ素子と、このスイッチング素子と逆並列に接続された
ダイオードと、前記スイッチング素子を周期的にオンオ
フ駆動する駆動回路と、前記共振回路から給電される負
荷と、前記共振回路の出力の一部を整流する整流器と、
この整流器の出力を平滑して前記駆動回路へ動作電源と
して与える第2の平滑コンデンサと、前記直流電源と前
記第2の平滑コンデンサとの間に接続した起動用コンデ
ンサと、起動時に前記起動用コンデンサに流れる起動電
流の方向を順方向として前記直流電源と前記第2の平滑
コンデンサとの間に前記起動用コンデンサに直列に介挿
した単方向性スイッチ素子とを備えたインバータ装置。1. A direct current power supply having a first smoothing capacitor at an output end, a resonance circuit which is fed from the direct current power supply and supplies a regenerative current to the direct current power supply, and is inserted between the direct current power supply and the resonance circuit. A switching element that is turned on and off, a diode that is connected in antiparallel with the switching element, a drive circuit that periodically turns the switching element on and off, a load that is fed from the resonance circuit, and an output of the resonance circuit. A rectifier that rectifies a part of
A second smoothing capacitor that smoothes the output of the rectifier and supplies it to the drive circuit as an operating power supply, a starting capacitor connected between the DC power supply and the second smoothing capacitor, and the starting capacitor at the time of startup. An inverter device comprising a unidirectional switch element that is inserted in series with the starting capacitor between the DC power source and the second smoothing capacitor with the direction of the starting current flowing in the forward direction as the forward direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986031674U JPH0729751Y2 (en) | 1986-03-05 | 1986-03-05 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
| JPS62145493U JPS62145493U (en) | 1987-09-14 |
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Family
ID=30837627
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2698597B2 (en) * | 1988-03-31 | 1998-01-19 | 東芝ライテック株式会社 | Inverter device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-03-05 JP JP1986031674U patent/JPH0729751Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS62145493U (en) | 1987-09-14 |
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