JPH0759355A - AC-AC converter - Google Patents

AC-AC converter

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JPH0759355A
JPH0759355A JP5196411A JP19641193A JPH0759355A JP H0759355 A JPH0759355 A JP H0759355A JP 5196411 A JP5196411 A JP 5196411A JP 19641193 A JP19641193 A JP 19641193A JP H0759355 A JPH0759355 A JP H0759355A
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diode
capacitor
circuit
choke
converter
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Application number
JP5196411A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Tsugita
和彦 次田
Mitsuhiro Shimojima
光広 下嶋
Yasunori Yashiro
康則 家城
Masaomi Asayama
正臣 浅山
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Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Lighting Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Lighting Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ACーACコンバータの電源高調波を低減
し、入力力率を高める。 【構成】 商用交流電源ACの電圧を整流するダイオ
ードブリッジDBの脈流の直流出力電圧を平滑する平滑
コンデンサC2が、ダイオードブリッジDB側に接続す
る高調波チョークTHと平滑コンデンサC2に充電方向
の第1ダイオードD1との直列回路で接続されている。
また、平滑コンデンサC2の両端に、共振コンデンサC
5と、共振チョークTOの共振回路と、スイッチング素
子の主トランジスタQ1が接続されている。また、高調
波チョークTHと第1ダイオードD1の接点を、この接
点側にアノードを接続した第2ダイオードD2、放電ラ
ンプFL、バラストチョークTBとの直列回路を介し
て、主トランジスタQ1のコレクタに接続している。更
に、第1ダイオードD1と平滑コンデンサC2の接点
と、第2ダイオードD2と放電ランプFLの接点との間
に、補助チョークTAを接続している。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the power supply harmonics of AC-AC converter and increase the input power factor. A smoothing capacitor C2 for smoothing the pulsating DC output voltage of a diode bridge DB that rectifies the voltage of a commercial AC power supply AC is a harmonic choke TH connected to the diode bridge DB side and a smoothing capacitor C2 having a first capacitor in the charging direction. It is connected in a series circuit with one diode D1.
In addition, the resonance capacitor C is provided on both ends of the smoothing capacitor C2.
5, the resonance circuit of the resonance choke TO and the main transistor Q1 of the switching element are connected. Further, the contact point of the harmonic choke TH and the first diode D1 is connected to the collector of the main transistor Q1 via a series circuit of the second diode D2 having the anode connected to this contact side, the discharge lamp FL, and the ballast choke TB. is doing. Further, an auxiliary choke TA is connected between the contact point of the first diode D1 and the smoothing capacitor C2 and the contact point of the second diode D2 and the discharge lamp FL.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ACーACコンバータ
に関するもので、これを例えば、放電灯点灯装置に応用
したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC-AC converter, which is applied to, for example, a discharge lamp lighting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、アクティブ平滑フィルタAFを
有する従来のACーACコンバータのブロック図であ
る。図8では、商用交流電源ACの電圧を整流するダイ
オードブリッジDBの出力端子にアクティブ平滑フィル
タAFが接続され、このアクティブ平滑フィルタAFの
出力端子に、インバータIVが接続され、このインバー
タIVの出力端子に負荷LDが接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a block diagram of a conventional AC-AC converter having an active smoothing filter AF. In FIG. 8, the active smoothing filter AF is connected to the output terminal of the diode bridge DB that rectifies the voltage of the commercial AC power supply AC, the inverter IV is connected to the output terminal of this active smoothing filter AF, and the output terminal of this inverter IV. A load LD is connected to.

【0003】上記アクティブ平滑フィルタAFは、高周
波でスイッチングするトランジスタQ2と、このトラン
ジスタQ2のドライブ制御回路BC、それから、高調波
チョークTHと、第1ダイオードD1と、平滑コンデン
サC2で構成されている。図8においては、アクティブ
平滑フィルタAFの平滑作用によって、インバータIV
に平滑された直流電圧が供給される。
The active smoothing filter AF is composed of a transistor Q2 which switches at high frequency, a drive control circuit BC of this transistor Q2, a harmonic choke TH, a first diode D1 and a smoothing capacitor C2. In FIG. 8, by the smoothing action of the active smoothing filter AF, the inverter IV
The smoothed DC voltage is supplied to.

【0004】図9は、コンデンサインプット形の平滑回
路を用いた、他の従来のACーACコンバータのブロッ
ク図である。この図9では、商用交流電源ACの電圧を
整流するダイオードブリッジDBの出力端子に平滑コン
デンサC2とインバータIVが接続され、このインバー
タIVの出力端子に負荷LDが接続されている。図9に
おいては、コンデンサC2の平滑作用によって、インバ
ータIVにはほぼ完全に平滑された直流電圧が供給され
る。
FIG. 9 is a block diagram of another conventional AC-AC converter using a capacitor input type smoothing circuit. In FIG. 9, the smoothing capacitor C2 and the inverter IV are connected to the output terminal of the diode bridge DB that rectifies the voltage of the commercial AC power supply AC, and the load LD is connected to the output terminal of the inverter IV. In FIG. 9, the smoothing action of the capacitor C2 supplies the inverter IV with a substantially completely smoothed DC voltage.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような図8の従
来のACーACコンバータは、入力電流波形をほぼ正弦
波にすることができ、従って、力率が高く、電源高調波
が少ない特長がある反面、アクティブ平滑フィルタAF
のトランジスタQ2およびドライブ制御回路BCの回路
構成が複雑、高価で、損失が大きい問題点があった。
The conventional AC-AC converter of FIG. 8 as described above can make the input current waveform almost sinusoidal, and therefore has a high power factor and few power source harmonics. On the other hand, active smoothing filter AF
There is a problem that the circuit configuration of the transistor Q2 and the drive control circuit BC is complicated, expensive, and large in loss.

【0006】一方、図9の従来のACーACコンバータ
は、回路構成が簡単、低価格で、インバータのスイッチ
ング素子の損失を小さく設計できる特長がある反面、入
力電流が正弦波電圧波形のピーク位相付近だけ流れるパ
ルス状波形となるため力率が低く、電源高調波が多い問
題点があった。
On the other hand, the conventional AC-AC converter shown in FIG. 9 has the features that the circuit configuration is simple, the cost is low, and the loss of the switching element of the inverter can be designed to be small. Since it has a pulse-like waveform that flows only in the vicinity, the power factor is low and there are many problems with power source harmonics.

【0007】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、上記アクティブ平滑フィルタ
を用いない回路方式で、上記図7の従来例の力率が高
く、電源高調波が少ない特長と、図9の従来例の回路構
成が簡単、低価格で、インバータのスイッチング素子の
損失を小さく設計できる特長を合せ持つACーACコン
バータを得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is a circuit system which does not use the above-mentioned active smoothing filter, and the power factor of the conventional example shown in FIG. An object of the present invention is to obtain an AC-AC converter having a combination of a small number of features and a feature that the circuit configuration of the conventional example of FIG.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係るACー
ACコンバータは、商用交流電源電圧を整流する整流回
路の出力端子に、第1コンデンサを接続し、同じく、整
流回路の出力端子にこの整流回路の出力電圧を平滑する
平滑コンデンサを、整流回路側に接続する高調波チョー
クと、平滑コンデンサに充電方向の第1ダイオードとの
直列回路で接続し、上記平滑コンデンサの両端に、LC
共振回路と、高周波でオン・オフするスイッチ素子を接
続し、上記高調波チョークと第1ダイオードの接点を、
この接点側にアノードを接続した第2ダイオードと負荷
回路の直列回路を介して、スイッチ素子に接続し、上記
第1ダイオードと上記平滑コンデンサの接点と、上記第
2ダイオードと負荷回路の接点との間に補助チョークを
接続したものである。
According to a first aspect of the present invention, an AC-AC converter has a first capacitor connected to an output terminal of a rectifying circuit for rectifying a commercial AC power supply voltage, and also an output terminal of the rectifying circuit. A smoothing capacitor for smoothing the output voltage of this rectifier circuit is connected in series with a harmonic choke connected to the rectifier circuit side and a smoothing capacitor and a first diode in the charging direction.
Connect the resonance circuit and the switch element that turns on and off at high frequency, and connect the harmonic choke and the contact point of the first diode,
The switching element is connected through a series circuit of a second diode and a load circuit whose anode is connected to this contact side, and a contact between the first diode and the smoothing capacitor and a contact between the second diode and the load circuit. An auxiliary choke is connected between them.

【0009】第2の発明に係るACーACコンバータ
は、第1の発明の補助チョークと並列に、第3コンデン
サを接続したものである。
An AC-AC converter according to a second aspect of the invention has a third capacitor connected in parallel with the auxiliary choke of the first aspect of the invention.

【0010】第3の発明に係るACーACコンバータ
は、第1の発明に対し、上記第2ダイオードと負荷回路
の接点と、上記整流回路の負極端子との間に第6コンデ
ンサを追加接続したものである。
In the AC-AC converter according to the third aspect of the invention, a sixth capacitor is additionally connected between the contact of the second diode and the load circuit and the negative terminal of the rectifier circuit in the first aspect of the invention. It is a thing.

【0011】第4の発明に係るACーACコンバータ
は、第3の発明の第6コンデンサと並列に第3ダイオー
ドを接続したものである。
An AC-AC converter according to a fourth aspect of the invention is one in which a third diode is connected in parallel with the sixth capacitor of the third aspect.

【0012】第5の発明に係るACーACコンバータ
は、第1あるいは第2あるいは第3あるいは第4の発明
のインダクタンス素子を含む負荷回路として、放電ラン
プとバラストチョークの直列回路を用いたものである。
An AC-AC converter according to a fifth aspect of the present invention uses a series circuit of a discharge lamp and a ballast choke as a load circuit including the inductance element of the first, second, third or fourth aspect. is there.

【0013】[0013]

【作用】第1および第3および第4の発明においては、
商用交流電源から第2ダイオードか補助チョークを介し
て負荷回路に、電源の正弦波電圧にほぼ比例した低周波
成分を有する高周波電流が供給される。
In the first, third and fourth inventions,
A high frequency current having a low frequency component approximately proportional to the sine wave voltage of the power source is supplied from the commercial AC power source to the load circuit via the second diode or the auxiliary choke.

【0014】第2の発明においては、商用交流電源から
第2ダイオードあるいは補助チョークあるいは第3コン
デンサを介して負荷回路に、電源の正弦波電圧にほぼ比
例した低周波成分を有する高周波電流が供給される。
In the second aspect of the invention, a high frequency current having a low frequency component substantially proportional to the sine wave voltage of the power source is supplied from the commercial AC power source to the load circuit via the second diode, the auxiliary choke or the third capacitor. It

【0015】第5の発明においては、第1あるいは第2
あるいは第3あるいは第4の発明を放電灯点灯回路に有
効に応用している。
In the fifth invention, the first or second
Alternatively, the third or fourth invention is effectively applied to the discharge lamp lighting circuit.

【0016】[0016]

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。 実施例1 図1は本発明の第1実施例に係るACーACコンバータ
の回路図である。負荷は、放電ランプFLとこの放電ラ
ンプFLの両端に接続した始動コンデンサC4の並列回
路と、この放電ランプFLのランプ電流を制限するバラ
ストチョークTBとの直列回路で構成されている。
EXAMPLES Examples will be described with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of an AC-AC converter according to a first embodiment of the present invention. The load is composed of a series circuit of a discharge lamp FL, a parallel circuit of a starting capacitor C4 connected to both ends of the discharge lamp FL, and a ballast choke TB that limits the lamp current of the discharge lamp FL.

【0017】図1において、商用交流電源ACの電圧を
整流するダイオードブリッジDBの出力端子に、第1コ
ンデンサC1が接続され、また、このダイオードブリッ
ジDBの脈流の直流出力電圧を平滑する平滑コンデンサ
C2が、ダイオードブリッジDB側に接続する高調波チ
ョークTHと平滑コンデンサC2に充電方向の第1ダイ
オードD1との直列回路で接続されている。
In FIG. 1, a first capacitor C1 is connected to the output terminal of a diode bridge DB for rectifying the voltage of the commercial AC power supply AC, and a smoothing capacitor for smoothing the DC output voltage of the pulsating current of the diode bridge DB. C2 is connected to the harmonic choke TH connected to the diode bridge DB side and the smoothing capacitor C2 in the series circuit of the first diode D1 in the charging direction.

【0018】また、平滑コンデンサC2の両端に、共振
コンデンサC5と、共振チョークTOの並列回路で構成
される共振回路と、高周波でオン・オフするスイッチン
グ素子の主トランジスタQ1の直列回路が接続されてい
る。また、高調波チョークTHと第1ダイオードD1の
接点を、この接点側にアノードを接続した第2ダイオー
ドD2、放電ランプFL、バラストチョークTBとの直
列回路を介して、主トランジスタQ1のコレクタに接続
している。更に、第1ダイオードD1と平滑コンデンサ
C2の接点と、第2ダイオードD2と放電ランプFLの
接点との間に、補助チョークTAを接続している。
Further, a series circuit of a resonance capacitor C5, a resonance circuit composed of a parallel circuit of a resonance choke TO, and a main transistor Q1 of a switching element which is turned on / off at a high frequency is connected to both ends of the smoothing capacitor C2. There is. Further, the contact point of the harmonic choke TH and the first diode D1 is connected to the collector of the main transistor Q1 via a series circuit of the second diode D2 having the anode connected to this contact side, the discharge lamp FL, and the ballast choke TB. is doing. Further, an auxiliary choke TA is connected between the contact point of the first diode D1 and the smoothing capacitor C2 and the contact point of the second diode D2 and the discharge lamp FL.

【0019】次に図1の回路動作を説明する。主トラン
ジスタQ1は数十KHzの高周波でオン・オフするが、
それぞれの場合における高周波電流ループを以下に示
す。
Next, the circuit operation of FIG. 1 will be described. The main transistor Q1 turns on and off at a high frequency of several tens KHz,
The high frequency current loop in each case is shown below.

【0020】先ず、商用交流電源ACを投入すると、以
下に示すループで高周波電流が流れる。 主トランジス
タQ1がオンの場合、ループ1(バラストチョークTB
→主トランジスタQ1→ダイオードブリッジDB→商用
交流電源AC→ダイオードブリッジDB→高調波チョー
クTH→第2ダイオードD2→放電ランプFLと始動コ
ンデンサC4の並列回路→バラストチョークTB)。
First, when the commercial AC power supply AC is turned on, a high frequency current flows in the following loop. When the main transistor Q1 is on, loop 1 (ballast choke TB
→ main transistor Q1 → diode bridge DB → commercial AC power supply AC → diode bridge DB → harmonic choke TH → second diode D2 → parallel circuit of discharge lamp FL and starting capacitor C4 → ballast choke TB).

【0021】あるいはループ2(バラストチョークTB
→主トランジスタQ1→ダイオードブリッジDB→商用
交流電源AC→ダイオードブリッジDB→高調波チョー
クTH→第1ダイオードD1→補助チョークTA→放電
ランプFLと始動コンデンサC4の並列回路→バラスト
チョークTB)。
Or loop 2 (ballast choke TB
→ main transistor Q1 → diode bridge DB → commercial AC power supply AC → diode bridge DB → harmonic choke TH → first diode D1 → auxiliary choke TA → parallel circuit of discharge lamp FL and starting capacitor C4 → ballast choke TB).

【0022】ループ3(バラストチョークTB→主トラ
ンジスタQ1→平滑コンデンサC1→補助チョークTA
→放電ランプFLと始動コンデンサC4の並列回路→バ
ラストチョークTB)。
Loop 3 (ballast choke TB → main transistor Q1 → smoothing capacitor C1 → auxiliary choke TA
→ Parallel circuit of discharge lamp FL and starting capacitor C4 → ballast choke TB).

【0023】ループ4(共振チョークTO→主トラジス
タQ1→平滑コンデンサC2→共振チョークTO)で高
周波電流が流れる。
A high frequency current flows through the loop 4 (resonance choke TO → main transistor Q1 → smoothing capacitor C2 → resonance choke TO).

【0024】一方、主トランジスタQ1がオフの場合、
ループ5(バラストチョークTB→共振コンデンサC5
→平滑コンデンサC2→ダイオードブリッジDB→商用
交流電源AC→ダイオードブリッジDB→高調波チョー
クTH→第2ダイオードD2→放電ランプFLと始動コ
ンデンサC4の並列回路→バラストチョークTB)。
On the other hand, when the main transistor Q1 is off,
Loop 5 (ballast choke TB → resonance capacitor C5
→ smoothing capacitor C2 → diode bridge DB → commercial AC power supply AC → diode bridge DB → harmonic choke TH → second diode D2 → parallel circuit of discharge lamp FL and starting capacitor C4 → ballast choke TB).

【0025】あるいはループ6(バラストチョークTB
→共振コンデンサC5→平滑コンデンサ C2→ダイオードブリッジDB→商用交流電源AC→ダ
イオードブリッジDB→高調波チョークTH→第1ダイ
オードD1→補助チョークTA→放電ランプFLと始動
コンデンサC4の並列回路→バラストチョークTB)。
Alternatively, loop 6 (ballast choke TB
→ Resonant capacitor C5 → Smoothing capacitor C2 → Diode bridge DB → Commercial AC power supply AC → Diode bridge DB → Harmonic choke TH → First diode D1 → Auxiliary choke TA → Parallel circuit of discharge lamp FL and starting capacitor C4 → Ballast choke TB ).

【0026】ループ7(バラストチョークTB←→共振
コンデンサC5←→補助コンデンサTA←→放電ランプ
FLと始動コンデンサC4の並列回路←→バラストチョ
ークTB)。
Loop 7 (ballast choke TB ← → resonance capacitor C5 ← → auxiliary capacitor TA ← → parallel circuit of discharge lamp FL and starting capacitor C4 ← → ballast choke TB).

【0027】ループ8(共振チョークTO→共振コンデ
ンサC5→共振チョークTO)で高周波電流が流れる。
A high frequency current flows through the loop 8 (resonance choke TO → resonance capacitor C5 → resonance choke TO).

【0028】先ず、商用交流電源ACを投入すると、上
記のループで高周波電流が流れ、(ただし、放電ランプ
FLと始動コンデンサC4の並列回路においては、始動
コンデンサC4のみに電流が流れる)バラストチョーク
TBと始動コンデンサC4の直列共振によって始動コン
デンサC4に共振電圧が生じ、この共振電圧によって放
電ランプFLが点灯する。放電ランプFLが点灯状態に
おいても上記と同じループで高周波電流がながれるが、
放電ランプFLと始動コンデンサC4の並列回路におい
ては、放電ランプFLのインピーダンスが低いため主に
放電ランプFLに高周波電流が流れる。
First, when the commercial AC power supply AC is turned on, a high frequency current flows in the above loop (however, in the parallel circuit of the discharge lamp FL and the starting capacitor C4, the current flows only in the starting capacitor C4), and the ballast choke TB. A resonance voltage is generated in the starting capacitor C4 due to the series resonance of the starting capacitor C4, and the discharge lamp FL is lit by the resonance voltage. Even when the discharge lamp FL is lit, high-frequency current flows through the same loop as above,
In the parallel circuit of the discharge lamp FL and the starting capacitor C4, since the impedance of the discharge lamp FL is low, a high frequency current mainly flows in the discharge lamp FL.

【0029】図2は、図1における放電ランプFL点灯
時の各部高周波電流、電圧波形を示したものである。図
中(a)、(b)、(c)はそれぞれダイオードブリッ
ジDBの出力に接続されている第1コンデンサC1の脈
流電圧波形VC1のピーク電圧位相、中間電圧位相、零電
圧位相における高周波波形を示している。
FIG. 2 shows high-frequency current and voltage waveforms at various points when the discharge lamp FL in FIG. 1 is turned on. In the figure, (a), (b) and (c) are high frequencies in the peak voltage phase, the intermediate voltage phase and the zero voltage phase of the pulsating voltage waveform V C1 of the first capacitor C1 connected to the output of the diode bridge DB, respectively. The waveform is shown.

【0030】また、図中IQ1は主トランジスタQ1のコ
レクタ電流波形、VQ1は主トランジスタQ1のコレクタ
・エミッタ間の電圧波形、ITHは高調波チョークTHの
電流波形、ID1は第1ダイオードD1の電流波形、ID2
は第2ダイオードD2の電流波形、ITAは補助チョーク
の電流波形、ITBはバラストチョークTBの電流波形を
示している。
In the figure, I Q1 is the collector current waveform of the main transistor Q1, V Q1 is the collector-emitter voltage waveform of the main transistor Q1, I TH is the current waveform of the harmonic choke TH, and I D1 is the first diode. Current waveform of D1, I D2
The current waveform of the second diode D2, I TA auxiliary choke current waveform, the I TB shows the current waveform of the ballast choke TB.

【0031】以上から、高調波チョークTHに第1コン
デンサC1の脈流電圧波形VC1の全位相に渡って、その
電圧値に比例した高周波電流がループ1あるいはループ
2と、ループ5あるいはループ6で流れ、特にループ1
とループ5では第2ダイオードD2の整流作用によっ
て、商用交流電源ACから放電ランプFLの一方向に電
流が供給されることがわかる。
From the above, a high frequency current proportional to the voltage value of the harmonic choke TH over the entire phase of the pulsating current voltage waveform V C1 of the first capacitor C1 is generated in the loop 1 or 2 and the loop 5 or loop 6. Flow in, especially loop 1
It can be seen that, in the loop 5, the current is supplied from the commercial AC power source AC in one direction by the rectifying action of the second diode D2.

【0032】そして、第1コンデンサC1によって高周
波成分がパスされ、図1のACーACコンバータの入力
電流波形I1は図3で示すように商用交流電源ACの電
圧波形V1にほぼ比例した正弦波状の波形となる。
Then, the high frequency component is passed by the first capacitor C1, and the input current waveform I 1 of the AC-AC converter of FIG. 1 is a sine which is substantially proportional to the voltage waveform V 1 of the commercial AC power supply AC as shown in FIG. It has a wavy waveform.

【0033】実施例2 図4は、本発明の第2実施例に係るACーACコンバー
タの回路図である。図4は、上記図1において、補助チ
ョークTAと並列に第3コンデンサを接続している。
Second Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram of an AC-AC converter according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the third capacitor is connected in parallel with the auxiliary choke TA in FIG.

【0034】図4の回路動作は、図1とほぼ同様である
が、第3コンデンサC3が追加されているため電流ルー
プが2つ追加される点が異なる。すなわち、主トランジ
スタQ1がオンの場合、ループ9(バラストチョークT
B→主トランジスタQ1→ダイオードブリッジDB→商
用交流電源AC→ダイオードブリッジDB→高調波チョ
ークTH→第1ダイオードD1→第3コンデンサC3→
放電ランプFLと始動コンデンサC4の並列回路→バラ
ストチョークTB)が、一方主トランジスタQ1がオフ
の場合、ループ10(バラストチョークTB→共振コン
デンサC5→平滑コンデンサC2→ダイオードブリッジ
DB→商用交流電源AC→ダイオードブリッジDB→高
調波チョークTH→第1ダイオードD1→第3コンデン
サC3→放電ランプFLと始動コンデンサC4の並列回
路→バラストチョークTB)が成立する。
The circuit operation of FIG. 4 is almost the same as that of FIG. 1 except that two current loops are added because the third capacitor C3 is added. That is, when the main transistor Q1 is on, the loop 9 (ballast choke T
B → main transistor Q1 → diode bridge DB → commercial AC power supply AC → diode bridge DB → harmonic choke TH → first diode D1 → third capacitor C3 →
When the parallel circuit of the discharge lamp FL and the starting capacitor C4 → ballast choke TB), while the main transistor Q1 is off, the loop 10 (ballast choke TB → resonance capacitor C5 → smoothing capacitor C2 → diode bridge DB → commercial AC power supply AC → The diode bridge DB → the harmonic choke TH → the first diode D1 → the third capacitor C3 → the parallel circuit of the discharge lamp FL and the starting capacitor C4 → the ballast choke TB).

【0035】図5は、図1における放電ランプFL点灯
時の各部高周波電流、電圧波形を示したものである。図
中(a)、(b)、(c)はそれぞれダイオードブリッ
ジDBの出力に接続されている第1コンデンサC1の脈
流電圧波形VC1のピーク電圧位相、中間電圧位相、零電
圧位相における高周波波形を示している。
FIG. 5 shows high-frequency current and voltage waveforms at various points when the discharge lamp FL in FIG. 1 is turned on. In the figure, (a), (b) and (c) are high frequencies in the peak voltage phase, the intermediate voltage phase and the zero voltage phase of the pulsating voltage waveform V C1 of the first capacitor C1 connected to the output of the diode bridge DB, respectively. The waveform is shown.

【0036】また、図中IQ1は主トランジスタQ1のコ
レクタ電流波形、VQ1は主トランジスタQ1のコレクタ
・エミッタ間の電圧波形、ITHは高調波チョークTHの
電流波形、ID1は第1ダイオードD1の電流波形、ID2
は第2ダイオードD2の電流波形、ITAは補助チョーク
の電流波形、IC3は第3コンデンサの電流波形ITBはバ
ラストチョークTBの電流波形を示している。
In the figure, I Q1 is the collector current waveform of the main transistor Q1, V Q1 is the collector-emitter voltage waveform of the main transistor Q1, I TH is the current waveform of the harmonic choke TH, and I D1 is the first diode. Current waveform of D1, I D2
Shows the current waveform of the second diode D2, I TA shows the current waveform of the auxiliary choke, I C3 shows the current waveform of the third capacitor I TB shows the current waveform of the ballast choke TB.

【0037】以上から、高調波チョークTHに第1コン
デンサC1の脈流電圧波形VC1の全位相に渡って、その
電圧値に比例した高周波電流がループ1あるいはループ
2あるいはループ9と、ループ5あるいはループ6ある
いはループ10で流れ、特にループ1とループ5では第
2ダイオードD2の整流作用によって、商用交流電源A
Cから放電ランプFLの一方向に電流が供給されること
がわかる。
From the above, a high frequency current proportional to the voltage value of the harmonic choke TH over the entire phase of the pulsating current voltage waveform V C1 of the first capacitor C1 is generated in the loop 1, loop 2 or loop 9 and loop 5. Alternatively, it flows in the loop 6 or the loop 10, and particularly in the loop 1 and the loop 5, the commercial AC power source A is generated by the rectifying action of the second diode D2.
It can be seen from C that current is supplied in one direction of the discharge lamp FL.

【0038】そして、第1コンデンサC1によって高周
波成分がパスされ、図4のACーACコンバータの入力
電流波形I1は図3で示すように商用交流電源ACの電
圧波形V1にほぼ比例した正弦波状の波形となる。
Then, the high frequency component is passed by the first capacitor C1, and the input current waveform I 1 of the AC-AC converter of FIG. 4 is a sine which is substantially proportional to the voltage waveform V 1 of the commercial AC power supply AC as shown in FIG. It has a wavy waveform.

【0039】図6は、本発明の第3実施例に係わるAC
ーACコンバータの回路図である。図6は、上記図1に
おいて、第2ダイオードと負荷回路の接点と、整流回路
の負極端子との間に第6コンデンサを接続している。
FIG. 6 shows an AC according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of an AC converter. In FIG. 6, the sixth capacitor is connected between the contact of the second diode and the load circuit and the negative terminal of the rectifier circuit in FIG.

【0040】図6の回路動作は、図1とほぼ同様である
が、上記主トランジスタQ1がオフ時の高周波電流のル
ープ10について、図1では平滑コンデンサC2を経由
しないのに対して、図6では平滑コンデンサC2を経由
する点が異なる。
The circuit operation of FIG. 6 is almost the same as that of FIG. 1, except that the high frequency current loop 10 when the main transistor Q1 is off does not pass through the smoothing capacitor C2 in FIG. Is different in that it goes through the smoothing capacitor C2.

【0041】図7は、本発明の第4実施例に係わるAC
ーACコンバータの回路図である。図7は、上記図6に
おける第6コンデンサと並列に、整流回路の負極側をア
ノードにして第3ダイオードが接続されている。
FIG. 7 shows an AC according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram of an AC converter. In FIG. 7, a third diode is connected in parallel with the sixth capacitor in FIG. 6 with the negative side of the rectifier circuit as the anode.

【0042】図7の回路動作は、図6とほぼ同様である
が、第3ダイオードの働きで、第6コンデンサの第2ダ
イオード側の電位が整流回路DBの負極端子に対して正
に保たれる。
The circuit operation of FIG. 7 is almost the same as that of FIG. 6, but the potential of the second diode side of the sixth capacitor is kept positive with respect to the negative terminal of the rectifier circuit DB by the action of the third diode. Be done.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アクティ
ブ平滑フィルタを用いた従来のACーACコンバータと
比較して、回路構成が非常に簡単、低価格で、更に、コ
ンデンサインプット形の平滑回路を用いた従来のACー
ACコンバータと比較してスイッチング素子の損失が同
程度に小さい、低高調波で高力率なACーACコンバー
タを実現できる。
As described above, according to the present invention, as compared with the conventional AC-AC converter using the active smoothing filter, the circuit configuration is very simple, the cost is low, and further, the capacitor input type smoothing is performed. It is possible to realize an AC-AC converter with low harmonics and high power factor in which the loss of switching elements is as small as that of a conventional AC-AC converter using a circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るACーACコンバー
タの回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an AC-AC converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路動作を説明するための各部高周波波
形図である。
FIG. 2 is a high-frequency waveform chart of each part for explaining the circuit operation of FIG.

【図3】図1の回路動作を説明するための入力波形図で
ある。
FIG. 3 is an input waveform diagram for explaining the circuit operation of FIG.

【図4】本発明の第2実施例に係るACーACコンバー
タの回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of an AC-AC converter according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の回路動作を説明するための各部高周波波
形図である。
5 is a high-frequency waveform chart of each part for explaining the circuit operation of FIG.

【図6】本発明の第3実施例に係るACーACコンバー
タの回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of an AC-AC converter according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4実施例に係るACーACコンバー
タの回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of an AC-AC converter according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】従来のACーACコンバータのブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram of a conventional AC-AC converter.

【図9】別の従来のACーACコンバータのブロック図
である。
FIG. 9 is a block diagram of another conventional AC-AC converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

AC 商用交流電源 DB ダイオードブリッジ AF アクティブ平滑フィルタ BC ドライブ制御回路 IV インバータ LD 負荷回路 TH 高調波チョーク TO 共振チョーク TB バラストチョーク TA 補助チョーク Q1 主トランジスタ Q2 トランジスタ C1 第1コンデンサ C2 平滑コンデンサ C3 第3コンデンサ C4 始動コンデンサ C5 共振コンデンサ C6 第6コンデンサ D1 第1ダイオード D2 第2ダイオード D3 第3ダイオード AC Commercial AC power supply DB Diode bridge AF Active smoothing filter BC Drive control circuit IV Inverter LD Load circuit TH Harmonic choke TO Resonance choke TB Ballast choke TA Auxiliary choke Q1 Main transistor Q2 Transistor C1 First capacitor C2 Smoothing capacitor C3 Third capacitor C4 Starting capacitor C5 Resonant capacitor C6 Sixth capacitor D1 First diode D2 Second diode D3 Third diode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 家城 康則 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機照明 株式会社内 (72)発明者 浅山 正臣 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機照明 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasunori Ieshiro 5-1-1 Ofuna, Kamakura-shi Mitsubishi Electric Lighting Co., Ltd. (72) Inventor Masaomi Asayama 5-1-1 Ofuna, Kamakura-shi Mitsubishi Electric Lighting Co., Ltd. In the company

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用交流電源電圧を整流する整流回路の
出力端子に、第1コンデンサを接続し、 同じく、整流回路の出力端子にこの整流回路の出力電圧
を平滑する平滑コンデンサを、整流回路側に接続する高
調波チョークと、平滑コンデンサに充電方向の第1ダイ
オードとの直列回路で接続し、 上記平滑コンデンサの両端に、LC共振回路と、高周波
でオン・オフするスイッチ素子を接続し、 上記高調波チョークと第1ダイオードの接点を、この接
点側にアノードを接続した第2ダイオードと負荷回路の
直列回路を介して、 スイッチ素子に接続し、 上記第1ダイオードと上記平滑コンデンサの接点と、上
記第2ダイオードと負荷回路の接点との間に補助チョー
クを接続したことを特徴とするACーACコンバータ。
1. A first capacitor is connected to an output terminal of a rectifier circuit for rectifying a commercial AC power supply voltage, and a smoothing capacitor for smoothing an output voltage of the rectifier circuit is connected to an output terminal of the rectifier circuit. Connected in series with a harmonic choke connected to the smoothing capacitor and a first diode in the charging direction. An LC resonance circuit and a switching element that turns on and off at high frequency are connected to both ends of the smoothing capacitor. The contact between the harmonic choke and the first diode is connected to the switch element through the series circuit of the second diode having the anode connected to the contact side and the load circuit, and the contact between the first diode and the smoothing capacitor, An AC-AC converter characterized in that an auxiliary choke is connected between the second diode and the contact of the load circuit.
【請求項2】 上記補助チョークと並列に第3コンデン
サを接続したことを特徴とする請求項1記載のACーA
Cコンバータ。
2. The AC-A according to claim 1, further comprising a third capacitor connected in parallel with the auxiliary choke.
C converter.
【請求項3】 上記第2ダイオードと負荷回路の接点
と、上記整流回路の負極端子との間に第6コンデンサを
接続したことを特徴とする請求項1記載のACーACコ
ンバータ。
3. The AC-AC converter according to claim 1, wherein a sixth capacitor is connected between the contact of the second diode and the load circuit and the negative terminal of the rectifier circuit.
【請求項4】 上記第6コンデンサと並列に、上記整流
回路の負極側をアノードにして第3ダイオードを接続し
たことを特徴とする請求項3記載のACーACコンバー
タ。
4. The AC-AC converter according to claim 3, wherein a third diode is connected in parallel with the sixth capacitor with the negative side of the rectifying circuit as an anode.
【請求項5】 上記負荷回路が、 第2ダイオード側に接続された放電ランプとこの放電ラ
ンプの両端に接続された始動コンデンサの並列回路と、
スイッチ素子側に接続されたバラストチョークとの直列
回路で構成されたこを特徴とする請求項1あるいは請求
項2あるいは請求項3あるいは請求項4記載のACーA
Cコンバータ。
5. The load circuit includes a discharge lamp connected to the second diode side, and a parallel circuit of a starting capacitor connected to both ends of the discharge lamp.
5. The AC-A according to claim 1, 2 or 3 or 4, which is constituted by a series circuit with a ballast choke connected to the switch element side.
C converter.
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