JPH0759355A - Ａｃーａｃコンバータ - Google Patents
ＡｃーａｃコンバータInfo
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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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- capacitor
- circuit
- choke
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
→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）。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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）。
→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）。
【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）。
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）。
【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。
ンサＣ５→共振チョークＴＯ）で高周波電流が流れる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
タの回路図である。
【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。
形図である。
【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。
ある。
【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。
タの回路図である。
【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。
形図である。
【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。
タの回路図である。
【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。
タの回路図である。
【図８】従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック図であ
る。
る。
【図９】別の従来のＡＣーＡＣコンバータのブロック図
である。
である。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (5)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196411A JPH0759355A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Ａｃーａｃコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196411A JPH0759355A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Ａｃーａｃコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0759355A true JPH0759355A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16357415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5196411A Pending JPH0759355A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Ａｃーａｃコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759355A (ja) |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP5196411A patent/JPH0759355A/ja active Pending
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