JPS6120225B2 - - Google Patents
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- JPS6120225B2 JPS6120225B2 JP53030290A JP3029078A JPS6120225B2 JP S6120225 B2 JPS6120225 B2 JP S6120225B2 JP 53030290 A JP53030290 A JP 53030290A JP 3029078 A JP3029078 A JP 3029078A JP S6120225 B2 JPS6120225 B2 JP S6120225B2
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- Japan
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- circuit
- inverter
- capacitor
- resonant
- voltage
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 40
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、共振型のインバータ回路に係り、特
にそのインバータトランスの１次巻線側のスイツ
チング素子に対する印加電圧を低減する回路に関
する。
にそのインバータトランスの１次巻線側のスイツ
チング素子に対する印加電圧を低減する回路に関
する。
従来この種の共振型のインバータ回路として
は、第１図に示すように、直流電源１１の（＋）
極側を入力チヨークインダクタ１２を介してイン
バータトランス１４のスイツチング素子１５，１
６の中点に接続し、また（−）極側を一対のスイ
ツチング素子、例えばNPN型のトランジスタ１
８，１９のエミツタに接続する。このトランジス
タ１８，１９のコレクタは前記１次巻線１５，１
６の両端に接続していわゆるプツシユプル接続と
する。また両トランジスタ１８，１９のベースは
バイアス抵抗２１，２２を介して電源１１の
（＋）極側に接続するとともに、前記インバータ
トランス１４のベース巻線２４の両端に接続す
る。そして前記インバータトランス１４の２次巻
線２６の両端には、無負荷時の共振用コンデンサ
２７を接続するとともに、負荷となる放電灯２８
およびそのバラストコンデンサ２９による直列回
路を接続している。
は、第１図に示すように、直流電源１１の（＋）
極側を入力チヨークインダクタ１２を介してイン
バータトランス１４のスイツチング素子１５，１
６の中点に接続し、また（−）極側を一対のスイ
ツチング素子、例えばNPN型のトランジスタ１
８，１９のエミツタに接続する。このトランジス
タ１８，１９のコレクタは前記１次巻線１５，１
６の両端に接続していわゆるプツシユプル接続と
する。また両トランジスタ１８，１９のベースは
バイアス抵抗２１，２２を介して電源１１の
（＋）極側に接続するとともに、前記インバータ
トランス１４のベース巻線２４の両端に接続す
る。そして前記インバータトランス１４の２次巻
線２６の両端には、無負荷時の共振用コンデンサ
２７を接続するとともに、負荷となる放電灯２８
およびそのバラストコンデンサ２９による直列回
路を接続している。
上記インバータ回路は、周知の如く直流電源１
１の印加に伴い、先ず一対のトランジスタ１８，
１９のいずれか一方、例えばトランジスタ１８を
ターンオンさせ、そのコレクタ電流を１次巻線１
５に流す。以後ベース巻線２４に誘起される起電
力により、トランジスタ１９，１８を交互にター
ンオン、ターンオフさせ、１次巻線１５，１６に
反対方向の直流を交互に流し、２次巻線２６に所
望の交流電力を誘起させるものである。
１の印加に伴い、先ず一対のトランジスタ１８，
１９のいずれか一方、例えばトランジスタ１８を
ターンオンさせ、そのコレクタ電流を１次巻線１
５に流す。以後ベース巻線２４に誘起される起電
力により、トランジスタ１９，１８を交互にター
ンオン、ターンオフさせ、１次巻線１５，１６に
反対方向の直流を交互に流し、２次巻線２６に所
望の交流電力を誘起させるものである。
またこのインバータ回路では、インバータトラ
ンス１４のインダクタンス成分と共振用コンデン
サとの共振により、周知の如く、インバータの発
振周波数に基づく高周波電力を得ている。ここで
上記共振系の負荷時における等価回路は第２図で
示すようになる。図から明らかなように、この共
振はインバータトランス１４の２次巻線２６のイ
ンダクタンス成分と、並列接続されたコンデンサ
２７，２９との間の共振であり、その電圧波形は
第５図で示すような正弦波である。
ンス１４のインダクタンス成分と共振用コンデン
サとの共振により、周知の如く、インバータの発
振周波数に基づく高周波電力を得ている。ここで
上記共振系の負荷時における等価回路は第２図で
示すようになる。図から明らかなように、この共
振はインバータトランス１４の２次巻線２６のイ
ンダクタンス成分と、並列接続されたコンデンサ
２７，２９との間の共振であり、その電圧波形は
第５図で示すような正弦波である。
しかしこの正弦波電圧は比較的ピーク電圧が高
く、オフ状態にあるトランジスタ１８，１９に印
加される電圧のピーク値としては電源電圧の約π
倍になることがよく知られている。このためこの
種のインバータ回路には高耐圧のスイツチング素
子を必要とする問題を有していた。
く、オフ状態にあるトランジスタ１８，１９に印
加される電圧のピーク値としては電源電圧の約π
倍になることがよく知られている。このためこの
種のインバータ回路には高耐圧のスイツチング素
子を必要とする問題を有していた。
本発明の目的は、スイツチング素子に印加され
る電圧のピーク値を低減することにより特別の高
耐圧のスイツチング素子を必要とせず、しかも高
信頼性で長寿命のインバータ回路を提供すること
にある。
る電圧のピーク値を低減することにより特別の高
耐圧のスイツチング素子を必要とせず、しかも高
信頼性で長寿命のインバータ回路を提供すること
にある。
本発明のインバータ回路は、１次巻線と２次巻
線とを有するインバータトランスおよびこのイン
バータトランスの１次巻線の側に接続したスイツ
チング素子を有する共振型のインバータ回路にお
いて、上記１次巻線の両端にコンデンサを接続す
るとともに上記２次巻線にコンデンサおよび負荷
を接続し、さらに上記１次巻線側のコンデンサ、
２次巻線側のコンデンサ、インダクタンスおよび
負荷を含む共振回路の共振周波数を、上記２次巻
線、この２次巻線側の上記コンデンサおよび上記
負荷を含む共振回路における主共振周波数の｛３
＋４（ｎ−１）｝倍（ｎ＝１、２、３……）の関
係に設定することにより、上記スイツチング素子
に印加される電圧のピーク値を低減することを特
徴とするものである。
線とを有するインバータトランスおよびこのイン
バータトランスの１次巻線の側に接続したスイツ
チング素子を有する共振型のインバータ回路にお
いて、上記１次巻線の両端にコンデンサを接続す
るとともに上記２次巻線にコンデンサおよび負荷
を接続し、さらに上記１次巻線側のコンデンサ、
２次巻線側のコンデンサ、インダクタンスおよび
負荷を含む共振回路の共振周波数を、上記２次巻
線、この２次巻線側の上記コンデンサおよび上記
負荷を含む共振回路における主共振周波数の｛３
＋４（ｎ−１）｝倍（ｎ＝１、２、３……）の関
係に設定することにより、上記スイツチング素子
に印加される電圧のピーク値を低減することを特
徴とするものである。
本発明のインバータ回路は、１次巻線側のコン
デンサ、２次巻線側のコンデンサ、インダクタン
スおよび負荷を含む共振回路の共振電圧は、２次
巻線、この２次巻線側のコンデンサおよび負荷を
含む共振回路の主共振周波数の電圧のピーク時に
おいて、常に異極性のピーク値を示す関係にあ
り、これらの共振による両電圧は、１次巻線側の
コンデンサの両端に生じるので、その両端電圧、
すなわち１次巻線の両端電圧は低下する。
デンサ、２次巻線側のコンデンサ、インダクタン
スおよび負荷を含む共振回路の共振電圧は、２次
巻線、この２次巻線側のコンデンサおよび負荷を
含む共振回路の主共振周波数の電圧のピーク時に
おいて、常に異極性のピーク値を示す関係にあ
り、これらの共振による両電圧は、１次巻線側の
コンデンサの両端に生じるので、その両端電圧、
すなわち１次巻線の両端電圧は低下する。
本発明の構成を第３図および第４図に示す一実
施例に基づいて具体的に説明する。
施例に基づいて具体的に説明する。
本発明における共振型のインバータ回路の構成
は、第３図に例示してある。このインバータ回路
は、インバータトランス１４の一例して洩れイン
ダクタンスつまりリーケージインダクタンスの比
較的大きないわゆるリーケージトランスを用いた
こと、およびこのインバータトランス１４の１次
巻線１５，１６の両端にコンデンサ３１を接続し
たことの点で従来例のインバータ回路と相違す
る。その他の回路構成は第１図と同様であるので
対応する部分に同一符号を附し説明は省略する。
は、第３図に例示してある。このインバータ回路
は、インバータトランス１４の一例して洩れイン
ダクタンスつまりリーケージインダクタンスの比
較的大きないわゆるリーケージトランスを用いた
こと、およびこのインバータトランス１４の１次
巻線１５，１６の両端にコンデンサ３１を接続し
たことの点で従来例のインバータ回路と相違す
る。その他の回路構成は第１図と同様であるので
対応する部分に同一符号を附し説明は省略する。
第３図に対応する共振回路の等価回路は第４図
で示すようになる。尚第４図では第３図の各部と
対応するものに同一符号を附してある。図におい
てインバータトランス１４の１次側はコンデンサ
３１と、１次巻線１５，１６のインダクタンス成
分により閉回路が構成される。またインバータト
ランス１４の２次側は２次巻線２６のインダクタ
ンス成分、バランス用のコンデンサ２９、負荷２
８によつて閉回路が構成される。そしてこれら閉
回路間はインバータトランス１４の１次巻線１
５，１６と２次巻線２６との間におけるインダク
タンス３３により接続される。ここで第４図の回
路でのインダクタンス３３は、リーケージ型のイ
ンバータトランス１４のリーケージインダクタン
ス３３となつている。
で示すようになる。尚第４図では第３図の各部と
対応するものに同一符号を附してある。図におい
てインバータトランス１４の１次側はコンデンサ
３１と、１次巻線１５，１６のインダクタンス成
分により閉回路が構成される。またインバータト
ランス１４の２次側は２次巻線２６のインダクタ
ンス成分、バランス用のコンデンサ２９、負荷２
８によつて閉回路が構成される。そしてこれら閉
回路間はインバータトランス１４の１次巻線１
５，１６と２次巻線２６との間におけるインダク
タンス３３により接続される。ここで第４図の回
路でのインダクタンス３３は、リーケージ型のイ
ンバータトランス１４のリーケージインダクタン
ス３３となつている。
上記等価回路には、２つの共振系が存在する。
１つの共振系は、２次巻線２６のインダクタンス
成分と、バラスト用のコンデンサ２９とによる主
たる共振回路Ａであり、もう１つの共振系は、コ
ンデンサ３１，２９の直列成分と、インダクタン
ス３３との間の共振回路Ｂである。
１つの共振系は、２次巻線２６のインダクタンス
成分と、バラスト用のコンデンサ２９とによる主
たる共振回路Ａであり、もう１つの共振系は、コ
ンデンサ３１，２９の直列成分と、インダクタン
ス３３との間の共振回路Ｂである。
ここで共振回路Ａの共振周波数は、従来と同様
に共振型のインバータ回路の発振周波数に対応す
るもので、これを主発振周波数とする。これに対
し共振回路Ｂの共振周波数は上記主発振周波数の
一定倍数関係に設定してある。ここで一定の倍数
関係は、｛３＋４（ｎ−１）｝（ｎ−１、２、３…
…の自然数）倍、好ましくはｎ＝１つまり約３倍
とする。このため共振回路Ａの電圧は、第６図ａ
で示す波形となり、共振回路Ｂの電圧は第６図ｂ
で示す波形となる。ここで共振回路Ｂの共振電圧
は、主共振周波数の電圧のピーク時において、常
に異極性のピーク値を示す関係にある。そしてこ
れらの共振による両電圧は、コンデンサ３１の両
端に生じるので、その両端電圧、すなわち１次巻
線１５，１６の両端電圧は、上記波形を合成した
第６図Ｃで示すような波形となり、その合成電圧
のピーク値は相殺されて低下する。
に共振型のインバータ回路の発振周波数に対応す
るもので、これを主発振周波数とする。これに対
し共振回路Ｂの共振周波数は上記主発振周波数の
一定倍数関係に設定してある。ここで一定の倍数
関係は、｛３＋４（ｎ−１）｝（ｎ−１、２、３…
…の自然数）倍、好ましくはｎ＝１つまり約３倍
とする。このため共振回路Ａの電圧は、第６図ａ
で示す波形となり、共振回路Ｂの電圧は第６図ｂ
で示す波形となる。ここで共振回路Ｂの共振電圧
は、主共振周波数の電圧のピーク時において、常
に異極性のピーク値を示す関係にある。そしてこ
れらの共振による両電圧は、コンデンサ３１の両
端に生じるので、その両端電圧、すなわち１次巻
線１５，１６の両端電圧は、上記波形を合成した
第６図Ｃで示すような波形となり、その合成電圧
のピーク値は相殺されて低下する。
なお、主共振周波数および共振周波数のピーク
時が一致し、かつそのピーク値が異なる極性にあ
るという一定倍数関係の条件は、理論的には前記
｛３＋４（ｎ−１）｝倍のｎ＝１、２、３……のす
べての自然数に関して成立する。しかし、合成電
圧の半サイクル中のピーク値が最も低下するの
は、ｎ＝１の設定関係つまり３倍の関係があると
きである。また１次巻線１５，１６と２次巻線２
６との間のインダクタンス３３をリーケージトラ
ンスのリーケージインダクタンスとして構成すれ
ば、共振に必要なインダクタンス値は、比較的容
易に得られる。
時が一致し、かつそのピーク値が異なる極性にあ
るという一定倍数関係の条件は、理論的には前記
｛３＋４（ｎ−１）｝倍のｎ＝１、２、３……のす
べての自然数に関して成立する。しかし、合成電
圧の半サイクル中のピーク値が最も低下するの
は、ｎ＝１の設定関係つまり３倍の関係があると
きである。また１次巻線１５，１６と２次巻線２
６との間のインダクタンス３３をリーケージトラ
ンスのリーケージインダクタンスとして構成すれ
ば、共振に必要なインダクタンス値は、比較的容
易に得られる。
本発明によれば、簡単な回路構成により、スイ
ツチング素子に印加される電圧のピーク値を低減
させたので、従来のように特別な高耐圧のスイツ
チング素子を用いる必要がなくなるとともに、電
圧に対するデイレーテイングをよくし、高信頼
性、長寿命のインバータ回路を得ることができ
る。
ツチング素子に印加される電圧のピーク値を低減
させたので、従来のように特別な高耐圧のスイツ
チング素子を用いる必要がなくなるとともに、電
圧に対するデイレーテイングをよくし、高信頼
性、長寿命のインバータ回路を得ることができ
る。
第１図は従来例のインバータ回路の回路図、第
２図は第１図における共振系の等価回路図、第３
図は本発明によるインバータ回路の一実施例を示
す回路図、第４図は第３図における共振系の等価
回路、第５図は従来のインバータ回路の電圧波形
図、第６図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ本発明のインバ
ータ回路の電圧波形図である。 １４……インバータトランス、１５，１６……
１次巻線、１８，１９……スイツチング素子、２
６……２次巻線、３１……コンデンサ、３３……
インダクタンス。
２図は第１図における共振系の等価回路図、第３
図は本発明によるインバータ回路の一実施例を示
す回路図、第４図は第３図における共振系の等価
回路、第５図は従来のインバータ回路の電圧波形
図、第６図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ本発明のインバ
ータ回路の電圧波形図である。 １４……インバータトランス、１５，１６……
１次巻線、１８，１９……スイツチング素子、２
６……２次巻線、３１……コンデンサ、３３……
インダクタンス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １次巻線と２次巻線とを有するインバータト
ランスおよびこのインバータトランスの１次巻線
の側に接続したスイツチング素子を有する共振型
のインバータ回路において、上記１次巻線の両端
にコンデンサを接続するとともに上記２次巻線に
コンデンサおよび負荷を接続し、さらに上記１次
巻線側のコンデンサ、２次巻線側のコンデンサ、
インダクタンスおよび負荷を含む共振回路の共振
周波数を、上記２次巻線、この２次巻線側の上記
コンデンサおよび上記負荷を含む共振回路におけ
る主共振周波数の｛３＋４（ｎ−１）｝倍（ｎ＝
１、２、３……）の関係に設定することにより、
上記スイツチング素子に印加される電圧のピーク
値を低減することを特徴とするインバータ回路。 ２ インバータトランスをリーケージトランスと
して構成し、インダクタンスを１次巻線および２
次巻線間のリーケージインダクタンスとしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のインバ
ータ回路。 ３ 上記ｎを１に設定したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項記載のインバータ
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029078A JPS54122828A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Inverter circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3029078A JPS54122828A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Inverter circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54122828A JPS54122828A (en) | 1979-09-22 |
| JPS6120225B2 true JPS6120225B2 (ja) | 1986-05-21 |
Family
ID=12299584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3029078A Granted JPS54122828A (en) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | Inverter circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54122828A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6057674B2 (ja) * | 1980-09-26 | 1985-12-16 | 東芝ライテック株式会社 | 放電灯点灯装置 |
-
1978
- 1978-03-16 JP JP3029078A patent/JPS54122828A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54122828A (en) | 1979-09-22 |
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