JPS6146181A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、商用電源を入力とし、妖周波リップルの少な
いほぼ一定した高周波電圧を出力する電源装置に関する
ものである。

〔背景技術〕

従来、この種の電源装置は、第３図のように、商用電源
（１）をタイオードづリッジより成る整流回路（２）で
全波整流し、整流回路（２）から出力される脈流電圧を
平滑コンデンサＣ０にて平滑した直流電圧をスイッチ素
子としてのトラーＪ、；スタＱｉ　　、Ｑｚ、発振トラ
ンスＴ１、起動抵抗Ｒ１＋Ｒ２、抵抗Ｒａ　　＃　Ｒ４
、帰還タイオードＤｌ　　＋　ｐ、　、安定素子りおよ
びコンデンサＣ，，Ｃ，で形成されるインバータ回路、
（３）の電源入力端に印加してインバータ回路（３）を
動作させ、負荷（４）Ｋはぼ一定の高周波電圧を供給す
るようにしていた。ここで、インバータ回路（３）は、
ハーフブリッジ形構成としたもので、ｎｉ、ｎ４はトラ
ンジスタＱｔ　　、Ｑｘをオン、オフ駆動する帰還巻線
であり、安定素子りは負荷（４）に例えば放電灯等を使
用した場合の限流素子である。このものにあっては、平
滑コンデンサＣ０を用いて直流電圧を得るようにしてい
るため、入力力率が悪くなるという欠点があり、この点
を改善するために、第４図のように１チョークコイルＬ
ｏを直列に接続するものがあるが、この場合には、入力
力率が改善されるが１．高価で形状が大きなチョークコ
イルＬ０を必要とする上、損失が大きくなるという欠点
を有していた。更に他の従来例として、第５図のように
、タイオードＤ３、チョークコイルＬ６ｓスイッチング
トランジスタＱ。

およびスイ・ソチ制御回路（６）にて形成されるチョッ
パー回路（６）を設けたものがあるが、このものでは、
チョークコイルＬｏは小形となるが、回路構成が複雑に
なり、高価になるという欠点を有していた。尚、第５図
で、（））は高周波電流をカットするフィルター回路で
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的とするところは、入力力率を悪くすること
なく、はぼ一定の高周波電圧を出力すること°ができ、
しかも、回路構成が簡単で安価な電源装置を提供するこ
とにある０ 〔発明の開示〕 実施例 第１図において、ｆｌ）は商用電源で、この商用電源（
１）よりインタクタンスＬＦ、コンデンサＣＦより成る
フィルター回路（７）を介して全波整流する整流回路（
２）に接続し、整流回路（５）の出力端よりチョークコ
イルＬｏを介してインバータ回路（３）の一端ａに接続
する。インバータ回路（３）は平滑コンデンサＣ０の両
端に接続されるスイツテンジ素子としてのトランジスタ
Ｑｓ　　、にｈ％タイ大−ドＤ１＋Ｄよおよびコンデン
サＣ１、Ｃ，でハーフブリッジ構成される。トランジス
タＱｌ、Ｑ！の接続端とコンデンサＣ１、Ｃ，の接続端
との間に発振トランスＴ１の一次巻線ｎ、を接続し、二
次巻線ｎ！には例えば放電灯などの負荷（４）を接続す
る。発振トランスＴ、の帰還巻線ｎ＄ｙｎ４　より抵抗
Ｒ１、Ｒｓを介してトランジスタＱｌ、Ｑｌのベース、
１三ツタ間に接続する。これにより帰還巻線ｎ３、ｎａ
によってトランジスタＱ１．Ｑ！を自励でオン、オフ駆
動する。尚、トランジスタＱＬ、Ｑ２は無安定マルチバ
イブレータなどの発振器によって他励でオン、オフ駆動
してもよい。Ｒ１、Ｒ１はインバータ回路（３）を起動
するための起動抵抗である。トランジスタＱｓ、Ｑｚの
接続端を端子ａとし、チョークコイルＬｏの一端に接続
し、トランジスタＱ１のコレクタと整流回路（２）の正
端子との間に平滑コンデンサＣ０と整流回路（２）の極
性と逆方向に接続されたタイオードＤｓの直列回路を接
続し、平滑コンデンサＣ０とタイオードＤ、の接続端と
整流回路（２）の負端子との間にタイオードＤ、を接続
する。（８）は降圧形チョッパー回路で、チョークコイ
ルＬＯ，平滑コンヂン寸Ｃ６％およびタイオードＤ、と
インバータ回路＋３＋の帰還タイオードＤ、およびトラ
ンジスタＱ２　とで構成する動作 整流回路（２）にて全波整流された直流電圧より起０Ｊ
抵抗Ｒ，，Ｒ，を通してトランジスタＱｔ、Ｑｘにベー
ス電流が供給されると、トうシジスタＱｔ、Ｑｓ　のど
ちらか一方がオンし、他方はオフする。負荷（４）の振
動回路あるいは発振トランスＴｔの磁気特性により帰還
巻線ｎ３．ｎ、を介して上記オン、オフが反転してトラ
ンジスタＱｌ　　、Ｑ！は交互にオン、オフを繰返す。

今、トランジスタＱｚがオンすると、整流回路（２）の
正端子からチョークコイルＬｏ１　トランジスタＱ！を
通してチョークコイルに電磁エネル千を蓄積する電流が
流れるとともに、平滑コンデンサＣ０の電圧をタイオー
ドＤ、を通してコンデンサＣ，，Ｃ，で分圧し、コンデ
ンサＣ８の電圧を発振トランスＴ１の一次巻線ｎ、に印
加して負荷（４）に電圧を供給する。ここで、負荷（４
）に流れる電流の発振トランスＴ１の一次巻線ｎ１ど二
次巻線ｎ、との比に相当した電流がトランジスタＱ、に
流れる。したがって、トラン９２９９重には商用電源＋
１１からチョークコイルＬ０に電磁エネルギを蓄積する
ための電流と、負荷（４）Ｋ供給する電流とを合成した
電流が流れる。

つぎに、トランジスタＱ、がオフし、トランジスタＱ１
がオンすると、チョークコイルＬｏに蓄積された電流エ
ネルｆは、帰還タイオードＤ１、平滑コンデンサＣ０、
タイオードＤ、を介して放出され、平滑コンデンサＣ０
を充電する。一方、平滑コンデンサＣ０の電圧をコンデ
ンサＣ，，Ｃ。

によって分圧され、コンデンサＣ１の電圧が発振ト、ラ
ンスＴ１の一次巻線ｎ１に印加され、負荷（４）に電圧
を供給する。

上述のようにトランジスタＱｌ　　＊　Ｑ＊　、コンデ
ンサＣ１ａｃｅ、発振トランスＴ、によってハーフブリ
ッジ形のインバータ回路（３）を構成し、トラ電圧が負
荷（４）に供給される。負荷として放電灯の場合で、ス
イッチング周波数が高く、高周波電圧の場合、放電灯の
発光効率向上、安定素子の小形化、°省電力化等の点よ
り効果が大きい。一方、チョークコイルＬ０、平滑コン
デンサＣ（＋、タイオードＤ、およびトランジスタＱＣ
１帰還タイオードＤ１等で降圧型チョッパー回路（８）
が構成され、＠５図のチョッパー回路（７）と同じ動作
をすることができてチョークコイルＬ、を小形にできる
。しかも降圧型チョッパー回路（８）は、インバータ回
路（３）を構成するトランジスタＱ１および帰還タイオ
ードＤ、を共用しているので、回路構成を簡単にできる
。

＠２図は本発明の他の実施例で、インバータ回路（３）
に−万代インバータを用いたもので、（９）は〜制御回
路で、例えば無安定マルチバイづレータで形成し、トラ
ンジスタＱ１をオン、オフ駆動するものである。（８）
は降圧型チョッパー回路で、インバータ回路（３）のト
ランジスタＱ１　と帰還タイオードＤ、とを共用化して
簡略化している。インバータ回路として、他にプッシュ
プル、フルブリッジ形の場合でも同様の効果を得ること
ができる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は、商用電源を全波整流する整流回
路の出力をチョークコイルを介してインバータ回路を構
成するスイッチ素子の一端に接続し、前記スイッチ素子
がオフしたとき前記チョークコイルによって平滑コンデ
ンサを充電し、前記平滑コンデンサの電圧を前記インバ
ータ回路の入力端に印加するようにし、前記チョークコ
イルと　　　　１平滑コンデンサとを有する降圧型チョ
ッパー回路に前記インバータ回路のスイッチ素子を用い
たから、入力力率を向上できる上、はぼ一定の高周波電
圧を出力することができ、しかも、回路構成が簡単で、
安価にできるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は同上の他
の実施例の回路図、第３図乃至第５図はそれぞれ従来の
電源装置の回路図である。 ＋１）・・・商用電源、（２）・・・整流回路、（３）
・・・インバータ回路、（８）・・・降圧型子ョッパー
回路、ｃｌｌ・・・平滑コンデンサ、ＱＳ＃Ｑ１・・・
スイッチ素子、Ｌｏ・・・チョークコイル０ 代理人　弁理士　　石　１）長　七 手続補正書（自発） 昭和５９年１０月１２日 昭和５９年特許順第１６８１４８号 ２、発　明　の名称 電源装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特　許出願人 住　　所　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名　称
　（５８３）松下電工株式会社 代表者小　林　　郁 ４、代理人 電話大阪（０６）３４５−７７７７（代表）′。 ５、補正命令の日付 自発 別紙の通り 訂正書 願書番号　　特願昭５９−１６１１１４８号１、本願の
特許請求の範囲を以下のように訂正致します。 孟ことを特徴とする電源装置、」 ２、本願明＃Ａ書ｔｊＳ２頁２行目の「第３図」を「第
６図」と訂正致します。 ３、同上第２百２（）イｆ目の「第４図１を１−第７図
Ｊと訂正致します。 ４、同上第３ＴＸ５行目の「第５閃１を［第８図−１と
訂正致します。 ５、同」二第３頁１９行目のｒ　反７４ｆｉＪを削除し
、「（実施例１）」を挿入致します。 ６、同上第５頁８甘口乃至１２行目の全文を削除し、以
下の文を挿入致します。 ［Ｄイを接続するにこに、チョッパー回路（８）はイン
グクタンス要素たるチョークコイルＬｏと、チョークコ
イルＬｏを介して整流囲路（２）出力が両端に接続され
るトランジスタＱ２およびダイオードＤ１よりなるスイ
ッチング素子と、上記スイッチング素子に並列接続され
る逆流阻止用のダイオードＤ、と平滑コンデンサＣＯの
直列回路とで構成されている。」 ７、同上１７頁２０行目と第８頁１行目の行間に「（実
施例２）」を挿入致します。 ８、同上ｆ５８頁１０行目乃至２（）社目の全文を削除
し、以下の文を挿入致します。 ［（実施例３） 第３図はさらに他の実施例を示すもので、インバータ回
路（３ａ）は平滑コンデンサＣ０と逆流阻止用ダイオー
ドＤ、どの直列回路の両端に接続されるトランジスタＱ
、、Ｑ、の直列回路と、コンデンサＣ１、Ｃ２の直列回
路と、各トランジスタＱいＣ２に並列接続されるダイオ
ードＤ１、Ｃ２とよりなるハーフブリッジ型のインバー
タであって、トランジスタＱ！、Ｃ２の接続、弘と、コ
ンデンサＣ１、Ｃ２の接続点との間に例えば放電灯など
の負荷（４）が接続される。なお、スイッチング制御回
路Ｃ′「は高周波のスイッチング周波数を発生させる無
安定マルチバイブレータにて形成され、トランジスタＱ
１、Ｃ２を交互にオン、オフ制御するようになっている
。また、負荷（４）が共振回路でない場合にはダイオー
ドＤ１．Ｄ２を省略することができる。 ここに、整流回路（２）の出力端はチョークフィルＬｏ
を介してインバータ回路（３ａ）のトランジスタＱ２の
両端に接続され、チロ−クツイルＬｏには逆流阻止用ダ
イオードＤ、と平滑コンデンサＣｏとの直列回路が並列
接続されており、チョークコイルＬＯと、トランジスタ
Ｑ２と、ダイオードＤ、と、平滑コンデンサＣｏと、ダ
イオードＤ、にて降圧型のチョッパー回路（８）が構成
されている。このチョッパー回路（８）によって充電さ
れる平滑コンデンサＣｏの両端にインバータ回路（３ａ
）の入力端が逆流阻止用ダイオードＤ４を介して接続さ
れている。 いま、スイッチング制御回路ＣＴによってトランジスタ
Ｑ２がオンされると、整流回路（２）の正出力端からチ
ク−クコイルＬｏお上りトランジスタＱ２を通してチョ
ークコイルＬｏに電磁エネルギを蓄積する電流が流れる
とともに、平滑コンデンサＣｏの電圧はダイオードＤ４
を介してコンデンサＣ１、Ｃ２にて分圧され、コンデン
サＣ２の電圧がｌｔ荷（４）に供給されるようになって
いる。この負荷（４）に流れる電流もトランジスタＱ２
を通して流れるので、トランジスタＱ２にはチョークフ
ィルＬｏに電磁エネルギをＭ積するための電流と、負荷
（４）に供給する電流との合成電流が流れることになる
６次に、トランジスタＱ２がオフし、トランジスタＱ１
がオンすると、チョークコイルＬ。 に蓄積された電磁エネルギはダイオードＤ、および′１
１滑コンデンサＣｏを介して放出され、平滑コンデンサ
Ｃｏを充電する。一方、平滑コンデンサＣｏの電圧は前
述したように、コンデンサＣ１、Ｃ２によって分圧され
、コンデンサＣ５の電圧が負荷（４）に印加される。　
上述のように、実施例３にあっても実施例１と同様にチ
ョッパー回路（８）を介して平滑コンデンサＬＯを充電
しているので、入力カ不向上させることができるととも
に、チョークコイルｌ−２０を小型化でき、しがも、チ
ョッパー回路（８）は、インバータ回路（３ａ）のスイ
ッチング素ｒ・たるトランジスタＱ、を共用しているの
で、回路もη成を簡略化できることになる。 （実施例４） 第４図はさらに他の実施例を示すもので、実施例３と同
様のインバータ回路（３ａ）を用いた電源装置におい゛
Ｃ，整流回路（２）出力をチョークコイルＬｏを介して
トランジスタＱ１の両端に接続し、チョークフィルＬｏ
にダイオードＤ、と平滑コンデンサＣＯの直列回路を並
列接続したものであり、チョークフィルＬｏと、インバ
ータ回路（３ｎ）のＦランノスタＱ、と、ダイオードＤ
、と、平滑フンデンサＣｏおよびダイオードＤ、にて降
圧型のチョッパー囲路（８）を構成し、インバータ回路
（３ａ）のトランジスタＱ、をチ５ツバー回路（８）に
て共用することにより回Ｖ！購成を簡略化しｒこもので
ある。 図中、チョークコイルＬ、は放電灯よりなる負荷（４）
に直列接続された安定要素である。なお、ダイオードＤ
、、Ｄ、は実施例３と同様に省略できるものである。 いま、インバータ回路（３ａ）の動作は実施例３と全く
同一であり、チョッパー囲路（８）もチョークコイルＬ
ｏの挿入位置を整流回路（２）の正出力Ｑ　ＩＩＩ　ｌ
：変更するとともに、共用するスイッチング素子をトラ
ンジスタロｌｌ：変更しただけであるので、基本動作は
実施例３と同一であり、トランジスタＱ１のオン、オフ
によってチョークフィルＬ。 に流れる電流による電磁エネルギの蓄積、放出が制御さ
れる烹が異なっているだけである。したがって、詳細な
９１１作説明は省略する６ （実施例５） 第５図はさらに他の実施例を示すもので、実施例４と同
様に、インバータ回路（３ａ）のトランジスタＱ１をチ
ョッパー回路（８）のスイッチング索子として共用する
場合において、チョークコイルＬ、　ｏｔ−ｇｌｌ流路
路２）の負出力端側に挿入したものであり、千〇−クコ
イルＬＯと、トランジスタＱ。 と、ダイオード１）２〜Ｄ、と、平滑コンデンサＣＯと
でチョッパー囲路（８）が１１？７成されている。なお
、この場合、ダイオードＤ１は省略可能である、いま、
トランジスタＱ、がオンすると、整流回路（２）からト
ランジスタＱ、およびチョークコイル１１．０を通して
電流が流れ、チ１−クフイルｌ、０に電磁エネルギが蓄
積されると同時に負荷（４）にコンデンサＣ１１０２に
て分圧された電圧が供給される１次に、トランクスりＱ
、がオアーしてトランジスタＱ２がオンすると、チョー
クコイルＬｏにＷ　ｂｔされた電磁エネルギがダイオー
ドＤ、、平滑コンデンサＣｏ、ｆ”イオードＤｔを介し
て放出され、平滑コンデンサＣｏを充電する。このよう
にして充電された平滑７′デ′すＣｏの電圧がダイオー
ド　　　　　　　　　　　　１１）、を介してインバー
タ回路（３ａ）に入力され、コンデンサＣ５、Ｃ２にて
分圧された電圧が負荷（４）に供給される。 ［発明の効果１ 本発明は上述のように、交流電源と、交流電源電圧を整
流する！ｉ！流回開回路スイッチング素子を含み該スイ
ッチング素子のオン、オフに基いて直流入力を交流に変
換するインバータ回路とを有する電源装置において、上
記整流回路の出力端をインダクタンス要素を介してスイ
ッチング素子の両端に接続するとともに、インダクタン
ス要素に逆流阻止ｍダイオードと平滑コンデンサとの直
列回路を並列接続し、平滑コンデンサの両端にインバー
タ回路の入力端を接続したものであり、インダクタンス
要素とスイッチング索子にでチョッパー囲路を構成して
平滑コンデンサを充電しているので、入力カ甲ｆ−向上
でさる上、；ヱぼ一定の底周波」９、同上第９ｒＡ７行
目の「それぞれ」の次に、「さらに他の実施例の回路図
、第６図乃至第８図はそれぞれ」を挿入致します。 １０、本願添イリ図中ｔｔＳ３図乃至第５図を削除し、
別紙＃ＩＪ３図乃至第８図を挿入致します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）商用電源を全波整流する整流回路の出力をチヨー
   クコイルを介してインバータ回路を構成するスイッチ素
   子の一端に接続し、前記スイッチ素子がオフしたとき前
   記チヨークコイルによつて平滑コンデンサを充電し、前
   記平滑コンデンサの電圧を前記インバータ回路の入力端
   に印加するようにし、前記チョークコイルと平滑コンデ
   ンサとを有する降圧型チヨッパー回路に前記インバータ
   回路のスイッチ素子を用いて成ることを特徴とする電源
   装置。