JPS644312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、例えば放電灯装置として用いられる
電源装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

従来、ブロツキング方式の一石自励インバータ
を用いた放電灯点灯装置等の電源装置は、例え
ば、次のような形で知られている。即ち、低周波
の交流電源を整流した後、直流電流をオン、オフ
するトランジスタと出力トランスとを有するブロ
ツキング方式の一石自励インバータにより高周波
電流に変換し、放電灯に点える。このため小型で
効率よく放電灯を高周波点灯できる。

しかしながら、この種の電源装置では、トラン
ジスタのターン・オフ特性が悪く、従つてこれに
続くターン・オフ時期が遅くなり、インバータの
発振周波数を高くできないという欠点があつた。

そこで、この欠点を除去するために、トランジ
スタのベースにターン・オフ特性改善用のインダ
クタを挿したり、あるいはターン・オフ特性改善
用のインダクタを挿入すると共にトランジスタの
リセツト時間短縮用のトランジスタを設ける等、
種々の改良が試みられている。

ところが、前者の電源装置にあつては、トラン
ジスタのターン・オフ特性が改善されるものの、
トランジスタがドライブ不足となつて不安定な発
振を呈する恐れがある。また、後者の電源装置に
あつては、前者の欠点を除去できるものの、リセ
ツト時間短縮用のトランジスタと、これを所定の
タイミングで駆動するための駆動回路とが必要と
なるため、回路構成部品が多くなるという欠点が
ある。

〔考案の目的〕

本考案は、以上のような従来技術の欠点を除去
するためになされたもので、簡単な構造でスイツ
チング特性の勝れる電源装置を提供することを目
的とする。

〔考案の概要〕

上記の目的を達成するため、本考案では、トラ
ンジスタと、このトランジスタのベース・エミツ
タ間に設けられ該トランジスタのオン・オフに基
づく電圧を発生して前記トランジスタを正帰還制
御する帰還巻線と、この帰還巻線と前記トランジ
スタのベースとの間に設けられたコンデンサ及び
インダクタの直列共振回路と、前記トランジスタ
のベース・エミツタ間に並列接続され前記共振回
路による前記トランジスタのターン・オフ後に前
記コンデンサの充電電荷を前記インダクタに放電
する定電圧素子とを具備したことを特徴とする。

〔考案の実施例〕

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施例
を説明する。

第１図は出願人等が先に提案した電源装置の回
路図である。図において、１は全波整流回路であ
り、商用電源等の交流電源を直流電圧に変換した
後、インダクタ２及びコンデンサ３からなるＬ型
低域通過（高域阻止）フイルタと、電力蓄積用コ
ンデンサ４及びアイソレート用ダイオード５から
なる電力蓄積手段とを介して、該直流電圧を１石
式トランジスタインバータ６に与える。ここで、
前記整流出力はその高周波成分をコンデンサ３に
より除去されてコンデンサ４に与えられる。コン
デンサ４はＬ型フイルタよりインバータ６を介し
て電力を蓄積されると共に、Ｌ型フイルタの出力
が所定の電圧より低い間インバータ６に電力を供
給する。またこのインバータ６は、出力トランス
７と、この出力トランス７の１次巻線７₁電流を
高周波でスイツチングする出力トランジスタと、
このトランジスタ８を駆動するドライブ回路９と
を具えている。ドライブ回路９は、出力トランス
７のベース巻線（帰還巻線）７₃とトランジスタ
８のベース側との間に接続されたドライブ用コン
デンサ１０と、トランジスタ８のベース・エミツ
タ間に接続されコンデンサ１０の充電電荷を放電
させる抵抗１１及びダイオード１２の直列回路と
で構成される。このドライブ回路９では、出力ト
ランス７のベース巻線７₃に誘起される起電力を
コンデンサ１０を介してトランジスタ８のベース
に帰還して該トランジスタ８を高周波でオン、オ
フさせ、波形整形用コンデンサ１３及び１次巻線
７₁で構成される共振回路と２次巻線７₂とを介し
て放電灯等の負荷１００へ高周波電圧を与える。
なお、第１図中、コンデンサ４に直列接続された
インダクタ１４は、該コンデンサ４及びダイオー
ド１５を介して流れるコンデンサ４の充電電流を
限流してコンデンサ４に蓄積される電力を調整す
る。さらにコンデンサ４の（＋）側とトランジス
タ８のベース側との間にはバイアス抵抗１６が接
続され、またトランジスタ８のエミツタには順方
向にダイオード１７が接続されエミツタ・ベース
間逆電圧から該トランジスタを保護する。

以上のように構成される電源装置にあつては、
交流電圧Vinを入力すると、この交流電圧Vinは
全波整流回路１で全波整流されてＬ型フイルタ及
び電力蓄積手段に与えられる。電力蓄積用コンデ
ンサ４は、インバータ６のトランジスタ８がオン
するごとに整流回路１→Ｌ型フイルタ→コンデン
サ４→インダクタ１４→ダイオード１５→トラン
ジスタ８という閉ループに流れる電流により所定
方向に充電され、一方、該コンデンサ４はＬ型フ
イルタを介して与えられる整流出力が半サイクル
毎に所定電圧（すなわちコンデンサ４の充電電
圧）以下になるとアイソレート用ダイオード５を
介して放電され、この放電出力をインバータ６に
与える。このような電力蓄積手段の両端電圧がイ
ンバータ６に与えられると、抵抗１６→コンデン
サ１０→ベース巻線７₃という閉ループに流れる
電流によりトランジスタ８のベース電位が高くな
り、該トランジスタ８にベース電流が流れてオン
する。トランジスタ８のオンにより、コレクタ電
流が流れ、１次巻線７₁に誘起されてベース巻線
７₃に実線矢印方向の起電力が生じ、この起電力
によりコンデンサ１０が充電される。するとトラ
ンジスタ８が逆バイアスされてオフすると共に、
該コンデンサ１０の充電電荷が抵抗１１及びダイ
オード１２を介して流れ、該コンデンサ１０がリ
セツトされる。このようにしてトランジスタ８が
オン、オフし、出力トランス７を介して負荷１０
０へ高周波電圧Voutが印加される。

このような電源装置は、整流回路１が非平滑で
あるため入力力率が高く、しかも整流回路１の出
力電圧が所定電圧より低い区間では電力蓄積用コ
ンデンサ４からインバータ６に直流電圧を供給し
ているので、非平滑電流出力を用いるにもかかわ
らず休止区間がなくリツプルの少ない高周波出力
を発生する。また、電力蓄積手段とインバータ６
にＬ型フイルタを介して整流出力を供給している
ので、電源投入時や、位相制御により負荷１００
の放電灯を調光する際のコンデンサ４の端子電圧
が低い時に、コンデンサ４を介して１次巻線７₁
及びトランジスタ８のコレクタへ流れる突入電流
を低減できる。すなわち、コンデンサ４の電流は
主にコンデンサ３から供給されるので、例えば起
動時においてコンデンサ４に突入電流が流れよう
としてもコンデンサ３の両端電圧が下がり、これ
により突入電流が抑えられる。このため定格電流
の小さな出力トランジスタ８を使用できる。さら
に電源装置の入力電流はＬ型フイルタにより高周
波分が除去されるので、コンデンサ４へ流れる高
周波電流の交流電源への悪影響を防止でき、また
電源装置の入力力率も向上するという利点があ
る。従つて、この電源装置の高周波出力をもつて
放電灯を点灯すれば、良好な発光効率で点灯さ
れ、また高周波出力を整流することによりリツプ
ルの少ない直流出力を得ることが可能となる。

ところが、上記電源装置は、コンデンサ１０の
充電電荷によりトランジスタ８に逆バイアスをか
けて該トランジスタ８をターン・オフするように
しているため、トランジスタ８のターン・オフ特
性が悪い。そこで、トランジスタ８のベースにイ
ンダクタ１８を挿入する。このようにすると、ト
ランジスタ８がオンすれば、インダクタ１８及び
コンデンサ１０の共振により、トランジスタ８に
は順バイアスとは逆方向にベース電流が流れ、該
トランジスタ８をオフするため、トランジスタ８
のターン・オフ特性が良くなる。しかしコンデン
サ１０の充電電荷を抵抗１１及びダイオード１２
を介して直ちに放電するため、コンデンサ１０の
電荷を充分にリセツトできず、トランジスタ８が
ドライブ不足となつて不安定な発振を呈する恐れ
がある。

そこで、第２図に示すように、抵抗１１及びダ
イオード１２に定電圧素子２０を直列に接続す
る。ここで、この定電圧素子２０のブレークダウ
ン電圧は、トランジスタ８に逆バイアス電圧が加
わつて該トランジスタ８がオンした後、導通する
ように選定される。

このように構成される電源装置において、交流
電圧Vinが入力されると、トランジスタ８がオン
し、これによつてコンデンサ１３及び１次巻線７
_１の共振回路→トランジスタ８のエミツタ・コレ
クタ間にコレクタ電流が流れる。するとベース巻
線７₃に第２図の実線矢印方向の起電力が誘起さ
れこの起電力によりコンデンサ１０が充電され
る。そしてインダクタ１８及びコンデンサ１０の
共振によりトランジスタ８にはダイオード１７を
介して順バイアスとは逆方向のベース電流が流れ
該トランジスタ８がオフ状態となり、しかる後コ
ンデンサ１０の充電電荷がベース巻線７₃→抵抗
１１→ダイオード１２→定電圧素子２０→インダ
クタ１８という閉ループで放電されてリセツトさ
れる。このように、インダクタ１８及びコンデン
サ１０の共振によりトランジスタ８がターン・オ
フされるため、ターン・オフ時間が短縮されると
共に、トランジスタ８のオフ後にコンデンサ１０
の充電電荷を抵抗１１、ダイオード１２及び電電
圧素子２０を介して急速に放電させるため、コン
デンサ１０の充電電荷を的確にリセツトでき、従
つてトランジスタ８のドライブ不足にともなう不
安定な発振等をなくして安定でかつターン・オフ
及びターン・オフ特性が勝れた発振動作を行なわ
せることができる。しかもコンデンサ１０の放電
ループに定電圧素子２０を挿入するだけでよいか
ら、回路構成も簡単になる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、トラン
ジスタのベース・エミツタ間に並列接続された定
電圧素子により、該トランジスタのターン・オフ
後にドライブ用コンデンサの充電電荷を放電させ
るようにしたので、トランジスタのオフ期間に急
速にリセツトされ、スイツチング特性が向上する
と共に、定電圧素子を用いた簡単な回路構成であ
るため、回路部品の減少にともなう価格の低下を
計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の電源装置を説明するための回
路図、第２図は本考案の一実施例に係る電源装置
の回路図である。 １……整流回路、６……インバータ、７……出
力トランス、７₁……１次巻線、７₂……２次巻
線、７₃……ベース巻線（帰還巻線）、８……トラ
ンジスタ、９……ドライブ回路、１０……ドライ
ブ用コンデンサ、１１……抵抗、１２……ダイオ
ード、１８……インダクタ、２０……定電圧素
子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トランジスタと、このトランジスタのベース・
   エミツタ間に設けられ該トランジスタのオン、オ
   フに基づく電圧を発生して前記トランジスタを正
   帰還制御する帰還巻線と、この帰還巻線と前記ト
   ランジスタのベースとの間に設けられたコンデン
   サ及びインダクタの直列共振回路と、前記トラン
   ジスタのベース・エミツタ間に並列接続され前記
   共振回路による前記トランジスタのターン・オフ
   後に前記コンデンサの充電電荷を前記インダクタ
   に放電する定電圧素子とを具備したことを特徴と
   する電源装置。