(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を整流する整流器と、整流器にインピーダンス要素を介して接続され、整流器の出力電圧を平滑する平滑回路と、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、平滑回路により平滑された電圧を高周波電圧に変換して負荷に供給するインバータ回路と、スイッチング素子をオン／オフする制御回路と、交流電源電圧の一周期の電圧変動を検知する第１の検知回路と、交流電源電圧の電圧変動を検知する第２の検知回路とを備え、平滑回路は平滑用コンデンサを有して、整流器の出力電圧が所定値よりも大きい期間に平滑用コンデンサを充電し、整流器の出力電圧が所定値以下になると平滑用コンデンサに充電された電荷を放電して整流器の出力電圧の谷部分を平滑する部分平滑回路であって、制御回路は、スイッチング素子のオンデューティを略一定に保ち、スイッチング素子の動作周波数を第１の検知回路の検知結果に応じて第１の変化率で変化させるとともに、第２の検知回路の検知結果に応じて第２の変化率で変化させ、第２の変化率に対する第１の変化率の割合を、交流電源電圧の一周期での平滑回路の出力電圧変動幅に対する平滑された部分の電圧の割合に略等しくすることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
インバータ回路は、２つのスイッチング素子の直列回路が整流器に並列接続されたハーフブリッジ型のインバータ回路であって、制御回路は、それぞれのスイッチング素子のオンデューティを約５０％とすることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
第１の検知回路は、交流電源電圧の一周期の電圧変動をインピーダンス要素の両端電圧から検知することを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
第２の検知回路は、交流電源電圧の電圧変動を平滑回路の両端電圧から検知することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電源装置。
【請求項５】
第１及び第２の検知回路は、平滑回路の出力端と、整流器のインピーダンス要素に接続された出力端との間に印加される電圧を分圧し、分圧された電圧を制御回路に出力する分圧回路からなることを特徴とする請求項１又は２記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置に関するものであり、特に入力力率が高く、入力電流歪み改善機能を有する電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば図６に示すような電源装置が提供されている。この電源装置は、交流電源Ｅにフィルター回路１を介して接続され、交流電源Ｅを整流するダイオードブリッジからなる整流器ＤＢと、整流器ＤＢにインピーダンス回路４を介して接続され、整流器ＤＢの出力電圧を平滑する平滑回路３と、整流器ＤＢに並列接続されるＦＥＴなどのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列回路を有し、平滑回路３により平滑された電圧を高周波電圧に変換して負荷に供給するハーフブリッジ型のインバータ回路２と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン／オフする制御回路２０とを備えている。
【０００３】
フィルター回路１は、コンデンサＣ７及びコモンモードフィルタたるトランスＬ３並びにノーマルモードフィルタたるインダクタＬ４からなり、交流電源Ｅからの高周波を阻止する。
【０００４】
整流器ＤＢの出力端間には、小容量のコンデンサＣ１が接続されており、整流器ＤＢからの出力電圧は脈流電圧となる。
【０００５】
インピーダンス回路４は、ダイオードＤ１，Ｄ２の直列回路と、ダイオードＤ２に並列接続されるコンデンサＣ２とを備え、ダイオードＤ１のカソードは整流器ＤＢの低電位側出力端に接続され、ダイオードＤ２のアノードは、インバータ回路２の低電位側のスイッチング素子Ｑ２に接続されている。このインピーダンス回路４により入力電流高調波歪を改善している。
【０００６】
平滑回路３は、整流器ＤＢに並列接続するコンデンサＣ５と、コンデンサＣ５に並列接続するインダクタＬ１及び平滑用コンデンサＣ３並びにダイオードＤ４の直列回路と、コンデンサＣ５及びインダクタＬ１の接続点にカソードが接続され、平滑用コンデンサＣ３及びダイオードＤ４の接続点にアノードが接続されるダイオードＤ５と、ダイオードＤ５のアノードにアノードが接続され、カソードがスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点に接続されるダイオードＤ３とを備えている。また、ダイオードＤ４のアノードとコンデンサＣ５の接続点は、インピーダンス回路４を介して整流器ＤＢの低電位側出力端に接続されるとともに接地され、インダクタＬ１とコンデンサＣ５の接続点は、整流器ＤＢの高電位側出力端に接続されている。
【０００７】
このような平滑回路３は、整流器ＤＢの出力電圧が所定値よりも大きい期間に平滑用コンデンサＣ３を充電し、整流器ＤＢの出力電圧が所定値以下になると平滑用コンデンサＣ３に充電された電荷を放電して整流器ＤＢの出力電圧の谷部分を平滑する部分平滑回路であり、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフに伴って、いわゆる降圧チョッパ回路として動作する。スイッチング素子Ｑ２がオンすると、交流電源Ｅ、フィルター回路１、整流器ＤＢ、インダクタＬ１、平滑用コンデンサＣ３、ダイオードＤ３、スイッチング素子Ｑ２、コンデンサＣ２又はダイオードＤ２、ダイオードＤ１、整流器ＤＢ、フィルタ回路１、交流電源Ｅの経路で平滑用コンデンサＣ３に充電電流が流れ、平滑用コンデンサＣ３が充電される。この平滑用コンデンサＣ３への充電動作は、平滑用コンデンサＣ３の両端電圧に対し、整流器ＤＢの出力電圧が高い場合にのみ行われる。平滑用コンデンサＣ３の放電は、整流器ＤＢの出力電圧が平滑用コンデンサＣ３の両端電圧より低い場合に行われ、平滑用コンデンサＣ３からダイオードＤ４を介してコンデンサＣ５に電荷が放電され、コンデンサＣ５に蓄積される電荷がインバータ回路２に供給される電源として作用している。これにより、インバータ回路２の入力電源電圧としてのコンデンサＣ５の両端電圧Ｖｄｃは、交流電源Ｅの交流電源電圧Ｖｓを全波整流した脈流電圧の谷部を平滑用コンデンサＣ３の直流電圧で谷埋めした、いわゆる部分平滑電源電圧となる。
【０００８】
インバータ回路２は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の接続点およびダイオードＤ１，Ｄ２の接続点の間に直流カット用のコンデンサＣ４を介して１次巻線Ｔ１ａが接続されるトランスＴ１を備え、負荷である放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の直列回路は、トランスＴ１の２次巻線Ｔ１ｂに直流カット用のコンデンサＣ８を介して並列接続されている。また、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の直列回路にはコンデンサＣ６が並列接続されており、コンデンサＣ６の両端に発生する共振電圧が、インバータ回路２の出力電圧として放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に供給される。
【０００９】
上述のような電源装置の回路動作について以下に説明する。
【００１０】
スイッチング素子Ｑ１がオンになると、交流電源Ｅから、フィルター回路１、整流器ＤＢ、スイッチング素子Ｑ１、トランスＴ１の１次巻線Ｔ１ａ、コンデンサＣ４、ダイオードＤ１、整流器ＤＢ、フィルター回路１、交流電源Ｅの経路で電流が流れる。スイッチング素子Ｑ１がオフ、スイッチング素子Ｑ２がオンになると、コンデンサＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８とトランスＴ１と放電灯Ｌａ１，Ｌａ２とから成る振動回路に蓄積されていたエネルギーにより、トランスＴ１、コンデンサＣ４，Ｃ２、スイッチング素子Ｑ２の内蔵ダイオード、トランスＴ１の経路で回生電流が流れ、コンデンサＣ２には電荷が蓄積される。コンデンサＣ２の充電電圧と整流器ＤＢの出力電圧（コンデンサＣ１の両端電圧）との合成電圧がコンデンサＣ５の両端電圧Ｖｄｃを越えると、コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷がダイオードＤ１を介してコンデンサＣ５に充電される。
【００１１】
そして、引き続きコンデンサＣ４を電源として、コンデンサＣ４、トランスＴ１、スイッチング素子Ｑ２、コンデンサＣ２、コンデンサＣ４の経路で電流が流れ、コンデンサＣ２の充電電圧が０Ｖになると、ダイオードＤ２がオンとなる。スイッチング素子Ｑ２がオフ、スイッチング素子Ｑ１がオンになると、回生電流がトランスＴ１、スイッチング素子Ｑ１の内蔵ダイオード、コンデンサＣ５、ダイオードＤ２、コンデンサＣ４、トランスＴ１の経路で流れる。その後、コンデンサＣ５、スイッチング素子Ｑ１、トランスＴ１、コンデンサＣ４、コンデンサＣ２、コンデンサＣ５の経路で電流が流れて、コンデンサＣ２の充電が行われ、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とによる合成電圧がコンデンサＣ５の両端電圧Ｖｄｃを越えると、コンデンサＣ１，Ｃ２の電荷がコンデンサＣ５への充電電荷として供給され、再び交流電源Ｅ、フィルター回路１、整流器ＤＢ、スイッチング素子Ｑ１、トランスＴ１、コンデンサＣ４、ダイオードＤ１、整流器ＤＢ、フィルター回路１、交流電源Ｅの経路で入力電流が流れる。以上のような動作を繰り返す。 即ち、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のスイッチング動作によりコンデンサＣ２の充放電を繰り返し、コンデンサＣ２の充電電圧及び整流器ＤＢの出力電圧の合成電圧とコンデンサＣ５の両端電圧Ｖｄｃとを、ダイオードＤ１が比較することによって交流電源Ｅから入力電流が供給される。
【００１２】
ところで、上述の電源装置は、インピーダンス回路４の両端電圧Ｖｆｅから、交流電源電圧Ｖｓの一周期の電圧変動を検知する第１の検知回路５ａと、平滑回路３のコンデンサＣ５の両端電圧Ｖｄｃから交流電源電圧Ｖｓの電圧変動を検知する第２の検知回路５ｂとを備え、制御回路２０は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン／オフするドライブ回路２１と、第２の検知回路５ｂの検知結果に応じて第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンデューティを変化させる制御信号をドライブ回路２１に出力するオンデューティ制御回路２２と、第１の検知回路５ａの検知結果に応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を変化させる制御信号をオンデューティ制御回路２２を介してドライブ回路２１に出力する周波数制御回路２３とを具備している。
【００１３】
第１の検知回路５ａは、整流器ＤＢの低電位側出力端と周波数制御回路２３の入力端との間に接続される抵抗Ｒ１からなり、第２の検知回路５ｂは、平滑回路３のコンデンサＣ５及びインダクタＬ１の接続点とデューティ制御回路２２の入力端との間に接続される抵抗Ｒ２からなる。
【００１４】
ここで、平滑回路３のコンデンサＣ５の両端電圧Ｖｄｃは、図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）に示す交流電源Ｅの交流電源電圧Ｖｓを全波整流した脈流電圧の谷部（以下「電源谷部」と言う）を平滑した波形となり、第２の検知回路５ｂは、この電圧Ｖｄｃから交流電源電圧Ｖｓの電圧変動を検知し、この電圧変動に応じてデューティ制御回路２２は、ドライブ回路２１を介してスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンデューティを変化させている。
【００１５】
例えば図８（ａ）に示すように、交流電源電圧Ｖｓの振幅が、図中実線で示す基準から点線で示すように大きく又は小さく変動したとき、つまり交流電源電圧Ｖｓの実効値が変動したときには、電圧Ｖｄｃは、図８（ｂ）に示すように交流電源電圧Ｖｓの電圧変動に応じて、図中実線で示す基準から点線で示すように大きく又は小さく変動する。制御回路２０のデューティ制御回路２２は、この電圧Ｖｄｃが大きくなるとスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の導通期間のアンバランス度を大きくして放電灯Ｌａ１，Ｌａ２への供給電力を低減し、電圧Ｖｄｃが小さくなると導通期間のアンバランス度を小さくして供給電力を増加するように、電圧Ｖｄｃの変動に応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンデューティを制御し、交流電源電圧Ｖｓの実効値が変動したときにも放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に安定した電力を供給している。
【００１６】
また、インピーダンス回路４の両端電圧Ｖｆｅは、図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）に示す交流電源Ｅの交流電源電圧Ｖｓを全波整流した脈流電圧の山部（以下「電源山部」と言う）には出力されず、電源谷部に略三角形状の波形で出力される。第１の検知回路５ａは、この電圧Ｖｆｅから交流電源電圧Ｖｓの一周期のゼロクロス付近での電圧変動を検知し、周波数制御回路２３は、この電圧変動に応じてドライブ回路２１を介してスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を変化させている。これにより、電源谷部で電圧Ｖｄｃの電圧値が低下したときにも、制御回路２０は、電圧Ｖｆｅの電圧値の増加に応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を電源山部の動作周波数より高くして、入力電流（ランプ電流）の低下又は歪みを生じさせず、入力力率を高くするとともに、インバータ回路２が進相動作するのを抑制することができる。
【００１７】
上述のように、上記従来の電源装置は、制御回路２０にデューティ制御回路２２と周波数制御回路２３とを具備するとともに、第１及び第２の検知回路５ａ，５ｂを備えているので、デューティ制御と周波数制御とを組み合わせて、交流電源電圧Ｖｓの電圧変動に対する出力変動を抑える出力変動抑制効果、及び電源谷部における進相動作抑制効果を有している。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オンデューティを変化させると、定常動作時のオンデューティがアンバランスとなって、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に直流成分が重畳され、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２の陽極となるフィラメントの付近で輝度が低下するカタホレシス現象を引き起こしてしまうという問題があった。
【００１９】
カタホレシス現象の発生を防止するためにオンデューティを約５０％に固定し、放電灯Ｌａ１，Ｌａ２に直流成分が重畳しないようにすることが有効と考えられる。しかし、オンデューティを固定してしまうと交流電源電圧Ｖｓの変動に対する出力変動抑制効果が得られなくなる。
【００２０】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、カタホレシス現象の発生を防止し、交流電源電圧が変動したときの出力変動を抑えるとともにインバータ回路の進相動作を抑制する電源装置を提供する。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、交流電源を整流する整流器と、整流器にインピーダンス要素を介して接続され、整流器の出力電圧を平滑する平滑回路と、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、平滑回路により平滑された電圧を高周波電圧に変換して負荷に供給するインバータ回路と、スイッチング素子をオン／オフする制御回路と、交流電源電圧の一周期の電圧変動を検知する第１の検知回路と、交流電源電圧の電圧変動を検知する第２の検知回路とを備え、平滑回路は平滑用コンデンサを有して、整流器の出力電圧が所定値よりも大きい期間に平滑用コンデンサを充電し、整流器の出力電圧が所定値以下になると平滑用コンデンサに充電された電荷を放電して整流器の出力電圧の谷部分を平滑する部分平滑回路であって、制御回路は、スイッチング素子のオンデューティを略一定に保ち、スイッチング素子の動作周波数を第１の検知回路の検知結果に応じて第１の変化率で変化させるとともに、第２の検知回路の検知結果に応じて第２の変化率で変化させ、第２の変化率に対する第１の変化率の割合を、交流電源電圧の一周期での平滑回路の出力電圧変動幅に対する平滑された部分の電圧の割合に略等しくすることを特徴とし、オンデューティを略一定に保つことによりカタホレシス現象の発生を防止し、また、第１の検知回路の検知結果に応じてスイッチング素子の動作周波数を変化させ、第２の変化率に対する第１の変化率の割合を、交流電源電圧の一周期での平滑回路の出力電圧変動幅に対する平滑された部分の電圧の割合に略等しくすることによって、インバータ回路の進相動作を抑制することができ、さらに、第２の検知回路の検知結果に応じてスイッチング素子の動作周波数を変化させることによって、交流電源電圧が変動したときの出力変動を抑えることができる。
【００２４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、インバータ回路は、２つのスイッチング素子の直列回路が整流器に並列接続されたハーフブリッジ型のインバータ回路であって、制御回路は、それぞれのスイッチング素子のオンデューティを約５０％とすることを特徴とし、スイッチング素子のオンデューティを約５０％とすることによって、カタホレシス現象の発生をより確実に防止することができる。
【００２５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、第１の検知回路は、交流電源電圧の一周期の電圧変動をインピーダンス要素の両端電圧から検知することを特徴とし、請求項１又は２の発明と同様の作用を奏する。
【００２６】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明において、第２の検知回路は、交流電源電圧の電圧変動を平滑回路の両端電圧から検知することを特徴とし、請求項１〜３の何れかの発明と同様の作用を奏する。
【００２７】
請求項５の発明は、請求項１又は２の発明において、第１及び第２の検知回路は、平滑回路の出力端と、整流器のインピーダンス要素に接続された出力端との間に印加される電圧を分圧し、分圧された電圧を制御回路に出力する分圧回路からなることを特徴とし、第１及び第２の検知回路が、それぞれの機能を兼ね備えた分圧回路からなることによって、制御回路の入力端を１つにして装置の構成を簡単にすることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態における基本構成は従来例と共通するために共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２９】
本実施形態の制御回路１０は、図１及び図２に示すように、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン／オフするドライブ回路１１と、第１及び第２の検知回路５ａ，５ｂの検知結果に応じて第１及び第２のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を変化させる制御信号をドライブ回路１１に出力する周波数制御回路１３とを具備し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンデューティを略一定に保つ。
【００３０】
第１の検知回路５ａは、従来例と同様にインピーダンス回路４の両端電圧Ｖｆｅから、交流電源電圧Ｖｓの一周期の電圧変動を検知し、検知された電圧変動に応じて電圧が大きくなると増加し、逆に電圧が小さくなると減少する第１の変調電流を制御回路１０の周波数制御回路１３に出力する。また電圧Ｖｆｅは、従来例と同様に電源山部で最小、電源谷部で最大となるので、これに応じて第１の変調電流も電源山部で最小、電源谷部で最大となる。
【００３１】
制御回路１０の周波数制御回路１３は、第１の変調電流の電流値変動から、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を第１の検知回路５ａの検知結果に応じて第１の変化率で変化させる。なお、第１の変化率は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数の変動幅を、検知回路５ａにより検知された電圧の変動幅で除した値である。
【００３２】
このような周波数制御回路１３により、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数は、電源山部で低く、電源谷部で高くなるように制御され、電源谷部でのインバータ回路の進相動作を抑制することができる。
【００３３】
第２の検知回路５ｂは、従来例と同様に平滑回路３の両端電圧Ｖｄｃから、交流電源電圧Ｖｓの電圧変動を検知し、検知された電圧変動に応じて電圧が大きくなると増加し、逆に電圧が小さくなると減少する第２の変調電流を制御回路１０の周波数制御回路１３に出力する。
【００３４】
制御回路１０の周波数制御回路１３は、第２の変調電流の電流値変動から、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を第２の検知回路５ｂの検知結果に応じて第２の変化率で変化させる。なお、第２の変化率は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数の変動幅を、検知回路５ｂにより検知された電圧の変動幅で除した値である。
【００３５】
このような周波数制御回路１３は、交流電源電圧Ｖｓの振幅が大きくなって実効値が大きくなったとき、第２の変調電流の増加によりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を高くし、交流電源Ｅの振幅が小さくなって実効値が小さくなったときには、第２の変調電流の減少によりスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を低くして、交流電源電圧Ｖｓの実効値の変動による出力変動を抑えることができる。
【００３６】
さらに、装置の動作中、オンデューティを常に略一定にすることによって、カタホレシス現象の発生を防止することができ、例えばオンデューティを約５０％にすることによって、より確実にカタホレシス現象の発生を防止することができる。
【００３７】
ところで従来例の制御回路２０は、図７（ｂ）に示したように、電圧Ｖｆｅの電源谷部と電源山部での変動幅がＶｓ１であるとき、電源谷部での動作周波数を、最大Ｖｓ１の変動分だけ電源山部での動作周波数から高くすることにより、電源谷部での進相動作を抑制していた。
【００３８】
ここで単に、電圧Ｖｄｃ及び電圧Ｖｆｅのそれぞれの変動に応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を変化させると、図３に示すように、電源谷部での電圧Ｖｆｅの最大値と、電源山部での電圧Ｖｄｃの最大値との差Ｖｓ２はＶｓ１よりも小さくなる。これにより、電源谷部での動作周波数を、Ｖｓ１より小さいＶｓ２までの変動分しか電源山部の動作周波数から高くすることができないこととなり、進相動作を十分に抑制することができないことがある。
【００３９】
そこで、第１の変化率を第２の変化率よりも大きくして、電源谷部でのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を高くすれば、例えばＶｓ２を、図４に示すように、Ｖｓ１に相当するＶｓ３まで増加させたときに流れる第１の変調電流の電源谷部と電源山部での電流値の差分を確保したのと同様の効果が得られ、進相動作を十分に抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、第２の変化率に対する第１の変化率の割合を、交流電源電圧Ｖｓの一周期での平滑回路３の出力電圧変動幅に対する平滑された部分の電圧の割合に略等しくしている。ここで、交流電源電圧Ｖｓの一周期での平滑回路３の出力電圧変動幅は、交流電源電圧Ｖｓの一周期での電圧Ｖｄｃの最大値と最小値との差であって、平滑回路３の平滑された部分の電圧は、電圧Ｖｄｃの電源谷部での最小値である。例えば、電圧Ｖｄｃの最大値に対する電源谷部の電圧値（最小値）の割合をｎ％、第１及び第２の変化率をそれぞれｆ１，ｆ２とすると、ｆ１：ｆ２＝ｎ：（１００−ｎ）の関係を満たすように第１及び第２の変化率を設定する。これにより進相動作を十分に抑制することができる。
【００４１】
本実施形態の第１及び第２の検知回路５ａ，５ｂは、図５に示すように、平滑回路３の高電位側出力端と、整流器ＤＢのインピーダンス回路４に接続された低電位側出力端との間に印加される電圧を分圧し、分圧された電圧を制御回路１０の周波数制御回路１３に出力する分圧回路６からなる。
【００４２】
分圧回路６は、整流器ＤＢおよびインピーダンス回路４のダイオードＤ１の接続点に一端が接続された抵抗３と、平滑回路３のインダクタＬ１およびコンデンサＣ５の接続点に一端が接続された抵抗４との直列回路からなり、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点は、制御回路１０の周波数制御回路１３の入力端に接続されている。
【００４３】
この分圧回路６は、交流電源電圧Ｖｓの一周期の電圧変動と、交流電源電圧Ｖｓの電圧変動とを、電圧Ｖｄｃと電圧Ｖｆｅとの差から検知し、この電圧Ｖｄｃと電圧Ｖｆｅとの差に略比例した電圧値を有する電圧を周波数制御回路１３に出力する。これにより、第１及び第２の変調電流がそれぞれ抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して周波数制御回路１３に出力される。周波数制御回路１３は、１つの入力端から第１及び第２の変調電流が入力され、実施形態１と同様に第１及び第２の変調電流から、交流電源電圧Ｖｓの一周期の電圧変動と、交流電源電圧Ｖｓの電圧変動とに応じてスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の動作周波数を変化させる。
【００４４】
本実施形態では、第１及び第２の検知回路５ａ，５ｂが、それぞれの機能を兼ね備えた分圧回路６からなることによって、制御回路１０の周波数制御回路１３の入力端を１つにして装置の構成を簡単にすることができる。
【００４５】
また、本実施形態においても実施形態１と同様、第２の変化率に対する第１の変化率の割合を、交流電源電圧Ｖｓの一周期での平滑回路３の出力電圧変動幅に対する平滑された部分の電圧の割合に略等しくしている。すなわち、分圧回路６の抵抗Ｒ３，Ｒ４のそれぞれの抵抗値は、ｆ１：ｆ２＝ｎ：（１００−ｎ）の関係を満たすように設定されている。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明は、交流電源を整流する整流器と、整流器にインピーダンス要素を介して接続され、整流器の出力電圧を平滑する平滑回路と、少なくとも１つのスイッチング素子を有し、平滑回路により平滑された電圧を高周波電圧に変換して負荷に供給するインバータ回路と、スイッチング素子をオン／オフする制御回路と、交流電源電圧の一周期の電圧変動を検知する第１の検知回路と、交流電源電圧の電圧変動を検知する第２の検知回路とを備え、平滑回路は平滑用コンデンサを有して、整流器の出力電圧が所定値よりも大きい期間に平滑用コンデンサを充電し、整流器の出力電圧が所定値以下になると平滑用コンデンサに充電された電荷を放電して整流器の出力電圧の谷部分を平滑する部分平滑回路であって、制御回路は、スイッチング素子のオンデューティを略一定に保ち、スイッチング素子の動作周波数を第１の検知回路の検知結果に応じて第１の変化率で変化させるとともに、第２の検知回路の検知結果に応じて第２の変化率で変化させ、第２の変化率に対する第１の変化率の割合を、交流電源電圧の一周期での平滑回路の出力電圧変動幅に対する平滑された部分の電圧の割合に略等しくするので、オンデューティを略一定に保つことによりカタホレシス現象の発生を防止し、また、第１の検知回路の検知結果に応じてスイッチング素子の動作周波数を変化させ、第２の変化率に対する第１の変化率の割合を、交流電源電圧の一周期での平滑回路の出力電圧変動幅に対する平滑された部分の電圧の割合に略等しくすることによって、インバータ回路の進相動作を抑制することができ、さらに、第２の検知回路の検知結果に応じてスイッチング素子の動作周波数を変化させることによって、交流電源電圧が変動したときの出力変動を抑えることができるという効果がある。
【００４９】
請求項２の発明は、インバータ回路は、２つのスイッチング素子の直列回路が整流器に並列接続されたハーフブリッジ型のインバータ回路であって、制御回路は、それぞれのスイッチング素子のオンデューティを約５０％とするので、カタホレシス現象の発生をより確実に防止することができるという効果がある。
【００５０】
請求項３の発明は、第１の検知回路は、交流電源電圧の一周期の電圧変動をインピーダンス要素の両端電圧から検知するので、請求項１又は２の発明と同様の効果を奏する。
【００５１】
請求項４の発明は、第２の検知回路は、交流電源電圧の電圧変動を平滑回路の両端電圧から検知するので、請求項１〜３の何れかの発明と同様の効果を奏する。
【００５２】
請求項５の発明は、第１及び第２の検知回路は、平滑回路の出力端と、整流器のインピーダンス要素に接続された出力端との間に印加される電圧を分圧し、分圧された電圧を制御回路に出力する分圧回路からなるので、制御回路の入力端を１つにして装置の構成を簡単にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示すブロック図である。
【図２】同上の回路図である。
【図３】同上の比較用の動作説明図である。
【図４】同上の他の比較用の動作説明図である。
【図５】実施形態２を示す回路図である。
【図６】従来例を示す回路図である。
【図７】同上の動作説明図である。
【図８】同上の他の動作説明図である。
【符号の説明】
１  フィルタ回路
２  インバータ回路
３  平滑回路
４  インピーダンス回路
５ａ  第１の検出回路
５ｂ  第２の検出回路
１０  制御回路
１１  ドライブ回路
１３  周波数制御回路
ＤＢ  整流器
Ｅ  交流電源
【図１】
0003726636.tif 000002
【図２】
0003726636.tif 000003
【図３】
0003726636.tif 000004
【図４】
0003726636.tif 000005
【図５】
0003726636.tif 000006
【図６】
0003726636.tif 000007
【図７】
0003726636.tif 000008
【図８】
0003726636.tif 000009