(57)【要約】      （修正有）【課題】従来技術は振動電圧低下時に整流電源供給を間接的な給電とするため、給電促進の効果が弱く、十分な高力率化は望めない。より効果が高く、高効率にするインバータ装置を提案する。【解決手段】整流電源とインバータとインダクタ３１０を含む誘導性負荷を備える。スイッチング素子２２１・２２２と逆並列に接続するフライホイールダイオード２３１・２３２と主コンデンサ２４１・２４２でハーフブリッジを構成し、誘導性負荷は両スイッチング素子とコンデンサの交点に接続される。フライホイールダイオードを介して充電し、スイッチング素子を介して放電する補助コンデンサ５１１・５１２を備える。フライホイールダイオード電流の主コンデンサ経由を阻止し補助コンデンサ経由を許容する補助ダイオード５２１・５２２とインダクタの主巻線３１１と磁気的に鎖交する補助巻線３１２を備える。補助巻線電圧を整流電源電圧に加算する補助整流回路を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源（１０１）電圧を整流する整流電源（１００）を備え、インバータ（２００）を備え、インダクタ（３１０）を含む誘導性負荷（３００）を備え、
前記インバータ（２００）は順直列一対のスイッチング素子（２２１・２２２）と前記各スイッチング素子（２２１・２２２）と逆並列に接続するフライホイールダイオード（２３１・２３２）と一対の主コンデンサ（２４１・２４２）を含むハーフブリッジ形であり、誘導性負荷（３００）は前記両スイッチング素子（２２１・２２２）の交点と前記主コンデンサ（２４１・２４２）によって分圧される点との間に接続される回路であり、
前記フライホイールダイオード（２３１・２３２）を介して充電がなされ前記スイッチング素子（２２１・２２２）を介して放電がなされる補助コンデンサ（５１１・５１２）を備え、相対的に前記主コンデンサ（２４１・２４２）は大容量であり前記補助コンデンサ（５１１・５１２）は小容量であり、前記フライホイールダイオード（２３１・２３２）を流れる電流の前記主コンデンサ（２４１・２４２）経由を阻止し前記補助コンデンサ（５１１・５１２）経由を許容する補助ダイオード（５２１・５２２）を備え、
前記インダクタ（３１０）の主巻線（３１１）と磁気的に鎖交する補助巻線（３１２）を備え、前記補助巻線（３１２）電圧を前記整流電源（１００）電圧に足し加える補助整流回路（５３０）を備えたことを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインダクタの補助巻線電圧を直接電源電圧に足し加えることにより力率改善を図るハーフブリッジ方式のインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
誘導性負荷に属するインダクタの電磁エネルギーを利用して整流電源電圧を付勢し、その導通角を拡大し力率を高めることは公知である。しかし、従来は、前記電磁エネルギーと小容量コンデンサ等により電圧振動を強制し、振動電圧低下時に整流電源給電を可能とする間接給電促進方式であり、給電促進の効果が弱く、十分な高力率化は望めない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術は振動電圧低下時に整流電源供給が行われるが、間接的な電源給電であり給電促進の効果が弱く、十分な高力率化は望めない。そこで、より効果が高く、高効率にするために考案したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、誘導性負荷に属するインダクタに補助巻線を付加し、該補助巻線電圧を前記整流電源電圧に足し加える直接給電促進方式とすることで、電磁エネルギーを効果的に活用して給電促進の効果を高めることができる。このため、十分な高力率化を図ることが可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図３により説明する。図１はハーフブリッジ方式のインバータ形放電灯点灯装置であり、図中の各スイッチング素子と各フライホイールダイオードは２２１−２３２−２２２−２３１−２２１の順にオンする。各オン期間の動作は次のようなものである。尚、矢印→は電流方向を示す記号とする。本発明はスイッチングトランジスタ２３１・２３２のスイッチングオフ時にインダクタ３１０の補助巻線３１２に発生する電圧を利用する。
【０００６】
（１）スイッチングトランジスタ２３１オン期間
スイッチングトランジスタ２２１オン時には主に平滑用コンデンサ２４１を電源として２４１→５２１→２２１→３２０および３３０→３１０→２４１の閉回路に電流が流れ、インダクタ３１０に電磁エネルギーが蓄積する。このとき補助コンデンサ５１１からも放電されるが小容量であるため大半が大容量の平滑用コンデンサ２４１からの放電となる。この状態はスイッチングトランジスタ２２１がオフするまで続く。
【０００７】
（２）フライホイールダイオード２３２のオン期間
スイッチングトランジスタ２２１がオフするとインダクタ３１０に蓄積された電磁エネルギーが放出し、３１０→５１２→２３２→３２０および３３０→３１０の閉回路に電流が流れ、小容量である補助コンデンサ５１２を充電すると共に、図２に示す極性でインダクタ３１０の補助巻線３１２に電圧が発生する。補助巻線３１２に発生した電圧を補助巻線電圧整流用ダイオードにより整流した補助整流回路５３０電圧は交流電源１０１の整流電源１００電圧に足し加えられ、平滑用コンデンサ２４１・２４２および補助コンデンサ５１１・５１２を充電する。これはインダクタの電磁エネルギーが無くなるまで続く。
【０００８】
（３）スイッチングトランジスタ２２２のオン期間
スイッチングトランジスタ２２２オン時には主に平滑用コンデンサ２４２を電源として２４１→３１０→３２０および３３０→２２２→５２２→２４１の閉回路に電流が流れる、インダクタ３１０に電磁エネルギーが発生する。このとき補助コンデンサ５１２からも放電されるが小容量であるため大半が大容量の平滑用コンデンサ２４２からの放電となるこの状態はスイッチングトランジスタ２２２がオフするまで続く。
【０００９】
（４）フライホイールダイオード２３１のオン期間
スイッチングトランジスタ２２２がオフするとインダクタ３１０に蓄積された電磁エネルギーが放出し、３１０→３２０および３３０→２３１→５１１→３１０の閉回路に電流が流れ、小容量である補助コンデンサ５１１を充電すると共に、図３に示す極性でインダクタ３１０の補助巻線３１２に電圧が発生する。前記同様に補助巻線３１２に発生した電圧を補助巻線電圧整流用ダイオードにより整流した補助整流回路５３０電圧は交流電源１０１の整流電源１００電圧に足し加えられ、平滑用コンデンサ２４１・２４２および補助コンデンサ５１１・５１２を充電する。前記同様にインダクタの電磁エネルギーが無くなるまで続く。
【００１０】
以上の動作により、スイッチングトランジスタ２２１・２２２がオフする毎にインダクタの補助巻線３１２電圧が整流電源１００に直接足し加えられるため、入力電流は電源電圧の全期間において断続的に流れ、効率よく電磁エネルギーを活用することができ、力率を向上させることができる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、誘導性負荷に属するインダクタの補助巻線の電圧が整流電源電圧に直接的に給電を促進することができるため、給電促進効果を高めることができ、高効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインバータ装置の回路図である。
【図２】本発明のインバータ装置の回路動作を説明する回路図である。
【図３】本発明のインバータ装置の回路動作を説明する回路図である。
【符号の説明】
１００：整流電源、１０１：交流電源、２００：インバータ、２２１・２２２：スイッチングトランジスタ、２３１・２３２：フライホイールダイオード、２４１・２４２：平滑コンデンサ、３００：誘導性負荷、３１０：インダクタ、３１１：主巻線、３１２：補助巻線、３２０：予熱形放電灯、３３０：予熱用コンデンサ、５１１・５１２：補助コンデンサ、５２１・５２２：補助ダイオード、５３０：補助整流回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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