(57)【要約】【課題】チョッパ形動作形装置とし、そのスイッチング素子に充放電両用の役割を負わせ、高電圧要望に応じ得る安価なインバータ装置を提供する。【解決手段】整流電源Ｅ、整流電源に並列接続された小容量の平滑コンデンサＣ０とオンオフ動作を繰り返すスイッチング素子Ｑを備える。スイッチング素子Ｑを介して整流電源Ｅに接続され断続的に充電される第１インダクタＬ１を備える。大容量の第１コンデンサＣ１を備える。充電された第１インダクタＬ１の放電電流を第１コンデンサＣ１に供給し第１コンデンサＣ１を充電する整流器Ｄを備える。以上の回路要素はチョッパ形動作を営み、第１コンデンサＣ１を充電する。。また、スイッチング素子Ｑおよび第１コンデンサＣ１と共に閉回路（Ｑ−Ｃ１−Ｒ−Ｌ２−Ｑ）を形成し第１コンデンサＣ１の放電を許容する第２インダクタＬ２とを備える。かくして、第１コンデンサＣ１が充放電し、それと直列または並列の任意の負荷回路Ｒに交流電力を供給する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流電源と、整流電源に並列接続された小容量の平滑コンデンサと、オンオフ動作を繰り返すスイッチング素子と、スイッチング素子を介して整流電源に接続され断続的に充電される第１インダクタと、大容量の第１コンデンサと、第１インダクタの放電電流で第１コンデンサを充電する整流器と、スイッチング素子および第１コンデンサと共に閉回路を形成し第１コンデンサの放電を許容する第２インダクタを備え、負荷回路を第１コンデンサと直列に接続したことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
整流電源と、整流電源に並列接続された小容量の平滑コンデンサと、オンオフ動作を繰り返すスイッチング素子と、スイッチング素子を介して整流電源に接続され断続的に充電される第１インダクタと、大容量の第１コンデンサと、第１インダクタの放電電流で第１コンデンサを充電する整流器と、スイッチング素子および第１コンデンサと共に閉回路を形成し第１コンデンサの放電を許容する第２インダクタを備え、負荷回路を第１コンデンサと並列に接続し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】
本発明は放電灯のような高電圧を要する負荷に好適な簡易なインバータ装置に関する。
【０００１】
【従来の技術】
大容量の放電灯は高い始動電圧等を必要とする。このため、チョッパ回路で得た高電圧の下でインバータ装置を稼動し、放電灯に給電することが行われている。
【０００１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来においては、チョッパ回路後段にインバータ装置を置く。このため総じてコスト高となる。
本発明は専用チョッパ回路の不要な安価なチョッパ動作形インバータ装置を提供する。
【０００１】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、整流電源と、整流電源に並列接続された小容量の平滑コンデンサと、オンオフ動作を繰り返すスイッチング素子と、スイッチング素子を介して整流電源に接続され断続的に充電される第１インダクタと、大容量の第１コンデンサと、第１インダクタの放電電流で第１コンデンサを充電する整流器を備える。ここまでの部分は昇圧形チョッパ回路の構成とほぼ一致する。
さらに、スイッチング素子および第１コンデンサと共に開回路を形成し、第１コンデンサの放電を許容する第  ２インダクタを備える。この閉回路は第１コンデンサの主たる放電回路となる。負荷回路は第１コンデンサと直列または並列に接続される。
【０００１】
整流電源、平滑コンデンサ、スイッチング素子、第１インダクタ、第１コンデンサの回路部分でチョッパ形動作が営まれる。これにより、第１コンデンサを充電する。充電された第１コンデンサの電荷の放電はスイッチング素子と第  ２インダクタを介してなされる。かくして、スイッチング素子がオンのときに、第１インダクタを充電し、かつ第１コンデンサを放電する。オフのときに、第１インダクタの電磁エネルギを第１コンデンサに移し、これを充電する。以下、繰り返す。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１の実施例について説明する。図のごとく、整流電源Ｅ、整流電源に並列接続された小容量の平滑コンデンサＣ０とオンオフ動作を繰り返すスイッチング素子Ｑを備える。スイッチング素子Ｑを介して整流電源Ｅに接続され断続的に充電される第１インダクタＬ１を備える。第１コンデンサＣ１および第１インダクタＬ１の放電電流で第１コンデンサＣ１を充電する整流器Ｄを備える。
スイッチング素子Ｑおよび第１コンデンサＣ１と共に閉回路（Ｑ−Ｃ１−Ｒ−Ｌ２−Ｑ）を形成し第１コンデンサＣ１の放電を許容する第２インダクタＬ２を備える。
負荷Ｒは蛍光ランプであり、その非電源側端子間に接続された予熱用コンデンサＣ２が伴う。この負荷回路Ｒ、Ｃ２は第１コンデンサＣ１と直列に接続される。Ｑはトランジスタであり、図外のタイマーＩＣ回路およびベース駆動回路を介して制御され、例えば５０ＫＨＺのサイクルでオンオフする。これにともない、下記１および２のステップを交互に繰り返す。
１．スイッチング素子Ｑがオンのとき
（１の１）整流電源Ｅおよびスイッチ」ング素子Ｑを介して第１インダクタＬ１に電流１１１が流れる。これは、第１インダクタＬ１の充電（電磁エネルギの増加）である。
（１の２）予め第１コンデンサＣ１が図示極性に充電されている場合は、Ｃ１−Ｒ（Ｃ２）−Ｌ２−Ｑ−Ｃ１の関回路に電流Ｉ１２が流れる。これは第１コンデンサＣ１の放電であり、また負荷回路Ｒ、Ｃ２への給電である。
２．スイッチング素子Ｑがオフのとき
Ｌ１−Ｄ−Ｒ（Ｃ２）−Ｃ１−Ｌ１の回路に電流Ｉ２１が流れる。電流Ｉ２１は第１インダクタＬ１の放電電流に該当する。これにより、第１インダクタＬ１が放電（電磁エネルギの減少）し、第１コンデンサＣ１ないしはＣ２を充電する。また、負荷回路Ｒ（Ｃ２）への給電もなされる。この結果、第１コンデンサＣ１が図示極性に充電され、上記（１の２）動作の原因となる。
スイッチング素子Ｑのオン期間が相対的に短く、オフ期間が相対的に長い場合は、上記（１の１）ステップの第１インダクタＬ１充電量および上記２．ステップの第１コンデンサＣ１等の充電量が減少する。また、ステップ１．のオン期間に移行する前に第１コンデンサＣ１等の振動電流（１２１）が反転し、反転後しばらくの間、Ｃ１−Ｒ（Ｃ２）−Ｌ２−Ｅ−Ｌ１−Ｃ１を巡る電流１２２が流れ、一部の電力が整流電源Ｅへ帰還する。このため、負荷ＲないしはＲ（Ｃ２）に供給される電力が減少する。逆の場合は増加する。
負荷Ｒは蛍光ランプであり、始動前のインピーダンスはほば無限大となる。この状況下での実質負荷は予熱用コンデンサＣ２ないしは蛍光ランプＲ両端のフィラメント電極である。この回路要素にスイッチング素子Ｑのオン対オフの比を適度に高めて所望の電流を流し、蛍光ランプＲ両端に始動に必要な所望の電圧を確保する。第１コンデンサＣ１は整流成分をカットして負荷Ｒに交流を給電する役目を兼ねる。インダクタＬ１およびＬ２は蛍光ランプＲの電流を安定化するバラストインピーダンスを兼ねる。
蛍光ランプＲが除去された場合はその接続端子間に過大な電圧が発生する。この防止が必要な場合はＣ１−Ｒを跨ぐ位置に図外のコンデンサを接続する。また、無負荷を検知し無負荷検知時のスイッチング素子Ｑのターンオンを禁ずるようにしても同効である。
整流回路出力端子の平滑コンデンサＣＯは小容量であることから、上述のステップにより容易に放電され、整流電源Ｅの導通角を狭めることがなく、一般のチョッパ回路同様に交流電源の力率を高めることが可能となる。
図１の実施例においては負荷回路Ｒを第１コンデンサＣ１と直列に接続した。この代わりに負荷回路を第１コンデンサと並列に接続してもほぼ同効である。この場合は無負荷の場合も第１コンデンサＣ１を含む回路が開放されないため、前記過大電圧は生じない。
【０００８】
【発明の効果】
以上のように、本発明はチョッパ動作形装置とし、そのスイッチング素子に充放電両用の役割を負わしたものである。これによれば、高電圧要望に応じ得る安価なインバータ装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の回路図である。
【符号の説明】
Ｅ．．．整流電源、ＣＯ．．．平滑コンデンサ、Ｑ．．．スイッチング素子、Ｌ１．．．第１インダクタ、Ｄ．．．整流器、Ｃ１．．．第１コンデンサ、Ｒ．．．負荷、Ｌ２．．．第２インダクタ
【図１】
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