(57)【要約】【課題】整流電源１０付勢の有利な仕組みを提供し、それによって整流電源７０（交流電源）の力率を高める。【解決手段】第一スイッチング索子１１に短いオン期間を形成し、第一スイッチング素子３２に長いオン期間を形成するようにそれらを交互にオンオフさせる制御回路を使用する。また、第二フライホイールダイオード３２の電流１３２が整流電源７０・第一コンデンサ８１・第二コンデンサ８２を直列に経由して流れるように仕組む。前者は前記電流１３２を強める（その電流源となる誘導性負荷４０の電磁エネルギが豊富になる）ように作用する。その電流１３２を整流電源７０に対して順方向となるように経由させることによって力率を高める。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
順直列一対の第−スイッチング素了（１１）・第二スイッチング素子（１２）を備え、前記弟一スイッチング素子（１１）に短いオン期間を形成し前記第二スイッチング素子（１２）に長いオン期間を形成するようにそれらを交互にオンオフさせる制御回路（２０）を備え、前記第一スイッチング素子（１１）と逆並列に接続する第−フライホイールダイオード（３１）を備え、前記第二スイッチング素子（１２）と逆並列に接続する第二フライホイールダイオード（３２）を備え、前記両スイッチング素子（１１・１２）の接続交点に接続される誘導性負荷（４０）を備え、前記第一スイッチング素子（１１）を介して前記誘導性負荷（４０）へ順方向電流を供給する補助電源用コンデンサ（５０）を備え、前記第二スイッチング素子（１２）を介して前記誘導性負荷（４０）へ逆方向電流を供給する電源回路（６０）を備え、前記電源回路（６０）は交流電源（７１）電圧を整流する整流電源（７０）と第一コンデンサ（８１）と第二コンデンサ（８２）を含み、前記電源回路（６０）は前記第二フライホイールダイオード（３２）の電流（１３２）が前記整流電源（７０）・第一コンデンサ（８１）・第二コンデンサ（８２）を直列に経由して流れるように形成され、また前記震源回路（６０）は前記交流電源（７１）・第一コンデンサ（８１）・第二コンデンサ（８２）の出力ないしは放電が各単独でなされるよらに形成されたものであることを特微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】
本発明は高力率形のインバータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
交流電源電圧を整流する整流電源をインバータ入力電源とすると、整流電源竃圧瞬時値の谷間期に発振が途絶える。この弊害を防止するために、平滑用コンデンサを併用するが、その場合は整流電源ないしは交流電源の力率が低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、整流電源付勢の有利な仕組みを提供し、それによって整流電源（交流電源）の力率を高めることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、第一スイッチング素子に短いオン期間を形成し第二スイッチング素子に長いオン期間を形成するようにそれらを交互にオンオフさせる制御回路を使用する。また、第二フライホイールダイオードの電流が整流電源・第一コンデンサ・第二コンデンサを直列に経由して流れるように仕組む。
前者は前記第二フライホイールダイオードの電流を強める（その電流源となる誘導性負荷の電磁エネルギが豊富になる）ように作用する。その電流を整流謎源に対して順方向となるように経由させることによって力率を高める。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１を用いて説明する。本発明に係る図１のインバータ装置は、順直列一対の第一スイッチング素子１１・第二スイッチング素子１２を備える。第一スイッチング素子１１に短いオン期間を形成し第二スイッチング素手１２に長いオン期間を形成するようにそれらを交互にオンオフさせる制御回路２０を備える。第一スイッチング素子１１と逆並列に接続する第一ワライホイールダイオード３１を備える。第二スイッチング素子１２と逆並列に接続する第二フライホイールダイオード３２を備える。両スイッチング素子１１・１２の接続交点に接続される誘導性負荷４０を備える。第一スイッチング素子１１を介して誘導性負荷４０へ順方向電流１１１を供給する補助電源用コンデンサ５０を備える。第二スイッチング素子１２を介して誘導性負荷４０へ逆方向電流を供給する電源回路６０を備える。電源回路６０は交流起源７１電圧を整流する整流電源７０と第一コンデンサ８１と第二コンデンサ８２を含む。電源回路６０は第二フライホイールダイオード３２の電流１３２が整流電源７０・第一コンデンサ８１・第二コンデンサ８２を直列に経由して流れるように形成される。また電源回路６０は交流電源７１・第一コンデンサ８１・第二コンデンサ８２の出力ないしは放電が各単独でなされるように形成される。
【０００６】
図１の説明を補足する。第一スイッチング素了１１・第二スイッチング素子１２はトランジスタである。これらの素子としてＭＯＳＦＥＴを用いる場合は、その寄生ダイオードをフライホイールダイオード３１・３２とすることができる。制御回路２０はデュティ可変形の汎用回路である。図示の誘導性負荷４０は変圧器４１とその出力端に接続された放電灯（蛍光ランプ）４２とその非電源側端子間に接続された予熱用コンデンサ４３を含む。変圧器４１はバラスト用インダクタとしても機能する漏洩形である。補助電源用コンデンサ５０と電源回路６０とでハーフブリッジ形（変形ハーフブリッジ形）のインバータ動作を営む。第二スイッチング素子１２を介して誘導性負荷４０へ逆方向電流を供給する閉回路は６０→５０→４０→１２→６０である。整流電源７０に逆阻止用ダイオード７２〜７５が付属する。交流竃源７１・第一コンデンサ８１・第一コンデンサ８２の出力ないしは放電が各単独でなされる…というのは第一コンデンサ８１の放電は整流電源７０あるいは第二コンデンサ８２を介さずになされることを意味する。また第二コンデンサ８２の放電は整流電源７０あるいは第二コンデンサ８１を介さずになされることを意味する。また清流電源７０出力は第−コンデンサ８１・第二コンデンサ８２を介さずになされることを意味する。補助ダ可オード８８・８９はそれらの放電用または出力用のものである。以上のの第一・第一の区別あるいは順方向・逆方向の区別は便宜的である。図１の補助電源用コンデンサ５０は相対的に高容量であり、第一コンデンサ８１・第三コンデンサ８２は相対的に低容量である。
【０００７】
図１回路は基本的にはハーフブリッジ形（正確には変形ハーフブリッジ形）の動作を営む。まず、図示の順方向電流１１１が流れる。次に図外の逆方向電流が流れる。後者の開回路は６０→５０→４０→１２→６０である。順方向電流１１１から逆方向電流への切替え時期に第二フライホイールダイオード３２が噂通し、逆方向電流から順方向電流１１１への切替え時期に第一フライホイールダイオード３１が噂通する。なお、第二フライホイールダイオード３２のオン期間に流れる電流は図示の１３２である。第一スイッチング素子１１・第二スイッチング素子１２の各オン期間が等しい場合は順方向電流１１１３波形および逆方向電流波形は等幅同高（等しいオン期間のかつ等しい波高）のほぼ対称な波形となる。第−スイッチング素子１１・第二スイッチング菓子１２の各オン期間を本発明のように制御すると短オン傾向の第−スイッチング素子１１が作用する順方向電流１１１は狭幅大電流形（オン期間が狭く、電流波高値の高い電流波形）となり、長オン傾向の第一スイッチング素子１２が作用する逆方向電流は広狭小電流形となる。
【０００８】
順方向電流１１１は狭幅大電流形であり、その電流ピーク値が形成される頃に第一スイッチング素子１１がターンオフする。その瞬時の誘導性負荷４０に蓄積されている電磁エネルギは豊富であり、それがその後の電流１３２動作のエネルギ源となる。電流１３２は減衰しにくい電流であり、それが整流電源７０を順方向に経由することによって整流電源７０給電（整流電源７０からの出力）が促され、力率が高まる。電流１３２動作は、誘導性負荷４０からの電磁エネルギ放出動作であり、補助電源用コンデンサ５０からの放電動作であり、整流電源７０からの給電動作である。それにより、第一コンデンサ８１・第二コンデンサ８２に十分な静電エネルギが蓄積され、その後の動作に備える。
図２を用いて説明する。図１の−方の補助ダイオード８８を補助インダクタ
８８０に置換し、かつ補助インダクタ８８０側の第一コンデンサ８１を相対的に高容量とし、残りの第二コンデンサ８２を相対的に低容量としたものである。電源回路６０をこのように構成すると、次のようになる。最初に第二コンデンサ８２が放電し、逆方向電流の立上がりを助成する。第二コンデンサ８２の放電が進み、低電圧化すると、第一コンデンサ８１が放電する。このような順序付けは遅延用の補助インダクタ８８０によってなされる。第一コンデンサ８１放電にともない、その静電エネルギの一部は補助インダクタ８８０へ供給される。やがて、第二スイッチング素子１２がターンオフすると、補助インダクタ８８０の電磁エネルギが整流電源７０給電を促し導通角を拡大して力率を高める。
【０００９】
【発明の効果】
本発明は、誘導性負荷に豊富な電磁エネルギを蓄積し、それを整流電源給電に活用したものである。これによれば、整流電源ないしは交流電源の噂通角がまして高力率化する。
【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】本発明に係る同様な別の回路図である。
【符号の説明】
１１：第−スイッチング素子
１２：第二スイッチング素子
２０：制御回路
３１：第一フライホイールダイオード
３２：第二フライホイールダイオード
４０：誘導性負荷
５０：補助電源用コンデンサ
６０：電源回路
７０：整流電源
７１：交流電源
８１：第一コンデンサ
８２：第二コンデンサ
１３２：電流
１１１：電流
【図１】
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【図２】
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