(57)【要約】【課題】簡単な高力率化手段を提供する。【解決手段】交流電源１１電圧を整流する整流電源１０を備える。順直列一対の第１スイッチング素子２１・第２スイッチング素子２２を備える。整流電源１０を第１スイッチング素子２１・第２スイッチング素子２２を跨ぐ位置に該各素子に対する順方向電圧を印加するように接続する。インバータ負荷９０を第１スイッチング素子２１と並列に接続するコンデンサ４０を備える。第１巻線３１および第２巻線３２を含むインダクタ３０を備える。第１巻線３１を整流電源１０と直列に接続する。第２巻線３２を第１スイッチング素子２１と直列に接続する。第１巻線３１に整流電源１０電圧に逆らう電圧が誘起したときに第２巻線３２に第１スイッチング素子２１に対する逆方向電圧を誘起するように相互の電圧極性を定める。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源（１１）電圧を整流する整流電源（１０）を備え、順直列一対の第１スイッチング素子（２１）Ｃ第２スイッチング素子（２２）を備え、前記整流電源（１０）を前記第１スイッチング素子（２１）・第２スイッチング素子（２２）を跨ぐ位置に該各素子に対する順方向電圧を印加するように接続し、インバータ負荷（９０）を前記第１スイッチング素子（２１）と並列に接続するコンデンサ（４０）を備え、第１巻線（３１）および第２巻線（３２）を含むインダクタ（３０）を備え、前記第１巻線（３１）を整流電源（１０）と直列に接続し、前記第２巻線（３２）を前記第１スイッチング素子（２１）と直列に接続し、前記第１巻線（３１）に前記整流電源（１０）電圧に逆らう電圧が誘起したときに前記第２巻線（３２）に前記第１スイッチング素子（２１）に対する逆方向電圧を誘起するように相互の電圧極性を定め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】
本発明は交流電源電圧を整流する整流電源を備え、順直列一対の第１スイッチング素子・第２スイッチング素子を備える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備え、順直列一対の第１スイッチング素子・第２スイッチング素子を備えるインバータ装置は周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記整流電源き第１スイッチング素子Ｒ第２スイッチング素子を備えるインバータ装置においては、整流電源を高力率に動作させることが困難である。本発明は簡単な高力率化手段を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明装置は、交流電源電圧を整流する整流電源を備える。順直列対の第１スイッチング素子・第２スイッチング素子を備える。前記整流電源を前記第１スイッチング素子に第２スイッチング素子を跨ぐ位置に該各素子に対する順方向電圧を印加するように接続する。インバータ負荷を前記第１スイソチング素子と並列に接続するコンデンサを備える。第１巻線および第２巻線を含むインダクタを備える。前記第１巻線を整流電源と直列に接続する。前記第２巻線を前記第１スイッチング素子と直列に接続する。前記第１巻線に前記整流電源電圧に逆らう電圧が誘起したときに前記第２巻線に前記第Ｌスイッチング素子に対する逆方向電圧を誘起するように相互の電圧極性を定める。前記コンデンサの放電により、前記インダクタに電磁エネルギが蓄積する。該電磁エネルギの放出時に前記整流電源電流を誘発し、該整流電源の力率を高める。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３を用いて、本発明の実施形態について説明する。図示のインバータ装置は、交流電源１１電圧を整流する整流電源１０を備える。順直列一対の第１スイッチング素子２１・第２スイッチング素子２２を備える。整流電源１０を第１スイッチング素子２１・第２スイッチング素子２２を跨ぐ位置に該各素子に対する順方向電圧を印加するように接続する。インバータ負荷９０を第１スイッチング素子２１と並列に接続するコンデンサ４０を備える。第１巻線３１および第２巻線３２を含むインダクタ３０を備える。第１巻線３１を整流電源１０と直列に接続する。第２巻線３２を第１スイッチング素子２１と直列に接続する。第１巻線３１に整流電源１０電圧に逆らう電圧が誘起したときに第２巻線３２に第１スイッチング素子２１に対する逆方向電圧を誘起するように相互の電圧極性を定める。説明を補足する。１２〜１５は整流電源１０に属するダイオードであり、全波整流回路を構成する。第１スイソチング素子２１・第２スイッチング素子２２は共にトランジスタであり、これらが交互にオンオフするように制御する図外の制御回路を備える。第１巻線３１・第２巻線３２に付した黒点（ドット）は第１巻線３１電圧が上向き（下向き）であれば、第２巻線３２電圧も上向き（下向き）となる旨の電圧極性表示である。インバータ負荷９０は蛍光ランプ９１とその非電源側端子間に接続される予熱用コンデンサ９２を含む。この場合のインダクタ３０は蛍光ランプ９１電流を安定化するバラスト用インダクタとしての役割を兼ねる。
【０００６】
図２・図３を用いて回路動作を説明する。第１スイソチング素子２１がオンのときに、図２の電流１２１が流れる。第２スイッチング素子２２がオンのときに、図３の電流１２２が流れる。それらが交互に逆向きにインバータ負荷９０を経由し、インバータ負荷９０に交流電流を形成する。電流１２１は、コンデンサ４０を放電し、またインダクタ３０に電磁エネルギを蓄積する。電流１２２はコンデンサ４０を充電し、またインダクタ３０の電磁エネルギを放出する。さらに電流１２２は整流電源１０給電を誘発する。整流電源１０電圧はコンデンサ４０電圧に逆らう電流１２２を形成し、それをインバータ負荷９０へ流し込むには低すぎる。それにも拘わらずに電流１２２が流れるのは、インダクタ３０の電流慣性（電流１２２を維持しようとする作用）よるものである。インダクタ３０はその電磁エネルギ放出時に整流電源１０電流１２２を誘発し、整流電源１０導通角を増してその力率を高める。インバータ負荷９０が軽負荷である場合はコンデンサ４０放電が相対的に抑制され、その電圧値が高まる。電流１２２に対抗するコンデンサ４０電圧が高まると電流１２２が減少し、それに依存する整流電源１０給電を抑制する。インバータ負荷９０が重負荷である場合は、その逆の傾向となる。
【０００７】
第１スイッチング素子２１のターンオフ時と第２スイッチング素子２２のターンオン時は重なる。前者が早すぎ後者が遅すぎる場合は、インダクタ３０に高い電圧が発生する。その弊害を緩和するためには、第１巻線３１・第２巻線３２・第１スイッチング素子２１の全体を跨ぐ位置に図外の小容量コンデンサを接続すればよい。逆に、前者が遅すぎ後者が早すぎる場合は、インダクタ３０・第１スイッチング素子２１・第２スイッチング素子２２・整流電源１０を巡る電流が流れる。この場合はインバータ負荷９０に電流休止期間が生まれる。電流１２２の終期値は電流１２１の初期値に等しい。しかして、インダクタ３０の各巻線３１・３２の巻数が不一致である場合は所要の比率となるが、いずれにしても終期値と初期値は対応する。この電流レベルが高いとインダクタ３０が大形化する。この影響を緩和するには、この電流レベルを低く設定すればよい。電流１２２終期値（電流１２１初期値）がゼロであれば、その時点の電磁エネルギも空になり、インダクタ３０がいわばリセットされる。そのための方策は第１巻線３１数を適切に選択することである。ちなみに、第１巻線３１数を適度に小さくすると、第１巻線３１によるインダクタンス値が小さくなり、電流１２２減少傾向が加速し、第２スイッチング素子２２ターンオフ時における電流１２２終期値（電流１２１初期値）がゼロに近付く。この点は第２スイッチング素子２２４のオン期間を適度に長くしても同効である。電流１２２減少傾向が緩慢であっても、第２スイッチング素子２２のオン期間が適度に長ければ、そのターンオフ時の頃には電流１２２終期値（電流１２１初期値）はゼロに近付く。
【０００８】
【発明の効果】
本発明は第１巻線および第２巻線を含むインダクタを備え、前記第１巻線を整流電源と直列に接続し、前記第２巻線を第１スイッチング素子と直列に接続し、前記第１巻線に前記整流電源電圧に逆らう電圧が誘起したときに前記第２巻線に前記第１スイッチング素子に対する逆方向電圧を誘起するように相互の電圧極性を定めたことを主たる特徴事項とするものである。これによれば、簡単安価な高力率形のインバータ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインバータ装置の回路図である。
【図２】その第１スイッチング素子２１の導通時における動作説明図である。
【図３】その第２スイッチング素子２２の導通時における動作説明図である。
【符号の説明】
１０：整流電源
１１：交流電源
２１：第１スイッチング素子
２２：第２スイッチング素子
３０：インダクタ
３１：第１巻線
３２：第２巻線
４０：コンデンサ
９０：インバータ負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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