[go: up one dir, main page]

JPH0898533A - Power-supply circuit - Google Patents

Power-supply circuit

Info

Publication number
JPH0898533A
JPH0898533A JP22824794A JP22824794A JPH0898533A JP H0898533 A JPH0898533 A JP H0898533A JP 22824794 A JP22824794 A JP 22824794A JP 22824794 A JP22824794 A JP 22824794A JP H0898533 A JPH0898533 A JP H0898533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
capacitor
circuit
power
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22824794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Moriyuki Ohata
大畠盛幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
S I ELECTRON KK
Original Assignee
S I ELECTRON KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by S I ELECTRON KK filed Critical S I ELECTRON KK
Priority to JP22824794A priority Critical patent/JPH0898533A/en
Publication of JPH0898533A publication Critical patent/JPH0898533A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a power-supply circuit which is made small, lightweight and low-cost and whose power factor is improved by a method wherein a DC power supply in which a pulse-current power supply appearing across a first capacitor has been added to a DC power supply appearing across a second capacitor is used as an output. CONSTITUTION: A pulse-current power supply which has been charged in a first small-capacitance capacitor C01 is used as a first power supply V1, and a DC power supply which has been made by the high-frequency switching operation of a switching transistor Q1 by making use of the puls-current power supply V1 as a step-up power supply is used as a second power supply V2. Then, the first power supply V1 and the second power supply V2 are connected in series to use as a third power supply V3. Consequently, the second power supply V2 which in formed by an active filter circuit is at 50% or lower of the whole, respective elements inside the active filter circuit are made small, lightweight and low-cost, the thrid power supply V3 as an output voltage is a high voltage, its power-supply capacity is large, and a high power factor can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高周波蛍光灯点灯装置を
はじめとする電源回路の力率及び高調波歪の改善に関
し、さらに詳細には、小型、軽量、高力率、低コストが
要請される高周波蛍光灯点灯装置等の機器に対して有効
な電源回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improvement of power factor and harmonic distortion of a power supply circuit such as a high frequency fluorescent lamp lighting device. More specifically, it is required to have a small size, a light weight, a high power factor and a low cost. The present invention relates to a power supply circuit effective for equipment such as a high-frequency fluorescent lamp lighting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】代表的な従来の蛍光灯点灯装置に使用さ
れる電源回路例を図7〜図10を基に説明する。
2. Description of the Related Art An example of a power supply circuit used in a typical conventional fluorescent lamp lighting device will be described with reference to FIGS.

【0003】図7(A)はコンデンサインプット型電源
回路であり、歴史的に多く使用されてきたものである
が、力率が悪く省エネルギーの観点から改善要請が高ま
っている。
FIG. 7A shows a capacitor input type power supply circuit, which has been used frequently historically, but the power factor is poor and demand for improvement is increasing from the viewpoint of energy saving.

【0004】即ち、商用交流電源(50/60Hz)1
は本電源回路の入力(Vin)となり、2は整流回路、
3は平滑回路であり、ダイオードD1にて正極側を整流
し電解コンデンサC1を充電する。また、ダイオードD
2にて負極側を整流し電解コンデンサC2を充電する構
成である。このため、出力電圧Vo、入力電圧Vin、
入力電流Iinが図7(B)に示す波形となり、半サイ
クル毎に正負の入力電流Iinが小さな導通角αで流入
する。
That is, commercial AC power supply (50/60 Hz) 1
Is the input (Vin) of the power supply circuit, 2 is the rectifier circuit,
A smoothing circuit 3 rectifies the positive electrode side by the diode D1 and charges the electrolytic capacitor C1. Also, the diode D
2, the negative electrode side is rectified and the electrolytic capacitor C2 is charged. Therefore, the output voltage Vo, the input voltage Vin,
The input current Iin has the waveform shown in FIG. 7B, and the positive and negative input current Iin flows in at a small conduction angle α every half cycle.

【0005】前記回路は簡易であり効率がよいので使用
される機会が多いが、導通角αが狭いが故に力率は50
〜70%程度となり皮相電力が大きく電送経路の電力損
失が無視できず、全体として省エネルギーとならない。
The circuit is often used because it is simple and efficient, but the power factor is 50 because the conduction angle α is narrow.
It becomes about 70%, the apparent power is large, and the power loss in the transmission path cannot be ignored, and energy saving is not achieved as a whole.

【0006】上記問題の対策として古くから図8に示す
ような低周波用チョークコイルLoとブリッジ整流回路
4と電解コンデンサC1で構成される所謂チョークイン
プット型が使用されてきたが、商用交流電源1に接続さ
れた前記低周波用チョークコイルLo自体が非常に大き
く、コスト、重量、スペースの点から敬遠され、僅かに
小容量(数十ワット以下)の電源として使用されるにす
ぎない状況にある。
As a countermeasure against the above problem, a so-called choke input type composed of a low frequency choke coil Lo, a bridge rectifier circuit 4 and an electrolytic capacitor C1 as shown in FIG. 8 has been used for a long time. The low-frequency choke coil Lo itself connected to is extremely large, is shunned in terms of cost, weight, and space, and is only used as a power source with a slightly small capacity (tens of watts or less). .

【0007】次に、図9(A)に示す電流補償型の場合
は、ブリッジ整流回路4のダイオードD1〜D4にて両
波整流され、平滑・電流補償回路5で電解コンデンサC
1→ダイオードD6→インダクタL1→電解コンデンサ
C2の経路にてC1、C2がt1期間充電される(図9
(B)参照)。この際電解コンデンサC1、C2は同一
容量とすることが必要条件となる。
Next, in the case of the current compensation type shown in FIG. 9A, double-wave rectification is performed by the diodes D1 to D4 of the bridge rectification circuit 4, and the electrolytic capacitor C is smoothed by the smoothing / current compensation circuit 5.
1 → diode D6 → inductor L1 → electrolytic capacitor C2 charges C1 and C2 for t1 period (FIG. 9).
(See (B)). At this time, it is a necessary condition that the electrolytic capacitors C1 and C2 have the same capacitance.

【0008】整流後の電圧Voが時間とともに減少して
ピーク値の50%に達した時点で電解コンデンサC1お
よびC2に蓄積された電荷が電解コンデンサC1→負荷
→ダイオードD5、電解コンデンサC2→ダイオードD
7→負荷の各々の経路を通って並列に負荷に電力をt2
期間供給することとなる。
When the voltage Vo after rectification decreases with time and reaches 50% of the peak value, the charges accumulated in the electrolytic capacitors C1 and C2 are electrolytic capacitor C1 → load → diode D5, electrolytic capacitor C2 → diode D.
7 → t2 power is supplied to the load in parallel through each path of the load
It will be supplied for a period.

【0009】このようにして上記電流補償型整流・平滑
回路の場合は交流電圧ピーク値の50%までの期間t1
内で入力電流Iinが流入し、図9(B)のように前記
コンデンサインプット型倍電圧整流回路(図7)の場合
に比較して導通角αが拡大して力率が改善される。
As described above, in the case of the current compensation type rectifying / smoothing circuit, the period t1 of up to 50% of the AC voltage peak value is obtained.
The input current Iin flows in, and the conduction angle α is expanded and the power factor is improved as compared with the case of the capacitor input type voltage doubler rectifier circuit (FIG. 7) as shown in FIG. 9B.

【0010】上記回路では力率90%前後まで改善可能
である。しかし、出力電圧が必然的に決定されるため
(最小値がピーク値の50%)、高い電圧を要する場合
には別途昇圧する必要があるという欠点を有している。
さらに回路の構成上、電解コンデンサC1、C2の充電
電圧は最大Voの半分なので倍電圧整流回路の適用には
無理がある点も適用範囲を狭める要因となっている。
In the above circuit, the power factor can be improved to about 90%. However, since the output voltage is necessarily determined (the minimum value is 50% of the peak value), there is a disadvantage that when a high voltage is required, it is necessary to boost the voltage separately.
Further, in terms of the circuit configuration, the charging voltage of the electrolytic capacitors C1 and C2 is half of the maximum Vo, which makes it difficult to apply the voltage doubling rectifier circuit, which is another factor that narrows the range of application.

【0011】また昨今の力率改善要請は95%以上を目
標とされているので、本回路では十分でない。
Further, since the recent demand for power factor improvement is targeted at 95% or more, this circuit is not sufficient.

【0012】次に図10(A)は所謂アクティブフィル
タ方式の電源回路であって、基本的には力率100%を
目指したものであり、流入する電流Iinが入力電圧V
inに比例するようにアクティブフィルタ回路7内のス
イッチングトランジスタQ1のスイッチング動作をスイ
ッチング制御回路6で制御し、図10(B)の入力電流
電圧波形図に示すように高周波スイッチングされた入力
電流8(Ir)の平均値9(入力平均電流)が整流電圧
10(Vi)に比例するようにしている。
Next, FIG. 10 (A) shows a so-called active filter type power supply circuit, which basically aims at a power factor of 100%, and an inflowing current Iin is an input voltage V.
The switching operation of the switching transistor Q1 in the active filter circuit 7 is controlled by the switching control circuit 6 so as to be proportional to in, and as shown in the input current / voltage waveform diagram of FIG. The average value 9 (input average current) of Ir) is made proportional to the rectified voltage 10 (Vi).

【0013】上記アクティブフィルタ回路7の特徴につ
いて詳述すれば、ライン電圧、ライン電流の瞬時値を検
出し、ラインに直列に挿入されたチョークコイルL1、
およびスイッチングトランジスタQ1のスイッチによ
り、スイッチングの1サイクル内での実効値(ΔV/Δ
I=R)が一定となるように制御するものである。なお
スイッチング周波数は数10KHz以上に選定されるの
が一般的である。
The features of the active filter circuit 7 will be described in detail. The instantaneous values of the line voltage and the line current are detected, and the choke coil L1 inserted in series in the line,
And the switch of the switching transistor Q1 causes the effective value (ΔV / Δ
I = R) is controlled to be constant. The switching frequency is generally selected to be several tens KHz or more.

【0014】また、スイッチング制御方式は可変周波数
方式、パルス幅制御方式等があり、用途に適した方式が
選定される。
The switching control system includes a variable frequency system and a pulse width control system, and a system suitable for the application is selected.

【0015】以上に述べた各種電源回路は例えば直流電
源として電力Voを該電源回路に接続された高周波回路
(所謂インバータ回路)に供給して高周波蛍光灯点灯装
置等の高周波電源を構成する。
The various power supply circuits described above constitute a high frequency power supply such as a high frequency fluorescent lamp lighting device by supplying electric power Vo as a DC power supply to a high frequency circuit (so-called inverter circuit) connected to the power supply circuit.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】最近、電子機器から発
生する高調波に起因する電源ラインの波形歪(高調波
歪)が問題視されているが、この波形歪が大きくなると
同じ電源ラインに接続される電子機器や電力供給源とし
ての変電所機器に誤動作や破損を引き起こすことがある
(高調波妨害と称される)。
Recently, there has been a problem of waveform distortion (harmonic distortion) of a power supply line caused by harmonics generated from electronic equipment. When the waveform distortion becomes large, the waveform is connected to the same power supply line. May cause malfunction or damage to electronic equipment or substation equipment as a power supply source (referred to as harmonic interference).

【0017】この点、電源ラインに接続される機器が純
粋な抵抗またはインダクタ、キャパシタのみで構成され
る場合には、電源ライン電圧と電流の位相差に応じ力率
が低下するので、無効電流が増加するもののライン電圧
を歪ませることはない。しかしながら、多くの機器で直
流化されるようになった現在、ダイオードとコンデンサ
で構成される整流回路は、電源ラインに対して非線形負
荷として作用し、電源ラインに流れる電流のピーク値は
平均電流の5〜10倍も流れて電源ラインに著しい歪を
生じさせ、高調波妨害の問題が顕現する。したがって該
高調波歪を低減させるためには商用交流電源の入力電圧
波形(正弦波)と入力電流波形を相似形に比例させるこ
と、即ち力率を高くする必要がある。
On the other hand, when the equipment connected to the power supply line is composed of pure resistors, inductors, and capacitors only, the power factor decreases according to the phase difference between the power supply line voltage and current, so that the reactive current is reduced. It increases but does not distort the line voltage. However, now that many devices have been converted to direct current, the rectifier circuit consisting of a diode and a capacitor acts as a non-linear load on the power supply line, and the peak value of the current flowing in the power supply line is the average current. The current flows 5 to 10 times and causes a significant distortion in the power supply line, and the problem of harmonic interference appears. Therefore, in order to reduce the harmonic distortion, it is necessary to make the input voltage waveform (sine wave) of the commercial AC power supply and the input current waveform proportional to each other, that is, to increase the power factor.

【0018】一方、前述の如く従来の整流・平滑回路
(図7、図9)における力率の改善は満足できる状態で
はなく、力率の悪さは上記高調波歪の他に無効電力が大
きく送電側の電送路での損失増大を招き、また電源スイ
ッチやコネクタの負荷が増大して信頼性を損なう要因の
一つにもなっている。
On the other hand, as described above, the improvement of the power factor in the conventional rectifying / smoothing circuit (FIGS. 7 and 9) is not satisfactory, and the power factor is poor because the reactive power is large in addition to the above harmonic distortion. This is one of the factors that increase the loss in the power transmission path on the side and also increase the load on the power switch and the connector, which impairs reliability.

【0019】この点、前述のアクティブフィルタ方式
(図10)を用いて力率の向上を図ると、(1)入力電
流の減少、(2)入力電圧の広範囲化、(3)入力配線
による電圧降下減少、(4)高調波電流の減少、(5)
入力平滑コンデンサのリップル減少等の改善ができる。
In this respect, when the power factor is improved by using the above-mentioned active filter system (FIG. 10), (1) the input current is reduced, (2) the input voltage is widened, and (3) the voltage due to the input wiring. Drop reduction, (4) Harmonic current reduction, (5)
The ripple reduction of the input smoothing capacitor can be improved.

【0020】しかしながら、上記方式は力率改善の点か
らすればほぼ完全に近いものの、図10(A)より明ら
かなようにアクティブフィルタ回路7は商用交流電源1
の入力電流Iinを全てスイッチングしており、入力に
対して出力ロスが生じ効率が悪くなるという問題点があ
った。また、各素子が大きくなりコストがかかるという
問題点があった。したがって、低コストの要請が厳しい
蛍光灯点灯装置等にはそのまま適用することは今後難し
くなる。
However, although the above method is almost perfect from the viewpoint of improving the power factor, as is apparent from FIG.
Since all the input current Iin of (1) is switched, there is a problem that output loss occurs with respect to input and efficiency deteriorates. In addition, there is a problem that each element becomes large and costly. Therefore, it will be difficult to apply it as it is to a fluorescent lamp lighting device or the like in which demand for low cost is severe.

【0021】以上述べたように、従来の電源回路におい
て、電流補償型は力率はかなり改善されるものの回路構
成的に出力電圧が低く昇圧の必要がある点および倍電圧
整流が適用出来ない点、アクティブフィルタ方式は力率
は理想的であるが回路が複雑で高コストになる点で各々
問題があった。
As described above, in the conventional power supply circuit, the power factor of the current compensation type is considerably improved, but the output voltage is low due to the circuit configuration, and boosting is required, and double voltage rectification cannot be applied. The active filter method has an ideal power factor, but has a problem in that the circuit is complicated and the cost is high.

【0022】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、アクティブフィルタ方式による電源部分を50%
以下に抑えて小型、軽量、低コスト化を達成しつつ力率
を改善した電源回路を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the power source portion of the active filter system is 50%.
It is intended to provide a power supply circuit which has a power factor improved while achieving the reduction in size, weight and cost while suppressing the following.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は、商用交流電源
を入力とするブリッジ整流回路と、該ブリッジ整流回路
の出力に接続された高調波歪が発生しない程度に小容量
の第一のコンデンサと、該第一のコンデンサ両端にあら
われる脈流電源から高周波スイッチングにより第一のコ
ンデンサと直列接続された第二のコンデンサ両端に直流
電源をつくるように構成されたインダクタとスイッチン
グトランジスタとスイッチング制御回路で構成されるア
クティブフィルタ回路と、を備えるとともに、前記第一
のコンデンサ両端にあらわれる脈流電源と前記第二のコ
ンデンサ両端に作られる直流電源が加算された直流電源
を出力とすることを特徴とする電源回路を提供すること
により、上記目的を達成するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a bridge rectifier circuit having a commercial AC power source as an input, and a first capacitor connected to the output of the bridge rectifier circuit and having a small capacity to the extent that harmonic distortion does not occur. And an inductor, a switching transistor, and a switching control circuit configured to create a DC power supply across a second capacitor connected in series with the first capacitor by high-frequency switching from a pulsating current power supply appearing across the first capacitor. And a pulsating current power supply appearing at both ends of the first capacitor and a DC power supply made at both ends of the second capacitor are output as a DC power supply. The above object is achieved by providing a power supply circuit.

【0024】[0024]

【作用】本発明における電源回路においては、商用交流
電源を入力とするブリッジ整流回路の出力に接続された
高調波歪が発生しない程度に小容量の第一のコンデンサ
C01に充電される脈流電源を第一の電源(V1)とし、
上記脈流電源V1をステップアップ電源としてスイッチ
ングトランジスタQ1の高周波スイッチングにより作っ
た直流電源を第二の電源(V2)とする。そして上記第
一の電源V1と第二の電源V2を直列に接続したものを
第三の電源V3として使用する。
In the power supply circuit according to the present invention, the pulsating current power supply is charged in the first capacitor C01 having a small capacity to the extent that harmonic distortion connected to the output of the bridge rectification circuit having the commercial AC power supply as the input does not occur. Is the first power source (V1),
The pulsating current power supply V1 is used as a step-up power supply, and the DC power supply created by high-frequency switching of the switching transistor Q1 is used as the second power supply (V2). The first power source V1 and the second power source V2 connected in series are used as the third power source V3.

【0025】したがって、アクティブフィルタ回路で作
った第二の電源部分(V2)が全体の50%以下のため
(図3参照)アクティブフィルタ回路内の各素子は小
型、軽量、低コストであるにもかかわらず出力電圧のV
3は高電圧で電源容量が大きく、且つ約98%の高力率
が得られる。
Therefore, since the second power source portion (V2) formed by the active filter circuit is 50% or less of the whole (see FIG. 3), each element in the active filter circuit is small, lightweight and low cost. Regardless of the output voltage V
3 has a high voltage, a large power supply capacity, and a high power factor of about 98% can be obtained.

【0026】出力としての第三の電源V3はリップルを
含み、完全な直流電源ではないが蛍光灯点灯装置等に使
用する高周波回路の供給電源としては十分である。
The third power supply V3 as an output contains ripples and is not a complete DC power supply, but is sufficient as a power supply for a high frequency circuit used in a fluorescent lamp lighting device or the like.

【0027】入力電圧変動や負荷変動に対して出力電圧
(V3)が一定に保たれるので、多灯用の蛍光灯点灯装
置の電源回路として必要条件である負荷変動安定性が向
上する。
Since the output voltage (V3) is kept constant with respect to input voltage fluctuations and load fluctuations, load fluctuation stability, which is a necessary condition for the power supply circuit of the fluorescent lamp lighting device for multiple lamps, is improved.

【0028】[0028]

【実施例】本発明に係わる電源回路の実施例及び試作結
果を図1〜図6を基に詳述する。尚、既述の従来例と同
等部分については同符号にて指称する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a power supply circuit according to the present invention and experimental results will be described in detail with reference to FIGS. The same parts as those in the above-mentioned conventional example are designated by the same reference numerals.

【0029】図1は本発明に係わる電源回路15を用い
た高周波蛍光灯点灯装置の回路例であり、本電源回路1
5は、商用交流電源(50/60Hz)1を入力とする
ブリッジ整流回路4と、該ブリッジ整流回路4の出力に
接続された高調波歪が発生しない程度に小容量の第一の
コンデンサC01と、該第一のコンデンサC01両端にあら
われる脈流電源V1から高周波スイッチングにより第一
のコンデンサC01と直列接続された第二のコンデンサC
02両端に直流電源V2をつくるように構成されたインダ
クタL2とスイッチングトランジスタQ1とスイッチン
グ制御回路16で構成されるアクティブフィルタ回路1
7と、を備えるとともに、前記第一のコンデンサC01両
端にあらわれる脈流電源V1と前記第二のコンデンサC
02両端に作られる直流電源V2が加算された直流電源V
3を出力とする構成となっている。
FIG. 1 is a circuit example of a high-frequency fluorescent lamp lighting device using a power supply circuit 15 according to the present invention.
Reference numeral 5 denotes a bridge rectifier circuit 4 having a commercial AC power supply (50/60 Hz) 1 as an input, and a first capacitor C01 connected to the output of the bridge rectifier circuit 4 and having a small capacity to the extent that harmonic distortion does not occur. , A second capacitor C connected in series with the first capacitor C01 by high frequency switching from a pulsating current power supply V1 appearing at both ends of the first capacitor C01
02 Active filter circuit 1 composed of inductor L2, switching transistor Q1, and switching control circuit 16 configured to form a DC power supply V2 at both ends
7, a pulsating current power source V1 appearing across the first capacitor C01 and the second capacitor C1.
02 DC power supply V added with DC power supply V2 created at both ends
3 is an output.

【0030】尚、上記電源回路15は高周波回路20
(所謂インバータ回路である。)に直流電源V3を供給
し、該高周波回路20の高周波出力には負荷の蛍光灯F
L(単灯もしくは多灯)が接続されている。
The power supply circuit 15 is a high frequency circuit 20.
A direct current power supply V3 is supplied to a so-called inverter circuit, and a high-frequency output of the high-frequency circuit 20 provides a fluorescent lamp F as a load.
L (single or multiple lights) is connected.

【0031】上記高周波蛍光灯点灯装置の点灯方式はL
C共振方式であり、蛍光管FLと直列に接続されたイン
ダクタLXと蛍光管FLと並列に接続されたコンデンサ
CXとの直列共振方式である。本試作では上記蛍光管F
L32Sを5灯並列に接続した。
The lighting system of the above high-frequency fluorescent lamp lighting device is L
The C resonance method is a series resonance method of an inductor LX connected in series with the fluorescent tube FL and a capacitor CX connected in parallel with the fluorescent tube FL. In this prototype, the above fluorescent tube F
Five L32S were connected in parallel.

【0032】また、商用交流電源(本試作では50H
z)1に接続されているノイズフィルタ回路11は雑音
防止用である。
A commercial AC power source (50H in this prototype)
The noise filter circuit 11 connected to z) 1 is for noise prevention.

【0033】次に、第一のコンデンサC01はフィルムコ
ンデンサであり、本試作では2.2μFとした。該C01
の容量が大きいとコンデンサインプット型となって波形
歪を生じて力率が悪くなり、また、後述のようにスイッ
チングを行うので高周波とはいえある程度蓄積する必要
がある。したがって上記C01の容量決定は慎重に吟味す
べきである。
Next, the first capacitor C01 is a film capacitor, which was 2.2 μF in this prototype. The C01
If the capacitance is large, it becomes a capacitor input type and waveform distortion occurs and the power factor deteriorates. Further, since switching is performed as described later, it is necessary to store it to some extent although it is a high frequency. Therefore, the C01 capacity determination should be carefully examined.

【0034】また、上記第二のコンデンサC02は電解コ
ンデンサであり、本試作では560μFとした。
The second capacitor C02 is an electrolytic capacitor, and in this prototype, it is set to 560 μF.

【0035】次に、抵抗R1、R2と電解コンデンサC
03は図1における出力としての直流電源V3電圧を平均
化して監視するものであり、スイッチング制御回路16
へ帰還してV3が一定になるようにスイッチング制御回
路16は動作する。
Next, the resistors R1 and R2 and the electrolytic capacitor C
03 is for averaging and monitoring the voltage of the DC power supply V3 as an output in FIG.
The switching control circuit 16 operates so that V3 is returned to and the V3 becomes constant.

【0036】上記制御方式は可変周波数方式とした。
尚、本試作ではアクティブフィルタ回路17の発振周波
数は50KHzに設定されている。
The control method is a variable frequency method.
In this prototype, the oscillation frequency of the active filter circuit 17 is set to 50 KHz.

【0037】以下本試作結果を以下に詳述する。The results of the trial production will be described in detail below.

【0038】図2は第一のコンデンサC01両端の脈流電
圧V1の電圧波形であり、図3は直流電源V3の電圧波
形である。また、図4はアクティブフィルタ回路のイン
ダクタL2の電流波形であり、図5は上記インダクタL
2の電流IL 波形の拡大図である。また、図6は商用交
流電源1より供給する入力電圧Vin、入力電流Iin
の波形図である。
FIG. 2 shows the voltage waveform of the pulsating current voltage V1 across the first capacitor C01, and FIG. 3 shows the voltage waveform of the DC power supply V3. 4 shows the current waveform of the inductor L2 of the active filter circuit, and FIG. 5 shows the inductor L2.
It is an enlarged view of the current IL waveform of FIG. Further, FIG. 6 shows an input voltage Vin and an input current Iin supplied from the commercial AC power supply 1.
It is a waveform diagram of.

【0039】図2より第一のコンデンサであるフィルム
コンデンサC01両端には最大141Vの脈流電圧(第一
の電源)V1があらわれていることがわかる。そして該
脈流電圧V1をステップアップ電源としてアクティブフ
ィルタ回路17のスイッチングトランジスタQ1のスイ
ッチング動作によりインダクタL2には図4に示される
スイッチング入力電流Ir(最大5.2A)が流れてエ
ネルギーが蓄積され、ダイオードD8を通して電解コン
デンサの第二のコンデンサC02を充電して両端に84V
の直流電源(第二の電源)V2を作る。
It can be seen from FIG. 2 that a maximum pulsating voltage (first power source) V1 of 141 V appears across the film capacitor C01 which is the first capacitor. The switching input current Ir (maximum 5.2 A) shown in FIG. 4 flows through the inductor L2 by the switching operation of the switching transistor Q1 of the active filter circuit 17 using the pulsating current voltage V1 as a step-up power source, and energy is accumulated, The second capacitor C02 of the electrolytic capacitor is charged through the diode D8 and 84V is applied to both ends.
DC power supply (second power supply) V2 of

【0040】上記スイッチング動作を詳述すると、図5
のIr波形の拡大図に示されるようにスイッチングトラ
ンジスタQ1がオン時にインダクタL2にエネルギーが
蓄積され(“イ”部)、Q1がオフ時に上記蓄積された
エネルギーを第二のコンデンサである電解コンデンサC
02に充電する(“ロ”部)。
The above switching operation will be described in detail with reference to FIG.
As shown in an enlarged view of the Ir waveform of the above, energy is stored in the inductor L2 when the switching transistor Q1 is on (“a” part), and the stored energy is a second capacitor when the switching transistor Q1 is off.
Charge to 02 (“B” part).

【0041】その結果、直列接続された第一のコンデン
サC01と第二のコンデンサC02の両端にはリップルを含
む脈流電圧V1とアクティブフィルタ回路17によって
作られたリップルの殆ど無い直流電圧V2が加算された
図3に示される第三の電源V3の電圧波形(最大225
V)が得られる。
As a result, the pulsating current voltage V1 including ripples and the DC voltage V2 with almost no ripple generated by the active filter circuit 17 are added across the first capacitor C01 and the second capacitor C02 connected in series. Voltage waveform of the third power supply V3 shown in FIG.
V) is obtained.

【0042】図中、84Vの直流成分がスイッチング電
源(アクティブフィルタ回路17)により作ったV2
で、141Vの脈流電圧成分が商用交流電源1を全波整
流しただけの第一の電源V1となる。
In the figure, the DC component of 84 V is V2 generated by the switching power supply (active filter circuit 17).
Then, the pulsating current voltage component of 141 V becomes the first power source V1 only by full-wave rectifying the commercial AC power source 1.

【0043】この第三の電源V3は多少のリップルを含
んでいるが蛍光灯負荷の場合は直流電源として問題ない
レベルである。しかるに本電源回路15は上記実施例の
ように直流電源V3を直接使わず、高周波回路20の供
給電源として使用するようなインバータ機器の電源装置
に好適といえる。
The third power supply V3 contains some ripples, but it is at a level that does not cause any problem as a DC power supply in the case of a fluorescent lamp load. However, it can be said that the present power supply circuit 15 is suitable for a power supply device of an inverter device that does not directly use the DC power supply V3 as in the above embodiment but is used as a power supply for the high frequency circuit 20.

【0044】本実施例の高周波蛍光灯点灯装置の試作結
果によれば、図6に示されるように、入力電圧Vin=
100V;50Hzで入力電流Iin=1.377A、
入力電力135Wとなり、導通角はほぼ100%に達し
ており、入力電流Iin波形は多少立ち上がりに歪があ
るものの概ね入力電圧Vin波形と相似形であり、力率
98%が得られた。
According to the experimental result of the high frequency fluorescent lamp lighting device of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the input voltage Vin =
100V; input current Iin = 1.377A at 50Hz,
The input power was 135 W, the conduction angle reached almost 100%, and although the input current Iin waveform was slightly distorted at the rising edge, it was almost similar to the input voltage Vin waveform, and a power factor of 98% was obtained.

【0045】以上のように本発明の電源回路はアクティ
ブフィルタ回路を使用しつつも該アクティブフィルタ回
路によって作った直流電源のみならず脈流電源を加算し
ているので電源容量が大きく、アクティブフィルタ回路
は小型にできて効率が良いという利点がある。しかも力
率は従来のアクティブフィルタ回路(図10)と同等の
98%程度が確保される。
As described above, the power supply circuit of the present invention uses the active filter circuit, but adds not only the DC power supply generated by the active filter circuit but also the pulsating current power supply, so that the power supply capacity is large and the active filter circuit is large. Has the advantage of being small and efficient. Moreover, the power factor of about 98%, which is equivalent to that of the conventional active filter circuit (FIG. 10), is secured.

【0046】したがって、本電源回路を使用すれば電源
容量に余裕が生まれ多灯蛍光管等の負荷変動に対する安
定性が向上することは明らかである。
Therefore, it is clear that the use of the present power supply circuit provides a margin in the power supply capacity and improves the stability against the load fluctuation of the multi-lamp fluorescent tube or the like.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明に係わる電源回路は、上記のよう
に構成されているため、以下に記載するような効果を有
する。
Since the power supply circuit according to the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0048】(1)小型、軽量、低コストでありながら
約98%の高い力率の電源回路が実現し、特に高周波蛍
光灯点灯装置等の力率改善と低コスト化が実現されると
いう優れた効果を有する。
(1) A power circuit with a high power factor of about 98% is realized while being compact, lightweight, and low cost, and in particular, it is excellent in improving the power factor of a high-frequency fluorescent lamp lighting device and reducing the cost. Have the effect.

【0049】(2)電源電圧の簡易安定化ができ、多灯
用蛍光灯点灯装置等の負荷変動安定性が向上するという
優れた効果を有する。
(2) The power supply voltage can be easily stabilized, and the load fluctuation stability of the fluorescent lamp lighting device for multiple lamps can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係わる電源回路を用いた高周波蛍光
灯点灯装置の回路例である。
FIG. 1 is a circuit example of a high-frequency fluorescent lamp lighting device using a power supply circuit according to the present invention.

【図2】 第一のコンデンサC01両端の脈流電圧V1の
電圧波形図である。
FIG. 2 is a voltage waveform diagram of a pulsating current voltage V1 across a first capacitor C01.

【図3】 直流電源V3の電圧波形図である。FIG. 3 is a voltage waveform diagram of a DC power supply V3.

【図4】 アクティブフィルタ回路のインダクタL2の
電流波形図である。
FIG. 4 is a current waveform diagram of an inductor L2 of the active filter circuit.

【図5】 インダクタL2の電流IL 波形の拡大図であ
る。
FIG. 5 is an enlarged view of a current IL waveform of the inductor L2.

【図6】 商用交流電源1より供給する入力電圧Vi
n、入力電流Iinの波形図である。
FIG. 6 is an input voltage Vi supplied from a commercial AC power supply 1.
It is a waveform diagram of n, the input current Iin.

【図7】 (A)は従来のコンデンサインプット型電源
回路であり、(B)は同回路の入力電圧・入力電流波形
図である。
7A is a conventional capacitor input type power supply circuit, and FIG. 7B is an input voltage / input current waveform diagram of the circuit.

【図8】 従来のチョークインプット型電源回路であ
る。
FIG. 8 is a conventional choke input type power supply circuit.

【図9】 (A)は従来の電流補償型電源回路であり、
(B)は同回路の出力電圧・入力電圧・入力電流の各波
形図である。
FIG. 9A is a conventional current compensation type power supply circuit,
FIG. 3B is a waveform diagram of output voltage, input voltage, and input current of the same circuit.

【図10】 (A)は従来のアクティブフィルタ方式の
電源回路であり、(B)は入力電流・入力電圧波形図で
ある。
FIG. 10A is a conventional active filter type power supply circuit, and FIG. 10B is an input current / input voltage waveform diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C1、C2、C03 電解コンデンサ D1〜D8 ダイオード Lo 低周波用チョークコイル L1 チョークコイル L2 インダクタ LX インダクタ CX コンデンサ C01 第一のコンデンサ(フィルムコンデンサ) C02 第二のコンデンサ(電解コンデンサ) C03 電解コンデンサ R1、R2 抵抗 FL 蛍光管 Q1〜Q3 スイッチングトランジスタ Vo 出力電圧 Vin 入力電圧 V1 脈流電源(第一の電源) V2 直流電源(第二の電源) V3 加算された直流電源(第三の電源) Iin 入力電流 α 導通角 1 商用交流電源(50/60Hz) 2 整流回路 3 平滑回路 4 ブリッジ整流回路 5 平滑・電流補償回路 6、16 スイッチング制御回路 7、17 アクティブフィルタ回路 8 スイッチング入力電流(=Ir) 9 入力平均電流 10 整流電流 11 ノイズフィルタ 15 電源回路 20 高周波回路 C1, C2, C03 Electrolytic capacitor D1 to D8 Diode Lo Low frequency choke coil L1 Choke coil L2 Inductor LX Inductor CX capacitor C01 First capacitor (film capacitor) C02 Second capacitor (electrolytic capacitor) C03 Electrolytic capacitor R1, R2 Resistance FL Fluorescent tube Q1 to Q3 Switching transistor Vo Output voltage Vin Input voltage V1 Pulsating current power source (first power source) V2 DC power source (second power source) V3 Added DC power source (third power source) Iin Input current α Conduction angle 1 Commercial AC power supply (50 / 60Hz) 2 Rectifier circuit 3 Smoothing circuit 4 Bridge rectifier circuit 5 Smoothing / current compensation circuit 6, 16 Switching control circuit 7, 17 Active filter circuit 8 Switching input current (= Ir) 9 Input average Current 10 Rectifier 11 Noise filter 15 power supply circuit 20 high-frequency circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用交流電源を入力とするブリッジ整流
回路と、該ブリッジ整流回路の出力に接続された高調波
歪が発生しない小容量の第一のコンデンサと、該第一の
コンデンサ両端にあらわれる脈流電源から高周波スイッ
チングにより第一のコンデンサと直列接続された第二の
コンデンサ両端に直流電源をつくるように構成されたイ
ンダクタとスイッチングトランジスタとスイッチング制
御回路で構成されるアクティブフィルタ回路と、を備え
るとともに、前記第一のコンデンサ両端にあらわれる脈
流電源と前記第二のコンデンサ両端に作られる直流電源
が加算された直流電源を出力とすることを特徴とする電
源回路。
1. A bridge rectifier circuit having a commercial AC power supply as an input, a small-capacity first capacitor connected to the output of the bridge rectifier circuit that does not generate harmonic distortion, and appearing at both ends of the first capacitor. An active filter circuit including an inductor configured to create a DC power supply across a second capacitor connected in series with a first capacitor by high-frequency switching from a pulsating current power supply, a switching transistor, and a switching control circuit. At the same time, a pulsating current power supply appearing at both ends of the first capacitor and a direct current power supply made at both ends of the second capacitor are added to output a DC power supply.
JP22824794A 1994-09-22 1994-09-22 Power-supply circuit Pending JPH0898533A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22824794A JPH0898533A (en) 1994-09-22 1994-09-22 Power-supply circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22824794A JPH0898533A (en) 1994-09-22 1994-09-22 Power-supply circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0898533A true JPH0898533A (en) 1996-04-12

Family

ID=16873475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22824794A Pending JPH0898533A (en) 1994-09-22 1994-09-22 Power-supply circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0898533A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185494A (en) * 2011-05-25 2011-09-14 无锡职业技术学院 Multi-level direct current (DC) power supply for storing energy by utilizing inductors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185494A (en) * 2011-05-25 2011-09-14 无锡职业技术学院 Multi-level direct current (DC) power supply for storing energy by utilizing inductors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1998048506A1 (en) Neutral-point inverter
KR20030052989A (en) Switching power supply
US7206209B2 (en) Switching power supply apparatus with error amplification control
JPH1198685A (en) Game machine power supply circuit
JP2000003798A (en) Discharge lamp lighting device and lighting device
JP3038304B2 (en) Switching power supply
JPH0564432A (en) Power source
JPH06217550A (en) High-power factor power supply circuit
JPH0898533A (en) Power-supply circuit
JP2000116133A (en) Waveform shaping circuit
JP2622325B2 (en) High frequency power supply
JP3453465B2 (en) Switching regulator
JPH0620789A (en) Discharge lamp lighting device
KR100259184B1 (en) Error Voltage Detection Circuit of Electronic Ballast
JP3951336B2 (en) Discharge lamp lighting device and lighting device
JP3587907B2 (en) DC power supply
JPH083197Y2 (en) DC power supply circuit
JP3291507B2 (en) Inverter device for discharge lamp
JP3654067B2 (en) Power supply
JP3392997B2 (en) Switching regulator
JP3235295B2 (en) Power supply
JPH07263166A (en) Electronic lighting device for discharge lamp and its control method
JP3134958B2 (en) Power supply device, discharge lamp lighting device and lighting device
JPH04133297A (en) Power supply
Choi et al. A new single-stage converter for improving THD