交流电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种交流电源装置，其包括：逆变器（１ｃ），其通过第一开关单元的接通／断开，基于第一直流电源的直流电压，产生第一交流电压，并输出到负载的一端；逆变器（１ｄ），其通过第二开关单元的接通／断开，基于第一直流电源的直流电压或者第二直流电源的直流电压，产生相对于第一交流电压具有大致１８０度的相位差的第二交流电压，并输出到负载的另一端；控制电路，其通过控制第一开关单元的占空比来控制第一交流电力，并且通过相对于第一开关单元的接通／断开设置相位差地控制第二开关单元的占空比，来控制第二交流电力；相位差控制单元，其控制相位差，以使逆变器（１ｃ、１ｄ）各自的输出电力内的输出电压与输出电流的至少一个均等化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将直流电压经过变压器(trans)转换成交流电压、并将转换得 到的交流电压提供给负载的交流电源装置，特别涉及将交流电压提供给作为负 载的放电灯以使放电灯点亮的技术。
技术介绍
交流电源装置将直流电压经过变压器转换成交流电压，并能够通过交流电 压来驱动负载。作为在该交流电源装置上连接有负载的装置的一个示例，公知 有通过交流电压使作为负载的冷阴极放电灯点亮的放电灯点亮装置。冷阴极放电灯(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp )中， 一般利用交流 电源装置来施加频率为数十千赫、且为数百伏到数十万伏的电压，由此，该冷 阴极放电灯点亮。另夕卜，还有称为外部电才及荧光灯(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)的荧光管。外部电极荧光灯和冷阴极放电灯的电极结构不 同，除此之外几乎没有区别，发光原理也与冷阴极放电灯相同。因此，用于使 外部电极荧光灯和冷阴极放电灯点亮的交流电源装置在原理上是相同的。因 此，以下使用冷阴极放电灯(简称为放电灯)进行说明。放电灯的长度越长，点亮所需要的电压越高，从而，变压器的输出电压也 需要为高电压。在放电灯长的情况下，使用如图1所示那样的交流电源装置。 图1是表示相关的交流电源装置的结构的一般的逆变器(invert)和控制电路 的电路示例。该交流电源装置中，通过由控制电路100使逆变器le内的变压 器Tl和逆变器If内的变压器T2分别以相反相位动作，能够将各变压器Tl、 T2的输出电压减半。在驱动该交流电源装置的顺序(sequence)中，想出了各种方法并且进行 了实际应用。图2是表示图1所示的相关交流电源装置的动作的各部的时间图， 表示了能够进行电流共振动作的顺序。在图1中，通过利用控制电路100控制高压侧的开关Q1、 Q3 (Q5、 Q7)的占空比，来控制输出电压、输出电流、输出电力、输入电力等。低压侧的开关Q2、 Q4(Q6、 Q8)由于共振动作而用于再生电流的控制。实际上，控制 对象根据用途、特性和规格等进行各种选择，例如输出电压、输出电流、输出 电力、输入电力等。这里，例如，控制输出电流，开关Ql ~ Q8例如为N型MOSFET。电流 检测电路17检测变压器Tl的二次侧电流，控制电路100根据通过电流检测 电路17检测到的电流来控制开关Ql Q8的接通/断开。另外，作为被检测的 电流，对流入到负载7中的电流进行检测较好。但是，负载7为高电压，电流 检测很困难。因此，也可以检测变压器T2的二次侧电流来作为流入到负载7 中的电流的近似值。或者，也可以是它们的平均值。误差放大器106对相对于基于电流检测电路17检测到的电流的电压的基 准电压E2的误差电压进行差动放大，并将误差放大输出输出到比较器 (comparator) 102和比较器103的同相输入端子(用"+ "表示)。三角形波产生部104将产生的三角形波信号输出到比较器102的反相输入 端子(用"-，，表示)中，并且通过反转电平移位(level shift)电路105将三 角形波信号反转使电平进行转换，然后输出到比较器103的反相输入端子(用 "-"表示)。比较器102对三角形波信号与来自误差电压放大器106的误差 电压进行比较，并生成第一脉冲信号。比较器103对使三角形波信号反转而转 换了电平后的三角形波信号与来自误差电压放大器106的误差电压进行比较， 并生成第二脉冲信号。PWM信号生成器101 4艮据来自比较器102的第一脉沖信号来生成开关 Ql (Q7)的驱动信号和开关Q2 (Q8)的驱动信号。PWM信号生成器101根 据来自比较器103的第二脉冲信号来生成开关Q3 (Q5)的驱动信号和开关 Q4 (Q6)的驱动信号。在图l中， 一个控制电路100控制开关Q1 Q8，因此价格低廉。另外， 用于生成开关Ql ~Q8的驱动信号的误差放大器106为一个，因此开关Ql、 Q3 (Q5、 Q7)、开关Q2、 Q4 (Q6、 Q8)的驱动信号成为基本上占空比分别 相同的信号。因此，无法分别控制开关Q1和开关Q3的占空比。即，向逆变器le的开关Ql ~ Q4和逆变器lf的开关Q5 ~ Q8输入仅相位相差180的相同占空比的 控制信号。在不存在用于逆变器le、 lf的变压器Tl、 T2、电抗器(reactor) Ll、 L2、电容器C1 C4等部件的偏差和寄生电容Ca、 Cb的偏差的情况下， 逆变器输出VI和逆变器输出V2应该相等。另外，作为相关技术，例如有日 本特许7>开^^艮特开平8 - 162280号爿>才艮。
技术实现思路
但是，由于实际上部件和寄生电容等存在偏差，因此逆变器le的逆变器 输出V2和逆变器lf的逆变器输出V2变得不相等。部件和寄生电容等的偏差 越大，逆变器输出Vl和逆变器输出V2的差也越大。如果逆变器输出VI和逆变器输出V2不同，则各个逆变器的电力损失当 然也会产生差异，因此所使用的部件的温度会产生差，必须通过部件温度的设 计来设定大量的裕量(margin )。因此，在部件成本、部件散热对策方面会产 生不利。另外，为了抑制两个逆变器le、 lf的输出电流的差，需要筛选出部件常 数(部品定数)的差很小的部件然后安装到逆变器基板上等对策。根据本专利技术，能够提供一种交流电源装置，其使用一个控制电路，在向负 载供给所希望的电力的同时，无需管理特殊的部件常数就能够使两个逆变器的 输出电压或输出电流均等化。为了解决上述课题，根据本专利技术的第一方面，提供一种交流电源装置，其 特征在于，包括第一交流电力产生电路，其具有第一开关单元，并通过所述 第一开关单元的接通/断开，基于第一直流电源的直流电压产生第一交流电压， 并输出到负载的一端；第二交流电力产生电路，其具有第二开关单元，并通过 所述第二开关单元的接通/断开，基于所述第一直流电源的直流电压或者第二 直流电源的直流电压，产生相对于所述第一交流电压具有大致180度的相位差 的第二交流电压，并输出到所述负载的另一端；控制电路，其控制所述第一开 关单元的占空比从而控制第一交流电力，并相对于所述第一开关单元的接通/ 断开设置相位差地控制所述第二开关单元的占空比，从而控制第二交流电力； 以及相位差控制单元，其控制所述相位差，以使所述第一交流电力产生电路和 所述第二交流电力产生电路各自的输出电力内的输出电压和输出电流中的至少一个均等化。根据本专利技术的第二方面，其特征在于，相位差控制单元具有第一电压枱r 测电路，其检测输出到所述负载的一端的第一交流电压；第二电压检测电路， 其检测输出到所述负载的另一端的第二交流电压；电压差检测电路，其检测来 自所述第 一电压检测电路的所述第 一交流电压与来自所述第二电压检测电路 的所述第二交流电压的电压差；以及相位差控制量确定电路，其根据来自所述 电压差检测电路的电压差来确定相位差控制量，所述控制电路根据来自所述相 位差控制量确定电路的相位差控制量来控制所述相位差。根据本专利技术的第三方面，其特征在于，相位差控制单元具有第一电流枱二 测电路，其检测输出到所述负载的一端的第一交流电流；第二电流检测电路， 其检测输出到所述负载的另一端的第二交流电流；电流差检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电源装置，其特征在于，包括：　第一交流电力产生电路，其具有第一开关单元，并通过所述第一开关单元的接通／断开，基于第一直流电源的直流电压产生第一交流电压，并输出到负载的一端；　第二交流电力产生电路，其具有第二开关单元，并通 过所述第二开关单元的接通／断开，基于所述第一直流电源的直流电压或者第二直流电源的直流电压，产生相对于所述第一交流电压具有大致１８０度的相位差的第二交流电压，并输出到所述负载的另一端；　控制电路，其控制所述第一开关单元的占空比从而控制第 一交流电力，并相对于所述第一开关单元的接通／断开设置相位差地控制所述第二开关单元的占空比，从而控制第二交流电力；以及　相位差控制单元，其控制所述相位差，以使所述第一交流电力产生电路和所述第二交流电力产生电路各自的输出电力内的输出电压和 输出电流中的至少一个均等化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：足利亨，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]