專(zhuān)利名稱(chēng)：交流電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將直流電壓經(jīng)過(guò)變壓器(trans)轉(zhuǎn)換成交流電壓、并將轉(zhuǎn)換得 到的交流電壓提供給負(fù)載的交流電源裝置，特別涉及將交流電壓提供給作為負(fù) 載的放電燈以使放電燈點(diǎn)亮的技術(shù)。
背景技術(shù)：
交流電源裝置將直流電壓經(jīng)過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換成交流電壓，并能夠通過(guò)交流電 壓來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。作為在該交流電源裝置上連接有負(fù)載的裝置的一個(gè)示例，公知 有通過(guò)交流電壓使作為負(fù)載的冷陰極放電燈點(diǎn)亮的放電燈點(diǎn)亮裝置。
冷陰極放電燈(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp )中， 一般利用交流 電源裝置來(lái)施加頻率為數(shù)十千赫、且為數(shù)百伏到數(shù)十萬(wàn)伏的電壓，由此，該冷 陰極放電燈點(diǎn)亮。另夕卜，還有稱(chēng)為外部電才及熒光燈(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)的熒光管。外部電極熒光燈和冷陰極放電燈的電極結(jié)構(gòu)不 同，除此之外幾乎沒(méi)有區(qū)別，發(fā)光原理也與冷陰極放電燈相同。因此，用于使 外部電極熒光燈和冷陰極放電燈點(diǎn)亮的交流電源裝置在原理上是相同的。因 此，以下使用冷陰極放電燈(簡(jiǎn)稱(chēng)為放電燈)進(jìn)行說(shuō)明。
放電燈的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，點(diǎn)亮所需要的電壓越高，從而，變壓器的輸出電壓也 需要為高電壓。在放電燈長(zhǎng)的情況下，使用如圖1所示那樣的交流電源裝置。 圖1是表示相關(guān)的交流電源裝置的結(jié)構(gòu)的一般的逆變器(invert)和控制電路 的電路示例。該交流電源裝置中，通過(guò)由控制電路100使逆變器le內(nèi)的變壓 器Tl和逆變器If內(nèi)的變壓器T2分別以相反相位動(dòng)作，能夠?qū)⒏髯儔浩鱐l、 T2的輸出電壓減半。
在驅(qū)動(dòng)該交流電源裝置的順序(sequence)中，想出了各種方法并且進(jìn)行 了實(shí)際應(yīng)用。圖2是表示圖1所示的相關(guān)交流電源裝置的動(dòng)作的各部的時(shí)間圖， 表示了能夠進(jìn)行電流共振動(dòng)作的順序。
在圖1中，通過(guò)利用控制電路100控制高壓側(cè)的開(kāi)關(guān)Q1、 Q3 (Q5、 Q7)的占空比，來(lái)控制輸出電壓、輸出電流、輸出電力、輸入電力等。低壓側(cè)的開(kāi)
關(guān)Q2、 Q4(Q6、 Q8)由于共振動(dòng)作而用于再生電流的控制。實(shí)際上，控制 對(duì)象根據(jù)用途、特性和規(guī)格等進(jìn)行各種選擇，例如輸出電壓、輸出電流、輸出 電力、輸入電力等。
這里，例如，控制輸出電流，開(kāi)關(guān)Ql ~ Q8例如為N型MOSFET。電流 檢測(cè)電路17檢測(cè)變壓器Tl的二次側(cè)電流，控制電路100根據(jù)通過(guò)電流檢測(cè) 電路17檢測(cè)到的電流來(lái)控制開(kāi)關(guān)Ql Q8的接通/斷開(kāi)。另外，作為被檢測(cè)的 電流，對(duì)流入到負(fù)載7中的電流進(jìn)行檢測(cè)較好。但是，負(fù)載7為高電壓，電流 檢測(cè)很困難。因此，也可以檢測(cè)變壓器T2的二次側(cè)電流來(lái)作為流入到負(fù)載7 中的電流的近似值?；蛘?，也可以是它們的平均值。
誤差放大器106對(duì)相對(duì)于基于電流檢測(cè)電路17檢測(cè)到的電流的電壓的基 準(zhǔn)電壓E2的誤差電壓進(jìn)行差動(dòng)放大，并將誤差放大輸出輸出到比較器 (comparator) 102和比較器103的同相輸入端子(用"+ "表示)。
三角形波產(chǎn)生部104將產(chǎn)生的三角形波信號(hào)輸出到比較器102的反相輸入 端子(用"-，，表示)中，并且通過(guò)反轉(zhuǎn)電平移位(level shift)電路105將三 角形波信號(hào)反轉(zhuǎn)使電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后輸出到比較器103的反相輸入端子(用 "-"表示)。比較器102對(duì)三角形波信號(hào)與來(lái)自誤差電壓放大器106的誤差 電壓進(jìn)行比較，并生成第一脈沖信號(hào)。比較器103對(duì)使三角形波信號(hào)反轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn) 換了電平后的三角形波信號(hào)與來(lái)自誤差電壓放大器106的誤差電壓進(jìn)行比較， 并生成第二脈沖信號(hào)。
PWM信號(hào)生成器101 4艮據(jù)來(lái)自比較器102的第一脈沖信號(hào)來(lái)生成開(kāi)關(guān) Ql (Q7)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和開(kāi)關(guān)Q2 (Q8)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。PWM信號(hào)生成器101根 據(jù)來(lái)自比較器103的第二脈沖信號(hào)來(lái)生成開(kāi)關(guān)Q3 (Q5)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和開(kāi)關(guān) Q4 (Q6)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
在圖l中， 一個(gè)控制電路100控制開(kāi)關(guān)Q1 Q8，因此價(jià)格低廉。另外， 用于生成開(kāi)關(guān)Ql ~Q8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的誤差放大器106為一個(gè)，因此開(kāi)關(guān)Ql、 Q3 (Q5、 Q7)、開(kāi)關(guān)Q2、 Q4 (Q6、 Q8)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)成為基本上占空比分別 相同的信號(hào)。
因此，無(wú)法分別控制開(kāi)關(guān)Q1和開(kāi)關(guān)Q3的占空比。即，向逆變器le的開(kāi)關(guān)Ql ~ Q4和逆變器lf的開(kāi)關(guān)Q5 ~ Q8輸入僅相位相差180的相同占空比的 控制信號(hào)。在不存在用于逆變器le、 lf的變壓器Tl、 T2、電抗器(reactor) Ll、 L2、電容器C1 C4等部件的偏差和寄生電容Ca、 Cb的偏差的情況下， 逆變器輸出VI和逆變器輸出V2應(yīng)該相等。另外，作為相關(guān)技術(shù)，例如有日 本特許7>開(kāi)^^艮特開(kāi)平8 - 162280號(hào)爿>才艮。

發(fā)明內(nèi)容
但是，由于實(shí)際上部件和寄生電容等存在偏差，因此逆變器le的逆變器 輸出V2和逆變器lf的逆變器輸出V2變得不相等。部件和寄生電容等的偏差 越大，逆變器輸出Vl和逆變器輸出V2的差也越大。
如果逆變器輸出VI和逆變器輸出V2不同，則各個(gè)逆變器的電力損失當(dāng) 然也會(huì)產(chǎn)生差異，因此所使用的部件的溫度會(huì)產(chǎn)生差，必須通過(guò)部件溫度的設(shè) 計(jì)來(lái)設(shè)定大量的裕量(margin )。因此，在部件成本、部件散熱對(duì)策方面會(huì)產(chǎn) 生不利。
另外，為了抑制兩個(gè)逆變器le、 lf的輸出電流的差，需要篩選出部件常 數(shù)(部品定數(shù))的差很小的部件然后安裝到逆變器基板上等對(duì)策。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種交流電源裝置，其使用一個(gè)控制電路，在向負(fù) 載供給所希望的電力的同時(shí)，無(wú)需管理特殊的部件常數(shù)就能夠使兩個(gè)逆變器的 輸出電壓或輸出電流均等化。
為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種交流電源裝置，其 特征在于，包括第一交流電力產(chǎn)生電路，其具有第一開(kāi)關(guān)單元，并通過(guò)所述 第一開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)，基于第一直流電源的直流電壓產(chǎn)生第一交流電壓， 并輸出到負(fù)載的一端；第二交流電力產(chǎn)生電路，其具有第二開(kāi)關(guān)單元，并通過(guò) 所述第二開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)，基于所述第一直流電源的直流電壓或者第二 直流電源的直流電壓，產(chǎn)生相對(duì)于所述第一交流電壓具有大致180度的相位差 的第二交流電壓，并輸出到所述負(fù)載的另一端；控制電路，其控制所述第一開(kāi) 關(guān)單元的占空比從而控制第一交流電力，并相對(duì)于所述第一開(kāi)關(guān)單元的接通/ 斷開(kāi)設(shè)置相位差地控制所述第二開(kāi)關(guān)單元的占空比，從而控制第二交流電力； 以及相位差控制單元，其控制所述相位差，以使所述第一交流電力產(chǎn)生電路和 所述第二交流電力產(chǎn)生電路各自的輸出電力內(nèi)的輸出電壓和輸出電流中的至少一個(gè)均等化。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，其特征在于，相位差控制單元具有第一電壓枱r 測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的一端的第一交流電壓；第二電壓檢測(cè)電路， 其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的另一端的第二交流電壓；電壓差檢測(cè)電路，其檢測(cè)來(lái) 自所述第 一電壓檢測(cè)電路的所述第 一交流電壓與來(lái)自所述第二電壓檢測(cè)電路 的所述第二交流電壓的電壓差；以及相位差控制量確定電路，其根據(jù)來(lái)自所述 電壓差檢測(cè)電路的電壓差來(lái)確定相位差控制量，所述控制電路根據(jù)來(lái)自所述相 位差控制量確定電路的相位差控制量來(lái)控制所述相位差。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，其特征在于，相位差控制單元具有第一電流枱二 測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的一端的第一交流電流；第二電流檢測(cè)電路， 其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的另一端的第二交流電流；電流差檢測(cè)電路，其檢測(cè)來(lái) 自所述第一電流檢測(cè)電路的所述第一交流電流與來(lái)自所述第二電流檢測(cè)電路 的所述第二交流電流的電流差；以及相位差控制量確定電路，其根據(jù)來(lái)自所述 電流差檢測(cè)電路的電流差來(lái)確定相位差控制量，所述控制電路根據(jù)來(lái)自所述相 位差控制量確定電路的相位差控制量來(lái)控制所述相位差。


圖1是表示相關(guān)交流電源裝置的結(jié)構(gòu)的一般的逆變器和控制電路的電路 示例。
圖2是表示圖1所示相關(guān)交流電源裝置的動(dòng)作的各部的時(shí)間圖。
圖3是表示本發(fā)明的交流電源裝置的結(jié)構(gòu)的原理圖。
圖4是使本發(fā)明的交流電源裝置的兩個(gè)逆變器的輸出電壓的相位差發(fā)生 了變化的情況下的波形圖。
圖5是交流電源裝置的兩個(gè)逆變器的輸出電壓存在相位差時(shí)的負(fù)載的兩 端電壓的波形圖。(a)是相位差為180度的情況下的波形，(b)、 (c)是相位 差大于180度的情況下的波形。
圖6是表示交流電源裝置的兩個(gè)逆變器的輸出電壓的自180度起的相位差 與輸出電壓的關(guān)系的圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置的具體的電路圖。
圖8是表示通過(guò)圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置來(lái)控制相位差的方法的各部的時(shí)間圖。
圖9是表示圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置內(nèi)的控制電路的 三角形波產(chǎn)生部與三角形波信號(hào)的圖。(a)是上升時(shí)間和下降時(shí)間相等時(shí)的結(jié) 構(gòu)例，(b)是上升時(shí)間比下降時(shí)間長(zhǎng)時(shí)的結(jié)構(gòu)例，(c)是下降時(shí)間比上升時(shí)間 長(zhǎng)時(shí)的結(jié)構(gòu)例。
圖10是圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置的輸出電壓檢測(cè)電
路、輸出電壓差檢測(cè)電路、相位差控制量確定電路以及控制電路的具體電路圖。 圖11是表示通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例1的變形例的交流電源裝置來(lái)控制相位
差的方法的各部的時(shí)間圖。
圖12是本發(fā)明的實(shí)施例2的交流電源裝置的具體電路圖。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例2的交流電源裝置的延遲電路的具體電路圖。
圖14是表示來(lái)自相位差控制量確定電路的信號(hào)電壓Vcont和延遲電路內(nèi)
的運(yùn)算放大器(op-amp)的輸出Vc之間的關(guān)系的圖。 圖15是延遲電路內(nèi)的時(shí)鐘信號(hào)和延遲信號(hào)的時(shí)間圖。 圖16是本發(fā)明的實(shí)施例3的交流電源裝置的具體電路圖。 圖17是圖16所示本發(fā)明的實(shí)施例3的交流電源裝置的輸出電流檢測(cè)電
路、輸出電流差檢測(cè)電路、相位差控制量確定電路以及控制電路的具體電路圖。 圖18是本發(fā)明的實(shí)施例4的交流電源裝置的具體電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的交流電源裝置的實(shí)施方式。 首先，說(shuō)明本發(fā)明的交流電源裝置的原理。如圖l所示，在控制電路為一 個(gè)的情況下，從圖2的順序可知，無(wú)法分別控制兩個(gè)逆變器各自的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的 占空比。因此，兩個(gè)逆變器通過(guò)相同占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被驅(qū)動(dòng)，因而，即使由 于某種原因而在兩個(gè)逆變器中產(chǎn)生電壓差或者電流差，也不能將其減小。下文 中，對(duì)通過(guò)控制相位能夠減小兩個(gè)逆變器的輸出電壓差或者電流差的方法進(jìn)行 說(shuō)明。后文中對(duì)減小電壓差的方法進(jìn)行描述，但是減小電流差也是一樣的。
兩個(gè)逆變器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差一般設(shè)定為180度。通過(guò)使該相位差微小 地偏移，即使是部件常數(shù)相同、占空比相同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，也如圖4所示，能夠 使兩個(gè)逆變器輸出電壓VI、 V2的電壓變化。下面對(duì)其原理進(jìn)行說(shuō)明。圖5 (a)是相位差為180度時(shí)的各逆變器的波形。即，處于逆變器IN2 的輸出電壓V2相對(duì)于逆變器IN1的輸出電壓VI相位正好延遲180度的狀態(tài)。 圖5 (b)是相位差大于180度的狀態(tài)的各逆變器的波形(虛線的波形是相位 差為180的波形)。即，處于逆變器IN2的輸出電壓V2相對(duì)于逆變器IN1的 輸出電壓VI相位延遲超過(guò)180度的狀態(tài)。
在圖5(b)中，將逆變器IN1的輸出電壓VI最大的時(shí)刻設(shè)為A。在時(shí)刻 A，負(fù)載電流流向圖3中的箭頭方向，施加在負(fù)載兩端的電壓為(VI-V2) 伏(V)。流向負(fù)載的電流為((VI-V2) /R)安(A)。 R是負(fù)載7的電阻值。 從變壓器T1來(lái)看，負(fù)載的兩端電壓用圖5(b)中的箭頭1的長(zhǎng)度表示。另夕卜， 在相位差正好為180度的時(shí)候，施加在負(fù)載兩端的電壓用箭頭2的長(zhǎng)度表示， 因此，因此可知箭頭1比箭頭2要短。即，由于施加在負(fù)載兩端的電壓下降， 因此流過(guò)的電流也要減小。即，在時(shí)刻A,盡管為逆變器IN1輸出最大電壓(箭 頭1)的時(shí)刻、即占空比最大，但是，流過(guò)負(fù)載7的電流卻要減小。由于從逆 變器IN1輸出的輸出電流要減小，因此，流過(guò)電抗器Ll和電容器Cl的電流 Ia也減小。由于電抗器L1和電容器C1的電壓降變小，因此，施加在一次繞 組P1上的電壓上升，其結(jié)果為逆變器IN1的輸出電壓上升。
同時(shí)，用圖5 (c)表示從變壓器T2來(lái)考慮的情況。逆變器IN1輸出最大 電壓的時(shí)刻A時(shí)的施加在負(fù)載兩端的電壓用箭頭3的長(zhǎng)度表示。當(dāng)然，箭頭3 的長(zhǎng)度與箭頭l相同。另外，在相位差為180度的情況下，施加在負(fù)載兩端的 電壓用箭頭4的長(zhǎng)度表示，因此可知箭頭4較短。即，在相位差大于180度的 情況下，從逆變器IN2輸出的輸出電流在時(shí)刻A要升高。因此，流過(guò)電抗器 L2和電容器C2的電流Ib也升高。由于電抗器L2和電容器C2的電壓降變大， 因此，施加在一次繞組P2上的電壓降低，其結(jié)果為，逆變器IN2的輸出電壓 降低。
即，在相位差偏離180度的情況下，如圖4所示，產(chǎn)生了一個(gè)逆變器輸出 電壓升高，另一逆變器輸出電壓下降的現(xiàn)象。使用圖3的交流電源裝置對(duì)該現(xiàn) 象進(jìn)行說(shuō)明，在逆變器lb的輸出電壓相對(duì)于逆變器la的輸出電壓的相位差大 于180度時(shí)，逆變器lb的輸出電壓相對(duì)于逆變器la的輸出電壓減小。相反， 在逆變器lb的輸出電壓相對(duì)于逆變器la的輸出電壓的相位差小于180度時(shí)，逆變器lb的輸出電壓相對(duì)于逆變器la的輸出電壓變大。
該現(xiàn)象可通過(guò)圖6所示的模擬的結(jié)果來(lái)確認(rèn)。在圖6中，使逆變器lb相 對(duì)于逆變器la的相位為+ 180度，并從180度變化±4度左右，來(lái)測(cè)量輸出電 壓的差。圖6的縱軸是兩個(gè)逆變器la、 lb的輸出電壓的差。作為模擬條件， 使部件常數(shù)沒(méi)有偏差，還使負(fù)載的消耗電力一定。在圖6中可知，在從180 度起的相位差為零時(shí)，逆變器輸出電壓的差為零，但是隨著從180度起的相位 差的增大或者減小，逆變器輸出電壓的差變大。即，可知如果能夠進(jìn)行不是 使相位差固定在180度而是從180度起稍微變化的控制，則能夠減小兩個(gè)逆變 器la、 lb的輸出電壓差而不會(huì)使占空比變化。
實(shí)施例1
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置的具體電路圖。在以下的實(shí)施例 中，對(duì)將本發(fā)明的交流電源裝置應(yīng)用于放電燈點(diǎn)亮裝置的情況進(jìn)行說(shuō)明。該放 電燈點(diǎn)亮裝置通過(guò)在本發(fā)明的交流電源裝置上連接作為負(fù)載的;^文電燈而構(gòu)成， 另外，在該示例中，使負(fù)載為放電燈，但是負(fù)載也可以不是放電燈，本發(fā)明的 交流電源裝置也可以應(yīng)用于其他負(fù)載。
在圖7中，逆變器lc和逆變器ld配置在放電燈7-l-7-n的兩側(cè)。逆 變器lc具有第一交流電力產(chǎn)生電路，該第一交流電力產(chǎn)生電路通過(guò)使開(kāi)關(guān)元 件Q1、 Q2 (第一開(kāi)關(guān)單元)接通/斷開(kāi)，來(lái)基于直流電源Vina的直流電壓產(chǎn) 生第一交流電壓，并輸出到放電燈7-l 7-n的一端。逆變器ld具有第二交 流電力產(chǎn)生電路，該第二交流電力產(chǎn)生電路通過(guò)使開(kāi)關(guān)元件Q3、 Q4(第二開(kāi) 關(guān)單元)接通/斷開(kāi)，來(lái)基于直流電源Vinb的直流電壓產(chǎn)生相對(duì)于第一交流電 壓具有大致180度的相位差的第二交流電壓，并輸出到》文電燈7 - 1 ~ 7 - n的 另 一端。
在第一交流電力產(chǎn)生電路中，在直流電源Vina的兩端，連接有由MOSFET 等構(gòu)成的開(kāi)關(guān)Ql與由MOSFET等構(gòu)成的開(kāi)關(guān)Q2的串聯(lián)電路。在開(kāi)關(guān)Q2的 漏極-源極之間，連接有電容器Cl、電抗器Ll和變壓器Tl的一次繞組Pl 的串聯(lián)電路。在變壓器Tl的二次繞組Sl和電流檢測(cè)電路17的串聯(lián)電路的兩 端，并聯(lián)連接有電容器C3，在變壓器Tl的二次繞組Sl和電容器C3的連接 點(diǎn)(非接地電位側(cè))上，連接有一端共同連接的鎮(zhèn)流電容器(ballastcondenser)Cal ~Can。鎮(zhèn)流電容器Cal ~ Can的另 一端連接在放電燈7 - 1 ~ 7 - n的一端 上。經(jīng)由電抗器L1和電容器C3的濾波器將交流電壓輸出到電容器C3。
在第二交流電力產(chǎn)生電路中，在直流電源Vinb的兩端，連接有由MOSFET 等構(gòu)成的開(kāi)關(guān)Q3與由MOSFET等構(gòu)成的開(kāi)關(guān)Q4的串if關(guān)電J各。在開(kāi)關(guān)Q4的 漏極-源極之間，連接有電容器C2、電抗器L2和變壓器T2的一次繞組P2 的串聯(lián)電路。在變壓器T2的二次繞組S2兩端，并聯(lián)連接有電容器C4，在變 壓器T2的二次繞組S2和電容器C4的連接點(diǎn)(非接地電位側(cè))上，連接有一 端共同連接的鎮(zhèn)流電容器Cbl Cbn。鎮(zhèn)流電容器Cbl Cbn的另一端連接在 放電燈7 - 1 ~ 7 - n的另 一端上。經(jīng)由電抗器L2和電容器C4的濾波器將交流 電壓輸出到電容器C4。
控制電路10a根據(jù)柵極信號(hào)Qlg、 Q2g互補(bǔ)地使開(kāi)關(guān)Ql 、 Q2 (第一臂) 接通/斷開(kāi)，并且根據(jù)柵極信號(hào)Q3g、 Q4g，相對(duì)于開(kāi)關(guān)Q1、 Q2的接通/斷開(kāi) 設(shè)置大致180度的相位差地、互補(bǔ)地使開(kāi)關(guān)Q3、 Q4 (第二臂)接通/斷開(kāi)，雖 然未圖示，控制電路10a具有圖16所示的誤差放大器106、反轉(zhuǎn)電平移位電 路105、比較器102、比較器103、 PWM信號(hào)生成電路101以及三角形波產(chǎn)生 器(部)104。
電流檢測(cè)電路17檢測(cè)出變壓器Tl的二次側(cè)電流來(lái)作為流向負(fù)載的電流 的近似值，控制電路10a根據(jù)通過(guò)電流檢測(cè)電路17檢測(cè)到的電流來(lái)控制開(kāi)關(guān) Ql ~Q4的占空比。變壓器Tl的二次側(cè)電流與流向放電燈的電流大致相等， 因此，結(jié)果是控制電路10a為通過(guò)開(kāi)關(guān)Ql ~ Q4的'占空比來(lái)控制供給放電燈的 電力的電路。輸出電壓檢測(cè)電路lla連接在二次繞組Sl的一端，用于檢測(cè)逆 變器lc的輸出電壓VI。輸出電壓檢測(cè)電路lib連接在二次繞組S2的一端， 用于檢測(cè)逆變器ld的輸出電壓V2。
輸出電壓差檢測(cè)電路13檢測(cè)來(lái)自輸出電壓檢測(cè)電路lla的輸出電壓VI 和來(lái)自輸出電壓檢測(cè)電路lib的輸出電壓V2的電壓差。相位差控制量確定電 路15根據(jù)來(lái)自輸出電壓差檢測(cè)電路13的電壓差來(lái)確定相位差控制量?？刂齐?路10a根據(jù)來(lái)自相位差控制量確定電路15的相位差控制量使兩個(gè)逆變器lc、 ld的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差變化。利用開(kāi)關(guān)Q1、 Q3的占空比控制輸出電流。
接下來(lái)，對(duì)使輸出電壓的相位差變化的一個(gè)示例進(jìn)行說(shuō)明。在使用了圖l所示的相關(guān)交流電源裝置的情況下的圖2的流程圖中，產(chǎn)生的三角形部信號(hào)的 上升期間和下降期間相等。通過(guò)改變?cè)撋仙龝r(shí)間和下降時(shí)間能夠產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào) 的相位差。
圖8是表示通過(guò)圖7所示的本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置來(lái)控制相位 差的方法的各部的時(shí)間圖。在圖8中為這樣的示例作為比較器102的輸入信 號(hào)，使三角形波信號(hào)的上升時(shí)間比下降時(shí)間要長(zhǎng)。在圖8中，將從開(kāi)關(guān)Q1的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升時(shí)刻tll到開(kāi)關(guān)Q3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升時(shí)刻t13為止的時(shí)間設(shè) 為tl，將從開(kāi)關(guān)Q3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升時(shí)刻t13到開(kāi)關(guān)Ql的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升 時(shí)刻t15為止的時(shí)間設(shè)為t2，此時(shí)，tl<t2。相位差如果為180度，則t卜t2。 即，兩個(gè)逆變器lc、 ld的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差不是180度，逆變器ld的相位比 逆變器lc的相位超前。與此相反，若使三角形波信號(hào)的上升時(shí)間比下降時(shí)間 要短，則tl〉t2，能夠使逆變器ld的相位比逆變器lc的相位延遲(未圖示)。
圖9是表示圖7所示本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置內(nèi)的控制電路的三 角形波產(chǎn)生部與三角形波信號(hào)的圖。接下來(lái)，使用圖9說(shuō)明基于三角形波信號(hào) 的波形的控制的、驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差的控制。
通常，如圖9(a)所示，控制電路10a內(nèi)的三角形波產(chǎn)生部14a中，電流 源CC1、電流源CC2和開(kāi)關(guān)Sl串聯(lián)連接，在電流源CC1和電流源CC2的連 接點(diǎn)、與接地之間，連接有電容器C5。這里，電流源CC2的電流設(shè)定為電流 源CC1的電流的二倍的值。并且，開(kāi)關(guān)Sl斷開(kāi)時(shí)，利用來(lái)自電流源CC1的 電流對(duì)電容器C5進(jìn)行充電，在開(kāi)關(guān)S1接通時(shí)，將電容器C5的電荷經(jīng)電流源 CC2和開(kāi)關(guān)S1放電，由此，可獲得在電容器C5的兩端振蕩出的三角形波。 即，通過(guò)切換兩個(gè)電流源CC2、 CC2，來(lái)確定上升時(shí)間和下降時(shí)間，因此電流 源設(shè)計(jì)成使上升時(shí)間和下降時(shí)間相等。
在圖9 (b)所示的三角形波產(chǎn)生部14b中，相對(duì)于圖9 (a)的三角形波 產(chǎn)生部14a,與電容器C5并聯(lián)地連接有電阻R1。該情況下，對(duì)電容器C5的 充電時(shí)間變長(zhǎng)，放電時(shí)間變短，因此，三角形波信號(hào)的上升時(shí)間比下降時(shí)間要 長(zhǎng)。
在圖9 (c)所示的三角形波產(chǎn)生部14c中，相對(duì)于圖9 (a)的三角形波 產(chǎn)生部14a，將電容器C5的一端(非接地側(cè))經(jīng)電阻Rl連接到直流電源El上。該情況下，電容器C5的放電時(shí)間變長(zhǎng)，充電時(shí)間變短，因此，三角形波 信號(hào)的下降時(shí)間比上升時(shí)間要長(zhǎng)。因此，可知；如果根據(jù)兩個(gè)逆變器lc、 ld 的輸出電壓V1、 V2的電壓差，來(lái)切換圖9 (a)的三角形波產(chǎn)生部14a、圖9 (b)的三角形波產(chǎn)生部14b、圖9 (c)的三角形波產(chǎn)生部14c,則能夠控制 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差。
通過(guò)這樣控制三角形波信號(hào)的波形，能夠?qū)崿F(xiàn)圖9 (a)的三角形波產(chǎn)生 部14a、圖9 (b)的三角形波產(chǎn)生部14b、和圖9 (c)的三角形波產(chǎn)生部14c 的切換動(dòng)作。
該三角形波信號(hào)的波形的控制通過(guò)圖10所示的具體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖10 是圖7所示本發(fā)明的實(shí)施例1的交流電源裝置的輸出電壓檢測(cè)電路、輸出電壓 差檢測(cè)電路、相位差控制量確定電路以及控制電路的具體電路圖。
在圖10所示的輸出電壓檢測(cè)電路lla中，在圖7的二次繞組Sl的一端 IN10UT和接地之間，連接有電容器C6和電容器C7的串聯(lián)電路，在該連接 點(diǎn)上連接有二極管Dl的陽(yáng)極和二極管D2的陰極。二極管Dl的陰極經(jīng)過(guò)電 阻R2a連接到比較器C0MP1的反相輸入端子(用"-"表示)，在該反相輸 入端子上連接有電阻R3a和電容器C8的并聯(lián)電路。
在輸出電壓檢測(cè)電路lib中，在圖7的二次繞組S2的一端IN20UT與接 地之間連接有電容器C9和電容器C10的串聯(lián)電路，在該連接點(diǎn)上連接有二極 管D3的陽(yáng)極和二極管D4的陰極。二極管D3的陰極經(jīng)過(guò)電阻R2b連接到比 較器C0MP1的同相輸入端子(用"+ "表示)，在該同相輸入端子上連接有 電阻R3b和電容器C11的并聯(lián)電路。
在輸出電壓差檢測(cè)電路13以及相位差控制量確定電路15中，電源Vcc 將電源提供給比較器C0MP1，并且在電源Vcc的正極上連接有電阻R4的一 端、電阻R6的一端、電容器C12的一端以及晶體管(transistor) Qll的發(fā)射 極(emitter)。在比較器COMP1的輸出端子上連接有電阻R4的另一端、電阻 R5的一端以及電阻R7的一端，電阻R5的另一端與電阻R6的另一端、電容 器C12的另一端、以及晶體管Qll的基極連接。電阻R7的另一端連接在晶體 管Q12的基極上，在該基極上連接有電阻R8和電容器C13的并聯(lián)電路，發(fā)射 極接地連接。晶體管Qll的集電極(collector)經(jīng)過(guò)電阻R9與電容器C5的一端、以及 電流源CC1和電流源CC2的連接點(diǎn)連接。晶體管Q12的集電極經(jīng)過(guò)電阻RIO 與電容器C5的一端、以及電流源CC1與電流源CC2的連接點(diǎn)連接。控制電 路10a內(nèi)的三角形波產(chǎn)生部104中，電流源CC1、電流源CC2和開(kāi)關(guān)Sl串聯(lián) 連接，在電流源CC1和電流源CC2的連接點(diǎn)、與接地之間連接有電容器C5。
接下來(lái)對(duì)圖10所示的交流電源裝置的各電路的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，在 輸出電力4企測(cè)電路lla中，逆變器lc的輸出電壓Vl (二次繞組S1的一端的 電壓)通過(guò)電容器C6和電容器C7的分割而被檢測(cè)出來(lái)。所檢測(cè)到的電壓通 過(guò)二極管D1被半波整流，通過(guò)電容器C8變平滑，然后輸入到比較器COMPl 的反相輸入端子。
同樣地，在輸出電壓檢測(cè)電路lib中，逆變器ld的輸出電壓V2 (二次繞 組S2的一端的電壓)通過(guò)電容器C9和電容器C10的分割而被檢測(cè)出來(lái)。檢 測(cè)到的電壓通過(guò)二極管D3被半波整流，通過(guò)電容器C11變平滑，然后輸出到 比較器C0MP1的同相輸入端子。
接著，在逆變器lc的輸出電壓VI比逆變器ld的輸出電壓V2要小的情 況下，比較器COMPl輸出H(高)電平，因此晶體管Q12導(dǎo)通，晶體管Qll 截止。因此，電容器C5和電阻R10并聯(lián)連接。即，變成圖9(b)的三角形波 產(chǎn)生部14b的狀態(tài)，三角形波信號(hào)的上升時(shí)間變成比下降時(shí)間要長(zhǎng)。
當(dāng)通過(guò)該作用而使輸出電壓VI和輸出電壓V2的輸出電壓差為零時(shí)，比 較器COMP1的兩個(gè)輸入差也變成零。
但是，由于比較器COMPl的增益(gain)大，因此比較器COMP1的輸 出成為以一定的占空比交替地重復(fù)H(高)電平和L(低)電平的狀態(tài)，因此， 晶體管Qll、 Q12也以一定的占空比重復(fù)導(dǎo)通/截止。其結(jié)果為，通過(guò)負(fù)反饋 動(dòng)作流入到與控制電路10a連接的電容器C5、或者從電容器C5流出的電流的 平均值成為一定，相位差也被控制成一定。
以上動(dòng)作是晶體管Qll、 Q12作為開(kāi)關(guān)進(jìn)行動(dòng)作(D級(jí)動(dòng)作)的情況下的 說(shuō)明，但是如果增大與晶體管Qll、 Q12的基極連接的電容器C12、 C13的電 容，則晶體管Qll、 Q12還能夠進(jìn)行模擬動(dòng)作(A級(jí)動(dòng)作)。在該情況下，當(dāng) 輸出電壓差為零時(shí)，晶體管Qll、 Q12的集電極-發(fā)射極電壓分別成為具有一定的飽和電壓的平衡狀態(tài)。
其結(jié)果為，流入與控制電路10a連接的電容器C5、或者從電容器C5流出的電流的平均值一定，相位差也被控制成一定。使用哪種方法都可以。
另外，在逆變器lc的輸出電壓Vl比逆變器ld的輸出電壓V2大的情況下，比較器COMPl輸出L電平，因此，晶體管Q11導(dǎo)通，晶體管Q12截止。因此，電容器C5經(jīng)電阻R9與電源Vcc連接。即，變成圖9(c)的三角形波產(chǎn)生部14c的狀態(tài)，三角形波信號(hào)的下降時(shí)間比上升時(shí)間要長(zhǎng)。
這樣，根據(jù)兩個(gè)逆變器lc、 ld的輸出電壓Vl、 V2的電壓差，能夠控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的自180度起的相位差。
圖11是本發(fā)明的實(shí)施例1的變形例的時(shí)間圖。電路圖同樣是圖7。
在圖ll所示的變形例中，比較器102生成開(kāi)關(guān)Q1、 Q4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，比較器103生成開(kāi)關(guān)Q2、 Q3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。開(kāi)關(guān)Q1 Q4的占空比相等，通過(guò)該占空比來(lái)進(jìn)行電力控制。開(kāi)關(guān)Ql和開(kāi)關(guān)Q2的相位差、開(kāi)關(guān)Q3和開(kāi)關(guān)Q4的相位差大致為180度，因此，可通過(guò)各個(gè)逆變器容易地產(chǎn)生正弦波電壓。
這樣，根據(jù)實(shí)施例1的交流電源裝置，控制電路10a控制開(kāi)關(guān)Ql ~Q4的占空比，從而控制對(duì)負(fù)載的輸出電力，而且相位差控制量確定電路15控制相位差以使逆變器lc和逆變器ld的各自的輸出電壓均等化。即，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)Ql、 Q3的占空比能夠控制對(duì)負(fù)載7-l~7-n的輸出電力，在兩個(gè)逆變器輸出電壓產(chǎn)生了電壓差的情況下，通過(guò)控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差能夠減小電壓差。因此，能夠提供一種交流電源裝置，其使用一個(gè)控制電路10a，能夠使兩個(gè)逆變器lc、 ld的輸出電壓或輸出電流均等化，而無(wú)需管理特殊的部件常數(shù)。
實(shí)施例2 ,
圖12是本發(fā)明的實(shí)施例2的交流電源裝置的具體電路圖。圖12所示的實(shí)施例2在控制電路10b和開(kāi)關(guān)Ql 、 Q2之間設(shè)置了延遲電路21a (第一延遲電路)，在控制電路10b和開(kāi)關(guān)Q3、 Q4之間設(shè)置了延遲電路21b (第二延遲電路)。
延遲電路21a根據(jù)來(lái)自相位差控制量確定電路15的相位差控制量，使來(lái)自延遲電路10b的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Qlg、 Q2g延遲，然后提供給開(kāi)關(guān)Q1、 Q2。延遲電路21b根據(jù)來(lái)自相位差控制量確定電路15a的相位差控制量，使來(lái)自控制電路10b的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Q3g、 Q4g延遲，然后提供給開(kāi)關(guān)Q3、 Q4。
另外，圖12所示的交流電源裝置的其他結(jié)構(gòu)與圖7所示的實(shí)施例1的交流電源裝置的結(jié)構(gòu)相同。
在實(shí)施例2中，控制電路10b根據(jù)通過(guò)電流檢測(cè)電路17檢測(cè)到的電流來(lái)控制開(kāi)關(guān)Ql ~ Q4的占空比，從而能夠控制輸出電力。
另外，輸出電壓差4全測(cè)電路13檢測(cè)兩個(gè)逆變器lc、 ld的輸出電壓差，相位差控制量確定電路15a根據(jù)來(lái)自輸出電壓差檢測(cè)電路13的輸出電壓差來(lái)確定相位差控制量，該相位差控制量表示使逆變器lc和逆變器ld中的哪一個(gè)逆變器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲何種程度，根據(jù)所確定的相位差控制量來(lái)使延遲電路21a或者延遲電路21b中的某一方工作。進(jìn)行了工作的延遲電路21a或者延遲電路21b進(jìn)行來(lái)自控制電路10b的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的延遲。
這樣，通過(guò)延遲電路21a、 21b來(lái)控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位，由此，能夠減小兩個(gè)逆變器lc、 ld的輸出電壓差。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例2的交流電源裝置的延遲電路的具體電路圖。在圖13中，CLK (in)是來(lái)自控制電路10b的脈沖信號(hào)，Vcont是來(lái)自相位差控制量確定電路15a的信號(hào)電壓(根據(jù)相位差控制量而線性變化的的直流電壓)。
在CLK端子上連接有電阻Rll的一端和電阻R12的一端，電阻Rll的另一端連接在比較器COMP2的同相輸入端子(用"+ "表示)和電容器C14的一端上。電阻R12的另一端連接在晶體管Q13的基極以及電阻R13的一端上，發(fā)射極進(jìn)行接地連接。晶體管Q13的集電極經(jīng)電路R14連接在P型MOSFETQ14的4冊(cè)極和電阻R15的一端上。電阻R15的另一端連接在MOSFETQ14的源極和Vcont端子上，MOSFETQ14的漏極與比較器COMP2的反相輸入端子(用"-"表示)連接。MOSFETQ14用作信號(hào)的接通/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。
在Vcont端子上連接有電阻R16的一端，電阻R16的另一端與運(yùn)算放大器OPAMP的反相輸入端子(用"-"表示)連接，運(yùn)算放大器OPAMP的同相輸入端子(用"+ "表示)上連接有電壓Vd，運(yùn)算放大器OPAMP的輸出端子連接在電阻R17的另一端和電阻R18的一端上。電阻R18的另一端與比較器COMP2的反相輸入端子連接。比較器COMP2的CLK ( OUT)是延遲電路的輸出端子，被延遲的時(shí)鐘信號(hào)作為延遲信號(hào)輸出。
圖14是表示來(lái)自相位差控制量確定電路的信號(hào)電壓Vcont與延遲電路內(nèi)的運(yùn)算放大器的輸出Vc之間的關(guān)系的圖。圖15是延遲電路內(nèi)的時(shí)鐘信號(hào)和延遲信號(hào)的時(shí)間圖。
參照?qǐng)D13至圖15來(lái)說(shuō)明延遲電路的動(dòng)作。首先，時(shí)鐘脈沖CLK(in)通過(guò)電阻器Rll和電容器C14被積分，積分后的信號(hào)被輸出到比較器COMP2的同相輸入端子，通過(guò)比較器COMP2與反相輸入端子的電壓Vb進(jìn)行比較并延遲。這里，通過(guò)使基準(zhǔn)電壓Vb可變來(lái)調(diào)整延遲時(shí)間。
在輸入時(shí)鐘脈沖CLK (in)的期間，由于晶體管Q13和晶體管Q14導(dǎo)通，因此電壓Vb如圖15所示成為Vcont電壓。另一方面，當(dāng)時(shí)鐘脈沖CLK(in)為0伏時(shí)，晶體管Q13和晶體管Q14截止，因此電壓Vb如圖15所示成為構(gòu)成反相放大器的運(yùn)算放大器OPAMP的輸出電壓Vc。
Vc電壓是由運(yùn)算放大器OPAMP將Vcont電壓和基準(zhǔn)電壓Vd的差進(jìn)行放大而得到的電壓，如圖14所示，Vc電壓成為相對(duì)于Vcont電壓具有負(fù)相關(guān)地成比例的特性。
在生成延遲電路21a的延遲信號(hào)Delay - 1和延遲電路21b的延遲信號(hào)Delay - 2的延遲時(shí)間的情況下，需要與時(shí)鐘脈沖CLK (in)的脈沖寬度一致。如圖15所示，延遲信號(hào)的脈沖的上升時(shí)的延遲時(shí)間可以通過(guò)Vcont電壓調(diào)整。但是，當(dāng)為了確定延遲信號(hào)的脈沖的下降時(shí)而使Vb電壓為Vcont電壓時(shí)，脈沖寬度會(huì)縮短。
閾值Vcont- 1、 Vc- 1是同一電壓(Vd)，閾值Vcont-2設(shè)定成比閾值Vcont - 1 、 Vc - 1高的電壓。相對(duì)于時(shí)鐘脈沖CLK (in )，延遲信號(hào)Delay - 1變?yōu)橄嗤}沖寬度，但是當(dāng)使進(jìn)一步延遲過(guò)的延遲信號(hào)Delay - 2在閾值Vcont-2時(shí)刻(timing) (Vc，)下降時(shí)，延遲信號(hào)Delay - 2變成比時(shí)鐘脈沖CLK(in)短的脈沖寬度。
因此，為了使延遲信號(hào)Delay-2的脈沖寬度與時(shí)鐘脈沖CLK(in) —致，需要降低Vb電壓、即Vc電壓，形成比Vc-1小的Vc-2，使用具有預(yù)定的偏置(offset)電壓的反相放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)相對(duì)于圖14所示的Vcont電壓以負(fù)斜率成比例的Vc特性。實(shí)施例3
圖16是本發(fā)明的實(shí)施例3的交流電源裝置的具體電路圖。圖7所示的實(shí)施例1的交流電源裝置檢測(cè)輸出電壓，根據(jù)輸出電壓的電壓差來(lái)控制相位，但是圖16所示的實(shí)施例3的交流電源裝置的特征在于，檢測(cè)輸出電流，根據(jù)輸出電流的電流差來(lái)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位。
圖16所示的實(shí)施例3的交流電源裝置相對(duì)于圖7所示的實(shí)施例1的交流電源裝置的結(jié)構(gòu)刪除了輸出電壓檢測(cè)電路lla、 llb，并且具有以下不同點(diǎn)。
在逆變器lg中，電流檢測(cè)電路17a (第一電流檢測(cè)電路)與變壓器T1的二次繞組Sl串聯(lián)連接，用于檢測(cè)輸出到放電燈7 - 1 ~ 7 - n的一端的第一交流電流，將該第一交流電流輸出到控制電路10a和輸出電流差檢測(cè)電路14。另外，在逆變器lh中，電流檢測(cè)電路17b (第二電流;險(xiǎn)測(cè)電路)與變壓器T2的二次繞組S2串聯(lián)連接，用于檢測(cè)輸出到放電燈7 - 1 ~ 7 - n的另 一端的第二交流電路，將第二交流電流輸出到輸出電流差檢測(cè)電路14。
輸出電流差檢測(cè)電路14檢測(cè)來(lái)自電流檢測(cè)電路17a的第一交流電流和來(lái)自電流檢測(cè)電路17b的第二交流電流的電流差。相位差控制量確定電路15根據(jù)來(lái)自輸出電流差檢測(cè)電路14的電流差來(lái)確定相位差控制量?？刂齐娐?0a根據(jù)來(lái)自相位差控制量確定電路15的相位差控制量來(lái)控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位差。
圖17是圖16所示的本發(fā)明的實(shí)施例3的交流電源裝置的輸出電流;險(xiǎn)測(cè)電路、輸出電流差檢測(cè)電路、相位差控制量確定電路以及控制電路的具體電路圖。
圖17所示的實(shí)施例3的交流電源裝置相對(duì)于圖IO所示的實(shí)施例1的交流電源裝置僅輸出電流檢測(cè)電路17a、 17b的結(jié)構(gòu)不同，因此對(duì)該部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
圖17所示的輸出電流檢測(cè)電路17a相對(duì)于圖IO所示的輸出電壓檢測(cè)電路lla的不同點(diǎn)在于，在IN1端子和接地之間連接有電阻R19a,在電阻R19a的一端連接有二極管Dl的陽(yáng)極和二極管D2的陰極。
根據(jù)該輸出電流檢測(cè)電路17a，輸出電流(第一交流電流)從IN1端子經(jīng)過(guò)電阻R19a流向接地，并且經(jīng)二極管D1、電阻R2a、電阻R3a流向接地。因此，與輸出電流對(duì)應(yīng)的電壓被施加在比較器COMPl的反相輸入端子上。另外，輸出電流(第二交流電流)從IN2端子經(jīng)過(guò)電阻R19b流向接地，并且，經(jīng)過(guò)二極管D3、電阻R2b、電阻R3b流向接地。因此，與輸出電流對(duì)應(yīng)的電壓被施加在比較器C0MP1的同相輸入端子上。
關(guān)于圖17所示的輸出電流差檢測(cè)電路14、相位差控制量確定電路15以及控制電路10a的動(dòng)作，由于構(gòu)成與圖IO所示的各部分相同，因此，進(jìn)行同樣的動(dòng)作。因此，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電流差的相位能夠減小電流差。所以，能夠提供一種交流電源裝置，其使用一個(gè)控制電路，能夠使兩個(gè)逆變器的輸出電流均等化而無(wú)需管理特殊的部件常數(shù)。
實(shí)施例4
圖18是本發(fā)明的實(shí)施例4的交流電源裝置的具體電路圖。圖18所示的實(shí)施例4在控制電路10b和開(kāi)關(guān)Ql、 Q2之間設(shè)置了延遲電路21a (第一延遲電路)，在控制電路10b和開(kāi)關(guān)Ql、 Q2之間設(shè)置了延遲電路21b (第二延遲電路)。
延遲電路21a根據(jù)來(lái)自相位差控制量確定電路15a的相位差控制量，使來(lái)自控制電路10b的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Qlg、 Q2g延遲，然后提供給開(kāi)關(guān)Q1、 Q2。延遲電路21b根據(jù)來(lái)自相位差控制量確定電路15a的相位差控制量，使來(lái)自控制電路10b的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Q3g、 Q4g延遲，然后提供給開(kāi)關(guān)Q3、 Q4。
另外，圖18所示的交流電源裝置的其他結(jié)構(gòu)與圖16所示的實(shí)施例3的交流電源裝置的結(jié)構(gòu)相同。
在實(shí)施例4中，由于將實(shí)施例2的交流電源裝置和實(shí)施例3的交流電源裝置組合起來(lái)，因此，可以獲得實(shí)施例2的交流電源裝置的效果和實(shí)施例3的交流電源裝置的效果。
根據(jù)本發(fā)明，控制電路控制第一開(kāi)關(guān)單元的占空比從而來(lái)控制第一交流電力，控制第二開(kāi)關(guān)單元的占空比從而來(lái)控制第二交流電力，相位差控制單元控制相位差，以使第一交流電力產(chǎn)生電路和第二交流電力產(chǎn)生電路各自的輸出電力內(nèi)的輸出電壓和輸出電流中的至少一個(gè)均等化。即，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的占空比能夠控制對(duì)負(fù)載的輸出電力，在兩個(gè)逆變器輸出電壓或者輸出電流產(chǎn)生了差的情況下，通過(guò)控制相位差能夠減小電壓差或者電流差。因此，能夠提供一種交流電源裝置，其使用一個(gè)控制電路，能夠使兩個(gè)逆變器的輸出電壓或輸出電流均等化，而無(wú)需管理特殊的部件常數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種交流電源裝置，其特征在于，包括第一交流電力產(chǎn)生電路，其具有第一開(kāi)關(guān)單元，并通過(guò)所述第一開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)，基于第一直流電源的直流電壓產(chǎn)生第一交流電壓，并輸出到負(fù)載的一端；第二交流電力產(chǎn)生電路，其具有第二開(kāi)關(guān)單元，并通過(guò)所述第二開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)，基于所述第一直流電源的直流電壓或者第二直流電源的直流電壓，產(chǎn)生相對(duì)于所述第一交流電壓具有大致180度的相位差的第二交流電壓，并輸出到所述負(fù)載的另一端；控制電路，其控制所述第一開(kāi)關(guān)單元的占空比從而控制第一交流電力，并相對(duì)于所述第一開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)設(shè)置相位差地控制所述第二開(kāi)關(guān)單元的占空比，從而控制第二交流電力；以及相位差控制單元，其控制所述相位差，以使所述第一交流電力產(chǎn)生電路和所述第二交流電力產(chǎn)生電路各自的輸出電力內(nèi)的輸出電壓和輸出電流中的至少一個(gè)均等化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電源裝置，其特征在于， 所述相位差控制單元具有第一電壓檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的一端的第一交流電壓； 第二電壓檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的另 一端的第二交流電壓； 電壓差檢測(cè)電路，其檢測(cè)來(lái)自所述第一電壓檢測(cè)電路的所述第一交流電壓與來(lái)自所述第二電壓檢測(cè)電路的所述第二交流電壓的電壓差；以及相位差控制量確定電路，其根據(jù)來(lái)自所述電壓差檢測(cè)電路的電壓差來(lái)確定相位差控制量，所述控制電路根據(jù)來(lái)自所述相位差控制量確定電路的相位差控制量來(lái)控 制所述相位差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電源裝置，其特征在于， 所述相位差控制單元具有第 一電壓檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的一端的第 一交流電壓；第二電壓檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的另 一端的第二交流電壓； 電壓差檢測(cè)電路，其檢測(cè)來(lái)自所述第一電壓檢測(cè)電路的所述第一交流電壓與來(lái)自所述第二電壓檢測(cè)電路的所述第二交流電壓的電壓差；相位差控制量確定電路，其根據(jù)來(lái)自所述電壓差檢測(cè)電路的電壓差來(lái)確定相位差控制量，第一延遲電路，其根據(jù)來(lái)自所述相位差控制量確定電路的相位差控制量， 使來(lái)自所述控制電路的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲，然后提供給所述第一開(kāi)關(guān)單元；以 及第二延遲電路，其根據(jù)來(lái)自所述相位差控制量確定電路的相位差控制量， 使來(lái)自所述控制電路的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲，然后提供給所述第二開(kāi)關(guān)單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電源裝置，其特征在于， 所述相位差控制單元具有第一電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的一端的第一交流電流； 第二電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的另 一端的第二交流電流； 電流差檢測(cè)電路，其檢測(cè)來(lái)自所述第一電流檢測(cè)電路的所述第一交流電流與來(lái)自所述第二電流檢測(cè)電路的所述第二交流電流的電流差；以及相位差控制量確定電路，其根據(jù)來(lái)自所述電流差檢測(cè)電路的電流差來(lái)確定相位差控制量，所述控制電路根據(jù)來(lái)自所述相位差控制量確定電路的相位差控制量來(lái)控 制所述相位差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電源裝置，其特征在于， 所述相位差控制單元具有第 一 電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的一端的第 一交流電流； 第二電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)輸出到所述負(fù)載的另 一端的第二交流電流； 電流差檢測(cè)電路，其檢測(cè)來(lái)自所述第一電流檢測(cè)電路的所述第一交流電流與來(lái)自所述第二電流;險(xiǎn)測(cè)電路的所述第二交流電流的電流差；相位差控制量確定電路，其根據(jù)來(lái)自所述電流差檢測(cè)電路的電流差來(lái)確定相位差控制量，第一延遲電路，其根據(jù)來(lái)自所述相位差控制量確定電路的相位差控制量，使來(lái)自所述控制電路的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲，然后提供給所述第一開(kāi)關(guān)單元；以 及第二延遲電路，其根據(jù)來(lái)自所述相位差控制量確定電路的相位差控制量， 使來(lái)自所述控制電路的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)延遲，然后提供給所述第二開(kāi)關(guān)單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種交流電源裝置，其包括逆變器(1c)，其通過(guò)第一開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)，基于第一直流電源的直流電壓，產(chǎn)生第一交流電壓，并輸出到負(fù)載的一端；逆變器(1d)，其通過(guò)第二開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)，基于第一直流電源的直流電壓或者第二直流電源的直流電壓，產(chǎn)生相對(duì)于第一交流電壓具有大致180度的相位差的第二交流電壓，并輸出到負(fù)載的另一端；控制電路，其通過(guò)控制第一開(kāi)關(guān)單元的占空比來(lái)控制第一交流電力，并且通過(guò)相對(duì)于第一開(kāi)關(guān)單元的接通/斷開(kāi)設(shè)置相位差地控制第二開(kāi)關(guān)單元的占空比，來(lái)控制第二交流電力；相位差控制單元，其控制相位差，以使逆變器(1c、1d)各自的輸出電力內(nèi)的輸出電壓與輸出電流的至少一個(gè)均等化。
文檔編號(hào)H05B41/36GK101568215SQ20091013511
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者足利亨 申請(qǐng)人:三墾電氣株式會(huì)社