專利名稱：推挽式反相器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為使例如冷陰極管、作為部分加熱使用的熱陰極管等的放電管點燈的驅(qū)動器而利用的推挽式反相器。
圖6是表示構(gòu)成熒光燈11的驅(qū)動器的推挽式反相器的已有技術(shù)例子的電路圖。
該反相器備有由升壓變壓器12、起開關(guān)動作的晶體三極管13、14等構(gòu)成的推挽電路。
即，當(dāng)從端子15輸送低電平的起動信號時，使作為電源開關(guān)用的晶體三極管16接通，從與端子17、18連接的DC電源供給電流電功率。
由此，基極電流各自通過起動阻抗19流入晶體三極管13，同時也通過動動電阻20流入晶體管14。
這些晶體三極管13、14同時向?qū)ǚ较蜣D(zhuǎn)移，但晶體管特性或電路結(jié)構(gòu)中任何一個的晶體三極管進入大的導(dǎo)通狀態(tài)，該晶體三極管就先接通。
例如，晶體三極管14先接通時，從DC電源送來的電流通過扼流圈線圈21從變壓器12的初級線圈(輸入線圈)12P的中間分接抽頭流入，在初級線圈12P中直流電流流動，產(chǎn)生如圖示箭頭方向的電壓Ep1，Ep2。
并且，由于在第三線圈(反饋線圈)12F產(chǎn)生如圖示箭頭方向的電壓Ef，所以反饋供給晶體三極管14的基極，集電極電流迅速增加。
這時，次級線圈(輸出線圈)12S產(chǎn)生的如圖示箭頭方向的感應(yīng)電壓，該感應(yīng)電壓作為變壓器的輸出電壓Es供給熒光燈11，熒光燈11開始點燈。
還有，在熒光燈11上加以管電壓Vo，鎮(zhèn)流電容器22產(chǎn)生充電電壓Vc。
晶體三極管14的電流增加由于受到到達因基極電流和放大率所決定的飽和點時刻的抑制，隨著電流增加變少，升壓變壓器12的初線線圈12P產(chǎn)生和圖示箭頭相反方向的電壓，晶體三極管12從接通轉(zhuǎn)換成斷開，晶體三極管13從斷開轉(zhuǎn)換成接通。
其結(jié)果是，因在第三線圈12F處產(chǎn)生的與圖示箭頭相反方向的電壓反饋給晶體三極管13，在次級線圈12S上產(chǎn)生和圖示箭頭相反方向的感應(yīng)電壓，繼續(xù)使熒光燈11點燈。
以后，晶體三極管13、14同樣地相互反復(fù)接通，在次級線圈12S處產(chǎn)生高的交流電壓。
還有，與初級線圈12P并聯(lián)連接的電容器23是共振用的電容器，是用于產(chǎn)生正弦波電壓的電容器。
圖7是表示在下述的各種條件下使上述反相器動作時的晶體三極管輸出電壓Es、熒光燈的管電壓Vo和鎮(zhèn)流電容器Vc的關(guān)系的矢量圖。
晶體三極管輸出電壓 Es＝1800V(有效值)(峰值電壓 Ep-P＝5091V)管電壓 Vo＝600V(有效值)管電流 Io＝20mmA(有效值)管功率 Wo＝12W鎮(zhèn)流電容器電壓 Vc＝1697V(有效值)，(39.9pF)輸出電壓頻率f＝47kHz管電流相位角θ＝70.53度從該矢量圖就可知道，Es＝Vo+Vc(但是，該式是矢量加法式)。
另外，上述反相器的升壓變壓器12是將初級線圈12P、次級線圈12S和第三線圈12F重疊地卷繞在繞線管的線圈筒狀部后，將一部分插入到該線圈筒狀部內(nèi)那樣地裝配鐵淦氧鐵心，同時形成將線圈端部停止在嵌設(shè)于繞線管上的端子銷上那樣結(jié)構(gòu)的小型變壓器。
可是，這時反相器由于作為在字處理機或個人處理機等上裝備的指示器的后退信號燈電源等使用的關(guān)系，所以反相器的升高變壓器12是要求極力限制其高度的薄型變壓器。
今天隨著開發(fā)研究的進展，提也了研制相當(dāng)薄的升壓變壓器12的方案，但這種變壓器12由于必需使直流電壓(例如3～24伏)升壓成高電壓(例如600～3000伏)后輸出，所以耐電壓處理困難，其薄型化和小型化已接近實際的限度。
若具體地說，上述這種升壓變壓器12由于次級線圈12S(輸出線圈)的低電壓側(cè)是零伏，而高電壓側(cè)是數(shù)千伏，所以對于次級線圈12S的高電壓部來說，初線線圈12P、第三線圈12F、鐵淦氧鐵心、端子銷、接地之間的絕緣處理結(jié)構(gòu)越薄型化越困難。
并且，這種升壓用變壓器12除了因變壓器的分布電容引起泄漏電流外，從熒光燈、高壓電部分的各元件、引線等放射的噪聲問題越薄型化就越容易發(fā)生。
本發(fā)明的目的在于鑒于上述實際情況，開發(fā)一種推挽式反相器，以便能使變壓器形態(tài)薄型化、小型化的小型升壓變壓器的絕緣耐電壓盡可能的低，同時能防止泄漏電流和噪聲。
為了達到上述目的，本發(fā)明的推挽式反相器備有升壓變壓器，使從直流電源的輸入電壓升壓并變換成交流電壓，設(shè)置備有第1輸出線圈和第2輸出線圈的升壓變壓器，第1、第2輸出線圈將阻抗元件連接到這些線圈之間并形成串聯(lián)電路體，且對于這些第1、第2輸出線圈中的一個線圈使其輸出部與直流電源的負電位連接，形成同電位，同時第1、第2輸出線圈的輸出部與負載連接。
上述反相器將在升壓變壓器的第1、第2的輸出線圈上發(fā)生的感應(yīng)電壓相加，該相加的電壓變成總的輸出電壓。
其結(jié)果是，對于第1輸出線圈的感應(yīng)電壓和第2輸出線圈的感應(yīng)電壓就容易分別進行耐電壓處理，與已有技術(shù)的反相器比較，能制成充分低的輸出電壓的耐電壓處理結(jié)構(gòu)。
并且，升壓變壓器的分布電容和高電壓部產(chǎn)生的噪聲由于是根據(jù)第1、第2輸出線圈所發(fā)生的感應(yīng)電壓而產(chǎn)生的，所以泄漏電流和噪聲電流極少。
因此，對升壓變壓器薄型化、小型化極有利。
圖1是表示第1實施例的反相器電路圖。
圖2是表示第1實施例的反相器的變壓器輸出電壓、管電壓、耦合用電容器電壓的矢量圖。
圖3是表示第2實施例的反相器電路圖。
圖4是表示第3實施例的反相器電路的部分圖。
圖5是表示第3實施例的反相器的變壓器輸出電壓、管電壓、線圈元件電壓的矢量圖。
圖6是作為已有技術(shù)例而表示的反相器電路圖。
圖7是表示已有技術(shù)例的變壓器輸出電壓、管電壓、鎮(zhèn)流電容器電壓的矢量圖。
下面，根據(jù)


本發(fā)明的實施例。
圖1是表示作為熒光燈的驅(qū)動器而實施的第1實施例的電路圖。該實施例在升壓變壓器30有特點，其他的結(jié)構(gòu)是與圖6所示已有技術(shù)例的反相器電路相同的結(jié)構(gòu)，共同的電路零件給與相同的符號。
如圖示那樣，升壓變壓器30備有初級線圈30P、第1次級線圈30S1、第2次級線圈30S2和第三線圈30F。
并且，該升壓變壓器30中，通過耦合用的電容器31連接作為輸出的第1輸出線圈30S1和第2輸出線圈30S2，用這些輸出線圈30S1、30S2和電容器31形成串聯(lián)電路體。
上述升壓變壓器30在輸出線圈30S1的輸出部b和輸出線圈30S2的輸出部a處連接熒光燈11的同時，輸出線圈30S1的輸出部b與直流電源的負電位連接，形成同電位(地線)。
這樣地構(gòu)成的反相器通過推挽式反相器的振蕩動作，使升壓變壓器30的第1次級線圈30S1和第2次級線圈30S2各自產(chǎn)生感應(yīng)電壓Es1和Es2，將這些感應(yīng)電壓Es1和Es2相加，形成總的輸出電壓Es。
圖2是表示在下述這樣地具體設(shè)定的各條件下使本實施例的反相器動作時的各電壓的矢量圖。
變壓器總的輸出電壓Es＝1,800V(有效值)(峰值電壓Ep-p＝5,091V)第1次級線圈30S1的輸出電壓Es1＝900V(有效值)第2次級線圈30S2的輸出電壓Es2＝900V(有效值)管電壓 Vo＝600V(有效值)管電流 Io＝20mmA(有效值)管電功率 Wo＝12W耦合用的電容器電壓Vca＝1,697V(有效值)、(39.9pF)輸出電壓頻率 f＝47kHz管電流相位角 θ＝70.53度從該矢量圖可知，第1次級線圈30S1的輸出電壓Es1和第2次級線圈30S2的輸出電壓Es2由于將電動勢電壓、熒光燈11和耦合用的電容器31作為負載，所以從Es1+Es2＝Vo+Vca中得到(Es/2)+(Es/2)＝Vo+Vca(但，這些各式是矢量的加法式)。
這樣，耦合用的電容器31能起到把輸出電壓分成二部分的作用和鎮(zhèn)流電容器的作用。
因而，變方Es1＝Es2＝900伏(Vp-p＝2,545.5V)，和已有技術(shù)例相比，能使變壓器的絕緣耐電壓減小一半。
其結(jié)果是，由于耐電壓處理的構(gòu)成簡單，對變壓器形態(tài)的薄形化、小形化有利，并且即使謀求薄形化、小形化也能防止因分布電容而引起的泄漏電流和從高電壓部來的噪聲放射。
又，由于只要不追求變壓器形態(tài)的薄形化、小形化，就能較高地設(shè)定各個輸出線圈電壓，所以能充分提高總的輸出電壓Es，能作為管電壓高的熒光燈的驅(qū)動器而使用。
圖3是表示第2實施例的反相器電路圖。該實施例在次級線圈30S1和30S2的d～e端之間連接熒光燈11，在這些次級線圈30S1和30S2的d～b端之間連接耦合用的電容器31。
設(shè)置起動用的晶體三極管32，當(dāng)該晶體三極管32接通時，在晶體三極管13、14的基極輸入起動電流。
其它的結(jié)構(gòu)與圖1所示的第1實施例相同。
該第2實施例由于進行和第1實施例相同的動作，所以省略該動作的說明。
圖4是表示第3實施例的反相器部分電路圖，該實施例的特征在于用線圈元件33連接升壓變壓器30的第1次級線圈30S1和第2次級線圈30S2，其它的結(jié)構(gòu)與圖1所示的反相器電路相同。
在本實施例中，由于管電流Io對輸出電壓Es1、Es2是滯后電流，所以輸出電壓Es1、Es2、管電壓Vo和線圈元件電壓VL變成如圖5所示的矢量圖，矢量加法式變?yōu)镋s1+Es2＝Vo+VL。
其結(jié)果，由于(Es/2)+(Es/2)＝Vo+VL(矢量加法式)成立，就能得到和上述各實施例相同的效果。
以上僅說明了具體的實施例，也能用電阻元件連接升壓變壓器30的第1次級線圈30S1和第2次級線圈30S2而實施。但是，這時反相器的效率多少有些下降。
并且，在實施本發(fā)明時，升壓變壓器30的輸出電壓未必一定要形成Es1＝Es2，也可以Es1＞Es2或者與此相反地構(gòu)成變壓器。
本發(fā)明如上述實施例那樣作為照明用放電管的反相器使用時，從端子15供給改變占空因數(shù)的脈沖就能進行調(diào)光動作。
另外，本發(fā)明的反相器不限于熒光燈那樣的阻抗性負載，即使對于感應(yīng)性負載或電容性負載也能同樣地實施。
權(quán)利要求
1.一種推挽式反相器，備有升壓變壓器，使從直流電源的輸入電壓升壓并變換成交流電壓，其特征是，設(shè)置備有第1輸出線圈和第2輸出線圈的升壓變壓器，第1、第2輸出線圈將阻抗元件連接到這些線圈之間并形成串聯(lián)電路體，且對于這些第1、第2輸出線圈中的一個線圈使其輸出部與直流電源的負電位連接，形成同電位，同時第1、第2輸出線圈的輸出部與負載連接。
2.如權(quán)利要求1所述的推挽式反相器，其特征是，在第1、第2輸出線圈之間，將電容器、線圈和電阻中的一個作為阻抗元件而連接。
3.如權(quán)利要求1所述的推挽式反相器，其特征是，在第1、第2線圈的輸出部連接作為負載的熒光燈。
4.如權(quán)利要求1所述的推挽式反相器，其特征是，備有升壓變壓器、使從中間分抽接頭流入一側(cè)輸入線圈的輸入電流斷續(xù)的第1晶體三極管、使從中間分抽接頭流入另一側(cè)輸入線圈的輸入電流斷續(xù)的第2晶體三極管、連接在第1、第2輸出線圈之間的電容器和連接在第1、第2輸出線圈的輸出部的熒光燈，升壓變壓器備有帶中間分接抽頭的輸入線圈、第1、第2輸出線圈。
5.如權(quán)利要求4所述的推挽式反相器，其特征是，用改變占空因數(shù)的脈沖使第1、第2晶體三極管動作，從而改變熒光燈點燈光的亮度。
全文摘要
一種推挽式反相器，能使薄形化、小形化的升壓變壓器的絕緣耐電壓盡可能地低，同時能有效地防止泄漏電流和噪聲，該反相器設(shè)置備有第1次級線圈和第2次級線圈的升壓變壓器，第1、第2次級線圈在這些線圈之間連接電容器等的阻抗元件并形成串聯(lián)電路體，并且使第1次級線圈的輸出部與直流電源的負電位變成同電位那樣地連接，在第1、第2次級線圈的輸出部連接熒光燈等的負載。
文檔編號H02M7/538GK1136216SQ9610129
公開日1996年11月20日 申請日期1996年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月6日
發(fā)明者木精一 申請人:株式會社木