DE112014006905T5

DE112014006905T5 - Leistungsfaktorverbesserungswandler und Stromversorgungsvorrichtung, umfassend Leistungsfaktorverbesserungswandler

Info

Publication number: DE112014006905T5
Application number: DE112014006905.1T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Haga
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2017-05-18
Also published as: US10601308B2; WO2016031061A1; US20170222545A1; JP6220980B2; JPWO2016031061A1; CN106716812A

Abstract

Es wird eine Vielzahl von Schaltkreisblöcken bereitgestellt, wobei jeder Folgendes umfasst: eine erste Reihenschaltung, die ein erstes Korrekturelement und ein erstes Schaltelement, die in Reihe geschaltet sind, umfasst; eine zweite Reihenschaltung, die ein zweites Korrekturelement und ein zweites Schaltelement, die in Reihe geschaltet sind, umfasst; und einen Kondensator, wobei Ausgangsanschlüsse mit beiden Enden der ersten Reihenschaltung, beiden Enden der zweiten Reihenschaltung und beiden Enden des Kondensators verbunden sind. Eingangsanschlüsse der entsprechenden Schaltkreisblöcke sind in Reihe geschaltet. Eine Wechselstromquelle ist über eine Drossel damit verbunden, wodurch das Problem gelöst wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung ist eine Anwendung der Multilevel-Wandler-Technologie auf nicht isolierte Leistungsfaktorverbesserungswandler und betrifft insbesondere Kaskaden-Multizellen-Multilevel-Wandler.
STAND DER TECHNIK
Konventionell, als Leistungsfaktorverbesserungswandler, sind Systeme, welche die Hochsetzstellerschaltungen verwenden, hinreichend bekannt. 15 zeigt ein Schaltbild dieses Systems. Eine Diode 21, eine Diode 22, eine Diode 23 und eine Diode 24 sind brückenverbunden, ein Eingang davon ist mit einer Wechselstromquelle 1 verbunden und ein Ausgang davon ist mit einer Reihenschaltung verbunden, die eine Drossel 2 und einen MOSFET 37 umfasst. Eine Reihenschaltung, die eine Diode 25 und einen Kondensator 54 umfasst, ist zwischen eine Source und einen Drain des MOSFET 37 geschaltet und ein Verbraucher 3 ist mit beiden Enden des Kondensators 54 verbunden.
Da der Leistungsfaktorverbesserungswandler einen Eingangsstrom empfängt, der durch einen Filter (nicht gezeigt) erhalten wird, der eine Hochfrequenzkomponente von einem Strom der Drossel 2 entfernt, wird eine Steuerung derart durchgeführt, dass eine Niederfrequenzkomponente des Stroms der Drossel 2 sich in Bezug auf Wellenform an die Spannung der Wechselstromquelle 1 annähert, wodurch die Leistungsfaktorverbesserungsfunktion realisiert wird.
Der Strom der Drossel 2 kann durch Ein- und Ausschalten des MOSFET 37 gesteuert werden. Wenn der MOSFET 37 eingeschaltet wird, wird eine Spannung des MOSFET 37 null. Wenn der MOSFET 37 ausgeschaltet wird, wird die Diode 25 leitend. Daher wird die Spannung des MOSFET 37 gleich der Spannung des Kondensators 54, das heißt eine Ausgangsspannung.
Dementsprechend wird eine äquivalente Schaltung aus 15, die sich auf eine Änderung der Spannung der Drossel 2 fokussiert, eine in 16 gezeigte Schaltung werden. Hier weist eine variable Spannungsquelle 4 einen Wert von ±mVo auf, wobei Vo die Ausgangsspannung darstellt. m weist einen Wert von 0 oder 1 auf, ein Vorzeichen wird positiv, wenn die Spannung der Wechselstromquelle 1 positiv ist, und das Vorzeichen wird negativ, wenn die Spannung der Wechselstromquelle 1 negativ ist. Hier ist ein Zustand, in welchem eine Oberseite der Wechselstromquelle 1 ein höheres Potenzial als eine Unterseite davon aufweist, als eine positive Spannung definiert, während der umgekehrte Zustand als eine negative Spannung definiert ist.
Da die Schaltung ein Hochsetzsteller ist, wird vorausgesetzt, dass die Ausgangsspannung höher als die Eingangsspannung ist. Daher, wenn m = 0, das heißt, der MOSFET 37 ist eingeschaltet, erhöht sich der Strom der Drossel 2. Wenn m = 1, das heißt, der MOSFET 37 ist ausgeschaltet, sinkt der Strom der Drossel 2. Es ist möglich, den Strom der Drossel 2 durch Steuern eines Ein-Aus-Verhältnisses zu steuern, somit wird eine Steuerung derart ermöglicht, dass der Eingangsstrom des Leistungsfaktorverbesserungswandlers sich in Bezug auf Wellenform an die Spannung der Wechselstromquelle 1 annähert.
Auf der anderen Seite ist eine Schaltung aus 17 als eine Schaltung bekannt, welche denselben Vorgang wie die oben erwähnte realisiert. Hier sind, wenn dieselben Komponenten wie jene der in 15 gezeigten Schaltung durch dieselben Symbole dargestellt werden, ein MOSFET 38, ein MOSFET 39, ein MOSFET 40 und ein MOSFET 41 brückenverbunden, ein Eingang davon ist mit der Wechselstromquelle 1 über die Drossel 2 verbunden, ein Ausgang davon ist mit einem Kondensator 54 verbunden und der Verbraucher 3 ist mit beiden Enden des Kondensators 54 verbunden.
In der in 17 gezeigten Schaltung ist offensichtlich, dass, wenn alle der MOSFETs eingeschaltet sind, sie dem Zustand gleich wird, bei welchem m = 0 in der in 16 gezeigten Schaltung ist. Zusätzlich, wenn alle der MOSFETs ausgeschaltet sind, bilden Körperdioden der entsprechenden MOSFETs die Brückendiode und deren Korrekturhandlung macht die Schaltung gleich dem Zustand, in welchem m = 1 in der in 16 gezeigten Schaltung ist. Dementsprechend, ähnlich wie bei der in 15 gezeigten Schaltung, ist es möglich, die in 17 gezeigte Schaltung als einen Leistungsfaktorverbesserungswandler funktionieren zu lassen.
Zusätzlich können zwei des MOSFET 38, des MOSFET 39, des MOSFET 40 und des MOSFET 41 mit Dioden ausgetauscht werden, wie zum Beispiel bekannt als in 18 und 19 gezeigte Schaltungen.
In der in 18 gezeigten Schaltung ist offensichtlich, dass, wenn der MOSFET 40 und der MOSFET 41 eingeschaltet sind, sie dem Zustand gleich wird, bei welchem m = 0 in der in 16 gezeigten Schaltung ist. Zusätzlich, wenn der MOSFET 40 und der MOSFET 41 ausgeschaltet sind, bilden die Diode 26, die Diode 27, die Körperdiode des MOSFET 40 und die Körperdiode des MOSFET 41 die Brückendiode und deren Korrekturhandlung macht die Schaltung gleich dem Zustand, in welchem m = 1 in der in 16 gezeigten Schaltung ist. Dementsprechend, ähnlich wie bei der in 15 gezeigten Schaltung, ist es möglich, die in 18 gezeigte Schaltung als einen Leistungsfaktorverbesserungswandler funktionieren zu lassen.
In der in 19 gezeigten Schaltung, wenn der MOSFET 39 eingeschaltet ist, während die Wechselstromquelle 1 bei einer positiven Spannung ist, fließt ein Strom in einem Weg von der Drossel 2 über die Diode 26 zum MOSFET 39, wird sie gleich dem Zustand, in welchem m = 0 in der in 16 gezeigten Schaltung ist. Zusätzlich, wenn der MOSFET 41 eingeschaltet ist, während die Wechselstromquelle 1 bei einer negativen Spannung ist, fließt ein Strom in einem Weg vom MOSFET 41 über die Diode 28 zu der Drossel 2, wird sie gleich dem Zustand, in welchem m = 0 in der in 16 gezeigten Schaltung ist. Ferner, wenn der MOSFET 39 und der MOSFET 41 ausgeschaltet sind, bilden die Diode 26, die Diode 28, die Körperdiode des MOSFET 39 und die Körperdiode des MOSFET 41 eine Brückendiode und deren Korrekturhandlung macht die Schaltung gleich dem Zustand, in welchem m = 1 in der in 16 gezeigten Schaltung ist. Dementsprechend, ähnlich wie bei der in 15 gezeigten Schaltung, ist es möglich, die in 19 gezeigte Schaltung als einen Leistungsfaktorverbesserungswandler funktionieren zu lassen.
Im Übrigen ist ein Verfahren zum Erhöhen einer Schaltfrequenz üblich, um einen derartigen Leistungsfaktorverbesserungswandler zu miniaturisieren. Durch Erhöhen der Schaltfrequenz sinkt eine Induktivität der Drossel, die benötigt wird, um denselben Rippelstrom zu erreichen, wodurch die Miniaturisierung der Drossel ermöglicht wird.
Nachteile, die durch Erhöhen der Schaltfrequenz hervorgerufen werden, umfassen jedoch einen Anstieg von Schaltverlust, einen Anstieg von Drosselkupferverlust aufgrund des Anstiegs des Wechselstromwiderstands der Drosselspule und einen Anstieg von Drosseleisenverlust aufgrund der Hochfrequenzeigenschaften des Kerns. Da der Anstieg des Verlustes einen Anstieg der Größe von Kühlkomponenten hervorruft, besteht ein Problem dahingehend, dass der Miniaturisierungseffekt des Leistungsfaktorverbesserungswandlers, der durch Erhöhen der Schaltfrequenz erreicht wurde, ein Plateau erreicht.
Zusätzlich besteht ein weiteres Problem dahingehend, dass der konventionelle Leistungsfaktorverbesserungswandler hohes Gleichtaktrauschen aufweist. Das Gleichtaktrauschen wird durch Gleichtaktstrom erzeugt, der in die Erdung fließt. Dieser Gleichtaktstrom wird jedoch durch eine Änderung des Potenzials erzeugt, welches zu der Zeit auftritt, bei welcher ein Schaltelement, wie zum Beispiel ein MOSFET, geschaltet wird. Im Falle von MOSFETs, obwohl die Rückseite des Elements ein Drain wird, fließt der Gleichtaktstrom durch eine Streukapazität, die zwischen dem Drain und der Erdung vorhanden ist, in die Erdung. Wenn i_C den Gleichtaktstrom darstellt, stellt C_STREU die Streukapazität dar und dV/dt stellt eine Zeitveränderung der Drain-Spannung in Bezug auf die Erdung dar.
[Gleichung 1]

i_C = C_STREU × dV / dt

Dementsprechend, um den Gleichtaktstrom i_C zu reduzieren, können drei Verfahren in Betracht gezogen werden, wie zum Beispiel Reduzieren der Streukapazität C_STREU, Reduzieren von dV und Erhöhen von dt. Falls ein Isolator, der zwischen dem Drain und der Erdung vorhanden ist, verdickt ist, um die Streukapazität C_STREU zu reduzieren, besteht jedoch dahingehend ein Problem, dass der Wärmewiderstand steigt, wodurch ein Anstieg der Temperatur der MOSFETs hervorgerufen wird. dV kann nicht verändert werden, da es aus der Schaltungskonfiguration bestimmt wird, die dV = ±Vo ist. Zusätzlich, wenn dt erhöht wird, steigt der Schaltverlust, wodurch ein Problem dahingehend hervorgerufen wird, dass die Temperatur der MOSFETs steigt.
Somit, da es nicht leicht ist, den Gleichtaktstrom zu reduzieren, wird in einigen Fällen eine derart gewaltsame Maßnahme, wie zum Beispiel Erhöhen der Impedanz des Rauschfilters, eingesetzt. Um die Impedanz zu erhöhen, besteht jedoch dahingehend ein derartiges Problem, dass ein teures Material verwendet werden muss oder ein Rauschfilter größer werden muss.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung besteht darin, die Drossel durch eine Änderung der Schaltungskonfiguration zu reduzieren, ohne die Schaltfrequenz zu erhöhen und dadurch den Gleichtaktstrom zu reduzieren.
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Gemäß den konventionellen Leistungsfaktorverbesserungswandlern, auch wenn die Miniaturisierung davon durch Erhöhen der Schaltfrequenz herzustellen versucht wird, besteht ein Problem dahingehend, dass der Miniaturisierungseffekt aufgrund eines Anstiegs von Komponentenverlust ein Plateau erreicht.
Zusätzlich, da der Gleichtaktstrom hoch ist, besteht ein Problem dahingehend, dass ein Rauschfilter größer wird.
Mittel zum Lösen der Probleme
Ein n-Level-Leistungsfaktorverbesserungswandler der vorliegenden Erfindung (n ist eine ganze Zahl von 3 oder höher) ist bereitgestellt mit (n – 1) Schaltkreisblöcken, wobei jeder eine erste Reihenschaltung, die ein erstes Korrekturelement und erstes Schaltelement umfasst, eine zweite Reihenschaltung, die ein zweites Korrekturelement und ein zweites Schaltelement umfasst, und einen Kondensator umfasst, wobei ein Eingangsanschluss mit einem Verbindungspunkt des ersten Korrekturelements und des ersten Schaltelements verbunden ist, ein weiterer Eingangsanschluss mit einem Verbindungspunkt des zweiten Korrekturelements und des zweiten Schaltelements verbunden ist und Ausgangsanschlüsse mit beiden Enden der ersten Reihenschaltung, beiden Enden der zweiten Reihenschaltung und beiden Enden des Kondensators verbunden sind. Eine Drossel und eine Reihenschaltung, gebildet durch den anderen Eingangsanschluss und den einen Eingangsanschluss von benachbarten der Vielzahl von Schaltkreisblöcken, sind mit der Wechselstromquelle verbunden. Ausgangsanschlüsse von jedem der Vielzahl von Schaltkreisblöcken sind mit einem Verbraucher verbunden.
Hier kann die Drossel an einer beliebigen Stelle zwischen entsprechenden der Vielzahl von Schaltkreisblöcken geschaltet werden und sie kann ebenfalls auf mehrere Punkte verteilt werden. Dementsprechend kann die Drossel in jedem der Vielzahl von Schaltkreisblöcken enthalten sein.
Effekte der Erfindung
Der Leistungsfaktorverbesserungswandler und die Stromquellenvorrichtung, die den Leistungsfaktorverbesserungswandler der vorliegenden Erfindung umfasst, weisen die folgenden Wirkungen auf.
Erstens sinkt die an die Drossel angelegte Spannung und die Scheinfrequenz steigt, wodurch Miniaturisierung der Drossel ermöglicht wird. Dies ermöglicht ebenfalls Miniaturisierung der gesamten Stromversorgungsvorrichtung.
Dies liegt daran, dass die Eingangsanschlussspannung von jedem Schaltkreisblock in Übereinstimmung mit dem momentanen Wert der Eingangsspannung ausgewählt ist, wodurch eine Reduzierung der an die Drossel angelegten Spannung ermöglicht wird. Dies liegt ebenfalls daran, dass die Phase zum Schalten der Eingangsanschlussspannung von jedem Schaltkreisblock verschoben ist, wodurch die Scheinfrequenz für die Drossel erhöht wird, wodurch eine Reduzierung der Induktivität ermöglicht wird, die zum Erreichen desselben Rippelstroms benötigt wird.
Zweitens wird die Änderung des Potenzials der MOSFETs reduziert, wodurch eine Reduzierung des Gleichtaktstroms ermöglicht wird. dV, in Gleichung 1 gezeigt, ist ±Vo in der konventionellen Schaltung, während dV ±Vo/(n – 1) im Leistungsfaktorverbesserungswandler der vorliegenden Erfindung wird. Dies liegt daran, dass die Spannung des Ausgangsanschlusses von jedem Schaltkreisblock derart gesteuert wird, dass Vo/(n – 1) ist, wodurch die an die MOSFETs angelegte Spannung Vo/(n – 1) anstatt Vo wird. Dementsprechend wird der Gleichtaktstrom i_C 1/(n – 1) von jenem der konventionellen Schaltung. Dadurch kann das Gleichtaktrauschen reduziert werden, ohne Kompromisse einzugehen, wie zum Beispiel ein Anstieg des Hitzewiderstands oder ein Anstieg von Schaltverlust, wodurch die Miniaturisierung des Rauschfilters ermöglicht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Beispiel eines n-Level-Leistungsfaktorverbesserungswandlers der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Beispiel eines 3-Level-Leistungsfaktorverbesserungswandlers der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine äquivalente Schaltung von 2, die sich auf eine Änderung der Spannung einer Drossel fokussiert.
4 zeigt eine Wellenform eines Stroms einer Drossel einer konventionellen Schaltung.
5 zeigt eine Wellenform eines Stroms einer Drossel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Wellenform einer Spannung der Drossel der konventionellen Schaltung.
7 zeigt eine Wellenform einer Spannung der Drossel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Drosselstromwellenform und eine Drosselspannungswellenform der konventionellen Schaltung.
9 zeigt eine Drosselstromwellenform und eine Drosselspannungswellenform der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt ein Beispiel eines 4-Level-Leistungsfaktorverbesserungswandlers der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt eine äquivalente Schaltung von 10, die sich auf eine Änderung der Spannung der Drossel fokussiert.
12 zeigt ein Beispiel, bei welchem ein isolierter Wandler als ein Verbraucher von 2 verbunden ist.
13 zeigt ein Beispiel, bei welchem ein isolierter Wandler als der Verbraucher von 2 verbunden ist.
14 zeigt ein Beispiel, bei welchem ein isolierter Wandler als der Verbraucher von 2 verbunden ist.
15 zeigt ein Schaltbild eines konventionellen Leistungsfaktorverbesserungswandlers.
16 zeigt eine äquivalente Schaltung von 15, 17, 18 und 19, die sich auf eine Änderung der Spannung der Drossel fokussiert.
17 zeigt ein Schaltbild eines konventionellen Leistungsfaktorverbesserungswandlers.
18 zeigt ein Schaltbild eines konventionellen Leistungsfaktorverbesserungswandlers.
19 zeigt ein Schaltbild eines konventionellen Leistungsfaktorverbesserungswandlers.
MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung ist offensichtlich, wenn die folgende Beschreibung der bevorzugten Beispiele in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gelesen wird. Die Zeichnungen dienen jedoch ausschließlich der Veranschaulichung und schränken den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht ein.
Ein n-Level-Leistungsfaktorverbesserungswandler der vorliegenden Erfindung (n ist eine ganze Zahl von 3 oder höher) umfasst eine Wechselstromquelle 1, eine Drossel 2, (n – 1) Schaltkreisblöcke 5 und Verbraucher 3, wobei jeder mit Ausgangsanschlüssen von einem der Schaltkreisblöcke 5 verbunden ist, wie in 1 gezeigt.
Jeder Schaltkreisblock 5 umfasst eine erste Reihenschaltung, die eine Diode 11 und einen MOSFET 31 umfasst, und eine zweite Reihenschaltung, die eine Diode 12 und einen MOSFET 32 umfasst, und einen Kondensator 51. Ein Drain des MOSFET 31 und eine Anode der Diode 11 sind verbunden und ein Drain des MOSFET 32 und eine Anode der Diode 12 sind verbunden. Ein Eingangsanschluss ist mit einem Verbindungspunkt der Diode 11 und des MOSFET 31 verbunden und der andere Eingangsanschluss ist mit einem Verbindungspunkt der Diode 12 und des MOSFET 32 verbunden. Eine Kathode der Diode 11 und eine Kathode der Diode 12 sind mit einem Ende des Kondensators 51 verbunden, eine Source des MOSFET 31 und eine Source des MOSFET 32 sind mit dem anderen Ende des Kondensators 51 verbunden und ferner ist jeder Verbraucher 3 über die Ausgangsanschlüsse mit beiden Enden des Kondensators 51 verbunden.
Die Eingangsanschlüsse der entsprechenden Schaltkreisblöcke 5 sind in Reihe geschaltet. Konkret ist die Wechselstromquelle 1 über die Drossel 2 zwischen einen Eingangsanschluss des ersten Schaltkreisblocks 5 und den anderen Eingangsanschluss des (n – 1)-ten Schaltkreisblocks 5 geschaltet. Der andere Eingangsanschluss und der eine Eingangsanschluss von benachbarten Schaltkreisblöcken 5 sind verbunden. Zum Beispiel sind der andere Eingangsanschluss des ersten Schaltkreisblocks 5 und der eine Eingangsanschluss des zweiten Schaltkreisblocks 5 verbunden. Hier muss „benachbart” nicht „physikalisch benachbart” bedeuten und „formal benachbart” ist ausreichend.
In dem Modus zum Ausführen der vorliegenden Erfindung und später beschriebenen Beispielen wird Beschreibung nur in Bezug auf die Konfiguration gegeben, bei welcher der Schaltkreisblock 5 die erste Reihenschaltung, welche die Diode 11 und den MOSFET 31 umfasst, die zweite Reihenschaltung, welche die Diode 12 und den MOSFET 32 umfasst, und den Kondensator 51 umfasst, wobei der Drain des MOSFET 31 und die Anode der Diode 11 verbunden sind und der Drain des MOSFET 32 und die Anode der Diode 12 verbunden sind.
Ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, kann eine Konfiguration derart sein, dass die Kathode der Diode 11 und die Source des MOSFET 31 verbunden sind und die Kathode der Diode 12 und die Source des MOSFET 32 verbunden sind. In diesem Fall sind der Drain des MOSFET 31 und der Drain des MOSFET 32 mit dem anderen Ende des Kondensators 51 verbunden und die Anode der Diode 11 und die Anode der Diode 12 sind mit dem einen Ende des Kondensators 51 verbunden.
Zusätzlich kann eine Konfiguration derart sein, dass die erste Reihenschaltung eine Reihenschaltung ist, die zwei Dioden umfasst, und die zweite Reihenschaltung eine Reihenschaltung ist, die zwei MOSFETs umfasst. Ferner kann eine Konfiguration derart sein, dass die erste Reihenschaltung und die zweite Reihenschaltung Reihenschaltungen sind, die zwei MOSFETs umfassen.
[Beispiel 1]
(Konfiguration von Beispiel 1)
2 zeigt ein Beispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem die Anzahl der Level n 3 beträgt. Dieser Wandler umfasst die Wechselstromquelle 1, die Drossel 2, zwei Schaltkreisblöcke 5 und die Verbraucher 3, wobei jeder mit den Ausgangsanschlüssen von einem der Schaltkreisblöcke 5 verbunden ist.
Jeder Schaltkreisblock 5 umfasst die erste Reihenschaltung, welche die Diode 11 und den MOSFET 31 umfasst, und die zweite Reihenschaltung, welche die Diode 12 und den MOSFET 32 umfasst, und den Kondensator 51. Der Drain des MOSFET 31 und die Anode der Diode 11 sind verbunden und der Drain des MOSFET 32 und die Anode der Diode 12 sind verbunden. Ein Eingangsanschluss ist mit dem Verbindungspunkt der Diode 11 und des MOSFET 31 verbunden und der andere Eingangsanschluss ist mit dem Verbindungspunkt der Diode 12 und des MOSFET 32 verbunden. Die Kathode der Diode 11 und die Kathode der Diode 12 sind mit einem Ende des Kondensators 51 verbunden, die Source des MOSFET 31 und die Source des MOSFET 32 sind mit dem anderen Ende des Kondensators 51 verbunden und ferner ist jeder Verbraucher 3 über die Ausgangsanschlüsse mit beiden Enden des Kondensators 51 verbunden.
Der andere Eingangsanschluss des ersten Schaltkreisblocks 5 und der eine Eingangsanschluss des zweiten Schaltkreisblocks 5 sind verbunden. Konkret ist die Wechselstromquelle 1 über die Drossel 2 zwischen einen Eingangsanschluss des ersten Schaltkreisblocks 5 und den anderen Eingangsanschluss des zweiten Schaltkreisblocks 5 geschaltet. Zusätzlich sind der andere Eingangsanschluss des ersten Schaltkreisblocks 5 und der eine Eingangsanschluss des zweiten Schaltkreisblocks 5 verbunden.
(Betrieb von Beispiel 1)
In dem derart konfigurierten Leistungsfaktorverbesserungswandler aus Beispiel 1 wird angenommen, dass eine Ausgangsspannung von jedem Schaltkreisblock 5 gesteuert wird, sodass sie Vo/2 ist. Da die Konfiguration jedes Schaltkreisblocks 5 jener der Schaltung aus 18 ähnelt, ist die Spannung zwischen den Eingangsanschlüssen jedes Schaltkreisblocks 5 auswählbar aus den Zuständen 0 und ±Vo/2 durch Ein-/Ausschalten der MOSFETs 31 und 32. Da die Eingangsanschlüsse jedes Schaltkreisblocks 5, als ein Ganzes, in Reihe geschaltet sind, ist die Spannung auswählbar aus den Zuständen 0, ±Vo/2, und ±Vo.
Dementsprechend wird eine äquivalente Schaltung aus 2, die sich auf eine Änderung der Spannung der Drossel 2 fokussiert, eine in 3 gezeigte Schaltung werden. Dies ist dasselbe, wie als eine Schaltung in 16 gezeigt, die Werte der variablen Spannungsquelle 4 unterscheiden sich jedoch derart davon, dass die Koeffizienten der Spannung Vo nicht nur 0 und 1, sondern auch neu hinzugefügtes 1/2 umfassen. Dies wird als ein „drei-Level” bezeichnet, da drei derartige Spannungslevel vorhanden sind.
Somit umfassen die Koeffizienten der Spannung Vo nicht nur 0 und 1, sondern auch neu hinzugefügtes 1/2, wodurch eine Reduzierung der an die Drossel 2 angelegten Spannung ermöglicht wird. Zum Beispiel ist es bevorzugt, dass 0 und 1/2 ausgewählt werden, wenn der momentane Wert der Wechselstromquelle 1 niedrig ist, während 1/2 und 1 ausgewählt werden, wenn der momentane Wert der Wechselstromquelle 1 hoch ist.
Zusätzlich wird das Schalten der Spannung zwischen den Eingangsanschlüssen durch Verschieben der Phasen durchgeführt, wodurch ein Anstieg der Scheinfrequenz für die Drossel 2 ermöglicht wird.

Wenn zum Beispiel 0 und 1/2 ausgewählt sind, wird es bevorzugt, wie folgt zu schalten.

Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock 2: 0
Erster Schaltkreisblock: 1/2	Zweiter Schaltkreisblock 2: 0
Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock 2: 0
Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock 2: 1/2

Obwohl jeder Schaltkreisblock 5 Schalten einmal unterworfen ist, wird Schalten als ein Ganzes zweimal durchgeführt, wie zum Beispiel 0, 1/2, 0, 1/2.
Dementsprechend sinkt die Induktivität, die zum Erreichen desselben Rippelstroms benötigt wird.
Eine Wellenform eines Stroms der Drossel 2 der konventionellen Schaltung wird in 4 gezeigt, während eine Wellenform eines Stroms der Drossel 2 aus Beispiel 1 in 5 gezeigt wird. Die hier gezeigte Stromwellenform ist ein Simulationsergebnis in einem Fall, in welchem die Eingangsspannung 240 V beträgt, die Ausgangsspannung 400 V (jeweils 200 V in Beispiel 1) beträgt, der Verbraucherwiderstand 24 Ω Ohm (jeweils 12 Ω in Beispiel 1) beträgt und die Schaltfrequenz 90 kHz beträgt. Der Unterschied ist die Induktivität der Drossel, die in der konventionellen Schaltung 100 μH und in Beispiel 1 25 μH beträgt.
Obwohl sowohl die in 4 gezeigte Stromwellenform als auch die in 5 gezeigte Stromwellenform bei 20 A/div und 2 msec/div angezeigt werden, ist es verständlich, dass beide trotz der unterschiedlichen Induktivität im Wesentlichen denselben Rippelstrom angeben. In diesem Beispiel wurde die Induktivität auf 1/4 reduziert, wodurch im Wesentlichen Miniaturisierung der Drossel ermöglich wird.
Eine Wellenform einer Spannung der Drossel 2 der konventionellen Schaltung wird in 6 gezeigt, während die Wellenform einer Spannung der Drossel 2 aus Beispiel 1 in 7 gezeigt wird. In der konventionellen Schaltung werden die Eingangsspannung und (Eingangsspannung-Ausgangsspannung) an die Drossel 2 angelegt, sodass die Spannung von ±400 V beim Maximum angelegt wird. Auf der anderen Seite werden in Beispiel 1 die Eingangsspannung und (Eingangsspannung – die Ausgangsspannung÷2) angelegt, wenn die Eingangsspannung niedrig ist, während (Eingangsspannung – Ausgangsspannung÷2) und (Eingangsspannung – die Ausgangsspannung) angelegt werden, wenn die Eingangsspannung hoch ist, sodass die Spannung auf ±200 V gesenkt wird.
Wellenformen, die durch Vergrößern der in den 4, 5, 6 und 7 Wellenformen von 6 msec um 2 Schaltzyklen erhalten wurden, werden in 8 und 9 gezeigt. 8 ist eine Wellenform der konventionellen Schaltung, bei welcher die angelegte Spannung hoch ist und einmal pro Zyklus eine Spannungsänderung auftritt. Auf der anderen Seite ist 9 eine Wellenform aus Beispiel 1, bei welcher die angelegte Spannung niedrig gehalten wird und zweimal pro einem Zyklus Spannungsänderungen auftreten. Somit, als eine Drossel, sinkt die Spannung und die Frequenz steigt und daher sinkt die Induktivität, die zum Erreichen desselben Drosselstroms benötigt wird.
Zusätzlich, da die Spannung von Vo/2 an jeden der MOSFETs 31 und 32 angelegt wird, wird dV von Gleichung 1 ±Vo/2, und der Gleichtaktstrom wird 1/2 von jenem der konventionellen Schaltung. Dementsprechend ist es möglich, mehr Gleichtaktrauschen zu reduzieren, als es die konventionelle Schaltung kann, wodurch die Miniaturisierung des Rauschfilters ermöglicht wird.
(Effekt von Beispiel 1)
Durch oben erwähnte Handlung ist es durch Verwendung der Schaltung der vorliegenden Erfindung möglich, die Drossel zu miniaturisieren und ebenfalls den Rauschfilter zu miniaturisieren.
[Beispiel 2]
(Konfiguration von Beispiel 2)
10 zeigt ein Beispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem die Anzahl der Level n 4 beträgt. Dieser Wandler umfasst die Wechselstromquelle 1, die Drossel 2, drei Schaltkreisblöcke 5 und die Verbraucher 3, wobei jeder mit den Ausgangsanschlüssen von einem der Schaltkreisblöcke 5 verbunden ist.
Jeder Schaltkreisblock 5 umfasst die erste Reihenschaltung, welche die Diode 11 und den MOSFET 31 umfasst, und die zweite Reihenschaltung, welche die Diode 12 und den MOSFET 32 umfasst, und den Kondensator 51. Der Drain des MOSFET 31 und die Anode der Diode 11 sind verbunden und der Drain des MOSFET 32 und die Anode der Diode 12 sind verbunden. Ein Eingangsanschluss ist mit dem Verbindungspunkt der Diode 11 und des MOSFET 31 verbunden und der andere Eingangsanschluss ist mit dem Verbindungspunkt der Diode 12 und des MOSFET 32 verbunden. Die Kathode der Diode 11 und die Kathode der Diode 12 sind mit einem Ende des Kondensators 51 verbunden, während die Source des MOSFET 31 und die Source des MOSFET 32 mit dem anderen Ende des Kondensators 51 verbunden sind und ferner ist jeder Verbraucher 3 über die Ausgangsanschlüsse mit beiden Enden des Kondensators 51 verbunden.
Die Eingangsanschlüsse der drei Schaltkreisblöcke 5 sind in Reihe geschaltet. Konkret ist die Wechselstromquelle 1 über die Drossel 2 zwischen einen Eingangsanschluss des ersten Schaltkreisblocks 5 und den anderen Eingangsanschluss des dritten Schaltkreisblocks 5 geschaltet. Zusätzlich sind der andere Eingangsanschluss des ersten Schaltkreisblocks 5 und der eine Eingangsanschluss des zweiten Schaltkreisblocks 5 verbunden. Ferner sind der andere Eingangsanschluss des zweiten Schaltkreisblocks 5 und der eine Eingangsanschluss des dritten Schaltkreisblocks 5 verbunden.
(Betrieb von Beispiel 2)
In dem derart konfigurierten Leistungsfaktorverbesserungswandler aus Beispiel 2 wird angenommen, dass eine Ausgangsspannung von jedem Schaltkreisblock 5 gesteuert wird, sodass sie Vo/3 ist. Da die Konfiguration jedes Schaltkreisblocks 5 jener der Schaltung aus 18 ähnelt, ist die Spannung zwischen den Eingangsanschlüssen jedes Schaltkreisblocks 5 auswählbar aus den Zuständen 0 und ±Vo/3 durch Ein-/Ausschalten der MOSFETs 31 und 32. Da die Eingangsanschlüsse jedes Schaltkreisblocks 5, als ein Ganzes, in Reihe geschaltet sind, ist die Spannung auswählbar aus den Zuständen 0, ±Vo/3, ±Vo × 2/3 und ±Vo.
Dementsprechend wird eine äquivalente Schaltung der in 10 gezeigten Schaltung, die sich auf eine Änderung der Spannung der Drossel 2 fokussiert, eine in 11 gezeigte Schaltung werden. Dies ist dasselbe wie bei der in 16 gezeigten Schaltung, als eine Schaltung, die Werte der variablen Spannungsquelle 4 unterscheiden sich jedoch derart davon, dass die Koeffizienten der Spannung Vo nicht nur 0 und 1, sondern auch neu hinzugefügtes 1/3 und 2/3 umfassen. Dies wird als ein „vier-Level” bezeichnet, da vier derartige Spannungslevel vorhanden sind.
Somit umfassen die Koeffizienten der Spannung Vo nicht nur 0 und 1, sondern auch neu hinzugefügtes 1/3 und 2/3, wodurch eine Reduzierung der an die Drossel angelegten Spannung ermöglicht wird. Zum Beispiel ist es bevorzugt, dass 0 und 1/3 ausgewählt werden, wenn der momentane Wert der Wechselstromquelle 1 niedrig ist, während 1/3 und 2/3 ausgewählt werden, wenn der momentane Wert der Wechselstromquelle 1 mittel ist, während 2/3 und 1 ausgewählt werden, wenn der momentane Wert der Wechselstromquelle 1 hoch ist.
Zusätzlich wird das Schalten der Spannung zwischen den Eingangsanschlüssen durch Verschieben der Phasen durchgeführt, wodurch ein Anstieg der Scheinfrequenz für die Drossel 2 ermöglicht wird.

Wenn zum Beispiel 0 und 1/3 ausgewählt sind, wird es bevorzugt, wie folgt zu schalten.

Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock: 0	Dritter Schaltkreisblock: 0
Erster Schaltkreisblock: 1/3	Zweiter Schaltkreisblock: 0	Dritter Schaltkreisblock: 0
Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock: 0	Dritter Schaltkreisblock: 0
Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock: 1/3	Dritter Schaltkreisblock: 0
Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock: 0	Dritter Schaltkreisblock: 0
Erster Schaltkreisblock: 0	Zweiter Schaltkreisblock: 0	Dritter Schaltkreisblock: 1/3

Obwohl jeder Schaltkreisblock 5 Schalten einmal unterworfen ist, wird Schalten als ein Ganzes dreimal durchgeführt, wie zum Beispiel 0, 1/3, 0, 1/3, 0, 1/3.
Dementsprechend sinkt die Induktivität, die zum Erreichen desselben Rippelstroms benötigt wird.
Somit, aufgrund der Tatsache, dass die Koeffizienten der Spannung nicht nur 0 und 1, sondern auch neu hinzugefügtes 1/3 umfassen und 2/3 gleich jener als eine Drossel ist, sinkt die angelegte Spannung und die Frequenz steigt, die Induktivität, die zum Erreichen desselben Rippelstroms benötigt wird, sinkt. Dies ist Beispiel 1 ähnlich. Da die Spannungsamplitude von Vo jedoch von 1/2 auf 1/3 reduziert wurde und die Schaltanzahl von zwei – auf dreimal erhöht wurde, sinkt die benötigte Induktivität in Beispiel 2 weiter als in Beispiel 1.
Zusätzlich, da die Spannung von Vo/3 an jeden der MOSFETs angelegt wird, wird dV von Gleichung 1 ±Vo/3, und der Gleichtaktstrom wird 1/3 von jenem der konventionellen Schaltung. Dementsprechend ist es möglich, in Beispiel 2 mehr Gleichtaktrauschen zu reduzieren als in Beispiel 1, wodurch die Miniaturisierung des Rauschfilters ermöglicht wird.
(Effekt von Beispiel 2)
Durch oben erwähnte Handlung ist es durch Verwendung der Schaltung der vorliegenden Erfindung möglich, die Drossel zu miniaturisieren und ebenfalls den Rauschfilter zu miniaturisieren.
[Beispiel 3]
(Konfiguration von Beispiel 3)
In Beispiel 3, als die Verbraucher für die entsprechenden Schaltkreisblöcke 5 der in 2 gezeigten Schaltung, sind Primärseiten von Vollbrückenwandlern 6 (nachfolgend bezeichnet als Wandler 6) jeweils verbunden, wie in einer in 12 gezeigten Schaltung, und Ausgänge der entsprechenden Wandler 6 sind miteinander und mit dem Verbraucher 3 verbunden.
In jedem Wandler 6 sind Eingänge einer Brückenschaltung, umfassend einen MOSFET 33, einen MOSFET 34, einen MOSFET 35 und einen MOSFET 36, mit den Ausgangsanschlüssen jedes Schaltkreisblocks 5 verbunden. Ausgänge dieser Brückenschaltung sind mit einer Primärwicklung eines Transformators 61 verbunden. Eine Sekundärwicklung des Transformators 61 ist mit einer Korrekturschaltung verbunden, die eine Diode 13, eine Diode 14, eine Diode 15 und eine Diode 16, die überbrückt sind, umfasst. Ausgänge der Korrekturschaltung sind mit einer Glättungsschaltung verbunden, die eine Drossel 8 und einen Kondensator 52 umfasst.
(Betrieb von Beispiel 3)
Der Wandler 6, durch den MOSFET 33, den MOSFET 34, den MOSFET 35 und den MOSFET 36, stellt eine positive und negative Spannung an der Primärwicklung des Transformators 61 bereit. Dann wird eine Spannung, die in der Sekundärwicklung des Transformators 61 auftritt, durch die Diode 13, die Diode 14, die Diode 15 und die Diode 16 korrigiert. Dann werden die Spannung und der Strom durch die Drossel 8 und den Kondensator 52 geglättet.
Zusätzlich, in einem derartigen Fall, in welchem die Ausgänge der Vielzahl von Wandlern 6 miteinander verbunden sind, ist es bekannt, dass der Rippelstrom des Kondensators 52 durch Verschieben der Phasen gegeneinander reduziert werden kann, um die Wandler anzutreiben, die im Allgemeinen als Multiphasen-Wandler bezeichnet werden.
(Effekt von Beispiel 3)
Somit sind die Ausgänge der entsprechenden Wandler 6 miteinander verbunden, wodurch, als ein Ganzes, ein isolierter Einzeleingangs-Einzelausgangs-Wandler mit Leistungsfaktorverbesserungsfunktion realisiert wird.
Zusätzlich wird jeder Wandler 6 während Verschiebung der Phasen jedes Wandlers 6 angetrieben, wodurch eine Reduzierung des Rippelstroms des Kondensators 52 ermöglich wird und somit die Miniaturisierung des Kondensators 52 ermöglicht wird.
Hier, obwohl das Beispiel des Vollbrückenwandlers in Beispiel 3 verwendet wurde, ist ein Schaltungstyp des Wandlers 6 nicht darauf beschränkt, solange der Wandler 6 ein isolierter Wandler ist, wodurch noch immer derselbe Effekt erreicht wird, dass, als ein Ganzes, ein isolierter Einzeleingangs-Einzelausgangs-Wandler mit der Leistungsfaktorverbesserungsfunktion durch Verbinden der Ausgänge der entsprechenden Wandler 6 realisiert werden kann.
Hier, obwohl das Beispiel der Parallelschaltung als das Verfahren zum Verbinden der Ausgänge der entsprechenden Wandler 6 verwendet wurde, auch wenn dies durch eine Reihenschaltung ersetzt wird, ist es noch immer möglich, denselben Effekt zu erreichen, dass, als ein Ganzes, ein isolierter Einzeleingangs-Einzelausgangs-Wandler mit der Leistungsfaktorverbesserungsfunktion durch Verbinden der Ausgänge der entsprechenden Wandler 6 realisiert werden kann.
[Beispiel 4]
(Konfiguration von Beispiel 4)
13 zeigt ein weiteres Beispiel für Wandler, die als die Verbraucher für die entsprechenden Schaltkreisblöcke geschaltet werden. Hier werden dieselben Komponenten wie jene der in 12 gezeigten Schaltung durch dieselben Symbole dargestellt.
In jedem Wandler sind Eingänge der Brückenschaltung, umfassend den MOSFET 33, den MOSFET 34, den MOSFET 35 und den MOSFET 36, mit den Ausgangsanschlüssen jedes Schaltkreisblocks 5 verbunden. Ausgänge dieser Brückenschaltung sind mit Primärwicklungen eines Transformators 62 und eines Transformators 63 verbunden. Sekundärwicklungen der Transformatoren 62 und 63 sind in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung, welche die Sekundärwicklungen umfasst, ist mit einer Korrekturschaltung verbunden, die eine Diode 17, eine Diode 18, eine Diode 19 und eine Diode 20, die brückenkonfiguriert sind, umfasst. Ausgänge der Korrekturschaltung sind mit einer Glättungsschaltung verbunden, die eine Drossel 9 und einen Kondensator 53 umfasst.
(Betrieb von Beispiel 4)
Betrieb der Primärseite ist jenem der in 12 gezeigten Schaltung ähnlich. Der MOSFET 33, der MOSFET 34, der MOSFET 35 und der MOSFET 36 stellen eine positive und negative Spannung an den Primärwicklungen der Transformatoren 62 und 63 bereit. Dann werden Spannungen, die in den Sekundärwicklungen der Transformatoren 62 und 63 auftreten, durch die Reihenschaltung davon hinzugefügt. Dann werden die hinzugefügten Spannungen durch die Diode 17, die Diode 18, die Diode 19 und die Diode 20 korrigiert. Dann werden die Spannung und der Strom durch die Drossel 9 und den Kondensator 53 geglättet.
(Effekt von Beispiel 4)
Da die Spannungen der Primärwicklungen der Transformatoren 62 und 63 auswählbar sind aus Spannungen von 0 und ±Vo/2, treten Spannungen, die durch Turn Ratio Conversion erhalten wurden, von 0, ±Vo/2 und ±Vo in der Reihenschaltung, welche die Sekundärwicklungen der Transformatoren 62 und 63 umfasst, auf. Hier ist Vo ein Wert, der durch Hinzufügen der Ausgangsspannungen der entsprechenden Schaltkreisblöcke 5 erhalten wurde.
Dementsprechend tritt dieselbe Handlung auf, die in Bezug auf den Leistungsfaktorverbesserungswandler beschrieben wurde, wodurch die Miniaturisierung der Drossel 9 ermöglicht wird.
Hier, obwohl das Beispiel der Schaltung unter Verwendung der vier MOSFETs in der Brückenkonfiguration als die Primärschaltung des Wandlers in Beispiel 4 verwendet wurde, kann eine andere Schaltung verwendet werden, solange an den Primärwicklungen der Transformatoren 62 und 63 eine positive und negative Spannung bereitgestellt werden kann, wodurch dieselbe Wirkung, dass die Drosseln 9 miniaturisiert werden können, erreicht wird.
[Beispiel 5]
(Konfiguration von Beispiel 5)
14 zeigt ein weiteres Beispiel für Wandler, die als die Verbraucher für die entsprechenden Schaltkreisblöcke geschaltet werden. Beispiel 5 unterscheidet sich von Beispiel 4 dahingehend, dass Resonanzschaltungen 7 hinzugefügt sind und Drosseln 9 kurzgeschlossen sind.
(Betrieb von Beispiel 5)
In dem derart konstruierten Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler werden Ausgänge von zwei Brückenschaltungen, die jeweils den MOSFET 33, den MOSFET 34, den MOSFET 35 und den MOSFET 36 umfassen, gleichgemacht und die Spannungen der Sekundärwicklungen der Transformatoren 62 und 63 werden die Hälfte der Spannung des Kondensators 53. Dann, wenn ein Ausgang der einen Brückenschaltung null gemacht wird, wird die Spannung der Sekundärwicklung des anderen Transformators 63 gleich der Spannung des Kondensators 53 und die Spannung der Sekundärwicklung des einen Transformators 62 wird null. Dies macht es möglich, die Spannung der Resonanzschaltung 7 in einem Multilevel zu schalten.
(Effekte von Beispiel 5)
Da es möglich ist, die Spannung der Resonanzschaltung in einem Multilevel zu schalten, wird die Arbeit jedes Levels gesteuert, wodurch eine Steuerung bei einer festen Frequenz trotz des Resonanzwandlers ermöglicht wird.
Zusätzlich wird die Spannung der Resonanzschaltung in einem Multilevel geschaltet, wodurch die Verwendung der Korrekturdiode immer im Stromunterbrechungsmodus ermöglicht wird, auch wenn ein Verhältnis der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung variiert. Als ein Ergebnis davon fließt der Erholungsstrom nicht durch die Korrekturdiode, wodurch die Stoßspannung reduziert wird und was zu wenig Rauschen führt.
Hier, obwohl das Beispiel unter Verwendung von MOSFETs als die Schaltelemente in der vorstehenden Beschreibung verwendet wurde, kann derselbe Effekt erreicht werden, auch wenn eine Parallelschaltung, die ein IGBT und eine antiparallele Diode umfasst, verwendet wird.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Multilevel-Wandler-Technologie auf nicht isolierte Leistungsfaktorverbesserungswandler anwendbar und insbesondere ist sie auf Kaskaden-Multizellen-Multilevel-Wandler anwendbar.
Bezugszeichenliste

1: Wechselstromquelle
2: Drossel
3: Verbraucher
4: variable Spannungsquelle
5: Schaltkreisblock
6: Vollbrückenwandler
7: Resonanzschaltung
8, 9: Drossel
11–28: Diode
31–41: MOSFET
51–54: Kondensator
61–63: Transformator

Claims

Leistungsfaktorverbesserungswandler, umfassend: eine Vielzahl von Schaltkreisblöcken, jeder umfassend eine erste Reihenschaltung, die ein erstes Korrekturelement und ein erstes Schaltelement, die in Reihe geschaltet sind, umfasst, eine zweite Reihenschaltung, die ein zweites Korrekturelement und ein zweites Schaltelement, die in Reihe geschaltet sind, umfasst, und einen Kondensator, wobei ein Eingangsanschluss mit einem Verbindungspunkt des ersten Korrekturelements und des ersten Schaltelements verbunden ist, und ein anderer Eingangsanschluss mit einem Verbindungspunkt des zweiten Korrekturelements und des zweiten Schaltelements verbunden ist, und Ausgangsanschlüsse mit beiden Enden der ersten Reihenschaltung, beiden Enden der zweiten Reihenschaltung und beiden Enden des Kondensators verbunden sind; mindestens eine Drossel, die in eine Reihenschaltung, gebildet durch Verbinden des anderen Eingangsanschlusses und des einen Eingangsanschlusses von benachbarten der Vielzahl von Schaltkreisblöcken, eingefügt wird; eine Vielzahl von Verbrauchern, wobei jeder mit Ausgangsanschlüssen von einem der Vielzahl von Schaltkreisblöcken verbunden ist; und eine Wechselstromquelle, die mit der Reihenschaltung verbunden ist, welche die mindestens eine Drossel umfasst, die durch Verbinden des anderen Eingangsanschlusses und des einen Eingangsanschlusses von benachbarten der Vielzahl von Schaltkreisblöcken eingefügt und gebildet wird.
Leistungsfaktorverbesserungswandler nach Anspruch 1, wobei das erste Schaltelement und das zweite Korrekturelement gegeneinander ausgetauscht sind.
Leistungsfaktorverbesserungswandler nach Anspruch 1, wobei das erste Korrekturelement durch ein drittes Schaltelement ausgetauscht wird, und das zweite Korrekturelement durch ein viertes Schaltelement ausgetauscht wird.
Leistungsfaktorverbesserungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein MOSFET als das Schaltelement verwendet wird.
Leistungsfaktorverbesserungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein paralleler Verbindungsschaltkreis, umfassend ein IGBT und ein Korrekturelement, als das Schaltelement verwendet wird.
Stromversorgungsvorrichtung, umfassend: den Leistungsfaktorverbesserungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und eine Vielzahl von isolierten Wandlern, umfassend, als die Vielzahl von Verbrauchern, eine Vielzahl von Primärkreisen, wobei jeder mit den Ausgangsanschlüssen von einem der Vielzahl von Schaltkreisblöcken verbunden ist, wobei Gleichstromausgänge auf einer Sekundärseite des entsprechenden einen der Vielzahl von isolierten Wandlern miteinander verbunden sind.
Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei jeder der Vielzahl von isolierten Wandlern durch Verschieben entsprechender Phasen davon voneinander betrieben wird.
Stromversorgungsvorrichtung, umfassend: den Leistungsfaktorverbesserungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und eine Vielzahl von isolierten Wandlern, umfassend, als die Vielzahl von Verbrauchern, eine Vielzahl von Primärkreisen, wobei jeder mit den Ausgangsanschlüssen von einem der Vielzahl von Schaltkreisblöcken verbunden ist, wobei Sekundärwicklungen von Transformatoren von entsprechenden der Vielzahl von isolierten Wandlern in Reihe geschaltet sind, und eine Reihenschaltung, welche die Sekundärwindungen umfasst, mit einer Korrektur- und einer Glättungsschaltung verbunden ist.
Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei jeder der Vielzahl von Primärkreisen der Vielzahl von isolierten Wandlern Folgendes umfasst: einen Wandler, der zum Umwandeln einer Gleichspannung in eine Wechselstromimpulsspannung konfiguriert ist; einen mit dem Wandler verbundenen Resonanzkreis; und die Primärwicklungen des Transformators, verbunden mit dem Resonanzkreis.