JP2002078345A - Power factor correction apparatus with switching function, and power factor correction method using the apparatus - Google Patents

Power factor correction apparatus with switching function, and power factor correction method using the apparatus

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JP2002078345A
JP2002078345A JP2001208696A JP2001208696A JP2002078345A JP 2002078345 A JP2002078345 A JP 2002078345A JP 2001208696 A JP2001208696 A JP 2001208696A JP 2001208696 A JP2001208696 A JP 2001208696A JP 2002078345 A JP2002078345 A JP 2002078345A
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power supply
voltage
power
inductor
switching
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Heiko Ka
何秉皇
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power factor correction apparatus and a power factor correction method, which can detect automatically an inputted voltage, switch automatically the inductance of a power factor correction circuit according to the detected voltage value, and make the high-frequency voltage of an applicable product conform to the EN6100-3-2 Specifications or any other rocal environmental protection regulation. SOLUTION: This power factor correction apparatus comprises an inductor composed of at least two inductance elements; arranged symmetrically and connected to each other and an all-wave rectifier connected to the output end of the inductor, and a switching device which has its input end connected to a power supply input source, has its output end connected to the inductor, and selects a parallel connection or a series connection among the connection states of the two inductance elements, further, a power supply voltage detection device is included between the switching device and the power supply input source. The voltage of the power supply input source is detected by the power supply voltage detection device and supplied to the switching device as an electrical signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は切換え作用を有す
るパワー係数修正装置、およびその方法に関するもので
あって、特に異なる入力電圧値に基づいてインダクタン
ス間の接続形態を選択し、その接続形態を自動的に切換
えて、インダクタンス総合値を得ることのできるパワー
係数の修正装置、及びその方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power factor correcting device having a switching function and a method thereof, and more particularly to a method of selecting a connection mode between inductances based on different input voltage values and automatically setting the connection mode. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power coefficient correction device capable of obtaining a total inductance value by selectively switching, and a method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】現代における電気化産業の迅速な発展に
加え、環境保全意識が高まり、電気化産業の環境保全基
準は、欠くことのできないものとなってきた。このため
各種の環境保全、もしくは安全規定にかかる協定も次々
と出現してきた。電源供給器の需要およびその設計につ
いても、国際電気標準会議の設定する基準に適合しなけ
ればならない、たとえば、2001年1月1日から、ヨ
ーロッパ地域においては交流電流高周波数を規制するE
N61000−3−2規格が発効する。即ち、パワーの
消耗が十数ワットから数百ワットの電気製品である、た
とえばテレビ、パーソナルコンピュータ、モニターなど
の専用の電源供給器は、いずれもEN61000−3−
2による規制範囲内にある。よって、EN61000−
3−2規格によって規制される規定に適合させるため
に、業界では一種の能動式パワー係数修正装置を電源回
路に設けている。図1Aに周知の電源供給器の能動式パ
ワー係数修正回路(PFC)を開示する。図示によれ
ば、該能動式パワー係数修正装置10は、制御ICと、
変圧器と、切換え回路と、ダイオードなどの素子によっ
て組成され、ブリッジ式整流器(ダイオードD1、D
2、D3、およびD4によって組成される)20’とウ
エーブフィルターコンデンサCとの間に直列接続して、
該電源供給器内のウエーブフィルターコンデンサCが交
流電源の充電手順の際に発生する高周波を制御する。
2. Description of the Related Art In addition to the rapid development of the electric industry in the modern era, awareness of environmental preservation has increased and environmental preservation standards of the electric industry have become indispensable. For this reason, agreements on various environmental conservation or safety regulations have also emerged one after another. The demand for the power supply and its design must also conform to the standards set by the International Electrotechnical Commission. For example, from January 1, 2001, in Europe, the E
The N61000-3-2 standard comes into effect. That is, any dedicated power supply, such as a television, a personal computer, and a monitor, which is an electric appliance whose power consumption is tens to several hundreds of watts, is EN61000-3-.
2 is within the scope of regulation. Therefore, EN61000-
In order to comply with the regulations regulated by the 3-2 standard, the industry has provided a kind of active power coefficient correction device in the power supply circuit. FIG. 1A discloses a known power supply active power factor correction circuit (PFC). As shown, the active power coefficient correction device 10 includes a control IC,
A bridge type rectifier (diodes D1, D2) composed of a transformer, a switching circuit, and elements such as diodes.
2, connected in series between 20 'and a wave filter capacitor C
A wave filter capacitor C in the power supply controls the high frequency generated during the charging procedure of the AC power supply.

【0003】該修正装置10を応用することによって、
好ましい高周波に対する抑制効果を得ることができる。
しかし、該修正装置10は、高周波数の下において切換
え操作を行うため、深刻な電磁波干渉(EMI)を引き
起こし、相対的にその他視聴覚機器のモニターに干渉を
与えるという問題が発生する。また、PFCはICチッ
プを利用して搬送波を制御しているため、その製造コス
トが高くなり、低減させることが難しい。よって、市場
における競争力および製品の利用性に欠け、この点にお
いて解決が待たれる。
[0003] By applying the correction device 10,
It is possible to obtain a preferable suppression effect on high frequency.
However, since the correction device 10 performs a switching operation under a high frequency, serious electromagnetic interference (EMI) is caused, which causes a problem of relatively causing interference to a monitor of other audiovisual equipment. In addition, since the PFC uses an IC chip to control the carrier, the manufacturing cost increases and it is difficult to reduce it. Therefore, the market lacks competitiveness and product availability, and a solution is awaited in this regard.

【0004】前記の問題を解決するために、業界では一
種の受動式パワー係数修正回路が開発された。図1Bに
開示するように、交流電源の入力端Lに在って、(N)
とブリッジ式整流器(ダイオードD1、D2、D3およ
びD4によって構成される)の間に直列でインダクター
Lmを接続し、該電源供給器内のウエーブフィルターコ
ンデンサCが交流充電時に発生する高周波を抑制する。
In order to solve the above problems, a kind of passive power coefficient correction circuit has been developed in the industry. As disclosed in FIG. 1B, at the input terminal L of the AC power source, (N)
And a bridge-type rectifier (constituted by diodes D1, D2, D3 and D4), an inductor Lm is connected in series, and a wave filter capacitor C in the power supply suppresses a high frequency generated during AC charging.

【0005】この種の受動式構成回路は前記の能動式修
正回路の欠点を解決することができるが、国際間におい
て、異なる国家、もしくは地域が提供する電圧は必ずし
も一致していない。たとえば日本においては100ボル
トであるが、ヨーロッパでは230ボルトである。よっ
て、製品を日本に販売する場合には、当地の電圧値に適
合するインダクターLm1を使用しなければならない。
また、ヨーロッパに販売する場合には、当地の電圧値に
適合したインダクターLm2を使用しなければならな
い。実験した結果によれば、仮に当地の電圧値が日本の
ように100ボルトであれば、その高周波制限量はEN
61000−3−2の安全規格の制限量に2.3を掛け
て換算する。よって、その制限量は相対的に緩和された
ものとなる。したがって、10mHのインダクターを使
用するだけで当地の環境保護安全規格による制限に適し
たものとなる。また、ヨーロッパ地域を例に挙げれば4
0mHのインダクターが当地のEN61000−3−2
規格による制限に適合する。このため、仮に同一装置内
において異なる国、地区の電圧値環境保全規格の協定に
対して同時に適合するように設計することができれば、
日本などの低い電圧値を提供する国において使用できる
のみならず、ヨーロッパなどの比較的高い電圧値を提供
する地区においても使用することができる。しかし、こ
の場合はインダクターの選択と使用の面において、難点
が発生する。即ち、100Vの電圧値を提供する場合に
は比較的大きな電量を必要とする。よってインダクター
は断面の広い巻き線を必要とする。230Vの地域にお
いては、比較的高いインダクタンスを必要とする、よっ
て、そのインダクターは巻き線の巻き数を多くしなけれ
ばならない。但し、このように巻いてゆくと総合的な抵
抗値が高くなりすぎ、仮に100Vの電圧値を提供する
地区で使用した場合には、ウエーブフィルターコンデン
サCに電圧の降下という深刻な問題が発生する。よっ
て、このようなインダクターは100Vの電圧値を提供
する日本などの地区においては適合しない。このため、
前記の周知の技術においては、同一装置内に二種類の異
なる仕様のインダクターを存在させなければならず、ま
た使用する際に選択されない一方のインダクターは使用
することなく放置されることになる。これは資源の浪費
になるのみか、体積が増えて、装置の占める空間が大き
くなり、製品の設計にとって不利な要素となる。
Although this type of passive configuration circuit can solve the above-mentioned drawbacks of the active correction circuit, the voltages provided by different nations or regions are not always the same between international countries. For example, it is 100 volts in Japan, but 230 volts in Europe. Therefore, when the product is sold to Japan, the inductor Lm1 suitable for the local voltage value must be used.
Also, when selling to Europe, an inductor Lm2 suitable for the local voltage value must be used. According to the experimental results, if the local voltage value is 100 volts as in Japan, the high frequency limit is EN.
The limit amount of the safety standard of 61000-3-2 is multiplied by 2.3 for conversion. Therefore, the limit is relatively relaxed. Therefore, only by using the inductor of 10 mH, it is suitable for the restriction by the local environmental protection and safety standard. In Europe, for example, 4
0mH inductor is local EN61000-3-2
Complies with standard restrictions. For this reason, if it can be designed to simultaneously comply with the agreement on the environmental conservation standards for voltage values in different countries and regions in the same device,
It can be used not only in countries that provide low voltage values, such as Japan, but also in areas that provide relatively high voltage values, such as Europe. However, in this case, there are difficulties in selecting and using the inductor. That is, providing a voltage value of 100 V requires a relatively large amount of electricity. Thus, inductors require windings with a wide cross section. In the 230V area, a relatively high inductance is required, so the inductor must have a large number of turns. However, if the coil is wound in this manner, the overall resistance becomes too high. If the coil is used in an area providing a voltage of 100 V, a serious problem of a voltage drop in the wave filter capacitor C occurs. . Thus, such inductors are not suitable in areas such as Japan that provide a voltage value of 100V. For this reason,
In the above-mentioned known technique, two types of inductors having different specifications must be present in the same device, and one of the inductors that is not selected for use is left without being used. This not only wastes resources, but also increases the volume, increases the space occupied by the device, and is a disadvantageous factor for product design.

【0006】よって、周知のパワー係数修正回路に発生
する問題に対して、新規の解決方法と装置を提供し、異
なる国、または地域の電圧入力値に基づき異なるインダ
クターに変換して高周波値の制限を行い、同時に電磁波
干渉の発生を抑制し、かつ生産コストを下げるという目
的を如何にして達成するか。これこそユーザーが待ち望
んでいた点であり、本発明者が解決しようとする問題点
である。
Accordingly, a new solution and apparatus for the problems encountered in known power factor correction circuits is provided, wherein high frequency values are limited by converting to different inductors based on voltage inputs in different countries or regions. And at the same time how to achieve the purpose of suppressing the occurrence of electromagnetic interference and reducing the production cost? This is what the user has been waiting for and is the problem that the inventor seeks to solve.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この発明はインダクタ
ンスの対称的な配列形態の異なる変化を十分に利用し、
言い換えれば電源供給の交流回路内に二つの相対するイ
ンダクターを設け、入力される電圧値の違いによって直
列、もしくは並列の接続状態を切換えて要求されるイン
ダクタンスを達成し、これによって製品の高周波をヨー
ロッパ地域のEN6100−3−2規格、もしくはその
他地区の環境保全の規定に適合させることのできるパワ
ー係数修正装置およびその方法を提供することを課題と
する。
The present invention takes full advantage of the different variations of the symmetric arrangement of the inductances,
In other words, two opposing inductors are provided in the AC circuit for power supply, and the required inductance is achieved by switching the series or parallel connection state according to the difference in the input voltage value, thereby increasing the product's high frequency in Europe. It is an object of the present invention to provide a power coefficient correction device and a method thereof that can conform to the local EN6100-3-2 standard or other local environmental protection regulations.

【0008】また、この発明は入力端に電源の電圧検知
素子を設けて、入力される電圧値を自動的に検知し、パ
ワー係数修正回路がインダクターの接続状態を正確に切
換えて、当地の提供する電圧値に基づいてパワー係数修
正回路のインダクタンスを自動的に切換える目的を達成
することのできるパワー係数修正装置およびその方法を
提供することを課題とする。
According to the present invention, a voltage detecting element of a power supply is provided at an input terminal to automatically detect an input voltage value, and a power coefficient correction circuit accurately switches a connection state of an inductor to provide a local power supply. It is an object of the present invention to provide a power coefficient correction device and a method thereof that can achieve the purpose of automatically switching the inductance of a power coefficient correction circuit based on a voltage value to be performed.

【0009】また、この発明は、周知の技術のように仕
様の異なるインダクターをセットとして設けることな
く、2つの対応するインダクターを内設するだけで各地
区の異なる入力電圧に適用させることができ、かつ装置
の体積が空間を占めることなく、資源の浪費と製造コス
トとを節減することのできるパワー係数修正装置および
その方法を提供することを課題とする。
Further, the present invention can be applied to different input voltages in each area simply by installing two corresponding inductors without providing inductors having different specifications as a set as in a known technique. It is another object of the present invention to provide a power coefficient correction apparatus and a method thereof that can reduce resource waste and manufacturing cost without taking up space in the apparatus.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明によるパワー係
数修正装置は、インダクターと、スイッチング素子とを
含んでなる。該インダクター内には、少なくとも2つの
相当するインダクタンスを対称に配設して接続し、かつ
該インダクターの出力端にオール・ウエーブ整流器を接
続する。また、該スイッチング素子は、その入力端が電
源入力源に接続し、その出力端は該インダクターに接続
し、該スイッチング素子によって前記2つのインダクタ
ンスの接続状態を並列もしくは直列の内から選択する。
A power coefficient correction device according to the present invention includes an inductor and a switching element. Within the inductor, at least two corresponding inductances are symmetrically arranged and connected, and an all-wave rectifier is connected to the output of the inductor. The switching element has an input terminal connected to the power supply input source, an output terminal connected to the inductor, and selects the connection state of the two inductances from parallel or series by the switching element.

【0011】また、該スイッチング素子と、電源入力源
との間には、さらに電源電圧検知素子を含み、該電源電
圧検知素子によって電源入力源の電圧値を検知して、該
スイッチング素子に電気的信号を提供する。該電源電圧
検知素子は少なくとも2つの直列に接続された抵抗を含
み、かつ定電圧素子(ツェナーダイオード)とトランジ
スタの順に接続してなる。
A power supply voltage detecting element is further provided between the switching element and the power supply input source. The power supply voltage detecting element detects a voltage value of the power supply input source, and electrically connects the switching element to the power supply input source. Provide a signal. The power supply voltage detecting element includes at least two resistors connected in series, and is connected to a constant voltage element (Zener diode) and a transistor in this order.

【0012】前記スイッチング素子は、ダブルポール・
ダブルスロー・スイッチ(switch,double pole doub
le throw)式の継電器である。
The switching element is a double pole type.
Switch, double pole doub
le throw) type relay.

【0013】この発明によるパワー係数の修正方法は、
次に掲げるaからcのステップを含んでなる。aのステ
ップにおいて、電源電圧素子が入力される電源の電圧を
検知し、bのステップにおいて、スイッチング素子が該
検知された電源の電圧にもとづいてスイッチングの動作
を行い、cのステップにおいて、該スイッチング素子動
作による制御を受けて、インダクター内の少なくとも2
つのインダクタンスの接続状態を並列もしくは直列の内
から選択する。
The power coefficient correction method according to the present invention comprises:
It comprises the following steps a to c. In step a, the power supply voltage element detects the voltage of the input power supply, in step b, the switching element performs a switching operation based on the detected voltage of the power supply, and in step c, the switching operation is performed. Under the control of the element operation, at least two
The connection state of two inductances is selected from parallel or series.

【0014】また、定電圧素子を応用して予め入力され
る電圧値に係る設定値を設定しておき、電源電圧値が予
め設定された電圧値よりも高いか比較を行い、電源電圧
値が設定された電圧値よりも高い場合はスイッチング素
子がインダクター内の2つのインダクタンスの接続を直
列状態にし、低い場合はスイッチング素子がインダクタ
ー内の2つのインダクタンスの接続を並列状態にする。
Further, a set value relating to a voltage value inputted in advance is set by applying a constant voltage element, and a comparison is made as to whether the power supply voltage value is higher than the preset voltage value. When the voltage is higher than the set voltage value, the switching element brings the connection of the two inductances in the inductor into a series state, and when it is lower than the set voltage value, the switching element brings the connection of the two inductances in the inductor into a parallel state.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】この発明によるパワー係数修正装
置は、インダクターと、スイッチング素子とを含んでな
り、該インダクター内には、少なくとも相当する2つの
インダクタンスを対称に配設して接続し、かつ該インダ
クターの出力端にオール・ウエーブ整流器を接続する。
また、該スイッチング素子は、その入力端が電源入力源
に接続し、その出力端は該インダクターに接続し、該ス
イッチング素子によって前記2つのインダクタンスの接
続状態を並列もしくは直列の内から選択する。また、該
スイッチング素子と、電源入力源との間には、さらに電
源電圧検知素子を含み、該電源電圧検知素子によって電
源入力源の電圧値を検知して、該スイッチング素子に電
気的信号を提供する。該電源電圧検知素子は少なくとも
2つの直列に接続された抵抗を含み、かつ定電圧素子
(ツェナーダイオード)とトランジスタの順に接続して
なり、前記スイッチング素子は、ダブルポール・ダブル
スロー・スイッチ(switch,double pole double th
row)式の継電器である。かかるパワー係数修正装置及
び、そのパワー係数修正方法について、具体的な実施例
を挙げ、図示を参照にして構造、特徴などを詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A power coefficient correcting device according to the present invention includes an inductor and a switching element, in which at least two corresponding inductances are symmetrically arranged and connected, and An all-wave rectifier is connected to the output of the inductor.
The switching element has an input terminal connected to the power supply input source, an output terminal connected to the inductor, and selects the connection state of the two inductances from parallel or series by the switching element. A power supply voltage detection element is further provided between the switching element and the power supply input source, and the power supply voltage detection element detects a voltage value of the power supply input source to provide an electrical signal to the switching element. I do. The power supply voltage detecting element includes at least two resistors connected in series, and is connected in the order of a constant voltage element (Zener diode) and a transistor, and the switching element is a double pole double slow switch (switch, double pole double th
row) type relay. The power coefficient correcting apparatus and the power coefficient correcting method will be described in detail with reference to the drawings, showing the structure, features, and the like, using specific examples.

【0016】[0016]

【第1の実施例】この発明の特徴と効果を説明するため
に具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に詳述
する。図2にこの発明による切換え機能を具えたパワー
係数修正装置の好ましい実施例のブロック図を開示す
る。図示によれば、パワー係数修正装置10は、電源電
圧検知素子12と、スイッチング素子14と、インダク
ター16とを含んでなる。該電源電圧検知素子12はデ
バイスを使用する当地において提供される交流電源の電
圧値を検知し、該スイッチング素子14は電源電圧検知
素子12の出力端に接続し、検知によって得た電圧値に
基づき電気的変化を発生させて、インダクター16内の
少なくとも2以上の相当するインダクタンスの接続形態
から選択して接続を切換える。該インダクター16内の
2つのインダクタンスは、断面の直径と、巻き線の巻き
数が同一のコイルであって、コアに相対する両辺が対称
となるように配設される(当然のことながら、該インダ
クタンスは、2つの独立したインダクターによって直接
代替としてもよい)。よって、入力される交流電源が該
パワー係数修正装置10、およびオール・ウエーブ整流
器20によって直流電源に転換されて出力する場合、該
パワー係数修正装置10が発生するインダクタンス値
は、入力される交流電源の電圧に基づいて適宜な変更が
加えられる。よって、該電源供給器内の交流電源の充電
時に発生する高周波を抑制することができる。
First Embodiment A specific embodiment will be described to explain the features and effects of the present invention, and will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a block diagram of a preferred embodiment of a power coefficient correcting device having a switching function according to the present invention. As shown, the power coefficient correction device 10 includes a power supply voltage detection element 12, a switching element 14, and an inductor 16. The power supply voltage detecting element 12 detects a voltage value of an AC power supply provided in the area where the device is used, and the switching element 14 is connected to an output terminal of the power supply voltage detecting element 12 and based on the voltage value obtained by the detection. An electrical change is generated to switch the connection by selecting from a connection configuration of at least two or more corresponding inductances in the inductor 16. The two inductances in the inductor 16 are coils having the same cross-sectional diameter and the same number of turns, and are disposed so that both sides facing the core are symmetrical (naturally, The inductance may be directly replaced by two independent inductors). Therefore, when the input AC power is converted into DC power by the power coefficient correction device 10 and the all-wave rectifier 20 and output, the inductance value generated by the power coefficient correction device 10 is determined by the input AC power. An appropriate change is made based on the voltage. Therefore, high frequency generated at the time of charging the AC power supply in the power supply can be suppressed.

【0017】ついで、図3にこの発明の好ましい実施例
のパワー係数修正方法を実施する場合のフローチャート
を開示する。図示によれば、交流電源をパワー係数修正
装置10に入力すると、310のステップにおいて、電
源電圧素子12が入力された電源の電圧を検知し、32
0のステップにおいて該電圧値が100Vか、230V
か判断をする。該電圧値が100Vと判断した場合は3
30のステップに進み、スイッチング素子14がインダ
クター16内の2つのインダクタンスを並列で接続され
た状態に切換える。よって、仮に単一のインダクタンス
のインダクタンス値が20mHであれば、該2つの並列
されたインダクタンス値は10mHであり、このため日
本の地域に適用することができる。但し、320のステ
ップにおいて入力された電圧が230Vと判断された場
合は、340のステップに進み、インダクター16内の
2つのインダクタンスが直列で接続された状態に切換え
る。このため、同様に20mHの2つのインダクタンス
が直列で接続され、そのインダクタンス値は40mHに
なる。よって、ヨーロッパ地域などに適用できるように
なる。ついで、350のステップにおいて、オール・ウ
エーブ整流器20のオール・ウエーブ整流フィルター作
用を受けて、最終的に直流電源を出力する。
Next, FIG. 3 discloses a flow chart when the power coefficient correcting method according to the preferred embodiment of the present invention is carried out. According to the drawing, when an AC power supply is input to the power coefficient correction device 10, in step 310, the power supply voltage element 12 detects the input power supply voltage, and
In step 0, the voltage value is 100 V or 230 V
Judge. If the voltage value is determined to be 100 V, 3
Proceeding to step 30, the switching element 14 switches the two inductances in the inductor 16 to a state of being connected in parallel. Therefore, if the inductance value of a single inductance is 20 mH, the two parallel inductance values are 10 mH, which can be applied to the region of Japan. However, if it is determined in step 320 that the input voltage is 230 V, the process proceeds to step 340 to switch to a state in which the two inductances in the inductor 16 are connected in series. Therefore, two inductances of 20 mH are similarly connected in series, and the inductance value becomes 40 mH. Therefore, it can be applied to the European region and the like. Then, in step 350, the DC power is finally output by receiving an all-wave rectification filter function of the all-wave rectifier 20.

【0018】図4に、この発明の好ましい実施例による
パワー係数修正装置の回路を開示する。図示によれば、
交流電源を入力端L(N)に入力すると、電源検圧素子
12に内設した直列抵抗R、R--- -の分圧作用を経
て、さらに定電圧素子(ツェナーダイオード)D -
制御によって該入力された電圧電圧値を検知する。仮に
入力された電源の電圧値(例えば230V)が定電圧素
子Dに予め設定した電圧値(例えば150V)より高
い場合、これを通電させ、トランジスタQを通電状態に
して、スイッチング素子14を電気的に触発する。該ス
イッチング素子14は、ダブルポール・ダブルスロー・
スイッチ(switch,double pole double throw)式
の継電器か、もしくはその他の切換え開閉器であっても
よい。平常の状態においてはAポイントとBポイントが
接続し、DポイントとEポイントが接続した回路を構成
するように設定される(図示の矢印で示す時計の逆回り
の方向)。言い換えれば、インダクター16内の2つの
インダクタンスLmは、互いに並列の回路を構成するよ
うに設定される。よって、インダクタンスLrが電気的
に触発すると、該継電器14内のBポイントは接続先を
変更してCポイントに接続し、EポイントはFポイント
に変更される(図示の矢印で示す時計回りの方向)。こ
の場合、インダクター16内の2つのインダクタンスL
mは、即直列に接続した状態となる。このため総合イン
ダクタンス量は2Lmとなり、例えば230Vを出力す
るヨーロッパ地域などの高電圧電源供給地域でのデバイ
スの使用に適合することができる。さらに、ブリッジ式
のオール・ウエーブ整流器20(例えばダイオードD
1、D2、D3及びD4によって構成される)に接続し
てウエーブフィルターコンデンサCのオール・ウエーブ
整流フィルター作用を受けて、最終的に負荷デバイスに
接続して直流電源を出力する。
FIG. 4 discloses a circuit of a power coefficient correction apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. According to the illustration,
If you enter an AC power source to the input terminal L (N), the series resistance R 1 which is provided inside the power supply detection圧素Ko 12, R --- 2 - the via for dividing effect, further constant voltage element (Zener diode) D Z The input voltage is detected by the control of-. If when the input power supply voltage value (e.g. 230V) is higher than the preset voltage value to the constant voltage element D Z (e.g. 150 V), is energized so, the transistor Q energized, electrical switching element 14 Inspired. The switching element 14 has a double pole, double throw,
It may be a switch (switch, double pole double throw) type relay or another switching switch. In a normal state, the point A and the point B are connected to each other, and the point D and the point E are set to form a connected circuit (a counterclockwise direction indicated by an arrow in the drawing). In other words, the two inductances Lm in the inductor 16 are set so as to form a parallel circuit. Therefore, when the inductance Lr is electrically triggered, the point B in the relay 14 changes its connection destination and connects to the point C, and the point E changes to the point F (clockwise direction indicated by the arrow in the figure). ). In this case, the two inductances L in the inductor 16
m is immediately connected in series. Therefore, the total inductance amount is 2 Lm, and the device can be used in a high-voltage power supply area such as a European area that outputs 230 V, for example. Further, a bridge type all-wave rectifier 20 (for example, a diode D
1, D2, D3, and D4) and receives the action of the all-wave rectifying filter of the wave filter capacitor C, and finally connects to a load device to output a DC power supply.

【0019】インダクター16の2つのインダクタンス
Lmは、予め並列の状態に設定してあるので、その総合
インダクタンス量は1/2Lmである。即ち、予め設定
された入力電圧値は100Vであって、100Vの低電
圧を供給する例えば日本などの国においては、定電圧素
子D及びトランジスタQには、いずれも通電すること
がない。このため、インダクタンスLrは、電気的な信
号を発生してスイッチング素子14を切換え、インダク
ター16内の2つのインダクタンスの接続状態を変更す
ることを行わない。さらに、入力電圧値が100Vの場
合、2つの並列状態で接続するインダクタンスが本来入
力された電流を平均的に分け合うので、そのコイルの巻
き線は比較的細い線を利用することができ、必要とする
コアの体積も比較的小さいものを選択することができ
る。よって、装置全体の体積も相対的に小さくなる。
Since the two inductances Lm of the inductor 16 are set in parallel in advance, the total inductance is 1/2 Lm. That is, the preset input voltage value is 100 V, and in a country such as Japan that supplies a low voltage of 100 V, neither the constant voltage element Dz nor the transistor Q is energized. For this reason, the inductance Lr does not change the connection state of the two inductances in the inductor 16 by switching the switching element 14 by generating an electric signal. Further, when the input voltage value is 100 V, the inductance connected in two parallel states divides the originally input current on average, so that a relatively thin wire can be used for the winding of the coil. The core having a relatively small volume can be selected. Therefore, the volume of the whole apparatus also becomes relatively small.

【0020】この発明によるインダクター16に内設し
た2つの相当するインダクタンスは、230V、もしく
は100Vのいずれも状況下に在っても同時に組み合わ
せて用いるため、周知の技術のように2つの関連のない
インダクターを設けてその内の一を選択して用い、他の
一つはそのまま使用しないような状況が発生しない。よ
って、体積の大きさ、製造コストのいずれの面から考慮
しても、この発明による技術は市場における競争能力を
具えるものといえる。
The two corresponding inductances provided in the inductor 16 according to the present invention are used in combination at 230 V or 100 V at the same time even under the circumstances, so that there are two unrelated elements as in the known art. There is no situation where an inductor is provided and one of them is selected and used, and the other is not used as it is. Therefore, it can be said that the technology according to the present invention has a competitive ability in the market regardless of both the size of the volume and the manufacturing cost.

【0021】[0021]

【第2の実施例】図5にこの発明の第2の実施例を開示
する。図示によれば、この発明における電源検知素子1
2の機能について、これを使用者が自身で判断して手動
切換開閉器54で切換える方式で代替とする。即ち、使
用者が、デバイスを使用する当該地域において実際に供
給される電源の電圧値に基づいて、手動切換開閉器54
を切換えて回路の接続状態を選択する(B、Eポイント
とA、Dポイント、もしくはC、Fポイント)。この方
式によっても、当然第1の実施例と同等の効果と目的を
達成することができる。
Second Embodiment FIG. 5 discloses a second embodiment of the present invention. According to the drawing, the power supply detecting element 1 of the present invention
The function 2 is replaced by a method in which the user determines the function by himself / herself and switches by the manual switching switch 54. That is, the user switches the manual switching switch 54 based on the voltage value of the power supply actually supplied in the area where the device is used.
To select the connection state of the circuit (B and E points and A and D points or C and F points). According to this method, the same effects and objects as those of the first embodiment can be achieved.

【0022】図6Aから図7Dに、この発明によるパワ
ー係数修正装置を回路に設ける前と、設けた後に発生す
る高周波の量を棒グラフで、交流電流の電圧/電波を波
形図で示す。図6Aは供給電圧が100Vであって、パ
ワー係数修正装置を設けていない場合の状態を示す図で
ある。図示において*で示す個所は、日本の地域におい
て供給される電源に関する高周波の制限規定量である。
図示の数値は実際に測定して得た高周波の量であって、
ここから分かるように、いずれも安全規定量の数値を超
えていて、環境保全の安全規定に対して全く適合してい
ない。図6Bにおいて、入力された交流電圧の波形を示
す。上図は入力された交流電圧の波形であって、完璧な
正弦波を描いているが、下図は入力された交流電流の波
形であって、その尖端値が突出し、かつ集中していて、
電圧波形に符号しているとはいえないものになってい
る。よって、発生する高周波の量が比較的大きくなる。
同様に、図6c及び図6Dにおいては、供給される電圧
が230Vであって(例えばヨーロッパ地域)、パワー
係数修正装置を設けていない状態で測定したものであ
る。この場合も同様にEN610003−2規格に適合
していない。
FIGS. 6A to 7D show a bar graph of the amount of high frequency generated before and after the power coefficient correction device according to the present invention is provided in the circuit, and a waveform diagram of the voltage / radio wave of the alternating current. FIG. 6A is a diagram showing a state where the supply voltage is 100 V and the power coefficient correction device is not provided. In the figure, the portion indicated by * is the high-frequency limit prescribed amount for the power supply supplied in the Japanese region.
The numerical values shown are the amounts of high frequencies actually measured and obtained.
As can be seen from the figures, all of them exceed the value of the safety regulation amount and do not conform to the safety regulation of environmental protection at all. FIG. 6B shows a waveform of the input AC voltage. The upper diagram shows the waveform of the input AC voltage, which depicts a perfect sine wave, while the lower diagram shows the waveform of the input AC current, whose peaks are prominent and concentrated,
It cannot be said that it is encoded in the voltage waveform. Therefore, the amount of generated high frequency is relatively large.
Similarly, in FIGS. 6c and 6D, the supplied voltage is 230 V (for example, in the European region), and the measurement is performed without the power coefficient correction device. In this case also, it does not conform to the EN 610003-2 standard.

【0023】図7A、7Bにおいては、この発明による
パワー係数修正装置を設けた後、例えば日本の地域で供
給される100Vの電圧によって測定した結果を示す。
図示から分かるように、この発明による装置を設けた場
合、第39番目の高周波に至るまで、当地の環境保全の
安全規格によって規定される高周波の制限規定量よりも
低く、また入力された交流電流の波形も緩やかで入力さ
れた交流電圧の波形図に比較的符合している。よって、
高周波発生量に対する抑制効果は十分に明らかである。
また、図7C、7Dにおいて、この発明によるパワー係
数修正装置を回路に設けた後、供給電圧値が230V
(例えばヨーロッパ地域)の条件で実験した結果を開示
する。同様にEN610003−2規格で規制する高周
波制限規定量に対して完璧に符合した結果が示されてい
る。以上の比較対照の結果、この発明によるパワー係数
修正装置による効果が明らかであることを立証すること
ができる。
FIGS. 7A and 7B show the results of measurement with a voltage of 100 V supplied in a region of Japan, for example, after the power coefficient correction device according to the present invention is provided.
As can be seen from the drawing, when the device according to the present invention is provided, up to the 39th high frequency, it is lower than the limited amount of the high frequency specified by the safety standard of the local environmental protection, and the input AC current The waveform of is also moderate and relatively matches the waveform of the input AC voltage. Therefore,
The suppression effect on the amount of high frequency generation is sufficiently clear.
7C and 7D, after the power coefficient correction device according to the present invention is provided in the circuit, the supply voltage value becomes 230V.
The results of experiments under conditions of (for example, the European region) are disclosed. Similarly, a result that perfectly matches the high frequency limit specified amount regulated by the EN610003-2 standard is shown. As a result of the above comparison, it can be proved that the effect of the power coefficient correcting device according to the present invention is clear.

【0024】以上の説明は、この発明の好ましい実施例
を挙げたものであって、この発明の実施の範囲を限定す
るものではない。よって、この発明の特許請求の範囲に
記載する形状、構造、特徴、及びその精神に対して均等
の効果を有する変更や修正などは、いずれもこの発明の
特許請求の範囲に含まれるものとする。
The above description has been given of preferred embodiments of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. Therefore, any change, modification, or the like having an equivalent effect on the shape, structure, feature, and spirit thereof described in the claims of the present invention shall be included in the claims of the present invention. .

【0025】[0025]

【発明の効果】この発明によるパワー係数修正装置およ
びその方法によれば、入力される電源電圧値によって、
自動的にスイッチングを行ってインダクター内に設けた
2つのインダクタンスの接続状態を切換えることによっ
て、発生する高周波をヨーロッパ地域のEN6100−
3−2規格、もしくはその他地区の環境保全の規定に適
合させることができ、周知の技術に見られるように、異
なる電源電圧値に応じて仕様の異なるコンダクターに交
換して高周波の発生を制御する必要がない。また、電磁
波の干渉を低減し、かつ装置の体積が空間を占めること
なく、資源の浪費と製造コストとを節減することができ
る。
According to the power coefficient correcting apparatus and method according to the present invention, the power supply voltage value inputted
By automatically switching to switch the connection state of the two inductances provided in the inductor, the generated high frequency is reduced to EN6100-Europe.
3-2 Standards or other local environmental preservation regulations can be met, and as is known in the art, control of high frequency generation by replacing conductors with different specifications according to different power supply voltage values No need. In addition, it is possible to reduce the interference of electromagnetic waves and reduce the waste of resources and the manufacturing cost without occupying the space of the device.

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

【図1A】周知の能動式パワ−係数修正装置の回路図で
ある。
FIG. 1A is a circuit diagram of a known active power coefficient correction device.

【図1B】周知の受動式パワ−係数修正装置の回路図で
ある。
FIG. 1B is a circuit diagram of a known passive power coefficient correction device.

【図2】この発明によるパワ−係数修正装置の構造を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a structure of a power coefficient correction device according to the present invention.

【図3】この発明によるパワ−係数修正方法の工程を示
すフロ−チャ−トである。
FIG. 3 is a flowchart showing steps of a power coefficient correction method according to the present invention.

【図4】この発明によるパワ−係数修正装置の回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram of a power coefficient correction device according to the present invention.

【図5】この発明によるパワ−係数修正装置に係る第2
実施例の回路図である。
FIG. 5 shows a second embodiment of the power coefficient correction device according to the present invention.
It is a circuit diagram of an example.

【図6A、6B】 この発明によるパワー係数修正装置
を設けない状態で測定した交流電流(100V)の高周
波を示すグラフ、及び交流電圧/電流の波形図である。
6A and 6B are a graph showing a high frequency of an alternating current (100 V) measured without providing a power coefficient correcting device according to the present invention, and a waveform diagram of an alternating voltage / current.

【図6C、6D】 この発明によるパワー係数修正装置
を設けない状態で測定した交流電流(230V)の高周
波を示すグラフ、及び交流電圧/電流の波形図である。
6C and 6D are a graph showing a high frequency of an alternating current (230 V) measured without providing a power coefficient correcting device according to the present invention, and a waveform diagram of an alternating voltage / current.

【図7A、7B】 この発明によるパワー係数修正装置
を設けた状態で測定した交流電流(100V)の高周波
を示すグラフ、及び交流電圧/電流の波形図である。
7A and 7B are a graph showing a high frequency of an alternating current (100 V) measured in a state where the power coefficient correcting device according to the present invention is provided, and a waveform diagram of an alternating current / current.

【図7C、7D】 この発明によるパワー係数修正装置
を設けた状態で測定した交流電流(230V)の高周波
を示すグラフ、及び交流電圧/電流の波形図である。
7C and 7D are a graph showing a high frequency of an AC current (230 V) measured in a state where the power coefficient correction device according to the present invention is provided, and a waveform diagram of an AC voltage / current.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10’ パワー係数修正装置 10 パワー係数修正装置 12 電源電圧検知素子 14 スイッチング素子 16 インダクター 20’ オール・ウエーブ整流器 20 オール・ウエーブ整流器 54 手動切換開閉器 Reference Signs List 10 'power coefficient correction device 10 power coefficient correction device 12 power supply voltage detecting element 14 switching element 16 inductor 20' all-wave rectifier 20 all-wave rectifier 54 manual switching switch

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インダクターと、スイッチング素子とを
含んでなるパワー係数修正装置において、 該インダクター内には、少なくとも2つの相当するイン
ダクタンスを対称に配設して接続し、かつ該インダクタ
ーの出力端にオール・ウエーブ整流器を接続し、 該ス
イッチング素子は、その入力端が電源入力源に接続し、
その出力端は該インダクターに接続し、 該スイッチング素子によって前記2つのインダクタンス
の接続状態を並列もしくは直列の内から選択することを
特徴とする請求項1に記載の切り換え機能を具えるパワ
ー係数修正装置。
1. A power coefficient correction device including an inductor and a switching element, wherein at least two corresponding inductances are symmetrically arranged and connected in the inductor, and connected to an output terminal of the inductor. Connecting an all-wave rectifier, the switching element having an input terminal connected to a power input source,
The power coefficient correcting device according to claim 1, wherein the output terminal is connected to the inductor, and the connection state of the two inductances is selected from parallel or series by the switching element. .
【請求項2】 前記電源入力源の電圧が、予め設定され
た電圧値より高い場合には前記インダクター内のインダ
クタンスが直列の接続状態を呈し、予め設定された電圧
値より低い場合には並列の接続状態を呈することを特徴
とする請求項1に記載の切り換え機能を具えるパワー係
数修正装置。
2. When the voltage of the power supply input source is higher than a preset voltage value, the inductance in the inductor exhibits a serial connection state, and when the voltage of the power supply input source is lower than the preset voltage value, the parallel connection is established. The power coefficient correction device according to claim 1, wherein the power coefficient correction device has a switching function.
【請求項3】 前記スイッチング素子と、前記電源入力
源との間に、さらに電源電圧検知素子を設け、 該電源電圧検知素子によって電源入力源の電圧値を検知
して、該スイッチング素子に電気的信号を提供すること
を特徴とする請求項1に記載の切り換え機能を具えるパ
ワー係数修正装置。
3. A power supply voltage detecting element is further provided between the switching element and the power supply input source, and a voltage value of the power supply input source is detected by the power supply voltage detection element, and the switching element is electrically connected. The power factor correction device with switching function according to claim 1, characterized in that it provides a signal.
【請求項4】 前記電源電圧検知素子は少なくとも2つ
の直列に接続された抵抗を含み、かつ定電圧素子(ツェ
ナーダイオード)とトランジスタの順に接続してなり、 電源入力源の電圧が、予め設定された電圧値より高い場
合には該定電圧素子とトランジスタの作動によって電気
的信号を発生することを特徴とする請求項3に記載の切
り換え機能を具えるパワー係数修正装置。
4. The power supply voltage detection element includes at least two resistors connected in series, and is connected in order of a constant voltage element (Zener diode) and a transistor, and a voltage of a power supply input source is set in advance. 4. The power coefficient correcting device having a switching function according to claim 3, wherein an electric signal is generated by the operation of the constant voltage element and the transistor when the voltage value is higher than the set voltage value.
【請求項5】 前記スイッチング素子が、ダブルポール
・ダブルスロー・スイッチ(switch,double pole do
uble throw)式の継電器であることを特徴とする請求
項1に記載の切り換え機能を具えるパワー係数修正装
置。
5. The switching device according to claim 1, wherein the switching element is a double pole double throw switch.
2. The power coefficient correction device having a switching function according to claim 1, wherein the power coefficient correction device is a relay of a double throw) type.
【請求項6】 前記スイッチング素子が、手動式の開閉
器であることを特徴とする請求項1に記載の切り換え機
能を具えるパワー係数修正装置。
6. The power coefficient correcting device having a switching function according to claim 1, wherein the switching element is a manual switch.
【請求項7】 前記インダクターが、2つの独立したイ
ンダクターによって直接代替とされることを特徴とする
請求項1に記載の切り換え機能を具えるパワー係数修正
装置。
7. The power factor correction device with switching function according to claim 1, wherein the inductor is directly replaced by two independent inductors.
【請求項8】 スイッチング操作を含むパワー係数修正
方法において、該パワー係数修正方法は次に掲げるaか
らcのステップを含んでなり、 aのステップにおいて、電源電圧素子が入力される電源
の電圧を検知し、bのステップにおいて、スイッチング
素子が該検知された電源の電圧にもとづいてスイッチン
グの動作を行い、cのステップにおいて、該スイッチン
グ素子動作による制御を受けて、インダクター内の少な
くとも2つのインダクタンスの接続状態を並列もしくは
直列の内から選択することを特徴とする切り換え機能を
具えるパワー係数修正装置のパワー係数修正方法。
8. A power coefficient correction method including a switching operation, the power coefficient correction method including the following steps a to c: in step a, the power supply voltage element inputs the power supply voltage to be input. In step b, the switching element performs a switching operation based on the detected voltage of the power supply, and in step c, the switching element operates under the control of the switching element operation to obtain at least two inductances in the inductor. A power coefficient correction method for a power coefficient correction apparatus having a switching function, wherein a connection state is selected from parallel or series.
【請求項9】 前記aのステップにおける電源電圧の検
知が、電源電圧検知素子によって入力される電圧を自動
的に検知することを特徴とする請求項8に記載の切り換
え機能を具えるパワー係数修正装置のパワー係数修正方
法。
9. The power factor correction with a switching function according to claim 8, wherein the detection of the power supply voltage in the step a) automatically detects a voltage input by a power supply voltage detection element. How to modify the power coefficient of the device.
【請求項10】 前記aのステップにおいて、使用者が
該入力される電圧を判断し、前記bのステップにおい
て、手動で該スイッチング素子の切換え操作を行うこと
を特徴とする請求項8に記載の切り換え機能を具えるパ
ワー係数修正装置のパワー係数修正方法。
10. The apparatus according to claim 8, wherein in the step (a), the user judges the input voltage, and in the step (b), the switching element is manually switched. A power coefficient correction method for a power coefficient correction device having a switching function.
【請求項11】 前記bとcのステップが、定電圧素子
を利用して予め電圧の設定値を設定し、電源電圧値が該
設定値よりも高いか比較を行い、電源電圧値が設定され
た電圧値よりも高い場合はスイッチング素子がインダク
ター内の2つのインダクタンスの接続を直列状態にし、
電源電圧値が該設定値よりも低い場合はスイッチング素
子がインダクター内の2つのインダクタンスの接続を並
列状態にするステップであることを特徴とする請求項8
に記載の切り換え機能を具えるパワー係数修正装置のパ
ワー係数修正方法。
11. The steps (b) and (c) include setting a voltage set value in advance using a constant voltage element, comparing whether the power supply voltage value is higher than the set value, and setting the power supply voltage value. If the voltage value is higher than the voltage value, the switching element puts the connection of the two inductances in the inductor in series,
9. The method according to claim 8, wherein when the power supply voltage value is lower than the set value, the switching element sets a connection of two inductances in the inductor in a parallel state.
A power coefficient correction method for a power coefficient correction apparatus having a switching function according to claim 1.
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