JP2003333856A - 力率改善電源回路 - Google Patents
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマディスプレイ装置のような比較的電
力の大きな電源入力部の昇圧型コンバータにおける高入
力電圧時の不安定なスイッチング動作をなくし、過渡
時、および定常時の出力電圧の安定化を図ることを目的
とする。 【解決手段】 力率改善用昇圧型コンバータにおいて、
商用交流電圧に対応する電圧を検出する検出回路２１
と、その検出電圧によるチャタリングを避けるため、検
出電圧に対しヒステリシス性をもたせて判別し、ある閾
値を超えるとそのスイッチング動作を停止させるように
スイッチング制御素子１０に対し制御を行う判別回路２
２を付加することで、高入力電圧時においても安定な出
力電圧を得ることができる。
力の大きな電源入力部の昇圧型コンバータにおける高入
力電圧時の不安定なスイッチング動作をなくし、過渡
時、および定常時の出力電圧の安定化を図ることを目的
とする。 【解決手段】 力率改善用昇圧型コンバータにおいて、
商用交流電圧に対応する電圧を検出する検出回路２１
と、その検出電圧によるチャタリングを避けるため、検
出電圧に対しヒステリシス性をもたせて判別し、ある閾
値を超えるとそのスイッチング動作を停止させるように
スイッチング制御素子１０に対し制御を行う判別回路２
２を付加することで、高入力電圧時においても安定な出
力電圧を得ることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的消費電力の
大きい機器、例えばプラズマディスプレイ装置のような
機器で、入力電力の力率改善を可能とする電源回路に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、プラズマディスプレイ装置を含
め、消費電力の比較的大きい大型の電子機器の普及が進
んできている。 【０００３】一般に上記のような電子機器においては、
コンデンサインプット方式の整流平滑回路をもつ電源で
は、機器に流れ込む入力電流の導通角が非常に狭く、瞬
時的に大きな電流が流れるので、結果として、電源の利
用効率を示す力率が損なわれる。 【０００４】通常、このような力率の低下を改善するた
めに、電源入力部に昇圧型コンバータ（アクティブフィ
ルタ）を設ける。図３に一般的な力率改善電源回路とし
ての昇圧型コンバータの構成を示す。 【０００５】図３において、１は商用交流電源、２はノ
イズフィルタ回路、３は整流ダイオード素子、４はフィ
ルタ用コンデンサ、５はインダクタンス素子、６は整流
ダイオード、７は平滑コンデンサ、８はＤＣ−ＤＣコン
バータを含めた負荷、９はスイッチング素子、１０はス
イッチング制御素子、１１〜１５は抵抗である。また、
スイッチング制御素子１０は、正弦波電圧波形入力端子
１６、ゼロクロス入力端子１７、出力端子１８、電流波
形入力端子１９、フィードバック端子２０を設けてい
る。 【０００６】以上のように構成された昇圧型コンバータ
の動作について、以下に説明する。商用電源１より供給
される交流入力電圧は、ノイズフィルタ回路２を通り、
整流ダイオード素子３により全波整流され、フィルタ用
コンデンサ４を通り、次段の昇圧コンバータに加えられ
る。昇圧コンバータは、インダクタンス素子５（巻線Ｌ
１）とスイッチング素子９からなり、その出力は整流ダ
イオード６および平滑コンデンサ７にて整流平滑され、
直流出力電圧として、後段の負荷８（ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ含む）に加えられる。 【０００７】スイッチング制御素子１０の内部構成は、
図４に示すような構成であり、図４において、３４はエ
ラーアンプ、３５は乗算器、３６は電流コンパレータで
ある。乗算器３５には、抵抗１４、１５を通して、正弦
波状の整流入力電圧波形が入力され、もう一方の入力に
は、エラーアンプ３４の出力（直流電圧）が加えられる
ので、正弦波状の波形が出力される。この電圧波形が電
流コンパレータ３６にインダクタ電流の基準として入力
され、一方には抵抗１１を通してインダクタ電流波形が
加えられるので、その結果として、インダクタ電流のピ
ーク値が正弦波状の連続した三角波となり、コンデンサ
４、フィルタ回路２によって、インダクタ電流のスイッ
チングリップルを取り除き、平均化することで、商用交
流電源から流れ込む電流はほぼ正弦波状になり、力率を
改善することができる。 【０００８】また、スイッチング素子９のＯＮタイミン
グは、インダクタンス素子５（巻線Ｌ２）の出力から決
まり、周波数制御により、入力電圧や、負荷電流の変化
に対応している。直流出力電圧は、抵抗１３及び１４に
て分圧され、スイッチング制御素子１０の端子２０に加
えられ、フィードバックループを形成し、出力電圧の安
定化を図る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】図３に示す昇圧型コン
バータ（力率改善電源回路）においては、入力電圧が高
い場合、入力電圧と直流出力電圧の電位差が小さくな
る、あるいは入力電圧の方が高くなる場合がある。その
とき、回路の昇圧動作により、スイッチング素子９が間
欠発振となり、不安定なスイッチング動作を引き起こす
ことがある。また、その結果として、過渡時および定常
時における出力電圧の安定化が阻害される場合が発生す
るというような課題があった。 【００１０】本発明はこのような課題を解決し、入力電
圧が高くなったとしても、回路系として不安定な状態が
なくなることを目的とするものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の力率改善電源回路は、商用交流電圧に対応す
る電圧を検出する検出回路と、ヒステリシス性を有しか
つ前記検出回路で検出した電圧レベルがある閾値よりも
高くなったときに前記スイッチング素子のスイッチング
動作を停止させるとともにある閾値よりも低くなったと
きに前記スイッチング素子のスイッチング動作を開始す
るようにスイッチング制御素子を制御する判別回路とを
設けたものである。 【００１２】これにより、入力電圧が高く、入力電圧と
出力電圧の差が小さい、或いは入力電圧の方が高い場
合、スイッチング動作を停止させ、コンデンサインプッ
ト方式の整流平滑回路に切り替えるので、常に回路動作
としては安定するとともに、出力電圧も安定する。 【００１３】 【発明の実施の形態】すなわち、本発明の請求項１に記
載の発明は、商用交流電源からの入力電流を整流する整
流素子と、この整流素子出力に直列に挿入される昇圧用
のインダクタンス素子と、このインダクタンス素子出力
側に設けられ次段への出力電流を断続するスイッチング
素子と、前記インダクタンス素子の出力側に設けられた
直流電圧生成用の整流素子及び平滑用コンデンサと、前
記スイッチング素子のスイッチング周波数を可変制御す
ることにより出力電圧を安定化させるスイッチング制御
素子とを備えた力率改善電源回路において、商用交流電
圧に対応する電圧を検出する検出回路と、ヒステリシス
性を有しかつ前記検出回路で検出した電圧レベルがある
閾値よりも高くなったときに前記スイッチング素子のス
イッチング動作を停止させるとともにある閾値よりも低
くなったときに前記スイッチング素子のスイッチング動
作を開始するようにスイッチング制御素子を制御する判
別回路とを設けた力率改善電源回路である。 【００１４】これにより、入力電圧が高く、入力電圧と
出力電圧の差が小さい、或いは入力電圧の方が高い場
合、スイッチング動作を停止させ、コンデンサインプッ
ト方式の整流平滑回路に切り替えるので、常に回路動作
としては安定するとともに、出力電圧も安定するという
作用がある。 【００１５】ここで、ヒステリシス機能付き判別回路が
必要なのは、昇圧用コンバータ（力率改善電源回路）動
作から、コンデンサインプット方式の整流平滑回路動作
に切り替わったとき、電力の大きい機器では、電圧波形
が歪むので、入力電圧検出回路の出力が下がり、また、
昇圧コンバータ動作がはじまるという、いわゆるチャタ
リング状態に陥ることを避けるためのものである。 【００１６】以下、本発明の一実施の形態について、図
１〜図２を用いて説明する。 【００１７】図１は本発明の一実施の形態による力率改
善電源回路の構成を示す図であり、図１において、１は
商用交流電源、２はノイズフィルタ回路、３は商用交流
電源１からの入力電流を整流する整流素子としての整流
ダイオード素子、４はフィルタ用コンデンサ、５は整流
素子３の出力に直列に挿入される昇圧用のインダクタン
ス素子、６はこのインダクタンス素子５の出力側に設け
られた直流電圧生成用の整流素子としての整流ダイオー
ド、７は平滑コンデンサ、８はＤＣ−ＤＣコンバータを
含めた負荷、９はインダクタンス素子５の出力側に設け
られ次段への出力電流を断続するスイッチング素子、１
０はこのスイッチング素子９のスイッチング周波数を可
変制御することにより出力電圧を安定化させるスイッチ
ング制御素子、１１〜１５は抵抗である。また、スイッ
チング制御素子１０は、正弦波電圧波形入力端子１６、
ゼロクロス入力端子１７、出力端子１８、電流波形入力
端子１９、フィードバック端子２０を設けている。以上
の構成は、図３に示す回路と同様な構成である。 【００１８】また、２１は商用交流電圧に対応する電圧
を検出する検出回路、２２はヒステリシス機能付きの判
別回路であり、この判別回路２２は、ヒステリシス性を
有し、かつ前記検出回路２１で検出した電圧レベルがあ
る閾値よりも高くなったときに前記スイッチング素子９
のスイッチング動作を停止させるとともに、ある閾値よ
りも低くなったときに前記スイッチング素子９のスイッ
チング動作を開始するようにスイッチング制御素子１０
を制御するものである。これらの検出回路２１及び判別
回路２２は、抵抗２３〜２７、コンデンサ２８、ダイオ
ード２９〜３１、コンパレータ３２、インバータ３３に
より構成されている。 【００１９】図１に示す回路において、商用電源１より
供給される交流入力電圧は、ノイズフィルタ回路２を通
り、整流ダイオード素子３により全波整流され、フィル
タ用コンデンサ４を通り、次段の昇圧コンバータに加え
られる。 【００２０】昇圧コンバータは、インダクタンス素子５
（巻線Ｌ１）とスイッチング素子９からなり、その出力
は整流ダイオード６および平滑コンデンサ７にて整流平
滑され、直流出力電圧として、後段の負荷８（ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ含む）に加えられる。 【００２１】スイッチング制御素子１０の内部構成は、
図４に示す構成であり、乗算器３５には、抵抗１４、１
５を通して、正弦波状の整流入力電圧波形が入力され、
もう一方の入力には、エラーアンプ３４の出力（直流電
圧）が加えられるので、正弦波状の波形が出力される。
この電圧波形が電流コンパレータ３６にインダクタ電流
の基準として入力され、一方には抵抗１１を通してイン
ダクタ電流波形が加えられるので、その結果として、イ
ンダクタ電流のピーク値が正弦波状の連続した三角波と
なり、コンデンサ４、ノイズフィルタ回路２によって、
インダクタ電流のスイッチングリップルを取り除き、平
均化することで、商用交流電源から流れ込む電流はほぼ
正弦波状になり、力率を改善することができる。 【００２２】また、スイッチング素子９のＯＮタイミン
グは、インダクタンス素子５（巻線Ｌ２）の出力で決ま
り、周波数制御により、入力電圧や負荷電流の変化に対
応している。直流出力電圧は、抵抗１３及び１４にて分
圧され、スイッチング制御素子１０の端子２０に加えら
れ、フィードバックループを形成し、出力電圧の安定化
を図る。 【００２３】交流入力電圧の検出回路２１は、コンデン
サＣ４の両端電圧を抵抗２３、２４にて分圧し、ダイオ
ード２９、コンデンサ２８にて整流平滑して検出し、ヒ
ステリシス機能付きの判別回路２２内のコンパレータ３
２に検出電圧を加える。判別回路２２内のコンパレータ
３２の基準電圧（抵抗２５、２６の中点）は、コンパレ
ータ出力の状態によって変わるため、ヒステリシス性を
持つ。そして、判別回路２２への入力電圧が高くなり、
ダイオード２９のカソード電圧が上昇し、抵抗２５、２
６、２７によって決まるコンパレータ３２の基準電圧Ｒ
１を超えると、その出力はＬへ下がり、インバータ３３
及びダイオード３１の出力はＨへ変わり、スイッチング
制御素子１０の電流波形入力端子１９に加えることで、
スイッチング発振は停止する。 【００２４】一方、その状態から入力電圧が下がり、ダ
イオード２９のカソード電圧が下降し、抵抗２５、２６
によって決まるコンパレータ３２の基準電圧Ｒ２（Ｒ１
＞Ｒ２）を超えると、その出力はＨとなり、インバータ
３３及びダイオード３１の出力はＬへ変わり、スイッチ
ング発振が再び始まる。 【００２５】これは、力率改善電源回路の動作が停止
し、コンデンサインプット方式に変わった時、瞬時的に
大きな電流が流れるため、図２のようにコンデンサ４の
両端の電圧波形が歪み、交流入力電圧検出回路２１の検
出電圧が下がり、再び力率改善電源回路を動作させ、後
はこの繰り返し状態になるというチャタリング現象を避
けるためのものである。 【００２６】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、比較的消費電力の大きい機器、例えばプラズ
マディスプレイ装置のような機器の力率改善電源回路に
対し、商用交流電圧に対応する電圧を検出する検出回路
と、ヒステリシス性を持たせて、その電圧レベルがある
閾値よりも高くなると上記スイッチング動作を停止さ
せ、また逆にある閾値よりも低くなると上記スイッチン
グ動作を開始するようにスイッチング制御素子を制御す
るヒステリシス機能付の判別回路とを付加させること
で、入力電圧と直流出力電圧の電位差が小さくなる、或
いは入力電圧の方が高くなるような状態においても、力
率改善電源回路動作からコンデンサインプット方式への
切替、またはその逆の切替がチャタリングすることな
く、スムーズに行われ、その結果として、過渡時、およ
び定常時の出力電圧の安定性を確保することができると
いう効果が得られる。
大きい機器、例えばプラズマディスプレイ装置のような
機器で、入力電力の力率改善を可能とする電源回路に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、プラズマディスプレイ装置を含
め、消費電力の比較的大きい大型の電子機器の普及が進
んできている。 【０００３】一般に上記のような電子機器においては、
コンデンサインプット方式の整流平滑回路をもつ電源で
は、機器に流れ込む入力電流の導通角が非常に狭く、瞬
時的に大きな電流が流れるので、結果として、電源の利
用効率を示す力率が損なわれる。 【０００４】通常、このような力率の低下を改善するた
めに、電源入力部に昇圧型コンバータ（アクティブフィ
ルタ）を設ける。図３に一般的な力率改善電源回路とし
ての昇圧型コンバータの構成を示す。 【０００５】図３において、１は商用交流電源、２はノ
イズフィルタ回路、３は整流ダイオード素子、４はフィ
ルタ用コンデンサ、５はインダクタンス素子、６は整流
ダイオード、７は平滑コンデンサ、８はＤＣ−ＤＣコン
バータを含めた負荷、９はスイッチング素子、１０はス
イッチング制御素子、１１〜１５は抵抗である。また、
スイッチング制御素子１０は、正弦波電圧波形入力端子
１６、ゼロクロス入力端子１７、出力端子１８、電流波
形入力端子１９、フィードバック端子２０を設けてい
る。 【０００６】以上のように構成された昇圧型コンバータ
の動作について、以下に説明する。商用電源１より供給
される交流入力電圧は、ノイズフィルタ回路２を通り、
整流ダイオード素子３により全波整流され、フィルタ用
コンデンサ４を通り、次段の昇圧コンバータに加えられ
る。昇圧コンバータは、インダクタンス素子５（巻線Ｌ
１）とスイッチング素子９からなり、その出力は整流ダ
イオード６および平滑コンデンサ７にて整流平滑され、
直流出力電圧として、後段の負荷８（ＤＣ−ＤＣコンバ
ータ含む）に加えられる。 【０００７】スイッチング制御素子１０の内部構成は、
図４に示すような構成であり、図４において、３４はエ
ラーアンプ、３５は乗算器、３６は電流コンパレータで
ある。乗算器３５には、抵抗１４、１５を通して、正弦
波状の整流入力電圧波形が入力され、もう一方の入力に
は、エラーアンプ３４の出力（直流電圧）が加えられる
ので、正弦波状の波形が出力される。この電圧波形が電
流コンパレータ３６にインダクタ電流の基準として入力
され、一方には抵抗１１を通してインダクタ電流波形が
加えられるので、その結果として、インダクタ電流のピ
ーク値が正弦波状の連続した三角波となり、コンデンサ
４、フィルタ回路２によって、インダクタ電流のスイッ
チングリップルを取り除き、平均化することで、商用交
流電源から流れ込む電流はほぼ正弦波状になり、力率を
改善することができる。 【０００８】また、スイッチング素子９のＯＮタイミン
グは、インダクタンス素子５（巻線Ｌ２）の出力から決
まり、周波数制御により、入力電圧や、負荷電流の変化
に対応している。直流出力電圧は、抵抗１３及び１４に
て分圧され、スイッチング制御素子１０の端子２０に加
えられ、フィードバックループを形成し、出力電圧の安
定化を図る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】図３に示す昇圧型コン
バータ（力率改善電源回路）においては、入力電圧が高
い場合、入力電圧と直流出力電圧の電位差が小さくな
る、あるいは入力電圧の方が高くなる場合がある。その
とき、回路の昇圧動作により、スイッチング素子９が間
欠発振となり、不安定なスイッチング動作を引き起こす
ことがある。また、その結果として、過渡時および定常
時における出力電圧の安定化が阻害される場合が発生す
るというような課題があった。 【００１０】本発明はこのような課題を解決し、入力電
圧が高くなったとしても、回路系として不安定な状態が
なくなることを目的とするものである。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の力率改善電源回路は、商用交流電圧に対応す
る電圧を検出する検出回路と、ヒステリシス性を有しか
つ前記検出回路で検出した電圧レベルがある閾値よりも
高くなったときに前記スイッチング素子のスイッチング
動作を停止させるとともにある閾値よりも低くなったと
きに前記スイッチング素子のスイッチング動作を開始す
るようにスイッチング制御素子を制御する判別回路とを
設けたものである。 【００１２】これにより、入力電圧が高く、入力電圧と
出力電圧の差が小さい、或いは入力電圧の方が高い場
合、スイッチング動作を停止させ、コンデンサインプッ
ト方式の整流平滑回路に切り替えるので、常に回路動作
としては安定するとともに、出力電圧も安定する。 【００１３】 【発明の実施の形態】すなわち、本発明の請求項１に記
載の発明は、商用交流電源からの入力電流を整流する整
流素子と、この整流素子出力に直列に挿入される昇圧用
のインダクタンス素子と、このインダクタンス素子出力
側に設けられ次段への出力電流を断続するスイッチング
素子と、前記インダクタンス素子の出力側に設けられた
直流電圧生成用の整流素子及び平滑用コンデンサと、前
記スイッチング素子のスイッチング周波数を可変制御す
ることにより出力電圧を安定化させるスイッチング制御
素子とを備えた力率改善電源回路において、商用交流電
圧に対応する電圧を検出する検出回路と、ヒステリシス
性を有しかつ前記検出回路で検出した電圧レベルがある
閾値よりも高くなったときに前記スイッチング素子のス
イッチング動作を停止させるとともにある閾値よりも低
くなったときに前記スイッチング素子のスイッチング動
作を開始するようにスイッチング制御素子を制御する判
別回路とを設けた力率改善電源回路である。 【００１４】これにより、入力電圧が高く、入力電圧と
出力電圧の差が小さい、或いは入力電圧の方が高い場
合、スイッチング動作を停止させ、コンデンサインプッ
ト方式の整流平滑回路に切り替えるので、常に回路動作
としては安定するとともに、出力電圧も安定するという
作用がある。 【００１５】ここで、ヒステリシス機能付き判別回路が
必要なのは、昇圧用コンバータ（力率改善電源回路）動
作から、コンデンサインプット方式の整流平滑回路動作
に切り替わったとき、電力の大きい機器では、電圧波形
が歪むので、入力電圧検出回路の出力が下がり、また、
昇圧コンバータ動作がはじまるという、いわゆるチャタ
リング状態に陥ることを避けるためのものである。 【００１６】以下、本発明の一実施の形態について、図
１〜図２を用いて説明する。 【００１７】図１は本発明の一実施の形態による力率改
善電源回路の構成を示す図であり、図１において、１は
商用交流電源、２はノイズフィルタ回路、３は商用交流
電源１からの入力電流を整流する整流素子としての整流
ダイオード素子、４はフィルタ用コンデンサ、５は整流
素子３の出力に直列に挿入される昇圧用のインダクタン
ス素子、６はこのインダクタンス素子５の出力側に設け
られた直流電圧生成用の整流素子としての整流ダイオー
ド、７は平滑コンデンサ、８はＤＣ−ＤＣコンバータを
含めた負荷、９はインダクタンス素子５の出力側に設け
られ次段への出力電流を断続するスイッチング素子、１
０はこのスイッチング素子９のスイッチング周波数を可
変制御することにより出力電圧を安定化させるスイッチ
ング制御素子、１１〜１５は抵抗である。また、スイッ
チング制御素子１０は、正弦波電圧波形入力端子１６、
ゼロクロス入力端子１７、出力端子１８、電流波形入力
端子１９、フィードバック端子２０を設けている。以上
の構成は、図３に示す回路と同様な構成である。 【００１８】また、２１は商用交流電圧に対応する電圧
を検出する検出回路、２２はヒステリシス機能付きの判
別回路であり、この判別回路２２は、ヒステリシス性を
有し、かつ前記検出回路２１で検出した電圧レベルがあ
る閾値よりも高くなったときに前記スイッチング素子９
のスイッチング動作を停止させるとともに、ある閾値よ
りも低くなったときに前記スイッチング素子９のスイッ
チング動作を開始するようにスイッチング制御素子１０
を制御するものである。これらの検出回路２１及び判別
回路２２は、抵抗２３〜２７、コンデンサ２８、ダイオ
ード２９〜３１、コンパレータ３２、インバータ３３に
より構成されている。 【００１９】図１に示す回路において、商用電源１より
供給される交流入力電圧は、ノイズフィルタ回路２を通
り、整流ダイオード素子３により全波整流され、フィル
タ用コンデンサ４を通り、次段の昇圧コンバータに加え
られる。 【００２０】昇圧コンバータは、インダクタンス素子５
（巻線Ｌ１）とスイッチング素子９からなり、その出力
は整流ダイオード６および平滑コンデンサ７にて整流平
滑され、直流出力電圧として、後段の負荷８（ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ含む）に加えられる。 【００２１】スイッチング制御素子１０の内部構成は、
図４に示す構成であり、乗算器３５には、抵抗１４、１
５を通して、正弦波状の整流入力電圧波形が入力され、
もう一方の入力には、エラーアンプ３４の出力（直流電
圧）が加えられるので、正弦波状の波形が出力される。
この電圧波形が電流コンパレータ３６にインダクタ電流
の基準として入力され、一方には抵抗１１を通してイン
ダクタ電流波形が加えられるので、その結果として、イ
ンダクタ電流のピーク値が正弦波状の連続した三角波と
なり、コンデンサ４、ノイズフィルタ回路２によって、
インダクタ電流のスイッチングリップルを取り除き、平
均化することで、商用交流電源から流れ込む電流はほぼ
正弦波状になり、力率を改善することができる。 【００２２】また、スイッチング素子９のＯＮタイミン
グは、インダクタンス素子５（巻線Ｌ２）の出力で決ま
り、周波数制御により、入力電圧や負荷電流の変化に対
応している。直流出力電圧は、抵抗１３及び１４にて分
圧され、スイッチング制御素子１０の端子２０に加えら
れ、フィードバックループを形成し、出力電圧の安定化
を図る。 【００２３】交流入力電圧の検出回路２１は、コンデン
サＣ４の両端電圧を抵抗２３、２４にて分圧し、ダイオ
ード２９、コンデンサ２８にて整流平滑して検出し、ヒ
ステリシス機能付きの判別回路２２内のコンパレータ３
２に検出電圧を加える。判別回路２２内のコンパレータ
３２の基準電圧（抵抗２５、２６の中点）は、コンパレ
ータ出力の状態によって変わるため、ヒステリシス性を
持つ。そして、判別回路２２への入力電圧が高くなり、
ダイオード２９のカソード電圧が上昇し、抵抗２５、２
６、２７によって決まるコンパレータ３２の基準電圧Ｒ
１を超えると、その出力はＬへ下がり、インバータ３３
及びダイオード３１の出力はＨへ変わり、スイッチング
制御素子１０の電流波形入力端子１９に加えることで、
スイッチング発振は停止する。 【００２４】一方、その状態から入力電圧が下がり、ダ
イオード２９のカソード電圧が下降し、抵抗２５、２６
によって決まるコンパレータ３２の基準電圧Ｒ２（Ｒ１
＞Ｒ２）を超えると、その出力はＨとなり、インバータ
３３及びダイオード３１の出力はＬへ変わり、スイッチ
ング発振が再び始まる。 【００２５】これは、力率改善電源回路の動作が停止
し、コンデンサインプット方式に変わった時、瞬時的に
大きな電流が流れるため、図２のようにコンデンサ４の
両端の電圧波形が歪み、交流入力電圧検出回路２１の検
出電圧が下がり、再び力率改善電源回路を動作させ、後
はこの繰り返し状態になるというチャタリング現象を避
けるためのものである。 【００２６】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、比較的消費電力の大きい機器、例えばプラズ
マディスプレイ装置のような機器の力率改善電源回路に
対し、商用交流電圧に対応する電圧を検出する検出回路
と、ヒステリシス性を持たせて、その電圧レベルがある
閾値よりも高くなると上記スイッチング動作を停止さ
せ、また逆にある閾値よりも低くなると上記スイッチン
グ動作を開始するようにスイッチング制御素子を制御す
るヒステリシス機能付の判別回路とを付加させること
で、入力電圧と直流出力電圧の電位差が小さくなる、或
いは入力電圧の方が高くなるような状態においても、力
率改善電源回路動作からコンデンサインプット方式への
切替、またはその逆の切替がチャタリングすることな
く、スムーズに行われ、その結果として、過渡時、およ
び定常時の出力電圧の安定性を確保することができると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による力率改善電源回路
の構成を示す回路図 【図２】力率改善電源回路動作時と停止時のフィルタ用
コンデンサの両端電圧・電流波形を示す波形図 【図３】従来の力率改善電源回路の構成を示す回路図 【図４】発振制御素子の内部回路構成を示す回路図 【符号の説明】 １ 交流電源 ２ ノイズフィルタ回路 ３ 整流ダイオード素子 ４ フィルタ用コンデンサ ５ インダクタンス素子 ６、２９〜３１ ダイオード ７、２８ コンデンサ ８、１１〜１５、２３〜２７ 抵抗 ９ スイッチング素子 １０ スイッチング制御素子 ２１ 検出回路 ２２ 判別回路 ３２ コンパレータ ３３ インバータ
の構成を示す回路図 【図２】力率改善電源回路動作時と停止時のフィルタ用
コンデンサの両端電圧・電流波形を示す波形図 【図３】従来の力率改善電源回路の構成を示す回路図 【図４】発振制御素子の内部回路構成を示す回路図 【符号の説明】 １ 交流電源 ２ ノイズフィルタ回路 ３ 整流ダイオード素子 ４ フィルタ用コンデンサ ５ インダクタンス素子 ６、２９〜３１ ダイオード ７、２８ コンデンサ ８、１１〜１５、２３〜２７ 抵抗 ９ スイッチング素子 １０ スイッチング制御素子 ２１ 検出回路 ２２ 判別回路 ３２ コンパレータ ３３ インバータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 商用交流電源からの入力電流を整流する
整流素子と、この整流素子出力に直列に挿入される昇圧
用のインダクタンス素子と、このインダクタンス素子出
力側に設けられ次段への出力電流を断続するスイッチン
グ素子と、前記インダクタンス素子の出力側に設けられ
た直流電圧生成用の整流素子及び平滑用コンデンサと、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を可変制御
することにより出力電圧を安定化させるスイッチング制
御素子とを備えた力率改善電源回路において、商用交流
電圧に対応する電圧を検出する検出回路と、ヒステリシ
ス性を有しかつ前記検出回路で検出した電圧レベルがあ
る閾値よりも高くなったときに前記スイッチング素子の
スイッチング動作を停止させるとともにある閾値よりも
低くなったときに前記スイッチング素子のスイッチング
動作を開始するようにスイッチング制御素子を制御する
判別回路とを設けた力率改善電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142645A JP2003333856A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 力率改善電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002142645A JP2003333856A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 力率改善電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003333856A true JP2003333856A (ja) | 2003-11-21 |
Family
ID=29702874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002142645A Pending JP2003333856A (ja) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | 力率改善電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003333856A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008072837A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
| JP2012151964A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Toshiba Information Systems (Japan) Corp | 電源装置 |
| JP5813184B1 (ja) * | 2014-07-07 | 2015-11-17 | 三菱電機株式会社 | 直流変換装置 |
| JP2016019322A (ja) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 三菱電機株式会社 | 直流変換装置の制御方法 |
-
2002
- 2002-05-17 JP JP2002142645A patent/JP2003333856A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008072837A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
| JP2012151964A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Toshiba Information Systems (Japan) Corp | 電源装置 |
| JP5813184B1 (ja) * | 2014-07-07 | 2015-11-17 | 三菱電機株式会社 | 直流変換装置 |
| JP2016019322A (ja) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 三菱電機株式会社 | 直流変換装置の制御方法 |
| JP2016019321A (ja) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | 三菱電機株式会社 | 直流変換装置 |
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