JP2004064952A - ダイオードブリッジ整流回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】整流電流容量を保持しつつ、小型化かつ低コスト化が可能なダイオードブリッジ整流回路を提供する。
【解決手段】ダイオードをブリッジ回路に組んで全波整流を行うダイオードブリッジ整流回路であって、単一の低電流容量のブリッジ回路ＤＳ１、ＤＳ２を複数個並列に接続して所望の整流電流容量を得る。
【選択図】 図１
【解決手段】ダイオードをブリッジ回路に組んで全波整流を行うダイオードブリッジ整流回路であって、単一の低電流容量のブリッジ回路ＤＳ１、ＤＳ２を複数個並列に接続して所望の整流電流容量を得る。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオードをブリッジ回路に組んで全波整流を行うダイオードブリッジ整流回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にスイッチング電源回路は、交流電源からの入力電流を例えばダイオードブリッジ整流回路により整流し、平滑コンデンサにより平滑にしたのち、スイッチ素子をオンオフ制御し、ダイオードとコンデンサからなる出力回路の出力電圧を一定にする。
【０００３】
例えば単相交流のダイオードブリッジ整流回路では、図２に示すように、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ回路に組んだ単一のダイオードブリッジ回路（ダイオードスタック）により交流から直流への全波整流を行う。
【０００４】
図２において、交流ＡＣ１から、ａ０線とｂ０線間のダイオードＤ１により、交流ＡＣ２において、ｃ０線とｄ０線間のダイオードＤ２により、それぞれ直流ＤＣ＋（プラス）へ出力される。また、交流ＡＣ１から、ｅ０線とｆ０線間のダイオードＤ３により、交流ＡＣ２からにおいて、ｇ０線とｈ０線間のダイオードＤ４により、それぞれ直流ＤＣ−（マイナス）へ出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、単一のダイオードブリッジ回路を用いた場合、所望の整流電流容量を得ようとすると、大容量のものは高価格であり、パッケージ自体も大きくなって小型化できないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決して、整流電流容量を保持しつつ、小型化かつ低コスト化が可能なダイオードブリッジ整流回路を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明にかかるダイオードブリッジ整流回路は、ダイオードをブリッジ回路に組んで全波整流を行うものであって、単一の低電流容量のブリッジ回路を複数個並列に接続して所望の整流電流容量を得るものである。
【０００８】
前記構成によれば、低容量のブリッジ回路を複数個並列に接続して用いることにより、所望の整流電流容量を得ることができるとともに、複数個の低容量で面積が小さいブリッジ回路を配置効率を考慮して分散して配置できるから、パッケージ自体が大きく分散配置もできない従来の単一の大容量のブリッジ回路に比べて小型化が可能となり、また低容量のブリッジ回路を用いることにより、低コスト化も可能となる。
【０００９】
好ましくは、各ブリッジ回路内の温度分布を均一化する温度均一化手段が設けられている。したがって、低定格品で安価なブリッジ回路であっても、性能の劣るダイオードの温度上昇が温度均一化手段により抑えられて、各ダイオードごとの温度分布を均一化して電流負担の一方的な傾斜を防止し、性能の劣るダイオードの劣化を防止するので、当該ブリッジ回路の使用が可能となり、一層の低コスト化が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るダイオードブリッジ整流回路を備えたスイッチング電源回路を示す回路図である。この電源回路は、入力回路２と、入力回路２にトランスＴを介して接続されている出力回路４とを備えている。
【００１１】
この電源回路は、入力回路２において、単相の交流電源１からの入力電流をダイオードブリッジ整流回路８により整流し、平滑コンデンサＣ１により平滑にしたのち、スイッチ素子Ｓ１をオンオフ制御し、ダイオードＤ５とコンデンサＣ２からなる出力回路４の出力電圧を一定にする。
【００１２】
前記単相交流のダイオードブリッジ整流回路８は、所望の整流電流容量よりも低容量のダイオードブリッジ回路（ダイオードスタック）を複数個並列に接続したブリッジ回路群からなる構成とすることにより、所望の整流電流容量を得るものである。この例では、所望容量の約１／２の容量をもつダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２を並列に接続している。
【００１３】
すなわち、このダイオードブリッジ整流回路８は、ダイオードスタックＤＳ１が４個のダイオードＤ１１〜Ｄ１４を、ダイオードスタックＤＳ２が４個のダイオードＤ２１〜Ｄ２４をそれぞれブリッジ回路に組んだもので、これらダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２を並列接続したものであり、ダイオードスタックＤＳ１のａ１線とｇ１線とを接続した接続点３１を交流ＡＣ１の入力点とし、ダイオードスタックＤＳ２のａ２線とｇ２線とを接続した接続点３２を交流ＡＣ２の入力点とする。そして、ダイオードスタックＤＳ１のｂ１線とダイオードスタックＤＳ２のｂ２線とを接続した接続点３３を直流ＤＣ＋（プラス）の出力点とし、ダイオードスタックＤＳ１のｈ１線とダイオードスタックＤＳ２のｈ２線とを接続した接続点３４を直流ＤＣ−（マイナス）の出力点とする。
【００１４】
上記構成のダイオードブリッジ整流回路８は、以下のように動作する。
図１において、単相交流が、交流ＡＣ１から、ａ１線とｂ１線間のダイオードＤ１１とｃ１線とｄ１線間のダイオードＤ１２とにより、交流ＡＣ２から、ａ２線とｂ２線間のダイオードＤ２１とｃ２線とｄ２線間のダイオードＤ２２とにより、それぞれ直流となって直流ＤＣ＋（プラス）へ出力される。また、交流ＡＣ１から、ｅ１線とｆ１線間のダイオードＤ１３とｇ１線とｈ１線間のダイオードＤ１４により、交流ＡＣ２から、ｅ２線とｆ２線間のダイオードＤ２３とｇ２線とｈ２線間のダイオードＤ２４とにより、それぞれ直流ＤＣ−（マイナス）へ出力される。こうして、このダイオードブリッジ整流回路８は、所望の整流電流容量の約１／２の容量をもつダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２を並列に接続しているので、これらがほぼそのまま加え合わされて所望容量を得ることができる。
【００１５】
一方、複数個の低容量で面積も小さいダイオードスタック（ブリッジ回路）ＤＳ１、ＤＳ２を配置効率を考慮して分散して配置できるから、パッケージ自体が大きく分散配置もできない従来の大容量のダイオードスタックに比べて小型化が可能となり、また一般に低容量のダイオードスタックは大容量のダイオードスタックに比べて容量比以上に低価格であるから、低コスト化も可能となる。
【００１６】
これにより、本発明にかかるダイオードブリッジ整流回路８は、低容量のダイオードスタックを複数個並列に接続して用いることにより、所望の整流電流容量を得ることができるとともに、小型化および低コスト化が可能となる。
【００１７】
なお、この実施形態では、ダイオードスタックを２個並列に接続しているが、３個以上並列に接続してもよい。
【００１８】
また、この実施形態では、ダイオードブリッジ整流回路８は単相交流用であるが、三相または多相交流用に用いてもよい。
【００１９】
なお、ダイオードスタックが低定格品であって、構成する個々のダイオードに性能のばらつきがある場合、性能の劣るダイオードの温度上昇は大きく、温度が上がると当該ダイオードに多くの電流が流れて電流負担が一方的になり、電流負担が大きくなるとより温度上昇が大きくなってより多くの電流が流れてますます電流負担が一方的になり、その結果当該ダイオードが劣化してダイオードスタックの性能が悪化する。このダイオードブリッジ整流回路８では、このような低定格品で安価なダイオードスタックでも使用可能とするため、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２内の温度分布を均一化する温度均一化手段１０が設けられている。例えば、前記温度均一化手段１０は、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２の直下に設けられた放熱板である。
【００２０】
これにより、低定格品で安価なダイオードスタックであっても、性能の劣るダイオードの温度上昇が放熱板により抑えられて、各ダイオードごとの温度分布を均一化して電流負担の一方的な傾斜を防止し、性能の劣るダイオードの劣化を防止するので、当該ダイオードスタックの使用が可能となり、一層の低コスト化が可能となる。なお、温度均一化手段１０として、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２の配置条件を近傍にするなど同一にして、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２内の温度分布を均一化するようにしてもよい。
【００２１】
なお、この実施形態では、ダイオードブリッジ整流回路８をスイッチング電源回路に使用しているが、このような整流を行う他のどのような用途に用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、低容量のブリッジ回路を複数個並列に接続して用いることにより、所望の整流電流容量を得ることができるとともに、複数個の低容量で面積が小さいブリッジ回路を配置効率を考慮して分散して配置できるから、パッケージ自体が大きく分散配置もできない従来の単一の大容量のブリッジ回路に比べて小型化が可能となり、また低容量のブリッジ回路を用いることにより、低コスト化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイオードブリッジ整流回路を備えたスイッチング電源回路を示す回路図である。
【図２】従来のダイオードブリッジ整流回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１…交流電源、２…入力回路、４…出力回路、８…ダイオードブリッジ整流回路、１０…温度均一化手段、Ｄ１１〜Ｄ１４、Ｄ２１〜Ｄ２４…ダイオード、ＤＳ１、ＤＳ２…ブリッジ回路（ダイオードスタック）、Ｓ１…スイッチ素子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオードをブリッジ回路に組んで全波整流を行うダイオードブリッジ整流回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にスイッチング電源回路は、交流電源からの入力電流を例えばダイオードブリッジ整流回路により整流し、平滑コンデンサにより平滑にしたのち、スイッチ素子をオンオフ制御し、ダイオードとコンデンサからなる出力回路の出力電圧を一定にする。
【０００３】
例えば単相交流のダイオードブリッジ整流回路では、図２に示すように、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ回路に組んだ単一のダイオードブリッジ回路（ダイオードスタック）により交流から直流への全波整流を行う。
【０００４】
図２において、交流ＡＣ１から、ａ０線とｂ０線間のダイオードＤ１により、交流ＡＣ２において、ｃ０線とｄ０線間のダイオードＤ２により、それぞれ直流ＤＣ＋（プラス）へ出力される。また、交流ＡＣ１から、ｅ０線とｆ０線間のダイオードＤ３により、交流ＡＣ２からにおいて、ｇ０線とｈ０線間のダイオードＤ４により、それぞれ直流ＤＣ−（マイナス）へ出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、単一のダイオードブリッジ回路を用いた場合、所望の整流電流容量を得ようとすると、大容量のものは高価格であり、パッケージ自体も大きくなって小型化できないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決して、整流電流容量を保持しつつ、小型化かつ低コスト化が可能なダイオードブリッジ整流回路を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明にかかるダイオードブリッジ整流回路は、ダイオードをブリッジ回路に組んで全波整流を行うものであって、単一の低電流容量のブリッジ回路を複数個並列に接続して所望の整流電流容量を得るものである。
【０００８】
前記構成によれば、低容量のブリッジ回路を複数個並列に接続して用いることにより、所望の整流電流容量を得ることができるとともに、複数個の低容量で面積が小さいブリッジ回路を配置効率を考慮して分散して配置できるから、パッケージ自体が大きく分散配置もできない従来の単一の大容量のブリッジ回路に比べて小型化が可能となり、また低容量のブリッジ回路を用いることにより、低コスト化も可能となる。
【０００９】
好ましくは、各ブリッジ回路内の温度分布を均一化する温度均一化手段が設けられている。したがって、低定格品で安価なブリッジ回路であっても、性能の劣るダイオードの温度上昇が温度均一化手段により抑えられて、各ダイオードごとの温度分布を均一化して電流負担の一方的な傾斜を防止し、性能の劣るダイオードの劣化を防止するので、当該ブリッジ回路の使用が可能となり、一層の低コスト化が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るダイオードブリッジ整流回路を備えたスイッチング電源回路を示す回路図である。この電源回路は、入力回路２と、入力回路２にトランスＴを介して接続されている出力回路４とを備えている。
【００１１】
この電源回路は、入力回路２において、単相の交流電源１からの入力電流をダイオードブリッジ整流回路８により整流し、平滑コンデンサＣ１により平滑にしたのち、スイッチ素子Ｓ１をオンオフ制御し、ダイオードＤ５とコンデンサＣ２からなる出力回路４の出力電圧を一定にする。
【００１２】
前記単相交流のダイオードブリッジ整流回路８は、所望の整流電流容量よりも低容量のダイオードブリッジ回路（ダイオードスタック）を複数個並列に接続したブリッジ回路群からなる構成とすることにより、所望の整流電流容量を得るものである。この例では、所望容量の約１／２の容量をもつダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２を並列に接続している。
【００１３】
すなわち、このダイオードブリッジ整流回路８は、ダイオードスタックＤＳ１が４個のダイオードＤ１１〜Ｄ１４を、ダイオードスタックＤＳ２が４個のダイオードＤ２１〜Ｄ２４をそれぞれブリッジ回路に組んだもので、これらダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２を並列接続したものであり、ダイオードスタックＤＳ１のａ１線とｇ１線とを接続した接続点３１を交流ＡＣ１の入力点とし、ダイオードスタックＤＳ２のａ２線とｇ２線とを接続した接続点３２を交流ＡＣ２の入力点とする。そして、ダイオードスタックＤＳ１のｂ１線とダイオードスタックＤＳ２のｂ２線とを接続した接続点３３を直流ＤＣ＋（プラス）の出力点とし、ダイオードスタックＤＳ１のｈ１線とダイオードスタックＤＳ２のｈ２線とを接続した接続点３４を直流ＤＣ−（マイナス）の出力点とする。
【００１４】
上記構成のダイオードブリッジ整流回路８は、以下のように動作する。
図１において、単相交流が、交流ＡＣ１から、ａ１線とｂ１線間のダイオードＤ１１とｃ１線とｄ１線間のダイオードＤ１２とにより、交流ＡＣ２から、ａ２線とｂ２線間のダイオードＤ２１とｃ２線とｄ２線間のダイオードＤ２２とにより、それぞれ直流となって直流ＤＣ＋（プラス）へ出力される。また、交流ＡＣ１から、ｅ１線とｆ１線間のダイオードＤ１３とｇ１線とｈ１線間のダイオードＤ１４により、交流ＡＣ２から、ｅ２線とｆ２線間のダイオードＤ２３とｇ２線とｈ２線間のダイオードＤ２４とにより、それぞれ直流ＤＣ−（マイナス）へ出力される。こうして、このダイオードブリッジ整流回路８は、所望の整流電流容量の約１／２の容量をもつダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２を並列に接続しているので、これらがほぼそのまま加え合わされて所望容量を得ることができる。
【００１５】
一方、複数個の低容量で面積も小さいダイオードスタック（ブリッジ回路）ＤＳ１、ＤＳ２を配置効率を考慮して分散して配置できるから、パッケージ自体が大きく分散配置もできない従来の大容量のダイオードスタックに比べて小型化が可能となり、また一般に低容量のダイオードスタックは大容量のダイオードスタックに比べて容量比以上に低価格であるから、低コスト化も可能となる。
【００１６】
これにより、本発明にかかるダイオードブリッジ整流回路８は、低容量のダイオードスタックを複数個並列に接続して用いることにより、所望の整流電流容量を得ることができるとともに、小型化および低コスト化が可能となる。
【００１７】
なお、この実施形態では、ダイオードスタックを２個並列に接続しているが、３個以上並列に接続してもよい。
【００１８】
また、この実施形態では、ダイオードブリッジ整流回路８は単相交流用であるが、三相または多相交流用に用いてもよい。
【００１９】
なお、ダイオードスタックが低定格品であって、構成する個々のダイオードに性能のばらつきがある場合、性能の劣るダイオードの温度上昇は大きく、温度が上がると当該ダイオードに多くの電流が流れて電流負担が一方的になり、電流負担が大きくなるとより温度上昇が大きくなってより多くの電流が流れてますます電流負担が一方的になり、その結果当該ダイオードが劣化してダイオードスタックの性能が悪化する。このダイオードブリッジ整流回路８では、このような低定格品で安価なダイオードスタックでも使用可能とするため、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２内の温度分布を均一化する温度均一化手段１０が設けられている。例えば、前記温度均一化手段１０は、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２の直下に設けられた放熱板である。
【００２０】
これにより、低定格品で安価なダイオードスタックであっても、性能の劣るダイオードの温度上昇が放熱板により抑えられて、各ダイオードごとの温度分布を均一化して電流負担の一方的な傾斜を防止し、性能の劣るダイオードの劣化を防止するので、当該ダイオードスタックの使用が可能となり、一層の低コスト化が可能となる。なお、温度均一化手段１０として、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２の配置条件を近傍にするなど同一にして、各ダイオードスタックＤＳ１、ＤＳ２内の温度分布を均一化するようにしてもよい。
【００２１】
なお、この実施形態では、ダイオードブリッジ整流回路８をスイッチング電源回路に使用しているが、このような整流を行う他のどのような用途に用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、低容量のブリッジ回路を複数個並列に接続して用いることにより、所望の整流電流容量を得ることができるとともに、複数個の低容量で面積が小さいブリッジ回路を配置効率を考慮して分散して配置できるから、パッケージ自体が大きく分散配置もできない従来の単一の大容量のブリッジ回路に比べて小型化が可能となり、また低容量のブリッジ回路を用いることにより、低コスト化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイオードブリッジ整流回路を備えたスイッチング電源回路を示す回路図である。
【図２】従来のダイオードブリッジ整流回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１…交流電源、２…入力回路、４…出力回路、８…ダイオードブリッジ整流回路、１０…温度均一化手段、Ｄ１１〜Ｄ１４、Ｄ２１〜Ｄ２４…ダイオード、ＤＳ１、ＤＳ２…ブリッジ回路（ダイオードスタック）、Ｓ１…スイッチ素子。
Claims (2)
- ダイオードをブリッジ回路に組んで全波整流を行うダイオードブリッジ整流回路であって、
単一の低電流容量のブリッジ回路を複数個並列に接続して所望の整流電流容量を得るダイオードブリッジ整流回路。 - 請求項１において、さらに、
前記ブリッジ回路内の温度分布を均一化する温度均一化手段が設けられているダイオードブリッジ整流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002222770A JP2004064952A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | ダイオードブリッジ整流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002222770A JP2004064952A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | ダイオードブリッジ整流回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004064952A true JP2004064952A (ja) | 2004-02-26 |
Family
ID=31942709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002222770A Pending JP2004064952A (ja) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | ダイオードブリッジ整流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004064952A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007295681A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力供給装置 |
| WO2011058665A1 (ja) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | 日立アプライアンス株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2013234906A (ja) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 加圧器ヒーター制御装置 |
| CN107947605A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-20 | 黄山硅鼎电子有限公司 | 基于gpp整流芯片并联式的桥式整流器 |
| KR20200103673A (ko) | 2018-01-05 | 2020-09-02 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 병렬 다이오드 브리지 정류회로 |
-
2002
- 2002-07-31 JP JP2002222770A patent/JP2004064952A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007295681A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力供給装置 |
| WO2011058665A1 (ja) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | 日立アプライアンス株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2011109741A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Hitachi Appliances Inc | 電力変換装置 |
| JP2013234906A (ja) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 加圧器ヒーター制御装置 |
| CN107947605A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-20 | 黄山硅鼎电子有限公司 | 基于gpp整流芯片并联式的桥式整流器 |
| KR20200103673A (ko) | 2018-01-05 | 2020-09-02 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 병렬 다이오드 브리지 정류회로 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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