JP2004289893A

JP2004289893A - 力率改善回路

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Publication number: JP2004289893A
Application number: JP2003076258A
Authority: JP
Inventors: Saburo Kitano; 三郎北野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】スイッチング電源装置５０などのコンデンサインプット型の回路の前段に設けられる昇圧チョッパ回路などとして実現され、入力電流波形を入力交流の電圧波形に近似させることによって入力電流の力率を改善するようにした力率改善回路３１において、製造コストの大幅な上昇を招くことなく、脈流電圧を検出するための入力分圧抵抗４５，４６の損失を低減する。
【解決手段】入力交流電圧のオフ時にフィルタコンデンサ３３，３５の電荷を放電するために設けられている放電抵抗を、参照符５１，５２のように２つに分割し、それらの接続点から分圧電圧を取出し、スイッチングを制御する制御回路４９に与える。したがって、従来のように入力交流の全波整流電圧を分圧抵抗４５，４６で分圧するのに比べて、該入力分圧抵抗４５，４６の損失を低減することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるＡＣ−ＤＣコンバータなどとして実現されるスイッチング電源装置などのコンデンサインプット型の回路の前段に設けられる昇圧チョッパ回路などとして実現され、入力電流波形を入力交流の電圧波形に近似させることによって、入力電流の力率を改善するようにした力率改善回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
商用交流などの単相交流を入力とし、所望とする電圧で安定化された直流電流を作成するにあたって、入力側と出力側とを絶縁し、かつ変圧器を小形化することができるスイッチング電源装置が広く用いられている。このスイッチング電源装置は、前記単相交流を整流して得られた整流後の電圧（脈流）を平滑化する平滑コンデンサを電源として、その平滑化された電流をスイッチングする。このため、前記平滑コンデンサには、前記整流後の電圧が該平滑コンデンサの充電電圧よりも高くなるピーク値付近でしか電流が流れ込まず、導通角が狭く、力率が低く、また高調波を発生するという問題がある。
【０００３】
そこで、前記平滑コンデンサへの入力電流波形を、前記整流後の電圧の波形に対応させて力率を改善するようにした力率改善回路が、スイッチング電源装置の前段側に介挿されるようになってきている。図５は典型的な従来技術の力率改善回路１を備える電源装置の電気的構成を示すブロック図であり、図６はその動作を説明するための波形図である。
【０００４】
商用電源２からの商用交流は、コンデンサ３、フィルタコイル４およびコンデンサ５から成るフィルタ回路を通り、ダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄから成るダイオードブリッジ６に印加され、前記力率改善回路１の入力ライン７，８間に、図６（ａ）において参照符α１で示すような整流電圧（脈流）が出力される。
【０００５】
力率改善回路１は、昇圧チョッパ形式の力率改善回路であり、正入力ライン７に介在されるチョークコイル１１およびダイオード１２と、前記チョークコイル１１とダイオード１２との接続点と負入力ライン８との間に介在されるスイッチング素子１３と、ダイオード１２のカソード（出力）側に設けられる平滑コンデンサ１４と、入力分圧抵抗１５，１６と、出力分圧抵抗１７，１８と、前記スイッチング素子１３をオン／オフ制御する制御回路１９とを備えて構成されている。
【０００６】
制御回路１９は、前記図６（ａ）において参照符α１で示すダイオードブリッジ６からの整流後の電圧の前記入力分圧抵抗１５，１６による分圧値と、前記図６（ａ）において参照符α２で示す平滑コンデンサ１４の充電電圧の前記出力分圧抵抗１７，１８による分圧値とを取込み、これらを演算処理して、チョークコイル１１に図６（ｂ）において実線で示す波形の電流を流すように、タイミング制御した駆動信号をスイッチング素子１３のゲートに送出する。前記図６（ｂ）で示す電流波形は、その平均値が参照符α３で示すように、前記整流電圧α１に相似した波形となるように、したがって商用電源２からの電圧波形と近似するように、かつ平滑コンデンサ１４の充電電圧が所定の平滑電圧値になるように制御されている。
【０００７】
図６（ａ）において参照符α１で示す整流後の電圧および参照符α２で示す平滑コンデンサ１４の充電電圧の波形は、共通のグラウンドレベルを基準として作図されており、そのレベル差は、力率改善回路１による電圧昇圧分に相当する。
【０００８】
前記スイッチング素子１３のオン／オフ動作による電流は、商用電源２とダイオードブリッジ６との間に介在される前記フィルタ回路によって平均化され、該商用電源２には、図６（ｂ）において参照符α３で示す波形を交互に極性反転させた波形の電流が流れる。こうして、商用電源２から流れる電流波形を電圧波形に近似させ、力率が改善されている。
【０００９】
力率改善回路１おける昇圧のメカニズムは、通常一般の昇圧チョッパ回路と同じであり、スイッチング素子１３のオン期間中に正入力ライン７からチョークコイル１１を通してスイッチング素子１３に電流が流れることで該チョークコイル１１内に励磁エネルギが蓄積され、スイッチング素子１３がオフすると、該励磁エネルギによって昇圧電流がダイオードブリッジ６からチョークコイル１１およびダイオード１２を通して平滑コンデンサ１４に流入することで実現される。
【００１０】
制御回路１９は、前述の通り、出力分圧抵抗１７，１８にて平滑コンデンサ１４の充電電圧レベルを監視し、該電圧レベルが所定の電圧より高い場合、平滑コンデンサ１４内を流れる電流の波高値が全体に低くなるようにスイッチング素子１３をオン／オフ制御し、逆に該電圧レベルが前記所定の電圧より低い場合、平滑コンデンサ１４内を流れる電流の波高値が全体に高くなるようにスイッチング素子１３をオン／オフ制御することによって、該電圧レベルは常に前記所定の一定電圧値に制御されている。一定電圧値に制御された出力電圧は、スイッチング電源装置２０などの後段回路に入力され、したがって前記スイッチング電源装置２０は平滑コンデンサ１４とともに、コンデンサインプット型の回路を構成する。
【００１１】
また、前記スイッチング電源装置２０は、図示しない負荷が所定の値より軽い場合において、公知のとおり、スイッチング周波数を下げると同時に、ライン２１を介して、軽負荷信号を前記制御回路１９に送出する。これに応答し、制御回路１９は動作を停止し、本電源装置全体での消費電力の低減が図られている。
【００１２】
なお、前記制御回路１９の動作停止状態において、当然のことながらスイッチング素子１３は常にオフ状態となり、本電源装置は、コンデンサインプットタイプの電源装置と同一の動作となり、力率改善機能がなくなることになる。しかしながら、法規制上、軽負荷時は高調波入力電流規制の対象外となり、問題はない。
【００１３】
また、本電源装置は、実際にはＡＣプラグとＡＣコンセントとを介して前記商用電源２に接続されるので、前記ＡＣプラグのターミナル間に放電抵抗２２が設けられている。この放電抵抗２２は、前記ＡＣプラグをＡＣコンセントから引抜いた時に、前記フィルタコンデンサ３，５の充電状態が維持されているとプラグから感電する虞があるので、該フィルタコンデンサ３，５の電荷を速やかに放電し、事故を未然に防止するために設けられている。このため、上記放電が所定の時間内に速やかに完了するよう、通常、入力分圧抵抗１５，１６の抵抗値よりも低い抵抗値のものが選択採用される。
【００１４】
【特許文献１】
特開平９−２０１０５１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように構成され、待機時の低消費電力化を図った電源装置において、まだ入力分圧抵抗１５，１６の消費電力を低減する余地が残されている。特にこれらの入力分圧抵抗１５，１６には、商用電源２と同一乃至は同一以上の電圧が印加されており、軽負荷時の消費電力の低減を図る上で重要なポイントとなる。
【００１６】
ここで、これらの入力分圧抵抗１５，１６の消費電力を低減するために、これらの抵抗を高抵抗にて構成する方法があるが、制御回路１９の各制御入力端子の入力インピーダンス等による制約があり、一定値以上に高抵抗にできないという問題がある。また、これらの入力分圧抵抗１５，１６に直列にスイッチを接続し、前記力率改善回路１の非動作状態において、これらのスイッチをオフするという手法も考えられる。しかしながら、そのような手法では、高耐圧のスイッチを必要とし、製造コストが上昇するという問題がある。
【００１７】
本発明の目的は、製造コストの大幅な上昇を招くことなく、脈流電圧を検出するための入力分圧抵抗の損失を低減することができる力率改善回路を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の力率改善回路は、コンデンサインプット型の回路の前段に設けられ、入力交流の電圧波形を参照して、前記コンデンサインプット型の回路への入力電流波形を、前記入力交流の電圧波形に近似させることによって、入力電流の力率を改善するようにした力率改善回路において、入力交流電圧のオフ時にフィルタコンデンサの電荷を放電するための放電抵抗を備え、該放電抵抗を複数に分割した接続点から、前記入力交流の電圧波形を検出することを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、スイッチング電源装置などのコンデンサインプット型の回路の前段に設けられる昇圧チョッパ回路などとして実現され、入力電流波形を入力交流の電圧波形に近似させることによって入力電流の力率を改善するようにした力率改善回路で、入力電流の流れを制御するにあたって、集積回路等で実現される制御手段へ前記電圧波形を入力する構成において、従来では入力交流の全波整流電圧（脈流電圧）を分圧抵抗で分圧して前記制御手段へ取込んでいたのに対して、本発明では、入力交流電圧のオフ時にフィルタコンデンサの電荷を放電するために設けられている放電抵抗を利用する。すなわち、その放電抵抗を複数に分割し、それらの接続点から分圧電圧を取出す。
【００２０】
したがって、従来の分圧抵抗分の消費電力を削減し、電力変換効率を向上することができる。この消費電力の削減分は絶対量は小さく、機器の定格動作状態のように消費電力の絶対量が大きい場合おいて目立たないけれども、待機状態のように消費電力の絶対量が小さい場合おいて、改善効果が際立つことになる。殆どの電子機器（家庭用電気機器も含む）は、一般的に、定格動作時間よりも待機時間の方が長く、近年、その待機電力の削減が強く求められており、本発明の実施によって、電子機器の消費電力の長時間平均値を下げることができ、好都合である。しかも、高耐圧のスイッチ等の高価な部材を使用する必要が無く、低コストで実現することができる。
【００２１】
また、本発明の力率改善回路は、前記放電抵抗の接続点の電圧を取出す逆流防止ダイオードおよび起動抵抗ならびにそれらの出力電圧で充電される平滑コンデンサを備え、該平滑コンデンサを、前記コンデンサインプット型の後段回路としてのスイッチング電源装置とともに、制御電源として用いることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、起動時に前記放電抵抗の接続点から平滑コンデンサに電流が供給されて、該平滑コンデンサの充電電圧が徐々に上昇し、スイッチング電源装置の内の制御回路の動作開始電圧に到達すると、該スイッチング電源装置が動作を開始すると同時に、該スイッチング電源装置から力率改善回路側の制御回路に通常動作電流が供給され、以後は、主として、この通常動作電流を電源として、スイッチング電源装置および力率改善回路が動作することになる。
【００２３】
したがって、スイッチング電源装置用の電源となる平滑コンデンサの充電電圧を分圧して制御電源として使用するよりも、より低電圧から制御電圧を作成するので、より一層消費電力を低減することができる。
【００２４】
さらにまた、本発明の力率改善回路は、前記放電抵抗の直列回路と並列にもう１組の放電抵抗が設けられるとともに、それらの接続点の電圧を取出す起動抵抗ならびにその出力電圧で充電される平滑コンデンサを備え、該平滑コンデンサを、前記コンデンサインプット型の後段回路としてのスイッチング電源装置とともに、制御電源として用いることを特徴とする。
【００２５】
上記の構成によれば、起動時にもう１組の放電抵抗の接続点から平滑コンデンサに電流が供給されて、該平滑コンデンサの充電電圧が徐々に上昇し、スイッチング電源装置の内の制御回路の動作開始電圧に到達すると、該スイッチング電源装置が動作を開始すると同時に、該スイッチング電源装置から力率改善回路側の制御回路に通常動作電流が供給され、以後は、主として、この通常動作電流を電源として、スイッチング電源装置および力率改善回路が動作することになる。
【００２６】
したがって、スイッチング電源装置用の電源となる平滑コンデンサの充電電圧を分圧して制御電源として使用するよりも、より低電圧から制御電圧を作成するにあたって、放電抵抗をもう１組追加した分、部品点数が増加し、配線スペースが増加するとともに、消費電力が増加するけれども、前記逆流防止ダイオードを不要とし、製造コストを低減することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１の形態について、図１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２８】
図１は、本発明の実施の第１の形態の力率改善回路３１を備え、待機時省エネ機能を有する電源装置の電気的構成を示すブロック図である。商用電源３２からの商用交流は、コンデンサ３３、フィルタコイル３４およびコンデンサ３５から成るフィルタ回路を通り、ダイオード３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄから成るダイオードブリッジ３６に印加され、前記力率改善回路３１の入力ライン３７，３８間に、整流電圧（脈流）が出力される。
【００２９】
力率改善回路３１は、昇圧チョッパ形式の力率改善回路であり、正入力ライン３７に介在されるチョークコイル４１およびダイオード４２と、前記チョークコイル４１とダイオード４２との接続点と負入力ライン３８との間に介在されるスイッチング素子４３と、ダイオード４２のカソード（出力）側に設けられる平滑コンデンサ４４と、入力分圧抵抗４５，４６と、出力分圧抵抗４７，４８と、前記スイッチング素子４３をオン／オフ制御する制御回路４９とを備えて構成されている。以上の構成は、前記図５で示す従来の力率改善回路１と同様である。
【００３０】
注目すべきは、本発明では、ＡＣプラグをＡＣコンセントから引抜いた時に前記フィルタコンデンサ３３，３５の電荷を速やかに放電させるための放電抵抗が、参照符５１，５２で示すように２つに分割されており、前記入力分圧抵抗４５，４６は、入力交流を前記放電抵抗５１，５２で分圧した後の電圧をさらに分圧して、制御回路４９に電圧波形検知用に入力することである。制御回路４９は、その分圧された入力電圧波形と、前記平滑コンデンサ４４の充電電圧の前記出力分圧抵抗４７，４８による分圧値とを取込み、これらを演算処理し、商用電源３２から流入する入力電流が、その電圧波形と近似した波形になり、かつ平滑コンデンサ４４の充電電圧が所定の平滑電圧値になるようにタイミング制御した駆動信号を、スイッチング素子４３のゲートに送出する。
【００３１】
前記スイッチング素子４３のオン／オフ動作による電流は、商用電源３２とダイオードブリッジ３６との間に介在される前記フィルタ回路によって平均化され、こうして商用電源３２から流れる電流波形を電圧波形に近似させ、力率が改善されている。力率改善回路３１における昇圧のメカニズムは、通常一般の昇圧チョッパ回路と同一である。
【００３２】
制御回路４９は、前述の通り、出力分圧抵抗４７，４８にて平滑コンデンサ４４の充電電圧レベルを監視し、該電圧レベルが所定の電圧より高い場合、平滑コンデンサ４４内を流れる電流の波高値が全体に低くなるようにスイッチング素子４３をオン／オフ制御し、逆に該電圧レベルが前記所定の電圧より低い場合、平滑コンデンサ４４内を流れる電流の波高値が全体に高くなるようにスイッチング素子４３をオン／オフ制御することによって、該電圧レベルは常に前記所定の一定電圧値に制御されている。一定電圧値に制御された出力電圧は、スイッチング電源装置５０などの後段回路に入力され、したがって前記スイッチング電源装置５０は平滑コンデンサ４４とともに、コンデンサインプット型の回路を構成する。
【００３３】
また、前記スイッチング電源装置５０は、図示しない負荷が所定の値より軽い場合において、公知のとおり、スイッチング周波数を下げると同時に、ライン５３を介して、軽負荷信号を前記制御回路４９に送出する。これに応答し、制御回路４９は動作を停止し、本電源装置全体での消費電力の低減が図られている。
【００３４】
前記放電抵抗５１，５２は、相互に等しい抵抗値に設定されており、したがって前記商用電源３２からの電圧波形と比較して、電圧が約半分に分圧された電圧が、前記入力分圧抵抗４５，４６に入力される。そして、前記放電抵抗５１，５２の抵抗値は、下式に示す関係が成立するように設定すると、上述のとおりＡＣプラグをＡＣコンセントから抜き去った場合におけるフィルタコンデンサ３３，３５の放電速度を、前記力率改善回路１の放電抵抗２２の場合と同一値に設定することができる。但し、制御回路４９の入力インピーダンスが、各抵抗５１，５２，４５，４６の抵抗値Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ４５，Ｒ４６に対して充分大きく、計算を簡略化するため、無限大としている。
【００３５】
Ｒ２２＝Ｒ５１＋１／｛（１／Ｒ５２）＋〔１／（Ｒ４５＋Ｒ４６）〕｝
但し、Ｒ２２は、従来の放電抵抗２２の抵抗値であり、また上述のとおり、Ｒ５１＝Ｒ５２である。
【００３６】
このようにして、各抵抗５１，５２，４５，４６の合成抵抗値を前記放電抵抗２２の抵抗値と等しく設定することで、放電抵抗に発生する電力損失を従来と等しくすることができる。その上で、本発明では、前記入力分圧抵抗１５，１６に相当する分の電力損失を削減することができる。換言すると、前記入力分圧抵抗４５，４６を放電抵抗に組込むことによって、該入力分圧抵抗４５，４６単独の損失を零にしたことになる。
【００３７】
この消費電力の削減分の絶対量は小さく、機器の定格動作状態のように消費電力の絶対量が大きい場合おいて目立たないけれども、待機状態のように消費電力の絶対量が小さい場合おいて、改善効果が際立つことになる。殆どの電子機器（家庭用電気機器も含む）は、一般的に、定格動作時間よりも待機時間の方が長く、近年、その待機電力の削減が強く求められており、本発明の実施によって、電子機器の消費電力の長時間平均値を下げることができ、好都合である。しかも、高耐圧のスイッチ等の高価な部材を使用する必要が無く、低コストで実現することができる。
【００３８】
本発明の実施の第２の形態について、図２および図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３９】
図２は、本発明の実施の第２の形態の力率改善回路６１を備え、待機時省エネ機能を有する電源装置の電気的構成を示すブロック図である。前記力率改善回路６１は、前述の力率改善回路３１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。注目すべきは、この力率改善回路６１は、前記スイッチング電源装置５０に起動時の動作電源を供給する電源ライン６２が追加されていることである。前記電源ライン６２は、前記放電抵抗５１，５２の接続点の電圧（入力電圧の略１／２の電圧を脈流に整流した電圧）を取出す逆流防止ダイオード６３および起動抵抗６４を備えており、その出力電圧は平滑コンデンサ６５に入力される。
【００４０】
したがって、該電源装置の立ち上げ時に前記放電抵抗５１，５２の接続点から電源ライン６２を介して、平滑コンデンサ６５に電流が供給されて、該平滑コンデンサ６５の充電電圧が徐々に上昇し、該充電電圧が動作電源供給ターミナル５０ａを介してスイッチング電源装置５０の内部に備えられた図示しない制御回路に供給され、所定の動作開始電圧に到達すると、該スイッチング電源装置５０が動作を開始する。同時に、スイッチング電源装置５０の前記動作電源供給ターミナル５０ａから電源ライン６６を介して制御回路４９に通常動作電流が供給され、以後は、主として、この通常動作電流を電源として、スイッチング電源装置５０および力率改善回路６１が動作することになる。図３に、スイッチング電源装置５０の一構成例を示す。
【００４１】
但し、スイッチング電源装置５０の内部に備えられた制御回路６７の動作開始電圧が、力率改善回路６１の制御回路４９の動作開始電圧より低いことが望ましい。これは、電源立ち上げ開始時において、スイッチング電源装置５０より先に力率改善回路６１の制御回路４９が動作し、該制御回路４９の電流消費によって平滑コンデンサ６５の充電電圧の上昇が停止し、スイッチング電源装置５０が起動しなくなる虞れがあるためである。また、スイッチング電源装置５０が動作しないと、前記動作電源供給ターミナル５０ａから通常動作電流が供給されず、本電源装置が立ち上がらないことになる。
【００４２】
さらにまた、スイッチング電源装置５０の制御回路６７の動作開始電圧が、力率改善回路６１の制御回路４９の動作開始電圧より高い場合は、電源ライン６６を電源ライン６２から切り離し、スイッチング電源装置５０に追加増設されたもう少し出力電圧の低い動作電源供給ターミナル（図示せず）に接続すればよい。
【００４３】
前記逆流防止ダイオード６３は、商用電源３２の電圧が低いタイミング、たとえば０Ｖ付近の時、平滑コンデンサ６５の充電電荷が起動抵抗６４を介して放電抵抗５１，５２の接続点に流入し、該接続点の電圧が入力電圧に相似した波形から逸脱し、力率改善回路６１の力率改善機能が損なわれてしまわないように設けられている。
【００４４】
本発明の実施の第３の形態について、図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４５】
図４は、本発明の実施の第３の形態の力率改善回路７１を備え、待機時省エネ機能を有する電源装置の電気的構成を示すブロック図である。この力率改善回路７１は、前述の力率改善回路６１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。注目すべきは、この力率改善回路７１では、前記放電抵抗５１，５２の直列回路と並列にもう１組の放電抵抗８１，８２が設けられるとともに、それらの接続点から前記スイッチング電源装置５０に起動時の動作電源を供給する電源ライン７２に、前記起動抵抗６４だけが設けられていることである。
【００４６】
本電源装置は、図２の電源装置と比較して、放電抵抗８１，８２を追加した分、部品点数が増加し、配線スペースが増加するとともに、消費電力が増加するという欠点があるけれども、前記逆流防止ダイオード６３が不要となり、該逆流防止ダイオードの価格が、放電抵抗８１，８２より高いので、製造コストを低減することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の力率改善回路は、以上のように、スイッチング電源装置などのコンデンサインプット型の回路の前段に設けられる昇圧チョッパ回路などとして実現され、入力電流波形を入力交流の電圧波形に近似させることによって入力電流の力率を改善するようにした力率改善回路で、入力電流の流れを制御するにあたって、集積回路等で実現される制御手段へ前記電圧波形を入力する構成において、従来では入力交流の全波整流電圧（脈流電圧）を分圧抵抗で分圧して前記制御手段へ取込んでいたのに対して、本発明では、入力交流電圧のオフ時にフィルタコンデンサの電荷を放電するために設けられている放電抵抗を利用し、その放電抵抗を複数に分割し、それらの接続点から分圧電圧を取出す。
【００４８】
それゆえ、従来の分圧抵抗分の消費電力を削減し、電力変換効率を向上することができる。また、高耐圧のスイッチ等の高価な部材を使用する必要が無く、低コストで実現することができる。
【００４９】
また、本発明の力率改善回路は、以上のように、前記放電抵抗の接続点の電圧を取出す逆流防止ダイオードおよび起動抵抗ならびにそれらの出力電圧で充電される平滑コンデンサを備え、該平滑コンデンサを前記コンデンサインプット型の後段回路としてのスイッチング電源装置とともに制御電源として用い、起動時に前記放電抵抗の接続点から平滑コンデンサに電流が供給されて、該平滑コンデンサの充電電圧が徐々に上昇し、スイッチング電源装置の内の制御回路の動作開始電圧に到達すると、該スイッチング電源装置が動作を開始すると同時に、該スイッチング電源装置から力率改善回路側の制御回路に通常動作電流が供給され、以後は、主として、この通常動作電流を電源として、スイッチング電源装置および力率改善回路を動作させる。
【００５０】
それゆえ、スイッチング電源装置用の電源となる平滑コンデンサの充電電圧を分圧して制御電源として使用するよりも、より低電圧から制御電圧を作成するので、より一層消費電力を低減することができる。
【００５１】
さらにまた、本発明の力率改善回路は、以上のように、前記放電抵抗の直列回路と並列にもう１組の放電抵抗を設けるとともに、それらの接続点の電圧を取出す起動抵抗ならびにその出力電圧で充電される平滑コンデンサを備え、該平滑コンデンサを前記コンデンサインプット型の後段回路としてのスイッチング電源装置とともに制御電源として用い、起動時にもう１組の放電抵抗の接続点から平滑コンデンサに電流が供給されて、該平滑コンデンサの充電電圧が徐々に上昇し、スイッチング電源装置の内の制御回路の動作開始電圧に到達すると、該スイッチング電源装置が動作を開始すると同時に、該スイッチング電源装置から力率改善回路側の制御回路に通常動作電流が供給され、以後は、主として、この通常動作電流を電源として、スイッチング電源装置および力率改善回路を動作させる。
【００５２】
それゆえ、スイッチング電源装置用の電源となる平滑コンデンサの充電電圧を分圧して制御電源として使用するよりも、より低電圧から制御電圧を作成し、消費電力を削減するとともに、前記逆流防止ダイオードを不要とし、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態の力率改善回路を備え、待機時省エネ機能を有する電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の第２の形態の力率改善回路を備え、待機時省エネ機能を有する電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２の力率改善回路に適応したスイッチング電源装置の電気回路図である。
【図４】本発明の実施の第３の形態の力率改善回路を備え、待機時省エネ機能を有する電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】典型的な従来技術の力率改善回路を備え、待機時省エネ機能を有する電源装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】力率改善回路の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
３１．６１，７１力率改善回路
３２商用電源
３３，３５コンデンサ
３４フィルタコイル
３６ダイオードブリッジ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄダイオード
４１チョークコイル
４２ダイオード
４３スイッチング素子
４４，６５平滑コンデンサ
４５，４６入力分圧抵抗
４７，４８出力分圧抵抗
４９，６７制御回路
５０スイッチング電源装置
５０ａ動作電源供給ターミナル
５１，５２放電抵抗
６２，６６，７２電源ライン
６３逆流防止ダイオード
６４起動抵抗
８１，８２放電抵抗（もう１つの放電抵抗）

Claims

コンデンサインプット型の回路の前段に設けられ、入力交流の電圧波形を参照して、前記コンデンサインプット型の回路への入力電流波形を、前記入力交流の電圧波形に近似させることによって、入力電流の力率を改善するようにした力率改善回路において、
入力交流電圧のオフ時にフィルタコンデンサの電荷を放電するための放電抵抗を備え、該放電抵抗を複数に分割した接続点から、前記入力交流の電圧波形を検出することを特徴とする力率改善回路。
前記放電抵抗の接続点の電圧を取出す逆流防止ダイオードおよび起動抵抗ならびにそれらの出力電圧で充電される平滑コンデンサを備え、該平滑コンデンサを、前記コンデンサインプット型の後段回路としてのスイッチング電源装置とともに、制御電源として用いることを特徴とする請求項１記載の力率改善回路。
前記放電抵抗の直列回路と並列にもう１組の放電抵抗が設けられるとともに、それらの接続点の電圧を取出す起動抵抗ならびにその出力電圧で充電される平滑コンデンサを備え、該平滑コンデンサを、前記コンデンサインプット型の後段回路としてのスイッチング電源装置とともに、制御電源として用いることを特徴とする請求項１記載の力率改善回路。