JP2550325B2 - Power supply - Google Patents

Power supply

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JP2550325B2
JP2550325B2 JP61164989A JP16498986A JP2550325B2 JP 2550325 B2 JP2550325 B2 JP 2550325B2 JP 61164989 A JP61164989 A JP 61164989A JP 16498986 A JP16498986 A JP 16498986A JP 2550325 B2 JP2550325 B2 JP 2550325B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、放電灯点灯装置や、インバータ式モータ駆
動装置等を負荷として用い、チョッパ回路やインバータ
回路等の電力変換手段を備えた電源装置に関するもので
ある。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device that uses a discharge lamp lighting device, an inverter type motor drive device or the like as a load, and includes a power conversion means such as a chopper circuit or an inverter circuit. is there.

[背景技術] 近年スイッチング電源装置が普及しているが、このス
イッチング電源装置は一般には直流(平滑された)電圧
を入力し、、任意の電圧が出力される。従って交流電源
電圧を入力するような場合、整流素子により脈流電圧に
整流し、この脈流電圧を大容量のコンデンサで平滑し
て、スイッチング部分に供給する必要があるが、この方
式は入力電流が著しく歪み、波高値も著しく高く、且つ
入力力率が低い等の問題がある。
BACKGROUND ART In recent years, switching power supply devices have become widespread, but in general, this switching power supply device inputs a DC (smoothed) voltage and outputs an arbitrary voltage. Therefore, when inputting an AC power supply voltage, it is necessary to rectify it into a pulsating voltage with a rectifying element, smooth this pulsating voltage with a large-capacity capacitor, and supply it to the switching part. Is remarkably distorted, the peak value is remarkably high, and the input power factor is low.

これは整流素子の後に大容量のコンデンサを接続した
ことに起因する。
This is because a large-capacity capacitor was connected after the rectifying element.

そこで、従来種々解決する手段が提案されているの
で、以下に説明する。まず、概要を説明し、個々の内容
を説明する。
Therefore, various means for solving the problems have been conventionally proposed, and will be described below. First, an outline will be described and then individual contents will be described.

まず第7図〜第9図で示すものは、駆動用電源VDを直
流電源とし、PWM制御により入力電流Isを交流電源Vsの
電圧と相似となるように制御している。従って、入力電
流Isの歪みが改善され、入力力率も向上する。
First shows in FIG. 7 to 9 figures, the drive power supply V D to a DC power supply is controlled so that the voltage and similar of the AC power source Vs to the input current Is by the PWM control. Therefore, the distortion of the input current Is is improved and the input power factor is also improved.

しかし、駆動用電源VDが直流電圧で一定値のために、
整流出力電圧Viの電圧の低いところではトランジスタQ1
がオーバドライブとなる欠点がある。
However, because the driving power supply V D is a DC voltage and has a constant value,
When the rectified output voltage Vi is low, the transistor Q 1
Has the drawback of being overdriven.

第10図、第11図に示すものは駆動用電源VDが交流電源
Vsの全波整流電圧を用いるので、トランジスタQ1のオー
バドライブは生じなくなる。その反面、駆動電圧不足に
より入力電流波形に休止区間が生じ、入力電流波形に歪
みが生じ欠点がある。
In FIGS. 10 and 11, the drive power source V D is an AC power source.
Since the full-wave rectified voltage of Vs is used, overdrive of the transistor Q 1 does not occur. On the other hand, there is a drawback that the input current waveform is distorted due to the shortage of the driving voltage, and the input current waveform is distorted.

次に上述した従来例の電源装置の動作について説明す
る。
Next, the operation of the above-described conventional power supply device will be described.

第7図の電源装置は所謂昇降圧チョッパ回路を用いた
もので、第8図(a)に示す交流電源Vsを整流回路を構
成する全波整流器DBで全波整流し、第8図(b)に示す
全波整流電圧Viを負荷Rと全波整流器DBとの間に挿入し
てあるスイッチング素子であるトランジスタQ1を高速で
スイッチングさせる。このトランジスタQ1のオン時にト
ランジスタQ1に電流IQが流れ、インダクタンス素子Lに
第8図(c)に示す高周波電流ILを流してエルギを蓄積
させ、トランジスタQ1のオフ時にインダクタンス素子L
に蓄積したエネルギを放出させ、電流IDをダイオードD1
とコンデンサC2で整流平滑し、負荷Rに電源V0を供給す
るようになっている。この従来例では全波整流器DBの出
力端には大容量のコンデンサを接続していないため、ト
ランジスタQ1のスイッチングを制御する制御回路CTRLの
如何によっては入力電流Isの波形を交流電源Vs波形に略
一致させることが第8図(d)に示すようにできる。こ
こで制御回路CTRLは負荷Rの両端電圧V0を検出して電圧
V0が一定となるようにトランジスタQ1のトランジスタ駆
動パルスを、上記両端電圧V0に応じてパルス幅変調する
PWM制御するもので、動作電源を持つ。
The power supply device shown in FIG. 7 uses a so-called step-up / down chopper circuit. The AC power supply Vs shown in FIG. 8 (a) is full-wave rectified by a full-wave rectifier DB forming a rectifier circuit, and the power supply device shown in FIG. The full-wave rectified voltage Vi shown in FIG. 4) is inserted between the load R and the full-wave rectifier DB to switch the transistor Q 1 which is a switching element at high speed. A current I Q flows through the transistor Q 1 when the transistor Q 1 is turned on, and a high frequency current I L shown in FIG. 8 (c) is caused to flow through the inductance element L to accumulate ergi. When the transistor Q 1 is turned off, the inductance element L
To release energy stored in the diode D 1 the current I D
The capacitor C 2 is used for rectifying and smoothing, and the power source V 0 is supplied to the load R. In this conventional example, since a large-capacity capacitor is not connected to the output terminal of the full-wave rectifier DB, the waveform of the input current Is is changed to the AC power supply Vs waveform depending on the control circuit CTRL that controls the switching of the transistor Q 1. It is possible to make them substantially coincident with each other as shown in FIG. Here, the control circuit CTRL detects the voltage V 0 across the load R and detects the voltage.
The transistor drive pulse of the transistor Q 1 is pulse-width modulated according to the above-mentioned voltage V 0 so that V 0 becomes constant.
It is PWM controlled and has an operating power supply.

ところで、スイッチング素子たるトランジスタQ1に流
れる電流は第9図(d)に示すように包絡線が入力電流
に一致するような高周波三角電流となる。従って入力電
圧のピーク付近にては電流IQのピークも高く、入力電圧
のゼロクロス付近にて電流IQのピークも低くなる。
By the way, the current flowing through the transistor Q 1 which is a switching element becomes a high frequency triangular current whose envelope coincides with the input current as shown in FIG. 9 (d). Thus the peak of the current I Q is in the vicinity of the peak of the input voltage is high, also low peak current I Q in the vicinity zero crossing of the input voltage.

第9図(a)乃至(f)は制御回路CTRLとトランジス
タQ1の駆動回路DRの各部の出力を示しており、第9図
(a)に示す制御回路CTRLからの制御信号Vaをトランジ
スタQ2のベースに印加すると、この制御信号Vaによりト
ランジスタQ2がオンし、このトランジスタQ2のオン時に
パルストランスPTの1次巻線n1に駆動用電源VDから電流
を流す。この電流が流れるとパルストランスPTの2次巻
線n2に電圧が発生し、この電圧をベース抵抗RBで限流し
てトランジスタQ1のベースに第9図(c)に示すベース
電流IBを流す。この時トランジスタQ1のベースに印加さ
れるベース電圧VBは第9図(b)に示すようになる。さ
てトランジスタQ1がオンするとトランジスタQ1には第9
図(d)を示す電流IQが流れる。この電流IQは上述した
ように三角波となる。さてトランジスタQ2がオフする
と、パルストランスPTに蓄積されたエネルギが逆極性に
発生するためトランジスタQ2は逆バイアスされてオフす
る。尚第9図(e)はインダクタンス素子Lからのエネ
ルギ放出による電流IDを示し、同図(f)はインダクタ
ンス素子Lに流れる電流ILを示す。
9 (a) to 9 (f) show the outputs of the control circuit CTRL and the respective parts of the drive circuit DR of the transistor Q 1. The control signal Va from the control circuit CTRL shown in FIG. When applied to the second base, the control signal Va transistor Q 2 is turned on, the current flows from the driving power source V D to the primary winding n 1 of the pulse transformer PT when the on the transistor Q 2. When this current flows, a voltage is generated in the secondary winding n 2 of the pulse transformer PT, this voltage is limited by the base resistor R B , and the base current I B shown in FIG. 9 (c) is applied to the base of the transistor Q 1 . Shed. At this time, the base voltage V B applied to the base of the transistor Q 1 is as shown in FIG. 9 (b). Now, when the transistor Q 1 turns on, the transistor Q 1
The current I Q shown in FIG. The current I Q is a triangular wave, as described above. When the transistor Q 2 is turned off, the energy stored in the pulse transformer PT is generated in the opposite polarity, so that the transistor Q 2 is reverse biased and turned off. Note that FIG. 9 (e) shows the current I D due to energy release from the inductance element L, and FIG. 9 (f) shows the current I L flowing through the inductance element L.

このような駆動回路DRを用いれば簡単にトランジスタ
Q1を制御することができるわけであるが、トランジスタ
Q1をオンさせるためのベース電流IBは電流IQが最大とな
るところ、即ち入力交流電源Vs電圧のピークでの電流IQ
に設計する必要がある。この電流IQの最大値をIQPとす
れば、トランジスタQ1の電流増幅率hfeより、 IB≧IQP/hfeとなる。このようにしたとき入力交流電
源Vs電圧の低い領域では電流IQはさほど大きくならず、
しかしながらベース電流IBは一定であるため、甚だしい
オーバドライブとなって、トランジスタQ1のオフ時のス
イッチングが遅くなり、ロスが多い欠点がある。
Using such a drive circuit DR makes it easy to use transistors
Q 1 can be controlled by a transistor
The base current I B to turn on the Q 1 is where current I Q is the maximum, or current I Q at the peak of the input AC power source Vs voltage
Need to be designed. If the maximum value of the current I Q and I QP, than the current amplification factor hfe of the transistor Q 1, the I B ≧ I QP / hfe. Current I Q in a low region of the input AC power source Vs voltage when thus does not become so large,
However, since the base current I B is constant, there is a serious overdrive, which delays the switching of the transistor Q 1 when it is off, resulting in a large loss.

第10図に示す回路は駆動用電源VDとして交流電源Vsに
同期した第11図(a)に示すような脈流を用いたもの
で、この回路によれば第11図(c)に示す電流IQが交流
電源Vsの電圧波形の包絡線に比例した増減するが、第11
図(b)に示すベース電流IBも駆動用電源VD、即ち交流
電源Vs電圧に応じて増減するので、オーバードライブは
全領域で殆ど一定であり、これによるスイッチングロス
は少なくなり良好な駆動ができる。しかし交流電源Vsの
ゼロクロス付近ではトランジスタQ2のコレクタ・エミッ
タ間の電圧降下やパルストランスPTの伝達能力の関係
上、十分なエネルギをパルストランスPTの2次巻線n2
伝達できない。更にトランジスタQ1のベース・エミッタ
間の電圧降下(数百mV程度)もあり、2次巻線n2の発生
電圧が低いとトランジスタQ1がオンできなくなり、第11
図(b),(c)に示す電流IB,IQのように電流体止区
間が生じてしまい、入力電流Isの波形に歪みが生じて本
来の目的を達し得ないという問題がある。
The circuit shown in FIG. 10 uses a pulsating current as shown in FIG. 11 (a) synchronized with the AC power supply Vs as the driving power supply V D. According to this circuit, the circuit shown in FIG. 11 (c) is used. increases or decreases the current I Q is proportional to the envelope of the voltage waveform of the AC power source Vs, 11
Since the base current I B shown in FIG. 7B also increases / decreases according to the driving power supply V D , that is, the AC power supply Vs voltage, the overdrive is almost constant over the entire area, and the switching loss due to this is small and good driving is achieved. You can However, near the zero cross of the AC power supply Vs, sufficient energy cannot be transmitted to the secondary winding n 2 of the pulse transformer PT due to the voltage drop between the collector and emitter of the transistor Q 2 and the transmission capability of the pulse transformer PT. Further, there is a voltage drop (about several hundred mV) between the base and emitter of the transistor Q 1 , and if the voltage generated in the secondary winding n 2 is low, the transistor Q 1 cannot be turned on and the 11th
There is a problem that a current blocking section is generated like the currents I B and I Q shown in FIGS. 7B and 7C, and the waveform of the input current Is is distorted so that the original purpose cannot be achieved.

[発明の目的] 本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その
目的とするところはスイッチング素子を備えたチョッパ
回路やインバータ回路等からなる電力変換手段により電
力変換する電源装置において、入力電圧が脈動波形であ
るときその全領域でスイッチング素子を最適にドライブ
することができる電源装置を提供するにある。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power supply device that converts power by a power conversion unit including a chopper circuit or an inverter circuit having a switching element. The present invention provides a power supply device capable of optimally driving a switching element in the entire region when the input voltage has a pulsating waveform.

[発明の開示] 本発明は交流電源と、この交流電源の交流電圧を全波
整流した全波整流電圧を出力する整流回路と、この整流
回路から出力する全波整流電圧をスイッチング素子のオ
ンオフ動作により断続させて昇圧若しくは降圧させるチ
ョッパ回路とからなる電力変換手段と、上記全波整流電
圧波形と同期する相似電圧波形の電圧を上記スイッチン
グ素子に駆動用電圧として加える駆動用電源と、上記駆
動用電源の駆動用電圧をオンオフ制御して上記スイッチ
ング素子にオンオフ信号を印加する制御回路とを備えて
成る電源装置において、上記駆動用電源の駆動用電圧の
山部と山部との間の谷部の零電圧を含む区間に、上記ス
イッチング素子に流れる電流に休止区間ができない程度
の直流電圧を重畳する補助電圧手段を具備したことを特
徴とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to an AC power supply, a rectifier circuit that full-wave rectifies the AC voltage of the AC power supply, and outputs a full-wave rectified voltage. A power conversion means composed of a chopper circuit for intermittently boosting or lowering the voltage by means of, a driving power supply for applying a voltage of a similar voltage waveform synchronized with the full-wave rectified voltage waveform to the switching element as a driving voltage, and the driving power source. In a power supply device including a control circuit that controls on / off of a driving voltage of a power source and applies an on / off signal to the switching element, a trough portion between a peak portion and a peak portion of the driving voltage of the driving power source. In the section including the zero voltage, the auxiliary voltage means for superimposing a direct current voltage on the current flowing through the switching element to such an extent that a rest section cannot be provided. Is what you do.

以下本発明を実施例により説明する。 The present invention will be described below with reference to examples.

実施例1 第1図は本発明の実施例1の回路を示し、第7図回路
の昇降圧チョッパ回路と同様な昇降圧チョッパ回路を電
力変換手段として用いており、全波整流器DB、トランジ
スタQ1、インダクタンス素子L、ダイオードD1、コンデ
ンサC2からなる昇降圧チョッパ回路の動作は第7図回路
と基本的に同様であるからその動作説明及び構成の説明
は省略する。
Embodiment 1 FIG. 1 shows a circuit of Embodiment 1 of the present invention, in which a step-up / step-down chopper circuit similar to the step-up / step-down chopper circuit of FIG. 7 is used as a power conversion means, a full-wave rectifier DB, a transistor Q. The operation of the step-up / down chopper circuit composed of 1 , the inductance element L, the diode D 1 and the capacitor C 2 is basically the same as that of the circuit of FIG.

ここで本発明の主構成であるトランジスタQ1の駆動手
段である駆動回路DRは、駆動用電源VDとして第2図
(a)に示す交流電源Vsを降圧トランスTで降圧し、そ
の降圧出力を全波整流器DB2で全波整流し、さらにダイ
オードD3を介してコンデンサC4,C5を直列充電すること
により各コンデンサC4,C5の電圧を全波整流器DB2の出力
脈流電圧のピーク値の1/2とし、放電時にはコンデンサC
4,C5の各充電電荷をダイオードD4,D5を介して行わせ、
第2図(b)に示す脈流波形の谷間を1/2埋めた電圧波
形を出力する補助電源手段を持つ電源回路を使用してい
る。
Here the driving circuit DR is a driving means of the transistor Q 1 which is the main structure of the present invention, an AC power source Vs shown in FIG. 2 (a) as a driving power source V D is stepped down by the step-down transformer T, the step-down output Is full-wave rectified by the full-wave rectifier DB 2 and the capacitors C 4 and C 5 are serially charged via the diode D 3 so that the voltage of each capacitor C 4 and C 5 is output from the full-wave rectifier DB 2. It is set to 1/2 of the peak voltage value and capacitor C
Charge each of 4 and C 5 through the diodes D 4 and D 5 ,
A power supply circuit having an auxiliary power supply means for outputting a voltage waveform in which the valleys of the pulsating flow waveform shown in FIG.

従って第7図従来例で説明した制御回路CTRLと同じRW
M方式の制御回路CTRLの制御信号VaでトランジスタQ2
オンされて駆動用電源VDからパルストランスPTの1次巻
線n1に電流が流れると、2次巻線n2には電圧が発生し、
ベース抵抗RBを介して第2図(c)に示すベース電流IB
がトランジスタQ1のベースに流れる。この場合駆動用電
源VDの波形にはゼロクロスが存在しないから交流電源Vs
の全領域で十分なベース電流IBが得られ、且つ電流IB,I
Qには第2図(c),(d)に示すように休止区間がで
きないので、入力電流Isは歪まないのである。また駆動
用電源VD電圧波形の谷埋め部分(コンデンサC4,C5の放
電区間)以外ではベース電流IBを IB=IQ/hfe に最適設計可能で、この部分でのロスが少くなるのであ
る。
Therefore, the same RW as the control circuit CTRL explained in the conventional example of FIG.
When the transistor Q 2 is turned on by the control signal Va of the M type control circuit CTRL and current flows from the driving power supply V D to the primary winding n 1 of the pulse transformer PT, a voltage is applied to the secondary winding n 2. Occurs,
Base resistance R Figure 2 through B (c) the base current is indicated I B
Flows to the base of transistor Q 1 . In this case, since there is no zero cross in the waveform of the drive power supply V D , the AC power supply Vs
Sufficient base current I B is obtained in the entire region of, and current I B, I
As shown in FIGS. 2 (c) and 2 (d), there is no quiescent period in Q , so the input current Is is not distorted. In addition, the base current I B can be optimally designed as I B = I Q / hfe except for the valley portion of the drive power source V D voltage waveform (discharging section of capacitors C 4 and C 5 ), and loss in this portion is small. It will be.

実施例2 第3図は本実施例の駆動回路DRを示しており、この図
では制御回路CTRL、及び昇降圧チョッパ回路の主回路を
省略してある。
Second Embodiment FIG. 3 shows a drive circuit DR of the present embodiment, in which the control circuit CTRL and the main circuit of the step-up / down chopper circuit are omitted.

この駆動回路DRでは駆動用電源VDとして全波整流器DB
2出力より抵抗R1を介してツェナーダイオードZのツェ
ナー電圧で決まる電圧Vc値までコンデンサC6を充電し、
全波整流器DB2の出力が電圧Vc値以下になると、補助電
源手段としてコンデンサC6の充電電荷をダイオードD6
介して放電させる電源回路を使用し、第4図(b)に示
す電圧波形を得ている。この電圧波形も所謂谷埋め波形
であって実施例1と同様な効果がある。ここでツェナー
電圧により谷部分の電圧Vc値を実施例1の場合に比べて
低く設定でき、ベース電流IB=IQ/hfeなる設計領域がよ
り広くとれる。そしてこの電圧Vc値は電流IB,IQの休止
区間が出来ない程度に任意設定可能で、実施例1よりも
スイッチングロスを少なくできる。尚第4図(a)は交
流電源Vsの電圧波形を、同図(c)はトランジスタQ1
ベース電流IBの波形を、同図(d)はトランジスタQ1
流れる電流IQを夫々示す。
In this drive circuit DR, the full-wave rectifier DB is used as the drive power supply V D.
Charge the capacitor C 6 from the 2 output through the resistor R 1 to the voltage Vc value determined by the Zener voltage of the Zener diode Z,
When the output of the full-wave rectifier DB 2 falls below the voltage Vc value, a power supply circuit that discharges the charge stored in the capacitor C 6 through the diode D 6 is used as auxiliary power supply means, and the voltage waveform shown in FIG. 4 (b) is used. Is getting This voltage waveform is also a so-called valley filling waveform and has the same effect as that of the first embodiment. Here, the voltage Vc at the valley portion can be set lower by the Zener voltage than in the case of the first embodiment, and the design region where the base current I B = I Q / hfe can be made wider. The voltage Vc value can be arbitrarily set to the extent that the current I B and I Q do not have a pause period, and the switching loss can be reduced as compared with the first embodiment. Note the FIG. 4 (a) shows the voltage waveform of the AC power source Vs, the FIG (c) is the base current I B of the waveform of the transistor Q 1, FIG. (D) shows each current I Q flowing through the transistor Q 1 s Show.

実施例3 第5図は本実施例の全体回路を示しており、この回路
では駆動回路DRのパルストランスPTの1次巻線n1と制御
回路CTRLの制御信号Vaにより制御されるトランジスタQ2
との直列回路に並列に接続したコンデンサC7にチョッパ
回路のインダクタンス素子Lに巻回した2次巻線N2の両
端発生電圧をダイオードD7を介して印加し、また制御回
路CTRLに用いられる電源Vccを用いてこの電源Vcc電圧を
トランジスタQ3、ツェナーダイオードZ1、バイアス抵抗
R2、平滑コンデンサC8からなる補助電源手段としての直
流定電圧回路により任意の直流電圧Vcを得てこの直流電
圧VcをダイオードD8を介してコンデンサC7の両端に印加
するようになっている。
Embodiment 3 FIG. 5 shows the entire circuit of this embodiment. In this circuit, the transistor Q 2 controlled by the primary winding n 1 of the pulse transformer PT of the drive circuit DR and the control signal Va of the control circuit CTRL.
The voltage generated at both ends of the secondary winding N 2 wound around the inductance element L of the chopper circuit is applied to the capacitor C 7 connected in parallel to the series circuit with the diode C through the diode D 7 , and is also used for the control circuit CTRL. This power supply Vcc voltage is supplied to the transistor Q 3 , Zener diode Z 1 , bias resistor
An arbitrary DC voltage Vc is obtained by a DC constant voltage circuit as an auxiliary power supply means composed of R 2 and a smoothing capacitor C 8, and this DC voltage Vc is applied to both ends of the capacitor C 7 via a diode D 8. There is.

而して制御回路CTRLの制御信号Vaによりトランジスタ
Q2がオンし、このオンにより直流定電圧回路の直流電圧
VcがダイオードD8を介してパルストランスPTの1次巻線
n1に印加され、この印加によるパルストランスPTの2次
巻線n2の出力電圧によりトランジスタQ1がオンすると、
インダクタンス素子Lの1次巻線N1には第6図(a)に
示す全波整流器DBの出力電圧Viが印加されるので、その
印加電圧の包絡線は交流電源Vsの波形に略一致する。そ
してトランジスタQ1がオフするとインダクタンス素子L
には定電圧の直流電圧V0が印加されるので、その包絡線
は一定値となる。従ってインダクタンス素子Lの1次巻
線N1の両端電圧VLは第6図(c)に示すような波形とな
る。そしてインダクタンス素子Lの2次巻線N2より任意
電圧値に変圧して取り出し、この電圧VL2をダイオードD
7によりトランジスタQ1のオン時の極性のみ整流してコ
ンデンサC7により高周波成分を除去し、この電圧に上記
直流定電圧回路の直流電圧VcをダイオードD8を介してコ
ンデンサC3に印加することにより第6図(d)に示す駆
動用電源VD電圧が得られる。
Therefore, the transistor is controlled by the control signal Va of the control circuit CTRL.
Q 2 is turned on, a DC voltage of DC constant voltage circuit by the on
Vc is the primary winding of the pulse transformer PT via the diode D 8.
When the transistor Q 1 is turned on by the output voltage of the secondary winding n 2 of the pulse transformer PT which is applied to n 1 ,
Since the output voltage Vi of the full-wave rectifier DB shown in FIG. 6 (a) is applied to the primary winding N 1 of the inductance element L, the envelope of the applied voltage substantially matches the waveform of the AC power supply Vs. . When the transistor Q 1 turns off, the inductance element L
Since a constant direct-current voltage V 0 is applied to, the envelope has a constant value. Therefore, the voltage V L across the primary winding N 1 of the inductance element L has a waveform as shown in FIG. 6 (c). The extraction and transformation to an arbitrary voltage value from the secondary winding N 2 of the inductance element L, and the voltage V L2 diode D
7 a high-frequency component is removed by the capacitor C 7 rectifies only the polarity at the time of the on transistor Q 1 by, applying to the capacitor C 3 to the DC voltage Vc of the DC constant voltage circuit to the voltage via a diode D 8 As a result, the drive power source V D voltage shown in FIG. 6 (d) is obtained.

この駆動用電源VD電圧は電圧Vcにより脈流波形間が谷
埋めされた電圧波形となり、しかも電圧Vcは任意に設定
可能であるから実施例2と同等な効果が得られる。しか
も、脈流波形部分をインダクタンス素子Lより取り出す
ので、上記実施例に用いた降圧トランスT等が不要で、
小型化に有利となる。
This driving power supply V D voltage has a voltage waveform in which the pulsating current waveform is filled in the valleys, and the voltage Vc can be set arbitrarily, so that the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Moreover, since the pulsating current waveform portion is taken out from the inductance element L, the step-down transformer T or the like used in the above embodiment is unnecessary,
It is advantageous for downsizing.

[発明の効果] 本発明は交流電源と、この交流電源の交流電圧を全波
整流した全波整流電圧を出力する整流回路と、この整流
回路から出力する全波整流電圧をスイッチング素子のオ
ンオフ動作により断続させて昇圧若しくは降圧させるチ
ョッパ回路とからなる電力変換手段と、上記全波整流電
圧波形と同期する相似電圧波形の電圧を上記スイッチン
グ素子に駆動用電圧として加える駆動用電源と、上記駆
動用電源の駆動用電圧をオンオフ制御して上記スイッチ
ング素子にオンオフ信号を印加する制御回路とを備えて
成る電源装置において、上記駆動用電源の駆動用電圧の
山部と山部との間の谷部の零電圧を含む区間に、上記ス
イッチング素子に流れる電流に休止区間ができない程度
の直流電圧を重畳する補助電圧手段を具備したので、入
力電圧の変化に応じてスイッチング素子の駆動を最適化
しスイッチングロスを押さえることができるものであっ
て、しかも脈動波形のゼロクロス部分でもスイッチング
素子のスイッチング動作が可能であるため、入力電流の
休止が発生せず、全領域でスイッチング素子を最適にス
イッチングできるという効果を奏する。
EFFECTS OF THE INVENTION The present invention relates to an AC power supply, a rectifier circuit that full-wave rectifies the AC voltage of the AC power supply, and outputs a full-wave rectified voltage. A power conversion means composed of a chopper circuit for intermittently boosting or lowering the voltage by means of, a driving power supply for applying a voltage of a similar voltage waveform synchronized with the full-wave rectified voltage waveform to the switching element as a driving voltage, and the driving power source. In a power supply device including a control circuit that controls on / off of a driving voltage of a power source and applies an on / off signal to the switching element, a trough portion between a peak portion and a peak portion of the driving voltage of the driving power source. Since the auxiliary voltage means for superimposing a DC voltage to the extent that a rest period is not possible on the current flowing through the switching element is provided in the section including the zero voltage of The drive of the switching element can be optimized according to the change of the pressure to suppress the switching loss, and the switching operation of the switching element is possible even at the zero crossing part of the pulsating waveform, so the input current does not stop. Instead, the switching element can be optimally switched over the entire region.

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

第1図は本発明の実施例1の回路図、第2図は同上の駆
動回路の動作説明用波形図、第3図は本発明の実施例2
の駆動回路の回路図、第4図は同上の駆動回路の動作説
明用波形図、第5図は本発明の実施例3の回路図、第6
図は同上の駆動回路の動作説明用波形図、第7図は従来
例の回路図、第8図,第9図は同上の動作説明用の波形
図、第10図は別の従来例の駆動回路の回路図、第11図は
同上の駆動回路の動作説明用波形図であり、Q1はトラン
ジスタ、Lはインダクタンス素子、VDは駆動用電源であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the drive circuit of the same, and FIG. 3 is a second embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram of the driving circuit of FIG. 4, FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the above driving circuit, and FIG. 5 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the above-mentioned drive circuit, FIG. 7 is a circuit diagram of the conventional example, FIGS. 8 and 9 are waveform diagrams for explaining the operation of the same, and FIG. FIG. 11 is a circuit diagram of the circuit, and FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the operation of the above driving circuit. Q 1 is a transistor, L is an inductance element, and V D is a driving power supply.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】交流電源と、この交流電源の交流電圧を全
波整流した全波整流電圧を出力する整流回路と、この整
流回路から出力する全波整流電圧をスイッチング素子の
オンオフ動作により断続させて昇圧若しくは降圧させる
チョッパ回路とからなる電力変換手段と、上記全波整流
電圧波形と同期する相似電圧波形の電圧を上記スイッチ
ング素子に駆動用電圧として加える駆動用電源と、上記
駆動用電源の駆動用電圧をオンオフ制御して上記スイッ
チング素子にオンオフ信号を印加する制御回路とを備え
て成る電源装置において、上記駆動用電源の駆動用電圧
の山部と山部との間の谷部の零電圧を含む区間に、上記
スイッチング素子に流れる電流に休止区間ができない程
度の直流電圧を重畳する補助電圧手段を具備して成るこ
とを特徴とする電源装置。
1. An AC power supply, a rectifier circuit for full-wave rectifying an AC voltage of the AC power supply to output a full-wave rectified voltage, and a full-wave rectified voltage output from the rectifier circuit is intermittently turned on and off by a switching element. And a step-up or step-down chopper circuit for converting power, a drive power supply for applying a voltage of a similar voltage waveform synchronized with the full-wave rectified voltage waveform to the switching element as a drive voltage, and a drive for the drive power supply. In a power supply device comprising a control circuit that controls on / off of a driving voltage to apply an on / off signal to the switching element, a zero voltage in a valley portion between the peak portion and the peak portion of the driving voltage of the driving power source. The auxiliary voltage means for superimposing a direct current voltage on the current flowing through the switching element in such a range that does not allow a pause interval. Apparatus.
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