JP3228828B2 - 力率改善型コンバ−タ - Google Patents
力率改善型コンバ−タInfo
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は力率改善型コンバ−タの
出力リップルの低減回路に関するものである。
出力リップルの低減回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来の力率改善型コンバータの回
路例である。入力電圧は全波整流器Ｄ１により整流さ
れ、入力力率を悪くしない為、コンデンサＣ１の容量が
小さくしてあり、全波整流電圧波形がコンデンサＣ１に
現れる。その為出力コンデンサＣ３の電圧はリップルを
持った電圧波形となる。又、制御回路１の応答スピード
は入力の正弦波に追従出来ないように遅くしているの
で、出力リップルを低減出来ない。
路例である。入力電圧は全波整流器Ｄ１により整流さ
れ、入力力率を悪くしない為、コンデンサＣ１の容量が
小さくしてあり、全波整流電圧波形がコンデンサＣ１に
現れる。その為出力コンデンサＣ３の電圧はリップルを
持った電圧波形となる。又、制御回路１の応答スピード
は入力の正弦波に追従出来ないように遅くしているの
で、出力リップルを低減出来ない。
【０００３】又、図２に示す従来回路の出力に、チョ−
クコイルＬ1とコンデンサＣ4のＬＣフィルタを使った方
法で、チョ−クコイルＬ1のインダクタンスでコンデン
サの充電電流を制限しリップルを低減するものである。 （２） 出力リップルが大きい場合インダクタンスを大きくしな
ければならないので小型化出来ない欠点がある。
クコイルＬ1とコンデンサＣ4のＬＣフィルタを使った方
法で、チョ−クコイルＬ1のインダクタンスでコンデン
サの充電電流を制限しリップルを低減するものである。 （２） 出力リップルが大きい場合インダクタンスを大きくしな
ければならないので小型化出来ない欠点がある。
【０００４】又、図３に示す従来回路では、シリ−ズレ
ギュレ−タＭ1を使った方法で、リップル分をシリ−ズ
レギュレ−タＭ1によって電圧降下させて低減するもの
である。この方式では出力容量の小さい場合効率が悪く
なる欠点がある。例えば、５５Ｖ ３Ａ 出力で１Ｖの
リップルとすると、７.５Ｗの損失になり約５％の効率
ダウンになる。
ギュレ−タＭ1を使った方法で、リップル分をシリ−ズ
レギュレ−タＭ1によって電圧降下させて低減するもの
である。この方式では出力容量の小さい場合効率が悪く
なる欠点がある。例えば、５５Ｖ ３Ａ 出力で１Ｖの
リップルとすると、７.５Ｗの損失になり約５％の効率
ダウンになる。
【０００５】
【発明の目的】入力力率を低下させる事なく、出力側リ
ップルを低減する回路手段を提供して、力率改善型コン
バ−タの高効率化、小型化を図ることを目的とするもの
である。
ップルを低減する回路手段を提供して、力率改善型コン
バ−タの高効率化、小型化を図ることを目的とするもの
である。
【０００６】
【発明の構成及作用】図４は本発明の一実施例を示す回
路図である。図４においてＴ１はトランス(変圧器)、Ｑ１は
スイッチング素子、Ｄ１は全波整流器、Ｄ２はダイオー
ド、Ｃ２は出力平滑用コンデンサでありＯＮ−ＯＦＦ型
コンバータを構成している。又、本発明は交流入力を整
流する整流器Ｄ１と、変圧器Ｔ１と、該変圧器Ｔ１の１
次巻線に接続されたスイッチング素子Ｑ１と、該スイッ
チング素子Ｑ１の制御回路ＣＯＮＴ１(第１)と、該変圧
器Ｔ１の２次側出力を整流平滑する整流平滑回路Ｄ２，
Ｃ３を有し、該スイッチング素子Ｑ１のスイッチング動
作により、安定な直流出力を得る力率改善型コンバータ
において、該変圧器Ｔ１に３次巻線と、該３次巻線の平
滑整流(Ｄ３，Ｃ５)出力を入力電源とする第２のコンバ
ータＣＯＮＶを設け、該変圧器Ｔ１の２次側整流平滑出
力Ｖ１と該第２のコンバータＣＯＮＶの出力Ｖ２を直列
に接続して負荷Ｚに電力供給すると共に、該スイッチン
グ素子Ｑ１の制御回路ＣＯＮＴ１は該２次側整流平滑出
力Ｖ１を検出して、応答スピードが入力の正弦波に追従
出来ないように遅く設定され、又、該コンバータＣＯＮ
Ｖの制御回路ＣＯＮＴ２は、該２次側整流平滑出力Ｖ１
と該第２のコンバータの出力Ｖ２の重畳出力(Ｖ１＋Ｖ
２)を検出して該交流入力を整流したリップル電圧に応
答するように駆動する事を特徴としている。
路図である。図４においてＴ１はトランス(変圧器)、Ｑ１は
スイッチング素子、Ｄ１は全波整流器、Ｄ２はダイオー
ド、Ｃ２は出力平滑用コンデンサでありＯＮ−ＯＦＦ型
コンバータを構成している。又、本発明は交流入力を整
流する整流器Ｄ１と、変圧器Ｔ１と、該変圧器Ｔ１の１
次巻線に接続されたスイッチング素子Ｑ１と、該スイッ
チング素子Ｑ１の制御回路ＣＯＮＴ１(第１)と、該変圧
器Ｔ１の２次側出力を整流平滑する整流平滑回路Ｄ２，
Ｃ３を有し、該スイッチング素子Ｑ１のスイッチング動
作により、安定な直流出力を得る力率改善型コンバータ
において、該変圧器Ｔ１に３次巻線と、該３次巻線の平
滑整流(Ｄ３，Ｃ５)出力を入力電源とする第２のコンバ
ータＣＯＮＶを設け、該変圧器Ｔ１の２次側整流平滑出
力Ｖ１と該第２のコンバータＣＯＮＶの出力Ｖ２を直列
に接続して負荷Ｚに電力供給すると共に、該スイッチン
グ素子Ｑ１の制御回路ＣＯＮＴ１は該２次側整流平滑出
力Ｖ１を検出して、応答スピードが入力の正弦波に追従
出来ないように遅く設定され、又、該コンバータＣＯＮ
Ｖの制御回路ＣＯＮＴ２は、該２次側整流平滑出力Ｖ１
と該第２のコンバータの出力Ｖ２の重畳出力(Ｖ１＋Ｖ
２)を検出して該交流入力を整流したリップル電圧に応
答するように駆動する事を特徴としている。
【０００７】一方、トランスＴ1には上記ＯＮ−ＯＦＦ
型コンバ−タの２次巻線と同極性の補助巻線（３次巻
線）を設け、この補助巻線（３次巻線）よりダイオ−ド
Ｄ3とコンデンサＣ5を通し、第２のコンバ−タであるリ
ップル改善用コンバ−タＣＯＮＶを設けている。このリ
ップル改善用コンバ−タ（ＣＯＮＶ）はフォワ−ド型、
フライバック型、チョツパ−型等のＤＣ−ＤＣコンバ−
タが使われる。
型コンバ−タの２次巻線と同極性の補助巻線（３次巻
線）を設け、この補助巻線（３次巻線）よりダイオ−ド
Ｄ3とコンデンサＣ5を通し、第２のコンバ−タであるリ
ップル改善用コンバ−タＣＯＮＶを設けている。このリ
ップル改善用コンバ−タ（ＣＯＮＶ）はフォワ−ド型、
フライバック型、チョツパ−型等のＤＣ−ＤＣコンバ−
タが使われる。
【０００８】ＯＮ−ＯＦＦ型コンバ−タの制御回路１
（ＣＯＮＴ1）は、その出力電圧Ｖ1 （３） を検出して応答スピ−ドの遅い制御を行っている。一方
第２のコンバ−タすなわちリップル改善用コンバ−タＣ
ＯＮＶの出力電圧Ｖ2は、ＯＮ−ＯＦＦコンバ−タの出
力電圧Ｖ1とベリトル加算される様に接続されて、負荷
には出力電圧Ｖ1＋Ｖ2が供給される。
（ＣＯＮＴ1）は、その出力電圧Ｖ1 （３） を検出して応答スピ−ドの遅い制御を行っている。一方
第２のコンバ−タすなわちリップル改善用コンバ−タＣ
ＯＮＶの出力電圧Ｖ2は、ＯＮ−ＯＦＦコンバ−タの出
力電圧Ｖ1とベリトル加算される様に接続されて、負荷
には出力電圧Ｖ1＋Ｖ2が供給される。
【０００９】すなわち、この回路はＯＮ−ＯＦＦコンバ
−タの出力電圧Ｖ1に対して第２のコンバ−タすなわち
リップル改善用コンバ−タＣＯＮＶを直列に接続して電
圧Ｖ1＋Ｖ2を出力する回路である。
−タの出力電圧Ｖ1に対して第２のコンバ−タすなわち
リップル改善用コンバ−タＣＯＮＶを直列に接続して電
圧Ｖ1＋Ｖ2を出力する回路である。
【００１０】第２のコンバ−タすなわちリップル改善用
コンバ−タＣＯＮＶの制御回路２（ＣＯＮＴ2）は、上
記出力電圧Ｖ1＋Ｖ2の電圧を検出しコントロ−ルする制
御回路で、交流入力を整流した周波数のリップル電圧に
応答するよう、応答スピ−ドを速くする事が出来る。
コンバ−タＣＯＮＶの制御回路２（ＣＯＮＴ2）は、上
記出力電圧Ｖ1＋Ｖ2の電圧を検出しコントロ−ルする制
御回路で、交流入力を整流した周波数のリップル電圧に
応答するよう、応答スピ−ドを速くする事が出来る。
【００１１】実施例としては、例えば出力が５５Ｖ ３
Ａの場合、Ｖ1の５４Ｖのリップル電圧の上にＶ2の１Ｖ
のリップル電圧が重畳される。そこで、Ｖ2を１Ｖ出力
するように動作させると、Ｖ1＋Ｖ2の電圧は制御回路２
（ＣＯＮＴ2）でリップル改善用コンバ−タを制御する
事により、結果としてＶ1のリップル電圧を打ち消す電
圧がＶ2に出力されてくるので出力リップルは数十むｍ
Ｖ以下に抑えられる。従って、大きなコンデンサやコイ
ルを使わず、効率をあまり下げずにリップルを低減する
事ができる。
Ａの場合、Ｖ1の５４Ｖのリップル電圧の上にＶ2の１Ｖ
のリップル電圧が重畳される。そこで、Ｖ2を１Ｖ出力
するように動作させると、Ｖ1＋Ｖ2の電圧は制御回路２
（ＣＯＮＴ2）でリップル改善用コンバ−タを制御する
事により、結果としてＶ1のリップル電圧を打ち消す電
圧がＶ2に出力されてくるので出力リップルは数十むｍ
Ｖ以下に抑えられる。従って、大きなコンデンサやコイ
ルを使わず、効率をあまり下げずにリップルを低減する
事ができる。
【００１２】
【発明の効果】出力リップル電圧を数十ｍＶ以下にする
必要がある機器の力率改善型スイッチング電源装置、小
型化が必要な力率改善型スイッチング電源装置において
有効である。
必要がある機器の力率改善型スイッチング電源装置、小
型化が必要な力率改善型スイッチング電源装置において
有効である。
（４）
【図１】従来の力率改善型コンバ−タ
【図２】ＬＣフィルタを使ったリップル低減回路
【図３】シリ−ズレギュレ−タを使ったリップル低減回
路
路
【図４】本発明のリップル低減回路
ＣＯＮＴ１ ＯＮ−ＯＦＦコンバ−タの制御回路 ＣＯＮＴ２ リップル改善用コンバ−タの制御回路
(第２のコンバ−タ) Ｃ１〜５ コンデンサ Ｄ１ 全波整流器 Ｄ２〜３ ダイオ−ド Ｔ１ トランス Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗 Ｑ１ スイッチング素子 Ｖ１ ＯＮ−ＯＦＦコンバ−タの出力電圧 Ｖ２ リップル改善用コンバ−タの出力電圧 Ｚ 負荷 Ｍ１ シリ−ズレギュレ−タ
(第２のコンバ−タ) Ｃ１〜５ コンデンサ Ｄ１ 全波整流器 Ｄ２〜３ ダイオ−ド Ｔ１ トランス Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗 Ｑ１ スイッチング素子 Ｖ１ ＯＮ−ＯＦＦコンバ−タの出力電圧 Ｖ２ リップル改善用コンバ−タの出力電圧 Ｚ 負荷 Ｍ１ シリ−ズレギュレ−タ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 7/217 Ｈ０２Ｍ 7/217 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 3/28 H02M 1/14 H02M 3/335 H02M 7/06 H02M 7/217
Claims (2)
- 【請求項１】交流入力を整流する整流器と、変圧器と、
該変圧器の１次巻線に接続されたスイッチング素子と、
該スイッチング素子の制御回路と、該変圧器の２次側出
力を整流平滑する整流平滑回路を有し、該スイッチング
素子のスイッチング動作により、安定な直流出力を得る
力率改善型コンバータにおいて、該変圧器に３次巻線
と、該３次巻線の平滑整流出力を入力電源とする第２の
コンバータを設け、該変圧器の２次側整流平滑出力Ｖ１
と該第２のコンバータの出力Ｖ２を直列に接続して負荷
に電力供給すると共に、該スイッチング素子の制御回路
は、該２次側整流平滑出力(Ｖ１)を検出して応答スピー
ドが入力の正弦波に追従出来ないように遅く設定され、
又、該コンバータの制御回路は、該２次側整流平滑出力
(Ｖ１)と該第２のコンバータの出力Ｖ２の重畳出力(Ｖ
１＋Ｖ２)を検出して該交流入力を整流したリップル電
圧に応答するように駆動する事を特徴とした力率改善型
コンバータ。 - 【請求項２】 力率改善型コンバ−タは一石式フライバ
ックコンバ−タである事を特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の力率改善型コンバ−タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19393193A JP3228828B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 力率改善型コンバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19393193A JP3228828B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 力率改善型コンバ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731145A JPH0731145A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3228828B2 true JP3228828B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=16316130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19393193A Expired - Fee Related JP3228828B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 力率改善型コンバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228828B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011172346A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Nec Lighting Ltd | 直流電源装置および電圧生成方法 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP19393193A patent/JP3228828B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0731145A (ja) | 1995-01-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |