JP3339558B2 - Power converter - Google Patents

Power converter

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JP3339558B2
JP3339558B2 JP09078597A JP9078597A JP3339558B2 JP 3339558 B2 JP3339558 B2 JP 3339558B2 JP 09078597 A JP09078597 A JP 09078597A JP 9078597 A JP9078597 A JP 9078597A JP 3339558 B2 JP3339558 B2 JP 3339558B2
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和雄 小林
勝彦 西村
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源から発生
する交流電圧を所望の電圧に変換するための電力変換装
置に関する。
The present invention relates to a power converter for converting an AC voltage generated from an AC power supply into a desired voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力変換装置は、交流電源から発生する
交流電圧を、整流回路および平滑回路によって直流電圧
に変換し、この直流電圧を電力変換回路によって所望の
交流電圧あるいは直流電圧に変換し、得られた交流電圧
あるいは直流電圧を負荷に印加するものである。
2. Description of the Related Art A power converter converts an AC voltage generated from an AC power supply into a DC voltage by a rectifier circuit and a smoothing circuit, and converts the DC voltage into a desired AC voltage or DC voltage by a power converter circuit. The obtained AC voltage or DC voltage is applied to a load.

【0003】このうち整流回路および平滑回路によって
変換された直流電圧を所望の直流電圧に変換する電力変
換回路は、スイッチングレギュレータとして知られてい
る。スイッチングレギュレータを用いた従来の電力変換
装置が図4に示されている。図4に示されるように、ス
イッチングレギュレータを用いた従来の電力変換装置に
は、スイッチングレギュレータ130の前段に、整流回
路110と、平滑用コンデンサC11とが設けられてい
る。
[0003] Among them, a power conversion circuit that converts a DC voltage converted by a rectifier circuit and a smoothing circuit into a desired DC voltage is known as a switching regulator. A conventional power conversion device using a switching regulator is shown in FIG. As shown in FIG. 4, in a conventional power converter using a switching regulator, a rectifier circuit 110 and a smoothing capacitor C11 are provided in a stage preceding the switching regulator 130.

【0004】このうち整流回路110は、これを構成す
る4つのダイオードD11〜D14がブリッジ接続され
て、交流電源140から交流入力端子11a,11bを
介して印加された交流電圧を整流する作用を果たしてい
る。この整流回路110には、平滑用コンデンサC11
が接続され、この平滑用コンデンサC11では、整流回
路110によって整流された電圧の平滑化が行われる。
The rectifier circuit 110 has four diodes D11 to D14 constituting the rectifier circuit connected in a bridge, and functions to rectify the AC voltage applied from the AC power supply 140 via the AC input terminals 11a and 11b. I have. This rectifier circuit 110 includes a smoothing capacitor C11.
The smoothing capacitor C11 smoothes the voltage rectified by the rectifier circuit 110.

【0005】また、平滑用コンデンサC11の両端に
は、スイッチングレギュレータ130が接続され、この
スイッチングレギュレータ130では、平滑用コンデン
サC11によって平滑化された電圧が所望の直流電圧に
変換される。さらに、スイッチングレギュレータ130
には、直流出力端子13c,13dを介して負荷が接続
され、スイッチングレギュレータ130によって所望の
直流電圧が負荷に印加される。
A switching regulator 130 is connected to both ends of the smoothing capacitor C11. In the switching regulator 130, the voltage smoothed by the smoothing capacitor C11 is converted into a desired DC voltage. Further, the switching regulator 130
Are connected to the load via DC output terminals 13c and 13d, and a desired DC voltage is applied to the load by the switching regulator 130.

【0006】なお、整流回路110,平滑用コンデンサ
C11,スイッチングレギュレータ130は、すべて一
端が接地されている。このように構成された従来の電力
変換装置は、交流電源140が出力する正弦波の交流電
圧(例えば、商用の60Hz,100V)は、整流回路
110の交流入力端子11a,11b間に印加される。
整流回路110は、印加された正弦波の交流電圧を整流
して、図5に示されるように全波整流波形の整流電圧V
inを平滑用コンデンサC11の両端に印加する。したが
って、平滑用コンデンサC11は、整流電圧Vinに応じ
て充電される。
The rectifier circuit 110, the smoothing capacitor C11, and the switching regulator 130 are all grounded at one end. In the conventional power converter configured as described above, a sine-wave AC voltage (for example, commercial 60 Hz, 100 V) output from the AC power supply 140 is applied between the AC input terminals 11 a and 11 b of the rectifier circuit 110. .
The rectifier circuit 110 rectifies the applied sine wave AC voltage to form a rectified voltage V having a full-wave rectified waveform as shown in FIG.
in is applied to both ends of the smoothing capacitor C11. Therefore, the smoothing capacitor C11 is charged according to the rectified voltage Vin.

【0007】この平滑用コンデンサC11に充電された
電荷は、スイッチングレギュレータ130の電圧変換動
作に応じて消費される。したがって、平滑用コンデンサ
C11の両端の電圧は変動することになるが、当該平滑
用コンデンサC11の両端の電圧と整流電圧Vinとの大
小関係によって電荷が新たに供給されるので、その変動
は小さく抑えられる。
The charge charged in the smoothing capacitor C11 is consumed according to the voltage conversion operation of the switching regulator 130. Therefore, although the voltage across the smoothing capacitor C11 fluctuates, the charge is newly supplied due to the magnitude relationship between the voltage across the smoothing capacitor C11 and the rectified voltage Vin, so that the fluctuation is kept small. Can be

【0008】具体的には、この平滑用コンデンサC11
の両端の電圧が整流電圧Vinよりも小さくなるときに、
整流回路110から平滑用コンデンサC11に電流(充
電電流)が流れて、平滑用コンデンサC11が充電され
る。このとき、平滑用コンデンサC11の両端の電圧
は、充電電流に応じて増加する。反対に、平滑用コンデ
ンサC11の両端の電圧の方が整流電圧Vinよりも大き
いときには、充電は行われない。このとき、平滑用コン
デンサC11の両端の電圧は、スイッチングレギュレー
タ130の電圧変換動作に応じて減少する。その結果、
平滑用コンデンサC11は、定常的にほぼ一定の電荷を
蓄積する状態に維持され、その両端には、ほぼ一定の電
圧(平滑電圧Vs)が生じることになる。
Specifically, the smoothing capacitor C11
Is smaller than the rectified voltage Vin,
A current (charging current) flows from the rectifier circuit 110 to the smoothing capacitor C11, and the smoothing capacitor C11 is charged. At this time, the voltage across the smoothing capacitor C11 increases in accordance with the charging current. Conversely, when the voltage across the smoothing capacitor C11 is higher than the rectified voltage Vin, charging is not performed. At this time, the voltage across the smoothing capacitor C11 decreases according to the voltage conversion operation of the switching regulator 130. as a result,
The smoothing capacitor C11 is constantly maintained in a state of storing a substantially constant charge, and a substantially constant voltage (smoothed voltage Vs) is generated at both ends.

【0009】この平滑用コンデンサC11の平滑電圧V
sは、スイッチングレギュレータ130の作用によっ
て、このスイッチングレギュレータ130内でいったん
高周波交流電圧に変換された後に、再び整流平滑され、
所望の電圧値の直流電圧に変換されて、直流出力端子1
3a,13bに出力される。この直流電圧は、出力電圧
として負荷に印加される。
The smoothing voltage V of the smoothing capacitor C11
s is once converted into a high-frequency AC voltage in the switching regulator 130 by the action of the switching regulator 130 and then rectified and smoothed again.
It is converted to a DC voltage having a desired voltage value, and the DC output terminal 1
Output to 3a and 13b. This DC voltage is applied to a load as an output voltage.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電力変
換装置では、整流回路110から平滑用コンデンサC1
1への充電電流(入力電流Iin)の流入は、上述したよ
うに、平滑用コンデンサC11の両端に生じた平滑電圧
Vsの方が整流電圧Vinより小さいときに限られてい
る。
In the above-described conventional power converter, the smoothing capacitor C1 is supplied from the rectifier circuit 110.
As described above, the inflow of the charging current (input current Iin) into 1 is limited only when the smoothed voltage Vs generated across the smoothing capacitor C11 is smaller than the rectified voltage Vin.

【0011】すなわち、平滑用コンデンサC11への入
力電流Iinは、整流電圧Vinが最大値となる付近のみに
短時間だけに生じる。したがって、その入力電流Iinの
波形は、図5に示されるように、パルス状の流通角が狭
いものとなる。この入力電流Iinの波形に対して、高速
フーリエ変換(FFT、fast Fouriertransform)を用
いてスペクトル解析を行った結果(スペクトル特性)を
示す波形が、図6に示されている。
That is, the input current Iin to the smoothing capacitor C11 is generated only in a short time only in the vicinity where the rectified voltage Vin has the maximum value. Therefore, the waveform of the input current Iin has a narrow pulse-like flow angle as shown in FIG. FIG. 6 shows a waveform showing a result (spectral characteristic) of performing a spectrum analysis on the waveform of the input current Iin by using a fast Fourier transform (FFT).

【0012】図6に示されるように、入力電流Iinに
は、整流電圧Vinの基本周波数fo の成分以外の高周波
歪み成分が多く含まれていることがわかる。このよう
に、従来の電力変換装置では、入力電流Iinが整流電圧
Vinの波形に対して高周波歪み成分を多く含む波形とな
ってしまう。したがって、従来の電力変換装置では、入
力力率が低下し、皮相電力が増加し、電力伝送効率が落
ちたり、また、電力変換装置に接続された他の機器の誤
動作を招いたりする可能性も生じる。
As shown in FIG. 6, it can be seen that the input current Iin contains many high-frequency distortion components other than the component of the fundamental frequency fo of the rectified voltage Vin. As described above, in the conventional power converter, the input current Iin has a waveform including a large amount of high-frequency distortion components with respect to the waveform of the rectified voltage Vin. Therefore, in the conventional power converter, the input power factor decreases, the apparent power increases, the power transmission efficiency decreases, and there is a possibility that other devices connected to the power converter may malfunction. Occurs.

【0013】これらの問題に対処するために、従来の電
力変換装置では、例えば、スイッチングレギュレータ1
30の前段に、昇圧形コンバータを設ける方式によっ
て、高周波歪み成分を抑制し、力率の改善を図ってい
た。この方式では、力率はほぼ1に近く理想的にするこ
とができるが、昇圧形コンバータとスイッチングレギュ
レータとであわせて2つのコンバータが設けられること
となるため、回路構成が複雑で、価格的に不利であり、
また、スイッチングレギュレータ130側では、その変
換効率を落としてしまうという新たな問題が生じる。
In order to deal with these problems, in a conventional power converter, for example, a switching regulator 1
By using a system in which a step-up converter is provided before the stage 30, the high frequency distortion component is suppressed and the power factor is improved. In this method, the power factor can be made close to 1 and ideally. However, since two converters are provided for the boost converter and the switching regulator, the circuit configuration is complicated, and the price is low. Disadvantageous,
Further, on the switching regulator 130 side, a new problem of lowering the conversion efficiency arises.

【0014】本発明の目的は、力率が良好に改善される
と共に、回路構成が簡単な電力変換装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a power conversion device whose power factor is improved satisfactorily and whose circuit configuration is simple.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、電力変換装置に、整流回路から脈流として与えられ
る電力を蓄積する平滑用コンデンサと、平滑用コンデン
サの放電路に配される一次巻線と平滑用コンデンサの充
電路に配される二次巻線とからなる変流器と、放電路に
配される一次巻線とスイッチング素子を含むと共に、該
スイッチング素子を用いたスイッチングにより、平滑用
コンデンサに蓄積された電力を取り込み、所望の電圧の
電力に変換する電圧変換部とを備えたものである。そし
て、上記の変流器は、電圧変換部に取り込まれる電力に
応じて、放電路に電流が流れるタイミングで、変流器の
一次巻線と二次巻線との電磁結合により、充電路に電流
を注入するように構成されている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a smoothing capacitor for storing power supplied as pulsating current from a rectifier circuit to a power converter, and a smoothing capacitor.
Of the primary winding and the smoothing capacitor
A current transformer consisting of a secondary winding
Including a primary winding and a switching element,
For smoothing by switching using switching elements
A voltage converter for taking in the electric power stored in the capacitor and converting the electric power to a desired voltage. Soshi
Therefore, the above current transformer converts the power taken into the voltage converter
Accordingly, at the timing when current flows in the discharge path,
Due to the electromagnetic coupling between the primary and secondary windings,
Is configured to be injected.

【0016】[0016]

【0017】(作用) 請求項1に記載の発明によれば、電圧変換部が、平滑用
コンデンサに蓄積された電力を取り込んで所望の電圧の
電力に変換することによって、平滑用コンデンサに蓄積
された電力は減少していく。そして、その減少によって
平滑用コンデンサの電位が整流回路からの脈流の電圧の
瞬時値よりも小さくなったときに、平滑用コンデンサ
充電路には整流回路から脈流が流れ、電力が新たに平滑
用コンデンサに蓄積されることになる。すなわち、整流
回路から脈流として与えられる電力が平滑用コンデンサ
に蓄積される動作は、電圧変換部が平滑用コンデンサ
蓄積された電力を取り込んで所望の電圧の電力に変換す
る動作とは非同期に行われる。
(Operation) According to the first aspect of the present invention, the voltage conversion unit is used for smoothing.
By taking in the power stored in the capacitor and converting it to power of a desired voltage, the power stored in the smoothing capacitor decreases. And by the decrease
When the potential of the smoothing capacitor is smaller than the instantaneous value of the voltage of the pulsating flow from the rectifier circuit, the charging path of the smoothing capacitor pulsating current flows from the rectifier circuit, the power is newly smooth
Will be stored in the capacitor . That is, rectification
Operation power supplied as a pulsating flow from the circuit is stored in the smoothing capacitor <br/> is asynchronous to the operation of converting the power of a desired voltage captures the power voltage conversion unit stored in the smoothing capacitor Done in

【0018】一方、電圧変換部が、平滑用コンデンサ
蓄積された電力を取り込んで所望の電圧の電力に変換す
る動作を行うときには、平滑用コンデンサから電圧変換
部に放電することによって電流が流れるタイミングで
変流器の作用によって平滑用コンデンサの充電路に電流
注入され、この注入された電流が平滑用コンデンサ
補充されることになる。すなわち、変流器の作用によっ
平滑用コンデンサの充電路に注入された電流の電力が
平滑用コンデンサに補充される動作は、電圧変換部が
滑用コンデンサに蓄積された電力を取り込んで所望の電
圧の電力に変換する動作に同期して行われる。
On the other hand, when the voltage converter performs an operation of taking in the power stored in the smoothing capacitor and converting the power to a desired voltage, the timing at which the current flows by discharging the smoothing capacitor to the voltage converter is performed. And
Current charging path of the smoothing capacitor by the action of the current transformer
Is injected, and the injected current is supplied to the smoothing capacitor . That is, the power of the current injected into the charging path of the smoothing capacitor by the action of the current transformer is
Operation to be replenished in the smoothing capacitor, the voltage conversion unit Rights
The operation is performed in synchronization with the operation of taking in the electric power stored in the sliding capacitor and converting it to electric power of a desired voltage.

【0019】したがって、平滑用コンデンサには、脈流
として与えられる電力が蓄積される動作とは非同期に、
変流器の作用によって充電路に注入された電流が補充さ
れることになる。さらに、電圧変換部がスイッチングに
より電圧変換を行うので、変流器の一次巻線が配された
平滑用コンデンサの放電路には、平滑用コンデンサから
電圧変換部に向けて電流が断続的に流れる。よって、変
流器の一次巻線と二次巻線とが電磁結合し、変流器の二
次側では、一次巻線が配された放電路を断続的に流れる
電流に応じた電流が、二次巻線が配された充電路に断続
的に注入され、この注入された電流が平滑用コンデンサ
に補充されることになる。
Therefore, the smoothing capacitor is asynchronous with the operation of accumulating the electric power given as the pulsating flow,
The current injected into the charging path is supplemented by the action of the current transformer. Furthermore , since the voltage converter performs voltage conversion by switching, the primary winding of the current transformer is arranged.
In the discharge path of the smoothing capacitor , current flows intermittently from the smoothing capacitor toward the voltage converter. Therefore, the primary winding and the secondary winding of the current transformer are electromagnetically coupled, and on the secondary side of the current transformer, a current corresponding to the current intermittently flowing through the discharge path in which the primary winding is arranged is: The secondary winding is intermittently injected into the charging path in which the secondary winding is arranged, and the injected current is supplied to the smoothing capacitor .

【0020】さらに、電圧変換部のスイッチングによっ
変流器の一次巻線が配された放電路に断続的に電流が
流れ、変流器の一次巻線と二次巻線とが電磁結合すると
きには、電圧変換を行う電圧変換部の入力端は、変流器
の二次巻線に等価的に並列に接続される。そして、この
電圧変換部の入力インピーダンスは、スイッチングを行
うスイッチング素子が導通状態となったときに低くな
る。すなわち、脈流として与えられる電力を平滑用コン
デンサに供給する供給源から見た見かけ上のインピーダ
ンスが減少することになる。したがって、二次巻線が配
された充電路に上記の供給源から断続的に注入される電
流の量が増大するので、平滑用コンデンサに補充される
電力も増大する。
Further, when a current flows intermittently in the discharge path in which the primary winding of the current transformer is arranged by switching of the voltage conversion unit, and the primary winding and the secondary winding of the current transformer are electromagnetically coupled, The input end of the voltage converter for performing voltage conversion is equivalently connected in parallel to the secondary winding of the current transformer. Then, the input impedance of the voltage conversion unit becomes low when the switching element that performs the switching is turned on. That is, Con smoothing the power supplied as a pulsating flow
The apparent impedance seen by the source supplying the capacitor will be reduced. Therefore, the amount of current intermittently injected from the above-mentioned supply source into the charging path in which the secondary winding is arranged increases, so that the power supplied to the smoothing capacitor also increases.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は、本実施形態の電力変換装置
の回路構成を示す図である。なお、本実施形態は、請求
項1に記載した発明に対応する。本実施形態の電力変換
装置は、図1に示されるスイッチングレギュレータ30
(電圧変換部)によって、平滑回路20で平滑化された
直流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換して直流出力
端子3c,3dに出力電圧として出力し、その後段に設
けられる負荷に印加するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a power conversion device according to the present embodiment. In this embodiment, the request
This corresponds to the invention described in Item 1 . The power converter according to the present embodiment includes a switching regulator 30 shown in FIG.
(Voltage converter) converts the DC voltage smoothed by the smoothing circuit 20 into a DC voltage having a desired voltage value, outputs the DC voltage to the DC output terminals 3c and 3d as an output voltage, and applies the output voltage to a load provided at a subsequent stage. Is what you do.

【0022】この電力変換装置は、従来の電力変換装置
に比べて、スイッチングレギュレータ30の前段に設け
られた平滑回路20にカレントトランス20A(変流
器)が備えられている点に特徴がある。このカレントト
ランス20Aは、平滑用コンデンサC1(蓄電部)への
電荷補充動作を行うものである。すなわち、スイッチン
グレギュレータ30の前段には、図1に示されるよう
に、商用の交流電源40と、整流回路10と、カレント
トランス20Aを備えた平滑回路20とが設けられてい
る。
This power converter is characterized in that a current transformer 20A (current transformer) is provided in a smoothing circuit 20 provided before the switching regulator 30, as compared with the conventional power converter. The current transformer 20A performs an operation of replenishing charges to the smoothing capacitor C1 (power storage unit). That is, as shown in FIG. 1, a commercial AC power supply 40, a rectifier circuit 10, and a smoothing circuit 20 including a current transformer 20A are provided at a stage preceding the switching regulator 30.

【0023】このうち整流回路10は、これを構成する
4つのダイオードD1〜D4がブリッジ接続されて、交
流電源40から交流入力端子1a,1bを介して印加さ
れた交流電圧を整流する作用を果たしている。整流回路
10による整流作用は図2に示されている。
The rectifier circuit 10 has four diodes D1 to D4 constituting the rectifier circuit connected in a bridge, and functions to rectify an AC voltage applied from the AC power supply 40 through the AC input terminals 1a and 1b. I have. The rectifying operation of the rectifying circuit 10 is shown in FIG.

【0024】この整流回路10には、接続点1c,1d
を介して平滑回路20が接続され、この平滑回路20を
構成する平滑用コンデンサC1によって、整流回路10
にて整流された後の直流電圧の平滑化が行われるように
なっている。また、整流回路10と平滑回路20とを接
続する一方の接続点1cと、前記した平滑用コンデンサ
C1の一端との間には、カレントトランス20Aの一方
を構成する二次コイルL22(二次巻線)が設けられて
いる。この場合、二次コイルL22と平滑用コンデンサ
C1が直列に接続されて充電路が形成される。
The rectifier circuit 10 has connection points 1c, 1d
Is connected to the rectifying circuit 10 by the smoothing capacitor C1 constituting the smoothing circuit 20.
The DC voltage after the rectification is smoothed. A secondary coil L22 (secondary winding) constituting one of the current transformers 20A is provided between one connection point 1c connecting the rectifier circuit 10 and the smoothing circuit 20 and one end of the smoothing capacitor C1. Line) is provided. In this case, the secondary coil L22 and the smoothing capacitor C1 are connected in series to form a charging path.

【0025】さらに、平滑用コンデンサC1の前記一端
と、平滑回路20とスイッチングレギュレータ30とを
接続する一方の接続点3aとの間には、カレントトラン
ス20Aの他方を構成する一次コイルL21(一次巻
線)が設けられている。なお、整流回路10と平滑回路
20とを接続する他方の接続点1c,平滑用コンデンサ
C1の他端,平滑回路20とスイッチングレギュレータ
30とを接続する他方の接続点3bは、すべて接地され
ている。
Further, between the one end of the smoothing capacitor C1 and one connection point 3a connecting the smoothing circuit 20 and the switching regulator 30, a primary coil L21 (primary winding) constituting the other side of the current transformer 20A is provided. Line) is provided. The other connection point 1c connecting the rectifier circuit 10 and the smoothing circuit 20, the other end of the smoothing capacitor C1, and the other connection point 3b connecting the smoothing circuit 20 and the switching regulator 30 are all grounded. .

【0026】ここで、電力変換装置において、平滑化さ
れた直流電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換する主た
る機能を果たしているスイッチングレギュレータ30の
具体的な構成について説明する。なお、この実施形態の
スイッチングレギュレータ30は、周知の一石フォワー
ド形コンバータで構成されている。スイッチングレギュ
レータ30は、その主要部となるトランス31と、この
トランス31の一次側に設けられたスイッチSW,制御
回路32,アブソーバ33と、二次側に設けられた整流
回路34,平滑回路35とによって構成されている。
Here, a specific configuration of the switching regulator 30 which has a main function of converting a smoothed DC voltage into a DC voltage having a desired voltage value in the power converter will be described. Note that the switching regulator 30 of this embodiment is configured by a well-known one-stone forward type converter. The switching regulator 30 includes a transformer 31 as a main part thereof, a switch SW provided on a primary side of the transformer 31, a control circuit 32, an absorber 33, and a rectifier circuit 34 and a smoothing circuit 35 provided on a secondary side. It is constituted by.

【0027】トランス31は、一次コイルL31,二次
コイルL32と、リセットコイルL33とで構成されて
いる。このうち一次コイルL31は、その一端が接続点
3aに接続され、他端がスイッチSWを介して接続点3
bに接続されている。
The transformer 31 includes a primary coil L31, a secondary coil L32, and a reset coil L33. One end of the primary coil L31 is connected to the connection point 3a, and the other end is connected to the connection point 3 via the switch SW.
b.

【0028】また、リセットコイルL33は、その一端
が接続点3aに接続され、他端がダイオードD5を介し
て接続点3bに接続されている。このとき、ダイオード
D5は、接続点3bから接続点3aに向って導通する方
向に接続されている。なお、上記したスイッチSWに
は、このスイッチSWのオン・オフ状態を高速で切り替
える制御回路32が接続される。
The reset coil L33 has one end connected to the connection point 3a and the other end connected to the connection point 3b via the diode D5. At this time, the diode D5 is connected in a direction conducting from the connection point 3b to the connection point 3a. Note that a control circuit 32 that switches the on / off state of the switch SW at high speed is connected to the switch SW described above.

【0029】さらに、このスイッチSWの両端には、ア
ブソーバ33を構成する抵抗器R2とコンデンサC2と
が直列に接続される。このアブソーバ33は、スイッチ
SWのオン・オフ状態が切り替わるときに発生するサー
ジを吸収するものである。一方、トランス31の二次側
に設けられる整流回路34は、ダイオードD6,D7で
構成される。また、平滑回路35は、チョークコイルL
6,コンデンサC3で構成される。
Further, a resistor R2 and a capacitor C2 constituting the absorber 33 are connected in series to both ends of the switch SW. The absorber 33 absorbs a surge generated when the on / off state of the switch SW is switched. On the other hand, the rectifier circuit 34 provided on the secondary side of the transformer 31 includes diodes D6 and D7. The smoothing circuit 35 includes a choke coil L
6, a capacitor C3.

【0030】トランス31の二次コイルL32は、その
一端がダイオードD6およびチョークコイルL6を介し
て直流出力端子3cに接続されている。このとき、ダイ
オードD6は、トランス31の二次コイルL32の一端
から直流出力端子3cに向って導通する方向に接続され
ている。また、トランス31の二次コイルL32の他端
は、直流出力端子3dに接続されると共に、ダイオード
D7および上記したチョークコイルL6を介して直流出
力端子3cに接続され、さらに、コンデンサC3を介し
て直流出力端子3cに接続されている。このとき、ダイ
オードD7は、チョークコイルL6に向って導通する方
向に接続されている。
The secondary coil L32 of the transformer 31 has one end connected to the DC output terminal 3c via the diode D6 and the choke coil L6. At this time, the diode D6 is connected in a direction that conducts from one end of the secondary coil L32 of the transformer 31 to the DC output terminal 3c. The other end of the secondary coil L32 of the transformer 31 is connected to the DC output terminal 3d, is connected to the DC output terminal 3c via the diode D7 and the choke coil L6, and is further connected via the capacitor C3. It is connected to the DC output terminal 3c. At this time, the diode D7 is connected in a direction that conducts toward the choke coil L6.

【0031】さらに、コンデンサC3の両端は、上記し
た直流出力端子3c,3dに接続される。そして、これ
ら直流出力端子3c,3dには、スイッチングレギュレ
ータ30によって変換された所望の直流電圧が印加され
る負荷が接続される。次に、上記した構成の本実施形態
の電力変換装置による直流出力端子3c,3dへの直流
電圧の出力動作について説明する。
Further, both ends of the capacitor C3 are connected to the aforementioned DC output terminals 3c and 3d. A load to which a desired DC voltage converted by the switching regulator 30 is applied is connected to the DC output terminals 3c and 3d. Next, an operation of outputting a DC voltage to the DC output terminals 3c and 3d by the power converter of the present embodiment having the above configuration will be described.

【0032】スイッチングレギュレータ30の前段で
は、前述したように交流電源40で発生する正弦波の交
流電圧(商用の60Hz,100V)が、整流回路10
の交流入力端子1a,1b間に印加される。整流回路1
0は、印加された正弦波の交流電圧を整流して、図2に
示されるように全波整流波形の整流電圧Vinを、上記し
た充電路(カレントトランス20Aの二次コイルL2
2,平滑用コンデンサC1)の両端に印加する。
In the preceding stage of the switching regulator 30, a sine-wave AC voltage (commercial 60 Hz, 100V) generated by the AC power supply 40 is supplied to the rectifier circuit 10 as described above.
Is applied between the AC input terminals 1a and 1b. Rectifier circuit 1
0 rectifies the applied sine-wave AC voltage, and as shown in FIG. 2, converts the rectified voltage Vin having a full-wave rectified waveform to the charging path (the secondary coil L2 of the current transformer 20A).
2. Applied to both ends of the smoothing capacitor C1).

【0033】この充電路では、整流電圧Vinに応じて電
流が流れ、平滑用コンデンサC1が充電される。また、
この平滑用コンデンサC1に充電された電荷は、後述す
るスイッチングレギュレータ30の電圧変換動作に応じ
て消費される。したがって、平滑用コンデンサC1の両
端の電圧は変動することになるが、当該平滑用コンデン
サC1の両端の電圧と整流電圧Vinとの大小関係によっ
て新たに充電されるので、その変動は小さく抑えられ
る。
In this charging path, a current flows according to the rectified voltage Vin, and the smoothing capacitor C1 is charged. Also,
The charge charged in the smoothing capacitor C1 is consumed according to a voltage conversion operation of the switching regulator 30 described later. Therefore, although the voltage across the smoothing capacitor C1 fluctuates, the voltage is newly charged according to the magnitude relationship between the voltage across the smoothing capacitor C1 and the rectified voltage Vin, so that the fluctuation is suppressed to a small value.

【0034】具体的には、この平滑用コンデンサC1の
両端の電圧が整流電圧Vinよりも小さくなるときに、充
電路に電流(充電電流)が流れ、平滑用コンデンサC1
充電される。このとき、平滑用コンデンサC1の両端の
電圧は、充電電流に応じて増加する。反対に、平滑用コ
ンデンサC1の両端の電圧の方が整流電圧Vinよりも大
きいときには、充電路に充電電流が流れない。このと
き、平滑用コンデンサC1の両端の電圧は、スイッチン
グレギュレータ30の電圧変換動作に応じて減少する。
その結果、平滑用コンデンサC1は、定常的にほぼ一定
の電力が蓄積された状態に維持され、その両端には、ほ
ぼ一定の電圧(平滑電圧Vs)が生じることになる。
Specifically, when the voltage across the smoothing capacitor C1 becomes smaller than the rectified voltage Vin, a current (charging current) flows through the charging path and the smoothing capacitor C1
Charged. At this time, the voltage across the smoothing capacitor C1 increases according to the charging current. Conversely, when the voltage across the smoothing capacitor C1 is higher than the rectified voltage Vin, no charging current flows through the charging path. At this time, the voltage across the smoothing capacitor C1 decreases in accordance with the voltage conversion operation of the switching regulator 30.
As a result, the smoothing capacitor C1 is constantly maintained in a state where substantially constant power is stored, and a substantially constant voltage (smoothed voltage Vs) is generated at both ends.

【0035】この平滑用コンデンサC1の両端に生じた
平滑電圧Vsは、スイッチングレギュレータ30のスイ
ッチSW,トランス31,整流回路34,平滑回路35
などの作用によって、いったん高周波交流電圧に変換さ
れた後に、再び整流平滑され、所望の電圧の直流電圧に
変換される。
The smoothing voltage Vs generated at both ends of the smoothing capacitor C1 is supplied to the switch SW of the switching regulator 30, the transformer 31, the rectifier circuit 34, and the smoothing circuit 35.
After being converted into a high-frequency AC voltage once by such an action, it is rectified and smoothed again and converted into a DC voltage of a desired voltage.

【0036】以下、スイッチングレギュレータ30の電
圧変換動作について説明する。上記したように、スイッ
チングレギュレータ30と平滑回路20とを接続する接
続点3a,3b間には、トランス31の一次コイルL3
1とスイッチSWとが直列に接続されている。そして、
スイッチSWは、制御回路32の制御によって、オン・
オフ状態が高速(数10kHz程度)で切り替えられるよ
うになっている(高周波スイッチング動作)。
Hereinafter, the voltage conversion operation of the switching regulator 30 will be described. As described above, the primary coil L3 of the transformer 31 is provided between the connection points 3a and 3b connecting the switching regulator 30 and the smoothing circuit 20.
1 and the switch SW are connected in series. And
The switch SW is turned on / off by the control of the control circuit 32.
The off state can be switched at high speed (about several tens of kHz) (high-frequency switching operation).

【0037】したがって、トランス31の一次コイルL
31の両端には、平滑用コンデンサC1の平滑電圧Vs
が、上記した高周波スイッチング動作に応じて断続(オ
ン・オフ)されて印加される。その結果、トランス31
の二次側では、二次コイルL32の両端に、一次側のス
イッチSWの高周波スイッチング動作に応じて方向が切
り替わる起電力(高周波交流電圧)が生じる。
Therefore, the primary coil L of the transformer 31
31, a smoothing voltage Vs of the smoothing capacitor C1
Is applied intermittently (on / off) in accordance with the high-frequency switching operation described above. As a result, the transformer 31
On the secondary side, an electromotive force (high-frequency AC voltage) whose direction is switched according to the high-frequency switching operation of the primary-side switch SW is generated at both ends of the secondary coil L32.

【0038】この二次コイルL32の両端に生じる起電
力が、ダイオードD6が導通となる方向となったとき
に、この二次コイルL32に誘導された電流は、チョー
クコイルL6を介して、コンデンサC3に流れ込む。よ
って、コンデンサC3が充電される。また、二次コイル
L32の両端に生じた起電力が、ダイオードD6が非導
通となるような方向となったときには、チョークコイル
L6に蓄積されたエネルギーに基づいて、チョークコイ
ルL6,ダイオードD7,コンデンサC3が直列に接続
された閉回路に電流が流れ、コンデンサC3に電荷が充
電される。
When the electromotive force generated at both ends of the secondary coil L32 is turned to the direction in which the diode D6 becomes conductive, the current induced in the secondary coil L32 passes through the choke coil L6 to the capacitor C3. Flow into Therefore, the capacitor C3 is charged. Further, when the electromotive force generated at both ends of the secondary coil L32 becomes a direction in which the diode D6 becomes non-conductive, the choke coil L6, the diode D7, and the capacitor are determined based on the energy stored in the choke coil L6. A current flows through a closed circuit in which C3 is connected in series, and charges the capacitor C3.

【0039】このようにして、コンデンサC3は、定常
的にほぼ一定の電荷が充電された状態に維持され、その
両端には、ほぼ一定の電圧が生じる。この電圧は、出力
電圧として直流出力端子3c,3dに出力され、これら
直流出力端子3c,3dに接続された負荷に印加され
る。なお、この実施形態のスイッチングレギュレータ3
0では、アブソーバ33によって、スイッチSWのオン
・オフ状態が切り替わるときに発生するサージを吸収す
ることができる。
In this manner, the capacitor C3 is constantly maintained in a state where it is charged with a substantially constant charge, and a substantially constant voltage is generated at both ends. This voltage is output as an output voltage to the DC output terminals 3c and 3d, and is applied to a load connected to the DC output terminals 3c and 3d. The switching regulator 3 of this embodiment
At 0, the absorber 33 can absorb a surge generated when the switch SW is turned on and off.

【0040】また、この実施形態のスイッチングレギュ
レータ30では、その一次側に形成されたダイオードD
5,トランス31のリセットコイルL33,カレントト
ランス22の一次コイルL21,平滑用コンデンサC1
からなる閉回路によって、スイッチSWのオフ状態への
切替時に生じるトランス31のリセットコイルL33の
起電力が、平滑用コンデンサC1の平滑電圧Vsよりも
大きくなること(過電圧発生)を防止することができ
る。
In the switching regulator 30 of this embodiment, the diode D formed on the primary side
5, reset coil L33 of transformer 31, primary coil L21 of current transformer 22, smoothing capacitor C1
, The electromotive force of the reset coil L33 of the transformer 31 generated when the switch SW is switched to the off state can be prevented from becoming larger than the smoothing voltage Vs of the smoothing capacitor C1 (overvoltage generation). .

【0041】ところで、スイッチングレギュレータ30
の前段に設けられた平滑回路20には、上述したカレン
トトランス20Aが備えられている。カレントトランス
20Aによる平滑用コンデンサC1への電荷補充動作
は、一次コイルL21に断続的に電流を流すことによっ
て、二次コイルL22に電流を誘導する機能と、充電路
の見かけ上のインピーダンスを減少させる機能とが相ま
ったものである。そして、これら2つの機能が相まって
伝送効率の向上が図られるようになっている。
Incidentally, the switching regulator 30
Is provided with the above-described current transformer 20A. The charge replenishment operation of the smoothing capacitor C1 by the current transformer 20A intermittently causes a current to flow through the primary coil L21, thereby inducing a current in the secondary coil L22 and reducing the apparent impedance of the charging path. It is a combination of functions. Then, these two functions are combined to improve the transmission efficiency.

【0042】具体的には、カレントトランス20Aによ
る平滑用コンデンサC1への電荷補充動作は、上記した
スイッチングレギュレータ30による電圧変換動作(ス
イッチSWの高周波スイッチング動作)に同期して行わ
れる。スイッチングレギュレータ30による電圧変換動
作において、トランス31の一次コイルL31に平滑電
圧Vsが断続的に印加されるとき、カレントトランス2
0Aの一次コイルL21,トランス31の一次コイルL
31,スイッチSWで形成される直列回路(放電路)に
は、平滑用コンデンサC1からの放電電流が断続的に流
れる。
Specifically, the operation of replenishing charges to the smoothing capacitor C1 by the current transformer 20A is performed in synchronization with the voltage conversion operation (high-frequency switching operation of the switch SW) by the switching regulator 30 described above. In the voltage conversion operation by the switching regulator 30, when the smoothed voltage Vs is intermittently applied to the primary coil L31 of the transformer 31, the current transformer 2
0A primary coil L21, transformer 31 primary coil L
The discharge current from the smoothing capacitor C1 flows intermittently in a series circuit (discharge path) formed by the switch 31 and the switch SW.

【0043】その結果、カレントトランス20Aの一次
コイルL21と二次コイルL22とが電磁結合し、カレ
ントトランス20Aの二次側では、整流回路10を構成
するダイオードD1〜D4が導通となる方向の電流が、
スイッチSWの高周波スイッチング動作によって一次コ
イルL21に断続的に放電電流が流れることに応じて、
断続的に二次コイルL22に誘導される(誘導電流)。
As a result, the primary coil L21 and the secondary coil L22 of the current transformer 20A are electromagnetically coupled, and on the secondary side of the current transformer 20A, the current in the direction in which the diodes D1 to D4 constituting the rectifier circuit 10 become conductive. But,
In response to the intermittent discharge current flowing through the primary coil L21 due to the high-frequency switching operation of the switch SW,
It is intermittently induced in the secondary coil L22 (induced current).

【0044】さらに、カレントトランス20Aの一次コ
イルL21と二次コイルL22とが電磁結合するときに
は、スイッチングレギュレータ30が二次コイルL22
に並列に接続されることになるので、スイッチSWがオ
ン状態のとき、スイッチングレギュレータ30のインピ
ーダンスは減少する。すなわち、交流電源40側から見
た見かけ上のインピーダンスが減少することになる。し
たがって、カレントトランス20Aの一次コイルL21
に断続的に流れる放電電流に応じて、二次コイルL22
に流れる誘導電流が増大される。
When the primary coil L21 and the secondary coil L22 of the current transformer 20A are electromagnetically coupled, the switching regulator 30 is connected to the secondary coil L22.
When the switch SW is in the ON state, the impedance of the switching regulator 30 decreases. That is, the apparent impedance seen from the AC power supply 40 side decreases. Therefore, the primary coil L21 of the current transformer 20A
In response to the discharge current intermittently flowing through the secondary coil L22
The induced current flowing through the power supply is increased.

【0045】この二次コイルL22は、上記したように
平滑用コンデンサC1と共に充電路を形成しているの
で、この二次コイルL22に誘導された沢山の誘導電流
は、平滑用コンデンサC1に流れ込むことになる。この
ように、平滑回路20では、スイッチSWの高周波スイ
ッチング動作に応じて、平滑用コンデンサC1からの放
電電流がカレントトランス20Aの一次コイルL21に
流れたときに、これに同期して平滑用コンデンサC1に
は二次コイルに誘導された誘導電流に応じた沢山の電荷
が補充されることになる。
Since the secondary coil L22 forms a charging path together with the smoothing capacitor C1 as described above, a large amount of induced current induced in the secondary coil L22 flows into the smoothing capacitor C1. become. As described above, in the smoothing circuit 20, when the discharge current from the smoothing capacitor C1 flows through the primary coil L21 of the current transformer 20A in response to the high-frequency switching operation of the switch SW, the smoothing capacitor C1 is synchronized with this. Is replenished with a lot of electric charges according to the induced current induced in the secondary coil.

【0046】つまり、平滑用コンデンサC1への誘導電
流に応じた電荷の補充は、平滑用コンデンサC1の両端
に生じた平滑電圧Vsが整流電圧Vinより小さいか否か
には無関係に行われる。その結果、平滑用コンデンサC
1の両端に生じた平滑電圧Vsが整流電圧Vinより小さ
く、本来の充電電流(従来の入力電流Iinに相当する)
が充電路を流れる期間では、この充電路に誘導された沢
山の誘導電流は、その充電電流に重畳して、平滑用コン
デンサC1に流れ込むことになる。この場合には、誘導
電流と充電電流との和が入力電流Iinとなる。
That is, the replenishment of the electric charge according to the induced current to the smoothing capacitor C1 is performed irrespective of whether the smoothed voltage Vs generated at both ends of the smoothing capacitor C1 is smaller than the rectified voltage Vin. As a result, the smoothing capacitor C
1 is smaller than the rectified voltage Vin, and the original charging current (corresponding to the conventional input current Iin).
During the period when flows through the charging path, a large amount of induced current induced in the charging path is superimposed on the charging current and flows into the smoothing capacitor C1. In this case, the sum of the induction current and the charging current becomes the input current Iin.

【0047】一方、反対に、平滑用コンデンサC1の両
端に生じた平滑電圧Vsが整流電圧Vinより大きく、本
来の充電電流が充電路を流れない期間では、この充電路
に誘導された沢山の誘導電流が、平滑用コンデンサC1
に流れ込むことになる。この場合には、誘導電流が入力
電流Iinとなる。このようなカレントトランス20Aに
よる電荷補充動作について実際に調べたところ、平滑用
コンデンサC1の入力電流Iinとして、図2に示される
ような波形が得られた。
On the other hand, during the period when the smoothing voltage Vs generated at both ends of the smoothing capacitor C1 is larger than the rectified voltage Vin and the original charging current does not flow through the charging path, there are many inductions induced on the charging path. When the current is equal to the smoothing capacitor C1
Will flow into. In this case, the induced current becomes the input current Iin. When the charge replenishment operation by the current transformer 20A was actually examined, a waveform as shown in FIG. 2 was obtained as the input current Iin of the smoothing capacitor C1.

【0048】図2に示されるように、入力電流Iinは、
整流電圧Vinが最大値となる付近のみに平滑用コンデン
サC1に流れ込むのではなく、それ以外のタイミングで
も沢山流れ込んでいることが確認された。すなわち、入
力電流Iinは、図5に示される従来の入力電流(図5の
入力電流Iinに相当する)ものと比べて、整流電圧Vin
に対する流通角が広がった波形となっている。
As shown in FIG. 2, the input current Iin is
It was confirmed that the rectified voltage Vin did not flow into the smoothing capacitor C1 only near the maximum value, but also flowed at other timings. That is, the input current Iin is different from the conventional input current shown in FIG. 5 (corresponding to the input current Iin in FIG. 5) in that the rectified voltage Vin is
Has a widened distribution angle with respect to.

【0049】この入力電流Iinの波形に対して、高速フ
ーリエ変換(FFT、fast Fouriertransform)を用い
てスペクトル解析を行った結果(スペクトル特性)を示
す波形が、図3に示されている。図3に示されるよう
に、入力電流Iinには、整流電圧Vinの基本周波数fo
の成分以外の高周波成分がほとんど含まれないことがわ
かる。すなわち、このスペクトル特性は、高周波成分が
抑制された、力率の高いものである。
FIG. 3 shows a waveform showing a result (spectral characteristic) of performing a spectrum analysis on the waveform of the input current Iin by using fast Fourier transform (FFT). As shown in FIG. 3, the input current Iin includes the fundamental frequency fo of the rectified voltage Vin.
It can be seen that almost no high frequency components other than the above components are included. That is, this spectral characteristic has a high power factor in which high frequency components are suppressed.

【0050】このように、本実施形態の電力変換装置で
は、スイッチングレギュレータ30の高周波スイッチン
グ動作に応じて、平滑用コンデンサC1から放電しつ
つ、カレントトランス22の作用で充電を促進すること
によって、入力力率が向上し、皮相電力が減少し、電源
への電力伝送効率が向上する電力変換装置を簡単に構成
することができる。
As described above, in the power converter of the present embodiment, the input is promoted by the action of the current transformer 22 while discharging from the smoothing capacitor C1 in accordance with the high-frequency switching operation of the switching regulator 30. It is possible to easily configure a power converter in which the power factor is improved, the apparent power is reduced, and the power transmission efficiency to the power supply is improved.

【0051】なお、本実施形態の電力変換装置では、カ
レントトランス20Aの二次側に誘導される誘導電流の
大きさは、一次コイルL21の巻数N21と二次コイル
L22の巻数N22との比(変流比:N21/N22)
や、一次コイルL21に流れる放電電流の大きさに比例
する。一次コイルL21に流れる放電電流は、直流出力
端子3c,3dに接続される負荷が消費する電力に応じ
たもである。負荷の抵抗値の大きさに応じて、カレント
トランス22の変流比を決定すればよい。
In the power converter of this embodiment, the magnitude of the induced current induced on the secondary side of the current transformer 20A is determined by the ratio of the number of turns N21 of the primary coil L21 to the number of turns N22 of the secondary coil L22 ( Transformation ratio: N21 / N22)
And is proportional to the magnitude of the discharge current flowing through the primary coil L21. The discharge current flowing through the primary coil L21 depends on the power consumed by the loads connected to the DC output terminals 3c and 3d. The current transformer ratio of the current transformer 22 may be determined according to the resistance value of the load.

【0052】また、本実施形態の電力変換装置では、直
流出力端子3c,3b間に出力される直流電圧を安定化
するための回路について、図示および説明を省略した。
このような出力安定化回路は、例えば、コンデンサC3
の両端の電圧を常時監視し、その監視の結果によって、
スイッチSWのパルス幅(オン期間とオフ期間との比
率)を制御する帰還回路によって実現することができ
る。
In the power converter of this embodiment, a circuit for stabilizing a DC voltage output between the DC output terminals 3c and 3b is not shown or described.
Such an output stabilizing circuit includes, for example, a capacitor C3
Constantly monitors the voltage at both ends of the
This can be realized by a feedback circuit that controls the pulse width (the ratio between the ON period and the OFF period) of the switch SW.

【0053】さらに、本実施形態の電力変換装置では、
カレントトランス20Aの一次コイルL21を、平滑用
コンデンサC1の一端と、平滑回路20とスイッチング
レギュレータ30とを接続する一方の接続点3aとの間
に設けたが、平滑用コンデンサC1,スイッチSW,ト
ランス31の一次コイルL31で形成される閉回路上で
あれはどの位置に設けてもよい。
Further, in the power converter of the present embodiment,
The primary coil L21 of the current transformer 20A is provided between one end of the smoothing capacitor C1 and one connection point 3a connecting the smoothing circuit 20 and the switching regulator 30, but the smoothing capacitor C1, the switch SW, the transformer 31 may be provided at any position on the closed circuit formed by the primary coil L31.

【0054】また、本実施形態の電力変換装置では、平
滑回路20にカレントトランス20Aを設けることによ
って平滑用コンデンサC1への電荷補充動作を行わせた
が、ホール素子を用いた変流器によって同様の電荷補充
動作を行わせることもできる。さらに、本実施形態の電
力変換装置では、スイッチングレギュレータ30を一石
フォワード形コンバータで構成したが、カレントトラン
ス20Aによる高周波抑制(力率改善)回路を適用する
ことができれば、どのような構成のスイッチングレギュ
レータにも適用が可能である。
In the power converter according to the present embodiment, the current transformer 20A is provided in the smoothing circuit 20 to perform the charge replenishment operation to the smoothing capacitor C1, but the same operation is performed by a current transformer using a Hall element. Can be performed. Furthermore, in the power converter of the present embodiment, the switching regulator 30 is configured by a single-forward converter. However, if a high-frequency suppression (power factor improvement) circuit by the current transformer 20A can be applied, the switching regulator of any configuration. It is also applicable to:

【0055】また、本発明は、スイッチSWの高周波ス
イッチング動作を利用して直流電圧を所望の交流電圧に
変換するインバータに適用することもできる。
The present invention can also be applied to an inverter that converts a DC voltage to a desired AC voltage by using the high-frequency switching operation of the switch SW.

【0056】[0056]

【発明の効果】上述したように、請求項1に記載の発明
によれば、整流回路から平滑用コンデンサに脈流の電力
を与えるに当たり、充電路に電流を注入する変流器の作
用によって、前記電圧変換部に取り込まれる電力に応じ
た電流が注入されるので、力率が良好に改善され、皮相
電力が減少し、電力伝送効率の向上が図られた電力変換
装置が提供される。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when pulsating power is supplied from the rectifier circuit to the smoothing capacitor , the current transformer injects current into the charging path. Since a current corresponding to the power taken into the voltage conversion unit is injected, a power conversion device is provided in which the power factor is satisfactorily improved, the apparent power is reduced, and the power transmission efficiency is improved.

【0057】また、変流器が一次巻線と二次巻線とで構
成され、さらに、電圧変換部がスイッチングにより電圧
変換を行うときに一次巻線に流れる電流に応じて、二次
巻線が配された充電路に沢山の電流が注入されるので、
力率の改善を効率よく行うことができる電力変換装置を
簡単に構成することができる。
[0057] In addition, current transformer is composed of a primary winding and a secondary winding, furthermore, according to the current flowing through the primary winding when the voltage converting unit performing voltage conversion by switching the secondary windings A lot of current is injected into the charging path where
A power converter capable of efficiently improving the power factor can be simply configured.

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

【図1】電力変換装置の回路構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a power converter.

【図2】整流電圧Vin,入力電流Iinの時間波形を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a time waveform of a rectified voltage Vin and an input current Iin.

【図3】入力電流Iinのスペクトル波形を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a spectrum waveform of an input current Iin.

【図4】従来の電力変換装置の回路構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional power converter.

【図5】整流電圧Vin,入力電流Iinの時間波形を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a time waveform of a rectified voltage Vin and an input current Iin.

【図6】入力電流Iinのスペクトル波形を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a spectrum waveform of an input current Iin.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,34,110 整流回路 20,35 平滑回路 30,130 スイッチングレギュレータ(電圧変換
部) 40,140 交流電源 C1,C11 平滑用コンデンサ(蓄電部) SW スイッチ 20A カレントトランス(変流器) 31 トランス 32 制御回路 33 アブソーバ
10, 34, 110 Rectifier circuit 20, 35 Smoothing circuit 30, 130 Switching regulator (voltage conversion unit) 40, 140 AC power supply C1, C11 Smoothing capacitor (power storage unit) SW switch 20A Current transformer (current transformer) 31 Transformer 32 Control circuit 33 Absorber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−292356(JP,A) 特開 平5−344731(JP,A) 特開 平7−15967(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 H02M 7/21 H02M 7/48 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-6-292356 (JP, A) JP-A-5-3444731 (JP, A) JP-A-7-15967 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/28 H02M 7/21 H02M 7/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 整流回路から脈流として与えられる電力
を蓄積する平滑用コンデンサと、 前記平滑用コンデンサの放電路に配される一次巻線と前
記平滑用コンデンサの充電路に配される二次巻線とから
なる変流器と、 前記放電路に配される一次巻線とスイッチング素子を含
むと共に、該スイッチング素子を用いたスイッチングに
より、前記平滑用コンデンサ に蓄積された電力を取り込
み、所望の電圧の電力に変換する電圧変換部とを備え、 前記変流器は、前記電圧変換部に取り込まれる電力に応
じて、前記放電路に電流が流れるタイミングで、前記変
流器の一次巻線と二次巻線との電磁結合により、前記充
電路に電流を注入する ことを特徴とする電力変換装置。
1. A smoothing capacitor for accumulating electric power given as a pulsating current from a rectifier circuit, and a primary winding disposed in a discharge path of the smoothing capacitor.
From the secondary winding arranged in the charging path of the smoothing capacitor.
And a primary winding and a switching element arranged in the discharge path.
In addition, switching using the switching element
More captures the power accumulated in the smoothing capacitor, and a voltage converter for converting the power of a desired voltage, the current transformer respond to the power to be taken to the voltage conversion unit
At the same time as the current flows through the discharge path.
The electromagnetic coupling between the primary and secondary windings of the
A power converter characterized by injecting a current into an electric circuit .
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