JP3341832B2 - 電源回路および平滑方法 - Google Patents
電源回路および平滑方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＣ１００Ｖ〜２
４０Ｖの商用電源を整流し平滑化して直流電圧を得る、
電気機器の電源回路に関し、特に、力率を改善した電源
回路、およびその平滑方法に関する。
４０Ｖの商用電源を整流し平滑化して直流電圧を得る、
電気機器の電源回路に関し、特に、力率を改善した電源
回路、およびその平滑方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】家庭で使用されるテレビ、ビデオ、パソ
コン、エアコンなどの電気機器は各家庭に配電された商
用電源で動作するように構成されている。
コン、エアコンなどの電気機器は各家庭に配電された商
用電源で動作するように構成されている。
【０００３】商用電源で動作する電気機器で一般的に用
いられている従来の電源回路として、平滑用コンデンサ
で構成されるコンデンサインプットタイプの平滑方式に
よるものがある。
いられている従来の電源回路として、平滑用コンデンサ
で構成されるコンデンサインプットタイプの平滑方式に
よるものがある。
【０００４】図６はコンデンサインプットタイプの従来
の電源回路の一構成例を示す回路図である。
の電源回路の一構成例を示す回路図である。
【０００５】図６において、従来の電源回路は、商用電
源１０から出力される交流電圧を全波整流するダイオー
ドブリッジ１１と、ダイオードブリッジ１１から出力さ
れる脈流電圧を平滑化する平滑回路３と、平滑回路３か
ら出力される直流電圧から所望の電圧を得るためのＤＣ
−ＤＣコンバータ５とを有する構成である。
源１０から出力される交流電圧を全波整流するダイオー
ドブリッジ１１と、ダイオードブリッジ１１から出力さ
れる脈流電圧を平滑化する平滑回路３と、平滑回路３か
ら出力される直流電圧から所望の電圧を得るためのＤＣ
−ＤＣコンバータ５とを有する構成である。
【０００６】ここで、平滑回路３は、電流の流れを緩和
する平滑用チョークコイル２０と、充電されて電圧を平
滑化する第１の平滑用コンデンサ２１とを有し、ダイオ
ードブリッジ１１の出力に平滑用チョークコイル２０の
一方の端子が接続され、他方の端子と接地電位との間に
平滑用コンデンサ２１が接続されている。
する平滑用チョークコイル２０と、充電されて電圧を平
滑化する第１の平滑用コンデンサ２１とを有し、ダイオ
ードブリッジ１１の出力に平滑用チョークコイル２０の
一方の端子が接続され、他方の端子と接地電位との間に
平滑用コンデンサ２１が接続されている。
【０００７】また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、電圧変
換を行うスイッチングトランス３０と、スイッチングト
ランス３０の出力を整流する整流ダイオード４０と、ス
イッチングトランス３０の出力を平滑化する第２の平滑
用コンデンサ４１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力電
圧と所望の電圧との誤差を検出する誤差電圧検出回路５
０と、出力電圧の誤差を電送する誤差電圧電送回路５１
と、出力電圧の誤差を補償するための制御を行うスイッ
チング制御回路３２と、オンオフすることでスイッチン
グトランス３０の１次巻線に流れる電流を制御し出力電
圧の誤差を補償するスイッチング素子３１とを有してい
る。
換を行うスイッチングトランス３０と、スイッチングト
ランス３０の出力を整流する整流ダイオード４０と、ス
イッチングトランス３０の出力を平滑化する第２の平滑
用コンデンサ４１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力電
圧と所望の電圧との誤差を検出する誤差電圧検出回路５
０と、出力電圧の誤差を電送する誤差電圧電送回路５１
と、出力電圧の誤差を補償するための制御を行うスイッ
チング制御回路３２と、オンオフすることでスイッチン
グトランス３０の１次巻線に流れる電流を制御し出力電
圧の誤差を補償するスイッチング素子３１とを有してい
る。
【０００８】そして、スイッチングトランス３０の１次
巻線の一方の端子が平滑用チョークコイル２０の他方の
端子に接続され、スイッチングトランス３０の１次巻線
の他方の端子がスイッチング素子３１に接続され、スイ
ッチングトランス３０の２次巻線の一方の端子は整流ダ
イオード４０を介して出力されている。また、スイッチ
ングトランス３０の２次巻線の他方の端子は接地されて
おり、出力と接地電位との間に第２の平滑用コンデンサ
４１が接続されている。
巻線の一方の端子が平滑用チョークコイル２０の他方の
端子に接続され、スイッチングトランス３０の１次巻線
の他方の端子がスイッチング素子３１に接続され、スイ
ッチングトランス３０の２次巻線の一方の端子は整流ダ
イオード４０を介して出力されている。また、スイッチ
ングトランス３０の２次巻線の他方の端子は接地されて
おり、出力と接地電位との間に第２の平滑用コンデンサ
４１が接続されている。
【０００９】さらに、出力は、誤差電圧検出回路５０に
入力され、誤差電圧検出回路５０の出力は誤差電圧伝送
回路５１に入力され、誤差電圧電送回路５１の出力はス
イッチング制御回路３２に入力され、スイッチング制御
回路３２の出力はスイッチング素子３１の制御のための
端子に接続されている。
入力され、誤差電圧検出回路５０の出力は誤差電圧伝送
回路５１に入力され、誤差電圧電送回路５１の出力はス
イッチング制御回路３２に入力され、スイッチング制御
回路３２の出力はスイッチング素子３１の制御のための
端子に接続されている。
【００１０】次に、従来の電源回路の動作を示す。
【００１１】商用電源１０の電源電圧はダイオードブリ
ッジ１１で整流され、平滑用チョークコイル２０および
第１の平滑用コンデンサ２１で平滑化されてスイッチン
グトランス３０の１次巻線の一方の端子に供給される。
スイッチングトランス３０の２次巻線の出力は整流ダイ
オード４０で整流され、第２の平滑用コンデンサ４１で
平滑化されて所望の電圧の信号として出力される。
ッジ１１で整流され、平滑用チョークコイル２０および
第１の平滑用コンデンサ２１で平滑化されてスイッチン
グトランス３０の１次巻線の一方の端子に供給される。
スイッチングトランス３０の２次巻線の出力は整流ダイ
オード４０で整流され、第２の平滑用コンデンサ４１で
平滑化されて所望の電圧の信号として出力される。
【００１２】また、スイッチング制御回路３２は、誤差
電圧検出回路５０および誤差電圧電送回路５１を介して
フィードバックされた信号に基づいてスイッチング素子
３１の動作を制御する。これによって、直流電圧の誤差
が補償されている。
電圧検出回路５０および誤差電圧電送回路５１を介して
フィードバックされた信号に基づいてスイッチング素子
３１の動作を制御する。これによって、直流電圧の誤差
が補償されている。
【００１３】ところで、商用電源の電圧は各国によって
仕様が異なり、ＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２４０Ｖの範囲のさ
まざまな交流電圧が各国毎に規格化されている。それら
には、大きく分けて１００Ｖ近辺の電圧値である１００
Ｖ系と、２００Ｖ近辺の電圧値である２００Ｖ系とがあ
る。家庭用の電気製品などは国内、海外で共通的に使用
できることが望ましい。
仕様が異なり、ＡＣ１００Ｖ〜ＡＣ２４０Ｖの範囲のさ
まざまな交流電圧が各国毎に規格化されている。それら
には、大きく分けて１００Ｖ近辺の電圧値である１００
Ｖ系と、２００Ｖ近辺の電圧値である２００Ｖ系とがあ
る。家庭用の電気製品などは国内、海外で共通的に使用
できることが望ましい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記したようなコンデ
ンサインプットタイプの平滑方式による従来の電源回路
は、商用電源のピーク電圧付近の短時間に電流が流れる
ので、電源の利用効率を示す力率が低いことが知られて
いる。
ンサインプットタイプの平滑方式による従来の電源回路
は、商用電源のピーク電圧付近の短時間に電流が流れる
ので、電源の利用効率を示す力率が低いことが知られて
いる。
【００１５】したがって、電気機器の普及でコンデンサ
インプットタイプの平滑方式を用いた電源回路が増えて
きている近年においては、商用電源の電流がピーク電圧
付近に集中し電圧歪みや配電装置等の焼損を起こす原因
となっている。したがって、電源回路の力率を改善する
ことが必要である。インダクタンス値の大きいチョーク
コイルを用いれば力率は改善できるが、発熱量が増大す
る等の問題があり単純にインダクタンス値を大きくする
ことは好ましくない。
インプットタイプの平滑方式を用いた電源回路が増えて
きている近年においては、商用電源の電流がピーク電圧
付近に集中し電圧歪みや配電装置等の焼損を起こす原因
となっている。したがって、電源回路の力率を改善する
ことが必要である。インダクタンス値の大きいチョーク
コイルを用いれば力率は改善できるが、発熱量が増大す
る等の問題があり単純にインダクタンス値を大きくする
ことは好ましくない。
【００１６】本発明は上記したような従来技術の有する
問題を解決するためになされたものであり、商用電源の
電流が流れる位相範囲、すなわち導通角を広げて力率を
改善した電源回路を比較的低い発熱量に抑えて提供する
ことを目的とする。
問題を解決するためになされたものであり、商用電源の
電流が流れる位相範囲、すなわち導通角を広げて力率を
改善した電源回路を比較的低い発熱量に抑えて提供する
ことを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電源回路は、交流電源を入力として直流電圧を
出力する電源回路であって、１次巻線および２次巻線を
有し前記１次巻線が平滑化に用いられる平滑用チョーク
コイルと、前記交流電源を整流した信号に基づいて前記
平滑用チョークコイルの前記２次巻線に電流を流して誘
導を与え、前記１次巻線のインダクタンス値を、前記交
流電源を整流した脈流電圧がゼロボルトのときに最大に
させ、前記脈流電圧の増加に伴って減少させ、前記脈流
電圧が最大のときに所定の値にさせ、前記脈流電圧の減
少に伴って増加させるように制御する平滑用チョークコ
イル可変回路とを有する構成である。
本発明の電源回路は、交流電源を入力として直流電圧を
出力する電源回路であって、１次巻線および２次巻線を
有し前記１次巻線が平滑化に用いられる平滑用チョーク
コイルと、前記交流電源を整流した信号に基づいて前記
平滑用チョークコイルの前記２次巻線に電流を流して誘
導を与え、前記１次巻線のインダクタンス値を、前記交
流電源を整流した脈流電圧がゼロボルトのときに最大に
させ、前記脈流電圧の増加に伴って減少させ、前記脈流
電圧が最大のときに所定の値にさせ、前記脈流電圧の減
少に伴って増加させるように制御する平滑用チョークコ
イル可変回路とを有する構成である。
【００１８】なお、前記平滑用チョークコイル可変回路
は、前記交流電源を整流した信号を分圧する分圧回路
と、前記分圧回路の出力に基づいて前記平滑用チョーク
コイルの前記２次巻線に電流を流して誘導を与え、前記
１次巻線のインダクタンス値を、前記脈流電圧がゼロボ
ルトのときに最大にさせ、前記脈流電圧の増加に伴って
減少させ、前記脈流電圧が最大のときに所定の値にさ
せ、前記脈流電圧の減少に伴って増加させるように制御
するための信号を出力する出力回路とを有する構成であ
ってもよい。
は、前記交流電源を整流した信号を分圧する分圧回路
と、前記分圧回路の出力に基づいて前記平滑用チョーク
コイルの前記２次巻線に電流を流して誘導を与え、前記
１次巻線のインダクタンス値を、前記脈流電圧がゼロボ
ルトのときに最大にさせ、前記脈流電圧の増加に伴って
減少させ、前記脈流電圧が最大のときに所定の値にさ
せ、前記脈流電圧の減少に伴って増加させるように制御
するための信号を出力する出力回路とを有する構成であ
ってもよい。
【００１９】したがって、交流電源の電圧の変化に基づ
いて２次巻線から誘導を与えて、平滑用チョークコイル
の次巻線のインダクタンス値を、脈流電圧のピークから
のずれが大きくなるにしたがって大きなインダクタンス
値となるように制御することで、電流が小さく力率が低
いときにインダクタンス値を大きくして力率の改善効果
を高めることができ、電流が大きいときにはインダクタ
ンスを小さくして発熱量を低くすることができる。
いて２次巻線から誘導を与えて、平滑用チョークコイル
の次巻線のインダクタンス値を、脈流電圧のピークから
のずれが大きくなるにしたがって大きなインダクタンス
値となるように制御することで、電流が小さく力率が低
いときにインダクタンス値を大きくして力率の改善効果
を高めることができ、電流が大きいときにはインダクタ
ンスを小さくして発熱量を低くすることができる。
【００２０】また、前記平滑用チョークコイル可変回路
は、前記交流電源を整流した信号に基づいて前記交流電
源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系であるかを判断して
前記平滑用チョークコイルに通知し、前記平滑用チョー
クコイルは、前記通知にしたがってインダクタンス値の
可変範囲を変更するものであってよい。
は、前記交流電源を整流した信号に基づいて前記交流電
源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系であるかを判断して
前記平滑用チョークコイルに通知し、前記平滑用チョー
クコイルは、前記通知にしたがってインダクタンス値の
可変範囲を変更するものであってよい。
【００２１】さらに、前記平滑用チョークコイル可変回
路は、前記交流電源を整流した信号を分圧する第１の分
圧回路と、前記第１の分圧回路の出力に基づいて前記平
滑用チョークコイルの前記２次巻線に電流を流して誘導
を与え、前記１次巻線のインダクタンス値を、前記脈流
電圧がゼロボルトのときに最大とさせ、前記脈流電圧の
増加に伴って減少させ、前記脈流電圧が最大のときに所
定の値にさせ、前記脈流電圧の減少に伴って増加させる
ように制御するための信号を出力する出力回路と、前記
交流電源を整流した信号を分圧する第２の分圧回路と、
前記第２の分圧回路の出力を整流する整流回路と、前記
商用電源の電圧が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系である
かを判断するための基準電圧を発生する基準電圧発生回
路と、前記整流回路の出力の電圧と前記基準電圧とを比
較して前記商用電源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系で
あるかを判断し、判断結果を出力する比較回路とを有す
る構成であってもよい。
路は、前記交流電源を整流した信号を分圧する第１の分
圧回路と、前記第１の分圧回路の出力に基づいて前記平
滑用チョークコイルの前記２次巻線に電流を流して誘導
を与え、前記１次巻線のインダクタンス値を、前記脈流
電圧がゼロボルトのときに最大とさせ、前記脈流電圧の
増加に伴って減少させ、前記脈流電圧が最大のときに所
定の値にさせ、前記脈流電圧の減少に伴って増加させる
ように制御するための信号を出力する出力回路と、前記
交流電源を整流した信号を分圧する第２の分圧回路と、
前記第２の分圧回路の出力を整流する整流回路と、前記
商用電源の電圧が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系である
かを判断するための基準電圧を発生する基準電圧発生回
路と、前記整流回路の出力の電圧と前記基準電圧とを比
較して前記商用電源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系で
あるかを判断し、判断結果を出力する比較回路とを有す
る構成であってもよい。
【００２２】したがって、本発明の電源回路は、交流電
源が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを自動的に判断して、そ
れに適したインダクタンス値を基準に制御するので、１
００Ｖから２４０Ｖまでの範囲で導通角を広げて力率を
改善することができる。
源が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを自動的に判断して、そ
れに適したインダクタンス値を基準に制御するので、１
００Ｖから２４０Ｖまでの範囲で導通角を広げて力率を
改善することができる。
【００２３】本発明の他の電源回路は、交流電源を入力
として直流電圧を出力する電源回路であって、１次巻線
および２次巻線を有し前記１次巻線が平滑化に用いられ
る平滑用チョークコイルと、前記交流電源を整流した信
号に基づいて前記平滑用チョークコイルの前記２次巻線
に電流を流して誘導を与え、前記１次巻線のインダクタ
ンス値を、前記交流電源を整流した脈流電圧のピークか
らのずれが大きくなるに従って大きなインダクタンス値
となるように制御する平滑用チョークコイル可変回路と
を有する構成である。一方、本発明の平滑方法は、交流
電源を整流した脈流電圧から直流電圧を得るための平滑
方法であって、予め、前記交流電源を整流した脈流電圧
を平滑化するための、インダクタンス値が変更可能な平
滑用チョークコイルを設けておき、前記脈流電圧がゼロ
ボルトのときに前記平滑用チョークコイルのインダクタ
ンス値を最大とし、前記脈流電圧の増加に伴って前記イ
ンダクタンス値を減少させ、前記脈流電圧が最大のとき
に前記インダクタンス値を所定の値とし、前記脈流電圧
の減少に伴って前記インダクタンス値を増加させる平滑
方法である。
として直流電圧を出力する電源回路であって、１次巻線
および２次巻線を有し前記１次巻線が平滑化に用いられ
る平滑用チョークコイルと、前記交流電源を整流した信
号に基づいて前記平滑用チョークコイルの前記２次巻線
に電流を流して誘導を与え、前記１次巻線のインダクタ
ンス値を、前記交流電源を整流した脈流電圧のピークか
らのずれが大きくなるに従って大きなインダクタンス値
となるように制御する平滑用チョークコイル可変回路と
を有する構成である。一方、本発明の平滑方法は、交流
電源を整流した脈流電圧から直流電圧を得るための平滑
方法であって、予め、前記交流電源を整流した脈流電圧
を平滑化するための、インダクタンス値が変更可能な平
滑用チョークコイルを設けておき、前記脈流電圧がゼロ
ボルトのときに前記平滑用チョークコイルのインダクタ
ンス値を最大とし、前記脈流電圧の増加に伴って前記イ
ンダクタンス値を減少させ、前記脈流電圧が最大のとき
に前記インダクタンス値を所定の値とし、前記脈流電圧
の減少に伴って前記インダクタンス値を増加させる平滑
方法である。
【００２４】なお、前記交流電源を整流した信号に基づ
いて、前記交流電源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系で
あるかを判断し、前記交流電源が１００Ｖ系であるか２
００Ｖ系であるかによってインダクタンス値の可変範囲
を変更することとしてもよい。
いて、前記交流電源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系で
あるかを判断し、前記交流電源が１００Ｖ系であるか２
００Ｖ系であるかによってインダクタンス値の可変範囲
を変更することとしてもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について、
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
の電源回路の一構成例を示す回路図である。
図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
の電源回路の一構成例を示す回路図である。
【００２６】図２は、図１に示した電源回路の平滑用チ
ョークコイル可変回路２３の内部構成を示す回路図であ
る。
ョークコイル可変回路２３の内部構成を示す回路図であ
る。
【００２７】図１において、第１の実施の形態の電源回
路は、商用電源１０から出力される交流電圧を全波整流
する第１のダイオードブリッジ１２と、第１のダイオー
ドブリッジ１２から出力される脈流電圧を平滑化する第
１の平滑回路１と、第１の平滑回路１から出力される直
流電圧から所望の電圧を得るためのＤＣ−ＤＣコンバー
タ５とを有する構成である。
路は、商用電源１０から出力される交流電圧を全波整流
する第１のダイオードブリッジ１２と、第１のダイオー
ドブリッジ１２から出力される脈流電圧を平滑化する第
１の平滑回路１と、第１の平滑回路１から出力される直
流電圧から所望の電圧を得るためのＤＣ−ＤＣコンバー
タ５とを有する構成である。
【００２８】ここで、第１の平滑回路１は、１次巻線お
よび２次巻線を有し１次巻線で電流の流れを緩和する平
滑用チョークコイル２２と、充電されて電圧を平滑化す
る第１の平滑用コンデンサ２１と、商用電源１０から出
力される交流電圧を全波整流する第２のダイオードブリ
ッジ２４と、第２のダイオードブリッジ２４の出力に基
づき平滑用チョークコイル２２の２次巻線から誘導を与
えて１次巻線のインダクタンス値を可変制御する平滑用
チョークコイル可変回路２３とを有している。
よび２次巻線を有し１次巻線で電流の流れを緩和する平
滑用チョークコイル２２と、充電されて電圧を平滑化す
る第１の平滑用コンデンサ２１と、商用電源１０から出
力される交流電圧を全波整流する第２のダイオードブリ
ッジ２４と、第２のダイオードブリッジ２４の出力に基
づき平滑用チョークコイル２２の２次巻線から誘導を与
えて１次巻線のインダクタンス値を可変制御する平滑用
チョークコイル可変回路２３とを有している。
【００２９】そして、平滑用チョークコイル２２の１次
巻線の一方の端子が第１のダイオードブリッジ１２の出
力に接続され、他方の端子と接地電位との間に平滑用コ
ンデンサ２１が接続されている。
巻線の一方の端子が第１のダイオードブリッジ１２の出
力に接続され、他方の端子と接地電位との間に平滑用コ
ンデンサ２１が接続されている。
【００３０】また、第２のダイオードブリッジ２４の出
力は平滑用チョークコイル可変回路２３に入力してお
り、平滑用チョークコイル可変回路２３の出力は平滑用
チョークコイル２２の２次巻線の両端に接続されてい
る。
力は平滑用チョークコイル可変回路２３に入力してお
り、平滑用チョークコイル可変回路２３の出力は平滑用
チョークコイル２２の２次巻線の両端に接続されてい
る。
【００３１】ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、従来
の電源回路と同様の構成であるため説明を省略する。
の電源回路と同様の構成であるため説明を省略する。
【００３２】図２において、平滑用チョークコイル可変
回路２３は、第２のダイオードブリッジ２４の出力を分
圧する分圧回路２３０と、分圧回路２３０の出力に基づ
いて平滑用チョークコイル２２の２次巻線に電流を流し
誘導を与えることで１次巻線のインダクタンス値を制御
する出力回路２３１とを有している。
回路２３は、第２のダイオードブリッジ２４の出力を分
圧する分圧回路２３０と、分圧回路２３０の出力に基づ
いて平滑用チョークコイル２２の２次巻線に電流を流し
誘導を与えることで１次巻線のインダクタンス値を制御
する出力回路２３１とを有している。
【００３３】次に、第１の実施の形態の電源回路の動作
について説明する。
について説明する。
【００３４】商用電源１０の電源電圧は第１のダイオー
ドブリッジ１２で整流され、平滑用チョークコイル２２
および第１の平滑用コンデンサ２１で平滑化されてスイ
ッチングトランス３０の１次側に供給される。スイッチ
ングトランス３０の２次巻線の出力は整流ダイオード４
０で整流され、第２の平滑用コンデンサ４１で平滑化さ
れて所望の電圧の信号として出力される。
ドブリッジ１２で整流され、平滑用チョークコイル２２
および第１の平滑用コンデンサ２１で平滑化されてスイ
ッチングトランス３０の１次側に供給される。スイッチ
ングトランス３０の２次巻線の出力は整流ダイオード４
０で整流され、第２の平滑用コンデンサ４１で平滑化さ
れて所望の電圧の信号として出力される。
【００３５】また、スイッチング制御回路３２は、誤差
電圧検出回路５０および誤差電圧電送回路５１を介して
フィードバックされた信号に基づいてスイッチング素子
３１を制御する。これによって、直流電圧の誤差が補償
されている。
電圧検出回路５０および誤差電圧電送回路５１を介して
フィードバックされた信号に基づいてスイッチング素子
３１を制御する。これによって、直流電圧の誤差が補償
されている。
【００３６】さらに、商用電源１０の電源電圧が第２の
ダイオードブリッジ２４で整流された脈流電圧は、分圧
回路２３０で分圧されて出力回路２３１に供給される。
出力回路２３１は、脈流電圧に基づいて平滑用チョーク
コイル２２の２次巻線に流す電流を制御することで、平
滑用チョークコイル２２の１次巻線のインダクタンス値
を可変制御する。
ダイオードブリッジ２４で整流された脈流電圧は、分圧
回路２３０で分圧されて出力回路２３１に供給される。
出力回路２３１は、脈流電圧に基づいて平滑用チョーク
コイル２２の２次巻線に流す電流を制御することで、平
滑用チョークコイル２２の１次巻線のインダクタンス値
を可変制御する。
【００３７】図３は平滑用チョークコイルの１次巻線の
インダクタンス値の変化を示すグラフである。
インダクタンス値の変化を示すグラフである。
【００３８】平滑用チョークコイル２２の１次巻線のイ
ンダクタンス値は、脈流電圧が最大のときにインダクタ
ンス値が所定の値となるように設定されており、最大の
電圧以外のときには、ピークからのずれが大きくなるに
したがって大きなインダクタンス値となるように制御さ
れる。
ンダクタンス値は、脈流電圧が最大のときにインダクタ
ンス値が所定の値となるように設定されており、最大の
電圧以外のときには、ピークからのずれが大きくなるに
したがって大きなインダクタンス値となるように制御さ
れる。
【００３９】したがって、商用電源の電圧の変化に基づ
いて２次巻線から誘導を与えて、平滑用チョークコイル
２２の１次巻線のインダクタンス値を、脈流電圧のピー
クからのずれが大きくなるにしたがって大きなインダク
タンス値となるように制御することで、電流が小さく力
率が低いときにインダクタンス値を大きくして力率の改
善効果を高めることができ、電流が大きいときにはイン
ダクタンスを小さくして発熱量を低くすることができる
ので、力率を改善し、かつ発熱量を低く抑えた電源回路
を提供できる。 （第２の実施の形態）次に第２の実施の形態について図
面を用いて説明する。
いて２次巻線から誘導を与えて、平滑用チョークコイル
２２の１次巻線のインダクタンス値を、脈流電圧のピー
クからのずれが大きくなるにしたがって大きなインダク
タンス値となるように制御することで、電流が小さく力
率が低いときにインダクタンス値を大きくして力率の改
善効果を高めることができ、電流が大きいときにはイン
ダクタンスを小さくして発熱量を低くすることができる
ので、力率を改善し、かつ発熱量を低く抑えた電源回路
を提供できる。 （第２の実施の形態）次に第２の実施の形態について図
面を用いて説明する。
【００４０】図４は本発明の第２の実施の形態の電源回
路の一構成例を示す回路図である。
路の一構成例を示す回路図である。
【００４１】図５は、図４に示した電源回路の平滑用チ
ョークコイル可変回路２６の内部構成を示す回路図であ
る。
ョークコイル可変回路２６の内部構成を示す回路図であ
る。
【００４２】図４において、第２の実施の形態の電源回
路は、第１の平滑回路１の代わりに第２の平滑回路２を
有する点が、第１の実施の形態のものと異なっている。
その他の部分は、第１の実施の形態と同様の構成なので
説明を省略する。
路は、第１の平滑回路１の代わりに第２の平滑回路２を
有する点が、第１の実施の形態のものと異なっている。
その他の部分は、第１の実施の形態と同様の構成なので
説明を省略する。
【００４３】第２の平滑回路２は、１次巻線および２次
巻線を有し１次巻線で電流の流れを緩和し、また外部か
らの指示で１００Ｖ系および２００Ｖ系の商用電源に適
したインダクタンスをとることができる平滑用チョーク
コイル２５と、充電されて電圧を平滑化する第１の平滑
用コンデンサ２１と、商用電源１０から出力される交流
電圧を全波整流する第２のダイオードブリッジ２４と、
第２のダイオードブリッジ２４の出力に基づき平滑用チ
ョークコイル２５の２次巻線から誘導を与えて１次巻線
のインダクタンス値を可変制御するとともに商用電源が
１００Ｖ系か２００Ｖ系かを判断して平滑用チョークコ
イル２５に伝える平滑用チョークコイル可変回路２６と
を有している。
巻線を有し１次巻線で電流の流れを緩和し、また外部か
らの指示で１００Ｖ系および２００Ｖ系の商用電源に適
したインダクタンスをとることができる平滑用チョーク
コイル２５と、充電されて電圧を平滑化する第１の平滑
用コンデンサ２１と、商用電源１０から出力される交流
電圧を全波整流する第２のダイオードブリッジ２４と、
第２のダイオードブリッジ２４の出力に基づき平滑用チ
ョークコイル２５の２次巻線から誘導を与えて１次巻線
のインダクタンス値を可変制御するとともに商用電源が
１００Ｖ系か２００Ｖ系かを判断して平滑用チョークコ
イル２５に伝える平滑用チョークコイル可変回路２６と
を有している。
【００４４】平滑用チョークコイル２５の１次巻線の一
方の端子が第１のダイオードブリッジ１２の出力に接続
され、他方の端子と接地電位との間に平滑用コンデンサ
２１が接続されている。
方の端子が第１のダイオードブリッジ１２の出力に接続
され、他方の端子と接地電位との間に平滑用コンデンサ
２１が接続されている。
【００４５】第２のダイオードブリッジ２４の出力は平
滑用チョークコイル可変回路２６に入力しており、平滑
用チョークコイル可変回路２６の出力は平滑用チョーク
コイル２２の２次巻線の両端に接続され、また商用電源
が１００Ｖ系か２００Ｖ系かの判断結果を示す信号が平
滑用チョークコイル２５に接続されている。
滑用チョークコイル可変回路２６に入力しており、平滑
用チョークコイル可変回路２６の出力は平滑用チョーク
コイル２２の２次巻線の両端に接続され、また商用電源
が１００Ｖ系か２００Ｖ系かの判断結果を示す信号が平
滑用チョークコイル２５に接続されている。
【００４６】ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、従来
の電源回路と同様の構成であるため説明を省略する。
の電源回路と同様の構成であるため説明を省略する。
【００４７】図５において、平滑用チョークコイル可変
回路２６は、第１の実施の形態の平滑用チョークコイル
可変回路２３と同様の構成の第１の分圧回路２３０およ
び出力回路２３１の他に、第２のダイオードブリッジ２
４の出力を分圧する第２の分圧回路２６１と、分圧回路
２６１の出力を整流する整流回路２６２と、商用電源１
０が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを判断するための基準電
圧を発生する基準電圧発生回路２６３と、基準電圧と整
流回路２６２の出力の電圧とを比較して、商用電源１０
が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを判断する比較回路２６４
とを有する構成である。ここで、商用電源が１００Ｖ系
であれば分圧回路２３０の出力の電圧が基準電圧よりも
低く、商用電源が２００Ｖ系であれば分圧回路２３０の
出力の電圧が基準電圧よりも高くなるように、分圧回路
２３０と基準電圧発生回路２６３のそれぞれの出力信号
の電圧は設定されている。
回路２６は、第１の実施の形態の平滑用チョークコイル
可変回路２３と同様の構成の第１の分圧回路２３０およ
び出力回路２３１の他に、第２のダイオードブリッジ２
４の出力を分圧する第２の分圧回路２６１と、分圧回路
２６１の出力を整流する整流回路２６２と、商用電源１
０が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを判断するための基準電
圧を発生する基準電圧発生回路２６３と、基準電圧と整
流回路２６２の出力の電圧とを比較して、商用電源１０
が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを判断する比較回路２６４
とを有する構成である。ここで、商用電源が１００Ｖ系
であれば分圧回路２３０の出力の電圧が基準電圧よりも
低く、商用電源が２００Ｖ系であれば分圧回路２３０の
出力の電圧が基準電圧よりも高くなるように、分圧回路
２３０と基準電圧発生回路２６３のそれぞれの出力信号
の電圧は設定されている。
【００４８】第２の実施の形態の電源回路の第１の実施
の形態と異なる部分の動作を示す。
の形態と異なる部分の動作を示す。
【００４９】平滑用チョークコイル可変回路２６で商用
電源１０が１００Ｖ系か２００Ｖ系かが判断されて、平
滑用チョークコイル２５に通知される。平滑用チョーク
コイル２５は、１００Ｖ系の場合には１００Ｖ系に適し
たインダクタンス値を基準とし、２００Ｖ系の場合には
２００Ｖ系に適したインダクタンス値を基準とする。イ
ンダクタンス値を可変させる制御は、１００Ｖ系または
２００Ｖ系に適したインダクタンス値を基準として第１
の実施の形態と同様に行われる。
電源１０が１００Ｖ系か２００Ｖ系かが判断されて、平
滑用チョークコイル２５に通知される。平滑用チョーク
コイル２５は、１００Ｖ系の場合には１００Ｖ系に適し
たインダクタンス値を基準とし、２００Ｖ系の場合には
２００Ｖ系に適したインダクタンス値を基準とする。イ
ンダクタンス値を可変させる制御は、１００Ｖ系または
２００Ｖ系に適したインダクタンス値を基準として第１
の実施の形態と同様に行われる。
【００５０】したがって、第２の実施の形態の電源回路
は、商用電源が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを自動的に判
断して、それに適したインダクタンス値を基準に制御す
るので、１００Ｖから２４０Ｖまでの範囲で導通角を広
げて力率を改善することができ、国内、海外で共通的に
使用可能な電源回路を提供できる。
は、商用電源が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを自動的に判
断して、それに適したインダクタンス値を基準に制御す
るので、１００Ｖから２４０Ｖまでの範囲で導通角を広
げて力率を改善することができ、国内、海外で共通的に
使用可能な電源回路を提供できる。
【００５１】なお、第１の実施の形態および第２の実施
の形態は、ともにＲＣＣ回路を例に説明されているが、
本発明はシリーズレギュレータ、ＰＷＭ、フォワードな
ど他の構成の電源回路に用いられてもよい。
の形態は、ともにＲＣＣ回路を例に説明されているが、
本発明はシリーズレギュレータ、ＰＷＭ、フォワードな
ど他の構成の電源回路に用いられてもよい。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、以下のよ
うな効果を有する。
うな効果を有する。
【００５３】交流電源の電圧の変化に基づいて２次巻線
から誘導を与えて、平滑用チョークコイルの１次巻線の
インダクタンス値を、脈流電圧のピークからのずれが大
きくなるにしたがって大きなインダクタンス値となるよ
うに制御することで、電流が小さく力率が低いときにイ
ンダクタンス値を大きくして力率の改善効果を高めるこ
とができ、電流が大きいときにはインダクタンスを小さ
くして発熱量を低くすることができるので、力率を改善
し、かつ発熱量を低く抑えた電源回路を提供できる。
から誘導を与えて、平滑用チョークコイルの１次巻線の
インダクタンス値を、脈流電圧のピークからのずれが大
きくなるにしたがって大きなインダクタンス値となるよ
うに制御することで、電流が小さく力率が低いときにイ
ンダクタンス値を大きくして力率の改善効果を高めるこ
とができ、電流が大きいときにはインダクタンスを小さ
くして発熱量を低くすることができるので、力率を改善
し、かつ発熱量を低く抑えた電源回路を提供できる。
【００５４】また、第２の実施の形態の電源回路は、交
流電源が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを自動的に判断し
て、それに適したインダクタンス値を基準に制御するの
で、１００Ｖから２４０Ｖまでの範囲で導通角を広げて
力率を改善することができ、国内、海外で共通的に使用
可能な電源回路を提供できる。
流電源が１００Ｖ系か２００Ｖ系かを自動的に判断し
て、それに適したインダクタンス値を基準に制御するの
で、１００Ｖから２４０Ｖまでの範囲で導通角を広げて
力率を改善することができ、国内、海外で共通的に使用
可能な電源回路を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態の電源回路の一構成
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図２】図１に示した電源回路の平滑用チョークコイル
可変回路２３の内部構成を示す回路図である。
可変回路２３の内部構成を示す回路図である。
【図３】平滑用チョークコイルの１次巻線のインダクタ
ンス値の変化を示すグラフである。
ンス値の変化を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施の形態の電源回路の一構成
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図５】図４に示した電源回路の平滑用チョークコイル
可変回路２６の内部構成を示す回路図である。
可変回路２６の内部構成を示す回路図である。
【図６】コンデンサインプットタイプの従来の電源回路
の一構成例を示す回路図である。
の一構成例を示す回路図である。
１ 第１の平滑回路 ２ 第２の平滑回路 ３ 平滑回路 ５ ＤＣ−ＤＣコンバータ １０ 商用電源 １２ 第１のダイオードブリッジ ２１ 平滑用コンデンサ ２２ 平滑用チョークコイル ２３ 平滑用チョークコイル可変回路 ２４ 第２のダイオードブリッジ ２５ 平滑用チョークコイル ２６ 平滑用チョークコイル可変回路 ３０ スイッチングトランス ３１ スイッチング素子 ３２ スイッチング制御回路 ４０ 整流ダイオード ４１ 第２の平滑用コンデンサ ５０ 誤差電圧検出回路 ５１ 誤差電圧伝送回路 ２３０ （第１の）分圧回路 ２３１ 出力回路 ２６１ 第２の分圧回路 ２６２ 整流回路 ２６３ 基準電圧発生回路 ２６４ 比較回路
Claims (7)
- 【請求項１】 交流電源を入力として直流電圧を出力す
る電源回路であって、 １次巻線および２次巻線を有し前記１次巻線が平滑化に
用いられる平滑用チョークコイルと、 前記交流電源を整流した信号に基づいて前記平滑用チョ
ークコイルの前記２次巻線に電流を流して誘導を与え、
前記１次巻線のインダクタンス値を、前記交流電源を整
流した脈流電圧がゼロボルトのときに最大にさせ、前記
脈流電圧の増加に伴って減少させ、前記脈流電圧が最大
のときに所定の値にさせ、前記脈流電圧の減少に伴って
増加させるように制御する平滑用チョークコイル可変回
路とを有する電源回路。 - 【請求項２】 前記平滑用チョークコイル可変回路は、 前記交流電源を整流した信号を分圧する分圧回路と、 前記分圧回路の出力に基づいて前記平滑用チョークコイ
ルの前記２次巻線に電流を流して誘導を与え、前記１次
巻線のインダクタンス値を、前記脈流電圧がゼロボルト
のときに最大にさせ、前記脈流電圧の増加に伴って減少
させ、前記脈流電圧が最大のときに所定の値にさせ、前
記脈流電圧の減少に伴って増加させるように制御するた
めの信号を出力する出力回路とを有する請求項１記載の
電源回路。 - 【請求項３】 前記平滑用チョークコイル可変回路は、 前記交流電源を整流した信号に基づいて前記交流電源が
１００Ｖ系であるか２００Ｖ系であるかを判断して前記
平滑用チョークコイルに通知し、 前記平滑用チョークコイルは、 前記通知にしたがってインダクタンス値の可変範囲を変
更する請求項１記載の電源回路。 - 【請求項４】 前記平滑用チョークコイル可変回路は、 前記交流電源を整流した信号を分圧する第１の分圧回路
と、 前記第１の分圧回路の出力に基づいて前記平滑用チョー
クコイルの前記２次巻線に電流を流して誘導を与え、前
記１次巻線のインダクタンス値を、前記脈流電圧がゼロ
ボルトのときに最大とさせ、前記脈流電圧の増加に伴っ
て減少させ、前記脈流電圧が最大のときに所定の値にさ
せ、前記脈流電圧の減少に伴って増加させるように制御
するための信号を出力する出力回路と、 前記交流電源を整流した信号を分圧する第２の分圧回路
と、 前記第２の分圧回路の出力を整流する整流回路と、 前記商用電源の電圧が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系で
あるかを判断するための基準電圧を発生する基準電圧発
生回路と、 前記整流回路の出力の電圧と前記基準電圧とを比較して
前記商用電源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系であるか
を判断し、判断結果を出力する比較回路とを有する請求
項３記載の電源回路。 - 【請求項５】 交流電源を入力として直流電圧を出力す
る電源回路であって、 １次巻線および２次巻線を有し前記１次巻線が平滑化に
用いられる平滑用チョークコイルと、 前記交流電源を整流した信号に基づいて前記平滑用チョ
ークコイルの前記２次巻線に電流を流して誘導を与え、
前記１次巻線のインダクタンス値を、前記交流電源を整
流した脈流電圧のピークからのずれが大きくなるに従っ
て大きなインダクタンス値となるように制御する平滑用
チョークコイル可変回路とを有する電源回路。 - 【請求項６】 交流電源を整流した脈流電圧から直流電
圧を得るための平滑方法であって、 予め、前記交流電源を整流した脈流電圧を平滑化するた
めの、インダクタンス値が変更可能な平滑用チョークコ
イルを設けておき、 前記脈流電圧がゼロボルトのときに前記平滑用チョーク
コイルのインダクタンス値を最大とし、 前記脈流電圧の増加に伴って前記インダクタンス値を減
少させ、 前記脈流電圧が最大のときに前記インダクタンス値を所
定の値とし、 前記脈流電圧の減少に伴って前記インダクタンス値を増
加させる平滑方法。 - 【請求項７】 前記交流電源を整流した信号に基づい
て、前記交流電源が１ ００Ｖ系であるか２００Ｖ系であ
るかを判断し、 前記交流電源が１００Ｖ系であるか２００Ｖ系であるか
によってインダクタンス値の可変範囲を変更する請求項
６記載の平滑方法。
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