JP3395858B2 - スイッチング電源装置の力率改善回路 - Google Patents
スイッチング電源装置の力率改善回路Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、力率の改善と高調波電
流の抑制を目的としたスイッチング電源装置の力率改善
回路に関する。
流の抑制を目的としたスイッチング電源装置の力率改善
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のスイッチング電源装置
は、交流電源電圧を整流する整流回路の出力端子に、イ
ンバータトランスの一次巻線とスイッチング素子との直
列回路を接続し、スイッチング素子を制御回路からの駆
動信号によりスイッチング動作させることで、インバー
タトランスの二次巻線から一次巻線に比例した電圧を誘
起させるようにしているが、コンデンサインプット型の
整流回路を用いた場合には、コンデンサの電圧値よりも
交流入力電圧の値が高い期間にのみ電流の供給が行われ
るため、交流入力電圧の最大値付近で尖頭値の大きな入
力電流が取込まれ、入力電流に規格を越える高調波電流
が発生して力率が著しく低下する。こうした高調波電流
の抑制並びに力率の改善を目的として、従来は、特開平
２−１５５４７６号公報に開示されるように、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの入力側に昇圧型チョッパ回路を付加した
ものが知られているが、このような昇圧型チョッパ回路
は、主スイッチング素子とは別にスイッチ手段や制御用
ＩＣを必要とするため、回路構成が複雑になって、装置
の小型化および低コスト化を図ることができない。これ
に対して、特開平５−１０３４６８号公報には、２つに
分割されたインバータトランスの一次巻線にコンデンサ
充放電回路を設け、インバータトランスのコアのギャッ
プあるいはチョークコイルによりスイッチング素子の導
通時にエネルギーを蓄えるエネルギー蓄積手段を設ける
ことによって、スイッチ手段や制御用ＩＣを付加するこ
となく、簡単な構成で高調波電流の抑制および力率の改
善を図ることができるスイッチング電源装置が開示され
ている。
は、交流電源電圧を整流する整流回路の出力端子に、イ
ンバータトランスの一次巻線とスイッチング素子との直
列回路を接続し、スイッチング素子を制御回路からの駆
動信号によりスイッチング動作させることで、インバー
タトランスの二次巻線から一次巻線に比例した電圧を誘
起させるようにしているが、コンデンサインプット型の
整流回路を用いた場合には、コンデンサの電圧値よりも
交流入力電圧の値が高い期間にのみ電流の供給が行われ
るため、交流入力電圧の最大値付近で尖頭値の大きな入
力電流が取込まれ、入力電流に規格を越える高調波電流
が発生して力率が著しく低下する。こうした高調波電流
の抑制並びに力率の改善を目的として、従来は、特開平
２−１５５４７６号公報に開示されるように、ＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータの入力側に昇圧型チョッパ回路を付加した
ものが知られているが、このような昇圧型チョッパ回路
は、主スイッチング素子とは別にスイッチ手段や制御用
ＩＣを必要とするため、回路構成が複雑になって、装置
の小型化および低コスト化を図ることができない。これ
に対して、特開平５−１０３４６８号公報には、２つに
分割されたインバータトランスの一次巻線にコンデンサ
充放電回路を設け、インバータトランスのコアのギャッ
プあるいはチョークコイルによりスイッチング素子の導
通時にエネルギーを蓄えるエネルギー蓄積手段を設ける
ことによって、スイッチ手段や制御用ＩＣを付加するこ
となく、簡単な構成で高調波電流の抑制および力率の改
善を図ることができるスイッチング電源装置が開示され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
昇圧型チョッパ回路を用いない方法では、整流回路とし
てのダイオードブリッジ回路からの直流入力電圧が、コ
ンデンサ充放電回路を構成するコンデンサの端子間電圧
より高くなると、スイッチング素子のオフ期間にインバ
ータトランスの一方の一次巻線を誘起させて、コンデン
サを充電するようにしている。したがって、このコンデ
ンサ充放電回路とエネルギー蓄積手段からなる力率改善
回路を既存のＤＣ／ＤＣコンバータに設けようとする
と、コンデンサを充電させるために別の一次巻線をイン
バータトランスに巻回しなければならず、インバータト
ランスを再設計しなければならないという問題がある。
また、複数の一次巻線を１つのインバータトランスに組
み込むと、インバータトランスが大型になって、装置全
体の小型化を図ることが不可能となり、さらに、エネル
ギー蓄積手段としてチョークコイルを設けた場合には、
巻線素子の部品点数が増加するという問題点を有する。
昇圧型チョッパ回路を用いない方法では、整流回路とし
てのダイオードブリッジ回路からの直流入力電圧が、コ
ンデンサ充放電回路を構成するコンデンサの端子間電圧
より高くなると、スイッチング素子のオフ期間にインバ
ータトランスの一方の一次巻線を誘起させて、コンデン
サを充電するようにしている。したがって、このコンデ
ンサ充放電回路とエネルギー蓄積手段からなる力率改善
回路を既存のＤＣ／ＤＣコンバータに設けようとする
と、コンデンサを充電させるために別の一次巻線をイン
バータトランスに巻回しなければならず、インバータト
ランスを再設計しなければならないという問題がある。
また、複数の一次巻線を１つのインバータトランスに組
み込むと、インバータトランスが大型になって、装置全
体の小型化を図ることが不可能となり、さらに、エネル
ギー蓄積手段としてチョークコイルを設けた場合には、
巻線素子の部品点数が増加するという問題点を有する。
【０００４】そこで本発明は上記問題点に鑑み、インバ
ータトランスを大型化させることなく、かつ、巻線素子
の部品点数を増やさずに、極めて簡単な回路構成で既存
の装置に簡単に組み込むことができるスイッチング電源
装置の力率改善回路を提供することを目的とする。
ータトランスを大型化させることなく、かつ、巻線素子
の部品点数を増やさずに、極めて簡単な回路構成で既存
の装置に簡単に組み込むことができるスイッチング電源
装置の力率改善回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の力率改善回路
は、交流電源電圧を整流する整流回路の出力端子にイン
バータトランスとスイッチング素子との直列回路を接続
し、前記トランスの二次巻線にチョークコイルを備えた
整流平滑回路を接続してなるスイッチング電源装置にお
いて、前記チョークコイルに巻回された補助巻線と、前
記スイッチング素子の導通時に前記補助手段からのエネ
ルギーを蓄えるエネルギー蓄積手段と、このエネルギー
蓄積手段から供給されるエネルギーを蓄えるコンデンサ
を備えたコンデンサ充放電回路とからなり、前記チョー
クコイルに対する前記補助巻線の巻数比を調整して、前
記整流回路の出力端子間電圧が前記コンデンサの端子間
電圧よりも低くなると前記インバータトランスの一次巻
線に前記コンデンサからの放電電流を供給するように前
記コンデンサ充放電回路を構成してなる。この場合、前
記エネルギー蓄積手段は前記チョークコイルのコアに設
けられたギャップにより構成され、前記コンデンサ充放
電回路は前記補助巻線の一端に第１のダイオードのアノ
ードを接続し、前記第１のダイオードのカソードと前記
整流回路のマイナス出力端子との間に前記コンデンサを
接続し、前記コンデンサと前記第１のダイオードとの接
続点に第２のダイオードのアノードを接続し、前記第２
のダイオードのカソードを前記整流回路のプラス側出力
端子に接続することが好ましい。
は、交流電源電圧を整流する整流回路の出力端子にイン
バータトランスとスイッチング素子との直列回路を接続
し、前記トランスの二次巻線にチョークコイルを備えた
整流平滑回路を接続してなるスイッチング電源装置にお
いて、前記チョークコイルに巻回された補助巻線と、前
記スイッチング素子の導通時に前記補助手段からのエネ
ルギーを蓄えるエネルギー蓄積手段と、このエネルギー
蓄積手段から供給されるエネルギーを蓄えるコンデンサ
を備えたコンデンサ充放電回路とからなり、前記チョー
クコイルに対する前記補助巻線の巻数比を調整して、前
記整流回路の出力端子間電圧が前記コンデンサの端子間
電圧よりも低くなると前記インバータトランスの一次巻
線に前記コンデンサからの放電電流を供給するように前
記コンデンサ充放電回路を構成してなる。この場合、前
記エネルギー蓄積手段は前記チョークコイルのコアに設
けられたギャップにより構成され、前記コンデンサ充放
電回路は前記補助巻線の一端に第１のダイオードのアノ
ードを接続し、前記第１のダイオードのカソードと前記
整流回路のマイナス出力端子との間に前記コンデンサを
接続し、前記コンデンサと前記第１のダイオードとの接
続点に第２のダイオードのアノードを接続し、前記第２
のダイオードのカソードを前記整流回路のプラス側出力
端子に接続することが好ましい。
【０００６】
【作用】上記構成により、スイッチング素子の導通時に
は、補助巻線を介してエネルギー蓄積手段にエネルギー
を蓄え、スイッチング素子のオフ時には、エネルギー蓄
積手段に蓄えられたエネルギーによりコンデンサを充電
する。チョークコイルに対する補助巻線の巻数比を調整
して、整流回路の出力端子間電圧がコンデンサの端子間
電圧よりも低ければ、コンデンサの放電電流をインバー
タトランスの一次巻線に供給する。この場合、チョーク
コイルに巻回された補助巻線を介してコンデンサを充電
させるようにしているため、力率改善回路を既存のＤＣ
／ＤＣコンバータを組込む際に、インバータトランスに
別の巻線を巻回する必要がない。
は、補助巻線を介してエネルギー蓄積手段にエネルギー
を蓄え、スイッチング素子のオフ時には、エネルギー蓄
積手段に蓄えられたエネルギーによりコンデンサを充電
する。チョークコイルに対する補助巻線の巻数比を調整
して、整流回路の出力端子間電圧がコンデンサの端子間
電圧よりも低ければ、コンデンサの放電電流をインバー
タトランスの一次巻線に供給する。この場合、チョーク
コイルに巻回された補助巻線を介してコンデンサを充電
させるようにしているため、力率改善回路を既存のＤＣ
／ＤＣコンバータを組込む際に、インバータトランスに
別の巻線を巻回する必要がない。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づいて説明する。図１はフォワード型のＤＣ／ＤＣコ
ンバータによる回路構成図を示し、同図において、１は
商用電源、２は商用電源１からの交流電源電圧を整流す
る例えばダイオードブリッジなどの整流回路であり、こ
の整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖには、インバータト
ランス３の一次巻線３Ａとスイッチング素子たるトラン
ジスタ４との直列回路が接続される。また、整流回路２
の出力端子＋Ｖ，−Ｖには、従来の電解コンデンサに代
わり、１０μＦ程度の小容量の平滑用フィルムコンデン
サ５が接続される。インバータトランス３の二次巻線３
Ｂのドット側端子には、整流平滑回路６を構成する整流
ダイオード７のアノードが接続されるとともに、二次巻
線３Ｂの非ドット側端子には、フライホイールダイオー
ド８のアノードが接続され、各ダイオード７，８のカソ
ードどうしがチョークコイル９の一端に接続される。ま
た、インバータトランス３の二次巻線３Ｂの非ドット側
端子とチョークコイル９の他端との間には、平滑コンデ
ンサ10が接続される。11はトランジスタ４のベースに駆
動信号を供給する制御回路であり、この制御回路11から
の駆動信号によりトランジスタ４をスイッチングするこ
とにより、直流入力電圧Ｖｉがインバータトランス３の
一次巻線３Ａに断続的に印加され、平滑コンデンサ10の
両端から直流出力電圧Ｖｏが出力される。
基づいて説明する。図１はフォワード型のＤＣ／ＤＣコ
ンバータによる回路構成図を示し、同図において、１は
商用電源、２は商用電源１からの交流電源電圧を整流す
る例えばダイオードブリッジなどの整流回路であり、こ
の整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖには、インバータト
ランス３の一次巻線３Ａとスイッチング素子たるトラン
ジスタ４との直列回路が接続される。また、整流回路２
の出力端子＋Ｖ，−Ｖには、従来の電解コンデンサに代
わり、１０μＦ程度の小容量の平滑用フィルムコンデン
サ５が接続される。インバータトランス３の二次巻線３
Ｂのドット側端子には、整流平滑回路６を構成する整流
ダイオード７のアノードが接続されるとともに、二次巻
線３Ｂの非ドット側端子には、フライホイールダイオー
ド８のアノードが接続され、各ダイオード７，８のカソ
ードどうしがチョークコイル９の一端に接続される。ま
た、インバータトランス３の二次巻線３Ｂの非ドット側
端子とチョークコイル９の他端との間には、平滑コンデ
ンサ10が接続される。11はトランジスタ４のベースに駆
動信号を供給する制御回路であり、この制御回路11から
の駆動信号によりトランジスタ４をスイッチングするこ
とにより、直流入力電圧Ｖｉがインバータトランス３の
一次巻線３Ａに断続的に印加され、平滑コンデンサ10の
両端から直流出力電圧Ｖｏが出力される。
【０００８】一方、インバータトランス３の一次巻線３
Ａ側には、インバータトランス３とは別個の補助巻線12
をチョークコイル９のコア（図示せず）に巻回してなる
力率改善回路13が設けられる。また、チョークコイル９
はエネルギー蓄積手段としてコアにギャップを設けてお
り、トランジスタ４の導通時にエネルギーが蓄えられる
ようになっている。14は補助巻線12から供給されるエネ
ルギーを蓄えるコンデンサであり、このコンデンサ14と
第１のダイオード15および第２のダイオード16とによ
り、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデン
サ14の端子間電圧よりも低くなったらインバータトラン
ス３の一次巻線３Ａにコンデンサ14からの放電電流を供
給するコンデンサ充放電回路17が構成される。このコン
デンサ充放電回路17は、補助巻線12の非ドット側端子に
第１のダイオード15のアノードを接続し、第１のダイオ
ード15のカノードと整流回路２のマイナス出力端子−Ｖ
との間にコンデンサ14を接続し、コンデンサ14と第１の
ダイオード15との接続点に第２のダイオード16のアノー
ドを接続し、第２のダイオード16のカソードを整流回路
２のプラス側出力端子＋Ｖに接続して構成される。な
お、コンデンサ14の端子間電圧は、チョークコイル９に
対する補助巻線12の巻数比を調整することで適宜変化さ
せることができる。
Ａ側には、インバータトランス３とは別個の補助巻線12
をチョークコイル９のコア（図示せず）に巻回してなる
力率改善回路13が設けられる。また、チョークコイル９
はエネルギー蓄積手段としてコアにギャップを設けてお
り、トランジスタ４の導通時にエネルギーが蓄えられる
ようになっている。14は補助巻線12から供給されるエネ
ルギーを蓄えるコンデンサであり、このコンデンサ14と
第１のダイオード15および第２のダイオード16とによ
り、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデン
サ14の端子間電圧よりも低くなったらインバータトラン
ス３の一次巻線３Ａにコンデンサ14からの放電電流を供
給するコンデンサ充放電回路17が構成される。このコン
デンサ充放電回路17は、補助巻線12の非ドット側端子に
第１のダイオード15のアノードを接続し、第１のダイオ
ード15のカノードと整流回路２のマイナス出力端子−Ｖ
との間にコンデンサ14を接続し、コンデンサ14と第１の
ダイオード15との接続点に第２のダイオード16のアノー
ドを接続し、第２のダイオード16のカソードを整流回路
２のプラス側出力端子＋Ｖに接続して構成される。な
お、コンデンサ14の端子間電圧は、チョークコイル９に
対する補助巻線12の巻数比を調整することで適宜変化さ
せることができる。
【０００９】次に、上記構成に付きその作用を説明す
る。電源を投入すると商用電源１からの交流電源電圧が
整流回路２で全波整流されるが、整流回路２の出力端子
＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデンサ14の端子間電圧よりも高
い期間では、第２のダイオード16は非導通状態となり、
商用電源１から整流回路２を介して供給される入力電流
Ｉ１が、トランジスタ４のスイッチングによりインバー
タトランス３の一次巻線３Ａを断続的に流れるようにな
る。このとき、インバータトランス３の二次巻線３Ｂ
は、トランジスタ４のオン期間中に一次巻線３Ａに比例
した電圧が誘起され、整流ダイオード７を介してチョー
クコイル９にエネルギーが蓄積される。また、トランジ
スタ４の導通時にチョークコイル９を流れる電流によっ
て、コアにギャップを設けたチョークコイル９にエネル
ギーが蓄えられる。これに対して、トランジスタ４のオ
フ期間には、フライホイールダイオード８が導通し、チ
ョークコイル９に蓄えられたエネルギーがフライホイー
ルダイオード８によりコンデンサ10側に送り出され、出
力側に直流出力電圧Ｖｏが供給される。また、チョーク
コイル９に蓄えられたエネルギーによって補助巻線12に
逆起電力が発生し、第１のダイオード15を介してコンデ
ンサ14が充電される。
る。電源を投入すると商用電源１からの交流電源電圧が
整流回路２で全波整流されるが、整流回路２の出力端子
＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデンサ14の端子間電圧よりも高
い期間では、第２のダイオード16は非導通状態となり、
商用電源１から整流回路２を介して供給される入力電流
Ｉ１が、トランジスタ４のスイッチングによりインバー
タトランス３の一次巻線３Ａを断続的に流れるようにな
る。このとき、インバータトランス３の二次巻線３Ｂ
は、トランジスタ４のオン期間中に一次巻線３Ａに比例
した電圧が誘起され、整流ダイオード７を介してチョー
クコイル９にエネルギーが蓄積される。また、トランジ
スタ４の導通時にチョークコイル９を流れる電流によっ
て、コアにギャップを設けたチョークコイル９にエネル
ギーが蓄えられる。これに対して、トランジスタ４のオ
フ期間には、フライホイールダイオード８が導通し、チ
ョークコイル９に蓄えられたエネルギーがフライホイー
ルダイオード８によりコンデンサ10側に送り出され、出
力側に直流出力電圧Ｖｏが供給される。また、チョーク
コイル９に蓄えられたエネルギーによって補助巻線12に
逆起電力が発生し、第１のダイオード15を介してコンデ
ンサ14が充電される。
【００１０】一方、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ間
電圧がコンデンサ14の端子間電圧よりも低い期間になる
と、第２のダイオード16は導通状態となり、それまでコ
ンデンサ14に蓄えられたエネルギーが、トランジスタ４
のスイッチングにより放電電流Ｉ２として第２のダイオ
ード16からインバータトランス３の一次巻線３Ａに断続
的に流れ込む。インバータトランス３は、一次巻線３Ａ
を流れる放電電流Ｉ２によって、引き続きトランジスタ
４のスイッチングに伴う直流出力電圧Ｖｏの供給を二次
巻線３Ｂ側より行う。
電圧がコンデンサ14の端子間電圧よりも低い期間になる
と、第２のダイオード16は導通状態となり、それまでコ
ンデンサ14に蓄えられたエネルギーが、トランジスタ４
のスイッチングにより放電電流Ｉ２として第２のダイオ
ード16からインバータトランス３の一次巻線３Ａに断続
的に流れ込む。インバータトランス３は、一次巻線３Ａ
を流れる放電電流Ｉ２によって、引き続きトランジスタ
４のスイッチングに伴う直流出力電圧Ｖｏの供給を二次
巻線３Ｂ側より行う。
【００１１】図２は、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ
間の直流入力電圧Ｖｉを示すものである。整流回路２の
出力端子＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデンサ14の端子間電圧
よりも低くなると、第２のダイオード16は導通状態とな
るため、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ間から発生す
る電圧の谷の部分を埋めるように、インバータトランス
３の一次巻線３Ａとトランジスタ４間に、コンデンサ14
の端子間電圧が直流入力電圧Ｖｉとして印加される。こ
れによって、商用電源１から電源装置に至る入力ライン
に高調波電流が発生することを防止して、力率を改善す
ることが可能となる。
間の直流入力電圧Ｖｉを示すものである。整流回路２の
出力端子＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデンサ14の端子間電圧
よりも低くなると、第２のダイオード16は導通状態とな
るため、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ間から発生す
る電圧の谷の部分を埋めるように、インバータトランス
３の一次巻線３Ａとトランジスタ４間に、コンデンサ14
の端子間電圧が直流入力電圧Ｖｉとして印加される。こ
れによって、商用電源１から電源装置に至る入力ライン
に高調波電流が発生することを防止して、力率を改善す
ることが可能となる。
【００１２】以上のように、上記実施例では請求項１に
対応して、交流電源電圧を整流する整流回路２の出力端
子＋Ｖ，−Ｖにインバータトランス３の一次巻線３Ａと
トランジスタ４との直列回路を接続し、トランス３の二
次巻線３Ｂにチョークコイル９を備えた整流平滑回路６
を接続してなるスイッチング電源装置において、チョー
クコイル９に巻回された補助巻線12と、トランジスタ４
の導通時に補助巻線12からのエネルギーを蓄えるコンデ
ンサ14を備えたコンデンサ充放電回路17とからなり、チ
ョークコイル９に対する補助巻線12の巻数比を調整し
て、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデン
サ14の端子間電圧よりも低くなるとインバータトランス
３の一次巻線３Ａにコンデンサ14からの放電電流を供給
するようにコンデンサ充放電回路17を構成している。こ
の場合、インバータトランス３などに比べて構造の簡単
なチョークコイル９に着目し、このチョークコイル９に
インバータトランス３とは別個の補助巻線12を巻回し
て、補助巻線12によりコンデンサ14を充電させるように
しているため、従来のように力率改善回路13を既存のＤ
Ｃ／ＤＣコンバータに組込む際に、インバータトランス
３に対し別の巻線を巻回する必要がない。したがって、
本実施例の力率改善回路13により、インバータトランス
３の大型化を防ぐことができ、併せて既存の装置に力率
改善回路13を簡単に組み込むことが可能となる。
対応して、交流電源電圧を整流する整流回路２の出力端
子＋Ｖ，−Ｖにインバータトランス３の一次巻線３Ａと
トランジスタ４との直列回路を接続し、トランス３の二
次巻線３Ｂにチョークコイル９を備えた整流平滑回路６
を接続してなるスイッチング電源装置において、チョー
クコイル９に巻回された補助巻線12と、トランジスタ４
の導通時に補助巻線12からのエネルギーを蓄えるコンデ
ンサ14を備えたコンデンサ充放電回路17とからなり、チ
ョークコイル９に対する補助巻線12の巻数比を調整し
て、整流回路２の出力端子＋Ｖ，−Ｖ間電圧がコンデン
サ14の端子間電圧よりも低くなるとインバータトランス
３の一次巻線３Ａにコンデンサ14からの放電電流を供給
するようにコンデンサ充放電回路17を構成している。こ
の場合、インバータトランス３などに比べて構造の簡単
なチョークコイル９に着目し、このチョークコイル９に
インバータトランス３とは別個の補助巻線12を巻回し
て、補助巻線12によりコンデンサ14を充電させるように
しているため、従来のように力率改善回路13を既存のＤ
Ｃ／ＤＣコンバータに組込む際に、インバータトランス
３に対し別の巻線を巻回する必要がない。したがって、
本実施例の力率改善回路13により、インバータトランス
３の大型化を防ぐことができ、併せて既存の装置に力率
改善回路13を簡単に組み込むことが可能となる。
【００１３】また、本実施例では請求項２に対応して、
エネルギー蓄積手段がチョークコイル９のコアに設けら
れたギャップにより構成され、コンデンサ充放電回路17
が補助巻線12の一端に第１のダイオード15のアノードを
接続し、第１のダイオード15のカソードと整流回路２の
マイナス出力端子−Ｖとの間にコンデンサ14を接続し、
コンデンサ14と第１のダイオード15との接続点に第２の
ダイオード16のアノードを接続し、第２のダイオード16
のカソードを整流回路２のプラス側出力端子＋Ｖに接続
したものである。したがって、この場合には、チョーク
コイル９のコアのギャップをエネルギー蓄積手段として
構成することで、巻線素子を他に設けることなく、補助
巻線12を介してコンデンサ14を充電させることができ、
前記請求項１の作用，効果に加えて、巻線素子の部品点
数を増やさずに、極めて簡単な回路構成で既存の装置に
力率改善回路13を組み込むことができるようになる。
エネルギー蓄積手段がチョークコイル９のコアに設けら
れたギャップにより構成され、コンデンサ充放電回路17
が補助巻線12の一端に第１のダイオード15のアノードを
接続し、第１のダイオード15のカソードと整流回路２の
マイナス出力端子−Ｖとの間にコンデンサ14を接続し、
コンデンサ14と第１のダイオード15との接続点に第２の
ダイオード16のアノードを接続し、第２のダイオード16
のカソードを整流回路２のプラス側出力端子＋Ｖに接続
したものである。したがって、この場合には、チョーク
コイル９のコアのギャップをエネルギー蓄積手段として
構成することで、巻線素子を他に設けることなく、補助
巻線12を介してコンデンサ14を充電させることができ、
前記請求項１の作用，効果に加えて、巻線素子の部品点
数を増やさずに、極めて簡単な回路構成で既存の装置に
力率改善回路13を組み込むことができるようになる。
【００１４】なお、上記実施例において、スイッチング
素子としてトランジスタに代わりＭＯＳ型ＦＥＴを適用
することができる。また、チョークコイル９は出力電圧
Ｖｏのマイナス側ラインであるフライホイールダイオー
ド８のアノードと平滑コンデンサ12の他端間に挿入して
もよく、さらに、フォワード型コンバータに限らず、整
流平滑回路としてチョークコイルを備えたプッシュプル
型コンバータなどにおいても、実施例と同様に請求項１
および請求項２の作用，効果を奏する。
素子としてトランジスタに代わりＭＯＳ型ＦＥＴを適用
することができる。また、チョークコイル９は出力電圧
Ｖｏのマイナス側ラインであるフライホイールダイオー
ド８のアノードと平滑コンデンサ12の他端間に挿入して
もよく、さらに、フォワード型コンバータに限らず、整
流平滑回路としてチョークコイルを備えたプッシュプル
型コンバータなどにおいても、実施例と同様に請求項１
および請求項２の作用，効果を奏する。
【００１５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。
【００１６】
【発明の効果】請求項１に記載の力率改善回路は、交流
電源電圧を整流する整流回路の出力端子にインバータト
ランスとスイッチング素子との直列回路を接続し、前記
トランスの二次巻線にチョークコイルを備えた整流平滑
回路を接続してなるスイッチング電源装置において、前
記チョークコイルに巻回された補助巻線と、前記スイッ
チング素子の導通時に前記補助手段からのエネルギーを
蓄えるエネルギー蓄積手段と、このエネルギー蓄積手段
から供給されるエネルギーを蓄えるコンデンサを備えた
コンデンサ充放電回路とからなり、前記チョークコイル
に対する前記補助巻線の巻数比を調整して、前記整流回
路の出力端子間電圧が前記コンデンサの端子間電圧より
も低くなると前記インバータトランスの一次巻線に前記
コンデンサからの放電電流を供給するように前記コンデ
ンサ充放電回路を構成したものであり、インバータトラ
ンスを大型化させることなく、既存の装置に力率改善回
路を簡単に組み込むことができる。
電源電圧を整流する整流回路の出力端子にインバータト
ランスとスイッチング素子との直列回路を接続し、前記
トランスの二次巻線にチョークコイルを備えた整流平滑
回路を接続してなるスイッチング電源装置において、前
記チョークコイルに巻回された補助巻線と、前記スイッ
チング素子の導通時に前記補助手段からのエネルギーを
蓄えるエネルギー蓄積手段と、このエネルギー蓄積手段
から供給されるエネルギーを蓄えるコンデンサを備えた
コンデンサ充放電回路とからなり、前記チョークコイル
に対する前記補助巻線の巻数比を調整して、前記整流回
路の出力端子間電圧が前記コンデンサの端子間電圧より
も低くなると前記インバータトランスの一次巻線に前記
コンデンサからの放電電流を供給するように前記コンデ
ンサ充放電回路を構成したものであり、インバータトラ
ンスを大型化させることなく、既存の装置に力率改善回
路を簡単に組み込むことができる。
【００１７】また、請求項２に記載の力率改善回路は、
前記エネルギー蓄積手段が前記チョークコイルのコアに
設けられたギャップにより構成され、前記コンデンサ充
放電回路が前記補助巻線の一端に第１のダイオードのア
ノードを接続し、前記第１のダイオードのカソードと前
記整流回路のマイナス出力端子との間に前記コンデンサ
を接続し、前記コンデンサと前記第１のダイオードとの
接続点に第２のダイオードのアノードを接続し、前記第
２のダイオードのカソードを前記整流回路のプラス側出
力端子に接続したものであり、インバータトランスを大
型化させることなく、かつ、巻線素子の部品点数を増や
さずに、極めて簡単な回路構成で既存の装置に力率改善
回路を組み込むことができる。
前記エネルギー蓄積手段が前記チョークコイルのコアに
設けられたギャップにより構成され、前記コンデンサ充
放電回路が前記補助巻線の一端に第１のダイオードのア
ノードを接続し、前記第１のダイオードのカソードと前
記整流回路のマイナス出力端子との間に前記コンデンサ
を接続し、前記コンデンサと前記第１のダイオードとの
接続点に第２のダイオードのアノードを接続し、前記第
２のダイオードのカソードを前記整流回路のプラス側出
力端子に接続したものであり、インバータトランスを大
型化させることなく、かつ、巻線素子の部品点数を増や
さずに、極めて簡単な回路構成で既存の装置に力率改善
回路を組み込むことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す電源装置の回路構成図
である。
である。
【図２】同上直流入力電圧の波形図である。
２ 整流回路
３ インバータトランス
４ トランジスタ（スイッチング素子）
６ 整流平滑回路
９ チョークコイル（エネルギー蓄積手段）12 補助巻線
14 コンデンサ
15 第１のダイオード
16 第２のダイオード
17 コンデンサ充放電回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 7/06
G05F 1/70
H02J 3/18
H02M 3/28
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源電圧を整流する整流回路の出力
端子にインバータトランスとスイッチング素子との直列
回路を接続し、前記トランスの二次巻線にチョークコイ
ルを備えた整流平滑回路を接続してなるスイッチング電
源装置において、前記チョークコイルに巻回された補助
巻線と、前記スイッチング素子の導通時に前記補助手段
からのエネルギーを蓄えるエネルギー蓄積手段と、この
エネルギー蓄積手段から供給されるエネルギーを蓄える
コンデンサを備えたコンデンサ充放電回路とからなり、
前記チョークコイルに対する前記補助巻線の巻数比を調
整して、前記整流回路の出力端子間電圧が前記コンデン
サの端子間電圧よりも低くなると前記インバータトラン
スの一次巻線に前記コンデンサからの放電電流を供給す
るように前記コンデンサ充放電回路を構成したことを特
徴とするスイッチング電源装置の力率改善回路。 - 【請求項２】 前記エネルギー蓄積手段は前記チョーク
コイルのコアに設けられたギャップにより構成され、前
記コンデンサ充放電回路は前記補助巻線の一端に第１の
ダイオードのアノードを接続し、前記第１のダイオード
のカソードと前記整流回路のマイナス出力端子との間に
前記コンデンサを接続し、前記コンデンサと前記第１の
ダイオードとの接続点に第２のダイオードのアノードを
接続し、前記第２のダイオードのカソードを前記整流回
路のプラス側出力端子に接続したものであることを特徴
とする請求項１記載のスイッチング電源装置の力率改善
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11313394A JP3395858B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | スイッチング電源装置の力率改善回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11313394A JP3395858B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | スイッチング電源装置の力率改善回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07322620A JPH07322620A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3395858B2 true JP3395858B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=14604392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11313394A Expired - Fee Related JP3395858B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | スイッチング電源装置の力率改善回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395858B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108551163B (zh) * | 2018-06-22 | 2024-04-05 | 重庆金山科技（集团）有限公司 | 储能元件能量泄放与回收电路、高压电源、能量发生器及方法 |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP11313394A patent/JP3395858B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07322620A (ja) | 1995-12-08 |
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