JP3399064B2 - 整流装置 - Google Patents
整流装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子機器等の電
源装置等に用いて好適なコンデンサインプット型の整流
装置に関し、特に、平滑コンデンサの充放電をスイッチ
手段によりスイッチング制御するコンデンサインプット
型の整流装置において、出力する直流電圧に含まれるリ
ップル電圧の電圧値に応じて上記スイッチ手段を制御す
ることにより、力率の改善及び安定化等を図った整流装
置に関する。
源装置等に用いて好適なコンデンサインプット型の整流
装置に関し、特に、平滑コンデンサの充放電をスイッチ
手段によりスイッチング制御するコンデンサインプット
型の整流装置において、出力する直流電圧に含まれるリ
ップル電圧の電圧値に応じて上記スイッチ手段を制御す
ることにより、力率の改善及び安定化等を図った整流装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばレーザプリンタ装置やビデ
オテープレコーダ装置等の電子機器を駆動するには直流
電源を必要とするため、このような電子機器の電源装置
には、一般家庭用の電源（商用電源）からの交流電源を
整流し直流化する整流装置が設けられている。
オテープレコーダ装置等の電子機器を駆動するには直流
電源を必要とするため、このような電子機器の電源装置
には、一般家庭用の電源（商用電源）からの交流電源を
整流し直流化する整流装置が設けられている。
【０００３】上記整流装置としては、例えばいわゆるチ
ョークインプット型の整流装置やアクティブフィルタを
用いた整流装置が知られているが、該チョークインプッ
ト型の整流装置は体積が大きいうえ重量も重く、該アク
ティブフィルタを用いた整流装置はコストが高く、一般
の家庭用機器等には設けにくい問題がある。
ョークインプット型の整流装置やアクティブフィルタを
用いた整流装置が知られているが、該チョークインプッ
ト型の整流装置は体積が大きいうえ重量も重く、該アク
ティブフィルタを用いた整流装置はコストが高く、一般
の家庭用機器等には設けにくい問題がある。
【０００４】このため、上記一般の家庭用機器等には、
軽量小型且つ安価で製作することができるコンデンサイ
ンプット型の整流装置が設けられる。
軽量小型且つ安価で製作することができるコンデンサイ
ンプット型の整流装置が設けられる。
【０００５】このコンデンサインプット型の整流装置
は、図４に示すような構成を有しており、交流電源１０
０からの交流電源は、ラインフィルタ１０１により高調
波成分が除去されブリッジ整流回路１０２に供給され
る。上記ブリッジ整流回路１０２は、４つのダイオード
１０２ａ〜１０２ｄにより上記交流電源を全波整流し、
これを平滑コンデンサ１０３に供給する。上記平滑コン
デンサ１０３は、上記全波整流された交流電源を平滑化
することにより直流電源を形成し、これを出力端子１０
４ａ，１０４ｂを介して、当該整流装置に接続されてい
る負荷１０５に供給する。
は、図４に示すような構成を有しており、交流電源１０
０からの交流電源は、ラインフィルタ１０１により高調
波成分が除去されブリッジ整流回路１０２に供給され
る。上記ブリッジ整流回路１０２は、４つのダイオード
１０２ａ〜１０２ｄにより上記交流電源を全波整流し、
これを平滑コンデンサ１０３に供給する。上記平滑コン
デンサ１０３は、上記全波整流された交流電源を平滑化
することにより直流電源を形成し、これを出力端子１０
４ａ，１０４ｂを介して、当該整流装置に接続されてい
る負荷１０５に供給する。
【０００６】このようなコンデンサインプット型の整流
装置は、軽量小型且つ安価に製作することができるので
あるが、図５（ａ）に示す入力交流電圧（Ｖ）及び入力
交流電流（Ｉ）に対して、同図（ｂ）に示すような直流
電圧（Ｅ）しか得ることができず、力率が悪いうえ電源
ラインに歪みが発生し、該電源ラインに接続されている
電子機器が誤動作することがあった。
装置は、軽量小型且つ安価に製作することができるので
あるが、図５（ａ）に示す入力交流電圧（Ｖ）及び入力
交流電流（Ｉ）に対して、同図（ｂ）に示すような直流
電圧（Ｅ）しか得ることができず、力率が悪いうえ電源
ラインに歪みが発生し、該電源ラインに接続されている
電子機器が誤動作することがあった。
【０００７】このため、図４に点線で示す部分に、図６
に示すようなスイッチングトランジスタ１０７を上記平
滑コンデンサ１０３と直列に設けたコンデンサインプッ
ト型の整流装置が開発された。
に示すようなスイッチングトランジスタ１０７を上記平
滑コンデンサ１０３と直列に設けたコンデンサインプッ
ト型の整流装置が開発された。
【０００８】上記整流装置は、上記スイッチングトラン
ジスタ１０７のコレクタ１０７Ｃを上記平滑コンデンサ
１０３に接続し、エミッタ１０７Ｅを上記ダイオード１
０２ａ，１０２ｄの接続点及び出力端子１０４ｂに接続
し、ベース１０７Ｂをパルス幅変調信号発生回路（ＰＷ
Ｍ信号発生回路）１０８に接続して構成されている。
ジスタ１０７のコレクタ１０７Ｃを上記平滑コンデンサ
１０３に接続し、エミッタ１０７Ｅを上記ダイオード１
０２ａ，１０２ｄの接続点及び出力端子１０４ｂに接続
し、ベース１０７Ｂをパルス幅変調信号発生回路（ＰＷ
Ｍ信号発生回路）１０８に接続して構成されている。
【０００９】このような整流回路において、上記ＰＷＭ
信号発生回路１０８は、上記平滑コンデンサ１０３の導
通角を広げることができるようなパルス幅とされた一定
パルス幅のパルス幅変調信号を上記スイッチングトラン
ジスタ１０７に供給し、該スイッチングトランジスタを
オンオフ制御する。これにより、上記平滑コンデンサ１
０３の充放電を、導通角が広がるように制御することが
でき、力率の改善を図ることができる。
信号発生回路１０８は、上記平滑コンデンサ１０３の導
通角を広げることができるようなパルス幅とされた一定
パルス幅のパルス幅変調信号を上記スイッチングトラン
ジスタ１０７に供給し、該スイッチングトランジスタを
オンオフ制御する。これにより、上記平滑コンデンサ１
０３の充放電を、導通角が広がるように制御することが
でき、力率の改善を図ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記スイッチ
ングトランジスタ１０７が設けられた従来のコンデンサ
インプット型の整流装置は、上記平滑コンデンサ１０３
の導通角を広げ力率を改善することができるのはよい
が、該導通角を広げることにより出力する直流電源にリ
ップル電圧が生ずる。このリップル電圧は、上記スイッ
チングトランジスタ１０７を一定パルス幅のパルス幅変
調信号によりオンオフ制御しているため、入力交流電圧
や当該整流装置に接続される負荷の変動に応じて変動す
る。
ングトランジスタ１０７が設けられた従来のコンデンサ
インプット型の整流装置は、上記平滑コンデンサ１０３
の導通角を広げ力率を改善することができるのはよい
が、該導通角を広げることにより出力する直流電源にリ
ップル電圧が生ずる。このリップル電圧は、上記スイッ
チングトランジスタ１０７を一定パルス幅のパルス幅変
調信号によりオンオフ制御しているため、入力交流電圧
や当該整流装置に接続される負荷の変動に応じて変動す
る。
【００１１】このため、上記スイッチングトランジスタ
１０７が設けられた従来のコンデンサインプット型の整
流装置は、上記入力交流電圧や負荷の変動に応じて力率
が変動してしまい、改善した一定の力率を保つことがで
きない問題があった。
１０７が設けられた従来のコンデンサインプット型の整
流装置は、上記入力交流電圧や負荷の変動に応じて力率
が変動してしまい、改善した一定の力率を保つことがで
きない問題があった。
【００１２】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、スイッチングトランジスタにより平滑コン
デンサの充放電を制御することにより改善した力率を、
入力交流電圧や負荷の変動にかかわらず維持することが
できるようなコンデンサインプット型の整流装置の提供
を目的とする。
ものであり、スイッチングトランジスタにより平滑コン
デンサの充放電を制御することにより改善した力率を、
入力交流電圧や負荷の変動にかかわらず維持することが
できるようなコンデンサインプット型の整流装置の提供
を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る整流装置
は、入力交流電圧を整流する整流手段と、上記整流手段
の出力側に設けられ、上記整流手段により整流された入
力交流電圧を直流電圧に変換して出力する平滑コンデン
サと、上記平滑コンデンサに対して直列に接続され、該
平滑コンデンサの充放電をスイッチング制御するスイッ
チ手段と、上記平滑コンデンサからの直流電圧に含まれ
るリップル電圧を検出するリップル電圧検出手段と、上
記リップル電圧検出手段の検出出力に応じて、上記リッ
プル電圧の大きさが基準電圧と同じになるように上記ス
イッチング手段を制御するスイッチ制御手段とを有する
ことを特徴として上述の課題を解決する。
は、入力交流電圧を整流する整流手段と、上記整流手段
の出力側に設けられ、上記整流手段により整流された入
力交流電圧を直流電圧に変換して出力する平滑コンデン
サと、上記平滑コンデンサに対して直列に接続され、該
平滑コンデンサの充放電をスイッチング制御するスイッ
チ手段と、上記平滑コンデンサからの直流電圧に含まれ
るリップル電圧を検出するリップル電圧検出手段と、上
記リップル電圧検出手段の検出出力に応じて、上記リッ
プル電圧の大きさが基準電圧と同じになるように上記ス
イッチング手段を制御するスイッチ制御手段とを有する
ことを特徴として上述の課題を解決する。
【００１４】また、本発明に係る整流装置は、上記入力
交流電源の入力電圧を検出する入力電圧検出手段を有
し、上記スイッチ制御手段は、上記入力電圧検出手段に
より検出された入力電圧に応じて、上記基準電圧の電圧
値を可変することを特徴として上述の課題を解決する。
交流電源の入力電圧を検出する入力電圧検出手段を有
し、上記スイッチ制御手段は、上記入力電圧検出手段に
より検出された入力電圧に応じて、上記基準電圧の電圧
値を可変することを特徴として上述の課題を解決する。
【００１５】
【作用】本発明に係る整流装置は、いわゆるコンデンサ
インプット型の整流装置であり、平滑コンデンサの充放
電を、該平滑コンデンサに直列接続されたスイッチ手段
をスイッチング制御することにより、導通角を広げ力率
を改善するが、この際、導通角が広がることにより出力
電圧にリップル電圧が生ずる。このため、リップル電圧
検出手段が、上記平滑コンデンサからの直流電源に含ま
れるリップル電圧を検出し、この検出出力をスイッチ制
御手段に供給する。
インプット型の整流装置であり、平滑コンデンサの充放
電を、該平滑コンデンサに直列接続されたスイッチ手段
をスイッチング制御することにより、導通角を広げ力率
を改善するが、この際、導通角が広がることにより出力
電圧にリップル電圧が生ずる。このため、リップル電圧
検出手段が、上記平滑コンデンサからの直流電源に含ま
れるリップル電圧を検出し、この検出出力をスイッチ制
御手段に供給する。
【００１６】上記スイッチ制御手段は、上記リップル電
圧検出手段からの検出出力に応じて、上記リップル電圧
が一定となるように上記スイッチ手段を制御する。
圧検出手段からの検出出力に応じて、上記リップル電圧
が一定となるように上記スイッチ手段を制御する。
【００１７】具体的には、当該整流装置に接続される負
荷が重くなった場合、上記リップル電圧は大きくなる。
このため、上記スイッチ制御手段は、上記スイッチ手段
をオン制御する時間を長くして上記平滑コンデンサに流
れる電流を多くするように（スイッチ手段のオンデュー
ティを広げ）、該スイッチ手段を、例えばＰＷＭ駆動
（パルス幅変調駆動）、或いは、ＰＦＭ駆動（パルス周
波数変調駆動）する。
荷が重くなった場合、上記リップル電圧は大きくなる。
このため、上記スイッチ制御手段は、上記スイッチ手段
をオン制御する時間を長くして上記平滑コンデンサに流
れる電流を多くするように（スイッチ手段のオンデュー
ティを広げ）、該スイッチ手段を、例えばＰＷＭ駆動
（パルス幅変調駆動）、或いは、ＰＦＭ駆動（パルス周
波数変調駆動）する。
【００１８】逆に、当該整流装置に接続される負荷が軽
くなった場合、上記リップル電圧は小さくなる。このた
め、上記スイッチ制御手段は、上記スイッチ手段をオン
制御する時間を短くして上記平滑コンデンサに流れる電
流を少なくするように（スイッチ手段のオンデューティ
を狭め）、該スイッチ手段を、例えばＰＷＭ駆動（パル
ス幅変調駆動）、或いは、ＰＦＭ駆動（パルス周波数変
調駆動）する。
くなった場合、上記リップル電圧は小さくなる。このた
め、上記スイッチ制御手段は、上記スイッチ手段をオン
制御する時間を短くして上記平滑コンデンサに流れる電
流を少なくするように（スイッチ手段のオンデューティ
を狭め）、該スイッチ手段を、例えばＰＷＭ駆動（パル
ス幅変調駆動）、或いは、ＰＦＭ駆動（パルス周波数変
調駆動）する。
【００１９】これにより、上記リップル電圧を一定に制
御することができ、スイッチング制御により改善した力
率を一定に保つことができる。また、リップル電圧を一
定に保つことができるため、電源ラインに生ずる高調波
歪みを防止することができ、いわゆるＩＥＣ（Internat
ional Electrotechnical Commission ：国際電気標準会
議）に規定される高周波歪み規制に適応可能とすること
ができる。
御することができ、スイッチング制御により改善した力
率を一定に保つことができる。また、リップル電圧を一
定に保つことができるため、電源ラインに生ずる高調波
歪みを防止することができ、いわゆるＩＥＣ（Internat
ional Electrotechnical Commission ：国際電気標準会
議）に規定される高周波歪み規制に適応可能とすること
ができる。
【００２０】ここで、入力電圧に変動が生ずると力率を
一定に制御することが困難となる。このため本発明に係
る整流装置は、入力電圧検出手段により上記入力電圧を
検出し、この検出出力を上記スイッチング制御手段に供
給する。
一定に制御することが困難となる。このため本発明に係
る整流装置は、入力電圧検出手段により上記入力電圧を
検出し、この検出出力を上記スイッチング制御手段に供
給する。
【００２１】上記スイッチ制御手段は、上記入力電圧検
出手段により検出された入力電圧に応じて、制御するリ
ップル電圧の電圧値を可変する。
出手段により検出された入力電圧に応じて、制御するリ
ップル電圧の電圧値を可変する。
【００２２】具体的には、上記スイッチ制御手段は、低
入力電圧時にはリップル電圧の電圧値が低くなるように
上記スイッチ手段を例えばＰＷＭ駆動、或いは、ＰＦＭ
駆動し、逆に、高入力電圧時にはリップル電圧の電圧値
が高くなるように上記スイッチ手段を例えばＰＷＭ駆
動、或いは、ＰＦＭ駆動する。
入力電圧時にはリップル電圧の電圧値が低くなるように
上記スイッチ手段を例えばＰＷＭ駆動、或いは、ＰＦＭ
駆動し、逆に、高入力電圧時にはリップル電圧の電圧値
が高くなるように上記スイッチ手段を例えばＰＷＭ駆
動、或いは、ＰＦＭ駆動する。
【００２３】これにより、入力電圧が変動しても、この
入力電圧に応じてリップル電圧が一定となるように制御
することができ、上記改善した力率を一定に保つことが
できる。
入力電圧に応じてリップル電圧が一定となるように制御
することができ、上記改善した力率を一定に保つことが
できる。
【００２４】また、制御しようとするリップル電圧の大
きさを可変制御することができるため、改善しようとす
る力率の値を簡単に可変制御することができる。
きさを可変制御することができるため、改善しようとす
る力率の値を簡単に可変制御することができる。
【００２５】また、平滑コンデンサの充放電をスイッチ
手段のスイッチングにより制御する既存のコンデンサイ
ンプット型の整流装置に、上記リップル電圧検出手段及
び入力電圧検出手段を付加するだけで製作できるうえ、
上記入力電圧検出手段を設けることにより、電源投入時
に上記平滑コンデンサに流れる突入電流を制限するため
に設ける突入電流防止用の回路を省略することができ、
ローコスト化を図ることができる。
手段のスイッチングにより制御する既存のコンデンサイ
ンプット型の整流装置に、上記リップル電圧検出手段及
び入力電圧検出手段を付加するだけで製作できるうえ、
上記入力電圧検出手段を設けることにより、電源投入時
に上記平滑コンデンサに流れる突入電流を制限するため
に設ける突入電流防止用の回路を省略することができ、
ローコスト化を図ることができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明に係る整流装置の好ましい実施
例について図面を参照しながら説明する。本発明に係る
整流装置は、いわゆるコンデンサインプット型の整流装
置であり、図１に示すように交流電源１にラインフィル
タ２が接続されている。上記ラインフィルタ２は、第１
〜第４の４つのダイオード３ａ〜３ｄをブリッジ型に接
続してなるブリッジ整流回路３に接続されており、上記
第２，第３のダイオード３ｂ，３ｃの接続中点に正側の
出力ラインを介して正側の出力端子２０ａが接続され、
上記第１，第４のダイオード３ａ，３ｄの接続中点に負
側の出力ラインを介して負側の出力端子２０ｂが接続さ
れている。
例について図面を参照しながら説明する。本発明に係る
整流装置は、いわゆるコンデンサインプット型の整流装
置であり、図１に示すように交流電源１にラインフィル
タ２が接続されている。上記ラインフィルタ２は、第１
〜第４の４つのダイオード３ａ〜３ｄをブリッジ型に接
続してなるブリッジ整流回路３に接続されており、上記
第２，第３のダイオード３ｂ，３ｃの接続中点に正側の
出力ラインを介して正側の出力端子２０ａが接続され、
上記第１，第４のダイオード３ａ，３ｄの接続中点に負
側の出力ラインを介して負側の出力端子２０ｂが接続さ
れている。
【００２７】上記正側の出力ラインには、平滑コンデン
サ４の一端が接続されており、該平滑コンデンサ４の他
端はコンデンサ５の一端に接続されており、該コンデン
サ５の他端は、上記負側の接続ラインに接続されてい
る。上記平滑コンデンサ４及びコンデンサ５の接続中点
には、リセットコイル６の第１のコイル６ａの一端が接
続されており、該第１のコイル６ａの他端は、スイッチ
ングトランジスタ８のコレクタ８Ｃに接続されている。
上記スイッチングトランジスタ８のエミッタ８Ｅは、上
記負側の接続ラインに接続されている。すなわち、上記
平滑コンデンサ４と上記スイッチングトランジスタ８と
は、上記リセットコイル６を介して直列接続されてい
る。
サ４の一端が接続されており、該平滑コンデンサ４の他
端はコンデンサ５の一端に接続されており、該コンデン
サ５の他端は、上記負側の接続ラインに接続されてい
る。上記平滑コンデンサ４及びコンデンサ５の接続中点
には、リセットコイル６の第１のコイル６ａの一端が接
続されており、該第１のコイル６ａの他端は、スイッチ
ングトランジスタ８のコレクタ８Ｃに接続されている。
上記スイッチングトランジスタ８のエミッタ８Ｅは、上
記負側の接続ラインに接続されている。すなわち、上記
平滑コンデンサ４と上記スイッチングトランジスタ８と
は、上記リセットコイル６を介して直列接続されてい
る。
【００２８】上記第１のコイル６ａと上記スイッチング
トランジスタ８のコレクタ８Ｃとの接続中点には、ダイ
オード９のアノードが接続されており、該ダイオード９
のカソードは上記負側の接続ラインに接続されている。
上記リセットコイル６の第２のコイル６ｂの一端は、ダ
イオード７のカソードに接続されており、該第２のコイ
ル６ｂの他端は、上記負側の接続ラインに接続されてい
る。また、上記ダイオード７のアノードは、上記正側の
接続ラインに接続されている。
トランジスタ８のコレクタ８Ｃとの接続中点には、ダイ
オード９のアノードが接続されており、該ダイオード９
のカソードは上記負側の接続ラインに接続されている。
上記リセットコイル６の第２のコイル６ｂの一端は、ダ
イオード７のカソードに接続されており、該第２のコイ
ル６ｂの他端は、上記負側の接続ラインに接続されてい
る。また、上記ダイオード７のアノードは、上記正側の
接続ラインに接続されている。
【００２９】なお、上記平滑コンデンサ４〜ダイオード
９で平滑回路を構成している。
９で平滑回路を構成している。
【００３０】上記平滑回路の後段には、リップル電圧検
出回路１４が設けられており、このリップル電圧検出回
路１４は、コンデンサ１５〜コンデンサ１８で形成され
ている。すなわち、上記コンデンサ１５の一端は、上記
正側の接続ラインに接続されており、該コンデンサ１５
の他端は抵抗１６を介して上記負側の接続ラインに接続
されている。上記コンデンサ１５の他端と抵抗１６との
接続中点には、ダイオード１７のカソードが接続されて
おり、上記ダイオード１７のアノードは、抵抗１９を介
して接地されている。また、上記ダイオード１７のアノ
ードと抵抗１９の接続中点には、コンデンサ１８の一端
が接続されており、該コンデンサ１８の他端は上記負側
の接続ラインに接続されている。
出回路１４が設けられており、このリップル電圧検出回
路１４は、コンデンサ１５〜コンデンサ１８で形成され
ている。すなわち、上記コンデンサ１５の一端は、上記
正側の接続ラインに接続されており、該コンデンサ１５
の他端は抵抗１６を介して上記負側の接続ラインに接続
されている。上記コンデンサ１５の他端と抵抗１６との
接続中点には、ダイオード１７のカソードが接続されて
おり、上記ダイオード１７のアノードは、抵抗１９を介
して接地されている。また、上記ダイオード１７のアノ
ードと抵抗１９の接続中点には、コンデンサ１８の一端
が接続されており、該コンデンサ１８の他端は上記負側
の接続ラインに接続されている。
【００３１】次に、上記ダイオード１７のアノードと抵
抗１９との接続中点には、比較器１２の非反転入力端子
１２ａが接続されており、該比較器１２の反転入力端子
１２ｂには、一端が接地されている基準電圧可変回路１
３の他端が接続されている。上記比較器１２の出力端子
１２ｃは、パルス幅変調信号発生回路（ＰＷＭ発生回
路）１０の入力端に接続されており、該ＰＷＭ発生回路
１０の出力端は、上記スイッチングトランジスタ８のベ
ース８Ｂに接続されている。
抗１９との接続中点には、比較器１２の非反転入力端子
１２ａが接続されており、該比較器１２の反転入力端子
１２ｂには、一端が接地されている基準電圧可変回路１
３の他端が接続されている。上記比較器１２の出力端子
１２ｃは、パルス幅変調信号発生回路（ＰＷＭ発生回
路）１０の入力端に接続されており、該ＰＷＭ発生回路
１０の出力端は、上記スイッチングトランジスタ８のベ
ース８Ｂに接続されている。
【００３２】そして、上記ブリッジ整流回路３の第２，
第３のダイオード３ｂ，３ｃの接続中点に入力電圧検出
回路１１の入力端が接続され、該入力電圧検出回路１１
の出力端に上記基準電圧可変回路１３に接続されること
により、当該整流装置が構成されている。
第３のダイオード３ｂ，３ｃの接続中点に入力電圧検出
回路１１の入力端が接続され、該入力電圧検出回路１１
の出力端に上記基準電圧可変回路１３に接続されること
により、当該整流装置が構成されている。
【００３３】次に、このような構成を有する本実施例に
係る整流装置の動作説明をする。まず、上記交流電源１
からの交流電源は、ラインフィルタ２により高調波成分
が除去されブリッジ整流回路３に供給される。上記ブリ
ッジ整流回路３は、上記交流電源を全波整流し、上記平
滑回路の平滑コンデンサ４に供給する。
係る整流装置の動作説明をする。まず、上記交流電源１
からの交流電源は、ラインフィルタ２により高調波成分
が除去されブリッジ整流回路３に供給される。上記ブリ
ッジ整流回路３は、上記交流電源を全波整流し、上記平
滑回路の平滑コンデンサ４に供給する。
【００３４】上記平滑コンデンサ４の充放電は、後に説
明するスイッチングトランジスタ８のスイッチング制御
により導通角が広がるように制御されている。このた
め、上記整流された交流電源は、上記平滑コンデンサ４
により、平滑化されて直流電源に変換されたうえ、力率
が改善されて出力端子２０ａ，２０ｂを介して出力され
る。
明するスイッチングトランジスタ８のスイッチング制御
により導通角が広がるように制御されている。このた
め、上記整流された交流電源は、上記平滑コンデンサ４
により、平滑化されて直流電源に変換されたうえ、力率
が改善されて出力端子２０ａ，２０ｂを介して出力され
る。
【００３５】ここで、上記スイッチングトランジスタ８
のスイッチング制御により平滑コンデンサ４の導通角を
広げるように制御すると、出力される直流電源にリップ
ル電圧が生ずる。また、このリップル電圧は、上記各出
力端子２０ａ，２０ｂに接続される負荷の変動に応じて
変動する。このため、上記リップル電圧検出回路１４
は、上記出力される直流電源に含まれるリップル電圧を
検出し、この検出出力を比較器１２に供給する。
のスイッチング制御により平滑コンデンサ４の導通角を
広げるように制御すると、出力される直流電源にリップ
ル電圧が生ずる。また、このリップル電圧は、上記各出
力端子２０ａ，２０ｂに接続される負荷の変動に応じて
変動する。このため、上記リップル電圧検出回路１４
は、上記出力される直流電源に含まれるリップル電圧を
検出し、この検出出力を比較器１２に供給する。
【００３６】上記比較器１２には、基準電圧可変回路１
３からの、例えば通常の重さの負荷が接続されたときに
上記リップル電圧を一定に保つことができるような値の
基準電圧が別に印加されている。上記比較器１２は、上
記基準電圧と、上記リップル電圧検出回路１４により検
出されたリップル電圧とを比較し、この差分をＰＷＭ発
生回路１０に供給する。
３からの、例えば通常の重さの負荷が接続されたときに
上記リップル電圧を一定に保つことができるような値の
基準電圧が別に印加されている。上記比較器１２は、上
記基準電圧と、上記リップル電圧検出回路１４により検
出されたリップル電圧とを比較し、この差分をＰＷＭ発
生回路１０に供給する。
【００３７】上記ＰＷＭ発生回路１０は、上記基準電圧
と上記リップル電圧との差分が零とするようにパルス幅
変調したパルス幅変調信号を上記スイッチングトランジ
スタ８のベース８Ｂに供給する。
と上記リップル電圧との差分が零とするようにパルス幅
変調したパルス幅変調信号を上記スイッチングトランジ
スタ８のベース８Ｂに供給する。
【００３８】これにより、上記負荷変動に関わらず、上
記リップル電圧が一定となるようにスイッチングトラン
ジスタ８をオンオフ制御、すなわち、上記平滑コンデン
サ４の充放電を制御することができる。このため、上記
スイッチングトランジスタ８のオンオフ制御により改善
した力率を一定に保つことができる。また、リップル電
圧を一定に制御することができるため、電源ラインに生
ずる高調波歪みを防止することができ、いわゆるＩＥＣ
（International Electrotechnical Commission ：国際
電気標準会議）に規定される高周波歪み規制に適応可能
とすることができる。
記リップル電圧が一定となるようにスイッチングトラン
ジスタ８をオンオフ制御、すなわち、上記平滑コンデン
サ４の充放電を制御することができる。このため、上記
スイッチングトランジスタ８のオンオフ制御により改善
した力率を一定に保つことができる。また、リップル電
圧を一定に制御することができるため、電源ラインに生
ずる高調波歪みを防止することができ、いわゆるＩＥＣ
（International Electrotechnical Commission ：国際
電気標準会議）に規定される高周波歪み規制に適応可能
とすることができる。
【００３９】ここで、入力電圧に変動が生ずると力率を
一定に制御することが困難となる。このため、入力電圧
検出回路１１は、上記ブリッジ整流回路３により整流さ
れた入力交流電源の電圧を検出し、この電圧に応じて上
記基準電圧可変回路１３から出力される基準電圧の電圧
値を可変制御する。
一定に制御することが困難となる。このため、入力電圧
検出回路１１は、上記ブリッジ整流回路３により整流さ
れた入力交流電源の電圧を検出し、この電圧に応じて上
記基準電圧可変回路１３から出力される基準電圧の電圧
値を可変制御する。
【００４０】具体的には、上記入力電圧検出回路１１
は、図２（ａ）に示すように上記入力交流電源の電圧
（Ｖ）が低い場合は、同図（ｂ）に示すように上記基準
電圧の電圧値が低くなるように上記基準電圧可変回路１
３を可変制御する。また、上記入力電圧検出回路１１
は、図３（ａ）に示すように上記入力交流電源の電圧
（Ｖ）が高い場合は、同図（ｂ）に示すように上記基準
電圧の電圧値が高くなるように上記基準電圧可変回路１
３を可変制御する。
は、図２（ａ）に示すように上記入力交流電源の電圧
（Ｖ）が低い場合は、同図（ｂ）に示すように上記基準
電圧の電圧値が低くなるように上記基準電圧可変回路１
３を可変制御する。また、上記入力電圧検出回路１１
は、図３（ａ）に示すように上記入力交流電源の電圧
（Ｖ）が高い場合は、同図（ｂ）に示すように上記基準
電圧の電圧値が高くなるように上記基準電圧可変回路１
３を可変制御する。
【００４１】これにより、入力電圧に変動が生じても、
この入力電圧に応じてリップル電圧が一定となるように
制御することができ、上記改善した力率を一定に保つこ
とができる。
この入力電圧に応じてリップル電圧が一定となるように
制御することができ、上記改善した力率を一定に保つこ
とができる。
【００４２】また、当該整流装置は、上記平滑コンデン
サ４の充放電をスイッチングトランジスタ８のオンオフ
により制御する既存のコンデンサインプット型の整流装
置に、上記入力電圧検出回路１１，リップル電圧検出回
路１４を付加するだけで製作できるうえ、上記入力電圧
検出回路１１を設けることにより、電源投入時に上記平
滑コンデンサに流れる突入電流を制限するために設ける
突入電流防止用の回路を省略することができ、ローコス
ト化を図ることができる。
サ４の充放電をスイッチングトランジスタ８のオンオフ
により制御する既存のコンデンサインプット型の整流装
置に、上記入力電圧検出回路１１，リップル電圧検出回
路１４を付加するだけで製作できるうえ、上記入力電圧
検出回路１１を設けることにより、電源投入時に上記平
滑コンデンサに流れる突入電流を制限するために設ける
突入電流防止用の回路を省略することができ、ローコス
ト化を図ることができる。
【００４３】また、上記基準電圧可変回路１３の基準電
圧を可変することにより、制御しようとするリップル電
圧の大きさを可変制御することができるため、改善しよ
うとする力率の値を簡単に可変制御することができる。
圧を可変することにより、制御しようとするリップル電
圧の大きさを可変制御することができるため、改善しよ
うとする力率の値を簡単に可変制御することができる。
【００４４】最後に、本発明に係る技術的思想は、平滑
コンデンサの導通角を広げ力率を改善するように、該平
滑コンデンサの充放電を制御するスイッチ手段を有する
整流装置において、入力電圧及び負荷の変動により変動
するリップル電圧に応じて上記スイッチ手段をオンオフ
制御して改善した力率を一定に保つところにある。
コンデンサの導通角を広げ力率を改善するように、該平
滑コンデンサの充放電を制御するスイッチ手段を有する
整流装置において、入力電圧及び負荷の変動により変動
するリップル電圧に応じて上記スイッチ手段をオンオフ
制御して改善した力率を一定に保つところにある。
【００４５】このため、上述の実施例の説明では、整流
手段としてブリッジ整流回路３を用いることとしたが、
これは、交流電源の整流を行うものであれば何でもよ
く、また、スイッチ手段としてスイッチングトランジス
タ８を設け、これをＰＷＭ駆動することとしたが、これ
は、例えばＰＦＭ（パルス周波数変調）駆動でもよく、
その他、上記技術的思想を逸脱いない範囲であれば種々
の変更が可能であることは勿論である。
手段としてブリッジ整流回路３を用いることとしたが、
これは、交流電源の整流を行うものであれば何でもよ
く、また、スイッチ手段としてスイッチングトランジス
タ８を設け、これをＰＷＭ駆動することとしたが、これ
は、例えばＰＦＭ（パルス周波数変調）駆動でもよく、
その他、上記技術的思想を逸脱いない範囲であれば種々
の変更が可能であることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】本発明に係る整流装置は、入力電圧の変
動及び当該整流装置に接続される負荷変動に応じて平滑
コンデンサの充放電を制御するスイッチ手段をオンオフ
制御することができるため、高調波歪みを防止して力率
を改善することができるうえ、該改善した力率を一定に
保つことができる。従って、いわゆるＩＥＣ（Internat
ional Electrotechnical Commission ：国際電気標準会
議）に規定される高周波歪み規制に適応可能とすること
ができる。
動及び当該整流装置に接続される負荷変動に応じて平滑
コンデンサの充放電を制御するスイッチ手段をオンオフ
制御することができるため、高調波歪みを防止して力率
を改善することができるうえ、該改善した力率を一定に
保つことができる。従って、いわゆるＩＥＣ（Internat
ional Electrotechnical Commission ：国際電気標準会
議）に規定される高周波歪み規制に適応可能とすること
ができる。
【００４７】また、平滑コンデンサの充放電をスイッチ
手段のスイッチングにより制御する既存のコンデンサイ
ンプット型の整流装置に、上記リップル電圧検出手段，
スイッチ制御手段及び入力電圧検出手段を付加するだけ
で製作できるうえ、入力電圧検出手段を設けることによ
り、電源投入時に上記平滑コンデンサに流れる突入電流
を制限するために設ける突入電流防止用の回路を省略す
ることができ、ローコスト化を図ることができる。
手段のスイッチングにより制御する既存のコンデンサイ
ンプット型の整流装置に、上記リップル電圧検出手段，
スイッチ制御手段及び入力電圧検出手段を付加するだけ
で製作できるうえ、入力電圧検出手段を設けることによ
り、電源投入時に上記平滑コンデンサに流れる突入電流
を制限するために設ける突入電流防止用の回路を省略す
ることができ、ローコスト化を図ることができる。
【図１】本発明の実施例に係る整流装置の回路図であ
る。
る。
【図２】上記実施例に係る整流装置の低入力電圧時の動
作を説明するための入力電圧，入力電流及び出力電圧の
リップル電圧を示す波形図である。
作を説明するための入力電圧，入力電流及び出力電圧の
リップル電圧を示す波形図である。
【図３】上記実施例に係る整流装置の高入力電圧時の動
作を説明するための入力電圧，入力電流及び出力電圧の
リップル電圧を示す波形図である。
作を説明するための入力電圧，入力電流及び出力電圧の
リップル電圧を示す波形図である。
【図４】従来のコンデンサインプット型の整流装置の回
路図である。
路図である。
【図５】従来のコンデンサインプット型の整流装置の動
作を説明するための入力電圧，入力電流及び出力電圧の
リップル電圧を示す波形図である。
作を説明するための入力電圧，入力電流及び出力電圧の
リップル電圧を示す波形図である。
【図６】従来のコンデンサインプット型の整流装置の平
滑コンデンサの充放電をスイッチング制御するためのス
イッチ回路を示す図である。
滑コンデンサの充放電をスイッチング制御するためのス
イッチ回路を示す図である。
１・・・・・・・・・・・・・・交流電源
２・・・・・・・・・・・・・・ラインフィルタ
３・・・・・・・・・・・・・・ブリッジ整流回路
３ａ〜３ｄ・・・・・・・・・・ブリッジ整流回路を構
成するダイオード ４・・・・・・・・・・・・・・平滑コンデンサ ５・・・・・・・・・・・・・・コンデンサ ６・・・・・・・・・・・・・・リセットコイル ６ａ・・・・・・・・・・・・・リセットコイルの第１
のコイル ６ｂ・・・・・・・・・・・・・リセットコイルの第２
のコイル ７，９・・・・・・・・・・・・ダイオード ８・・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタ ８Ｂ・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタのベース ８Ｅ・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタのエミッタ ８Ｃ・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタのコレクタ １０・・・・・・・・・・・・・ＰＷＭ信号発生回路 １１・・・・・・・・・・・・・入力電圧検出回路 １２・・・・・・・・・・・・・比較器 １３・・・・・・・・・・・・・基準電圧可変回路 １４・・・・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路 １５，１８・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路
のコンデンサ １６・・・・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路
の抵抗 １７・・・・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路
のダイオード １９・・・・・・・・・・・・・抵抗 ２０ａ，２０ｂ・・・・・・・・出力端子 ２１・・・・・・・・・・・・・負荷
成するダイオード ４・・・・・・・・・・・・・・平滑コンデンサ ５・・・・・・・・・・・・・・コンデンサ ６・・・・・・・・・・・・・・リセットコイル ６ａ・・・・・・・・・・・・・リセットコイルの第１
のコイル ６ｂ・・・・・・・・・・・・・リセットコイルの第２
のコイル ７，９・・・・・・・・・・・・ダイオード ８・・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタ ８Ｂ・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタのベース ８Ｅ・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタのエミッタ ８Ｃ・・・・・・・・・・・・・スイッチングトランジ
スタのコレクタ １０・・・・・・・・・・・・・ＰＷＭ信号発生回路 １１・・・・・・・・・・・・・入力電圧検出回路 １２・・・・・・・・・・・・・比較器 １３・・・・・・・・・・・・・基準電圧可変回路 １４・・・・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路 １５，１８・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路
のコンデンサ １６・・・・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路
の抵抗 １７・・・・・・・・・・・・・リップル電圧検出回路
のダイオード １９・・・・・・・・・・・・・抵抗 ２０ａ，２０ｂ・・・・・・・・出力端子 ２１・・・・・・・・・・・・・負荷
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 7/217
G05F 1/613
H02M 7/06
Claims (2)
- 【請求項１】 入力交流電圧を整流する整流手段と、 上記整流手段の出力側に設けられ、上記整流手段により
整流された入力交流電圧を直流電圧に変換して出力する
平滑コンデンサと、 上記平滑コンデンサに対して直列に接続され、該平滑コ
ンデンサの充放電をスイッチング制御するスイッチ手段
と、 上記平滑コンデンサからの直流電圧に含まれるリップル
電圧を検出するリップル電圧検出手段と、 上記リップル電圧検出手段の検出出力に応じて、上記リ
ップル電圧の大きさが基準電圧と同じになるように上記
スイッチング手段を制御するスイッチ制御手段とを有す
ることを特徴とする整流装置。 - 【請求項２】 上記入力交流電源の入力電圧を検出する
入力電圧検出手段を有し、 上記スイッチ制御手段は、上記入力電圧検出手段により
検出された入力電圧に応じて、上記基準電圧の電圧値を
可変することを特徴とする請求項１記載の整流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33627093A JP3399064B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33627093A JP3399064B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 整流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07194127A JPH07194127A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3399064B2 true JP3399064B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=18297381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33627093A Expired - Fee Related JP3399064B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399064B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5131321B2 (ja) * | 2010-07-01 | 2013-01-30 | 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 | スイッチング電源装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33627093A patent/JP3399064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07194127A (ja) | 1995-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030121 |
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