JP3475691B2 - 直流安定化電源装置 - Google Patents
直流安定化電源装置Info
- Publication number
- JP3475691B2 JP3475691B2 JP00779197A JP779197A JP3475691B2 JP 3475691 B2 JP3475691 B2 JP 3475691B2 JP 00779197 A JP00779197 A JP 00779197A JP 779197 A JP779197 A JP 779197A JP 3475691 B2 JP3475691 B2 JP 3475691B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- converter
- voltage
- output
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
率改善用に昇圧チョッパー回路からなるアクティブフィ
ルターを前段に置き、後段に絶縁型降圧コンバータを組
み合わせた直流安定化電源装置に関する。
るためや、入力電圧範囲を広げる手段として、一般的に
絶縁型降圧コンバータの前段に昇圧チョッパー回路であ
るアクティブフィルター回路(以下、AF回路という)
を用いることは、例えば、特開平3−173354号公
報の第3図に示される電力変換回路、特開平4−112
676号公報第1図に示されるスイッチング電源装置の
ように一般的である。
電源変換回路は、AF回路の構成に関するものであり、
AF回路の出力応答を早くすると、入力電流の3次の高
調波が増大してしまうので、AF回路出力の電圧変動に
対する応答を早くすることができない等、AF回路の応
答性を早めるには限度があった。さらに、特開平4−1
12676号公報に示すスイッチング電源装置も、前記
電源変換回路と同様な問題を有するものであった。
(始動時)などには、負荷の急増に伴うAF回路の応答
遅れによりAF回路出力の電圧が低下し、それによりA
F回路出力の電圧が後段コンバータの停止電圧以下にな
るおそれがあり、この場合には、後段コンバータの立ち
上がり不良が起きるなどの問題があった。
決するために、本発明は、力率改善用に昇圧チョッパー
回路からなるアクティブフィルターを前段に置き、後段
にコンバータトランスを有する絶縁型降圧コンバータを
組み合わせた直流安定化電源装置において、AF回路の
出力応答を早くするとともに、後段コンバータが立ち上
がる時(始動時)などにおける負荷の急増によるAF回
路出力の電圧の低下を防ぎ、AF回路の出力電圧が後段
コンバータの停止電圧以下にならないようにして、コン
バータの立ち上がり不良が起きないようにすることを目
的とする。
力率改善用に昇圧チョッパー回路からなるアクティブフ
ィルターを前段に置き、後段に絶縁型降圧コンバータを
組み合わせた直流安定化電源装置において、コンバータ
トランスに補助巻線を設けるとともに、該補助巻線に発
生する出力電圧(Voffset)をオフセット値として、ア
クティブフィルター出力電圧検出値(VR2)に加算し
て、アクティブフィルター制御のフィードバック電圧と
する帰還信号生成回路を具備した。
において、コンバータの出力電流や外部信号によりアク
ティブフィルター出力電圧を変化させるよう制御される
スイッチング手段をコンバータトランスの補助巻線出力
端に接続した。
き、後段に絶縁型のコンバータを組み合わせて直流安定
化電源の力率を改善できるような構成とし、コンバータ
のトランスに、補助巻線を設けて第2の出力電圧を作
り、その出力電圧をオフセット値として、AF回路出力
電圧の検出電圧値に加算し、加算電圧をAF回路の制御
回路にフィードバックするように構成する。
電源装置の発明の実施の形態を図1を用いて説明する。
本発明にかかる直流安定化電源装置は、AF回路1と、
絶縁型降圧コンバータ2からなる後段コンバータと、A
F制御回路3と、コンバータ制御回路4と、帰還信号生
成回路5とから構成される。
器11の一方の出力に直列に挿入されたチョークコイル
12と、該チョークコイル12の出力と前記整流器11
の他方の出力間に接続されたスイッチング素子13と、
前記チョークコイル12の出力に接続された整流器14
と、該整流器14の出力と前記整流器の他方の出力間に
接続されたコンデンサ15によって構成される。
ォワードコンバータとして構成され、1次巻線211が
スイッチング素子22を介して前記AF回路2の出力に
接続されトランス21と、該トランス21の2次巻線2
12に直列に接続された整流器23と、該整流器23の
出力とトランス21の2次巻線212の他の出力との間
に接続された整流器24と、前記整流器23と整流器2
4の接続点に直列に接続されたチョークコイル25と、
該チョークコイル25の出力と前記2次巻線212の他
の出力との間に接続されたコンデンサ26とによって構
成される。
をスイッチングさせることにより、所望の昇圧直流電圧
Voutを得ることができる。また入力電流を入力電圧の
波形に相似になるようにあわせて制御するので、入力電
流が正弦波になり、力率を改善することができる。
出力Voutを降圧し、電圧検出回路6で検出したコンバ
ータ出力電圧Vcoutの誤差電圧Verrorを、コンバータ
制御回路4へフィードバックし、スイッチング素子22
のデューティ比を制御することによって、コンバータ出
力電圧Vcoutとして所望の低い定電圧を得ることができ
る。
ンバータ2のトランス21に設けた補助巻線213と、
該補助巻線213の出力に直列に接続された整流器51
と、該整流器51の出力と前記補助巻線213の他の出
力間に接続されたコンデンサ52と、該コンデンサ52
と前記整流器51との接続点に接続された整流器53
と、該整流器53の出力と前記補助巻線213の他の出
力との間に接続されたオフセット電圧検出用抵抗54
と、該オフセット電圧検出用抵抗54と前記整流器53
の接続点と前記AF回路1の出力との間に接続された電
圧検出用抵抗53および電圧検出用抵抗54とから構成
され、前記オフセット電圧検出用抵抗54の他端は前記
AF回路1の他の出力端に接続される。
て、AF回路1の出力電圧をVout、補助巻線の出力電
圧をVoffset、定数をK1、K2とすると、AF制御回路
3にフィードバックされる監視電圧Vmonは、下記
(1)式で表わされる。 Vmon=K1・Vout+K2・Voffset……(1)
巻線電圧Voffsetを0(V)とし、起動後の補助巻線電
圧VoffsetをA1(V)とすると、起動後の監視電圧Vm
onはK2・A1(V)分加算されて高くなるので、AF制
御回路3はこの電圧を下げるようAF回路1を制御す
る。すなわち、AF回路1の電圧が起動後に所望の電圧
になるようにK1,Vout,K2,Voffsetを設定してお
くと、後段コンバータ2の起動前のAF回路1の出力電
圧Voutは所望の電圧よりもK2・A1(V)低いとみな
されて制御されることとなり、後段コンバータ2の起動
時の負荷急増時にAF回路1の出力電圧Voutが、後段
コンバータ2の停止電圧以下になるのを改善することが
できる。
実施例を図2を用いて説明する。図2において、図1と
同じ構成要素は同一の符号で示した。この実施例の直流
安定化電源装置は、AF回路1と、絶縁型降圧コンバー
タ(フィード・フォワードコンバータ)2からなる後段
コンバータと、AF制御回路3と、コンバータ制御回路
4と、帰還信号生成回路5とから構成される。
同じである。絶縁型降圧コンバータ2は、図1に示した
絶縁型降圧コンバータ2の2次巻線212の他の出力端
と整流器24の他端との間にカレントトランス27の1
次巻線271が接続されている点でのみ相違しており、
他は同一である。AF制御回路3は、誤差増幅器31
と、基準電圧Vref332を有している。電圧検出回路6
は、電圧検出抵抗61,62と、誤差増幅器63と、基
準電圧Vref664から構成されている。
他端に接続された抵抗58に直列に接続された前記カレ
ントトランス27の2次巻線272が接続されるととも
に、前記抵抗58の他端に接続された整流器59および
抵抗50を有しており、さらに、前記整流器53の他端
と電圧検出抵抗54の一端との間にスイッチング手段5
7を設けた点で、図1に示した帰還信号生成回路5と相
違している。スイッチング手段57は、抵抗50の電圧
によって開閉が制御される。
コンバータ起動前のAF回路1の出力電圧(コンデンサ
15の両端電圧)Voutは、検出抵抗(R1,R2,R3)
56,55,54を介して、AF制御回路内の誤差増幅
器31で基準電圧Vref3と比較され制御されている。コ
ンバータ2のトランス21に設けた補助巻線213の誘
起電圧を、整流器51およびコンデンサ52を使って整
流・平滑してオフセット電圧Voffsetを作り出し、整流
器53を通してAF回路出力電圧検出抵抗R354の両
端に加えられる。ここでコンバータ起動前の検出抵抗R
354の両端電圧をVR3(V)とするとA1>VR3となる
よう、事前にVoffset電圧をA1(V)に設定してお
く。
ータ2の起動後、検出抵抗R3の両端電圧は、コンバー
タ起動前の検出抵抗R3の両端電圧VR3(V)より高い
電圧A1(V)となり、誤差増幅器31へ入力される電
圧は、コンバータ2の起動前と比較して(A1−VR3)
(V)だけ高くなる。しかし、AF制御回路3は、誤差
増幅器31の入力電圧(VR2+A1)が基準電圧Vref3
と同じくなるように出力電圧を制御するので、検出抵抗
R255の両端電圧VR2が(A1−VR3)(V)低くなる
ように、AF回路1の出力電圧Voutを低下させる。す
なわち、コンバータ2起動前のAF回路1の出力電圧V
outは、起動後のAF回路1の出力電圧Voutよりも高か
ったことになる。このようにしてコンバータ2の起動前
のAF回路1の出力電圧Voutを予めAF回路出力電圧
降下分(A1−VR3)を見込んで高くなるように調整し
ておけば、後段コンバータ2の起動時の電圧降下分を相
殺することができ、コンバータ2の停止電圧まで低下す
ることがなく、後段コンバータの起動不良を改善でき
る。
54の間にスイッチング素子57を設けるとともに、絶
縁型降圧コンバータ2の回路電流をカレントトランス2
7で検出し、その出力によってスイッチング素子57を
制御するようにし、コンバータ2の回路電流が、ある一
定の値以上になったらスイッチング素子57がONから
OFFになるように構成すると、コンバータ2の起動後
でもコンバータ2の回路電流、すなわち負荷電流が、あ
る一定の値以上になるとスイッチング素子57がOFF
になり、起動前の状態と同じようにAF回路2の出力電
圧が高くなるように作用するので、負荷の増大によるA
F回路1の出力電圧Voutの低下を低減することができ
る。
ってフィードバック電圧Vmonを変化させているが、ス
イッチング素子57の制御は、特にこれに限らず、コン
バータ2の負荷7を構成するモーターなどの外部の制御
回路から取り出してもよく、そのときはモーターの起動
時のみスイッチング素子57をOFFするように信号を
与えればよい。これにより、負荷が増大する前に予めA
F回路1の出力電圧を高く設定することが可能となり、
負荷急増によるコンバータ2の停止などを未然に防ぐこ
とができる。
路5のスイッチング素子57をトランジスタなどで構成
し、ベース電圧を変化させるように構成すれば、AF回
路1の出力電圧を多段に変化させることができ、より細
かな制御が可能となる。
に、検出抵抗R354の両端電圧VR3を連続的に変える
ことができるようにしておいても、同様の働きを得るこ
とができる。
・フォワードコンバータ2の組合せで説明したが、後段
のコンバータ2としては、フィード・フォワードコンバ
ータに限らず、リングチョークコンバータ、フライバッ
クコンバータ等の絶縁型降圧コンバータであっても当然
に構成することができる。
化電源装置によれば、AF回路の出力応答を早くすると
ともに、後段コンバータが立ち上がる時(始動時)など
における負荷の急増によるAF回路出力の電圧の低下を
防ぎ、AF回路の出力電圧が後段コンバータの停止電圧
以下にならないようにして、コンバータの立ち上がり不
良が起きないようにすることができる。
念を示す回路図。
例を示す具体的回路図。
施例を示す具体的回路図。
コイル、 13 スイッチング素子、 14 整流器、
15 コンデンサ、 2 絶縁型降圧コンバータ、
21 トランス、 211 1次巻線、 212 2次
巻線、 213補助巻線、 22 スイッチング素子、
23,24 整流器、 25 チョークコイル、 2
6 コンデンサ、 27 カレントトランス、 271
1次巻線、272 2次巻線、 3 AF制御回路、
31 誤差増幅器、 32基準電圧、 4 コンバー
タ制御回路、 5 帰還信号生成回路、 50,58抵
抗、 51,53,59 整流器、 52 コンデン
サ、 54,55,56 電圧検出用抵抗、 57 ス
イッチング手段、 6 電圧検出回路、61,62電圧
検出用抵抗、 63 誤差増幅器、 64 基準電圧。
Claims (2)
- 【請求項1】 力率改善用に昇圧チョッパー回路からな
るアクティブフィルターを前段に置き、後段にコンバー
タトランスを有する絶縁型降圧コンバータを組み合わせ
た直流安定化電源装置において、アクティブフィルター
の出力を制御するアクティブフィルター制御回路と、絶
縁型降圧コンバータのコンバータトランスに設けた補助
巻線と、該補助巻線に発生する出力電圧(Voffset)を
オフセット値として、アクティブフィルター出力電圧検
出値(VR2)に加算して、アクティブフィルター制御の
フィードバック電圧とする帰還信号生成回路を具備する
ことを特徴とする直流安定化電源装置。 - 【請求項2】 コンバータの出力電流や外部信号により
アクティブフィルター出力電圧を変化させるよう制御さ
れるスイッチング手段をコンバータトランスの補助巻線
出力端に接続したことを特徴とする請求項1記載の直流
安定化電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00779197A JP3475691B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 直流安定化電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00779197A JP3475691B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 直流安定化電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10210748A JPH10210748A (ja) | 1998-08-07 |
JP3475691B2 true JP3475691B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=11675488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00779197A Expired - Fee Related JP3475691B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 直流安定化電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3475691B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109039052A (zh) * | 2018-10-17 | 2018-12-18 | 珠海泰通电气技术有限公司 | 基于pfc电路和谐振电路的单芯片控制电路 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4239111B2 (ja) * | 2007-06-14 | 2009-03-18 | サンケン電気株式会社 | Ac−dcコンバータ |
JP5203444B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2013-06-05 | 株式会社タムラ製作所 | スイッチング電源装置 |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP00779197A patent/JP3475691B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109039052A (zh) * | 2018-10-17 | 2018-12-18 | 珠海泰通电气技术有限公司 | 基于pfc电路和谐振电路的单芯片控制电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10210748A (ja) | 1998-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3697696B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
US5440473A (en) | AC-DC converter | |
JP2006311689A (ja) | Dc/dcコンバータ | |
JP2003174769A (ja) | スイッチング電源装置及びスイッチング電源用半導体装置 | |
EP0794607B1 (en) | Switching power source apparatus | |
US4521726A (en) | Control circuitry for a pulse-width-modulated switching power supply | |
JP3475691B2 (ja) | 直流安定化電源装置 | |
JPH0583930A (ja) | 電源装置 | |
JPH11206116A (ja) | 定電圧定電流電源装置 | |
JP2835279B2 (ja) | Ac−dcコンバータ | |
JP3426570B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JPS61244271A (ja) | スイツチングレギユレ−タ | |
JP2990867B2 (ja) | 順変換装置 | |
JPS62123695A (ja) | 電源装置 | |
JP2008099395A (ja) | Dc/dcコンバータ | |
JP3107193B2 (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JPH0150187B2 (ja) | ||
JPH1141914A (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JP3042171B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2799749B2 (ja) | 昇降圧形コンバータ回路の制御方法 | |
JPH09271164A (ja) | 電源装置 | |
JP2010130881A (ja) | スイッチング電源回路 | |
JPH08331849A (ja) | 整流回路 | |
JPH0336222Y2 (ja) | ||
JP2913800B2 (ja) | スイッチング電源装置の出力電圧可変方式 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070926 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |