JP3514071B2 - 平滑回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
やインバ−タ等に用いられる平滑回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図８を用いて、従来の一般にコンデンサ
インプット型平滑回路と呼ばれている平滑回路１につい
て説明する。平滑回路１は、整流回路２と、平滑コンデ
ンサ３とから構成される。整流回路２は、例えば単相ブ
リッジ回路のような整流回路であり、交流電源４の出力
端に接続される。交流電源４は、例えば５０Ｈｚあるい
は６０Ｈｚのような低周波の交流電圧を発生する。整流
回路２は交流電源４によって発生した交流電圧を整流す
る。得られた直流電圧は、定電力負荷５に供給される。
平滑コンデンサ３は整流回路２の出力端に接続され、整
流回路２によって得られる直流電圧を平滑化する。な
お、定電力負荷５は、電圧が低下すると電流が増加して
一定の電力を消費する負荷であり、具体的にはＤＣ−Ｄ
Ｃコンバ−タのような電力変換器である。このように構
成される平滑回路１は、回路構成が簡易でコストメリッ
トが大きいという特徴を有する。

【０００３】また、定電力負荷５には平滑コンデンサ３
を介して電流が供給されるので、交流電源４が瞬時停電
した場合でも２０ｍｓｅｃ程度の間は所定の電流が供給
される。このため、平滑回路１は、瞬時停電した際の対
策機能を有する。

【０００４】次に、図９を用いて、従来の一般にチョ−
クインプット型平滑回路と呼ばれている平滑回路６につ
いて説明する。平滑回路６は、整流回路２と、平滑コン
デンサ３と、インダクタ７とから構成される。整流回路
２は、交流電源４の出力端に接続される。整流回路２の
出力端には、直列接続されたインダクタ７と平滑コンデ
ンサ３とからなる直列回路が接続される。インダクタ７
と平滑コンデンサ３は、整流回路２によって得られる直
流電圧を平滑化する。また、インダクタ７は平滑コンデ
ンサ３の充電電流のピ−ク値を抑制するので、平滑コン
デンサ３に電流が流れる時間、すなわち整流回路２の導
通幅を広げることができる。この結果、ＩＥＣ（国際電
気標準会議）１０００草案、パ−ト３、セクション２
（以下「ＩＥＣ１０００−３−２」という）に基づいた
ガイドラインのクラスＤで規定する規格値以下に高調波
電流を抑制することができる。なおＩＥＣ１０００−３
−２に規定する規格においては、各クラスごとに、高調
波次数およびワット当たりの最大許容高調波電流の定格
負荷条件に対しての高調波電流の限度値および入力電流
の波形を規定する包絡線に対する波形の形状が定められ
ている。

【０００５】また、定電力負荷５には平滑コンデンサ３
を介して電流が供給されるので、交流電源４が瞬時停電
した場合でも２０ｍｓｅｃ程度の間は所定の電流が供給
される。このため、上述した平滑回路１と同様、平滑回
路６は、瞬時停電した際の対策の機能を有する。

【０００６】次に、図１０を用いて、従来の他の平滑回
路８について説明する。平滑回路８は、整流回路２と、
コンデンサ９と、トランジスタ１０と、ダイオ−ド１１
と、電圧検出回路１２と、制御回路１３とから構成され
る。

【０００７】整流回路２はブリッジ接続された４個のダ
イオ−ドで構成され、交流電源４の出力端に接続され
る。交流電源４は、周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ、最
大電圧値Ｖｐが約１４１Ｖの商用電源である。整流回路
２の一方の出力端にはコンデンサ９の一端が接続され
る。ＮＰＮ型のトランジスタ１０のエミッタＥはコンデ
ンサ９の他端に接続され、トランジスタ１０のコレクタ
Ｃは整流回路２の他方の出力端に接続される。また、ト
ランジスタ１０のエミッタＥにはダイオ−ド１１のアノ
−ドが接続され、トランジスタ１０のコレクタＣにはダ
イオ−ド１１のカソ−ドが接続される。交流電源４の一
方の出力端とトランジスタ１０のベ−スＢの間には、電
圧検出回路１２と、制御回路１３とが直列に接続され
る。電圧検出回路１２は、交流電源４によって発生した
正弦波電圧Ｖｉｎを検出する。電圧検出回路１２は、検
出した正弦波電圧Ｖｉｎが所定の基準電圧以下の場合に
は制御回路１３に信号を出力するが、検出した正弦波電
圧Ｖｉｎが所定の基準電圧以上の場合には制御回路１３
に信号を出力しない。制御回路１３は、電圧検出回路１
２からの信号を受けた場合にのみ、トランジスタ１０を
オン制御する。整流回路２の出力端には、負荷１４が接
続される。

【０００８】このように構成された平滑回路８は、整流
回路２の出力電流の導通角を増大させることにより、高
調波を低減することができる等の種々の特徴を有する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図８に示す平滑回路１は、瞬時停電した際の対策機能
を有するが、交流電圧のピ−ク時にのみ整流回路２から
平滑コンデンサ３に大きな充電電流が流れるので力率が
悪く、また大きな高調波電流が流れるという欠点があっ
た。従って、ＩＥＣ１０００−３−２に基づいたガイド
ラインのクラスＤで規定する規格値以下に高調波電流を
抑制することができなかった。

【００１０】上述した図９に示す平滑回路６において
は、瞬時停電した際の対策機能を有し、また、ＩＥＣ１
０００−３−２に基づいたガイドラインのクラスＤで規
定する規格値以下に高調波電流を抑制することができ
る。しかしながら、高調波電流を十分に抑制するために
は、大きなインダクタンスを有するインダクタ７を用い
る必要があり、平滑回路６の体積および重量が共に大き
くなるという欠点があった。例えば、出力が１００Ｗの
場合には、インダクタンスが２０ｍＨ程度のインダクタ
６を使用する必要があり、体積が８０ｃｍ³、また重量が
２００ｇ程度になってしまうという欠点が有った。

【００１１】上述した図１０に示す平滑回路８において
は、交流電源４の正弦波電圧Ｖｉｎが最大電圧値Ｖｐと
なる近傍、すなわち整流回路２の出力電圧がコンデンサ
９の充電電圧よりも高くなる場合に、整流回路２からコ
ンデンサ９に充電電流が供給される。すなわち、電圧検
出回路１２が制御回路１３にオン／オフ信号を送るとき
の基準（スレッシュホ−ルドレベル）として電圧Ｖｔ
（Ｖｐ＞Ｖｔ）を設定すると、交流電源４の正弦波電圧
Ｖｉｎが電圧Ｖｔよりも大きい期間Ｔの中央部で、コン
デンサ９を充電するためのパルス型の充電電流が流れ
る。また、期間Ｔでは、整流回路２から負荷１４に電流
が直接供給される。従って、期間Ｔで整流回路２の出力
端に流れる電流の波形は、コンデンサ９の充電電流と、
負荷１４に供給される電流が重畳された波形、すなわち
波形の中央部にピ−クが位置する電流波形となる。

【００１２】そこで、本発明は上述のような問題を解決
するもので、回路構成が簡易で、小形、軽量で、エネル
ギ−効率が良く、ＩＥＣ１０００−３−２に基づいたガ
イドラインのクラスＡで規定する規格値以下に設定しや
すい平滑回路を提供することを第一の目的とする。

【００１３】また、第一の目的に加えて、交流電源が瞬
時停電した場合に、負荷に電流を一定時間供給すること
ができる平滑回路を提供することを第二の目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成される。すなわち、請求項
１に係る発明は、交流電源に接続された整流回路と、該
整流回路の出力端に接続された自己保持型のスイッチン
グ手段とコンデンサとからなる直列回路と、前記スイッ
チング手段に並列接続されたダイオ−ドと、一定基準電
圧を発生する手段とを備え、前記整流回路の出力電圧が
前記コンデンサの充電電圧よりも高い場合は、前記整流
回路から前記ダイオ−ドを介して前記コンデンサに充電
電流を供給し、前記コンデンサの充電電圧が前記整流回
路の出力電圧よりも高い場合は、前記整流回路から前記
ダイオ−ドを介して前記コンデンサへの充電電流の供給
を停止し、さらに、前記整流回路の出力電圧と前記基準
電圧との電圧差が前記スイッチング手段のトリガ−電圧
を越えると、該トリガー電圧を介して前記スイッチング
手段をオン制御して前記コンデンサの充電電荷を放電さ
せ、前記整流回路の出力端からの波形のピ−クを波形の
左端に形成した電流波形を得るものである。

【００１５】整流回路の出力電圧がコンデンサの充電電
圧よりも高い場合は、ダイオ−ドを介して整流回路から
コンデンサに充電電流が供給される。この時、スイッチ
ング手段はオフ状態に保たれる。そして、コンデンサの
充電電圧が整流回路の出力電圧より高くなると、ダイオ
−ドを介して整流回路からコンデンサに充電電流が流れ
なくなる。この状態でも、基準電圧がスイッチング手段
のトリガ−電圧を越えない間は、スイッチング手段は依
然としてオフ状態に保たれる。次に、コンデンサの充電
電圧が整流回路の出力電圧より高い状態で、整流回路の
出力電圧と基準電圧との電圧差がトリガ−電圧を越える
と、スイッチング手段がタ−ンオンする。従って、コン
デンサに充電された充電電荷は、スイッチング手段を介
して放電される。この結果、整流回路の出力端に流れる
出力電流の波形のピ−ク位置が、波形の左端に形成され
る。以降、この動作を繰り返す。

【００１６】請求項２に係る発明は、交流電源に接続さ
れた整流回路と、該整流回路の出力端に接続された自己
保持型のスイッチング素子と第一のコンデンサとからな
る第一の直列回路と、前記スイッチング素子に並列接続
されて前記第一のコンデンサを充電する第一のダイオ−
ドと、前記整流回路の出力端に接続された第二のダイオ
−ドと第二のコンデンサとからなる第二の直列回路と、
前記第二のコンデンサと並列接続された第一の抵抗と第
二の抵抗とからなる分圧回路とを有し、該第一の抵抗と
第二の抵抗の接続点と前記スイッチング素子の制御端子
とを接続して一定の基準電圧を印加してなる平滑回路で
あって、前記整流回路の出力電圧が前記第一のコンデン
サの充電電圧よりも高い場合は、前記整流回路から前記
第一のダイオ−ドを介して前記第一のコンデンサに充電
電流を供給し、前記第一のコンデンサの充電電圧が前記
整流回路の出力電圧よりも高い場合は、前記整流回路か
ら前記第一のダイオ−ドを介して前記コンデンサへの充
電電流の供給を停止し、さらに、前記整流回路の出力電
圧と前記基準電圧との電圧差が前記スイッチング素子の
トリガ−電圧を越えると、該トリガー電圧を介して前記
スイッチング素子をオン制御して前記第一のコンデンサ
の充電電荷を放電させ、前記整流回路の出力端からの波
形のピ−クを波形の左端に形成した電流波形を得るもの
である。

【００１７】スイッチング素子の制御端子には、第二の
コンデンサの充電電圧を第一の抵抗と第二の抵抗とで分
圧して得られる基準電圧が印加される。整流回路の出力
端の電圧が第一のコンデンサの充電電圧よりも低く、か
つ、基準電圧と整流回路の出力電圧との電圧差がトリガ
−電圧を越えると、スイッチング素子はオン制御され
る。また、整流回路の出力端の電圧が第一のコンデンサ
の充電電圧よりも高くなると、スイッチング素子はオフ
制御される。

【００１８】請求項３に係る発明は、交流電源に接続さ
れた整流回路と、該整流回路の出力端に接続された自己
保持型のスイッチング素子とコンデンサとからなる第一
の直列回路と、前記スイッチング素子に並列接続されて
前記コンデンサを充電するダイオ−ドと、前記コンデン
サに並列接続された第一の抵抗と第二の抵抗とからなる
分圧回路とを有し、該第一の抵抗と第二の抵抗の接続点
と前記スイッチング素子の制御端子とを接続して一定の
基準電圧を印加してなる平滑回路であって、前記整流回
路の出力電圧が前記コンデンサの充電電圧よりも高い場
合は、前記整流回路から前記ダイオ−ドを介して前記コ
ンデンサに充電電流を供給し、前記コンデンサの充電電
圧が前記整流回路の出力電圧よりも高い場合は、前記整
流回路から前記ダイオ−ドを介して前記コンデンサへの
充電電流の供給を停止し、さらに、前記整流回路の出力
電圧と前記基準電圧との電圧差が前記スイッチング素子
のトリガ−電圧を越えると、該トリガー電圧を介して前
記スイッチング素子をオン制御して前記コンデンサの充
電電荷を放電させ、前記整流回路の出力端からの波形の
ピ−クを波形の左端に形成した電流波形を得ることを特
徴とするものである。

【００１９】コンデンサには、ダイオ−ドを介して整流
回路から充電電流が供給される。また、コンデンサの充
電電圧を第一の抵抗と第二の抵抗とで分圧して得られる
電圧がスイッチング素子の制御端子に基準電圧として印
加される。整流回路の出力端の電圧がコンデンサの充電
電圧よりも低く、かつ、基準電圧と整流回路の出力電圧
との電圧差がトリガ−電圧を越えると、スイッチング素
子はオン制御される。また、整流回路の出力端の電圧が
コンデンサの充電電圧よりも高くなると、第一のスイッ
チング素子はオフ制御される。

【００２０】請求項４に係る発明は、交流電源に接続さ
れた整流回路と、該整流回路の出力端に接続された自己
保持型の第一のスイッチング手段と第一のコンデンサと
からなる第一の直列回路と、前記第一のスイッチング手
段に並列接続された第一のダイオ−ドと、前記第一の直
列回路に並列接続された自己保持型の第二のスイッチン
グ手段と第二のコンデンサとからなる第二の直列回路
と、前記第二のスイッチング手段に並列接続された充電
回路とを有した瞬停用回路と、第一の基準電圧と、該第
一の基準電圧よりも低電圧の第二の基準電圧を発生する
基準電圧発生回路とを備えた平滑回路であって、前記交
流電源が交流電圧を発生している場合は、前記整流回路
の出力電圧が前記第一のコンデンサの充電電圧よりも高
いと、前記整流回路から前記第一のダイオ−ドを介して
前記第一のコンデンサに充電電流を供給し、前記第一の
コンデンサの充電電圧が前記整流回路の出力電圧よりも
高いと、前記整流回路から前記第一のダイオ−ドを介し
て前記第一のコンデンサへの充電電流の供給を停止し、
さらに、前記整流回路の出力電圧と前記第一の基準電圧
との電圧差が前記第一のスイッチング手段のトリガ−電
圧を越えると、該トリガー電圧を介して前記第一のスイ
ッチング手段をオン制御して前記第一のコンデンサの充
電電荷を放電させて、前記整流回路の出力端からの波形
のピ−クを波形の左端に形成した電流波形を得るととも
に、前記第二のコンデンサは前記充電回路を介して前記
整流回路の出力のピ−ク電圧まで充電されるが、前記第
二のスイッチング手段は前記基準電圧発生回路の第二の
基準電圧を介してオン制御されずに第二のコンデンサの
充電電荷は放電されることなく保持され、前記交流電源
が瞬時停電したときは、前記第一のコンデンサの充電電
圧が前記整流回路の出力電圧よりも高くなり、前記第一
の基準電圧が前記第一のスイッチング手段のトリガ−電
圧となって前記第一のスイッチング手段をオン制御して
前記第一のコンデンサの充電電荷が前記第一のスイッチ
ング手段を介して放電されるとともに、前記第二のコン
デンサの充電電荷は前記基準電圧発生回路の第二の基準
電圧に基づいてオン制御された前記第二のスイッチング
手段を介して放電されるものである。

【００２１】整流回路の出力電圧が第一のコンデンサの
充電電圧よりも高いと、第一のダイオ−ドを介して整流
回路から第一のコンデンサに充電電流が供給される。こ
の時、第一のスイッチング手段はオフ状態に保たれる。
そして、第一のコンデンサの充電電圧が整流回路の出力
電圧より高くなると充電電流が流れなくなるが、第一の
スイッチング手段は、依然としてオフ状態に保たれる。
次に、第一のコンデンサの充電電圧が整流回路の出力電
圧より高い状態で、整流回路の出力電圧と第一の基準電
圧との電圧差がトリガ−電圧を越えると、第一のスイッ
チング手段がタ−ンオンする。従って、第一のコンデン
サに充電された充電電荷は、第一のスイッチング手段を
介して放電される。

【００２２】また、第二のコンデンサは整流回路の出力
のピ−ク電圧まで充電されるので、第二のコンデンサの
充電電圧は整流回路の出力電圧よりも高くなる。第二の
基準電圧は、第一の基準電圧よりも低く設定される。こ
のため、第一のスイッチング手段と異なり、第二のスイ
ッチング手段は、第二の基準電圧によってはオン制御さ
れない。従って、第二のコンデンサの充電電荷は、放電
されずに保持される。

【００２３】次に、交流電源が瞬時停電すると、整流回
路の出力電圧が零となる。このため、第一のコンデンサ
の充電電圧が整流回路の出力電圧よりも高くなるととも
に、第一の基準電圧がトリガ−電圧となり、第一のスイ
ッチング手段はタ−ンオンする。また、第二のコンデン
サの充電電圧が整流回路の出力電圧よりも高くなるとと
もに、第二の基準電圧がトリガ−電圧となり、第二のス
イッチング手段はタ−ンオンする。この結果、第一のコ
ンデンサの充電電荷が第一のスイッチング手段を介して
放電され、また、第二のコンデンサの充電電荷が第二の
スイッチング手段を介して放電される。この結果、交流
電源が瞬時停電したとしても、第一のコンデンサおよび
第二のコンデンサに充電された電荷が負荷に供給され
る。

【００２４】請求項５に係る発明は、交流電源に接続さ
れた整流回路と、該整流回路の出力端に接続された自己
保持型の第一のスイッチング素子と第一のコンデンサと
からなる第一の直列回路と、前記第一のスイッチング素
子に並列接続されて前記第一のコンデンサを充電する第
一のダイオ−ドと、前記第一の直列回路に並列接続され
た第二のダイオ−ドと第二のコンデンサとからなる第二
の直列回路と、前記第二のコンデンサと並列接続された
第一の抵抗と第二の抵抗と第三の抵抗とが直列接続され
た分圧回路と、前記第二の直列回路に並列接続された自
己保持型の第二のスイッチング素子と第三のコンデンサ
とからなる第三の直列回路および該第二のスイッチング
素子と並列に接続されて前記第三のコンデンサに充電電
流を流す第三のダイオ−ドを有する瞬停用回路とを備
え、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗の接続点と前記第
一のスイッチング素子の制御端子とを接続して該制御端
子に第一の基準電圧を印加し、前記第二の抵抗と前記第
三の抵抗の接続点と前記第二のスイッチング素子の制御
端子とを接続して該制御端子に第二の基準電圧を印加す
る平滑回路であって、前記交流電源が交流電圧を発生し
ている場合は、前記整流回路の出力電圧が前記第一のコ
ンデンサの充電電圧よりも高いと、前記第一のダイオ−
ドを介して前記整流回路から前記第一のコンデンサに充
電電流を供給し、前記第一のコンデンサの充電電圧が前
記整流回路の出力電圧よりも高いと、前記第一のダイオ
−ドを介して前記整流回路から前記第一のコンデンサへ
の充電電流の供給を停止し、さらに、前記整流回路の出
力電圧と前記第一の基準電圧との電圧差が前記第一のス
イッチング素子のトリガ−電圧を越えると、該トリガー
電圧を介して前記第一のスイッチング素子をオン制御し
て前記第一のコンデンサの充電電荷を放電させ、前記整
流回路の出力端からの波形のピ−クを波形の左端に形成
した電流波形を得るとともに、前記第三のコンデンサは
前記第三のダイオードを介して前記整流回路の出力のピ
−ク電圧まで充電されるが、前記第二のスイッチング素
子は前記第二の基準電圧を介してオン制御されずに第三
のコンデンサの充電電荷は放電されることなく保持さ
れ、前記交流電源が瞬時停電して交流電圧を発生しない
場合は、前記第一のコンデンサの充電電圧が前記整流回
路の出力電圧よりも高くなり、前記第一の基準電圧が前
記第一のスイッチング素子のトリガ−電圧となって前記
第一のスイッチング素子をオン制御して前記第一のコン
デンサの充電電荷が前記第一のスイッチング素子を介し
て放電されるとともに、前記第二のコンデンサの充電電
圧が前記整流回路の出力電圧よりも高くなり、前記第二
の基準電圧が前記第二のスイッチング素子のトリガ−電
圧となって前記第二のスイッチング素子をオン制御して
前記第三のコンデンサの充電電荷が前記第二のスイッチ
ング素子を介して放電されるものである。

【００２５】第二のコンデンサの充電電圧が第一の抵抗
と、第二の抵抗および第三の抵抗の合成抵抗とで分圧さ
れ、第一の基準電圧として第一のスイッチング素子の制
御端子に印加される。また、第二のコンデンサの充電電
圧が第一の抵抗および第二の抵抗の合成抵抗と、第三の
抵抗の抵抗とで分圧され、第二の基準電圧として第二の
スイッチング素子の制御端子に印加される。整流回路の
出力端の電圧が第一のコンデンサの充電電圧よりも低
く、かつ、第一の基準電圧と整流回路の出力電圧との電
圧差がトリガ−電圧を越えると、第一のスイッチング素
子はオン制御される。また、整流回路の出力端の電圧が
第一のコンデンサの充電電圧よりも高くなると、第一の
スイッチング素子はオフ制御される。なお、第三のコン
デンサは、第三のダイオ−ドを介して整流回路の出力の
ピ−ク電圧まで充電される。

【００２６】次に、交流電源が瞬時停電すると、整流回
路の出力電圧が零となる。このため、整流回路の出力端
の電圧が第一のコンデンサの充電電圧よりも低くなり、
かつ、第一の基準電圧がトリガ−電圧となり、第一のス
イッチング素子はオン制御される。また、整流回路の出
力端の電圧が第三のコンデンサの充電電圧よりも低くな
り、かつ、第二の基準電圧がトリガ−電圧となり、第二
のスイッチング素子もオン制御される。この結果、第一
のコンデンサの充電電荷が第一のスイッチング手段を介
して放電され、また、第三のコンデンサの充電電荷が第
二のスイッチング手段を介して放電される。

【００２７】請求項６に係る発明は、交流電源に接続さ
れた整流回路と、該整流回路の出力端に接続された自己
保持型の第一のスイッチング素子と第一のコンデンサと
からなる第一の直列回路と、前記第一のスイッチング素
子に並列接続されて前記第一のコンデンサを充電するダ
イオ−ドと、前記第一の直列回路に並列接続された自己
保持型の第二のスイッチング素子と第二のコンデンサと
からなる第二の直列回路および該第二のスイッチング素
子の両端を接続して前記第二のコンデンサを充電する経
路を有する瞬停用回路と、前記第二のコンデンサに並列
接続された第一の抵抗と第二の抵抗と第三の抵抗とが直
列接続された分圧回路とを備え、前記第一の抵抗と前記
第二の抵抗の接続点と前記第一のスイッチング素子の制
御端子とを接続して該制御端子に第一の基準電圧を印加
し、前記第二の抵抗と前記第三の抵抗の接続点と前記第
二のスイッチング素子の制御端子とを接続して該制御端
子に第二の基準電圧を印加する平滑回路であって、前記
交流電源が交流電圧を発生している場合は、前記整流回
路の出力電圧が前記第一のコンデンサの充電電圧よりも
高いと、前記ダイオ−ドを介して前記整流回路から前記
第一のコンデンサに充電電流を供給し、前記第一のコン
デンサの充電電圧が前記整流回路の出力電圧よりも高い
と、前記ダイオ−ドを介して前記整流回路から前記第一
のコンデンサへの充電電流の供給を停止し、さらに、前
記整流回路の出力電圧と前記第一の基準電圧との電圧差
が前記第一のスイッチング素子のトリガ−電圧を越える
と、該トリガー電圧を介して前記第一のスイッチング素
子をオン制御して前記第一のコンデンサの充電電荷を放
電させ、前記整流回路の出力端からの波形のピ−クを波
形の左端に形成した電流波形を得るとともに、前記第二
のコンデンサは前記充電する経路を介して前記整流回路
の出力のピ−ク電圧まで充電されるが、前記第二のスイ
ッチング素子は前記第二の基準電圧を介してオン制御さ
れずに第二のコンデンサの充電電荷は放電されることな
く保持され、前記交流電源が瞬時停電して交流電圧を発
生しない場合は、前記第一のコンデンサの充電電圧が前
記整流回路の出力電圧よりも高くなり、前記第一の基準
電圧が前記第一のスイッチ手段のトリガ−電圧となって
前記第一のスイッチング素子をオン制御して前記第一の
コンデンサの充電電荷が前記第一のスイッチング手段を
介して放電されるとともに、前記第二の基準電圧が前記
第二のスイッチング素子のトリガ−電圧となって前記第
二のスイッチング素子をオン制御して前記第二のコンデ
ンサの充電電荷が前記第二のスイッチング素子を介して
放電されるものである。

【００２８】第二のスイッチング素子の両端に接続され
た経路を介して充電た第二のコンデンサの充電電圧が第
一の抵抗と、第二の抵抗および第三の抵抗の合成抵抗と
で分圧され、第一のスイッチング素子の制御端子に第一
の基準電圧として印加される。また、第二のコンデンサ
の充電電圧が第一の抵抗および第二の抵抗の合成抵抗
と、第三の抵抗で分圧され、第二のスイッチング素子の
制御端子に第二の基準電圧として印加される。整流回路
の出力端の電圧が第一のコンデンサの充電電圧よりも低
く、かつ、第一の基準電圧と整流回路の出力電圧との電
圧差がトリガ−電圧を越えると、第一のスイッチング素
子はオン制御される。また、整流回路の出力端の電圧が
第一のコンデンサの充電電圧よりも高くなると、第一の
スイッチング素子はオフ制御される。

【００２９】次に、交流電源が瞬時停電すると、整流回
路の出力電圧が零となる。このため、整流回路の出力端
の電圧が第一のコンデンサの充電電圧よりも低く、か
つ、第一の基準電圧がトリガ−電圧を越えるので、第一
のスイッチング素子はオン制御される。また、整流回路
の出力端の電圧が第二のコンデンサの充電電圧よりも低
く、かつ、第二の基準電圧がトリガ−電圧を越えるの
で、第一のスイッチング素子はオン制御される。この結
果、第一のコンデンサの充電電荷が第一のスイッチング
手段を介して放電され、また、第二のコンデンサの充電
電荷が第二のスイッチング手段を介して放電される。

【００３０】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１を用いて、第一の実施例の平滑回路１
５の構成を説明する。従来と同じ構成部分は同じ番号を
用いて、説明は簡略化する。

【００３１】平滑回路１５は、整流回路２と、充放電回
路１５Ａと、基準電圧発生回路１５Ｂとから構成され
る。

【００３２】整流回路２は、例えば単相ブリッジ回路の
ような整流回路からなり、例えば周波数５０Ｈｚあるい
は６０Ｈｚの低周波、最大電圧値Ｖｐが約１４１Ｖの交
流電圧を発生する交流電源４の出力端に接続される。整
流回路２は交流電源４によって発生した交流電源を整流
し、得られた直流電源を定電力負荷５に供給する。定電
力負荷５は、電圧が低下すると電流が増加して一定の電
力を消費する負荷である。

【００３３】充放電回路１５Ａは、第一のダイオ−ド１
６と、スイッチング素子１７と、第一のコンデンサ１８
とから構成される。なお、スイッチング素子１７として
は自己保持型のスイッチング機能を有する素子が用いら
れ、以下の説明ではサイリスタ（ＳＣＲ）を例示として
説明する。

【００３４】整流回路２の一方の出力端には、第一のダ
イオ−ド１６のアノ−ドと、サイリスタ１７のカソ−ド
とが共通接続される。第一のダイオ−ド１６のカソ−ド
は、サイリスタ１７のアノ−ドに接続される。サイリス
タ１７のアノ−ドは、第一のコンデンサ１８を介して、
整流回路２の他方の出力端に接続される。

【００３５】基準電圧発生回路１５Ｂは、第二のダイオ
−ド１９と、第二のコンデンサ２０と、第一の抵抗２１
と、第二の抵抗２２とから構成される。第二のダイオ−
ド１９のアノ−ドは、サイリスタ１７のカソ−ドに接続
される。第二のダイオ−ド１９のカソ−ドは、第二のコ
ンデンサ２０を介して整流回路２の他方の出力端に接続
される。第二のコンデンサ２０の両端には、直列接続さ
れた第一の抵抗２１と第二の抵抗２２とからなる分圧回
路が並列接続される。

【００３６】第一の抵抗２１と第二の抵抗２２の接続点
は、サイリスタ１７の制御端子であるゲ−トＧに接続さ
れる。この結果、サイリスタ１７のゲ−トＧには、第二
のコンデンサ２０の充電電圧を第一の抵抗２１と第二の
抵抗２２とによって分圧した電圧Ｖｇが印加される。な
お、第一の抵抗２１および第二の抵抗２２の抵抗値は比
較的大きく設定されるため、第二のダイオ−ド１９およ
び第一の抵抗２１と第二の抵抗２２とからなる直列回路
を介して流れる電流は僅かとなり、無視することができ
る。

【００３７】次に、図２（ａ）乃至（ｇ）に示す動作波
形を用いて、第一の平滑回路１５の回路動作について説
明する。なお、横軸は、時間軸ｔである。

【００３８】図２（ａ）に点線で示される波形Ｖａｃ
は、第一の平滑回路１５が整流回路２のみから構成され
るとした場合における、整流回路２の出力電圧である。
すなわち、交流電源４によって発生した交流電圧が、整
流回路２によって全波整流された時の出力電圧である。
Ｖｇは、サイリスタ１７のゲ−トＧに印加されるゲ−ト
電圧である。なお、出力電圧Ｖａｃの最大電圧値がＶｐ
であるので、第二のコンデンサ２０の充電電圧もＶｐと
なる。このため、ゲ−ト電圧Ｖｇは、Ｖｐが第一の抵抗
２１と第二の抵抗２２とによって分圧された一定の電圧
値となる。Ｖｓは、一定の電圧値であるゲ−ト電圧Ｖｇ
よりも、サイリスタ１７をオン制御するためのトリガ−
電圧Ｖｔだけ低く設定された基準電圧である。

【００３９】時刻ｔ０で、第一のコンデンサ１８の充電
電圧と、整流回路２の出力電圧Ｖ２が等しくなる。この
ため、後述するようにオン状態に保たれていたサイリス
タ１７のカソ−ド電圧がアノ−ド電圧が等しくなり、サ
イリスタ１７はタ−ンオフする。

【００４０】時刻ｔ０〜ｔ１の期間では、図２（ｃ）の
ように、整流回路２の出力電圧Ｖ２が上昇する。この期
間では、第一のコンデンサ１８の充電電圧Ｖ１８が整流
回路２の出力電圧Ｖ２より低いため、図２（ｅ）のよう
に、整流回路２から第一のダイオ−ド１６を介して第一
のコンデンサ１８に充電電流ｉ２ａが供給される。この
結果、図２（ｂ）のように、第一のコンデンサ１８の充
電電圧Ｖ１８が上昇する。また、同時に、図２（ｇ）の
ように、整流回路２から定電力負荷５に電流ｉ２ｂが直
接供給される。定電力負荷５は、定電力負荷５に印加さ
れる整流回路２の出力電圧Ｖ２と、定電力負荷５に流れ
る電流ｉ２ｂの積が一定となるように電力を消費する負
荷であるため、定電力負荷５に供給される電流ｉ２ｂは
下にへこんだ波形となる。一方、第二のコンデンサ２０
にも、整流回路２から第一のダイオ−ド１９を介して充
電電流が供給される。

【００４１】時刻ｔ１で、図２（ｃ）のように、整流回
路２の出力電圧Ｖ２は最大電圧値Ｖｐに到達する。これ
に伴い、第一のコンデンサ１８の充電電圧Ｖ１８も、図
２（ｂ）のように、最大電圧値Ｖｐに到達する。すなわ
ち、第一のコンデンサ１８は、整流回路２の出力電圧Ｖ
２をロスすることなく極めて効率良く充電される。ま
た、第二のコンデンサ２０の充電電圧も、最大電圧値Ｖ
ｐに到達する。

【００４２】時刻ｔ１〜ｔ２の期間では、図２（ｃ）の
ように、整流回路２の出力電圧Ｖ２は最大電圧値Ｖｐか
ら徐々に減少する。この結果、第一のコンデンサ１８の
充電電圧Ｖ１８は整流回路２の出力電圧Ｖ２よりも高く
なり、図２（ｅ）のように、整流回路２から第一のコン
デンサ１８には充電電流ｉ２ａが流れなくなる。また、
サイリスタ１７のアノ−ド電圧はカソ−ド電圧よりも高
くなるが、サイリスタ１７のカソ−ド電圧がゲ−ト電圧
Ｖｇよりも高いため、サイリスタ１７のオフ状態が保た
れる。従って、第一のコンデンサ１８の充電電荷は放電
されることなく、図２（ｂ）のように、第一のコンデン
サ１８の充電電圧Ｖ１８はＶｐに維持されたままとな
る。

【００４３】また、定電力負荷５には、図２（ｇ）のよ
うに、引き続いて整流回路２から直接に電流が供給され
る。

【００４４】時刻ｔ２で、整流回路２の出力電圧Ｖ２が
ゲ−ト電圧Ｖｇと等しくなる。

【００４５】時刻ｔ２〜ｔ３の期間では、時刻ｔ１〜ｔ
２の期間と同様に、第一のコンデンサ１８の充電電圧Ｖ
１８は整流回路２の出力電圧Ｖ２よりも高く、従って、
図２（ｅ）のように、整流回路２から第一のコンデンサ
１１には充電電流ｉ２ａは供給されない。また、図２
（ｃ）のように、整流回路２の出力電圧Ｖ２はさらに減
少し、サイリスタ１７のアノ−ド電圧はカソ−ド電圧よ
りも高くなったままである。しかしながら、サイリスタ
１７のゲ−ト電圧Ｖｇがカソ−ド電圧よりも高くなるに
も拘らず、その電圧差がサイリスタ１７をタ−ンオンす
るためのトリガ−電圧Ｖｔ以下であるため、サイリスタ
１７のオフ状態は保たれる。従って、第一のコンデンサ
１８の充電電荷は放電されることなく、図２（ｂ）のよ
うに、第一のコンデンサ１８の充電電圧Ｖ１８はＶｐに
維持される。

【００４６】なお、定電力負荷５には、図２（ｇ）のよ
うに、引き続いて整流回路２から直接に電流が供給され
る。

【００４７】時刻ｔ３で、サイリスタ１７のカソ−ドと
ゲ−トＧの間にトリガ−電圧Ｖｔが印加され、第一のサ
イリスタ１０がタ−ンオンする。

【００４８】時刻ｔ３〜ｔ４の期間では、第一のコンデ
ンサ１８の充電電圧Ｖ１８が整流回路２の出力電圧Ｖ２
よりも高いため、第一のコンデンサ１８の充電電荷がサ
イリスタ１７を介して定電力負荷５に放電する。この結
果、図２（ｆ）のように、第一のコンデンサ１８から放
電電流ｉｄが流れる。従って、図２（ｂ）のように、第
一のコンデンサ１８の充電電圧Ｖ１８が直線的に減少す
る。また、図２（ｃ）のように、整流回路２の出力電圧
Ｖ２が直線的に減少するとともに、図２（ｄ）のよう
に、定電力負荷５に流れる電流ｉ５は直線的に上昇す
る。

【００４９】時刻ｔ４で、第一のコンデンサ１８の充電
電圧と、整流回路２の出力電圧Ｖ２が等しくなる。この
ため、オン状態にあったサイリスタ１７のカソ−ド電圧
とアノ−ド電圧とが等しくなり、サイリスタ１７はタ−
ンオフする。この結果、図２（ｆ）のように、定電力負
荷５に第一のコンデンサ１８からの放電電流ｉｄが供給
されなくなる。

【００５０】以降、時刻ｔ０〜ｔ４の回路動作を繰り返
す。

【００５１】整流回路２の出力電流ｉ２は、図２（ｈ）
のように、電流ｉ２ｂと、電流ｉ２ａとが重畳された波
形の電流となり、時刻ｔ０〜ｔ３の期間における電流波
形のピ−クは波形の左端に位置する。このため、ＩＥＣ
１０００−３−２に基づいたガイドラインのクラスＡで
規定する包絡線２８を整流回路２の出力電流ｉ２に重ね
合わせると、図３に示すようになる。

【００５２】ここで、図３を用いて、ＩＥＣ１０００−
３−２に基づいたガイドラインのクラスＡの規定につい
て、具体的に説明する。ＩＥＣ１０００−３−２に基づ
いたガイドラインのクラスＡで規定する規格値は、整流
回路２の出力電流ｉ２と基線Ｌとによって囲まれる面積
Ｓ１に、電流ｉ２の波形によって定まる凸形状の包絡線
２３を重ね合わせた場合、面積Ｓ１のうち包絡線２３か
らはみ出した部分の面積Ｓ２が面積Ｓ１に対して５％以
上であるというものである。なお、包絡線２３は、下辺
を共通にして一体に形成された中央部に配置された長方
形部２３Ａと、その両脇に配置された長方形部２３Ｂと
から構成される。長方形部２３Ａの高さは電流ｉ２の波
高値に設定され、横幅は交流電源４の出力電圧の１周期
を２πとしたときのπ／３に設定される。また、両脇の
長方形２３Ｂの高さは電流ｉ２の波高値の０．３５に設
定され、横幅は交流電源４の出力電圧の１周期を２πと
したときのπ／３に設定される。包絡線２３は、包絡線
２３の下辺を基線Ｌに一致させるとともに、長方形部２
３Ａの上辺の中央を整流回路２の出力電流ｉ２のピ−ク
と一致させて重ね合わされる。

【００５３】上述のように、本発明における平滑回路１
５では、整流回路２の出力電流ｉ２の波形のピ−クが波
形の左端に位置するので、波形のピ−クが波形の中央に
位置するような平滑回路に比べて、面積Ｓ１のうち包絡
線２８からはみ出す部分の面積Ｓ２を右端に大きく確保
することが出来、ＩＥＣ１０００−３−２に基づいたガ
イドラインのクラスＡで規定する規格値以下に設定しや
すくなる。

【００５４】（実施例２）なお、本発明は、上述した回
路構成に限られない。図４を用いて、第二の実施例の平
滑回路２４について説明する。平滑回路２４は、整流回
路２と、充放電回路１５Ａと、基準電圧発生回路２４Ｂ
とから構成され、第一の実施例の平滑回路１５と異なる
部分は基準電圧発生回路２４Ｂのみである。このため、
基準電圧発生回路２４Ｂについてにのみ説明する。

【００５５】基準電圧発生回路２４Ｂは、充放電回路１
５Ａを構成する第一のコンデンサ１８と、第一の抵抗２
１と、第二の抵抗２２とから構成される第一のコンデン
サ１８の両端には、第一の抵抗２１と第二の抵抗２２と
からなる直列回路が並列接続される。第一の抵抗２１と
第二の抵抗２２の接続点は、サイリスタ１７のゲ−トＧ
に接続される。従って、サイリスタ１７のゲ−トＧに
は、第一のコンデンサ１８の充電電圧が第一の抵抗２１
と第二の抵抗２２とによって分圧された電圧が、ゲ−ト
電圧Ｖｇとして印加される。

【００５６】平滑回路２４のサイリスタ１７は、第一の
コンデンサ１８の充電電圧が最大電圧値Ｖｐに維持さ
れ、このときの充電電圧が第一の抵抗２１と第二の抵抗
２２によって分圧されてゲ−ト電圧Ｖｇとしてゲ−トＧ
に印加され、かつ、サイリスタ１７のアノ−ド電圧がカ
ソ−ド電圧よりも高くなる場合にオン制御される。従っ
て、上述した平滑回路１５から第二のダイオ−ド１９お
よび第二のコンデンサ２０を省略した平滑回路２４の回
路動作も、図２（ａ）〜（ｈ）に示す第一の平滑回路１
５の動作波形と同じとなる。

【００５７】この結果、平滑回路２４は、実施例１の平
滑回路１５に比べて部品点数が減り、回路構成が簡素化
される。

【００５８】（実施例３）図５を用いて、第三の実施例
の平滑回路２５について説明する。平滑回路２５は、整
流回路２と、充放電回路１５Ａと、基準電圧発生回路２
５Ｂと、瞬停用回路２５Ｃとから構成される。平滑回路
２５と、第一の実施例の平滑回路１５と異なる部分は、
基準電圧発生回路２５Ｂを構成する分圧回路の構成と、
瞬停用回路２５Ｃのみである。このため、第一の実施例
の平滑回路１５と同じ構成部分の説明は省略し、分圧回
路および瞬停用回路２５Ｃについてのみ説明する。

【００５９】分圧回路は、第一の抵抗２１と、第二の抵
抗２２と、第三の抵抗２７とから構成され、二つの基準
電圧Ｖｇ１とＶｇ２を発生する。第一の抵抗２１と第二
の抵抗２２の接続点はサイリスタ１７のゲ−トＧに接続
され、基準電圧Ｖｇ１を与える。また、第二の抵抗２２
と第三の抵抗２６の接続点は、後述する第二のサイリス
タ２７のゲ−トＧに接続され、基準電圧Ｖｇ２を与え
る。

【００６０】瞬停用回路２５Ｃは、第二のスイッチング
素子２７と、第三のコンデンサ２８と、第三のダイオ−
ド２９と、第四の抵抗３０とから構成される。なお、第
二のスイッチング素子２７としては自己保持型のスイッ
チング機能を有する素子が用いられ、以下の説明ではサ
イリスタ（ＳＣＲ）を例示として説明する。

【００６１】第二のサイリスタ２７のカソ−ドは、整流
回路２の一方の出力端に接続される。第二のサイリスタ
２７のアノ−ドは、第三のコンデンサ２８を介して、整
流回路２の他方の出力端に接続される。第二のサイリス
タ２７の制御端子であるゲ−トＧは、第二の抵抗２２と
第三の抵抗２６の接続点に接続される。この結果、第二
のサイリスタ２７のゲ−トＧには、第二のコンデンサ２
０の充電電圧を、第一の抵抗２１および第二の抵抗２２
とからなる合成抵抗と、第三の抵抗２６によって分圧さ
れた電圧がゲ−ト電圧Ｖｇ２として印加される。なお、
第二の抵抗２２と第三の抵抗２６の接続点の電位Ｖｇ２
は、第一の抵抗２１と第二の抵抗２２の接続点の電位Ｖ
ｇ１よりも低く設定される。

【００６２】第三のダイオ−ド２９のアノ−ドは、第二
のサイリスタ２７のカソ−ドに接続される。第三のダイ
オ−ド２９のカソ−ドは、第四の抵抗３０を介して、第
二のサイリスタ２７のアノ−ドに接続される。なお、第
四の抵抗３０は、第三のコンデンサ２８の突入電流を防
止するために設けられる。

【００６３】次に、図６（ａ）乃至（ｉ）に示す動作波
形を用いて、平滑回路２５の回路動作について説明す
る。横軸は、時間軸ｔである。図６（ａ）乃至（ｈ）に
おける、時刻ｔ０〜ｔ５の期間での平滑回路２５の回路
動作は、図２（ａ）乃至（ｈ）に示した第一の平滑回路
１５の回路動作と同じなため、説明は省略する。従っ
て、交流電源４が瞬時停電する、時刻ｔ５以降の回路動
作について説明する。

【００６４】なお、交流電源４が定常状態にある場合、
第三のコンデンサ２８には、第三のダイオ−ド２９およ
び第四の抵抗３０を介して整流回路２から電流が供給さ
れる。この結果、第三のコンデンサ２８は、整流回路２
の出力のピ−ク電圧Ｖｐまで充電される。しかしなが
ら、第二の抵抗２２と第三の抵抗２６の接続点の電位Ｖ
ｇ２は、第一の抵抗２１と第二の抵抗２２の接続点の電
位Ｖｇ１よりも低く設定されるため、第二のサイリスタ
２７をオン制御するトリガ−電圧とはならず、交流電源
４が定常状態にある場合は常にオフ状態に保たれる。従
って、図６（ｉ）のように、第三のコンデンサ２８の充
電電圧は、Ｖｐに維持される。

【００６５】時刻ｔ５で、交流電源４が瞬時停電したと
すると、図６（ａ）のように、整流回路２の出力電圧Ｖ
ａｃは零となる。従って、整流回路２から定電力負荷５
に電流ｉ２ｂが直接供給されなくなり、図６（ｇ）のよ
うに、電流ｉ２ｂは零となる。また、図６（ｈ）のよう
に、整流回路２の出力電流ｉ２は零となる。

【００６６】この結果、サイリスタ１７のカソ−ド電圧
はアノ−ド電圧よりも低くなり、また、サイリスタ１７
のゲ−トＧとカソ−ドの間の電圧差はサイリスタ１７を
オン制御するためのトリガ−電圧となる。このため、サ
イリスタ１７は、タ−ンオンする。同様に、第二のサイ
リスタ２７のカソ−ド電圧はアノ−ド電圧よりも低くな
り、また、第二のサイリスタ２７のゲ−トＧとカソ−ド
の間の電圧差は第二のサイリスタ２７をオン制御するた
めのトリガ−電圧となる。従って、第二のサイリスタ２
７も、タ−ンオンする。この結果、図６（ｃ）のよう
に、整流回路２の出力電圧は、第一のコンデンサ１８お
よび第三のコンデンサ２８の充電電圧Ｖｐと等しくな
る。

【００６７】時刻ｔ５以降では、第一のコンデンサ１８
の充電電荷はサイリスタ１７を介して放電され、第三の
コンデンサ２８の充電電荷は第二のサイリスタ２７を介
して放電される。この結果、図６（ｄ）のように、定電
力負荷５には電流が供給される。第一のコンデンサ１８
の充電電圧は、図６（ｂ）のように、放電にともなって
直線的に小さくなる。また、第三のコンデンサ２８の充
電電圧は、図６（ｉ）のように、放電にともなって直線
的に小さくなる。

【００６８】従って、交流電源４に瞬時停電が発生した
としても、瞬時停電以降は第一のコンデンサ１８および
第三のコンデンサ２８の充電電荷が定電力負荷５に供給
される。

【００６９】なお、整流回路２の出力電圧Ｖ２は、第一
のコンデンサ１８あるいは第三のコンデンサ２８のいず
れか大きい充電電圧と等しく、図６（ｃ）のように、徐
々に小さくなる。第一のコンデンサ１８の容量に比べて
第三のコンデンサ２８の容量を充分に大きく設定する
と、時刻ｔ５以降における定電流負荷５への電流は、第
三のコンデンサ２８から主として供給される。

【００７０】（実施例４）また、本発明は、実施例４の
回路構成に限られない。図７を用いて、第四の実施例の
平滑回路３１について説明する。平滑回路３１は、整流
回路２と、充放電回路１５Ａと、基準電圧発生回路３１
Ｂと、瞬停用回路３１Ｃとから構成され、実施例３の平
滑回路２５と異なる部分は基準電圧発生回路３１Ｂと、
瞬停用回路３１Ｃのみである。このため、基準電圧発生
回路３１Ｂおよび瞬停用回路３１Ｃについてにのみ説明
する。

【００７１】瞬停用回路３１Ｃは、第三の実施例の平滑
回路２５の瞬停用回路２５Ｃから、第三のダイオ−ド２
９を省略した構成となっている。

【００７２】また、基準電圧発生回路３１Ｂは、瞬停用
回路３１Ｃを構成する第三のコンデンサ２８と、第一の
抵抗２１と、第二の抵抗２２と、第三の抵抗２６とから
構成される。

【００７３】第三のコンデンサ２８の両端には、第一の
抵抗２１と、第二の抵抗２２と、第三の抵抗２６とが直
列接続された分圧回路が並列接続される。第一の抵抗２
１と第二の抵抗２２の接続点は、サイリスタ１７のゲ−
トＧに接続される。従って、サイリスタ１７のゲ−トＧ
には、第三のコンデンサ２８の充電電圧が第一の抵抗２
１と、第二の抵抗２２および第三の抵抗２６の合成抵抗
とによって分圧された電圧が、ゲ−ト電圧Ｖｇ１として
印加される。第二のサイリスタ２７のゲ−トＧには、第
三のコンデンサ２８の充電電圧が第一の抵抗２１および
第二の抵抗２２の合成抵抗と、第三の抵抗２６の抵抗と
によって分圧された電圧が、ゲ−ト電圧Ｖｇ２として印
加される。

【００７４】平滑回路３１では、第三の実施例の平滑回
路２５において第二のサイリスタ２７のアノ−ドとカソ
−ドの間に接続されていた第三のダイオ−ド２９が省略
される。しかしながら、突入電流防止用の抵抗である第
四の抵抗３０の抵抗値が比較的大きく設定されるため、
第四の抵抗３０を介して流れる第三のコンデンサ２８の
放電電流は僅かとなり、無視することができる。このた
め、第三のコンデンサ２８の充電電圧は、最大電圧値Ｖ
ｐに維持される。

【００７５】従って、第三の実施例の平滑回路２５から
第二のダイオ−ド１９と、第二のコンデンサ２０および
第三のダイオ−ド２９を省略した平滑回路３１の回路動
作も、図６（ａ）〜（ｉ）に示す第三の実施例の平滑回
路２５の動作波形と同じとなる。

【００７６】この結果、平滑回路３１は、第三の実施例
の平滑回路２５に比べて部品点数が減り、回路構成が簡
素化される。

【００７７】

【発明の効果】本発明の請求項１乃至請求項６の発明は
上述のように構成されるので、従来のコンデンサインプ
ット型やチョ−クインプット型の平滑回路のように、整
流回路から定電力負荷に電流を供給する際に平滑コンデ
ンサを介さない。このため、整流回路から定電力負荷に
電流を直接供給する期間を長くとることができ、交流電
源を流れる電流の導通角を広げることが出来る。

【００７８】本発明の請求項１乃至請求項６の発明は上
述のように構成されるので、整流回路から定電力負荷に
電流を直接供給する期間を長くとることができる。この
ため、交流電源を流れる電流の導通角を広げることが出
来る。

【００７９】また、整流回路の出力端の電流波形のピ−
クは、波形の左端に位置する。従って、交流電源によっ
て発生する交流電圧を整流して得られる電流波形はＩＥ
Ｃ１０００−３−２に基づいたガイドラインのクラスＡ
で規定する規格値に、また高調波電流はＩＥＣ１０００
−３−２のガイドラインに基づくクラスＡで規定する規
格値以下にすることができる。すなわち、入力電流の波
形を規定する包絡線と、交流電圧を整流して得られる電
流波形を重ね合わせた時に、交流電圧を整流して得られ
る電流波形の５％以上が包絡線の外側にあるという規格
を容易に満足させることができ、かつ高調波電流につい
ては高調波次数およびワット当たりの最大許容高調波電
流の定格負荷条件に対しての高調波電流の限度値以下に
抑えることができる。

【００８０】さらに、整流回路から定電力負荷に電流を
直接供給する期間を長くとることができるので、また、
充放電回路を構成するコンデンサは出力電圧の最大値Ｖ
ｐまで充電されるので、充放電回路を構成するコンデン
サの容量を小さくすることが出来る。従って、コンデン
サを小型化することができる。

【００８１】本発明の請求項４乃至請求項６の平滑回路
は、上述した特徴のほか、交流電源が瞬時停電した際
に、充放電回路を構成するコンデンサおよび瞬停用回路
を構成するコンデンサから定電力負荷に電流が供給され
る。このため、瞬時停電の間、規格値内の電圧を負荷に
供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一の実施例の平滑回路の回路図
である。

【図２】本発明に係る第一の実施例の平滑回路の動作波
形図である。

【図３】本発明に係る第一の実施例の平滑回路につい
て、ＩＥＣ１０００−３−２のガイドラインに基づくク
ラスＡの規格をあてはめた図である。

【図４】本発明に係る第二の実施例の平滑回路の回路図
である。

【図５】本発明に係る第三の実施例の平滑回路の回路図
である。

【図６】本発明に係る第三の実施例の平滑回路の動作波
形図である。

【図７】本発明に係る第四の実施例の平滑回路の回路図
である。

【図８】従来のコンデンサインプット型平滑回路を示す
回路図である。

【図９】従来のチョ−クインプット型平滑回路を示す回
路図である。

【図１０】従来の他の平滑回路を示す回路図である。

【符号の説明】

２ 整流回路 ４ 交流電源 ５ 定電力負荷 １６ 第一のダイオ−ド １７ スイッチング素子 １８ 第一のコンデンサ １９ 第二のダイオ−ド ２０ 第二のコンデンサ ２１ 第一の抵抗 ２２ 第二の抵抗 Ｖ２ 整流回路の出力電圧 Ｖ１８ 第一のコンデンサの充電電圧 Ｖａｃ 交流電源で発生した交流電圧を全波整流した場
合の出力電圧 Ｖｇ スイッチング素子のゲ−トに印加されるゲ−ト電
圧 Ｖｔ スイッチング素子をオンするためのトリガ−電圧 ｉ２ 整流回路の出力電流 ｉ２ａ 整流回路から第一のコンデンサに供給される充
電電流 ｉ２ｂ 整流回路から定電力負荷に供給される電流 ｉ５ 定電力負荷に流れる電流 ｉｄ 第一のコンデンサの放電電流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/155 H02J 9/06 H02M 7/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に接続された整流回路と、該整
   流回路の出力端に接続された自己保持型のスイッチング
   手段とコンデンサとからなる直列回路と、前記スイッチ
   ング手段に並列接続されたダイオ−ドと、一定基準電圧
   を発生する手段とを備え、前記整流回路の出力電圧が前
   記コンデンサの充電電圧よりも高い場合は、前記整流回
   路から前記ダイオ−ドを介して前記コンデンサに充電電
   流を供給し、前記コンデンサの充電電圧が前記整流回路
   の出力電圧よりも高い場合は、前記整流回路から前記ダ
   イオ−ドを介して前記コンデンサへの充電電流の供給を
   停止し、さらに、前記整流回路の出力電圧と前記基準電
   圧との電圧差が前記スイッチング手段のトリガ−電圧を
   越えると、該トリガー電圧を介して前記スイッチング手
   段をオン制御して前記コンデンサの充電電荷を放電さ
   せ、前記整流回路の出力端からの波形のピ−クを波形の
   左端に形成した電流波形を得ることを特徴とする平滑回
   路。
2. 【請求項２】 交流電源に接続された整流回路と、該
   整流回路の出力端に接続された自己保持型のスイッチン
   グ素子と第一のコンデンサとからなる第一の直列回路
   と、前記スイッチング素子に並列接続されて前記第一の
   コンデンサを充電する第一のダイオ−ドと、前記整流回
   路の出力端に接続された第二のダイオ−ドと第二のコン
   デンサとからなる第二の直列回路と、前記第二のコンデ
   ンサと並列接続された第一の抵抗と第二の抵抗とからな
   る分圧回路とを有し、該第一の抵抗と第二の抵抗の接続
   点と前記スイッチング素子の制御端子とを接続して一定
   の基準電圧を印加してなる平滑回路であって、前記整流
   回路の出力電圧が前記第一のコンデンサの充電電圧より
   も高い場合は、前記整流回路から前記第一のダイオ−ド
   を介して前記第一のコンデンサに充電電流を供給し、前
   記第一のコンデンサの充電電圧が前記整流回路の出力電
   圧よりも高い場合は、前記整流回路から前記第一のダイ
   オ−ドを介して前記コンデンサへの充電電流の供給を停
   止し、さらに、前記整流回路の出力電圧と前記基準電圧
   との電圧差が前記スイッチング素子のトリガ−電圧を越
   えると、該トリガー電圧を介して前記スイッチング素子
   をオン制御して前記第一のコンデンサの充電電荷を放電
   させ、前記整流回路の出力端からの波形のピ−クを波形
   の左端に形成した電流波形を得ることを特徴とする平滑
   回路。
3. 【請求項３】 交流電源に接続された整流回路と、該
   整流回路の出力端に接続された自己保持型のスイッチン
   グ素子とコンデンサとからなる第一の直列回路と、前記
   スイッチング素子に並列接続されて前記コンデンサを充
   電するダイオ−ドと、前記コンデンサに並列接続された
   第一の抵抗と第二の抵抗とからなる分圧回路とを有し、
   該第一の抵抗と第二の抵抗の接続点と前記スイッチング
   素子の制御端子とを接続して一定の基準電圧を印加して
   なる平滑回路であって、前記整流回路の出力電圧が前記
   コンデンサの充電電圧よりも高い場合は、前記整流回路
   から前記ダイオ−ドを介して前記コンデンサに充電電流
   を供給し、前記コンデンサの充電電圧が前記整流回路の
   出力電圧よりも高い場合は、前記整流回路から前記ダイ
   オ−ドを介して前記コンデンサへの充電電流の供給を停
   止し、さらに、前記整流回路の出力電圧と前記基準電圧
   との電圧差が前記スイッチング素子のトリガ−電圧を越
   えると、該トリガー電圧を介して前記スイッチング素子
   をオン制御して前記コンデンサの充電電荷を放電させ、
   前記整流回路の出力端からの波形のピ−クを波形の左端
   に形成した電流波形を得ることを特徴とする平滑回路。
4. 【請求項４】 交流電源に接続された整流回路と、該
   整流回路の出力端に接続された自己保持型の第一のスイ
   ッチング手段と第一のコンデンサとからなる第一の直列
   回路と、前記第一のスイッチング手段に並列接続された
   第一のダイオ−ドと、前記第一の直列回路に並列接続さ
   れた自己保持型の第二のスイッチング手段と第二のコン
   デンサとからなる第二の直列回路と、前記第二のスイッ
   チング手段に並列接続された充電回路とを有した瞬停用
   回路と、第一の基準電圧と、該第一の基準電圧よりも低
   電圧の第二の基準電圧を発生する基準電圧発生回路とを
   備えた平滑回路であって、前記交流電源が交流電圧を発
   生している場合は、前記整流回路の出力電圧が前記第一
   のコンデンサの充電電圧よりも高いと、前記整流回路か
   ら前記第一のダイオ−ドを介して前記第一のコンデンサ
   に充電電流を供給し、前記第一のコンデンサの充電電圧
   が前記整流回路の出力電圧よりも高いと、前記整流 回路
   から前記第一のダイオ−ドを介して前記第一のコンデン
   サへの充電電流の供給を停止し、さらに、前記整流回路
   の出力電圧と前記第一の基準電圧との電圧差が前記第一
   のスイッチング手段のトリガ−電圧を越えると、該トリ
   ガー電圧を介して前記第一のスイッチング手段をオン制
   御して前記第一のコンデンサの充電電荷を放電させて、
   前記整流回路の出力端からの波形のピ−クを波形の左端
   に形成した電流波形を得るとともに、前記第二のコンデ
   ンサは前記充電回路を介して前記整流回路の出力のピ−
   ク電圧まで充電されるが、前記第二のスイッチング手段
   は前記基準電圧発生回路の第二の基準電圧を介してオン
   制御されずに第二のコンデンサの充電電荷は放電される
   ことなく保持され、前記交流電源が瞬時停電したとき
   は、前記第一のコンデンサの充電電圧が前記整流回路の
   出力電圧よりも高くなり、前記第一の基準電圧が前記第
   一のスイッチング手段のトリガ−電圧となって前記第一
   のスイッチング手段をオン制御して前記第一のコンデン
   サの充電電荷が前記第一のスイッチング手段を介して放
   電されるとともに、前記第二のコンデンサの充電電荷は
   前記基準電圧発生回路の第二の基準電圧に基づいてオン
   制御された前記第二のスイッチング手段を介して放電さ
   れることを特徴とする平滑回路。
5. 【請求項５】 交流電源に接続された整流回路と、該
   整流回路の出力端に接続された自己保持型の第一のスイ
   ッチング素子と第一のコンデンサとからなる第一の直列
   回路と、前記第一のスイッチング素子に並列接続されて
   前記第一のコンデンサを充電する第一のダイオ−ドと、
   前記第一の直列回路に並列接続された第二のダイオ−ド
   と第二のコンデンサとからなる第二の直列回路と、前記
   第二のコンデンサと並列接続された第一の抵抗と第二の
   抵抗と第三の抵抗とが直列接続された分圧回路と、前記
   第二の直列回路に並列接続された自己保持型の第二のス
   イッチング素子と第三のコンデンサとからなる第三の直
   列回路および該第二のスイッチング素子と並列に接続さ
   れて前記第三のコンデンサに充電電流を流す第三のダイ
   オ−ドを有する瞬停用回路とを備え、前記第一の抵抗と
   前記第二の抵抗の接続点と前記第一のスイッチング素子
   の制御端子とを接続して該制御端子に第一の基準電圧を
   印加し、前記第二の抵抗と前記第三の抵抗の接続点と前
   記第二のスイッチング素子の制御端子とを接続して該制
   御端子に第二の基準電圧を印加する平滑回路であって、
   前記交流電源が交流電圧を発生している場合は、前記整
   流回路の出力電圧が前記第一のコンデンサの充電電圧よ
   りも高いと、前記第一のダイオ−ドを介して前記整流回
   路から前記第一のコンデンサに充電電流を供給し、前記
   第一のコンデンサの充電電圧が前記整流回路の出力電圧
   よりも高いと、前記第一のダイオ−ドを介して前記整流
   回路から前記第一のコンデンサへの充電電流の供給を停
   止し、さらに、前記整流回路の出力電圧と前記第一の基
   準電圧との電圧差が前記第一のスイッチング素子のトリ
   ガ−電圧を越えると、該トリガー電圧を介して前記第一
   のスイッチング素子をオン制御して前記第一のコンデン
   サの充電電荷を放電させ、前記整流回路の出力端からの
   波形のピ−クを波形の左端に形成した電流波形を得ると
   ともに、前記第三のコンデンサは前記第三のダイオード
   を介して前記整流回路の出力のピ−ク電圧まで充電され
   るが、前記第二のスイッチング素子は前記第二の基準電
   圧を介してオン制御されずに第三のコンデンサの充電電
   荷は放電されることなく保持され、前記交流電源が瞬時
   停電したときは、前記第一のコンデンサの充電電圧が前
   記整流回路の出力電圧よりも高くなり、前記第一の基準
   電圧が前記第一のスイッチング素子のトリガ−電圧とな
   って前記第一のスイッチング素子をオン制御して前記第
   一のコンデンサの充電電荷が前記第一のスイッチング素
   子を介して放電されるとともに、前記第二のコンデンサ
   の充電電圧が前記整流回路の出力電圧よりも高くなり、
   前記第二の基準電圧が前記第二のスイッチング素子のト
   リガ−電圧となって前記第二のスイッチング素子をオン
   制御して前記第三のコンデンサの充電電荷が前記第二の
   スイッチング素子を介して放電されることを特徴とする
   平滑回路。
6. 【請求項６】 交流電源に接続された整流回路と、該
   整流回路の出力端に接続された自己保持型の第一のスイ
   ッチング素子と第一のコンデンサとからなる第一の直列
   回路と、前記第一のスイッチング素子に並列接続されて
   前記第一のコンデンサを充電するダイオ−ドと、前記第
   一の直列回路に並列接続された自己保持型の第二のスイ
   ッチング素子と第二のコンデンサとからなる第二の直列
   回路および該第二のスイッチング素子の両端を接続して
   前記第二のコンデンサを充電する経路を有する瞬停用回
   路と、前記第二のコンデンサに並列接続された第一の抵
   抗と第二の抵抗と第三の抵抗とが直列接続された分圧回
   路とを備え、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗の接続点
   と前記第一のスイッチング素子の制御端子とを接続して
   該制御端子に第一の基準電圧を印加し、前記第二の抵抗
   と前記第三の抵抗の接続点と前記第二のスイッチング素
   子の制御端子とを接続して該制御端子に第二の基準電圧
   を印加する平滑回路であって、前記交流電源が交流電圧
   を発生している場合は、前記整流回路の出力電圧が前記
   第一のコンデンサの充電電圧よりも高いと、前記ダイオ
   −ドを介して前記整流回路から前記第一のコンデンサに
   充電電流を供給し、前記第一のコンデンサの充電電圧が
   前記整流回路の出力電圧よりも高いと、前記ダイオ−ド
   を介して前記整流回路から前記第一のコンデンサへの充
   電電流の供給を停止し、さらに、前記整流回路の出力電
   圧と前記第一の基準電圧との電圧差が前記第一のスイッ
   チング素子のトリガ−電圧を越えると、該トリガー電圧
   を介して前記第一のスイッチング素子をオン制御して前
   記第一のコンデンサの充電電荷を放電させ、前記整流回
   路の出力端からの波形のピ−クを波形の左端に形成した
   電流波形を得るとともに、前記第二のコンデンサは前記
   充電する経路を介して前記整流回路の出力のピ−ク電圧
   まで充電されるが、前記第二のスイッチング素子は前記
   第二の基準電圧を介してオン制御されずに第二のコンデ
   ンサの充電電荷は放電されることなく保持され、前記交
   流電源が瞬時停電したときは、前記第一のコンデンサの
   充電電圧が前記整流回路の出力電圧よりも高くなり、前
   記第一の基準電圧が前記第一のスイッチ手段のトリガ−
   電圧となって前記第一のスイッチング素子をオン制御し
   て前記第一のコンデンサの充電電荷が前記第一のスイッ
   チング手段を介して放電されるとともに、前記第二の基
   準電圧が前記第二のスイッチング素子のトリガ−電圧と
   なって前記第二のスイッチング素子をオン制御して前記
   第二のコンデンサの充電電荷が前記第二のスイッチング
   素子を介して放電されることを特徴とする平滑回路。