JP4672363B2 - Converter power circuit - Google Patents

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Description

この発明は、交流電源を整流平滑化した電圧を昇圧チョッパで昇圧し、平滑コンデンサで平滑した後、負荷に供給するように構成される力率改善コンバータ型のコンバータ電源に関し、特に簡単な回路構成でマルチフェーズ駆動を可能にしたコンバータ電源回路に関する。   The present invention relates to a converter power source of a power factor correction converter type that is configured to boost a voltage obtained by rectifying and smoothing an AC power source with a boost chopper, smooth it with a smoothing capacitor, and then supply it to a load. It is related with the converter power supply circuit which enabled multiphase drive.

一般に、力率改善コンバータ(PFC:Power Factor Correction)は、動作方式として大別すると電流不連続モードと、電流連続モードの2方式が存在し、負荷電力の大きさによって使い分けをしている。   In general, power factor correction converters (PFCs) are roughly classified into operation methods, namely, a current discontinuous mode and a current continuous mode, which are selectively used depending on the magnitude of load power.

すなわち、小・中電力用には電流不連続モードが適用され、中・大電力用には電流連続モードが適用されるのが一般である。電流不連続モードは、ノイズの発生が少ないという特徴があり、電流連続モードではスイッチングトランジスタの動作がハードスイッチングとなってノイズ発生が大きくなるという特徴を備えている。   That is, the current discontinuous mode is generally applied for small and medium power, and the current continuous mode is generally applied for medium and large power. The current discontinuous mode has a feature that the generation of noise is small, and the current continuous mode has a feature that the operation of the switching transistor becomes hard switching and the noise generation becomes large.

昨今の電子機器においては、消費電力の小さな機器から大きな機器まで、多種にわたっており、それぞれに対応した電源回路を適用している。   In recent electronic devices, there are a variety of devices ranging from devices with low power consumption to devices with large power consumption, and power supply circuits corresponding to each of them are applied.

しかしながら、電子機器においては、小さな電力消費の状態から、大きな電力を消費する状態に動作状態が切換えられるものも存在し、広い電力範囲に対応する電源回路が求められことがある。   However, some electronic devices can be switched from a small power consumption state to a large power consumption state, and a power supply circuit corresponding to a wide power range may be required.

また、一方でコスト削減の面から回路の共通化ということも考慮されており、同一回路で広範囲な電力範囲に対応する電源回路の実現も要望されている。   On the other hand, from the viewpoint of cost reduction, consideration is also given to the common use of circuits, and there is a demand for the realization of a power supply circuit corresponding to a wide power range with the same circuit.

電源回路に力率改善コンバータを適用した場合、前述したように消費電力の大小で動作モードを変える必要があり、大電力に対応した電流連続モードでは、ノイズの発生が多くなるため、その影響を受け易い例えばテレビジョン受像機に適用するには好ましいとは言えない。すなわち、ノイズが映像信号あるいは音声信号に混入すると、表示画像の質が低下したり、画像が乱れたりすることがあり、音声ではノイズが耳障りになることがあり、音声が聞き取り難くなることがある。   When the power factor correction converter is applied to the power supply circuit, it is necessary to change the operation mode depending on the power consumption as described above, and in the current continuous mode corresponding to the high power, the generation of noise increases. For example, it is not preferable to be applied to a television receiver that is easily received. In other words, if noise is mixed in the video signal or audio signal, the quality of the displayed image may be deteriorated or the image may be disturbed. In the case of noise, the noise may be annoying and the audio may be difficult to hear. .

また、電流連続モードでは、EMC(Electromagnetic Compatibility)を損なう虞があり、他の機器に妨害を与えるノイズを発生することもある。   Further, in the current continuous mode, there is a possibility that EMC (Electromagnetic Compatibility) may be impaired, and noise that interferes with other devices may be generated.

したがって、ノイズの発生の少ない電流不連続モードで大きな電力を提供することができる電源回路の実現が強く要望されているが、いまだ実現されない状況にある。   Therefore, although there is a strong demand for the realization of a power supply circuit that can provide a large amount of power in the current discontinuous mode with less noise generation, it has not been realized yet.

力率改善コンバータとして、従来から多くの提案がなされており、例えば特許文献1には、力率改善コンバータと、直流−直流スイッチング電源を組み合わせて高調波電流を抑制した提案が開示されているが、広範囲な消費電力に対応するものではない。
特開2002−101660号公報
Many proposals have been made as power factor improving converters. For example, Patent Document 1 discloses a proposal in which a harmonic current is suppressed by combining a power factor improving converter and a DC-DC switching power supply. It does not support a wide range of power consumption.
JP 2002-101660 A

以上のように、従来、力率改善コンバータでは、大電力を出力可能な電流連続モードで動作させると、多くのノイズが発生するため、ノイズの影響を受け易い機器に適用したり、そばにノイズの影響を受ける機器が存在する環境で使用することは避ける必要があった。   As described above, in the conventional power factor correction converter, if it is operated in the continuous current mode that can output a large amount of power, a lot of noise is generated. It was necessary to avoid using it in an environment where there was a device affected by

この発明は、以上の点に対処してなされたものであり、電流不連続モードで動作して、かつ大電力に対応可能なコンバータ電源回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a converter power supply circuit that operates in a current discontinuous mode and can handle a large amount of power.

この発明に係るコンバータ電源回路は、交流電源と、この交流電源を直流化する整流平滑手段と、この整流平滑手段の出力端に並列に接続された昇圧チョッパと、この昇圧チョッパの出力を平滑して負荷に供給する平滑コンデンサとで構成されるコンバータ電源回路において、前記昇圧チョッパ、チョークコイルと順方向ダイオードの直列接続及び前記チョークコイルとダイオードの接続点と基準電位点間に接続されたスイッチング素子とでなる単位回路を前記整流平滑手段と平滑コンデンサの間に複数回路並列接続されたものとして構成され、さらに前記複数のスイッチング素子を、前記平滑コンデンサの端子電圧が所定の値となるように、一定の周波数で、位相が相互に異なる駆動信号によってスイッチングさせる制御手段を備え、前記制御手段は、特定のスイッチング素子に供給する前記駆動信号間の間隔を一定時間短くまたは長くなるよう変動させて、この駆動信号間の間隔を所定周期毎に戻すことを特徴とする。 The converter power supply circuit according to the present invention comprises an AC power supply, a rectifying / smoothing means for converting the AC power supply into DC, a boosting chopper connected in parallel to the output terminal of the rectifying / smoothing means, and smoothing the output of the boosting chopper. In the converter power supply circuit comprising a smoothing capacitor that supplies a load to the load, the boost chopper includes a choke coil and a forward diode connected in series, and a switching connected between a connection point of the choke coil and the diode and a reference potential point. A unit circuit composed of an element is configured as a plurality of circuits connected in parallel between the rectifying / smoothing means and the smoothing capacitor, and the plurality of switching elements are arranged so that the terminal voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value. , at a fixed frequency, a control means for phase to be switched by the different driving signals to each other, before Control means, by varying intervals for a predetermined period of time shorter or longer so as between the drive signals supplied to the particular switching element, and returning the interval between the drive signals every predetermined period.

本発明によれば、大消費電力に対応したノイズ発生の少ない、コンバータ電源回路を実現できるものである。   According to the present invention, it is possible to realize a converter power supply circuit with less noise generation corresponding to high power consumption.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明のコンバータ電源回路の回路ブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit block diagram of a converter power supply circuit of the present invention.

図1において、コンバータ電源回路100は、交流電源101を整流する全波整流器102と、全波整流器102の出力を平滑化するローパスフィルタ103を備える。ローパスフィルタ103は、全波整流器102の出力端に直列に接続されたチョークコイル104とこのチョークコイル104の両端と基準電位点(接地点)との間にそれぞれ接続されたコンデンサ105,106とで構成される。   In FIG. 1, a converter power supply circuit 100 includes a full-wave rectifier 102 that rectifies an AC power supply 101 and a low-pass filter 103 that smoothes the output of the full-wave rectifier 102. The low-pass filter 103 includes a choke coil 104 connected in series to the output terminal of the full-wave rectifier 102, and capacitors 105 and 106 connected between both ends of the choke coil 104 and a reference potential point (grounding point). Composed.

ローパスフィルタ103の出力は、チョッパ回路群107に接続される。チョッパ回路群107は、例えば並列に接続された4個のチョッパ回路108,109,110,111で構成され、各チョッパ回路108〜111は全く同一の回路として構成されている。   The output of the low-pass filter 103 is connected to the chopper circuit group 107. The chopper circuit group 107 includes, for example, four chopper circuits 108, 109, 110, and 111 connected in parallel, and the chopper circuits 108 to 111 are configured as exactly the same circuit.

すなわち、チョッパ回路は、ローパスフィルタ103の出力端に直列に接続されたチョークコイルL(1〜4)とこのチョークコイルLにアノードが接続された順方向ダイオードD(1〜4)の直列接続と、チョークコイルLとダイオードDの接続点と基準電位点との間にそのドレイン−ソース間が接続されたスイッチングトランジスタ(FET:Field Effect Transistor)Q(1〜4)でなる。   That is, the chopper circuit includes a series connection of a choke coil L (1-4) connected in series to the output terminal of the low-pass filter 103 and a forward diode D (1-4) having an anode connected to the choke coil L. The switching transistor (FET: Field Effect Transistor) Q (1 to 4) is connected between the connection point of the choke coil L and the diode D and the reference potential point.

各チョッパ回路108〜111のダイオードD1〜D4のカソードは、平滑コンデンサ112と負荷113の並列接続を介して基準電位点に接続されている。   The cathodes of the diodes D1 to D4 of the chopper circuits 108 to 111 are connected to a reference potential point through a parallel connection of the smoothing capacitor 112 and the load 113.

さらにまた、平滑コンデンサ112の端子電圧を検出する電圧検出部114が設けられ、平滑コンデンサ112の端子電圧と基準電圧Vrとの差を検出する。   Furthermore, a voltage detector 114 that detects the terminal voltage of the smoothing capacitor 112 is provided, and detects the difference between the terminal voltage of the smoothing capacitor 112 and the reference voltage Vr.

電圧検出部114の検出結果は、制御回路115に供給され、制御回路115は、検出された差電圧値に基づいて駆動回路116を制御する。駆動回路116は、チョッパ回路108〜111のスイッチングトランジスタQ1〜Q4をオンオフさせる駆動信号を出力するもので、各スイッチングトランジスタQ1〜Q4は、電圧検出部114の検出結果に応じた所定のタイミングでオンオフが切換えられる。   The detection result of the voltage detection unit 114 is supplied to the control circuit 115, and the control circuit 115 controls the drive circuit 116 based on the detected differential voltage value. The drive circuit 116 outputs a drive signal for turning on and off the switching transistors Q1 to Q4 of the chopper circuits 108 to 111. Each of the switching transistors Q1 to Q4 is turned on and off at a predetermined timing according to the detection result of the voltage detection unit 114. Is switched.

駆動回路116から出力される駆動信号は、それぞれ同一周波数で位相のみが異なる信号であり、それによって各スイッチングトランジスタQ1〜Q4をオン期間が重ならないように駆動する。   The drive signals output from the drive circuit 116 are signals having the same frequency and only different phases, thereby driving the switching transistors Q1 to Q4 so that the ON periods do not overlap.

さらに、平滑コンデンサ112の端子電圧が低ければ、全てのチョッパ回路108〜111が動作するように全てのスイッチングトランジスタQ1〜Q4を駆動し、平滑コンデンサ112の端子電圧が高くなれば、全てのチョッパ回路を動作させず、例えば3個のチョッパ回路のみを動作させたり、2個のチョッパ回路で対応するように駆動する。   Furthermore, if the terminal voltage of the smoothing capacitor 112 is low, all the switching transistors Q1 to Q4 are driven so that all the chopper circuits 108 to 111 operate. If the terminal voltage of the smoothing capacitor 112 is high, all the chopper circuits are driven. For example, only three chopper circuits are operated, or two chopper circuits are driven so as to correspond.

各チョッパ回路108〜111の個々の回路自体は、周知の回路であり詳細な説明は省略するが、簡単に動作を説明すると、スイッチングトランジスタQ1〜Q4がオンの期間に、チョークコイルL1〜L4に蓄えられたエネルギーが、スイッチングトランジスタQ1〜Q4がオフになったときに、入力電圧に重畳されて平滑コンデンサ112に供給されるように動作するものである。   The individual circuits of the chopper circuits 108 to 111 are well-known circuits and will not be described in detail. However, the operation will be briefly described. When the switching transistors Q1 to Q4 are on, the choke coils L1 to L4 are turned on. The stored energy operates so as to be superimposed on the input voltage and supplied to the smoothing capacitor 112 when the switching transistors Q1 to Q4 are turned off.

図2は、電圧検出部114の検出結果に応じて、駆動回路116から出力される駆動信号を説明するために示すタイミングチャートである。   FIG. 2 is a timing chart for explaining the drive signal output from the drive circuit 116 in accordance with the detection result of the voltage detection unit 114.

図2(a)は、平滑コンデンサ112の端子電圧が、基準電圧Vrよりかなり低い場合の駆動信号を示すものである。すなわち、この状態では、駆動回路116は、全てのチョッパ回路108〜111を動作させるべく、各スイッチングトランジスタQ1〜Q4を駆動する駆動信号を出力する。   FIG. 2A shows a drive signal when the terminal voltage of the smoothing capacitor 112 is considerably lower than the reference voltage Vr. That is, in this state, the drive circuit 116 outputs a drive signal for driving the switching transistors Q1 to Q4 to operate all the chopper circuits 108 to 111.

すなわち、いわゆる4相駆動状態で動作させるものである。各駆動信号は、同じ周期tsを有するが、位相の異なるパルス列であり、互いに重なることのないタイミングで立ち上がってスイッチングトランジスタQ1〜Q4をオンさせる。各駆動信号が立ち上がるタイミングは、1サイクルを360度とした場合、それぞれ90度位相の異なるタイミングとなる。   That is, it is operated in a so-called four-phase drive state. Each drive signal is a pulse train having the same period ts but having a different phase, and rises at a timing that does not overlap with each other to turn on the switching transistors Q1 to Q4. The timing at which each drive signal rises is 90 ° different in phase when each cycle is 360 °.

図2(b)は、チョッパ回路108〜110のみを動作させるようにした、いわゆる3相駆動状態の際の駆動信号を示すものであり、4番目の駆動信号は全く出力されていない。3相駆動の場合には、120度位相の異なるタイミングでスイッチングトランジスタQ1〜Q3がオンとなるように駆動される。   FIG. 2B shows a driving signal in a so-called three-phase driving state in which only the chopper circuits 108 to 110 are operated, and the fourth driving signal is not output at all. In the case of three-phase driving, the switching transistors Q1 to Q3 are driven to be turned on at different timings of 120 degrees.

図2(c)は、チョッパ回路108と110のみを動作させるようにしたいわゆる2相駆動状態の際の駆動信号を示すものであり、2番目と4番目の駆動信号は全く出力されていない。2相駆動の場合には、180度位相の異なるタイミングでスイッチングトランジスタQ1,Q3がオンとなるように駆動される。   FIG. 2C shows a drive signal in a so-called two-phase drive state in which only the chopper circuits 108 and 110 are operated, and the second and fourth drive signals are not output at all. In the case of two-phase driving, the switching transistors Q1 and Q3 are driven to be turned on at different timings of 180 degrees.

図3は、図1に示すコンバータ電源回路100の動作を説明するために示す特性図であり、横軸は時間(t)を示し、縦軸は電圧(V)及び電流(I)を示す。   FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the operation of the converter power supply circuit 100 shown in FIG. 1. The horizontal axis indicates time (t), and the vertical axis indicates voltage (V) and current (I).

図3において、iinは、ローパスフィルタ103によって、平均化され正弦波に近づいた(力率改善された)交流電流を示す。また、iLは、各チョッパ回路108〜111のチョークコイルL1〜L4の電流が合成された電流波形を示す。さらにVinは、交流電源101から出力される電圧の波形で例えば50Hzの1/2周期を示すものである。さらに、Voutは、出力電圧であり平滑コンデンサ112の端子電圧を示す。   In FIG. 3, iin indicates an alternating current averaged by the low-pass filter 103 and approaching a sine wave (power factor improved). Further, iL indicates a current waveform in which the currents of the choke coils L1 to L4 of the chopper circuits 108 to 111 are combined. Furthermore, Vin is a waveform of a voltage output from the AC power supply 101 and indicates, for example, a half cycle of 50 Hz. Further, Vout is an output voltage and indicates a terminal voltage of the smoothing capacitor 112.

図4は、チョッパ回路によるリップル電流の低減比率を示すものであり、この場合、図1と同様のチョッパ回路が、図1に対してさらに2個並列に追加接続されたものを想定している。図4は横軸にデューティサイクルを示し、縦軸は入力電流値を示している。   FIG. 4 shows the reduction ratio of the ripple current by the chopper circuit. In this case, it is assumed that two chopper circuits similar to FIG. 1 are additionally connected in parallel to FIG. . In FIG. 4, the horizontal axis indicates the duty cycle, and the vertical axis indicates the input current value.

チョッパ回路が1個の場合(NPH=1)に比して、チョッパ回路を2個駆動させた場合(NPH=2)には、リップル電流は1/2になり、チョッパ回路を3個駆動させ場合(NPH=3)には、リップル電流は1/3になることが示されている。また、チョッパ回路を4個駆動させた場合(NPH=4)、チョッパ回路を5個駆動させた場合(NPH=5)及びチョッパ回路を6個駆動させた場合(NPH=6)に、リップル電流はそれぞれ1/4,1/5,1/6になることが示されている。   When two chopper circuits are driven (NPH = 2), compared to the case where there is one chopper circuit (NPH = 1), the ripple current is halved and three chopper circuits are driven. In the case (NPH = 3), the ripple current is shown to be 1/3. When four chopper circuits are driven (NPH = 4), five chopper circuits are driven (NPH = 5), and six chopper circuits are driven (NPH = 6), the ripple current Are shown to be 1/4, 1/5, and 1/6, respectively.

次に、以上説明した本発明に係わるコンバータ電源回路100の効果を説明する。まず、平滑コンデンサ112のリップル電流が低減することが挙げられる。これは、例えばチョッパ回路を2個駆動した場合には、チョッパ回路を1個で構成して駆動周波数を2倍にしたものと同等であり、チョッパ回路を4個駆動した場合には、駆動周波数を4倍にしたものと同等である。   Next, effects of the converter power supply circuit 100 according to the present invention described above will be described. First, the ripple current of the smoothing capacitor 112 is reduced. For example, when two chopper circuits are driven, it is equivalent to a single chopper circuit configured to double the drive frequency. When four chopper circuits are driven, the drive frequency Is equivalent to 4 times.

次に、負荷変動応答特性が早くなるという効果を有する。これも、例えばチョッパ回路を2個駆動した場合には、チョッパ回路を1個で構成して駆動周波数を2倍にしたものと同等であり、チョッパ回路を4個駆動した場合には、駆動周波数を4倍にしたものと同等である。   Next, there is an effect that the load fluctuation response characteristic is accelerated. For example, when two chopper circuits are driven, it is equivalent to one chopper circuit configured by doubling the drive frequency. When four chopper circuits are driven, the drive frequency is Is equivalent to 4 times.

さらに、出力の電圧リップルが低減するという効果がある。これも、例えばチョッパ回路を2個駆動した場合には、チョッパ回路を1個で構成して駆動周波数を2倍にしたものと同等であり、チョッパ回路を4個駆動した場合には、駆動周波数を4倍にしたものと同等である。   Further, the output voltage ripple is reduced. For example, when two chopper circuits are driven, it is equivalent to one chopper circuit configured by doubling the drive frequency. When four chopper circuits are driven, the drive frequency is Is equivalent to 4 times.

さらに、チョッパ回路を複数用いることによって、電流が各回路に分散して流れることになるため、部品1個あたりの電流が少なくなる。また、各回路部品の発熱量が少なくなり、耐熱定格の低い部品を使うことが可能になる。また放熱板を適用する場合にも、高い放熱効果を発揮するものでなくてもかまわないので低コストで回路を構成することができるという効果がある。   Further, by using a plurality of chopper circuits, the current flows in a distributed manner in each circuit, so the current per component is reduced. Also, the amount of heat generated by each circuit component is reduced, and it is possible to use a component having a low heat resistance rating. Also, when a heat radiating plate is applied, there is no need to exhibit a high heat radiating effect, so there is an effect that a circuit can be configured at low cost.

以上説明したこの発明に係わるコンバータ電源回路おける最も大きな効果は、同一回路構成のチョッパ回路の数を増やすことだけで、電流不連続モードでの大電力対応が可能になるということである。   The greatest effect of the converter power supply circuit according to the present invention described above is that it is possible to cope with high power in the current discontinuous mode only by increasing the number of chopper circuits having the same circuit configuration.

すなわち、チョッパ回路個々においては、電流不連続モードで動作するが、複数のチョッパ回路が並列に接続されて、それらが異なる位相で動作するため、各チョッパ回路の出力を合成すれば、大きな電力が出力されることになる。すなわち、ノイズの発生の少ない大電力に対応したコンバータ電源回路が得られるものである。   In other words, each chopper circuit operates in a current discontinuous mode, but a plurality of chopper circuits are connected in parallel and operate in different phases. Will be output. That is, it is possible to obtain a converter power supply circuit corresponding to high power with little noise generation.

次に、この発明のコンバータ電源回路の他の実施の形態を図5のタイミングチャートを参照して説明する。この実施の形態では、駆動回路116から出力される駆動信号の発生タイミングを微変動させるようにしたものである。   Next, another embodiment of the converter power supply circuit of the present invention will be described with reference to the timing chart of FIG. In this embodiment, the generation timing of the drive signal output from the drive circuit 116 is slightly changed.

すなわち、図5(a)は、2相駆動状態の際に、1番目の駆動信号の立上がりタイミングを3周期で元に戻るように微変動させるようにしたものである。最初の駆動信号間の間隔が標準のtsよりt0だけ短く設定され、次の駆動信号間の間隔が標準のtsであり、次の駆動信号間の間隔が標準のtsよりt0だけ長くなるように設定されている。以降それが繰り返される。   That is, FIG. 5A shows a slight change of the rising timing of the first drive signal so as to return to the original in three cycles in the two-phase drive state. The interval between the first drive signals is set shorter by t0 than the standard ts, the interval between the next drive signals is the standard ts, and the interval between the next drive signals is longer by t0 than the standard ts. Is set. It is repeated thereafter.

このように、駆動信号の発生タイミングを微変動させることにより、その周波数スペクトラムが、標準周波数で極端なピークとならず、幅を持ったものとなるため、ノイズの発生を抑制することができるものである。   In this way, by slightly varying the generation timing of the drive signal, the frequency spectrum does not become an extreme peak at the standard frequency but has a width, so that the generation of noise can be suppressed. It is.

図5(b)は、2相駆動の駆動信号の2番目の信号の立上がりタイミングを、1周期毎に交互に微変動させるようにしたものである。すなわち、最初の駆動信号間の間隔が標準のtsよりt0だけ短く設定され、次の駆動信号間の間隔が標準のtsよりt0だけ長くなるように設定されている。以降それが繰り返される。   FIG. 5B is a diagram in which the rise timing of the second signal of the drive signal for the two-phase drive is slightly changed alternately every cycle. That is, the interval between the first drive signals is set shorter by t0 than the standard ts, and the interval between the next drive signals is set longer by t0 than the standard ts. It is repeated thereafter.

図5(b)に示すように、駆動信号の発生タイミングを修正することで図5(a)と同様に、駆動信号の周波数スペクトラムが極端なピークとならず幅を持ったものとなるため、ノイズの発生を抑制することができるものである。   As shown in FIG. 5B, by correcting the generation timing of the drive signal, the frequency spectrum of the drive signal does not become an extreme peak but has a width as in FIG. 5A. Generation of noise can be suppressed.

以上説明したように本発明のコンバータ電源回路によれば、力率改善コンバータのチョッパ回路部分を複数個並列に接続して、各チョッパ回路を所定周波数で、かつオン期間が重なることのない位相の異なる駆動信号で駆動して、各チョッパ回路の出力を合成して出力電源として供給するようにしたため、電流不連続モードで動作させながら、大電力に対応した回路を実現させることができるようになる。   As described above, according to the converter power supply circuit of the present invention, a plurality of chopper circuit portions of the power factor correction converter are connected in parallel so that each chopper circuit has a predetermined frequency and a phase that does not overlap the on period. Driving with different drive signals, combining the output of each chopper circuit and supplying it as output power supply, it is possible to realize a circuit corresponding to high power while operating in the current discontinuous mode. .

また、回路構成も、チョークコイルとダイオードとスイッチングトランジスタで構成される単位チョッパ回路を、並列に複数個接続するだけであるため、製造も簡単でコストも低く抑えることが可能である。   In addition, since the circuit configuration is such that a plurality of unit chopper circuits each composed of a choke coil, a diode, and a switching transistor are simply connected in parallel, the manufacturing is simple and the cost can be kept low.

さらに、駆動回路も、単一周波数の駆動信号を、位相を変えて出力するだけであるので、複雑な構成を必要としないという効果を奏するものである。   Furthermore, since the drive circuit only outputs a drive signal having a single frequency while changing the phase, there is an effect that a complicated configuration is not required.

なお、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形可能であり、並列接続するチョッパ回路はの数は、実施の形態で説明したような4個あるいは6個に限定されるものではない。   The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof, and the number of chopper circuits connected in parallel is not limited to four or six as described in the embodiment.

この発明に係わるコンバータ電源回路の一実施の形態を説明するために示す回路構成図。The circuit block diagram shown in order to demonstrate one Embodiment of the converter power supply circuit concerning this invention. 図1に示すコンバータ電源回路の動作を説明するために示すタイミング図。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the converter power supply circuit shown in FIG. 1. 図1に示すコンバータ電源回路の動作を説明するために示す特性図。The characteristic view shown in order to demonstrate operation | movement of the converter power supply circuit shown in FIG. 図1に示すコンバータ電源回路の動作を説明するために示す特性図。The characteristic view shown in order to demonstrate operation | movement of the converter power supply circuit shown in FIG. この発明に係わるコンバータ電源回路の他の実施の形態の動作を説明するために示すタイミング図。The timing diagram shown in order to demonstrate operation | movement of other embodiment of the converter power supply circuit concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…コンバータ電源回路
101…交流電源
102…全波整流器
103…ローパスフィルタ
107…チョッパ回路群
108,109,110,111…チョッパ回路
112…平滑コンデンサ
113…負荷
114…電圧検出部
115…制御回路
116…駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Converter power supply circuit 101 ... AC power supply 102 ... Full wave rectifier 103 ... Low pass filter 107 ... Chopper circuit group 108,109,110,111 ... Chopper circuit 112 ... Smoothing capacitor 113 ... Load 114 ... Voltage detection part 115 ... Control circuit 116 ... Drive circuit

Claims (6)

交流電源と、この交流電源を直流化する整流平滑手段と、この整流平滑手段の出力端に並列に接続された昇圧チョッパと、この昇圧チョッパの出力を平滑して負荷に供給する平滑コンデンサとで構成されるコンバータ電源回路において、
前記昇圧チョッパ、チョークコイルと順方向ダイオードの直列接続及び前記チョークコイルとダイオードの接続点と基準電位点間に接続されたスイッチング素子とでなる単位回路を前記整流平滑手段と平滑コンデンサの間に複数回路並列接続されたものとして構成され、
さらに前記複数のスイッチング素子を、前記平滑コンデンサの端子電圧が所定の値となるように、一定の周波数で、位相が相互に異なる駆動信号によってスイッチングさせる制御手段を備え
前記制御手段は、特定のスイッチング素子に供給する前記駆動信号間の間隔を一定時間短くまたは長くなるよう変動させて、この駆動信号間の間隔を所定周期毎に戻すことを特徴とするコンバータ電源回路。
An AC power supply, a rectifying / smoothing means for converting the AC power into DC, a boost chopper connected in parallel to the output terminal of the rectifying / smoothing means, and a smoothing capacitor for smoothing the output of the boost chopper and supplying it to a load In the configured converter power supply circuit,
The step-up chopper includes a unit circuit including a series connection of a choke coil and a forward diode and a switching element connected between a connection point of the choke coil and the diode and a reference potential point between the rectifying and smoothing means and the smoothing capacitor. It is configured as multiple circuits connected in parallel,
Furthermore, the switching device comprises a control means for switching with a drive signal having a phase different from each other at a constant frequency so that a terminal voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value .
The control means varies the interval between the drive signals supplied to a specific switching element so that the interval between the drive signals is shortened or lengthened for a predetermined time, and returns the interval between the drive signals every predetermined period. .
前記制御手段は、前記特定のスイッチング素子に供給する駆動信号間の間隔を、1周期毎に前記一定時間短くまたは長くなるよう変動させて、この駆動信号間の間隔を2周期毎に戻すことを特徴とする請求項1に記載のコンバータ電源回路。 The control means varies the interval between the drive signals supplied to the specific switching element so that the interval becomes shorter or longer for each predetermined period and returns the interval between the drive signals every two cycles. The converter power supply circuit according to claim 1. 前記制御手段は、前記特定のスイッチング素子に供給する1番目の前記駆動信号と2番目の前記駆動信号との間隔を前記一定時間短く変動させた場合、前記2番目の駆動信号と3番目の前記駆動信号との間隔は変動させず、前記3番目の駆動信号と4番目の前記駆動信号との間隔を前記一定時間長く変動させ、この駆動信号間の間隔を3周期毎に戻すことを特徴とする請求項1に記載のコンバータ電源回路。When the interval between the first drive signal and the second drive signal supplied to the specific switching element is changed to be shorter by the predetermined time, the control means is configured to reduce the second drive signal and the third drive signal. The interval between the drive signals is not changed, the interval between the third drive signal and the fourth drive signal is changed longer for the predetermined time, and the interval between the drive signals is returned every three cycles. The converter power supply circuit according to claim 1. 交流電源と、この交流電源を直流化する整流平滑手段と、この整流平滑手段の出力端に並列に接続された第1の昇圧チョッパ及び第2の昇圧チョッパと、前記第1及び第2の昇圧チョッパの出力を平滑して負荷に供給する平滑コンデンサとで構成されるコンバータ電源回路において、
前記第1及び第2の昇圧チョッパは、チョークコイルと順方向ダイオードの直列接続及び前記チョークコイルとダイオードの接続点と基準電位点間に接続されたスイッチング素子とでなる単位回路を前記整流平滑手段と平滑コンデンサの間に複数回路並列接続されたものとしてそれぞれ構成され、
前記第1の昇圧チョッパに備えられる第1のスイッチング素子と、前記第2の昇圧チョッパに備えられる第2のスイッチング素子とを、前記平滑コンデンサの端子電圧が所定の値となるように、一定の周波数で、位相が相互に異なる駆動信号によってスイッチングさせる制御手段を備え、
前記制御手段は、前記第2のスイッチング素子に供給する駆動信号間の間隔を、一定時間短くまたは長くなるよう変動させて、この駆動信号間の間隔を所定周期毎に戻すことを特徴とするコンバータ電源回路。
AC power source, rectifying / smoothing means for converting the AC power source into DC, a first boost chopper and a second boost chopper connected in parallel to the output terminal of the rectifying / smoothing means, and the first and second boosters In the converter power supply circuit composed of a smoothing capacitor that smoothes the output of the chopper and supplies it to the load,
The first and second step-up choppers include a unit circuit including a series connection of a choke coil and a forward diode, and a switching element connected between a connection point of the choke coil and the diode and a reference potential point. And a plurality of circuits connected in parallel between the smoothing capacitors,
The first switching element provided in the first boost chopper and the second switching element provided in the second boost chopper are fixed so that the terminal voltage of the smoothing capacitor becomes a predetermined value. Control means for switching by driving signals whose phases are different from each other in frequency;
The converter is characterized in that the interval between the drive signals supplied to the second switching element is changed so as to be shortened or lengthened for a predetermined time, and the interval between the drive signals is returned every predetermined period. Power supply circuit.
前記制御手段は、前記第2のスイッチング素子に供給する駆動信号間の間隔を、1周期毎に前記一定時間短くまたは長くなるよう変動させて、この駆動信号間の間隔を2周期毎に戻すことを特徴とする請求項4に記載のコンバータ電源回路。 The control unit varies the interval between the drive signals supplied to the second switching element so that the interval between the drive signals is shortened or lengthened by the predetermined time every cycle, and returns the interval between the drive signals every two cycles. The converter power supply circuit according to claim 4. 前記制御手段は、前記第2のスイッチング素子に供給する1番目の前記駆動信号と2番目の前記駆動信号との間隔を前記一定時間短く変動させた場合、前記2番目の駆動信号のと3番目の前記駆動信号との間隔は変動させず、前記3番目の駆動信号と4番目の前記駆動信号との間隔を前記一定時間長く変動させ、この駆動信号間の間隔を3周期毎に戻すことを特徴とする請求項4に記載のコンバータ電源回路。When the interval between the first drive signal and the second drive signal supplied to the second switching element is changed to be shorter by the predetermined time, the control means is set to the third drive signal and the third drive signal. The interval between the drive signals is not changed, the interval between the third drive signal and the fourth drive signal is changed longer by the predetermined time, and the interval between the drive signals is returned every three cycles. The converter power supply circuit according to claim 4, wherein
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