JP5004559B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents

スイッチング電源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5004559B2
JP5004559B2 JP2006308754A JP2006308754A JP5004559B2 JP 5004559 B2 JP5004559 B2 JP 5004559B2 JP 2006308754 A JP2006308754 A JP 2006308754A JP 2006308754 A JP2006308754 A JP 2006308754A JP 5004559 B2 JP5004559 B2 JP 5004559B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
voltage
choke
current
switching power
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.)
Active
Application number
JP2006308754A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008125312A (ja
Inventor
栄 柴崎
Original Assignee
栄 柴崎
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 栄 柴崎 filed Critical 栄 柴崎
Priority to JP2006308754A priority Critical patent/JP5004559B2/ja
Publication of JP2008125312A publication Critical patent/JP2008125312A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5004559B2 publication Critical patent/JP5004559B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Description

本発明は交流電源を入力とする高力率形スイッチング電源装置（以下PFC）の改善に関するものである。
従来のPFCとして図２、図3に示すような回路方式がある。
図２は１石式の電流臨界モードPFCで、図３はスイッチ素子を横に２つ配置した電流連続モードPFCである。
図２の電流臨界モードPFCの利点は、図３の電流連続モードPFCと比較して昇圧チョークのL値を小さくすることできることである。また、図３の電流連続モードPFCの利点は、入力にダイオードブリッジが無いため、図２と比較してダイオードのVF１個分だけ電流による損失を小さくすることができることである。そのため、電流の小さい小容量の装置では昇圧チョークが小型化・低コスト化できる図２の電流臨界モードPFCを採用し、電流の大きい大容量の装置では電流によって発生する損失を低減できる図３の電流連続モードPFCを採用するのが一般的である。
大きな出力容量で装置の小型化・低コスト化と高い効率を実現するには、これらの回路方式においてそれぞれ問題がある。図２の電流臨界モードPFCで大きな電力を出力する場合、導通損による効率の低下という問題がある。図３の電流連続モードPFCで昇圧チョークを小型化するためにはスイッチング周波数を上げる必要があり、スイッチング損による効率の低下という問題がある。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、昇圧チョークに電圧検出用の巻線を追加することによって電流臨界モードを達成できるスイッチング電源装置を提供することを目的とするものである。
上記した目的を達成するため、本発明は、交流電源を入力とし、直流電圧を出力するコンバータであり、高域阻止フィルタを介して上記交流電源に電流検出素子と昇圧チョークを直列接続し、昇圧動作を行なうように構成した２つのスイッチ素子を有し、上記直流電圧出力の正負極に平滑用コンデンサを接続し、上記スイッチ素子がオフの時に上記昇圧チョークの電流を整流するように構成した、２つの整流ダイオードと上記平滑用コンデンサからなる整流回路をが有し、上記高域阻止フィルタを介して交流電源の電流波形が正弦波状になるように上記２つのスイッチ素子が制御されるスイッチング電源装置において、上記昇圧チョークの励磁がリセットされた後にオンが始まるように制御することを特徴とする。
そして、負極側を共通接続した２つのスイッチ素子により昇圧動作を行なってもよく、また、２つのスイッチ素子を直列接続した構成により昇圧動作を行なってもよく、さらに、上記昇圧チョークは電圧を検出する巻線を備え、上記昇圧チョークの励磁がリセットされたタイミングを上記交流電源の電圧が正負の期間に渡って検出してもよい。
本発明によれば、昇圧チョークの小型化・低コスト化を達成し、且つ、電流によって発生する損失を低減できる。
図１に本発明を実施するための回路図を示す。
交流電源を入力とし、直流電圧を出力するコンバータの構成となっている。交流電源１は高域阻止フィルタ２を介し、一端は、電流検出素子３と昇圧チョーク４に接続される。昇圧チョーク４はスイッチ素子５の正極側と整流ダイオード６のアノードに接続され、カソードは直流出力に接続された平滑用コンデンサ７の正極に接続される。上記スイッチ素子５の負極側はもう一方のスイッチ素子５の負極側と上記平滑用コンデンサ７の負極に接続される。上記高域阻止フィルタ２のもう一端は、もう一方のスイッチ素子５の正極側ともう一方の整流ダイオード６のアノードに接続され、カソードは直流出力に接続された平滑用コンデンサ７の正極に接続される。上記直流出力に接続された平滑用コンデンサ７には電気的負荷８が接続される。
直流出力電圧を誤差増幅器９によって基準電圧Vref１８との電圧の誤差分を増幅・積分し、乗算器１０によって入力電圧の全波整流信号との乗算を行ない電流基準信号Irefを出力する。このIrefと、電流検出素子３によって検出した入力電流の全波整流信号をコンパレータ１２によって比較しRSラッチ回路１４のリセット信号とする。
また、オンするタイミングは昇圧チョーク４の電圧検出巻線により検出する。交流電源１の電圧極性の正負を検出し、正負の期間ごとに電圧検出巻線の電圧を分けて検出することで昇圧チョーク４の励磁のリセットを検出し、RSラッチ回路１４のセット信号とする。
本発明においてスイッチ素子の配置を縦に直列接続したアームを構成する回路図を図６に示す。交流電源１が正の期間はアームの下側のスイッチ素子５をオンし、交流電源１が負の期間はアームの上側のスイッチ素子５をオンさせる。
本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置において、昇圧チョークの小型化・低コスト化と装置全体の損失低減を達成する回路図である。 従来の１石式の電流臨界モードPFCの回路図である。 従来のスイッチ素子を横に２つ配置した電流連続モードPFCの回路図である。 図１、２の電流臨界モードPFCの電流波形を示す図である。 図３の電流連続モードPFCの昇圧チョークの電流波形を示す図である。 本発明の別の実施の形態に係るスイッチング電源装置において、スイッチ素子の配置を縦に直列接続した回路図である。
符号の説明
１ 交流電源
２ 高域阻止フィルタ
３ 電流検出素子
４ 昇圧チョーク
５ スイッチ素子
６ 整流ダイオード
７ 平滑用コンデンサ
８ 電気的負荷
９ 誤差増幅器
１０ 乗算回路
１１ 絶対値演算回路
１２ コンパレータ
１３ NOT論理回路
１４ RSラッチ回路
１５ OR論理回路
１６ AND論理回路
１７ 差動増幅器
１８ 基準電圧Vref
１９ タイマー回路
２０ ディレイ遅延回路
２１ 閾値を設定する為のVｔｈの電圧源
２２ 閾値を設定する為の−Vｔｈの電圧源
２３ ブリッジダイオード
２４ 電流検出抵抗
２５ のこぎり波発振器

Claims (3)

  1. 交流電源を入力とし、直流電圧を出力するコンバータであり、高域阻止フィルタを介して上記交流電源に電流検出素子と昇圧チョークを直列接続し、昇圧動作を行なうように構成した２つのスイッチ素子を有し、上記直流電圧出力の正負極に平滑用コンデンサを接続し、上記スイッチ素子がオフの時に上記昇圧チョークの電流を整流するように構成した、２つの整流ダイオードと上記平滑用コンデンサからなる整流回路を有し、上記高域阻止フィルタを介して交流電源の電流波形が正弦波状になるように上記２つのスイッチ素子が制御される電流臨界モードのスイッチング電源装置において、上記高域阻止フィルタを介した交流電源の電圧極性の正負を検出し、該正負の期間ごとに上記昇圧電圧チョークの電圧検出巻線の電圧を分けて検出することにより上記昇圧チョークの励磁のリセットを検出し、上記昇圧チョークの励磁がリセットされた後にオンが始まるように制御することを特徴とするスイッチング電源装置。
  2. 負極側を共通接続した２つのスイッチ素子により昇圧動作を行なう請求項１に記載のスイッチング電源装置。
  3. ２つのスイッチ素子を直列接続した構成により昇圧動作を行なう請求項１に記載のスイッチング電源装置。
JP2006308754A 2006-11-15 2006-11-15 スイッチング電源装置 Active JP5004559B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006308754A JP5004559B2 (ja) 2006-11-15 2006-11-15 スイッチング電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006308754A JP5004559B2 (ja) 2006-11-15 2006-11-15 スイッチング電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008125312A JP2008125312A (ja) 2008-05-29
JP5004559B2 true JP5004559B2 (ja) 2012-08-22

Family

ID=39509494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006308754A Active JP5004559B2 (ja) 2006-11-15 2006-11-15 スイッチング電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5004559B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5171895B2 (ja) * 2010-07-14 2013-03-27 東芝テック株式会社 電力変換装置
JP2014099946A (ja) * 2011-03-07 2014-05-29 Panasonic Corp 昇圧型ｐｆｃ制御装置
WO2012153676A1 (ja) * 2011-05-10 2012-11-15 三菱電機株式会社 直流電源装置および電力変換方法
CN114142718B (zh) * 2021-11-18 2023-05-09 珠海英搏尔电气股份有限公司 有源功率因数校正电路、开关电源和交通工具

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0779548B2 (ja) * 1987-10-29 1995-08-23 富士電機株式会社 Ａｃ／ｄｃ変換回路
JP3676220B2 (ja) * 2000-11-08 2005-07-27 オリジン電気株式会社 高力率コンバータ及びその制御方法
JP3670955B2 (ja) * 2000-11-10 2005-07-13 株式会社日立製作所 力率改善回路
JP4518965B2 (ja) * 2005-01-20 2010-08-04 新電元工業株式会社 スイッチング電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008125312A (ja) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI472139B (zh) The control circuit of the flyback converter, the control method and the AC-DC power conversion circuit
TWI508613B (zh) High efficiency LED driver circuit and its driving method
JP4474562B2 (ja) 発光ダイオード駆動装置
JP2008125310A (ja) スイッチング電源装置
KR100758127B1 (ko) 전원장치
US10498257B2 (en) Switching power converters controlled with control signals having variable on-times
TW201924202A (zh) 具有功率因數校正的無橋式ac-dc轉換器及用於其之方法
JP2013021861A (ja) 電源装置及びその制御方法
CN102035379B (zh) Dc-dc变流器
JP2008125313A (ja) スイッチング電源装置
WO2014032429A1 (zh) 一种带功率因数校正的恒流控制电路及方法
JP5004559B2 (ja) スイッチング電源装置
JP5622470B2 (ja) 照明用点灯装置
JP2013085347A (ja) 交流直流変換器
TWI551024B (zh) 交流－直流電力轉換裝置及其控制方法
JP6260225B2 (ja) 点灯装置および照明器具
JP2016170894A (ja) 点灯装置、照明器具
CN211579881U (zh) 一种简易的负压和升压辅助电源电路及开关电源
JP5588393B2 (ja) 同期整流型コンバータ、その試験システム
KR20030070273A (ko) 역률보상 단일단 컨버터
TWI443949B (zh) Single - Phase AC - DC Power Converter with Electrical Isolation
CN105515383A (zh) 开关控制电路、转换器以及开关控制方法
JP4836587B2 (ja) 高圧放電灯点灯装置
CN111049390A (zh) 一种简易的负压和升压辅助电源电路、控制方法及开关电源
JP4987433B2 (ja) スイッチング電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120515

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120522

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150601

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5004559

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250