JP6218851B2 - シングルステージスイッチ電源 - Google Patents
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Description
IAC=ICHG+IPFC
IPFC=IAC―ICHG
二重電源単相シングルステージAC/DC電源回路であって、図11に示すように、本実施例による二重電源単相シングルステージAC/DC電源回路は、交流整流ブリッジ1101と交流整流ブリッジ1102、大容量格納コンデンサ1103、トランス1104aとトランス1104b、一次損失無しクランプネットワーク1106、パワースイッチトランジスタ1108とパワースイッチトランジスタ1109、及び単相シングルステージスイッチ二重電源制御集積回路を備える。
二相交互シングルステージAC/DC電源回路は図13に示すように、少なくとも二重電源交流整流ブリッジ1301と1302、大容量格納コンデンサ1303、一つの二相交互フライバック型スイッチトポロジー回路1304、一つの任意の種類のスイッチトポロジー回路1305、待機電源である一つの選択可能な任意の種類のスイッチトポロジー回路1306、及び一つの二相交互シングルステージスイッチ二重電源制御集積回路で構成される。
IPFC=IPFC_a+IPFC_b
IPFC=IAC―ICHG
を満足させることにより、予め定められた力率補正効果を得られるようになる。
Claims (13)
- シングルステージスイッチ電源において、
交流電源から入力される交流電力を少なくとも2つの直流電源である第1の直流電源及び第2の直流電源に変換する二重電源整流手段と、
それぞれが前記第1の直流電源及び前記第2の直流電源を電力変換すると共に、
各種の整流をしてから直流電力を出力し並列に接続される第1のスイッチング回路及び第2のスイッチング回路を少なくとも備える複合開閉手段であって、
前記第1の直流電源が一つの格納コンデンサを介して第1のスイッチング回路に接続され、
前記第1のスイッチング回路がスイッチング回路としての機能を果たせる任意の回路であり、
前記第2のスイッチング回路がフライバック型スイッチング回路としての機能を有する回路であり、
前記第1のスイッチング回路に流れる商用電源周波数充電電流をICHGとし、
前記第2のスイッチング回路に流れる商用電源周波数充電電流をIPFCとし、
前記シングルステージスイッチ電源全体に流れる電流をIACとすると、
IAC=ICHG+IPFC
複合開閉手段と、
を備え、
前記複合開閉手段は、前記第2のスイッチング回路のスイッチトランジスタのオフによる過渡電圧を抑える一次損失無しクランプネットワークを更に備え、
前記一次損失無しクランプネットワークは、直列接続されている第1のインダクタンス及び第1のコンデンサのみを備えることを特徴とするシングルステージスイッチ電源。 - 前記二重電源整流手段は2つの整流ブリッジを備え、
前記整流ブリッジは交流入力側が並列接続され、
2つの整流ブリッジは直流出力のマイナス側が並列接続され、
2つの整流ブリッジの直流出力のプラス側が二重電源整流手段の2つの直流出力側とされることを特徴とする請求項1に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記複合開閉手段は、
前記第2のスイッチング回路のスイッチトランジスタのオフによる過渡電圧を抑える二次損失無しクランプネットワークを備えることを特徴とする請求項1に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記二次損失無しクランプネットワークは、
直列接続されている第2のインダクタンスと第2のコンデンサとを備え、
前記第2のインダクタンスの一端が前記第2のスイッチング回路のトランスの二次コイルの出力側に、
前記第2のインダクタンスの他端が第2のコンデンサの一端に、
前記第2のコンデンサの他端が二次コイルの出力であるアースにそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項3に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記一次損失無しクランプネットワークは、
前記第1のインダクタンスが第2のスイッチング回路のトランスのトランス用一次コイルの一部であり、
その一端が前記第2のスイッチング回路の一次コイルとスイッチトランジスタとの接続点に、
前記第1のインダクタンスの他端が第1のコンデンサの一端に、
前記第1のコンデンサの他端が一次コイルの入力であるアースにそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項3に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記シングルステージスイッチ電源は、
前記複合開閉手段を介して第1のスイッチング回路に流れる充電電流及び第2のスイッチング回路に流れるスイッチング電流を前記交流電源に帰還する合流手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記合流手段は少なくとも2つの直列接続されている抵抗を備え、
前記2つの直列接続されている抵抗は、
一端が二重電源整流手段の直流出力のマイナス側に、
他端が第2のスイッチング回路のスイッチトランジスタのアース側に接続されることで、力率補正電流を入力できるようにし、
前記2つの直列接続されている抵抗は、
中央点が前記格納コンデンサのマイナス側に接続されることで、第1のスイッチング回路の前記格納コンデンサの充電電流を受け取れるようにし、
前記力率補正電流及び前記格納コンデンサの充電電流は前記複合開閉手段を流れる合流電流に合流して前記交流電源に帰還されることを特徴とする請求項6に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記シングルステージスイッチ電源は、
前記複合開閉手段の第1のスイッチング回路及び第2のスイッチング回路を制御する二重電源制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記二重電源制御手段は単相二重電源制御回路であり、
前記単相二重電源制御回路は、
前記第2のスイッチング回路を制御するフライバック型スイッチ電源コントローラと、
前記第1のスイッチング回路を制御する第1のスイッチ電源コントローラと、
を備えることを特徴とする請求項8に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記単相二重電源制御回路は、
帰還複合信号をゼロ電流検出信号と出力電圧帰還信号に復元する帰還信号デカプラーを更に備えることを特徴とする請求項9に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記二重電源制御手段は二相交互二重電源制御回路であり、
前記二相交互二重電源制御回路は、
前記第2のスイッチング回路を制御する二相交互フライバック型スイッチ電源コントローラと、
前記第1のスイッチング回路を制御する第1のスイッチ電源コントローラと、
を備えることを特徴とする請求項8に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記二相交互二重電源制御回路は、
帰還複合信号をゼロ電流検出信号と出力電圧帰還信号に復元する帰還信号デカプラーを更に備えることを特徴とする請求項11に記載のシングルステージスイッチ電源。 - 前記二相交互二重電源制御回路は、
同期複合信号をゼロ電流検出信号と待機スイッチ電流サンプル信号に復元する同期信号デカプラーを更に備えることを特徴とする前記の請求項11に記載のシングルステージスイッチ電源。
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