JPH01117658A - Ac/dc converting circuit - Google Patents
Ac/dc converting circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、全波整流回路によって交流入力を全波整流
して得られた電圧より高い直流出力電圧を得るよう回路
構成したＡＣ／ＤＣ変換回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to an AC/DC conversion circuit configured to obtain a DC output voltage higher than the voltage obtained by full-wave rectifying an AC input using a full-wave rectifier circuit. Regarding circuits.
従来、この種のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路として、第２図
に示すように、交流入力電流の高調波低減と力率改善を
行いつつ、交流入力を全波整流した電圧より高い直流電
圧源を得るよう回路構成したものが知られている。すな
わち、第２図において、参照符号１０，１２，１４．１
６は全波整流回路を構成する整流ダイオードを示し、こ
の全波整流回路の交流入力側には交流変流器１８を介し
て交流フィルタ２０が接続配置されている。また、前記
整流回路の直流出力側には、直流リアクトル２２とトラ
ンジスタ２４の直列接続回路が接続されると共に、前記
トランジスタ２４に対し還流ダイオード２６とコンデン
サ２８の直列接続回路が並列に接続され、さらに前記コ
ンデンサ２８に対し負荷３０が並列に接続されている。Conventionally, as shown in Figure 2, this type of A C/DC conversion circuit uses a DC voltage source that is higher than the voltage obtained by full-wave rectification of the AC input while reducing the harmonics of the AC input current and improving the power factor. A circuit configured to obtain the following is known. That is, in FIG. 2, reference numerals 10, 12, 14.1
Reference numeral 6 indicates a rectifier diode constituting a full-wave rectifier circuit, and an AC filter 20 is connected to the AC input side of this full-wave rectifier circuit via an AC current transformer 18. Further, a series connection circuit of a DC reactor 22 and a transistor 24 is connected to the DC output side of the rectifier circuit, and a series connection circuit of a freewheeling diode 26 and a capacitor 28 is connected in parallel to the transistor 24. A load 30 is connected in parallel to the capacitor 28.
また、前記交流入力、交流変流器１８およびコンデンサ
２８のそれぞれ両端と、トランジスタ２４のベースとエ
ミッタ端子とをそれぞれ制御回路３２に接続した回路構
成からなる。The circuit configuration is such that the AC input, both ends of the AC current transformer 18 and the capacitor 28, and the base and emitter terminals of the transistor 24 are connected to a control circuit 32, respectively.
このように回路構成したＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路は、交
流入力電圧波形と交流変流器１８で検出される電流波形
が同じになるように、制御回路３２の作用下にトランジ
スタ２４を交流入力の周波数より十分高い周波数でオン
・オフ動作させると、交流入力には交流入力電圧と位相
および波形の一致した電流が流れ、コンデンサ２８の電
圧が上昇する。従って、コンデンサ２８の端子電圧が所
定値に達した場合には、制御回路３２を介してトランジ
スタ２４のオン・オ、フ動作の比率を調整することによ
り、直流出力電圧を一定に保持することができる。The A C/DC conversion circuit configured in this manner connects the transistor 24 to the AC input under the action of the control circuit 32 so that the AC input voltage waveform and the current waveform detected by the AC current transformer 18 are the same. When the capacitor 28 is turned on and off at a frequency sufficiently higher than the frequency of , a current having the same phase and waveform as the AC input voltage flows through the AC input, and the voltage of the capacitor 28 increases. Therefore, when the terminal voltage of the capacitor 28 reaches a predetermined value, the DC output voltage can be held constant by adjusting the on/off/off operation ratio of the transistor 24 via the control circuit 32. can.
しかしながら、前述した構成からなる従来のＡＣ／ＤＣ
変換回路においては、例えば交流入力電圧がＵ端子の電
圧〉■端子の電圧の条件でトランジスタ２４をオン・オ
フ動作させる時の電流の通過経路は次の通りとなる。す
なわち、トランジスタ２４がオフ状態の時は、整流ダイ
オード１０−直流リアクドル２２→トランジスタ２４−
整流ダイオード１６の経路で電流■１が流れ、トランジ
スタ２４がオフ状態の時は、整流ダイオード１〇−直流
リアクドル２２−還流ダイオード２６−コンデンサ２８
と負荷３０の並列接続回路−整流ダイオード１６の経路
で電流Ｉ２が流れる。同様にして、交流入力電圧がＵ端
子の電圧く■端子の電圧の条件での電流の通過経路は次
の通りとなる。トランジスタ２４がオン快感の時は、整
流ダイオード１４−直流リアクドル２２−トランジスタ
２４−整流ダイオード１２の経路で電流が流れ、またト
ランジスタ２４がオフ状態の時は、整流ダイオード１４
−直流リアクドル２２−還流ダイオード２６→コンデン
サ２８と負荷３０の並列接続回路−整流ダイオード１２
の経路で電流が流れる。However, the conventional AC/DC having the above-mentioned configuration
In the conversion circuit, when the transistor 24 is turned on and off under the condition that, for example, the AC input voltage is the voltage at the U terminal>the voltage at the terminal, the current path is as follows. That is, when the transistor 24 is in the off state, the rectifier diode 10 - DC reactor 22 → transistor 24 -
Current ■1 flows in the path of the rectifier diode 16, and when the transistor 24 is in the off state, the rectifier diode 10 - DC reactor 22 - freewheeling diode 26 - capacitor 28
A current I2 flows through a path between the parallel connection circuit of the load 30 and the rectifier diode 16. Similarly, when the AC input voltage is the voltage at the U terminal and the voltage at the terminal (2), the current path is as follows. When the transistor 24 is on, current flows through the rectifier diode 14 - DC reactor 22 - transistor 24 - rectifier diode 12, and when the transistor 24 is off, the current flows through the rectifier diode 14.
- DC reactor 22 - Free wheel diode 26 → parallel connection circuit of capacitor 28 and load 30 - Rectifier diode 12
Current flows through the path.
このように回路動作する従来のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路
においては、電流が通過する半導体の個数につき、トラ
ンジスタ２４がオン状態の場合にダイオード２個とトラ
ンジスタ１個となり、またトランジスタ２４がオフ状態
の場合にダイオード３個となる。従って、回路動作時に
おける半導体による発生損失が大きくなると共に、回路
の変換効率が低下する難点がある。また、大形の冷却装
置が必要となり、このため装置としての構成が大形にな
る等の問題点がある。In a conventional A C/DC conversion circuit that operates in this way, for each number of semiconductors through which current passes, when the transistor 24 is in the on state, there are two diodes and one transistor, and when the transistor 24 is in the off state, there are two diodes and one transistor. In this case, there will be 3 diodes. Therefore, there are disadvantages in that the loss generated by the semiconductor during circuit operation increases and the conversion efficiency of the circuit decreases. Further, a large-sized cooling device is required, resulting in problems such as a large-sized device configuration.
そこで、本発明の目的は、交流入力を全波整流して得ら
れる直流電圧より高い直流出力電圧を得るためのＡ Ｃ
／Ｄ Ｃ変換回路において、半導体による発生損失を低
減すると共に変換効率を向上し、しかも小形に構成する
ことができるＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路を提供するにある
。Therefore, an object of the present invention is to obtain an AC output voltage higher than a DC voltage obtained by full-wave rectification of an AC input.
An object of the present invention is to provide an A/DC converter circuit that can reduce losses caused by semiconductors, improve conversion efficiency, and can be configured in a compact size.
本発明に係るＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路は、交流入力を全
波整流し得られる電圧より高い直流出力電圧を得るよう
構成したＡＣ／ＤＣ変換回路において、全波整流回路の
交流入力側に交流リアクトルを直９列に接続すると共に
直流出力側にコンデンサを接続し、さらに前記全波整流
回路を構成する整流素子アーム数の半数の整流素子と逆
並列に自己消弧形半導体スイッチを接続することを特徴
とする。An AC/DC conversion circuit according to the present invention is an AC/DC conversion circuit configured to obtain a DC output voltage higher than a voltage obtained by full-wave rectification of an AC input. Connecting reactors in nine series, connecting a capacitor to the DC output side, and further connecting a self-extinguishing semiconductor switch in antiparallel to half the number of rectifying element arms constituting the full-wave rectifying circuit. It is characterized by
前記のＡＣ／ＤＣ変換回路において、交流リアクトルは
、交流入力側に接続したトランスの漏れインダクタンス
、配線インダクタンス等で構成することができる。また
、コンデンサは、蓄電池等の蓄電手段で置換することも
できる。In the AC/DC conversion circuit described above, the AC reactor can be configured by leakage inductance of a transformer connected to the AC input side, wiring inductance, etc. Further, the capacitor can also be replaced with a power storage means such as a storage battery.
本発明に係るＡＣ／ＤＣ変換回路によれば、全波整流回
路の交流入力側に交流リアクトルを接続すると共に直流
出力側にコンデンサを接続し、さやに前記整流回路を構
成する整流素子アーム数の半数の整流素子に対し自己消
弧形半導体スイッチを逆並列に接続することにより、−
交流入力の正負の半サイクルにおいて電流の通過する半
導体の個数を最少とし、こ？１による発生損失の低減を
行い、変換効率の向上を容易に達成することができる。According to the AC/DC conversion circuit according to the present invention, an AC reactor is connected to the AC input side of the full-wave rectifier circuit, and a capacitor is connected to the DC output side, and the number of rectifier arms constituting the rectifier circuit is adjusted in the sheath. By connecting self-extinguishing semiconductor switches in antiparallel to half of the rectifying elements, -
Minimize the number of semiconductors through which current passes during the positive and negative half cycles of AC input, and calculate this? By reducing the generated loss according to 1, it is possible to easily improve the conversion efficiency.
次に本発明に係るＡＣ／ＤＣ変換回路の実施例につき、
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。Next, regarding an embodiment of the AC/DC conversion circuit according to the present invention,
A detailed description will be given below with reference to the accompanying drawings.
第１図は、本発明に１系るＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路の一
実施例を示すものである。なお、説明の便宜上第２図に
示す従来の回路と同一の構成部分には同一の参照符号を
付して説明する。第１図において、参照符号１０，１２
，１４．１６は全波整流回路を構成する整流ダイオード
を示し、この全波整流回路の交流入力側には、交流変流
器１８および交流リアクトル３４を介して交流フィルタ
２０が接続配置されている。また、前記整流回路の直流
出力側には、コンデンサ２８と負荷３０とがそれぞれ並
列に接続されている。FIG. 1 shows an embodiment of an A C/DC conversion circuit according to the present invention. For convenience of explanation, the same components as those of the conventional circuit shown in FIG. 2 will be described with the same reference numerals. In FIG. 1, reference numerals 10, 12
, 14 and 16 indicate rectifier diodes constituting a full-wave rectifier circuit, and an AC filter 20 is connected to the AC input side of this full-wave rectifier circuit via an AC current transformer 18 and an AC reactor 34. . Further, a capacitor 28 and a load 30 are each connected in parallel to the DC output side of the rectifier circuit.
そして、本実施例回路においては、前記整流ダイオード
ｔｏ、１２に対し、これらと逆並列にトランジスタ３６
．３８を接続する。なお、交流入力、交流変流器１８お
よびコンデンサ２８の両端をそれぞれ制御回路３２に接
続すると共に、前記トランジスタ３６．３８のベースと
エミッタ端子を制御回路３２に接続する。In the circuit of this embodiment, a transistor 36 is connected antiparallel to the rectifier diode to, 12.
．． Connect 38. Note that the AC input, both ends of the AC current transformer 18 and the capacitor 28 are connected to the control circuit 32, and the base and emitter terminals of the transistors 36 and 38 are connected to the control circuit 32.
このように構成した本実施例のＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路
は、交流入力電圧波形と交流変流器１８で検出される電
流波形が一致するように、トランジスタ３６．３８を交
流入力の周波数より十分高い周波数でオン・オフ動作さ
せると、交流入力には交流入力電圧と位相および波形の
一致した電流が流れ、コンデンサ２８の電圧が上昇する
。従って、このコンデンサ２８の端子電圧が所定値に達
した場合には、制御回路３２を介してトランジスタ３６
．３８のオン・オフ動作の比率を調整することにより、
直流出力電圧を一定に保持することができる。The A C/DC conversion circuit of this embodiment configured in this manner has transistors 36 and 38 set at a frequency lower than the frequency of the AC input so that the AC input voltage waveform and the current waveform detected by the AC current transformer 18 match. When turned on and off at a sufficiently high frequency, a current having the same phase and waveform as the AC input voltage flows through the AC input, and the voltage of the capacitor 28 increases. Therefore, when the terminal voltage of this capacitor 28 reaches a predetermined value, the transistor 36
．． By adjusting the ratio of 38 on/off operations,
The DC output voltage can be held constant.
また、このように構成した回路における電流の経路は次
の通りである。例えば、交流入力電圧がＵ、％１子の電
圧〉■端子の電圧の条件では、トランジスタ３６がオフ
状態でトランジスタ３８をオン動作させると、交流入力
（Ｕ端子）−交流フィルタ２〇−交流リックドル３４→
トランジスタ３８−整流グイ、オード１６−交流変流器
１８の経路で電流Ｉ、が流れ、交流リアクトル３４にエ
ネルギがＭ積される。次に、トランジスタ３８をオフ動
作させると、前記交流リアクトル３４に蓄積されたエネ
ルギは、整流ダイオード１０−コンデンサ２８と負荷３
０の並列接続回路−整流ダイオード１６−交流変流器１
８の経路により電流■２として転流する。同様にして、
交流入力電圧がＵ端子の電圧く■端子の電圧の条件では
、トランジスタ３８がオフ状態でトランジスタ３６をオ
ン動作させると、交流入力（■端子）−交流変流器１８
−整流ダイオード１４−トランジスタ３６−交流リアク
トル３４の経路で電流が流れる。次に、トランジスタ３
６をオフ動作させると、交流入力（Ｖ端子）−交流変流
器１８−整流ダイオード１４−コンデンサ２８と負荷３
０の並列接続回路−整流ダイオード１２→交流リアクト
ル３４の経路で電流が流れる。Further, the current path in the circuit configured as described above is as follows. For example, under the condition that the AC input voltage is U and the voltage at the terminal is %1 voltage, when the transistor 38 is turned on while the transistor 36 is off, the AC input (U terminal) - AC filter 20 - AC Rickdle 34→
A current I flows through the path of the transistor 38-rectifier 16-AC current transformer 18, and energy M is multiplied in the AC reactor 34. Next, when the transistor 38 is turned off, the energy stored in the AC reactor 34 is transferred to the rectifier diode 10 - the capacitor 28 and the load 3.
0 parallel connection circuit - rectifier diode 16 - AC current transformer 1
The current is commutated as a current 2 through the path 8. Similarly,
Under the condition that the AC input voltage is the voltage at the U terminal and the voltage at the ■ terminal, when the transistor 38 is turned off and the transistor 36 is turned on, the AC input (■ terminal) - AC current transformer 18
A current flows through the path of - rectifier diode 14 - transistor 36 - AC reactor 34 . Next, transistor 3
6 is turned off, AC input (V terminal) - AC current transformer 18 - rectifier diode 14 - capacitor 28 and load 3
A current flows through the parallel connection circuit of 0 - rectifier diode 12 -> AC reactor 34.
このようにして、本実施例回路によれば、電流が通過す
る半導体の個数は、トランジスタ３６または３８がオン
状態の時にダイオード１個とトランジスタ１（固となり
、またトランジスタ３６および３８がオフ状態の時にダ
イオード２個となる。従って、前述した従来回路と比較
すると、電流の通過するダイオードの個数がそれぞれ１
個減ることになる。In this way, according to the circuit of this embodiment, the number of semiconductors through which current passes is one diode and transistor 1 (solid) when transistor 36 or 38 is on, and when transistors 36 and 38 are off, Therefore, compared to the conventional circuit described above, the number of diodes through which current passes is 1 each.
The number will decrease.
以上、本発明に係るＡＣ／ＤＣ変換回路の好適な一実施
例について説明したが、本発明はこの実施例に限定され
ることなく、例えば整流ダイオードとそれぞれ逆並列に
接続されるトランジスタとしては自己消弧形半導体スイ
ッチを一般的に使用することができ、また交流入力側に
接続する交流リアクトルに代えてトランスの漏れインダ
クタンスや配線インダクタンスを利用するよう回路構成
したり、さらに直流出力側に設けるコンデンサに代えて
蓄電池等の蓄電手段を使用することが可能であり、その
他本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計
変更をなし得ることは勿論である。Although a preferred embodiment of the AC/DC conversion circuit according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. Arc-extinguishing semiconductor switches can generally be used, and the circuit can be configured to use transformer leakage inductance or wiring inductance instead of the AC reactor connected to the AC input side, or a capacitor installed on the DC output side. It goes without saying that it is possible to use a power storage means such as a storage battery instead, and that various other design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
交流電源を全波整流して得られた電圧より高い直流電圧
源を得ることができるＡＣ／ＤＣ変換回路として、全波
整流回路の交流入力側に交流リアクトルを直列に接続す
ると共に直流出力側にコンデンサを接続し、前記全波整
流回路を構成する整流ダイオードのアーム数の半数のダ
イオードと逆並列に自己消弧形半導体スイッチを接続す
ることにより、それぞれ交流入力の正負の半サイクルに
おいて電流の通過する半導体の個数を従来回路と比べて
減少させることができ、これにより発生損失の低減、変
換効率の向上と共に冷却装置の小形化ができ、装置とし
ての全体的構成を小形化することができる。As is clear from the embodiments described above, according to the present invention,
As an AC/DC conversion circuit that can obtain a DC voltage source higher than the voltage obtained by full-wave rectifying an AC power source, an AC reactor is connected in series to the AC input side of the full-wave rectifier circuit, and an AC reactor is connected to the DC output side of the full-wave rectifier circuit. By connecting a capacitor and a self-extinguishing semiconductor switch in antiparallel to half the number of rectifier diodes that constitute the full-wave rectifier circuit, current can pass through each positive and negative half cycle of the AC input. The number of semiconductors used can be reduced compared to conventional circuits, thereby reducing the loss generated, improving conversion efficiency, and downsizing the cooling device, making it possible to downsize the overall configuration of the device.
第１図は本発明に係るＡ Ｃ／Ｄ Ｃ変換回路の一実施
例を示す回路図、第２図は従来のＡＣ／ＤＣ変換回路の
回路図である。
１０．１２．１４，１６ 、、、整流ダイオード１８、
、、交流変流器 ２０．、、交流フィルタ２８、、
、コンデンサ ３０．、、負荷３２）、、制御回路
３４．、、交流リアクトル３６．３８．、、
トランジスタ
特許出願人 富士電機株式会社FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an AC/DC conversion circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional AC/DC conversion circuit. 10.12.14,16,,,rectifier diode 18,
,,AC current transformer 20. ,,AC filter 28,,
, capacitor 30. ,,Load 32),,Control circuit 34. ,, AC reactor 36.38. ,,
Transistor patent applicant Fuji Electric Co., Ltd.
Claims (3)
出力電圧を得るよう構成したＡＣ／ＤＣ変換回路におい
て、全波整流回路の交流入力側に交流リアクトルを直列
に接続すると共に直流出力側にコンデンサを接続し、さ
らに前記全波整流回路を構成する整流素子アーム数の半
数の整流素子と逆並列に自己消弧形半導体スイッチを接
続することを特徴とするＡＣ／ＤＣ変換回路。(1) In an AC/DC conversion circuit configured to obtain a DC output voltage higher than the voltage obtained by full-wave rectification of AC input, an AC reactor is connected in series to the AC input side of the full-wave rectifier circuit, and an AC reactor is connected in series to the DC output side. An AC/DC conversion circuit characterized in that a capacitor is connected to the circuit, and a self-extinguishing semiconductor switch is connected in antiparallel to half the number of rectifier arms constituting the full-wave rectifier circuit.
において、交流リアクトルは交流入力側に接続したトラ
ンスの漏れインダクタンス、配線インダクタンス等で構
成してなるＡＣ／ＤＣ変換回路。(2) In the AC/DC conversion circuit according to claim 1, the AC reactor is constituted by leakage inductance of a transformer connected to the AC input side, wiring inductance, etc.
において、コンデンサは蓄電池等の蓄電手段で置換して
なるＡＣ／ＤＣ変換回路。(3) An AC/DC conversion circuit according to claim 1, in which the capacitor is replaced with a power storage means such as a storage battery.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271632A JPH0779548B2 (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | AC / DC conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271632A JPH0779548B2 (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | AC / DC conversion circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117658A true JPH01117658A (en) | 1989-05-10 |
| JPH0779548B2 JPH0779548B2 (en) | 1995-08-23 |
Family
ID=17502772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62271632A Expired - Lifetime JPH0779548B2 (en) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | AC / DC conversion circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
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