JPH03203527A - スイッチング電源式充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、小型で入力高力率をもったフライバックス
イッチング電源式充電器に関するものである。

従来の技術 従来、スイッチング式電源を用いた充電器は、第４図に
示すような回路構成にしたものがあった。

第４図において、１は入力端子、２は整流器、２２は平
滑用コンデンサ、４．６はＭＯＳＦＥＴ等のスイッチン
グ素子、６，７はスイッチング素子４６と２石ホワード
回路を構成するダイオード、２３は出力トランス、９は
整流ダイオード、１０は電流検出器、２４は平滑用リア
クトル、２５はフリーホイルダイオード、２６は制御装
置である。

入力電圧を整流器２により整流し、その整流出力を平滑
用コンデンサ２２により平滑し、整流平滑した直流を電
源として、スイッチング素子４゜５が制御装置２６０制
御信号により高周波スイッチングさせる。スイッチング
素子４，５０オン時に出力トランス２３の出力側に高周
波が出力され、この高周波を整流ダイオード９により整
流し、その出力を平滑リアクトル２４により平滑して負
荷の蓄電池１１を充電する。充電器の出力電圧又は電流
検出器１０により出力電流を検出し、これらの検出信号
を制御装置２６に入力し、フィードバックを構成して定
電圧又は定電流制御を行う。

発明が解決しようとする課題 ところで、従来のスイッチング電源の充電器は、入力電
源を整流した直流を電源としてスイッチング素子４．５
を高周波スイッチングさせているため、入力電流力率は
非常に悪いものであった。この入力電流力率を改善する
ために整流器２の入力又は出力に大容量のりアクドルが
必要であった。

この発明は、大容量のりアクドルを設けることなく、入
力電流力率の改善を行うことを目的としている。

課題を解決するための手段 この発明の充電器は、入力電圧を整流する整流器と、整
流出力を直流電源として高周波スイッチングするスイッ
チング素子と、励磁インダクタンスを有し高周波スイッ
チング出力を出力する出力トランスと、スイッチング素
子のオフ時に出力トランスの出力を出力するダイオード
により槽底されたことを特徴とする。

作用 スイッチング素子のオン時に出力トランスに電磁エネル
ギーが蓄積し、スイッチング素子がオフ時にエネルギー
を放出して蓄電池の充電に寄与させる。このスイッチン
グ素子のオン時に流れる入力電流は、出力トランスの励
磁インダクタンスにより、力率改善がなされる。

実施例 部下、実施例を第１図及び第２図に示す。第１図におい
て第４図と同じ記号のものは、同一のものを示す。第４
図のものと異なる点は、従来の出力トランスは１次巻線
と２次巻線とは、密に巻かれていたのに対し、第１図の
出力トランス８は粗に巻かれていることである。さらに
第４図の出力トランスはスイッチング素子がオン時に出
力しているのに対し、第１図の出力トランス８は、スイ
ッチング素子４．５がオン時にエネルギーを蓄積し、オ
フ時にそのエネルギーを放出して、蓄電池を充電する。

そして、第１図のコンデンサ３は第４図のコンデンサ２
２よりも容量の小さいものが選択されている。捷た、出
力トランスの入力電流を１次電流検出器１２により検出
して制御装置１３によりスイッチング素子４，６を制御
する。

この制御装置１３の詳細図を第２図に示す。３１は入力
電圧を受ける変圧器、３２は出力電圧検出器、３３は入
力電圧を整流する整流器、３４は出力電圧検出器３２の
検出信号と基準信号３６とを比較し誤差を増幅する演算
増幅器、３６は出力電流検出器１０の検出信号と基準信
号３７とを比較し誤差を増幅する演算増幅器、３８・３
９はダイオードでオアゲートを横取する。４０は出力ト
ランスの入力電流を検出する検出器１２の出力を整流す
る整流器、４１は入力電圧を検出した信号と、演算増幅
器３４又は３６の出力信号とを掛算する掛算器、４２は
掛算器４１の出力と整流器４０との出力を比較する比較
器、４３は高周波のクロック発振器、４４はクロック発
振器４３により起動し、比較器４２の信号により停止す
るロジック回路である。４６はロジック信号を受はスイ
ッチング素子を１駆動させるドライブ回路である。

入力電圧を整流器２により整流し、整流出力を直流電源
として、スイッチング素子４．６を高周波スイッチング
する。このスイッチング素子４゜６がオンしたとき、ス
イッチング素子４、出力トランス８、スイッチング素子
５の順に電流が流れる。このとき出力トランス８の２次
巻線に電圧が誘起されるが、ダイオード９により阻止さ
れ、蓄電池には電流が流れない。このため、出力トラン
ス８の励磁インダクタ・ンスに電磁エネルギーが蓄積さ
れる。そして、スイッチング素子４・５がオフすると励
磁インダクタンスのエネルギーは、出力トランス８の２
次巻線からダイオード９を介して蓄電池を充電する。

制御装置１３には、変圧器３１を介して入力電圧が入力
し、整流器３３により第３図（２Ｌ）に示すように整流
される。蓄電池１１に印加する電圧及び電流をそれぞれ
出力電圧検出器３２及び電流検出器１０により検出し、
基準信号と比較してその誤差を増幅し、オアゲートの出
力に第３図（ｂ）に示すように直流出力を得る。整流器
３３の出力とオアゲートの出力とを掛算器４１により掛
算し、第３図（Ｃ）に示す出力を得る。一方、出力トラ
ンス８の１次巻線に流れる電流を１次電流検出器１２に
より検出し、整流器４ｏにより整流すると、第３図（ｄ
）に示すようにスイッチング素子４，５がオフ時に流れ
る間欠出力を得ることができる。

整流器４０の出力が掛算器４１の出力より高くなると比
較器４２から出力信号が出力し、ロジック回路４４はモ
ードを変更し、ドライブ回路４６から信号が出力されて
、スイッチング素子４，５はオンする。つぎにクロック
発振器４３のクロック信号によりロジック回路４４はモ
ードを変更して、ドライブ回路４５からの信号はしゃ断
され、スイッチング素子４，５はオフする。

以上の動作を順次繰返し、蓄電池１１には、高周波の間
欠した電流が流れて充電がなされる。

発明の効果 この発明は、以上のように構成されているため、つぎの
ような効果がある。すなわち平滑用コンデンサ３は大容
量でないため、スイッチング素子４゜６の入力直流は、
交流入力電圧を整流した正弦波整流であり、寸た交流入
力電流は入力電圧波形と同じ正弦波の電流となり、その
力率の改善がなされる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明のスイッチングす囚て゛ 電源式充電器の一実施例を石基、第１図はブロック図、
第２図は制御装置の詳細図、第３図（ａ）〜（ｄ）は動
作説明の波形図であり、第４図は従来のスイッチング電
源式充電器のブロック図である。 ４．５・・・・スイッチング素子、８・２３°°°°゛
出力トランス、９・・・・ダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　入力電圧を整流する整流器と、整流出力を直流電源と
   して高周波スイッチングするスイッチング素子と、励磁
   インダクタンスを有し高周波スイッチング出力を出力す
   る出力トランスと、スイッチング素子のオフ時に出力ト
   ランスの出力を出力するダイオードにより構成されたス
   イッチング電源式充電器。