JPH0487562A - コンデンサー交流昇圧回路 - Google Patents

コンデンサー交流昇圧回路

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JPH0487562A
JPH0487562A JP2197586A JP19758690A JPH0487562A JP H0487562 A JPH0487562 A JP H0487562A JP 2197586 A JP2197586 A JP 2197586A JP 19758690 A JP19758690 A JP 19758690A JP H0487562 A JPH0487562 A JP H0487562A
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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】 「産業上の利用分計」 この発明はトランスレス交流弁圧器、とくにノイズ少な
いコンデンサー交流升圧響に関するものである。
「従来の技術」 従来は、コンデンサーとスイッチング素子な使って、直
列にしたり並列にしたりして、交互にコンデンサーを切
り替えて、電圧の弁圧を達成する言われる電子トランス
があった。
「発明が解決しようとするI! M Jしかしながら、
その切り替え周波数は交流電源の周波数より高かなけれ
ばならないので、ノイズ出るという問題があった。
「課題を解決するための手段」 そこで、本発明は、第1〜第4図のような1 交流入力
側の一方の端子に二つのコンデンサーと交流入力側の他
方の端子に二つのダイオードからなる正と員の二組半波
整N回路において、正の出力端子と負荷の一方の端子の
間に、交流電源と同期にして、正の半周期だけしか動作
しない能動素子を直列して置き、 負の出力端子と負荷の一方の端子の間に、交流電源と同
期にして、負の半周期だけしか動作しない能動素子を直
列して置き、 負荷の他方の端子は交流入力側の他方の端子に接続され
ている ことを特徴とするコンデンサー交流升圧回路と2 請求
項1に記載のコンデンサー交流升圧回路において、整流
ダイオードのがわりにコンデンサー降圧直流電源または
スイッチング直流電源を用いて、上記コンデンサーに充
電すること を特徴とするコンデンサー交流升圧回路と3 請求項1
または請求項2に記載のコンデンサー交流升圧回路にお
いて、半波整流回路の代わりに半波形の倍電圧整流回路
を使うこと を特徴とするコンデンサー交流升圧回路と4 全波形倍
電圧整流回路において、請求項2に記載のように、整流
ダイオードのがわりにコンデンサー降圧直流電源または
スイッチング直流電源を用いて、上記コンデンサーに充
電すること4つの能動素子をブリッジ状に、その一方の
両端は負荷の両端に、その他方の両端は上記整流回路の
正負出力両端に接続して、それを交流電源でまたは交流
電源と同期する信号源で駆動することを特徴とするコン
デンサー交流升圧回路となどコンデンサー交流升圧回路
を提案する。
「昨月J 第1図において、交流電源の右側の端子電圧をゼロとし
て、左側端子が負の半周期になると、ダイオードD1が
導通し、コンデンサーCIへほぼ入力電圧の最大値V+
aにまで充電する。入力電圧がピーク過ぎでも、能動素
子T1が負の半mNIでoffL、ているから、C1に
ほぼピーク電圧Vmを保持する0次に正の半周期になる
と、ダイオードD1は導通せず、TlがOnする、この
時・入力電圧と01に充電された直流電圧とが加わりあ
って負荷ZLの両端には約2■鳳ビークの正電圧を得ら
れる。
同じの動作原理で約2V+aピークの負電圧も得られる
。第1図には電源入力波形に対応してZI。
の両端電圧波形を示している。
第2図において、コンデンサー降圧直流電w11たはス
イッチング直流電11:(81,32)を通じて、半周
期でコンデンサーに電圧Vnまで充電する0次の半周期
に入ると、入力電圧とこの01両端の電圧Vnとが加わ
りあって、負荷ZLの両端には約Vm+Vnビーク交流
電圧を得られる。
1113図において、正の出方と負の出方ともに半波形
の倍電圧整流回路を設けて、負荷側が電源電圧の2倍以
上の交流出方電圧を得られることは分かりやすいと思う
第4FMにおいて、全波形倍電圧整流回路を改造して、
図2のようにコンデンサー降圧直流電源またはスイッチ
ング[流電源をダイオードの代わりに入ると、はぼ2V
nの直流電圧が出力できることは言うまでもない、それ
から4つの能動素子を交流電源または交流電源と同期す
る信号源で駆動するによって、方形波または正弦波イン
バータを構成して、負荷側が電源電圧の2倍以下の交流
出力電圧を得られることは分かりやすいと思う8以下、
幾つ実施例を上げって一歩進んて説明する。
「実施例」 第5allは、本発明を交流倍電圧器に実施するの一例
である。高圧系電源の電気製品を低圧系電源の国へ持っ
ていく使う時、二の交流倍電圧器が必要となる。その原
理的な等価回路は図1に示した。
ごこで、主として能動素子およびその駆動回路について
説明する。
第5図において、D3、T3、R5、R3またはD4、
T4、R6、R4は能動素子を駆動する回路である。適
当なR1またはR2を選んで歪が少ない正弦波を得られ
る。R2、C3で簡単な波形改善回路を構成する。R1
は突入電流を抑える抵抗である。RIおよびR2はサミ
スタ抵抗を採用するより、大電力出力場合に熱損失衣減
らすことができる。R9、RIOはコンデンサーの蓄積
電荷放電用の抵抗である。
#I8図は交流電圧補MWと言える。  C4、Dlま
たはD2、CIまたはC2からなる簡単なコンデンサー
降圧直流電源は補償電圧を提供する。補償電圧はC4と
C1またはC2との容量比で決める。 しかしC4は無
極性コンデンサーでなければならないので、現時点に大
電力に向かない。
第7図の交流電圧補償器は、補償電圧は簡単なスイッチ
ング電源で提供する。補償電圧は約コンデンサ〜C1(
またはC2)に充電された電圧と等しい、したがって、
比較回路でclの電圧を監視し、設定された電圧を越え
ると、上記比較回路の出力信号が能動素子Tlをoff
させる。
比較回路において、R11とWlで分圧されたC1の電
圧はトランジスタT9の敷居値(約o、65V)に越え
ると、T 9.T 7を通じて能動素子T5をoffさ
せる。
注意すべきことは、C1の容量は充分でな・ければ端子
極性は反転なる恐れがある。一方c1の容量は太きすぎ
なら、ダイオードとスイッチング素子の内部抵抗により
、C1の端子電圧が上がらなくなる恐れもある。このこ
とは補償電圧が低ければ低いほどひどくなる。改善しよ
うと思ったら、同図に示すようにインダクタンスL1を
入れて、または本格なスイッチングレギュレタ回路を導
入してよい。
第8図の電源装置は、特徴として電源電圧の以下から2
倍までの交流出力電圧を得られることである。電源電圧
変動より特性の変化を調べる時・役に立つ電源装置であ
る。その原理的な等僅回路は図4に示した。ここで、主
としてスイッチング電源と駆動回路との具体的な#I威
について説明する。
*、a図において、スイッチング電源の能動素子T5お
よびその駆動するrM路はほぼ!117と同じ構成され
ているが、比較回路の構成はちょうと違う今度電源電圧
と01またはC2の電圧との代数和を監視し、設定され
た電圧を越えると、上記比較回路の出力信号が能動素子
T5を。ffさせる。
比較回路は整流ダイオードDllとR15、C5からな
る積分回路とを加えている。積分時間常数が大きいから
、R15を流れている電流はつねに電源電圧に比例して
いる。同じこと、R11を流れている電流はつねにcl
の端子電圧に比例している。そしてR11とR15はW
lより充分大きいから、Wlを流れている電流は上記二
つ電流の和と見なせる。言い換えるとWlの端子電圧は
電)源電圧と01の端子電圧との代数和に比例している
。この比例電圧はトランジスタT8の敷居値に越えると
、T7を通じてT5をoffさせる。
駆動回路は対称的に4つの駆動回路で構成されている。
左端子が正の半周期になると、Dl、R3、R5、R7
、Tllを通じて、適当な幅を持つ正弦波または疑似正
弦波電流でTIを駆動する同時に74もI[動されてい
る。しかしながら、 T3とT2はD9、D8の極性が
友対ため、offされている。したがって負荷ZLにあ
る極性の電圧出力を得られる0次に負の半周期に入ると
1.逆にT3とT2が駆動されていて、T1、T4を。
ffされている。したがって負荷ZLに反対極性の電圧
出力を得られる。
負の半周期での動作原理は正の場合と同じだから、図8
に簡略している。
「発明の効果」 トランスレス交流升圧回路の中で、本発明は1極性ある
電解コンデンサーも使えることで、もつと軽量かつ小型
できること 2主制御素子を交流電源または交流電源と同期する信号
源で駆動することで、ノイズ低減と効率アブ二と など効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の代表的な構成回路図である。 第5図は、本発明を交流倍電圧器に実施するの一例であ
る。 第6図は実施例の交流電圧補償器1である。補償電圧は
簡単なコンデンサー降圧直流電源で提供する。 第7図は実施例の交流電圧補償器2である。補償電圧は
簡単なスイッチング電源で提供する。 第8図は、実施例の電源電圧変動より特性の変化を調べ
る時、役に立つ電源装置である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 交流入力側の一方の端子に二つのコンデンサーと交
    流入力側の他方の端子に二つのダイオードからなる正と
    負の二組半波整流回路において、正の出力端子と負荷の
    一方の端子の間に、交流電源と同期にして、正の半周期
    だけしか動作しない能動素子を直列して置き、負の出力
    端子と負荷の一方の端子の間に、交流電源と同期にして
    、負の半周期だけしか動作しない能動素子を直列して置
    き、 負荷の他方の端子は交流入力側の他方の端子に接続され
    ていることを特徴とするコンデンサー交流升圧回路。 2 請求項1に記載のコンデンサー交流升圧回路におい
    て、整流ダイオードのかわりにコンデンサー降圧直流電
    源またはスイッチング直流電源を用いて、上記コンデン
    サーに充電することを特徴とするコンデンサー交流升圧
    回路。 3 請求項1または請求項2に記載のコンデンサー交流
    升圧回路において、半波整流回路の代わりに半波形の倍
    電圧整流回路を使うことを特徴とするコンデンサー交流
    升圧回路。 4 全波形倍電圧整流回路において、請求項2に記載の
    ように、整流ダイオードのかわりにコンデンサー降圧直
    流電源またはスイッチング直流電源を用いて、上記コン
    デンサーに充電すること4つの能動素子をブリッジ状に
    、その一方の両端は負荷の両端に、その他方の両端は上
    記整流回路の正負出力両端に接続して、それを交流電源
    でまたは交流電源と同期する信号源で駆動することを特
    徴とするコンデンサー交流升圧回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7042204B2 (en) 2002-02-06 2006-05-09 Nitta Corporation Voltage source and current source with capacitor
JP2012182982A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 International Controls & Measurements Corp Acライン電圧の調節器および制御器
JP2014030336A (ja) * 2012-06-25 2014-02-13 Ricoh Co Ltd 電源装置、電源制御装置及び画像形成装置

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