JPH05130778A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH05130778A JPH05130778A JP3265194A JP26519491A JPH05130778A JP H05130778 A JPH05130778 A JP H05130778A JP 3265194 A JP3265194 A JP 3265194A JP 26519491 A JP26519491 A JP 26519491A JP H05130778 A JPH05130778 A JP H05130778A
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- circuit
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- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
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- H02M1/10—Arrangements incorporating converting means for enabling loads to be operated at will from different kinds of power supplies, e.g. from ac or dc
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- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
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- H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
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- H02M1/4283—Arrangements for improving power factor of AC input by adding a controlled rectifier in parallel to a first rectifier feeding a smoothing capacitor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】入力ＡＣ電圧が１１０〜１２０Ｖと２２０〜２
４０Ｖの両方に適用され、調波電流の小さい電源を提供
する。 【構成】第１整流回路６と、調波電流を低減するための
ブースト回路（３０、９、３２、３４、３６を含む）を
持つ第２整流回路を有する。整流器２６、ブースト回路
は第１整流回路６に並列接続される。入力が１１０〜１
２０Ｖのときには、第１整流回路により倍電圧整流電圧
が得られ、２２０〜２４０Ｖのときには、整流器２６、
ブースト回路を介して３５０〜４００Ｖの昇圧ＤＣ電圧
が得られ、線路電流調波を最小にし、また第１整流回路
は隔離される。
４０Ｖの両方に適用され、調波電流の小さい電源を提供
する。 【構成】第１整流回路６と、調波電流を低減するための
ブースト回路（３０、９、３２、３４、３６を含む）を
持つ第２整流回路を有する。整流器２６、ブースト回路
は第１整流回路６に並列接続される。入力が１１０〜１
２０Ｖのときには、第１整流回路により倍電圧整流電圧
が得られ、２２０〜２４０Ｖのときには、整流器２６、
ブースト回路を介して３５０〜４００Ｖの昇圧ＤＣ電圧
が得られ、線路電流調波を最小にし、また第１整流回路
は隔離される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は調波電流を抑制した電源
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】ヨーロッパの各国ではまもな
く利用線路に接続された電気機器の電源によってもたら
される調波電流に制限を設けるＩＥＣ−５５５規格の施
行を開始することが予想される。この規格を達成するた
めの従来の装置は米国特許４、９４０、９２９号に見る
ことができる。この特許においては、ブリッジ整流器と
それに続くブースト回路を用いており、該回路は電流が
正弦波であり、かつ正弦波電圧に同期していることを保
証する。したがって仮想力率１が得られ、調波電流が最
小化される。
く利用線路に接続された電気機器の電源によってもたら
される調波電流に制限を設けるＩＥＣ−５５５規格の施
行を開始することが予想される。この規格を達成するた
めの従来の装置は米国特許４、９４０、９２９号に見る
ことができる。この特許においては、ブリッジ整流器と
それに続くブースト回路を用いており、該回路は電流が
正弦波であり、かつ正弦波電圧に同期していることを保
証する。したがって仮想力率１が得られ、調波電流が最
小化される。
【０００３】
【発明の目的と概要】すべての市場でこのような線路調
波電流修正器が必要なわけではない。さらに、線路調波
電流修正器の故障がシステム故障を引き起こすことがあ
ってはならない。すなわち、このシステムは故障許容性
のものでなければならない。故障がある場合、システム
はもはやＩＥＣ−５５５規格に適合しないかもしれない
が、それでも機能し続けなければならない。
波電流修正器が必要なわけではない。さらに、線路調波
電流修正器の故障がシステム故障を引き起こすことがあ
ってはならない。すなわち、このシステムは故障許容性
のものでなければならない。故障がある場合、システム
はもはやＩＥＣ−５５５規格に適合しないかもしれない
が、それでも機能し続けなければならない。
【０００４】本発明によれば、故障許容電源は第２の整
流回路と並列に接続するよう適合させた第１の整流器か
らなる。第２の整流回路は調波を除去するための整流器
とブースト変換器回路を含む。ブースト変換器は出力電
圧が入力電圧より高いスイッチング電源である。ブース
ト変換器は交流線路電流の基本周波数の高調波を最小限
にする。第２の整流器とブースト回路はモジュラー形式
であり、第１の整流器と簡単に並列接続することができ
る。このモジュールが第１の整流器に接続されない、あ
るいはモジュールが故障（不動作）している場合、第１
の整流器は線路の調波電流の修正なしに独立して動作す
る。したがって、このシステムはヨーロッパその他の地
域における回路仕様を満足する安価で小型で信頼性のあ
る手段である。
流回路と並列に接続するよう適合させた第１の整流器か
らなる。第２の整流回路は調波を除去するための整流器
とブースト変換器回路を含む。ブースト変換器は出力電
圧が入力電圧より高いスイッチング電源である。ブース
ト変換器は交流線路電流の基本周波数の高調波を最小限
にする。第２の整流器とブースト回路はモジュラー形式
であり、第１の整流器と簡単に並列接続することができ
る。このモジュールが第１の整流器に接続されない、あ
るいはモジュールが故障（不動作）している場合、第１
の整流器は線路の調波電流の修正なしに独立して動作す
る。したがって、このシステムはヨーロッパその他の地
域における回路仕様を満足する安価で小型で信頼性のあ
る手段である。
【０００５】第１の整流器のピーク出力は線路電圧より
小さい。ブースト変換器が入力線路電圧より大きい出力
電圧を発生するとき、電流は第１の整流器には流れな
い。したがって、第２の整流器とブースト変換器が動作
しているとき、第１の整流器は受動的な方法で選択され
る。逆に第２の整流器とブースト変換器とを含むモジュ
ールがないとき、あるいは動作不能であるとき、第１の
整流器は能動制御を介さないで電源として働く。
小さい。ブースト変換器が入力線路電圧より大きい出力
電圧を発生するとき、電流は第１の整流器には流れな
い。したがって、第２の整流器とブースト変換器が動作
しているとき、第１の整流器は受動的な方法で選択され
る。逆に第２の整流器とブースト変換器とを含むモジュ
ールがないとき、あるいは動作不能であるとき、第１の
整流器は能動制御を介さないで電源として働く。
【０００６】このシステムは典型的な線路電圧範囲セレ
クタのサンプル修正を介してブースト変換器を付勢する
ことができる。ヨーロッパ線路電圧規格（たとえば、２
２０−２４０Ｖ）が適用される場合、線路電圧範囲セレ
クタ中の電圧センサは第２の整流器とブースト変換器を
起動するインターロック信号を発生する。しかし、それ
より低い線路電圧規格（たとえば１１０−１２０Ｖ）が
用いられる場合、電圧範囲セレクタは電圧二倍器を起動
し、ブースト変換器は停止される。
クタのサンプル修正を介してブースト変換器を付勢する
ことができる。ヨーロッパ線路電圧規格（たとえば、２
２０−２４０Ｖ）が適用される場合、線路電圧範囲セレ
クタ中の電圧センサは第２の整流器とブースト変換器を
起動するインターロック信号を発生する。しかし、それ
より低い線路電圧規格（たとえば１１０−１２０Ｖ）が
用いられる場合、電圧範囲セレクタは電圧二倍器を起動
し、ブースト変換器は停止される。
【０００７】ブースト変換器は好適にはいくつかの故障
モードから保護される。第１に、ヒューズが入力短絡か
ら保護する。第２に、２つの絶縁ダイオードが負荷をブ
ースト変換器中の短絡から保護する。このようにブース
ト変換器と絶縁ダイオードの独立した故障はともにブー
スト変換器を介して負荷コンデンサの放電を可能とする
ように起こらなければならない。最後に、クローバース
イッチ（すなわちシリコン制御整流素子）によるものの
ような過電圧保護が設けられる。
モードから保護される。第１に、ヒューズが入力短絡か
ら保護する。第２に、２つの絶縁ダイオードが負荷をブ
ースト変換器中の短絡から保護する。このようにブース
ト変換器と絶縁ダイオードの独立した故障はともにブー
スト変換器を介して負荷コンデンサの放電を可能とする
ように起こらなければならない。最後に、クローバース
イッチ（すなわちシリコン制御整流素子）によるものの
ような過電圧保護が設けられる。
【０００８】
【実施例】図１はワークステーション、コンピュータ製
品、およびその他の電気機器に用いることのできる本発
明を実施した電源を示す。モジュール２０はヨーロッパ
ＩＥＣ−５５５規格で要求される調波電流修正を提供す
る回路要素を含む。モジュール２０は簡単に挿入するこ
とのできる差し込み式ユニットの形態とすることができ
る。したがって、モジュール２０によって提供される調
波電流修正機能はそれを必要とする顧客に対してのみオ
プションとして追加することができる。ＩＥＣ−５５５
規格の必要でない分野の顧客はモジュール２０を用いる
必要はなく大きな節約となる。このフレキシビリティを
提供するには、標準電源にたいするわずかな費用のかか
らない変更を必要とするのみである。
品、およびその他の電気機器に用いることのできる本発
明を実施した電源を示す。モジュール２０はヨーロッパ
ＩＥＣ−５５５規格で要求される調波電流修正を提供す
る回路要素を含む。モジュール２０は簡単に挿入するこ
とのできる差し込み式ユニットの形態とすることができ
る。したがって、モジュール２０によって提供される調
波電流修正機能はそれを必要とする顧客に対してのみオ
プションとして追加することができる。ＩＥＣ−５５５
規格の必要でない分野の顧客はモジュール２０を用いる
必要はなく大きな節約となる。このフレキシビリティを
提供するには、標準電源にたいするわずかな費用のかか
らない変更を必要とするのみである。
【０００９】電源の最重要の機能は、モジュール２０が
ない場合あるいは不動作の場合に交流線路電流の整流を
受動的に行う能力である。交流線路は線路上の高周波ノ
イズを低減するＥＭＩフィルタ４に接続される。ＥＭＩ
フィルタ４は第１の整流器６に接続される。第１の整流
器６は全波ブリツジ回路とすることができる。第１のコ
ンデンサ８と第２のコンデンサ１０は整流器６の両出力
端間に接続される。線路電圧範囲セレクタ１４が第１の
整流器６の入力と、コンデンサ８と１０との接続点間に
結合される。
ない場合あるいは不動作の場合に交流線路電流の整流を
受動的に行う能力である。交流線路は線路上の高周波ノ
イズを低減するＥＭＩフィルタ４に接続される。ＥＭＩ
フィルタ４は第１の整流器６に接続される。第１の整流
器６は全波ブリツジ回路とすることができる。第１のコ
ンデンサ８と第２のコンデンサ１０は整流器６の両出力
端間に接続される。線路電圧範囲セレクタ１４が第１の
整流器６の入力と、コンデンサ８と１０との接続点間に
結合される。
【００１０】図３は線路電圧範囲セレクター１４の実施
例を示す。固体スイッチ５が交流線路からの入力をコン
デンサ８と１０との接続点に接続する。電圧センサ７が
交流線路間の電圧を検出する。交流線路電圧が１１０Ｖ
から１２０Ｖの範囲である場合、電圧センサ７はスイッ
チ５を閉じる信号を発生する。スイッチ５が閉じている
とき、従来の方式のように第１の整流器６とコンデンサ
８および１０の組合せは電圧二倍器として機能し、従来
の電源バックエンド１２に２２０Ｖから２４０Ｖを供給
する。交流線路電圧が所定のレベルを越える場合、入力
は２２０Ｖから２４０Ｖの範囲にあると考えられ、電圧
センサ７はスイッチ５を開く信号を発生する。整流器６
とコンデンサ８および１０の組合せは交流線路入力電圧
が２２０Ｖから２４０Ｖであるとき２２０Ｖから２４０
Ｖの直流電圧を発生する。したがって、整流器６とコン
デンサ８および１０の組合せは低い交流入力電圧あるい
は高い交流入力電圧のいずれかを等価の直流電圧に受動
的に変換する。
例を示す。固体スイッチ５が交流線路からの入力をコン
デンサ８と１０との接続点に接続する。電圧センサ７が
交流線路間の電圧を検出する。交流線路電圧が１１０Ｖ
から１２０Ｖの範囲である場合、電圧センサ７はスイッ
チ５を閉じる信号を発生する。スイッチ５が閉じている
とき、従来の方式のように第１の整流器６とコンデンサ
８および１０の組合せは電圧二倍器として機能し、従来
の電源バックエンド１２に２２０Ｖから２４０Ｖを供給
する。交流線路電圧が所定のレベルを越える場合、入力
は２２０Ｖから２４０Ｖの範囲にあると考えられ、電圧
センサ７はスイッチ５を開く信号を発生する。整流器６
とコンデンサ８および１０の組合せは交流線路入力電圧
が２２０Ｖから２４０Ｖであるとき２２０Ｖから２４０
Ｖの直流電圧を発生する。したがって、整流器６とコン
デンサ８および１０の組合せは低い交流入力電圧あるい
は高い交流入力電圧のいずれかを等価の直流電圧に受動
的に変換する。
【００１１】整流器６とコンデンサ８および１０の組合
せは調波電流修正を提供しない。しかし、線路調波電流
修正は整流器６とコンデンサ８および１０の組合せから
は得られないが、このような回路はモジュール２０が無
い場合、あるいは誤動作している場合にも、それに接続
された電気装置に使用可能な直流電圧を提供する。ま
た、整流器６とコンデンサ８および１０の使用は受動的
なものであり、モジュール２０の存在あるいはそれが適
正に機能しているかの能動的な検出は、整流器６とコン
デンサ８および１０に電源機能を移すには必要ではない
ことに注意を要する。
せは調波電流修正を提供しない。しかし、線路調波電流
修正は整流器６とコンデンサ８および１０の組合せから
は得られないが、このような回路はモジュール２０が無
い場合、あるいは誤動作している場合にも、それに接続
された電気装置に使用可能な直流電圧を提供する。ま
た、整流器６とコンデンサ８および１０の使用は受動的
なものであり、モジュール２０の存在あるいはそれが適
正に機能しているかの能動的な検出は、整流器６とコン
デンサ８および１０に電源機能を移すには必要ではない
ことに注意を要する。
【００１２】動作可能なモジュール２０（整流器とブー
スト変換器からなる整流器回路を含む）が整流器６、コ
ンデンサ８および１０、および線路電圧範囲セレクタ１
４に接続されてるとき、モジュール２０の回路要素への
電源機能の伝送は簡単に起こる。接続要素１６はモジュ
ール２０の入力端子を整流器６の入力および交流線路に
接続する。線路電圧範囲セレクタ１４の電圧センサ７か
らのインターロック信号もまた接続要素１６を介してモ
ジュール２０の制御回路２８に接続される。接続要素１
８はモジュール２０の出力を整流器６とコンデンサ８お
よび１０の出力に結合する。線路電圧範囲セレクタ１４
の電圧センサ７によって２２０Ｖから２４０Ｖのヨーロ
ッパ規格電圧が交流線路上に検出されたとき、インター
ロック信号がモジュール２０の制御回路２８に送られ
る。これによってインダクタ３０、抵抗器９、トランジ
スタスイッチ３２、ダイオード３４およびコンデンサ３
６を含むブースト変換器が起動される。具体的な実施に
際しては、このブースト変換器は入力として２２０Ｖか
ら２４０Ｖのヨーロッパ規格が用いられるときには３５
０Ｖから４００Ｖの昇圧された出力を発生する。したが
って、３５０Ｖから４００Ｖの電圧がコンデンサ８と１
０、さらに整流器６の出力に加わる。整流器６とモジュ
ール２０への入力電圧は２２０Ｖから２４０Ｖしかない
ため、電流が交流線路から整流器６を介して従来の電源
バックエンド１２に流れることはない。ここでも、電源
機能が伝送される容易さに注意を要する。モジュール２
０の動作の開始には線路電圧範囲セレクタ１４中の電圧
センサ７という１つの能動検出器要素を要するのみであ
り、このセンサは代表的な線路電圧範囲セレクタ中にす
でにあるものである。ブースト変換器が起動されると、
整流器６は効果的に切り離される。
スト変換器からなる整流器回路を含む）が整流器６、コ
ンデンサ８および１０、および線路電圧範囲セレクタ１
４に接続されてるとき、モジュール２０の回路要素への
電源機能の伝送は簡単に起こる。接続要素１６はモジュ
ール２０の入力端子を整流器６の入力および交流線路に
接続する。線路電圧範囲セレクタ１４の電圧センサ７か
らのインターロック信号もまた接続要素１６を介してモ
ジュール２０の制御回路２８に接続される。接続要素１
８はモジュール２０の出力を整流器６とコンデンサ８お
よび１０の出力に結合する。線路電圧範囲セレクタ１４
の電圧センサ７によって２２０Ｖから２４０Ｖのヨーロ
ッパ規格電圧が交流線路上に検出されたとき、インター
ロック信号がモジュール２０の制御回路２８に送られ
る。これによってインダクタ３０、抵抗器９、トランジ
スタスイッチ３２、ダイオード３４およびコンデンサ３
６を含むブースト変換器が起動される。具体的な実施に
際しては、このブースト変換器は入力として２２０Ｖか
ら２４０Ｖのヨーロッパ規格が用いられるときには３５
０Ｖから４００Ｖの昇圧された出力を発生する。したが
って、３５０Ｖから４００Ｖの電圧がコンデンサ８と１
０、さらに整流器６の出力に加わる。整流器６とモジュ
ール２０への入力電圧は２２０Ｖから２４０Ｖしかない
ため、電流が交流線路から整流器６を介して従来の電源
バックエンド１２に流れることはない。ここでも、電源
機能が伝送される容易さに注意を要する。モジュール２
０の動作の開始には線路電圧範囲セレクタ１４中の電圧
センサ７という１つの能動検出器要素を要するのみであ
り、このセンサは代表的な線路電圧範囲セレクタ中にす
でにあるものである。ブースト変換器が起動されると、
整流器６は効果的に切り離される。
【００１３】整流器２６の出力はインダクタ３０、ダイ
オード３４および負荷コンデンサ３６の直列接続に印加
される。負荷コンデンサ３６の電荷はその電力を利用す
る装置に供給される。分路スイッチ３２はインダクタ３
０とダイオード３４の接続点とグラウンド間に接続され
る。このスイッチ３２は高い周波数（すなわち４０ＫＨ
ｚ）で切換えられる。このスイッチが閉じているとき、
整流器２６からの電流がインダクタ３０を付勢する。続
いてこのスイッチ３２が開いたとき、インダクタ３０は
コンデンサ３６を充電するダイオード３４を介して流れ
る電流スパイクを発生する。このスイッチのデューティ
サイクルは電流が整流器によって印加される電圧に密接
に追従するように制御することができる。また、負荷コ
ンデンサ３６に蓄えられる出力電圧はデューティサイク
ルのフィードバック制御を用いて所望のレベルに保持す
ることができる。
オード３４および負荷コンデンサ３６の直列接続に印加
される。負荷コンデンサ３６の電荷はその電力を利用す
る装置に供給される。分路スイッチ３２はインダクタ３
０とダイオード３４の接続点とグラウンド間に接続され
る。このスイッチ３２は高い周波数（すなわち４０ＫＨ
ｚ）で切換えられる。このスイッチが閉じているとき、
整流器２６からの電流がインダクタ３０を付勢する。続
いてこのスイッチ３２が開いたとき、インダクタ３０は
コンデンサ３６を充電するダイオード３４を介して流れ
る電流スパイクを発生する。このスイッチのデューティ
サイクルは電流が整流器によって印加される電圧に密接
に追従するように制御することができる。また、負荷コ
ンデンサ３６に蓄えられる出力電圧はデューティサイク
ルのフィードバック制御を用いて所望のレベルに保持す
ることができる。
【００１４】モジュール２０のブースト変換器が付勢さ
れると、電流がヒューズ７２とフィルタ２４を介して引
き出される。フィルタ２４は交流線路電流からノイズを
除去し、ブースト変換器によって発生したノイズが交流
線路に帰還して流れるのを防止する。フィルタ２４から
の信号は好適には全波ブリッジ回路である整流器２６の
入力に結合される。整流器２６の出力はブースト変換器
に与えられ、該変換器は整流された入力電圧を３５０Ｖ
から４００Ｖに増大させ、線路電流調波を最小限にす
る。
れると、電流がヒューズ７２とフィルタ２４を介して引
き出される。フィルタ２４は交流線路電流からノイズを
除去し、ブースト変換器によって発生したノイズが交流
線路に帰還して流れるのを防止する。フィルタ２４から
の信号は好適には全波ブリッジ回路である整流器２６の
入力に結合される。整流器２６の出力はブースト変換器
に与えられ、該変換器は整流された入力電圧を３５０Ｖ
から４００Ｖに増大させ、線路電流調波を最小限にす
る。
【００１５】制御回路の設計を含むブースト変換器の詳
細を図２に示す。インダクタ３０、ダイオード３４、コ
ンデンサ３６は直列に接続される。コンデンサ３６はフ
ィルタ３８を介して電力負荷に接続され、負荷に対する
電源としてはたらく。トランジスタ３２はダイオード３
４トコンデンサ３６の間の分路スイッチとしてはたら
く。ブースト変換器は整流された線路電圧をコンデンサ
３６上の直流レベルに変換し、負荷４８に供給する。ト
ランジスタ３２は定周波数でスイッチングされるが、そ
のデューティサイクルは差動回路１９の制御回路、マル
チプライヤ１７およびデューティサイクル発生器１５に
よって変えられる。デューティサイクルの制御は基準電
圧Ｖｒｅｆと比較される出力電圧Ｖｏｕｔ、インダクタ
電流信号Ｉｓ、および入力電圧Ｖｉｎに基づく。詳細に
は、Ｖｏｕｔはブースト変換器出力に結合された差動増
幅器４４から発生する。信号Ｉｓは電流検知抵抗器９か
ら得られる。
細を図２に示す。インダクタ３０、ダイオード３４、コ
ンデンサ３６は直列に接続される。コンデンサ３６はフ
ィルタ３８を介して電力負荷に接続され、負荷に対する
電源としてはたらく。トランジスタ３２はダイオード３
４トコンデンサ３６の間の分路スイッチとしてはたら
く。ブースト変換器は整流された線路電圧をコンデンサ
３６上の直流レベルに変換し、負荷４８に供給する。ト
ランジスタ３２は定周波数でスイッチングされるが、そ
のデューティサイクルは差動回路１９の制御回路、マル
チプライヤ１７およびデューティサイクル発生器１５に
よって変えられる。デューティサイクルの制御は基準電
圧Ｖｒｅｆと比較される出力電圧Ｖｏｕｔ、インダクタ
電流信号Ｉｓ、および入力電圧Ｖｉｎに基づく。詳細に
は、Ｖｏｕｔはブースト変換器出力に結合された差動増
幅器４４から発生する。信号Ｉｓは電流検知抵抗器９か
ら得られる。
【００１６】トランジスタ３２のスイッチングによって
繰り返し分路電流が発生し、この各電流に続いてインダ
クタ３０に緩和電流が流れる。デューティサイクルは電
流の振幅とコンデンサ３６の電圧レベルを制御する。デ
ューティサイクルは抵抗器９を流れる実際の電流Ｉｓと
所望の電流Ｉｃｍｄの差にしたがって変化する。Ｉｃｍ
ｄは電圧Ｖｉｎに定数Ｋを掛けたものに等しく設定され
る。入力が駆動される電流は正弦波入力電圧の一定倍で
あるため、この電流はそれ自身入力電圧に同期した正弦
波である。その結果調波は最小限とされ、単位力率が得
られる。差動回路１９はＶｒｅｆに等しい所望の出力電
圧Ｖｏｕｔが得られるような信号Ｉｃｍｄを提供するＫ
の値を発生する。したがって単位入力力率が発生し、出
力電圧が調整される。
繰り返し分路電流が発生し、この各電流に続いてインダ
クタ３０に緩和電流が流れる。デューティサイクルは電
流の振幅とコンデンサ３６の電圧レベルを制御する。デ
ューティサイクルは抵抗器９を流れる実際の電流Ｉｓと
所望の電流Ｉｃｍｄの差にしたがって変化する。Ｉｃｍ
ｄは電圧Ｖｉｎに定数Ｋを掛けたものに等しく設定され
る。入力が駆動される電流は正弦波入力電圧の一定倍で
あるため、この電流はそれ自身入力電圧に同期した正弦
波である。その結果調波は最小限とされ、単位力率が得
られる。差動回路１９はＶｒｅｆに等しい所望の出力電
圧Ｖｏｕｔが得られるような信号Ｉｃｍｄを提供するＫ
の値を発生する。したがって単位入力力率が発生し、出
力電圧が調整される。
【００１７】ブースト変換器からの信号はフィルタ３８
を通過し、このフィルタ３８が出力をさらに平滑にす
る。最終出力は絶縁ダイオード４０および４２を介して
印加され、コンデンサ８および１０を充電する。ブース
ト変換器が故障すると、バックエンド１２と負荷を介す
る場合以外は、コンデンサの放電はダイオード４０およ
び４２によって不可能とされる。その後電荷は整流器６
を介してコンデンサ８および１０に維持される。
を通過し、このフィルタ３８が出力をさらに平滑にす
る。最終出力は絶縁ダイオード４０および４２を介して
印加され、コンデンサ８および１０を充電する。ブース
ト変換器が故障すると、バックエンド１２と負荷を介す
る場合以外は、コンデンサの放電はダイオード４０およ
び４２によって不可能とされる。その後電荷は整流器６
を介してコンデンサ８および１０に維持される。
【００１８】本発明の回路設計は交流線路電圧とともに
上下する直流出力電圧を提供する。その結果、ブースト
スイッチを流れるＲＭＳ電流が少なくなる。これによっ
て電源部品への平均ストレスが低減される。また、ブー
スト変換器は９０ボルトＲＭＳではなく１８７ボルトＲ
ＭＳの最小入力電圧で動作するように設計されている。
これによって回路要素の電力定格が半分に節約され、そ
の結果コストを押さえまたサイズを小さくすることがで
きる。
上下する直流出力電圧を提供する。その結果、ブースト
スイッチを流れるＲＭＳ電流が少なくなる。これによっ
て電源部品への平均ストレスが低減される。また、ブー
スト変換器は９０ボルトＲＭＳではなく１８７ボルトＲ
ＭＳの最小入力電圧で動作するように設計されている。
これによって回路要素の電力定格が半分に節約され、そ
の結果コストを押さえまたサイズを小さくすることがで
きる。
【００１９】モジュール２０にはいくつかの保護機能が
設けられている。まず、ヒューズ２２で入力を短絡から
保護する。次に絶縁ダイオード４０および４２で出力を
短絡から保護する。２つの独立した故障はコンデンサ８
および１０がモジュール２０を介して放電される前に発
生しなければならない。これが起こるように、ブースト
変換器と絶縁ダイオードの両方が不動作（フェール状
態）状態にならねばならない。最後に、過電圧保護がク
ローバースイッチ４４によって提供される。
設けられている。まず、ヒューズ２２で入力を短絡から
保護する。次に絶縁ダイオード４０および４２で出力を
短絡から保護する。２つの独立した故障はコンデンサ８
および１０がモジュール２０を介して放電される前に発
生しなければならない。これが起こるように、ブースト
変換器と絶縁ダイオードの両方が不動作（フェール状
態）状態にならねばならない。最後に、過電圧保護がク
ローバースイッチ４４によって提供される。
【００２０】通常、クローバ電圧保護器は電源の出力を
モニタし、所定の電圧を越えた場合電源の出力端子に瞬
時に短絡（あるいは、クローバ）を設ける。この実施例
では、シリコン制御整流素子４４が整流器２６の出力に
接続されている。ＳＣＲ４４のゲートは制御回路２８か
らの制御信号を受け取る。この制御回路２８はモジュー
ル２０の出力電圧が所定のしきい値を越えるときスイッ
チをオンする。図２に示すように、コンパレータ１６が
電源出力信号Ｖｏｕｔをモニタする。リミット基準電圧
Ｖｌｉｍを越えたとき、増幅器１６がＳＣＲ４４を点弧
する出力信号を送る。クローバースイッチの起動によっ
て整流器２６の出力に短絡が起こる。次にヒューズ２２
が開く。
モニタし、所定の電圧を越えた場合電源の出力端子に瞬
時に短絡（あるいは、クローバ）を設ける。この実施例
では、シリコン制御整流素子４４が整流器２６の出力に
接続されている。ＳＣＲ４４のゲートは制御回路２８か
らの制御信号を受け取る。この制御回路２８はモジュー
ル２０の出力電圧が所定のしきい値を越えるときスイッ
チをオンする。図２に示すように、コンパレータ１６が
電源出力信号Ｖｏｕｔをモニタする。リミット基準電圧
Ｖｌｉｍを越えたとき、増幅器１６がＳＣＲ４４を点弧
する出力信号を送る。クローバースイッチの起動によっ
て整流器２６の出力に短絡が起こる。次にヒューズ２２
が開く。
【００２１】以上、実施例を参照して本発明を具体的に
図示、説明したが、当業者には本発明の精神と範囲から
逸脱することなく、その形態や細部にさまざまな変更を
行いうることが理解されよう。たとえば、米国特許４、
９４０、９２９号のブースト回路を例として掲げた。こ
の代わりに調波修正を提供するいかなるブースト回路を
使用してもよい。
図示、説明したが、当業者には本発明の精神と範囲から
逸脱することなく、その形態や細部にさまざまな変更を
行いうることが理解されよう。たとえば、米国特許４、
９４０、９２９号のブースト回路を例として掲げた。こ
の代わりに調波修正を提供するいかなるブースト回路を
使用してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による電源
装置は、第１整流回路と、調波電流を低減するためのブ
ースト回路を持つ第２整流回路とを有する。第２整流回
路ブースト回路および出力ダイオードは第１整流回路に
並列に接続される。入力線路電圧が２４０Ｖのときには
第２整流回路およびブースト変換器を介してコンデンサ
回路が充電され、１２０Ｖのときには第１整流回路を介
して充電される。ブースト変換器の故障やこれが除去さ
れるとき、コンデンサ回路は第１整流回路を介して充電
される。
装置は、第１整流回路と、調波電流を低減するためのブ
ースト回路を持つ第２整流回路とを有する。第２整流回
路ブースト回路および出力ダイオードは第１整流回路に
並列に接続される。入力線路電圧が２４０Ｖのときには
第２整流回路およびブースト変換器を介してコンデンサ
回路が充電され、１２０Ｖのときには第１整流回路を介
して充電される。ブースト変換器の故障やこれが除去さ
れるとき、コンデンサ回路は第１整流回路を介して充電
される。
【図１】本発明の電源装置のブロック図。
【図２】図１のブースト変換器のブロック図。
【図３】図１の電圧範囲セレクタのブロック図。
Claims (1)
- 入出力端を有する第１整流回路と、入出力端を有し前記
第１整流回路に並列接続された第２整流回路とを有し、
前記第２整流回路の出力電圧はその入力電圧よりも大き
くて前記第１整流回路の動作を不動作とさせ、また前記
第２整流回路が不動作のときには前記第１整流回路の出
力が得られるようにした電源装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/584,067 US5088019A (en) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Low harmonic current and fault tolerant power supply |
| US584067 | 1990-09-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05130778A true JPH05130778A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=24335799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3265194A Pending JPH05130778A (ja) | 1990-09-18 | 1991-09-17 | 電源装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5088019A (ja) |
| EP (1) | EP0476278B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05130778A (ja) |
| DE (1) | DE69120180T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073579A1 (fr) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Fujitsu Limited | Appareil permettant d'empecher une entree erronee d'alimentation |
| CN103354383A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-10-16 | 湖北汽车工业学院 | 超级电容充电装置 |
| KR20190060399A (ko) * | 2017-11-24 | 2019-06-03 | 엘지전자 주식회사 | 전력 변환 장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스 |
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| JPH09502080A (ja) * | 1994-06-15 | 1997-02-25 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 力率改善手段を具えた電源装置 |
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-
1990
- 1990-09-18 US US07/584,067 patent/US5088019A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-30 EP EP91112751A patent/EP0476278B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-30 DE DE69120180T patent/DE69120180T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-17 JP JP3265194A patent/JPH05130778A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69120180D1 (de) | 1996-07-18 |
| EP0476278A3 (en) | 1992-05-13 |
| DE69120180T2 (de) | 1997-01-02 |
| EP0476278A2 (en) | 1992-03-25 |
| US5088019A (en) | 1992-02-11 |
| EP0476278B1 (en) | 1996-06-12 |
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