JPH05276753A - 電源装置における高調波抑制回路 - Google Patents
電源装置における高調波抑制回路Info
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- JPH05276753A JPH05276753A JP4064272A JP6427292A JPH05276753A JP H05276753 A JPH05276753 A JP H05276753A JP 4064272 A JP4064272 A JP 4064272A JP 6427292 A JP6427292 A JP 6427292A JP H05276753 A JPH05276753 A JP H05276753A
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- Japan
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- frequency
- voltage
- rectifier
- transformer
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- 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
- H02M1/4275—Arrangements for improving power factor of AC input by adding an auxiliary output voltage in series to the input
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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 Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波で動作するインバータなどにおける入
力電流歪の原因である高調波成分を抑制し、入力電流波
形を疑似正弦波状にすること。及び、低域通過フィルタ
を必要としないこと。 【構成】 整流装置２に並列接続された高周波バイパス
コンデンサ３と高周波整流装置５との間にトランス（漏
れ磁束型）を挿入し、トランス一次側を高周波インバー
タの高周波電圧としトランス二次側に発生する二次高周
波電圧を整流装置２の脈流電圧と高周波バイパスコンデ
ンサを通過した高周波電圧を高周波整流装置５によって
整流した高周波脈流電圧を重畳し昇圧効果をもつ直流電
圧が得られる。また、高周波電圧は整流装置２を通過す
ることが無いため、入力電流波形は歪むことが無い。
力電流歪の原因である高調波成分を抑制し、入力電流波
形を疑似正弦波状にすること。及び、低域通過フィルタ
を必要としないこと。 【構成】 整流装置２に並列接続された高周波バイパス
コンデンサ３と高周波整流装置５との間にトランス（漏
れ磁束型）を挿入し、トランス一次側を高周波インバー
タの高周波電圧としトランス二次側に発生する二次高周
波電圧を整流装置２の脈流電圧と高周波バイパスコンデ
ンサを通過した高周波電圧を高周波整流装置５によって
整流した高周波脈流電圧を重畳し昇圧効果をもつ直流電
圧が得られる。また、高周波電圧は整流装置２を通過す
ることが無いため、入力電流波形は歪むことが無い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源より高周波出
力を発生する電源装置における高調波抑制回路に関す
る。
力を発生する電源装置における高調波抑制回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の高調波抑制回路として、昇圧型チ
ョッパ・コンバータ、フライホイールダイオード及び、
平滑用のコンデンサで構成されたアクティブ平滑フィル
タが知られている。
ョッパ・コンバータ、フライホイールダイオード及び、
平滑用のコンデンサで構成されたアクティブ平滑フィル
タが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高調波抑制回路
は、高周波でオン・オフするスイッチング素子を利用し
て、整流装置内のダイオードを高速にオン・オフ制御す
るため、その電流成分には多くの高調波を含むことにな
る。そのため、低域通過フィルタを用いて、電流波形を
疑似正弦波にする必要がある。また一般に高周波で動作
させる負荷装置に利用する場合には、上記アクティブ平
滑フィルタを動作させるための高周波変換装置及び、負
荷に用いる高周波変換装置の二個の高周波変換装置が必
要となり、効率の低下を生ずる。又アクティブ平滑フィ
ルタの構成が複雑になる、価格が上昇する等の問題点が
ある。
は、高周波でオン・オフするスイッチング素子を利用し
て、整流装置内のダイオードを高速にオン・オフ制御す
るため、その電流成分には多くの高調波を含むことにな
る。そのため、低域通過フィルタを用いて、電流波形を
疑似正弦波にする必要がある。また一般に高周波で動作
させる負荷装置に利用する場合には、上記アクティブ平
滑フィルタを動作させるための高周波変換装置及び、負
荷に用いる高周波変換装置の二個の高周波変換装置が必
要となり、効率の低下を生ずる。又アクティブ平滑フィ
ルタの構成が複雑になる、価格が上昇する等の問題点が
ある。
【０００４】本発明は、上記二個の高周波変換装置を負
荷駆動用高周波変換装置のみで構成することを目的とし
た高調波抑制回路で回路構成が簡単で、効率の低下を極
力おさえることが出来、また低域通過フィルタを利用す
ることなしに高調波を抑制することが出来る。
荷駆動用高周波変換装置のみで構成することを目的とし
た高調波抑制回路で回路構成が簡単で、効率の低下を極
力おさえることが出来、また低域通過フィルタを利用す
ることなしに高調波を抑制することが出来る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記事情に鑑
み、整流装置に並列に接続された高周波バイパスコンデ
ンサと高周波整流装置との間に挿入したトランス二次側
に発生する高周波電圧を脈流出力電圧に高周波バイパス
コンデンサを通過させた高周波電圧を高周波整流装置を
介して重畳するもので、高周波電圧は商用電圧を整流す
る整流装置を通過することが無いため入力電流波形が歪
むことがない。
み、整流装置に並列に接続された高周波バイパスコンデ
ンサと高周波整流装置との間に挿入したトランス二次側
に発生する高周波電圧を脈流出力電圧に高周波バイパス
コンデンサを通過させた高周波電圧を高周波整流装置を
介して重畳するもので、高周波電圧は商用電圧を整流す
る整流装置を通過することが無いため入力電流波形が歪
むことがない。
【０００６】上記トランスは漏れ磁束型とするほうが効
果的である。
果的である。
【０００７】上記トランスの一次側高周波電圧は高周波
変換装置内の高周波電圧であれば、全ての高周波電圧を
利用できるが、交流電圧と高周波電圧の電圧比を最適に
選ぶ必要があり、二次側巻数からいえば電圧値の高い高
周波電圧を利用する方が効果的である。
変換装置内の高周波電圧であれば、全ての高周波電圧を
利用できるが、交流電圧と高周波電圧の電圧比を最適に
選ぶ必要があり、二次側巻数からいえば電圧値の高い高
周波電圧を利用する方が効果的である。
【０００８】また、上記トランス（漏れ磁束型）を、高
周波変換装置内に挿入しているインダクタを利用するこ
とも可能である。例えば、定電流型プッシュプル式イン
バータであれば、定電流インダクタをトランス（漏れ磁
束型）の一次側として利用することも可能である。
周波変換装置内に挿入しているインダクタを利用するこ
とも可能である。例えば、定電流型プッシュプル式イン
バータであれば、定電流インダクタをトランス（漏れ磁
束型）の一次側として利用することも可能である。
【０００９】また、上記トランス（漏れ磁束型）を、例
えば、高周波変換装置としてハーフブリッジ式インバー
タを用いた場合であれば、安定器として挿入されている
インダクタをトランス（漏れ磁束型）の一次側として利
用することも可能である。
えば、高周波変換装置としてハーフブリッジ式インバー
タを用いた場合であれば、安定器として挿入されている
インダクタをトランス（漏れ磁束型）の一次側として利
用することも可能である。
【００１０】また、上記トランスの代わりに、直接高周
波電圧が利用できれば、より小型化することも可能であ
る。
波電圧が利用できれば、より小型化することも可能であ
る。
【００１１】
【作用】上記のように構成された高調波抑制装置におい
て、交流電源が投入されると、整流装置、トランス二次
側コイル及び整流装置を通過し、平滑用のコンデンサを
充電しリップルの少ない直流電圧となり高周波変換装置
に送られ装置内のスイッチング素子がオン・オフを繰り
返すことにより高周波を出力し、負荷として例えば放電
灯などが接続されている。このとき、上記高周波出力の
一部を上記トランス（漏れ磁束型）の一次側に接続すれ
ば、巻数比に比例した高周波電圧が発生する。上記トラ
ンスは漏れ磁束型のため、高周波変換装置は安定に高周
波を出力できる。
て、交流電源が投入されると、整流装置、トランス二次
側コイル及び整流装置を通過し、平滑用のコンデンサを
充電しリップルの少ない直流電圧となり高周波変換装置
に送られ装置内のスイッチング素子がオン・オフを繰り
返すことにより高周波を出力し、負荷として例えば放電
灯などが接続されている。このとき、上記高周波出力の
一部を上記トランス（漏れ磁束型）の一次側に接続すれ
ば、巻数比に比例した高周波電圧が発生する。上記トラ
ンスは漏れ磁束型のため、高周波変換装置は安定に高周
波を出力できる。
【００１２】そして、上記トランス（漏れ磁束型）の二
次側に発生した高周波電圧を脈流電圧に重畳する。この
とき、上記高周波電圧は商用電圧を整流する整流装置を
通過せず、ほとんどの高周波電圧は高周波バイパスコン
デンサを通過し整流装置によって高周波整流される。前
記整流装置を構成しているダイオードは脈流電圧と高周
波脈流電圧が重畳した包絡線で表現される高周波電圧と
なって、平滑用のコンデンサを充電する。直流出力電圧
は交流電圧及び高周波電圧それぞれの最大値を加算する
ため昇圧作用がある。
次側に発生した高周波電圧を脈流電圧に重畳する。この
とき、上記高周波電圧は商用電圧を整流する整流装置を
通過せず、ほとんどの高周波電圧は高周波バイパスコン
デンサを通過し整流装置によって高周波整流される。前
記整流装置を構成しているダイオードは脈流電圧と高周
波脈流電圧が重畳した包絡線で表現される高周波電圧と
なって、平滑用のコンデンサを充電する。直流出力電圧
は交流電圧及び高周波電圧それぞれの最大値を加算する
ため昇圧作用がある。
【００１３】
【実施例】以下、図１乃至図６に基ずいて、本発明の実
施令を説明する。なお、従来例と共通または対応する部
分については同一の符号で表す。まず、この発明の電源
装置における高調波抑制回路の実施例を図１に基ずいて
説明する。前記した従来技術と異なるところは、図６に
おけるインダクタ、コンデンサより構成されている低域
通過フィルタ及び昇圧チョッパ・コンバータを削除し、
整流装置に並列に接続された高周波バイパスコンデンサ
と高周波整流装置との間にトランスの二次側巻線を接
続、また、一次側巻線を高周波電源に接続したものであ
る。次に、この実施例の作用について、図２（ａ）乃至
（ｅ）の波形図を参照しつつ説明する。交流電源１が投
入され、破線Ｉで囲んだ整流平滑装置及び、破線ＩＩで
囲んだ高周波変換装置からなる電源装置における高周波
抑制回路が動作すると、破線Ｉに含まれる整流装置２は
図２（ａ）に例示する脈流電圧となり、平滑用のコンデ
ンサ３を充電し脈流の少ない図２（ｂ）に例示する直流
電圧となり、破線ＩＩで囲まれた高周波変換装置（一例
としてプッシュプル式インバータ）に加えられる。高周
波変換装置内に含まれているトランジスタは高周波で交
互にオン・オフを繰り返し高周波出力を発生する。この
とき、破線Ｉで囲んだ整流装置２の整流出力に並列に接
続されている高周波バイパスコンデンサ３の正側端子ｂ
と高周波整流装置５のアノード端子ｂ´との間に挿入さ
れているトランス４の一次側巻線は、前記破線ＩＩで囲
まれた高周波変換装置内に含まれているトランジスタＴ
ｒ１、Ｔｒ２のコレクタに接続されている。トランス４
の二次巻線出力は一次、二次の巻数比に対応した図２
（ｃ）に例示する高周波電圧が出力される。そこで、二
次側に発生した高周波電圧を脈流電圧を出力する整流装
置２を通過させず、高周波整流装置５及び高周波バイパ
スコンデンサ３を介して脈流電圧に重畳すれば、昇圧さ
れたリップルの少ない図２（ｄ）に例示する直流電圧に
なる。また入力電流波形は図２（ｅ）に例示する正弦波
形となり低域通過フィルタを設ける必要はない。
施令を説明する。なお、従来例と共通または対応する部
分については同一の符号で表す。まず、この発明の電源
装置における高調波抑制回路の実施例を図１に基ずいて
説明する。前記した従来技術と異なるところは、図６に
おけるインダクタ、コンデンサより構成されている低域
通過フィルタ及び昇圧チョッパ・コンバータを削除し、
整流装置に並列に接続された高周波バイパスコンデンサ
と高周波整流装置との間にトランスの二次側巻線を接
続、また、一次側巻線を高周波電源に接続したものであ
る。次に、この実施例の作用について、図２（ａ）乃至
（ｅ）の波形図を参照しつつ説明する。交流電源１が投
入され、破線Ｉで囲んだ整流平滑装置及び、破線ＩＩで
囲んだ高周波変換装置からなる電源装置における高周波
抑制回路が動作すると、破線Ｉに含まれる整流装置２は
図２（ａ）に例示する脈流電圧となり、平滑用のコンデ
ンサ３を充電し脈流の少ない図２（ｂ）に例示する直流
電圧となり、破線ＩＩで囲まれた高周波変換装置（一例
としてプッシュプル式インバータ）に加えられる。高周
波変換装置内に含まれているトランジスタは高周波で交
互にオン・オフを繰り返し高周波出力を発生する。この
とき、破線Ｉで囲んだ整流装置２の整流出力に並列に接
続されている高周波バイパスコンデンサ３の正側端子ｂ
と高周波整流装置５のアノード端子ｂ´との間に挿入さ
れているトランス４の一次側巻線は、前記破線ＩＩで囲
まれた高周波変換装置内に含まれているトランジスタＴ
ｒ１、Ｔｒ２のコレクタに接続されている。トランス４
の二次巻線出力は一次、二次の巻数比に対応した図２
（ｃ）に例示する高周波電圧が出力される。そこで、二
次側に発生した高周波電圧を脈流電圧を出力する整流装
置２を通過させず、高周波整流装置５及び高周波バイパ
スコンデンサ３を介して脈流電圧に重畳すれば、昇圧さ
れたリップルの少ない図２（ｄ）に例示する直流電圧に
なる。また入力電流波形は図２（ｅ）に例示する正弦波
形となり低域通過フィルタを設ける必要はない。
【００１４】図３に示される実施例では、破線Ｉで囲ん
だ整流装置２の整流出力に並列に接続されている高周波
バイパスコンデンサ３の負側端子ｃと平滑用のコンデン
サ６の負側端子ｃ´との間にトランス４を挿入したもの
で、その効果は図１の実施例と同様である。
だ整流装置２の整流出力に並列に接続されている高周波
バイパスコンデンサ３の負側端子ｃと平滑用のコンデン
サ６の負側端子ｃ´との間にトランス４を挿入したもの
で、その効果は図１の実施例と同様である。
【００１５】図４に示される実施例では、図１、図３に
例示しているトランス４の一次側巻線を破線ＩＩで囲ん
だ高周波変換装置（プッシュプル式インバータを例示し
ている）内におけるインダクタ７を代用する回路例を示
し作用効果は図１、図２の実施例と同様である。
例示しているトランス４の一次側巻線を破線ＩＩで囲ん
だ高周波変換装置（プッシュプル式インバータを例示し
ている）内におけるインダクタ７を代用する回路例を示
し作用効果は図１、図２の実施例と同様である。
【００１６】図５に示される実施例では、図１、図３に
例示しているトランス４の一次巻線を破線ＩＩで囲んだ
高周波変換装置（ハーフブリッジ式インバータを例示し
ている）内におけるバラスト用インダクタ８を代用する
回路例を示し作用効果は図１、図２の実施例と同様であ
る。
例示しているトランス４の一次巻線を破線ＩＩで囲んだ
高周波変換装置（ハーフブリッジ式インバータを例示し
ている）内におけるバラスト用インダクタ８を代用する
回路例を示し作用効果は図１、図２の実施例と同様であ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によると、整流装置
に並列に接続している高周波バイパスコンデンサと高周
波整流装置との間に挿入したトランス二次側に発生する
高周波電圧を商用電圧を整流する整流装置を通過させる
ことなく、脈流出力電圧に高周波整流装置を介して高周
波脈流電圧を重畳するもので、昇圧効果を持った直流電
圧が得られる。また、高周波電圧は商用電圧を整流する
整流装置を通過しないため、入力電流は正弦波となり低
域通過フィルタなど必要もなく前記した目的を達成でき
る。このため、回路構成が簡単になり部品点数も大幅に
減少させることができる。
に並列に接続している高周波バイパスコンデンサと高周
波整流装置との間に挿入したトランス二次側に発生する
高周波電圧を商用電圧を整流する整流装置を通過させる
ことなく、脈流出力電圧に高周波整流装置を介して高周
波脈流電圧を重畳するもので、昇圧効果を持った直流電
圧が得られる。また、高周波電圧は商用電圧を整流する
整流装置を通過しないため、入力電流は正弦波となり低
域通過フィルタなど必要もなく前記した目的を達成でき
る。このため、回路構成が簡単になり部品点数も大幅に
減少させることができる。
【図１】本発明の電源装置における高調波抑制回路の実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
【図２】図１の動作を説明するための波形図で、（ａ）
は整流装置２の出力電圧波形図、（ｂ）は平滑用のコン
デンサ６の出力電圧波形図、（ｃ）はトランス４の二次
側高周波出力電圧の波形図、（ｄ）は整流装置２の脈流
出力電圧と高周波出力電圧を高周波整流装置５によって
重畳した包絡線で示される高周波電圧波形図、（ｅ）は
整流装置２に流入する交流入力電流波形図。
は整流装置２の出力電圧波形図、（ｂ）は平滑用のコン
デンサ６の出力電圧波形図、（ｃ）はトランス４の二次
側高周波出力電圧の波形図、（ｄ）は整流装置２の脈流
出力電圧と高周波出力電圧を高周波整流装置５によって
重畳した包絡線で示される高周波電圧波形図、（ｅ）は
整流装置２に流入する交流入力電流波形図。
【図３】トランス４の二次側巻線を整流装置２に並列に
接続している高周波バイパスコンデンサ３の負側と平滑
用のコンデンサ６の負側に挿入した実施例を示す回路図
である。
接続している高周波バイパスコンデンサ３の負側と平滑
用のコンデンサ６の負側に挿入した実施例を示す回路図
である。
【図４】破線ＩＩで囲んだ高周波変換装置をプッシュプ
ル式インバータとしたとき回路内に挿入されているイン
ダクタ７をトランス４の一次側巻線に代用した実施例を
示す回路図である。
ル式インバータとしたとき回路内に挿入されているイン
ダクタ７をトランス４の一次側巻線に代用した実施例を
示す回路図である。
【図５】破線ＩＩで囲んだ高周波変換装置をハーフブリ
ッジ式インバータとしたときのトランス４の一次側をバ
ラスト用インダクタ８で代用した実施例を示す回路図で
ある。
ッジ式インバータとしたときのトランス４の一次側をバ
ラスト用インダクタ８で代用した実施例を示す回路図で
ある。
【図６】従来の電源装置における高調波抑制回路の実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
１ 交流電源 ２ 整流回路（整流装置） ３ コンデンサ（高周波バイパス用） ４ トランス（漏れ磁束型） ５ 整流装置（高周波用） ６ コンデンサ（平滑用） ７ インダクタ（定電流インダクタ） ８ インダクタ（バラスト用インダクタ） ９ インダクタ １０ ダイオード（フライホイールダイオード） １１ トランジスタ（スイッチング素子） １２ インダクタ（低域通過フィルタ用） １３ コンデンサ（低域通過フィルタ用）
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電圧を整流して脈流電圧を出力す
る整流装置と、整流装置に並列に接続された高周波電圧
をバイパスするコンデンサと、その高周波電圧を整流す
る高周波整流装置と、これら二種類の電圧を平滑するコ
ンデンサと、その出力電圧により高周波でオン・オフす
るスイッチング素子を含み上記出力を高周波電圧に変換
する変換装置と、上記高周波バイパスコンデンサと高周
波整流装置との間に挿入したトランスと、前記トランス
の入力側（一次側）に供給可能な高周波電圧とを具備し
たことを特徴とする電源装置における高調波抑制回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064272A JPH05276753A (ja) | 1992-03-21 | 1992-03-21 | 電源装置における高調波抑制回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064272A JPH05276753A (ja) | 1992-03-21 | 1992-03-21 | 電源装置における高調波抑制回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05276753A true JPH05276753A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13253415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4064272A Pending JPH05276753A (ja) | 1992-03-21 | 1992-03-21 | 電源装置における高調波抑制回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05276753A (ja) |
-
1992
- 1992-03-21 JP JP4064272A patent/JPH05276753A/ja active Pending
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