JPH0564451A - Power source apparatus - Google Patents

Power source apparatus

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JPH0564451A
JPH0564451A JP3253021A JP25302191A JPH0564451A JP H0564451 A JPH0564451 A JP H0564451A JP 3253021 A JP3253021 A JP 3253021A JP 25302191 A JP25302191 A JP 25302191A JP H0564451 A JPH0564451 A JP H0564451A
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output
input
power
power supply
voltage
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JP3253021A
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Masao Noro
正夫 野呂
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve the power factor of power by providing the power input part of a load device with it additionally without changing the power source itself of the load device consisting of electronic equipment constituted for commercial power source. CONSTITUTION:Input terminals T1 and T2 are connected with rectifying circuits 1, and these rectifying circuits are connected with an active filter 2, which makes input current waves into sine waves by switching input AC voltage several times per half a cycle so as to take out power. For the active filter 2, the output is supplied to a PWM inverter 3 as power source power, and the PWM inverter 3 is driven by the AC input at input ends T1 and T2. The waveform of the output of the PWM inverter 3 is faired by a filter 4, and the output is output from the output terminals T3 and T4. Since the power factor can be improved as an AC-AC inverter, the power factor can be improved by inserting it between the AC plug socket of a commercial power source and the electronic equipment being a load device.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、商用電源により作動
する電子機器の電源として使用される電源装置に係り、
特に力率を改善し得る電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device used as a power supply for an electronic device operated by a commercial power supply,
In particular, it relates to a power supply device capable of improving the power factor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電源装置における力率改善技術
は、AC−DCコンバータとして力率を改善するものが
多い。このようにAC−DCコンバータとして力率を改
善するものには、例えば、アクティブフィルタと称され
る力率改善整流回路付きのスイッチング電源、および特
開昭57−156678号公報(発明者および出願人は
この発明と同一)に示されるような力率改善とアイソレ
ートとを同時に行うAC−DCコンバータ等がある。
2. Description of the Related Art Many conventional power factor improving techniques in power supply devices improve the power factor as an AC-DC converter. Such an AC-DC converter that improves the power factor includes, for example, a switching power supply with a power factor improving rectifier circuit called an active filter, and Japanese Patent Laid-Open No. 57-156678 (inventor and applicant). Is the same as the present invention) and there is an AC-DC converter which simultaneously performs power factor improvement and isolation.

【0003】アクティブフィルタは、図8に示すように
構成されている。すなわち、ダイオードブリッジからな
る整流回路RFにより交流(AC)電源入力を全波整流
し、この整流回路RFの出力端子間に接続されたコンデ
ンサC1 の両端にあらわれる出力をコイルLを介して接
続されたスイッチングトランジスタQでAC入力の各半
サイクルあたり複数回スイッチングし、スイッチングト
ランジスタQのコレクタ−エミッタ間に生ずる出力をダ
イオードDおよびコンデンサC2 により整流平滑して直
流(DC)として出力する。コンデンサC2の端子電圧
を増幅器Aを介してPWM制御回路PCに与え、このP
WM制御回路PCから出力されるPWM(パルス幅変
調)信号によりスイッチングトランジスタQのスイッチ
ングを制御することにより最終のDC出力を安定化して
いる。
The active filter is constructed as shown in FIG. That is, the alternating current (AC) power supply input is full-wave rectified by the rectifier circuit RF formed of a diode bridge, and the outputs appearing at both ends of the capacitor C1 connected between the output terminals of the rectifier circuit RF are connected via the coil L. The switching transistor Q switches a plurality of times for each half cycle of the AC input, and the output generated between the collector and the emitter of the switching transistor Q is rectified and smoothed by the diode D and the capacitor C2 and output as direct current (DC). The terminal voltage of the capacitor C2 is given to the PWM control circuit PC via the amplifier A, and the P
The final DC output is stabilized by controlling the switching of the switching transistor Q by the PWM (pulse width modulation) signal output from the WM control circuit PC.

【0004】この場合、整流回路RFの後段のコンデン
サC1 は小容量とし、コイルLおよびスイッチングトラ
ンジスタQを用いた昇圧型のスイッチング回路を用い
て、図9に示すようなAC入力電流の波形を図10に示
すようにサインカーブに近くすることにより力率を改善
している。
In this case, the capacitor C1 in the latter stage of the rectifier circuit RF has a small capacity, and a step-up type switching circuit using the coil L and the switching transistor Q is used to plot the waveform of the AC input current as shown in FIG. As shown in 10, the power factor is improved by approaching the sine curve.

【0005】このような、アクティブフィルタの出力は
アイソレートされていないので、アイソレートが必要な
場合に用いるため、このアクティブフィルタのDC出力
にアイソレートタイプのスイッチングレギュレータを接
続したのが上述した力率改善型のスイッチング電源であ
る。また、特開昭57−156678号公報には、力率
改善、アイソレートおよび定電圧化を一度に行えるAC
−DCコンバータが示されている。上述の各回路は、い
ずれもAC入力から、定電圧のDC出力を得るものであ
る。
Since the output of such an active filter is not isolated, it is used when isolation is required. Therefore, an isolated type switching regulator is connected to the DC output of this active filter. It is a rate improvement type switching power supply. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-156678 discloses an AC in which power factor correction, isolation and constant voltage can be performed at once.
A DC converter is shown. Each of the circuits described above obtains a DC output of a constant voltage from an AC input.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の回路で
は、力率は改善することができるが、出力がDCである
ため、機器を設計する際に、その電源部をこのような力
率改善タイプの電源にしておく必要がある。したがっ
て、現在使用している機器、例えばパーソナルコンピュ
ータの電源が力率改善タイプでない場合に、力率を向上
させたいとしても、ユーザは上述した力率改善技術を適
用することはできず、ユーザサイドでは対応することが
できない。すなわち、オフィスオートメーション(O
A)機器等のように電源の力率の悪い電子機器におい
て、現在使用している機器の電源の力率を改善したくと
もユーザにはどうすることもできなかった。
In the above-mentioned conventional circuit, the power factor can be improved, but since the output is DC, the power supply section is designed to improve the power factor when designing the device. It needs to be a type of power supply. Therefore, if the power supply of the device currently in use, such as a personal computer, is not a power factor improving type, even if the user wants to improve the power factor, the user cannot apply the power factor improving technique described above and the user side Can't handle it. That is, office automation (O
A) For an electronic device such as a device having a poor power factor of the power source, the user cannot do anything even if he / she wants to improve the power factor of the power source of the device currently used.

【0007】この発明は、上述のような事情に鑑みてな
されたもので、商用電源用に構成された電子機器からな
る負荷装置の電源自体を何等変更することなく、その負
荷装置の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善
し得る電源装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the power supply input section of the load device without changing the power supply itself of the load device composed of electronic equipment configured for commercial power supply. It is an object of the present invention to provide a power supply device that can be additionally provided to improve the power factor of the power supply.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明に係る電源装置
は、入力AC電圧を各半サイクルあたり複数回スイッチ
ングして電力を取り出すことにより入力電流波形が正弦
波状になるようにした力率改善型のAC−DC変換手段
と、このAC−DC変換手段から出力されるDC電力を
上記入力AC電圧に近似したAC電圧に再変換するDC
−AC変換手段とを具備し、商用電源と商用電源用の負
荷装置との間に介挿して用いるように構成されたことを
特徴としている。
A power supply device according to the present invention is a power factor improving type in which an input current waveform has a sine wave shape by switching an input AC voltage a plurality of times in each half cycle to extract electric power. AC-DC converting means, and DC for re-converting the DC power output from the AC-DC converting means into an AC voltage approximate to the input AC voltage.
-AC conversion means is provided, and it is configured to be used by being inserted between a commercial power source and a load device for the commercial power source.

【0009】[0009]

【作用】この発明の電源装置においては、力率改善型の
AC−DC変換手段のDC出力をDC−AC変換手段で
AC電圧に再変換するようにしたので、AC−ACイン
バータとして力率を改善することができ、商用電源のA
Cコンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入す
ることによって力率を改善することができる。
In the power supply device of the present invention, the DC output of the power factor improving type AC-DC converting means is reconverted into the AC voltage by the DC-AC converting means, so that the power factor is changed as the AC-AC inverter. Can be improved, commercial power A
The power factor can be improved by inserting it between the C outlet and the electronic device which is the load device.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
説明する。図1は、この発明の第1の実施例に係る電源
装置の構成を示している。図1において、入力端T1 お
よびT2 には、整流回路1が接続され、この整流回路1
には、アクティブフィルタ2が接続される。アクティブ
フィルタ2は、そのDC出力が電源電力としてPWMイ
ンバータ3に供給され、PWMインバータ3は入力端T
1 およびT2 におけるAC入力により駆動される。PW
Mインバータ3の出力は、フィルタ4により波形整形さ
れて出力端T3 およびT4 から出力される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a rectifier circuit 1 is connected to the input terminals T1 and T2.
Is connected to the active filter 2. The DC output of the active filter 2 is supplied to the PWM inverter 3 as power source power, and the PWM inverter 3 receives the input terminal T
Driven by AC inputs at 1 and T2. PW
The output of the M inverter 3 is waveform-shaped by the filter 4 and output from the output terminals T3 and T4.

【0011】整流回路1は、ブリッジ接続されたダイオ
ードD1 〜D4により構成される。アクティブフィルタ
2は、コンデンサC11,C12、コイルL1 、スイッチン
グトランジスタQ1 、ダイオードD11、増幅器A1 、お
よびPWM制御回路PC1 により図8に示された構成と
実質的に同様に構成される。これらコンデンサC11、コ
ンデンサC12、コイルL1 、スイッチングトランジスタ
Q1 、ダイオードD11、増幅器A1 、およびPWM制御
回路PC1 は、図8のコンデンサC1 、コンデンサC2
、コイルL、スイッチングトランジスタQ、ダイオー
ドD、増幅器A、およびPWM制御回路PCにそれぞれ
対応する。
The rectifying circuit 1 is composed of bridge-connected diodes D1 to D4. The active filter 2 is constituted by capacitors C11 and C12, a coil L1, a switching transistor Q1, a diode D11, an amplifier A1 and a PWM control circuit PC1 in substantially the same manner as that shown in FIG. The capacitors C11, C12, the coil L1, the switching transistor Q1, the diode D11, the amplifier A1 and the PWM control circuit PC1 are the same as the capacitors C1 and C2 in FIG.
, Coil L, switching transistor Q, diode D, amplifier A, and PWM control circuit PC.

【0012】PWMインバータ3は、入力端T1 および
T2 からのAC入力が増幅器A2 に与えられ、この増幅
器A2 の出力がPWM制御回路PC2 に与えられる。ア
クティブフィルタ2の出力、すなわちコンデンサC12の
端子間には、ブリッジ接続されたスイッチングトランジ
スタQ11〜Q14が接続される。スイッチングトランジス
タQ11〜Q14は、PWM制御回路PC2 の出力によりオ
ン/オフスイッチングされ、スイッチングトランジスタ
Q11のエミッタとスイッチングトランジスタQ12のコレ
クタとの接続点、およびスイッチングトランジスタQ13
のエミッタとスイッチングトランジスタQ14のコレクタ
との接続点から出力を得ている。フィルタ4は、PWM
インバータ3の出力端にそれぞれコイルL2 およびL3
を介してコンデンサC13が接続され、コンデンサC13の
両端の出力が出力端T3およびT4 に導出される。
In the PWM inverter 3, the AC input from the input terminals T1 and T2 is given to the amplifier A2, and the output of this amplifier A2 is given to the PWM control circuit PC2. Bridged switching transistors Q11 to Q14 are connected between the output of the active filter 2, that is, between the terminals of the capacitor C12. The switching transistors Q11 to Q14 are on / off switched by the output of the PWM control circuit PC2, and the connection point between the emitter of the switching transistor Q11 and the collector of the switching transistor Q12 and the switching transistor Q13.
The output is obtained from the connection point between the emitter of the switch and the collector of the switching transistor Q14. The filter 4 is PWM
The coils L2 and L3 are respectively provided at the output terminals of the inverter 3.
A capacitor C13 is connected through the capacitor C13, and outputs from both ends of the capacitor C13 are led to output terminals T3 and T4.

【0013】次にこのように構成された電源装置の動作
を説明する。入力端T1 およびT2 のAC入力を整流回
路1およびアクティブフィルタ2でDCに変換する。ア
クティブフィルタ2から出力されるDC化された電圧を
PWMインバータ3でACに戻す。PWMインバータ3
の駆動信号には、入力端T1およびT2 に入力されるA
C信号をそのまま使用することにより、AC入力と同一
の周波数、電圧、位相の電圧が出力端T3 およびT4 か
らAC出力として出力される。図2に入力電圧および電
流波形を示し、図3に入力電圧および電流波形を示すよ
うに、AC入出力の位相が同じであると、出力電流のピ
ークが入力電圧のピークになり、アクティブフィルタ2
における電力ロスが最小となる。
Next, the operation of the power supply device configured as described above will be described. The rectifier circuit 1 and the active filter 2 convert the AC inputs of the input terminals T1 and T2 into DC. The PWM-converted voltage output from the active filter 2 is returned to AC by the PWM inverter 3. PWM inverter 3
The driving signal of A is input to the input terminals T1 and T2.
By using the C signal as it is, a voltage having the same frequency, voltage, and phase as the AC input is output as an AC output from the output terminals T3 and T4. As shown in the input voltage and current waveforms in FIG. 2 and in the input voltage and current waveforms in FIG. 3, if the AC input and output phases are the same, the peak of the output current becomes the peak of the input voltage, and the active filter 2
The power loss at is minimal.

【0014】この実施例による電源装置は、商用電源を
用いて動作する電子機器を負荷装置とし、このような負
荷装置と商用電源との間に介挿して用いる。具体的に
は、例えば図4に示すように、この実施例による電源装
置6の電源プラグ6aを商用電源のコンセント7に接続
し、電源装置6に設けた出力コンセント6bに負荷装置
例えばパーソナルコンピュータ8の電源プラグ8aを接
続する。すなわち、AC入力の入力端T1 およびT2 を
商用電源に接続し、AC出力の出力端T3 およびT4 に
負荷装置の電源ラインを接続する。
In the power supply device according to this embodiment, an electronic device that operates using a commercial power supply is used as a load device, and is inserted between such a load device and the commercial power supply. Specifically, for example, as shown in FIG. 4, the power plug 6a of the power supply device 6 according to this embodiment is connected to the outlet 7 of the commercial power supply, and the output device 6b provided in the power supply device 6 is connected to the load device such as the personal computer 8. The power plug 8a is connected. That is, the AC input terminals T1 and T2 are connected to a commercial power source, and the AC output terminals T3 and T4 are connected to the power line of the load device.

【0015】このように、AC−ACインバータとして
力率を改善することができるため、負荷に通常の商用電
源で動作する機器を接続することができ、商用電源のA
Cコンセントと負荷の間に、後付けで挿入するだけで、
簡易に力率の改善を達成することができる。なお、図1
に示した構成では、PWMインバータ3の駆動信号とし
て、AC電源入力をそのまま使用するようにしたが、別
途にAC電源入力と同等のサインカーブのAC信号を発
生する発振器を設けて、その出力によりPWMインバー
タ3を駆動するようにしてもよい。
As described above, since the power factor can be improved as the AC-AC inverter, it is possible to connect a device operating with a normal commercial power source to the load, and the A of the commercial power source can be connected.
Just insert it between the C outlet and the load later,
The power factor can be easily improved. Note that FIG.
In the configuration shown in, the AC power supply input is used as it is as the drive signal of the PWM inverter 3, but an oscillator for separately generating an AC signal having a sine curve equivalent to that of the AC power supply input is provided and the output thereof is used. The PWM inverter 3 may be driven.

【0016】図5は、この発明の第2の実施例に係る電
源装置の構成を示している。この第2の実施例では、第
1の実施例におけるアクティブフィルタに代えて特開昭
57−156678号公報に示されたのと同様のAC−
DCコンバータを用い、PWMインバータに代えて後述
する高効率増幅回路を用いて、力率を改善するとともに
入出力間のアイソレートを達成している。
FIG. 5 shows the configuration of a power supply unit according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, instead of the active filter in the first embodiment, an AC-type filter similar to that shown in Japanese Patent Laid-Open No. 57-156678 is used.
A DC converter is used and a high-efficiency amplifier circuit described later is used instead of the PWM inverter to improve the power factor and achieve isolation between the input and output.

【0017】図5に示す電源装置は、図1における整流
回路1およびアクティブフィルタ2に代えて、力率改
善、アイソレートおよび定電圧化を一度に行えるAC−
DCコンバータ11を用い、図1におけるPWMインバ
ータ3およびフィルタ4に代えてAC−DCコンバータ
11を電源としてAC入力信号を増幅する高効率増幅回
路を用いたDC−ACインバータ12を用いるととも
に、入出力間のアイソレートを行うためDC−ACイン
バータ12へのAC入力信号の供給路に小型トランス1
3を挿入している。
In the power supply device shown in FIG. 5, instead of the rectifier circuit 1 and the active filter 2 shown in FIG. 1, an AC-unit capable of performing power factor correction, isolation and constant voltage at a time.
Using the DC converter 11, a DC-AC inverter 12 using a high-efficiency amplifier circuit that amplifies an AC input signal by using the AC-DC converter 11 as a power source instead of the PWM inverter 3 and the filter 4 in FIG. The small transformer 1 is provided in the supply path of the AC input signal to the DC-AC inverter 12 in order to perform isolation between them.
3 is inserted.

【0018】AC−DCコンバータ11は、具体的には
例えば図6に示すように構成する。図6において、トラ
ンス21のコアには、1次コイルL11と、2個の2次コ
イルL12およびL13が図に示す極性で巻装されている。
1次コイルL11には、AC入力が、ラインフィルタ22
およびスイッチS11を介して接続されている。スイッチ
S11は、AC入力の電圧を、その半周期よりも短い周期
で、すなわちAC入力電圧の正負各半サイクル中に複数
回ずつ、スイッチングする。このスイッチS11は、例え
ばトライアック等の双方向性素子で構成することができ
る。2次コイルL12、L13には、スイッチS12、S13が
接続されている。このスイッチS12、S13は、1次側の
スイッチングにより2次側に生じる交流成分を整流する
ためのもので前記スイッチS11と交互にオン/オフされ
る。これらスイッチS12、S13は、一方向のみの電流が
流れるようにするためのものであるから逆方向耐電圧が
充分ある単方向性の素子、例えばトランジスタ、ダイオ
ード等で構成することができる。2次コイルを、L12お
よびL13と2個設けたのはAC入力電圧の極性に応じて
使用するコイルを切り換えることによりAC入力電圧自
体を整流するためである。2次コイルL12およびL13の
誘起電圧はコンデンサ23で平滑され負荷となるDC−
ACインバータ12に供給される。なお、1次側に挿入
されたラインフィルタ22は電源側にスイッチングリッ
プル電流が流れ込まないようにするためのものである。
The AC-DC converter 11 is specifically constructed, for example, as shown in FIG. In FIG. 6, a primary coil L11 and two secondary coils L12 and L13 are wound around the core of the transformer 21 with the polarities shown in the figure.
The AC input is applied to the primary coil L11 by the line filter 22.
And the switch S11. The switch S11 switches the voltage of the AC input at a cycle shorter than its half cycle, that is, a plurality of times during each positive and negative half cycle of the AC input voltage. The switch S11 can be configured by a bidirectional element such as a triac. Switches S12 and S13 are connected to the secondary coils L12 and L13. The switches S12 and S13 are for rectifying the AC component generated on the secondary side by the switching on the primary side and are alternately turned on / off with the switch S11. Since these switches S12 and S13 are for allowing the current to flow only in one direction, they can be composed of unidirectional elements having sufficient reverse withstand voltage, such as transistors and diodes. Two secondary coils, L12 and L13, are provided in order to rectify the AC input voltage itself by switching the coil to be used according to the polarity of the AC input voltage. The induced voltage of the secondary coils L12 and L13 is smoothed by the capacitor 23 and becomes a load DC-
It is supplied to the AC inverter 12. The line filter 22 inserted in the primary side is for preventing the switching ripple current from flowing into the power source side.

【0019】図6の構成では、スイッチS11をオンとし
てトランス21の1次電流が所定値に達したときに、ス
イッチS11をオフとし、同時にスイッチS12またはS13
を一定時間オンとするようにして電力の伝達を行ってい
る。1次電流が所定値に達したときにスイッチS11をオ
フとするので、1次電流のピーク値を適当な値に制限す
ることができる。電流検出器24は、この制御のために
1次電流を検出する。
In the configuration of FIG. 6, when the switch S11 is turned on and the primary current of the transformer 21 reaches a predetermined value, the switch S11 is turned off, and at the same time, the switch S12 or S13.
Power is transmitted by turning on the power for a certain period of time. Since the switch S11 is turned off when the primary current reaches a predetermined value, the peak value of the primary current can be limited to an appropriate value. The current detector 24 detects the primary current for this control.

【0020】スイッチング制御回路25は上述の電流検
出器24の検出電流に基づきスイッチS11、S12および
S13をスイッチング制御する。コンパレータ26はDC
出力電圧を基準電源27の電圧と比較して前記スイッチ
S11のオン時間を制御することによりDC出力電圧が常
に一定となるように制御する。すなわち、DC出力電圧
が低くなった場合はオン時間を広げて大きな電力が2次
側に伝達されるようにし、DC出力電圧が高くなった場
合は逆にオン時間を狭めて2次側に伝達する電力を制限
する。
The switching control circuit 25 controls the switching of the switches S11, S12 and S13 based on the current detected by the current detector 24 described above. Comparator 26 is DC
By comparing the output voltage with the voltage of the reference power supply 27 and controlling the on time of the switch S11, the DC output voltage is controlled to be always constant. That is, when the DC output voltage becomes low, the ON time is extended so that a large amount of electric power is transmitted to the secondary side, and when the DC output voltage becomes high, the ON time is narrowed and the electric power is transmitted to the secondary side. Limit the power to be used.

【0021】DC−ACインバータ12は、AC−DC
コンバータ11を電源とし、且つアイソレート用の小型
トランス13を介して与えられるAC入力信号を増幅す
る高効率増幅回路であり、例えば図7のように構成され
る。図7では、正の半波に対応する部分についてのみ詳
細に示しているが、負の半波についても正の半波とほぼ
同様に構成される。
The DC-AC inverter 12 is an AC-DC
This is a high-efficiency amplifier circuit that uses the converter 11 as a power source and amplifies an AC input signal provided through the small isolation transformer 13 and is configured as shown in FIG. 7, for example. In FIG. 7, only the portion corresponding to the positive half-wave is shown in detail, but the negative half-wave is also configured in substantially the same manner as the positive half-wave.

【0022】図7において、主電源路31には高効率で
電流を供給できるが入力信号の変化に対する応答が遅い
高効率電流バッファ回路32を挿入し、補助電源路33
には入力信号の変化に対する応答は早いが損失の大きい
高速電圧バッファ回路34を挿入し、両電源路31およ
び33の電流I31およびI33を加算点35で加算して、
トランジスタQa(Qa′)および抵抗Ra(Ra′)
を介して、AC出力が供給される負荷に負荷電流IRL
(=I31+I33)を供給する。電流検出回路36は補助
電流I33の大きさを検出し、それに応じて制御回路37
を介して高効率電流バッファ回路32を制御して主電流
I31を調整する。高速電圧バッファ回路34は、主電流
I31での不足分(IRL−I31)を補助電流I33として供
給する。出力トランジスタQaのコレクタの電圧はAC
出力電圧よりもわずかに大きいだけであるので、出力ト
ランジスタQaの損失は最小限に抑えられる。また、負
荷電流IRLは、入力の急峻な立上がりに対しては、まず
補助電流I33が応答し、次第に主電流I31が支配的にな
る。補助電流I33は極めて高速で立ち上がるため出力波
形に欠損は生じない。補助電流I33の供給は短時間のみ
の動作であり、エネルギは損失の小さい主電源路31か
らの主電流I31で主に供給されるので全体として高効率
となる。これにより、高効率で且つスルーレートの良好
な電力増幅回路が実現される。先に述べたように、この
回路はAC−DCコンバータ11のDC出力を電源とし
て動作する。
In FIG. 7, a high-efficiency current buffer circuit 32 capable of supplying current with high efficiency but having a slow response to a change in input signal is inserted in the main power supply path 31, and an auxiliary power supply path 33.
A high-speed voltage buffer circuit 34, which has a fast response to a change in the input signal but has a large loss, is inserted in and the currents I31 and I33 of both power supply paths 31 and 33 are added at an addition point 35,
Transistor Qa (Qa ') and resistor Ra (Ra')
Load current IRL to the load to which the AC output is supplied via
(= I31 + I33) is supplied. The current detection circuit 36 detects the magnitude of the auxiliary current I33, and accordingly the control circuit 37 is detected.
The high-efficiency current buffer circuit 32 is controlled via the to adjust the main current I31. The high-speed voltage buffer circuit 34 supplies the shortage (IRL-I31) in the main current I31 as the auxiliary current I33. The collector voltage of the output transistor Qa is AC
Since it is only slightly higher than the output voltage, the loss of the output transistor Qa is minimized. As for the load current IRL, the auxiliary current I33 first responds to the steep rise of the input, and the main current I31 gradually becomes dominant. Since the auxiliary current I33 rises at an extremely high speed, no loss occurs in the output waveform. The auxiliary current I33 is supplied only for a short time, and the energy is mainly supplied by the main current I31 from the main power supply path 31 with small loss, so that the efficiency is high as a whole. As a result, a power amplifier circuit with high efficiency and good slew rate is realized. As described above, this circuit operates using the DC output of the AC-DC converter 11 as a power source.

【0023】このようにすれば、力率が改善されしかも
入出力間がアイソレートされたAC−ACコンバータと
なる。
By doing so, an AC-AC converter with improved power factor and isolated input and output can be obtained.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
力率改善型のAC−DC変換手段のDC出力をDC−A
C変換手段でAC電圧に再変換するようにして、AC−
ACインバータとして力率を改善し、商用電源のACコ
ンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入するこ
とによって、商用電源用に構成された電子機器からなる
負荷装置の電源自体を何等変更することなく、その負荷
装置の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善し
得る電源装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
The DC output of the power factor improving AC-DC converting means is set to DC-A.
AC conversion is performed again by the C conversion means, and AC-
By improving the power factor as an AC inverter and inserting it between an AC outlet of a commercial power source and an electronic device that is a load device, the power source itself of the load device including the electronic device configured for the commercial power source is changed. It is possible to provide a power supply device that can be additionally provided in the power supply input part of the load device to improve the power factor of the power supply.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の第1の実施例に係る電源装置の構
成を示す回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a configuration of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の装置を説明するための入力電圧電流の
波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram of an input voltage / current for explaining the device of FIG.

【図3】 図1の装置を説明するための出力電圧電流の
波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram of an output voltage / current for explaining the device of FIG.

【図4】 図1の電源装置の使用状態の一例を説明する
ための斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view for explaining an example of a usage state of the power supply device of FIG.

【図5】 この発明の第2の実施例に係る電源装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 図5の実施例の一部の構成を詳細に示す回路
構成図である。
6 is a circuit configuration diagram showing in detail a part of the configuration of the embodiment of FIG.

【図7】 図5の実施例の他の一部の構成を詳細に示す
ブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing in detail another part of the configuration of the embodiment of FIG.

【図8】 アクティブフィルタの一例の構成を示す回路
構成図である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing an example of a configuration of an active filter.

【図9】 図8の装置を説明するための入力電圧電流の
波形図である。
9 is a waveform diagram of an input voltage / current for explaining the device of FIG.

【図10】 図8の装置を説明するための入力電圧電流
の波形図である。
10 is a waveform diagram of input voltage and current for explaining the device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…整流回路、2…アクティブフィルタ、3…PWMイ
ンバータ、4…フィルタ、6…電源装置、7…コンセン
ト、8…パーソナルコンピュータ、11…AC−DCコ
ンバータ、12…DC−ACインバータ、13、21…
トランス、22…ラインフィルタ、23,C11〜C13…
コンデンサ、24…電流検出器、25…スイッチング制
御回路、26…コンパレータ、27…基準電源、31…
主電源路、32…高効率電流バッファ、33…補助電源
路、34…高速電圧バッファ、35…加算点、36…電
流検出回路、37…制御回路、A1 ,A2 …増幅器、D
1 〜D4 ,D11…ダイオード、L1〜L3 ,L11〜L13
…コイル、PC1 ,PC2 …PWM制御回路、Q1 ,Q
11〜Q14,Qa,Qa′…トランジスタ、Ra,Ra′
……抵抗、S11〜S13…スイッチ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rectifier circuit, 2 ... Active filter, 3 ... PWM inverter, 4 ... Filter, 6 ... Power supply device, 7 ... Outlet, 8 ... Personal computer, 11 ... AC-DC converter, 12 ... DC-AC inverter, 13, 21 …
Transformer, 22 ... Line filter, 23, C11 to C13 ...
Capacitor, 24 ... Current detector, 25 ... Switching control circuit, 26 ... Comparator, 27 ... Reference power supply, 31 ...
Main power supply path, 32 ... High-efficiency current buffer, 33 ... Auxiliary power supply path, 34 ... High-speed voltage buffer, 35 ... Addition point, 36 ... Current detection circuit, 37 ... Control circuit, A1, A2 ... Amplifier, D
1 to D4, D11 ... Diodes, L1 to L3, L11 to L13
... Coil, PC1, PC2 ... PWM control circuit, Q1, Q
11 to Q14, Qa, Qa '... Transistor, Ra, Ra'
...... Resistance, S11 to S13… Switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力交流電圧を各半サイクルあたり複数
回スイッチングして電力を取り出すことにより入力電流
波形が正弦波状になるようにした力率改善型のAC−D
C変換手段と、 このAC−DC変換手段から出力される直流電力を上記
入力交流電圧に近似した交流電圧に再変換するDC−A
C変換手段とを具備し、商用電源と商用電源用の負荷装
置との間に介挿して用いるように構成されたことを特徴
とする電源装置。
1. A power factor improving AC-D in which an input current waveform has a sine wave shape by switching an input AC voltage a plurality of times in each half cycle to extract electric power.
C-converting means and DC-A for re-converting the DC power output from the AC-DC converting means into an AC voltage that is similar to the input AC voltage.
A power supply device comprising a C conversion means and configured to be inserted and used between a commercial power supply and a load device for the commercial power supply.
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