JPH06217536A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH06217536A JPH06217536A JP311893A JP311893A JPH06217536A JP H06217536 A JPH06217536 A JP H06217536A JP 311893 A JP311893 A JP 311893A JP 311893 A JP311893 A JP 311893A JP H06217536 A JPH06217536 A JP H06217536A
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- Japan
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- voltage
- input
- power
- capacitor
- choke
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種電子機器に使用されるスイッチング式直
流安定化電源において、力率、高調波歪電流による他の
電子機器、送電設備への障害がなく、交流入力電流の導
通角を広げることができる電源装置を提供することを目
的とする。 【構成】 交流入力電源１を全波整流した電圧をフィー
ドフォワード動作したトランス４に印加して負荷へ電力
供給する動作と、交流入力回路に接続した２回路の半波
倍電圧整流回路の出力と交流入力電圧との加算値電圧を
チョーク８に印加して負荷へ電力供給する動作とを交互
に行い、常時交流入力電流を流すことにより、導通角を
広げて力率を大きくし、高調波歪電流を小さくできるよ
うに構成したものである。
流安定化電源において、力率、高調波歪電流による他の
電子機器、送電設備への障害がなく、交流入力電流の導
通角を広げることができる電源装置を提供することを目
的とする。 【構成】 交流入力電源１を全波整流した電圧をフィー
ドフォワード動作したトランス４に印加して負荷へ電力
供給する動作と、交流入力回路に接続した２回路の半波
倍電圧整流回路の出力と交流入力電圧との加算値電圧を
チョーク８に印加して負荷へ電力供給する動作とを交互
に行い、常時交流入力電流を流すことにより、導通角を
広げて力率を大きくし、高調波歪電流を小さくできるよ
うに構成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は交流入力電流の導通角を
広げることができる電源装置に関するものである。
広げることができる電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の代表的なフィードフォワー
ド型電源装置の回路図を示す。図４において、１は交流
入力電源、２はローパスフィルタ、３は整流回路、４は
トランス、５はスイッチ、６，７，１３はダイオード、
８はチョーク、９，１０はコンデンサである。
ド型電源装置の回路図を示す。図４において、１は交流
入力電源、２はローパスフィルタ、３は整流回路、４は
トランス、５はスイッチ、６，７，１３はダイオード、
８はチョーク、９，１０はコンデンサである。
【０００３】以上のように構成したフィードフォワード
型電源装置について、以下その動作について説明する。
交流入力電源１がローパスフィルタ２を介して整流回路
３、コンデンサ１０により直流電源に変換する。高周波
スイッチングしているスイッチ５によりトランス４の１
次巻線４ａにコンデンサ１０の両端電圧レベルの矩形波
を印加し、トランス４の２次巻線４ｂに降圧または昇圧
した矩形波出力を得、この矩形波出力をダイオード６，
７、チョーク８、コンデンサ９により整流平滑して所望
の直流出力を得るものである。ここで、スイッチ５はコ
ンデンサ９両端の直流出力を安定化するように制御しな
がらスイッチングするものである。また、トランス４の
帰還巻線４ｃとダイオード１３によりスイッチ５のオン
期間でのトランス４の励磁エネルギーをオフ期間にコン
デンサ１０へ帰還させている。
型電源装置について、以下その動作について説明する。
交流入力電源１がローパスフィルタ２を介して整流回路
３、コンデンサ１０により直流電源に変換する。高周波
スイッチングしているスイッチ５によりトランス４の１
次巻線４ａにコンデンサ１０の両端電圧レベルの矩形波
を印加し、トランス４の２次巻線４ｂに降圧または昇圧
した矩形波出力を得、この矩形波出力をダイオード６，
７、チョーク８、コンデンサ９により整流平滑して所望
の直流出力を得るものである。ここで、スイッチ５はコ
ンデンサ９両端の直流出力を安定化するように制御しな
がらスイッチングするものである。また、トランス４の
帰還巻線４ｃとダイオード１３によりスイッチ５のオン
期間でのトランス４の励磁エネルギーをオフ期間にコン
デンサ１０へ帰還させている。
【０００４】従来のフィードフォワード型電源装置の交
流入力電圧波形を図５（ａ）に、交流入力電流波形を図
５（ｂ）にそれぞれ示す。
流入力電圧波形を図５（ａ）に、交流入力電流波形を図
５（ｂ）にそれぞれ示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の従来の構
成では、コンデンサ１０により図５（ｂ）に示すように
交流入力電流は全期間流れておらず、図５（ａ）の交流
入力電圧波形のピーク値付近のみコンデンサ１０への充
電電流として流れているので交流入力電流のピーク値が
大きく、入力力率が小さく、入力高調波歪電流も大き
く、他の電子機器や送電設備に障害を与えていた。本発
明は上記従来の問題点を解決するもので、交流入力電流
の導通角を広げることができる電源装置を提供すること
を目的とする。
成では、コンデンサ１０により図５（ｂ）に示すように
交流入力電流は全期間流れておらず、図５（ａ）の交流
入力電圧波形のピーク値付近のみコンデンサ１０への充
電電流として流れているので交流入力電流のピーク値が
大きく、入力力率が小さく、入力高調波歪電流も大き
く、他の電子機器や送電設備に障害を与えていた。本発
明は上記従来の問題点を解決するもので、交流入力電流
の導通角を広げることができる電源装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電源装置は、交流入力電源にローパスフィル
タを介して接続した整流回路を有し、かつ前記交流入力
電源のライブラインとニュートラルラインの間に、コン
デンサとダイオードの直列回路とダイオードとコンデン
サの直列回路とを接続するとともに、それぞれの直列回
路のダイオードとコンデンサの接続点をそれぞれダイオ
ードを介して前記ラインに接続して２回路の半波倍電圧
整流回路を構成し、その半波倍電圧整流回路出力と前記
整流回路の出力端子間に、前記トランスの２次側回路に
２次巻線を接続したチョークの１次巻線とスイッチとの
直列回路を接続した構成としたものである。
に本発明の電源装置は、交流入力電源にローパスフィル
タを介して接続した整流回路を有し、かつ前記交流入力
電源のライブラインとニュートラルラインの間に、コン
デンサとダイオードの直列回路とダイオードとコンデン
サの直列回路とを接続するとともに、それぞれの直列回
路のダイオードとコンデンサの接続点をそれぞれダイオ
ードを介して前記ラインに接続して２回路の半波倍電圧
整流回路を構成し、その半波倍電圧整流回路出力と前記
整流回路の出力端子間に、前記トランスの２次側回路に
２次巻線を接続したチョークの１次巻線とスイッチとの
直列回路を接続した構成としたものである。
【０００７】
【作用】交流入力電源のライブラインまたはニュートラ
ルラインに接続されたコンデンサに、２回路の半波倍電
圧整流回路により交流入力電圧波形のピーク値まで充電
する。交流入力電圧を整流した絶対値正弦波電圧のう
ち、ある電圧レベルＶ１より高い電圧期間はトランスの
フィードフォワード動作により２次巻線出力を整流平滑
して直流出力を得、Ｖ１より低い電圧期間はトランスの
２次側回路に接続するチョークに磁気結合した１次巻線
のフライバック動作により２次巻線出力を整流平滑して
直流出力を得る。
ルラインに接続されたコンデンサに、２回路の半波倍電
圧整流回路により交流入力電圧波形のピーク値まで充電
する。交流入力電圧を整流した絶対値正弦波電圧のう
ち、ある電圧レベルＶ１より高い電圧期間はトランスの
フィードフォワード動作により２次巻線出力を整流平滑
して直流出力を得、Ｖ１より低い電圧期間はトランスの
２次側回路に接続するチョークに磁気結合した１次巻線
のフライバック動作により２次巻線出力を整流平滑して
直流出力を得る。
【０００８】フィードフォワードスイッチング動作時、
トランスの１次巻線に印加する電圧は絶対値正弦波電圧
のうちＶ１電圧より高い電圧とし、フライバックスイッ
チング動作時、チョークの１次巻線に印加する電圧は前
記２回路の半波倍電圧整流回路により充電されたコンデ
ンサ両端電圧と絶対値正弦波電圧との加算値とする。
トランスの１次巻線に印加する電圧は絶対値正弦波電圧
のうちＶ１電圧より高い電圧とし、フライバックスイッ
チング動作時、チョークの１次巻線に印加する電圧は前
記２回路の半波倍電圧整流回路により充電されたコンデ
ンサ両端電圧と絶対値正弦波電圧との加算値とする。
【０００９】Ｖ１電圧はトランスからフィードフォワー
ドでエネルギー供給されチョークの２次巻線に印加する
電圧と、チョークからフライバックでエネルギー供給さ
れ２次巻線に誘起する電圧が等しくなる時の絶対値正弦
波電圧となる。このように動作させることにより、フィ
ードフォワードスイッチングとフライバックスイッチン
グのために常時交流入力電流が流れ、従来例より導通角
が広くなって力率が改善でき、高周波歪電流も小さくす
ることができる。
ドでエネルギー供給されチョークの２次巻線に印加する
電圧と、チョークからフライバックでエネルギー供給さ
れ２次巻線に誘起する電圧が等しくなる時の絶対値正弦
波電圧となる。このように動作させることにより、フィ
ードフォワードスイッチングとフライバックスイッチン
グのために常時交流入力電流が流れ、従来例より導通角
が広くなって力率が改善でき、高周波歪電流も小さくす
ることができる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明の一実施例における力率
改善電源装置の回路図を示すものである。図１において
１は交流入力電源、２はローパスフィルタ、３は整流回
路、４はトランス、５はスイッチ、６，７，１２，１
３，１４，１５はダイオード、８はチョーク、９，１
０，１１，１７はコンデンサ、１６は抵抗である。
ながら説明する。図１は本発明の一実施例における力率
改善電源装置の回路図を示すものである。図１において
１は交流入力電源、２はローパスフィルタ、３は整流回
路、４はトランス、５はスイッチ、６，７，１２，１
３，１４，１５はダイオード、８はチョーク、９，１
０，１１，１７はコンデンサ、１６は抵抗である。
【００１１】以上のように構成された電源装置の動作を
説明する。交流入力電源１を投入しローパスフィルタ２
を介し整流回路３で絶対値正弦波電圧に変換する。高周
波スイッチングしているスイッチ５のオン期間にトラン
ス４の１次巻線４ａに絶対値正弦波電圧を印加すると２
次巻線４ｂに誘起する降圧または昇圧した矩形波出力を
ダイオード６で整流し、チョーク８の２次巻線８ｂに電
圧印加され励磁電流が流れ、同時に２次巻線８ｂとコン
デンサ９で平滑して直流出力となる。
説明する。交流入力電源１を投入しローパスフィルタ２
を介し整流回路３で絶対値正弦波電圧に変換する。高周
波スイッチングしているスイッチ５のオン期間にトラン
ス４の１次巻線４ａに絶対値正弦波電圧を印加すると２
次巻線４ｂに誘起する降圧または昇圧した矩形波出力を
ダイオード６で整流し、チョーク８の２次巻線８ｂに電
圧印加され励磁電流が流れ、同時に２次巻線８ｂとコン
デンサ９で平滑して直流出力となる。
【００１２】また、スイッチオフ期間にチョーク８の２
次巻線８ｂに誘起した逆電圧をダイオード７、コンデン
サ９で整流平滑し所望の直流出力を得る。
次巻線８ｂに誘起した逆電圧をダイオード７、コンデン
サ９で整流平滑し所望の直流出力を得る。
【００１３】ここで、図１の回路では、スイッチ５のオ
ン期間にトランス４に励磁したエネルギーによるスイッ
チ５のオフ期間に発生するサージ電圧を抵抗１６、コン
デンサ１７により抑制している。
ン期間にトランス４に励磁したエネルギーによるスイッ
チ５のオフ期間に発生するサージ電圧を抵抗１６、コン
デンサ１７により抑制している。
【００１４】一方交流入力電源１のニュートラルライン
が正極期間ではニュートラルラインよりダイオード１２
を介してコンデンサ１０へ交流入力電源１の正弦波ピー
ク値まで充電する。同様にライブラインが正極期間では
ダイオード１３を介してコンデンサ１１へ正弦波ピーク
値まで充電する。コンデンサ１０両端電圧と絶対値正弦
波電圧との加算電圧と、コンデンサ１１両端電圧と絶対
値正弦波電圧との加算電圧はダイオード１４，１５によ
り並列接続した電圧をスイッチ５のオン期間にチョーク
８の１次巻線８ａに印加し励磁電流が流れエネルギーが
蓄積される。そして、スイッチ５のオフ期間にチョーク
８の２次巻線８ｂに誘起した電圧ダイオード７、コンデ
ンサ９により整流平滑し直流出力を得ている。
が正極期間ではニュートラルラインよりダイオード１２
を介してコンデンサ１０へ交流入力電源１の正弦波ピー
ク値まで充電する。同様にライブラインが正極期間では
ダイオード１３を介してコンデンサ１１へ正弦波ピーク
値まで充電する。コンデンサ１０両端電圧と絶対値正弦
波電圧との加算電圧と、コンデンサ１１両端電圧と絶対
値正弦波電圧との加算電圧はダイオード１４，１５によ
り並列接続した電圧をスイッチ５のオン期間にチョーク
８の１次巻線８ａに印加し励磁電流が流れエネルギーが
蓄積される。そして、スイッチ５のオフ期間にチョーク
８の２次巻線８ｂに誘起した電圧ダイオード７、コンデ
ンサ９により整流平滑し直流出力を得ている。
【００１５】以上述べた動作は図３（ｃ）に示すように
チョーク８の２次巻線８ｂの電圧が、前記Ｖ１電圧をチ
ョーク８の１次巻線８ｂへ変換した電圧値Ｖ２より高い
期間はトランス４のフィードフォード動作によりエネル
ギー供給し、Ｖ２より低い期間はチョーク８のフライバ
ック動作によりエネルギー供給する。
チョーク８の２次巻線８ｂの電圧が、前記Ｖ１電圧をチ
ョーク８の１次巻線８ｂへ変換した電圧値Ｖ２より高い
期間はトランス４のフィードフォード動作によりエネル
ギー供給し、Ｖ２より低い期間はチョーク８のフライバ
ック動作によりエネルギー供給する。
【００１６】交流入力電源１の電圧瞬時値をｖin、実効
値をＶINとした電圧波形を図３（ａ）に示す。トランス
４の１次巻線４ａには絶対値正弦波電圧｜ｖin｜を印加
し、２次巻線４ｂにはトランスの巻数比をｎT（１次巻
線数／２次巻線数）とすると｜ｖin｜／ｎTの電圧が誘
起し、チョーク８の２次巻線８ｂに（｜ｖin｜／ｎT）
−Ｖoの電圧が印加される。
値をＶINとした電圧波形を図３（ａ）に示す。トランス
４の１次巻線４ａには絶対値正弦波電圧｜ｖin｜を印加
し、２次巻線４ｂにはトランスの巻数比をｎT（１次巻
線数／２次巻線数）とすると｜ｖin｜／ｎTの電圧が誘
起し、チョーク８の２次巻線８ｂに（｜ｖin｜／ｎT）
−Ｖoの電圧が印加される。
【００１７】一方コンデンサ１０または１１には交流入
力電源１の正弦波電圧のピーク値√２ＶINまで充電し、
絶対値正弦波電圧｜ｖin｜との加算値√２ＶIN＋｜ｖin
｜の電圧をチョーク８の１次巻線８ａに印加し、２次巻
線８ｂにチョーク８の巻数比（１次巻線数／２次巻線
数）をｎLとすると、（√２ＶIN＋｜ｖin｜）／ｎLの電
圧が誘起される。よってトランスから印加される電圧
（｜ｖin｜／ｎT）−Ｖoとチョークから印加される電圧
（√２ＶIN＋｜ｖin｜）／ｎLが等しくなる電圧がＶ２
電圧となり、その時の｜ｖin｜が前記Ｖ１電圧となる。
力電源１の正弦波電圧のピーク値√２ＶINまで充電し、
絶対値正弦波電圧｜ｖin｜との加算値√２ＶIN＋｜ｖin
｜の電圧をチョーク８の１次巻線８ａに印加し、２次巻
線８ｂにチョーク８の巻数比（１次巻線数／２次巻線
数）をｎLとすると、（√２ＶIN＋｜ｖin｜）／ｎLの電
圧が誘起される。よってトランスから印加される電圧
（｜ｖin｜／ｎT）−Ｖoとチョークから印加される電圧
（√２ＶIN＋｜ｖin｜）／ｎLが等しくなる電圧がＶ２
電圧となり、その時の｜ｖin｜が前記Ｖ１電圧となる。
【００１８】このように動作させると交流入力電源１よ
りコンデンサ１０，１１への充電電流も加算した図３
（ｂ）に示す交流入力電流波形となる。
りコンデンサ１０，１１への充電電流も加算した図３
（ｂ）に示す交流入力電流波形となる。
【００１９】なお図１中の２回路の半波倍電圧整流回路
でコンデンサとダイオードの接続位置を逆にした図２の
回路でも実現できる。
でコンデンサとダイオードの接続位置を逆にした図２の
回路でも実現できる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明はフィードフォワー
ド動作のトランスとフライバック動作のチョークより交
互に負荷へエネルギー供給するように構成し、交流入力
電源から常時トランスまたはチョークへ電流を流すの
で、交流入力電流の導通角が広がり力率が改善でき、高
調波歪電流も小さくすることができる。
ド動作のトランスとフライバック動作のチョークより交
互に負荷へエネルギー供給するように構成し、交流入力
電源から常時トランスまたはチョークへ電流を流すの
で、交流入力電流の導通角が広がり力率が改善でき、高
調波歪電流も小さくすることができる。
【図１】本発明の一実施例における電源装置の回路図
【図２】本発明の他の実施例における電源装置の入力部
の回路図
の回路図
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は実施例における電源
装置の動作説明図
装置の動作説明図
【図４】従来の代表的なフィードフォワード型電源装置
の回路図
の回路図
【図５】（ａ），（ｂ）は従来における電源装置の動作
波形図
波形図
１ 交流入力電源 ２ ローパスフィルタ ３ 整流回路 ４ トランス ５ スイッチ ６，７，１２，１３，１４，１５ ダイオード ８ チョーク ８ａ １次巻線 ８ｂ ２次巻線 ９，１０，１１，１７ コンデンサ １６ 抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】 交流入力電源にローパスフィルタを介し
て接続した整流回路を有し、かつ前記交流入力電源のラ
イブラインとニュートラルラインの間に、コンデンサと
ダイオードの直列回路とダイオードとコンデンサの直列
回路とを接続するとともに、それぞれの直列回路のダイ
オードとコンデンサの接続点をそれぞれダイオードを介
して前記ラインに接続して２回路の半波倍電圧整流回路
を構成し、その半波倍電圧整流回路の出力と前記整流回
路の出力端子間に、前記トランスの２次側回路に２次巻
線を接続したチョークの１次巻線とスイッチとの直列回
路を接続した電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP311893A JPH06217536A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP311893A JPH06217536A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217536A true JPH06217536A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11548445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP311893A Pending JPH06217536A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06217536A (ja) |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP311893A patent/JPH06217536A/ja active Pending
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