JPH06339267A - 直流電源回路 - Google Patents
直流電源回路Info
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- JPH06339267A JPH06339267A JP5126116A JP12611693A JPH06339267A JP H06339267 A JPH06339267 A JP H06339267A JP 5126116 A JP5126116 A JP 5126116A JP 12611693 A JP12611693 A JP 12611693A JP H06339267 A JPH06339267 A JP H06339267A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
設けることなく回路素子の破損や劣化を防止する。 【構成】 交流電源1の交流が整流回路2に印加される
と、全波整流されて脈流電圧に変換され、この脈流電圧
がスイッチングレギュレータ4の起動抵抗R2、R3に
より分圧され、この分圧された電圧が平滑コンデンサC
3により平滑化され、この電圧が所定値以上になるとス
イッチングレギュレータ4の制御回路7が動作を開始す
る。昇圧チョッパ回路3aでは、起動抵抗R2、R3に
より分圧された電圧の立ち上がりが遅延回路5により遅
延されて制御回路6に印加され、この電圧が所定値以上
になると制御回路6が動作を開始する。
Description
ion )機器等に用いられる直流電源回路に関し、特に交
流が入力する力率改善回路とその負荷であるスイッチン
グレギュレータの駆動回路に関する。
方法であるスイッチングレギュレータは、小型、高効率
等の長所が多く、特にラインオペレート型のスイッチン
グレギュレータでは整流回路としてコスト的に有利なコ
ンデンサインプット方式が多く用いられている。しかし
ながら、このコンデンサインプット方式を用いた場合の
交流入力電流は、導通角が狭い、ピーク値が大きな電流
となるので、力率が悪く多くの高調波電流を含むことに
なる。このために力率を改善する回路が付加され、この
力率改善回路をトランジスタ、FET等の能動素子で構
成した場合にその駆動電源が必要となる。
の従来の直流電源回路を示し、この回路は概略的に交流
電源1と、ダイオードブリッジD1,D2,D3,D4
により構成された整流回路2と、力率改善回路を構成す
る昇圧チョッパ回路3と、この力率改善回路3の出力電
圧を入力とするスイッチングレギュレータ4とを有し、
スイッチングレギュレータ4は整流回路2により全波整
流された脈流電圧から昇圧チョッパ回路3と自己の駆動
電源を生成するように構成されている。
電源1の交流は整流回路2により全波整流されて脈流電
圧に変換される。この脈流電圧はスイッチングレギュレ
ータ4の起動抵抗R2、R3により分圧され、スイッチ
ングレギュレータ4ではこの分圧された電圧が平滑コン
デンサC3により平滑化され、この電圧が所定値以上に
なると昇圧チョッパ回路3とスイッチングレギュレータ
4の各制御回路6、7が動作を開始し、それぞれスイッ
チング素子Q1、Q2の駆動パルスを出力する。
作を開始してスイッチング素子Q1の駆動パルスを出力
すると、入力電流波形と入力電圧波形が相似になり、か
つダイオードD5と平滑コンデンサC1により整流およ
び平滑化された出力電圧が所望の電圧になるように制御
され、スイッチングレギュレータ4のトランスT1に印
加される。
チング素子Q2が駆動パルスによりオン、オフすること
によりトランスT1の2次側bに交流電圧が誘起され、
この交流電圧がダイオードD9、D10、インダクタL
3および出力平滑コンデンサC4により整流および平滑
化され、直流電圧が出力端子9、10を介して出力され
る。また、この直流電圧が検出回路8により検出されて
制御回路7にフィードバックされ、所望の電圧になるよ
うに制御される。
ンスT1の1次側cにも同様に交流電圧が誘起され、こ
の交流電圧がダイオードD7、D8、インダクタL2お
よび駆動平滑コンデンサC3により整流および平滑化さ
れてこの直流電圧が制御回路6、7の駆動電源となり、
昇圧チョッパ回路3とスイッチングレギュレータ4が連
続動作状態となる。ここで特に触れていない各部は、そ
れぞれLがインダクタ、Dがダイオード、Cがコンデン
サを示している。
路では、昇圧チョッパ回路3とスイッチングレギュレー
タ4が同時に起動されるように構成され、具体的には駆
動電源は立ち上がると昇圧チョッパ回路3とスイッチン
グレギュレータ4の各制御回路6、7に供給される。
ず、スイッチングレギュレータ4では、出力電圧が一定
となる定常状態になるまでは、検出回路8から制御回路
7に対しては出力電圧が大きくするような検出信号が供
給されて制御回路7の出力は最大デューティとなり、ス
イッチング素子Q2に大電流が流れる。そして、この動
作が継続することにより出力電圧が上昇して設定電圧を
越えると制御回路7の出力のデューティが制限される。
御回路7の応答が遅れるので瞬時に行われず、スイッチ
ング周波数が100KHzで動作する場合には通常数K
Hzとなる。しかしながら、制御応答が数KHzと比較
的高速であり、また、出力端子9、10には負荷が接続
されているので出力電圧は大幅に上昇せず、したがっ
て、回路部品が破損したり、保護回路が必要になること
はない。
に、出力電圧が一定となる定常状態になるまでは制御回
路6の出力は最大デューティとなり、スイッチング素子
Q1に大電流が流れる。そして、この動作が継続するこ
とにより出力電圧が上昇して設定電圧を越えると制御回
路6の出力のデューティが制限される。
は、このデューティの制限は、昇圧チョッパ回路3が交
流の入力電流を制御しているので、商用電源の周波数以
上の高速で応答することができない。したがって、通
常、昇圧チョッパ回路3のスイッチング周波数に関係な
く数Hzとなってかなり遅く、出力電圧が設定電圧を越
えた後に最大デューティで発振が長く継続し、設定電圧
より大きくなる。また、昇圧チョッパ回路3の負荷であ
るスイッチングレギュレータ4の起動が遅い場合には、
昇圧チョッパ回路3は無負荷に近い状態で起動されるの
で、出力電圧の上昇がかなり大きくなる。
になるまでの過電圧により、スイッチング素子Q1、整
流ダイオードD5および平滑コンデンサC1が破損する
恐れが発生したり、破損しないまでも劣化が免れず、ま
た、この問題を解決するために素子Q1、D5およびC
1として耐圧が高いものを用いるとコストアップとな
る。
から保護する回路を付加することが考えられるが、この
場合には間欠発振により起動が繰り返され、ストレスに
よる素子Q1、D5およびC1の劣化の問題を解決する
ことができない。また、昇圧チョッパ回路3の出力が過
電圧の状態でスイッチングレギュレータ4が動作すると
いうことは、同様な問題がスイッチングレギュレータ4
のスイッチング素子Q2にも発生する。
の回路素子や特別な過電圧保護回路を設けることなく回
路素子の破損や劣化を防止することができる直流電源回
路を提供することを目的とする。
達成するために、交流を全波整流して脈流電圧を生成す
る整流回路と、前記整流回路により生成された脈流電圧
が正弦波になるように力率を改善する力率改善回路と、
前記力率改善回路の出力電圧から所望の直流電圧を生成
するとともに、前記整流回路により生成された脈流電圧
によりスイッチング素子とトランスを起動して前記力率
改善回路と自己の駆動電源を生成するスイッチングレギ
ュレータと、前記スイッチングレギュレータにより生成
された駆動電源の立ち上がりを遅延して前記力率改善回
路に印加する遅延回路とを備えたことを特徴とする。
されて力率改善回路に印加され、力率改善回路がスイッ
チングレギュレータより遅く起動されるので、力率改善
回路が負荷状態で立ち上がり、起動時の力率改善回路の
出力電圧が極端に上昇しない。したがって、高耐圧の回
路素子や特別な過電圧保護回路を設けることなく回路素
子の破損や劣化を防止することができる。
する。図1は本発明に係る直流電源回路の一実施例を示
す回路図、図2は図1の遅延回路の具体例を示す回路
図、図3は図1の遅延回路の他の具体例を示す回路図で
あり、図4に示す構成部材と同一のものには同一の参照
符号を付す。
回路であるダイオードブリッジ2のダイオードD1のカ
ソードとダイオードD2のアノードに接続され、他端は
ダイオードD3のカソードとダイオードD4のアノード
に接続されている。ダイオードD2のカソードとダイオ
ードD4のカソードは、スイッチングレギュレータ4の
分圧抵抗R2の一端と、力率改善回路である昇圧チョッ
パ回路3aの制御回路6とインダクタL1の一端に接続
されている。制御回路6の電源端子には、昇圧チョッパ
回路3aの立ち上がりを遅くするための遅延回路5が接
続され、この遅延回路5から駆動電源が供給される。
のアノードとスイッチング素子Q1のドレインに接続さ
れ、ダイオードD5のカソードは、平滑コンデンサC1
の一端とスイッチングレギュレータ4のトランスT1の
1次側aおよび抵抗R1、コンデンサC2の並列回路の
一端に接続されている。ダイオードD5と平滑コンデン
サC1の接続点は制御回路6に接続され、制御回路6の
制御端子はスイッチング素子Q1のゲートに接続されて
いる。なお、ダイオードブリッジ2のダイオードD1と
ダイオードD3の各アノードは、昇圧チョッパ回路3a
では制御回路6と、スイッチング素子Q1のソースと平
滑コンデンサC1の他端と遅延回路5に接続されてい
る。
1の1次側aにおける抵抗R1、コンデンサC2の並列
回路の他端はダイオードD6のカソードに接続され、ダ
イオードD6のアノードは、トランスT1の1次側aの
他端とスイッチング素子Q2のドレインに接続されてい
る。
ードD9を介してダイオードD10のカソードとインダ
クタL3の一端に接続され、インダクタL3の他端は平
滑コンデンサC4の一端と、検出回路8の一端と出力端
子9に接続されている。トランスT1の2次側bの他端
は、ダイオードD10のアノードと、平滑コンデンサC
4の他端と、検出回路8の他端と出力端子10に接続さ
れている。出力端子9、10間の直流電圧は検出回路8
により検出され、制御回路7にフィードバックされる。
ードD7を介してダイオードD8のカソードとインダク
タL2の一端に接続され、インダクタL2の他端は平滑
コンデンサC3の一端と、分圧抵抗R2、R3の接続点
と遅延回路5の入力端子に接続されている。分圧抵抗R
2、R3の接続点はまた制御回路7の電源端子に接続さ
れ、制御回路7の制御端子はスイッチング素子Q2のゲ
ートに接続されている。なお、ダイオードブリッジ2の
ダイオードD1とダイオードD3の各アノードは、スイ
ッチングレギュレータ4では平滑コンデンサC3の他端
と、ダイオードD8のアノードと、1次側cの他端と、
抵抗R3の他端と、制御回路7とスイッチング素子Q2
のソースに接続されている。
1の交流が整流回路2に印加されると、全波整流されて
脈流電圧に変換され、この脈流電圧はスイッチングレギ
ュレータ4の起動抵抗R2、R3により分圧され、この
分圧された電圧が平滑コンデンサC3により平滑化さ
れ、この電圧が所定値以上になるとスイッチングレギュ
レータ4の制御回路7が動作を開始し、スイッチング素
子Q2の駆動パルスを出力する。この場合、起動抵抗R
2、R3により分圧された電圧の立ち上がりが遅延回路
5を介して昇圧チョッパ回路3の制御回路6に入力する
ので、制御回路6はまだ動作を開始していない。
チング素子Q2が駆動パルスによりオン、オフすること
によりトランスT1の2次側bに交流電圧が誘起され、
この交流電圧がダイオードD9、D10、インダクタL
3および出力平滑コンデンサC4により整流および平滑
化され、直流電圧が出力端子9、10を介して出力され
る。また、この直流電圧が検出回路8により検出されて
制御回路7にフィードバックされ、所望の電圧になるよ
うに制御される。
ンスT1の1次側cにも同様に交流電圧が誘起され、こ
の交流電圧がダイオードD7、D8、インダクタL2お
よび駆動平滑コンデンサC3により整流および平滑化さ
れてこの直流電圧が昇圧チョッパ回路3とスイッチング
レギュレータ4の駆動電源となり、スイッチングレギュ
レータ4が先ず連続動作状態となる。
2、R3により分圧された電圧の立ち上がりが遅延回路
5により遅延されて制御回路6に印加され、この電圧が
所定値以上になると制御回路6が動作を開始する。制御
回路6が動作を開始してスイッチング素子Q1の駆動パ
ルスを出力すると、入力電流波形と入力電圧波形が相似
になり、かつダイオードD5と平滑コンデンサC1によ
り整流および平滑化された出力電圧が所望の電圧になる
ように制御され、スイッチングレギュレータ4のトラン
スT1に印加される。そして、スイッチングレギュレー
タ4から駆動電源が供給されると昇圧チョッパ回路3a
が連続動作状態となる。
ョッパ回路3aがスイッチングレギュレータ4より遅く
起動されるので、昇圧チョッパ回路3aの起動時には既
にスイッチングレギュレータ4が負荷状態であって、無
負荷状態で立ち上がらず、出力電圧の上昇は制御応答が
遅いことにより起因するもののみとなる。この結果、昇
圧チョッパ回路3aの出力電圧は極端に上昇しなくなる
ので、スイッチング素子Q1、整流ダイオードD5およ
び平滑コンデンサC1が破損または劣化することを防止
することができる。したがって、信頼性を向上すること
ができ、また、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回
路を設ける必要もないので安価に構成することができ
る。
成された遅延回路11を示す。この例では昇圧チョッパ
回路3aの立ち上がりは、抵抗R4とコンデンサC5の
時定数により定義される時間だけスイッチングレギュレ
ータ4より遅れるので、高耐圧の回路素子や特別な過電
圧保護回路を設けることなく回路素子の破損や劣化を防
止することができる。
スタQ3、Q4と抵抗R5,R6,R7,R8とコンデ
ンサC6により構成されている。この回路12の動作を
説明すると、脈流電圧が起動抵抗R2、R3により分圧
された電圧が抵抗R7とコンデンサC6の時定数回路に
入力する場合、最初はトランジスタQ4がオフであるの
でトランジスタQ3もオフである。したがって、昇圧チ
ョッパ回路3の制御回路6に対する駆動電源はトランジ
スタQ3により遮断され、昇圧チョッパ回路3が動作を
開始しない。
数回路により定義される立ち上がり時間でトランジスタ
Q4のベース電圧が上昇してオンになると、トランジス
タQ3がオンになり、駆動電源がトランジスタQ3を介
して制御回路6に供給され、昇圧チョッパ回路3aが動
作を開始する。したがって、この場合にも同様に、力率
改善回路3aがスイッチングレギュレータ4より遅く起
動されて力率改善回路3aが負荷状態で立ち上がり、起
動時の力率改善回路3aの出力電圧が極端に上昇しない
ので、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回路を設け
ることなく回路素子の破損や劣化を防止することができ
る。
ュレータ4としてフォワード方式を例にして説明した
が、フライバック方式やハーフブリッジ方式にも適用す
ることができ、また、駆動電源も同様である。
駆動電源の立ち上がり時間が遅延されて力率改善回路に
印加され、力率改善回路がスイッチングレギュレータよ
り遅く起動されて力率改善回路が負荷状態で立ち上が
り、起動時の力率改善回路の出力電圧が極端に上昇しな
いので、高耐圧の回路素子や特別な過電圧保護回路を設
けることなく回路素子の破損や劣化を防止することがで
きる。
路図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 交流を全波整流して脈流電圧を生成する
整流回路と、前記整流回路により生成された脈流電圧が
正弦波になるように力率を改善する力率改善回路と、前
記力率改善回路の出力電圧から所望の直流電圧を生成す
るとともに、前記整流回路により生成された脈流電圧を
平滑して直流電圧を生成し、この直流電圧によりスイッ
チング素子とトランスを起動して前記力率改善回路と自
己の駆動電源を生成するスイッチングレギュレータとか
らなる直流電源回路において、前記スイッチングレギュ
レータにより生成された駆動電源の立ち上がりを遅延し
て前記力率改善回路に印加する遅延回路を備えているこ
とを特徴とする直流電源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5126116A JP2771936B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 直流電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5126116A JP2771936B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 直流電源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06339267A true JPH06339267A (ja) | 1994-12-06 |
JP2771936B2 JP2771936B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=14927039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5126116A Expired - Fee Related JP2771936B2 (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 直流電源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2771936B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6014300A (en) * | 1997-06-17 | 2000-01-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Power source circuit |
WO2003049271A1 (fr) * | 2001-12-03 | 2003-06-12 | Sanken Electric Co., Ltd. | Source d'alimentation de commutation et son procede d'excitation |
JP2004140367A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Samsung Electronics Co Ltd | 電子機器の回路が保護可能な電源供給装置 |
WO2005013469A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Fujitsu Access Limited | 直流電源装置 |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP5126116A patent/JP2771936B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6014300A (en) * | 1997-06-17 | 2000-01-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Power source circuit |
WO2003049271A1 (fr) * | 2001-12-03 | 2003-06-12 | Sanken Electric Co., Ltd. | Source d'alimentation de commutation et son procede d'excitation |
US6842353B2 (en) | 2001-12-03 | 2005-01-11 | Sanken Electric Co., Ltd. | Switching power supply, and a method of driving the same |
JP2004140367A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Samsung Electronics Co Ltd | 電子機器の回路が保護可能な電源供給装置 |
WO2005013469A1 (ja) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Fujitsu Access Limited | 直流電源装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2771936B2 (ja) | 1998-07-02 |
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