JPH0646535A - Charger - Google Patents

Charger

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JPH0646535A
JPH0646535A JP15592192A JP15592192A JPH0646535A JP H0646535 A JPH0646535 A JP H0646535A JP 15592192 A JP15592192 A JP 15592192A JP 15592192 A JP15592192 A JP 15592192A JP H0646535 A JPH0646535 A JP H0646535A
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JP
Japan
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charging
current
circuit
battery
rectifying
Prior art date
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Pending
Application number
JP15592192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Kikuchihara
務 菊地原
Original Assignee
Tamura Seisakusho Co Ltd
株式会社タムラ製作所
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve harmonic distortion in a capacitor input type rectifier circuit by employing a switching power supply at a power converting section of a boosting charger. CONSTITUTION:The charger comprises an AC input rectifier D1, a switch SW1 performing high frequency switching of rectified pulsating current, a transformer T1 transmitting the pulsating primary power to the secondary, rectifying/ smoothing circuits D2, D3, C1, CO for rectifying/smoothing the secondary power to produce DC current for charging a battery, a charge control circuit 3 producing a charging current control command, a current detecting circuit 2, and a circuit 1 for controlling the switch SW1 with a predetermined frequency and pulse width. Furthermore, full-wave rectified pulsating AC input waveform is subjected to high frequency switching with a pulse width limited by a current detecting circuit 2 thus widening the conduction angle of input current, suppressing harmonic distortion, and improving power factor.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は1C以上の充電々流で電池を充電する充電器において、高調波歪を少なくし、力率を改善した充電器に関する。 The present invention relates in charger for charging a battery in the above charging s flow 1C, less harmonic distortion, to the charger having an improved power factor.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来技術における例を図3に基づいて説明する。 BACKGROUND ART will be described with reference to examples in the prior art in FIG. 図において、D1はAC入力を全波整流する全波整流器、C2は平滑コンデンサ、SW1は整流された波形をスイッチングするスイッチ、T1はトランス、D In Figure, D1 is a full wave rectifier for full-wave rectifying an AC input, C2 smoothing capacitor, SW1 is for switching rectified waveform switch, T1 is transformer, D
2,D3はトランスT1の二次側の整流ダイオード、C 2, D3 is a secondary side of the rectifier diode of the transformer T1, C
1は平滑コンデンサ、CHはチョーク、4は電池である。 1 smoothing capacitor, CH choke, 4 a battery. 1はスイッチSW1をPWM制御する制御回路である。 1 is a control circuit for PWM controlling the switch SW1. 5は高周波フィルタ回路であり、3は充電制御回路であり、制御回路1に対して充電々流の制御指令を出すと共に、電池4の電圧を検出する。 5 is a high-frequency filter circuit, 3 is a charging control circuit, with issues a control command for charging s flow to the control circuit 1 detects the voltage of the battery 4. 2は電流検出回路であり、充電々流を検出する。 2 is a current detection circuit to detect the charging people flow.

【0003】AC入力を整流器1で整流し、平滑コンデンサC2で平滑された一次側の直流電圧は、制御回路1 [0003] rectifies the AC input rectifier 1, a DC voltage of the smoothed primary side smoothing capacitor C2, the control circuit 1
により設定された周波数及びパルス幅でスイッチSW1 Switch SW1 at the set frequency and the pulse width by
によりパルス化され、トランスT1を介して二次側へ伝送される。 Pulsed by and transmitted through the transformer T1 to the secondary side. 二次側ではこの波形を整流ダイオードD2, The secondary side rectifying the waveform diode D2,
D3、チョークCH、平滑コンデンサC1により直流化された充電々流で電池4を充電する。 D3, a choke CH, charges the battery 4 at the charging people flow that is direct current by the smoothing capacitor C1. 充電々流は、充電制御回路3及び電流検出回路2からの指令に基づいて制御回路1がスイッチSW1を制御することによって制御される。 Charging people flow, the control circuit 1 is controlled by controlling the switch SW1 based on a command from the charging control circuit 3 and the current detection circuit 2.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例における充電器では、AC入力の整流回路がコンデンサインプットであるために、図4に示されているように、整流電圧V INの波形はリップル含有率が大幅に改善されるのに反して、入力電流I INの通流角が狭くピーク値の大きなパルス状の波形となり、高調波歪が大きく力率も例えば0.6〜0.7と低下する。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the battery charger in the prior art, for the rectifier circuit of the AC input is a capacitor input, as shown in FIG. 4, the waveform of the rectified voltage V IN ripple content contrary to the rate is significantly improved, a big pulse waveform of a narrow peak values conduction angle of input current I iN, drops for example, 0.6 to 0.7 harmonic distortion is large power factor to. 従って、充電器が大型である程、他の電子機器や電力系統に与える悪影響は大きいという課題がある。 Therefore, the more the charger is large, adverse effects on other electronic devices and power system there is a problem that large.

【0005】本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、他の電子機器や電力系統に悪影響を与えることのない高調波歪を小さくし、力率の改善を施した充電器を提供することを目的とする。 [0005] The present invention has been made in view of such points, to reduce the harmonic distortion without adversely affecting the other electronic devices and electric power system, a battery charger which has been subjected to improvement of the power factor an object of the present invention is to provide.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明の充電器は、1C以上の充電々流で電池を充電し、充電の制御を電池電圧を検出して行う充電器において、AC入力波形を全波整流する整流器と、整流した脈流を高周波でスイッチングするスイッチと、前記スイッチでパルス化された一次側電力を二次側に伝送するトランスと、二次側電力を整流・平滑して電池を充電する直流電流を作り出す整流・平滑回路と、電池電圧を検出して充電々流の制御指令を出す充電制御回路と、電流を検出する電流検出回路と、前記スイッチを規定の周波数とパルス幅で制御する制御回路とを備え、全波整流されたAC入力波形の脈流を高周波でスイッチングすることにより入力電流の通流角を広くし高調波歪を少なくし、力率の改善を施した Charger of the present invention to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION charges the battery with more charge people flow 1C, the charger performed by detecting the battery voltage to control the charging, a rectifier the AC input waveform to a full-wave rectifier, a switch for switching the rectified pulsating flow at a high frequency, a transformer for transmitting a primary side power is pulsed at the switch on the secondary side, rectifying and the secondary side power a rectifying and smoothing circuit to produce a direct current for charging the battery is smoothed, the regulations and the charge control circuit issuing a control command for charging s flow by detecting the battery voltage, a current detection circuit for detecting a current, the switch and a control circuit for controlling the frequency and pulse width, and reduced widely harmonic distortion of the conduction angle of the input current by switching the pulsating flow of the full-wave rectified AC input waveform at a high frequency, the power factor It was subjected to improvement とに特徴を有している。 It has a feature to the door.

【0007】 [0007]

【作用】上記構成による本発明の充電器では、AC入力を整流した後に、脈流を平滑するためのコンデンサを使用していない。 [Action] In the charger of the present invention by the above configuration, after rectifying an AC input, not using a capacitor for smoothing a pulsating flow. このために、AC入力波形と整流後の波形が略同一であり、AC入力電流の通流角はコンデンサインプット形整流回路の通流角に比べ格段に広がり、高調波歪は少なくなり、その結果この充電器による力率が向上する。 For this, a substantially waveform after rectification and AC input waveform is identical, conduction angle of the AC input current is spread much compared to the conduction angle of the capacitor input type rectifier circuit, the harmonic distortion is reduced, as a result power factor due to the charger can be improved.

【0008】 [0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に基づいて説明する。 EXAMPLES The following will be described with reference to FIG 1 an exemplary embodiment of the present invention. 図において、図3と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示しており、説明を省略する。 In figure, each those denoted by the same reference numerals as in FIG. 3 shows the same elements will be omitted. 二次側電力を整流・平滑して電池を充電する直流電流を作り出す整流・平滑回路は、整流ダイオードD2,D3、 Rectifying and smoothing circuit to produce a direct current for charging the battery of the secondary-side power rectified and smoothed to the rectifier diode D2, D3,
チョークCH、平滑コンデンサC1から構成されている。 Chalk CH, and a smoothing capacitor C1. 従来例と本発明の実施例との相違は、AC入力を整流した後の脈流を平滑するための平滑コンデンサC2を使用していないことである。 The difference from the embodiment of the prior art and the present invention, a pulsating flow after rectifying an AC input is that not using the smoothing capacitor C2 for smoothing. なお、図におけるV BATTは電池4の電圧であり、V LはチョークCHの電圧降下分、V Dは整流器D2の電圧降下分である。 Incidentally, V BATT in the figure is a voltage of the battery 4, the V L voltage drop of the choke CH, the V D is the voltage drop of the rectifier D2. INは整流電圧、I IN 、I IN 'は入力電流である。 V IN is the rectified voltage, I IN, I IN 'input current. これらの電圧、 These voltages,
電流は後述する図2で説明する。 Current will be described with reference to FIG. 2 to be described later.

【0009】通常のコンバータによる直流電源の場合には、コンデンサインプットにより出来るだけ整流後のリップル分の少ない直流にする必要がある。 [0009] When the DC power source by conventional converters, it is necessary to direct only a small ripple component of the rectified can by capacitor input. これは直流出力電圧の安定化と共にAC入力波形に瞬断が発生した場合でも、安定したエネルギーを二次側に送る必要があるので、コンデンサにエネルギーを貯めておく。 This even if the instantaneous interruption AC input waveform with stabilization of the DC output voltage is generated, it is necessary to send a stable energy to the secondary side, previously accumulated energy to the capacitor. これに対して充電器の場合は、電池を充電する充電々流の瞬断を余り考慮する必要がない。 If charger contrary, no need much consider the instantaneous interruption of the charging people flow to charge the battery.

【0010】次に、図2に基づいて入力電流の通流角について説明する。 [0010] Next, the conduction angle of the input current will be described with reference to FIG. トランスT1のトランスレシオをNとすると、充電々流が流れる時の整流電圧V INの閾電圧V If the transformer ratio of the transformer T1 is N, the threshold voltage V of the rectified voltage V IN when the charging s stream flows
Aは、V A =N・V IN >V BATT +V D +V Lとなる。 A becomes V A = N · V IN> V BATT + V D + V L. 電圧V A以上の整流電圧V INの時に流れる入力電流I IN Input current I IN flowing when the voltage V A or more rectified voltage V IN,
IN 'の通流角は図に示すように、コンデンサインプット形整流回路の通流角に比べ格段に広がり、高調波歪は少なくなり、その結果この充電器による力率が向上する。 Conduction angle of I IN ', as shown in FIG spread remarkably compared with the conduction angle of the capacitor input type rectifier circuit, the harmonic distortion is reduced, as a result the power factor by the charger can be improved.

【0011】 [0011]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の充電器は、AC入力波形を全波整流する整流器と、整流した脈流を高周波でスイッチングするスイッチと、前記スイッチでパルス化された一次側電力を二次側に伝送するトランスと、二次側電力を整流・平滑して電池を充電する直流電流を作り出す整流・平滑回路と、電池電圧を検出して充電々流の制御指令を出す充電制御回路と、電流を検出する電流検出回路と、前記スイッチを規定の周波数とパルス幅で制御する制御回路とを備え、全波整流されたAC入力波形の脈流を高周波でスイッチングすることにより入力電流の通流角を広くして高調波歪を少なくし、 As described above, according to the present invention, the charger of the present invention, a rectifier for full-wave rectifying an AC input waveform, and a switch for switching the rectified pulsating flow at a high frequency, the primary side, which is pulsed by the switch charging issuing a transformer for transferring power to the secondary side, the rectifying and smoothing circuit to produce a direct current for charging the battery by rectifying and smoothing a secondary power, a control command for charging s flow by detecting the battery voltage input control circuit, a current detection circuit for detecting a current, and a control circuit for controlling the switches at a specified frequency and pulse width, by switching the pulsating flow of the full-wave rectified AC input waveform at high frequency to reduce the harmonic distortion and a wide conduction angle of the current,
力率の改善を施したので、この充電器の使用による力率の低下はなく、他の電子機器や電力系統に悪影響を与えない。 Since subjected to improvement of the power factor, no decrease in the power factor by the use of this charger does not adversely affect the other electronic devices and electric power system.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の一実施例における力率の改善を施した充電器の回路図である。 1 is a circuit diagram of a battery charger which has been subjected to improvement of the power factor in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における入力電流の説明図である。 FIG. 2 is an explanatory view of an input current in an embodiment of the present invention.

【図3】従来例における充電器の回路図である。 3 is a circuit diagram of a battery charger in the prior art.

【図4】従来例における入力電流の説明図である。 4 is an explanatory diagram of the input current in a conventional example.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

C1,C2 平滑コンデンサ CH チョーク D1 整流器 D2,D3 整流ダイオード SW1 スイッチ T1 トランス 1 制御回路 2 電流検出回路 3 充電制御回路 4 電池 5 高周波フィルタ回路 C1, C2 smoothing capacitor CH choke D1 rectifier D2, D3 rectifier diode SW1 switch T1 transformer 1 control circuit 2 current detection circuit 3 charge control circuit 4 cell 5 high-frequency filter circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 5識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 7/21 Z 9180−5H ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl. 5 in identification symbol Agency Docket No. FI art display portion H02M 7/21 Z 9180-5H

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 1C以上の充電々流で電池を充電し、充電の制御を電池電圧を検出して行う充電器において、 AC入力波形を全波整流する整流器と、 整流した脈流を高周波でスイッチングするスイッチと、 前記スイッチでパルス化された一次側電力を二次側に伝送するトランスと、 二次側電力を整流・平滑して電池を充電する直流電流を作り出す整流・平滑回路と、 電池電圧を検出して充電々流の制御指令を出す充電制御回路と、電流を検出する電流検出回路と、 前記スイッチを規定の周波数とパルス幅で制御する制御回路とを備え、 全波整流されたAC入力波形の脈流を高周波でスイッチングすることにより入力電流の通流角を広くし高調波歪を少なくし、力率の改善を施したことを特徴とする充電器。 1. A charging the battery at 1C or more charging s flow, the charger performed by detecting the battery voltage control of the charging, a rectifier for full-wave rectifying an AC input waveform, the rectified pulsating flow at a high frequency a switch for switching a transformer for transmitting a primary side power is pulsed at the switch on the secondary side, the rectifying and smoothing circuit to produce a direct current for charging the battery by rectifying and smoothing a secondary power, battery comprising a charge control circuit which detects the voltage issues a control command charging people flow, a current detection circuit for detecting a current, and a control circuit for controlling the switches at a specified frequency and pulse width, full-wave rectified the pulsating flow of the AC input waveform with less widely harmonic distortion of the conduction angle of the input current by switching at a high frequency, chargers, characterized in that subjected to improvement of the power factor.
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