JPH07264859A - Power-factor-improvement rectifying circuit - Google Patents

Power-factor-improvement rectifying circuit

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JPH07264859A
JPH07264859A JP7287594A JP7287594A JPH07264859A JP H07264859 A JPH07264859 A JP H07264859A JP 7287594 A JP7287594 A JP 7287594A JP 7287594 A JP7287594 A JP 7287594A JP H07264859 A JPH07264859 A JP H07264859A
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JP
Japan
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voltage
winding
power
input voltage
choke coil
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7287594A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Yasumura
昌之 安村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve power factor in accordance with a wide range of a.c. input voltage without providing a plurality of al ternating currents of inductance according to a.c. input voltage, by making the inductance of an a.c. reactor variable according to a.c. input voltage. CONSTITUTION:The main winding N1 of a saturable power choke coil PPC-1 is placed between the winding 2b of a common mode choke coil 2 in an alternating current line 5 and the connecting point of diodes D3, D4 in a bridge rectifying circuit 3. A voltage the level of which corresponds to that of a.c. input voltage is excited in the secondary winding N2 by means of alternating current passing through the main winding N1. The excited voltage is rectified through a rectifying circuit composed of a diode D5 and a capacitor C3 to obtain a d.c. voltage E1. The d.c. voltage is then fed to the emitter of a transistor Q1 through a resistor R5. A voltage obtained by dividing the d.c. output voltage E1 is applied to the base of the transistor Q1. A control current Ic that varies according to variations in the d.c. output voltage E1 is obtained from the collector of the transistor Q1 and windings Nc1, Nc2 are thereby excited.

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、例えば電源回路の力率
を改善するために設けられる力率改善整流回路に関する
ものであり、特に100V系の交流電源入力から200
V系までの交流電源入力に対応可能ないわゆるワイドレ
ンジ対応の電源回路に対して、交流リアクトルを用いて
力率改善を行うような力率改善整流回路に適用して好適
なものとされる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power factor correction rectifier circuit provided for improving the power factor of a power supply circuit, and particularly to a 200 V AC power supply input to a power supply circuit.
It is suitable to be applied to a power factor correction rectifier circuit that uses an AC reactor to improve a power factor for a so-called wide range power source circuit that can handle an AC power source input up to the V system.

【0002】[0002]

【従来の技術】電源回路においては、例えば100V系
から200V系のワイドレンジな交流入力電圧に広く対
応できるようにしたいわゆるワールドワイド電源回路が
普及してきている。また、電源回路に対して整流平滑時
の力率を改善することができる力率改善整流回路を設け
ることが行なわれている。そして、このような力率改善
整流回路としては、例えばパワーチョークコイルを交流
電源ラインに挿入して力率を改善するチョークインプッ
ト方式が知られている。
2. Description of the Related Art As a power supply circuit, a so-called world wide power supply circuit is widely used, which is widely applicable to a wide range AC input voltage of, for example, 100V to 200V. Further, a power factor correction rectifier circuit capable of improving the power factor at the time of rectifying and smoothing is provided for the power supply circuit. As such a power factor correction rectifier circuit, for example, a choke input system is known in which a power choke coil is inserted in an AC power supply line to improve the power factor.

【0003】図7の回路図は、上記のようなワールドワ
イド電源回路に対してチョークインプット方式の力率改
善整流回路が設けられた電源回路の一例を示すものであ
り、この図において1は交流電源を示し、交流電源1の
両極はコモンモードチョークコイル2の巻線2a,2b
とそれぞれ接続されている。また、コモンモードチョー
クコイル2の後段でライン4とライン5間に挿入されて
いるCL はアクロスコンデンサを示しコモンモードチョ
ークコイル2と共にローパスフィルタを形成している。
The circuit diagram of FIG. 7 shows an example of a power supply circuit in which a choke input type power factor correction rectifier circuit is provided for the above-mentioned worldwide power supply circuit. A power supply is shown, and both poles of the AC power supply 1 are windings 2a and 2b of the common mode choke coil 2.
And are connected respectively. Also, C L, which is inserted between the line 4 and line 5 at a later stage of the common mode choke coil 2 forms a low-pass filter with a common mode choke coil 2 shows the across capacitors.

【0004】そして、ライン4側においてコモンモード
チョークコイル2と整流ブリッジ回路3の入力端(ダイ
オードD1 ,D3 の接続点)の間に挿入されているPC
C−11はパワーチョークコイルを示し、図のように巻
線N11からなる。なお、()内に示すL1 はパワーチョ
ークコイルPCC−11のインダクタンスを示すが、こ
れについては後述する。
A PC inserted between the common mode choke coil 2 and the input end of the rectifying bridge circuit 3 (connection point of the diodes D 1 and D 3 ) on the line 4 side.
C-11 indicates a power choke coil, which is composed of a winding N 11 as shown in the figure. Note that L 1 shown in parentheses indicates the inductance of the power choke coil PCC-11, which will be described later.

【0005】また、上記パワーチョークコイルPCC−
11に対して並列に接続されているSW1 は、パワーチ
ョークコイルPCC−11のバイパスのオン/オフを行
うために設けられるスイッチを示している。このスイッ
チSW1 は例えば図に示すトライアックT1 をスイッチ
素子として内蔵すると共に、ほかにこのトライアックT
1 のためのオン/オフ制御回路等を内蔵してなるハイブ
リッドICとされる。また、抵抗R11、コンデンサC13
〜C16、ダイオードD15はそれぞれスイッチSW1 のた
めの外付部品とされ、これらの外付部品において、コン
デンサC13およびダイオードD15からなる整流回路によ
り交流入力電圧を整流平滑化した検出電圧が得られる。
そして、スイッチSW1 ではこの検出電圧に基づいて、
例えば交流電源1として150V以下が供給されている
場合はオンとされて導通状態となり、150V以上が供
給されている場合にはオフとされて非導通状態となるよ
うに制御される。即ちこの場合には、交流電源1がいわ
ゆる100V系である場合にはスイッチSW1 はオンと
され、交流電源1がいわゆる200V系である場合には
オフとされることになる。なお、他の外付け部品である
抵抗R11、コンデンサC14〜C16はサージ電流やゲート
信号のノイズ対策のための保護回路を形成する。また、
3はダイオードD1 ,D2 ,D3 ,D4 からなる整流ブ
リッジ回路であり、ここで全波整流された入力電圧はラ
イン6に出力されることになる。また、C1 ,C2 はそ
れぞれ平滑コンデンサを示し、ライン6に出力された整
流ブリッジ回路3の全波整流出力を平滑して直流平滑電
圧Eiとして、例えば図示しない後段のスイッチング電
源回路等の定電源回路に対して供給する。
The power choke coil PCC-
SW 1 connected in parallel to 11 indicates a switch provided for turning on / off the bypass of the power choke coil PCC-11. This switch SW 1 incorporates, for example, the triac T 1 shown in the figure as a switch element, and additionally, this triac T 1
It is a hybrid IC that incorporates an on / off control circuit for 1 etc. In addition, a resistor R 11 and a capacitor C 13
˜C 16 and diode D 15 are external parts for the switch SW 1 , and in these external parts, a detection voltage obtained by rectifying and smoothing an AC input voltage by a rectifying circuit composed of a capacitor C 13 and a diode D 15. Is obtained.
Then, in the switch SW 1 , based on this detected voltage,
For example, when 150 V or less is supplied as the AC power supply 1, it is turned on and brought into conduction, and when 150 V or more is supplied, it is turned off and brought into non-conduction. That is, in this case, the switch SW 1 is turned on when the AC power supply 1 is a so-called 100V system, and is turned off when the AC power supply 1 is a so-called 200V system. The resistor R 11 and the capacitors C 14 to C 16 , which are other external components, form a protection circuit for the noise countermeasure of the surge current and the gate signal. Also,
Reference numeral 3 is a rectifying bridge circuit composed of diodes D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 , and the full-wave rectified input voltage is output to the line 6. C 1 and C 2 each represent a smoothing capacitor, which smoothes the full-wave rectified output of the rectifying bridge circuit 3 output to the line 6 to obtain a DC smoothing voltage Ei, which is used, for example, for a constant power supply such as a switching power supply circuit at a subsequent stage not shown. Supply to the power circuit.

【0006】次に、PCC12はパワーチョークコイル
を示しており巻線N12を有してなる。このパワーチョー
クコイルPCC−12は図のように平滑コンデンサC
1 ,C2 の接続点とスイッチSW2 の端部との間に挿入
される。なお、( )内に示すL2 はそのインダクタン
スを示すものであるが、これについては後述する。ま
た、パワーチョークコイルPCC−12の端部と整流ブ
リッジ回路3のライン5側との接続端(ダイオードD
2 、D4 の接続点)間に挿入されるようにして設けられ
るSW2 は、倍電圧整流平滑動作と通常の整流平滑動作
を切り換えるためのスイッチであり、スイッチSW1
同様に、図に示すトライアックT2 をスイッチ素子とし
て内蔵すると共に、トライアックのオン/オフ制御回路
等を内蔵してなるハイブリッドICとされる。また、抵
抗R21、コンデンサC23〜C26、ダイオードD25はそれ
ぞれスイッチSW2 の外付部品とされる。そしてSW1
の場合と同様、これらの外付部品において、コンデンサ
23およびダイオードD25からなる整流回路により交流
入力電圧を整流平滑化した検出電圧に基づいて、例えば
交流電源1として150V以下が供給されている場合は
オンとされて導通状態となり、150V以上が供給され
ている場合にはオフとされて非導通状態となるように制
御される。なお、他の外付部品である抵抗R21、コンデ
ンサC24〜C26は、SW1 の場合と同様にトライアック
2 のオン/オフ時のサージ電流やトライアックT2
ゲート信号のノイズ対策等のために設けられる保護回路
を形成する。
Next, the PCC 12 represents a power choke coil and has a winding N 12 . This power choke coil PCC-12 is a smoothing capacitor C as shown in the figure.
It is inserted between the connection point of 1 and C 2 and the end of the switch SW 2 . It should be noted that L 2 shown in () indicates its inductance, which will be described later. In addition, the connection end (diode D) of the power choke coil PCC-12 and the line 5 side of the rectification bridge circuit 3 is connected.
2, SW 2 provided so as to be inserted into D 4 at the connection point) between is a switch for switching the voltage doubler rectification smoothing operation and normal rectification smoothing operation, similarly to the switch SW 1, FIG. The triac T 2 shown therein is built in as a switch element, and a triac ON / OFF control circuit and the like are also built in to form a hybrid IC. The resistor R 21 , the capacitors C 23 to C 26 , and the diode D 25 are external components of the switch SW 2 . And SW 1
In the same manner as in the above case, for example, 150 V or less is supplied as the AC power supply 1 based on the detected voltage obtained by rectifying and smoothing the AC input voltage by the rectifying circuit including the capacitor C 23 and the diode D 25 in these external parts. In this case, it is controlled to be turned on to be in a conductive state, and turned off to be in a non-conductive state when 150 V or more is supplied. The resistance R 21 is other external components, the capacitor C 24 -C 26, when the SW 1 and the noise countermeasures surge current and the gate signal of the TRIAC T 2 of the time as well the on / off triac T 2 Forming a protection circuit provided for.

【0007】ところで、100V系〜200V系のワイ
ドレンジの交流入力電圧に対応する電源回路に対して、
チョークインプット方式により力率改善を行おうとした
場合、交流入力電圧が上昇するにつれて交流電流の導通
角が小さくなることから、交流入力電圧が100V系の
場合であれば大電流小インダクタンスのパワーチョーク
コイルが適当であり、交流入力電圧が200V系の場合
には小電流大インダクタンスが適当となる。そこで、上
記してきた図7の回路においては、パワーチョークコイ
ルPCC−11について交流入力電圧が200V系の場
合に対応して小電流大インダクタンスの特性が得られる
ような巻線N11を巻装して構成し、また、パワーチョー
クコイルPCC−12は交流入力電圧が100V系の場
合に対応して大電流小インダクタンスの特性が得られる
ような巻線N12を巻装して構成する。これによって、後
述する100V系と200V系での交流電流(平滑コン
デンサC1 、C2 への充電電流)の経路の切換えに伴っ
て、100V系の場合には交流電流がパワーチョークコ
イルPCC−11を流れるようにされ、200V系の場
合には交流電流がパワーチョークコイルPCC−12を
流れるようにされることで、それぞれの場合に適合した
力率改善が行われることになる。一例として、具体的に
はパワーチョークコイルPCC−11であれば、そのイ
ンダクタンスL1 が60mH程度、パワーチョークコイ
ルPCC−12ではインダクタンスL2 が10mH程度
に設定されればよい。
By the way, for a power supply circuit corresponding to a wide range AC input voltage of 100V to 200V,
When trying to improve the power factor by the choke input method, the conduction angle of the alternating current becomes smaller as the alternating input voltage rises. Therefore, if the alternating input voltage is 100 V system, a large current and small inductance power choke coil. Is suitable, and when the AC input voltage is 200 V, a small current and large inductance are suitable. Therefore, in the circuit shown in FIG. 7 described above, the power choke coil PCC-11 is provided with the winding N 11 that can obtain the characteristics of the small current and large inductance corresponding to the case where the AC input voltage is 200V. Further, the power choke coil PCC-12 is constructed by winding the winding N 12 which can obtain the characteristics of large current and small inductance corresponding to the case where the AC input voltage is 100V system. As a result, in the case of the 100V system, the AC current is changed to the power choke coil PCC-11 in accordance with the switching of the paths of the AC currents (charging currents to the smoothing capacitors C 1 and C 2 ) in the 100V system and the 200V system which will be described later. Is made to flow, and in the case of a 200V system, an alternating current is made to flow in the power choke coil PCC-12, so that the power factor improvement suitable for each case is performed. As an example, specifically, for the power choke coil PCC-11, the inductance L 1 may be set to about 60 mH, and for the power choke coil PCC-12, the inductance L 2 may be set to about 10 mH.

【0008】ここで、図8にパワーチョークコイルPC
C−11あるいはPCC−12の構成の一例を示す。パ
ワーチョークコイルPCC−11の場合には、例えば積
層型の珪素鋼板の打ち抜きにより形成された目字型のコ
ア10に対して、小電流用の細線の巻線N11を巻回した
構造とされ、また、パワーチョークコイルPCC−12
では、例えばコア10に対して大電流用の太線の巻線N
12を巻回した構造とされる。なお、Gはコアに形成され
たギャップを示す。
Here, the power choke coil PC is shown in FIG.
An example of the structure of C-11 or PCC-12 is shown. The power choke coil PCC-11 has a structure in which a thin wire winding N 11 for small current is wound around the eye-shaped core 10 formed by punching laminated silicon steel plates, for example. , Power choke coil PCC-12
Then, for example, with respect to the core 10, a thick wire winding N for large current
It has a structure of winding 12 . It should be noted that G indicates a gap formed in the core.

【0009】そこで、上記図7の構成の力率改善整流回
路を備えた電源回路においては、次のような動作とな
る。先ず、交流入力電圧が100V系の場合には、上述
のようにスイッチSW1 及びスイッチSW2 は共にオン
とされる。従ってスイッチSW1 が導通することでパワ
ーチョークコイルPCC−11をパスする経路が形成さ
れ、また、パワーチョークコイルPCC−12を介して
平滑コンデンサC1 、C2 の接続点とライン5間の回路
が形成される そしてこの状態において交流入力電圧が正の期間の電流
は、交流電源1→コモンモードチョークコイル2の巻線
2a→スイッチSW1 →ダイオードD3 →平滑コンデン
サC1 →パワーチョークコイルPCC−12→スイッチ
SW2 →コモンモードチョークコイル2の巻線2b→交
流電源1の経路で流れる。一方、交流入力電圧が負の期
間は、電流は交流電源1→コモンモードチョークコイル
2の巻線2b→スイッチSW2 →パワーチョークコイル
PCC−12→平滑コンデンサC2 →ダイオードD1
スイッチSW1 →コモンモードチョークコイル2の巻線
2a→交流電源1の経路で流れる。
Therefore, the power supply circuit having the power factor correction rectifier circuit having the configuration shown in FIG. 7 operates as follows. First, when the AC input voltage is 100 V, both the switch SW 1 and the switch SW 2 are turned on as described above. Therefore, when the switch SW 1 is turned on, a path passing through the power choke coil PCC-11 is formed, and a circuit between the connection point of the smoothing capacitors C 1 and C 2 and the line 5 is formed via the power choke coil PCC-12. Then, in this state, the current during the period when the AC input voltage is positive is as follows: AC power supply 1 → common mode choke coil 2 winding 2a → switch SW 1 → diode D 3 → smoothing capacitor C 1 → power choke coil PCC -12 → Switch SW 2 → Common mode choke coil 2 winding 2 b → AC power supply 1 On the other hand, during the period when the AC input voltage is negative, the current is AC power source 1 → winding 2b of common mode choke coil 2 → switch SW 2 → power choke coil PCC-12 → smoothing capacitor C 2 → diode D 1
The current flows through the path of the switch SW 1 → the winding 2a of the common mode choke coil 2 → the AC power supply 1.

【0010】つまり、交流入力電圧が100V系の場合
には上記の電流経路によって倍電圧整流平滑動作が行わ
れる。また、この電流経路においてはパワーチョークコ
イルPCC−11はパスされ、一方、パワーチョークコ
イルPCC−12においては上述のように交流電流が流
れることとなる。そしてパワーチョークコイルPCC−
12の巻線N12のインダクタンスL2 は前述のように大
電流小インダクタンス特性とされているため、交流入力
電圧100V系の場合に対応する力率改善が行われるこ
とになる。
That is, when the AC input voltage is 100 V, the voltage doubler rectifying and smoothing operation is performed by the above current path. Further, the power choke coil PCC-11 is passed in this current path, while the AC current flows in the power choke coil PCC-12 as described above. And power choke coil PCC-
Since the inductance L 2 of the 12 windings N 12 has the large current and small inductance characteristic as described above, the power factor improvement corresponding to the case of the AC input voltage of 100 V system is performed.

【0011】次に、交流入力電圧が200V系の場合に
は、スイッチSW1 及びスイッチSW2 は共にオフとさ
れて非導通状態となる。これにより、スイッチSW1
介してパワーチョークコイルPCC−11をパスする経
路は遮断され、また、パワーチョークコイルPCC−1
2の回路はスイッチSW2 がオフとなることによってオ
ープンになる。従って、この状態において交流入力電圧
が正の期間の電流は、交流電源1→コモンモードチョー
クコイル2の巻線2a→パワーチョークコイルPCC−
11→ダイオードD3 →平滑コンデンサC1 →平滑コン
デンサC2 →ダイオードD2 →コモンモードチョークコ
イル2の巻線2b→交流電源1の経路で流れる。また、
交流入力電圧が負の期間は、電流は交流電源1→コモン
モードチョークコイル2の巻線2b→ダイオードD4
平滑コンデンサC1 →平滑コンデンサC2 →ダイオード
1 →パワーチョークコイルPCC−11→コモンモー
ドチョークコイル2の巻線2a→交流電源1の経路で流
れる。
Next, when the AC input voltage is 200 V, both the switch SW 1 and the switch SW 2 are turned off and become non-conductive. As a result, the path passing through the power choke coil PCC-11 via the switch SW 1 is cut off, and the power choke coil PCC-1 is cut off.
The second circuit is opened by turning off the switch SW 2 . Therefore, in this state, the current during the period when the AC input voltage is positive is the AC power supply 1 → the winding 2a of the common mode choke coil 2 → the power choke coil PCC−.
11 → diode D 3 → smoothing capacitor C 1 → smoothing capacitor C 2 → diode D 2 → common mode choke coil 2 winding 2 b → AC power supply 1 Also,
During a period when the AC input voltage is negative, the current is AC power source 1 → winding 2b of common mode choke coil 2 → diode D 4
The smoothing capacitor C 1 → the smoothing capacitor C 2 → the diode D 1 → the power choke coil PCC-11 → the winding 2a of the common mode choke coil 2 → the AC power supply 1 flows.

【0012】つまり、交流入力電圧が200V系の場合
には、ブリッジ整流回路3による整流及びコンデンサC
1 、C2 による平滑動作が行れて入力電圧に応答した直
流電圧Eiが得られることになるが、この時の電流経路
においてはパワーチョークコイルPCC−11に電流が
流れる。そして、パワーチョークコイルPCC−11の
巻線N11のインダクタンスL1 が、前述のように例えば
小電流大インダクタンスとされていることで、交流入力
電圧200V系時に対応する力率改善が成されることに
なる。このように、交流入力電圧100V系の場合と2
00V系の場合にそれぞれの条件に適合した2種類のパ
ワーチョークコイルを設けると共に、スイッチSW1
びSW2 の2つのスイッチの切換えによって、交流入力
電圧に応じて整流平滑動作の切換え及びパワーチョーク
コイルの選択切換えを行うようにすれば、ワイドレンジ
の交流入力電圧に対応して力率を改善する整流回路とす
ることができる。
That is, when the AC input voltage is 200 V, the bridge rectifier circuit 3 rectifies and the capacitor C
Although the smoothing operation by 1 and C 2 is performed and the DC voltage Ei responding to the input voltage is obtained, a current flows through the power choke coil PCC-11 in the current path at this time. Then, the inductance L 1 of the winding N 11 of the power choke coil PCC-11 is set to, for example, a small current and a large inductance as described above, so that the power factor improvement corresponding to the AC input voltage of 200 V is performed. It will be. Thus, in the case of 100V AC input voltage system and 2
In the case of a 00V system, two types of power choke coils that meet the respective conditions are provided, and by switching between the two switches SW 1 and SW 2 , switching of the rectifying and smoothing operation according to the AC input voltage and the power choke coil. If the selection switching is performed, it is possible to obtain a rectifier circuit that improves the power factor in response to a wide range AC input voltage.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】図9は、例えば図7に
示した力率改善整流回路の交流入力電圧VACと力率との
関係を示しており、交流入力電圧が100V系で軽負荷
時の場合を実線Aに示し、重負荷時の場合を破線Bに示
している。また、交流入力電圧が200V系で軽負荷時
の場合を実線Cに示し、重負荷時の場合を破線Dに示し
ている。例えばこの図から分かるように、実線A、破線
B、実線C、破線Dで示されるいずれの場合にも交流入
力電圧の上昇に伴って力率は低下する。また、実線A及
び破線B、また、実線C及び破線Dを比べて分かるよう
に、同じレベルの交流入力においては重負荷時に比べ軽
負荷の場合のほうが力率が低下する。つまり、図7に示
した力率改善整流回路の各パワーチョークコイルPCC
−11、12のようにインダクタンスL1 、L2 が固定
値とされていると、負荷や交流入力電圧に応じて力率が
変動することになる。このため、実際に広範囲の交流入
力電圧や負荷変動等に対応して充分力率改善が行われな
い。
FIG. 9 shows the relationship between the AC input voltage V AC and the power factor of the power factor correction rectifier circuit shown in FIG. 7, for example, where the AC input voltage is 100 V and the load is light. The solid line A indicates the case at the time, and the broken line B indicates the case at the time of heavy load. A solid line C shows a case where the AC input voltage is 200 V and a light load is applied, and a broken line D shows a case where the AC input voltage is heavy. For example, as can be seen from this figure, in any of the cases indicated by the solid line A, the broken line B, the solid line C, and the broken line D, the power factor decreases as the AC input voltage increases. Further, as can be seen by comparing the solid line A and the broken line B, and the solid line C and the broken line D, at the same level of AC input, the power factor is lower in the light load than in the heavy load. That is, each power choke coil PCC of the power factor correction rectifier circuit shown in FIG.
If the inductances L 1 and L 2 are fixed values as in -11 and 12, the power factor will vary depending on the load and the AC input voltage. For this reason, the power factor is not actually sufficiently improved in response to a wide range of AC input voltage, load fluctuation, and the like.

【0014】また、図7に示したような回路構成では、
交流入力電圧によってオン/オフ制御される2つのスイ
ッチSW1 及びスイッチSW2 が必要となる。これらの
スイッチは前述のように、ハイブリッドICにより構成
されることから、基板における専有面積も相当のものと
なり、また、図のように比較的多数の外付部品も必要と
されることと合わせて部品点数の増加を招き、またこれ
に伴う基板サイズの縮小化が非常に困難になり、コスト
的にも高く付くという問題がある。さらに、各スイッチ
SW1 、SW2 において内蔵されるトライアックT1
2 においてはオン電圧が1.5V程度存在するため
に、例えばスイッチSW1 、SW2 の電力損失は合わせ
て3W程度となり、スイッチSW1 、SW2 の発熱も無
視できなくなる。このため、放熱板等を設ける必要が生
じてくるためやはり基板サイズ等の大型化が避けられな
くなる上、整流効率も低下することになるという問題が
ある。
Further, in the circuit configuration as shown in FIG.
Two switches SW 1 and SW 2 that are on / off controlled by the AC input voltage are required. As described above, since these switches are composed of hybrid ICs, the area occupied by them on the board is considerable, and in addition, a relatively large number of external parts are required as shown in the figure. There is a problem in that the number of parts is increased, and it is very difficult to reduce the board size accordingly, and the cost is increased. Further, the triac T 1 built in each switch SW 1 , SW 2 ,
Since the ON voltage exists at about 1.5 V at T 2 , for example, the power loss of the switches SW 1 and SW 2 is about 3 W in total, and the heat generation of the switches SW 1 and SW 2 cannot be ignored. For this reason, it becomes necessary to provide a heat radiating plate or the like, which inevitably leads to an increase in the size of the substrate and the like, and there is a problem in that the rectification efficiency also decreases.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】そこで上記問題点を解決
するため本発明の力率改善整流回路は、交流リアクトル
が挿入された交流入力電圧を整流平滑化して直流電圧を
出力する力率改善整流回路において、直流電圧を検出す
る電圧検出部と、この電圧検出部の検出信号に基づいて
交流リアクトルのインダクタンスを可変可能なインダク
タンス可変部を備えて構成することとした。そして、イ
ンダクタンス可変部としては電圧検出部の検出信号が制
御電流として供給される制御巻線が設けられるものとさ
れ、交流リアクトルとしては、交流入力電圧に挿入され
た主巻線が巻回されている中央磁脚と、その中央磁脚の
両外側に設けられている内磁脚からなるE形コアの両外
側に上記制御巻線を巻回した外磁脚を設けたものとして
構成することとした。あるいは、交流リアクトルは、交
流入力電圧に挿入された主巻線に対して制御巻線が直交
結合されるようにして構成されてることとした。
In order to solve the above problems, the power factor improving rectifier circuit of the present invention is a power factor improving rectifier that rectifies and smoothes an AC input voltage in which an AC reactor is inserted to output a DC voltage. The circuit is configured to include a voltage detection unit that detects a DC voltage and an inductance variable unit that can change the inductance of the AC reactor based on the detection signal of the voltage detection unit. A control winding to which the detection signal of the voltage detection portion is supplied as a control current is provided as the inductance variable portion, and the main winding inserted into the AC input voltage is wound as the AC reactor. A central magnetic leg and an outer magnetic leg formed by winding the control winding on both outer sides of an E-shaped core consisting of an inner magnetic leg provided on both outer sides of the central magnetic leg. did. Alternatively, the AC reactor is configured such that the control winding is orthogonally coupled to the main winding inserted into the AC input voltage.

【0016】[0016]

【作用】上記構成によれば、交流リアクトルのインダク
タンスを、検出された交流入力電圧に応じて可変可能と
されるため、交流入力電圧に応じたインダクタンスの複
数の交流リアクトルを設ける必要がなくなる。また、交
流リアクトルに対して平面あるいは直交結合した制御巻
線を設けて可飽和型のパワーチョークコイルとして使用
し、制御巻線に対して交流入力電圧に応じて可変された
レベルの制御電流を流すようにすることで、交流リアク
トルのインダクタンスを交流入力電圧に対応して連続的
に変化させることができる。
According to the above construction, since the inductance of the AC reactor can be varied according to the detected AC input voltage, it is not necessary to provide a plurality of AC reactors having an inductance according to the AC input voltage. In addition, a control winding that is connected in a plane or orthogonal to the AC reactor is used as a saturable power choke coil, and a control current of a level that varies according to the AC input voltage is applied to the control winding. By doing so, the inductance of the AC reactor can be continuously changed corresponding to the AC input voltage.

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明の力率改善整流回路の一例を示
す回路図であり、図7と同一部分は同一符号を付して説
明を省略する。この図においてPCC−1は本実施例の
可飽和型としてのパワーチョークコイルを示しており、
このパワーチョークコイルPCC−1において、N1
交流リアクトルとしての主巻線を示し、( )内のLN1
は主巻線N1 のインダクタンスを示している。また、N
2 は主巻線N1 に励起されて後述するインダクタンス制
御用の整流回路に供給する低電圧を得るための二次巻線
を示し、その巻数は必要とされる直流電圧E2 に応じて
主巻線N1 との巻数比によって設定される。また、直列
接続されているNC1、NC2はそれぞれ、主巻線N1 のコ
アに対して結合されてパワーチョークコイルPCC−1
のインダクタンスを可変可能な制御巻線を示している。
そして、主巻線N1 は、交流ライン5においてコモンモ
ードチョークコイル2の巻線2bとブリッジ整流回路3
のダイオードD3 、D4 の接続点との間に挿入されるよ
うにして接続されるが、ライン4側に挿入されていても
よい。また、巻線N2 は一方の端部が接地され、他端は
整流ダイオードD5 のアノードに対して接続される。ま
た、制御巻線NC1、NC2は巻線NC1の端部がアースと接
続され、他方の端部がトランジスタQ1 のコレクタに対
して接続される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a power factor correction rectifier circuit according to the present invention. The same parts as those in FIG. In this figure, PCC-1 indicates a power choke coil of a saturable type according to this embodiment,
In this power choke coil PCC-1, N 1 represents the main winding as an AC reactor, and L N1 in ()
Indicates the inductance of the main winding N 1 . Also, N
Reference numeral 2 denotes a secondary winding that is excited by the main winding N 1 to obtain a low voltage to be supplied to a rectifier circuit for inductance control described later, and the number of turns depends on the required DC voltage E 2 It is set by the turn ratio with the winding N 1 . Further, the series-connected N C1 and N C2 are respectively coupled to the core of the main winding N 1 to form a power choke coil PCC-1.
The control winding which can change the inductance of is shown.
The main winding N 1 is connected to the winding 2 b of the common mode choke coil 2 and the bridge rectifier circuit 3 in the AC line 5.
It is connected so as to be inserted between the connection points of the diodes D 3 and D 4 of, but may be inserted on the line 4 side. The winding N 2 has one end grounded and the other end connected to the anode of the rectifying diode D 5 . Further, in the control windings N C1 and N C2 , one end of the winding N C1 is connected to the ground and the other end is connected to the collector of the transistor Q 1 .

【0018】次にD5 はダイオード、C3 はコンデンサ
を示し、両者により整流回路を形成している。巻線N2
には主巻線N1 を流れる交流電流によって、交流入力電
圧に対応したレベルの電圧が励起されるが、ダイオード
5 と、コンデンサC3 からなる整流回路では、この巻
線N2 に励起された電圧を整流して直流電圧E2 を得
る。そして、この直流電圧E2 を抵抗R5 を介してトラ
ンジスタQ1 のエミッタに供給するようにされる。Q1
は制御巻線NC1、NC2に流す制御電流IC をコントロー
ルするためのトランジスタであり、図のようにベースは
直流出力であるライン6に対して直列に接続された抵抗
3 及びR4 の接続点と接続されていることで、直流平
滑電圧Eiを所定比に分圧して得られた電圧がベースに
印加される。また、上記のようにエミッタへは上記直流
電圧E2 が抵抗R5 を介して入力され、コレクタは制御
巻線NC2の端部と接続されている。従って本実施例の場
合、トランジスタQ1 のコレクタからは直流平滑電圧E
iの変化に基づいて可変された制御電流IC が得られる
ようにすることができる。
Next, D 5 is a diode and C 3 is a capacitor, and they form a rectifying circuit. Winding N 2
The alternating current flowing through the main winding N 1 is, although the voltage level corresponding to the AC input voltage is excited, a diode D 5, by the rectifier circuit consisting of the capacitor C 3 is excited in the winding N 2 The generated voltage is rectified to obtain the DC voltage E 2 . Then, this DC voltage E 2 is supplied to the emitter of the transistor Q 1 via the resistor R 5 . Q 1
Is a transistor for controlling the control current I C flowing through the control windings N C1 and N C2 . As shown in the figure, the bases are resistors R 3 and R 4 connected in series to the line 6 which is a DC output. The voltage obtained by dividing the DC smoothed voltage Ei into a predetermined ratio is applied to the base by being connected to the connection point of. Further, as described above, the DC voltage E 2 is input to the emitter via the resistor R 5 , and the collector is connected to the end of the control winding N C2 . Therefore, in this embodiment, the DC smoothing voltage E is applied from the collector of the transistor Q 1.
It is possible to obtain a variable control current I C based on the change of i.

【0019】ここで、可飽和交流リアクトルとして構成
される本実施例のパワーチョークコイルPCC−1の具
体的構造の一例を図2により示す。この実施例のパワー
チョークコイルPCC−1のコア11は、例えばE形コ
アを一体に連結するような形状に形成された、一対のダ
ブルE形のコア11a、11bを図のように対向して配
置している。また、中央磁脚及びその両外側の内磁脚に
はそれぞれギャップGが形成される。なお、このコア1
1a、11bは例えば珪素鋼板等を打ち抜き形成したも
のを積層して構成することができる。そして、上記のよ
うにして形成されたコア11の中央磁脚に対して主巻線
1 及び二次巻線N2 が巻装され、両外側の外磁脚に対
してそれぞれ制御巻線NC1、NC2が巻装される。なお、
この場合の制御巻線NC1、NC2は差動接続されて主巻線
1 に流れる電流I1 による誘起電圧が生じないように
されている。また、破線で示す矢印は主磁束の磁路を示
し、実線で示す矢印は制御巻線NC1、NC2に流れる電流
により得られる磁束の磁路を示す。この構成では主磁束
の磁気回路より漏れる漏洩磁束は制御巻線NC1、NC2
巻回されている外磁脚によってほとんど吸収されるた
め、本実施例によるパワーチョークコイルPCC−1は
漏洩磁束が従来の交流リアクトルに比較して1/30〜
1/50に低減され、きわめて低漏洩磁束のパワーチョ
ークコイルとなるという特性を有する。なお、バリスタ
VDR−1及び抵抗R1 はパワースイッチPWのオン/
オフ時に生じるオーバーシュート電圧を抑制する保護回
路を形成している。
Here, an example of a concrete structure of the power choke coil PCC-1 of the present embodiment configured as a saturable AC reactor is shown in FIG. The core 11 of the power choke coil PCC-1 of this embodiment has, for example, a pair of double E-shaped cores 11a and 11b formed in a shape in which E-shaped cores are integrally connected so as to face each other as shown in the figure. It is arranged. Further, a gap G is formed in each of the central magnetic leg and the inner magnetic legs on both outer sides thereof. In addition, this core 1
1a and 11b can be formed by laminating, for example, punched silicon steel plates. The main winding N 1 and the secondary winding N 2 are wound around the central magnetic leg of the core 11 formed as described above, and the control windings N are respectively wound around the outer magnetic legs on both outer sides. C1 and N C2 are wound. In addition,
In this case, the control windings N C1 and N C2 are differentially connected so that an induced voltage due to the current I 1 flowing in the main winding N 1 is not generated. Also, the arrow shown by the broken line shows the magnetic path of the main magnetic flux, and the arrow shown by the solid line shows the magnetic path of the magnetic flux obtained by the current flowing through the control windings N C1 and N C2 . In this configuration, the leakage magnetic flux leaking from the magnetic circuit of the main magnetic flux is almost absorbed by the outer magnetic leg around which the control windings N C1 and N C2 are wound. Therefore, the power choke coil PCC-1 according to the present embodiment has a leakage magnetic flux. Is 1/30 ~ compared to the conventional AC reactor
It has a characteristic that it is reduced to 1/50 and becomes a power choke coil with extremely low leakage flux. In addition, the varistor VDR-1 and the resistor R 1 are for turning on / off the power switch PW.
A protection circuit that suppresses an overshoot voltage that occurs at the time of turning off is formed.

【0020】上記構成による本実施例の力率改善整流回
路の交流電流(平滑コンデンサCiへの充電電流)の経
路としては、交流入力電圧が100V系あるいは200
V系であるに関わらず、交流入力電圧が正の期間におい
ては交流電源1→巻線2a→ダイオードD2 →平滑コン
デンサCi→ダイオードD3 →主巻線N1 →巻線2b→
(パワースイッチSW)→交流電源1の経路となり、一
方、負の期間においては交流電源1→(パワースイッチ
SW)→巻線2b→主巻線N1 →ダイオードD4 →平滑
コンデンサCi→ダイオードD1 →巻線2a→交流電源
1の経路で流れることになる。つまり、交流入力電圧の
レベルに係わらず、力率改善のための主巻線N1 を交流
電流が流れることになる。
As a path for the AC current (charging current to the smoothing capacitor Ci) of the power factor correction rectifier circuit of the present embodiment having the above structure, the AC input voltage is 100V system or 200V.
Regardless of the V system, during the period when the AC input voltage is positive, the AC power supply 1 → winding 2a → diode D 2 → smoothing capacitor Ci → diode D 3 → main winding N 1 → winding 2b →
(Power switch SW) → path to AC power supply 1, while in the negative period AC power supply 1 → (power switch SW) → winding 2b → main winding N 1 → diode D 4 → smoothing capacitor Ci → diode D 1 → winding 2a → AC power supply 1 will flow. That is, regardless of the level of the AC input voltage, the AC current flows through the main winding N 1 for improving the power factor.

【0021】ここで、図3は重負荷時(例えば200W
程度)の場合におけるパワーチョークコイルPCC−1
の、インダクタンスの変化と制御巻線に流れる電流の特
性を示しており、例えば交流入力電圧VACが100Vの
場合には、巻線N1 に流れる交流電流I1 はほぼ2Aと
なるが、この際には点aで示すように、制御電流IC
40mAが得られるようにし、主巻線N1 のインダクタ
ンスが10mHとなる。また、交流入力電圧が約230
Vの場合には交流電流I1 はほぼ=1Aとなるが、この
ときには点bで示すように、制御電流IC =10mAと
なるように設定され、主巻線N1 のインダクタンスが6
0mH得られるようにされる。つまり、交流入力電圧が
100V系の場合には小インダクタンスとされ、交流入
力電圧が200V系の場合には大インダクタンスが得ら
れるようにされるものであり、このような特性を有する
ようにパワーチョークコイルPCC−1のコア11の断
面積、ギャップG、主巻線N1 、及び制御巻線NC1,N
C2を設定している。
Here, FIG. 3 shows a case of heavy load (for example, 200 W).
Power choke coil PCC-1
Of, shows the characteristic of a current flowing through the change control winding of the inductance, for example, when the AC input voltage V AC is 100V, the AC current I 1 flowing in the winding N 1 is a substantially 2A, the At this time, as indicated by the point a, the control current I C =
40 mA is obtained, and the inductance of the main winding N 1 becomes 10 mH. Also, the AC input voltage is about 230
In the case of V, the alternating current I 1 is almost = 1 A, but at this time, as shown by the point b, the control current I C is set to be 10 mA, and the inductance of the main winding N 1 is 6A.
0 mH can be obtained. In other words, when the AC input voltage is 100V system, the inductance is small, and when the AC input voltage is 200V system, the large inductance is obtained. The power choke has such characteristics. The cross-sectional area of the core 11 of the coil PCC-1, the gap G, the main winding N 1 , and the control windings N C1 , N
C2 is set.

【0022】そして、上記図3に示した制御電流IC
得られるように、即ち、トランジスタQ1 において、交
流入力電圧100V時には40mAとなり、交流入力電
圧230V時には10mAとなるように、トランジスタ
1 、抵抗R3 〜R5 、ダイオードD1 、コンデンサC
1 等の各部品を選定することになる。
[0022] Then, as the control current I C shown in FIG. 3 can be obtained, i.e., the transistor Q 1, the AC input voltage of 100V sometimes 40mA next, so that the AC input voltage 230V sometimes 10 mA, the transistor Q 1 , Resistors R 3 to R 5 , diode D 1 , capacitor C
Each component such as 1 will be selected.

【0023】上記のように本実施例の力率改善整流回路
を構成すれば、100V系〜200V系の広範囲にわた
る交流入力電圧の変化に対応して力率改善が可能なよう
に、主巻線N1 のインダクタンスを変化させていくこと
ができる。このため、1つのパワーチョークコイルで1
00V系から200V系の交流入力電圧に対応した力率
改善を行うことが可能となる。また、従来例として示し
た図7の力率改善整流回路と比較した場合、ハイブリッ
ドICにより構成されるスイッチ及びその周辺の外付部
品も省略されることになる。
If the power factor correction rectifier circuit of this embodiment is configured as described above, the main winding is designed so that the power factor can be improved in response to a wide range of AC input voltage changes of 100V to 200V. The inductance of N 1 can be changed. Therefore, one power choke coil
It is possible to improve the power factor corresponding to the AC input voltage of 00V system to 200V system. Further, when compared to the power factor correction rectifier circuit shown in FIG. 7 shown as a conventional example, the switch constituted by the hybrid IC and the external parts around it are also omitted.

【0024】また、図4は本実施例の力率改善整流回路
の力率特性を示すもので、破線は重負荷時の力率を、実
線は軽負荷時の力率を示すものである。本実施例では交
流入力電圧に応じて交流リアクトルのインダクタンスが
連続的に変化するため、図のように重負荷時(破線)及
び軽負荷時(実線)においても100V系〜200V系
の範囲で力率が0.7以上で一定に維持することが可能
となる。また、同じ交流入力電圧時における重負荷時と
軽負荷時での力率の差も、従来の力率特性を示した図1
0と比較して分かるように0.2〜0.3程度に縮小さ
れて僅かなものとなっている。なお、図4に示した力率
特性及びこの力率特性を実現するための図3に示したイ
ンダクタンスの変化と制御巻線に流れる電流の特性は一
例であり、各種条件に応じて変更可能である。また、平
滑コンデンサCiの両端に得られた直流電圧は、例えば
定電圧特性を有するDC−DCコンバータを介して所望
の電圧に変換される。
FIG. 4 shows the power factor characteristics of the power factor improving rectifier circuit of this embodiment, in which the broken line shows the power factor at heavy load and the solid line shows the power factor at light load. In the present embodiment, since the inductance of the AC reactor continuously changes according to the AC input voltage, as shown in the figure, even under heavy load (dashed line) and light load (solid line), the force is in the range of 100V system to 200V system. It becomes possible to maintain it constant when the rate is 0.7 or more. Further, the difference in power factor between heavy load and light load at the same AC input voltage also shows the conventional power factor characteristic shown in FIG.
As can be seen by comparing with 0, it is reduced to about 0.2 to 0.3 and becomes slight. It should be noted that the power factor characteristics shown in FIG. 4 and the variation of the inductance and the characteristics of the current flowing through the control winding shown in FIG. 3 for realizing this power factor characteristic are examples and can be changed according to various conditions. is there. Further, the DC voltage obtained across the smoothing capacitor Ci is converted into a desired voltage via, for example, a DC-DC converter having a constant voltage characteristic.

【0025】次に、図5及び図6を参照して本発明の力
率改善整流回路の他の実施例について説明する。本実施
例においては図1に示したパワーチョークコイルPCC
−1の部分が図5の直交型のパワーチョークコイルPC
C−2に示すような構成とされる。即ち、パワーチョー
クコイルPCC−2としては少なくとも主巻線N1 に対
して、制御巻線NC1,NC2が直交するようにして設けら
れた直交結合型のパワーチョークコイルとされ、、図1
に示したパワーチョークコイルとして適用される。
Next, another embodiment of the power factor correction rectifier circuit of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the power choke coil PCC shown in FIG.
-1 is the orthogonal type power choke coil PC of FIG.
The configuration is as shown in C-2. That is, at least for the main winding N 1 as a power choke coil PCC-2, the control winding N C1, N C2 are orthogonal coupling type power choke coil provided so as to be orthogonal ,, Figure 1
It is applied as the power choke coil shown in.

【0026】ここで、図6(a)〜(e)を参照して上
記パワーチョークコイルPCC−2の各種構成例につい
て説明する。なお、各図に示すコア12a,12bは、
例えば珪素鋼板を打ち抜いたものを積層して得ることが
できる。図6(a)に示すパワーチョークコイルPCC
−2のコア12は、半目字形のコア12aとE形コア1
2bを互いに直交するようにして接合したものとされ、
そして、半目字形コア12aの2本の中磁脚に対して図
のように主巻線N1 、二次巻線N2 を巻装し、もう一方
のE形コア12bの中央磁脚に対して制御巻線NC1,N
C2を巻装してパワーチョークコイルPCC−2が構成さ
れる。図6(b)の場合には半目字形コア12aと半目
字形コア12bをそれぞれギャップ無しで互いに直交す
るようにして結合させてコア12を形成する。そして、
コア12aの2本の中磁脚に対して図のように主巻線N
1 、二次巻線N2 を巻装し、コア12bの2本の中磁脚
に対しては制御巻線NC1,NC2を巻装することでパワー
チョークコイルPCC−2が構成される。図6(c)の
場合には、ダブルE形のコア12aとダブルE形のコア
12bをギャップ無しで互いに直交するようにして結合
させてコア12を形成して、ダブルE形コア12aの1
本の中央磁脚に対して主巻線N1 、二次巻線N2 を巻装
し、ダブルE形コア12bの中央磁脚に対して制御巻線
C1,NC2を巻装してパワーチョークコイルPCC−2
が構成される。
Various structural examples of the power choke coil PCC-2 will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (e). The cores 12a and 12b shown in each figure are
For example, it can be obtained by stacking punched silicon steel plates. Power choke coil PCC shown in FIG.
-2, the core 12 is a half eyelet-shaped core 12a and an E-shaped core 1
2b are assumed to be joined so as to be orthogonal to each other,
The main winding N 1 and the secondary winding N 2 are wound around the two middle magnetic legs of the half eye-shaped core 12a as shown in the figure, and the central magnetic leg of the other E-shaped core 12b is wound. Control winding N C1 , N
A power choke coil PCC-2 is constructed by winding C2 . In the case of FIG. 6B, the half-shaped core 12a and the half-shaped core 12b are coupled to each other without a gap so as to be orthogonal to each other to form the core 12. And
For the two middle magnetic legs of the core 12a, the main winding N
1. The power choke coil PCC-2 is constructed by winding the secondary winding N 2 and the control windings N C1 and N C2 around the two middle magnetic legs of the core 12b. . In the case of FIG. 6C, the double E-shaped core 12a and the double E-shaped core 12b are joined to each other without a gap so as to be orthogonal to each other to form the core 12, and the double E-shaped core 12a
The main winding N 1 and the secondary winding N 2 are wound around the central magnetic leg of the book, and the control windings N C1 and N C2 are wound around the central magnetic leg of the double E-shaped core 12b. Power choke coil PCC-2
Is configured.

【0027】図6(d)の場合には、ダブルE形のコア
12aとE形のコア12bをギャップ無しで互いに直交
するようにして結合させてコア12を形成し、ダブルE
形のコア12aの中央磁脚に対して主巻線N1 、二次巻
線N2 を巻装し、E形コア12bの中央磁脚に対して制
御巻線NC1,NC2を巻装してパワーチョークコイルPC
C−2が構成される。
In the case of FIG. 6D, the double E-shaped core 12a and the E-shaped core 12b are joined to each other so as to be orthogonal to each other without a gap to form the core 12, and the double E
The main winding N 1 and the secondary winding N 2 are wound around the central magnetic leg of the E-shaped core 12a, and the control windings N C1 and N C2 are wound around the central magnetic leg of the E-shaped core 12b. Then power choke coil PC
C-2 is constructed.

【0028】図6(e)の場合にはダブルE形のコア1
2aと半目字形コア12bをギャップ無しで互いに直交
するようにして結合させてコア12を形成し、ダブルE
形コア12aの中央脚に対して主巻線N1 、二次巻線N
2 を巻装し、半目字形コア12bの2本の中脚に対して
制御巻線NC1,NC2を巻装してパワーチョークコイルP
CC−2が構成される。このように各図に示したパワー
チョークコイルPCC−2はいずれも低漏洩磁束として
構成されるが、これらのパワーチョークコイルPCC−
2において図6(c)あるいは(d)のように構成すれ
ば、実際に巻線を巻装する際に用いられるボビンが2組
で済む。また、図6(b)あるいは(c)のように構成
すれば、コア12、12bのタイプが同一であることか
らコアの板を打ち抜くためのプレス金型が1組で済むこ
ととなる。
In the case of FIG. 6 (e), the double E-shaped core 1 is used.
2a and the half-letter shaped core 12b are connected to each other without a gap so as to be orthogonal to each other to form the core 12, and the double E
Main winding N 1 and secondary winding N with respect to the central leg of the shaped core 12a
2 is wound, and the control windings N C1 and N C2 are wound around the two middle legs of the half eye-shaped core 12b, and the power choke coil P
CC-2 is configured. As described above, all the power choke coils PCC-2 shown in the drawings are configured as low-leakage magnetic flux.
If it is configured as shown in FIG. 6 (c) or (d) in 2, the number of bobbins used when actually winding the winding is two. Further, if the structure is as shown in FIG. 6 (b) or (c), since the cores 12 and 12b are of the same type, only one set of press dies for punching the core plate is required.

【0029】なお、本発明の力率改善整流回路の回路構
成やパワーチョークコイルの構造等は、上記実施例に限
定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で各種変
更が可能である。
The circuit configuration of the power factor correction rectifier circuit of the present invention, the structure of the power choke coil, etc. are not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. .

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明の力率改善整
流回路は、1つのパワーチョークコイルのインダクタン
スを交流入力電圧に応じて可変することで、ワイドレン
ジの交流入力電圧に対応して力率改善を図ることができ
るため、異なる系の交流入力電圧に対応して複数のパワ
ーチョークコイルを設ける必要がなくなる。また、パワ
ーチョークコイルの選択切換が可能なスイッチ等の部品
が削減され、これにより周辺の外付部品や放熱板等も省
略できるため、基板サイズの縮小、軽量化、コストの削
減等が容易になるという効果を有している。また、交流
リアクトルのインダクタンスについて、交流入力電圧の
変化に基づいたレベルの制御電流を制御巻線に流して変
化させていることで、交流入力電圧の変化や負荷の変動
に対してほぼ力率を一定に保つようにすることができる
という効果を有している。
As described above, the power factor correction rectifier circuit of the present invention varies the inductance of one power choke coil in accordance with the AC input voltage, so that the power factor corresponding to a wide range AC input voltage can be obtained. Since it is possible to improve the rate, it is not necessary to provide a plurality of power choke coils corresponding to AC input voltages of different systems. In addition, the number of parts such as switches that can selectively switch the power choke coil has been reduced, and peripheral parts such as external components and heat sinks can also be omitted, making it easy to reduce the board size, weight, and cost. It has the effect of becoming. In addition, the inductance of the AC reactor is changed by flowing a control current at a level based on changes in the AC input voltage through the control winding, so that the power factor is almost constant with respect to changes in the AC input voltage and changes in the load. It has the effect that it can be kept constant.

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

【図1】本発明の一実施例としての力率改善整流回路の
構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power factor correction rectifier circuit as an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例のパワーチョークコイルの構造を示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a power choke coil of this embodiment.

【図3】本実施例のパワーチョークコイルの直流重畳特
性を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a DC superposition characteristic of the power choke coil of the present embodiment.

【図4】本実施例の力率改善特性を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a power factor improving characteristic of the present embodiment.

【図5】本発明の他の実施例におけるパワーチョークコ
イルを示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a power choke coil according to another embodiment of the present invention.

【図6】他の実施例のパワーチョークコイルの構造を示
す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing the structure of a power choke coil of another embodiment.

【図7】従来例における力率改善整流回路を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a power factor correction rectifier circuit in a conventional example.

【図8】従来例におけるパワーチョークコイルの構造を
示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a structure of a power choke coil in a conventional example.

【図9】従来例における力率改善特性を示す説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing power factor improvement characteristics in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 コモンモードチョークコイル 3 整流ブリッジ回路 4、5、6 ライン PCC−1、2 パワーチョークコイル N1 主巻線 N2 二次巻線 NC1,NC2 制御巻線 CL アクロスコンデンサ Ci 平滑コンデンサ VDR−1、2 バリスタ C1 コンデンサ R1 〜R5 抵抗 D5 ダイオード 11、12 コア1 AC power supply 2 Common mode choke coil 3 Rectifier bridge circuit 4, 5, 6 line PCC-1, 2 Power choke coil N 1 Main winding N 2 Secondary winding N C1 , N C2 Control winding C L Across capacitor Ci Smoothing capacitor VDR-1, 2 Varistor C 1 capacitor R 1 to R 5 resistance D 5 diode 11, 12 core

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流リアクトルが挿入された交流入力電
圧を整流平滑化して直流電圧を出力する力率改善整流回
路において、 前記直流電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の検出信号に基づいて、前記交流リア
クトルのインダクタンスを可変するインダクタンス可変
手段を備えていることを特徴とする力率改善整流回路。
1. A power factor correction rectifier circuit for rectifying and smoothing an AC input voltage in which an AC reactor is inserted to output a DC voltage, wherein voltage detection means for detecting the DC voltage and detection signals for the voltage detection means are provided. A power factor correction rectifier circuit comprising: an inductance varying means for varying the inductance of the AC reactor based on the above.
【請求項2】 交流リアクトルが挿入された交流入力電
圧を整流平滑化して直流電圧を出力する力率改善整流回
路において、 前記直流電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段の検出信号が制御電流として供給され
て、前記交流リアクトルのインダクタンスを可変する制
御巻線を備え、 前記交流リアクトルは、交流入力電圧に挿入された主巻
線が巻回されている中央磁脚と、その中央磁脚の両外側
に設けられている中磁脚からなるE形コアの両外側に前
記制御巻線が巻回されている外磁脚が設けられているこ
とを特徴とする力率改善整流回路。
2. A power factor correction rectifier circuit for rectifying and smoothing an AC input voltage having an AC reactor inserted therein and outputting a DC voltage, wherein voltage detection means for detecting the DC voltage and detection signals for the voltage detection means are provided. A control winding is provided that is supplied as a control current to vary the inductance of the AC reactor, and the AC reactor includes a central magnetic leg around which a main winding inserted into an AC input voltage is wound, and a central magnetic leg thereof. A power factor improving rectifier circuit characterized in that an outer magnetic leg around which the control winding is wound is provided on both outer sides of an E-shaped core composed of a medium magnetic leg provided on both outer sides of the leg.
【請求項3】 前記交流リアクトルは、交流入力電圧に
挿入された前記主巻線に対して前記制御巻線が直交結合
されるようにして構成されていることを特徴とする請求
項2に記載の力率改善整流回路。
3. The AC reactor according to claim 2, wherein the AC winding is configured such that the control winding is orthogonally coupled to the main winding inserted into the AC input voltage. Power factor correction rectifier circuit.
JP7287594A 1994-03-18 1994-03-18 Power-factor-improvement rectifying circuit Withdrawn JPH07264859A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6341074B2 (en) 1999-12-27 2002-01-22 Nec Corporation Power circuit with smoothing choke coil inductance varying circuit

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