JPH07312870A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPH07312870A
JPH07312870A JP10037194A JP10037194A JPH07312870A JP H07312870 A JPH07312870 A JP H07312870A JP 10037194 A JP10037194 A JP 10037194A JP 10037194 A JP10037194 A JP 10037194A JP H07312870 A JPH07312870 A JP H07312870A
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wave
circuit
voltage
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Mitsuo Nakada
光雄 中田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源回路に関し、無負荷時の電圧上昇を抑制
し、損失を少なくし、また、入力電流波形が高調波規格
内に収まるようにすることを目的とする。 【構成】 交流入力を全波整流する全波整流回路12
と、全波整流された直流電圧を平滑する第1のコンデン
サC1 と、該第1のコンデンサC1 と、全波整流回路1
2との間に並列に接続され第2,第3のコンデンサ
2 ,C3 とからなる直列回路を有する電源回路におい
て、第2,第3のコンデンサC2 ,C3 の中間接続点と
交流入力の一端とを接続するスイッチング素子Q1 と、
全波整流回路12で全波整流した全波整流電流を検出す
る全波整流電流検出手段14Aと、全波整流電流検出手
段14Aで検出した全波整流電流がゼロになるとスイッ
チング素子Q1 をオフにする制御手段15を備えるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、全波整流により力率を
改善する電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の交流入力の力率を改善する電源回
路としては、例えば図10に示すようなものがある。ダ
イオード1〜4からなるダイオードブリッジの交流入力
電圧が印加される交流入力側の一線と直流出力側の二線
との間に接続された第2のコンデンサおよび第3のコン
デンサは7,8で示され、これら7,8は第1のコンデ
ンサ5より小容量のコンデンサである。また、第1のコ
ンデンサ5と並列に過電圧防止回路としての抵抗9が接
続されている。このように構成することにより、交流入
力の各半サイクル部にダイオード1,3を介して半波整
流された電圧が第2および第3のコンデンサ7,8に印
加される。その充電電荷は各々の次の半サイクルにダイ
オード3,1を介して第1のコンデンサ5の充電電荷に
加算されて負荷6に供給される。その結果、交流入力電
流の通流率が広くなってピーク電流が小さくなり、実効
電流も小さくすることができる。このため入力力率を高
くすることができる。また、第2および第3のコンデン
サ7,8の充電電荷が第1のコンデンサ5の充電電荷に
加算されるので、出力電圧のリップルも小さくすること
ができる。なお、第2および第3のコンデンサ7,8の
容量は、負荷6の容量が大きい場合に第1のコンデンサ
5のリップルが抑制できる程度の小容量のものでよい。
また、負荷6が軽負荷となったときには、第1〜第3の
コンデンサ5,7,8の充電電荷が充分放電されず、直
流出力値の電圧が2倍にもなるので、抵抗9により第1
〜第3のコンデンサ5,7,8の充電電荷を放電させて
通電圧防止している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電源回路にあっては、基本構成が倍電圧整流
回路であるため、無負荷時に、平滑電圧が上昇する特性
を持っており、この電圧上昇を抑えるためブリーダ抵
抗、または定電圧回路を出力端に接続する構成となって
いたため、無負荷時損失が大きくなる問題がある。ま
た、力率改善用のコンデンサの容量が一定であるため、
入力電圧や負荷電流が変化すると、入力電流波形が変化
し、高調波規格(IEC555)を逸脱するという問題
もあった。
【0004】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、無負荷時の電圧上昇を抑制
し、損失を少なくし、また、入力電流波形が高調波規格
内に収まるようにした電源回路を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、交流入力を全波整流する全波整流回路
と、全波整流された直流電圧を平滑する第1のコンデン
サと、該第1のコンデンサと、前記全波整流回路との間
に並列に接続され第2,第3のコンデンサとからなる直
列回路を有する電源回路において、前記第2,第3のコ
ンデンサの中間接続点と交流入力の一端とを接続するス
イッチング素子と、前記全波整流回路で全波整流した全
波整流電流を検出する全波整流電流検出手段と、該全波
整流電流検出手段で検出した全波整流電流がゼロになる
と前記スイッチング素子をオフにする制御手段を備えた
ことを特徴とする。
【0006】また、本発明は、交流入力を全波整流する
全波整流回路と、全波整流された直流電圧を平滑する第
1のコンデンサと、該第1のコンデンサと、前記全波整
流回路との間に並列に接続され第2,第3のコンデンサ
とからなる直列回路を有する電源回路において、前記第
2,第3のコンデンサの中間接続点と交流入力の一端と
を接続するスイッチング素子と、前記第1のコンデンサ
で平滑した平滑電圧を検出する平滑電圧検出手段と、該
平滑電圧検出手段で検出した平滑電圧が所定値を越える
と前記スイッチング素子をオフにする制御手段を備えた
ことを特徴とする。
【0007】また、本発明は、前記スイッチング素子が
トライアックからなり、前記全波電流検出手段が抵抗と
倍増整流回路とフォトダイオードよりなり、前記制御手
段がフォトサイリスタよりなることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記スイッチング素子がトライアックよ
りなり、前記平滑電圧検出手段がフォトダイオードと抵
抗とツェナダイオードよりなり、前記制御手段がフォト
サイリスタよりなることを特徴とする。
【0008】また、本発明は、前記第2,第3のコンデ
ンサからなる直列回路を複数個並列に設け、複数個の直
列回路のそれぞれの接続点と交流入力の一端とを接続す
るスイッチング素子を複数個設け、検出した全波整流電
流に応じて複数のスイッチング素子を切換え制御するこ
とを特徴とする。また、本発明は、前記第2,第3のコ
ンデンサからなる直列回路を複数個並列に設け、複数個
の直列回路のそれぞれの接続点と交流入力の一端とを接
続するスイッチング素子を複数個設け、検出した平滑電
圧に応じて複数のスイッチング素子を切換え制御するこ
とを特徴とする。
【0009】また、本発明は、交流入力を全波整流する
全波整流回路と、全波整流された直流電圧を平滑する第
1のコンデンサと、該第1のコンデンサと、前記全波整
流回路との間に並列に接続され第2,第3のコンデンサ
とからなる直列回路を有する電源回路において、前記第
2,第3のコンデンサからなる直列回路を複数個並列に
設け、複数個の直列回路のそれぞれの接続点の交流入力
の一端とを接続するスイッチング素子を複数個設けると
ともに、全波整流電流を検出する全波整流電流検出手段
と、前記直列回路に流れる昇圧電流を検出する昇圧電流
検出手段と、検出された全波整流電流と昇圧電流を比較
する比較手段と、該比較手段で比較した両電流の比率に
応じて前記スイッチング素子を切換え制御する制御手段
を設けたことを特徴とする。
【0010】
【作用】このような構成を備えた本発明の電源回路によ
れば、無負荷時に平滑電圧が上昇し、入力する交流電圧
に比べて大きくなると、全波整流回路で全波整流した全
波整流電流がゼロとなり、これを全波整流電流検出手段
で検出し、第2,第3のコンデンサの中間接続点と交流
入力の一端とを接続するスイッチング素子をオフするよ
うにしたため、第2,第3のコンデンサは非作動とな
り、第1のコンデンサのみ作動するので、平滑電圧は交
流電圧以下となり、平滑電圧の上昇を抑制することがで
き、損失を小さくすることができる。
【0011】また、無負荷時に平滑電圧が上昇し、規定
値を越えるときは、これを平滑電圧検出手段で検出し、
第2,第3のコンデンサの中間接続点と交流入力の一端
とを接続するスイッチング素子をオフするようにしたた
め、第2,第3のコンデンサが非作動となり、第1のコ
ンデンサのみが作動するので、平滑電圧は交流電圧以下
となり、平滑電圧の上昇を抑制することができ、損失を
小さくすることができる。
【0012】また、スイッチング素子がトライアックか
らなり、全波電流検出手段が抵抗と倍増整流回路とフォ
トダイオードよりなり、制御手段がフォトサイリスタよ
りなるようにしたため、部品数が少なく、回路構成を簡
単化することができる。また、同様に、スイッチング素
子がトライアックよりなり、平滑電圧検出手段がフォト
ダイオードと抵抗とツェナダイオードよりなり、制御手
段がフォトサイリスタよりなるようにしたため、部品数
が少なく、回路構成が簡単になる。
【0013】また、第2,第3のコンデンサからなる直
列回路を複数個並列に設け、複数個の直列回路のそれぞ
れの接続点と交流入力の一端とを接続するスイッチング
素子を複数個設け、検出した全波整流電流に応じて複数
のスイッチング素子を切換え制御するようにしたため、
入力電圧や負荷電流が変化しても入力電流が高調波規格
内に収めることができ、かつ、無負荷時の平滑電圧の上
昇を抑制し、損失を小さくすることができる。
【0014】また、同様に、第2,第3のコンデンサか
らなる直列回路を複数個並列に設け、複数個の直列回路
のそれぞれの接続点と交流入力の一端とを接続するスイ
ッチング素子を複数個設け、検出した平滑電圧に応じて
複数のスイッチング素子を切換え制御するようにしたた
め、入力電圧や負荷電流が変化しても入力電流が高調波
規格内に収まるようにすることができ、かつ、無負荷時
の平滑電圧の上昇を抑制し、損失を小さくすることがで
きる。
【0015】また、第2,第3のコンデンサからなる直
列回路を複数個並列に設け、複数個の直列回路のそれぞ
れの接続点の交流入力の一端とを接続するスイッチング
素子を複数個設けるとともに、全波整流電流を検出し、
昇圧電流を検出し、全波整流電流と昇圧電流を比較し、
両電流の比率に応じてスイッチング素子を切換え制御す
るようにしたため、入力電圧や負荷電流が変化しても、
入力電流が高調波規格内に収まるようにすることがで
き、かつ、無負荷時の平滑電圧の上昇を抑制し、損失を
小さくすることができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の第1実施例を示す回路図である。
図1において、11は交流電源であり、交流電源11か
らの交流入力はダイオードD1 〜D4 よりなるブリッジ
整流器(全波整流回路)12により全波整流される。C
1 は平滑用の第1のコンデンサであり、第1のコンデン
サC1 はブリッジ整流器12で全波整流されて得られた
直流電圧を平滑する。
【0017】13は負荷であり、負荷13は第1のコン
デンサC1 に並列に接続されている。第1のコンデンサ
1 とブリッジ整流器12との間には力率改善用の第
2,第3のコンデンサC2 ,C3 よりなる直列回路が並
列に接続される。第2,第3のコンデンサC2 ,C3
容量は、負荷13の容量が大きい場合に第1のコンデン
サC1 のリップルを抑制することができる程度の小容量
のものでよい。
【0018】Q1 はスイッチング素子であり、スイッチ
ング素子Q1 は第2,第3のコンデンサC2 ,C3 の中
間接続点と交流電源11の一端の間に接続される。スイ
ッチング素子Q1 がオンのときは、ブリッジ整流器12
からの昇圧電流I2 が第2,第3のコンデンサC2 ,C
3 に流れ、第2または第3のコンデンサC2 ,C3 で第
1のコンデンサC1 をチャージアップする。スイッチン
グ素子Q1 がオフになると、昇圧電流I2 は第2,第3
のコンデンサC2 ,C3 に流れず、第2,第3のコンデ
ンサC2 ,C3 は非作動となる。
【0019】R1 はブリッジ整流器12によって全波整
流された全波整流電流I1 を検出する抵抗であり、抵抗
1 で検出した全波整流電流は、電流レベル検知回路1
4を介して制御手段としての制御回路15に与えられ
る。抵抗R1 と電流レベル検知回路14が全体として全
波整流電流を検出する全波整流検出手段14Aを構成し
ている。全波整流電流I1 がゼロになったことを全波整
流検出手段14Aが検出すると制御回路15はスイッチ
ング素子Q1 をオフにする。全波整流電流I1 と昇圧電
流I2 を加算したものが交流電源11から入力電流I3
として流れる。
【0020】なお、V0 は第1のコンデンサC1 で平滑
した平滑電圧を示す。次に、動作を説明する。図2は通
常運転中の動作を説明する波形図である。まず、通常運
転中の動作を説明すると、通常運転中には、ブリッジ整
流器12からの全波整流電流I1 を全波整流検出手段1
4Aが検出し、制御回路15がスイッチング素子Q1
オンにしている。
【0021】図2(A)は交流電流11からの交流電圧
P を示す。入力する交流電圧VP の各半サイクル毎に
ダイオードD1 ,D4 を介して半波整流された電圧が第
2,第3のコンデンサC2 ,C3 に印加される。その充
電電圧は、それぞれの次の半サイクルにダイオード
4 ,D1 を介して第1のコンデンサC1 の充電電圧に
加算されて、負荷13に供給される。その結果、入力電
流I3 の導通角が広くなって、ピーク電流が小さくな
り、実効電流も小さくなり、力率を高くすることができ
る。
【0022】図2(B)に昇圧電流I2 を示す。昇圧電
流I2 はダイオードD4 を通る。そして、第2のコンデ
ンサC2 または第3のコンデンサC3 で第1のコンデン
サC1 をチャージアップする。次に、図2(C)にブリ
ッジ整流器12によって全波整流した全波整流電流I1
を示す。この全波整流電流I1 は、抵抗R1 と電流レベ
ル検知回路14により検出されて、制御回路15に送ら
れる。全波整流電流I1 の導通角はθ1 である。
【0023】図2(D)に全波整流電流I1 と昇圧電流
2 を加算した入力電流I3 を示す。全波整流電流I1
と昇圧電流I2 を加算することにより、入力電流I3
導通角は、θ1 からθ2 に広くなる。その結果、力率を
アップすることができる。なお、入力電流I3 の波形
は、高調波規格(IEC555)のクラスD判定枠から
はみ出し、クラスAとなり、高調波規格値をクリアす
る。これは、第2,第3のコンデンサC2 ,C3 の容量
を選択することにより可能となる。
【0024】次に、負荷13が軽くなると、平滑電圧V
0 が上昇し、交流電圧VP に比べて、VP ≦V0 とな
る。このため、全波整流電流I1 がゼロになる。この全
波整流電流I1 がゼロになるのは、抵抗R1 および電流
レベル検知回路14で検出されて、制御回路15に出力
される。制御回路15は全波整流電流I1 がゼロになっ
たことを判別すると、スイッチング素子Q1 をオフにす
る。スイッチング素子Q1 がオフになると、第2,第3
のコンデンサC2 ,C3 は非作動となり、第1のコンデ
ンサC1 のみが作動する。したがって、平滑電圧V0
交流電圧VP 以下になる。
【0025】このように、無負荷時の平滑電圧V0 の上
昇を抑制し、損失を小さくすることができる。次に、図
3は本発明の第2実施例を示す回路図である。図3にお
いて、16は平滑電圧検出手段としての電圧レベル検知
回路であり、電圧レベル検知回路16は第1のコンデン
サC1 が平滑した平滑電圧V0 を検出して、制御回路1
5に出力する。制御回路15は検出した平滑電圧V0
規定値を越えると、スイッチング素子Q1 をオフにす
る。
【0026】通常運転時には、スイッチング素子Q1
オンしており、昇圧電流I2 が第2,第3のコンデンサ
2 ,C3 に流れる。第2のコンデンサC2 または第3
のコンデンサC3 により、第1のコンデンサC1 をチャ
ージアップする。その結果、入力電流I3 の導通角Q2
が広くなり、力率を高めることができる。負荷13が軽
くなると、平滑電圧V0 が上昇する。この平滑電圧V0
の上昇は、電圧レベル検知回路16で検出され、制御回
路15に送られる。平滑電圧V0が規定値を越えると、
制御回路15は、スイッチング素子Q1 をオフにする。
スイッチング素子Q1 がオフになると、第2,第3のコ
ンデンサQ2 ,Q3 は非作動となり、第1のコンデンサ
1 のみが作動するので、平滑電圧V0 は交流電圧VP
以下になる。こうして、平滑電圧V0 の上昇を抑制し、
損失を少なくすることができる。
【0027】次に、図4は本発明の第3実施例を示す回
路図である。図4において、12はブリッジ整流器であ
り、ブリッジ整流器12で全波整流した全波整流電流I
1 は抵抗R1 と、ダイオードD5 ,D6 、コンデンサC
4 ,C5 からなる倍電圧整流回路と、抵抗R2 と、フォ
トダイオードPD1 よりなる全波整流電流検出手段14
Aにより検出される。
【0028】TR1 はスイッチング素子としてのトライ
アックであり、トライアックTR1に並列に制御手段と
してのフォトサイリスタPC1 が接続される。通常運転
時には、ブリッジ整流器12で全波整流した全波整流電
流I1 を倍電圧整流回路で2倍にして整流した出力によ
りフォトダイオードPD1 をオンし、フォトサイリスタ
PC1 をオンとして、トライアックTR1 をオンにす
る。トライアックTR1 のオンにより、第2または第3
のコンデンサC2 ,C3 が作動し、第1のコンデンサC
1 がチャージアップされる。
【0029】その結果、入力電流I3 の導通角θ2 が広
くなり、力率を高めることができる。負荷13が軽くな
ると、平滑電圧V0 が上昇し、交流電圧VP に比べ高く
なる。このため、全波整流電流I1 がゼロとなり、フォ
トダイオードPD1 がオフになり、フォトサイリスタP
1 がオフになり、トライアックTR1 がオフになる。
こうして、第2,第3のコンデンサC2 ,C3 は非作動
となり、第1のコンデンサC1 のみが作動するので、平
滑電圧V0 は交流電圧VP 以下になる。こうして、無負
荷時には平滑電圧V0 の上昇を抑制することができ、損
失を小さくすることができる。
【0030】また、スイッチング素子としてトライアッ
クTR1 を用い、制御手段としてフォトサイリスタPC
1 を用い、また、全波整流電流検出手段14Aとして抵
抗R1 ,R2 、コンデンサC4 ,C5 、ダイオード
5 ,D6 およびフォトダイオードPD1 を用いるた
め、部品数が少なく、回路構成を簡単化することができ
る。
【0031】次に、図5は本発明の第4実施例を示す回
路図である。図5において、TR1 はスイッチング素子
としてのトライアックであり、トライアックTR1 には
制御手段としてのフォトサイリスタPC1 が並列に接続
されている。フォトサイリスタPC1 のオン、オフによ
りトライアックTR1 は、オン、オフ制御される。
【0032】16Aは平滑電圧検出手段であり、平滑電
圧検出手段16Aは、ツェナダイオードZD1 と、抵抗
3 と、フォトダイオードPD2 により構成されてい
る。ツェナダイオードZD1 は平滑電圧V0 が規定値を
越えると、非導通となり、フォトダイオードPD2 がオ
フになる。通常時には、フォトダイオードPD2 がオ
ン、フォトサイリスタPC1 がオン、トライアックTR
1 がオンとなり、第2または第3のコンデンサC2 ,C
3 により第1のコンデンサC1 がチャージアップされ
る。その結果、入力電流I3 が広くなり、力率がアップ
する。
【0033】負荷13が軽くなると、平滑電圧V0 が上
昇し、規定値を越えると、ツェナダイオードZD1 が非
導通となり、フォトダイオードPD2 がオフ、フォトサ
イリスタPC1 がオフになり、トライアックTR1 がオ
フになる。トライアックTR1 がオフになると、第2,
第3のコンデンサC2 ,C3 は非作動となり、第1のコ
ンデンサC1 のみが作動し、平滑電圧V0 が交流電圧V
P以下になる。こうして無負荷時には、平滑電圧V0
上昇を抑制することができ、損失を小さくすることがで
きる。
【0034】本実施例においても、スイッチング素子と
して、トライアックTR1 を用い、制御手段としてフォ
トサイリスタPC1 を用い、平滑電圧検出手段16Aと
してツェナダイオードZD1 、抵抗R3 、フォトダイオ
ードPD2 を用いたため、部品数が少なくなり、回路構
成が簡単になる。次に、図6は本発明の第5実施例を示
す回路図である。
【0035】図6において、第2,第3のコンデンサC
2 ,C3 よりなる直列回路に対して、コンデンサC6
7 からなる直列回路、コンデンサC8 ,C9 からなる
直列回路などが複数個並列に接続されている。これらの
各直列回路の中間接続点と交流電流14の一端を継続す
るスイッチング素子としての複数個のトライアックTR
1 〜TRn が設けられている。
【0036】ブリッジ整流器12で全波整流した全波整
流電流I1 は、抵抗R1 と電流レベル検知回路14から
なる全波整流電流検出手段14Aによって検出され、制
御手段としての制御回路15に与えられる。制御回路1
5は検出した全波整流電流I1 に応じてトライアックT
1 〜TRn を切換え制御する。通常運転時には、ブリ
ッジ整流器12で全波整流した全波整流電流I1 は、抵
抗R1 と電流レベル検知回路14により検出され、検出
された全波整流電流I1に応じて制御回路15によりト
ライアックTR1 〜TRn がオン、オフ制御される。
【0037】したがって、作動されたコンデンサC2
3 ,C6 ,C7 ,C8 ,C9 によって第1のコンデン
サC1 がチャージアップされる。その結果、入力電流I
3 の導通角θ2 が広くなり、力率をアップすることがで
きる。一方、全波整流電流I1 に対する昇圧電流I2
比率を制御することができるので、図7に示すように、
高調波規格のクラスDから昇圧電流I2 がはみ出るよう
に、設定することができ、入力電圧や負荷電流が変化し
ても入力電流I3 が高調波規格を満足する。
【0038】また、負荷13が軽くなると、平滑電圧V
0 が上昇し、全波整流電流I1 がゼロとなり、これを抵
抗R1 および電流レベル検知回路14で検出すると、制
御回路15はトライアックTR1 〜TRn をオフにする
ので、コンデンサC2 ,C3,6 ,C7 ,C8 ,C9
オフになり、第1のコンデンサC1 のみが作動する。そ
の結果、平滑電圧V0 は交流電圧VP 以下になり、無負
荷時の平滑電圧V0 の上昇を抑制することができ、損失
を小さくすることができる。
【0039】このように、本実施例においては、無負荷
時に平滑電圧V0 の上昇を抑制し、損失を小さくするこ
とができるだけでなく、入力電圧や負荷電流が変化して
も入力電流I3 を高調波規格内に収めることができる。
次に、図8は本発明の第6実施例を示す図である。図8
において、第2,第3のコンデンサC2 ,C3 よりなる
直列回路に対して、コンデンサC6 ,C7 からなる直列
回路、コンデンサC8 ,C9 からなる直列回路などが複
数個並列に接続されている。
【0040】これらの直列回路の中間接続点と交流電源
11の一端とを接続するスイッチング素子としての複数
個のトライアックTR1 〜TRn が設けられている。1
6は第1のコンデンサC1 で平滑した平滑電圧V0 を検
出する平滑電圧検出手段としての電圧レベル検知回路で
あり、電圧レベル検知回路16は検出した平滑電圧V0
を制御手段としての制御回路15に送る。
【0041】制御回路15は、電圧レベル検出回路16
で検出した平滑電圧V0 が規定値を越えると、トライア
ックTR1 〜TRn をオフにするとともに、平滑電圧V
0 に応じてトライアックTR1 〜TRn をオン、オフ制
御する。通常運転時には電圧レベル検知回路16により
検出された平滑電圧V0 に応じて制御回路15によりト
ライアックTR1 〜TRn がオン、オフ制御される。
【0042】したがって、作動されたコンデンサC2
3 ,C6 ,C7 ,C8 ,C9 によって第1のコンデン
サC1 がチャージアップされる。その結果、入力電流I
3 の導通角θ2 が広くなり、力率がアップする。一方、
全波整流電流I1 に対する昇圧電流I2 の比率を制御す
ることができるので、図7に示すように、高調波規格の
クラスDから昇圧電流I2 がはみ出るように、設定する
ことができ、入力電圧や負荷電流が変化しても入力電流
3 が高調波規格を満足する。
【0043】また、負荷13が軽くなると、平滑電圧V
0 が上昇し、規定値を越えると、これを電圧レベル検知
回路16で検出し、制御回路15はトライアックTR1
〜TRn をオフにするので、コンデンサC2 ,C3 ,C
6 ,C7 ,C8 ,C9 はオフになり、第1のコンデンサ
1 のみが作動する。その結果、平滑電圧V0 は交流電
圧VP 以下になり、無負荷時の平滑電圧V0 の上昇を抑
制することができ、損失を小さくすることができる。
【0044】次に、図9は本発明の第7実施例を示す回
路図である。図9において、第2,第3のコンデンサC
2 ,C3 よりなる直列回路に対して、コンデンサC6
7 からなる直列回路、コンデンサC8 ,C9 からなる
直列回路などが複数個並列に接続されている。これらの
各直列回路の中間接続点と交流電源11の一端とを接続
するスイッチング素子としての複数個のトライアックT
1 〜TRn が設けられている。
【0045】ブリッジ整流器12で全波整流した全波整
流電流I1 は、抵抗R1 と電流レベル検知回路14から
なる全波整流電流検出手段14Aによって検出される。
また、ブリッジ整流器12から出力される昇圧電流I2
は抵抗R4 と電流レベル検知回路17からなる昇圧電流
検出手段17Aによって検出される。全波整流電流検出
手段14Aによって検出された全波整流電流I1 と昇圧
電流検出手段17Aによって検出された昇圧電流I
2 は、比較手段としてのレベル比較回路18で両電流I
1 ,I2 が比較され、その比率が制御手段としての制御
回路15に出力される。制御回路15はその比率が所定
値以内に収まるように、トライアックTR1 〜TRn
オン、オフ制御する。
【0046】通常運転時には、ブリッジ整流器12で全
波整流した全波整流電流I1 は、抵抗R1 と電流レベル
検知回路14により検出され、また、昇圧電流I2 は抵
抗R3 と電流レベル検出回路17により検出され、レベ
ル比較回路18により比較される。レベル比較回路18
から出力されるI1 とI2 の比率に応じて制御回路15
によりトライアックTR1 〜TRn がオン、オフ制御さ
れる。
【0047】したがって、作動されたコンデンサC2
3 ,C6 ,C7 ,C8 ,C9 によって第1のコンデン
サC1 がチャージアップされる。その結果、入力電流I
3 の導通角θ2 が広くなり、力率をアップすることがで
きる。一方、全波整流電流I1 と昇圧電流I2 の比率が
所定値以下に収まるように制御するので、図7に示すよ
うに、高調波規格のクラスDから昇圧電流I2 がはみ出
すように設定することができ、入力電圧や負荷電流が変
化しても入力電流I3が高調波規格を満足する。
【0048】また、負荷13が軽くなると、平滑電圧V
0 が上昇し、全波整流電流I1 がゼロとなり、これを抵
抗R1 および電流レベル検知回路14で検出すると、制
御回路15はトライアックTR1 〜TRn をオフにする
ので、コンデンサC2 ,C3,C6 ,C7 ,C8 ,C9
はオフになり、第1のコンデンサC1 のみが作動する。
その結果、平滑電圧V0 は交流電圧VP 以下になり、無
負荷時の平滑電圧V0の上昇を抑制することができ、損
失を小さくすることができる。
【0049】このように、本実施例においても、入力電
圧や負荷電流が変化しても入力電流I3 が高調波規格内
に収まるようにすることができ、また、無負荷時には平
滑電圧V0 の上昇を抑制することができ、損失を小さく
することができる。
【0050】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、無負荷時に平滑電圧の上昇を抑制し、損失を小さく
することができる。また、入力電圧や負荷電流が変化し
ても入力電流が高調波規格内に収まるようにすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す回路図
【図2】通常運転中の動作を説明する波形図
【図3】本発明の第2実施例を示す回路図
【図4】本発明の第3実施例を示す回路図
【図5】本発明の第4実施例を示す回路図
【図6】本発明の第5実施例を示す回路図
【図7】入力電流を示す図
【図8】本発明の第6実施例を示す回路図
【図9】本発明の第7実施例を示す回路図
【図10】従来例を示す回路図
【符号の説明】
11:交流電源 12:ブリッジ整流器(全波整流回路) 13:負荷 14,17:電流レベル検知回路 14A:全波整流検出手段 15:制御回路(制御手段) 16:電圧レベル検知回路 16A:平滑電圧検出手段 17A:昇圧電流検出手段 18:レベル比較回路(比較手段) D1 〜D6 :ダイオード C1 :第1のコンデンサ C2 :第2のコンデンサ C3 :第3のコンデンサ C4 〜C9 :コンデンサ Q1 :スイッチング素子 V0 :平滑電圧 VP :交流電圧 I1 :全波整流電流 I2 :昇圧電流 I3 :入力電流 θ1 ,θ2 :導通角 PD1 ,PD2 :フォトダイオード PC1 :フォトサイリスタ(ゼロクロススイッチ機能
付) TR1 〜TRn :トライアック ZD1 :ツェナダイオード R1 〜R4 :抵抗

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流入力を全波整流する全波整流回路と、
    全波整流された直流電圧を平滑する第1のコンデンサ
    と、該第1のコンデンサと、前記全波整流回路との間に
    並列に接続され第2,第3のコンデンサとからなる直列
    回路を有する電源回路において、 前記第2,第3のコンデンサの中間接続点と交流入力の
    一端とを接続するスイッチング素子と、 前記全波整流回路で全波整流した全波整流電流を検出す
    る全波整流電流検出手段と、 該全波整流電流検出手段で検出した全波整流電流がゼロ
    になると前記スイッチング素子をオフにする制御手段を
    備えたことを特徴とする電源回路。
  2. 【請求項2】交流入力を全波整流する全波整流回路と、
    全波整流された直流電圧を平滑する第1のコンデンサ
    と、該第1のコンデンサと、前記全波整流回路との間に
    並列に接続され第2,第3のコンデンサとからなる直列
    回路を有する電源回路において、 前記第2,第3のコンデンサの中間接続点と交流入力の
    一端とを接続するスイッチング素子と、 前記第1のコンデンサで平滑した平滑電圧を検出する平
    滑電圧検出手段と、 該平滑電圧検出手段で検出した平滑電圧が所定値を越え
    ると前記スイッチング素子をオフにする制御手段を備え
    たことを特徴とする電源回路。
  3. 【請求項3】前記スイッチング素子がトライアックから
    なり、前記全波電流検出手段が抵抗と倍増整流回路とフ
    ォトダイオードよりなり、前記制御手段がフォトサイリ
    スタよりなることを特徴とする請求項1記載の電源回
    路。
  4. 【請求項4】前記スイッチング素子がトライアックより
    なり、前記平滑電圧検出手段がフォトダイオードと抵抗
    とツェナダイオードよりなり、前記制御手段がフォトサ
    イリスタよりなることを特徴とする請求項2記載の電源
    回路。
  5. 【請求項5】前記第2,第3のコンデンサからなる直列
    回路を複数個並列に設け、複数個の直列回路のそれぞれ
    の接続点と交流入力の一端とを接続するスイッチング素
    子を複数個設け、検出した全波整流電流に応じて複数の
    スイッチング素子を切換え制御することを特徴とする請
    求項1記載の電源回路。
  6. 【請求項6】前記第2,第3のコンデンサからなる直列
    回路を複数個並列に設け、複数個の直列回路のそれぞれ
    の接続点と交流入力の一端とを接続するスイッチング素
    子を複数個設け、検出した平滑電圧に応じて複数のスイ
    ッチング素子を切換え制御することを特徴とする請求項
    2記載の電源回路。
  7. 【請求項7】交流入力を全波整流する全波整流回路と、
    全波整流された直流電圧を平滑する第1のコンデンサ
    と、該第1のコンデンサと、前記全波整流回路との間に
    並列に接続され第2,第3のコンデンサとからなる直列
    回路を有する電源回路において、 前記第2,第3のコンデンサからなる直列回路を複数個
    並列に設け、複数個の直列回路のそれぞれの接続点の交
    流入力の一端とを接続するスイッチング素子を複数個設
    けるとともに、全波整流電流を検出する全波整流電流検
    出手段と、前記直列回路に流れる昇圧電流を検出する昇
    圧電流検出手段と、検出された全波整流電流と昇圧電流
    を比較する比較手段と、該比較手段で比較した両電流の
    比率に応じて前記スイッチング素子を切換え制御する制
    御手段を設けたことを特徴とする電源回路。
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