JPH0756636Y2 - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
- Publication number
- JPH0756636Y2 JPH0756636Y2 JP1989128537U JP12853789U JPH0756636Y2 JP H0756636 Y2 JPH0756636 Y2 JP H0756636Y2 JP 1989128537 U JP1989128537 U JP 1989128537U JP 12853789 U JP12853789 U JP 12853789U JP H0756636 Y2 JPH0756636 Y2 JP H0756636Y2
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- JP
- Japan
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- reactor
- current
- circuit
- power supply
- switching power
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Description
【考案の詳細な説明】 本考案はスイッチング電源の力率改善装置の制御に関す
るものである。
るものである。
従来の回路を第１図に示す。
第１図において、Viは交流入力電圧、Iirは交流入力電
流、Iiは高周波入力電流、FILは高周波入力電流Iiを平
滑し、交流入力電流Iirにするローパスフィルタ、RFIは
全波整流回路、L1はリアクトル、Q1はスイッチ素子、D1
は逆流阻止ダイオード、C1は平滑コデンサ、Ａは誤差増
幅器、Ｂはリアクトルの電流がゼロになるのを検知する
回路、Ｆは電流検出器、Ｇは電圧検出器、Ｈは乗算器、
Ｅは比較器、Ｃはリアクトルの電流がゼロになるのを検
知する回路Ｂからのリアクトルの電流がゼロになったと
いう信号をうけてから、Ｅの出力に応じたパルスを発生
させるパルス発生器、Ｄはスイッチ素子Q1の駆動回路で
ある。
流、Iiは高周波入力電流、FILは高周波入力電流Iiを平
滑し、交流入力電流Iirにするローパスフィルタ、RFIは
全波整流回路、L1はリアクトル、Q1はスイッチ素子、D1
は逆流阻止ダイオード、C1は平滑コデンサ、Ａは誤差増
幅器、Ｂはリアクトルの電流がゼロになるのを検知する
回路、Ｆは電流検出器、Ｇは電圧検出器、Ｈは乗算器、
Ｅは比較器、Ｃはリアクトルの電流がゼロになるのを検
知する回路Ｂからのリアクトルの電流がゼロになったと
いう信号をうけてから、Ｅの出力に応じたパルスを発生
させるパルス発生器、Ｄはスイッチ素子Q1の駆動回路で
ある。
第１図で、平滑コンデンサC1の両端電圧に応じた誤差増
幅器Ａの出力と、電圧検出器Ｇの出力を乗算した値が乗
算器Ｈの出力となる。
幅器Ａの出力と、電圧検出器Ｇの出力を乗算した値が乗
算器Ｈの出力となる。
この乗算器Ｈの出力値を電流検出器Ｆの出力値が超える
とパルス発生器Ｃを介して駆動回路Ｄによりスイッチ素
子Q1をターンオフさせ、リアクトルL1を流れる電流がゼ
ロになると検知回路Ｂにより信号を出し、再びスイッチ
素子Q1をターンオンさせる。この動作をくり返すことに
より、電圧検出器Ｇの出力は正弦波の絶対値となるから
高周波入力電流Iiの包絡線は正弦波状となる。高周波入
力電流IiをローパスフィルタFILにより平滑してIirが正
弦波状となり、力率が改善されるわけである。しかし、
この従来回路は前述のとおり、誤差増幅器Ａ、電流検出
器Ｆ、電圧検出器Ｇのそれぞれの出力値の変化により、
スイッチ素子Q1のオン時間を決めて制御するため、回路
が複雑であった。
とパルス発生器Ｃを介して駆動回路Ｄによりスイッチ素
子Q1をターンオフさせ、リアクトルL1を流れる電流がゼ
ロになると検知回路Ｂにより信号を出し、再びスイッチ
素子Q1をターンオンさせる。この動作をくり返すことに
より、電圧検出器Ｇの出力は正弦波の絶対値となるから
高周波入力電流Iiの包絡線は正弦波状となる。高周波入
力電流IiをローパスフィルタFILにより平滑してIirが正
弦波状となり、力率が改善されるわけである。しかし、
この従来回路は前述のとおり、誤差増幅器Ａ、電流検出
器Ｆ、電圧検出器Ｇのそれぞれの出力値の変化により、
スイッチ素子Q1のオン時間を決めて制御するため、回路
が複雑であった。
本考案の目的は従来の力率改善回路をより簡単な制御回
路で同等の力率改善効果を得ることである。第２図に本
考案の基本回路を示す。第２図において、Viは交流入力
電圧、Iirは交流入力電流、Iiは高周波入力電流、FILは
高周波入力電流Iiを平滑し、交流入力電流Iirにするロ
ーパスフィルタ、RF1は全波整流回路、L1はリアクト
ル、Q1はスイッチ素子、D1は逆流阻止ダイオード、C1は
平滑コンデンサ、Ａは誤差増幅器、Ｂはリアクトルの電
流がゼロになるのを検知する回路、Ｃ′はリアクトルの
電流がゼロになるのを検知する回路Ｂからのリアクトル
の電流がゼロになったという信号を受けてから、Ａの出
力に応じたパルスを発生させるパルス発生器、Ｄはスイ
ッチ素子Q1の駆動回路である。
路で同等の力率改善効果を得ることである。第２図に本
考案の基本回路を示す。第２図において、Viは交流入力
電圧、Iirは交流入力電流、Iiは高周波入力電流、FILは
高周波入力電流Iiを平滑し、交流入力電流Iirにするロ
ーパスフィルタ、RF1は全波整流回路、L1はリアクト
ル、Q1はスイッチ素子、D1は逆流阻止ダイオード、C1は
平滑コンデンサ、Ａは誤差増幅器、Ｂはリアクトルの電
流がゼロになるのを検知する回路、Ｃ′はリアクトルの
電流がゼロになるのを検知する回路Ｂからのリアクトル
の電流がゼロになったという信号を受けてから、Ａの出
力に応じたパルスを発生させるパルス発生器、Ｄはスイ
ッチ素子Q1の駆動回路である。
第３図に各部の波形を模式的に示す。実際はIiの周波数
はもっと高い。ここでIphはIiのピークの包絡線を、ｔ
は時間を示す。Iirの振幅はIiをFILを通して平滑するた
め、Ipkの1/2の振幅となる。
はもっと高い。ここでIphはIiのピークの包絡線を、ｔ
は時間を示す。Iirの振幅はIiをFILを通して平滑するた
め、Ipkの1/2の振幅となる。
ここでVi、Iirの実効値をそれぞれVI、VIRとおくと、Vi
の周波数が50Hzの場合、効率100％、力率１とすると、 Vi＝√２・V1・sin100πｔ …式 Ipk＝２√２・IIR・sin100πｔ …式 となる。
の周波数が50Hzの場合、効率100％、力率１とすると、 Vi＝√２・V1・sin100πｔ …式 Ipk＝２√２・IIR・sin100πｔ …式 となる。
今、負荷が定常状態でIiがゼロから主スイッチ素子Q1が
ターンオンしてIi＝Ipkになったとする。Q1がターンオ
ンしていた時間をton、リアクトルL1のインダクタンス
値をL1nとすると、 Ipk＝（Vi/L1V）・ton …式 となる。この式を変形して、 ton＝Liv・IPK/Vi …式 とし、前記式、式を代入して、 ton＝L1V・２√２・IIR・sin100πt/√２・VI・sin100
πｔ＝２・L1V・IIR／VI …式 ここで、出力電力をＰとすると、 Ｐ＝VI・IIR …式 より IIR＝P/VI …式 が得られる。これを前記式に代入して ton＝２・L1V・Ｐ÷VI／VI＝２・Ｐ・L1V／VI 2 …式 ここで、上記式には変数は含まれていない。つまり、
定常状態においては、tonを一定にしておけば、高周波
入力電流Iiのピーク値包絡線IPKは正弦波となる。従っ
て、ローパスフィルタFILにより平滑した入力電流Iirは
正弦波となるので入力力率は改善される。負荷変動等、
入出力条件が変化した場合には、平滑コンデンサC1の両
端電圧を一定に保つために、その両端電圧の変化のみを
検出し、それに応じてtonを変化させればよい。
ターンオンしてIi＝Ipkになったとする。Q1がターンオ
ンしていた時間をton、リアクトルL1のインダクタンス
値をL1nとすると、 Ipk＝（Vi/L1V）・ton …式 となる。この式を変形して、 ton＝Liv・IPK/Vi …式 とし、前記式、式を代入して、 ton＝L1V・２√２・IIR・sin100πt/√２・VI・sin100
πｔ＝２・L1V・IIR／VI …式 ここで、出力電力をＰとすると、 Ｐ＝VI・IIR …式 より IIR＝P/VI …式 が得られる。これを前記式に代入して ton＝２・L1V・Ｐ÷VI／VI＝２・Ｐ・L1V／VI 2 …式 ここで、上記式には変数は含まれていない。つまり、
定常状態においては、tonを一定にしておけば、高周波
入力電流Iiのピーク値包絡線IPKは正弦波となる。従っ
て、ローパスフィルタFILにより平滑した入力電流Iirは
正弦波となるので入力力率は改善される。負荷変動等、
入出力条件が変化した場合には、平滑コンデンサC1の両
端電圧を一定に保つために、その両端電圧の変化のみを
検出し、それに応じてtonを変化させればよい。
なお、第２図においては、リアクトルL1が全波整流回路
RF1の出力側にあるものについて記したが、リアクトルL
1が全波整流回路RF1の入力側にある場合も、動作原理は
まったく同一であり、したがって本請求範囲に含まれ
る。同様にローパスフィルタFILが全波整流回路RF1の出
力側にある場合も、本請求範囲に含まれる。
RF1の出力側にあるものについて記したが、リアクトルL
1が全波整流回路RF1の入力側にある場合も、動作原理は
まったく同一であり、したがって本請求範囲に含まれ
る。同様にローパスフィルタFILが全波整流回路RF1の出
力側にある場合も、本請求範囲に含まれる。
この発明は、従来の力率改善回路よりも簡素な制御方法
により、今までの力率改善回路と同等の力率改善効果を
得られるものである。
により、今までの力率改善回路と同等の力率改善効果を
得られるものである。
第１図は従来の回路図である。 第２図は本発明の基本回路図である。 第３図は第２図の各部の波形図である。 図に於いてViは交流入力電圧、Iirは交流入力電流、Ii
は高周波入力電流、FILはローパスフィルタ、RF1は全波
整流回路、L1はリアクトル、Q1はスイッチ素子、D1は逆
流防止ダイオード、C1は平滑コンデンサ、Ａは誤差増幅
器、Ｂはリアクトルの電流がゼロになるのを検知する回
路、Ｄは駆動回路、Ｅは比較器、Ｆは電流検出器、Ｇは
電圧検出器、Ｈは乗算器、Ｃ、Ｃ′はパルス発生器、Ip
kはIiのピークの包絡線、ｔは時間、tonはスイッチ素子
Q1のオン時間を示す。
は高周波入力電流、FILはローパスフィルタ、RF1は全波
整流回路、L1はリアクトル、Q1はスイッチ素子、D1は逆
流防止ダイオード、C1は平滑コンデンサ、Ａは誤差増幅
器、Ｂはリアクトルの電流がゼロになるのを検知する回
路、Ｄは駆動回路、Ｅは比較器、Ｆは電流検出器、Ｇは
電圧検出器、Ｈは乗算器、Ｃ、Ｃ′はパルス発生器、Ip
kはIiのピークの包絡線、ｔは時間、tonはスイッチ素子
Q1のオン時間を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】交流入力に接続された全波整流回路と、そ
の端子間にリアクトルと逆流阻止ダイオードを介して接
続された平滑コンデンサと前記リアクトルと前記逆流阻
止ダイオードの接続点と前記リアクトルの接続されてい
ない前記全整流回路の出力端子間に並列接続されたスイ
ッチング素子で構成されたスイッチング電源に於いて、
前記リアクトル電流のゼロ値を検出する手段と、前記電
流がゼロの時点で前記スイッチング素子をオンさせる手
段と、前記スイッチング素子のオン期間は、出力電圧の
みの変数となる様に制御される手段により構成され、交
流入力電流ピーク値の包絡線が、正弦波をえがく様に制
御される事を特徴とするスイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989128537U JPH0756636Y2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989128537U JPH0756636Y2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370085U JPH0370085U (ja) | 1991-07-12 |
| JPH0756636Y2 true JPH0756636Y2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=31676238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989128537U Expired - Lifetime JPH0756636Y2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756636Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011030640A1 (ja) | 2009-09-11 | 2011-03-17 | 株式会社村田製作所 | Ｐｆｃコンバータ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57189565A (en) * | 1981-05-15 | 1982-11-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chopper circuit |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1989128537U patent/JPH0756636Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370085U (ja) | 1991-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |