JPH0787693B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPH0787693B2 JPH0787693B2 JP2279428A JP27942890A JPH0787693B2 JP H0787693 B2 JPH0787693 B2 JP H0787693B2 JP 2279428 A JP2279428 A JP 2279428A JP 27942890 A JP27942890 A JP 27942890A JP H0787693 B2 JPH0787693 B2 JP H0787693B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- current
- chopper circuit
- chopper
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Rectifiers (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、交流電源から安定な直流電源をつくるスイ
ッチング方式の電源装置（AC/DCコンバータ）に関し、
特に、入力電圧と入力電流とがほぼ同じ波形でほぼ同位
相で変化するように動作させる力率改善方式の電源装置
に関する。
ッチング方式の電源装置（AC/DCコンバータ）に関し、
特に、入力電圧と入力電流とがほぼ同じ波形でほぼ同位
相で変化するように動作させる力率改善方式の電源装置
に関する。
《従来の技術》 力率改善方式の電源装置として第３図に示す構成が知ら
れている。これは、交流電源を全波整流する整流回路10
の出力を昇圧形チョッパ回路に加えて安定な直流出力を
得るものである。
れている。これは、交流電源を全波整流する整流回路10
の出力を昇圧形チョッパ回路に加えて安定な直流出力を
得るものである。
チョッパ回路はよく知られた構成で、以下のように交流
電源より充分に周波数でオン・オフ駆動されるスイッチ
ング素子Q1と、このスイッチング素子Q1とともに整流回
路10の出力間に直列接続されたインダクタL1と、スイッ
チング素子Q1のオフ時にインダクタL1を通して電流が流
れるようにスイッチング素子Q1の両端に直列接続された
ダイオードD1とコンデンサC1とからなる。コンデンサC1
は相当大きな容量があり、これの両端から平滑化され電
圧安定化された直流出力が取り出される。なお、入力側
のコンデンサ18は高周波リップルを吸収するための小容
量のコンデンサで、本装置に必須のものではない。
電源より充分に周波数でオン・オフ駆動されるスイッチ
ング素子Q1と、このスイッチング素子Q1とともに整流回
路10の出力間に直列接続されたインダクタL1と、スイッ
チング素子Q1のオフ時にインダクタL1を通して電流が流
れるようにスイッチング素子Q1の両端に直列接続された
ダイオードD1とコンデンサC1とからなる。コンデンサC1
は相当大きな容量があり、これの両端から平滑化され電
圧安定化された直流出力が取り出される。なお、入力側
のコンデンサ18は高周波リップルを吸収するための小容
量のコンデンサで、本装置に必須のものではない。
チョッパ回路の出力電圧V2の基準電圧Vsに対する誤差が
誤差増幅器11で検出され、誤差信号ΔＶが乗算器12の一
方の入力となる。また乗算器12にはチョッパ回路の入力
電圧V1（交流入力の全波整流波形）が入力され、乗算器
12からはチョッパ回路の入力電圧V1と同位相の全波整流
波形で、かつチョッパ回路の出力電圧V2の誤差分ΔＶに
対応した振幅のしきい値信号S0が出力される。
誤差増幅器11で検出され、誤差信号ΔＶが乗算器12の一
方の入力となる。また乗算器12にはチョッパ回路の入力
電圧V1（交流入力の全波整流波形）が入力され、乗算器
12からはチョッパ回路の入力電圧V1と同位相の全波整流
波形で、かつチョッパ回路の出力電圧V2の誤差分ΔＶに
対応した振幅のしきい値信号S0が出力される。
チョッパ回路のスイッチング素子Q1を流れる電流の瞬時
値はシャント抵抗R1でもって検出され、その電流検出信
号S1と前記しきい値信号S0とが比較器13でもって比較さ
れる。スイッチング素子Q1がオンするとインダクタL1を
通してスイッチング素子Q1に流れる電流が徐々に増加す
るが、電流検出信号S1がしきい値信号S0のレベルに達し
たとき比較器13の出力がＨレベルに反転し、この信号に
よってフリップフロップ14がリセットされる。
値はシャント抵抗R1でもって検出され、その電流検出信
号S1と前記しきい値信号S0とが比較器13でもって比較さ
れる。スイッチング素子Q1がオンするとインダクタL1を
通してスイッチング素子Q1に流れる電流が徐々に増加す
るが、電流検出信号S1がしきい値信号S0のレベルに達し
たとき比較器13の出力がＨレベルに反転し、この信号に
よってフリップフロップ14がリセットされる。
フリップフロップ14のＱ出力がＨレベルになるとドライ
バ15を介してスイッチング素子Q1がオン駆動されるよう
になっている。したがってスイッチング素子Q1を流れる
電流が前記しきい値信号S0のレベルに達したときフリッ
プフロップ14がリセットされ、その結果スイッチング素
子Q1がオフになる。
バ15を介してスイッチング素子Q1がオン駆動されるよう
になっている。したがってスイッチング素子Q1を流れる
電流が前記しきい値信号S0のレベルに達したときフリッ
プフロップ14がリセットされ、その結果スイッチング素
子Q1がオフになる。
スイッチング素子Q1がオフになると、第４図に示すよう
にインダクタL1からダイオードD1を通して出力側に流れ
る電流が徐々に減少する。インダクタL1には図のように
電流検出用の二次巻線16が付設されており、インダクタ
L1を流れる電流がゼロになったなら前記フリップフロッ
プ14をセットする構成になっている。
にインダクタL1からダイオードD1を通して出力側に流れ
る電流が徐々に減少する。インダクタL1には図のように
電流検出用の二次巻線16が付設されており、インダクタ
L1を流れる電流がゼロになったなら前記フリップフロッ
プ14をセットする構成になっている。
つまりインダクタL1を流れる電流が減少してゼロになる
とスイッチング素子Q1がオンになり、インダクタL1およ
びスイッチング素子Q1を流れる電流が徐々に増加し、そ
の電流がしきい値信号S0のレベルに達するとスイッチン
グ素子Q1がオフとなり、インダクタL1を流れる電流が徐
々に減少する。以上の動作を繰り返すことで第４図に示
すように、スイッチング素子Q1が交流電源より充分高い
周波数でオン・オフ駆動され、インダクタL1を流れる電
流の包絡線がしきい値信号S0（全波整流波形）に一致す
るように制御がなされる。
とスイッチング素子Q1がオンになり、インダクタL1およ
びスイッチング素子Q1を流れる電流が徐々に増加し、そ
の電流がしきい値信号S0のレベルに達するとスイッチン
グ素子Q1がオフとなり、インダクタL1を流れる電流が徐
々に減少する。以上の動作を繰り返すことで第４図に示
すように、スイッチング素子Q1が交流電源より充分高い
周波数でオン・オフ駆動され、インダクタL1を流れる電
流の包絡線がしきい値信号S0（全波整流波形）に一致す
るように制御がなされる。
《発明が解決しようとする課題》 前記の説明で明らかなように、第３図の従来の電源装置
では、第４図のようにインダクタL1を流れる電流波形
は、その包絡線が全波整流波形になるものの、電流パル
スの個々の波形は三角波となる。したがって電流の実効
値に比してピーク値が相当大きくなる。したがって入力
ラインに接続されたコンデンサ（図示省略）やリップル
吸収用の小さなコンデンサ18に大きなリップル電流が流
れ、コンデンサが発熱したりライン反射ノズルが大きく
なったりする。また大きな出力電流を流す装置の場合、
三角波電流のピーク値が非常に大きくなり、スイッチン
グ素子Q1として定格電流値が大きな素子を使用しなけれ
ばならない。
では、第４図のようにインダクタL1を流れる電流波形
は、その包絡線が全波整流波形になるものの、電流パル
スの個々の波形は三角波となる。したがって電流の実効
値に比してピーク値が相当大きくなる。したがって入力
ラインに接続されたコンデンサ（図示省略）やリップル
吸収用の小さなコンデンサ18に大きなリップル電流が流
れ、コンデンサが発熱したりライン反射ノズルが大きく
なったりする。また大きな出力電流を流す装置の場合、
三角波電流のピーク値が非常に大きくなり、スイッチン
グ素子Q1として定格電流値が大きな素子を使用しなけれ
ばならない。
この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は、前記のような力率改善方式の電源装置
において、インダクタを流れる電流のピーク値を低く抑
えるようにすることにある。
で、その目的は、前記のような力率改善方式の電源装置
において、インダクタを流れる電流のピーク値を低く抑
えるようにすることにある。
《課題を解決するための手段》 そこでこの発明では、交流電源を全波整流する整流回路
に対して２つのチョッパ回路を並列に接続し、両チョッ
パ回路のスイッチング素子を相補的にオン・オフ駆動す
る構成とした。そして両チョッパ回路の入力電圧と同位
相の全波整流形で、かつ前記両チョッパ回路の出力電圧
の誤差分に対応した振幅のしきい値信号を生成し、両チ
ョッパ回路のスイッチング素子を流れる電流が前記しき
い値信号のレベルに達する毎に両スイッチング素子を反
転駆動するようにした。
に対して２つのチョッパ回路を並列に接続し、両チョッ
パ回路のスイッチング素子を相補的にオン・オフ駆動す
る構成とした。そして両チョッパ回路の入力電圧と同位
相の全波整流形で、かつ前記両チョッパ回路の出力電圧
の誤差分に対応した振幅のしきい値信号を生成し、両チ
ョッパ回路のスイッチング素子を流れる電流が前記しき
い値信号のレベルに達する毎に両スイッチング素子を反
転駆動するようにした。
《作 用》 並列接続された２つのチョッパ回路の各インダクタを流
れる電流は従来と同様な三角波であるが、一方の山と他
方の谷とが一致するので、入力側からみると両三角波電
流は重畳されて平均的な電流となる。
れる電流は従来と同様な三角波であるが、一方の山と他
方の谷とが一致するので、入力側からみると両三角波電
流は重畳されて平均的な電流となる。
《実施例》 第１図は本発明の一実施例による電流装置の構成を示
し、第２図はその要部の動作波形を示している。
し、第２図はその要部の動作波形を示している。
全波整流回路10の出力側にインダクタL1・スイッチング
素子Q1・ダイオードD1・コンデンサC1からなる第１チョ
ッパ回路が接続されているとともに、これと並列にイン
ダクタL2・スイッチング素子Q2・ダイオードD2・コンデ
ンサC1からなる第２チョッパ回路が接続されている（コ
ンデンサC1は共用化している）。
素子Q1・ダイオードD1・コンデンサC1からなる第１チョ
ッパ回路が接続されているとともに、これと並列にイン
ダクタL2・スイッチング素子Q2・ダイオードD2・コンデ
ンサC1からなる第２チョッパ回路が接続されている（コ
ンデンサC1は共用化している）。
スイッチング素子Q1とQ2とはそれぞれドライバ15a、15b
を介して、フリップフロップ19の出力Ｑ、Ｑによって相
補的にオン・オフ駆動される。
を介して、フリップフロップ19の出力Ｑ、Ｑによって相
補的にオン・オフ駆動される。
誤差増幅器11と乗算器12は従来と同様に、チョッパ回路
の入力電圧V1と同位相の全波整流波形で、かつチョッパ
回路の出力電圧V2の誤差分ΔＶに対応した振幅のしきい
値信号S0を生成する。
の入力電圧V1と同位相の全波整流波形で、かつチョッパ
回路の出力電圧V2の誤差分ΔＶに対応した振幅のしきい
値信号S0を生成する。
スイッチング素子Q1を流れる電流はシャント抵抗R1を介
して検出され、電流検出信号S1がしきい値信号S0のレベ
ルに達したとき比較器13aの出力が反転してフリップフ
ロップ19をセットする。フリップフロップ19がセットさ
れるとスイッチング素子２がオンになり、同時にスイッ
チング素子Q1がオフになる。
して検出され、電流検出信号S1がしきい値信号S0のレベ
ルに達したとき比較器13aの出力が反転してフリップフ
ロップ19をセットする。フリップフロップ19がセットさ
れるとスイッチング素子２がオンになり、同時にスイッ
チング素子Q1がオフになる。
また、スイッチング素子Q2を流れる電流はシャント抵抗
R2を介して検出され、電流検出信号S2がしきい値信号S0
のレベルに達したとき比較器13bの出力が反転し、フリ
ップフロップ19をリセットする。フリップフロップ19が
リセットされると、スイッチング素子Q1がオンになり、
同時にスイッチング素子Q2がオフになる。
R2を介して検出され、電流検出信号S2がしきい値信号S0
のレベルに達したとき比較器13bの出力が反転し、フリ
ップフロップ19をリセットする。フリップフロップ19が
リセットされると、スイッチング素子Q1がオンになり、
同時にスイッチング素子Q2がオフになる。
以上の動作が自励発振的に繰り返され、第２図に示すよ
うにインダクタL1を流れる三角波電流とインダクタL2を
流れる三角波電流とが、両三角波の山と谷が一致した状
態になり、しかもそれらの包絡波形がしきい値信号S0に
追従する。
うにインダクタL1を流れる三角波電流とインダクタL2を
流れる三角波電流とが、両三角波の山と谷が一致した状
態になり、しかもそれらの包絡波形がしきい値信号S0に
追従する。
《発明の効果》 以上詳細に説明したように、この発明によれば、２つの
チョッパ回路を並列接続し、それぞれのスイッチング素
子を相補駆動し、それぞれのインダクタを流れる三角波
電流の山と谷を一致させるので、２つの三角波電流を重
畳した入力電流波形の凹凸が従来より大幅に小さくな
り、入力電流瞬時値のピークを従来より大幅に小さくす
ることができる。
チョッパ回路を並列接続し、それぞれのスイッチング素
子を相補駆動し、それぞれのインダクタを流れる三角波
電流の山と谷を一致させるので、２つの三角波電流を重
畳した入力電流波形の凹凸が従来より大幅に小さくな
り、入力電流瞬時値のピークを従来より大幅に小さくす
ることができる。
また、１つの整流回路の出力側に２つのチョッパ回路を
設けていることから、２つのチョッパ回路のそれぞれの
インダクタL1とL2には逆位相の高周波パルス電流が流れ
るが、これら２系統の高周波パルス電流は各周期ごとに
必ずゼロになる訳ではなく（しきい値信号SOが大きくな
るとL1電流、L2電流はゼロにならなくなる）、かつ、１
つの整流回路にはL1電流とL2電流の和電流が流れるの
で、整流回路には多少の高周波リップルを含んでいるも
のの交流電源の全波整流波形とほぼ同じ電流が流れる。
したがって、整流回路を構成するダイオードとしては、
安価な低周波整流用ダイオードを使用すればよい。さら
に、L1電流およびL2電流が各周期ごとに必ずゼロになる
訳ではないことから、コンデンサ電流のリップルが引用
例のものに比べて少なくなり、発熱やライン反射ノイズ
が少なくなる。同様に、整流回路には入力電圧以上の電
圧は印加されないので、整流ダイオードとしてはそれほ
ど耐電圧の高いものは必要ない。したがって安価にな
る。
設けていることから、２つのチョッパ回路のそれぞれの
インダクタL1とL2には逆位相の高周波パルス電流が流れ
るが、これら２系統の高周波パルス電流は各周期ごとに
必ずゼロになる訳ではなく（しきい値信号SOが大きくな
るとL1電流、L2電流はゼロにならなくなる）、かつ、１
つの整流回路にはL1電流とL2電流の和電流が流れるの
で、整流回路には多少の高周波リップルを含んでいるも
のの交流電源の全波整流波形とほぼ同じ電流が流れる。
したがって、整流回路を構成するダイオードとしては、
安価な低周波整流用ダイオードを使用すればよい。さら
に、L1電流およびL2電流が各周期ごとに必ずゼロになる
訳ではないことから、コンデンサ電流のリップルが引用
例のものに比べて少なくなり、発熱やライン反射ノイズ
が少なくなる。同様に、整流回路には入力電圧以上の電
圧は印加されないので、整流ダイオードとしてはそれほ
ど耐電圧の高いものは必要ない。したがって安価にな
る。
第１図は本発明の一実施例による電源装置の回路図、第
２図は第１図の装置における要部の動作波形を示す図、
第３図は従来の電源装置の回路図、第４図は第３図の装
置の要部の動作波形を示す図である。 10……整流回路 11……誤差増幅器 12……乗算器 13,13a,13b……比較器 14,19……フリップフロップ 15,15a,15b……ドライバ
２図は第１図の装置における要部の動作波形を示す図、
第３図は従来の電源装置の回路図、第４図は第３図の装
置の要部の動作波形を示す図である。 10……整流回路 11……誤差増幅器 12……乗算器 13,13a,13b……比較器 14,19……フリップフロップ 15,15a,15b……ドライバ
Claims (1)
- 【請求項１】交流電源を全波整流して脈波出力を得る整
流回路と、 前記交流電源より充分に高い周波数でオン・オフ駆動さ
れるスイッチング素子と、このスイッチング素子ととも
に前記整流回路の出力間に直列接続されたインダクタ
と、このインダクタを介して供給される電流を平滑して
安定な直流出力を得るコンデンサとをそれぞれ有し、互
いに並列接続された第１チョッパ回路および第２チョッ
パ回路と、 前記両チョッパ回路の入力電圧と同位相の全波整流形
で、かつ前記両チョッパ回路の出力電圧の誤差分に対応
した振幅のしきい値信号を生成する手段と、 前記第１チョッパ回路の前記スイッチング素子を流れる
電流が前記しきい値信号のレベルに達したとき前記第１
チョッパ回路の前記スイッチング素子をオフにすると同
時に前記第２チョッパ回路の前記スイッチング素子をオ
ンにし、前記第２チョッパ回路の前記スイッチング素子
を流れる電流が前記しきい値信号のレベルに達したとき
前記第２チョッパ回路の前記スイッチング素子をオフに
すると同時に前記第１チョッパ回路の前記スイッチング
素子をオンにするスイッチング制御手段と、を備えたこ
とを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279428A JPH0787693B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279428A JPH0787693B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04156277A JPH04156277A (ja) | 1992-05-28 |
| JPH0787693B2 true JPH0787693B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=17610938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2279428A Expired - Lifetime JPH0787693B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787693B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0246171A (ja) * | 1988-08-04 | 1990-02-15 | Fuji Electric Co Ltd | 高電圧整流回路 |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP2279428A patent/JPH0787693B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04156277A (ja) | 1992-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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