JPH08149813A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH08149813A JPH08149813A JP6291720A JP29172094A JPH08149813A JP H08149813 A JPH08149813 A JP H08149813A JP 6291720 A JP6291720 A JP 6291720A JP 29172094 A JP29172094 A JP 29172094A JP H08149813 A JPH08149813 A JP H08149813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- circuit
- power supply
- switching element
- capacitor
- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】交流電源をスイッチング素子により高周波でチ
ョッピングして、入力電流の歪みを改善する電源装置に
おいて、チョッパー回路のスイッチング素子に流れる電
流を低減し、電流定格の小さなスイッチング素子の使用
を可能とし、電源装置の小型化、コスト低減を可能とす
る。 【構成】交流電源Ｖｓを整流した脈動直流電圧を、高周
波でオン・オフするスイッチング素子Ｑ1 によりチョッ
ピングして平滑用のコンデンサＣ1 に充電することによ
り交流電源Ｖｓからの入力電流の歪みを改善する入力歪
改善回路１を備え、コンデンサＣ1 から平滑された直流
電圧を負荷Ｚに供給する電源装置において、スイッチン
グ素子Ｑ1 に流れる入力歪改善回路１の電流Ｉ1 と略逆
位相の電流Ｉ2 をスイッチング素子Ｑ1 に流すための電
流補正回路２を設けた。
ョッピングして、入力電流の歪みを改善する電源装置に
おいて、チョッパー回路のスイッチング素子に流れる電
流を低減し、電流定格の小さなスイッチング素子の使用
を可能とし、電源装置の小型化、コスト低減を可能とす
る。 【構成】交流電源Ｖｓを整流した脈動直流電圧を、高周
波でオン・オフするスイッチング素子Ｑ1 によりチョッ
ピングして平滑用のコンデンサＣ1 に充電することによ
り交流電源Ｖｓからの入力電流の歪みを改善する入力歪
改善回路１を備え、コンデンサＣ1 から平滑された直流
電圧を負荷Ｚに供給する電源装置において、スイッチン
グ素子Ｑ1 に流れる入力歪改善回路１の電流Ｉ1 と略逆
位相の電流Ｉ2 をスイッチング素子Ｑ1 に流すための電
流補正回路２を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は交流電源をスイッチング
素子により高周波でチョッピングして、入力電流の歪み
を改善する電源装置に関するものである。
素子により高周波でチョッピングして、入力電流の歪み
を改善する電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来例の回路図である。この回路
は昇圧型のチョッパー回路である。以下、その回路構成
について説明する。交流電源Ｖｓは全波整流器ＤＢの交
流入力端子に接続されている。全波整流器ＤＢの直流出
力端子にはインダクタＬ1 とスイッチング素子Ｑ1 の直
列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ1 の両端
には、ダイオードＤ2 を介して平滑用のコンデンサＣ1
が接続されている。平滑用のコンデンサＣ1 には、負荷
Ｚが並列接続されている。
は昇圧型のチョッパー回路である。以下、その回路構成
について説明する。交流電源Ｖｓは全波整流器ＤＢの交
流入力端子に接続されている。全波整流器ＤＢの直流出
力端子にはインダクタＬ1 とスイッチング素子Ｑ1 の直
列回路が接続されている。スイッチング素子Ｑ1 の両端
には、ダイオードＤ2 を介して平滑用のコンデンサＣ1
が接続されている。平滑用のコンデンサＣ1 には、負荷
Ｚが並列接続されている。
【０００３】図６の回路において、スイッチング素子Ｑ
1 がオンすると、全波整流器ＤＢ、インダクタＬ1 、ス
イッチング素子Ｑ1 を介して電流が流れて、インダクタ
Ｌ1にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ1
がオフすると、インダクタＬ 1 の誘起電圧が全波整流器
ＤＢの出力電圧に重畳されて、全波整流器ＤＢ、インダ
クタＬ1 、ダイオードＤ2 、平滑用のコンデンサＣ1 を
介して電流が流れて、コンデンサＣ1 が充電される。こ
の動作は交流電源Ｖｓの瞬時電圧値に関わらず交流サイ
クルの全期間で行われ、インダクタＬ1 に流れる電流値
が入力電圧値にほぼ比例するので、入力力率が高く、入
力電流歪が小さいという利点がある。しかしながら、ス
イッチング素子Ｑ1 に流れる電流は大きく、また、コン
デンサＣ 1 に発生する平滑電圧Ｖｄｃは電源電圧の約２
倍程度となり、高耐圧、大電流定格の素子が必要とな
り、コストが高くなるという欠点がある。
1 がオンすると、全波整流器ＤＢ、インダクタＬ1 、ス
イッチング素子Ｑ1 を介して電流が流れて、インダクタ
Ｌ1にエネルギーが蓄積される。スイッチング素子Ｑ1
がオフすると、インダクタＬ 1 の誘起電圧が全波整流器
ＤＢの出力電圧に重畳されて、全波整流器ＤＢ、インダ
クタＬ1 、ダイオードＤ2 、平滑用のコンデンサＣ1 を
介して電流が流れて、コンデンサＣ1 が充電される。こ
の動作は交流電源Ｖｓの瞬時電圧値に関わらず交流サイ
クルの全期間で行われ、インダクタＬ1 に流れる電流値
が入力電圧値にほぼ比例するので、入力力率が高く、入
力電流歪が小さいという利点がある。しかしながら、ス
イッチング素子Ｑ1 に流れる電流は大きく、また、コン
デンサＣ 1 に発生する平滑電圧Ｖｄｃは電源電圧の約２
倍程度となり、高耐圧、大電流定格の素子が必要とな
り、コストが高くなるという欠点がある。
【０００４】図７は他の従来例の回路図である。全波整
流器ＤＢの出力端子には、ダイオードＤ3 を介して平滑
用のコンデンサＣ1 が接続されている。平滑用のコンデ
ンサＣ1 には、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 の直列回路
が接続されている。各スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 に
は、それぞれダイオードＤ2 ，Ｄ1 が逆並列接続されて
いる。スイッチング素子Ｑ1 とＱ2 は、高周波で交互に
オン・オフされる。スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 の接続
点と、全波整流器ＤＢの正出力端子との間には、コンデ
ンサＣ2 とインダクタＬ2 の直列回路が接続されてい
る。このように、インダクタＬ2 と直列にコンデンサＣ
2 が接続されているため、コンデンサＣ1 への充電エネ
ルギーが弱くなり、したがって、コンデンサＣ1 に発生
する平滑電圧Ｖｄｃは図６の回路に比べて低くなる。し
かしながら、インダクタＬ2 を流れる電流Ｉ1 は小さく
ならず、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 として、電流定格
の大きな素子が必要である。
流器ＤＢの出力端子には、ダイオードＤ3 を介して平滑
用のコンデンサＣ1 が接続されている。平滑用のコンデ
ンサＣ1 には、スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 の直列回路
が接続されている。各スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 に
は、それぞれダイオードＤ2 ，Ｄ1 が逆並列接続されて
いる。スイッチング素子Ｑ1 とＱ2 は、高周波で交互に
オン・オフされる。スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 の接続
点と、全波整流器ＤＢの正出力端子との間には、コンデ
ンサＣ2 とインダクタＬ2 の直列回路が接続されてい
る。このように、インダクタＬ2 と直列にコンデンサＣ
2 が接続されているため、コンデンサＣ1 への充電エネ
ルギーが弱くなり、したがって、コンデンサＣ1 に発生
する平滑電圧Ｖｄｃは図６の回路に比べて低くなる。し
かしながら、インダクタＬ2 を流れる電流Ｉ1 は小さく
ならず、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 として、電流定格
の大きな素子が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のような
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、チョッパー回路のスイッチング素子に流れる電流を
低減し、電流定格の小さなスイッチング素子の使用を可
能とし、電源装置の小型化、コスト低減を可能とするこ
とにある。
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、チョッパー回路のスイッチング素子に流れる電流を
低減し、電流定格の小さなスイッチング素子の使用を可
能とし、電源装置の小型化、コスト低減を可能とするこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電源装置にあっ
ては、上記の課題を解決するために、図１又は図２に示
すように、交流電源Ｖｓを整流して得られる脈動直流電
圧を、高周波でオン・オフするスイッチング素子Ｑ1 に
よりチョッピングして平滑用のコンデンサＣ1に充電す
ることにより交流電源Ｖｓからの入力電流の歪みを改善
する入力歪改善回路１を備え、前記コンデンサＣ1 から
平滑された直流電圧を負荷Ｚに供給する電源装置におい
て、前記スイッチング素子Ｑ1 に流れる入力歪改善回路
１の電流Ｉ1 と略逆位相の電流Ｉ2 を前記スイッチング
素子Ｑ1 に流すための電流補正回路２を設けたことを特
徴とするものである。ここで、前記電流補正回路２は、
図１に示すように、交流電源Ｖｓとスイッチング素子Ｑ
1 の間に、前記入力歪改善回路１と並列的に接続されて
いても良いし、また、図２に示すように、前記コンデン
サＣ1 からスイッチング素子Ｑ1 に電流を流すように接
続されていても良い。
ては、上記の課題を解決するために、図１又は図２に示
すように、交流電源Ｖｓを整流して得られる脈動直流電
圧を、高周波でオン・オフするスイッチング素子Ｑ1 に
よりチョッピングして平滑用のコンデンサＣ1に充電す
ることにより交流電源Ｖｓからの入力電流の歪みを改善
する入力歪改善回路１を備え、前記コンデンサＣ1 から
平滑された直流電圧を負荷Ｚに供給する電源装置におい
て、前記スイッチング素子Ｑ1 に流れる入力歪改善回路
１の電流Ｉ1 と略逆位相の電流Ｉ2 を前記スイッチング
素子Ｑ1 に流すための電流補正回路２を設けたことを特
徴とするものである。ここで、前記電流補正回路２は、
図１に示すように、交流電源Ｖｓとスイッチング素子Ｑ
1 の間に、前記入力歪改善回路１と並列的に接続されて
いても良いし、また、図２に示すように、前記コンデン
サＣ1 からスイッチング素子Ｑ1 に電流を流すように接
続されていても良い。
【０００７】
【作用】図１に示す回路の作用について説明する。交流
電源Ｖｓに入力歪改善回路１を介して接続されたスイッ
チング素子Ｑ1 は高周波でオン・オフされて、チョッパ
ー回路を構成しており、フライバックダイオードＤ2 を
介してコンデンサＣ1 により平滑して直流電圧Ｖｄｃを
得て、負荷Ｚに供給している。そして、チョッパー回路
のスイッチング素子Ｑ1 の電流を低減するために、入力
歪改善回路１に流れる電流Ｉ1 と略逆位相の電流Ｉ2 を
流す電流補正回路２を入力歪改善回路１に並列的に接続
する。これにより、各電流Ｉ1 とＩ2 の合成電流は小さ
くなり、したがって、スイッチング素子Ｑ1 に流れる電
流Ｉｓが小さくなる。
電源Ｖｓに入力歪改善回路１を介して接続されたスイッ
チング素子Ｑ1 は高周波でオン・オフされて、チョッパ
ー回路を構成しており、フライバックダイオードＤ2 を
介してコンデンサＣ1 により平滑して直流電圧Ｖｄｃを
得て、負荷Ｚに供給している。そして、チョッパー回路
のスイッチング素子Ｑ1 の電流を低減するために、入力
歪改善回路１に流れる電流Ｉ1 と略逆位相の電流Ｉ2 を
流す電流補正回路２を入力歪改善回路１に並列的に接続
する。これにより、各電流Ｉ1 とＩ2 の合成電流は小さ
くなり、したがって、スイッチング素子Ｑ1 に流れる電
流Ｉｓが小さくなる。
【０００８】図２に示す回路では、平滑用のコンデンサ
Ｃ1 からスイッチング素子Ｑ1 に電流Ｉ2 を供給するよ
うに電流補正回路２を接続しているが、この構成によっ
ても、電流補正回路２に流れる電流Ｉ2 が入力歪改善回
路１に流れる電流Ｉ1 と略逆位相となるようにすれば、
合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）のピーク値や実効値は低下し、
したがって、スイッチング素子Ｑ1 に流れるスイッチン
グ電流Ｉｓは低減できる。このように、上記いずれの構
成においても、スイッチング素子Ｑ1 に流れるスイッチ
ング電流Ｉｓを小さくでき、電流定格の小さな素子の使
用が可能となる。
Ｃ1 からスイッチング素子Ｑ1 に電流Ｉ2 を供給するよ
うに電流補正回路２を接続しているが、この構成によっ
ても、電流補正回路２に流れる電流Ｉ2 が入力歪改善回
路１に流れる電流Ｉ1 と略逆位相となるようにすれば、
合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）のピーク値や実効値は低下し、
したがって、スイッチング素子Ｑ1 に流れるスイッチン
グ電流Ｉｓは低減できる。このように、上記いずれの構
成においても、スイッチング素子Ｑ1 に流れるスイッチ
ング電流Ｉｓを小さくでき、電流定格の小さな素子の使
用が可能となる。
【０００９】
【実施例】図３は本発明の第１実施例の回路図である。
以下、その回路構成について説明する。交流電源Ｖｓに
は、全波整流器ＤＢの交流入力端子が接続されている。
全波整流器ＤＢの直流出力端子には、ダイオードＤ5 と
インダクタＬ1 の直列回路を介して、スイッチング素子
Ｑ1 が接続されている。スイッチング素子Ｑ1 の両端に
は、ダイオードＤ2 を介して、平滑用のコンデンサＣ1
が接続されている。平滑用のコンデンサＣ1 の両端に
は、負荷Ｚが接続されている。ダイオードＤ2，Ｄ5 と
インダクタＬ1 及びスイッチング素子Ｑ1 よりなる破線
で囲まれた回路は、昇圧チョッパー回路として作用し、
交流電源Ｖｓからの入力電流の歪みを低減するための入
力歪改善回路１を構成している。この入力歪改善回路１
は、図６の従来例と同様の構成を有している。
以下、その回路構成について説明する。交流電源Ｖｓに
は、全波整流器ＤＢの交流入力端子が接続されている。
全波整流器ＤＢの直流出力端子には、ダイオードＤ5 と
インダクタＬ1 の直列回路を介して、スイッチング素子
Ｑ1 が接続されている。スイッチング素子Ｑ1 の両端に
は、ダイオードＤ2 を介して、平滑用のコンデンサＣ1
が接続されている。平滑用のコンデンサＣ1 の両端に
は、負荷Ｚが接続されている。ダイオードＤ2，Ｄ5 と
インダクタＬ1 及びスイッチング素子Ｑ1 よりなる破線
で囲まれた回路は、昇圧チョッパー回路として作用し、
交流電源Ｖｓからの入力電流の歪みを低減するための入
力歪改善回路１を構成している。この入力歪改善回路１
は、図６の従来例と同様の構成を有している。
【００１０】スイッチング素子Ｑ1 の両端には、ダイオ
ードＤ1 が逆並列接続されている。また、ダイオードＤ
2 の両端には、スイッチング素子Ｑ2 が逆並列接続され
ている。スイッチング素子Ｑ1 とＱ2 は、高周波で交互
にオン・オフされる。全波整流器ＤＢの正出力端子と、
平滑用のコンデンサＣ1 の正極端子の間には、ダイオー
ドＤ3 ，Ｄ4 の直列回路が図示された極性で接続されて
いる。ダイオードＤ3，Ｄ4 の接続点と、スイッチング
素子Ｑ1 ，Ｑ2 の接続点の間には、インダクタＬ2 とコ
ンデンサＣ2 の直列回路が接続されている。ダイオード
Ｄ1 〜Ｄ4 とスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 、インダクタ
Ｌ2 及びコンデンサＣ2 を含む一点鎖線で囲まれた回路
は、電流補正回路２を構成している。この電流補正回路
２は、図７の従来例と同様の構成を有している。
ードＤ1 が逆並列接続されている。また、ダイオードＤ
2 の両端には、スイッチング素子Ｑ2 が逆並列接続され
ている。スイッチング素子Ｑ1 とＱ2 は、高周波で交互
にオン・オフされる。全波整流器ＤＢの正出力端子と、
平滑用のコンデンサＣ1 の正極端子の間には、ダイオー
ドＤ3 ，Ｄ4 の直列回路が図示された極性で接続されて
いる。ダイオードＤ3，Ｄ4 の接続点と、スイッチング
素子Ｑ1 ，Ｑ2 の接続点の間には、インダクタＬ2 とコ
ンデンサＣ2 の直列回路が接続されている。ダイオード
Ｄ1 〜Ｄ4 とスイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 、インダクタ
Ｌ2 及びコンデンサＣ2 を含む一点鎖線で囲まれた回路
は、電流補正回路２を構成している。この電流補正回路
２は、図７の従来例と同様の構成を有している。
【００１１】ここで、入力歪改善回路１に流れるチョッ
パー回路電流Ｉ1 と、電流補正回路２に流れるチョッパ
ー回路電流Ｉ2 が互いに逆位相になるように回路定数を
設定すると、その合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）は小さくな
り、したがって、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる
電流が小さくなる。具体的には、入力歪改善回路１に流
れるチョッパー回路電流Ｉ1 は、リアクタンス要素がイ
ンダクタＬ1 のみであるので、誘導性の遅相電流であ
る。また、電流補正回路２に流れるチョッパー回路電流
Ｉ2 は、インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の共振周波数
ｆ2 ＝１／２π√（Ｌ2 Ｃ2 ）とスイッチング周波数の
大小関係により決まり、スイッチング周波数に対して、
インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の共振周波数ｆ2 の方
を高く設定すれば、容量性の進相電流となり、チョッパ
ー回路電流Ｉ1 とＩ2 は、ほぼ逆位相の電流が流れるこ
とになる。これによって、チョッパー回路電流Ｉ1 とＩ
2 の合成電流はピーク値、実効値ともに小さくなり、ス
イッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流が小さくなるの
で、小電流定格の素子が使用可能となり、コストを安く
できる。なお、ダイオードＤ4 ，Ｄ5 は入力歪改善回路
１と電流補正回路２の互いのチョッパー回路電流Ｉ1 ，
Ｉ2 の回り込み防止のために挿入しているので、特に動
作に変化はない。
パー回路電流Ｉ1 と、電流補正回路２に流れるチョッパ
ー回路電流Ｉ2 が互いに逆位相になるように回路定数を
設定すると、その合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）は小さくな
り、したがって、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる
電流が小さくなる。具体的には、入力歪改善回路１に流
れるチョッパー回路電流Ｉ1 は、リアクタンス要素がイ
ンダクタＬ1 のみであるので、誘導性の遅相電流であ
る。また、電流補正回路２に流れるチョッパー回路電流
Ｉ2 は、インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の共振周波数
ｆ2 ＝１／２π√（Ｌ2 Ｃ2 ）とスイッチング周波数の
大小関係により決まり、スイッチング周波数に対して、
インダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の共振周波数ｆ2 の方
を高く設定すれば、容量性の進相電流となり、チョッパ
ー回路電流Ｉ1 とＩ2 は、ほぼ逆位相の電流が流れるこ
とになる。これによって、チョッパー回路電流Ｉ1 とＩ
2 の合成電流はピーク値、実効値ともに小さくなり、ス
イッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流が小さくなるの
で、小電流定格の素子が使用可能となり、コストを安く
できる。なお、ダイオードＤ4 ，Ｄ5 は入力歪改善回路
１と電流補正回路２の互いのチョッパー回路電流Ｉ1 ，
Ｉ2 の回り込み防止のために挿入しているので、特に動
作に変化はない。
【００１２】図４は本発明の第２実施例の回路図であ
る。本実施例は、上述の第１実施例の回路を一般化した
ものである。交流電源Ｖｓは、全波整流器ＤＢの交流入
力端子に接続されている。全波整流器ＤＢの直流出力端
子には、ダイオードＤ4 ，Ｄ3の直列回路を介して、平
滑用のコンデンサＣ1 が接続されている。コンデンサＣ
1 には、負荷Ｚが並列的に接続されている。ダイオード
Ｄ4 ，Ｄ3 の直列回路には、ダイオードＤ6 ，Ｄ5 の直
列回路が並列的に接続されている。コンデンサＣ 1 の両
端には、高周波で交互にオン・オフされるスイッチング
素子Ｑ2 ，Ｑ1 の直列回路が接続されており、これらの
スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 には、それぞれダイオード
Ｄ2 ，Ｄ1 が逆並列接続されている。スイッチング素子
Ｑ2 ，Ｑ1の接続点と、ダイオードＤ4 ，Ｄ3 の接続点
との間には、遅相回路１０が接続されており、遅相モー
ドで動作するチョッパーを構成している。また、スイッ
チング素子Ｑ2 ，Ｑ1 の接続点と、ダイオードＤ6 ，Ｄ
5 の接続点との間には、進相回路２０が接続されてお
り、進相モードで動作するチョッパーを構成している。
遅相回路１０、進相回路２０としては、具体的には、イ
ンダクタやコンデンサ等を組合せた回路が使用される。
このように、互いに位相の異なるチョッパー回路を並列
的に接続することにより、各チョッパー回路に流れる電
流Ｉ1 ，Ｉ2 の合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）が小さくなり、
スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流も小さくな
る。また、電力供給の観点では、負荷Ｚで消費する電力
の半分ずつをそれぞれのチョッパー回路で供給すればよ
いので、遅相回路１０又は進相回路２０をそれぞれ１つ
で全電力を供給する場合に比べても、電流Ｉ1 ，Ｉ2 は
小さくなる。したがって、各チョッパー回路の素子の電
流定格も小さくなり、この点でも、小型化及びコスト低
減が可能となる。
る。本実施例は、上述の第１実施例の回路を一般化した
ものである。交流電源Ｖｓは、全波整流器ＤＢの交流入
力端子に接続されている。全波整流器ＤＢの直流出力端
子には、ダイオードＤ4 ，Ｄ3の直列回路を介して、平
滑用のコンデンサＣ1 が接続されている。コンデンサＣ
1 には、負荷Ｚが並列的に接続されている。ダイオード
Ｄ4 ，Ｄ3 の直列回路には、ダイオードＤ6 ，Ｄ5 の直
列回路が並列的に接続されている。コンデンサＣ 1 の両
端には、高周波で交互にオン・オフされるスイッチング
素子Ｑ2 ，Ｑ1 の直列回路が接続されており、これらの
スイッチング素子Ｑ2 ，Ｑ1 には、それぞれダイオード
Ｄ2 ，Ｄ1 が逆並列接続されている。スイッチング素子
Ｑ2 ，Ｑ1の接続点と、ダイオードＤ4 ，Ｄ3 の接続点
との間には、遅相回路１０が接続されており、遅相モー
ドで動作するチョッパーを構成している。また、スイッ
チング素子Ｑ2 ，Ｑ1 の接続点と、ダイオードＤ6 ，Ｄ
5 の接続点との間には、進相回路２０が接続されてお
り、進相モードで動作するチョッパーを構成している。
遅相回路１０、進相回路２０としては、具体的には、イ
ンダクタやコンデンサ等を組合せた回路が使用される。
このように、互いに位相の異なるチョッパー回路を並列
的に接続することにより、各チョッパー回路に流れる電
流Ｉ1 ，Ｉ2 の合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）が小さくなり、
スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる電流も小さくな
る。また、電力供給の観点では、負荷Ｚで消費する電力
の半分ずつをそれぞれのチョッパー回路で供給すればよ
いので、遅相回路１０又は進相回路２０をそれぞれ１つ
で全電力を供給する場合に比べても、電流Ｉ1 ，Ｉ2 は
小さくなる。したがって、各チョッパー回路の素子の電
流定格も小さくなり、この点でも、小型化及びコスト低
減が可能となる。
【００１３】図５は本発明の第３の実施例の回路図であ
る。本実施例は、図２に示した基本構成を具体化したも
のである。交流電源Ｖｓは全波整流器ＤＢの交流入力端
子に接続されている。全波整流器ＤＢの直流出力端子に
は、インダクタＬ1 を介してスイッチング素子Ｑ1 が接
続されている。スイッチング素子Ｑ1 の両端には、ダイ
オードＤ2 を介して平滑用のコンデンサＣ1 が接続され
ている。平滑用のコンデンサＣ1 には、負荷Ｚが接続さ
れている。スイッチング素子Ｑ1 の両端には、ダイオー
ドＤ1 が逆並列接続されている。また、ダイオードＤ2
の両端には、スイッチング素子Ｑ2 が逆並列接続されて
いる。スイッチング素子Ｑ1 とＱ2 は、高周波で交互に
オン・オフされる。全波整流器ＤＢとコンデンサＣ1 の
間に接続されたインダクタＬ1 、スイッチング素子
Ｑ1 、ダイオードＤ2 は、図６に示す昇圧チョッパーで
ある。このスイッチング素子Ｑ1 に対して、平滑用のコ
ンデンサＣ1 からインダクタＬ2 とコンデンサＣ2 より
成る電流補正回路２が接続される。破線で囲まれた昇圧
チョッパーよりなる入力歪改善回路１は明らかに誘導性
であるので、スイッチング周波数において、インダクタ
Ｌ2 とコンデンサＣ2 より成る電流補正回路２が容量性
となるようにインダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の回路定
数を設定することにより、インダクタＬ1 を流れる電流
Ｉ1 と、インダクタＬ2 を流れる電流Ｉ2 の位相は互い
に逆位相になり、合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）が小さくな
る。したがって、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる
電流が小さくなる。
る。本実施例は、図２に示した基本構成を具体化したも
のである。交流電源Ｖｓは全波整流器ＤＢの交流入力端
子に接続されている。全波整流器ＤＢの直流出力端子に
は、インダクタＬ1 を介してスイッチング素子Ｑ1 が接
続されている。スイッチング素子Ｑ1 の両端には、ダイ
オードＤ2 を介して平滑用のコンデンサＣ1 が接続され
ている。平滑用のコンデンサＣ1 には、負荷Ｚが接続さ
れている。スイッチング素子Ｑ1 の両端には、ダイオー
ドＤ1 が逆並列接続されている。また、ダイオードＤ2
の両端には、スイッチング素子Ｑ2 が逆並列接続されて
いる。スイッチング素子Ｑ1 とＱ2 は、高周波で交互に
オン・オフされる。全波整流器ＤＢとコンデンサＣ1 の
間に接続されたインダクタＬ1 、スイッチング素子
Ｑ1 、ダイオードＤ2 は、図６に示す昇圧チョッパーで
ある。このスイッチング素子Ｑ1 に対して、平滑用のコ
ンデンサＣ1 からインダクタＬ2 とコンデンサＣ2 より
成る電流補正回路２が接続される。破線で囲まれた昇圧
チョッパーよりなる入力歪改善回路１は明らかに誘導性
であるので、スイッチング周波数において、インダクタ
Ｌ2 とコンデンサＣ2 より成る電流補正回路２が容量性
となるようにインダクタＬ2 とコンデンサＣ2 の回路定
数を設定することにより、インダクタＬ1 を流れる電流
Ｉ1 と、インダクタＬ2 を流れる電流Ｉ2 の位相は互い
に逆位相になり、合成電流（Ｉ1 ＋Ｉ2 ）が小さくな
る。したがって、スイッチング素子Ｑ1 ，Ｑ2 に流れる
電流が小さくなる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、交流電源を整流して得
られる脈動直流電圧を、高周波でオン・オフするスイッ
チング素子によりチョッピングして平滑用のコンデンサ
に充電することにより交流電源からの入力電流の歪みを
改善する入力歪改善回路を備え、前記コンデンサから平
滑された直流電圧を負荷に供給する電源装置において、
入力歪改善回路に流れる電流と略逆位相となる電流をス
イッチング素子に流すための電流補正回路を設けること
により、スイッチング素子に流れる電流の力率を改善す
ることができ、これによって、スイッチング素子に流れ
る電流を小さくすることができる。したがって、電流定
格の小さい小型で安価なスイッチング素子を使用するこ
とができ、電源装置の小型化、コスト低減が可能とな
る。
られる脈動直流電圧を、高周波でオン・オフするスイッ
チング素子によりチョッピングして平滑用のコンデンサ
に充電することにより交流電源からの入力電流の歪みを
改善する入力歪改善回路を備え、前記コンデンサから平
滑された直流電圧を負荷に供給する電源装置において、
入力歪改善回路に流れる電流と略逆位相となる電流をス
イッチング素子に流すための電流補正回路を設けること
により、スイッチング素子に流れる電流の力率を改善す
ることができ、これによって、スイッチング素子に流れ
る電流を小さくすることができる。したがって、電流定
格の小さい小型で安価なスイッチング素子を使用するこ
とができ、電源装置の小型化、コスト低減が可能とな
る。
【００１５】なお、請求項３に記載の発明のように、電
流補正回路を平滑用のコンデンサからスイッチング素子
に電流を流すように接続すれば、入力歪改善回路との間
で互いの電流の回り込みを防止するためのダイオードを
省略することができ、回路構成が簡単になるという効果
がある。
流補正回路を平滑用のコンデンサからスイッチング素子
に電流を流すように接続すれば、入力歪改善回路との間
で互いの電流の回り込みを防止するためのダイオードを
省略することができ、回路構成が簡単になるという効果
がある。
【図１】本発明の第１の基本構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第２の基本構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施例の回路図である。
【図４】本発明の第２の実施例の回路図である。
【図５】本発明の第３の実施例の回路図である。
【図６】第１の従来例の回路図である。
【図７】第２の従来例の回路図である。
１ 入力歪改善回路 ２ 電流補正回路 Ｖｓ 交流電源 Ｚ 負荷 Ｃ1 平滑用のコンデンサ Ｄ2 フライバックダイオード Ｑ1 スイッチング素子
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源を整流して得られる脈動直流
電圧を、高周波でオン・オフするスイッチング素子によ
りチョッピングして平滑用のコンデンサに充電すること
により交流電源からの入力電流の歪みを改善する入力歪
改善回路を備え、前記コンデンサから平滑された直流電
圧を負荷に供給する電源装置において、前記スイッチン
グ素子に流れる入力歪改善回路の電流と略逆位相の電流
を前記スイッチング素子に流すための電流補正回路を設
けたことを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 前記電流補正回路は、交流電源とスイ
ッチング素子の間に、前記入力歪改善回路と並列的に接
続されていることを特徴とする請求項１記載の電源装
置。 - 【請求項３】 前記電流補正回路は、前記コンデンサ
からスイッチング素子に電流を流すように接続されてい
ることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6291720A JPH08149813A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6291720A JPH08149813A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08149813A true JPH08149813A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17772527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6291720A Pending JPH08149813A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08149813A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7052159B1 (ja) * | 2021-05-14 | 2022-04-11 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電源装置 |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP6291720A patent/JPH08149813A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7052159B1 (ja) * | 2021-05-14 | 2022-04-11 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電源装置 |
| WO2022239225A1 (ja) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電源装置 |
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