JPH08163871A - 直流電源回路 - Google Patents
直流電源回路Info
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- JPH08163871A JPH08163871A JP30066494A JP30066494A JPH08163871A JP H08163871 A JPH08163871 A JP H08163871A JP 30066494 A JP30066494 A JP 30066494A JP 30066494 A JP30066494 A JP 30066494A JP H08163871 A JPH08163871 A JP H08163871A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流電源回路の簡素化及び高効率化を図る。
【構成】 本発明による直流電源回路は、交流電源１に
接続される主整流回路２と、主整流回路２の出力端子に
接続された出力コンデンサ３とを備え、主整流回路２の
入力端子に接続された入力コンデンサ１０と、入力端子
が入力コンデンサ１０を介して主整流回路２の入力端子
に接続されかつ出力端子が出力コンデンサ３の両端に接
続された補助整流回路１１と、出力コンデンサ３の一端
と主整流回路２の一方の出力端子との間に接続された第
１の整流素子１２と、主整流回路２の他方の出力端子と
出力コンデンサ３の他端との間に接続された第２の整流
素子１３とを備えている。この直流電源回路では、整流
素子及びコンデンサのみの簡単な回路構成で力率を改善
しかつ高調波電流を大幅に減少できる。また、スイッチ
ング損失等の電力損失が発生しないので、高効率の直流
電源回路を得ることができる。
接続される主整流回路２と、主整流回路２の出力端子に
接続された出力コンデンサ３とを備え、主整流回路２の
入力端子に接続された入力コンデンサ１０と、入力端子
が入力コンデンサ１０を介して主整流回路２の入力端子
に接続されかつ出力端子が出力コンデンサ３の両端に接
続された補助整流回路１１と、出力コンデンサ３の一端
と主整流回路２の一方の出力端子との間に接続された第
１の整流素子１２と、主整流回路２の他方の出力端子と
出力コンデンサ３の他端との間に接続された第２の整流
素子１３とを備えている。この直流電源回路では、整流
素子及びコンデンサのみの簡単な回路構成で力率を改善
しかつ高調波電流を大幅に減少できる。また、スイッチ
ング損失等の電力損失が発生しないので、高効率の直流
電源回路を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直流電源回路に関し、特
に力率改善機能を有しかつ構成が簡素で高効率の直流電
源回路に関するものである。
に力率改善機能を有しかつ構成が簡素で高効率の直流電
源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば図３に示すように、交流電源１に
接続された主整流回路としての全波整流ブリッジ回路２
と、全波整流ブリッジ回路２の出力端子に接続された出
力コンデンサ３とを備えた所謂コンデンサインプット型
直流電源回路は、従来から電子機器等の直流電源として
広く使用されている。しかしながら、図３に示すコンデ
ンサインプット型直流電源回路では、全波整流ブリッジ
回路２の導通角が狭いので、図４(Ａ)及び(Ｂ)に示すよ
うに整流出力電圧ＶROに対して入力電流ＩINの流れる期
間が極めて短く、パルス状の電流波形となる。したがっ
て、力率が低く、高調波電流も多く流れる問題点があっ
た。上記の問題点を改善するため、例えば図５に示すよ
うに、出力コンデンサ３、スイッチング素子（ＦＥＴ）
４、リアクトル５、主還流用ダイオード６、補助還流用
ダイオード７及びスイッチング制御回路８から成る部分
平滑回路９を全波整流ブリッジ回路２の出力端子に接続
した部分平滑型直流電源回路が提案されている。図５に
示す部分平滑型直流電源回路では、全波整流ブリッジ回
路２の整流出力電圧ＶROが出力コンデンサ３の充電電圧
ＶCOより低い期間は全波整流ブリッジ回路２が非導通状
態であるので、出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOが直接
出力される。また、全波整流ブリッジ回路２の整流出力
電圧ＶROが出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOより高い期
間は全波整流ブリッジ回路２が導通状態であるので、全
波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧ＶROが直接出力さ
れる。このときの直流電源回路の出力電圧ＶOUTの波形
を図６(Ａ)に示す。図６(Ａ)の電圧波形において、平坦
な部分が出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOとなり、正弦
波状の部分が全波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧Ｖ
ROとなる。これにより、全波整流ブリッジ回路２の導通
角が広くなり、入力電流ＩINの波形が図６(Ｂ)に示すよ
うな波形となるので、力率が改善され、高調波電流をか
なり減少できる利点がある。
接続された主整流回路としての全波整流ブリッジ回路２
と、全波整流ブリッジ回路２の出力端子に接続された出
力コンデンサ３とを備えた所謂コンデンサインプット型
直流電源回路は、従来から電子機器等の直流電源として
広く使用されている。しかしながら、図３に示すコンデ
ンサインプット型直流電源回路では、全波整流ブリッジ
回路２の導通角が狭いので、図４(Ａ)及び(Ｂ)に示すよ
うに整流出力電圧ＶROに対して入力電流ＩINの流れる期
間が極めて短く、パルス状の電流波形となる。したがっ
て、力率が低く、高調波電流も多く流れる問題点があっ
た。上記の問題点を改善するため、例えば図５に示すよ
うに、出力コンデンサ３、スイッチング素子（ＦＥＴ）
４、リアクトル５、主還流用ダイオード６、補助還流用
ダイオード７及びスイッチング制御回路８から成る部分
平滑回路９を全波整流ブリッジ回路２の出力端子に接続
した部分平滑型直流電源回路が提案されている。図５に
示す部分平滑型直流電源回路では、全波整流ブリッジ回
路２の整流出力電圧ＶROが出力コンデンサ３の充電電圧
ＶCOより低い期間は全波整流ブリッジ回路２が非導通状
態であるので、出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOが直接
出力される。また、全波整流ブリッジ回路２の整流出力
電圧ＶROが出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOより高い期
間は全波整流ブリッジ回路２が導通状態であるので、全
波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧ＶROが直接出力さ
れる。このときの直流電源回路の出力電圧ＶOUTの波形
を図６(Ａ)に示す。図６(Ａ)の電圧波形において、平坦
な部分が出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOとなり、正弦
波状の部分が全波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧Ｖ
ROとなる。これにより、全波整流ブリッジ回路２の導通
角が広くなり、入力電流ＩINの波形が図６(Ｂ)に示すよ
うな波形となるので、力率が改善され、高調波電流をか
なり減少できる利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示す
部分平滑型直流電源回路では、スイッチング素子４及び
スイッチング素子４をオン・オフ動作させるための制御
信号を発生するスイッチング制御回路８を必要とするの
で、回路構成が複雑となりかつ高価となる欠点があっ
た。また、スイッチング素子４のオン・オフ動作により
スイッチング損失が発生するので、直流電源回路の効率
が低下する欠点があった。
部分平滑型直流電源回路では、スイッチング素子４及び
スイッチング素子４をオン・オフ動作させるための制御
信号を発生するスイッチング制御回路８を必要とするの
で、回路構成が複雑となりかつ高価となる欠点があっ
た。また、スイッチング素子４のオン・オフ動作により
スイッチング損失が発生するので、直流電源回路の効率
が低下する欠点があった。
【０００４】そこで、本発明は構成が簡素でかつ高効率
の直流電源回路を提供することを目的とする。
の直流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】本発明による直流電源回
路は、交流電源に接続される主整流回路と、該主整流回
路の出力端子に接続される出力コンデンサとを備え、前
記主整流回路の入力端子に接続された入力コンデンサ
と、入力端子が前記入力コンデンサを介して前記主整流
回路の入力端子に接続されかつ出力端子が前記出力コン
デンサの両端に接続された補助整流回路と、前記出力コ
ンデンサの一端と前記主整流回路の一方の出力端子との
間に接続された第１の整流素子と、前記主整流回路の他
方の出力端子と前記出力コンデンサの他端との間に接続
された第２の整流素子とを備えている。図示の実施例で
は、前記主整流回路及び前記補助整流回路は共に全波整
流ブリッジ回路である。また、前記主整流回路を全波整
流ブリッジ回路とし、前記補助整流回路を半波整流回路
としてもよい。
路は、交流電源に接続される主整流回路と、該主整流回
路の出力端子に接続される出力コンデンサとを備え、前
記主整流回路の入力端子に接続された入力コンデンサ
と、入力端子が前記入力コンデンサを介して前記主整流
回路の入力端子に接続されかつ出力端子が前記出力コン
デンサの両端に接続された補助整流回路と、前記出力コ
ンデンサの一端と前記主整流回路の一方の出力端子との
間に接続された第１の整流素子と、前記主整流回路の他
方の出力端子と前記出力コンデンサの他端との間に接続
された第２の整流素子とを備えている。図示の実施例で
は、前記主整流回路及び前記補助整流回路は共に全波整
流ブリッジ回路である。また、前記主整流回路を全波整
流ブリッジ回路とし、前記補助整流回路を半波整流回路
としてもよい。
【０００６】
【作用】交流電源からの交流入力電圧を入力コンデンサ
で電圧降下させて補助整流回路の入力端子に印加するこ
とにより、補助整流回路の出力端子に接続された出力コ
ンデンサの充電電圧が交流入力電圧の最大値よりも低く
なる。このため、交流電源に直接接続された主整流回路
の整流出力電圧が出力コンデンサの充電電圧より低い期
間は、第１及び第２の整流素子が共に導通状態でかつ主
整流回路が非導通状態であるので、出力コンデンサの充
電電圧が直接出力される。また、主整流回路の整流出力
電圧が出力コンデンサの充電電圧より高い期間は、第１
及び第２の整流素子が共に非導通状態でかつ主整流回路
が導通状態であるので、主整流回路の整流出力電圧が直
接出力される。したがって、主整流回路が導通状態のと
きに入力電流が流れるので、主整流回路の導通角が広く
なり、力率が改善されると共に高調波電流が大幅に減少
する。よって、簡単な回路構成で力率を改善しかつ高調
波電流を大幅に減少させることができると共に、直流電
源回路の効率を向上させることができる。
で電圧降下させて補助整流回路の入力端子に印加するこ
とにより、補助整流回路の出力端子に接続された出力コ
ンデンサの充電電圧が交流入力電圧の最大値よりも低く
なる。このため、交流電源に直接接続された主整流回路
の整流出力電圧が出力コンデンサの充電電圧より低い期
間は、第１及び第２の整流素子が共に導通状態でかつ主
整流回路が非導通状態であるので、出力コンデンサの充
電電圧が直接出力される。また、主整流回路の整流出力
電圧が出力コンデンサの充電電圧より高い期間は、第１
及び第２の整流素子が共に非導通状態でかつ主整流回路
が導通状態であるので、主整流回路の整流出力電圧が直
接出力される。したがって、主整流回路が導通状態のと
きに入力電流が流れるので、主整流回路の導通角が広く
なり、力率が改善されると共に高調波電流が大幅に減少
する。よって、簡単な回路構成で力率を改善しかつ高調
波電流を大幅に減少させることができると共に、直流電
源回路の効率を向上させることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明による直流電源回路の実施例を
図１及び図２に基づいて説明する。但し、これらの図面
では図３〜図６に示す箇所と同一の部分には同一の符号
を付し、その説明を省略する。本実施例の直流電源回路
は、図１に示すように、図３の全波整流ブリッジ回路２
の入力端子に入力コンデンサ１０を接続し、補助整流回
路としての全波整流ブリッジ回路１１の入力端子を入力
コンデンサ１０を介して全波整流ブリッジ回路２の入力
端子に接続し、全波整流ブリッジ回路１１の出力端子を
図３の出力コンデンサ３の両端に接続し、出力コンデン
サ３の一端と全波整流ブリッジ回路２の一方の出力端子
との間に第１の整流素子としての第１のダイオード１２
を接続し、全波整流ブリッジ回路２の他方の出力端子と
出力コンデンサ３の他端との間に第２の整流素子として
の第２のダイオード１３を接続したものである。
図１及び図２に基づいて説明する。但し、これらの図面
では図３〜図６に示す箇所と同一の部分には同一の符号
を付し、その説明を省略する。本実施例の直流電源回路
は、図１に示すように、図３の全波整流ブリッジ回路２
の入力端子に入力コンデンサ１０を接続し、補助整流回
路としての全波整流ブリッジ回路１１の入力端子を入力
コンデンサ１０を介して全波整流ブリッジ回路２の入力
端子に接続し、全波整流ブリッジ回路１１の出力端子を
図３の出力コンデンサ３の両端に接続し、出力コンデン
サ３の一端と全波整流ブリッジ回路２の一方の出力端子
との間に第１の整流素子としての第１のダイオード１２
を接続し、全波整流ブリッジ回路２の他方の出力端子と
出力コンデンサ３の他端との間に第２の整流素子として
の第２のダイオード１３を接続したものである。
【０００８】上記の構成において、交流電源１からの交
流入力電圧ＶINが入力コンデンサ１０により電圧降下さ
れ、全波整流ブリッジ回路１１の入力端子に印加され
る。これにより、出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOが交
流入力電圧ＶINの最大値よりも低くなる。このため、交
流電源１に直接接続された全波整流ブリッジ回路２の整
流出力電圧ＶROが出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOより
低い期間は、第１及び第２のダイオード１２、１３が共
に導通状態であるので、出力コンデンサ３の充電電圧Ｖ
COが直流出力側の出力電圧ＶOUTとして直接出力され
る。このとき、全波整流ブリッジ回路２は非導通状態で
あり、交流入力側の入力電流ＩINは流れない。また、全
波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧ＶROが出力コンデ
ンサ３の充電電圧ＶCOより高い期間は、第１及び第２の
ダイオード１２、１３が共に非導通状態であるので、全
波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧ＶROが直流出力側
の出力電圧ＶOUTとして直接出力される。このとき、全
波整流ブリッジ回路２は導通状態であり、入力コンデン
サ１０に流れる電流ＩC1と全波整流ブリッジ回路２に流
れる電流ＩRとの和に等しい入力電流ＩINが交流入力側
に流れる。以上により、直流出力側の出力電圧ＶOUTの
波形は図２(Ａ)に示すような波形となり、また交流入力
側に流れる入力電流ＩINの波形は全波整流ブリッジ回路
２の導通角が広くなるので、図２(Ｂ)に示すような波形
となる。したがって、交流入力側での力率が改善される
と共に高調波電流が大幅に減少する。
流入力電圧ＶINが入力コンデンサ１０により電圧降下さ
れ、全波整流ブリッジ回路１１の入力端子に印加され
る。これにより、出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOが交
流入力電圧ＶINの最大値よりも低くなる。このため、交
流電源１に直接接続された全波整流ブリッジ回路２の整
流出力電圧ＶROが出力コンデンサ３の充電電圧ＶCOより
低い期間は、第１及び第２のダイオード１２、１３が共
に導通状態であるので、出力コンデンサ３の充電電圧Ｖ
COが直流出力側の出力電圧ＶOUTとして直接出力され
る。このとき、全波整流ブリッジ回路２は非導通状態で
あり、交流入力側の入力電流ＩINは流れない。また、全
波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧ＶROが出力コンデ
ンサ３の充電電圧ＶCOより高い期間は、第１及び第２の
ダイオード１２、１３が共に非導通状態であるので、全
波整流ブリッジ回路２の整流出力電圧ＶROが直流出力側
の出力電圧ＶOUTとして直接出力される。このとき、全
波整流ブリッジ回路２は導通状態であり、入力コンデン
サ１０に流れる電流ＩC1と全波整流ブリッジ回路２に流
れる電流ＩRとの和に等しい入力電流ＩINが交流入力側
に流れる。以上により、直流出力側の出力電圧ＶOUTの
波形は図２(Ａ)に示すような波形となり、また交流入力
側に流れる入力電流ＩINの波形は全波整流ブリッジ回路
２の導通角が広くなるので、図２(Ｂ)に示すような波形
となる。したがって、交流入力側での力率が改善される
と共に高調波電流が大幅に減少する。
【０００９】上記のように、本発明ではダイオード及び
コンデンサのみの簡単な回路構成で力率を改善しかつ高
調波電流を大幅に減少させることができる。また、スイ
ッチング素子を使用しないので、スイッチング損失が発
生せず、直流電源回路の効率を向上させることができ
る。
コンデンサのみの簡単な回路構成で力率を改善しかつ高
調波電流を大幅に減少させることができる。また、スイ
ッチング素子を使用しないので、スイッチング損失が発
生せず、直流電源回路の効率を向上させることができ
る。
【００１０】本発明の実施態様は前記の実施例に限定さ
れず変更が可能である。例えば上記の実施例では主整流
回路及び補助整流回路として共に全波整流ブリッジ回路
２、１１を使用した例を示したが、補助整流回路は半波
整流回路でもよい。この場合は上記の実施例に比較して
ダイオードの数を削減できる利点がある。
れず変更が可能である。例えば上記の実施例では主整流
回路及び補助整流回路として共に全波整流ブリッジ回路
２、１１を使用した例を示したが、補助整流回路は半波
整流回路でもよい。この場合は上記の実施例に比較して
ダイオードの数を削減できる利点がある。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な回路構成で力率
を改善しかつ高調波電流を大幅に減少させることができ
るので、直流電源回路を安価に構成することが可能とな
る。また、ダイオード及びコンデンサ等の受動素子のみ
で構成されスイッチング素子を使用しないので、スイッ
チング素子のオン・オフ動作によるスイッチング損失が
発生しない。したがって、直流電源回路の効率を向上で
きる利点がある。
を改善しかつ高調波電流を大幅に減少させることができ
るので、直流電源回路を安価に構成することが可能とな
る。また、ダイオード及びコンデンサ等の受動素子のみ
で構成されスイッチング素子を使用しないので、スイッ
チング素子のオン・オフ動作によるスイッチング損失が
発生しない。したがって、直流電源回路の効率を向上で
きる利点がある。
【図１】 本発明による直流電源回路の実施例を示す電
気回路図
気回路図
【図２】 図１の回路の出力電圧ＶOUT及び入力電流Ｉ
INを示す波形図
INを示す波形図
【図３】 コンデンサインプット型直流電源回路を示す
電気回路図
電気回路図
【図４】 図３の回路の整流出力電圧ＶRO及び入力電流
ＩINを示す波形図
ＩINを示す波形図
【図５】 部分平滑型直流電源回路を示す電気回路図
【図６】 図５の回路の出力電圧ＶOUT及び入力電流Ｉ
INを示す波形図
INを示す波形図
１．．．交流電源、２．．．全波整流ブリッジ回路（主
整流回路）、３．．．出力コンデンサ、４．．．スイッ
チング素子、５．．．リアクトル、６．．．主還流用ダ
イオード、７．．．補助還流用ダイオード、８．．．ス
イッチング制御回路、９．．．部分平滑回路、１
０．．．入力コンデンサ、１１．．．全波整流ブリッジ
回路（補助整流回路）、１２．．．第１のダイオード
（第１の整流素子）、１３．．．第２のダイオード（第
２の整流素子）
整流回路）、３．．．出力コンデンサ、４．．．スイッ
チング素子、５．．．リアクトル、６．．．主還流用ダ
イオード、７．．．補助還流用ダイオード、８．．．ス
イッチング制御回路、９．．．部分平滑回路、１
０．．．入力コンデンサ、１１．．．全波整流ブリッジ
回路（補助整流回路）、１２．．．第１のダイオード
（第１の整流素子）、１３．．．第２のダイオード（第
２の整流素子）
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源に接続される主整流回路と、該
主整流回路の出力端子に接続される出力コンデンサとを
備えた直流電源回路において、 前記主整流回路の入力端子に接続された入力コンデンサ
と、入力端子が前記入力コンデンサを介して前記主整流
回路の入力端子に接続されかつ出力端子が前記出力コン
デンサの両端に接続された補助整流回路と、前記出力コ
ンデンサの一端と前記主整流回路の一方の出力端子との
間に接続された第１の整流素子と、前記主整流回路の他
方の出力端子と前記出力コンデンサの他端との間に接続
された第２の整流素子とを備えたことを特徴とする直流
電源回路。 - 【請求項２】 前記主整流回路及び前記補助整流回路は
共に全波整流ブリッジ回路である「請求項１」に記載の
直流電源回路。 - 【請求項３】 前記主整流回路は全波整流ブリッジ回路
であり、前記補助整流回路は半波整流回路である「請求
項１」に記載の直流電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30066494A JPH08163871A (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 直流電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30066494A JPH08163871A (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 直流電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08163871A true JPH08163871A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17887590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30066494A Pending JPH08163871A (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | 直流電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08163871A (ja) |
-
1994
- 1994-12-05 JP JP30066494A patent/JPH08163871A/ja active Pending
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