JPH08191569A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH08191569A JPH08191569A JP7000998A JP99895A JPH08191569A JP H08191569 A JPH08191569 A JP H08191569A JP 7000998 A JP7000998 A JP 7000998A JP 99895 A JP99895 A JP 99895A JP H08191569 A JPH08191569 A JP H08191569A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、入力電流の波形の歪を制御するこ
とにより力率の低下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路
の部品定格の低減と電源の小型化を図ることを目的とす
る。 【構成】 本発明の電源装置は、昇圧チョッパー回路３
を介して供給する第１の負荷群５Ａと、昇圧チョッパー
回路３を介さずに供給する第２の負荷群５Ｂとに分け、
昇圧チョッパー回路３の電流Ｉ2 を制御することによっ
て第１、及び第２の負荷群５Ａ、５Ｂの負荷電流の和に
応じた入力電流Ｉ1 の波形を入力電圧の波形に近似させ
る。
とにより力率の低下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路
の部品定格の低減と電源の小型化を図ることを目的とす
る。 【構成】 本発明の電源装置は、昇圧チョッパー回路３
を介して供給する第１の負荷群５Ａと、昇圧チョッパー
回路３を介さずに供給する第２の負荷群５Ｂとに分け、
昇圧チョッパー回路３の電流Ｉ2 を制御することによっ
て第１、及び第２の負荷群５Ａ、５Ｂの負荷電流の和に
応じた入力電流Ｉ1 の波形を入力電圧の波形に近似させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、共通の交流電源から複
数の直流負荷に電力を供給する電源装置に関し、特に、
入力電流の波形を制御することにより高次高調波の増
加、及び力率の低下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路
の部品定格の低減と電源の小型化を図った電源装置に関
する。
数の直流負荷に電力を供給する電源装置に関し、特に、
入力電流の波形を制御することにより高次高調波の増
加、及び力率の低下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路
の部品定格の低減と電源の小型化を図った電源装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】交流電力を直流電力に変換する電源装置
において、整流回路と直流負荷用コンバータの間に昇圧
チョッパー回路を挿入して入力電流を正弦波化すること
により、電源の力率を改善することができることは一般
的に知られている。
において、整流回路と直流負荷用コンバータの間に昇圧
チョッパー回路を挿入して入力電流を正弦波化すること
により、電源の力率を改善することができることは一般
的に知られている。
【０００３】一方、上記昇圧チョッパー回路を用いて共
通の交流電源から複数の直流負荷に電力を供給する場
合、１つの昇圧チョッパー回路に複数のコンバータを並
列に接続することが行われている。しかし、このような
電源装置では、昇圧チョッパー回路の部品を全てのコン
バータのトータル負荷に応じた定格で設計しなければな
らなく、チョークコイルの大型化やスイッチング素子、
ダイオードの大容量化等が必要となり、電源の大型化や
コストアップを招いていた。
通の交流電源から複数の直流負荷に電力を供給する場
合、１つの昇圧チョッパー回路に複数のコンバータを並
列に接続することが行われている。しかし、このような
電源装置では、昇圧チョッパー回路の部品を全てのコン
バータのトータル負荷に応じた定格で設計しなければな
らなく、チョークコイルの大型化やスイッチング素子、
ダイオードの大容量化等が必要となり、電源の大型化や
コストアップを招いていた。
【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、従来の電源装置として、例えば、特開平５−１７６
５２６号公報に示されるものが提案されている。この電
源装置は、交流電源の電源電圧のピーク値を含む期間に
おいてチョッパー回路の出力を抑制するようにしてい
る。
に、従来の電源装置として、例えば、特開平５−１７６
５２６号公報に示されるものが提案されている。この電
源装置は、交流電源の電源電圧のピーク値を含む期間に
おいてチョッパー回路の出力を抑制するようにしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電源装
置のように、交流電源の電源電圧のピーク値を含む期間
だけチョッパー回路の出力を抑制すると、入力電流が歪
んでしまい、出力を抑制しない場合に比べて力率が低下
するという問題がある。
置のように、交流電源の電源電圧のピーク値を含む期間
だけチョッパー回路の出力を抑制すると、入力電流が歪
んでしまい、出力を抑制しない場合に比べて力率が低下
するという問題がある。
【０００６】従って、本発明の目的は入力電流の波形の
歪を制御することにより力率の低下を防ぎ、且つ、昇圧
チョッパー回路の部品定格の低減と電源の小型化を図る
ことができる電源装置を提供することである。
歪を制御することにより力率の低下を防ぎ、且つ、昇圧
チョッパー回路の部品定格の低減と電源の小型化を図る
ことができる電源装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、入力電流の波形の歪を制御することにより力率の低
下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路の部品定格の低減
と電源の小型化を図るため、交流電源より交流電力を入
力して直流電力を出力する整流部と、整流部より直流電
力を入力し、スイッチングトランジスタのオンによって
エネルギーを蓄積し、スイッチングトランジスタのオフ
によって蓄積したエネルギーを放出するチョークコイ
ル、及びチョークコイルの放出したエネルギーを蓄積し
て所定の昇圧直流電圧を提供するコンデンサーを有した
昇圧チョッパー回路と、昇圧チョッパー回路に接続さ
れ、第１の直流負荷に直流電力を供給するコンバータ回
路と、整流部に接続され、少なくとも１つの第２の負荷
に電力を供給する少なくとも１つのコンバータ回路と、
昇圧チョッパー回路の第１の入力電流と少なくとも１つ
のコンバータ回路の第２の入力電流を加算した第３の入
力電流を検出する電流検出部と、電流検出部の検出した
第３の入力電流を入力して昇圧チョッパー回路を制御す
ることにより第３の入力電流の波形を整流部の整流電圧
の波形に近似させる昇圧チョッパー制御回路を備えた電
源装置を提供するものである。
み、入力電流の波形の歪を制御することにより力率の低
下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路の部品定格の低減
と電源の小型化を図るため、交流電源より交流電力を入
力して直流電力を出力する整流部と、整流部より直流電
力を入力し、スイッチングトランジスタのオンによって
エネルギーを蓄積し、スイッチングトランジスタのオフ
によって蓄積したエネルギーを放出するチョークコイ
ル、及びチョークコイルの放出したエネルギーを蓄積し
て所定の昇圧直流電圧を提供するコンデンサーを有した
昇圧チョッパー回路と、昇圧チョッパー回路に接続さ
れ、第１の直流負荷に直流電力を供給するコンバータ回
路と、整流部に接続され、少なくとも１つの第２の負荷
に電力を供給する少なくとも１つのコンバータ回路と、
昇圧チョッパー回路の第１の入力電流と少なくとも１つ
のコンバータ回路の第２の入力電流を加算した第３の入
力電流を検出する電流検出部と、電流検出部の検出した
第３の入力電流を入力して昇圧チョッパー回路を制御す
ることにより第３の入力電流の波形を整流部の整流電圧
の波形に近似させる昇圧チョッパー制御回路を備えた電
源装置を提供するものである。
【０００８】上記電流検出部は、整流部に昇圧チョッパ
ー回路と少なくとも１つのコンバータ回路を並列に接続
する共通のリード線に挿入された抵抗、或いは変圧器を
有した構成が好ましい。
ー回路と少なくとも１つのコンバータ回路を並列に接続
する共通のリード線に挿入された抵抗、或いは変圧器を
有した構成が好ましい。
【０００９】
【作用】本発明の電源装置によると、整流部と昇圧チョ
ッパー回路の間に設けられた電流検出部が電源装置の入
力電流を検出する。昇圧チョパー制御回路が検出電流を
取り込んで昇圧チョッパー回路を制御し、昇圧チョッパ
ー回路の電流と、昇圧チョッパー回路に関連しない負荷
に電源を供給する回路の電流の和の波形、すなわち、検
出電流の波形を整流電圧波形に近似させる。これによっ
て力率の低下が防止される。また、昇圧チョッパー回路
には第１の直流負荷のみ接続されているため、昇圧チョ
ッパー回路の部品定格を低減することができる。
ッパー回路の間に設けられた電流検出部が電源装置の入
力電流を検出する。昇圧チョパー制御回路が検出電流を
取り込んで昇圧チョッパー回路を制御し、昇圧チョッパ
ー回路の電流と、昇圧チョッパー回路に関連しない負荷
に電源を供給する回路の電流の和の波形、すなわち、検
出電流の波形を整流電圧波形に近似させる。これによっ
て力率の低下が防止される。また、昇圧チョッパー回路
には第１の直流負荷のみ接続されているため、昇圧チョ
ッパー回路の部品定格を低減することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の電源装置について添付図面を
参照しながら詳細に説明する。
参照しながら詳細に説明する。
【００１１】図１には、本発明の一実施例の電源装置の
回路構成が示されている。この電源装置は、交流電源１
から入力した交流電圧Ｖinを整流して直流電圧に変換
し、直流の入力電流Ｉ1 を供給する整流回路２と、入力
した直流電圧を所定の直流電圧に変換して直流負荷５
Ａ、５Ｂにそれぞれ出力する第１、及び第２のコンバー
タ４Ａ、４Ｂと、整流回路２と第１のコンバータ４Ａの
間に挿入され、整流回路２から出力される直流電圧を昇
圧すると共に、直流電流Ｉ2 の波形制御を行うことによ
り入力電流Ｉ1 の波形を制御する昇圧チョッパー回路３
と、整流回路２と昇圧チョッパー回路３の間に挿入さ
れ、入力電流Ｉ1 を検出するための検出用抵抗１４を備
えて構成されている。
回路構成が示されている。この電源装置は、交流電源１
から入力した交流電圧Ｖinを整流して直流電圧に変換
し、直流の入力電流Ｉ1 を供給する整流回路２と、入力
した直流電圧を所定の直流電圧に変換して直流負荷５
Ａ、５Ｂにそれぞれ出力する第１、及び第２のコンバー
タ４Ａ、４Ｂと、整流回路２と第１のコンバータ４Ａの
間に挿入され、整流回路２から出力される直流電圧を昇
圧すると共に、直流電流Ｉ2 の波形制御を行うことによ
り入力電流Ｉ1 の波形を制御する昇圧チョッパー回路３
と、整流回路２と昇圧チョッパー回路３の間に挿入さ
れ、入力電流Ｉ1 を検出するための検出用抵抗１４を備
えて構成されている。
【００１２】昇圧チョッパー回路３は、昇圧チョッパー
制御回路１５によってスイッチング動作が制御されるト
ランジスタ８と、トランジスタ８がオンの時にエネルギ
ーを蓄積し、オフの時に蓄積したエネルギーを放出する
チョークコイル９と、チョークコイル９から放出された
エネルギーによって充電されることにより昇圧電圧を提
供するコンデンサー１０と、コンデンサー１０の放電電
流の逆流を防ぐダイオード１１と、コンデンサー１０の
電圧を所定の比で分圧した電圧値として昇圧チョッパー
制御回路１５に提供する抵抗１２、１３より構成されて
いる。
制御回路１５によってスイッチング動作が制御されるト
ランジスタ８と、トランジスタ８がオンの時にエネルギ
ーを蓄積し、オフの時に蓄積したエネルギーを放出する
チョークコイル９と、チョークコイル９から放出された
エネルギーによって充電されることにより昇圧電圧を提
供するコンデンサー１０と、コンデンサー１０の放電電
流の逆流を防ぐダイオード１１と、コンデンサー１０の
電圧を所定の比で分圧した電圧値として昇圧チョッパー
制御回路１５に提供する抵抗１２、１３より構成されて
いる。
【００１３】昇圧チョッパー制御回路１５は、抵抗１
２、１３から得た電圧値を一定にし、且つ、検出用抵抗
１４を流れる入力電流Ｉ1 が整流電圧波形に同相で相似
な基準波形と近似な波形となるようにトランジスタ８の
スイッチング動作を制御しており、例えば、抵抗１２、
１３間から入力した分圧値ＶR と基準電圧を比較し、そ
の誤差に整流回路２の出力電圧Ｖinを分圧した値を乗算
し、その値と後述する接続点Ｊ1 、Ｊ3 の電位に基づい
て得られる検出用抵抗１４に流れる入力電流Ｉ1を比較
して誤差信号を生成し、その誤差信号と所定の周波数
（トランジスタ８のスイッチング周波数）の鋸歯状波信
号の比較によって誤差信号のレベルに応じたデューティ
比の駆動パルスを生成して、トランジスタ８のオン、オ
フを制御するように構成されている。
２、１３から得た電圧値を一定にし、且つ、検出用抵抗
１４を流れる入力電流Ｉ1 が整流電圧波形に同相で相似
な基準波形と近似な波形となるようにトランジスタ８の
スイッチング動作を制御しており、例えば、抵抗１２、
１３間から入力した分圧値ＶR と基準電圧を比較し、そ
の誤差に整流回路２の出力電圧Ｖinを分圧した値を乗算
し、その値と後述する接続点Ｊ1 、Ｊ3 の電位に基づい
て得られる検出用抵抗１４に流れる入力電流Ｉ1を比較
して誤差信号を生成し、その誤差信号と所定の周波数
（トランジスタ８のスイッチング周波数）の鋸歯状波信
号の比較によって誤差信号のレベルに応じたデューティ
比の駆動パルスを生成して、トランジスタ８のオン、オ
フを制御するように構成されている。
【００１４】第１のコンバータ４Ａは、コンバータ制御
回路２３によってスイッチング動作が制御されるトラン
ジスタ１６と、昇圧チョッパー回路３のコンデンサー１
０によって一次巻線に印加される電圧を所定の電圧に変
換するトランス１７と、ダイオード１８Ａ、１８Ｂ、コ
イル１９、及びコンデンサ２０より成る二次整流平滑回
路と、コンデンサー２０の電圧を所定の比で分圧した電
圧値としてコンバータ制御回路２３に提供する抵抗２
１、２２より構成されている。
回路２３によってスイッチング動作が制御されるトラン
ジスタ１６と、昇圧チョッパー回路３のコンデンサー１
０によって一次巻線に印加される電圧を所定の電圧に変
換するトランス１７と、ダイオード１８Ａ、１８Ｂ、コ
イル１９、及びコンデンサ２０より成る二次整流平滑回
路と、コンデンサー２０の電圧を所定の比で分圧した電
圧値としてコンバータ制御回路２３に提供する抵抗２
１、２２より構成されている。
【００１５】第２のコンバータ４Ｂは、第１のコンバー
タ４Ａと同一の回路構成を有する。また、第２のコンバ
ータ４Ｂに直流電圧を供給する定電圧回路は、直流電流
Ｉ3を供給され、大きな時定数によってほぼ一定の電圧
レベルを維持するコンデンサー６と、コンデンサー６の
放電電流の逆流を防ぐダイオード７を有し、正端子が整
流回路２と昇圧チョッパー回路３の間の接続点Ｊ1 に、
また、負端子が検出用抵抗１４とトランジスタ８の負荷
側の接続点Ｊ2 にそれぞれ接続された構成を有してい
る。
タ４Ａと同一の回路構成を有する。また、第２のコンバ
ータ４Ｂに直流電圧を供給する定電圧回路は、直流電流
Ｉ3を供給され、大きな時定数によってほぼ一定の電圧
レベルを維持するコンデンサー６と、コンデンサー６の
放電電流の逆流を防ぐダイオード７を有し、正端子が整
流回路２と昇圧チョッパー回路３の間の接続点Ｊ1 に、
また、負端子が検出用抵抗１４とトランジスタ８の負荷
側の接続点Ｊ2 にそれぞれ接続された構成を有してい
る。
【００１６】以下、本発明の電源装置の動作について、
図２のタイミングチャートを参照しながら説明する。
図２のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００１７】まず、交流電源電圧Ｖinが交流電源１より
出力されると、整流回路２が交流電圧Ｖinを一次整流し
て直流電圧に変換し、図２の(a) に示す直流負荷５Ａ、
及び５Ｂに応じた入力電流Ｉ1 が供給される。
出力されると、整流回路２が交流電圧Ｖinを一次整流し
て直流電圧に変換し、図２の(a) に示す直流負荷５Ａ、
及び５Ｂに応じた入力電流Ｉ1 が供給される。
【００１８】昇圧チョッパー制御回路１５は抵抗１２、
１３間から検出したコンデンサ１０の分圧値ＶR と、整
流回路２の出力電圧Ｖinと、検出用抵抗１４の電源側の
接続点Ｊ3 の電圧を入力して検出用抵抗１４に流れる入
力電流Ｉ1 に応じたデューティ比でトランジスタ８を駆
動し、チョークコイル９にエネルギーの蓄積と放出を行
わせコンデンサー１０にて平滑する。
１３間から検出したコンデンサ１０の分圧値ＶR と、整
流回路２の出力電圧Ｖinと、検出用抵抗１４の電源側の
接続点Ｊ3 の電圧を入力して検出用抵抗１４に流れる入
力電流Ｉ1 に応じたデューティ比でトランジスタ８を駆
動し、チョークコイル９にエネルギーの蓄積と放出を行
わせコンデンサー１０にて平滑する。
【００１９】一方、整流回路２の電圧がピーク値付近に
なってコンデンサ６の保持電圧より高くなると、電流Ｉ
3 が流れてコンデンサー６の放電を補償して充電し、ほ
ぼ一定の電圧に維持する。
なってコンデンサ６の保持電圧より高くなると、電流Ｉ
3 が流れてコンデンサー６の放電を補償して充電し、ほ
ぼ一定の電圧に維持する。
【００２０】第１、及び第２のコンバータ４Ａ、４Ｂで
は、コンバータ制御回路２３がコンデンサー２０の電圧
を検出してトランジスタ１６をオン、オフし、コンデン
サー１０、６の電圧をそれぞれ直流負荷５Ａ、５Ｂが必
要とする所定の電圧に変換して直流負荷５Ａ、５Ｂに供
給する。
は、コンバータ制御回路２３がコンデンサー２０の電圧
を検出してトランジスタ１６をオン、オフし、コンデン
サー１０、６の電圧をそれぞれ直流負荷５Ａ、５Ｂが必
要とする所定の電圧に変換して直流負荷５Ａ、５Ｂに供
給する。
【００２１】このとき、昇圧チョッパー制御回路１５
は、検出用抵抗１４を流れた電流Ｉ2、及びＩ3 の和で
ある入力電流Ｉ1 を検出し、その波形が入力電圧波形と
近似な波形となるようにトランジスタ８のスイッチング
動作を制御する。その結果、昇圧チョッパー回路３に流
れる電流Ｉ2 は図２の(b) に示すような波形に制御され
ることになる。
は、検出用抵抗１４を流れた電流Ｉ2、及びＩ3 の和で
ある入力電流Ｉ1 を検出し、その波形が入力電圧波形と
近似な波形となるようにトランジスタ８のスイッチング
動作を制御する。その結果、昇圧チョッパー回路３に流
れる電流Ｉ2 は図２の(b) に示すような波形に制御され
ることになる。
【００２２】前述したように、ダイオード７を流れる電
流Ｉ3 は、図２の(c) に示すように、コンデンサー６の
大きな時定数のために交流電源１の電圧のピーク値付近
でのみ流れ、半サイクル毎に流れるピーク電流値の高い
電流波形となる。これは基本周波数に対して高次の高調
波成分を多く含んでいるが、入力電流Ｉ1 は正弦波に制
御されるので、電流Ｉ3 の高次の高調波成分は電流Ｉ2
によって打ち消される。図２から判るように、電流Ｉ2
の波形と電流Ｉ3 の波形の合成波が電流Ｉ1 の波形とな
り、電源全体の入力電流Ｉ1 の波形は正弦波に近い波形
として制御され、高次の高調波成分を含まない。その結
果、供給される電力は高力率となる。また、電流Ｉ2 の
波形は凹形になり、正弦波電流に対してピーク値を抑え
ることができるため、昇圧チョッパー回路３のトランジ
スタ８、チョークコイル９、及びダイオード１１の電流
定格を低減することができ、チョークコイル９の飽和も
起こり難く、小型化が可能となる。
流Ｉ3 は、図２の(c) に示すように、コンデンサー６の
大きな時定数のために交流電源１の電圧のピーク値付近
でのみ流れ、半サイクル毎に流れるピーク電流値の高い
電流波形となる。これは基本周波数に対して高次の高調
波成分を多く含んでいるが、入力電流Ｉ1 は正弦波に制
御されるので、電流Ｉ3 の高次の高調波成分は電流Ｉ2
によって打ち消される。図２から判るように、電流Ｉ2
の波形と電流Ｉ3 の波形の合成波が電流Ｉ1 の波形とな
り、電源全体の入力電流Ｉ1 の波形は正弦波に近い波形
として制御され、高次の高調波成分を含まない。その結
果、供給される電力は高力率となる。また、電流Ｉ2 の
波形は凹形になり、正弦波電流に対してピーク値を抑え
ることができるため、昇圧チョッパー回路３のトランジ
スタ８、チョークコイル９、及びダイオード１１の電流
定格を低減することができ、チョークコイル９の飽和も
起こり難く、小型化が可能となる。
【００２３】図３には、本発明の第２の実施例の電源装
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、検出用抵抗１４を電流トラ
ンス２４に置換し、コンデンサ６とダイオード７の間に
力率改善インダクタ４３を挿入した構成を有している。
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、検出用抵抗１４を電流トラ
ンス２４に置換し、コンデンサ６とダイオード７の間に
力率改善インダクタ４３を挿入した構成を有している。
【００２４】第１の実施例の場合、電流Ｉ1 が正弦波に
近い波形になるために電流Ｉ2 のピーク値は電流Ｉ1 の
ピーク値より低くなる。従って、自ずと取り出せる電流
は制限されるが、本実施例では力率改善インダクタ２３
が設けられているため、第１の実施例のときより電流Ｉ
3 の導通角が広がり、ピーク電流値が抑えられる。この
ため、より多くの電流を取り出しても電源全体の入力電
流波形は正弦波に近い波形として制御することが可能と
なる。
近い波形になるために電流Ｉ2 のピーク値は電流Ｉ1 の
ピーク値より低くなる。従って、自ずと取り出せる電流
は制限されるが、本実施例では力率改善インダクタ２３
が設けられているため、第１の実施例のときより電流Ｉ
3 の導通角が広がり、ピーク電流値が抑えられる。この
ため、より多くの電流を取り出しても電源全体の入力電
流波形は正弦波に近い波形として制御することが可能と
なる。
【００２５】図４には、本発明の第３の実施例の電源装
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、平滑用のコンデンサー６を
コンデンサー２５Ａ、２５Ｂ、及びダイオード２６Ａ、
２６Ｂ、２６Ｃより成る部分平滑回路２７に置換した構
成を有している。
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、平滑用のコンデンサー６を
コンデンサー２５Ａ、２５Ｂ、及びダイオード２６Ａ、
２６Ｂ、２６Ｃより成る部分平滑回路２７に置換した構
成を有している。
【００２６】この実施例では、部分平滑回路２７を用い
ているため、第１の実施例のようにコンデンサーのみを
用いた場合と比べて電流Ｉ3 の波形が図５の(c) に示す
ような導通角の大きな電流波形となる。この電流Ｉ3 も
正弦波ではなく、高次の高調波成分を含んでいるが、昇
圧チョッパー制御回路１５によって入力電流Ｉ1 が正弦
波に近似するように、昇圧チョッパー回路３に流れる電
流Ｉ2 を図５の(b) のような波形に制御する。このた
め、電源全体の入力電流Ｉ1 の波形を図５の(a)に示す
ような正弦波に近似させることができ、高次の高調波成
分を含まないようにすることができる。その結果、第
１、及び第２の実施例と同様な効果を得ることができる
上、電流Ｉ3 として多くの電流を取り出しても、電源全
体の入力電流波形を正弦波に近い波形に制御することが
可能となり、第２のコンバータ４Ｂの出力を大きくする
ことができる。
ているため、第１の実施例のようにコンデンサーのみを
用いた場合と比べて電流Ｉ3 の波形が図５の(c) に示す
ような導通角の大きな電流波形となる。この電流Ｉ3 も
正弦波ではなく、高次の高調波成分を含んでいるが、昇
圧チョッパー制御回路１５によって入力電流Ｉ1 が正弦
波に近似するように、昇圧チョッパー回路３に流れる電
流Ｉ2 を図５の(b) のような波形に制御する。このた
め、電源全体の入力電流Ｉ1 の波形を図５の(a)に示す
ような正弦波に近似させることができ、高次の高調波成
分を含まないようにすることができる。その結果、第
１、及び第２の実施例と同様な効果を得ることができる
上、電流Ｉ3 として多くの電流を取り出しても、電源全
体の入力電流波形を正弦波に近い波形に制御することが
可能となり、第２のコンバータ４Ｂの出力を大きくする
ことができる。
【００２７】図６には、本発明の第４の実施例の電源装
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、平滑用のコンデンサー６を
ダイオード２８Ａ、２８Ｂ、コンデンサー２９によって
構成し、且つ、トランス３０の一次巻線を第１から第３
の一次巻線３０Ａ〜３０Ｃによって構成することにより
部分平滑回路３１としており、部分平滑回路３１と接続
点Ｊ1 との間に２つのダイオード７Ａ、７Ｂを並列に接
続した構成を有している。この回路構成においても、電
流Ｉ1 〜Ｉ3 の関係は図７のようになり、第３の実施例
と同様な効果を得ることができる。
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、平滑用のコンデンサー６を
ダイオード２８Ａ、２８Ｂ、コンデンサー２９によって
構成し、且つ、トランス３０の一次巻線を第１から第３
の一次巻線３０Ａ〜３０Ｃによって構成することにより
部分平滑回路３１としており、部分平滑回路３１と接続
点Ｊ1 との間に２つのダイオード７Ａ、７Ｂを並列に接
続した構成を有している。この回路構成においても、電
流Ｉ1 〜Ｉ3 の関係は図７のようになり、第３の実施例
と同様な効果を得ることができる。
【００２８】図８には、本発明の第５の実施例の電源装
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、第２のコンバータ４Ｂとし
てトランジスタ３５、ダイオード３６、コイル１９、及
びコンデンサ２０から成る降圧チョッパー回路３４を構
成し、ダイオード７と降圧チョッパー回路３４の間にコ
イル３２、及びコンデンサ３３から成るフィルタ回路４
４を挿入して構成されている。
置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１の
実施例の電源装置において、第２のコンバータ４Ｂとし
てトランジスタ３５、ダイオード３６、コイル１９、及
びコンデンサ２０から成る降圧チョッパー回路３４を構
成し、ダイオード７と降圧チョッパー回路３４の間にコ
イル３２、及びコンデンサ３３から成るフィルタ回路４
４を挿入して構成されている。
【００２９】以上の構成において、入力電圧Ｖinが第２
のコンバータ４Ｂの出力電圧Ｖoutより高くなると（図
９の(a))、電流Ｉ3 が流れる（図９の(d))。昇圧チョッ
パー制御回路１５は検出用抵抗１４に流れる入力電流Ｉ
1 を正弦波にするため（図９の(b))、昇圧チョッパー回
路３の電流Ｉ2 を制御する（図９の(c))。
のコンバータ４Ｂの出力電圧Ｖoutより高くなると（図
９の(a))、電流Ｉ3 が流れる（図９の(d))。昇圧チョッ
パー制御回路１５は検出用抵抗１４に流れる入力電流Ｉ
1 を正弦波にするため（図９の(b))、昇圧チョッパー回
路３の電流Ｉ2 を制御する（図９の(c))。
【００３０】図１０には、本発明の第６の実施例の電源
装置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１
の実施例においてダイオード７をサイリスタ３７に置換
し、その出力に位相制御負荷３９を接続したものであ
り、サイリスタ３７は位相コントロール回路３８によっ
て制御され、位相制御負荷３９へ供給する電力を制御す
る。
装置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１
の実施例においてダイオード７をサイリスタ３７に置換
し、その出力に位相制御負荷３９を接続したものであ
り、サイリスタ３７は位相コントロール回路３８によっ
て制御され、位相制御負荷３９へ供給する電力を制御す
る。
【００３１】このような電源装置は、例えば、複写機等
において露光ランプに電力を供給するような用途に適用
することができ、位相制御負荷３９に図１１の(c) に示
すような電流Ｉ3 を供給する。この電流も高次の高調波
成分を含んでいるが、昇圧チョッパー回路３の電流Ｉ2
の波形を図１１の(b) のような波形に制御することによ
って、電源全体の入力電流Ｉ1 の波形を正弦波に近い波
形に制御することが可能となり、高次高調波成分を低減
することができる。
において露光ランプに電力を供給するような用途に適用
することができ、位相制御負荷３９に図１１の(c) に示
すような電流Ｉ3 を供給する。この電流も高次の高調波
成分を含んでいるが、昇圧チョッパー回路３の電流Ｉ2
の波形を図１１の(b) のような波形に制御することによ
って、電源全体の入力電流Ｉ1 の波形を正弦波に近い波
形に制御することが可能となり、高次高調波成分を低減
することができる。
【００３２】図１２には、本発明の第７の実施例の電源
装置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１
から第５の実施例において電流Ｉ2 の逆流を防ぐダイオ
ードをサイリスタ３７に置換したもので、スイッチ制御
部４１の制御により第２のコンバータ４Ｂの出力のオ
ン、オフを制御することができる。これは、例えば、複
写機等に適用した場合、第１のコンバータ４Ａの直流負
荷５Ａはスタンバイ中に電力を必要とするメインボード
やコントロールパネル用に割当て、第２のコンバータ４
Ｂの直流負荷５Ｂはランニング中に電力を必要とする駆
動用モータや露光用ランプに割当て、スタンバイ中はサ
イリスタ３７をオフ、ランニング中はサイリスタ３７を
オンとすることにより、スタンバイ中の無駄な電力の消
費を低減することができ、しかも極力部品数を増やさ
ず、部品の置き換えで実現することができる。また、こ
の電源装置であれば、スタンバイ中、ランニング中にか
かわらず電源全体の入力電流は正弦波に近い波形とな
り、高次高調波成分を低減することができる。なお、４
０は前述した検出用抵抗、或いは電流トランス等の電流
検出回路である。
装置の回路構成が示されている。この電源装置は、第１
から第５の実施例において電流Ｉ2 の逆流を防ぐダイオ
ードをサイリスタ３７に置換したもので、スイッチ制御
部４１の制御により第２のコンバータ４Ｂの出力のオ
ン、オフを制御することができる。これは、例えば、複
写機等に適用した場合、第１のコンバータ４Ａの直流負
荷５Ａはスタンバイ中に電力を必要とするメインボード
やコントロールパネル用に割当て、第２のコンバータ４
Ｂの直流負荷５Ｂはランニング中に電力を必要とする駆
動用モータや露光用ランプに割当て、スタンバイ中はサ
イリスタ３７をオフ、ランニング中はサイリスタ３７を
オンとすることにより、スタンバイ中の無駄な電力の消
費を低減することができ、しかも極力部品数を増やさ
ず、部品の置き換えで実現することができる。また、こ
の電源装置であれば、スタンバイ中、ランニング中にか
かわらず電源全体の入力電流は正弦波に近い波形とな
り、高次高調波成分を低減することができる。なお、４
０は前述した検出用抵抗、或いは電流トランス等の電流
検出回路である。
【００３３】図１３には、本発明の第８の実施例の電源
装置の回路構成が示されている。この電源装置は、昇圧
チョッパー回路３に第１のコンバータ４1 、第３のコン
バータ４3 、・・・、第２ｎ−１のコンバータ４2n-1よ
り成る第１のコンバータ群４２Ａを並列に接続し、整流
回路２と昇圧チョッパー回路３の間の接続点Ｊ1 と、電
流検出回路４０と昇圧チョッパー回路３の間の接続点Ｊ
2 にそれぞれダイオード７2 、７4 、・・・７2nを介し
て第２コンバータ４2 、第４のコンバータ４4、・・
・、第２Ｎのコンバータ４2nより成る第２のコンバータ
群４２Ｂを並列に接続して構成されている。このように
本発明の電源装置は、少なくとも２つ以上のコンバータ
の接続に関して適用することができる。
装置の回路構成が示されている。この電源装置は、昇圧
チョッパー回路３に第１のコンバータ４1 、第３のコン
バータ４3 、・・・、第２ｎ−１のコンバータ４2n-1よ
り成る第１のコンバータ群４２Ａを並列に接続し、整流
回路２と昇圧チョッパー回路３の間の接続点Ｊ1 と、電
流検出回路４０と昇圧チョッパー回路３の間の接続点Ｊ
2 にそれぞれダイオード７2 、７4 、・・・７2nを介し
て第２コンバータ４2 、第４のコンバータ４4、・・
・、第２Ｎのコンバータ４2nより成る第２のコンバータ
群４２Ｂを並列に接続して構成されている。このように
本発明の電源装置は、少なくとも２つ以上のコンバータ
の接続に関して適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の電源装置に
よると、共通の直流電源からの直流電力を、昇圧チョッ
パー回路を介して供給する第１の負荷群と、昇圧チョッ
パー回路を介さずに供給する第２の負荷群とに分け、昇
圧チョッパー回路の電流を制御することによって第１、
及び第２の負荷群の負荷電流の和に応じた入力電流の波
形を入力電圧の波形に近似させるようにしたので、力率
の低下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路の部品定格の
低減と電源の小型化を図ることができる。
よると、共通の直流電源からの直流電力を、昇圧チョッ
パー回路を介して供給する第１の負荷群と、昇圧チョッ
パー回路を介さずに供給する第２の負荷群とに分け、昇
圧チョッパー回路の電流を制御することによって第１、
及び第２の負荷群の負荷電流の和に応じた入力電流の波
形を入力電圧の波形に近似させるようにしたので、力率
の低下を防ぎ、且つ、昇圧チョッパー回路の部品定格の
低減と電源の小型化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】一実施例に係るタイミングチャート。
【図３】本発明の第２の実施例を示す回路図。
【図４】本発明の第３の実施例を示す回路図。
【図５】第３の実施例に係るタイミングチャート。
【図６】本発明の第４の実施例を示す回路図。
【図７】第４の実施例に係るタイミングチャート。
【図８】本発明の第５の実施例を示す回路図。
【図９】第５の実施例に係るタイミングチャート。
【図１０】本発明の第６の実施例を示す回路図。
【図１１】第６の実施例に係るタイミングチャート。
【図１２】本発明の第７の実施例を示す回路図。
【図１３】本発明の第８の実施例を示す回路図。
１ 交流電源 ２ 整流回路 ３ 昇圧チョッパー回路 ４Ａ 第１のコンバータ ４Ｂ 第２のコンバータ ５Ａ、５Ｂ 直流負荷 ６ コンデンサー ７ ダイオード ７Ａ、７Ｂ ダイオード ８ トランジスタ ９ チョークコイル １０ コンデンサー １１ ダイオード １２、１３ 抵抗 １４ 検出用抵抗 １５ 昇圧チョッパー制御回路 １６ トランジスタ １７ トランス １８Ａ、１８Ｂ ダイオード １９ コイル ２０ コンデンサ ２１、２２ 抵抗 ２３ コンバータ制御回路 ２４ 電流トランス ２５Ａ、２５Ｂ コンデンサー ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ ダイオード ２７ 部分平滑回路 ２８Ａ、２８Ｂ ダイオード ２９ コンデンサー ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ 一次巻線 ３１ 部分平滑回路 ３２ コイル ３３ コンデンサー ３４ 降圧チョッパー回路 ３５ トランジスタ ３６ ダイオード ３７ サイリスタ ３８ 位相コントロール回路 ３９ 位相制御負荷 ４０ 電流検出回路 ４１ スイッチ制御部 ４２Ａ 第１のコンバータ群 ４２Ｂ 第２のコンバータ群 ４３ 力率改善インダクタ ４４ フィルタ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/217 9472−5Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源より交流電力を入力して直流電
力を出力する整流部と、 前記整流部より前記直流電力を入力し、スイッチングト
ランジスタのオンによってエネルギーを蓄積し、前記ス
イッチングトランジスタのオフによって蓄積したエネル
ギーを放出するチョークコイル、及び前記チョークコイ
ルの放出したエネルギーを蓄積して所定の昇圧直流電圧
を提供するコンデンサーを有した昇圧チョッパー回路
と、 前記昇圧チョッパー回路に接続され、第１の直流負荷に
直流電力を供給するコンバータ回路と、 前記整流部に接続され、少なくとも１つの第２の負荷に
電力を供給する少なくとも１つのコンバータ回路と、 前記昇圧チョッパー回路の第１の入力電流と前記少なく
とも１つのコンバータ回路の第２の入力電流を加算した
第３の入力電流を検出する電流検出部と、 前記電流検出部の検出した前記第３の入力電流を入力し
て前記昇圧チョッパー回路を制御することにより前記第
３の入力電流の波形を前記整流部の整流電圧の波形に近
似させる昇圧チョッパー制御回路を備えていることを特
徴とする電源装置。 - 【請求項２】 前記電流検出部は、前記整流部に前記昇
圧チョッパー回路と前記少なくとも１つのコンバータ回
路を並列に接続する共通のリード線に挿入された抵抗を
有する構成の請求項１の電源装置。 - 【請求項３】 前記電流検出部は、前記整流部に前記昇
圧チョッパー回路と前記少なくとも１つのコンバータ回
路を並列に接続する共通のリード線に挿入された変圧器
を有する構成の請求項１の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7000998A JPH08191569A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7000998A JPH08191569A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191569A true JPH08191569A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11489267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7000998A Pending JPH08191569A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08191569A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004364491A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源システム及び空気調和装置 |
| JP2005010779A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Samsung Electronics Co Ltd | ディスプレイパネル駆動システムの高効率電源供給装置及びその設計方法 |
| WO2006087827A1 (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 電源装置 |
| JP2007236034A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 電源システム |
| JP2011193718A (ja) * | 2011-02-24 | 2011-09-29 | Nanao Corp | 電源装置 |
| WO2012026134A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 三洋電機株式会社 | 電源装置およびそれを用いた電力変換装置 |
| WO2013183244A1 (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-12 | パナソニック株式会社 | 点灯装置 |
| WO2022029921A1 (ja) * | 2020-08-05 | 2022-02-10 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP7000998A patent/JPH08191569A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004364491A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源システム及び空気調和装置 |
| JP2005010779A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Samsung Electronics Co Ltd | ディスプレイパネル駆動システムの高効率電源供給装置及びその設計方法 |
| WO2006087827A1 (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 電源装置 |
| KR100758127B1 (ko) * | 2005-02-15 | 2007-09-13 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 전원장치 |
| US7719139B2 (en) | 2005-02-15 | 2010-05-18 | Murata Macufacturing Co., Ltd. | Power supply unit |
| JP2007236034A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 電源システム |
| US8963512B2 (en) | 2010-08-27 | 2015-02-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power supply device and electric power conversion device using the same |
| WO2012026134A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 三洋電機株式会社 | 電源装置およびそれを用いた電力変換装置 |
| JP2011193718A (ja) * | 2011-02-24 | 2011-09-29 | Nanao Corp | 電源装置 |
| JP2013254602A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Panasonic Corp | 点灯装置 |
| WO2013183244A1 (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-12 | パナソニック株式会社 | 点灯装置 |
| US9125264B2 (en) | 2012-06-05 | 2015-09-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lighting device |
| WO2022029921A1 (ja) * | 2020-08-05 | 2022-02-10 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20040123 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |