JPH08275534A

JPH08275534A - 電源装置

Info

Publication number: JPH08275534A
Application number: JP7115365A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yoshikawa; 聡吉川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動回路用の電源トランスを共用すること
で、低コストで小形化を図ること。【構成】インバータ駆動回路１の電源回路を、電源ト
ランスＴの巻線Ｎ_１、整流用ダイオードＤ_３、平滑用コ
ンデンサＣ_３で構成する。この電源回路に流れる電流
は、電源トランスＴの巻線Ｎ_１→ダイオードＤ_３→イン
バータ駆動回路２→巻線Ｎ_１のループに示すように流
れる。一方、力率改善駆動回路１２の電源回路を、電源
トランスＴの巻線Ｎ_１、Ｎ_２、整流用ダイオードＤ_２、
平滑用コンデンサＣ_２で構成する。この電源回路に流れ
る電流は、電源トランスＴの巻線Ｎ_２→ダイオードＤ_２
→力率改善駆動回路１２→ラインＧＬ上の過電流検出抵
抗Ｒ→インバータ回路１側の逆バイアス用ダイオードＤ
_４→電源トランスＴの巻線Ｎ_１のループに示すように
流れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はインバータ回路の入力
側に力率改善用の昇圧チョッパー型力率改善回路を介装
した電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は負荷となるインバータ回路１と交
流電源ＡＣとの間に力率を改善するための昇圧チョッパ
ー型力率改善回路１０を介装した電源装置の回路例を示
している。このような負荷の入力側に力率改善用の昇圧
チョッパー回路を介装した従来例としては、例えば特開
平３−５６０７１号公報が挙げられる。図７において交
流電源ＡＣはダイオードブリッジ等からなる整流回路１
１により整流され、力率改善回路１０によりスイッチン
グされる。力率改善回路１０は、リアクトルＬ_１、ＩＧ
ＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなるスイッチング素子Ｑ
_７、逆阻止用ダイオードＤ_１等で構成されている。さら
に力率改善回路１０の出力は平滑コンデンサＣ_０により
平滑されてインバータ回路１に電源が供給されるように
なっている。

【０００３】インバータ回路１は、トランジスタからな
るスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６、これらスイッチング素
子Ｑ_１〜Ｑ_６を駆動制御するインバータ駆動回路２と、
過電流停止回路３及び過電流検出抵抗Ｒで構成され、こ
のインバータ回路１から負荷Ｌに電源が供給される。そ
してインバータ回路１から負荷Ｌを介して電流がグラン
ド側のラインＧＬを介して整流回路１１側の負荷に流れ
る。ここで平滑コンデンサＣ_０とインバータ回路１のパ
ワーモジュールであるスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６との
間のラインＧＬに介装している過電流検出抵抗Ｒは、イ
ンバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の保護の
ために設けているものであり、ラインＧＬに流れる直流
電流を検出して過電流保護を行なっている。この過電流
保護とは、平滑コンデンサＣ_０よりスイッチング素子Ｑ
_１〜Ｑ_６に流れる電流が一定値を越えたことを過電流停
止回路３が検知し、この過電流停止回路３からの過電流
停止信号によりインバータ駆動回路２を停止させ、すべ
てのスインチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６をオフすることでスイ
ッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の保護を行なう。また検知方法
はラインＧＬに介装した過電流検出抵抗Ｒに流れる電流
を電圧に変換し、その電圧が一定電圧を越えたことによ
り行なう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の構成におけるイ
ンバータ回路１に昇圧チョッパー型の力率改善回路１０
を適用したとき、新たに昇圧チョッパー型の力率改善回
路１０のための電源が必要となる。図８はかかる場合の
電源回路例を示すものである。すなわち、１２は力率改
善回路１０のスイッチング素子Ｑ_７を駆動するための力
率改善駆動回路であり、この力率改善駆動回路１２のた
めの電源回路として電源トランスＴ_１、整流用ダイオー
ドＤ_２及び平滑用コンデンサＣ_２が必要となる。また、
インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１・・・を駆動
するインバータ駆動回路２用の電源回路として、電源ト
ランスＴ_２、整流用ダイオードＤ_３、平滑用コンデンサ
Ｃ_３を用いている。したがって力率改善用に昇圧チョッ
パー型力率改善駆動回路１２を用いた場合には、力率改
善駆動回路１２用の電源回路が新たに必要になる。なお
Ｄ_４は逆バイアス用ダイオード、Ｃ_４はバイアス用コン
デンサである。

【０００５】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、駆動回路用の電
源トランスを共用することで、低コストで小形の電源装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の電源装
置は、交流電源ＡＣを整流する整流回路１１と、この整
流回路１１の出力電圧を平滑するコンデンサＣ_０と、こ
のコンデンサＣ_０からの直流電圧を電源としてスイッチ
ング動作するインバータ回路１と、上記整流回路１１と
平滑用のコンデンサＣ_０との間に介装した力率改善用の
力率改善回路１０と、上記インバータ回路１のスイッチ
ング素子Ｑ_１〜Ｑ_６を駆動制御するインバータ駆動回路
２と、上記力率改善回路１０を駆動制御する力率改善駆
動回路１２と、上記平滑用のコンデンサＣ_０の負極側と
インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の負極
側との間のグランドラインＧＬ上に介装して該グランド
ラインＧＬに流れる過電流を検出する過電流検出抵抗Ｒ
と、この過電流検出抵抗Ｒにより所定値以上の過電流を
検出した場合に上記インバータ駆動回路２を制御してス
イッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の保護を行なう過電流停止回
路３とを備え、１次側を交流電源ＡＣに接続し２次側を
直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２とした電源トランスＴを設け、こ
の電源トランスＴの２次側の直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２の接
続点と上記インバータ駆動回路２の正極側との間に整流
用のダイオードＤ_３を接続し、インバータ回路１側のグ
ランドラインＧＬに対して負電源を形成するダイオード
Ｄ_４の負極側及びインバータ駆動回路２の負極側とを上
記電源トランスＴの第１巻線Ｎ_１の一端にそれぞれ接続
する一方、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２の他端と上記
力率改善駆動回路１２の正極との間に整流用のダイオー
ドＤ_２を接続し、力率改善駆動回路１２の負極側を過電
流検出抵抗Ｒの低電位側のグランドラインＧＬに接続し
ていることを特徴としている。

【０００７】また請求項２の電源装置は、交流電源ＡＣ
を整流する整流回路１１と、この整流回路１１の出力電
圧を平滑するコンデンサＣ_０と、このコンデンサＣ_０か
らの直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバ
ータ回路１と、上記整流回路１１と平滑用のコンデンサ
Ｃ_０との間に介装した力率改善用の力率改善回路１０
と、上記インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ
_６を駆動制御するインバータ駆動回路２と、上記力率改
善回路１０を駆動制御する力率改善駆動回路１２と、上
記平滑用のコンデンサＣ_０の負極側とインバータ回路１
のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の負極側との間を接続す
るグランドラインＧＬとを備え、１次側を交流電源ＡＣ
に接続し２次側を直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２とした電源トラ
ンスＴを設け、この電源トランスＴの２次側の直列２巻
線Ｎ_１、Ｎ_２の接続点をグランドラインＧＬに接続し、
電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２の他端と上記インバータ
駆動回路２の正極側との間に整流用のダイオードＤ_３を
接続し、インバータ駆動回路２の負極側と電源トランス
Ｔの第１巻線Ｎ_１の一端とを整流用のダイオードＤ_５を
介して接続する一方、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２の
他端と上記力率改善駆動回路１２の正極との間に整流用
のダイオードＤ_２を接続し、力率改善駆動回路１２の負
極側と電源トランスＴの第１巻線Ｎ_１の一端とを整流用
のダイオードＤ_６を介して接続していることを特徴とし
ている。

【０００８】さらに請求項３の電源装置は、交流電源Ａ
Ｃを整流する整流回路１１と、この整流回路１１の出力
電圧を平滑するコンデンサＣ_０と、このコンデンサＣ_０
からの直流電圧を電源としてスイッチング動作するイン
バータ回路１と、上記整流回路１１と平滑用のコンデン
サＣ_０との間に介装した力率改善用の力率改善回路１０
と、上記インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ
_６を駆動制御するインバータ駆動回路２と、上記力率改
善回路１０を駆動制御する力率改善駆動回路１２と、上
記平滑用のコンデンサＣ_０の負極側とインバータ回路１
のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の負極側との間を接続す
るグランドラインＧＬとを備え、１次側を交流電源ＡＣ
に接続し２次側を１巻線Ｎ_１とした電源トランスＴを設
け、この電源トランスＴの一端とインバータ駆動回路２
の正極側との間に整流用のダイオードＤ_３を接続し、電
源トランスＴの巻線Ｎ_１と上記ダイオードＤ_３を介する
分圧回路４とを並列に接続すると共に、該分圧回路４の
中間部をグランドラインＧＬに接続し、インバータ駆動
回路２の負極側と電源トランスＴの巻線Ｎ_１の他端とを
接続する一方、電源トランスＴの巻線Ｎ_１の一端と上記
力率改善駆動回路１２の正極との間に整流用のダイオー
ドＤ_２を接続し、力率改善駆動回路１２の負極側と電源
トランスＴの巻線Ｎ_１の他端とを接続していることを特
徴としている。

【０００９】請求項４の電源装置は、交流電源ＡＣを整
流する整流回路１１と、この整流回路１１の出力電圧を
平滑するコンデンサＣ_０と、このコンデンサＣ_０からの
直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバータ
回路１と、上記整流回路１１と平滑用のコンデンサＣ_０
との間に介装した力率改善用の力率改善回路１０と、上
記インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６を駆
動制御するインバータ駆動回路２と、上記力率改善回路
１０を駆動制御する力率改善駆動回路１２と、上記平滑
用のコンデンサＣ_０の負極側とインバータ回路１のスイ
ッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の負極側との間のグランドライ
ンＧＬ上に介装して該グランドラインＧＬに流れる過電
流を検出する過電流検出抵抗Ｒと、この過電流検出抵抗
Ｒにより所定値以上の過電流を検出した場合に上記イン
バータ駆動回路２を制御してスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ
_６の保護を行なう過電流停止回路３とを備え、１次側を
交流電源ＡＣに接続し２次側を直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２と
した電源トランスＴを設け、この電源トランスＴの２次
側の直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２の接続点と上記インバータ駆
動回路２の正極側との間に整流用のダイオードＤ_３を接
続し、インバータ回路１側のグランドラインＧＬに対し
て負電源を形成するダイオードＤ_４の負極側及びインバ
ータ駆動回路２の負極側とを上記電源トランスＴの第１
巻線Ｎ_１の一端にそれぞれ接続する一方、電源トランス
Ｔの第２巻線Ｎ_２の他端と上記力率改善駆動回路１２の
正極との間に整流用のダイオードＤ_２を接続し、力率改
善駆動回路１２の負極側をグランドラインＧＬに接続
し、さらに上記過電流検出抵抗Ｒは上記ダイオードＤ_４
の位置より高電位側のグランドラインＧＬ上に介装して
いることを特徴としている。

【００１０】請求項５の電源装置は、交流電源ＡＣを整
流する整流回路１１と、この整流回路１１の出力電圧を
平滑するコンデンサＣ_０と、このコンデンサＣ_０からの
直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバータ
回路１と、上記整流回路１１と平滑用のコンデンサＣ_０
との間に介装した力率改善用の力率改善回路１０と、上
記インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６を駆
動制御するインバータ駆動回路２と、上記力率改善回路
１０を駆動制御する力率改善駆動回路１２と、上記平滑
用のコンデンサＣ_０の負極側とインバータ回路１のスイ
ッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の負極側との間のグランドライ
ンＧＬ上に介装して該グランドラインＧＬに流れる過電
流を検出する過電流検出抵抗Ｒと、この過電流検出抵抗
Ｒにより所定値以上の過電流を検出した場合に上記イン
バータ駆動回路２を制御してスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ
_６の保護を行なう過電流停止回路３とを備え、１次側を
交流電源ＡＣに接続し２次側を直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２と
した電源トランスＴを設け、この電源トランスＴの２次
側の直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２の接続点を過電流検出抵抗Ｒ
の低電位側のグランドラインＧＬに接続し、電源トラン
スＴの第２巻線Ｎ_２の他端と上記インバータ駆動回路２
の正極側との間に整流用のダイオードＤ_３を接続し、イ
ンバータ駆動回路２の負極側と電源トランスＴの第１巻
線Ｎ_１の一端とを整流用のダイオードＤ_５を介して接続
する一方、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２の他端と上記
力率改善駆動回路１２の正極との間に整流用のダイオー
ドＤ_２を接続し、力率改善駆動回路１２の負極側と電源
トランスＴの第１巻線Ｎ_１の一端とを整流用のダイオー
ドＤ_６を介して接続していることを特徴としている。

【００１１】請求項６の電源装置は、交流電源ＡＣを整
流する整流回路１１と、この整流回路１１の出力電圧を
平滑するコンデンサＣ_０と、このコンデンサＣ_０からの
直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバータ
回路１と、上記整流回路１１と平滑用のコンデンサＣ_０
との間に介装した力率改善用の力率改善回路１０と、上
記インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６を駆
動制御するインバータ駆動回路２と、上記力率改善回路
１０を駆動制御する力率改善駆動回路１２と、上記平滑
用のコンデンサＣ_０の負極側とインバータ回路１のスイ
ッチング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の負極側との間のグランドライ
ンＧＬ上に介装して該グランドラインＧＬに流れる過電
流を検出する過電流検出抵抗Ｒと、この過電流検出抵抗
Ｒにより所定値以上の過電流を検出した場合に上記イン
バータ駆動回路２を制御してスイッチング素子Ｑ_１〜Ｑ
_６の保護を行なう過電流停止回路３とを備え、１次側を
交流電源ＡＣに接続し２次側を１巻線Ｎ_１とした電源ト
ランスＴを設け、この電源トランスＴの巻線Ｎ_１の一端
とインバータ駆動回路２の正極側との間に整流用のダイ
オードＤ_３を接続し、インバータ駆動回路２の負極側と
電源トランスＴの巻線Ｎ_１の他端とを接続すく一方、電
源トランスＴの巻線Ｎ_１の一端と上記力率改善駆動回路
１２の正極との間に整流用のダイオードＤ_２を接続し、
電源トランスＴの巻線Ｎ_１と上記ダイオードＤ_２を介す
る分圧回路４とを並列に接続すると共に、該分圧回路４
の中間部を過電流検出抵抗Ｒの低電位側のグランドライ
ンＧＬに接続し、力率改善駆動回路１２の負極側と電源
トランスＴの巻線Ｎ_１の他端とを接続していることを特
徴としている。

【００１２】

【作用】上記請求項１記載の電源装置によれば、インバ
ータ駆動回路２への電流は、電源トランスＴの第１巻線
Ｎ_１からダイオードＤ_３、インバータ駆動回路２、第１
巻線Ｎ_１へと流れ、また力率改善駆動回路１２への電流
は、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２からダイオード
Ｄ_２、力率改善駆動回路１２、グランドラインＧＬ、過
電流検出抵抗Ｒ、ダイオードＤ_４、第１巻線Ｎ_１へと流
れる。したがって１個の電源トランスＴによりインバー
タ駆動回路２及び力率改善駆動回路１２の電源回路を形
成できて、低コストで小型の力率改善を施した電源装置
を形成することができる。

【００１３】請求項２記載の電源装置によれば、インバ
ータ駆動回路２への電流は、電源トランスＴの第２巻線
Ｎ_２、ダイオードＤ_３、インバータ駆動回路２、ダイオ
ードＤ_５、第１巻線Ｎ_１へと流れ、また力率改善駆動回
路１２への電流は、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２、ダ
イオードＤ_２、力率改善駆動回路１２、ダイオード
Ｄ_６、第１巻線Ｎ_１へと流れる。したがって１個の電源
トランスＴによりインバータ駆動回路２及び力率改善駆
動回路１２の電源回路を形成できて、低コストで小型の
力率改善を施した電源装置を形成することができる。

【００１４】また請求項３記載の電源装置によれば、イ
ンバータ駆動回路２への電流は、電源トランスＴの巻線
Ｎ_１、ダイオードＤ_３、インバータ駆動回路２、巻線Ｎ
_１へと流れ、また力率改善駆動回路１２への電流は、電
源トランスＴの巻線Ｎ_１、ダイオードＤ_２、力率改善駆
動回路１２、巻線Ｎ_１へと流れる。したがって１個の電
源トランスＴによりインバータ駆動回路２及び力率改善
駆動回路１２の電源回路を形成できて、低コストで小型
の力率改善を施した電源装置を形成することができる。

【００１５】また請求項４記載の電源装置によれば、イ
ンバータ駆動回路２への電流は、電源トランスＴの第１
巻線Ｎ_１からダイオードＤ_３、インバータ駆動回路２、
第１巻線Ｎ_１へと流れ、また力率改善駆動回路１２への
電流は、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２からダイオード
Ｄ_２、力率改善駆動回路１２、グランドラインＧＬ、ダ
イオードＤ_４、第１巻線Ｎ_１へと流れる。したがって１
個の電源トランスＴによりインバータ駆動回路２及び力
率改善駆動回路１２の電源回路を形成できて、低コスト
で小型の力率改善を施した電源装置を形成することがで
きる。また力率改善駆動回路１２の電源回路における電
流のループは過電流検出抵抗Ｒを介さずに構成している
ので、過電流検出抵抗Ｒによるインバータ回路１の過電
流検出に影響を与えない。そのため、過電流検出を精度
良く行なうことができる。

【００１６】さらに請求項５記載の電源装置によれば、
インバータ駆動回路２への電流は、電源トランスＴの第
２巻線Ｎ_２、ダイオードＤ_３、インバータ駆動回路２、
ダイオードＤ_５、第１巻線Ｎ_１へと流れ、また力率改善
駆動回路１２への電流は、電源トランスＴの第２巻線Ｎ
_２、ダイオードＤ_２、力率改善駆動回路１２、ダイオー
ドＤ_６、第１巻線Ｎ_１へと流れる。したがって１個の電
源トランスＴによりインバータ駆動回路２及び力率改善
駆動回路１２の電源回路を形成できて、低コストで小型
の力率改善を施した電源装置を形成することができる。
また電源回路を構成する電源トランスＴの巻線Ｎ_１と巻
線Ｎ_２との接続点を過電流検出抵抗Ｒの低電位側のグラ
ンドラインＧＬに接続しているので、電源回路における
電流の影響を過電流検出抵抗Ｒに対して少なくあるいは
無くしており、そのため、過電流検出を精度良く行なう
ことができる。

【００１７】また請求項６記載の電源装置によれば、イ
ンバータ駆動回路２への電流は、電源トランスＴの巻線
Ｎ_１、ダイオードＤ_３、インバータ駆動回路２、巻線Ｎ
_１へと流れ、また力率改善駆動回路１２への電流は、電
源トランスＴの巻線Ｎ_１、ダイオードＤ_２、力率改善駆
動回路１２、巻線Ｎ_１へと流れる。したがって１個の電
源トランスＴによりインバータ駆動回路２及び力率改善
駆動回路１２の電源回路を形成できて、低コストで小型
の力率改善を施した電源装置を形成することができる。
また電源回路を構成する分圧回路４の中間部を過電流検
出抵抗Ｒの低電位側のグランドラインＧＬに接続してい
るので、電源回路における電流の影響を過電流検出抵抗
Ｒに対して少なくあるいは無くしており、そのため、過
電流検出を精度良く行なうことができる。

【００１８】

【実施例】次にこの発明の電源装置の具体的な実施例に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。なおインバ
ータ回路に力率改善用の昇圧チョッパー型力率改善回路
１０を施した電源装置の全体の構成は従来例とほぼ同様
なので、同一の機能を発揮する部材には同一の番号、記
号を付して説明を省略し、本発明の要旨の部分について
詳述する。

【００１９】（実施例１）図１に実施例１を示す。この
実施例では、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１
・・・としてトランジスタを用い、また昇圧チョッパー
型の力率改善回路１０のスイッチング素子Ｑ_７として電
圧駆動型のＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴを用いている。
そしてインバータ駆動回路２及び力率改善駆動回路１２
の電源回路には１個の電源トランスＴを使用し、この電
源トランスＴは２巻線を直列に接続したトランス（１巻
線の中間タップ付きのトランスを含む）を用いている。
インバータ駆動回路２の電源として電源トランスＴの第
１巻線Ｎ_１を用い、力率改善駆動回路１２の電源として
電源トランスＴの直列２巻線Ｎ_１、Ｎ_２を用いている。
また力率改善駆動回路１２の電源回路のループとして過
電流検出抵抗Ｒの介設されたグランドラインＧＬ（平滑
用コンデンサＣ_０の負極側とインバータ回路１のスイッ
チング素子Ｑ_１〜Ｑ_６の負極側とを結ぶライン）及びダ
イオードＤ_４の介設されたインバータ駆動回路２の負側
ラインＮＬ_１を共用している。なお電源トランスＴの１
次巻線側はその図示を省略している。

【００２０】まずインバータ駆動回路２の電源回路を、
電源トランスＴの第１巻線Ｎ_１、整流用ダイオード
Ｄ_３、平滑用コンデンサＣ_３で構成し、電源トランスＴ
の第１巻線Ｎ_１に誘起された電圧はダイオードＤ_３で整
流され、コンデンサＣ_３で平滑されてインバータ駆動回
路２に供給される。この時、この電源回路に流れる電流
は、電源トランスＴの巻線Ｎ_１→正側ラインＰＬ_１、ダ
イオードＤ_３→インバータ駆動回路２→負側ラインＮＬ
_１→巻線Ｎ_１のループに示すように流れる。

【００２１】一方、力率改善駆動回路１２の電源回路
を、電源トランスＴの両巻線Ｎ_１、Ｎ_２、整流用ダイオ
ードＤ_２、平滑用コンデンサＣ_２で構成し、電源トラン
スＴの両巻線Ｎ_１、Ｎ_２の両端に発生した電圧はダイオ
ードＤ_２で整流され、コンデンサＣ_２で平滑されて力率
改善駆動回路１２に供給される。この時、この電源回路
に流れる電流は、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２→正側
ラインＰＬ_２、ダイオードＤ_２→力率改善駆動回路１２
→グランドラインＧＬ上の過電流検出抵抗Ｒ→インバー
タ回路１側の逆バイアス用ダイオードＤ_４→負側ライン
ＮＬ_１→電源トランスＴの第１巻線Ｎ_１のループに示
すように流れる。なおループに流れる力率改善駆動回
路１２用の電流は、インバータ回路１のスイッチング素
子Ｑ_１・・・に流れる電流と比べて小さいので、過電流
検出抵抗Ｒによる過電流検出において特に影響はない。

【００２２】このように本実施例では、インバータ駆動
回路２の電源用の電源トランスＴを力率改善駆動回路１
２の電源と共用することで、低コストで小型の力率改善
を施した電源装置を提供することができる。

【００２３】（実施例２）実施例２を図２に示す。本実
施例では図１の場合と同タイプの電源トランスＴを用い
る一方、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１・・
・には電圧駆動型のＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴを使用
した場合である。なお力率改善回路１０側のスイッチン
グ素子Ｑ_７も電圧駆動型のＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴ
を使用している。本実施例では電源トランスＴの第１巻
線Ｎ_１と第２巻線Ｎ_２との接続点あるいは１巻線とした
場合の中間タップを主回路のグランドラインＧＬに接続
し、このグランドラインＧＬを基準にして電源トランス
Ｔの第１巻線Ｎ_１と第２巻線Ｎ_２により正負の電源を形
成した場合である。そしてインバータ駆動回路２の電源
回路は、電源トランスＴ、整流用ダイオードＤ_３、
Ｄ_５、平滑用コンデンサＣ_３、Ｃ_４等で構成している。
また力率改善駆動回路１２側の電源回路は、電源トラン
スＴ、整流用ダイオードＤ_２、Ｄ_６、平滑用コンデンサ
Ｃ_２、Ｃ_５等で構成している。

【００２４】インバータ駆動回路２への電流は、電源ト
ランスＴの第２巻線Ｎ_２→正側ラインＰＬ_１、ダイオー
ドＤ_３→インバータ駆動回路２→負側ラインＮＬ_１、ダ
イオードＤ_５→第１巻線Ｎ_１のループで流れて、インバ
ータ駆動回路２に電源が供給される。また力率改善駆動
回路１２への電流は、電源トランスＴの第２巻線Ｎ_２→
正側ラインＰＬ_２、ダイオードＤ_２→力率改善駆動回路
１２→負側ラインＮＬ_２、ダイオードＤ_６→第１巻線Ｎ
_１のループで流れて、力率改善駆動回路１２に電源が供
給される。

【００２５】（実施例３）実施例３を図３に示す。図２
の場合では電源トランスＴを直列２巻線としたが、本実
施例では電源トランスＴを１巻線で構成した場合であ
る。また、インバータ回路１のスイッチング素子Ｑ_１・
・・及び力率改善回路１０のスイッチング素子Ｑ_７を図
２の場合と同様に電圧駆動型のＩＧＢＴまたはＭＯＳＦ
ＥＴで構成している。本実施例でも図２の場合と同様に
電源トランスＴの巻線Ｎ_１に整流用のダイオードＤ_３を
介して分圧回路４を並列に接続し、この分圧回路４の中
間点をグランドラインＧＬに接続して正負の電源を形成
している。ここでインバータ駆動回路２側の電源回路
を、電源トランスＴ、整流用ダイオードＤ_３、平滑用の
コンデンサＣ_３、Ｃ_４で構成している。また力率改善駆
動回路１２側の電源回路を、電源トランスＴ、整流用の
ダイオードＤ_２、平滑用のコンデンサＣ_２、Ｃ_５で構成
している。

【００２６】インバータ駆動回路２への電流は、電源ト
ランスＴの巻線Ｎ_１→正側ラインＰＬ_１、ダイオードＤ
_３→インバータ駆動回路２→負側ラインＮＬ_１→巻線Ｎ
_１へのループで流れてインバータ駆動回路２に電源を供
給している。また力率改善駆動回路１２への電流は、電
源トランスＴの巻線Ｎ_１→正側ラインＰＬ_２、ダイオー
ドＤ_２→力率改善駆動回路１２→負側ラインＮＬ_２→巻
線Ｎ_１へのループで流れて、力率改善駆動回路１２に電
源を供給している。

【００２７】（実施例４）図４に実施例４を示す。本実
施例は図１に対応した実施例を示し、力率改善駆動回路
１２側の電源回路に流れる電流を過電流検出抵抗Ｒに流
さないようにしたものである。つまり逆バイアス用のダ
イオードＤ_４のアノード側とスイッチング素子Ｑ_１のエ
ミッタ側との間のグランドラインＧＬ上に過電流検出抵
抗Ｒを介装し、力率改善駆動回路１２に流れる電流を過
電流検出抵抗Ｒを介さずにダイオードＤ_４を介して電源
トランスＴの第１巻線Ｎ_１へ流すようにしている。した
がって過電流検出抵抗Ｒにはインバータ回路１のスイッ
チング素子Ｑ_１・・・に流れる電流のみが流れることに
なり、過電流検出を精度良く行なうことができる。なお
インバータ駆動回路１及び力率改善駆動回路１２への電
流の流れは、図１の場合と基本的に同じなので説明は省
略する。

【００２８】（実施例５）図５は実施例５を示し、図２
に対応した実施例である。本実施例も図４の場合と同様
に電源トランスＴの電源回路に流れる電流が過電流検出
抵抗Ｒの過電流検出に影響を及ぼさないようにしたもの
である。すなわち、電源トランスＴの第１巻線Ｎ_１と第
２巻線Ｎ_２の接続点よりグランドラインＧＬに落とす位
置を過電流検出抵抗Ｒの低電位側にしている。これによ
りインバータ駆動回路２及び力率改善駆動回路１２の電
源回路に流れる電流が過電流検出抵抗Ｒに及ぼす影響を
少なくして、過電流検出抵抗Ｒでの過電流検出を精度良
く行なうようにしている。なおインバータ駆動回路２及
び力率改善駆動回路１２への電流の流れは、図２の場合
と基本的に同じなので説明は省略する。

【００２９】（実施例６）実施例６を図６に示す。本実
施例も図５の場合と同様であり、図３に対応した実施例
である。本実施例では分圧回路４をダイオードＤ_２のカ
ソード側に接続し、分圧回路４の中間点を接続するグラ
ンドラインＧＬ上の位置を過電流検出抵抗Ｒの低電位側
にしている。これによりインバータ駆動回路２及び力率
改善駆動回路１２の電源回路に流れる電流が過電流検出
抵抗Ｒに及ぼす影響を少なくして、過電流検出抵抗Ｒで
の過電流検出を精度良く行なうようにしている。なおイ
ンバータ駆動回路２及び力率改善駆動回路１２への電流
の流れは、図３の場合と基本的に同じなので説明は省略
する。

【００３０】

【発明の効果】上記請求項１〜請求項３の電源装置によ
れば、１個の電源トランスによりインバータ駆動回路及
び力率改善駆動回路の電源回路を形成できて、低コスト
で小型の力率改善を施した電源装置を形成することがで
きる。

【００３１】また請求項４の電源装置によれば、１個の
電源トランスによりインバータ駆動回路及び力率改善駆
動回路の電源回路を形成できて、低コストで小型の力率
改善を施した電源装置を形成することができる。また力
率改善駆動回路の電源回路における電流のループにおい
ては過電流検出抵抗を介さずに流しているので、過電流
検出抵抗によるインバータ回路の過電流検出に影響を与
えない。そのため、過電流検出を精度良く行なうことが
できる。

【００３２】さらに請求項５の電源装置によれば、１個
の電源トランスによりインバータ駆動回路及び力率改善
駆動回路の電源回路を形成できて、低コストで小型の力
率改善を施した電源装置を形成することができる。また
電源回路を構成する電源トランスの両巻線の接続点を過
電流検出抵抗の低電位側のグランドラインに接続してい
るので、電源回路における電流の影響を過電流検出抵抗
に対して少なくあるいは無くしており、そのため、過電
流検出を精度良く行なうことができる。

【００３３】また請求項６の電源装置によれば、１個の
電源トランスによりインバータ駆動回路及び力率改善駆
動回路の電源回路を形成できて、低コストで小型の力率
改善を施した電源装置を形成することができる。また電
源回路を構成する分圧回路の中間部を過電流検出抵抗の
低電位側のグランドラインに接続しているので、電源回
路における電流の影響を過電流検出抵抗に対して少なく
あるいは無くしており、そのため、過電流検出を精度良
く行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の電源装置の回路図であ
る。

【図２】この発明の実施例２の電源装置の回路図であ
る。

【図３】この発明の実施例３の電源装置の回路図であ
る。

【図４】この発明の実施例４の電源装置の回路図であ
る。

【図５】この発明の実施例５の電源装置の回路図であ
る。

【図６】この発明の実施例６の電源装置の回路図であ
る。

【図７】従来例の昇圧チョッパー型力率改善回路を適用
した場合のインバータ回路図である。

【図８】図７の場合の電源回路図である。

【符号の説明】

１インバータ回路２インバータ駆動回路３過電流停止回路４分圧回路１０力率改善回路１２力率改善駆動回路Ｑ_１〜Ｑ_６スイッチング素子Ｃ_０平滑用のコンデンサＤ_２、Ｄ_３整流用のダイオードＤ_４逆バイアス用のダイオードＤ_５、Ｄ_６整流用のダイオードＧＬグランドライン

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/48 9181−5ＨＨ０２Ｍ 7/48 Ｙ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源（ＡＣ）を整流する整流回路
（１１）と、この整流回路（１１）の出力電圧を平滑す
るコンデンサ（Ｃ_０）と、このコンデンサ（Ｃ_０）から
の直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバー
タ回路（１）と、上記整流回路（１１）と平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）との間に介装した力率改善用の力率改善
回路（１０）と、上記インバータ回路（１）のスイッチ
ング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）を駆動制御するインバータ
駆動回路（２）と、上記力率改善回路（１０）を駆動制
御する力率改善駆動回路（１２）と、上記平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）の負極側とインバータ回路（１）のスイ
ッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の負極側との間のグラ
ンドライン（ＧＬ）上に介装して該グランドライン（Ｇ
Ｌ）に流れる過電流を検出する過電流検出抵抗（Ｒ）
と、この過電流検出抵抗（Ｒ）により所定値以上の過電
流を検出した場合に上記インバータ駆動回路（２）を制
御してスイッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の保護を行
なう過電流停止回路（３）とを備え、１次側を交流電源
（ＡＣ）に接続し２次側を直列２巻線（Ｎ_１）（Ｎ_２）
とした電源トランス（Ｔ）を設け、この電源トランス
（Ｔ）の２次側の直列２巻線（Ｎ_１）（Ｎ_２）の接続点
と上記インバータ駆動回路（２）の正極側との間に整流
用のダイオード（Ｄ_３）を接続し、インバータ回路
（１）側のグランドライン（ＧＬ）に対して負電源を形
成するダイオード（Ｄ_４）の負極側及びインバータ駆動
回路（２）の負極側とを上記電源トランス（Ｔ）の第１
巻線（Ｎ_１）の一端にそれぞれ接続する一方、電源トラ
ンス（Ｔ）の第２巻線（Ｎ_２）の他端と上記力率改善駆
動回路（１２）の正極との間に整流用のダイオード（Ｄ
_２）を接続し、力率改善駆動回路（１２）の負極側を過
電流検出抵抗（Ｒ）の低電位側のグランドライン（Ｇ
Ｌ）に接続していることを特徴とする電源装置。
【請求項２】交流電源（ＡＣ）を整流する整流回路
（１１）と、この整流回路（１１）の出力電圧を平滑す
るコンデンサ（Ｃ_０）と、このコンデンサ（Ｃ_０）から
の直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバー
タ回路（１）と、上記整流回路（１１）と平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）との間に介装した力率改善用の力率改善
回路（１０）と、上記インバータ回路（１）のスイッチ
ング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）を駆動制御するインバータ
駆動回路（２）と、上記力率改善回路（１０）を駆動制
御する力率改善駆動回路（１２）と、上記平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）の負極側とインバータ回路（１）のスイ
ッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の負極側との間を接続
するグランドライン（ＧＬ）とを備え、１次側を交流電
源（ＡＣ）に接続し２次側を直列２巻線（Ｎ_１）
（Ｎ_２）とした電源トランス（Ｔ）を設け、この電源ト
ランス（Ｔ）の２次側の直列２巻線（Ｎ_１）（Ｎ_２）の
接続点をグランドライン（ＧＬ）に接続し、電源トラン
ス（Ｔ）の第２巻線（Ｎ_２）の他端と上記インバータ駆
動回路（２）の正極側との間に整流用のダイオード（Ｄ
_３）を接続し、インバータ駆動回路（２）の負極側と電
源トランス（Ｔ）の第１巻線（Ｎ_１）の一端とを整流用
のダイオード（Ｄ_５）を介して接続する一方、電源トラ
ンス（Ｔ）の第２巻線（Ｎ_２）の他端と上記力率改善駆
動回路（１２）の正極との間に整流用のダイオード（Ｄ
_２）を接続し、力率改善駆動回路（１２）の負極側と電
源トランス（Ｔ）の第１巻線（Ｎ_１）の一端とを整流用
のダイオード（Ｄ_６）を介して接続していることを特徴
とする電源装置。
【請求項３】交流電源（ＡＣ）を整流する整流回路
（１１）と、この整流回路（１１）の出力電圧を平滑す
るコンデンサ（Ｃ_０）と、このコンデンサ（Ｃ_０）から
の直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバー
タ回路（１）と、上記整流回路（１１）と平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）との間に介装した力率改善用の力率改善
回路（１０）と、上記インバータ回路（１）のスイッチ
ング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）を駆動制御するインバータ
駆動回路（２）と、上記力率改善回路（１０）を駆動制
御する力率改善駆動回路（１２）と、上記平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）の負極側とインバータ回路（１）のスイ
ッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の負極側との間を接続
するグランドライン（ＧＬ）とを備え、１次側を交流電
源（ＡＣ）に接続し２次側を１巻線（Ｎ_１）とした電源
トランス（Ｔ）を設け、この電源トランス（Ｔ）の一端
とインバータ駆動回路（２）の正極側との間に整流用の
ダイオード（Ｄ_３）を接続し、電源トランス（Ｔ）の巻
線（Ｎ_１）と上記ダイオード（Ｄ_３）を介する分圧回路
（４）とを並列に接続すると共に、該分圧回路（４）の
中間部をグランドライン（ＧＬ）に接続し、インバータ
駆動回路（２）の負極側と電源トランス（Ｔ）の巻線
（Ｎ_１）の他端とを接続する一方、電源トランス（Ｔ）
の巻線（Ｎ_１）の一端と上記力率改善駆動回路（１２）
の正極との間に整流用のダイオード（Ｄ_２）を接続し、
力率改善駆動回路（１２）の負極側と電源トランス
（Ｔ）の巻線（Ｎ_１）の他端とを接続していることを特
徴とする電源装置。
【請求項４】交流電源（ＡＣ）を整流する整流回路
（１１）と、この整流回路（１１）の出力電圧を平滑す
るコンデンサ（Ｃ_０）と、このコンデンサ（Ｃ_０）から
の直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバー
タ回路（１）と、上記整流回路（１１）と平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）との間に介装した力率改善用の力率改善
回路（１０）と、上記インバータ回路（１）のスイッチ
ング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）を駆動制御するインバータ
駆動回路（２）と、上記力率改善回路（１０）を駆動制
御する力率改善駆動回路（１２）と、上記平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）の負極側とインバータ回路（１）のスイ
ッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の負極側との間のグラ
ンドライン（ＧＬ）上に介装して該グランドライン（Ｇ
Ｌ）に流れる過電流を検出する過電流検出抵抗（Ｒ）
と、この過電流検出抵抗（Ｒ）により所定値以上の過電
流を検出した場合に上記インバータ駆動回路（２）を制
御してスイッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の保護を行
なう過電流停止回路（３）とを備え、１次側を交流電源
（ＡＣ）に接続し２次側を直列２巻線（Ｎ_１）（Ｎ_２）
とした電源トランス（Ｔ）を設け、この電源トランス
（Ｔ）の２次側の直列２巻線（Ｎ_１）（Ｎ_２）の接続点
と上記インバータ駆動回路（２）の正極側との間に整流
用のダイオード（Ｄ_３）を接続し、インバータ回路
（１）側のグランドライン（ＧＬ）に対して負電源を形
成するダイオード（Ｄ_４）の負極側及びインバータ駆動
回路（２）の負極側とを上記電源トランス（Ｔ）の第１
巻線（Ｎ_１）の一端にそれぞれ接続する一方、電源トラ
ンス（Ｔ）の第２巻線（Ｎ_２）の他端と上記力率改善駆
動回路（１２）の正極との間に整流用のダイオード（Ｄ
_２）を接続し、力率改善駆動回路（１２）の負極側をグ
ランドライン（ＧＬ）に接続し、さらに上記過電流検出
抵抗（Ｒ）は上記ダイオード（Ｄ_４）の位置より高電位
側のグランドライン（ＧＬ）上に介装していることを特
徴とする電源装置。
【請求項５】交流電源（ＡＣ）を整流する整流回路
（１１）と、この整流回路（１１）の出力電圧を平滑す
るコンデンサ（Ｃ_０）と、このコンデンサ（Ｃ_０）から
の直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバー
タ回路（１）と、上記整流回路（１１）と平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）との間に介装した力率改善用の力率改善
回路（１０）と、上記インバータ回路（１）のスイッチ
ング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）を駆動制御するインバータ
駆動回路（２）と、上記力率改善回路（１０）を駆動制
御する力率改善駆動回路（１２）と、上記平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）の負極側とインバータ回路（１）のスイ
ッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の負極側との間のグラ
ンドライン（ＧＬ）上に介装して該グランドライン（Ｇ
Ｌ）に流れる過電流を検出する過電流検出抵抗（Ｒ）
と、この過電流検出抵抗（Ｒ）により所定値以上の過電
流を検出した場合に上記インバータ駆動回路（２）を制
御してスイッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の保護を行
なう過電流停止回路（３）とを備え、１次側を交流電源
（ＡＣ）に接続し２次側を直列２巻線（Ｎ_１）（Ｎ_２）
とした電源トランス（Ｔ）を設け、この電源トランス
（Ｔ）の２次側の直列２巻線（Ｎ_１）（Ｎ_２）の接続点
を過電流検出抵抗（Ｒ）の低電位側のグランドライン
（ＧＬ）に接続し、電源トランス（Ｔ）の第２巻線（Ｎ
_２）の他端と上記インバータ駆動回路（２）の正極側と
の間に整流用のダイオード（Ｄ_３）を接続し、インバー
タ駆動回路（２）の負極側と電源トランス（Ｔ）の第１
巻線（Ｎ_１）の一端とを整流用のダイオード（Ｄ_５）を
介して接続する一方、電源トランス（Ｔ）の第２巻線
（Ｎ_２）の他端と上記力率改善駆動回路（１２）の正極
との間に整流用のダイオード（Ｄ_２）を接続し、力率改
善駆動回路（１２）の負極側と電源トランス（Ｔ）の第
１巻線（Ｎ_１）の一端とを整流用のダイオード（Ｄ_６）
を介して接続していることを特徴とする電源装置。
【請求項６】交流電源（ＡＣ）を整流する整流回路
（１１）と、この整流回路（１１）の出力電圧を平滑す
るコンデンサ（Ｃ_０）と、このコンデンサ（Ｃ_０）から
の直流電圧を電源としてスイッチング動作するインバー
タ回路（１）と、上記整流回路（１１）と平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）との間に介装した力率改善用の力率改善
回路（１０）と、上記インバータ回路（１）のスイッチ
ング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）を駆動制御するインバータ
駆動回路（２）と、上記力率改善回路（１０）を駆動制
御する力率改善駆動回路（１２）と、上記平滑用のコン
デンサ（Ｃ_０）の負極側とインバータ回路（１）のスイ
ッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の負極側との間のグラ
ンドライン（ＧＬ）上に介装して該グランドライン（Ｇ
Ｌ）に流れる過電流を検出する過電流検出抵抗（Ｒ）
と、この過電流検出抵抗（Ｒ）により所定値以上の過電
流を検出した場合に上記インバータ駆動回路（２）を制
御してスイッチング素子（Ｑ_１）〜（Ｑ_６）の保護を行
なう過電流停止回路（３）とを備え、１次側を交流電源
（ＡＣ）に接続し２次側を１巻線（Ｎ_１）とした電源ト
ランス（Ｔ）を設け、この電源トランス（Ｔ）の巻線
（Ｎ_１）の一端とインバータ駆動回路（２）の正極側と
の間に整流用のダイオード（Ｄ_３）を接続し、インバー
タ駆動回路（２）の負極側と電源トランス（Ｔ）の巻線
（Ｎ_１）の他端とを接続する一方、電源トランス（Ｔ）
の巻線（Ｎ_１）の一端と上記力率改善駆動回路（１２）
の正極との間に整流用のダイオード（Ｄ_２）を接続し、
電源トランス（Ｔ）の巻線（Ｎ_１）と上記ダイオード
（Ｄ_２）を介する分圧回路（４）とを並列に接続すると
共に、該分圧回路（４）の中間部を過電流検出抵抗
（Ｒ）の低電位側のグランドライン（ＧＬ）に接続し、
力率改善駆動回路（１２）の負極側と電源トランス
（Ｔ）の巻線（Ｎ_１）の他端とを接続していることを特
徴とする電源装置。