JPH10117475A - Power supply unit by active filter - Google Patents

Power supply unit by active filter

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JPH10117475A
JPH10117475A JP8267563A JP26756396A JPH10117475A JP H10117475 A JPH10117475 A JP H10117475A JP 8267563 A JP8267563 A JP 8267563A JP 26756396 A JP26756396 A JP 26756396A JP H10117475 A JPH10117475 A JP H10117475A
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JP
Japan
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voltage
power supply
current
output
resistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8267563A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikiyo Futagawa
良清 二川
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH10117475A publication Critical patent/JPH10117475A/en
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    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/20Active power filtering [APF]

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate forming a power source by an active filter, which restrains generation of harmonic by using an inrush current preventing means and a control reference voltage generating means as the variable impedance of a transistor. SOLUTION: In an inrush current preventing device 20, when the voltage generated at a resistor R1 exceeds the saturated voltage between the base and emitter of a transistor Tr4, base current runs through R2, the Tr4 turns on to limit the base current of a Tr3 which runs through R3, the current which runs through Tr3 is made into a constant current for preventing excess current. A control reference voltage generating means 21 divides Vin with R6 and Tr6, and variable impedance consisting of R9, the divided voltage is impedance- converted by the Tr9, and is divided further by Rd7 and Rd8 to attain prescribed reference voltage Vm. This control is conducted by averaging the erroneous signal Ver of a comparator 14 with R8 and a capacitor C4, by which the reference voltage Vm stabilizes the average of output Vo to change a peak value with a roughly sinewave arc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はAC(商用)電源の電流
がほぼ正弦弧に流れるように制御して、AC電源周波数の
高調波成分を抑圧して力率を改善した脈流を含んでほぼ
安定化された直流出力を得るアクティブフィルタによる
電源装置の構成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention includes a pulsating flow in which a current of an AC (commercial) power supply is controlled so as to flow in a substantially sinusoidal arc, and a harmonic component of an AC power supply frequency is suppressed to improve a power factor. The present invention relates to a configuration of a power supply device using an active filter that obtains a substantially stabilized DC output.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術を図に従って説明する。図1は
コンデンサインプット型のスイッチング方式の電源装置
の概略構成を示す。1はAC(商用)電源を表し、AC100/11
7ボルト、AC230ボルト系などがある。2は全波整流する
整流器、3は突入電流防止回路でコンデンサ4に突入過
電流が流れるのを防止する。5はスイッチング方式によ
るコンバータで、コンデンサの充電電圧をトランスをス
イッチングして普通は一次側と二次側とを絶縁した所定
の直流出力を放出する。Vinは全波整流の電圧波形を表
す。尚、突入電流防止回路は、50ワット程度以下の小容
量の電源ではサミスタで電源投入時は抵抗が高く、通電
が持続すると温度上昇により抵抗小さくなる簡単なもの
を使用する。これ以上の場合は、数10オームの抵抗とサ
イリスタを並列接続して、電源回路が立ち上がるとサイ
リスタが通電して抵抗を短絡する複雑な構成である。
2. Description of the Related Art A prior art will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a capacitor input type switching type power supply device. 1 represents an AC (commercial) power supply, AC100 / 11
There are 7 volts and 230 volts AC. Reference numeral 2 denotes a rectifier for full-wave rectification, and reference numeral 3 denotes an inrush current prevention circuit for preventing an inrush overcurrent from flowing through the capacitor 4. Reference numeral 5 denotes a switching type converter, which switches a charging voltage of a capacitor by switching a transformer and normally emits a predetermined DC output insulated from a primary side and a secondary side. Vin represents the voltage waveform of full-wave rectification. For the inrush current prevention circuit, use a simple circuit that uses a thermistor with a small capacity power supply of about 50 watts or less, whose resistance is high when the power is turned on, and whose resistance decreases due to a temperature rise when power is supplied continuously. In the case of more than this, a complicated configuration in which a resistor of several tens of ohms and a thyristor are connected in parallel, and when the power supply circuit starts up, the thyristor conducts electricity and short-circuits the resistor.

【0003】図1の電源装置に負荷がある場合のコンデ
ンサ4の充電電圧・電流を示すのが、図2(a)である。
充電電圧はコデンーサ4の容量が大きければ変動は小さ
くコンバータの変換効率は良くなるが、充電電流の通電
角が狭くピークは大きくなる。
FIG. 2A shows the charging voltage and current of the capacitor 4 when the power supply device of FIG. 1 has a load.
If the capacity of the capacitor 4 is large, the charging voltage has a small fluctuation and the conversion efficiency of the converter is good, but the conduction angle of the charging current is narrow and the peak is large.

【0004】これは、最近のようにパソコン等の全ての
電子機器にスイッチング電源使用される時代では、大き
な問題が発生するのである。それは、AC電源ラインに多
くのピーク電流が重畳してラインドロップによる電子機
器の正常運転が不可能になったり、配電設備の遮断又は
故障させる原因ともなる問題が生じる。
[0004] In the era where switching power supplies are used in all electronic devices such as personal computers recently, a serious problem occurs. This causes a problem that a large amount of peak current is superimposed on the AC power supply line, thereby making it impossible to normally operate the electronic device due to the line drop, or causing interruption or failure of the power distribution equipment.

【0005】それで、本発明に関連する図2(b)に示す
ように、出力電圧波形はAC電源の脈流があるが電流をほ
ぼ正弦弧に流れるように制御して力率100%近傍にする
アクティブフイルタ方式が提案されるようになった。図
1では、力率は50〜60%である。
Therefore, as shown in FIG. 2B relating to the present invention, the output voltage waveform has a pulsating current of the AC power source, but the current is controlled to flow in a substantially sinusoidal arc, so that the power factor is close to 100%. Active filter systems have been proposed. In FIG. 1, the power factor is 50-60%.

【0006】提案されているもの実施例の概要を示すの
が図3である。チョークトランス10をトランジスタTr
1で励磁してエネルギを蓄積し、Tr1がOFF時に出力コン
デンサCoに放出するもので、出力電圧VoはVinのピーク
電圧より高く設定する。
FIG. 3 shows an outline of the proposed embodiment. Choke transformer 10 with transistor Tr
It is excited by 1 to accumulate energy, and is discharged to the output capacitor Co when Tr1 is turned off. The output voltage Vo is set higher than the peak voltage of Vin.

【0007】例えば、普通ACの±15%の変動でも保障す
る必要から、AC100/117系では最大ピークは190ボルトと
なり、Vo=250ボルト近傍以上とする。
For example, since it is necessary to guarantee a fluctuation of ± 15% of the normal AC, the maximum peak is 190 volts in the AC100 / 117 system, and Vo is set to around 250 volts or more.

【0008】11は補助電源で安定化された出力Vsを放
出して回路に必要な電力を供給するもので、Vinで立ち
上がり回路が作動するようになると、チョークトランス
10の補助コイルより電力供給を受けてVinからの供給
は遮断する構成である。
Reference numeral 11 denotes an auxiliary power supply for emitting the stabilized output Vs to supply necessary power to the circuit. When the rising circuit starts operating at Vin, power is supplied from the auxiliary coil of the choke transformer 10. Receiving from Vin is cut off.

【0009】12は30〜200Khzの発信器(OSC)で、RS-FF
(リセット・セットフリップフロップ)をセットし出力Q
よりTr1をONさせる。ONするとOFFされるまで、チョーク
トランス10は、電流I=Ib+Vin/L・t(Ib:初期電流、
L:トランスのインダクタンス、t:時間)が流れ、電磁
エネルギを蓄積する。Tr1がOFFすると、OFF時の電流Ie
とすると電流I=Ie-(Vo-Vin)/L・tが逆流防止のダイオー
ドD1を介してコンデンサCoに流れる。これをVin側から
見て電流が連続的にほぼ正弦弧に流れるように制御して
脈流があるがほぼ安定化された出力Voを得る。この場合
は、同じ出力電力では図1に比してピーク電流が少なく
とも4分の1となり先述の問題は解決される。
Reference numeral 12 denotes a 30-200 kHz oscillator (OSC), which is an RS-FF.
(Reset / set flip-flop) and output Q
Turn Tr1 ON. When turned on, the choke transformer 10 outputs the current I = Ib + Vin / L · t (Ib: initial current,
L: transformer inductance, t: time) flows and accumulates electromagnetic energy. When Tr1 turns off, current Ie at the time of OFF
Then, the current I = Ie− (Vo−Vin) / L · t flows to the capacitor Co via the backflow prevention diode D1. When this is viewed from the Vin side, the current is controlled so as to continuously flow in a substantially sinusoidal arc, and a pulsating flow but a substantially stabilized output Vo is obtained. In this case, at the same output power, the peak current is at least a quarter of that in FIG. 1, and the above-mentioned problem is solved.

【0010】但し、ACラインにACの高調波はほとんど基
本波のみとなり、問題ないがOSC12の高周波が乗りや
すくなる故、図示してないフィルタを強力にする必要が
ある。
[0010] However, the harmonics of the AC are almost only the fundamental wave in the AC line, and there is no problem, but the high frequency of the OSC 12 can be easily carried. Therefore, it is necessary to strengthen a filter (not shown).

【0011】さて、これを実現する方法を説明する。出
力Voを分圧抵抗Rd3とRd4とで分圧電圧Vdを生成して,Vd
はコンデンサC1によりACの半周期の平均電圧になるよう
にする。Vdと基準電圧Vrと比較器14で比較して誤差信
号Verを発生する。一方Vinを分圧抵抗Vd1とVd2とで所定
の分圧電圧Virを得る。このVirとVerを乗算器15で乗
算して、図4(b)に点線で示す乗算出力電圧VmをTr1に流
れる電流に比例する抵抗Rs1に発生するVs1とを比較器1
6で比較する。Vs1>Vmとなると、比較器16はRS-FFを
リセットして、Tr1はOFFする。これらの関係を概略示す
のが図4で、(a)がOSC12の発信パルスを、(b)がTr1に流
れる電流と乗算出力Vmを、(c)がVinのほぼ正弦弧の連続
的な電流をそれぞれ示す。但し、軽負荷時又は負荷の大
きな変動の場合は断続的になったり、正弦弧から大きく
離れる場合がある。いずれにしても、平均的には、Vin
の電流は正弦弧に流れて、ACの高調波の少ない力率100
%近い動作を図3はする。又、この方式での入力電力対
出力電力比の変換効率は、当然負荷によるが90%以上が
得られる。
Now, a method for realizing this will be described. A divided voltage Vd is generated from the output Vo using the voltage dividing resistors Rd3 and Rd4, and Vd
Is set to an average voltage of the half cycle of AC by the capacitor C1. The comparator 14 compares Vd with the reference voltage Vr to generate an error signal Ver. On the other hand, Vin obtains a predetermined divided voltage Vir by the voltage dividing resistors Vd1 and Vd2. This Vir and Ver are multiplied by a multiplier 15, and a multiplied output voltage Vm indicated by a dotted line in FIG. 4B is compared with Vs1 generated in a resistor Rs1 proportional to a current flowing through Tr1 by a comparator 1.
Compare with 6. When Vs1> Vm, the comparator 16 resets RS-FF, and Tr1 turns off. FIG. 4 schematically shows these relations. (A) shows the oscillation pulse of the OSC12, (b) shows the current flowing through Tr1 and the multiplied output Vm, and (c) shows the continuous current of Vin substantially in the form of a sine arc. Are respectively shown. However, when the load is light or when the load fluctuates greatly, the load may be intermittent or may be far away from the sine arc. In any case, on average, Vin
Current flows in a sinusoidal arc and has a power factor of 100 with less AC harmonics.
FIG. Also, the conversion efficiency of the input power to output power ratio in this method can be 90% or more, although it depends on the load.

【0012】図3のアクティブフィルタ方式の電源装置
は、利点はあるが出力が脈流であること入力側と出力側
と絶縁されていないことから、実際の応用では図1のコ
ンバータ5を追加せねばならい。
The active filter type power supply device shown in FIG. 3 has an advantage, but the output is a pulsating flow and the input side and the output side are not insulated. Therefore, the converter 5 of FIG. I have to do it.

【0013】以上、従来の実施例として図3で簡単に説
明したが、実際はAC電流を直接的にカレントトランスで
検出して入力電力と出力電力を演算し、よりよく制御し
て出力の脈流低減している。
As described above, the conventional embodiment has been briefly described with reference to FIG. 3. However, actually, the AC current is directly detected by the current transformer to calculate the input power and the output power. Has been reduced.

【0014】これから実装体積と部品点数の増加により
電源装置が高価になる大きな欠陥を有する。それ故に、
数Kワットの大型の電源装置にしか応用されていないの
が現状である。
There is a great defect that the power supply device becomes expensive due to an increase in the mounting volume and the number of parts. Therefore,
At present, it is applied only to large power supplies of several kilowatts.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な問題
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、力率を改善して高調波の発生を抑制するアクテイイ
ブフィルタによる電源を簡単構成で安価にして、数百ワ
ット以下の小容量の絶縁型の電源にもコスト的に適用可
能なアクティブフィルタによる電源装置の提供にある。
更に他の目的は、絶縁型のコンバータも安価構成にして
トタルコストを低減したアクティブフィルタによる電源
装置の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an active filter which improves a power factor and suppresses generation of harmonics. It is an object of the present invention to provide a power supply device using an active filter which has a simple configuration and is inexpensive, and which can be applied to an insulated power supply having a small capacity of several hundred watts or less at low cost.
Still another object is to provide a power supply device using an active filter in which an insulated converter is also inexpensive and the total cost is reduced.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1に示した電源装
置は、AC(商用)電源をフィルタを介して出力をVinとす
る整流器で全波整流して、該Vinから突入電流防止手
段、補助コイルを有するチョークトランス、該チョーク
トランスを励磁する主トランジスタ、前記Vinへ還るル
ープと、前記チョークトランスと主トランジスタとの接
続点よりダイオードを介して前記チョークトランスの励
磁エネルギを出力コンデンサに蓄積する蓄積ループと、
前記Vinで立ち上がり前記補助コイルの誘起電圧で生成
する系の回路に電力供給する補助電源からなる昇圧型の
直流の出力Voを得るアクティブフィルタによる電源装置
であって、前記突入電流防止手段が、望ましくは制御極
が定電流源で駆動されているトランジスタの主極の前記
AC電源側に抵抗を設けて、該抵抗に発生する電圧をベー
ス・エミッタ間飽和電圧で検出する制御トランジスタで
前記トランジスタの制御極を制御して前記チョークトラ
ンスの最大電流を制限し、前記トランジスタと抵抗の接
続点より出力コンデンサの初期充電する直列接続の抵抗
とダイオードより構成されて、簡単にして安全動作する
ものに加えて、前記出力Voの前記AC電源の約半周期又は
これ以上の平均値を検出する出力電圧検出手段、該出力
電圧検出手段の値と基準電圧Vrと比較する比較器よりな
る誤差検出手段と、前記Vinの電圧を所定の抵抗と前記
誤差検出手段の誤差信号で変調する可変インピダンスと
で分圧して基準電圧Virを発生する簡単構成になる制御
基準電圧発生手段と、記憶手段をセットする所定周波数
で発信する発信器、前記主トランジスタの電流を検出す
る検出抵抗の発生電圧が前記基準電圧Virを越えると出
力を放出して前記記憶手段をリセットする比較器、前記
記憶手段の出力を電力増幅する電力増幅器からなり前記
主トランジスタをドライブするドライブ手段と、より構
成し、AC電源側からみて電流が正弦弧を描くように制御
して、AC電源周波数の高調波成分を抑圧して力率を改善
した脈流を含む概略安定直流出力を得るアクティブフィ
ルタによる電源装置で簡単構成から安価なものを提供で
きることを特徴とする。
A power supply device according to claim 1 performs full-wave rectification on an AC (commercial) power supply through a filter with a rectifier having an output of Vin, and means for preventing inrush current from the Vin. A choke transformer having an auxiliary coil, a main transistor for exciting the choke transformer, a loop returning to the Vin, and an excitation capacitor for storing the excitation energy of the choke transformer via a diode from a connection point between the choke transformer and the main transistor. A storage loop,
A power supply device based on an active filter that obtains a boost DC output Vo composed of an auxiliary power supply that supplies power to a circuit that rises at the Vin and that is generated by an induced voltage of the auxiliary coil, wherein the inrush current prevention unit is preferably Is the main pole of the transistor whose control pole is driven by a constant current source.
A resistor is provided on the AC power supply side, and the control electrode of the transistor is controlled by a control transistor that detects the voltage generated at the resistor by the base-emitter saturation voltage to limit the maximum current of the choke transformer, and It is composed of a series-connected resistor and a diode that initially charges the output capacitor from the connection point of the resistor, and in addition to those that operate safely and simply, the average value of the output Vo for about half a cycle of the AC power supply or more. Output voltage detecting means, an error detecting means comprising a comparator for comparing the value of the output voltage detecting means with a reference voltage Vr, and modulating the voltage of Vin with a predetermined resistance and an error signal of the error detecting means. A control reference voltage generating means having a simple configuration for generating a reference voltage Vir by dividing the voltage with a variable impedance, and a transmitter for transmitting at a predetermined frequency for setting a storage means, When the voltage generated by the detection resistor for detecting the current of the transistor exceeds the reference voltage Vir, the comparator emits an output to reset the storage means, and a power amplifier for amplifying the output of the storage means. Driving means for driving and controlling the current so as to draw a sine arc when viewed from the AC power supply side, suppressing the harmonic components of the AC power supply frequency and improving the power factor. It is characterized in that it is possible to provide an inexpensive device having a simple configuration with a power supply device using an active filter for obtaining an output.

【0017】請求項2に示した電源装置は、前記制御基
準電圧発生手段の構成を前記可変インピダンスに並列に
前記AC電源のピーク電圧ホルド手段で制御される別の可
変インピダンスを設けて、前記基準電圧Virの最大を前
記AC電源のピーク電圧に反比例関係に生成する請求項1
に記載のアクティブフィルタによる電源装置であって、
AC電源電圧にあまり影響されない制御特性を有すること
を特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the power supply apparatus, another variable impedance controlled by a peak voltage holding means of the AC power supply is provided in parallel with the variable impedance in the configuration of the control reference voltage generating means. 2. The method according to claim 1, wherein a maximum of the voltage Vir is generated in inverse proportion to a peak voltage of the AC power supply.
A power supply device according to the active filter described in the above,
It is characterized by having control characteristics that are not significantly affected by the AC power supply voltage.

【0018】請求項3に示した電源装置は、前記出力Vo
を入力とし、一次側と二次側とを絶縁する絶縁型でハー
フブリッジのコンバータを形成して、二次側では全波整
流で直接的に中間コンデンサを配し一次側と二次側とは
共振電流結合とし、該中間コンデンサの電圧をチョツピ
ング方式で直流安定化出力を得るようにしたものを付加
したアクティブフィルタによる電源装置であって、中間
コンデンサへの突入電流防止器を除いたことを特徴とす
るものである。
The power supply according to claim 3 is characterized in that the output Vo
Is an input, an insulated type half-bridge converter that insulates the primary and secondary sides is formed.On the secondary side, an intermediate capacitor is directly arranged by full-wave rectification, and the primary and secondary sides are A power supply device using an active filter to which a resonance current coupling is applied and a DC stabilized output is obtained by chopping the voltage of the intermediate capacitor, wherein a rush current preventer for the intermediate capacitor is removed. It is assumed that.

【0019】請求項4に示した電源装置は、前記出力Vo
を入力とし、一次側と二次側とを絶縁する絶縁型のハー
フブリッジのコンバータを形成して二次側では全波整流
でスイッチ手段をかいして出力コンデンサに接続し、共
振電流波形の通過数を前記スイッチ手段で制御して直流
安定化出力を得るようにしたものを付加したアクチィブ
フィルタによる電源装置であって、二次側の制御回路を
極めて簡略化したことを特徴とする。
The power supply according to claim 4 is characterized in that the output Vo
Input, form an insulated half-bridge converter that insulates the primary and secondary sides.On the secondary side, connect to the output capacitor through full-wave rectification and switch means to pass the resonant current waveform. A power supply apparatus using an active filter to which a number is controlled by the switch means to obtain a stabilized DC output, wherein a control circuit on the secondary side is extremely simplified.

【0020】請求項5に示した電源装置は、請求項3と
4とに記載のチョツピング方式のチョツピング手段と前
記スイッチ手段をP型の電界効果型のトランジスタとな
し、該トランジスタを駆動するに全波整流の高圧端側
で、電圧源と該電圧源より電力供給される相補性のエミ
ッタフォローワ、該エミッタフォローワの入力端と前記
高圧端との間に抵抗を配し、該抵抗に所定の電圧が発生
するよに定電流駆動にしたドライブ回路で実行したアク
ティブフィルタによる電源装置であって、簡単な回路で
ドライブ回路の消費電力を低減したことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply device, the chopping means of the chopping method according to the third and fourth aspects and the switch means are a P-type field-effect transistor, and all the components are used to drive the transistor. On the high voltage end side of the wave rectification, a voltage source and a complementary emitter follower supplied with power from the voltage source, a resistor disposed between the input terminal of the emitter follower and the high voltage terminal, and a predetermined resistance And a power supply device based on an active filter executed by a drive circuit driven by a constant current so as to generate the above voltage, wherein power consumption of the drive circuit is reduced by a simple circuit.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
説明する。尚、先述と同じ意味を有する構成素子・手段
・符号は同一の符号・番号を付してある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. Note that constituent elements, means, and symbols having the same meaning as described above are given the same symbols and numbers.

【0022】図5は本発明のアクティブフィルタによる
電源装置の一実施例を示すものである。20は電源投入
時における突入電流防止器であって、トラジスタTr3に
流れる電流を抵抗R1に発生する電圧がトランジスタTr4
のベース・エミッタ間飽和電圧(温度によって変動する
が約0.6ボルト)を越えるとR2を介してベース電流が流
れ、Tr4がONして抵抗R3に流れていたTr3のベース電流を
制限して、Tr3に流れる電流を0.6/R1の定電流(チョーク
トランス10が飽和しない値に選ぶ)にして過剰電流を
防止する。R1を通じてダイオードD3と抵抗R4を出力コン
デンサCoへ接続してあるのは、電源投入時のコンデンサ
Coが余り充電されてない場合にこのループからも充電す
る為である。この方式の突入電流防止器は先述した従来
方式に比較して、充分な安全性確保される特徴を有する
もので、例えば電流投入を故意に繰り返しても回路状態
に合わせて応答するので破壊されない特徴を有する。
FIG. 5 shows an embodiment of a power supply device using an active filter according to the present invention. Reference numeral 20 denotes an inrush current preventer when the power is turned on. A voltage that generates a current flowing through the transistor Tr3 in the resistor R1 is applied to the transistor Tr4.
Exceeding the base-emitter saturation voltage (varies depending on temperature, but approximately 0.6 volts) causes the base current to flow through R2, turning on Tr4 and limiting the base current of Tr3 that was flowing through resistor R3, The constant current of 0.6 / R1 is selected (a value that does not saturate the choke transformer 10) to prevent excessive current. The diode D3 and the resistor R4 are connected to the output capacitor Co through R1.
This is for charging from this loop when Co is not charged much. Compared to the conventional method described above, this type of inrush current protector has a feature that ensures sufficient safety. For example, even if the current is intentionally repeated, it responds according to the circuit state, so it is not destroyed. Having.

【0023】他に図3の従来実施例との相違は、電界効
果型のトランジスタでも構わないがバイポーラのトラン
ジスタTr2に変更した点と乗算器15に相当する制御基
準電圧発生手段21を設けた点である。総合的には一慨
には言えないが、コレクタ・エミッタ間寄生容量が小さ
いので容量充放電損失:Cs・Vo^2・f(Cs:寄生容量、
f:OSC12の発信周波数)少なくなる利点がある。
3 is different from the conventional embodiment shown in FIG. 3 in that a field effect transistor may be used, but a bipolar transistor Tr2 is used, and a control reference voltage generating means 21 corresponding to the multiplier 15 is provided. It is. Although it cannot be said generally in general, the capacitance charge-discharge loss is Cs · Vo ^ 2 · f (Cs: parasitic capacitance,
f: Oscillation frequency of OSC 12)

【0024】但し、ストレイジによる遅延によるスイッ
チグ損失が増加するので、ベースドライブを強力にする
ためにRS-FFとの間にエミッタフォロワのTr7と抵抗1
0、ベース電流引き抜きのエミッタ接地のTr8を設け
る。
However, since switching loss due to storage delay increases, the Tr7 of the emitter follower and the resistor 1 are connected between the RS-FF and the RS-FF in order to strengthen the base drive.
0, a grounded transistor Tr8 for extracting the base current is provided.

【0025】制御基準電圧発生手段21は制御基準電圧
Vmを簡単な構成で発生させるもので、基本はVinを抵抗R
6とトランジスタTr6・抵抗R9で構成する可変インピダン
スとで分圧して、これらの構成要素は電力消費を抑制す
るために相当高いものであるので、この分圧電圧をトラ
ンジスタTr9でインピダンス変換してさらにRd7とRd8で
分圧して所定の制御基準電圧Vmを得る。可変インピダン
スの制御は比較器14の誤差信号Verを抵抗R8とコンデ
ンサC4とで平均化して実行する。
The control reference voltage generating means 21 outputs the control reference voltage.
Vm is generated by a simple configuration.
6 and a variable impedance composed of a transistor Tr6 and a resistor R9, and these components are considerably high in order to suppress power consumption. The voltage is divided by Rd7 and Rd8 to obtain a predetermined control reference voltage Vm. The control of the variable impedance is executed by averaging the error signal Ver of the comparator 14 with the resistor R8 and the capacitor C4.

【0026】そうすると、図6に示す制御基準電圧Vmが
出力Voの平均値が安定化するようにほぼ正弦弧でピーク
値が変化する。当然、出力Voは平均値制御であるので、
図2(b)に示したように商用電源周波数の2倍の脈流で
あるが、平均値に対して±10%以下に制御可能である。
又、図6はAC電圧の低・中・高での動作例を示し、t1,t
2,t3はTr2のON時間をt2,t4,t6はOFF時間を示す。Ip2、I
b2はTr2のON、OFF時間での電流変化値の例を示す。
Then, the peak value of the control reference voltage Vm shown in FIG. 6 changes substantially in a sinusoidal arc so that the average value of the output Vo is stabilized. Naturally, the output Vo is an average value control,
As shown in FIG. 2B, the pulsating current is twice the commercial power frequency, but can be controlled to ± 10% or less of the average value.
FIG. 6 shows an example of operation at low, medium, and high AC voltages.
2, t3 indicates the ON time of Tr2, and t2, t4, t6 indicate the OFF time. Ip2, I
b2 shows an example of a current change value during ON and OFF times of Tr2.

【0027】これだけでは、電源回路の立ち上がり時に
出力Voが大きなオーバシュートを発生する場合があるの
で、例えば図7(a)に示すようにAC135ボルトでは制御基
準電圧Vmのピークが10ボルトとすれば、AC85ボルトでは
6.3ボルトから制御スタートすることになる。実際は出
力電力が同じとすればAC入力電圧が高いほど入力電流は
反比例して小さくて良いから、図7(b)のように逆転し
た最大の制御基準電圧Vmから、制御をスタートさせれば
ほぼ同じ立ち上がり特性で、AC電圧の所定の変動範囲で
出力Voが安定化される。
With this alone, the output Vo may generate a large overshoot at the time of the rise of the power supply circuit. For example, as shown in FIG. 7A, if the peak of the control reference voltage Vm is 10 V at 135 V AC, At 85 VAC
Control starts from 6.3 volts. Actually, assuming that the output power is the same, the input current may be inversely reduced as the AC input voltage increases, so that if the control is started from the inverted maximum control reference voltage Vm as shown in FIG. With the same rising characteristics, the output Vo is stabilized in a predetermined fluctuation range of the AC voltage.

【0028】これを実現させるのが、トランジスタTr5
と抵抗R7で構成する別の可変インピダンスを併設して、
これをVinのピーク電圧をホルドするダイオードD4とコ
ンデンサC3で構成してRd5とRd6で分圧してTr5に与える
と、AC電圧が高い程インピダンスが低くなるので抵抗R6
との分圧電圧を低くできる。即ち、ほぼAC電圧に反比例
して制御基準電圧の最大値を設定出来ることになる。
This is realized by the transistor Tr5
And another variable impedance composed of resistor R7 and
If this is composed of a diode D4 that holds the peak voltage of Vin and a capacitor C3 and divided by Rd5 and Rd6 and given to Tr5, the higher the AC voltage, the lower the impedance.
Can be reduced. That is, the maximum value of the control reference voltage can be set substantially in inverse proportion to the AC voltage.

【0029】この様に、簡単にアクティブフイルタによ
る電源装置が構成できるので、チョークトランス10を
除いて安価にハイブリッドIC化が容易で応用に便利であ
る特徴がある。従って、数百ワット近傍以下の絶縁型の
コンバータを付加しても当然高価になるが許容範囲のコ
ストで実現出来るのである。
As described above, since a power supply device using an active filter can be easily configured, a hybrid IC can be easily formed at low cost except for the choke transformer 10 and is convenient for application. Therefore, even if an insulation type converter of several hundred watts or less is added, it naturally becomes expensive, but it can be realized with an allowable cost.

【0030】尚、IC化する構成要素の電力消費は出力電
力によるが数〜数十ワットなので、モノシリック型のIC
化は熱放散の関係から困難である。
The power consumption of the components to be integrated into an IC depends on the output power, but is several to several tens of watts.
Is difficult due to heat dissipation.

【0031】次に、突入電流防止器の他の実施例を図8
で説明する。(a)は図5のTr3を型の異なるトランジスタ
Tr10とTr11をダイリントン接続にしたものに置換して、
Tr10を定電流駆動したもで電流容量増加とスイッチ電力
消費を低減したものである。電流はトランジスタTr12と
抵抗R13で、約Vs/R13である。この様にすれば、定電流
はVin>Vs(約5ボルト以上)であれば突入電流防止器は正
常に動作する。抵抗のみの場合は低圧でベース電流を決
定すると、Vinが高圧になると過電流になり、無駄な無
視できない消費電力になる欠陥がある。抵抗R11、R12は
トランジスタの暗電流を防止する。
Next, another embodiment of the inrush current preventer is shown in FIG.
Will be described. (a) Tr3 of FIG. 5 is a transistor of a different type.
Replace Tr10 and Tr11 with Dillington connection,
Even though Tr10 is driven at a constant current, the current capacity is increased and the switch power consumption is reduced. The current is about Vs / R13 between the transistor Tr12 and the resistor R13. In this way, if the constant current is Vin> Vs (about 5 volts or more), the inrush current protector operates normally. When only the resistor is used, when the base current is determined at a low voltage, an excessive current occurs when Vin becomes high. The resistors R11 and R12 prevent dark current of the transistor.

【0032】図8(b)は電流制御トランジスタを電界効
果型のトランジスタTr13にしたもので、抵抗R14に定電
流が流れて所定のゲート電圧を発生するようにしたもの
で、動作は(a)と変わらない。
FIG. 8 (b) shows a case where the current control transistor is a field effect transistor Tr13, in which a constant current flows through the resistor R14 to generate a predetermined gate voltage. And does not change.

【0033】尚、コンデンサC2とダイオードD2は通常は
不要であるが、Vinが10ボルト近傍以下で突入電流防止
器20が遮断されるか又は元々過電流が流れるとしばら
く遮断する方式の場合、チョークトランス10に蓄積さ
れたエネルギを還流させるループを構成するもので、コ
ンデンサ容量はTr2の寄生容量の数10倍程度に設定す
る。
The capacitor C2 and the diode D2 are usually unnecessary. However, in the case of the system in which the inrush current preventer 20 is cut off when Vin is less than about 10 volts or when the overcurrent originally flows, the choke is not used. The loop forms a loop for circulating the energy stored in the transformer 10, and the capacitor capacity is set to about several tens of times the parasitic capacity of Tr2.

【0034】次に、この様な特徴ある本発明のアクティ
ブフィルタによる電源装置に絶縁型のコンバータを付加
した実施例を図9で説明する。図はスイッチ手段30、
コンデンサC5,C6、トランス31でハーフブリッジ構成
のコンバータである。Lpは一次巻線で制御巻線Lcとスイ
ッチ手段30と共働して一定周波数で両方向に励磁され
る。Lsは二次巻線で、一次巻線との巻線比はn:1であ
る。Lhは補助巻線で二次側での回路電源を供給する補助
電源33を作る。二次巻線Lsの誘起電圧をダイオードD
5,D6で整流して中間コンデンサC7を充電する。この充電
電圧をトランジスタTr14、コイル33、出力コンデンサ
Cot、出力Eoをフィードバックして制御手段32でTr14
を開閉する通常のチョッピング方式で出力Eoを安定化す
る。ダイオードD7はTr14がOFFした時にコイル33の残
留電磁エネルギをCotに充電するループを形成する。GND
2は二次側の接地を表す。
Next, an embodiment in which an insulation type converter is added to the power supply device using the active filter of the present invention having such a characteristic will be described with reference to FIG. The figure shows switch means 30,
This is a converter having a half-bridge configuration including the capacitors C5 and C6 and the transformer 31. Lp is a primary winding which is excited in both directions at a constant frequency in cooperation with the control winding Lc and the switch means 30. Ls is a secondary winding, and the turns ratio with the primary winding is n: 1. Lh is an auxiliary winding that creates an auxiliary power supply 33 that supplies circuit power on the secondary side. The induced voltage of the secondary winding Ls is
5, D6 rectifies and charges the intermediate capacitor C7. This charging voltage is applied to the transistor Tr14, coil 33, output capacitor
Cot, the output Eo is fed back, and Tr14 is
The output Eo is stabilized by the normal chopping method that opens and closes. The diode D7 forms a loop for charging the residual electromagnetic energy of the coil 33 to the Cot when the Tr14 is turned off. GND
2 represents secondary side grounding.

【0035】ここで、コンデンサC5,C6の値をC、各巻線
名称をイダクタンスの値とし、トランス31の一次と二
次の結合係数をkとすれば、二次側から見た等価回路は
図10の様になる。これは一次側から二次側に伝搬され
る電流は共振電流で高調波が少ないから電磁放射の問題
が発生しないことを表す。共振角周波数ω、特性インピ
ダンスZ、電流Is、コンデンサC7の充電電圧Vcとすれ
ば、 Z=√(Ls(1-k^2)/(2C/n^2))、 ω=1/√(Ls(1-k^2)・(2C
/n^2)) Is=(Vo/2/n-Vc)/Z・sin(ωt) となる。ここに、共振角周波数ω>ハーフブリッジ駆動
角周波数の関係に各構成要素の値を選定する。尚、コン
デンサの容量はCot>>C7>>Cの関係にして、共振角周波数
は容量Cで決まるようにしてある。
Here, assuming that the values of the capacitors C5 and C6 are C, the name of each winding is an inductance value, and the primary and secondary coupling coefficients of the transformer 31 are k, an equivalent circuit viewed from the secondary side is shown in FIG. It looks like 10. This indicates that the problem of electromagnetic radiation does not occur because the current propagated from the primary side to the secondary side is a resonance current and has few harmonics. If the resonance angular frequency ω, the characteristic impedance Z, the current Is, and the charging voltage Vc of the capacitor C7 are Z = √ (Ls (1-k ^ 2) / (2C / n ^ 2)), ω = 1 / √ ( Ls (1-k ^ 2) ・ (2C
/ n ^ 2)) Is = (Vo / 2 / n-Vc) / Z · sin (ωt). Here, the value of each component is selected based on the relationship of resonance angular frequency ω> half-bridge driving angular frequency. Note that the capacitance of the capacitor has a relationship of Cot >> C7 >> C, and the resonance angular frequency is determined by the capacitance C.

【0036】以上から、電流IsはコンデンサC7の充電状
態で電流ピークが変化する正弦弧である。
As described above, the current Is is a sine arc whose current peak changes in the charged state of the capacitor C7.

【0037】又、二次巻線の誘起電圧Vo/2/nを出力電圧
Eoの3倍程度以下に設定すれば、コンデンサC7の電源立
ち上がり時の突入電流は特性インピダンスで制限され
て、最大負荷電流の3倍程度であり許容範囲であるか
ら、特別の突入電流防止器は不要となる特徴がある。こ
れをコンデンサインプット方式で直接実行すると先述し
たAC100/117ボルト系では、直流80〜190ボルトの広範囲
の制御しなければならない。±10%に対して135±41%
となり、80ボルトで所定の出力を得ようとすると、190
ボルトでは、二次コイルの誘起電圧は190/80=2.4倍とな
り、実際では2.4・3=7.2倍の突入電流となり、対策が必
要になる。
The induced voltage Vo / 2 / n of the secondary winding is output voltage.
If it is set to about 3 times or less of Eo, the inrush current at the time of power supply rise of the capacitor C7 is limited by the characteristic impedance and is about 3 times the maximum load current, which is within the allowable range. Some features are unnecessary. In the 100/117 volt system described above in which this is directly performed by the capacitor input method, a wide range of control of 80 to 190 VDC must be performed. 135 ± 41% for ± 10%
And trying to get the desired output at 80 volts, 190
In volts, the induced voltage of the secondary coil is 190/80 = 2.4 times, and in practice, the inrush current is 2.4.3 = 7.2 times, and a countermeasure is needed.

【0038】次に、図9とコンバータ方式は同じで安定
化出力Eoを得る他の実施例を図11で説明する。40は
Tr14をスイッチする特徴あるドライブ回路で、41はド
ライブ回路40に出力の誤差信号を与える制御手段であ
る。42は補助コイルからコンバータの発信周波数に同
期した同期信号発生手段で、制御手段41に同期信号を
与える。制御手段41は重負荷では図12(a)、軽負荷
では図12(b)の様に共振電流サイクルの通過数で制御
するもので簡単な回路構成になる特徴がある。図のA,B
は発信位相の異なる半サイクルを表し、コンデンサC5と
C6の充電電圧が偏倚しないようにする。ただし、制御周
期が変動するので比較的大きなリップル電圧(.2ボルト
以下)が発生する欠陥がある。
Next, another embodiment for obtaining a stabilized output Eo using the same converter system as that of FIG. 9 will be described with reference to FIG. 40 is
A drive circuit for switching the Tr 14 is provided. Reference numeral 41 denotes control means for providing an error signal of the output to the drive circuit 40. Reference numeral 42 denotes a synchronizing signal generating means synchronized with the transmission frequency of the converter from the auxiliary coil, and supplies a synchronizing signal to the control means 41. The control means 41 is controlled by the number of passages of the resonance current cycle as shown in FIG. 12A for a heavy load and as shown in FIG. 12B for a light load, and has a simple circuit configuration. A and B in the figure
Represents half cycles with different transmission phases, and the capacitors C5 and
Make sure that the charging voltage of C6 does not deviate. However, there is a defect that a relatively large ripple voltage (less than or equal to 0.2 volt) is generated because the control cycle varies.

【0039】ドライブ回路40は図9の制御手段32に
も適用できるもので、通常はトランス結合でドライブす
るが、トランスが高価なこと励磁電流の消滅回路を設け
たりして多少複雑になることを考慮して、本発明のドラ
イブ回路を提案するのである。 ゼーナダイオード、R1
5、Tr15、コンデンサC8とでVcs=5〜12ボルト程度の定電
圧回路を形成する。Vcsに接続したトランジスタTr17とT
r18による両方向に低インピダンスにする相補性のエミ
ッタフォローワ、抵抗R17にトランジスタTr16と抵抗R16
による定電流を流して所定のドライブ電圧を得るもの
で、抵抗18はリーク抵抗でTr14のゲート電圧が異常なも
のにならいようにする。Tr14のON・Offはゲート容量の
急速な充放電をやればよく、過渡期以外は電力消費はほ
とんどなくドライブ回路40は低消費電力が実現できる
特徴がある。
The drive circuit 40 can also be applied to the control means 32 shown in FIG. 9, and is usually driven by a transformer. However, the drive circuit 40 is somewhat complicated due to the expensive transformer and the provision of an exciting current quenching circuit. Considering this, the drive circuit of the present invention is proposed. Zena diode, R1
5, a Tr15 and a capacitor C8 form a constant voltage circuit of Vcs = about 5 to 12 volts. Transistors Tr17 and T connected to Vcs
Complementary emitter follower for low impedance in both directions due to r18, resistor R17 has transistor Tr16 and resistor R16
A constant drive current is supplied to obtain a predetermined drive voltage, and the resistor 18 is a leakage resistor that prevents the gate voltage of the Tr 14 from becoming abnormal. The ON / OFF of the Tr 14 may be performed by rapidly charging / discharging the gate capacitance. There is almost no power consumption except during the transition period, and the drive circuit 40 has a feature that low power consumption can be realized.

【0040】又、スイッチ手段30もデッドタイムを設
けて交互にスイッチングすればスイッチングロスは極め
て小さくできる。これから、図9と図11のコンバータ
は適当な負荷では変換効率95%も得られ、全体効率は90
%・0.95の85.5%が得られ、図1の変換効率に劣らない
程である。
The switching loss can be extremely reduced by switching the switching means 30 alternately with a dead time. From this, the converters of FIGS. 9 and 11 can obtain a conversion efficiency of 95% with an appropriate load, and the overall efficiency is 90%.
% · 0.95 of 85.5% is obtained, which is not inferior to the conversion efficiency of FIG.

【0041】以上が本発明のアクティブフイルタによる
電源装置であるが、細部に亘っては種々変形が考えられ
るのは勿論である。
The power supply device using the active filter according to the present invention has been described above. However, various modifications can of course be considered in detail.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上に述べた本発明の構成によれば、安
全で安価な突入電流防止手段とAC側よりみた電流を正弦
弧を描くように制御する制御基準電圧発生手段とをトラ
ンジスタを可変インピダンスとして利用したもので安価
な構成であり、全体として安価な力率の改善されたアク
ティブフィルタによる電源装置が提供できる効果は大き
い。及び、これに付加する絶縁型のハーフブリッジコン
バータの二次側の構成を簡略にして数百ワット以下でも
アクティブフィルタによる電源装置を応用できる効果も
大きい。
According to the above-described structure of the present invention, the transistors can be varied between the safe and inexpensive inrush current preventing means and the control reference voltage generating means for controlling the current viewed from the AC side so as to draw a sinusoidal arc. Since it is used as impedance and has an inexpensive configuration, it is possible to provide a power supply device using an inexpensive active filter with an improved power factor as a whole. Further, the configuration on the secondary side of the insulation type half-bridge converter added thereto is simplified, and the effect of applying the power supply device using the active filter to several hundred watts or less is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】通常用いられているコンデンサインプット型の
コンバータの実施例を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a commonly used capacitor input type converter.

【図2】(a)は図1でのAC入力電圧波形と電流波形、及
びコンデンサの充電電圧波形を示す図。(b)は本発明に
関連するアクティブフィルタを用いた場合のAC入力電圧
・電流波形と出力電圧波形を示す図。
2A is a diagram showing an AC input voltage waveform and a current waveform in FIG. 1, and a charging voltage waveform of a capacitor. FIG. (b) is a diagram showing an AC input voltage / current waveform and an output voltage waveform when an active filter according to the present invention is used.

【図3】従来のアクティブフィルタを用いた電源装置の
実施例になる回路・ブロックを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit / block as an embodiment of a power supply device using a conventional active filter.

【図4】図3の回路動作波形を示す図。FIG. 4 is a diagram showing operation waveforms of the circuit in FIG. 3;

【図5】本発明になるアクティブフィルタによる電源装
置の具体的な回路を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a specific circuit of a power supply device using an active filter according to the present invention.

【図6】図5の部分動作を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a partial operation of FIG. 5;

【図7】本発明に用いるAC半周期にわたる制御基準電圧
波形を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a control reference voltage waveform over an AC half cycle used in the present invention.

【図8】本発明に用いる突入電流防止器の他の具体的な
回路を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing another specific circuit of the inrush current preventer used in the present invention.

【図9】本発明のアクティブフィルタによる電源装置を
前置して、絶縁型のハーフブリッジコンバータで二次側
ではチョッピング方式による安定化出力を得る回路を示
す図。
FIG. 9 is a diagram showing a circuit in which a power supply device using an active filter according to the present invention is provided in front and a stabilized output by a chopping method is obtained on the secondary side by an insulating half-bridge converter.

【図10】図9の二次側よりみた等価回路と二次コイル
に流れる電流波形を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit viewed from the secondary side in FIG. 9 and a waveform of a current flowing through a secondary coil.

【図11】絶縁型のハーフブリッジコンバータを用いた
他の方式による二次側安定化出力を得る実施例を示す
図。
FIG. 11 is a diagram showing an embodiment for obtaining a secondary-side stabilized output by another method using an insulation type half-bridge converter.

【図12】図11の動作で、電流塊の通過数が負荷によ
って変わる様子を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing how the number of passing current blocks changes depending on the load in the operation of FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2・・整流器 3、20・・突入電流防止器 10・・チョークトランス 11、33・・補助電源 12・・OSC(発信器) 13・・RS-FF(レセット・セットフリップフロップ) 14、16・・比較器 15・・乗算器 21・・制御基準電圧発生手段 31・・トランス 32、41・・制御手段 40・・ドライブ回路 42・・同期信号生成手段 2 Rectifier 3, 20 Rush current arrester 10, Choke transformer 11, 33 Auxiliary power supply 12, OSC (oscillator) 13, RS-FF (reset, set flip-flop) 14, 16, · Comparator 15 ··· Multiplier 21 ··· Control reference voltage generating means 31 ··· Transformers 32 and 41 ··· Control means 40 ··· Drive circuit 42 ··· Sync signal generating means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 AC(商用)電源をフィルタを介して出力を
Vinとする整流器で全波整流して、該Vinから突入電流防
止手段、補助コイルを有するチョークトランス、該チョ
ークトランスを励磁する主トランジスタ、前記Vinへ還
るループと、前記チョークトランスと主トランジスタと
の接続点よりダイオードを介して前記チョークトランス
の励磁エネルギを出力コンデンサに蓄積する蓄積ループ
と、前記Vinで立ち上がり前記補助コイルの誘起電圧で
生成する系の回路に電力供給する補助電源からなる昇圧
型の直流の出力Voを得るアクティブフィルタによる電源
装置であって、 a、前記突入電流防止手段が、望ましくは制御極が定電
流源で駆動されているトランジスタの主極の前記AC電源
側に抵抗を設けて、該抵抗に発生する電圧をベース・エ
ミッタ間飽和電圧で検出する制御トランジスタで前記ト
ランジスタの制御極を制御して前記チョークトランスの
最大電流を制限し、前記トランジスタと抵抗の接続点よ
り出力コンデンサの初期充電する直列接続の抵抗とダイ
オードよりなる手段、 b、前記出力Voの前記AC電源の約半周期又はこれ以上の
平均値を検出する出力電圧検出手段、該出力電圧検出手
段の値と基準電圧Vrと比較する比較器よりなる誤差検出
手段、 c、前記Vinの電圧を所定の抵抗と前記誤差検出手段の誤
差信号で変調する可変インピダンスとで分圧して基準電
圧Virを発生する制御基準電圧発生手段、 d、記憶手段をセットする所定周波数で発信する発信
器、前記主トランジスタの電流を検出する検出抵抗の発
生電圧が前記基準電圧Virを越えると出力を放出して前
記記憶手段をリセットする比較器、前記記憶手段の出力
を電力増幅する電力増幅器からなり前記主トランジスタ
をドライブするドライブ手段、 より構成され、AC電源側からみて電流が正弦弧を描くよ
うに制御して、AC電源周波数の高調波成分を抑圧して力
率を改善した脈流を含む概略安定直流出力を得ることを
特徴とする電源装置。
1. An output from an AC (commercial) power supply through a filter.
Full-wave rectification with a rectifier to Vin, a rush current prevention means from the Vin, a choke transformer having an auxiliary coil, a main transistor for exciting the choke transformer, a loop returning to the Vin, and a choke transformer and a main transistor A step-up type comprising a storage loop for storing the excitation energy of the choke transformer in an output capacitor via a diode from a connection point, and an auxiliary power supply for supplying power to a system that rises at the Vin and is generated by an induced voltage of the auxiliary coil. A power supply device based on an active filter that obtains a DC output Vo, a, wherein the inrush current prevention means preferably includes a resistor provided on the AC power supply side of a main pole of a transistor whose control pole is driven by a constant current source. A control transistor for detecting a voltage generated at the resistor by a base-emitter saturation voltage. Means comprising a series-connected resistor and a diode for controlling the control pole to limit the maximum current of the choke transformer and initially charging the output capacitor from the connection point of the transistor and the resistor, b, the AC power source of the output Vo Output voltage detecting means for detecting an average value of about a half cycle or more, error detecting means comprising a comparator for comparing the value of the output voltage detecting means with a reference voltage Vr, c, a voltage of the Vin with a predetermined resistance A control reference voltage generating means for generating a reference voltage Vir by dividing a voltage with a variable impedance modulated by an error signal of the error detecting means, d, a transmitter for transmitting at a predetermined frequency for setting a storage means, and a current of the main transistor. When the voltage generated by the detection resistor to be detected exceeds the reference voltage Vir, the comparator releases the output to reset the storage means, and the power amplifier amplifies the output of the storage means. A driving means for driving the main transistor, wherein the pulsating current is controlled so that the current draws a sine arc when viewed from the AC power supply side, thereby suppressing a harmonic component of the AC power supply frequency and improving the power factor. A power supply device for obtaining a substantially stable DC output including:
【請求項2】 前記制御基準電圧発生手段の構成を前記
可変インピダンスに並列に前記AC電源のピーク電圧ホル
ド手段で制御される別の可変インピダンスを設けて、前
記基準電圧Virの最大を前記AC電源のピーク電圧に反比
例関係に生成することを特徴とする請求項1に記載の電
源装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising another variable impedance controlled by a peak voltage holding means of said AC power supply, wherein said control reference voltage generating means is provided in parallel with said variable impedance. The power supply device according to claim 1, wherein the voltage is generated in an inversely proportional relationship with the peak voltage of the power supply.
【請求項3】 前記出力Voを入力とし、一次側と二次側
とを絶縁する絶縁型でハーフブリッジのコンバータを形
成して、二次側では全波整流で直接的に中間コンデンサ
を配し、一次側と二次側とは共振電流結合とし、該中間
コンデンサの電圧をチョツピング方式で直流安定化出力
を得るようにしたものを付加することを特徴とする請求
項1又は請求項2に記載の電源装置。
3. An insulated half-bridge converter that receives the output Vo as an input and insulates a primary side and a secondary side, and has an intermediate capacitor directly disposed on the secondary side by full-wave rectification. 3. The method according to claim 1, wherein the primary side and the secondary side have a resonance current coupling, and the voltage of the intermediate capacitor is added to obtain a stabilized DC output by a chopping method. Power supply.
【請求項4】 前記出力Voを入力とし、一次側と二次側
とを絶縁する絶縁型のハーフブリッジのコンバータを形
成して二次側では全波整流でスイッチ手段をかいして出
力コンデンサに接続し、共振電流波形の通過数を前記ス
イッチ手段で制御して直流安定化出力を得るようにした
ものを付加することを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の電源装置。
4. An insulated half-bridge converter that receives the output Vo as an input and insulates a primary side and a secondary side, and uses a switch means by full-wave rectification on the secondary side to provide an output capacitor. 3. An apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a circuit connected to control the number of passages of the resonance current waveform by said switch means to obtain a stabilized DC output.
A power supply according to claim 1.
【請求項5】 請求項3と4とに記載のチョツピング方
式のチョツピング手段と前記スイッチ手段をP型の電界
効果型のトランジスタとなし、該トランジスタを駆動す
るに全波整流の高圧端側で、電圧源と該電圧源より電力
供給される相補性のエミッタフォローワ、該エミッタフ
ォローワの入力端と前記高圧端との間に抵抗を配し、該
抵抗に所定の電圧が発生するよに定電流駆動にしたドラ
イブ回路で実行することを特徴とする請求項3又は請求
項4に記載の電源装置。
5. The chopping means of claim 3 and 4, wherein said chopping means and said switch means are P-type field effect transistors, and said transistors are driven on the high voltage end side of full-wave rectification. A voltage source, a complementary emitter follower supplied with power from the voltage source, a resistor between the input terminal of the emitter follower and the high voltage terminal, and a constant voltage generated at the resistor. The power supply device according to claim 3, wherein the power supply device is executed by a current-driven drive circuit.
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