JPH10215582A - Power supply - Google Patents

Power supply

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JPH10215582A
JPH10215582A JP9015694A JP1569497A JPH10215582A JP H10215582 A JPH10215582 A JP H10215582A JP 9015694 A JP9015694 A JP 9015694A JP 1569497 A JP1569497 A JP 1569497A JP H10215582 A JPH10215582 A JP H10215582A
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JP
Japan
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capacitor
voltage
circuit
parallel
charging
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JP9015694A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Sugiyama
正洋 杉山
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TEC CORP
Original Assignee
TEC CORP
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply in which harmonic components are reduced, even for the low input voltage part. SOLUTION: In the low-voltage section of a full-wave rectifier circuit 1, voltage of a second capacitor C2 drops as the voltage of a first capacitor C1 drops, with respect to the filing voltage of a charging capacitor C3. Consequently, the amplitude is increased by an inductance L2, and the second capacitor C2 and the input decreases but flows continuously. When the voltage of a capacitor C8 drops and a Zener diode ZD1 is turned off, for example, and a transistor Q5 is turned on to connect a capacitor C14 in parallel with a capacitor C7, a combined capacitance is increased and the base amount of a transistor Q1 is increased, thus increasing the output from an inverter circuit 3. Since the voltage of the second capacitor C2 approaches 0V at the time of zero-cross, an input current is supplied from an AC commercial power supply e) side and the second capacitor C2 resonates, even at a low input voltage part. Consequently, a substantially sinusoidal continuos input current having no pause is provided, and harmonic components are reduced.

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、入力電流の高調波
を低減した電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device in which harmonics of an input current are reduced.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の電源装置としてはたとえ
ば特開平5−211774号公報に記載の構成が知られ
ている。この特開平5−211774号公報に記載の放
電灯点灯装置は、商用交流電源に全波整流回路が接続さ
れ、この全波整流回路の出力端子に第1のコンデンサお
よび第2のコンデンサが接続されている。また、この第
2のコンデンサには、充電用コンデンサおよびインダク
タを有する部分平滑回路が接続され、この部分平滑回路
にはコンデンサおよびインダクタの並列共振回路および
トランジスタが直列に接続され、並列共振回路のインダ
クタには、蛍光ランプが接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power supply device of this type, for example, a configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-212774 is known. In the discharge lamp lighting device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-217774, a full-wave rectifier circuit is connected to a commercial AC power supply, and a first capacitor and a second capacitor are connected to output terminals of the full-wave rectifier circuit. ing. Further, a partial smoothing circuit having a charging capacitor and an inductor is connected to the second capacitor, and a parallel resonance circuit and a transistor of the capacitor and the inductor are connected in series to the partial smoothing circuit. Is connected to a fluorescent lamp.

【0003】そうして、トランジスタの高周波スイッチ
ング動作により、並列共振回路で共振し、共振電圧が発
生して蛍光ランプが高周波点灯される。
[0003] By the high-frequency switching operation of the transistor, resonance occurs in the parallel resonance circuit, a resonance voltage is generated, and the fluorescent lamp is lit at high frequency.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平5−211774号公報に記載の放電灯点灯装置
は、入力電圧の低い部分では、部品などのばらつきなど
により、第2のコンデンサC2の電圧が0Vまで低下せ
ず、第2のコンデンサの電圧が入力電圧より高くなり、
入力電流が負荷に供給されず、入力電流に含まれる高調
波成分を十分に除去できないことがある問題を有してい
る。
However, in the discharge lamp lighting device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-221774, the voltage of the second capacitor C2 is low in a portion where the input voltage is low due to variations in parts and the like. 0V, the voltage of the second capacitor becomes higher than the input voltage,
There is a problem that the input current is not supplied to the load, and the harmonic components included in the input current cannot be sufficiently removed.

【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、入力電圧が低い部分でも高調波成分を低減する電源
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a power supply device that reduces harmonic components even in a portion where the input voltage is low.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の電源装置
は、交流電源からの交流を整流する整流手段と、この整
流手段の出力端子に並列に接続された第1のコンデンサ
と、この第1のコンデンサの一端に順極性で直列に接続
されたダイオードと、このダイオードを介して前記第1
のコンデンサに並列に接続された第2のコンデンサと、
インダクタおよび充電用コンデンサを有し、この充電用
コンデンサに前記整流手段の出力の最大瞬時電圧値より
低い電圧で充電する前記第2のコンデンサに対して並列
に接続された部分平滑回路と、共振コンデンサおよび共
振インダクタを有する並列共振回路、この並列共振回路
に直列に接続されたスイッチング素子を有し、前記部分
平滑回路に対して並列に接続され、前記スイッチング素
子のスイッチング動作により高周波電圧を発生するイン
バータ回路と、前記第1のコンデンサに入力される入力
電圧を検出する入力電圧検出手段と、この入力電圧検出
手段で検出された入力電圧が低いときに前記インバータ
回路の出力を増加させる制御手段とを具備したものであ
る。そして、インバータ回路は整流手段の出力レベルが
充電用コンデンサの充電レベル以上のときには第1のコ
ンデンサおよび第2のコンデンサから入力電流を供給
し、整流手段の出力レベルが充電用コンデンサの充電レ
ベルより低いときには部分平滑回路から入力電流を供給
し、スイッチング素子のスイッチング動作により並列共
振回路を共振動作させて高調波を低減させるとともに、
入力電圧検出手段で検出された入力電圧が低いときに制
御手段でインバータ回路の出力を大きくし、第2のコン
デンサの電位を入力電圧より低くして、入力電流を負荷
に流すことにより、入力電圧が低いときでも入力電流に
含まれる高調波を低減させる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply device comprising: a rectifier for rectifying an AC from an AC power supply; a first capacitor connected in parallel to an output terminal of the rectifier; And a diode connected in series with one polarity to one end of the first capacitor, and the first
A second capacitor connected in parallel with the capacitor of
A partial smoothing circuit having an inductor and a charging capacitor, connected in parallel to the second capacitor for charging the charging capacitor with a voltage lower than the maximum instantaneous voltage value of the output of the rectifier; And a parallel resonance circuit having a resonance inductor, an inverter having a switching element connected in series to the parallel resonance circuit, connected in parallel to the partial smoothing circuit, and generating a high-frequency voltage by a switching operation of the switching element A circuit, input voltage detection means for detecting an input voltage input to the first capacitor, and control means for increasing the output of the inverter circuit when the input voltage detected by the input voltage detection means is low. It is provided. The inverter circuit supplies the input current from the first capacitor and the second capacitor when the output level of the rectifier is equal to or higher than the charge level of the charging capacitor, and the output level of the rectifier is lower than the charge level of the charging capacitor. Sometimes, the input current is supplied from the partial smoothing circuit, and the switching operation of the switching element causes the parallel resonance circuit to resonate to reduce harmonics.
When the input voltage detected by the input voltage detection means is low, the output of the inverter circuit is increased by the control means, the potential of the second capacitor is made lower than the input voltage, and the input current is caused to flow to the load, so that the input voltage is reduced. Lowers the harmonics contained in the input current even when is low.

【0007】請求項2記載の電源装置は、交流電源に接
続された第1のコンデンサと、この第1のコンデンサに
接続された整流手段と、この整流手段に接続された第2
のコンデンサと、インダクタおよび充電用コンデンサを
有し、この充電用コンデンサに前記整流手段の出力の最
大瞬時電圧値より低い電圧で充電する前記第2のコンデ
ンサに対して並列に接続された部分平滑回路と、共振コ
ンデンサおよび共振インダクタを有する並列共振回路、
この並列共振回路に直列に接続されたスイッチング素子
を有し、前記部分平滑回路に対して並列に接続され、前
記スイッチング素子のスイッチング動作により高周波電
圧を発生するインバータ回路と、前記第1のコンデンサ
に入力される入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、
この入力電圧検出手段で検出された入力電圧が低いとき
に前記インバータ回路の出力を増加させる制御手段とを
具備したものである。そして、インバータ回路は整流手
段の出力レベルが充電用コンデンサの充電レベル以上の
ときには第1のコンデンサおよび第2のコンデンサから
入力電流を供給し、整流手段の出力レベルが充電用コン
デンサの充電レベルより低いときには部分平滑回路から
入力電流を供給し、スイッチング素子のスイッチング動
作により並列共振回路を共振動作させて高調波を低減さ
せるとともに、入力電圧検出手段で検出された入力電圧
が低いときに制御手段でインバータ回路の出力を大きく
し、第2のコンデンサの電位を入力電圧より低くして、
入力電流を負荷に流すことにより、入力電圧が低いとき
でも入力電流に含まれる高調波を低減させる。
According to a second aspect of the present invention, a first capacitor connected to an AC power supply, a rectifier connected to the first capacitor, and a second capacitor connected to the rectifier.
A smoothing circuit connected in parallel to the second capacitor that charges the charging capacitor with a voltage lower than the maximum instantaneous voltage value of the output of the rectifier. And a parallel resonance circuit having a resonance capacitor and a resonance inductor,
An inverter circuit that has a switching element connected in series to the parallel resonance circuit, is connected in parallel to the partial smoothing circuit, and generates a high-frequency voltage by a switching operation of the switching element; Input voltage detection means for detecting an input voltage to be input,
Control means for increasing the output of the inverter circuit when the input voltage detected by the input voltage detection means is low. The inverter circuit supplies the input current from the first capacitor and the second capacitor when the output level of the rectifier is equal to or higher than the charge level of the charging capacitor, and the output level of the rectifier is lower than the charge level of the charging capacitor. Sometimes, the input current is supplied from the partial smoothing circuit, the parallel resonance circuit is resonated by the switching operation of the switching element to reduce harmonics, and the inverter is controlled by the control means when the input voltage detected by the input voltage detection means is low. By increasing the output of the circuit and lowering the potential of the second capacitor below the input voltage,
By flowing the input current to the load, harmonics included in the input current are reduced even when the input voltage is low.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の電源装置の一実施
の形態を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the power supply device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1に示すように、商用交流電源eにイン
ダクタL1を介してダイオードブリッジの整流手段として
の全波整流回路1の入力端子が接続され、この全波整流
回路1の出力端子に容量の大きな第1のコンデンサC1が
接続され、この第1のコンデンサC1にはダイオードD1、
および、第1のコンデンサC1に比べて容量が小さい第2
のコンデンサC2の直列回路が接続されている。
As shown in FIG. 1, an input terminal of a full-wave rectifier circuit 1 as a rectifier of a diode bridge is connected to a commercial AC power supply e via an inductor L1, and a capacitance is connected to an output terminal of the full-wave rectifier circuit 1. Is connected to the first capacitor C1, which has a diode D1,
And a second capacitor C1 having a smaller capacity than the first capacitor C1.
The series circuit of the capacitor C2 is connected.

【0010】また、第2のコンデンサC2には、部分平滑
回路2が接続され、この部分平滑回路2は、充電用コン
デンサC3、インダクタL2およびダイオードD2の直列回路
が接続され、インダクタL1およびダイオードD2間には、
ダイオードD3が接続されている。
A partial smoothing circuit 2 is connected to the second capacitor C2. The partial smoothing circuit 2 is connected to a series circuit of a charging capacitor C3, an inductor L2 and a diode D2, and an inductor L1 and a diode D2. In the meantime,
Diode D3 is connected.

【0011】さらに、部分平滑回路2には、インバータ
回路3が接続されている。このインバータ回路3は、共
振インダクタとしての漏洩磁束型のインバータトランス
Tr1の一次巻線Tr1aおよび共振コンデンサC4の並列共振
回路4およびスイッチング素子となるトランジスタQ1の
コレクタ、エミッタが接続されている。
Further, an inverter circuit 3 is connected to the partial smoothing circuit 2. The inverter circuit 3 includes a leakage flux type inverter transformer as a resonance inductor.
The primary winding Tr1a of Tr1, the parallel resonance circuit 4 of the resonance capacitor C4, and the collector and the emitter of the transistor Q1 serving as a switching element are connected.

【0012】また、インバータトランスTr1 の二次巻線
Tr1bには、直流カット用のコンデンサC5および電流帰還
用の電流トランスCT1 の一次巻線CT1aを介して、放電ラ
ンプとしての蛍光ランプFLのフィラメントFL1 ,FL2 が
接続され、これらフィラメントFL1 ,FL2 には始動用の
コンデンサC6が接続されている。なお、コンデンサC5お
よび電流トランスCT1 の一次巻線CT1aの直列回路に対し
て並列に、抵抗R1が接続されている。
The secondary winding of the inverter transformer Tr1
The filaments FL1 and FL2 of the fluorescent lamp FL as a discharge lamp are connected to Tr1b via a DC cut capacitor C5 and a primary winding CT1a of a current transformer CT1 for current feedback. These filaments FL1 and FL2 are The starting capacitor C6 is connected. Note that a resistor R1 is connected in parallel with the series circuit of the capacitor C5 and the primary winding CT1a of the current transformer CT1.

【0013】また、蛍光ランプFLなどで負荷回路5が構
成される。
The load circuit 5 is composed of a fluorescent lamp FL or the like.

【0014】さらに、トランジスタQ1のベース、エミッ
タ間には、電流トランスCT1 の二次巻線CT1bおよびダイ
オードD4の並列回路とコンデンサC7とが直列に接続され
るとともに、ダイオードD5および抵抗R2の直列回路が接
続されている。
Further, a parallel circuit of a secondary winding CT1b of the current transformer CT1 and a diode D4 and a capacitor C7 are connected in series between the base and the emitter of the transistor Q1, and a series circuit of a diode D5 and a resistor R2. Is connected.

【0015】一方、第1のコンデンサC1に対して並列
に、入力電圧検出手段としての入力電圧検出回路6が接
続されている。この入力電圧検出回路6は、第1のコン
デンサC1に対して並列に抵抗R3およびコンデンサC8の直
列回路が接続され、これら抵抗R3およびコンデンサC8の
接続点にツェナダイオードZD1 を介してトランジスタQ2
のベースが接続されている。
On the other hand, an input voltage detection circuit 6 as input voltage detection means is connected in parallel with the first capacitor C1. In the input voltage detection circuit 6, a series circuit of a resistor R3 and a capacitor C8 is connected in parallel with the first capacitor C1, and a connection point of the resistor R3 and the capacitor C8 is connected to a transistor Q2 via a zener diode ZD1.
The base is connected.

【0016】また、第1のコンデンサC1に対して同様に
並列に、抵抗R4およびコンデンサC11 の直列回路が接続
され、このコンデンサC11 に対して並列にツェナダイオ
ードZD2 およびコンデンサC8の直列回路が接続されてい
る。
Similarly, a series circuit of a resistor R4 and a capacitor C11 is connected in parallel to the first capacitor C1, and a series circuit of a zener diode ZD2 and a capacitor C8 is connected in parallel to the capacitor C11. ing.

【0017】さらに、第2のコンデンサC2に対して並列
に、抵抗R6および抵抗R7の直列回路が接続され、この抵
抗R7の両端にはトランジスタQ2のコレクタ、エミッタが
接続されている。
Further, a series circuit of a resistor R6 and a resistor R7 is connected in parallel with the second capacitor C2, and the collector and the emitter of the transistor Q2 are connected to both ends of the resistor R7.

【0018】また、トランジスタQ1のコレクタ、エミッ
タ間には、ダイオードD6およびコンデンサC12 の直列回
路が接続され、ダイオードD6およびコンデンサC12 の接
続点に抵抗R8、抵抗R9、可変抵抗R10 および抵抗R11 を
介して全波整流回路1の負極に接続されている。また、
抵抗R11 の両端間には、電界効果トランジスタQ3のドレ
イン、ソースが接続され、この電界効果トランジスタQ3
のゲートは、抵抗R6および抵抗R7の接続点に接続されて
いる。さらに、抵抗R8および抵抗R9の接続点には、トラ
ンジスタQ4のベースが接続され、このトランジスタQ4の
エミッタは抵抗R12 を介して抵抗R4およびコンデンサC1
1 の接続点に接続され、コレクタは抵抗R13 および抵抗
R14 を介して全波整流回路1の負極に接続されている。
また、抵抗R14 に対して並列にコンデンサC13 が接続さ
れ、このコンデンサC13 は抵抗R15 を介して電界効果ト
ランジスタQ5のゲートに接続され、この電界トランジス
タQ5のドレイン、ソースはコンデンサC14 を介してコン
デンサC7の両端に接続され、これらにて制御手段として
の制御回路7を構成している。
A series circuit of a diode D6 and a capacitor C12 is connected between the collector and the emitter of the transistor Q1, and a connection point of the diode D6 and the capacitor C12 is connected via a resistor R8, a resistor R9, a variable resistor R10 and a resistor R11. Connected to the negative electrode of the full-wave rectifier circuit 1. Also,
The drain and source of the field effect transistor Q3 are connected between both ends of the resistor R11.
Is connected to a connection point of the resistors R6 and R7. Further, the connection point of the resistor R8 and the resistor R9 is connected to the base of the transistor Q4, and the emitter of the transistor Q4 is connected via the resistor R12 to the resistor R4 and the capacitor C1.
1 and the collector is connected to resistor R13 and resistor
It is connected to the negative electrode of the full-wave rectifier circuit 1 via R14.
A capacitor C13 is connected in parallel with the resistor R14.The capacitor C13 is connected to the gate of the field effect transistor Q5 via the resistor R15.The drain and source of the field transistor Q5 are connected to the capacitor C7 via the capacitor C14. And a control circuit 7 as a control means.

【0019】次に、上記実施の形態の動作について説明
する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0020】まず、インバータ回路3のトランジスタQ1
がスイッチング動作して発振動作すると、インバータト
ランスTr1 と充電用コンデンサC3との共振作用により高
周波電圧が発生し、二次巻線Tr1bにも高周波電圧が誘起
される。そして、この二次巻線Tr1bに誘起された電圧に
基づき、蛍光ランプFLに電力が供給され、インバータト
ランスTr1 およびコンデンサC6のなどの共振により、蛍
光ランプFLが始動、点灯する。その後、電流トランスCT
1 の二次巻線CT1bにより、トランジスタQ1のベースにベ
ース電流を供給し、トランジスタQ1を発振させる。
First, the transistor Q1 of the inverter circuit 3
When a switching operation is performed and a oscillating operation is performed, a high-frequency voltage is generated by a resonance action of the inverter transformer Tr1 and the charging capacitor C3, and a high-frequency voltage is also induced in the secondary winding Tr1b. Then, based on the voltage induced in the secondary winding Tr1b, power is supplied to the fluorescent lamp FL, and the fluorescent lamp FL is started and lit by resonance of the inverter transformer Tr1 and the capacitor C6. Then the current transformer CT
A base current is supplied to the base of the transistor Q1 by the secondary winding CT1b, and the transistor Q1 is oscillated.

【0021】また、トランジスタQ1がオンすると、イン
バータトランスTr1 の一次巻線Tr1aに電流が流れるとと
もに充電用コンデンサC3、インダクタL2およびダイオー
ドD3を介して電流が流れて充電用コンデンサC3が充電さ
れる。そして、充電用コンデンサC3に全波整流回路1か
らの脈流電圧のピーク値よりも低い直流電圧を蓄えるこ
とができる。
When the transistor Q1 is turned on, a current flows through the primary winding Tr1a of the inverter transformer Tr1 and a current flows through the charging capacitor C3, the inductor L2, and the diode D3, thereby charging the charging capacitor C3. Then, a DC voltage lower than the peak value of the pulsating voltage from the full-wave rectifier circuit 1 can be stored in the charging capacitor C3.

【0022】ここで、全波整流回路1の脈流電圧が充電
用コンデンサC3の充電電圧よりも高い区間と、低い区間
に分けて説明する。
Here, a description will be given of a section in which the pulsating voltage of the full-wave rectifier circuit 1 is higher than the charging voltage of the charging capacitor C3 and a section in which the pulsating voltage is lower than the charging voltage.

【0023】まず、全波整流回路1の脈流電圧が充電用
コンデンサC3の充電電圧より高い区間の任意の時間部分
において、インバータ回路3のトランジスタQ1がオンす
ると、インバータトランスTr1 の一次巻線Tr1aへの電流
の供給はほとんどが第1のコンデンサC1から、一部が第
2のコンデンサC2からされる。そして、第1のコンデン
サC1と第2のコンデンサC2との合成容量は、インバータ
回路3が必要とするエネルギーを与えるに十分な容量で
ある。これら第1のコンデンサC1と第2のコンデンサC2
とからの電流供給に見合って商用交流電源e側からエネ
ルギーが入力電流となって流入する。そして、脈流電圧
の変化に対応してトランジスタQ1のスイッチング動作に
伴うように動作がなされ、交流電圧正弦波値上に沿って
インバータ回路3のインバータ動作の高周波の微少でか
つ等しい振幅が全波整流回路1の電圧値が高い全区間に
重畳される。
First, when the transistor Q1 of the inverter circuit 3 is turned on at an arbitrary time in a section where the pulsating voltage of the full-wave rectifier circuit 1 is higher than the charging voltage of the charging capacitor C3, the primary winding Tr1a of the inverter transformer Tr1 is turned on. Most of the current is supplied from the first capacitor C1, and part of the current is supplied from the second capacitor C2. The combined capacity of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 is a capacity sufficient to provide the energy required by the inverter circuit 3. These first capacitor C1 and second capacitor C2
In accordance with the current supply from the above, energy becomes an input current and flows in from the commercial AC power supply e side. Then, an operation is performed so as to accompany the switching operation of the transistor Q1 in response to the change of the pulsating voltage, and the small and equal amplitude of the high frequency of the inverter operation of the inverter circuit 3 along the sine wave value of the AC voltage becomes full-wave. The voltage value of the rectifier circuit 1 is superimposed on all high sections.

【0024】すなわち、この全波整流回路1の電圧値が
高い区間では第1のコンデンサC1と第2のコンデンサC2
との合成値は供給された脈流電圧により与えられるエネ
ルギーがインバータ回路3の要求するエネルギーに対し
て満たされた値となっている。
That is, in the section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 1 is high, the first capacitor C1 and the second capacitor C2
Is a value obtained by satisfying the energy given by the supplied pulsating voltage with respect to the energy required by the inverter circuit 3.

【0025】このため第1のコンデンサC1および第2の
コンデンサC2のいずれもリップル成分が小さく、発熱も
小さく、動作の信頼性を高めることができる。
For this reason, both the first capacitor C1 and the second capacitor C2 have a small ripple component, a small amount of heat, and can improve the operation reliability.

【0026】そして、この全波整流回路1の電圧値が高
い区間においてトランジスタQ1のオン時に充電用コンデ
ンサC3へ充電される。なお、この全波整流回路1の電圧
値が高い区間においては充電用コンデンサC3からインバ
ータ回路3側へは放電しない。
Then, in a section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 1 is high, the charging capacitor C3 is charged when the transistor Q1 is turned on. Note that, in a section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 1 is high, the discharge is not performed from the charging capacitor C3 to the inverter circuit 3 side.

【0027】また、この商用交流電源eの瞬時電圧が高
く、第1のコンデンサC1からの入力電圧が高いときに
は、コンデンサC8の電圧が高いため、ツェナダイオード
ZD1 はオンしてトランジスタQ2がオン状態になる。この
ため、電界効果トランジスタQ3のゲートにゲート電圧が
印加されず、抵抗R11 に電流が流れることにより、分圧
比が小さくなりトランジスタQ4のベース量が増加せずコ
ンデンサC13 を充電せず、電界効果トランジスタQ5にゲ
ート電圧を印加されないため、電界効果トランジスタQ5
はオフ状態になる。したがって、コンデンサC7に対して
コンデンサC14 が接続されず、容量が小さいままなので
トランジスタQ1のベース量はそのままで発振周波数は高
い状態を維持するので、インバータ回路3の出力はその
ままである。
When the instantaneous voltage of the commercial AC power supply e is high and the input voltage from the first capacitor C1 is high, the voltage of the capacitor C8 is high.
ZD1 turns on and transistor Q2 turns on. As a result, no gate voltage is applied to the gate of the field effect transistor Q3, and current flows through the resistor R11, so that the voltage dividing ratio is reduced, the base amount of the transistor Q4 is not increased, and the capacitor C13 is not charged. Since no gate voltage is applied to Q5, the field effect transistor Q5
Is turned off. Therefore, the capacitor C14 is not connected to the capacitor C7, and the capacitance remains small, so that the base frequency of the transistor Q1 remains unchanged and the oscillation frequency remains high, so that the output of the inverter circuit 3 remains unchanged.

【0028】次に、全波整流回路1の電圧値が低い区間
において、充電用コンデンサC3の充電電圧に対して全波
整流回路1の脈流正弦波電圧が低下し始めたときにトラ
ンジスタQ1がオンされると、インバータトランスTr1 の
一次巻線Tr1aへの電流は最初に第2のコンデンサC2から
供給される。そして、第2のコンデンサC2の容量はイン
バータ回路3が必要とするエネルギーを与えるには不十
分なため、トランジスタQ1のオン後に一次巻線Tr1aに流
れる電流が増加するに従って、第2のコンデンサC2の電
圧は低下する。そして、第2のコンデンサC2の電圧が第
1のコンデンサC1の電圧まで低下した時点から第2のコ
ンデンサC2で不足しているインバータ回路3へのエネル
ギーを第1のコンデンサC1が供給する。
Next, in a section where the voltage value of the full-wave rectifier circuit 1 is low, when the pulsating sine wave voltage of the full-wave rectifier circuit 1 starts to decrease with respect to the charging voltage of the charging capacitor C3, the transistor Q1 is turned on. When turned on, the current to the primary winding Tr1a of the inverter transformer Tr1 is first supplied from the second capacitor C2. Since the capacity of the second capacitor C2 is not enough to provide the energy required by the inverter circuit 3, the current flowing through the primary winding Tr1a after the transistor Q1 is turned on increases as the current of the second capacitor C2 increases. The voltage drops. Then, from the time when the voltage of the second capacitor C2 decreases to the voltage of the first capacitor C1, the first capacitor C1 supplies energy to the inverter circuit 3 that is insufficient in the second capacitor C2.

【0029】そして、トランジスタQ1がオフするまで供
給されるが、第1のコンデンサC1からのエネルギー供給
が開始されてから第2のコンデンサC2の電圧の低下は少
なくなる。また、第1のコンデンサC1からインバータ回
路3へのエネルギー供給は、これに見合った分のエネル
ギーを商用交流電源e側から入力電流として流入させ
る。
Then, the voltage is supplied until the transistor Q1 is turned off. However, the decrease in the voltage of the second capacitor C2 after the start of the energy supply from the first capacitor C1 is reduced. In addition, the energy supply from the first capacitor C1 to the inverter circuit 3 causes a corresponding amount of energy to flow as an input current from the commercial AC power supply e side.

【0030】一方、充電用コンデンサC3の充電電圧はイ
ンダクタL1の過渡インピーダンスによりエネルギーの放
出が遅れ、トランジスタQ1がオフする直前の時点でエネ
ルギーを放出するようになる。そして、トランジスタQ1
がオフすると、充電用コンデンサC3の充電電圧はインダ
クタL2、ダイオードD2および第2のコンデンサC2の直列
回路への電圧供給源となる。ここで、インダクタL2およ
び第2のコンデンサC2は振動的共振が得られるように設
定されているので、第2のコンデンサC2への充電が正弦
波状に行なわれる。そして、この充電はインバータ回路
3において、トランジスタQ1が次にオンしたときエネル
ギー供給が不足とならない電圧まで高められる。また、
トランジスタQ1のオフにより、共振コンデンサC4とイン
バータトランスTr1 とで共振する。
On the other hand, the release of energy of the charging voltage of the charging capacitor C3 is delayed due to the transient impedance of the inductor L1, and the energy is released immediately before the transistor Q1 is turned off. And transistor Q1
Is turned off, the charging voltage of the charging capacitor C3 becomes a voltage supply source to the series circuit of the inductor L2, the diode D2, and the second capacitor C2. Here, since the inductor L2 and the second capacitor C2 are set so as to obtain an oscillating resonance, the charging of the second capacitor C2 is performed in a sine wave shape. This charging is increased in the inverter circuit 3 to a voltage at which the energy supply does not become insufficient when the transistor Q1 is turned on next time. Also,
When the transistor Q1 is turned off, resonance occurs between the resonance capacitor C4 and the inverter transformer Tr1.

【0031】そして、充電用コンデンサC3の充電電圧に
対して第1のコンデンサC1の電圧が低下するに従って第
2のコンデンサC2の電圧は低下し、インダクタL2と第2
のコンデンサC2による振幅が大きくなる。また、入力電
流は少なくなるが電流は連続して流れ込む。
Then, as the voltage of the first capacitor C1 decreases with respect to the charging voltage of the charging capacitor C3, the voltage of the second capacitor C2 decreases.
Of the capacitor C2 increases. Further, although the input current decreases, the current flows continuously.

【0032】このように、商用交流電源eからの入力電
流が連続して流れることにより入力電流に高調波成分が
介入するのを阻止している。
As described above, the continuous flow of the input current from the commercial AC power supply e prevents a harmonic component from intervening in the input current.

【0033】また、この商用交流電源eの瞬時電圧が低
く、第1のコンデンサC1からの入力電圧が低いときに
は、コンデンサC8の電圧が低いため、ツェナダイオード
ZD1 は逆阻止状態でトランジスタQ2がオフ状態を維持す
る。このため、電界効果トランジスタQ3のゲートにゲー
ト電圧が印加され、抵抗R11 をバイパスすることによ
り、トランジスタQ4のベース量を増加させてコンデンサ
C13 を充電し、電界効果トランジスタQ5にゲート電圧を
印加することにより、電界効果トランジスタQ5のソー
ス、ドレイン間の見掛上の抵抗値を低下させる。したが
って、コンデンサC7に対してコンデンサC14 が並列に接
続されて、合成容量が増加してトランジスタQ1のベース
量を増加させ、発振周波数が低下することにより、イン
バータ回路3の出力が増加する。
When the instantaneous voltage of the commercial AC power supply e is low and the input voltage from the first capacitor C1 is low, the voltage of the capacitor C8 is low.
ZD1 is in the reverse blocking state, and transistor Q2 maintains the off state. For this reason, a gate voltage is applied to the gate of the field effect transistor Q3, bypassing the resistor R11, increasing the base amount of the transistor Q4 and increasing the capacity of the capacitor.
By charging C13 and applying a gate voltage to the field effect transistor Q5, the apparent resistance between the source and the drain of the field effect transistor Q5 is reduced. Therefore, the capacitor C14 is connected in parallel to the capacitor C7, the combined capacitance increases, the base amount of the transistor Q1 increases, and the oscillation frequency decreases, so that the output of the inverter circuit 3 increases.

【0034】このように、インバータ回路3の出力を増
加させることにより、第2のコンデンサC2の電圧が商用
交流電源eのゼロクロス時に0Vに近付くため、図2
(a)に示すように、商用交流電源e側から入力電流が
供給され、入力電圧が低い部分でも図2(b)に示すよ
うに第2のコンデンサC2も共振し、図2(c)に示すよ
うに入力電流がほぼ正弦波状に連続するので、休止区間
がなくなり、高調波を低減できる。
As described above, by increasing the output of the inverter circuit 3, the voltage of the second capacitor C2 approaches 0 V at the time of zero crossing of the commercial AC power supply e.
As shown in FIG. 2A, an input current is supplied from the commercial AC power supply e side, and the second capacitor C2 also resonates as shown in FIG. As shown, since the input current continues in a substantially sinusoidal manner, there is no pause section and harmonics can be reduced.

【0035】なお、電源投入時には、コンデンサC11 が
充電されていないため、トランジスタQ4のエミッタ、コ
レクタ電流が流れないため、電界効果トランジスタQ5は
オフ状態を維持し、インバータ回路3の出力が増加する
ことなく、ソフトスタートできる。
When the power is turned on, the emitter and collector currents of the transistor Q4 do not flow because the capacitor C11 is not charged, so that the field effect transistor Q5 is kept off and the output of the inverter circuit 3 increases. No, it can be soft-started.

【0036】また、サージなどによりコンデンサC12 の
電圧が増加すると、トランジスタQ4のベースの電位を上
昇させて、トランジスタQ4のベース電流を停止させ、コ
ンデンサC13 を充電せずに電界効果トランジスタQ5はオ
フ状態を維持し、インバータ回路3の出力が増加するこ
とを防止する。
When the voltage of the capacitor C12 increases due to a surge or the like, the potential of the base of the transistor Q4 is increased, the base current of the transistor Q4 is stopped, and the field effect transistor Q5 is turned off without charging the capacitor C13. To prevent the output of the inverter circuit 3 from increasing.

【0037】次に、他の実施の形態を図3を参照して説
明する。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG.

【0038】この図3に示す実施の形態は、図1に示す
実施の形態において、第2のコンデンサC2をダイオード
D1に対して並列に接続したものである。
The embodiment shown in FIG. 3 is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that the second capacitor C2 is replaced by a diode.
It is connected in parallel to D1.

【0039】このような構成でも、基本的な動作は図1
に示す実施の形態と同様に動作する。
In such a configuration, the basic operation is as shown in FIG.
Operates similarly to the embodiment shown in FIG.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1記載の電源装置によれば、イン
バータ回路は整流手段の出力レベルが充電用コンデンサ
の充電レベル以上のときには第1のコンデンサおよび第
2のコンデンサから入力電流を供給し、整流手段の出力
レベルが充電用コンデンサの充電レベルより低いときに
は部分平滑回路から入力電流を供給し、スイッチング素
子のスイッチング動作により並列共振回路を共振動作さ
せて高調波を低減させるとともに、入力電圧検出手段で
検出された入力電圧が低いときに制御手段でインバータ
回路の出力を大きくし、第2のコンデンサの電位を入力
電圧より低くして、入力電流を負荷に流すことにより、
入力電圧が低いときでも入力電流に含まれる高調波を低
減できる。
According to the power supply device of the first aspect, the inverter circuit supplies the input current from the first capacitor and the second capacitor when the output level of the rectifier is equal to or higher than the charging level of the charging capacitor. When the output level of the rectifier is lower than the charge level of the charging capacitor, an input current is supplied from the partial smoothing circuit, and the parallel resonance circuit is resonated by the switching operation of the switching element to reduce harmonics. When the input voltage detected in the step is low, the output of the inverter circuit is increased by the control means, the potential of the second capacitor is made lower than the input voltage, and the input current flows to the load.
Even when the input voltage is low, harmonics included in the input current can be reduced.

【0041】請求項2記載の電源装置によれば、インバ
ータ回路は整流手段の出力レベルが充電用コンデンサの
充電レベル以上のときには第1のコンデンサおよび第2
のコンデンサから入力電流を供給し、整流手段の出力レ
ベルが充電用コンデンサの充電レベルより低いときには
部分平滑回路から入力電流を供給し、スイッチング素子
のスイッチング動作により並列共振回路を共振動作させ
て高調波を低減させるとともに、入力電圧検出手段で検
出された入力電圧が低いときに制御手段でインバータ回
路の出力を大きくし、第2のコンデンサの電位を入力電
圧より低くして、入力電流を負荷に流すことにより、入
力電圧が低いときでも入力電流に含まれる高調波を低減
できる。
According to the power supply device of the second aspect, the inverter circuit includes the first capacitor and the second capacitor when the output level of the rectifier is equal to or higher than the charging level of the charging capacitor.
When the output level of the rectifier is lower than the charge level of the charging capacitor, the input current is supplied from the partial smoothing circuit, and the switching operation of the switching element causes the parallel resonance circuit to resonate to perform a harmonic operation. And when the input voltage detected by the input voltage detection means is low, the output of the inverter circuit is increased by the control means, the potential of the second capacitor is made lower than the input voltage, and the input current flows to the load. Thus, even when the input voltage is low, harmonics included in the input current can be reduced.

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

【図1】本発明の電源装置の一実施の形態を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply device of the present invention.

【図2】同上動作を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform chart showing the same operation.

【図3】同上他の実施の形態の動作を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an operation of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 整流手段としての全波整流回路 2 部分平滑回路 3 インバータ回路 4 並列共振回路 6 入力電圧検出手段としての入力電圧検出回路 7 制御手段としての制御回路 C1 第1のコンデンサ C2 第2のコンデンサ C3 充電用コンデンサ C4 共振コンデンサ D1 ダイオード e 商用交流電源 L1 インダクタ L2 インダクタ Q1 スイッチング素子としてのトランジスタ Tr1 共振インダクタとしてのインバータトランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Full-wave rectification circuit as rectification means 2 Partial smoothing circuit 3 Inverter circuit 4 Parallel resonance circuit 6 Input voltage detection circuit as input voltage detection means 7 Control circuit as control means C1 First capacitor C2 Second capacitor C3 Charging Capacitor C4 Resonant capacitor D1 Diode e Commercial AC power supply L1 Inductor L2 Inductor Q1 Transistor Tr1 as switching element Inverter transformer as resonant inductor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源からの交流を整流する整流手段
と、 この整流手段の出力端子に並列に接続された第1のコン
デンサと、 この第1のコンデンサの一端に順極性で直列に接続され
たダイオードと、 このダイオードを介して前記第1のコンデンサに並列に
接続された第2のコンデンサと、 インダクタおよび充電用コンデンサを有し、この充電用
コンデンサに前記整流手段の出力の最大瞬時電圧値より
低い電圧で充電する前記第2のコンデンサに対して並列
に接続された部分平滑回路と、 共振コンデンサおよび共振インダクタを有する並列共振
回路、この並列共振回路に直列に接続されたスイッチン
グ素子を有し、前記部分平滑回路に対して並列に接続さ
れ、前記スイッチング素子のスイッチング動作により高
周波電圧を発生するインバータ回路と、 前記第1のコンデンサに入力される入力電圧を検出する
入力電圧検出手段と、 この入力電圧検出手段で検出された入力電圧が低いとき
に前記インバータ回路の出力を増加させる制御手段とを
具備したことを特徴とする電源装置。
1. A rectifier for rectifying an alternating current from an AC power supply, a first capacitor connected in parallel to an output terminal of the rectifier, and one end of the first capacitor connected in series with a forward polarity. A second capacitor connected in parallel to the first capacitor via the diode, an inductor and a charging capacitor, wherein the charging capacitor has a maximum instantaneous voltage value of the output of the rectifier means. A partial smoothing circuit connected in parallel to the second capacitor charged at a lower voltage, a parallel resonance circuit having a resonance capacitor and a resonance inductor, and a switching element connected in series to the parallel resonance circuit. An inverter connected in parallel to the partial smoothing circuit and generating a high-frequency voltage by the switching operation of the switching element A circuit; input voltage detection means for detecting an input voltage input to the first capacitor; and control means for increasing the output of the inverter circuit when the input voltage detected by the input voltage detection means is low. A power supply device comprising:
【請求項2】 交流電源に接続された第1のコンデンサ
と、 この第1のコンデンサに接続された整流手段と、 この整流手段に接続された第2のコンデンサと、 インダクタおよび充電用コンデンサを有し、この充電用
コンデンサに前記整流手段の出力の最大瞬時電圧値より
低い電圧で充電する前記第2のコンデンサに対して並列
に接続された部分平滑回路と、 共振コンデンサおよび共振インダクタを有する並列共振
回路、この並列共振回路に直列に接続されたスイッチン
グ素子を有し、前記部分平滑回路に対して並列に接続さ
れ、前記スイッチング素子のスイッチング動作により高
周波電圧を発生するインバータ回路と、 前記第1のコンデンサに入力される入力電圧を検出する
入力電圧検出手段と、 この入力電圧検出手段で検出された入力電圧が低いとき
に前記インバータ回路の出力を増加させる制御手段とを
具備したことを特徴とする電源装置。
A first capacitor connected to the AC power supply; a rectifier connected to the first capacitor; a second capacitor connected to the rectifier; an inductor and a charging capacitor; A partial smoothing circuit connected in parallel to the second capacitor for charging the charging capacitor with a voltage lower than the maximum instantaneous voltage value of the output of the rectifier, and a parallel resonance circuit having a resonance capacitor and a resonance inductor. A circuit, an inverter circuit having a switching element connected in series to the parallel resonance circuit, connected in parallel to the partial smoothing circuit, and generating a high-frequency voltage by a switching operation of the switching element; Input voltage detecting means for detecting an input voltage input to the capacitor; and an input voltage detected by the input voltage detecting means. Control means for increasing the output of the inverter circuit when the pressure is low.
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