JPH10285923A - Power unit and method for controlling its voltage - Google Patents

Power unit and method for controlling its voltage

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JPH10285923A
JPH10285923A JP9441597A JP9441597A JPH10285923A JP H10285923 A JPH10285923 A JP H10285923A JP 9441597 A JP9441597 A JP 9441597A JP 9441597 A JP9441597 A JP 9441597A JP H10285923 A JPH10285923 A JP H10285923A
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JP
Japan
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voltage
output
voltage control
power supply
converter
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Masayoshi Saitou
政与志 齋藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly efficient power unit which has a high power factor and is constituted to maintain a stable DC output even when a power failure, such as the momentary voltage breakage, etc., of commercial power supply occurs and a method for controlling the voltage of the power unit. SOLUTION: A power unit is provided with a first converter which generates a DC voltage by rectifying and smoothing the output of a transformer T1 by impressing a pulsating current obtained by rectifying the alternating current of a commercial power source upon the transformer T1 and, at the same time, controls the output of the transformer T1 to a constant voltage based on the value of the DC voltage detected by means of a first voltage detecting circuit 102, and a second converter which supplies its output to a load by boosting the output of the first converter and, at the same time, performs constant- voltage control based on the terminal voltage of the load detected by means of a second voltage detecting circuit 202 and sets the set output voltage value of the second converter to a value lower than that of the voltage supplied to the load through the first and the second converters while the second converter stops the boosting operations.

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、電源装置装置及び
電源装置における電圧制御方法に係り、更に詳しくは、
電子機器に直流電源を供給する高力率の電源装置及び電
源装置における電圧制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device and a voltage control method in the power supply device.
The present invention relates to a high power factor power supply for supplying DC power to electronic equipment and a voltage control method in the power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子機器用の直流電源装置として
は、スイッチング制御により電圧を安定化するスイッチ
ング方式の直流電源装置が使用されている。前記スイッ
チング方式において、特に、入力された商用交流を整流
した脈流をスイッチングして変圧器に印加し、変圧器の
出力を整流平滑して直流を得る方式は、簡単な回路構成
で高力率の電源を実現できるため、小容量の用途に使用
されている。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a DC power supply for electronic equipment, a switching type DC power supply which stabilizes a voltage by switching control has been used. In the switching method, particularly, a method in which a pulsating current obtained by rectifying the input commercial AC is applied to a transformer and applied to the transformer, and the output of the transformer is rectified and smoothed to obtain a DC, has a high power factor with a simple circuit configuration. It can be used for small capacity applications.

【0003】図4は出力安定化回路を有する従来例に係
る1コンバータ式の高力率型スイッチング電源装置の構
成を示す回路図である。スイッチング電源装置は、入力
電源端子1、2と、出力端子3、4と、整流器スタック
DM1と、チョークコイルL1と、コンデンサC1、C
2と、トランジスタQ1と、トランスT1と、ダイオー
ドD1と、PWM(Pulse Width Modulation:パル
ス幅変調)回路101と、電圧検出回路102と、フォ
トカプラPHC1とを備えている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional one-converter high power factor type switching power supply having an output stabilizing circuit. The switching power supply includes input power supply terminals 1 and 2, output terminals 3 and 4, a rectifier stack DM1, a choke coil L1, and capacitors C1 and C.
2, a transistor Q1, a transformer T1, a diode D1, a PWM (Pulse Width Modulation: pulse width modulation) circuit 101, a voltage detection circuit 102, and a photocoupler PHC1.

【0004】入力電源端子1、2は、一側が商用交流電
源に接続されると共に、他側が整流器スタックDM1の
交流端子に接続されている。整流器スタックDM1の+
端子は、チョークコイルL1を介してコンデンサC1の
一方の端子及びトランスT1の1次巻線N1の一方の端
子に接続されている。整流器スタックDM1の―端子
は、コンデンサC1の他方の端子及びトランジスタQ1
のエミッタ端子に接続されている。トランジスタQ1の
コレクタ端子は、トランスT1の1次巻線N1の他方の
端子に接続されている。トランジスタQ1のベース端子
とエミッタ端子との間には、PWM回路101からの駆
動信号出力が接続されている。
The input power supply terminals 1 and 2 have one side connected to a commercial AC power supply and the other side connected to an AC terminal of the rectifier stack DM1. Rectifier stack DM1 +
The terminal is connected to one terminal of the capacitor C1 and one terminal of the primary winding N1 of the transformer T1 via the choke coil L1. The negative terminal of the rectifier stack DM1 is connected to the other terminal of the capacitor C1 and the transistor Q1.
Connected to the emitter terminal of The collector terminal of the transistor Q1 is connected to the other terminal of the primary winding N1 of the transformer T1. A drive signal output from the PWM circuit 101 is connected between the base terminal and the emitter terminal of the transistor Q1.

【0005】トランスT1の2次巻線N2の一方の端子
は、整流用のダイオードD1を介してフィルタ用のコン
デンサC2の一方の端子に接続されている。コンデンサ
C2の一方の端子は、出力端子3に接続されている。ト
ランスT1の2次巻線N2の他方の端子は、コンデンサ
C2の他方の端子に接続されている。コンデンサC2の
他方の端子は、出力端子4に接続されている。コンデン
サC2からなるフィルタにより平滑された出力は、出力
端子3、4から所定の負荷に供給される。
[0005] One terminal of the secondary winding N2 of the transformer T1 is connected to one terminal of a filter capacitor C2 via a rectifying diode D1. One terminal of the capacitor C2 is connected to the output terminal 3. The other terminal of the secondary winding N2 of the transformer T1 is connected to the other terminal of the capacitor C2. The other terminal of the capacitor C2 is connected to the output terminal 4. The output smoothed by the filter including the capacitor C2 is supplied from the output terminals 3 and 4 to a predetermined load.

【0006】負荷に対する出力電圧を検出するために、
出力端子3、4に接続される負荷(図示略)と並列に電
圧検出回路102が接続されている。電圧検出回路10
2は、フォトカプラPHC1を介してPWM回路101
に接続されている。電圧検出回路102により検出した
検出値は、フォトカプラPHC1を介してPWM回路1
01に帰還される。PWM回路101は、電圧検出回路
102の検出値に応じてトランジスタQ1のベース端子
に与える駆動パルスのスイッチングデューティ比あるい
は周波数等を制御する。即ち、PWM回路101の出力
でトランジスタQ1が駆動される。
To detect the output voltage to the load,
A voltage detection circuit 102 is connected in parallel with a load (not shown) connected to the output terminals 3 and 4. Voltage detection circuit 10
2 is a PWM circuit 101 via a photocoupler PHC1.
It is connected to the. The detection value detected by the voltage detection circuit 102 is output to the PWM circuit 1 via the photocoupler PHC1.
01 is returned. The PWM circuit 101 controls a switching duty ratio or a frequency of a drive pulse applied to the base terminal of the transistor Q1 according to a value detected by the voltage detection circuit 102. That is, the transistor Q1 is driven by the output of the PWM circuit 101.

【0007】次に、上記図4の回路における動作を説明
する。入力電源端子1、2に商用電源を接続すると、商
用電源電流は整流器スタックDM1によって整流され、
チョークコイルL1、コンデンサC1からなるノイズフ
ィルタ回路を介して、脈流電圧がトランスT1の1次巻
線N1に対して印加され、トランジスタQ1により断続
される。トランジスタQ1のオン時にエネルギがトラン
スT1に蓄積され、トランジスタQ1のオフ時にトラン
スT1の2次巻線N2からダイオードD1を介して出力
される。この動作を繰り返して電力を出力する。ダイオ
ードD1からの出力は、平滑用のコンデンサC2によっ
て平滑され直流に変換される。変換された直流は、出力
端子3、4から負荷に供給される。
Next, the operation of the circuit shown in FIG. 4 will be described. When a commercial power supply is connected to the input power supply terminals 1 and 2, the commercial power supply current is rectified by the rectifier stack DM1,
A pulsating voltage is applied to the primary winding N1 of the transformer T1 via a noise filter circuit including a choke coil L1 and a capacitor C1, and is intermittently turned on and off by a transistor Q1. Energy is stored in the transformer T1 when the transistor Q1 is turned on, and is output from the secondary winding N2 of the transformer T1 via the diode D1 when the transistor Q1 is turned off. This operation is repeated to output power. The output from the diode D1 is smoothed by a smoothing capacitor C2 and converted into a direct current. The converted DC is supplied from the output terminals 3 and 4 to the load.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては下記のような問題があった。即
ち、従来のスイッチング電源装置では、入力電源端子に
入力された商用交流を整流した脈流を平滑せずにスイッ
チングしているため、一旦、電解コンデンサで直流化す
る場合と比較すると、力率が大幅に向上する。しかし、
入力電源端子に入力された商用交流が瞬時電圧遮断等の
電源障害により欠落した場合には、出力電圧が大幅に変
動してしまうという不具合があった。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the conventional switching power supply device, the switching is performed without smoothing the pulsating current obtained by rectifying the commercial AC input to the input power supply terminal. Significantly improved. But,
When the commercial AC input to the input power supply terminal is lost due to a power supply failure such as instantaneous voltage cutoff, the output voltage fluctuates significantly.

【0009】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、高効率・高力率で且つ商用電源の瞬時電圧遮断
等の電源障害が発生した場合でも安定した直流出力を維
持できるようにした電源装置及び電源装置における電圧
制御方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and is intended to maintain a stable DC output with high efficiency and high power factor even when a power supply failure such as instantaneous voltage cutoff of a commercial power supply occurs. It is an object to provide a power supply device and a voltage control method in the power supply device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、商用交流電源の電圧を安定化す
る電源装置において、商用交流を整流した脈流を変圧器
に印加し該変圧器出力を整流平滑して直流電圧を生成す
ると共に、検出した直流電圧に基づき前記変圧器出力の
定電圧制御を行う第一の電圧制御手段と、該第一の電圧
制御手段の出力の昇圧動作を行い出力を負荷に供給する
と共に、検出した負荷の端子電圧に基づき定電圧制御を
行う第二の電圧制御手段とを有し、該第二の電圧制御手
段の設定出力電圧値を、該第二の電圧制御手段の昇圧動
作停止状態で前記第一及び第二の電圧制御手段を介して
負荷に供給される電圧値より低く設定したことを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a power supply apparatus for stabilizing the voltage of a commercial AC power supply, which applies a rectified pulsating flow of the commercial AC to a transformer. First voltage control means for rectifying and smoothing the output of the transformer to generate a DC voltage, and performing constant voltage control of the output of the transformer based on the detected DC voltage; and boosting the output of the first voltage control means. Operating and supplying an output to the load, and a second voltage control means for performing a constant voltage control based on the detected terminal voltage of the load, and a set output voltage value of the second voltage control means, In a state where the boosting operation of the second voltage control means is stopped, the voltage is set to be lower than the voltage value supplied to the load via the first and second voltage control means.

【0011】上記目的を達成するため、請求項2の発明
は、前記第一の電圧制御手段は、前記脈流をスイッチン
グする第一のスイッチ素子と、前記直流電圧の電圧値を
検出する第一の電圧検出手段とを有し、前記第二の電圧
制御手段は、前記第一の電圧制御手段の出力をスイッチ
ングする第二のスイッチ素子と、前記負荷の端子電圧を
検出する第二の電圧検出手段とを有することを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, the first voltage control means includes a first switch element for switching the pulsating flow, and a first switch element for detecting a voltage value of the DC voltage. And a second voltage control means, the second voltage control means, a second switch element for switching the output of the first voltage control means, and a second voltage detection for detecting the terminal voltage of the load Means.

【0012】上記目的を達成するため、請求項3の発明
は、前記第二の定電圧制御手段の入出力間にバイパス用
ダイオードを設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention is characterized in that a bypass diode is provided between the input and output of the second constant voltage control means.

【0013】上記目的を達成するため、請求項4の発明
は、商用交流電源の電圧を安定化する電源装置における
電圧制御方法において、商用交流を整流した脈流を変圧
器に印加し該変圧器出力を整流平滑して直流電圧を生成
すると共に、検出した直流電圧に基づき前記変圧器出力
の定電圧制御を行う第一の電圧制御ステップと、該第一
の電圧制御ステップの出力の昇圧動作を行い出力を負荷
に供給すると共に、検出した負荷の端子電圧に基づき定
電圧制御を行う第二の電圧制御ステップとを有し、該第
二の電圧制御ステップの設定出力電圧値を、該第二の電
圧制御ステップの昇圧動作停止状態で前記第一及び第二
の電圧制御ステップを介して負荷に供給される電圧値よ
り低く設定したことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a voltage control method for a power supply apparatus for stabilizing a voltage of a commercial AC power supply, the method comprising applying a rectified pulsating flow of the commercial AC power to the transformer. A first voltage control step of rectifying and smoothing the output to generate a DC voltage, and performing a constant voltage control of the transformer output based on the detected DC voltage, and a step-up operation of the output of the first voltage control step. And performing a constant voltage control based on the detected terminal voltage of the load, and setting a set output voltage value of the second voltage control step to the second voltage control step. In the voltage control step, the voltage is set to be lower than the voltage supplied to the load through the first and second voltage control steps when the boosting operation is stopped.

【0014】上記目的を達成するため、請求項5の発明
は、前記第一の電圧制御ステップは、前記脈流をスイッ
チングする第一のスイッチングステップと、前記直流電
圧の電圧値を検出する第一の電圧検出ステップとを有
し、前記第二の電圧制御ステップは、前記第一の電圧制
御ステップの出力をスイッチングする第二のスイッチン
グステップと、前記負荷の端子電圧を検出する第二の電
圧検出ステップとを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 is characterized in that the first voltage control step includes a first switching step for switching the pulsating flow, and a first switching step for detecting a voltage value of the DC voltage. Wherein the second voltage control step comprises: a second switching step of switching an output of the first voltage control step; and a second voltage detection step of detecting a terminal voltage of the load. And a step.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】[1]第1の実施の形態 先ず、第1の実施の形態に係る直流電源装置の構成につ
いて図1を参照して説明する。図1で上記図4の従来例
と同一または相当する構成には同一符号を付す。第1の
実施の形態に係る直流電源装置は、入力電源端子1、2
と、出力端子3、4と、整流器スタックDM1と、チョ
ークコイルL1、L2と、コンデンサC1、C2、C3
と、トランジスタQ1、Q2と、トランスT1と、ダイ
オードD1、D2と、第一のPWM回路101と、第二
のPWM回路201と、第一の電圧検出回路102と、
第二の電圧検出回路202と、フォトカプラPHC1と
を備える構成となっている。
[1] First Embodiment First, the configuration of a DC power supply according to a first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those in the conventional example of FIG. The DC power supply according to the first embodiment includes input power terminals 1 and 2.
, Output terminals 3 and 4, rectifier stack DM1, choke coils L1 and L2, and capacitors C1, C2 and C3.
, Transistors Q1, Q2, transformer T1, diodes D1, D2, first PWM circuit 101, second PWM circuit 201, first voltage detection circuit 102,
The configuration includes a second voltage detection circuit 202 and a photocoupler PHC1.

【0017】第1の実施の形態に係る直流電源装置は、
商用交流を整流して得た脈流をスイッチ素子で断続して
トランスT1に印加し、トランスT1の出力を整流・平
滑して直流電圧を生成する第一のコンバータ(後述)
と、第一のコンバータ出力と負荷の間に、電圧補償回路
として昇圧型コンバータを第二のコンバータ(後述)と
して挿入し、第二のコンバータ出力を負荷に供給する構
成とし、第二のコンバータの設定出力電圧値を、第二の
コンバータが昇圧動作を停止している状態で、第一のコ
ンバータより第二のコンバータを介して負荷に供給され
る電圧値より低く設定するようにしたものである。
The DC power supply according to the first embodiment is
A pulsating current obtained by rectifying a commercial AC is intermittently applied by a switch element and applied to a transformer T1, and a first converter (described later) that rectifies and smoothes the output of the transformer T1 to generate a DC voltage.
Between the first converter output and the load, a step-up converter as a voltage compensation circuit is inserted as a second converter (described later), and the second converter output is supplied to the load. The setting output voltage value is set to be lower than the voltage value supplied to the load via the second converter from the first converter in a state where the second converter stops the boosting operation. .

【0018】上記各部の接続関係及び機能を説明する
と、入力電源端子1、2は、一側が商用交流電源に接続
されると共に、他側が整流器スタックDM1の交流端子
に接続されている。整流器スタックDM1の+端子は、
チョークコイルL1、コンデンサC1によるノイズフィ
ルタを介してトランスT1の1次巻線N1の一方の端子
に接続されている。また、整流器スタックDM1の―端
子は、コンデンサC1の他方の端子及びトランジスタQ
1のエミッタ端子に接続されている。
The input power supply terminals 1 and 2 are connected on one side to a commercial AC power supply and connected on the other side to the AC terminals of the rectifier stack DM1. The + terminal of the rectifier stack DM1 is
It is connected to one terminal of a primary winding N1 of a transformer T1 via a noise filter composed of a choke coil L1 and a capacitor C1. The negative terminal of the rectifier stack DM1 is connected to the other terminal of the capacitor C1 and the transistor Q1.
1 is connected to one emitter terminal.

【0019】トランジスタQ1のコレクタ端子は、トラ
ンスT1の1次巻線N1の他方の端子に接続されてい
る。トランジスタQ1のベース端子とエミッタ端子との
間には、第一のPWM回路101からの駆動信号出力が
接続されている。上述したチョークコイルL1、コンデ
ンサC1の値は、要求される商用ラインへの漏洩雑音レ
ベルやトランジスタQ1のスイッチ動作に伴いコンデン
サC1に流れるリップル電流により適宜決定する。
The collector terminal of the transistor Q1 is connected to the other terminal of the primary winding N1 of the transformer T1. A drive signal output from the first PWM circuit 101 is connected between the base terminal and the emitter terminal of the transistor Q1. The above-described values of the choke coil L1 and the capacitor C1 are appropriately determined based on a required leakage noise level to a commercial line and a ripple current flowing through the capacitor C1 due to a switching operation of the transistor Q1.

【0020】トランスT1の2次巻線N2の一方の端子
は、整流用のダイオードD1を介してコンデンサC2の
一方の端子に接続されている。また、トランスT1の2
次巻線N2の他方の端子は、コンデンサC2の他方の端
子に接続されている。コンデンサC2の両端が第一のコ
ンバータ出力となり、次段の第二のコンバータに印加さ
れる。上述したコンデンサC2の容量は、要求される保
持時間等により適宜に決定する。
One terminal of the secondary winding N2 of the transformer T1 is connected to one terminal of a capacitor C2 via a rectifying diode D1. In addition, 2 of the transformer T1
The other terminal of the next winding N2 is connected to the other terminal of the capacitor C2. Both ends of the capacitor C2 become the first converter output and are applied to the second converter in the next stage. The capacity of the capacitor C2 described above is appropriately determined depending on the required holding time and the like.

【0021】第一のコンバータ出力の電圧値を検出する
ために、コンデンサC2と並列に第一の電圧検出回路1
02が接続されている。第一の電圧検出回路102の検
出値は、フォトカプラPHC1を介して第一のPWM回
路101に帰還される。第一のPWM回路101は、第
一の電圧検出回路102の検出値に応じてトランジスタ
Q1のベース端子に与える駆動パルスのスイッチングデ
ューティ比あるいは周波数等を制御する。即ち、第一の
PWM回路101の出力でトランジスタQ1が駆動され
る。コンデンサC2の端子電圧を一定に制御するため
に、上記第一の電圧検出回路102、第一のPWM回路
101等により構成された定電圧制御回路が具備されて
いる。
In order to detect the voltage value of the output of the first converter, the first voltage detection circuit 1 is connected in parallel with the capacitor C2.
02 is connected. The value detected by the first voltage detection circuit 102 is fed back to the first PWM circuit 101 via the photocoupler PHC1. The first PWM circuit 101 controls a switching duty ratio or a frequency of a driving pulse applied to the base terminal of the transistor Q1 according to a detection value of the first voltage detection circuit 102. That is, the transistor Q1 is driven by the output of the first PWM circuit 101. In order to control the terminal voltage of the capacitor C2 to be constant, a constant voltage control circuit including the first voltage detection circuit 102, the first PWM circuit 101, and the like is provided.

【0022】第二のコンバータは、上述した第一のコン
バータ出力の+側出力をチョークコイルL2の一方の端
子に接続し、チョークコイルL2の他方の端子は、トラ
ンジスタQ2のコレクタ端子及びダイオードD2のアノ
ード端子に接続されている。ダイオードD2のカソード
端子は、コンデンサC3の一方の端子に接続されてい
る。
The second converter connects the positive side output of the first converter output to one terminal of the choke coil L2, and the other terminal of the choke coil L2 is connected to the collector terminal of the transistor Q2 and the diode D2. Connected to the anode terminal. The cathode terminal of the diode D2 is connected to one terminal of the capacitor C3.

【0023】上述した第一のコンバータ出力の―側出力
は、トランジスタQ2のエミッタ端子及びコンデンサC
3の他方の端子に接続されている。更に、コンデンサC
3と並列に出力端子3、4が接続されている。出力端子
3、4には、負荷(図示略)が接続されている。負荷の
端子電圧を検出するために、第二の電圧検出回路202
が負荷と並列に接続されている。第二の電圧検出回路2
02の出力は、第二のPWM回路201に接続されてい
る。第二のPWM回路201の出力は、トランジスタQ
2のベース端子とエミッタ端子との間に接続されてい
る。負荷電圧を一定に制御するために、上記第二の電圧
検出回路202、第二のPWM回路201等により構成
された定電圧制御回路が具備されている。
The minus side output of the first converter output is the emitter terminal of the transistor Q2 and the capacitor C
3 is connected to the other terminal. Further, the capacitor C
Output terminals 3 and 4 are connected in parallel with 3. A load (not shown) is connected to the output terminals 3 and 4. In order to detect the terminal voltage of the load, the second voltage detection circuit 202
Are connected in parallel with the load. Second voltage detection circuit 2
The output of 02 is connected to the second PWM circuit 201. The output of the second PWM circuit 201 is a transistor Q
2 between the base terminal and the emitter terminal. To control the load voltage to be constant, a constant voltage control circuit including the second voltage detection circuit 202, the second PWM circuit 201, and the like is provided.

【0024】次に、上記のごとく構成してなる第1の実
施の形態に係る直流電源装置における各部の基本動作に
ついて説明する。第一のコンバータは、入力電源端子
1、2に商用電源を接続すると、商用交流を整流器スタ
ックDM1によって整流し、チョークコイルL1、L2
からなるノイズフィルタ回路を介して、脈流電圧をトラ
ンスT1の1次巻線N1に対して印加し、トランジスタ
Q1により断続する。トランジスタQ1のオン時に電力
がトランスT1に蓄積され、トランジスタQ1のオフ時
にトランスT1の2次巻線N2からダイオードD1を介
してコンデンサC2に伝達され蓄積される。この動作を
繰り返して電力を伝達する。コンデンサC2に蓄積され
た電力は、次段の第二のコンバータに印加される。
Next, the basic operation of each unit in the DC power supply according to the first embodiment configured as described above will be described. When a commercial power supply is connected to the input power supply terminals 1 and 2, the first converter rectifies the commercial alternating current by the rectifier stack DM1 and outputs the choke coils L1 and L2.
The pulsating voltage is applied to the primary winding N1 of the transformer T1 via the noise filter circuit composed of When the transistor Q1 is turned on, power is stored in the transformer T1, and when the transistor Q1 is turned off, power is transmitted from the secondary winding N2 of the transformer T1 to the capacitor C2 via the diode D1 and stored. This operation is repeated to transmit power. The electric power stored in the capacitor C2 is applied to the second converter in the next stage.

【0025】コンデンサC2の端子電圧を一定に制御す
るために、直流電源装置には定電圧制御回路が具備され
ている。定電圧制御回路は、上述したように第一の電圧
検出回路102、第一のPWM回路101等により構成
され、トランジスタQ1のスイッチ動作を制御すること
により電圧を安定化させる。第一の電圧検出回路102
は、オペアンプ・トランジスタ等で構成され、コンデン
サC2の端子電圧と基準電圧とを比較し、誤差電圧をフ
ォトカプラPHC1を介して第一のPWM回路101に
出力する。第一のPWM回路101は、上記の誤差電圧
によりトランジスタQ1の駆動パルスを決定し、トラン
ジスタQ1駆動パルスの駆動パルス幅やデューティ比等
を調整することにより電圧を安定化する。
In order to keep the terminal voltage of the capacitor C2 constant, the DC power supply is provided with a constant voltage control circuit. The constant voltage control circuit includes the first voltage detection circuit 102, the first PWM circuit 101, and the like as described above, and stabilizes the voltage by controlling the switching operation of the transistor Q1. First voltage detection circuit 102
Is composed of an operational amplifier, a transistor, and the like, compares the terminal voltage of the capacitor C2 with a reference voltage, and outputs an error voltage to the first PWM circuit 101 via the photocoupler PHC1. The first PWM circuit 101 determines the drive pulse of the transistor Q1 based on the error voltage, and stabilizes the voltage by adjusting the drive pulse width and the duty ratio of the transistor Q1 drive pulse.

【0026】第二のコンバータは、入力に電圧を印加す
ると、トランジスタQ2のオン時にチョークコイルL2
に蓄積し、トランジスタQ2のオフ時にダイオードD2
を介してコンデンサC3に伝達し蓄積する。コンデンサ
C3に蓄積された電力は、出力端子3、4に接続された
負荷(図示略)に供給される。
When a voltage is applied to the input of the second converter, when the transistor Q2 is turned on, the choke coil L2
And when the transistor Q2 is turned off, the diode D2
To the capacitor C3 and accumulate it. The power stored in the capacitor C3 is supplied to a load (not shown) connected to the output terminals 3, 4.

【0027】負荷電圧を一定に制御するために、直流電
源装置には定電圧制御回路が具備されている。定電圧制
御回路は、上述したように第二の電圧検出回路202、
第二のPWM回路201等により構成され、負荷電圧と
基準電圧とを比較し、誤差電圧を第二のPWM回路20
1に出力する。第二のPWM回路201は、上記の誤差
電圧によりトランジスタQ2の駆動パルスを決定して駆
動パルスを出力し、トランジスタQ2駆動パルスのパル
ス幅やデューティ比等を制御することにより、負荷電圧
が一定となるように電力量を調整して目的電圧に安定化
する。
In order to control the load voltage to be constant, the DC power supply is provided with a constant voltage control circuit. The constant voltage control circuit includes the second voltage detection circuit 202 as described above,
The second PWM circuit 201 includes a second PWM circuit 201 and the like, compares a load voltage with a reference voltage, and outputs an error voltage to the second PWM circuit 20.
Output to 1. The second PWM circuit 201 determines the drive pulse of the transistor Q2 based on the error voltage, outputs a drive pulse, and controls the pulse width and the duty ratio of the drive pulse of the transistor Q2 so that the load voltage becomes constant. The amount of power is adjusted so that the target voltage is stabilized.

【0028】ここで、商用交流の状態による直流電源装
置の各部の動作について図2を参照して説明する。図2
(A)は商用電源の電源電圧の波形、(B)は従来例の
商用電源遮断時の出力電圧の波形、(C)は本発明の商
用電源遮断時の出力電圧の波形である。以下、商用電源
電圧が安定している状態にある場合と、商用電源電圧に
瞬断等の電圧変動が発生した場合とに分けて説明する。
Here, the operation of each part of the DC power supply device in the state of commercial AC will be described with reference to FIG. FIG.
(A) is the waveform of the power supply voltage of the commercial power supply, (B) is the waveform of the output voltage when the commercial power supply is cut off in the conventional example, and (C) is the output voltage waveform of the present invention when the commercial power supply is cut off. Hereinafter, a case where the commercial power supply voltage is in a stable state and a case where a voltage fluctuation such as an instantaneous interruption occurs in the commercial power supply voltage will be described separately.

【0029】(1)商用電源電圧が安定している状態に
ある場合 商用電源電圧が安定している状態においては、直流電源
装置の第二のコンバータの入力に印加される電圧は、チ
ョークコイルL2、ダイオードD2を介してコンデンサ
C2に発生した電圧が出力端子3、4より負荷に印加さ
れる。この時、直流電源装置の第一のコンバータは、負
荷電圧の電圧値が第二の電圧検出回路202の検出設定
値以上となるように設定されている。
(1) When the commercial power supply voltage is in a stable state When the commercial power supply voltage is in a stable state, the voltage applied to the input of the second converter of the DC power supply is equal to the choke coil L2. The voltage generated in the capacitor C2 via the diode D2 is applied to the load from the output terminals 3 and 4. At this time, the first converter of the DC power supply device is set so that the voltage value of the load voltage is equal to or higher than the detection set value of the second voltage detection circuit 202.

【0030】従って、第二のコンバータの出力には、目
的電圧より高い電圧が発生するため、第二の電圧検出回
路202は、出力電圧を低下させようとして第二のPW
M回路201に対してパルス幅を短くするよう指示す
る。このため、トランジスタQ2は殆どオフとなり、第
二のコンバータは動作せず、コンデンサC2に発生した
電圧は、第二のコンバータ内のチョークコイルL2、ダ
イオードD2を介して出力端子3、4より負荷(図示
略)に供給される。
Therefore, since a voltage higher than the target voltage is generated at the output of the second converter, the second voltage detection circuit 202 attempts to reduce the output voltage by using the second PW
It instructs the M circuit 201 to shorten the pulse width. Therefore, the transistor Q2 is almost turned off, the second converter does not operate, and the voltage generated in the capacitor C2 is loaded from the output terminals 3, 4 via the choke coil L2 and the diode D2 in the second converter. (Not shown).

【0031】以上のように、商用電源電圧が安定してい
る状態においては、第二のコンバータ内のチョークコイ
ルL2、ダイオードD2による電圧降下による損失は発
生するが、第二のコンバータは動作を停止しているた
め、電圧損失を抑制して負荷に電力を供給することがで
きる。
As described above, in a state where the commercial power supply voltage is stable, a loss occurs due to a voltage drop due to the choke coil L2 and the diode D2 in the second converter, but the operation of the second converter is stopped. Thus, power can be supplied to the load while suppressing voltage loss.

【0032】(2)商用電源電圧に瞬断等の電圧変動が
発生した場合 商用電源電圧が遮断してコンデンサC2に発生する電圧
が低下し、負荷電圧の電圧値が第二の電圧検出回路20
2の設定値まで低下すると、第二の電圧検出回路202
は、出力電圧を上昇させようとして第二のPWM回路2
01に対してパルス幅を長くするよう指示するため、ト
ランジスタQ2はスイッチ動作を開始して、第二のコン
バータは昇圧動作を行う。
(2) When a voltage fluctuation such as an instantaneous interruption occurs in the commercial power supply voltage The commercial power supply voltage is cut off, the voltage generated in the capacitor C2 decreases, and the voltage value of the load voltage is changed to the second voltage detection circuit 20.
2, the second voltage detection circuit 202
Is trying to raise the output voltage, the second PWM circuit 2
In order to instruct 01 to increase the pulse width, transistor Q2 starts a switching operation, and the second converter performs a boosting operation.

【0033】第二のコンバータの昇圧動作により、コン
デンサC2の電荷が有る限り、電圧値が低下しても出力
電圧を所定の電圧に保つことができる。即ち、従来例の
商用電源遮断時の出力電圧の波形は図2(B)に示す波
形となるのに対し、本発明の第1の実施の形態における
商用電源遮断時の出力電圧の波形は図2(C)に示す波
形となる。
By the boosting operation of the second converter, the output voltage can be maintained at a predetermined voltage even if the voltage value decreases as long as the charge of the capacitor C2 remains. That is, the waveform of the output voltage when the commercial power supply is cut off in the conventional example is the waveform shown in FIG. 2B, whereas the waveform of the output voltage when the commercial power supply is cut off in the first embodiment of the present invention is shown in FIG. 2 (C).

【0034】以上のように、商用電源電圧の異常時にお
いては、第二のコンバータが動作して出力電圧の低下を
補償するため、従来例と比較して電圧の安定度を格段に
向上させることができる。
As described above, when the commercial power supply voltage is abnormal, the second converter operates to compensate for a decrease in the output voltage, so that the voltage stability is significantly improved as compared with the conventional example. Can be.

【0035】上述したように、第1の実施の形態によれ
ば、直流電源装置は、商用交流を整流器スタックDM1
で整流した脈流をトランジスタQ1でスイッチングして
トランスT1に印加し、トランスT1の出力を整流平滑
して直流電圧を生成すると共に、直流電圧の電圧値を第
一の電圧検出回路102で検出してトランジスタQ1を
オン・オフ制御してトランスT1の出力の定電圧制御を
行う第一のコンバータと、第一のコンバータの出力を入
力としてトランジスタQ2をオン・オフ制御して昇圧動
作を行い、出力を負荷に供給すると共に、負荷の端子電
圧を第二の電圧検出回路202で検出して定電圧制御を
行う第二のコンバータとを有し、第二のコンバータの設
定出力電圧値を、第二のコンバータが昇圧動作を停止し
ている状態で第一及び第二のコンバータを介して負荷に
供給される電圧値より低く設定するため、高効率・高力
率で且つ商用電源の瞬時電圧遮断等の電源障害が発生し
た場合でも安定した直流出力を維持することができる。
As described above, according to the first embodiment, the DC power supply converts the commercial AC into the rectifier stack DM1.
The rectified pulsating current is switched by the transistor Q1 and applied to the transformer T1, the output of the transformer T1 is rectified and smoothed to generate a DC voltage, and the voltage value of the DC voltage is detected by the first voltage detection circuit 102. A first converter for controlling the transistor Q1 to turn on and off to perform constant voltage control of the output of the transformer T1, and an output of the first converter as an input to turn on and off the transistor Q2 to perform a boosting operation. And a second converter that detects the terminal voltage of the load with the second voltage detection circuit 202 and performs constant voltage control, and sets the set output voltage value of the second converter to the second Is set to a voltage lower than the voltage supplied to the load via the first and second converters in a state where the step-up operation is stopped. It is possible to maintain the DC output of a power failure such as instantaneous voltage block is stabilized even if it occurs.

【0036】即ち、商用交流を整流した脈流をスイッチ
素子で高周波スイッチング制御して直流電圧を得る1コ
ンバータ式高力率電源装置の利点である高効率・高力率
の特徴を損なうことなく、入力商用電源の変動に弱い欠
点を克服した高性能の直流電源装置を実現することがで
きる。
That is, the high-efficiency and high-power factor features of the single-converter high-power-factor power supply that obtains a DC voltage by performing high-frequency switching control of the pulsating current obtained by rectifying the commercial AC with a switch element are not impaired. It is possible to realize a high-performance DC power supply that overcomes the disadvantage of being vulnerable to fluctuations in the input commercial power supply.

【0037】尚、第1の実施の形態では、直流電源装置
におけるスイッチング制御を行うスイッチ素子としてバ
イポーラのトランジスタを使用したが、これに限定され
ず、FET(Field Effect Transistor)やGTO
(Gate Turn Off Tyhyristor)等の他のスイッチ素
子を使用してもよい。
In the first embodiment, a bipolar transistor is used as a switch element for performing switching control in a DC power supply device. However, the present invention is not limited to this. A FET (Field Effect Transistor) or a GTO is used.
Other switch elements such as (Gate Turn Off Tyhyristor) may be used.

【0038】[2]第2の実施の形態 先ず、第2の実施の形態に係る直流電源装置の構成につ
いて図3を参照して説明する。図3で上記図1に示した
第1の実施の形態と同一または相当する構成には同一符
号を付す。第2の実施の形態に係る直流電源装置は、入
力電源端子1、2と、出力端子3、4と、整流器スタッ
クDM1と、チョークコイルL1、L2と、コンデンサ
C1、C2、C3と、トランジスタQ1、Q2と、トラ
ンスT1と、ダイオードD1、D2、D3と、第一のP
WM回路101と、第二のPWM回路201と、第一の
電圧検出回路102と、第二の電圧検出回路202と、
フォトカプラPHC1とを備える構成となっている。
[2] Second Embodiment First, the configuration of a DC power supply according to a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same or corresponding components as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The DC power supply according to the second embodiment includes input power supply terminals 1, 2, output terminals 3, 4, a rectifier stack DM1, choke coils L1, L2, capacitors C1, C2, C3, and a transistor Q1. , Q2, a transformer T1, diodes D1, D2, D3 and a first P
A WM circuit 101, a second PWM circuit 201, a first voltage detection circuit 102, a second voltage detection circuit 202,
The configuration includes a photocoupler PHC1.

【0039】第2の実施の形態に係る直流電源装置が上
記第1の実施の形態に係る直流電源装置と相違する点
は、第一のコンバータの入力となるコンデンサC2の+
端子と第二のコンバータの出力であるコンデンサC3の
+端子との間に、バイパス用のダイオードD3を接続し
た点である。即ち、図3において、ダイオードD3のア
ノード端子はコンデンサC2の+端子に接続され、ダイ
オードD3のカソード端子はコンデンサC3の+端子に
接続されている。これ以外の構成は上記図1に示した第
1の実施の形態と同一であるため、各部の接続及び機能
の説明は省略する。
The difference between the DC power supply according to the second embodiment and the DC power supply according to the first embodiment is that the DC power supply
The point is that a diode D3 for bypass is connected between the terminal and the + terminal of the capacitor C3 which is the output of the second converter. That is, in FIG. 3, the anode terminal of the diode D3 is connected to the + terminal of the capacitor C2, and the cathode terminal of the diode D3 is connected to the + terminal of the capacitor C3. The other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the description of the connection and function of each unit is omitted.

【0040】次に、上記のごとく構成してなる第2の実
施の形態に係る直流電源装置の動作について説明する。
本装置の基本的な動作は上記第1の実施の形態と同一で
あるため説明は省略する。ここでは、上記第1の実施の
形態と相違する点について説明する。以下、商用電源電
圧が安定している状態にある場合と、商用電源電圧に瞬
断等の電圧変動が発生した場合とに分けて説明する。
Next, the operation of the DC power supply according to the second embodiment configured as described above will be described.
The basic operation of this apparatus is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted. Here, differences from the first embodiment will be described. Hereinafter, a case where the commercial power supply voltage is in a stable state and a case where a voltage fluctuation such as an instantaneous interruption occurs in the commercial power supply voltage will be described separately.

【0041】(1)商用電源電圧が安定している状態に
ある場合 商用電源電圧が安定している状態においては、直流電源
装置の第二のコンバータの入力に印加される電圧は、チ
ョークコイルL2、ダイオードD2を介してコンデンサ
C2に発生した電圧が出力端子3、4より負荷に印加さ
れる。この時、第一のコンバータは、負荷電圧の電圧値
が第二の電圧検出回路202の検出設定値以上となるよ
うに設定されている。
(1) When the commercial power supply voltage is in a stable state When the commercial power supply voltage is in a stable state, the voltage applied to the input of the second converter of the DC power supply is equal to the choke coil L2. The voltage generated in the capacitor C2 via the diode D2 is applied to the load from the output terminals 3 and 4. At this time, the first converter is set so that the voltage value of the load voltage is equal to or higher than the detection set value of the second voltage detection circuit 202.

【0042】従って、第二のコンバータの出力には、目
的電圧より高い電圧が発生するため、第二の電圧検出回
路202は、出力電圧を低下させようとして第二のPW
M回路201に対してパルス幅を短くするよう指示す
る。このため、トランジスタQ2は殆どオフとなり、第
二のコンバータは動作せず、コンデンサC2に発生した
電圧がダイオードD3を介して出力端子3、4より負荷
(図示略)に出力される。
Accordingly, since a voltage higher than the target voltage is generated at the output of the second converter, the second voltage detection circuit 202 attempts to lower the output voltage by using the second PW
It instructs the M circuit 201 to shorten the pulse width. Therefore, the transistor Q2 is almost turned off, the second converter does not operate, and the voltage generated at the capacitor C2 is output from the output terminals 3, 4 to the load (not shown) via the diode D3.

【0043】以上のように、商用電源電圧が安定してい
る状態においては、上記第一の実施の形態と同様に、第
二のコンバータは動作を停止しており、且つ、ダイオー
ドD3はバイパスダイオードとして機能することによ
り、僅かな電圧降下で第一のコンバータ出力を第二のコ
ンバータ出力へバイパスするため、上記第1の実施の形
態より更に効率よく負荷に電力を供給することができ
る。
As described above, when the commercial power supply voltage is stable, the operation of the second converter is stopped and the diode D3 is connected to the bypass diode, as in the first embodiment. By functioning as, the first converter output is bypassed to the second converter output with a slight voltage drop, so that power can be supplied to the load more efficiently than in the first embodiment.

【0044】(2)商用電源電圧に遮断等の電圧変動が
発生した場合 上記第1の実施の形態と同様に、商用電源電圧が遮断し
てコンデンサC2に発生する電圧が低下し、負荷電圧の
電圧値が第二の電圧検出回路202の設定値まで低下す
ると、第二の電圧検出回路202は、出力電圧を上昇さ
せようとして第二のPWM回路201に対してパルス幅
を長くするよう指示するため、トランジスタQ2はスイ
ッチ動作を開始して、第二のコンバータは昇圧動作を行
う。
(2) When a voltage fluctuation such as interruption occurs in the commercial power supply voltage As in the first embodiment, the commercial power supply voltage is interrupted and the voltage generated in the capacitor C2 decreases, and the load voltage decreases. When the voltage value decreases to the set value of the second voltage detection circuit 202, the second voltage detection circuit 202 instructs the second PWM circuit 201 to increase the pulse width to increase the output voltage. Therefore, the transistor Q2 starts the switching operation, and the second converter performs the boosting operation.

【0045】第二のコンバータの昇圧動作により、コン
デンサC2の電荷がある限り、電圧値が低下しても出力
電圧を所定の電圧に保つことができる。即ち、従来例の
商用電源遮断時の出力電圧の波形は図2(B)に示す波
形となるのに対し、本発明の第2の実施の形態における
商用電源遮断時の出力電圧の波形は図2(C)に示す波
形となる。
By the boosting operation of the second converter, the output voltage can be kept at a predetermined voltage even if the voltage value decreases as long as the charge of the capacitor C2 remains. That is, the waveform of the output voltage when the commercial power supply is cut off in the conventional example is the waveform shown in FIG. 2B, whereas the waveform of the output voltage when the commercial power supply is cut off in the second embodiment of the present invention is shown in FIG. 2 (C).

【0046】以上のように、商用電源電圧の異常時にお
いては、第二のコンバータが動作して出力電圧の低下を
補償するため、従来例と比較して電圧の安定度を格段に
向上させることができる。また、第二のコンバータの入
出力間にバイパス用のダイオードD3を設けることで、
僅かな電圧降下で第一のコンバータ出力を第二のコンバ
ータ出力へバイパスするため、更に効率よく負荷に電力
を供給することができる。
As described above, when the commercial power supply voltage is abnormal, the second converter operates to compensate for a decrease in the output voltage, so that the voltage stability is significantly improved as compared with the conventional example. Can be. Also, by providing a bypass diode D3 between the input and output of the second converter,
Since the first converter output is bypassed to the second converter output with a small voltage drop, power can be supplied to the load more efficiently.

【0047】上述したように、第2の実施の形態によれ
ば、直流電源装置は、商用交流を整流器スタックDM1
で整流した脈流をトランジスタQ1でスイッチングして
トランスT1に印加し、トランスT1の出力を整流平滑
して直流電圧を生成すると共に、直流電圧の電圧値を第
一の電圧検出回路102で検出してトランジスタQ1を
オン・オフ制御してトランスT1の出力の定電圧制御を
行う第一のコンバータと、第一のコンバータの出力を入
力としてトランジスタQ2をオン・オフ制御して昇圧動
作を行い、出力を負荷に供給すると共に、負荷の端子電
圧を第二の電圧検出回路202で検出して定電圧制御を
行う第二のコンバータとを有し、第二のコンバータの設
定出力電圧値を、第二のコンバータが昇圧動作を停止し
ている状態で第一及び第二のコンバータを介して負荷に
供給される電圧値より低く設定するため、高効率・高力
率で且つ商用電源の瞬時電圧遮断等の電源障害が発生し
た場合でも安定した直流出力を維持することができる。
As described above, according to the second embodiment, the DC power supply converts the commercial AC into the rectifier stack DM1.
The rectified pulsating current is switched by the transistor Q1 and applied to the transformer T1, the output of the transformer T1 is rectified and smoothed to generate a DC voltage, and the voltage value of the DC voltage is detected by the first voltage detection circuit 102. A first converter for controlling the transistor Q1 to turn on and off to perform constant voltage control of the output of the transformer T1, and an output of the first converter as an input to turn on and off the transistor Q2 to perform a boosting operation. And a second converter that detects the terminal voltage of the load with the second voltage detection circuit 202 and performs constant voltage control, and sets the set output voltage value of the second converter to the second Is set to a voltage lower than the voltage supplied to the load via the first and second converters in a state where the step-up operation is stopped. It is possible to maintain the DC output of a power failure such as instantaneous voltage block is stabilized even if it occurs.

【0048】即ち、商用交流を整流した脈流をスイッチ
素子で高周波スイッチング制御して直流電圧を得る1コ
ンバータ式高力率電源装置の利点である高効率・高力率
の特徴を損なうことなく、入力商用電源の変動に弱い欠
点を克服した高性能の直流電源装置を実現することがで
きる。
That is, the high-efficiency and high-power-factor characteristics of a single-converter high-power-factor power supply that obtains a DC voltage by performing high-frequency switching control of a pulsating current obtained by rectifying a commercial alternating current with a switch element are not impaired. It is possible to realize a high-performance DC power supply that overcomes the disadvantage of being vulnerable to fluctuations in the input commercial power supply.

【0049】また、第二のコンバータの入力・出力間
に、バイパス用のダイオードD3を設けているため、僅
かな電圧降下で第一のコンバータ出力を第二のコンバー
タ出力へバイパスすることができ、これにより、更に効
率よく負荷に電力を供給することができる。
Since the bypass diode D3 is provided between the input and the output of the second converter, the output of the first converter can be bypassed to the output of the second converter with a slight voltage drop. Thereby, power can be more efficiently supplied to the load.

【0050】尚、第2の実施の形態では、直流電源装置
におけるスイッチング制御を行うスイッチ素子としてバ
イポーラのトランジスタを使用したが、これに限定され
ず、FETやGTO等の他のスイッチ素子を使用しても
よい。
In the second embodiment, a bipolar transistor is used as a switch element for performing switching control in a DC power supply device. However, the present invention is not limited to this. Another switch element such as an FET or GTO may be used. You may.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、商用交流電源の電圧を安定化する電源装置にお
いて、商用交流を整流した脈流を変圧器に印加し該変圧
器出力を整流平滑して直流電圧を生成すると共に、検出
した直流電圧に基づき前記変圧器出力の定電圧制御を行
う第一の電圧制御手段と、該第一の電圧制御手段の出力
の昇圧動作を行い出力を負荷に供給すると共に、検出し
た負荷の端子電圧に基づき定電圧制御を行う第二の電圧
制御手段とを有し、該第二の電圧制御手段の設定出力電
圧値を、該第二の電圧制御手段の昇圧動作停止状態で前
記第一及び第二の電圧制御手段を介して負荷に供給され
る電圧値より低く設定するため、高効率・高力率で且つ
商用電源の瞬時電圧遮断等の電源障害が発生した場合で
も安定した直流出力を維持することができる。即ち、商
用交流を整流した脈流をスイッチ素子で高周波スイッチ
ング制御して直流電圧を得る1コンバータ式高力率電源
の利点である高効率・高力率の特徴を損なうことなく、
入力商用電源の変動に弱い欠点を克服した高性能の電源
装置を実現することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, in a power supply device for stabilizing the voltage of a commercial AC power supply, a pulsating current obtained by rectifying a commercial AC power is applied to a transformer, and the output of the transformer is reduced. Rectifying and smoothing to generate a DC voltage, and performing a constant voltage control of the transformer output based on the detected DC voltage, and a step-up operation of the output of the first voltage control means. And a second voltage control means for performing constant voltage control based on the detected terminal voltage of the load, and setting a set output voltage value of the second voltage control means to the second voltage control means. Since the voltage control means is set to a voltage lower than the voltage supplied to the load via the first and second voltage control means in a state in which the boosting operation is stopped, the voltage of the power supply is high efficiency and high power factor and instantaneous voltage cut-off of the commercial power supply. Stable DC output even if a power supply failure occurs It can be maintained. That is, without losing the features of high efficiency and high power factor, which is an advantage of a 1-converter high power factor power supply that obtains a DC voltage by performing high frequency switching control of a pulsating current obtained by rectifying a commercial AC by a switch element.
It is possible to realize a high-performance power supply device overcoming the disadvantage of being vulnerable to fluctuations in the input commercial power supply.

【0052】請求項2の発明によれば、前記第一の電圧
制御手段は、前記脈流をスイッチングする第一のスイッ
チ素子と、前記直流電圧の電圧値を検出する第一の電圧
検出手段とを有し、前記第二の電圧制御手段は、前記第
一の電圧制御手段の出力をスイッチングする第二のスイ
ッチ素子と、前記負荷の端子電圧を検出する第二の電圧
検出手段とを有するため、上記請求項1の発明と同様の
効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the first voltage control means includes a first switch element for switching the pulsating flow, and a first voltage detection means for detecting a voltage value of the DC voltage. And the second voltage control means includes a second switch element for switching an output of the first voltage control means, and a second voltage detection means for detecting a terminal voltage of the load. Thus, the same effect as the first aspect of the invention can be obtained.

【0053】請求項3の発明によれば、前記第二の定電
圧制御手段の入出力間にバイパス用ダイオードを設けて
いるため、上記請求項1の発明と同様の効果を奏する他
に、僅かな電圧降下で第一のコンバータ出力を第二のコ
ンバータ出力へバイパスすることができ、これにより、
更に効率よく負荷に電力を供給することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the bypass diode is provided between the input and output of the second constant voltage control means, the same effect as that of the first aspect of the present invention can be obtained. The first converter output can be bypassed to the second converter output with a small voltage drop,
Further, power can be efficiently supplied to the load.

【0054】請求項4の発明によれば、商用交流電源の
電圧を安定化する電源装置における電圧制御方法におい
て、商用交流を整流した脈流を変圧器に印加し該変圧器
出力を整流平滑して直流電圧を生成すると共に、検出し
た直流電圧に基づき前記変圧器出力の定電圧制御を行う
第一の電圧制御ステップと、該第一の電圧制御ステップ
の出力の昇圧動作を行い出力を負荷に供給すると共に、
検出した負荷の端子電圧に基づき定電圧制御を行う第二
の電圧制御ステップとを有し、該第二の電圧制御ステッ
プの設定出力電圧値を、該第二の電圧制御ステップの昇
圧動作停止状態で前記第一及び第二の電圧制御ステップ
を介して負荷に供給される電圧値より低く設定するた
め、高効率・高力率で且つ商用電源の瞬時電圧遮断等の
電源障害が発生した場合でも安定した直流出力を維持す
ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the voltage control method for a power supply apparatus for stabilizing the voltage of a commercial AC power supply, a pulsating current obtained by rectifying the commercial AC is applied to a transformer to rectify and smooth the output of the transformer. A first voltage control step of performing constant voltage control of the transformer output based on the detected DC voltage, and performing a boosting operation of the output of the first voltage control step to output the load to the load. Supply and
A second voltage control step of performing constant voltage control based on the detected terminal voltage of the load, and setting a set output voltage value of the second voltage control step to a step-up operation stopped state of the second voltage control step. In order to set the voltage lower than the voltage supplied to the load through the first and second voltage control steps, even if a power failure such as instantaneous voltage interruption of the commercial power supply with high efficiency and high power factor occurs A stable DC output can be maintained.

【0055】請求項5の発明によれば、前記第一の電圧
制御ステップは、前記脈流をスイッチングする第一のス
イッチングステップと、前記直流電圧の電圧値を検出す
る第一の電圧検出ステップとを有し、前記第二の電圧制
御ステップは、前記第一の電圧制御ステップの出力をス
イッチングする第二のスイッチングステップと、前記負
荷の端子電圧を検出する第二の電圧検出ステップとを有
するため、上記請求項4の発明と同様の効果を奏する。
According to the fifth aspect of the present invention, the first voltage control step includes a first switching step of switching the pulsating flow, and a first voltage detection step of detecting a voltage value of the DC voltage. And the second voltage control step includes a second switching step of switching an output of the first voltage control step, and a second voltage detection step of detecting a terminal voltage of the load. Thus, the same effect as that of the fourth aspect is obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る直流電源装置
の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a DC power supply according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る各種波形を示
す説明図であり、(A)は商用電源の電源電圧の波形を
示す説明図、(B)は従来例の商用電源遮断時の出力電
圧の波形を示す説明図、(C)は本発明の第1の実施の
形態における商用電源遮断時の出力電圧の波形を示す説
明図である。
FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams showing various waveforms according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is an explanatory diagram showing a power supply voltage waveform of a commercial power supply, and FIG. FIG. 7C is an explanatory diagram showing a waveform of the output voltage at the time, and FIG. 7C is an explanatory diagram showing a waveform of the output voltage when the commercial power is cut off in the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態に係る直流電源装置
の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a DC power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来例に係る直流電源装置の構成を示す回路図
である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a DC power supply device according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 入力電源端子 3、4 出力端子 101 第一のPWM回路 102 第一の電圧検出回路 201 第二のPWM回路 202 第二の電圧検出回路 C1、C2、C3 コンデンサ D1、D2、D3 ダイオード DM1 整流器スタック L1、L2 チョークコイル PHC1 フォトカプラ Q1、Q2 トランジスタ T1 トランス 1, 2 input power supply terminal 3, 4 output terminal 101 first PWM circuit 102 first voltage detection circuit 201 second PWM circuit 202 second voltage detection circuit C1, C2, C3 capacitors D1, D2, D3 diode DM1 Rectifier stack L1, L2 Choke coil PHC1 Photocoupler Q1, Q2 Transistor T1 Transformer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用交流電源の電圧を安定化する電源装
置において、 商用交流を整流した脈流を変圧器に印加し該変圧器出力
を整流平滑して直流電圧を生成すると共に、検出した直
流電圧に基づき前記変圧器出力の定電圧制御を行う第一
の電圧制御手段と、該第一の電圧制御手段の出力の昇圧
動作を行い出力を負荷に供給すると共に、検出した負荷
の端子電圧に基づき定電圧制御を行う第二の電圧制御手
段とを有し、該第二の電圧制御手段の設定出力電圧値
を、該第二の電圧制御手段の昇圧動作停止状態で前記第
一及び第二の電圧制御手段を介して負荷に供給される電
圧値より低く設定したことを特徴とする電源装置。
1. A power supply device for stabilizing the voltage of a commercial AC power supply, wherein a pulsating current obtained by rectifying a commercial AC power is applied to a transformer, the output of the transformer is rectified and smoothed, and a DC voltage is generated. A first voltage control unit that performs constant voltage control of the transformer output based on a voltage, and performs a boosting operation of an output of the first voltage control unit to supply an output to a load; Second voltage control means for performing constant voltage control based on the output voltage value of the second voltage control means, the first and the second in the state of step-up operation stop of the second voltage control means A power supply device set to be lower than a voltage value supplied to a load via the voltage control means.
【請求項2】 前記第一の電圧制御手段は、前記脈流を
スイッチングする第一のスイッチ素子と、前記直流電圧
の電圧値を検出する第一の電圧検出手段とを有し、前記
第二の電圧制御手段は、前記第一の電圧制御手段の出力
をスイッチングする第二のスイッチ素子と、前記負荷の
端子電圧を検出する第二の電圧検出手段とを有すること
を特徴とする請求項1記載の電源装置。
2. The method according to claim 1, wherein the first voltage control means has a first switch element for switching the pulsating flow, and a first voltage detection means for detecting a voltage value of the DC voltage. 2. The voltage control device according to claim 1, further comprising a second switch element for switching an output of the first voltage control device, and a second voltage detection device for detecting a terminal voltage of the load. The power supply as described.
【請求項3】 前記第二の定電圧制御手段の入出力間に
バイパス用ダイオードを設けたことを特徴とする請求項
1又は2記載の電源装置。
3. The power supply device according to claim 1, wherein a bypass diode is provided between an input and an output of the second constant voltage control means.
【請求項4】 商用交流電源の電圧を安定化する電源装
置における電圧制御方法において、 商用交流を整流した脈流を変圧器に印加し該変圧器出力
を整流平滑して直流電圧を生成すると共に、検出した直
流電圧に基づき前記変圧器出力の定電圧制御を行う第一
の電圧制御ステップと、該第一の電圧制御ステップの出
力の昇圧動作を行い出力を負荷に供給すると共に、検出
した負荷の端子電圧に基づき定電圧制御を行う第二の電
圧制御ステップとを有し、該第二の電圧制御ステップの
設定出力電圧値を、該第二の電圧制御ステップの昇圧動
作停止状態で前記第一及び第二の電圧制御ステップを介
して負荷に供給される電圧値より低く設定したことを特
徴とする電源装置における電圧制御方法。
4. A voltage control method in a power supply device for stabilizing a voltage of a commercial AC power supply, wherein a pulsating current obtained by rectifying a commercial AC power is applied to a transformer to rectify and smooth the output of the transformer to generate a DC voltage. A first voltage control step of performing constant voltage control of the transformer output based on the detected DC voltage, and performing a boosting operation of the output of the first voltage control step to supply the output to the load, and A second voltage control step of performing a constant voltage control based on the terminal voltage of the second voltage control step, the set output voltage value of the second voltage control step, the step-up operation of the second voltage control step in the stop state of the second voltage control step A voltage control method in a power supply device, wherein the voltage is set to be lower than a voltage value supplied to a load through first and second voltage control steps.
【請求項5】 前記第一の電圧制御ステップは、前記脈
流をスイッチングする第一のスイッチングステップと、
前記直流電圧の電圧値を検出する第一の電圧検出ステッ
プとを有し、前記第二の電圧制御ステップは、前記第一
の電圧制御ステップの出力をスイッチングする第二のス
イッチングステップと、前記負荷の端子電圧を検出する
第二の電圧検出ステップとを有することを特徴とする請
求項4記載の電源装置における電圧制御方法。
5. The first voltage control step includes: a first switching step of switching the pulsating flow;
A first voltage detection step of detecting a voltage value of the DC voltage, the second voltage control step is a second switching step of switching the output of the first voltage control step, the load 5. The voltage control method according to claim 4, further comprising a second voltage detection step of detecting the terminal voltage of the power supply device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003028187A1 (en) * 2001-09-26 2003-04-03 Manuel Dos Santos Da Ponte Power supply apparatus
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