JPS58112468A - 直流電源回路 - Google Patents

直流電源回路

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JPS58112468A
JPS58112468A JP21060481A JP21060481A JPS58112468A JP S58112468 A JPS58112468 A JP S58112468A JP 21060481 A JP21060481 A JP 21060481A JP 21060481 A JP21060481 A JP 21060481A JP S58112468 A JPS58112468 A JP S58112468A
Authority
JP
Japan
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power supply
capacitor
circuit
transistor
half cycle
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Pending
Application number
JP21060481A
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English (en)
Inventor
Masaru Shirakawa
白川 優
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPS58112468A publication Critical patent/JPS58112468A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は直流電源回路に関し、特に直流低電圧を供給
する直流電源回路に関する。
交流電力を直流電力に変換するために従来から直流電源
回路が用いられる。その変換に際し、交流電源電圧から
直接整流回路により得られる直流電圧より低い直流電圧
を作る場合は、一般に次の方法が知られている。
■ 第1図に示すように、交流電源電圧をトランスにて
一度低い交流電圧に変換した後整流する方法。
■ 第2図に示すように、交流電源電圧を整流し抵抗に
て分圧する方法。
■ 第3図に示すように、交流電源電圧を整流し直流に
した後、DC−DCコンバータにより降圧する方法。
しかしながら、上記三方法においては次のような欠点が
ある。すなわち第1図に示す方法では、電源回路の重量
が大きくまた使用トランスの漏洩磁束によりテレビ・デ
ィスプレイ等ブラウン管を用いた装置では画面のニレが
発生し並びに当該トランスが他のトランスと電磁結合し
ノイズが発生する。また第2図記載の方法では、抵抗内
部にジュール熱が発生し損失が大きい。ざらに第3図に
示す方法にあっては、回路が複雑であり加えて外部に輻
射するスイッチングノイズが多い等である。
ところで最近の電子機器、特にブラウン管を用いた機器
にあっては使用される電子部品の性質上必然的に簡素な
回路で直流低電圧が供給でき、かつスイッチングノイズ
その他のノイズが少なく、しかもブラウン管画面にも無
影響の直流電源回路が望まれるところである。
ゆえに、この発明の目的は従来技術における上記のよう
な欠点を克服し、交流電源電圧より直接整流降圧し、効
率よく直流定圧に変M!する直流電源回路を提供するこ
とである。
この発明は、要約すれば、路流回路とスイッチング電源
を組合せた回路からなり、交流電源電圧の一方の極性半
サイクル間で複数個のコンデンサを直列充電し、他方の
極性半サイクル間で当該社数個のコンデンサを並列に放
電するようスイッチング手段を行なわせることにより、
交流電源電圧を直接整流回路出力の半分以下の直流電圧
に降圧して得らるようにしt:ものである。
以下に図面を参照し7でこの発明の詳細な説明する。
第4図は、この発明の一寅施例の直流電源回路の回路図
である。この実施例に示す回路の構成を説明する。交流
電源1釘は、ダイオ−・ド2.コンデンザ3.ダイオー
ド4.コンデンサ5.ダイオード6、=Iンデンサ7が
直列接続される。各ダイオードは交流型g端子側にアノ
ード端子がくるように接続される。またダイオード2と
コンデンサ3の間、ダイオード4とコンデンサ40問お
よび5− ダイオード6とコンデンサ7の間にはそれぞれ放電用の
PNP型トランジスタ8.および10のエミッタ端子が
接続される。そして当該トランジスタ8ないし10のコ
レクタ端子は直流電源回路の出力端子として共通に接続
され、平滑回路よりさらには負荷に接続される。トラン
ジスタ8のベース端子は抵抗13を軽で、トランジスタ
9のそれは直グ;接続されたダイオード14と抵抗5を
経て、およびトランジスタ100ベース端子は直列接続
されたダイオード16と抵抗17を経で、ともにトラン
ジスタ20のコレクタ端子に接続される。
ダイオード14およびダイオード16の接続方向は、ト
ランジスタ9およびトランジスタ10のベース端子側に
ダイオード14およびダイオード16のアノード端子が
接続されるようにする。また交流!?Ii1には抵抗1
8を経て極性検出用トランジスタ19のベース端子が接
続される。トランジスタ19のコレクタ端子はスイッチ
ング用トランジスタ20のベース端子に接続され、これ
ら端子間は抵抗21を経てバイアス電圧22に接続され
6− る。ここにトランジスタ19およびトランジスタ20は
ともにエミッタ接地で用いられるNPN型トランジスタ
である。さらにコンデンサ3とダイオード4.コンデン
サ5とダイオード6の間と接地端は、ダイオード23お
よびダイオード24のアノード端子が接地端に接続する
ようダイオード23およびダイオード24で接続されて
いる。
次に上述の構成回路の動作を説明する。
交流電源が正の半サイクルの間は、トランジスタ19の
エミッタ・ベース間は順方向にバイアス電圧が印加され
、したがってトランジスタ19のコレクタ・エミッタ間
は通電する(以下「オンする」という)。この場合、ト
ランジスタ20のエミッタ・ベース間はバイアス電圧2
2による順方向バイアスはなり、トランジスタ20のコ
レクタ・エミッタ間は通電しない(以下「オフする」と
いう)。したがってトランジスタ8ないしトランジスタ
10のエミッタ・ベース間はバイアスなく、ゆえにトラ
ンジスタ8ないしトランジスタ10もオフすることとな
る。この場合、交流電源1に接lff1[1により直列
に充電される。ここにタイオード2.ダイオード4.ダ
イオード6は交流電源1が正の半りイクルの間たりコン
デンサ3ないしコンデンサ7を直列充電1−るよう逆方
向電流を遮断するために挿入されたダイオードである。
第5図は、第4図における交流電源1が正の半サイクル
の間オフ状態の半導体素子の1〜ランジスタ20.トラ
ンジスタ8ないしトランジスタ10゜ダイオード23お
よびダイオード24を除いた図、すなわち交流電源1が
正の半サイクルの場合に動作するコンデンサ充電回路お
よびwi流の流れを示す図であり、第4図記載回路動作
を容易に理解できるよう示したものである。交流電源1
が正の半サイクルでは、第5図の40で示す充電電流が
流れる。交流N源が負の半サイクルのときは、上述とは
逆にトランジスタ19のエミッタ・ベース間に順方向バ
イアスはなく、トランジスタ19はオフし、したがって
トランジスタ20のエミッタ・ベース間はバイアス電圧
22により順方向バイアスされトランジスタ20はオン
する。このトランジスタ20の動作によって、トランジ
スタ8ないしトランジスタ10のエミッタ端子は直列充
電された各コンデンサ3ないし7の正端子に接続されて
いるため、エミッタ・ベース間が順方向バイアスされた
トランジスタ8ないしトランジスタ10はオンし、コン
デンサ3.コンデンサ5.コンデンサ7に蓄えられた電
荷はトランジスタ8ないしトランジスタ10を経て並列
に放電することとなる。
第6図は、第4図における交流電源1が負の半サイクル
の場合に、交流電iiおよびオフ状態の半導体素子、つ
まりダイオード2.ダイオード4゜ダイオード6を除い
た回路図であり、前記交流電源1が負の半サイクル時の
第4図の回路動作の理解を助けるものである。かかる場
合、図示のように並列放電N流50.同51.同52が
流れる。
以後同様にして、電源電圧1の正の半サイクルごとにコ
ンデンサ3.コンデンサ5.コンデンサ7は直列充電さ
れ、負の半サイクルごとにコンデ9− フサ3.コンデンサ5.コンデンサ7は並列放電される
この並列放電される電流は前記説明より明らかなように
脈流であるが、必要に応じてコンデンサ3ないしコンデ
ンサ5の放fXR流の和が負荷12に流入する前に、平
滑回路11によンで直流電流に平滑できる。この場合、
f′4荷12に印加さる直流電圧は、交流′電源電圧か
ら半波整流C得られる電圧をコンデンサの数(当該実施
例で(よ3)で削っl=値にほぼ等しい。なぜなら、コ
ンデンサ3ないしコンデンサ7は交流電源1より直列に
充電されるため、このとき各コンデンサ端子間電圧は半
波整流電圧の3分の1であり、当該充′#:電圧が並列
放電されるからである。したがって、この発明の直流電
源回路により得られる直流電圧とコンデンサ数との間に
は、 (」ンデンナ数)×(直流電子) −(整流電圧) なる関係があり、コンデンサ数を任意に選ぶことで交流
電源より直接必要な直流低電圧を得ること10− ができる。
第7図はこの発明の他の実施例を示した回路図である。
前記第4図の実施例に示した回路と比較した当該電源回
路の特徴は、第4図のスイッチング回路を構成するトラ
ンジスタ8ないしトランジスタ10に換えて、2個のダ
イオード26および27と1個のトランジスタ25によ
って回路を構成した点である。これより回路の使用素子
の簡素化を図れる利点がある。第7図の回路図をより詳
1ノく説明する。当該回路は前述のごとくスイッチング
回路の一部を除き第4図の回路と同様である。
相違点について述べると、ダイオード2とコンデンサ3
0間と放電用PNP型トランジスタ25のエミッタ端子
とが接続され、ダイオード4とコンデンサ5の間と放電
用ダイオード26のアノード端子が接続され、同じくダ
イオード6とコンデンサ7の間と放電用ダイオード27
のアノード端子が接続される。ダイオード26およびダ
イオード27のカソード端子は共通にトランジスタ25
のエミッタ端子に接続される。トランジスタ25のベー
ス端子は抵抗28を経てトランジスタ20のコレクタに
接続され、他方トランジスタ25のコレクタ端子は平滑
回路等に接続される。
次にこの回路の動作を説明する。
交流電源が正の半サイクル時にあっては、第4因の回路
同様トランジスタ19がオンし、よってトランジスタ2
0およびトランジスタ25はオフしている。またこの場
合、ダイオード26.ダイオード27は逆バイアスされ
ており、コンデンサ3ないしコンデンサ7は直列充電さ
れる。他方当該交mm源1が負の半サイクル時は、トラ
ンジスタ29はオフしトランジスタ20はオンするため
トランジスタ25のエミッタ・ベース間は順方向バイア
スされ、トランジスタ25はオンする。よってコンデン
サ3に充電された電流はトランジスタ25を通じ、コン
デンサ5.コンデンサ7に充電された電流はそれぞれダ
イオード26.ダイオード27を経てトランジスタ25
を通じ放電される。 第8図はさらに前記第7図におけ
る実施例を全波整流回路としたものであり、そこに含ま
れる技術的思想は半波整流回路の第7図と同じである。
ここに第8図における一点鎖線で囲まれた回路102お
よび一点鎖線で囲まれた回路103は全く同じ回路構成
である。
今、回路102について説明する。回路102の構成は
第7図の一点鎖線内に示された回路101から極性検出
用トランジスタ19を除いたものであるが、その動作は
第7図回路101に等しい。
つまり回路102は、交流電源1が正の半サイクルの場
合、トランジスタ20はバイアスされずオフし、したが
ってトランジスタ25もオフするため各コンデンサ3な
いし7は直列充電される。逆に交流電源1が負の半サイ
クルの場合、トランジスタ20のエミッタ・ベース間は
交流電源より直接順方向バイアスされオンしそしてトラ
ンジスタ25もオンするので、各コンデンサ3ないし7
の充電電流は、第7図回路101同様にしてトランジス
タ25を通じて並列放電される。言い換えれば、第7図
回路のトランジスタ19によるトランジスタ20のオン
−オフ切替に換え、回路10213− は、トランジスタ20のベース端子を交流電源1の他の
一端子に接続し、交流電源1が負の半サイクルのときト
ランジスタ20がオンするようにしたものである。また
回路103は、交流電源1の極性に対して回路102と
対照的に動作するように、交流電源1に対して回路10
2とは逆に接続されている。なおダイオード30.ダイ
オード31は各回路102および回路103に交流電w
1から正の半サイクル時に電流が流入するよう回路10
2.103と並列に交流電m1に接地端をアノード端と
して接続されたダイオードである。
以上のように、この発明によれば、コンデンサの充放電
を利用して非常に効率よく、かつ磁気的作用を接続負荷
に与えることなく、しかもコンデンサ数を任意に選択す
ることで交流電源電圧の整流電圧の任意倍数弁の−の直
流電圧を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は、従来の直流電源回路の回路図で
あり、特に第1図はトランスを用いたも14− の、第2図は抵抗を用いたもの、第3図はDC−DCコ
ンバータを用いたものを示す。 第4図はこの発明の一実施例の直流電源回路であり、第
5図は当該回路が交流′Riの極性が正の半サイクル時
にオン状態の素子と流れる電流方向を簡易的に示したも
のであり、第6図は逆に交流電源の極性が負の半サイク
ル時にオン状態の素子と放電電流の流れを簡易的に示し
たものである。 第7図はこの発明の第2の実施例の直流電源回路であり
、第4図に示す回路の簡易化を図っである。第8図はこ
°の発明の第3の実施例の直流電源回路であり、全波整
流型を示したものである。 各図において1は交流電源、2.4.6.14゜16.
23.24.26.27.30.31はダイオード、3
.5.7はコンデンサ、8.9.10.25はPNP型
トランジスタ、19.20はNPN型トランジスタ、1
3.15.17.18゜21.28.29は抵抗を示す
。 特許出願人 シャープ株式会社 15− X−)sw       第6図 第7図 L8ヅ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 交流電力を供給する交流電源手段と、前記交流
    ’am手段に対し直列接続される複数個のコンデンサ手
    段と、 前記複数個のコンデンサ手段を、前記交流電力の一方極
    性半サイクルの開直列に充電するように前記各コンデン
    サ手段に接続される単方向導電手段と、 前記複数個のコンデンサ手段に個別に接続され、前記交
    流電力の他方極性半サイクルの間並列に各コンデンサ充
    電電流を導出するスイッチング手段とを備える直流電源
    回路。
  2. (2) 前記スイッチング手段は、 前記交流電源手段に応答して前記交流電力の他方極性半
    サイクルを表わす信号を発生する手段と前記他方極性半
    サイクル表示信号に応答して各コンデンサの充電′R流
    を並列に導出するゲート手段とを備える特許請求の範囲
    第゛1項記載の直流電源回路。
  3. (3) 前記ゲー[・手段は、 前記コンデンサ手段の接地側端子に他方極性半サイクル
    の間導通するように接続された単方向導電素子と、 前記コンデンサ手段の充電出力端子側に接続された前記
    他方極性半サイクル信号に応答して動作するスイッチン
    グ素子とを備える特許請求の範囲第2項記載の直流電源
    回路。
  4. (4) 前記ゲート手段は、 前記コンデンサ手段の接地側端子に他方極性半サイクル
    の間導通する。ように接続された単方向導電素子と、 前記コンデンサ手段の充電出力端子側に接続された第2
    の単方向導電手段と、 前記第2の単方向8I電手段に共通的に接続され前記他
    方極性半サイクル信号に応答して動作ケるスイッチング
    素子を備える特許請求の範囲第2項記載の直流電源回路
    。 〈5〉 前記コンデンサ手段、前記単方向導電手段およ
    び前記スイッチング手段よりなる回路を、前記交流電源
    手段の各極性に対し交互に動作するように、前記交流電
    源手段に対して並列接続された特許請求の範囲第3項ま
    たは第4項記載の直流電源回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61488U (ja) * 1984-06-06 1986-01-06 シャープ株式会社 整流回路
US5446644A (en) * 1992-03-10 1995-08-29 Zhou; Fu M. DC voltage divider

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS519455A (ja) * 1974-07-12 1976-01-26 Canon Kk Denshishashinho

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