JPS58204770A - 倍電圧整流回路 - Google Patents

倍電圧整流回路

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JPS58204770A
JPS58204770A JP8679182A JP8679182A JPS58204770A JP S58204770 A JPS58204770 A JP S58204770A JP 8679182 A JP8679182 A JP 8679182A JP 8679182 A JP8679182 A JP 8679182A JP S58204770 A JPS58204770 A JP S58204770A
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JP
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voltage
semiconductor switches
rectifier circuit
circuit
capacitors
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Toshiaki Goto
利昭 後藤
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14Arrangements for reducing ripples from dc input or output

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  • Power Engineering (AREA)
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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】 本発明は倍電圧整流回路に関し特に2ケの半導体スイッ
チの1オン“、“オフ”により従来の半波倍電圧整流回
路を改良し全波倍電圧整流回路とした倍電圧V波回路に
関するものである。
従来の倍電圧整流l路は第1図のように半波整流回路で
あったために、コンデンサ4’、5’のリップル1に流
が大きく、大きなリップル1を流に耐える高価なコンデ
ンサが会費である欠点があった。
また、出力電圧は、交流電圧により決まり、制御されな
い欠点があった。
本発明Pi f来の技術に内在する上記欠点を解消する
為になされたものであり、従って本発明の目的は、従来
の半波倍電圧整流回路を全波倍電圧整流回路とすること
によりコンデンサのリップルα波を低減するようにする
とともに、出力電圧もuf変制御出来るようにすること
にある。
本発明のJ:、記目的は、交流電源に接続されたブリッ
ジ型整流回路と、該整流回路の第1及び第2の15力端
子間に接続された第1及び第2の半導体スイッチの直列
回路と、丙111!己妃1の出力端子に接続されたM8
J1のダイオードと、前鶴己第2の出力端子に接続さ7
tだ第2のダイオードと、前ね1第1及び第2のダイオ
ード間に接続され且つその中点(日動接続点)がl!1
11記第1及び第2の半導体スイッチの中点(直列接続
点)に嵌統された第1及び第2のコンデンサの直列回路
とを具備することを特徴とした倍電圧整流回路、によっ
て達成される。
以下本発明をその良好な各実施例について図面を跡照し
なから畔細に説明する。
第2図は本発明の基本的な第1の実施例を示す回路図で
あって、癖照査号lは交流′電源、2〜5はブリッジ構
成されたダイオード、6.7は半導体スイッチ、8.9
は逆流防止用ダイオード、10.11はコンデンサをセ
れぞれ示す、1これらの各を素は図示の如く接続されて
いる。
次に前記第1の実か・4例の動作について)社を追って
説明する。
まず、交流電源1が(+)のサイクルにおいて、半導体
スイッチ7を1オン”させると、交流電源1、ダイオー
ド2、ダイオード8、コンデンサlO1半導体スイッチ
7、ダイオード50回路でコンデンサ10が交流電*i
のはほぼ圧の波^値まで光電される。交流電源1の(−
)のサイクルにおいて、半導体スイッチ7を1オフ”と
し、半導体スイッチ6を“オン2させると、交流電源1
、ダイオード4、半導体スイッチ6、コンデンサ11、
ダイオード9、ダイオード3の回路でコンデンサ11が
交流を源1の電圧のほぼ波高値まで光電される。したが
って、交流の1サイクルにおいて、コンデンサ10.1
1の和の電圧は交流゛晰諒1の電圧の波高値の2倍とな
る倍電圧整流1+J路となる。しかしながら交流電源1
の(+)  (−)のサイクルで、半導体スイッチ7.
6をそれぞれ”オン″、“オフ”させたのでは半波倍電
圧整流回路とな)メリットがない。
そこで、交流電源lの(+) (−)のそれぞれのサイ
クル内で半導体スイッチ6.7を1回以上”オンス1オ
フ”させると金波整流とすることが出来る。その例を交
流電#1のサイクルと半導体スイッチ6.7の“オン”
、゛オフ″を同期させた場合の動作を第3図に示す3.
第3図において、laは交流′電源1の紙圧波形、2s
Lは半導体スイッチ7の“オン″信号波形、3ai、i
半導体スイッチ6C/)“オン”信号波形をそれゼれ示
す。
第3図かられかるように、交流1Hの電圧の牛サイクル
において半導体スイッチ6.7がそれぞh i回“オン
”、1オフ1行っており、コンデンサ10.11に1よ
1サイクルにおいて2回充電が行われ、いわゆる全波t
![回路となる。
第4図は交流電源lの半サイクルにおいて半導体スイッ
チ6.7の”オン″、”オフ″を複数回(給4図におい
−(は2回)行ったものであり、動作脱明は第3図と同
様であり省略するが、半導体スイソチロ、7の“オン”
、“オフ”回数を高くすることにより、半導体スイッチ
6.7の1オン”、′オフ”時の電流負担を均一化する
ことが出来る利点がある。
第5図は半導体スイッチ6.7のそれぞれの“オン”期
間を変えたものであり、特に半導体スイッチ7の”オン
“期間を長く、半導体スイッチ601オン”期間を短く
したものであり、第2図の動作説明により、コンデンサ
lOの′電圧が交流電源1の電圧のほぼ波高値に近く、
コンデンi?−11は充電が充分されず交1IrL電源
1の電圧の波嶋値よりかなシ低く光電させることが出来
、半導体スイッチ6.7の”オン”比を制御することに
よりコンデンサ10、llの和の電圧を制御することが
出来る。
第6図は半導体スイッチ6.7の”オン”の休止期間を
設けたものでおり、この休止、期間を制御することによ
り全波整流電圧から倍電、圧MK電圧ま−t’ iJ 
f I。J#fflえ、。、。6カ□門11::オ□1
フィードバックすることにより、定電圧電源とすること
が出来る。まだ、半導体スイッチ6.7の休止期間を一
定とし”オン″、“オフ”の周期を可変しでも同様な効
果をえることが出来る。
第7図は本発明の第2の実施例を示し、第2図に示し九
基本回路の変形例であり、ブリッジ構成されたダイオー
ド2〜5の(+) (−)端子と半導体スイッチ6.7
との間にフィルタ12を挿入したものである。
第7図において、第6図で説明したような半導体スイッ
チの”オン”、“オフ#信号により半導体スイッチ6.
7が″オン1、“オフ″したとすると、今生導体スイッ
チ6が1オフ”より1オン”になったときの半導体スイ
ッチ6を流れる電流がフィルタ12により抑制されると
ともに1フイルタ12に蓄積されたエネルギは、半導体
スイッチ6が”オフ”したときにダイオード2〜5、ダ
イオード8、コンデンサ10.11.ダイオード9の回
路で消費されて回収されるために、回路の効率が向上す
る利点がある。
第8図は、本発明のT第3の実施例を示し、フィルタ1
2に2個の半導体スイッチ6.7と2個のコンデンサ1
0.11の中点間に挿入したものであり、さらにまた、
フィルタ12のエネルギの回収を行うために、半導体ス
イッチ6.7に逆並列にダイオード13.14を接続し
たものである。
第8図において、第7図と同様に、フィルタ12によシ
半導体スイッチ6.7の電流が抑制されることは明白で
あり、半導体スイッチの“オン”時の損失が低減される
とともに、半導体スイッチ6.7の“オフ“時において
、例えば、半導体スイッチ6が1オン”から1オフ”し
たとすると、ダイオード14、フィルタ12、コンデン
サ11、ダイオード9の回路でフィルタ12に蓄積され
たエネルギは回収される。また、同様に、半導体スイッ
チ7が1オフ”した時には、ダイオード13、フィルタ
12、コンデンサ10、ダイオード80回路でフィルタ
12に蓄積されたエネルギは回収され、第6図と同様に
効率のよい整流を行える利点がある。
以上の各実施例において、ダイオード8.9の代りに、
SCR,サイリスク等信の!1流素子を使用L7得るこ
とは明らかである。
IJ、上説明したように、本発明は、交流電源(+)イ
)各半サイクルにおいて2個の半導体スイッチ力”71
ン“、”オフ”して21+1.+の伯区圧整流用のコン
デンサに交互に光イするために、いわゆる全疲幣fid
作となり、従来の半波整流回路に比べてコンデンサのリ
ップルを流が/j・さい利点がある1、“まだ、半導体
スイッチの“オン′ごオフ”の制餌により、fIL流出
力出力電圧御出来る利点がある。
尚、半導体スイッチとしてはトランジスタ、5CIj1
FET、GTOXSIT等が考えられる。
また、逆方間が等価的にダイオード(f−壱するMO8
i=”Wi’の場8には第7図のような逆並列のダイオ
ード13.14は不安となる場合がわる。
ざらに′また、ブリッジ整流回路は重相を例に示したが
、3相においても全く同様であり、交流電源とブリッジ
整流igl路を骸流亀匁におきかえても芋く同様の鋤!
!倉することが出来、この場合でも1自1列シ人力亀圧
の216の′電圧をえることが出来る。
さらに、人力電圧が例えば1oovの場合に1よ、創紀
の21−の千尋体スイッチ6.7を1オン”、′オフ”
させ倍電圧整流とし、200vの場合には半導体スイッ
チ6.7t”オフ”として動作を停止し、プリツジ整流
とすることにより、100V4るいは200Vのいずれ
の入力においても同一の出力電圧をえることが出来る利
点がある。
加えて、交流電源1への副舵ノイズを低減するだめと、
交流電源の高周波インピーダンスを低減するために、ブ
リッジ構成のダイオード2〜5の(+) (−)側に並
列にコンデンサを入れると実用的である。
以上本発明をその良好な各実施例について説明したが、
それH単なる例示的なものであり、ここで説明された実
施例によってのみ本願発明は限定されるものではなく、
その範囲内においてこれら以外にも徨々の変形、変更を
含むことは勿−である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半波倍−圧・′整流回路の構成図、第2
図は本発明の第1の実施例を示す回路図、第3図〜第6
図は本発明の詳細な説明する為の図であり、そのうち、
第3図は第2図に示した回路の半導体スイッチの”オン
″、“オフ″が(+)、(−)の各牛サイクルにそれぞ
れ一回イエわれる場合の交流電源電圧と半導体スイッチ
の”オン”、“オフ″同期の関係を示す図、第4図は第
2図に示した(口)路の半導体スイッチの1オン”、“
オフ”が(+)、(−)の各半サイクルにそれぞれ複数
回行われる場合の交流電源電圧と半導体スイッチの”オ
ン”、′オフ″同期の関係を示す図、第5図は第2図に
示した回路の半導体スイッチのそれぞれの1オン”比を
可変して制御する場合の交流電源電圧と半導体スイッチ
の”オン”、゛オフ”の同期の関係を示す図、第6図は
第2図にボした回路の半導体スイッチのそれぞれの”オ
ン″、“オフ”の休止期間を変えた場合の交流電源電圧
と半導体スイッチの“オン″、“オフ”の同期の関係を
示す図、第7図は本発明の第2の実施例を示゛を回路図
、第8図は本発明の第3の実施例を示す回路図である。 1・・・・・・交流電源、2〜5.8.9.13.14
・・・・・・ダイオ−ド、6.7・・・・・・半導体ス
イッチ、10、ll・・・・・・コンデンサ、12・・
・・・・フィルタ、la・・・・・・交流電源1の電圧
波形、2a・・・・・・半導体スイッチ70“オン”イ
r4 ”3.3 a・・・・・・半導体スイッチ6の“
オン”信号特許出願人  日本電気株式会社 代 理 人   弁理上 熊谷 雄太部第1図 8 第2図 第3 N 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)、交流電源に接続されたブリッジ型整流回路と、
    該整流回路の第1及び第2の出力端子間に接続された第
    1及び第2の半導体スイッチの直列回路と、前記$1の
    出力端子に接続された第1のダイオードと、前記第2の
    出力端子に接続された第2のダイオードと、前記第1及
    び第2のダイオード間に接続され且つその中点(直列接
    続点)が前記第1及び第2の半導体スイッチの中点(直
    列接続点)に接続されん第1及び第2のコンデンサの直
    列回路とを具備することを特徴とし九倍電圧整流回路。 (2)、前記第1の出力端子と前記第1の半導体スイッ
    チとの間又は前記第2の出力端子と前記12の半導体ス
    イッチとの間にフィルタを有することを更に特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項記載の倍電圧整流回路、。 (3J1前記第1及び第2の半導体スイッチの前記中点
    と前記第1及び第2のコンデンサの前記中点間にフィル
    タを有すると共に、^i1記第1及び第2の半導体スイ
    ッチのそれぞれに第3及び第4のダイオードを接続した
    ことを更に特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
    倍電圧整流回路。 (4)、前記第1及び第2の半導体スイッチの“オン−
    1オフ”の切替を前記交流電源の半サイクルにそれぞれ
    少なくとも一回行うようにしたことを更に%徴とする%
    軒艙求の範囲第(1)〜第6)項記載の倍電圧IEft
    回路。 +5)、m記第1及び第2の半導体スイッチの1オンス
    1オフ′時間比、あるいは“オン”、“オフ1期間と休
    止期間比の制御thうことにより直流出力電圧を制御す
    ることを更に特徴どする特許請求の範囲第(1)〜第(
    3)II記載の倍電圧整流回路。 (6)、前記!1波回路の入力端子がVのと色には前記
    第1及び第2の半導体スイッチを”オン”、′オフ”さ
    せて倍電圧!1流とし、前記入力端子が2■のときには
    前記第1及びに2の半導体スイッチの“オン”、°オフ
    ”動作を停止ぜしめてブリッジ整流を行うようにしたこ
    とを更に%徴とする特許請求の範囲第(1)項〜第(3
    )項記載の倍電圧整流回路。 (7)、前す己交流宵、源及び前記ブリッジ整流回路の
    代りに直流′電源を置き換えたことを更に特徴とする特
    許請求の範囲第(11項〜第(6)項記載の倍電圧整流
    回路。
JP8679182A 1982-05-21 1982-05-21 倍電圧整流回路 Granted JPS58204770A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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