KR20020063126A - 전원 장치 - Google Patents

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KR20020063126A
KR20020063126A KR1020020004355A KR20020004355A KR20020063126A KR 20020063126 A KR20020063126 A KR 20020063126A KR 1020020004355 A KR1020020004355 A KR 1020020004355A KR 20020004355 A KR20020004355 A KR 20020004355A KR 20020063126 A KR20020063126 A KR 20020063126A
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

간단한 구성으로 고력율을 유지하면서 고조파를 억제할 수 있는 출력 전압 가변의 전원 장치를 제공한다.
교류 전원(1)과, 교류 전원(1)으로부터의 교류를 전파 정류하는 4개의 다이오드(2∼5)로 형성된 브리지 정류 회로(6)와, 교류 전원(1)과 상기 브리지 정류 회로의 교류 입력단(6a)의 사이에 접속된 리액터(8)와, 교류 입력단(6b)과 직류 출력단(6d) 사이에 쌍방향 스위치(9)를 거쳐서 접속된 콘덴서(10)와, 평활 콘덴서(7)와, 제로 크로스 검출 수단(12)과, 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)과, 쌍방향 스위치 구동 수단(14)을 갖춰 전원 장치를 구성했다.

Description

전원 장치{POWER SUPPLY}
본 발명은, 브리지 정류 회로를 사용한 정류 방식을 이용하여, 장치나 시스템등에 전력을 공급하는 전원 장치에 관한 것이다.
다이오드를 이용한 여러 가지의 정류 방식이 종래부터 알려져 있고, 도 7에 브리지 정류 회로를 이용한 전파 정류 회로의 일례를 나타낸다. 본 도면에 나타낸 전파 정류 회로는, 4개의 다이오드(2∼5)로 구성된 브리지 정류 회로(6)를 갖추고 있다. 11은 부하를 나타내고 있다.
도 7(a)는, 교류 전원(1)으로부터의 교류가 정(正)의 반주기 사이에서의 전류의 흐름을 나타내고 있다. 전류는 화살표로 도시된 바와 같이, 다이오드(2), 평활 콘덴서(7), 다이오드(5)의 순서대로 흐르기 때문에, 정의 전압 Vo를 출력할 수 있다.
도 7(b)는, 교류 전원(1)으로부터의 교류가 부(負)의 반주기 사이에서의 전류의 흐름을 나타내고 있다. 전류는 화살표로 도시된 바와 같이, 다이오드(4), 평활 콘덴서(7), 다이오드(3)의 순서대로 흐르기 때문에, 정의 전압 Vo를 출력할 수 있다. 즉, 교류 전원(1)으로부터의 교류 입력은 전파 정류되어, 정의 직류 전압이 얻어지게 된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 전원 장치에서는, 교류 전원(1)의 전압이 직류 출력 전압보다 높은 기간밖에 입력 전류가 흐르지 않기 때문에 역율(力率)이 낮아져, 전원 고조파도 커진다고 하는 문제가 있었다.
보통 이들의 개선책으로서, 교류 전원(1)과 브리지 정류 회로(6) 사이에 리액터를 접속하는 방법이 이용되지만, 이 방법으로서는 고조파의 발생을 억제할 수 있더라도 역율이 약 70% 정도밖에 얻어지지 않기 때문, 출력으로서 중용량에서 대용량의 전원으로 하기 위해서는 또한 그것에 이용하는 소자의 대형화, 나아가서는 장치의 대형화를 초래하는 동시에, 전원 계통에도 부담을 끼친다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제에 대하여, 고역율과 고조파 억제가 양립할 수 있는 전원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 일례를 나타내는 구성도, 도 1(b)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 다른 예를 나타내는 구성도, 도 1(c)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 다른 예를 나타내는 구성도, 도 1(d)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 다른 예를 나타내는 구성도,
도 2(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 동작을 설명하는 도면, 도 2(b)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 동작을 설명하는 도면, 도 2(c)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 동작을 설명하는 도면, 도 2(d)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 동작을 설명하는 도면,
도 3(a)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 교류 입력 전압 Vi, 리액터 전류 IL, 직류 출력 전압 Vo, 및 쌍방향 스위치 구동 신호 Vg의 각 파형을 나타내는 도aus, 도 3(b)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 교류 입력 전압 Vi, 콘덴서 전류 Ic, 콘덴서 전압 Vc의 각 파형을 나타내는 도면, 도 3(c)는 본 발명의 실시예 1에 따른 전원 장치의 교류 입력 전류의 고조파 성분과 고조파 규제 국내 가이드 라인의 비교를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 전원 장치의 Δt와 부하의대소에 의한 출력 전압 Vo의 관계를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 전원 장치의 구성도,
도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 전원 장치의 구성도,
도 7은 종래의 전원 장치의 일례에 따른 회로도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 교류 전원2, 3, 4, 5 : 다이오드
6 : 브리지 정류 회로7 : 평활 콘덴서
8 : 리액터9 : 쌍방향 스위치
10 : 콘덴서12 : 제로 크로스 검출 수단
13 : 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단
14 : 쌍방향 스위치 구동 수단16 ; 부하 검출 수단
12a : 전원 주파수 검출 수단13a : 기억 수단
Δd : 제로 크로스로부터의 소정 시간
Δt : 온 시점에서의 소정 시간Δto : 도통폭
상기과제를 해결하기 위해서 본 발명의 전원 장치는, 교류 전원과, 교류 전원으로부터의 교류를 전파 정류하는 브리지 정류 회로와, 브리지 정류 회로의 직류 출력단에 접속된 평활 콘덴서를 갖는 전원 장치로서, 교류 전원과 브리지 정류 회로의 교류 입력단 사이에 접속된 리액터와, 브리지 정류 회로의 교류 입력단과 직류 출력단 사이에 쌍방향 스위치를 거쳐서 접속된 콘덴서와, 교류 전원의 전압의 제로점을 검출하는 제로 크로스 검출 수단과, 제로 크로스 검출 수단의 출력에 근거하여 쌍방향 스위치의 구동 신호를 생성하는 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단과, 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단의 신호에 근거하여 쌍방향 스위치를 구동하는 쌍방향 스위치 구동 수단을 갖춘 것이다.
상기 구성에 의해, 쌍방향 스위치를 적절한 위상 및 도통폭으로 도통시킴으로써, 입력 전류의 고조파 억제와 고역율화가 양립할 수 있고, 또한 교류 전원의전압 피크값 이상의 직류 출력 전압이 얻어지며, 더구나 그 출력 전압값이 제어 가능해진다.
또한, 전원 주파수 검출 수단을 갖춰, 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd를 전원 주파수에 의해 다른 일정값으로 하고 있기 때문에, 쌍방향 스위치를 쉽게 제어할 수 있다.
또한, 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단은 입력 전압 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd(0≤Δd) 후에 온 신호를 생성하고, 그 온 시점에서의 소정 시간 Δt(0≤Δt)후에 오프 신호를 생성하고 있기 때문에, 교류 전원으로부터 유입하는 입력 전류의 고조파와, 평활 콘덴서의 양단 전압인 출력 전압을 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 가변 범위를, 최대 부하 시에 필요한 직류 출력 전압을 생성하는 쌍방향 스위치의 도통폭 Δto 이하로 제한하여 있기 때문에, 저부하 시에 필요 이상으로 출력 전압이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 부하 검출 수단을 갖추고 또한 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단의 내부에, 미리 부하의 대소에 따른 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 조합을 기억시킨 기억 수단을 가지며, 부하 검출 수단의 출력에 근거하여 기억 수단으로부터 부하에 따른 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 조합을 선택하는 것이다. 이 구성에 의해 부하변동에 대하여 항상 알맞은 동작점에서 전원 장치를 구동할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 종래 예와 동일한 구성은 동일 번호를 부여하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명에 따른 전원 장치의 구성의 일 실시예를 나타내고 있다. (a)∼(d)에 나타낸 전원 장치는, 4개의 다이오드(2∼5)로 형성된 브리지 정류 회로(6)와, 교류 전원(1)을 구비하고 있다. 교류 전원(1)과 브리지 정류 회로(6)의 교류 입력단 사이에는 리액터(8)가, 브리지 정류 회로의 교류 입력단과 직류 출력단 사이에는 콘덴서(10)가 접속되어 있다.
도 1(a), 1(b)에 나타낸 구성도에서는, 콘덴서(10)는 브리지 정류 회로(6)의 교류 입력단(6a) 또는 (6b)와, 부의 직류 출력단(6c) 사이에 쌍방향 스위치(9)를 거쳐서 접속되어 있고, 도 1(c) 1,(d)에 나타낸 구성도에서는, 콘덴서(10)는 브리지 정류 회로(6)의 교류 입력단(6a) 또는 (6b)와, 정의 직류 출력단(6d) 사이에 접속되어 있다.
또한, 브리지 정류 회로(6)의 정의 직류 출력단(6d)과, 부의 직류 출력단(6c) 사이에는, 평활 콘덴서(7)가 접속되어 있다. 이 평활 콘덴서(7)에 의해, 브리지 정류 회로(6)에 의해서 얻어진 변화가 심한 직류를 매끄러운 직류로 할 수 있다.
또한, 교류 전원(1)의 전압의 제로 크로스점을 검출하는 제로 크로스 검출 수단(12)과, 제로 크로스 검출 수단(12)의 출력에 근거하여 쌍방향 스위치(9)의 구동 신호를 생성하는 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)과, 상기 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)의 출력에 근거하여 쌍방향 스위치(9)를 구동하는 쌍방향 스위치 구동 수단(14)을 갖고 있다. 또, 도 1(b)∼1(d)에서는 제로 크로스 검출 수단(12), 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13) 및 쌍방향 스위치 구동 수단(14)의 기재를 생략하고 있다.
이하, 도 2(a)∼2(d)를 이용하여, 도 1(a)에 나타낸 전원 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 2(a), 2(b)는 교류 입력 전압 Vi가 정의 반주기의 사이를 나타내고, 도 2(c), 2(d)는 부의 반주기의 사이를 나타내고 있다. 또한, 도 3(a), 3(b)는 도 1(a)에 나타낸 전원 장치에 대하여 Vi를 200V, L을 10mH, C를 300μF, Co를 1800μF로 한 경우의 실시예의 각 파형을 나타낸 것이다.
도 3(a)는, 교류 입력 전압 Vi, 리액터(8)를 흐르는 전류(교류 입력 전류) IL, 직류 출력 전압 Vo, 및 쌍방향 스위치(9)의 구동 신호 Vg의 각 파형을, 도 3(b)는, 교류 입력 전압 Vi, 콘덴서(10)를 흐르는 전류 Ic, 및 콘덴서(10)의 양단간 전압 Vc의 각 파형을 나타내고 있다.
상기 구성에 있어서, 교류 입력 전압 Vi가 정의 교류 반주기의 제로 크로스 직후에서는, 쌍방향 스위치(9)는 오프되어 있고, 직류 출력 전압 Vo가 교류 입력 전압 Vi보다 높고, 다이오드(2, 5)가 역바이어싱되어 있기 때문에 입력 전류는 흐르지 않는다.
또, 이때 콘덴서(10)는 한주기 앞의 주기에서 충전된 결과, 도시된 극성에서 전압 Vc1을 갖는다. 교류 입력 전압 Vi의 부로부터 정으로의 제로 크로스점에서의소정 시간 Δd 후에, 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)은 쌍방향 스위치(9)의 온 신호를 생성하여, 쌍방향 스위치 구동 수단(14)에 의해 쌍방향 스위치(9)가 온 되면, 도 2(a)의 화살표에 도시하는 바와 같이 전류가 흐른다. 즉 교류 전원(1)으로부터 순서대로, 리액터(8), 다이오드(2), 평활 콘덴서(7), 콘덴서(10)에 전류가 흐르고, 콘덴서(10)는 방전하여 그 전압은 Vc1보다 저하된다. 또, 교류 입력 전압 Vi와 콘덴서(10)의 전압 Vc1의 합이 평활 콘덴서(7)의 전압 Vo보다 커지도록 제로 크로스점에서의 소정 시간 Δd를 골라, 쌍방향 스위치(9)를 온으로 한다.
그리고, 쌍방향 스위치(9)의 온 시점에서의 소정 시간 Δt 후에 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)은 쌍방향 스위치(9)의 오프 신호를 생성하여, 쌍방향 스위치 구동 수단(14)에 의해 쌍방향 스위치(9)가 오프되면, 콘덴서(10)는 그 시점의 전압 Vc2을 유지하면서, 전류는 도 2 (b)에 도시하는 바와 같이 교류 전원(1)으로부터 리액터(8), 다이오드(2), 평활 콘덴서(7), 다이오드(50의 순서대로 흘러, 교류 입력 전압 Vi의 저하에 의해 결국 제로로 된다.
교류 입력 전압 Vi가 부의 교류 반주기의 제로 크로스직후에서는, 쌍방향 스위치(9)는 오프되어 있고, 직류 출력 전압 Vo가 교류 입력 전압 Vi보다 높고, 다이오드(3, 4)가 역바이어싱되어 있기 때문에 입력 전류는 흐르지 않는다. 교류 입력 전압 Vi의 정으로부터 부로의 제로 크로스점에서의 소정 시간 Δd 후에 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)은 쌍방향 스위치(9)의 온 신호를 생성하여, 쌍방향 스위치 구동 수단(14)에 의해 쌍방향 스위치(9)가 온되면, 도 2(c)의 화살표에 도시하는 바와 같이 전류가 흐른다. 즉 교류 전원(1)으로부터 순서대로, 콘덴서(10), 다이오드3, 리액터(8)로 전류가 흘러, 콘덴서(10)는 충전된다. 그리고, 쌍방향 스위치(9)의 온 시점에서의 소정 시간 Δt 후에 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)은 쌍방향 스위치(9)의 오프 신호를 생성하여, 쌍방향 스위치 구동 수단(14)에 의해 쌍방향 스위치(9)가 오프되면, 콘덴서(10)는 전압 Vc1까지 충전된 상태로 그 전압을 유지하고, 전류는 도 2(d)에 도시하는 바와 같이 교류 전원(1)으로부터, 다이오드(4), 평활 콘덴서(7), 다이오드(3), 리액터(8)의 순서대로 흘러, 교류 입력 전압 Vi의 저하에 의해 이윽고 제로로 된다.
이상과 같이 콘덴서(10)를 충방전시킴으로써, 종래 기술의 경우보다도 입력 전압의 제로 크로스에 가까운 곳에서 입력 전류를 흘릴 수 있기 때문에, 고역율화를 도모할 수 있다.
또한, 온 시점에서의 소정 시간 Δt를 증가시켜 리액터(8)로의 자기 에너지 축적량 및 콘덴서(10)로의 충전량을 증가시킴으로써, 출력 전압 Vo를 증가시킬 수 있다. 마찬가지로 온 시점에서의 소정 시간 Δt를 감소시켜 출력 전압 Vo를 감소시킬 수 있어, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 증감에 의해 출력 전압 Vo를 가변할 수 있게 된다.
또한, 전류는 리액터(8)와, 콘덴서(10) 또는 평활 콘덴서(7)의 직렬 공진 전류가 되기 때문에, 승압 회로에서 일반적으로 이용되는 리액터의 단락 회로보다 전류의 급증이 억제할 수 있어, 리액터(8)의 불안정을 억제할 수 있게 된다. 또한, 전류는 리액터(8)와, 콘덴서(10) 또는 평활 콘덴서(7)와의 직렬 공진 전류가 되어,고주파의 공명 성분을 포함하지 않기 때문, 리액터(8)의 인덕턴스 L과 콘덴서(10)의 캐패시턴스 C, 제로 크로스점에서의 소정 시간 Δd, 온 시점에서의 소정 시간 Δt를 적당히 선택함으로써, 고조파를 적절히 억제할 수 있다. 도 3(c)에 입력 전류의 고조파 성분과 고조파 규제 국내 가이드 라인 15의 비교의 일례를 나타내어, 가이드 라인 내에 있다는 점이 판명된다. 본 도면에서는, 횡축이 고조파의 다음수, 종축이 전류값을 나타내고 있다.
이상, 도 1(a)에 나타낸 전원 장치의 동작에 대하여 설명했지만, 도 1(b)∼(d)에 나타낸 어떤 전원 장치에 관해서도 동작은 마찬가지이며 설명은 생략한다.
(실시예 2)
실시예 2의 전원 장치는, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 가변 범위를, 최대 부하 시에 필요한 직류 출력 전압을 생성하는 쌍방향 스위치의 도통폭 Δto 이하로 제한하는 것이다. 본 발명의 전원 장치는 도 2(c)에 나타낸 대로, 교류 입력 전압 Vi의 부의 반주기에서의 쌍방향 스위치(9)의 도통 기간으로, 리액터(8), 콘덴서(10)에 에너지를 축적하여, 교류 입력 전압 Vi의 정의 반주기에서 그들의 에너지를 평활 콘덴서(7)에 방출한다, 소위 승압 작용을 갖고 있다.
이 온 시점에서의 소정 시간 Δt와 출력 전압 Vo의 관계는 도 4에 도시하는 바와 같이 온 시점에서의 소정 시간 Δt가 커질 수록 출력 전압 Vo가 증가하지만, 그 값은 부하의 크기에 의존하여, 부하가 작을수록 같은 온 시점에서의 소정 시간Δt에 대한 출력 전압 Vo가 높아진다. 따라서, 가벼운 부하 시에 온 시점에서의 소정 시간 Δt를 지나치게 크게하면 출력 전압 Vo가 매우 높아져, 평활 콘덴서(7)의 내압을 초과할 우려가 있다.
이상의 현상을 피하기 위해서 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 최대값을 전술한 바와 같이, 최대 부하 시에 필요한 출력 전압 Vo를 생성하는 도통폭 Δto 이하로 제한하고 있어, 이것에 의해서 가벼운 부하 시에도 쌍방향 스위치(9)의 도통폭이 Δto 이하로 제한되어, 출력 전압이 이상적으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 3)
도 5는, 실시예 1(도 1)에 부하 검출 수단(16)과, 상기 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)의 내부에 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd 및 온 시점에서의 소정 시간 Δt를 기억하는 기억 수단(13Δ)를 추가한 것이다.
이 구성에 의해, 기억 수단(13Δ)에는, 부하의 크기에 따라 알맞은 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 값을 미리 구한 테이블을 기억시켜 놓고, 부하 검출 수단(16)의 출력을 받아, 부하의 크기에 따른 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd, 온 시점에서의 소정 시간 Δt를 테이블로부터 판독하여, 그것들에 근거하여 쌍방향 스위치 구동 신호를 생성한다. 그리고, 쌍방향 스위치 구동 수단(14)에 의해 쌍방향 스위치(9)를 구동하는 것이다.
이 결과, 모든 부하에 대하여 알맞은 역율과 출력 전압값, 및 고조파 억제 효과가 얻어지게 된다.
(실시예 4)
도 6은, 실시예 3(도 5)에 전원 주파수 검출 수단(12a)을 추가하고, 그 출력에 근거하여 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)이 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd를 설정하는 것이다.
부하 장치(11)에 걸린 부하가 소정 범위 내의 변동폭이면, 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd를 부하에 따라 잔 조정을 하지 않고서 일정값으 해도 적절한 역율과 고조파 억제 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 전원 주파수의 변동에 대해서는, 전원 주파수에 따라 Δd를 변경하지 않으면 적절한 역율과 고조파 억제 효과는 얻어지지 않는다. 예컨대, 전원 주파수 50Hz, 60Hz에 따라 각각 적절한 값으로 전환할 필요가 있다. 따라서 상기 구성에 있어서 전원 주파수 검출 수단(12a)은 전원 주파수를 검출하여, 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)에 전달한다. 그리고 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13)은 전원 주파수에 따라 미리 정해진 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd를 설정하고, 그것에 근거하여 쌍방향 스위치 구동 수단(14)이 쌍방향 스위치(9)를 구동한다.
이 결과, 전원 주파수의 변동에 따라 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd를 설정하여 제어함으로써, 보통의 부하 변동 영역에서는 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd를 일정값으로서 제어를 간단히 할 수 있기 때문에, 전원 주파수에 관계없이 적절한 역율과 출력 전압값, 및 고조파 억제 효과가 얻어지게 된다.
또, 상술한 제로 크로스 검출 수단(12), 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단(13), 쌍방향 스위치 구동 수단(14), 부하 검출 수단(16), 전원 주파수 검출수단(12Δ), 기억 수단(13Δ) 등은, 마이크로 컴퓨터 등을 주체로 하는 회로 수단, 및 프로그램 소프트로 실현(수단 그 자체는 도시하지 않음)된다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 브리지 정류 회로의 교류 입력단과 직류 출력단 사이에 쌍방향 스위치를 거쳐서 콘덴서를 접속하여, 쌍방향 스위치를 적절히 구동하고 있다.
이 결과, 고역율과 고조파 억제를 양립시키고, 또한 직류 출력 전압을 제어할 수 있는 전원 장치를 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.

Claims (7)

  1. 교류 전원과, 상기 교류 전원으로부터의 교류를 전파 정류하는 브리지 정류 회로와, 상기 브리지 정류 회로의 직류 출력단에 접속된 평활 콘덴서를 갖는 전원 장치에 있어서,
    상기 교류 전원과 상기 브리지 정류 회로의 교류 입력단 사이에 접속된 리액터와,
    상기 브리지 정류 회로의 교류 입력단과 직류 출력단 사이에 쌍방향 스위치를 거쳐서 접속된 콘덴서와,
    상기 교류 전원의 전압의 제로점을 검출하는 제로 크로스 검출 수단과,
    상기 제로 크로스 검출 수단의 출력에 근거하여 상기 쌍방향 스위치의 구동 신호를 생성하는 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단과,
    상기 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단의 신호에 근거하여 상기 쌍방향 스위치를 구동하는 쌍방향 스위치 구동 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단은,
    입력 전압 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd 후에 온 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    전원 주파수 검출 수단을 갖고, 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd를 전원 주파수에 따라 설정하여 다른 일정값으로 한 전원 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단은,
    온 신호 생성으로부터 소정 시간 Δt 후에 오프 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    온 시점으로부터 기산하여 오프 신호를 생성하기까지의 소정 시간 Δt는,
    부하 요구에 대응하는 직류 출력 전압에 따라서 설정되는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    온 시점에서의 소정 시간 Δt의 가변 범위를,
    최대 부하 시에 필요한 직류 출력 전압을 생성하는 쌍방향 스위치의 도통폭 ΔtO 이하로 제한한 전원 장치.
  7. 제 2 항 또는 5 항에 있어서,
    부하 검출 수단을 갖추고 또한 쌍방향 스위치 구동 신호 생성 수단의 내부에, 미리 부하의 대소에 따른 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 조합을 기억시킨 기억 수단을 가지며, 상기 부하 검출 수단의 출력에 근거하여, 상기 기억 수단으로부터 부하에 따른 제로 크로스로부터의 소정 시간 Δd, 온 시점에서의 소정 시간 Δt의 조합을 선택하여 동작하는 전원 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190037542A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 주식회사 아모센스 전원 제어 장치 및 방법

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006109622A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機器
US7215560B2 (en) * 2004-12-14 2007-05-08 International Rectifier Corporation EMI noise reduction circuit and method for bridgeless PFC circuit
JP2006288134A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源装置
JP5044939B2 (ja) * 2006-01-30 2012-10-10 パナソニック株式会社 直流電源装置
KR100823922B1 (ko) * 2006-03-14 2008-04-22 엘지전자 주식회사 직류 전원 공급 장치 및 그 방법
KR100883502B1 (ko) * 2008-09-02 2009-02-16 이성고 자동 고조파 제어 장치
CN102244460A (zh) * 2010-05-11 2011-11-16 联昌电子企业股份有限公司 零电压启动的电源转换系统及其零电压启动装置
US8400797B2 (en) * 2010-07-23 2013-03-19 Lien Chang Electronic Enterprise Co., Ltd. Power conversion system with zero-voltage start-up mechanism, and zero-voltage start-up device
KR101127373B1 (ko) 2010-08-06 2012-03-29 리엔 창 일렉트로닉 엔터프라이즈 컴퍼니 리미티드 제로-전압 시동 메카니즘을 갖는 전력 변환 시스템 및 제로-전압 시동 장치
JP5753971B2 (ja) * 2010-11-19 2015-07-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電源装置
FR2991833B1 (fr) * 2012-06-06 2015-12-18 Valeo Sys Controle Moteur Sas Circuit d'absorption d'une ondulation de puissance procede associe
CN102969880B (zh) * 2012-12-14 2015-01-14 山东大学 一种单相电压型变换器消除二次纹波电路
CN103944365B (zh) * 2014-04-14 2016-05-18 山东大学 一种单相pwm整流器消除二次纹波电路
JP6443655B2 (ja) * 2014-06-30 2018-12-26 工機ホールディングス株式会社 モータ駆動装置及び電動工具
TWI581555B (zh) * 2014-09-12 2017-05-01 Alpha And Omega Semiconductor (Cayman) Ltd 固定導通時間切換式轉換裝置
JP6370492B2 (ja) * 2015-07-21 2018-08-08 三菱電機株式会社 電力変換装置
US20170104409A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-13 Texas Instruments Incorporated Adaptive bus voltage auto-selection system
DE102019002098A1 (de) * 2019-03-23 2020-09-24 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Spannungswandler für Gleichstrom

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58222782A (ja) * 1982-06-18 1983-12-24 Hitachi Ltd Ｐｗｍ変換器の制御装置
JP3225825B2 (ja) * 1996-01-12 2001-11-05 富士電機株式会社 Ａｃ／ｄｃ変換装置
US5793624A (en) * 1996-06-05 1998-08-11 Hydro-Quebec Apparatus and method for charging a DC battery
US6137700A (en) * 1997-10-08 2000-10-24 Daikin Industries, Ltd. Converter with a high power factor using a DC center point voltage
JP3272299B2 (ja) * 1998-04-28 2002-04-08 三洋電機株式会社 駆動回路
EP1022844A3 (en) * 1999-01-19 2002-04-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power supply device and air conditioner using the same
JP3377959B2 (ja) * 1999-02-17 2003-02-17 松下電器産業株式会社 電源装置
JP2000295853A (ja) * 1999-04-02 2000-10-20 Daikin Ind Ltd マルチレベルコンバータ
US6320772B1 (en) * 1999-05-26 2001-11-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Converter circuit having control means with capability to short-circuit converter output
JP2001028879A (ja) * 1999-07-13 2001-01-30 Mitsubishi Electric Corp 供給電力制御装置
US6407936B1 (en) * 2001-03-13 2002-06-18 Astec International Limited Capacitive boost for line harmonic improvement in power converters

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190037542A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 주식회사 아모센스 전원 제어 장치 및 방법
WO2019066350A3 (ko) * 2017-09-29 2019-07-04 주식회사 아모센스 전원 제어 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
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JP2002223571A (ja) 2002-08-09
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EP1355411B1 (en) 2015-11-11
US6671192B2 (en) 2003-12-30
CN1243404C (zh) 2006-02-22
US20030165070A1 (en) 2003-09-04
CN2560157Y (zh) 2003-07-09
CN1367573A (zh) 2002-09-04
EP1355411A1 (en) 2003-10-22

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