JPH02299470A - 高力率整流回路 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、単相交流電源を使用するインバータ等に適
用され入力力率の高力率化を図った整流回路に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の整流回路としては第４図と第５図と第６
図との各回路図にそれぞれ例示するものが知られている
。

第４図において、１は単相交流電源、２〜５はそれぞれ
単相全波整流プリフジを構成するダイオード、７は平滑
用コンデンサ、８は負荷である。

第５図は第４図において前記整流ブリッジと前記交流電
源１との間に交流リアクトル１０を設けたものである。

また第６図は第４図において前記整流ブリ、ジの出力側
正極と前記コンデンサ７の正極との間に直流リアクトル
１１を設けたものである。

上記第４図〜第６図に例示する何れの回路においても、
前記電源１による交流電圧は全波整流され直流電圧とな
って前記負荷８に印加される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記の如き従来方式による整流回路におい
て、交流電源から整流回路への入力電流は交流電源電圧
が整流器出力側の平滑コンデンサにおける充電電圧より
も高くなる期間においてのみ限定通電され、従って前記
入力電流は前記交流電源電圧の位相域の狭い範囲で通電
する断続波状交流電流となり、該入力電流と前記交流電
源電圧との間になされる入力力率は良くない。

第７図は第４図に示す回路における交流電源電圧Ｖ、と
交流入力電流ｉｌ＋との動作波形図であり、図示の如く
前記電流１ｓｌは前記電圧■３の各半波毎に期間Ｔ２に
おいてのみ通電する゛断続波状交流電流となる。

第８図は第５図と第６図とに示す回路における前記電圧
Ｖ、と交流入力電流■８□との動作波形図であり、前記
電流Ｉｓ＋の減少期において前記リアクトル１０或いは
１１の発する逆起電力を前記電圧■、に加算することに
より前記平滑コンデンサの充電電圧よりも交流電源側電
圧が高くなっている期間を延長させて交流入力電流の通
電期間延長を図るものであり、図示の如く前記電流Ｉｉ
２の通電域は期間Ｔ３にまで延長されている。

しかしながら上記何れの場合においても前記交流入力電
流の通電域は図示期間Ｔ１には及ばず、前記入力力率の
改善には限界があった。

上記に鑑み本発明は前記交流入力電流の通電域の一層の
拡大によりその人力力率の改善を図った高力率整流回路
の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の高力率整流回路は
、単相交流の全波整流器と、該整流器の入力側に接続さ
れた交流リアクトル或いは該整流器の出力正極側に接続
された直流リアクトルと、前記整流器の出力側に直接或
いは前記直流リアクトルを介して並列接続された平滑用
コンデンサとを有する整流回路において、前記コンデン
サの正極側をそのカソード側とし前記整流器の出力正極
側或いは前記直流リアクトルの出力側をそのアノード側
として接続されたダイオードと、該ダイオードのアノー
ド側と前記整流器の出力負極側との間に挿入接続された
スイッチング素子とを設け、前記整流器の入力交流電圧
波形がその零点通過直後の適当な短期間にのみ前記スイ
ッチング素子を閉路させるものである。

〔作用〕

前記第８図に示す如く整流器の入力側或いは出力側にリ
アクトルを設けることにより交流入力電流の通電域を期
間Ｔ２より期間Ｔ３まで拡大することができるが、更に
期間Ｔ、における通電を可能とすることにより前記入力
力率の一層の改善が可能となる。

本発明は、前記整流器の出力側において、該整流器が入
力側に交流リアクトルを有する場合には該整流器の出力
正負極間を直接に、またもし前記整流器が出力側に直流
リアクトルを有する場合には該リアクトルの出力側と前
記整流器の出力負極との間を直流スイッチング素子によ
り、前記期間Ｔ、において前記入力交流電圧の零点通過
直後から適当な短時間にわたり導通短絡させ、前記コン
デンサ充電電圧の大きさに無関係に前記交流電源より前
記のりアクドルと整流器とを経由する電流を流入させ、
前記ＴＩ、Ｔｚ　、Ｔｙ冬期間における通電を図るもの
である。なお前記スイッチング素子の導通時間は前記リ
アクトルの通電電流箱ｉ特性により前記期間Ｔ１の全域
にわたる必要はなく該期間Ｔ１の前半部程度で良い。

なおまた、前記スイッチング素子導通時に該スイ・７チ
ング素子を経由する前記平滑コンデンサの電荷放電を阻
止するために、前記スイッチング素子の正極と前記平滑
コンデンサの正極との間に逆流防止用ダイオードを設け
るものである。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図面により説明する。

第１図と第２図とはそれぞれこの発明の第１と第２の実
施例を示す回路図であり、第３図は第１図と第２図とに
対応する回路各部の動作波形図である。

なお第１図と第２図とにおいては第４図と第５図と第６
図とに示す従来技術の実施例め場合と同一機能の構成要
素に対しては同一の表示符号を附している。

第１図は第５図の回路図において、スイッチング素子と
してのトランジスタ９と前記逆流防止用のダイオード６
とを設けたものである。

第１図においてトランジスタ９導通（ＯＮ）時の電流経
路は、単相交流電源１−交流リアラドル１０→ダイオー
ド２→トランジスタ９→ダイオード５−前記電源１の如
くなり、この通電は前記電源１の電圧ｖｓがその零点通
過直後から適当な短期間にわたって行われる。また前記
トランジスタ９しゃ断（ＯＦ　Ｆ）時の電流経路は、単
相交流電源１→交流リアクトル１０→ダイオード２→ダ
イオード６→コンデンサ７−ダイオード５−前記電源１
の如くなる。なお該再通電モードは前記電源１の電圧極
性が前記リアクトル１０側にて正の場合に対応したもの
である。

前記トランジスタ９の０Ｎ−ＯＦＦ動作は前記交流電源
電圧Ｖ、の正負各半波毎に繰返され、前記電圧■３と交
流入力電流とトランジスタ９とに関し第３図の如き動作
波形図を得る。

第３図において、交流入力電流１１３はトランジスタ９
ＯＮ時の交流リアクトル１０を負荷とする入力電流であ
り前記トランジスタ９のＯＮ期間中増大し該トランジス
タのＯＦＦと共に前記リアクトル１０の蓄積エネルギの
放出により減衰通電するものである。従って前記第８図
に示す如き期間Ｔ２とＴ、とにおいて通電する電流Ｉ６
□と前記電流１ｓ３とが合成されて本第３図に示す如き
総合の交流入力電流Ｉｓ４が得られる。

前記電流１ｓ４は図示の如く期間Ｔ、とＴ２とＴ。

との全域にわたって通電するものであり、前記電圧Ｖ、
との間になす力率は前記電流Ｉｓｌ或いは■、何れの場
合に比しても改善されることになる。

また第２図は第６図の回路図において、前記のトランジ
スタ９とダイオード６とを設けたものであり、その各部
動作模様は第１図の場合と略同様であり従ってその動作
波形図は前記第３図の如（なる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、その入力側或いは出力側にリアクトル
を有する単相全波整流器の出力側をスイッチング素子に
より適当に短絡−開放制御すると共に前記整流器出力側
の平滑コンデンサからの放電電流阻止用ダイオードを設
けることにより、前記リアクトルを負荷とする電流によ
り前記コンデンサの不充電期間における前記整流器への
交流入力電流のｍ続が可能となり、該交流入力電流の波
形改善により前記整流器の入力力率の改善を図ることが
でき、所要電力に対する整流器容量の低減と電源に対す
る高調波低減とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図とはこの発明の実施例を示す回路図、第
４図と第５図と第６図とは従来技術の実施例を示す回路
図、第３図は第１図と第２図との動作波形図、第７図は
第４図の動作波形図、第８図は第５図と第６図との動作
波形図である。 １・・・単相交流電源、２〜６・・・ダ□イオード、７
・・・コンデンサ、８・・・負荷、９・・・トランジス
タ、１０・・・交流リアクトル、１１・・・直流リアク
トル。 セ ち 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）単相交流の全波整流器と、該整流器の入力側に接続
   された交流リアクトル或いは該整流器の出力正極側に接
   続された直流リアクトルと、前記整流器の出力側に直接
   或いは前記直流リアクトルを介して並列接続された平滑
   用コンデンサとを有する整流回路において、前記コンデ
   ンサの正極側をそのカソード側とし前記整流器の出力正
   極側或いは前記直流リアクトルの出力側をそのアノード
   側として接続されたダイオードと、該ダイオードのアノ
   ード側と前記整流器の出力負極側との間に挿入接続され
   たスイッチング素子とを設け、前記整流器の入力交流電
   圧波形がその零点通過直後の適当な短期間にのみ前記ス
   イッチング素子を閉路させることを特徴とする高力率整
   流回路。