JPH0564451A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH0564451A JPH0564451A JP3253021A JP25302191A JPH0564451A JP H0564451 A JPH0564451 A JP H0564451A JP 3253021 A JP3253021 A JP 3253021A JP 25302191 A JP25302191 A JP 25302191A JP H0564451 A JPH0564451 A JP H0564451A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】商用電源用に構成された電子機器からなる負荷
装置の電源自体を何等変更することなく、その負荷装置
の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善し得
る。 【構成】入力端Ｔ1 およびＴ2 には、整流回路１が接続
され、この整流回路１には、入力ＡＣ電圧を各半サイク
ルあたり複数回スイッチングして電力を取り出すことに
より入力電流波形が正弦波状になるようにしたアクティ
ブフィルタ２が接続される。アクティブフィルタ２は、
そのＤＣ出力が電源電力としてＰＷＭインバータ３に供
給され、ＰＷＭインバータ３は入力端Ｔ1 およびＴ2 に
おけるＡＣ入力により駆動される。ＰＷＭインバータ３
の出力は、フィルタ４により波形整形されて出力端Ｔ3
およびＴ4 から出力される。ＡＣ−ＡＣインバータとし
て力率を改善することができるので、商用電源のＡＣコ
ンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入するこ
とによって力率を改善することができる。
装置の電源自体を何等変更することなく、その負荷装置
の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善し得
る。 【構成】入力端Ｔ1 およびＴ2 には、整流回路１が接続
され、この整流回路１には、入力ＡＣ電圧を各半サイク
ルあたり複数回スイッチングして電力を取り出すことに
より入力電流波形が正弦波状になるようにしたアクティ
ブフィルタ２が接続される。アクティブフィルタ２は、
そのＤＣ出力が電源電力としてＰＷＭインバータ３に供
給され、ＰＷＭインバータ３は入力端Ｔ1 およびＴ2 に
おけるＡＣ入力により駆動される。ＰＷＭインバータ３
の出力は、フィルタ４により波形整形されて出力端Ｔ3
およびＴ4 から出力される。ＡＣ−ＡＣインバータとし
て力率を改善することができるので、商用電源のＡＣコ
ンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入するこ
とによって力率を改善することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、商用電源により作動
する電子機器の電源として使用される電源装置に係り、
特に力率を改善し得る電源装置に関する。
する電子機器の電源として使用される電源装置に係り、
特に力率を改善し得る電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電源装置における力率改善技術
は、ＡＣ−ＤＣコンバータとして力率を改善するものが
多い。このようにＡＣ−ＤＣコンバータとして力率を改
善するものには、例えば、アクティブフィルタと称され
る力率改善整流回路付きのスイッチング電源、および特
開昭５７−１５６６７８号公報（発明者および出願人は
この発明と同一）に示されるような力率改善とアイソレ
ートとを同時に行うＡＣ−ＤＣコンバータ等がある。
は、ＡＣ−ＤＣコンバータとして力率を改善するものが
多い。このようにＡＣ−ＤＣコンバータとして力率を改
善するものには、例えば、アクティブフィルタと称され
る力率改善整流回路付きのスイッチング電源、および特
開昭５７−１５６６７８号公報（発明者および出願人は
この発明と同一）に示されるような力率改善とアイソレ
ートとを同時に行うＡＣ−ＤＣコンバータ等がある。
【０００３】アクティブフィルタは、図８に示すように
構成されている。すなわち、ダイオードブリッジからな
る整流回路ＲＦにより交流（ＡＣ）電源入力を全波整流
し、この整流回路ＲＦの出力端子間に接続されたコンデ
ンサＣ1 の両端にあらわれる出力をコイルＬを介して接
続されたスイッチングトランジスタＱでＡＣ入力の各半
サイクルあたり複数回スイッチングし、スイッチングト
ランジスタＱのコレクタ−エミッタ間に生ずる出力をダ
イオードＤおよびコンデンサＣ2 により整流平滑して直
流（ＤＣ）として出力する。コンデンサＣ2の端子電圧
を増幅器Ａを介してＰＷＭ制御回路ＰＣに与え、このＰ
ＷＭ制御回路ＰＣから出力されるＰＷＭ（パルス幅変
調）信号によりスイッチングトランジスタＱのスイッチ
ングを制御することにより最終のＤＣ出力を安定化して
いる。
構成されている。すなわち、ダイオードブリッジからな
る整流回路ＲＦにより交流（ＡＣ）電源入力を全波整流
し、この整流回路ＲＦの出力端子間に接続されたコンデ
ンサＣ1 の両端にあらわれる出力をコイルＬを介して接
続されたスイッチングトランジスタＱでＡＣ入力の各半
サイクルあたり複数回スイッチングし、スイッチングト
ランジスタＱのコレクタ−エミッタ間に生ずる出力をダ
イオードＤおよびコンデンサＣ2 により整流平滑して直
流（ＤＣ）として出力する。コンデンサＣ2の端子電圧
を増幅器Ａを介してＰＷＭ制御回路ＰＣに与え、このＰ
ＷＭ制御回路ＰＣから出力されるＰＷＭ（パルス幅変
調）信号によりスイッチングトランジスタＱのスイッチ
ングを制御することにより最終のＤＣ出力を安定化して
いる。
【０００４】この場合、整流回路ＲＦの後段のコンデン
サＣ1 は小容量とし、コイルＬおよびスイッチングトラ
ンジスタＱを用いた昇圧型のスイッチング回路を用い
て、図９に示すようなＡＣ入力電流の波形を図１０に示
すようにサインカーブに近くすることにより力率を改善
している。
サＣ1 は小容量とし、コイルＬおよびスイッチングトラ
ンジスタＱを用いた昇圧型のスイッチング回路を用い
て、図９に示すようなＡＣ入力電流の波形を図１０に示
すようにサインカーブに近くすることにより力率を改善
している。
【０００５】このような、アクティブフィルタの出力は
アイソレートされていないので、アイソレートが必要な
場合に用いるため、このアクティブフィルタのＤＣ出力
にアイソレートタイプのスイッチングレギュレータを接
続したのが上述した力率改善型のスイッチング電源であ
る。また、特開昭５７−１５６６７８号公報には、力率
改善、アイソレートおよび定電圧化を一度に行えるＡＣ
−ＤＣコンバータが示されている。上述の各回路は、い
ずれもＡＣ入力から、定電圧のＤＣ出力を得るものであ
る。
アイソレートされていないので、アイソレートが必要な
場合に用いるため、このアクティブフィルタのＤＣ出力
にアイソレートタイプのスイッチングレギュレータを接
続したのが上述した力率改善型のスイッチング電源であ
る。また、特開昭５７−１５６６７８号公報には、力率
改善、アイソレートおよび定電圧化を一度に行えるＡＣ
−ＤＣコンバータが示されている。上述の各回路は、い
ずれもＡＣ入力から、定電圧のＤＣ出力を得るものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の回路で
は、力率は改善することができるが、出力がＤＣである
ため、機器を設計する際に、その電源部をこのような力
率改善タイプの電源にしておく必要がある。したがっ
て、現在使用している機器、例えばパーソナルコンピュ
ータの電源が力率改善タイプでない場合に、力率を向上
させたいとしても、ユーザは上述した力率改善技術を適
用することはできず、ユーザサイドでは対応することが
できない。すなわち、オフィスオートメーション（Ｏ
Ａ）機器等のように電源の力率の悪い電子機器におい
て、現在使用している機器の電源の力率を改善したくと
もユーザにはどうすることもできなかった。
は、力率は改善することができるが、出力がＤＣである
ため、機器を設計する際に、その電源部をこのような力
率改善タイプの電源にしておく必要がある。したがっ
て、現在使用している機器、例えばパーソナルコンピュ
ータの電源が力率改善タイプでない場合に、力率を向上
させたいとしても、ユーザは上述した力率改善技術を適
用することはできず、ユーザサイドでは対応することが
できない。すなわち、オフィスオートメーション（Ｏ
Ａ）機器等のように電源の力率の悪い電子機器におい
て、現在使用している機器の電源の力率を改善したくと
もユーザにはどうすることもできなかった。
【０００７】この発明は、上述のような事情に鑑みてな
されたもので、商用電源用に構成された電子機器からな
る負荷装置の電源自体を何等変更することなく、その負
荷装置の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善
し得る電源装置を提供することを目的としている。
されたもので、商用電源用に構成された電子機器からな
る負荷装置の電源自体を何等変更することなく、その負
荷装置の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善
し得る電源装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電源装置
は、入力ＡＣ電圧を各半サイクルあたり複数回スイッチ
ングして電力を取り出すことにより入力電流波形が正弦
波状になるようにした力率改善型のＡＣ−ＤＣ変換手段
と、このＡＣ−ＤＣ変換手段から出力されるＤＣ電力を
上記入力ＡＣ電圧に近似したＡＣ電圧に再変換するＤＣ
−ＡＣ変換手段とを具備し、商用電源と商用電源用の負
荷装置との間に介挿して用いるように構成されたことを
特徴としている。
は、入力ＡＣ電圧を各半サイクルあたり複数回スイッチ
ングして電力を取り出すことにより入力電流波形が正弦
波状になるようにした力率改善型のＡＣ−ＤＣ変換手段
と、このＡＣ−ＤＣ変換手段から出力されるＤＣ電力を
上記入力ＡＣ電圧に近似したＡＣ電圧に再変換するＤＣ
−ＡＣ変換手段とを具備し、商用電源と商用電源用の負
荷装置との間に介挿して用いるように構成されたことを
特徴としている。
【０００９】
【作用】この発明の電源装置においては、力率改善型の
ＡＣ−ＤＣ変換手段のＤＣ出力をＤＣ−ＡＣ変換手段で
ＡＣ電圧に再変換するようにしたので、ＡＣ−ＡＣイン
バータとして力率を改善することができ、商用電源のＡ
Ｃコンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入す
ることによって力率を改善することができる。
ＡＣ−ＤＣ変換手段のＤＣ出力をＤＣ−ＡＣ変換手段で
ＡＣ電圧に再変換するようにしたので、ＡＣ−ＡＣイン
バータとして力率を改善することができ、商用電源のＡ
Ｃコンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入す
ることによって力率を改善することができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
説明する。図１は、この発明の第１の実施例に係る電源
装置の構成を示している。図１において、入力端Ｔ1 お
よびＴ2 には、整流回路１が接続され、この整流回路１
には、アクティブフィルタ２が接続される。アクティブ
フィルタ２は、そのＤＣ出力が電源電力としてＰＷＭイ
ンバータ３に供給され、ＰＷＭインバータ３は入力端Ｔ
1 およびＴ2 におけるＡＣ入力により駆動される。ＰＷ
Ｍインバータ３の出力は、フィルタ４により波形整形さ
れて出力端Ｔ3 およびＴ4 から出力される。
説明する。図１は、この発明の第１の実施例に係る電源
装置の構成を示している。図１において、入力端Ｔ1 お
よびＴ2 には、整流回路１が接続され、この整流回路１
には、アクティブフィルタ２が接続される。アクティブ
フィルタ２は、そのＤＣ出力が電源電力としてＰＷＭイ
ンバータ３に供給され、ＰＷＭインバータ３は入力端Ｔ
1 およびＴ2 におけるＡＣ入力により駆動される。ＰＷ
Ｍインバータ３の出力は、フィルタ４により波形整形さ
れて出力端Ｔ3 およびＴ4 から出力される。
【００１１】整流回路１は、ブリッジ接続されたダイオ
ードＤ1 〜Ｄ4により構成される。アクティブフィルタ
２は、コンデンサＣ11，Ｃ12、コイルＬ1 、スイッチン
グトランジスタＱ1 、ダイオードＤ11、増幅器Ａ1 、お
よびＰＷＭ制御回路ＰＣ1 により図８に示された構成と
実質的に同様に構成される。これらコンデンサＣ11、コ
ンデンサＣ12、コイルＬ1 、スイッチングトランジスタ
Ｑ1 、ダイオードＤ11、増幅器Ａ1 、およびＰＷＭ制御
回路ＰＣ1 は、図８のコンデンサＣ1 、コンデンサＣ2
、コイルＬ、スイッチングトランジスタＱ、ダイオー
ドＤ、増幅器Ａ、およびＰＷＭ制御回路ＰＣにそれぞれ
対応する。
ードＤ1 〜Ｄ4により構成される。アクティブフィルタ
２は、コンデンサＣ11，Ｃ12、コイルＬ1 、スイッチン
グトランジスタＱ1 、ダイオードＤ11、増幅器Ａ1 、お
よびＰＷＭ制御回路ＰＣ1 により図８に示された構成と
実質的に同様に構成される。これらコンデンサＣ11、コ
ンデンサＣ12、コイルＬ1 、スイッチングトランジスタ
Ｑ1 、ダイオードＤ11、増幅器Ａ1 、およびＰＷＭ制御
回路ＰＣ1 は、図８のコンデンサＣ1 、コンデンサＣ2
、コイルＬ、スイッチングトランジスタＱ、ダイオー
ドＤ、増幅器Ａ、およびＰＷＭ制御回路ＰＣにそれぞれ
対応する。
【００１２】ＰＷＭインバータ３は、入力端Ｔ1 および
Ｔ2 からのＡＣ入力が増幅器Ａ2 に与えられ、この増幅
器Ａ2 の出力がＰＷＭ制御回路ＰＣ2 に与えられる。ア
クティブフィルタ２の出力、すなわちコンデンサＣ12の
端子間には、ブリッジ接続されたスイッチングトランジ
スタＱ11〜Ｑ14が接続される。スイッチングトランジス
タＱ11〜Ｑ14は、ＰＷＭ制御回路ＰＣ2 の出力によりオ
ン／オフスイッチングされ、スイッチングトランジスタ
Ｑ11のエミッタとスイッチングトランジスタＱ12のコレ
クタとの接続点、およびスイッチングトランジスタＱ13
のエミッタとスイッチングトランジスタＱ14のコレクタ
との接続点から出力を得ている。フィルタ４は、ＰＷＭ
インバータ３の出力端にそれぞれコイルＬ2 およびＬ3
を介してコンデンサＣ13が接続され、コンデンサＣ13の
両端の出力が出力端Ｔ3およびＴ4 に導出される。
Ｔ2 からのＡＣ入力が増幅器Ａ2 に与えられ、この増幅
器Ａ2 の出力がＰＷＭ制御回路ＰＣ2 に与えられる。ア
クティブフィルタ２の出力、すなわちコンデンサＣ12の
端子間には、ブリッジ接続されたスイッチングトランジ
スタＱ11〜Ｑ14が接続される。スイッチングトランジス
タＱ11〜Ｑ14は、ＰＷＭ制御回路ＰＣ2 の出力によりオ
ン／オフスイッチングされ、スイッチングトランジスタ
Ｑ11のエミッタとスイッチングトランジスタＱ12のコレ
クタとの接続点、およびスイッチングトランジスタＱ13
のエミッタとスイッチングトランジスタＱ14のコレクタ
との接続点から出力を得ている。フィルタ４は、ＰＷＭ
インバータ３の出力端にそれぞれコイルＬ2 およびＬ3
を介してコンデンサＣ13が接続され、コンデンサＣ13の
両端の出力が出力端Ｔ3およびＴ4 に導出される。
【００１３】次にこのように構成された電源装置の動作
を説明する。入力端Ｔ1 およびＴ2 のＡＣ入力を整流回
路１およびアクティブフィルタ２でＤＣに変換する。ア
クティブフィルタ２から出力されるＤＣ化された電圧を
ＰＷＭインバータ３でＡＣに戻す。ＰＷＭインバータ３
の駆動信号には、入力端Ｔ1およびＴ2 に入力されるＡ
Ｃ信号をそのまま使用することにより、ＡＣ入力と同一
の周波数、電圧、位相の電圧が出力端Ｔ3 およびＴ4 か
らＡＣ出力として出力される。図２に入力電圧および電
流波形を示し、図３に入力電圧および電流波形を示すよ
うに、ＡＣ入出力の位相が同じであると、出力電流のピ
ークが入力電圧のピークになり、アクティブフィルタ２
における電力ロスが最小となる。
を説明する。入力端Ｔ1 およびＴ2 のＡＣ入力を整流回
路１およびアクティブフィルタ２でＤＣに変換する。ア
クティブフィルタ２から出力されるＤＣ化された電圧を
ＰＷＭインバータ３でＡＣに戻す。ＰＷＭインバータ３
の駆動信号には、入力端Ｔ1およびＴ2 に入力されるＡ
Ｃ信号をそのまま使用することにより、ＡＣ入力と同一
の周波数、電圧、位相の電圧が出力端Ｔ3 およびＴ4 か
らＡＣ出力として出力される。図２に入力電圧および電
流波形を示し、図３に入力電圧および電流波形を示すよ
うに、ＡＣ入出力の位相が同じであると、出力電流のピ
ークが入力電圧のピークになり、アクティブフィルタ２
における電力ロスが最小となる。
【００１４】この実施例による電源装置は、商用電源を
用いて動作する電子機器を負荷装置とし、このような負
荷装置と商用電源との間に介挿して用いる。具体的に
は、例えば図４に示すように、この実施例による電源装
置６の電源プラグ６ａを商用電源のコンセント７に接続
し、電源装置６に設けた出力コンセント６ｂに負荷装置
例えばパーソナルコンピュータ８の電源プラグ８ａを接
続する。すなわち、ＡＣ入力の入力端Ｔ1 およびＴ2 を
商用電源に接続し、ＡＣ出力の出力端Ｔ3 およびＴ4 に
負荷装置の電源ラインを接続する。
用いて動作する電子機器を負荷装置とし、このような負
荷装置と商用電源との間に介挿して用いる。具体的に
は、例えば図４に示すように、この実施例による電源装
置６の電源プラグ６ａを商用電源のコンセント７に接続
し、電源装置６に設けた出力コンセント６ｂに負荷装置
例えばパーソナルコンピュータ８の電源プラグ８ａを接
続する。すなわち、ＡＣ入力の入力端Ｔ1 およびＴ2 を
商用電源に接続し、ＡＣ出力の出力端Ｔ3 およびＴ4 に
負荷装置の電源ラインを接続する。
【００１５】このように、ＡＣ−ＡＣインバータとして
力率を改善することができるため、負荷に通常の商用電
源で動作する機器を接続することができ、商用電源のＡ
Ｃコンセントと負荷の間に、後付けで挿入するだけで、
簡易に力率の改善を達成することができる。なお、図１
に示した構成では、ＰＷＭインバータ３の駆動信号とし
て、ＡＣ電源入力をそのまま使用するようにしたが、別
途にＡＣ電源入力と同等のサインカーブのＡＣ信号を発
生する発振器を設けて、その出力によりＰＷＭインバー
タ３を駆動するようにしてもよい。
力率を改善することができるため、負荷に通常の商用電
源で動作する機器を接続することができ、商用電源のＡ
Ｃコンセントと負荷の間に、後付けで挿入するだけで、
簡易に力率の改善を達成することができる。なお、図１
に示した構成では、ＰＷＭインバータ３の駆動信号とし
て、ＡＣ電源入力をそのまま使用するようにしたが、別
途にＡＣ電源入力と同等のサインカーブのＡＣ信号を発
生する発振器を設けて、その出力によりＰＷＭインバー
タ３を駆動するようにしてもよい。
【００１６】図５は、この発明の第２の実施例に係る電
源装置の構成を示している。この第２の実施例では、第
１の実施例におけるアクティブフィルタに代えて特開昭
５７−１５６６７８号公報に示されたのと同様のＡＣ−
ＤＣコンバータを用い、ＰＷＭインバータに代えて後述
する高効率増幅回路を用いて、力率を改善するとともに
入出力間のアイソレートを達成している。
源装置の構成を示している。この第２の実施例では、第
１の実施例におけるアクティブフィルタに代えて特開昭
５７−１５６６７８号公報に示されたのと同様のＡＣ−
ＤＣコンバータを用い、ＰＷＭインバータに代えて後述
する高効率増幅回路を用いて、力率を改善するとともに
入出力間のアイソレートを達成している。
【００１７】図５に示す電源装置は、図１における整流
回路１およびアクティブフィルタ２に代えて、力率改
善、アイソレートおよび定電圧化を一度に行えるＡＣ−
ＤＣコンバータ１１を用い、図１におけるＰＷＭインバ
ータ３およびフィルタ４に代えてＡＣ−ＤＣコンバータ
１１を電源としてＡＣ入力信号を増幅する高効率増幅回
路を用いたＤＣ−ＡＣインバータ１２を用いるととも
に、入出力間のアイソレートを行うためＤＣ−ＡＣイン
バータ１２へのＡＣ入力信号の供給路に小型トランス１
３を挿入している。
回路１およびアクティブフィルタ２に代えて、力率改
善、アイソレートおよび定電圧化を一度に行えるＡＣ−
ＤＣコンバータ１１を用い、図１におけるＰＷＭインバ
ータ３およびフィルタ４に代えてＡＣ−ＤＣコンバータ
１１を電源としてＡＣ入力信号を増幅する高効率増幅回
路を用いたＤＣ−ＡＣインバータ１２を用いるととも
に、入出力間のアイソレートを行うためＤＣ−ＡＣイン
バータ１２へのＡＣ入力信号の供給路に小型トランス１
３を挿入している。
【００１８】ＡＣ−ＤＣコンバータ１１は、具体的には
例えば図６に示すように構成する。図６において、トラ
ンス２１のコアには、１次コイルＬ11と、２個の２次コ
イルＬ12およびＬ13が図に示す極性で巻装されている。
１次コイルＬ11には、ＡＣ入力が、ラインフィルタ２２
およびスイッチＳ11を介して接続されている。スイッチ
Ｓ11は、ＡＣ入力の電圧を、その半周期よりも短い周期
で、すなわちＡＣ入力電圧の正負各半サイクル中に複数
回ずつ、スイッチングする。このスイッチＳ11は、例え
ばトライアック等の双方向性素子で構成することができ
る。２次コイルＬ12、Ｌ13には、スイッチＳ12、Ｓ13が
接続されている。このスイッチＳ12、Ｓ13は、１次側の
スイッチングにより２次側に生じる交流成分を整流する
ためのもので前記スイッチＳ11と交互にオン／オフされ
る。これらスイッチＳ12、Ｓ13は、一方向のみの電流が
流れるようにするためのものであるから逆方向耐電圧が
充分ある単方向性の素子、例えばトランジスタ、ダイオ
ード等で構成することができる。２次コイルを、Ｌ12お
よびＬ13と２個設けたのはＡＣ入力電圧の極性に応じて
使用するコイルを切り換えることによりＡＣ入力電圧自
体を整流するためである。２次コイルＬ12およびＬ13の
誘起電圧はコンデンサ２３で平滑され負荷となるＤＣ−
ＡＣインバータ１２に供給される。なお、１次側に挿入
されたラインフィルタ２２は電源側にスイッチングリッ
プル電流が流れ込まないようにするためのものである。
例えば図６に示すように構成する。図６において、トラ
ンス２１のコアには、１次コイルＬ11と、２個の２次コ
イルＬ12およびＬ13が図に示す極性で巻装されている。
１次コイルＬ11には、ＡＣ入力が、ラインフィルタ２２
およびスイッチＳ11を介して接続されている。スイッチ
Ｓ11は、ＡＣ入力の電圧を、その半周期よりも短い周期
で、すなわちＡＣ入力電圧の正負各半サイクル中に複数
回ずつ、スイッチングする。このスイッチＳ11は、例え
ばトライアック等の双方向性素子で構成することができ
る。２次コイルＬ12、Ｌ13には、スイッチＳ12、Ｓ13が
接続されている。このスイッチＳ12、Ｓ13は、１次側の
スイッチングにより２次側に生じる交流成分を整流する
ためのもので前記スイッチＳ11と交互にオン／オフされ
る。これらスイッチＳ12、Ｓ13は、一方向のみの電流が
流れるようにするためのものであるから逆方向耐電圧が
充分ある単方向性の素子、例えばトランジスタ、ダイオ
ード等で構成することができる。２次コイルを、Ｌ12お
よびＬ13と２個設けたのはＡＣ入力電圧の極性に応じて
使用するコイルを切り換えることによりＡＣ入力電圧自
体を整流するためである。２次コイルＬ12およびＬ13の
誘起電圧はコンデンサ２３で平滑され負荷となるＤＣ−
ＡＣインバータ１２に供給される。なお、１次側に挿入
されたラインフィルタ２２は電源側にスイッチングリッ
プル電流が流れ込まないようにするためのものである。
【００１９】図６の構成では、スイッチＳ11をオンとし
てトランス２１の１次電流が所定値に達したときに、ス
イッチＳ11をオフとし、同時にスイッチＳ12またはＳ13
を一定時間オンとするようにして電力の伝達を行ってい
る。１次電流が所定値に達したときにスイッチＳ11をオ
フとするので、１次電流のピーク値を適当な値に制限す
ることができる。電流検出器２４は、この制御のために
１次電流を検出する。
てトランス２１の１次電流が所定値に達したときに、ス
イッチＳ11をオフとし、同時にスイッチＳ12またはＳ13
を一定時間オンとするようにして電力の伝達を行ってい
る。１次電流が所定値に達したときにスイッチＳ11をオ
フとするので、１次電流のピーク値を適当な値に制限す
ることができる。電流検出器２４は、この制御のために
１次電流を検出する。
【００２０】スイッチング制御回路２５は上述の電流検
出器２４の検出電流に基づきスイッチＳ11、Ｓ12および
Ｓ13をスイッチング制御する。コンパレータ２６はＤＣ
出力電圧を基準電源２７の電圧と比較して前記スイッチ
Ｓ11のオン時間を制御することによりＤＣ出力電圧が常
に一定となるように制御する。すなわち、ＤＣ出力電圧
が低くなった場合はオン時間を広げて大きな電力が２次
側に伝達されるようにし、ＤＣ出力電圧が高くなった場
合は逆にオン時間を狭めて２次側に伝達する電力を制限
する。
出器２４の検出電流に基づきスイッチＳ11、Ｓ12および
Ｓ13をスイッチング制御する。コンパレータ２６はＤＣ
出力電圧を基準電源２７の電圧と比較して前記スイッチ
Ｓ11のオン時間を制御することによりＤＣ出力電圧が常
に一定となるように制御する。すなわち、ＤＣ出力電圧
が低くなった場合はオン時間を広げて大きな電力が２次
側に伝達されるようにし、ＤＣ出力電圧が高くなった場
合は逆にオン時間を狭めて２次側に伝達する電力を制限
する。
【００２１】ＤＣ−ＡＣインバータ１２は、ＡＣ−ＤＣ
コンバータ１１を電源とし、且つアイソレート用の小型
トランス１３を介して与えられるＡＣ入力信号を増幅す
る高効率増幅回路であり、例えば図７のように構成され
る。図７では、正の半波に対応する部分についてのみ詳
細に示しているが、負の半波についても正の半波とほぼ
同様に構成される。
コンバータ１１を電源とし、且つアイソレート用の小型
トランス１３を介して与えられるＡＣ入力信号を増幅す
る高効率増幅回路であり、例えば図７のように構成され
る。図７では、正の半波に対応する部分についてのみ詳
細に示しているが、負の半波についても正の半波とほぼ
同様に構成される。
【００２２】図７において、主電源路３１には高効率で
電流を供給できるが入力信号の変化に対する応答が遅い
高効率電流バッファ回路３２を挿入し、補助電源路３３
には入力信号の変化に対する応答は早いが損失の大きい
高速電圧バッファ回路３４を挿入し、両電源路３１およ
び３３の電流Ｉ31およびＩ33を加算点３５で加算して、
トランジスタＱａ（Ｑａ′）および抵抗Ｒａ（Ｒａ′）
を介して、ＡＣ出力が供給される負荷に負荷電流ＩRL
（＝Ｉ31＋Ｉ33）を供給する。電流検出回路３６は補助
電流Ｉ33の大きさを検出し、それに応じて制御回路３７
を介して高効率電流バッファ回路３２を制御して主電流
Ｉ31を調整する。高速電圧バッファ回路３４は、主電流
Ｉ31での不足分（ＩRL−Ｉ31）を補助電流Ｉ33として供
給する。出力トランジスタＱａのコレクタの電圧はＡＣ
出力電圧よりもわずかに大きいだけであるので、出力ト
ランジスタＱａの損失は最小限に抑えられる。また、負
荷電流ＩRLは、入力の急峻な立上がりに対しては、まず
補助電流Ｉ33が応答し、次第に主電流Ｉ31が支配的にな
る。補助電流Ｉ33は極めて高速で立ち上がるため出力波
形に欠損は生じない。補助電流Ｉ33の供給は短時間のみ
の動作であり、エネルギは損失の小さい主電源路３１か
らの主電流Ｉ31で主に供給されるので全体として高効率
となる。これにより、高効率で且つスルーレートの良好
な電力増幅回路が実現される。先に述べたように、この
回路はＡＣ−ＤＣコンバータ１１のＤＣ出力を電源とし
て動作する。
電流を供給できるが入力信号の変化に対する応答が遅い
高効率電流バッファ回路３２を挿入し、補助電源路３３
には入力信号の変化に対する応答は早いが損失の大きい
高速電圧バッファ回路３４を挿入し、両電源路３１およ
び３３の電流Ｉ31およびＩ33を加算点３５で加算して、
トランジスタＱａ（Ｑａ′）および抵抗Ｒａ（Ｒａ′）
を介して、ＡＣ出力が供給される負荷に負荷電流ＩRL
（＝Ｉ31＋Ｉ33）を供給する。電流検出回路３６は補助
電流Ｉ33の大きさを検出し、それに応じて制御回路３７
を介して高効率電流バッファ回路３２を制御して主電流
Ｉ31を調整する。高速電圧バッファ回路３４は、主電流
Ｉ31での不足分（ＩRL−Ｉ31）を補助電流Ｉ33として供
給する。出力トランジスタＱａのコレクタの電圧はＡＣ
出力電圧よりもわずかに大きいだけであるので、出力ト
ランジスタＱａの損失は最小限に抑えられる。また、負
荷電流ＩRLは、入力の急峻な立上がりに対しては、まず
補助電流Ｉ33が応答し、次第に主電流Ｉ31が支配的にな
る。補助電流Ｉ33は極めて高速で立ち上がるため出力波
形に欠損は生じない。補助電流Ｉ33の供給は短時間のみ
の動作であり、エネルギは損失の小さい主電源路３１か
らの主電流Ｉ31で主に供給されるので全体として高効率
となる。これにより、高効率で且つスルーレートの良好
な電力増幅回路が実現される。先に述べたように、この
回路はＡＣ−ＤＣコンバータ１１のＤＣ出力を電源とし
て動作する。
【００２３】このようにすれば、力率が改善されしかも
入出力間がアイソレートされたＡＣ−ＡＣコンバータと
なる。
入出力間がアイソレートされたＡＣ−ＡＣコンバータと
なる。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
力率改善型のＡＣ−ＤＣ変換手段のＤＣ出力をＤＣ−Ａ
Ｃ変換手段でＡＣ電圧に再変換するようにして、ＡＣ−
ＡＣインバータとして力率を改善し、商用電源のＡＣコ
ンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入するこ
とによって、商用電源用に構成された電子機器からなる
負荷装置の電源自体を何等変更することなく、その負荷
装置の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善し
得る電源装置を提供することができる。
力率改善型のＡＣ−ＤＣ変換手段のＤＣ出力をＤＣ−Ａ
Ｃ変換手段でＡＣ電圧に再変換するようにして、ＡＣ−
ＡＣインバータとして力率を改善し、商用電源のＡＣコ
ンセントと負荷装置である電子機器との間に挿入するこ
とによって、商用電源用に構成された電子機器からなる
負荷装置の電源自体を何等変更することなく、その負荷
装置の電源入力部に付加的に設けて電源の力率を改善し
得る電源装置を提供することができる。
【図１】 この発明の第１の実施例に係る電源装置の構
成を示す回路構成図である。
成を示す回路構成図である。
【図２】 図１の装置を説明するための入力電圧電流の
波形図である。
波形図である。
【図３】 図１の装置を説明するための出力電圧電流の
波形図である。
波形図である。
【図４】 図１の電源装置の使用状態の一例を説明する
ための斜視図である。
ための斜視図である。
【図５】 この発明の第２の実施例に係る電源装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図６】 図５の実施例の一部の構成を詳細に示す回路
構成図である。
構成図である。
【図７】 図５の実施例の他の一部の構成を詳細に示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】 アクティブフィルタの一例の構成を示す回路
構成図である。
構成図である。
【図９】 図８の装置を説明するための入力電圧電流の
波形図である。
波形図である。
【図１０】 図８の装置を説明するための入力電圧電流
の波形図である。
の波形図である。
１…整流回路、２…アクティブフィルタ、３…ＰＷＭイ
ンバータ、４…フィルタ、６…電源装置、７…コンセン
ト、８…パーソナルコンピュータ、１１…ＡＣ−ＤＣコ
ンバータ、１２…ＤＣ−ＡＣインバータ、１３、２１…
トランス、２２…ラインフィルタ、２３，Ｃ11〜Ｃ13…
コンデンサ、２４…電流検出器、２５…スイッチング制
御回路、２６…コンパレータ、２７…基準電源、３１…
主電源路、３２…高効率電流バッファ、３３…補助電源
路、３４…高速電圧バッファ、３５…加算点、３６…電
流検出回路、３７…制御回路、Ａ1 ，Ａ2 …増幅器、Ｄ
1 〜Ｄ4 ，Ｄ11…ダイオード、Ｌ1〜Ｌ3 ，Ｌ11〜Ｌ13
…コイル、ＰＣ1 ，ＰＣ2 …ＰＷＭ制御回路、Ｑ1 ，Ｑ
11〜Ｑ14，Ｑａ，Ｑａ′…トランジスタ、Ｒａ，Ｒａ′
……抵抗、Ｓ11〜Ｓ13…スイッチ。
ンバータ、４…フィルタ、６…電源装置、７…コンセン
ト、８…パーソナルコンピュータ、１１…ＡＣ−ＤＣコ
ンバータ、１２…ＤＣ−ＡＣインバータ、１３、２１…
トランス、２２…ラインフィルタ、２３，Ｃ11〜Ｃ13…
コンデンサ、２４…電流検出器、２５…スイッチング制
御回路、２６…コンパレータ、２７…基準電源、３１…
主電源路、３２…高効率電流バッファ、３３…補助電源
路、３４…高速電圧バッファ、３５…加算点、３６…電
流検出回路、３７…制御回路、Ａ1 ，Ａ2 …増幅器、Ｄ
1 〜Ｄ4 ，Ｄ11…ダイオード、Ｌ1〜Ｌ3 ，Ｌ11〜Ｌ13
…コイル、ＰＣ1 ，ＰＣ2 …ＰＷＭ制御回路、Ｑ1 ，Ｑ
11〜Ｑ14，Ｑａ，Ｑａ′…トランジスタ、Ｒａ，Ｒａ′
……抵抗、Ｓ11〜Ｓ13…スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】 入力交流電圧を各半サイクルあたり複数
回スイッチングして電力を取り出すことにより入力電流
波形が正弦波状になるようにした力率改善型のＡＣ−Ｄ
Ｃ変換手段と、 このＡＣ−ＤＣ変換手段から出力される直流電力を上記
入力交流電圧に近似した交流電圧に再変換するＤＣ−Ａ
Ｃ変換手段とを具備し、商用電源と商用電源用の負荷装
置との間に介挿して用いるように構成されたことを特徴
とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253021A JPH0564451A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253021A JPH0564451A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564451A true JPH0564451A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=17245385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253021A Pending JPH0564451A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0564451A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0642211A3 (ja) * | 1993-09-07 | 1995-04-05 | Toshiba Kk | |
| EP0695024A3 (en) * | 1994-07-01 | 1996-04-24 | Sharp Kk | Air conditioning system |
| JP2005333793A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Lg Electronics Inc | インバータ制御回路の力率補償制御装置及び方法 |
| KR100683368B1 (ko) * | 2004-10-06 | 2007-02-15 | 대기산업 주식회사 | 공간부가 형성된 차량용 캐니스터 장치 |
| JP2021069438A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | Toto株式会社 | 洗面化粧台 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02241371A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧形インバータ |
| JPH03155367A (ja) * | 1989-11-08 | 1991-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | インバータ装置 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP3253021A patent/JPH0564451A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02241371A (ja) * | 1989-03-14 | 1990-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧形インバータ |
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|---|---|---|---|---|
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| US5793623A (en) * | 1994-07-01 | 1998-08-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Air conditioning device |
| EP1300937A3 (en) * | 1994-07-01 | 2005-06-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Air conditioning device |
| JP2005333793A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Lg Electronics Inc | インバータ制御回路の力率補償制御装置及び方法 |
| KR100683368B1 (ko) * | 2004-10-06 | 2007-02-15 | 대기산업 주식회사 | 공간부가 형성된 차량용 캐니스터 장치 |
| JP2021069438A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | Toto株式会社 | 洗面化粧台 |
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