JPH0923656A - Rectifier power supply - Google Patents
Rectifier power supplyInfo
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- JPH0923656A JPH0923656A JP22609296A JP22609296A JPH0923656A JP H0923656 A JPH0923656 A JP H0923656A JP 22609296 A JP22609296 A JP 22609296A JP 22609296 A JP22609296 A JP 22609296A JP H0923656 A JPH0923656 A JP H0923656A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】交流電源からの入力電流を正弦波とし、高次高
調波、特に第3次及び第5次高調波を抑制し、高力率の
運転を行うこと。
【解決手段】電圧設定器14で設定された電圧基準E0
は、直流負荷電圧Eと比較され、その差△Eが電圧制御
増幅器15で増幅される。その出力が、掛算器16で交
流電圧信号v1 と掛算されて電源位相と同期した誤差信
号△vに変換される。誤差信号△vは、比較器17で電
流検出器13で検出された負荷交流電流信号i1 と比較
され、パワートランジスタ11のオンオフ制御を行う。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a high power factor operation by making an input current from an AC power source a sine wave and suppressing high-order harmonics, particularly third-order and fifth-order harmonics. A voltage reference E0 set by a voltage setter.
Is compared with the DC load voltage E, and the difference ΔE is amplified by the voltage control amplifier 15. The output is multiplied by the AC voltage signal v1 by the multiplier 16 and converted into an error signal .DELTA.v synchronized with the power supply phase. The error signal .DELTA.v is compared with the load AC current signal i1 detected by the current detector 13 by the comparator 17, and ON / OFF control of the power transistor 11 is performed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電力を整流し
て、直流電力を供給する整流電源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifying power supply device that rectifies AC power and supplies DC power.
【0002】[0002]
【従来の技術】整流器を用いて交流電源を直流電源に変
換する整流電源装置の従来の構成を図4に示す。図4に
おいて、交流電源1 は、リアクトル2 及びブリッジ構成
の整流素子3〜6を介して整流され、負荷8 に直流電力
を供給する。7は平滑用コンデンサである。この場合、
第5図に示すように、交流電圧vに対する整流電流波形
idは、リアクトル2があるときは実線のようになり、
リアクトル2がないときは点線のようになって、リアク
トル2 による力率改善が行われる。また、第6図に示す
ように電源電流iには基本波i1 、第3次高調波i3 、
第5次高調波i5が含まれる。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional structure of a rectifying power supply device for converting an AC power supply into a DC power supply by using a rectifier. In FIG. 4, an AC power supply 1 is rectified via a reactor 2 and rectifying elements 3 to 6 having a bridge structure, and supplies DC power to a load 8. Reference numeral 7 is a smoothing capacitor. in this case,
As shown in FIG. 5, the rectified current waveform id with respect to the AC voltage v becomes like a solid line when the reactor 2 is present,
When there is no reactor 2, it becomes like a dotted line and the reactor 2 improves the power factor. In addition, as shown in FIG. 6, the power supply current i has a fundamental wave i1, a third harmonic wave i3,
The fifth harmonic i5 is included.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の整流電源装置においては、リアクトルによってある
程度力率は改善されるが、大きな高調波を含むため、電
圧歪みを生じ、電源系統に悪影響を与えるという問題点
がある。However, in the above-mentioned conventional rectifying power supply device, although the power factor is improved to some extent by the reactor, since it contains large harmonics, voltage distortion is caused and the power supply system is adversely affected. There is a problem.
【0004】そこで、本発明は、この問題点を鑑み、力
率が改善されると共に、高調波含有率の少ない整流電源
装置を供給することを目的とする。In view of this problem, it is an object of the present invention to provide a rectifying power supply device with improved power factor and low harmonic content.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、交流電圧を整流し直流電圧
を出力する整流手段と、前記整流手段の交流入力側に直
列接続されたリアクトルと、前記整流手段から出力され
る直流電圧をダイオードを介して得るコンデンサと、前
記整流手段の直流出力側を直接短絡するスイッチ素子
と、電圧基準と前記コンデンサで平滑された直流電圧と
の偏差値に応じて電圧制御信号を出力する電圧制御手段
と、前記交流電圧に同期した正弦波状の同期信号と前記
電圧制御信号との積を演算し電流基準信号を出力する電
流基準演算手段と、前記電流基準信号と前記整流手段の
交流側電流とを比較して前記スイッチ素子をオン・オフ
制御する駆動信号を出力する比較手段とを備え、交流入
力電流を正弦波状に制御しながら直流出力電圧を所望の
値に制御することを特徴とする。To achieve the above object, the invention according to claim 1 is connected in series to a rectifying means for rectifying an AC voltage and outputting a DC voltage, and an AC input side of the rectifying means. A reactor, a capacitor for obtaining a DC voltage output from the rectifying means via a diode, a switch element for directly short-circuiting the DC output side of the rectifying means, and a deviation between a voltage reference and a DC voltage smoothed by the capacitor. Voltage control means for outputting a voltage control signal according to a value, current reference calculation means for calculating a product of a sinusoidal synchronizing signal synchronized with the AC voltage and the voltage control signal, and outputting a current reference signal; The AC reference current is compared with the AC side current of the rectifying means to output a drive signal for ON / OFF control of the switch element, and the AC input current is controlled in a sine wave shape. A DC output voltage and controlling a desired value while.
【0006】請求項2記載の発明は、交流電源と、この
交流電源からの交流電力をフィルタリングするフィルタ
手段と、このフィルタ手段の出力側に直列接続されたリ
アクトルと、このリアクトルからの交流電圧を整流し直
流電圧を出力する整流手段と、この整流手段から出力さ
れる直流電圧がダイオードを介して印加され平滑された
直流電圧を得るコンデンサと、前記整流手段の直流出力
側を直接短絡するスイッチ素子と、電圧基準と前記コン
デンサで平滑された直流出力電圧との偏差値に応じて電
圧制御信号を出力する電圧制御手段と、前記フィルタ手
段から出力される交流電圧に同期した正弦波状の同期信
号と前記電圧制御信号との積を演算し電流基準信号を出
力する電流基準演算手段と、前記リアクトルを介して得
られる電流を検出する電流検出手段と、前記電流基準信
号と前記電流検出手段からの検出電流とを比較して前記
スイッチ素子をオン・オフ制御する駆動信号を出力する
比較手段とを備え、交流入力電流を正弦波形状に制御し
ながら直流出力電圧を所望の値に制御することを特徴と
する。According to a second aspect of the present invention, an AC power supply, a filter means for filtering the AC power from the AC power supply, a reactor connected in series to the output side of the filter means, and an AC voltage from the reactor are provided. Rectifying means for rectifying and outputting a DC voltage, a capacitor for obtaining a smoothed DC voltage by applying the DC voltage output from the rectifying means through a diode, and a switch element for directly short-circuiting the DC output side of the rectifying means. A voltage control means for outputting a voltage control signal according to a deviation value between a voltage reference and a DC output voltage smoothed by the capacitor; and a sinusoidal synchronization signal synchronized with the AC voltage output from the filter means. Current reference calculating means for calculating a product with the voltage control signal and outputting a current reference signal, and detecting a current obtained through the reactor Current detecting means and comparing means for comparing the current reference signal with the detected current from the current detecting means and outputting a drive signal for on / off controlling the switch element. It is characterized in that the DC output voltage is controlled to a desired value while controlling the shape.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1に示
す。第1図においては従来の第4図に対して、リアクト
ル9、コンデンサ10、パワートランジスタ11、およ
びダイオード12が追加されている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a reactor 9, a capacitor 10, a power transistor 11, and a diode 12 are added to the conventional FIG.
【0008】さらに、電圧設定器14で設定された電圧
基準E0 は直流負荷電圧Eと比較され、その差△Eが電
圧制御増幅器15で増幅され、掛算器16で交流電圧信
号v1 と掛算されて電源位相と同期した誤差信号△vに
変換される。Further, the voltage reference E0 set by the voltage setting unit 14 is compared with the DC load voltage E, the difference ΔE is amplified by the voltage control amplifier 15, and is multiplied by the AC voltage signal v1 by the multiplier 16. It is converted into an error signal Δv synchronized with the power supply phase.
【0009】誤差信号△vは、比較器17で電流検出器
13で検出された負荷交流電流信号i1 と比較され、△
v>i1 のときは、比較器17の論理出力が“1”とな
ってパワートランジスタ11のベースドライブ回路18
を介してパワートランジスタ11をオンとし、△v<i
1 のときは、比較器17の論理出力が“0”となってパ
ワートランジスタ11をオフにする。The error signal Δv is compared with the load AC current signal i1 detected by the current detector 13 by the comparator 17, and ΔΔ
When v> i1, the logic output of the comparator 17 becomes "1" and the base drive circuit 18 of the power transistor 11
Power transistor 11 is turned on via
When it is 1, the logic output of the comparator 17 becomes "0" and the power transistor 11 is turned off.
【0010】パワートランジスタ11がオンになると負
荷側が短絡されて電流i1 が増加する。パワートランジ
スタ11がオフになると電流i1 は負荷側すなわち、ダ
イオード12、コンデンサ7及び負荷8に流れ込んで減
少し、△v>i1 となってパワートランジスタ11を再
びオンとし、これによってパワートランジスタ11のオ
ン、オフが比較器17で形成される電流制御の遅れ要素
で決まる数kHz のスイッチング周波数で繰り返される。When the power transistor 11 is turned on, the load side is short-circuited and the current i1 increases. When the power transistor 11 is turned off, the current i1 flows into the load side, that is, the diode 12, the capacitor 7 and the load 8 and decreases, and Δv> i1 is set to turn on the power transistor 11 again, whereby the power transistor 11 is turned on. , OFF are repeated at a switching frequency of several kHz determined by the delay element of the current control formed by the comparator 17.
【0011】従って、電流i1 は、第2図に示すよう
に、上記スイッチング周波数で脈動してほぼ電源電圧v
と同期し、これによって力率がほぼ1に保たれると共に
第3次、第5次などの高調波がほとんどなくなる。Therefore, the current i1 pulsates at the switching frequency as shown in FIG.
This keeps the power factor at about 1 and almost eliminates the third and fifth harmonics.
【0012】また、リアクトル9とコンデンサ10が追
加されているので、リアクトル2のみを用いた場合の整
流器の重なり角による電源電圧の落ち込みがなくなり、
同期信号としてあたえる電圧信号v1 の波形歪みが除去
できる。また、第3図に示すように、単相整流回路を3
組組み合わせると、3相交流を電源とした力率ほぼ1の
整流電源装置を構成することができる。Further, since the reactor 9 and the capacitor 10 are added, there is no drop in the power supply voltage due to the overlapping angle of the rectifier when only the reactor 2 is used,
The waveform distortion of the voltage signal v1 given as the synchronizing signal can be removed. In addition, as shown in FIG.
When combined together, it is possible to construct a rectification power supply device that uses a three-phase alternating current as a power supply and has a power factor of approximately 1.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、交流
電源から所望の直流電圧を安定して得られるとともに、
交流電源からの入力電流を正弦波とすることができ、高
次高調波、特に第3次及び第5次高調波を抑制し、高力
率の運転を行うことができる。As described above, according to the present invention, a desired DC voltage can be stably obtained from an AC power source, and
The input current from the AC power supply can be a sine wave, and high-order harmonics, particularly the third and fifth-order harmonics can be suppressed, and high power factor operation can be performed.
【図1】本発明に係る第1実施例における整流電源装置
の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a rectifying power supply device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明に係る第1実施例における整流電源装置
の電圧及び電流の波形図。FIG. 2 is a voltage and current waveform diagram of the rectifying power supply device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明に係る第2実施例における整流電源装置
の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a rectifying power supply device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】従来の整流電源装置の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional rectification power supply device.
【図5】従来の整流電源装置の電圧及び電流の波形図。FIG. 5 is a waveform diagram of voltage and current of a conventional rectification power supply device.
【図6】従来の整流電源装置の電流の波形図FIG. 6 is a current waveform diagram of a conventional rectification power supply device.
1 交流電源 2、 9 リアクトル 3〜6 整流素子 7、 10 コンデンサ 8 負荷 11 パワートランジスタ 12 ダイオード 13 電流検出器 14 電圧設定器 15 電圧制御増幅器 16 掛算器 17 比較器 18 ベースドライブ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2, 9 Reactor 3-6 Rectifying element 7, 10 Capacitor 8 Load 11 Power transistor 12 Diode 13 Current detector 14 Voltage setting device 15 Voltage control amplifier 16 Multiplier 17 Comparator 18 Base drive circuit
Claims (2)
手段と、 前記整流手段の交流入力側に直列接続されたリアクトル
と、 前記整流手段から出力される直流電圧をダイオードを介
して得るコンデンサと、 前記整流手段の直流出力側を直接短絡するスイッチ素子
と、 電圧基準と前記コンデンサで平滑された直流電圧との偏
差値に応じて電圧制御信号を出力する電圧制御手段と、 前記交流電圧に同期した正弦波状の同期信号と前記電圧
制御信号との積を演算し電流基準信号を出力する電流基
準演算手段と、 前記電流基準信号と前記整流手段の交流側電流とを比較
して前記スイッチ素子をオン・オフ制御する駆動信号を
出力する比較手段とを備え、交流入力電流を正弦波状に
制御しながら直流出力電圧を所望の値に制御することを
特徴とする整流電源装置。1. A rectifying unit that rectifies an AC voltage and outputs a DC voltage, a reactor that is connected in series to an AC input side of the rectifying unit, and a capacitor that obtains the DC voltage output from the rectifying unit via a diode. A switch element that directly short-circuits the DC output side of the rectifying means, a voltage control means that outputs a voltage control signal according to a deviation value between the voltage reference and the DC voltage smoothed by the capacitor, and the AC voltage Current reference calculation means for calculating a product of a synchronized sine wave synchronization signal and the voltage control signal and outputting a current reference signal, and the switch element for comparing the current reference signal and the AC side current of the rectification means And a comparison means for outputting a drive signal for on / off control, and controlling the DC output voltage to a desired value while controlling the AC input current in a sine wave shape. Flow power supply.
ルタ手段と、 このフィルタ手段の出力側に直列接続されたリアクトル
と、 このリアクトルからの交流電圧を整流し直流電圧を出力
する整流手段と、 この整流手段から出力される直流電圧がダイオードを介
して印加され平滑された直流電圧を得るコンデンサと、 前記整流手段の直流出力側を直接短絡するスイッチ素子
と、 電圧基準と前記コンデンサで平滑された直流出力電圧と
の偏差値に応じて電圧制御信号を出力する電圧制御手段
と、 前記フィルタ手段から出力される交流電圧に同期した正
弦波状の同期信号と前記電圧制御信号との積を演算し電
流基準信号を出力する電流基準演算手段と、 前記リアクトルを介して得られる電流を検出する電流検
出手段と、 前記電流基準信号と前記電流検出手段からの検出電流と
を比較して前記スイッチ素子をオン・オフ制御する駆動
信号を出力する比較手段とを備え、交流入力電流を正弦
波形状に制御しながら直流出力電圧を所望の値に制御す
ることを特徴とする整流電源装置。2. An AC power supply, a filter means for filtering the AC power from the AC power supply, a reactor connected in series to the output side of the filter means, an AC voltage from the reactor is rectified and a DC voltage is output. Rectifying means, a capacitor for obtaining a smoothed DC voltage by applying a DC voltage output from the rectifying means via a diode, a switch element for directly short-circuiting the DC output side of the rectifying means, a voltage reference and the A voltage control means for outputting a voltage control signal according to a deviation value from the DC output voltage smoothed by a capacitor; a sinusoidal synchronization signal synchronized with the AC voltage output from the filter means; and the voltage control signal. Current reference calculation means for calculating a product and outputting a current reference signal, and current detection means for detecting a current obtained through the reactor Comparing the current reference signal with the detection current from the current detection means and outputting a drive signal for ON / OFF controlling the switch element, while controlling the AC input current in a sine wave shape. A rectifying power supply device characterized by controlling a DC output voltage to a desired value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22609296A JP2695152B2 (en) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | Rectifier power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22609296A JP2695152B2 (en) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | Rectifier power supply |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58072052A Division JPH0789743B2 (en) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | Rectifier power supply circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0923656A true JPH0923656A (en) | 1997-01-21 |
| JP2695152B2 JP2695152B2 (en) | 1997-12-24 |
Family
ID=16839706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22609296A Expired - Lifetime JP2695152B2 (en) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | Rectifier power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695152B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010154748A (en) * | 1999-05-26 | 2010-07-08 | Panasonic Corp | Converter circuit |
| US8027173B2 (en) | 2007-08-07 | 2011-09-27 | Michael Baake | Apparatus for providing AC voltage |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3909698A (en) | 1974-03-25 | 1975-09-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | Regulated AC to DC converter having a controllable rectifier assembly |
| DE3017885C2 (en) | 1980-05-09 | 1985-08-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | DC power supply device |
| US4347474A (en) | 1980-09-18 | 1982-08-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Solid state regulated power transformer with waveform conditioning capability |
| US4677366A (en) | 1986-05-12 | 1987-06-30 | Pioneer Research, Inc. | Unity power factor power supply |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP22609296A patent/JP2695152B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| JP2695152B2 (en) | 1997-12-24 |
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