JPH0965655A - DC power supply - Google Patents
DC power supplyInfo
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- JPH0965655A JPH0965655A JP22087895A JP22087895A JPH0965655A JP H0965655 A JPH0965655 A JP H0965655A JP 22087895 A JP22087895 A JP 22087895A JP 22087895 A JP22087895 A JP 22087895A JP H0965655 A JPH0965655 A JP H0965655A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流電源装置の重量化,大型化と高価格化を
抑制し、しかも力率を向上する。
【解決手段】 AC電源1から入力するAC電力はダイ
オードブリッジ2で全波整流され、正のホットラインか
らチョークCH1,コンデンサC1,トランジスタQ1
を経て負のコモンラインに流れてコンデンサC1を充電
する。その放電電流はダイオードD1,コンデンサC
1,チョークCH2を経て負荷3に供給される。スイッ
チング制御回路(SWCC)5は、2個のチョークCH
1,CH2の接続点Aの電圧を検出して、検出電圧の瞬
時値がその直流分電圧より高い間、すなわちコンデンサ
C1の充電サイクル中に、トランジスタQ1を高速でス
イッチングする駆動信号を出力する。したがって、チョ
ークCH1のインダクタンスが小さくてもチョーク入力
型平滑回路として作用し、リップルを減少させると共に
導通角を広くするから、AC電源1からのピーク電流が
大幅に減少し、力率が向上する。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the weight increase, the size increase and the cost increase of a DC power supply device, and further to improve the power factor. SOLUTION: AC power input from an AC power supply 1 is full-wave rectified by a diode bridge 2, and a choke CH1, a capacitor C1, a transistor Q1 are supplied from a positive hot line.
Through the negative common line to charge the capacitor C1. The discharge current is diode D1, capacitor C
1, it is supplied to the load 3 via the choke CH2. The switching control circuit (SWCC) 5 has two chokes CH.
The voltage at the connection point A between 1 and CH2 is detected, and a drive signal for switching the transistor Q1 at high speed is output while the instantaneous value of the detected voltage is higher than the DC component voltage thereof, that is, during the charging cycle of the capacitor C1. Therefore, even if the inductance of the choke CH1 is small, it acts as a choke input type smoothing circuit to reduce ripples and widen the conduction angle, so that the peak current from the AC power source 1 is greatly reduced and the power factor is improved.
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は入力する交流電力
を整流平滑して負荷に直流電力を供給する直流電源装置
に関し、特にその直流電源装置の平滑回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC power supply device for rectifying and smoothing input AC power to supply DC power to a load, and more particularly to a smoothing circuit of the DC power supply device.
【0002】[0002]
【従来の技術】入力するAC(交流)電力をDC(直
流)電力に変換して負荷に供給するために、一般にダイ
オードブリッジによる全波整流が行われているが、その
ままではリップルが多くて使いものにならないため、整
流した後で平滑回路を通してリップルを減少又は除去す
る。そのための平滑回路として、コンデンサ入力型とチ
ョーク入力型とがよく知られている。2. Description of the Related Art In order to convert input AC (alternating current) power into DC (direct current) power and supply it to a load, full-wave rectification is generally performed by a diode bridge. Therefore, the ripple is reduced or eliminated through the smoothing circuit after the rectification. As a smoothing circuit for that purpose, a capacitor input type and a choke input type are well known.
【0003】図14は、コンデンサ入力型の整流平滑回
路の一例を示す回路図であり、商用50Hz又は60H
zのAC電源31から入力するAC電力をダイオードブ
リッジ32により全波整流し、平滑コンデンサC4によ
って平滑したDC電力を負荷33に出力する。図15
は、負荷33が無誘導性たとえば抵抗負荷である場合の
各部の電圧又は電流の一例を示す波形図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of a capacitor input type rectifying and smoothing circuit, which is a commercial 50 Hz or 60 H.
The AC power input from the z AC power supply 31 is full-wave rectified by the diode bridge 32, and the DC power smoothed by the smoothing capacitor C4 is output to the load 33. FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of voltage or current of each part when the load 33 is non-inductive, for example, a resistive load.
【0004】図15の(A)及び(B)は、平滑コンデ
ンサC4が接続されていない場合のダイオードブリッジ
32の入力側及び出力側の電圧(電流も同様)の波形図
であり、出力側すなわち負荷33に入力する電圧(電
流)には同図の(B)に示したように大きなリップルが
生じている。図14に示したように平滑コンデンサC4
を接続すると、その端子間電圧すなわち負荷33に入力
する電圧(電流)のリップルは、図15の(C)に示し
たように大幅に減少する。FIGS. 15A and 15B are waveform diagrams of the voltage (current is also the same) on the input side and the output side of the diode bridge 32 when the smoothing capacitor C4 is not connected. The voltage (current) input to the load 33 has a large ripple as shown in FIG. As shown in FIG. 14, the smoothing capacitor C4
, The ripple between the terminals, that is, the ripple of the voltage (current) input to the load 33 is significantly reduced as shown in FIG.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、商用電
源であるAC電源31の周波数が低いため、リップルを
減らすためには平滑コンデンサC4の容量を大きく設定
しなければならないが、平滑コンデンサC4を充電する
電流は、図15の(B)に示した全波整流の電圧の瞬時
値が、同図の(C)に示した平滑コンデンサC4の端子
間電圧の瞬時値を超えた時だけしか流れないため、位相
で見た場合にその導通角が狭い。そのために無効な電力
が増加し、有効な電力は少なくなる。However, since the frequency of the AC power source 31 which is a commercial power source is low, the capacity of the smoothing capacitor C4 must be set large in order to reduce the ripple, but the smoothing capacitor C4 is charged. The current flows only when the instantaneous value of the full-wave rectification voltage shown in FIG. 15B exceeds the instantaneous value of the voltage across the smoothing capacitor C4 shown in FIG. 15C. , The conduction angle is narrow when viewed in phase. Therefore, the reactive power increases and the effective power decreases.
【0006】僅かな導通角で大容量のコンデンサを充電
しなければならないから、図15の(D)に示した入力
側のAC電流の波形図に見られるように、短時間に負荷
33に流れる平均電流値の数倍から十数倍にもなる大き
なピーク電流が流れるため、力率が劣化すると共に平滑
コンデンサC4の寿命を短縮し、高周波ノイズが発生す
る。したがって、AC電源31の電源電圧の瞬間的な低
下と高周波ノイズとによって、同一のACラインに接続
されている他の機器に悪影響を及ぼすことになる。Since a large capacity capacitor has to be charged with a small conduction angle, as shown in the waveform diagram of the AC current on the input side shown in FIG. Since a large peak current, which is several times to more than ten times the average current value, flows, the power factor deteriorates, the life of the smoothing capacitor C4 is shortened, and high frequency noise occurs. Therefore, the instantaneous decrease in the power supply voltage of the AC power supply 31 and the high frequency noise adversely affect other devices connected to the same AC line.
【0007】図示しないが、図14に示したダイオード
ブリッジ32と平滑コンデンサC4との間にチョークコ
イルを設けたチョーク入力型の整流平滑回路は、コンデ
ンサ入力型に比べて負荷に対する出力電圧が低くなる
が、チョークコイルの誘導性と出力電圧の低下とが複合
的に作用して導通角が広くなり、その分だけAC電源3
1側のピーク電流が減少して力率がよくなる。Although not shown, the choke input type rectifying and smoothing circuit in which a choke coil is provided between the diode bridge 32 and the smoothing capacitor C4 shown in FIG. 14 has a lower output voltage with respect to the load than the capacitor input type. However, the inductive property of the choke coil and the decrease in the output voltage act in combination to widen the conduction angle, and the AC power supply 3
The peak current on the 1st side is reduced and the power factor is improved.
【0008】しかしながら、この場合もAC電源31の
周波数が低いために、負荷33の所要電流値によっても
異なるが、数mH又はそれ以上(所要電流値が小さい程
大きくなる)のインダクタンスを有するチョークコイル
が必要になる。そのため、直流電源装置の重量化と大型
化を招き、コストも大幅に上昇するという問題があっ
た。However, in this case as well, since the frequency of the AC power source 31 is low, the choke coil has an inductance of several mH or more (the smaller the required current value is, the larger it is) depending on the required current value of the load 33. Will be required. Therefore, there is a problem that the weight and size of the DC power supply device are increased and the cost is significantly increased.
【0009】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、直流電源装置の重量化,大型化と高価格化を抑
制し、しかも力率を向上させることを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to suppress the weight increase, the size increase, and the cost increase of a DC power supply device, and to improve the power factor.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、交流入力電力を整流平滑して負荷に直流
電力を供給する直流電源装置において、交流入力電力を
全波整流するダイオードブリッジと、該ダイオードブリ
ッジの出力端と負荷の入力端とを結ぶ正負のラインのう
ちいずれか一方をコモンライン、他方をコモンラインに
対するホットラインとして、該ホットラインに直列に接
続した第1及び第2のチョークコイルとを設けて、それ
ぞれ次のようにしたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a diode bridge for full-wave rectifying AC input power in a DC power supply device for rectifying and smoothing AC input power to supply DC power to a load. And a positive and negative line connecting the output end of the diode bridge and the input end of the load as a common line and the other as a hot line for the common line, and first and second lines connected in series to the hot line. And a choke coil for each of them are provided as described below.
【0011】すなわち、第1のチョークコイルと第2の
チョークコイルとの接続点に一端を接続した平滑コンデ
ンサと、該平滑コンデンサの他端とコモンラインとの間
に接続した、平滑コンデンサを充電するためのスイッチ
ング素子と平滑コンデンサから負荷に放電させるための
ダイオードとの並列回路と、第1のチョークコイルと第
2のチョークコイルとの接続点又は負荷のホットライン
側の入力端の電圧を検出してその検出電圧の絶対値が該
検出電圧からリップル分を除いた直流分の電圧の絶対値
より大きい時に、スイッチング素子を高速で開閉させる
ための駆動信号をスイッチング素子に出力するスイッチ
ング制御回路とを設けたものである。That is, the smoothing capacitor having one end connected to the connection point between the first choke coil and the second choke coil, and the smoothing capacitor connected between the other end of the smoothing capacitor and the common line are charged. For detecting the voltage at the connection point between the first choke coil and the second choke coil or at the input end on the hotline side of the load, and the parallel circuit of the switching element and the diode for discharging the load from the smoothing capacitor to the load. When the absolute value of the detected voltage is larger than the absolute value of the DC component voltage obtained by removing the ripple component from the detected voltage, a switching control circuit that outputs a drive signal for opening and closing the switching element to the switching element at high speed is provided. It is provided.
【0012】または、第1のチョークコイルと第2のチ
ョークコイルとの接続点とコモンラインとの間に接続し
た、平滑コンデンサと、該平滑コンデンサを充電するた
めのスイッチング素子と平滑コンデンサから負荷に放電
させるためのダイオードとの並列回路とからなる直列回
路と、第1のチョークコイルと第2のチョークコイルと
の接続点、負荷のホットライン側の入力端又は平滑コン
デンサのホットライン側の端子のうちのいずれか一個所
の電圧を検出してその検出電圧の絶対値が検出電圧から
リップル分を除いた直流分の電圧の絶対値より大きい時
に、スイッチング素子を高速で開閉させるための駆動信
号を出力するスイッチング制御回路と、該スイッチング
制御回路が出力する駆動信号を入力する一次コイルとス
イッチング素子の駆動信号入力端子間に接続された二次
コイルとからなる駆動トランスとを設けたものである。Alternatively, a smoothing capacitor connected between a connection point between the first choke coil and the second choke coil and a common line, and a switching element for charging the smoothing capacitor and a smoothing capacitor to a load. A series circuit including a parallel circuit with a diode for discharging, a connection point between the first choke coil and the second choke coil, an input end on the hot line side of the load, or a terminal on the hot line side of the smoothing capacitor. When any one of these voltages is detected and the absolute value of the detected voltage is larger than the absolute value of the DC component voltage, which is the detected voltage minus the ripple component, the drive signal for opening and closing the switching element at high speed is output. A switching control circuit for outputting, a primary coil for inputting a drive signal output by the switching control circuit, and a switching element It is provided with a driving transformer consisting of the connected secondary coils between motion signal input terminal.
【0013】あるいは、第1のチョークコイルと第2の
チョークコイルとの接続点とコモンラインとの間に接続
した、平滑コンデンサと、該平滑コンデンサを充電する
ためのスイッチング素子と平滑コンデンサから負荷に放
電させるためのダイオードとの並列回路とからなる直列
回路と、第1のチョークコイルと第2のチョークコイル
との接続点、負荷のホットライン側の入力端又は平滑コ
ンデンサのホットライン側の端子のうちのいずれか一個
所の電圧を検出してその検出電圧の絶対値が検出電圧か
らリップル分を除いた直流分の電圧の絶対値より大きい
時に、スイッチング素子を高速で開閉させるための駆動
信号を出力するスイッチング制御回路と、スイッチング
素子の駆動信号入力端子間に接続されたリーク抵抗と、
該リーク抵抗の一端とスイッチング制御回路の駆動信号
の出力端とを結ぶ結合コンデンサとからなるCR結合回
路とを設けたものである。Alternatively, a smoothing capacitor connected between a connection point between the first choke coil and the second choke coil and a common line, and a switching element for charging the smoothing capacitor and a smoothing capacitor to a load. A series circuit including a parallel circuit with a diode for discharging, a connection point between the first choke coil and the second choke coil, an input end on the hot line side of the load, or a terminal on the hot line side of the smoothing capacitor. When any one of these voltages is detected and the absolute value of the detected voltage is larger than the absolute value of the DC component voltage, which is the detected voltage minus the ripple component, the drive signal for opening and closing the switching element at high speed is output. A switching control circuit for outputting, a leak resistance connected between the drive signal input terminals of the switching element,
A CR coupling circuit including a coupling capacitor that connects one end of the leak resistance and the output terminal of the drive signal of the switching control circuit is provided.
【0014】上記の直流電源装置において、第1及び第
2のチョークコイルを中間タップを備えた1個のチョー
クコイルの一端から該中間タップまでと該中間タップか
ら他端までとし、該チョークコイルの中間タップを第1
のチョークコイルと第2のチョークコイルとの接続点と
してもよい。In the above DC power supply device, the first and second choke coils are one choke coil having an intermediate tap from one end to the intermediate tap and from the intermediate tap to the other end. Middle tap first
It may be a connection point between the second choke coil and the second choke coil.
【0015】あるいは、ダイオードブリッジの正負の出
力端間、負荷の正負の入力端間、又は第1のチョークコ
イルと第2のチョークコイルとの接続点とコモンライン
との間のうち、少くともいずれか一個所に高周波ノイズ
をバイパスさせるための小容量のコンデンサを設けると
よい。さらに、負荷を定電圧DC/DCコンバータとす
ればなおよい。Alternatively, at least either of the positive and negative output terminals of the diode bridge, the positive and negative input terminals of the load, or the connection point between the first choke coil and the second choke coil and the common line. It is advisable to provide a small-capacity capacitor for bypassing high-frequency noise at one location. Furthermore, the load may be a constant voltage DC / DC converter.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して具体的に説明する。なお、以下に述べる実
施の形態は、すべて負のラインをコモンライン、正のラ
インをホットラインとし、スイッチング素子としてトラ
ンジスタを使用した場合について説明する。スイッチン
グ素子としてFET(電界効果型トランジスタ)やMO
S−FETを用いる場合は、トランジスタのエミッタ,
ベース,コレクタをそれぞれソース,ゲート,ドレイン
と読み換えればよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In the embodiments described below, a negative line is a common line, a positive line is a hot line, and a transistor is used as a switching element. FET (field effect transistor) or MO as a switching element
When using S-FET, the emitter of the transistor,
The base and collector can be read as source, gate, and drain, respectively.
【0017】図1は、この発明による直流電源装置の第
1の実施の形態の構成の一例を示す回路図であり、整流
部を構成するダイオードブリッジ2と、平滑部をそれぞ
れ構成する第1及び第2のチョークコイルであるチョー
クコイルCH1,CH2、平滑コンデンサC1、トラン
ジスタQ1とダイオードD1との並列回路4及びスイッ
チング制御回路(SWCC)5とからなっている。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a first embodiment of a direct-current power supply device according to the present invention. A diode bridge 2 constituting a rectifying section and first and second sections constituting a smoothing section, respectively. It comprises choke coils CH1 and CH2 which are second choke coils, a smoothing capacitor C1, a parallel circuit 4 of a transistor Q1 and a diode D1, and a switching control circuit (SWCC) 5.
【0018】ダイオードブリッジ2はAC電源1から入
力するAC電力を全波整流してDC電力に変換し、平滑
部を介して負荷3に供給する。ダイオードブリッジ2の
負の出力端と負荷3の負の入力端とはコモンラインによ
り直結され、ダイオードブリッジ2の正の出力端と負荷
3の正の入力端とを結ぶホットラインには、チョークコ
イルCH1,CH2が直列に接続されている。The diode bridge 2 full-wave rectifies the AC power input from the AC power supply 1 to convert it into DC power, and supplies it to the load 3 via the smoothing section. The negative output end of the diode bridge 2 and the negative input end of the load 3 are directly connected by a common line, and the hot line connecting the positive output end of the diode bridge 2 and the positive input end of the load 3 has a choke coil. CH1 and CH2 are connected in series.
【0019】チョークコイルCH1,CH2の接続点A
には平滑コンデンサC1の正端子が接続され、その負端
子とコモンラインとの間にはトランジスタQ1とダイオ
ードD1との並列回路4が接続されている。並列回路4
をそれぞれ構成するダイオードD1は平滑コンデンサC
1が放電する方向に電流が流れ、NPN型のトランジス
タQ1はエミッタがコモンラインに、コレクタが平滑コ
ンデンサC1の負端子にそれぞれ接続されているから、
そのベースがコモンラインより正の時に平滑コンデンサ
C1を充電する方向に電流が流れる。Connection point A of choke coils CH1 and CH2
Is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor C1, and the parallel circuit 4 of the transistor Q1 and the diode D1 is connected between the negative terminal and the common line. Parallel circuit 4
Is a smoothing capacitor C
Since a current flows in the direction in which 1 discharges, the emitter of the NPN transistor Q1 is connected to the common line, and the collector is connected to the negative terminal of the smoothing capacitor C1.
When the base is more positive than the common line, current flows in the direction of charging the smoothing capacitor C1.
【0020】コモン端子がコモンラインに接続されたス
イッチング制御回路5は、その検出端子にチョークコイ
ルCH1,CH2の接続点Aの電圧を入力し、入力する
検出電圧の瞬時値と、その検出電圧をさらに平滑して得
られるリップル分が除去された直流分の電圧とを比較し
て、検出電圧の瞬時値の方が高い期間だけ、例えばAC
電源1の周波数より遙かに高い数KHz乃至数百KHz
の周波数を有する正の駆動信号を、その出力端子からト
ランジスタQ1のベースに出力して、トランジスタQ1
を高速で開閉させる。The switching control circuit 5 whose common terminal is connected to the common line inputs the voltage at the connection point A of the choke coils CH1 and CH2 to its detection terminal, and detects the instantaneous value of the input detection voltage and its detection voltage. Further, by comparing with the voltage of the direct current component from which the ripple component obtained by smoothing is removed, only when the instantaneous value of the detected voltage is higher, for example, AC
Several KHz to several hundred KHz, which is much higher than the frequency of the power supply 1.
A positive drive signal having a frequency of
To open and close at high speed.
【0021】図2は、図1に示した直流電源装置の各部
の電圧及び電流の各瞬時値の一例を示す波形図であり、
図2の(A),(B)及び(C)は、それぞれダイオー
ドブリッジ2の入力側,出力側及び接続点Aすなわち平
滑コンデンサC1の正端子の電圧波形図であり、同図の
(D)及び(E)はダイオードブリッジ2の入力側電流
及び平滑コンデンサC1の充電電流の波形図をそれぞれ
示す。FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of each instantaneous value of voltage and current in each part of the DC power supply device shown in FIG.
2A, 2B, and 2C are voltage waveform diagrams of the input side, output side, and connection point A of the diode bridge 2, that is, the positive terminal of the smoothing capacitor C1, respectively, and FIG. And (E) are waveform diagrams of the input side current of the diode bridge 2 and the charging current of the smoothing capacitor C1, respectively.
【0022】図2の(B)及び(C)にそれぞれ破線で
示したVdは各直流分の電圧であり、厳密にいえばチョ
ークコイルCH1の抵抗成分による電圧降下分だけ差が
あるが、その抵抗値は僅かであるから同じと見做して差
支えない。図2の(C)に示したΔVはリップル分のp
−p値である。Vd indicated by broken lines in FIGS. 2B and 2C is the voltage of each DC component, and strictly speaking, there is a difference by the voltage drop due to the resistance component of the choke coil CH1, but Since the resistance value is small, it can be considered to be the same. ΔV shown in (C) of FIG. 2 is the ripple component p
-P value.
【0023】チョークコイルCH1に流れる平滑コンデ
ンサC1の充電電流は、図2の(E)に示したようにA
C電源1の周波数又はその2倍の周波数(全波整流によ
る)に比べて遙かに高い周波数でスイッチングされてい
るから、そのインダクタンスが小さい値であっても充分
にチョーク入力型として作用し、負荷3に対する出力電
圧が若干低下する代りに、同図の(D)に示したように
導通角が広くなり、そのピーク電流が大幅に減少する。The charging current of the smoothing capacitor C1 flowing in the choke coil CH1 is A as shown in FIG.
Since it is switched at a frequency much higher than the frequency of the C power source 1 or twice the frequency thereof (by full-wave rectification), even if the inductance is a small value, it works sufficiently as a choke input type. Instead of the output voltage for the load 3 being slightly lowered, the conduction angle becomes wider as shown in (D) of the figure, and its peak current is greatly reduced.
【0024】すなわち、接続点Aの電圧の瞬時値が平滑
コンデンサC1のコモンラインに対する端子間電圧より
高い充電期間に、チョークコイルCH1を介して平滑コ
ンデンサC1を充電する電流が、AC電源1の周波数よ
り遙かに高い周波数でスイッチングされるから、チョー
クコイルCH1のインダクタンスは通常のチョーク入力
型の場合に比べて遙かに小さい値で済み、小型軽量にな
る。That is, during the charging period in which the instantaneous value of the voltage at the connection point A is higher than the voltage across the common line of the smoothing capacitor C1, the current for charging the smoothing capacitor C1 via the choke coil CH1 is the frequency of the AC power source 1. Since the switching is performed at a much higher frequency, the inductance of the choke coil CH1 can be much smaller than that of the normal choke input type, and the size and weight can be reduced.
【0025】さらに、平滑コンデンサC1の放電電流
は、チョークコイルCH2とダイオードD1を介して負
荷3に供給されるが、チョークコイルCH1が小型軽量
でもその効果が大きいから、AC電源1の周波数の2倍
の周波数に対するチョーク効果が期待されているチョー
クコイルCH2も小型軽量化が可能になる。したがっ
て、チョークコイルCH1及びCH2がともに小型軽量
化され、そのコストを大幅に下げることが出来る。Further, the discharge current of the smoothing capacitor C1 is supplied to the load 3 via the choke coil CH2 and the diode D1. However, even if the choke coil CH1 is small and lightweight, its effect is great, and therefore the frequency of the AC power source 1 is 2%. The choke coil CH2, which is expected to have a choke effect for double the frequency, can also be made smaller and lighter. Therefore, both the choke coils CH1 and CH2 are reduced in size and weight, and the cost thereof can be significantly reduced.
【0026】なお、スイッチング制御回路5の初動端子
がダイオードブリッジ2の出力側のホットラインに接続
されているのは、電源オン時の初期にその電源電力を得
るためであり、通常の作動状態に入れば検出端子に入力
する検出電圧からリップル分を除去した直流分電圧を電
源電力として作動する。The reason why the initial terminal of the switching control circuit 5 is connected to the hot line on the output side of the diode bridge 2 is to obtain the power from the power source at the initial stage when the power source is turned on. If it is input, the DC component voltage obtained by removing the ripple component from the detection voltage input to the detection terminal operates as the power supply.
【0027】また、ダイオードブリッジ2の正負の出力
端間、負荷3の正負の入力端間あるいは接続点Aとコモ
ンラインとの間に破線で示したように接続した高周波バ
イパス用の小容量のコンデンサCpは、少くともそのう
ちの最も効果的な所に1個所又は2個所程度設ければ、
図2の(E)に示した駆動信号に応じた充電電流のスイ
ッチングによる高周波ノイズをバイパスして、AC電源
1及び負荷3に対する悪影響を防ぐことが出来る。Also, a small-capacity capacitor for high-frequency bypass, which is connected between the positive and negative output terminals of the diode bridge 2, between the positive and negative input terminals of the load 3, or between the connection point A and the common line as shown by the broken line. Cp should be provided in one or two places at least in the most effective place,
High-frequency noise due to the switching of the charging current according to the drive signal shown in FIG. 2E can be bypassed to prevent adverse effects on the AC power supply 1 and the load 3.
【0028】例えば、図2の(D)に示したように、A
C電源1の電流には、トランジスタQ1による平滑コン
デンサC1の充電電流のスイッチングによる高周波ノイ
ズが現れていない。図示しない負荷3の電流についても
同様である。For example, as shown in FIG.
In the current of the C power source 1, high frequency noise due to switching of the charging current of the smoothing capacitor C1 by the transistor Q1 does not appear. The same applies to the current of the load 3 not shown.
【0029】図3は、この発明による直流電源装置の第
2の実施の形態の構成の一例を示す回路図であり、図1
に示した第1の実施の形態と異なる所は、チョークコイ
ルCH1,CH2の接続点Aの電圧を検出する代りに、
負荷3のホットライン側の入力端すなわち正の入力端の
電圧を入力して検出電圧としたものであり、その他の同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the second embodiment of the DC power supply device according to the present invention.
The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that instead of detecting the voltage at the connection point A of the choke coils CH1 and CH2,
The voltage of the input end of the load 3 on the hot line side, that is, the positive input end is input as the detection voltage, and the same reference numerals are given to the other same portions and the description thereof will be omitted.
【0030】負荷3の正の入力端の電圧波形は、図2の
(C)に示した接続点Aの電圧波形に比べて、チョーク
コイルCH2を通った分だけリップルΔVが減少してい
るが、スイッチング制御回路5の作用は全く同様であ
り、したがってその効果も同様である。The voltage waveform at the positive input terminal of the load 3 has a ripple ΔV reduced by the amount of passing through the choke coil CH2 as compared with the voltage waveform at the connection point A shown in FIG. 2C. The operation of the switching control circuit 5 is exactly the same, and therefore the effect is also the same.
【0031】図4は、直流電源装置の第3の実施の形態
の構成の一例を示す回路図であり、図1に示した第1の
実施の形態と異なる所は、第1及び第2のチョークコイ
ルCH1,CH2に代えて、中間タップBを備えた1個
のチョークコイルCH3を、ホットラインに直列に接続
したものであり、その他の同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the third embodiment of the DC power supply device. The points different from the first embodiment shown in FIG. 1 are the first and second embodiments. Instead of the choke coils CH1 and CH2, one choke coil CH3 having an intermediate tap B is connected in series to a hot line, and the other same parts are designated by the same reference numerals and their description is omitted. .
【0032】すなわち、チョークコイルCH3の中間タ
ップBから左側は第1のチョークコイルCH1に相当
し、中間タップBから右側は第2のチョークコイルCH
2に相当し、中間タップBは第1及び第2のチョークコ
イルCH1,CH2の接続点Aに対応する。性能的に大
きく異なるのは、中間タップBの左右のコイルが互いに
磁気的に結合していることである。That is, the left side of the middle tap B of the choke coil CH3 corresponds to the first choke coil CH1, and the right side of the middle tap B corresponds to the second choke coil CH1.
The intermediate tap B corresponds to the connection point A of the first and second choke coils CH1 and CH2. A big difference in performance is that the left and right coils of the intermediate tap B are magnetically coupled to each other.
【0033】実験的に回路を構成した結果によれば、こ
のように中間タップBを備え、左右2個のコイルが磁気
的に結合した1個のチョークコイルを用いた場合の方
が、負荷3の正負の入力端間におけるリップル減少の効
果が優れていた。また、1個のチョークコイルを用いた
方が、2個のチョークコイルを用いた場合よりサイズ・
重量が減少し、コスト的にも優れており、図3に示した
第2の実施の形態に適用した場合も、同様な効果が得ら
れることはいうまでもない。According to the result of experimentally constructing the circuit, when the one choke coil provided with the intermediate tap B and the two left and right coils are magnetically coupled is used, the load 3 is increased. The effect of reducing the ripple between the positive and negative input terminals of was excellent. In addition, the size of one choke coil is smaller than that of two choke coils.
It is needless to say that the weight is reduced and the cost is excellent, and the same effect can be obtained when applied to the second embodiment shown in FIG.
【0034】以上、図1及び図3,図4に示して説明し
た第1乃至第3の実施の形態は、それぞれ請求項1記載
の発明によるものであり、トランジスタQ1とダイオー
ドD1とからなる並列回路4をコモンライン側に、平滑
コンデンサC1をホットライン側の接続点A又は中間タ
ップBにそれぞれ接続し、スイッチング制御回路5の出
力端子とトランジスタQ1のベースとを直結したもので
ある。The first to third embodiments described with reference to FIGS. 1 and 3 and 4 are based on the invention described in claim 1, and are composed of a transistor Q1 and a diode D1 connected in parallel. The circuit 4 is connected to the common line side, the smoothing capacitor C1 is connected to the connection point A or the intermediate tap B on the hot line side, and the output terminal of the switching control circuit 5 and the base of the transistor Q1 are directly connected.
【0035】図5は、直流電源装置の第4の実施の形態
の構成の一例を示す回路図であり、図1に示した第1の
実施の形態と異なる所は、スイッチング制御回路5の出
力端子とトランジスタQ1のベースとを直結する代り
に、1次コイルと2次コイルとが直流的に絶縁された駆
動トランス6を設け、該トランス6を介して駆動信号を
伝えるようにしたことである。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the fourth embodiment of the DC power supply device. The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 is that the output of the switching control circuit 5 is different. Instead of directly connecting the terminal and the base of the transistor Q1, a drive transformer 6 in which the primary coil and the secondary coil are galvanically isolated is provided, and a drive signal is transmitted through the transformer 6. .
【0036】すなわち、駆動トランス6の1次コイルは
スイッチング制御回路5の出力端子とコモンラインとの
間に、その2次コイルはスイッチング素子の入力端子間
であるトランジスタQ1のベース・エミッタ間にそれぞ
れ接続され、スイッチング制御回路5の出力端子がコモ
ンラインに対して正の時に、トランジスタQ1のベース
がそのエミッタに対して正になるように設定されてい
る。(2次コイルの極性を逆に接続しても差支えはな
い。)That is, the primary coil of the drive transformer 6 is between the output terminal of the switching control circuit 5 and the common line, and the secondary coil thereof is between the input terminal of the switching element and the base-emitter of the transistor Q1. The base of the transistor Q1 is set to be positive with respect to its emitter when connected and the output terminal of the switching control circuit 5 is positive with respect to the common line. (There is no problem even if the polarity of the secondary coil is reversed.)
【0037】図6は、直流電源装置の第5の実施の形態
の構成の一例を示す回路図であり、図5に示した第4の
実施の形態と異なる所は、第1の実施の形態(図1)に
対する第3の実施の形態(図4)と同様に、第1及び第
2のチョークコイルCH1,CH2に代えて中間タップ
Bを備えた1個のチョークコイルCH3を設けた点であ
り、その他は第4の実施の形態と同様である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the fifth embodiment of the DC power supply device. The difference from the fourth embodiment shown in FIG. 5 is that of the first embodiment. Similar to the third embodiment (FIG. 4) for (FIG. 1), one choke coil CH3 having an intermediate tap B is provided instead of the first and second choke coils CH1, CH2. Yes, others are the same as in the fourth embodiment.
【0038】したがって、図5及び図6に示した第4及
び第5の実施の形態の作用及び効果は、それぞれ第1及
び第3の実施の形態(図1及び図4)と全く同様であ
り、詳しい説明は省略する。また、特に図示はしない
が、第4及び第5の実施の形態においても、図3に示し
た第2の実施の形態と同様に、スイッチング制御回路5
の検出端子を負荷3のホットライン側の入力端に接続し
ても、同様な作用と効果が得られることはいうまでもな
い。Therefore, the operation and effect of the fourth and fifth embodiments shown in FIGS. 5 and 6 are exactly the same as those of the first and third embodiments (FIGS. 1 and 4), respectively. , Detailed description is omitted. Although not shown in the drawing, the switching control circuit 5 is also used in the fourth and fifth embodiments as in the second embodiment shown in FIG.
It goes without saying that the same operation and effect can be obtained even if the detection terminal of is connected to the input end of the load 3 on the hotline side.
【0039】しかしながら、スイッチング制御回路5の
出力端子とトランジスタQ1のベースとを直結せずに、
その両者を直流的に絶縁する駆動トランス6を設けたこ
とにより、トランジスタQ1とダイオードD1とからな
る並列回路4を、常に平滑コンデンサC1に対してコモ
ンライン側に設けること、即ちトランジスタQ1のエミ
ッタをコモンラインに直結する必要がなくなるという効
果がある。However, without directly connecting the output terminal of the switching control circuit 5 and the base of the transistor Q1,
By providing the drive transformer 6 which insulates both of them from DC, the parallel circuit 4 including the transistor Q1 and the diode D1 is always provided on the common line side with respect to the smoothing capacitor C1, that is, the emitter of the transistor Q1 is provided. This has the effect of eliminating the need for direct connection to the common line.
【0040】図7は、直流電源装置の第6の実施の形態
の構成の一例を示す回路図であり、図5に示した第4の
実施の形態と異なる所は、トランジスタQ1,ダイオー
ドD1からなる並列回路4と平滑コンデンサC1との直
列回路の配列順を変えて、平滑コンデンサC1の負の端
子をコモンラインに接続し、その正の端子と第1及び第
2のチョークコイルCH1,CH2の接続点Aとの間に
並列回路4を接続したことである。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the sixth embodiment of the DC power supply device. The difference from the fourth embodiment shown in FIG. 5 is that the transistor Q1 and the diode D1 are By changing the arrangement order of the series circuit of the parallel circuit 4 and the smoothing capacitor C1, the negative terminal of the smoothing capacitor C1 is connected to the common line, and the positive terminal and the first and second choke coils CH1 and CH2 are connected. That is, the parallel circuit 4 is connected to the connection point A.
【0041】図7に示したように、トランジスタQ1の
エミッタを、コモンラインとホットラインのいずれから
も分離してフローティングレベルの状態に置いても、そ
のベース・エミッタ間に駆動トランス6の2次コイルを
接続すれば、その2次コイルは1次コイルと直流的に絶
縁されているから、トランジスタQ1を破壊するような
トラブルが発生する恐れがなく、正常に作動する。As shown in FIG. 7, even if the emitter of the transistor Q1 is separated from both the common line and the hot line and placed in the floating level state, the secondary of the drive transformer 6 is provided between the base and the emitter. If the coil is connected, the secondary coil is insulated from the primary coil in terms of direct current, so that there is no possibility of causing troubles such as destruction of the transistor Q1 and normal operation is achieved.
【0042】なお、特に図示しないが、第6の実施の形
態においても、第2の実施の形態(図3)と同様に、ス
イッチング制御回路5の検出端子を負荷3のホットライ
ン側の入力端に接続して、その電圧を検出するようにし
ても、何等差支えない。Although not shown in the drawing, in the sixth embodiment as well, the detection terminal of the switching control circuit 5 is connected to the input end of the load 3 on the hotline side, as in the second embodiment (FIG. 3). There is no problem even if it is connected to and the voltage is detected.
【0043】図8は、直流電源装置の第7の実施の形態
の構成の一例を示す回路図であり、図7に示した第6の
実施の形態と異なる所は、スイッチング制御回路5の検
出端子を第1及び第2のチョークコイルCH1,CH2
の接続点Aに接続する代りに、平滑コンデンサC1の正
の端子に接続して、その端子間電圧を検出するようにし
たことである。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the seventh embodiment of the DC power supply device. The difference from the sixth embodiment shown in FIG. 7 is the detection of the switching control circuit 5. The terminals are connected to the first and second choke coils CH1 and CH2.
Instead of connecting to the connection point A, the smoothing capacitor C1 is connected to the positive terminal and the voltage between the terminals is detected.
【0044】図8に示した第7の実施の形態において
は、検出電圧の瞬時値が接続点Aの電圧の瞬時値と僅か
に異なるが、平滑コンデンサC1に充電電流が流れる時
も放電電流が流れる時も、トランジスタQ1又はダイオ
ードD1による電圧降下は僅かであり、AC電源1のA
C電力がダイオードブリッジ2により全波整流されて平
滑コンデンサC1を充電している電圧(例えば100V
〜140V)に比べれば無視することが出来る。In the seventh embodiment shown in FIG. 8, the instantaneous value of the detected voltage is slightly different from the instantaneous value of the voltage at the connection point A, but the discharge current remains when the charging current flows through the smoothing capacitor C1. Even when flowing, the voltage drop due to the transistor Q1 or the diode D1 is slight, and
The voltage (for example, 100V) at which the C power is full-wave rectified by the diode bridge 2 to charge the smoothing capacitor C1.
It can be neglected compared to ~ 140V).
【0045】以上、図5乃至図8に示して説明した第4
乃至第7の実施の形態は、それぞれ請求項2記載の発明
によるものであり、スイッチング制御回路5が出力する
駆動信号を駆動トランス6を介してスイッチング素子で
あるトランジスタQ1に伝達するものである。また、第
6及び第7の実施の形態(図7及び図8)においても、
第5の実施の形態(図6)と同様に、第1及び第2のチ
ョークコイルCH1,CH2を中間タップBを備えた1
個のチョークコイルCH3に置き換えることが出来る。As described above, the fourth example shown and described with reference to FIGS.
The seventh to seventh embodiments are according to the invention described in claim 2, respectively, and the drive signal output from the switching control circuit 5 is transmitted to the transistor Q1 which is a switching element via the drive transformer 6. In addition, in the sixth and seventh embodiments (FIGS. 7 and 8),
Similar to the fifth embodiment (FIG. 6), the first and second choke coils CH1 and CH2 are provided with an intermediate tap B1.
It can be replaced with an individual choke coil CH3.
【0046】図9は、直流電源装置の第8の実施の形態
の構成の一例を示す回路図であり、図5に示した第4の
実施の形態と異なる所は、1次コイルと2次コイルとが
直流的に絶縁された駆動トランス6に代えて、同様に入
力側と出力側とが直流的に絶縁された結合コンデンサで
あるコンデンサC2とリーク抵抗である抵抗R1とから
なるCR結合回路7を設け、該結合回路7を介してスイ
ッチング制御回路5が出力する駆動信号をトランジスタ
Q1に伝えるようにしたことである。FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the eighth embodiment of the DC power supply device. The difference from the fourth embodiment shown in FIG. 5 is that the primary coil and the secondary coil are different. A CR coupling circuit including a capacitor C2, which is a coupling capacitor whose input side and output side are also galvanically insulated, and a resistor R1, which is a leak resistance, instead of the drive transformer 6 whose coil is galvanically insulated. 7 is provided and the drive signal output from the switching control circuit 5 is transmitted to the transistor Q1 via the coupling circuit 7.
【0047】すなわち、図9に示したように、スイッチ
ング素子の駆動信号入力端子間であるトランジスタQ1
のベース・エミッタ間に抵抗R1を接続し、該抵抗R1
のベース側端子とスイッチング制御回路5の出力端子と
の間に直流を遮断するコンデンサC2を接続したもので
あり、コンデンサC2の容量値と抵抗R1の抵抗値との
積である時常数を駆動信号の周波数の逆数(周期)より
大きく設定してある。That is, as shown in FIG. 9, the transistor Q1 between the drive signal input terminals of the switching element is
Resistor R1 is connected between the base and emitter of
A capacitor C2 for blocking direct current is connected between the base side terminal of the switching control circuit 5 and the output terminal of the switching control circuit 5, and the time constant which is the product of the capacitance value of the capacitor C2 and the resistance value of the resistor R1 It is set to be larger than the reciprocal (cycle) of the frequency.
【0048】したがって、その作用及び効果は、第4の
実施の形態(図5)に用いた駆動トランス6と全く同様
である。また、図10乃至図12にそれぞれ示す第9乃
至第11の実施の形態も、それぞれ図6乃至図8に示し
た第5乃至第7の実施の形態における駆動トランス6を
CR結合回路7に置き換えたものであるから、第8の実
施の形態(図9)と同様に、その作用及び効果は全く同
様であり、それぞれ同一部分には同一符号を付して説明
を省略する。Therefore, its operation and effect are exactly the same as those of the drive transformer 6 used in the fourth embodiment (FIG. 5). Also, in the ninth to eleventh embodiments shown in FIGS. 10 to 12, respectively, the drive transformer 6 in the fifth to seventh embodiments shown in FIGS. 6 to 8 is replaced with a CR coupling circuit 7. Therefore, like the eighth embodiment (FIG. 9), the operation and effect are exactly the same, and the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【0049】以上、図9乃至図12に示して説明した第
8乃至第11の実施の形態は、それぞれ請求項3記載の
発明によるものであり、スイッチング制御回路5が出力
する駆動信号をCR結合回路7を介してスイッチング素
子であるトランジスタQ1に伝達するものである。ま
た、第10及び第11の実施の形態(図11及び図1
2)においても、第1及び第2のチョークコイルCH
1,CH2を中間タップBを備えた1個のチョークコイ
ルCH3に置き換えることが出来る。The eighth to eleventh embodiments described with reference to FIGS. 9 to 12 are according to the invention described in claim 3, and the drive signal output from the switching control circuit 5 is CR-coupled. The signal is transmitted to the transistor Q1 which is a switching element via the circuit 7. In addition, the tenth and eleventh embodiments (FIGS. 11 and 1)
Also in 2), the first and second choke coils CH
1, CH2 can be replaced by a single choke coil CH3 with an intermediate tap B.
【0050】以上説明した第1乃至第11の実施の形
態、及びそれらの図示しない各変形回路は、2個又は1
個のチョークコイルを用いて、コンデンサ入力型に比べ
て導通角を大きくし、AC電源1からのピーク電流を抑
制するチョーク入力型の特性を有しながら、平滑コンデ
ンサC1の充電電流を高速でスイッチングすることによ
り、チョークコイルのインダクタンスを小さくし、小型
軽量でコストも安いという特徴を有している。The first to eleventh embodiments described above, and the respective modified circuits (not shown) are two or one.
The choke coil is used to increase the conduction angle compared to the capacitor input type and has the characteristic of the choke input type that suppresses the peak current from the AC power source 1, while switching the charging current of the smoothing capacitor C1 at high speed. By doing so, the inductance of the choke coil is reduced, and the features are that it is small, lightweight and inexpensive.
【0051】しかしながら、これらの直流電源装置から
出力されるDC電力は、リップル分が減少又は除去され
ているが、入力するAC電源1の電圧変動や負荷3に流
れる電流変動に対しての出力電圧の定電圧性は皆無であ
る。また、負荷3に接続されるコモンラインとホットラ
インは、いずれかの側が大地にグランドされているAC
電源1に対して全くフローティング状態にあるから、い
ずれのラインに触れても感電する恐れがある。However, in the DC power output from these DC power supply devices, although the ripple component is reduced or removed, the output voltage with respect to the input voltage fluctuation of the AC power supply 1 and the fluctuation of the current flowing through the load 3 are input. Has no constant voltage property. In addition, the common line and the hot line connected to the load 3 have an AC grounded on either side to the ground.
Since it is completely floating with respect to the power source 1, there is a risk of electric shock even if any line is touched.
【0052】したがって、負荷3が商用周波数によるフ
リッカだけを問題とするような、例えばTVスタジオや
TV中継する舞台や競技場等の照明ランプ等であれば、
定電圧性は殆んど問題にならず感電の恐れもないから、
その大電力の需要に対して比較的小容量のチョークコイ
ルを用いてリップルを減少させ、それに伴って平滑コン
デンサの容量も少なくて済む効果は極めて大きい。この
ように、或る程度限定された用途には効果的であるが、
このままでは一般的な多くの用途に用いることは危険で
もあり、定電圧性を要求される用途には適さない。Therefore, if the load 3 is a lighting lamp or the like in a TV studio, a stage for TV relay, a stadium, etc., in which only flicker due to a commercial frequency is a problem,
Since the constant voltage property is hardly a problem and there is no fear of electric shock,
The effect of reducing the ripple by using a choke coil having a relatively small capacity and the capacity of the smoothing capacitor being small in response to the demand for the large power is extremely large. Thus, although effective for some limited applications,
As it is, it is dangerous to use it for many general applications, and it is not suitable for applications requiring constant voltage.
【0053】しかしながら、負荷として一般的に定電圧
性を備えたDC/DCコンバータを接続すれば定電圧性
の点で問題がなくなり、特に入力側と出力側とが絶縁さ
れているDC/DCコンバータ、例えばスイッチングレ
ギュレータを接続すれば感電の危険も皆無になる。However, if a DC / DC converter having a constant voltage characteristic is connected as the load, there is no problem in terms of the constant voltage characteristic, and in particular, the input side and the output side are insulated from each other. , For example, if you connect a switching regulator, there is no danger of electric shock.
【0054】図13は、負荷3として組み合わせる入出
力側が互いに絶縁された定電圧DC/DCコンバータで
あるスイッチングレギュレータの構成の一例を示す回路
図である。図13に示したスイッチングレギュレータ
は、その作用及び効果がよく知られたものであるから、
簡単に説明する。FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching regulator which is a constant voltage DC / DC converter whose input and output sides to be combined as the load 3 are insulated from each other. Since the operation and effect of the switching regulator shown in FIG. 13 are well known,
Briefly explained.
【0055】入力側Vinの正負の端子に入力するDC
電力は、トランス10の1次コイルNpと直列に接続さ
れたスイッチング素子であるトランジスタ(又はFE
T)Q2によって高速でオン・オフされる。トランス1
0の2次コイルNsに誘起されたAC電力は、整流ダイ
オードD2,転流ダイオードD3,チョークコイルCH
4,平滑コンデンサC3からなる整流平滑回路11によ
って整流平滑されたDC電力に変換され、出力側Vou
tの正負の端子から出力される。DC input to the positive and negative terminals of the input side Vin
The electric power is a transistor (or FE) which is a switching element connected in series with the primary coil Np of the transformer 10.
T) Turned on and off at high speed by Q2. Transformer 1
The AC power induced in the secondary coil Ns of 0 is rectifier diode D2, commutation diode D3, choke coil CH.
4, converted into DC power rectified and smoothed by the rectification smoothing circuit 11 composed of the smoothing capacitor C3, and output Vou
It is output from the positive and negative terminals of t.
【0056】トランジスタQ2に駆動パルスを出力する
制御回路12は、出力するDC電力の電圧Voutを検
出して、予め設定した出力電圧より低ければ駆動パルス
のオンデューティ比を上げ、高ければオンデューティ比
を下げることにより、入力電圧や出力電流が変動しても
設定した出力電圧を保持するように制御する。The control circuit 12 which outputs the drive pulse to the transistor Q2 detects the voltage Vout of the DC power to be output, and raises the on-duty ratio of the drive pulse if it is lower than the preset output voltage, and if it is higher than the preset output voltage. By lowering, the control is performed so that the set output voltage is maintained even if the input voltage or the output current fluctuates.
【0057】負荷3としてこのようなDC/DCコンバ
ータを接続する、即ちこの発明による直流電源装置をD
C/DCコンバータと組み合せてそのDC電源として用
い、DC/DCコンバータが出力する定電圧DC電力を
目的とする機器又は装置に出力するようにすることによ
り、広い用途に安全に対応することが出来る。Such a DC / DC converter is connected as the load 3, that is, the DC power supply device according to the present invention is connected to D
By using as a DC power source in combination with a C / DC converter and outputting the constant voltage DC power output by the DC / DC converter to a target device or apparatus, it is possible to safely handle a wide range of applications. .
【0058】以上説明した実施の形態は、すべて負のラ
インをコモンライン、正のラインをホットラインとした
場合であったが、逆に正のラインをコモンライン、負の
ラインをホットラインとした場合でも、平滑コンデンサ
C1及びダイオードD1の極性、ならびにトランジスタ
Q1に流れる電流の方向が逆になるようにすれば、この
発明を全く同様に適用出来ることはいうまでもない。In the above-described embodiments, the negative line is the common line and the positive line is the hot line. However, conversely, the positive line is the common line and the negative line is the hot line. Even in this case, it goes without saying that the present invention can be applied in exactly the same manner if the polarities of the smoothing capacitor C1 and the diode D1 and the direction of the current flowing in the transistor Q1 are reversed.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上説明したようにこの発明による直流
電源装置は、小型軽量でコストも安く、しかもその力率
が向上する。As described above, the DC power supply device according to the present invention is small and lightweight, has a low cost, and has an improved power factor.
【図1】この発明による直流電源装置の第1の実施の形
態の一例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a first embodiment of a DC power supply device according to the present invention.
【図2】図1に示した直流電源装置の各部の電圧又は電
流の一例を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of voltage or current of each part of the DC power supply device shown in FIG.
【図3】この発明による直流電源装置の第2の実施の形
態の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a second embodiment of a DC power supply device according to the present invention.
【図4】直流電源装置の第3の実施の形態の一例を示す
回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a third embodiment of a DC power supply device.
【図5】直流電源装置の第4の実施の形態の一例を示す
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a fourth embodiment of a DC power supply device.
【図6】直流電源装置の第5の実施の形態の一例を示す
回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a fifth embodiment of a DC power supply device.
【図7】直流電源装置の第6の実施の形態の一例を示す
回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a sixth embodiment of a DC power supply device.
【図8】直流電源装置の第7の実施の形態の一例を示す
回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a seventh embodiment of a DC power supply device.
【図9】直流電源装置の第8の実施の形態の一例を示す
回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of an eighth embodiment of a DC power supply device.
【図10】直流電源装置の第9の実施の形態の一例を示
す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a ninth embodiment of a DC power supply device.
【図11】直流電源装置の第10の実施の形態の一例を
示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a tenth embodiment of a DC power supply device.
【図12】直流電源装置の第11の実施の形態の一例を
示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing an example of an eleventh embodiment of a DC power supply device.
【図13】この発明による直流電源装置に接続するDC
/DCコンバータの一例を示す回路図である。FIG. 13: DC connected to a DC power supply device according to the present invention
It is a circuit diagram which shows an example of a / DC converter.
【図14】従来例であるコンデンサ入力型の整流平滑回
路を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing a conventional capacitor-input type rectifying and smoothing circuit.
【図15】図14に示した整流平滑回路の各部の電圧又
は電流の一例を示す波形図である。15 is a waveform diagram showing an example of voltage or current in each part of the rectifying / smoothing circuit shown in FIG.
1:AC電源 2:ダイオードブリッジ 3:負荷 4:並列回路 5:スイッチング制御回路 6:駆動トランス 7:CR結合回路 A:接続点 B:中間タップ C1:平滑コンデンサ C2:コンデンサ(結合コンデンサ) Cp:小容量のコンデンサ CH1:第1のチョークコイル CH2:第2のチョークコイル CH3:中間タップを備えたチョークコイル D1:ダイオード Q1:トランジスタ(スイッチング素子) R1:抵抗(リーク抵抗) 1: AC power supply 2: Diode bridge 3: Load 4: Parallel circuit 5: Switching control circuit 6: Drive transformer 7: CR coupling circuit A: Connection point B: Intermediate tap C1: Smoothing capacitor C2: Capacitor (coupling capacitor) Cp: Small-capacity capacitor CH1: first choke coil CH2: second choke coil CH3: choke coil with intermediate tap D1: diode Q1: transistor (switching element) R1: resistance (leakage resistance)
Claims (6)
電力を供給する直流電源装置において、 前記交流入力電力を全波整流するダイオードブリッジ
と、 該ダイオードブリッジの出力端と前記負荷の入力端とを
結ぶ正負のラインのうち、いずれか一方をコモンライ
ン、他方を前記コモンラインに対するホットラインとし
て、 該ホットラインに直列に接続した第1及び第2のチョー
クコイルと、 該第1のチョークコイルと第2のチョークコイルとの接
続点に一端を接続した平滑コンデンサと、 該平滑コンデンサの他端と前記コモンラインとの間に接
続した、前記平滑コンデンサを充電するためのスイッチ
ング素子と前記平滑コンデンサから前記負荷に放電させ
るためのダイオードとの並列回路と、 前記第1のチョークコイルと第2のチョークコイルとの
接続点又は前記負荷のホットライン側の入力端の電圧を
検出して、その検出電圧の絶対値が該検出電圧からリッ
プル分を除いた直流分の電圧の絶対値より大きい時に、
前記スイッチング素子を高速で開閉させるための駆動信
号を前記スイッチング素子に出力するスイッチング制御
回路とを設けたことを特徴とする直流電源装置。1. A DC power supply device for rectifying and smoothing AC input power to supply DC power to a load, comprising: a diode bridge for full-wave rectifying the AC input power; an output end of the diode bridge and an input end of the load. First and second choke coils connected in series to the hot line, with one of the positive and negative lines connecting to and as a common line and the other as a hot line for the common line. And a smoothing capacitor having one end connected to a connection point of the second choke coil, a switching element connected between the other end of the smoothing capacitor and the common line for charging the smoothing capacitor, and the smoothing capacitor. A parallel circuit with a diode for discharging the load to the load, the first choke coil and the second choke When the voltage at the connection point with the coil or the input end on the hotline side of the load is detected, and the absolute value of the detected voltage is greater than the absolute value of the voltage of the direct current component obtained by removing the ripple component from the detected voltage,
A DC power supply device comprising: a switching control circuit that outputs a drive signal for opening and closing the switching element at high speed to the switching element.
電力を供給する直流電源装置において、 前記交流入力電力を全波整流するダイオードブリッジ
と、 該ダイオードブリッジの出力端と前記負荷の入力端とを
結ぶ正負のラインのうち、いずれか一方をコモンライ
ン、他方を前記コモンラインに対するホットラインとし
て、 該ホットラインに直列に接続した第1及び第2のチョー
クコイルと、 該第1のチョークコイルと第2のチョークコイルとの接
続点と前記コモンラインとの間に接続した、平滑コンデ
ンサと、該平滑コンデンサを充電するためのスイッチン
グ素子と前記平滑コンデンサから前記負荷に放電させる
ためのダイオードとの並列回路とからなる直列回路と、 前記第1のチョークコイルと第2のチョークコイルとの
接続点、前記負荷のホットライン側の入力端又は前記平
滑コンデンサのホットライン側の端子のうちのいずれか
一個所の電圧を検出して、その検出電圧の絶対値が前記
検出電圧からリップル分を除いた直流分の電圧の絶対値
より大きい時に、前記スイッチング素子を高速で開閉さ
せるための駆動信号を出力するスイッチング制御回路
と、 該スイッチング制御回路が出力する駆動信号を入力する
一次コイルと、前記スイッチング素子の駆動信号入力端
子間に接続された二次コイルとからなる駆動トランスと
を設けたことを特徴とする直流電源装置。2. A DC power supply device for rectifying and smoothing AC input power to supply DC power to a load, comprising: a diode bridge for full-wave rectifying the AC input power; an output end of the diode bridge and an input end of the load. First and second choke coils connected in series to the hot line, with one of the positive and negative lines connecting to and as a common line and the other as a hot line for the common line. A smoothing capacitor, a switching element for charging the smoothing capacitor, and a diode for discharging the smoothing capacitor to the load, the smoothing capacitor being connected between the connection point of the second choke coil and the common line. A series circuit including a parallel circuit; a connection point between the first choke coil and the second choke coil; The voltage at any one of the input end on the hot line side of the load or the terminal on the hot line side of the smoothing capacitor is detected, and the absolute value of the detected voltage is the DC component excluding the ripple component from the detected voltage. A switching control circuit that outputs a drive signal for opening and closing the switching element at high speed when the voltage is greater than the absolute value of the voltage, a primary coil that inputs the drive signal output by the switching control circuit, and a drive for the switching element. A DC power supply device comprising a drive transformer including a secondary coil connected between signal input terminals.
電力を供給する直流電源装置において、 前記交流入力電力を全波整流するダイオードブリッジ
と、 該ダイオードブリッジの出力端と前記負荷の入力端とを
結ぶ正負のラインのうち、いずれか一方をコモンライ
ン、他方を前記コモンラインに対するホットラインとし
て、 該ホットラインに直列に接続した第1及び第2のチョー
クコイルと、 該第1のチョークコイルと第2のチョークコイルとの接
続点と前記コモンラインとの間に接続した、平滑コンデ
ンサと、該平滑コンデンサを充電するためのスイッチン
グ素子と前記平滑コンデンサから前記負荷に放電させる
ためのダイオードとの並列回路とからなる直列回路と、 前記第1のチョークコイルと第2のチョークコイルとの
接続点、前記負荷のホットライン側の入力端又は前記平
滑コンデンサのホットライン側の端子のうちのいずれか
一個所の電圧を検出して、その検出電圧の絶対値が前記
検出電圧からリップル分を除いた直流分の電圧の絶対値
より大きい時に、前記スイッチング素子を高速で開閉さ
せるための駆動信号を出力するスイッチング制御回路
と、 前記スイッチング素子の駆動信号入力端子間に接続され
たリーク抵抗と、該リーク抵抗の一端と前記スイッチン
グ制御回路の駆動信号の出力端とを結ぶ結合コンデンサ
とからなるCR結合回路とを設けたことを特徴とする直
流電源装置。3. A DC power supply device for rectifying and smoothing AC input power to supply DC power to a load, a diode bridge for full-wave rectifying the AC input power, an output end of the diode bridge, and an input end of the load. First and second choke coils connected in series to the hot line, with one of the positive and negative lines connecting to and as a common line and the other as a hot line for the common line. A smoothing capacitor, a switching element for charging the smoothing capacitor, and a diode for discharging the smoothing capacitor to the load, the smoothing capacitor being connected between the connection point of the second choke coil and the common line. A series circuit including a parallel circuit; a connection point between the first choke coil and the second choke coil; The voltage at any one of the input end on the hot line side of the load or the terminal on the hot line side of the smoothing capacitor is detected, and the absolute value of the detected voltage is the DC component excluding the ripple component from the detected voltage. A switching control circuit that outputs a drive signal for opening and closing the switching element at high speed when the absolute value of the voltage is larger than the absolute value of the voltage; a leak resistance connected between drive signal input terminals of the switching element; A DC power supply device comprising: a CR coupling circuit including a coupling capacitor that connects one end to an output end of a drive signal of the switching control circuit.
直流電源装置において、 前記第1及び第2のチョークコイルを中間タップを備え
た1個のチョークコイルの一端から該中間タップまでと
該中間タップから他端までとし、 該チョークコイルの中間タップを前記第1のチョークコ
イルと第2のチョークコイルとの接続点としたことを特
徴とする直流電源装置。4. The DC power supply device according to claim 1, wherein the first and second choke coils are provided from one end of one choke coil having an intermediate tap to the intermediate tap. And the intermediate tap to the other end, and the intermediate tap of the choke coil serves as a connection point between the first choke coil and the second choke coil.
直流電源装置において、 前記ダイオードブリッジの正負の出力端間、前記負荷の
正負の入力端間、又は前記第1のチョークコイルと第2
のチョークコイルとの接続点と前記コモンラインとの間
のうち、少くともいずれか一個所に高周波ノイズをバイ
パスさせるための小容量のコンデンサを設けたことを特
徴とする直流電源装置。5. The DC power supply device according to claim 1, wherein the diode bridge has positive and negative output terminals, a positive and negative input terminals of the load, or the first choke coil. Second
2. A DC power supply device, characterized in that a small-capacity capacitor for bypassing high-frequency noise is provided in at least one of the connection point with the choke coil and the common line.
直流電源装置において、 前記負荷が定電圧DC/DCコンバータであることを特
徴とする直流電源装置。6. The DC power supply device according to claim 1, wherein the load is a constant voltage DC / DC converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22087895A JP3590152B2 (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | DC power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22087895A JP3590152B2 (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | DC power supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965655A true JPH0965655A (en) | 1997-03-07 |
| JP3590152B2 JP3590152B2 (en) | 2004-11-17 |
Family
ID=16757959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22087895A Expired - Fee Related JP3590152B2 (en) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | DC power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3590152B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT413912B (en) * | 2004-01-29 | 2006-07-15 | Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss | DEVICE FOR CONVERTING A UNIPOLAR INPUT VOLTAGE INTO TWO SYMMETRIC, UNIPOLARIC VOLTAGES WITH A COUPLED TRANSDUCER |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22087895A patent/JP3590152B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT413912B (en) * | 2004-01-29 | 2006-07-15 | Felix Dipl Ing Dr Himmelstoss | DEVICE FOR CONVERTING A UNIPOLAR INPUT VOLTAGE INTO TWO SYMMETRIC, UNIPOLARIC VOLTAGES WITH A COUPLED TRANSDUCER |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3590152B2 (en) | 2004-11-17 |
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