JPH10248247A - 昇圧チョッパ回路 - Google Patents
昇圧チョッパ回路Info
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- JPH10248247A JPH10248247A JP9049108A JP4910897A JPH10248247A JP H10248247 A JPH10248247 A JP H10248247A JP 9049108 A JP9049108 A JP 9049108A JP 4910897 A JP4910897 A JP 4910897A JP H10248247 A JPH10248247 A JP H10248247A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 全波整流電圧を入力電圧とするチョッパコイ
ルを１次側コイルとする待機トランスを用いて、待機負
荷に対する一定の待機電圧を得るようにする。 【解決手段】 スイッチングＦＥＴ３によってチョッピ
ングされた全波整流波形の入力電圧Ｅinが待機トランス
９ａの一次コイルとしてのチョッパコイルＬ0に印加さ
れ、この待機トランス９ａの巻数Ｎ1の２次コイルＬ1と
スイッチングダイオード１０と平滑コンデンサ１４とに
より、入力電圧Ｅinと同様の波形で波形が変化する整流
平滑電圧Ｖ1が得られる。また、待機トランス９ａの２
次コイルＬ1とは巻数Ｎ2（但し、Ｎ2＝Ｎ1）の２次コイ
ルＬ2とスイッチングダイオード１３と平滑コンデンサ
１５とにより、入力電圧Ｅinとは逆の波形で波形が変化
する整流平滑電圧Ｖ2が得られる。これら整流平滑電圧
Ｖ1，Ｖ2が同極性で加え合わされて、一定電圧の待機電
圧Ｖ3が得られる。
ルを１次側コイルとする待機トランスを用いて、待機負
荷に対する一定の待機電圧を得るようにする。 【解決手段】 スイッチングＦＥＴ３によってチョッピ
ングされた全波整流波形の入力電圧Ｅinが待機トランス
９ａの一次コイルとしてのチョッパコイルＬ0に印加さ
れ、この待機トランス９ａの巻数Ｎ1の２次コイルＬ1と
スイッチングダイオード１０と平滑コンデンサ１４とに
より、入力電圧Ｅinと同様の波形で波形が変化する整流
平滑電圧Ｖ1が得られる。また、待機トランス９ａの２
次コイルＬ1とは巻数Ｎ2（但し、Ｎ2＝Ｎ1）の２次コイ
ルＬ2とスイッチングダイオード１３と平滑コンデンサ
１５とにより、入力電圧Ｅinとは逆の波形で波形が変化
する整流平滑電圧Ｖ2が得られる。これら整流平滑電圧
Ｖ1，Ｖ2が同極性で加え合わされて、一定電圧の待機電
圧Ｖ3が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーディスプレ
イ装置などの電源回路に係わり、特に、昇圧チョッパを
利用した交流電源からとる電力の力率を１に近づける、
いわゆるアクティブフィルタ方式の電圧コンバータの昇
圧チョッパ回路に関する。
イ装置などの電源回路に係わり、特に、昇圧チョッパを
利用した交流電源からとる電力の力率を１に近づける、
いわゆるアクティブフィルタ方式の電圧コンバータの昇
圧チョッパ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】力率を１に近づけるアクティブフィルタ
方式の電圧コンバータでは、昇圧チョッパ回路が応用さ
れる。その一例が特開平７ー８７７４４号公報に記載さ
れている。
方式の電圧コンバータでは、昇圧チョッパ回路が応用さ
れる。その一例が特開平７ー８７７４４号公報に記載さ
れている。
【０００３】図４は昇圧チョッパ回路を使用したアクテ
ィブフィルタ方式の電圧コンバータの一従来例を示す回
路図であって、１は交流電源、２はブリッジダイオー
ド、３はスイッチＦＥＴ、４はスイッチングダイオー
ド、５は平滑コンデンサ、６は制御回路、６ａは分圧回
路、６ｂは基準電圧源、６ｃは誤差増幅器、６ｄは乗算
器、６ｅは誤差増幅器、６ｆはパルス変調器、７は負
荷、８は電流検出抵抗、Ｌ0はチョッパコイルである。
ィブフィルタ方式の電圧コンバータの一従来例を示す回
路図であって、１は交流電源、２はブリッジダイオー
ド、３はスイッチＦＥＴ、４はスイッチングダイオー
ド、５は平滑コンデンサ、６は制御回路、６ａは分圧回
路、６ｂは基準電圧源、６ｃは誤差増幅器、６ｄは乗算
器、６ｅは誤差増幅器、６ｆはパルス変調器、７は負
荷、８は電流検出抵抗、Ｌ0はチョッパコイルである。
【０００４】同図において、交流電源１ａからの交流電
源電圧Ｖin・sinθ（但し、θ＝０〜π）はブリッジダ
イオード１ｂで全波整流され、全波整流波形の電圧Ｅin Ｅin＝Ｖin・｜sinθ｜ が得られる。この電圧Ｅinは巻数Ｎ0のチョッパコイル
Ｌ0を介し、制御回路６によって一定の周波数でON，OFF
制御されるスイッチングＦＥＴ３でチョッピングされ、
スイッチングダイオード４を介して平滑コンデンサ５に
供給されて負荷７に対する出力電圧Ｖ0が生成される。
源電圧Ｖin・sinθ（但し、θ＝０〜π）はブリッジダ
イオード１ｂで全波整流され、全波整流波形の電圧Ｅin Ｅin＝Ｖin・｜sinθ｜ が得られる。この電圧Ｅinは巻数Ｎ0のチョッパコイル
Ｌ0を介し、制御回路６によって一定の周波数でON，OFF
制御されるスイッチングＦＥＴ３でチョッピングされ、
スイッチングダイオード４を介して平滑コンデンサ５に
供給されて負荷７に対する出力電圧Ｖ0が生成される。
【０００５】ここで、スイッチングＥＦＴ３がONする
と、ブリッジダイオード２からチョッパコイルＬ0，ス
イッチングＦＥＴ３及び電流検出抵抗８を介してブリッ
ジダイオード２に入力電流ｉが流れてチョッパコイルＬ
0に電力が蓄積され、スイッチングＦＥＴ３がOFFする
と、チョッパコイルＬ0に蓄積された電力が放出され、
チョッパコイルＬ0からスイッチングダイオード４，平
滑コンデンサ５及びブリッジダイオード２を介してチョ
ッパコイルＬ0に入力電流ｉが流れ、平滑コンデンサ５
が充電される。
と、ブリッジダイオード２からチョッパコイルＬ0，ス
イッチングＦＥＴ３及び電流検出抵抗８を介してブリッ
ジダイオード２に入力電流ｉが流れてチョッパコイルＬ
0に電力が蓄積され、スイッチングＦＥＴ３がOFFする
と、チョッパコイルＬ0に蓄積された電力が放出され、
チョッパコイルＬ0からスイッチングダイオード４，平
滑コンデンサ５及びブリッジダイオード２を介してチョ
ッパコイルＬ0に入力電流ｉが流れ、平滑コンデンサ５
が充電される。
【０００６】制御回路６は平滑コンデンサ５に得られる
出力電圧Ｖ0を検出し、これに応じてスイッチングＦＥ
Ｔ３のON，OFFのデューティ比を制御することにより、
平滑コンデンサ５に一定の所定出力電圧Ｖ0が得られる
ようにしている。いま、スイッチングＦＥＴ３のON期間
をＴON，OFF期間をＴOFFとすると、一般に、かかる昇圧
チョッパ回路の場合、その出力電圧Ｖ0は、 Ｖ0＝Ｅin・（ＴON＋ＴOFF）／ＴOFF で表わされ、入力電圧Ｅinが全波整流波形で変化して
も、制御回路６により、一定の出力電圧Ｖ0 が得られ
る。
出力電圧Ｖ0を検出し、これに応じてスイッチングＦＥ
Ｔ３のON，OFFのデューティ比を制御することにより、
平滑コンデンサ５に一定の所定出力電圧Ｖ0が得られる
ようにしている。いま、スイッチングＦＥＴ３のON期間
をＴON，OFF期間をＴOFFとすると、一般に、かかる昇圧
チョッパ回路の場合、その出力電圧Ｖ0は、 Ｖ0＝Ｅin・（ＴON＋ＴOFF）／ＴOFF で表わされ、入力電圧Ｅinが全波整流波形で変化して
も、制御回路６により、一定の出力電圧Ｖ0 が得られ
る。
【０００７】また、この制御回路６は、入力電流ｉの波
形を入力電圧Ｅinの全波波形と相似にして力率を１に近
づけるための動作も行なっている。
形を入力電圧Ｅinの全波波形と相似にして力率を１に近
づけるための動作も行なっている。
【０００８】即ち、出力電圧Ｖ0を分圧回路６ａで一定
の比率で分圧して分圧電圧を得、この分圧電圧と基準電
圧源６ｂからの基準電圧Ｅrとの誤差電圧を誤差増幅器
６ｃで増幅し、この誤差増幅器６ｃの出力電圧と全波整
流波形の入力電圧Ｅinとを乗算器６ｄで乗算し、この乗
算器６ｄの出力電圧と入力電流ｉを電流検出抵抗６ｅで
検出して得られる検出電圧との誤差電圧を誤差増幅器６
ｅで増幅し、この誤差電圧に応じたデューティ比で周波
数が一定のパルス信号をパルス変調回路６ｆで発生さ
せ、このパルス信号によってスイッチングＦＥＴ３をO
N，OFF制御するものである。
の比率で分圧して分圧電圧を得、この分圧電圧と基準電
圧源６ｂからの基準電圧Ｅrとの誤差電圧を誤差増幅器
６ｃで増幅し、この誤差増幅器６ｃの出力電圧と全波整
流波形の入力電圧Ｅinとを乗算器６ｄで乗算し、この乗
算器６ｄの出力電圧と入力電流ｉを電流検出抵抗６ｅで
検出して得られる検出電圧との誤差電圧を誤差増幅器６
ｅで増幅し、この誤差電圧に応じたデューティ比で周波
数が一定のパルス信号をパルス変調回路６ｆで発生さ
せ、このパルス信号によってスイッチングＦＥＴ３をO
N，OFF制御するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスプレ
イ装置では、省電力エネルギー対策として、コンピュー
タの不使用時間は入力電力を５Ｗ程度にするために、水
平偏向回路や高圧発生回路，ビデオ回路などの不要回路
への電力供給を断ち、ディスプレイ装置を制御するマイ
クロプロセッサなどだけに電力を供給する専用の小型の
待機トランスを搭載している。
イ装置では、省電力エネルギー対策として、コンピュー
タの不使用時間は入力電力を５Ｗ程度にするために、水
平偏向回路や高圧発生回路，ビデオ回路などの不要回路
への電力供給を断ち、ディスプレイ装置を制御するマイ
クロプロセッサなどだけに電力を供給する専用の小型の
待機トランスを搭載している。
【００１０】このようなディスプレイ装置に高額なチョ
ークコイルを含むアクティブフィルタ方式の昇圧チョッ
パ回路を別途追加することは、部品点数の増加や実装面
積の拡大及びコストアップにつながる。
ークコイルを含むアクティブフィルタ方式の昇圧チョッ
パ回路を別途追加することは、部品点数の増加や実装面
積の拡大及びコストアップにつながる。
【００１１】そこで、この問題を解決するために、アク
ティブフィルタ方式の昇圧チョッパ回路のチョークコイ
ルと磁気的に結合させた２次側コイルを備えたトランス
を設け、このトランスから電力（以下、待機電力とい
う）を取り出すことにより、上記従来の専用の待機トラ
ンスを削除することが考えられる。
ティブフィルタ方式の昇圧チョッパ回路のチョークコイ
ルと磁気的に結合させた２次側コイルを備えたトランス
を設け、このトランスから電力（以下、待機電力とい
う）を取り出すことにより、上記従来の専用の待機トラ
ンスを削除することが考えられる。
【００１２】図５はかかるトランスを用いて待機電力を
得ることができるようにした電圧コンバータの一例を示
す回路図であって、９はトランス、１０はスイッチング
ダイオード、１０は平滑コンデンサ、１１は待機負荷、
Ｌ1 は２次側コイルであり、図４に対応するには同一符
号を付けて重複する説明を省略する。
得ることができるようにした電圧コンバータの一例を示
す回路図であって、９はトランス、１０はスイッチング
ダイオード、１０は平滑コンデンサ、１１は待機負荷、
Ｌ1 は２次側コイルであり、図４に対応するには同一符
号を付けて重複する説明を省略する。
【００１３】同図において、トランス９は、上記のチョ
ッパコイルＬ0を１次側コイルとし、これと同一ボビン
に巻いて磁気的に結合された所定巻数Ｎ1の２次側コイ
ルＬ1を備えた簡単な構成のものである。この２次側コ
イルＬ1に生じた電圧はスイッチングダイオード１０と
平滑コンデンサ１１によって整流平滑され、待機負荷１
２に供給する待機電圧Ｖ1が得られる。これにより、デ
ィスプレイ装置などの主負荷７が使用されず、スイッチ
ングＦＥＴ３をON状態にして平滑コンデンサ５に電力を
供給しない待機中の場合でも、マイクロプロセッサなど
の待機負荷１２に電力が供給されるようにしている。
ッパコイルＬ0を１次側コイルとし、これと同一ボビン
に巻いて磁気的に結合された所定巻数Ｎ1の２次側コイ
ルＬ1を備えた簡単な構成のものである。この２次側コ
イルＬ1に生じた電圧はスイッチングダイオード１０と
平滑コンデンサ１１によって整流平滑され、待機負荷１
２に供給する待機電圧Ｖ1が得られる。これにより、デ
ィスプレイ装置などの主負荷７が使用されず、スイッチ
ングＦＥＴ３をON状態にして平滑コンデンサ５に電力を
供給しない待機中の場合でも、マイクロプロセッサなど
の待機負荷１２に電力が供給されるようにしている。
【００１４】しかしながら、かかる電圧コンバータによ
ると、スイッチングＦＥＴ３がON，OFF動作して主負荷
７に電力を供給しているときには、平滑コンデンサ１１
に得られる待機電圧Ｖ1 は一定とならないという問題が
ある。以下、この点について、図６を用いてこの電圧コ
ンバータの動作を説明する。
ると、スイッチングＦＥＴ３がON，OFF動作して主負荷
７に電力を供給しているときには、平滑コンデンサ１１
に得られる待機電圧Ｖ1 は一定とならないという問題が
ある。以下、この点について、図６を用いてこの電圧コ
ンバータの動作を説明する。
【００１５】いま、スイッチングＦＥＴ３がON，OFF動
作して主負荷７に電力を供給しているものとすると、ブ
リッジダイオード２から出力される入力電圧Ｅinは、図
６（ａ）に示すように、全波整流波形となっており、こ
れに対し、トランス９の一次側コイルであるチョッパコ
イルＬ0の両端電圧は、図６（ｂ）に示すように、スイ
ッチングＦＥＴ３のON，OFF動作によってチョッピング
された波形となる。この場合、このチョッピングされた
波形は、図示するように、正負のパルス列からなり、正
極のパルス列の包絡線は、入力電圧Ｅinの波形と同様
に、この入力電圧Ｅinの増加とともに増加し、入力電圧
Ｅinの減少とともに減少する波形をなしているが、負極
性のパルスの包絡線は、入力電圧Ｅinの波形とは逆に、
この入力電圧Ｅinの増加とともに減少し、入力電圧Ｅin
の減少とともに増加する波形をなしている。
作して主負荷７に電力を供給しているものとすると、ブ
リッジダイオード２から出力される入力電圧Ｅinは、図
６（ａ）に示すように、全波整流波形となっており、こ
れに対し、トランス９の一次側コイルであるチョッパコ
イルＬ0の両端電圧は、図６（ｂ）に示すように、スイ
ッチングＦＥＴ３のON，OFF動作によってチョッピング
された波形となる。この場合、このチョッピングされた
波形は、図示するように、正負のパルス列からなり、正
極のパルス列の包絡線は、入力電圧Ｅinの波形と同様
に、この入力電圧Ｅinの増加とともに増加し、入力電圧
Ｅinの減少とともに減少する波形をなしているが、負極
性のパルスの包絡線は、入力電圧Ｅinの波形とは逆に、
この入力電圧Ｅinの増加とともに減少し、入力電圧Ｅin
の減少とともに増加する波形をなしている。
【００１６】トランス９の２次側コイルＬ1には、かか
る波形のチョッパコイルＬ0の両端電圧がＮ1／Ｎ0倍さ
れて誘起されが、スイッチングダイオード１０により、
図６（ｃ）に示すように、その正極性の波形に整流され
たパルス電圧のみが得られる。このパルス電圧が平滑コ
ンデンサ１１で平滑されるが、これによって得られる待
機電圧Ｖ1は、図６（ｄ）に示すように、 Ｖ1＝Ｖin・Ｎ1／Ｎ0・sinθ となり、入力電圧Ｅinの波形変化とともに波形が変化す
る。
る波形のチョッパコイルＬ0の両端電圧がＮ1／Ｎ0倍さ
れて誘起されが、スイッチングダイオード１０により、
図６（ｃ）に示すように、その正極性の波形に整流され
たパルス電圧のみが得られる。このパルス電圧が平滑コ
ンデンサ１１で平滑されるが、これによって得られる待
機電圧Ｖ1は、図６（ｄ）に示すように、 Ｖ1＝Ｖin・Ｎ1／Ｎ0・sinθ となり、入力電圧Ｅinの波形変化とともに波形が変化す
る。
【００１７】このように、入力電圧Ｅinが全波整流波形
の昇圧チョッパ回路を利用したアクティブフィルタ方式
の電圧コンバータでは、一定の待機電圧Ｖ1 が得られな
い。
の昇圧チョッパ回路を利用したアクティブフィルタ方式
の電圧コンバータでは、一定の待機電圧Ｖ1 が得られな
い。
【００１８】本発明の目的は、かかる問題を解消し、１
次側コイルを全波整流波形の入力電圧が供給されるチョ
ッパコイルとする待機トランスを用いて待機電圧を得る
に際し、一定の待機電圧を得ることができるようにした
昇圧チョッパ回路を提供することにある。
次側コイルを全波整流波形の入力電圧が供給されるチョ
ッパコイルとする待機トランスを用いて待機電圧を得る
に際し、一定の待機電圧を得ることができるようにした
昇圧チョッパ回路を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、１次側コイルを全波整流された入力電圧
が供給されるチョークコイルとし、これと磁気的に結合
された巻数が等しい２つの２次側コイルをコイル対とし
てＭ個（但し、Ｍは１以上の整数）のコイル対を備えた
待機トランスを設け、夫々のコイル対に対し、一方の２
次側コイルの誘起電圧をフォワード整流平滑と、他方の
２次側コイルの誘起電圧をフライバック整流平滑し、夫
々の整流平滑電圧を同極性で加え合わせるようにする。
に、本発明は、１次側コイルを全波整流された入力電圧
が供給されるチョークコイルとし、これと磁気的に結合
された巻数が等しい２つの２次側コイルをコイル対とし
てＭ個（但し、Ｍは１以上の整数）のコイル対を備えた
待機トランスを設け、夫々のコイル対に対し、一方の２
次側コイルの誘起電圧をフォワード整流平滑と、他方の
２次側コイルの誘起電圧をフライバック整流平滑し、夫
々の整流平滑電圧を同極性で加え合わせるようにする。
【００２０】フォワード整流平滑による電圧は入力電圧
と同様に波形変化する電圧であり、また、フライバック
整流平滑電圧は入力電圧とは逆に波形変化する電圧であ
る。そこで、これに整流平滑電圧を同極性で加え合わせ
ることにより、波形変化が互いに相殺されて、一定電圧
の待機電圧が得られる。
と同様に波形変化する電圧であり、また、フライバック
整流平滑電圧は入力電圧とは逆に波形変化する電圧であ
る。そこで、これに整流平滑電圧を同極性で加え合わせ
ることにより、波形変化が互いに相殺されて、一定電圧
の待機電圧が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は本発明による昇圧チョッパ回路の
一実施形態を用いたアクティブフィルタ方式の電圧コン
バータを示す回路図であって、９ａはトランス、１３は
スイッチングダイオード、１４，１５は平滑コンデンサ
であり、図５に対応する部分には同一符号を付けて重複
する説明を省略する。また、図２は図１の各部の電圧波
形を示す図である。
より説明する。図１は本発明による昇圧チョッパ回路の
一実施形態を用いたアクティブフィルタ方式の電圧コン
バータを示す回路図であって、９ａはトランス、１３は
スイッチングダイオード、１４，１５は平滑コンデンサ
であり、図５に対応する部分には同一符号を付けて重複
する説明を省略する。また、図２は図１の各部の電圧波
形を示す図である。
【００２２】同図において、トランス９ａは、巻数Ｎ0
の一次側コイルを昇圧チョッパ回路のチョッパコイルＬ
0とすることは、図５に示した昇圧チョッパ回路と同様
であるが、巻数Ｎ1の２次側コイルＬ1と巻数Ｎ2の２次
コイルＬ2とをチョッパコイルＬ0と同一ボビンに巻いた
簡単な構成のものである。但し、これら２次側コイルＬ
1,Ｌ2は、巻方向が互いに逆であり、かつ巻数Ｎ1，Ｎ2
は等しくＮ1＝Ｎ2である。
の一次側コイルを昇圧チョッパ回路のチョッパコイルＬ
0とすることは、図５に示した昇圧チョッパ回路と同様
であるが、巻数Ｎ1の２次側コイルＬ1と巻数Ｎ2の２次
コイルＬ2とをチョッパコイルＬ0と同一ボビンに巻いた
簡単な構成のものである。但し、これら２次側コイルＬ
1,Ｌ2は、巻方向が互いに逆であり、かつ巻数Ｎ1，Ｎ2
は等しくＮ1＝Ｎ2である。
【００２３】いま、ブリッジダイオード２から出力され
る全波整流波形の入力電圧Ｅinを、上記と同様、図２
（ａ）に示すように、 Ｅin＝Ｖin・｜sinθ｜ とすると、チョッパコイルＬ0の両端電圧は、図６
（ｂ）と同様、図２（ｂ）に示すように、正極性のパル
ス電圧と負極性のパルス電圧とが交互に配列されるパル
ス電圧波形となり、スイッチングＦＥＴ３がONとなるこ
とによる正極性のパルス電圧波形の列の包絡線は、入力
電圧Ｅinの波形と同様に、 Ｖin・｜sinθ｜ であり、また、スイッチングＦＥＴ３がOFFとなること
による負極性のパルス電圧波形の列の包絡線は、入力電
圧Ｅinの波形とは逆に、 Ｖ0−Ｖin・｜sinθ｜ となる。
る全波整流波形の入力電圧Ｅinを、上記と同様、図２
（ａ）に示すように、 Ｅin＝Ｖin・｜sinθ｜ とすると、チョッパコイルＬ0の両端電圧は、図６
（ｂ）と同様、図２（ｂ）に示すように、正極性のパル
ス電圧と負極性のパルス電圧とが交互に配列されるパル
ス電圧波形となり、スイッチングＦＥＴ３がONとなるこ
とによる正極性のパルス電圧波形の列の包絡線は、入力
電圧Ｅinの波形と同様に、 Ｖin・｜sinθ｜ であり、また、スイッチングＦＥＴ３がOFFとなること
による負極性のパルス電圧波形の列の包絡線は、入力電
圧Ｅinの波形とは逆に、 Ｖ0−Ｖin・｜sinθ｜ となる。
【００２４】そして、トランス９ａの２次側コイルＬ1
からは、図２（ｃ）に示すように、スイッチングダイオ
ード１０の整流作用により、その包絡線が、 （Ｎ1／Ｎ0）・（Ｖin・｜sinθ｜） として表わされるフォワード整流電圧が誘起される。ま
た、トランス９ａの２次側コイルＬ2からは、図２
（ｄ）に示すように、スイッチングダイオード１３の整
流作用により、その包絡線は、 （Ｎ1／Ｎ0）・（Ｖ0−Ｖin・｜sinθ｜） として表わされるフライバック整流電圧が誘起される。
からは、図２（ｃ）に示すように、スイッチングダイオ
ード１０の整流作用により、その包絡線が、 （Ｎ1／Ｎ0）・（Ｖin・｜sinθ｜） として表わされるフォワード整流電圧が誘起される。ま
た、トランス９ａの２次側コイルＬ2からは、図２
（ｄ）に示すように、スイッチングダイオード１３の整
流作用により、その包絡線は、 （Ｎ1／Ｎ0）・（Ｖ0−Ｖin・｜sinθ｜） として表わされるフライバック整流電圧が誘起される。
【００２５】フォワード整流電圧が夫々平滑コンデンサ
１４で平滑されることにより、上記包絡線とほぼ同じ波
形の平滑電圧Ｖ1が得られ、また、フライバック整流電
圧が平滑コンデンサ１５で平滑されることにより、上記
包絡線とほぼ同じ波形の平滑電圧Ｖ2が得られ、これら
が同極性で加え合わされることにより、図２（ｅ）に示
すように、 Ｖ3＝（Ｎ1／Ｎ0)・Ｖ0 （但し、Ｎ1＝Ｎ2であ
る） なる一定の待機電圧Ｖ3が得られることになる。
１４で平滑されることにより、上記包絡線とほぼ同じ波
形の平滑電圧Ｖ1が得られ、また、フライバック整流電
圧が平滑コンデンサ１５で平滑されることにより、上記
包絡線とほぼ同じ波形の平滑電圧Ｖ2が得られ、これら
が同極性で加え合わされることにより、図２（ｅ）に示
すように、 Ｖ3＝（Ｎ1／Ｎ0)・Ｖ0 （但し、Ｎ1＝Ｎ2であ
る） なる一定の待機電圧Ｖ3が得られることになる。
【００２６】このようにして、この実施形態では、専用
の待機トランスを別途用いる必要がなく、かつ入力電圧
Ｅinが全波整流電圧であっても、待機負荷１２に対する
待機電圧Ｖ3 を一定の電圧とすることができる。
の待機トランスを別途用いる必要がなく、かつ入力電圧
Ｅinが全波整流電圧であっても、待機負荷１２に対する
待機電圧Ｖ3 を一定の電圧とすることができる。
【００２７】図３は本発明による昇圧チョッパ回路の他
の実施形態を用いたアクティブフィルタ方式の電圧コン
バータを示す回路図であって、９ｂはトランス、１６，
１７はスイッチングダイオード、１８，１９は平滑コン
デンサ、２０はスイッチングＦＥＴ、２１はスイッチン
グトランス、２２はスイッチングダイオード、２３は平
滑コンデンサ、２４は制御回路であり、図１に対応する
部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
の実施形態を用いたアクティブフィルタ方式の電圧コン
バータを示す回路図であって、９ｂはトランス、１６，
１７はスイッチングダイオード、１８，１９は平滑コン
デンサ、２０はスイッチングＦＥＴ、２１はスイッチン
グトランス、２２はスイッチングダイオード、２３は平
滑コンデンサ、２４は制御回路であり、図１に対応する
部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２８】同図において、トランス９ｂは、図１での
トランス９ａの構成に、さらに、巻数Ｎ3の２次側コイ
ルＬ3とこれとは巻き方向が逆で巻数がＮ4の２次側コイ
ルＬ4を追加したものである。これら２次側コイルＬ3，
Ｌ4は１次側コイルＬ0，２次側コイルＬ1，Ｌ2と同じボ
ビンに巻かれており、巻数Ｎ3，Ｎ4は等しくＮ3＝Ｎ4で
ある。
トランス９ａの構成に、さらに、巻数Ｎ3の２次側コイ
ルＬ3とこれとは巻き方向が逆で巻数がＮ4の２次側コイ
ルＬ4を追加したものである。これら２次側コイルＬ3，
Ｌ4は１次側コイルＬ0，２次側コイルＬ1，Ｌ2と同じボ
ビンに巻かれており、巻数Ｎ3，Ｎ4は等しくＮ3＝Ｎ4で
ある。
【００２９】そして、２次側コイルＬ4とスイッチング
ダイオード１６と平滑コンデンサ１８とで、２次側コイ
ルＬ1とスイッチングダイオード１０と平滑コンデンサ
１４とでのように、フォワード整流平滑電圧が得られ、
また、２次側コイルＬ3とスイッチングダイオード１７
と平滑コンデンサ１９とで、２次側コイルＬ2とスイッ
チングダイオード１３と平滑コンデンサ１５とでのよう
に、フライバック整流平滑電圧が得られ、これら整流平
滑電圧を同極性で加えあわせることにより、 Ｖ4＝（Ｎ3／Ｎ0）・Ｖ0 （但し、Ｎ3＝Ｎ4） の一定の出力電圧Ｖ4 が得られる。
ダイオード１６と平滑コンデンサ１８とで、２次側コイ
ルＬ1とスイッチングダイオード１０と平滑コンデンサ
１４とでのように、フォワード整流平滑電圧が得られ、
また、２次側コイルＬ3とスイッチングダイオード１７
と平滑コンデンサ１９とで、２次側コイルＬ2とスイッ
チングダイオード１３と平滑コンデンサ１５とでのよう
に、フライバック整流平滑電圧が得られ、これら整流平
滑電圧を同極性で加えあわせることにより、 Ｖ4＝（Ｎ3／Ｎ0）・Ｖ0 （但し、Ｎ3＝Ｎ4） の一定の出力電圧Ｖ4 が得られる。
【００３０】この出力電圧Ｖ4は、２次側コイルＬ3,Ｌ4
の巻数Ｎ3,Ｎ4（但し、Ｎ3＝Ｎ4）を適宜設定すること
により、制御回路６，２４の電源電圧として用いる。こ
のようにして、この実施形態では、制御回路６，２７の
電源電圧を、専用の電源装置を用いることなく、得るこ
とができる。
の巻数Ｎ3,Ｎ4（但し、Ｎ3＝Ｎ4）を適宜設定すること
により、制御回路６，２４の電源電圧として用いる。こ
のようにして、この実施形態では、制御回路６，２７の
電源電圧を、専用の電源装置を用いることなく、得るこ
とができる。
【００３１】また、平滑コンデンサ５と主負荷７との間
には、フライバック方式のスイッチング回路が設けられ
ている。即ち、このフライバック方式のスイッチング回
路は、スイッチングトランス２１とスイッチングＦＥＴ
２０とスイッチングダイオード２２と平滑コンデンサ２
３とから構成されている。平滑コンデンサ５の正側電極
はスイッチングトランス２１の巻数Ｎ5の１次側コイル
Ｌ5の・印で示す一方の端子に接続され、平滑コンデン
サ５の負側電極は、スイッチングＦＥＴ２０を介してス
イッチングトランス２１の一次側コイルＬ5の他方の端
子に接続されている。スイッチングトランス２１の巻数
Ｎ6の２次側コイルＬ6は１次側コイルＬ５と逆方向に巻
き付けられており、その・印で示す一方の端子が平滑コ
ンデンサ２３の負側電極に、他方の端子がスイッチング
ダイオード２２を介して平滑コンデンサ２３の正側電極
に接続されている。この平滑コンデンサ２３に得られる
充電電圧Ｅ0が主負荷７に供給される。
には、フライバック方式のスイッチング回路が設けられ
ている。即ち、このフライバック方式のスイッチング回
路は、スイッチングトランス２１とスイッチングＦＥＴ
２０とスイッチングダイオード２２と平滑コンデンサ２
３とから構成されている。平滑コンデンサ５の正側電極
はスイッチングトランス２１の巻数Ｎ5の１次側コイル
Ｌ5の・印で示す一方の端子に接続され、平滑コンデン
サ５の負側電極は、スイッチングＦＥＴ２０を介してス
イッチングトランス２１の一次側コイルＬ5の他方の端
子に接続されている。スイッチングトランス２１の巻数
Ｎ6の２次側コイルＬ6は１次側コイルＬ５と逆方向に巻
き付けられており、その・印で示す一方の端子が平滑コ
ンデンサ２３の負側電極に、他方の端子がスイッチング
ダイオード２２を介して平滑コンデンサ２３の正側電極
に接続されている。この平滑コンデンサ２３に得られる
充電電圧Ｅ0が主負荷７に供給される。
【００３２】制御回路２４は、スイッチングＦＥＴ２０
を一定の周波数でON，OFF制御することにより、アクテ
ィブフィルタ方式の電圧コンバータの出力電圧Ｖ0をチ
ョッピングしてスイッチングトランス２１の１次側コイ
ルＬ5に供給するようにするが、このとき、フライバッ
ク方式のスイッチング回路の出力電圧Ｅ0を検出し、こ
の出力電圧Ｅ0が一定の所定電圧となるように、スイッ
チングＦＥＴ２０のON，OFFのデューティを調整する。
を一定の周波数でON，OFF制御することにより、アクテ
ィブフィルタ方式の電圧コンバータの出力電圧Ｖ0をチ
ョッピングしてスイッチングトランス２１の１次側コイ
ルＬ5に供給するようにするが、このとき、フライバッ
ク方式のスイッチング回路の出力電圧Ｅ0を検出し、こ
の出力電圧Ｅ0が一定の所定電圧となるように、スイッ
チングＦＥＴ２０のON，OFFのデューティを調整する。
【００３３】ここで、フライバック方式のスイッチング
回路の出力電圧Ｅ0は、アクティブフィルタ方式の電圧
コンバータの出力電圧をＶ0、スイッチングＦＥＴ２０
のON，OFF期間をＴON，ＴOFFとすると、 Ｅ0＝Ｖ0・（ＴON／ＴOFF）・（Ｎ6／Ｎ5） となる。
回路の出力電圧Ｅ0は、アクティブフィルタ方式の電圧
コンバータの出力電圧をＶ0、スイッチングＦＥＴ２０
のON，OFF期間をＴON，ＴOFFとすると、 Ｅ0＝Ｖ0・（ＴON／ＴOFF）・（Ｎ6／Ｎ5） となる。
【００３４】このようにして、この実施形態では、１次
側コイルに磁気的に結合した２個の２次側コイルをコイ
ル対とし、かかるコイル対を待機負荷８と制御回路６，
２４毎に設けることにより、同じボビンを持つトランス
９ｂから、夫々に対し、一定の電源電圧を得ることがで
きる。
側コイルに磁気的に結合した２個の２次側コイルをコイ
ル対とし、かかるコイル対を待機負荷８と制御回路６，
２４毎に設けることにより、同じボビンを持つトランス
９ｂから、夫々に対し、一定の電源電圧を得ることがで
きる。
【００３５】なお、この実施形態では、待機負荷８と制
御回路６，２４に常時一定の所定電源電圧を供給するよ
うにしたが、制御回路６，２４が異なる値の電源電圧を
必要とするときには、夫々毎にトランス９ｂに２個の２
次側コイルなどを設けて夫々の電源電圧を発生させるこ
とができるし、一般に、Ｍ個（但し、Ｍは１以上の整
数）の常時電源電圧の印加が必要な待機負荷（この待機
負荷としては、制御回路も含む）がある場合、夫々毎に
トランス９ｂに２個ずつ、上記と同様にして、同じ所定
巻数の２次側コイルを設け、夫々についてフォワード整
流平滑電圧とフライバック整流平滑電圧を発生させて同
極性で加えあわせることにより、夫々の待機負荷毎の一
定の所定電源電圧を得るようにすることができる。
御回路６，２４に常時一定の所定電源電圧を供給するよ
うにしたが、制御回路６，２４が異なる値の電源電圧を
必要とするときには、夫々毎にトランス９ｂに２個の２
次側コイルなどを設けて夫々の電源電圧を発生させるこ
とができるし、一般に、Ｍ個（但し、Ｍは１以上の整
数）の常時電源電圧の印加が必要な待機負荷（この待機
負荷としては、制御回路も含む）がある場合、夫々毎に
トランス９ｂに２個ずつ、上記と同様にして、同じ所定
巻数の２次側コイルを設け、夫々についてフォワード整
流平滑電圧とフライバック整流平滑電圧を発生させて同
極性で加えあわせることにより、夫々の待機負荷毎の一
定の所定電源電圧を得るようにすることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
チョークコイルと磁気的に結合させたコイルを有する簡
単な構成のトランスを用いることにより、専用の高価で
大型の待機トランスを不要として、一定の待機電圧を得
ることができる。
チョークコイルと磁気的に結合させたコイルを有する簡
単な構成のトランスを用いることにより、専用の高価で
大型の待機トランスを不要として、一定の待機電圧を得
ることができる。
【図１】本発明による昇圧チョッパ回路の一実施形態を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図２】図１の各部の電圧波形を示す図である。
【図３】本発明による昇圧チョッパ回路の他の実施形態
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図４】従来の昇圧チョッパ回路を応用したアクティブ
フィルタ方式の電圧コンバータを示す回路図である。
フィルタ方式の電圧コンバータを示す回路図である。
【図５】図４に示した従来例に待機電力を取り出し手段
を設けた構成を示す回路図である。
を設けた構成を示す回路図である。
【図６】図５に示した電圧コンバータでの各部の電圧波
形を示す図である。
形を示す図である。
１ 交流電源 ２ ブリッジダイオード ３ スイッチングＦＥＴ ４ スイッチングダイオード ５ 平滑コンデンサ ６ 制御回路 ７ 主負荷 ８ 電流検出抵抗 ９ａ，９ｂ 待機トランス １０ スイッチングダイオード １２ 待機負荷 １３ スイッチングダイオード １４，１５ 平滑コンデンサ １６，１７ スイッチングダイオード １８，１９ 平滑コンデンサ ２０ スイッチングＦＥＴ ２１ スイッチングトランス ２２ スイッチングダイオード ２３ 平滑コンデンサ ２４ 制御回路
Claims (3)
- 【請求項１】 全波整流波形の電圧を入力電圧とし、該
入力電圧がチョッピングされてチョッパコイルに供給さ
れる昇圧チョッパ回路において、 該チョッパコイルと磁気的に結合された同じ巻数の２個
のコイルを一組のコイル対として、該コイル対をＭ個
（但し、Ｍは１以上の整数）設け、 該コイル対の夫々毎に、同じコイル対での一方の該コイ
ルの誘起電圧をフォワード整流平滑して第１の整流平滑
電圧を得、他方の該コイルの誘起電圧をフライバック整
流平滑して第２の整流電圧を得、該第１，第２の整流平
滑電圧を同極性で加え合わせて負荷に供給することを特
徴とする昇圧チョッパ回路。 - 【請求項２】 請求項１において、 同じ前記コイル対を形成する２個の前記コイルの巻数が
同一であることを特徴とする昇圧チョッパ回路。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記Ｍ個のコイル対の各コイルが前記チョッパコイルと
同一ボビンに巻き付けられてトランスを形成することを
特徴とする昇圧チョッパ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9049108A JPH10248247A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 昇圧チョッパ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9049108A JPH10248247A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 昇圧チョッパ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248247A true JPH10248247A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12821891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9049108A Pending JPH10248247A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 昇圧チョッパ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10248247A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000324824A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-11-24 | Sarnoff Corp | スイッチング電源機構及びスイッチング電源機構作動方法 |
| US6713990B1 (en) | 1999-08-09 | 2004-03-30 | Moteurs Leroy-Somer | Device for producing electricity having voltage-booster chopper circuit with an IGBT transistor |
| JP2016195532A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 発電システムおよびエネルギー貯蔵システム |
| DE102016125291A1 (de) * | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Kögel & Willinger GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Reinhard Kögel, 78086 Brigachtal, Frank Willinger, 75223 Niefern-Öschelbronn) | Doppelphasiges Schaltnetzteil |
-
1997
- 1997-03-04 JP JP9049108A patent/JPH10248247A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000324824A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-11-24 | Sarnoff Corp | スイッチング電源機構及びスイッチング電源機構作動方法 |
| US6713990B1 (en) | 1999-08-09 | 2004-03-30 | Moteurs Leroy-Somer | Device for producing electricity having voltage-booster chopper circuit with an IGBT transistor |
| JP2016195532A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 発電システムおよびエネルギー貯蔵システム |
| DE102016125291A1 (de) * | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Kögel & Willinger GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Reinhard Kögel, 78086 Brigachtal, Frank Willinger, 75223 Niefern-Öschelbronn) | Doppelphasiges Schaltnetzteil |
| DE102016125291B4 (de) * | 2016-12-21 | 2019-10-31 | Kögel & Willinger GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Reinhard Kögel, 78086 Brigachtal, Frank Willinger, 75223 Niefern-Öschelbronn) | Doppelphasiges Schaltnetzteil |
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