JP7027989B2 - 電源装置、電源システム、及び電源装置におけるac商用電圧のゼロクロス点検出方法 - Google Patents
電源装置、電源システム、及び電源装置におけるac商用電圧のゼロクロス点検出方法 Download PDFInfo
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Description
AC商用電源の交流電圧を直流電圧に変換するアクティブPFC機能を搭載した絶縁型フライバック方式のAC/DCコンバータと、
前記AC/DCコンバータの出力の直流電圧からリップル電圧波形を取り出すACカップリング部又はオフセット部と、
前記ACカップリング部又はオフセット部の後段に接続され、前記リップル電圧波形を半波にする半波整流回路、及び該半波整流回路の後段に接続され、前記半波を基に2値信号を出力するシュミットトリガ回路を備えるゼロクロス点検出部と、を備え、
前記AC/DCコンバータから出力された直流電圧には、周波数特徴として、前記AC商用電源の倍の周波数のリップル電圧が現れ、
前記ゼロクロス点検出部は、前記AC商用電源の交流電圧のゼロクロス点とほぼ合致する、前記ACカップリング部又はオフセット部で取り出される前記リップル電圧波形の位相の上から下へ0と交差する点に基づいて、前記AC商用電源の交流電圧のゼロクロス点を検出する
電源装置、を提供する。
図1は、本発明の実施形態に係る電源装置の構成についての概略図である。
ここで、従来との比較のため、図2~図5を用いて、比較例における、AC商用電源のゼロクロス点およびAC商用電圧検出について説明する。
100V系:80%~160%
200V系:200%~400%
100V系:0.077ms~1.13ms
200V系:0.253ms~1.794ms
電圧全範囲では、0.077ms~1.794ms(0.08ms~1.80msとする)
図6は、本発明のゼロクロス点検出で使用する、リップル電圧波形とAC商用電圧について説明する図である。
図7は、本発明のゼロクロス点検出の波形処理による検出手順について説明する図である。
図10~図12を用いて、本発明のAC商用電圧検出の方法について説明する。
図13は、本発明の図1の電源装置の波形処理回路の詳細な構成例を示す回路図である。なお、図13に示す回路構成は一例であって、各部の上述の図6~図11で示した波形処理が達成できれば、他の回路構成であってもよい。
1 電源装置
2 電源部(アクティブPFC搭載絶縁型フライバックコンバータ)
3 ACカップリング又はオフセット回路
4 ゼロクロス点検出部
5 半波整流回路
6 シュミットトリガ
7 両極性ピーク検出回路(AC商用電圧検出部)
30 システム電源
1 電源装置
10 AC商用電源
100 電源システム
VAC AC商用電圧(交流電圧)
VDC 電源出力のDC電圧(直流電圧)
VRIP リップル電圧波形
Claims (5)
- AC商用電源の交流電圧を直流電圧に変換するアクティブPFC機能を搭載した絶縁型フライバック方式のAC/DCコンバータと、
前記AC/DCコンバータの出力の直流電圧からリップル電圧波形を取り出すACカップリング部又はオフセット部と、
前記ACカップリング部又はオフセット部の後段に接続され、前記リップル電圧波形を半波にする半波整流回路、及び該半波整流回路の後段に接続され、前記半波を基に2値信号を出力するシュミットトリガ回路を備えるゼロクロス点検出部と、を備え、
前記AC/DCコンバータから出力された直流電圧には、周波数特徴として、前記AC商用電源の倍の周波数のリップル電圧が現れ、
前記ゼロクロス点検出部は、前記AC商用電源の交流電圧のゼロクロス点とほぼ合致する、前記ACカップリング部又はオフセット部で取り出される前記リップル電圧波形の位相の上から下へ0と交差する点に基づいて、前記AC商用電源の交流電圧のゼロクロス点を検出する
電源装置。 - 前記ACカップリング部又はオフセット部の後段に、前記リップル電圧波形のピークトゥーピーク電圧を検出するAC商用電圧検出部を備える
請求項1に記載の電源装置。 - 前記AC/DCコンバータは、
ダイオードブリッジ、コンデンサ、高周波トランス、及び整流ダイオードを備える絶縁型フライバック方式のAC/DCコンバータ部と、
コイル及び制御ICを備えるアクティブPFC部と、を備える
請求項1又は2に記載の電源装置。 - 請求項1乃至3にいずれか一項に記載の電源装置と、
前記電源装置と接続されるシステム制御部と、を備え、
前記システム制御部は、前記ACカップリング部又はオフセット部で取り出される前記リップル電圧波形の位相の上から下へ0と交差する点が、前記AC商用電源の交流電圧の本来のゼロクロス点よりも早くなる時間差を、前記シュミットトリガ回路の閾値の特性による遅延の固定値を差し引くことで補正する
電源システム。 - 電源装置におけるAC商用電圧のゼロクロス点検出方法であって、
アクティブPFC機能を搭載した絶縁型フライバック方式のAC/DCコンバータによって、AC商用電源の交流電圧を絶縁しながら直流電圧に変換するステップと、
ACカップリング部又はオフセット部によって、前記AC/DCコンバータの出力の直流電圧から、リップル電圧波形を取り出すステップと、
半波整流回路によって、前記リップル電圧波形を半波にするステップと、
シュミットトリガ回路によって、前記半波を基に2値信号を出力することで、ゼロクロス点を検出するステップと、を有し、
前記直流電圧に変換するステップで出力された直流電圧には、周波数特徴として、前記AC商用電源の倍の周波数のリップル電圧が現れ、
前記ゼロクロス点を検出するステップでは、前記AC商用電源の交流電圧のゼロクロス点とほぼ合致する、前記ACカップリング部又はオフセット部で取り出される前記リップル電圧波形の位相の上から下へ0と交差する点に基づいて、前記AC商用電源の交流電圧のゼロクロス点を検出する
電源装置におけるAC商用電圧のゼロクロス点検出方法。
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JPH0695809B2 (ja) * | 1986-06-24 | 1994-11-24 | 日本電気株式会社 | リツプルフイルタ回路 |
JP3479624B2 (ja) * | 2000-01-28 | 2003-12-15 | シャープ株式会社 | スイッチング電源装置 |
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