JPH02269465A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JPH02269465A JPH02269465A JP8981289A JP8981289A JPH02269465A JP H02269465 A JPH02269465 A JP H02269465A JP 8981289 A JP8981289 A JP 8981289A JP 8981289 A JP8981289 A JP 8981289A JP H02269465 A JPH02269465 A JP H02269465A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000003079 width control Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、交流電源から直流電源をつくるスイッチン
グ方式の電源装置（Ａ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ）に関す
石。
グ方式の電源装置（Ａ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ）に関す
石。
（従来の技術）
従来の代表的なＡＣ／ＤＣコンバータの構成を第２図に
示している。この電源装置では、正弦波の交流入力はダ
イオードブリッジからなる整流回路１０で全波整流され
、以下に詳述する昇圧型のチョッパ回路２０に入力され
る。チョッパ回路２０はコントロール回路３０によって
交流電源より充分に高い周波数でオン／オフ駆動される
スイッチング素子Ｑ１と、スイッチング素子Ｑ１ととも
に整流回路１０の出力間に直列接続されたインダクタＬ
１と、スイッチング素子Ｑ１のオフ時にインダクタＬ１
を通して電流が流れるようにスイッチング素子Ｑ１の両
端に直列接続されたダイオードＤ１とコンデンサＣ１と
を有する。コンデンサＣ１は相当大きな容量があり、こ
れの両端から平滑化され電圧安定化（後述）された直流
出力が取り出される。なお、コンデンサＣ２は高周波リ
ップルを吸収するための小容量のコンデンサで、本装置
に必須のものではない。 コントロール回路３０は、ス
イッチング素子Ｑ１を充分に高い一定周波数でオン／オ
フ駆動するとともに、出力電圧ｖ２を一定値に保つよう
にスイッチング素子Ｑ１の駆動パルス幅を制御する（Ｐ
ＷＭ制御）。この制御方式には幾つかの種類がある。
示している。この電源装置では、正弦波の交流入力はダ
イオードブリッジからなる整流回路１０で全波整流され
、以下に詳述する昇圧型のチョッパ回路２０に入力され
る。チョッパ回路２０はコントロール回路３０によって
交流電源より充分に高い周波数でオン／オフ駆動される
スイッチング素子Ｑ１と、スイッチング素子Ｑ１ととも
に整流回路１０の出力間に直列接続されたインダクタＬ
１と、スイッチング素子Ｑ１のオフ時にインダクタＬ１
を通して電流が流れるようにスイッチング素子Ｑ１の両
端に直列接続されたダイオードＤ１とコンデンサＣ１と
を有する。コンデンサＣ１は相当大きな容量があり、こ
れの両端から平滑化され電圧安定化（後述）された直流
出力が取り出される。なお、コンデンサＣ２は高周波リ
ップルを吸収するための小容量のコンデンサで、本装置
に必須のものではない。 コントロール回路３０は、ス
イッチング素子Ｑ１を充分に高い一定周波数でオン／オ
フ駆動するとともに、出力電圧ｖ２を一定値に保つよう
にスイッチング素子Ｑ１の駆動パルス幅を制御する（Ｐ
ＷＭ制御）。この制御方式には幾つかの種類がある。
以上の構成において、スイッチング素子Ｑ１がオンの時
、整流回路１０からスイッチング素子Ｑ１を通してイン
ダクタＬ１に電流が流れ、インダクタＬ１にエネルギー
が蓄積される。このオン期間の電流増加値は、入力電圧
に比例するとともにオン時間に比例する。スイッチング
素子Ｑ１がオフすると、インダクタＬ１に蓄積されたエ
ネルギーの放出による電流が整流回路１０の出力に重畳
されてコンデンサＣ１側に供給される。
、整流回路１０からスイッチング素子Ｑ１を通してイン
ダクタＬ１に電流が流れ、インダクタＬ１にエネルギー
が蓄積される。このオン期間の電流増加値は、入力電圧
に比例するとともにオン時間に比例する。スイッチング
素子Ｑ１がオフすると、インダクタＬ１に蓄積されたエ
ネルギーの放出による電流が整流回路１０の出力に重畳
されてコンデンサＣ１側に供給される。
（発明が解決しようとする課題）
前記のように構成された電源装置において、最初の電源
投入時や停電が復旧した直後には、出力コンデンサＣ１
はほとんど充電されていない状態（出力電圧ｖ２がゼロ
または極めて低い状態）にてチョッパ回路２０に入力電
圧Ｖ１が印加されるので、インダクタＬ１とダイオード
Ｄ１を通してコンデンサＣ１に大きな電流が流れ、コン
デンサＣ１が急速に充電される。この過渡状態での大き
な電流を突入電流と称している。
投入時や停電が復旧した直後には、出力コンデンサＣ１
はほとんど充電されていない状態（出力電圧ｖ２がゼロ
または極めて低い状態）にてチョッパ回路２０に入力電
圧Ｖ１が印加されるので、インダクタＬ１とダイオード
Ｄ１を通してコンデンサＣ１に大きな電流が流れ、コン
デンサＣ１が急速に充電される。この過渡状態での大き
な電流を突入電流と称している。
インダクタＬ１に大きな突入電流が流れてこれが飽和し
てしまうと、インダクタＬ１による電流制限作用がなく
なり、その直後にスイッチング素子Ｑ１がオンしたとき
、スイッチング素子Ｑ１に過大電流が流れてこれを破損
してしまう。
てしまうと、インダクタＬ１による電流制限作用がなく
なり、その直後にスイッチング素子Ｑ１がオンしたとき
、スイッチング素子Ｑ１に過大電流が流れてこれを破損
してしまう。
そこで従来は、突入電流を抑制するための突入電流低減
回路を付加するとともに、インダクタＬ１に大容量のチ
ョークコイルを使用し、突入電流でインダクタＬ１が飽
和しないようにしている。
回路を付加するとともに、インダクタＬ１に大容量のチ
ョークコイルを使用し、突入電流でインダクタＬ１が飽
和しないようにしている。
突入電流低減回路は例えば整流回路１０の入力側に付加
され、電源投入直後（停電復旧直後）の一定期間は電流
制限用の抵抗を通して入力電流を絞るようにした回路で
ある。この回路によって突入電流を余り小さくしすぎる
と、出力電圧ｖ２が規定電圧に達するまでの立上がり時
間が非常に長くなり、電源投入時の応答が非常に悪い装
置になってしまう。そのため突入電流低減回路を設けた
装置でも、電源投入時には定常動作時よりは大きな突入
電流が流れるのが普通である。
され、電源投入直後（停電復旧直後）の一定期間は電流
制限用の抵抗を通して入力電流を絞るようにした回路で
ある。この回路によって突入電流を余り小さくしすぎる
と、出力電圧ｖ２が規定電圧に達するまでの立上がり時
間が非常に長くなり、電源投入時の応答が非常に悪い装
置になってしまう。そのため突入電流低減回路を設けた
装置でも、電源投入時には定常動作時よりは大きな突入
電流が流れるのが普通である。
電源投入時の応答を重視した装置では、突入電流はある
程度大きくなるが、その突入電流によってインダクタＬ
１が飽和しないようにするために、大容量のチョークコ
イルを使用しなければならない。容量の大きなインダク
タは大型になり、装置全体を小型化するという強い要求
に反する主要な原因になっていた。
程度大きくなるが、その突入電流によってインダクタＬ
１が飽和しないようにするために、大容量のチョークコ
イルを使用しなければならない。容量の大きなインダク
タは大型になり、装置全体を小型化するという強い要求
に反する主要な原因になっていた。
この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その目的は、インダクタが比較的小容量で、しかも突
入電流が比較的大き（でも、インダクタが突入電流によ
って飽和しないようにした電源装置を提供することにあ
る。
、その目的は、インダクタが比較的小容量で、しかも突
入電流が比較的大き（でも、インダクタが突入電流によ
って飽和しないようにした電源装置を提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段）
そこでこの発明では、前述した整流回路と昇圧型チョッ
パ回路とを備える電源装置において、前記整流回路の入
力側あるいは出力側と、前記チョッパ回路における前記
ダイオードと前記コンデンサの接続点とを、前記コンデ
ンサの充電方向に結ぶ突入電流バイパス用ダイオードを
付加した。
パ回路とを備える電源装置において、前記整流回路の入
力側あるいは出力側と、前記チョッパ回路における前記
ダイオードと前記コンデンサの接続点とを、前記コンデ
ンサの充電方向に結ぶ突入電流バイパス用ダイオードを
付加した。
（作 用）
前記チョッパ回路のコンデンサがほとんど充電されてい
ない状態にて電源が投入されると、前記整流回路から前
記突入電流バイパス用ダイオードを通して前記コンデン
サに電流が流れ、コンデンサが急速充電される。つまり
チョッパ回路の前記インダクタには突入電流はほとんど
流れない。定常動作時にはチョッパ回路の出力電圧は入
力電圧より高いので、前記突入電流バイパス用ダイオー
ドはカットオフされ、全く動作に支障を来たさない。
ない状態にて電源が投入されると、前記整流回路から前
記突入電流バイパス用ダイオードを通して前記コンデン
サに電流が流れ、コンデンサが急速充電される。つまり
チョッパ回路の前記インダクタには突入電流はほとんど
流れない。定常動作時にはチョッパ回路の出力電圧は入
力電圧より高いので、前記突入電流バイパス用ダイオー
ドはカットオフされ、全く動作に支障を来たさない。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例による電源装置を示している
。整流回路１０および昇圧型のチョッパ回路２０の構成
は第２図と全く同じであり、コントロール回路３０は具
体的に次のように構成されている。
。整流回路１０および昇圧型のチョッパ回路２０の構成
は第２図と全く同じであり、コントロール回路３０は具
体的に次のように構成されている。
整流回路１０の全波整流の出力電圧ｖ１の信号はＶＣＡ
（電圧制御型可変利得増幅器）３２を経て差動増幅器
３３に入力される。チョッパ回路２０のインダクタＬ１
を流れる電流１１が変流器３で検出され、その低周波成
分の信号が差動増幅器３３に入力される。ＰＷＭ （パ
ルス幅制御）回路３１は、この差動増幅器３３の差動出
力に従って動作し、差動出力が最少になるようにスイッ
チング素子Ｑ１の駆動パルス幅（オン時間）を変化させ
る。また、チョッパ回路２０の出力電圧Ｖ２の基準電圧
Ｖｓに対する誤差が誤差増幅器３５で検出され、この出
力がＶＣＡ３２の制御電圧となる。
（電圧制御型可変利得増幅器）３２を経て差動増幅器
３３に入力される。チョッパ回路２０のインダクタＬ１
を流れる電流１１が変流器３で検出され、その低周波成
分の信号が差動増幅器３３に入力される。ＰＷＭ （パ
ルス幅制御）回路３１は、この差動増幅器３３の差動出
力に従って動作し、差動出力が最少になるようにスイッ
チング素子Ｑ１の駆動パルス幅（オン時間）を変化させ
る。また、チョッパ回路２０の出力電圧Ｖ２の基準電圧
Ｖｓに対する誤差が誤差増幅器３５で検出され、この出
力がＶＣＡ３２の制御電圧となる。
つまり本実施例のコントロール回路３０は、インダクタ
Ｌ１を流れる電流Ｉｌの低周波成分の波形が整流回路１
０の出力電圧Ｖ２の波形に追従して変化するようにスイ
ッチング素子Ｑ１の駆動パルス幅を制御する第１の制御
手段と、チョッパ回路２０の出力電圧ｖ２と基準電圧Ｖ
ｓとの誤差を小さくするようにスイッチング素子Ｑ１の
駆動パルス幅を制御する第２の制御手段とを含んでいる
。
Ｌ１を流れる電流Ｉｌの低周波成分の波形が整流回路１
０の出力電圧Ｖ２の波形に追従して変化するようにスイ
ッチング素子Ｑ１の駆動パルス幅を制御する第１の制御
手段と、チョッパ回路２０の出力電圧ｖ２と基準電圧Ｖ
ｓとの誤差を小さくするようにスイッチング素子Ｑ１の
駆動パルス幅を制御する第２の制御手段とを含んでいる
。
本発明の特徴は突入電流バイパス用ダイオードを設けた
点にある。第１図（Ａ）の実施例においては、整流回路
１０の出力側と、チョッパ回路２０におけるダイオード
Ｄ１とコンデンサｃ１の接続点との間に、コンデンサＣ
の充電方向に突入電流バイパス用ダイオードＤ２を挿入
した。また第１図（Ｂ）の実施例では、整流回路１ｏの
入力側と、ダイオードＤ１とをコンデンサｃ１の接続点
との間に、やはりコンデンサＣ１の充電方向に２個の突
入電流バイパス用ダイオードＤ３とＤ４を設けた。
点にある。第１図（Ａ）の実施例においては、整流回路
１０の出力側と、チョッパ回路２０におけるダイオード
Ｄ１とコンデンサｃ１の接続点との間に、コンデンサＣ
の充電方向に突入電流バイパス用ダイオードＤ２を挿入
した。また第１図（Ｂ）の実施例では、整流回路１ｏの
入力側と、ダイオードＤ１とをコンデンサｃ１の接続点
との間に、やはりコンデンサＣ１の充電方向に２個の突
入電流バイパス用ダイオードＤ３とＤ４を設けた。
コンデンサＣ１がほとんど充電されていない状態にて交
流電源が投入されると、（Ａ）図の実施例では整流回路
１０．バイパス用ダイオードＤ２を通してコンデンサＣ
１に大きな電流が流れ、（Ｂ）図の実施例ではバイパス
用ダイオードＤ３、Ｄ４を通してコンデンサＣ１に大き
な電流が流れ、コンデンサＣＩが急速に充電される。そ
の結果大きな突入電流はインダクタＬ１、ダイオードＤ
１にはほとんど流れない。なお、出力電圧Ｖ２がある程
度高くなると、突入電流バイパス用ダイオードＤ２、Ｄ
３、Ｄ４はカットオフし、これらは電源装置の定常動作
に全く支障を来たさない。
流電源が投入されると、（Ａ）図の実施例では整流回路
１０．バイパス用ダイオードＤ２を通してコンデンサＣ
１に大きな電流が流れ、（Ｂ）図の実施例ではバイパス
用ダイオードＤ３、Ｄ４を通してコンデンサＣ１に大き
な電流が流れ、コンデンサＣＩが急速に充電される。そ
の結果大きな突入電流はインダクタＬ１、ダイオードＤ
１にはほとんど流れない。なお、出力電圧Ｖ２がある程
度高くなると、突入電流バイパス用ダイオードＤ２、Ｄ
３、Ｄ４はカットオフし、これらは電源装置の定常動作
に全く支障を来たさない。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、この発明に係る電源装置に
おいては、チョッパ回路の出力コンデンサに向かって流
れる大きな突入電流を流すために突入電流バイパス用ダ
イオードを設け、大きな突入電流がチョッパ回路のイン
ダクタを流れないように構成したので、電源投入時の立
上がり性能を重視して突入電流を相当大きくしても、イ
ンダクタが突入電流によって飽和するおそれがなく、小
容量で小型のインダクタを使用することができ、装置全
体を小型化するのに大いに効果的である。
おいては、チョッパ回路の出力コンデンサに向かって流
れる大きな突入電流を流すために突入電流バイパス用ダ
イオードを設け、大きな突入電流がチョッパ回路のイン
ダクタを流れないように構成したので、電源投入時の立
上がり性能を重視して突入電流を相当大きくしても、イ
ンダクタが突入電流によって飽和するおそれがなく、小
容量で小型のインダクタを使用することができ、装置全
体を小型化するのに大いに効果的である。
第１図（Ａ）（Ｂ）は本発明の第１実施例および第２実
施例による電源装置の構成図、第２図は従来の電源装置
の構成図である。 １０・・・整流回路 ２０・・・チョッパ回路 ３０・・・コントロール回路 Ｌｌ・・・インダクタ Ｑｌ・・・スイッチング素子 Ｄｌ・・・ダイオード Ｃ１・・・コンデンサ Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４・・・突入電流バイパス用ダイオード
施例による電源装置の構成図、第２図は従来の電源装置
の構成図である。 １０・・・整流回路 ２０・・・チョッパ回路 ３０・・・コントロール回路 Ｌｌ・・・インダクタ Ｑｌ・・・スイッチング素子 Ｄｌ・・・ダイオード Ｃ１・・・コンデンサ Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４・・・突入電流バイパス用ダイオード
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 交流電源を全波整流して脈流出力を得る整流回路と； 前記交流電源より充分に高い周波数でオン／オフ駆動さ
れるスイッチング素子と、このスイッチング素子ととも
に前記整流回路の出力間に直列接続されたインダクタと
、前記スイッチング素子のオフ時に前記インダクタを通
して電流が流れるように前記スイッチング素子の両端に
直列接続されたダイオードとコンデンサとを含み、この
コンデンサの両端から平滑された直流出力を得るチョッ
パ回路と； 前記チョッパ回路の出力電圧を安定化させるように前記
スイッチング素子の駆動パルス幅を制御するコントロー
ル回路と； 前記整流回路の入力側あるいは出力側と、前記ダイオー
ドと前記コンデンサの接続点とを、前記コンデンサの充
電方向に結ぶ突入電流バイパス用ダイオードと； を備えたことを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089812A JPH0750982B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1089812A JPH0750982B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269465A true JPH02269465A (ja) | 1990-11-02 |
| JPH0750982B2 JPH0750982B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=13981145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1089812A Expired - Fee Related JPH0750982B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750982B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570192U (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-21 | ティーディーケイ株式会社 | スイッチング電源 |
| JP2001195137A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-19 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
| EP1119096A2 (de) * | 2000-01-18 | 2001-07-25 | Diehl AKO Stiftung & Co. KG | Spannungsstabilisierungsschaltung an einer wechselstromgespeisten Last |
| JP2002374668A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Kyocera Corp | ステップアップｄｃ−ｄｃコンバータ及びこれを用いた携帯端末 |
| EP1501175A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-26 | Alcatel | Method to prevent saturation of an inductor coil and inductor coil circuits for realising such a method |
| WO2006090642A1 (ja) * | 2005-02-22 | 2006-08-31 | Shinji Kudo | 電源装置及びこれを用いたコンピュータ装置 |
| JP2012029387A (ja) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Sharp Corp | 電源装置 |
| WO2012070283A1 (ja) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | シャープ株式会社 | レーザ発光装置、およびこれを用いた車両用灯具 |
| JP2012114338A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Sharp Corp | レーザ発光装置、およびこれを用いた車両用灯具 |
| JP2013198267A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| CN105471290A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-06 | 隆鑫通用动力股份有限公司 | 柴油机调压整流器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6233688U (ja) * | 1985-08-17 | 1987-02-27 | ||
| JPH02223376A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-09-05 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 過渡現象保護回路 |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1089812A patent/JPH0750982B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP1501175A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-26 | Alcatel | Method to prevent saturation of an inductor coil and inductor coil circuits for realising such a method |
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| CN105471290A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-06 | 隆鑫通用动力股份有限公司 | 柴油机调压整流器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750982B2 (ja) | 1995-05-31 |
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