JPH05219744A - 高力率形スイッチング電源装置 - Google Patents
高力率形スイッチング電源装置Info
- Publication number
- JPH05219744A JPH05219744A JP5716292A JP5716292A JPH05219744A JP H05219744 A JPH05219744 A JP H05219744A JP 5716292 A JP5716292 A JP 5716292A JP 5716292 A JP5716292 A JP 5716292A JP H05219744 A JPH05219744 A JP H05219744A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- diode
- inductor
- power supply
- power factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 スイッチング電源装置の１次側に、キャパシ
タ、インダクタおよびダイオ−ド等の数点の部品を追加
することにより、従来のスイッチング電源装置の欠点の
一つであった低入力力率を改善することができる。本発
明は、リンギングチョ−クタイプコンバ−タ（ＲＣＣ）
に利用した場合に特に有効であるが、フライバックタイ
プコンバ−タおよびフォワ−ドタイプコンバ−タに使用
しても有効である。 【構成】 スイッチング電源装置の１次側直流電源の正
極と負極の間にキャパシタとダイオ−ドおよびインダク
タを接続したことを特徴とするスイッチング電源装置。
タ、インダクタおよびダイオ−ド等の数点の部品を追加
することにより、従来のスイッチング電源装置の欠点の
一つであった低入力力率を改善することができる。本発
明は、リンギングチョ−クタイプコンバ−タ（ＲＣＣ）
に利用した場合に特に有効であるが、フライバックタイ
プコンバ−タおよびフォワ−ドタイプコンバ−タに使用
しても有効である。 【構成】 スイッチング電源装置の１次側直流電源の正
極と負極の間にキャパシタとダイオ−ドおよびインダク
タを接続したことを特徴とするスイッチング電源装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング電源装置
の入力力率の改善に関するものである。
の入力力率の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のスイッチング電源装置の平滑方式
は、整流回路の出力側に直接キャパシタを接続するいわ
ゆるコンデンサインプットタイプが主流であった、この
キャパシタには商用周波数に同期してピ−ク電流が流入
するため入力力率が悪く通常０.５−０.６位であった。
力率を改善する一例として、図１ａに示した通り交流側
に付加物（抵抗また（２）はインダクタ）を挿入する
か、図１ｂに示した通り直流側に付加物（通常インダク
タ）を挿入し力率の改善をはかっていた。図１ａおよび
図１ｂにおいて、１ 交流電源、２ 付加物、３ 整流
回路、４ キャパシタ、５ 変換トランス、６ スイッ
チ素子、７ 制御回路である。図１ａおよび図１ｂのい
ずれにおいてもそれらの挿入物に起因して効率の低下を
ひきおこし、発熱量を増大させ、且つスイッチング電源
装置の大形化を伴いスイッチング電源装置の基本的特徴
である小形、軽量そして高効率を著しくそこない付随し
てコストアップにつながっていた。一方、図１ａおよび
図１ｂの方式を改良する方式として図２に示すいわゆる
アクティブフィルタと呼ばれる一種のチョッパ回路を直
流電源と主ＤＣ／ＤＣコンバ−タ間に挿入するものがあ
る。アクティブフィルタの挿入は、力率の改善には確か
に寄与するが、主コンバ−タとは別に制御回路を含むコ
ンバ−タがさらに一式必要となり（２コンバ−タ）、さ
らに通常主コンバ−タとアクティブフィルタは異なった
周波数で動作するため、両周波数の相違によるビ−ト等
が発生し、ノイズフィルタの選定が重要なウェイトを占
めていた。また、アクティブフィルタも前記例と同じく
スイッチング電源装置の基本的特徴を害する。図２にお
いて、図１ａおよび図１ｂで説明したものと同じものは
同じ符号を付している。それ以外については、８ イン
ダクタ、９ アクティブフィルタのスイッチ素子、１０
ダイオ−ド、１１ 主コンバ−タ、２０ キャパシタ
である。
は、整流回路の出力側に直接キャパシタを接続するいわ
ゆるコンデンサインプットタイプが主流であった、この
キャパシタには商用周波数に同期してピ−ク電流が流入
するため入力力率が悪く通常０.５−０.６位であった。
力率を改善する一例として、図１ａに示した通り交流側
に付加物（抵抗また（２）はインダクタ）を挿入する
か、図１ｂに示した通り直流側に付加物（通常インダク
タ）を挿入し力率の改善をはかっていた。図１ａおよび
図１ｂにおいて、１ 交流電源、２ 付加物、３ 整流
回路、４ キャパシタ、５ 変換トランス、６ スイッ
チ素子、７ 制御回路である。図１ａおよび図１ｂのい
ずれにおいてもそれらの挿入物に起因して効率の低下を
ひきおこし、発熱量を増大させ、且つスイッチング電源
装置の大形化を伴いスイッチング電源装置の基本的特徴
である小形、軽量そして高効率を著しくそこない付随し
てコストアップにつながっていた。一方、図１ａおよび
図１ｂの方式を改良する方式として図２に示すいわゆる
アクティブフィルタと呼ばれる一種のチョッパ回路を直
流電源と主ＤＣ／ＤＣコンバ−タ間に挿入するものがあ
る。アクティブフィルタの挿入は、力率の改善には確か
に寄与するが、主コンバ−タとは別に制御回路を含むコ
ンバ−タがさらに一式必要となり（２コンバ−タ）、さ
らに通常主コンバ−タとアクティブフィルタは異なった
周波数で動作するため、両周波数の相違によるビ−ト等
が発生し、ノイズフィルタの選定が重要なウェイトを占
めていた。また、アクティブフィルタも前記例と同じく
スイッチング電源装置の基本的特徴を害する。図２にお
いて、図１ａおよび図１ｂで説明したものと同じものは
同じ符号を付している。それ以外については、８ イン
ダクタ、９ アクティブフィルタのスイッチ素子、１０
ダイオ−ド、１１ 主コンバ−タ、２０ キャパシタ
である。
【０００３】
【従来技術の問題点】以上述べた如く、従来の力率改善
方式では、スイッチング電源装置の特徴である小形、軽
量、そして高効率を減殺するのみで、抜本的な力率改善
には至らなかった。
方式では、スイッチング電源装置の特徴である小形、軽
量、そして高効率を減殺するのみで、抜本的な力率改善
には至らなかった。
【０００４】
【発明の目的】（３）本発明の目的は、主コンバ−タに
キャパシタ、インダクタおよびダイオ−ドを付加する事
で、制御回路等は不要であり、入力側高調波電流を低減
し、入力力率の改善を主コンバ−タ（１コンバ−タ）で
行うのを特徴とする高力率形スイッチング電源装置の提
供にある。
キャパシタ、インダクタおよびダイオ−ドを付加する事
で、制御回路等は不要であり、入力側高調波電流を低減
し、入力力率の改善を主コンバ−タ（１コンバ−タ）で
行うのを特徴とする高力率形スイッチング電源装置の提
供にある。
【０００５】
【実施例】図３は、本発明の実施例である。図３におい
て、図１ａ、図１ｂおよび図２で説明したものは同じ符
号を付している。それ以外については、１２インダク
タ、１３ダイオ−ド、１４ダイオ−ド、１５ダイオ−
ド、１６直流出力側ダイオ−ド、１７直流出力側キャパ
シタ、１８および１９直流出力端子である。次に、図３
を参照してその動作を説明する。スイッチ素子６を高周
波でオン・オフすると変換トランス５を通して変換トラ
ンスの２次側にエネルギが伝達される。このスイッチ素
子６のオン・オフに同期し、キャパシタ４、インダクタ
１２、ダイオ−ド１５、そしてスイッチ素子６を通して
電流ＩBRが流れ高調波電流を抑制している。
て、図１ａ、図１ｂおよび図２で説明したものは同じ符
号を付している。それ以外については、１２インダク
タ、１３ダイオ−ド、１４ダイオ−ド、１５ダイオ−
ド、１６直流出力側ダイオ−ド、１７直流出力側キャパ
シタ、１８および１９直流出力端子である。次に、図３
を参照してその動作を説明する。スイッチ素子６を高周
波でオン・オフすると変換トランス５を通して変換トラ
ンスの２次側にエネルギが伝達される。このスイッチ素
子６のオン・オフに同期し、キャパシタ４、インダクタ
１２、ダイオ−ド１５、そしてスイッチ素子６を通して
電流ＩBRが流れ高調波電流を抑制している。
【０００６】さらに、細部について検討してみると、ま
ずスイッチ素子６がオンしている状態ではキャパシタ４
に充電しているエネルギは変換トランス５−スイッチ素
子６−ダイオ−ド１３を通して流れ、変換トランスを通
して二次側にエネルギを取出せる。それと同時に図４ａ
に示す通り、電流ＩBRはキャパシタ４−インダクタ１２
−ダイオ−ド１５を通して流れキャパシタ４を充電す
る、次にスイッチ素子６がオフした場合には主回路はす
べてオフとなるが図４ｂに示す通りインダクタ１２に蓄
えられたエネルギがインダクタ１２−ダイオ−ド１４−
キャパシタ４を通して流れキャパシタ４を充電する。
ずスイッチ素子６がオンしている状態ではキャパシタ４
に充電しているエネルギは変換トランス５−スイッチ素
子６−ダイオ−ド１３を通して流れ、変換トランスを通
して二次側にエネルギを取出せる。それと同時に図４ａ
に示す通り、電流ＩBRはキャパシタ４−インダクタ１２
−ダイオ−ド１５を通して流れキャパシタ４を充電す
る、次にスイッチ素子６がオフした場合には主回路はす
べてオフとなるが図４ｂに示す通りインダクタ１２に蓄
えられたエネルギがインダクタ１２−ダイオ−ド１４−
キャパシタ４を通して流れキャパシタ４を充電する。
【０００７】本発明をリンギングチョ−クコンバ−タ
（ＲＣＣ）に応用した場合の各部の電流波形を図５に示
す。（４）比較のために従来のコンデンサインプットタ
イプのコンバ−タの入力電流波形を図６に、そして本発
明によるコンバ−タの入力電流波形を図７に示す。両者
を比較してみると本発明によるコンバ−タの入力電流の
波形がスム−ズであり高調波分が取除かれ入力力率の改
善に寄与していることは明白である。
（ＲＣＣ）に応用した場合の各部の電流波形を図５に示
す。（４）比較のために従来のコンデンサインプットタ
イプのコンバ−タの入力電流波形を図６に、そして本発
明によるコンバ−タの入力電流波形を図７に示す。両者
を比較してみると本発明によるコンバ−タの入力電流の
波形がスム−ズであり高調波分が取除かれ入力力率の改
善に寄与していることは明白である。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、スイ
ッチング電源装置の入力力率を容易に改善することがで
きる。一例として、５０Ｗのスイッチング電源装置にお
いて従来例では入力力率約０.５であったものが、本発
明の回路によれば入力力率を約０.９に改善できる。ま
た、本発明は、リンギングチョ−クタイプコンバ−タ
（ＲＣＣ）に利用した場合特に有効であるが、フライバ
ックタイプコンバ−タおよびフォワ−ドタイプコンバ−
タに使用しても有効である。
ッチング電源装置の入力力率を容易に改善することがで
きる。一例として、５０Ｗのスイッチング電源装置にお
いて従来例では入力力率約０.５であったものが、本発
明の回路によれば入力力率を約０.９に改善できる。ま
た、本発明は、リンギングチョ−クタイプコンバ−タ
（ＲＣＣ）に利用した場合特に有効であるが、フライバ
ックタイプコンバ−タおよびフォワ−ドタイプコンバ−
タに使用しても有効である。
図１ａ 力率改善方式の一例 図１ｂ 力率改善方式の一例 図２ アクティブフィルタ回路 図３ 本発明にもとずく一実施例 図４ａ スイッチ素子６が「オン時」のコンバ−タ
１次側の電流の流れ 図４ｂ スイッチ素子６が「オフ時」のコンバ−タ
１次側電流の流れ 図５ 本発明をリンギングチョ−クコンバ−タに
適用した時の各部の電流波形 図６ 従来のコンイデンサインプット形コンバ−
タの入力電流波形 図７ 本発明を使用した場合コンバ−タの入力電
流波形
１次側の電流の流れ 図４ｂ スイッチ素子６が「オフ時」のコンバ−タ
１次側電流の流れ 図５ 本発明をリンギングチョ−クコンバ−タに
適用した時の各部の電流波形 図６ 従来のコンイデンサインプット形コンバ−
タの入力電流波形 図７ 本発明を使用した場合コンバ−タの入力電
流波形
１ 交流電源 ２ 付加物 （５）３ 整流回路 ４ キャパシタ ５ 変換トランス ６ スイッチ素子 ７ 制御回路 ８ インダクタ ９ アクティブフィルタのスイッチ素子 １０ ダイオ−ド １１ 主コンバ−タ １２ インダクタ １３ ダイオ−ド １４ ダイオ−ド １５ ダイオ−ド １６ 直流出力側ダイオ−ド １７ 直流出力側キャパシタ １８ 直流出力端子 １９ 直流出力端子 ２０ キャパシタ
Claims (1)
- 【請求項１】 スイッチング電源装置において、１次側
直流電源の正極と負極の間に、キャパシタとダイオ−ド
を直列に接続して挿入する。その際ダイオ−ドのプラス
側をキャパシタに接続し、ダイオ−ドのマイナス側は直
流電源の負極に接続する。次にキャパシタとダイオ−ド
の中点にインダクタの一端を接続し、インダクタの他端
には第２および第３のダイオ−ドをあわせ接続する。そ
の際第２および第３のダイオ−ドのマイナス側はインダ
クタに接続し、第２および第３のダイオ−ドのプラス側
はそれぞれ変換トランス１次側巻線の両端に接続する。
スイッチング電源装置においては、１次側に挿入したス
イッチ素子をオン・オフして変換トランスを通してエネ
ルギの変換をしているが、このスイッチ素子のオン・オ
フに同期して、前記キャパシタ、インダクタおよびダイ
オ−ドに電流を流すことによってスイッチング電源装置
の入力電流から高調波電流を除去して入力力率の改善を
行うことを特徴とする高力率形スイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5716292A JPH05219744A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 高力率形スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5716292A JPH05219744A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 高力率形スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219744A true JPH05219744A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=13047873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5716292A Pending JPH05219744A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 高力率形スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05219744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5740022A (en) * | 1995-08-19 | 1998-04-14 | Toko, Inc. | Power factor improving circuit |
| EP0851719A2 (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-01 | Kabushiki Kaisha TEC | Power supply device and discharge lamp lighting device |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP5716292A patent/JPH05219744A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5740022A (en) * | 1995-08-19 | 1998-04-14 | Toko, Inc. | Power factor improving circuit |
| EP0851719A2 (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-01 | Kabushiki Kaisha TEC | Power supply device and discharge lamp lighting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW561672B (en) | DC/DC conversion method and the converter thereof | |
| Huber et al. | Generalized topologies of single-stage input-current-shaping circuits | |
| US6950319B2 (en) | AC/DC flyback converter | |
| US5418704A (en) | Zero-voltage-transition pulse-width-modulated converters | |
| CN111669055B (zh) | 电压转换电路及其控制方法 | |
| JPH0197169A (ja) | 高周波共振型パワーコンバータ | |
| US5640318A (en) | Forward converter for off-line applications | |
| JP4323049B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2002233150A (ja) | 共振型ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| US20060176034A1 (en) | Multi-resonant dc-dc converter | |
| Prado et al. | A high-power-factor electronic ballast using a flyback push-pull integrated converter | |
| EP1001514A2 (en) | Switched power converter with hold-up time and harmonics reduction | |
| EP0058399B1 (en) | High frequency switching circuit | |
| JPH05176532A (ja) | 電源回路 | |
| JPH05219744A (ja) | 高力率形スイッチング電源装置 | |
| Pandhi et al. | An approach for power factor correction of single-phase single-stage three-level AC-DC converter with phase shift modulation | |
| JP2514885B2 (ja) | 直流電源装置 | |
| JPH089639A (ja) | 電力変換装置 | |
| TW561677B (en) | Magnetic amplifier ac/dc converter with primary side regulation | |
| WO2024140791A1 (zh) | 交流直流变换器 | |
| CN211018674U (zh) | 一种Boost脉宽调制PWM交直流转换电源装置 | |
| JP2005192285A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP2003348834A (ja) | 単相昇降圧コンバータ | |
| JPH0630559A (ja) | 共振形スイッチング電源 | |
| JPH11164552A (ja) | 電源装置 |