JPH0937555A - 直流コンバータ装置 - Google Patents
直流コンバータ装置Info
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Abstract
に直流コンバータ装置の小型化及び軽量化を図る。 【構成】 本発明の直流コンバータ装置では、MOS-
FET5のオン・オフ動作により断続された電流がチョ
ークコイル10の第1の巻線10aに流れて第2の巻線
10bに電圧が誘起され、ダイオードブリッジ2の整流
出力電圧とチョークコイル10の第2の巻線10bの誘
起電圧との和の電圧が平滑コンデンサ3に印加される。
これにより、交流周波数の1周期の広い範囲に亘り平滑
コンデンサ3を充電できる。このため、第1及び第2の
巻線10a、10bを有するチョークコイル10を追加し
た程度の簡素な回路構成で入力力率の改善を図ることが
できる。また、チョークコイル10は高周波で使用する
のでインダクタンスの小さい、小型でかつ軽量のもので
よい。したがって、直流コンバータ装置の小型化及び軽
量化を図ることができる。
Description
に簡素な回路構成で交流入力の力率を改善した直流コン
バータ装置に関するものである。
を直流電力に変換する直流コンバータ装置は、従来から
電子機器及び電気機器の分野で広く用いられている。例
えば図22に示す従来の直流コンバータ装置は、商用交
流電源0と、商用交流電源0にフィルタ回路1を介して
接続された整流回路としてのダイオードブリッジ2と、
ダイオードブリッジ2の出力端子に接続された平滑コン
デンサ3と、1次及び2次巻線4a、4bを有するトラン
ス4と、平滑コンデンサ3の両端に接続されたトランス
4の1次巻線4aとスイッチング素子としてのMOS-F
ET5との直列回路とを備えている。図22の直流コン
バータ装置の動作は次の通りである。商用交流電源0か
らの交流入力はフィルタ回路1を通してダイオードブリ
ッジ2により全波整流される。ダイオードブリッジ2か
らの全波整流出力は平滑コンデンサ3により平滑され、
リプル成分を含む略直流の平滑コンデンサ3の両端の電
圧はトランス4の1次巻線4a及びMOS-FET5から
成る直列回路に印加される。このとき、MOS-FET
5のゲート端子に制御信号VGを付与してMOS-FET
5をオン・オフ動作させることにより、平滑コンデンサ
3の両端の電圧がトランス4の1次巻線4aに断続的に
印加されると共に2次巻線4bに電圧が誘起される。ト
ランス4の2次巻線4bに誘起された電圧は、整流ダイ
オード6及び出力コンデンサ7から成る整流平滑回路に
より整流平滑され、出力端子8、9間に直流出力が発生
する。
す従来の直流コンバータ装置では、商用交流電源0、フ
ィルタ回路1、ダイオードブリッジ2及び平滑コンデン
サ3により形成されるコンバータ入力部が所謂コンデン
サ入力型となっているため、図23(B)に示すように交
流入力電流IINが図23(A)に示す交流入力電圧VINの
最大値付近でしか流れず、パルス状の交流入力電流波形
となる。したがって、交流入力の力率が0.5〜0.6程
度と低くなる欠点があった。交流入力の力率を改善する
には、例えば整流回路に十分にインダクタンスの大きい
チョークコイルを挿入すればよいが、チョークコイルが
大形でかつ重量が大きくなる欠点がある。また、最近で
は力率改善用の前置コンバータを設けて電子的に力率を
改善するアクティブコンバータ方式も提案されている
が、この方式は部品点数も多く、大型化、高価格化、相
互干渉等の欠点がある。
力の力率を改善できると共に小型でかつ軽量の直流コン
バータ装置を提供することを目的とする。
の直流コンバータ装置は、交流電源と、該交流電源に接
続された整流回路と、該整流回路の出力端子に接続され
た平滑コンデンサと、複数の巻線を有するトランスと、
前記平滑コンデンサの両端に接続された前記トランスの
1次巻線とスイッチング素子との直列回路とを備え、前
記スイッチング素子をオン・オフ動作させることにより
前記トランスの2次巻線から整流平滑回路を介して直流
出力を取り出す。この直流コンバータ装置では、第1の
巻線及び第2の巻線を有するチョークコイルを備え、該
チョークコイルの第1の巻線が前記トランスの1次巻線
とスイッチング素子との直列回路中に直列に接続され、
前記チョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と前記
平滑コンデンサとの間に接続されている。「請求項2」
に係る発明の直流コンバータ装置では、前記チョークコ
イルの第2の巻線と直列に整流素子が接続されている。
「請求項3」に係る発明の直流コンバータ装置では、前
記チョークコイルの第2の巻線及び前記整流素子の接続
点と前記整流回路及び前記平滑コンデンサの接続点との
間に他の整流素子が接続されている。「請求項4」に係
る発明の直流コンバータ装置では、前記整流素子及び前
記平滑コンデンサの接続点と前記整流回路及び前記チョ
ークコイルの第2の巻線の接続点との間に他の整流素子
が接続されている。「請求項5」に係る発明の直流コン
バータ装置では、前記整流回路及び前記チョークコイル
の第2の巻線の接続点と前記整流回路及び前記他の整流
素子の接続点との間にコンデンサが接続されている。
バータ装置では、第1の巻線及び第2の巻線を有するチ
ョークコイルと、該チョークコイルの第1の巻線と直列
に接続されたコンデンサとを備え、直列に接続された前
記チョークコイルの第1の巻線及び前記コンデンサが前
記トランスの1次巻線と並列に接続され、前記チョーク
コイルの第2の巻線が前記整流回路と前記平滑コンデン
サとの間に接続されている。「請求項7」に係る発明の
直流コンバータ装置では、前記チョークコイルの第2の
巻線と直列に整流素子が接続されている。
バータ装置では、第1の巻線及び第2の巻線を有するチ
ョークコイルと、該チョークコイルの第1の巻線と直列
に接続された整流素子とを備え、直列に接続された前記
チョークコイルの第1の巻線及び前記整流素子が前記ト
ランスの1次巻線と並列に接続され、前記チョークコイ
ルの第2の巻線が前記整流回路と前記平滑コンデンサと
の間に接続されている。「請求項9」に係る発明の直流
コンバータ装置では、前記チョークコイルの第2の巻線
と直列に他の整流素子が接続されている。
ンバータ装置では、第1の巻線及び第2の巻線を有する
チョークコイルを備え、該チョークコイルの第1の巻線
が前記トランスの2次巻線と前記整流平滑回路との間に
直列に接続され、前記チョークコイルの第2の巻線が前
記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に接続されてい
る。「請求項11」に係る発明の直流コンバータ装置で
は、前記チョークコイルの第2の巻線と直列に整流素子
が接続されている。
ンバータ装置では、交流電源と、該交流電源に接続され
た整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された第1
及び第2の平滑コンデンサの直列回路と、前記第1及び
第2の平滑コンデンサの直列回路の接続点と前記交流電
源の一端との間に接続された切替手段と、複数の巻線を
有するトランスと、前記第1及び第2の平滑コンデンサ
の直列回路の両端に直列接続された前記トランスの1次
巻線及びスイッチング素子と、第1〜第3の巻線を有す
るチョークコイルとを備え、該チョークコイルの第1の
巻線が前記トランスの1次巻線とスイッチング素子との
直列回路中に直列に接続され、前記チョークコイルの第
2の巻線が前記整流回路の出力端子の一方と前記第1の
平滑コンデンサとの間に接続され、前記チョークコイル
の第3の巻線が前記整流回路の出力端子の他方と前記第
2の平滑コンデンサとの間に接続されている。「請求項
13」に係る発明の直流コンバータ装置では、前記チョ
ークコイルの第2の巻線と直列に第1の整流素子が接続
され、前記チョークコイルの第3の巻線と直列に第2の
整流素子が接続されている。「請求項14」に係る発明
の直流コンバータ装置では、前記チョークコイルの第2
の巻線及び前記第1の整流素子の接続点と前記第1及び
第2の平滑コンデンサの直列回路の接続点との間に第3
の整流素子が接続され、前記第1及び第2の平滑コンデ
ンサの直列回路の接続点と前記チョークコイルの第3の
巻線及び前記第2の整流素子の接続点との間に第4の整
流素子が接続されている。「請求項15」に係る発明の
直流コンバータ装置では、前記整流回路及び前記チョー
クコイルの第2の巻線の接続点と前記整流回路及び前記
チョークコイルの第3の巻線の接続点との間にコンデン
サが接続されている。「請求項16」に係る発明の直流
コンバータ装置では、前記整流回路及び前記チョークコ
イルの第2の巻線の接続点と前記切替手段との間に第1
のコンデンサが接続され、前記切替手段と前記整流回路
及び前記チョークコイルの第3の巻線の接続点との間に
第2のコンデンサが接続されている。
ンバータ装置では、交流電源と、該交流電源に接続され
た整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑
コンデンサと、該平滑コンデンサの両端に接続された第
1及び第2のスイッチング素子の直列回路と、前記第1
及び第2のスイッチング素子の直列回路と並列に接続さ
れた第1及び第2のハーフブリッジ用コンデンサの直列
回路と、複数の巻線を有するトランスと、前記第1及び
第2のスイッチング素子の直列回路の接続点と前記第1
及び第2のハーフブリッジ用コンデンサの直列回路の接
続点との間に接続された前記トランスの1次巻線とを備
え、前記第1及び第2のスイッチング素子をオン・オフ
動作させることにより前記トランスの2次巻線から整流
平滑回路を介して直流出力を取り出す。この直流コンバ
ータ装置では、第1及び第2の巻線の各々を有する第1
及び第2のチョークコイルを備え、前記第1のチョーク
コイルの第1の巻線が前記第1のスイッチング素子と直
列に接続され、前記第2のチョークコイルの第1の巻線
が前記第2のスイッチング素子と直列に接続され、前記
第1のチョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と前
記平滑コンデンサとの間に接続され、前記第2のチョー
クコイルの第2の巻線が前記第1のチョークコイルの第
2の巻線と並列に接続されている。「請求項18」に係
る発明の直流コンバータ装置では、前記第1のチョーク
コイルの第2の巻線と直列に第1の整流素子が接続さ
れ、前記第2のチョークコイルの第2の巻線と直列に第
2の整流素子が接続されている。
ンバータ装置では、交流電源と、該交流電源に接続され
た整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑
コンデンサと、複数の巻線を有するトランスと、前記平
滑コンデンサの両端に接続された前記トランスの第1の
1次巻線及び第1のスイッチング素子の直列回路と、前
記平滑コンデンサの両端に接続された前記トランスの第
2の1次巻線及び第2のスイッチング素子の直列回路と
を備え、前記第1及び第2のスイッチング素子をオン・
オフ動作させることにより前記トランスの2次巻線から
整流平滑回路を介して直流出力を取り出す。この直流コ
ンバータ装置では、第1及び第2の巻線の各々を有する
第1及び第2のチョークコイルを備え、前記第1のチョ
ークコイルの第1の巻線が前記トランスの第1の1次巻
線及び前記第1のスイッチング素子と直列に接続され、
前記第2のチョークコイルの第1の巻線が前記トランス
の第2の1次巻線及び前記第2のスイッチング素子と直
列に接続され、前記第1のチョークコイルの第2の巻線
が前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に接続さ
れ、前記第2のチョークコイルの第2の巻線が前記第1
のチョークコイルの第2の巻線と並列に接続されてい
る。「請求項20」に係る発明の直流コンバータ装置で
は、前記第1のチョークコイルの第2の巻線と直列に第
1の整流素子が接続され、前記第2のチョークコイルの
第2の巻線と直列に第2の整流素子が接続されている。
ンバータ装置では、交流電源と、該交流電源に接続され
た整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑
コンデンサと、該平滑コンデンサの両端に接続された第
1及び第2のスイッチング素子の直列回路と、前記第1
及び第2のスイッチング素子の直列回路と並列に接続さ
れた第1及び第2の電流共振用コンデンサの直列回路
と、複数の巻線を有するトランスと、前記第1及び第2
のスイッチング素子の直列回路の接続点と前記第1及び
第2の電流共振用コンデンサの直列回路の接続点との間
に接続された前記トランスの1次巻線と、前記第1及び
第2のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続された第
1及び第2の電圧共振用コンデンサとを備え、前記第1
及び第2のスイッチング素子をオン・オフ動作させるこ
とにより前記トランスの2次巻線から整流平滑回路を介
して直流出力を取り出す。この直流コンバータ装置で
は、第1及び第2の巻線の各々を有する第1及び第2の
チョークコイルと、第1の方向の電流を許容する向きに
前記第1のチョークコイルの第1の巻線と直列に接続さ
れた第1の整流素子と、第2の方向の電流を許容する向
きに前記第2のチョークコイルの第1の巻線と直列に接
続された第2の整流素子とを備え、前記第1のチョーク
コイルの第1の巻線及び前記第1の整流素子の直列回路
が前記トランスの1次巻線と直列に接続され、前記第2
のチョークコイルの第1の巻線及び前記第2の整流素子
の直列回路が前記第1のチョークコイルの第1の巻線及
び前記第1の整流素子の直列回路と並列に接続され、前
記第1のチョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と
前記平滑コンデンサとの間に接続され、前記第2のチョ
ークコイルの第2の巻線が前記第1のチョークコイルの
第2の巻線と並列に接続されている。「請求項22」に
係る発明の直流コンバータ装置では、前記第1のチョー
クコイルの第2の巻線と直列に第3の整流素子が接続さ
れ、前記第2のチョークコイルの第2の巻線と直列に第
4の整流素子が接続されている。
ンバータ装置では、交流電源と、該交流電源に接続され
た整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑
コンデンサと、該平滑コンデンサの両端に直列に接続さ
れた第1及び第2のスイッチング素子と、複数の巻線を
有するトランスと、前記第1及び第2のスイッチング素
子の各々に対して直列に接続された前記トランスの1次
巻線及び電流共振用コンデンサとを備え、前記第1及び
第2のスイッチング素子をオン・オフ動作させることに
より前記トランスの2次巻線から整流平滑回路を介して
直流出力を取り出す。この直流コンバータ装置では、第
1の巻線及び第2の巻線を有するチョークコイルを備
え、該チョークコイルの第1の巻線が前記第1及び第2
のスイッチング素子の直列回路中に直列に接続され、前
記チョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と前記平
滑コンデンサとの間に接続されている。「請求項24」
に係る発明の直流コンバータ装置では、前記第1及び第
2のスイッチング素子の各々と並列に第1及び第2の電
圧共振用コンデンサが接続されている。「請求項25」
に係る発明の直流コンバータ装置では、前記チョークコ
イルの第2の巻線と直列に整流素子が接続されている。
「請求項26」に係る発明の直流コンバータ装置では、
前記チョークコイルの第2の巻線及び前記整流素子の接
続点と前記整流回路及び前記平滑コンデンサの接続点と
の間に他の整流素子が接続されている。
ンバータ装置では、交流電源と、該交流電源に接続され
た整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された第1
及び第2の平滑コンデンサの直列回路と、前記第1及び
第2の平滑コンデンサの直列回路の接続点と前記交流電
源の一端との間に接続された切替手段と、前記第1及び
第2の平滑コンデンサの直列回路の両端に直列に接続さ
れた第1及び第2のスイッチング素子と、複数の巻線を
有するトランスと、前記第1及び第2のスイッチング素
子の各々に対して直列に接続された前記トランスの1次
巻線及び電流共振用コンデンサとを備え、前記スイッチ
ング素子をオン・オフ動作させることにより前記トラン
スの2次巻線から整流平滑回路を介して直流出力を取り
出す。この直流コンバータ装置では、第1〜第3の巻線
を有するチョークコイルを備え、該チョークコイルの第
1の巻線が前記第1及び第2のスイッチング素子の直列
回路中に直列に接続され、前記チョークコイルの第2の
巻線が前記整流回路の出力端子の一方と前記第1の平滑
コンデンサとの間に接続され、前記チョークコイルの第
3の巻線が前記整流回路の出力端子の他方と前記第2の
平滑コンデンサとの間に接続されている。「請求項2
8」に係る発明の直流コンバータ装置では、前記第1及
び第2のスイッチング素子の各々と並列に第1及び第2
の電圧共振用コンデンサが接続されている。「請求項2
9」に係る発明の直流コンバータ装置では、前記チョー
クコイルの第2の巻線と直列に第1の整流素子が接続さ
れ、前記チョークコイルの第3の巻線と直列に第2の整
流素子が接続されている。「請求項30」に係る発明の
直流コンバータ装置では、前記チョークコイルの第2の
巻線及び前記第1の整流素子の接続点と前記第1及び第
2の平滑コンデンサの直列回路の接続点との間に第3の
整流素子が接続され、前記第1及び第2の平滑コンデン
サの直列回路の接続点と前記チョークコイルの第3の巻
線及び前記第2の整流素子の接続点との間に第4の整流
素子が接続されている。
された電流がチョークコイルの第1の巻線に流れると共
にチョークコイルの第2の巻線に電圧が誘起される。こ
のときに平滑コンデンサに印加される電圧は、整流回路
の整流出力電圧にチョークコイルの第2の巻線に誘起さ
れた電圧を重畳したものとなる。このため、整流回路の
整流出力電圧が平滑コンデンサの電圧よりも低い場合に
おいても、チョークコイルの第2の巻線に誘起された電
圧により平滑コンデンサに充電電流が流れるので、交流
周波数の1周期の広い範囲に亘り平滑コンデンサを充電
できる。これにより、交流入力電流波形が正弦波に近い
形状となるので、交流入力の力率が改善される。したが
って、第1及び第2の巻線を有するチョークコイルを追
加した程度の簡素な回路構成で直流コンバータ装置の交
流入力の力率を改善することができる。また、チョーク
コイルは交流電源の周波数より極めて高いスイッチング
素子のスイッチング周波数で使用するので、インダクタ
ンスの小さいものでよい。このため、小型でかつ軽量の
チョークコイルを使用できる。したがって、直流コンバ
ータ装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
実施例を図1及び図2に基づいて説明する。但し、これ
らの図面では図22及び図23に示す箇所と実質的に同
一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施例の直流コンバータ装置は、図1に示すように、
第1の巻線10a及び第2の巻線10bを有するチョーク
コイル10と、チョークコイル10の第2の巻線10b
と直列に接続される整流素子としてのダイオード11と
を図22の直流コンバータ装置に追加したものである。
チョークコイル10の第1の巻線10aは平滑コンデン
サ3とトランス4の1次巻線4aとの間に直列に接続さ
れ、チョークコイル10の第2の巻線10bはダイオー
ドブリッジ2の正側の出力ライン、即ちダイオードブリ
ッジ2の出力端子の一方と平滑コンデンサ3との間に接
続されている。その他の構成は、図22の直流コンバー
タ装置と同一である。
作について説明する。商用交流電源0からの交流入力は
フィルタ回路1を通してダイオードブリッジ2により全
波整流される。ダイオードブリッジ2からの全波整流出
力は、チョークコイル10の第2の巻線10b及びダイ
オード11を通して平滑コンデンサ3に印加され、平滑
コンデンサ3が充電される。MOS-FET5のゲート
端子に制御信号VGを付与してMOS-FET5をオン・
オフ動作させると、平滑コンデンサ3の両端の電圧がチ
ョークコイル10の第1の巻線10a及びトランス4の
1次巻線4aに断続的に印加され、MOS-FET5がオ
ン状態からオフ状態になるときに2次巻線4bに電圧が
誘起される。トランス4の2次巻線4bの誘起電圧は、
整流ダイオード6及び出力コンデンサ7から成る整流平
滑回路により整流平滑され、出力端子8、9間に直流出
力が発生する。これと同時に、チョークコイル10の第
1の巻線10aに断続的に電流が流れて第2の巻線10b
に交流電圧が誘起される。チョークコイル10の第2の
巻線10bに誘起された電圧はダイオード11により整
流されて平滑コンデンサ3に印加され、平滑コンデンサ
3が充電される。したがって、このときに平滑コンデン
サ3に印加される電圧は、ダイオードブリッジ2の全波
整流出力電圧にチョークコイル10の第2の巻線10b
に誘起された電圧を重畳したものとなる。ここで、MO
S-FET5の制御信号VGの周波数は商用交流電源0の
商用周波数(50〜60Hz)より極めて高い(100k
〜200kHz)ので、チョークコイル10の第2の巻線
10bに誘起される電圧は平滑コンデンサ3の両端の電
圧からダイオードブリッジ2の全波整流出力電圧を差し
引いた電圧よりも大きくなる。このため、ダイオードブ
リッジ2の全波整流出力電圧が平滑コンデンサ3の両端
の電圧よりも低い場合においても、チョークコイル10
の第2の巻線10bに誘起される電圧により平滑コンデ
ンサ3に充電電流が流れる。これにより、商用周波数の
1周期の広い範囲に亘り平滑コンデンサ3を充電するこ
とができる。このときの交流入力電圧VIN及び交流入力
電流IINの各波形を図2(A)及び(B)にそれぞれ示す。
に示すように交流入力電流IINの波形が図2(A)に示す
交流入力電圧VINの正弦波形に近くなるので、交流入力
の力率が改善される。また、チョークコイル10は10
0k〜200kHz程度の高周波で使用するので、インダ
クタンスの小さいものでよい。このため、小型、軽量で
かつ安価なチョークコイルを使用できる。したがって、
簡素な回路構成で、小型軽量かつ安価な直流コンバータ
装置を得ることができる。
能である。例えば図3に示す直流コンバータ装置は、図
1の回路においてチョークコイル10の第2の巻線10
b及びダイオード11の接続点とダイオードブリッジ2
の出力端子の他方及び平滑コンデンサ3の接続点との間
に他の整流素子としてのダイオード16を接続したもの
である。図1の回路では、MOS-FET5がオン状態
になったとき、チョークコイル10の第2の巻線10b
に誘起する電圧が平滑コンデンサ3の電圧に重畳してダ
イオード11に逆方向電圧が印加されるため、ダイオー
ド11には大きな耐圧が要求される。これに対して、図
3の回路ではMOS-FET5がオン状態になるときに
ダイオード11に印加される逆方向のサージ電圧をダイ
オード16によりバイパスさせることができるので、ダ
イオード11に耐圧の低いものを使用できる利点があ
る。また、図4に示す直流コンバータ装置は、図1の回
路においてダイオード11及び平滑コンデンサ3の接続
点とダイオードブリッジ2の出力端子の一方及びチョー
クコイル10の第2の巻線10bの接続点との間に他の
整流素子としてのダイオード17を接続したものであ
る。図1の回路では、商用交流電源0の投入時にチョー
クコイル10の第2の巻線10bを介して平滑コンデン
サ3に突入電流が流れ、チョークコイル10の第1の巻
線10aに極めて大きな電圧が誘起される。このため、
チョークコイル10の第1の巻線10aの誘起電圧に起
因する平滑コンデンサ3への突入電流がMOS-FET
5に内蔵のダイオードに流れてMOS-FET5が破壊
される恐れがある。これに対して、図4の回路ではダイ
オードブリッジ2の全波整流出力電圧による電流もダイ
オード17を介して平滑コンデンサ3に流れるので、突
入電流によるMOS-FET5の破壊を防止できる利点
がある。また、図5に示す直流コンバータ装置は、図3
の回路においてダイオードブリッジ2の出力端子の一方
及びチョークコイル10の第2の巻線10bの接続点と
ダイオードブリッジ2の出力端子の他方及びダイオード
16の接続点との間にコンデンサ34を接続したもので
ある。ここで、平滑コンデンサ3の両端電圧をVC1、ト
ランス4の1次及び2次巻線4a、4bの各々の巻数をP
1、S1、チョークコイル10の第1及び第2の巻線10
a、10bの各々の巻数をN1、N2、出力端子8、9間の
直流出力電圧をVOUTとすると、図3の回路におけるM
OS-FET5のドレイン−ソース端子間の電圧VDSの
最大値は「数1」に示す値となる。
端電圧VC2の最小値は、チョークコイル10の第1の巻
線10aのインダクタンスをLN1、トランス4の1次巻
線4aのインダクタンスをLP1とすると「数2」に示す
値となる。
ン−ソース端子間の電圧VDSの最大値は「数3」に示す
値となる。
ン−ソース端子間の電圧VDSの最大値が「数3」に示す
ように(N1/N2)・VC2の分だけ軽減されるので、図3
の回路に比して耐圧の低いMOS-FET5を使用でき
る利点がある。
の変更実施例を示す。即ち、図1の実施例の回路におい
て、チョークコイル10の第1の巻線10aがトランス
4の1次巻線4aと直列に接続されているのに対して、
図6の実施例の回路では直列に接続されたチョークコイ
ル10の第1の巻線10a及びコンデンサ12をトラン
ス4の1次巻線4aと並列に接続している。図6の回路
の動作は、MOS-FET5がオン状態のとき、トラン
ス4の1次巻線4aに電流が流れると共にチョークコイ
ル10の第1の巻線10aを介してコンデンサ12が充
電される。その後、MOS-FET5がオフ状態になる
と、コンデンサ12が放電してチョークコイル10の第
1の巻線10aに電流が流れ、第2の巻線10bに電圧が
誘起されて第2の巻線10b及びダイオード11を介し
て平滑コンデンサ3に充電電流が流れる。これにより、
ダイオードブリッジ2からチョークコイル10の第2の
巻線10b及びダイオード11を介して平滑コンデンサ
3へ流れる充電電流の急激な増加がコンデンサ12の放
電により抑制されるので、平滑コンデンサ3への充電電
流が徐々に流れる。したがって、図6の回路においても
図1の回路と同様に商用周波数の1周期の広い範囲に亘
り平滑コンデンサ3を充電することができるので、交流
入力の力率が改善される。また、図6の回路においてコ
ンデンサ12の電圧は平滑コンデンサ3の充電電流に左
右されるので、入力電圧の変化に対してチョークコイル
10の第1の巻線10aの印加電圧が自動的に調整され
る。したがって、図6の回路ではチョークコイル10の
第2の巻線10bの誘起電圧を入力電圧の変化に応じて
自動的に調整できる利点を有する。
の変更実施例を示す。即ち、図7に示す実施例の回路
は、図6の回路におけるコンデンサ12をダイオード1
3に置き換えたものである。図7の回路の動作は、MO
S-FET5がオン状態のとき、トランス4の1次巻線
4aに電流が流れると共にチョークコイル10の第1の
巻線10a及びダイオード13に電流が流れる。その
後、MOS-FET5がオフ状態になると、チョークコ
イル10の第1の巻線10aに流れていた電流が遮断さ
れて第2の巻線10bに電圧が誘起され、第2の巻線1
0b及びダイオード11を介して平滑コンデンサ3に充
電電流が流れる。これにより、ダイオードブリッジ2の
全波整流出力電圧が平滑コンデンサ3の両端の電圧より
も低い場合においても、チョークコイル10の第2の巻
線10bに誘起される電圧により平滑コンデンサ3に充
電電流が流れる。したがって、図7の回路においても図
1の回路と同様に商用周波数の1周期の広い範囲に亘り
平滑コンデンサ3を充電することができるので、交流入
力の力率が改善される。
の変更実施例を示す。即ち、図8に示す実施例の回路
は、図1の回路において、トランス4の2次巻線4bの
巻回方向を逆にし、整流ダイオード6及び出力コンデン
サ7で構成された整流平滑回路に還流ダイオード14及
び平滑リアクトル15を追加してフライバック型からフ
ォワード型のコンバータに変更し、チョークコイル10
の第1の巻線10aの接続位置をトランス4の2次巻線
4bと整流ダイオード6との間に変更したものである。
よって、図8の回路の動作は、MOS-FET5がオン
状態になると、トランス4の1次巻線4aに電流が流れ
て2次巻線4bに電圧が誘起され、チョークコイル10
の第1の巻線10aに電流が流れる。これと共に、トラ
ンス4の2次巻線4bの誘起電圧は、チョークコイル1
0の第1の巻線10aを経て整流ダイオード6により整
流され、平滑リアクトル15及び出力コンデンサ7によ
り平滑されて出力端子8、9間に直流出力が発生する。
また、還流ダイオード14は平滑リアクトル15に蓄積
されたエネルギを放電させる。その後、MOS-FET
5がオフ状態になると、トランス4の1次巻線4aに流
れる電流が遮断されると共にチョークコイル10の第1
の巻線10aに流れる電流が遮断されて第2の巻線10b
に電圧が誘起され、チョークコイル10の第2の巻線1
0b及びダイオード11を介して平滑コンデンサ3に充
電電流が流れる。これにより、ダイオードブリッジ2の
全波整流出力電圧が平滑コンデンサ3の両端の電圧より
も低い場合においてもチョークコイル10の第2の巻線
10bに誘起される電圧により、商用周波数の1周期の
広い範囲に亘って平滑コンデンサ3に充電電流を流すこ
とができる。このため、図8に示すフォワード型のコン
バータおいても図1に示すフライバック型のコンバータ
と同様に交流入力の力率が改善される。
の変更実施例を示す。即ち、図9に示す実施例の回路
は、図1の回路における平滑コンデンサ3を第1及び第
2の平滑コンデンサ3a、3bに分割し、第1及び第2の
平滑コンデンサ3a、3bの接続点とダイオードブリッジ
2の入力端子との間に切替手段としての切替スイッチ1
8を接続し、チョークコイル10の第2の巻線10bを
ダイオードブリッジ2の出力端子の一方と第1の平滑コ
ンデンサ3aとの間に接続し、チョークコイル10の第
1及び第2の巻線10a、10bに電磁結合された第3の
巻線10cをダイオードブリッジ2の出力端子の他方と
第2の平滑コンデンサ3bとの間に接続し、チョークコ
イル10の第2の巻線10bと直列に第1の整流素子と
しての第1のダイオード11aを接続し、チョークコイ
ル10の第3の巻線10cと直列に第2の整流素子とし
ての第2のダイオード11bを接続し、チョークコイル
10の第2の巻線10b及び第1のダイオード11aの接
続点と第1及び第2の平滑コンデンサ3a、3bの接続点
との間に第3の整流素子としての第3のダイオード16
aを接続し、第1及び第2の平滑コンデンサ3a、3bの
接続点とチョークコイル10の第3の巻線10c及び第
2のダイオード11bの接続点との間に第4の整流素子
としての第4のダイオード16bを接続したものであ
る。図9の回路では、例えば商用交流電源0の電圧が1
00V系であるときに切替スイッチ18を閉路状態にす
ると、ダイオードブリッジ2及び第1及び第2の平滑コ
ンデンサ3a、3bが倍電圧整流回路として動作し、商用
交流電源0の電圧が200V系であるときに切替スイッ
チ18を開路状態にすると、ダイオードブリッジ2及び
第1及び第2の平滑コンデンサ3a、3bが通常のコンデ
ンサ入力型ブリッジ整流回路として動作する。その他の
動作は図1の回路の動作と略同様である。このため、M
OS-FET5がオフ状態になるときにチョークコイル
10の第2及び第3の巻線10b、10cに誘起される電
圧により、商用周波数の1周期の広い範囲に亘って第1
及び第2の平滑コンデンサ3a、3bに充電電流を流すこ
とができる。したがって、図9の回路においても図1の
回路と同様に交流入力の力率が改善される。更に、図9
に示す直流コンバータ装置は切替スイッチ18の切替え
により、100V系入力及び200系入力のいずれでも
動作させることができる利点を有する。なお、図9に示
す実施例において、図10に示すようにダイオードブリ
ッジ2及びチョークコイル10の第2の巻線10bの接
続点とダイオードブリッジ2及びチョークコイルの第3
の巻線の接続点との間にコンデンサ34を接続した場合
は、図5に示す実施例と同様に耐圧の低いMOS-FE
T5を使用できる。また、図11に示すようにダイオー
ドブリッジ2及びチョークコイル10の第2の巻線10
bの接続点と切替スイッチ18との間に第1のコンデン
サ34aを接続し、切替スイッチ18とダイオードブリ
ッジ2及びチョークコイル10の第3の巻線10cの接
続点との間に第2のコンデンサ34bを接続した場合に
おいても、図10の場合と略同様の効果が得られる。
ータップ型及び共振型等の他の直流コンバータ装置にも
適用できる。図12〜図14は、本発明をそれぞれハー
フブリッジ型、センタータップ型及び共振型のコンバー
タに適用した場合の実施例を示す。図12〜図14にお
いて、6a、6bは整流ダイオード、19、20は第1、
第2のスイッチング素子としての第1、第2のMOS-
FET、21、22は第1、第2のハーフブリッジ用コ
ンデンサ、23、24は第1及び第2のチョークコイ
ル、23a、23bは第1のチョークコイルの第1、第2
の巻線、24a、24bは第2のチョークコイルの第1、
第2の巻線、25〜28はダイオード、29、30は第
1、第2の電流共振用コンデンサ、31、32は第1、
第2の電圧共振用コンデンサを示し、図13において、
4a、4cは第1、第2の1次巻線を示す。
1及び第2のMOS-FET19、20を接続し、第1
及び第2のMOS-FET19、20の各々に対して直
列にトランス4の1次巻線4a及び電流共振用コンデン
サ33を接続し、第1及び第2のMOS-FET19、
20の各々と並列に第1及び第2の電圧共振用コンデン
サ31、32を接続し、トランス4の2次巻線4bに整
流ダイオード6a、6b及び出力コンデンサ7から成る整
流平滑回路を接続して構成された共振型コンバータに対
して図3に示す実施例と略同様な変更を行なった場合の
実施例を図15に示す。図15の回路の動作は、第1及
び第2のMOS-FET19、20を交互にオン・オフ
動作させると、トランス4内の漏洩インダクタンスと電
流共振用コンデンサ33との共振作用によりトランス4
の1次巻線4aに正弦波状の共振電流が流れる。第1及
び第2のMOS-FET19、20のターンオフ時に
は、トランス4の1次巻線4aと第1及び第2の電圧共
振用コンデンサ31、32とが電圧共振して第1及び第
2のMOS-FET19、20の両端に正弦波状の共振
電圧が発生する。トランス4の1次巻線4aに流れる電
流により2次巻線4bに電圧が誘起され、この誘起電圧
は整流ダイオード6a、6b及び出力コンデンサ7から成
る整流平滑回路により整流平滑されて出力端子8、9間
に直流出力が発生する。これと同時に、チョークコイル
10の第1の巻線10aに断続的に電流が流れて第2の
巻線10bに交流電圧が誘起される。チョークコイル1
0の第2の巻線10bに誘起された交流電圧はダイオー
ド11により整流されて平滑コンデンサ3に印加され、
平滑コンデンサ3が充電される。したがって、このとき
に平滑コンデンサ3に印加される電圧は、ダイオードブ
リッジ2の全波整流出力電圧にチョークコイル10の第
2の巻線10bに誘起された電圧を重畳したものとな
る。このため、図15の回路においても商用周波数の1
周期の広い範囲に亘って平滑コンデンサ3に充電電流を
流すことができ、図16(B)に示すように交流入力電流
IINの波形が図16(A)に示す交流入力電圧VINの正弦
波形に近くなるので、図1の回路と同様に交流入力の力
率が改善される。また、第1のMOS-FET19がオ
ン状態になるときにダイオード11に印加される逆方向
のサージ電圧がダイオード16によりバイパスされるの
で、図3の回路と同様にダイオード11に耐圧の低いも
のを使用できる利点がある。
施例と略同様の変更を行なった場合の実施例を図17に
示す。図17の回路では図9に示す実施例と同様に、例
えば商用交流電源0の電圧が100V系であるときに切
替スイッチ18を閉路状態にすると、ダイオードブリッ
ジ2及び第1及び第2の平滑コンデンサ3a、3bが倍電
圧整流回路として動作し、商用交流電源0の電圧が20
0V系であるときに切替スイッチ18を開路状態にする
と、ダイオードブリッジ2及び第1及び第2の平滑コン
デンサ3a、3bが通常のコンデンサ入力型ブリッジ整流
回路として動作する。その他の動作は図13の回路の動
作と略同様である。このため、チョークコイル10の第
2及び第3の巻線10b、10cに誘起される電圧によ
り、商用周波数の1周期の広い範囲に亘って第1及び第
2の平滑コンデンサ3a、3bに充電電流を流すことがで
きる。したがって、図17の回路においても図13の回
路と同様に交流入力の力率が改善される。更に、図17
に示す直流コンバータ装置は図9に示す実施例と同様
に、切替スイッチ18を商用交流電源0の電圧に応じて
切替えることにより、100V系入力及び200系入力
のいずれでも動作させることができる利点を有する。
においても、図1に示す実施例と同様に複数の巻線を有
するチョークコイル10(23、24)を追加した程度
の簡素な回路構成で交流入力の力率を改善することがで
きる。また、図6〜図17に示す各実施例のチョークコ
イル10(23、24)は図1に示す実施例と同様にイ
ンダクタンスの小さなものでよいので、小型、軽量でか
つ安価なチョークコイルを使用できる。したがって、図
1に示す実施例と同様に小型軽量かつ安価な直流コンバ
ータ装置を得ることができる。
されず、更に種々の変更が可能である。例えば、図1、
図6〜図9、図12〜図15及び図17に示す各実施例
においてダイオードブリッジ2を高速ダイオードで構成
した場合には、ダイオード11、11a、11b、25、
26を省略することができる。図9、図15及び図17
に示す各実施例では、ダイオード16、16a、16bも
省略することができる。図1に示す実施例において、ダ
イオードブリッジ2を高速ダイオードで構成してダイオ
ード11を省略した例を図18に示す。また、図6〜図
8及び図12〜図14に示す各実施例において、図3又
は図4に示す実施例と同様にダイオード16又はダイオ
ード17を追加して、図3又は図4に示す実施例と同等
の効果を得ることができる。また、図1、図3〜図5、
図9〜図11及び図18に示す各実施例ではチョークコ
イル10の第1の巻線10aを平滑コンデンサ3とトラ
ンス4の1次巻線4aとの間に直列に接続した例を示し
たが、MOS-FET5と平滑コンデンサ3との間又は
トランス4の1次巻線4aとMOS-FET5との間に直
列にチョークコイル10の第1の巻線10aを接続して
もよい。また、図15及び図17に示す各実施例ではチ
ョークコイル10の第1の巻線10aを平滑コンデンサ
3と第1のMOS-FET19との間に直列に接続した
例を示したが、第1のMOS-FET19と第2のMO
S-FET20との間又は第2のMOS-FET20と平
滑コンデンサ3との間に直列にチョークコイル10の第
1の巻線10aを接続してもよい。また、図1、図3〜
図8、図15及び図18に示す各実施例において、ダイ
オードブリッジ2の負側の出力ライン、即ちダイオード
ブリッジ2の出力端子の他方と平滑コンデンサ3との間
にチョークコイル10の第2の巻線10bを接続しても
よい。これと同様に、図12〜図14に示す各実施例に
おいて、ダイオードブリッジ2の負側の出力ライン、即
ちダイオードブリッジ2の出力端子の他方と平滑コンデ
ンサ3との間に第1及び第2のチョークコイル23、2
4の各々の第2の巻線23b、24bを接続してもよい。
図19は図3に示す実施例においてチョークコイル10
の第2の巻線10b及びダイオード11をダイオードブ
リッジ2の負側の出力ラインに接続した例を示し、図2
0は図3に示す実施例においてチョークコイル10の第
2の巻線10b及びダイオード11をダイオードブリッ
ジ2の負側の出力ラインに接続すると共にチョークコイ
ル10の第1の巻線10aをMOS-FET5と平滑コン
デンサ3との間に直列に接続した例を示し、図21は図
3に示す実施例においてチョークコイル10の第2の巻
線10b及びダイオード11をダイオードブリッジ2の
負側の出力ラインに接続すると共にチョークコイル10
の第1の巻線10aをトランス4の1次巻線4aとMOS
-FET5との間に直列に接続した例を示す。また、上
記の各実施例におけるMOS-FET5のゲート端子に
付与する制御信号VGの制御方式は、周波数一定のPW
M(パルス幅変調)制御、周波数可変のPFM(パルス
周波数変調)制御又はその他の制御方式のいずれでもよ
い。また、上記の各実施例におけるチョークコイル10
(23、24)は空隙を有する磁心に複数の巻線が巻回
されたトランスでもよい。更に、上記の各実施例ではス
イッチング素子としてMOS-FETを使用した例を示
したが、バイポーラ形トランジスタ、接合型FET(J
-FET)、SCR(逆阻止3端子サイリスタ)等の他
のスイッチング素子を使用してもよい。
有するチョークコイルを追加した程度の簡素な回路構成
で交流入力の力率を改善できるので、力率改善用の前置
コンバータは不要である。このため、回路構成が簡素で
部品点数が少なく、小型、軽量でかつ安価な直流コンバ
ータ装置を得ることができる。また、力率改善用の前置
コンバータを使用しないので、スイッチング素子及び前
置コンバータ間の相互干渉が発生しない利点がある。ま
た、小型、軽量でかつ安価なチョークコイルを使用でき
るので、チョークコイルを小型軽量化して直流コンバー
タ装置の小型化、軽量化及び低価格化を図ることができ
る。
の電気回路図
電流IINを示す波形図
す電気回路図
を示す電気回路図
す電気回路図
ータ装置の電気回路図
ータ装置の電気回路図
ータ装置の電気回路図
ータ装置の電気回路図
示す電気回路図
例を示す電気回路図
ッジ型コンバータに適用した例を示す電気回路図
ップ型コンバータに適用した例を示す電気回路図
バータに適用した例を示す電気回路図
コンバータの実施例を示す電気回路図
入力電流IINを示す波形図
コンバータの実施例を示す電気回路図
イオードブリッジに変更した例を示す電気回路図
図
図
図
路図
入力電流IINを示す波形図
イオードブリッジ(整流回路)、3...平滑コンデン
サ、4...トランス、4a...1次巻線、4b...
2次巻線、5...MOS-FET(スイッチング素
子)、6...整流ダイオード、7...出力コンデン
サ、8,9...出力端子、10...チョークコイ
ル、10a...第1の巻線、10b...第2の巻線、
10c...第3の巻線、11,13...ダイオード
(整流素子)、12,34...コンデンサ、1
4...還流ダイオード、15...平滑リアクトル、
16,17...ダイオード(他の整流素子)、1
8...切替スイッチ(切替手段)、19,20...
第1,第2のMOS-FET(第1,第2のスイッチン
グ素子)、21,22...第1,第2のハーフブリッ
ジ用コンデンサ、23...第1のチョークコイル、2
3a...第1の巻線、23b...第2の巻線、2
4...第2のチョークコイル、24a...第1の巻
線、24b...第2の巻線、25〜28...ダイオ
ード、29,30...第1,第2の電流共振用コンデ
ンサ、31,32...第1,第2の電圧共振用コンデ
ンサ、33...電流共振用コンデンサ
Claims (30)
- 【請求項1】 交流電源と、該交流電源に接続された整
流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コン
デンサと、複数の巻線を有するトランスと、前記平滑コ
ンデンサの両端に接続された前記トランスの1次巻線と
スイッチング素子との直列回路とを備え、前記スイッチ
ング素子をオン・オフ動作させることにより前記トラン
スの2次巻線から整流平滑回路を介して直流出力を取り
出す直流コンバータ装置において、 第1の巻線及び第2の巻線を有するチョークコイルを備
え、該チョークコイルの第1の巻線が前記トランスの1
次巻線とスイッチング素子との直列回路中に直列に接続
され、前記チョークコイルの第2の巻線が前記整流回路
と前記平滑コンデンサとの間に接続されたことを特徴と
する直流コンバータ装置。 - 【請求項2】 前記チョークコイルの第2の巻線と直列
に整流素子が接続された「請求項1」に記載の直流コン
バータ装置。 - 【請求項3】 前記チョークコイルの第2の巻線及び前
記整流素子の接続点と前記整流回路及び前記平滑コンデ
ンサの接続点との間に他の整流素子が接続された「請求
項2」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項4】 前記整流素子及び前記平滑コンデンサの
接続点と前記整流回路及び前記チョークコイルの第2の
巻線の接続点との間に他の整流素子が接続された「請求
項2」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項5】 前記整流回路及び前記チョークコイルの
第2の巻線の接続点と前記整流回路及び前記他の整流素
子の接続点との間にコンデンサが接続された「請求項
3」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項6】 交流電源と、該交流電源に接続された整
流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コン
デンサと、複数の巻線を有するトランスと、前記平滑コ
ンデンサの両端に接続された前記トランスの1次巻線と
スイッチング素子との直列回路とを備え、前記スイッチ
ング素子をオン・オフ動作させることにより前記トラン
スの2次巻線から整流平滑回路を介して直流出力を取り
出す直流コンバータ装置において、 第1の巻線及び第2の巻線を有するチョークコイルと、
該チョークコイルの第1の巻線と直列に接続されたコン
デンサとを備え、直列に接続された前記チョークコイル
の第1の巻線及び前記コンデンサが前記トランスの1次
巻線と並列に接続され、前記チョークコイルの第2の巻
線が前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に接続さ
れたことを特徴とする直流コンバータ装置。 - 【請求項7】 前記チョークコイルの第2の巻線と直列
に整流素子が接続された「請求項6」に記載の直流コン
バータ装置。 - 【請求項8】 交流電源と、該交流電源に接続された整
流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コン
デンサと、複数の巻線を有するトランスと、前記平滑コ
ンデンサの両端に接続された前記トランスの1次巻線と
スイッチング素子との直列回路とを備え、前記スイッチ
ング素子をオン・オフ動作させることにより前記トラン
スの2次巻線から整流平滑回路を介して直流出力を取り
出す直流コンバータ装置において、 第1の巻線及び第2の巻線を有するチョークコイルと、
該チョークコイルの第1の巻線と直列に接続された整流
素子とを備え、直列に接続された前記チョークコイルの
第1の巻線及び前記整流素子が前記トランスの1次巻線
と並列に接続され、前記チョークコイルの第2の巻線が
前記整流回路と前記平滑コンデンサとの間に接続された
ことを特徴とする直流コンバータ装置。 - 【請求項9】 前記チョークコイルの第2の巻線と直列
に他の整流素子が接続された「請求項8」に記載の直流
コンバータ装置。 - 【請求項10】 交流電源と、該交流電源に接続された
整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コ
ンデンサと、複数の巻線を有するトランスと、前記平滑
コンデンサの両端に接続された前記トランスの1次巻線
とスイッチング素子との直列回路とを備え、前記スイッ
チング素子をオン・オフ動作させることにより前記トラ
ンスの2次巻線から整流平滑回路を介して直流出力を取
り出す直流コンバータ装置において、 第1の巻線及び第2の巻線を有するチョークコイルを備
え、該チョークコイルの第1の巻線が前記トランスの2
次巻線と前記整流平滑回路との間に直列に接続され、前
記チョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と前記平
滑コンデンサとの間に接続されたことを特徴とする直流
コンバータ装置。 - 【請求項11】 前記チョークコイルの第2の巻線と直
列に整流素子が接続された「請求項10」に記載の直流
コンバータ装置。 - 【請求項12】 交流電源と、該交流電源に接続された
整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された第1及
び第2の平滑コンデンサの直列回路と、前記第1及び第
2の平滑コンデンサの直列回路の接続点と前記交流電源
の一端との間に接続された切替手段と、複数の巻線を有
するトランスと、前記第1及び第2の平滑コンデンサの
直列回路の両端に直列接続された前記トランスの1次巻
線及びスイッチング素子とを備え、前記スイッチング素
子をオン・オフ動作させることにより前記トランスの2
次巻線から整流平滑回路を介して直流出力を取り出す直
流コンバータ装置において、 第1〜第3の巻線を有するチョークコイルを備え、該チ
ョークコイルの第1の巻線が前記トランスの1次巻線と
スイッチング素子との直列回路中に直列に接続され、前
記チョークコイルの第2の巻線が前記整流回路の出力端
子の一方と前記第1の平滑コンデンサとの間に接続さ
れ、前記チョークコイルの第3の巻線が前記整流回路の
出力端子の他方と前記第2の平滑コンデンサとの間に接
続されたことを特徴とする直流コンバータ装置。 - 【請求項13】 前記チョークコイルの第2の巻線と直
列に第1の整流素子が接続され、前記チョークコイルの
第3の巻線と直列に第2の整流素子が接続された「請求
項12」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項14】 前記チョークコイルの第2の巻線及び
前記第1の整流素子の接続点と前記第1及び第2の平滑
コンデンサの直列回路の接続点との間に第3の整流素子
が接続され、前記第1及び第2の平滑コンデンサの直列
回路の接続点と前記チョークコイルの第3の巻線及び前
記第2の整流素子の接続点との間に第4の整流素子が接
続された「請求項13」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項15】 前記整流回路及び前記チョークコイル
の第2の巻線の接続点と前記整流回路及び前記チョーク
コイルの第3の巻線の接続点との間にコンデンサが接続
された「請求項14」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項16】 前記整流回路及び前記チョークコイル
の第2の巻線の接続点と前記切替手段との間に第1のコ
ンデンサが接続され、前記切替手段と前記整流回路及び
前記チョークコイルの第3の巻線の接続点との間に第2
のコンデンサが接続された「請求項14」に記載の直流
コンバータ装置。 - 【請求項17】 交流電源と、該交流電源に接続された
整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コ
ンデンサと、該平滑コンデンサの両端に接続された第1
及び第2のスイッチング素子の直列回路と、前記第1及
び第2のスイッチング素子の直列回路と並列に接続され
た第1及び第2のハーフブリッジ用コンデンサの直列回
路と、複数の巻線を有するトランスと、前記第1及び第
2のスイッチング素子の直列回路の接続点と前記第1及
び第2のハーフブリッジ用コンデンサの直列回路の接続
点との間に接続された前記トランスの1次巻線とを備
え、前記第1及び第2のスイッチング素子をオン・オフ
動作させることにより前記トランスの2次巻線から整流
平滑回路を介して直流出力を取り出す直流コンバータ装
置において、 第1及び第2の巻線の各々を有する第1及び第2のチョ
ークコイルを備え、前記第1のチョークコイルの第1の
巻線が前記第1のスイッチング素子と直列に接続され、
前記第2のチョークコイルの第1の巻線が前記第2のス
イッチング素子と直列に接続され、前記第1のチョーク
コイルの第2の巻線が前記整流回路と前記平滑コンデン
サとの間に接続され、前記第2のチョークコイルの第2
の巻線が前記第1のチョークコイルの第2の巻線と並列
に接続されたことを特徴とする直流コンバータ装置。 - 【請求項18】 前記第1のチョークコイルの第2の巻
線と直列に第1の整流素子が接続され、前記第2のチョ
ークコイルの第2の巻線と直列に第2の整流素子が接続
された「請求項17」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項19】 交流電源と、該交流電源に接続された
整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コ
ンデンサと、複数の巻線を有するトランスと、前記平滑
コンデンサの両端に接続された前記トランスの第1の1
次巻線及び第1のスイッチング素子の直列回路と、前記
平滑コンデンサの両端に接続された前記トランスの第2
の1次巻線及び第2のスイッチング素子の直列回路とを
備え、前記第1及び第2のスイッチング素子をオン・オ
フ動作させることにより前記トランスの2次巻線から整
流平滑回路を介して直流出力を取り出す直流コンバータ
装置において、 第1及び第2の巻線の各々を有する第1及び第2のチョ
ークコイルを備え、前記第1のチョークコイルの第1の
巻線が前記トランスの第1の1次巻線及び前記第1のス
イッチング素子と直列に接続され、前記第2のチョーク
コイルの第1の巻線が前記トランスの第2の1次巻線及
び前記第2のスイッチング素子と直列に接続され、前記
第1のチョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と前
記平滑コンデンサとの間に接続され、前記第2のチョー
クコイルの第2の巻線が前記第1のチョークコイルの第
2の巻線と並列に接続されたことを特徴とする直流コン
バータ装置。 - 【請求項20】 前記第1のチョークコイルの第2の巻
線と直列に第1の整流素子が接続され、前記第2のチョ
ークコイルの第2の巻線と直列に第2の整流素子が接続
された「請求項19」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項21】 交流電源と、該交流電源に接続された
整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コ
ンデンサと、該平滑コンデンサの両端に接続された第1
及び第2のスイッチング素子の直列回路と、前記第1及
び第2のスイッチング素子の直列回路と並列に接続され
た第1及び第2の電流共振用コンデンサの直列回路と、
複数の巻線を有するトランスと、前記第1及び第2のス
イッチング素子の直列回路の接続点と前記第1及び第2
の電流共振用コンデンサの直列回路の接続点との間に接
続された前記トランスの1次巻線と、前記第1及び第2
のスイッチング素子にそれぞれ並列に接続された第1及
び第2の電圧共振用コンデンサとを備え、前記第1及び
第2のスイッチング素子をオン・オフ動作させることに
より前記トランスの2次巻線から整流平滑回路を介して
直流出力を取り出す直流コンバータ装置において、 第1及び第2の巻線の各々を有する第1及び第2のチョ
ークコイルと、第1の方向の電流を許容する向きに前記
第1のチョークコイルの第1の巻線と直列に接続された
第1の整流素子と、第2の方向の電流を許容する向きに
前記第2のチョークコイルの第1の巻線と直列に接続さ
れた第2の整流素子とを備え、前記第1のチョークコイ
ルの第1の巻線及び前記第1の整流素子の直列回路が前
記トランスの1次巻線と直列に接続され、前記第2のチ
ョークコイルの第1の巻線及び前記第2の整流素子の直
列回路が前記第1のチョークコイルの第1の巻線及び前
記第1の整流素子の直列回路と並列に接続され、前記第
1のチョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と前記
平滑コンデンサとの間に接続され、前記第2のチョーク
コイルの第2の巻線が前記第1のチョークコイルの第2
の巻線と並列に接続されたことを特徴とする直流コンバ
ータ装置。 - 【請求項22】 前記第1のチョークコイルの第2の巻
線と直列に第3の整流素子が接続され、前記第2のチョ
ークコイルの第2の巻線と直列に第4の整流素子が接続
された「請求項21」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項23】 交流電源と、該交流電源に接続された
整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された平滑コ
ンデンサと、該平滑コンデンサの両端に直列に接続され
た第1及び第2のスイッチング素子と、複数の巻線を有
するトランスと、前記第1及び第2のスイッチング素子
の各々に対して直列に接続された前記トランスの1次巻
線及び電流共振用コンデンサとを備え、前記第1及び第
2のスイッチング素子をオン・オフ動作させることによ
り前記トランスの2次巻線から整流平滑回路を介して直
流出力を取り出す直流コンバータ装置において、 第1の巻線及び第2の巻線を有するチョークコイルを備
え、該チョークコイルの第1の巻線が前記第1及び第2
のスイッチング素子の直列回路中に直列に接続され、前
記チョークコイルの第2の巻線が前記整流回路と前記平
滑コンデンサとの間に接続されたことを特徴とする直流
コンバータ装置。 - 【請求項24】 前記第1及び第2のスイッチング素子
の各々と並列に第1及び第2の電圧共振用コンデンサが
接続された「請求項23」に記載の直流コンバータ装
置。 - 【請求項25】 前記チョークコイルの第2の巻線と直
列に整流素子が接続された「請求項23」又は「請求項
24」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項26】 前記チョークコイルの第2の巻線及び
前記整流素子の接続点と前記整流回路及び前記平滑コン
デンサの接続点との間に他の整流素子が接続された「請
求項25」に記載の直流コンバータ装置。 - 【請求項27】 交流電源と、該交流電源に接続された
整流回路と、該整流回路の出力端子に接続された第1及
び第2の平滑コンデンサの直列回路と、前記第1及び第
2の平滑コンデンサの直列回路の接続点と前記交流電源
の一端との間に接続された切替手段と、前記第1及び第
2の平滑コンデンサの直列回路の両端に直列に接続され
た第1及び第2のスイッチング素子と、複数の巻線を有
するトランスと、前記第1及び第2のスイッチング素子
の各々に対して直列に接続された前記トランスの1次巻
線及び電流共振用コンデンサとを備え、前記スイッチン
グ素子をオン・オフ動作させることにより前記トランス
の2次巻線から整流平滑回路を介して直流出力を取り出
す直流コンバータ装置において、 第1〜第3の巻線を有するチョークコイルを備え、該チ
ョークコイルの第1の巻線が前記第1及び第2のスイッ
チング素子の直列回路中に直列に接続され、前記チョー
クコイルの第2の巻線が前記整流回路の出力端子の一方
と前記第1の平滑コンデンサとの間に接続され、前記チ
ョークコイルの第3の巻線が前記整流回路の出力端子の
他方と前記第2の平滑コンデンサとの間に接続されたこ
とを特徴とする直流コンバータ装置。 - 【請求項28】 前記第1及び第2のスイッチング素子
の各々と並列に第1及び第2の電圧共振用コンデンサが
接続された「請求項27」に記載の直流コンバータ装
置。 - 【請求項29】 前記チョークコイルの第2の巻線と直
列に第1の整流素子が接続され、前記チョークコイルの
第3の巻線と直列に第2の整流素子が接続された「請求
項27」又は「請求項28」に記載の直流コンバータ装
置。 - 【請求項30】 前記チョークコイルの第2の巻線及び
前記第1の整流素子の接続点と前記第1及び第2の平滑
コンデンサの直列回路の接続点との間に第3の整流素子
が接続され、前記第1及び第2の平滑コンデンサの直列
回路の接続点と前記チョークコイルの第3の巻線及び前
記第2の整流素子の接続点との間に第4の整流素子が接
続された「請求項29」に記載の直流コンバータ装置。
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