JPS61132071A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPS61132071A JPS61132071A JP25159684A JP25159684A JPS61132071A JP S61132071 A JPS61132071 A JP S61132071A JP 25159684 A JP25159684 A JP 25159684A JP 25159684 A JP25159684 A JP 25159684A JP S61132071 A JPS61132071 A JP S61132071A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power supply
- rectifier
- transistor
- converter
- 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
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
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】
［発明の技術分野］
本発明は、商用電源よりの交流電圧を直流電圧に変換す
る電源装置に係り、特に高調波電流発生量の低減を図っ
たものに関する。
る電源装置に係り、特に高調波電流発生量の低減を図っ
たものに関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
テレビ、ラジオ、ステレオ、電子レンジ等の家庭電器製
品には、交流電圧を直流電圧に変換する電源装置（交直
変換回路）が搭載されている。
品には、交流電圧を直流電圧に変換する電源装置（交直
変換回路）が搭載されている。
また、近年パワーエレクトロニクスの発達により、誘導
電動機の速度ｉｌｌ ａｌｌにインバータ回路が使用さ
れるようになったが、このインバータ回路の前段にも上
記同様の交直変換回路が配置されている。
電動機の速度ｉｌｌ ａｌｌにインバータ回路が使用さ
れるようになったが、このインバータ回路の前段にも上
記同様の交直変換回路が配置されている。
この交直変換回路の一般的回路構成を第３図に示す。同
図１は送電系統を含む交流電源、Ｄはこの交流電源１よ
りの交流電圧を全波整流する整流ｆｉ（一般にはブリッ
ジ接続されたシリコンダイオード群より成る）、Ｃはこ
の整流手段１により全波整流された電圧を平滑する平滑
用コンデンサであり、この平滑用コンデンサＣの両端の
電圧が直流電圧として負荷ＲＬに印加されるようになっ
ている。
図１は送電系統を含む交流電源、Ｄはこの交流電源１よ
りの交流電圧を全波整流する整流ｆｉ（一般にはブリッ
ジ接続されたシリコンダイオード群より成る）、Ｃはこ
の整流手段１により全波整流された電圧を平滑する平滑
用コンデンサであり、この平滑用コンデンサＣの両端の
電圧が直流電圧として負荷ＲＬに印加されるようになっ
ている。
ところで、第３図に示すように、整流器りのすぐ後に平
滑用コンデンサＣが接続される交直変換回路にあっては
、回路のインピーダンスが電源電圧に対して非線形とな
るため、交流電源１に高調波電流が流れる。
滑用コンデンサＣが接続される交直変換回路にあっては
、回路のインピーダンスが電源電圧に対して非線形とな
るため、交流電源１に高調波電流が流れる。
第４図は第３図の回路において交流電源１に流れる電流
と電源電圧との関係を示す波形図である。
と電源電圧との関係を示す波形図である。
高調波電流（奇数次）が発生するために、電圧波形ＶＬ
に対して電流波形はｉＬで示すようになる。
に対して電流波形はｉＬで示すようになる。
この高調波電流は交流電源１の電圧波形を歪ませるだけ
でなく、力率改善用コンデンサの過熱及び直列リアクト
ルの焼損、逆相検出器・漏電遮断機など保護継電器の誤
動作などの各種障害を発生する原因となる。このため、
高調波電流の低減対策は極めて重要である。
でなく、力率改善用コンデンサの過熱及び直列リアクト
ルの焼損、逆相検出器・漏電遮断機など保護継電器の誤
動作などの各種障害を発生する原因となる。このため、
高調波電流の低減対策は極めて重要である。
しかしながら、中小容量の機器にあっては低減対策を施
してないものが多く、特に家庭電器製品ではほとんど未
対策の状態にある。家庭電器製品の場合、消費電力が小
さく、装置一台当りの電力系統に与える影響は小さいか
らである。
してないものが多く、特に家庭電器製品ではほとんど未
対策の状態にある。家庭電器製品の場合、消費電力が小
さく、装置一台当りの電力系統に与える影響は小さいか
らである。
ところが、家庭電器製品の場合、使用される台数が多く
、しかも、使用される時間帯が集中する傾向にあるため
、高調波電流の低減対策を無視することはできず、その
対策が強く望まれている。
、しかも、使用される時間帯が集中する傾向にあるため
、高調波電流の低減対策を無視することはできず、その
対策が強く望まれている。
［発明の目的］
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目
的とするところは、高調波電流発生量の極めて小さいと
ころの電源装置を提供することにある。
的とするところは、高調波電流発生量の極めて小さいと
ころの電源装置を提供することにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するための本発明の概要は、脈流電圧を
平滑する平滑手段を介在することなく、整流器よりの脈
流電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ部に印加することを特徴
とし、高調波電流発生量の低減を図ったものである。
平滑する平滑手段を介在することなく、整流器よりの脈
流電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ部に印加することを特徴
とし、高調波電流発生量の低減を図ったものである。
［発明の実施例］
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明の一実施例たる電源装置の回路図である
。同図２はノイズフィルタであり、後述するＤＣ−ＤＣ
コンバータ部より発生するスイッチングノイズが交流電
源１側すなわち送電系へ流出するのを防ぐ働きをする。
。同図２はノイズフィルタであり、後述するＤＣ−ＤＣ
コンバータ部より発生するスイッチングノイズが交流電
源１側すなわち送電系へ流出するのを防ぐ働きをする。
３はこのノイズフィルタ２を介して入力する交１ｍ圧を
全波整流することにより脈流電圧Ｅｉを出力する整流器
、４はこの整流器３よりの脈流電圧Ｅｉをスイッチング
した債に平滑することにより、負荷ＲＬに印加ざ懸る直
流電圧Ｅｏを出力するＤＣ−ＤＣコンバータ部である。
全波整流することにより脈流電圧Ｅｉを出力する整流器
、４はこの整流器３よりの脈流電圧Ｅｉをスイッチング
した債に平滑することにより、負荷ＲＬに印加ざ懸る直
流電圧Ｅｏを出力するＤＣ−ＤＣコンバータ部である。
このＤＣ−Ｄ、、Ｃコンバータ部４は、前記整流器３の
カソード―に接続されたスイッチング素子例えばトラン
ジスタ５と、このトランジ、１ スタ５のエミッタと前記整流器３のアノード側との間に
接続されたコイル６仁５、前記トランジスタ１□ ５のエミッタにカソード側、が接続されたダイオード７
と、このダイオード７の７ノード側と前記整流器３のア
ノード側との間に接続された平滑用コンデンサ８とを有
して構成される。また、９は前記トランジスタ５のベー
スにパルス状の駆動信号（以下、駆動パルスという）を
出力する変調回路、１０はこの変調回路９より出力され
る駆動パルスのパルス幅（デユーティ比）を変えること
により前記ＤＣ−ＤＣコンバータ４よりの直流電圧Ｅ。
カソード―に接続されたスイッチング素子例えばトラン
ジスタ５と、このトランジ、１ スタ５のエミッタと前記整流器３のアノード側との間に
接続されたコイル６仁５、前記トランジスタ１□ ５のエミッタにカソード側、が接続されたダイオード７
と、このダイオード７の７ノード側と前記整流器３のア
ノード側との間に接続された平滑用コンデンサ８とを有
して構成される。また、９は前記トランジスタ５のベー
スにパルス状の駆動信号（以下、駆動パルスという）を
出力する変調回路、１０はこの変調回路９より出力され
る駆動パルスのパルス幅（デユーティ比）を変えること
により前記ＤＣ−ＤＣコンバータ４よりの直流電圧Ｅ。
の値を調整する電圧調整器である。
次に、以上構成による実施例装置の作用について説明す
る。
る。
交流型１１１１よりノイズフィルタ２を介して供給され
る交流電圧は、整流器３により全波整流され、脈流電圧
Ｅ１としてＤＣ″−ＤＣコンバータ部４に入力される。
る交流電圧は、整流器３により全波整流され、脈流電圧
Ｅ１としてＤＣ″−ＤＣコンバータ部４に入力される。
一方、変調回路９は、電圧調整器１０の設定により所定
パルス幅の駆動パルスを発生量これを前記ＤＣ−０９コ
ンバータ４内のトランジスタ５のベースに印加する。、
これにより、トランジスタ５はスイッチング（開閉）動
作を開始する。
パルス幅の駆動パルスを発生量これを前記ＤＣ−０９コ
ンバータ４内のトランジスタ５のベースに印加する。、
これにより、トランジスタ５はスイッチング（開閉）動
作を開始する。
今、前記トランジスタ５がＴｏｎ時間だけオンしたもの
とすると、コイル６には、 （１／２） Ｌ （（ｅ ／Ｌ ） −Ｔｏｎ） ２
・・・・−（１）Ｌ、：：コイル６のインダクタンス なるエネルギが蓄えられる。尚、この期間中ダイオード
７は逆バイアスのためオフしている。
とすると、コイル６には、 （１／２） Ｌ （（ｅ ／Ｌ ） −Ｔｏｎ） ２
・・・・−（１）Ｌ、：：コイル６のインダクタンス なるエネルギが蓄えられる。尚、この期間中ダイオード
７は逆バイアスのためオフしている。
次に、前記トランジスタ５がオフすると、電流を流れ続
けさせようとするコイル６の性質により、負荷ＲＬ側か
らダイオード７の順方向に轡って電流が流れる。このと
き、先にコイル６に蓄えられたエネノーギが放出される
。このため、平滑用コンデンサ８は図示の極性に充電さ
れる。
けさせようとするコイル６の性質により、負荷ＲＬ側か
らダイオード７の順方向に轡って電流が流れる。このと
き、先にコイル６に蓄えられたエネノーギが放出される
。このため、平滑用コンデンサ８は図示の極性に充電さ
れる。
上記の動作を繰り返すことにより、前記平滑用コンデン
サ８の両端に直流電圧ＥＯが得られ、これが負荷ＲＬに
供給される。
サ８の両端に直流電圧ＥＯが得られ、これが負荷ＲＬに
供給される。
ここに、トランジスタ５のスイッチング周波数と駆動パ
ルスのデユーティ比とが一定であって、しかも、前記ト
ランジスタ５のスイッチング周波数が交流電源１の周波
数に比べて十分高いものとすれば、前記ＤＣ−ＤＣコン
バータ部４に供給される電力は、交流電源１における電
圧の瞬時値の２乗に比例する。交流電源１に、例えば抵
抗負荷を接続したものとすれば、その電力は電圧の２乗
に比例するとから、本実施例装置は、交流電源１から見
れば等価的に抵抗負荷となる。抵抗負荷であれば高調波
電流は生じない。
ルスのデユーティ比とが一定であって、しかも、前記ト
ランジスタ５のスイッチング周波数が交流電源１の周波
数に比べて十分高いものとすれば、前記ＤＣ−ＤＣコン
バータ部４に供給される電力は、交流電源１における電
圧の瞬時値の２乗に比例する。交流電源１に、例えば抵
抗負荷を接続したものとすれば、その電力は電圧の２乗
に比例するとから、本実施例装置は、交流電源１から見
れば等価的に抵抗負荷となる。抵抗負荷であれば高調波
電流は生じない。
第２図に、本実施例装置を動作させた際の交流電源１に
流れる電１ｉＬｔと電源電圧ＶＬとの波形を示す。同図
より明らかなようにｉＬｔとＶＬとは同位相となり、こ
れは、高調波電流が生じていないことを意味する。
流れる電１ｉＬｔと電源電圧ＶＬとの波形を示す。同図
より明らかなようにｉＬｔとＶＬとは同位相となり、こ
れは、高調波電流が生じていないことを意味する。
尚、電圧調整器１ｏにより変調回路９よりの駆動パルス
のデユーティ比を変えれば直流電圧Ｅ０の値を変えるこ
とができる。また、トランジスタ５のスイッチング動作
によりスイッチングノイズが発生するが、これはノイズ
フィルタ２により阻止されるため、交流電源１に流出す
ることはない。
のデユーティ比を変えれば直流電圧Ｅ０の値を変えるこ
とができる。また、トランジスタ５のスイッチング動作
によりスイッチングノイズが発生するが、これはノイズ
フィルタ２により阻止されるため、交流電源１に流出す
ることはない。
このように本実施例装置にあっては、脈流電圧を平滑す
る平滑手段（例えば平滑用コンデンサ）を介在すること
なく、整流器３より出力される脈流電圧をＤＣ−ＤＣコ
ンバータ部４に印加し、この脈流電圧をトランジスタ５
によりスイッチングした後に平滑コンデンサ８により平
滑し、直流電圧を得るものであり、従来（第３図）の如
き整流器りの出力を平滑手段たる平滑用コンデンサＣに
より直接平滑するものではないから、回路のインピーダ
ンスが電源電圧に対して非線形となることはなく、従っ
て、高調波電流は生じない。しかも、交流電源１と整流
器３との圓にノイズフィルタ２を配置することにより、
ＤＣ−ＤＣＣコンパ一部ｌ［内のトランジスタ５のスイ
ッチング動作により生ずるスイッチングノイズが交流電
源１に流出するのを防止することができる。
る平滑手段（例えば平滑用コンデンサ）を介在すること
なく、整流器３より出力される脈流電圧をＤＣ−ＤＣコ
ンバータ部４に印加し、この脈流電圧をトランジスタ５
によりスイッチングした後に平滑コンデンサ８により平
滑し、直流電圧を得るものであり、従来（第３図）の如
き整流器りの出力を平滑手段たる平滑用コンデンサＣに
より直接平滑するものではないから、回路のインピーダ
ンスが電源電圧に対して非線形となることはなく、従っ
て、高調波電流は生じない。しかも、交流電源１と整流
器３との圓にノイズフィルタ２を配置することにより、
ＤＣ−ＤＣＣコンパ一部ｌ［内のトランジスタ５のスイ
ッチング動作により生ずるスイッチングノイズが交流電
源１に流出するのを防止することができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で適宜に変形実施が可能であるのはいうまでもな
い。
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で適宜に変形実施が可能であるのはいうまでもな
い。
上記実施例におけるＤＣ−ＤＣコンバータ部４は、所謂
非絶縁型であるが、変圧器を用いた絶縁型とすることも
できる。
非絶縁型であるが、変圧器を用いた絶縁型とすることも
できる。
また、上記実施例では、スイッチング素子としてトラン
ジスタ５を適用したが、ＭＯ８型ＦＥＴあるいはＧＴＯ
を適用することもできる。
ジスタ５を適用したが、ＭＯ８型ＦＥＴあるいはＧＴＯ
を適用することもできる。
さらに、第１図において、負荷ＲＬの両端の電圧（すな
わち直流電圧Ｅｏ）を分圧して検出し、この電圧と基準
電圧との比較を行い、この比較結果に応じて変調回路９
よりの駆動パルスのデユーティ比をフィードバック制御
するようにしても良い。このようにすれば、直流電圧Ｅ
ｏの安定化を図ることができる。
わち直流電圧Ｅｏ）を分圧して検出し、この電圧と基準
電圧との比較を行い、この比較結果に応じて変調回路９
よりの駆動パルスのデユーティ比をフィードバック制御
するようにしても良い。このようにすれば、直流電圧Ｅ
ｏの安定化を図ることができる。
［発明の効果１
以上詳述したように本発明によれば、高調波電流発生量
の極めて小さいところの電源装置を提供することができ
る。
の極めて小さいところの電源装置を提供することができ
る。
第１図は本発明の一実施例たる電源装置の回路図、第２
図は第１図に示す電源装置を動作させた際の交流電源に
流れる電流と電源電圧との関係を示す波形図、第３図は
従来の電源装置たる交直変換回路の回路図、第４図は第
３図の回路において交ｉ電源に流れる電流と電源電圧と
の関係を示す波形図である。 ３・・・・・・整流器、 ４・・・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ部、Ｃ・・・・・
・平滑用コンデンサ（平滑手段）。
図は第１図に示す電源装置を動作させた際の交流電源に
流れる電流と電源電圧との関係を示す波形図、第３図は
従来の電源装置たる交直変換回路の回路図、第４図は第
３図の回路において交ｉ電源に流れる電流と電源電圧と
の関係を示す波形図である。 ３・・・・・・整流器、 ４・・・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ部、Ｃ・・・・・
・平滑用コンデンサ（平滑手段）。
Claims (1)
- 交流電圧を整流して脈流電圧を出力する整流器と、入力
電圧をスイッチングした後に平滑することにより、直流
電圧を出力可能なＤＣ−ＤＣコンバータ部とを備える電
源装置において、前記脈流電圧を平滑する平滑手段を介
在することなく、前記整流器よりの脈流電圧を前記ＤＣ
−ＤＣコンバータ部に印加することを特徴とした電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25159684A JPS61132071A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25159684A JPS61132071A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61132071A true JPS61132071A (ja) | 1986-06-19 |
Family
ID=17225170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25159684A Pending JPS61132071A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61132071A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5034973A (en) * | 1989-01-19 | 1991-07-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray generator comprising switching voltage regulator to reduce harmonic current components for supplying constant power |
| JPH0660258U (ja) * | 1993-01-18 | 1994-08-19 | 日本電池株式会社 | 直流無停電電源装置 |
| WO2017208743A1 (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Ntn株式会社 | バッテリ充電装置 |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP25159684A patent/JPS61132071A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5034973A (en) * | 1989-01-19 | 1991-07-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray generator comprising switching voltage regulator to reduce harmonic current components for supplying constant power |
| JPH0660258U (ja) * | 1993-01-18 | 1994-08-19 | 日本電池株式会社 | 直流無停電電源装置 |
| WO2017208743A1 (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | Ntn株式会社 | バッテリ充電装置 |
| JP2017220963A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-14 | Ntn株式会社 | バッテリ充電装置 |
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