JPS6245793B2 - - Google Patents

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JPS6245793B2
JPS6245793B2 JP55054131A JP5413180A JPS6245793B2 JP S6245793 B2 JPS6245793 B2 JP S6245793B2 JP 55054131 A JP55054131 A JP 55054131A JP 5413180 A JP5413180 A JP 5413180A JP S6245793 B2 JPS6245793 B2 JP S6245793B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
circuit
current
supply current
voltage
Prior art date
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Expired
Application number
JP55054131A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56150972A (en
Inventor
Juji Kawaguchi
Kenichi Iizuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS56150972A publication Critical patent/JPS56150972A/ja
Publication of JPS6245793B2 publication Critical patent/JPS6245793B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4233Arrangements for improving power factor of AC input using a bridge converter comprising active switches
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、キヤパシター平滑形整流回路の力率
改善に関するものである。
従来のキヤパシター平滑形整流回路を第1図〜
第3図により説明する。第1図は、該整流回路の
基本構成図で、1は整流ダイオード、2はインダ
クター、3はキヤパシター、4は負荷、5は電源
を示す。直流電圧のリプル値を小さく押えるため
にはキヤパシター3をかなり大きくしなければな
らないが、キヤパシター3を大きくすると整流ダ
イオード1に流れる、いわゆる整流電流の尖頭値
が大きくなる。すなわち力率が低下することにな
る。インダクター2の容量を大きくすれば、通電
電流の尖頭値は押えられ、力率が向上するが、イ
ンダクター2の大きさの点から、実用上は制約を
受ける。第2図は、電源電圧および電流の位相関
係を模式的に書いたものである。Aは電源電圧波
形、Bは電源電流波形を示す。このときの力率は
およそ75%である。電流波形Bを、高調波分解し
たものを第3図に示す。Isは各調波電流の実効
値、Nは高調波次数を示す。このように第3次調
波が62%、第5次調波が24%も含まれている。
本発明は上記欠陥を改良するためになされたも
のである。すなわち、電源電流をできるだけ、正
弦波状に流すべく、整流電流が流れない区間にも
インダクターを介して電源ライン間を短絡するこ
とにより、力率を改善するようになされたもので
ある。
以下本発明を第4図〜第6図に示す一実施例に
より説明する。第4図は本発明の一実施回路の基
本構成で、6はダイオード、7は半導体スイツチ
素子8は電源電流検出抵抗、9は比較電圧発生回
路、10はヒステリシス付コンパレート回路、1
1は半導体スイツチ素子7のドライバー回路であ
る。この回路の動作を簡単に説明すると、電源電
流を検出抵抗8により検出し、電源電流が比較電
圧発生回路9により設定された、電源電圧と同期
した正弦波状の値以下のときは、半導体スイツチ
素子7をオンすることにより電源5をインダクタ
ー2を介して短絡する。電源電流が設定値に達す
ると、即時に半導体スイツチ素子7がオフするた
め、電源電流は減衰を始める。ヒステリシス付コ
ンパレート回路、10の働らきで、電源電流が、
設定レベルよりいくらか低い値まで減衰したとき
に、半導体スイツチ素子、7が再びオンする。以
下、上に述べたようにして順次オンオフをくり返
す。このようにして、正弦波状の電源電流が流れ
る。第5図は電源電圧と電源電流の位相関係を示
す。第2図と比較すれば明らかなように、本発明
の回路の働らきにより、いままで通電されていな
かつた期間にも適切な値の電流が流れている。第
6図は電源電流波形を高調波分解した結果を示
す。CおよびC′は、それぞれ電源電流波形Bお
よびB′に対応している。偶数調波成分について
は、従来回路方式にも殆んどなかつたので問題な
いが、奇数調波成分については、本発明の回路方
式によれば、基本波成分の約60%あつた第3次調
波が20%に、30%あつた第5調波が10%にそれぞ
れ減衰している。なお、従来回路では、75%であ
つた力率が本実施例によれば95%に向上した。本
発明は、電源電流が流れない期間にも、インダク
ターおよび半導体スイツチ素子を介して電源を短
絡し、強制的に電源電流を流すように構成したの
で、電源電流の高調波成分を大幅に低減できる。
さらに、本発明は、電源電流を検出する手段と、
電源電圧と同期した正弦波状の電圧を設定する比
較電圧発生手段と、上記検出した電源電流と上記
比較電圧発生手段からの正弦波状の電圧とを所定
のヒステリシスを保つて比較するコンパレート回
路とを備え、該コンパレート回路の出力により、
上記半導体スイツチ素子をオン・オフ制御するこ
とにより、電源電流波形が上記所定のヒステリシ
ス以内に制御された正弦波状になり、力率を向上
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のキヤパシター平滑形整流回路の
基本構成図、第2図は、このときの電源電圧およ
び電流の位相関係図、第3図は、このときの電源
電流の高調波分解図、第4図は本発明の一実施回
路の基本構成図、第5図は、この回路の電源電圧
および電流波形の位相関係図、第6図は、従来回
路および本発明の一実施回路の電源電流の分解図
である。 1……整流ダイオード、2……インダクター、
3……キヤパシター、4……負荷、5……電源、
6……ダイオード、7……半導体スイツチ素子、
8……電源電流検出抵抗、9……比較電圧発生回
路、10……ヒステリシス付コンパレート回路、
11……ドライバー回路、A……電源電圧波形、
B……第1図に示す回路に流れる電源電流波形、
B′……第4図に示す回路に流れる電源電流波形、
C……電流波形Bの高調波成分、C′……電流波
形B′の高調波成分、N……高調波次数、Is……各
調波電流の実効値である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 整流ダイオードにより整流した整流電圧を、
    インダクターとキヤパシターにより平滑する電源
    回路において、該整流ダイオードに電流が流れな
    い期間に、電源ライン間を、該インダクターを介
    して短絡する半導体スイツチ素子と、電源電流を
    検出する手段と、電源電圧と同期した正弦波状の
    電圧を設定する比較電圧発生手段と、上記検出し
    た電源電流と上記比較電圧発生手段からの正弦波
    状の電圧とを所定のヒステリシスを保つて比較す
    るコンパレート回路とを備え、該コンパレート回
    路の出力により、上記半導体スイツチ素子をオ
    ン・オフ制御することを特徴とする電源回路。
JP5413180A 1980-04-25 1980-04-25 Power circuit Granted JPS56150972A (en)

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JP5413180A JPS56150972A (en) 1980-04-25 1980-04-25 Power circuit

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JPS56150972A JPS56150972A (en) 1981-11-21
JPS6245793B2 true JPS6245793B2 (ja) 1987-09-29

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