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JP3214687B2 - Step-down high power factor converter - Google Patents

Step-down high power factor converter

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Publication number
JP3214687B2
JP3214687B2 JP21815795A JP21815795A JP3214687B2 JP 3214687 B2 JP3214687 B2 JP 3214687B2 JP 21815795 A JP21815795 A JP 21815795A JP 21815795 A JP21815795 A JP 21815795A JP 3214687 B2 JP3214687 B2 JP 3214687B2
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JP
Japan
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transistor
diode
choke coil
switching element
output terminal
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勝則 谷口
克也 平地
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Yuasa Corp
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Yuasa Corp
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • 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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  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電力を整流し
力率を改善して出力する降圧形高力率コンバータに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a step-down high power factor converter for rectifying AC power, improving the power factor and outputting the rectified AC power.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の降圧形高力率コンバータの
構成を示す回路図であり、このコンバータのトランジス
タTrは一定周期で作動するが、トランジスタTrがO
Nとなると、単相交流電源S−トランジスタTr−チョ
ークコイルLr−単相交流電源Sの経路に電流が流れ、
チョークコイルLrにエネルギが蓄積される。トランジ
スタTrがOFFとなると、チョークコイルLrのエネ
ルギは、チョークコイルLr−平滑用コンデンサCd−
ダイオードD−チョークコイルLrの経路に循環し、チ
ョークコイルLrの電流は次第に減少し、チョークコイ
ルLrのエネルギは平滑用コンデンサCdに伝達され
る。この際、チョークコイルLrの電流波形は不連続の
波形となり、入力電流波形は三角波のパルス列となる
が、インダクタLs、コンデンサCsからなるLCフィ
ルタを通すことにより正弦波に近い波形とすることがで
きる。なお、電源からの電流が流れるのは、電源電圧の
瞬時値esが直流出力電圧Edよりも大きくなる領域で
ある。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional step-down type high power factor converter.
When N is reached, a current flows through the path of the single-phase AC power supply S-transistor Tr-choke coil Lr-single-phase AC power supply S,
Energy is stored in the choke coil Lr. When the transistor Tr is turned off, the energy of the choke coil Lr becomes equal to the choke coil Lr−the smoothing capacitor Cd−
The current circulates through the path of the diode D-choke coil Lr, the current of the choke coil Lr gradually decreases, and the energy of the choke coil Lr is transmitted to the smoothing capacitor Cd. At this time, the current waveform of the choke coil Lr becomes a discontinuous waveform, and the input current waveform becomes a triangular pulse train. However, by passing through an LC filter including the inductor Ls and the capacitor Cs, a waveform close to a sine wave can be obtained. . The current flows from the power supply in a region where the instantaneous value es of the power supply voltage is higher than the DC output voltage Ed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の高
力率コンバータでは、電源電圧の瞬時値esが直流出力
電圧Edよりも大きくなる領域で、トランジスタTrに
電源からの電流が流れるので、直流出力電圧Edが大き
くなると、入力電流Isの歪みが大きくなる。また、電
流が流れている状態でスイッチング素子であるトランジ
スタTrのON/OFF動作が行われるので、トランジ
スタTrのターンオフ時のノイズの発生とスイッチング
損失が多く、それによって高力率コンバータの変換効率
が低下し、高周波雑音が増加する。また、スイッチング
素子の動作寿命も比較的短い。
As described above, in the conventional high power factor converter, the current from the power supply flows through the transistor Tr in a region where the instantaneous value es of the power supply voltage is larger than the DC output voltage Ed. As the DC output voltage Ed increases, the distortion of the input current Is increases. In addition, since the transistor Tr, which is a switching element, is turned on / off in a state where a current is flowing, noise is generated when the transistor Tr is turned off and switching loss is large, thereby reducing the conversion efficiency of the high power factor converter. And high frequency noise increases. Further, the operating life of the switching element is relatively short.

【0004】本発明は、前述したような高力率コンバー
タの現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ス
イッチング損失なしに力率改善の制御動作が円滑に行わ
れ、かつスイッチング素子の動作寿命の延長も可能な降
圧形高力率コンバータを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned current situation of a high power factor converter, and an object of the present invention is to perform a control operation for improving a power factor smoothly without switching loss, and to realize a switching element. An object of the present invention is to provide a step-down high power factor converter capable of extending the operating life.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第1の実施態様は、単相交流電源Sの第1
の整流出力端子t1と第2の整流出力端子t2間に、ス
イッチング素子T、チョークコイルLr及び負荷Lが互
いに直列に接続され、前記スイッチング素子T及び前記
チョークコイルLrの接続点と、前記第2の整流出力端
子t2間にダイオードDが接続され、前記チョークコイ
ルLr及び前記負荷Lの接続点と、前記第2の整流出力
端子t2間に平滑用コンデンサCdが接続され、前記ス
イッチング素子Tは、前記第1の整流出力端子t1と、
前記チョークコイルLr及び前記ダイオードDの接続点
間に、第1のトランジスタTr1及び第2のダイオード
Dc2の直列接続回路と、第1のダイオードDc1及び
第2のトランジスタTr2の直列接続回路とが互いに並
列に接続され、前記第1のトランジスタTr1及び前記
第2のダイオードDc2の接続点と、前記第1のダイオ
ードDc1及び前記第2のトランジスタTr2の接続点
間に、共振用コンデンサCrが接続されて構成されたこ
とを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first embodiment of the present invention is a first embodiment of a single-phase AC power supply S.
The switching element T, the choke coil Lr, and the load L are connected in series between the rectification output terminal t1 and the second rectification output terminal t2, and a connection point between the switching element T and the choke coil Lr and the second A diode D is connected between the rectification output terminals t2, a smoothing capacitor Cd is connected between the connection point of the choke coil Lr and the load L, and the second rectification output terminal t2, and the switching element T The first rectified output terminal t1,
Between a connection point of the choke coil Lr and the diode D, a series connection circuit of a first transistor Tr1 and a second diode Dc2 and a series connection circuit of a first diode Dc1 and a second transistor Tr2 are parallel to each other. And a resonance capacitor Cr is connected between a connection point between the first transistor Tr1 and the second diode Dc2 and a connection point between the first diode Dc1 and the second transistor Tr2. It is characterized by having been done.

【0006】また前記目的を達成するために、第2の実
施態様は、前記第1の実施態様において、前記第1のト
ランジスタTr1及び前記第2のトランジスタTr2
が、同時にON/OFF制御されることを特徴とするも
のである。
In order to achieve the above object, a second embodiment is the same as the first embodiment, except that the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2
Are simultaneously controlled on / off.

【0007】さらに前記目的を達成するために、第3の
実施態様は、前記第1の実施態様において、前記第1の
トランジスタTr1及び前記第2のトランジスタTr2
のONデューティが、商用周波の1サイクルにわたって
一定であることを特徴とするものである。
In order to further achieve the above object, a third embodiment is the same as the first embodiment, except that the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2
Is constant over one cycle of the commercial frequency.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る降圧形高力
率コンバータの一実施の形態を、図1ないし図5を参照
して説明する。図1は前記一実施の形態の構成を示す回
路図、図2は同実施の形態を示す回路図であり、(a)
〜(e)は各モードの動作を示す図、図3は本発明の各
部の動作波形図、図4はスイッチング素子のV−I特性
を示す図で、(a)は本発明のコンバータのスイッチン
グ素子のV−I特性図、(b)は従来のコンバータのス
イッチング素子のV−I特性図、図5は本発明のコンバ
ータのデューティファクタと直流出力電圧の関係を示す
特性図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a step-down high power factor converter according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the embodiment, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the embodiment.
3A to 3E are diagrams showing the operation of each mode, FIG. 3 is an operation waveform diagram of each part of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing VI characteristics of the switching element, and FIG. FIG. 5B is a VI characteristic diagram of a switching element of a conventional converter, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a duty factor and a DC output voltage of the converter of the present invention.

【0009】本発明では、図1に示すように、単相交流
電源Sの第1の整流出力端子t1と第2の整流出力端子
t2間に、スイッチング素子T、チョークコイルLr及
び負荷Lが互いに直列に接続され、スイッチング素子T
及びチョークコイルLrの接続点と、第2の整流出力端
子t2間にダイオードDが接続され、チョークコイルL
r及び負荷Lの接続点と、第2の整流出力端子t2間に
平滑用コンデンサCdが接続されている。ここで、スイ
ッチング素子Tは、第1の整流出力端子t1と、チョー
クコイルLr及びダイオードDの接続点間に、第1のト
ランジスタTr1及び第2のダイオードDc2の直列接
続回路と、第1のダイオードDc1及び第2のトランジ
スタTr2の直列接続回路とが互いに並列に接続され、
第1のトランジスタTr1及び第2のダイオードDc2
の接続点と、第1のダイオードDc1及び第2のトラン
ジスタTr2の接続点間に、共振用コンデンサCrが接
続された構成となっている。
In the present invention, as shown in FIG. 1, a switching element T, a choke coil Lr, and a load L are connected between a first rectified output terminal t1 and a second rectified output terminal t2 of a single-phase AC power supply S. Connected in series, the switching element T
A diode D is connected between the connection point of the choke coil Lr and the second rectification output terminal t2.
A smoothing capacitor Cd is connected between the connection point of r and the load L and the second rectified output terminal t2. Here, the switching element T includes a series connection circuit of a first transistor Tr1 and a second diode Dc2 between a first rectification output terminal t1 and a connection point of the choke coil Lr and the diode D, and a first diode. Dc1 and a series connection circuit of the second transistor Tr2 are connected in parallel with each other,
First transistor Tr1 and second diode Dc2
And a connection point between the first diode Dc1 and the second transistor Tr2 is connected to a resonance capacitor Cr.

【0010】このような構成の本発明の動作を説明す
る。チョークコイルLrには電流が流れておらず、第1
のトランジスタTr1及び第2のトランジスタTr2は
オフ、共振用コンデンサCrの電圧は平滑用コンデンサ
Cdの電圧Edに等しい状態を初期状態として、スイッ
チング動作の各モードを図2に基づいて説明する。電源
電圧の瞬時値esと共振用コンデンサCrの電圧との和
が、直流出力電圧より低ければ、第1のトランジスタT
r1、第2のトランジスタTr2をターンオンしても、
状態に変化はなく初期状態が維持される。
The operation of the present invention having such a configuration will be described. No current flows through the choke coil Lr, and the first
The transistor Tr1 and the second transistor Tr2 are turned off, and each mode of the switching operation will be described based on FIG. 2 with an initial state in which the voltage of the resonance capacitor Cr is equal to the voltage Ed of the smoothing capacitor Cd. If the sum of the instantaneous value es of the power supply voltage and the voltage of the resonance capacitor Cr is lower than the DC output voltage, the first transistor T
r1, even if the second transistor Tr2 is turned on,
There is no change in the state and the initial state is maintained.

【0011】電源電圧の瞬時値esと共振用コンデンサ
Crの電圧との和が、直流出力電圧Edより高くなった
状態で、第1のトランジスタTr1と第2のトランジス
タTr2とを同時にターンオンすると、初期状態から図
2(a)のモードに移行し、チョークコイルLrと共振
用コンデンサCrが共振し、共振用コンデンサCrが放
電を開始するが、ゼロ電流でターンオンしているため
に、ゼロ電流スイッチング(ZCS)動作が行われる。
When the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 are simultaneously turned on in a state where the sum of the instantaneous value es of the power supply voltage and the voltage of the resonance capacitor Cr is higher than the DC output voltage Ed, an initial state is obtained. 2A, the choke coil Lr and the resonance capacitor Cr resonate, and the resonance capacitor Cr starts discharging. However, since the resonance capacitor Cr is turned on with zero current, zero current switching ( ZCS) operation is performed.

【0012】共振用コンデンサCrが放電を終了して電
圧がゼロになると、図2(b)のモードに移行し、第1
のトランジスタTr1−第2のダイオードDc2と、第
2のトランジスタTr2−第1のダイオードDc1の2
つのルートで、チョークコイルLrの電流が分流するの
で、スイッチング素子の電流による過熱が軽減される。
図2(b)では、チョークコイルLrに引き続きエネル
ギが蓄えられる。
When the resonance capacitor Cr finishes discharging and the voltage becomes zero, the mode shifts to the mode of FIG.
Transistor Tr1-second diode Dc2 and second transistor Tr2-first diode Dc1.
Since the current of the choke coil Lr is shunted through one route, overheating due to the current of the switching element is reduced.
In FIG. 2B, energy is continuously stored in the choke coil Lr.

【0013】第1のトランジスタTr1と第2のトラン
ジスタTr2とを同時にターンオフすると、図2(c)
のモードに移行し、チョークコイルLrを流れている電
流は、第1のダイオードDc1−共振用コンデンサCr
−第2のダイオードDc2を流れ、共振用コンデンサC
rが充電されるので、第1のトランジスタTr1、第2
のトランジスタTr2の電圧は急激には立ち上がらな
い。この時スイッチング素子はゼロ電圧でターンオフす
るためにゼロ電圧スイッチング(ZVS)動作となる。
When the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 are simultaneously turned off, FIG.
The current flowing through the choke coil Lr is changed to the first diode Dc1-the resonance capacitor Cr.
Flowing through the second diode Dc2, the resonance capacitor C
r is charged, the first transistor Tr1, the second transistor Tr1,
Of the transistor Tr2 does not rise sharply. At this time, since the switching element is turned off at zero voltage, a zero voltage switching (ZVS) operation is performed.

【0014】共振用コンデンサCrが、電源電圧の瞬時
値esまで充電されると、ダイオードDが導通し図2
(d)のモードに移行し、入力電源側と出力負荷側とが
分離され、チョークコイルLrのエネルギを負荷Lに供
給する。チョークコイルLrを流れる電流がゼロになる
と図2(e)のモードに移行し、初期状態に等しくな
り、第1のトランジスタTr1、第2のトランジスタT
r2を再びターンオンすると次のサイクルが開始され
る。
When the resonance capacitor Cr is charged up to the instantaneous value es of the power supply voltage, the diode D becomes conductive, and
In the mode (d), the input power supply side and the output load side are separated, and the energy of the choke coil Lr is supplied to the load L. When the current flowing through the choke coil Lr becomes zero, the mode shifts to the mode of FIG. 2E, which is equal to the initial state, and the first transistor Tr1 and the second transistor T
When r2 is turned on again, the next cycle starts.

【0015】スイッチング素子として最大定格200
V、25AのMOSFET(MOS1、MOS2)を使
用し、その他の素子を理想素子として、デューティファ
クタが20%の場合に行ったシュミレーションでの各部
の動作波形は図3に示すようになる。時刻t0におい
て、スイッチング素子をターンオンすると、共振用コン
デンサCrが放電を開始し、時刻t1で共振用コンデン
サCrの電圧がゼロになる。時刻t2において、スイッ
チング素子をターンオフすると、共振用コンデンサCr
が充電を開始し、時刻t3で共振用コンデンサCrの電
圧が電源電圧の瞬時値esと等しくなり、時刻t4でチ
ョークコイルLrの電流がゼロとなる。次にスイッチン
グ素子をターンオンするまでが1つの周期である。ここ
で、Tbはスイッチング動作の1周期であり、チョーク
コイルLrの電流を不連続状態にするためには、時刻t
0から時刻t4の周期が1周期Tbより短いという条件
が必要である。
A maximum rating of 200 as a switching element
FIG. 3 shows the operation waveforms of the respective parts in the simulation performed when the duty factor is 20% using MOSFETs (MOS1 and MOS2) of V and 25A and other elements as ideal elements. When the switching element is turned on at time t0, the resonance capacitor Cr starts discharging, and at time t1, the voltage of the resonance capacitor Cr becomes zero. At time t2, when the switching element is turned off, the resonance capacitor Cr
Starts charging, the voltage of the resonance capacitor Cr becomes equal to the instantaneous value es of the power supply voltage at time t3, and the current of the choke coil Lr becomes zero at time t4. Next, one cycle is performed until the switching element is turned on. Here, Tb is one cycle of the switching operation. In order to make the current of the choke coil Lr discontinuous, the time tb
The condition that the period from 0 to time t4 is shorter than one period Tb is required.

【0016】本発明のコンバータのスイッチング素子M
OS1、MOS2のV−I特性を図4(a)に、従来の
コンバータのスイッチング素子MOS1、MOS2のV
−I特性を図4(b)に示す。従来のコンバータのスイ
ッチング素子では、図4(b)に示すように、V−I特
性の描く軌跡は面積を持ったものとなり、本発明のコン
バータでは、そのV−I特性の描く軌跡の面積は殆どゼ
ロになっている。スイッチング素子の損失は、そのV−
I特性の描く軌跡の面積に比例するために、本発明のコ
ンバータでは、従来のコンバータに比してスイッチング
のゼロ電流スイッチング(ZCS)動作、ゼロ電圧スイ
ッチング(ZVS)動作により損失の低減が実現されて
いることが明らかである。
The switching element M of the converter of the present invention
FIG. 4A shows the VI characteristics of OS1 and MOS2, and FIG.
FIG. 4B shows the -I characteristic. In a switching element of a conventional converter, as shown in FIG. 4B, the locus drawn by the VI characteristic has an area, and in the converter of the present invention, the locus drawn by the VI characteristic is It is almost zero. The loss of the switching element is expressed by V-
Since the converter is proportional to the area of the locus drawn by the I-characteristic, the converter of the present invention realizes a reduction in loss by the zero current switching (ZCS) operation and the zero voltage switching (ZVS) operation as compared with the conventional converter. It is clear that

【0017】また、本発明のコンバータについて、電流
波形をフーリエ解析し、その高調波のn次成分ごとのデ
ューティファクタによる変化を求めると、従来のコンバ
ータに比して、基本波成分が大きくなり、高調波成分の
振幅はほぼ等しくなる。つまり、本発明のコンバータで
は、相対的に基本波に対する高調波成分が減少し、電流
波形の改善が実現されている。さらに、本発明のコンバ
ータでは、図5に示すように、チョークコイルLrの電
流が不連続状態を維持する範囲で、デューティファクタ
dFに対する直流出力電圧Edを、従来のコンバータに
比して高くすることができる。この場合、共振用コンデ
ンサCrは0.1μFである。
Further, when the current waveform of the converter of the present invention is subjected to Fourier analysis and the change in the duty factor for each nth-order component of the harmonic is obtained, the fundamental wave component becomes larger than that of the conventional converter. The amplitudes of the harmonic components become substantially equal. That is, in the converter of the present invention, the harmonic component relative to the fundamental wave is relatively reduced, and the current waveform is improved. Further, in the converter of the present invention, as shown in FIG. 5, the DC output voltage Ed with respect to the duty factor dF is made higher than that of the conventional converter within a range where the current of the choke coil Lr maintains the discontinuous state. Can be. In this case, the resonance capacitor Cr is 0.1 μF.

【0018】また、本発明のコンバータでは、同一のデ
ューティファクタdFに対する直流出力電圧のリプル率
は、従来のコンバータと変わらず、共振用コンデンサC
rの容量が小さい場合は、容量の増加に伴って直流出力
電圧が増加するが、容量が0.3μF以上になると、直
流出力電圧は増加しないが、常に従来のコンバータに比
して高い出力値を維持している。
In the converter of the present invention, the ripple rate of the DC output voltage for the same duty factor dF is the same as that of the conventional converter, and the resonance capacitor C
When the capacity of r is small, the DC output voltage increases with an increase in the capacity, but when the capacity becomes 0.3 μF or more, the DC output voltage does not increase, but the output value is always higher than that of the conventional converter. Has been maintained.

【0019】このように、本発明のコンバータでは、チ
ョークコイルの電流を不連続で作動させると、デューテ
ィファクタ一定の正弦波電流が得られ、スイッチング素
子のターンオンはZCS動作となり、ターンオフはZV
S動作となり、チョークコイルの電流の分流により電流
容量が増大すると共に、スイッチング素子の過熱が防止
され、共振用コンデンサCrの充電電圧が電源電圧に加
算されて、直流出力電圧を増大することが可能になる。
As described above, in the converter of the present invention, when the current of the choke coil is operated discontinuously, a sine wave current having a constant duty factor is obtained, the switching element is turned on by the ZCS operation, and the turn-off is performed by the ZV operation.
In S operation, the current capacity increases due to the shunting of the current of the choke coil, the overheating of the switching element is prevented, and the charging voltage of the resonance capacitor Cr is added to the power supply voltage, so that the DC output voltage can be increased. become.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によると、単相交流電源Sの第1
の整流出力端子t1と、チョークコイルLr及びタイオ
ードDの接続点間に、第1のトランジスタTr1及び第
2のダイオードDc2の直列接続回路と、第1のダイオ
ードDc1及び第2のトランジスタTr2の直列接続回
路とが互いに並列に接続され、第1のトランジスタTr
1及び第2のダイオードDc2の接続点と、第1のダイ
オードDc1及び第2のトランジスタTr2の接続点間
に、共振用コンデンサCrが接続されて、スイッチング
素子が構成されているので、チョークコイルLrの電流
を不連続で作動させると、デューティファクタ一定の正
弦波電流が得られ、スイッチング素子のターンオンはZ
CS動作となり、ターンオフはZVS動作となり、チョ
ークコイルLrの電流の分流により電流容量が増大する
と共に、スイッチング素子の過熱が防止され、ターンオ
ン時のノイズの発生が低減され、スイッチング損失が低
下し、それによってスイッチング素子の動作寿命を延長
させることができると共に、共振用コンデンサCrの充
電電圧が電源電圧に加算されて直流出力電圧も増大させ
ることが可能になる。
According to the present invention, the first phase of the single-phase AC power
Between the rectified output terminal t1 and the connection point of the choke coil Lr and the diode D, a series connection circuit of a first transistor Tr1 and a second diode Dc2, and a series connection of a first diode Dc1 and a second transistor Tr2. Circuit is connected in parallel with each other, and the first transistor Tr
Since a resonance capacitor Cr is connected between a connection point between the first and second diodes Dc2 and a connection point between the first diode Dc1 and the second transistor Tr2 to form a switching element, the choke coil Lr Is operated discontinuously, a sine wave current with a constant duty factor is obtained, and the turn-on of the switching element is Z
CS operation, turn-off becomes ZVS operation, current capacity increases due to shunting of the current of the choke coil Lr, overheating of the switching element is prevented, generation of noise at the time of turn-on is reduced, switching loss is reduced, As a result, the operating life of the switching element can be extended, and the charging voltage of the resonance capacitor Cr is added to the power supply voltage, so that the DC output voltage can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る降圧形高力率コンバータの一実施
の形態の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of a step-down high power factor converter according to the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の回路図で、(a)〜
(e)は各モードでの動作を示す図である。
FIGS. 2A to 2C are circuit diagrams of an embodiment of the present invention, wherein FIGS.
(E) is a figure which shows operation | movement in each mode.

【図3】本発明の各部の動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram of each section of the present invention.

【図4】スイッチング素子のV−I特性を示す図で、
(a)は本発明のコンバータのスイッチング素子の特性
図、(b)は従来のコンバータのスイッチング素子の特
性図である。
FIG. 4 is a diagram showing VI characteristics of a switching element.
(A) is a characteristic diagram of the switching element of the converter of the present invention, and (b) is a characteristic diagram of the switching element of the conventional converter.

【図5】本発明のコンバータのデューティファクタと直
流出力電圧の関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a duty factor and a DC output voltage of the converter of the present invention.

【図6】従来のコンバータの構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S 単相交流電源 t1 第1の整流出力端子 t2 第2の整流出力端子 Tr1 第1のトランジスタ Tr2 第2のトランジスタ Dc1 第1のダイオード Dc2 第2のダイオード Cr 共振用コンデンサ D ダイオード Lr チョークコイル Ls チョークコイル MOS1 スイッチング素子 MOS2 スイッチング素子 Cd 平滑用コンデンサ L 負荷 S Single-phase AC power supply t1 First rectified output terminal t2 Second rectified output terminal Tr1 First transistor Tr2 Second transistor Dc1 First diode Dc2 Second diode Cr Resonance capacitor D Diode Lr Choke coil Ls Choke Coil MOS1 Switching element MOS2 Switching element Cd Smoothing capacitor L Load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−39149(JP,A) 特開 平5−343222(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/217 H02M 1/08 331 H02M 3/155 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-39149 (JP, A) JP-A-5-343222 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/217 H02M 1/08 331 H02M 3/155

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 単相交流電源Sの第1の整流出力端子t
1と第2の整流出力端子t2間に、スイッチング素子
T、チョークコイルLr及び負荷Lが互いに直列に接続
され、 前記スイッチング素子T及び前記チョークコイルLrの
接続点と、前記第2の整流出力端子t2間にダイオード
Dが接続され、 前記チョークコイルLr及び前記負荷Lの接続点と、前
記第2の整流出力端子t2間に平滑用コンデンサCdが
接続され、 前記スイッチング素子Tは、前記第1の整流出力端子t
1と、前記チョークコイルLr及び前記ダイオードDの
接続点間に、第1のトランジスタTr1及び第2のダイ
オードDc2の直列接続回路と、第1のダイオードDc
1及び第2のトランジスタTr2の直列接続回路とが互
いに並列に接続され、 前記第1のトランジスタTr1及び前記第2のダイオー
ドDc2の接続点と、前記第1のダイオードDc1及び
前記第2のトランジスタTr2の接続点間に、共振用コ
ンデンサCrが接続されて構成されたことを特徴とする
降圧形高力率コンバータ。
1. A first rectified output terminal t of a single-phase AC power supply S
A switching element T, a choke coil Lr, and a load L are connected in series between the first and second rectification output terminals t2, and a connection point between the switching element T and the choke coil Lr and the second rectification output terminal A diode D is connected between t2, a smoothing capacitor Cd is connected between a connection point of the choke coil Lr and the load L, and the second rectification output terminal t2, and the switching element T is connected to the first rectifying output terminal t2. Rectified output terminal t
1, a series connection circuit of a first transistor Tr1 and a second diode Dc2 between a connection point of the choke coil Lr and the diode D, and a first diode Dc
A series connection circuit of the first and second transistors Tr2 is connected in parallel with each other; a connection point of the first transistor Tr1 and the second diode Dc2; and a connection point of the first diode Dc1 and the second transistor Tr2 A step-down type high power factor converter, wherein a resonance capacitor Cr is connected between the connection points of the above.
【請求項2】 前記第1のトランジスタTr1及び前記
第2のトランジスタTr2が、同時にON/OFF制御
されることを特徴とする請求項1記載の降圧形高力率コ
ンバータ。
2. The step-down high power factor converter according to claim 1, wherein the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 are simultaneously ON / OFF controlled.
【請求項3】 前記第1のトランジスタTr1及び前記
第2のトランジスタTr2のONデューティが、商用周
波の1サイクルにわたって一定であることを特徴とする
請求項1記載の降圧形高力率コンバータ。
3. The step-down high power factor converter according to claim 1, wherein the ON duty of the first transistor Tr1 and the second transistor Tr2 is constant over one cycle of a commercial frequency.
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