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JP3493285B2 - Power factor improvement circuit - Google Patents

Power factor improvement circuit

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JP3493285B2
JP3493285B2 JP22592497A JP22592497A JP3493285B2 JP 3493285 B2 JP3493285 B2 JP 3493285B2 JP 22592497 A JP22592497 A JP 22592497A JP 22592497 A JP22592497 A JP 22592497A JP 3493285 B2 JP3493285 B2 JP 3493285B2
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Japan
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voltage
circuit
input
resistor
output
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昌春 前坂
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Cosel Co Ltd
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  • Power Conversion In General (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、商用交流電源の高調波
歪の低減に使用される力率改善回路に関し、特に、電源
投入に伴う出力電圧の過渡応答による過電圧保護の応答
性を改善するようにした力率改善回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power factor correction circuit used for reducing the harmonic distortion of a commercial AC power supply, and more particularly, it improves the overvoltage protection response due to the transient response of the output voltage when the power is turned on. And a power factor correction circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の電源高調波歪の総量規
制に伴いコンピュータの電源装置として知られたスイッ
チングレギュレータにあっても、スイッチングレギュレ
ータに対する商用電源の入力回路段に、力率改善回路を
設けている。図8は従来の力率改善回路であり、力率改
善アクティブフィルタ回路として知られている。まず主
回路は、ノイズフィルタ1に続いて整流タイオード回路
2を設け、続いてC/DCコンバータとしてインダクタ
ンスL1とFET−Q1によって昇圧チョッパ回路を構
成し、ダイオードD1の整流回路とコンデンサC1の平
滑回路により直流出力電圧Eoを得ている。
2. Description of the Related Art In recent years, even in a switching regulator known as a power supply device for a computer due to regulation of total amount of power supply harmonic distortion of electronic equipment, a power factor correction circuit is provided in an input circuit stage of a commercial power supply for the switching regulator. It is provided. FIG. 8 shows a conventional power factor correction circuit, which is known as a power factor correction active filter circuit. First, the main circuit is provided with a rectifying diode circuit 2 after the noise filter 1, and subsequently, as a C / DC converter, a step-up chopper circuit is constituted by an inductance L1 and an FET-Q1, and a rectifying circuit of a diode D1 and a smoothing circuit of a capacitor C1. Thus, the DC output voltage Eo is obtained.

【0003】制御回路3は、固定発振によるPWM制御
により出力電圧Eoを安定化しており、同時に入力電流
を正弦波形とすることで、力率を改善している。即ち、
出力電圧Eoは誤差増幅回路15に入力され、基準電源
16の基準電圧Vr1との誤差電圧を増幅出力する。誤差
電圧は乗算機6に入力され、全波整流された入力電圧E
iと乗算され、加算増幅器7を介してPWMコンパレー
タ8に入力される。
The control circuit 3 stabilizes the output voltage Eo by PWM control by fixed oscillation, and at the same time improves the power factor by making the input current a sine waveform. That is,
The output voltage Eo is input to the error amplification circuit 15, and the error voltage with respect to the reference voltage Vr1 of the reference power supply 16 is amplified and output. The error voltage is input to the multiplier 6 and full-wave rectified input voltage E
It is multiplied by i and input to the PWM comparator 8 via the adding amplifier 7.

【0004】PWMコンパレータ8は鋸波発振器9から
鋸波発振信号と乗算器8の出力電圧を比較してPWM信
号を出力し、トランジスタQ2,Q3を備えたドライバ
12により昇圧チョッパ回路のFET−Q1をオン、オ
フしている。このような出力電圧Eoと入力電圧Eiと
の乗算で得た波形と同じになるように入力電流波形をス
イッチング制御することで、入力電流を正弦波形に近づ
けて高調波歪を低減するために力率を改善している。
A PWM comparator 8 compares the sawtooth wave oscillation signal from the sawtooth wave oscillator 9 with the output voltage of the multiplier 8 and outputs a PWM signal, and a driver 12 including transistors Q2 and Q3 outputs a booster chopper circuit FET-Q1. Is turned on and off. By controlling the switching of the input current waveform so that the waveform is the same as the waveform obtained by multiplying the output voltage Eo and the input voltage Ei, the input current is approximated to a sine waveform and the force for reducing harmonic distortion is reduced. The rate is improving.

【0005】またFET−Q1の電流を抵抗R8で検出
し、過電流保護回路11により低入力電圧時に過大な電
流がFET−Q1に流れるのを防止している。更に、過
電圧保護回路17が設けられる。力率改善回路に使用す
る誤差増幅回路15による出力電圧制御の応答性は、通
常のDC/DCコンバータに比べ遅くしている。この理
由は、力率改善回路の誤差増幅回路15を商用電源の周
波数に応答させた場合、入力電流が正弦波から歪むこと
から、商用周波数では応答しないように応答を悪くして
いる。
Further, the current of the FET-Q1 is detected by the resistor R8, and the overcurrent protection circuit 11 prevents an excessive current from flowing into the FET-Q1 at a low input voltage. Furthermore, an overvoltage protection circuit 17 is provided. The responsiveness of the output voltage control by the error amplification circuit 15 used for the power factor correction circuit is slower than that of a normal DC / DC converter. The reason for this is that when the error amplification circuit 15 of the power factor correction circuit is made to respond to the frequency of the commercial power source, the input current is distorted from a sine wave, so the response is deteriorated so that it does not respond at the commercial frequency.

【0006】そのために、起動時に出力電圧が大きく振
動してしまい、オーバーシュートして過大な出力電圧が
出力されたり、アンダーシュートで次段の回路が停止し
たりする不具合があり、オーバーシュートを防止するた
めに過電圧保護回路17を設けている。図9は従来の誤
差増幅回路15と過電圧保護回路17の回路図である。
誤差増幅回路15は、出力電圧Eoを抵抗R1とR2を
直列接続した分圧回路で分圧し、分圧点を入力抵抗R3
を開始手誤差増幅器18の反転入力端子に接続してお
り、非反転入力端子に接続した基準電圧源16の基準電
圧Vr1に対する誤差電圧を増幅出力している。
Therefore, the output voltage greatly vibrates at the time of start-up, and there is a problem that an excessive output voltage is output due to overshoot, or the circuit of the next stage is stopped due to undershoot, and overshoot is prevented. To prevent this, an overvoltage protection circuit 17 is provided. FIG. 9 is a circuit diagram of a conventional error amplification circuit 15 and overvoltage protection circuit 17.
The error amplifier circuit 15 divides the output voltage Eo by a voltage dividing circuit in which resistors R1 and R2 are connected in series, and the voltage dividing point is divided by the input resistor R3.
Is connected to the inverting input terminal of the start error amplifier 18, and the error voltage with respect to the reference voltage Vr1 of the reference voltage source 16 connected to the non-inverting input terminal is amplified and output.

【0007】また出力電圧制御の応答性を遅くするた
め、誤差増幅器18の出力から反転入力端子にコンデン
サC2を帰還接続して積分回路を構成し、コンデンサC
2と入力抵抗R3で決まる時定数に従った商用周波数に
応答しない低い応答性を設定している。過電圧保護回路
17は、出力電圧Eoを抵抗R11とR12を直列接続
した分圧回路で分圧し、分圧点を入力抵抗R3を演算増
幅器19の反転入力端子に接続し、非反転入力端子に接
続した基準電圧源16の基準電圧Vr2を超える入力電
圧をT1時間に亘ってクランプすることで、起動時の出
力電圧のオーバーシュートを防止する。
Further, in order to delay the response of the output voltage control, a capacitor C2 is feedback-connected from the output of the error amplifier 18 to the inverting input terminal to form an integrating circuit.
2 and a low responsiveness that does not respond to the commercial frequency according to the time constant determined by the input resistance R3. The overvoltage protection circuit 17 divides the output voltage Eo by a voltage dividing circuit in which resistors R11 and R12 are connected in series, and the voltage dividing point is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 19 and the non-inverting input terminal of the input resistor R3. The input voltage exceeding the reference voltage Vr2 of the reference voltage source 16 is clamped over the time T1 to prevent the output voltage from overshooting at the time of startup.

【0008】図10は、起動時の出力電圧Eoの過渡応
答波形であり、誤差増幅回路15の出力電圧制御の応答
性を遅くしているため、出力電圧Eoが基準電圧Vr1
に基づいて設定値Erに対し大きくハンチングしてオー
バーシュートを起こす。このオーバーシュートに対し過
電圧保護回路7の基準電圧Vr2に基づくクランプレベ
ルEr2が設定され、クランプレベルVr2を超える出
力電圧EoのオーバシュートをT時間に亘りクランプし
て過電圧保護を行っている。
FIG. 10 shows a transient response waveform of the output voltage Eo at the time of start-up. Since the response of the output voltage control of the error amplification circuit 15 is delayed, the output voltage Eo is the reference voltage Vr1.
Based on the above, hunting is greatly performed with respect to the set value Er to cause overshoot. A clamp level Er2 based on the reference voltage Vr2 of the overvoltage protection circuit 7 is set for this overshoot, and the overshoot of the output voltage Eo exceeding the clamp level Vr2 is clamped for T time to perform overvoltage protection.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の力率改善回路の過電圧保護回路にあっては、
誤差電圧回路15に加えて分圧抵抗R11,R12、基
準電圧源20及び演算増幅器19を用いた過電圧保護回
路を別途必要としており、回路構成が複雑化してコスト
アップになる問題があった。
However, in the conventional overvoltage protection circuit of the power factor correction circuit as described above,
In addition to the error voltage circuit 15, an overvoltage protection circuit using the voltage dividing resistors R11 and R12, the reference voltage source 20, and the operational amplifier 19 is separately required, which causes a problem that the circuit configuration becomes complicated and the cost increases.

【0010】また図をのようにオーバーシュートは防止
できるが、アンダーシュートに対しては効果がなく、応
答性を遅くしたことに伴なうアンダーシュートによって
出力電圧Eoが低下し、次段のスイッチングレギュレー
タ等の回路が一時的に停止するという問題があった。本
発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、力率改善のため通常時の出力電圧制御の応答性を遅
くしても、起動時のオーバーシュート及びアンダーシュ
ートを専用のクランプ回路等を設けることなく簡単且つ
確実に防止できるようにした力率改善回路を提供するこ
とを目的とする。
Although overshooting can be prevented as shown in the figure, it has no effect on undershooting, and the output voltage Eo drops due to undershooting due to slow response, and the switching of the next stage There is a problem that circuits such as regulators are temporarily stopped. The present invention has been made in view of such conventional problems. Even if the response of the output voltage control at the normal time is slowed for improving the power factor, the overshoot and the undershoot at the start are dedicated. An object of the present invention is to provide a power factor correction circuit which can be easily and surely prevented without providing a clamp circuit or the like.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のうよに構成する。まず本発明は、全波整流
回路と直列にDC/DCコンバータを接続し、直流出力
電圧を定電圧制御すると共に交流入力電流波形を交流入
力電圧波形の正弦波に近い波形とするようにDC/DC
コンバータをスイッチング制御するアクティブフィルタ
回路を構成した力率改善回路を対象とする。
To achieve this object, the present invention is constructed as follows. First, according to the present invention, a DC / DC converter is connected in series with a full-wave rectifier circuit to control a DC output voltage at a constant voltage, and an AC input current waveform is set to a waveform close to a sine wave of an AC input voltage waveform. DC
The target is a power factor correction circuit that constitutes an active filter circuit that controls switching of a converter.

【0012】このような力率改善回路につき本発明にあ
っては、DC/DCコンバータの出力直流電圧を入力抵
抗を介して入力して所定の基準電圧との誤差を検出する
と共に、帰還回路に接続したコンデンサと入力抵抗で決
まる時定数の積分回路を構成した定電圧制御用の誤差増
幅器に対し、電源投入による出力直流電圧の過渡応答状
態で、入力抵抗に基準電圧を中心とした振動波形として
発生する過渡応答電圧が正負の所定電圧を越えたときの
入力抵抗の短絡により積分回路の時定数を低下させて応
答性を向上させる応答改善回路を設けたことを特徴とす
る。
According to the present invention regarding such a power factor correction circuit, the output DC voltage of the DC / DC converter is input through an input resistor to detect an error from a predetermined reference voltage, and a feedback circuit is provided. For an error amplifier for constant voltage control that constitutes an integrating circuit with a time constant determined by the connected capacitor and input resistance, a transient waveform of the output DC voltage when the power is turned on is displayed as an oscillation waveform centered on the reference voltage at the input resistance. It is characterized in that a response improving circuit is provided for reducing the time constant of the integrating circuit and improving the responsiveness by short-circuiting the input resistance when the generated transient response voltage exceeds a predetermined positive or negative voltage.

【0013】即ち、本発明にあっては、定常状態では誤
差増幅器の入力抵抗には電圧が印加されず、過渡応答時
のみに入力抵抗4に電圧が印加されることに着目し、入
力抵抗にオーバシュートによる電圧が現われたときと、
アンターシュートによる電圧が現われたときの各々につ
き、等価的に入力抵抗を短絡して積分回路の時定数τ=
CRを低減させ、出力電圧制御の応答性を一時的に改善
してオーバーシュート及びアンダシュートを抑え込むよ
うにする。
That is, in the present invention, attention is paid to the fact that no voltage is applied to the input resistance of the error amplifier in the steady state, and the voltage is applied to the input resistance 4 only during the transient response. When the voltage due to overshoot appears,
Each time when the voltage due to the inter-shoot appears, the input resistor is equivalently short-circuited and the time constant τ of the integrating circuit is
CR is reduced, and the output voltage control response is temporarily improved to suppress overshoot and undershoot.

【0014】このため、過渡時に出力電圧のオーバシュ
ートわをクランプさせる専用の制御回路を必要とせず、
また過渡時の出力電圧のクランプを、プラス方向のオー
バシュートとマイナス方向のアンダーシュートの両方に
ついて動作させることが容易に実現できる。応答改善回
路は、例えば、積分回路の入力抵抗と並列に可逆接続さ
れた一対のダイオードで構成し、入力抵抗の両端に発生
した正極性電圧がダイオード順方向電圧を超えた時に一
方のダイオードを導通して入力抵抗を短絡し、入力抵抗
の両端に発生した負極性電圧がダイオード順方向電圧を
超えた時に他方のタイオードを導通して入力抵抗を短絡
する。
Therefore, there is no need for a dedicated control circuit for clamping the overshoot wrinkle of the output voltage at the time of transition,
Further, it is possible to easily realize the clamp of the output voltage at the time of transient operation with respect to both the overshoot in the plus direction and the undershoot in the minus direction. The response improvement circuit is composed of, for example, a pair of diodes reversibly connected in parallel with the input resistance of the integrator circuit, and one of the diodes is made conductive when the positive voltage generated across the input resistance exceeds the diode forward voltage. Then, the input resistance is short-circuited, and when the negative voltage generated across the input resistance exceeds the diode forward voltage, the other diode is turned on to short-circuit the input resistance.

【0015】また応答改善回路でオーバーシュート及び
アンダーシュートの電圧幅が小さくても応答性改善動作
を可能とするため、誤差増幅器に入力抵抗を介して降圧
側の第1分圧抵抗と低圧側の第2分圧抵抗を直列接続し
た抵抗分圧回路で出力電圧を分圧して入力していること
から、応答改善回路は、一対のダイオードを備え、入力
抵抗に加わる正極性電圧で導通する一方のダイオードの
カソードを入力抵抗の誤差増幅器側に接続すると共にア
ノード側を分圧抵抗回路の高電圧側の第1分圧抵抗に直
列接続した第1バイアス抵抗との間に接続し、入力抵抗
に加わる負極性電圧で導通する他方のダイオードのカノ
ードを入力抵抗の誤差増幅器側に接続すると共にアノー
ド側を分圧抵抗回路の低電圧側の第2分圧抵抗に直列接
続した第1バイアス抵抗との間に接続する。
Further, since the response improving circuit enables the response improving operation even if the voltage widths of the overshoot and the undershoot are small, the voltage dividing side first voltage dividing resistor and the low voltage side resistor are connected to the error amplifier via the input resistor. Since the output voltage is divided and input by the resistance voltage dividing circuit in which the second voltage dividing resistors are connected in series, the response improving circuit includes a pair of diodes, and one of the two is connected by the positive voltage applied to the input resistance. The cathode of the diode is connected to the error amplifier side of the input resistor, and the anode side is connected between the first bias resistor connected in series with the first voltage dividing resistor on the high voltage side of the voltage dividing resistor circuit and added to the input resistor. A first via in which the node of the other diode which conducts at the negative voltage is connected to the error amplifier side of the input resistor and the anode side is connected in series to the second voltage dividing resistor on the low voltage side of the voltage dividing resistor circuit. Connected between the resistance.

【0016】この場合、第1及び第2バイアス抵抗によ
るバイアス分だけ一対のダイオードのオーバーシュート
又はアンダシュートで加わる電圧に対しオンし易くな
り、誤差増幅の基準電圧で決まる規定出力電圧に対する
オーバシュート及びアンダーシュートの幅を更に押え込
むことができる。また逆に応答改善によるオーバーシュ
ート及びアンダーシュートの電圧幅を広げたい場合に
は、応答改善回路は、一対のダイオードを備え、入力抵
抗に加わる正極性電圧で導通する一方のダイオードのカ
ソードを入力抵抗の誤差増幅器側に接続すると共にアノ
ード側を分圧抵抗回路の低電圧側の第2分圧抵抗に直列
接続した第1バイアス抵抗との間に接続し、入力抵抗に
加わる負極性電圧で導通する他方のダイオードのアノー
ドを入力抵抗の誤差増幅器側に接続すると共にカソード
側を分圧抵抗回路の高電圧側の第1分圧抵抗に直列接続
した第1バイアス抵抗との間に接続する。
In this case, it becomes easier to turn on the voltage applied by the overshoot or undershoot of the pair of diodes by the bias amount of the first and second bias resistors, and the overshoot and the overshoot with respect to the specified output voltage determined by the reference voltage for error amplification and The width of the undershoot can be further suppressed. On the contrary, when it is desired to widen the voltage range of overshoot and undershoot due to response improvement, the response improvement circuit is equipped with a pair of diodes, and the cathode of one diode conducting at the positive voltage applied to the input resistance is connected to the input resistance. Connected to the error amplifier side and the anode side to the first bias resistor connected in series to the second voltage dividing resistor on the low voltage side of the voltage dividing resistor circuit, and conducted by the negative voltage applied to the input resistor. The anode of the other diode is connected to the error amplifier side of the input resistor, and the cathode side is connected between the first bias resistor connected in series with the high voltage side first voltage dividing resistor of the voltage dividing resistor circuit.

【0017】この場合には、第1及び第2バイアス抵抗
による逆バイアス分だけ一対のダイオードのオーバーシ
ュート又はアンダシュートで加わる電圧に対しオンし難
くなり、誤差増幅の基準電圧で決まる規定出力電圧に対
するオーバシュート及びアンダーシュートの幅を広げる
こともできる。更に、応答改善回路は、入力抵抗の誤差
増幅器側に一対のダイオードのアノードとカソードを接
続すると共に反対側のカソードトアノードを出力電圧を
分圧して所定のバイアス分圧電圧を設定するバイアス分
圧回路の分圧点に接続する。このように応答改善回路で
誤差増幅器から独立して任意の分圧点を設定すること
で、誤差増幅器に入力する分圧点を中心としたアンダー
シュートとオーバシュートに対し、応答性改善回路の分
圧点をオフセットし、オーバシュートとアンダーシュー
トの抑圧を非対象に行うことができる。
In this case, it becomes difficult to turn on the voltage applied by the overshoot or undershoot of the pair of diodes by the amount of the reverse bias generated by the first and second bias resistors, and it becomes difficult to turn on the specified output voltage determined by the reference voltage for error amplification. The width of overshoot and undershoot can be widened. In addition, the response improvement circuit connects the anode and cathode of a pair of diodes to the error amplifier side of the input resistance and divides the output voltage of the cathode-anode on the opposite side to set a predetermined bias voltage division voltage Connect to the voltage dividing point of the circuit. In this way, by setting an arbitrary voltage dividing point independently of the error amplifier in the response improving circuit, the response improving circuit can divide the undershoot and overshoot centering on the voltage dividing point input to the error amplifier. It is possible to offset the pressure point and suppress overshoot and undershoot non-symmetrically.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1は本発明の力率改善回路の回
路ブロック図である。力率改善回路は力率改善用アクテ
ィブフィルタ回路として実現されており、この実施形態
にあっては、主回路にブースト型DC/DCコンバータ
として昇圧チョッパ回路を使用している。
1 is a circuit block diagram of a power factor correction circuit according to the present invention. The power factor correction circuit is realized as an active filter circuit for power factor correction, and in this embodiment, a boost chopper circuit is used as a boost type DC / DC converter in the main circuit.

【0019】即ち、主回路は交流入力端子に続いてチョ
ークコイルを備えたノイズフィルタ1を設け、ノイズフ
ィルタ1に続いてダイオードブリッジを用いた全波整流
回路としての整流ダイオード回路2を設け、続いてチョ
ークコイルL1とスイッチング素子としてのFET−Q
1の昇圧チョッパ回路を設け、出力段には整流ダイオー
ドD1と平滑コンデンサC1を接続し、直流出力電圧E
oを得ている。
That is, the main circuit is provided with a noise filter 1 having a choke coil following the AC input terminal, a noise filter 1 and a rectifying diode circuit 2 as a full-wave rectifying circuit using a diode bridge. And choke coil L1 and FET-Q as a switching element
The step-up chopper circuit of No. 1 is provided, the rectifying diode D1 and the smoothing capacitor C1 are connected to the output stage, and the DC output voltage E
I'm getting o.

【0020】制御回路部3は、固定発振によるPWM制
御による出力電圧の安定化と、平均電力制御によって入
力電流を正弦波形に近付けるための力率改善制御を行っ
ている。このため制御回路3は、誤差増幅回路4、乗算
器6、加算増幅器7、PWMコンパレータ8、鋸波発振
器9、過電流保護回路11及びトランジスタQ2,Q3
を備えたドライバ12で構成される。
The control circuit unit 3 stabilizes the output voltage by PWM control by fixed oscillation and performs power factor improvement control for making the input current closer to a sine waveform by average power control. Therefore, the control circuit 3 includes the error amplification circuit 4, the multiplier 6, the addition amplifier 7, the PWM comparator 8, the sawtooth oscillator 9, the overcurrent protection circuit 11, and the transistors Q2 and Q3.
The driver 12 is provided with.

【0021】本発明にあっては、制御回路3に過電圧保
護回路を従来のように設けておらず、この代わりに誤差
増幅回路4の入力段に応答改善回路13を新たに設けて
いる。更にFET−Q1に流れる電流を抵抗R8で検出
し、過電流保護回路11により低入力電圧値に過大な電
流がFET−Q1に流れることを防止している。図2は
図1の誤差増幅回路14と応答改善回路13の第1実施
形態の回路図である。誤差増幅回路4は誤差増幅器14
を備え、出力電圧Eoを抵抗R1,R2を直列接続した
分圧回路で分圧し、入力抵抗R3を介して反転入力端子
に入力している。誤差増幅器14の非反転入力端子には
基準電圧源5が接続され、出力電圧Eoを規定値に保つ
ための基準電圧Vrを設定している。更に誤差増幅器1
4の出力から反転入力端子への帰還回路にはコンデンサ
C2が接続される。
In the present invention, the control circuit 3 is not provided with the overvoltage protection circuit as in the conventional case, but instead, the response improvement circuit 13 is newly provided at the input stage of the error amplification circuit 4. Further, the current flowing through the FET-Q1 is detected by the resistor R8, and the overcurrent protection circuit 11 prevents an excessive current at a low input voltage value from flowing through the FET-Q1. FIG. 2 is a circuit diagram of the error amplifying circuit 14 and the response improving circuit 13 of FIG. 1 according to the first embodiment. The error amplifier circuit 4 includes an error amplifier 14
The output voltage Eo is divided by a voltage dividing circuit in which resistors R1 and R2 are connected in series, and is input to the inverting input terminal via the input resistor R3. The reference voltage source 5 is connected to the non-inverting input terminal of the error amplifier 14 and sets the reference voltage Vr for keeping the output voltage Eo at a specified value. Further error amplifier 1
A capacitor C2 is connected to the feedback circuit from the output of 4 to the inverting input terminal.

【0022】力率改善回路における出力電圧の定電圧制
御は、交流電源周波数に対する電圧制御の応答性をもつ
と力率改善効果が得られないことから、コンデンサC2
の帰還接続により誤差増幅器14を積分回路として応答
性を遅くしている。この場合の応答性は、コンデンサC
2と入力抵抗R3の時定数τで決まる。このような誤差
増幅回路4に対しては、本発明にあっては新たに応答改
善回路13が設けられる。第1実施形態において応答改
善回路13は、誤差増幅器14の入力抵抗R3と並列
に、接続極性を互いに逆にしてダイオードD2,D3を
接続している。
In the constant voltage control of the output voltage in the power factor correction circuit, the power factor correction effect cannot be obtained if the voltage control has a response to the AC power supply frequency.
The feedback connection of the error amplifier 14 serves as an integrating circuit to slow the response. In this case, the response is capacitor C
2 and the time constant τ of the input resistance R3. A response improvement circuit 13 is newly provided in the present invention for such an error amplification circuit 4. In the first embodiment, the response improvement circuit 13 connects the diodes D2 and D3 in parallel with the input resistor R3 of the error amplifier 14 with their connection polarities reversed.

【0023】即ち、ダイオードD2はカソードを入力抵
抗R3の誤差増幅器14の反転入力端子に接続し、アノ
ードを抵抗R1,R2の分圧点側に接続している。また
ダイオードD3はアノード側を誤差増幅器14の反転入
力端子側に接続し、カソード側を抵抗R1,R2の分圧
点側に接続している。次に図2の第1実施形態の動作を
説明する。電源投入が済んだ定常時にあっては、出力電
圧Eoは変動しないため、分圧抵抗R1,R2による分
圧電圧Eo1は基準電圧源5の基準電圧Vrに等しく、
入力抵抗R3の両端に電圧は生じていない。
That is, the diode D2 has its cathode connected to the inverting input terminal of the error amplifier 14 of the input resistor R3, and its anode connected to the voltage dividing point side of the resistors R1 and R2. The diode D3 has its anode side connected to the inverting input terminal side of the error amplifier 14 and its cathode side connected to the voltage dividing point side of the resistors R1 and R2. Next, the operation of the first embodiment of FIG. 2 will be described. Since the output voltage Eo does not fluctuate during the steady state after the power is turned on, the divided voltage Eo1 by the voltage dividing resistors R1 and R2 is equal to the reference voltage Vr of the reference voltage source 5,
No voltage is generated across the input resistor R3.

【0024】このため、ダイオードD2,D3はともに
オフとなっており、誤差増幅器14は入力抵抗R3とコ
ンデンサC2で決まる時定数τをもった積分回路として
動作し、商用電源の周波数(50〜60Hz)には応答
しないため、入力電流波形を入力電圧に相似した正弦波
形に制御して力率改善を図ることができる。この場合、
もし出力電圧制御の応答性が商用電源の周波数帯域で応
答してしまった場合には、入力電流波形を入力電圧波形
と相似形に制御するよりも優先して出力電圧Eoを制御
してしまうため、入力電流波形が入力電圧波形と相似形
にならず、力率改善回路としてではなく通常のDC/D
Cコンバータとして動作してしまうことになる。
Therefore, the diodes D2 and D3 are both off, and the error amplifier 14 operates as an integrating circuit having a time constant τ determined by the input resistor R3 and the capacitor C2, and the frequency of the commercial power source (50-60 Hz). ), The input current waveform can be controlled to a sine waveform similar to the input voltage to improve the power factor. in this case,
If the responsiveness of the output voltage control responds in the frequency band of the commercial power supply, the output voltage Eo is controlled with priority over the control of the input current waveform in a similar form to the input voltage waveform. , The input current waveform is not similar to the input voltage waveform, and it is not a power factor correction circuit but a normal DC / D
It will operate as a C converter.

【0025】次に交流電源を投入した起動時の動作を説
明する。図3は図2の第2実施形態における起動時の出
力電圧の制御特性のタイムチャートである。図2に示し
た誤差電圧回路4は、力率改善のために積分回路を入力
抵抗R3と帰還コンデンサC2により構成して電源周波
数に応答しないようにしているが、起動時において過渡
的な出力電圧Eoの変動が生じた場合、応答性が悪いこ
とが災いとなり、出力電圧Eoに大きなオーバーシュー
トとアンダーシュートを発生してしまう。
Next, the operation at the time of starting when the AC power is turned on will be described. FIG. 3 is a time chart of the control characteristic of the output voltage at the time of startup in the second embodiment of FIG. The error voltage circuit 4 shown in FIG. 2 has an integrator circuit configured by an input resistor R3 and a feedback capacitor C2 so as not to respond to the power supply frequency in order to improve the power factor. When Eo fluctuates, poor response is a disaster, and large overshoot and undershoot occur in the output voltage Eo.

【0026】この起動時の出力電圧に生ずるオーバーシ
ュートとアンダーシュートを防止するため、入力抵抗R
3に逆極性にダイオードD2,D3を並列接続した応答
改善回路13が設けられている。この応答改善回路13
は、過渡時の出力電圧の変動によって入力抵抗R3に直
流電圧が発生するのを利用して、ダイオードD2,D3
をオンさせることで入力抵抗R3を短絡して等価的に入
力抵抗R4を零にし、これによって積分回路の時定数τ
を小さくして出力電圧制御の応答性を高める。もちろ
ん、このダイオードD2またはD3のオンによる応答性
を高める間、力率改善のための入力電流波形を出力電圧
波形に相似形にする制御は解除される。
In order to prevent overshoot and undershoot that occur in the output voltage at the time of starting, the input resistance R
3 is provided with a response improving circuit 13 in which diodes D2 and D3 are connected in reverse polarity in parallel. This response improvement circuit 13
Uses the fact that a DC voltage is generated in the input resistor R3 due to the fluctuation of the output voltage during the transient, and the diodes D2 and D3 are
Is turned on, the input resistance R3 is short-circuited and the input resistance R4 is equivalently set to zero.
To improve the response of output voltage control. Of course, the control of making the input current waveform similar to the output voltage waveform for improving the power factor is released while the response by turning on the diode D2 or D3 is enhanced.

【0027】図3について具体的に説明すると次のよう
になる。電源投入に伴う起動により、出力電圧Eoはは
基準電圧Vrで決まる設定値Erに向かって上昇し、こ
の場合、誤差増幅器14の時定数はコンデンサC2と抵
抗R3で決まる電源周波数に応答しない大きな値である
ことから、規定値Erを超えてオーバーシュートを起こ
す。このように出力電圧Eoが規定値Erを超えてオー
バーシュートを起こすと、基準電圧Vrを起点にオーバ
ーシュートした分の分圧電圧がダイオードD2に順方向
バイアス電圧として加わり、規定のバイアス電圧+Vd
に達するとダイオードD2が導通し、抵抗R3を短絡す
る。
The specific description of FIG. 3 is as follows. The output voltage Eo rises toward the set value Er determined by the reference voltage Vr due to the start-up upon power-on, and in this case, the time constant of the error amplifier 14 is a large value that does not respond to the power supply frequency determined by the capacitor C2 and the resistor R3. Therefore, overshoot is caused by exceeding the specified value Er. In this way, when the output voltage Eo exceeds the specified value Er and causes an overshoot, the divided voltage corresponding to the overshoot from the reference voltage Vr is added to the diode D2 as the forward bias voltage, and the specified bias voltage + Vd.
Then, the diode D2 becomes conductive and shorts the resistor R3.

【0028】このため誤差増幅器14を構成する積分回
路の時定数τは、ダイオードD2の導通により入力抵抗
R3が零となることで時定数が小さくなり、出力電圧の
制御応答性が高められ、ダイオードD2の導通を維持す
る順方向バイアス電圧+Vdを維持し、オーバーシュー
トのクランプ動作がクランプ帰還T11に亘り行われ
る。
Therefore, the time constant τ of the integrating circuit which constitutes the error amplifier 14 becomes small because the input resistance R3 becomes zero due to the conduction of the diode D2, and the control response of the output voltage is enhanced and the diode The forward bias voltage + Vd for maintaining the conduction of D2 is maintained, and the overshoot clamp operation is performed over the clamp feedback T11.

【0029】続いて、オーバーシュートした出力電圧E
oが規定値Er以下にアンダーシュートを起こすと、分
圧点Eo1も下がることから、入力抵抗R3の両端に
は、オーバーシュートの際とは逆極性の電圧を生じ、今
度はダイオードD3をバイアスするようになる。このダ
イオードD3のバイアス電圧が図3のように規定のバイ
アス電圧−Vdとなると、ダイオードD3が導通し、等
価的に入力抵抗R3を短絡して零とし、この結果、積分
回路の時定数τを小さくして応答性を高め、基準電圧V
rに対し順方向バイアス電圧−Vd分だけ下がったレベ
ルに相当するクランプレベルに出力電圧Eoをクランプ
期間T21に亘ってクランプする。
Then, the overshooted output voltage E
When o undershoots below the specified value Er, the voltage dividing point Eo1 also drops, so that a voltage of the opposite polarity to that at the time of overshoot is generated across the input resistor R3, and this time the diode D3 is biased. Like When the bias voltage of the diode D3 becomes the specified bias voltage −Vd as shown in FIG. 3, the diode D3 becomes conductive and equivalently short-circuits the input resistor R3 to zero, and as a result, the time constant τ of the integrating circuit becomes Smaller to improve responsiveness, the reference voltage V
The output voltage Eo is clamped over the clamp period T21 at a clamp level corresponding to a level lower than the forward bias voltage -Vd by r.

【0030】再び出力電圧Eoが回復してオーバーシュ
ートし、ダイオードD2が順方向バイアス電圧+Vdで
オンすると、その間のクランプ期間T12に亘って積分
回路の時定数を下げて応答性を高めた出力電圧制御が行
われる。このようにして出力電圧Eoが定常状態の基準
電圧Vrで定まる設定値に収束していくと、ダイオード
D2,D3はオンしなくなり、積分回路としての時定数
τが大きくなり、出力電圧Eoは一定となるので入力電
流波形を入力電圧波形と相似形に制御する力率改善制御
が優先的に行われることになる。
When the output voltage Eo recovers again and overshoots, and the diode D2 is turned on at the forward bias voltage + Vd, the time constant of the integrating circuit is lowered over the clamp period T12 during that period, and the response voltage is increased. Control is performed. In this way, when the output voltage Eo converges to the set value determined by the reference voltage Vr in the steady state, the diodes D2 and D3 do not turn on, the time constant τ as the integrating circuit increases, and the output voltage Eo remains constant. Therefore, the power factor correction control for controlling the input current waveform to be similar to the input voltage waveform is preferentially performed.

【0031】図4は図1の誤差増幅回路4と応答改善回
路13の第2実施形態の回路図である。この第2実施形
態にあっては、応答改善回路13に設けているダイオー
ドD2,D3の抵抗R1,R2を直列接続した分圧回路
に対する接続部分に、それぞれ抵抗R4,R5を更に接
続したことを特徴とする。ここで誤差増幅器14の反転
入力端子に対する分圧回路の抵抗R1を第1抵抗、分圧
回路の抵抗R2を第2抵抗とすると、第1抵抗R1と直
列に第1バイアス抵抗R4を接続し、その接続点にダイ
オードD2のアノードを接続する。また分圧回路の分圧
点に対し定電圧側となる第2分圧抵抗R2に第2バイア
ス抵抗R5を直列接続し、その接続点にダイオードD3
のカソードを接続している。
FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of the error amplification circuit 4 and the response improvement circuit 13 of FIG. In the second embodiment, the resistors R4 and R5 are further connected to the connection part for the voltage dividing circuit in which the resistors R1 and R2 of the diodes D2 and D3 provided in the response improvement circuit 13 are connected in series. Characterize. If the resistor R1 of the voltage dividing circuit with respect to the inverting input terminal of the error amplifier 14 is the first resistor and the resistor R2 of the voltage dividing circuit is the second resistor, the first bias resistor R4 is connected in series with the first resistor R1. The anode of the diode D2 is connected to the connection point. The second bias resistor R5 is connected in series to the second voltage dividing resistor R2 on the constant voltage side with respect to the voltage dividing point of the voltage dividing circuit, and the diode D3 is connected to the connecting point.
The cathode of is connected.

【0032】このため、分圧抵抗回路は抵抗R1,R
4,R5,R2の直列回路となり、抵抗R4とR5の接
続点が入力抵抗R3に対する出力電圧Eoの分圧電圧E
o1となり、この分圧電圧Eo1に対し抵抗R4,R5
を同じ値とすると、ダイオードD2は(Eo1+ΔV)
の電圧となり、ダイオードD3側は(Eo1−ΔV)の
電圧となる。
Therefore, the voltage dividing resistor circuit has resistors R1 and R
4, R5 and R2 are connected in series, and the connection point between the resistors R4 and R5 is the divided voltage E of the output voltage Eo with respect to the input resistor R3.
becomes o1, and resistors R4 and R5 respond to this divided voltage Eo1.
The diode D2 is (Eo1 + ΔV)
And the diode D3 side has a voltage of (Eo1-ΔV).

【0033】このため、ダイオードD2は常に抵抗R4
による両端電圧ΔVだけ順方向に固定的にバイアスされ
ており、同様にダイオードD3についても抵抗R5の両
端電圧ΔV分だけ順方向に固定的にバイアスされてお
り、起動時の出力電圧E0のオーバーシュートとアンダ
ーシュートに対し固定バイアス電圧ΔV分だけダイオー
ドD2,D3が導通し易くなっている。即ち、図2で基
準電圧Vrに対するダイオードD2,D3の順方向バイ
アス電圧が+Vd,−Vdであったものが、図4の第2
実施形態にあっては±(Vd−ΔV)となり、オーバー
シュート及びアンダーシュートの変動幅を小さく抑え込
むことができる。
Therefore, the diode D2 is always connected to the resistor R4.
Is fixedly biased in the forward direction by the voltage ΔV between both ends, and similarly, the diode D3 is also fixedly biased in the forward direction by the voltage ΔV across the resistor R5, and the overshoot of the output voltage E0 at the time of start-up. With respect to the undershoot, the diodes D2 and D3 are easily conducted by the fixed bias voltage ΔV. That is, the forward bias voltages of the diodes D2 and D3 with respect to the reference voltage Vr in FIG. 2 are + Vd and −Vd, respectively.
In the embodiment, it is ± (Vd−ΔV), and the fluctuation range of overshoot and undershoot can be suppressed small.

【0034】図5は図1の誤差増幅回路4及び応答改善
回路13の第3実施形態である。この第3実施形態にあ
っては、出力電圧Eoの分圧回路は図4の第2実施形態
と同様、第1分圧抵抗R1、第1バイアス抵抗R4、第
2バイアス抵抗R5及び第2分圧抵抗R2を直列接続し
ているが、入力抵抗R3の誤差増幅器14の反転入力側
を共通接続したダイオードD2とダイオードD3につい
て、オーバーシュートで導通するダイオードD2のカソ
ードを抵抗R5と抵抗R2の分圧点に接続し、またアン
ダーシュートで導通するダイオードD3のカソードを抵
抗R1と抵抗R4の分圧点に接続したことを特徴とす
る。
FIG. 5 shows a third embodiment of the error amplification circuit 4 and the response improvement circuit 13 of FIG. In the third embodiment, the voltage dividing circuit for the output voltage Eo has a first voltage dividing resistor R1, a first bias resistor R4, a second bias resistor R5, and a second voltage dividing resistor R1 as in the second embodiment shown in FIG. Although the piezoresistor R2 is connected in series, with respect to the diode D2 and the diode D3 in which the inverting input side of the error amplifier 14 of the input resistor R3 is commonly connected, the cathode of the diode D2 which conducts by overshoot is divided by the resistors R5 and R2. It is characterized in that the cathode of the diode D3 connected to the pressure point and conducting undershoot is connected to the voltage dividing point of the resistors R1 and R4.

【0035】ここで抵抗R1,R4,R5,R2の直列
接続による3つの分圧点を(Eo1+ΔV),(Eo1
−ΔV)とすると、ダイオードD2,D3に対しては抵
抗R4,R5のそれぞれで決まる両端電圧ΔV分だけ逆
方向にバイアス電圧が加わっている。このため、電源投
入に伴う起動時のオーバーシュート、アンダーシュート
において、分圧中点電圧Eoに対しダイオードD2は、
順方向電圧をVdとすると、(Vd+ΔV)のオーバー
シュートが得られた時に導通して、抵抗R4の短絡によ
り時定数τを下げる。
Here, the three voltage dividing points by the series connection of the resistors R1, R4, R5 and R2 are (Eo1 + ΔV), (Eo1
-ΔV), a bias voltage is applied to the diodes D2 and D3 in the reverse direction by a voltage ΔV across the terminals determined by the resistors R4 and R5. For this reason, in the overshoot and undershoot at the time of starting when the power is turned on, the diode D2 with respect to the divided midpoint voltage Eo
When the forward voltage is Vd, it conducts when an overshoot of (Vd + ΔV) is obtained, and the time constant τ is reduced by short-circuiting the resistor R4.

【0036】またダイオードD3にあっては、順方向電
圧をVdとすると、(Vd+ΔV)となる基準電圧Vr
を中心とした−方向のアンダーシュートが生じた時に導
通し、入力抵抗R3を短絡することで積分回路の時定数
τを小さくする。このため図5の第3実施形態にあって
は、図2の第1実施形態に比べダイオードD2,D3を
第1及び第2バイアス抵抗R4,R5の両端電圧ΔVだ
けオンしにくくしていることが分かる。これによって、
クランプを掛けるオーバーシュートとアンダーシュート
の幅を広げることができる。
In the diode D3, when the forward voltage is Vd, the reference voltage Vr becomes (Vd + ΔV).
Conducts when an undershoot occurs in the-direction centered on, and shorts the input resistor R3 to reduce the time constant τ of the integrating circuit. Therefore, in the third embodiment of FIG. 5, it is difficult to turn on the diodes D2 and D3 by the voltage ΔV across the first and second bias resistors R4 and R5 as compared with the first embodiment of FIG. I understand. by this,
It is possible to widen the width of overshoot and undershoot to apply the clamp.

【0037】図6は図2の誤差電圧回路4と応答改善回
路13の第4実施形態である。この第4実施形態にあっ
ては、応答改善回路13にも抵抗R6,R7を直列接続
して分圧電圧Eo2を設定する専用の分圧回路を設け、
この分圧回路の分圧点に入力抵抗R3の誤差増幅器14
の反転入力端子側にカソードとアノードを共通接続した
ダイオードD2,D3の反対側のアノードとカソードを
共通接続したことを特徴とする。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the error voltage circuit 4 and the response improving circuit 13 of FIG. In the fourth embodiment, the response improving circuit 13 is also provided with a dedicated voltage dividing circuit for connecting the resistors R6 and R7 in series to set the divided voltage Eo2.
At the voltage dividing point of this voltage dividing circuit, the error amplifier 14 of the input resistor R3
Is characterized in that the anode and the cathode on the opposite side of the diodes D2 and D3, in which the cathode and the anode are commonly connected to the inverting input terminal side, are commonly connected.

【0038】このように応答改善回路13に専用の分圧
回路を設けて分圧電圧Eo2を設定することで、分圧抵
抗R1,R2で決まる分圧電圧Eo1を基準電圧Vrに
一致させるための出力電圧制御に対し、ダイオードD
2,D3によるオーバーシュートとアンダーシュートの
基準レベルとなる分圧点Eo2をオフセットすることが
できる。
As described above, by providing the dedicated voltage dividing circuit in the response improving circuit 13 and setting the divided voltage Eo2, the divided voltage Eo1 determined by the voltage dividing resistors R1 and R2 is made to coincide with the reference voltage Vr. Diode D for output voltage control
It is possible to offset the voltage dividing point Eo2 that is the reference level of overshoot and undershoot by D2 and D3.

【0039】図7は図6の第4実施形態の起動時の出力
電圧応答の制御特性のタイムチャートである。この制御
特性にあっては、基準電圧Vrに基づく出力電圧Eoの
設定値Erに対し、分圧抵抗R6,R7の分圧によるダ
イオードD2,D3の基準電圧レベルVrdに基づく設
定値Erdを必要に応じて任意にオフセットさせてい
る。
FIG. 7 is a time chart of the control characteristic of the output voltage response at the time of startup of the fourth embodiment of FIG. This control characteristic requires the set value Erd based on the reference voltage level Vrd of the diodes D2 and D3 by the voltage division of the voltage dividing resistors R6 and R7 with respect to the set value Er of the output voltage Eo based on the reference voltage Vr. It is offset accordingly.

【0040】このため、電源投入時の出力電圧Eoの過
渡応答に対し、基準電圧Vrに対応した設定値Erに対
しオーバーシュートとアンダーシュートの電圧幅を異な
らせたオーバーシュートのクランプ期間T11,T1
2,T13とアンダーシュートのクランプ期間T21の
ような非対称のクランプ特性を得ることができる。例え
ばオーバーシュートを十分に抑制したいがアンダーシュ
ートについてはそれほど問題がない場合には、図7のよ
うなオフセットをもったダイオードD2,D3の導通に
よるクランプ特性を設定する。逆にオーバーシュートよ
りもアンダーシュートを十分にクランプしたい場合に
は、分圧抵抗R6,R7の分圧電圧Eo2に対応した基
準バイアスレベルVrdを基準電圧源5の基準電圧Vr
より高いレベルに設定するように抵抗値を決めればよ
い。
Therefore, with respect to the transient response of the output voltage Eo when the power is turned on, the overshoot clamp periods T11 and T1 in which the voltage widths of the overshoot and the undershoot are different with respect to the set value Er corresponding to the reference voltage Vr.
2, T13 and an asymmetrical clamp characteristic such as the undershoot clamp period T21 can be obtained. For example, when it is desired to sufficiently suppress the overshoot but there is not much problem with the undershoot, the clamp characteristic by conduction of the diodes D2 and D3 having the offset as shown in FIG. 7 is set. On the contrary, when it is desired to clamp the undershoot more than the overshoot, the reference bias level Vrd corresponding to the divided voltage Eo2 of the voltage dividing resistors R6 and R7 is set to the reference voltage Vr of the reference voltage source 5.
It suffices to determine the resistance value so that it is set to a higher level.

【0041】尚、上記の実施形態にあっては、誤差増幅
器14の積分回路を構成するコンデンサC2と入力抵抗
R3について、入力抵抗R3と並列に逆極性でダイオー
ドD2,D3を1つずつ並列接続した場合を例にとって
いるが、ダイオードD2,D3の導通するための順方向
電圧を適宜に選択するためには、順方向電圧に対応して
複数のダイオードを直列接続してもよい。
In the above embodiment, with respect to the capacitor C2 and the input resistor R3 which form the integrating circuit of the error amplifier 14, the diodes D2 and D3 are connected in parallel in parallel with the input resistor R3 with opposite polarities. Although the above example is taken as an example, in order to appropriately select the forward voltage for conducting the diodes D2 and D3, a plurality of diodes may be connected in series corresponding to the forward voltage.

【0042】このダイオードD2,D3のそれぞれを複
数のダイオードの直列接続回路で実現することで、オー
バーシュート及びアンダーシュートに対する基準電圧V
rを中心としたクランプ幅を適宜に調整することができ
る。また図1の実施形態にあっては、主回路としてブー
スト型DC/DCコンバータとしての昇圧チョッパ回路
を例にとっているが、これ以外に、主回路に電流共振型
DC/DCコンバータを用いたものであってもよいこと
はもちろんである。
By implementing each of the diodes D2 and D3 by a series connection circuit of a plurality of diodes, a reference voltage V for overshoot and undershoot is obtained.
The clamp width centered on r can be adjusted appropriately. In the embodiment of FIG. 1, a boost chopper circuit as a boost type DC / DC converter is used as an example of the main circuit. However, in addition to this, a current resonance type DC / DC converter is used for the main circuit. Of course, it is possible.

【0043】また図1の実施例にあっては、入力ライン
の電流及びFET−Q1の電流を抵抗R8により検出し
ているが、カレントトランスにより電圧信号に変換して
過電流保護を行うようにしてもよいことはもちろんであ
る。
Further, in the embodiment of FIG. 1, the current of the input line and the current of the FET-Q1 are detected by the resistor R8. However, the current transformer converts the voltage signal into a voltage signal for overcurrent protection. Of course, you can.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、電源投入に伴う出力電圧の過渡応答状態で、出力電
圧制御を行っている積分回路を構成する誤差増幅器の入
力抵抗にオーバーシュートによる電圧が現われたときと
アンダーシュートによる電圧が現われたときの各々につ
き、等価的にダイオードの導通を利用して入力抵抗の短
絡により時定数を小さくすることで応答性を高め、これ
によってオーバーシュート及びアンダーシュートを抑え
込むクランプ動作を実現し、従来のようにオーバーシュ
ートを抑え込む専用の制御回路を必要としない分だけ回
路構成を簡単にしてコストダウンを図ることができる。
As described above, according to the present invention, in the transient response state of the output voltage due to power-on, the input resistance of the error amplifier constituting the integrating circuit for controlling the output voltage is caused by the overshoot. When the voltage appears and when the voltage due to the undershoot appears, the response is enhanced by shortening the time constant by short-circuiting the input resistance equivalently using the conduction of the diode, thereby increasing the overshoot and A clamp operation that suppresses undershoot is realized, and a circuit configuration can be simplified and cost can be reduced because a dedicated control circuit that suppresses overshoot is not required unlike the related art.

【0045】また電源起動時の過渡応答における出力電
圧のクランプを+方向のオーバーシュートと−方向のア
ンダーシュートの両方向について動作させるクランプ動
作が容易に実現でき、オーバーシュートのクランプによ
る回路保護のみならず、アンダーシュートのクランプに
よって、次段に設けている例えばスイッチングレギュレ
ータ等の回路が停止してしまう不具合を確実に防止し、
信頼性の高い力率改善回路を得ることができる。
Further, the clamp operation for operating the clamp of the output voltage in the transient response at the time of starting the power supply in both the + direction overshoot and the-direction undershoot can be easily realized, and not only the circuit protection by the overshoot clamp can be achieved. , It is possible to reliably prevent the trouble that the circuit such as the switching regulator provided in the next stage stops due to the undershoot clamp,
A highly reliable power factor correction circuit can be obtained.

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

【図1】本発明による力率改善回−の回路ブロック図FIG. 1 is a circuit block diagram of a power factor correction circuit according to the present invention.

【図2】図1の誤差増幅回路及び応答改善回路の第1実
施形態の回路図
FIG. 2 is a circuit diagram of a first embodiment of an error amplification circuit and a response improvement circuit of FIG.

【図3】図2の実施例による出力電圧の過渡応答に対す
る制御特性のタイムチャート
FIG. 3 is a time chart of control characteristics with respect to transient response of output voltage according to the embodiment of FIG.

【図4】図1の誤差増幅回路及び応答改善回路の第2実
施形態の回路図
FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of the error amplification circuit and the response improvement circuit of FIG.

【図5】図1の誤差増幅回路及び応答改善回路の第3実
施形態の回路図
5 is a circuit diagram of a third embodiment of the error amplification circuit and the response improvement circuit of FIG.

【図6】図1の誤差増幅回路及び応答改善回路の第4実
施形態の回路図
6 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the error amplification circuit and the response improvement circuit of FIG.

【図7】図6の実施例による出力電圧の過渡応答に対す
る制御特性のタイムチャート
7 is a time chart of control characteristics with respect to transient response of output voltage according to the embodiment of FIG.

【図8】従来の力率改善回路の回路ブロック図FIG. 8 is a circuit block diagram of a conventional power factor correction circuit.

【図9】図9の誤差増幅回路及び応答改善回路の従来の
回路図
9 is a conventional circuit diagram of the error amplification circuit and the response improvement circuit of FIG.

【図10】図8の従来例による出力電圧の過渡応答に対
する制御特性のタイムチャート
10 is a time chart of control characteristics with respect to transient response of output voltage according to the conventional example of FIG.

【符号の説明】 1:ノイズフィルタ 2:整流ダイオード回路(全波整流回路) 3:制御回路 4:誤差増幅回路(出力電圧制御回路) 5:基準電圧源 6:乗算器 7:加算増幅器 9:発振器 11:過電流保護回路 12:ドライバ 13:応答改善回路 14:誤差増幅器 L1:インダクタンス Q1:FET D1:整流ダイオード C1:平滑コンデンサ D2,D3:ダイオード R1,R2:分圧抵抗 R3:入力抵抗 R8:入力電流検出抵抗 C2:コンデンサ[Explanation of symbols] 1: Noise filter 2: Rectifier diode circuit (full-wave rectifier circuit) 3: Control circuit 4: Error amplification circuit (output voltage control circuit) 5: Reference voltage source 6: multiplier 7: Summing amplifier 9: Oscillator 11: Overcurrent protection circuit 12: Driver 13: Response improvement circuit 14: Error amplifier L1: Inductance Q1: FET D1: Rectifying diode C1: Smoothing capacitor D2, D3: Diode R1, R2: Dividing resistance R3: Input resistance R8: Input current detection resistor C2: Capacitor

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Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】全波整流回路と直列にDC/DCコンバー
タを接続し、直流出力電圧を定電圧制御すると共に交流
入力電流波形を交流入力電圧波形の正弦波に近い波形と
するように前記DC/DCコンバータをスイッチング制
御するアクティブフィルタ回路を構成した力率改善回路
に於いて、 前記DC/DCコンバータの出力直流電圧を入力抵抗を
介して入力して所定の基準電圧との誤差を検出すると共
に、帰還回路に接続したコンデンサと前記入力抵抗で決
まる時定数の積分回路を構成した定電圧制御用の誤差増
幅器を有し、 電源投入による前記出力直流電圧の過渡応答状態で、前
記入力抵抗に前記基準電圧を中心とした振動波形として
発生する過渡応答電圧が正負の所定電圧を越えたときの
前記入力抵抗の短絡により前記積分回路の時定数を低下
させて応答性を向上させる応答改善回路とを設け、 前記誤差増幅器は、前記入力抵抗を介して降圧側の第1
分圧抵抗と低圧側の第2分圧抵抗を直列接続した抵抗分
圧回路で前記出力電圧を分圧して入力しており、前記応
答改善回路は、一対のダイオードを備え、前記入力抵抗
に加わる正極性電圧で導通する一方のダイオードのカソ
ードを前記入力抵抗の誤差増幅器側に接続すると共にア
ノード側を前記分圧抵抗回路の高電圧側の第1分圧抵抗
に直列接続した第1バイアス抵抗との間に接続し、前記
入力抵抗に加わる負極性電圧で導通する他方のダイオー
ドのカソードを前記入力抵抗の誤差増幅器側に接続する
と共にアノード側を前記分圧抵抗回路の低電圧側の第2
分圧抵抗に直列接続した第1バイアス抵抗との間に接続
した ことを特徴とする力率改善回路。
1. A DC / DC converter is connected in series with a full-wave rectifier circuit to control a DC output voltage at a constant voltage and to make an AC input current waveform a waveform close to a sine wave of an AC input voltage waveform. In a power factor correction circuit comprising an active filter circuit for switching control of a DC / DC converter, an output DC voltage of the DC / DC converter is input via an input resistor to detect an error from a predetermined reference voltage and A constant voltage control error amplifier that constitutes an integration circuit of a time constant determined by a capacitor connected to a feedback circuit and the input resistance, and in the transient response state of the output DC voltage when power is turned on, When the transient response voltage generated as an oscillating waveform centered on the reference voltage exceeds a predetermined positive or negative voltage, the input resistor is short-circuited to time the integration circuit. And a response improvement circuit for improving the response decreases the provided said error amplifier, a first step-down side through the input resistor
A resistance component in which a voltage dividing resistor and a second voltage dividing resistor on the low voltage side are connected in series.
The output voltage is divided by the voltage circuit and input.
Answer The improvement circuit comprises a pair of diodes,
The cathode of one diode that conducts at a positive voltage applied to
Connected to the error amplifier side of the input resistor and
The node side is the first voltage dividing resistor on the high voltage side of the voltage dividing resistor circuit.
And a first bias resistor connected in series with
The other diode that conducts at the negative voltage applied to the input resistance.
Connect the cathode of the cathode to the error amplifier side of the input resistor.
And the anode side is the second side of the low voltage side of the voltage dividing resistor circuit.
Connected to the first bias resistor connected in series with the voltage dividing resistor
Power factor correction circuit, characterized in that the.
【請求項2】全波整流回路と直列にDC/DCコンバー
タを接続し、直流出力電圧を定電圧制御すると共に交流
入力電流波形を交流入力電圧波形の正弦波に近い波形と
するように前記DC/DCコンバータをスイッチング制
御するアクティブフィルタ回路を構成した力率改善回路
に於いて、 前記DC/DCコンバータの出力直流電圧を入力抵抗を
介して入力して所定の基準電圧との誤差を検出すると共
に、帰還回路に接続したコンデンサと前記入力抵抗で決
まる時定数の積分回路を構成した定電圧制御用の誤差増
幅器を有し、 電源投入による前記出力直流電圧の過渡応答状態で、前
記入力抵抗に前記基準電圧を中心とした振動波形として
発生する過渡応答電圧が正負の所定電圧を越えたときの
前記入力抵抗の短絡により前記積分回路の時定数を低下
させて応答性を向上させる応答改善回路とを設け、 前記誤差増幅器は、前記入力抵抗を介して降圧側の第1
分圧抵抗と低圧側の第2分圧抵抗を直列接続した抵抗分
圧回路で前記出力電圧を分圧して入力しており、前記応
答改善回路は、一対のダイオードを備え、前記入力抵抗
に加わる正極性電圧で導通する一方のダイオードのカソ
ードを前記入力抵抗の誤差増幅器側に接続すると共にア
ノード側を前記分圧抵抗回路の低電圧側の第2分圧抵抗
に直列接続した第1バイアス抵抗との間に接続し、前記
入力抵抗に加わる負極性電圧で導通する他方のダイオー
ドのカノードを前記入力抵抗の誤差増幅器側に接続する
と共にアノード側を前記分圧抵抗回路の高電圧側の第1
分圧抵抗に直列接続した第1バイアス抵抗との間に接続
した ことを特徴とする力率改善回路。
2. A DC / DC converter in series with a full-wave rectifier circuit.
Connected to control the DC output voltage at a constant voltage
The input current waveform is a waveform close to the sine wave of the AC input voltage waveform.
To switch the DC / DC converter to
Power factor correction circuit that constitutes an active filter circuit
At this time, the output DC voltage of the DC / DC converter is input to the input resistance.
Input via the
In addition, it is decided by the capacitor connected to the feedback circuit and the input resistance.
Increased error for constant voltage control with integral time constant integrating circuit
In the transient response state of the output DC voltage when the power is turned on,
As a vibration waveform centered on the reference voltage in the input resistance
When the generated transient response voltage exceeds the specified positive and negative voltage
Shorting the input resistance reduces the time constant of the integrating circuit
And a response improving circuit for improving responsiveness .
A resistance component in which a voltage dividing resistor and a second voltage dividing resistor on the low voltage side are connected in series.
The output voltage is divided by the voltage circuit and input.
Answer The improvement circuit comprises a pair of diodes,
The cathode of one diode that conducts at a positive voltage applied to
Connected to the error amplifier side of the input resistor and
The node side is the second voltage dividing resistor on the low voltage side of the voltage dividing resistor circuit.
And a first bias resistor connected in series with
The other diode that conducts at the negative voltage applied to the input resistance.
The node of the input terminal to the error amplifier side of the input resistor.
And the anode side is the first side of the high voltage side of the voltage dividing resistor circuit.
Connected to the first bias resistor connected in series with the voltage dividing resistor
Power factor correction circuit, characterized in that the.
【請求項3】全波整流回路と直列にDC/DCコンバー
タを接続し、直流出力電圧を定電圧制御すると共に交流
入力電流波形を交流入力電圧波形の正弦波に近い波形と
するように前記DC/DCコンバータをスイッチング制
御するアクティブフィルタ回路を構成した力率改善回路
に於いて、 前記DC/DCコンバータの出力直流電圧を入力抵抗を
介して入力して所定の基準電圧 との誤差を検出すると共に、帰還回路に接続したコンデ
ンサと前記入力抵抗で決まる時定数の積分回路を構成し
た定電圧制御用の誤差増幅器を有し、 電源投入による前記出力直流電圧の過渡応答状態で、前
記入力抵抗に前記基準電圧を中 心とした振動波形として
発生する過渡応答電圧が正負の所定電圧を越えたときの
前記入力抵抗の短絡により前記積分回路の時定数を低下
させて応答性を向上させる応答改善回路とを設け、 前記応答改善回路は、前記入力抵抗の誤差増幅器側に一
対のダイオードのアノードとカソードを接続すると共に
反対側のカソードトアノードを前記出力電圧を分圧して
バアス固定電圧を設定するバイアス分圧回路の分圧点に
接続した こを特徴とする力率改善回路。
3. A DC / DC converter connected in series with a full-wave rectifier circuit.
Connected to control the DC output voltage at a constant voltage
The input current waveform is a waveform close to the sine wave of the AC input voltage waveform.
To switch the DC / DC converter to
Power factor correction circuit that constitutes an active filter circuit
At this time, the output DC voltage of the DC / DC converter is input to the input resistance.
It is input via the detector to detect an error from the specified reference voltage, and it is also connected to the feedback circuit.
A time constant integration circuit that is determined by the sensor and the input resistance.
In the transient response state of the output DC voltage when the power is turned on , the error amplifier for constant voltage control
Said reference voltage to fill force resistance as centered as the vibration waveform
When the generated transient response voltage exceeds the specified positive and negative voltage
Shorting the input resistance reduces the time constant of the integrating circuit
And a response improving circuit for improving responsiveness. The response improving circuit is provided on the error amplifier side of the input resistor.
While connecting the anode and cathode of the pair of diodes
The cathode-anode on the opposite side divides the output voltage
At the voltage dividing point of the bias voltage dividing circuit that sets the bias voltage
Power factor correction circuit characterized by being connected .
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