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JPH06303774A - Rectification and smoothing circuit - Google Patents

Rectification and smoothing circuit

Info

Publication number
JPH06303774A
JPH06303774A JP5087298A JP8729893A JPH06303774A JP H06303774 A JPH06303774 A JP H06303774A JP 5087298 A JP5087298 A JP 5087298A JP 8729893 A JP8729893 A JP 8729893A JP H06303774 A JPH06303774 A JP H06303774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
choke coil
smoothing
rectifying
circuit
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.)
Withdrawn
Application number
JP5087298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuji Amano
拓司 天野
Izumi Iwaki
泉 岩城
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP5087298A priority Critical patent/JPH06303774A/en
Publication of JPH06303774A publication Critical patent/JPH06303774A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the power factor of a power supply and to reduce high harmonic components in a rectification smoothing circuit for converting an AC power supply to a DC power supply in a room air-conditioner, etc., incorporating an inverter motor. CONSTITUTION:A series resonance circuit consisting of a first capacitor 7, a rectification element 8, a first choke coil 5, and a second capacitor 6 and a second choke coil 4 electromagnetically couple to the first choke coil 5 are provided between a rectification diode bridge 3 and a smoothing capacitor 9 to effectively rectify AC current, and at the same time electromagnetically coupled choke coils 11 and 12 are provided between an AC power supply 1 and a rectification diode bridge and a high power factor is maintained by bringing AC input current closer to a sinusoidal wave, thus reducing the high harmonic components of current.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はインバータモータを内蔵
するルームエアコン等における交流電源を直流電源に変
換する装置の電源力率を改善する高力率整流平滑回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high power factor rectifying / smoothing circuit for improving a power source power factor of a device for converting an AC power source into a DC power source in a room air conditioner having an inverter motor built therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の整流平滑回路の基本回路、
図6は図5の基本回路における整流平滑回路の電源周波
数60Hz(ヘルツ)における交流入力電流波形例I2
(t)及び電圧波形例V2 (t)、図7は図6の交流入
力電流波形例の周波数スペクトルを示す。又、図8は同
じく従来の高力率整流平滑回路、図9は図8の平滑回路
の電源周波数60Hzにおける交流入力電流波形例I3
(t)及び電圧波形例V 3 (t)、図10は図9の交流
入力電流波形例の周波数スペクトルを、それそれ示して
いる。図5において、交流入力電流は整流ダイオードブ
リッジ3で整流され、平滑コンデンサ9で平滑されるこ
とにより直流に変換される。図6に示されるように、こ
の回路では、交流入力電圧のピーク付近でのみ、平滑コ
ンデンサ9に入力電流が流れるため、力率が低くなり、
又図7に示すように高調波成分が多く含まれ整流平滑回
路としては問題があった。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a basic circuit of a conventional rectifying and smoothing circuit,
FIG. 6 shows the power supply frequency of the rectifying and smoothing circuit in the basic circuit of FIG.
AC input current waveform example I at several 60 Hz (Hertz)2
(T) and voltage waveform example V2(T), FIG. 7 shows the AC input of FIG.
The frequency spectrum of an example of a force current waveform is shown. 8 is the same
The conventional high power factor rectification smoothing circuit, FIG. 9 is the smoothing circuit of FIG.
AC input current waveform example I at a power supply frequency of 60 Hz3
(T) and voltage waveform example V 3(T), FIG. 10 is the alternating current of FIG.
The frequency spectrum of the input current waveform example
There is. In FIG. 5, the AC input current is the rectifier diode block.
Be rectified by the ridge 3 and smoothed by the smoothing capacitor 9.
Is converted to DC by and. As shown in FIG.
In the circuit of, the smoothing co
Since the input current flows through the capacitor 9, the power factor decreases,
In addition, as shown in Fig. 7, the rectifying and smoothing circuit contains many harmonic components.
There was a problem as a road.

【0003】従来、この力率を改善するために、図8に
示されるように、整流ダイオードブリッジ3と平滑コン
デンサ9との間に直列にチョークコイル(L6 )13と
コンデンサ(C3 )14で構成される並列共振回路を接
続していた。この並列共振回路に流れる電流が電源周波
数より高い周波数で振動することにより交流入力電流が
図9に示す電流波形例I3 (t)ような歪波形となり、
図5に示す回路と比べると高調波の成分があるが力率の
改善を可能としていた。
Conventionally, in order to improve the power factor, as shown in FIG. 8, a choke coil (L 6 ) 13 and a capacitor (C 3 ) 14 are connected in series between the rectifying diode bridge 3 and the smoothing capacitor 9. The parallel resonant circuit composed of was connected. Since the current flowing in the parallel resonant circuit vibrates at a frequency higher than the power supply frequency, the AC input current has a distorted waveform as shown in the current waveform example I 3 (t) in FIG.
Compared to the circuit shown in FIG. 5, there was a harmonic component, but it was possible to improve the power factor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は従来の
高力率整流平滑回路の問題点である電源高調波電流(商
用周波数の整数倍成分)を低減することにある。従来の
回路では電源高調波電流を低減させる様な回路定数を選
択すると力率が悪化するという問題点があるが、本発明
の回路により、高力率の維持と電源高調波の低減とを両
立させることをねらいとしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the power supply harmonic current (integral multiple component of commercial frequency), which is a problem of the conventional high power factor rectifying and smoothing circuit. In the conventional circuit, there is a problem that the power factor is deteriorated when a circuit constant that reduces the power supply harmonic current is selected, but the circuit of the present invention makes it possible to maintain a high power factor and reduce the power supply harmonics. The purpose is to make them.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために請求項1の発明においては、交流電源を整流
ダイオードブリッジと平滑コンデンサで直流に変換する
コンデンサ入力形の整流平滑回路において、前記整流ダ
イオードブリッジと前記平滑コンデンサとの間に該平滑
コンデンサに並列に接続された第1のコンデンサと、該
第1のコンデンサと前記平滑コンデンサとの間に直列に
接続された整流素子と、前記整流ダイオードブリッジと
前記第1のコンデンサとの間に該第1のコンデンサに対
して並列に接続された第1のチョークコイルと第2のコ
ンデンサとからなる直列回路と、該直列回路と前記第1
のコンデンサとの間に直列に接続されるとともに前記第
1のチョークコイルと電磁結合した第2のチョークコイ
ルと、前記交流電源と前記整流ダイオードブリッジとの
間に直列に接続された互に電磁結合した第4のチョーク
コイル及び第5のチョークコイルとを具備してなること
を特徴とする整流平滑回路を提供するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a capacitor input type rectifying / smoothing circuit for converting an AC power source into a direct current by a rectifying diode bridge and a smoothing capacitor. A first capacitor connected in parallel to the smoothing capacitor between the rectifying diode bridge and the smoothing capacitor; a rectifying element connected in series between the first capacitor and the smoothing capacitor; A series circuit including a first choke coil and a second capacitor connected in parallel to the first capacitor between the rectifying diode bridge and the first capacitor, the series circuit, and the first capacitor.
Second choke coil connected in series with the first capacitor and electromagnetically coupled with the first choke coil, and electromagnetically coupled with each other in series connected between the AC power supply and the rectifying diode bridge. The present invention provides a rectifying / smoothing circuit comprising the fourth choke coil and the fifth choke coil described above.

【0006】又、請求項2の発明においては交流電源を
整流ダイオードブリッジと平滑コンデンサで直流に変換
するコンデンサ入力形の整流平滑回路において、前記整
流ダイオードブリッジと前記平滑コンデンサとの間に該
平滑コンデンサに並列に接続された第1のコンデンサ
と、該第1のコンデンサと前記平滑コンデンサとの間に
直列に接続された整流素子と、前記整流ダイオードブリ
ッジと前記第1のコンデンサとの間に該第1のコンデン
サに対して並列に接続された第1のチョークコイルと第
2のコンデンサとからなる直列回路と、該直列回路と前
記第1のコンデンサとの間に直列に接続されるとともに
前記第1のチョークコイルと電磁結合した第2のチョー
クコイルと、前記交流電源と前記整流ダイオードブリッ
ジとの間に直列に接続された第3のチョークコイルとを
具備してなることを特徴とする整流平滑回路を提供する
ものである。
According to a second aspect of the present invention, in a rectifying / smoothing circuit of a capacitor input type for converting an AC power source into a direct current by a rectifying diode bridge and a smoothing capacitor, the smoothing capacitor is provided between the rectifying diode bridge and the smoothing capacitor. A first capacitor connected in parallel with the first rectifier, a rectifying element connected in series between the first capacitor and the smoothing capacitor, and a first rectifier between the rectifying diode bridge and the first capacitor. A series circuit composed of a first choke coil and a second capacitor connected in parallel to one capacitor, and a series circuit connected between the series circuit and the first capacitor and the first circuit. A second choke coil electromagnetically coupled to the choke coil, and a series connection between the AC power source and the rectifying diode bridge. It is intended to provide a rectifying smoothing circuit, characterized in comprising; and a third choke coils.

【0007】[0007]

【作用】本発明の請求項1の整流平滑回路は、第1、第
2のチョークコイルとコンデンサからなる直列共振回路
が交流電源周波数で力率を高める回路定数で共振すると
ともに第1のコンデンサ、第2のコンデンサとの充、放
電を行い、整流素子と平滑コンデンサにより交流電源の
交流成分をより効果に整流し、又、交流電源と整流ダイ
オードブリッジとの間に互に電磁係合した第4、第5の
チョークコイルを設けることにより、電磁結合による相
互インダクタンスを効果的に作用させ、交流入力電流を
正弦波に近づけて高力率を維持するものである。
In the rectifying / smoothing circuit according to the first aspect of the present invention, the series resonance circuit including the first and second choke coils and the capacitor resonates with a circuit constant for increasing the power factor at the AC power supply frequency, and the first capacitor, A fourth capacitor, which is charged and discharged with the second capacitor, more effectively rectifies the AC component of the AC power source by the rectifying element and the smoothing capacitor, and electromagnetically engaged with each other between the AC power source and the rectifying diode bridge. By providing the fifth choke coil, mutual inductance due to electromagnetic coupling is effectively acted, and the AC input current is approximated to a sine wave to maintain a high power factor.

【0008】請求項2の整流回路は、交流電源と整流ダ
イオードブリッジとの間に互に電磁結合した第4、第5
のチョークコイルの代りに第3のチョークコイルを設け
ることにより、交流入力電流を正弦波に近づけて高力率
を維持し、高調波電流成分の低減と高力率維持を両立さ
せるものである。
According to another aspect of the rectifying circuit of the present invention, the AC power source and the rectifying diode bridge are electromagnetically coupled to each other.
By providing the third choke coil instead of the choke coil of No. 3, the AC input current is made to approximate to a sine wave to maintain a high power factor, and the harmonic current component is reduced and the high power factor is maintained at the same time.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基いて具
体的に説明する。図1に本発明の高力率整流平滑回路の
第1実施例を、図2に本発明の高力率整流平滑回路の第
2実施例を、図3に図1における高力率となる整流平滑
回路の電源周波数60Hz(ヘルツ)における交流入力
電流波形例I1 (t)及び電圧波形例V1 (t)を、図
4に図3における交流入力電流波形例の周波数スペクト
ルを示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the high power factor rectifying / smoothing circuit of the present invention, FIG. 2 shows a second embodiment of the high power factor rectifying / smoothing circuit of the present invention, and FIG. An AC input current waveform example I 1 (t) and a voltage waveform example V 1 (t) at a power supply frequency of 60 Hz (hertz) of the smoothing circuit are shown in FIG. 4, and a frequency spectrum of the AC input current waveform example in FIG. 3 is shown.

【0010】図1において、共振回路は電磁結合したチ
ョークコイル(L1 )5、チョークコイル(L2 )4及
びコンデンサ(C1 )7、コンデンサ(C2 )6から構
成されている。この共振回路は直列共振回路を並列に接
続し、2つのチョークコイル(L1 )5、(L2 )4を
電磁結合したものとなっており近似的に、 f1 =1/〔2π√〔(L1 +M1 )C2 〕〕 f2 =1/〔2π√〔(L2 +M1 )C1 〕〕 ただし、f1 はチョークコイル(L1 )5、コンデンサ
(C2 )6側の共振周波数、f2 はチョークコイル(L
2 )4、コンデンサ(C1 )7側の共振周波数、M1
チョークコイル(L1 )5、チョークコイル(L2
4、間の相互インダクタンスである。この共振回路にお
いて共振周波数f1 が、電磁結合による作用も効果的に
伴って交流電源周波数の1.5倍から53.5倍の範囲
内で、力率が高くなる回路定数(交流電源周波数の2.
5倍付近の共振周波数)を選択する。またコンデンサ
(C1 )7の容量をコンデンサ(C2 )6以上とするこ
とにより、コンデンサ(C1 )7からコンデンサ
(C2 )6側へ電流が流れやすい様にする。整流素子8
は、コンデンサ(C1 )7からコンデンサ(C2 )6側
に電流が流れるとき、同時に平滑コンデンサ9からコン
デンサ(C2 )6側に電流が流されるのを防ぐ働きを
し、交流成分を平滑に整流し、直流に変換する。
In FIG. 1, the resonance circuit is composed of an electromagnetically coupled choke coil (L 1 ) 5, choke coil (L 2 ) 4, capacitor (C 1 ) 7 and capacitor (C 2 ) 6. In this resonance circuit, a series resonance circuit is connected in parallel, and two choke coils (L 1 ) 5 and (L 2 ) 4 are electromagnetically coupled, and approximately, f 1 = 1 / [2π√ [ (L 1 + M 1 ) C 2 ]] f 2 = 1 / [2π√ [(L 2 + M 1 ) C 1 ]] where f 1 is on the choke coil (L 1 ) 5 and capacitor (C 2 ) 6 side Resonance frequency, f 2 is choke coil (L
2 ) 4, resonance frequency of capacitor (C 1 ) 7 side, M 1 is choke coil (L 1 ) 5, choke coil (L 2 )
4 is the mutual inductance between them. In this resonant circuit, the resonance frequency f 1 is within the range of 1.5 times to 53.5 times the AC power supply frequency effectively with the effect of electromagnetic coupling, and the circuit constant (the AC power supply frequency 2.
A resonance frequency of about 5 times) is selected. Further, by setting the capacity of the capacitor (C 1 ) 7 to be the capacity of the capacitor (C 2 ) 6 or more, it becomes easy for current to flow from the capacitor (C 1 ) 7 to the capacitor (C 2 ) 6. Rectifying element 8
Has a function of preventing current from flowing from the smoothing capacitor 9 to the capacitor (C 2 ) 6 side at the same time when current flows from the capacitor (C 1 ) 7 to the capacitor (C 2 ) 6 side, and smoothes the AC component. Rectify to and convert to direct current.

【0011】更に、交流電源1と整流ダイオードブリッ
ジ3との間に直列に接続された電磁結合したチョークコ
イル(L4 )11、チョークコイル(L5 )12によ
り、交流入力電流を正弦波に近づけ、図3に示す様な交
流入力電流波形例I1 (t)とするものである。
Further, an AC input current is approximated to a sine wave by an electromagnetically coupled choke coil (L 4 ) 11 and choke coil (L 5 ) 12 connected in series between the AC power source 1 and the rectifying diode bridge 3. , An example of an AC input current waveform I 1 (t) as shown in FIG.

【0012】本第1実施例の回路のチョークコイル(L
1 )5とコンデンサ(C2 )6に流れる電流が振動する
と、交流入力電流波形の1/2周期の前半約1/2にお
いて、コンデンサ(C1 )7が放電され、交流入力電流
と共に、コンデンサ(C2 )6を充電する。また、交流
入力電流波形の1/2周期の後半約1/2において、コ
ンデンサ(C2 )6が放電し、交流入力電流と共にコン
デンサ(C1 )7を充電する。充電によりコンデンサ
(C1 )7の電位が、平滑コンデンサ9の電位より高く
なると、整流素子8を通し、平滑コンデンサ9が充電さ
れる。このような作用により従来よりもより効果的に交
流電流が整流される。
The choke coil (L
1 ) When the current flowing through 5 and the capacitor (C 2 ) 6 oscillates, the capacitor (C 1 ) 7 is discharged in about the first half of the 1/2 cycle of the AC input current waveform, and together with the AC input current, the capacitor (C 1 ) 7 is discharged. Charge (C 2 ) 6. The capacitor (C 2 ) 6 is discharged and the capacitor (C 1 ) 7 is charged together with the AC input current in the latter half of the 1/2 cycle of the AC input current waveform. When the potential of the capacitor (C 1 ) 7 becomes higher than the potential of the smoothing capacitor 9 by charging, the smoothing capacitor 9 is charged through the rectifying element 8. By such an action, the alternating current is rectified more effectively than the conventional one.

【0013】図3に示す本第1実施例の回路の交流入力
電流波形例I1 (t)は、図9に示す従来の交流入力電
流波形例I3 (t)に比べ、歪みが少く、図10に示す
従来の回路の交流入力電流波形例の周波数スペクトルで
高い1.5次付近の周波数成分が図4に示す第1実施例
の回路の交流入力電流波形例の周波数スペクトルで示さ
れるように大きく低減されることになる。
The AC input current waveform example I 1 (t) of the circuit of the first embodiment shown in FIG. 3 has less distortion than the conventional AC input current waveform example I 3 (t) shown in FIG. As shown in the frequency spectrum of the AC input current waveform example of the circuit of the first embodiment shown in FIG. 4, the frequency component near the 1.5th order, which is high in the frequency spectrum of the AC input current waveform example of the conventional circuit shown in FIG. Will be greatly reduced.

【0014】図2に示す第2実施例の回路については図
1の第1実施例と比べると、第1実施例では交流電源1
と整流ダイオードブリッジ3との間に電磁結合ししたチ
ョークコイル(L4 )11、チョークコイル(L5 )1
2を設け、交流入力電流を正弦波に近づけるような構成
としているが、第2実施例では電磁結合した2個のチョ
ークコイルの代りに片側の回路にのみチョークコイル2
を設けたものであり、その他の構成は第1実施例同じで
ある。この第2実施例ではチョークコイル(L 3 )2の
インダクタンスは、第1実施例の電磁結合したものと比
べると、第1実施例の方が電磁結合による相互インダク
タンスが作用して大きくすることができるのでより効果
的な設計が可能であるが、コスト的には第2実施例の方
が安くできる。この第2実施例の作用、効果は第1実施
例と同様であるので説明は省略する。
The circuit diagram of the second embodiment shown in FIG.
1 compared with the first embodiment, the AC power supply 1
Electromagnetically coupled between the rectifier diode bridge 3 and
Joke coil (LFour) 11, choke coil (LFive) 1
2 is provided so that the AC input current approaches a sine wave.
However, in the second embodiment, two electromagnetically coupled chos are used.
Choke coil 2 only on one side instead of the coil coil
Is the same as that of the first embodiment.
is there. In the second embodiment, the choke coil (L 3) Of 2
The inductance is higher than that of the electromagnetically coupled one in the first embodiment.
According to the comparison, the first embodiment has a mutual induction by electromagnetic coupling.
It is more effective because the chest can act and make it larger
Is possible, but the second embodiment is more cost effective.
Can be cheaper. The operation and effect of the second embodiment is the first embodiment.
The description is omitted because it is similar to the example.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上、具体的に説明したように本発明に
おいては、整流平滑回路の交流入力の力率が向上し、電
流の利用効率を高めることができる。また、装置の交流
入力電流に重畳される電源高調波電流が低減されている
ことにより、交流電圧ひずみを少なくし、従来よりもよ
り効果的に交流入力電流を整流、平滑することができる
と共に、装置自身及び他機器への影響をなくす事が可能
となり装置の信頼性向上が計れる。
As described above in detail, in the present invention, the power factor of the AC input of the rectifying / smoothing circuit is improved, and the current utilization efficiency can be improved. Further, since the power supply harmonic current superimposed on the AC input current of the device is reduced, AC voltage distortion can be reduced, and the AC input current can be rectified and smoothed more effectively than before, and The influence on the device itself and other devices can be eliminated, and the reliability of the device can be improved.

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

【図1】本発明の第1実施例に係る整流平滑回路の図で
ある。
FIG. 1 is a diagram of a rectifying / smoothing circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る整流平滑回路の図で
ある。
FIG. 2 is a diagram of a rectifying / smoothing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図1における整流平滑回路の交流入力電流及び
電圧波形例の図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of AC input current and voltage waveforms of the rectifying and smoothing circuit in FIG.

【図4】図3における交流入力電流波形例の周波数スペ
クトルの図である。
4 is a diagram of a frequency spectrum of an example of an AC input current waveform in FIG.

【図5】従来の整流平滑回路の基本回路図である。FIG. 5 is a basic circuit diagram of a conventional rectifying / smoothing circuit.

【図6】図5における整流平滑回路の交流入力電流及び
電圧波形例の図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of AC input current and voltage waveforms of the rectifying / smoothing circuit in FIG.

【図7】図6における交流入力電流波形例の周波数スペ
クトルの図である。
7 is a diagram of a frequency spectrum of an AC input current waveform example in FIG.

【図8】従来の力率を高めるための整流平滑回路の図で
ある。
FIG. 8 is a diagram of a conventional rectifying / smoothing circuit for increasing the power factor.

【図9】図8における整流平滑回路の交流入力電流及び
電圧波形例の図である。
9 is a diagram showing an example of AC input current and voltage waveforms of the rectifying and smoothing circuit in FIG.

【図10】図9における交流入力電流波形例の周波数ス
ペクトルの図である。
10 is a diagram of a frequency spectrum of an AC input current waveform example in FIG. 9.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 チョークコイル(L3 ) 3 整流ダイオードブリッジ 4 チョークコイル(L2 ) 5 チョークコイル(L1 ) 6 コンデンサ(C2 ) 7 コンデンサ(C1 ) 8 整流素子 11 チョークコイル(L4 ) 12 チョークコイル(L5 1 AC power supply 2 Choke coil (L 3 ) 3 Rectifier diode bridge 4 Choke coil (L 2 ) 5 Choke coil (L 1 ) 6 Capacitor (C 2 ) 7 Capacitor (C 1 ) 8 Rectifier element 11 Choke coil (L 4 ) 12 choke coil (L 5 )

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年6月1日[Submission date] June 1, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0002[Name of item to be corrected] 0002

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の整流平滑回路の基本回路、
図6は図5の基本回路における整流平滑回路の電源周波
数60Hz(ヘルツ)における交流入力電流波形例I2
(t)及び電圧波形例V2 (t)、図7は図6の交流入
力電流波形例の周波数スペクトルを示す。又、図8は同
じく従来の高力率整流平滑回路、図9は図8の平滑回路
の電源周波数60Hzにおける交流入力電流波形例I3
(t)及び電圧波形例V 3 (t)、図10は図9の交流
入力電流波形例の周波数スペクトルを、それぞれ示して
いる。図5において、交流入力電流は整流ダイオードブ
リッジ3で整流され、平滑コンデンサ9で平滑されるこ
とにより直流に変換される。図6に示されるように、こ
の回路では、交流入力電圧のピーク付近でのみ、平滑コ
ンデンサ9に入力電流が流れるため、力率が低くなり、
又図7に示すように高調波成分が多く含まれ整流平滑回
路としては問題があった。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a basic circuit of a conventional rectifying and smoothing circuit,
FIG. 6 shows the power supply frequency of the rectifying and smoothing circuit in the basic circuit of FIG.
AC input current waveform example I at several 60 Hz (Hertz)2
(T) and voltage waveform example V2(T), FIG. 7 shows the AC input of FIG.
The frequency spectrum of an example of a force current waveform is shown. 8 is the same
The conventional high power factor rectification smoothing circuit, FIG. 9 is the smoothing circuit of FIG.
AC input current waveform example I at a power supply frequency of 60 Hz3
(T) and voltage waveform example V 3(T), FIG. 10 is the alternating current of FIG.
The frequency spectrum of the input current waveform example is shown respectively.
There is. In FIG. 5, the AC input current is the rectifier diode block.
Be rectified by the ridge 3 and smoothed by the smoothing capacitor 9.
Is converted to DC by and. As shown in FIG.
In the circuit of, the smoothing co
Since the input current flows through the capacitor 9, the power factor decreases,
In addition, as shown in Fig. 7, the rectifying and smoothing circuit contains many harmonic components.
There was a problem as a road.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】[0007]

【作用】本発明の請求項1の整流平滑回路は、第1,第
2のチョークコイルと第1,第2のコンデンサからなる
回路が交流電源周波数で力率を高める回路定数で共振す
るとともに第1のコンデンサ、第2のコンデンサが互い
に充,放電を行う。整流素子と平滑コンデンサはその交
流電源の交流成分を整流、平滑する。又、交流電源と整
流ダイオードブリッジとの間に互に電磁結合した第4,
第5のチョークコイルを設けることにより、電磁結合に
よる相互インダクタンスを効果的に作用させ、交流入力
電流を正弦波に近づけて電源高調波を低減し、高力率を
維持するものである。
In the rectifying / smoothing circuit according to the first aspect of the present invention, the circuit composed of the first and second choke coils and the first and second capacitors resonates with a circuit constant for increasing the power factor at the AC power supply frequency, and The first capacitor and the second capacitor charge and discharge each other. The rectifying element and the smoothing capacitor rectify and smooth the AC component of the AC power supply. In addition, the fourth and fourth electromagnetically coupled to each other between the AC power supply and the rectifying diode bridge.
By providing the fifth choke coil, mutual inductance due to electromagnetic coupling is effectively acted, the AC input current is approximated to a sine wave, power source harmonics are reduced, and a high power factor is maintained.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】請求項2の整流回路は、交流電源と整流ダ
イオードブリッジとの間に互に電磁結合した第4,第5
のチョークコイルの代わりに第3のチョークコイルを設
けることにより、交流入力電流を正弦波に近づけて電源
高調波を低減し、高力率を維持するものである。
According to another aspect of the rectifying circuit of the present invention, the AC power source and the rectifying diode bridge are electromagnetically coupled to each other.
By providing a third choke coil in place of the choke coil, the AC input current is approximated to a sine wave, power source harmonics are reduced, and a high power factor is maintained.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】図1において、共振回路は電磁結合したチ
ョークコイル(L1 )5、チョークコイル(L2 )4及
びコンデンサ(C1 )7、コンデンサ(C2 )6から構
成されている。この共振回路は直列共振回路を並列に接
続し、2つのチョークコイル(L1 )5、(L2 )4を
電磁結合したものとなっており近似的に、 f1 =1/〔2π√〔(L1 +M1 )C2 〕〕 f2 =1/〔2π√〔(L2 +M1 )C1 〕〕 ただし、f1 はチョークコイル(L1 )5、コンデンサ
(C2 )6側の共振周波数、f2 はチョークコイル(L
2 )4、コンデンサ(C1 )7側の共振周波数、M1
チョークコイル(L1 )5、チョークコイル(L2
4、間の相互インダクタンスである。この共振回路にお
いて共振周波数f1 が、電磁結合による作用も効果的に
伴って交流電源周波数の1.5倍から3.5倍の範囲内
で、力率が高くなる回路定数(交流電源周波数の2.5
倍付近の共振周波数)を選択する。またコンデンサ(C
1 )7の容量をコンデンサ(C2 )6以上とすることに
より、コンデンサ(C1 )7からコンデンサ(C2 )6
側へ電流が流れやすい様にする。整流素子8は、コンデ
ンサ(C1 )7からコンデンサ(C2 )6側に電流が流
れるとき、同時に平滑コンデンサ9からコンデンサ(C
2 )6側に電流が流されるのを防ぐ働きをし、交流成分
を整流し、直流に変換する。
In FIG. 1, the resonance circuit is composed of an electromagnetically coupled choke coil (L 1 ) 5, choke coil (L 2 ) 4, capacitor (C 1 ) 7 and capacitor (C 2 ) 6. In this resonance circuit, a series resonance circuit is connected in parallel, and two choke coils (L 1 ) 5 and (L 2 ) 4 are electromagnetically coupled, and approximately, f 1 = 1 / [2π√ [ (L 1 + M 1 ) C 2 ]] f 2 = 1 / [2π√ [(L 2 + M 1 ) C 1 ]] where f 1 is on the choke coil (L 1 ) 5 and capacitor (C 2 ) 6 side Resonance frequency, f 2 is choke coil (L
2 ) 4, resonance frequency of capacitor (C 1 ) 7 side, M 1 is choke coil (L 1 ) 5, choke coil (L 2 )
4 is the mutual inductance between them. In this resonant circuit, the resonance frequency f 1 is within the range of 1.5 times to 3.5 times the AC power supply frequency, effectively accompanied by the effect of electromagnetic coupling. 2.5
Resonance frequency around double). In addition, the capacitor (C
With a capacity of 1) 7 capacitor (C 2) 6 or more, capacitor (C 1) 7 from the capacitor (C 2) 6
Make it easier for current to flow to the side. The rectifying element 8 is configured such that when a current flows from the capacitor (C 1 ) 7 to the capacitor (C 2 ) 6, the smoothing capacitor 9 to the capacitor (C 2 ) simultaneously.
2 ) It works to prevent current from flowing to the 6 side, rectifies the AC component and converts it to DC.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0012】本第1実施例の回路のチョークコイル(L
1 )5とコンデンサ(C2 )6に流れる電流が振動する
と、交流入力電流波形の1/2周期の前半約1/2にお
いて、コンデンサ(C1 )7が放電され、交流入力電流
と共に、コンデンサ(C2 )6を充電する。また、交流
入力電流波形の1/2周期の後半約1/2において、コ
ンデンサ(C2 )6が放電し、交流入力電流と共にコン
デンサ(C1 )7を充電する。充電によりコンデンサ
(C1 )7の電位が、平滑コンデンサ9の電位より高く
なると、整流素子8を通し、平滑コンデンサ9が充電さ
れる。
The choke coil (L
1 ) When the current flowing through 5 and the capacitor (C 2 ) 6 oscillates, the capacitor (C 1 ) 7 is discharged in about the first half of the 1/2 cycle of the AC input current waveform, and together with the AC input current, the capacitor (C 1 ) 7 is discharged. Charge (C 2 ) 6. The capacitor (C 2 ) 6 is discharged and the capacitor (C 1 ) 7 is charged together with the AC input current in the latter half of the 1/2 cycle of the AC input current waveform. When the potential of the capacitor (C 1 ) 7 becomes higher than the potential of the smoothing capacitor 9 by charging, the smoothing capacitor 9 is charged through the rectifying element 8.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0013】図3に示す本第1実施例の回路の交流入力
電流波形例I1 (t)は、図9に示す従来の交流入力電
流波形例I3 (t)に比べ、歪みが少く、図10に示す
従来の回路の交流入力電流波形例の周波数スペクトルで
高い15次付近の周波数成分が図4に示す第1実施例の
回路の交流入力電流波形例の周波数スペクトルで示され
るように大きく低減されることになる。
The AC input current waveform example I 1 (t) of the circuit of the first embodiment shown in FIG. 3 has less distortion than the conventional AC input current waveform example I 3 (t) shown in FIG. In the frequency spectrum of the AC input current waveform example of the conventional circuit shown in FIG. 10, high frequency components near the 15th order are large as shown in the frequency spectrum of the AC input current waveform example of the circuit of the first embodiment shown in FIG. Will be reduced.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0014】図2に示す第2実施例の回路については図
1の第1実施例と比べると、第1実施例では交流電源1
と整流ダイオードブリッジ3との間に電磁結合したチョ
ークコイル(L4 )11、チョークコイル(L5 )12
を設け、交流入力電流を正弦波に近づけるような構成と
しているが、第2実施例では電磁結合した2個のチョー
クコイルの代りに片側の回路にのみチョークコイル2を
設けたものであり、その他の構成は第1実施例と同じで
ある。この第2実施例のチョークコイル(L3)2は、
第1実施例の電磁結合したものと比べると、電磁結合に
よる相互インダクタンスが作用しないためインダクタン
スを大きくすることが困難であるが、コスト的には第2
実施例の方が安くできる。この第2実施例の作用、効果
は第1実施例と同様であるので説明は省略する。
The circuit of the second embodiment shown in FIG. 2 is different from the first embodiment of FIG. 1 in that the AC power supply 1 is used in the first embodiment.
Choke coil (L 4 ) 11 and choke coil (L 5 ) 12 electromagnetically coupled between the rectifier diode bridge 3 and the rectifier diode bridge 3.
However, in the second embodiment, instead of the two electromagnetically coupled choke coils, the choke coil 2 is provided only on one side of the circuit. Is the same as that of the first embodiment. The choke coil (L 3 ) 2 of the second embodiment is
Compared with the electromagnetically coupled type of the first embodiment, it is difficult to increase the inductance because mutual inductance due to the electromagnetic coupling does not act, but the second type is costly.
The embodiment can be cheaper. The operation and effect of this second embodiment are the same as those of the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Name of item to be corrected] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0015】[0015]

【発明の効果】以上、具体的に説明したように本発明に
おいては、整流平滑回路の交流入力の力率が向上し、電
流の利用効率を高めることができる。また、装置の交流
入力電流に重畳される電源高調波電流が低減されている
ことにより、交流電圧ひずみを少なくし、装置自身及び
他機器への影響をなくす事が可能となり装置の信頼性向
上が計れる。
As described above in detail, in the present invention, the power factor of the AC input of the rectifying / smoothing circuit is improved, and the current utilization efficiency can be improved. In addition, since the power supply harmonic current that is superimposed on the AC input current of the device is reduced, it is possible to reduce AC voltage distortion and eliminate the effect on the device itself and other devices, improving the reliability of the device. Can be measured.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源を整流ダイオードブリッジと平
滑コンデンサで直流に変換するコンデンサ入力形の整流
平滑回路において、前記整流ダイオードブリッジと前記
平滑コンデンサとの間に該平滑コンデンサに並列に接続
された第1のコンデンサと、該第1のコンデンサと前記
平滑コンデンサとの間に直列に接続された整流素子と、
前記整流ダイオードブリッジと前記第1のコンデンサと
の間に該第1のコンデンサに対して並列に接続された第
1のチョークコイルと第2のコンデンサとからなる直列
回路と、該直列回路と前記第1のコンデンサとの間に直
列に接続されるとともに前記第1のチョークコイルと電
磁結合した第2のチョークコイルと、前記交流電源と前
記整流ダイオードブリッジとの間に直列に接続された互
に電磁結合した第4のチョークコイル及び第5のチョー
クコイルとを具備してなることを特徴とする整流平滑回
路。
1. A capacitor input type rectifying / smoothing circuit for converting an AC power supply into a direct current by a rectifying diode bridge and a smoothing capacitor, wherein a first capacitor connected in parallel with the smoothing capacitor between the rectifying diode bridge and the smoothing capacitor. A capacitor and a rectifying element connected in series between the first capacitor and the smoothing capacitor;
A series circuit including a first choke coil and a second capacitor connected in parallel to the first capacitor between the rectifying diode bridge and the first capacitor, the series circuit and the first capacitor. A second choke coil connected in series with the first capacitor and electromagnetically coupled to the first choke coil, and mutually connected in series between the AC power source and the rectifying diode bridge. A rectifying / smoothing circuit comprising a fourth choke coil and a fifth choke coil coupled to each other.
【請求項2】 交流電源を整流ダイオードブリッジと平
滑コンデンサで直流に変換するコンデンサ入力形の整流
平滑回路において、前記整流ダイオードブリッジと前記
平滑コンデンサとの間に該平滑コンデンサに並列に接続
された第1のコンデンサと、該第1のコンデンサと前記
平滑コンデンサとの間に直列に接続された整流素子と、
前記整流ダイオードブリッジと前記第1のコンデンサと
の間に該第1のコンデンサに対して並列に接続された第
1のチョークコイルと第2のコンデンサとからなる直列
回路と、該直列回路と前記第1のコンデンサとの間に直
列に接続されるとともに前記第1のチョークコイルと電
磁結合した第2のチョークコイルと、前記交流電源と前
記整流ダイオードブリッジとの間に直列に接続された第
3のチョークコイルとを具備してなることを特徴とする
整流平滑回路。
2. A capacitor input type rectifying / smoothing circuit for converting an AC power supply into a direct current by a rectifying diode bridge and a smoothing capacitor, wherein a first capacitor connected in parallel to the smoothing capacitor between the rectifying diode bridge and the smoothing capacitor. A capacitor and a rectifying element connected in series between the first capacitor and the smoothing capacitor;
A series circuit including a first choke coil and a second capacitor connected in parallel to the first capacitor between the rectifying diode bridge and the first capacitor, the series circuit and the first capacitor. A second choke coil that is connected in series with the first capacitor and that is electromagnetically coupled to the first choke coil; and a third choke coil that is connected in series between the AC power supply and the rectifying diode bridge. A rectifying / smoothing circuit comprising a choke coil.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030022424A (en) * 2001-07-31 2003-03-17 이현우 Power converting apparatus for high power factor panel's inverter air conditioner
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