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JP2003018824A - Rectifier and rectifier method - Google Patents

Rectifier and rectifier method

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Publication number
JP2003018824A
JP2003018824A JP2001202586A JP2001202586A JP2003018824A JP 2003018824 A JP2003018824 A JP 2003018824A JP 2001202586 A JP2001202586 A JP 2001202586A JP 2001202586 A JP2001202586 A JP 2001202586A JP 2003018824 A JP2003018824 A JP 2003018824A
Authority
JP
Japan
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switching means
capacitor
switching
conduction
inductance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001202586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeaki Wachi
滋明 和智
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001202586A priority Critical patent/JP2003018824A/en
Publication of JP2003018824A publication Critical patent/JP2003018824A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な力率で、且つノイズの少ない整流電圧
を得る。 【解決手段】 整流素子12とインダクタンス16との
間に接続されたスイッチ素子13と、一端がインダクタ
ンス16とダイオード17との間に接続され、他端が整
流素子12に接続されたスイッチ素子15と、一端がス
イッチ素子13とインダクタンス16との間に接続さ
れ、他端がコンデンサ18に接続されたスイッチ素子1
4とを備え、制御部19において、スイッチ素13及び
スイッチ素子15が導通状態にある期間がスイッチ素子
14が導通状態にある期間よりも短くなるように、スイ
ッチ素子13及びスイッチ素子15の導通とスイッチ素
子14の導通とを交互に実行する。
(57) [Problem] To obtain a rectified voltage having a good power factor and less noise. A switch element (13) connected between a rectifier element (12) and an inductance (16), a switch element (15) having one end connected between the inductance (16) and a diode (17), and the other end connected to the rectifier element (12). , One end of which is connected between the switch element 13 and the inductance 16 and the other end of which is connected to the capacitor 18.
And the control unit 19 controls the conduction of the switch element 13 and the switch element 15 so that the period during which the switch element 13 and the switch element 15 are in the conductive state is shorter than the period during which the switch element 14 is in the conductive state. The conduction of the switch element 14 is performed alternately.

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、交流電流を直流電
流に変換する整流装置及び整流方法に関し、特に、力率
を改善する整流装置及び整流方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifying device and a rectifying method for converting an alternating current into a direct current, and more particularly to a rectifying device and a rectifying method for improving a power factor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ラジオ、テレビ等の家庭用電子機器は、
通常、発電施設において生成され送電線を介して供給さ
れる交流電流を直流電流に変換するための整流装置を備
え、整流装置において変換された電流の電圧を更にトラ
ンスによって所望の値に変圧するなどして動作のための
電力を得ている。
2. Description of the Related Art Consumer electronic devices such as radios and televisions are
Usually, it is equipped with a rectifying device for converting an alternating current generated in a power generation facility and supplied through a transmission line into a direct current, and the voltage of the current converted in the rectifying device is further transformed by a transformer to a desired value. And then get the power for operation.

【0003】整流装置としては、該整流装置が組み込ま
れる電子機器の小型・軽量化の面からもコンデンサイン
プット型の整流装置が用いられることが一般的である。
As a rectifying device, a capacitor input type rectifying device is generally used from the viewpoint of reducing the size and weight of electronic equipment incorporating the rectifying device.

【0004】近年では、様々な種類の家庭用電子機器が
登場し、これら電子機器にコンデンサインプット型の整
流装置が多用されるようになってきている。更に、従来
交流電流をそのまま使用していた蛍光灯ランプ、電気洗
濯機、冷暖房機器等のなかにも、交流を一旦直流に変換
した後、電子機器各々の特性に適したより効率のよい周
波数の電力に変換して用いるインバータ方式においても
コンデンサインプット型の整流回路が用いられるように
なってきている。
In recent years, various types of household electronic devices have appeared, and capacitor input type rectifiers have been widely used for these electronic devices. Furthermore, even in fluorescent lamps, electric washing machines, air-conditioning equipment, etc. that used AC current as it is, after converting AC to DC once, more efficient frequency power suitable for the characteristics of each electronic device. A capacitor input type rectifier circuit has also been used in an inverter system that is used after being converted into.

【0005】コンデンサインプット型の整流装置の電流
波形と電圧波形とを図12に示す。図12(a)は、半
波整流回路の電流波形及び電圧波形を示し、図12
(b)は、全波整流回路の電流波形及び電圧波形を示
す。Vは、電圧値のピーク点を示し、Iは、電流値
のピーク点を示す。また、φは、電圧波形と電流波形と
の間に生じる位相差である。図12において、実線は、
交流電圧を示し、破線は、整流後の整流電圧を示してい
る。コンデンサインプット型の整流装置は、図12に示
すように、一般的に電圧のピーク値付近でのみ電流が流
れるという特徴を有している。
FIG. 12 shows a current waveform and a voltage waveform of the capacitor input type rectifier. FIG. 12A shows a current waveform and a voltage waveform of the half-wave rectifier circuit, and FIG.
(B) shows the current waveform and voltage waveform of the full-wave rectifier circuit. V P indicates the peak point of the voltage value, and I P indicates the peak point of the current value. Further, φ is a phase difference generated between the voltage waveform and the current waveform. In FIG. 12, the solid line is
The AC voltage is shown, and the broken line shows the rectified voltage after rectification. As shown in FIG. 12, the capacitor input type rectifier is generally characterized in that a current flows only near the peak value of the voltage.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、これら電子
機器に採用されているコンデンサインプット型の整流装
置は、装置内の力率が極めて悪く、大量の無効電力を発
生している。また、この無効電力による電流増加分が電
力送電線等における電力損失となる。
However, in the capacitor input type rectifier used in these electronic devices, the power factor in the device is extremely poor and a large amount of reactive power is generated. In addition, the amount of increase in current due to this reactive power becomes power loss in the power transmission line or the like.

【0007】図12に示したように、コンデンサインプ
ット型の整流回路では、交流電力の電圧のピーク値付近
の短い期間に電力が供給されるため、電力供給線におけ
る供給電圧の波形に乱れが生じる。正弦波を前提に設計
されている電子機器では、このときの電力波形の乱れが
動作に不具合を引き起こすこともある。
As shown in FIG. 12, in the capacitor input type rectifier circuit, since electric power is supplied for a short period near the peak value of the voltage of AC power, the waveform of the supply voltage in the power supply line is disturbed. . In an electronic device designed on the assumption of a sine wave, the disturbance of the power waveform at this time may cause a malfunction.

【0008】更に、電力送電線において、ジュール熱と
して放熱される分の損失電力量は、同じ電力を平均的に
電子機器に送る場合と、コンデンサインプット型の整流
装置を備えた電子機器にパルス状の電力を送る場合とで
比べると、後者の場合に増加する。
Further, in the electric power transmission line, the amount of power loss radiated as Joule heat is pulsed to the case where the same electric power is sent to the electronic device evenly and to the case where the electronic device equipped with the capacitor input type rectifier is pulsed. In the latter case, the power consumption increases compared to when the power is sent.

【0009】上述した問題点を定量的に示す。まず、コ
ンデンサインプット型の整流回路における力率の悪化に
関しては、基本波のみに注目したとしても、図12に示
すように電流の位相が電圧の位相に対して先行する。こ
の位相の進み分に応じて力率の悪化が生じる。
The above-mentioned problems will be shown quantitatively. First, regarding the deterioration of the power factor in the capacitor input type rectifier circuit, even if only the fundamental wave is focused, the phase of the current precedes the phase of the voltage as shown in FIG. The power factor deteriorates according to the amount of advance of the phase.

【0010】また、ここでは、電流が正弦波でないこと
から、数多くの高調波が生じることになり、厳密には、
正弦波の電圧とこれら高調波の電流との間に生じる無効
電力によって力率が悪化することになる。
Further, here, since the current is not a sine wave, many harmonics are generated. Strictly speaking,
The reactive power generated between the sinusoidal voltage and these harmonic currents will cause the power factor to deteriorate.

【0011】簡単のため、高調波電流による力率悪化分
を無視した基本波成分のみについて力率を計算すると、
力率は、近似的に式(1)で表される。 力率=有効電力/皮相電力=Cosφ (1) ここで、皮相電力={(有効電力)+(無効電
力)1/2で表される値であり、φは、電圧波形と
電流波形との間に生ずる位相差を示している。また、有
効電力とは、実際に負荷(電子機器内部)において消費
される電力であり、式(2)として表される。 有効電力=皮相電力*Cosφ (2) 一方、無効電力は、電源供給側(発電施設)と電力消費
側(電子機器)との間を往復する電力であり、式(3)
で表される。 無効電力=皮相電力*Sinφ (3) 力率が悪いと、特に、力率が1とかけ離れた値である
と、電力の送受は、発電所から電子機器に一方向に行わ
れるだけでなく、電子機器(負荷機器)から発電所へ、
或いは他の電子機器に対して行われるため、負荷容量に
対して大きな電源容量が必要となり非効率的である。
For the sake of simplicity, when the power factor is calculated only for the fundamental wave component ignoring the power factor deterioration due to the harmonic current,
The power factor is approximately represented by Expression (1). Power factor = active power / apparent power = Cosφ (1) where, apparent power = {(active power) 2 + (reactive power) 2 } 1/2 , where φ is a voltage waveform and a current The phase difference between the waveform and the waveform is shown. The active power is the power actually consumed in the load (inside the electronic device) and is represented by the equation (2). Active power = apparent power * Cosφ (2) On the other hand, the reactive power is the power that reciprocates between the power supply side (power generation facility) and the power consumption side (electronic equipment), and is expressed by equation (3).
It is represented by. Reactive power = apparent power * Sinφ (3) When the power factor is bad, especially when the power factor is a value far from 1, the transmission and reception of power is not only performed in one direction from the power plant to the electronic device, From electronic devices (load devices) to power plants,
Alternatively, since it is performed for another electronic device, a large power supply capacity is required for the load capacity, which is inefficient.

【0012】次に、電力供給線における供給電圧の波形
の乱れが与える影響について説明する。上述したよう
に、コンデンサインプット型の整流装置では、電圧のピ
ーク値付近においてのみ電力が供給される。そのため、
コンデンサインプット型の整流装置を電力供給線に対し
て多数接続すると、ピーク電流が過大である場合、電力
供給線上の電圧波形は、電力供給線の抵抗成分による電
圧降下の影響を受けてピーク値付近が潰れ、正弦波から
方形波に近づき、図13に示したような波形となる。
Next, the influence of the disturbance of the waveform of the supply voltage on the power supply line will be described. As described above, in the capacitor input type rectifier, electric power is supplied only near the peak value of the voltage. for that reason,
When a large number of capacitor input type rectifiers are connected to the power supply line and the peak current is excessive, the voltage waveform on the power supply line is affected by the voltage drop due to the resistance component of the power supply line and is close to the peak value. Is crushed, the sine wave approaches a square wave, and the waveform becomes as shown in FIG.

【0013】このような波形で、正弦波による駆動が想
定されている電動機等を駆動すると、その高調波成分の
ために、いわゆる、鉄損による電力損失が増加し機器等
が過熱する等の不具合が生じる。
When a motor or the like which is supposed to be driven by a sine wave is driven with such a waveform, a harmonic component thereof causes so-called power loss due to iron loss, resulting in overheating of the device or the like. Occurs.

【0014】更に、第3の要因として、銅損による力率
の悪化もあげられる。例えば、平均的に同じ電力を負荷
(電子機器)に供給する場合について考える。電力供給
線の抵抗成分をRとするとき、電流値がIで電流が流れ
る区間がTである場合の損失と電流値が2I、電流が流
れる区間が(1/2)Tである場合の損失とを1周期に
亘る平均電力損失で比較すると、その結果は、式(4)
に示されるようになる。すなわち、ピーク電流が大きい
ほど電力損失(銅損)が大きくなる。
A third factor is deterioration of the power factor due to copper loss. For example, consider a case where the same electric power is supplied to the load (electronic device) on average. When the resistance component of the power supply line is R, the loss when the current value is I and the current flow section is T and the loss when the current value is 2I and the current flow section is (1/2) T , And the average power loss over one period, the result is
As shown in. That is, the larger the peak current, the larger the power loss (copper loss).

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】このような理由から、整流装置では、力率
の改善が望まれている。従来このような、コンデンサイ
ンプット型の整流回路における力率改善については、特
昭60−4672号公報や特開平6−54536号公報
に開示されている。
For these reasons, it is desired to improve the power factor of the rectifier. Conventionally, such power factor improvement in a capacitor input type rectifier circuit is disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-4672 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-54536.

【0017】特昭60−4672号公報に開示されてい
る力率改善コンバータと同様の構成を図14に示す。図
14に示すコンバータでは、交流電源101からの交流
電圧を整流回路102で全波整流した後、スイッチング
レギュレータに電力供給するようにしている。
FIG. 14 shows a configuration similar to that of the power factor correction converter disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-4672. In the converter shown in FIG. 14, the AC voltage from the AC power supply 101 is full-wave rectified by the rectifier circuit 102, and then power is supplied to the switching regulator.

【0018】スイッチングレギュレータは、トランジス
タ104、インダクタンス105、コンデンサ106、
及びダイオード107から構成されており、負荷108
に電力が供給されている。トランジスタ104のベース
は、ドライバ126に接続されている。ドライバ126
には、オフ信号125とオン信号123が与えられる。
オフ信号125は、インダクタンス105の磁束を検出
する磁束検出器124において生成され、オン信号12
3は、コンデンサ106の電圧を検出する電圧検出器1
21と整流回路102の瞬時値を検出する瞬時値検出器
122とにより生成されている。
The switching regulator includes a transistor 104, an inductance 105, a capacitor 106,
And a diode 107, and a load 108
Power is being supplied to. The base of the transistor 104 is connected to the driver 126. Driver 126
Are supplied with an off signal 125 and an on signal 123.
The off signal 125 is generated in the magnetic flux detector 124 that detects the magnetic flux of the inductance 105, and the on signal 12 is generated.
3 is a voltage detector 1 for detecting the voltage of the capacitor 106.
21 and an instantaneous value detector 122 that detects the instantaneous value of the rectifier circuit 102.

【0019】この構成からなるコンバータの動作は、特
許公報に開示されているところによれば、以下のように
なる。磁束検出器124は、インダクタンス105の磁
束が零になったことを検出してオン信号123を生成す
る。ここで、各素子が共通に接続されている点をグラウ
ンド点とみなしたとき、このグラウンド点に対して、コ
ンデンサ106は、負の電圧を生じ、整流回路102の
瞬時値の大小に応じてオン時間が制御される。これによ
り、コンデンサ106の電圧が安定化されている。イン
ダクタンス105の磁束が略零となったとき、トランジ
スタ104は、導通し、整流回路102に電流が流れる
ため、電圧のピーク値のみで電流が流れるということが
なく、力率が改善されている。
According to what is disclosed in the patent publication, the operation of the converter having this structure is as follows. The magnetic flux detector 124 detects that the magnetic flux of the inductance 105 has become zero and generates the ON signal 123. Here, when the point where each element is commonly connected is regarded as the ground point, the capacitor 106 generates a negative voltage with respect to this ground point and is turned on according to the magnitude of the instantaneous value of the rectifier circuit 102. Time is controlled. As a result, the voltage of the capacitor 106 is stabilized. When the magnetic flux of the inductance 105 becomes substantially zero, the transistor 104 becomes conductive, and the current flows through the rectifier circuit 102. Therefore, the current does not flow only at the peak value of the voltage, and the power factor is improved.

【0020】しかしながら、この構成では、コンデンサ
103、インダクタンス105、コンデンサ106との
共通接続点をグラウンド点と定義した場合、このグラウ
ンド点に対して、コンデンサ106の他端の電圧は、負
の値しか発生されない。正の電圧を得るためには、コン
デンサ106の負側を装置のグラウンド側にすることが
考えられるが、次の問題点がある。
However, in this configuration, when the common connection point with the capacitor 103, the inductance 105, and the capacitor 106 is defined as the ground point, the voltage at the other end of the capacitor 106 is only a negative value with respect to this ground point. It does not occur. In order to obtain a positive voltage, the negative side of the capacitor 106 can be considered to be the ground side of the device, but there are the following problems.

【0021】すなわち、一般的に電力供給母線の一端
は、大地にアースされ、一方、装置側のグラウンドは、
大地側に対して大きな静電容量を有する。この場合、大
地アース、整流素子、ダイオード、静電容量を通して、
大地アースというループができ、ノイズ電流がこのルー
プを流れるため、このノイズ電流が他の機機や自分自身
の電子回路等に弊害を生じる虞がある。
That is, one end of the power supply bus bar is generally grounded to the ground, while the ground on the device side is
It has a large capacitance to the ground side. In this case, through earth ground, rectifying element, diode, capacitance,
Since a loop called earth ground is formed and a noise current flows through this loop, this noise current may adversely affect other machines and electronic circuits of one's own.

【0022】また、特開平6−54536号公報に開示
されている構成と同様の回路を図15に示す。図15に
示す装置では、整流回路201からの電流は、電流検出
器206で検出される。インダクタンス202、トラン
ジスタ212、ダイオード203、コンデンサ204
は、いわゆるステップアップ型スイッチングレギュレー
タを構成している。トランジスタ212の制御は、パル
ス幅制御部211により行われる。パルス幅制御部21
1の入力信号は、電流検出部206と抵抗209を介し
て与えられる整流回路の出力電圧(符合は図示せず)と
の差である。
FIG. 15 shows a circuit similar to the configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-54536. In the device shown in FIG. 15, the current from the rectifier circuit 201 is detected by the current detector 206. Inductance 202, transistor 212, diode 203, capacitor 204
Constitutes a so-called step-up type switching regulator. The pulse width control unit 211 controls the transistor 212. Pulse width control unit 21
The input signal of 1 is the difference between the current detection unit 206 and the output voltage (reference numeral is not shown) of the rectifier circuit given through the resistor 209.

【0023】この構成では、整流回路201に流れる電
流は、整流回路の出力電圧に基づいて制御されるため力
率の改善が期待される。しかし、この方式では、正電圧
を得る正極性の整流装置であって、負電圧を得ることは
できない。
In this configuration, the current flowing through the rectifier circuit 201 is controlled based on the output voltage of the rectifier circuit, so that the power factor is expected to be improved. However, this method is a positive rectifier that obtains a positive voltage and cannot obtain a negative voltage.

【0024】そこで本発明は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、力率の悪化を防ぎ、ノイ
ズの少ない整流電圧が得られる整流装置及び整流方法、
また、交流電源側から負荷側を切り離すことにより感電
の危険をなくす整流装置及び整流方法、更には、正極性
及び負極性の何れの極性にも対応できる整流装置及び整
流方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and a rectifying device and a rectifying method which prevent a power factor from being deteriorated and can obtain a rectified voltage with less noise are provided.
Another object of the present invention is to provide a rectifying device and a rectifying method that eliminate the risk of electric shock by disconnecting the load side from the AC power source side, and further, a rectifying device and a rectifying method that can handle both positive and negative polarities. And

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係る整流装置は、交流電源からの交流
電圧を整流手段により整流し、該整流出力をインダクタ
ンスと予め定めた極性に応じて接続されたダイオードと
を介してコンデンサに充電し、該コンデンサの端子電圧
を負荷に供給する整流装置において、整流手段とインダ
クタンスとの間に接続され、整流出力の導通と遮断とを
切り換える第1の切換手段と、一端がインダクタンスと
ダイオードとに接続され、他端が整流手段に接続された
第2の切換手段と、一端が第1の切換手段とインダクタ
ンスとに接続され、他端がコンデンサに接続された第3
の切換手段と、第1の切換手段及び第2の切換手段が導
通状態にある期間が第3の切換手段が導通状態にある期
間よりも短くなるように、第1の切換手段及び上記第2
の切換手段の導通と第3の切換手段の導通とを交互に実
行する制御手段を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a rectifying device according to the present invention rectifies an AC voltage from an AC power source by a rectifying means and makes the rectified output have an inductance and a predetermined polarity. A rectifying device that charges a capacitor via a diode connected accordingly and supplies a terminal voltage of the capacitor to a load, and is connected between a rectifying means and an inductance and switches between conduction and interruption of a rectified output. No. 1 switching means, one end is connected to the inductance and the diode, the other end is connected to the rectifying means, the second switching means, one end is connected to the first switching means and the inductance, and the other end is the capacitor. Third connected to
Of the first switching means and the second switching means such that the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state.
It is characterized by comprising control means for alternately executing conduction of the switching means and conduction of the third switching means.

【0026】このような整流装置によれば、第3の切換
手段により、インダクタンスからコンデンサに流入する
電流の極性が切り換えられる。また、制御手段により、
第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期
間が第3の切換手段が導通状態にある期間よりも短くな
るように、第1の切換手段及び上記第2の切換手段の導
通と第3の切換手段の導通とが交互に実行される。更
に、この整流装置において第3の切換手段がダイオード
である場合、第3の切換手段を制御する信号が不要とな
る。
According to such a rectifying device, the polarity of the current flowing from the inductance to the capacitor is switched by the third switching means. Also, by the control means,
The first switching means and the second switching means are conducted so that the period during which the first switching means and the second switching means are in the conducting state is shorter than the period during which the third switching means is in the conducting state. And conduction of the third switching means are performed alternately. Further, in this rectifying device, when the third switching means is a diode, the signal for controlling the third switching means becomes unnecessary.

【0027】また、制御手段は、コンデンサの両端の電
圧に応じて第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状
態にある期間を変化させる制御を行う。
Further, the control means performs control to change the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state according to the voltage across the capacitor.

【0028】本発明に係る整流装置は、交流電源からの
交流電圧を整流手段により整流し、該整流出力をインダ
クタンスと予め定めた極性に応じて接続されたダイオー
ドとを介してコンデンサに充電し、該コンデンサの端子
電圧を負荷に供給する整流装置において、整流手段とイ
ンダクタンスとの間に接続され、整流出力の導通と遮断
とを切り換える第1の切換手段と、一端がインダクタン
スとダイオードとに接続され、他端が整流手段に接続さ
れた第2の切換手段と、一端が第1の切換手段とインダ
クタンスとに接続され、他端がコンデンサに接続された
第3の切換手段と、整流手段とコンデンサとの間の導通
と遮断とを切り換える第4の切換手段と、第1の切換手
段及び第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の切
換手段が導通状態にある期間よりも短くなるように、第
1の切換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換手
段の導通とを交互に実行し、第3の切換手段の導通と、
整流手段とコンデンサとの間の導通とが同時に実行され
るように第3の切換手段と第4の切換手段とを制御する
制御手段とを備えることを特徴とする。
The rectifying device according to the present invention rectifies the AC voltage from the AC power source by the rectifying means and charges the rectified output to the capacitor through the inductance and the diode connected according to the predetermined polarity, In a rectifying device that supplies the terminal voltage of the capacitor to a load, a first switching unit that is connected between the rectifying unit and the inductance and switches between conduction and interruption of the rectified output, and one end thereof is connected to the inductance and the diode. , Second switching means having the other end connected to the rectifying means, third switching means having one end connected to the first switching means and the inductance, and the other end connected to the capacitor, the rectifying means and the capacitor The fourth switching means for switching between conduction and interruption between the third switching means and the first switching means and the second switching means are in the conductive state, and the third switching means is in the conductive state. As it is shorter than a period of time, perform the conduction of the conduction and the third switching means of the first switching means and second switching means alternately and conduction of the third switching means,
It is characterized by further comprising control means for controlling the third switching means and the fourth switching means so that the conduction between the rectifying means and the capacitor is executed at the same time.

【0029】このような整流装置によれば、制御手段に
おいて、第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態
にある期間が第3の切換手段が導通状態にある期間より
も短くなるように、第1の切換手段及び第2の切換手段
の導通と第3の切換手段の導通とが交互に実行され、第
3の切換手段の導通と、整流手段とコンデンサとの間の
導通とが同時に実行されるように第3の切換手段と第4
の切換手段とが制御される。
According to such a rectifying device, in the control means, the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state. Then, the conduction of the first switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means are alternately executed, and the conduction of the third switching means and the conduction between the rectifying means and the capacitor are performed. The third switching means and the fourth switching means are arranged to be executed simultaneously.
And the switching means are controlled.

【0030】また、本発明に係る整流方法は、交流電源
からの交流電圧を整流工程により整流し、該整流出力を
インダクタンスと予め定めた極性に応じて接続されたダ
イオードとを介してコンデンサに充電し、該コンデンサ
の端子電圧を負荷に供給する整流方法において、整流工
程からの一方の整流出力の導通と遮断とを切り換える第
1の切換手段と、整流工程からの他方の整流出力の導通
と遮断とを切り換える第2の切換手段とを経由して整流
出力をインダクタンスに流すことによってインダクタン
スにエネルギを蓄えるエネルギ蓄積工程と、エネルギ蓄
積工程において蓄えられたエネルギを予め定められた電
圧極性に応じて電流としてコンデンサへと放出するよう
に切り換える第3の切換手段を介して電流をコンデンサ
へと放出するエネルギ放出工程と、第1の切換手段及び
第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の切換手段
が導通状態にある期間よりも短くなるように、第1の切
換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換手段の導
通とを交互に実行する制御工程とを有することを特徴と
する。
Further, the rectifying method according to the present invention rectifies an AC voltage from an AC power source in a rectifying step, and charges the rectified output to a capacitor through an inductance and a diode connected according to a predetermined polarity. In the rectification method of supplying the terminal voltage of the capacitor to the load, first switching means for switching conduction and interruption of one rectification output from the rectification step, and conduction and interruption of the other rectification output from the rectification step. And an energy storage step of storing energy in the inductance by causing a rectified output to flow in the inductance via a second switching means, and the energy stored in the energy storage step is converted into a current according to a predetermined voltage polarity. Energy to be discharged to the capacitor through the third switching means for switching to discharge to the capacitor as The first switching means and the second switching means such that the period during which the first discharging means and the second switching means are in the conducting state is shorter than the period during which the third switching means is in the conducting state. It is characterized in that it has a control step for alternately executing conduction of the switching means and conduction of the third switching means.

【0031】このような整流方法によれば、第1の切換
手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の
切換手段が導通状態にある期間よりも短くなるように、
第1の切換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換
手段の導通とが交互に制御される。
According to such a rectifying method, the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state.
The conduction of the first switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means are alternately controlled.

【0032】また、本発明に係る整流方法は、交流電源
からの交流電圧を整流手段により整流し、該整流出力を
インダクタンスと予め定めた極性に応じて接続されたダ
イオードとを介してコンデンサに充電し、該コンデンサ
の端子電圧を負荷に供給する整流方法において、整流手
段からの一方の整流出力の導通と遮断とを切り換える第
1の切換手段と、整流工程からの他方の整流出力の導通
と遮断とを切り換える第2の切換手段とを経由して整流
出力をインダクタンスに流すことによってインダクタン
スにエネルギを蓄えるエネルギ蓄積工程と、エネルギ蓄
積工程において蓄えられたエネルギを予め定められた電
圧極性に応じて電流としてコンデンサへと放出するよう
に切り換える第3の切換手段、及び整流手段とコンデン
サとの間の導通と遮断とを切り換える第4の切換手段と
を介して電流をコンデンサへと放出するエネルギ放出工
程と、第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態に
ある期間が第3の切換手段が導通状態にある期間よりも
短くなるように、第1の切換手段及び第2の切換手段の
導通と第3の切換手段の導通とを交互に実行し、第3の
切換手段の導通と、整流手段とコンデンサとの間の導通
とが同時に実行されるように第3の切換手段と第4の切
換手段とを制御する制御工程とを有することを特徴とす
る。
Further, according to the rectification method of the present invention, the AC voltage from the AC power source is rectified by the rectification means, and the rectified output is charged into the capacitor through the inductance and the diode connected according to the predetermined polarity. In the rectification method of supplying the terminal voltage of the capacitor to the load, first switching means for switching conduction and interruption of one rectification output from the rectification means, and conduction and interruption of the other rectification output from the rectification step. And an energy storage step of storing energy in the inductance by causing a rectified output to flow in the inductance via a second switching means, and the energy stored in the energy storage step is converted into a current according to a predetermined voltage polarity. And a third switching means for switching to discharge to the capacitor as an electric current, and conduction between the rectifying means and the capacitor. An energy discharging step of discharging a current to the capacitor through the fourth switching means for switching between disconnection and the third switching means during the period when the first switching means and the second switching means are in the conductive state. The conduction of the first switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means are alternately executed so that the period becomes shorter than that in the state, and the conduction of the third switching means and the rectification means are performed. It is characterized by including a control step of controlling the third switching means and the fourth switching means so that the conduction between the capacitor and the capacitor is simultaneously executed.

【0033】このような整流方法によれば、第1の切換
手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の
切換手段が導通状態にある期間よりも短くなるように、
第1の切換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換
手段の導通とが交互に実行され、第3の切換手段の導通
と、整流手段とコンデンサとの間の導通とが同時に実行
されるように第3の切換手段と第4の切換手段とが制御
される。
According to such a rectification method, the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state.
Conduction of the first switching means and the second switching means and conduction of the third switching means are alternately executed, and conduction of the third switching means and conduction between the rectifying means and the capacitor are simultaneously performed. Thus, the third switching means and the fourth switching means are controlled.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】本発明の具体例として示す整流装
置は、交流電源からの交流電圧を整流素子により整流
し、該整流出力をインダクタンスと予め定めた極性に応
じて接続されたダイオードとを介してコンデンサに充電
し、該コンデンサの端子電圧を負荷に供給する整流装置
であって、整流素子とインダクタンスとの間に接続さ
れ、整流出力の導通と遮断とを切り換える第1のスイッ
チ素子と、一端がインダクタンスとダイオードとに接続
され、他端が整流素子に接続された第2のスイッチ素子
と、一端が第1のスイッチ素子とインダクタンスとに接
続され、他端がコンデンサに接続された第3のスイッチ
素子と、第1のスイッチ素子及び第2のスイッチ素子が
導通状態にある期間が第3のスイッチ素子が導通状態に
ある期間よりも短くなるように、第1のスイッチ素子及
び第2のスイッチ素子の導通と第3のスイッチ素子の導
通とを交互に実行する制御部を備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A rectifying device shown as a specific example of the present invention rectifies an AC voltage from an AC power source by a rectifying element and connects the rectified output with an inductance and a diode connected in accordance with a predetermined polarity. A rectifying device that charges a capacitor via a capacitor and supplies a terminal voltage of the capacitor to a load, the first switching device being connected between a rectifying element and an inductance and switching between conduction and interruption of a rectified output, A second switch element having one end connected to the inductance and the diode and the other end connected to the rectifying element, one end connected to the first switch element and the inductance, and the other end connected to the capacitor Of the first switch element and the second switch element are shorter than the third switch element in the conductive state. As such, a control unit for executing the continuity of the continuity and the third switch element of the first switching element and second switching elements alternately.

【0035】このような整流装置によれば、電力が磁束
エネルギとして、所定期間、インダクタンスに蓄えられ
る。つまり、磁束エネルギは、電磁気エネルギとして場
に蓄えられることになる。
According to such a rectifier, electric power is stored in the inductance as magnetic flux energy for a predetermined period. That is, the magnetic flux energy is stored in the field as electromagnetic energy.

【0036】インダクタンスに蓄えられたエネルギを放
出する際は、一端がインダクタンスに接続され、他端が
コンデンサに接続されたダイオードを介して、放出のた
めのエネルギをコンデンサに一旦蓄積する。インダクタ
ンスからのエネルギ放出時にインダクタンスのダイオー
ドに接続されていない側の端子を負荷に対する電位の最
も低い点に接続することによって、インダクタンスから
のエネルギが全てコンデンサ側へ移動された後、インダ
クタンスの両端の電圧は等しくなる。
When the energy stored in the inductance is discharged, the energy for discharging is once stored in the capacitor through the diode whose one end is connected to the inductance and the other end is connected to the capacitor. By connecting the terminal of the inductance that is not connected to the diode when discharging energy from the inductance to the point where the potential for the load is the lowest, the voltage across the inductance is transferred after all the energy from the inductance has been transferred to the capacitor side. Are equal.

【0037】したがって、ダイオードの他端に接続され
たコンデンサの電位がインダクタンスのダイオード側端
子の電位より常に高くなる。電流が流れておらず、イン
ダクタンスの他端の電圧が最も電位の低い点に接続され
ているため、インダクタンスのダイオード側端子とイン
ダクタンスの他端の電圧とは、同電位である。そのた
め、エネルギの遷移後、ダイオードは、逆バイアスとな
り、常にカットオフ状態を維持する。ただし、電流及び
電荷の移動は、その後一切生じない。
Therefore, the potential of the capacitor connected to the other end of the diode is always higher than the potential of the diode side terminal of the inductance. Since no current flows and the voltage at the other end of the inductance is connected to the point with the lowest potential, the diode side terminal of the inductance and the voltage at the other end of the inductance are at the same potential. Therefore, after the energy transition, the diode is reverse biased and always maintains the cutoff state. However, no current or charge transfer occurs thereafter.

【0038】したがって、この整流装置のピーク電圧値
より低い電圧にコンデンサ両端の電圧を設定することが
できる。
Therefore, the voltage across the capacitor can be set to a voltage lower than the peak voltage value of this rectifier.

【0039】更に、本発明の具体例として示す整流装置
は、コンデンサに接続された負荷で生じる電力に応じて
インダクタンスに供給される電流値を調整することによ
り、インダクタンスに蓄えられるエネルギ量を制御する
ことによって、コンデンサ両端の電圧を所望の一定値に
維持することができる。このように交流電源からインダ
クタンスへ流入する電流が流れる期間を一定に保持すれ
ば、整流後の電圧に比例した電流が流れるため、電圧と
電流とは、常に比例関係となり、力率をほぼ1に保持で
きる。
Furthermore, the rectifying device shown as a specific example of the present invention controls the amount of energy stored in the inductance by adjusting the value of the current supplied to the inductance according to the electric power generated by the load connected to the capacitor. This allows the voltage across the capacitor to be maintained at a desired constant value. In this way, if the period during which the current flowing from the AC power supply to the inductance flows is kept constant, a current proportional to the rectified voltage flows, so the voltage and the current are always in a proportional relationship, and the power factor is almost 1 Can hold

【0040】ただし、このとき、インダクタンスに蓄え
られたエネルギが全てコンデンサに移動されるように、
所定期間が経過するまでは、交流電源側からインダクタ
ンスに対して、更なる電流が供給されることがないよう
になっている。また、インダクタンスに蓄積されたエネ
ルギは、電流として放出されるため、電圧の基準点を如
何様にも定めることができる。そのため、インダクタン
スのダイオードに接続されていない側の端子電圧を基準
点として、コンデンサの電圧より低い点に接続しても問
題ない。
However, at this time, in order to move all the energy stored in the inductance to the capacitor,
Until the predetermined period has elapsed, no further current is supplied to the inductance from the AC power supply side. Moreover, since the energy stored in the inductance is released as a current, the reference point of the voltage can be set arbitrarily. Therefore, there is no problem even if the terminal voltage of the side of the inductor that is not connected to the diode is used as a reference point and the terminal voltage is lower than the voltage of the capacitor.

【0041】インダクタンスの任意の一端を基準点とす
るためには、予め定めた基準点にインダクタンスの当該
端子を接続する必要があるが、これは、周波数が低い場
合は、機械式リレー等のスイッチ素子を用い、周波数が
高い場合には、電子的なスイッチ素子、例えば、トラン
ジスタ、FET、GTO(Gate Turn-Off Thyristo
r)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transisto
r)、サイリスタのような電子的なスイッチ素子を用い
ることによって実現できる。また、ダイオード等の半導
体素子を有するオン/オフ作用によりインダクタンス端
子の接続点の変更を行うことによって実現できる。
In order to use any one end of the inductance as a reference point, it is necessary to connect the relevant terminal of the inductance to a predetermined reference point. This is a switch for a mechanical relay or the like when the frequency is low. When a device is used and the frequency is high, an electronic switching device, for example, a transistor, FET, GTO (Gate Turn-Off Thyristo)
r), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transisto)
r), can be realized by using an electronic switch element such as a thyristor. Further, it can be realized by changing the connection point of the inductance terminal by an on / off action having a semiconductor element such as a diode.

【0042】以下、本発明の第1の具体例について、図
1を参照して説明する。第1の具体例として示す整流装
置1は、交流電源11に接続された整流素子12と、3
個のスイッチ素子13、スイッチ素子14及びスイッチ
素子15と、インダクタンス16と、ダイオード17
と、コンデンサ18と、制御部19とを備えており、交
流電源11からの交流電流を直流電流に変換し、この直
流電流を負荷20に供給している。
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A rectifying device 1 shown as a first specific example includes a rectifying element 12 connected to an AC power source 11 and
Individual switch elements 13, switch elements 14 and 15, an inductance 16, and a diode 17
It is provided with a capacitor 18, and a controller 19, and converts an alternating current from the alternating current power supply 11 into a direct current and supplies the direct current to the load 20.

【0043】整流装置1において、整流素子12は、交
流電流を全波整流して、いわゆる脈流に変換している。
図1では、全波整流回路として示したが、本具体例にお
いては、半波整流回路であっても問題なく動作する。ま
た、スイッチ素子は、半導体又は機械式スイッチの何れ
も使用可能であるが、半導体スイッチ素子を使用する場
合は、電流方向に応じて極性を予め選択する必要があ
る。なお、図面上では、1回路2接点のスイッチとして
表記しているが、オフ側を使用することはない。
In the rectifying device 1, the rectifying element 12 performs full-wave rectification on the alternating current and converts it into a so-called pulsating current.
In FIG. 1, the full-wave rectifier circuit is shown, but in this specific example, even a half-wave rectifier circuit operates without problems. As the switch element, either a semiconductor or a mechanical switch can be used, but when using a semiconductor switch element, it is necessary to select the polarity in advance according to the current direction. In addition, in the drawing, although it is described as a switch having one circuit and two contacts, the off side is not used.

【0044】スイッチ素子13乃至スイッチ素子15
は、制御部19により制御されており、オンとオフの2
状態の何れかをとる。スイッチ素子13とスイッチ素子
15は、同時にオン状態又はオフ状態となる。ここで、
オン状態とは、図1において、スイッチの共通端子がA
側に接続されている状態であり、オフ状態とは、スイッ
チの共通端子がB側に接続されている状態であると定義
する。スイッチ素子13とスイッチ素子15とがオン状
態のときは、スイッチ素子14がオン状態とならないよ
うに、制御部19により、常に制御されている。スイッ
チ素子13とスイッチ素子14が同時にオンとなると、
スイッチ素子13からスイッチ素子15を通って過大な
電流が流れるからである。
Switch elements 13 to 15
Is controlled by the control unit 19 and is turned on and off.
Take one of the states. The switch element 13 and the switch element 15 are turned on or off at the same time. here,
The ON state means that the common terminal of the switch is A in FIG.
And the off state is defined as the state in which the common terminal of the switch is connected to the B side. When the switch element 13 and the switch element 15 are in the ON state, the control unit 19 constantly controls the switch element 14 so as not to be in the ON state. When the switch element 13 and the switch element 14 are turned on at the same time,
This is because an excessive current flows from the switch element 13 through the switch element 15.

【0045】スイッチ素子13及びスイッチ素子15が
オン状態のとき、整流素子12からインダクタンス16
へ電流が供給される。この電流エネルギは、抵抗値が零
の理想インダクタンスでは、消費されることはなく全て
蓄えられる。
When the switch element 13 and the switch element 15 are in the ON state, the rectifying element 12 to the inductance 16
Current is supplied to. This current energy is not consumed in the ideal inductance having a resistance value of 0, but is entirely stored.

【0046】一般的に、理想インダクタンスとは、抵抗
値が零であり、所定のインダクタンス値を有し、磁気飽
和がない素子と定義されている。現実のインダクタンス
では、抵抗成分において銅損が発生する。
Generally, the ideal inductance is defined as an element having a resistance value of zero, a predetermined inductance value, and no magnetic saturation. In the actual inductance, copper loss occurs in the resistance component.

【0047】ここでインダクタンスの値をLとし、整流
回路の電圧をEとし、インダクタンス16に流れる電
流をIとすると、Iの値は、式(5)で表される。
ここで、交流電源11の交流周期Tに比べて十分短い期
間をτとすると、Eの値は、τの期間内は一定値とし
て取扱うことができる。また、τ期間では、インダクス
タンスの値Lも磁気飽和することなく一定値を維持する
ものとして扱える。
[0047] here, the value of the inductance is L, the voltage of the rectifier circuit and E 0, and the current flowing through inductance 16 and I L, the value of I L is represented by the formula (5).
Here, if τ is a period sufficiently shorter than the AC cycle T of the AC power supply 11, the value of E 0 can be treated as a constant value during the period of τ. In addition, during the τ period, the value L of the inductance can also be treated as a constant value without magnetic saturation.

【0048】[0048]

【数2】 [Equation 2]

【0049】したがって、Iの値は、式(5)に示す
ように、Eと時間経過tの値に依存する。図2に、E
と時間経過tとの関係、及びIと時間経過tとの関
係を示す。τ時間経過後にスイッチ素子13及びスイッ
チ素子15がオフ状態になるとともにスイッチ素子14
がオン状態となったときは、この蓄えられたエネルギが
放出される。電流の大きさは、連続的であるため、エネ
ルギは、蓄えられるときと同じ曲線を描きながら、ダイ
オード17を経由してコンデンサ18に放出される。更
にτ時間後、エネルギ放出が完了し、この電流は零にな
る。ここで、負荷20が接続されていないとすると、コ
ンデンサ18における電荷量の増加量ΔQは、式(6)
で与えられる。
[0049] Therefore, the value of I L, as shown in equation (5), depends on the value of E 0 and the time elapsed t. In Figure 2, E
0 and the relationship between the elapsed time t, and shows the relationship between I L and the time t. After the time τ has elapsed, the switch elements 13 and 15 are turned off and the switch element 14
When is turned on, this stored energy is released. Since the magnitude of the current is continuous, energy is released to the capacitor 18 via the diode 17, drawing the same curve as it was stored. After a further τ time, the energy release is complete and the current becomes zero. Here, assuming that the load 20 is not connected, the increase amount ΔQ of the charge amount in the capacitor 18 is calculated by the equation (6).
Given in.

【0050】[0050]

【数3】 [Equation 3]

【0051】また、以下に示す式(7)において、時間
tの最終値を固定値τに保った状態で、τ時間経過後に
交流電源から流れ出す電流Iを求める。式(5)におけ
るE の値は、全波整流においては、式(7)で表され
る時間関数Vとなる。ここで、Vを電圧振幅最大値
をすると、電流Iの値は、式(8)に示す値となる。
Further, in the following equation (7), time
With the final value of t kept at a fixed value τ, after τ
The current I flowing out from the AC power supply is obtained. In formula (5)
E 0The value of is expressed by equation (7) in full-wave rectification.
Time function VRBecomes Where VmVoltage amplitude maximum value
Then, the value of the current I becomes the value shown in the equation (8).

【0052】[0052]

【数4】 [Equation 4]

【0053】また、以下に示す式(9)から明らかであ
るように、τの値が一定のときは、電流Iは、電圧V
に比例して流れる。これは、電源側から見て力率が1と
なることを意味している。一方、コンデンサ18の両端
の電圧は、式(9)で表される量だけ増加することにな
る。
[0053] Further, as is apparent from equation (9) below, when the value of τ is constant, the current I, voltage V R
Flows in proportion to. This means that the power factor is 1 when viewed from the power supply side. On the other hand, the voltage across the capacitor 18 increases by the amount represented by the equation (9).

【0054】[0054]

【数5】 [Equation 5]

【0055】式(9)から分かるように、τが大きく、
インダクタンス16に蓄えられるエネルギが大きければ
大きいほど、コンデンサ18の両端電圧は上昇する。こ
こで、コンデンサ18の容量を十分大きく選べば、ΔV
で表される、いわゆるリップル電圧の量は、十分小さく
なり、略定電圧とみなせる。
As can be seen from the equation (9), τ is large,
The greater the energy stored in the inductance 16, the higher the voltage across the capacitor 18. Here, if the capacitance of the capacitor 18 is selected to be sufficiently large, ΔV
The amount of so-called ripple voltage represented by is sufficiently small and can be regarded as a substantially constant voltage.

【0056】コンデンサ18の他端は、第3のスイッチ
素子としてのスイッチ素子14に接続されている。出力
が正極性となるようにスイッチ素子14のオン/オフ状
態を選択した場合、スイッチ素子14とコンデンサ18
との接続点は、常に負荷に対して最低電位となるため、
負荷に供給される電圧は、0Vから整流電圧のピーク値
までの間で任意の値に設定可能である。また、負極性を
選択した場合でも同様に、0Vから整流電圧のピーク値
までの間で任意の値に設定可能である。
The other end of the capacitor 18 is connected to the switch element 14 as the third switch element. When the on / off state of the switch element 14 is selected so that the output has a positive polarity, the switch element 14 and the capacitor 18
Since the connection point with is always the lowest potential against the load,
The voltage supplied to the load can be set to any value between 0 V and the peak value of the rectified voltage. Similarly, even when the negative polarity is selected, it can be set to any value between 0 V and the peak value of the rectified voltage.

【0057】インダクタンス16に流れる電流が電圧と
相似形となることから、力率は、常に略1に維持され
る。更に、この整流装置は、1次側と装置グラウンド側
とが接続されているか、或いは、スイッチ素子14によ
り上述したノイズのループが断たれているかの何れかで
あるので、ノイズの影響は軽減できる。
Since the current flowing through the inductance 16 has a similar shape to the voltage, the power factor is always maintained at about 1. Furthermore, in this rectifying device, either the primary side and the device ground side are connected, or the above-mentioned noise loop is broken by the switch element 14, so the influence of noise can be reduced. .

【0058】このように、上述した整流装置1では、コ
ンデンサ18の電位は、τの値を選択することにより、
0Vから交流電圧の略ピーク値までの間で任意に設定で
きる。また、このとき力率が1になる。
As described above, in the rectifier 1 described above, the potential of the capacitor 18 is selected by selecting the value of τ.
It can be arbitrarily set between 0 V and the approximately peak value of the AC voltage. Also, at this time, the power factor becomes 1.

【0059】第1の具体例として示した整流装置1で
は、スイッチ素子14を整流素子12に接続している
が、整流素子12から分離することもできる。図3に示
す整流装置1aは、整流装置1の変形例であって、整流
素子12とスイッチ素子14とが分離された構成になっ
ている。この構成によれば、負荷側のグラウンドが1次
側から切り離されるため、負荷側のグラウンドを独自に
設けることができる。なお、整流装置1aは、整流装置
1と同様の構成を有するため、同様の機能を有する構成
要素に関しては、同様の番号を付して詳細な説明を省略
する。
In the rectifying device 1 shown as the first specific example, the switch element 14 is connected to the rectifying element 12, but it may be separated from the rectifying element 12. The rectifying device 1a shown in FIG. 3 is a modification of the rectifying device 1 and has a configuration in which the rectifying element 12 and the switch element 14 are separated. According to this configuration, the load-side ground is separated from the primary side, so that the load-side ground can be independently provided. Since the rectifying device 1a has the same configuration as the rectifying device 1, components having the same function are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0060】したがって、整流装置1aも同様に、τの
値を選択することにより、力率を略1として、コンデン
サ18の電位を0Vから交流電圧の略ピーク値までの間
で任意に設定できる。また、ノイズを抑止できる。
Therefore, also in the rectifier 1a, similarly, by selecting the value of τ, the power factor is set to approximately 1, and the potential of the capacitor 18 can be arbitrarily set from 0 V to approximately the peak value of the AC voltage. Also, noise can be suppressed.

【0061】続いて、本発明の第2の具体例について、
図4を用いて説明する。第2の具体例として示す整流装
置2は、整流装置1におけるスイッチ素子14をダイオ
ードに置換した例である。整流装置2における他の構成
要素は、整流装置1と同様であるため、同様の番号を付
して詳細な説明を省略する。
Next, regarding the second embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIG. The rectifier 2 shown as the second specific example is an example in which the switch element 14 in the rectifier 1 is replaced with a diode. The other components of the rectification device 2 are the same as those of the rectification device 1, and therefore, the same numbers are given and detailed description thereof is omitted.

【0062】スイッチ素子14をダイオード21に置換
すると、スイッチ素子13がB側に接続された場合、イ
ンダクタンス16のエネルギ放出のための電流路を形成
することになるため、エネルギ放出が続く限り導通状態
を維持し続ける。そのため、実質的に制御信号がなくと
もオン/オフが可能である。
When the switch element 14 is replaced with the diode 21, when the switch element 13 is connected to the B side, a current path for discharging energy of the inductance 16 is formed, and therefore the conductive state is maintained as long as energy discharging continues. Keep on maintaining. Therefore, it can be turned on / off substantially without a control signal.

【0063】したがって、第2の具体例として示す整流
装置2によれば、τの値を選択することにより、力率を
略1として、コンデンサ18の電位を0Vから交流電圧
の略ピーク値までの間で任意に設定でき、ノイズを抑止
できる。更に、スイッチ素子14のオン/オフのタイミ
ングを制御部19によりコントロールする必要がないた
め、より簡易な構成とすることができ、製造にかかるコ
ストが削減されるという利点がある。
Therefore, according to the rectifier 2 shown as the second specific example, by selecting the value of τ, the power factor is set to about 1, and the potential of the capacitor 18 is changed from 0V to about the peak value of the AC voltage. It can be set arbitrarily in between, and noise can be suppressed. Further, since it is not necessary to control the on / off timing of the switch element 14 by the control unit 19, there is an advantage that the configuration can be simpler and the manufacturing cost can be reduced.

【0064】第2の具体例では、スイッチ素子14を整
流素子12に接続したが、整流素子12から分離するこ
ともできる。図5に示す整流装置2aは、整流装置2の
変形例であって、整流素子12とダイオード21とが分
離された構成になっている。この構成によれば、スイッ
チ素子13がオンのとき、常に逆バイアスが加わるた
め、ダイオード21はオフとなり、スイッチ素子13が
オフの状態のときのみダイオード21はオンとなる。し
たがって、2次側グラウンドを1次側より切り離せる。
なお、整流装置2aは、整流装置2と同様の構成を有す
るため各構成要素の詳細な説明を省略する。
In the second specific example, the switch element 14 is connected to the rectifying element 12, but it may be separated from the rectifying element 12. The rectifying device 2a shown in FIG. 5 is a modification of the rectifying device 2 and has a configuration in which the rectifying element 12 and the diode 21 are separated. According to this configuration, since the reverse bias is always applied when the switch element 13 is on, the diode 21 is off, and the diode 21 is on only when the switch element 13 is off. Therefore, the secondary side ground can be separated from the primary side.
The rectifying device 2a has the same configuration as the rectifying device 2, and thus detailed description of each component is omitted.

【0065】したがって、整流装置2aによれば、τの
値を選択することにより、力率を略1として、コンデン
サ18の電位を0Vから交流電圧の略ピーク値までの間
で任意に設定でき、ノイズを抑止できる。更に、スイッ
チ素子14のオン/オフのタイミングを制御部19によ
りコントロールする必要がないため、より簡易な構成と
することができ、製造にかかるコストが削減されるとい
う利点がある。
Therefore, according to the rectifier 2a, by selecting the value of τ, the power factor can be set to about 1, and the potential of the capacitor 18 can be arbitrarily set from 0 V to about the peak value of the AC voltage. Noise can be suppressed. Further, since it is not necessary to control the on / off timing of the switch element 14 by the control unit 19, there is an advantage that the configuration can be simpler and the manufacturing cost can be reduced.

【0066】続いて、本発明の第3の具体例を図6を用
いて説明する。図6に示す整流装置3は、コンデンサ1
8の両端の電圧、すなわち負荷20に供給される電圧を
所定の値に維持する場合の例である。
Next, a third specific example of the present invention will be described with reference to FIG. The rectifier 3 shown in FIG.
This is an example of the case where the voltage across both ends of 8, that is, the voltage supplied to the load 20 is maintained at a predetermined value.

【0067】整流装置3では、具体的な制御部19の構
成として、基準信号発生部31と、信号比較部32と、
負荷電圧検出部33と、PWM変調部34と、スイッチ
素子制御部35とを有している。
In the rectifying device 3, as a concrete configuration of the control section 19, a reference signal generating section 31, a signal comparing section 32,
It has a load voltage detector 33, a PWM modulator 34, and a switch element controller 35.

【0068】制御部19において、基準信号発生部31
は、予め設定された基準信号41を発生し、信号比較部
32に供給する。負荷電圧検出部33は、コンデンサ1
8の両端の電位V42を入力とし、信号比較部32に
検出負荷電圧43を供給する。信号比較部32は、基準
信号41と検出負荷電圧43とを比較して、PWM変調
部34に比較信号44を供給する。PWM変調部34
は、PWM変調信号45をスイッチ素子制御部35に供
給する。スイッチ素子制御部35は、スイッチ素子13
乃至スイッチ素子15に制御信号46乃至制御信号48
を供給する。
In the control unit 19, the reference signal generation unit 31
Generates a preset reference signal 41 and supplies it to the signal comparison unit 32. The load voltage detection unit 33 uses the capacitor 1
The potential V c 42 at both ends of 8 is input, and the detection load voltage 43 is supplied to the signal comparison unit 32. The signal comparison unit 32 compares the reference signal 41 and the detected load voltage 43, and supplies the comparison signal 44 to the PWM modulation unit 34. PWM modulator 34
Supplies the PWM modulation signal 45 to the switch element controller 35. The switch element control unit 35 includes the switch element 13
To the control signal 46 to the switch element 15
To supply.

【0069】基準信号41は、負荷20に供給される電
圧が追従する基準となる信号であり、予め設定された時
間変化する信号であっても、所定の一定値とされた信号
であってもよい。
The reference signal 41 is a reference signal that the voltage supplied to the load 20 follows, and may be a signal that changes in time set in advance or a signal having a predetermined constant value. Good.

【0070】検出負荷電圧43は、負荷電圧検出部33
により検出されたコンデンサ18の両端の電位V42
に、分圧、濾波等の加工を施した電圧であり、信号比較
部32における演算に使用される。
The detected load voltage 43 is the load voltage detection unit 33.
Potential V c 42 across capacitor 18 detected by
Is a voltage that has been subjected to processing such as voltage division and filtering, and is used for calculation in the signal comparison unit 32.

【0071】信号比較部32は、基準信号41と検出負
荷電圧43との差を検出し、この差の信号を比較信号4
4としてPWM変調部34へと送り出す。
The signal comparison unit 32 detects the difference between the reference signal 41 and the detected load voltage 43, and the signal of this difference is compared signal 4
4 is sent to the PWM modulator 34.

【0072】PWM変調部34は、信号比較部32から
の比較信号44に基づき、PWM変調信号45を生成す
る。PWM変調部32に含まれるPWM変調器は、三角
波、鋸波を用いる汎用の変調器が使用できる。
The PWM modulation section 34 generates a PWM modulation signal 45 based on the comparison signal 44 from the signal comparison section 32. As the PWM modulator included in the PWM modulator 32, a general-purpose modulator using a triangular wave or a sawtooth wave can be used.

【0073】スイッチ素子制御部35は、各素子の特性
に合わせて、後述するスイッチの開閉期間τを制御する
ための制御信号46乃至制御信号48を生成する。
The switch element control section 35 generates control signals 46 to 48 for controlling a switch opening / closing period τ described later in accordance with the characteristics of each element.

【0074】図7(a)には、基準信号41が一定であ
る場合のスイッチ素子13及びスイッチ素子15のオン
/オフ状態の動作波形を示し、図7(b)には、基準信
号41が一定である場合のスイッチ素子14のオン/オ
フ状態の動作波形を示している。
FIG. 7A shows the operation waveforms of the switch elements 13 and 15 in the on / off state when the reference signal 41 is constant, and FIG. 7B shows the reference signal 41. The operation waveform of the on / off state of the switch element 14 when it is constant is shown.

【0075】スイッチ素子13及びスイッチ素子15が
オン状態の期間をτで示す。ただし、τの値は、スイッ
チの1切換周期τの半分(半周期)以下であるとす
る。それは、τの期間がスイッチの1切換周期の半周期
を超えると、インダクタンスに電流が流れ続け、力率改
善の効果が損なわれるためである。また、電流が流れた
ままの状態で各スイッチのオン/オフ操作が行われるた
めに電力損失が増大するからである。
The period in which the switch elements 13 and 15 are in the ON state is indicated by τ. However, it is assumed that the value of τ is equal to or less than half (one half cycle) of one switching cycle τ s of the switch. This is because when the period of τ exceeds a half cycle of one switching cycle of the switch, the current continues to flow in the inductance and the effect of improving the power factor is impaired. Also, since the ON / OFF operation of each switch is performed while the current is still flowing, the power loss increases.

【0076】整流装置3は、スイッチ素子の制御が正確
に行われている下では、負荷電流が増加するほどτの値
が大きくなり、インダクタンス16を介して負荷20に
電流が供給される。スイッチ素子14は、τ期間経過後
にオン状態とし、エネルギ蓄積に要した期間τ後に再び
オフとすればよいが、図7に示すように、次の周期の開
始時までオンを続けても、動作上の問題は生じない。ま
た、整流後の脈流の周期Tに対して、τの変化する周期
が十分大きければ、力率が悪化することはない。このよ
うに、τの変化が穏やかな条件では、負荷電流に対して
2次側コンデンサ18の静電容量を十分大きくしリップ
ル電圧を小さくすることによって、負荷20に供給され
る電圧を所定の値に維持することができる。
In the rectifying device 3, the value of τ increases as the load current increases, and the current is supplied to the load 20 via the inductance 16 under the condition that the switching elements are accurately controlled. The switch element 14 may be turned on after the τ period has elapsed and turned off again after the period τ required for energy storage. However, as shown in FIG. 7, even if the switch element 14 continues to be turned on until the start of the next cycle, it operates. The above problem does not occur. Further, if the period in which τ changes is sufficiently large with respect to the period T of the pulsating flow after rectification, the power factor will not deteriorate. As described above, under the condition that τ changes gently, the voltage supplied to the load 20 is set to a predetermined value by sufficiently increasing the capacitance of the secondary-side capacitor 18 and reducing the ripple voltage with respect to the load current. Can be maintained at.

【0077】なお、図5に示した例のように、スイッチ
素子14としてダイオードを使用することも可能であ
る。この場合、制御信号24は、不要となる。また、D
SP(Digital Signal Processor)を使用して、信号比
較部32、基準信号発生部31、及びPWM変調部34
の各構成の機能をDSPに実行させ、これら構成を省略
することもできる。
It is also possible to use a diode as the switch element 14 as in the example shown in FIG. In this case, the control signal 24 becomes unnecessary. Also, D
Using a SP (Digital Signal Processor), the signal comparison unit 32, the reference signal generation unit 31, and the PWM modulation unit 34
It is also possible to cause the DSP to execute the functions of the respective configurations and omit these configurations.

【0078】続いて、第4の具体例について、図8を用
いて説明する。図8に示す整流装置4において、整流装
置1乃至整流装置3と同一の機能を有する構成に関して
は、同一番号を付して詳細な説明を省略する。図8で
は、1次側を細線で表し、2次側を太線で表す。ここ
で、1次側とは、整流素子12の端子に接続される全て
の点をいい、2次側とはコンデンサ18の端子に接続さ
れる全ての点であると定義する。
Next, a fourth specific example will be described with reference to FIG. In the rectifying device 4 shown in FIG. 8, components having the same functions as those of the rectifying devices 1 to 3 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 8, the primary side is indicated by a thin line and the secondary side is indicated by a thick line. Here, the primary side is defined as all points connected to the terminals of the rectifying element 12, and the secondary side is defined as all points connected to the terminals of the capacitor 18.

【0079】第4の具体例では、インダクタンスに蓄え
られたエネルギを放出する際に、その基準電位点を任意
に定めることができる。そのため、整流素子から全く分
離した点に電圧基準点を設けることが可能である。した
がって、交流側と負荷側とを分離することができ、感電
の防止が図られる。
In the fourth specific example, when the energy stored in the inductance is released, the reference potential point can be arbitrarily set. Therefore, it is possible to provide the voltage reference point at a point completely separated from the rectifying element. Therefore, the AC side and the load side can be separated, and electric shock can be prevented.

【0080】この場合、エネルギ蓄積動作の後、整流素
子からインダクタンスへの電流供給側の端子を電圧基準
点としても何ら問題ない。これにより、コンデンサに流
れ込む電流の極性の変更ができるため、出力電圧の極性
の反転とともに、交流側と負荷側とを分離することが可
能となり、感電の防止が図られる。
In this case, there is no problem even if the terminal on the side of current supply from the rectifying element to the inductance is used as the voltage reference point after the energy storage operation. As a result, since the polarity of the current flowing into the capacitor can be changed, the polarity of the output voltage can be reversed, and the AC side and the load side can be separated, and electric shock can be prevented.

【0081】具体的に、整流装置4は、スイッチ素子1
4とともに制御されるスイッチ素子22を有している点
が特徴的である。整流装置4は、スイッチ素子13とス
イッチ素子15とがオン状態となる場合は、インダクタ
ンス16にエネルギを蓄える動作を行い、スイッチ素子
14及びスイッチ素子22がオンとなる場合は、インダ
クタンス16からコンデンサ18に対してエネルギの放
出を行う。整流装置4の各スイッチ素子の動作波形は、
整流装置3におけるスイッチ素子14の動作を整流装置
4におけるスイッチ素子14及びスイッチ素子22の動
作として読み替えることによって、図7に示す各スイッ
チ素子の動作波形図を用いて説明することができる。
Specifically, the rectifying device 4 includes the switch element 1
4 is characterized in that it has a switch element 22 controlled together with 4. The rectifying device 4 performs an operation of storing energy in the inductance 16 when the switch element 13 and the switch element 15 are turned on, and from the inductance 16 to the capacitor 18 when the switch element 14 and the switch element 22 are turned on. To release energy to. The operation waveform of each switch element of the rectifier 4 is
By replacing the operation of the switch element 14 in the rectifier 3 with the operation of the switch element 14 and the switch element 22 in the rectifier 4, the operation can be explained using the operation waveform diagram of each switch element shown in FIG. 7.

【0082】つまり、スイッチ素子13及びスイッチ素
子15がオン状態の期間をτとすると、τの値は、スイ
ッチの1切換周期τの半分(半周期)以下である必要
がある。スイッチ素子の制御が正確に行われている下で
は、負荷電流が増加するほどτの値が大きくなり、イン
ダクタンス16を介して負荷20に電流が供給されてい
る。スイッチ素子14及びスイッチ素子22は、τ期間
経過後にオン状態とし、エネルギ蓄積に要した期間τ後
に再びオフとすればよいが、次の周期の開始時までオン
を続けても、動作上の問題は生じない。
That is, assuming that the period in which the switch elements 13 and 15 are in the ON state is τ, the value of τ must be equal to or less than half (one half cycle) of one switching cycle τ s of the switch. Under the control of the switch element accurately, the value of τ increases as the load current increases, and the current is supplied to the load 20 via the inductance 16. The switch element 14 and the switch element 22 may be turned on after the τ period has elapsed and turned off again after the period τ required for energy storage. However, even if the switch element 14 and the switch element 22 are kept on until the start of the next cycle, there is a problem in operation. Does not occur.

【0083】なお、ダイオード17は、インダクタンス
16のエネルギが全て放出された後に、電流がコンデン
サ18からインダクタンス16に向かって放出するのを
防止している。
The diode 17 prevents a current from being emitted from the capacitor 18 toward the inductance 16 after all the energy of the inductance 16 is emitted.

【0084】上述した具体例において、スイッチ素子1
3及びスイッチ素子15と、スイッチ素子14及びスイ
ッチ素子22とが同時に全てオン状態になることはな
い。そのため、コンデンサ18及び負荷20は、スイッ
チ素子14及びスイッチ素子22によって、交流電源1
1から完全に電気的に分離されている。
In the specific example described above, the switch element 1
3 and the switch element 15, and the switch element 14 and the switch element 22 are not all turned on at the same time. Therefore, the capacitor 18 and the load 20 are connected by the switch element 14 and the switch element 22 to the AC power supply 1
It is completely electrically separated from 1.

【0085】したがって、第4の具体例として示す整流
装置4は、τの値を選択することにより、力率を略1と
して、コンデンサ18の電位を0Vから交流電圧の略ピ
ーク値までの間で任意に設定でき、ノイズを抑止でき
る。更に、1次側が商用AC100V電源の場合であっ
て2次側が人体に触れるようなことがあっても感電の危
険性がなく、高い安全性を有する。
Therefore, in the rectifying device 4 shown as the fourth specific example, by selecting the value of τ, the power factor is set to approximately 1, and the potential of the capacitor 18 is set between 0 V and the approximately peak value of the AC voltage. It can be set arbitrarily and noise can be suppressed. Further, even if the primary side is a commercial AC100V power source and the secondary side may come into contact with the human body, there is no danger of electric shock and the safety is high.

【0086】次に、本発明の第5の具体例を図9を用い
て説明する。第5の具体例として示す整流装置5は、整
流装置4と同様の構成を有するが、整流装置4が正電圧
を生成するのに対して、整流装置5は、極性を反対にし
て負電圧を生成する点が特徴的である。図9に示す整流
装置5において、整流装置1乃至整流装置3と同一の機
能を有する構成に関しては、同一番号を付して詳細な説
明を省略する。
Next, a fifth specific example of the present invention will be described with reference to FIG. The rectifying device 5 shown as the fifth specific example has the same configuration as the rectifying device 4, but the rectifying device 4 generates a positive voltage, whereas the rectifying device 5 reverses the polarity to generate a negative voltage. The point of generation is characteristic. In the rectifying device 5 shown in FIG. 9, the components having the same functions as those of the rectifying devices 1 to 3 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0087】したがって、整流装置5によれば、τの値
を選択することにより、力率を略1として、コンデンサ
18の電位を0Vから交流電圧の略ピーク値までの間で
任意に設定でき、ノイズを抑止できる。更に、正極性電
源と対称形で2次側を構成できるため、回路配置等を対
称形にでき、回路設計が簡素化される。また、正電圧を
生成する場合と負電圧を生成する場合とで基板が共通化
できるため、製造する上でのコストが節約できる。
Therefore, according to the rectifying device 5, by selecting the value of τ, the power factor can be set to approximately 1, and the potential of the capacitor 18 can be arbitrarily set from 0 V to approximately the peak value of the AC voltage. Noise can be suppressed. Furthermore, since the secondary side can be configured symmetrically with the positive power source, the circuit arrangement and the like can be symmetrical, and the circuit design can be simplified. In addition, since the substrate can be shared between the case where the positive voltage is generated and the case where the negative voltage is generated, the manufacturing cost can be saved.

【0088】続いて、本発明の第6の具体例を図10を
用いて説明する。第6の具体例として示す整流装置6
は、整流装置5と同様の構成を有するが、1個のインダ
クタンスを用いて正電圧と負電圧とを取り出すことがで
きるとともに、1次側と2次側との分離が図れることが
特徴である。図10に示す整流装置6において、整流装
置1乃至整流装置3と同一の機能を有する構成に関して
は、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
Next, a sixth specific example of the present invention will be described with reference to FIG. Rectifier 6 shown as a sixth specific example
Has a configuration similar to that of the rectifying device 5, but is characterized in that a positive voltage and a negative voltage can be taken out by using one inductance, and the primary side and the secondary side can be separated. . In the rectifying device 6 shown in FIG. 10, configurations having the same functions as those of the rectifying devices 1 to 3 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0089】整流装置6は、負電力を生成するための回
路として、ダイオード17a、コンデンサ18a、負荷
20aを備えている。このとき、制御部19におけるス
イッチ素子制御部35からのスイッチ素子のオン/オフ
状態を図11に示す。図11(a)は、スイッチ素子1
3及びスイッチ素子15のオン/オフ状態の制御信号を
示し、図11(b)は、スイッチ素子14及びスイッチ
素子22のオン/オフ状態の制御信号を示し、図11
(c)は、スイッチ素子23及びスイッチ素子24のオ
ン/オフ状態の制御信号を示している。
The rectifying device 6 includes a diode 17a, a capacitor 18a, and a load 20a as a circuit for generating negative power. At this time, the on / off state of the switch element from the switch element controller 35 in the controller 19 is shown in FIG. FIG. 11A shows the switch element 1.
3 shows the control signals of the ON / OFF state of the switch element 15 and FIG. 11B, and FIG. 11B shows the control signals of the ON / OFF state of the switch element 14 and the switch element 22.
(C) has shown the control signal of the ON / OFF state of the switch element 23 and the switch element 24.

【0090】整流装置6は、1個のインダクタンスを用
いて正電圧、負電圧が取り出せるため、装置の小型化が
図れる。更に、1次側と2次側の分離が図れる。
Since the rectifying device 6 can take out positive and negative voltages by using one inductance, the device can be downsized. Further, the primary side and the secondary side can be separated.

【0091】この際、スイッチ素子13、スイッチ素子
15のオン状態の時間は、正側負荷と負側負荷に応じて
異なり、インダクタンスに蓄えられるエネルギの量も負
荷電力に応じて異なる量となる。
At this time, the on-state times of the switch elements 13 and 15 differ depending on the positive load and the negative load, and the amount of energy stored in the inductance also varies depending on the load power.

【0092】なお、本発明は上述した実施の形態のみに
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
例えば、上述した各具体例の整流装置をそれぞれ組み合
わせて用いることによって、正負の電圧を負荷変動によ
らず安定的に供給できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, by using the rectifiers of the above-described specific examples in combination, positive and negative voltages can be stably supplied regardless of load fluctuations.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
整流装置は、交流電源からの交流電圧を整流手段により
整流し、該整流出力をインダクタンスと予め定めた極性
に応じて接続されたダイオードとを介してコンデンサに
充電し、該コンデンサの端子電圧を負荷に供給する整流
装置において、整流手段とインダクタンスとの間に接続
され、整流出力の導通と遮断とを切り換える第1の切換
手段と、一端がインダクタンスとダイオードとに接続さ
れ、他端が整流手段に接続された第2の切換手段と、一
端が第1の切換手段とインダクタンスとに接続され、他
端がコンデンサに接続された第3の切換手段と、第1の
切換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間が第
3の切換手段が導通状態にある期間よりも短くなるよう
に、第1の切換手段及び上記第2の切換手段の導通と第
3の切換手段の導通とを交互に実行する制御手段を備え
る。
As described above in detail, the rectifying device according to the present invention rectifies the AC voltage from the AC power source by the rectifying means, and connects the rectified output with the inductance according to the predetermined polarity. In a rectifying device that charges a capacitor via the, and supplies a terminal voltage of the capacitor to a load, a first switching device that is connected between the rectifying device and the inductance and that switches between conduction and interruption of the rectified output, A second switching means having one end connected to the inductance and the diode and the other end connected to the rectifying means, and one end connected to the first switching means and the inductance and the other end connected to the capacitor. Of the first switching means and the first switching means and the second switching means are in a conducting state for a shorter period of time than the third switching means is in a conducting state. And a control means for performing alternately and conduction of the conduction and the third switching means of said second switching means.

【0094】このような整流装置は、制御手段により、
第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期
間が第3の切換手段が導通状態にある期間よりも短くな
るように、第1の切換手段及び上記第2の切換手段の導
通と第3の切換手段の導通とが交互に実行される。
Such a rectifying device is controlled by the control means.
The first switching means and the second switching means are conducted so that the period during which the first switching means and the second switching means are in the conducting state is shorter than the period during which the third switching means is in the conducting state. And conduction of the third switching means are performed alternately.

【0095】したがって、本発明に係る整流装置によれ
ば、第3の切換手段により、インダクタンスからコンデ
ンサに流入する電流の極性が切り換えられるため、負荷
に対して正極性と負極性の何れの電圧も供給可能であ
る。
Therefore, according to the rectifying device of the present invention, since the polarity of the current flowing from the inductance to the capacitor is switched by the third switching means, both positive and negative voltages with respect to the load are applied. It is possible to supply.

【0096】また、第3の切換手段とコンデンサとの接
点は、常に負荷に対して最低電位となるため、負荷に供
給する電圧を0Vから整流電圧のピーク値までの任意の
値に設定できる。
Since the contact between the third switching means and the capacitor is always at the lowest potential with respect to the load, the voltage supplied to the load can be set to any value from 0V to the peak value of the rectified voltage.

【0097】更に、本発明に係る整流装置では、インダ
クタンスの流れる電流波形が電圧波形と相似形となるこ
とから、力率を常に略1に維持できる。
Further, in the rectifier according to the present invention, the power factor can always be maintained at approximately 1 because the current waveform through which the inductance flows is similar to the voltage waveform.

【0098】更に、本発明に係る整流装置において、第
3の切換手段がダイオードである場合、第3の切換手段
を制御する信号が不要となるため、装置の簡略化ととも
に製造コストを削減することができる。
Further, in the rectifying device according to the present invention, when the third switching means is a diode, a signal for controlling the third switching means is unnecessary, so that the device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. You can

【0099】また、本発明に係る整流装置では、制御手
段において、コンデンサの両端の電圧に応じて第1の切
換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間を変化
させる制御を行うことによって、負荷電流が変化しても
電圧を一定に保持できる。また、時間的に変化する所定
の目標値に応じた電圧を負荷電流の変動に関わらず供給
できるという利点を有する。
In the rectifying device according to the present invention, the control means controls the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state in accordance with the voltage across the capacitor. The voltage can be kept constant even if the load current changes. Further, there is an advantage that a voltage according to a predetermined target value that changes with time can be supplied regardless of fluctuations in the load current.

【0100】また、本発明に係る整流装置は、交流電源
からの交流電圧を整流手段により整流し、該整流出力を
インダクタンスと予め定めた極性に応じて接続されたダ
イオードとを介してコンデンサに充電し、該コンデンサ
の端子電圧を負荷に供給する整流装置において、整流手
段とインダクタンスとに接続され、整流出力の導通と遮
断とを切り換える第1の切換手段と、一端がインダクタ
ンスとダイオードとに接続され、他端が整流手段に接続
された第2の切換手段と、一端が第1の切換手段とイン
ダクタンスとに接続され、他端がコンデンサに接続され
た第3の切換手段と、整流手段とコンデンサとの導通と
遮断とを切り換える第4の切換手段と、第1の切換手段
及び第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の切換
手段が導通状態にある期間よりも短くなるように、第1
の切換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換手段
の導通とを交互に実行し、第3の切換手段の導通と、整
流手段とコンデンサとの間の導通とが同時に実行される
ように第3の切換手段と第4の切換手段とを制御する制
御手段とを備える。
Further, the rectifying device according to the present invention rectifies the AC voltage from the AC power source by the rectifying means, and charges the rectified output to the capacitor through the inductance and the diode connected according to the predetermined polarity. In the rectifying device that supplies the terminal voltage of the capacitor to the load, the first switching means is connected to the rectifying means and the inductance and switches between conduction and interruption of the rectified output, and one end is connected to the inductance and the diode. , Second switching means having the other end connected to the rectifying means, third switching means having one end connected to the first switching means and the inductance, and the other end connected to the capacitor, the rectifying means and the capacitor The fourth switching means for switching between conduction and cutoff between the third switching means and the first switching means and the second switching means are in the conductive state, and the third switching means is in the conductive state. As is shorter than that period, the first
Of the switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means are alternately executed, and the conduction of the third switching means and the conduction between the rectifying means and the capacitor are simultaneously executed. Thus, the control means for controlling the third switching means and the fourth switching means is provided.

【0101】この整流装置では、制御手段において、第
1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間
が第3の切換手段が導通状態にある期間よりも短くなる
ように、第1の切換手段及び第2の切換手段の導通と第
3の切換手段の導通とが交互に実行され、第3の切換手
段の導通と、整流手段とコンデンサとの間の導通とが同
時に実行されるように第3の切換手段と第4の切換手段
とが制御される。
In this rectifying device, in the control means, the first switching means and the second switching means are arranged so that the period during which they are in the conducting state is shorter than the period during which the third switching means is in the conducting state. Of the switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means are alternately executed, and the conduction of the third switching means and the conduction between the rectifying means and the capacitor are simultaneously executed. Thus, the third switching means and the fourth switching means are controlled.

【0102】したがって、本発明に係る整流装置によれ
ば、第3の切換手段により、インダクタンスからコンデ
ンサに流入する電流の極性が切り換えられるため、負荷
に対して正極性と負極性の何れの電圧も供給可能であ
る。
Therefore, according to the rectifying device of the present invention, since the polarity of the current flowing from the inductance to the capacitor is switched by the third switching means, both positive and negative voltages with respect to the load are applied. It is possible to supply.

【0103】また、第3の切換手段とコンデンサとの接
点は、常に負荷に対して最低電位となるため、負荷に供
給する電圧を0Vから整流電圧のピーク値までの任意の
値に設定できる。
Since the contact between the third switching means and the capacitor is always at the lowest potential with respect to the load, the voltage supplied to the load can be set to any value from 0V to the peak value of the rectified voltage.

【0104】更に、本発明に係る整流装置では、インダ
クタンスの流れる電流波形が電圧波形と相似形となるこ
とから、力率を常に略1に維持できる。
Further, in the rectifier according to the present invention, the power factor can always be maintained at about 1 because the current waveform through which the inductance flows has a similar shape to the voltage waveform.

【0105】更に、本発明に係る整流装置において、第
3の切換手段がダイオードである場合、第3の切換手段
を制御する信号が不要となるため、装置の簡略化ととも
に製造コストを削減することができる。
Further, in the rectifying device according to the present invention, when the third switching means is a diode, a signal for controlling the third switching means is unnecessary, so that the device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. You can

【0106】また、本発明に係る整流装置では、制御手
段において、コンデンサの両端の電圧に応じて第1の切
換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間を変化
させる制御を行うことによって、負荷電流が変化しても
電圧を一定に保持できる。また、時間的に変化する所定
の目標値に応じた電圧を負荷電流の変動に関わらず供給
できるという利点を有する。
In the rectifying device according to the present invention, the control means controls the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state in accordance with the voltage across the capacitor. The voltage can be kept constant even if the load current changes. Further, there is an advantage that a voltage according to a predetermined target value that changes with time can be supplied regardless of fluctuations in the load current.

【0107】更に、本発明に係る整流装置によれば、新
たに第4の切換手段を設けることにより、装置における
整流手段とコンデンサとの間の導通と遮断とを制御でき
るようになるため、従来の分離トランスを使うことなく
1次側(整流手段)と2次側(コンデンサ)との絶縁が
できるため、力率改善、任意極性の選択、絶対値として
0Vから交流波形のピーク値までの電圧の設定に加え、
感電の防止を図ることができる。
Further, according to the rectifying device of the present invention, by providing the fourth switching means newly, it becomes possible to control conduction and interruption between the rectifying means and the capacitor in the device. Since the primary side (rectifying means) and the secondary side (capacitor) can be insulated without using a separate transformer, the power factor is improved, arbitrary polarity is selected, and the voltage from 0V as an absolute value to the peak value of the AC waveform. In addition to
It is possible to prevent electric shock.

【0108】また、本発明に係る整流方法は、交流電源
からの交流電圧を整流工程により整流し、該整流出力を
インダクタンスと予め定めた極性に応じて接続されたダ
イオードとを介してコンデンサに充電し、該コンデンサ
の端子電圧を負荷に供給する整流方法において、整流工
程からの一方の整流出力の導通と遮断とを切り換える第
1の切換手段と、整流工程からの他方の整流出力の導通
と遮断とを切り換える第2の切換手段とを経由して整流
出力をインダクタンスに流すことによってインダクタン
スにエネルギを蓄えるエネルギ蓄積工程と、エネルギ蓄
積工程において蓄えられたエネルギを予め定められた電
圧極性に応じて電流としてコンデンサへと放出するよう
に切り換える第3の切換手段を介して電流をコンデンサ
へと放出するエネルギ放出工程と、第1の切換手段及び
第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の切換手段
が導通状態にある期間よりも短くなるように、第1の切
換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換手段の導
通とを交互に実行する制御工程とを有する。
Further, the rectifying method according to the present invention rectifies the AC voltage from the AC power source in the rectifying step, and charges the capacitor with the rectified output through the inductance and the diode connected according to the predetermined polarity. In the rectification method of supplying the terminal voltage of the capacitor to the load, first switching means for switching conduction and interruption of one rectification output from the rectification step, and conduction and interruption of the other rectification output from the rectification step. And an energy storage step of storing energy in the inductance by causing a rectified output to flow in the inductance via a second switching means, and the energy stored in the energy storage step is converted into a current according to a predetermined voltage polarity. Energy to be discharged to the capacitor through the third switching means for switching to discharge to the capacitor as The first switching means and the second switching means such that the period during which the first discharging means and the second switching means are in the conducting state is shorter than the period during which the third switching means is in the conducting state. And a control step of alternately performing conduction of the switching means and conduction of the third switching means.

【0109】このような整流方法によれば、第1の切換
手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の
切換手段が導通状態にある期間よりも短くなるように、
第1の切換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換
手段の導通とが交互に制御される。
According to such a rectification method, the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state.
The conduction of the first switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means are alternately controlled.

【0110】したがって、本発明に係る整流方法によれ
ば、第3の切換手段により、インダクタンスからコンデ
ンサに流入する電流の極性が切り換えられるため、負荷
に対して正極性と負極性の何れの電圧も供給可能であ
る。
Therefore, according to the rectification method of the present invention, since the polarity of the current flowing from the inductance to the capacitor is switched by the third switching means, both positive and negative voltages with respect to the load are switched. It is possible to supply.

【0111】また、第3の切換手段とコンデンサとの接
点は、常に負荷に対して最低電位となるため、負荷に供
給する電圧を0Vから整流電圧のピーク値までの任意の
値に設定できる。
Since the contact between the third switching means and the capacitor always has the lowest potential with respect to the load, the voltage supplied to the load can be set to any value from 0V to the peak value of the rectified voltage.

【0112】更に、本発明に係る整流方法では、インダ
クタンスの流れる電流波形が電圧波形と相似形となるこ
とから、力率を常に略1に維持できる。
Further, in the rectification method according to the present invention, the power factor can always be maintained at about 1 because the current waveform through which the inductance flows has a similar shape to the voltage waveform.

【0113】更に、本発明に係る整流方法において、第
3の切換手段としてダイオードを用いた場合、第3の切
換手段を制御する信号が不要となるため、装置の簡略化
とともに製造コストを削減することができる。
Further, in the rectification method according to the present invention, when a diode is used as the third switching means, a signal for controlling the third switching means is unnecessary, which simplifies the device and reduces the manufacturing cost. be able to.

【0114】また、本発明に係る整流方法では、制御工
程において、コンデンサの両端の電圧に応じて第1の切
換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間を変化
させる制御を行うことによって、負荷電流が変化しても
電圧を一定に保持できる。また、時間的に変化する所定
の目標値に応じた電圧を負荷電流の変動に関わらず供給
できるという利点を有する。
Further, in the rectification method according to the present invention, in the control step, control is performed to change the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state according to the voltage across the capacitor. The voltage can be kept constant even if the load current changes. Further, there is an advantage that a voltage according to a predetermined target value that changes with time can be supplied regardless of fluctuations in the load current.

【0115】本発明に係る整流方法は、交流電源からの
交流電圧を整流手段により整流し、該整流出力をインダ
クタンスと予め定めた極性に応じて接続されたダイオー
ドとを介してコンデンサに充電し、該コンデンサの端子
電圧を負荷に供給する整流方法において、整流手段から
の一方の整流出力の導通と遮断とを切り換える第1の切
換手段と、整流工程からの他方の整流出力の導通と遮断
とを切り換える第2の切換手段とを経由して整流出力を
インダクタンスに流すことによってインダクタンスにエ
ネルギを蓄えるエネルギ蓄積工程と、エネルギ蓄積工程
において蓄えられたエネルギを予め定められた電圧極性
に応じて電流としてコンデンサへと放出するように切り
換える第3の切換手段、及び整流手段とコンデンサとの
間の導通と遮断とを切り換える第4の切換手段とを介し
て電流をコンデンサへと放出するエネルギ放出工程と、
第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期
間が第3の切換手段が導通状態にある期間よりも短くな
るように、第1の切換手段及び第2の切換手段の導通と
第3の切換手段の導通とを交互に実行し、第3の切換手
段の導通と、整流手段とコンデンサとの間の導通とが同
時に実行されるように第3の切換手段と第4の切換手段
とを制御する制御工程とを有する。
The rectification method according to the present invention rectifies the AC voltage from the AC power supply by the rectification means and charges the rectified output to the capacitor via the inductance and the diode connected according to the predetermined polarity, In the rectification method of supplying the terminal voltage of the capacitor to a load, a first switching means for switching conduction and interruption of one rectification output from the rectification means and conduction and interruption of the other rectification output from the rectification step. An energy storage step of storing energy in the inductance by causing a rectified output to flow in the inductance via the second switching means for switching, and a capacitor that stores the energy stored in the energy storage step as a current according to a predetermined voltage polarity. A third switching means for switching to discharge to the And energy release step of releasing into capacitor current through the fourth switching means for switching,
The first switching means and the second switching means are electrically connected so that the period during which the first switching means and the second switching means are in the conducting state is shorter than the period during which the third switching means is in the conducting state. The third switching means and the fourth switching are alternately performed so that the third switching means and the rectifying means and the capacitor are simultaneously conducted. And a control step for controlling the means.

【0116】このような整流方法によれば、第1の切換
手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間が第3の
切換手段が導通状態にある期間よりも短くなるように、
第1の切換手段及び第2の切換手段の導通と第3の切換
手段の導通とが交互に実行され、第3の切換手段の導通
と、整流手段とコンデンサとの間の導通とが同時に実行
されるように第3の切換手段と第4の切換手段とが制御
される。
According to such a rectification method, the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state.
Conduction of the first switching means and the second switching means and conduction of the third switching means are alternately executed, and conduction of the third switching means and conduction between the rectifying means and the capacitor are simultaneously performed. Thus, the third switching means and the fourth switching means are controlled.

【0117】したがって、本発明に係る整流方法によれ
ば、第3の切換手段により、インダクタンスからコンデ
ンサに流入する電流の極性が切り換えられるため、負荷
に対して正極性と負極性の何れの電圧も供給可能であ
る。
Therefore, according to the rectifying method of the present invention, since the polarity of the current flowing from the inductance to the capacitor is switched by the third switching means, both positive and negative voltages with respect to the load are applied. It is possible to supply.

【0118】また、第3の切換手段とコンデンサとの接
点は、常に負荷に対して最低電位となるため、負荷に供
給する電圧を0Vから整流電圧のピーク値までの任意の
値に設定できる。
Since the contact point between the third switching means and the capacitor is always at the lowest potential with respect to the load, the voltage supplied to the load can be set to any value from 0V to the peak value of the rectified voltage.

【0119】更に、本発明に係る整流方法では、インダ
クタンスの流れる電流波形が電圧波形と相似形となるこ
とから、力率を常に略1に維持できる。
Further, in the rectification method according to the present invention, the power factor can always be maintained at approximately 1 because the current waveform of the inductance has a similar shape to the voltage waveform.

【0120】更に、本発明に係る整流方法において、第
3の切換手段としてダイオードを用いた場合、第3の切
換手段を制御する信号が不要となるため、装置の簡略化
とともに製造コストを削減することができる。
Furthermore, in the rectification method according to the present invention, when a diode is used as the third switching means, a signal for controlling the third switching means is unnecessary, so that the device is simplified and the manufacturing cost is reduced. be able to.

【0121】また、本発明に係る整流方法では、制御工
程において、コンデンサの両端の電圧に応じて第1の切
換手段及び第2の切換手段が導通状態にある期間を変化
させる制御を行うことによって、負荷電流が変化しても
電圧を一定に保持できる。また、時間的に変化する所定
の目標値に応じた電圧を負荷電流の変動に関わらず供給
できるという利点を有する。
Further, in the rectification method according to the present invention, in the control step, control is performed to change the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state according to the voltage across the capacitor. The voltage can be kept constant even if the load current changes. Further, there is an advantage that a voltage according to a predetermined target value that changes with time can be supplied regardless of fluctuations in the load current.

【0122】更に、本発明に係る整流方法によれば、新
たに第4の切換手段を制御することにより、整流工程を
担う整流手段とコンデンサとの間の導通と遮断とを制御
できるようになるため、従来の分離トランスを使うこと
なく1次側(整流手段)と2次側(コンデンサ)との絶
縁ができるため、力率改善、任意極性の選択、絶対値と
して0Vから交流波形のピーク値までの電圧の設定に加
え、感電の防止を図ることができる。
Further, according to the rectification method of the present invention, by newly controlling the fourth switching means, it becomes possible to control conduction and interruption between the rectification means responsible for the rectification process and the capacitor. Therefore, the primary side (rectifying means) and the secondary side (capacitor) can be insulated without using a conventional separation transformer, so that the power factor is improved, arbitrary polarity is selected, and the absolute value of the AC waveform peak value is from 0V. In addition to setting the voltage up to, it is possible to prevent electric shock.

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

【図1】本発明の第1の具体例として示す整流装置の構
成を説明する構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a rectifying device shown as a first specific example of the present invention.

【図2】図2(a)は、本発明の第1の具体例として示
す整流装置における時間経過に対する電圧の波形を示す
波形図であり、図2(b)は、本発明の第1の具体例と
して示す整流装置における時間経過に対する電流の波形
を示す図である。
FIG. 2 (a) is a waveform diagram showing a voltage waveform over time in the rectifying device shown as the first specific example of the present invention, and FIG. 2 (b) is the first example of the present invention. It is a figure which shows the waveform of the electric current in the rectifier shown as a specific example with respect to time passage.

【図3】本発明の第1の具体例として示す整流装置の変
形例の構成を説明する構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration of a modified example of the rectifying device shown as the first specific example of the present invention.

【図4】本発明の第2の具体例として示す整流装置の構
成を説明する構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a configuration of a rectifying device shown as a second specific example of the present invention.

【図5】本発明の第2の具体例として示す整流装置の変
形例の構成を説明する構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a configuration of a modified example of the rectifying device shown as the second specific example of the present invention.

【図6】本発明の第3の具体例として示す整流装置の構
成を説明する構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a configuration of a rectifying device shown as a third specific example of the present invention.

【図7】図7(a)は、本発明の第3の具体例として示
す整流装置において、基準信号41が一定である場合の
スイッチ素子13及びスイッチ素子15のオン/オフ状
態の動作波形を示す波形図であり、図7(b)は、基準
信号41が一定である場合のスイッチ素子14のオン/
オフ状態の動作波形を示す波形図である。
FIG. 7A shows operating waveforms of the switch element 13 and the switch element 15 in ON / OFF states when the reference signal 41 is constant in the rectifying device shown as the third specific example of the present invention. FIG. 7 (b) is a waveform diagram showing that the switching element 14 is turned on / off when the reference signal 41 is constant.
It is a wave form diagram which shows the operation waveform of an OFF state.

【図8】本発明の第4の具体例として示す整流装置の構
成を説明する構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a configuration of a rectifying device shown as a fourth specific example of the present invention.

【図9】本発明の第5の具体例として示す整流装置の構
成を説明する構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a configuration of a rectifying device shown as a fifth specific example of the present invention.

【図10】本発明の第6の具体例として示す整流装置の
構成を説明する構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a configuration of a rectifying device shown as a sixth specific example of the present invention.

【図11】図11(a)は、本発明の第3の具体例とし
て示す整流装置において、基準信号41が一定である場
合のスイッチ素子13及びスイッチ素子15のオン/オ
フ状態の動作波形を示す波形図であり、図11(b)
は、基準信号41が一定である場合のスイッチ素子14
のオン/オフ状態の動作波形を示す波形図である。
FIG. 11A shows operating waveforms of the switch elements 13 and 15 in ON / OFF states when the reference signal 41 is constant in the rectifier shown as the third specific example of the present invention. FIG. 11B is a waveform diagram shown in FIG.
Is the switching element 14 when the reference signal 41 is constant.
FIG. 6 is a waveform diagram showing operation waveforms in the ON / OFF state of FIG.

【図12】図12(a)は、従来のコンデンサインプッ
ト型の半波整流回路の電流波形及び電圧波形を示す波形
図であり、図12(b)は、従来のコンデンサインプッ
ト型の整流回路の電流波形及び電圧波形を示す波形図で
ある。
FIG. 12 (a) is a waveform diagram showing a current waveform and a voltage waveform of a conventional capacitor input type half-wave rectifier circuit, and FIG. 12 (b) is a conventional capacitor input type rectifier circuit. It is a wave form diagram which shows a current waveform and a voltage waveform.

【図13】従来の整流装置に電力を供給する電力供給線
における電圧波形を示す波形図である。
FIG. 13 is a waveform diagram showing a voltage waveform in a power supply line that supplies power to a conventional rectifier.

【図14】従来の整流装置の構成を説明する構成図であ
る。
FIG. 14 is a configuration diagram illustrating a configuration of a conventional rectifying device.

【図15】従来の整流装置の構成を説明する構成図であ
る。
FIG. 15 is a configuration diagram illustrating a configuration of a conventional rectifying device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a 整流装置、2,2a 整流装置、3 整流装
置、4 整流装置、5整流装置、6 整流装置、11
交流電源、12 整流素子、13 スイッチ素子、14
スイッチ素子、15 スイッチ素子、16 インダク
タンス、17,17a ダイオード、18,18a コ
ンデンサ、19 制御部、20,20a 負荷、21
ダイオード、22 スイッチ素子、23 スイッチ素
子、24スイッチ素子、31 基準信号発生部、32
信号比較部、33 負荷電圧検出部、34 PWM変調
部、35 スイッチ素子制御部、41 基準信号、42
コンデンサ18の両端電位、43 検出負荷電圧、44
比較信号、45 PWM変調信号、46 制御信号、
47 制御信号、48 制御信号
1,1a Rectifier, 2,2a Rectifier, 3 Rectifier, 4 Rectifier, 5 Rectifier, 6 Rectifier, 11
AC power supply, 12 rectifier elements, 13 switch elements, 14
Switch element, 15 switch element, 16 inductance, 17, 17a diode, 18, 18a capacitor, 19 control unit, 20, 20a load, 21
Diode, 22 switch element, 23 switch element, 24 switch element, 31 reference signal generator, 32
Signal comparison part, 33 load voltage detection part, 34 PWM modulation part, 35 switch element control part, 41 reference signal, 42
Potential across capacitor 18, 43 detection load voltage, 44
Comparison signal, 45 PWM modulation signal, 46 control signal,
47 control signals, 48 control signals

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源からの交流電圧を整流手段によ
り整流し、該整流出力をインダクタンスと予め定めた極
性に応じて接続されたダイオードとを介してコンデンサ
に充電し、該コンデンサの端子電圧を負荷に供給する整
流装置において、 上記整流手段と上記インダクタンスとの間に接続され、
上記整流出力の導通と遮断とを切り換える第1の切換手
段と、 一端が上記インダクタンスと上記ダイオードとに接続さ
れ、他端が上記整流手段に接続された第2の切換手段
と、 一端が上記第1の切換手段と上記インダクタンスとに接
続され、他端が上記コンデンサに接続された第3の切換
手段と、 上記第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にあ
る期間が上記第3の切換手段が導通状態にある期間より
も短くなるように、上記第1の切換手段及び上記第2の
切換手段の導通と上記第3の切換手段の導通とを交互に
実行する制御手段を備えることを特徴とする整流装置。
1. An AC voltage from an AC power supply is rectified by a rectifying means, the rectified output is charged into a capacitor through an inductance and a diode connected in accordance with a predetermined polarity, and a terminal voltage of the capacitor is charged. In a rectifying device that supplies a load, connected between the rectifying means and the inductance,
First switching means for switching between conduction and interruption of the rectified output; second switching means having one end connected to the inductance and the diode and the other end connected to the rectifying means; The third switching means connected to the first switching means and the inductance and the other end of which is connected to the capacitor, and the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state are the third. Control means for alternately executing the conduction of the first switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means so that the switching means is shorter than the period in which the switching means is in the conductive state. A rectifying device characterized by the above.
【請求項2】 上記第3の切換手段は、機械式スイッチ
回路であることを特徴とする請求項1記載の整流装置。
2. The rectifying device according to claim 1, wherein the third switching means is a mechanical switch circuit.
【請求項3】 上記第3の切換手段は、ダイオードであ
ることを特徴とする請求項1記載の整流装置。
3. The rectifying device according to claim 1, wherein the third switching means is a diode.
【請求項4】 上記制御手段は、上記コンデンサの両端
の電圧に応じて上記第1の切換手段及び第2の切換手段
が導通状態にある期間を変化させる制御を行うことを特
徴とする請求項1記載の整流装置。
4. The control means performs control to change a period during which the first switching means and the second switching means are in a conductive state according to a voltage across the capacitor. 1. The rectifying device according to 1.
【請求項5】 交流電源からの交流電圧を整流手段によ
り整流し、該整流出力をインダクタンスと予め定めた極
性に応じて接続されたダイオードとを介してコンデンサ
に充電し、該コンデンサの端子電圧を負荷に供給する整
流装置において、 上記整流手段と上記インダクタンスとの間に接続され、
上記整流出力の導通と遮断とを切り換える第1の切換手
段と、 一端が上記インダクタンスと上記ダイオードとに接続さ
れ、他端が上記整流手段に接続された第2の切換手段
と、 一端が上記第1の切換手段と上記インダクタンスとに接
続され、他端が上記コンデンサに接続された第3の切換
手段と、 上記整流手段と上記コンデンサとの間の導通と遮断とを
切り換える第4の切換手段と、 上記第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にあ
る期間が上記第3の切換手段が導通状態にある期間より
も短くなるように、上記第1の切換手段及び上記第2の
切換手段の導通と上記第3の切換手段の導通とを交互に
実行し、上記第3の切換手段の導通と、上記整流手段と
上記コンデンサとの間の導通とが同時に実行されるよう
に上記第3の切換手段と上記第4の切換手段とを制御す
る制御手段とを備えることを特徴とする整流装置。
5. An AC voltage from an AC power supply is rectified by rectification means, the rectified output is charged into a capacitor through an inductance and a diode connected in accordance with a predetermined polarity, and a terminal voltage of the capacitor is charged. In a rectifying device that supplies a load, connected between the rectifying means and the inductance,
First switching means for switching between conduction and interruption of the rectified output; second switching means having one end connected to the inductance and the diode and the other end connected to the rectifying means; Third switching means connected to the switching means of No. 1 and the inductance and having the other end connected to the capacitor; and fourth switching means for switching between conduction and interruption between the rectification means and the capacitor. The first switching means and the second switching means are arranged such that the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state. The conduction of the switching means and the conduction of the third switching means are alternately executed, and the conduction of the third switching means and the conduction between the rectifying means and the capacitor are simultaneously performed. Third switching means And a control means for controlling the fourth switching means, the rectifying device.
【請求項6】 上記制御手段は、上記コンデンサの両端
の電圧に応じて上記第1の切換手段及び第2の切換手段
が導通状態にある期間を変化させることを特徴とする請
求項5記載の整流装置。
6. The control unit according to claim 5, wherein the control unit changes the period during which the first switching unit and the second switching unit are in a conductive state according to the voltage across the capacitor. Rectifier.
【請求項7】 交流電源からの交流電圧を整流工程によ
り整流し、該整流出力をインダクタンスと予め定めた極
性に応じて接続されたダイオードとを介してコンデンサ
に充電し、該コンデンサの端子電圧を負荷に供給する整
流方法において、 上記整流工程からの一方の整流出力の導通と遮断とを切
り換える第1の切換手段と、上記整流工程からの他方の
整流出力の導通と遮断とを切り換える第2の切換手段と
を経由して上記整流出力をインダクタンスに流すことに
よって上記インダクタンスにエネルギを蓄えるエネルギ
蓄積工程と、 上記エネルギ蓄積工程において蓄えられたエネルギを予
め定められた電圧極性に応じて電流としてコンデンサへ
と放出するように切り換える第3の切換手段を介して上
記電流を上記コンデンサへと放出するエネルギ放出工程
と、 上記第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にあ
る期間が上記第3の切換手段が導通状態にある期間より
も短くなるように、上記第1の切換手段及び上記第2の
切換手段の導通と上記第3の切換手段の導通とを交互に
実行する制御工程とを有することを特徴とする整流方
法。
7. An AC voltage from an AC power supply is rectified by a rectification process, the rectified output is charged into a capacitor through an inductance and a diode connected according to a predetermined polarity, and a terminal voltage of the capacitor is charged. In the rectification method of supplying to a load, a first switching means for switching conduction and interruption of one rectification output from the rectification step, and a second switching means for switching conduction and interruption of the other rectification output from the rectification step. An energy storage step of storing energy in the inductance by causing the rectified output to flow in the inductance via a switching means, and the energy stored in the energy storage step to a capacitor as a current according to a predetermined voltage polarity. Energy for discharging the current to the capacitor through the third switching means for switching to discharge And the first switching means and the second switching means such that the period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is shorter than the period during which the third switching means is in the conductive state. A rectification method comprising: a control step of alternately performing conduction of the second switching means and conduction of the third switching means.
【請求項8】 交流電源からの交流電圧を整流手段によ
り整流し、該整流出力をインダクタンスと予め定めた極
性に応じて接続されたダイオードとを介してコンデンサ
に充電し、該コンデンサの端子電圧を負荷に供給する整
流方法において、 上記整流手段からの一方の整流出力の導通と遮断とを切
り換える第1の切換手段と、上記整流工程からの他方の
整流出力の導通と遮断とを切り換える第2の切換手段と
を経由して上記整流出力をインダクタンスに流すことに
よって上記インダクタンスにエネルギを蓄えるエネルギ
蓄積工程と、 上記エネルギ蓄積工程において蓄えられたエネルギを予
め定められた電圧極性に応じて電流としてコンデンサへ
と放出するように切り換える第3の切換手段、及び上記
整流手段と上記コンデンサとの間の導通と遮断とを切り
換える第4の切換手段とを介して上記電流を上記コンデ
ンサへと放出するエネルギ放出工程と、 上記第1の切換手段及び第2の切換手段が導通状態にあ
る期間が上記第3の切換手段が導通状態にある期間より
も短くなるように、上記第1の切換手段及び上記第2の
切換手段の導通と上記第3の切換手段の導通とを交互に
実行し、上記第3の切換手段の導通と、上記整流手段と
上記コンデンサとの間の導通とが同時に実行されるよう
に上記第3の切換手段と上記第4の切換手段とを制御す
る制御工程とを有することを特徴とする整流方法。
8. An AC voltage from an AC power supply is rectified by rectification means, the rectified output is charged into a capacitor through an inductance and a diode connected in accordance with a predetermined polarity, and a terminal voltage of the capacitor is charged. In the rectification method of supplying to a load, a first switching means for switching conduction and interruption of one rectification output from the rectification means, and a second switching means for switching conduction and interruption of the other rectification output from the rectification step. An energy storage step of storing energy in the inductance by causing the rectified output to flow in the inductance via a switching means, and the energy stored in the energy storage step to a capacitor as a current according to a predetermined voltage polarity. And a third switching means for switching so as to discharge, and conduction between the rectifying means and the capacitor. An energy discharging step of discharging the current to the capacitor through a fourth switching means for switching between disconnection and a period during which the first switching means and the second switching means are in the conductive state is the third. The conduction of the first switching means and the second switching means and the conduction of the third switching means are alternately executed so as to be shorter than the period in which the switching means is in the conducting state, and the third switching means is conducted. And a control step of controlling the third switching means and the fourth switching means so that the conduction of the switching means and the conduction between the rectifying means and the capacitor are simultaneously performed. And rectification method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004176582A (en) * 2002-11-26 2004-06-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine power plant, control method of the same, and gas turbine control device

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