JP3351088B2 - 電源装置 - Google Patents
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- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 46
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 26
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 55
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/06—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
- H02M3/07—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from DC by means of a converter, e.g. by high-voltage DC using static converters with semiconductor devices
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波スイッチング動
作によって負荷にエネルギーを供給し、入力電流歪みを
抑制する電源装置に関するものである。
作によって負荷にエネルギーを供給し、入力電流歪みを
抑制する電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３７は従来のスイッチドキャパシタ回
路を用いた電源装置の回路図である。この電源装置は、
交流電源ＡＣを整流回路ＤＢにより全波整流し、スイッ
チドキャパシタ回路よりなる電力変換回路を介して、平
滑コンデンサＣ0 と負荷１とを接続したものである。ス
イッチドキャパシタ回路は、入力電流歪み抑制回路用の
複数のキャパシタＣｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）とス
イッチング素子Ｓａ、スイッチング素子Ｓｂ1 ，Ｓ
ｂ2 ，Ｓｂ3 ，…，Ｓｂｎ、スイッチング素子Ｓｃ1，
Ｓｃ2 ，Ｓｃ3 ，…，Ｓｃｎ、及びスイッチング素子Ｓ
ｄ1 ，Ｓｄ2 ，Ｓｄ3，…，Ｓｄｎから構成されてい
る。各スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂｉ，Ｓｃｉ，Ｓｄｉ
（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）のオン・オフ動作を図３８
に示す。電力変換回路にエネルギーを充電する期間にお
いては、スイッチング素子ＳｂｉとＳｃｉをオンし、ス
イッチング素子ＳａとＳｄｉをオフして、各々キャパシ
タＣｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を整流回路ＤＢの出
力に対して並列に接続する。このときの入力電流Ｉｉｎ
を図３９のｔ0 ，ｔ2 に示す。次に、スイッチング素子
Ｓｄｉをオンし、スイッチング素子Ｓｂｉ，Ｓｃｉをオ
フして、整流回路ＤＢの出力と各々の入力電流歪み抑制
回路用キャパシタＣｉを順方向に直列接続し、スイッチ
ング素子Ｓａを介して、負荷回路に接続することによっ
て放電する。このときの入力電流Ｉｉｎを図３９のｔ1
に示す。
路を用いた電源装置の回路図である。この電源装置は、
交流電源ＡＣを整流回路ＤＢにより全波整流し、スイッ
チドキャパシタ回路よりなる電力変換回路を介して、平
滑コンデンサＣ0 と負荷１とを接続したものである。ス
イッチドキャパシタ回路は、入力電流歪み抑制回路用の
複数のキャパシタＣｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）とス
イッチング素子Ｓａ、スイッチング素子Ｓｂ1 ，Ｓ
ｂ2 ，Ｓｂ3 ，…，Ｓｂｎ、スイッチング素子Ｓｃ1，
Ｓｃ2 ，Ｓｃ3 ，…，Ｓｃｎ、及びスイッチング素子Ｓ
ｄ1 ，Ｓｄ2 ，Ｓｄ3，…，Ｓｄｎから構成されてい
る。各スイッチング素子Ｓａ、Ｓｂｉ，Ｓｃｉ，Ｓｄｉ
（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）のオン・オフ動作を図３８
に示す。電力変換回路にエネルギーを充電する期間にお
いては、スイッチング素子ＳｂｉとＳｃｉをオンし、ス
イッチング素子ＳａとＳｄｉをオフして、各々キャパシ
タＣｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を整流回路ＤＢの出
力に対して並列に接続する。このときの入力電流Ｉｉｎ
を図３９のｔ0 ，ｔ2 に示す。次に、スイッチング素子
Ｓｄｉをオンし、スイッチング素子Ｓｂｉ，Ｓｃｉをオ
フして、整流回路ＤＢの出力と各々の入力電流歪み抑制
回路用キャパシタＣｉを順方向に直列接続し、スイッチ
ング素子Ｓａを介して、負荷回路に接続することによっ
て放電する。このときの入力電流Ｉｉｎを図３９のｔ1
に示す。
【０００３】この回路では、キャパシタＣｉの充電電圧
は、入力電圧Ｖｉｎに比例するので、負荷回路への放電
電圧も入力電圧に比例するため、負荷電圧Ｖｏｕｔの上
昇率もサイクル毎に変化する。また、各キャパシタＣｉ
が充電時に取り込む電荷（入力電流の積分）は入力電圧
とキャパシタ電圧の差によって変化するので、キャパシ
タＣｉの放電終了電圧を適切に制御することにより、入
力電流歪みを抑制できる。
は、入力電圧Ｖｉｎに比例するので、負荷回路への放電
電圧も入力電圧に比例するため、負荷電圧Ｖｏｕｔの上
昇率もサイクル毎に変化する。また、各キャパシタＣｉ
が充電時に取り込む電荷（入力電流の積分）は入力電圧
とキャパシタ電圧の差によって変化するので、キャパシ
タＣｉの放電終了電圧を適切に制御することにより、入
力電流歪みを抑制できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例において
は、電力変換のために非常に多数のスイッチング素子と
キャパシタが必要となり、また、多数の部品を収納する
ために装置の小型化に限界があるという問題点があっ
た。本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、電力変換に要するスイッ
チング素子やキャパシタの数を少なくして、入力電流歪
みを抑制しながら負荷に一定電圧を供給できる電源装置
の小型化を実現することにある。
は、電力変換のために非常に多数のスイッチング素子と
キャパシタが必要となり、また、多数の部品を収納する
ために装置の小型化に限界があるという問題点があっ
た。本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、電力変換に要するスイッ
チング素子やキャパシタの数を少なくして、入力電流歪
みを抑制しながら負荷に一定電圧を供給できる電源装置
の小型化を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電源装置は、請
求項１および図４に示すように、電源と並列に、第１の
スイッチング素子Ｓ１を介して第１のエネルギー蓄積手
段（キャパシタＣ４）を接続し、前記第１のエネルギー
蓄積手段（キャパシタＣ４）の両端間に、第２のスイッ
チング素子Ｓ６と、第２のエネルギー蓄積手段（キャパ
シタＣ１）と、電圧安定化手段（平滑コンデンサＣ３）
と負荷１を並列に接続した負荷回路と、の直列回路を接
続し、前記第１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６
をオン・オフ制御する第１の制御手段Ａを備え、前記第
２のエネルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）に並列に、
前記第２のエネルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）の両
端間電圧を制御する第２の制御手段Ｂを備え、前記第１
の制御手段Ａは、前記第１のスイッチング素子Ｓ１がオ
ンする直前の前記第１のエネルギー蓄積手段（キャパシ
タＣ４）の両端間電圧を、前記第１及び第２のスイッチ
ング素子Ｓ１，Ｓ６の少なくとも一方によって制御する
ものであり、前記第２の制御手段Ｂは、前記第２のエネ
ルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）の両端間電圧を、前
記電源からの入力電圧Ｖｉｎと、前記負荷１への出力電
圧Ｖｏｕｔと、の差の電圧に、略等しくなるよう制御す
るものであり、前記第２のスイッチング素子Ｓ６をオン
することにより、前記第１のエネルギー蓄積手段（キャ
パシタＣ４）に蓄積されたエネ ルギーを、前記第２のエ
ネルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）を介して負荷回路
に供給することを特徴とするものである。さらに具体的
に説明すると、請求項１８および図４に示すように、電
源と並列に、第１のスイッチング素子Ｓ１を介して第１
のキャパシタＣ４を接続し、前記第１のキャパシタＣ４
の両端間に、第２のスイッチング素子Ｓ６と、第２のキ
ャパシタＣ１と、平滑コンデンサＣ３と負荷１を並列に
接続した負荷回路と、の直列回路を接続し、前記第１及
び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６をオン・オフ制御
する第１の制御手段Ａを備え、前記第２のキャパシタＣ
１に並列に、前記第２のキャパシタＣ１の両端間電圧を
制御する第２の制御手段Ｂを備え、前記第１の制御手段
Ａは、前記第１のスイッチング素子Ｓ１がオンする直前
の前記第１のキャパシタＣ４の両端間電圧Ｖ C4 が図５に
示すように入力電圧Ｖｉｎと相似になるように、前記第
１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６の少なくとも
一方によって制御するものであり、前記第２の制御手段
Ｂは、１つの電圧調整キャパシタＣ２と、複数のスイッ
チング素子を含んで構成され、入力電圧Ｖｉｎが出力電
圧Ｖｏｕｔよりも高いとき、前記電圧調整キャパシタＣ
２と、前記第２のキャパシタＣ１と、の直列回路を負荷
１に接続して前記第２のキャパシタＣ１のエネルギーを
放出し、入力電圧Ｖｉｎが出力電圧Ｖｏｕｔよりも低い
とき、前記電圧調整キャパシタＣ２と、前記平滑コンデ
ンサＣ３と、を並列接続して前記第２のキャパシタＣ１
にエネルギーを充電することで、前記第２のキャパシタ
Ｃ１の両端間電圧を、前記電源からの入力電圧Ｖｉｎ
と、前記負荷１への出力電圧Ｖｏｕｔと、の差の電圧
に、略等しくなるよう制御するものであり、前記第２の
スイッチング素子Ｓ６をオンすることにより、前記第１
のキャパシタＣ４に蓄積されたエネルギーを、前記第２
のキャパシタＣ１を介して負荷回路に供給することを特
徴とするものである。
求項１および図４に示すように、電源と並列に、第１の
スイッチング素子Ｓ１を介して第１のエネルギー蓄積手
段（キャパシタＣ４）を接続し、前記第１のエネルギー
蓄積手段（キャパシタＣ４）の両端間に、第２のスイッ
チング素子Ｓ６と、第２のエネルギー蓄積手段（キャパ
シタＣ１）と、電圧安定化手段（平滑コンデンサＣ３）
と負荷１を並列に接続した負荷回路と、の直列回路を接
続し、前記第１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６
をオン・オフ制御する第１の制御手段Ａを備え、前記第
２のエネルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）に並列に、
前記第２のエネルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）の両
端間電圧を制御する第２の制御手段Ｂを備え、前記第１
の制御手段Ａは、前記第１のスイッチング素子Ｓ１がオ
ンする直前の前記第１のエネルギー蓄積手段（キャパシ
タＣ４）の両端間電圧を、前記第１及び第２のスイッチ
ング素子Ｓ１，Ｓ６の少なくとも一方によって制御する
ものであり、前記第２の制御手段Ｂは、前記第２のエネ
ルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）の両端間電圧を、前
記電源からの入力電圧Ｖｉｎと、前記負荷１への出力電
圧Ｖｏｕｔと、の差の電圧に、略等しくなるよう制御す
るものであり、前記第２のスイッチング素子Ｓ６をオン
することにより、前記第１のエネルギー蓄積手段（キャ
パシタＣ４）に蓄積されたエネ ルギーを、前記第２のエ
ネルギー蓄積手段（キャパシタＣ１）を介して負荷回路
に供給することを特徴とするものである。さらに具体的
に説明すると、請求項１８および図４に示すように、電
源と並列に、第１のスイッチング素子Ｓ１を介して第１
のキャパシタＣ４を接続し、前記第１のキャパシタＣ４
の両端間に、第２のスイッチング素子Ｓ６と、第２のキ
ャパシタＣ１と、平滑コンデンサＣ３と負荷１を並列に
接続した負荷回路と、の直列回路を接続し、前記第１及
び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６をオン・オフ制御
する第１の制御手段Ａを備え、前記第２のキャパシタＣ
１に並列に、前記第２のキャパシタＣ１の両端間電圧を
制御する第２の制御手段Ｂを備え、前記第１の制御手段
Ａは、前記第１のスイッチング素子Ｓ１がオンする直前
の前記第１のキャパシタＣ４の両端間電圧Ｖ C4 が図５に
示すように入力電圧Ｖｉｎと相似になるように、前記第
１及び第２のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６の少なくとも
一方によって制御するものであり、前記第２の制御手段
Ｂは、１つの電圧調整キャパシタＣ２と、複数のスイッ
チング素子を含んで構成され、入力電圧Ｖｉｎが出力電
圧Ｖｏｕｔよりも高いとき、前記電圧調整キャパシタＣ
２と、前記第２のキャパシタＣ１と、の直列回路を負荷
１に接続して前記第２のキャパシタＣ１のエネルギーを
放出し、入力電圧Ｖｉｎが出力電圧Ｖｏｕｔよりも低い
とき、前記電圧調整キャパシタＣ２と、前記平滑コンデ
ンサＣ３と、を並列接続して前記第２のキャパシタＣ１
にエネルギーを充電することで、前記第２のキャパシタ
Ｃ１の両端間電圧を、前記電源からの入力電圧Ｖｉｎ
と、前記負荷１への出力電圧Ｖｏｕｔと、の差の電圧
に、略等しくなるよう制御するものであり、前記第２の
スイッチング素子Ｓ６をオンすることにより、前記第１
のキャパシタＣ４に蓄積されたエネルギーを、前記第２
のキャパシタＣ１を介して負荷回路に供給することを特
徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、第１のスイッチング素子Ｓ１
がオンする直前の第１のエネルギー蓄積手段（キャパシ
タＣ４）の両端間電圧を、第１及び第２のスイッチング
素子Ｓ１，Ｓ６の少なくとも一方によって制御する第１
の制御手段Ａを備えるこ とにより、第１のスイッチング
素子Ｓ１がオンする直前の第１のエネルギー蓄積手段
（キャパシタＣ４）の電圧を調整することができ、これ
により入力電源から引き込まれる入力電流のピークを調
整することができる。また、スイッチング周波数を高く
することにより、電源装置の小型化が可能となる。ま
た、電圧制御手段Ｂにより負荷１に一定の出力電圧を供
給することができる。
がオンする直前の第１のエネルギー蓄積手段（キャパシ
タＣ４）の両端間電圧を、第１及び第２のスイッチング
素子Ｓ１，Ｓ６の少なくとも一方によって制御する第１
の制御手段Ａを備えるこ とにより、第１のスイッチング
素子Ｓ１がオンする直前の第１のエネルギー蓄積手段
（キャパシタＣ４）の電圧を調整することができ、これ
により入力電源から引き込まれる入力電流のピークを調
整することができる。また、スイッチング周波数を高く
することにより、電源装置の小型化が可能となる。ま
た、電圧制御手段Ｂにより負荷１に一定の出力電圧を供
給することができる。
【０００７】
【実施例】本発明の第１実施例の回路図を図１に示し、
その動作波形図を図２に示す。この実施例では本発明の
構成のうち電圧制御手段Ｂの構成および動作について説
明する。以下、本実施例の回路構成について説明する。
電源Ｅにスイッチング素子Ｓ１を介してキャパシタＣ１
を接続し、スイッチング素子Ｓ４を介して平滑コンデン
サＣ３と負荷１の並列回路を接続している。キャパシタ
Ｃ１には、その電圧を調整する電圧制御手段Ｂが接続さ
れている。電圧制御手段Ｂとしては、キャパシタＣ２と
スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５からなる回路を用い
ている。以下、その動作について説明する。
その動作波形図を図２に示す。この実施例では本発明の
構成のうち電圧制御手段Ｂの構成および動作について説
明する。以下、本実施例の回路構成について説明する。
電源Ｅにスイッチング素子Ｓ１を介してキャパシタＣ１
を接続し、スイッチング素子Ｓ４を介して平滑コンデン
サＣ３と負荷１の並列回路を接続している。キャパシタ
Ｃ１には、その電圧を調整する電圧制御手段Ｂが接続さ
れている。電圧制御手段Ｂとしては、キャパシタＣ２と
スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５からなる回路を用い
ている。以下、その動作について説明する。
【０００８】まず、図３の状態ａでは、スイッチング素
子Ｓ１，Ｓ４が制御回路からの制御信号でオンされる。
平滑コンデンサＣ３には、キャパシタＣ１との容量比で
決まる電圧が充電されながら負荷１に送られる。次に、
図３の状態ｂでは、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフ
し、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンして、キャパシ
タＣ１とＣ２の直列回路が平滑コンデンサＣ３に接続さ
れ、キャパシタＣ１（とＣ２）の電荷の一部が平滑コン
デンサＣ３に移動し、平滑コンデンサＣ３を充電しなが
ら負荷１に送られる。次に、図３の状態ｃでは、スイッ
チング素子Ｓ２，Ｓ３がオフし、スイッチング素子Ｓ５
がオンして、平滑コンデンサＣ３の電荷の一部が負荷１
とキャパシタＣ２に送られ、キャパシタＣ２と平滑コン
デンサＣ３の電圧が等しくなる。この繰り返しで、キャ
パシタＣ２と平滑コンデンサＣ３の電圧は徐々に増加
し、平滑コンデンサＣ３が電源とキャパシタＣ１によっ
て充電されるエネルギーと、平滑コンデンサＣ３が負荷
１とキャパシタＣ２に送るエネルギーが等しくなる電圧
まで充電される。故に、この電圧はスイッチング素子Ｓ
２，Ｓ３のオン時間で決定される。また、キャパシタＣ
１には、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの差電圧が
充電される。キャパシタＣ１の電圧を略ゼロとすると、
最高電圧として、平滑コンデンサＣ３は、ほぼＶｉｎま
で充電される。
子Ｓ１，Ｓ４が制御回路からの制御信号でオンされる。
平滑コンデンサＣ３には、キャパシタＣ１との容量比で
決まる電圧が充電されながら負荷１に送られる。次に、
図３の状態ｂでは、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフ
し、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオンして、キャパシ
タＣ１とＣ２の直列回路が平滑コンデンサＣ３に接続さ
れ、キャパシタＣ１（とＣ２）の電荷の一部が平滑コン
デンサＣ３に移動し、平滑コンデンサＣ３を充電しなが
ら負荷１に送られる。次に、図３の状態ｃでは、スイッ
チング素子Ｓ２，Ｓ３がオフし、スイッチング素子Ｓ５
がオンして、平滑コンデンサＣ３の電荷の一部が負荷１
とキャパシタＣ２に送られ、キャパシタＣ２と平滑コン
デンサＣ３の電圧が等しくなる。この繰り返しで、キャ
パシタＣ２と平滑コンデンサＣ３の電圧は徐々に増加
し、平滑コンデンサＣ３が電源とキャパシタＣ１によっ
て充電されるエネルギーと、平滑コンデンサＣ３が負荷
１とキャパシタＣ２に送るエネルギーが等しくなる電圧
まで充電される。故に、この電圧はスイッチング素子Ｓ
２，Ｓ３のオン時間で決定される。また、キャパシタＣ
１には、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの差電圧が
充電される。キャパシタＣ１の電圧を略ゼロとすると、
最高電圧として、平滑コンデンサＣ３は、ほぼＶｉｎま
で充電される。
【０００９】このようにして、負荷１には、最大Ｖｉｎ
までの一定電圧を印加することが可能となる。また、ス
イッチング素子Ｓ１がオンする直前の各キャパシタの電
圧は毎回略一定であるため、入力電流のピークは略一定
の値となる。さらに、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３のオ
ン時間によって負荷１に送られる放電量が調整でき、こ
れによって、キャパシタＣ１の電圧を調整できる。故
に、スイッチング素子の動作のデューティ比を制御する
ことによって、負荷１の電圧を制御することが可能とな
る。
までの一定電圧を印加することが可能となる。また、ス
イッチング素子Ｓ１がオンする直前の各キャパシタの電
圧は毎回略一定であるため、入力電流のピークは略一定
の値となる。さらに、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３のオ
ン時間によって負荷１に送られる放電量が調整でき、こ
れによって、キャパシタＣ１の電圧を調整できる。故
に、スイッチング素子の動作のデューティ比を制御する
ことによって、負荷１の電圧を制御することが可能とな
る。
【００１０】このように、電源Ｅにスイッチング素子Ｓ
１を介してキャパシタＣ１を接続し、スイッチング素子
Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負荷１の並列回路を
接続し、コンデンサＣ１に、その電圧を調整する電圧制
御手段Ｂを接続することによって、負荷１に一定電圧を
供給でき、また、動作周波数を高くとることによって、
各キャパシタやスイッチング素子を小さくすることがで
きるので、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置
を提供できるものである。
１を介してキャパシタＣ１を接続し、スイッチング素子
Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負荷１の並列回路を
接続し、コンデンサＣ１に、その電圧を調整する電圧制
御手段Ｂを接続することによって、負荷１に一定電圧を
供給でき、また、動作周波数を高くとることによって、
各キャパシタやスイッチング素子を小さくすることがで
きるので、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置
を提供できるものである。
【００１１】本発明の第２実施例の回路図を図４に示
し、その動作波形図を図５に示す。以下、本実施例の回
路構成について説明する。交流電源ＡＣに整流回路ＤＢ
を接続し、その出力にスイッチング素子Ｓ１とキャパシ
タＣ４の直列回路を接続し、コンデンサＣ４と並列にス
イッチング素子Ｓ６を介してキャパシタＣ１を接続し、
スイッチング素子Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負
荷１の並列回路を接続している。コンデンサＣ１には、
その電圧を調整する電圧制御手段Ｂが接続されている。
電圧制御手段Ｂとしては、キャパシタＣ２とスイッチン
グ素子Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７からなる回路を用いてい
る。また、制御手段Ａは、入力電圧Ｖｉｎに応じて電源
側からコンデンサＣ４に送る充電量もしくはコンデンサ
Ｃ４から負荷側に供給する放電量を制御し、キャパシタ
Ｃ４の電圧を調整するものである。以下、その動作につ
いて説明する。
し、その動作波形図を図５に示す。以下、本実施例の回
路構成について説明する。交流電源ＡＣに整流回路ＤＢ
を接続し、その出力にスイッチング素子Ｓ１とキャパシ
タＣ４の直列回路を接続し、コンデンサＣ４と並列にス
イッチング素子Ｓ６を介してキャパシタＣ１を接続し、
スイッチング素子Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負
荷１の並列回路を接続している。コンデンサＣ１には、
その電圧を調整する電圧制御手段Ｂが接続されている。
電圧制御手段Ｂとしては、キャパシタＣ２とスイッチン
グ素子Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７からなる回路を用いてい
る。また、制御手段Ａは、入力電圧Ｖｉｎに応じて電源
側からコンデンサＣ４に送る充電量もしくはコンデンサ
Ｃ４から負荷側に供給する放電量を制御し、キャパシタ
Ｃ４の電圧を調整するものである。以下、その動作につ
いて説明する。
【００１２】まず、図６の状態ｂでは、スイッチング素
子Ｓ１が制御回路からの制御信号でオンされて、キャパ
シタＣ４がＶｉｎまで充電される。次に、図６の状態ａ
では、スイッチング素子Ｓ１がオフし、スイッチング素
子Ｓ６，Ｓ４がオンして、キャパシタＣ４とＣ１の直列
回路が平滑コンデンサＣ３に接続されて、キャパシタＣ
４の電荷の一部が平滑コンデンサＣ３に移動し、平滑コ
ンデンサＣ３を充電しながら負荷１に送られる。次に、
図６の状態ｂ、すなわち、状態ｂ１又は状態ｂ２では、
スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオフし、スイッチング素
子Ｓ１がオンして、キャパシタＣ４がＶｉｎまで充電さ
れる。これと同時に、図５の時刻ｔ１〜ｔ２の期間で
は、図６の状態ｂ１のように、スイッチング素子Ｓ２，
Ｓ３がオンし、キャパシタＣ１とＣ２の直列回路が平滑
コンデンサＣ３に接続され、キャパシタＣ１（とＣ２）
の電荷の一部が平滑コンデンサＣ３に移動し、平滑コン
デンサＣ３を充電しながら負荷１に送られる。図５の時
刻ｔ２〜ｔ３の期間では、図６の状態ｂ２のように、ス
イッチング素子Ｓ４，Ｓ７がオンし、キャパシタＣ１が
平滑コンデンサＣ３に並列に接続され、平滑コンデンサ
Ｃ３の電荷の一部がキャパシタＣ１に移動し、キャパシ
タＣ１を充電しながら負荷１に送られる。時刻ｔ１〜ｔ
２と時刻ｔ２〜ｔ３の期間における各スイッチング素子
Ｓ１〜Ｓ７の動作を図７に示した。
子Ｓ１が制御回路からの制御信号でオンされて、キャパ
シタＣ４がＶｉｎまで充電される。次に、図６の状態ａ
では、スイッチング素子Ｓ１がオフし、スイッチング素
子Ｓ６，Ｓ４がオンして、キャパシタＣ４とＣ１の直列
回路が平滑コンデンサＣ３に接続されて、キャパシタＣ
４の電荷の一部が平滑コンデンサＣ３に移動し、平滑コ
ンデンサＣ３を充電しながら負荷１に送られる。次に、
図６の状態ｂ、すなわち、状態ｂ１又は状態ｂ２では、
スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオフし、スイッチング素
子Ｓ１がオンして、キャパシタＣ４がＶｉｎまで充電さ
れる。これと同時に、図５の時刻ｔ１〜ｔ２の期間で
は、図６の状態ｂ１のように、スイッチング素子Ｓ２，
Ｓ３がオンし、キャパシタＣ１とＣ２の直列回路が平滑
コンデンサＣ３に接続され、キャパシタＣ１（とＣ２）
の電荷の一部が平滑コンデンサＣ３に移動し、平滑コン
デンサＣ３を充電しながら負荷１に送られる。図５の時
刻ｔ２〜ｔ３の期間では、図６の状態ｂ２のように、ス
イッチング素子Ｓ４，Ｓ７がオンし、キャパシタＣ１が
平滑コンデンサＣ３に並列に接続され、平滑コンデンサ
Ｃ３の電荷の一部がキャパシタＣ１に移動し、キャパシ
タＣ１を充電しながら負荷１に送られる。時刻ｔ１〜ｔ
２と時刻ｔ２〜ｔ３の期間における各スイッチング素子
Ｓ１〜Ｓ７の動作を図７に示した。
【００１３】次に、図６の状態ｃでは、スイッチング素
子Ｓ２，Ｓ３（又はＳ４，Ｓ７）がオフし、スイッチン
グ素子Ｓ５がオンして、平滑コンデンサＣ３の電荷の一
部が負荷１とキャパシタＣ２に送られ、キャパシタＣ２
と平滑コンデンサＣ３の電圧が等しくなる。この繰り返
しで、キャパシタＣ２と平滑コンデンサＣ３の電圧は徐
々に増加し、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３（又はＳ４，
Ｓ７）のオン時間で決まる電圧まで充電される。キャパ
シタＣ１には、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの差
電圧が充電される。最高電圧として、平滑コンデンサＣ
３は、ほぼＶｉｎまで充電される。さらに、キャパシタ
Ｃ４が負荷側に放電した後の残電圧波形が全波整流出力
Ｖｉｎの波形と相似形になるように、スイッチング素子
Ｓ６（又はＳ１）のオン時間を制御することで、入力電
流波形の包絡線を入力電圧波形と相似形とし、入力電流
歪みを抑制する。
子Ｓ２，Ｓ３（又はＳ４，Ｓ７）がオフし、スイッチン
グ素子Ｓ５がオンして、平滑コンデンサＣ３の電荷の一
部が負荷１とキャパシタＣ２に送られ、キャパシタＣ２
と平滑コンデンサＣ３の電圧が等しくなる。この繰り返
しで、キャパシタＣ２と平滑コンデンサＣ３の電圧は徐
々に増加し、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３（又はＳ４，
Ｓ７）のオン時間で決まる電圧まで充電される。キャパ
シタＣ１には、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの差
電圧が充電される。最高電圧として、平滑コンデンサＣ
３は、ほぼＶｉｎまで充電される。さらに、キャパシタ
Ｃ４が負荷側に放電した後の残電圧波形が全波整流出力
Ｖｉｎの波形と相似形になるように、スイッチング素子
Ｓ６（又はＳ１）のオン時間を制御することで、入力電
流波形の包絡線を入力電圧波形と相似形とし、入力電流
歪みを抑制する。
【００１４】このように、交流電源ＡＣに整流回路ＤＢ
を接続し、その出力にスイッチング素子Ｓ１とキャパシ
タＣ４の直列回路を接続し、キャパシタＣ４と並列にス
イッチング素子Ｓ６を介してキャパシタＣ１を接続し、
スイッチング素子Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負
荷１の並列回路を接続し、キャパシタＣ１にその電圧を
調整する電圧制御手段Ｂを接続し、制御手段Ａによって
キャパシタＣ４の残電圧を制御することにより、入力電
流歪みを抑制することができ、また、動作周波数を高く
とることによって各キャパシタやスイッチング素子を小
さくすることができるので、任意の一定電圧を発生でき
る小型の電源装置を提供できるものである。
を接続し、その出力にスイッチング素子Ｓ１とキャパシ
タＣ４の直列回路を接続し、キャパシタＣ４と並列にス
イッチング素子Ｓ６を介してキャパシタＣ１を接続し、
スイッチング素子Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負
荷１の並列回路を接続し、キャパシタＣ１にその電圧を
調整する電圧制御手段Ｂを接続し、制御手段Ａによって
キャパシタＣ４の残電圧を制御することにより、入力電
流歪みを抑制することができ、また、動作周波数を高く
とることによって各キャパシタやスイッチング素子を小
さくすることができるので、任意の一定電圧を発生でき
る小型の電源装置を提供できるものである。
【００１５】図８は本発明の第３実施例の回路図であ
る。本実施例では、制御手段Ａとして入力電圧とキャパ
シタＣ４の電圧を比較検出器３に入力し、この出力をＰ
ＷＭ制御器４に入力して、スイッチング制御を行うもの
である。これによって入力電圧の変動に対しても対応で
きる。また、図９は本発明の第４実施例の回路図であ
る。本実施例では、キャパシタＣ４に容量可変キャパシ
タを用いて、キャパシタＣ４の電圧を制御するものであ
る。次に、図１０は本発明の第５実施例の回路図であ
る。本実施例では、キャパシタＣ１の電圧を検出して、
ＰＷＭ制御器５に入力し、図５の時刻ｔ１〜ｔ２におい
て、スイッチング素子Ｓ２を、時刻ｔ２〜ｔ３におい
て、スイッチング素子Ｓ７を制御するものである。次
に、図１１は本発明の第６実施例の回路図である。本実
施例では、キャパシタＣ１の電圧を制御する電圧制御手
段ＢをキャパシタＣ１に並列に接続したものである。具
体的には、図１２に示すように、図１１の電圧制御手段
Ｂとして、スイッチング素子Ｓ９と負荷２の直列回路
と、スイッチング素子Ｓ１０を接続したものであり、ス
イッチング素子Ｓ９，Ｓ１０をオンすることによって、
キャパシタＣ１から負荷２に電荷の一部を放電し、キャ
パシタＣ１の電圧を調整するものである。さらに、図１
３は本発明の第７実施例の回路図である。本実施例は、
図４のスイッチング素子Ｓ５をダイオードＤ１に置き換
えたものである。これらの各実施例においても、図４の
実施例と同様に、キャパシタＣ４の残電圧を制御するこ
とにより入力電流歪みを抑制することができ、また、動
作周波数を高くとることによって、各キャパシタやスイ
ッチング素子を小さくすることができるので、任意の一
定電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるもので
ある。
る。本実施例では、制御手段Ａとして入力電圧とキャパ
シタＣ４の電圧を比較検出器３に入力し、この出力をＰ
ＷＭ制御器４に入力して、スイッチング制御を行うもの
である。これによって入力電圧の変動に対しても対応で
きる。また、図９は本発明の第４実施例の回路図であ
る。本実施例では、キャパシタＣ４に容量可変キャパシ
タを用いて、キャパシタＣ４の電圧を制御するものであ
る。次に、図１０は本発明の第５実施例の回路図であ
る。本実施例では、キャパシタＣ１の電圧を検出して、
ＰＷＭ制御器５に入力し、図５の時刻ｔ１〜ｔ２におい
て、スイッチング素子Ｓ２を、時刻ｔ２〜ｔ３におい
て、スイッチング素子Ｓ７を制御するものである。次
に、図１１は本発明の第６実施例の回路図である。本実
施例では、キャパシタＣ１の電圧を制御する電圧制御手
段ＢをキャパシタＣ１に並列に接続したものである。具
体的には、図１２に示すように、図１１の電圧制御手段
Ｂとして、スイッチング素子Ｓ９と負荷２の直列回路
と、スイッチング素子Ｓ１０を接続したものであり、ス
イッチング素子Ｓ９，Ｓ１０をオンすることによって、
キャパシタＣ１から負荷２に電荷の一部を放電し、キャ
パシタＣ１の電圧を調整するものである。さらに、図１
３は本発明の第７実施例の回路図である。本実施例は、
図４のスイッチング素子Ｓ５をダイオードＤ１に置き換
えたものである。これらの各実施例においても、図４の
実施例と同様に、キャパシタＣ４の残電圧を制御するこ
とにより入力電流歪みを抑制することができ、また、動
作周波数を高くとることによって、各キャパシタやスイ
ッチング素子を小さくすることができるので、任意の一
定電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるもので
ある。
【００１６】本発明の第８実施例の回路図を図１４に示
す。本実施例は、主回路にスイッチング素子Ｓ１１を付
加し、図１５に示す時刻ｔ４〜ｔ５の期間において、図
１６に示すように、各スイッチング素子を動作させるも
のである。図１６の状態ｂ３において、図１７のよう
に、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ１１をオンすることによ
って、キャパシタＣ１と平滑コンデンサＣ３の電圧差を
小さくし、キャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うも
のである。この場合も同様に、入力電流歪みを抑制する
ことができ、また、動作周波数を高くとることによって
各キャパシタやスイッチング素子を小さくすることがで
きるので、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置
を提供できるものである。
す。本実施例は、主回路にスイッチング素子Ｓ１１を付
加し、図１５に示す時刻ｔ４〜ｔ５の期間において、図
１６に示すように、各スイッチング素子を動作させるも
のである。図１６の状態ｂ３において、図１７のよう
に、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ１１をオンすることによ
って、キャパシタＣ１と平滑コンデンサＣ３の電圧差を
小さくし、キャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うも
のである。この場合も同様に、入力電流歪みを抑制する
ことができ、また、動作周波数を高くとることによって
各キャパシタやスイッチング素子を小さくすることがで
きるので、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置
を提供できるものである。
【００１７】図１８は本発明の第９実施例の動作説明図
である。本実施例は、図１４のキャパシタＣ１として、
容量可変キャパシタを接続し、図１５及び図１６に示し
た時刻ｔ４〜ｔ５の状態ｂ３において、図１７に示すよ
うにスイッチング素子Ｓ３，Ｓ１１をオンし、キャパシ
タＣ１と平滑コンデンサＣ３の電圧差が小さくなるよう
に、キャパシタＣ１の容量を変化させ、キャパシタＣ１
の電荷の一部を平滑コンデンサＣ３と負荷１に送り、キ
ャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うものである。ま
た、図１９は本発明の第１０実施例の動作説明図であ
る。本実施例は、主回路にスイッチング素子Ｓ１２を付
加し、上述の時刻ｔ４〜ｔ５の状態ｂ３において、スイ
ッチング素子Ｓ１１，Ｓ１２をオンし、キャパシタＣ１
の電荷の一部をキャパシタＣ２に移動させることによっ
て、キャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うものであ
る。次に、図２０は本発明の第１１実施例の動作説明図
である。本実施例は、キャパシタＣ１の代わりに図２１
に示すようなスイッチドキャパシタ回路ＳＣ１を接続
し、スイッチング素子Ｓｘ，Ｓｙを図２２に示すように
交互にオン・オフ動作させるものである。図２３（ｂ）
に示すように、スイッチング素子Ｓｙをオン、スイッチ
ング素子Ｓｘをオフの状態にしておき、上述の時刻ｔ４
〜ｔ５の状態ｂ３において、スイッチング素子Ｓ２とＳ
３をオンし、これに連動して、図２３（ａ）に示すよう
に、スイッチング素子Ｓｘをオン、スイッチング素子Ｓ
ｙをオフすることで、キャパシタＣ１の電圧を降圧さ
せ、キャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うものであ
る。これらの各実施例においても、図１４の実施例と同
様に、入力電流歪みを抑制することができ、また、動作
周波数を高くとることによって、各キャパシタやスイッ
チング素子を小さくすることができるので、任意の一定
電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるものであ
る。
である。本実施例は、図１４のキャパシタＣ１として、
容量可変キャパシタを接続し、図１５及び図１６に示し
た時刻ｔ４〜ｔ５の状態ｂ３において、図１７に示すよ
うにスイッチング素子Ｓ３，Ｓ１１をオンし、キャパシ
タＣ１と平滑コンデンサＣ３の電圧差が小さくなるよう
に、キャパシタＣ１の容量を変化させ、キャパシタＣ１
の電荷の一部を平滑コンデンサＣ３と負荷１に送り、キ
ャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うものである。ま
た、図１９は本発明の第１０実施例の動作説明図であ
る。本実施例は、主回路にスイッチング素子Ｓ１２を付
加し、上述の時刻ｔ４〜ｔ５の状態ｂ３において、スイ
ッチング素子Ｓ１１，Ｓ１２をオンし、キャパシタＣ１
の電荷の一部をキャパシタＣ２に移動させることによっ
て、キャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うものであ
る。次に、図２０は本発明の第１１実施例の動作説明図
である。本実施例は、キャパシタＣ１の代わりに図２１
に示すようなスイッチドキャパシタ回路ＳＣ１を接続
し、スイッチング素子Ｓｘ，Ｓｙを図２２に示すように
交互にオン・オフ動作させるものである。図２３（ｂ）
に示すように、スイッチング素子Ｓｙをオン、スイッチ
ング素子Ｓｘをオフの状態にしておき、上述の時刻ｔ４
〜ｔ５の状態ｂ３において、スイッチング素子Ｓ２とＳ
３をオンし、これに連動して、図２３（ａ）に示すよう
に、スイッチング素子Ｓｘをオン、スイッチング素子Ｓ
ｙをオフすることで、キャパシタＣ１の電圧を降圧さ
せ、キャパシタＣ１の電圧調整を効率的に行うものであ
る。これらの各実施例においても、図１４の実施例と同
様に、入力電流歪みを抑制することができ、また、動作
周波数を高くとることによって、各キャパシタやスイッ
チング素子を小さくすることができるので、任意の一定
電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるものであ
る。
【００１８】本発明の第１２実施例の回路図を図２４に
示す。本実施例の主回路の基本構成は、交流電源ＡＣに
整流回路ＤＢを接続し、その出力にスイッチング素子Ｓ
１とスイッチドキャパシタ回路ＳＣ２の直列回路を接続
し、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２と並列にスイッチ
ング素子Ｓ６を介してキャパシタＣ１を接続し、スイッ
チング素子Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負荷１の
並列回路を接続し、キャパシタＣ１にその電圧を調整す
る電圧制御手段Ｂを接続している。また、制御手段Ａ
は、入力電圧Ｖｉｎに応じて電源側からスイッチドキャ
パシタ回路ＳＣ２に送る充電量もしくはスイッチドキャ
パシタ回路ＳＣ２から負荷側に供給する放電量を制御
し、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２の各々のキャパシ
タの電圧を調整するものである。スイッチング素子Ｓ１
が制御回路からの制御信号でオンしたとき、スイッチド
キャパシタ回路ＳＣ２は図２３（ａ）に示す状態であ
り、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２の各々のキャパシ
タはＶｉｎまで充電される。次に、スイッチング素子Ｓ
１がオフし、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオンする
と、それに連動して、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２
は図２３（ｂ）に示す状態となり、スイッチドキャパシ
タ回路ＳＣ２から入力電圧Ｖｉｎのｎ倍の電圧が出力さ
れる。故に、最高電圧として、平滑コンデンサＣ３は、
入力電圧Ｖｉｎのほぼｎ倍まで充電されることになる。
本実施例においても、制御手段Ａによってスイッチドキ
ャパシタ回路ＳＣ２の各々のキャパシタの残電圧を制御
することにより入力電流歪みを抑制することができ、ま
た、動作周波数を高くとることによって各キャパシタや
スイッチング素子を小さくすることができるので、任意
の一定電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるも
のである。
示す。本実施例の主回路の基本構成は、交流電源ＡＣに
整流回路ＤＢを接続し、その出力にスイッチング素子Ｓ
１とスイッチドキャパシタ回路ＳＣ２の直列回路を接続
し、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２と並列にスイッチ
ング素子Ｓ６を介してキャパシタＣ１を接続し、スイッ
チング素子Ｓ４を介して平滑コンデンサＣ３と負荷１の
並列回路を接続し、キャパシタＣ１にその電圧を調整す
る電圧制御手段Ｂを接続している。また、制御手段Ａ
は、入力電圧Ｖｉｎに応じて電源側からスイッチドキャ
パシタ回路ＳＣ２に送る充電量もしくはスイッチドキャ
パシタ回路ＳＣ２から負荷側に供給する放電量を制御
し、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２の各々のキャパシ
タの電圧を調整するものである。スイッチング素子Ｓ１
が制御回路からの制御信号でオンしたとき、スイッチド
キャパシタ回路ＳＣ２は図２３（ａ）に示す状態であ
り、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２の各々のキャパシ
タはＶｉｎまで充電される。次に、スイッチング素子Ｓ
１がオフし、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオンする
と、それに連動して、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ２
は図２３（ｂ）に示す状態となり、スイッチドキャパシ
タ回路ＳＣ２から入力電圧Ｖｉｎのｎ倍の電圧が出力さ
れる。故に、最高電圧として、平滑コンデンサＣ３は、
入力電圧Ｖｉｎのほぼｎ倍まで充電されることになる。
本実施例においても、制御手段Ａによってスイッチドキ
ャパシタ回路ＳＣ２の各々のキャパシタの残電圧を制御
することにより入力電流歪みを抑制することができ、ま
た、動作周波数を高くとることによって各キャパシタや
スイッチング素子を小さくすることができるので、任意
の一定電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるも
のである。
【００１９】本発明の第１３実施例の回路図を図２５に
示し、その動作波形を図２６に示す。本実施例では、交
流電源ＡＣに整流回路ＤＢを接続し、その出力にスイッ
チング素子Ｓ１とキャパシタＣ４の直列回路を接続し、
キャパシタＣ４と並列にスイッチング素子Ｓ６を介して
キャパシタＣ１を接続し、スイッチング素子Ｓ４とＳ１
５を介してスイッチドキャパシタ回路ＳＣ３を接続し、
スイッチドキャパシタ回路ＳＣ３と並列にスイッチング
素子Ｓ１６を介して平滑コンデンサＣ３と負荷１の並列
回路に接続し、キャパシタＣ１と並列にその電圧を調整
する電圧制御手段Ｂを接続している。また、制御手段Ａ
は、入力電圧Ｖｉｎに応じて電源側からキャパシタＣ４
に送る充電量もしくはキャパシタＣ４から負荷側に供給
する放電量を制御し、キャパシタＣ４の電圧を調整する
ものである。
示し、その動作波形を図２６に示す。本実施例では、交
流電源ＡＣに整流回路ＤＢを接続し、その出力にスイッ
チング素子Ｓ１とキャパシタＣ４の直列回路を接続し、
キャパシタＣ４と並列にスイッチング素子Ｓ６を介して
キャパシタＣ１を接続し、スイッチング素子Ｓ４とＳ１
５を介してスイッチドキャパシタ回路ＳＣ３を接続し、
スイッチドキャパシタ回路ＳＣ３と並列にスイッチング
素子Ｓ１６を介して平滑コンデンサＣ３と負荷１の並列
回路に接続し、キャパシタＣ１と並列にその電圧を調整
する電圧制御手段Ｂを接続している。また、制御手段Ａ
は、入力電圧Ｖｉｎに応じて電源側からキャパシタＣ４
に送る充電量もしくはキャパシタＣ４から負荷側に供給
する放電量を制御し、キャパシタＣ４の電圧を調整する
ものである。
【００２０】以下、本実施例の動作を説明する。スイッ
チング素子Ｓ１が制御回路からの制御信号でオンする
と、キャパシタＣ４が入力電圧Ｖｉｎまで充電される。
次に、スイッチング素子Ｓ１がオフし、スイッチドキャ
パシタ回路ＳＣ３を並列状態とし、図２７の状態ａのよ
うに、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオンすると、キャ
パシタＣ４とＣ１の直列回路がスイッチドキャパシタ回
路ＳＣ３に接続され、キャパシタＣ４の電荷の一部がス
イッチドキャパシタ回路ＳＣ３に移動し、スイッチドキ
ャパシタ回路ＳＣ３を充電する。次に、図２７の状態ｂ
のように、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオフし、スイ
ッチング素子Ｓ１がオンすると、キャパシタＣ４が入力
電圧Ｖｉｎまで充電される。これと同時に、時刻ｔ１〜
ｔ２の期間では、図２７の状態ｂ１のように、スイッチ
ング素子Ｓ２，Ｓ３がオンし、キャパシタＣ１とＣ２の
直列回路がスイッチドキャパシタ回路ＳＣ３に接続さ
れ、キャパシタＣ１（とＣ２）の電荷の一部がスイッチ
ドキャパシタ回路ＳＣ３に移動し、スイッチドキャパシ
タ回路ＳＣ３を充電する。時刻ｔ２〜ｔ３の期間では、
図２７の状態ｂ２のように、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ
７がオンし、キャパシタＣ１がスイッチドキャパシタ回
路ＳＣ３に並列に接続され、スイッチドキャパシタ回路
ＳＣ３の電荷の一部がキャパシタＣ１に移動し、キャパ
シタＣ１を充電する。次に、図２７の状態ｃのように、
スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３（又はスイッチング素子Ｓ
４，Ｓ７）がオフし、スイッチング素子Ｓ５がオンする
と、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ３の電荷の一部がキ
ャパシタＣ２に送られ、キャパシタＣ２とスイッチドキ
ャパシタ回路ＳＣ３の各々のキャパシタとの電圧が等し
くなる。次に、図２７の状態ｄのように、スイッチング
素子Ｓ１５をオフし、スイッチング素子Ｓ１６をオンす
るのと連動して、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ３を直
列状態とし、負荷側にｎ倍の電圧を出力する。このよう
にして、入力電圧Ｖｉｎ以上の電圧を負荷１に印加する
ことが可能となる。
チング素子Ｓ１が制御回路からの制御信号でオンする
と、キャパシタＣ４が入力電圧Ｖｉｎまで充電される。
次に、スイッチング素子Ｓ１がオフし、スイッチドキャ
パシタ回路ＳＣ３を並列状態とし、図２７の状態ａのよ
うに、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオンすると、キャ
パシタＣ４とＣ１の直列回路がスイッチドキャパシタ回
路ＳＣ３に接続され、キャパシタＣ４の電荷の一部がス
イッチドキャパシタ回路ＳＣ３に移動し、スイッチドキ
ャパシタ回路ＳＣ３を充電する。次に、図２７の状態ｂ
のように、スイッチング素子Ｓ６，Ｓ４がオフし、スイ
ッチング素子Ｓ１がオンすると、キャパシタＣ４が入力
電圧Ｖｉｎまで充電される。これと同時に、時刻ｔ１〜
ｔ２の期間では、図２７の状態ｂ１のように、スイッチ
ング素子Ｓ２，Ｓ３がオンし、キャパシタＣ１とＣ２の
直列回路がスイッチドキャパシタ回路ＳＣ３に接続さ
れ、キャパシタＣ１（とＣ２）の電荷の一部がスイッチ
ドキャパシタ回路ＳＣ３に移動し、スイッチドキャパシ
タ回路ＳＣ３を充電する。時刻ｔ２〜ｔ３の期間では、
図２７の状態ｂ２のように、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ
７がオンし、キャパシタＣ１がスイッチドキャパシタ回
路ＳＣ３に並列に接続され、スイッチドキャパシタ回路
ＳＣ３の電荷の一部がキャパシタＣ１に移動し、キャパ
シタＣ１を充電する。次に、図２７の状態ｃのように、
スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３（又はスイッチング素子Ｓ
４，Ｓ７）がオフし、スイッチング素子Ｓ５がオンする
と、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ３の電荷の一部がキ
ャパシタＣ２に送られ、キャパシタＣ２とスイッチドキ
ャパシタ回路ＳＣ３の各々のキャパシタとの電圧が等し
くなる。次に、図２７の状態ｄのように、スイッチング
素子Ｓ１５をオフし、スイッチング素子Ｓ１６をオンす
るのと連動して、スイッチドキャパシタ回路ＳＣ３を直
列状態とし、負荷側にｎ倍の電圧を出力する。このよう
にして、入力電圧Ｖｉｎ以上の電圧を負荷１に印加する
ことが可能となる。
【００２１】図２８は本発明の第１４実施例の回路図で
ある。本実施例では、負荷１の出力電圧を検出し、これ
と基準電圧器６の出力を比較器７に入力し、その出力を
ＰＷＭ制御器８に入力して、スイッチング素子Ｓ１もし
くはＳ６を制御することにより出力電圧の安定化を図る
ものである。そして、基準電圧器６の出力を変化させる
か、もしくはスイッチング素子に送るパルス信号巾をあ
る一定の比率で変化させることで出力電圧を変化させる
ことが可能となる。これらの実施例においても、キャパ
シタＣ４の残電圧を制御することにより入力電流歪みを
抑制することができ、また、動作周波数を高くとること
によって、各キャパシタやスイッチング素子を小さくす
ることができるので、任意の一定電圧を発生できる小型
の電源装置を提供できるものである。
ある。本実施例では、負荷１の出力電圧を検出し、これ
と基準電圧器６の出力を比較器７に入力し、その出力を
ＰＷＭ制御器８に入力して、スイッチング素子Ｓ１もし
くはＳ６を制御することにより出力電圧の安定化を図る
ものである。そして、基準電圧器６の出力を変化させる
か、もしくはスイッチング素子に送るパルス信号巾をあ
る一定の比率で変化させることで出力電圧を変化させる
ことが可能となる。これらの実施例においても、キャパ
シタＣ４の残電圧を制御することにより入力電流歪みを
抑制することができ、また、動作周波数を高くとること
によって、各キャパシタやスイッチング素子を小さくす
ることができるので、任意の一定電圧を発生できる小型
の電源装置を提供できるものである。
【００２２】図２９は本発明の第１５実施例の回路図で
あり、図３０と図３１はその動作説明図である。本実施
例では、交流電源ＡＣに整流回路ＤＢを接続し、その出
力にスイッチング素子Ｓ１とキャパシタＣ４の直列回路
を接続し、キャパシタＣ４と並列にスイッチング素子Ｓ
６を介してキャパシタＣ１を接続し、スイッチング素子
Ｓ４を介してスイッチング素子Ｓ１７と平滑コンデンサ
Ｃ３の直列回路と負荷１の並列回路を接続し、キャパシ
タＣ１にその電圧を調整する制御手段を接続し、スイッ
チング素子Ｓ１６を介して整流回路ＤＢの接地側に接続
している。図２９では、キャパシタＣ１の電圧を制御す
る手段として、キャパシタＣ２とスイッチング素子Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７からなる回路を用いている。ま
た、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ６により、入力電圧Ｖｉ
ｎに応じて電源側からキャパシタＣ４に送る充電量もし
くはキャパシタＣ４から負荷側に供給する放電量を制御
し、キャパシタＣ４の電圧を調整するものである。
あり、図３０と図３１はその動作説明図である。本実施
例では、交流電源ＡＣに整流回路ＤＢを接続し、その出
力にスイッチング素子Ｓ１とキャパシタＣ４の直列回路
を接続し、キャパシタＣ４と並列にスイッチング素子Ｓ
６を介してキャパシタＣ１を接続し、スイッチング素子
Ｓ４を介してスイッチング素子Ｓ１７と平滑コンデンサ
Ｃ３の直列回路と負荷１の並列回路を接続し、キャパシ
タＣ１にその電圧を調整する制御手段を接続し、スイッ
チング素子Ｓ１６を介して整流回路ＤＢの接地側に接続
している。図２９では、キャパシタＣ１の電圧を制御す
る手段として、キャパシタＣ２とスイッチング素子Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７からなる回路を用いている。ま
た、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ６により、入力電圧Ｖｉ
ｎに応じて電源側からキャパシタＣ４に送る充電量もし
くはキャパシタＣ４から負荷側に供給する放電量を制御
し、キャパシタＣ４の電圧を調整するものである。
【００２３】電源投入時に、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ
３、Ｓ６，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１９をオンすると、キャ
パシタＣ１とＣ２の直列回路、平滑コンデンサＣ３及び
キャパシタＣ４が入力電圧Ｖｉｎまで充電され、負荷１
には入力電圧Ｖｉｎが印加される。次に、スイッチング
素子Ｓ２，Ｓ３，Ｓ６はオンのまま、スイッチング素子
Ｓ１，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１９がオフし、スイッチング
素子Ｓ７，Ｓ１８がオンすると、負荷１に３Ｖｉｎの電
圧が印加されることになる。このようにして瞬間的に負
荷１に高電圧を印加することが可能となる。このように
すれば、放電灯のように、予熱電力と始動電圧を必要と
する負荷にも対応することができ、始動後は通常の動作
に戻すことによって負荷に一定電圧を供給できる。ま
た、動作周波数を高くとることによって、各キャパシタ
やスイッチング素子を小さくすることができるので、任
意の一定電圧を発生できる小型の電源装置を提供できる
ものである。
３、Ｓ６，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１９をオンすると、キャ
パシタＣ１とＣ２の直列回路、平滑コンデンサＣ３及び
キャパシタＣ４が入力電圧Ｖｉｎまで充電され、負荷１
には入力電圧Ｖｉｎが印加される。次に、スイッチング
素子Ｓ２，Ｓ３，Ｓ６はオンのまま、スイッチング素子
Ｓ１，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１９がオフし、スイッチング
素子Ｓ７，Ｓ１８がオンすると、負荷１に３Ｖｉｎの電
圧が印加されることになる。このようにして瞬間的に負
荷１に高電圧を印加することが可能となる。このように
すれば、放電灯のように、予熱電力と始動電圧を必要と
する負荷にも対応することができ、始動後は通常の動作
に戻すことによって負荷に一定電圧を供給できる。ま
た、動作周波数を高くとることによって、各キャパシタ
やスイッチング素子を小さくすることができるので、任
意の一定電圧を発生できる小型の電源装置を提供できる
ものである。
【００２４】本発明の第１６実施例の回路図を図３２に
示し、その動作状態を図３３に示す。本実施例では、無
負荷検出部９により無負荷状態を検出し、これをスイッ
チング制御部１０に入力し、スイッチング素子Ｓ１をオ
フして電源側と主回路を切断し、スイッチング素子Ｓ
２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６をオンして、キャパシタＣ１とＣ
４の直列回路とキャパシタＣ２と平滑コンデンサＣ３を
並列に接続し、これらの電圧を等しくすることで、次回
の負荷接続時の動作をスムーズに行うものである。この
ように、無負荷状態の各キャパシタの電圧制御手段を具
備することにより、次回負荷接続時に一定電圧を供給で
き、また、動作周波数を高くとることによって、各キャ
パシタやスイッチング素子を小さくすることができるの
で、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置を提供
できるものである。
示し、その動作状態を図３３に示す。本実施例では、無
負荷検出部９により無負荷状態を検出し、これをスイッ
チング制御部１０に入力し、スイッチング素子Ｓ１をオ
フして電源側と主回路を切断し、スイッチング素子Ｓ
２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６をオンして、キャパシタＣ１とＣ
４の直列回路とキャパシタＣ２と平滑コンデンサＣ３を
並列に接続し、これらの電圧を等しくすることで、次回
の負荷接続時の動作をスムーズに行うものである。この
ように、無負荷状態の各キャパシタの電圧制御手段を具
備することにより、次回負荷接続時に一定電圧を供給で
き、また、動作周波数を高くとることによって、各キャ
パシタやスイッチング素子を小さくすることができるの
で、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置を提供
できるものである。
【００２５】本発明の第１７実施例の回路図を図３４に
示し、その動作状態を図３５に示す。本実施例では、停
止検出部１１により停止状態を検出し、これをスイッチ
ング制御部１０に入力し、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ６をオンして、キャパシタＣ１とＣ２の直列回路
とキャパシタＣ４と平滑コンデンサＣ３を並列に接続
し、スイッチング素子Ｓ１９をオンして、放電抵抗Ｒ１
に接続することにより、各キャパシタの電圧を放電して
しまうものである。このように、停止状態の各キャパシ
タの電圧制御手段を具備することにより、動作時には一
定電圧を供給でき、停止時には負荷電圧を０とすること
ができ、また、動作周波数を高くとることによって、各
キャパシタやスイッチング素子を小さくすることができ
るので、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置を
提供できるものである。
示し、その動作状態を図３５に示す。本実施例では、停
止検出部１１により停止状態を検出し、これをスイッチ
ング制御部１０に入力し、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ６をオンして、キャパシタＣ１とＣ２の直列回路
とキャパシタＣ４と平滑コンデンサＣ３を並列に接続
し、スイッチング素子Ｓ１９をオンして、放電抵抗Ｒ１
に接続することにより、各キャパシタの電圧を放電して
しまうものである。このように、停止状態の各キャパシ
タの電圧制御手段を具備することにより、動作時には一
定電圧を供給でき、停止時には負荷電圧を０とすること
ができ、また、動作周波数を高くとることによって、各
キャパシタやスイッチング素子を小さくすることができ
るので、任意の一定電圧を発生できる小型の電源装置を
提供できるものである。
【００２６】本発明の第１８実施例の回路図を図３６に
示す。本実施例では、平滑コンデンサＣ３を削除し、負
荷１にパルス電圧を供給するものである。この場合、制
御手段Ａによって、キャパシタＣ４の残電圧を制御し、
電圧制御手段ＢによりキャパシタＣ１の電圧を制御する
ことによって、等価的に負荷１の両端電圧を制御する。
これにより、入力電流歪みを抑制することができ、負荷
１に安定な電圧を供給できる。また、動作周波数を高く
とることによって、各キャパシタやスイッチング素子を
小さくすることができるので、任意のピーク電圧を持つ
パルス電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるも
のである。
示す。本実施例では、平滑コンデンサＣ３を削除し、負
荷１にパルス電圧を供給するものである。この場合、制
御手段Ａによって、キャパシタＣ４の残電圧を制御し、
電圧制御手段ＢによりキャパシタＣ１の電圧を制御する
ことによって、等価的に負荷１の両端電圧を制御する。
これにより、入力電流歪みを抑制することができ、負荷
１に安定な電圧を供給できる。また、動作周波数を高く
とることによって、各キャパシタやスイッチング素子を
小さくすることができるので、任意のピーク電圧を持つ
パルス電圧を発生できる小型の電源装置を提供できるも
のである。
【００２７】なお、エネルギー蓄積素子は全てキャパシ
タで示したが、例えば、ツェナーダイオードとインダク
タによる電圧発生回路等の他のエネルギー蓄積回路でも
良いことは言うまでもない。
タで示したが、例えば、ツェナーダイオードとインダク
タによる電圧発生回路等の他のエネルギー蓄積回路でも
良いことは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、第１のスイッチング素
子がオンする直前の第１のエネルギー蓄積手段の両端間
電圧を、第１及び第２のスイッチング素子の少なくとも
一方によって制御する第１の制御手段を備えることによ
り、第１のスイッチング素子が オンする直前の第１のエ
ネルギー蓄積手段の電圧を調整することができ、これに
より入力電源から引き込まれる入力電流のピークを調整
することができる効果がある。また、第２のエネルギー
蓄積手段の両端間電圧を、電源からの入力電圧と負荷へ
の出力電圧との差の電圧に略等しくなるよう制御する第
２の制御手段を備えることにより、負荷に一定電圧を供
給することができ、第２のエネルギー蓄積手段の充電電
圧を、第２の制御手段によって調整することにより、負
荷への出力電圧を調整できる効果がある。また、各スイ
ッチング素子はパルス制御によって動作し、小型のキャ
パシタを用いることができるので、突入電流が無くなる
という効果がある。さらにまた、動作周波数を高くする
ことによって、各キャパシタやスイッチング素子を小さ
くすることができるので、電源装置の小型化が可能とな
るという効果がある。
子がオンする直前の第１のエネルギー蓄積手段の両端間
電圧を、第１及び第２のスイッチング素子の少なくとも
一方によって制御する第１の制御手段を備えることによ
り、第１のスイッチング素子が オンする直前の第１のエ
ネルギー蓄積手段の電圧を調整することができ、これに
より入力電源から引き込まれる入力電流のピークを調整
することができる効果がある。また、第２のエネルギー
蓄積手段の両端間電圧を、電源からの入力電圧と負荷へ
の出力電圧との差の電圧に略等しくなるよう制御する第
２の制御手段を備えることにより、負荷に一定電圧を供
給することができ、第２のエネルギー蓄積手段の充電電
圧を、第２の制御手段によって調整することにより、負
荷への出力電圧を調整できる効果がある。また、各スイ
ッチング素子はパルス制御によって動作し、小型のキャ
パシタを用いることができるので、突入電流が無くなる
という効果がある。さらにまた、動作周波数を高くする
ことによって、各キャパシタやスイッチング素子を小さ
くすることができるので、電源装置の小型化が可能とな
るという効果がある。
【図１】本発明の第１実施例の回路図である。
【図２】本発明の第１実施例の動作波形図である。
【図３】本発明の第１実施例の動作説明のための回路図
である。
である。
【図４】本発明の第２実施例の回路図である。
【図５】本発明の第２実施例の動作波形図である。
【図６】本発明の第２実施例の動作説明のための回路図
である。
である。
【図７】本発明の第２実施例の動作波形図である。
【図８】本発明の第３実施例の回路図である。
【図９】本発明の第４実施例の回路図である。
【図１０】本発明の第５実施例の回路図である。
【図１１】本発明の第６実施例の回路図である。
【図１２】本発明の第６実施例の具体的な回路図であ
る。
る。
【図１３】本発明の第７実施例の回路図である。
【図１４】本発明の第８実施例の回路図である。
【図１５】本発明の第８実施例の入力電圧と入力電流の
波形図である。
波形図である。
【図１６】本発明の第８実施例のスイッチング素子の動
作説明図である。
作説明図である。
【図１７】本発明の第８実施例の動作説明のための回路
図である。
図である。
【図１８】本発明の第９実施例の動作説明のための回路
図である。
図である。
【図１９】本発明の第１０実施例の動作説明のための回
路図である。
路図である。
【図２０】本発明の第１１実施例の動作説明のための回
路図である。
路図である。
【図２１】本発明に用いるスイッチドキャパシタ回路の
回路図である。
回路図である。
【図２２】本発明に用いるスイッチドキャパシタ回路の
動作波形図である。
動作波形図である。
【図２３】本発明に用いるスイッチドキャパシタ回路の
動作説明図である。
動作説明図である。
【図２４】本発明の第１２実施例の回路図である。
【図２５】本発明の第１３実施例の回路図である。
【図２６】本発明の第１３実施例の動作波形図である。
【図２７】本発明の第１３実施例の動作説明のための回
路図である。
路図である。
【図２８】本発明の第１４実施例の回路図である。
【図２９】本発明の第１５実施例の回路図である。
【図３０】本発明の第１５実施例の動作説明のための回
路図である。
路図である。
【図３１】本発明の第１５実施例の動作波形図である。
【図３２】本発明の第１６実施例の回路図である。
【図３３】本発明の第１６実施例の動作説明のための回
路図である。
路図である。
【図３４】本発明の第１７実施例の回路図である。
【図３５】本発明の第１７実施例の動作説明のための回
路図である。
路図である。
【図３６】本発明の第１８実施例の回路図である。
【図３７】従来例の回路図である。
【図３８】従来例のスイッチング素子の動作を示す波形
図である。
図である。
【図３９】従来例の各部の動作波形を示す波形図であ
る。
る。
Ｓ１〜Ｓ７ スイッチング素子 Ｃ１ キャパシタ Ｃ２ キャパシタ Ｃ３ 平滑コンデンサＣ４ キャパシタ Ａ 制御手段 Ｂ 電圧制御手段ＡＣ 交流電源 ＤＢ 整流回路 １ 負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/06 H02M 3/07 H05B 41/282
Claims (19)
- 【請求項１】 電源と並列に、第１のスイッチング素
子を介して第１のエネルギー蓄積手段を接続し、 前記第１のエネルギー蓄積手段の両端間に、第２のスイ
ッチング素子と、第２のエネルギー蓄積手段と、電圧安
定化手段と負荷を並列に接続した負荷回路と、の直列回
路を接続し、 前記第１及び第２のスイッチング素子をオン・オフ制御
する第１の制御手段を備え、 前記第２のエネルギー蓄積手段に並列に、前記第２のエ
ネルギー蓄積手段の両端間電圧を制御する第２の制御手
段を備え、 前記第１の制御手段は、前記第１のスイッチング素子が
オンする直前の前記第１のエネルギー蓄積手段の両端間
電圧を、前記第１及び第２のスイッチング素子の少なく
とも一方によって制御するものであり、 前記第２の制御手段は、前記第２のエネルギー蓄積手段
の両端間電圧を、前記電源からの入力電圧と、前記負荷
への出力電圧と、の差の電圧に、略等しくなるよう制御
するものであり、 前記第２のスイッチング素子をオンすることにより、前
記第１のエネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギー
を、前記第２のエネルギー蓄積手段を介して負荷回路に
供給する ことを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 前記電源は、脈流電源であることを特
徴とする請求項１記載の電源装置。 - 【請求項３】 前記エネルギー蓄積手段は、キャパシ
タであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。 - 【請求項４】 前記電圧安定化手段は、平滑コンデン
サであることを特徴とする請求項１記載の電源装置。 - 【請求項５】 前記スイッチング素子の制御手段は、
前記電源からの入力電圧に応じてスイッチング素子のオ
ン時間を変化させる手段であることを特徴とする請求項
１記載の電源装置。 - 【請求項６】 前記電圧制御手段は、電圧制御を行う
キャパシタに電圧調整キャパシタを直列接続して昇圧
し、負荷にエネルギーを放出する手段であることを特徴
とする請求項１記載の電源装置。 - 【請求項７】 前記電圧制御手段は、複数のスイッチ
ング素子と１つの電圧調整キャパシタから構成されるこ
とを特徴とする請求項１記載の電源装置。 - 【請求項８】 複数のスイッチング素子の１つをダイ
オードで構成したことを特徴とする請求項７記載の電源
装置。 - 【請求項９】 前記電圧制御手段は、電圧制御を行う
キャパシタに並列接続した第２の負荷へのエネルギー放
出手段であることを特徴とする請求項１記載の電源装
置。 - 【請求項１０】 前記電圧制御手段は、電圧制御を行う
キャパシタに並列接続した電圧調整キャパシタもしくは
負荷へのエネルギー放出手段であることを特徴とする請
求項１記載の電源装置。 - 【請求項１１】 前記電圧制御を行うキャパシタとして
容量可変キャパシタを用いたことを特徴とする請求項１
記載の電源装置。 - 【請求項１２】 前記電圧制御手段は、電圧制御を行う
キャパシタに並列接続した電圧調整キャパシタからのエ
ネルギー充電手段であることを特徴とする請求項１記載
の電源装置。 - 【請求項１３】 前記電圧制御手段は、電圧制御を行う
キャパシタに並列接続した平滑コンデンサからのエネル
ギー充電手段であることを特徴とする請求項１記載の電
源装置。 - 【請求項１４】 複数のスイッチング素子とキャパシタ
からなる昇圧回路と組み合わせたことを特徴とする請求
項１記載の電源装置。 - 【請求項１５】 前記スイッチング素子の制御手段は、
出力電圧の安定化及び出力電圧の調整のためにスイッチ
ング素子のオン時間を調整する手段であることを特徴と
する請求項１記載の電源装置。 - 【請求項１６】 スイッチング動作により全てのキャパ
シタを並列に接続して充電し、各キャパシタを直列接続
して負荷に放電することにより、瞬間的に高電圧を得る
ためのスイッチング手段を備えることを特徴とする請求
項１記載の電源装置。 - 【請求項１７】 無負荷時に各キャパシタの電圧を所定
値に維持し、停止時に放電する手段を設けたことを特徴
とする請求項１記載の電源装置。 - 【請求項１８】 電源と並列に、 第１のスイッチング素子を介して第１のキャパシタを接
続し、 前記第１のキャパシタの両端間に、第２のスイッチング
素子と、第２のキャパシタと、平滑コンデンサと負荷を
並列に接続した負荷回路と、の直列回路を接続し、 前記第１及び第２のスイッチング素子をオン・オフ制御
する第１の制御手段を備え、 前記第２のキャパシタに並列に、前記第２のキャパシタ
の両端間電圧を制御する第２の制御手段を備え、 前記第１の制御手段は、前記第１のスイッチング素子が
オンする直前の前記第１のキャパシタの両端間電圧が入
力電圧と相似になるように、前記第１及び第２のスイッ
チング素子の少なくとも一方によって制御するものであ
り、 前記第２の制御手段は、１つの電圧調整キャパシタと、
複数のスイッチング素子を含んで構成され、入力電圧が
出力電圧よりも高いとき、前記電圧調整キャパシタと、
前記第２のキャパシタと、の直列回路を負荷に接続して
前記第２のキャパシタのエネルギーを放出し、入力電圧
が出力電圧よりも低いとき、前記電圧調整キャパシタ
と、前記平滑コンデンサと、を並列接続して前記第２の
キャパシタにエネルギーを充電することで、前記第２の
キャパシタの両端間電圧を、前記電源からの入力電圧
と、前記負荷への出力電圧と、の差の電圧に、略等しく
なるよう制御するものであり、 前記第２のスイッチング素子をオンすることにより、前
記第１のキャパシタに蓄積されたエネルギーを、前記第
２のキャパシタを介して負荷回路に供給する ことを特徴
とする電源装置。 - 【請求項１９】 前記電圧制御手段は、入力電圧が設定
電圧よりも非常に高いときに、電圧調整キャパシタを負
荷に接続することを特徴とする請求項１８記載の電源装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05786894A JP3351088B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 電源装置 |
| DE19511242A DE19511242B4 (de) | 1994-03-28 | 1995-03-27 | Stromversorgungseinrichtung |
| CN95102985A CN1041674C (zh) | 1994-03-28 | 1995-03-28 | 电源装置 |
| US08/412,540 US5587894A (en) | 1994-03-28 | 1995-03-28 | Power source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05786894A JP3351088B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07274513A JPH07274513A (ja) | 1995-10-20 |
| JP3351088B2 true JP3351088B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=13067971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05786894A Expired - Lifetime JP3351088B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 電源装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5587894A (ja) |
| JP (1) | JP3351088B2 (ja) |
| CN (1) | CN1041674C (ja) |
| DE (1) | DE19511242B4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104821784A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-08-05 | 武汉绿鼎天舒科技发展有限公司 | 一种使用升压电路的太阳能电池 |
| CN108667070A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-16 | 杭州电子科技大学 | 一种三相并网变流器控制装置 |
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