JPH0797900B2 - Boost chopper circuit - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、交流電圧を整流平滑した直流電圧を昇圧して
負荷に供給する昇圧チョッパ回路に関する。The present invention relates to a boost chopper circuit that boosts a DC voltage obtained by rectifying and smoothing an AC voltage and supplies the boosted DC voltage to a load.
［従来の技術］ 従来の昇圧チョッパ回路としては、例えば第４図に示す
ようなものがある。[Prior Art] As a conventional boost chopper circuit, for example, there is one as shown in FIG.
第４図において、１は商用交流電源、2a,2bは商用交流
電源１から商用交流が入力する入力端子、３は４つのダ
イオードからなり、入力する交流電圧を整流する整流回
路、４は整流回路３で整流した電圧の平滑を行う入力平
滑用コンデンサである。整流回路３と入力平滑用コンデ
ンサ４が交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑回路５
を構成している。In FIG. 4, 1 is a commercial AC power supply, 2a and 2b are input terminals for inputting commercial AC from the commercial AC power supply 1, 3 is a rectifier circuit for rectifying an input AC voltage, and 4 is a rectifier circuit. An input smoothing capacitor that smoothes the voltage rectified in 3. Rectifying / smoothing circuit 5 in which the rectifying circuit 3 and the input smoothing capacitor 4 convert an AC voltage into a DC voltage.
Are configured.
６はチョークコイル、７はスイッチ素子であり、スイッ
チ素子７の高周波スイッチング動作によりチョークコイ
ル６には断続的エネルギーが誘起される。Reference numeral 6 is a choke coil, and 7 is a switch element. The high-frequency switching operation of the switch element 7 induces intermittent energy in the choke coil 6.
８は整流用ダイオード、９は平滑用コンデンサであり、
チョークコイル６に誘起された断続的エネルギーは整流
用ダイオード８で整流され、平滑用コンデンサ９で平滑
され、出力端子10を介して負荷11に供給される。8 is a rectifying diode, 9 is a smoothing capacitor,
The intermittent energy induced in the choke coil 6 is rectified by the rectifying diode 8, smoothed by the smoothing capacitor 9, and supplied to the load 11 via the output terminal 10.
なお、チョークコイル６、スイッチ素子７、整流用ダイ
オード８および平滑用コンデンサ９が全体として昇圧チ
ョッパ回路12を構成している。The choke coil 6, the switch element 7, the rectifying diode 8 and the smoothing capacitor 9 constitute a boost chopper circuit 12 as a whole.
商用交流電源１から商用交流電圧を入力端子2a,2bに供
給すると、商用交流電圧は整流回路３で整流され、平滑
用コンデンサ４で平滑され、直流電圧となって、昇圧チ
ョッパ回路12に供給される。When the commercial AC voltage is supplied from the commercial AC power supply 1 to the input terminals 2a and 2b, the commercial AC voltage is rectified by the rectifier circuit 3 and smoothed by the smoothing capacitor 4, becomes a DC voltage, and is supplied to the boost chopper circuit 12. It
昇圧チョッパ回路12のスイッチ素子７の高周波のスイッ
チング動作により、チョークコイル６に断続的エネルギ
ーが誘起され、誘起された断続的エネルギーは、整流用
ダイオード８で整流され、平滑用コンデンサ９で平滑さ
れ、直流安定化出力として出力端子10を介して負荷11に
供給される。Intermittent energy is induced in the choke coil 6 by the high-frequency switching operation of the switch element 7 of the boost chopper circuit 12, and the induced intermittent energy is rectified by the rectifying diode 8 and smoothed by the smoothing capacitor 9. It is supplied to the load 11 via the output terminal 10 as a DC stabilized output.
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の昇圧チョッパ回路にあ
っては、スイッチ素子を断続する際に、チョークコイル
から入力平滑用コンデンサに高周波リップル電流が流
れ、入力平滑用コンデンサに高周波リップル電圧が発生
するため、入力端子間に高周波ノイズが重畳するという
問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional step-up chopper circuit, a high-frequency ripple current flows from the choke coil to the input smoothing capacitor when the switching element is interrupted, and the input smoothing capacitor is Since a high frequency ripple voltage is generated at the input terminal, there is a problem that high frequency noise is superimposed between the input terminals.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、入力平滑用コンデンサに発生する高周波リ
ップル電圧を相殺することにより、入力端子への高周波
ノイズの重畳を低減するようにした昇圧チョッパ回路を
提供することを目的としている。The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is possible to reduce the superposition of high frequency noise on the input terminal by canceling the high frequency ripple voltage generated in the input smoothing capacitor. It is an object of the present invention to provide a step-up chopper circuit that has
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、交流電圧を整流
平滑する入力平滑用コンデンサを備えた整流平滑回路に
接続され、スイッチ素子、チョークコイル、整流用ダイ
オードおよび出力平滑用コンデンサを有する昇圧チョッ
パ回路において、電流調整用インダクタンスと、直流分
除去用コンデンサと、チョークコイルに磁気結合された
別巻線との直列体を備え、直列体の一端はグランドに接
地され、他端は前記チョークコイルの入力側に接続さ
れ、かつ直列体に流れる電流変化がチョークコイルに発
生する電流変化と大きさが同じで位相が逆の電流変化に
なるように電流調整用インダクタンスの値を設定し前記
入力平滑用コンデンサに帰還したものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention is connected to a rectifying / smoothing circuit including an input smoothing capacitor for rectifying and smoothing an AC voltage, and includes a switch element, a choke coil, and a rectifying diode. And a boost chopper circuit having an output smoothing capacitor, which includes a series body of a current adjusting inductance, a DC component removing capacitor, and another winding magnetically coupled to the choke coil, and one end of the series body is grounded. , The other end is connected to the input side of the choke coil, and the current adjustment inductance is adjusted so that the change in the current flowing through the series body is the same as the change in the current generated in the choke coil and the phase is opposite. The value is set and fed back to the input smoothing capacitor.
また、電流調整用インダクタンスと、チョークコイルに
磁気結合された別巻線との直列体を備え、別巻線はチョ
ークコイルに対して極性が同じになる状態で磁気結合さ
れ、かつ直列体の一端は直列接続した２個の入力平滑用
コンデンサの中間点に接続され、他端はチョークコイル
の入力側に接続され、電流調整用インダクタンスは２個
の入力平滑用コンデンサのリップル電圧が同じ値になる
ように設定したものである。Also, it has a series body of a current adjusting inductance and another winding magnetically coupled to the choke coil, and the other winding is magnetically coupled to the choke coil with the same polarity, and one end of the series body is connected in series. It is connected to the midpoint of the two connected input smoothing capacitors, the other end is connected to the input side of the choke coil, and the current adjusting inductance is set so that the ripple voltage of the two input smoothing capacitors is the same. It has been set.
［作用］ スイッチ素子がオン状態のときは、チョークコイルに流
れる電流が直線的に増加するのに対して、別巻線に流れ
る電流は直線的に減少する。[Operation] When the switch element is in the ON state, the current flowing through the choke coil linearly increases, whereas the current flowing through the separate winding linearly decreases.
また、スイッチ素子がオフ状態のときは、チョークコイ
ルに流れる電流が直線的に減少するのに対して、別巻線
に流れる電流は直線的に増加する。When the switch element is off, the current flowing through the choke coil decreases linearly, whereas the current flowing through the separate winding increases linearly.
このように、チョークコイルを流れる電流と逆相の電流
を別巻線に発生させ、入力平滑コンデンサを流れるリッ
プル電流を相殺する。In this way, a current having a phase opposite to the current flowing through the choke coil is generated in the separate winding, and the ripple current flowing through the input smoothing capacitor is canceled.
その結果、入力平滑コンデンサの高周波リップル電圧の
発生を防止することができ、入力端子間への高周波ノイ
ズの重畳を低減することができる。As a result, it is possible to prevent the generation of high frequency ripple voltage of the input smoothing capacitor, and it is possible to reduce the superposition of high frequency noise between the input terminals.
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
なお、従来例と同一構成部分については同一符号を付し
て詳しい説明を省略する。The same components as those in the conventional example are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
第１図において、13は別巻線であり、別巻線13はチョー
クコイル６に極性が同じになるように磁気結合される。In FIG. 1, 13 is a separate winding, and the separate winding 13 is magnetically coupled to the choke coil 6 so as to have the same polarity.
別巻線13の一端は、グランドに接地され、他端は電流調
整用インダクタンス14と直流分除去用コンデンサ15から
なる直列回路を介してチョークコイル６の入力側に接続
されている。電流調整用インダクタンス14は、別巻線13
に流れる電流量を調整するために、別巻線13に直列に挿
入されている。One end of the separate winding 13 is grounded, and the other end is connected to the input side of the choke coil 6 via a series circuit including a current adjusting inductance 14 and a DC component removing capacitor 15. The current adjustment inductance 14 is
In order to adjust the amount of current flowing through, another winding 13 is inserted in series.
別巻線13にはチョークコイル６を流れる電流と逆相の電
流を流し、入力平滑用コンデンサ４に帰還させて、入力
平滑用コンデンサ４に発生する高周波リップル電圧の発
生を防止するようにしている。A current having a phase opposite to that of the current flowing through the choke coil 6 is passed through the separate winding 13 and fed back to the input smoothing capacitor 4 to prevent generation of a high frequency ripple voltage generated in the input smoothing capacitor 4.
なお、チョークコイル６、スイッチ素子７、整流用ダイ
オード８、平滑用コンデンサ９、別巻線13、電流調整用
インダクタンス14および直流分除去コンデンサ15が全体
としてチョッパ回路12Aを構成している。The choke coil 6, the switch element 7, the rectifying diode 8, the smoothing capacitor 9, the separate winding 13, the current adjusting inductance 14 and the DC component removing capacitor 15 collectively constitute a chopper circuit 12A.
次に、動作を説明する。Next, the operation will be described.
商用交流電源１から供給される交流電圧は、整流用ダイ
オード３で整流され、入力平滑用コンデンサ４で平滑さ
れた後に、チョッパ回路12Aに供給される。The AC voltage supplied from the commercial AC power supply 1 is rectified by the rectifying diode 3, smoothed by the input smoothing capacitor 4, and then supplied to the chopper circuit 12A.
ここで、第２図中i1はチョークコイル６を流れる電流
を、i2は別巻線13を流れる電流を、v2は電流調整用イン
ダクタンス14の両端の電圧を、Δi1はi1の変化分を、Δ
i2はi2の変化分を、Ａはスイッチ素子７のオン状態を、
Ｂはスイッチ素子７のオフ状態を、それぞれ示す。Here, in FIG. 2, i 1 is the current flowing through the choke coil 6, i 2 is the current flowing through the separate winding 13, v 2 is the voltage across the current adjusting inductance 14, and Δi 1 is the change in i 1 . Minutes, Δ
i 2 is the change in i 2 , A is the ON state of the switch element 7,
B indicates the off state of the switch element 7, respectively.
スイッチ素子７のオン状態Ａにおいては、チョークコイ
ル６の両端には一定電圧が印加され、i1は直線的に増加
する。同時に別巻線13の両端にはチョークコイル６に印
加された電圧の巻数比倍の一定電圧が誘起され、直流分
除去用コンデンサ15の容量が十分大きければ、別巻線13
に誘起された一定電圧がそのまま電流調整用インダクタ
ンス14に印加され、i2は直線的に減少する。In the ON state A of the switch element 7, a constant voltage is applied across the choke coil 6 and i 1 increases linearly. At the same time, a constant voltage that is a turns ratio multiple of the voltage applied to the choke coil 6 is induced at both ends of the separate winding 13, and if the capacity of the DC component removing capacitor 15 is sufficiently large, the separate winding 13
The constant voltage induced by the voltage is applied to the current adjusting inductance 14 as it is, and i 2 decreases linearly.
次に、スイッチ素子７がオン状態Ｂになると、チョーク
コイル６の両端には逆向きの一定電圧が印加され、i1は
直線的に減少する。同時に別巻線13の両端にはチョーク
コイル６に印加された逆向きの一定電圧の巻数比倍の電
圧が誘起され、そのまま電流調整用インダクタンス14に
印加され、i2は直線的に増加する。Next, when the switch element 7 is turned on, the opposite constant voltage is applied to both ends of the choke coil 6, and i 1 decreases linearly. At the same time, a voltage equal to the turn voltage ratio times the reverse constant voltage applied to the choke coil 6 is induced at both ends of the separate winding 13 and applied to the current adjusting inductance 14 as it is, and i 2 linearly increases.
ここで、電流調整用インダクタンス14の定数をi1の変化
分Δi1とi2の変化分Δi2が等しくなるように設定するこ
とにより、入力平滑用コンデンサ４を流れるリップル電
流を相殺することができる。したがって、入力平滑用コ
ンデンサ４に高周波リップル電圧の発生するのを防止す
ることができ、入力端子2a,2b間への高周波ノイズの重
畳を低減することができる。Here, by setting the constant current adjusting inductance 14 as variation .DELTA.i 2 of variation .DELTA.i 1 and i 2 of i 1 is equal, to offset the ripple current through the input smoothing capacitor 4 it can. Therefore, it is possible to prevent the high frequency ripple voltage from being generated in the input smoothing capacitor 4, and it is possible to reduce the superposition of the high frequency noise between the input terminals 2a and 2b.
次に、第３図は本発明の他の実施例を示す図である。Next, FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
第３図において、13はチョッパ回路12Bのチョークコイ
ル６に極性が同じとなるように磁気結合した別巻線であ
り、別巻線13の一端は入力平滑用コンデンサ４と、該入
力平滑用コンデンサ４に直列に接続したもう１つの入力
平滑用コンデンサ17との中間点に接続され、他端は電流
調整用インダクタンス14を介してチョークコイル６の入
力側に接続されている。In FIG. 3, 13 is another winding magnetically coupled to the choke coil 6 of the chopper circuit 12B so that the polarities are the same. One end of the other winding 13 is connected to the input smoothing capacitor 4 and the input smoothing capacitor 4. It is connected to an intermediate point with another input smoothing capacitor 17 connected in series, and the other end is connected to the input side of the choke coil 6 via the current adjusting inductance 14.
ここで、入力平滑用コンデンサ４のリップル電圧と入力
平滑用コンデンサ17のリップル電圧が逆相で大きさが等
しくなるように電流調整用インダクタンス14の定数を設
定する。これにより入力平滑用コンデンサ４と入力平滑
用コンデンサ17に発生する高周波リップル電圧を相殺す
ることができる。その結果、入力端子2a,2b間への高周
波ノイズの重畳を低減することができる。Here, the constant of the current adjusting inductance 14 is set so that the ripple voltage of the input smoothing capacitor 4 and the ripple voltage of the input smoothing capacitor 17 are in opposite phases and have the same magnitude. Thereby, the high frequency ripple voltage generated in the input smoothing capacitor 4 and the input smoothing capacitor 17 can be canceled. As a result, superposition of high frequency noise between the input terminals 2a and 2b can be reduced.
［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、入力平滑コ
ンデンサにおける高周波リップル電圧の発生を、チョー
クコイルに設けた別巻線に電流を流し、その電流を利用
して防止するようにしたため、入力端子間への高周波ノ
イズの重畳を低減することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, generation of a high frequency ripple voltage in an input smoothing capacitor is prevented by applying a current to another winding provided in a choke coil and utilizing the current. Therefore, superposition of high frequency noise between the input terminals can be reduced.
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、 第２図は波形図、 第３図は本発明の他の実施例を示す回路図、 第４図は従来例を示す図である。 図中、 １……商用交流電源、 2a,2b……入力端子、 ３……整流回路、 ４……入力平滑用コンデンサ、 ５……整流平滑回路、 ６……チョークコイル、 ７……スイッチ素子、 ８……整流用ダイオード、 ９……平滑用コンデンサ、 10……出力端子、 11……負荷、 12,12A,12B……チョッパ回路、 13……別巻線、 14……電流調整用インダクタンス、 15……直流分除去用コンデンサ、 17……入力平滑用コンデンサ。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram, FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a conventional example. In the figure, 1 ... Commercial AC power supply, 2a, 2b ... Input terminals, 3 ... Rectifier circuit, 4 ... Input smoothing capacitor, 5 ... Rectifier smoothing circuit, 6 ... Choke coil, 7 ... Switch element , 8 ... Rectifying diode, 9 ... Smoothing capacitor, 10 ... Output terminal, 11 ... Load, 12,12A, 12B ... Chopper circuit, 13 ... Separate winding, 14 ... Current adjusting inductance, 15 …… DC component removing capacitor, 17 …… Input smoothing capacitor.
Claims (2)
サを備えた整流平滑回路に接続され、スイッチ素子、チ
ョークコイル、整流用ダイオードおよび出力平滑用コン
デンサを有する昇圧チョッパ回路において、 電流調整用インダクタンスと、直流分除去用コンデンサ
と、前記チョークコイルに磁気結合された別巻線との直
列体を備え、 前記直列体の一端はグランドに接地され、他端は前記チ
ョークコイルの入力側に接続され、かつ前記直列体に流
れる電流変化が前記チョークコイルに発生する電流変化
と大きさが同じで位相が逆の電流変化になるように前記
電流調整用インダクタンスの値を設定し前記入力平滑コ
ンデンサに帰還したことを特徴とする昇圧チョッパ回
路。1. A step-up chopper circuit, which is connected to a rectifying / smoothing circuit having an input smoothing capacitor for rectifying and smoothing an AC voltage, and has a switch element, a choke coil, a rectifying diode and an output smoothing capacitor, and a current adjusting inductance. A series body of a DC component removing capacitor and another winding magnetically coupled to the choke coil, one end of the series body being grounded, the other end being connected to the input side of the choke coil, and The value of the current adjusting inductance is set and fed back to the input smoothing capacitor so that the change in the current flowing through the series body is the same as the change in the current generated in the choke coil, but the phase is opposite. Boost chopper circuit characterized by.
の入力平滑用コンデンサを備えた整流平滑回路に接続さ
れ、スイッチ素子、チョークコイル、整流用ダイオード
および直列接続された出力平滑用コンデンサを有する昇
圧回路において、 電流調整用インダクタンスと、前記チョークコイルに磁
気結合された別巻線との直列体を備え、 前記別巻線は前記チョークコイルに対して極性が同じに
なる状態で磁気結合され、かつ前記直列体の一端は２個
の前記入力平滑用コンデンサの中間点に接続され、他端
は前記チョークコイルの入力側に接続され、 前記電流調整用インダクタンスは２個の前記入力平滑用
コンデンサのリップル電圧が同じ値になるように設定し
たことを特徴とする昇圧チョッパ回路。2. A switching element, a choke coil, a rectifying diode, and a series-connected output smoothing capacitor connected to a rectifying and smoothing circuit having two series-connected smoothing capacitors for rectifying and smoothing an AC voltage. In the booster circuit having, a series body of a current adjusting inductance and another winding magnetically coupled to the choke coil is provided, and the another winding is magnetically coupled to the choke coil in the same polarity, and One end of the series body is connected to the midpoint of the two input smoothing capacitors, the other end is connected to the input side of the choke coil, and the current adjusting inductance is the ripple of the two input smoothing capacitors. A boost chopper circuit characterized in that the voltages are set to the same value.
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