JPH07322524A - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
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- JPH07322524A JPH07322524A JP6104106A JP10410694A JPH07322524A JP H07322524 A JPH07322524 A JP H07322524A JP 6104106 A JP6104106 A JP 6104106A JP 10410694 A JP10410694 A JP 10410694A JP H07322524 A JPH07322524 A JP H07322524A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、共振型ＤＣ−ＤＣコンバータを用
いる電源回路において、トランスの容量を小さく抑え、
電源回路を小型化するものである。 【構成】 本発明は、整流回路７で得られた全波整流波
を平滑してＤＣ−ＤＣコンバータ９に直流を供給するア
クティブ・フィルタ８と、ＤＣ−ＤＣコンバータ９から
バッテリー２５に供給される電流のレベルを検出する電
流センサ２６と、この電流センサ２６による検出電流の
レベルが低下したときに、アクティブ・フィルタ８から
ＤＣ−ＤＣコンバータ９に供給される直流の電圧レベル
を上昇させる制御を行う制御回路１５とを具備して成
り、スイッチング回路２４の発生するパルス波のスイッ
チング周波数ｆSWを、共振コイル１９と共振コンデンサ
２０とから成るＬＣ直列共振回路の共振周波数に応じて
固定的に設定したものである。
いる電源回路において、トランスの容量を小さく抑え、
電源回路を小型化するものである。 【構成】 本発明は、整流回路７で得られた全波整流波
を平滑してＤＣ−ＤＣコンバータ９に直流を供給するア
クティブ・フィルタ８と、ＤＣ−ＤＣコンバータ９から
バッテリー２５に供給される電流のレベルを検出する電
流センサ２６と、この電流センサ２６による検出電流の
レベルが低下したときに、アクティブ・フィルタ８から
ＤＣ−ＤＣコンバータ９に供給される直流の電圧レベル
を上昇させる制御を行う制御回路１５とを具備して成
り、スイッチング回路２４の発生するパルス波のスイッ
チング周波数ｆSWを、共振コイル１９と共振コンデンサ
２０とから成るＬＣ直列共振回路の共振周波数に応じて
固定的に設定したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電源回路に関するもので
あり、特に電気自動車に搭載する大容量のバッテリーを
充電する電源回路に関する。
あり、特に電気自動車に搭載する大容量のバッテリーを
充電する電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気自動車に搭載するバッテリ
ーは、モータを直接駆動する為大容量のバッテリーが必
要となる。この為、このバッテリーを充電する為の電源
回路も大型のものが必要になる。しかし、この様な電源
回路は通常、その出力端子がバッテリーの電極端子に常
に直結された状態を成す様、車体の一部に据え付けられ
た状態で使用される。この為、この様な用途に使用され
る電源回路は、小形かつ軽量であることが望ましい。
ーは、モータを直接駆動する為大容量のバッテリーが必
要となる。この為、このバッテリーを充電する為の電源
回路も大型のものが必要になる。しかし、この様な電源
回路は通常、その出力端子がバッテリーの電極端子に常
に直結された状態を成す様、車体の一部に据え付けられ
た状態で使用される。この為、この様な用途に使用され
る電源回路は、小形かつ軽量であることが望ましい。
【０００３】そこで、この様な用途に使用される電源回
路は、商用電源から供給される交流からバッテリーの充
電に必要な直流を得る過程において、大きさや重さがか
さむ交流変圧方式（所謂ストレート方式）は採用せず、
小形で軽量なＤＣ−ＤＣコンバータ（直流−直流コンバ
ータ）を用いた直流変圧方式が採用されている。さら
に、大きな電流でバッテリーを充電するので、スイッチ
ング損失も重要であり、この損失を軽減する為、共振型
のＤＣ−ＤＣコンバータが用いられている。
路は、商用電源から供給される交流からバッテリーの充
電に必要な直流を得る過程において、大きさや重さがか
さむ交流変圧方式（所謂ストレート方式）は採用せず、
小形で軽量なＤＣ−ＤＣコンバータ（直流−直流コンバ
ータ）を用いた直流変圧方式が採用されている。さら
に、大きな電流でバッテリーを充電するので、スイッチ
ング損失も重要であり、この損失を軽減する為、共振型
のＤＣ−ＤＣコンバータが用いられている。
【０００４】以下、上述の様な、共振型ＤＣ−ＤＣコン
バータを用いた従来の電源回路の回路構成を図３を用い
て説明する。同図の回路において、例えば２００Ｖの商
用電源１から供給される交流電圧は、先ず、ダイオード
・ブリッジなどから成る整流回路２で全波整流され、後
段に接続された電解コンデンサ３で平滑され、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ４へ出力される。共振型のＤＣ−ＤＣコン
バータ４は、トランジスタ４ａ、４ｂ、共振コイル４
ｃ、共振コンデンサ４ｄ、トランス４ｅ、等で構成さ
れ、スイッチング回路４ｆから出力されるパルス波によ
り整流回路２の直流電圧を交流とし、共振コイル４ｃと
共振コンデンサ４ｄの共振電流をトランス４ｅへ供給す
る。また、この時トランス４ｅに供給される出力電流
は、スイッチング回路４ｆから出力されるパルス波のス
イッチング周波数に比例する。すなわち、大きな出力電
流を得る為にはパルス波のスイッチング周波数を高く
し、小さな出力電流を得る為にはスイッチング周波数を
低くする。
バータを用いた従来の電源回路の回路構成を図３を用い
て説明する。同図の回路において、例えば２００Ｖの商
用電源１から供給される交流電圧は、先ず、ダイオード
・ブリッジなどから成る整流回路２で全波整流され、後
段に接続された電解コンデンサ３で平滑され、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ４へ出力される。共振型のＤＣ−ＤＣコン
バータ４は、トランジスタ４ａ、４ｂ、共振コイル４
ｃ、共振コンデンサ４ｄ、トランス４ｅ、等で構成さ
れ、スイッチング回路４ｆから出力されるパルス波によ
り整流回路２の直流電圧を交流とし、共振コイル４ｃと
共振コンデンサ４ｄの共振電流をトランス４ｅへ供給す
る。また、この時トランス４ｅに供給される出力電流
は、スイッチング回路４ｆから出力されるパルス波のス
イッチング周波数に比例する。すなわち、大きな出力電
流を得る為にはパルス波のスイッチング周波数を高く
し、小さな出力電流を得る為にはスイッチング周波数を
低くする。
【０００５】尚、トランス４ｅで変圧された電圧は中間
整流回路４ｇで整流され、平滑コンデンサ４ｈで平滑さ
れ、バッテリー５へ出力される。また、図３に示すダイ
オード４ａ’、４ｂ’は、トランジスタ４ａ、４ｂの保
護用である。
整流回路４ｇで整流され、平滑コンデンサ４ｈで平滑さ
れ、バッテリー５へ出力される。また、図３に示すダイ
オード４ａ’、４ｂ’は、トランジスタ４ａ、４ｂの保
護用である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の電源
回路では、その構成からも明らかなように、バッテリー
５に印加される電圧のレベルは、平滑コンデンサ３の電
圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４のトランス４ｅの巻線比に
応じて変圧して得た固定的な値であり、バッテリー５に
対する充電電流ＩO ’の制御は、単に、スイッチング回
路４ｆの出力するパルス波の周波数を可変して出力電流
ＩO ’を可変することのみによって行われている。した
がって、電源回路によってバッテリー５の充電を短時間
で安全に行う為、先ず初期の段階で、スイッチング回路
４ｆの発生するパルス波を制御し、大きなレベルの出力
電流ＩO ’をバッテリー５に供給し、以下、そのバッテ
リー５の充電の進行状況に応じて、そのスイッチング周
波数を徐々に低くし、出力電流ＩO を低下させる制御を
行う必要がある。
回路では、その構成からも明らかなように、バッテリー
５に印加される電圧のレベルは、平滑コンデンサ３の電
圧をＤＣ−ＤＣコンバータ４のトランス４ｅの巻線比に
応じて変圧して得た固定的な値であり、バッテリー５に
対する充電電流ＩO ’の制御は、単に、スイッチング回
路４ｆの出力するパルス波の周波数を可変して出力電流
ＩO ’を可変することのみによって行われている。した
がって、電源回路によってバッテリー５の充電を短時間
で安全に行う為、先ず初期の段階で、スイッチング回路
４ｆの発生するパルス波を制御し、大きなレベルの出力
電流ＩO ’をバッテリー５に供給し、以下、そのバッテ
リー５の充電の進行状況に応じて、そのスイッチング周
波数を徐々に低くし、出力電流ＩO を低下させる制御を
行う必要がある。
【０００７】この為、バッテリー５の充電の最終段階に
おいては、スイッチング回路４ｃの発生するパルス波の
スイッチング周波数をかなり低くしなければならず、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ４で用いるべきトランス４ｅも大き
な容量のものが必要となる。なぜなら、トランスの容積
は、一般に、変圧すべき交流の周波数が低いほど大型の
コアを必要とするからである。これでは、前提としてき
た電源回路本体の小形軽量化は望めない。
おいては、スイッチング回路４ｃの発生するパルス波の
スイッチング周波数をかなり低くしなければならず、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ４で用いるべきトランス４ｅも大き
な容量のものが必要となる。なぜなら、トランスの容積
は、一般に、変圧すべき交流の周波数が低いほど大型の
コアを必要とするからである。これでは、前提としてき
た電源回路本体の小形軽量化は望めない。
【０００８】本発明は、上述の実情に鑑み為されたもの
であり、ＤＣ−ＤＣコンバータで使用するトランスの容
量を小さく抑え、電源回路を小型化することを目的とす
る。
であり、ＤＣ−ＤＣコンバータで使用するトランスの容
量を小さく抑え、電源回路を小型化することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、商用電
源から供給される交流電源を整流する整流回路と、バッ
テリーへの出力電流を検出し、該出力電流に基づいて前
記整流回路から出力される整流出力をスイッチングし、
前記出力電流に対応する電圧を出力するアクティブ・フ
ィルタと、該アクティブ・フィルタの出力を一定周波数
でスイッチングし、整流することで前記バッテリーへの
出力電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバータとで構成され
ている。
源から供給される交流電源を整流する整流回路と、バッ
テリーへの出力電流を検出し、該出力電流に基づいて前
記整流回路から出力される整流出力をスイッチングし、
前記出力電流に対応する電圧を出力するアクティブ・フ
ィルタと、該アクティブ・フィルタの出力を一定周波数
でスイッチングし、整流することで前記バッテリーへの
出力電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバータとで構成され
ている。
【００１０】また、前記整流回路から出力される整流出
力のスイッチングは、前記バッテリーへの出力電流に基
づいて制御回路が行い、例えば出力電流をＩO とし、ア
クティブ・フィルタの出力電圧をＥI とし、前記一定周
波数をｆSWとすると、前記制御回路はＩO ＝Ｋ・ｆSW・
Ｃ・ＥI の関係になる制御信号をアクティブ・フィルタ
へ出力する構成である。尚、この場合、前記Ｋは定数で
あり、Ｃは前記ＤＣ−ＤＣコンバータに配設されたコン
デンサの容量である。
力のスイッチングは、前記バッテリーへの出力電流に基
づいて制御回路が行い、例えば出力電流をＩO とし、ア
クティブ・フィルタの出力電圧をＥI とし、前記一定周
波数をｆSWとすると、前記制御回路はＩO ＝Ｋ・ｆSW・
Ｃ・ＥI の関係になる制御信号をアクティブ・フィルタ
へ出力する構成である。尚、この場合、前記Ｋは定数で
あり、Ｃは前記ＤＣ−ＤＣコンバータに配設されたコン
デンサの容量である。
【００１１】また、前記制御回路から出力される制御信
号はパルス信号であり、例えばこのパルス信号はアクテ
ィブ・フィルタに設けられたトランジスタへ出力され
る。
号はパルス信号であり、例えばこのパルス信号はアクテ
ィブ・フィルタに設けられたトランジスタへ出力され
る。
【００１２】
【作用】ＤＣ−ＤＣコンバータの入力電圧ＥI と出力電
流ＩO との関係は、スイッチング周波数をｆswとし、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ内に設けられた共振コンデンサの容
量をＣとすれば、ＩO ＝Ｋ・ｆSW・Ｃ・ＥI の関係があ
り（但し、Ｋは定数）、スイッチング周波数ｆswを可変
することによりバッテリーへの出力電流ＩO を可変する
ことができる。しかし、スイッチング周波数ｆswを可変
して出力電流ＩOを制御する場合には、スイッチング周
波数ｆswが低い周波数、例えば１５ＫＨｚぐらいになる
とトランスの容積の容量も大きくしなければ対応できな
い。
流ＩO との関係は、スイッチング周波数をｆswとし、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ内に設けられた共振コンデンサの容
量をＣとすれば、ＩO ＝Ｋ・ｆSW・Ｃ・ＥI の関係があ
り（但し、Ｋは定数）、スイッチング周波数ｆswを可変
することによりバッテリーへの出力電流ＩO を可変する
ことができる。しかし、スイッチング周波数ｆswを可変
して出力電流ＩOを制御する場合には、スイッチング周
波数ｆswが低い周波数、例えば１５ＫＨｚぐらいになる
とトランスの容積の容量も大きくしなければ対応できな
い。
【００１３】そこで、本発明はＤＣ−ＤＣコンバータの
スイッチング周波数ｆswは、高い周波数、例えば５０Ｋ
Ｈｚ程度で、且つ一定とし、上記の式ＩO ＝Ｋ・ｆSW・
Ｃ・ＥI から入力電圧ＥI を可変してバッテリーへの出
力電流ＩO を制御するものである。この様に制御するこ
とで、ＤＣ−ＤＣコンバータに配置するトランスを小さ
くでき、電源回路の小型化を図るものである。
スイッチング周波数ｆswは、高い周波数、例えば５０Ｋ
Ｈｚ程度で、且つ一定とし、上記の式ＩO ＝Ｋ・ｆSW・
Ｃ・ＥI から入力電圧ＥI を可変してバッテリーへの出
力電流ＩO を制御するものである。この様に制御するこ
とで、ＤＣ−ＤＣコンバータに配置するトランスを小さ
くでき、電源回路の小型化を図るものである。
【００１４】また、上述のＤＣ−ＤＣコンバータへの入
力電圧ＥI の可変は、アクティブ・フィルタを用いて行
い、例えば上述の出力電流ＩO を検出し、この出力電流
ＩOに基づいて制御信号（パルス波）をアクティブ・フ
ィルタへ出力し、電圧ＥI を可変するものである。
力電圧ＥI の可変は、アクティブ・フィルタを用いて行
い、例えば上述の出力電流ＩO を検出し、この出力電流
ＩOに基づいて制御信号（パルス波）をアクティブ・フ
ィルタへ出力し、電圧ＥI を可変するものである。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら詳細に説明する。図１は、一実施例に係る電
源回路の回路ブロック図である。同図において、本実施
例の電源回路は整流回路７、アクティブ・フィルタ８、
ＤＣ−ＤＣコンバータ９で構成されている。整流回路７
はダイオード・ブリッジ等から成る全波整流回路で構成
され、例えば２００Ｖ系の商用電源１０から交流電圧が
供給される。整流回路７はこの交流電源を全波整流し、
整流電圧をアクティブ・フィルタ８へ出力する。
照しながら詳細に説明する。図１は、一実施例に係る電
源回路の回路ブロック図である。同図において、本実施
例の電源回路は整流回路７、アクティブ・フィルタ８、
ＤＣ−ＤＣコンバータ９で構成されている。整流回路７
はダイオード・ブリッジ等から成る全波整流回路で構成
され、例えば２００Ｖ系の商用電源１０から交流電圧が
供給される。整流回路７はこの交流電源を全波整流し、
整流電圧をアクティブ・フィルタ８へ出力する。
【００１６】アクティブ・フィルタ８は、トランジスタ
１１、チョーク・コイル１２、ダイオード１３、平滑コ
ンデンサ１４で構成されている。また、トランジスタ１
１のベース（Ｂ）には制御回路１５が接続され、制御回
路１５から出力される制御信号（パルス波）に従ってト
ランジスタ１１はオン／オフ駆動する。尚、トランジス
タ１１のオン動作時、チョーク・コイル１２に蓄えられ
たエネルギーは、トランジスタ１１のオフ動作時にダイ
オード１３を介して平滑コンデンサ１４に放出される。
また、制御回路１５から出力されるパルス波により、ア
クティブ・フィルタ８の出力電圧は変化し、この変化す
る出力電圧をＥI とする。尚、この出力電圧ＥI は、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ９へ出力される。
１１、チョーク・コイル１２、ダイオード１３、平滑コ
ンデンサ１４で構成されている。また、トランジスタ１
１のベース（Ｂ）には制御回路１５が接続され、制御回
路１５から出力される制御信号（パルス波）に従ってト
ランジスタ１１はオン／オフ駆動する。尚、トランジス
タ１１のオン動作時、チョーク・コイル１２に蓄えられ
たエネルギーは、トランジスタ１１のオフ動作時にダイ
オード１３を介して平滑コンデンサ１４に放出される。
また、制御回路１５から出力されるパルス波により、ア
クティブ・フィルタ８の出力電圧は変化し、この変化す
る出力電圧をＥI とする。尚、この出力電圧ＥI は、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ９へ出力される。
【００１７】ＤＣ−ＤＣコンバータ９は、構成および動
作が同一であるトランジスタ１７ａ、１７ｂ、ダイオー
ド１８ａ、１８ｂ、及び共振コイル１９、共振コンデン
サ２０、トランス２１、中間整流回路２２、中間平滑コ
ンデンサ２３、及びスイッチング回路２４で構成されて
いる。また、このＤＣ−ＤＣコンバータ９には、バッテ
リー２５へ供給する電流（以下、出力電流ＩO という）
を検出するための電流センサ２６が接続されている。
作が同一であるトランジスタ１７ａ、１７ｂ、ダイオー
ド１８ａ、１８ｂ、及び共振コイル１９、共振コンデン
サ２０、トランス２１、中間整流回路２２、中間平滑コ
ンデンサ２３、及びスイッチング回路２４で構成されて
いる。また、このＤＣ−ＤＣコンバータ９には、バッテ
リー２５へ供給する電流（以下、出力電流ＩO という）
を検出するための電流センサ２６が接続されている。
【００１８】また、上述のスイッチング回路２４から出
力されるスイッチング周波数ｆswは、高い周波数（例え
ば、５０ｋＨｚ）に固定されたパルス波であり、これに
応じ、トランス２１に関しても、従来よりも大幅に容量
の小さいトランスが接続されている。
力されるスイッチング周波数ｆswは、高い周波数（例え
ば、５０ｋＨｚ）に固定されたパルス波であり、これに
応じ、トランス２１に関しても、従来よりも大幅に容量
の小さいトランスが接続されている。
【００１９】以上の構成の電源回路において、以下にそ
の動作を説明する。先ず、整流回路７は商用電源７から
出力される、例えば２００Ｖの電圧を全波整流し、アク
ティブ・フィルタ８へ出力する。アクティブ・フィルタ
８は、整流電圧をトランジスタ１１でスイッチングし、
出力電圧ＥI の電圧値を可変する。トランジスタ１１の
スイッチング周波数は、制御回路１５から出力されるパ
ルス波の周波数であり、このスイッチング周波数を可変
し、アクティブ・フィルタ８からＤＣ−ＤＣコンバータ
９へ出力電圧ＥI を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ９
は、この出力電圧ＥI を固定的に設定されたスイッチン
グ周波数ｆswでスイッチングし、入力電圧ＥI に対応し
た出力電圧ＥO （出力電流ＩO ）をバッテリー２５へ出
力する。
の動作を説明する。先ず、整流回路７は商用電源７から
出力される、例えば２００Ｖの電圧を全波整流し、アク
ティブ・フィルタ８へ出力する。アクティブ・フィルタ
８は、整流電圧をトランジスタ１１でスイッチングし、
出力電圧ＥI の電圧値を可変する。トランジスタ１１の
スイッチング周波数は、制御回路１５から出力されるパ
ルス波の周波数であり、このスイッチング周波数を可変
し、アクティブ・フィルタ８からＤＣ−ＤＣコンバータ
９へ出力電圧ＥI を出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ９
は、この出力電圧ＥI を固定的に設定されたスイッチン
グ周波数ｆswでスイッチングし、入力電圧ＥI に対応し
た出力電圧ＥO （出力電流ＩO ）をバッテリー２５へ出
力する。
【００２０】図２は、上述の入力電圧ＥI を変化させた
ときの最高出力電圧ＥO と出力電流ＩO との関係を示す
図である。本実施例の電源回路にあっては、制御回路１
５からアクティブ・フィルタ８のトランジスタ１１に出
力する制御信号（パルス波）により、入力電圧ＥI を小
さくしていった場合、これに伴って最高出力電圧ＥOが
小さくなり、逆に、その入力電圧ＥI を大きくしていっ
た場合、これに伴って最高出力電圧ＥO が大きくなる。
そして、その入力電圧ＥI が最大値をとったときには最
高出力電圧ＥO も最大値に達し、本実施例の電源回路に
おいては、このときの最大出力電圧ＥO(max)が、バッテ
リー２５の満充電時における端子間電圧（定格電圧）と
ほぼ等しくなるように設定されている。
ときの最高出力電圧ＥO と出力電流ＩO との関係を示す
図である。本実施例の電源回路にあっては、制御回路１
５からアクティブ・フィルタ８のトランジスタ１１に出
力する制御信号（パルス波）により、入力電圧ＥI を小
さくしていった場合、これに伴って最高出力電圧ＥOが
小さくなり、逆に、その入力電圧ＥI を大きくしていっ
た場合、これに伴って最高出力電圧ＥO が大きくなる。
そして、その入力電圧ＥI が最大値をとったときには最
高出力電圧ＥO も最大値に達し、本実施例の電源回路に
おいては、このときの最大出力電圧ＥO(max)が、バッテ
リー２５の満充電時における端子間電圧（定格電圧）と
ほぼ等しくなるように設定されている。
【００２１】尚、以上の入力電圧ＥI と最高出力電圧Ｅ
O との関係を数式で表せば、ＤＣ−ＤＣコンバータ９の
トランス２１の巻線比をｎ（二次巻線の側を１とした場
合の一次巻線の値）とすれば、 ＥO ＝ＥI ／２ｎ ・・・（１） となり、また、本実施例の電源回路から取り出される出
力電圧ＩO は、コンデンサ２３の静電容量をＣとすれ
ば、 ＩO ＝Ｋ・ｆSW・Ｃ・ＥI ・・・（２） で表せる。
O との関係を数式で表せば、ＤＣ−ＤＣコンバータ９の
トランス２１の巻線比をｎ（二次巻線の側を１とした場
合の一次巻線の値）とすれば、 ＥO ＝ＥI ／２ｎ ・・・（１） となり、また、本実施例の電源回路から取り出される出
力電圧ＩO は、コンデンサ２３の静電容量をＣとすれ
ば、 ＩO ＝Ｋ・ｆSW・Ｃ・ＥI ・・・（２） で表せる。
【００２２】すなわち、本実施例の電源回路によれば、
式（１）に示されるように、バッテリー２５を充電して
いく過程において、その時々において必要とされる適正
な出力電圧ＥO （充電電圧）が、入力電圧ＥI に応じて
最大出力電圧ＥO(max)までの範囲で可変でき、さらに、
式（２）に示す様に、出力電流ＩO に関しても、その入
力電圧ＥI に応じて可変できる。したがって、バッテリ
ー２５の充電を行う際、先ず初期の段階で、制御回路１
５から出力するパルス波のスイッチング周波数を大きく
して出力電圧ＥO を適正値に設定することにより、その
出力電流ＩO をバッテリー２５に供給する。出力電流Ｉ
O を低下させたい時は電流センサ２６によって検出され
た電流に応じて、制御回路１５の発生するパルス波のス
イッチング周波数を直ちに制御し、入力電圧ＥI を適正
値に設定しなおし、以下、この一連の制御を繰り返すこ
とにより、その出力電圧ＩO を目標値に徐々に近づけて
いく。
式（１）に示されるように、バッテリー２５を充電して
いく過程において、その時々において必要とされる適正
な出力電圧ＥO （充電電圧）が、入力電圧ＥI に応じて
最大出力電圧ＥO(max)までの範囲で可変でき、さらに、
式（２）に示す様に、出力電流ＩO に関しても、その入
力電圧ＥI に応じて可変できる。したがって、バッテリ
ー２５の充電を行う際、先ず初期の段階で、制御回路１
５から出力するパルス波のスイッチング周波数を大きく
して出力電圧ＥO を適正値に設定することにより、その
出力電流ＩO をバッテリー２５に供給する。出力電流Ｉ
O を低下させたい時は電流センサ２６によって検出され
た電流に応じて、制御回路１５の発生するパルス波のス
イッチング周波数を直ちに制御し、入力電圧ＥI を適正
値に設定しなおし、以下、この一連の制御を繰り返すこ
とにより、その出力電圧ＩO を目標値に徐々に近づけて
いく。
【００２３】以上までの制御により、本電源回路による
バッテリー２５の充電が、短時間のうちに自動的に完了
する。すなわち、本実施例の電源回路では、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ９内のスイッチング回路２４が出力するパル
ス波のスイッチング周波数ｆSWが、共振コイル１９と共
振コンデンサ２０とから成るＬＣ直列共振回路の共振周
波数と一致する高い値（例えば、５０ｋＨｚ）に固定的
に設定されており、これに応じ、トランス２１に関して
も、従来よりも大幅に容量の小さいものを使用すること
が可能となる。
バッテリー２５の充電が、短時間のうちに自動的に完了
する。すなわち、本実施例の電源回路では、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ９内のスイッチング回路２４が出力するパル
ス波のスイッチング周波数ｆSWが、共振コイル１９と共
振コンデンサ２０とから成るＬＣ直列共振回路の共振周
波数と一致する高い値（例えば、５０ｋＨｚ）に固定的
に設定されており、これに応じ、トランス２１に関して
も、従来よりも大幅に容量の小さいものを使用すること
が可能となる。
【００２４】一方、これと同時にアクティブ・フィルタ
８は、本実施例の電源回路の力率の改善を行う。すなわ
ち、制御回路１５は、アクティブ・フィルタ８に流れる
電流の位相も検出し、この位相に対応したタイミングで
パルス波をトランジスタ１１に出力し、アクティブ・フ
ィルタ８の出力電圧ＥI の位相とバッテリー２５への出
力電流ＩO の位相を一致させ、力率の改善を図る。
８は、本実施例の電源回路の力率の改善を行う。すなわ
ち、制御回路１５は、アクティブ・フィルタ８に流れる
電流の位相も検出し、この位相に対応したタイミングで
パルス波をトランジスタ１１に出力し、アクティブ・フ
ィルタ８の出力電圧ＥI の位相とバッテリー２５への出
力電流ＩO の位相を一致させ、力率の改善を図る。
【００２５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、スイッチング周波数ｆSWが高い値に固定的に設
定されている為、ＤＣ−ＤＣコンバータで用いるべきト
ランスの容量を従来よりも小さく抑えることができ、前
提とされてきた電源回路本体の小形軽量化が飛躍的に図
られるようになる。
よれば、スイッチング周波数ｆSWが高い値に固定的に設
定されている為、ＤＣ−ＤＣコンバータで用いるべきト
ランスの容量を従来よりも小さく抑えることができ、前
提とされてきた電源回路本体の小形軽量化が飛躍的に図
られるようになる。
【００２６】また、本発明は、アクティブ・フィルタを
用い、力率の改善も同時に行うことから、電力損失の少
ない出力をバッテリーに供給することができる。
用い、力率の改善も同時に行うことから、電力損失の少
ない出力をバッテリーに供給することができる。
【図１】一実施例に係る電源回路の回路ブロック図であ
る。
る。
【図２】入力電圧ＥI を変化させたときの出力電圧ＥO
と出力電流ＩO との関係を示す図である。
と出力電流ＩO との関係を示す図である。
【図３】従来の電源回路の回路ブロック図である。
７ 整流回路 ８ アクティブ・フィルタ ９ ＤＣ−ＤＣコンバータ １０ 商用電源 １１ トランジスタ １２ チョーク・コイル １３ ダイオード １４ 平滑コンデンサ １５ 制御回路 １７ａ、１７ｂ トランジスタ １８ａ、１８ｂ ダイオード １９ 共振コイル ２０ 共振コンデンサ ２１ 中間トランス ２２ 中間整流回路 ２３ 中間平滑コンデンサ ２４ スイッチング回路 ２５ バッテリー ２６ 電流センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/217 9180−5Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】 商用電源から供給される交流電源を整流
する整流回路と、 バッテリーへの出力電流を検出し、該出力電流に基づい
て前記整流回路から出力される整流出力をスイッチング
し、前記出力電流に対応する電圧を出力するアクティブ
・フィルタと、 該アクティブ・フィルタの出力を一定周波数でスイッチ
ングし、整流することで前記バッテリーへの出力電圧を
出力するＤＣ−ＤＣコンバータと、 を有することを特徴とする電源回路。 - 【請求項２】 前記整流回路から出力される整流出力の
スイッチングは、前記バッテリーへの出力電流に基づい
て制御回路が行い、該出力電流をＩO とし、前記アクテ
ィブ・フィルタの出力電圧をＥI とし、前記一定周波数
をｆSWとすると、前記制御回路はＩO ＝Ｋ・ｆSW・Ｃ・
ＥI （但し、Ｋは定数であり、Ｃは前記ＤＣ−ＤＣコン
バータに配設されたコンデンサの容量）の関係になる制
御信号をアクティブ・フィルタへ出力することを特徴と
する請求項１記載の電源回路。 - 【請求項３】 前記制御回路から出力される制御信号は
パルス信号であり、このパルス信号はアクティブ・フィ
ルタに設けられたトランジスタへ出力されることを特徴
とする請求項２記載の電源回路。 - 【請求項４】 商用電源から供給される交流電源を整流
する整流回路と、 該整流回路から出力される整流出力を一定周波数でスイ
ッチングするＤＣ−ＤＣコンバータと、 該ＤＣ−ＤＣコンバータの出力が入力し、該ＤＣ−ＤＣ
コンバータの出力をバッテリーへ供給する電流値に基づ
いてスイッチングするアクティブ・フィルタと、 を有することを特徴とする電源回路。 - 【請求項５】 バッテリーが負荷として接続されている
ことを特徴とする請求項１、又は２、又は４記載の電源
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6104106A JPH07322524A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6104106A JPH07322524A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07322524A true JPH07322524A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=14371879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6104106A Withdrawn JPH07322524A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07322524A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100823923B1 (ko) * | 2006-04-10 | 2008-04-22 | 엘지전자 주식회사 | 직류 전원 공급 장치 및 그 방법 |
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-
1994
- 1994-05-18 JP JP6104106A patent/JPH07322524A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |