[发明专利]AC－DC变换器

说明书

技术领域

本发明涉及将交流变换为直流来输出的AC-DC变换器，尤其涉及使输出 峰值功率时的输入电流降低的技术。

背景技术

图11是表示现有AC-DC变换器的结构的图。AC-DC变换器具有：由二 极管桥构成的整流器DB、有源型功率因数改善电路(PFC)11、输入电容器 Cin以及DC-DC变换器(D/D)12。现有的AC-DC变换器如下这样进行动作。

即，整流器DB对从工业电源AC供给的AC85～265V进行全波整流，然 后输出至功率因数改善电路11。功率因数改善电路11，一般若是全世界通用 的，则将整流器DB的输出电压升压至DC380V。由此，与功率因数改善电路 11的输出相连的DC-DC变换器12的输入电容器Cin的电压Vc成为DC380V。 同时，功率因数改善电路11使输入电流波形随动于输入电压波形来改善功率 因数。

DC-DC变换器12输入从功率因数改善电路11经由输入电容器Cin送来 的直流电压Vc，将其变换为其它直流电压。将通过DC-DC变换器12变换而 得到的直流电压作为输出电压Vo，从输出端子+Tout以及-Tout提供给负载 (未图示)。

在上述现有的AC-DC变换器中，假定功率因数改善电路11的变换效率为 95％、DC-DC变换器12的变换效率为90％，则AC-DC变换器的整体的变换 效率为85.5％。可以从工业电源AC的一般插座取出的最大电流值是15A，因 此，为了将来自工业电源AC的输入电流抑制到15A以下，需要使输入AC100V 时的最大输出功率在“100V×15A×85.5％＝1282.5W”以下。即，现有的 AC-DC变换器无法应对消耗超过1282.5W的功率的设备。

例如，近年的高速打印机在打印时消耗较大功率，该消耗功率随着打印速 度增高而变大。在这种高速打印机用的电源中，为了实现更高速的打印，而改 善变换效率，进行了可以输出尽可能大的功率的尝试。

然而，变换效率的改善也存在限度，使可以取出的功率增大也达到了饱和 状态。因此，为了打印机的进一步高速化，需要专用的工业插座的设置和从两 个系统的工业电力线取出电力的设备，存在工时增加、并且AC-DC变换器变 昂贵的问题。

【专利文献1】美国专利第5960207号

发明内容

本发明的目的是，提供可以从工业电源的一般插座取得电力，并且可以应 对更高的峰值功率的廉价的AC-DC变换器。

为了解决上述问题，第一方式的发明的主旨在于，具备：对从交流电源供 给的交流进行整流的整流器；与整流器的输出侧相连，改善功率因数的功率因 数改善电路；将从功率因数改善电路输出的电压变换为其它电压，并且将功率 或电流限制为预定值来输出的DC-DC变换器；积蓄能量的电容器；以及一个 输入输出端子与DC-DC变换器的输出端子相连，另一个输入输出端子与电容 器相连，双向地进行电力变换的双向DC-DC变换器。

另外，第二方式的发明的主旨在于，具备：对从交流电源供给的交流进行 整流的整流器；与整流器的输出侧相连来改善功率因数，并且将功率或电流限 制为预定值来输出的功率因数改善电路；将从功率因数改善电路输出的电压变 换为其它电压的DC-DC变换器；积蓄能量的电容器；以及一个输入输出端子 与DC-DC变换器的输出端子相连，另一个输入输出端子与电容器相连，双向 地进行电力变换的双向DC-DC变换器。

另外，第三方式的发明的主旨在于，在第一方式的发明中，DC-DC变换 器具有输出电压检测电路，其检测输出电压，通过使该检测结果从峰值负荷时 延迟规定时间进行反馈控制，来控制输出电压。

另外，第四方式的发明的主旨在于，在第二方式的发明中，功率因数改善 电路具有输出电压检测电路，其检测输出电压，通过使该检测结果从峰值负荷 时延迟规定时间进行反馈控制，来控制输出电压。

另外，第五方式的发明的主旨在于，在第三方式的发明中，DC-DC变换 器具有高速响应输出电压检测电路，其检测比通过输出电压检测电路所检测出 的输出电压高规定值的电压，根据该检测结果进行反馈控制，由此控制输出电 压。

另外，第六方式的发明的主旨在于，在第四方式的发明中，功率因数改善 电路具有高速响应输出电压检测电路，其检测比通过输出电压检测电路所检测 出的输出电压高规定值的电压，根据该检测结果进行反馈控制，由此控制输出 电压。