(57)【要約】【課題】従来のシリーズ電源回路においてダイオード整流時の負荷に電流の流れない時間帯（順回復時間，逆回復時間、印加電圧微小領域時間帯）に、補助電源回路を設けて負荷に欠落した電流を流し込むようにする。【解決手段】従来の半波整流コンデンサ・インプット回路１００に並列に補助電源回路ＳＣを追加することで今まで欠落していた電流を負荷に補填することができる。ＳＣ回路はメイン電源回路の整流とＳＣ回路の整流を可能とさせるため、メイン回路側にインピーダンスマッチング用素子Ｚ１を挿入、両回路の整流が可能となる値に設定することで成立する。補助電源回路に交流の位相をかえるためのコイルＩＬを挿入することでさらに効果はあがる。上記発明一実施例である半波整流回路では、リップルのピークツーピークで４６％の改善がみられた。【選択図】図１
2006288180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源に接続されたトランスＴの二次側の一方点０１にダイオードＤ０のアノード側が接続され、該ダイオードのカソード側に負荷Ｌが接続され、負荷に並列に接続されたコンデンサＣ０とからなる、シリーズ電源回路において、  上記ダイオードＤ０のアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１と逆流防止用ダイオードＤ２を直列に接続し、整流用ダイオードＤ１と逆流防止用ダイオードＤ２との接続点ｂと上記トランスの二次側の他方点０２との間にコンデンサＣ１と前記ダイオードＤ０のカソードと負荷Ｌとの間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源回路。
【請求項２】
前記トランスＴの二次側の一方点０１と前記整流用ダイオードＤ１との間に、整流用ダイオードＤ１に流れる交流波形の位相をずらせるためのコイルＩＬを設けた事を特徴とする請求項１に記載の補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源回路。
【請求項３】
前記インピーダンス整合用素子Ｚ１として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源回路。
【請求項４】
商用電源に接続されたセンタータップ型トランスＴの二次側の点０１にダイオードＤ０ａのアノード側が接続され、該ダイオードのカソード側に負荷Ｌが接続され、該負荷に並列に接続されたコンデンサＣ０と、  前記トランスの二次側の点０２にダイオードＤ０ｂのアノード側が接続され、該ダイオードのカソード側に前記負荷Ｌが接続されたセンタータップ型の、シリーズ電源回路において、  上記ダイオードＤ０ａのアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａとの接続点ｂａと上記トランスの二次側中点０Ｃとの間にコンデンサＣ１ａと前記ダイオードＤ０ａのカソードと負荷Ｌとの間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣａと、  上記ダイオードＤ０ｂのアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂとの接続点ｂｂと上記トランスの二次側中点０Ｃとの間にコンデンサＣ１ｂと前記ダイオードＤ０ｂのカソードと負荷Ｌとの間に、前記インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣｂと、を含むことを特徴とする補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源センタータップ型整流回路。
【請求項５】
前記トランスＴの二次側０１と前記整流用ダイオードＤ１ａとの間に、整流用ダイオードＤ１ａに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌａと、  該トランスＴの二次側０２と前記整流用ダイオードＤ１ｂとの間に、整流用ダイオードＤ１ｂに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌｂとを備えたこと、を特徴とする請求項４記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源センタータップ型整流回路。
【請求項６】
前記インピーダンス整合用素子Ｚ１として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項４若しくは請求項５に記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源センタータップ型整流回路。
【請求項７】
商用電源に接続されたトランスＴの二次側の一方点Ｏ１にダイオードＤ０１とダイオードＤ０２が接続され、該ダイオードＤ０１のカソード側に負荷Ｌが接続され負荷に並列に接続されたコンデンサＣ０と、前記トランスＴの二次側の他方点Ｏ２にダイオードＤ０３とダイオードＤ０４が接続され、該ダイオードＤ０３のカソード側に負荷Ｌが接続され、負荷に並列に接続された前記コンデンサＣ０と、からなる全波整流型のブリッジ型整流回路において  前記ダイオードＤ０１のアノード側と負荷Ｌとの間に、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａとの接続点ｂａと前記コンデンサＣ０の負極側との間にコンデンサＣ１ａと前記ダイオードＤ０１のカソードと負荷Ｌとの間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣａと、  前記ダイオードＤ０３のアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂとの接続点ｂｂと上記コンデンサＣ０の負極側との間にコンデンサＣ１ｂと、前記ダイオードＤ０３のカソードと負荷Ｌとの間に、前記インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣｂと、を含むことを特徴とするシリーズ電源ブリッジ型整流回路。
【請求項８】
前記トランスＴの二次側０１と前記整流用ダイオードＤ１ａとの間に整流用ダイオードＤ１ａに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌａと、  該トランスＴの二次側０２と前記整流用ダイオードＤ１ｂとの間に整流用ダイオードＤ１ｂに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌｂと、を備えたことを特徴とする請求項第７項記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源ブリッジ型整流回路。
【請求項９】
前記インピーダンス整合用素子Ｚ１として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項７若しくは請求項８に記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源ブリッジ型整流回路。
【請求項１０】
負荷Ｌ１と負荷Ｌ２の直列体に負荷Ｌ１に並列に接続されたコンデンサＣ０ａと、負荷Ｌ２に並列に接続されたコンデンサＣ０ｂに、商用電源に接続された中点付きトランスＴの二次側の一方点０１と二次側の他方点０２間に接続されたダイオードＤ０１、Ｄ０２、Ｄ０３，Ｄ０４からなる全波整流回路Ｂと該回路Ｂのプラス出力は負荷Ｌ１の一方に接続し、該回路Ｂのマイナス出力は負荷Ｌ２の他方に接続し、前記トランスの中点０Ｃは負荷Ｌ１と負荷Ｌ２の接続点中点に接続されたシリーズ電源中点付ブリッジ型整流回路において、前記トランスの二次側の一方点０１と負荷Ｌ１との間に、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａとの接続点ｂａと前記コンデンサＣ０ａの負極側との間にコンデンサＣ１ａと前記全波整流回路Ｂのプラス出力と負荷Ｌ１との間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣａと、前記トランスの二次側の他方点０２と負荷Ｌ２の負極側との間に、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂを直列に接続し、この直列体のカソード側がトランスの他方点０２に接続され、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂとの接続点ｂｂと、前記コンデンサＣ０ｂの正極側との間にコンデンサＣ１ｂと、前記全波整流回路Ｂのマイナス出力と負荷Ｌ２の負極側との間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ２を備えた補助整流回路ＳＣｂと、を含むことを特徴とするシリーズ電源中点付ブリッジ型整流回路。
【請求項１１】
前記トランスＴの二次側の一方点０１と前記整流用ダイオードＤ１ａとの間に、整流用ダイオードＤ１ａに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌａと、  該トランスＴの二次側の他方点０２と前記整流用ダイオードＤ１ｂとの間に、整流用ダイオードＤ１ｂに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌｂと、を備えたことを特徴とする請求項１０記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源中点付ブリッジ型整流回路。
【請求項１２】
前記インピーダンス整合用素子Ｚ１、Ｚ２として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項１０若しくは請求項１１に記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源中点付ブリッジ型整流回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は交流を直流に変換するシリーズ電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】図７に、従来のシリーズ電源半波整流回路以下コンデンサ・インプット回路と言うこともある。このシリーズ電源半波整流回路１００は、商用電源に接続されたトランスＴの二次側の一方点０１にダイオードＤ０のアノード側が接続され、該ダイオードＤ０のカソード側に負荷Ｌが接続され、負荷Ｌに並列に接続されたコンデンサＣ０とからなる。【０００３】図７のシリーズ電源半波整流回路において，トランスＴの二次側の一方点０１がプラスになりコンデンサＣ０の電圧より高くなった時、ダイオードＤＯが整流をはじめコンデンサＣ０の充電と負荷Ｌに電流が供給される。コンデンサＣＯの電位がトランスＴの二次側より高くなるとダイオードは、整流を中止、負荷Ｌ側にはコンデンサＣ０が放電を開始する。これを毎サイクル繰り返しおこなう。しかし、ダイオードＤ０にはダイオード順回復時間，逆回復時間の存在とダイオードＤ０にかかる電圧とＣ０電圧との差がきわめて少ない時間帯とが存在する。したがって、この時間帯はダイオードＤ０の電流がきわめて少ないため、負荷に供給する電流が欠落する。  現在でもダイオードについて半導体メーカーが当該ダイオードに順回復時間が存在していることを明示していないため、何の疑問ももたずシリーズ電源回路を採用して現在に至っている。なお改良の対策と言えば後段に定電圧回路又はリップル改善回路を加えるのが現状である、しかしながら定電圧回路を用いても欠落している電流を補うのは基本的に難しい。【０００４】なお、図７は従来のシリーズ電源半波整流のコンデンサ・インプット回路だが，シリーズ電源回路は、例えば図４全波整流回路（センタータップ型）、図５全波整流回路（ブリッジ型）、図６中点付整流回路（ブリッジ型）のようなものがある、またシリーズ電源チョーク・インプット回路も同様で、補助整流回路ＳＣのインピーダンス調整用素子Ｚ１がコイル使用と考えればよい。これらの回路はすべが動作原理、と作用は同一である。【特許文献１】特開平０７−１３１３１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  図８は従来の半波整流コンデンサ・インプット回路のダイオードＤ０の整流波形とリップル波形を示す。以下、この図に基づいて本発明が解決しようとする課題を説明する。図における、Ｈａ点は、リップルの谷間においてコンデンサ放電からダイオード整流に切り替わるときダイオードはそのダイオードの持っている順回復時間（電圧がかかっても電流の流れない時間）＋印加微小電圧状態で低インピーダンスのコンデンサ充電時間と必要負荷電流供給に到達するまでの時間、すなわち、例えば約数１００μｓの電流欠落が理論的に存在する。Ｈｂ点では、ダイオードにかかる電圧が小さくなり、負荷電流より整流電流が下がる時間＋ダイオードの逆回復時間（負荷側から見るとショート状態）が存在し、この間、負荷には電流が供給されないことになる。従って、Ｈａ、Ｈｂ点は負荷電流が流れない時間帯が存在することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、商用電源に接続されたトランスＴの二次側の一方点０１にダイオードＤ０のアノード側が接続され、該ダイオードのカソード側に負荷Ｌが接続され、負荷に並列に接続されたコンデンサＣ０とからなる、シリーズ電源回路において、  上記ダイオードＤ０のアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１と逆流防止用ダイオードＤ２を直列に接続し、整流用ダイオードＤ１と逆流防止用ダイオードＤ２との接続点ｂと上記トランスの二次側の他方点０２との間にコンデンサＣ１と前記ダイオードＤ０のカソードと負荷Ｌとの間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源回路である。【０００７】上記の請求項１に記載の発明の作用は、まず従来回路のＤ０に流れる電流と等価の電流がＤ１で整流されＣ１に充電される、次にＤ０にかかる電圧がなくなり、Ｃ０の放電電流が流れる時、Ｃ１に蓄えられた電流は逆流防止用ダイオードＤ２を通して流れ、Ｃ０の電圧が下がっても負荷Ｌに流れ、ダイオードの順回復時間帯と逆回復時間帯の電流の流れない時間帯をもカバーする。詳しく説明すると、〔図８〕は、従来のシリーズ電源半波整流回路、図７の波形図、ダイオードの持っている順回復時間Ｈａ点，逆回復時間Ｈｂ点、ダイオードの整流開始、終了時での負荷電流が欠落する、時間帯を示す。〔図９〕は本発明の補助整流回路ＳＣを付加した、シリーズ電源半波整流回路、図２の波形図、コンピュータ解析の逆流防止用ダイオードＤ２の波形ＨＤ２となる。今まで欠落していた電流が完全に充填され、これらを補うことでＨＤ０の順回復時間帯Ｈａ点をＨａａ点に、逆回復時間帯Ｈｂ点をＨｂｂ点に押し上げる、なお整流素子はショットキ・バリヤ・ダイオードを使用することで、ノイズのない完璧なシリーズ電源半波整流回路が出来上がる。〔図９〕のリップル波形Ｖａで比較すると補助回路付は従来回路に比べＰ−Ｐで４Ｖが２．１５Ｖに減り本発明半波整流回路で４６％の改善がみられる、これだけ改善が得られるとノイズ対策用のリップルフィルターレスの可能性が十分考えられる。【０００８】上記の請求項１による発明の回路について、効率をさらに上げるため、前記トランスＴの二次側Ｔｂの一方点０１と前記整流用ダイオードＤ１との間に、整流用ダイオードＤ１に流れ込む交流波形の位相をずらせるためのコイルＩＬを設けたものが請求項２に記載の補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源回路。【０００９】上記作用は、図１の回路と同じ作用がえられるが、コイルＩＬを入れることで整流用ダイオードＤ１に加わる交流波形の電圧が位相遅れにより、より長くなるので、その分Ｃ１に蓄えられる電流が大きく逆流防止用ダイオードＤ２から流れ出る電流もおおきくなりリップルの効率が上昇する。【００１０】本発明図１，図２の選択肢として、前記インピーダンス整合用素子Ｚ１として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源回路。【００１１】上記作用は、図１の回路において整流用ダイオー���ＤＩに電流を流すため、従来回路のインピーダンスと補助整流回路ＳＣのインピーダンスをマッチングさせるための素子なので、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつでインピーダンスを設定出来れば成り立つ。【００１２】  図４は他の実施例を示すものである、この実施例は、回路構成がセンタータップ型になり、商用電源に接続されたセンタータップ型トランスＴの二次側の点０１にダイオードＤ０ａのアノード側が接続され、該ダイオードのカソード側に負荷Ｌが接続され、該負荷に並列に接続されたコンデンサＣ０と、  前記トランスの二次側の点０２にダイオードＤ０ｂのアノード側が接続され、該ダイオードのカソード側に前記負荷Ｌが接続されたセンタータップ型の、シリーズ電源回路において、  上記ダイオードＤ０ａのアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａとの接続点ｂａと上記トランスの二次側中点０Ｃとの間にコンデンサＣ１ａと前記ダイオードＤ０ａのカソードと負荷Ｌとの間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣａと、  上記ダイオードＤ０ｂのアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂとの接続点ｂｂと上記トランスの二次側中点０Ｃとの間にコンデンサＣ１ｂと前記ダイオードＤ０ｂのカソードと負荷Ｌとの間に、前記インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣｂと、を含むことを特徴とする補助整流回路ＳＣを含むことを特徴とするシリーズ電源センタータップ型整流回路である。【００１３】上記回路の作用は、図１の回路と同じ作用により同様の効果が得られ、半波整流回路がセンタータップ型回路となり、違いはインピーダンス整合用の素子Ｚ１が補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂで共有して使用できる。【００１４】本発明は、センタータップ型の図４をさらに効率を上げるため、前記トランスＴの二次側０１と前記整流用ダイオードＤ１ａとの間に、整流用ダイオードＤ１ａに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌａと、  該トランスＴの二次側０２と前記整流用ダイオードＤ１ｂとの間に、整流用ダイオードＤ１ｂに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌｂとを備えたこと、を特徴とする請求項４記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源センタータップ型整流回路である。【００１５】上記回路の作用は、図１の回路と同じ作用により同様の効果が得られる。【００１６】  本発明は、センタータップ型回路の選択肢前記インピーダンス整合用素子Ｚ１として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項４若しくは請求項５に記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源センタータップ型整流回路。【００１７】上記作用は、図１の回路と同じ選択肢により同様の効果が得られる。【００１８】    図５は、回路構成がブリッジ型になり、商用電源に接続されたトランスＴの二次側の一方点Ｏ１にダイオードＤ０１とダイオードＤ０２が接続され、該ダイオードＤ０１のカソード側に負荷Ｌが接続され負荷に並列に接続されたコンデンサＣ０と、前記トランスＴの二次側の他方点Ｏ２にダイオードＤ０３とダイオードＤ０４が接続され、該ダイオードＤ０３のカソード側に負荷Ｌが接続され、負荷に並列に接続された前記コンデンサＣ０と、からなる全波整流型のブリッジ型整流回路において  前記ダイオードＤ０１のアノード側と負荷Ｌとの間に、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａとの接続点ｂａと前記コンデンサＣ０の負極側との間にコンデンサＣ１ａと前記ダイオードＤ０１のカソードと負荷Ｌとの間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣａと、  前記ダイオードＤ０３のアノード側と負荷Ｌとの間に整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂとの接続点ｂｂと上記コンデンサＣ０の負極側との間にコンデンサＣ１ｂと、前記ダイオードＤ０３のカソードと負荷Ｌとの間に、前記インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣｂと、を含むことを特徴とするシリーズ電源ブリッジ型整流回路である。【００１９】上記回路の作用は、図１の回路と同じ作用により同様の効果が得られ、半波整流回路がブリッジ型整流回路なり、違いはインピーダンス整合用の素子Ｚ１が補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂで共有して使用できる。【００２０】本発明は、ブリッジ型整流回路の図５をさらに効率を上げるため  前記トランスＴの二次側０１と前記整流用ダイオードＤ１ａとの間に整流用ダイオードＤ１ａに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌａと、  該トランスＴの二次側０２と前記整流用ダイオードＤ１ｂとの間に整流用ダイオードＤ１ｂに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌｂと、を備えたことを特徴とする請求項第７項記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源ブリッジ型整流回路である。【００２１】上記作用は、図１の回路と同じ作用により同様の効果が得られる。【００２２】  本発明はブリッジ型整流回路の選択肢前記インピーダンス整合用素子Ｚ１として、前記インピーダンス整合用素子Ｚ１として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項７若しくは請求項８に記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源ブリッジ型整流回路である。【００２３】上記作用は、図１の回路と同じ選択肢により同様の効果が得られる。【００２４】図６は、回路構成が中点付ブリッジ型になり負荷Ｌ１と負荷Ｌ２の直列体に負荷Ｌ１に並列に接続されたコンデンサＣ０ａと、負荷Ｌ２に並列に接続されたコンデンサＣ０ｂに、商用電源に接続された中点付きトランスＴの二次側の一方点０１と二次側の他方点０２間に接続されたダイオードＤ０１、Ｄ０２、Ｄ０３，Ｄ０４からなる全波整流回路Ｂと該回路Ｂのプラス出力は負荷Ｌ１の一方に接続し、該回路Ｂのマイナス出力は負荷Ｌ２の他方に接続し、前記トランスの中点０Ｃは負荷Ｌ１と負荷Ｌ２の接続点中点に接続されたシ��ーズ電源中点付ブリッジ型整流回路において、前記トランスの二次側の一方点０１と負荷Ｌ１との間に、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａを直列に接続し、整流用ダイオードＤ１ａと逆流防止用ダイオードＤ２ａとの接続点ｂａと前記コンデンサＣ０ａの負極側との間にコンデンサＣ１ａと前記全波整流回路Ｂのプラス出力と負荷Ｌ１との間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ１を備えた補助整流回路ＳＣａと、前記トランスの二次側の他方点０２と負荷Ｌ２の負極側との間に、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂを直列に接続し、この直列体のカソード側がトランスの他方点０２に接続され、整流用ダイオードＤ１ｂと逆流防止用ダイオードＤ２ｂとの接続点ｂｂと、前記コンデンサＣ０ｂの正極側との間にコンデンサＣ１ｂと、前記全波整流回路Ｂのマイナス出力と負荷Ｌ２の負極側との間に、インピーダンス整合用の素子Ｚ２を備えた補助整流回路ＳＣｂと、を含むことを特徴とするシリーズ電源中点付ブリッジ型整流である。【００２５】上記回路の作用は、図１の回路と同じ作用により同様の効果が得られ、半波整流回路が中点付ブリッジ型整流回路なり、違いはインピーダンス整合用の素子Ｚ１、Ｚ２が独立し、補助整流回路もＳＣａ、ＳＣｂが独立する。【００２６】本発明は、中点付ブリッジ型整流回路の図６をさらに効率を上げるため前記トランスＴの二次側の一方点０１と前記整流用ダイオードＤ１ａとの間に、整流用ダイオードＤ１ａに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌａと、  該トランスＴの二次側の他方点０２と前記整流用ダイオードＤ１ｂとの間に、整流用ダイオードＤ１ｂに流れる交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌｂと、を備えたことを特徴とする請求項１０記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源中点付ブリッジ型整流回路である。【００２７】上記作用は、図１の回路と同じ作用により同様の効果が得られる。【００２８】本発明は、中点付ブリッジ型整流回路の選択肢前記インピーダンス整合用素子Ｚ１、Ｚ２として、ダイオード若しくは抵抗若しくはコイルのいずれかのひとつから選択された素子からなることを特徴とする請求項１０若しくは請求項１１に記載の補助整流回路ＳＣａ、ＳＣｂを含むことを特徴とするシリーズ電源中点付ブリッジ型整流回路である。【００２９】上記作用は、図１の回路と同じ選択肢により同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００３０】上記の説明のように、この発明によれば従来のシリーズ電源回路で、ダイオードの整流開始時、終了時に発生していた、負荷への電流欠落は、補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源回路が負荷への電流欠落を補填することで、理想の交流入力直流出力変換回路完成される。ＣＤ時代の２０μｓを人間の脳が判断する時世で、オーディオ用電源等で、数１００μｓの欠落を埋めることで、理想電源が完成され、完璧な第２世代シリーズ電源回路となりうる。またマイコン電源としての利用可能性も出てくる。
【発明を実施するための最良の形態】以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。【００３１】（第１の実施形態）図１は、発明案の第１の実施形態による補助整流回路を付加したシリーズ電源回路の半波整流回路構成図である。図１において、従来型シリーズ電源半波整流回路図７と同じ構成要素には同じ符号が付してある。【００３２】図１に示すように、この実施形態は図７に示す従来の回路に整流用ダイオードＤ１、逆流防止用ダイオードＤ２、コンデンサＣ１、インピーダンスマッチング用素子Ｚ１からなる補助整流回路ＳＣが付加されている。【００３３】補助電源回路の整流用ダイオードＤＩに電流を流すためには従来回路の整流ダイオードＤ０＋インピーダンスマッチング用素子Ｚ１と補助電源回路（整流用ダイオードＤ１、逆流防止用ダイオードＤ２、コンデンサＣ１、）のインピーダンスが等価にならないと、整流ダイオードＤＩに電流は流れない、パラメーターが多いので各定数素子の定数設定はスパイスを使用したコンピュータ設計で定数をきめるのが望ましい。【００３４】図９は、補助電源回路の整流ダイオードＤＩに電流が流れコンデンサＣ１，に蓄えられた電流が逆流防止用Ｄ２を通してＣ０と負荷Ｌに流れる，逆流防止用ダイオードＤ２の電流波形とリップル波形、逆流防止用ダイオードＤ２の電流が流れることで従来回路では電流の流れ得ない時間帯を埋めることで、リップル波形が大幅に改善される。【００３５】（第２の実施形態）図２は、本発明の第２の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするコンデンサ・インプット回路半波整流回路に交流波形の位相をずらせるためにコイル１Ｌが付加された構成図である。図２において、第１の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路図１と同じ構成要素には同じ符号が付してある。【００３６】図２の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられるが、補助電源回路の整流ダイオードＤＩの前に交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌが付加されたことで整流ダイオードＤＩに加わる電圧が位相の遅れでより長くかかり、その分整流ダイオードＤ１の整流電流が大きく、Ｃ１の充電もおおきいため、逆流防止用ダイオードＤ２の放電電流も増加、結果的にリップルの改善が図１の回路より改善される。【００３７】（第３の実施形態）図３は、本発明の第１の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路構成図である。図１において、従来型シリーズ電源半波整流回路図７と同じ構成要素には同じ符号が付してある。【００３８】図３の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられる図３は、図１のインピーダンスマッチング用素子Ｚ１をダイオードＤ３に置き換えたものでＺ１の内容を示した、Ｚ１はインピーダンスマッチング用素子なので、抵抗、コイル、ダイオードいずれの素子でも可能である。【００３９】（第４の実施形態）図４は、本発明の第１の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路を全波波整流回路（センタータップ型）に置き変えた回路である、図４において従来型シリーズ電源半波整流回路図７と同じ構成要素には同じ符号が付してある。【００４０】図４の回路においても（第１の実施形態）と同じ作用により同様の効果がえられる、全波整流になるため補助電源回路がＳＣａ，ＳＣｂと２つになるが、インピーダンスマッチング用素子Ｚ１は共有でき、全波になる分リップルの効率も倍になる。【００４１】（第５の実施形態）図４は、本発明の第２の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路に交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌが付加された構成図を。図４全波整流回路（センタータップ型）に応用したものである。【００４２】したがって図４の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられる【００４３】（第６の実施形態）図４全波整流回路（センタータップ型）の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられる図４のインピーダンスマッチング用素子Ｚ１の内容を示した、Ｚ１はインピーダンスマッチング用素子なので、抵抗、コイル、ダイオードいずれの素子でも可能である。【００４４】（第７の実施形態）図５全波整流回路図（ブリッジ型）は、本発明の第１の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路をブリッジ整流回路に置き変えた回路である、図５において従来型シリーズ電源半波整流回路図７と同じ構成要素には同じ符号が付してある。【００４５】図５の回路においても（第１の実施形態）と同じ作用により同様の効果がえられる、ブリッジ整流になるため補助電源回路がＳＣａ，ＳＣｂと２つになるが、インピーダンスマッチング用素子Ｚ１は共有でき、両波になる分リップルの効率も倍になる。【００４６】（第８の実施形態）図５の回路においても、本発明の第２の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路に交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌが付加された構成図を。図５ブリッジ整流回路に応用したものである。【００４７】したがって図５全波整流回路図（ブリッジ型）の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられる【００４８】（第９の実施形態）図５全波整流回路図（ブリッジ型）の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられる図５のインピーダンスマッチング用素子Ｚ１の内容を示した、Ｚ１はインピーダンスマッチング用素子なので、抵抗、コイル、ダイオードいずれの素子でも可能である。【００４９】（第１０の実施形態）本発明図６は、第１の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路を中点付ブリッジ整流回路に置き変えた回路である、図６においても従来型シリーズ電源半波整流回路図７と同じ構成要素には同じ符号が付してある。【００５０】図６の回路においても（第１の実施形態）と同じ作用により同様の効果がえられる、中点付ブリッジ整流になるため補助電源回路がＳＣａ，ＳＣｂと２つになり，負荷も２つプラス、マイナス電源になる、インピーダンスマッチング用素子もＺ１，Ｚ２と２つになり、リップルの効率は（第１の実施形態）図１と同じである。【００５１】（第１１の実施形態）図６の回路においても、本発明の第２の実施形態による補助整流回路を含むことを特徴とするシリーズ電源半波整流回路に交流波形の位相をずらせるためのコイル１Ｌが付加された構成図を、図６中点付ブリッジ整流回路に応用したものである。【００５２】したがって図６の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられる【００５３】（第１２の実施形態）図６の回路においても、図１の回路と同じ作用により同様の効果がえられる図６のインピーダンスマッチング用素子Ｚ１の内容を示した、Ｚ１はインピーダンスマッチング用素子なので抵抗、コイル、ダイオードいずれの素子でも可能である。
【具体例】
【００５４】図７従来例、図２の本発明，に真空管ヒータ用５Ｖ  ２Ａ電源を設計した、スパイスを使用、コンピュータで素子の定数を決定する。トランスＴの２次側電圧７．０７Ｖ  ＩＬ＝０．１８ｍＨ、Ｌ＝２．０８Ω、Ｒ＝０．１Ω  Ｃ０，Ｃ１＝８，２００μＦ、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２＝ショットキ・バリヤ・ダイオード（２５Ａ  ４５Ｖ，定格）を挿入。
【００５５】図８，図９が上記回路の波形図である、図９の整流用ダイオードＤ０，Ｄ１，の整流波形ＨＤ０，ＨＤ１の整流波形、バランス良く流れているのが確認できる、ＩＬによる位相の遅れがＨＤ１波形で確認できる、Ｃ１に充電された電流が逆流防止用ダイオードＤ２を通して流れるＨＤ２波形、図８のＨａ，Ｈｂ点を図９Ｈａａ、Ｈｂｂ点に押し上げ、リップル波形Ｖａではピークツーピークで４６％の改善ができる。ちなみに、ＩＬがない時は４３％の改善になる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】オーディオ市場のアンプ電源，周辺機器ＳＡＣＤ、ＤＶＤ、コンピュータ電源、マイコン電源，一般電源装置
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】半波整流回路に補助電源回路を付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図２】半波整流回路に補助電源回路と交流位相調整用コイルを付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図３】半波整流回路に補助電源回路を付加しＺ１にダイオードを使用した本発明のシリーズ電源回路である。
【図４】全波整流回路（センタータップ型）に補助電源回路を付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図５】全波整流回路（ブリッジ型）に補助電源回路を付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図６】中点付（ブリッジ型）全波整流回路に補助電源回路を付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図７】半波整流回路（コンデンサ・インプット回路）。
【図８】半波整流回路のＤ０整流波形とリップル波形図。
【図９】本発明の半波整流回路に補助電源回路を付加したＤ０、Ｄ１、Ｄ２整流波形とリップル波形図である。
【符号の説明】
【００５８】Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ０ａ，Ｃ０ｂ，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ      電解コンデンサＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ、      ダイオードＩＬ，ＩＬ１，ＩＬ２      コイルＲ      抵抗Ｌ，Ｌ１，Ｌ２、    負荷抵抗Ｔ、    電源トランスＳＣ、ＳＣａ、ＳＣｂ    補助電源回路ＨＣ      リップル波形でのコンデンサ受け持ち期間ＨＤ      リップル波形でのダイオード整流受け持ち期間ＨＤ０    Ｄ０整流波形ＨＤ２    Ｄ２整流波形Ｖａ    リップル波形Ｈａ、Ｈａａ    ダイオード順回復時間帯と微小電圧帯域Ｈｂ、Ｈｂｂ    ダイオード逆回復時間帯と微小電圧帯域１００    半波整流コンデンサ・インプット回路
【図１】
2006288180.tif 000003
【図２】
2006288180.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006288180.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006288180.tif 000009
【図８】
2006288180.tif 000010
【図９】
2006288180.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月14日(2006.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006288180.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年5月15日(2006.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006288180.tif 000013
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2006288180.tif 000014
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2006288180.tif 000015
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
【図１】半波整流回路に補助電源回路を付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図２】半波整流回路に補助電源回路と交流位相調整用コイルを付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図３】（ａ）半波整流回路（ｂ）半波倍電圧整流回路に補助電源回路ＳＣ，ＳＣａ，ＳＣｂを付加しＺ１にダイオードを使用した本発明のシリーズ電源回路である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）全波整流回路（センタータップ型）に補助電源回路ＳＣａ，ＳＣｂを付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）全波整流回路（ブリッジ型）に補助電源回路ＳＣａ，ＳＣｂを付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図６】中点付（ブリッジ型）全波整流回路に補助電源回路ＳＣａ，ＳＣｂを付加した本発明のシリーズ電源回路である。
【図７】半波整流回路（コンデンサ・インプット回路）。
【図８】半波整流回路のＤ０整流波形とリップル波形図。
【図９】本発明の半波整流回路に補助電源回路を付加したＤ０、Ｄ１、Ｄ２整流波形とリップル波形図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ０ａ，Ｃ０ｂ，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ      電解コンデンサＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ０ａ，Ｄ０ｂ，Ｄ０１，Ｄ０２，Ｄ０３，Ｄ０４，Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ１ａ２，Ｄ１ｂ２，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ、      ダイオードＺ１，Ｚ２      インピーダンスマッチング素子（ダイオード，抵抗，コイル）ＩＬ，ＩＬ１，ＩＬ２      コイルＲ      抵抗Ｌ，Ｌ１，Ｌ２、      負荷抵抗Ｔ、      電源トランスＳＣ、ＳＣａ、ＳＣｂ      補助電源回路ＨＣ      リップル波形でのコンデンサ受け持ち期間ＨＤ      リップル波形でのダイオード整流受け持ち期間ＨＤ０      Ｄ０整流波形ＨＤ２      Ｄ２整流波形Ｖａ      リップル波形Ｈａ、Ｈａａ      ダイオード順回復時間帯と微小電圧帯域Ｈｂ、Ｈｂｂ      ダイオード逆回復時間帯と微小電圧帯域１００      半波整流コンデンサ・インプット回路