特許 7126962 力率改善回路およびそれを備える電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-19

(45)【発行日】2022-08-29

(54)【発明の名称】力率改善回路およびそれを備える電子機器

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/12 20060101AFI20220822BHJP

   H02M 3/155 20060101ALI20220822BHJP

【ＦＩ】

H02M7/12 Q

H02M3/155 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019011332

(22)【出願日】2019-01-25

(65)【公開番号】P2020120537

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】特許業務法人あーく特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高岡 慶一

【審査官】栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１５５８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５０５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０００７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０３８９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５１６４３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／１２

Ｈ０２Ｍ ３／１５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一組のリアクタ、ダイオードおよびスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ駆動によって前記リアクタに三角波状に電流を流し、入力交流電流の平均値が正弦波になるように制御する力率改善回路であって、
前記入力交流電流を検出する電流センサと、
前記電流センサによって検出される前記入力交流電流のピーク・トゥ・ピークの値に基づいて、前記スイッチ素子のスイッチング周波数を調整する制御部とを含み、
前記制御部は、前記ピーク・トゥ・ピークの値を適正範囲の上限値および下限値と比較し、前記ピーク・トゥ・ピークの値が前記適正範囲内となるように前記スイッチ素子のスイッチング周波数を調整することを特徴とする力率改善回路。

【請求項2】

請求項１に記載の力率改善回路であって、
前記制御部は、前記ピーク・トゥ・ピークの値が前記適正範囲の上限値よりも大きい場合は前記スイッチ素子のスイッチング周波数を上げ、前記ピーク・トゥ・ピークの値が前記適正範囲の下限値よりも小さい場合は前記スイッチ素子のスイッチング周波数を下げることを特徴とする力率改善回路。

【請求項3】

商用電源から供給されるＡＣ電流をＤＣ電流に変換するスイッチング電源回路を有する電子機器であって、
前記スイッチング電源回路は、請求項１または２に記載の力率改善回路を搭載していることを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、力率改善回路（以下、ＰＦＣ回路）およびそれを備える電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの電子機器は、商用電源から供給されるＡＣ（交流）電流をスイッチング電源回路によりＤＣ（直流）電流に変換して利用している。この場合、スイッチング電源回路からは入力周波数（商用電源の周波数）の整数倍の周波数を有する高調波電流成分が発生し、この高調波電流成分が商用電源側に流出すると送電設備などに悪影響を及ぼす。このため、国内外において高調波電流規制値が設けられており、電子機器はこの規制値を超える高調波電流成分を発生させないための対策が要求される。高調波電流成分の規制対策として利用されるのがＰＦＣ回路である。ＰＦＣ回路は、入力されるＡＣ電流を正弦波に近づける（力率を改善する）ことで、高調波電流成分を抑制する作用を有する。

【0003】

ＰＦＣ回路の基本動作は、例えば、特許文献１に開示があるように、リアクタ（コイル）に三角波状に電流を流し、電流の平均値が正弦波になるように制御するというものである。ＰＦＣ回路は、スイッチ素子（トランジスタ）、ダイオード、リアクタを含むように構成されており、スイッチ素子を所定のスイッチング周波数でＯＮ／ＯＦＦすることにより、リアクタに流れる電流（入力ＡＣ電流）が図５に示す形状の波形（多数の三角波が連なって近似的に正弦波となる形状の波形）となる。尚、ＰＦＣ回路には臨界モードと連続モードとがあるが、図５の波形は連続モードのＰＦＣ回路における波形を示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－３２７３６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図５に示すように、ＰＦＣ回路を動作させている時の入力ＡＣ電流の波形は三角波が連なった形状となっており、この入力ＡＣ電流のピーク・トゥ・ピークが、ＰＦＣ回路における雑音端子電圧となる。すなわち、ＰＦＣ回路の雑音端子電圧を小さくするためには、入力ＡＣ電流のピーク・トゥ・ピークを小さくすればよい。ＰＦＣ回路を備える電子機器では、この雑音端子電圧も規格値を超えないように抑える必要がある。尚、入力ＡＣ電流のピーク・トゥ・ピークは、入力ＡＣ電圧の電圧上昇時は各三角波の電流上昇領域における電流幅（図６参照）がこれに相当し、電圧下降時は各三角波の電流下降領域における電流幅がこれに相当する。

【0006】

入力ＡＣ電流のピーク・トゥ・ピークを小さくするには、ＰＦＣ回路におけるスイッチング周波数を上げるか、または、リアクタのインダクタンスを上げるかの２つの方法がある。但し、リアクタに使用されるコイルはインダクタンスのばらつきが大きいため、従来のＰＦＣ回路では、インダクタンスのばらつきを考慮して、余裕を持ってスイッチング周波数を設定する必要があった。すなわち、従来のＰＦＣ回路では、スイッチング周波数を高めに設定せざるを得なかった。しかしながら、スイッチング周波数が高いと、スイッチング損失が増大し、ＰＦＣ回路の効率が低下するといった問題が生じる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、雑音端子電圧を確実に規格値内に抑えながら、スイッチング損失の増大による効率低下を抑制できるＰＦＣ回路およびそれを備える電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様である力率改善回路は、少なくとも一組のリアクタ、ダイオードおよびスイッチ素子を含み、前記スイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ駆動によって前記リアクタに三角波状に電流を流し、入力交流電流の平均値が正弦波になるように制御する力率改善回路であって、前記入力交流電流を検出する電流センサと、前記電流センサによって検出される前記入力交流電流のピーク・トゥ・ピークの値に基づいて、前記スイッチ素子のスイッチング周波数を調整する制御部とを含み、前記制御部は、前記ピーク・トゥ・ピークの値を適正範囲の上限値および下限値と比較し、前記ピーク・トゥ・ピークの値が前記適正範囲内となるように前記スイッチ素子のスイッチング周波数を調整することを特徴としている。

【0009】

上記の構成によれば、力率改善回路の入力交流電流におけるピーク・トゥ・ピークを適正範囲の上限値および下限値と比較し、ピーク・トゥ・ピークが適正範囲内となるようにスイッチ素子のスイッチング周波数を調整することで、雑音端子電圧を確実に規格値内に抑えながら、スイッチング損失の増大による効率低下を抑制できる最適なスイッチング周波数への調整が可能となる。

【0010】

また、上記力率改善回路では、前記制御部は、前記ピーク・トゥ・ピークの値が前記適正範囲の上限値よりも大きい場合は前記スイッチ素子のスイッチング周波数を上げ、前記ピーク・トゥ・ピークの値が前記適正範囲の下限値よりも小さい場合は前記スイッチ素子のスイッチング周波数を下げる構成とすることができる。

【0011】

また、上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様である電子機器は、商用電源から供給される交流電流を直流電流に変換するスイッチング電源回路を有する電子機器であって、前記スイッチング電源回路は、上記記載の力率改善回路を搭載していることを特徴としている。

【発明の効果】

【0012】

本発明の力率改善回路および電子機器は、入力交流電流におけるピーク・トゥ・ピークが適正範囲内となるようにスイッチ素子のスイッチング周波数を調整することで、雑音端子電圧を確実に規格値内に抑えながら、スイッチング損失の増大による効率低下を抑制できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態１に係るＰＦＣ回路を搭載したスイッチング電源回路の概略構成を示す回路図である。

【図2】図１のスイッチング電源回路の動作時における電流経路を示す図であり、（ａ）はスイッチ素子がＯＮとなる期間の電流経路、（ｂ）はスイッチ素子がＯＦＦとなる期間の電流経路を示す。

【図3】図１のＰＦＣ回路における動作を示すフローチャートである。

【図4】実施の形態２に係るＰＦＣ回路を搭載したスイッチング電源回路の概略構成を示す回路図である。

【図5】連続モードのＰＦＣ回路における入力交流電圧および入力交流電流の波形図である。

【図6】図５に示す入力交流電流におけるピーク・トゥ・ピークを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係るＰＦＣ回路を搭載したスイッチング電源回路１０の概略構成を示す回路図である。本実施の形態１に係るスイッチング電源回路１０は、入力されるＡＣ電流をＤＣ電流に変換して出力するものであり、ＰＦＣ回路（力率改善回路）としてトーテムポール型ブリッジレス回路を備えるものとして例示されている。また、本実施の形態１に係るＰＦＣ回路は、リアクタに連続的に電流を流す連続モードで動作するものである。

【0015】

スイッチング電源回路１０は、図１に示すように、リアクタＬ１、スイッチ素子Ｓ１およびＳ２、ダイオードＤ１～Ｄ４、平滑コンデンサＣ１、電流センサＡ１および制御部１１を備えている。具体的には、スイッチング電源回路１０は以下の構成を有している。

【0016】

スイッチング電源回路１０の一方の入力端子ｉｎ１はノードｎ１に接続されており、入力端子ｉｎ１とノードｎ１との間には、リアクタＬ１と電流センサＡ１とが直列に接続されている。スイッチング電源回路１０の他方の入力端子ｉｎ２はノードｎ２に接続されている。また、一方の出力端子ｏｕｔ１はノードｎ５を介してノードｎ３に接続されており、他方の出力端子ｏｕｔ２はノードｎ６を介してノードｎ４に接続されている。ノードｎ５とノードｎ６との間には平滑コンデンサＣ１が接続されている。

【0017】

ノードｎ１とノードｎ３との間には、スイッチ素子Ｓ１とダイオードＤ１とが並列に接続されており、ダイオードＤ１はノードｎ１からノードｎ３に向かう方向を順方向としている。ノードｎ１とノードｎ４との間には、スイッチ素子Ｓ２とダイオードＤ２とが並列に接続されており、ダイオードＤ２はノードｎ４からノードｎ１に向かう方向を順方向としている。ノードｎ２とノードｎ３との間には、ダイオードＤ３がノードｎ２からノードｎ３に向かう方向を順方向として接続されている。ノードｎ２とノードｎ４との間には、ダイオードＤ４がノードｎ４からノードｎ２に向かう方向を順方向として接続されている。

【0018】

さらに、スイッチング電源回路１０は、制御部１１を備えている。制御部１１には電流センサＡ１からリアクタＬ１を流れる電流（リアクタ電流）が入力され、制御部１１は、このリアクタ電流に基づいてスイッチ素子Ｓ１またはＳ２のスイッチング周波数を制御する。尚、電流センサＡ１により検出されるリアクタ電流は、ＰＦＣ回路の入力ＡＣ電流でもある。また、電流センサＡ１は、リアクタ電流が検出できればその配置箇所は限定されるものではなく、図１に示すａ１またはａ２の位置に電流センサＡ１が配置されていてもよい。

【0019】

図１に示すスイッチング電源回路１０においては、リアクタＬ１、スイッチ素子Ｓ１およびＳ２、ダイオードＤ１～Ｄ４、電流センサＡ１および制御部１１によってＰＦＣ回路が構成されている。このＰＦＣ回路の基本動作は、スイッチ素子Ｓ１またはＳ２の周期的なＯＮ／ＯＦＦによって行われる。すなわち、スイッチング電源回路１０の入力電圧は交流（ＡＣ）であり、入力電圧が正の場合はスイッチ素子Ｓ２がＯＮ／ＯＦＦされ（スイッチ素子Ｓ１は常にＯＦＦ）、入力電圧が負の場合はスイッチ素子Ｓ１がＯＮ／ＯＦＦされる（スイッチ素子Ｓ２は常にＯＦＦ）。また、特許請求の範囲に記載の“一組のリアクタ、ダイオードおよびスイッチ素子”には、入力電圧が正の場合はリアクタＬ１、スイッチ素子Ｓ２、およびダイオードＤ１がこれに相当し、入力電圧が負の場合はリアクタＬ１、スイッチ素子Ｓ１、およびダイオードＤ３がこれに相当する。

【0020】

以下、入力電圧が正の場合を例にとり、ＰＦＣ回路の基本動作を説明する。尚、入力電圧が負の場合は、スイッチ素子Ｓ２およびダイオードＤ１，Ｄ４の役割がスイッチ素子Ｓ１およびダイオードＤ２，Ｄ３に切り替わるのみであって、基本動作は同じである。

【0021】

ＰＦＣ回路においてスイッチ素子Ｓ２がＯＮとなる期間は、図６における三角波の電流上昇期間(1)に対応する。この時のＰＦＣ回路には、図２（ａ）に示すように、負荷がリアクタＬ１のみのループができ、このループに電流が流れることでリアクタＬ１にエネルギがチャージされる。すなわち、スイッチ素子Ｓ２のＯＮ期間は、入力端子ｉｎ１、リアクタＬ１、スイッチ素子Ｓ２、ダイオードＤ４および入力端子ｉｎ２を繋ぐように電流ループが形成される。

【0022】

一方、ＰＦＣ回路においてスイッチ素子Ｓ２がＯＦＦとなる期間は、図６における三角波の電流下降期間(2)に対応する。スイッチ素子Ｓ２がＯＦＦとされた時、リアクタＬ１の電流は直ぐには０Ａとならず、図２（ｂ）に示すように、電流を流し続けようとする起電力が発生して出力側に電流が流れる（リアクタＬ１にチャージされたエネルギが２次側に出力される）。すなわち、スイッチ素子Ｓ２のＯＦＦ期間は、入力端子ｉｎ１、リアクタＬ１、ダイオードＤ１、平滑コンデンサＣ１、ダイオードＤ４および入力端子ｉｎ２を繋ぐように電流ループが形成される。

【0023】

スイッチ素子Ｓ２のＯＮ／ＯＦＦは、制御部１１から与えられるスイッチング信号（ベース電流）によって切り替えられる。本実施の形態１に係るＰＦＣ回路は、このスイッチング信号の周波数（スイッチング周波数）を、リアクタ電流のピーク・トゥ・ピークに応じて調整することを特徴する。以下、スイッチング周波数の調整手法を、図３のフローチャートを参照して説明する。尚、ここでの説明も入力電圧が正の場合を例示する。

【0024】

まず、ＰＦＣ回路の動作が開始されると、制御部１１は、電流センサＡ１から入力されるリアクタ電流のピーク・トゥ・ピークの値を測定する（ＳＴ１）。この測定は、入力ＡＣ電圧の上昇時はスイッチ素子Ｓ２のＯＮ期間におけるリアクタ電流の上昇幅を測定し、入力ＡＣ電圧の下降時はスイッチ素子Ｓ１のＯＮ期間におけるリアクタ電流の下降幅を測定する。また、図５にも示されているように、リアクタ電流のピーク・トゥ・ピークの値は入力ＡＣ電圧の位相によって異なっているため、ＳＴ１におけるピーク・トゥ・ピークの値の測定は、入力ＡＣ電圧の決まった位相で行われる必要がある。好適には、ピーク・トゥ・ピークが最も大きくなる正弦波の“節”の部分で測定されることが望ましい。尚、正弦波の“節”の部分でピーク・トゥ・ピークを測定するためには、入力ＡＣ電圧が０Ｖとなった直後のピーク・トゥ・ピークを測定すればよい。

【0025】

次いで、制御部１１は、ＳＴ１で測定したピーク・トゥ・ピークの値が適正範囲内の値であるか否かを判定し、適正範囲内でなければ適正範囲内となるようにスイッチ素子Ｓ２のスイッチング周波数を調整する。ここでの適正範囲とは、ＰＦＣ回路における雑音端子電圧が規格値を超えない目安となる範囲であり、その上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎが制御部１１のメモリに予め格納されている。

【0026】

この調整のため、制御部１１は、ＳＴ１で測定したピーク・トゥ・ピークの値が適正範囲の上限値Ｐｍａｘ以下であるか否かを判定する（ＳＴ２）。ピーク・トゥ・ピークの値が上限値Ｐｍａｘよりも小さければ雑音端子電圧が規格値を超えることが無く、ピーク・トゥ・ピークの値が上限値Ｐｍａｘよりも大きければ雑音端子電圧が規格値を超える可能性がある。但し、実際には、上限値Ｐｍａｘは多少の余裕を持たせた値として設定されるものであり、ピーク・トゥ・ピークの値が上限値Ｐｍａｘよりも大きくなった時点で直ちに雑音端子電圧が規格値を超えるわけではない。また、ピーク・トゥ・ピークの値が上限値Ｐｍａｘよりも小さければ雑音端子電圧が規格値を超えることは無いが、この場合もピーク・トゥ・ピークの値が小さすぎることは好ましくない。これは、ピーク・トゥ・ピークの値が小さすぎると、スイッチ素子Ｓ２のスイッチング周波数が高くなり、スイッチング損失が増大してＰＦＣ回路の効率が低下するためである。

【0027】

ＳＴ２における判定がＮＯの場合、すなわちピーク・トゥ・ピークの値が上限値Ｐｍａｘを超えている場合、制御部１１はスイッチ素子Ｓ２のスイッチング周波数を上げる処理を行う（ＳＴ３）。これにより、リアクタ電流のピーク・トゥ・ピークを下げ、ＰＦＣ回路の雑音端子電圧が規格値を超えることを防止する。

【0028】

ＳＴ２における判定がＹＥＳの場合、制御部１１は、ＳＴ１で測定したピーク・トゥ・ピークの値が下限値Ｐｍｉｎ以上であるか否かを判定する（ＳＴ４）。ＳＴ４における判定がＮＯの場合、すなわちピーク・トゥ・ピークの値が下限値Ｐｍｉｎよりも小さい場合、制御部１１はスイッチ素子Ｓ２のスイッチング周波数を下げる処理を行う（ＳＴ５）。これにより、スイッチング損失の増大による効率低下を抑制できる。

【0029】

ＳＴ４における判定がＹＥＳの場合、ピーク・トゥ・ピークの値が適正範囲内にあることになる。この場合、現在のスイッチ素子Ｓ２のスイッチング周波数は、雑音端子電圧を確実に規格値内に抑えながら、スイッチング損失も最小限となる適切なものであるとして、スイッチング周波数の調整処理を終了する。

【0030】

尚、ＳＴ３およびＳＴ５におけるスイッチング周波数の変更方法は、特に限定されるものではないが、例えば、１回のステップで所定数の周波数を増減する方法がある。例えば、スイッチング周波数の調整可能範囲が２０～５０ｋＨｚであるような場合、１回のステップで増減させる周波数は、その１０％の２～５ｋＨｚ程度とすることが考えられる。

【0031】

本実施の形態１に係るＰＦＣ回路は、以上のように、測定したリアクタ電流のピーク・トゥ・ピークを適正範囲の上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎと比較し、ピーク・トゥ・ピークが適正範囲内になるようにスイッチング周波数を調整するものである。これにより、リアクタＬ１のインダクタンスにばらつきがあっても、上記調整処理によってスイッチング周波数を最適な値に調整することができる。すなわち、雑音端子電圧を確実に規格値内に抑えながら、スイッチング損失の増大による効率低下を抑制できる最適なスイッチング周波数への調整が可能となる。

【0032】

また、この調整処理を開始するときのスイッチング周波数の初期値は、スイッチング周波数の調整可能範囲の上限値とすることが好ましい。そうすることで、スイッチング周波数は上限値から最適値まで周波数を下げながら調整が行われることになり、調整の行われている間に雑音端子電圧が規格値を超えることを防止できる。

【0033】

〔実施の形態２〕
実施の形態１では、１つのスイッチ素子（すなわちスイッチ素子Ｓ２）のＯＮ／ＯＦＦによって動作するシングル型のＰＦＣ回路を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、２つのスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦによって動作するインターリーブ型のＰＦＣ回路に適用することも可能である。図４は、本実施の形態２に係るＰＦＣ回路を搭載したスイッチング電源回路２０の概略構成を示す回路図である。本実施の形態２に係るスイッチング電源回路２０は、入力されるＡＣ電流をＤＣ電流に変換して出力するものであり、インターリーブ型のＰＦＣ回路を備えるものとして例示されている。

【0034】

スイッチング電源回路２０は、図４に示すように、整流ブリッジ（ブリッジダイオード）ＤＢ１１、リアクタＬ１１およびＬ１２、スイッチ素子Ｓ１１およびＳ１２、ダイオードＤ１１およびＤ１２、平滑コンデンサＣ１１、電流センサＡ１１およびＡ１２、制御部１２を備えている。具体的には、スイッチング電源回路２０は以下の構成を有している。

【0035】

スイッチング電源回路２０の一対の入力端子ｉｎ１１およびｉｎ１２は整流ブリッジＤＢ１１の入力端子であるノードｎ１１およびｎ１２にそれぞれ接続されている。また、スイッチング電源回路２０の一方の出力端子ｏｕｔ１１は整流ブリッジＤＢ１１のプラス側出力となるノードｎ１３に接続されており、他方の出力端子ｏｕｔ１２は整流ブリッジＤＢ１１のマイナス側出力となるノードｎ１４に接続されている。

【0036】

ノードｎ１３と出力端子ｏｕｔ１１との間には、さらにノードｎ１５、ノードｎ１６およびノード１７がこの順序で存在している。さらに、ノードｎ１５およびノードｎ１６との間には、リアクタＬ１１およびダイオードＤ１１が間にノードｎ１８を介して直列接続された回路と、リアクタＬ１２およびダイオードＤ１３が間にノードｎ１９を介して直列接続された回路とが並列に接続されている。

【0037】

ノードｎ１４と出力端子ｏｕｔ１２との間には、さらにノードｎ２０、ノードｎ２１およびノード２２がこの順序で存在している。ノードｎ１８とノードｎ２１との間にはスイッチ素子Ｓ１１および電流センサＡ１１が接続されており、ノードｎ１９とノードｎ２０との間にはスイッチ素子Ｓ１２および電流センサＡ１２が接続されている。そして、ノードｎ１７とノードｎ２２との間には平滑コンデンサＣ１１が接続されている。

【0038】

さらに、スイッチング電源回路２０は、制御部１２を備えている。制御部１２には電流センサＡ１１およびＡ１２からＰＦＣ回路のリアクタＬ１１およびＬ１２を流れる電流（入力ＡＣ電流）が入力され、制御部１２は、この入力ＡＣ電流に基づいてスイッチ素子Ｓ１１およびＳ１２のスイッチング周波数を調整する。すなわち、スイッチ素子Ｓ１１のスイッチング周波数は電流センサＡ１１の側定電流に基づいて調整され、スイッチ素子Ｓ１２のスイッチング周波数は電流センサＡ１２の側定電流に基づいて調整される。

【0039】

図４に示すスイッチング電源回路２０においては、整流ブリッジＤＢ１１、リアクタＬ１１およびＬ１２、スイッチ素子Ｓ１１およびＳ１２、ダイオードＤ１１およびＤ１２、電流センサＡ１１およびＡ１２、制御部１２によってＰＦＣ回路が構成されている。また、本実施の形態２に係るスイッチング電源回路２０では、特許請求の範囲に記載の“リアクタ、ダイオードおよびスイッチ素子”が２組含まれている。すなわち、一つはリアクタＬ１１、スイッチ素子Ｓ１１およびダイオードＤ１１の組み合わせであり、もう一つはリアクタＬ１２、スイッチ素子Ｓ１２およびダイオードＤ１２の組み合わせである。インターリーブ型のＰＦＣ回路の基本動作は、２つのスイッチ素子（スイッチ素子Ｓ１１およびＳ１２）の周期的なＯＮ／ＯＦＦによって行われる。尚、スイッチ素子Ｓ１１およびＳ１２は、スイッチング周波数は同じであるが、位相を１８０°ずらしてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。

【0040】

スイッチング電源回路２０に含まれるインターリーブ型のＰＦＣ回路においても、入力ＡＣ電流の波形は、図５に示す形状の波形（多数の三角波が連なって近似的に正弦波となる形状の波形）となる。このため、実施の形態１の制御と同様に、ＰＦＣ回路の入力ＡＣ電流におけるピーク・トゥ・ピークを適正範囲の上限値Ｐｍａｘおよび下限値Ｐｍｉｎと比較し、ピーク・トゥ・ピークが適正範囲内となるようにスイッチ素子Ｓ１１およびＳ１２のスイッチング周波数を調整することで、雑音端子電圧を確実に規格値内に抑えながら、スイッチング損失の増大による効率低下を抑制できる最適なスイッチング周波数への調整が可能となる。

【0041】

〔実施の形態３〕
本実施の形態３では、本発明のＰＦＣ回路が搭載される電子機器について説明する。多くの電子機器は、商用電源から供給されるＡＣ電流をスイッチング電源回路によりＤＣ電流に変換して利用している。この場合、スイッチング電源回路からは入力周波数（商用電源の周波数）の整数倍の周波数を有する高調波電流成分が発生し、この高調波電流成分が商用電源側に流出すると送電設備などに悪影響を及ぼす。ＰＦＣ回路は、入力されるＡＣ電流を正弦波に近づける（力率を改善する）ことで、高調波電流成分を抑制することができる。

【0042】

このため、本発明のＰＦＣ回路が搭載される電子機器は、商用電源から供給されるＡＣ電流をＤＣ電流に変換するスイッチング電源回路を有するものである。本発明のＰＦＣ回路はこのスイッチング電源回路に搭載され、入力されるＡＣ電流を正弦波に近づける（力率を改善する）ことで、高調波電流成分を抑制する。

【0043】

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0044】

１０，２０ スイッチング電源回路
１１，１２ 制御部
Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２ リアクタ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１，Ｓ１２ スイッチ素子
Ｄ１～Ｄ４，Ｄ１１，Ｄ１２ ダイオード
Ｃ１，Ｃ１１ 平滑コンデンサ
Ａ１，Ａ１１ 電流センサ
ＤＢ１１ 整流ブリッジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】