DE69934464T2

DE69934464T2 - Gleichstromwandler

Info

Publication number: DE69934464T2
Application number: DE69934464T
Authority: DE
Inventors: Nishi, (A170) Intellectual Property Dept., Koji, Nagaokakyo-shi; Kitamura, (A170) Intellectual Property Dept., Koji, Nagaokakyo-shi; Tsuji, (A170) Intellectual Property Dept., Hitoshi, Nagaokakyo-shi; Nishiyama, (A170) Intel. Prop. Dept., Takayoshi, Nagaokakyo-shi; Matsumoto, (A170) Intel. Prop. Dept., Yoshihiro, Nagaokakyo-shi; Matsumoto, (A170) Intel. Prop. Dept., Tadahiko, Nagaokakyo-shi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: EP0987815A3; JP3365356B2; DE69934464D1; EP0987815B1; US6314005B1; JP2000156975A; EP0987815A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstromwandler, der in einer Vorrichtung vorgesehen sein soll, wie beispielsweise einem Schaltleistungsversorgungsschaltgerät.
2. Beschreibung der verwandten Technik
13 zeigt ein Beispiel eines Gleichstromwandlers. Wie es in der Zeichnung gezeigt ist, ist der Gleichstromwandler ein elektrisch getrennter Vorwärtswandler, der einen Transformator 1 aufweist. Der Transformator 1 weist eine Primärspule N1, eine Sekundärspule N2 und eine Spannungserfassungsspule N3 auf. Eine Primärseitenschaltung 3, die eine Schaltvorrichtung Q und einen Kondensator 2 aufweist, ist mit der Primärspule N1 verbunden. Eine Eingangsleistungsversorgung 4 ist mit der Primärseitenschaltung 3 verbunden.
Ferner ist eine Sekundärseitenschaltung 5 mit der zuvor erwähnten Sekundärspule N2 verbunden und eine Ausgangsseite der Sekundärseitenschaltung 5 ist mit einer Last 6 verbunden. Zusätzlich ist eine Spannungserfassungsschaltung 8 mit der Spannungserfassungsspule N3 verbunden. Eine Ausgangsseite der Spannungserfassungsschaltung 8 ist mit einer Steuerschaltung 10 verbunden. Ein Ausgang der Steuerschaltung 10 ist mit der Schaltvorrichtung Q der Primärseitenschaltung 3 verbunden.
Die Primärseitenschaltung 3 weist eine Konfiguration auf, bei der eine Leistung von der Eingangsleistungsversorgung 4 über den Transformator 1 zu der Sekundärseitenschaltung 5 gesendet wird. Die Sekundärseitenschaltung 5 richtet die Spannung von der Sekundärspule N2 gleich und glättet dieselbe und eine durch dieselbe gleichgerichtete und geglättete Gleichsignalspannung V_out wird zu der Last 6 ausgegeben.
Ferner weist die Spannungserfassungsschaltung 8 eine Konfiguration auf, die eine Spannung von der Spannungserfassungsspule N3 gleichrichtet und glättet. Eine Spannung, die einer Spannung von der zuvor erwähnten Sekundärspule N2 entspricht, wird erzeugt und die Spannung von der Sekundärspule N2 wird als eine Spannung verarbeitet, die einer Ausgangsspannung V_out der zuvor erwähnten Sekundärseitenschaltung 5 entspricht. Folglich weist die Spannungserfassungsschaltung 8 eine Konfiguration auf, die die zuvor erwähnte gleichgerichtete und geglättete Spannung in die Steuerschaltung 10 als die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 ausgibt.
Gemäß einer erfassten Spannung, die durch die Spannungserfassungsschaltung 8 angelegt ist, weist die Steuerschaltung 10 zusätzlich eine Konfiguration auf, die ein Pulssteuersignal an die Schaltvorrichtung Q anlegt, wobei das Pulssteuersignal wirkt, um die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 zu stabilisieren, wie es in 12 gezeigt ist. Das Pulssteuersignal steuert Ein/Aus-Operationen der Schaltvorrichtung Q und die Schaltvorrichtung Q führt Ein/Aus-Operationen gemäß dem Pulssteuersignal durch.
Wie es oben beschrieben ist, wird in dem Gleichstromwandler, der in 13 gezeigt ist, eine Spannung, die der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 entspricht, in der Spannungserfassungsspule N3 erzeugt. Dies ermöglicht, dass die Spannungserfassungsschaltung 8 die Spannung in der Spannungserfassungsspule N3 verwendet und indirekt die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 erfasst und dieselbe ausgibt. Durch Schaltungsopera tionen der Steuerschaltung 10 gemäß der erfassten Spannung werden Ein/Aus-Operationen der Schaltvorrichtung Q gesteuert und wird die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 stabilisiert.
Bei dem Gleichstromwandler eines Typs, bei dem die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 indirekt wie oben beschrieben erfasst wird, treten jedoch Probleme dahingehend auf, dass die Ausgangsspannung V_out gemäß einer Lastvariation variiert.
Das heißt, wenn eine Lastvariation auftritt, variieren Ströme I_out, die zu der Last 6 ausgegeben werden sollen, gemäß der Lastvariation und variiert selbstverständlich der Arbeitsstrom. Diese Stromvariation bewirkt eine Stromvariation auf Grund von Widerstandskomponenten eines Verdrahtungsmusters, einer Diode und eines Induktors, um die Ausgangsspannung V_out ebenfalls zu variieren. Selbst wenn die Ausgangsspannung V_out wie oben beschrieben variiert, tritt jedoch keine Variation bei einer Spannung auf, die von der Spannungserfassungsschaltung 8 an die Steuerschaltung 10 angelegt ist. Aus diesem Grund treten keine Schaltoperationen bei der Steuerschaltung 10 zum Kompensieren der einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out auf. Dies erzeugt Probleme dahingehend, dass die Ausgangsspannung V_out gemäß der Lastvariation variiert, wie es oben beschrieben ist.
Bei der Schaltungskonfiguration, die in 13 gezeigt ist, wird mit anderen Worten die Beziehung zwischen dem Strom I_out und der Ausgangsspannung V_out, wie es in 11 gezeigt ist, erzeugt und variiert die Ausgangsspannung V_out gemäß der einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation des Stroms I_out. Bei der Schaltungskonfiguration, wie es in 13 gezeigt ist, kann die einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out dennoch nicht durch ein Verwenden der Spannungserfassungsspule N3 erfasst werden. Bei der Steuerschaltung 10 treten deshalb keine Schaltungsoperationen zum Kompensieren der Variation der Ausgangsspannung V_out auf. Dies erzeugt Probleme dahingehend, dass die Spannung V_out gemäß der Lastvariation variiert und deshalb die Ausgangsspannung V_out nicht zufriedenstellend stabilisiert ist.
Die folgenden Probleme entstehen ebenfalls bei einem Gleichstromwandler eines Typs in 13, bei dem die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 indirekt erfasst wird. Wenn Umweltvariationen für den Gleichstromwandler auftreten, variieren Charakteristika von Komponenten der einzelnen Schaltungen gemäß einer Variation der Temperatur in demselben, was in einer Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 resultiert. Dies bewirkt Probleme dahingehend, dass die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out nicht verhindert werden kann.
Diese Probleme werden durch die folgenden Gründe bewirkt. Wie bei dem Fall, bei dem die zuvor erwähnte Lastvariation auftritt, wenn die Ausgangsspannung V_out gemäß Umwelttemperaturvariationen variiert, kann die Variation der Ausgangsspannung V_out nicht unter Verwendung der Spannungserfassungsspule N3 erfasst werden. Zusätzlich variiert auch die erfasste Spannung, die von der Spannungserfassungsschaltung 8 zu der Steuerschaltung 10 ausgegeben wird, gemäß der zuvor erwähnten Umwelttemperaturvariation ohne Rücksicht auf die Ausgangsspannung V_out. Da Ein/Aus-Operationen der Schaltvorrichtung Q durch Schaltungsoperationen der Steuerschaltung 10 gemäß der erfassten Spannung gesteuert werden, ergeben sich Probleme dahingehend, dass die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 auf Grund der Temperaturvariation sehr instabil ist.
Die EP284306 A2 offenbart einen Gleichstromwandler des Typs, der in dem Abschnitt des Stands der Technik von Anspruch 1 definiert ist.
Die US-5,723,974 A offenbart einen Stoßwandler, bei dem die übliche Freilaufdiode durch einen Leistungs-MOSFET ersetzt ist, der in Phasenopposition mit dem Hauptschalter betrieben wird, um Energie, die in dem Induktor gespeichert ist, wiederzugewinnen und dieselbe durch die Last fließen zu lassen. Bei diesem Wandler des Stands der Technik wird der interne Widerstandswert des Leistungs-MOSFET in dem Ein-Zustand desselben zum Erfassen des Stromflusses verwendet. Die Spannung, die dem Stromfluss entspricht, wird mit einem Kompensationssignal multipliziert, um der thermischen Variation des internen Widerstandswerts des MOSFET entgegenzuwirken.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Aufgabe eines Schaffens eines Gleichstromwandlers des oben erwähnten Typs, der eine stabilisierte, temperaturkompensierte Ausgangsspannung aufweist.
Diese Aufgabe wird durch einen Gleichstromwandler gemäß Anspruch 1 gelöst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG(EN)
1 ist ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels eines Gleichstromwandlers, der zum Verstehen der Erfindung nützlich ist.
2 ist ein Schaltungsdiagramm zum Erläutern einer eindeutigen Operation einer Primärseitenstromerfassungsschaltung des in 1 gezeigten Gleichstromwandlers.
3 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Betrag ΔV_out einer einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation einer Ausgangsspannung einer Sekundärseitenschaltung und einer Ausgangsspannung V_c einer Stromerfassungsschaltung zeigt.
4 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das mit einem Pulssteuersignal einen exemplarischen Signalverlauf einer Spannung in einer Spannungserfassungsspule N3 zeigt, wenn eine Aus-Zeit T_off einer Schaltvorrichtung Q äquivalent zu zumindest einem Halbzyklus T_r einer LC-Resonanz in einer Primärseitenschaltung ist.
5 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das mit einem Pulssteuersignal einen beispielhaften Signalverlauf einer Spannung in der Spannungserfassungsspule N3 zeigt, wenn die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q kürzer als der Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung ist.
6A und 6B sind Schaltungsdiagramme von exemplarischen Temperaturkompensationsschaltungen, die bei einem Gleichstromwandler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
7A und 7B sind andere Schaltungsdiagramme von exemplarischen Temperaturkompensationsschaltungen, die bei einem Gleichstromwandler gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
8 ist ein Schaltungsdiagramm eines Gleichstromwandlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Schaltungsdiagramm eines Gleichstromwandlers gemäß einer Variation der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine andere exemplarische Schaltung zum Gleichrichten und Glätten einer Spannung zeigt.
11 ist ein Graph, der ein Beispiel der Beziehung eines Stroms I_out, der zu einer Last ausgegeben werden soll, und der Ausgangsspannung V_out zeigt.
12 ist ein Signalverlaufsdiagramm eines exemplarischen Pulssteuersignals.
13 ist ein Schaltungsdiagramm einer herkömmlichen Schaltung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
Hierin wird im Folgenden eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen abgegeben.
1 zeigt ein Beispiel eines Gleichstromwandlers, der zum Verstehen der vorliegenden Erfindung nützlich ist. Die gleichen Symbole oder Nummern werden für Konfigurationsabschnitte verwendet, die identisch zu diesen des Gleichstromwandlers in 13 sind, und eine detaillierte Beschreibung der gemeinsamen Abschnitte ist weggelassen.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist zusätzlich zu der Konfiguration in 13 eine Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 vorgesehen. Die Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 ermöglicht eine Kompensation einer Variation einer Ausgangsspannung V_out, wobei die Variation einer Variation eines Arbeitsstroms in der Sekundärseitenschaltung 5 zuzuschreiben ist.
Während einer Anlegung einer leichten Last wird ferner ein Strom in einer Drosselschaltung verändert, um sich in einem diskontinuierlichen Modus zu befinden, und erhöht sich die Ausgangsspannung V_out, die einem Strom I_out entspricht, erheblich, wie es in 11 durch einzelgepunktete Strichpunktlinien angegeben ist. Dasselbe kann die einer leichten Last zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out kompensieren.
Genauer gesagt, wie es in 1 gezeigt ist, ist eine Drain-Seite einer Schaltvorrichtung Q (bei dem in 1 gezeigten Beispiel ein MOSFET) mit einer Endseite eines Transformators 1 einer Primärspule N1 verbunden und ist eine Endseite eines Kondensators 2 mit dem anderen Ende der Primärspule N1 verbunden. Das andere Ende des Kondensators 2 ist mit einer Source-Seite der zuvor erwähnten Schaltvorrichtung Q verbunden. Eine Endseite eines Widerstands 13 ist mit einem Verbindungsabschnitt X des Kondensators 2 und der Source-Seite der Schaltvorrichtung Q verbunden und das andere Ende des Widerstands 13 ist mit einer Negativpolseite einer Gleichstromeingangsleistungsversorgung 4 verbunden. Eine Positivpolseite der Eingangsleistungsversorgung 4 ist mit einem Verbindungsabschnitt des zuvor erwähnten Kondensators 2 und der Primärspule N1 verbunden.
Eine Anodenseite einer Gleichrichtungsdiode 14 ist mit einer Endseite einer Sekundärspule N2 verbunden. Eine Kathodenseite einer Gleichrichtungsdiode 15 ist mit einer Kathodenseite der Gleichrichtungsdiode 14 verbunden und eine Anodenseite der Gleichrichtungsdiode 15 ist mit dem anderen Ende der Sekundärspule N2 verbunden. Eine Endseite einer Drosselspule 16 ist mit einem Verbindungsabschnitt der Kathoden der zuvor erwähnten Gleichrichtungsdioden 14 und 15 verbunden, die anderen Endseite der Drosselspule 16 ist mit einer Endseite eines Glättungskondensators 17 verbunden. Die andere Endseite des Glättungskondensators 17 ist mit einem Verbindungsabschnitt der zuvor erwähnten Sekundärspule N2 und der Anodenseite der Gleichrichtungsdiode 15 verbunden und eine Last 6 ist mit dem zuvor erwähnten Glättungskondensator 17 parallel geschaltet.
Ferner ist eine Anodenseite einer Gleichrichtungsdiode 18 mit einer Endseite einer Spannungserfassungsspule N3 verbunden und ist eine Kathodenseite einer Gleichrichtungsdiode 19 mit einer Kathodenseite der Gleichrichtungsdiode 18 verbunden. Eine Anodenseite der Gleichrichtungsdiode 19 ist mit der anderen Endseite der zuvor erwähnten Spannungserfassungsspule N3 verbunden. Eine Endseite einer Drosselspule 20 ist mit einem Verbindungsabschnitt von Kathoden der zuvor erwähnten Gleichrichtungsdioden 18 und 19 verbunden. Die andere Endseite der Drosselspule 20 ist mit einer Endseite eines Glättungskondensators 21 verbunden und die andere Endseite des Glättungskondensators 21 ist mit einem Verbindungsabschnitt der Spannungserfassungsspule N3 und der Anodenseite der Gleichrichtungsdiode 19 verbunden.
Eine Endseite eines Widerstands 22 ist mit einem Verbindungsabschnitt der zuvor erwähnten Drosselspule 20 und des Glättungskondensators 21 verbunden. Eine Endseite eines Widerstands 23 ist mit der anderen Endseite des Widerstands 22 verbunden und die andere Endseite des Widerstands 23 ist mit einem Verbindungsabschnitt Y der Negativpolseite der zuvor erwähnten Eingangsleistungsversorgung 4 und des Widerstands 13 verbunden.
Ein Verbindungspunkt „B" des zuvor erwähnten Widerstands 22 und des Widerstands 23 ist mit einem Eingangsanschluss „a" eines Fehlerverstärkers 24 verbunden und eine Positivpolseite einer Gleichstromreferenzleistungsversorgung 25 ist mit einem Eingangsanschluss „b" des Fehlerverstärkers 24 verbunden. Eine Negativpolseite der Referenzleistungsversorgung 25 ist mit einer Masseseite des zuvor erwähnten Glättungskondensators 21 verbunden und ein Verbindungspunkt der Negativpolseite der Referenzleistungsversorgung 25 und des Glättungskondensators 21 ist mit dem Verbindungspunkt X des zuvor erwähnten Glättungskondensators 21 und des Widerstands 13 verbunden.
Ein Ausgangsanschluss des zuvor erwähnten Fehlerverstärkers 24 ist mit einem Einganganschluss „a" eines Komparators 26 verbunden und eine Dreieckwellenerzeugungsschaltung 27 ist mit einem Eingangsanschluss des Komparators 26 verbunden. Ein Ausgangsanschluss des Komparators 26 ist mit einer Gate-Seite der zuvor erwähnten Schaltvorrichtung Q verbunden.
Der zuvor erwähnte Kondensator 2 und die Schaltvorrichtung Q bilden eine Primärseitenschaltung 3. Die zuvor erwähnten Gleichrichtungsdioden 14 und 15, die Drosselspule 16 und der Glättungskondensator 17 bilden die Sekundärseitenschaltung 5. Die zuvor erwähnten Gleichrichtungsdioden 18 und 19, die Drosselspule 20, der Glättungskondensator 21 und die Widerstände 22 und 23 bilden die Spannungserfassungsschaltung 8. Der obige Widerstand 13 bildet die Primärseitenstromerfassungsschaltung 12. Der zuvor erwähnte Fehlerverstärker 24, die Referenzleistungsversorgung 25, der Komparator 26 und die Dreieckwellenerzeugungsschaltung 27 bilden eine Steuerschaltung 10.
Die zuvor erwähnte Steuerschaltung 10 weist eine Konfiguration auf, bei der Schaltungskonstanten der Konfigurationskomponenten der Steuerschaltung, wie beispielsweise des Fehlerverstärkers 24, vorbestimmt sind. Dies ermöglicht eine Hinzufügung eines Pulssteuersignals, das eine Aus-Zeit T_off aufweist, die äquivalent zu zumindest einem Halbzyklus T_r einer LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist, zu der Schaltvorrichtung Q.
Hierin wird im Folgenden mit Bezug auf 1 und 2 eine Beschreibung einer Schaltungsoperation abgegeben, die bei diesem Beispiel am kennzeichnendsten ist. 2 ist eine Ansicht, die selektiv Schaltungskonfigurationsabschnitte des Gleichstromwandlers in 1 zeigt, die am kennzeichnendsten sind.
Ein Strom I_rc, der in der Primärseitenschaltung 3 fließt, fließt in den Widerstand 13 in der Primärseitenstromerfassungsschaltung 12, die in 1 und 2 gezeigt ist. Aus diesem Grund, wie es durch gepunktete Linien in 2 gezeigt ist, tritt eine Spannung V_rc entsprechend dem Arbeitsstrom I_rc in der zuvor erwähnten Primärseitenschaltung 3 auf.
Eine Spannung in der Spannungserfassungsspule N3 wird jedoch durch die Spannungserfassungsschaltung 8 gleichgerichtet und geglättet und eine Spannung V_c, die in derselben gleichgerichtet und geglättet wird, wird an den Glättungskondensator 21 angelegt. Da jedoch die Spannung V_rc in dem zuvor erwähnten Widerstand 13 die zuvor erwähnte Spannung V_c reduziert, ist eine Zweiendspannung des Glättungskondensators 21 eine Spannung V3 ein Ergebnis einer Subtraktion der Spannung V_rc von der Spannung V_c (V3 = V_c – V_rc). Diese Spannung V3 wird durch den Widerstand 22 und den Widerstand 23 teilt und eine Teilungsspannung V_b wird an die Steuerschaltung 10 angelegt.
Genauer gesagt überlagert die Spannung V_rc des zuvor erwähnten Widerstands 13 die Spannung V_c in der Spannungserfassungsschaltung 8, wodurch die Spannung V3 erzeugt wird, und die zuvor erwähnte Teilungsspannung V_b, die der überlappten Spannung V3 entspricht, wird an die Steuerschaltung 10 angelegt.
Der Arbeitsstrom I_rc in der Primärseitenschaltung 3 ist proportional zu einem Arbeitsstrom in der Sekundärseitenschaltung 5. Deshalb erhöht sich der Arbeitsstrom in der Sekundärseitenschaltung 5 gemäß einer Lastvariation und erhöht sich der Arbeitsstrom I_rc durch die Erhöhung des Arbeitsstroms selbstverständlich, bei der sich die Spannung V_rc des Widerstands 13 ebenfalls erhöht. Im Gegensatz dazu verringert sich der Arbeitsstrom in der Sekundärseitenschaltung 5 gemäß einer Lastvariation und verringert sich der Arbeitsstrom I_rc durch die Reduzierung des Arbeitsstroms, bei dem sich die Spannung V_rc in dem Widerstand 13 ebenfalls verringert.
Wie es oben beschrieben ist, verringert sich, wenn die Spannung V_rc in dem Widerstand 13 sich gemäß der Erhöhung des Arbeitsstroms in der Sekundärseitenschaltung 5 gemäß der Lastvariation erhöht, eine Spannung V3 in dem Glättungskondensator 21 proportional zu der Erhöhung der Spannung V_rc. Demgemäß verringert sich die Teilungsspannung V_b bei den Widerständen 22 und 23 ebenfalls. Das heißt, wenn die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 sich gemäß der Erhöhung des Arbeitsstroms in der Sekundärseitenschaltung 5 gemäß der Lastvariation verringert, verringert sich die zuvor erwähnte Teilungsspannung V_b, die an die Steuerschaltung 10 angelegt werden soll, entsprechend der Reduzierung der Ausgangsspannung V_out. Deshalb wird die Reduzierung der Ausgangsspannung V_out gemäß der Lastvariation durch eine Schaltungsoperation der Steuerschaltung 10 kompensiert, die gemäß der zuvor erwähnten Teilungsspannung V_b durchgeführt wird.
Wenn im Gegensatz dazu der Arbeitsstrom in der Sekundärseitenschaltung 5 sich verringert und die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 sich gemäß der Lastvariation erhöht, erhöht sich die zuvor erwähnte Teilungsspannung V_b, die an die Steuerschaltung 10 angelegt werden soll, proportional zu der Erhöhung der Ausgangsspannung V_out. Deshalb wird die Erhöhung der Ausgangsspannung V_out gemäß der Lastvariation durch eine Schaltungsoperation der Steuerschaltung 10 kompensiert, die gemäß der zuvor erwähnten Teilungsspannung V_b durchgeführt wird.
Wie es oben beschrieben ist, ist der Widerstand 13 vorgesehen und wird der Widerstand 13 verwendet, um den Arbeits strom I_rc in der Primärseitenschaltung 3 in eine Spannung umzuwandeln, und wird eine Erfassung derselben durchgeführt. Dann wird die erfasste Spannung V_rc mit der Spannung V_c überlagert, die durch die Spannungserfassungsschaltung 8 gleichgerichtet und geglättet ist, und wird die Teilungsspannung V_b, die der überlappten Spannung V3 entspricht, an die Steuerschaltung 10 angelegt. Da die Schaltung die oben beschriebene Konfiguration aufweist, variiert die Teilungsspannung V_b, die an die Steuerschaltung 10 von der Spannungserfassungsschaltung 8 angelegt werden soll, gemäß der einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out. Folglich ermöglicht eine Schaltungsoperation der Steuerschaltung 10 gemäß der zuvor erwähnten Teilungsspannung V_b eine Kompensation der einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5. Das heißt, die einer Lastvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out wird unterdrückt und eine Stabilität der Ausgangsspannung V_out kann verbessert werden.
Nun wird angenommen, dass die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 durch eine Spannung ΔV_out durch die Bereitstellung des Widerstands 13 kompensiert wurde. In diesem Fall kann der Betrag einer Kompensation für die Spannung ΔV_out durch den folgenden Ausdruck (1) ausgedrückt werden: ΔVout = (ΔVout·Vrc/Vref)·(1 – (Vref/Vc)) (1)
Bei dem obigen stellt V_out eine Ausgangsspannung in der Sekundärseitenschaltung 5 vor einer Kompensation dar; V_rc stellt eine Spannung dar, die bei dem Widerstand 13 in der Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 auftritt; und V_ref stellt eine Gleichsignalspannung der Referenzleistungsversorgung 25 des Fehlerverstärkers 24 in der Steuerschaltung 10 dar. Ferner stellt V_c eine Spannung der Spannungserfassungsspule N3 dar, die gleichgerichtet und geglättet ist (die hierin im Folgenden eine „gleichgerichtete und geglättete Spannung" genannt wird).
Der obige Ausdruck (1) ist abgeleitet, wie es unten beschrieben ist. Wenn angenommen wird, dass eine Spannung, die von der Sekundärseitenschaltung 5 ausgegeben wird, die Ausgangsspannung V_out ist; wird angenommen, dass eine gleichgerichtete und geglättete Spannung in der Spannungserfassungsspule N3 V_c ist. Ferner wird angenommen, dass der Widerstandswert des Widerstands 22 R22 ist, und wird angenommen, dass der Widerstandswert des Widerstands 23 R23 ist. Wenn der zuvor erwähnte Widerstand 13 nicht vorgesehen ist, wird bei diesen Annahmen bestimmt, dass die Gleichsignalspannung V_ref den Ausdruck (2) unten füllt. Vref = Vc·(R22/(R22+ R23)) (2)
Bei der Schaltungskonfiguration in 1 ist der Widerstand 13 vorgesehen. Gemäß der Bereitstellung des Widerstands 13 wird angenommen, dass die gleichgerichtete und geglättete Spannung V_c bei der zuvor erwähnten Spannungserfassungsspule N3 um eine Spannung ΔV_c variierte. Zu der gleichen Zeit wird gemäß der Variation der Spannung V_c verglichen mit einem Fall, bei dem der Widerstand 13 nicht vorgesehen ist, angenommen, dass die Ausgangsspannung V_out in der Sekundärseitenschaltung 5 durch die Spannung ΔV_out kompensiert wurde. Bei der Annahme, die in dieser Weise gemacht wurde, ist die Spannung V_rc in dem Widerstand 13 mit der gleichgerichteten und der geglätteten Spannung (V_c + ΔV_c) in der Spannungserfassungsspule N3 überlappt und wird die überlagerte Spannung durch die Widerstände 22 und 23 geteilt und an die Steuerschaltung 10 angelegt. Wenn folglich der Widerstand 13 vorgesehen ist, kann die Gleichsignalspannung V_ref durch einen Ausdruck (3) unten ausgedrückt werden. Vref = –Vrc + ((Vc + ΔVc) + Vrc)·(R22/(R22 + R23)) (3)
Wenn die ferner die Anzahl von Wicklungen der Primärspule N2 als N2 angenommen wird und die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 als N3 angenommen wird, wird der Ausdruck (4) unten erhalten. Gemäß der Ausdrücke (2) bis (4) wird somit der Ausdruck (1) abgeleitet, wie es oben angegeben ist. N3/N2 = Vc/Vout = ΔVc/ΔVout (4)
Um einen großen Betrag der Kompensationsspannung ΔV_out für die Ausgangsspannung V_out zu erhalten, werden deshalb gemäß dem obigen Ausdruck (1) ein Widerstandswert R_rc des Widerstands 13, die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 und dergleichen bestimmt.
Gemäß dem obigen Ausdruck (1) kann genauer gesagt die Beziehung zwischen dem Kompensationsbetrag ΔV_out der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 und dem Variationsbetrag ΔV_c der gleichgerichteten und geglätteten Spannung V_c in der zuvor erwähnten Spannungserfassungsspule N3 grafisch dargestellt werden, wie es in 3 gezeigt ist. Wie es in 3 ersichtlich ist, kann der zuvor erwähnte Kompensationsbetrag ΔV_out durch ein Erhöhen des Werts der Spannung V_c in einer Region erhöht werden, wo der Steigungswinkel einer Kurve einer kontinuierlichen Linie in 3 groß ist (beispielsweise die Region Z, die in 3 gezeigt ist). Deshalb ist die Kompensation wirksam, wenn der Wert der Spannung V_c in einer Region erhöht ist, wo der Steigungswinkel einer Kurve einer kontinuierlichen Linie in 3 groß ist (beispielsweise die Region Z, die in 3 gezeigt ist).
Ferner können Werte von (V_out·V_rc/V_ref), die in 3 gezeigt sind, durch ein Erhöhen des Widerstandswerts des Widerstands 13 und durch ein Erhöhen der Spannung V_rc in dem Widerstand 13 erhöht werden und kann dadurch der zuvor erwähnte Kompensationsbetrag ΔV_out erhöht werden.
Wie es oben beschrieben ist, kann deshalb die einer Lastvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 mit hoher Präzision gemäß der Bereitstellung der Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 und einer selektiven Bestimmung von Schaltungskonstanten bei der Spannungserfassungsschaltung 8 und des Widerstandswerts des Widerstands 13 und dergleichen kompensiert werden. Folglich kann die erheblich stabilisierte Ausgangsspannung V_out der Last 6 zugeführt werden.
Wie es oben beschrieben ist, weist der Gleichstromwandler eine Konfiguration auf, die die zuvor erwähnte Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 und zusätzlich die Steuerschaltung 10 aufweist, durch die die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q gesteuert wird, um äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 zu sein. Diese Konfiguration ermöglicht eine Unterdrückung eines breiten Variationsbereichs der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 während einer Anlegung einer leichten Last, wobei die Variation in 11 aus den unten beschriebenen Gründen durch eine einfach gepunktete Strichpunktlinie gezeigt ist. Das heißt, selbst während einer Anlegung einer leichten Last kann die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 stabilisiert werden.
Wie bei dem darstellenden Beispiel ist die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3. Wenn in diesem Fall anstelle einer leichten Last ein Strom in einem kontinuierlichen Modus zu der Drosselspule 16 in der Sekundärseitenschaltung 5 fließt, tritt eine Spannung, die durch einen Signalverlauf A in 4 dargestellt ist, in der Sekundärspule N2 auf. Zu dieser Zeit wird eine Spannung in schraffierten Regionen in dem Signalverlauf A durch die Sekundärseitenschaltung 5 gleichgerichtet und geglättet und die in derselben gleichgerichtete und geglättete Spannung wird als die Ausgangsspannung V_out zu der Last 6 ausgegeben.
Eine Spannung, die einen Signalverlauf A aufweist, der in 4 gezeigt ist, tritt in der Spannungserfassungsspule N3 ebenfalls auf und die Spannung in den schraffierten Regionen in dem Signalverlauf A wird durch die Spannungserfassungsschaltung 8 gleichgerichtet und geglättet. Eine Spannung gemäß der Spannung, die in derselben gleichgerichtet und geglättet wird, wird zu der Steuerschaltung 10 ausgegeben und gemäß der Spannung steuert die Steuerschaltung 10 Ein/Aus-Operationen der Schaltvorrichtung Q, die wirkt, um die Ausgangsspannung V_out zu stabilisieren.
Während einer leichten Last, wenn eine Spannung in einem diskontinuierlichen Modus zu der Drosselspule 16 in der Sekundärseitenschaltung 5 fließt, tritt eine Spannung, die durch einen Signalverlauf C in 4 dargestellt ist, in der Sekundärspule N2 auf. Bei dem Spannungssignalverlauf C erhöhen sich Regionen S noch mehr verglichen mit dem Spannungssignalverlauf A in dem kontinuierlichen Modus. Gemäß den sich erhöhenden Regionen S erhöht sich die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 erheblich.
In diesem Fall tritt ähnlich dem früheren Fall eine Spannung, die den Signalverlauf C aufweist, in der Spannungserfassungsspule N3 auf. Dies erhöht ebenfalls erheblich die Spannung, die von der Spannungserfassungsschaltung 8 an die Steuerschaltung 10 angelegt werden soll. Folglich ist ermöglicht, dass die Steuerschaltung 10 Ein/Aus-Operationen der Schaltvorrichtung Q steuern kann, um die Erhöhung der Ausgangsspannung V_out zu reduzieren und zu kompensieren. Durch dies wird die Erhöhung der Ausgangsspannung V_out kompensiert und kann deshalb eine Stabilisation der Ausgangsspannung V_out erreicht werden.
Bei dem Spannungssignalverlauf in der zuvor erwähnten Spannungserfassungsspule N3 jedoch treten Regionen S, die eindeutig für eine Anlegung einer leichten Last sind, nicht auf, wenn die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q nicht äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist. Das heißt, wenn die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q kürzer als der Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist, ist der Signalverlauf einer Spannung, die während einer Anlegung einer leichten Last in der Spannungserfassungsspule N3 auftritt, so wie es durch einen Signalverlauf A in 5 gezeigt ist.
Wie es oben beschrieben ist, treten während einer Anlegung einer leichten Last, wenn die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q kürzer als der Halbzyklus T_r der LC-Resonanz der zuvor erwähnten Primärseitenschaltung 3 ist, Regionen S, wie es durch den Signalverlauf C in 4 gezeigt ist, in der Spannungserfassungsspule N3 nicht auf. Deshalb kann während einer Anlegung einer leichten Last eine Variation einer Ausgangsspannung V_out nicht kompensiert werden.
Wie es oben beschrieben ist, weist im Gegensatz dazu das darstellende Beispiel eine Konfiguration auf, bei der die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q gesteuert ist, um äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 zu sein. Während einer Anlegung einer leichten Last tritt deshalb ein eindeutiger Signalverlauf, der S-Regionen aufweist, wie es bei C in 4 gezeigt ist, in der Spannungserfassungsspule N3 auf. Die zuvor erwähnten S-Regionen ermöglichen, das die Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 kompensiert werden kann und deshalb die Stabilität der Ausgangsspannung V_out erheblich verbessert werden kann.
Hierin wird unten ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel ist durch ein Aufweisen einer Konfiguration gekennzeichnet, die eine Variation der Ausgangsspannung V_out einer Sekundärseitenschaltung 5 kompensiert, wobei die Variation einer Variation bei Umwelttemperaturen zuzuschreiben ist, die den Gleichstromwandler umgeben. Außer dem obigen ist die Konfiguration die gleiche wie diese des zuvor erwähnten darstellenden Beispiels; deshalb werden bei dem zuvor erwähnten darstellenden Beispiel die gleichen Symbole oder Nummern für Abschnitte verwendet, die identisch mit diesen des Beispiels sind, und eine doppelte Beschreibung der gemeinsamen Abschnitte wird weggelassen.
Die Umwelttemperatur für den Gleichstromwandler ist abhängig von einer Temperaturvariation bei der Position, bei der der Gleichstromwandler platziert ist, und auf eine Wärmeerzeugung durch einzelne Schaltungskonfigurationskomponenten des Gleichstromwandlers hin ohne weiteres variabel. Die Variation bei einer Umwelttemperatur bewirkt Variationen bei Charakteristika einzelner Schaltungskonfigurationskomponenten des Gleichstromwandlers.
Insbesondere variieren beispielsweise unter Schaltungen, die in 1 gezeigt sind, Charakteristika in breiter Weise bei der Gleichrichtungsdiode 14 der Sekundärseitenschaltung 5 und der Gleichrichtungsdiode 18 der Spannungserfassungsschaltung 8. Aus diesem Grund variieren die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 und eine gleichgerichtete und geglättete Spannung V_c in einer Spannungserfassungsspule N3 einzeln unabhängig voneinander gemäß der Temperaturvariation. Insbesondere variiert eine Durchlassspannung in der Gleichrichtungsdiode 14 so, um sich gemäß einem Anstieg bei einer Umwelttemperatur um eine Spannung ΔV_d14 zu verringern, und die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 steigt gemäß dem Betrag einer reduzierten Variation an. Die Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung 5 nach einer erhöhten Variation resultiert als V_out + ΔV_d14.
Ferner variiert eine Durchlassspannung in der Gleichrichtungsdiode 18 der Spannungserfassungsschaltung 8, um sich gemäß der Temperaturerhöhungsvariation um eine Spannung ΔV_d18 zu verringern. Nach der erhöhten Variation ist die gleichgerichtete und geglättete Spannung in der Spannungs erfassungsspule N3 gezwungen, sich gemäß dem Betrag der obigen reduzierten Variation auf V_c + ΔV_d18 zu erhöhen.
Wenn keine Gegenmaßnahmen für die einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 getroffen werden, steuert die Steuerschaltung 10 Ein/Aus-Operationen der Schaltvorrichtung Q so, um den Variationsbetrag ΔV_d18 der gleichgerichteten und geglätteten Spannung in der zuvor erwähnten Spannungserfassungsspule N3 zu kompensieren. Aus diesem Grund variiert gemäß der Steueroperation der Steuerschaltung 10 die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 um den Betrag, der dem zuvor erwähnten Spannungsvariationsbetrag ΔV_d18 entspricht (insbesondere um den Spannungsvariationsbetrag ΔΔV_d18·(N2/N3)), wenn die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule N2 durch N2 dargestellt ist und die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 durch N3 dargestellt ist).
Deshalb bewirkt die Variation der Durchlassspannung in den Gleichrichtungsdioden 14 und 18 gemäß der Umwelttemperaturvariation eine Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 um einen Spannungsvariationsbetrag ΔV (ΔV = ΔV_d14 – ΔV_d18·(N2/N3)).
Dann ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Einrichtung zum Reduzieren des zuvor erwähnten Spannungsvariationsbetrags ΔV, um Null zu betragen, vorgesehen, eine Beschreibung wird von Konfigurationen abgegeben, die die zuvor erwähnte Variation der Ausgangsspannung V_out unterdrücken können, die auf die Umwelttemperaturvariation zurückzuführen ist.
Die Einrichtung zum Variieren des zuvor erwähnten Spannungsvariationsbetrags ΔV, um Null zu betragen, der der zuvor erwähnten Umwelttemperaturvariation zuzuschreiben ist, ist abhängig von den Schaltungskonstantenbedingungen unterschiedlich, wie es unten beschrieben ist. Die Schal tungskonstantenbedingungen umfassen beispielsweise den Durchlassspannungsvariationsbetrag ΔV_d14 der Gleichrichtungsdiode 14, den Durchlassspannungsvariationsbetrag ΔV_d18 der Gleichrichtungsdiode 18, die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 und die Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3.
Zuerst wird eine Beschreibung von einem Fall abgegeben, bei dem der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 größer als der Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 > ΔV_d18) und die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 gleich der Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3 ist (N2 = N3). In diesem Fall, wie es in 6A gezeigt ist, ist eine Temperaturkompensationsdiode 30 mit dem Widerstand 22 in Reihe geschaltet. Zu dieser Zeit ist eine Kathodenseite der Temperaturkompensationsdiode 30 gerichtet, um einem Verbindungspunkt „B" (hierin im Folgenden. als „Steuerspannungseingangspunkt „B"" bezeichnet) des Widerstands 22, eines Widerstands 23 und dem Eingangsanschluss „a" der Steuerschaltung 10 gegenüberzuliegen.
Ähnlich den zuvor erwähnten Gleichrichtungsdioden 14 und 18 variiert bei der zuvor erwähnten Temperaturkompensationsdiode 30 eine Durchlassspannung um einen Spannungsvariationsbetrag ΔV_d30 gemäß einer Temperaturvariation. Aus diesem Grund beträgt bei der Temperaturkompensationsdiode 30 der einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variationsbetrag ΔV der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 (ΔV_d14 – (ΔV_d18 + ΔV_d30)·(N2/N3)). In diesem Fall ist die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 gleich der Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3 (N2 = N3). Um folglich den Variationsbetrag ΔV der zuvor erwähnten Ausgangsspannung V_out zu kompensieren (gleich Null zu machen), muss eine Diode, die als die Temperaturkompensationsdiode 30 eingesetzt werden soll, Charakteristika aufweisen, um die Bedingungen eines Ausdrucks (5) zu erfüllen, der unten angegeben ist. ΔVd30 = ΔVd14 – ΔVd18 (5)
Wie es oben beschrieben ist, ist eine Temperaturkompensationsschaltung aus der Temperaturkompensationsdiode 30 gebildet. Diese Temperaturkompensationsschaltung addiert die zuvor erwähnte Spannung ΔV_d30 zu einer Ausgangsspannung der Spannungserfassungsschaltung 8, bei der die Spannung ΔV_d30 den Betrag einer einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out versetzen soll. Folglich wird eine Temperaturkompensationsspannung an die Steuerschaltung 10 angelegt. Gemäß einer Schaltungsoperation der Temperaturkompensationsschaltung und der Steuerschaltung 10 kann die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 mit hoher Präzision kompensiert werden und kann die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 unterdrückt werden. Durch dies wird eine Temperaturkompensation ausgeführt, um zu ermöglichen, dass eine bessere Stabilisation der Ausgangsspannung V_out erreicht werden kann.
Anstelle einer Reihenschaltung der zuvor erwähnten Temperaturkompensationsdiode 30 mit dem Widerstand 22, wie es in 6B gezeigt ist, kann eine in Reihe geschaltete Struktur der Temperaturkompensationsdiode 30 und eines Widerstands 31 parallel zu demselben geschaltet werden. Auch in diesem Fall ist die Kathodenseite der zuvor erwähnten Temperaturkompensationsdiode 30 gerichtet, um dem zuvor erwähnten Steuerspannungseingang „B" gegenüberzuliegen. Die zuvor erwähnte Temperaturkompensationsdiode 30 und der Widerstand 31 bilden die Temperaturkompensationsschaltung. Auch in diesem Fall kann die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out unterdrückt werden, ähnlich dem Fall, bei dem die Temperaturkompensationsdiode 30 mit dem Widerstand 22 in Reihe geschaltet ist, und eine Temperaturkompensation ausgeführt wird, um zu ermöglichen, dass eine bessere Stabilisation der Ausgangsspannung V_out erreicht werden kann.
Als nächstes wird eine Beschreibung eines Falls abgegeben, bei dem der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 größer als der Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 > ΔV_d18) und die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 kleiner als die Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3 ist (N2 < N3). Auch bei diesem Fall, wie es in 6A gezeigt ist, ist die Temperaturkompensationsdiode 30 mit dem Widerstand 22 in Reihe geschaltet; wie es in 6B gezeigt ist, ist alternativ eine in Reihe geschaltete Struktur der Temperaturkompensationsdiode 30 und des Widerstands 31 mit dem Widerstand 22 parallel geschaltet.
Zusätzlich wird eine Beschreibung eines Falls abgegeben, bei dem der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 größer als der Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 > ΔV_d18) und zumindest die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule N2 oder die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 selektiv bestimmt werden kann. In diesem Fall ist die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 so angeordnet, um größer zu sein als die Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3 (N2 > N3). Vorzugsweise sind die einzelnen Anzahlen der Wicklungen N2 und N3 der Sekundärspule N2 und der Spannungserfassungsspule N3 so bestimmt, um einen Ausdruck (6) zu erfüllen, der unten angegeben ist. (N2/N3) = (ΔVd14/ΔVd18) (6)
In diesem Fall kann, sogar ohne dass die Temperaturkompensationsschaltung, die oben beschrieben ist, vorgesehen ist, die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 unterdrückt werden. Dies erfordert nicht, dass Komponenten der Temperaturkompensation gewidmet sein müssen, was eine Verhinderung einer Erhöhung der Anzahl von Schaltungskomponenten ermöglicht.
Ferner wird eine Beschreibung eines Falls abgegeben, bei dem der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 kleiner als der Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 < ΔV_d18) und zumindest die Anzahl von Wicklungen. der Sekundärspule N2 oder die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 selektiv bestimmt werden kann. In diesem Fall ist die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 so angeordnet, um kleiner als die Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3 zu sein (N2 < N3). Vorzugsweise sind die einzelnen Anzahlen der Wicklungen N2 und N3 der Sekundärspule N2 und der Spannungserfassungsspule N3 so bestimmt, um den oben angegebenen Ausdruck (6) zu erfüllen. Auch in diesem Fall kann, selbst ohne dass die Temperaturkompensationsschaltung, die oben beschrieben ist, vorgesehen ist, die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 unterdrückt werden und dadurch eine Erhöhung bei der Anzahl von Schaltungskomponenten verhindert werden.
Ferner wird eine Beschreibung eines Falls abgegeben, bei dem Bedingungen bestimmt sind, bei denen der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 kleiner als der Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 < ΔV_d18) und die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule N2 größer oder gleich der Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 ist (N2 ≥ N3). Wie es in 7A gezeigt ist, ist in diesem Fall die Temperaturkompensationsdiode 30 mit dem Widerstand 23 in Reihe geschaltet, oder ist, wie es in 7B gezeigt ist, eine in Reihe geschaltete Struktur der Temperaturkompensationsdiode 30 und des Widerstands 31 mit dem Widerstand 23 parallel geschaltet. In diesem Fall ist eine Anodenseite der Temperaturkompensationsdiode 30 gerichtet, um dem zuvor erwähnten Steuerspannungseingang „B" gegenüberzuliegen.
Auch bei dem obigen Fall kann selbstverständlich gemäß der Schaltungsoperation der Temperaturkompensationsdiode 30 und der Steuerschaltung 10 die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out unterdrückt werden, ähnlich dem Fall, bei dem die Temperaturkompensationsdiode 30, wie es in 6A und 6B gezeigt ist, vorgesehen ist. Eine Temperaturkompensation wird dadurch ausgeführt, um zu ermöglichen, dass eine Stabilisation der Ausgangsspannung V_out erreicht werden kann.
Ferner wird eine Beschreibung eines Falls abgegeben, bei dem der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 gleich dem Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 = ΔV_d18) und zumindest die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule N2 oder die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 selektiv bestimmt werden kann. In diesem Fall ist die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 so angeordnet, um die gleiche wie die Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3 zu sein (N2 = N3). Auf diese Weise wird durch ein bloßes Anordnen der einzelnen Anzahlen von Wicklungen N2 und N3 der Sekundärspule N2 und der Spannungserfassungsspule N3, um gleich zu sein, der zuvor erwähnte, einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variationsbetrag ΔV (ΔV = ΔV_d14 – ΔV_d18)·(N2/N3)) gleich Null gemacht (kompensiert). Folglich kann eine Spannung, die die Temperaturvariation kompensiert, von der Sekundärseitenschaltung 5 ausgegeben werden. Auch bei diesem Fall wird, selbst ohne dass die Temperaturkompensationsschaltung, die oben beschrieben ist, vorgesehen ist, eine Temperaturkompensation ausgeführt und kann eine Stabilisation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 erreicht werden, wodurch eine Verhinderung der Erhöhung der Anzahl von Komponenten ermöglicht wird.
Ferner wird eine Beschreibung eines Falls abgegeben, bei dem Bedingungen bestimmt sind, bei denen der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 gleich dem Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 = ΔV_d18) und die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule N2 größer als die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 ist (N2 > N3). Wie es in 7A gezeigt ist, ist in diesem Fall die Temperaturkompensationsdiode 30 mit dem Widerstand 23 in Reihe geschaltet. Wie es in 7B gezeigt ist, ist alternativ die in Reihe geschaltete Struktur der Temperaturkompensationsdiode 30 und des Widerstands 31 mit dem Widerstand 23 parallel geschaltet. Wie es früher beschrieben wurde, ermöglicht die Konfiguration dieses Typs eine Kompensation der Temperaturvariation, um die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 zu stabilisieren.
Ferner wird eine Beschreibung eines Falls abgegeben, bei dem Bedingungen bestimmt sind, bei denen der zuvor erwähnte Variationsbetrag ΔV_d14 gleich dem Variationsbetrag ΔV_d18 ist (ΔV_d14 = ΔV_d18) und die Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule N2 kleiner als die Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule N3 ist (N2 < N3). Wie es in 6A gezeigt ist, ist in diesem Fall die Temperaturkompensationsdiode 30 mit dem Widerstand 22 in Reihe geschaltet. Wie es in 6B gezeigt ist, ist alternativ die in Reihe geschaltete Struktur der Temperaturkompensationsdiode 30 und des Widerstands 31 mit dem Widerstand 22 parallel geschaltet. Wie es früher beschrieben wurde, ermöglicht eine Konfiguration dieses Typs eine Kompensation einer Temperaturvariation, um die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 zu stabilisieren.
Wie es oben beschrieben ist, ist das erste Ausführungsbeispiel mit der Einrichtung zum Versetzen des Betrags einer einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation gemäß den Schaltungskonstantenbedingungen versehen, die vorbestimmte Faktoren umfassen, wie beispielsweise den zuvor erwähnten Variationsbetrag ΔV_d14, den Variationsbetrag ΔV_d18, die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 und die Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3. Dies ermöglicht eine Verhinderung von Problemen, bei denen die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 gemäß der Temperaturvariation variiert.
Das erste Ausführungsbeispiel weist ferner die Konfiguration auf, die das darstellende Beispiel kennzeichnet, das für ein Verständnis der Erfindung nützlich ist; das heißt, die Konfiguration, die eine höchst präzise Kompensation der einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 durchführt. Folglich kann die einer Lastvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out mit hoher Präzision kompensiert werden und kann zusätzlich die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out unterdrückt werden. Aus dem obigen ermöglicht die Konfiguration, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, eine erhebliche Verbesserung einer Stabilität der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5.
Wie bei dem Fall, bei dem der Gleichstromwandler in einer Umgebung platziert ist, bei der die Temperatur mit hoher Präzision gesteuert ist, gibt es natürlich einen Fall, bei dem einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variationen der Ausgangsspannung V_out geringere Probleme sind. In diesem Fall, obwohl die Einrichtung für eine Temperaturkompensation nicht vorgesehen ist, das heißt selbst bei der Konfiguration, die bei dem zuvor erwähnten darstellenden Beispiel gezeigt ist, das für ein Verständnis der Erfindung nützlich ist, kann die Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 mit erheblich höherer Präzision stabilisiert werden.
Hierin wird unten ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel ist, wie es in 8 gezeigt ist, durch ein Aufweisen einer Überstromschutzschaltung 35 gekennzeichnet. Außer dem obigen ist die Konfiguration im Wesentlichen die gleiche wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel; deshalb werden bei diesem Ausführungsbeispiel die gleichen Symbole oder Nummern für Abschnitte verwendet, die identisch zu diesen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels sind, und eine doppelte Beschreibung der gemeinsamen Abschnitte wird weggelassen.
Wie es oben beschrieben ist, ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Überstromschutzschaltung 35 vorgesehen. Die Überstromschutzschaltung 35 weist eine Konfiguration zum Durchführen von vorbestimmten Überstromschutzoperationen gemäß einem Arbeitsstrom in der Primärseitenschaltung 3 auf, der durch die Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 erfasst wurde. Wenn beispielsweise die Überstromschutzschaltung 35 eine Überstrombedingung einer Schaltung gemäß einem Arbeitsstrom in der Primärseitenschaltung 3 erfasst hat, der durch die zuvor erwähnte Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 erfasst wurde, ist dieselbe wirksam, um die Pulsbreite von Pulssteuersignalen erheblich zu reduzieren, die an die Schaltvorrichtung Q angelegt werden sollen. Dies verkürzt die Ein-Zeit der Schaltvorrichtung Q erheblich, wodurch ermöglicht wird, dass die zuvor erwähnte Überstromschutzbedingung normiert werden kann.
Eine Spannungserfassungsschaltung 8, die in 8 gezeigt ist, weist einen Widerstand 33 auf, der sich von der in 1 gezeigten Spannungserfassungsschaltung unterscheidet. Mit der Spannungserfassungsschaltung 8, die den Widerstand 33 aufweist, wie es in 8 gezeigt ist, wird eine Spannung in dem Glättungskondensator 21 durch die Widerstände 22, 23 und 33 geteilt und wird eine Teilungsspannung zu der Steuerschaltung 10 ausgegeben.
Da gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Überstromschutzschaltung 35 vorgesehen ist, ist die Überstromschutzschaltung 35, wenn sich eine Schaltung in einer Überstrombedingung befindet, unmittelbar wirksam, um die Überstrombedingung zu normieren. Dies ermöglicht eine Verhinderung von Problemen, die eine Beschädigung an Schaltungskonfigurationskomponenten und dergleichen bewirken und die einem Weiterbestehen der Überstrombedingung zuzuschreiben sind.
Ferner führt das zweite Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Arbeitsstroms in der Primärseitenschaltung 3, der durch die Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 erfasst wurde, Schaltungsoperationen, um die zuvor erwähnte, einer Lastvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out zu unterdrücken, und gleichzeitig die zuvor erwähnten Überstromschutzoperationen durch. Aus diesem Grund muss eine Schaltung zum Erfassen eine Stroms, die für Überstromschutzoperationen erforderlich ist, nicht unabhängig von der Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 vorgesehen sein, wodurch verhindert werden kann, dass die Schaltung kompliziert wird, und verhindert werden kann, dass die Vorrichtung größer wird. Ebenfalls kann eine Erhöhung bei einem Leistungsverlust minimiert werden, wodurch ermöglicht wird, zu verhindern, dass eine Schaltungseffizienz gesenkt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und dieselbe kann in verschiedenen anderen Arten und Weisen ausgeführt sein. Bei den obigen einzelnen Ausführungsbeispielen ist beispielsweise die Primärseitenstromerfassungsschaltung aus dem Widerstand 13 gebildet. Der Widerstand 13 kann jedoch durch einen Stromtransformator ersetzt werden, d. h. die Primärseitenstromerfassungsschaltung kann als ein Stromtransformator konfiguriert sein. In diesem Fall kann eine Konfiguration eine sein, bei der ein Arbeitsstrom in der Primärseitenschaltung 3 durch den Stromtransformator in eine Spannung umgewandelt wird, um erfasst zu werden, und die erfasste Spannung mit der gleichgerichteten und geglätteten Spannung V_c der zuvor erwähnten Spannungserfassungsspule N3 überlagert. Bei dieser Konfiguration, wobei die Überstromschutzschaltung vorgesehen ist, wie es bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, führt die Überstromschutzschaltung Überstromschutzoperationen gemäß dem Arbeitsstrom in der Primärseitenschaltung 3 durch, der durch den zuvor erwähnten Stromwandler erfasst wurde.
Um ferner die einer leichten Last zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out zu kompensieren, weisen die obigen einzelnen Ausführungsbeispiele eine Konfiguration auf, bei der die Aus-Zeit T_off der Schaltvorrichtung Q äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist. Wenn jedoch die Variation der Ausgangsspannung V_out während der zuvor erwähnten Anlegung einer leichten Last voraussichtlich ein geringeres Problem ist, kann eine Konfiguration derart sein, dass die Aus-Zeit T_aus der Schaltvorrichtung Q kürzer als der Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist.
Ferner weist das erste Ausführungsbeispiel alle Konfigurationen auf: die Primärseitenstromerfassungsschaltung 12, die eine höchst präzise Kompensation der einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 durchführt; die Konfiguration, die eine höchst präzise Kompensation der einer leichten Last zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 durchführt (das heißt die Konfiguration, bei der die Aus-Zeit T_aus der Schaltvorrichtung Q äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist); und die Konfiguration, die die Temperaturkompensation durchführt. Wenn jedoch beispielsweise die Last 6, die mit der Sekundärseitenschaltung 5 verbunden werden soll, keine Lastvariation bewirkt, tritt das Problem der einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 nicht auf. Wie es in 9 gezeigt ist, muss in diesem Fall die Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 nicht vorgesehen sein.
Als ein Modifikationsbeispiel kann eine Schaltung des Gleichstromwandlers, wie es in 9 gezeigt ist, die Konfiguration zum Durchführen einer höchst präzisen Kompensation der einer leichten Last zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 (das heißt die Konfiguration, bei der die Aus-Zeit T_aus der Schaltvorrichtung Q äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist); und die Konfiguration zum Durchführen der Temperaturkompensati on aufweisen, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
Ferner gibt es einen Fall, bei dem entweder die einer Lastvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 oder die einer leichten Last zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 ein geringeres Problem ist. In diesem Fall kann als eine Modifikation die Schaltung des Gleichstromwandlers, wie es in 9 gezeigt ist, bei der entweder die zuvor erwähnte Primärseitenstromerfassungsschaltung 12 oder die Konfiguration zum Lösen des einer leichten Last zuzuschreibenden Problems nicht vorgesehen ist, die Konfiguration zum Durchführen der Temperaturkompensation aufweisen, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
Bei den obigen einzelnen Ausführungsbeispielen sind ferner die Schaltungen 5 und 8 zum Gleichrichten und Glätten einer Spannung konfiguriert, wie es in 1 gezeigt ist. Es gibt jedoch keine Beschränkungen hierzu, und solange die Konfiguration die Spannung in den Spulen N2 und N3 gleichrichten und glätten kann, können die Schaltungen 5 und 8 eine Schaltungskonfiguration aufweisen, wie es beispielsweise in 10 gezeigt ist. Ferner können anstelle der Gleichrichtungsdioden 14, 15, 18 und 19 synchrone Gleichrichter vorgesehen sein, wie beispielsweise MOS-FETs.
Ferner ist eine Konfiguration der Steuerschaltung 10 nicht auf diese begrenzt, die in 1 gezeigt ist, und dieselbe kann unterschiedlich sein, solange dieselbe eine Konfiguration aufweist, die Pulssteuersignale zum Stabilisieren der Ausgangsspannung V_out der Sekundärseitenschaltung 5 an die Schaltvorrichtung Q gemäß einer Spannung anlegt, die von der Spannungserfassungsschaltung 8 ausgegeben wird.
Ferner wurden die obigen einzelnen Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf einen Vorwärtswandler als einem Bei spiel beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf Sperrwandler angewandt werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung auf Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler zusätzlich zu Gleichstromwandlern angewandt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Primärseitenstromerfassungsschaltung vorgesehen, wird ein Arbeitsstrom in der Sekundärseitenschaltung, der einem Arbeitsstrom in der Sekundärseitenschaltung entspricht, durch die Primärseitenstromerfassungsschaltung umgewandelt und erfaßt, und die erfasste Spannung überlagert sich mit einer Ausgangsspannung einer Spannungserfassungsschaltung. Da eine Konfiguration wie diese, die oben beschrieben ist, vorgesehen ist, variiert eine Spannung, die an eine Steuerschaltung von der Spannungserfassungsschaltung angelegt werden soll, gemäß einer einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation einer Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung. Deshalb wirkt eine Schaltungsoperation der Steuerschaltung, um die einer Lastvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung zu kompensieren. Folglich kann selbst bei einer Konfiguration, die ein Verfahren einsetzt, bei dem eine Spannungserfassungsspule eines Transformators verwendet wird, um eine Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung indirekt zu erfassen, die Stabilisation der Ausgangsspannung erreicht werden und kann eine Stabilität der Ausgangsspannung verbessert werden, ohne durch nachteilige Wirkungen auf Grund der Lastvariation beeinflusst zu sein.
Wenn die Steuerschaltung die Konfiguration aufweist, bei der das Pulssteuersignal die Aus-Zeit T_aus der Schaltvorrichtung Q aufweist, die äquivalent zu zumindest dem Halbzyklus T_r der LC-Resonanz in der Primärseitenschaltung 3 ist, kann während einer Leichtlastzeit, wenn die diskontinuierliche Spannung zu der Drosselspule der Sekundärseitenschaltung fließt, eine Spannung in einem Signalverlauf, der eindeutig für die Leichtlastzeit ist, in der Spannungserfassungsspule erzeugt werden. Diese Spannung in der Spannungserfassungsspule wird gleichgerichtet und geglättet und eine Spannung, die der gleichgerichteten und geglätteten Spannung entspricht, wird an die Steuerschaltung angelegt. Deshalb ist die Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung so gesteuert, um durch Schaltungsoperationen der Steuerschaltung stabilisiert zu sein, die gemäß einer Spannung durchgeführt werden, die der Spannung in der Spannungserfassungsspule entspricht. Auf diese Weise kann die Variation der Ausgangsspannung in der Sekundärseitenschaltung während der Leichtlastzeit unterdrückt werden.
Bei der Konfiguration, die die Temperaturkompensationsschaltung aufweist, wird eine Spannung zum Kompensieren des Betrags einer einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung zu der Ausgangsspannung der Spannungserfassungsschaltung addiert, wodurch eine Spannung zum Durchführen einer Temperaturkompensation an die Steuerschaltung angelegt ist. Das heißt, die Spannung, die an die Steuerschaltung von der Spannungserfassungsschaltungsseite angelegt ist, variiert gemäß der einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung. Deshalb ist die Schaltungsoperation der Steuerschaltung wirksam, um eine Unterdrückung der einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung zu ermöglichen.
Bei der Konfiguration, bei der die Anzahl von Wicklungen N2 der Sekundärspule N2 gleich der Anzahl von Wicklungen N3 der Spannungserfassungsspule N3 ist, wird die gleiche Spannung wie die Spannung, die in der Sekundärspule auftritt, in der Spannungserfassungsspule erzeugt. Wenn folglich der Betrag der einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung der gleiche ist wie der Betrag der einer Temperaturvariation zuzuschreibenden Variation der Ausgangsspannung der Spannungserfassungsschaltung, kann durch ein bloßes Anordnen der Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule, um die gleiche wie die Anzahl von Wicklungen der Span nungserfassungsspule zu sein, die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung unterdrückt werden. Das heißt, selbst ohne dass Komponenten vorgesehen sind, die einer Temperaturkompensation gewidmet sein sollen, kann eine Temperaturkompensation für die Ausgangsspannung implementiert werden. Folglich kann ohne eine Erhöhung bei der Anzahl von Komponenten die einer Temperaturvariation zuzuschreibende Variation der Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung unterdrückt werden.
Bei der Konfiguration, bei der die Überstromschutzschaltung vorgesehen ist, kann die Überstrombedingung, wenn sich eine Schaltung in einer Überstrombedingung befindet, durch die Überstromschutzoperation der Überstromschutzschaltung unmittelbar normiert werden. Dies ermöglicht eine Verhinderung von Problemen, die eine Beschädigung an Schaltungskonfigurationskomponenten und dergleichen bewirken und die der Überstrombedingung zuzuschreiben sind. Bei der vorliegenden Erfindung können ferner gemäß einer Arbeitsspannung in der Primärseitenschaltung, die durch die Primärseitenstromerfassungsschaltung erfasst wurde, sowohl der zuvor erwähnte Schaltungsbetrieb zum Unterdrücken der zuvor erwähnten, einer Lastvariation zuzuschreibenden Variation als auch die zuvor erwähnte Überstromschutzoperation durchgeführt werden. Aus diesem Grund muss eine Schaltung zum Erfassen eines Stroms, die für Überstromschutzoperationen erforderlich ist, nicht unabhängig von der Primärseitenstromerfassungsschaltung vorgesehen sein, wodurch verhindert werden kann, dass die Schaltung kompliziert wird, und verhindert werden kann, dass die Vorrichtung größer ist. Ferner kann eine Erhöhung eines Leistungsverlusts minimiert werden, wodurch ermöglicht wird, zu verhindern, dass eine Schaltungseffizienz gesenkt wird.
Bei der Konfiguration, bei der die Primärseitenstromerfassungsschaltung aus dem Widerstand gebildet ist, kann verhindert werden, dass die Anzahl von Komponenten erhöht wird, und kann zusätzlich verhindert werden, dass die Vorrichtung größer ist, und können auffallende Vorteile erzeugt werden.

Claims

Ein Gleichstromwandler, der folgende Merkmale aufweist: einen Transformator (1), der eine Primärspule (N1), eine Sekundärspule (N2) und eine Spannungserfassungsspule (N3) aufweist; eine Primärseitenschaltung (3), die eine Schaltvorrichtung (Q) umfasst, die Ein/Aus-Operationen durchführt, um Energie in der Primärspule (N1) des Transformators (1) zu der Sekundärspule (N2) auszugeben; eine Sekundärseitenschaltung (5) zum Gleichrichten und Glätten einer Spannung, die von der Sekundärspule (N2) geliefert wird, um eine Gleichsignalausgangsspannung auszugeben; eine Spannungserfassungsschaltung (8) zum Gleichrichten und Glätten einer Spannung, die von der Spannungserfassungsspule (N3) ausgegeben wird, um die Spannung als eine erfasste Spannung entsprechend einer Spannung auszugeben, die von der Sekundärseitenschaltung (5) ausgegeben werden soll; eine Steuerschaltung (10) zum Anlegen eines Pulssteuersignals an die Schaltvorrichtung (Q), das zum Steuern einer Ein/Aus-Operation der Schaltvorrichtung (Q) gemäß der erfassten Spannung verwendet wird, die von der Spannungserfassungsschaltung (N3) ausgegeben wird; eine Primärseitenstromerfassungsschaltung (12), die einen Arbeitsstrom in der Primärseitenschaltung (3) in eine Arbeitsspannung umwandelt, wobei der Arbeitsstrom einem Arbeitsstrom in der Sekundärseitenschaltung (5) entspricht; gekennzeichnet durch eine Temperaturkompensationsschaltung (30) zum Addieren einer Spannung zum Versetzen einer Größe einer auf eine Temperaturvariation zurückzuführenden Variation der Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung (5) zu der erfassten Spannung der Spannungserfassungsschaltung (8); wobei der Gleichstromwandler zum Überlagern der Arbeitsspannung mit der erfassten Spannung, die von der Spannungserfassungsschaltung (8) ausgegeben wird, und mit der Spannung zum Versetzen der Größe der auf eine Temperaturvariation zurückzuführenden Variation der Ausgangsspannung, um eine überlagerte Spannung zu liefern, um eine Größe einer Variation einer Ausgangsspannung der Sekundärseitenschaltung (5) zu kompensieren, wobei die Variation auf eine Variation des Arbeitsstroms in der Sekundärseitenschaltung (5) zurückzuführen ist, und um die Temperaturvariationen der Ausgangsspannung zu kompensieren, und zum Anlegen einer Spannung gemäß der überlagerten Spannung an die Steuerschaltung (10) angeordnet ist.
Der Gleichstromwandler gemäß Anspruch 1, der ferner eine Überstromschutzschaltung zum Durchführen einer Überstromschutzoperation gemäß dem Arbeitsstrom in der Primärseitenschaltung (3) aufweist, der durch die Primärseitenstromerfassungsschaltung (12) erfasst wurde.
Der Gleichstromwandler gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuerschaltung (10) ein Pulssteuersignal, das eine Auszeit T_aus aufweist, die äquivalent zu zumindest einem Halbzyklus T_r einer LC-Resonanz in der Primär seitenschaltung (3) ist, an die Schaltvorrichtung (Q) anlegt.
Der Gleichstromwandler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Anzahl von Wicklungen der Sekundärspule (N2) des Transformators (1) gleich einer Anzahl von Wicklungen der Spannungserfassungsspule (N3) ist.
Der Gleichstromwandler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Primärseitenstromerfassungsschaltung (12) einen Widerstand (13) aufweist, der in einem Arbeitsstromweg der Primärseitenschaltung (3) vorgesehen ist.
Der Gleichstromwandler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Temperaturkompensationsschaltung (30) eine Temperaturkompensationsdiode aufweist.
Der Gleichstromwandler gemäß Anspruch 6, bei dem die Temperaturkompensationsdiode (30) zwischen einem Ausgang der Spannungserfassungsschaltung (8) und einem Eingang zu der Steuerschaltung (10) vorgesehen ist.
Der Gleichstromwandler gemäß Anspruch 6, bei dem die Temperaturkompensationsschaltung (30) zwischen dem Eingang zu der Steuerschaltung (10) und der Primärseitenstromerfassungsschaltung (12) vorgesehen ist.
Der Gleichstromwandler gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Temperaturkompensationsdiode (30) in Reihe mit einem Widerstand (22) vorgesehen ist, der die Spannungserfassungsschaltung (8) und den Eingang zu der Steuerschaltung (10) koppelt.
Der Gleichstromwandler gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die Temperaturkompensationsdiode (30) parallel zu einem Widerstand (22) vorgesehen ist, der die Spannungserfassungsschaltung (8) und den Eingang zu der Steuerschaltung (10) koppelt.