JP2000354374A - 多出力直流電源装置 - Google Patents
多出力直流電源装置Info
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Abstract
あり、従出力の電圧安定度を改善することを目的とす
る。 【解決手段】 第1のトランス2の従出力用巻線2cに
並列に第2のトランス15の1次巻線13を接続し、安
定化制御される第1のトランス2の他の直流出力と並列
に前記第2のトランス15の2次巻線14を整流器16
を介して接続した。
Description
いられる複数の直流出力を得る多出力直流電源装置に関
するものである。
置として図5に示す多出力直流電源装置が用いられてい
た。
1のトランスであり、この第1のトランス2は第1のト
ランス2の1次巻線2a(Wp)、第1のトランス2の
従出力用2次巻線2c(W24)、第1のトランス2の
安定化出力用2次巻線2d(W5)、2次巻線2cに換
算した等価リーケージインダクタンス2e(Ls2
4)、2次巻線2dに換算した等価リーケージインダク
タンス2f(Ls5)で構成されている(ただし2e/
2fは目に見えるものではない)。
ルス源(P)、5は第1の整流器(D24)、6は第2
の整流器(D5)、7は第1の容量(C24)、8は第
2の容量(C5)、9は従出力の負荷抵抗(R24)、
10は安定化出力の負荷抵抗(R5)、11は基準電圧
(Vr)、12は時比率制御回路(PWM)であり、入
力された信号と基準電圧11(Vr)との差分に応じて
駆動パルス源4(P)の時比率を制御する。
1(Ei)から第1のトランス2の1次巻線2a(W
p)を通じてスイッチング素子3(Q)に加えられた電
圧は、スイッチング素子3(Q)が駆動パルス源4
(P)によって規定の時比率でON/OFFしているの
で、1次巻線2a(Wp)に断続的に印加され、スイッ
チング素子3(Q)がONしている時第1のトランス2
に磁気エネルギーの形で蓄積され、スイッチング素子3
(Q)がOFFになった時、蓄積された磁気エネルギー
は、複数の2次巻線2c(W24),2d(W5)から
放出され、各整流器5(D24),6(D5)で整流さ
れ、各容量7(C24),8(C5)を充電する。各容
量7(C24),8(C5)にはそれぞれ負荷抵抗9
(R24),10(R5)が負荷として接続されている
ので、希望の電力を取り出すことができる。
した電圧は規定の基準電圧11(Vr)を有する時比率
制御回路12(PWM)に入力され、基準電圧11(V
r)との差分に応じた信号が駆動パルス源4(P)の時
比率を変化するように負帰還されるので、安定化出力の
負荷抵抗10(R5)に発生する電圧は一定値に保たれ
る。
トランス2を構成する巻線2a,2c,2dは完全に磁
気結合している訳ではなく、第1のトランス2の形状や
互いの巻線間の安全規格要求距離に起因して磁気結合が
劣化している。ちなみに電気用品取締法や各国安全規格
では1次巻線2a(Wp)が100V等の商用電源に接
続されている時、2次巻線との距離は数ミリ以上が要求
され、どうしても各巻線間の磁気結合が劣化せざるを得
ない。この劣化に起因して互いに鎖交しない磁束が発生
し、従出力用2次巻線2c(W24)や安定化出力用2
次巻線2d(W5)には等価的にリーケージインダクタ
ンス2e(Ls24),2f(Ls5)が存在してしま
う。
出力の負荷抵抗10(R5)の抵抗値が減少した時(負
荷電流が増大した時)、安定化出力用2次巻線2d(W
5)の等価リーケージインダクタンス2f(Ls5)を
通過する電流が増大するため、等価リーケージインダク
タンス2f(Ls5)の電圧降下は大きくなり、この電
圧降下を補償するため、時比率制御回路12の働きで駆
動パルス源4(P)の時比率は増大し、全体的に出力電
圧を上昇させ、安定化出力の電圧を一定値に保とうとす
る。
4)は変化していないので、上記した時比率の変化によ
って従出力の負荷抵抗9(R24)に発生する電圧は増
加してしまう課題があった。特に安定化出力の電圧が従
主力の電圧より低い場合にこの現象は顕著に現れる。又
従出力の負荷抵抗9(R24)の抵抗値が増大した場合
には等価リーケージインダクタンス2e(Ls24)で
の電圧降下が減少し、やはり従出力の負荷抵抗9(R2
4)に発生する電圧は増加してしまう課題があった。
出力に見かけの変動幅を減少させる目的のブリーダー抵
抗を付加すれば常時電力を消費し、損失となって電源装
置の効率を低下させていた。
効果を述べたが、直流抵抗分についても同様の課題があ
ることは明確である。
1067号ではトランス2において安全規格要求距離を
満たす2次巻線を1つに限定している。2次側において
は安全規格要求距離が緩やかなため、互いの巻線間の結
合を向上できるので、複数の直流出力電圧を得ながら、
その特性を改善できるが、トランスが2段直列に挿入さ
れる構成のため、巻線の抵抗が2段分影響し、損失が常
時増加することや、1つの出力の負荷変動が他出力に影
響することは避けられないものであった。
として、特願平5−173766号に示す例もあるが、
この引例の場合は動作原理は図1に示す従来の技術と何
ら変わるものではない。
に本発明の多出力直流電源装置は、交流電圧が印加され
る1次巻線と複数の2次巻線を有する第1のトランスに
て1次巻線に印加された交流電圧を変圧し、2次側で複
数の直流に変換し、直流電力を得る多出力直流電源装置
において、第1のトランスの複数の2次巻線の内、出力
電圧を直接検出・制御しない従出力用の2次巻線に並列
に第2のトランスの1次巻線を接続し、安定化制御され
る第1のトランス2の他の直流出力と並列に前記第2の
トランスの2次巻線を整流器を介して接続したものであ
る。
安定度を改善することができる。
出力電源装置は、交流電圧が印加される1次巻線と複数
の2次巻線を有する第1のトランスにて1次巻線に印加
された交流電圧を変圧し、2次側で複数の直流に変換
し、直流電力を得る多出力直流電源装置において、第1
のトランスの複数の2次巻線の内、出力電圧を直接検出
・制御しない従出力用の2次巻線に並列に第2のトラン
スの1次巻線を接続し、安定化制御される第1のトラン
スの他の直流出力と並列に前記第2のトランスの2次巻
線を整流器を介して接続したものであり、上記構成によ
り、簡単な構成で、従出力の電圧上昇を抑制できるもの
である。
の複数の2次巻線の内、出力電圧を直接検出・制御しな
い第1の従出力用の2次巻線に並列に第2のトランスの
1次巻線を接続し、第1のトランスの2次巻線の電圧を
局所的に安定化した第1のトランスの第2の従出力の直
流出力と並列に前記第2のトランスの2次巻線を整流器
を介して接続した構成であり、上記構成により、より第
1の従出力電圧の安定化を図ることができる。
4により説明する。なお、説明にあたっては従来技術と
同一部分は同一番号を付し、説明を省略して説明する。
の範囲の請求項1について説明するものである。図1は
同極性の多出力直流電圧を得る場合の一回路図であり、
図2は第1のトランスの複数の2次巻線が直列接続され
た回路図であり、図3は異極性の直流出力を得る様構成
した回路図である。
01)であり、13は第2のトランス15の1次巻線
(Ws24)、14は第2のトランス15の2次巻線
(Ws5)で構成されている。16は第3の整流器(D
s)である。
に保たれている安定化出力の負荷抵抗10(R5)の抵
抗値が減少した時、第1のトランス2の安定化出力用2
次巻線2d(W5)の等価リーケージインダクタンス2
f(Ls5)を通過する電流が増大するため、等価リー
ケージインダクタンス2f(Ls5)の電圧降下は大き
くなり、この電圧降下を補償するため、駆動パルス源4
(P)の時比率は増大し、全体的に出力電圧を上昇させ
る。当然、第1のトランス2の従出力用2次巻線2c
(W24)に発生する電圧も上昇するが、この2次巻線
2c(W24)には第2のトランス15の1次巻線13
(Ws24)が並列に接続されているので、第2のトラ
ンス15の2次巻線14(Ws5)に発生する電圧も上
昇する。
s)の順方向降下電圧+第2の容量8(C5)の充電電
圧)を超えた時、第3の整流器16(Ds)は導通する
ので、第2のトランス15の1次巻線13(Ws24)
に印加されている電圧もその値以上には上昇できない。
このため、第1の容量7(C24)の充電電圧も上昇で
きず、ある一定値になる。
2次側に配置・接続されるため、安全規格上も要求距離
が減少し、第1のトランス2よりも緩和されるので、第
2のトランス15の各巻線13(Ws24)・14(W
s5)の磁気結合を向上させることができる。従って、
第2のトランス15に存在する等価リーケージインダク
タンスを第1のトランス2の等価リーケージインダクタ
ンス2e(Ls24),2f(Ls5)に比して無視で
きる程度に減少させることができ、リーケージインダク
タンスによる電圧降下がなく、単純に第2のトランスの
変圧作用のみを考えれば良いので、従出力の電圧安定度
を向上させる効果を得ることができる。
は安定化出力の電流が増加した時や従出力の電流が減少
した場合等、従出力の電圧が上昇しようとした場合のみ
に限られるので、トランスが2段直列に挿入される構成
でありながら常時損失を発生することがなく、高効率と
することができる。
(W24),2d(W5)を直列接続した多出力直流電
源装置に適用した例で、2次巻線2c(W24)の巻回
数を減少させて従出力の電圧安定度を改善しようとした
ものであるが、図1と同様に第2のトランス15を挿入
することで従出力の電圧安定度をより改善できる。
した例で、第2のトランス15の巻線の極性を選択する
ことで極性に関係なく従出力の電圧安定度を改善でき
る。
の範囲の請求項2について説明するものであり、図4は
回路図である。
2の従出力用2次巻線(W12)、18は第2の従出力
用2次巻線17(W12)に換算した等価のリーケージ
インダクタンス(Ls12)、19は第2従出力用の整
流器(D12)、20は第2従出力用容量(C12)、
21は局所安定化回路(D/D)、22は第2従出力用
負荷抵抗(R12)である。
の電圧は第2の従出力用2次巻線17(W12)に発生
した電圧を第2従出力用の整流器19(D12)で整流
し、第2従出力用容量20(C12)で平滑することで
得られる。しかしこの電圧は実施の形態1で説明したよ
うに変動するので局所安定化回路21(D/D)で安定
化され、第2従出力用負荷抵抗22(R12)に供給さ
れる。ここで、局所安定化回路21(D/D)は3端子
レギュレータ等のシリーズレギュレータや、チョッピン
グ型DC/DCコンバータなどで構成される。
体の電圧が可変される場合であっても、局所安定化回路
21(D/D)の出力電圧は独立して安定化されている
ので、その影響を受けることなく第1の従出力電圧は安
定化され、時比率制御回路12の働きの影響は受けな
い。
ランスの2次巻線の極性と第2のトランス15の極性を
選択することや、第2のトランス15の接続方法を選択
することで多様の応用例があり、今回図示した例にこだ
わることなく、幅広く応用することができる。
置は、交流電圧が印加される1次巻線と複数の2次巻線
を有する第1のトランスにて1次巻線に印加された交流
電圧を変圧し、2次側で複数の直流に変換し、直流電力
を得る多出力直流電源装置を有し、第1のトランスの複
数の2次巻線の内、出力電圧を直接検出・制御しない従
出力用の2次巻線に並列に第2のトランスの1次巻線を
接続し、安定化制御される第1のトランスの他の直流出
力と並列に前記第2のトランスの2次巻線を整流器を介
して接続したものであり、簡単な構成でブリーダー抵抗
を付加することなく、従出力の電圧安定度を改善できる
ものである。
よる回路図
ダクタンス(Ls24) 2f 第1の2次巻線に換算した等価のリーケージイン
ダクタンス(Ls5) 3 スイッチング素子(Q) 4 駆動パルス源(P) 5 第1の整流器(D24) 6 第2の整流器(D5) 7 第1の容量(C24) 8 第2の容量(C5) 9 従出力の負荷抵抗(R24) 10 安定化出力の負荷抵抗(R5) 11 基準電圧(Vr) 12 時比率制御回路(PWM) 13 第2のトランス15の1次巻線(Ws24) 14 第2のトランス15の2次巻線(Ws5) 15 第2のトランス(Ts01) 16 第3の整流器(Ds) 17 第1のトランス2の第2の従出力用2次巻線(W
12) 18 第2の従出力用2次巻線17(W12)に換算し
た等価のリーケージインダクタンス(Ls12) 19 第2従出力用の整流器(D12) 20 第2従出力用容量(C12) 21 局所安定化回路(D/D) 22 第2従出力用負荷抵抗(R12)
Claims (2)
- 【請求項1】 交流電圧が印加される1次巻線と複数の
2次巻線を有する第1のトランスにて1次巻線に印加さ
れた交流電圧を変圧し、2次側で複数の直流に変換し、
直流電力を得る多出力直流電源装置において、第1のト
ランスの複数の2次巻線の内、出力電圧を直接検出・制
御しない従出力用の2次巻線に並列に第2のトランスの
1次巻線を接続し、安定化制御される第1のトランスの
他の直流出力と並列に前記第2のトランスの2次巻線を
整流器を介して接続した多出力直流電源装置。 - 【請求項2】 第1のトランスの複数の2次巻線の内、
出力電圧を直接検出・制御しない第1の従出力用の2次
巻線に並列に第2のトランスの1次巻線を接続し、第1
のトランスの2次巻線の電圧を局所的に安定化した第1
のトランスの第2の従出力の直流出力と並列に前記第2
のトランスの2次巻線を整流器を介して接続した請求項
1記載の多出力直流電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16190599A JP3577998B2 (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 多出力直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16190599A JP3577998B2 (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 多出力直流電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000354374A true JP2000354374A (ja) | 2000-12-19 |
JP3577998B2 JP3577998B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=15744259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16190599A Expired - Fee Related JP3577998B2 (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 多出力直流電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3577998B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009165337A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Lite-On Technology Corp | 電源装置 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP16190599A patent/JP3577998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009165337A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Lite-On Technology Corp | 電源装置 |
EP2128970A2 (en) * | 2008-01-07 | 2009-12-02 | Lite-On Technology Corporation | Power supplying device |
EP2128970A3 (en) * | 2008-01-07 | 2010-09-22 | Lite-On Technology Corporation | Power supplying device |
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---|---|
JP3577998B2 (ja) | 2004-10-20 |
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