JP2001057774A - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
- Publication number
- JP2001057774A JP2001057774A JP11260894A JP26089499A JP2001057774A JP 2001057774 A JP2001057774 A JP 2001057774A JP 11260894 A JP11260894 A JP 11260894A JP 26089499 A JP26089499 A JP 26089499A JP 2001057774 A JP2001057774 A JP 2001057774A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitors
- voltage
- power supply
- switches
- terminals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、従って、本発明は発熱や電波障害
の少ない低コストのクリーンな直流電源装置及び直流無
停電電源装置を提供してより多方面に経済的効果をもた
らすことを目的とする。 【構成】 本発明は、図１−（ａ）に示すようにコンデ
ンサＣ１〜Ｃ４を直列接続した回路の両端に所定の電源
Ｅ１を接続し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側
と−側に組スイッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎの
一端を接続し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側
に接続されたスイッチＳ１Ｐ〜Ｓ４Ｐの他端の共通接続
点Ｐ１とコンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの−側に接続
されたスイッチＳ１Ｎ〜Ｓ４Ｎの他端の共通接続点Ｐ２
をそれぞれ出力端子に接続して成る。
の少ない低コストのクリーンな直流電源装置及び直流無
停電電源装置を提供してより多方面に経済的効果をもた
らすことを目的とする。 【構成】 本発明は、図１−（ａ）に示すようにコンデ
ンサＣ１〜Ｃ４を直列接続した回路の両端に所定の電源
Ｅ１を接続し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側
と−側に組スイッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎの
一端を接続し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側
に接続されたスイッチＳ１Ｐ〜Ｓ４Ｐの他端の共通接続
点Ｐ１とコンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの−側に接続
されたスイッチＳ１Ｎ〜Ｓ４Ｎの他端の共通接続点Ｐ２
をそれぞれ出力端子に接続して成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器を使用しな
いで効率よく電圧変換する直流電源装置に関する。
いで効率よく電圧変換する直流電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の直流電源装置の主流は変圧器やス
イッチング方式による電圧変換方式であり、運転中の本
体電力ロス、電波障害等に大きな問題を抱えている。
イッチング方式による電圧変換方式であり、運転中の本
体電力ロス、電波障害等に大きな問題を抱えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は高効
率、小型、軽量及び電波障害の少ない直流電源装置を提
供し、充電器、ノートパソコンや各種電子応用機器の駆
動電源またはバックアップ電源及び各種電気機器制御装
置として活用することを目的とする。
率、小型、軽量及び電波障害の少ない直流電源装置を提
供し、充電器、ノートパソコンや各種電子応用機器の駆
動電源またはバックアップ電源及び各種電気機器制御装
置として活用することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項に記載の
発明）の直流電源装置は、電源電圧を降圧するために複
数個のコンデンサを直列に接続した回路の両端に前記電
源を接続し、前記複数個のコンデンサによって分割され
た電圧を出力端子に取り出すために前記各コンデンサの
陽極と陰極にそれぞれ開閉スイッチの一端を接続し、前
記各コンデンサの陽極側に接続されている前記開閉スイ
ッチの他端と前記各コンデンサの陰極側に接続されてい
る前記開閉スイッチの他端（以後、分割電圧出力端と称
する）をそれぞれ出力端子に接続して成るものである。
発明）の直流電源装置は、電源電圧を降圧するために複
数個のコンデンサを直列に接続した回路の両端に前記電
源を接続し、前記複数個のコンデンサによって分割され
た電圧を出力端子に取り出すために前記各コンデンサの
陽極と陰極にそれぞれ開閉スイッチの一端を接続し、前
記各コンデンサの陽極側に接続されている前記開閉スイ
ッチの他端と前記各コンデンサの陰極側に接続されてい
る前記開閉スイッチの他端（以後、分割電圧出力端と称
する）をそれぞれ出力端子に接続して成るものである。
【０００５】かかる構成においては、前記スイッチのス
キャンによって効率良く前記分割電圧を取り出すことが
できる。スイッチスキャンを低周波数で行うことによっ
て電波障害の少ない直流電圧の調整が可能である。前記
コンデンサの数は入力電源電圧の大きさと分割電圧の大
きさによって任意に決められる。分割電圧はコンデンサ
の静電容量の大きさや前記コンデンサに抵抗を並列接続
することによって決めることができるので任意波形の電
圧を取り出すことも可能である。入力電源が交流の場合
は整流回路を通して前記コンデンサに接続し、出力波形
をより滑らかにする場合は、前記分割電圧出力端をフィ
ルタ回路を通して出力端子に接続する。バックアッパ電
源を構成する場合は、前記コンデンサとして電気２重層
コンデンサのような静電容量の大きなコンデンサを使用
するか、前記分割電圧出力端または前記フィルタ回路の
出力側に電池と充放電回路を接続する。停電検出回路と
通信回路（シリアル通信、パラレル通信、無線通信回路
等）の設置によって、停電発生時にパソコン等の負荷へ
停電を知らせることができる。
キャンによって効率良く前記分割電圧を取り出すことが
できる。スイッチスキャンを低周波数で行うことによっ
て電波障害の少ない直流電圧の調整が可能である。前記
コンデンサの数は入力電源電圧の大きさと分割電圧の大
きさによって任意に決められる。分割電圧はコンデンサ
の静電容量の大きさや前記コンデンサに抵抗を並列接続
することによって決めることができるので任意波形の電
圧を取り出すことも可能である。入力電源が交流の場合
は整流回路を通して前記コンデンサに接続し、出力波形
をより滑らかにする場合は、前記分割電圧出力端をフィ
ルタ回路を通して出力端子に接続する。バックアッパ電
源を構成する場合は、前記コンデンサとして電気２重層
コンデンサのような静電容量の大きなコンデンサを使用
するか、前記分割電圧出力端または前記フィルタ回路の
出力側に電池と充放電回路を接続する。停電検出回路と
通信回路（シリアル通信、パラレル通信、無線通信回路
等）の設置によって、停電発生時にパソコン等の負荷へ
停電を知らせることができる。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例について、図面を用いて
詳細に説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は
本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内
で種々改変することができるものである。
詳細に説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は
本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内
で種々改変することができるものである。
【０００７】実施例の直流電源装置は、本発明の実施例
であり、図１−（ａ）に示すようにコンデンサＣ１〜Ｃ
４を直列接続した回路の両端に所定の電源Ｅ１を接続
し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側と−側に組
スイッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎの一端を接続
し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側に接続され
たスイッチＳ１Ｐ〜Ｓ４Ｐの他端の共通接続点Ｐ１とコ
ンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの−側に接続されたスイ
ッチＳ１Ｎ〜Ｓ４Ｎの他端の共通接続点Ｐ２をそれぞれ
出力端子に接続して成るものである。
であり、図１−（ａ）に示すようにコンデンサＣ１〜Ｃ
４を直列接続した回路の両端に所定の電源Ｅ１を接続
し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側と−側に組
スイッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎの一端を接続
し、コンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの＋側に接続され
たスイッチＳ１Ｐ〜Ｓ４Ｐの他端の共通接続点Ｐ１とコ
ンデンサＣ１〜Ｃ４のそれぞれの−側に接続されたスイ
ッチＳ１Ｎ〜Ｓ４Ｎの他端の共通接続点Ｐ２をそれぞれ
出力端子に接続して成るものである。
【０００８】かかる構成において、電源Ｅ１を直流電
圧、コンデンサＣ１〜Ｃ４の静電容量がすべて同一の値
とし、組スイッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎを図
１−（ｂ）に示すタイミングで駆動した場合、組スイッ
チＳ１ＰとＳ１Ｎのみ時間ｔ１の間ｏｎ（ｏｎ＝スイッ
チ閉成状態、ｏｆｆ＝スイッチ開放状態）となり、続け
て組スイッチＳ２ＰとＳ２Ｎのみ時間ｔ１の間ｏｎとな
り、続けて組スイッチＳ３ＰとＳ３Ｎのみ時間ｔ１の間
ｏｎとなり、続けて組スイッチＳ４ＰとＳ４Ｎのみ時間
ｔ１の間ｏｎとなり、続けて組スイッチＳ１ＰとＳ１Ｎ
のみ時間ｔ１の間ｏｎとなって、周期的にｏｎ動作が移
動して安定した電圧が出力される。実際には短絡防止の
ためのデットタイムｔ３を設けるので負荷時の電圧変換
部１の出力ｐ１−ｐ２間の電圧は図２−（ａ）に示す様
になり、その出力電圧を図２−（ｄ）のようなフィルタ
回路に通すことによって図２−（ａ）のＥ２のような直
流電圧が得られる。ｏｎ動作時間ｔ２を図２−（ｂ）に
示すように０＜ｔ２＜ｔ１の範囲で可変することによっ
て出力電圧を調整することができる。ｏｎ動作時間ｔ２
を図２−（ｃ）に示すように時間ｔ２の間にｏｎ−ｏｆ
ｆ動作を入れても同様の効果が得られる。出力電圧と設
定電圧を比較して自動的に周期Ｔやｏｎ時間ｔ２を調整
することによって自動電圧調整が可能である。
圧、コンデンサＣ１〜Ｃ４の静電容量がすべて同一の値
とし、組スイッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎを図
１−（ｂ）に示すタイミングで駆動した場合、組スイッ
チＳ１ＰとＳ１Ｎのみ時間ｔ１の間ｏｎ（ｏｎ＝スイッ
チ閉成状態、ｏｆｆ＝スイッチ開放状態）となり、続け
て組スイッチＳ２ＰとＳ２Ｎのみ時間ｔ１の間ｏｎとな
り、続けて組スイッチＳ３ＰとＳ３Ｎのみ時間ｔ１の間
ｏｎとなり、続けて組スイッチＳ４ＰとＳ４Ｎのみ時間
ｔ１の間ｏｎとなり、続けて組スイッチＳ１ＰとＳ１Ｎ
のみ時間ｔ１の間ｏｎとなって、周期的にｏｎ動作が移
動して安定した電圧が出力される。実際には短絡防止の
ためのデットタイムｔ３を設けるので負荷時の電圧変換
部１の出力ｐ１−ｐ２間の電圧は図２−（ａ）に示す様
になり、その出力電圧を図２−（ｄ）のようなフィルタ
回路に通すことによって図２−（ａ）のＥ２のような直
流電圧が得られる。ｏｎ動作時間ｔ２を図２−（ｂ）に
示すように０＜ｔ２＜ｔ１の範囲で可変することによっ
て出力電圧を調整することができる。ｏｎ動作時間ｔ２
を図２−（ｃ）に示すように時間ｔ２の間にｏｎ−ｏｆ
ｆ動作を入れても同様の効果が得られる。出力電圧と設
定電圧を比較して自動的に周期Ｔやｏｎ時間ｔ２を調整
することによって自動電圧調整が可能である。
【０００９】電圧変換部１の出力を図２−（ｄ）に示す
ようなフィルタ回路に通すと出力波形をより滑らかにす
ることができる。電圧変換部１またはフィルタ回路の出
力側に図２−（ｅ）に示すような電池と充放電回路を接
続するとバックアップ電源を構成することができる。ス
イッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎはトランジス
タ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチにするとより
効率的に実施できる。
ようなフィルタ回路に通すと出力波形をより滑らかにす
ることができる。電圧変換部１またはフィルタ回路の出
力側に図２−（ｅ）に示すような電池と充放電回路を接
続するとバックアップ電源を構成することができる。ス
イッチＳ１Ｐ、Ｓ１Ｎ〜Ｓ４Ｐ、Ｓ４Ｎはトランジス
タ、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチにするとより
効率的に実施できる。
【００１０】電圧変換部１を複数個カスケード接続する
ことによって電源電圧の分割数を簡単に増加することが
できる。
ことによって電源電圧の分割数を簡単に増加することが
できる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の直流電源
装置は、電源電圧を複数個のコンデンサに分割充電し、
それぞれのコンデンサの充電電力を均等に負荷に供給す
るので無駄の少ない高効率な電圧変換が可能となる。
装置は、電源電圧を複数個のコンデンサに分割充電し、
それぞれのコンデンサの充電電力を均等に負荷に供給す
るので無駄の少ない高効率な電圧変換が可能となる。
【図１】本発明の実施例の全体を示す電気回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の動作説明図Ｓは半導体スイッチまたは
機械式スイッチ
機械式スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の電源電圧を分割するために複数個
のコンデンサを直列に接続した回路の両端に前記電源を
接続し、前記分割電圧を取り出すために前記コンデンサ
のそれぞれの両端にそれぞれ開閉スイッチの一端を接続
し、前記それぞれのコンデンサの陽極側に接続されてい
る前記開閉スイッチの他端と前記それぞれのコンデンサ
の陰極側に接続されている前記開閉スイッチの他端をそ
れぞれ出力端子に接続して成ることを特徴とする直流電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11260894A JP2001057774A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11260894A JP2001057774A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | 直流電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001057774A true JP2001057774A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=17354241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11260894A Pending JP2001057774A (ja) | 1999-08-10 | 1999-08-10 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001057774A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002007A1 (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | オムロン株式会社 | 電圧変換回路、および電子機器 |
| CN103856085A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-11 | 卫斌鹏 | 无变降压整流转换器 |
-
1999
- 1999-08-10 JP JP11260894A patent/JP2001057774A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012002007A1 (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | オムロン株式会社 | 電圧変換回路、および電子機器 |
| JP2012016225A (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Omron Corp | 電圧変換回路、および電子機器 |
| CN102959842A (zh) * | 2010-07-02 | 2013-03-06 | 欧姆龙株式会社 | 电压转换电路和电子装置 |
| KR101360667B1 (ko) * | 2010-07-02 | 2014-02-07 | 오므론 가부시키가이샤 | 전압 변환 회로, 및 전자 기기 |
| US9143050B2 (en) | 2010-07-02 | 2015-09-22 | Omron Corporation | Voltage converting circuit and electronic device |
| EP2590305A4 (en) * | 2010-07-02 | 2017-05-31 | Omron Corporation | Voltage conversion circuit and electronic equipment |
| CN103856085A (zh) * | 2014-03-24 | 2014-06-11 | 卫斌鹏 | 无变降压整流转换器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080309 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |