JP2014526869A - 出力電圧を調整可能なｄｃコンバーター - Google Patents

Abstract

本発明は、出力電圧が調整可能なＤＣコンバーターに関する。ＤＣコンバーターは、
−出力電圧（ＶＯＵＴ）を分岐させることができ、出力端子及び基準電位端子を有する出力と、
−制御入力を有する制御回路と、
−出力に並列に接続され、制御入力に接続された中心タップを有する分圧器（Ｒ１、Ｒ２）と、
−分圧器（Ｒ１、Ｒ２）に直列に接続され、電圧（ＶＳＥＴ）が調整可能である電源（ＤＣ）と、を有する。

Description

本発明は、出力電圧を調整可能なＤＣコンバーター及びそのようなＤＣコンバーターを有する電気器具に関する。

出力電圧を出力端子と基準電位端子（接地）との間で分岐させることができ、平滑コンデンサを使用することによって通常平滑化される、出力電圧が一定のＤＣコンバーターは既知である。そのようなＤＣコンバーター、即ちチョークＬ及び制御回路を有するバックコンバーターは、図１に概略的に示される。コンバーターの出力電圧ＶＯＵＴは、２つの抵抗Ｒ１及びＲ２を有する分圧器によって分割される。分圧器の中心タップは、制御回路の制御入力に接続される。コンバーターは、制御入力における電圧ＶＦＢが内部基準電圧Ｖｒｅｆに一致するように制御回路によって制御され、その結果として、出力電圧ＶＯＵＴは常に一定である。出力電圧ＶＯＵＴのレベルは、ＶＯＵＴ＝Ｖｒｅｆ・（１＋Ｒ１／Ｒ２）のように抵抗Ｒ１、Ｒ２の大きさに依存する。コンバーターの出力電圧ＶＯＵＴがいくつかの異なる値に調整できる場合、少なくとも１つの抵抗が可変であるか、対応する数の切り替え可能な抵抗が提供される必要がある。

本発明の目的は、出力電圧を容易に調整できるＤＣコンバーターを特定することである。

この目的は、次の機能を有するＤＣコンバーターによって達成される（請求項１を参照）。
−出力電圧（ＶＯＵＴ）を分岐させることができ、出力端子及び基準電位端子を有する出力、
−制御入力を有する制御回路、及び、
−出力に並列に接続され、制御入力に接続された中心タップを有する分圧器（Ｒ１、Ｒ２）、
−分圧器（Ｒ１、Ｒ２）に直列に接続されて、その電圧（ＶＳＥＴ）が調整可能である電源（ＤＣ）。

ＤＣコンバーターの有利な開発は従属請求項に記述される。ＤＣコンバーターは、特に電気器具、例えば、調節された、容易に調整可能なＤＣ電圧で操作されるべきペルチエ素子を有する電気ヒゲ剃り器などに好適である。

本発明は、図面に示される代表的な実施形態を使用して以下に説明される。
既知のバックコンバーターを概略的に示している。 出力電圧を無限に調整可能なＤＣコンバーターを示している。 図２によるＤＣコンバーターの別の形態を示している。

図２は、出力電圧を調整可能なＤＣコンバーターを示している。図１に示され、上述されるように、コンバーターは、それ自体が既知であるバックコンバーターを有する。ただし、このコンバーターは分圧器Ｒ１、Ｒ２と、つまり制御回路の制御入力と基準電位との間に、直列に接続されている直流電圧源ＤＣを更に含む。直流電圧源は、調整可能電圧ＶＳＥＴを供給する。電圧ＶＳＥＴは、無限に調整可能であることが好ましい。コンバーターの出力電圧ＶＯＵＴは、次式のように電源の電圧ＶＳＥＴに依存する。
ＶＯＵＴ＝Ｖｒｅｆ・（１＋Ｒ１／Ｒ２）−ＶＳＥＴ・Ｒ１／Ｒ２（式中、ＶＳＥＴ＜Ｖｒｅｆ）
したがって、出力電圧ＶＯＵＴはＶＳＥＴの適切な選択により調整することができる。

図３に示されるＤＣコンバーターは、図２に示される直流電圧コンバーターとほぼ一致するが、直流電圧源は、ＲＣ回路と、パルス幅変調電圧ＰＷＭをＲＣ回路に供給する発生器Ｍと、を含む。ＲＣ回路は、分圧器Ｒ１、Ｒ２と直列に接続されているコンデンサＣ１を有する。コンデンサＣ１と分圧器の接合部は、抵抗Ｒ３を通って発生器Ｍの出力に連結される。直流電圧ＶＳＥＴは、ＲＣ回路のコンデンサＣ１で出現し、直流電圧ＶＳＥＴはパルス幅変調電圧ＰＷＭのパルス幅に依存するため、さまざまなパルス幅によって調整することができる。パルス幅は、アナログ調整も可能であってもデジタル調整されることが好ましく、その結果、パルス幅は実質的に無限に調整可能になる。コンデンサＣ１に並列に接続されるのは抵抗Ｒ４であり、これによりパルス幅変調電圧ＰＷＭのレベルがＲ３／Ｒ４だけ低下し、同じパルス幅変調分解能を前提にすると直流電圧ＶＳＥＴをより細かく調整できるようになる。

パルス幅変調電圧の発生器Ｍは、好ましくはマイクロコントローラに組み込まれる。ＤＣコンバーターの制御回路もまたマイクロコントローラに組み込まれる場合は、特に有利である。

本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ミリメートル」として開示される寸法は、「約４０ミリメートル」を意味するものである。

Claims (9)

1. −出力電圧（ＶＯＵＴ）が分岐可能であり、出力端子及び基準電位端子を有する出力と、
   −制御入力を有する制御回路と、
   −前記出力に並列に接続され、前記制御入力に接続された中心タップを有する分圧器（Ｒ１、Ｒ２）と、
   を有するＤＣコンバーターであって、
   前記分圧器（Ｒ１、Ｒ２）に直列に接続され、電圧（ＶＳＥＴ）が調整可能である電源（ＤＣ）も有することを特徴とする、ＤＣコンバーター。
2. 前記電源（ＤＣ）が、前記制御回路の前記制御入力と前記基準電位端子との間に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のＤＣコンバーター。
3. 前記電源（ＤＣ）が、ＲＣ回路（Ｒ３、Ｃ１）と、パルス幅が調整可能なパルス幅変調電圧（ＰＷＭ）を発生させる発生器（Ｍ）と、からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＤＣコンバーター。
4. 前記ＲＣ回路（Ｒ３、Ｃ１）のコンデンサ（Ｃ１）が、前記分圧器（Ｒ１、Ｒ２）と前記基準電位端子との間に直列に接続されていることを特徴とする、請求項３に記載のＤＣコンバーター。
5. 前記ＲＣ回路（Ｒ３、Ｃ１）の抵抗（Ｒ３）が、前記発生器（Ｍ）の出力と、前記分圧器（Ｒ１、Ｒ２）と前記コンデンサ（Ｃ１）との間の接合部との間に接続されていることを特徴とする、請求項４に記載のＤＣコンバーター。
6. 追加の抵抗（Ｒ４）が、前記ＲＣ回路（Ｒ３、Ｃ１）の前記コンデンサ（Ｃ１）に並列に接続されていることを特徴とする、請求項４又は５のいずれか一項に記載のＤＣコンバーター。
7. 前記発生器（Ｍ）がマイクロコントローラで実現されることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか一項に記載のＤＣコンバーター。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のＤＣコンバーターを有する、例えば電気ヒゲ剃り器などの電気器具。
9. 前記器具が、前記ＤＣコンバーターの前記出力電圧（ＶＯＵＴ）で操作されるペルチエ素子を更に有することを特徴とする、請求項８に記載の電気器具。

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