JP2018061315A - Circuit unit device for constant power output power source and constant power variable dc power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定電力出力電源のために使用される回路ユニット装置、及び該装置を利用した定電力可変直流電源システムに関する。 The present invention relates to a circuit unit device used for a constant power output power source, and a constant power variable DC power source system using the device.
様々な産業用装置の電源として、スイッチング方式やシリーズレギュレータ方式である出力電圧及び出力電流可変の定電圧/定電流(CV/CC)可変直流電源装置が広く利用されている(非特許文献1、2等参照)。一般に市販されているこの種の電源装置では、定電圧モードと定電流モードとの切替えが可能であり、定電圧の出力値又は定電流の出力値をボリウムの操作や外部から入力する信号の設定によって任意に変更できるようになっている。
As a power source for various industrial devices, a constant voltage / constant current (CV / CC) variable DC power supply device with variable output voltage and output current, which is a switching method or series regulator method, is widely used (Non-Patent
また近年は、定電圧や定電流でなく定電力を必要とする負荷が増えていることもあり、定電圧、定電流に加え、定電力制御が可能である可変直流電源装置も市販されている(非特許文献3参照)。 In recent years, loads that require constant power instead of constant voltage or constant current have increased. In addition to constant voltage and constant current, variable DC power supply devices that can perform constant power control are also commercially available. (Refer nonpatent literature 3).
スイッチング方式の可変直流電源装置では一般に、次のような回路構成により定電圧制御が行われる。即ち、負荷に印加される出力電圧(又はそれに比例する電圧)を電圧検出器により検出し、誤差増幅アンプでその検出電圧と基準電圧との差に応じた誤差信号を生成する。そして、PWM(パルス幅変調)制御部は、その誤差信号がゼロになるように、直流入力電圧をスイッチングするスイッチング回路を駆動するためのパルス信号のパルス幅を調整する。このようなフィードバック制御により、負荷変動等が生じた場合でも出力電圧が一定に維持される。また、定電流制御も基本的には同様であり、負荷に供給される出力電流(又はそれに比例する電流)を電圧として検出し、誤差増幅アンプでその検出電圧と基準電流に対応する電圧との差に応じた誤差信号を生成する。PWM制御部は、その誤差信号がゼロになるようにスイッチング回路を駆動するためのパルス信号のパルス幅を調整し、出力電流を一定に維持する。 In a switching type variable DC power supply device, constant voltage control is generally performed by the following circuit configuration. That is, the output voltage applied to the load (or a voltage proportional thereto) is detected by a voltage detector, and an error signal corresponding to the difference between the detected voltage and the reference voltage is generated by an error amplifier. The PWM (pulse width modulation) control unit adjusts the pulse width of the pulse signal for driving the switching circuit that switches the DC input voltage so that the error signal becomes zero. By such feedback control, the output voltage is kept constant even when a load fluctuation or the like occurs. The constant current control is basically the same, and the output current (or current proportional to the load) supplied to the load is detected as a voltage, and the error amplification amplifier detects the detected voltage and the voltage corresponding to the reference current. An error signal corresponding to the difference is generated. The PWM controller adjusts the pulse width of the pulse signal for driving the switching circuit so that the error signal becomes zero, and maintains the output current constant.
定電圧、定電流に加えて定電力制御が可能な可変直流電源装置では、一般に、上述した定電圧制御回路や定電流制御回路にさらに、特許文献1に開示されているような定電力制御回路が追加される。この定電力制御回路は、電圧検出器により検出された出力電圧に応じた電圧信号と電流検出器により検出された出力電流に応じた電圧信号とを乗じる乗算回路と、その乗算結果である電圧と基準電力に対応する電圧との差に応じた誤差信号を生成する誤差増幅アンプと、を含み、その誤差増幅アンプによる誤差信号に応じてスイッチング回路を駆動するためのパルス信号のパルス幅を調整する。
In a variable DC power supply capable of constant power control in addition to constant voltage and constant current, generally, a constant power control circuit as disclosed in
定電圧/定電流可変直流電源装置はごく一般的なものであって広く普及している。これに対し、この定電圧/定電流可変直流電源装置に定電力制御の機能を加えた電源装置は少ない。その理由は、これまで定電力制御の機能を加えた電源装置の必要性が少なかったことや、定電力制御の機能を加えることによって電源装置が高価になることによると考えられる。しかしながら、定電力が要求される負荷は、近年、増加する傾向にある。そのため、ユーザが一般的に用いられている汎用的な定電圧/定電流可変直流電源装置を所有している場合であっても、定電力で負荷を駆動する必要性が生じときに、ユーザは定電力出力が可能である高価な可変直流電源装置を新たに購入しなければならず、経済的な負担が大きいという問題があった。 Constant voltage / constant current variable DC power supply devices are very common and widely used. On the other hand, there are few power supply devices in which a constant power control function is added to the constant voltage / constant current variable DC power supply device. The reason is considered that the necessity of the power supply device to which the constant power control function has been added has been small so far, and that the power supply device becomes expensive by adding the constant power control function. However, loads that require constant power tend to increase in recent years. Therefore, even when the user owns a general-purpose constant voltage / constant current variable direct-current power supply device that is generally used, the user needs to drive the load with constant power. An expensive variable DC power supply capable of constant power output has to be newly purchased, and there is a problem that the economic burden is large.
また、一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置に上述したような誤差増幅アンプを含む定電力制御回路を組み込むことで定電力制御の機能を追加しようとすると、次のような問題もある。
即ち、一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置に定電力制御機能を新たに追加する場合、該電源装置内部の定電圧用誤差増幅アンプの出力信号と定電流用誤差増幅アンプの出力信号とをそれぞれダイオードを介してワイヤードオア接続する接続点に、前述の定電力制御回路の誤差増幅アンプの出力をダイオードを介して接続(つまりはワイヤードオア接続)すればよい。しかしながら、こうした回路構成を採るためには、完成品である定電圧/定電流可変直流電源装置内部を改造する必要があり、その改造によって電源の保証が得られなくなるおそれがある。また、新たに定電力制御用誤差増幅アンプの出力を接続すると回路の動作条件が変わる(マッチングが不整合になる)可能性があるため、定電力可変直流電源として出力がハンチングすることなく安定的に動作するように回路の調整や評価試験が必要になる。そのため、一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置への上述したような定電力制御回路の追加による機能拡張は装置メーカにとっても大きな負担であり、それらがコストに反映されることになる。
Further, when a constant power control circuit including an error amplification amplifier as described above is incorporated into a generally used constant voltage / constant current variable DC power supply device, a constant power control function is added as follows. There are also problems.
That is, when a constant power control function is newly added to a commonly used constant voltage / constant current variable DC power supply device, the output signal of the constant voltage error amplification amplifier and the constant current error amplification in the power supply device are added. What is necessary is just to connect the output of the error amplification amplifier of the above-mentioned constant power control circuit via a diode (that is, wired OR connection) to a connection point where the output signal of the amplifier is wired or connected via a diode. However, in order to adopt such a circuit configuration, it is necessary to modify the inside of the constant voltage / constant current variable DC power supply device, which is a finished product, and there is a possibility that the power supply cannot be guaranteed due to the modification. In addition, if the output of the error amplifier for constant power control is newly connected, the circuit operating conditions may change (matching may become inconsistent), so the output is stable without hunting as a constant power variable DC power supply. Circuit adjustment and evaluation tests are required to operate properly. For this reason, the function expansion by adding the constant power control circuit as described above to the constant voltage / constant current variable DC power supply device generally used is a heavy burden for the device manufacturer, and these are reflected in the cost. It will be.
本発明は上記課題を解決するために成されたもので、その主たる目的は、一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置の外部に接続することによって、該電源装置から定電力制御された出力電圧、出力電流を得ることができる、安価で簡便な定電力出力電源用回路ユニット装置を提供することである。また本発明の他の目的は、従来よりも低廉なコストで、定電圧制御、定電流制御、又は定電力制御された出力電圧、出力電流を選択的に得ることができる定電力可変直流電源システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The main object of the present invention is to connect to the outside of a generally used constant voltage / constant current variable direct-current power supply device, and to An object of the present invention is to provide an inexpensive and simple constant power output power supply circuit unit device capable of obtaining power-controlled output voltage and output current. Another object of the present invention is to provide a constant power variable DC power supply system capable of selectively obtaining constant voltage control, constant current control, or constant power controlled output voltage and output current at a lower cost than conventional ones. Is to provide.
上記課題を解決するために成された本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置の第1の態様は、動作モードとして定電圧モードと定電流モードとを有し、外部端子として、電圧モニタ出力端子、電流モニタ出力端子、出力電圧設定入力端子、及び出力電流設定入力端子を備える定電圧/定電流可変直流電源装置と組み合わせて用いられる定電力出力電源用回路ユニット装置であって、
a)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電圧モニタ出力端子と接続される検出電圧入力端子と、
b)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電流設定入力端子と接続される定電流設定出力端子と、
c)目的とする出力電力の値に応じた電圧を外部から与えるための出力電力設定入力端子と、
d)前記出力電力設定入力端子に与えられた電圧値を前記検出電圧入力端子から入力された電圧値で除することにより又はその除算結果に所定値を乗じることにより制御用電圧を算出して前記定電流設定出力端子に与える演算処理部と、
を備えることを特徴としている。
The first aspect of the circuit unit device for constant power output power supply according to the present invention, which has been made to solve the above problems, has a constant voltage mode and a constant current mode as operation modes, and a voltage monitor as an external terminal. A constant power output power supply circuit unit device used in combination with a constant voltage / constant current variable DC power supply device comprising an output terminal, a current monitor output terminal, an output voltage setting input terminal, and an output current setting input terminal,
a) a detection voltage input terminal connected to a voltage monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
b) a constant current setting output terminal connected to the output current setting input terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
c) an output power setting input terminal for externally applying a voltage corresponding to the target output power value;
d) calculating a control voltage by dividing a voltage value applied to the output power setting input terminal by a voltage value input from the detection voltage input terminal or multiplying a result of division by a predetermined value; An arithmetic processing unit to be given to the constant current setting output terminal;
It is characterized by having.
また上記課題を解決するために成された本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置の第2の態様は、動作モードとして定電圧モードと定電流モードとを有し、外部端子として、電圧モニタ出力端子、電流モニタ出力端子、出力電圧設定入力端子、及び出力電流設定入力端子を備える定電圧/定電流可変直流電源装置と組み合わせて用いられる定電力出力電源用回路ユニット装置であって、
a)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電流モニタ出力端子と接続される検出電流入力端子と、
b)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電圧設定入力端子と接続される定電圧設定出力端子と、
c)目的とする出力電力の値に応じた電圧を外部から与えるための出力電力設定入力端子と、
d)前記出力電力設定入力端子に与えられた電圧値を前記検出電流入力端子から入力された電圧値で除することにより又はその除算結果に所定値を乗じることにより制御用電圧を算出して前記定電圧設定出力端子に与える演算処理部と、
を備えることを特徴としている。
The second aspect of the circuit unit device for constant power output power supply according to the present invention, which has been made to solve the above problems, has a constant voltage mode and a constant current mode as operation modes, and a voltage as an external terminal. A circuit unit device for constant power output power supply used in combination with a constant voltage / constant current variable DC power supply device comprising a monitor output terminal, a current monitor output terminal, an output voltage setting input terminal, and an output current setting input terminal,
a) a detection current input terminal connected to a current monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
b) a constant voltage setting output terminal connected to the output voltage setting input terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
c) an output power setting input terminal for externally applying a voltage corresponding to the target output power value;
d) calculating the control voltage by dividing the voltage value applied to the output power setting input terminal by the voltage value input from the detection current input terminal or multiplying the result of division by a predetermined value; An arithmetic processing unit to be applied to the constant voltage setting output terminal;
It is characterized by having.
また上記課題を解決するために成された本発明に係る定電力可変直流電源システムの第1の態様は、上記本発明に係る第1又は第2の態様の定電力出力電源用回路ユニット装置と、定電圧/定電流可変直流電源装置と、を含む定電力/定電圧/定電流可変直流電源システムであって、
該定電圧/定電流可変直流電源装置は、トランスの1次巻線に印加する直流電圧をスイッチング素子によりオン・オフし、該トランスの2次巻線に接続された整流回路を通して出力電圧、出力電流を取り出すスイッチング方式の電源装置であり、出力電圧を検出してその電圧に応じた電圧信号を生成する電圧検出部と、出力電流を検出してその電流に応じた電圧信号を生成する電流検出部と、前記電圧検出部による電圧信号と前記出力電圧設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する第1の誤差増幅アンプと、前記電流検出部による電圧信号と前記出力電流設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する第2の誤差増幅アンプと、定電圧モードでは前記第1の誤差増幅アンプによる差信号に基づき、一方、定電流モードでは前記第2の誤差増幅アンプによる差信号に基づき前記スイッチング素子を駆動するパルス信号を生成するPWM制御部と、を具備し、前記電圧検出部による電圧信号が前記電圧モニタ出力端子に出力され、前記電流検出部による電圧信号が前記電流モニタ出力端子に出力されてなり、
前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電圧モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電圧入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電流設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電流設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電圧/定電流可変直流電源装置が定電流モードで動作される、又は、前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電流モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電流入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電圧設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電圧設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電圧/定電流可変直流電源装置が定電圧モードで動作されることを特徴としている。
The first aspect of the constant power variable DC power supply system according to the present invention, which has been made to solve the above problems, is the constant power output power supply circuit unit device according to the first or second aspect of the present invention. A constant power / constant voltage / constant current variable DC power supply system including a constant voltage / constant current variable DC power supply device,
The constant voltage / constant current variable DC power supply device turns on and off a DC voltage applied to a primary winding of a transformer by a switching element, and outputs an output voltage and an output through a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer. A switching type power supply device that extracts current, a voltage detection unit that detects an output voltage and generates a voltage signal according to the output voltage, and a current detection that detects an output current and generates a voltage signal according to the current A first error amplification amplifier that calculates a difference signal between the voltage signal from the voltage detection unit and the voltage signal input from the output voltage setting input terminal, and the voltage signal from the current detection unit and the output current setting. A second error amplification amplifier that calculates a difference signal from the voltage signal input from the input terminal, and a constant current in the constant voltage mode based on the difference signal from the first error amplification amplifier. And a PWM control unit that generates a pulse signal for driving the switching element based on a difference signal from the second error amplification amplifier, and a voltage signal from the voltage detection unit is output to the voltage monitor output terminal. The voltage signal from the current detector is output to the current monitor output terminal,
A voltage monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply device and a detection voltage input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage / constant current variable DC power supply device The constant current setting output terminal of the constant power output power supply circuit unit device is detachably connected, and the constant voltage / constant current variable DC power supply device is in constant current mode during constant power output. The current monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable direct current power supply device and the detection current input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage / An output voltage setting input terminal of the constant current variable DC power supply device and a constant voltage setting output terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage / constant current is output during constant power output. Variable DC power supply device is characterized in that it is operated in a constant voltage mode.
また上記課題を解決するために成された本発明に係る定電力可変直流電源システムの第2の態様は、上記本発明に係る第1の態様の定電力出力電源用回路ユニット装置と、定電流可変直流電源装置と、を含む定電力可変直流電源システムであって、
該定電流可変直流電源装置は、トランスの1次巻線に印加する直流電圧をスイッチング素子によりオン・オフし、該トランスの2次巻線に接続された整流回路を通して出力電圧、出力電流を取り出すスイッチング方式の電源装置であり、出力電圧を検出してその電圧に応じた電圧信号を生成する電圧検出部と、出力電流を検出してその電流に応じた電圧信号を生成する電流検出部と、前記電流検出部による電圧信号と前記出力電流設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する誤差増幅アンプと、該誤差増幅アンプによる差信号に基づき前記スイッチング素子を駆動するパルス信号を生成するPWM制御部と、を具備し、前記電圧検出部による電圧信号が前記電圧モニタ出力端子に出力されてなり、
前記定電流可変直流電源装置の電圧モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電圧入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電流可変直流電源装置の出力電流設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電流設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電流可変直流電源装置が定電流制御を行うよう動作されることを特徴としている。
The second aspect of the constant power variable direct-current power supply system according to the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, is the constant power output power circuit unit device of the first aspect according to the present invention, and a constant current. A constant power variable DC power supply system including a variable DC power supply device,
The constant current variable DC power supply device turns on and off a DC voltage applied to a primary winding of a transformer by a switching element, and extracts an output voltage and an output current through a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer. A switching type power supply device, a voltage detection unit that detects an output voltage and generates a voltage signal according to the voltage, a current detection unit that detects an output current and generates a voltage signal according to the current, An error amplification amplifier that calculates a difference signal between a voltage signal from the current detection unit and a voltage signal input from the output current setting input terminal, and a pulse signal that drives the switching element based on the difference signal from the error amplification amplifier. A PWM control unit to generate, and a voltage signal from the voltage detection unit is output to the voltage monitor output terminal,
A voltage monitor output terminal of the constant current variable DC power supply device and a detection voltage input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and an output current setting input terminal of the constant current variable DC power supply device And the constant current setting output terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant current variable DC power supply device is operated to perform constant current control during constant power output. Yes.
また上記課題を解決するために成された本発明に係る定電力可変直流電源システムの第3の態様は、上記本発明に係る第2の態様の定電力出力電源用回路ユニット装置と、定電圧可変直流電源装置と、を含む定電力可変直流電源システムであって、
該定電圧可変直流電源装置は、トランスの1次巻線に印加する直流電圧をスイッチング素子によりオン・オフし、該トランスの2次巻線に接続された整流回路を通して出力電圧、出力電流を取り出すスイッチング方式の電源装置であり、出力電圧を検出してその電圧に応じた電圧信号を生成する電圧検出部と、出力電流を検出してその電流に応じた電圧信号を生成する電流検出部と、前記電圧検出部による電圧信号と前記出力電圧設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する誤差増幅アンプと、該誤差増幅アンプによる差信号に基づき前記スイッチング素子を駆動するパルス信号を生成するPWM制御部と、を具備し、前記電流検出部による電圧信号が前記電流モニタ出力端子に出力されてなり、
前記定電圧可変直流電源装置の電流モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電流入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電圧可変直流電源装置の出力電圧設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電圧設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電圧可変直流電源装置が定電圧制御を行うよう動作されることを特徴としている。
The third aspect of the constant power variable direct-current power supply system according to the present invention, which has been made to solve the above problems, is the constant power output power circuit unit device according to the second aspect of the present invention, and the constant voltage. A constant power variable DC power supply system including a variable DC power supply device,
The constant voltage variable DC power supply device turns on and off a DC voltage applied to a primary winding of a transformer by a switching element, and takes out an output voltage and an output current through a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer. A switching type power supply device, a voltage detection unit that detects an output voltage and generates a voltage signal according to the voltage, a current detection unit that detects an output current and generates a voltage signal according to the current, An error amplification amplifier that calculates a difference signal between a voltage signal from the voltage detection unit and a voltage signal input from the output voltage setting input terminal, and a pulse signal that drives the switching element based on the difference signal from the error amplification amplifier. A PWM control unit for generating, and a voltage signal from the current detection unit is output to the current monitor output terminal,
A current monitor output terminal of the constant voltage variable DC power supply device and a detection current input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and an output voltage setting input terminal of the constant voltage variable DC power supply device And a constant voltage setting output terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage variable DC power supply device is operated to perform constant voltage control during constant power output. Yes.
一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置は、該装置内部で検出された出力電圧に比例するモニタ電圧信号が出力される電圧モニタ出力端子、該装置内部で検出された出力電流に比例するモニタ電圧信号が出力される電流モニタ出力端子、外部から定電圧出力の電圧値を制御するための信号が入力される出力電圧設定入力端子、及び、外部から定電流出力の電流値を制御するための信号が入力される出力電流設定入力端子を備える。本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置はこれら外部端子を利用し、電圧モニタ出力端子又は電流モニタ出力端子のいずれかから信号を受け取り、所定の演算処理を実施してその結果を出力電流設定入力端子又は出力電圧設定入力端子にフィードバックすることにより、定電力制御回路を有さない定電圧/定電流可変直流電源装置を定電力可変直流電源装置として機能させるものである。 A generally used constant voltage / constant current variable DC power supply device has a voltage monitor output terminal for outputting a monitor voltage signal proportional to an output voltage detected in the device, and an output detected in the device. A current monitor output terminal for outputting a monitor voltage signal proportional to the current, an output voltage setting input terminal for inputting a signal for controlling the voltage value of the constant voltage output from the outside, and a current value of the constant current output from the outside An output current setting input terminal to which a signal for controlling the input is input. The circuit unit device for constant power output power supply according to the present invention uses these external terminals, receives a signal from either the voltage monitor output terminal or the current monitor output terminal, performs a predetermined arithmetic processing, and outputs the result as an output current. By feeding back to the setting input terminal or the output voltage setting input terminal, the constant voltage / constant current variable DC power supply device having no constant power control circuit is caused to function as a constant power variable DC power supply device.
本発明に係る第1の態様の定電力出力電源用回路ユニット装置において、演算処理部は、定電圧/定電流可変直流電源装置の電圧モニタ出力端子から出力され当該ユニット装置の検出電圧入力端子を通して入力された電圧値で以て、出力電力設定入力端子に与えられた出力電力設定のための電圧値を除することで、定電力出力の設定値を定電流の設定値に変換する。そして、その除算結果である又はそれに所定値を乗じた制御用電圧を定電流設定出力端子を通して、定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電流設定入力端子に入力する。これにより、定電圧/定電流可変直流電源装置を定電流モードで動作させると、該装置では、出力電力が定電力出力電源用回路ユニット装置の出力電力設定入力端子に設定された設定値に対応したものとなるように定電流制御が行われ、電力一定の出力電流及び出力電圧が得られる。 In the circuit unit device for constant power output power supply according to the first aspect of the present invention, the arithmetic processing unit is output from the voltage monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply device and passes through the detection voltage input terminal of the unit device. By dividing the voltage value for output power setting given to the output power setting input terminal by the input voltage value, the set value of the constant power output is converted into the set value of the constant current. Then, the control voltage that is the result of the division or multiplied by a predetermined value is input to the output current setting input terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply device through the constant current setting output terminal. As a result, when the constant voltage / constant current variable DC power supply device is operated in the constant current mode, the output power corresponds to the set value set at the output power setting input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply. The constant current control is performed so that the output current and the output voltage with constant power are obtained.
また本発明に係る第2の態様の定電力出力電源用回路ユニット装置において、演算処理部は、定電圧/定電流可変直流電源装置の電流モニタ出力端子から出力され当該ユニット装置の検出電流入力端子から入力された電圧値で以て、出力電力設定入力端子に与えられた出力電力設定のための電圧値を除することで、定電力出力の設定値を定電圧の設定値に変換する。そして、その除算結果である又はそれに所定値を乗じた制御用電圧を定電圧設定出力端子を通して、定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電圧設定入力端子に入力する。これにより、定電圧/定電流可変直流電源装置を定電圧モードで動作させると、該装置では、出力電力が定電力出力電源用回路ユニットの出力電力設定入力端子に設定された設定値に対応したものとなるように定電圧制御が行われ、電力一定の出力電流及び出力電圧が得られる。 Further, in the circuit unit device for constant power output power supply according to the second aspect of the present invention, the arithmetic processing section is output from the current monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply device and is detected current input terminal of the unit device. By dividing the voltage value for setting the output power given to the output power setting input terminal by the voltage value input from, the constant power output setting value is converted to a constant voltage setting value. Then, a control voltage that is the result of division or multiplied by a predetermined value is input to the output voltage setting input terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply device through the constant voltage setting output terminal. Thus, when the constant voltage / constant current variable DC power supply device is operated in the constant voltage mode, the output power corresponds to the set value set at the output power setting input terminal of the circuit unit for constant power output power supply. Constant voltage control is performed so that the output current and output voltage are constant.
即ち、本発明に係る第1、第2の態様の定電力出力電源用回路ユニット装置と一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置とを組み合わせた場合、定電力出力電源用回路ユニット装置において出力電力の設定値を定電圧又は定電流の設定値に変換しているので、定電圧/定電流可変直流電源装置では定電圧制御又は定電流制御を実行しながらも、定電力制御されたものと同等の出力電圧、出力電流が得られる。 That is, when the constant power output power supply circuit unit device according to the first and second aspects of the present invention and the generally used constant voltage / constant current variable DC power supply device are combined, the constant power output power supply Since the set value of output power is converted to the set value of constant voltage or constant current in the circuit unit device, the constant voltage / constant current variable DC power supply device does not change the constant power while executing constant voltage control or constant current control. Output voltage and output current equivalent to those controlled can be obtained.
本発明に係る第1、第2の態様の定電力出力電源用回路ユニット装置における実質的な回路は、電源回路等を除けば演算処理部だけであり、演算処理部は除算回路と必要に応じて加えられる増幅回路を含むだけである。したがって、定電力出力電源用回路ユニット装置の回路構成は非常に簡素であり、そのコストを抑えることは容易である。また、そうした回路に必要な部品は小形であり、定電力出力電源用回路ユニット装置を小形・軽量なものとすることができる。 The substantial circuit in the circuit unit device for constant power output power supply according to the first and second aspects of the present invention is only the arithmetic processing unit except for the power supply circuit and the like. It only includes the added amplifier circuit. Accordingly, the circuit configuration of the circuit unit device for constant power output power supply is very simple, and its cost can be easily suppressed. In addition, the components required for such a circuit are small, and the circuit unit device for constant power output power supply can be made small and lightweight.
なお、多くの場合、定電圧/定電流可変直流電源装置における上記各外部端子の電圧は業界標準として、出力電圧や出力電流がそれぞれ所定の定格値であるときに10Vであるように定められている。そこで、出力電力設定入力端子における定格入力電圧も10Vに定める構成とするとよい。 In many cases, the voltage of each external terminal in the constant voltage / constant current variable DC power supply is determined as an industry standard so that it is 10 V when the output voltage and the output current are each a predetermined rated value. Yes. Therefore, the rated input voltage at the output power setting input terminal may be set to 10V.
例えばアナログ・デバイセズ社製のAD633等の汎用アナログ乗算器では、X、Yの2入力を乗算した結果が10Vフルスケールになるように1/10が乗じられる構成となっている。そのため、この汎用アナログ乗算器を利用して除算回路を構成すると、10Vフルスケール同士の除算結果は(10V/10V)×−10=−10Vとなる。この除算回路によって得られた値にオペアンプを用いた反転増幅器により−1であるゲインを乗じて+10Vに変換することで、定格電圧や定格電流に対応する値が10Vとなる出力を定電圧/定電流可変直流電源装置に与えることができる。 For example, a general-purpose analog multiplier such as AD633 manufactured by Analog Devices has a configuration in which 1/10 is multiplied so that the result of multiplying two inputs of X and Y becomes 10V full scale. Therefore, when a division circuit is configured using this general-purpose analog multiplier, the division result of 10V full scales is (10V / 10V) × −10 = −10V. By multiplying the value obtained by this division circuit by a gain of −1 by an inverting amplifier using an operational amplifier and converting it to + 10V, an output with a value corresponding to the rated voltage or the rated current of 10V is constant voltage / constant. The current variable DC power supply can be provided.
また、定電圧/定電流可変直流電源装置における上記各外部端子の電圧が、出力電圧や出力電流がそれぞれ所定の定格値であるときに5Vに定められているような電源装置である場合、上記除算結果は、例えばAD633では、(5V/5V)×−10=−10Vとなる。そのため、除算回路によって得られた値にゲイン=−0.5を乗じて+5Vに変換すればよく、オペアンプによる上記反転増幅器のゲインを決める抵抗の値の変更で容易に対応可能である。即ち、上記構成によれば、一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置と組み合わせるのに好適な定電力出力電源用回路ユニット装置を簡単な回路構成で実現することができる。 Further, when the voltage of each external terminal in the constant voltage / constant current variable DC power supply device is such a power supply device that is set to 5 V when the output voltage and the output current have predetermined rated values, The division result is, for example, (5V / 5V) × −10 = −10V in AD633. Therefore, the value obtained by the division circuit may be multiplied by gain = −0.5 and converted to +5 V, and can be easily handled by changing the value of the resistor that determines the gain of the inverting amplifier by the operational amplifier. That is, according to the above configuration, a constant power output power supply circuit unit device suitable for combination with a generally used constant voltage / constant current variable DC power supply device can be realized with a simple circuit configuration.
本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置によれば、当該ユニット装置を一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置の外部に接続することによって、該電源装置から定電力制御された出力電圧、出力電流を得ることができる。したがって、例えば一般的な定電圧/定電流可変直流電源装置を既に所有しているユーザは、定電力が必要である負荷を駆動する必要が生じた場合に、定電力出力が可能である可変直流電源装置を新たに購入することなく、本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置だけを新たに入手すればよい。また、本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置は、接続する一般的な定電圧/定電流可変直流電源装置の出力仕様に関係なく使用することができる。 According to the circuit unit device for constant power output power supply according to the present invention, the unit device is connected to the outside of the generally used constant voltage / constant current variable DC power supply device, so that the constant power is supplied from the power supply device. Controlled output voltage and output current can be obtained. Therefore, for example, a user who already owns a general constant voltage / constant current variable DC power supply device can output constant power when a load requiring constant power needs to be driven. It is only necessary to newly obtain the constant power output power circuit unit device according to the present invention without purchasing a new power device. The circuit unit device for constant power output power supply according to the present invention can be used regardless of the output specifications of a general constant voltage / constant current variable DC power supply device to be connected.
本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置の回路構成は簡素であり、そのコストは直流電源装置自体に比べれば格段に低いので、一般的な定電圧/定電流可変直流電源装置を既に所有しているユーザは低廉なコストで定電力可変直流電源システムを構築することができる。また、本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置は小形・軽量であるので、定電圧/定電流可変直流電源装置と組み合わせたシステムも該装置自体と殆ど同じサイズ、重量で収まる。 Since the circuit configuration of the circuit unit device for constant power output power source according to the present invention is simple and its cost is much lower than that of the DC power source device itself, it already has a general constant voltage / constant current variable DC power source device. Users can construct a constant power variable DC power supply system at low cost. Further, since the circuit unit device for constant power output power source according to the present invention is small and light, a system combined with a constant voltage / constant current variable DC power source device fits in almost the same size and weight as the device itself.
また本発明に係る定電力可変直流電源システムは、上述したように低コストの定電力出力電源用回路ユニット装置と、一般的に用いられているスイッチング方式の定電圧/定電流可変直流電源装置、或いは定電圧制御又は定電流制御のいずれかの機能を有するスイッチング方式の可変直流電源装置とを接続したものであるので、定電力制御の機能を加えた定電圧/定電流可変直流電源、定電圧可変直流電源、又は定電流可変直流電源を低廉なコストで提供することができる。また上記本発明に係る定電力出力電源用回路ユニット装置では、定電力制御のために定電圧/定電流可変直流電源装置に内蔵されている定電流制御回路又は定電圧制御回路を利用するため、定電力制御用の誤差増幅アンプを別途必要としない。そのため、本発明に係る定電力可変直流電源システムでは、定電流制御用又は定電圧制御用とは異なる誤差増幅アンプを用いることに起因する制御干渉が生じないため、面倒な制御マッチングの調整が不要である。また、定電力制御ではなく定電圧制御又は定電流制御が必要な場合には、定電力出力電源用回路ユニット装置を定電圧/定電流可変直流電源装置から取り外せばよいので、取り扱いも容易である。 The constant power variable DC power supply system according to the present invention includes a low-cost constant power output power supply circuit unit device as described above, a switching type constant voltage / constant current variable DC power supply device that is generally used, Alternatively, since it is connected to a switching type variable DC power supply device having either a constant voltage control function or a constant current control function, a constant voltage / constant current variable DC power supply with a constant power control function, a constant voltage A variable DC power supply or a constant current variable DC power supply can be provided at low cost. Further, in the circuit unit device for constant power output power source according to the present invention, in order to use the constant current control circuit or constant voltage control circuit built in the constant voltage / constant current variable DC power supply device for constant power control, There is no need for an error amplifier for constant power control. Therefore, in the constant power variable DC power supply system according to the present invention, there is no control interference caused by using an error amplification amplifier different from that for constant current control or constant voltage control, so that troublesome control matching adjustment is not required. It is. When constant voltage control or constant current control is required instead of constant power control, the circuit unit device for constant power output power supply can be removed from the constant voltage / constant current variable DC power supply device, and handling is easy. .
以下、本発明の一実施例である定電力出力用回路ユニット装置について添付図面を参照して説明する。
図1は本実施例である定電力出力用回路ユニット装置10と一般的に用いられているスイッチング方式の定電圧/定電流可変直流電源装置100とを組み合わせた電源システムの概略構成図である。図2は図1中の定電力出力用回路ユニット装置10における演算処理部18の詳細回路の一例を示す図である。
Hereinafter, a constant power output circuit unit device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power supply system in which a constant power output
図1に示すように、定電圧/定電流可変直流電源装置100は、外部の交流電源200から入力された交流電力を直流化するダイオードブリッジ等から成る整流部102と、整流された電圧を平滑化するコンデンサ104と、交流−直流変換された電圧をオン・オフするスイッチング素子106と、トランス108と、整流用のダイオード110、112と、インダクタとコンデンサからなる平滑フィルタ114と、負荷210に供給される出力電流を検出してその電流値に比例する電圧信号として出力する電流検出器116と、負荷210に印加される出力電圧を検出してその電圧値に比例する電圧信号として出力する電圧検出器118と、二つの誤差増幅アンプ122、124と、PWM制御部126と、を含む。
As shown in FIG. 1, a constant voltage / constant current variable DC
また定電圧/定電流可変直流電源装置100は、負荷210が接続される出力端子130、131のほか、電流検出器116による検出電圧が電流モニタ信号CMOTとして出力される電流モニタ出力端子132と、電圧検出器118による検出電圧が電圧モニタ信号VMOTとして出力される電圧モニタ出力端子134と、外部から定電流モードにおける定電流設定値CCSIを入力するための出力電流設定入力端子133と、外部から定電圧モードにおける定電圧設定値CVSIを入力するための出力電圧設定入力端子135と、を備える。電流モニタ出力端子132の出力の電圧範囲は0V〜10Vであり、出力電流が0A及び定格電流であるときに電流モニタ出力端子132の出力電圧はそれぞれ0V及び10Vである。同様に電圧モニタ出力端子134の出力の電圧範囲は0V〜10Vであり、出力電圧が0V及び定格電圧であるときに電圧モニタ出力端子134の出力電圧はそれぞれ0V及び10Vである。また、出力電流設定入力端子133の設定入力電圧範囲は0V〜10Vであり、出力電流を0Aに設定したいとき及び定格電流に設定したいときに出力電流設定入力端子133にそれぞれ0V及び10Vを入力すればよい。出力電圧設定入力端子135の設定入力電圧範囲も0V〜10Vであり、出力電圧を0Vに設定したいとき及び定格電圧に設定したいときに出力電圧設定入力端子135にそれぞれ0V及び10Vを入力すればよい。
Further, the constant voltage / constant current variable DC
定電圧/定電流可変直流電源装置100は定電力出力用回路ユニット装置10が接続されていない状態で、定電圧モード又は定電流モードで動作可能である。定電圧モードの際には、出力電圧設定入力端子135に適宜の電圧が設定され、これが定電圧出力の基準電圧となる。定電圧モードでは次のように定電圧制御が行われる。
PWM制御部126はスイッチング素子106をオン・オフする所定パルス幅のパルス信号を出力する。整流部102及びコンデンサ104により交流−直流変換された電圧はスイッチング素子106によりオン・オフされ、それによってトランス108の1次巻線には間欠的に電流が流れる。1次巻線に流れるこの電流によってトランス108の2次巻線には電流が誘起され、その電流がダイオード110、平滑フィルタ114等により直流化される。そして、この直流電流が出力端子130、131に接続されている負荷210に供給される。
The constant voltage / constant current variable DC
The
電圧検出器118は出力電圧を検出し、該出力電圧に対応した電圧を出力する。この電圧が誤差増幅アンプ124の反転入力端に入力され、誤差増幅アンプ124の非反転入力端に入力されている基準電圧との差に応じた誤差信号がPWM制御部126にフィードバックされる。PWM制御部126は上記誤差がゼロ(又は所定の値)になるようにパルス信号のパルス幅を調整する。具体的には例えば、出力電圧が基準電圧に対応する目標の電圧値よりも下がると、誤差増幅アンプ124で生成される誤差信号が拡大し、PWM制御部126はパルス信号のパルス幅を広げる。これにより、トランス108の1次巻線に流れる単位時間当たりの電流が増加し出力電圧も増加する。このようなフィードバック制御により、負荷210に供給される出力電圧は所定の値に維持され、定電圧制御が達成される。
The
定電流モードでの動作も出力電圧の代わりに出力電流を検出する点等を除けば基本的に同じであり、従来の装置における動作とも同じであるので説明を省略する。 The operation in the constant current mode is basically the same except that the output current is detected instead of the output voltage, and the operation is the same as that in the conventional apparatus, and the description thereof is omitted.
定電力出力用回路ユニット装置10は演算処理部18を備えるとともに、外部端子として、出力電力設定入力端子12と、検出電流/検出電圧入力端子14と、定電圧/定電流設定出力端子16と、を備える。検出電流/検出電圧入力端子14は定電圧/定電流可変直流電源装置100の電流モニタ出力端子132に接続され、定電圧/定電流設定出力端子16は定電圧/定電流可変直流電源装置100の出力電圧設定入力端子135に接続される。出力電力設定入力端子12には0W〜定格電力の出力電力(電流、電圧)に対して0〜10Vの範囲の電圧が定電力設定値CWSIとして入力される。
The constant power output
演算処理部18は、定電力設定値CWSIを検出電流/検出電圧入力端子14を通して入力された電圧値(電流モニタ信号CMOT)で除し、その除算結果を制御用電圧として定電圧/定電流設定出力端子16に与える。こうした除算を行う回路としては一般に知られているものを利用することができるが、本実施例では図2に示すような回路を用いている。
The
図2に示す回路では、アナログ乗算器181と一般的な二つのオペアンプ182、183との組み合わせにより除算回路を構成しており、アナログ乗算器181としてはアナログ・デバイセズ社製の1チップICであるAD633JNを用いている(非特許文献4参照)。このAD633JNの内部回路構成は図2中に示すとおりであり、W=[{(X1−X2)(Y1−Y2)}/10V]+Zの演算が可能である。即ち、X1−X2とY1−Y2との乗算結果は「10」で除される。これは、乗算結果が電源電圧±VSSを超えないようにするためである。
In the circuit shown in FIG. 2, a divider circuit is configured by a combination of an
非特許文献4中にも例示されているように、AD633JNとオペアンプ(例えばAD711)とを図2に示すように組み合せることにより除算回路を構成することができる。このとき、図2に示す回路において、オペアンプ182の出力端の電圧W’は、W’=−(10V)(CWSI/X1)となり、オペアンプ183を用いた反転増幅器によって極性が反転されて、定電圧/定電流設定出力端子16には(10V)(CWSI/X1)が出力される(但し、Z=0Vの場合)。即ち、定電力設定値CWSIを検出電流/検出電圧入力端子14を通して入力された電圧値(電流モニタ信号CMOT)で除する除算が実現できる。この場合、AD633JNの内部でその除算結果に10Vが乗じられるが、ここでは、定電力設定値CWSI、電流モニタ信号CMOTのいずれも定格値に対応する電圧は10Vであるから、それらの除算結果を10倍すると、その除算結果のフルスケールをちょうど10Vにすることができる。これは、定電圧/定電流設定出力端子16から出力すべき定電圧設定値CVSIの定格値に対応する電圧が10Vであることに適合しており、アナログ乗算器181の外側でそうした電圧値の調整が不要になるので回路を簡素化するうえで好都合である。
As illustrated in Non-Patent Document 4, a divider circuit can be configured by combining AD633JN and an operational amplifier (for example, AD711) as shown in FIG. At this time, in the circuit shown in FIG. 2, the voltage W ′ at the output terminal of the
図1に示したシステムにおいて定電力制御された出力を負荷210に供給したい場合、定電圧/定電流可変直流電源装置100は上述したような定電圧モードで動作される。即ち、PWM制御部126は誤差増幅アンプ124による誤差信号がゼロ(又は所定値)になるようにパルス信号のパルス幅を調整する。このときに負荷210に印加される出力電圧は電圧検出器118により検出され、該出力電圧に対応する電圧が誤差増幅アンプ124の反転入力端に入力される。一方、このときに負荷210に供給される出力電流は電流検出器116により検出され、その出力電流に対応する電圧が電流モニタ信号CMOTとして定電力出力用回路ユニット装置10の演算処理部18に入力される。
In the system shown in FIG. 1, when it is desired to supply a constant power controlled output to the
出力電力設定入力端子12には適宜の定電力設定値CWSIが入力され、演算処理部18は上述したような除算を実行する。この除算は定電力制御の目標である電力値を実際に負荷210に供給されている電流値で除する処理であるから、そのときの実際の出力電流に応じて、定電力出力の設定値を定電圧の設定値に変換する処理に相当する。このように変換された定電圧設定値CVSIが出力電圧設定入力端子135を通して誤差増幅アンプ124の他端に入力されるから、誤差増幅アンプ124による誤差信号を受けたPWM制御部126はそのときの出力電圧が定電圧設定値CVSIに対応する電圧になるようにパルス信号のパルス幅を調整する。これにより、出力電圧と出力電流で決まる出力電力が定電力設定値CWSIに対応する定電力になるように制御される。
以上のように、本実施例の定電力出力用回路ユニット装置10を定電圧/定電流可変直流電源装置100と組み合わせた電源システムでは、定電圧/定電流可変直流電源装置100における定電圧制御の機能を利用して、負荷210に供給される電力を一定に維持することができる。即ち、定電力制御が達成される。
An appropriate constant power set value CWSI is input to the output power setting
As described above, in the power supply system in which the constant power output
図3は、上記実施例の定電力出力用回路ユニット装置10と一般的に用いられている定電圧/定電流可変直流電源装置100とを組み合わせた電源システムの他の構成を示す図であり、定電圧/定電流可変直流電源装置100の一部の記載は省略している。定電力出力用回路ユニット装置10自体は図1、図2に示したものと全く同じであるが、定電力出力用回路ユニット装置10と定電圧/定電流可変直流電源装置100との接続の態様が図1とは異なる。即ち、定電力出力用回路ユニット装置10の検出電流/検出電圧入力端子14及び定電圧/定電流設定出力端子16はそれぞれ、定電圧/定電流可変直流電源装置100の電圧モニタ出力端子134及び出力電流設定入力端子133に接続される。
FIG. 3 is a diagram showing another configuration of a power supply system in which the constant power output
この場合、定電圧/定電流可変直流電源装置100は定電流モードで動作される。したがって、PWM制御部126は誤差増幅アンプ122による誤差信号がゼロ(又は所定値)になるようにパルス信号のパルス幅を調整する。このときに負荷210に供給される出力電流は電流検出器116により検出され、該出力電流に対応する電圧が誤差増幅アンプ122の反転入力端に入力される。一方、このときに負荷210に印加される出力電圧は電圧検出器118により検出され、その出力電圧に対応する電圧が電圧モニタ信号VMOTとして定電力出力用回路ユニット装置10の演算処理部18に入力される。
In this case, the constant voltage / constant current variable DC
演算処理部18はそうして入力された信号に基づく除算を行うことで、そのときの実際の出力電圧に応じて、定電力出力の設定値を定電流の設定値に変換する。そして、その変換後の定電流設定値CCSIが誤差増幅アンプ122の非反転入力端に入力され、誤差増幅アンプ122による誤差信号を受けたPWM制御部126はそのときの出力電流が定電流設定値CCSIに対応する電圧になるようにパルス信号のパルス幅を調整する。これにより、図3に示した構成においても、出力電圧と出力電流とで決まる出力電力が定電力設定値CWSIに対応する定電力になるように制御される。
The
なお、上述したように演算処理部18における回路構成は図2に示した例に限らない。また、必ずしもアナログ回路で構成する必要はなく、マイクロコンピュータを利用したソフトウェアによる演算処理を用いてもよい。また、同様の機能をソフトウェアでなくロジック回路によりハードウェア的に実現してもよい。
As described above, the circuit configuration in the
また、上記実施例は本発明の一実施例である定電力出力用回路ユニット装置と一般的に使用されている定電圧/定電流可変直流電源装置とを組み合わせて定電力可変直流電源システムを構築していたが、本実施例である定電力出力用回路ユニット装置は定電圧制御のみの機能を有する定電圧可変直流電源装置と組み合わせる又は定電流制御のみの機能を有する定電流可変直流電源装置と組み合わせることもできることは明らかである。 In the above embodiment, a constant power variable DC power supply system is constructed by combining a constant power output circuit unit device according to an embodiment of the present invention and a generally used constant voltage / constant current variable DC power supply device. However, the constant power output circuit unit device according to the present embodiment is combined with a constant voltage variable DC power supply device having a function only for constant voltage control or a constant current variable DC power supply device having a function only for constant current control. Obviously, they can be combined.
また、上記実施例はあくまでも本発明の一例であって、本発明の趣旨の範囲で、適宜に変更、修正又は追加を行えることは明らかである。 Further, the above embodiment is merely an example of the present invention, and it is obvious that changes, modifications, or additions can be made as appropriate within the scope of the present invention.
10…定電力出力用回路ユニット装置
12…出力電力設定入力端子
14…検出電流/検出電圧入力端子
16…定電圧/定電流設定出力端子
18…演算処理部
181…アナログ乗算器
182、183…オペアンプ
100…定電圧/定電流可変直流電源装置
102…整流部
104…コンデンサ
106…スイッチング素子
108…トランス
110、112…ダイオード
114…平滑フィルタ
116…電流検出器
118…電圧検出器
122、124…誤差増幅アンプ
126…PWM制御部
130、131…出力端子
132…電流モニタ出力端子
133…出力電流設定入力端子
134…電圧モニタ出力端子
135…出力電圧設定入力端子
200…交流電源
210…負荷
DESCRIPTION OF
Claims (5)
a)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電圧モニタ出力端子と接続される検出電圧入力端子と、
b)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電流設定入力端子と接続される定電流設定出力端子と、
c)目的とする出力電力の値に応じた電圧を外部から与えるための出力電力設定入力端子と、
d)前記出力電力設定入力端子に与えられた電圧値を前記検出電圧入力端子から入力された電圧値で除することにより又はその除算結果に所定値を乗じることにより制御用電圧を算出して前記定電流設定出力端子に与える演算処理部と、
を備えることを特徴とする定電力出力電源用回路ユニット装置。 Constant voltage / constant current variable DC mode with constant voltage mode and constant current mode as operation modes, and with voltage monitor output terminal, current monitor output terminal, output voltage setting input terminal, and output current setting input terminal as external terminals A circuit unit device for constant power output power supply used in combination with a power supply device,
a) a detection voltage input terminal connected to a voltage monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
b) a constant current setting output terminal connected to the output current setting input terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
c) an output power setting input terminal for externally applying a voltage corresponding to the target output power value;
d) calculating a control voltage by dividing a voltage value applied to the output power setting input terminal by a voltage value input from the detection voltage input terminal or multiplying a result of division by a predetermined value; An arithmetic processing unit to be given to the constant current setting output terminal;
A circuit unit device for constant power output power supply comprising:
a)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電流モニタ出力端子と接続される検出電流入力端子と、
b)前記定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電圧設定入力端子と接続される定電圧設定出力端子と、
c)目的とする出力電力の値に応じた電圧を外部から与えるための出力電力設定入力端子と、
d)前記出力電力設定入力端子に与えられた電圧値を前記検出電流入力端子から入力された電圧値で除することにより又はその除算結果に所定値を乗じることにより制御用電圧を算出して前記定電圧設定出力端子に与える演算処理部と、
を備えることを特徴とする定電力出力電源用回路ユニット装置。 Constant voltage / constant current variable DC mode with constant voltage mode and constant current mode as operation modes, and with voltage monitor output terminal, current monitor output terminal, output voltage setting input terminal, and output current setting input terminal as external terminals A circuit unit device for constant power output power supply used in combination with a power supply device,
a) a detection current input terminal connected to a current monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
b) a constant voltage setting output terminal connected to the output voltage setting input terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply;
c) an output power setting input terminal for externally applying a voltage corresponding to the target output power value;
d) calculating the control voltage by dividing the voltage value applied to the output power setting input terminal by the voltage value input from the detection current input terminal or multiplying the result of division by a predetermined value; An arithmetic processing unit to be applied to the constant voltage setting output terminal;
A circuit unit device for constant power output power supply comprising:
該定電圧/定電流可変直流電源装置は、トランスの1次巻線に印加する直流電圧をスイッチング素子によりオン・オフし、該トランスの2次巻線に接続された整流回路を通して出力電圧、出力電流を取り出すスイッチング方式の電源装置であり、出力電圧を検出してその電圧に応じた電圧信号を生成する電圧検出部と、出力電流を検出してその電流に応じた電圧信号を生成する電流検出部と、前記電圧検出部による電圧信号と前記出力電圧設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する第1の誤差増幅アンプと、前記電流検出部による電圧信号と前記出力電流設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する第2の誤差増幅アンプと、定電圧モードでは前記第1の誤差増幅アンプによる差信号に基づき、一方、定電流モードでは前記第2の誤差増幅アンプによる差信号に基づき前記スイッチング素子を駆動するパルス信号を生成するPWM制御部と、を具備し、前記電圧検出部による電圧信号が前記電圧モニタ出力端子に出力され、前記電流検出部による電圧信号が前記電流モニタ出力端子に出力されてなり、
前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電圧モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電圧入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電流設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電流設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電圧/定電流可変直流電源装置が定電流モードで動作される、又は、前記定電圧/定電流可変直流電源装置の電流モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電流入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電圧/定電流可変直流電源装置の出力電圧設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電圧設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電圧/定電流可変直流電源装置が定電圧モードで動作されることを特徴とする定電力可変直流電源システム。 A constant power variable DC power supply system comprising the constant power output power supply circuit unit device according to claim 1 or 2 and a constant voltage / constant current variable DC power supply device.
The constant voltage / constant current variable DC power supply device turns on and off a DC voltage applied to a primary winding of a transformer by a switching element, and outputs an output voltage and an output through a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer. A switching type power supply device that extracts current, a voltage detection unit that detects an output voltage and generates a voltage signal according to the output voltage, and a current detection that detects an output current and generates a voltage signal according to the current A first error amplification amplifier that calculates a difference signal between the voltage signal from the voltage detection unit and the voltage signal input from the output voltage setting input terminal, and the voltage signal from the current detection unit and the output current setting. A second error amplification amplifier that calculates a difference signal from the voltage signal input from the input terminal, and a constant current in the constant voltage mode based on the difference signal from the first error amplification amplifier. And a PWM control unit that generates a pulse signal for driving the switching element based on a difference signal from the second error amplification amplifier, and a voltage signal from the voltage detection unit is output to the voltage monitor output terminal. The voltage signal from the current detector is output to the current monitor output terminal,
A voltage monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable DC power supply device and a detection voltage input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage / constant current variable DC power supply device The constant current setting output terminal of the constant power output power supply circuit unit device is detachably connected, and the constant voltage / constant current variable DC power supply device is in constant current mode during constant power output. The current monitor output terminal of the constant voltage / constant current variable direct current power supply device and the detection current input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage / An output voltage setting input terminal of the constant current variable DC power supply device and a constant voltage setting output terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage / constant current is output during constant power output. Constant power variable DC power supply system, characterized in that the variable DC power supply device is operated in a constant voltage mode.
該定電流可変直流電源装置は、トランスの1次巻線に印加する直流電圧をスイッチング素子によりオン・オフし、該トランスの2次巻線に接続された整流回路を通して出力電圧、出力電流を取り出すスイッチング方式の電源装置であり、出力電圧を検出してその電圧に応じた電圧信号を生成する電圧検出部と、出力電流を検出してその電流に応じた電圧信号を生成する電流検出部と、前記電流検出部による電圧信号と前記出力電流設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する誤差増幅アンプと、該誤差増幅アンプによる差信号に基づき前記スイッチング素子を駆動するパルス信号を生成するPWM制御部と、を具備し、前記電圧検出部による電圧信号が前記電圧モニタ出力端子に出力されてなり、
前記定電流可変直流電源装置の電圧モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電圧入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電流可変直流電源装置の出力電流設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電流設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電流可変直流電源装置が定電流制御を行うよう動作されることを特徴とする定電力可変直流電源システム。 A constant power variable DC power supply system comprising the constant power output power supply circuit unit device according to claim 1 and a constant current variable DC power supply device,
The constant current variable DC power supply device turns on and off a DC voltage applied to a primary winding of a transformer by a switching element, and extracts an output voltage and an output current through a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer. A switching type power supply device, a voltage detection unit that detects an output voltage and generates a voltage signal according to the voltage, a current detection unit that detects an output current and generates a voltage signal according to the current, An error amplification amplifier that calculates a difference signal between a voltage signal from the current detection unit and a voltage signal input from the output current setting input terminal, and a pulse signal that drives the switching element based on the difference signal from the error amplification amplifier. A PWM control unit to generate, and a voltage signal from the voltage detection unit is output to the voltage monitor output terminal,
A voltage monitor output terminal of the constant current variable DC power supply device and a detection voltage input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and an output current setting input terminal of the constant current variable DC power supply device And a constant current setting output terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant current variable DC power supply device is operated to perform constant current control during constant power output. Constant power variable DC power supply system.
該定電圧可変直流電源装置は、トランスの1次巻線に印加する直流電圧をスイッチング素子によりオン・オフし、該トランスの2次巻線に接続された整流回路を通して出力電圧、出力電流を取り出すスイッチング方式の電源装置であり、出力電圧を検出してその電圧に応じた電圧信号を生成する電圧検出部と、出力電流を検出してその電流に応じた電圧信号を生成する電流検出部と、前記電圧検出部による電圧信号と前記出力電圧設定入力端子から入力された電圧信号との差信号を算出する誤差増幅アンプと、該誤差増幅アンプによる差信号に基づき前記スイッチング素子を駆動するパルス信号を生成するPWM制御部と、を具備し、前記電流検出部による電圧信号が前記電流モニタ出力端子に出力されてなり、
前記定電圧可変直流電源装置の電流モニタ出力端子と前記定電力出力電源用回路ユニット装置の検出電流入力端子とが着脱自在に接続されるとともに、該定電圧可変直流電源装置の出力電圧設定入力端子と該定電力出力電源用回路ユニット装置の定電圧設定出力端子とが着脱自在に接続され、定電力出力中は該定電圧可変直流電源装置が定電圧制御を行うよう動作されることを特徴とする定電力可変直流電源システム。 A constant power variable DC power supply system comprising the constant power output power circuit unit device according to claim 2 and a constant voltage variable DC power supply device,
The constant voltage variable DC power supply device turns on and off a DC voltage applied to a primary winding of a transformer by a switching element, and takes out an output voltage and an output current through a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer. A switching type power supply device, a voltage detection unit that detects an output voltage and generates a voltage signal according to the voltage, a current detection unit that detects an output current and generates a voltage signal according to the current, An error amplification amplifier that calculates a difference signal between a voltage signal from the voltage detection unit and a voltage signal input from the output voltage setting input terminal, and a pulse signal that drives the switching element based on the difference signal from the error amplification amplifier. A PWM control unit for generating, and a voltage signal from the current detection unit is output to the current monitor output terminal,
A current monitor output terminal of the constant voltage variable DC power supply device and a detection current input terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and an output voltage setting input terminal of the constant voltage variable DC power supply device And a constant voltage setting output terminal of the circuit unit device for constant power output power supply are detachably connected, and the constant voltage variable DC power supply device is operated to perform constant voltage control during constant power output. Constant power variable DC power supply system.
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