JP2548928Y2 - 定電圧定電流電源装置 - Google Patents

定電圧定電流電源装置

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JP2548928Y2
JP2548928Y2 JP7913391U JP7913391U JP2548928Y2 JP 2548928 Y2 JP2548928 Y2 JP 2548928Y2 JP 7913391 U JP7913391 U JP 7913391U JP 7913391 U JP7913391 U JP 7913391U JP 2548928 Y2 JP2548928 Y2 JP 2548928Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は自動移行形の定電圧定電
流電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】定電圧電源としても使用でき定電流電源
としても使用できる自動移行形の定電圧定電流電源装置
は従来から広く知られている。
【0003】図3は、従来のこの種の装置の構成を示す
ブロック図であり、1は出力電圧の値を定めるための出
力電圧設定回路、2は出力電流の値を定めるための出力
電流設定回路である。この出力電圧設定回路1と出力電
流設定回路2とは、その始動信号入力端に始動信号発生
器3からの始動信号が入力すると、各々にあらかじめ定
められた電圧までその出力を上昇させる。そして、各々
の停止信号入力端に停止信号発生器4からの停止信号が
入力すると、前述したあらかじめ定められた電圧からそ
の出力を下降させてオフ状態になる。
【0004】5は出力電圧検出器、6は出力電流を電圧
値に変換して出力する出力電流検出器である。7は出力
電圧設定回路1の出力を反較入力端子(−)に入力し、
出力電圧の検出値である出力電圧検出器5の出力を非反
較入力端子(+)に入力して、その両出力を比較し、そ
の誤差に比例した電圧を出力する誤差増幅器、8は出力
電流設定回路2の出力を反較入力端子(−)に入力し、
出力電流の検出値である出力電流検出器6の出力を非反
較入力端子(+)に入力して、その両出力を比較し、そ
の誤差に比例した電圧を出力する誤差増幅器である。
【0005】9は誤差増幅器7と8との出力のうち電圧
の高い方の出力を選択して電力増幅部10に出力するダ
イオードOR回路である。電力増幅部10は、入力する
電圧があらかじめ定められた電圧(動作基準電圧)であ
るとき、現在出力している電力を維持するように構成さ
れており、この動作点の基準となる動作基準電圧に対し
て、入力する電圧が低いときは電力供給量を増し、入力
する電圧が高いときは電力供給量を減らす。11は負荷
である。
【0006】以上のように構成された従来例を定電圧定
電流電源として使用する場合には、使用者は出力電圧設
定回路1を用いて出力電圧を所望の電圧に設定し、出力
電流値を出力電流設定回路2を用いて所望の値に設定す
る。このように設定された状態で負荷11に電力を供給
し、負荷11への印加電圧E0 が先に設定した所定電圧
となり、負荷電流が先に設定した所定電流値以下となっ
た場合には、負荷11の負荷電流が所定電流値以下とな
っているために、所定電流値と負荷電流とを比較する誤
差増幅器8の出力は負となっている。また所定電圧が出
力されている状態では、出力電圧の設定値と実際の出力
電圧とを比較する誤差増幅器7の出力はほぼ電力増幅部
10の動作基準電圧になっているために、この電圧値の
高い誤差増幅器7の出力電圧がOR回路9を介して電力
増幅部10に出力され出力電圧E0 を一定に保つ。この
状態で、出力電圧E0 が低下すると、誤差増幅器7の出
力電圧が動作基準電圧より低くなるので電力増幅部10
は供給電力を増して誤差増幅器7の出力を動作基準電圧
に保つよう動作し、反対に出力電圧E0 が上昇すると、
誤差増幅器7の出力電圧が動作基準電圧より高くなるの
で電力増幅部10は供給電力を減じて誤差増幅器7の出
力を動作基準電圧に保つよう動作して出力電圧E0 を一
定に保つ。以上のようにして負荷11には常に所定電圧
が印加されることになる。
【0007】ここで、負荷11の抵抗値が何らかの原因
で異常に低下し、負荷電流が前述の設定された電流値を
越えて上昇すると、本装置は定電圧動作から定電流動作
へと自動移行する。
【0008】負荷電流が所定電流値を越えて上昇する
と、誤差増幅器8の出力電圧が動作基準電圧よりも高く
なるために、この出圧電圧がOR回路9を介して電力増
幅部10に出力される。従って電力増幅部10は、誤差
増幅器8の出力が動作基準電圧になるまで、すなわち負
荷電流が設定された電流値になるまで供給電力を減らし
つづける。この結果出力電圧E0 が下がるため誤差増幅
器7の出力は動作基準電圧よりも低くなる。以後、本装
置は誤差増幅器8の出力電圧が動作基準電圧に保たれる
ように動作する。すなわち負荷電流の値が先に設定され
た所定電流値に保たれるような定電流電源として動作す
る。
【0009】以上説明した動作は、この装置を定電圧定
電流電源として使用する場合の動作である。
【0010】
【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
従来装置においては、構成素子である半導体のばらつき
などによって出力電圧設定回路1と出力電流設定回路2
とでは、始動信号が入力してから電圧を出力するまでの
時間に誤差が生じる。例えば、図4に示すように、時刻
0 で始動信号が入力したとすると、出力電流設定回路
2の電圧は時刻t0 から時間T1 遅れた時刻t1 から実
線のように立ち上がり、出力電圧設定回路1の電圧は時
刻t0 から時間T2 遅れた時刻t2 から破線のように立
ち上がることがある。このような特性を持つ出力電圧設
定回路1と出力電流設定回路2とを有する従来装置を定
電流電源として使用する場合の動作を図5を用いて説明
する。
【0011】図5において時刻t0 に始動信号発生器3
が始動信号を出力すると、時間T1遅れた時刻t1 から
出力電流設定回路2の電圧が実線で示したように上昇し
始める。一方、出力電圧設定回路1の電圧は、始動信号
が入力した時刻t0 から時間T2 遅れた時刻t2 から破
線で示したように上昇し始める。時刻t1 から時刻t3
までは、誤差増幅器7の出力電圧のほうが誤差増幅器8
の出力電圧よりも高いので、OR回路9により誤差増幅
器7の出力電圧に従って電力増幅部10が制御される。
このため、この期間においては、負荷11に供給される
出力電流の値は、図5の一点鎖線で示すように出力電圧
設定回路1の電圧の上昇に追従して上昇する。
【0012】以上のようにして出力電流の値が上昇して
ゆき、時刻t3 で出力電流設定回路2の電圧と電流検出
器6から加えられる出力電圧とが一致する。従ってこの
時刻t3 において誤差増幅器8の出力は負から正に反転
し、その後動作基準電圧まで上昇し続ける。そして誤差
増幅器8の出力電圧が動作基準電圧になった時点におい
て電力増幅部10に入力する電圧は、誤差増幅器7の出
力電圧から誤差増幅器8の出力電圧に切り換わる。
【0013】しかしながら、誤差増幅器8のスルーレー
トに起因する出力電圧の上昇の遅れにより、この切り換
わりは瞬時に行なわれない。従って、この遅れの期間に
おいて出力電流は図5の一点鎖線で示すように、出力電
圧設定回路1の電圧の上昇(図5の破線)に追従したま
まであるために、時刻t3 付近における出力電流値の波
形はオーバーシュートを含んだ歪んだ波形になってしま
う。
【0014】以上説明したように、従来例においてはそ
の始動時において出力電流の波形にオーバーシュートな
どの歪が生じることがあり、負荷11がICである場合
にはこの歪に起因して負荷が誤動作または破損してしま
うという問題点があった。
【0015】また、従来例を定電圧電源として使用する
場合には、同様の理由で出力電圧波形に歪が生じる虞が
あり、その場合には負荷11に過電圧が印加されてしま
うという問題点があった。さらに以上のような出力電圧
や出力電流の波形が歪む現象は、出力電圧設定回路1お
よび出力電流設定回路2に停止信号が出力される装置の
停止時においても生じる可能性がある。
【0016】本考案の目的は、定電圧電源として使用す
る場合は出力電圧波形が、定電流電源として使用する場
合は出力電流波形が始動時から停止時に亘って歪むこと
がない定電圧定電流電源装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本考案は、始動信号が入力すると動作を開始し停
止信号が入力すると動作を停止する出力電圧設定回路お
よび出力電流設定回路とを有し、前記出力電圧設定回路
の出力を用いて出力電圧を一定に制御し又は前記出力電
流設定回路の出力を用いて出力電流を一定に制御する定
電圧定電流電源装置において、前記出力電圧設定回路と
前記出力電流設定回路とに異なったタイミングで前記始
動信号を供給する始動信号供給手段と、前記出力電圧設
定回路と前記出力電流設定回路とに異なったタイミング
で前記停止信号を供給する停止信号供給手段とを具備し
たことを特徴とするものである。
【0018】
【作用】以上のように構成された本考案によれば、始動
信号供給手段によって出力電圧設定回路と出力電流設定
回路とに始動信号を供給するタイミングをずらすことが
できるために、装置の始動時において両者のうちの一方
の回路の立上がり特性に追従させて出力電圧または出力
電流を立上げることができる。また、停止信号供給手段
によって出力電圧設定回路と出力電流設定回路とに停止
信号を供給するタイミングをずらすことができるため
に、装置の動作終了時において両者のうちの一方の回路
の立下り特性に追従させて出力電圧または出力電流を立
下げることができる。
【0019】
【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。
【0020】図1は本考案の一実施例の構成を示すブロ
ック図であり、図3と同一符号を付したものは同一のも
のを示している。また、12〜15は入力する信号を遅
延させて出力する遅延回路である。遅延回路12,13
の遅延時間t′は、出力電流設定回路2に始動信号また
は停止信号が印加されてからその動作を始めるまでの時
間T1 よりも大きい値に設定してあり、また、遅延回路
14,15の遅延時間tは、出力電圧設定回路1に信号
が印加されてから動作を始めるまでの時間T2よりも大
きい値に選ばれている。S1は遅延回路12および15
の両端を短絡させるためのスイッチであり、本実施例を
定電流電源として使用するときは閉じ、定電圧電源とし
て使用するときは開くスイッチである。S2は遅延回路
13および14の両端を短絡させるためのスイッチであ
り、本実施例を定電流電源として使用するときには開
き、定電圧電源として使用するときには閉じるスイッチ
である。
【0021】次に以上のように構成された本実施例の動
作について説明する。
【0022】本実施例を定電流電源として使用する場合
には、使用者は出力電圧設定回路1を用いて負荷11に
対する許容電圧値を設定し、出力電流設定回路2を用い
て出力電流を所望の値に設定する。さらに、スイッチS
1を閉じた状態にし、スイッチS2を開いた状態にして
おく。
【0023】以上のような状態で始動信号発生器3が始
動信号を出力すると、その始動信号は出力電圧設定回路
1には遅延せず出力され、出力電流設定回路2には遅延
回路14によって時間tだけ遅延されて出力されること
になる。従って、出力電圧設定回路1の出力は、図2
(a)の破線で示したように、始動信号発生器3が始動
信号を出力した時点から電源固有の遅れ時間T2 が経過
した時点から上昇し始める。一方、出力電流設定回路2
の出力電圧は、図2(a)の実線で示したように、遅延
回路14による遅れ時間tの経過後さらに電源固有の遅
れ時間T1 だけ遅れて上昇し始める。
【0024】このように本実施例においては、出力電圧
設定回路1の出力電圧が充分高くなった時点で出力電流
設定回路2の出力電圧が上昇し始める。このため誤差増
幅器7の出力は常に負に維持されてOR回路9で阻止さ
れることになり、負荷11に供給される出力電流は、図
2(b)に示したように出力電流設定回路2の出力電圧
の変化にのみ追従して変化する。すなわち、出力電流の
波形に歪が生じることはない。
【0025】次に、本実施例の停止時においては、停止
信号発生器4から停止信号が出力される。ここでスイッ
チS1が閉じているために、この停止信号は、出力電流
設定回路2には遅延せず出力され、出力電圧設定回路1
には遅延回路13で時間t′遅延した後に出力される。
従って、図2(c)の実線で示す出力電流設定回路2の
出力電圧は、図2(c)の破線で示す出力電圧設定回路
1の出力電圧が充分高い状態において降下し始める。こ
のため、始動時の動作と同様に出力電流は、出力電流設
定回路2の出力電圧の変化に追従して変化する。
【0026】以上説明した動作は、本実施例を定電流電
源として使用するときの動作である。本実施例を定電圧
電源として使用するときは、使用者は、出力電圧設定回
路1を用いて出力電圧を所望の値に設定し、出力電流設
定回路2を用いて負荷11に対する許容電流値を設定す
るとともに、スイッチS1を開き、スイッチS2を閉じ
ればよい。定電圧電源として使用するときの本実施例の
動作は、上述した定電流電源として使用するときの動作
における出力電圧設定回路1と出力電流設定回路2との
動作が逆になるだけであるのでその説明を省略する。
【0027】なお、本実施例においては、出力電圧設定
回路1および出力電流設定回路2に入力する信号を遅延
回路を用いて遅延させているが、この両回路の始動・停
止をCPUによって制御する場合には、それぞれの回路
に出力する始動信号または停止信号の出力タイミングを
ソフトウェアを用いてずらせればよい。
【0028】
【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、定
電圧定電流電源装置を、定電圧電源として使用する場合
は出力電圧波形が、定電流電源として使用する場合は出
力電流波形が始動時から停止時に亘って歪むことがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1に示す実施例の動作を説明するための波形
図である。
【図3】従来装置の構成を示すブロック図である。
【図4】出力電圧設定回路と出力電流設定回路との立上
がり特性を示す波形図である。
【図5】図3に示す従来装置の動作を説明するための説
明図である。
【符号の説明】
1 出力電圧設定回路 2 出力電流設定回路 3 始動信号発生器 4 停止信号発生器 5 出力電圧検出器 6 出力電流検出器 7,8 誤差増幅器 9 ダイオードOR回路 10 電力増幅部 11 負荷

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 始動信号が入力すると動作を開始し停止
    信号が入力すると動作を停止する出力電圧設定回路およ
    び出力電流設定回路とを有し、前記出力電圧設定回路の
    出力を用いて出力電圧を一定に制御し又は前記出力電流
    設定回路の出力を用いて出力電流を一定に制御する定電
    圧定電流電源装置において、 前記出力電圧設定回路と前記出力電流設定回路とに異な
    ったタイミングで前記始動信号を供給する始動信号供給
    手段と、 前記出力電圧設定回路と前記出力電流設定回路とに異な
    ったタイミングで前記停止信号を供給する停止信号供給
    手段とを具備したことを特徴とする定電圧定電流電源装
    置。
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