JP2714104B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JP2714104B2 JP2714104B2 JP2571389A JP2571389A JP2714104B2 JP 2714104 B2 JP2714104 B2 JP 2714104B2 JP 2571389 A JP2571389 A JP 2571389A JP 2571389 A JP2571389 A JP 2571389A JP 2714104 B2 JP2714104 B2 JP 2714104B2
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- Japan
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- voltage
- power supply
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、定電圧制御の電源装置に係り、特にその制
御電源の構成に特徴を持つ電源装置に関する。
御電源の構成に特徴を持つ電源装置に関する。
（従来の技術） 定電圧制御を行う電源装置では一般に出力電圧を検出
する電圧検出手段を設けフィードバック制御により定電
圧の出力を得るように構成している。また、定電圧制御
を行うための低電圧の制御電源が備えられて構成されて
いる。
する電圧検出手段を設けフィードバック制御により定電
圧の出力を得るように構成している。また、定電圧制御
を行うための低電圧の制御電源が備えられて構成されて
いる。
（発明が解決しようとする課題） この種の電源装置の電圧検出手段は主回路と制御回路
の間に設けられるので入出力間が絶縁された高価なもの
を用いなければならなかった。また、制御電源としてDC
/DCコンバータを用いる場合、入力側の電圧が高圧（例
えば、200V）になるとスイッチング素子の耐電圧を越え
問題となる場合がある。
の間に設けられるので入出力間が絶縁された高価なもの
を用いなければならなかった。また、制御電源としてDC
/DCコンバータを用いる場合、入力側の電圧が高圧（例
えば、200V）になるとスイッチング素子の耐電圧を越え
問題となる場合がある。
本発明は高価な絶縁形の電圧検出手段を用いることな
く出力電圧の検出を可能とし、汎用性の高い経済的な電
源装置を得ることを目的とする。
く出力電圧の検出を可能とし、汎用性の高い経済的な電
源装置を得ることを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、電圧制御手段
を有し、所定の出力電圧を得る装置において、前記出力
電圧を入力電圧として制御電源を得るトランスを有する
DC/DCコンバータと、前記トランスの２次側に設けられ
前記出力電圧に比例した信号を出力するダイオードとコ
ンデンサとからなる電圧検出手段とを具備し、前記電圧
検出手段からの信号を前記電圧手段にフィードバックし
て出力電圧を所望の値に制御するように構成した電源装
置である。
を有し、所定の出力電圧を得る装置において、前記出力
電圧を入力電圧として制御電源を得るトランスを有する
DC/DCコンバータと、前記トランスの２次側に設けられ
前記出力電圧に比例した信号を出力するダイオードとコ
ンデンサとからなる電圧検出手段とを具備し、前記電圧
検出手段からの信号を前記電圧手段にフィードバックし
て出力電圧を所望の値に制御するように構成した電源装
置である。
（作 用） 上記構成により、DC/DCコンバータは制御回路の各種
電源を絶縁して得ることができると共に、この電源装置
の出力電圧に比例した信号を絶縁して検出することがで
き、この出力電圧の検出信号をフィードバック信号とし
て用いることにより電圧制御を行うことが可能となる。
電源を絶縁して得ることができると共に、この電源装置
の出力電圧に比例した信号を絶縁して検出することがで
き、この出力電圧の検出信号をフィードバック信号とし
て用いることにより電圧制御を行うことが可能となる。
（実施例） 本発明による実施例を第１図に示す。
１は単相交流電源、２はリアクトル、３はチョッパ回
路で逆並列ダイオード3D1,3D2を備えたスイッチング素
子3S1,3S2の直列回路で構成される。
路で逆並列ダイオード3D1,3D2を備えたスイッチング素
子3S1,3S2の直列回路で構成される。
上記チョッパ回路３の両端DP,DN間に２個のコンデン
サ4C1,4C2を直列接続する。交流電源１は、リアクトル
２を介して、スイッチング素子3S2,3S2の接続点Ａとコ
ンデンサ4C1,4C2の接続点Ｂ間に加えられる。チョッパ
回路３の両端DP,DN間には負荷５が接続される。
サ4C1,4C2を直列接続する。交流電源１は、リアクトル
２を介して、スイッチング素子3S2,3S2の接続点Ａとコ
ンデンサ4C1,4C2の接続点Ｂ間に加えられる。チョッパ
回路３の両端DP,DN間には負荷５が接続される。
６はフライバック方式によるDC/DCコンバータで多巻
線のスイッチングトランス6T及びスイッチング素子6Q等
から成り、入力側がチョッパ回路３の両端DP−DNに接続
される。７は交流電源１の位相を検出する同期検出回
路、８はチョッパ制御回路、９はチョッパ回路３のスイ
ッチング素子を駆動するドライブ回路、10は定電圧制御
の目標値を与える電圧基準設定回路である。
線のスイッチングトランス6T及びスイッチング素子6Q等
から成り、入力側がチョッパ回路３の両端DP−DNに接続
される。７は交流電源１の位相を検出する同期検出回
路、８はチョッパ制御回路、９はチョッパ回路３のスイ
ッチング素子を駆動するドライブ回路、10は定電圧制御
の目標値を与える電圧基準設定回路である。
上記構成において、チョッパ回路３のスイッチング素
子3S1,3S2はチョッパ制御回路８からの指令S1,S2により
ドライブ回路９を介してオン・オフ制御される。チョッ
パ制御回路８は同期検出回路７の信号SYにより電源電圧
V1の正の期間はスイッチング素子3S2をオン・オフ制御
し、負の期間はスイッチング素子3S1をオン・オフ制御
する。
子3S1,3S2はチョッパ制御回路８からの指令S1,S2により
ドライブ回路９を介してオン・オフ制御される。チョッ
パ制御回路８は同期検出回路７の信号SYにより電源電圧
V1の正の期間はスイッチング素子3S2をオン・オフ制御
し、負の期間はスイッチング素子3S1をオン・オフ制御
する。
すなわち、V1の正の半サイクル期間において、スイッ
チング素子3S2をオンさせることにより、交流電源１−
リアクトル２−素子3S2−コンデンサ4C2−交流電源１の
経路に電流を流してリアクトル２にエネルギーを蓄積
し、次に素子3S2をオフすることによりリアクトル２−
ダイオード3D1−コンデンサ4C1−交流電源１−リアクト
ル２の経路で蓄積したエネルギーの一部を放電しコンデ
ンサ4C1を充電する。また負の半サイクルではスイッチ
ング素子3S1をオン・オフ制御することによりコンデン
サ4C2を充電する。コンデンサ4C1,4C2の電圧をVP,VN、
直流出力電圧をVPNとすればVPN＝VP＋VNとなり半サイク
ル毎にVPとVNを制御してVPNを一定に制御する。ドライ
ブ回路９は電位の異なる２個のスイッチング素子3S1,3S
2を駆動するため、絶縁された２つの制御電源がDC/DCコ
ンバータ６から供給される。すなわち、スイッチングト
ランス6Tの２次巻線6N1,6N2及び6N3,6N4により正負の制
御電源がそれぞれ供給される。
チング素子3S2をオンさせることにより、交流電源１−
リアクトル２−素子3S2−コンデンサ4C2−交流電源１の
経路に電流を流してリアクトル２にエネルギーを蓄積
し、次に素子3S2をオフすることによりリアクトル２−
ダイオード3D1−コンデンサ4C1−交流電源１−リアクト
ル２の経路で蓄積したエネルギーの一部を放電しコンデ
ンサ4C1を充電する。また負の半サイクルではスイッチ
ング素子3S1をオン・オフ制御することによりコンデン
サ4C2を充電する。コンデンサ4C1,4C2の電圧をVP,VN、
直流出力電圧をVPNとすればVPN＝VP＋VNとなり半サイク
ル毎にVPとVNを制御してVPNを一定に制御する。ドライ
ブ回路９は電位の異なる２個のスイッチング素子3S1,3S
2を駆動するため、絶縁された２つの制御電源がDC/DCコ
ンバータ６から供給される。すなわち、スイッチングト
ランス6Tの２次巻線6N1,6N2及び6N3,6N4により正負の制
御電源がそれぞれ供給される。
また、チョッパ回路８の制御電源（例えば±15V）も
スイッチングトランス6Tの２次巻線6N5,6N6から供給さ
れる。また、この巻線6N6にはダイオード6D、コンデン
サ6C1から成る電圧検出回路が設けられ、この検出電圧V
FBがこの電源装置の出力電圧の検出信号としてフィード
バックされ、チョッパ制御回路８により基準電圧VREFと
比較されて定電圧制御が行なわれる。
スイッチングトランス6Tの２次巻線6N5,6N6から供給さ
れる。また、この巻線6N6にはダイオード6D、コンデン
サ6C1から成る電圧検出回路が設けられ、この検出電圧V
FBがこの電源装置の出力電圧の検出信号としてフィード
バックされ、チョッパ制御回路８により基準電圧VREFと
比較されて定電圧制御が行なわれる。
フライバック方式のDC/DCコンバータ６はスイッチン
グ素子6Qのオン期間は制御電源（負荷）側にパワーを消
費せずにトランス6T内に磁気エネルギーを蓄積し、スイ
ッチング素子6Qのオフ期間に蓄積した磁気エネルギーが
電気エネルギーとして制御電源側に放出される。従っ
て、素子6Qのオン期間においてトランス6Tの２次巻線の
誘起電圧は１次巻線に印加された電圧に比較的正確に比
例し、コンデンサ6C1の放電時定数をスイッチング周波
数の周期に対し比較的大きく選定すれば検出電圧VFBは
チョッパ回路３の両端DP,DNの出力電圧に比例した値が
得られる。
グ素子6Qのオン期間は制御電源（負荷）側にパワーを消
費せずにトランス6T内に磁気エネルギーを蓄積し、スイ
ッチング素子6Qのオフ期間に蓄積した磁気エネルギーが
電気エネルギーとして制御電源側に放出される。従っ
て、素子6Qのオン期間においてトランス6Tの２次巻線の
誘起電圧は１次巻線に印加された電圧に比較的正確に比
例し、コンデンサ6C1の放電時定数をスイッチング周波
数の周期に対し比較的大きく選定すれば検出電圧VFBは
チョッパ回路３の両端DP,DNの出力電圧に比例した値が
得られる。
一方、DC/DCコンバータ６の本来の出力である制御電
源の電圧は図示しない制御回路によってスイッチング素
子6Qのデューティを調節し入力電圧が変動しても一定の
値に制御される。
源の電圧は図示しない制御回路によってスイッチング素
子6Qのデューティを調節し入力電圧が変動しても一定の
値に制御される。
これらのDC/DCコンバータの動作については本出願人
によって考案された実願昭60−061331にも詳しく説明さ
れている。
によって考案された実願昭60−061331にも詳しく説明さ
れている。
（他の実施例） 交流電源の電圧が100Vの場合は前記実施例の構成で問
題ないが、200Vの場合は直流出力電圧が約600Vに達し、
スイッチング素子6Qは耐圧1200V以上のものが必要とな
る。また、コンデンサ6C2も現状では２個直列にする必
要があり高価になって汎用性が低下する。第２図は、こ
のような場合に効果的な本発明の他の実施例である。
題ないが、200Vの場合は直流出力電圧が約600Vに達し、
スイッチング素子6Qは耐圧1200V以上のものが必要とな
る。また、コンデンサ6C2も現状では２個直列にする必
要があり高価になって汎用性が低下する。第２図は、こ
のような場合に効果的な本発明の他の実施例である。
本実施例では、DC/DCコンバータ６の入力側に単相全
波の整流回路11が設けられ、スイッチング素子3S1と3S2
の接続点Ａとコンデンサ4C1と4C2との接続点Ｂ間の電圧
がこの整流回路11を介して入力される。その他は第１図
と同じ構成である。
波の整流回路11が設けられ、スイッチング素子3S1と3S2
の接続点Ａとコンデンサ4C1と4C2との接続点Ｂ間の電圧
がこの整流回路11を介して入力される。その他は第１図
と同じ構成である。
上記構成において、電源電圧がV1が正の期間にスイッ
チング素子3S2がオンすると、Ａ点の電位はDN点の電位
と等しくなり点Ａ−Ｂ間の電圧VABはコンデンサ4C2の電
圧VNが負の値で現れる。また、スイッチング素子3S2が
オフするとリアクトル２の放電々流がダイオード3D1を
オンして流れ、Ａ点の電位はDP点の電位と等しくなりV
ABはコンデンサ4C1の電圧VPが正の値で現れる。
チング素子3S2がオンすると、Ａ点の電位はDN点の電位
と等しくなり点Ａ−Ｂ間の電圧VABはコンデンサ4C2の電
圧VNが負の値で現れる。また、スイッチング素子3S2が
オフするとリアクトル２の放電々流がダイオード3D1を
オンして流れ、Ａ点の電位はDP点の電位と等しくなりV
ABはコンデンサ4C1の電圧VPが正の値で現れる。
また、電源電圧V1が負の期間にスイッチング素子3S1
をオンするとVAB＝VPとなり、素子3S1をオフするとVAB
＝−VNとなる。
をオンするとVAB＝VPとなり、素子3S1をオフするとVAB
＝−VNとなる。
従って、VABはVPと−VNが交互に現れ、チョッパ周波
数の交流電圧として出力される。この交流電圧VABは整
流回路11で直流電圧VDCに変換されてDC/DCコンバータ６
に入力され、コンデンサ6C2で平滑される。
数の交流電圧として出力される。この交流電圧VABは整
流回路11で直流電圧VDCに変換されてDC/DCコンバータ６
に入力され、コンデンサ6C2で平滑される。
負荷５は、通常、インバータ回路等から成り、中性点
（Ｂ点）と正，負の出力端（DP,DN）間の電圧（VP−VN
が交互に負荷に印加され、等価的に表現した負荷51,52
は平衡負荷となる。従って、通常はVPとVNの値は平衡し
て等しい電圧となる。もし何等かの原因で負荷が不平衡
となりVPとVNの値が多少異なってもコンデンサ6C2の平
滑作用により平均した値としてDC/DCコンバータ６に入
力される。従って、フィードバック電圧VFBはコンデン
サ4C1,4C2の電圧VP,VNの平均電圧で検出され、負荷のア
ンバランスによるVP,VNのアンバランスは自動的に補正
される。
（Ｂ点）と正，負の出力端（DP,DN）間の電圧（VP−VN
が交互に負荷に印加され、等価的に表現した負荷51,52
は平衡負荷となる。従って、通常はVPとVNの値は平衡し
て等しい電圧となる。もし何等かの原因で負荷が不平衡
となりVPとVNの値が多少異なってもコンデンサ6C2の平
滑作用により平均した値としてDC/DCコンバータ６に入
力される。従って、フィードバック電圧VFBはコンデン
サ4C1,4C2の電圧VP,VNの平均電圧で検出され、負荷のア
ンバランスによるVP,VNのアンバランスは自動的に補正
される。
本実施例によれば、入力の交流電圧が200Vの場合でも
DC/DCコンバータ６の入力電圧が300V程度となり、特別
に高耐圧のスイッチング素子6Qを必要とせず、また、コ
ンデンサ6C2も２個直列接続する必要がなくなり、安価
で汎用性の高い電源装置を実現することができる。
DC/DCコンバータ６の入力電圧が300V程度となり、特別
に高耐圧のスイッチング素子6Qを必要とせず、また、コ
ンデンサ6C2も２個直列接続する必要がなくなり、安価
で汎用性の高い電源装置を実現することができる。
本発明によれば、入出力間が絶縁された高価な電圧検
出器を特に必要とせず、電圧制御を行うことができる。
また、入力の交流電圧でも200Vでも特に高耐圧のDC/DC
コンバータを用いることなく安価で経済性の高い汎用の
電源装置を提供することができる。
出器を特に必要とせず、電圧制御を行うことができる。
また、入力の交流電圧でも200Vでも特に高耐圧のDC/DC
コンバータを用いることなく安価で経済性の高い汎用の
電源装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例図、第２図は本発明の他の実
施例図である。 １……交流電源、２……リアクトル ３……チョッパ回路 3S1,3S2……スイッチング素子 3D1,3D2……ダイオード 4C1,4C2……コンデンサ ５……負荷、６……DC/DCコンバータ 6T……トランス、6Q……スイッチング素子 6C1,6C2……コンデンサ 6D……ダイオード、７……同期検出回路 ８……チョッパ制御回路 ９……ドライブ回路、10……電圧基準設定回路 11……整流回路
施例図である。 １……交流電源、２……リアクトル ３……チョッパ回路 3S1,3S2……スイッチング素子 3D1,3D2……ダイオード 4C1,4C2……コンデンサ ５……負荷、６……DC/DCコンバータ 6T……トランス、6Q……スイッチング素子 6C1,6C2……コンデンサ 6D……ダイオード、７……同期検出回路 ８……チョッパ制御回路 ９……ドライブ回路、10……電圧基準設定回路 11……整流回路
Claims (2)
- 【請求項１】電圧制御手段を有し、所定の出力電圧を得
る装置において、前記出力電圧を入力電圧として制御電
源を得るトランスを有するDC/DCコンバータと、前記ト
ランスの２次側に設けられ前記出力電圧に比例した信号
を出力するダイオードとコンデンサとからなる電圧検出
手段とを具備し、前記電圧検出手段からの信号を前記電
圧制御手段にフィードバックして電圧制御を行うことを
特徴とする電源装置。 - 【請求項２】電圧制御手段を有し、所定の出力電圧を得
る装置において、ダイオードが逆並列に接続された２組
のスイッチング素子を直列接続したチョッパ手段と、こ
のチョッパ手段に並列接続された直列接続の２個のコン
デンサと、前記２組のスイッチング素子の直列接続点に
一端が接続されたリアクトルを設け、このリアクトルの
他端と前記２個のコンデンサの直列接続点間に交流電圧
が印加され前記チョッパ手段の両端に直流の出力電圧を
得、前記２組のスイッチング素子の直列接続点と前記２
個のコンデンサの直列接続点間に発生する交流電圧を整
流して入力電圧とし制御電源を得るトランスを有するDC
/DCコンバータと、前記トランスの２次側に設けられ前
記出力電圧に比例した信号を出力するダイオードとコン
デンサとからなる電圧検出手段とを具備し、前記電圧検
出手段からの信号を前記電圧制御手段にフィードバック
して電圧制御を行うことを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2571389A JP2714104B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2571389A JP2714104B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206365A JPH02206365A (ja) | 1990-08-16 |
| JP2714104B2 true JP2714104B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=12173432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2571389A Expired - Lifetime JP2714104B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714104B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP2571389A patent/JP2714104B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02206365A (ja) | 1990-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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