JP2840073B2 - 直流定電流定電圧電源装置 - Google Patents
直流定電流定電圧電源装置Info
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- JP2840073B2 JP2840073B2 JP24961888A JP24961888A JP2840073B2 JP 2840073 B2 JP2840073 B2 JP 2840073B2 JP 24961888 A JP24961888 A JP 24961888A JP 24961888 A JP24961888 A JP 24961888A JP 2840073 B2 JP2840073 B2 JP 2840073B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流定電流定電圧電源装置に関し、特に、容
量性負荷においても、その端子電圧あるいは電流を指定
された値に短時間に設定することができる直流定電流定
電圧電源装置に関する。
量性負荷においても、その端子電圧あるいは電流を指定
された値に短時間に設定することができる直流定電流定
電圧電源装置に関する。
従来の直流定電流定電圧電源装置として、例えば、特
開昭56−116128号公報に示されるものがある。この直流
定電流定電圧電源装置は、直流電源と負荷との間に直流
電圧制御用のトランジスタと電流検出用の抵抗を直列に
接続し、このトランジスタのベースに定電圧用誤差増幅
器と定電流用誤差増幅器を選択回路を介して接続してい
る。定電圧用誤差増幅器は電圧設定用基準電圧を非反転
端子に入力し、負荷端子に接続されたインピーダンス変
換増幅器の出力を反転端子に入力する。一方、定電流用
誤差増幅器は電流設定用基準電圧を非反転端子に入力
し、前記インピーダンス変換増幅器の出力を反転端子に
入力する。前記選択用回路は負荷の状態に応じて定電圧
用誤差増幅器あるいは定電流用誤差増幅器の出力を選択
し、その出力を電流電圧制御用のトランジスタのベース
に入力することによって電圧値あるいは電流値を設定値
に制御するようにしている。
開昭56−116128号公報に示されるものがある。この直流
定電流定電圧電源装置は、直流電源と負荷との間に直流
電圧制御用のトランジスタと電流検出用の抵抗を直列に
接続し、このトランジスタのベースに定電圧用誤差増幅
器と定電流用誤差増幅器を選択回路を介して接続してい
る。定電圧用誤差増幅器は電圧設定用基準電圧を非反転
端子に入力し、負荷端子に接続されたインピーダンス変
換増幅器の出力を反転端子に入力する。一方、定電流用
誤差増幅器は電流設定用基準電圧を非反転端子に入力
し、前記インピーダンス変換増幅器の出力を反転端子に
入力する。前記選択用回路は負荷の状態に応じて定電圧
用誤差増幅器あるいは定電流用誤差増幅器の出力を選択
し、その出力を電流電圧制御用のトランジスタのベース
に入力することによって電圧値あるいは電流値を設定値
に制御するようにしている。
しかし、従来の直流定電流定電圧電源装置に容量性の
負荷を接続した場合、負荷の端子電圧を上昇させる方向
へ電圧設定値を変化させる場合は速やかに設定値にする
ことができるが、下降させる方向へ変化させる場合は負
荷の電荷を積極的に除去する手段が設けられていないた
め、速やかに設定値にすることができないという問題が
ある。また、負荷をある一定の時間定電流で駆動すれば
負荷に定電荷を供給することができるが、負荷から定電
流を除去することができず、更に、負荷の電荷量を設定
値にした後電流を切ると負荷の漏れ電流によって放電が
生じるため、電荷量を設定値に維持することができない
という問題がある。
負荷を接続した場合、負荷の端子電圧を上昇させる方向
へ電圧設定値を変化させる場合は速やかに設定値にする
ことができるが、下降させる方向へ変化させる場合は負
荷の電荷を積極的に除去する手段が設けられていないた
め、速やかに設定値にすることができないという問題が
ある。また、負荷をある一定の時間定電流で駆動すれば
負荷に定電荷を供給することができるが、負荷から定電
流を除去することができず、更に、負荷の電荷量を設定
値にした後電流を切ると負荷の漏れ電流によって放電が
生じるため、電荷量を設定値に維持することができない
という問題がある。
従って、本発明の目的は負荷の端子電圧を上昇させる
場合は勿論のこと、下降させる方向へ電圧設定値を変化
させる場合においても速やかに設定値にすることができ
る直流定電流定電圧電源装置を提供することである。
場合は勿論のこと、下降させる方向へ電圧設定値を変化
させる場合においても速やかに設定値にすることができ
る直流定電流定電圧電源装置を提供することである。
本発明の他の目的は負荷に定電荷を注入するだけでな
く定電荷を除去することができ、また、負荷の電荷量を
設定値に維持することができる直流定電流定電圧電源装
置を提供することである。
く定電荷を除去することができ、また、負荷の電荷量を
設定値に維持することができる直流定電流定電圧電源装
置を提供することである。
本発明は上記の目的を実現するため、負荷からの吸い
出し電流と負荷への注入電流に応じた電流信号を発生す
る電流信号発生手段と、 負荷の端子電圧に応じた端子電圧信号を発生する端子
電圧信号発生手段と、 前記端子電圧信号と所定の第１の基準電圧を比較して
定電圧制御信号を発生する第１の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第２の基準電圧を比較して吸い
出し電流制御信号を発生する第２の制御信号発生手段
と、 前記電流信号と所定の第３の基準電圧を比較して注入
電流制御信号を発生する第３の制御信号発生手段と、 前記第１より第３の制御信号発生手段の出力から所定
の１つの信号を負荷の状態に応じて選択する切換回路
と、 前記所定の１つの信号に基づいて負荷をその１つの信
号に応じた状態に制御する制御手段を含み、 前記第１の制御信号発生手段は、前記電圧信号発生手
段の前記端子電圧信号をタイミング回路に設定された設
定時間に基づいて保持するホールド回路より前記第１の
基準電圧を入力するようにした直流定電流定電圧電源装
置を提供する。
出し電流と負荷への注入電流に応じた電流信号を発生す
る電流信号発生手段と、 負荷の端子電圧に応じた端子電圧信号を発生する端子
電圧信号発生手段と、 前記端子電圧信号と所定の第１の基準電圧を比較して
定電圧制御信号を発生する第１の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第２の基準電圧を比較して吸い
出し電流制御信号を発生する第２の制御信号発生手段
と、 前記電流信号と所定の第３の基準電圧を比較して注入
電流制御信号を発生する第３の制御信号発生手段と、 前記第１より第３の制御信号発生手段の出力から所定
の１つの信号を負荷の状態に応じて選択する切換回路
と、 前記所定の１つの信号に基づいて負荷をその１つの信
号に応じた状態に制御する制御手段を含み、 前記第１の制御信号発生手段は、前記電圧信号発生手
段の前記端子電圧信号をタイミング回路に設定された設
定時間に基づいて保持するホールド回路より前記第１の
基準電圧を入力するようにした直流定電流定電圧電源装
置を提供する。
また、本発明は上記の目的を実現するため、負荷から
の吸い出し電流と負荷への注入電流に応じた電流信号を
発生する電流信号発生手段と、 負荷の端子電圧に応じた端子電圧信号を発生する端子
電圧信号発生手段と、 前記端子電圧信号と所定の第１の基準電圧を比較して
定電圧制御信号を発生する第１の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第２の基準電圧を比較して吸い
出し電流制御信号を発生する第２の制御信号発生手段
と、 前記電流信号と所定の第３の基準電圧を比較して注入
電流制御信号を発生する第３の制御信号発生手段と、 前記第１より第３の制御信号発生手段の出力から所定
の１つの信号を負荷の状態に応じて選択する切換回路
と、 前記所定の１つの信号に基づいて負荷をその１つの信
号に応じた状態に制御する制御手段を含み、 前記切換回路は、前記第１の制御信号発生手段の出力
と前記制御手段の制御端子の間に設けられた所定の抵抗
値を有した第１の抵抗と、前記第２の制御信号発生手段
の出力と前記制御手段の制御端子の間に設けられた前記
所定の抵抗値より小なる抵抗値を有した第２の抵抗、お
よび前記制御手段の制御端子にアノードを接続され、前
記第２の抵抗にカソードを接続された第１のダイオード
と、前記第３の制御信号発生手段の出力と前記制御手段
の制御端子の間に設けられた前記所定の抵抗値より小な
る抵抗値を有した第３の抵抗、および前記制御手段の制
御端子にカソードを接続され、前記第３の抵抗にアノー
ドを接続された第２のダイオードより構成された直流定
電流定電圧電源装置を提供する。
の吸い出し電流と負荷への注入電流に応じた電流信号を
発生する電流信号発生手段と、 負荷の端子電圧に応じた端子電圧信号を発生する端子
電圧信号発生手段と、 前記端子電圧信号と所定の第１の基準電圧を比較して
定電圧制御信号を発生する第１の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第２の基準電圧を比較して吸い
出し電流制御信号を発生する第２の制御信号発生手段
と、 前記電流信号と所定の第３の基準電圧を比較して注入
電流制御信号を発生する第３の制御信号発生手段と、 前記第１より第３の制御信号発生手段の出力から所定
の１つの信号を負荷の状態に応じて選択する切換回路
と、 前記所定の１つの信号に基づいて負荷をその１つの信
号に応じた状態に制御する制御手段を含み、 前記切換回路は、前記第１の制御信号発生手段の出力
と前記制御手段の制御端子の間に設けられた所定の抵抗
値を有した第１の抵抗と、前記第２の制御信号発生手段
の出力と前記制御手段の制御端子の間に設けられた前記
所定の抵抗値より小なる抵抗値を有した第２の抵抗、お
よび前記制御手段の制御端子にアノードを接続され、前
記第２の抵抗にカソードを接続された第１のダイオード
と、前記第３の制御信号発生手段の出力と前記制御手段
の制御端子の間に設けられた前記所定の抵抗値より小な
る抵抗値を有した第３の抵抗、および前記制御手段の制
御端子にカソードを接続され、前記第３の抵抗にアノー
ドを接続された第２のダイオードより構成された直流定
電流定電圧電源装置を提供する。
以下、本発明の直流定電流定電圧電源装置を詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す。回路構成は並列制
御方式をとり、非安定化電源EPSの正極には抵抗R1を介
して負荷Ｚの正端子が接続され、電源EPSの負極には負
荷電流検出用抵抗R4を介して負荷Ｚの負端子が接続され
ている。また、抵抗R1と負荷Ｚの接続点には定電流定電
圧制御用トランジスタＱのコレクタが接続され、負荷電
流検出用抵抗R4と電源EPSの負極の接続点にはトランジ
スタＱのエミッタが接続されている。トランジスタＱの
ベースには、利得の大きい３個の誤差増幅器1A、1B、1C
の出力が抵抗とダイオードを組合せた切換回路２を介し
て接続されている。切換回路２は誤差増幅器1Aの出力に
接続された抵抗R5、誤差増幅器1Bの出力に接続された抵
抗R6およびダイオードD1、誤差増幅器1Cの出力に接続さ
れた抵抗R7およびダイオードD2を有し、抵抗R5、ダイオ
ードD1およびD2がトランジスタＱのベースに接続されて
いる。ここで、ダイオードD1とD2の接続方向は図示の通
り逆方向であり、また、抵抗値はR5＞R6、R7の関係を有
する。
御方式をとり、非安定化電源EPSの正極には抵抗R1を介
して負荷Ｚの正端子が接続され、電源EPSの負極には負
荷電流検出用抵抗R4を介して負荷Ｚの負端子が接続され
ている。また、抵抗R1と負荷Ｚの接続点には定電流定電
圧制御用トランジスタＱのコレクタが接続され、負荷電
流検出用抵抗R4と電源EPSの負極の接続点にはトランジ
スタＱのエミッタが接続されている。トランジスタＱの
ベースには、利得の大きい３個の誤差増幅器1A、1B、1C
の出力が抵抗とダイオードを組合せた切換回路２を介し
て接続されている。切換回路２は誤差増幅器1Aの出力に
接続された抵抗R5、誤差増幅器1Bの出力に接続された抵
抗R6およびダイオードD1、誤差増幅器1Cの出力に接続さ
れた抵抗R7およびダイオードD2を有し、抵抗R5、ダイオ
ードD1およびD2がトランジスタＱのベースに接続されて
いる。ここで、ダイオードD1とD2の接続方向は図示の通
り逆方向であり、また、抵抗値はR5＞R6、R7の関係を有
する。
誤差増幅器1Aは定電圧の制御に用いられる。その非反
転入力端子は利得１の差動増幅器３の出力に接続され、
反転入力端子は出力電圧の設定に応じてその大きさを変
化することができる電圧制御用基準電圧電源ES1に接続
されている。差動増幅器３の反転入力端子は、入力イン
ピーダンスが高く利得が１の緩衝増幅器４を介して負荷
Ｚと負荷電流検出用抵抗R4の接続点に接続されている。
また、非反転入力端子は抵抗R2と抵抗R3の接点に接続さ
れている。緩衝増幅器４の出力電圧は負荷Ｚの負端子の
電圧に等しく、抵抗R2、R3の直列回路は負荷Ｚの正端子
と緩衝増幅器４の出力との間に接続されているため、差
動増幅器３の出力は負荷Ｚの両端の電圧を抵抗R2とR3の
抵抗値の比で分圧した値になる。誤差増幅器1Aは、差動
増幅器３の出力電圧と電圧制御用基準電圧が常に等しく
なるように抵抗R5を介してトランジスタＱのベース電流
を制御する。
転入力端子は利得１の差動増幅器３の出力に接続され、
反転入力端子は出力電圧の設定に応じてその大きさを変
化することができる電圧制御用基準電圧電源ES1に接続
されている。差動増幅器３の反転入力端子は、入力イン
ピーダンスが高く利得が１の緩衝増幅器４を介して負荷
Ｚと負荷電流検出用抵抗R4の接続点に接続されている。
また、非反転入力端子は抵抗R2と抵抗R3の接点に接続さ
れている。緩衝増幅器４の出力電圧は負荷Ｚの負端子の
電圧に等しく、抵抗R2、R3の直列回路は負荷Ｚの正端子
と緩衝増幅器４の出力との間に接続されているため、差
動増幅器３の出力は負荷Ｚの両端の電圧を抵抗R2とR3の
抵抗値の比で分圧した値になる。誤差増幅器1Aは、差動
増幅器３の出力電圧と電圧制御用基準電圧が常に等しく
なるように抵抗R5を介してトランジスタＱのベース電流
を制御する。
誤差増幅器1Bは定電流吸込み制御に用いられる。その
非反転入力端子は緩衝増幅器４の出力に接続され、反転
入力端子は利得が−１の反転増幅器５の出力に接続され
ている。電流吸込み動作時には、負荷Ｚに流れる電流の
向きが逆になるために緩衝増幅器４の出力電圧は負にな
る。このため、反転増幅器５によって電流制御用電圧電
源ES2の出力を反転して誤差増幅器1Bの反転入力端子に
入力している。誤差増幅器1Bの出力は負荷に流れる電流
に比例して変化する緩衝増幅器４の出力電圧と、反転増
幅器５の出力である反転された電流制御用基準電圧とを
常に等しくするように、抵抗R6とダイオードD1を介して
トランジスタＱのベースを制御する。
非反転入力端子は緩衝増幅器４の出力に接続され、反転
入力端子は利得が−１の反転増幅器５の出力に接続され
ている。電流吸込み動作時には、負荷Ｚに流れる電流の
向きが逆になるために緩衝増幅器４の出力電圧は負にな
る。このため、反転増幅器５によって電流制御用電圧電
源ES2の出力を反転して誤差増幅器1Bの反転入力端子に
入力している。誤差増幅器1Bの出力は負荷に流れる電流
に比例して変化する緩衝増幅器４の出力電圧と、反転増
幅器５の出力である反転された電流制御用基準電圧とを
常に等しくするように、抵抗R6とダイオードD1を介して
トランジスタＱのベースを制御する。
誤差増幅器1Cは定電流吐き出し制御に用いられる。そ
の非反転入力端子は緩衝増幅器４の出力に接続され、反
転入力端子は出力電流の設定値に応じてその大きさを変
化させることができる電流制御用基準電圧電源ES2に接
続されている。緩衝増幅器４の出力電圧は負荷Ｚとの接
続点の電圧に等しく、負荷に流れる電流に比例して変化
する。従って、誤差増幅器1Cは、電流検出用抵抗R4の両
端の電圧と電流制御用基準電圧を常に等しくするよう
に、抵抗R7とダイオードD2を介してトランジスタＱのベ
ースを制御する。
の非反転入力端子は緩衝増幅器４の出力に接続され、反
転入力端子は出力電流の設定値に応じてその大きさを変
化させることができる電流制御用基準電圧電源ES2に接
続されている。緩衝増幅器４の出力電圧は負荷Ｚとの接
続点の電圧に等しく、負荷に流れる電流に比例して変化
する。従って、誤差増幅器1Cは、電流検出用抵抗R4の両
端の電圧と電流制御用基準電圧を常に等しくするよう
に、抵抗R7とダイオードD2を介してトランジスタＱのベ
ースを制御する。
以下、本発明の作用を説明する。
（１） 負荷Ｚの両端の電圧が設定電圧値より下がった
場合、差動増幅器３の出力が低下し、誤差増幅器1Aの出
力も低下する。従って、トランジスタＱのベースに流れ
る電流は減少し、電源EPSの正極からコレクタ・エミッ
タ間を通じて電源EPSの負極へ流れる電流が減少する。
これに伴ってトランジスタＱのコレクタ電圧が上昇して
負荷Ｚに流れる電流が増加し、負荷Ｚの両端の電圧は上
昇して設定値になる。逆に負荷Ｚの両端の電圧が設定電
圧値より上がった場合には、上述の場合と逆の動作を
し、負荷Ｚの両端の電圧は下降して設定値になる。
場合、差動増幅器３の出力が低下し、誤差増幅器1Aの出
力も低下する。従って、トランジスタＱのベースに流れ
る電流は減少し、電源EPSの正極からコレクタ・エミッ
タ間を通じて電源EPSの負極へ流れる電流が減少する。
これに伴ってトランジスタＱのコレクタ電圧が上昇して
負荷Ｚに流れる電流が増加し、負荷Ｚの両端の電圧は上
昇して設定値になる。逆に負荷Ｚの両端の電圧が設定電
圧値より上がった場合には、上述の場合と逆の動作を
し、負荷Ｚの両端の電圧は下降して設定値になる。
（２） 負荷から吸い出す電流が設定値より減少する
と、それに比例して緩衝増幅器４の出力電圧が上がり、
定電流吸込み制御用の誤差増幅器1Bの出力も上昇する。
従って、トランジスタＱのベースに流れる電流が増加し
て電源EPSの正極からコレクタ・エミッタ間を通じて電
源EPSの負極へ流れる電流も増加する。これに伴ってト
ランジスタＱのコレクタ電圧が低下し、負荷Ｚから吸い
出す電流が増加し、設定値になる。逆に負荷Ｚから吸い
出す電流が設定値より増加した場合には上述の場合と逆
の動作をし、負荷Ｚから吸い出す電流は減少し、設定値
になる。
と、それに比例して緩衝増幅器４の出力電圧が上がり、
定電流吸込み制御用の誤差増幅器1Bの出力も上昇する。
従って、トランジスタＱのベースに流れる電流が増加し
て電源EPSの正極からコレクタ・エミッタ間を通じて電
源EPSの負極へ流れる電流も増加する。これに伴ってト
ランジスタＱのコレクタ電圧が低下し、負荷Ｚから吸い
出す電流が増加し、設定値になる。逆に負荷Ｚから吸い
出す電流が設定値より増加した場合には上述の場合と逆
の動作をし、負荷Ｚから吸い出す電流は減少し、設定値
になる。
（３） 負荷Ｚに注入する電流が設定値より減少する
と、それに比例して緩衝増幅器４の出力電圧も下がり、
定電流の吐き出し制御用の誤差増幅器1Cの出力は低下す
る。従って、トランジスタＱのベースに流れる電流は減
少し、電源EPSの負極へ流れる電流が減少する。これに
伴ってトランジスタＱのコレクタ電圧が上昇して負荷に
注入する電流が増加し、設定値になる。逆に負荷電流が
設定値より増加した場合には上述の場合と動作をし、負
荷に注入する電流は減少し設定値になる。
と、それに比例して緩衝増幅器４の出力電圧も下がり、
定電流の吐き出し制御用の誤差増幅器1Cの出力は低下す
る。従って、トランジスタＱのベースに流れる電流は減
少し、電源EPSの負極へ流れる電流が減少する。これに
伴ってトランジスタＱのコレクタ電圧が上昇して負荷に
注入する電流が増加し、設定値になる。逆に負荷電流が
設定値より増加した場合には上述の場合と動作をし、負
荷に注入する電流は減少し設定値になる。
（４） この３つの誤差増幅器1A、1B、1Cの切換は以下
のように行われる。負荷Ｚに流れる電流が電流設定値よ
り小さいときには緩衝増幅器４の出力が電流制御用基準
電源ES2の電圧よりも低いために誤差増幅器1Cの出力は
誤差増幅器の負の電源電圧に近い値で飽和し、ダイオー
ドD2は非導通状態となっている。従って、誤差増幅器1B
および1Cの出力はトランジスタＱのベースに対して影響
を及ぼさず、誤差増幅器1Aは差動増幅器３の出力電圧が
電圧制御用基準電源ES1の電圧に等しくなるように抵抗R
5を介してトランジスタＱのベースを制御し、負荷に定
電圧の供給を行っている。負荷Ｚの端子電圧が上昇する
ように電圧制御用基準電圧電源ES1の電圧設定値を上昇
させると、誤差増幅器1Aの出力電圧が低下し、これに伴
ってトランジスタＱのコレクタ・エミッタ間を流れる電
流が減少して負荷電流が増加する。このため、衝撃増幅
器４の出力電圧が上昇し、この電圧が電流制御用基準電
圧よりもわずかに高くなったとき、誤差増幅器1Cの出力
電圧は誤差増幅器1Aの出力電圧よりも高くなってダイオ
ードD2が導通状態となる。誤差増幅器1Cの出力に接続さ
れる抵抗R7は誤差増幅器1Aの出力に接続される抵抗R5よ
りも抵抗値が低いために、誤差増幅器1Cの出力電流がト
ランジスタＱのベースを制御するようになり、負荷Ｚに
定電流の注入が行われる。電流の注入によって負荷Ｚの
両端の電圧が上昇し、それに伴って差動増幅器３の出力
電圧が上昇して電圧制御用基準電圧よりわずかに高くな
ったとき、誤差増幅器1Aの出力電圧は誤差増幅器1Cの出
力電圧よりも高くなってダイオードD2が非導通状態とな
る。従って、トランジスタＱのベースは誤差増幅器1Aの
出力電流によって制御され、負荷Ｚの端子電圧は一定値
に保持される。負荷Ｚの端子電圧が下降するように電圧
制御用基準電圧電源ES1の電圧設定値を下降させたとき
には、誤差増幅器1Aの出力電圧は上昇し、トランジスタ
Ｑのコレクタ・エミッタ間を流れる電流が増加して負荷
電流が減少し、緩衝増幅器４の出力電圧が低下する。緩
衝増幅器４の出力電圧が反転増幅器５の出力電圧よりも
わずかに低くなったとき、誤差増幅器1Bの出力電圧は誤
差増幅器1Aの出力電圧よりも低くなってダイオードD1が
導通状態となる。誤差増幅器1Bの出力に接続される抵抗
R6は誤差増幅器1Aの出力に接続される抵抗R5よりも抵抗
値が低いために、誤差増幅器1Bの出力電流がトランジス
タＱのベースを制御するようになり、負荷からの定電流
の吸出しが行われる。電流の吸い出しによって負荷Ｚの
両端の電圧が低下し、それに伴って差動増幅器３の出力
電圧が低下して電圧制御用基準電圧よりもわずかに低く
なったとき、誤差増幅器1Aの出力電圧は誤差増幅器1Cの
出力電圧よりも低くなってダイオードD1が非導通状態と
なる。従って、トランジスタＱのベースは誤差増幅器1A
の出力電流によって制御され、負荷Ｚの端子電圧は一定
値に保持される。
のように行われる。負荷Ｚに流れる電流が電流設定値よ
り小さいときには緩衝増幅器４の出力が電流制御用基準
電源ES2の電圧よりも低いために誤差増幅器1Cの出力は
誤差増幅器の負の電源電圧に近い値で飽和し、ダイオー
ドD2は非導通状態となっている。従って、誤差増幅器1B
および1Cの出力はトランジスタＱのベースに対して影響
を及ぼさず、誤差増幅器1Aは差動増幅器３の出力電圧が
電圧制御用基準電源ES1の電圧に等しくなるように抵抗R
5を介してトランジスタＱのベースを制御し、負荷に定
電圧の供給を行っている。負荷Ｚの端子電圧が上昇する
ように電圧制御用基準電圧電源ES1の電圧設定値を上昇
させると、誤差増幅器1Aの出力電圧が低下し、これに伴
ってトランジスタＱのコレクタ・エミッタ間を流れる電
流が減少して負荷電流が増加する。このため、衝撃増幅
器４の出力電圧が上昇し、この電圧が電流制御用基準電
圧よりもわずかに高くなったとき、誤差増幅器1Cの出力
電圧は誤差増幅器1Aの出力電圧よりも高くなってダイオ
ードD2が導通状態となる。誤差増幅器1Cの出力に接続さ
れる抵抗R7は誤差増幅器1Aの出力に接続される抵抗R5よ
りも抵抗値が低いために、誤差増幅器1Cの出力電流がト
ランジスタＱのベースを制御するようになり、負荷Ｚに
定電流の注入が行われる。電流の注入によって負荷Ｚの
両端の電圧が上昇し、それに伴って差動増幅器３の出力
電圧が上昇して電圧制御用基準電圧よりわずかに高くな
ったとき、誤差増幅器1Aの出力電圧は誤差増幅器1Cの出
力電圧よりも高くなってダイオードD2が非導通状態とな
る。従って、トランジスタＱのベースは誤差増幅器1Aの
出力電流によって制御され、負荷Ｚの端子電圧は一定値
に保持される。負荷Ｚの端子電圧が下降するように電圧
制御用基準電圧電源ES1の電圧設定値を下降させたとき
には、誤差増幅器1Aの出力電圧は上昇し、トランジスタ
Ｑのコレクタ・エミッタ間を流れる電流が増加して負荷
電流が減少し、緩衝増幅器４の出力電圧が低下する。緩
衝増幅器４の出力電圧が反転増幅器５の出力電圧よりも
わずかに低くなったとき、誤差増幅器1Bの出力電圧は誤
差増幅器1Aの出力電圧よりも低くなってダイオードD1が
導通状態となる。誤差増幅器1Bの出力に接続される抵抗
R6は誤差増幅器1Aの出力に接続される抵抗R5よりも抵抗
値が低いために、誤差増幅器1Bの出力電流がトランジス
タＱのベースを制御するようになり、負荷からの定電流
の吸出しが行われる。電流の吸い出しによって負荷Ｚの
両端の電圧が低下し、それに伴って差動増幅器３の出力
電圧が低下して電圧制御用基準電圧よりもわずかに低く
なったとき、誤差増幅器1Aの出力電圧は誤差増幅器1Cの
出力電圧よりも低くなってダイオードD1が非導通状態と
なる。従って、トランジスタＱのベースは誤差増幅器1A
の出力電流によって制御され、負荷Ｚの端子電圧は一定
値に保持される。
（５） 定電流を一定時間だけ負荷Ｚに流す定電荷制御
を行うには、誤差増幅器1Aの反転入力端子に電圧制御用
基準電圧電源ES1のかわりに、第２図に示すように電圧
制御用基準電圧を出力するホールド回路11と、時間設定
を行うタイミング回路12を取り付ける。負荷Ｚに一定電
荷の注入を行うときには、ホールド回路11の出力から正
の最大電圧が出力され、吐き出し電流制御用の誤差増幅
器1Cの出力電流によってトランジスタＱのベースが制御
され、負荷Ｚへの定電流の注入が行われる。
を行うには、誤差増幅器1Aの反転入力端子に電圧制御用
基準電圧電源ES1のかわりに、第２図に示すように電圧
制御用基準電圧を出力するホールド回路11と、時間設定
を行うタイミング回路12を取り付ける。負荷Ｚに一定電
荷の注入を行うときには、ホールド回路11の出力から正
の最大電圧が出力され、吐き出し電流制御用の誤差増幅
器1Cの出力電流によってトランジスタＱのベースが制御
され、負荷Ｚへの定電流の注入が行われる。
（６） 負荷Ｚから一定電荷の吸い出しを行うときに
は、ホールド回路11の出力から0Vが出力され、吸込み電
流制御用の誤差増幅器1Bの出力電流によってトランジス
タＱのベースが制御され、負荷Ｚからの定電流の吸出し
が行われる。
は、ホールド回路11の出力から0Vが出力され、吸込み電
流制御用の誤差増幅器1Bの出力電流によってトランジス
タＱのベースが制御され、負荷Ｚからの定電流の吸出し
が行われる。
（５）および（６）の制御において、タイミング回路
12に設定された時間が経過すると、ホールド回路11はそ
の入力端子が接続されている差動増幅器３の出力電圧を
取込み、電圧制御用基準電圧として保持する。トランジ
スタＱのベースは定電圧制御用の誤差増幅器1Aの出力電
流によって制御され、負荷Ｚの両端の電圧は定電荷の注
入もしくは除去が終了したときの値に保持される。
12に設定された時間が経過すると、ホールド回路11はそ
の入力端子が接続されている差動増幅器３の出力電圧を
取込み、電圧制御用基準電圧として保持する。トランジ
スタＱのベースは定電圧制御用の誤差増幅器1Aの出力電
流によって制御され、負荷Ｚの両端の電圧は定電荷の注
入もしくは除去が終了したときの値に保持される。
以上の実施例において、誤差増幅器1A、1B、1Cに適切
な位相補償を施すと、容量性負荷において問題になる発
振を防止することができる。容量性負荷としては、例え
ば、圧電素子等があり、本発明の電源装置はこのような
容量性負荷の駆動電源として最適である。勿論、容量性
負荷以外の負荷の電源としても適当である。
な位相補償を施すと、容量性負荷において問題になる発
振を防止することができる。容量性負荷としては、例え
ば、圧電素子等があり、本発明の電源装置はこのような
容量性負荷の駆動電源として最適である。勿論、容量性
負荷以外の負荷の電源としても適当である。
以上説明した通り、本発明の直流定電流定電圧電源装
置は以下の効果を奏することができる。
置は以下の効果を奏することができる。
（１）定電流電源として使用する場合、負荷に対して電
流の吐き出しだけでなく、吸込みを行うことができる。
流の吐き出しだけでなく、吸込みを行うことができる。
（２）容量性負荷に対しても、端子電圧の設定値を変更
する場合に定電流の注入、吸い出しを行うことによっ
て、速やかに端子電圧を指定した値に設定することがで
きる。
する場合に定電流の注入、吸い出しを行うことによっ
て、速やかに端子電圧を指定した値に設定することがで
きる。
（３）ホールド回路とタイミング回路を取り付けて、負
荷に一定時間定電流の注入、吸い出しを行うことによっ
て、容量性負荷を定電荷駆動することができる。
荷に一定時間定電流の注入、吸い出しを行うことによっ
て、容量性負荷を定電荷駆動することができる。
第１図および第２図は本発明の実施例を示す回路図。 符号の説明 1A、1B、1C……誤差増幅器 ２……切換回路、３……差動増幅器 ４……緩衝増幅器、５……反転増幅器 11……ホールド回路 12……タイミング回路 EPS……非安定化電源 ES1……電圧制御用基準電圧電源 ES2……電流制御用基準電圧電源 R1〜R7……抵抗、Ｚ……負荷
Claims (2)
- 【請求項１】負荷からの吸い出し電流と負荷への注入電
流に応じた電流信号を発生する電流信号発生手段と、 負荷の端子電圧に応じた端子電圧信号を発生する端子電
圧信号発生手段と、 前記端子電圧信号と所定の第１の基準電圧を比較して定
電圧制御信号を発生する第１の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第２の基準電圧を比較して吸い出
し電流制御信号を発生する第２の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第３の基準電圧を比較して注入電
流制御信号を発生する第３の制御信号発生手段と、 前記第１より第３の制御信号発生手段の出力から所定の
１つの信号を負荷の状態に応じて選択する切換回路と、 前記所定の１つの信号に基づいて負荷をその１つの信号
に応じた状態に制御する制御手段を含み、 前記第１の制御信号発生手段は、前記電圧信号発生手段
の前記端子電圧信号をタイミング回路に設定された設定
時間に基づいて保持するホールド回路より前記第１の基
準電圧を入力することを特徴とする直流定電流定電圧電
源装置。 - 【請求項２】負荷からの吸い出し電流と負荷への注入電
流に応じた電流信号を発生する電流信号発生手段と、 負荷の端子電圧に応じた端子電圧信号を発生する端子電
圧信号発生手段と、 前記端子電圧信号と所定の第１の基準電圧を比較して定
電圧制御信号を発生する第１の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第２の基準電圧を比較して吸い出
し電流制御信号を発生する第２の制御信号発生手段と、 前記電流信号と所定の第３の基準電圧を比較して注入電
流制御信号を発生する第３の制御信号発生手段と、 前記第１より第３の制御信号発生手段の出力から所定の
１つの信号を負荷の状態に応じて選択する切換回路と、 前記所定の１つの信号に基づいて負荷をその１つの信号
に応じた状態に制御する制御手段を含み、 前記切換回路は、前記第１の制御信号発生手段の出力と
前記制御手段の制御端子の間に設けられた所定の抵抗値
を有した第１の抵抗と、前記第２の制御信号発生手段の
出力と前記制御手段の制御端子の間に設けられた前記所
定の抵抗値より小なる抵抗値を有した第２の抵抗、およ
び前記制御手段の制御端子にアノードを接続され、前記
第２の抵抗にカソードを接続された第１のダイオード
と、前記第３の制御信号発生手段の出力と前記制御手段
の制御端子の間に設けられた前記所定の抵抗値より小な
る抵抗値を有した第３の抵抗、および前記制御手段の制
御端子にカソードを接続され、前記第３の抵抗にアノー
ドを接続された第２のダイオードより構成されているこ
とを特徴とする直流定電流定電圧電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24961888A JP2840073B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 直流定電流定電圧電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24961888A JP2840073B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 直流定電流定電圧電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296813A JPH0296813A (ja) | 1990-04-09 |
| JP2840073B2 true JP2840073B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=17195707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24961888A Expired - Lifetime JP2840073B2 (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 直流定電流定電圧電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2840073B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114326478B (zh) * | 2021-12-02 | 2023-10-27 | 东莞声索电子有限公司 | 恒压恒流共用控制环路 |
-
1988
- 1988-10-03 JP JP24961888A patent/JP2840073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0296813A (ja) | 1990-04-09 |
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