JP2861193B2 - Power supply device - Google Patents
Power supply deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電磁誘導により出力トランスの二次側の
負荷に交流電力を供給する給電装置に関するものであ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for supplying AC power to a secondary load of an output transformer by electromagnetic induction.
〔従来の技術〕 第６図は例えば特開昭61−174607号公報に示された従
来の給電装置の構成を示す断面図である。図において、
１は出力トランス、2a,2bはその一次コイル及び二次コ
イル、3a,3bはこれらのコイル2a,2bと接続されたコー
ド、4a,4bは一次コイル2aと二次コイル2bの間を絶縁隔
離する外囲器で、磁力を通す材料で形成されている。７
は外囲器4bに設けられた爪部で、二次コイル2bを一次コ
イル2aと結合させるためのものである。[Prior Art] FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a conventional power supply device disclosed in, for example, JP-A-61-174607. In the figure,
1 is an output transformer, 2a and 2b are primary and secondary coils thereof, 3a and 3b are cords connected to these coils 2a and 2b, and 4a and 4b are insulated and isolated between the primary coil 2a and the secondary coil 2b. It is made of a material through which magnetic force can pass. 7
Is a claw provided on the envelope 4b for connecting the secondary coil 2b to the primary coil 2a.
上記のような装置において、二次側の外囲器4bを一次
側の外囲器4aに差込むと、一次コイル2aと二次コイル2b
とが結合し、電磁誘導により一次側から二次側に電気エ
ネルギーが伝達され、二次側のコード3bに接続された負
荷に電力が供給される。In the device as described above, when the secondary envelope 4b is inserted into the primary envelope 4a, the primary coil 2a and the secondary coil 2b
And electric energy is transmitted from the primary side to the secondary side by electromagnetic induction, and electric power is supplied to a load connected to the cord 3b on the secondary side.
このように構成された装置においては、電気エネルギ
ーの伝達を導体片の接触によらず、電磁誘導で行ってい
るため、接触不良，感電，漏電などの事故が防止され
る。In the device configured as described above, since electric energy is transmitted by electromagnetic induction without contacting the conductor pieces, accidents such as poor contact, electric shock, and electric leakage are prevented.
従来の給電装置は以上のように構成されており、負荷
の有無にかかわらず常に出力トランスの二次側には所定
の出力が得られるようになっているため、無負荷時には
危険性が高く、安全性に欠けるという問題点があった。The conventional power supply device is configured as described above, and a predetermined output is always obtained on the secondary side of the output transformer regardless of the presence or absence of a load. There was a problem of lack of safety.
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、安全性が高く、省電力及びノイズ減少を
図ることができ、また使い勝手の向上した給電装置を得
ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to obtain a power supply device that is highly safe, can save power and reduce noise, and has improved usability. .
この発明に係る給電装置は、インバータの出力トラン
スの一次コイルと二次コイルの間を外囲器で絶縁隔離
し、この出力トランスの直流電源に接続された一次コイ
ルに限流素子とスイッチの並列回路を直列接続すると共
に、出力トランスの二次コイル側に接続された負荷のイ
ンピーダンス変化により変化する前記インバータの出力
電圧周波数を検知する検知回路を設け、この検知回路の
出力によって前記スイッチを開閉するように構成したも
のである。The power supply apparatus according to the present invention is configured such that the primary coil and the secondary coil of the inverter output transformer are insulated and isolated by an envelope, and the current limiting element and the switch are connected in parallel to the primary coil connected to the DC power supply of the output transformer. A circuit is connected in series, and a detection circuit is provided for detecting an output voltage frequency of the inverter, which changes due to a change in impedance of a load connected to a secondary coil of the output transformer, and the switch is opened and closed by an output of the detection circuit. It is configured as follows.
この発明の給電装置においては、検知回路により出力
トランスの二次コイルの出力状態が検知され、その検知
出力によって出力トランスの一次コイルに直列接続され
たスイッチが開閉され、このスイッチと並列接続された
限流素子が働く。In the power supply device of the present invention, the output state of the secondary coil of the output transformer is detected by the detection circuit, and a switch connected in series to the primary coil of the output transformer is opened and closed by the detected output, and the switch is connected in parallel with the switch. The current limiting element works.
第１図はこの発明の第１実施例を示す回路図であり、
第６図と同一構成部分には同一符号を付してある。図に
おいて、１はインバータ８の出力トランスで、インバー
タ８は、共振用のコンデンサ81,制御コイル82,インダク
タ83,スイッチングトランジスタ84,85及び抵抗86,87等
から構成されている。2a,2bは出力トランス１の一次コ
イル及び二次コイルで、二次コイル2bには負荷回路12が
接続されている。５はインバータ８に接続された直流電
源、６は出力トランスの一次コイル2aに直列接続された
限流素子で、これと並列にスイッチ（ここではトランジ
スタ）10が接続されている。９は出力トランス１の二次
コイル2bの負荷側への出力状態を検知する検知回路で、
この検知回路９の出力によってスイッチ10が開閉される
ようになっている。またこの検知回路９は、負荷の有無
によるインピーダンス変化を周波数変化として検出する
ようになっており、検出コイル90,コンデンサ91,インダ
クタンス素子92,整流回路93,抵抗94,ツェナーダイオー
ド95,コンデンサ96,抵抗97等から構成されている。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
The same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 1 denotes an output transformer of the inverter 8, and the inverter 8 includes a resonance capacitor 81, a control coil 82, an inductor 83, switching transistors 84 and 85, resistors 86 and 87, and the like. Reference numerals 2a and 2b denote a primary coil and a secondary coil of the output transformer 1, and a load circuit 12 is connected to the secondary coil 2b. Reference numeral 5 denotes a DC power supply connected to the inverter 8, and reference numeral 6 denotes a current limiting element connected in series to the primary coil 2a of the output transformer. A switch (here, a transistor) 10 is connected in parallel with the current limiting element. 9 is a detection circuit for detecting the output state of the secondary coil 2b of the output transformer 1 to the load side.
The switch 10 is opened and closed by the output of the detection circuit 9. The detection circuit 9 detects an impedance change due to the presence or absence of a load as a frequency change, and includes a detection coil 90, a capacitor 91, an inductance element 92, a rectifier circuit 93, a resistor 94, a zener diode 95, a capacitor 96, It is composed of a resistor 97 and the like.
第２図は第１図の回路を有した給電装置の概略構成図
であり、一次コイル2aと二次コイル2bは電気抵抗の大き
な外囲器4a,4bにより絶縁隔離されている。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power supply device having the circuit of FIG. 1, and a primary coil 2a and a secondary coil 2b are insulated and isolated by envelopes 4a and 4b having a large electric resistance.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
インバータ８の動作については周知であるので省略す
るが、このインバータ８が発振動作すると出力トランス
１の二次コイル2bに交流電力が発生し、これが負荷回路
12に供給される。その際、負荷回路12が通常の状態でイ
ンバータ８の出力が所定の範囲内にあれば、スイッチ10
は閉となっており、限流素子６の両端は短絡状態にあ
る。The operation of the inverter 8 is well known and will not be described. However, when the inverter 8 oscillates, AC power is generated in the secondary coil 2b of the output transformer 1 and the AC power is generated.
Supplied to 12. At this time, if the output of the inverter 8 is within a predetermined range while the load circuit 12 is in a normal state, the switch 10
Is closed, and both ends of the current limiting element 6 are in a short-circuit state.
ここで、出力トランス１の一次側から二次側へは電磁
誘導により電気エネルギーが伝達され、一次コイル2aと
二次コイル2bは外囲器4a,4bにより絶縁隔離されている
ので、接触不良，感電，漏電等の事故は防止される。ま
た、無負荷状態になると、その負荷回路12のインピーダ
ンスの変化がインバータ８の出力周波数の変化として検
知回路９により検出され、スイッチ10が開となる。すな
わち、負荷が接続されている時は、コンデンサ91とイン
ダクタンス素子92の共振回路の出力電圧が大きく、整流
回路93の出力がツェナーダイオード95のツェナー電圧を
越えてスイッチ10を閉にしているが、無負荷状態になる
と、上記共振回路の出力電圧が小さくなり、スイッチ10
が開となる。このため、スイッチ10と並列に接続されて
いる限流素子６が働き、インバータ８の出力は小さくな
り、出力トランス１の二次側は弱出力となる。しかし、
負荷が再び接続されて通常の負荷状態に戻れば、上記の
ようにスイッチ10が閉じ、インバータ８の出力は定格出
力となる。Here, electric energy is transmitted from the primary side to the secondary side of the output transformer 1 by electromagnetic induction, and the primary coil 2a and the secondary coil 2b are insulated and isolated by the envelopes 4a and 4b. Accidents such as electric shock and electric leakage are prevented. When the load circuit 12 is in a no-load state, a change in the impedance of the load circuit 12 is detected by the detection circuit 9 as a change in the output frequency of the inverter 8, and the switch 10 is opened. That is, when a load is connected, the output voltage of the resonance circuit of the capacitor 91 and the inductance element 92 is large, and the output of the rectification circuit 93 exceeds the zener voltage of the zener diode 95, closing the switch 10. When there is no load, the output voltage of the above resonance circuit decreases, and the switch 10
Is opened. For this reason, the current limiting element 6 connected in parallel with the switch 10 operates, the output of the inverter 8 decreases, and the secondary side of the output transformer 1 has a weak output. But,
When the load is connected again and returns to the normal load state, the switch 10 is closed as described above, and the output of the inverter 8 becomes the rated output.
このように、検知回路９により負荷の接続状態を自動
的に検知し、無負荷時には限流素子６により出力を低下
させているので、安全性が高く、省電力及びノイズ減少
を図ることができる。また、負荷を置くだけで電力が供
給されるので、使用者は通常の機器のオン，オフスイッ
チを使用する必要がなく、使い勝手が向上したものとな
っている。As described above, the connection state of the load is automatically detected by the detection circuit 9, and the output is reduced by the current limiting element 6 when there is no load. Therefore, safety is high, and power saving and noise reduction can be achieved. . In addition, since power is supplied simply by placing a load, the user does not need to use an on / off switch of a normal device, thereby improving usability.
第３図は上記負荷回路12のインピーダンスと出力トラ
ンス１の一次側からみたインダクタンスとの関係を示し
たものである。上述のように、検知回路９は負荷回路12
のインピーダンス変化を周波数変化として検出してお
り、負荷回路12のインビーダンスZ1に応じて上記インダ
クタンスL1が変化し、検知回路９のインダクタンス素子
92の出力が変化する。FIG. 3 shows the relationship between the impedance of the load circuit 12 and the inductance seen from the primary side of the output transformer 1. As described above, the detection circuit 9 includes the load circuit 12
And detecting a change in impedance as the frequency changes, the inductance L 1 changes according to the in-Bee dance Z 1 of the load circuit 12, the inductance element of the detecting circuit 9
The output of 92 changes.
第４図はこの発明の第２実施例を示す回路図である。
図中、第１図と同符号は同一構成部分を示している。こ
の実施例は、負荷接続状態検出用の検出トランス11を別
途に設けたもので、この検出トランス11の一次側はイン
バータ８の出力トランス１の一次コイル2aに接続されて
いる。そして、この検出トランス11の二次側に検出コイ
ル90aを設け、これにコンデンサ91とインダクタンス素
子92の共振回路を接続している。また、検出トランス11
の二次側に第１図の制御コイル82と同等の制御コイル82
aを設けている。他は第１図と同様の構成となってい
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components. In this embodiment, a detection transformer 11 for detecting a load connection state is separately provided, and the primary side of the detection transformer 11 is connected to the primary coil 2a of the output transformer 1 of the inverter 8. A detection coil 90a is provided on the secondary side of the detection transformer 11, and a resonance circuit of a capacitor 91 and an inductance element 92 is connected to the detection coil 90a. In addition, detection transformer 11
A control coil 82 equivalent to the control coil 82 of FIG.
a is provided. The other configuration is the same as that of FIG.
このように構成することにより、出力トランス１の巻
線（コイル）の数を少くすることができ、しかも第１図
の実施例と同様の効果を得ることができる。With this configuration, the number of windings (coils) of the output transformer 1 can be reduced, and the same effect as the embodiment of FIG. 1 can be obtained.
また、第５図はこの発明の第３実施例を示したもので
ある。この実施例においては、検知回路９に検出コイル
を使用することなく、直列接続した抵抗12と13をスイッ
チングトランジスタ85の両端に接続し、抵抗13の両端に
コンデンサ91とインダクタンス素子92の共振回路を接続
している。また、スイッチ10としてリレーコイル10aと
その接点10bを使用し、リレーコイル10aとトランジスタ
14の直列回路を直流電源５と並列に接続すると共に、接
点10bを限流素子６と並列に接続している。15はリレー
コイル10aと逆並列接続したダイオードであり、他は第
１図と同様と構成となっている。FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, resistors 12 and 13 connected in series are connected to both ends of a switching transistor 85 without using a detection coil in the detection circuit 9, and a resonance circuit of a capacitor 91 and an inductance element 92 is connected to both ends of the resistor 13. Connected. In addition, a relay coil 10a and its contact 10b are used as the switch 10, and the relay coil 10a and the transistor
Fourteen series circuits are connected in parallel with the DC power supply 5, and the contact 10b is connected in parallel with the current limiting element 6. Reference numeral 15 denotes a diode connected in anti-parallel with the relay coil 10a, and the other components have the same configuration as that of FIG.
上記のように構成された装置においては、通常の状態
（負荷が接続された状態）では検知回路９の抵抗12,13
に流れる電流が大きく、抵抗13の両端の電圧は大きくな
っている。このため、コンデンサ91とインダクタンス素
子92の共振回路の出力が大きく、トランジスタ14が導通
してリレーコイル10aが通電され、接点10bが閉じてい
る。しかし、無負荷状態になると、上記抵抗12,13に流
れる電流が小さくなり、トランジスタ14が非導通とな
る。このため、接点10aが開いて限流素子６が作動し、
インバータ８の出力は小さくなる。In the device configured as described above, the resistances 12, 13 of the detection circuit 9 in a normal state (a state in which a load is connected).
Is large, and the voltage across the resistor 13 is large. For this reason, the output of the resonance circuit of the capacitor 91 and the inductance element 92 is large, the transistor 14 is turned on, the relay coil 10a is energized, and the contact 10b is closed. However, when there is no load, the current flowing through the resistors 12 and 13 becomes small, and the transistor 14 becomes non-conductive. For this reason, the contact 10a opens and the current limiting element 6 operates,
The output of the inverter 8 decreases.
従って、このように構成しても第１図の実施例と同様
の効果が得られると共に、この実施例では検知回路９に
検出コイルを使用していないので、第４図の実施例と同
様インバータ８の出力トランス１の巻線の数を減らすこ
とができる。Therefore, even with such a configuration, the same effect as that of the embodiment of FIG. 1 can be obtained, and since the detection coil is not used in the detection circuit 9 in this embodiment, the same inverter as in the embodiment of FIG. 8, the number of windings of the output transformer 1 can be reduced.
なお、検知回路９の構成は上記実施例に限定されるこ
とはなく、例えばCTなどで出力トランス１の一次コイル
2aに流れるインバータ８の一次電流を検出してスイッチ
10を開閉させるようにしても良い。The configuration of the detection circuit 9 is not limited to the above embodiment.
Detects primary current of inverter 8 flowing through 2a and switches
10 may be opened and closed.
以上のように、この発明によれば、出力トランスの一
次コイルと二次コイルを絶縁隔離し、出力トランスの二
次側の出力状態を検知する検知回路を設け、この検知回
路の出力によって、出力トランスの一次コイルの出力電
圧を減少させるようにしたため、接触不良，感電，漏電
などの事故が防止されることは勿論、無負荷時は出力が
低下するので、安全性が高く、省電力，ノイズ減少を図
ることができ、また使い勝手が向上するという効果があ
る。As described above, according to the present invention, the primary and secondary coils of the output transformer are insulated and isolated, and the detection circuit for detecting the output state of the secondary side of the output transformer is provided. By reducing the output voltage of the primary coil of the transformer, not only accidents such as poor contact, electric shock, and electric leakage are prevented, but also the output decreases when no load is applied. There is an effect that reduction can be achieved and usability is improved.
第１図はこの発明の第１実施例を示す回路図、第２図は
第１図の回路を有した給電装置の概略構成図、第３図は
第１図の検知回路の動作を説明するための特性図、第４
図はこの発明の第２実施例を示す回路図、第５図はこの
発明の第３実施例を示す回路図、第６図は従来装置の構
成を示す断面図である。 １……出力トランス 2a……一次コイル 2b……二次コイル 4a,4b……外囲器 ５……直流電源 ６……限流素子 ８……インバータ ９……検知回路 10……スイッチ 11……検出トランス なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a power supply device having the circuit of FIG. 1, and FIG. 3 explains the operation of the detection circuit of FIG. Characteristic chart for the fourth
FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a conventional device. 1 Output transformer 2a Primary coil 2b Secondary coil 4a, 4b Enclosure 5 DC power supply 6 Current limiting element 8 Inverter 9 Detection circuit 10 Switch 11 ... Detection transformer In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 17/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H02J 17/00
Claims (1)
二次コイルの間を外囲器で絶縁隔離し、この出力トラン
スの直流電源に接続された一次コイルに限流素子とスイ
ッチの並列回路を直列接続すると共に、出力トランスの
二次コイル側に接続された負荷のインピーダンス変化に
より変化する前記インバータの出力電圧周波数を検知す
る検知回路を設け、この検知回路の出力によって前記ス
イッチを開閉することを特徴とする給電装置。A primary circuit and a secondary coil of an output transformer of an inverter are insulated and isolated by an envelope, and a parallel circuit of a current limiting element and a switch is connected in series to a primary coil connected to a DC power supply of the output transformer. A detecting circuit for detecting an output voltage frequency of the inverter, which is changed by an impedance change of a load connected to a secondary coil of the output transformer, and opening and closing the switch by an output of the detecting circuit. Power supply device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2032954A JP2861193B2 (en) | 1990-02-14 | 1990-02-14 | Power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH03239137A JPH03239137A (en) | 1991-10-24 |
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Family
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Country Status (1)
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- 1990-02-14 JP JP2032954A patent/JP2861193B2/en not_active Expired - Lifetime
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