JP2861193B2 - The power supply device - Google Patents

The power supply device

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JP2861193B2
JP2861193B2 JP2032954A JP3295490A JP2861193B2 JP 2861193 B2 JP2861193 B2 JP 2861193B2 JP 2032954 A JP2032954 A JP 2032954A JP 3295490 A JP3295490 A JP 3295490A JP 2861193 B2 JP2861193 B2 JP 2861193B2
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広義 山崎
学 藤井
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三菱電機株式会社
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【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。 BACKGROUND OF THE INVENTION [Field of the Industrial] This invention relates to power supply apparatus for supplying AC power to a load on the secondary side of the 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。 [Prior Art] FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a conventional power supply device shown in JP-A-61-174607, for example. 図において、 In the figure,
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。 1 output transformer, 2a, 2b is its primary and secondary coils, 3a, 3b of these coils 2a, 2b and connected code, 4a, 4b are insulated and isolated between the primary coil 2a and the secondary coil 2b in the envelope which is formed of a material through a magnetic force. 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。 In the claw portion provided in the envelope 4b, it is intended for coupling to the primary coil 2a of the secondary coil 2b.

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 In apparatus as described above, when plugged into an envelope 4a of the primary envelope 4b of the secondary side, the primary coil 2a and the secondary coil 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。 DOO binds, electric energy to the secondary side from the primary side is transmitted by electromagnetic induction, electric power is supplied to the load connected to the code 3b of 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 a device constituted as above, regardless of the transmission of electrical energy to the contacts of the conductor strips, because doing electromagnetic induction, contact failure, shock, accident such as leakage can be prevented.

〔発明が解決しようとする課題〕 [Problems that the Invention is to Solve]

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。 Conventional power supply device is constructed as described above, since the secondary side always output transformer with or without a load is as a predetermined output is obtained, increased risk is at no load, there is 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。 The present invention has been made to solve the above problems, high safety, it is possible to save power and reduce noise, also has the purpose of obtaining a power supply device with an improved usability .

〔課題を解決するための手段〕 [Means for Solving the Problems]

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 device according to the invention, insulates isolation between the primary coil of the inverter output transformer and the secondary coil in the envelope, parallel current limiting device and switches in the primary coil connected to a DC power supply of the output transformer the circuit with series connected, providing a detection circuit for detecting an output voltage frequency of the inverter varies with impedance changes in connected to the secondary coil side of the output transformer load, for opening and closing the switch by the output of the detection circuit it is those, which is configured as.

〔作用〕 [Action]

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 feeding apparatus of the present invention, the output state of the secondary coil of the output transformer by sensing circuit is detected, the series connected switch is opened and closed to the primary coil of the output transformer by the detection output, connected in parallel with the switch current limiting element works.

〔実施例〕 〔Example〕

第1図はこの発明の第1実施例を示す回路図であり、 FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention,
第6図と同一構成部分には同一符号を付してある。 The same components as FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. 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。 In the figure, 1 is the output transformer of the inverter 8, an inverter 8, resonance capacitor 81, the control coil 82, an inductor 83, a switching transistor 84, 85 and resistors 86 and 87 and the like. 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。 2a, 2b in the primary coil and the secondary coil of the output transformer 1, the load circuit 12 is connected to the secondary coil 2b. 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。 5 is a DC power supply connected to the inverter 8, 6 is connected in series current limiting element to the primary coil 2a of the output transformer, which switch (here a transistor) in parallel are 10 connections. 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、 9 is a detection circuit for detecting an output state to the load side of the secondary coil 2b of the output transformer 1,
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。 Switch 10 is opened and closed by the output of the detection circuit 9. 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。 Also the detection circuit 9, the impedance change due to the presence or absence of the load is adapted to detect a frequency change, the detection coil 90, a capacitor 91, an inductance element 92, rectifier circuit 93, the resistor 94, zener diode 95, a capacitor 96, and 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。 Figure 2 is a schematic configuration diagram of a power supply device having a circuit of FIG. 1, the primary coil 2a and the secondary coil 2b is insulated and isolated by large envelope 4a, 4b of the electrical 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 Omitted for the operation of the inverter 8 is well known, the AC power generated in the secondary coil 2b of the output transformer 1 and the inverter 8 to operate the oscillation, which is a load circuit
12に供給される。 It is supplied to the 12. 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 At that time, the load circuit 12 is in a normal state if the output of the inverter 8 is within a predetermined range, the switch 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。 Has become a closed, both ends of the current limiting element 6 is short-circuited.

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。 Here, the output from the primary side of the transformer 1 to the secondary-side electric energy is transmitted by electromagnetic induction, primary coil 2a and the secondary coil 2b is an envelope 4a, because it is insulated and isolated by 4b, poor contact, electric shock, accident of leakage and the like is prevented. 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。 Further, at a no-load condition, the change of the impedance of the load circuit 12 is detected by the detecting circuit 9 as a change in the output frequency of the inverter 8, the switch 10 is opened. 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 That is, when the load is connected, a large output voltage of the resonant circuit of capacitor 91 and inductance element 92, the output of the rectifier circuit 93 is a switch 10 in the closed beyond the Zener voltage of the Zener diode 95, becomes a no-load state, the output voltage of the resonant circuit is reduced, the switch 10
が開となる。 There is opened. 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。 Therefore, work current limiting element 6 connected in parallel with the switch 10, the output of the inverter 8 is reduced, the secondary side of the output transformer 1 becomes weak output. しかし、 But,
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。 Returning load is connected again to the normal load state, the switch 10 as described above are closed, the output of the inverter 8 is 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。 Thus, automatically detects the connection state of the load by the detection circuit 9, since the time of no load and reduces the output by the current limiting element 6, it is possible to secure high, reduce power and noise reduction . 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。 Further, since the power is supplied by simply placing the load, the user normal equipment on, there is no need to use the off switch, which is assumed to usability is improved.

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。 Figure 3 shows the relationship between the inductance viewed from the impedance and the primary side of the output transformer 1 of the load circuit 12. 上述のように、検知回路9は負荷回路12 As described above, the detection circuit 9 is a load circuit 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Z 1に応じて上記インダクタンスL 1が変化し、検知回路9のインダクタンス素子 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
92の出力が変化する。 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。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
図中、第1図と同符号は同一構成部分を示している。 In the figure, the same reference numerals as Figure 1 indicate the same components. 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。 This embodiment, which was provided with a detection transformer 11 for the load connection status detecting separately, the primary side of the detection transformer 11 is connected to the primary coil 2a of the output transformer 1 of the inverter 8. 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。 Then, the detection coil 90a on the secondary side of the detection transformer 11 is provided, to which are connected a resonant circuit of a capacitor 91 and inductance element 92. また、検出トランス11 In addition, the detection transformer 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 Control coil 82 of the equivalent control coil 82 of FIG. 1 on the secondary side
aを設けている。 It is provided with a. 他は第1図と同様の構成となっている。 Other has the same configuration as Figure 1.

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, it is possible to reduce the number of the output transformer primary winding (coil), it is possible to obtain a similar effect as the embodiment of Figure 1.

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。 Further, FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. 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。 In this embodiment, without using a detection coil detecting circuit 9, a resistor 12 and 13 connected in series is connected to both ends of the switching transistor 85, across the resistor 13 a resonant circuit of a capacitor 91 and an inductance element 92 It is connected. 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 Further, by using the relay coil 10a and the contact 10b as a switch 10, a relay coil 10a and the transistor
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。 14 a series circuit as well as connected in parallel with the DC power source 5 is connected to the contact 10b in parallel with the current limiting element 6. 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。 15 is a diode connected in inverse parallel with the relay coil 10a, the other has a structure similar to Figure 1.

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 In the apparatus constructed as described above, the resistance of the normal state (state load is connected), the detection circuit 9 12
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。 The current flowing through the large, the voltage across the resistor 13 is larger. 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。 Therefore, increase the output of the resonant circuit of capacitor 91 and inductance element 92, the relay coil 10a and the transistor 14 becomes conductive is energized, the contacts 10b are closed. 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。 However, at the no-load state, the current flowing through the resistor 12 and 13 is reduced, the transistor 14 becomes non-conductive. このため、接点10aが開いて限流素子6が作動し、 Therefore, current-limiting device 6 is actuated contact 10a is opened,
インバータ8の出力は小さくなる。 The output of the inverter 8 is reduced.

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, the same effect as the embodiment of Figure 1 also with such configuration is obtained, since this embodiment does not use the detection coil in the detection circuit 9, as in the embodiment of FIG. 4 inverter it is possible to reduce the number of 8 of the output transformer primary winding.

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 The configuration of the detection circuit 9 is not limited to the above embodiments, for example, CT primary coil of the output transformer 1, etc.
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 Switch by detecting the primary current of the inverter 8 flowing in 2a
10を開閉させるようにしても良い。 10 may be caused to open and close the.

〔発明の効果〕 〔Effect of the invention〕

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, insulating isolating a primary coil and a secondary coil of the output transformer, provided with a detection circuit for detecting an output state of the secondary side of the output transformer, the output of the detection circuit, the output since you reduce the output voltage of the transformer primary coil, contact failure, shock, of course be accident such as leakage can be prevented, since the no-load output decreases, high safety, power saving, noise reduction can be achieved, also it has the effect of improving the usability.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

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 Figure 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 a circuit of FIG. 1, FIG. 3 illustrates the operation of the sensing circuit of FIG. 1 characteristic diagram for the fourth
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。 Figure 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, FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a conventional apparatus. 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。 1 ...... output transformer 2a ...... primary coil 2b ...... secondary coil 4a, 4b ...... envelope 5 ...... DC power supply 6 ...... limiting element 8 ...... inverter 9 ...... detecting circuit 10 ...... switch 11 ... ... detection transformer in the drawings, the same reference characters denote 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (58) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) H02J 17/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】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ことを特徴とする給電装置。 [Claim 1] between the inverter output transformer primary and secondary coils insulated isolated with envelope, series parallel circuit of a current limiting element and a switch to a primary coil connected to a DC power supply of the output transformer characterized in that while connecting, the detection circuit for detecting an output voltage frequency of the inverter varies with impedance changes in connected to the secondary coil side of the output transformer load provided to open and close the switch by the output of the detection circuit to the power supply device.
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