JP3231498B2 - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
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- JP3231498B2 JP3231498B2 JP19217293A JP19217293A JP3231498B2 JP 3231498 B2 JP3231498 B2 JP 3231498B2 JP 19217293 A JP19217293 A JP 19217293A JP 19217293 A JP19217293 A JP 19217293A JP 3231498 B2 JP3231498 B2 JP 3231498B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁誘導を利用して夫々
独立した１次側トランスから、２次側トランスに電力を
伝達する非接触型の直流電源装置に関するものである。
独立した１次側トランスから、２次側トランスに電力を
伝達する非接触型の直流電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非接触型の直流電源装置を電圧共振回路
によって実現すると、２次側トランスの有無による１次
側トランスの励磁エネルギの変化を回生できるので、高
効率の直流電源装置が得られる。
によって実現すると、２次側トランスの有無による１次
側トランスの励磁エネルギの変化を回生できるので、高
効率の直流電源装置が得られる。
【０００３】また、電圧共振回路を社団法人電気学会の
マグネティックス研究会の研究会資料（ＭＡＧ−９２−
１８０）によるＣ級自励回路を採用すると極めて簡単に
実現できる。図３（Ａ）は、上記の文献で示されている
回路である。すなわち、図３（Ａ）において、１は整流
平滑回路、２はコンデンサ、３，４は抵抗、５はダイオ
ード、６はコンデンサ、７は電界効果トランジスタ、８
は１次側トランス、９は１次側トランス８のメイン巻
線、１０は１次側トランス８のゲート巻線、１１は２次
側トランス、１２はダイオード、１３はコンデンサであ
る。２次側トランス１１に発生する電圧は、同図（Ｂ）
のようになるため、出力電圧は出力電力や入力条件によ
って激しく変化する共振電圧のピーク値によって決定さ
れている。
マグネティックス研究会の研究会資料（ＭＡＧ−９２−
１８０）によるＣ級自励回路を採用すると極めて簡単に
実現できる。図３（Ａ）は、上記の文献で示されている
回路である。すなわち、図３（Ａ）において、１は整流
平滑回路、２はコンデンサ、３，４は抵抗、５はダイオ
ード、６はコンデンサ、７は電界効果トランジスタ、８
は１次側トランス、９は１次側トランス８のメイン巻
線、１０は１次側トランス８のゲート巻線、１１は２次
側トランス、１２はダイオード、１３はコンデンサであ
る。２次側トランス１１に発生する電圧は、同図（Ｂ）
のようになるため、出力電圧は出力電力や入力条件によ
って激しく変化する共振電圧のピーク値によって決定さ
れている。
【０００４】また、非接触型の直流電源装置では、１次
側トランス８と磁気結合するものが２次側トランス１１
かそれ以外の発熱物かを検知して、２次側トランス１１
以外の発熱物の時には、１次側トランス８の動作を止め
るか１次側トランス８に供給する電力を減少させて２次
側トランス１１以外の発熱物が異常に発熱しないように
する必要がある。このための検出には、機構スイッチや
磁気スイッチを使用することが一般的であった。
側トランス８と磁気結合するものが２次側トランス１１
かそれ以外の発熱物かを検知して、２次側トランス１１
以外の発熱物の時には、１次側トランス８の動作を止め
るか１次側トランス８に供給する電力を減少させて２次
側トランス１１以外の発熱物が異常に発熱しないように
する必要がある。このための検出には、機構スイッチや
磁気スイッチを使用することが一般的であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、非接触型の直流電源装置において、出
力電圧の入力側へのフィードバックは極めて困難なた
め、共振電圧の激しい変化はそのまま出力のレギュレー
ションの悪さを意味し、安定な直流電圧を得ることがで
きなかった。
従来の構成では、非接触型の直流電源装置において、出
力電圧の入力側へのフィードバックは極めて困難なた
め、共振電圧の激しい変化はそのまま出力のレギュレー
ションの悪さを意味し、安定な直流電圧を得ることがで
きなかった。
【０００６】本発明は上記のような従来の課題を解決
し、出力のレギュレーションの良い直流電源装置を提供
することを目的とする。
し、出力のレギュレーションの良い直流電源装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【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、非接触型の直流電源装置の２次側回路にお
いて、直流出力端子の両端に接続されたコンデンサと、
このコンデンサの正極端子にカソードを接続したダイオ
ードと、２次側トランスの巻線の端子のうち、１次側回
路のスイッチング用の電界効果トランジスタがオンして
いる時にプラスの電圧が発生する側をこのダイオードの
アノードに接続し、巻線の他の片方を出力端子の負極端
子に接続し、２次側トランスの巻線と並列にコンデンサ
を接続して構成したものである。
するために、非接触型の直流電源装置の２次側回路にお
いて、直流出力端子の両端に接続されたコンデンサと、
このコンデンサの正極端子にカソードを接続したダイオ
ードと、２次側トランスの巻線の端子のうち、１次側回
路のスイッチング用の電界効果トランジスタがオンして
いる時にプラスの電圧が発生する側をこのダイオードの
アノードに接続し、巻線の他の片方を出力端子の負極端
子に接続し、２次側トランスの巻線と並列にコンデンサ
を接続して構成したものである。
【０００８】
【作用】上記した構成により、２次側のダイオードの接
続方法と巻線に並列に接続されたコンデンサという極め
て簡単な手段で、比較的広範囲な出力範囲で、出力レギ
ュレーションの良い非接触型直流電源装置を実現できる
ものである。
続方法と巻線に並列に接続されたコンデンサという極め
て簡単な手段で、比較的広範囲な出力範囲で、出力レギ
ュレーションの良い非接触型直流電源装置を実現できる
ものである。
【０００９】
【実施例】（実施例１） 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。図１は本発明の実施例における直流電源装置の
回路を示すものである。図１において、１は交流入力電
圧を整流平滑する整流平滑回路、２は第一のコンデン
サ、４，３は第一、第二の抵抗、５は第一のダイオー
ド、６は第二のコンデンサ、７は電界効果トランジス
タ、８は１次側トランス、９は１次側トランス８の第一
の巻線であるメイン巻線、１０は１次側トランス８の第
二の巻線であるゲート巻線、１１は２次側トランス、１
２は第二のダイオード、１３は第三のコンデンサで、１
４は第四のコンデンサである。
明する。図１は本発明の実施例における直流電源装置の
回路を示すものである。図１において、１は交流入力電
圧を整流平滑する整流平滑回路、２は第一のコンデン
サ、４，３は第一、第二の抵抗、５は第一のダイオー
ド、６は第二のコンデンサ、７は電界効果トランジス
タ、８は１次側トランス、９は１次側トランス８の第一
の巻線であるメイン巻線、１０は１次側トランス８の第
二の巻線であるゲート巻線、１１は２次側トランス、１
２は第二のダイオード、１３は第三のコンデンサで、１
４は第四のコンデンサである。
【００１０】以上のように構成された非接触型の直流電
源装置について、その動作を説明する。電界効果トラン
ジスタ７のゲート電圧は、整流平滑回路１の出力から第
二の抵抗３を通して第一のコンデンサ２に充電された電
圧で与えられる。電界効果トランジスタ７がオンする
と、１次側トランス８のメイン巻線９とゲート巻線１０
には、黒丸の付いている方がプラスになるように電圧が
発生するため、電界効果トランジスタ７のオンは確立さ
れる。
源装置について、その動作を説明する。電界効果トラン
ジスタ７のゲート電圧は、整流平滑回路１の出力から第
二の抵抗３を通して第一のコンデンサ２に充電された電
圧で与えられる。電界効果トランジスタ７がオンする
と、１次側トランス８のメイン巻線９とゲート巻線１０
には、黒丸の付いている方がプラスになるように電圧が
発生するため、電界効果トランジスタ７のオンは確立さ
れる。
【００１１】ここで、電界効果トランジスタ７がオンす
ると、第一の抵抗４、第一のダイオード５を通して第一
のコンデンサ２の電圧を放電するため、第一のコンデン
サ２の電圧は低下してある一定時間後には電界効果トラ
ンジスタ７がオフする。電界効果トランジスタ７がオフ
すると第一のコンデンサ２は再び第二の抵抗３を介して
充電され、第一のコンデンサ２の電圧が電界効果トラン
ジスタ７をオンさせるのに十分な電圧に達すると電界効
果トランジスタ７がオンする。このようにして１次側回
路は自励発振をする。
ると、第一の抵抗４、第一のダイオード５を通して第一
のコンデンサ２の電圧を放電するため、第一のコンデン
サ２の電圧は低下してある一定時間後には電界効果トラ
ンジスタ７がオフする。電界効果トランジスタ７がオフ
すると第一のコンデンサ２は再び第二の抵抗３を介して
充電され、第一のコンデンサ２の電圧が電界効果トラン
ジスタ７をオンさせるのに十分な電圧に達すると電界効
果トランジスタ７がオンする。このようにして１次側回
路は自励発振をする。
【００１２】ここで、電界効果トランジスタ７がオンし
ている時は、メイン巻線９に発生する電圧は、整流平滑
回路１の出力電圧と同じ電圧が発生しているが、これに
対し電界効果トランジスタ７はオフしている時は、メイ
ン巻線９と第二のコンデンサ６とで発生する共振現象で
決まる正弦波の電圧が発生している。
ている時は、メイン巻線９に発生する電圧は、整流平滑
回路１の出力電圧と同じ電圧が発生しているが、これに
対し電界効果トランジスタ７はオフしている時は、メイ
ン巻線９と第二のコンデンサ６とで発生する共振現象で
決まる正弦波の電圧が発生している。
【００１３】この正弦波は、波高値が（数１）で、周波
数が（数２）で表わされる。
数が（数２）で表わされる。
【００１４】
【数１】
【００１５】
【数２】
【００１６】図３に示すような従来技術によると、出力
電圧は（数１）で示した正弦波の波高値で決まる電圧に
なり、この電圧は、電界効果トランジスタ７がオフした
時に流れていた電流によって決まる。この電流は、入力
電圧や１次側トランス８から２次側トランス１１に伝達
された電力等によって変化するため、出力電圧のレギュ
レーションが極めて悪い。
電圧は（数１）で示した正弦波の波高値で決まる電圧に
なり、この電圧は、電界効果トランジスタ７がオフした
時に流れていた電流によって決まる。この電流は、入力
電圧や１次側トランス８から２次側トランス１１に伝達
された電力等によって変化するため、出力電圧のレギュ
レーションが極めて悪い。
【００１７】そこで本実施例では、図１のように電界効
果トランジスタ７がオンしている時に２次側トランス１
１でプラスになるような方向の電圧で出力電圧を得るよ
うにし、さらに２次側トランス１１の巻線の両端に第四
のコンデンサ１４を接続するようにした。
果トランジスタ７がオンしている時に２次側トランス１
１でプラスになるような方向の電圧で出力電圧を得るよ
うにし、さらに２次側トランス１１の巻線の両端に第四
のコンデンサ１４を接続するようにした。
【００１８】このようにすることで、出力電圧が入力電
圧で決まる電圧になりさらに、電界効果トランジスタ７
がオフの時に１次側トランス８から２次側トランス１１
に伝達された電力を第四のコンデンサ１４に蓄積してお
いて、電界効果トランジスタ７がオンになった時にこの
第四のコンデンサ１４に蓄積しておいた電力を第三のコ
ンデンサ１３に伝達できるようになるため、レギュレー
ションが良く、図３に示す直流電源装置よりも大きな出
力電力を２次側回路から取り出すことができる。
圧で決まる電圧になりさらに、電界効果トランジスタ７
がオフの時に１次側トランス８から２次側トランス１１
に伝達された電力を第四のコンデンサ１４に蓄積してお
いて、電界効果トランジスタ７がオンになった時にこの
第四のコンデンサ１４に蓄積しておいた電力を第三のコ
ンデンサ１３に伝達できるようになるため、レギュレー
ションが良く、図３に示す直流電源装置よりも大きな出
力電力を２次側回路から取り出すことができる。
【００１９】（実施例２） 図２は 本発明の他の実施例を示す。図２で１５，１６，
１９，２０は抵抗、１７はツェナーダイオード、１８は
トランジスタである。このように構成すると、第一のコ
ンデンサ２の電圧を整流平滑回路１の出力電圧で補正す
ることができるため、入力電圧によるレギュレーション
の悪化を小さくすることができる。
１９，２０は抵抗、１７はツェナーダイオード、１８は
トランジスタである。このように構成すると、第一のコ
ンデンサ２の電圧を整流平滑回路１の出力電圧で補正す
ることができるため、入力電圧によるレギュレーション
の悪化を小さくすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明は２次側トランスと
ダイオードとの接続と、コンデンサという極めて簡単な
手段で、比較的広範囲な出力範囲で、出力レギュレーシ
ョンの良い非接触型の直流電源装置を実現できるもので
ある。
ダイオードとの接続と、コンデンサという極めて簡単な
手段で、比較的広範囲な出力範囲で、出力レギュレーシ
ョンの良い非接触型の直流電源装置を実現できるもので
ある。
【図１】本発明の第一の実施例における直流電源装置の
回路図
回路図
【図２】本発明の第二の実施例における直流電源装置の
回路図
回路図
【図３】（Ａ），（Ｂ）従来の技術における直流電源装
置の回路図と波形図
置の回路図と波形図
１ 整流平滑回路 ２，６，１３，１４ コンデンサ ３，４，１５，１６，１９，２０ 抵抗 ５ ダイオード ６ コンデンサ ７ 電界効果トランジスタ ８ １次側トランス ９ １次側トランスのメイン巻線 １０ １次側トランスのゲート巻線 １１ ２次側トランス １２ ダイオード １７ ツェナーダイオード １８ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−197258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−64560（ＪＰ，Ａ) 「Ｃ級自励コンバータによる非接触給 電について」（社）電気学会 ＭＡＧ− 92−180
Claims (1)
- 【請求項１】 交流入力電圧を整流平滑する整流平滑回
路と、この整流平滑回路の出力の正極端子に片方の端子
が接続され他方の端子が電界効果トランジスタのドレイ
ンに接続された第一の巻線、および片方の端子が前記電
界効果トランジスタのゲートに接続された第二の巻線と
を有する一次側トランスと、この第二の巻線の他方の端
子と前記整流平滑回路の出力の負極端子との間に接続さ
れた第一のコンデンサと、前記第一の巻線に並列に接続
された第二のコンデンサと、前記第一の巻線と前記電界
効果トランジスタのドレインとの接続点にカソードが接
続された第一のダイオードと、この第一のダイオードの
アノードに片方の端子が接続され他方の端子が前記第一
のコンデンサと前記第二の巻線との接続点との間に接続
された第一の抵抗と、前記整流平滑回路の出力の正極端
子に片方の端子が接続され、他方の端子が前記第一のコ
ンデンサと前記第二の巻線との接続点との間に接続され
た第二の抵抗とからなる電圧共振型電源装置において、
直流の出力端子の両端に接続された第三のコンデンサ
と、この第三のコンデンサの正極側端子にカソードを接
続した第二のダイオードと、この第二のダイオードのア
ノードに、前記電界効果トランジスタがオンしている時
にプラスの電圧が発生する側の端子が接続された巻線を
有する２次側トランスとを備え、前記２次側トランスの
巻線の両端に第四のコンデンサを接続した直流電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19217293A JP3231498B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19217293A JP3231498B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 直流電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0746841A JPH0746841A (ja) | 1995-02-14 |
| JP3231498B2 true JP3231498B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=16286884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19217293A Expired - Fee Related JP3231498B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3231498B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69637495T2 (de) * | 1995-05-10 | 2009-06-04 | Panasonic Corp., Kadoma | Netzteil |
| EP2761724B1 (en) * | 2011-09-29 | 2019-12-04 | LG Innotek Co., Ltd. | Wireless power transmitter |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP19217293A patent/JP3231498B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「Ｃ級自励コンバータによる非接触給電について」（社）電気学会 ＭＡＧ−９２−１８０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0746841A (ja) | 1995-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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