JP3350939B2 - 高電圧電源制御回路 - Google Patents
高電圧電源制御回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高電圧電源制御回路に関
し、特にスイッチング・レギュレータの制御回路を改良
した高電圧電源制御回路に関する。
し、特にスイッチング・レギュレータの制御回路を改良
した高電圧電源制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高電圧電源制御回路は、図２に示
すように、入出力間絶縁用の高圧トランス５を有してお
り、出力電圧の安定化は、１次側のインバータ回路４の
入力電圧を検出してスイッチング・レギュレータ２のス
イッチング駆動パルスのパルス幅を制御するＰＷＭ（Ｐ
ｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回
路３を設けることにより、入力電圧の数１０％の変動を
１／１０程度に抑圧し、さらに安定化を要求される場合
には、２次側高圧回路出力に出力電圧検出回路７を設
け、この制御によりシリーズドロッパ８を制御すること
により実現している。もし、２次側高圧回路から直接、
一次側の方に負帰還閉ループによる線形制御を掛けよう
とすると絶縁をとる為に複雑な回路が必要となったり、
位相遅れによる発振等の不安定動作が生ずる。その上、
この制御は、２次側高圧回路からの直接制御ではないの
で、無負荷あるいは軽負荷時に出力電圧が上昇する。こ
れを抑圧する為にダミー負荷１２へのブリーダー電流を
多く流したり、シリーズドロッパ８の段数を増やす等に
よって制御範囲を定常負荷時より大幅に広くとってい
た。
すように、入出力間絶縁用の高圧トランス５を有してお
り、出力電圧の安定化は、１次側のインバータ回路４の
入力電圧を検出してスイッチング・レギュレータ２のス
イッチング駆動パルスのパルス幅を制御するＰＷＭ（Ｐ
ｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回
路３を設けることにより、入力電圧の数１０％の変動を
１／１０程度に抑圧し、さらに安定化を要求される場合
には、２次側高圧回路出力に出力電圧検出回路７を設
け、この制御によりシリーズドロッパ８を制御すること
により実現している。もし、２次側高圧回路から直接、
一次側の方に負帰還閉ループによる線形制御を掛けよう
とすると絶縁をとる為に複雑な回路が必要となったり、
位相遅れによる発振等の不安定動作が生ずる。その上、
この制御は、２次側高圧回路からの直接制御ではないの
で、無負荷あるいは軽負荷時に出力電圧が上昇する。こ
れを抑圧する為にダミー負荷１２へのブリーダー電流を
多く流したり、シリーズドロッパ８の段数を増やす等に
よって制御範囲を定常負荷時より大幅に広くとってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高電圧電源制御
回路では、無負荷あるいは軽負荷時に高圧トランス５の
立ち上り応答に対する制動が不足になるので、高圧トラ
ンス５の出力電圧にオーバーシュートを生じる欠点があ
る。さらに負荷電流が少ない為に、整流・平滑回路６が
コンデンサインプット型として動作し、高圧トランス５
出力でオーバーシュートした電圧をピークチャージする
ことによって、出力端子９での電圧は定常負荷時の１．
３〜１．５倍近く迄上昇する。ここで入力電圧変動に加
えてこの出力変動分も抑圧する為にスイッチング・レギ
ュレータ２のパルス幅制御範囲を広くする必要がある。
しかし、シリーズドロッパ８の段数を増やす等により制
御範囲を広くすると回路規模が大きくなるという欠点が
ある。又、出力電圧が高電圧である為、少量のブリーダ
ー電流を流してもダミー負荷１２で内部損失を生じ効率
低下を招くという欠点もある。
回路では、無負荷あるいは軽負荷時に高圧トランス５の
立ち上り応答に対する制動が不足になるので、高圧トラ
ンス５の出力電圧にオーバーシュートを生じる欠点があ
る。さらに負荷電流が少ない為に、整流・平滑回路６が
コンデンサインプット型として動作し、高圧トランス５
出力でオーバーシュートした電圧をピークチャージする
ことによって、出力端子９での電圧は定常負荷時の１．
３〜１．５倍近く迄上昇する。ここで入力電圧変動に加
えてこの出力変動分も抑圧する為にスイッチング・レギ
ュレータ２のパルス幅制御範囲を広くする必要がある。
しかし、シリーズドロッパ８の段数を増やす等により制
御範囲を広くすると回路規模が大きくなるという欠点が
ある。又、出力電圧が高電圧である為、少量のブリーダ
ー電流を流してもダミー負荷１２で内部損失を生じ効率
低下を招くという欠点もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の高電圧電源制御
回路は、スイッチングレギュレータと、このスイッチン
グレギュレータの出力電圧を入力し前記スイッチングレ
ギュレータのパルス幅を制御するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ
Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路と、前記
スイッチングレギュレータ出力を交流変換するインバー
タおよび昇圧用の高圧トランスと、この高圧電圧を直流
化する整流・平滑回路とを備えた高電圧電源制御回路に
おいて、前記整流・平滑回路の出力電圧が所定値以上に
上昇したことを検知して動作し前記整流・平滑回路出力
の電圧上昇に応じて前記ＰＷＭ制御回路のスイッチング
駆動パルスをｎ（ｎは正の整数）周期毎に１つ消失させ
るスイッチング駆動パルス消失手段を備えている。
回路は、スイッチングレギュレータと、このスイッチン
グレギュレータの出力電圧を入力し前記スイッチングレ
ギュレータのパルス幅を制御するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ
Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路と、前記
スイッチングレギュレータ出力を交流変換するインバー
タおよび昇圧用の高圧トランスと、この高圧電圧を直流
化する整流・平滑回路とを備えた高電圧電源制御回路に
おいて、前記整流・平滑回路の出力電圧が所定値以上に
上昇したことを検知して動作し前記整流・平滑回路出力
の電圧上昇に応じて前記ＰＷＭ制御回路のスイッチング
駆動パルスをｎ（ｎは正の整数）周期毎に１つ消失させ
るスイッチング駆動パルス消失手段を備えている。
【０００５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図１において図２の従来例と同一の符号は同一の構成を
有する。すなわち、本実施例ではドロップ電圧検出回路
１０およびスイッチ回路１１を追加している。
る。図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図１において図２の従来例と同一の符号は同一の構成を
有する。すなわち、本実施例ではドロップ電圧検出回路
１０およびスイッチ回路１１を追加している。
【０００６】図１において、直流入力端子１からスイッ
チング・レギュレータ２に入力された直流電圧は、スイ
ッチング駆動パルスのパルス幅を制御するＰＷＭ制御回
路３によって、入力電圧の変動を抑圧された後に、イン
バータ回路４を介して高圧トランス５に伝送される。２
次側では整流・平滑回路６で整流、平滑され直流電圧と
なる。この直流電圧は出力電圧検出回路７によって制御
されるシリーズドロッパ８によってさらに安定化され出
力端子９より出力される。
チング・レギュレータ２に入力された直流電圧は、スイ
ッチング駆動パルスのパルス幅を制御するＰＷＭ制御回
路３によって、入力電圧の変動を抑圧された後に、イン
バータ回路４を介して高圧トランス５に伝送される。２
次側では整流・平滑回路６で整流、平滑され直流電圧と
なる。この直流電圧は出力電圧検出回路７によって制御
されるシリーズドロッパ８によってさらに安定化され出
力端子９より出力される。
【０００７】ここで、図３の波形図によりスイッチング
駆動パルスのパルス幅の制御動作について説明する。定
常負荷時には図３（ａ）のようにスイッチング・レギュ
レータ２のＴなる周期のスイッチング駆動パルス１３の
オン期間ｔｏｎをパルス幅制御範囲１４内で制御し出力
電圧の安定化を図る。無負荷あるいは軽負荷になった場
合には、高圧トランス５の出力電圧のオーバーシュート
により整流・平滑回路６の出力電圧が上昇しシリーズド
ロッパ８のドロップ電圧が高くなり制御領域を外れそう
になると、ドロップ電圧検出回路１０からの信号をフォ
トカプラ等による絶縁のとれるスイッチ回路１１を経由
して１次側のＰＷＭ制御回路３に伝送する。この信号に
よりＰＷＭ制御回路３内では、従来のパルス幅制御とは
別に図３（ｂ）の点線に示すように、スイッチング駆動
パルスをある周期分消失させることで、パルス幅制御範
囲１４を越えた制御を行うことができる。ここで、整流
・平滑回路６出力の電圧上昇に応じてスイッチング駆動
パルスをｎ（ｎは正の整数）周期の内のｎ−１周期分を
消失させたとする。オン期間ｔｏｎは定常負荷時と同一
の制御範囲であるので、スイッチング・レギュレータ２
の出力電圧を決定するデューティ比は、ｔｏｎ／ｎＴと
なる。つまりスイッチング・レギュレータ２の出力電圧
を１／ｎ迄低下させることになる。このスイッチング駆
動パルスがｎ−１周期分消失された後、従来と同じＰＷ
Ｍ制御回路３によるパルス幅制御とシリーズドロッパ８
のドロップ電圧制御との動作によって、１次側スイッチ
ング・レギュレータ２出力の電圧低下分と２次側整流・
平滑回路６出力の電圧上昇分とが相殺されて安定化をは
かることができる。
駆動パルスのパルス幅の制御動作について説明する。定
常負荷時には図３（ａ）のようにスイッチング・レギュ
レータ２のＴなる周期のスイッチング駆動パルス１３の
オン期間ｔｏｎをパルス幅制御範囲１４内で制御し出力
電圧の安定化を図る。無負荷あるいは軽負荷になった場
合には、高圧トランス５の出力電圧のオーバーシュート
により整流・平滑回路６の出力電圧が上昇しシリーズド
ロッパ８のドロップ電圧が高くなり制御領域を外れそう
になると、ドロップ電圧検出回路１０からの信号をフォ
トカプラ等による絶縁のとれるスイッチ回路１１を経由
して１次側のＰＷＭ制御回路３に伝送する。この信号に
よりＰＷＭ制御回路３内では、従来のパルス幅制御とは
別に図３（ｂ）の点線に示すように、スイッチング駆動
パルスをある周期分消失させることで、パルス幅制御範
囲１４を越えた制御を行うことができる。ここで、整流
・平滑回路６出力の電圧上昇に応じてスイッチング駆動
パルスをｎ（ｎは正の整数）周期の内のｎ−１周期分を
消失させたとする。オン期間ｔｏｎは定常負荷時と同一
の制御範囲であるので、スイッチング・レギュレータ２
の出力電圧を決定するデューティ比は、ｔｏｎ／ｎＴと
なる。つまりスイッチング・レギュレータ２の出力電圧
を１／ｎ迄低下させることになる。このスイッチング駆
動パルスがｎ−１周期分消失された後、従来と同じＰＷ
Ｍ制御回路３によるパルス幅制御とシリーズドロッパ８
のドロップ電圧制御との動作によって、１次側スイッチ
ング・レギュレータ２出力の電圧低下分と２次側整流・
平滑回路６出力の電圧上昇分とが相殺されて安定化をは
かることができる。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の線
形な負帰還閉ループの他に、無負荷あるいは軽負荷時に
なった場合に、整流・平滑回路出力の電圧が上昇して制
御領域を外れそうになると、整流・平滑回路出力の電圧
上昇に応じてスイッチング・レギュレータのスイッチン
グ駆動パルスをｎ−１周期分消失させるスイッチング駆
動パルス制御を備えることにより、１次側のスイッチン
グ・レギュレータの制御範囲や２次側のシリーズドロッ
パの制御範囲を変更したり、ダミー負荷へのブリーダー
電流による内部損失を増加させることなく出力電圧の上
昇を抑圧できる効果を有する。又、２次側から１次側へ
の信号伝送はフォトカプラ等のスイッチ回路等を使用し
ているので、絶縁をとることは容易である。
形な負帰還閉ループの他に、無負荷あるいは軽負荷時に
なった場合に、整流・平滑回路出力の電圧が上昇して制
御領域を外れそうになると、整流・平滑回路出力の電圧
上昇に応じてスイッチング・レギュレータのスイッチン
グ駆動パルスをｎ−１周期分消失させるスイッチング駆
動パルス制御を備えることにより、１次側のスイッチン
グ・レギュレータの制御範囲や２次側のシリーズドロッ
パの制御範囲を変更したり、ダミー負荷へのブリーダー
電流による内部損失を増加させることなく出力電圧の上
昇を抑圧できる効果を有する。又、２次側から１次側へ
の信号伝送はフォトカプラ等のスイッチ回路等を使用し
ているので、絶縁をとることは容易である。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】従来の高圧電源制御回路のブロック図である。
【図３】本実施例を説明する波形図である。
【符号の説明】 １ 直流入力端子 ２ スイッチング・レギュレータ ３ ＰＷＭ制御回路 ４ インバータ回路 ５ 高圧トランス ６ 整流・平滑回路 ７ 出力電圧検出回路 ８ シリーズドロッパ ９ 出力端子 １０ ドロップ電圧検出回路 １１ スイッチ回路 １２ ダミー負荷
Claims (2)
- 【請求項１】 スイッチングレギュレータと、このスイ
ッチングレギュレータの出力電圧を入力し前記スイッチ
ングレギュレータのパルス幅を制御するＰＷＭ（Ｐｕｌ
ｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御回路
と、前記スイッチングレギュレータ出力を交流変換する
インバータおよび昇圧用の高圧トランスと、この高圧電
圧を直流化する整流・平滑回路とを備えた高電圧電源制
御回路において、前記整流・平滑回路の出力電圧が所定
値以上に上昇したことを検知して動作し前記整流・平滑
回路出力の電圧上昇に応じて前記ＰＷＭ制御回路のスイ
ッチング駆動パルスをｎ（ｎは正の整数）周期毎に１つ
消失させるスイッチング駆動パルス消失手段を備えてい
ることを特徴とする高電圧電源制御回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の高電圧電源制御回路の
出力端に、所要の制御範囲を有するシリーズドロッパを
別途設けると共に、前記シリーズドロッパの出力電圧を
検出する電圧検出手段を併設し、当該電圧検出手段は、
当該電圧検出手段の出力電圧が前記制御範囲を超えたこ
とを条件として有意信号を発生するものであり、前記有
意信号は、光電変換器を介して前記スイッチング駆動パ
ルス消失手段に入力されるものであることを特徴とする
高電圧電源制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22554791A JP3350939B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 高電圧電源制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22554791A JP3350939B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 高電圧電源制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564439A JPH0564439A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3350939B2 true JP3350939B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=16831007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22554791A Expired - Fee Related JP3350939B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 高電圧電源制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350939B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69826172T2 (de) | 1997-04-30 | 2005-02-03 | Fidelix Y.K., Kiyose | Stromversorgungsgerät |
| JP2006325350A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Nichicon Corp | 電源装置 |
| JP6611385B1 (ja) * | 2018-07-30 | 2019-11-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | 直流電源回路 |
| JP2024070496A (ja) * | 2022-11-11 | 2024-05-23 | 株式会社日立製作所 | 電源回路及び電源回路を含む装置 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP22554791A patent/JP3350939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564439A (ja) | 1993-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020820 |
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