JP4370500B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用電源電圧を昇圧するための電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電源装置は、商用電源ＡＣ１００Ｖ、５０〜６０Ｈｚを数１０００Ｖに昇圧するのに大型の昇圧トランスを使用していた。このために出力される波形は、きれいな正弦波でなく、ノイズを発生していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の欠点を鑑みてなされたもので、本発明の目的は、出力される波形をきれいな正弦波としてノイズの発生をなくして、ＡＣ数１０Ｖ、５０〜６０Ｈｚの信号を小型のインバータ回路を用いて数１０００Ｖに昇圧することができる電源装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電源装置は、プッシュプル発振回路で高周波トランスを駆動させて入力電圧を昇圧し、該電位で高周波を変調してなる。
【０００５】
請求項２に係る電源装置は、プッシュプル発振回路で高周波トランスを駆動させて入力電圧を昇圧し及び周波数を変化し、該電位で高周波を変調してなる。
【０００６】
請求項３に係る電源装置は、電圧を可変するボリュームと、周波数を可変する可変インダクタを備え、プッシュプル発振回路で高周波トランスを駆動させて入力電圧を昇圧し及び周波数を変化し、該電位で高周波を変調してなる。
【０００７】
請求項４に係る電源装置は、請求項１、２又は３記載の電源装置において、入力電圧を可変する電源回路をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に係る電源装置は、請求項１、２又は３記載の電源装置において、出力電圧及び高周波を復調する復調回路をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項６に係る電源装置は、請求項５記載の電源装置において、前記復調回路は、出力波形の正側又は負側電位、高周波成分、直流成分のいずれかを除去して商用電源波形をＮ倍した出力を得ることを特徴とする。
【００１０】
請求項７に係る電源装置は、請求項１、２又は３記載の電源装置において、前記高周波トランスは、フェライトコアからなることを特徴とする。
【００１１】
【実施の形態】
以下、本発明に係る電源装置の実施例を、添付図面を参照して詳述する。図１及び図２は、電源装置の回路ブロック図である。
【００１２】
図１は、電源装置の第１実施例を示す回路ブロック図である。この電源装置は、商用周波数；５０〜６０Ｈｚで、電圧（ＡＣ電圧）；１０〜数１０Ｖから数１０００Ｖに昇圧するための昇圧回路を備える電源回路である。符号１０は、１００Ｖ、５０〜６０Ｈｚの商用電源用コンセントである。商用電源から出力は、電源回路１２に入力される。電源回路１２は、商用電源を１０Ｖ〜数１０Ｖに変圧する絶縁トランス１４と、絶縁トランス１４の中間タップからの電圧を整流する整流ダイオード１６とコンデンサ１８を備える。この電源回路から出力される波形Ａは、図２（ａ）に示されるように、５０〜６０Ｈｚ、１０〜百数十Ｖの電圧を備える。
【００１３】
符号２０は、前記波形Ａの電圧を昇圧する増幅・変調回路（インバータ回路）である。増幅・変調回路２０は、入力に電圧が印加されることにより駆動するプッシュプル発振回路２２と、この発振により電圧を昇圧し、電位で高周波を変調するための高周波トランス２４を備える。この増幅・変調回路から出力される高周波Ｂは、図２（ｂ）に示されるように、周波数；数１０ｋＨｚ、電位；１０００〜１万数千Ｖの電位を有する。なお、入力波形は高周波で変化するため、電位は高周波で変化され、出力電圧もその比率で変化する。高周波トランスは、フェライトコアからなる。
【００１４】
符号２６は、復調回路であり、復調回路２６は、前記波形Ｂの負側電位又は正側電位を削除する正側又は負側電位削除手段２８と、高周波成分を除去する高周波成分除去手段３０と、直流成分を除去する直流成分除去手段３２とを備える。かくして、商用電源の高周波の波形５０〜６０Ｈｚで数１０００Ｖの出力電圧を出力する。また、高周波に直流成分を重畳してなる出力波形に変調をかけても良い。
【００１５】
出力波形の正側又は負側電位を除去する正側又は負側電位削除手段２８は、ダイオードであり、高周波成分を除去する高周波成分除去手段は、並列接続されたコンデンサであり、直流成分を除去する直流成分除去手段は、直列接続のコンデンサである。
【００１６】
図２（ｃ）は、正側又は負側電位削除手段２８からの出力波形、すなわち、前記図２（ｂ）波形でマイナス電位をカットした波形を示し、図２（ｄ）は、高周波成分除去手段３０からの出力波形、すなわち、５０から６０Ｈｚ、ＤＣ＋ＡＣの数千Ｖの波形を示し、図２（ｅ）は、直流成分除去手段３２からの出力波形、すなわち、５０から６０Ｈｚ、数千Ｖの波形を示す。かくして、前記復調回路は、出力波形の正側又は負側電位、高周波成分、直流成分のいずれかを除去して商用電源波形をＮ倍した出力を得る。
【００１７】
図３は、電源装置の第２実施例を示す回路ブロック図である。この電源装置は、１実施例の電源装置に振幅及び周波数を可変する振幅・周波数可変回路をさらに備える。
【００１８】
符号１０は、１００Ｖ、５０〜６０Ｈｚ用商用電源用コンセントである。商用電源から出力は、電源回路に入力する。電源回路の出力は、振幅・周波数可変回路３４に入力される。振幅・周波数可変回路３４は、ボリューム３６と、可変インダクタ３８を備える。入力信号の振幅の大きさは、ボリューム３６により可変され、一方、周波数は、可変インダクタ３８の可変により可変される。増幅・変調回路（インバータ回路）２０は、プッシュプル発振回路２２と、このプッシュプル発振回路により電圧を昇圧し、及び該電位を高周波で変調するための高周波トランス２４を備える。かくして、出力波形の振幅は、可変インダクタを可変させることで出力波形の周波数を実際の負荷に合わせて自由に調整できる。また、ボリューム及び可変インダクタの機能は自動制御が可能である。なお、増幅・変調回路（インバータ回路）２０の出力は、図１に示した復調回路２６に入力される。
【００１９】
振幅又は周波数可変回路のボリュームにより、図４（ａ）に示すように、５０〜６０Ｈｚで、所定電圧の波形Ｘを出力する。増幅・変調回路において、出力電圧は、プッシュプル発振回路２２の発振により高周波トランス２４を駆動して振幅を高めて電圧を昇圧し、一方、該電位は、高周波トランス２４を駆動してプッシュプル発振回路２２の回路インダクタンスを可変インダクタ（ＬＦ）で変化させて高周波で変調される。かくして、図４（ｂ）に示すような波形Ｙが得られる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係る電源装置によれば、出力される波形をきれいな正弦波としてノイズの発生をなくして、ＡＣ数１０Ｖ、５０〜６０Ｈｚの信号を小型のインバータ回路を用いて数１０００Ｖに昇圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る第１実施の電源回路を示す回路ブロック図である。
【図２（ａ）】図２（ａ）は、図１の電源回路から出力される波形を示す図である。
【図２（ｂ）】図２（ｂ）は、図１の増幅・変調回路から出力される波形を示す図である。
【図２（ｃ）】図２（ｃ）は、図１の正側又は負側電位削除手段からの出力される波形を示す図である。
【図２（ｄ）】図２（ｄ）は、図１の高周波成分除去からの出力される波形を示す図である。
【図２（ｅ）】図２（ｅ）は、図１の直流成分除去手段３２からの出力される波形を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る第２実施の電源回路を示す回路ブロック図である。
【図４（ａ）】図４（ａ）は、図２の振幅可変回路からの出力される波形を示す図である。
【図４（ｂ）】図４（ｂ）は、図２の増幅・変調回路からの出力されるそれぞれの波形を示す図である。
【符号の説明】
１０；商用電源用コンセント
１２；電源回路
１４；絶縁トランス
１６；整流ダイオード
１８；コンデンサ
２０；増幅・変調回路（インバータ回路）
２２；プッシュプル発振回路
２４；高周波トランス
２６；復調回路
２８；正側又は負側電位削除手段
３０；高周波成分除去手段
３２；直流成分除去手段
３４；周波数可変回路
３６；振幅可変回路
３８；可変インダクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用電源電圧を昇圧するための電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電源装置は、商用電源ＡＣ１００Ｖ、５０〜６０Ｈｚを数１０００Ｖに昇圧するのに大型の昇圧トランスを使用していた。このために出力される波形は、きれいな正弦波でなく、ノイズを発生していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の欠点を鑑みてなされたもので、本発明の目的は、出力される波形をきれいな正弦波としてノイズの発生をなくして、ＡＣ数１０Ｖ、５０〜６０Ｈｚの信号を小型のインバータ回路を用いて数１０００Ｖに昇圧することができる電源装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電源装置は、プッシュプル発振回路で高周波トランスを駆動させて入力電圧を昇圧し、該電位で高周波を変調してなる。
【０００５】
請求項２に係る電源装置は、プッシュプル発振回路で高周波トランスを駆動させて入力電圧を昇圧し及び周波数を変化し、該電位で高周波を変調してなる。
【０００６】
請求項３に係る電源装置は、電圧を可変するボリュームと、周波数を可変する可変インダクタを備え、プッシュプル発振回路で高周波トランスを駆動させて入力電圧を昇圧し及び周波数を変化し、該電位で高周波を変調してなる。
【０００７】
請求項４に係る電源装置は、請求項１、２又は３記載の電源装置において、入力電圧を可変する電源回路をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に係る電源装置は、請求項１、２又は３記載の電源装置において、出力電圧及び高周波を復調する復調回路をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項６に係る電源装置は、請求項５記載の電源装置において、前記復調回路は、出力波形の正側又は負側電位、高周波成分、直流成分のいずれかを除去して商用電源波形をＮ倍した出力を得ることを特徴とする。
【００１０】
請求項７に係る電源装置は、請求項１、２又は３記載の電源装置において、前記高周波トランスは、フェライトコアからなることを特徴とする。
【００１１】
【実施の形態】
以下、本発明に係る電源装置の実施例を、添付図面を参照して詳述する。図１及び図２は、電源装置の回路ブロック図である。
【００１２】
図１は、電源装置の第１実施例を示す回路ブロック図である。この電源装置は、商用周波数；５０〜６０Ｈｚで、電圧（ＡＣ電圧）；１０〜数１０Ｖから数１０００Ｖに昇圧するための昇圧回路を備える電源回路である。符号１０は、１００Ｖ、５０〜６０Ｈｚの商用電源用コンセントである。商用電源から出力は、電源回路１２に入力される。電源回路１２は、商用電源を１０Ｖ〜数１０Ｖに変圧する絶縁トランス１４と、絶縁トランス１４の中間タップからの電圧を整流する整流ダイオード１６とコンデンサ１８を備える。この電源回路から出力される波形Ａは、図２（ａ）に示されるように、５０〜６０Ｈｚ、１０〜百数十Ｖの電圧を備える。
【００１３】
符号２０は、前記波形Ａの電圧を昇圧する増幅・変調回路（インバータ回路）である。増幅・変調回路２０は、入力に電圧が印加されることにより駆動するプッシュプル発振回路２２と、この発振により電圧を昇圧し、電位で高周波を変調するための高周波トランス２４を備える。この増幅・変調回路から出力される高周波Ｂは、図２（ｂ）に示されるように、周波数；数１０ｋＨｚ、電位；１０００〜１万数千Ｖの電位を有する。なお、入力波形は高周波で変化するため、電位は高周波で変化され、出力電圧もその比率で変化する。高周波トランスは、フェライトコアからなる。
【００１４】
符号２６は、復調回路であり、復調回路２６は、前記波形Ｂの負側電位又は正側電位を削除する正側又は負側電位削除手段２８と、高周波成分を除去する高周波成分除去手段３０と、直流成分を除去する直流成分除去手段３２とを備える。かくして、商用電源の高周波の波形５０〜６０Ｈｚで数１０００Ｖの出力電圧を出力する。また、高周波に直流成分を重畳してなる出力波形に変調をかけても良い。
【００１５】
出力波形の正側又は負側電位を除去する正側又は負側電位削除手段２８は、ダイオードであり、高周波成分を除去する高周波成分除去手段は、並列接続されたコンデンサであり、直流成分を除去する直流成分除去手段は、直列接続のコンデンサである。
【００１６】
図２（ｃ）は、正側又は負側電位削除手段２８からの出力波形、すなわち、前記図２（ｂ）波形でマイナス電位をカットした波形を示し、図２（ｄ）は、高周波成分除去手段３０からの出力波形、すなわち、５０から６０Ｈｚ、ＤＣ＋ＡＣの数千Ｖの波形を示し、図２（ｅ）は、直流成分除去手段３２からの出力波形、すなわち、５０から６０Ｈｚ、数千Ｖの波形を示す。かくして、前記復調回路は、出力波形の正側又は負側電位、高周波成分、直流成分のいずれかを除去して商用電源波形をＮ倍した出力を得る。
【００１７】
図３は、電源装置の第２実施例を示す回路ブロック図である。この電源装置は、１実施例の電源装置に振幅及び周波数を可変する振幅・周波数可変回路をさらに備える。
【００１８】
符号１０は、１００Ｖ、５０〜６０Ｈｚ用商用電源用コンセントである。商用電源から出力は、電源回路に入力する。電源回路の出力は、振幅・周波数可変回路３４に入力される。振幅・周波数可変回路３４は、ボリューム３６と、可変インダクタ３８を備える。入力信号の振幅の大きさは、ボリューム３６により可変され、一方、周波数は、可変インダクタ３８の可変により可変される。増幅・変調回路（インバータ回路）２０は、プッシュプル発振回路２２と、このプッシュプル発振回路により電圧を昇圧し、及び該電位を高周波で変調するための高周波トランス２４を備える。かくして、出力波形の振幅は、可変インダクタを可変させることで出力波形の周波数を実際の負荷に合わせて自由に調整できる。また、ボリューム及び可変インダクタの機能は自動制御が可能である。なお、増幅・変調回路（インバータ回路）２０の出力は、図１に示した復調回路２６に入力される。
【００１９】
振幅又は周波数可変回路のボリュームにより、図４（ａ）に示すように、５０〜６０Ｈｚで、所定電圧の波形Ｘを出力する。増幅・変調回路において、出力電圧は、プッシュプル発振回路２２の発振により高周波トランス２４を駆動して振幅を高めて電圧を昇圧し、一方、該電位は、高周波トランス２４を駆動してプッシュプル発振回路２２の回路インダクタンスを可変インダクタ（ＬＦ）で変化させて高周波で変調される。かくして、図４（ｂ）に示すような波形Ｙが得られる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係る電源装置によれば、出力される波形をきれいな正弦波としてノイズの発生をなくして、ＡＣ数１０Ｖ、５０〜６０Ｈｚの信号を小型のインバータ回路を用いて数１０００Ｖに昇圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る第１実施の電源回路を示す回路ブロック図である。
【図２（ａ）】図２（ａ）は、図１の電源回路から出力される波形を示す図である。
【図２（ｂ）】図２（ｂ）は、図１の増幅・変調回路から出力される波形を示す図である。
【図２（ｃ）】図２（ｃ）は、図１の正側又は負側電位削除手段からの出力される波形を示す図である。
【図２（ｄ）】図２（ｄ）は、図１の高周波成分除去からの出力される波形を示す図である。
【図２（ｅ）】図２（ｅ）は、図１の直流成分除去手段３２からの出力される波形を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る第２実施の電源回路を示す回路ブロック図である。
【図４（ａ）】図４（ａ）は、図２の振幅可変回路からの出力される波形を示す図である。
【図４（ｂ）】図４（ｂ）は、図２の増幅・変調回路からの出力されるそれぞれの波形を示す図である。
【符号の説明】
１０；商用電源用コンセント
１２；電源回路
１４；絶縁トランス
１６；整流ダイオード
１８；コンデンサ
２０；増幅・変調回路（インバータ回路）
２２；プッシュプル発振回路
２４；高周波トランス
２６；復調回路
２８；正側又は負側電位削除手段
３０；高周波成分除去手段
３２；直流成分除去手段
３４；周波数可変回路
３６；振幅可変回路
３８；可変インダクタ
Claims (1)
- 電源電圧を変圧する絶縁トランスと、該絶縁トランスの中間タップからの電圧を整流する整流ダイオードとコンデンサとを備える電源回路と、
前記電源回路からの入力電圧により駆動される２つのトランジスタを備えるプッシュブル発振回路と、該発振回路の発振により電圧を昇圧し、該昇圧電位で高周波を変調するための高周波トランスとを備える増幅・変調回路と、
前記プシュブル発振回路を構成する２つのトランジスタのコレクタ端子間に接続され、該プシュブル発振回路の発振周波数を可変する周波数可変インダクタンスと、
かくして、前記増幅・変調回路において、前記プッシュプル発振回路の発振により前記高周波トランスを駆動して、前記電源回路からの入力電圧（波形Ａ）の振幅を高めて電圧を昇圧するとともに、周波数を高周波に変調し（波形Ｂ）、前記周波数可変インダクタンスを可変させることで、高周波に変調された出力電圧波形（波形Ｂ）の周波数を実際の負荷に合わせて調整でき、
前記増幅・変調回路からの負側電位又は正側電位を削除する負側電位又は正側電位削除手段と、高周波成分を除去する高周波成分除去手段と、直流成分を除去する直流成分除去手段とを備える復調回路と、を備える
電位；数１０００Ｖの正弦波を出力する電源装置。
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002382958A JP4370500B2 (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 電源装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004187481A JP2004187481A (ja) | 2004-07-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2002
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