JP4386383B2 - 直流電源 - Google Patents
直流電源 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4386383B2 JP4386383B2 JP2000215633A JP2000215633A JP4386383B2 JP 4386383 B2 JP4386383 B2 JP 4386383B2 JP 2000215633 A JP2000215633 A JP 2000215633A JP 2000215633 A JP2000215633 A JP 2000215633A JP 4386383 B2 JP4386383 B2 JP 4386383B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- power supply
- load
- smoothing
- zero potential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次側に２つの整流・平滑回路を備えた直流電源に関するものであり、２次側の一方の整流・平滑回路に突入電流が流れ、負荷変動大となった時、他方の整流・平滑回路の電圧精度が低下するのを防止できる回路構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２および図３（ａ）は、従来一般に用いられている直流電源の回路図である。
図２は、トランスの２次側の巻線を別系統に巻いて、出力回路の零電位線同士を短絡したものであり、図３（ａ）は、トランスの２次側の巻線を一巻線にして、該巻線からタップを引き出し、出力回路の零電位線を共通にしたものである。ここで、負荷１２と負荷１３の零電位端子同士は、ノイズ対策や制御回路の関係から短絡するのが通例である。
図２および図３（ａ）では、零電位線同士が短絡されているため、一つの系の出力回路の負荷１２側でスイッチ１５をオンにすると図３（ｂ）の電流が流れ、次式で表わされる電圧ノイズが他の系の出力回路に生じ出力電圧精度を低下させ、セットを誤作動させる要因となっている。
図３（ｂ）に示したとおり、回路構成を平易化するために、ラインインピーダンスを、平滑コンデンサ１０の正極−負荷１２の間、平滑コンデンサ１０の負極−負荷１２の間、平滑コンデンサ１１の正極−負荷１２の間および平滑コンデンサ１０の負極−（第２の整流・平滑回路（下側）経由）−負荷１２の間で区分し、それぞれ１７、１８、１９、２０で示し、それぞれのラインインピーダンスの大きさをｒ１６＝ｒ１７＝ｒ１８＝ｒ１９＝ｒとすると、スイッチ１５をオンにした時、負荷１２の内部にあるコンデンサ容量Ｃ１２によって次式で示す電流ｉ１、ｉ３が流れる。
【０００３】
【数１】
【０００４】
従来回路は、一つの系の負荷側のインターロックなどのスイッチの開閉によって、〔数１〕に示す電流ｉ３が他の系の出力回路の零電位線に流れ、〔数２〕に示す電圧ノイズｅが発生し、他の系の出力電圧精度を低下させる。
【０００５】
【数２】
【０００６】
従来の直流電源回路は、上記したとおり、２次側の出力回路の零電位線間、および負荷の零電位線間が短絡されているために、一つの系の出力回路の負荷変動によって、他の系の出力回路の電圧精度が低下するという問題があった。
【０００７】
上記のような問題があったため、２次側の出力回路の零電位線間、および負荷の零電位線間が短絡されている場合でも、一つの系の出力回路の負荷変動によって、他の系の出力回路の電圧精度が低下しない回路構成が要求されていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するもので、図１のようにトランス４の２次側の負荷変動の大きい系と、負荷変動の少ない系の零電位線間に抵抗１４を接続し、負荷変動による他の系の電圧精度の低下を抑えようとするものである。
すなわち、トランスの１次巻線５にスイッチング電源駆動回路を接続し、２次側に第１および第２の負荷変動の異なる整流・平滑回路を接続してなる直流電源において、
第１および第２の整流・平滑回路の零電位線間に抵抗１４を接続してなることを特徴とする直流電源である。
また、上記の抵抗１４の値が５〜１００Ωであり、第１の整流・平滑回路の平滑コンデンサ１０と負荷１２との間のラインインピーダンスの値が０．０５〜１Ωであって、前者と後者の比が３０：１〜２０００：１であることを特徴とする直流電源である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示す直流電源において、第１および第２の整流・平滑回路の零電位線間に抵抗１４を接続する。抵抗１４の値は５〜１００Ωとし、第１の整流・平滑回路の平滑コンデンサと負荷との間のラインインピーダンスは０．０５〜１Ωとし、前者と後者の比は３０：１〜２０００：１とする。上記のように回路構成することで、負荷変動の大きい系が他の系に及ぼす出力電圧精度の低下を抑えることができる。
【００１０】
【実施例】
図１は、本発明による直流電源の回路図であり、（ａ）は全体の回路図、（ｂ）は２次側の電流の流れを表す回路図、（ｃ）は（ｂ）の等価回路図である。零電位線間に抵抗１４を接続することにより、スイッチ１５をオンすると、各出力回路に流れる電流ｉ１、ｉ２は、図１（ｃ）から次の〔数３〕で表される。
【００１１】
【数３】
【００１２】
ここで、図１（ｃ）の回路の合成抵抗をＲ０とおくと、Ｒ０の値は次式で表される。
【００１３】
【数４】
【００１４】
となり、ｉ１の大きさは次の〔数５〕のように表される。
【００１５】
【数５】
【００１６】
このときの電圧ノイズｅ’も、次式のように表される。
【００１７】
【数６】
【００１８】
今、図１において、Ｖ１０＝２４〔Ｖ〕、ｔ＝１×１０−３〔ｓｅｃ〕、Ｃ１０＝３３００×１０−６〔Ｆ〕とし、ｒ＝０．０５〔Ω〕、０．１〔Ω〕、１〔Ω〕およびＲ＝５〔Ω〕、１０〔Ω〕、５０〔Ω〕、１００〔Ω〕の場合、上記の〔数３〕〜〔数６〕の関係から、ｉ３およびｅ’の値を求めると、次の〔表１〕、〔表２〕、〔表３〕の上欄のようになる。
また、図３の従来例においても、〔数１〕、〔数２〕の関係からｉ３およびｅの値を求めると、〔表１〕、〔表２〕、〔表３〕の下欄のように表されるので、ｅ’／ｅの値は最下欄のようになる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
これより、実施例における電圧ノイズｅ’は、従来例のｅと比較して無視できる値にまで低減されていることが分かる。
なお、上記の比較は、図３の従来例について行ったが、図２の従来例においても同様のことがいえる。
上記の電圧ノイズの比ｅ’／ｅとＲ１４との関係を示すと図４のようになる。ここで、Ｒ１４の値は５〜１００〔Ω〕の範囲が適当であり、Ｒ１４＜５〔Ω〕ではノイズが大きくなり、Ｒ１４＞１００〔Ω〕では、第１および第２の整流・平滑回路間の導通が悪化し、電源の動作に支障をきたす。
また、ｒの値は０．０５〜１〔Ω〕で、かつＲ１４／ｒの比は３０：１〜２０００：１の範囲が適当である。ｒ＞１〔Ω〕でかつＲ／ｒ＞３０／１ではノイズ大となる。また、ｒ＜０．０５〔Ω〕とすることは回路設計上難である。
【００２３】
【発明の効果】
上記したとおり、本発明によれば、突入電流防止回路やコンバータ回路等の高価な回路を付加することなく、安価な抵抗１４を接続するだけで、負荷変動の大きい出力回路による、他の出力回路への電圧ノイズを無視できる値にまで低減することができ、出力電圧精度を大幅に改善することができるので、セットの誤動作を確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による直流電源の回路図であり、（ａ）は全体の回路図、（ｂ）は２次側の電流の流れを表す回路図、（ｃ）は（ｂ）の等価回路図である。
【図２】従来の直流電源の回路図である。
【図３】従来の他の直流電源の回路図であり、（ａ）は全体の回路図、（ｂ）は２次側の電流の流れを表す回路図、（ｃ）は（ｂ）の等価回路図である。
【図４】電圧ノイズの比ｅ’／ｅとＲ１４の抵抗値との関係図である。
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 直流電源回路
３ スイッチング電源駆動回路（整流・平滑回路含む）
４ トランス
５ １次巻線
６ 第１の２次巻線
７ 第２の２次巻線
８ 第１のダイオード
９ 第２のダイオード
１０ 第１の平滑コンデンサ
１１ 第２の平滑コンデンサ
１２ 第１の負荷
１３ 第２の負荷
１４ 抵抗
１５ スイッチ
１６、１７、１８、１９ ラインインピーダンス
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次側に２つの整流・平滑回路を備えた直流電源に関するものであり、２次側の一方の整流・平滑回路に突入電流が流れ、負荷変動大となった時、他方の整流・平滑回路の電圧精度が低下するのを防止できる回路構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２および図３（ａ）は、従来一般に用いられている直流電源の回路図である。
図２は、トランスの２次側の巻線を別系統に巻いて、出力回路の零電位線同士を短絡したものであり、図３（ａ）は、トランスの２次側の巻線を一巻線にして、該巻線からタップを引き出し、出力回路の零電位線を共通にしたものである。ここで、負荷１２と負荷１３の零電位端子同士は、ノイズ対策や制御回路の関係から短絡するのが通例である。
図２および図３（ａ）では、零電位線同士が短絡されているため、一つの系の出力回路の負荷１２側でスイッチ１５をオンにすると図３（ｂ）の電流が流れ、次式で表わされる電圧ノイズが他の系の出力回路に生じ出力電圧精度を低下させ、セットを誤作動させる要因となっている。
図３（ｂ）に示したとおり、回路構成を平易化するために、ラインインピーダンスを、平滑コンデンサ１０の正極−負荷１２の間、平滑コンデンサ１０の負極−負荷１２の間、平滑コンデンサ１１の正極−負荷１２の間および平滑コンデンサ１０の負極−（第２の整流・平滑回路（下側）経由）−負荷１２の間で区分し、それぞれ１７、１８、１９、２０で示し、それぞれのラインインピーダンスの大きさをｒ１６＝ｒ１７＝ｒ１８＝ｒ１９＝ｒとすると、スイッチ１５をオンにした時、負荷１２の内部にあるコンデンサ容量Ｃ１２によって次式で示す電流ｉ１、ｉ３が流れる。
【０００３】
【数１】
従来回路は、一つの系の負荷側のインターロックなどのスイッチの開閉によって、〔数１〕に示す電流ｉ３が他の系の出力回路の零電位線に流れ、〔数２〕に示す電圧ノイズｅが発生し、他の系の出力電圧精度を低下させる。
【０００５】
【数２】
従来の直流電源回路は、上記したとおり、２次側の出力回路の零電位線間、および負荷の零電位線間が短絡されているために、一つの系の出力回路の負荷変動によって、他の系の出力回路の電圧精度が低下するという問題があった。
【０００７】
上記のような問題があったため、２次側の出力回路の零電位線間、および負荷の零電位線間が短絡されている場合でも、一つの系の出力回路の負荷変動によって、他の系の出力回路の電圧精度が低下しない回路構成が要求されていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するもので、図１のようにトランス４の２次側の負荷変動の大きい系と、負荷変動の少ない系の零電位線間に抵抗１４を接続し、負荷変動による他の系の電圧精度の低下を抑えようとするものである。
すなわち、トランスの１次巻線５にスイッチング電源駆動回路を接続し、２次側に第１および第２の負荷変動の異なる整流・平滑回路を接続してなる直流電源において、
第１および第２の整流・平滑回路の零電位線間に抵抗１４を接続してなることを特徴とする直流電源である。
また、上記の抵抗１４の値が５〜１００Ωであり、第１の整流・平滑回路の平滑コンデンサ１０と負荷１２との間のラインインピーダンスの値が０．０５〜１Ωであって、前者と後者の比が３０：１〜２０００：１であることを特徴とする直流電源である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に示す直流電源において、第１および第２の整流・平滑回路の零電位線間に抵抗１４を接続する。抵抗１４の値は５〜１００Ωとし、第１の整流・平滑回路の平滑コンデンサと負荷との間のラインインピーダンスは０．０５〜１Ωとし、前者と後者の比は３０：１〜２０００：１とする。上記のように回路構成することで、負荷変動の大きい系が他の系に及ぼす出力電圧精度の低下を抑えることができる。
【００１０】
【実施例】
図１は、本発明による直流電源の回路図であり、（ａ）は全体の回路図、（ｂ）は２次側の電流の流れを表す回路図、（ｃ）は（ｂ）の等価回路図である。零電位線間に抵抗１４を接続することにより、スイッチ１５をオンすると、各出力回路に流れる電流ｉ１、ｉ２は、図１（ｃ）から次の〔数３〕で表される。
【００１１】
【数３】
ここで、図１（ｃ）の回路の合成抵抗をＲ０とおくと、Ｒ０の値は次式で表される。
【００１３】
【数４】
となり、ｉ１の大きさは次の〔数５〕のように表される。
【００１５】
【数５】
このときの電圧ノイズｅ’も、次式のように表される。
【００１７】
【数６】
今、図１において、Ｖ１０＝２４〔Ｖ〕、ｔ＝１×１０−３〔ｓｅｃ〕、Ｃ１０＝３３００×１０−６〔Ｆ〕とし、ｒ＝０．０５〔Ω〕、０．１〔Ω〕、１〔Ω〕およびＲ＝５〔Ω〕、１０〔Ω〕、５０〔Ω〕、１００〔Ω〕の場合、上記の〔数３〕〜〔数６〕の関係から、ｉ３およびｅ’の値を求めると、次の〔表１〕、〔表２〕、〔表３〕の上欄のようになる。
また、図３の従来例においても、〔数１〕、〔数２〕の関係からｉ３およびｅの値を求めると、〔表１〕、〔表２〕、〔表３〕の下欄のように表されるので、ｅ’／ｅの値は最下欄のようになる。
【００１９】
【表１】
【表２】
【表３】
これより、実施例における電圧ノイズｅ’は、従来例のｅと比較して無視できる値にまで低減されていることが分かる。
なお、上記の比較は、図３の従来例について行ったが、図２の従来例においても同様のことがいえる。
上記の電圧ノイズの比ｅ’／ｅとＲ１４との関係を示すと図４のようになる。ここで、Ｒ１４の値は５〜１００〔Ω〕の範囲が適当であり、Ｒ１４＜５〔Ω〕ではノイズが大きくなり、Ｒ１４＞１００〔Ω〕では、第１および第２の整流・平滑回路間の導通が悪化し、電源の動作に支障をきたす。
また、ｒの値は０．０５〜１〔Ω〕で、かつＲ１４／ｒの比は３０：１〜２０００：１の範囲が適当である。ｒ＞１〔Ω〕でかつＲ／ｒ＞３０／１ではノイズ大となる。また、ｒ＜０．０５〔Ω〕とすることは回路設計上難である。
【００２３】
【発明の効果】
上記したとおり、本発明によれば、突入電流防止回路やコンバータ回路等の高価な回路を付加することなく、安価な抵抗１４を接続するだけで、負荷変動の大きい出力回路による、他の出力回路への電圧ノイズを無視できる値にまで低減することができ、出力電圧精度を大幅に改善することができるので、セットの誤動作を確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による直流電源の回路図であり、（ａ）は全体の回路図、（ｂ）は２次側の電流の流れを表す回路図、（ｃ）は（ｂ）の等価回路図である。
【図２】従来の直流電源の回路図である。
【図３】従来の他の直流電源の回路図であり、（ａ）は全体の回路図、（ｂ）は２次側の電流の流れを表す回路図、（ｃ）は（ｂ）の等価回路図である。
【図４】電圧ノイズの比ｅ’／ｅとＲ１４の抵抗値との関係図である。
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 直流電源回路
３ スイッチング電源駆動回路（整流・平滑回路含む）
４ トランス
５ １次巻線
６ 第１の２次巻線
７ 第２の２次巻線
８ 第１のダイオード
９ 第２のダイオード
１０ 第１の平滑コンデンサ
１１ 第２の平滑コンデンサ
１２ 第１の負荷
１３ 第２の負荷
１４ 抵抗
１５ スイッチ
１６、１７、１８、１９ ラインインピーダンス
Claims (2)
- トランスの１次巻線にスイッチング電源駆動回路を接続し、２次側に第１および第２の負荷変動の異なる整流・平滑回路を接続してなる直流電源において、
第１および第２の整流・平滑回路の零電位線間に抵抗を接続してなることを特徴とする直流電源。 - 請求項１記載の抵抗の値が５〜１００Ωであり、第１の整流・平滑回路の平滑コンデンサと負荷との間のラインインピーダンスの値が０．０５〜１Ωであって、前者と後者の比が３０：１〜２０００：１であることを特徴とする直流電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215633A JP4386383B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 直流電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000215633A JP4386383B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 直流電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002034253A JP2002034253A (ja) | 2002-01-31 |
| JP4386383B2 true JP4386383B2 (ja) | 2009-12-16 |
Family
ID=18711024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000215633A Expired - Fee Related JP4386383B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 直流電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4386383B2 (ja) |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000215633A patent/JP4386383B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002034253A (ja) | 2002-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20020075702A1 (en) | Electric power conversion apparatus | |
| US7109438B2 (en) | Power supply apparatus for arc-utilizing apparatus | |
| US10784774B2 (en) | Switching power supply device | |
| JP4386383B2 (ja) | 直流電源 | |
| JP2003189464A (ja) | 突入電流防止回路 | |
| US20200044575A1 (en) | Switching power supply device | |
| JP5234771B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| TWI669586B (zh) | Primary side integrated circuit module of power supply | |
| JP2000270550A (ja) | スイッチング電源回路 | |
| JP2001197730A (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータ | |
| JP4363777B2 (ja) | 電源回路 | |
| JP2003348846A (ja) | 電源回路 | |
| JPH07170758A (ja) | 電力変換装置におけるブリッジ回路の短絡検出方法 | |
| JP3417858B2 (ja) | カレントリミッタ機能付き電源装置 | |
| JP3369490B2 (ja) | 電源回路用カレントリミッタ回路 | |
| JPH05344240A (ja) | 信号分離回路 | |
| JPS6041343Y2 (ja) | 抵抗溶接機の制御回路 | |
| JP4176090B2 (ja) | 電圧変換回路、及び、電源装置 | |
| JP3570246B2 (ja) | 高圧電源装置 | |
| JP2000184702A (ja) | 電源装置 | |
| JPS6223268Y2 (ja) | ||
| JPH10304662A (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JP3073670U (ja) | 電源装置 | |
| JPS62104478A (ja) | スイツチング電源 | |
| JP2000253655A (ja) | 多出力形電源装置の過電流検出回路およびスイッチング電源装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090911 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090924 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090926 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |