JP4554191B2 - DC power supply voltage correction circuit - Google Patents
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本発明は、出力コードを有するACアダプタ等の直流電源装置の電圧補正回路に関する。 The present invention relates to a voltage correction circuit for a DC power supply device such as an AC adapter having an output cord.
ACアダプタの場合、多くは1〜2m程の長い出力コードを伴っている。低電圧、大電流(1〜2A)のACアダプタでは、出力電流による電圧降下が大きい。負荷である電子機器の動作状態によって出力コードの電圧降下が変動し、負荷への印加電圧が変動するという不都合が生じる。 In the case of an AC adapter, many are accompanied by a long output cord of about 1 to 2 m. In an AC adapter with a low voltage and a large current (1-2A), the voltage drop due to the output current is large. The voltage drop of the output cord fluctuates depending on the operating state of the electronic device that is the load, and the voltage applied to the load fluctuates.
出力電流を流した場合には、出力コードの直流抵抗分によって、必ず電圧降下が発生する。通常、ACアダプタのような電源は、ある一定の電圧精度を求められるため、この出力コードの電圧降下の影響を極力抑える必要がある。 When an output current is passed, a voltage drop always occurs due to the DC resistance of the output cord. Normally, a power source such as an AC adapter is required to have a certain voltage accuracy, and therefore it is necessary to suppress the influence of the voltage drop of the output cord as much as possible.
図3は従来例1におけるACアダプタの概要を示す外観図である。ACアダプタ本体12からプラグ15間に設けられる出力コード17になるべく太い電線を使用して、直流抵抗分による電圧降下の削減を図っている。
FIG. 3 is an external view showing an outline of the AC adapter in the first conventional example. By using a wire as thick as possible for the output cord 17 provided between the AC adapter
図4は従来例2のACアダプタにおける電圧調整を説明するブロック図である(特許文献1)。端子T1,T2からのAC入力電圧はトランスTで適切な電圧に変換され、整流回路23で整流され、電圧調整回路24で電圧調整され、出力電圧は出力コード27を介して負荷に印加される。この負荷電圧は、出力プラグ部において電圧検出用電線29を用いて電圧検出される。電圧検出回路25からの出力によって電圧調整回路24で電圧調整し、負荷電圧を一定に保持するようにしている。
FIG. 4 is a block diagram for explaining voltage adjustment in the AC adapter of Conventional Example 2 (Patent Document 1). The AC input voltage from the terminals T1 and T2 is converted to an appropriate voltage by the transformer T, rectified by the rectifier circuit 23, regulated by the
上記の説明のように、通常ACアダプタのような電源はある一定の電圧精度を求められるため、なるべく太い電線のコードを使用するか、コードを4芯として出力プラグ部にて電圧検出を行うかによって、この出力コードの電圧降下分を抑えるようにしていた。そのいずれの場合でも、コードのコストアップと太いコードによる外観のアンバランスを招いていた。 As described above, a power supply such as an AC adapter usually requires a certain voltage accuracy, so whether to use a thick wire cord as much as possible, or to detect voltage at the output plug section with a 4-wire cord Therefore, the voltage drop of the output cord is suppressed. In either case, the cost of the cord was increased and the appearance was imbalanced by a thick cord.
これらを解決する手段として、出力ラインに低抵抗を入れ、電流による電圧降下を利用して、設定抵抗の分圧を補正し、出力コードによる電圧降下分を補償していた。図5は従来例3における直流電源装置の安定化回路図であり、従来例1,2の問題点に対する対策例である(特許文献2)。端子T1,T2からのAC入力は、整流回路33で整流され、平滑回路34で平滑される。レギュレータQ2によって調整された出力電圧は、端子T3,T4を経て出力コード37から端子T5,T6の負荷38に印加される。負荷38への印加電圧は、端子T3,T4の出力電圧よりも出力コード37の電圧降下分だけ低くなる。電圧降下は出力コード37の抵抗Roと出力電流Ioとの積である。したがって、端子T3,T4の出力電圧は、出力コード37の電圧降下分だけ高く設定されている。
As means for solving these problems, a low resistance is put in the output line, and the voltage drop due to the current is used to correct the divided voltage of the set resistor, thereby compensating for the voltage drop due to the output code. FIG. 5 is a stabilization circuit diagram of the DC power supply device in Conventional Example 3, which is a countermeasure example for the problems of Conventional Examples 1 and 2 (Patent Document 2). The AC input from the terminals T1 and T2 is rectified by the
差動アンプIC2には、基準電圧EによるV2と、直列に接続された抵抗R6,R7,R8のうち抵抗R6と抵抗R7との接続点の電圧V1とが入力される。抵抗R8は出力電流検出用である。出力電流Ioの増減により変動する抵抗R8における電圧により、電圧V1も変動する。差動アンプIC2の出力Vcにより、レギュレータQ2の出力電圧を補正する。この場合、抵抗R8の抵抗値は、出力コード37の抵抗Roが考慮されている。
しかし、従来例における検出用抵抗を用いている直流電源装置では、その分工数がアップする、検出用抵抗によるコストアップが発生する、大電流による発熱対策を必要とする等の課題があった。 However, the DC power supply device using the detection resistor in the conventional example has problems such as an increase in the number of man-hours, an increase in cost due to the detection resistor, and a countermeasure against heat generation due to a large current.
本発明は上記のことに鑑みて提案されたものであり、その目的は、検出用抵抗によるコストアップ、発熱対策を解消した直流電源装置の電圧補正回路を提供することにある。 The present invention has been proposed in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a voltage correction circuit for a DC power supply apparatus that eliminates the cost increase due to the detection resistor and the countermeasure against heat generation.
請求項1の発明は、第一のラインと第二のラインとの間に挿入された複数の直列接続の抵抗R1、R2と、前記複数の抵抗R1、R2よりも出力側かつ第一のラインと第二のラインとの間に接続されたコンデンサC2と、第二のライン上に位置しかつ上記複数の抵抗R1、R2と上記コンデンサC2との間に接続されたコイルLと、リファレンス端子が前記複数の抵抗R1、R2で分圧されている分圧点に接続され、かつ、カソード側が前記複数の抵抗R1、R2よりも入力側に接続され、かつ、アノード側が前記コンデンサC2と前記コイルLとの間に接続されている定電圧発生回路IC1と、からなり、前記コンデンサC2よりも出力側にかつ第一のラインと第二のラインからそれぞれ出力コード7を介し負荷8を接続し、前記負荷8に対して前記出力コード7を介して出力電圧を加え、かつ、前記出力コード7で発生する電圧降下分を補償して、この出力電圧を生成する直流電源装置の電圧補正回路であって、前記コンデンサC2と前記コイルLとの組み合わせでフィルタを構成し、かつ、前記コイルLの内部抵抗を前記出力電圧の補償用抵抗とすることを特徴とする直流電源装置の電圧補正回路である。
According to the first aspect of the present invention, there are provided a plurality of serially connected resistors R1 and R2 inserted between the first line and the second line, and the first line and the output side of the plurality of resistors R1 and R2. A capacitor C2 connected between the first line and the second line, a coil L located on the second line and connected between the plurality of resistors R1, R2 and the capacitor C2, and a reference terminal Connected to the voltage dividing point divided by the plurality of resistors R1, R2, the cathode side is connected to the input side than the plurality of resistors R1, R2, and the anode side is the capacitor C2 and the coil L A constant voltage generation circuit IC1 connected between the first line and the second line via the output cord 7, and a
以上のように、本発明では、コンデンサとの組み合わせでフィルタを構成するコイルを出力電流が流れる負極側に設置して、コイルの内部抵抗を出力電圧の補償用抵抗として利用するので、独立して設ける検出用抵抗によるコストアップ、発熱対策を解消できるという効果がある。特に、小型であるACアダプタにおいてはその効果は大である。 As described above, in the present invention, the coil constituting the filter in combination with the capacitor is installed on the negative electrode side through which the output current flows, and the internal resistance of the coil is used as a resistance for compensating the output voltage. There is an effect that cost can be increased by the detection resistor provided and heat generation countermeasures can be eliminated. In particular, the effect is great in a small-sized AC adapter.
また、コイルの巻線を複数の太さの線径で構成するので、コンデンサとの組み合わせでフィルタを構成するコイルとしてのインダクタンスの調整と、出力電圧の補正用抵抗としての調整とを、同時にかつ容易に行うことができる。 In addition, since the winding of the coil is configured with a plurality of wire diameters, the adjustment of the inductance as the coil constituting the filter in combination with the capacitor and the adjustment as the correction resistor for the output voltage are performed simultaneously and It can be done easily.
第一のラインと第二のラインとの間に挿入された複数の直列接続の抵抗R1、R2と、前記複数の抵抗R1、R2よりも出力側かつ第一のラインと第二のラインとの間に接続されたコンデンサC2と、第二のライン上に位置しかつ上記複数の抵抗R1、R2と上記コンデンサC2との間に接続されたコイルLと、リファレンス端子が前記複数の抵抗R1、R2で分圧されている分圧点に接続され、かつ、カソード側が前記複数の抵抗R1、R2よりも入力側に接続され、かつ、アノード側が前記コンデンサC2と前記コイルLとの間に接続されている定電圧発生回路IC1と、からなり、前記コンデンサC2よりも出力側にかつ第一のラインと第二のラインからそれぞれ出力コード7を介し負荷8を接続し、前記負荷8に対して前記出力コード7を介して出力電圧を加え、かつ、前記出力コード7で発生する電圧降下分を補償して、この出力電圧を生成する直流電源装置の電圧補正回路であって、前記コンデンサC2と前記コイルLとの組み合わせでフィルタを構成し、かつ、前記コイルLの内部抵抗を前記出力電圧の補償用抵抗とすることを特徴とする。
本発明は、交流成分を低減するフィルタにチョークコイルを使用する直流出力回路に最適である。すなわち、フィルタとしてのインダクタンスと出力電圧の補正用抵抗をチョークコイルに持たせることにより、専用の電流検出用抵抗を省くことができる。
A plurality of series-connected resistors R1 and R2 inserted between the first line and the second line, an output side of the plurality of resistors R1 and R2, and a first line and a second line A capacitor C2 connected in between, a coil L located on the second line and connected between the plurality of resistors R1, R2 and the capacitor C2, and a reference terminal serving as the plurality of resistors R1, R2 And the cathode side is connected to the input side of the plurality of resistors R1 and R2, and the anode side is connected between the capacitor C2 and the coil L. The
The present invention is most suitable for a DC output circuit that uses a choke coil in a filter that reduces AC components. In other words, by providing the choke coil with a resistance for correcting inductance and output voltage as a filter, a dedicated current detection resistor can be omitted.
図1は、本発明の一実施例における直流電源装置の電圧補正回路である。図において、1は直流電源装置の電圧補正回路、7は出力コード、8は負荷、C1、C2はコンデンサ、IC1は定電圧発生回路、Lはコイル(内部抵抗はRc)、R1、R2、Roは抵抗、T1〜T6、Tsは端子である。定電圧発生回路IC1は端子Tsに加えられた電圧によって動作する。コイルLとコンデンサC2とは、端子T1と端子T2との間に加えられた直流電圧のリップル成分を取り除く。つまり、コイルLとコンデンサC2とによりフィルタが構成される。
すなわち、第1のラインと第2のラインとの間に複数の直列の抵抗R1、R2が接続されている。そして、複数の抵抗R1、R2よりも出力側かつ第一のラインと第二のラインとの間にコンデンサC2が接続され、第二のライン上に位置しかつ上記複数の抵抗R1、R2と上記コンデンサC2との間にコイルLが接続されている。また、定電圧発生回路IC1のリファレンス端子が前記複数の抵抗R1、R2で分圧されている分圧点に接続され、かつ、カソード側が前記複数の抵抗R1、R2よりも入力側に接続され、かつ、アノード側が前記コンデンサC2と前記コイルLとの間に接続されている。また、コンデンサC2よりも出力側にかつ第一のラインと第二のラインからそれぞれ出力コード7を介し負荷8が接続され、負荷8に対して出力コード7を介して出力電圧を加え、かつ、前記出力コード7で発生する電圧降下分を補償して、この出力電圧を生成するように直流電源装置の電圧補正回路が構成され、コンデンサC2とコイルLとの組み合わせでフィルタを構成し、かつ、前記コイルLの内部抵抗を前記出力電圧の補償用抵抗としている。
FIG. 1 is a voltage correction circuit of a DC power supply device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a voltage correction circuit of a DC power supply device, 7 is an output code, 8 is a load, C1 and C2 are capacitors, IC1 is a constant voltage generation circuit, L is a coil (internal resistance is Rc), R1, R2, Ro Is a resistor, T1 to T6, and Ts are terminals. The constant voltage generation circuit IC1 operates by a voltage applied to the terminal Ts. The coil L and the capacitor C2 remove the ripple component of the DC voltage applied between the terminals T1 and T2. That is, a filter is constituted by the coil L and the capacitor C2.
That is, a plurality of series resistors R1 and R2 are connected between the first line and the second line. The capacitor C2 is connected to the output side of the plurality of resistors R1 and R2 and between the first line and the second line. The capacitor C2 is located on the second line and the resistors R1 and R2 A coil L is connected between the capacitor C2. Further, the reference terminal of the constant voltage generating circuit IC1 is connected to a voltage dividing point that is divided by the plurality of resistors R1, R2, and the cathode side is connected to the input side from the plurality of resistors R1, R2. The anode side is connected between the capacitor C2 and the coil L. Further, a
本実施例では、前記のフィルタのコイルLが持つ内部抵抗Rcを、出力電圧Voを調整するために用いている。つまり、負荷8側の端子T5,T6の印加電圧は、端子T3,T4の出力電圧Voよりも、出力コード7の電圧降下分だけ低くなる。したがって、端子T3,T4の出力電圧Voは、出力コード7の電圧降下分だけ高く設定されている。コイルLの内部抵抗Rcは、このときの設定のために用いられている。以下でその設定について述べる。
In this embodiment, the internal resistance Rc of the filter coil L is used to adjust the output voltage Vo. That is, the applied voltage at the terminals T5 and T6 on the
本実施例では、定電圧発生回路IC1が発生する基準電圧Vrefと、抵抗R1,R2と、コイルLの内部抵抗Rcとによって、端子T3と端子T4との間の出力電圧Voが決められる。このときの、出力電圧Voは、
Vo=(R1+R2)/R2×Vref
+(R1/R2)×Io×Rc………………………式(1)
で与えられる。式(1)では、Ioが負荷8に流れる出力電流である。
In this embodiment, the output voltage Vo between the terminal T3 and the terminal T4 is determined by the reference voltage Vref generated by the constant voltage generating circuit IC1, the resistors R1 and R2, and the internal resistance Rc of the coil L. The output voltage Vo at this time is
Vo = (R1 + R2) / R2 × Vref
+ (R1 / R2) × Io × Rc …………………… Formula (1)
Given in. In Expression (1), Io is an output current flowing through the
ところで、出力電流Ioが増加すると、出力コード7の抵抗Roによって、出力コード7の電圧降下が増える。増加した電圧降下によって、負荷8に加わる電圧V1が少なくなる。しかし、式(1)から、出力電流Ioが増加すると、出力電圧Voが増える。つまり、出力電流Ioの増加で発生した出力コード7による出力電圧Voの増加を補償することができる。
Incidentally, when the output current Io increases, the voltage drop of the output cord 7 increases due to the resistance Ro of the output cord 7. Due to the increased voltage drop, the voltage V1 applied to the
ところで、式(1)から、出力電流Voは、抵抗R1,R2と共にコイルLの抵抗Rcの値によって決められる。このとき、コイルLの抵抗Rcの値を調整するために、次の方法を用いる。図2は、コイルの巻線仕様の説明図である。図2に示すように、コイルLの巻線を複数の太さの線径で構成する。つまり、コイルLは、太線による巻線部分L1と、細線による巻線部分L2とで構成される。そして、コイルLのインダクタンスは、太線による巻線部分L1の巻数と、細線による巻線部分L2の巻数とによって決められ、コイルLの抵抗Rcは、太線による巻線部分L1の低い抵抗値R11と、細線による巻線部分L2の高い抵抗値R12との和で決められる。したがって、太線による巻線部分L1の巻数と細線による巻線部分L2の巻数との割合を調整することによって、フィルタとしてのインダクタンスの調整と、出力電圧Voの補償用抵抗としての調整とを、同時にかつ容易に行うことができる。 By the way, from the equation (1), the output current Vo is determined by the value of the resistance Rc of the coil L together with the resistances R1 and R2. At this time, in order to adjust the value of the resistance Rc of the coil L, the following method is used. FIG. 2 is an explanatory diagram of coil winding specifications. As shown in FIG. 2, the winding of the coil L is configured with a plurality of wire diameters. That is, the coil L includes a winding portion L1 made of a thick line and a winding portion L2 made of a thin line. The inductance of the coil L is determined by the number of turns of the winding part L1 by the thick line and the number of turns of the winding part L2 by the thin line, and the resistance Rc of the coil L is a low resistance value R11 of the winding part L1 by the thick line. It is determined by the sum of the high resistance R12 of the winding portion L2 by the thin wire. Therefore, the adjustment of the inductance as a filter and the adjustment as the compensation resistor for the output voltage Vo are simultaneously performed by adjusting the ratio of the number of turns of the winding part L1 by the thick line and the number of turns of the winding part L2 by the thin line. And can be done easily.
1 直流電源装置の電圧補正回路
12,22,32 ACアダプタ本体
7,17,27,37 出力コード
8,38 負荷
15 プラグ
23 整流回路
24 電圧調整回路
25 電圧検出回路
29 検出用電線
33 整流回路
34 平滑回路
C1,C2, コンデンサ
E 基準電圧
IC1 シャントレギュレータ
IC2 差動アンプ
L コイル(内部抵抗Rcを含む)
Q2 レギュレータ
R1,R2,R6,R7,R8,Ro,Rc 抵抗
T トランス
T1〜T6,Ts 端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply device
Q2 regulator R1, R2, R6, R7, R8, Ro, Rc resistance T transformer T1-T6, Ts terminal
Claims (1)
前記複数の抵抗(R1、R2)よりも出力側かつ第一のラインと第二のラインとの間に接続されたコンデンサ(C2)と、
第二のライン上に位置しかつ上記複数の抵抗(R1、R2)と上記コンデンサ(C2)との間に接続されたコイル(L)と、
リファレンス端子が前記複数の抵抗(R1、R2)で分圧されている分圧点に接続され、
かつ、カソード側が前記複数の抵抗(R1、R2)よりも入力側に接続され、
かつ、アノード側が前記コンデンサ(C2)と前記コイル(L)との間に接続されている定電圧発生回路(IC1)と、
からなり、
前記コンデンサ(C2)よりも出力側にかつ第一のラインと第二のラインからそれぞれ出力コード(7)を介し負荷(8)を接続し、前記負荷(8)に対して前記出力コード(7)を介して出力電圧を加え、かつ、前記出力コード(7)で発生する電圧降下分を補償して、この出力電圧を生成する直流電源装置の電圧補正回路であって、
前記コンデンサ(C2)と前記コイル(L)との組み合わせでフィルタを構成し、
かつ、前記コイル(L)の内部抵抗を前記出力電圧の補償用抵抗とすることを特徴とする直流電源装置の電圧補正回路。 A plurality of series-connected resistors (R1, R2) inserted between the first line and the second line;
A capacitor (C2) connected to the output side of the plurality of resistors (R1, R2) and between the first line and the second line;
A coil (L) located on the second line and connected between the plurality of resistors (R1, R2) and the capacitor (C2);
A reference terminal is connected to a voltage dividing point divided by the plurality of resistors (R1, R2),
And the cathode side is connected to the input side rather than the plurality of resistors (R1, R2),
And a constant voltage generating circuit (IC1) whose anode side is connected between the capacitor (C2) and the coil (L);
Consists of
The connecting a capacitor and to the output side than (C2) load via a respective output code (7) from the first line and the second line (8), wherein the output code to a load (8) (7 ) the output voltage applied via, and compensates a voltage drop occurring in the output code (7), a voltage correction circuit for a DC power supply for generating an output voltage,
A filter is composed of a combination of the capacitor (C2) and the coil (L) ,
And voltage correction circuit for a DC power supply device according to claim the internal resistance of the coil (L) to a compensation resistance of the output voltage.
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