JP6884688B2 - Capacitor charger - Google Patents

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本発明は、大電力の主充電器と小電力の補助充電器とを併用してコンデンサを充電するものであって、特に充電期間の前半部では主充電器の出力電圧のみによってコンデンサを充電し、充電期間の後半部では補助充電器の出力電圧のみによってコンデンサを充電し、前者の主充電器による充電から後者の補助充電器による充電への切り替えに際し主充電器による充電と補助充電器による充電とをオーバーラップさせる充電方式のコンデンサ充電装置に関する。 According to the present invention, a high-power main charger and a low-power auxiliary charger are used in combination to charge a capacitor. Especially in the first half of the charging period, the capacitor is charged only by the output voltage of the main charger. In the latter half of the charging period, the capacitor is charged only by the output voltage of the auxiliary charger, and when switching from charging with the former main charger to charging with the latter auxiliary charger, charging with the main charger and charging with the auxiliary charger The present invention relates to a charging type condenser charger that overlaps with.

従来、充電期間の前半部で主充電器の出力電圧と補助充電器の出力電圧との両方によってコンデンサを充電し、充電期間の後半部では補助充電器の出力電圧のみによってコンデンサを充電する方式のコンデンサ充電装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, the capacitor is charged by both the output voltage of the main charger and the output voltage of the auxiliary charger in the first half of the charging period, and the capacitor is charged only by the output voltage of the auxiliary charger in the latter half of the charging period. Capacitor chargers are known (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記の従来技術の場合、充電期間の前半部で主充電器の出力電圧と補助充電器の出力電圧との両方によってコンデンサを充電しているので、コンデンサ充電電圧が基底レベルから目標充電電圧にまで上昇する過程において所望の昇圧パターンのランプ(傾斜)特性を得ることが難しく、主充電器・補助充電器両方の充電モードから補助充電器単独の充電モードへの切り替えの過程において、コンデンサ充電電圧につき理想とする所望の高い安定度を得ることができないという問題があった。 However, in the case of the above-mentioned conventional technique, since the capacitor is charged by both the output voltage of the main charger and the output voltage of the auxiliary charger in the first half of the charging period, the capacitor charging voltage is the target charging voltage from the base level. It is difficult to obtain the lamp (tilt) characteristics of the desired boost pattern in the process of rising to, and in the process of switching from the charging mode of both the main charger and the auxiliary charger to the charging mode of the auxiliary charger alone, the capacitor is charged. There is a problem that the desired high stability cannot be obtained for the voltage.

そこで、このような問題を解決するために、充電期間の前半部では主充電器の出力電圧のみによってコンデンサを充電し、充電期間の後半部では補助充電器の出力電圧のみによってコンデンサを充電し、前者の主充電器による充電から後者の補助充電器による充電への切り替えに際し主充電器による充電と補助充電器による充電とをオーバーラップさせる充電方式が考えられる。この切り替え時オーバーラップ方式のコンデンサ充電装置を比較例とし、以下に説明する。 Therefore, in order to solve such a problem, the capacitor is charged only by the output voltage of the main charger in the first half of the charging period, and the capacitor is charged only by the output voltage of the auxiliary charger in the latter half of the charging period. When switching from charging with the former main charger to charging with the latter auxiliary charger, a charging method in which charging by the main charger and charging by the auxiliary charger overlap is conceivable. This switching-time overlap type capacitor charging device will be described below as a comparative example.

図6は比較例の切り替え時オーバーラップ方式のコンデンサ充電装置の構成を示す回路図、図7はそのコンデンサ充電装置の動作を説明する波形図である。 FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of an overlapping type capacitor charging device at the time of switching of a comparative example, and FIG. 7 is a waveform diagram illustrating the operation of the capacitor charging device.

(1)期間T1(タイミングt1〜t2)での動作
期間T1においては、主充電器J1のみによりコンデンサC1の充電が行われ、第1の判定器H1は閉成信号(オン信号)を出力し、第1のゲート回路G1は閉成状態(オン状態)にある。第2の判定器H2は開成信号(オフ信号)を出力し、第2のゲート回路G2は開成状態(オフ状態)にある。差動増幅器OP1で構成された第1の調整器B1はパターン電圧Vp とコンデンサ充電電圧Vc との差分をとり、その差分電圧ΔVp-c(=Vp −Vc )を第1の制御量Vc1として第1のゲート回路G1に出力する。第1の制御量Vc1は、閉成状態にある第1のゲート回路G1を介して主充電器J1に与えられる。差動増幅器OP2で構成された第2の調整器B2も同様に差分電圧ΔVp-cを第2の制御量Vc2として第2のゲート回路G2に出力する。しかし、第2のゲート回路G2は開成状態であるため、第2の制御量Vc2は補助充電器J2には与えられない。
(1) Operation in period T1 (timing t1 to t2) In period T1, the capacitor C1 is charged only by the main charger J1, and the first determination device H1 outputs a closing signal (on signal). , The first gate circuit G1 is in the closed state (on state). The second determination device H2 outputs an open signal (off signal), and the second gate circuit G2 is in the open state (off state). The first regulator B1 configured by the differential amplifier OP1 takes the difference between the pattern voltage Vp and the capacitor charging voltage Vc, and sets the difference voltage ΔVp-c (= Vp −Vc) as the first control amount V c1. Output to the first gate circuit G1. The first control amount V c1 is given to the main charger J1 via the first gate circuit G1 in the closed state. Similarly, the second regulator B2 configured by the differential amplifier OP2 also outputs the difference voltage ΔVp-c to the second gate circuit G2 as the second control amount V c2. However, since the second gate circuit G2 is in the open state, the second control amount V c2 is not given to the auxiliary charger J2.

この比較例では、補助充電器J2に対する第2の制御量Vc2は、図7(c)に示すように制御量が調整されることなく過剰に高いレベルでの固定値となっている。この第2の制御量Vc2は、次に第2の判定器H2によって第2のゲート回路G2が閉成状態に切り替えられれば、直ちに補助充電器J2に与えられることとなる準備段階としての出力待機状態にある。 In this comparative example, the second control amount V c2 with respect to the auxiliary charger J2 is a fixed value at an excessively high level without adjusting the control amount as shown in FIG. 7 (c). This second control amount V c2 is an output as a preparatory step that is immediately given to the auxiliary charger J2 when the second gate circuit G2 is switched to the closed state by the second determination device H2. It is in a standby state.

主充電器J1は第1のゲート回路G1が閉成状態にあるので駆動状態にある一方、補助充電器J2は第2のゲート回路G2は開成状態であるため停止状態にある。閉成状態にある第1のゲート回路G1から第1の制御量Vc1を与えられた主充電器J1は、第1の制御量Vc1に応じた出力電圧VJ1を出力する。その出力電圧VJ1による電流は電流制限用の抵抗素子R1、逆流防止用のダイオードD1、電流制限用の抵抗素子R3を介してコンデンサC1を充電する。 The main charger J1 is in the driving state because the first gate circuit G1 is in the closed state, while the auxiliary charger J2 is in the stopped state because the second gate circuit G2 is in the open state. The main charger J1 given the first control amount V c1 from the first gate circuit G1 in the closed state outputs the output voltage V J1 corresponding to the first control amount V c1 . The current due to the output voltage V J1 charges the capacitor C1 via the resistance element R1 for current limiting, the diode D1 for preventing backflow, and the resistance element R3 for current limiting.

時間経過に伴ってコンデンサ充電電圧Vc が徐々に上昇し、それに伴って出力電圧VJ1も徐々に上昇する。主充電器J1は、出力する出力電圧VJ1を時間経過に従って一定の昇圧係数のもとで上昇させる。主充電器J1の出力電圧VJ1の上昇に伴ってコンデンサ充電電圧Vc も一定の昇圧係数のもとに上昇する。コンデンサ充電電圧Vc は、各タイミングにおいて、主充電器J1が出力する出力電圧VJ1よりほぼ一定の小電圧低いレベルで推移する。ほぼ一定の小電圧低いレベルとなるのは、電流制限用の抵抗素子R1,R3での電圧降下のためである。 The capacitor charging voltage Vc gradually rises with the passage of time, and the output voltage V J1 also gradually rises accordingly. The main charger J1 raises the output voltage V J1 to be output under a constant boost coefficient with the passage of time. As the output voltage V J1 of the main charger J1 rises, the capacitor charging voltage Vc also rises under a constant boost coefficient. At each timing, the capacitor charging voltage Vc changes at a level lower than the output voltage V J1 output by the main charger J1 by a small voltage that is almost constant. The reason why the small voltage is almost constant and the low level is due to the voltage drop in the resistance elements R1 and R3 for current limiting.

(2)期間T2(タイミングt2〜t3)での動作
タイミングt2において、主充電器J1に加えて補助充電器J2によりコンデンサC1の充電を行う際には、第2の判定器H2の状態が反転し、第2のゲート回路G2に対して閉成信号を出力し、第2のゲート回路G2が閉成状態に切り替えられる。このとき、第2の調整器B2はすでに第2の制御量Vc2を出力しており、この第2の制御量Vc2が閉成状態に切り替わった第2のゲート回路G2を介して小電力の補助充電器J2に与えられる。
(2) Operation in period T2 (timing t2 to t3) At timing t2, when the auxiliary charger J2 charges the capacitor C1 in addition to the main charger J1, the state of the second determination device H2 is reversed. Then, a closing signal is output to the second gate circuit G2, and the second gate circuit G2 is switched to the closed state. At this time, the second regulator B2 has already output the second control amount V c2 , and the second control amount V c2 is switched to the closed state via the second gate circuit G2 with low power consumption. It is given to the auxiliary charger J2.

期間T2においては、大電力の主充電器J1も小電力の補助充電器J2も共に駆動状態となる。主充電器J1は第1の制御量Vc1のもとに出力電圧VJ1を供給し、同時並行的に補助充電器J2は第2の制御量Vc2のもとに出力電圧VJ2を供給する。この期間T2はその前の期間T1や後の期間T3に比べて充分に短い時間幅となっている。 During the period T2, both the high-power main charger J1 and the low-power auxiliary charger J2 are in the driving state. The main charger J1 supplies the output voltage V J1 under the first control amount V c1 , and the auxiliary charger J2 simultaneously supplies the output voltage V J2 under the second control amount V c2. To do. This period T2 has a sufficiently shorter time width than the previous period T1 and the later period T3.

補助充電器J2が停止状態から駆動状態となり主充電器J1と補助充電器J2とが共に駆動される期間T2においては、補助充電器J2の出力電圧VJ2の立ち上がりが急激となり、第1および第2の調整器B1,B2に与えられるパターン電圧Vp のフラットトップレベルである目標充電電圧VT をオーバーすることがある。 During the period T2 in which the auxiliary charger J2 is driven from the stopped state and the main charger J1 and the auxiliary charger J2 are both driven, the output voltage V J2 of the auxiliary charger J2 rises sharply, and the first and first The target charging voltage V T , which is the flat top level of the pattern voltage Vp given to the regulators B1 and B2 of 2, may be exceeded.

(3)期間T2の最終タイミングt3での動作
タイミングt3において、主充電器J1による充電を停止する際には、第1の判定器H1の状態が反転し、第1のゲート回路G1に対して開成信号を出力し、第1のゲート回路G1が開成状態に切り替えられる。その結果、主充電器J1は出力を停止する。これ以降は、コンデンサC1に対しては補助充電器J2の出力電圧VJ2のみによる充電が行われる。
(3) Operation at the final timing t3 of the period T2 When the charging by the main charger J1 is stopped at the timing t3, the state of the first determination device H1 is reversed with respect to the first gate circuit G1. The opening signal is output, and the first gate circuit G1 is switched to the opening state. As a result, the main charger J1 stops the output. After that, the capacitor C1 is charged only by the output voltage V J2 of the auxiliary charger J2.

以上の推移を整理すると、期間T1では主充電器J1の出力電圧VJ1のみによってコンデンサC1への充電が行われ、期間T2では主充電器J1の出力電圧VJ1と補助充電器J2の出力電圧VJ2との協働によってコンデンサC1への充電が行われ、タイミングt3では主充電器J1の出力電圧VJ1は停止されるため、期間T3では補助充電器J2の出力電圧VJ2のみによってコンデンサC1への充電が行われる。期間T2はごく短い時間幅であるが、この期間T2で主充電器J1による大電力での充電と補助充電器J2による小電力での充電とが並行(オーバーラップ)して行われ(以下「並行駆動期間」という)、並行駆動期間T2の終わりで補助充電器J2のみによる充電状態への切り替えが行われる。 To summarize the above transition period by only the output voltage V J1 of the T1 primary charger J1 is done charging of the capacitor C1, the output voltage of the output voltage V J1 and auxiliary charger J2 period in T2 primary charger J1 The capacitor C1 is charged in cooperation with V J2, and the output voltage V J1 of the main charger J1 is stopped at the timing t3. Therefore, during the period T3, the capacitor C1 is charged only by the output voltage V J2 of the auxiliary charger J2. Is charged. The period T2 is a very short time width, but in this period T2, the charging with high power by the main charger J1 and the charging with low power by the auxiliary charger J2 are performed in parallel (overlap) (hereinafter, "" At the end of the parallel drive period (referred to as "parallel drive period") and the parallel drive period T2, the charging state is switched only by the auxiliary charger J2.

特開2007−124807号公報JP-A-2007-124807

電磁石電源への適用に際し、コンデンサ充電電圧の安定度に関して、コンデンサを満充電するまでに1%程度の安定度で、満充電保持時は0.01%程度の安定度を要求されることがある。満充電に至る電圧波形はパターン指令で指示され、充電器はそのパターンに従って制御しなければならない。高安定な制御状態(満充電時)において、サイリスタなどのスイッチ閉成によりコンデンサが放電され、再び充電が開始される。その充放電周期は1〜3秒である。 When applied to an electromagnet power supply, the stability of the capacitor charging voltage may be required to be about 1% before the capacitor is fully charged, and about 0.01% when the capacitor is fully charged. .. The voltage waveform leading to full charge is indicated by a pattern command, and the charger must control according to that pattern. In a highly stable control state (when fully charged), the capacitor is discharged by closing a switch such as a thyristor, and charging is restarted. The charge / discharge cycle is 1 to 3 seconds.

しかし、上記の比較例においては、並行駆動期間T2の先頭のタイミングt2において、補助充電器J2に与えるべき第2の制御量Vc2のレベルは、図7(c)に示すように過剰に高いレベルでの固定値である。それは、コンデンサ充電電圧Vc についてのフラットトップレベルである目標充電電圧VT に対応した最適レベルに比べて必要以上に高いものとなっている。これは、第2の調整器B2からの第2の制御量Vc2に基づいてそのまま第2のゲート回路G2を介して補助充電器J2を制御していたことに起因する。このように、制御量が調整されることなく過剰に高いレベルでの固定値のままの第2の制御量Vc2を補助充電器J2に与えるようになっているため、図7(b)の並行駆動期間T2に示すようにコンデンサ充電電圧Vcに対するフィードバック制御量VFBに暴走が生じ、期間T3でも充電電圧波形の大きな歪のために安定度が損なわれてしまうという不都合があった。 However, in the above comparative example, at the timing t2 at the beginning of the parallel drive period T2, the level of the second control amount V c2 to be given to the auxiliary charger J2 is excessively high as shown in FIG. 7 (c). It is a fixed value at the level. It has a higher than necessary as compared with the optimum level corresponding to the target charge voltage V T is a flat top level for the capacitor charging voltage Vc. This is because the auxiliary charger J2 was directly controlled via the second gate circuit G2 based on the second controlled variable V c2 from the second regulator B2. In this way, the auxiliary charger J2 is provided with the second control amount V c2 which remains at a fixed value at an excessively high level without adjusting the control amount. As shown in the parallel drive period T2, there is a problem that the feedback control amount V FB with respect to the capacitor charge voltage Vc runs out of control, and the stability is impaired due to the large distortion of the charge voltage waveform even in the period T3.

なお、I1 は主充電器J1による充電電流、I2 は補助充電器J2による充電電流である。 Note that I 1 is the charging current of the main charger J 1 and I 2 is the charging current of the auxiliary charger J 2.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、コンデンサ充電電圧が基底レベルから目標充電電圧にまで上昇する過程において所望の昇圧パターンのランプ特性を得ることができるとともに、切り替えの過程においてコンデンサ充電電圧に対するフィードバック制御量の暴走を抑制・回避し、コンデンサ充電電圧につき所望の高い安定度を得るようにすることを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to obtain a lamp characteristic of a desired boost pattern in the process of increasing the capacitor charging voltage from the base level to the target charging voltage, and in the process of switching. The purpose is to suppress / avoid runaway of the feedback control amount with respect to the capacitor charging voltage, and to obtain the desired high stability with respect to the capacitor charging voltage.

本発明は、次の手段を講じることにより上記の課題を解決する。 The present invention solves the above problems by taking the following measures.

本発明によるコンデンサ充電装置は、
充電対象のコンデンサに対して互いに並列に接続された大電力の主充電器を伴う第1の充電回路および小電力の補助充電器を伴う第2の充電回路と、
前記第1の充電回路における前記主充電器の出力電圧の制御用に、基底レベルから上昇して目標充電電圧レベルへと推移するパターン電圧と前記コンデンサについて検出したコンデンサ充電電圧との差分電圧を入力して所定の増減率で算出した結果の第1の調整制御量を生成するもので、前記増減率が可変可能な第1の調整器と、
前記第1の調整器の出力側と前記主充電器の制御端子との間に挿入された第1のゲート回路と、
前記コンデンサ充電電圧を第1の閾値電圧と比較し、第1の閾値電圧以下のときは前記第1のゲート回路に対して閉成信号を出力し、第1の閾値電圧超のときは前記第1のゲート回路に対して開成信号を出力する第1の判定器と、
前記第2の充電回路における前記補助充電器の出力電圧の制御用に、前記差分電圧を入力して所定の増減率で算出した結果の第2の調整制御量を生成するもので、前記増減率が可変可能な第2の調整器と、
前記第2の調整器の出力側と前記補助充電器の制御端子との間に挿入された第2のゲート回路と、
前記コンデンサ充電電圧を前記第1の閾値電圧よりも低く設定された第2の閾値電圧と比較し、第2の閾値電圧以下のときは前記第2のゲート回路に対して開成信号を出力し、第2の閾値電圧超のときは前記第2のゲート回路に対して閉成信号を出力する第2の判定器とを備えたことを特徴とする。
The capacitor charging device according to the present invention
A first charging circuit with a high power main charger and a second charging circuit with a low power auxiliary charger connected in parallel to the capacitors to be charged, and
For controlling the output voltage of the main charger in the first charging circuit, input the difference voltage between the pattern voltage that rises from the base level and transitions to the target charging voltage level and the capacitor charging voltage detected for the capacitor. The first adjustment control amount of the result calculated by the predetermined increase / decrease rate is generated, and the first adjuster in which the increase / decrease rate can be changed, and the first adjuster.
A first gate circuit inserted between the output side of the first regulator and the control terminal of the main charger, and
The capacitor charging voltage is compared with the first threshold voltage, and when it is equal to or less than the first threshold voltage, a closing signal is output to the first gate circuit, and when it exceeds the first threshold voltage, the first threshold voltage is output. The first judgment device that outputs the opening signal to the gate circuit of 1 and
For controlling the output voltage of the auxiliary charger in the second charging circuit, a second adjustment control amount as a result of inputting the difference voltage and calculating with a predetermined increase / decrease rate is generated, and the increase / decrease rate is generated. With a second adjuster that can be changed,
A second gate circuit inserted between the output side of the second regulator and the control terminal of the auxiliary charger, and
The capacitor charging voltage is compared with the second threshold voltage set lower than the first threshold voltage, and when it is equal to or less than the second threshold voltage, an opening signal is output to the second gate circuit. When the second threshold voltage is exceeded, a second determination device that outputs a closing signal to the second gate circuit is provided.

本発明の上記の構成によれば、次のような作用が発揮される。 According to the above configuration of the present invention, the following actions are exhibited.

充電期間の前半部では補助充電器の出力電圧は用いずに主充電器の出力電圧のみによってコンデンサを充電し、充電期間の後半部では主充電器の出力電圧は用いずに補助充電器の出力電圧のみによってコンデンサを充電し、前者の主充電器による充電から後者の補助充電器による充電への並行駆動期間では主充電器による充電と補助充電器による充電とをオーバーラップさせる充電方式を前提としている。 In the first half of the charging period, the capacitor is charged only by the output voltage of the main charger without using the output voltage of the auxiliary charger, and in the second half of the charging period, the output of the auxiliary charger is not used. The capacitor is charged only by the voltage, and in the parallel drive period from charging by the former main charger to charging by the latter auxiliary charger, it is premised on a charging method that overlaps charging by the main charger and charging by the auxiliary charger. There is.

このような充電方式において、上記のような調整器を用いないで、パターン電圧とコンデンサ充電電圧との差分電圧(制御量)を調整することなく、過剰に高いレベルを維持したままゲート回路に出力する場合には、切り替え過程において、制御量に異常な増・減変化が生じ、コンデンサ充電電圧につき所望の高い安定度は得られなくなる(補助充電器にかかわる第2の調整器欠如の場合)。併せて、コンデンサ充電電圧が基底レベルから目標充電電圧にまで上昇する過程において、理想とする所望の昇圧パターンのランプ状特性は得られなくなる(主充電器にかかわる第1の調整器欠如の場合)。 In such a charging method, without using the above-mentioned regulator, the difference voltage (control amount) between the pattern voltage and the capacitor charging voltage is not adjusted, and the output is output to the gate circuit while maintaining an excessively high level. In this case, the control amount changes abnormally in the switching process, and the desired high stability of the capacitor charging voltage cannot be obtained (in the case of lack of the second regulator related to the auxiliary charger). At the same time, in the process of increasing the capacitor charging voltage from the base level to the target charging voltage, the lamp-like characteristics of the ideal desired boost pattern cannot be obtained (in the case of lack of the first regulator related to the main charger). ..

これに対して、本発明の場合には、増減率が可変可能な第1の調整器と第2の調整器とを備えている。そのため、コンデンサ充電電圧について所望のパターン電圧に対応する増減率を第1および第2の調整器に設定し、それぞれ第1および第2の調整制御量となるように準備しておけば、コンデンサ充電電圧が基底レベルから目標充電電圧にまで上昇する過程において所望の昇圧パターンのランプ状特性を得ること、および目標充電電圧(パターン電圧のフラットトップレベル)に対して高精度に一致する電圧特性を得ることが可能となる。併せて、切り替えの過程において、コンデンサ充電電圧に対するフィードバック制御量の暴走は抑制・回避され、コンデンサ充電電圧につき所望の高い安定度を得ることが可能となる。 On the other hand, in the case of the present invention, a first regulator and a second regulator whose increase / decrease rate can be changed are provided. Therefore, if the rate of increase / decrease corresponding to the desired pattern voltage for the capacitor charging voltage is set in the first and second regulators and prepared so as to be the first and second adjustment control amounts, respectively, the capacitor is charged. Obtain the ramp-like characteristics of the desired boost pattern in the process of the voltage rising from the base level to the target charging voltage, and obtain the voltage characteristics that match the target charging voltage (flat top level of the pattern voltage) with high accuracy. It becomes possible. At the same time, in the process of switching, the runaway of the feedback control amount with respect to the capacitor charging voltage is suppressed / avoided, and it becomes possible to obtain a desired high stability with respect to the capacitor charging voltage.

上記構成の本発明のコンデンサ充電装置には、次のようないくつかの好ましい態様ないし変化・変形の態様がある。 The capacitor charging device of the present invention having the above configuration has some preferable modes or variations / modifications as follows.

〔1〕前記差分電圧の生成手段として、前記主充電器の出力電圧の制御用の第1の差動増幅器と、前記補助充電器の出力電圧の制御用の第2の差動増幅器とを備えている、という態様がある。 [1] As the means for generating the differential voltage, a first differential amplifier for controlling the output voltage of the main charger and a second differential amplifier for controlling the output voltage of the auxiliary charger are provided. There is an aspect that it is.

〔2〕また、前記差分電圧の生成手段として、前記主充電器の出力電圧の制御用と前記補助充電器の出力電圧の制御用とを兼用する単一の差動増幅器を備えている、という態様がある。 [2] Further, as the means for generating the difference voltage, it is said that a single differential amplifier that also controls the output voltage of the main charger and the output voltage of the auxiliary charger is provided. There is an aspect.

〔3〕また、前記パターン電圧は、基底レベルからランプ状に上昇しランプ頂点から一定レベルの目標充電電圧レベルへと収束するように推移する波形に設定されている、という態様がある。このように構成すれば、基底レベルから次第にリニアに増加してゆくランプ(傾斜)状の特性をもち、しかも増減率の可変調整なパターン電圧を用いることにより、傾斜頂点の最高値を所望の最適値(目標充電電圧)に高精度に合わせ込むことが可能となる。 [3] Further, there is an embodiment in which the pattern voltage is set to a waveform that rises in a lamp shape from the base level and changes so as to converge from the lamp apex to a target charging voltage level of a certain level. With this configuration, it has a ramp-like characteristic that gradually increases linearly from the base level, and by using a pattern voltage with variable adjustment of the rate of increase / decrease, the maximum value of the tilt apex is the desired optimum. It is possible to adjust to the value (target charging voltage) with high accuracy.

〔4〕また、前記第1の調整器と前記第2の調整器とは、その可変可能な増減率のいずれか一方の増減率が優先的に所定値に固定化され、他方の増減率が調整されるように構成されている、という態様がある。 [4] Further, in the first adjuster and the second adjuster, the increase / decrease rate of either one of the variable increase / decrease rates is preferentially fixed to a predetermined value, and the increase / decrease rate of the other is fixed. There is an aspect that it is configured to be adjusted.

〔5〕また、前記第1の調整器と前記第2の調整器のうち、前記増減率が優先的に所定値に固定化される方の調整器は前記第2の調整器であり、前記増減率が調整される方の調整器は前記第1の調整器である、という態様がある。優先的に第2の調整器の増減率を所定値に固定し、次いで第1の調整器の増減率を調整するように構成した場合には、目標充電電圧をパターン電圧のフラットトップレベルに対して充分高精度に近づけることが可能となる。 [5] Further, of the first regulator and the second regulator, the regulator whose increase / decrease rate is preferentially fixed to a predetermined value is the second regulator, and is described above. There is an aspect that the adjuster whose increase / decrease rate is adjusted is the first adjuster. When the increase / decrease rate of the second adjuster is preferentially fixed to a predetermined value and then the increase / decrease rate of the first adjuster is adjusted, the target charging voltage is set with respect to the flat top level of the pattern voltage. It is possible to approach the accuracy sufficiently.

本発明によれば、第1の調整器と第2の調整器とを備えているので、コンデンサ充電電圧が基底レベルから目標充電電圧にまで上昇する過程において所望の昇圧パターンのランプ特性を得ることができるとともに、目標充電電圧に対して高精度に一致する電圧特性を得ることができる。すなわち、切り替えの過程においてコンデンサ充電電圧に対するフィードバック制御量の暴走を抑制・回避し、コンデンサ充電電圧につき所望の高い安定度を得ることができる。 According to the present invention, since the first regulator and the second regulator are provided, the lamp characteristics of a desired boost pattern can be obtained in the process of the capacitor charging voltage rising from the base level to the target charging voltage. At the same time, it is possible to obtain voltage characteristics that match the target charging voltage with high accuracy. That is, it is possible to suppress / avoid runaway of the feedback control amount with respect to the capacitor charging voltage in the process of switching, and obtain a desired high stability with respect to the capacitor charging voltage.

本発明の第1の実施例におけるコンデンサ充電装置の構成を示す回路図A circuit diagram showing a configuration of a capacitor charging device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例におけるコンデンサ充電装置の動作を示す波形図Waveform diagram showing the operation of the capacitor charging device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例におけるコンデンサ充電装置においてコンデンサ充電電圧の推移と第1および第2のゲート回路の動作状態を示すタイミングチャートA timing chart showing the transition of the capacitor charging voltage and the operating state of the first and second gate circuits in the capacitor charging device according to the first embodiment of the present invention. 第1の実施例において、第1の調整器、第2の調整器の具体的構成例を示す回路図In the first embodiment, a circuit diagram showing a specific configuration example of the first regulator and the second regulator. 本発明の第2の実施例におけるコンデンサ充電装置の構成を示す回路図A circuit diagram showing a configuration of a capacitor charging device according to a second embodiment of the present invention. 比較例の切り替え時オーバーラップ方式のコンデンサ充電装置の構成を示す回路図A circuit diagram showing the configuration of an overlapping type capacitor charging device when switching a comparative example. 比較例のコンデンサ充電装置の動作を説明する波形図Waveform diagram explaining the operation of the capacitor charging device of the comparative example

以下、上記構成の本発明のコンデンサ充電装置につき、その実施の形態を具体的な実施例のレベルで詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the capacitor charging device of the present invention having the above configuration will be described in detail at the level of specific examples.

〔第1の実施例〕
図1は本発明の第1の実施例におけるコンデンサ充電装置の構成を示す回路図である。図1において、10は第1の充電回路、20は第2の充電回路、30は負荷回路、J1は大電力の主充電器、J2は小電力の補助充電器、C1は充電対象のコンデンサ、R1,R2,R3は電流制限用の抵抗素子、D1,D2は逆流防止用のダイオード、A1は第1の調整器、A2は第2の調整器、G1は第1のゲート回路、G2は第2のゲート回路、H1は第1の判定器、H2は第2の判定器、S1は放電用のスイッチ素子である。
[First Example]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a capacitor charging device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a first charging circuit, 20 is a second charging circuit, 30 is a load circuit, J1 is a high-power main charger, J2 is a low-power auxiliary charger, and C1 is a capacitor to be charged. R1, R2, R3 are current limiting resistor elements, D1 and D2 are backflow prevention diodes, A1 is the first regulator, A2 is the second regulator, G1 is the first gate circuit, and G2 is the first. The gate circuit of 2, H1 is a first determination device, H2 is a second determination device, and S1 is a switch element for discharge.

主充電器J1の正極端子に限流用の抵抗素子R1と逆流防止用のダイオードD1と限流用の抵抗素子R3を介してコンデンサC1の正極端子が接続され、コンデンサC1の負極端子が主充電器J1の負極端子に接続されている。同様に、補助充電器J2の正極端子に限流用の抵抗素子R2と逆流防止用のダイオードD2と前記の限流用の抵抗素子R3を介してコンデンサC1の正極端子が接続され、コンデンサC1の負極端子が補助充電器J2の負極端子に接続されている。コンデンサC1の両極端子間にサイリスタなどのスイッチ素子S1を介して負荷回路30が接続されている。 The positive electrode terminal of the capacitor C1 is connected to the positive electrode terminal of the main charger J1 via the current limiting resistance element R1, the backflow prevention diode D1 and the current limiting resistance element R3, and the negative electrode terminal of the capacitor C1 is the main charger J1. It is connected to the negative electrode terminal of. Similarly, the positive electrode terminal of the capacitor C1 is connected to the positive electrode terminal of the auxiliary charger J2 via the current limiting resistance element R2, the backflow prevention diode D2, and the current limiting resistance element R3, and the negative electrode terminal of the capacitor C1. Is connected to the negative electrode terminal of the auxiliary charger J2. A load circuit 30 is connected between the bipolar terminals of the capacitor C1 via a switch element S1 such as a thyristor.

第1の調整器A1は、第1の充電回路10における主充電器J1の出力電圧の制御用に、あらかじめ設定されているパターン電圧Vp と検出したコンデンサ充電電圧Vc との差分電圧を入力して所定の増減率K1で算出した結果の第1の調整制御量Vc1′を生成するもので、その増減率K1が可変可能に構成されている。パターン電圧Vp は基底レベルから上昇して目標充電電圧VT (図3参照)のレベルへと推移するパターンとなっている。 The first regulator A1 inputs the difference voltage between the preset pattern voltage Vp and the detected capacitor charging voltage Vc for controlling the output voltage of the main charger J1 in the first charging circuit 10. The first adjustment control amount V c1 ′, which is the result calculated by the predetermined increase / decrease rate K1, is generated, and the increase / decrease rate K1 is variably configured. The pattern voltage Vp is a pattern that rises from the base level and changes to the level of the target charging voltage VT (see FIG. 3).

第1の調整器A1の出力端子は第1のゲート回路G1の入力端子に接続されている。第1の判定器H1は検出したコンデンサ充電電圧Vc を第1の閾値電圧VtHと比較し、その比較結果に応じて第1のゲート回路G1を開閉制御するもので、その出力端子は第1のゲート回路G1の制御端子に接続されている。第1のゲート回路G1の出力端子は主充電器J1の制御端子に接続されている。第1の判定器H1は、コンデンサ充電電圧Vc が第1の閾値電圧VtH以下の状態では第1のゲート回路G1に対する制御信号として閉成信号(オン信号)を出力し、コンデンサ充電電圧Vc が第1の閾値電圧VtHを超えた状態では第1のゲート回路G1に対する制御信号として開成信号(オフ信号)を出力するように構成されている。 The output terminal of the first regulator A1 is connected to the input terminal of the first gate circuit G1. The first determination device H1 compares the detected capacitor charging voltage Vc with the first threshold voltage V tH, and controls the opening and closing of the first gate circuit G1 according to the comparison result, and its output terminal is the first. It is connected to the control terminal of the gate circuit G1 of. The output terminal of the first gate circuit G1 is connected to the control terminal of the main charger J1. When the capacitor charging voltage Vc is equal to or lower than the first threshold voltage V tH , the first determining device H1 outputs a closing signal (on signal) as a control signal for the first gate circuit G1, and the capacitor charging voltage Vc becomes When the first threshold voltage V tH is exceeded, an opening signal (off signal) is output as a control signal for the first gate circuit G1.

第2の調整器A2は上記と同様に、第2の充電回路20における補助充電器J2の出力電圧の制御用に、パターン電圧Vp と検出したコンデンサ充電電圧Vc との差分電圧を入力して所定の増減率K2で算出した結果の第2の調整制御量Vc2′を生成するもので、その増減率K2が可変可能に構成されている。 Similar to the above, the second regulator A2 inputs the difference voltage between the pattern voltage Vp and the detected capacitor charging voltage Vc to control the output voltage of the auxiliary charger J2 in the second charging circuit 20. The second adjustment control amount V c2 ′, which is the result calculated by the increase / decrease rate K2 of, is generated, and the increase / decrease rate K2 is variably configured.

第2の調整器A2の出力端子は第2のゲート回路G2の入力端子に接続されている。第2の判定器H2は検出したコンデンサ充電電圧Vc を第2の閾値電圧VtLと比較し、その比較結果に応じて第2のゲート回路G2を開閉制御するもので、その出力端子は第2のゲート回路G2の制御端子に接続されている。第2のゲート回路G2の出力端子は補助充電器J2の制御端子に接続されている。第2の判定器H2は、コンデンサ充電電圧Vc が第2の閾値電圧VtL以下の状態では第2のゲート回路G2に対する制御信号として開成信号(オフ信号)を出力し、コンデンサ充電電圧Vc が第2の閾値電圧VtLを超えた状態では第2のゲート回路G2に対する制御信号として閉成信号(オン信号)を出力するように構成されている。 The output terminal of the second regulator A2 is connected to the input terminal of the second gate circuit G2. The second determination device H2 compares the detected capacitor charging voltage Vc with the second threshold voltage V tL, and controls the opening and closing of the second gate circuit G2 according to the comparison result, and its output terminal is the second. It is connected to the control terminal of the gate circuit G2 of. The output terminal of the second gate circuit G2 is connected to the control terminal of the auxiliary charger J2. When the capacitor charging voltage Vc is equal to or less than the second threshold voltage V tL , the second determining device H2 outputs an opening signal (off signal) as a control signal for the second gate circuit G2, and the capacitor charging voltage Vc is the second. When the threshold voltage V tL of 2 is exceeded, a closing signal (on signal) is output as a control signal for the second gate circuit G2.

第1の閾値電圧VtHはパターン電圧Vp のフラットトップレベルである目標充電電圧VT よりは低く、かつその目標充電電圧VT に極めて近い電圧レベルに設定されている。第2の閾値電圧VtLは第1の閾値電圧VtHよりも低く、かつ第1の閾値電圧VtHほどではないが、目標充電電圧VT にかなり近い電圧レベルに設定されている。例えば、第1の閾値電圧VtHは目標充電電圧VT の99.9%レベルに設定され、第2の閾値電圧VtLは目標充電電圧VT の99.0%レベルに設定される。例えば、目標充電電圧VT が6,000[V]の場合には、第1の閾値電圧VtHは5,994[V]、第2の閾値電圧VtLは5,940[V]となる。第2の判定器H2の動作論理は第1の判定器H1の動作論理の逆となっている。 The first threshold voltage V t H is set to a voltage level that is lower than the target charging voltage V T, which is the flat top level of the pattern voltage V p, and is extremely close to the target charging voltage V T. The second threshold voltage V tL is lower than the first threshold voltage V tH, and to a lesser extent the first threshold voltage V tH, is set fairly close voltage level to the target charging voltage V T. For example, the first threshold voltage V tH is set to 99.9% level of the target charging voltage V T, the second threshold voltage V tL is set to 99.0% level of the target charging voltage V T. For example, when the target charging voltage V T is 6,000 [V], the first threshold voltage V tH is 5,994 [V] and the second threshold voltage V tL is 5,940 [V]. .. The operation logic of the second determination device H2 is the reverse of the operation logic of the first determination device H1.

図2はコンデンサ充電装置の動作を説明するための波形図であり、検出したコンデンサ充電電圧Vc と主充電器J1からの出力電圧VJ1および補助充電器J2からの出力電圧VJ2の関係(図2(a))、主充電器J1による充電電流I1 、補助充電器J2による充電電流I2 の推移(図2(b))、第2の調整制御量Vc2′の推移(図2(c))を示している。図3はコンデンサ充電電圧Vcの推移と第1および第2のゲート回路G1,G2の動作状態を示すタイミングチャートである。 Figure 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the capacitor charger, it detected relationship between the output voltage V J2 from the output voltage V J1 and the auxiliary charger J2 from the capacitor charged voltage Vc and the main charger J1 (Fig. 2 (a)), the transition of the charging current I 1 by the main charger J1, the transition of the charging current I 2 by the auxiliary charger J2 (FIG. 2 (b)), and the transition of the second adjustment control amount V c2 ′ (FIG. 2 (Fig. 2)). c)) is shown. FIG. 3 is a timing chart showing the transition of the capacitor charging voltage Vc and the operating states of the first and second gate circuits G1 and G2.

タイミングt1でコンデンサ充電電圧Vc の昇圧が開始される。タイミングt2はコンデンサ充電電圧Vc が低い方の第2の閾値電圧VtLに達したタイミングであり、タイミングt3はコンデンサ充電電圧Vc が高い方の第1の閾値電圧VtHに達したタイミングである。タイミングt4はコンデンサC1の放電が行われコンデンサ充電電圧Vc が急速に低下するタイミングである。タイミングt1〜t2を期間T1とし、タイミングt2〜t3を期間T2とし、タイミングt3〜t4を期間T3とし、タイミングt4から次のサイクルでのタイミングt1相当までを期間T4とする。 The boosting of the capacitor charging voltage Vc is started at the timing t1. The timing t2 is the timing when the second threshold voltage V tL where the capacitor charging voltage Vc is lower is reached, and the timing t3 is the timing when the first threshold voltage V tH where the capacitor charging voltage Vc is higher is reached. The timing t4 is the timing at which the capacitor C1 is discharged and the capacitor charging voltage Vc drops rapidly. The timings t1 to t2 are defined as the period T1, the timings t2 to t3 are defined as the period T2, the timings t3 to t4 are defined as the period T3, and the period from the timing t4 to the equivalent of the timing t1 in the next cycle is defined as the period T4.

次に、動作を時系列的に順を追って説明する。 Next, the operation will be described in chronological order.

タイミングt1では、主充電器J1は駆動状態にあり、補助充電器J2は停止状態にある。タイミングt2で補助充電器J2が駆動状態となり、タイミングt3で主充電器J1が停止状態となる。タイミングt4で補助充電器J2も停止状態となる。 At the timing t1, the main charger J1 is in the driving state and the auxiliary charger J2 is in the stopped state. At the timing t2, the auxiliary charger J2 is in the driving state, and at the timing t3, the main charger J1 is in the stopped state. At the timing t4, the auxiliary charger J2 is also stopped.

すなわち、まずタイミングt1〜t2の期間T1において、主充電器J1は駆動状態にあり、補助充電器J2は停止状態にある。タイミングt2〜t3の期間T2において、主充電器J1は引き続いて駆動状態にあり、補助充電器J2は駆動状態となる。タイミングt3〜t4の期間T3において、主充電器J1は停止状態となり、補助充電器J2は引き続いて駆動状態にある。タイミングt4以降で次のサイクルでのタイミングt1相当のタイミングまでの期間T4において、主充電器J1も補助充電器J2も停止状態にある。 That is, first, during the period T1 of the timings t1 to t2, the main charger J1 is in the driving state and the auxiliary charger J2 is in the stopped state. During the period T2 of the timings t2 to t3, the main charger J1 is continuously in the driving state, and the auxiliary charger J2 is in the driving state. During the period T3 of the timings t3 to t4, the main charger J1 is in the stopped state, and the auxiliary charger J2 is subsequently in the driven state. In the period T4 from the timing t4 to the timing corresponding to the timing t1 in the next cycle, both the main charger J1 and the auxiliary charger J2 are in the stopped state.

ここで、上記の各期間T1,T2,T3,T3,T4における各構成要素の状態変化について説明する。 Here, the state change of each component in each of the above periods T1, T2, T3, T3, and T4 will be described.

(1)期間T1(タイミングt1〜t2)での動作
期間T1においては、コンデンサ充電電圧Vc は第2の閾値電圧VtL以下(もちろん第1の閾値電圧VtHより低電圧)となっており、第1の判定器H1は閉成信号を出力し、第1のゲート回路G1は閉成状態(オン状態)にある。第2の判定器H2は開成信号を出力し、第2のゲート回路G2は開成状態(オフ状態)にある。
(1) Operation in period T1 (timing t1 to t2) In period T1, the capacitor charging voltage Vc is equal to or less than the second threshold voltage V tL (of course, lower than the first threshold voltage V tH). The first determination device H1 outputs a closing signal, and the first gate circuit G1 is in a closed state (on state). The second determination device H2 outputs an open signal, and the second gate circuit G2 is in the open state (off state).

第1の調整器A1は第1の調整制御量Vc1′を第1のゲート回路G1に出力する。第1の調整制御量Vc1′は、閉成状態にある第1のゲート回路G1を介して主充電器J1に与えられる。第2の調整器A2は第2の調整制御量Vc2′を第2のゲート回路G2に出力する。しかし、第2のゲート回路G2は開成状態であるため、第2の調整制御量Vc2′は補助充電器J2には与えられない。 The first regulator A1 outputs the first adjustment control amount V c1 ′ to the first gate circuit G1. The first adjustment control amount V c1 ′ is given to the main charger J1 via the first gate circuit G1 in the closed state. The second regulator A2 outputs the second adjustment control amount V c2 ′ to the second gate circuit G2. However, since the second gate circuit G2 is in the open state, the second adjustment control amount V c2 ′ is not given to the auxiliary charger J2.

主充電器J1は第1のゲート回路G1が閉成状態にあるので駆動状態となる一方、補助充電器J2は第2のゲート回路G2は開成状態であるため停止状態となる。閉成状態にある第1のゲート回路G1から第1の調整制御量Vc1′を与えられた主充電器J1は、第1の調整制御量Vc1′に応じた出力電圧VJ1を出力する。その出力電圧VJ1による電流は電流制限用の抵抗素子R1、逆流防止用のダイオードD1、電流制限用の抵抗素子R3を介してコンデンサC1を充電する。時間経過に伴ってコンデンサ充電電圧Vc が徐々に上昇し、それに伴って出力電圧VJ1も徐々に上昇する。主充電器J1は、出力する出力電圧VJ1を時間経過に従って一定の昇圧係数のもとで上昇させる。主充電器J1の出力電圧VJ1の上昇に伴ってコンデンサ充電電圧Vc も一定の昇圧係数のもとに上昇する。コンデンサ充電電圧Vc は、各タイミングにおいて、主充電器J1が出力する出力電圧VJ1よりほぼ一定の小電圧だけ低いレベルで推移する。ほぼ一定の小電圧だけ低いレベルとなるのは、電流制限用の抵抗素子R1,R3および逆流防止用のダイオードD1での電圧降下のためである。 The main charger J1 is in the driving state because the first gate circuit G1 is in the closed state, while the auxiliary charger J2 is in the stopped state because the second gate circuit G2 is in the open state. The main charger J1 given the first adjustment control amount V c1 ′ from the first gate circuit G1 in the closed state outputs the output voltage V J1 corresponding to the first adjustment control amount V c1 ′. .. The current due to the output voltage V J1 charges the capacitor C1 via the resistance element R1 for current limiting, the diode D1 for preventing backflow, and the resistance element R3 for current limiting. The capacitor charging voltage Vc gradually rises with the passage of time, and the output voltage V J1 also gradually rises accordingly. The main charger J1 raises the output voltage V J1 to be output under a constant boost coefficient with the passage of time. As the output voltage V J1 of the main charger J1 rises, the capacitor charging voltage Vc also rises under a constant boost coefficient. At each timing, the capacitor charging voltage Vc changes at a level lower than the output voltage V J1 output by the main charger J1 by a small voltage that is almost constant. The low level by a substantially constant small voltage is due to the voltage drop in the resistance elements R1 and R3 for current limiting and the diode D1 for preventing backflow.

一定の昇圧係数のもとで徐々に上昇する主充電器J1からの出力電圧VJ1は第1の調整器A1で調整された第1の調整制御量Vc1′に従うが、この第1の調整制御量Vc1′は増減率K1を可変することによって調整される。 The output voltage V J1 of the main charger J1 gradually increased under certain boost coefficient following the first adjustment control quantity V c1 ', which is adjusted by the first regulator A1, the first adjustment The control amount V c1 ′ is adjusted by varying the increase / decrease rate K1.

(2)期間T2(タイミングt2〜t3)での動作
タイミングt2において、上昇中のコンデンサ充電電圧Vc が第2の閾値電圧VtLにまで達すると、第2の判定器H2の状態が反転し、第2のゲート回路G2に対して閉成信号を出力し、第2のゲート回路G2が閉成状態に切り替えられる。このとき、第2の調整器A2はすでに第2の調整制御量Vc2′を出力しており、この第2の調整制御量Vc2′が閉成状態に切り替わった第2のゲート回路G2を介して小電力の補助充電器J2に与えられる。
(2) Operation in period T2 (timing t2 to t3) At timing t2, when the rising capacitor charging voltage Vc reaches the second threshold voltage V tL , the state of the second determination device H2 is inverted. A closing signal is output to the second gate circuit G2, and the second gate circuit G2 is switched to the closed state. At this time, the second regulator A2 'and outputs, the second adjustment control quantity V c2' already second adjustment control quantity V c2 and the second gate circuit G2 that is switched to a closed state It is given to the low power auxiliary charger J2 via.

期間T2においては、大電力の主充電器J1も小電力の補助充電器J2も共に駆動状態となる。主充電器J1は第1の調整制御量Vc1′のもとに出力電圧VJ1を供給し、同時並行的に補助充電器J2は第2の調整制御量Vc2′のもとに出力電圧VJ2を供給する。この期間T2はその前の期間T1や後の期間T3に比べて充分に短い時間幅となっている。 During the period T2, both the high-power main charger J1 and the low-power auxiliary charger J2 are in the driving state. The main charger J1 supplies the output voltage V J1 under the first adjustment control amount V c1 ′, and the auxiliary charger J2 simultaneously supplies the output voltage under the second adjustment control amount V c2 ′. Supply V J2. This period T2 has a sufficiently shorter time width than the previous period T1 and the later period T3.

補助充電器J2が停止状態から駆動状態となり主充電器J1と補助充電器J2とが共に駆動される期間T2における動作については、次のような特徴がある。 The operation during the period T2 in which the auxiliary charger J2 is changed from the stopped state to the drive state and the main charger J1 and the auxiliary charger J2 are both driven has the following characteristics.

第1の調整器A1が第1のゲート回路G1を介して主充電器J1に出力する第1の調整制御量Vc1′は、第1の調整器A1における増減率K1、パターン電圧Vp およびコンデンサ充電電圧Vc を用いて、
c1′=(Vp −Vc )・K1=ΔVp-c・K1
となる。
The first adjustment control amount V c1 ′ output by the first regulator A1 to the main charger J1 via the first gate circuit G1 is the increase / decrease rate K1 in the first regulator A1, the pattern voltage Vp, and the capacitor. Using the charging voltage Vc,
V c1 ′ = (Vp −Vc) ・ K1 = ΔVp-c ・ K1
Will be.

このようにして第1の調整器A1における増減率K1を調整することにより、コンデンサ充電電圧Vc がパターン電圧Vp の基底レベルから目標充電電圧VT にまで上昇する過程において所望の昇圧係数のもとでの昇圧パターンのランプ状特性を得ることが可能となる。 By adjusting the change ratio K1 of the first regulator A1 in this way, based on the desired boost factor in the process of capacitor charging voltage Vc rises from the ground level of the pattern voltage Vp to the target charge voltage V T It is possible to obtain the ramp-like characteristics of the step-up pattern in.

また、第2の調整器A2が第2のゲート回路G2を介して補助充電器J2に出力する第2の調整制御量Vc2′は、第2の調整器A2における増減率K2、パターン電圧Vp およびコンデンサ充電電圧Vc を用いて、
c2′=(Vp −Vc )・K2=ΔVp-c・K2
となる。
Further, the second adjustment control amount V c2 ′ output by the second regulator A2 to the auxiliary charger J2 via the second gate circuit G2 is the increase / decrease rate K2 in the second regulator A2 and the pattern voltage Vp. And using the capacitor charging voltage Vc,
V c2 ′ = (Vp −Vc) ・ K2 = ΔVp-c ・ K2
Will be.

このようにして第2の調整器A2における増減率K2を調整することにより、最終的にコンデンサ充電電圧Vc をパターン電圧Vp のフラットトップレベルである目標充電電圧VT に対して高精度に一致させることが可能となる。 By adjusting the increase / decrease rate K2 in the second regulator A2 in this way, the capacitor charging voltage Vc is finally matched with high accuracy to the target charging voltage V T which is the flat top level of the pattern voltage Vp. It becomes possible.

上の式において、増減率K1,K2の値については、増加率とする場合はK1>1,K2>1とし、減少率とする場合はK1<1,K2<1とする。 In the above equation, the values of the increase / decrease rates K1 and K2 are K1> 1 and K2> 1 when the increase rate is used, and K1 <1, K2 <1 when the decrease rate is used.

なお、期間T2においては、補助充電器J2の出力電圧VJ2の立ち上がりが急激となり、パターン電圧Vp のフラットトップレベルである目標充電電圧VT をオーバーすることがある。この場合に、コンデンサ充電電圧Vc を補償するために主充電器J1の出力電圧VJ1が少し低下する。 In the period T2, the output voltage V J2 of the auxiliary charger J2 rises sharply and may exceed the target charging voltage V T , which is the flat top level of the pattern voltage Vp. In this case, the output voltage V J1 of the main charger J1 drops a little in order to compensate for the capacitor charging voltage Vc.

(3)期間T2の最終タイミングt3での動作
タイミングt3において、上昇中のコンデンサ充電電圧Vc が第1の閾値電圧VtHにまで達すると、第1の判定器H1の状態が反転し、第1のゲート回路G1に対して開成信号を出力し、第1のゲート回路G1が開成状態に切り替えられる。その結果、主充電器J1は出力を停止する。これ以降は、コンデンサC1に対しては補助充電器J2の出力電圧VJ2のみによる充電が行われる。
(3) Operation at the final timing t3 of the period T2 When the rising capacitor charging voltage Vc reaches the first threshold voltage V tH at the timing t3, the state of the first determination device H1 is reversed and the first An open signal is output to the gate circuit G1 of the above, and the first gate circuit G1 is switched to the open state. As a result, the main charger J1 stops the output. After that, the capacitor C1 is charged only by the output voltage V J2 of the auxiliary charger J2.

ここまでの推移を整理すると、期間T1では主充電器J1の出力電圧VJ1のみによってコンデンサC1への充電が行われ、期間T2では主充電器J1の出力電圧VJ1と補助充電器J2の出力電圧VJ2との協働によってコンデンサC1への充電が行われ、タイミングt3では主充電器J1の出力電圧VJ1は停止されるため、期間T3では補助充電器J2の出力電圧VJ2のみによってコンデンサC1への充電が行われる。期間T2はごく短い時間幅であるが、この期間T2で主充電器J1による大電力での充電と補助充電器J2による小電力での充電とが行われた後に期間の終わり(タイミングt3)で補助充電器J2のみによる小電力での充電状態への切り替えが行われる。その並行駆動期間T2の先頭のタイミングt2において、補助充電器J2に与えるべき第2の調整制御量Vc2′のレベルは増減率K2によって調整され、コンデンサ充電電圧Vc についてのフラットトップレベルである目標充電電圧VT に丁度対応した最適レベルとできるため、比較例のようなコンデンサ充電電圧Vcに対するフィードバック制御量VFBの暴走は起こさないで済み、これを回避することが可能となっている。 To summarize the transition up to this point, in the period T1, the capacitor C1 is charged only by the output voltage V J1 of the main charger J1, and in the period T2, the output voltage V J1 of the main charger J1 and the output of the auxiliary charger J2 are used. The capacitor C1 is charged in cooperation with the voltage V J2, and the output voltage V J1 of the main charger J1 is stopped at the timing t3. Therefore, during the period T3, the capacitor is charged only by the output voltage V J2 of the auxiliary charger J2. The C1 is charged. The period T2 is a very short time width, but at the end of the period (timing t3) after the main charger J1 charges with high power and the auxiliary charger J2 charges with low power during this period T2. Switching to the charging state with low power is performed only by the auxiliary charger J2. At the beginning timing t2 of the parallel drive period T2, the level of the second adjustment control amount V c2 ′ to be given to the auxiliary charger J2 is adjusted by the increase / decrease rate K2, and is a flat top level for the capacitor charging voltage Vc. Since the optimum level corresponding to the charging voltage V T can be obtained, the runaway of the feedback control amount V FB with respect to the capacitor charging voltage V c as in the comparative example does not occur, and it is possible to avoid this.

ちなみに、図6および図7で示した比較例では、期間T1の先頭のタイミングt1から期間T3の先頭のタイミングt3までにわたって第2の制御量Vc2が調整されないままの過剰に高いレベルであることから、並行駆動期間T2においてコンデンサ充電電圧Vcに対するフィードバック制御量VFBに暴走が生じる不都合があった。これに対して、本発明実施例の場合、コンデンサ充電電圧Vc の推移パターンに関して、第1の調整器A1における増減率K1の可変調整を通じて基底レベルからリニア増加するランプ(傾斜)状の特性(昇圧過程における昇圧係数)を所望の最適特性にし、かつ、第2の調整器A2における増減率K2の可変調整を通じて傾斜頂点の最高値である目標充電電圧VT を所望の最適値に合わせ込むことができる。すなわち、比較例で想定される並行駆動期間T2でのコンデンサ充電電圧Vcに対するフィードバック制御量VFBの暴走の不都合を防止することができる。 Incidentally, in the comparative example shown in FIGS. 6 and 7, the second control amount V c2 is at an excessively high level without being adjusted from the timing t1 at the beginning of the period T1 to the timing t3 at the beginning of the period T3. Therefore, there is a problem that the feedback control amount V FB with respect to the capacitor charging voltage Vc causes a runaway during the parallel drive period T2. On the other hand, in the case of the embodiment of the present invention, with respect to the transition pattern of the capacitor charging voltage Vc, a lamp (inclination) characteristic (boost) that linearly increases from the base level through variable adjustment of the increase / decrease rate K1 in the first regulator A1. the boost factor) in the process in the desired optimum properties and that the target charge voltage V T is the highest value of the slope vertexes through the variable adjustment of the percentage change K2 in the second regulator A2 Komu accordance with a desired optimum value it can. That is, it is possible to prevent the inconvenience of runaway of the feedback control amount V FB with respect to the capacitor charging voltage Vc in the parallel drive period T2 assumed in the comparative example.

(4)期間T3(タイミングt3〜t4)での動作
期間T3では、大電力の主充電器J1による充電は終了し、小電力の補助充電器J2のみによる充電となっている。コンデンサ充電電圧Vc はほぼ目標充電電圧VT にまで達しており、しかも小電力充電であるために、差分電圧ΔVp-cの振幅は充分に小さい。そのため、コンデンサ充電電圧Vc は目標充電電圧VT のごく近辺で、上下動変移をごく短い周期で繰り返す。
(4) Operation in period T3 (timing t3 to t4) In period T3, charging by the high-power main charger J1 is completed, and charging is performed only by the low-power auxiliary charger J2. Capacitor charging voltage Vc has reached almost up to the target charge voltage V T, yet because of the low power charge, the amplitude of the differential voltage? Vp-c is sufficiently small. Therefore, the capacitor charge voltage Vc is at the very vicinity of the target charge voltage V T, repeated vertical movement transition in a very short period.

第1の調整器A1における増減率K1は、基底レベルから目標充電電圧VT にまでリニアに増加してゆくコンデンサ充電電圧Vc についてのパターン電圧Vp のランプ状特性における昇圧係数に関係する。すなわち、増減率K1が小さいほど昇圧係数が小さく、増減率K1が大きいほど昇圧係数も大きい。 Change ratio K1 of the first regulator A1 is related to the boost coefficient in ramp form characteristic pattern voltage Vp of the capacitor charging voltage Vc slide into linearly increases from the base level to the target charge voltage V T. That is, the smaller the increase / decrease rate K1 is, the smaller the boosting coefficient is, and the larger the increase / decrease rate K1 is, the larger the boosting coefficient is.

一方、第2の調整器A2における増減率K2は、コンデンサ充電電圧Vc についてのパターン電圧Vp のフラットトップレベルである目標充電電圧VT に関係する。すなわち、増減率K2が小さいほど目標充電電圧VT との差分が大きくなり、増減率K2が大きいほど目標充電電圧VT との差分が小さくなる。 On the other hand, the increase / decrease rate K2 in the second regulator A2 is related to the target charging voltage V T, which is the flat top level of the pattern voltage Vp for the capacitor charging voltage Vc. That is, change ratio K2 becomes larger difference between the higher target charging voltage V T is small, the difference between the larger change ratio K2 target charge voltage V T decreases.

そして、第1の調整器A1における増減率K1の調整と第2の調整器A2における増減率K2の調整とは、互いに独立する状態で任意に行うことができる。したがって、コンデンサ充電電圧Vc のランプ状特性における昇圧係数の調整と目標充電電圧VT のレベルの調整とは、互いに独立する状態で任意に行うことができる。それゆえ、主充電器J1のみによるコンデンサC1の充電期間T1から並行駆動期間T2への切り替えの過程でフィードバック制御量VFBに暴走が生じることを確実に防止することができる。 Then, the adjustment of the increase / decrease rate K1 in the first regulator A1 and the adjustment of the increase / decrease rate K2 in the second adjuster A2 can be arbitrarily performed in a state of being independent of each other. Therefore, the level of adjustment of the adjustment and the target charge voltage V T of the step-up factor in the lamp-shaped characteristic of the capacitor charging voltage Vc, can be carried out optionally in a state independent from each other. Therefore, it is possible to reliably prevent the feedback control amount V FB from running out of control in the process of switching from the charging period T1 of the capacitor C1 to the parallel driving period T2 only by the main charger J1.

上記で、増減率K1の調整(コンデンサ充電電圧Vc のランプ状特性における昇圧係数の調整)と増減率K2の調整(目標充電電圧VT に対する差分量の調整)とは互いに独立する状態で任意に行うことができる、と説明したが、増減率K1と増減率K2の調整の手順に関しては、増減率K2を優先的に所定値に固定化し、次いで増減率K1を調整するという方式が好ましい。すなわち、増減率K2は目標充電電圧VT のレベルを決定する要素であり、目標充電電圧VT はパターン電圧Vp のフラットトップレベルに対応したものである。このフラットトップレベルは制御対象のコンデンサ充電電圧Vc のレベル調整にとって最も重要な要素であるので、目標充電電圧VT の決定を優先することが望ましい。目標充電電圧VT を先に決定した上で、次いで、その決定した目標充電電圧VT に所望のタイミングで最接近するように、増減率K1の調整をもってランプ状特性における昇圧係数を調整すればよい。ここで説明した調整手順に従えば、目標充電電圧をパターン電圧のフラットトップレベルに対して充分高精度に近づけることが可能となる。 In the above, the adjustment of the increase / decrease rate K1 (adjustment of the boosting coefficient in the lamp-like characteristic of the capacitor charging voltage Vc) and the adjustment of the increase / decrease rate K2 (adjustment of the difference amount with respect to the target charging voltage V T) are arbitrarily independent of each other. Although it has been explained that this can be performed, as for the procedure for adjusting the increase / decrease rate K1 and the increase / decrease rate K2, a method of preferentially fixing the increase / decrease rate K2 to a predetermined value and then adjusting the increase / decrease rate K1 is preferable. That is, the change ratio K2 is a factor in determining the level of the target charging voltage V T, the target charge voltage V T are those corresponding to the flat top-level pattern voltage Vp. Since this flat top level is the most important factor for adjusting the level of the capacitor charging voltage Vc to be controlled, it is desirable to prioritize the determination of the target charging voltage V T. If the target charging voltage V T is determined first, and then the boosting coefficient in the lamp-like characteristic is adjusted by adjusting the increase / decrease rate K1 so as to be closest to the determined target charging voltage V T at a desired timing. Good. According to the adjustment procedure described here, the target charging voltage can be brought close to the flat top level of the pattern voltage with sufficiently high accuracy.

図4は第1の実施例において、第1の調整器A1、第2の調整器A2の具体的構成例を示す回路図である。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the first regulator A1 and the second regulator A2 in the first embodiment.

第1の調整器A1はオペアンプ(演算増幅器)で構成された増減率K1が可変可能な第1の差動増幅器OP1で構成されている。R4は第1の差動増幅器OP1の反転入力端子(−)に接続された抵抗素子、R5′は反転入力端子(−)と出力端子との間に接続された可変式の抵抗素子である。可変式の抵抗素子R5′の調整により第1の調整器A1の増減率K1を調整するようになっている。 The first regulator A1 is composed of a first differential amplifier OP1 having a variable rate of increase / decrease K1 composed of an operational amplifier (operational amplifier). R4 is a resistance element connected to the inverting input terminal (−) of the first differential amplifier OP1, and R5 ′ is a variable resistance element connected between the inverting input terminal (−) and the output terminal. The increase / decrease rate K1 of the first regulator A1 is adjusted by adjusting the variable resistance element R5'.

第2の調整器A2はオペアンプ(演算増幅器)で構成された増減率K2が可変可能な第2の差動増幅器OP2で構成されている。R6は第2の差動増幅器OP2の反転入力端子(−)に接続された抵抗素子、R7′は反転入力端子(−)と出力端子との間に接続された可変式の抵抗素子である。可変式の抵抗素子R7′の調整により第2の調整器A2の増減率K2を調整するようになっている。 The second regulator A2 is composed of a second differential amplifier OP2 which is composed of an operational amplifier (operational amplifier) and can change the increase / decrease rate K2. R6 is a resistance element connected to the inverting input terminal (−) of the second differential amplifier OP2, and R7 ′ is a variable resistance element connected between the inverting input terminal (−) and the output terminal. The increase / decrease rate K2 of the second adjuster A2 is adjusted by adjusting the variable resistance element R7'.

〔第2の実施例〕
図5は本発明の第2の実施例におけるコンデンサ充電装置の構成を示す回路図である。図5において第1の実施例の図4で用いたのと同一符号は同一の構成要素を指すものとし、詳しい説明は省略する。
[Second Example]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a capacitor charging device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals as those used in FIG. 4 of the first embodiment refer to the same components, and detailed description thereof will be omitted.

図4ではパターン電圧Vp と検出したコンデンサ充電電圧Vc との差分電圧ΔVp-c(=Vp −Vc )を生成する手段として第1の差動増幅器OP1と第2の差動増幅器OP2との2つが設けられているが、第2の実施例では、第1の差動増幅器OP1の機能と第2の差動増幅器OP2の機能を兼用する単一の差動増幅器OP3に変更している。 In FIG. 4, the first differential amplifier OP1 and the second differential amplifier OP2 are used as means for generating the difference voltage ΔVp-c (= Vp −Vc) between the pattern voltage Vp and the detected capacitor charging voltage Vc. Although it is provided, in the second embodiment, it is changed to a single differential amplifier OP3 which has both the function of the first differential amplifier OP1 and the function of the second differential amplifier OP2.

R8は兼用の差動増幅器OP3の反転入力端子(−)に接続された抵抗素子、R9は反転入力端子(−)と出力端子との間に接続された抵抗素子である。兼用の差動増幅器OP3の出力端子と第1のゲート回路G1の入力端子との間に可変式の抵抗素子R10が接続され、第1の調整器A1が構成されている。可変式の抵抗素子R10の調整により第1の調整器A1の増減率K1を調整するようになっている。 R8 is a resistance element connected to the inverting input terminal (−) of the dual-purpose differential amplifier OP3, and R9 is a resistance element connected between the inverting input terminal (−) and the output terminal. A variable resistance element R10 is connected between the output terminal of the dual-purpose differential amplifier OP3 and the input terminal of the first gate circuit G1 to form the first regulator A1. The increase / decrease rate K1 of the first regulator A1 is adjusted by adjusting the variable resistance element R10.

また、兼用の差動増幅器OP3の出力端子と第2のゲート回路G2の入力端子との間に可変式の抵抗素子R11が接続され、第2の調整器A2が構成されている。可変式の抵抗素子R11の調整により第2の調整器A2の増減率K2を調整するようになっている。 Further, a variable resistance element R11 is connected between the output terminal of the dual-purpose differential amplifier OP3 and the input terminal of the second gate circuit G2 to form the second regulator A2. The increase / decrease rate K2 of the second adjuster A2 is adjusted by adjusting the variable resistance element R11.

本実施例の場合、兼用の差動増幅器OP3を採用しているので、回路構成部品の点数が少なくなり、コスト面でもスペース面でも有利に作用する。その他の構成については第1の実施例の場合と同様であり、動作、作用効果についても同様である。 In the case of this embodiment, since the differential amplifier OP3 that is also used is adopted, the number of circuit components is reduced, which is advantageous in terms of cost and space. Other configurations are the same as in the case of the first embodiment, and the operation and action / effect are also the same.

上記実施例では、目標充電電圧VT につき6,000[V]の場合を例示したが、もちろんこれのみに限定されるものではなく、任意の電圧値を設定することができるものである。そして、その設定変更に応じて増減率K1と増減率K2につき最適値を選択すればよい。 In the above embodiment, the case of 6,000 [V] per the target charging voltage V T has been illustrated, but of course, the case is not limited to this, and an arbitrary voltage value can be set. Then, the optimum values may be selected for the increase / decrease rate K1 and the increase / decrease rate K2 according to the setting change.

上記において、増減率K1と増減率K2の調整の手順に関し増減率K2を優先的に所定値に固定化し、次いで増減率K1を調整するという方式が好ましいと説明したが、本発明では必ずしもその方式に限定するものではなく、逆に増減率K1を優先的に所定値に固定化し、次いで増減率K2を調整する方式をとっても構わない。ランプ状特性における昇圧係数にかかわる増減率K1を優先的に調整する場合、目標充電電圧VT へ到達するタイミングが変化するので、この点にも配慮する必要がある。昇圧係数が小さくなるときは目標充電電圧VT への到達タイミングが後方にシフトし、昇圧係数が大きくなるときは目標充電電圧VT への到達タイミングが前方にシフトする。 In the above, regarding the procedure for adjusting the increase / decrease rate K1 and the increase / decrease rate K2, it has been described that the method of preferentially fixing the increase / decrease rate K2 to a predetermined value and then adjusting the increase / decrease rate K1 is preferable. On the contrary, a method may be adopted in which the increase / decrease rate K1 is preferentially fixed to a predetermined value and then the increase / decrease rate K2 is adjusted. When adjusting the rate of change K1 related to the boost coefficient in ramp form characteristic preferentially, the timing to reach the target charging voltage V T changes, it is necessary to consider in this respect. Shifted arrival timing to the target charging voltage V T is backward when the boost coefficient decreases, the arrival timing of the target charging voltage V T when the boosting factor is large is shifted forward.

また、高精度な微調整を実施するために、増減率K1の調整と増減率K2の調整とを交互に繰り返し行う方式を採用してもよい。この場合、いずれを先にしてもよい。 Further, in order to carry out fine adjustment with high accuracy, a method may be adopted in which the adjustment of the increase / decrease rate K1 and the adjustment of the increase / decrease rate K2 are alternately repeated. In this case, whichever comes first.

第1の調整器A1、第2の調整器A2について、上記の例では差動増幅器を用いるアナログ方式に構成したが、本発明では必ずしもその方式に限定するものではなく、デジタル方式に構成してもよい。すなわち、第1の調整器A1、第2の調整器A2を、プログラムの実行やデータの演算・処理を行う制御手段としてのCPU(中央演算処理装置)、CPUによる演算・制御等のためのプログラムを格納する不揮発性記憶部としてのROM(リードオンリーメモリ)、CPUの演算・制御等を補助するとともにデータを一時的に格納するワーキングエリアとしてのRAM(ランダムアクセスメモリ)、外部との間でデータや制御信号の入出力を行う入出力インターフェイスなどを備えたマイクロコンピュータで構成してもよい。 In the above example, the first regulator A1 and the second regulator A2 are configured in an analog system using a differential amplifier, but the present invention is not necessarily limited to that system, but is configured in a digital system. May be good. That is, the first regulator A1 and the second regulator A2 are used by a CPU (central processing unit) as a control means for executing a program or calculating / processing data, and a program for calculation / control by the CPU. ROM (read-only memory) as a non-volatile storage unit for storing data, RAM (random access memory) as a working area for temporarily storing data while assisting CPU calculation and control, data with the outside It may be configured by a microcomputer provided with an input / output interface for inputting / outputting control signals.

本発明は、オーバーラップ充電方式のコンデンサ充電装置に関して、コンデンサ充電電圧が目標充電電圧にまで上昇する過程において所望の昇圧パターンのランプ特性を得るとともに、切り替えの過程においてコンデンサ充電電圧に対するフィードバック制御量の暴走を抑制・回避し、コンデンサ充電電圧に所望の高い安定度を得るための技術として有用である。 The present invention relates to an overlap charging type capacitor charging device, in which a lamp characteristic of a desired boost pattern is obtained in the process of the capacitor charging voltage rising to a target charging voltage, and a feedback control amount with respect to the capacitor charging voltage is obtained in the switching process. It is useful as a technique for suppressing / avoiding runaway and obtaining the desired high stability of the capacitor charging voltage.

10 第1の充電回路
20 第2の充電回路
A1 第1の調整器
A2 第2の調整器
C1 コンデンサ
OP1 第1の差動増幅器
OP2 第2の差動増幅器
OP3 兼用型の差動増幅器
G1 第1のゲート回路
G2 第2のゲート回路
H1 第1の判定器
H2 第2の判定器
J1 大電力の主充電器
J2 小電力の補助充電器
10 1st charging circuit 20 2nd charging circuit A1 1st regulator A2 2nd regulator C1 Capacitor OP1 1st differential amplifier OP2 2nd differential amplifier OP3 Combined differential amplifier G1 1st Gate circuit G2 2nd gate circuit H1 1st judgment device H2 2nd judgment device J1 High power main charger J2 Low power auxiliary charger

Claims (6)

充電対象のコンデンサに対して互いに並列に接続された大電力の主充電器を伴う第1の充電回路および小電力の補助充電器を伴う第2の充電回路と、
前記第1の充電回路における前記主充電器の出力電圧の制御用に、基底レベルから上昇して目標充電電圧レベルへと推移するパターン電圧と前記コンデンサについて検出したコンデンサ充電電圧との差分電圧を入力して所定の増減率で算出した結果の第1の調整制御量を生成するもので、前記増減率が可変可能な第1の調整器と、
前記第1の調整器の出力側と前記主充電器の制御端子との間に挿入された第1のゲート回路と、
前記コンデンサ充電電圧を第1の閾値電圧と比較し、第1の閾値電圧以下のときは前記第1のゲート回路に対して閉成信号を出力し、第1の閾値電圧超のときは前記第1のゲート回路に対して開成信号を出力する第1の判定器と、
前記第2の充電回路における前記補助充電器の出力電圧の制御用に、前記差分電圧を入力して所定の増減率で算出した結果の第2の調整制御量を生成するもので、前記増減率が可変可能な第2の調整器と、
前記第2の調整器の出力側と前記補助充電器の制御端子との間に挿入された第2のゲート回路と、
前記コンデンサ充電電圧を前記第1の閾値電圧よりも低く設定された第2の閾値電圧と比較し、第2の閾値電圧以下のときは前記第2のゲート回路に対して開成信号を出力し、第2の閾値電圧超のときは前記第2のゲート回路に対して閉成信号を出力する第2の判定器とを備えたコンデンサ充電装置。
A first charging circuit with a high power main charger and a second charging circuit with a low power auxiliary charger connected in parallel to the capacitors to be charged, and
For controlling the output voltage of the main charger in the first charging circuit, input the difference voltage between the pattern voltage that rises from the base level and transitions to the target charging voltage level and the capacitor charging voltage detected for the capacitor. The first adjustment control amount of the result calculated by the predetermined increase / decrease rate is generated, and the first adjuster in which the increase / decrease rate can be changed, and the first adjuster.
A first gate circuit inserted between the output side of the first regulator and the control terminal of the main charger, and
The capacitor charging voltage is compared with the first threshold voltage, and when it is equal to or less than the first threshold voltage, a closing signal is output to the first gate circuit, and when it exceeds the first threshold voltage, the first threshold voltage is output. The first judgment device that outputs the opening signal to the gate circuit of 1 and
For controlling the output voltage of the auxiliary charger in the second charging circuit, a second adjustment control amount as a result of inputting the difference voltage and calculating with a predetermined increase / decrease rate is generated, and the increase / decrease rate is generated. With a second adjuster that can be changed,
A second gate circuit inserted between the output side of the second regulator and the control terminal of the auxiliary charger, and
The capacitor charging voltage is compared with a second threshold voltage set lower than the first threshold voltage, and when it is equal to or lower than the second threshold voltage, an opening signal is output to the second gate circuit. A capacitor charging device including a second determination device that outputs a closing signal to the second gate circuit when the second threshold voltage is exceeded.
前記差分電圧の生成手段として、前記主充電器の出力電圧の制御用の第1の差動増幅器と、前記補助充電器の出力電圧の制御用の第2の差動増幅器とを備えている請求項1に記載のコンデンサ充電装置。 A claim including a first differential amplifier for controlling the output voltage of the main charger and a second differential amplifier for controlling the output voltage of the auxiliary charger as means for generating the differential voltage. Item 1. The capacitor charging device according to item 1. 前記差分電圧の生成手段として、前記主充電器の出力電圧の制御用と前記補助充電器の出力電圧の制御用とを兼用する単一の差動増幅器を備えている請求項1に記載のコンデンサ充電装置。 The capacitor according to claim 1, further comprising a single differential amplifier for controlling the output voltage of the main charger and controlling the output voltage of the auxiliary charger as the means for generating the differential voltage. Charging device. 前記パターン電圧は、基底レベルからランプ状に上昇しランプ頂点から一定レベルの目標充電電圧レベルへと収束するように推移する波形に設定されている請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のコンデンサ充電装置。 Any one of claims 1 to 3 is set in a waveform in which the pattern voltage rises like a lamp from the base level and converges from the top of the lamp to a target charging voltage level of a certain level. The capacitor charging device described in. 前記第1の調整器と前記第2の調整器とは、その可変可能な増減率のいずれか一方の増減率が優先的に所定値に固定化され、他方の増減率が調整されるように構成されている請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のコンデンサ充電装置。 In the first adjuster and the second adjuster, one of the variable increase / decrease rates is preferentially fixed to a predetermined value, and the other increase / decrease rate is adjusted. The capacitor charging device according to any one of claims 1 to 4, which is configured. 前記第1の調整器と前記第2の調整器のうち、前記増減率が優先的に所定値に固定化される方の調整器は前記第2の調整器であり、前記増減率が調整される方の調整器は前記第1の調整器である請求項5に記載のコンデンサ充電装置。 Of the first regulator and the second regulator, the regulator whose increase / decrease rate is preferentially fixed to a predetermined value is the second adjuster, and the increase / decrease rate is adjusted. The condenser charging device according to claim 5, wherein the regulator is the first regulator.
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