JPH01274220A - 電流供給装置の出力電流制限のための方法および回路装置 - Google Patents

電流供給装置の出力電流制限のための方法および回路装置

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JPH01274220A
JPH01274220A JP1071611A JP7161189A JPH01274220A JP H01274220 A JPH01274220 A JP H01274220A JP 1071611 A JP1071611 A JP 1071611A JP 7161189 A JP7161189 A JP 7161189A JP H01274220 A JPH01274220 A JP H01274220A
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transistor
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JP1071611A
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Martin Feldtkeller
マルチン、フエルトケラー
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Siemens AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1227Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the output circuit, e.g. short circuit
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自助形ブロッキング変換器を使用した電流供
給装置の出力電流の制限のための回路装置に関するもの
である。
〔従来の技術〕
電流供給装置の電流−電圧特性は調節範囲と過負荷範囲
の2つの範囲に分けることができる。!1!堕範囲では
負荷電流に無関係な出力電圧が必要とされるのに対して
、過負荷範囲はたいてい電流制限として構成されている
自励形ブロッキング変換器の原理で動作する電電供給装
置は過負荷範囲では、入力端子Ut、出力電圧U^、変
圧器の変圧比Uおよび一次電流■。
に関係する出力電流IAを出力する。この関係はr記の
式で表される。
その際に出力電流■1と入力電圧U7との強い■係およ
び比較的高い短絡電流が特徴的である。
この短絡電流を防止するため、たとえば米国特作第42
91367号明細書から公知のように、一次ピ−ク電流
の消去のための2つの別々の調節がそれぞれ減少する出
力電圧および増大する入力電圧により行われる。
その際に特に低い入力電圧では、互いに影響する調節範
囲に基づく不十分な短絡電流制限が問題となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、自励形ブロッキング変換器の出力電流
をすべての作動状態で十分に制限することである。
〔課題を解決するための手段〕
この課題は、本発明によれば、自助形ブロッキング変換
器を使用した電流供給装置の出力′7!1vLを、ブロ
ッキング変換器の入力および出力電圧に関係して一次ピ
ーク電流を追跡することにより制限するための方法にお
いて、2つの与えられた入力量の比が形成され、この比
が第1の定数を乗算され、それに第2の定数が加算され
、続いて第3の定数を乗算され、再入力量がブロッキン
グ変換器の入力および出力電圧により与えられ、比形成
の際にブロッキング変換器の出力電圧がブロッキング変
換器の入力電圧により除算され、出力量が一次ピーク電
流を調節するための操作量として用いられ、3つの定数
が、ブロッキング変換器に存在するその入力および出力
電圧とその一次ピーク電流との間の定型的な関係がシミ
ュレートされるように選 。
定されていることによって解決される。
本発明の実施例は請求項2以下にあげられている。
〔発明の効果〕
本発明の利点は、自励形ブロッキング変換器の出力電流
がこのようなブロッキング変換器の機能の仕方を顧慮す
る単一の調節によりすべての作動状態において1つの定
められた値に保たれ、それにより短絡時にも十分な電流
制限が与えられていることである。さらに、上記の方法
の実施の際には公知の調節にくらべて回路技術的費用が
少なくてすむ。
〔実施例〕
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
図面には、差動増幅器回路で作動する1つのトランジス
タ対T、、T、が示されており、その結合されたエミッ
タは1つのnpn )ランジスタT8のコレクタと接続
されている。トランジスタT8は一方ではそのエミッタ
で接地電位上と、また他方ではそのベースで導通方向の
極性のダイオードD4を介して差動増幅器回路の電流供
給のためのトランジスタT、のコレクタと接続されてい
る。
接地電位上にくらべて正の第1の電圧U1にコレクタで
接続されている差動増幅器回路の他方のトランジスタT
、は1つの駆動回路と接続されている。この駆動回路は
、トランジスタT、のベースを第1の電圧U、に接続す
る1つの電流源Q、と、コレクタ側で接地電位−に、ま
たエミッタ側で電流源Q、に接続されているpnp)ラ
ンジスタT4と、ダイオードとして接続されておりまた
導通方向にトランジスタT、のベースとコレクタとの間
に接続されているnpn l−ランジスタDSとから成
っている。さらに、トランジスタT4のベースは抵抗R
□を介して接地電位上にくらべて正の電圧U2に接続さ
れる。駆動回路の入力量は、2つの抵抗R1lおよびR
oを通って流れる部分電流から成る電流I8である。ト
ランジスタT、のベースは同じく、トランジスタTSの
ベースを第1の電圧U1に接続する電流源Q!と、コレ
クタ側で接地電位上に、またエミッタ側で電流源Q、に
接続されているpnp トランジスタT1と、ダイオー
ドとして接続されておりまた導通方向にトランジスタT
、のベースとコレクタとの間に接続されているnpn)
ランジスタD、とから成る1つの駆動回路と接続されて
いる。第2の駆動回路の入力量は、2つの抵抗R11お
よびR1□を通って流れる部分電流から成る電流■1で
ある。さらに、図示されている実施例は、直列に導通方
向に接続されておりまたダイオードとして接続されてい
る2つのnpn)ランジスタDlおよびり、を介して第
1の電圧U、から給電される電流源Q1から成る参照電
圧源を含んでおり、その際にトランジスタD1はそのエ
ミッタを介して接地電位上と接続されている、トランジ
スタDtのコレクタから抵抗R,tがトランジスタT、
のベースに、また抵抗R21がトランジスタT4のベー
スに通じている。
図示されている回路装置の入力量は第1の電圧U1、第
2の電圧U、およびトランジスタTSのコレクタ電流1
.であり、また出力量は1つの電流シンクとして接続さ
れているnpnトランジスタT。
のコレクタ電流!、であり、そのベース−エミッタ間パ
スはトランジスタT、に対して並列に接続されている。
図示されている回路装置の原理的構成を説明したので、
次にその動作の仕方を一層詳細に説明する。
図示されている実施例は主として4つの機能ブロック、
すなわち電流源Q、およびトランジスタD、およびD2
を有する参照電圧源と、トランジスタT、およびT&、
トランジスタT、およびT。
ならびにダイオードD、を有する差動増幅器回路と、電
流sQ、 、Q、、トランジスタT、、T。
およびダイオードとして接続されたトランジスタD3、
DSから成る同一に構成された2つの対数化回路とに分
けられる。差動増幅器回路は、トランジスタT、および
T、のコレクタ電流I、および■4の比がそれらのベー
ス電圧の指数差に等しいように構成されている。それに
よって差動増幅器回路の対数的駆動に基づいて下記の関
係が生ずる。対数化回路の入力電流11および!2は互
いに差動増幅器回路の付属のコレクタ電流■、および■
4のように挙動する。トランジスタT!およびT、が適
当に選定されていれば、両トランジスタに対する同一の
駆動に基づいて同一のコレクタ電流が生ずる。それによ
って電流!、は両電流■。
および!、の和に相当する。最後に、抵抗R11および
R1!ならびに抵抗R11およびRoが等しい値を有す
る場合に対して参照電圧源が適当に設計されていれば、
電流■、が回路装置の供給電圧でもある第1の電圧U、
と抵抗R8との比に等しく、また電流I、が第2の電圧
U、と抵抗R21との比に等しいという関係が生ずる。
それによって回路装置全体に対して下記の関係が生ずる
Rlt    U茸        Rat  U冨R
x+    U+         Rlt  U+そ
れに対して式(1)の変換により下記の関係が得られる
U       υ1 この式には、自励形ブロッキング変換器において過負荷
範囲で、1つの定められた出力電流【。
を設定するために、一次ピーク電流I、が入力端子Ut
、出力電圧U、および変圧比dに関係していかに追跡さ
れなければならないかが記述されている。
本方法の基本形態は式(4)で表されている。
U富 Is ””Ks・(K! +KI・−)(4)実施例は
、回路装置の機能の仕方が式(3)において使用されて
いる形態に順応されているように構成されている本発明
を示している。そのために基本形態の第1の定数に1は
ブロッキング変換器のなかに使用されている変圧器の変
圧比iに等しく、また第2の定数に2はlに等しくセッ
トされる。さらに、入力量は、アナログ計算回路が比形
成の際にブロッキング変換器の出力電圧UAをその入力
端子Uアにより除算するように選定される。利点は、専
ら第3の定数に、を介してブロッキング変換器の出力電
流が定められていることにある。示されている応用例で
は、これは下記のことを意味する。第2の電圧U2を出
力電圧Uaに等しく、また第1の電圧U、を入力端子U
、に等しくセットする。と、抵抗Rl+ bよびR2,
またはR目およびRltが相応に選定されていれば、電
流13に関係する1つの与えられた出力電流に対して必
要なブロンキング変換器の一次電流を導き出すべき電流
■、が設定される。第3の定数が別の入力量として使用
され、それによりブロッキング変換器の出力電流が有利
な仕方で外部から設定可能であることは目的にかなって
いる。いまの場合、これは電流I、の外部設定により行
われる。
最後になお言及すべきこととして、示されている回路装
置は、わずかな回路技術的費用に基づいて、特に、ブロ
ッキング変換器の作動のために使用される別の集積モジ
ュールのなかに一緒に集積するのに非常によく適してい
る。さらに言及すべきこととして、式(2)の変換およ
び基本形態の3つの定数の相応の設計により別の実施可
能性が生ずる。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施例である1つのアナログ計算回路の
回路図である。 D、〜Ds、Ds・・・ダイオードとして接続されたト
ランジスタ D4・・・ダイオード Q1〜Q3・・・電流源 R11〜R0・・・抵抗 T1〜T&・・・トランジスタ Ul・・・第1の電圧 U、・・・第2の電圧

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)自励形ブロッキング変換器を使用した電流供給装置
    の出力電流を、ブロッキング変換器の入力および出力電
    圧に関係して一次ピーク電流を追跡することにより制限
    するための方法において、2つの与えられた入力量の比
    が形成され、この比が第1の定数を乗算され、それに第
    2の定数が加算され、続いて第3の定数を乗算され、両
    入力量がブロッキング変換器の入力および出力電圧によ
    り与えられ、比形成の際にブロッキング変換器の出力電
    圧がブロッキング変換器の入力電圧により除算され、出
    力量が一次ピーク電流を調節するための操作量として用
    いられ、3つの定数が、ブロッキング変換器に存在する
    その入力および出力電圧とその一次ピーク電流との間の
    定型的な関係がシミュレートされるように選定されてい
    ることを特徴とする電流供給装置の出力電流制限のため
    の方法。 2)第1の定数がブロッキング変換器のなかに使用され
    ている変圧器の変圧比に相当し、第2の定数が1に等し
    く設定されるごとを特徴とする請求項1記載の方法。 3)第3の定数が別の入力量として用いられていること
    を特徴とする請求項1または2記載の方法。 4)請求項1ないし3の少なくとも1つによる方法を実
    施するための回路装置において、一次電流の追跡の際に
    主として1つのアナログ計算回路が応用されることを特
    徴とする電流供給装置の出力電流制限のための回路装置
    。 5)アナログ計算回路が差動増幅器回路の2つのエミッ
    タ結合されたトランジスタ(T_5およびT_6)から
    成っており、差動増幅器回路の両トランジスタの一方(
    T_6)がそのベースを介して第1の駆動回路の出力端
    と接続されており、またそのコレクタを介して接地電位
    (■)を基準とする第1の電圧(U_1)に接続されて
    おり、差動増幅器回路の両トランジスタ(T_3および
    T_6)の他方(T_5)がそのベースを介して第2の
    駆動回路の出力端と接続されており、またその電流供給
    のために設けられているコレクタで、導通方向の極性の
    ダイオード(D_4)を介して、エミッタ側で接地電位
    (■)にありまたコレクタ側で差動増幅器回路のトラン
    ジスタ(T_5およびT_6)の結合されたエミッタと
    接続されているトランジスタ(T_2)のベースに接続
    されており、そのベース−エミッタ間パスが、電流シン
    クとして接続されているトランジスタ(T_3)のベー
    ス−エミッタ間パスに対して並列に接続されており、第
    1の駆動回路が、コレクタで接地電位(■)にまた第1
    の駆動回路の出力端を形成するエミッタで1つの電流源
    (Q_3)を介して第1の電圧(U_1)に接続されて
    いるトランジスタ(T_4)から成っており、その導通
    方向の極性のダイオード(D_5)を介して接地電位(
    ■)と接続されているベースが一方では1つの抵抗(R
    _2_1)を介して接地電位を基準とする第2の電圧(
    U_2)に、また他方では1つの抵抗(R_2_2)を
    介して1つの参照電圧源の出力端に接続されており、第
    1の駆動回路が、コレクタで接地電位(■)にまた第2
    の駆動回路の出力端を形成するエミッタで1つの電流源
    (Q_2)を介して第1の電圧(U_1)に接続されて
    いるトランジスタ(T_1)から成っており、その導通
    方向の極性のダイオード(D_3)を介して接地電位(
    ■)と接続されているベースが一方では1つの抵抗(R
    _1_1)を介して第1の電圧(U_1)に、また他方
    では1つの抵抗(R_1_2)を介して1つの参照電圧
    源の出力端に接続されており、参照電圧源が2つの導通
    方向の極性の直列に接続されているダイオード(D_1
    およびD_2)から構成されており、これらのダイオー
    ドが、参照電圧源の出力端として用いられておりまた1
    つの電流源(Q_1)を介して第1の電圧(U_1)に
    接続されている節点を接地電位(■)と接続し、それぞ
    れ1つの駆動回路の両抵抗(R_1_1、R_1_2ま
    たはR_2_1、R_2_2)が同一の値を有し、第1
    の電圧(U_1)としてブロッキング変換器の入力電圧
    が、第2の電圧(U_2)としてブロッキング変換器の
    出力電圧が用いられており、電流シンクとして接続され
    ているトランジスタ(T_3)のコレクタ電流がブロッ
    キング変換器の一次ピーク電流を調節するための操作量
    として用いられていることを特徴とする請求項4記載の
    回路装置。 6)第2の駆動回路の両抵抗(R_1_1、R_1_2
    )の値が第1の駆動回路の両抵抗(R_2_1、R_2
    _2)の値に対して、ブロッキング変換器のなかに使用
    されている変圧器の変圧比(u)の関係にあることを特
    徴とする請求項5記載の回路装置。
JP1071611A 1988-03-25 1989-03-23 電流供給装置の出力電流制限のための方法および回路装置 Pending JPH01274220A (ja)

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EP (1) EP0335194B1 (ja)
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DE (1) DE58904457D1 (ja)

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DE58904457D1 (de) 1993-07-01
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