JPH0127670B2 - - Google Patents
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- JPH0127670B2 JPH0127670B2 JP56131437A JP13143781A JPH0127670B2 JP H0127670 B2 JPH0127670 B2 JP H0127670B2 JP 56131437 A JP56131437 A JP 56131437A JP 13143781 A JP13143781 A JP 13143781A JP H0127670 B2 JPH0127670 B2 JP H0127670B2
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- electric coil
- pulse
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- power supply
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/32—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
- G05F1/34—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
- G05F1/38—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
本発明は電流パルスもしくは電圧パルスのパル
スデユーテイをコントロールする装置に関し、特
に軟磁性体コアに、入力パルスをデユーテイ制御
したパルスに変換する第１の電気コイルと、デユ
ーテイ制御用の第２の電気コイルを巻回したパル
スデユーテイ制御素子を用いるパルスデユーテイ
制御装置に関する。 従来のこの種の装置としては、コンデンサと抵
抗による時定数回路を含むアナログ式のものと、
論理素子を多用して基準となるクロツクパルスの
数を計数してこれに基づいた制御を行なうデジタ
ル式のものがあるが、これらはいずれも回路構成
が複雑で多数の回路素子を必要とし、特に、電源
の定電圧制御やモータの速度制御などの比較的大
きい電力の制御においては、更に電力増幅器を必
要とする。また、これらはその電源等から混入し
たノイズ、あるいは機械的な振動による誤動作あ
るいは破損を生じやすいので、これらの要因を含
む用途（例えば自動車の電源、モータの制御等）
においては、誤動作を防止するために、装置を制
御対象より離れた、振動が少ない部位に配置せざ
るを得ない。 また、特開昭52−4035号公報には、可飽和リア
クトルを用いた電源回路が開示されている。この
装置においては、フエライトコアを用いるので、
機械的にもろく、比較的振動に弱いという難点が
ある。また、可飽和リアクトルの制御巻線に直流
電圧を印加するので、その電圧を生成するための
特別な電源を必要とし、更に制御巻線の電力消費
が比較的大きい、という難点も有している。 本発明の第１の目的は電子回路要素が少なく、
しかもエネルギーの損失が小さいパルスデユーテ
イ制御装置を提供することであり、第２の目的は
比較的に大きい電力の制御を、少ない電子要素で
おこないうるパルスデユーテイ制御装置を提供す
ることであり、第３の目的は耐振性および耐ノイ
ズ性が高く、制御対象機器の比較的に近い位置に
配置しうるパルスデユーテイ制御装置を提供する
ことである。 上記目的を達成するために、本発明において
は、位相が互いに実質上180度異なる２相のパル
ス信号を出力する電源回路；アモーフアス軟磁性
体コアに第１および第２の電気コイルを巻回した
パルスデユーテイ制御素子；第１の電気コイルの
一端に前記電源回路の出力する第１相のパルス信
号を与える第１の電源線路；第２の電気コイルの
一端に前記電源回路の出力する第２相のパルス信
号を与える第２の電源線路；および第２の電気コ
イルの他端に接続され制御電圧に応じて第２の電
気コイルの通電電流レベルを制御する電流制御素
子；を設ける。 アモーフアス磁性体は、液相金属を急冷して作
らざるを得ないため薄板であり、しかも磁気的に
は強磁性であつて透磁率および飽和磁束密度が高
く保磁力が小さく、機械的には破断強さが極めて
大きく、弾性力および復元性に優れる。このよう
なアモーフアス磁性体をデユーテイ制御素子のコ
アに用いるので、デユーテイ制御素子は製造が簡
単であり、耐振、耐衝撃性が高い。特に注目すべ
きは、デユーテイ制御素子はその寸法の変更によ
り所望レベルの電力制御に適合させうる点であ
り、デユーテイ制御素子の出力で直接に機器、回
路等を付勢しうる。 また、パルスデユーテイ制御回路の第１および
第２の電気コイルに印加する電力は、いずれもパ
ルスであり、その電源は比較的簡単に構成しう
る。従つて、直流電源が不要であり、回路要素の
点数が低減される。更に、第１の電気コイルと第
２の電気コイルに印加するパルスは、互いに位相
が逆になつているので、一方の電気コイルに通電
する時は他方の電気コイルが非通電となり、両方
の電気コイルのエネルギーが互いに相殺されるこ
とがないので、無駄な電力消費が生じない。また
それによつて、電子部品の小型化やヒートシンク
の省略などが可能になる。 第１図（Fig.１）を参照して本発明の第１の実
施例を説明すると、パルス発生器PGEは5KHzで
発振するマルチバイブレータMBとパルストラン
スPTで構成されており、パルス発生器PGEの出
力端、即ちパルストランスPTの２次巻線端子に、
位相が反転した２組の双極性（アースレベル零を
中心にプラス側とマイナス側に電圧極性が反転す
ることを言う）の２組のパルスａおよびｂ（Fig.
３参照）を生ずる。これらのパルスａおよびｂ
は、パルスデユーテイ制御装置PDCに印加され
る。 パルスデユーテイ制御装置PDCは、２個のデ
ユーテイ制御素子１および２、ダイオード４，
５，７及び８、及び電流レベル制御用のnpnトラ
ンジスタ６で構成されている。１つのパルスデユ
ーテイ制御素子１の拡大外観斜視図をFig.２ａに
示す。リングコア１ａは、アモーフアス軟磁性体
を渦巻状に巻回したものであり、このリングコア
１ａに第１の電気コイル１ｂと第２の電気コイル
１ｃが巻回されている。 このパルスデユーテイ制御素子１に関する電気
接続をFig.１より抽出してFig.２ｂに示す。Fig.
２ｂを参照すると、素子１の第１の電気コイル１
ｂの一端は、パルス発生器PGEの第１組のパル
スａ出力端に接続され、他端は、ダイオードを介
してデユーテイ制御されたパルスの出力端３に接
続されている。第２の電気コイルの一端は、第２
組のパルスｂ出力端に接続され他端は、ダイオー
ド８を介してトランジスタ６のコレクタに接続さ
れている。 このような接続により、第１のコイル１ｂの一
端にパルスａのプラス電圧が印加されていると
き、第２のコイル１ｃの一端には、パルスｂのマ
イナス電圧が加わるが、これはダイオード８に対
しては逆方向バイアスであるので、第２の電気コ
イル１ｃには電流は流れない。第１のコイル１ｂ
の一端にパルスａのマイナス電圧が加わつている
ときには、ダイオード４が通電を遮断するので、
第１のコイル１ｂには電流が流れないが、第２の
コイル１ｃの一端にはパルスｂのプラス電圧が加
わり、トランジスタ６が導通していると、第２の
コイル１ｃに電流が流れる。つまり概略でいう
と、パルスａ，ｂに同期して第１および第２の電
気コイルに交互に電流が流れる。 Fig.２ｂに示すように、第１と第２の電気コイ
ルの励磁方向は互いに逆であるので、第１のコイ
ルの通電で励起された磁束（磁化）を、第２のコ
イルの通電で減殺もしくはリセツトする。トラン
ジスタ６の導電度により第２のコイル１ｃに流れ
る電流レベルつまりは磁束の減殺量が変わる。入
力パルスａの立上りから出力パルスｃの立上りま
での時間、つまりパルスｃのパルスａに対する立
上り遅延時間α−β（Fig.３参照）は、この磁束
減殺量により変わり、トランジスタ６の導通度が
高いとα−βは長く、低いとα−βは短い。即
ち、トランジスタ６の導電度に応じて、パルスデ
ユーテイ比β／αが変わる。パルスデユーテイ制
御素子１が出力するパルスは、Fig.３に示すパル
スｃのうち、斜線を付したものである。 Fig.１に示す実施例においては、第２のパルス
デユーテイ制御素子２、ダイオード５および７、
およびトランジスタ６で第２のパルスデユーテイ
制御ユニツトが構成されており、このユニツトに
おいては素子２の第１のコイルにパルスｂを、第
２のコイルにパルスａを印加する。これにより、
ダイオード５のカソードには、Fig.３のパルスｃ
のうち、斜線を付さないパルスが現われる。この
ように、第１および第２のパルスデユーテイ制御
素子１および２より、入力パルスａと同じ周期
の、デユーテイが制御された、互いに180度の位
相差を有するパルスがそれぞれ出力されてきた出
力端子３に印加れるので、出力端子３には、Fig.
３に示すパルスｃ、即ち入力パルスａの周波数
5KHzの２倍の周波数のパルスが得られ、そのパ
ルスのデユーテイ比β／αがトランジスタ６の導
通度に応じて変化する。 Fig.１においては、パルスデユーテイ制御装置
PDCと、フライバツクダイオード１１、平滑リ
アクトル９、平滑コンデンサ１０、フイードバツ
ク抵抗１３，１４，１５およびゼナーダイオード
１６で定電圧制御回路を構成している。ゼナーダ
イオード１６は、トランジスタ６のエミツタとア
ースの間に介挿されており、トランジスタ６のエ
ミツタ端に抵抗を介して出力電圧ｄが印加され、
これによりゼナーダイオード１６は降服してエミ
ツタ電位を常時一定に維持している。出力電圧ｄ
に比例した電圧が抵抗１４に現われ、これがトラ
ンジスタ６のベースに印加される。従つて、出力
電圧ｄが低下するとトランジスタ６の導通度が低
下し、素子１，２の第２の電気コイルに流れる電
流レベルが低下し、第２の電気コイルによる磁束
弁殺量が少なくなり、β／αが減少して出力電圧
ｄが低くなる。 発明者は、Fig.１に示す回路構成で出力電圧ｄ
を測定した。使用したデユーテイ制御素子１，２
の材質、形状等を次の第１表に示し、測定データ
を第２表に示す。
スデユーテイをコントロールする装置に関し、特
に軟磁性体コアに、入力パルスをデユーテイ制御
したパルスに変換する第１の電気コイルと、デユ
ーテイ制御用の第２の電気コイルを巻回したパル
スデユーテイ制御素子を用いるパルスデユーテイ
制御装置に関する。 従来のこの種の装置としては、コンデンサと抵
抗による時定数回路を含むアナログ式のものと、
論理素子を多用して基準となるクロツクパルスの
数を計数してこれに基づいた制御を行なうデジタ
ル式のものがあるが、これらはいずれも回路構成
が複雑で多数の回路素子を必要とし、特に、電源
の定電圧制御やモータの速度制御などの比較的大
きい電力の制御においては、更に電力増幅器を必
要とする。また、これらはその電源等から混入し
たノイズ、あるいは機械的な振動による誤動作あ
るいは破損を生じやすいので、これらの要因を含
む用途（例えば自動車の電源、モータの制御等）
においては、誤動作を防止するために、装置を制
御対象より離れた、振動が少ない部位に配置せざ
るを得ない。 また、特開昭52−4035号公報には、可飽和リア
クトルを用いた電源回路が開示されている。この
装置においては、フエライトコアを用いるので、
機械的にもろく、比較的振動に弱いという難点が
ある。また、可飽和リアクトルの制御巻線に直流
電圧を印加するので、その電圧を生成するための
特別な電源を必要とし、更に制御巻線の電力消費
が比較的大きい、という難点も有している。 本発明の第１の目的は電子回路要素が少なく、
しかもエネルギーの損失が小さいパルスデユーテ
イ制御装置を提供することであり、第２の目的は
比較的に大きい電力の制御を、少ない電子要素で
おこないうるパルスデユーテイ制御装置を提供す
ることであり、第３の目的は耐振性および耐ノイ
ズ性が高く、制御対象機器の比較的に近い位置に
配置しうるパルスデユーテイ制御装置を提供する
ことである。 上記目的を達成するために、本発明において
は、位相が互いに実質上180度異なる２相のパル
ス信号を出力する電源回路；アモーフアス軟磁性
体コアに第１および第２の電気コイルを巻回した
パルスデユーテイ制御素子；第１の電気コイルの
一端に前記電源回路の出力する第１相のパルス信
号を与える第１の電源線路；第２の電気コイルの
一端に前記電源回路の出力する第２相のパルス信
号を与える第２の電源線路；および第２の電気コ
イルの他端に接続され制御電圧に応じて第２の電
気コイルの通電電流レベルを制御する電流制御素
子；を設ける。 アモーフアス磁性体は、液相金属を急冷して作
らざるを得ないため薄板であり、しかも磁気的に
は強磁性であつて透磁率および飽和磁束密度が高
く保磁力が小さく、機械的には破断強さが極めて
大きく、弾性力および復元性に優れる。このよう
なアモーフアス磁性体をデユーテイ制御素子のコ
アに用いるので、デユーテイ制御素子は製造が簡
単であり、耐振、耐衝撃性が高い。特に注目すべ
きは、デユーテイ制御素子はその寸法の変更によ
り所望レベルの電力制御に適合させうる点であ
り、デユーテイ制御素子の出力で直接に機器、回
路等を付勢しうる。 また、パルスデユーテイ制御回路の第１および
第２の電気コイルに印加する電力は、いずれもパ
ルスであり、その電源は比較的簡単に構成しう
る。従つて、直流電源が不要であり、回路要素の
点数が低減される。更に、第１の電気コイルと第
２の電気コイルに印加するパルスは、互いに位相
が逆になつているので、一方の電気コイルに通電
する時は他方の電気コイルが非通電となり、両方
の電気コイルのエネルギーが互いに相殺されるこ
とがないので、無駄な電力消費が生じない。また
それによつて、電子部品の小型化やヒートシンク
の省略などが可能になる。 第１図（Fig.１）を参照して本発明の第１の実
施例を説明すると、パルス発生器PGEは5KHzで
発振するマルチバイブレータMBとパルストラン
スPTで構成されており、パルス発生器PGEの出
力端、即ちパルストランスPTの２次巻線端子に、
位相が反転した２組の双極性（アースレベル零を
中心にプラス側とマイナス側に電圧極性が反転す
ることを言う）の２組のパルスａおよびｂ（Fig.
３参照）を生ずる。これらのパルスａおよびｂ
は、パルスデユーテイ制御装置PDCに印加され
る。 パルスデユーテイ制御装置PDCは、２個のデ
ユーテイ制御素子１および２、ダイオード４，
５，７及び８、及び電流レベル制御用のnpnトラ
ンジスタ６で構成されている。１つのパルスデユ
ーテイ制御素子１の拡大外観斜視図をFig.２ａに
示す。リングコア１ａは、アモーフアス軟磁性体
を渦巻状に巻回したものであり、このリングコア
１ａに第１の電気コイル１ｂと第２の電気コイル
１ｃが巻回されている。 このパルスデユーテイ制御素子１に関する電気
接続をFig.１より抽出してFig.２ｂに示す。Fig.
２ｂを参照すると、素子１の第１の電気コイル１
ｂの一端は、パルス発生器PGEの第１組のパル
スａ出力端に接続され、他端は、ダイオードを介
してデユーテイ制御されたパルスの出力端３に接
続されている。第２の電気コイルの一端は、第２
組のパルスｂ出力端に接続され他端は、ダイオー
ド８を介してトランジスタ６のコレクタに接続さ
れている。 このような接続により、第１のコイル１ｂの一
端にパルスａのプラス電圧が印加されていると
き、第２のコイル１ｃの一端には、パルスｂのマ
イナス電圧が加わるが、これはダイオード８に対
しては逆方向バイアスであるので、第２の電気コ
イル１ｃには電流は流れない。第１のコイル１ｂ
の一端にパルスａのマイナス電圧が加わつている
ときには、ダイオード４が通電を遮断するので、
第１のコイル１ｂには電流が流れないが、第２の
コイル１ｃの一端にはパルスｂのプラス電圧が加
わり、トランジスタ６が導通していると、第２の
コイル１ｃに電流が流れる。つまり概略でいう
と、パルスａ，ｂに同期して第１および第２の電
気コイルに交互に電流が流れる。 Fig.２ｂに示すように、第１と第２の電気コイ
ルの励磁方向は互いに逆であるので、第１のコイ
ルの通電で励起された磁束（磁化）を、第２のコ
イルの通電で減殺もしくはリセツトする。トラン
ジスタ６の導電度により第２のコイル１ｃに流れ
る電流レベルつまりは磁束の減殺量が変わる。入
力パルスａの立上りから出力パルスｃの立上りま
での時間、つまりパルスｃのパルスａに対する立
上り遅延時間α−β（Fig.３参照）は、この磁束
減殺量により変わり、トランジスタ６の導通度が
高いとα−βは長く、低いとα−βは短い。即
ち、トランジスタ６の導電度に応じて、パルスデ
ユーテイ比β／αが変わる。パルスデユーテイ制
御素子１が出力するパルスは、Fig.３に示すパル
スｃのうち、斜線を付したものである。 Fig.１に示す実施例においては、第２のパルス
デユーテイ制御素子２、ダイオード５および７、
およびトランジスタ６で第２のパルスデユーテイ
制御ユニツトが構成されており、このユニツトに
おいては素子２の第１のコイルにパルスｂを、第
２のコイルにパルスａを印加する。これにより、
ダイオード５のカソードには、Fig.３のパルスｃ
のうち、斜線を付さないパルスが現われる。この
ように、第１および第２のパルスデユーテイ制御
素子１および２より、入力パルスａと同じ周期
の、デユーテイが制御された、互いに180度の位
相差を有するパルスがそれぞれ出力されてきた出
力端子３に印加れるので、出力端子３には、Fig.
３に示すパルスｃ、即ち入力パルスａの周波数
5KHzの２倍の周波数のパルスが得られ、そのパ
ルスのデユーテイ比β／αがトランジスタ６の導
通度に応じて変化する。 Fig.１においては、パルスデユーテイ制御装置
PDCと、フライバツクダイオード１１、平滑リ
アクトル９、平滑コンデンサ１０、フイードバツ
ク抵抗１３，１４，１５およびゼナーダイオード
１６で定電圧制御回路を構成している。ゼナーダ
イオード１６は、トランジスタ６のエミツタとア
ースの間に介挿されており、トランジスタ６のエ
ミツタ端に抵抗を介して出力電圧ｄが印加され、
これによりゼナーダイオード１６は降服してエミ
ツタ電位を常時一定に維持している。出力電圧ｄ
に比例した電圧が抵抗１４に現われ、これがトラ
ンジスタ６のベースに印加される。従つて、出力
電圧ｄが低下するとトランジスタ６の導通度が低
下し、素子１，２の第２の電気コイルに流れる電
流レベルが低下し、第２の電気コイルによる磁束
弁殺量が少なくなり、β／αが減少して出力電圧
ｄが低くなる。 発明者は、Fig.１に示す回路構成で出力電圧ｄ
を測定した。使用したデユーテイ制御素子１，２
の材質、形状等を次の第１表に示し、測定データ
を第２表に示す。
【表】
【表】
【表】
第２表に示すｄのリツプルおよびエミツタ電圧
のリツプルは、パルスｃに同期した10KHzのもの
であつて定周期であり、平滑リアクトル９および
平滑コンデンサの電気量に応じてそれらのレベル
は定まる。負荷電流の変動に依存するものではな
い。第２表に示すデータは、負荷電流の広範囲の
変化に対して出力電圧ｄが安定していることを示
している。 Fig.１に示す定電圧制御回路においては、第２
のコイル１ｃに加わる電圧の最大値は、トランジ
スタ６が完全導通のときのゼナーダイオード１６
で定まる基準電圧（エミツタ電位）をパルスｂの
プラス電圧より差し引いた値にほぼ等しく、トラ
ンジスタ６が非導通のとき第２コイルの印加電圧
は零で最低値であり、トランジスタ６の導通度に
応じて広範囲に変わる。つまり、β／α制御範囲
が広いので、定電圧制御の安定度を高くしうる。 Fig.４に１つの変形例を示す。これにおいて
は、第１のコイルの一端に単極性（プラスレベル
とアースレベルの２値をとることを言う）のパル
スを印加し、第２のコイルに定電圧電源を接続し
てその通電レベルをトランジスタ６で制御する。
第２のコイルに流す電流のレベルは、第１のコイ
ルに流れるパルス電流レベルよりもかなり低い範
囲に定められ、入力パルスのプラスレベル区間お
よびアースレベル区間においても、第１のコイル
が発生した磁束を減殺する。このような、第２の
コイルに常時電流を通してそのレベル制御により
パルスデユーテイを制御する態様は、Fig.１に示
す回路にも適用しうる。たとえば、Fig.１におい
て、デユーテイ制御素子１，２の、第２のコイル
の、PGEに接続した端子をPGEより分離し、そ
れらを定電圧電源に接続すればよい。 しかしながら、Fig.４に示す変形例では、直流
電圧を発生するための定電圧電源を格別に設ける
必要があるので装置の構成が複雑にならざるを得
ない。しかも、第１のコイル１ｂに電流が流れる
時でも第２のコイル１ｃに電流が流れるので、そ
の時の両者のエネルギーは一部が互いに相殺され
る形になり、エネルギーが無駄に消費されること
になる。 以上のとおり、本発明によれば、第２の電気コ
イルに流す電流の制御により、パルスのデユーテ
イ制御を行なうことができるので、回路部品点数
を極めて少なくでき、しかも電力増幅回路を用い
ることなく大電力のパルスデユーテイ制御を行な
いうる。また、本発明では、磁束の段階で制御が
行なわれるので、電気的なパルス性雑音に対する
誤動作を生じにくい。更に本発明で用いるコア
は、アモーフアス軟磁性体であるため、小型化が
でき、しかも耐振性が高いので自動車等の用途に
おいて大きな効果が得られる。 また、本発明では、パルスデユーテイ制御素子
の第１のコイルと第２のコイルに互いに逆相のパ
ルスを印加するので、第１のコイルと第２のコイ
ルの両方に同時に電流が流れることがなく、従つ
て無駄なエネルギーが消費されることがない。し
かも、直流電圧を電源として特別に印加する必要
がないので、それを発生する回路が不要であり、
構成が簡単になり、装置の小型化及びコストダウ
ンの効果が得られる。
のリツプルは、パルスｃに同期した10KHzのもの
であつて定周期であり、平滑リアクトル９および
平滑コンデンサの電気量に応じてそれらのレベル
は定まる。負荷電流の変動に依存するものではな
い。第２表に示すデータは、負荷電流の広範囲の
変化に対して出力電圧ｄが安定していることを示
している。 Fig.１に示す定電圧制御回路においては、第２
のコイル１ｃに加わる電圧の最大値は、トランジ
スタ６が完全導通のときのゼナーダイオード１６
で定まる基準電圧（エミツタ電位）をパルスｂの
プラス電圧より差し引いた値にほぼ等しく、トラ
ンジスタ６が非導通のとき第２コイルの印加電圧
は零で最低値であり、トランジスタ６の導通度に
応じて広範囲に変わる。つまり、β／α制御範囲
が広いので、定電圧制御の安定度を高くしうる。 Fig.４に１つの変形例を示す。これにおいて
は、第１のコイルの一端に単極性（プラスレベル
とアースレベルの２値をとることを言う）のパル
スを印加し、第２のコイルに定電圧電源を接続し
てその通電レベルをトランジスタ６で制御する。
第２のコイルに流す電流のレベルは、第１のコイ
ルに流れるパルス電流レベルよりもかなり低い範
囲に定められ、入力パルスのプラスレベル区間お
よびアースレベル区間においても、第１のコイル
が発生した磁束を減殺する。このような、第２の
コイルに常時電流を通してそのレベル制御により
パルスデユーテイを制御する態様は、Fig.１に示
す回路にも適用しうる。たとえば、Fig.１におい
て、デユーテイ制御素子１，２の、第２のコイル
の、PGEに接続した端子をPGEより分離し、そ
れらを定電圧電源に接続すればよい。 しかしながら、Fig.４に示す変形例では、直流
電圧を発生するための定電圧電源を格別に設ける
必要があるので装置の構成が複雑にならざるを得
ない。しかも、第１のコイル１ｂに電流が流れる
時でも第２のコイル１ｃに電流が流れるので、そ
の時の両者のエネルギーは一部が互いに相殺され
る形になり、エネルギーが無駄に消費されること
になる。 以上のとおり、本発明によれば、第２の電気コ
イルに流す電流の制御により、パルスのデユーテ
イ制御を行なうことができるので、回路部品点数
を極めて少なくでき、しかも電力増幅回路を用い
ることなく大電力のパルスデユーテイ制御を行な
いうる。また、本発明では、磁束の段階で制御が
行なわれるので、電気的なパルス性雑音に対する
誤動作を生じにくい。更に本発明で用いるコア
は、アモーフアス軟磁性体であるため、小型化が
でき、しかも耐振性が高いので自動車等の用途に
おいて大きな効果が得られる。 また、本発明では、パルスデユーテイ制御素子
の第１のコイルと第２のコイルに互いに逆相のパ
ルスを印加するので、第１のコイルと第２のコイ
ルの両方に同時に電流が流れることがなく、従つ
て無駄なエネルギーが消費されることがない。し
かも、直流電圧を電源として特別に印加する必要
がないので、それを発生する回路が不要であり、
構成が簡単になり、装置の小型化及びコストダウ
ンの効果が得られる。
第１図（Fig.１）は本発明の一実施例を示す回
路図、第２ａ図（Fig.２ａ）は第１図に示すパル
スデユーテイ制御素子１の外観を示す斜視図、第
２ｂ図（Fig.２ｂ）は第１図に示すパルスデユー
テイ制御装置PDCの一単位のパルスデユーテイ
制御結線を示す回路図、第３図（Fig.３）は第１
図に示す回路各部の電気信号ａ〜ｄの波形を示す
タイムチヤート、第４図（Fig.４）は１つの変形
例の構成を示す回路図である。 １，２：パルスデユーテイ制御素子、１ａ：リ
ングコア、１ｂ：第１の電気コイル、１ｃ：第２
の電気コイル、３，１２：出力端子、４，５，
７，８：ダイオード、６：トランジスタ（電流制
御素子）、９：平滑リアクトル、１０：平滑コン
デンサ、１１：フライバツクダイオード、１３，
１４，１５：フイードバツク抵抗、１６：ゼナー
ダイオード、PGE：パルス発生器、PDC：パル
スデユーテイ制御装置、PT：パルストランス、
MB：マルチバイブレータ。
路図、第２ａ図（Fig.２ａ）は第１図に示すパル
スデユーテイ制御素子１の外観を示す斜視図、第
２ｂ図（Fig.２ｂ）は第１図に示すパルスデユー
テイ制御装置PDCの一単位のパルスデユーテイ
制御結線を示す回路図、第３図（Fig.３）は第１
図に示す回路各部の電気信号ａ〜ｄの波形を示す
タイムチヤート、第４図（Fig.４）は１つの変形
例の構成を示す回路図である。 １，２：パルスデユーテイ制御素子、１ａ：リ
ングコア、１ｂ：第１の電気コイル、１ｃ：第２
の電気コイル、３，１２：出力端子、４，５，
７，８：ダイオード、６：トランジスタ（電流制
御素子）、９：平滑リアクトル、１０：平滑コン
デンサ、１１：フライバツクダイオード、１３，
１４，１５：フイードバツク抵抗、１６：ゼナー
ダイオード、PGE：パルス発生器、PDC：パル
スデユーテイ制御装置、PT：パルストランス、
MB：マルチバイブレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 位相が互いに実質上180度異なる２相のパル
ス信号を出力する電源回路； アモーフアス軟磁性体コアに第１および第２の
電気コイルを巻回したパルスデユーテイ制御素
子； 第１の電気コイルの一端に前記電源回路の出力
する第１相のパルス信号を与える第１の電源線
路； 第２の電気コイルの一端に前記電源回路の出力
する第２相のパルス信号を与える第２の電源線
路；および 第２の電気コイルの他端に接続され制御電圧に
応じて第２の電気コイルの通電電流レベルを制御
する電流制御素子； を備えるパルスデユーテイ制御装置。 ２ 位相が180度ずれた第１組と第２組のパルス
を発生するパルス発生器； 制御電圧に応じてそれの通電レベルを制御する
電流制御素子； アモーフアス軟磁性体コアに、一端において第
１組のパルスを受け他端が第１のダイオードを介
して出力端に接続された第１の電気コイルと、一
端において第２組のパルスを受け他端が電流制御
素子に接続された第２の電気コイルと、を巻回し
た第１のパルスデユーテイ制御素子；および アモーフアス軟磁性体コアに、一端において第
２組のパルスを受け他端が第２のダイオードを介
して前記出力端に接続された第１の電気コイル
と、一端において第１組のパルスを受け他端が前
記電流制御素子に接続された第２の電気コイル
と、を巻回した第２のパルスデユーテイ制御素
子；を備える前記特許請求の範囲第１項記載のパ
ルスデユーテイ制御装置。 ３ 位相が互いに実質上180度異なる２相のパル
ス信号を出力する電源回路； アモーフアス軟磁性体コアに第１および第２の
電気コイルを巻回したパルスデユーテイ制御素
子； 第１の電気コイルの一端に前記電源回路の出力
する第１相のパルス信号を与える第１の電源線
路； 第２の電気コイルの一端に前記電源回路の出力
する第２相のパルス信号を与える第２の電源線
路； 第２の電気コイルの他端に接続され制御電圧に
応じて第２の電気コイルの通電電流レベルを制御
する電流制御素子； 第１の電気コイルの他端に接続された平滑回路
手段； 電流制御素子の通電端に接続されたゼナーダイ
オード； 平滑回路手段の平滑出力と、前記通電端の間に
接続された抵抗手段；および 平滑回路手段の平滑出力電圧を分圧し、電流制
御手段の制御入力端に印加する分圧回路手段；を
備える前記特許請求の範囲第１項記載のパルスデ
ユーテイ制御装置。 ４ 位相が180度ずれた第１組と第２組のパルス
を発生するパルス発生器； 制御電圧に応じてそれの通電レベルを制御する
電流制御素子； アモーフアス軟磁性体コアに、一端において第
１組のパルスを受け他端が第１のダイオードを介
して出力端に接続された第１の電気コイルと、一
端において第２組のパルスを受け他端が電流制御
素子に接続された第２の電気コイルと、を巻回し
た第１のパルスデユーテイ制御素子；および アモーフアス軟磁性体コアに、一端において第
２組のパルスを受け他端が第２のダイオードを介
して前記出力端に接続された第１の電気コイル
と、一端において第１組のパルスを受け他端が前
記電流制御素子に接続された第２の電気コイル
と、を巻回した第２のパルスデユーテイ制御素
子； 第１および第２のパルスデユーテイ制御素子の
第１の電気コイルの他端に接続された平滑回路手
段； 電流制御素子の通電端に接続されたゼナーダイ
オード； 平滑回路手段の平滑出力端と、前記通電端の間
に接続された抵抗手段；および 平滑回路手段の平滑出力電圧を分圧し、電流制
御素子の制御入力端に印加する分圧回路手段；を
備える前記特許請求の範囲第１項記載のパルスデ
ユーテイ制御装置。 ５ アモーフアス軟磁性体コアは、アモーフアス
薄板を渦巻状に巻回したリング状の積層コアであ
る前記特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又
は第４項記載のパルスデユーテイ制御装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/182,846 US4389581A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Pulse duty control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5771026A JPS5771026A (en) | 1982-05-01 |
| JPH0127670B2 true JPH0127670B2 (ja) | 1989-05-30 |
Family
ID=22670294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56131437A Granted JPS5771026A (en) | 1980-08-29 | 1981-08-21 | Pulse duty controller |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4389581A (ja) |
| JP (1) | JPS5771026A (ja) |
| DE (1) | DE3133040C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61161964A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-22 | Toshiba Corp | 安定化電源装置 |
| US4994685A (en) * | 1989-06-26 | 1991-02-19 | Ncr Corporation | Regulated power supply and method |
| JPH06351239A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-12-22 | Masashi Mukogawa | 電圧変換装置 |
| US5973939A (en) * | 1996-08-29 | 1999-10-26 | Trw Inc. | Double forward converter with soft-PWM switching |
| RU2155431C1 (ru) * | 1999-04-01 | 2000-08-27 | Ермолаев Дмитрий Сергеевич | Преобразователь напряжения |
| JP4692155B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2011-06-01 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524035A (en) * | 1975-06-28 | 1977-01-12 | Tohoku Metal Ind Ltd | Dc stabilizing power source |
| JPS5629825A (en) * | 1979-08-14 | 1981-03-25 | Noboru Tsuya | Magnetic head core |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2950466A (en) * | 1956-10-22 | 1960-08-23 | North American Aviation Inc | Saturable amplifier |
| US2906895A (en) * | 1957-01-08 | 1959-09-29 | Itt | Magnetic pulse generating circuit |
| US2883563A (en) * | 1957-08-13 | 1959-04-21 | Westinghouse Electric Corp | Magnetic pulse doubling circuit |
| US3233113A (en) * | 1961-02-13 | 1966-02-01 | Bunker Ramo | Clock generator |
| JPS5444189B2 (ja) * | 1973-12-24 | 1979-12-24 | ||
| US4155397A (en) * | 1978-05-05 | 1979-05-22 | General Electric Company | Method and apparatus for fabricating amorphous metal laminations for motors and transformers |
| DE2920084A1 (de) * | 1979-05-18 | 1980-11-20 | Vacuumschmelze Gmbh | Impulsgeber fuer die abfrage durch ummagnetisierung |
-
1980
- 1980-08-29 US US06/182,846 patent/US4389581A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-08-21 JP JP56131437A patent/JPS5771026A/ja active Granted
- 1981-08-21 DE DE3133040A patent/DE3133040C2/de not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS524035A (en) * | 1975-06-28 | 1977-01-12 | Tohoku Metal Ind Ltd | Dc stabilizing power source |
| JPS5629825A (en) * | 1979-08-14 | 1981-03-25 | Noboru Tsuya | Magnetic head core |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3133040A1 (de) | 1982-04-29 |
| US4389581A (en) | 1983-06-21 |
| DE3133040C2 (de) | 1983-09-15 |
| JPS5771026A (en) | 1982-05-01 |
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