JPH01318556A - コンデンサインプット型エリミネータ - Google Patents

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】 〔概　要〕 コンデンサインプット型エリミネータに関し、トランス
を小型化することを目的とし、トランスで変圧した二次
電圧を整流するとともにコンデンサで平滑するコンデン
サインプット型エリミネータにおいて、供給される交流
電圧が一定の電圧以上であるか否かに基づいて駆動出力
を出力する駆動手段と、駆動出力に基づいて回路を断続
する回路断続手段を具えて、トランスの一次側に印加す
る電圧を制御するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、コンデンサインプット型エリミネータに関し
、特に、トランスの一次側に印加する電圧を制御するよ
うにしたコンデンサインプット型エリミネータに関する
ものである。

〔従来の技術〕

コンデンサインプット型エリミネータ（以後、単にエリ
ミネータと称する）は、供給された交流電圧から直流電
圧を得る装置で、通信機器その他の電源装置として用い
られている。

第５図は、従来のエリミネータの説明図である。

第５図（イ）に示すエリミネータにおいて、トランス５
０１の一次側には、第５図（ロ）のような交流電圧■が
印加されており、トランス５０１によって変圧された二
次電圧をダイオードブリッジ５０２で整流し、コンデン
サ５０３によって平滑して直流電圧を取り出している。

ここで、コンデンサ５０３０両端の電圧がトランス５０
１の二次側の誘導電圧よりも高いとき、つまり、コンデ
ンサ５０３が放電している間は、トランス５０１の一次
側には電流が流れない。従って、電流ｉ　（第５図（ハ
）参照）が流れている時間Ｔ、Ｉ　は、トランスに電圧
が印加されている時間Ｔと比較してかなり短い（例えば
１／３程度）。

一方、トランスの巻数Ｎは、印加電圧を■、最大磁束密
度をＢｍ、コアの断面積をＡ、電圧■が印加されている
時間をＴとすると、次の弐（１）で表される。

Ｎ＝Ｖ　−Ｔ／　（２−Ｂｍ−Ａ）　　・・１１）弐（
１）から、巻数Ｎは、トランスに電圧が印加されている
時間Ｔに比例していることがわかる。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来装置にあっては、トランスの一
次側に電流ｉが流れていないときも電圧が印加されてい
る。このため、必要以上にトランスの巻数Ｎが多くなり
、トランスが大型になってしまうという問題点があった
。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、トランスを小型化するようにしたコンデンサイン
プット型エリミネータを提供することを目的としている
。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明のコンデンサインプット型エリミネー
タの原理ブロック図である。

図において、トランスで変圧した二次電圧を整流すると
ともにコンデンサで平滑するコンデンサインプット型エ
リミネータにおける駆動手段１０１は、供給される交流
電圧が一定の電圧以上であるか否かに基づいて駆動出力
を出力する。

回路断続手段１０２は、駆動出力に基づいて回路を断続
する。

従って、全体として、トランスの一次側に印加する電圧
を制御するように構成する。

〔作　用〕

駆動手段１０１は、入力された交流電圧が一定値以上で
あるときのみ駆動出力を出力する。この出力に応じて、
回路断続手段１０２は回路を接続し、トランスの一次側
に電圧を印加する。

本発明にあっては、供給された交流電圧が一定値以上と
なったときのみ、トランスの一次側に電圧が印加される
。

〔実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の第１実施例におけるコンデンサイン
プット型エリミネータの構成を示す。

第３図は、本発明の第２実施例におけるコンデンサイン
プット型エリミネータの構成を示す。

■、実施例と第１図との対応関係 ここで、本発明の実施例と第１図との対応関係を示して
お（。

駆動手段１０１は、駆動回路２１０および３１０に相当
する。

回路断続手段１０２は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ
）２２１，３２１に相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

ニー爪上叉施炎 以下、図面に基づいて第１実施例の構成および動作につ
いて説明する。

第２図において、第１実施例によるコンデンサインプッ
ト型エリミネータは、トランス２０２と、その二次側に
設けられた整流用のダイオードブリッジ２０４と、その
整流出力を平滑するコンデンサ２０５と、スイッチング
動作を行なう電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２２１と
、交流電源２゜１によって端子へ一端子Ｂ間に供給され
た電圧に基づいてＦＥＴ２２１を制御する駆動回路２１
０と、ダイオード２０３とで形成されている。

ここでボディダイオード２２２は、ＦＥＴ２２１のソー
ス（Ｓ）からドレイン（Ｄ）に向かう方向に導通ずる性
質を示している。

また、ダイオード２０３のアノード側はトランス２０２
の一次側の一方に接続されている。

（ｉ−２）駆動回路の構成 駆動回路２１０は、一定の電圧■いにおいてブレークダ
ウンを起こすツェナーダイオード２１１と、ツェナーダ
イオード２１１を流れる電流の状態によりＦＥＴ２２１
のオン−オフを駆動する駆動電圧■、を出力するトラン
ジスタ２１２と、バイアス電圧を発生する抵抗２１３ａ
、２１３ｂ。

２１３ｃと、回路を保護するダイオード２１４とで形成
されている。

ここで、トランジスタ２１２のコレクタ（Ｃ）は、抵抗
２１３ｂを介して端子Ａ側に接続されており、ベース（
Ｂ）は、ツェナーダイオード２１１、抵抗２１３ａ、ダ
イオード２１４を介して端子Ａ側に接続されている。ツ
ェナーダイオード２１１のアノード側はトランジスタ２
１２のベース側に接続されており、ダイオード２１４の
アノード側は端子Ａ側に接続されている。

また、トランジスタ２１２のエミッタ（Ｅ）は、ＦＥＴ
２２１のゲート（Ｇ）と抵抗２１３ｃの一端に接続され
ており、抵抗２１３ｃの他端は端子Ｂ側に接続されてい
る。

ＦＥＴ２２１のドレイン（Ｄ）は、ダイオード２０３を
介してトランス２０２の一次側の一方に接続され、ソー
ス（Ｓ）は端子Ｂ側に接続されている。更に、トランス
２０２の一次側の他端は、端子Ａに接続されている。

（ｉｉ　）第１実施例の動作 第４図（イ）、（ロ）は、第１実施例の動作の説明図で
ある。

ここで、第４図および本明細書において、交流電圧の極
性を端子Ａの電位が高く、電流ｉが図中の矢印の方向に
流れる状態を正の極性とし、電流ｉが逆方向に流れる状
態を負の極性とする。

以下、第２図および第４図を参照して、第１実施例の動
作を説明する。

端子Ａ一端子Ｂ間に供給される交流電圧（第４図（イ）
に破線で示した）が一定の電圧■い以上になると、ツェ
ナーダイオード２１１がブレークダウンを起こしてツェ
ナーダイオード２１１および抵抗２１３ａに電流が流れ
る。この電流により、トランジスタ２１２がオンとなっ
て抵抗２１３　ｂ。

２１３ｃにコレクタ電流ｉ、が流れる。

コレクタ電流ｉｃが流れると、ＦＥＴ２２１のゲート（
Ｇ）−ソース（Ｓ）間に抵抗２１３ｂと抵抗２１３ｃの
比に相当する駆動電圧■。が印加される（この駆動電圧
■６が駆動回路２１０の駆動出力に当たる）。これによ
りＦＥＴ２２１がオン状態になると、トランス２０２の
一次側の回路が接続されて、トランス２０２に正の極性
の電圧Ｖ（第４図（イ）参照）が印加され、第２図の矢
印の方向に電流ｉ　（第４図（ロ）参照）が流れる。

端子Ａ一端子Ｂ間に供給される交流電圧が一定の電圧■
い以下になると、トランジスタ２１２およびＦＥＴ２２
１はオフとなり、トランス２０２の一次側の回路が切断
された状態となるので、トランス２０２の一次側には電
圧は印加されない。

ここで、ダイオード２０３によって電流ｉは第２図の矢
印の方向だけが許されているので、端子Ａ一端子Ｂ間に
供給される交流電圧の極性が負となったときに、ボディ
ダイオード２２２を通して第２図の矢印と逆の方向に電
流が流れることはない。

このようにして、第４図（イ）に実線で示したように、
端子へ一端子Ｂ間に供給される交流電圧が一定の電圧■
い以上である時間ｔ１の間だけトランス２０２に電圧が
印加され、トランス２０゛２の一次側に流れる電流ｉは
第４図（ロ）のようになる。これをコンデンサ２０５で
平滑化し、エリミネータの出力として出力端子Ｃ，Ｄか
ら取り出す。このような半波整流を行なうエリミネータ
は、小電力用として使用することができる。

■、第２実施例 以下、図面に基づいて第２実施例の構成および動作を説
明する。

（ｉ）第２実施例の構成 第３図において、第２実施例によるコンデンサインプッ
ト型エリミネータは、トランス３０２と、ダイオードブ
リッジ３０４と、コンデンサ３０５と、回路のスイッチ
ングを行なうＦＥＴ３２１　ａ。

３２１ｂと、交流型＃３０１によって供給された電圧に
基づいてそれぞれＦＥＴ３２１ａ、３２１ｂを制御する
駆動回路３１０ａ、３１０ｂとで形成されている。

駆動回路３１０ａ、３１０ｂは、上述した第１実施例に
おける駆動回路２１０と同様に構成されている。

ここで、駆動回路３１０ａの入力端子Ｉ＋は、駆動回路
２１０のダイオード２１４のアノード側および抵抗２１
３ｂのコレクタと反対側の一端に相当する。また、入力
端子Ｉ−は、抵抗２１３Ｃのエミッタと反対側の一端に
相当し、出力端子０は、トランジスタ２１２のエミッタ
に相当する。

駆動回路３１０ａの入力端子１＋、Ｉ−はそれぞれ端子
Ａおよび端子Ｂに接続されており、駆動電圧Ｖｃａを出
力する出力端子ＯはＦＥＴ３２１ａのゲート（Ｇ）に接
続されている。

駆動回路３１０ｂの入力端子１＋、Ｉ−はそれぞれ端子
Ｂおよび端子Ａに接続されており、駆動電圧■Ｇｂを出
力する出力端子ＯはＦＥＴ３２　ｌ　ｂのゲート（Ｇ）
に接続されている。

ＦＥＴ３２１　ａのドレイン（Ｄ）は、トランス３０２
の一次側の一方に接続されており、ＦＥＴ３２１ｂのド
レイン（Ｄ）は、トランス３０２の一次側の他方に接続
されている。また、ソース（Ｓ）は、それぞれ端子Ａお
よび端子Ｂに接続されている。

（ｉｉ　　第２　　例の　作 第４図（ハ）、（ニ）は第２実施例の動作の説明図であ
る。

以下、第３図および第４図を参照して第２実施例の動作
を説明する。

端子Ａ一端子Ｂ間に供給される交流電圧（第４図（ハ）
に破線で示した）が一定の電圧ｖｔｔｔ以上である時間
り、の間は、上述のように、駆動回路３１０ａによって
駆動電圧Ｖｃａが出力されているため、ＦＥＴ３２１　
ａによりトランス３０２の一次側の回路が接続されてい
る。従って、トランス３０２に電圧（第４図（ハ）参照
）が印加され、第３図の矢印の方向に電流ｉ（第４図（
ニ）参照）が流れる。

端子Ａ一端子Ｂ間に供給される交流電圧が電圧−■い〜
電圧■いの間であるときは、駆動回路３１０ａ、３１０
ｂは駆動電圧Ｖ　ｅａ、　Ｖ　ｃｂを出力しないのでＦ
ＥＴ３２１ａ、３２１ｂは両方ともオフとなる。従って
、トランス３０２の一次側の回路が切断されているので
、トランス３０２には電圧が印加されない。

駆動回路３１０ｂは極性を逆にしてトランス３０２の一
次側の回路に接続されているので、端子Ａ一端子Ｂ間に
供給される交流電圧が一定の電圧−■い以下のときは、
駆動回路３１０ｂには電圧■い以上の電圧が印加されて
いる。従って、上述と同様に、駆動回路３１０ｂにより
駆動電圧■。ｂが出力されてＦＥＴ３２　ｌ　ｂがオン
となるので、トランス３０２の一次側に時間Ｌ１の間だ
け電圧（第４図（ハ）参照）が印加され、第３図の矢印
と逆方向に電流ｉ（第４図（ニ）参照）が流れる。

このようにして、端子Ａ一端子Ｂ間に供給される交流電
圧の絶対値が一定値■い以上のときだけトランス３０２
の一次側に電圧が印加され、それぞれ電圧の極性に従っ
た電流ｉが流れる。この電流ｉによって二次側に誘導さ
れた電流をダイオードブリッジ３０４によって整流し、
コンデンサ３０５により平滑化する。このような全波整
流を行なうエリミネータは、大電力用として使用するこ
とができる。

■、実実例例まとめ 上述のように、駆動回路２１０，３１０は、−定電圧■
いにおいてブレークダウンを起こすツェナーダイオード
２１１によりトランジスタ２１２のオン−オフを制御し
て駆動電圧■。を出力する。

この駆動電圧Ｖ、によってＦＥＴ２２１，３２１のオン
−オフを制御して、トランス２０２，３０２の一次側の
回路のスイッチングを行ない、トランス２０２，３０２
の一次側に電圧を印加するか否かを制御する。

従って、回路に電流ｉが流れている時間Ｌ１の間だけト
ランスの一次側に電圧を印加するように制御することに
より、トランスの巻数を減らすことが可能となり、トラ
ンスの小型化および装置全体の小型化を実現することが
できる。

■９発明の変形態様 なお、上述した本発明の実施例にあっては、スイッチン
グを行なう素子として電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
を用いたが、これに限らず電流を断続するものであれば
よい。

また、ｒｌ、実施例と第１図との対応関係」において、
本発明と実施例との対応関係を説明しておいたが、これ
に限られることはなく、本発明には各種の変形態様があ
ることは当業者であれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、供給された交流電圧
が一定値以上となったときのみ、トランスの一次側に電
圧を印加するので、トランスに電圧が印加されている時
間を短くすることができる。

これにより、トランスのコイルの巻数を少なくすること
ができ、トランスの小型化を図ることが可能となるので
、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコンデンサインプット型エリミネータ
の原理ブロック図、 第２図は本発明の第１実施例によるコンデンサインプッ
ト型エリミネータの構成図、 第３図は本発明の第２実施例によるコンデンサインプッ
ト型エリミネータの構成図、 第４図は第２図および第３図に示した実施例の動作の説
明図、 第５図は従来のコンデンサインプット型エリミネータの
説明図である。 図において、 １０１は駆動手段、 １０２は回路断続手段、 ２０１．３０１は交流電源、 ２０２．３０２，５０１はトランス、 ２０３．２１４はダイオード、 ２０４．３０４，５０２はダイオードブリッジ、２０５
．３０５．５０３はコンデンサ、２１０．３１０は駆動
回路、 ２１１はツェナーダイオード、 ２１２はトランジスタ、 ２１３は抵抗、 ２２１．３２１は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、 ２２２．３２２はボディダイオードである。 ＄−鞄日月ｔｙ）灘王呈フ゛″ロック回第１図 （〕　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｒ）櫓　
　　　　　艷 （］　　　　　　　　　　　　　　　　０４冴　　　　
　　　　　　　潜 り１−洸イクＩｌひ勤イ乍〜η名先四月図第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスで変圧した二次電圧を整流するとともに
   コンデンサで平滑するコンデンサインプット型エリミネ
   ータにおいて、 供給される交流電圧が一定の電圧以上であるか否かに基
   づいて駆動出力を出力する駆動手段（１０１）と、 前記駆動出力に基づいて回路を断続する回路断続手段（
   １０２）と、 を具えて、トランスの一次側に印加する電圧を制御する
   ように構成したことを特徴とするコンデンサインプット
   型エリミネータ。