JPH02193544A - スイッチングレギュレータ - Google Patents
スイッチングレギュレータInfo
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- JPH02193544A JPH02193544A JP1012764A JP1276489A JPH02193544A JP H02193544 A JPH02193544 A JP H02193544A JP 1012764 A JP1012764 A JP 1012764A JP 1276489 A JP1276489 A JP 1276489A JP H02193544 A JPH02193544 A JP H02193544A
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Links
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明はバックアップ用バッテリを備えたスイッチング
レギュレータに関するものである。
レギュレータに関するものである。
B0発明の概要
本発明は主交流入力を整流平滑して得た直流電圧または
バッテリよりの直流電圧をスイッチング素子を介してト
ランスに印加するスイッチングレギュレータにおいて、 上記の2つの直流電圧に対応してトランス及びスイッチ
ング素子の組を2組用意し、主交流入力の電圧レベルに
応じて、動作させるスイッチング素子を選択することに
よって、 D C/D Cコンバータを1組で済むようにし、これ
により人出力の変換能率の向上を図ったものである。
バッテリよりの直流電圧をスイッチング素子を介してト
ランスに印加するスイッチングレギュレータにおいて、 上記の2つの直流電圧に対応してトランス及びスイッチ
ング素子の組を2組用意し、主交流入力の電圧レベルに
応じて、動作させるスイッチング素子を選択することに
よって、 D C/D Cコンバータを1組で済むようにし、これ
により人出力の変換能率の向上を図ったものである。
C0従来の技術
第4図は、バックアップ用バッテリを備えた直流安定化
電圧の供給回路の従来例を示す図である。
電圧の供給回路の従来例を示す図である。
この回路においては、商用電源等の交流電圧を整流平滑
回路lを通じて直流化し、その直流電圧を降圧コンバー
タ2によりバッテリ3の扱い易い電圧(一般に6〜24
V程度)に変換し、更にトランス及びスイッチング素子
を含むスイッチングレギュレータ4により5V、12V
等の安定化した直流電圧を得、これを論理回路等の負荷
5に供給するようにしている。
回路lを通じて直流化し、その直流電圧を降圧コンバー
タ2によりバッテリ3の扱い易い電圧(一般に6〜24
V程度)に変換し、更にトランス及びスイッチング素子
を含むスイッチングレギュレータ4により5V、12V
等の安定化した直流電圧を得、これを論理回路等の負荷
5に供給するようにしている。
D8発明が解決しようとする課題
従来回路においては、人出力の変換能率即ち効率yは、
降圧コンバータ2及びスイッチングレギュレータ4の各
効率をy++Ytとすれば、一般にこれら効率が0.7
程度であることから’!=’j+×y、=o、7X0.
7=0.49となり、50%を割ってしまうため変換シ
ステムとしては非常にロスが多く、このため発熱量が大
きいから、構造設計にあたって出力容重の割りには大き
な熱容量が必要となる。なお停電時等においてはバッテ
リ3を用いるためスイッチングレギュレータ4のみの駆
動となるが、この時間は数分〜数十分の範囲であるから
全体としての効率はやはり低い。
降圧コンバータ2及びスイッチングレギュレータ4の各
効率をy++Ytとすれば、一般にこれら効率が0.7
程度であることから’!=’j+×y、=o、7X0.
7=0.49となり、50%を割ってしまうため変換シ
ステムとしては非常にロスが多く、このため発熱量が大
きいから、構造設計にあたって出力容重の割りには大き
な熱容量が必要となる。なお停電時等においてはバッテ
リ3を用いるためスイッチングレギュレータ4のみの駆
動となるが、この時間は数分〜数十分の範囲であるから
全体としての効率はやはり低い。
本発明の目的は効率を向上させることにある。
09課題を解決するための手段
本発明は、主交流入力を整流平滑するための整流平滑回
路の出力側に第1のスイッチング素子を介して1次側が
接続された第1のトランスと、バックアップ用バッテリ
の正負極間に第2のスイッチング素子を介して1次側が
接続された第2のトランスと、主交流入力の電圧レベル
が予め設定した設定レベルを越えているときには第1の
スイッチング素子及び第2のスイッチング素子を夫々動
作状態、停止状態とすると共に、前記電圧レベルが前記
設定レベル以下のときには第1のスイッチング素子及び
第2のスイッチング素子を夫々停止状態、動作状態とす
る切り替え手段とを設けたことを特徴とする。
路の出力側に第1のスイッチング素子を介して1次側が
接続された第1のトランスと、バックアップ用バッテリ
の正負極間に第2のスイッチング素子を介して1次側が
接続された第2のトランスと、主交流入力の電圧レベル
が予め設定した設定レベルを越えているときには第1の
スイッチング素子及び第2のスイッチング素子を夫々動
作状態、停止状態とすると共に、前記電圧レベルが前記
設定レベル以下のときには第1のスイッチング素子及び
第2のスイッチング素子を夫々停止状態、動作状態とす
る切り替え手段とを設けたことを特徴とする。
F3作用
主交流入力例えば商用電源の電圧のレベルが設定レベル
を越えていて正常なときには、第1のスイッチング素子
が動作することにより整流平滑回路よりの出力がカット
され、これにより第1のトランスに交流電圧が発生し、
この電圧が2次側にて直流化される。一方向用電源の電
圧のレベルが低下すると、第1のスイッチング素子が停
止状態となる代わりに第2のスイッチング素子が動作状
態となり、これにより第2のトランスに交流電圧が発生
し、この電圧が2次側にて直流化される。
を越えていて正常なときには、第1のスイッチング素子
が動作することにより整流平滑回路よりの出力がカット
され、これにより第1のトランスに交流電圧が発生し、
この電圧が2次側にて直流化される。一方向用電源の電
圧のレベルが低下すると、第1のスイッチング素子が停
止状態となる代わりに第2のスイッチング素子が動作状
態となり、これにより第2のトランスに交流電圧が発生
し、この電圧が2次側にて直流化される。
G、実施例
第1図は本発明の第1実施例を示している。整流平滑回
路1の出力側には、トランスTAの1次側及びトランジ
スタQ、のコレクタ、エミッタが直列に接続されると共
に、バッテリ3の正負極間にはトランスTBの1次側及
びトランジスタQ、のコレクタ、エミッタが直列に接続
されている。トランスTAの一方の2次巻線NAIはダ
イオードD1を介してバッテリ3の正負極間に接続され
ており、バッテリ3はダイオードD、を介して供給され
る電力により充電される。トランスTAの他方の2次巻
線NA2には、ダイオードD2、D4、チョークコイル
L及びコンデンサCが接続されている。前記トランスT
Bの2次側には、ダイオードDいり、及び前記コイルし
及びコンデンサCが接続されている。Aは誤差増幅器、
PCはフォトカブラ、CRはPWMコントローラ(パル
ス幅制御式レギュレータ)であり、PWMコントローラ
CRの制御信号はゲー) G r、G、を介して夫々ト
ランジスタQISQtのベースに接続されている。前記
ゲートG1、G、は、商用電源電圧のレベルに応じて開
閉制御され、その制御信号は、電圧検出トランスTより
の検出電圧を入力する電圧監視部6より供給される。
路1の出力側には、トランスTAの1次側及びトランジ
スタQ、のコレクタ、エミッタが直列に接続されると共
に、バッテリ3の正負極間にはトランスTBの1次側及
びトランジスタQ、のコレクタ、エミッタが直列に接続
されている。トランスTAの一方の2次巻線NAIはダ
イオードD1を介してバッテリ3の正負極間に接続され
ており、バッテリ3はダイオードD、を介して供給され
る電力により充電される。トランスTAの他方の2次巻
線NA2には、ダイオードD2、D4、チョークコイル
L及びコンデンサCが接続されている。前記トランスT
Bの2次側には、ダイオードDいり、及び前記コイルし
及びコンデンサCが接続されている。Aは誤差増幅器、
PCはフォトカブラ、CRはPWMコントローラ(パル
ス幅制御式レギュレータ)であり、PWMコントローラ
CRの制御信号はゲー) G r、G、を介して夫々ト
ランジスタQISQtのベースに接続されている。前記
ゲートG1、G、は、商用電源電圧のレベルに応じて開
閉制御され、その制御信号は、電圧検出トランスTより
の検出電圧を入力する電圧監視部6より供給される。
次に上述実施例の作用について述べる。商用電源の交流
入力は整流平滑回路1にて直流電力に変換される。電圧
監視部6は常時交流入力の電圧レベルを監視し、そのレ
ベルが予め定めた設定値を越えているときにはゲートG
1を開くと共にゲートG、を閉じる。なお前記設定値は
商用電源電圧の正常状態の下限値に定められている。ゲ
ートG1が開いていることによりPWMコントローラC
Rよりの制御信号がトランジスタQ、のベースに供給さ
れ、これによりトランジスタQ、がスイッチング動作し
、トランスTAに交流電圧が発生する。トランスTAの
2次側の交流電圧は、ダイオードD1、チョークコイル
L及びコンデンサCにより交流電圧に変換され、この直
流電圧が負荷5に供給される。この直流電圧は誤差増幅
器Aにて基準電圧と比較され、その誤差分がフォトカプ
ラPCを経由してPWMコントローラCRに帰還される
。この結果PWMコントローラCRはその誤差分に応じ
てスイッチングのためのパルス幅を制御し、これにより
トランスTAの2次側には安定した直流電圧が得られる
。
入力は整流平滑回路1にて直流電力に変換される。電圧
監視部6は常時交流入力の電圧レベルを監視し、そのレ
ベルが予め定めた設定値を越えているときにはゲートG
1を開くと共にゲートG、を閉じる。なお前記設定値は
商用電源電圧の正常状態の下限値に定められている。ゲ
ートG1が開いていることによりPWMコントローラC
Rよりの制御信号がトランジスタQ、のベースに供給さ
れ、これによりトランジスタQ、がスイッチング動作し
、トランスTAに交流電圧が発生する。トランスTAの
2次側の交流電圧は、ダイオードD1、チョークコイル
L及びコンデンサCにより交流電圧に変換され、この直
流電圧が負荷5に供給される。この直流電圧は誤差増幅
器Aにて基準電圧と比較され、その誤差分がフォトカプ
ラPCを経由してPWMコントローラCRに帰還される
。この結果PWMコントローラCRはその誤差分に応じ
てスイッチングのためのパルス幅を制御し、これにより
トランスTAの2次側には安定した直流電圧が得られる
。
ここで交流入力の電圧レベルが設定値以下になると、ゲ
ートG、が閉じ、ゲートG、が開き、今度はトランジス
タQ、がスイッチング動作してバッテリ3の電力により
トランスTaに交流電圧が発生する。この電圧はダイオ
ードD4、チョークコイルL及びコンデンサCにより安
定した直流電圧に変換される。
ートG、が閉じ、ゲートG、が開き、今度はトランジス
タQ、がスイッチング動作してバッテリ3の電力により
トランスTaに交流電圧が発生する。この電圧はダイオ
ードD4、チョークコイルL及びコンデンサCにより安
定した直流電圧に変換される。
上記の第1実施例においては、トランジスタQ、%Q、
が本発明の構成要素である第1及び第2のスイッチング
素子に夫々相当し、トランスTA%Tsが夫々第1及び
第2のトランスに相当する。
が本発明の構成要素である第1及び第2のスイッチング
素子に夫々相当し、トランスTA%Tsが夫々第1及び
第2のトランスに相当する。
また電圧監視部6及びゲートG、SG、によりスイッチ
ング素子の状態を切り替えるための切り替え手段が構成
される。
ング素子の状態を切り替えるための切り替え手段が構成
される。
第2図は本発明の第2実施例を示しており、2個のトラ
ンスTA、TBを用いる代わりに、2個の1次巻線Nc
IsNct及び2個の2次巻線N C3、NC4を備え
た共通のトランスTcを用いた点が第1実施例と異なる
。従って本発明の構成要素である第1のトランスとして
は1次巻線N c +及び2次巻線N。4よりなる部分
が相当し、第2のトランスとしては2次巻線Net及び
2次巻線NC4よりなる部分が相当する。
ンスTA、TBを用いる代わりに、2個の1次巻線Nc
IsNct及び2個の2次巻線N C3、NC4を備え
た共通のトランスTcを用いた点が第1実施例と異なる
。従って本発明の構成要素である第1のトランスとして
は1次巻線N c +及び2次巻線N。4よりなる部分
が相当し、第2のトランスとしては2次巻線Net及び
2次巻線NC4よりなる部分が相当する。
第3図は本発明の第3実施例を示しており、トランスT
。の■次巻線No1の途中からタップを引き出し、その
タップと1次巻線No1の正極側との間にバッテリ3を
接続すると共に、1次巻線NDIの両端間に整流平滑回
路lを接続した構成としている。なお第3図中7は絶縁
トランスである。
。の■次巻線No1の途中からタップを引き出し、その
タップと1次巻線No1の正極側との間にバッテリ3を
接続すると共に、1次巻線NDIの両端間に整流平滑回
路lを接続した構成としている。なお第3図中7は絶縁
トランスである。
H,発明の効果
本発明によれば、交流入力の電力及びバッテリの電力を
変換するための経路を別個に用意すると共に、一方の経
路の第1のトランスの巻数比は交流入力に見合うように
、また他方の経路の第2のトランスの巻数比はバッテリ
の出力に見合うように設定されていて、これら経路を交
流入力の電圧レベルに応じて切り替えているため、D
C/D Cコンバータとしては1段で済み、従って効率
が向上する。また整流平滑回路の出力とバブテリの出力
を各々変換するための回路の間で共用できる部分が多い
からコスト的に安く、信頼性も高い。そして制御部分が
共通であるため、発振の原因となる応答時間や利得の違
いがなく、安定した動作が得られ、更にはスペース的に
小さくできるという効果もある。
変換するための経路を別個に用意すると共に、一方の経
路の第1のトランスの巻数比は交流入力に見合うように
、また他方の経路の第2のトランスの巻数比はバッテリ
の出力に見合うように設定されていて、これら経路を交
流入力の電圧レベルに応じて切り替えているため、D
C/D Cコンバータとしては1段で済み、従って効率
が向上する。また整流平滑回路の出力とバブテリの出力
を各々変換するための回路の間で共用できる部分が多い
からコスト的に安く、信頼性も高い。そして制御部分が
共通であるため、発振の原因となる応答時間や利得の違
いがなく、安定した動作が得られ、更にはスペース的に
小さくできるという効果もある。
第1図〜第3図は、各々本発明の実施例を示す回路図、
第4図は従来例を示す回路である。 !・・・整流平滑回路、3・・・バッテリ、5・・・負
荷、6・・・電圧監視部、T A”−T o・・・トラ
ンス。 外2名
第4図は従来例を示す回路である。 !・・・整流平滑回路、3・・・バッテリ、5・・・負
荷、6・・・電圧監視部、T A”−T o・・・トラ
ンス。 外2名
Claims (1)
- (1)主交流入力を整流平滑するための整流平滑回路ま
たはバックアップ用バッテリよりの直流電圧をスイッチ
ング素子を介してトランスの1次側に印加し、スイッチ
ング素子をスイッチング動作させることによりトランス
の2次側に交流電圧を発生させ、これを整流平滑して直
流電圧を得るスイッチングレギュレータにおいて、 前記整流平滑回路の出力側に第1のスイッチング素子を
介して1次側が接続された第1のトランスと、前記バッ
テリの正負極間に第2のスイッチング素子を介して1次
側が接続された第2のトランスと、主交流入力の電圧レ
ベルが予め設定した設定レベルを越えているときには第
1のスイッチング素子及び第2のスイッチング素子を夫
々動作状態、停止状態とすると共に、前記電圧レベルが
前記設定レベル以下のときには第1のスイッチング素子
及び第2のスイッチング素子を夫々停止状態、動作状態
とする切り替え手段とを設けたことを特徴とするスイッ
チングレギュレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1012764A JPH02193544A (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | スイッチングレギュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1012764A JPH02193544A (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | スイッチングレギュレータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02193544A true JPH02193544A (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=11814468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1012764A Pending JPH02193544A (ja) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | スイッチングレギュレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02193544A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02310610A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-26 | Yokogawa Electric Corp | 電源装置 |
JPH05146153A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 電源装置 |
JPH0998544A (ja) * | 1995-07-27 | 1997-04-08 | Keishin Cho | 二重/多重電圧レベル入力切替電源供給装置 |
JP2004064996A (ja) * | 2003-08-11 | 2004-02-26 | Hitachi Ltd | 電源装置 |
JP2005130650A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Shinko Electric Co Ltd | 電源装置およびそれを備えた風力発電装置 |
US7053502B2 (en) | 1998-12-25 | 2006-05-30 | Hitachi, Ltd. | Power supply with uninterruptible function |
WO2010082275A1 (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electric power converter |
WO2012147263A1 (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 日本電気株式会社 | 無停電電源装置及び制御方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63217931A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-12 | 富士通株式会社 | 無停電電源装置 |
JPH02168825A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-28 | Fujitsu Ltd | バックアップ電源方式 |
-
1989
- 1989-01-21 JP JP1012764A patent/JPH02193544A/ja active Pending
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CN102282749A (zh) * | 2009-01-15 | 2011-12-14 | 日产自动车株式会社 | 电力转换器 |
RU2473159C1 (ru) * | 2009-01-15 | 2013-01-20 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Преобразователь электрической мощности |
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