JPH0228164B2 - Teidenatsusochi - Google Patents
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- JPH0228164B2 JPH0228164B2 JP600983A JP600983A JPH0228164B2 JP H0228164 B2 JPH0228164 B2 JP H0228164B2 JP 600983 A JP600983 A JP 600983A JP 600983 A JP600983 A JP 600983A JP H0228164 B2 JPH0228164 B2 JP H0228164B2
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- Japan
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- circuit
- output
- current
- saturable reactor
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Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はDC/DCコンバータなどに用いられ過
電流垂下特性を改良した過電流保護回路を設けた
定電圧装置に関する。
電流垂下特性を改良した過電流保護回路を設けた
定電圧装置に関する。
従来、可飽和リアクトルを利用したDC/DCコ
ンバータ用定電圧回路としては、第1図の回路図
に示すものがある。この回路は、入力直流電源
(IN)が、チヨークコイル1、コンデンサ2,3
からなる平滑回路を介してスイツチングトランジ
スタ4,5に供給され、これらトランジスタ4,
5によりスイツチングされて交流電源となり、こ
の交流電源はトランス6を介して出力される。こ
のトランス6からの出力電圧はチヨークコイル
7、共振コンデンサ8および可飽和リアクトル9
に供給され、ブリツジ整流回路10に接続されて
整流される。この整流回路10の出力は、チヨー
クコイル11とコンデンサ12,13とからなる
平滑回路(フイルタ)を介して出力(OUT)さ
れる。ここで線形なチヨークコイル7は負荷短絡
時の最大電流を決定し、共振用コンデンサ8は出
力電圧が制御不能となるときの最大電流を決める
ものであり、また、可飽和リアクトル9は制御巻
線に電流を供給することによりその直流磁界を制
御しその交流インピーダンスを可変するものであ
る。したがつて、可飽和リアクトル9の制御電流
を変化させるとチヨークコイル7とのインピーダ
ンス比を変化できるので、トランス6の出力電圧
が変動しても、この変動を抑えるように制御する
ことができる。
ンバータ用定電圧回路としては、第1図の回路図
に示すものがある。この回路は、入力直流電源
(IN)が、チヨークコイル1、コンデンサ2,3
からなる平滑回路を介してスイツチングトランジ
スタ4,5に供給され、これらトランジスタ4,
5によりスイツチングされて交流電源となり、こ
の交流電源はトランス6を介して出力される。こ
のトランス6からの出力電圧はチヨークコイル
7、共振コンデンサ8および可飽和リアクトル9
に供給され、ブリツジ整流回路10に接続されて
整流される。この整流回路10の出力は、チヨー
クコイル11とコンデンサ12,13とからなる
平滑回路(フイルタ)を介して出力(OUT)さ
れる。ここで線形なチヨークコイル7は負荷短絡
時の最大電流を決定し、共振用コンデンサ8は出
力電圧が制御不能となるときの最大電流を決める
ものであり、また、可飽和リアクトル9は制御巻
線に電流を供給することによりその直流磁界を制
御しその交流インピーダンスを可変するものであ
る。したがつて、可飽和リアクトル9の制御電流
を変化させるとチヨークコイル7とのインピーダ
ンス比を変化できるので、トランス6の出力電圧
が変動しても、この変動を抑えるように制御する
ことができる。
次に、この整流回路10の出力は電圧検出回路
14に供給され、その電圧出力と基準電圧源15
の設定電圧とが比較されその誤差電圧が増幅され
て電圧電流変換回路16に供給される。この電圧
電流変換回路16は電流検出用抵抗17および制
御用トランジスタ18と共に動作して電圧検出回
路14の出力電圧を電流出力に変換する。この電
流出力は可飽和リアクトル9に供給されると前述
のようにその交流インピーダンスを制御する。し
たがつて、この定電圧回路はトランス6の出力電
圧が変化してもチヨークコイル2と可飽和リアク
トル9とのインピーダンス比を可変してこの可飽
和リアクトル9の両端電圧を一定に制御し、整流
回路10の直流出力電圧を一定とすることができ
る。
14に供給され、その電圧出力と基準電圧源15
の設定電圧とが比較されその誤差電圧が増幅され
て電圧電流変換回路16に供給される。この電圧
電流変換回路16は電流検出用抵抗17および制
御用トランジスタ18と共に動作して電圧検出回
路14の出力電圧を電流出力に変換する。この電
流出力は可飽和リアクトル9に供給されると前述
のようにその交流インピーダンスを制御する。し
たがつて、この定電圧回路はトランス6の出力電
圧が変化してもチヨークコイル2と可飽和リアク
トル9とのインピーダンス比を可変してこの可飽
和リアクトル9の両端電圧を一定に制御し、整流
回路10の直流出力電圧を一定とすることができ
る。
一方、負荷短絡時のように出力電流がチヨーク
コイル7と共振コンデンサ8とにより決定される
電流値以上になると、可飽和リアクトル9に直流
磁界を与える制御電流が殆んど流れなくなる。こ
の時の出力電圧に対する出力電流特性は、第2図
に示すような垂下特性を示す。この短絡電流Ios
は、入力電圧Ei、チヨークコイルのインダクタン
スL、繰返し周波数fとすると次式で表わされ
る。
コイル7と共振コンデンサ8とにより決定される
電流値以上になると、可飽和リアクトル9に直流
磁界を与える制御電流が殆んど流れなくなる。こ
の時の出力電圧に対する出力電流特性は、第2図
に示すような垂下特性を示す。この短絡電流Ios
は、入力電圧Ei、チヨークコイルのインダクタン
スL、繰返し周波数fとすると次式で表わされ
る。
Ios∝Ei/Lf
したがつて入力電圧Eiが高くなるほど短絡電流
Iosが多くなる欠点があつた。すなわち、従来の
可飽和リアクトルを利用した定電圧回路では、過
電流動作時において、過電流垂下特性は垂下開始
の電流値と短絡電流値との差が多く、かつ垂下開
始の電流値が入力電圧によつて変化するという欠
点があつた。そのため負荷電流が大きい時に短絡
電流も大きくなり、ブリツジ形整流器10中のダ
イオードや出力チヨークコイル11の損失が増え
温度が上昇するという問題があると共に、電流容
量のマージン(余裕)を多くとる必要があつた。
Iosが多くなる欠点があつた。すなわち、従来の
可飽和リアクトルを利用した定電圧回路では、過
電流動作時において、過電流垂下特性は垂下開始
の電流値と短絡電流値との差が多く、かつ垂下開
始の電流値が入力電圧によつて変化するという欠
点があつた。そのため負荷電流が大きい時に短絡
電流も大きくなり、ブリツジ形整流器10中のダ
イオードや出力チヨークコイル11の損失が増え
温度が上昇するという問題があると共に、電流容
量のマージン(余裕)を多くとる必要があつた。
本発明の目的は、これらの欠点を除去し、負荷
短絡時等により過電流が流れている時に、可飽和
リアクトルを制御して短絡電流を減らすように
し、かつその過電流垂下特性を改善した定電圧装
置を提供することにある。
短絡時等により過電流が流れている時に、可飽和
リアクトルを制御して短絡電流を減らすように
し、かつその過電流垂下特性を改善した定電圧装
置を提供することにある。
本発明の定電圧装置の構成は、交流入力電源に
一端が接続されたチヨークコイルと、このチヨー
クコイルの他端と接地端との間に接続され制御巻
線に供給される制御電流によりインピーダンスが
可変される可飽和リアクトルと、この可飽和リア
クトルの両端を入力として接続し前記交流入力を
整流する整流回路と、この整流回路の出力電圧と
第1の基準電圧とを比較しこれらの差電圧を増幅
しその出力電圧が一定出力電圧となるよう制御す
る第1の電圧検出器と、前記整流回路の出力電圧
と絶対値が前記第1の基準電圧よりも低い第2の
基準電圧と比較しこれらの差電圧を前記第1の電
圧検出器と逆の極性の誤差電圧として増幅する第
2の電圧検出器と、これら第1および第2の電圧
検出器のうちの一方の出力をとり出すゲート回路
と、このゲート回路の出力から前記可飽和リアク
トルを駆動する前記制御電流を形成する駆動回路
とを含み、負荷に過電流が流れるときは前記第2
の電圧検出回路を動作させて前記可飽和リアクト
ルにその過電流を分流させ負荷への電流を少くし
たことを特徴とする。
一端が接続されたチヨークコイルと、このチヨー
クコイルの他端と接地端との間に接続され制御巻
線に供給される制御電流によりインピーダンスが
可変される可飽和リアクトルと、この可飽和リア
クトルの両端を入力として接続し前記交流入力を
整流する整流回路と、この整流回路の出力電圧と
第1の基準電圧とを比較しこれらの差電圧を増幅
しその出力電圧が一定出力電圧となるよう制御す
る第1の電圧検出器と、前記整流回路の出力電圧
と絶対値が前記第1の基準電圧よりも低い第2の
基準電圧と比較しこれらの差電圧を前記第1の電
圧検出器と逆の極性の誤差電圧として増幅する第
2の電圧検出器と、これら第1および第2の電圧
検出器のうちの一方の出力をとり出すゲート回路
と、このゲート回路の出力から前記可飽和リアク
トルを駆動する前記制御電流を形成する駆動回路
とを含み、負荷に過電流が流れるときは前記第2
の電圧検出回路を動作させて前記可飽和リアクト
ルにその過電流を分流させ負荷への電流を少くし
たことを特徴とする。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
第3図は本発明の実施例を含むDC/DCコンバ
ータの回路図で、破線で囲まれた回路が付加され
た過電流保護回路となつている。この過電流保護
回路は、入力電圧を可変抵抗23により分圧して
電圧源15の第1の基準電圧より低く設定した第
2の基準電圧と整流回路10の出力電圧とを比較
する第2の電圧検出回路22と、この電圧検出回
路22および第1の電圧検出回路14のいずれの
出力があつてもこれをとり出し、ダイオード2
0,21および出力抵抗24からなるゲート回路
とから構成される。
ータの回路図で、破線で囲まれた回路が付加され
た過電流保護回路となつている。この過電流保護
回路は、入力電圧を可変抵抗23により分圧して
電圧源15の第1の基準電圧より低く設定した第
2の基準電圧と整流回路10の出力電圧とを比較
する第2の電圧検出回路22と、この電圧検出回
路22および第1の電圧検出回路14のいずれの
出力があつてもこれをとり出し、ダイオード2
0,21および出力抵抗24からなるゲート回路
とから構成される。
この定電圧回路は、出力電圧が第1の基準電圧
(例えば、−5.2V)に対して上下するときには従
来と同様にその誤差電圧が第1の電圧検出回路1
4を駆動してその出力により可飽和リアクトル9
を制御し出力電圧が一定となるように制御する。
一方、負荷に過電流が流れて出力電圧が低下した
とき(例えば、−4Vとなつたとき)、第2の電圧
検出回路22が働くが、この電圧検出回路22は
第1の電圧検出回路14とは逆極性の出力をとり
出すように働くので、可飽和リアクトル9に電流
を流す方向に働いて出力短絡電流を低下させる。
(例えば、−5.2V)に対して上下するときには従
来と同様にその誤差電圧が第1の電圧検出回路1
4を駆動してその出力により可飽和リアクトル9
を制御し出力電圧が一定となるように制御する。
一方、負荷に過電流が流れて出力電圧が低下した
とき(例えば、−4Vとなつたとき)、第2の電圧
検出回路22が働くが、この電圧検出回路22は
第1の電圧検出回路14とは逆極性の出力をとり
出すように働くので、可飽和リアクトル9に電流
を流す方向に働いて出力短絡電流を低下させる。
この過電流時の動作をさらに詳しく説明する。
まず、負荷電流が増えはじめると第1の電圧検出
回路14の出力電圧が下がり、可飽和リアクトル
9に電流を流さなくなる。さらに負荷電流が増え
て定格電流を越えると、第1の電圧検出回路14
の出力はグランド(接地)近くになり、可飽和リ
アクトル9にはほとんど電流が流れなくなる。す
るとこの可飽和リアクトル9を利用した定電圧回
路の特性により、出力電圧が少し降下する。この
出力電圧が降下し始めて第2の基準電圧(−4V)
以下になると、第2の電圧検出回路22が動作し
て再び可飽和リアクトル9に制御電流が流れる。
この可飽和リアクトル9に制御電流が流れると、
この可飽和リアクトルの交流インピーダンスが低
下しその巻線に電流が流れるようになる。
回路14の出力電圧が下がり、可飽和リアクトル
9に電流を流さなくなる。さらに負荷電流が増え
て定格電流を越えると、第1の電圧検出回路14
の出力はグランド(接地)近くになり、可飽和リ
アクトル9にはほとんど電流が流れなくなる。す
るとこの可飽和リアクトル9を利用した定電圧回
路の特性により、出力電圧が少し降下する。この
出力電圧が降下し始めて第2の基準電圧(−4V)
以下になると、第2の電圧検出回路22が動作し
て再び可飽和リアクトル9に制御電流が流れる。
この可飽和リアクトル9に制御電流が流れると、
この可飽和リアクトルの交流インピーダンスが低
下しその巻線に電流が流れるようになる。
チヨークコイル7側からみると、可飽和リアク
トル9の交流インピーダンスと負荷のインピーダ
ンスとは並列接続されているので、可飽和リアク
トルの交流インピーダンスが低下すれば、負荷に
流れるべき過電流が可飽和リアクトル側に分流さ
れ、その分だけ負荷への電流を減少させることが
できる。この結果出力電圧も急激に降下すること
になる。
トル9の交流インピーダンスと負荷のインピーダ
ンスとは並列接続されているので、可飽和リアク
トルの交流インピーダンスが低下すれば、負荷に
流れるべき過電流が可飽和リアクトル側に分流さ
れ、その分だけ負荷への電流を減少させることが
できる。この結果出力電圧も急激に降下すること
になる。
この実施例の過電流特性は、第4図の特性図に
示すように、出力電流に対してフの字形となる。
なお、この可飽和リアクトルに流れる電流は電流
検出抵抗17によつて、ある程度制限されるので
可飽和リアクトル9に流れる電流があまり増えな
くなるため、出力電圧がOVになる付近では負荷
電流が増えすその広がる形となる。
示すように、出力電流に対してフの字形となる。
なお、この可飽和リアクトルに流れる電流は電流
検出抵抗17によつて、ある程度制限されるので
可飽和リアクトル9に流れる電流があまり増えな
くなるため、出力電圧がOVになる付近では負荷
電流が増えすその広がる形となる。
また、第2の電圧検出回路22の第2の基準電
圧としては、入力電圧を分割して得ているので、
入力電圧が高くなるほど第2の電圧検出回路22
の動作開始電圧が早く始まり、第4図の出力電流
に示すように垂下開始点を入力電圧によらずほぼ
一定とすることができる。
圧としては、入力電圧を分割して得ているので、
入力電圧が高くなるほど第2の電圧検出回路22
の動作開始電圧が早く始まり、第4図の出力電流
に示すように垂下開始点を入力電圧によらずほぼ
一定とすることができる。
なお、この実施例は入力電圧を第2の基準電圧
として説明したが、この第2の基準電圧として一
定電圧を用いた場合にも、出力電流の垂下開始点
が入力電圧により多少変動するが負荷へ流入する
過電流を軽減できることは明らかである。
として説明したが、この第2の基準電圧として一
定電圧を用いた場合にも、出力電流の垂下開始点
が入力電圧により多少変動するが負荷へ流入する
過電流を軽減できることは明らかである。
以上説明したように、本発明によれば、電源の
出力が過負荷状態となつた時に定電圧制御用とは
別の第2の電圧検出回路により可飽和リアクトル
に制御電流を供給できるので、過電流垂下特性を
改善し、良好な過電流保護機能を実現することが
できる。その結果負荷短絡時にブリツジ整流回路
10に含まれる整流ダイオードや、平滑用チヨー
クコイル11に流れる電流を減らすことができる
ため、これらの部品の温度上昇を抑えられ回路の
信頼性を向上でき、かつこれらの部品及び出力側
配線に与える電流容量のマージンを少なくするこ
とができ、電源の小形化、低価格化に対して効果
がある。
出力が過負荷状態となつた時に定電圧制御用とは
別の第2の電圧検出回路により可飽和リアクトル
に制御電流を供給できるので、過電流垂下特性を
改善し、良好な過電流保護機能を実現することが
できる。その結果負荷短絡時にブリツジ整流回路
10に含まれる整流ダイオードや、平滑用チヨー
クコイル11に流れる電流を減らすことができる
ため、これらの部品の温度上昇を抑えられ回路の
信頼性を向上でき、かつこれらの部品及び出力側
配線に与える電流容量のマージンを少なくするこ
とができ、電源の小形化、低価格化に対して効果
がある。
第1図は従来の可飽和リアクトルを用いた定電
圧回路の回路図、第2図は従来の回路の過電流垂
下特性を示すグラフ、第3図は本発明の実施例を
含むDC/DCコンバータの回路図、第4図は第3
図の回路の過電流特性を示すグラフである。図に
おいて、 1,7……チヨークコイル、2,3……コンデ
ンサ、4,5……スイツチングトランジスタ、6
……トランス、8……共振コンデンサ、9……可
飽和リアクトル、10……ブリツジ形整流回路、
12,13……出力コンデンサ、11……出力チ
ヨークコイル、14,22……電圧検出回路、1
5……参照電圧源、16……電圧電流変換回路、
17……電流検出用抵抗、18……制御用トラン
ジスタ、20,21……切換用ダイオード、23
……可変抵抗、24……出力抵抗、である。
圧回路の回路図、第2図は従来の回路の過電流垂
下特性を示すグラフ、第3図は本発明の実施例を
含むDC/DCコンバータの回路図、第4図は第3
図の回路の過電流特性を示すグラフである。図に
おいて、 1,7……チヨークコイル、2,3……コンデ
ンサ、4,5……スイツチングトランジスタ、6
……トランス、8……共振コンデンサ、9……可
飽和リアクトル、10……ブリツジ形整流回路、
12,13……出力コンデンサ、11……出力チ
ヨークコイル、14,22……電圧検出回路、1
5……参照電圧源、16……電圧電流変換回路、
17……電流検出用抵抗、18……制御用トラン
ジスタ、20,21……切換用ダイオード、23
……可変抵抗、24……出力抵抗、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 交流入力電源に一端が接続されたチヨークコ
イルと、このチヨークコイルの他端と接地端との
間に接続され制御巻線に供給される制御電流によ
りインピーダンスを可変する可飽和リアクトル
と、この可飽和リアクトルの両端を入力として接
続し前記交流入力を整流する整流回路と、この整
流回路の出力電圧と第1の基準電圧とを比較しこ
れらの差電圧を増幅して一定出力電圧となるよう
制御する第1の電圧検出器と、前記整流回路の出
力電圧と絶対値が前記第1の基準電圧よりも低い
第2の基準電圧とを比較しこれらの差電圧を前記
第1の電圧検出器と逆の極性の誤差電圧として増
幅する第2の電圧検出器と、これら第1および第
2の電圧検出器のうちの一方の出力をとり出すゲ
ート回路と、このゲート回路の出力から前記可飽
和リアクトルを駆動する前記制御電流を形成する
駆動回路とを含み、負荷に過電流の流れるときに
前記第2の電圧検出回路を動作させ前記過飽和リ
アクトルにその過電流を分流させ負荷への電流を
少くしたことを特徴とする定電圧装置。 2 第2の基準電圧が入力電圧を分圧した電圧で
ある特許請求の範囲第1項記載の定電圧装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP600983A JPH0228164B2 (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | Teidenatsusochi |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP600983A JPH0228164B2 (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | Teidenatsusochi |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59132013A JPS59132013A (ja) | 1984-07-30 |
JPH0228164B2 true JPH0228164B2 (ja) | 1990-06-21 |
Family
ID=11626716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP600983A Expired - Lifetime JPH0228164B2 (ja) | 1983-01-18 | 1983-01-18 | Teidenatsusochi |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0228164B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0679256B2 (ja) * | 1984-08-23 | 1994-10-05 | ニシム電子工業株式会社 | 鉄共振形交流定電圧装置 |
-
1983
- 1983-01-18 JP JP600983A patent/JPH0228164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59132013A (ja) | 1984-07-30 |
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