JPH0250708B2 - - Google Patents

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JPH0250708B2
JPH0250708B2 JP60152588A JP15258885A JPH0250708B2 JP H0250708 B2 JPH0250708 B2 JP H0250708B2 JP 60152588 A JP60152588 A JP 60152588A JP 15258885 A JP15258885 A JP 15258885A JP H0250708 B2 JPH0250708 B2 JP H0250708B2
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voltage
switching regulator
switching
circuit
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Mujiiru Geaharuto
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Siemens AG
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Publication of JPH0250708B2 publication Critical patent/JPH0250708B2/ja
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    • 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • 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
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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 with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/901Starting circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Details Of Television Systems (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲1の上位概念にて記載
した回路装置に関する。
従来技術 この種回路装置は既に夫々ドイツ連邦共和国特
許出願公開第3242023号、第3221404号公報から公
知である。
上記公開公報第3240023号に記載されている定
電流給電される変換器によれば変化する負荷に対
して電位ごとに別個の一定の電圧が、生ぜしめら
れるようになつており、この電圧の発生は相応し
て制御されるチヨーク形変換器によつて、変化し
て入力供給される電圧を安定化電圧に変換するよ
うにして行なわれるのである。その際その安定化
される電圧は最大出力に対応する入力電圧より幾
らか高い。上記安定化電圧から、非制御順方向
(導通形)変換器により、電位的に別個に、出力
電圧が生ぜしめられる。
この種回路装置複数個をその入力側を以て1つ
の共通の給電回路中に設ける場合であつて、この
給電回路に給電を行なう定電流源を挿入接続する
場合、その定電流源から生じさすべき電圧は場合
により、所定の作動形式に対して最大限用いられ
得ねばならない電圧より遥かに高いものでなけれ
ばならない。
発明が解決しようとする問題点 更にそのような装置機器に対して障害電流から
の影響防止、保護を施することは容易には行なわ
れ得ない、それというのはその装置機器では入力
電流の増大と共に入力電圧が低下せしめられ、例
えば抵抗負荷にて通常用いられているようなアレ
スタは応動しないからである。その際流れる高い
電流が生じると装置機器が破壊されるおそれがあ
るからである。
本発明の課題とするところは始動過程の際給電
用定電流源の投入接続後生じる入力電圧が、通常
動作の際生じる最大入力電圧より遥かに大である
ように、冒頭に述べた形式の回路装置を提供する
ことにある。
公知回路装置は始動の際先ず、電流電圧変換器
から電圧変換器に送出される電圧にほぼ等しい電
圧を引受ける。この電圧は過負荷の場合をカバー
するため比較的高い値に選定しておくことがあ
る。
問題点解決のための手段 上記課題は特許請求の範囲第1項の特徴部分に
記載された構成により解決される。
その際スイツチングレギユレータは遠隔給電装
置に適合されたオンオフ比で立上り動作するよう
になり、スイツチングレギユレータから直流電圧
変換器に送出された電圧が形成されると直ちにそ
のときはじめて通常の制御モードに切換わる。単
数又は複数の負荷回路が始動後はじめて付加的に
又は代替的に付加接続され得る。
本発明の有利な各構成を実施例に示す。
図示の実施例を用いて本発明を説明する。
実施例 第1図には遠隔給電される装置をブロツク接続
図に示す。遠隔給電装置Fは一定の直流電流10
を送出する。遠隔給電さるべき負荷V1,V2…
…Vnはその給電入力側にて一定の電圧で作動さ
れるのが最も好ましい。前置接続されたスイツチ
ングレギユレータW1,W2…Wnはその入力側
に加わる定量化された電流10を負荷に対する定
電圧UV1,UV2…UVoに変換する。
第2図に示す回路装置はスイツチングレギユレ
ータSRと、電圧変換器8と補助電圧発生装置H
とを有する。上記スイツチングレギユレータはそ
れ自体公知の形式でチヨーク形変換器として構成
されているが、他の形式で構成されていてもよ
い。重要なことはスイツチングレギユレータが並
列分岐中にスイツチを備えており、このスイツチ
は外部から操作され得る制御回路によつて開閉さ
れることである。回路装置が先ず高い入力電圧を
引受ける傾向になると、限られたオンオフ比を有
する前述の始動特性が有利である。
スイツチングレギユレータSRでは入力側に並
列にコンデンサ1が設けられ、出力側に並列にコ
ンデンサ5が設けられている。コンデンサ1と
5、及びスイツチング素子3は片側の端子で相互
に接続されている。上記接続端子側と反対側では
コンデンサ1と5はチヨーク2とダイオード4と
の直列接続を介して接続されており、そのチヨー
ク2は入力側に設けられており、ダイオード4は
入力側から出力側への電流を通すように極性づけ
られている。スイツチング素子3はチヨーク2、
ダイオード4間の接続点と、コンデンサ1,5間
の接続点との間に並列分岐中に設けられている。
スイツチングレギユレータSRは本来の電流−
電圧変換器を形成する。この変換器はチヨーク2
と半導体スイツチ3を有し、これらは遠隔給電さ
れる線路列中に、直接的に相互に直列に接続され
ている。上記直列接続に並例に、スイツチングレ
ギユレータの出力側に接続されているコンデンサ
5に比して小さいコンデンサ1が接続されてい
る。
半導体スイツチ3はパルス幅変調された信号に
より次のように開閉される、即ち遠隔給電回路か
ら及びチヨーク2と入力コンデンサ1とに蓄積さ
れたエネルギのうちから相当の部分がダイオード
4を介して出力コンデンサ5に供給されて、この
出力コンデンサ5にて、電圧が一定に保持されて
いる(この個所にてせいぜい遠隔給電電流10に
等しい所定の最大の負荷電流を越えない限り)よ
うに開閉される。パルス幅変調された信号の制御
が公知チヨーク変形換器の場合におけると同じ形
式で行なわれる。
スイツチングレギユレータに後置接続された直
流電圧変簡換器8はその入力側における一定の電
圧のための簡単に公知方式の1つにより構成され
得る。上記変換器は絶縁変成器を有する非調整
(順方向)導通形変換器として構成されると有利
である。そのクロツク周波数はスイツチングレギ
ユレータをも制御するのと同じ発振器6によつて
発生されるのが有利である。
装置機器は高速の負荷変動に追従することもで
きる、それというのは入力コンデンサ1は比較的
に小型であり、従つて迅速に変化された負荷の場
合相応する電荷蓄積状態の切換えが行なわれて新
たな入力電圧に達するからである。それに比較し
て方式的に慣性の大きな電圧変換器はその動作上
変化に追従することはない。
クロツク発生器6、レギユレータ7、場合によ
り電圧変換器8は補助電圧を必要とする。この補
助電圧はスイツチングレギユレータSRに対して
用いられていたのと同じ機能を有するスイツチン
グレギユレータHにて生ぜしめられる。相互に対
応する回路素子は9と1、10と2、11と3、
12と4、13と55、14と6、15と7であ
る。スイツチングレギユレータHの回路素子はス
イツチングレギユレータSRの場合におけると同
じ方式構成に対する諸要求に合うように設計され
ている。クロツク発生器6はやはり有利にスイツ
チングレギユレータHに対しても用いられ、その
結果クロツク発生器14を省き得る。
スイツチングレギユレータHは直接相互に接続
された端子B1,B2の電位に対して正及び負の
補助電圧を生じさせる。電圧U5はU4より大で
あり両電圧は端子接続点B4,B5の電位に関連
しているのであるから、用いられ得る正の補助電
圧はU5−U4である。負の補助電圧として電圧
U4が用いられる。通常の設計仕様の場合U5は
U4より5〜10倍だけ大であり、このことは一般
に課せられる要求を充足する。而して、例えば、
0.4Aの遠隔給電電流の場合であつて10…20Vの通
常の補助電圧、補助電圧源の比較的わずかな出力
電力の場合ほぼ2Vの電圧U4が生じる。
補助電圧発生の回路の始動のためには先ずスイ
ツチ11の開放状態のもとで、電圧U5は次のよ
うな値、即ちクロツク発生器14と制御装置15
が動作し始める値に達することが必要である。電
圧U5がその設定値に達すると、制御器15は動
作し始め、相応してスイツチ11をパルスで制御
し、この制御はスイツチ11が周期的に閉じられ
るようになされる。差当り電圧U5とほぼ同じ大
きさである電圧U4は数msec内にその事後の値
に低減される。その際スイツチングレギユレータ
SR及び変換器8のため正の補助電圧U5−U4
が用いられ得る。低減された電圧は負の補助電圧
として残存する。
正の補助電圧は著しく迅速に作用するようにす
ると有利である。このことは次のようにして行な
われ得る、即ち作動接続後先ずコンデンサ9と1
3が充電されそれにひきつづいてスイツチングレ
ギユレータHの制御が始まると、比較的に小さな
容量を有するコンデンサ9における電圧が消減す
るようにするのである。従つて、回路装置に対し
て、殊に損傷し易い電力部品を損傷させるおそれ
のある過渡的状態は生じない。
端子A1とB1との間の補助電圧の始動時間中
不確定の立上り電圧の生じないようにするため第
2図に示す装置ではスイツチングレギユレータ
SRの入力側にスイツチ16が挿入接続されてい
る。この装置構成の変形によればスイツチ3は補
助電圧が未だ作用していない間閉じているように
接続構成しスイツチ16を省き得る。
スイツチングレギユレータSRの入力側に接続
されているスイツチ16は当初閉じられており、
補助電圧の存在する際はじめて開放される。これ
により、回路点A1とB4との間に現われる電圧
の緩慢の立上り(このことは場合により遠隔給電
装置Fの不良なダイナミツク特性により又はケー
ブル容量により惹起される)の場合にも、スイツ
チングレギユレータSRに無制御下で過度の電圧
が供給されることが確実に避けられる。スイツチ
16はリレーのブレーク接点として構成されこの
リレーのコイルは補助電圧U5−U4により制御
されるようにすると好適である。
スイツチ16に代わりに、いずれにしろ設けら
れるスイツチ3を用いると特に有利である。この
個所にMOS−FETを用いる場合、そのFETを十
分な導通状態にもたらすのに、高オーム抵抗をそ
のゲートとドレイン又は端子A2との間に挿入接
続しさえすればよい。この種回路装置を第3図に
示す。
補助電圧を上述の形式とは異なつた形式で生ぜ
しめることもできる。この補助電圧は例えばスイ
ツチングレギユレータSRの入力電圧U1又は出
力電圧U2からも導出され得る。その際2つの場
合において有利にスイツチ16に直列に抵抗又は
ツエナーダイオードが設けられていて、補助電圧
発生のため、所定の最小電圧を確保できるように
する。勿論、その場合、補助電圧を生じさせるユ
ニツトに給電される電圧は始動自体の際にも変動
し、負荷変動の際にも同様に著しく変動し、それ
によつて安定した補助電圧源の実現が困難にな
る。
第3図に示す回路装置では7bで示す集積回路
SG3524Jはクロツク発生器6及び制御装置7とし
て用いられる。この回路はクロツクを発生し、幅
変調された制御パルスでスイツチングレギユレー
タを制御する。こに回路より送出された鋸歯状波
はコンパレータ19に供給されこのコンパレータ
はその鋸歯状波を、ツエナーダイオード20にお
ける電圧降下分だけ減少された電圧U5と比較す
る。コンパレータ19の出力側におけるパルスに
よつて、ドライバー17を介してスイツチングト
ランジスタ11bが助振される。そのような簡単
な装置構成により達成される安定化は十分なもの
である。電圧U5は例えばほぼ13V、所属の入力
電圧U4は装置全体の作動の際遠隔給電電流i0
0.4Aのもとで例えば1.6Vである。
シフトレジスタSRにおけるスイツチ3の制御
ユニツト3bのまわりの付加的部品3f…31
より、補助インバータHにて、差当り端子B1の
電位に比して低い電圧が、負の電圧をFET3mの
ゲートにもたらして、このスイツチの閉成が阻止
されることのないようになる。これによつて、
FET3mのゲートとドレインとの間にある抵抗3f
を次のように高抵抗値に保持することも可能であ
る、即ち当該スイツチが作動状態にてたんに著し
くわずかな損失しか生じないようにすることも可
能である。
この種の補助電圧発生は他の形式で構成された
電流供給される変換器とも有利に組合され得る。
殊にその補助電圧発生形式が適用されるのは入力
側にて必要な補助電圧用の電流給電回路であつ
て、別種のスイツチング素子と共にスイツチング
素子が電流給電回路中に挿入接続されているもの
に対してである。
補助電圧は始動後スイツチ16の開放および/
又はスイツチ3の、制御装置7によるパルスでの
制御が行なわれる。電圧U2は差当りなお過度に
低いので、制御はそれだけけでは最大可能の入力
電圧U1になることとなる。所定の適用例に対し
てスイツチングレギユレータSRは有利に次のよ
うに設計される、即ち過負荷も、例えば欠陥のあ
る負荷Vにより生ぜしめられたものが、少なくと
も短時間制御され得るように設計される。多数の
負荷を有する遠隔給電装置では、一般にたんにそ
のような過負荷の場合の1つ又は若干が予期され
る。スイツチングレギユレータSRが、そのよう
な遠隔給電装置にて第1図のすべての回路装置に
対して同時に行なわれる作動接続の際、過負荷の
場合の処理のときと同じ特性を呈するならば、遠
隔給電装置の定電流源は相応して設計されなけれ
ばならない。実際の作動の場合定電流源は設計値
が過大になるか、又は全く実現され得ない。
すべての装置機器の同時の作動接続を阻止する
付加的手段を講じることができる。このことは遠
隔給電される装置の異なつた構成又は調整を必要
とする。
可変制御ユニツト7は次のように作動される、
即ち先ず固定的又は少なくとも限られたオンオフ
比を有するパルス列が送出され、始動過程全体に
て端子対A1,B1にて、始動過程の終了最大可
能の入力電圧U1naxより小さい電圧U1eioが生
じるように作動される。その際電圧U1eioに対応
する消費電力を以て、先ず、スイツチングレギユ
レータSRが作動されコンデンサ5が充電される。
電圧U2がその設定値を所定の小さい大きさΔU
2だけを越えると、そのことは電圧弁別器により
制御装置7に伝えられこの制御装置は而して通常
の作動形式に切換えられる。その際制御応答は先
ず入力電圧U1の低下となつて現われ、それによ
り電圧U2も低下する。電圧U2の設定値に達す
ると送出された電力に対応する入力電圧が生じ
る。
電圧U2の代わりに場合により電圧U3を評価
することができる。
電圧U2の捕捉は公知形式で行なうことができ
る。有利には第4図に示すように、動作の場合に
おけると制御のためにも用いられるのと同じ分圧
器23〜25と、制御装置7bの端子16aにて
用いられ得るのと同じ基準電圧とが用いられる。
補助電圧が第3図の回路装置の場合におけるよ
うに、できるだけ始動動作特性の始めに用い得る
ようにすると殊に有利である。
補助電圧を直ちには用い得ない場合にはスイツ
チ16の制御部に時間遅延素子を設けるか次のよ
うな装置機構を設けるとよい、即ち制御すべきユ
ニツトの所望の作動のために必要な所定の最小値
に補助電圧が達したときはじめて応動する装置機
構を設けるとよい。このような装置は殊に、以下
述べる第6図の抵抗16hに直列のツエナーダイ
オードであつて、その値が補助電圧の最小所要値
に近似的に相応するものであるようにするとよ
い。
始動の際オンオフ比は次のように選定すると有
利である、即ち負荷Vによりその定格出力が生じ
るとき生じることとなる消費電力よりわずかに高
い消費電力が生じるように選定すると有利であ
る。その場合適度に高い電力消費の欠陥のある負
荷は自動的に不十分にしか接続されない。
第2の選定例によれば遠隔給電装置にて最高出
力を送出しなければならない作動の場合スイツチ
ングレギユレータの始動に対する可能な消費電力
が算出され、次いで所属のオンオフ比が算出され
る。而して動作の場合に対して不要な予備を設け
ないでもよいようにして、遠隔給電装置にとつて
可能な最超始動時間が得られる。
さらに別の選定例によれば負荷は先ず全部又は
部分的に接続が遮断され、スイツチングレギユレ
ータの始動に対する消費電力が、各装置機器ごと
に最も低い遠隔給電電圧を利用できる作動の場合
に従つて設計される。その場合始動過程単数又は
複数の負荷が付加接続される。この過程のトリガ
は有利に、始動過程の終りをも検出し通常の動作
形式に切換える同じ装置によつて行なわれる。
第4図は第3図の回路装置の一部を示す。制御
装置7bは集積化された制御初換回路S83524Jで
あり、オペアンプを有しこのオペアンプはそのマ
イナス入力側を以て端子1aに、且、そのプラス
入力側を以て端子2aに、且、その出力側を以て
端子9aに接続されております。更に制御装置7
bは基準電圧源を有し、この基準電圧源の出力側
は端子16に接続されている。16aにおける分
圧器36,37は基準電圧5Vを2.5Vに分割し、
この2.5Vは一方では制御装置7bの規定量を形
成し、他方ではオープンコレクタ出力側を有する
コンパレータ26のマイナス入力側に加わる。
制御電圧として、端子A2,B4間の電圧が用
いられる。この電圧は端子A2,B2間の、装置
機器にて制御すべき電圧U2に近似的に等しい大
きさである。それにより、回路構成は一層簡単に
なる、それというのは回路7bには負の基準電位
B4として補助電圧が加わるからである。
23+24と25との分圧器は動作の場合A
2,B4の実際値を定め、この実際値に基づいて
ユニツト(制御装置)7bは制御を行なう。始動
モードにて26のオープンコレクタはB4に切換
えられている。装置7bにおける制御増幅器は3
2のベース−エミツタ間ダイオードとダイオード
38と共働する分圧器33,34,35によつて
形成される回路により制限される信号を受取る。
始動モードにおいて分圧器23,24が作用す
る、それというのは26の出力側によつて抵抗2
5が短絡されるからである。この分圧器における
値は2.5Vの電圧と比較される。電圧A2,B4
が設定値を小さな所定値だけ越えると2.5Vを越
え、26の出力側は高抵抗になる。始動は完了し
たのである。今や制御装置7bは自由に動作でき
る、それというのは同時に33,34,35から
成る分圧器が、トランジスタ29を介してそのダ
イオード電圧について切換えられたからである。
抵抗カスケード33〜35は始動の際同時にトラ
ンジスタ32をオン状態に制御し、それにより光
カプラ30におけるLED30aは抵抗31を介
して応動する。この光カプラ30は始動中負荷V
を遮断する、それというのはその際それのトラン
ジスタ30bによりトランジスタ22のエミツタ
−ベース間ダイオードが短絡されるからである。
始動後は今やオン状態になつたトランジスタ29
によりトランジスタ32がオフにされ、光カプラ
における発光ダイオード30aはもはや制御され
ない。それによりトランジスタ30bは高抵抗に
なる。トランジスタ22は抵抗21を流れる電流
によりオンになり、負荷Vは電流給電されるよう
になる。1つ又は複数の負極の遮断を異なつた形
式で直接又は間接的に行なわせることもできる。
第4図の回路装置において始動過程中負荷は遮
断される。始動後負荷は付加接続される。第4図
の回路装置の変形によれば場合により複数個の負
荷を設けこの複数負荷のうち1部のみを始動過程
中遮断する。さらに、場合により1つの負荷を部
分的に遮断することもできる。
第4図に示すように負荷の遮断を行なわせる
(遮断動作スタートさせる)のは始動の際の限ら
れたオンオフ比から、動作の場合の自由に制御さ
れるオンオフ比へ切換えるために用いられる装置
である。このようにするのが特に有利であるのは
回路装置を複数の異なる遠隔給電装置で、又は複
数の異なる負荷で作動しようとする場合である。
始動特性を、大抵の制約が生じる動作の場合又は
投入接続の場合に適合させることができる。遠隔
給電系の動作中又は始動中各回路装置ごとに最小
の電圧が用いられ得る遠隔給電系に対して始動特
性を適合させることができる。
付加的コストはやはり著しくわずかである。そ
れというのは最大のオンオフ比の制限に必要な分
圧器が、換言すれば作動の場合にも用いられ得る
ことである。その際分圧器により、スイツチ3は
大きな過負荷の場合にもそれ自体公知の形式で常
に切換動作するようになる。
そのつど所要の消費電力へ電圧を入力側で整合
させる電流電圧変換器は入力電流が高められると
その入力電圧を低減する。このような高まりが、
障害の場合、通常は系外部からの電流の誘導に帰
せられることは検出不能である。遠隔給電回路に
おける電流のわずかな増大は差当り重要なもので
なく、回路装置の機能を損なわない。しかし遠隔
給電回路における電流が所定の程度を越えて増大
すると、スイツチ3はそのようなことに対して設
計されなければならず、さもなければ回路装置が
故障する危険が存する。
遠隔給電電流は検出素子で検出される。インバ
ータは非許容の過電流中付加的な電流路によつて
橋絡され得、この付加的電流路は検出素子により
制御され過電流を放出する。この電流路は補助電
圧の始動中、主変換器として用いられるスイツチ
ングレギユレータSRを短絡するのと同じ装置に
よつて簡単に形成される。
第2図のスイツチ16によつて、スイツチング
レギユレータSRの入力側が、非許容の大きな入
力電流10の時間中橋絡されるようになる。スイ
ツチングレギユレータSRのスイツチ3もこの目
的のために有利に用いられ得る。この場合上記ス
イツチは過電流に対して設計されていなければな
らないが、この電流をクロツク周波数でスイツチ
ングする必要はない。これにより著しい簡単化が
行なわれる。
第5図に示すように、スイツチ16は回路装置
の始動特性を確保するためブレーク接点16Kを
有するリレーによつて実現される。このブレーク
接点は補助電圧U5−U4の始動後この補助電圧
によりコイル16bを介して開放される。過電流
の放出のためリレー16に対して有利に、端子B
1−A4の線路列中で又は端子A1の平前でもな
いしB4の後で第2コイルが設けられ、この第2
コイルにより、ヌーク接点のようにブレーク接点
が閉じられる。このコイルが第4図に端子B1と
A4との間に16cで示してある。第2コイルは
次のように設計されている、即ち通常の遠隔給電
電流のもとで補助電圧よりリレーの接点が開放状
態に保持され得るように設計されている。このよ
うな手段において特に有利なことは、補助変換器
Hが正しく応答し得ない著しく重畳された交流電
流により惹起される補助電圧のノイズが同じよう
に接点16の閉成にも役立ちこの接点は補助変換
器Hの正常な動作の際はじめて、電力変換器とし
て用いられるスイツチングレギユレータSRの作
動を可能にするということである。
第2のコイルの代わりに、線路列A1−B4中
に、間接的又は直接的にスイツチ16を閉じる例
えば抵抗の形の電流検出器を設けることもでき
る。このような手段は第6図に示してある。第6
図では、抵抗16dにおける電圧降下により、抵
抗16eを介してトランジスタ16f(これは通
常の遠隔給電電流の際遮断されている)が制御さ
れる。従つて、トランジスタ16gは補助電圧U
5−U4が生じ始めると直ちに、抵抗16hを介
して電流を導き、ブレーク接点16kをコイル1
6bを介して開き得る。遠隔電流10が所定値を
越えると、トランジスタ16fは導通状態にな
る。その際制御されるトランジスタ16gによつ
てブレーク接点16dの閉成が行なわれ得る。回
路は第7図の場合におけると類似して、時間遅延
を以て構成して、交流電流の場合比較的に安定し
て動作するようにできる。
別の有利な実施例によればスイツチ3を過電流
の際閉じるようにする。この場合補助変換器Hは
スイツチ3の能動制御を行なわせ得るのに少なく
とも十分働きつづけなければならない。補助変換
器Hの一般に比較的わずかな出力送出の際そのこ
とは通常可能である。
第7図には過電流を放出するのにスイツチ3が
用いられる回路装置の一部を示す。この場合電流
はスイツチ3を形成する電力MOS−FET
BUZ45Aに直列の1Ω抵抗38における電圧降下
として検出され、RC素子30,40を介してト
ランジスタ41に供給される。トランジスタ41
は制御線路列に作用し、その際スイツチングレギ
ユレータ3mは継続的に導通状態に保持されるよ
うに作用する。ただ高い過電流のみを検出しさえ
すればよいので、検出素子が遠隔給電路中にある
か、又はスイツチ3に直列になつているか(ここ
ではスイツチングレギユレータSRの出力回路中
を流れる電流が検出されない)は余り重要でな
い。
補助電圧の始動の際及び過電流の際のスイツチ
ングレギユレータSRの橋絡のための前述の各手
段を組合せすることもできる。例えば補助電圧に
より閉じられるブレーク接点を有するリレー16
と、第2のリレー(これは上記ブレーク接点に並
列にメーク接点を有し過電流の際遠隔給電回路中
のコイルにより閉じられる接点を有する)とを組
合せすることも可能である。これらの組合せは幾
らかコスト面で余分になるかも知れないが、場合
により実現化の際幾つかの利点をもたらす、それ
というのはそのつど用いられる部品又は部品ユニ
ツトは2つの所要の役割のうち1つのみを充足し
さえすればよく、このような役割は比較的に容易
に適合させ得るからである。
ブレーク接点とそのコイル16b,16cを有
するクレーは場合により、電子的リレー又はリレ
ー付き又はリレー無しの電子回路としても構成さ
れ得、その場合スイツチ3を共に利用し得る。
回路装置は同種又は別種の回路装置を有する第
1図の遠隔給電系にて共通に給電され得る。その
場合回路装置W1…Wnは同じように又は異なつ
て構成および/又は設計され得る。
第3図の回路装置の有利な実施例では 抵抗3fの値は2MΩ 抵抗3gの値は100kΩ 抵抗3jの値は1MΩ となり得る。
ダイオード3iとしては小さな暗電流を有する
ものが選定されている。
発明の効果 本発明の手段により得られる効果は、始動過程
の際生じる入力電圧が、遠隔給電装置の必要性を
考慮して選定され得ることである。必要な場合、
入力電圧は通常動作の際生じる入力電圧より遥か
に小であるようにするとよい(このことが、所定
の設定条件に基づき遠隔給電系にとつて必要であ
る場合には)。
【図面の簡単な説明】
第1図は直流−給電を用いての電気的負荷への
遠隔給電装置のブロツク接続図、第2図は定量化
された直流電流を定電圧に変換するスイツチング
レギユレータ及び補助電圧発生用装置のブロツク
接続図、第3図は補助電圧発生装置の詳細と共に
示すスイツチングレギユレータの回路図、第4図
は第3図の回路装置構成の一部をさらに詳細に示
す接続図、第5図は過電流を逃すためにも用いら
れるリレー接点が入力側に設けられているスイツ
チングレギユレータの回路図、第6図は第5図の
装置の別の配置構成の回路図、第7図は過電流を
逃すために付加的に用いられるスイツチング素子
を有するスイツチングレギユレータの回路図であ
る。 1,5……コンデンサ、2……チヨーク、3…
…スイツチング素子、4……ダイオード、6……
クロツク発生器、7……制御装置、8……電圧変
換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの定電流源から直流−直列給
    電により遠隔給電する装置から電気的負荷への給
    電用回路装置であつて遠隔給電回路の種々異なる
    個所にてそれぞれ少なくとも1つの負荷が、直流
    電流−直流電圧変換器を介して遠隔給電回路に接
    続可能であり直流電流−直流電圧変換器に設けら
    れている第1スイツチングレギユレータSRはこ
    の第1スイツチングレギユレータSRの入力側に
    並列に接続されたスイツチング素子3を有し該ス
    イツチング素子は少なくとも近似的に一定保持す
    べき直流電圧U2ないしU3に依存して制御回路
    6,7を用いて制御可能であり、前記スイツチン
    グ素子3と、前記スイツチングレギユレータの出
    力側に並列に設けられたコンデンサ5との間にダ
    イオード4が設けられており、該ダイオードは前
    記スイツチング素子3の導通状態の際遮断状態に
    おかれているように極性づけられている電気的負
    荷への給電用回路装置において、制御装置6,7
    は始動過程中固定的又は限られたオンオフ比を有
    するパルス列を送出するように構成されており、
    前記のパルス列はスイツチングレギユレータSR
    の入力側における電圧が始動過程の終了後生じ得
    る入力電圧U1の可能の最大値より小であるよう
    な固定的又は限られたオンオフ比を有しているこ
    と、および/又は当該回路装置に切換装置21,
    22を設け、該切換装置を用いて、始動過程中、
    直流電流−直流電圧変換器に接続された負荷Vの
    少なくとも一部が遮断可能であることを特徴とす
    る電気的負荷への給電用回路装置。 2 始動過程の終了が、電圧弁別器によつて捕捉
    検出可能であり、該電圧弁別器はスイツチングレ
    ギユレータSRの出力側に又は、スイツチングレ
    ギユレータSRに後過接続の装置構成部に接続さ
    れている特許請求の範囲第1項記載の回路装置。 3 消費電力が定格電力の場合におけるより所定
    値だけ大であるように始動過程中のオンオフ比の
    大きさが選定されているように制御回路7aが構
    成および/又は作動されている特許請求の範囲第
    2項記載の回路装置。 4 始動過程中作用するオンオフ比の大きさは遠
    隔給電回路中に設けられている変換器の入力電圧
    の和が、定電流源から最大限送出可能な電圧より
    所定の大きさ分だけ小であるように選定又は制限
    されている特許請求の範囲第1項又は第2項記載
    の回路装置。 5 スイツチングレギユレータSRの入力側に並
    列にスイツチ16が設けられ、このスイツチ16
    および/又はスイツチングレギユレータSRのス
    イツチング素子3が始動過程前に閉じられている
    特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか
    に記載の回路装置。 6 制御可能なスイツチ16は第1スイツチング
    レギユレータSRの入力側に直列に設けられてい
    る電流検出器によつて制御可能であり、所定の限
    界値を越える電流の際閉じられるように制御可能
    である特許請求の範囲第5項記載の回路装置。 7 電流検出器は第1スイツチングレギユレータ
    SRのスイツチング素子3に直列に接続されてお
    り、 そのスイツチング素子3は電流検出器によつて
    制御可能であり、所定の限界値を越える電流の際
    閉じるように制御可能である特許請求の範囲第5
    項又は6項記載の回路装置。 8 制御可能なスイツチ16はリレーのブレーク
    接点として構成されこのリレーのコイルは第2ス
    イツチングレギユレータにより、例えば第2スイ
    ツチングレギユレータの出力電圧U5と入力電圧
    U4との差により制御されるように構成されてお
    り、更にリレーは2つのコイルを有し該両コイル
    のうち一方は補助電圧に接続され他方は電流検出
    器に接続されるか又はこの電流検出器自体を形成
    する特許請求の範囲第7項記載の回路装置。 9 制御可能なスイツチ16は別のスイツチング
    レギユレータHによつて制御可能であり、前記ス
    イツチ16はスイツチング素子3の制御のための
    制御回路6,7への給電のための補助高圧USの
    存在する際のみ開放状態におかれている特許請求
    の範囲第1項から第8項までのうちいずれかに記
    載の回路装置。 10 第1スイツチングレギユレータSRは補助
    電圧源Hから給電される制御回路6,7を有し、
    補助電圧源は別のスイツチングレギユレータHに
    よつて形成されており、該別のスイツチングレギ
    ユレータのスイツチング素子がスイツチングレギ
    ユレータHの入力側に並列に設けられており、ス
    イツチング素子11と、スイツチングレギユレー
    タHの出力側に並列に設けられたコンデンサ13
    との間に、ダイオード12が設けられており、該
    ダイオードはスイツチング素子11のオン状態の
    際阻止状態におかれているように極性づけられて
    おり、両スイツチングレギユレータSR,Hは入
    力側にて相互に直列に設けられている特許請求の
    範囲第1項から第9項までのうちいずれか記載の
    回路装置。
JP60152588A 1984-07-13 1985-07-12 電気的負荷への給電用回路装置 Granted JPS6154874A (ja)

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