JPH0363311B2

JPH0363311B2 -

Info

Publication number: JPH0363311B2
Application number: JP21330884A
Authority: JP
Inventors: Rihei Hiramatsu; Tokushige Inoe; Shigeo Watanabe
Original assignee: MELS CORP
Current assignee: MELS CORP
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1991-09-30
Also published as: JPS6192171A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、多出力コンバータ等において、制御
ICによつて制御される主出力回路以外の他の出
力回路に、半波型の磁気増幅器を利用するように
したコンバータ出力回路に関するものである。

［従来の技術］全波出力の磁気増幅器型コンバータは第６図に
示すように変圧器１の２次側をセンタータツプと
してその接続点を一方の出力端子２に結合し、第
１の２次巻線３と第２の２次巻線４はそれぞれ磁
気増幅器５，６と、整流器７，８を介して互いに
一点に結合し、さらにフイルタ回路のリアクトル
９、コンデンサ１０等を介して他方の出力端子１
１に結合し、また制御回路１２はそれぞれの磁気
増幅器５，６へ整流器１３，１４を介して結合さ
れて構成され、このような回路は公知である。な
お、１５は転流用整流器、１６は過電流保護回路
である。また、この第６図において、第２の２次
巻線４、第２の磁気増幅器６、整流器８，１４を
除去すれば半波出力の磁気増幅型コンバータが構
成されるが、これも公知である。

前記２個の磁気増幅器５，６を用いた回路の各
部の電圧波形が第７図に示され、また、前記１個
の磁気増幅器５を用いた半波出力の回路の各部の
電圧波形が第８図に示される。

［発明が解決しようとする問題点］しかるに、２個の磁気増幅器５，６を用いれ
ば、第７図に示すようにその電力負担が大きくな
る。１個の磁気増幅器５の場合は、第８図に示す
ようにその電力負担が第７図における２個分と等
量で、しかも制御回路１２のトランジスタ１７や
整流器１３の電力負担が増大し、さらに、出力側
のリアクトル９やコンデンサ１０も甚しく大きく
なり、全体の損失も増大するという問題があつ
た。

本発明の第１の目的は、磁気増幅器の電圧や電
力の負担を半減し、しかも出力側フイルタ回路の
リアクトルやコンデンサの大きさを低減し、さら
に全体の能率の向上を図ることである。

従来の半波磁気増幅器を利用した多出力回路
は、第９図に示すように、変圧器１の第１の２次
巻線１８に、第１の出力回路１９を設け、この第
１の出力回路１９の出力を制御IC２０によつて
検出増幅して１次側巻線２１の開閉素子２２を制
御するようにしたコンバータにおいて、変圧器１
の第２の２次巻線３に、さらに前記全波出力の半
波制御型磁気増幅器を第２の出力回路２３として
結合して構成されていた。

そして、第１の出力回路１９と第２の出力回路
２３とにそれぞれ抵抗２４，２５を挿入し、これ
らの抵抗２４，２５への出力電流の通過によつて
発生する電圧を検出して各出力回路１８，２３毎
に過電流保護を行なつていた。しかるに、多出力
回路においても、共通の１つの制御ICで過電流
を保護することが望ましい。

本発明の第２の目的は、多出力回路の場合、１
つの制御ICで過電流を保護することである。

［問題点を解決するための手段］本発明は第１の目的を達成するため、変圧器の
２次側の巻線をセンタータツプ型に接続し、その
接続点を出力の一端とし、第１の２次巻線のセン
タータツプと反対端に、可飽和リアクトルと整流
器を直列に結合し、これに制御回路を結合して磁
気増幅器を構成するとともに第２の２次巻線の出
力側は整流器を介して前記整流器の出力側に結合
することによつて全波出力の半波制御磁気増幅器
を構成したものである。

また、本発明の第２の目的を達成するため、変
圧器の２次側に第１の出力回路を設け、この第１
の出力回路の出力を制御ICによつて検出増幅し
て１次側の開閉素子を制御するようにしたコンバ
ータにおいて、変圧器の２次側に、さらに前記全
波出力の半波制御型磁気増幅器を第２の出力回路
として結合して多出力コンバータとなし、これら
の出力回路によりそれぞれの出力電流に比例した
電圧を絶縁して取出すための出力検出回路を結合
し、これらの出力検出回路の各出力をオア回路を
介して制御ICの過電流保護用比較器の一端に結
合することによつて、過電流保護回路を構成して
なるものである。

［実施例］以下、本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明による全波出力の半波制御型
磁気増幅器を示している。この第１図が第６図の
従来の回路と異なるところは、２次巻線３，４が
センタータツプであるにも拘らず、第２の磁気増
幅器６と２個の整流器８，１４および過電流保護
回路１６を具備していないことである。その他は
第６図と同様である。なお、変圧器１の１次巻線
２１には直流電源２６、交互にスイツチングする
トランジスタ２７，２８、制御巻線２９、変流器
３０等が結合されている。

以上のような構成において、２次側の最初の半
波分は磁気増幅器５を通過するが、つぎの半波分
は自由に通過する。したがつて磁気増幅器５の電
力負担は、第５図に示されるような波形となる。
これは第７図の１個分よりはやや増大するが、２
個分よりはるかに小さい。また、フイルタ回路の
リアクトル９やコンデンサ１０の大きさも２個の
磁気増幅器を用いた第７図の場合と略等しくな
る。

つぎに、過電流保護回路を含めた全体の回路構
成を第２図に基づいて説明する。

まず、直流電源２６の正側と負側との間に変圧
器１の１次巻線２１と半導体開閉素子としての例
えばMOSFET２２が直列に挿入される。前記変
圧器１の２次側には、第１出力回路１９と第２出
力回路２３が設けられている。このうち第１の出
力回路１９は、第１の２次巻線１８、整流器３
１，３２、フイルタ用リアクトル３３、平滑用コ
ンデンサ３４をもつて構成され、出力側端子３
５，３６に結合されている。前記第２の出力回路
２３は前記第１図に示した回路をもつて構成され
ている。

つぎに、３７は絶縁された補助電源、２０は電
源制御回路である。この電源制御回路２０は本例
では市販のいわゆるMB3759型ICが用いられてい
るので、以下電源ICという。３８は絶縁された
パルストランスであり、前記電源IC２０によつ
て制御されたパルスがそのパルストランス３８を
介して、前記MOSFET２２のゲート・ソース間
に供給される。なお、電源IC２０の各端子番号
はMB3759の固有の端子番号であるため、文中で
はこの番号に［］を付し、他の（）付きの番号と
区別している。

この電源IC２０の端子［１］［２］のうち、
［２］には基準電圧Vrfが印加され、［１］には出
力電圧V₀に比例した電圧が供給され、電源IC２
０の内部の比較器３９、トランジスタ４０，４１
等の作用により端子［９］［10］、［８］［11］から
のパルスはパルストランス３８を通じて
MOSFET２２のゲート・ソース間を制御して出
力端子３５，３６の電圧V₀を一定ならしむよう
に動作する。

つぎに、抵抗４２，４３によつて出力電圧V₀
を分圧した電圧が電源IC２０の内部の比較検出
器４４の端子１５に供給される。また、他の端子
１６には第１出力回路１９と第２出力回路２３に
挿入した過電流検出回路４５，４６からの検出電
圧が整流器４７，４８からなるオア回路を介して
供給される。

前記過電流検出回路４５，４６はそれぞれイン
ダクタンストランス４９，５０、整流器５１，５
２、コンデンサ５３，５４、抵抗５５，５６、可
変抵抗５７，５８からなり、出力電流を比例した
電圧を可変抵抗５７，５８の両端から得るもの
で、本出願人が先に提案した特願昭55−37326号
（特開昭56−133980号）によるものである。

以上のような構成による作用を説明する。

今、例えば第２出力回路２３が過電流になつた
ものとすると、過電流検出回路４５の抵抗５８を
介して供給された端子［16］への印加電圧V₁₆
と、端子［15］への印加電圧を比較すると、V₁₆
＞V₁₅となる。すると、比較検出器４４は作動し
てMOSFET２２の制御巾は必要の程度に減少す
る。そのため第１出力回路１９の出力電圧V₀は
減少し、したがつてV₁₅もまた減少して略「フ」
の字型の過電流保護垂下作用をなすものである。

第１出力回路１９が過電流になつた時も過電流
検出回路４５の抵抗５７を介して供給してV₁₆＞
V₁₅となり上記と同様の「フ」の字型過電流保護
垂下作用をなすものである。

さらに附髄的ではあるが、本発明の有利性を述
べる。

半波制御の全波出力は効果的であるので種々の
回路方式が考えられるが本発明の磁気増幅器が最
も有効である。その理由を第３図および第４図に
よつて説明する。

第３図は磁気増幅器による半波制御全波出力方
式の回路図でありその各部の電圧、電流を第４図
に示す。

第４図のＸ部分は第３図Vn₂のリアクトル９と
コンデンサ１０によつてろ波された電圧V′n₂を
示し、同じくＹ部分のV′n₃は磁気増幅器５によ
つて制御された電圧を示しており、Vn₃とV′n₃と
はその電圧時間積において等量である。Ｚ部分の
V′n₄は磁気増幅器５によつて制御された電圧時
間積である。第４図において注意すべき微小出力
電流時におけるリアクトル９によるいわゆるカツ
トオフ電流および電圧である。すなわち出力電流
がIdより小さい時はVn₂のみによつて出力電圧V₀
より過大となる。これを避ける為にはIdに相当す
る電流を流すダミー抵抗５９を付加するか、また
はチヨークコイル９を極端に大きくしてIdを極小
にすることを要し、これは本磁気増幅器以外の方
式において絶対必要な条件である。しかし、本発
明においてはIdはトランジスタ１７を通じて磁気
増幅器５の制御電流に重畳して入力側に返されて
以上のトラブルは存在しない。

［発明の効果］本発明は上述のように構成したので、磁気増幅
器の電圧や電力の負担を半減し、しかも出力側フ
イルタ回路のチヨークコイルやコンデンサの大き
さを低減し、さらに全体の能率の向上を図ること
ができる。

また、半波分の自由な通過による過電流の保護
が容易に達成でき、したがつて多出力コンバータ
において、全波出力の半波制御磁気増幅器による
出力回路を容易に得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による全波出力の半波制御磁気
増幅器を示す電気回路図、第２図は第１図の磁気
増幅器を出力回路の１つとして利用した多出力回
路図、第３図は第１図を説明するための回路図、
第４図は、各部の波形図、第５図は、本発明によ
る磁気増幅器の電圧波形図、第６図は従来の磁気
増幅器の電気回路図、第７図および第８図は従来
の磁気増幅器の電圧波形図、第９図は従来の多出
力回路図である。１……変圧器、２，１１，３５，３６……出力
端子、３，４，１８……２次巻線、５……磁気増
幅器、７，８，１３，３１，３２……整流器、
９，３３……リアクトル、１０……平滑用コンデ
ンサ、２０……電源IC、２１……１次巻線、２
２……MOSFET、２６……直流電源、２７，２
８……トランジスタ、３８……パルストランス、
３９……比較器、４４……比較検出器、４５，４
６……過電流検出回路。

Claims

【特許請求の範囲】１変圧器の２次側の巻線をセンタータツプ型に
接続し、その接続点を出力の一端とし、第１の２
次巻線のセンタータツプと反対端に、可飽和リア
クトルと整流器を直列に結合し、これに制御回路
を結合して磁気増幅器を構成するとともに第２の
２次巻線の出力側は整流器を介して前記整流器の
出力側に結合してなることを特徴とするコンバー
タ出力回路。２変圧器の２次側に、第１の出力回路を設け、
この第１の出力回路の出力を制御ICによつて検
出増幅して１次側の開閉素子を制御するようにし
たコンバータにおいて、変圧器の２次側に、さら
に第２の出力回路を結合して多出力コンバータと
なし、この第２の出力回路は、変圧器の２次側の
巻線をセンタータツプ型に接続し、その接続点を
出力の一端とし、第１の２次巻線のセンタータツ
プと反対端に、可飽和リアクトルと整流器を直列
に結合し、これに制御回路を結合して磁気増幅器
を構成するとともに第２の２次巻線の出力側は整
流器を介して前記整流器の出力側に結合してな
り、前記第１、第２の出力回路よりそれぞれの出
力電流に比例した電圧を絶縁して取出すための過
電流検出回路を結合し、これらの過電流検出回路
の各出力をオア回路を介して制御ICの過電流保
護用比較器の一端に結合してなることを特徴とす
るコンバータ出力回路。