JPH04295284A - 電源装置 - Google Patents
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- JPH04295284A JPH04295284A JP3130838A JP13083891A JPH04295284A JP H04295284 A JPH04295284 A JP H04295284A JP 3130838 A JP3130838 A JP 3130838A JP 13083891 A JP13083891 A JP 13083891A JP H04295284 A JPH04295284 A JP H04295284A
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- 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
- H02M3/325—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
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- H02M3/338—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a self-oscillating arrangement
-
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- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
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- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal 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
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal 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, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5383—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal 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, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement
- H02M7/53832—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal 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, e.g. single switched pulse inverters in a self-oscillating arrangement in a push-pull arrangement
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電源電圧より半導
体素子を使用して高周波の交流電圧を発生させ、小形の
高周波トランスまたは結合用コイル等を介して負荷側に
電力を供給する電源装置に関するものであり、特に、テ
レビジョン受信機、ビデオテープレコーダ、ステレオＣ
Ｄプレイヤー等のリモートコントロール用電源、スイッ
チング主電源等の補助電源、あるいは、携帯用小形力セ
ットレコーダ、コードレス電話機用等の再充電可能なニ
ッケルカドミウム電池等の充電用電源またはＡＣアダプ
タ等、比較的小さな電力を扱う装置において、特別複雑
な回路等を要することなしに、電源装置の消費電力を削
減するとともに装置を小形化、簡素化することのできる
電源装置に関する。
体素子を使用して高周波の交流電圧を発生させ、小形の
高周波トランスまたは結合用コイル等を介して負荷側に
電力を供給する電源装置に関するものであり、特に、テ
レビジョン受信機、ビデオテープレコーダ、ステレオＣ
Ｄプレイヤー等のリモートコントロール用電源、スイッ
チング主電源等の補助電源、あるいは、携帯用小形力セ
ットレコーダ、コードレス電話機用等の再充電可能なニ
ッケルカドミウム電池等の充電用電源またはＡＣアダプ
タ等、比較的小さな電力を扱う装置において、特別複雑
な回路等を要することなしに、電源装置の消費電力を削
減するとともに装置を小形化、簡素化することのできる
電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣ技術の発達により、電子機器
の小形・軽量化および多機能化が可能となり、さらに小
形・軽量で操作の簡単な電子機器が求められる傾向にあ
る。このような背景の中で、リモートコントロールによ
る電子機器の操作は、日常的方法となり、テレビジョン
受信機、ビデオテープレコーダ、ステレオＣＤプレイヤ
ー、エヤコン等、数多くの機器に使用されている。また
、再充電が可能なニッケルカドミウム電池を電力源とし
たコードレス電話装置、携帯用カセットレコーダ、ＣＤ
プレイヤー等の携帯用機器が数多く使用されている。 このような機器には、リモートコントロール用電源、ス
イッチング主電源等の補助電源、あるいは、携帯用小形
電子機器のＡＣアダプタ、ニッケルカドミウム電池の充
電用電源等、数百ｍＷ程度の比較的小さな電力を供給す
る電源装置が必要となる。また、電池の充電用電源とし
ては、接触不良等の問題、および使いやすさの点から、
着脱が容易で、しかも金属導体などによる接点の存在し
ない、いわゆる、非接触で充電できる装置が望まれる。
の小形・軽量化および多機能化が可能となり、さらに小
形・軽量で操作の簡単な電子機器が求められる傾向にあ
る。このような背景の中で、リモートコントロールによ
る電子機器の操作は、日常的方法となり、テレビジョン
受信機、ビデオテープレコーダ、ステレオＣＤプレイヤ
ー、エヤコン等、数多くの機器に使用されている。また
、再充電が可能なニッケルカドミウム電池を電力源とし
たコードレス電話装置、携帯用カセットレコーダ、ＣＤ
プレイヤー等の携帯用機器が数多く使用されている。 このような機器には、リモートコントロール用電源、ス
イッチング主電源等の補助電源、あるいは、携帯用小形
電子機器のＡＣアダプタ、ニッケルカドミウム電池の充
電用電源等、数百ｍＷ程度の比較的小さな電力を供給す
る電源装置が必要となる。また、電池の充電用電源とし
ては、接触不良等の問題、および使いやすさの点から、
着脱が容易で、しかも金属導体などによる接点の存在し
ない、いわゆる、非接触で充電できる装置が望まれる。
【０００３】従来の技術では、このような機器の電源と
して、単に商用電源周波数の変圧器を用いて所定の電圧
に変圧し、ダイオードにより整流して直流電圧を得るか
、または、商用交流電源を整流して直流に変換し、ＤＣ
−ＤＣコンバータにより所定の直流電圧を得る方法が用
いられる。
して、単に商用電源周波数の変圧器を用いて所定の電圧
に変圧し、ダイオードにより整流して直流電圧を得るか
、または、商用交流電源を整流して直流に変換し、ＤＣ
−ＤＣコンバータにより所定の直流電圧を得る方法が用
いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法は
、次のような問題を有していた。すなわち、商用電源周
波数の変圧器を用る装置では、変圧器の磁心の断面積と
一次巻線の巻回数の積は商用電源周波数とその電圧によ
って決定されるので、変圧器を小形化するためには、小
形の磁心を使用し、一次巻線は、極細線を多数回巻く必
要がある。しかし、この方法では小形化に限界があり、
信頼性にも問題がある。また、変圧器の鉄損、銅損によ
り、良く設計しても１Ｗ程度の電力損失が生じる。 この値は機器に必要な電力が数百ｍＷであることからす
れば無視できない問題である。
、次のような問題を有していた。すなわち、商用電源周
波数の変圧器を用る装置では、変圧器の磁心の断面積と
一次巻線の巻回数の積は商用電源周波数とその電圧によ
って決定されるので、変圧器を小形化するためには、小
形の磁心を使用し、一次巻線は、極細線を多数回巻く必
要がある。しかし、この方法では小形化に限界があり、
信頼性にも問題がある。また、変圧器の鉄損、銅損によ
り、良く設計しても１Ｗ程度の電力損失が生じる。 この値は機器に必要な電力が数百ｍＷであることからす
れば無視できない問題である。
【０００５】次に、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いる方法
では、スイッチング周波数を高周波化することによって
変圧器を小形化できる。しかし、この方法では、スイッ
チ素子を制御し、駆動するための特別な回路が必要とな
り、回路が複雑になると同時に制御駆動回路の電力消費
およびスイッチング損により１Ｗ程度の電力損失が生じ
る。このことは、生産コストの増加をまねくだけではな
く、電力消費の面からも問題があり、回路構成が簡単で
電力消費の極めて少ない電源の開発が望まれている。
では、スイッチング周波数を高周波化することによって
変圧器を小形化できる。しかし、この方法では、スイッ
チ素子を制御し、駆動するための特別な回路が必要とな
り、回路が複雑になると同時に制御駆動回路の電力消費
およびスイッチング損により１Ｗ程度の電力損失が生じ
る。このことは、生産コストの増加をまねくだけではな
く、電力消費の面からも問題があり、回路構成が簡単で
電力消費の極めて少ない電源の開発が望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の問題を解
決するためになされたもので、高周波トランスまたは結
合用コイル等を介して負荷側に電力を供給する電源装置
の電力損失を最小限に抑え、その形状を最小限にすると
いう目的を、最小の部品点数で実現した電源装置を提供
することにある。また本発明の他の目的は、ニッケル・
カドミウム電池等の再充電可能な電池を充電する電源装
置において、一次側と負荷側を切り放し可能な結合コイ
ルで結合し、電池を非接触で充電する電源装置を最小の
部品点数で実現することにある。
決するためになされたもので、高周波トランスまたは結
合用コイル等を介して負荷側に電力を供給する電源装置
の電力損失を最小限に抑え、その形状を最小限にすると
いう目的を、最小の部品点数で実現した電源装置を提供
することにある。また本発明の他の目的は、ニッケル・
カドミウム電池等の再充電可能な電池を充電する電源装
置において、一次側と負荷側を切り放し可能な結合コイ
ルで結合し、電池を非接触で充電する電源装置を最小の
部品点数で実現することにある。
【０００７】前記の問題を解決するために、本発明は、
直流電源電圧より高周波の交流電圧を発生させ、小形の
高周波トランスまたは結合用コイル等を介して負荷側に
電力を供給する電源装置において、高周波の交流電圧を
発生させる手段として、Ｃ級の自励発振回路を具備し、
前記Ｃ級の自励発振回路を最適の状態で動作させるため
の手段として、最適のバイアス電圧を与えるバイアス回
路を具備した点および出力電圧または出力電流を制御す
る手段として、前記バイアス回路に制御信号を与える制
御回路をさらに具備した点に特徴がある。
直流電源電圧より高周波の交流電圧を発生させ、小形の
高周波トランスまたは結合用コイル等を介して負荷側に
電力を供給する電源装置において、高周波の交流電圧を
発生させる手段として、Ｃ級の自励発振回路を具備し、
前記Ｃ級の自励発振回路を最適の状態で動作させるため
の手段として、最適のバイアス電圧を与えるバイアス回
路を具備した点および出力電圧または出力電流を制御す
る手段として、前記バイアス回路に制御信号を与える制
御回路をさらに具備した点に特徴がある。
【０００８】
【作用】図面を参照して、本発明に用いるＣ級発振回路
の動作を詳細に説明する。図１は、従来の増幅回路の例
を示す。この図で、１は変圧器、２は増幅素子、３は直
流電圧電源、４は負荷、１１および１２はそれぞれ一次
巻線および出力巻線、３１はバイアス電源をそれぞれ示
す。負荷４は、必要に応じて適当な部品、例えば、負荷
として直流が必要な場合はダイオード、フィルタ等を合
わせて用いる。従来の増輻器では、線形動作、つまり、
信号源より増幅器の入力ＩＮに与える微小入力信号と同
じ出力波形信号が得られるようにバイアス電源の電圧お
よび増幅器の増幅率は設定される。この場合、増幅素子
２は常に能動状態で動作（Ａ級動作）するので、電力効
率を極力高くする必要のある電源装置に応用する場合に
は増幅素子２の電力損失の点などから不具合である。そ
こで、電源装置では入力に矩形波の信号を与え増幅素子
２が導通または遮断のスイッチング動作で動作するよう
にバイアス電圧および増幅率を設定することが多い。し
かし、変圧器１、増幅素子２等には寄生容量等が存在す
るため素子がオンになる時にサージ電流が流れ、またオ
フの時、変圧器１等のインダクタンスに蓄えられたエネ
ルギにより増輻素子２の両端に図２に示すように電源３
の電圧Ｅｉの数倍の高電圧が発生する。この矩形波によ
るスイッチング動作は、オンの時の増幅素子２での損失
が小さいので、出力として取り出す電力が増幅素子２が
オン、オフする時のサージ電流等による損失に比べて十
分大きい場合には効率も高いため電子機器の電源として
広く用いられている。しかし、商用の１００Ｖまたは２
００Ｖのから数百ｍＷ程度の小電力を取り出す場合には
、むしろ、増幅素子２がオン、オフする時のサージ電流
等による損失の方が出力電力より大きくなる場合が多い
。
の動作を詳細に説明する。図１は、従来の増幅回路の例
を示す。この図で、１は変圧器、２は増幅素子、３は直
流電圧電源、４は負荷、１１および１２はそれぞれ一次
巻線および出力巻線、３１はバイアス電源をそれぞれ示
す。負荷４は、必要に応じて適当な部品、例えば、負荷
として直流が必要な場合はダイオード、フィルタ等を合
わせて用いる。従来の増輻器では、線形動作、つまり、
信号源より増幅器の入力ＩＮに与える微小入力信号と同
じ出力波形信号が得られるようにバイアス電源の電圧お
よび増幅器の増幅率は設定される。この場合、増幅素子
２は常に能動状態で動作（Ａ級動作）するので、電力効
率を極力高くする必要のある電源装置に応用する場合に
は増幅素子２の電力損失の点などから不具合である。そ
こで、電源装置では入力に矩形波の信号を与え増幅素子
２が導通または遮断のスイッチング動作で動作するよう
にバイアス電圧および増幅率を設定することが多い。し
かし、変圧器１、増幅素子２等には寄生容量等が存在す
るため素子がオンになる時にサージ電流が流れ、またオ
フの時、変圧器１等のインダクタンスに蓄えられたエネ
ルギにより増輻素子２の両端に図２に示すように電源３
の電圧Ｅｉの数倍の高電圧が発生する。この矩形波によ
るスイッチング動作は、オンの時の増幅素子２での損失
が小さいので、出力として取り出す電力が増幅素子２が
オン、オフする時のサージ電流等による損失に比べて十
分大きい場合には効率も高いため電子機器の電源として
広く用いられている。しかし、商用の１００Ｖまたは２
００Ｖのから数百ｍＷ程度の小電力を取り出す場合には
、むしろ、増幅素子２がオン、オフする時のサージ電流
等による損失の方が出力電力より大きくなる場合が多い
。
【０００９】これに対し、変圧器１の巻線インダクタン
スと巻線に等価的に並列な容量２１（増幅素子２の寄生
容量、変圧器１の巻線容量、新たに接続した容量等）と
による共振周波数が入力信号の周波数と同じになるよう
に設定し、増幅素子２が共振周期のある狭い期間にだけ
能動または導通になるようにバイアスを与えると、増幅
素子２の両端の電圧は図３に示されるようなほぼ正弦波
に近い波形となり、その波高値はほぼ電源３の電圧Ｅｉ
の２倍の値に抑えられる。また、巻線に等価的に並列な
容量２１の充放電は共振現象により行われるので損失は
極めて小さくなる。この場合、増輻素子２は、１周期の
ほとんどの期間、遮断の状態で動作し、端子電圧が零に
近い狭い期間にだけ能動または導通になるので電力効率
は１００％に近くなる。この形の増幅はＣ級増幅と呼ば
れている。このＣ級増幅器は伝達される電力に限度があ
るため従来の電源装置には使用されていない。ただ、出
力電力が数百ｍＷ程度の小電力では、この回路の低損失
特性は、電力効率改善の技術手段としての効果が十分期
待できる。
スと巻線に等価的に並列な容量２１（増幅素子２の寄生
容量、変圧器１の巻線容量、新たに接続した容量等）と
による共振周波数が入力信号の周波数と同じになるよう
に設定し、増幅素子２が共振周期のある狭い期間にだけ
能動または導通になるようにバイアスを与えると、増幅
素子２の両端の電圧は図３に示されるようなほぼ正弦波
に近い波形となり、その波高値はほぼ電源３の電圧Ｅｉ
の２倍の値に抑えられる。また、巻線に等価的に並列な
容量２１の充放電は共振現象により行われるので損失は
極めて小さくなる。この場合、増輻素子２は、１周期の
ほとんどの期間、遮断の状態で動作し、端子電圧が零に
近い狭い期間にだけ能動または導通になるので電力効率
は１００％に近くなる。この形の増幅はＣ級増幅と呼ば
れている。このＣ級増幅器は伝達される電力に限度があ
るため従来の電源装置には使用されていない。ただ、出
力電力が数百ｍＷ程度の小電力では、この回路の低損失
特性は、電力効率改善の技術手段としての効果が十分期
待できる。
【００１０】しかし、Ｃ級増幅器を電源装置に使用する
には解決すべき二つの問題点が生じる。その一つは、増
幅素子２を駆動する信号発生回路の問題である。前記の
ように、Ｃ級増幅動作を実現するためには、入力信号の
周波数を変圧器１の巻線インダクタンスと巻線に並列な
容量とによる共振周波数と同じになるようにし、増幅素
子２をその端子電圧が零に近くなる狭い期間にだけ能動
または導通になるように駆動する必要がある。このこと
を簡単な外部信号発生装置により実現することは容易で
はない。次に、増幅素子２の端子電圧が零に近くなる狭
い期間にだけ能動または導通になるようなバイアス電圧
の発生に関しても簡単な装置により実現することは容易
ではない。これらの問題を最小の部品点数で解決したの
が本発明の電源装置である。
には解決すべき二つの問題点が生じる。その一つは、増
幅素子２を駆動する信号発生回路の問題である。前記の
ように、Ｃ級増幅動作を実現するためには、入力信号の
周波数を変圧器１の巻線インダクタンスと巻線に並列な
容量とによる共振周波数と同じになるようにし、増幅素
子２をその端子電圧が零に近くなる狭い期間にだけ能動
または導通になるように駆動する必要がある。このこと
を簡単な外部信号発生装置により実現することは容易で
はない。次に、増幅素子２の端子電圧が零に近くなる狭
い期間にだけ能動または導通になるようなバイアス電圧
の発生に関しても簡単な装置により実現することは容易
ではない。これらの問題を最小の部品点数で解決したの
が本発明の電源装置である。
【００１１】
【実施例】図４は、本発明の基本的実施例を示す。図４
に示すように、変圧器１には、一次巻線１１、出力巻線
１２の他に自励発振のための帰還巻線１３が巻かれ、Ｃ
級動作を確実に行うための起動およびバイアス用の抵抗
２３、２４、コンデンサ２５、ダイオード２２が接続さ
れている。図４において、増幅素子２と並列に接続され
た容量２１は、図１の巻線１１と並列に接続された容量
２１と同一の役割を果たすものであり、増幅素子２また
は巻線１１のどちらに接続してもよい。
に示すように、変圧器１には、一次巻線１１、出力巻線
１２の他に自励発振のための帰還巻線１３が巻かれ、Ｃ
級動作を確実に行うための起動およびバイアス用の抵抗
２３、２４、コンデンサ２５、ダイオード２２が接続さ
れている。図４において、増幅素子２と並列に接続され
た容量２１は、図１の巻線１１と並列に接続された容量
２１と同一の役割を果たすものであり、増幅素子２また
は巻線１１のどちらに接続してもよい。
【００１２】まず、電源３が投入されると、抵抗２３を
通してコンデンサ２５が充電され、コンデンサ２５の電
圧が上昇し、この電圧が増幅素子２のしきい値電圧に達
すると増幅素子２が能動状態となり帰還巻線１３より帰
還がかかり発振が始まる。ここで、コンデンサ２５の電
圧、つまり、増幅素子２のバイアス電圧がしきい値電圧
にそのまま固定されたならば、増幅素子２は発振周期の
半分以上の期間が導通の状態となり、前記、発明が解決
しようとする課題の項で説明したような不具合が生じる
。
通してコンデンサ２５が充電され、コンデンサ２５の電
圧が上昇し、この電圧が増幅素子２のしきい値電圧に達
すると増幅素子２が能動状態となり帰還巻線１３より帰
還がかかり発振が始まる。ここで、コンデンサ２５の電
圧、つまり、増幅素子２のバイアス電圧がしきい値電圧
にそのまま固定されたならば、増幅素子２は発振周期の
半分以上の期間が導通の状態となり、前記、発明が解決
しようとする課題の項で説明したような不具合が生じる
。
【００１３】そこで、バイアスを安定にするためのダイ
オード２２と抵抗２４を図４のように接続すると、増幅
素子２が導通に近い期間、即ち、コンデンサ２５の電圧
より増幅素子２の端子電圧が低くなる期間、コンデンサ
２５の電荷は、抵抗２４、ダイオード２２、増幅素子２
を通して放電される。このためコンデンサ２５の電圧、
即ち、バイアス電圧は、しきい値電圧より低くなり、し
たがって導通期間は短くなる。導通期間が短くなると、
コンデンサ２５の電荷を放電する電流が減少するのでコ
ンデンサ２５の電圧が増加し、バイアス電圧を安定化す
る方向に負帰還がかかる。バイアス電圧の値は、抵抗２
３と抵抗２４により決定されるので、抵抗２３と抵抗２
４の値を適当に設定することにより、発振周期の内の増
幅素子２の端子電圧が零に近い所定の期間のみ増幅素子
２を導通または能動の状態に設定できる。即ち、電源３
の電圧、変圧器１のギャツプ等が変化しても常に最適な
状態でＣ級自励発振動作を安定に行わせることができる
。
オード２２と抵抗２４を図４のように接続すると、増幅
素子２が導通に近い期間、即ち、コンデンサ２５の電圧
より増幅素子２の端子電圧が低くなる期間、コンデンサ
２５の電荷は、抵抗２４、ダイオード２２、増幅素子２
を通して放電される。このためコンデンサ２５の電圧、
即ち、バイアス電圧は、しきい値電圧より低くなり、し
たがって導通期間は短くなる。導通期間が短くなると、
コンデンサ２５の電荷を放電する電流が減少するのでコ
ンデンサ２５の電圧が増加し、バイアス電圧を安定化す
る方向に負帰還がかかる。バイアス電圧の値は、抵抗２
３と抵抗２４により決定されるので、抵抗２３と抵抗２
４の値を適当に設定することにより、発振周期の内の増
幅素子２の端子電圧が零に近い所定の期間のみ増幅素子
２を導通または能動の状態に設定できる。即ち、電源３
の電圧、変圧器１のギャツプ等が変化しても常に最適な
状態でＣ級自励発振動作を安定に行わせることができる
。
【００１４】このことより次のことが可能となる。変圧
器１の一次側と負荷側の磁心および巻線を切り放し可能
な形状にし、負荷４側へ電力を伝達する時のみ両者を接
近させて電力を供給するようにすれば、従来のＡＣアダ
ブタ、畜電池充電器に使用されるような電気的接点を必
要とせずに負荷に電力を供給することが可能となる。こ
の場台、一次側と負荷側を大きく離した状態と接近させ
た状態では、トランスのインダクタンスは、大きく変化
するが、回路は帰還巻線１３とバイアス安定回路の作用
により常に安定なＣ級自励発振動作を行う。
器１の一次側と負荷側の磁心および巻線を切り放し可能
な形状にし、負荷４側へ電力を伝達する時のみ両者を接
近させて電力を供給するようにすれば、従来のＡＣアダ
ブタ、畜電池充電器に使用されるような電気的接点を必
要とせずに負荷に電力を供給することが可能となる。こ
の場台、一次側と負荷側を大きく離した状態と接近させ
た状態では、トランスのインダクタンスは、大きく変化
するが、回路は帰還巻線１３とバイアス安定回路の作用
により常に安定なＣ級自励発振動作を行う。
【００１５】また、バイアス回路に制御回路をさらに付
加することにより出力電圧および負荷電流を制御するこ
とができる。図５は、図４の回路の出力電圧の制御のた
めに、バイアス回路に制御回路５１を付加した別の実施
例を示す。この回路では、コンデンサ２５の電圧は、抵
抗２３を通して流れる電流と制御回路５１からの電流の
和の電流により上昇し、一方、抵抗２４とダイオード２
２を通して流れる電流により低下する。従って、制御回
路５１からの電流を制御することにより増幅素子２が導
通または能動の状態になる期間を制御できる。そこで、
図５に示すように出力電圧からの信号Ａおよび負荷電流
からの信号Ｂを制御回路５１へ帰還し、制御回路５１か
らコンデンサ２５に与える電流を制御すると出力電圧の
安定化、および過電流保護が可能となる。
加することにより出力電圧および負荷電流を制御するこ
とができる。図５は、図４の回路の出力電圧の制御のた
めに、バイアス回路に制御回路５１を付加した別の実施
例を示す。この回路では、コンデンサ２５の電圧は、抵
抗２３を通して流れる電流と制御回路５１からの電流の
和の電流により上昇し、一方、抵抗２４とダイオード２
２を通して流れる電流により低下する。従って、制御回
路５１からの電流を制御することにより増幅素子２が導
通または能動の状態になる期間を制御できる。そこで、
図５に示すように出力電圧からの信号Ａおよび負荷電流
からの信号Ｂを制御回路５１へ帰還し、制御回路５１か
らコンデンサ２５に与える電流を制御すると出力電圧の
安定化、および過電流保護が可能となる。
【００１６】次に、図５に示すように、負荷側巻線１２
に並列にインピーダンスを制御する回路５２を接続する
ことにより、二次側から出力電圧および電流の制御が可
能となる。まず、インピーダンス制御回路５２がハイイ
ンピーダンスの場合には、通常の動作をするが、インピ
ーダンスが低くなると、巻線間１２が短絡され、一次巻
線１１から帰還巻線１３へ伝達される信号か減少して発
振が停止する。通常、この回路はＣ級動作しているので
バイアス電圧つまりコンデンサ２５の電圧は増幅素子２
のしきい値電圧より低い値になっている。このため、発
振が停止すると、しばらくの期間発振を開始しない。こ
の期間、コンデンサ２５は抵抗２３を通して充電され、
その電圧がしきい値電圧に達すると再び発振を始める。 このため、発振動作は間欠的となる。この現象を利用す
れば、インピーダンス制御回路５２により間欠発振動作
の度合を制御して負荷側から出力電圧および電流の制御
が可能となる、
に並列にインピーダンスを制御する回路５２を接続する
ことにより、二次側から出力電圧および電流の制御が可
能となる。まず、インピーダンス制御回路５２がハイイ
ンピーダンスの場合には、通常の動作をするが、インピ
ーダンスが低くなると、巻線間１２が短絡され、一次巻
線１１から帰還巻線１３へ伝達される信号か減少して発
振が停止する。通常、この回路はＣ級動作しているので
バイアス電圧つまりコンデンサ２５の電圧は増幅素子２
のしきい値電圧より低い値になっている。このため、発
振が停止すると、しばらくの期間発振を開始しない。こ
の期間、コンデンサ２５は抵抗２３を通して充電され、
その電圧がしきい値電圧に達すると再び発振を始める。 このため、発振動作は間欠的となる。この現象を利用す
れば、インピーダンス制御回路５２により間欠発振動作
の度合を制御して負荷側から出力電圧および電流の制御
が可能となる、
【００１７】本発明の回路は他の多くの回路にも適用で
きる。図６は、プッシュプル形、図７は、ブリッジ形に
適用した実施例を示す。また、図７に示すように同一の
回路を使用してスイッチの切り替えにより、例えば、ス
イッチをａ側に接続した時、商用交流１００Ｖ系用に、
また、ｂ側に接続した時、２００Ｖ系用に使い分けるこ
とも可能となる。
きる。図６は、プッシュプル形、図７は、ブリッジ形に
適用した実施例を示す。また、図７に示すように同一の
回路を使用してスイッチの切り替えにより、例えば、ス
イッチをａ側に接続した時、商用交流１００Ｖ系用に、
また、ｂ側に接続した時、２００Ｖ系用に使い分けるこ
とも可能となる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電源装置は
、常に増幅素子２がＣ級で動作するため、電力損失が少
なく、ギャツプの変化等により変圧器１のインピーダン
スが変化しても常に安定に動作するため、従来、ＡＣア
ダブタ、畜電池充電器等に使用されるような電気的接点
による負荷への電力供給方式にかえて、変圧器１の一次
側と負荷側の磁心および巻線を切り放し、負荷側へ電力
を伝達する時のみ両者を接近させて電力を供給するよう
にして、無接点化することが容易となるという利点があ
る。
、常に増幅素子２がＣ級で動作するため、電力損失が少
なく、ギャツプの変化等により変圧器１のインピーダン
スが変化しても常に安定に動作するため、従来、ＡＣア
ダブタ、畜電池充電器等に使用されるような電気的接点
による負荷への電力供給方式にかえて、変圧器１の一次
側と負荷側の磁心および巻線を切り放し、負荷側へ電力
を伝達する時のみ両者を接近させて電力を供給するよう
にして、無接点化することが容易となるという利点があ
る。
【図１】増幅回路の例を示した説明図である。
【図２】増幅回路の電圧波形を示した図である。
【図３】増幅回路の電圧波形を示した図である。
【図４】本発明の実施例を示した図である。
【図５】本発明の実施例を示した図である。
【図６】本発明の実施例を示した図である。
【図７】本発明の実施例を示した図である
１ 変圧器または結合コイル
２ 増幅素子
３ 直流電源
４ 負荷
１１ 一次巻線
１２ 出力巻線
１３ 帰還巻線
１４ 巻線
１５ 巻線
２１ 寄生容量または外付け容量
２２ ダイオード
２３ 抵抗
２４ 抵抗
２５ コンデンサ
２６ 増幅素子
２７ ダイオード
３１ バイアス電源
３２ １００Ｖまたは２００Ｖ系交流電源５１ 制
御回路 ５２ インピーダンス制御回路
御回路 ５２ インピーダンス制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 直流電源電圧より高周波の交流電圧を
発生させ、高周波を介して負荷側に電力を供給する電源
装置において、前記、高周波の交流電圧を発生させる手
段として、自励発振回路を具備し、前記、自励発振回路
を最適の状態で動作させるための手段として、最適のバ
イアス電圧を与えるバイアス回路を具備したことを特徴
とする電源装置。 - 【請求項２】 出力電圧または出力電流を制御する手
段として、請求項１の電源装置のバイアス回路に制御信
号を与える制御回路をさらに具備したことを特徴とする
電源装置。 - 【請求項３】 請求項１および請求項２の電源装置に
、ニツケルカドミニウム電池等の再充電可能な電池を電
力源として用いる電子機器における、前記、再充電可能
な電池を充電する手段として、着脱可能な結合コイルを
具備し、非接触で充電できるようにしたことを特徴とす
る電源装置。 - 【請求項４】 請求項３の電源装置の、負荷側から充
電状態を制御するために結台コイルの負荷側コイルに制
御回路を具備したことを特徴とする電源装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130838A JPH04295284A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 電源装置 |
| US07/848,893 US5225972A (en) | 1991-03-20 | 1992-03-10 | Power source |
| DE4208911A DE4208911B4 (de) | 1991-03-20 | 1992-03-17 | Spannungsversorgung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130838A JPH04295284A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295284A true JPH04295284A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=15043883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130838A Pending JPH04295284A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 電源装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5225972A (ja) |
| JP (1) | JPH04295284A (ja) |
| DE (1) | DE4208911B4 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06178464A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-06-24 | Alps Electric Co Ltd | 非接触電力供給装置 |
| US6016259A (en) * | 1996-12-24 | 2000-01-18 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Power supply circuit |
| CN102640379A (zh) * | 2009-07-24 | 2012-08-15 | 捷通国际有限公司 | 无线供电装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4093493A (en) * | 1992-05-10 | 1993-12-13 | Auckland Uniservices Limited | A non-contact power distribution system |
| US5333104A (en) * | 1992-05-22 | 1994-07-26 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Inverter power source |
| JP3366058B2 (ja) * | 1992-10-07 | 2003-01-14 | 浩 坂本 | 電源装置 |
| JP2833998B2 (ja) * | 1994-06-06 | 1998-12-09 | 日本電気精器株式会社 | 高周波電力の非接触給電装置 |
| US5706183A (en) * | 1994-06-27 | 1998-01-06 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Inverter power supply with single discharge path |
| DE69631435T2 (de) * | 1995-05-10 | 2004-11-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Stromversorgung |
| JP3247328B2 (ja) * | 1997-12-09 | 2002-01-15 | 浩 坂本 | 非接触電力伝達装置 |
| US6466464B1 (en) * | 1999-05-14 | 2002-10-15 | Intel Corporation | Method and apparatus for high frequency alternating current power distribution |
| US9664729B2 (en) * | 2013-01-09 | 2017-05-30 | Nxp Usa, Inc. | Apparatus and method for monitoring operation of an insulated gate bipolar transistor |
| DE102017131216A1 (de) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Infineon Technologies Ag | Kompensationsvorrichtung für Transistoren |
| CN109889051A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-06-14 | 深圳市三旺通信股份有限公司 | 一种dcdc隔离电源电路 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1018941B (de) * | 1954-12-17 | 1957-11-07 | Oskar Vierling Dr | Schaltungsanordnung zur Stabilisierung und Regelung der Ausgangsspannung eines Transistoroszillators |
| GB1471150A (en) * | 1973-07-30 | 1977-04-21 | Thorn Electrical Ind Ltd | Self-biased class c oscillators |
| US3938018A (en) * | 1974-09-16 | 1976-02-10 | Dahl Ernest A | Induction charging system |
| DE2533894A1 (de) * | 1975-07-29 | 1977-02-03 | Computer Ges Konstanz | Netzunabhaengiger stoertestgenerator zum pruefen der stoerfestigkeit von elektronischen geraeten |
| JPS56115141A (en) * | 1980-02-14 | 1981-09-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Automatic voltage changing type charger |
| US4496896A (en) * | 1983-04-14 | 1985-01-29 | Towmotor Corporation | Vehicle battery charging apparatus |
| DE3507172A1 (de) * | 1985-03-01 | 1986-09-04 | Deutsche Thomson-Brandt Gmbh, 7730 Villingen-Schwenningen | Spannungswandler |
| US4698741A (en) * | 1985-07-22 | 1987-10-06 | David Pacholok | High efficiency high voltage power supply for gas discharge devices |
| US4757433A (en) * | 1987-01-07 | 1988-07-12 | Display Components, Inc. | Power supply |
| JPH0195362A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-13 | Omron Tateisi Electron Co | デビット兼用クレジットターミナル |
| JPH027266A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録再生装置 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3130838A patent/JPH04295284A/ja active Pending
-
1992
- 1992-03-10 US US07/848,893 patent/US5225972A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-17 DE DE4208911A patent/DE4208911B4/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06178464A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-06-24 | Alps Electric Co Ltd | 非接触電力供給装置 |
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| JP2013500692A (ja) * | 2009-07-24 | 2013-01-07 | アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー | 電源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4208911B4 (de) | 2004-11-18 |
| US5225972A (en) | 1993-07-06 |
| DE4208911A1 (de) | 1992-09-24 |
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