JPH0433522A - Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置 - Google Patents
Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置Info
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- JPH0433522A JPH0433522A JP2140407A JP14040790A JPH0433522A JP H0433522 A JPH0433522 A JP H0433522A JP 2140407 A JP2140407 A JP 2140407A JP 14040790 A JP14040790 A JP 14040790A JP H0433522 A JPH0433522 A JP H0433522A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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】
〔概 要〕
交換機等の直流電源として用いられるＤＣ／ＤＣコンバ
ータ装置に関し、 定格負荷に対して無負荷に近い軽負荷時で用いる場合の
変換効率を向上させ消費電力を軽減させることが可能な
りＣ／ＤＣコンバータ装置を提供することを目的とし、 並列に接続された二つのＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータと、
−次側の入力電流を監視しており、負荷の大きさが定格
負荷に対して所定の負荷率以下となったことを検出する
と前記二つのＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの一方の動作を
停止させるコンバータ制御部とを有する構成である。
ータ装置に関し、 定格負荷に対して無負荷に近い軽負荷時で用いる場合の
変換効率を向上させ消費電力を軽減させることが可能な
りＣ／ＤＣコンバータ装置を提供することを目的とし、 並列に接続された二つのＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータと、
−次側の入力電流を監視しており、負荷の大きさが定格
負荷に対して所定の負荷率以下となったことを検出する
と前記二つのＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの一方の動作を
停止させるコンバータ制御部とを有する構成である。
本発明は、交換機等の直流電源として用いられるＤ Ｃ
／Ｄ Ｃコンバータ装置に関する。
／Ｄ Ｃコンバータ装置に関する。
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータは直流電源をスイッチングト
ランジスタのオンオフにより交流に変換し、変換された
交流を変換用のトランスで電圧変換し、変換された交流
を整流平滑化して所望電圧の直流を負荷に供給する定電
圧直流電源装置である。省ネルギーの見地から、コンバ
ータ装置の変換効率の向上が望まれる。
ランジスタのオンオフにより交流に変換し、変換された
交流を変換用のトランスで電圧変換し、変換された交流
を整流平滑化して所望電圧の直流を負荷に供給する定電
圧直流電源装置である。省ネルギーの見地から、コンバ
ータ装置の変換効率の向上が望まれる。
第３図は、−次側に制御回路を使用した一般的なり Ｃ
／Ｄ Ｃコンバータの構成図で、本発明にもこの回路が
用いられる。
／Ｄ Ｃコンバータの構成図で、本発明にもこの回路が
用いられる。
図において、■はＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータで、直流電
源２からの一次側電流はスイッチンク用・ランシスタ（
ＦＥＴ）１．１により、オンオフされて交流となり、ト
ランス１２の一次巻線に供給される。トランスの二次巻
線には所望電圧に変換された交流電力が得られ、整流平
滑回路１３をへて直流に変換されて負荷３に供給される
。二次側の出力電圧は制御回路１３に帰還され、制御回
路１３はドライバ回路１４を介して、スイッチングトラ
ンジスタ１１による一次電流のオンオフのパルス幅を制
御して、負荷３が変動してもコン）＜−タｌの出力電圧
を一定に維持するようになっている。
源２からの一次側電流はスイッチンク用・ランシスタ（
ＦＥＴ）１．１により、オンオフされて交流となり、ト
ランス１２の一次巻線に供給される。トランスの二次巻
線には所望電圧に変換された交流電力が得られ、整流平
滑回路１３をへて直流に変換されて負荷３に供給される
。二次側の出力電圧は制御回路１３に帰還され、制御回
路１３はドライバ回路１４を介して、スイッチングトラ
ンジスタ１１による一次電流のオンオフのパルス幅を制
御して、負荷３が変動してもコン）＜−タｌの出力電圧
を一定に維持するようになっている。
これらの制御回路１３やドライバ回路１４を動作させる
ための補助電源はトランスの三次巻線からの交流を整流
して、補助電源安定化用のトランジスタ１５により安定
化されたものが供給される。１６は補助電源設定用のツ
ェナータイオードであり、このダイオードを接点４４ａ
で短絡すると、トランジスタ１５はオフとなり、制御回
路やドライバ回路への補助電源の供給が停止されて、ス
イッチングトランジスタ１１はオンオフを停止し、コン
バータ１は運転停止状態となる。１７．１８は電源投入
時に補助電源を起動するための抵抗である。
ための補助電源はトランスの三次巻線からの交流を整流
して、補助電源安定化用のトランジスタ１５により安定
化されたものが供給される。１６は補助電源設定用のツ
ェナータイオードであり、このダイオードを接点４４ａ
で短絡すると、トランジスタ１５はオフとなり、制御回
路やドライバ回路への補助電源の供給が停止されて、ス
イッチングトランジスタ１１はオンオフを停止し、コン
バータ１は運転停止状態となる。１７．１８は電源投入
時に補助電源を起動するための抵抗である。
」−記の如きＤＣ／ＤＣコンバータ装置では、その内部
で消費する電力（いわゆるロス分）として、負荷の大小
により変化するロス分と、負荷の大小に無関係な固定的
なロス分とがある。固定ロスは制御回路やドライバ回路
の消費電力等であり、負荷に供給する電力とは無関係に
ほぼ一定である。
で消費する電力（いわゆるロス分）として、負荷の大小
により変化するロス分と、負荷の大小に無関係な固定的
なロス分とがある。固定ロスは制御回路やドライバ回路
の消費電力等であり、負荷に供給する電力とは無関係に
ほぼ一定である。
従来のコンバータに於ける負荷率（定格負荷に対する実
負荷の割合）と変換効率（負荷が消費する電力／コンバ
ータへの入力電力）との関係を第４図に示す。コンバー
タの定格負荷に対して２０％以下になると、変換効率は
著しく悪化しエネルギーロスの割合が極端に増加する。
負荷の割合）と変換効率（負荷が消費する電力／コンバ
ータへの入力電力）との関係を第４図に示す。コンバー
タの定格負荷に対して２０％以下になると、変換効率は
著しく悪化しエネルギーロスの割合が極端に増加する。
ところで、Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの負荷が通常の電
子回路である場合、時間や季節による負荷の変動は殆ど
無いので、電力を供給するコンバータの設計も、定格負
荷（負荷率１００％）における変換効率（出力電力／入
力電力）を重視して、定格負荷時における効率改善のた
めの努力がなされてきた。
子回路である場合、時間や季節による負荷の変動は殆ど
無いので、電力を供給するコンバータの設計も、定格負
荷（負荷率１００％）における変換効率（出力電力／入
力電力）を重視して、定格負荷時における効率改善のた
めの努力がなされてきた。
このため軽負荷時における変換効率はあまり問題にされ
ず、検討も殆ど行われていなかった。
ず、検討も殆ど行われていなかった。
しかし負荷が時間及び季節とともに大きく変動し、且つ
軽負荷時の時間が大部分である交換機の加入者回路等の
特殊な負荷においてはむしろ、軽負荷時の変換効率が問
題視される場合がある。従来はこのような負荷回路に対
しても、異常輻嬶時等で全加入者回線が使用される等の
最大負荷時に正常に電力を供給できるようにコンバータ
の定格出力を設定し、この定格出力について変換効率が
高くなるように設計されている。
軽負荷時の時間が大部分である交換機の加入者回路等の
特殊な負荷においてはむしろ、軽負荷時の変換効率が問
題視される場合がある。従来はこのような負荷回路に対
しても、異常輻嬶時等で全加入者回線が使用される等の
最大負荷時に正常に電力を供給できるようにコンバータ
の定格出力を設定し、この定格出力について変換効率が
高くなるように設計されている。
しかし定格負荷で使用されることは稀で、大部分の時間
は定格に対して極端に小さい負荷（２０％以下）で用い
られることが多い。
は定格に対して極端に小さい負荷（２０％以下）で用い
られることが多い。
４８Ｖの開用電源を５■に変換してこのよな負荷に供給
する定格出力が数１００ ｇツ以下の比較的小さい直流
電源の場合は、プリント板にスイチングＩ・ランシスタ
ー個による１回路のコンバータを用いており、この場合
は定格負荷で効率が最大になるようにして用いられてい
たので、このコンノく一夕は大部分の時間定格負荷の２
０％以下の軽負荷で使用されることになり、エネルギの
利用効率が極端に悪いという問題が生じる。
する定格出力が数１００ ｇツ以下の比較的小さい直流
電源の場合は、プリント板にスイチングＩ・ランシスタ
ー個による１回路のコンバータを用いており、この場合
は定格負荷で効率が最大になるようにして用いられてい
たので、このコンノく一夕は大部分の時間定格負荷の２
０％以下の軽負荷で使用されることになり、エネルギの
利用効率が極端に悪いという問題が生じる。
本発明は」ユ記問題点に鑑み創出されたもので、定格負
荷に対して無負荷に近い軽負荷時で用いる場合の変換効
率を向上させ消費電力を軽減させることが可能なり Ｃ
／Ｄ Ｃコンバータ装置を提供することを目的とする。
荷に対して無負荷に近い軽負荷時で用いる場合の変換効
率を向上させ消費電力を軽減させることが可能なり Ｃ
／Ｄ Ｃコンバータ装置を提供することを目的とする。
第１図は本発明のＤ Ｃ／Ｉ） Ｃコンバータ装置の原
理図である。
理図である。
上記問題点は第１図に示すように、
並列に接続された二つのＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータと、
一次側の入力電流を監視しており、負荷の大きさが定格
負荷に対して所定の負荷率以下となったことを検出する
と前記二つのＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの一方の動作を
停止させるコンバータ制御部とを有することを特徴とす
る本発明のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ装置により解決さ
れる。
負荷に対して所定の負荷率以下となったことを検出する
と前記二つのＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの一方の動作を
停止させるコンバータ制御部とを有することを特徴とす
る本発明のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ装置により解決さ
れる。
負荷が軽い時は、二つのコンバータのウチの一方を停止
させるので、該停止側コンバータにおける固定ロスがな
くなる。そして運転中の他方のコンバータに対しては負
荷率が高まるので、そのコンバータは変換効率が高い所
で動作させることができる。従ってコンバータ装置全体
としては、固定ロスは小さくなり、コンバータ全体とし
ては軽負荷時の変換効率を向」ニさせることができる。
させるので、該停止側コンバータにおける固定ロスがな
くなる。そして運転中の他方のコンバータに対しては負
荷率が高まるので、そのコンバータは変換効率が高い所
で動作させることができる。従ってコンバータ装置全体
としては、固定ロスは小さくなり、コンバータ全体とし
ては軽負荷時の変換効率を向」ニさせることができる。
以下添付図により本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明によるコンバータ装置の実施例の回路図
である。
である。
この装置は例えば４８Ｖの局用電源を５Ｖに変換して、
所定の負荷回路に供給する場合であり、負荷回路は、回
線輻輪時にはＰの電力を消費するものとする。
所定の負荷回路に供給する場合であり、負荷回路は、回
線輻輪時にはＰの電力を消費するものとする。
第２図において、本発明のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ装
置は、並列に接続された二つのコンバータｌａ。
置は、並列に接続された二つのコンバータｌａ。
１ｂと、両コンバータの共通入力側に接続されたコンバ
ータ制御部４とからなる。１ａ、１ｂは定格１／２Ｐの
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータであり、これらは第３図で前
述したコンバータ回路を該定格出力となるように構成し
たもので、定格負荷近傍では高変換効率を有する。
ータ制御部４とからなる。１ａ、１ｂは定格１／２Ｐの
Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータであり、これらは第３図で前
述したコンバータ回路を該定格出力となるように構成し
たもので、定格負荷近傍では高変換効率を有する。
コンバータ制御部４は、−次側の直流電源２からの二つ
のコンバータへの共通入力線に直列に挿入されて入力電
流に比例する電圧降下を発生する抵抗旧と、該電圧降下
でオンオフ制御されるトランジスタ４２と、トランジス
タ４２によってオンオフ制御される第二のトランジスタ
４３と、トランジスタ４３のオンにより動作するリレー
４４と、これらに電源を供給する抵抗４５．４６．４７
からなる。リレー４４の接点４４ａは第３図における４
４ａのコンバータ運転制御用接点となっている。
のコンバータへの共通入力線に直列に挿入されて入力電
流に比例する電圧降下を発生する抵抗旧と、該電圧降下
でオンオフ制御されるトランジスタ４２と、トランジス
タ４２によってオンオフ制御される第二のトランジスタ
４３と、トランジスタ４３のオンにより動作するリレー
４４と、これらに電源を供給する抵抗４５．４６．４７
からなる。リレー４４の接点４４ａは第３図における４
４ａのコンバータ運転制御用接点となっている。
次に動作を説明すると、コンバータ＃１は常時動作状態
にあり、入力電源投入によって無条件で所定に起動して
運転状態に入るようになっている。
にあり、入力電源投入によって無条件で所定に起動して
運転状態に入るようになっている。
そして入力電流が予め設定された電流値具」二になった
場合には（即ち負荷が重（なった場合）にはトランジス
タ４２がオンすることにより、トランジスタ４３がオン
して、リレー４４が動作する。リレー４４のブレーク接
点４４ａは第二のコンバータ１ｂの運転制御接点を構成
しており、この接点がオフとなるので、第３図で述べた
ようにコンバータの補助電源が確立して第二のコンバー
タ１ｂも運転を開始する。この場合負荷が重いのでそれ
ぞれのコンバータとも高い負荷率で動作するので高変換
効率となる。また入力電流が予め設定した電流値以下（
即ち負荷が軽くなった場合）には、トランジスタ４２．
４３はオフとなりリレー４４は復旧して、接点４４ａが
閉じ、第二のコンバータｌｂの補助電源が停止しするの
で運転を停止する。
場合には（即ち負荷が重（なった場合）にはトランジス
タ４２がオンすることにより、トランジスタ４３がオン
して、リレー４４が動作する。リレー４４のブレーク接
点４４ａは第二のコンバータ１ｂの運転制御接点を構成
しており、この接点がオフとなるので、第３図で述べた
ようにコンバータの補助電源が確立して第二のコンバー
タ１ｂも運転を開始する。この場合負荷が重いのでそれ
ぞれのコンバータとも高い負荷率で動作するので高変換
効率となる。また入力電流が予め設定した電流値以下（
即ち負荷が軽くなった場合）には、トランジスタ４２．
４３はオフとなりリレー４４は復旧して、接点４４ａが
閉じ、第二のコンバータｌｂの補助電源が停止しするの
で運転を停止する。
例えば最大定格出力Ｐを２分割して、定格がｌ／２Ｐの
コンバータを二つ並列に接続して構成すれば、第４図に
示す如く、全体として負荷率ｌＯ％となるような軽負荷
の場合でも、コンバータの一方を停止させれば運転中の
他方のコンバータに対しては負荷率２０％となり、変換
効率は約５０％から８０％以上に向−１ニさせることが
できる。
コンバータを二つ並列に接続して構成すれば、第４図に
示す如く、全体として負荷率ｌＯ％となるような軽負荷
の場合でも、コンバータの一方を停止させれば運転中の
他方のコンバータに対しては負荷率２０％となり、変換
効率は約５０％から８０％以上に向−１ニさせることが
できる。
以上説明した如く、本発明によれば、複数の電力変換回
路を持ち軽負荷時に負荷の減少に対応させて、電力変換
回路の運転数を減することによりコンバータ内部のロス
が軽減し、軽負荷でも変換効率の高いコンバータ装置を
実現することが可能となる。
路を持ち軽負荷時に負荷の減少に対応させて、電力変換
回路の運転数を減することによりコンバータ内部のロス
が軽減し、軽負荷でも変換効率の高いコンバータ装置を
実現することが可能となる。
第１図は、本発明のＤ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータ装置の原
理図、 第２図は、本発明の実施例の回路図、 第３図は、−船釣なり Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの構成図
、 第４図は、Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの変換効率の図、 である。 図において、 ］、 ｌａ、 ｉｂ −Ｄ Ｃ／ Ｄ Ｃコンバータ、
２−直流電源、 ３ 負荷、 ４ コンバータ制御部、４２．４３トランジスタ、４４
リレー ４４ａ−リレーの接点、である
。
理図、 第２図は、本発明の実施例の回路図、 第３図は、−船釣なり Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの構成図
、 第４図は、Ｄ Ｃ／Ｄ Ｃコンバータの変換効率の図、 である。 図において、 ］、 ｌａ、 ｉｂ −Ｄ Ｃ／ Ｄ Ｃコンバータ、
２−直流電源、 ３ 負荷、 ４ コンバータ制御部、４２．４３トランジスタ、４４
リレー ４４ａ−リレーの接点、である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 並列に接続された二つのＤＣ／ＤＣコンバータ（１ａ、
１ｂ）と、 一次側の入力電流を監視しており、負荷（３）の大きさ
が定格負荷に対して所定の負荷率以下となったことを検
出すると前記二つのＤＣ／ＤＣコンバータ（１ａ、１ｂ
）の一方（１ｂ）の動作を停止させるコンバータ制御部
（４）とを有することを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバー
タ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2140407A JPH0433522A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2140407A JPH0433522A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433522A true JPH0433522A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15268038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2140407A Pending JPH0433522A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0433522A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05276660A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 直流電源装置 |
| EP0932247A4 (en) * | 1996-10-08 | 2000-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | POWER UNIT AND VOLTAGE CONVERTER |
| EP1120880A2 (en) * | 2000-01-13 | 2001-08-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power supply circuit |
| JP2002044941A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Fdk Corp | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| JP2009171711A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Nec Computertechno Ltd | 電源装置、電力接続回路、コンピュータ及び電気機器 |
| JP2009296775A (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | コンバータ装置 |
| WO2010109563A1 (ja) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | シャープ株式会社 | 電源制御システム、及び当該システムを備えた電子機器 |
| JP2012046127A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Mitsubishi Motors Corp | 車両電源装置 |
| WO2015190170A1 (ja) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | 矢崎総業株式会社 | スイッチング電源 |
| US9337735B2 (en) | 2009-02-02 | 2016-05-10 | Lenovo (Singapore) Pte Ltd | DC/DC converter within a portable computer |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP2140407A patent/JPH0433522A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05276660A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 直流電源装置 |
| US6326772B2 (en) | 1996-10-08 | 2001-12-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power supply apparatus with energy return for reuse |
| EP0932247A4 (en) * | 1996-10-08 | 2000-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | POWER UNIT AND VOLTAGE CONVERTER |
| US6201382B1 (en) | 1996-10-08 | 2001-03-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Low noise and energy loss power supply apparatus and voltage converter |
| EP1120880A3 (en) * | 2000-01-13 | 2004-06-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power supply circuit |
| EP1120880A2 (en) * | 2000-01-13 | 2001-08-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power supply circuit |
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| WO2010109563A1 (ja) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | シャープ株式会社 | 電源制御システム、及び当該システムを備えた電子機器 |
| US8874940B2 (en) | 2009-03-25 | 2014-10-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Power supply control system with power factor improvement circuits and electronic device equipped with this system |
| JP2012046127A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Mitsubishi Motors Corp | 車両電源装置 |
| WO2015190170A1 (ja) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | 矢崎総業株式会社 | スイッチング電源 |
| JP2015233379A (ja) * | 2014-06-10 | 2015-12-24 | 矢崎総業株式会社 | スイッチング電源 |
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