JPH0454866A - 多出力フォワードコンバータ - Google Patents

多出力フォワードコンバータ

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JPH0454866A
JPH0454866A JP2164522A JP16452290A JPH0454866A JP H0454866 A JPH0454866 A JP H0454866A JP 2164522 A JP2164522 A JP 2164522A JP 16452290 A JP16452290 A JP 16452290A JP H0454866 A JPH0454866 A JP H0454866A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output
pulse width
transformer
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2164522A
Other languages
English (en)
Inventor
Junzo Tanaka
順造 田中
Koichi Ueki
浩一 植木
Bunji Mori
森 文治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2164522A priority Critical patent/JPH0454866A/ja
Publication of JPH0454866A publication Critical patent/JPH0454866A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H02M1/0083Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs

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  • Dc-Dc Converters (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直流安定化電源として用いる多出力フォワード
コンバータに関する。
〔従来の技術〕
変圧器の一次コイルに断続直流電流を流し、この変圧器
に巻かれた複数の出力コイルに得られる電圧を整流して
それぞれのコンデンサを充電し、この充電電圧を直流安
定化電源として利用する多出力フォワードコンバータの
従来例を第4図に示す、ここで多出力フォワードコンバ
ータの主要部は、直流電源1、変圧器2、変圧器2の一
次コイル2aと主トランジスタ3のコレクタ・エミツタ
を直列に接続した主電流回路4、リセット回路5.2つ
の出力回路6.7、制御回路8などから構成されている
。直流電源1は交流電源を整流し、平滑化して直流電圧
を出力する。変圧器2は一次コイル2a、2つの出力コ
イル2b、2c % リセットコイル2dを有し、この
一次コイル2aとこの一次コイル2aにコレクタが接続
された主トランジスタ3の直列回路が主電流回路4を形
成し、一次コイル2a側が直流電源lのプラス端に、主
トランジスタ3のエミツタがマイナス端にそれぞれ接続
され、制御回路8の出力端が主トランジスタ3のベース
に接の一端が一次コイル2aの一端に接続され、他端が
リセットダイオード9を介して直流電源lのマイナス端
に接続され、主トランジスタ3がオフしたときリセット
コイル2cの電圧が主トランジスタ3の電流をリセット
する。
出力回路6は、変圧器2の出力コイル2bの両端に2つ
のダイオード10.11が接続され、この両ダイオード
10.11で整流された出力コイル2bの電圧がリアク
タ12とコンデンサ13で平滑化され、このコンデンサ
13の両端が安定化した電圧■。、の直流出力として図
示しない第1の負荷に給電される。
14はリアクタ12と直列に接続された抵抗でリアクタ
12の電流を検出する。15は出力回路6の両端に接続
され、後に説明するダミー抵抗である。
出力回路7は、出力回路6と同様に出力コイル2Cの両
端に接続された2つのダイオード16.17で出力コイ
ル2cの電圧を整流し、リアクタ18とコンデンサ19
で平滑化し、このコンデンサ19の両端が安定化した電
圧■。2の直流出力として図示しない第2の負荷に給電
される。
制御回路8は、PWM発振回路20、制御電源21、M
御変圧器22を備え、PWM発振回路20は制御電源2
1で駆動されるように接続され、出力回路6の出力電圧
■。1と負荷電流■・1でその幅が制御されるパルスを
発振し、負荷電流101が増加すると電圧v、lが低下
するらかパルス幅を広くして制御変圧器22を介して主
トランジスタ3の導通時間を長くし、両出力コイル2b
、2cに伝達するエネルギーを増加する。負荷電流■□
が減少して出力電圧V□が高くなるとこの逆の動作をし
て出力電圧v、lを所定値に保つ。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のような従来の多出力フォワードコンバータは制御
回路8を接続した出力回路6の電圧v、1は既に述べた
ように出力回路6の負荷電流1.、に対し所定値を保つ
、しかし出力r!3JI7の出力電圧■・寥は第5図に
示すように出力回路6の負荷電流I@1によって変化す
るから電圧■0.の最低許容電圧■1.を満足するには
負荷電流IIIがある所定値1 m!sを下回らないよ
うにする必要がある。またリアクタ12の臨界電流の制
約の面からも出力回路6の最低負荷電流は制約を受ける
。そこで従来は出力回路6の両端にダミー抵抗15を接
続し、負荷電流■・1が所定電流1 simを下回らな
いようにしていた。したがって、ダミー抵抗15による
損失は負荷電流11に関係なく常時発生し、定格負荷近
傍において、多出力フォワードコンバータの効率低下を
招くことと、このダミー抵抗のためにコンバータの温度
が上昇するという問題があった。
本発明の目的は定格負荷近傍において効率の低下を招く
ことのない多出力フォワードコンバータを提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の課題を解決するため本発明は、直流電源に接続さ
れ変圧器の一次コイルとスイッチング素子とを直列に接
続した主電流回路と、前記変圧器に巻かれ一端が前記一
次コイルに接続されたリセットコイルとこのリセットコ
イルの他端と前記スイッチング素子との間に接続された
リセットダイオードからなるリセット回路と、前記変圧
器に巻かれた複数の出力コイルにそれぞれ整流器と平滑
回路が接続された複数の出力回路と、パルスを発生しこ
のパルスで前記スイッチング素子を導通ずるとともに前
記複数の出力回路のうち第1の出力回路の電圧と電流で
前記パルスの幅を制御する制御回路とを備えた多出力フ
ォワードコンバータにおいて、前記パルスの幅を検出す
るパルス幅検出回路を設け、このパルス幅検出回路の出
力で前記第1の出力回路にダミー抵抗を接続し、または
警報回路を接続したことを特徴とする。
〔作用〕
多出力フォワードコンバータは制御回路のパルス幅とパ
ルス繰返しの周期との比D (以下オンデユーテイと称
す)は第1の出力回路の負荷電流により変化し、定格負
荷のとき約30%、軽負荷のとき10〜20%であり、
負荷が短絡したときは約5%に低下することに着目し、
この制御回路のパルス幅を検出し、パルス幅が所定値以
下のとき電圧を出力するパルス幅検出回路を設け、この
パルス幅検出回路の出力により第1の出力回路にダミー
抵抗を接続し、または第1の出力回路の負荷が短絡して
オンデユーテイDが極端に低下したとき警報回路を接続
するか、パルス幅検出回路の出力をパルス幅の低下によ
り2段階に分け、ダミー抵抗の接続と、警報回路の接続
の両方を可能にする。
〔実施例〕
第1図ないし第3図に本発明による多出力フォワードコ
ンバータの実施例を示し、第4図と同一のものには同図
と同一の符号を付している。
第1図において、直流電源1、変圧器2と主トランジス
タ3のコレクタ・エミッタを直列に接続した主電流回路
4、リセット回路5、出力回路7、制御回路8などは従
来のものと同一であるからこの発明は省略する。この多
出力フォワードコンバータが従来のものと異なる点は、
出力回路6のコンデンサー3と並列にダミー抵抗15と
トランジスタ23のコレクタ・エミッタの直列回路が接
続され、このトランジスタ23のベースには、制御回路
8に接続されたパルス幅検出回路24の出力端が抵抗2
5を介して接続されていることである。このパルス幅検
出回路24は、パルス幅が所定値より狭いときに電圧V
41を出力する。
このような回路では第2図に示すように出力回路6の負
荷電流11が定格電流■■近傍の場合はと オンデユーテイDもオンデユーテイD、v比較的大きい
からパルス幅検出図J124は電圧Va1を出力せず、
トランジスタ23は導通しない、したがってダミー抵抗
15には通電しない、ここで負荷電流I□が所定電流1
 aim以下に低減するとオンデユーテイDもオンデユ
ーテイD、と所定値より低くなるからパルス幅検出回路
は電圧V□を出力し、抵抗25を介してベース電流を流
しトランジスタ23を導通する。したがってダミー抵抗
15には電流16.。
が流れ、出力回路6の負荷電流■・1は少なくとも電流
1 aimとなり出力回路7の出力電圧VHは所定値以
下に低下しない、しかも常時はダミー抵抗15に通電さ
れないからその分だけ損失は少なく、温度上昇も低い。
ここでパルス幅検出回路24の所定値をさらに低くオン
デユーテイD、とすると出力回路6に接続された負荷の
短絡を検出し、警報回路を介して警報を発することもで
きる。
第3図は第1図と異なる実施例を示したもので2つのパ
ルス幅検出回路24a、24bを設け、パルス幅検出回
路24aは、オンデエーティD1以下のときトランジス
タ23を導通させてダミー抵抗15に通電し、パルス幅
検出回路24bはオンデユーテイDIより低いオンデユ
ーテイD3のとき負荷の短絡警報を発するように警報回
路26が接続されている。
その他の接続と動作は第1図に示す実施例と同様である
からこの説明は省略する。
なお以上はオンデユーテイを検出する場合について述べ
たがパルスを発しない期間とパルス繰返しの周期との比
オンデユーテイを検出してもこれに対応する検出回路を
設ければ同様の結果が得られる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、第1の出力回路の負
荷が軽負荷時のみダミー抵抗に通電するから常時ダミー
抵抗による損失がなく、効率の高い多出力フォワードコ
ンバータを提供することができる。またパルス幅検出回
路のオンデユーテイ所定値を低くすることにより負荷の
短絡状層を検出し、警報回路から警報を発することもで
き異常時の処理が容易な信鎖性の高い多出力フォワード
コンバータを提供することができる。さらにダミー抵抗
に流れる電流をリアクタの臨界電流より大きく設定すれ
ば第1の出力回路は、最低負荷電流の制約を受けること
なく、無負荷から定格負荷まで安定した出力電圧を供給
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明による多出力フォワードコ
ンバータの実施例を示し、第1図はその一実施例を示す
結線図、第2図は負荷電流とオンデユーテイとの関係を
示す曲線図、第3図は異なる実施例を示す結線図、第4
図1第5図は従来の多出力フォワードコンバータの一例
を示し、第4図は結線図、第5図は第1出力回路の負荷
電流と第2出力回路の出力電圧との関係を示す関係図で
ある。 1:直流電源、2:変圧器、2aニ一次コイル、2b、
2c:出力コイル、2d:リセットコイル、3:主トラ
ンジスタ、4:主電流回路、5:リセット回路、6.7
:出力回路、88制御回路、9:リセットダイオード、
10.11.16.17:ダイオード、12、18:リ
アクタ、13,19:コンデンサ、15:ダミー抵抗、
24.24a、 24b :パルス幅検出回路。 今一3、 代理人弁理士 山 口  巖 “f、9ET゛矢じン 第 図 →Io+

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)直流電源に接続され変圧器の一次コイルとスイッチ
    ング素子とを直列に接続した主電流回路と、前記変圧器
    に巻かれ一端が前記一次コイルに接続されたリセットコ
    イルとこのリセットコイルの他端と前記スイッチング素
    子との間に接続されたリセットダイオードからなるリセ
    ット回路と、前記変圧器に巻かれた複数の出力コイルに
    それぞれ整流器と平滑回路が接続された複数の出力回路
    と、パルスを発生しこのパルスで前記スイッチング素子
    を導通するとともに前記複数の出力回路のうち第1の出
    力回路の電圧と電流で前記パルスの幅を制御する制御回
    路とを備えた多出力フォワードコンバータにおいて、前
    記パルスの幅を検出するパルス幅検出回路を設け、この
    パルス幅検出回路の出力で前記第1の出力回路にダミー
    抵抗を接続し、または警報回路を接続したことを特徴と
    する多出力フォワードコンバータ。
JP2164522A 1990-06-22 1990-06-22 多出力フォワードコンバータ Pending JPH0454866A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819320B2 (ja) * 1978-05-18 1983-04-18 松下電器産業株式会社 電気衣類乾燥機
JPS59191477A (ja) * 1983-04-11 1984-10-30 Hitachi Lighting Ltd 直流安定化電源装置
JPH0279772A (ja) * 1988-09-13 1990-03-20 Fanuc Ltd スイッチングレギュレータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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