JPH0564439A - 高電圧電源制御回路 - Google Patents
高電圧電源制御回路Info
- Publication number
- JPH0564439A JPH0564439A JP22554791A JP22554791A JPH0564439A JP H0564439 A JPH0564439 A JP H0564439A JP 22554791 A JP22554791 A JP 22554791A JP 22554791 A JP22554791 A JP 22554791A JP H0564439 A JPH0564439 A JP H0564439A
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- Japan
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- circuit
- voltage
- power supply
- control circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高電圧電源用スイッチング・レギュレータの制
御回路において、無負荷あるいは軽負荷時に高圧トラン
ス出力のオーバーシュートによって生じる出力電圧上昇
を抑圧する。 【構成】スイッチングレギュレータ２の出力電圧を検出
して、この検出電圧を入力しパルス幅を制御するＰＭＷ
制御回路３からなる負帰還閉ループの他に、無負荷ある
いは軽負荷時にのみ動作するドロップ電圧検出回路１
０，スイッチ回路３を設けて出力電圧の上昇に応じてス
イッチング・レギュレータ２のＰＭＷ制御回路３のスイ
ッチング駆動パルスを間欠させるオープン制御ループを
備えている。
御回路において、無負荷あるいは軽負荷時に高圧トラン
ス出力のオーバーシュートによって生じる出力電圧上昇
を抑圧する。 【構成】スイッチングレギュレータ２の出力電圧を検出
して、この検出電圧を入力しパルス幅を制御するＰＭＷ
制御回路３からなる負帰還閉ループの他に、無負荷ある
いは軽負荷時にのみ動作するドロップ電圧検出回路１
０，スイッチ回路３を設けて出力電圧の上昇に応じてス
イッチング・レギュレータ２のＰＭＷ制御回路３のスイ
ッチング駆動パルスを間欠させるオープン制御ループを
備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高電圧電源制御回路に関
し、特にスイッチング・レギュレータの制御回路を改良
した高電圧電源制御回路に関する。
し、特にスイッチング・レギュレータの制御回路を改良
した高電圧電源制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高電圧電源制御回路は、図３に示
すように、入出力間絶縁用の高圧トランス５を有してお
り、出力電圧の安定化は、１次側のインバータ回路４の
入力電圧を検出してスイッチング・レギュレータ２のス
イッチング駆動パルスのデューティ幅を制御するＰＷＭ
（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄ）制御回路を設ける
ことにより、入力電圧の数１０％の変動を１／１０程度
に抑圧し、さらに安定化を要求される場合には、２次側
高圧回路出力に出力電圧検出回路７を設け、この制御に
よりシリーズドロッパ８を制御することにより実現して
いる。もし、２次側高圧回路から直接、一次側の方に負
帰還閉レープによる線形制御を掛けようとすると絶縁を
とる為に複雑な回路が必要となったり、位相遅れによる
発振等の不安定動作が生ずる。ところがこの制御は、２
次側高圧回路からの直接制御ではないので、無負荷ある
いは軽負荷時に出力電圧が上昇する。これを抑圧する為
にダミー負荷１２へのブリーダー電流を多く流したり、
シリーズドロッパ８の段数を増やす等によって制御範囲
を定常負荷時より大幅に広くとっていた。
すように、入出力間絶縁用の高圧トランス５を有してお
り、出力電圧の安定化は、１次側のインバータ回路４の
入力電圧を検出してスイッチング・レギュレータ２のス
イッチング駆動パルスのデューティ幅を制御するＰＷＭ
（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄ）制御回路を設ける
ことにより、入力電圧の数１０％の変動を１／１０程度
に抑圧し、さらに安定化を要求される場合には、２次側
高圧回路出力に出力電圧検出回路７を設け、この制御に
よりシリーズドロッパ８を制御することにより実現して
いる。もし、２次側高圧回路から直接、一次側の方に負
帰還閉レープによる線形制御を掛けようとすると絶縁を
とる為に複雑な回路が必要となったり、位相遅れによる
発振等の不安定動作が生ずる。ところがこの制御は、２
次側高圧回路からの直接制御ではないので、無負荷ある
いは軽負荷時に出力電圧が上昇する。これを抑圧する為
にダミー負荷１２へのブリーダー電流を多く流したり、
シリーズドロッパ８の段数を増やす等によって制御範囲
を定常負荷時より大幅に広くとっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の高電圧電源制御
回路では、無負荷あるいは軽負荷時に高圧トランス５の
立ち上り応答に対する制動が不足になるので、トランス
出力電圧にオーバーシュートを生じる欠点がある。さら
に負荷電流が少ない為に、整流・平滑回路６がコンデン
サインプット型として動作しトランス出力電圧のオーバ
ーシュート分をピークチャージすることになり回路の出
力電圧は定常負荷時の１．３〜１．５倍近く迄上昇す
る。ここで入力電圧変動に加えてこの出力変動分も抑圧
する為にスイッチング・レギュレータ２のオンデューテ
ィ制御範囲を広くする必要がある。しかし、シリーズド
ロッパ８の段数を増やす等により制御範囲を広くすると
回路規模が大きくなるという欠点がある。又、出力電圧
が高電圧である為、少量のブリーダー電流を流してもダ
ミー負荷１２で内部損失を生じ効率低下を招くという欠
点もある。
回路では、無負荷あるいは軽負荷時に高圧トランス５の
立ち上り応答に対する制動が不足になるので、トランス
出力電圧にオーバーシュートを生じる欠点がある。さら
に負荷電流が少ない為に、整流・平滑回路６がコンデン
サインプット型として動作しトランス出力電圧のオーバ
ーシュート分をピークチャージすることになり回路の出
力電圧は定常負荷時の１．３〜１．５倍近く迄上昇す
る。ここで入力電圧変動に加えてこの出力変動分も抑圧
する為にスイッチング・レギュレータ２のオンデューテ
ィ制御範囲を広くする必要がある。しかし、シリーズド
ロッパ８の段数を増やす等により制御範囲を広くすると
回路規模が大きくなるという欠点がある。又、出力電圧
が高電圧である為、少量のブリーダー電流を流してもダ
ミー負荷１２で内部損失を生じ効率低下を招くという欠
点もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の高電圧電源制御
回路は、スイッチングレギュレータと、このスイッチン
グレギュレータの出力電圧を入力し前記スイッチングレ
ギュレータのパルス幅を制御するＰＷＭ制御回路と、前
記スイッチングレギュレータ出力を交流変換するインバ
ータおよび昇圧用の高圧トランスと、この高圧電圧を直
流化する整流・平滑回路とを備えた高電圧電源制御回路
において、無負荷あるいは軽負荷時のみ動作し出力電圧
の上昇に応じて前記ＰＷＭ制御回路のスイッチング駆動
パルスを間欠させるオープンループ制御手段を備えてい
る。
回路は、スイッチングレギュレータと、このスイッチン
グレギュレータの出力電圧を入力し前記スイッチングレ
ギュレータのパルス幅を制御するＰＷＭ制御回路と、前
記スイッチングレギュレータ出力を交流変換するインバ
ータおよび昇圧用の高圧トランスと、この高圧電圧を直
流化する整流・平滑回路とを備えた高電圧電源制御回路
において、無負荷あるいは軽負荷時のみ動作し出力電圧
の上昇に応じて前記ＰＷＭ制御回路のスイッチング駆動
パルスを間欠させるオープンループ制御手段を備えてい
る。
【０００５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図１において図２の従来例と同一の符号は同一の構成を
有する。すなわち、本実施例ではドロップ電圧検出回路
１０、スイッチング回路１１を追加している。
る。図１は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図１において図２の従来例と同一の符号は同一の構成を
有する。すなわち、本実施例ではドロップ電圧検出回路
１０、スイッチング回路１１を追加している。
【０００６】図１において、直流入力端子１より入力さ
れた直流電圧は、ＰＷＭ制御回路３によってパルス幅を
制御されるスイッチング・レギュレータ２により入力電
圧の変動を抑圧された後に、インバータ回路４によって
高圧トランス５に伝送される。２次側では整流・平滑回
路６で整流、平滑されＤＣ電圧となる。この出力電圧は
出力電圧検出回路７によって制御されるシリーズドロッ
パ８によってさらに安定され出力端子９より出力され
る。
れた直流電圧は、ＰＷＭ制御回路３によってパルス幅を
制御されるスイッチング・レギュレータ２により入力電
圧の変動を抑圧された後に、インバータ回路４によって
高圧トランス５に伝送される。２次側では整流・平滑回
路６で整流、平滑されＤＣ電圧となる。この出力電圧は
出力電圧検出回路７によって制御されるシリーズドロッ
パ８によってさらに安定され出力端子９より出力され
る。
【０００７】ここで図３の波形図によりパルス幅の制御
を説明する。定常負荷時には図３（ａ）のようにスイッ
チング・レギュレータ２のＴなる周期のスイッチング駆
動パルス１３のｔｏｎのパルス幅をオンデューティ制御
範囲１４内で制御し出力電圧の安定化を図る。無負荷あ
るいは軽負荷になった場合には、高圧トランス５の出力
電圧のオーバーシュートにより電源出力電圧が上昇しシ
リーズドロッパ８のドロップ電圧が高くなり制御領域を
外れそうになると、ドロップ電圧検出回路１０からの信
号をフォトカプラ等による絶縁のとれるスイッチ回路１
１を経由して１次側のＰＷＭ制御回路３に伝送する。こ
の信号によりＰＷＭ制御回路３内では、従来の閉ループ
による線形制御とは別に図３（ｂ）の点線に示すよう
に、スイッチング駆動パルスをある期間消失させること
で、見かけ上オンデューティを小さくする制御を行う。
出力電圧の上昇に応じてスイッチング駆動パルスを（ｎ
−１）周期分消失させたとする。（ｎは正の整数）オン
期間ｔｏｎは定常負荷時と同一の制御範囲であるので、
スイッチング・レギュレータ２の出力電圧を決定するオ
ンデューティは、ｔｏｎ／ｎｔとなる。つまりスイッチ
ング・レギュレータ２の出力電圧を１／ｎ迄低下させる
ことになる。この後従来と同じ負帰還閉ループによる線
形制御と２次側のシリーズドロッパ８のドロップ電圧制
御動作により、レギュレータ出力電圧の低下分と２次側
出力電圧の上昇分の差分を補正して安定化をはかること
ができる。
を説明する。定常負荷時には図３（ａ）のようにスイッ
チング・レギュレータ２のＴなる周期のスイッチング駆
動パルス１３のｔｏｎのパルス幅をオンデューティ制御
範囲１４内で制御し出力電圧の安定化を図る。無負荷あ
るいは軽負荷になった場合には、高圧トランス５の出力
電圧のオーバーシュートにより電源出力電圧が上昇しシ
リーズドロッパ８のドロップ電圧が高くなり制御領域を
外れそうになると、ドロップ電圧検出回路１０からの信
号をフォトカプラ等による絶縁のとれるスイッチ回路１
１を経由して１次側のＰＷＭ制御回路３に伝送する。こ
の信号によりＰＷＭ制御回路３内では、従来の閉ループ
による線形制御とは別に図３（ｂ）の点線に示すよう
に、スイッチング駆動パルスをある期間消失させること
で、見かけ上オンデューティを小さくする制御を行う。
出力電圧の上昇に応じてスイッチング駆動パルスを（ｎ
−１）周期分消失させたとする。（ｎは正の整数）オン
期間ｔｏｎは定常負荷時と同一の制御範囲であるので、
スイッチング・レギュレータ２の出力電圧を決定するオ
ンデューティは、ｔｏｎ／ｎｔとなる。つまりスイッチ
ング・レギュレータ２の出力電圧を１／ｎ迄低下させる
ことになる。この後従来と同じ負帰還閉ループによる線
形制御と２次側のシリーズドロッパ８のドロップ電圧制
御動作により、レギュレータ出力電圧の低下分と２次側
出力電圧の上昇分の差分を補正して安定化をはかること
ができる。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の線
形な負帰還閉ループの他に、無負荷あるいは軽負荷時に
のみ動作し、出力電圧の上昇に応じてスイッチング・レ
ギュレータのスイッチング駆動パルスの周期を変化させ
るオープン制御ループを備えることにより、スイッチン
グ・レギュレータの制御範囲や２次側シリーズドロッパ
の制御範囲を変更したり、ブリーダー電流による内部損
失を増加させることなく出力電圧の上昇を抑圧できる効
果を有する。又、２次側から１次側への信号伝送はフォ
トカプラ等のスイッチ回路等を使用しているので、絶縁
をとることは容易である。
形な負帰還閉ループの他に、無負荷あるいは軽負荷時に
のみ動作し、出力電圧の上昇に応じてスイッチング・レ
ギュレータのスイッチング駆動パルスの周期を変化させ
るオープン制御ループを備えることにより、スイッチン
グ・レギュレータの制御範囲や２次側シリーズドロッパ
の制御範囲を変更したり、ブリーダー電流による内部損
失を増加させることなく出力電圧の上昇を抑圧できる効
果を有する。又、２次側から１次側への信号伝送はフォ
トカプラ等のスイッチ回路等を使用しているので、絶縁
をとることは容易である。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】従来の高圧電源制御回路のブロック図である。
【図３】本実施例を説明する波形図である。
１ 直流入力端子 ２ スイッチング・レギュレータ ３ ＰＷＭ制御回路 ４ インバータ回路 ５ 高圧トランス ６ 整流・平滑回路 ７ 出力電圧検出回路 ８ シリーズドロッパ ９ 出力端子 １０ ドロップ電圧検出回路 １１ スイッチ回路 １２ ダミー負荷
Claims (2)
- 【請求項１】 スイッチングレギュレータと、このスイ
ッチングレギュレータの出力電圧を入力し前記スイッチ
ングレギュレータのパルス幅を制御するＰＷＭ制御回路
と、前記スイッチングレギュレータ出力を交流変換する
インバータおよび昇圧用の高圧トランスと、この高圧電
圧を直流化する整流・平滑回路とを備えた高電圧電源制
御回路において、無負荷あるいは軽負荷時のみ動作し出
力電圧の上昇に応じて前記ＰＷＭ制御回路のスイッチン
グ駆動パルスを間欠させるオープンループ制御手段を備
えていることを特徴とする高電圧電源制御回路。 - 【請求項２】 前記オープンループ制御手段が前記整流
・平滑回路出力電圧の高低を検出するドロップ電圧検出
回路と、前記ドロップ電圧検出回路の出力を光電変換す
る回路を含むスイッチ回路とを有し、このスイッチ回路
の出力信号を前記ＰＷＭ制御回路に送出することを特徴
とする請求項１記載の高電圧電源制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22554791A JP3350939B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 高電圧電源制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22554791A JP3350939B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 高電圧電源制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564439A true JPH0564439A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3350939B2 JP3350939B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=16831007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22554791A Expired - Fee Related JP3350939B2 (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 高電圧電源制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350939B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6430062B1 (en) | 1997-04-30 | 2002-08-06 | Fidelix Y.K. | Power supply apparatus for the reduction of power consumption |
| JP2006325350A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Nichicon Corp | 電源装置 |
| WO2020026601A1 (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | 直流電源回路 |
| WO2024101037A1 (ja) * | 2022-11-11 | 2024-05-16 | 株式会社日立製作所 | 電源回路及び電源回路を含む装置 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP22554791A patent/JP3350939B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6430062B1 (en) | 1997-04-30 | 2002-08-06 | Fidelix Y.K. | Power supply apparatus for the reduction of power consumption |
| JP2006325350A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Nichicon Corp | 電源装置 |
| WO2020026601A1 (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | 直流電源回路 |
| JP2020022228A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | 直流電源回路 |
| CN112534698A (zh) * | 2018-07-30 | 2021-03-19 | 浜松光子学株式会社 | 直流电源电路 |
| US11329566B2 (en) | 2018-07-30 | 2022-05-10 | Hamamatsu Photonics K.K. | DC power supply circuit that enhances stability of output voltage |
| CN112534698B (zh) * | 2018-07-30 | 2024-06-04 | 浜松光子学株式会社 | 直流电源电路 |
| WO2024101037A1 (ja) * | 2022-11-11 | 2024-05-16 | 株式会社日立製作所 | 電源回路及び電源回路を含む装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3350939B2 (ja) | 2002-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020820 |
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