JPH066969A - 定電圧電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 外部からの可変電圧の制御信号で出力電圧を
可変し、安定した動作が得られ、かつ、高域ノイズの漏
洩を効果的に阻止する。 【構成】 スイッチング部３では、入力された直流電圧
をスイッチングして矩形波電圧に変換する。スイッチン
グ部３からの矩形波電圧を整流器４で整流し、制御回路
５では入力される制御信号によりパルス幅変調又は周波
数変調に基づいてスイッチング部３を制御してスイッチ
ング部３から出力する電圧を変化させる。この場合、整
流器４からの出力電圧を所定電圧値に設定するディジタ
ル制御信号をディジタル／アナログ変換し、アナログ電
圧をディジタル／アナログコンバータ１７から制御回路
５に入力する。また、整流器４からの出力電圧と、ディ
ジタル／アナログコンバータ１７からのアナログ電圧が
入力され、比較して得られる制御信号を制御回路５に誤
差増幅器６に送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外部からの電圧制御信
号で出力電圧を可変する定電圧電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の定電圧電源装置の構成を示
している。図３において、この例は、電圧入力端子１か
ら入力された直流電圧をスイッチングして矩形波電圧に
変換するスイッチング部３と、矩形波電圧を整流する整
流器４と、スイッチング部３をパルス幅変調又は周波数
変調で所定出力電圧に制御する制御回路５と、誤差増幅
器６と、スイッチングにより発生するノイズの入力側へ
の漏れを阻止する入力側ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９
とを有している。さらに、整流された脈流を平滑する出
力側ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０と、出力側ローパ
スフィルタ１０の通過後の電圧を出力する電圧出力端子
１２と、電圧出力端子１２の電圧を分圧して誤差増幅器
６に入力する可変抵抗器１３と、誤差増幅器６での基準
電圧となる固定電圧を供給する基準電圧源１４とを有し
ている。

【０００３】この構成では、入力側ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）９を通過した電圧入力端子１からの直流電圧
をトランジスタを用いたスイッチング部３でスイッチン
グして矩形波電圧に変換し、この、矩形波電圧を整流器
４で整流する。整流された脈流を出力側ローパスフィル
タ（ＬＰＦ）１０で平滑して、電圧出力端子１２に出力
するとともに、可変抵抗器１３で分圧して誤差増幅器６
の一端に入力している。さらに、誤差増幅器６の他端に
基準電圧源１４からの固定基準出電圧が設定されてい
る。誤差増幅器６からの誤差電圧は制御回路５に入力さ
れ、ここでパルス幅変調（ＰＷＭ）又は周波数変調でス
イッチング部３を制御して、可変抵抗器１３での設定値
に基づいて電圧出力端子１２からの出力電圧を所定電圧
値に設定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の定電圧電源
装置では、基準電圧が固定であり、電圧出力端子１２か
らの出力電圧の設定は可変抵抗器１３で行っている。し
たがって、外部からの入力可変電圧の制御信号で出力電
圧を可変できず、多様な装置での応用が出来ないという
問題があった。

【０００５】本発明は、このような従来の技術における
問題を解決するものであり、外部からの入力可変電圧の
制御信号で出力電圧を可変できるとともに、安定した動
作が得られ、かつ、高域ノイズの漏洩が効果的に阻止で
きる定電圧電源装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明の定電圧電源装置は、入力された直
流電圧をスイッチングして交流電圧を出力するスイッチ
ング手段と、スイッチング手段からの交流電圧を整流す
る整流手段と、入力される制御信号によりパルス幅変調
又は周波数変調に基づいてスイッチング手段を制御して
スイッチング手段からの交流電圧の値を制御する制御手
段と、整流手段からの出力電圧を所定電圧値に設定する
ためのディジタル制御信号を変換し、変換したアナログ
電圧を出力するディジタル／アナログ変換手段と、整流
手段からの出力電圧と、ディジタル／アナログ変換手段
からのアナログ電圧が入力され、比較により得られる制
御信号を制御回路に送出する制御信号生成手段とを備え
る構成としてある。

【０００７】また、請求項２の発明の定電圧電源装置
は、請求項１の構成に加えて、スイッチング手段と整流
手段との間を電気的に絶縁する一次コイル、二次コイル
からなるトランスと、制御信号生成手段と制御手段との
間に設けられ、電気的に絶縁するフォトカプラとを備え
る構成としてある。さらに、請求項３の発明の定電圧電
源装置は、請求項１又は２の構成に加えて、スイッチン
グ手段の入力側及び／又は整流手段の出力端に直結して
ローパスフィルタを設けた構成としてある。

【０００８】

【作用】上記構成からなる請求項１の発明では、整流手
段からの出力電圧を所定電圧値に設定するためのディジ
タル制御信号をディジタル／アナログ変換する。このア
ナログ電圧の入力される制御信号によりパルス幅変調又
は周波数変調に基づいてスイッチング手段を制御して、
ここから出力する電圧を変化させる。すなわち、外部か
らの可変電圧（制御信号）で出力電圧を可変する。ま
た、請求項２の発明では、スイッチング手段と整流手段
との間に設けられる一次コイル、二次コイルからなるト
ランスと、制御信号生成手段と制御手段との間に設けら
れるフォトカプラとにより、電気的に絶縁され、外部か
らの可変電圧の制御信号で出力電圧が可変されるととも
に、安定した動作が得られる。さらに請求項３の発明で
は、スイッチング手段の入力側及び／又は整流手段の出
力側に設けたローパスフィルタにより、特に、スイッチ
ング手段からの高域ノイズの外部への漏れが効果的に阻
止される。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の定電圧電源装置の実施例を図
面に基づいて説明する。なお、以下の文中、図面の構成
要素にあって、従前の図３に示す同一の構成要素には同
一の符号を付した。図１は第１の実施例の構成を示して
いる。この第１の実施例は請求項１に対応する。図１に
おいて、この例は、電圧入力端子１から入力された直流
電圧をスイッチングして矩形波電圧に変換するトランジ
スタを用いたスイッチング部３と、矩形波電圧を整流す
る整流器４とを有している。

【００１０】さらに、スイッチング部３をパルス幅変調
（ＰＷＭ）又は周波数変調により所定の出力電圧に設定
するための制御を行う制御回路５と、誤差増幅器６と、
スイッチングにより発生する高域ノイズの入力側への漏
洩を阻止する入力側ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９と、
整流された脈流を平滑する出力側ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）１０とが設けられている。また、出力側ローパス
フィルタ１０を通過した後の電圧を出力する電圧出力端
子１２と、整流器４からの出力電圧を所定電圧値に設定
するディジタル制御信号が入力されるディジタル入力端
子１６と、ここからのディジタル制御信号をディジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）変換して、そのアナログ電圧を出
力するディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１７
とを有している。

【００１１】次に、この第１の実施例の構成における動
作について説明する。電圧入力端子１から入力された非
安定な直流電圧は、入力側ローパスフィルタ９を通り、
スイッチング部３でスイッチングされて矩形波電圧とし
て出力される。さらに、整流器４で整流後、出力側ロー
パスフィルタ１０を通り、電圧出力端子１２へ出力され
る。このとき、スイッチング部３は制御回路５によっ
て、誤差増幅器６からの電圧に応じ、パルス幅変調又は
周波数変調で制御される。誤差増幅器６には、電圧出力
端子１２からの電圧と、ディジタル／アナログコンバー
タ１７からのアナログ電圧が入力され、その差が増幅さ
れて制御回路５へ出力される。ディジタル／アナログコ
ンバータ１７は、ディジタル信号入力端子１６からのデ
ィジタル信号を正確なアナログ直流電圧に変換して誤差
増幅器６へ出力する。このディジタル／アナログコンバ
ータ１７からのアナログ電圧が基準電圧源となる。

【００１２】このようにディジタル信号入力端子１６へ
のディジタル制御信号値を変化させることで、ディジタ
ル／アナログコンバータ１７から出力されるアナログ電
圧が変化する。このディジタル／アナログコンバータ１
７からのアナログ電圧の基準電圧と、電圧出力端子１２
からの電圧とが誤差増幅器６に入力され、制御回路５の
パルス幅変調又は周波数変調の制御で電圧出力端子１２
からの出力電圧が所定電圧値に設定される。

【００１３】次に、第２の実施例を説明する。図２は第
２の実施例の構成を示している。この第２の実施例は請
求項２に対応する。図２において、この例は、図１の回
路構成に加えて、スイッチング部３と整流器４との間に
一次コイル、二次コイルからなるトランス１１を設け
て、この間を電気的に絶縁している。さらに、誤差増幅
器６からの誤差信号を制御回路５に伝達するフォトカプ
ラ１８が設けられ、この間も電気的に絶縁している。

【００１４】次に、この第２の実施例の構成における動
作について説明する。この例は第１の実施例と基本的に
同様に動作する。そして、スイッチング部３と整流器４
との間に設けたトランス１１を通じて、スイッチング部
３からの矩形波電圧を整流器４に供給している。この場
合、一次コイル、二次コイルによりスイッチング部３と
整流器４との間が電気的に絶縁される。さらに、制御回
路５と誤差増幅器６との間に設けたフォトカプラ１８を
通じて誤差増幅器６からの誤差電圧が制御回路５に供給
される。この際、制御回路５と誤差増幅器６との間が電
気的に絶縁されている。これらの電気低絶縁により、誘
導電流などによる制御回路５でのパルス幅変調又は周波
数変調の誤差の発生が阻止できるようになり、安定した
制御が出来るようになる。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の定電圧
電源装置では、整流手段からの出力電圧を所定電圧値に
設定するためのディジタル制御信号をディジタル／アナ
ログ変換する。このアナログ電圧の入力される制御信号
によりパルス幅変調又は周波数変調に基づいてスイッチ
ング手段を制御して、ここから出力する電圧を変化させ
るようにしているため、外部からの可変電圧（制御信
号）で出力電圧を可変できるという効果を有する。

【００１６】また、請求項２の発明の定電圧電源装置で
は、請求項１の構成に加えて、スイッチング手段と整流
手段との間に設けられる一次コイル、二次コイルからな
るトランスと、制御信号生成手段と制御手段との間に設
けられるフォトカプラとにより、電気的に絶縁している
ため、外部からの可変電圧の制御信号で出力電圧が可変
できるとともに、安定した動作が得られるという効果を
有する。

【００１７】さらに、請求項３の発明の定電圧電源装置
では、請求項１又は２の構成に加えて、スイッチング手
段の入力側及び／又は整流手段の出力側に設けたローパ
スフィルタにより、特に、スイッチング手段からの高域
ノイズの外部への漏れが効果的に阻止できるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定電圧電源装置の第１の実施例におけ
る構成を示すブロック図である。

【図２】第２の実施例における構成を示すブロック図で
ある。

【図３】従来例の定電圧電源装置における構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】 １ 電圧入力端子 ３ スイッチング部 ４ 整流器 ５ 制御回路 ６ 誤差増幅器 ９ 入力側ローパスフィルタ（ＬＰＦ） １０ 出力側ローパスフィルタ（ＬＰＦ） １１ トランス １２ 電圧出力端子 １４ 基準電圧源 １６ ディジタル信号入力端子 １７ ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ １８ フォトカプラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された直流電圧をスイッチングして
   交流電圧を出力するスイッチング手段と、 上記スイッチング手段からの交流電圧を整流する整流手
   段と、 入力される制御信号によりパルス幅変調又は周波数変調
   に基づいて上記スイッチング手段を制御して上記スイッ
   チング手段からの交流電圧の値を制御する制御手段と、 上記整流手段からの出力電圧を所定電圧値に設定するた
   めのディジタル制御信号を変換し、変換したアナログ電
   圧を出力するディジタル／アナログ変換手段と、上記整
   流手段からの出力電圧と、上記ディジタル／アナログ変
   換手段からのアナログ電圧が入力され、この比較により
   得られる制御信号を上記制御回路に送出する制御信号生
   成手段と、 を備える定電圧電源装置。
2. 【請求項２】 スイッチング手段と整流手段との間を電
   気的に絶縁する一次コイル、二次コイルからなるトラン
   スと、 上記制御信号生成手段と制御手段との間に設けられ、電
   気的に絶縁するフォトカプラと、 を備える請求項１記載の定電圧電源装置。
3. 【請求項３】 スイッチング手段の入力側及び／又は整
   流手段の出力端に直結してローパスフィルタを設けたこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の定電圧電源装置。