JPH07255172A - 変圧装置 - Google Patents
変圧装置Info
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- JPH07255172A JPH07255172A JP6815994A JP6815994A JPH07255172A JP H07255172 A JPH07255172 A JP H07255172A JP 6815994 A JP6815994 A JP 6815994A JP 6815994 A JP6815994 A JP 6815994A JP H07255172 A JPH07255172 A JP H07255172A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力用変圧器において２次側波形を変化させ
ずに鉄心を小形化すると共に２次電圧を連続的に可変す
る。 【構成】 共通の鉄心に対して２つの１次コイルと２つ
の２次コイルを並列接続してそれぞれの一方を減磁反転
用コイルとし、各コイルを数ＫＨｚのパルスと反転パル
スでオン・オフ制御して１次コイルの振幅変調と２次コ
イルの復調を同時に行なう。
ずに鉄心を小形化すると共に２次電圧を連続的に可変す
る。 【構成】 共通の鉄心に対して２つの１次コイルと２つ
の２次コイルを並列接続してそれぞれの一方を減磁反転
用コイルとし、各コイルを数ＫＨｚのパルスと反転パル
スでオン・オフ制御して１次コイルの振幅変調と２次コ
イルの復調を同時に行なう。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力用変圧器において
変圧前後の正弦波電圧波形を全く変えることなく、鉄心
を大幅に小形化でき、省スペース、省資源を実現できる
変圧装置に関する。
変圧前後の正弦波電圧波形を全く変えることなく、鉄心
を大幅に小形化でき、省スペース、省資源を実現できる
変圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波励磁変圧器はいわゆるＤＣ
−ＤＣコンバータ、ＤＣ−ＡＣインバータにみられるよ
うに、交流を一旦整流平滑して直流に変え、これを直流
スイッチでオン・オフして鉄心を励磁して高周波出力を
整流平滑化するか、又はパルス幅を正弦波信号で変調し
て交流に変換する方法が用いられていた。この方式をそ
のまま電力用変圧器に適用して入力を交流のまま単純オ
ン・オフすると鉄心に商用周波（５０／６０Ｈｚ）成分
が残留して小形鉄心では磁気飽和するので鉄心の大幅な
小形化は不可能であった。
−ＤＣコンバータ、ＤＣ−ＡＣインバータにみられるよ
うに、交流を一旦整流平滑して直流に変え、これを直流
スイッチでオン・オフして鉄心を励磁して高周波出力を
整流平滑化するか、又はパルス幅を正弦波信号で変調し
て交流に変換する方法が用いられていた。この方式をそ
のまま電力用変圧器に適用して入力を交流のまま単純オ
ン・オフすると鉄心に商用周波（５０／６０Ｈｚ）成分
が残留して小形鉄心では磁気飽和するので鉄心の大幅な
小形化は不可能であった。
【０００３】
【解決しようとする問題点】本発明は、この低周波磁気
飽和を極小又は零にして、大容量でも小形化鉄心を適用
できる変圧装置を提供するものである。さらに出力電圧
を無段階に制御できる変圧装置を提供するものである。
飽和を極小又は零にして、大容量でも小形化鉄心を適用
できる変圧装置を提供するものである。さらに出力電圧
を無段階に制御できる変圧装置を提供するものである。
【０００４】
【解決するための手段】本発明は、１次コイルとこのコ
イルによる鉄心の励磁を周期的に短期間減磁反転させて
鉄心自体を高速反転励磁させるための減磁反転用１次コ
イルを設け、鉄心励磁を別設したパルス発振器によるパ
ルス周期（１ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ）で振幅励磁されるよ
うにすると共に、これによって２次コイルに誘起される
電圧を前記パルス周期と同期してオン・オフ動作させて
転極して復調し、入力交流電圧と同一電圧波形を得るも
のである。即ち、本発明変圧装置は、減磁反転用１次コ
イルを並設した１次コイルと、減磁反転用２次コイルを
並設した２次コイルと前記各コイルに直列に接続された
切替スイッチを備えた変圧器と、該変圧器１次電圧周期
より小さい周期のパルス発振器とからなり、前記１次側
の各切替スイッチ及び２次側の各切替スイッチが夫々前
記パルス発振器の出力とその反転出力によってオン・オ
フ制御されることによって前記１次コイルによる励磁が
振幅変調されると共に前記２次コイルの誘起電圧が復調
されて前記１次コイル入力電圧波形と同様の出力電圧を
得るものである。この場合、減磁反転されるための１次
コイルのオン・オフスイッチは１次電圧の瞬時短絡が生
じないように正確に同期して作動させると共にオン・オ
フ動作にタイムラグをもたせることが必要である。ま
た、完全絶縁を長期間維持できることが必要である。こ
のため、本発明に用いるスイッチは、ホト・カプラＣＭ
ＯＳスイッチ等が望ましい。本発明においてはスイッチ
・オンの期間を調節してパルス幅を制御することによっ
て交流電圧出力の平均出力の大きさを可変できる電子式
スライダックの機能ももたせることが可能になる。さら
に２次側に全波整流回路を接続することによって整流出
力又は平滑直流を簡単に取り出すことができる。
イルによる鉄心の励磁を周期的に短期間減磁反転させて
鉄心自体を高速反転励磁させるための減磁反転用１次コ
イルを設け、鉄心励磁を別設したパルス発振器によるパ
ルス周期（１ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ）で振幅励磁されるよ
うにすると共に、これによって２次コイルに誘起される
電圧を前記パルス周期と同期してオン・オフ動作させて
転極して復調し、入力交流電圧と同一電圧波形を得るも
のである。即ち、本発明変圧装置は、減磁反転用１次コ
イルを並設した１次コイルと、減磁反転用２次コイルを
並設した２次コイルと前記各コイルに直列に接続された
切替スイッチを備えた変圧器と、該変圧器１次電圧周期
より小さい周期のパルス発振器とからなり、前記１次側
の各切替スイッチ及び２次側の各切替スイッチが夫々前
記パルス発振器の出力とその反転出力によってオン・オ
フ制御されることによって前記１次コイルによる励磁が
振幅変調されると共に前記２次コイルの誘起電圧が復調
されて前記１次コイル入力電圧波形と同様の出力電圧を
得るものである。この場合、減磁反転されるための１次
コイルのオン・オフスイッチは１次電圧の瞬時短絡が生
じないように正確に同期して作動させると共にオン・オ
フ動作にタイムラグをもたせることが必要である。ま
た、完全絶縁を長期間維持できることが必要である。こ
のため、本発明に用いるスイッチは、ホト・カプラＣＭ
ＯＳスイッチ等が望ましい。本発明においてはスイッチ
・オンの期間を調節してパルス幅を制御することによっ
て交流電圧出力の平均出力の大きさを可変できる電子式
スライダックの機能ももたせることが可能になる。さら
に２次側に全波整流回路を接続することによって整流出
力又は平滑直流を簡単に取り出すことができる。
【０００５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す説明図であ
る。図１においてＶ1は一般の配電電圧、Φは変圧器鉄
心、Ｎ1は１次コイル、Ｎ2は減磁反転用１次コイル、ｎ
1は２次コイル、ｎ2は減磁反転用２次コイル、Ｓ1，Ｓ2
は光ＣＭＯＳ等の電子式の反転入力スイッチ、Ｓ1′，
Ｓ2′は同様の出力スイッチ、ＯＳＣはパルス発振器、
Ｋはパルス反転器、Ｃはスイッチのオン・オフ時のノイ
ズを吸収するコンデンサで他のスイッチにも設けられる
が、理論的にはなくてもよい。Ｖ2はＶ1を変圧した同一
波形の出力電圧である。本発明の減磁反転における反励
磁の関係を式で示すと、 Ｓ1，Ｓ2両方使用時のＮ1，Ｎ2にかかる電圧ｅ1，ｅ2
は、Ｎ1が逆向きコイルとして
る。図１においてＶ1は一般の配電電圧、Φは変圧器鉄
心、Ｎ1は１次コイル、Ｎ2は減磁反転用１次コイル、ｎ
1は２次コイル、ｎ2は減磁反転用２次コイル、Ｓ1，Ｓ2
は光ＣＭＯＳ等の電子式の反転入力スイッチ、Ｓ1′，
Ｓ2′は同様の出力スイッチ、ＯＳＣはパルス発振器、
Ｋはパルス反転器、Ｃはスイッチのオン・オフ時のノイ
ズを吸収するコンデンサで他のスイッチにも設けられる
が、理論的にはなくてもよい。Ｖ2はＶ1を変圧した同一
波形の出力電圧である。本発明の減磁反転における反励
磁の関係を式で示すと、 Ｓ1，Ｓ2両方使用時のＮ1，Ｎ2にかかる電圧ｅ1，ｅ2
は、Ｎ1が逆向きコイルとして
【数１】 ここにφは鉄心Φの磁束、ｔは時間である。上式よりｔ
1＝ｔ2−ｔ1期間にＳ1が閉じ、ｔ2＝ｔ3−ｔ2期間にＳ2
が閉じるとすれば、励磁、減磁の磁束量φ1，φ2は、
1＝ｔ2−ｔ1期間にＳ1が閉じ、ｔ2＝ｔ3−ｔ2期間にＳ2
が閉じるとすれば、励磁、減磁の磁束量φ1，φ2は、
【数２】 オン・オフ時間に短時間であるからｅ1≒ｅ2＝ｖとな
る。式（２）において、τ1＝τ2、Ｎ1＝Ｎ2とすれば、
る。式（２）において、τ1＝τ2、Ｎ1＝Ｎ2とすれば、
【数３】 従って励磁磁束φ2と反励磁束φ1は等しくなり、商用周
波（５０／６０Ｈｚ）磁束は図２Φに示すように相殺さ
れてほぼ零となり、高周波成分のみとなる。 Ｓ1のみ使用し、Ｓ2はオン、すなわち取りはずして接
続した場合は、Ｎ2は常時励磁されているので、Ｓ1オン
時τ1期間中にもＮ2へのｅ2が存在して重畳され、式
（２）は、
波（５０／６０Ｈｚ）磁束は図２Φに示すように相殺さ
れてほぼ零となり、高周波成分のみとなる。 Ｓ1のみ使用し、Ｓ2はオン、すなわち取りはずして接
続した場合は、Ｎ2は常時励磁されているので、Ｓ1オン
時τ1期間中にもＮ2へのｅ2が存在して重畳され、式
（２）は、
【数４】 ｅ1≒ｅ2＝ｖ，τ1≒τ2とすれば、
【数５】 従ってφ1でφ2を打ち消し、φ1＝−φ2にするには式
（５）より
（５）より
【数６】 とすればよい。この原理から、図１の１次コイルＮ2は
常時入力Ｖ1を印加しておいて、すなわちスイッチＳ2は
なくし、Ｓ1のみにより入力コイルＮ1で２倍の大きさで
反励磁させてもよいことが判る。図２は図１の動作波形
図であって、Ｖ1は配電正弦波電圧（５０／６０Ｈ
ｚ）、Ｎ1はコイルＮ1への印加電圧波形、Ｎ2はコイル
Ｎ2への印加電圧波形を示し、Ｎ1＋Ｎ2はこれらを合成
したもので、ＯＳＣのスイッチング作用でパルス振幅変
調波になっていることが判る。φは鉄心の励磁磁束波形
で５０／６０Ｈｚ成分は上下打消され殆ど零になってい
る。図３は振幅変調出力波の復調動作波形図で、Ｎ1＋
Ｎ2のパルス振幅変調波はスイッチＳ1′により２次コイ
ルｎ1の出力電圧をＳ1′で通過させ、図のｎ1＋Ｓ1′の
半波形を得る。同様にＳ2′によりｎ2＋Ｓ2′のような
半波形を得る。これらのパルス波は１８０°異なるの
で、その合成波Ｖ2は図のように両パルスの極めて狭い
間隔が空くのみで殆ど入力Ｖ1と同一正弦波が得られ
る。パルス幅τ1＝τ2のとき理論的にパルス間の間隔の
ない正弦波が得られる。なお、実際には図３のＶ2のよ
うに時間遅れを設定した方が安全である。図４は、電子
的に出力電圧を可変する応用例の説明図である。上記の
パルス間の隙間を逆に利用するもので、パルス幅τをそ
の周期Ｔに対して可変とすることにより、出力Ｖ2の平
均はαＶ2のように小さくなる。ここにαはτ／Ｔに対
応して定まるので、コイル巻数比を変えることなく電子
的に出力電圧を可変できる。以上のように本発明は鉄心
の高速反転減磁を行なって一次入力電圧を振幅変調する
もので、その方法は図１に示すコイルＮ1，Ｎ2の２個用
い、一方を減磁専用に使用するが、電子スイッチが安価
であればコイルはＮ1又はＮ2の１個のみでよく、また、
２極双投型切換スイッチで、減磁に対しては入力電圧印
加の極性を反転してもよい。出力側も同様に１個の２次
コイル出力電圧を２極双投スイッチ方式で転極すること
によって復調できる。この場合、電子スイッチは８個と
なるので経済性を考慮して決めることになる。図５は全
波整流波を得る場合の回路図であって、図１の２次側ス
イッチＳ1′，Ｓ2′をスイッチＳ0によって１次電圧Ｖ1
の半周期毎に切替えて出力波形の片側を反転して加算し
て全波整流波を得ている。Ｍは波形成形回路である。図
の回路の動作波形は図６のようであって全波整流出力は
Ｖ2のようになる。従ってこれを平滑回路に入力して簡
単に直流電圧を取り出すことができる。
常時入力Ｖ1を印加しておいて、すなわちスイッチＳ2は
なくし、Ｓ1のみにより入力コイルＮ1で２倍の大きさで
反励磁させてもよいことが判る。図２は図１の動作波形
図であって、Ｖ1は配電正弦波電圧（５０／６０Ｈ
ｚ）、Ｎ1はコイルＮ1への印加電圧波形、Ｎ2はコイル
Ｎ2への印加電圧波形を示し、Ｎ1＋Ｎ2はこれらを合成
したもので、ＯＳＣのスイッチング作用でパルス振幅変
調波になっていることが判る。φは鉄心の励磁磁束波形
で５０／６０Ｈｚ成分は上下打消され殆ど零になってい
る。図３は振幅変調出力波の復調動作波形図で、Ｎ1＋
Ｎ2のパルス振幅変調波はスイッチＳ1′により２次コイ
ルｎ1の出力電圧をＳ1′で通過させ、図のｎ1＋Ｓ1′の
半波形を得る。同様にＳ2′によりｎ2＋Ｓ2′のような
半波形を得る。これらのパルス波は１８０°異なるの
で、その合成波Ｖ2は図のように両パルスの極めて狭い
間隔が空くのみで殆ど入力Ｖ1と同一正弦波が得られ
る。パルス幅τ1＝τ2のとき理論的にパルス間の間隔の
ない正弦波が得られる。なお、実際には図３のＶ2のよ
うに時間遅れを設定した方が安全である。図４は、電子
的に出力電圧を可変する応用例の説明図である。上記の
パルス間の隙間を逆に利用するもので、パルス幅τをそ
の周期Ｔに対して可変とすることにより、出力Ｖ2の平
均はαＶ2のように小さくなる。ここにαはτ／Ｔに対
応して定まるので、コイル巻数比を変えることなく電子
的に出力電圧を可変できる。以上のように本発明は鉄心
の高速反転減磁を行なって一次入力電圧を振幅変調する
もので、その方法は図１に示すコイルＮ1，Ｎ2の２個用
い、一方を減磁専用に使用するが、電子スイッチが安価
であればコイルはＮ1又はＮ2の１個のみでよく、また、
２極双投型切換スイッチで、減磁に対しては入力電圧印
加の極性を反転してもよい。出力側も同様に１個の２次
コイル出力電圧を２極双投スイッチ方式で転極すること
によって復調できる。この場合、電子スイッチは８個と
なるので経済性を考慮して決めることになる。図５は全
波整流波を得る場合の回路図であって、図１の２次側ス
イッチＳ1′，Ｓ2′をスイッチＳ0によって１次電圧Ｖ1
の半周期毎に切替えて出力波形の片側を反転して加算し
て全波整流波を得ている。Ｍは波形成形回路である。図
の回路の動作波形は図６のようであって全波整流出力は
Ｖ2のようになる。従ってこれを平滑回路に入力して簡
単に直流電圧を取り出すことができる。
【０００６】
【効果】以上のように本発明によれば、対象とする変圧
の周波数は一般配電用の５０／６０Ｈｚの低周波である
にも拘らず、使用する変圧器の鉄心自体の励磁周波数は
高周波振幅変調されるので、極めて小形にでき、省スペ
ース化できる。しかも従来のようなインバータ方式と異
なり、直流電力が必要でなく簡単な構成で、かつ、従来
のパルス幅変調と異なり、スイッチさえ完全ならパルス
間の間隔を零にでき、平滑回路なしで正弦波出力が得ら
れる。さらにパルス幅のパルス周期に対する比を変える
ことによって電子的に出力電圧を可変制御できる。
の周波数は一般配電用の５０／６０Ｈｚの低周波である
にも拘らず、使用する変圧器の鉄心自体の励磁周波数は
高周波振幅変調されるので、極めて小形にでき、省スペ
ース化できる。しかも従来のようなインバータ方式と異
なり、直流電力が必要でなく簡単な構成で、かつ、従来
のパルス幅変調と異なり、スイッチさえ完全ならパルス
間の間隔を零にでき、平滑回路なしで正弦波出力が得ら
れる。さらにパルス幅のパルス周期に対する比を変える
ことによって電子的に出力電圧を可変制御できる。
【図１】本発明の実施例の回路図。
【図２】図１の動作波形図。
【図３】出力波の振幅変調出力波の復調動作波形図。
【図４】電子的に出力電圧を可変とする応用例。
【図５】全波整流出力を得る場合の回路図。
【図６】図５の動作波形図。
Ｖ1 一般の配電電圧 Φ 変圧器鉄心 φ 磁束 Ｎ1，Ｎ2 １次コイル ｎ1，ｎ2 ２次コイル Ｓ1，Ｓ2 入力スイッチ Ｓ1′，Ｓ2′ 出力スイッチ ＯＳＣ パルス発振器 Ｋ パルス反転器 Ｃ ノイズ吸収コンデンサ Ｖ2 出力電圧 Ｔ パルス周期 τ パルス幅 αＶ2 平均出力電圧
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す説明図であ
る。図１においてＶ1は一般の配電電圧、Φは変圧器鉄
心、Ｎ1は１次コイル、Ｎ2は減磁反転用１次コイル、ｎ
1は２次コイル、ｎ2は減磁反転用２次コイル、Ｓ1，Ｓ2
は光ＣＭＯＳ等の電子式の反転入力スイッチ、Ｓ1′，
Ｓ2′は同様の出力スイッチ、ＯＳＣはパルス発振器、
Ｋはパルス反転器、Ｃはスイッチのオン・オフ時のノイ
ズを吸収するコンデンサで他のスイッチにも設けられる
が、理論的にはなくてもよい。Ｖ2はＶ1を変圧した同一
波形の出力電圧である。本発明の減磁反転における反励
磁の関係を式で示すと、 Ｓ1，Ｓ2両方使用時のＮ1，Ｎ2にかかる電圧ｅ1，ｅ2
は、Ｎ1が逆向きコイルとして
る。図１においてＶ1は一般の配電電圧、Φは変圧器鉄
心、Ｎ1は１次コイル、Ｎ2は減磁反転用１次コイル、ｎ
1は２次コイル、ｎ2は減磁反転用２次コイル、Ｓ1，Ｓ2
は光ＣＭＯＳ等の電子式の反転入力スイッチ、Ｓ1′，
Ｓ2′は同様の出力スイッチ、ＯＳＣはパルス発振器、
Ｋはパルス反転器、Ｃはスイッチのオン・オフ時のノイ
ズを吸収するコンデンサで他のスイッチにも設けられる
が、理論的にはなくてもよい。Ｖ2はＶ1を変圧した同一
波形の出力電圧である。本発明の減磁反転における反励
磁の関係を式で示すと、 Ｓ1，Ｓ2両方使用時のＮ1，Ｎ2にかかる電圧ｅ1，ｅ2
は、Ｎ1が逆向きコイルとして
【数１】ここにφは鉄心Φの磁束、ｔは時間である。上
式よりｔ1＝ｔ2−ｔ1期間にＳ1が閉じ、ｔ2＝ｔ3−ｔ2
期間にＳ2が閉じるとすれば、励磁、減磁の磁束量φ1，
φ2は、
式よりｔ1＝ｔ2−ｔ1期間にＳ1が閉じ、ｔ2＝ｔ3−ｔ2
期間にＳ2が閉じるとすれば、励磁、減磁の磁束量φ1，
φ2は、
【数２】オン・オフ時間に短時間であるからｅ1≒ｅ2＝
ｖとなる。式（２）において、τ1＝τ2、Ｎ1＝Ｎ2とす
れば、
ｖとなる。式（２）において、τ1＝τ2、Ｎ1＝Ｎ2とす
れば、
【数３】従って励磁磁束φ2と反励磁束φ1は等しくな
り、商用周波（５０／６０Ｈｚ）磁束は図２Φに示すよ
うに相殺されてほぼ零となり、高周波成分のみとなる。 Ｓ1のみ使用し、Ｓ2はオン、すなわち取りはずして接
続した場合は、Ｎ2は常時励磁されているので、Ｓ1オン
時τ1期間中にもＮ2へのｅ2が存在して重畳され、式
（２）は、
り、商用周波（５０／６０Ｈｚ）磁束は図２Φに示すよ
うに相殺されてほぼ零となり、高周波成分のみとなる。 Ｓ1のみ使用し、Ｓ2はオン、すなわち取りはずして接
続した場合は、Ｎ2は常時励磁されているので、Ｓ1オン
時τ1期間中にもＮ2へのｅ2が存在して重畳され、式
（２）は、
【数４】ｅ1≒ｅ2＝ｖ，τ1≒τ2とすれば、
【数５】従ってφ1でφ2を打ち消し、φ1＝−φ2にする
には式（５）より
には式（５）より
【数６】とすればよい。この原理から、図１の１次コイ
ルＮ2は常時入力Ｖ1を印加しておいて、すなわちスイッ
チＳ2はなくし、Ｓ1のみにより入力コイルＮ1で２倍の
大きさで、出力側はＳ2′をなくし、コイルｎ1で２倍の
出力で反励磁させてもよいことが判る。図２は図１の動
作波形図であって、Ｖ1は配電正弦波電圧（５０／６０
Ｈｚ）、Ｎ1はコイルＮ1への印加電圧波形、Ｎ2はコイ
ルＮ2への印加電圧波形を示し、Ｎ1＋Ｎ2はこれらを合
成したもので、ＯＳＣのスイッチング作用でパルス振幅
変調波になっていることが判る。φは鉄心の励磁磁束波
形で５０／６０Ｈｚ成分は上下打消され殆ど零になって
いる。図３は振幅変調出力波の復調動作波形図で、Ｎ1
＋Ｎ2のパルス振幅変調波はスイッチＳ1′により２次コ
イルｎ1の出力電圧をＳ1′で通過させ、図のｎ1＋Ｓ1′
の半波形を得る。同様にＳ2′によりｎ2＋Ｓ2′のよう
な半波形を得る。これらのパルス波は１８０°異なるの
で、その合成波Ｖ2は図のように両パルスの極めて狭い
間隔が空くのみで殆ど入力Ｖ1と同一正弦波が得られ
る。パルス幅τ1＝τ2のとき理論的にパルス間の間隔の
ない正弦波が得られる。なお、実際には図３のＶ2のよ
うに時間遅れを設定した方が安全である。図４は、電子
的に出力電圧を可変する応用例の説明図である。上記の
パルス間の隙間を逆に利用するもので、パルス幅τをそ
の周期Ｔに対して可変とすることにより、出力Ｖ2の平
均はαＶ2のように小さくなる。ここにαはτ／Ｔに対
応して定まるので、コイル巻数比を変えることなく電子
的に出力電圧を可変できる。以上のように本発明は鉄心
の高速反転減磁を行なって一次入力電圧を振幅変調する
もので、その方法は図１に示すコイルＮ1，Ｎ2の２個用
い、一方を減磁専用に使用するが、電子スイッチが安価
であればコイルはＮ1又はＮ2の１個のみでよく、また、
２極双投型切換スイッチで、減磁に対しては入力電圧印
加の極性を反転してもよい。出力側も同様に１個の２次
コイル出力電圧を２極双投スイッチ方式で転極すること
によって復調できる。この場合、電子スイッチは８個と
なるので経済性を考慮して決めることになる。図５は全
波整流波を得る場合の回路図であって、図１の２次側ス
イッチＳ1′，Ｓ2′をスイッチＳ0によって１次電圧Ｖ1
の半周期毎に切替えて出力波形の片側を反転して加算し
て全波整流波を得ている。Ｍは波形成形回路である。図
の回路の動作波形は図６のようであって全波整流出力は
Ｖ2のようになる。従ってこれを平滑回路に入力して簡
単に直流電圧を取り出すことができる。
ルＮ2は常時入力Ｖ1を印加しておいて、すなわちスイッ
チＳ2はなくし、Ｓ1のみにより入力コイルＮ1で２倍の
大きさで、出力側はＳ2′をなくし、コイルｎ1で２倍の
出力で反励磁させてもよいことが判る。図２は図１の動
作波形図であって、Ｖ1は配電正弦波電圧（５０／６０
Ｈｚ）、Ｎ1はコイルＮ1への印加電圧波形、Ｎ2はコイ
ルＮ2への印加電圧波形を示し、Ｎ1＋Ｎ2はこれらを合
成したもので、ＯＳＣのスイッチング作用でパルス振幅
変調波になっていることが判る。φは鉄心の励磁磁束波
形で５０／６０Ｈｚ成分は上下打消され殆ど零になって
いる。図３は振幅変調出力波の復調動作波形図で、Ｎ1
＋Ｎ2のパルス振幅変調波はスイッチＳ1′により２次コ
イルｎ1の出力電圧をＳ1′で通過させ、図のｎ1＋Ｓ1′
の半波形を得る。同様にＳ2′によりｎ2＋Ｓ2′のよう
な半波形を得る。これらのパルス波は１８０°異なるの
で、その合成波Ｖ2は図のように両パルスの極めて狭い
間隔が空くのみで殆ど入力Ｖ1と同一正弦波が得られ
る。パルス幅τ1＝τ2のとき理論的にパルス間の間隔の
ない正弦波が得られる。なお、実際には図３のＶ2のよ
うに時間遅れを設定した方が安全である。図４は、電子
的に出力電圧を可変する応用例の説明図である。上記の
パルス間の隙間を逆に利用するもので、パルス幅τをそ
の周期Ｔに対して可変とすることにより、出力Ｖ2の平
均はαＶ2のように小さくなる。ここにαはτ／Ｔに対
応して定まるので、コイル巻数比を変えることなく電子
的に出力電圧を可変できる。以上のように本発明は鉄心
の高速反転減磁を行なって一次入力電圧を振幅変調する
もので、その方法は図１に示すコイルＮ1，Ｎ2の２個用
い、一方を減磁専用に使用するが、電子スイッチが安価
であればコイルはＮ1又はＮ2の１個のみでよく、また、
２極双投型切換スイッチで、減磁に対しては入力電圧印
加の極性を反転してもよい。出力側も同様に１個の２次
コイル出力電圧を２極双投スイッチ方式で転極すること
によって復調できる。この場合、電子スイッチは８個と
なるので経済性を考慮して決めることになる。図５は全
波整流波を得る場合の回路図であって、図１の２次側ス
イッチＳ1′，Ｓ2′をスイッチＳ0によって１次電圧Ｖ1
の半周期毎に切替えて出力波形の片側を反転して加算し
て全波整流波を得ている。Ｍは波形成形回路である。図
の回路の動作波形は図６のようであって全波整流出力は
Ｖ2のようになる。従ってこれを平滑回路に入力して簡
単に直流電圧を取り出すことができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 減磁反転用１次コイルを並設した１次コ
イルと、減磁反転用２次コイルを並設した２次コイルと
前記各コイルに直列に接続された切替スイッチを備えた
変圧器と、該変圧器１次電圧周期より小さい周期のパル
ス発振器とからなり、前記１次側の各切替スイッチ及び
２次側の各切替スイッチが夫々前記パルス発振器の出力
とその反転出力によってオン・オフ制御されることによ
って前記１次コイルによる励磁が振幅変調されると共に
前記２次コイルの誘起電圧が復調されて前記１次コイル
入力電圧波形と同様の出力電圧を得ることを特徴とする
変圧装置。 - 【請求項２】 請求項１において、各切替スイッチが完
全絶縁形のホト・カプラ電子スイッチであり、パルス発
振器がその発振周期に対するパルス幅の比を可変制御で
きるパルス発振器であって、復調された出力電圧の大き
さを電子的に連続可変できることを特徴とした変圧装
置。 - 【請求項３】 ２次コイル及び反転用２次コイルに直列
接続された各切替スイッチが夫々パルス発振器の出力と
その反転出力によってオン・オフ制御されると共に１次
入力電圧周期の１／２周期で切替えられることによって
全波整流出力を得る請求項１又は２記載の変圧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6815994A JPH07255172A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 変圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6815994A JPH07255172A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 変圧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07255172A true JPH07255172A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=13365706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6815994A Pending JPH07255172A (ja) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | 変圧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07255172A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047070A1 (en) * | 1996-06-06 | 1997-12-11 | I-Hits Laboratory Corporation | Ac/ac converter |
| JP3640260B2 (ja) * | 1996-06-06 | 2005-04-20 | 株式会社アイ・ヒッツ研究所 | Ａｃ／ａｃコンバータ |
| JP2015216827A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 照宥能源科技股▲ふん▼有限公司 | 太陽光遮光回路 |
-
1994
- 1994-03-14 JP JP6815994A patent/JPH07255172A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047070A1 (en) * | 1996-06-06 | 1997-12-11 | I-Hits Laboratory Corporation | Ac/ac converter |
| US6067243A (en) * | 1996-06-06 | 2000-05-23 | I-Hits Laboratory Corporation | AC-AC/DC converter |
| JP3640260B2 (ja) * | 1996-06-06 | 2005-04-20 | 株式会社アイ・ヒッツ研究所 | Ａｃ／ａｃコンバータ |
| JP2015216827A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 照宥能源科技股▲ふん▼有限公司 | 太陽光遮光回路 |
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