JPH07283049A - Constant voltage transformer - Google Patents
Constant voltage transformerInfo
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- JPH07283049A JPH07283049A JP6089241A JP8924194A JPH07283049A JP H07283049 A JPH07283049 A JP H07283049A JP 6089241 A JP6089241 A JP 6089241A JP 8924194 A JP8924194 A JP 8924194A JP H07283049 A JPH07283049 A JP H07283049A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば二次側にて得ら
れる交流出力電圧の変動を抑制することのできる定電圧
トランス装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant voltage transformer device capable of suppressing fluctuations in AC output voltage obtained on the secondary side, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】トランス装置においては、負荷等の変動
に対して二次側に得られる交流出力電圧が一定となるよ
うにされた定電圧トランス装置が知られている。図10
はこのような定電圧トランス装置の構成の一例を示して
いる。この図において10aはI型コアを、10bはE
型コアを示し、両者を組み合わせてEI形のコアが形成
される。この際、中央磁脚には図にGで示すギャップが
設けられ、また、図の右側の外脚は、飽和を容易にする
ために断面積が小さくなるように左側の外脚よりも幅が
狭くなるように形成されている。図の左側の外脚(一次
側鉄心)に対して巻装されているN11は一次巻線を示
し、交流入力電圧V1 が供給される。また、この一次巻
線N11に流れる電流はI1で示される。次に、同様にこ
の一次側鉄心に巻装されているN13は三次巻線を示し、
この三次巻線N13は、次に説明する二次巻線N12に対し
て直列に接続され、その一端は交流出力電圧V2 の一方
の極の出力端子と接続されている。 また、図の右側の
外脚(二次側鉄心)に対して巻装されているN12は一次
巻線N11との巻数比に応じた交流出力電圧V2 を得るこ
とのできる二次巻線とされる。なお、この二次巻線N12
に流れる電流はI2 で示される。この二次巻線N12に対
しては次に述べる並列共振コンデンサC10の容量を小さ
くするための巻線N22が巻上げられており、二次巻線N
12の一端は三次巻線N13と接続され、二次巻線N12と、
巻上げ巻線N22とのタップ位置に対して交流出力電圧V
2 の他方の極の出力端子が接続されている。そして、C
10は並列共振コンデンサを示し、図のように二次巻線N
12〜巻線N22に対して並列に設けられる。2. Description of the Related Art As a transformer device, a constant voltage transformer device is known in which an AC output voltage obtained on the secondary side is constant with respect to a change in load or the like. Figure 10
Shows an example of the configuration of such a constant voltage transformer device. In this figure, 10a is an I type core and 10b is an E type core.
The mold core is shown, and both are combined to form an EI core. At this time, a gap shown by G in the figure is provided in the central magnetic leg, and the outer leg on the right side of the figure has a width smaller than that of the outer leg on the left side so as to have a small cross-sectional area to facilitate saturation. It is formed to be narrow. N 11 wound around the outer leg (primary side iron core) on the left side of the drawing indicates a primary winding, and is supplied with an AC input voltage V 1 . The current flowing through the primary winding N 11 is indicated by I 1 . Next, similarly, N 13 wound around the primary iron core indicates a tertiary winding,
The tertiary winding N 13 is connected in series to the secondary winding N 12 described below, and one end thereof is connected to the output terminal of one pole of the AC output voltage V 2 . Further, N 12 wound around the outer leg (secondary iron core) on the right side of the drawing is a secondary winding capable of obtaining an AC output voltage V 2 according to the winding ratio with the primary winding N 11 . It will be a line. This secondary winding N 12
The current flowing through is indicated by I 2 . The secondary for winding N 12 and the winding N 22 is wound in order to reduce the capacitance of the parallel resonance capacitor C 10 to be described below, the secondary winding N
One end of 12 is connected to the tertiary winding N 13, and the secondary winding N 12
AC output voltage V with respect to tap position with winding winding N 22
The output terminal of the other pole of 2 is connected. And C
10 is a parallel resonance capacitor, and as shown in the figure, the secondary winding N
12 to winding N 22 are provided in parallel.
【0003】上記したような定電圧トランス装置の回路
では、二次巻線N12〜巻線N22のインダクタンスとコン
デンサC10による並列共振回路が形成されて、二次側鉄
心が飽和する途中で共振するようにされて、これによる
電流の位相変化を利用して二次側に得られる交流出力電
圧V2 (実効値)を一定に保ついわゆる鉄共振形の定電
圧トランス装置が構成される。なお、三次巻線N13は、
定格入力電圧付近で出力電圧V2 が入力電圧V1 によっ
て僅かに上昇するので、このように三次巻線N13により
入力電圧に比例する三次電圧を生成して、二次側の並列
共振回路電圧との差を得るようにする補償巻線とされ
る。In the circuit of the constant voltage transformer device as described above, a parallel resonance circuit is formed by the inductance of the secondary windings N 12 to N 22 and the capacitor C 10 , and the secondary side iron core is saturated. A so-called ferroresonant constant voltage transformer device is constructed which is made to resonate and keeps the AC output voltage V 2 (effective value) obtained on the secondary side constant by utilizing the phase change of the current caused thereby. The tertiary winding N 13 is
Since the output voltage V 2 slightly increases due to the input voltage V 1 near the rated input voltage, a tertiary voltage proportional to the input voltage is generated by the tertiary winding N 13 in this way, and the secondary side parallel resonant circuit voltage is generated. It is a compensation winding that obtains the difference between
【0004】ここで、図11(a)は上記構成の定電圧
トランス装置を等価的に示す回路図であり一次側回路は
二次側回路に置き換えたものとして示されている。この
図においては、入力電圧である二次換算一次電圧V11は
図に示すようにV11=n・V1 (n=N12/N11:電圧
変換比)で示される。また、Lgは漏れインダクタンス
を示し、この漏れインダクタンスLgを介して回路に流
れる流入電流I11は、図のようにI11=I1 /nで示さ
れる。そして、インダクタンスLS及びキャパシタンス
キャパシタンスCにより並列共振回路が形成され、イン
ダクタンスLS を流れる電流をIS で示し、キャパシタ
ンスCに流れる電流をIC で示すこととする。V2 は交
流出力電圧としての二次電圧を示す。Here, FIG. 11A is a circuit diagram equivalently showing the constant voltage transformer device having the above-mentioned configuration, and the primary side circuit is shown as being replaced with a secondary side circuit. In this figure, the secondary conversion primary voltage V 11 which is the input voltage is represented by V 11 = n · V 1 (n = N 12 / N 11 : voltage conversion ratio) as shown in the figure. Further, Lg represents a leakage inductance, and an inflow current I 11 flowing in the circuit via the leakage inductance Lg is represented by I 11 = I 1 / n as shown in the figure. Then, the inductance L parallel resonance circuit by S and the capacitance capacitance C is formed, shows the current through the inductance L S in I S, and to indicate the current flowing through the capacitance C in the I C. V 2 represents a secondary voltage as an AC output voltage.
【0005】次に図11(b)は、上記図11(a)の
等価回路より得られる無負荷の場合の動作特性を示して
いる。曲線aは一次側を開放して二次側に電圧V2 を加
えた場合の二次巻線(インダクタンスLS )に流れる電
流IS と電圧V2 との関係(ωLS )とされて飽和特性
を示し、直線bはキャパシタンスCに電圧V2 を加えた
時に流れる電流IC とV2 の関係を示し、曲線cは上記
曲線aと直線bの合成である電流(IS +IC )と電圧
V2 の関係を示し、直線dは電流I11によって漏れイン
ダクタンスLgに生じる電圧降下(ωLg・I11)を示
し、曲線eは、直線d及び曲線cとに基づいて得られ
る、電圧V11と電流I11との関係を示している。そこ
で、例えば一次電圧が図に示すようにV11a であるとす
ると、曲線eより流入電流はI11a が得られ、二次電圧
は曲線cよりV2aが得られる。また、このときのインダ
クタンスLS を流れる電流は曲線aよりISaが得られ、
キャパシタンスCに流れる電流は直線dよりICaとな
り、一次電圧V1 が変動した時でも二次電圧V2 の変動
を小さくすることができる。Next, FIG. 11 (b) shows operating characteristics in the case of no load obtained from the equivalent circuit of FIG. 11 (a). The curve a is saturated as the relationship (ωL S ) between the current I S flowing in the secondary winding (inductance L S ) and the voltage V 2 when the primary side is opened and the voltage V 2 is applied to the secondary side. The characteristic is shown by the straight line b, which shows the relationship between the current I C and V 2 flowing when the voltage V 2 is applied to the capacitance C, and the curve c is the current (I S + I C ) which is the combination of the curve a and the straight line b. The relationship of the voltage V 2 is shown, the straight line d shows the voltage drop (ωLg · I 11 ) caused in the leakage inductance Lg by the current I 11 , and the curve e is the voltage V 11 obtained based on the straight line d and the curve c. And the current I 11 are shown. Therefore, assuming that the primary voltage is V 11a as shown in the figure, the inflow current I 11a is obtained from the curve e, and the secondary voltage V 2a is obtained from the curve c. Further, the current flowing through the inductance L S at this time is I Sa from the curve a,
The current flowing through the capacitance C becomes I Ca from the straight line d, and the fluctuation of the secondary voltage V 2 can be reduced even when the primary voltage V 1 changes.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば上記
のような交流入力電圧として、具体的に出力容量100
VA、入力電圧変動範囲100V±20V、負荷変動範
囲:全負荷−無負荷、出力電圧の変動範囲100V±2
Vという仕様のものを考えた場合、AC100V時のA
C−AC変換効率は約79%となることが知られてい
る。即ち、21%が定電圧トランス装置の銅損、鉄損等
による損失とされ、かなりの発熱が生じることになる。
また、並列共振コンデンサC10は上記仕様の場合、C=
10μF/耐圧1000V程度の規格のものが用いられ
るが、このようにかなり高い耐圧性を有することが条件
となるため、部品そのものが大型化してしまうことにな
る。また、トランスの構造として、一次巻線N11と二次
巻線N12の結合度が0.5〜0.7程度に設定されるた
め漏れ磁束が大きく、実際には巻線や鉄心の外部に磁気
シールド処理を施さねばならない。また、前述のように
並列共振コンデンサC10の容量を小さくするために、二
次巻線N12に対して巻線N22を更に巻上げる必要がある
が、実際には巻線N12〜N22の総巻数が二次巻線N12の
3倍程度必要であり、例えば二次巻線N12の巻数が39
0回程度に設定されているとすれば、巻線N12〜N22の
総巻数は1035回程度にまで巻上げる必要がある。こ
のためトランスに巻装される各巻線間の絶縁性を確保す
るために相当の絶縁距離を設けなければならなくなっ
て、巻線のための窓面積が増大することになり、トラン
ス自身が大型化することになる。また、上記したような
構成の定電圧トランス装置では特に無負荷時の波形歪が
増大し、例えば三次高調波成分が重畳して10%程度の
電圧波形の歪みが生じるという問題も有している。However, as the AC input voltage as described above, for example, the output capacitance 100
VA, input voltage fluctuation range 100V ± 20V, load fluctuation range: full load-no load, output voltage fluctuation range 100V ± 2
Considering the specification of V, A at AC100V
It is known that the C-AC conversion efficiency is about 79%. That is, 21% is considered to be loss due to copper loss, iron loss, etc. of the constant voltage transformer device, and considerable heat is generated.
In addition, the parallel resonance capacitor C 10 is C =
A standard of about 10 μF / withstand voltage of about 1000 V is used, but it is necessary to have such a high withstand voltage as described above, so that the component itself becomes large. Further, as the structure of the transformer, the degree of coupling between the primary winding N 11 and the secondary winding N 12 is set to about 0.5 to 0.7, so that the leakage magnetic flux is large and, in reality, the winding or the core is Must be magnetically shielded. Further, as described above, in order to reduce the capacitance of the parallel resonant capacitor C 10 , it is necessary to further wind the winding N 22 with respect to the secondary winding N 12 , but in reality, the windings N 12 to N 12 The total number of turns of 22 is required to be about three times that of the secondary winding N 12 , and for example, the number of turns of the secondary winding N 12 is 39.
If the number of turns is set to about 0, the total number of turns of the windings N 12 to N 22 needs to be increased to about 1035. For this reason, a considerable insulation distance must be provided in order to ensure the insulation between the windings wound around the transformer, which increases the window area for the windings, resulting in an increase in the size of the transformer itself. Will be done. Further, in the constant voltage transformer device having the above-mentioned configuration, there is a problem that the waveform distortion increases particularly when there is no load, and for example, the third harmonic component is superposed to generate a voltage waveform distortion of about 10%. .
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記した問題点
を解決するために、交流入力電圧が供給される一次巻線
と、この一次巻線に供給された交流入力電圧により交流
電圧が励起される二次巻線と、二次側に対して設けられ
る三次巻線とを備えているパワートランスと、三次巻線
に励起された交流電圧に基づいて得られる直流電圧のレ
ベルを検出可能な直流電圧検出回路と、この直流電圧検
出回路の検出信号が制御電流として流れる制御巻線を備
えている可飽和リアクトルを備えて定電圧トランス装置
を構成することとした。そして、可飽和リアクトルは少
なくともパワートランス部の一次巻線あるいは二次巻線
に対して直列に接続される被制御巻線と、この被制御巻
線のインダクタンスを可変するための制御巻線を巻装し
て構成することとした。あるいは、パワートランスに対
して制御巻線を設けて、その主磁束を可変するようにし
て、パワートランス部分が可飽和リアクトルとされるよ
うな構成をとることとした。さらに、上記したような構
成において、一次巻線に対して直列に接続されるパワー
チョークコイルを設けることとした。また、上記したパ
ワートランス、可飽和リアクトル、及びパワーチョーク
コイル等に対して、中央磁脚の両外側にそれぞれ一対の
内磁脚及び外磁脚を有して形成されるダブルE型コアを
用いることとした。そして、上記したパワートランス、
可飽和リアクトル、及びパワーチョークコイルのすべて
あるいは一部を1つのトランスに対して設け、いわゆる
複合型トランスとして構成することとした。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention excites an AC voltage by a primary winding to which an AC input voltage is supplied and an AC input voltage supplied to the primary winding. And a power transformer having a secondary winding provided for the secondary side, and a level of a DC voltage obtained based on the AC voltage excited in the tertiary winding can be detected. The constant voltage transformer device is configured to include a DC voltage detection circuit and a saturable reactor including a control winding through which a detection signal of the DC voltage detection circuit flows as a control current. The saturable reactor has at least a controlled winding connected in series to the primary winding or the secondary winding of the power transformer and a control winding for varying the inductance of the controlled winding. I decided to wear it and configure it. Alternatively, a control winding is provided for the power transformer so that the main magnetic flux of the control winding can be varied so that the power transformer is configured as a saturable reactor. Further, in the above-mentioned configuration, the power choke coil connected in series with the primary winding is provided. In addition, a double E-type core formed by having a pair of inner magnetic legs and outer magnetic legs on both outer sides of the central magnetic leg is used for the power transformer, saturable reactor, power choke coil, and the like described above. I decided. And the above power transformer,
All or a part of the saturable reactor and the power choke coil are provided for one transformer to constitute a so-called composite type transformer.
【0008】[0008]
【作用】上記構成によれば、パワートランスの二次側で
得られる直流電圧の変動を検出した結果に基づいて制御
巻線に流す制御電流を可変して、一次側に接続された被
制御巻線のインダクタンスをコントロールする、あるい
はパワートランスの主磁束をコントロールすることで、
二次側直流電圧の定電圧制御を行う定電圧トランス装置
を得ることができる。また、この構成に対して一次巻線
に対して直列に接続されるパワーチョークコイルを設け
れば、二次側整流回路に対して力率改善がなされること
になる。また、可飽和リアクトル、パワートランス、更
にはパワーチョークコイルに、ダブルE型コアを用いれ
ば低漏洩磁束のトランスを得ることが可能となり、更に
これらを1つのトランスにまとめた複合化トランスとし
て構成すれば定電圧トランス装置の回路内においてトラ
ンス部分が1つで済むこととなる。According to the above construction, the control current flowing through the control winding is varied based on the result of detecting the fluctuation of the DC voltage obtained on the secondary side of the power transformer, and the controlled winding connected to the primary side is changed. By controlling the inductance of the wire, or by controlling the main magnetic flux of the power transformer,
It is possible to obtain a constant voltage transformer device that performs constant voltage control of the secondary side DC voltage. In addition, if a power choke coil connected in series with the primary winding is provided in this configuration, the power factor is improved for the secondary side rectifier circuit. If a double E-type core is used for the saturable reactor, the power transformer, and the power choke coil, it is possible to obtain a transformer with low leakage magnetic flux, and these can be combined into a single transformer. For example, only one transformer part is required in the circuit of the constant voltage transformer device.
【0009】[0009]
【実施例】以下、図1〜図5を参照して本発明の定電圧
トランス装置の一実施にについて説明する。図1は本実
施例の定電圧トランス装置を示す回路図であり、この図
において1は交流入力電圧V1 を供給する交流電源を示
し、その両極はそれぞれパワートランス2の一次巻線N
1 と接続される。2はトランスを示し、一次側には一次
巻線N1 が巻装され、二次側には出力巻線としての二次
巻線N2 及び三次巻線N3 が巻装される。なお、( )
内に示すL1 、L2 はそれぞれ一次巻線N1 、二次巻線
N2 のインダクタンスを示す。そして、パワートランス
2において二次巻線N2 は一方の極に被制御巻線Niを
介するようにして負荷ZL に対して接続される。また、
三次巻線N3 の両端はそれぞれ整流ダイオードD1 、D
2 のアノード側に対して接続される。また、三次巻線N
3 のタップ出力はアースに接地される。3はインダクタ
ンスLiを有する被制御巻線Ni及び制御巻線NC を備
えてなる可飽和リアクトルを示し、例えば図のように互
いの巻線が直交するようにして巻装された直交形とされ
る。この可飽和リアクトルにおいて、被制御巻線Niは
図のように二次巻線N2 に対して直列に接続されてい
る。二次側回路におけるZL は負荷を示し、V2 は二次
側回路の出力電圧を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the constant voltage transformer device of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing a constant voltage transformer device of the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an AC power source for supplying an AC input voltage V 1 , both poles of which are primary windings N of a power transformer 2.
Connected with 1 . Reference numeral 2 denotes a transformer, in which a primary winding N 1 is wound on the primary side, and a secondary winding N 2 and a tertiary winding N 3 as output windings are wound on the secondary side. Note that ()
L 1 and L 2 shown therein indicate the inductances of the primary winding N 1 and the secondary winding N 2 , respectively. Then, in the power transformer 2, the secondary winding N 2 is connected to the load Z L at one pole through the controlled winding Ni. Also,
Both ends of the tertiary winding N 3 have rectifying diodes D 1 and D respectively.
Connected to the anode side of 2 . Also, the tertiary winding N
The tap output of 3 is grounded. Reference numeral 3 denotes a saturable reactor including a controlled winding Ni having an inductance Li and a control winding N C, which is, for example, an orthogonal type in which the windings are orthogonal to each other as shown in the figure. It In this saturable reactor, the controlled winding Ni is connected in series to the secondary winding N 2 as shown in the figure. Z L in the secondary side circuit indicates the load, and V 2 indicates the output voltage of the secondary side circuit.
【0010】また、D1 、D2 はそれぞれ整流ダイオー
ドを、また、整流ダイオードD1 、D2 の両カソードの
接続点とアース間に設けられるC1 は平滑コンデンサを
示し、これらによって整流平滑回路が形成されている。
この場合、三次巻線N3 には一次巻線N1 との巻数比に
応じた交流電圧が励起されるが、この交流電圧は整流ダ
イオードD1 、D2 によって全波整流されて、更に平滑
コンデンサC1 により平滑化されることで直流電圧Eが
得られることとなる。Further, D 1 and D 2 are rectifying diodes, respectively, and C 1 provided between the connection point of the cathodes of the rectifying diodes D 1 and D 2 and the ground is a smoothing capacitor. Are formed.
In this case, an AC voltage corresponding to the turn ratio with the primary winding N 1 is excited in the tertiary winding N 3 , but this AC voltage is full-wave rectified by the rectifying diodes D 1 and D 2 and further smoothed. The DC voltage E is obtained by being smoothed by the capacitor C 1 .
【0011】次にQ1 は直流電圧Eの誤差検出用として
のトランジスタを示す。このトランジスタのベースは、
直流電圧Eとアースに対して直列な抵抗R1 及びR2 の
接続点に対して接続され、エミッタは抵抗R3 を介して
直流電圧Eと接続され、コレクタは抵抗R4 を介してア
ースに接続される。D3 は所定の基準電圧を得るために
設けられるツェナーダイオードであり、図のようにトラ
ンジスタQ1 のエミッタ側にカソードが接続されとアー
ス側にアノードが接続されるようにして設けられる。Q
2 は制御巻線NC に対して制御電流を供給するためのト
ランジスタとされ、このトランジスタQ2 のベースは図
のように抵抗R5 を介してトランジスタQ1のコレクタ
と接続されている。また、コレクタは制御巻線NC の一
端と接続され、エミッタはアースに接地されている。な
お、制御巻線NC の他端は直流電圧Eに対して接続され
ている。Next, Q 1 represents a transistor for detecting an error in the DC voltage E. The base of this transistor is
It is connected to the connection point of the resistors R 1 and R 2 in series with the DC voltage E and ground, the emitter is connected to the DC voltage E via the resistor R 3 , and the collector is connected to ground via the resistor R 4. Connected. D 3 is a Zener diode provided to obtain a predetermined reference voltage, and is provided such that the cathode is connected to the emitter side of the transistor Q 1 and the anode is connected to the ground side as shown in the figure. Q
2 is a transistor for supplying a control current to the control winding N C, the base of the transistor Q 2 is connected to the collector of the transistor Q 1 via the resistor R 5 as in FIG. The collector is connected to one end of the control winding N C , and the emitter is grounded. The other end of the control winding N C is connected to the DC voltage E.
【0012】上記構成の定電圧トランス装置としては次
のような動作となる。ここで交流電源1や負荷ZL 等の
影響で交流入力電圧V1 が上昇するような変動をした場
合には、二次巻線N2 により励起されて負荷ZL に加え
られる交流出力電圧V2 はこれに応じて上昇する。そし
て、同様に直流電圧Eも上昇することになる。これによ
って、抵抗R1 、R2 により直流電圧Eを分圧して得ら
れるベース−アース間の電位は上昇する。このとき、ト
ランジスタQ1 のエミッタ−アース間の電位はツェナー
ダイオードD3 により一定に保たれている。このため、
上記ベース電位の変化に応じてトランジスタQ1 のエミ
ッタからベースに流れるベース電流が減少するため、コ
レクタから抵抗R5 を介してトランジスタQ2 のベース
に流れるベース電流も減少する。こうしてトランジスタ
Q2 のコレクタ電流も減少するが、このコレクタ電流と
は即ち制御巻線NC に流れる制御電流IC であることか
ら、この場合には制御巻線NC に流れる制御電流IC が
直流電圧Eの上昇に応じて減少することになる。そして
これに応じて、被制御巻線Niに対する直流重畳成分が
減少し、そのインダクタンスLiは大きくなる。The constant voltage transformer device having the above structure operates as follows. Here, when the AC input voltage V 1 rises due to the influence of the AC power supply 1 or the load Z L , the AC output voltage V 1 excited by the secondary winding N 2 and applied to the load Z L 2 rises accordingly. Then, similarly, the DC voltage E also rises. As a result, the potential between the base and the ground obtained by dividing the DC voltage E by the resistors R 1 and R 2 rises. At this time, the potential between the emitter of the transistor Q 1 and the ground is kept constant by the Zener diode D 3 . For this reason,
Since the base current flowing from the emitter of the transistor Q 1 to the base decreases according to the change of the base potential, the base current flowing from the collector to the base of the transistor Q 2 via the resistor R 5 also decreases. Thus also decreases the collector current of the transistor Q 2 but, since the the collector current or a control current I C flowing through the control winding N C, the control current I C flowing through the control winding N C in this case is It will decrease as the DC voltage E increases. Then, in response to this, the DC superposition component with respect to the controlled winding Ni decreases and its inductance Li increases.
【0013】ここで、一次巻線N1 、N2 の巻数をそれ
ぞれN1T、N2Tとして、一次側から二次側への電圧変換
率N2T/N1Tをnとすれば、二次側回路の交流出力電圧
V2は、 V2 =n・V1 ・{L2 /(L2 +Li)}=1/(1+Li/L2 )n・V 1 (式1) により表される。従って、上記の場合のようにインダク
タンスLiが大きくなれば、これに応じて交流出力電圧
V2 は低下することになる。Here, the primary winding N1 , N2 The number of turns of it
Each N1T, N2TAs a voltage conversion from the primary side to the secondary side
Rate N2T/ N1TLet n be the AC output voltage of the secondary side circuit
V2Is V2 = NV1 ・ {L2 / (L2 + Li)} = 1 / (1 + Li / L2 ) N ・ V 1 It is represented by (Equation 1). Therefore, as in the above case,
If the stance Li increases, the AC output voltage
V2 Will be reduced.
【0014】一方、交流入力電圧V1 が低下するような
変動をした場合、これに応じて交流出力電圧V2 は低下
する。また、直流電圧Eもこれに応じて低下する。これ
により、抵抗R1 、R2 により直流電圧Eを分圧して得
られるベース−アース間の電位は下がるため、この場
合、トランジスタQ1 のエミッタからベースに流れるベ
ース電流は増加することになる。これにより、コレクタ
から抵抗R5 を介してトランジスタQ2 のベースに流れ
るベース電流も増加して、これに応じてコレクタ電流も
増加する。従って、この場合には制御巻線NC に流れる
制御電流IC は直流電圧Eの降下に応じて増加すること
となり、被制御巻線NiのインダクタンスLiは小さく
なる。そして、このようにインダクタンスLiが小さく
なると(式1)より交流出力電圧V2 はこれに応じて上
昇することになる。On the other hand, when the AC input voltage V 1 changes such that it decreases, the AC output voltage V 2 decreases accordingly. Further, the DC voltage E also decreases accordingly. As a result, the potential between the base and ground obtained by dividing the DC voltage E by the resistors R 1 and R 2 is lowered, and in this case, the base current flowing from the emitter of the transistor Q 1 to the base is increased. As a result, the base current flowing from the collector to the base of the transistor Q 2 via the resistor R 5 also increases, and the collector current also increases accordingly. Therefore, in this case, the control current I C flowing through the control winding N C increases in accordance with the drop of the DC voltage E, and the inductance Li of the controlled winding Ni decreases. Then, when the inductance Li becomes small in this way, the AC output voltage V 2 rises accordingly from (Equation 1).
【0015】ここで、図2は二次側回路に流れる電流I
2 と被制御巻線NiのインダクタンスLiとの関係を示
しており、パラメータは制御電流IC とされている。例
えば一次巻線と二次巻線のインダクタンスをL1 =L2
=500mHと設定するとして、両者のインダクタンス
は一定であるから、この図に基づいてインダクタンスL
iが約50mH〜500mH程度の範囲で可変されるよ
うに図1に示した回路の部品等を選定すれば、(式1)
より、 V2 =(0.91〜0.09)n・V1 (式2) の範囲で交流出力電圧V2 を一定に保つよう制御するこ
とが可能となる。Here, FIG. 2 shows a current I flowing in the secondary side circuit.
2 shows the relationship between 2 and the inductance Li of the controlled winding Ni, and the parameter is the control current I C. For example, let the inductance of the primary winding and the secondary winding be L 1 = L 2
= 500 mH, the inductances of both are constant, so based on this figure, the inductance L
If the components of the circuit shown in FIG. 1 are selected so that i can be varied in the range of about 50 mH to 500 mH, (Equation 1)
Thus, it is possible to control the AC output voltage V 2 to be constant within the range of V 2 = (0.91 to 0.09) n · V 1 (Equation 2).
【0016】ここで、本実施例におけるパワートランス
2の構造の一例について図3(a)(b)を参照して説
明する。例えば、図3(a)に示すパワートランス2に
おいては、半目字型コア2a,2bの互いの磁脚が対向
するように組み合わされた目字形コアとして形成され、
2本の内磁脚にはそれぞれギャップG、Gが設けられ
る。そして、半目字型コア2a側の2本の内磁脚に対し
ては一次巻線N1 が図のように巻装され、半目字型コア
2b側の2本の内磁脚に対しては二次巻線N2 及び三次
巻線N3 が図のように巻装される。なお、実際に二次巻
線N2 は2端子、三次巻線N3 は3端子を有するもので
あるが、ここではこれらの端子を一括して2端子で示し
ている。例えばこのようにパワートランス2を構成した
場合、主磁束は2本の内磁脚を磁路として形成される
が、このときの漏れ磁束は2本の内磁脚の両外側の2本
の外磁脚に吸収されるて、低漏洩磁束のトランスを得る
ことができる。Now, an example of the structure of the power transformer 2 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). For example, in the power transformer 2 shown in FIG. 3 (a), the half-shaped cores 2a and 2b are formed as an eye-shaped core in which magnetic legs are combined so as to face each other.
The two inner magnetic legs are provided with gaps G and G, respectively. The primary winding N 1 is wound around the two inner magnetic legs on the half-shaped core 2a side as shown in the figure, and the primary winding N 1 is wound on the two inner magnetic legs on the half-shaped core 2b side. The secondary winding N 2 and the tertiary winding N 3 are wound as shown. Although the secondary winding N 2 actually has two terminals and the tertiary winding N 3 has three terminals, these terminals are collectively shown as two terminals here. For example, in the case where the power transformer 2 is configured in this way, the main magnetic flux is formed by using two inner magnetic legs as magnetic paths, and the leakage magnetic flux at this time is the two outer magnetic fluxes on both outer sides of the two inner magnetic magnetic flux legs. A transformer with low leakage magnetic flux can be obtained by being absorbed by the magnetic legs.
【0017】また、図3(b)に示すパワートランス2
においては2つのE形コアを連結したような形状に形成
されているダブルE形コア2a,2bを図のように互い
の磁脚が対向するように組み合わせたコアとされ、この
際、1本の中央磁脚がそれぞれ対向する部分にはギャッ
プGが設けられる。そして、ダブルE形コア2a側の中
央磁脚に対して一次巻線N1 が図のように巻装され、ダ
ブルE形コア2b側の中央磁脚に対しては二次巻線N2
及び三次巻線N3 が図のように巻装される。上記のよう
にパワートランス2を構成した場合においては、主磁束
は中央磁脚からその両外側の2本の内磁脚を介する磁路
となるが、このときの漏れ磁束が内磁脚のさらに両外側
の2本の外磁脚に吸収されるため、図3(a)のパワー
トランス2と同様に低漏洩磁束なトランスを得ることが
でき、この場合には例えば図10に示したような構造の
トランスと比較して1/30〜1/50程度の漏洩磁束
となる。また、これら図3(a)(b)に示したトラン
スの各コアは、例えば珪素鋼板等を積層したものを用い
ることができる。このような構成では上記のように低漏
洩磁束とされるほかに、例えば図3(b)に示すような
パワートランス2においては一次側と二次側の巻線の結
合係数kが例えばk=0.95程度とされる結果、AC
−AC電力変換効率も94%程度に向上される。Further, the power transformer 2 shown in FIG.
In Fig. 1, the double E-shaped cores 2a and 2b formed in a shape in which two E-shaped cores are connected are combined so that their magnetic legs face each other as shown in the figure. A gap G is provided at a portion where the central magnetic legs of each of the two oppose each other. The primary winding N 1 is wound around the central magnetic leg on the double E-shaped core 2a side as shown in the figure, and the secondary winding N 2 is wound around the central magnetic leg on the double E-shaped core 2b side.
And the tertiary winding N 3 is wound as shown. In the case where the power transformer 2 is configured as described above, the main magnetic flux forms a magnetic path from the central magnetic leg to the two inner magnetic legs on both outer sides of the central magnetic leg. Since it is absorbed by the two outer magnetic legs on both outer sides, a transformer with low leakage magnetic flux can be obtained as in the power transformer 2 of FIG. 3A. In this case, for example, as shown in FIG. The leakage flux is about 1/30 to 1/50 as compared with the transformer having the structure. The cores of the transformer shown in FIGS. 3A and 3B may be, for example, laminated silicon steel plates. In such a configuration, in addition to the low leakage magnetic flux as described above, for example, in the power transformer 2 as shown in FIG. 3B, the coupling coefficient k of the primary and secondary windings is, for example, k = As a result of about 0.95, AC
-AC power conversion efficiency is also improved to about 94%.
【0018】次に、本実施例における可飽和リアクトル
3の構造の具体例について図4を参照して説明する。例
えば図4(a)に示す可飽和リアクトル3は、ダブルE
形コア3aとダブルE形コア3bを図のように互いに直
交するようにして組み合わせ、そして、ダブルE形コア
3aの1本の中央磁脚に対しては被制御巻線Niを巻装
し、一方、ダブルE形コア3bの中央磁脚に対しては制
御巻線NC を巻装して構成される。あるいは図4(b)
に示すように、ダブルE形コア3aとE形コア3bを互
いに直交するように組み合わせ、ダブルE形コア3aの
1本の中央磁脚に対しては被制御巻線Niを巻装し、E
形コア3bの中央磁脚に対して制御巻線NC を巻装して
構成することもできる。例えば可飽和リアクトル3にお
いては、特に一次側の交流入力電流が流れる被制御巻線
Niの漏れインダクタンスが問題となるが、上記したよ
うに可飽和リアクトル3を構成すれば漏洩磁束を著しく
低減することが可能となる。Next, a specific example of the structure of the saturable reactor 3 in this embodiment will be described with reference to FIG. For example, the saturable reactor 3 shown in FIG.
As shown, the E-shaped core 3a and the double E-shaped core 3b are combined so as to be orthogonal to each other, and the controlled winding Ni is wound around one central magnetic leg of the double E-shaped core 3a. On the other hand, a control winding N C is wound around the central magnetic leg of the double E-shaped core 3b. Alternatively, FIG. 4 (b)
, The double E-shaped core 3a and the E-shaped core 3b are combined so as to be orthogonal to each other, and the controlled winding Ni is wound around one central magnetic leg of the double E-shaped core 3a.
The control winding N C may be wound around the central magnetic leg of the shaped core 3b. For example, in the saturable reactor 3, the leakage inductance of the controlled winding Ni through which the AC input current on the primary side particularly flows becomes a problem, but if the saturable reactor 3 is configured as described above, the leakage magnetic flux should be significantly reduced. Is possible.
【0019】更に、本実施例のパワートランス2及び可
飽和リアクトルを、次の図5に示すように複合型トラン
スとして一体化して構成することも考えられる。例えば
図5に示す複合型トランス4は、ダブルE形コア4aに
対して同じくダブルE型コア4bを図のように直交する
ように組み合わせ、更に、ダブルE型コア4bに対し
て、ダブルE形コア4cを直交するように組み合わせた
コアとされる。そして、ダブルE形コア4aの中央磁脚
に対して一次巻線N1 、二次巻線N2 、N3 を巻装し、
ダブルE形コア4bの中央磁束に被制御巻線Niを巻装
しダブルE形コア4cの中央磁束に制御巻線NC を巻装
して構成される。このように構成すれば、本実施例の定
電圧トランス装置におけるトランス部分を1つにまとめ
ることができ、また、この場合にも低漏洩磁束のトラン
スが得られ、一次側と二次側の結合度も向上されること
になる。なお、上述してきた図3、図4、及び図5に示
してきたトランスの各コアは、例えば珪素鋼板等を積層
したものを用いることができる。Further, it is conceivable to integrate the power transformer 2 and the saturable reactor of this embodiment as a composite type transformer as shown in FIG. For example, in the composite type transformer 4 shown in FIG. 5, the double E-shaped core 4a is combined with the double E-shaped core 4b so as to be orthogonal to each other as shown in the figure, and the double E-shaped core 4b is further combined with the double E-shaped core 4b. A core is obtained by combining the cores 4c so as to be orthogonal to each other. Then, the primary winding N 1 , secondary windings N 2 and N 3 are wound around the central magnetic leg of the double E-shaped core 4a,
It is configured by winding the controlled winding Ni around the central magnetic flux of the double E-shaped core 4b and winding the control winding N C around the central magnetic flux of the double E-shaped core 4c. According to this structure, the transformer portion of the constant voltage transformer device of this embodiment can be integrated into one, and in this case also, a transformer with low leakage magnetic flux can be obtained, and the coupling between the primary side and the secondary side can be obtained. The degree will also be improved. The cores of the transformer shown in FIGS. 3, 4, and 5 described above may be, for example, laminated silicon steel plates.
【0020】図6は本発明における他の実施例としての
定電圧トランス装置を示すものであり、図1と同一部分
は同一符号を付して説明を省略する。本実施例の場合に
は、被制御巻線Niが一次側回路に設けられている、即
ち、パワートランス2の一次側巻線N1 に対して直列に
設けられている。この場合、二次側出力電圧V2 は、 V2 ={1/(1+Li/L1 )}・n・V1 (式2) で表される。また、本実施例のトランジスタQ1 、Q2
及びその周辺部品からなる電圧検出回路部も、先の実施
例と同様に一次側入力電圧V1 が上昇した場合にはLi
が大きくなり、一次側入力電圧V1 が低下した場合には
Liが小さくなるように制御巻線NC に流れる制御電流
IC が変化するところから、(式2)に対応して電圧検
出回路部等の各部品を選定することで、定電圧化が図ら
れることとなる。FIG. 6 shows a constant voltage transformer device as another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the case of this embodiment, the controlled winding Ni is provided in the primary side circuit, that is, it is provided in series with the primary side winding N 1 of the power transformer 2. In this case, the secondary side output voltage V 2 is expressed by V 2 = {1 / (1 + Li / L 1 )} · n · V 1 (equation 2). Further, the transistors Q 1 and Q 2 of this embodiment are
Similarly to the previous embodiment, the voltage detection circuit section including the peripheral parts and the peripheral parts also have a function of Li when the primary side input voltage V 1 rises.
Becomes larger and the primary side input voltage V 1 drops, the control current I C flowing through the control winding N C changes so that Li becomes smaller. Therefore, the voltage detection circuit corresponds to (Equation 2). By selecting each part such as a section, a constant voltage can be achieved.
【0021】また、本実施例におけるパワートランス2
及び可飽和リアクトル3の具体的構成例は、例えば先の
実施例において図3及び図4に示したと同様の構成であ
ればよいものとされるが、更に次の図7に示すように、
パワートランス2及び可飽和リアクトル3を1つのトラ
ンスに一体化した複合型トランスとして構成することも
可能とされる。この図7に示す複合型トランス4におい
ては、ダブルE形コア4aに対してダブルE型コア4b
を図のように直交するように組み合わせ、更に、このダ
ブルE型コア4bに対して、ダブルE形コア4cを直交
するように組み合わせたコアとされる。そしてこのコア
において、ダブルE形コア4aの中央磁脚に対しては一
次巻線N1 、二次巻線N2 、N3 が巻装される。そし
て、ダブルE形コア4bの中央磁束に対しては、一次巻
線N1 と図のようにつながれた被制御巻線Niが巻装さ
れ、ダブルE形コア4cの中央磁束に対しては制御巻線
NC が巻装されて構成される。このように構成すれば、
先の実施例における複合型トランス4同様に、定電圧ト
ランス装置の回路におけるトランス部分を1つにまとめ
ることができ、また、この場合にも低漏洩磁束のトラン
スが得られることになる。Further, the power transformer 2 in the present embodiment.
The specific configuration example of the saturable reactor 3 may be, for example, the same configuration as that shown in FIGS. 3 and 4 in the previous embodiment, but as shown in FIG.
It is also possible to configure the power transformer 2 and the saturable reactor 3 as a single type transformer as a composite type transformer. In the composite transformer 4 shown in FIG. 7, the double E-shaped core 4a is replaced by the double E-shaped core 4b.
Are combined so as to be orthogonal to each other as shown in the figure, and further, a double E-shaped core 4b and a double E-shaped core 4c are combined to be orthogonal to each other. In this core, a primary winding N 1 , secondary windings N 2 and N 3 are wound around the central magnetic leg of the double E-shaped core 4a. The central magnetic flux of the double E-shaped core 4b is wound with the controlled winding Ni connected to the primary winding N 1 as shown in the figure, and the central magnetic flux of the double E-shaped core 4c is controlled. The winding N C is wound and configured. With this configuration,
Similar to the composite transformer 4 in the previous embodiment, it is possible to combine the transformer parts in the circuit of the constant voltage transformer device into one, and also in this case, a transformer with low leakage magnetic flux can be obtained.
【0022】図8は、本発明の定電圧トランス装置にお
ける更に他の実施例を示すものであり、図1及び図6と
同一部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施例
においては、巻線NiがパワーチョークコイルPCCと
されて一次巻線N1 に対して直列に接続される。この場
合には巻線NiのインダクタンスLiは交流入力電圧V
1 のレベル等の条件に応じて力率改善がなされるように
設定される。また、制御巻線NC は図のようにパワート
ランス2に対して設けられる。即ち、本実施例の場合に
はパワートランス2が可飽和リアクトルとして構成さ
れ、制御巻線NC によりパワートランス2の主磁束がコ
ントロール可能なようにされる。FIG. 8 shows still another embodiment of the constant voltage transformer device of the present invention. The same parts as those in FIGS. 1 and 6 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the winding Ni serves as a power choke coil PCC and is connected in series to the primary winding N 1 . In this case, the inductance Li of the winding Ni is equal to the AC input voltage V
It is set to improve the power factor according to the conditions such as the level of 1 . The control winding N C is provided for the power transformer 2 as shown in the figure. That is, in the case of this embodiment, the power transformer 2 is constructed as a saturable reactor, and the main magnetic flux of the power transformer 2 can be controlled by the control winding N C.
【0023】また、本実施例においてはトランジスタQ
1 のベースが直流電圧Eを分圧している抵抗R1 、R2
の接続点と接続され、コレクタは抵抗R3 を介して直流
電圧Eと接続され、エミッタはツェナーダイオードD3
のカソード側と接続される。また、このツェナーダイオ
ードD3 のカソードは抵抗R4 を介して直流電圧Eと接
続され、アノードはアースと接続される。また、トラン
ジスタQ2 のベースは抵抗R5 を介してトランジスタQ
1 のコレクタと接続され、エミッタは直流電圧Eが接続
され、コレクタは制御巻線NC の一端に接続される。な
お、本実施例の場合、制御巻線NC の他端はアースに接
続されている。Further, in the present embodiment, the transistor Q
Resistor R 1 to the first base is dividing the DC voltage E, R 2
, The collector is connected to the DC voltage E through the resistor R 3 , and the emitter is the Zener diode D 3
Connected to the cathode side of. The cathode of the Zener diode D 3 is connected to the DC voltage E via the resistor R 4 , and the anode is connected to the ground. Further, the base of the transistor Q 2 is connected to the transistor Q 2 via the resistor R 5.
1 is connected to the collector, the emitter is connected to the DC voltage E, and the collector is connected to one end of the control winding N C. In the case of this embodiment, the other end of the control winding N C is connected to the ground.
【0024】上記構成の定電圧トランス装置としての定
電圧動作は次のようになる。先ず、トランジスタQ1 の
エミッタ−アース間の電位はツェナーダイオードD3 に
より所定電圧に保たれている。そこで、例えば一次側入
力電圧V1 の変動に応じて二次側の直流電圧Eが上昇し
たような場合には、抵抗R1 、R2 により分圧されたト
ランジスタQ1 のベース電位が上昇する。これによって
ベース−エミッタ間に流れる電流が増加するため、コレ
クタ電流も増加することになる。このトランジスタQ1
のコレクタ電流は抵抗R5 を介してトランジスタQ2 の
ベースに流れることから、トランジスタQ2 のベース電
流は増加し、従って、トランジスタQ2のコレクタ電流
である制御電流IC は増加することになる。この制御電
流の増加に応じてパワートランス2の主磁束の磁気回路
は飽和領域となっていくため、その分一次側から二次側
に伝送される電圧が低下することになる。一方、二次側
の直流電圧Eが下降するような変動をしたような場合に
はトランジスタQ1 のベース電位が下がることになる。
これによって、ベース−エミッタ間に流れる電流が減少
してコレクタ電流も減少する。そして、このコレクタ電
流の減少に応じてトランジスタQ2 のベース電流も減少
する結果、制御電流IC は減少する。この制御電流の減
少に応じて主磁束に重畳される直流成分が減少し、その
磁気回路が飽和しない側に制御されることで、一次側か
ら二次側に伝送される電圧が上昇することになる。そこ
で、電圧検出回路部であるトランジスタQ1 、Q2 や抵
抗R1 〜R5 、ツェナーダイオードD3 等の部品を各種
条件に応じて選定すれば、交流出力電圧V2 の定電圧制
御を行うことができることになる。また、本実施例にお
いては一次側回路にパワーチョークコイルPCCが設け
られていることから、力率改善も成されることになる。The constant voltage operation as the constant voltage transformer device having the above configuration is as follows. First, the emitter of the transistor Q 1 - potential between the ground is kept by the Zener diode D 3 to a predetermined voltage. Therefore, for example, when the DC voltage E on the secondary side rises in accordance with the fluctuation of the primary side input voltage V 1 , the base potential of the transistor Q 1 divided by the resistors R 1 and R 2 rises. . As a result, the current flowing between the base and the emitter increases, and the collector current also increases. This transistor Q 1
The collector current from flowing through the resistor R 5 to the base of the transistor Q 2, the base current of the transistor Q 2 is increased, Therefore, the control current I C is the collector current of transistor Q 2 is increased . Since the magnetic circuit of the main magnetic flux of the power transformer 2 is in the saturation region in accordance with the increase of the control current, the voltage transmitted from the primary side to the secondary side is reduced accordingly. On the other hand, if the secondary side DC voltage E fluctuates, the base potential of the transistor Q 1 drops.
As a result, the current flowing between the base and the emitter is reduced, and the collector current is also reduced. Then, as the collector current decreases, the base current of the transistor Q 2 also decreases, and as a result, the control current I C decreases. The DC component that is superimposed on the main magnetic flux decreases in accordance with the decrease in this control current, and the magnetic circuit is controlled to the side that does not saturate, so that the voltage transmitted from the primary side to the secondary side increases. Become. Therefore, if selected depending transistors Q 1, Q 2, resistors R 1 to R 5 is a voltage detecting circuit unit, the components such as Zener diode D 3 to the various conditions, the constant voltage control of the AC output voltage V 2 It will be possible. Further, in this embodiment, since the power choke coil PCC is provided in the primary side circuit, the power factor is also improved.
【0025】本実施例のパワートランス2及びパワーチ
ョークコイルPCCはそれぞれ別体に構成されていても
良いが、次の図9(a)(b)に示すように両者が一体
となった複合型トランス5として構成することができ、
これにより、定電圧トランス装置の回路におけるトラン
ス部分を1つとすることができ、また低漏洩磁束とする
ことができる。図9(a)はこの更に他の実施例におけ
る複合型トランス5の一構成例を示すものであり、この
場合には正面図により示している。例えばこの図におい
ては、ダブルE形コア5aの中央磁脚に対して図のよう
に巻線Niが巻装され、このダブルE形コア5a部分が
パワーチョークコイルPCCに相当する。そして、この
ダブルE形コア5aに対し、図のようにダブルE形コア
5b,5cを互いの磁脚が対向するようにして平面的に
組み合わされたパワートランス2に相当する部分が、図
のように組み合わされる。なお、互いの中央磁脚が対向
する部分は図のようにギャップGが形成される。そし
て、このパワートランス2部分においてはダブルE形コ
ア5b側の中央磁脚に対して、一次巻線N1 が巻装さ
れ、ダブルE形コア5cの中央磁脚に対しては二次巻線
N2 及び三次巻線N3 が巻装される。更に、最も両外側
に位置する外磁脚に対して図のように制御巻線NC が巻
装される。The power transformer 2 and the power choke coil PCC of this embodiment may be separately constructed, but as shown in the following FIGS. 9 (a) and 9 (b), a composite type in which both are integrated. Can be configured as a transformer 5,
Accordingly, the number of transformer parts in the circuit of the constant voltage transformer device can be reduced to one, and the leakage magnetic flux can be reduced. FIG. 9A shows an example of the structure of the composite transformer 5 according to this embodiment, which is shown in a front view. For example, in this figure, the winding Ni is wound around the central magnetic leg of the double E-shaped core 5a as shown in the figure, and this double E-shaped core 5a portion corresponds to the power choke coil PCC. A portion corresponding to the power transformer 2 in which the double E-shaped cores 5b and 5c are planarly combined with the double E-shaped core 5a such that their magnetic legs face each other as shown in the drawing, is shown. To be combined. A gap G is formed in the portion where the central magnetic legs face each other as shown in the figure. In the power transformer 2 portion, the primary winding N 1 is wound around the central magnetic leg on the side of the double E-shaped core 5b, and the secondary winding is wound around the central magnetic leg of the double E-shaped core 5c. N 2 and tertiary winding N 3 are wound. Further, as shown in the figure, the control winding N C is wound around the outer magnetic legs located on the outermost sides.
【0026】また、図9(b)の斜視図に示す複合型ト
ランス5においては、ダブルE形コア5a及びダブルE
形コア5bが図のように互いに直交するようにして組み
合わされる。そして、ダブルE形コア5aにおいてはそ
の中央磁脚に対して巻線Niが巻装されて、パワーチョ
ークコイルPCC部分として構成され、一方、ダブルE
形コア5bにおいては、その中央磁脚に対して巻線Ni
とつながっている一次巻線N1 、及び二次巻線N2 、及
び三次巻線N3 が巻装され、最も両外側の2本の外磁脚
に対して図のように制御巻線NC が巻装され、パワート
ランス2部分として構成される。また、図示しないが先
に図5あるいは図7に示した先の実施例における複合ト
ランス4について、巻線Niと各巻線N1 、N2 、N3
の巻位置を交換すれば、本実施例に適合可能な複合トラ
ンスを得ることも可能である。In the composite transformer 5 shown in the perspective view of FIG. 9B, the double E-shaped core 5a and the double E-shaped core 5a are provided.
The shaped cores 5b are assembled so as to be orthogonal to each other as shown. Then, in the double E-shaped core 5a, the winding Ni is wound around the central magnetic leg to form a power choke coil PCC portion, while the double E-shaped core 5a is formed.
In the shaped core 5b, the winding Ni is attached to the central magnetic leg.
A primary winding N 1 , a secondary winding N 2 , and a tertiary winding N 3 which are connected to the control winding N 2 are wound around the outermost two outer magnetic legs as shown in the figure. C is wound around and is configured as a power transformer 2 part. Although not shown, in the composite transformer 4 in the previous embodiment shown in FIG. 5 or 7, the winding Ni and the windings N 1 , N 2 and N 3 are provided.
It is also possible to obtain a composite transformer compatible with this embodiment by exchanging the winding positions of.
【0027】なお、上記各実施例における回路構成及び
トランス構造はそれぞれ図示したものに限定されるもの
ではなく本発明の要旨の範囲内において各種変更が可能
とされる。The circuit configuration and the transformer structure in each of the above embodiments are not limited to those shown in the drawings, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明の定電圧トラ
ンス装置は、二次側の交流電圧の変動に基づいて得られ
る制御電流を制御巻線に流して、一次側回路のインダク
タンスを変化あるいはトランスの主磁束を変化させるこ
とで定電圧制御が可能な可飽和リアクトルを設けるよう
にしていることで、従来の定電圧トランス装置のような
鉄損、銅損による損失の問題が大幅に解消されるため、
一次側から二次側へのAC−AC電力変換効率が大幅に
改善される。また、出力電圧の波形歪も大幅に改善され
るという効果を有している。また、本発明の定電圧制御
によれば並列共振用のコンデンサを設けたり、二次巻線
の巻き上げたりすることが不要となると共に、トランス
部分に低漏洩磁束のダブルE型コアを用いることでシー
ルド処理も不要となるため、これらに関わる工程が削減
されると共に、トランスに相当する部分も小型化するこ
とが可能となり、トランスサイズの縮小やコストの観点
において非常に有利となる。また、一次側にパワーチョ
ークコイルを設ければ力率改善が行われるようにもされ
て電源高調波歪に対応することができる。そして、更に
可飽和リアクトル、トランス、パワーチョークコイル等
を1つにまとめて複合トランスとして構成すれば、トラ
ンス部分は更に小型・縮小することが可能となる。As described above, in the constant voltage transformer device of the present invention, the control current obtained based on the fluctuation of the secondary side AC voltage is passed through the control winding to change the inductance of the primary side circuit. By providing a saturable reactor that can perform constant voltage control by changing the main magnetic flux of the transformer, the problem of loss due to iron loss and copper loss, which is the case with conventional constant voltage transformer devices, is largely eliminated. Because
The primary-to-secondary AC-AC power conversion efficiency is significantly improved. Further, it also has an effect that the waveform distortion of the output voltage is significantly improved. Further, according to the constant voltage control of the present invention, it is not necessary to provide a capacitor for parallel resonance and winding of a secondary winding, and by using a double E-type core having a low leakage magnetic flux in the transformer portion. Since the shield process is also unnecessary, the steps related to these can be reduced and the part corresponding to the transformer can be downsized, which is very advantageous from the viewpoint of reducing the transformer size and cost. Further, if a power choke coil is provided on the primary side, the power factor is also improved, and it is possible to cope with power source harmonic distortion. Further, if the saturable reactor, the transformer, the power choke coil, etc. are integrated into a single composite transformer, the size of the transformer can be further reduced.
【図1】本発明の定電圧トランス装置の実施例を示す回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a constant voltage transformer device of the present invention.
【図2】実施例の可飽和リアクトルの特性を示す回路図
である。FIG. 2 is a circuit diagram showing characteristics of a saturable reactor according to an embodiment.
【図3】実施例におけるトランスの構造の具体例を示す
斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a specific example of the structure of the transformer in the embodiment.
【図4】本実施例における可飽和リアクトルの構造の具
体例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a specific example of the structure of the saturable reactor in this embodiment.
【図5】本実施例における複合型トランスの構造の具体
例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a specific example of the structure of the composite transformer according to the present embodiment.
【図6】他の実施例としての定電圧トランス装置を示す
回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a constant voltage transformer device as another embodiment.
【図7】他の実施例における複合型トランスの構造の具
体例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a specific example of the structure of a composite transformer in another embodiment.
【図8】更に他の実施例としての定電圧トランス装置を
示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a constant voltage transformer device as still another embodiment.
【図9】更に他の実施例における複合型トランスの構造
の具体例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a specific example of the structure of a composite transformer in yet another embodiment.
【図10】従来例における定電圧トランス装置を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing a constant voltage transformer device in a conventional example.
【図11】従来例としての定電圧トランス装置の等価回
路図及び動作特性を示す図である。11A and 11B are an equivalent circuit diagram and an operation characteristic of a constant voltage transformer device as a conventional example.
1 交流電源 2 パワートランス 3 可飽和リアクトル N1 一次巻線 N2 二次巻線 N3 三次巻線 Ni 被制御巻線 NC 制御巻線 V1 一次側交流入力電圧 V2 二次側交流出力電圧 C 平滑コンデンサ D1 、D2 整流ダイオード E 直流電圧 Q1 トランジスタ Q2 トランジスタ IC 制御電流 PCC パワーチョークコイル1 AC power supply 2 Power transformer 3 Saturable reactor N 1 Primary winding N 2 Secondary winding N 3 Tertiary winding Ni Controlled winding N C Control winding V 1 Primary side AC input voltage V 2 Secondary side AC output voltage C smoothing capacitor D 1, D 2 rectifier diode E DC voltage Q 1 transistor Q 2 transistor I C control current PCC power choke coil
Claims (5)
該一次巻線に供給された交流入力電圧により交流電圧が
励起される二次巻線及び三次巻線とを備えているパワー
トランス部と、 前記三次巻線に励起された交流電圧に基づいて得られる
直流電圧のレベルを検出可能な直流電圧検出部と、 前記直流電圧検出部の検出信号が制御電流として流れる
制御巻線を備えている可飽和リアクトルを備え、 前記可飽和リアクトルは、少なくとも前記パワートラン
ス部の一次巻線あるいは二次巻線に対して直列に接続さ
れる被制御巻線と、該被制御巻線のインダクタンスを可
変する前記制御巻線が巻装されていることを特徴とする
定電圧トランス装置。1. A primary winding supplied with an AC input voltage,
A power transformer unit including a secondary winding and a tertiary winding, in which an AC voltage is excited by an AC input voltage supplied to the primary winding, and an AC voltage excited in the tertiary winding. A direct current voltage detector capable of detecting the level of the direct current voltage, and a saturable reactor including a control winding in which a detection signal of the direct current voltage detector flows as a control current, wherein the saturable reactor is at least the power A controlled winding connected in series with the primary winding or the secondary winding of the transformer section, and the control winding for varying the inductance of the controlled winding are wound. Constant voltage transformer device.
該一次巻線に供給された交流入力電圧により交流電圧が
励起される二次巻線及び三次巻線とを備えているパワー
トランス部と、 前記三次巻線に励起された交流電圧に基づいて得られる
直流電圧のレベルを検出可能な直流電圧検出部と、 前記直流電圧検出部の検出信号が制御電流として流れる
制御巻線を備え、 該制御巻線は前記パワートランス部に対して設けられ
て、その主磁束を可変するように構成されていることを
特徴とする定電圧トランス装置。2. A primary winding supplied with an AC input voltage,
A power transformer unit including a secondary winding and a tertiary winding, in which an AC voltage is excited by an AC input voltage supplied to the primary winding, and an AC voltage excited in the tertiary winding. A direct current voltage detector capable of detecting the level of the direct current voltage provided, and a control winding through which a detection signal of the direct current voltage detector flows as a control current, the control winding being provided for the power transformer portion, A constant voltage transformer device characterized in that the main magnetic flux is variable.
パワーチョークコイルが設けられていることを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の定電圧トランス装置。3. The constant voltage transformer device according to claim 1, further comprising a power choke coil connected in series to the primary winding.
クトル、及び前記パワーチョークコイルの少なくともい
ずれかにおいて、中央磁脚の両外側にそれぞれ一対の内
磁脚及び外磁脚を有して形成されるダブルE型コアが用
いられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3に
記載の定電圧トランス装置。4. At least one of the power transformer section, the saturable reactor, and the power choke coil is formed with a pair of inner magnetic leg and outer magnetic leg on both outer sides of the central magnetic leg. 4. The constant voltage transformer device according to claim 1, wherein a double E-shaped core is used.
トル、及び前記パワーチョークコイルのすべてあるいは
一部が複合して1つのトランスとして結合された複合型
トランスとされていることを特徴とする請求項1乃至請
求項4に記載の定電圧トランス装置。5. The composite transformer in which all or part of the power transformer, the saturable reactor, and the power choke coil are combined and combined as one transformer. The constant voltage transformer device according to claim 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6089241A JPH07283049A (en) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | Constant voltage transformer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6089241A JPH07283049A (en) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | Constant voltage transformer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07283049A true JPH07283049A (en) | 1995-10-27 |
Family
ID=13965258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6089241A Withdrawn JPH07283049A (en) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | Constant voltage transformer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07283049A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006087402A3 (en) * | 2005-02-15 | 2006-11-02 | Univ Sevilla | Method for the continuous regulation of voltage ratio in transformers |
US7176779B2 (en) * | 2003-09-23 | 2007-02-13 | Abb Oy | Inductor arrangement |
JP2007295094A (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Transformer unit and power line communication device |
JP2012010539A (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Sumida Corporation | Power supply device |
CN107863890A (en) * | 2017-11-09 | 2018-03-30 | 艾德克斯电子(南京)有限公司 | A kind of AC power for widening output voltage range |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP6089241A patent/JPH07283049A/en not_active Withdrawn
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