JPH0831673A - カレントトランスおよびカレントトランスを用いた電源装置 - Google Patents
カレントトランスおよびカレントトランスを用いた電源装置Info
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- JPH0831673A JPH0831673A JP6181887A JP18188794A JPH0831673A JP H0831673 A JPH0831673 A JP H0831673A JP 6181887 A JP6181887 A JP 6181887A JP 18188794 A JP18188794 A JP 18188794A JP H0831673 A JPH0831673 A JP H0831673A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 正側と負側のＰＷＭ制御回路４１、４２への
信号を、１個で構成することのできる改良されたカレン
トトランス１０と、このカレントトランス１０を用いた
電源装置を得ることを目的とする。 【構成】 正負出力のスイッチング電源回路における共
通ライン１６の電流検出手段として用いたカレントトラ
ンス１０は、１次巻線１１を温度係数の低い抵抗材料に
て構成して、電流検出抵抗として用いる。正側回路３１
での電流は、共通ライン１６を入力側に流れ、温度係数
の低い金属抵抗材料からなる１次巻線１１を正側の検出
抵抗として用い、この１次巻線１１で直接的に電流を検
出し、そのときの電圧信号を正側のＰＷＭ制御回路４１
に帰還する。負側回路３２での電流は、共通ライン１６
を出力側に流れ、絶縁された２次巻線１２により検出
し、そのときの電圧信号を負側のＰＷＭ制御回路４２に
帰還する。電圧の高低により、ＰＷＭ制御回路４１、４
２でトランジスタ２５、２６のオン時間を制御し安定化
した電源を得る。
信号を、１個で構成することのできる改良されたカレン
トトランス１０と、このカレントトランス１０を用いた
電源装置を得ることを目的とする。 【構成】 正負出力のスイッチング電源回路における共
通ライン１６の電流検出手段として用いたカレントトラ
ンス１０は、１次巻線１１を温度係数の低い抵抗材料に
て構成して、電流検出抵抗として用いる。正側回路３１
での電流は、共通ライン１６を入力側に流れ、温度係数
の低い金属抵抗材料からなる１次巻線１１を正側の検出
抵抗として用い、この１次巻線１１で直接的に電流を検
出し、そのときの電圧信号を正側のＰＷＭ制御回路４１
に帰還する。負側回路３２での電流は、共通ライン１６
を出力側に流れ、絶縁された２次巻線１２により検出
し、そのときの電圧信号を負側のＰＷＭ制御回路４２に
帰還する。電圧の高低により、ＰＷＭ制御回路４１、４
２でトランジスタ２５、２６のオン時間を制御し安定化
した電源を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、改良されたカレントト
ランスと、このカレントトランスを用いた安定化電源装
置と、さらにこのカレントトランスを用いた無停電電源
装置に関するものである。
ランスと、このカレントトランスを用いた安定化電源装
置と、さらにこのカレントトランスを用いた無停電電源
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】正負出力のスイッチング電源回路で、入
出力線のいずれか一方を共通ライン１６とした従来の回
路は、特開昭６４−５３５８号公報に示されるものがあ
り、これを図９および図１０により説明する。交流入力
端子２、３間に、図１０（ａ）に示すような交流電圧Ｖ
ｉが印加されると、整流回路２１のダイオード１７、１
８で半波整流され、コンデンサ１９、２０で平滑にされ
て、図１０（ｂ）に示すような共通ライン１６に対して
正側と負側に略等しい直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２が得られ
る。これらの直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２は、リアクトル２
３、２４、トランジスタ２５、２６、コンデンサ２９、
３０からなる昇圧チョッパ回路３１、３２で昇圧され
る。
出力線のいずれか一方を共通ライン１６とした従来の回
路は、特開昭６４−５３５８号公報に示されるものがあ
り、これを図９および図１０により説明する。交流入力
端子２、３間に、図１０（ａ）に示すような交流電圧Ｖ
ｉが印加されると、整流回路２１のダイオード１７、１
８で半波整流され、コンデンサ１９、２０で平滑にされ
て、図１０（ｂ）に示すような共通ライン１６に対して
正側と負側に略等しい直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２が得られ
る。これらの直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２は、リアクトル２
３、２４、トランジスタ２５、２６、コンデンサ２９、
３０からなる昇圧チョッパ回路３１、３２で昇圧され
る。
【０００３】このとき、図１０（ｃ）に示すように、ト
ランジスタ２５、２６の開閉によって、コンデンサ２
９、３０の両端には、直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２よりも高
い電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が得られる。この図１０（ｃ）に
おいて、周期ｔ＝１／ｆ（＝２０ｋＨｚ以上）となり、
また、トランジスタ２５のオン時間をｔ１とすると、斜
線部ｍとｎは面積が等しい。言い換えれば、電圧＋Ｖ３
と−Ｖ４が高くなれば、検出回路４３、４４でそれを検
出してＰＷＭ制御回路４１、４２でトランジスタ２５、
２６のオン時間ｔ１を短くし、逆に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４
が低くなれば、トランジスタ２５、２６のオン時間ｔ１
を長くする。図１０（ｃ）に示すパルス電圧は、ダイオ
ード２７、２８とコンデンサ２９、３０で平滑化され
る。
ランジスタ２５、２６の開閉によって、コンデンサ２
９、３０の両端には、直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２よりも高
い電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が得られる。この図１０（ｃ）に
おいて、周期ｔ＝１／ｆ（＝２０ｋＨｚ以上）となり、
また、トランジスタ２５のオン時間をｔ１とすると、斜
線部ｍとｎは面積が等しい。言い換えれば、電圧＋Ｖ３
と−Ｖ４が高くなれば、検出回路４３、４４でそれを検
出してＰＷＭ制御回路４１、４２でトランジスタ２５、
２６のオン時間ｔ１を短くし、逆に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４
が低くなれば、トランジスタ２５、２６のオン時間ｔ１
を長くする。図１０（ｃ）に示すパルス電圧は、ダイオ
ード２７、２８とコンデンサ２９、３０で平滑化され
る。
【０００４】このような正負出力のスイッチング電源回
路において、正ライン１４と負ライン１５から電流検出
する方法は、正負それぞれのＰＷＭ制御回路４１、４２
が正側では共通ライン１６、負側では負ライン１５にフ
ローティングされて、電位が異なるため、正ライン１４
と負ライン１５からそれぞれカレントトランス４６、４
７で絶縁して電流を検出していた。
路において、正ライン１４と負ライン１５から電流検出
する方法は、正負それぞれのＰＷＭ制御回路４１、４２
が正側では共通ライン１６、負側では負ライン１５にフ
ローティングされて、電位が異なるため、正ライン１４
と負ライン１５からそれぞれカレントトランス４６、４
７で絶縁して電流を検出していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図９におけるカレント
トランス４６、４７の動作は、１次巻線４８の電流に対
して、１次、２次の巻き数比で変換した電流を、２次巻
線４９に並列接続した抵抗５０に発生する電圧降下とし
て検出し、１次巻線４８電流の強弱に比例する電圧信号
として利用するものである。例えば、１次巻線４８の巻
数が１Ｔ、２次巻線４９の巻数が５００Ｔのカレントト
ランス４６、４７に対して、１次巻線４８に振幅１０Ａ
のパルス電流を加え、２次巻線４９に１ｋΩの抵抗５０
を接続した場合に、抵抗５０の両端に発生する電圧降下
は以下となる。 検出電圧＝１０Ａ×（１Ｔ÷５００Ｔ）×１ｋΩ＝２０
Ｖ この電圧をダイオード５１で整流して、１次巻線４８に
流れる電流に比例した電圧信号を絶縁して２次側に得る
ものである。
トランス４６、４７の動作は、１次巻線４８の電流に対
して、１次、２次の巻き数比で変換した電流を、２次巻
線４９に並列接続した抵抗５０に発生する電圧降下とし
て検出し、１次巻線４８電流の強弱に比例する電圧信号
として利用するものである。例えば、１次巻線４８の巻
数が１Ｔ、２次巻線４９の巻数が５００Ｔのカレントト
ランス４６、４７に対して、１次巻線４８に振幅１０Ａ
のパルス電流を加え、２次巻線４９に１ｋΩの抵抗５０
を接続した場合に、抵抗５０の両端に発生する電圧降下
は以下となる。 検出電圧＝１０Ａ×（１Ｔ÷５００Ｔ）×１ｋΩ＝２０
Ｖ この電圧をダイオード５１で整流して、１次巻線４８に
流れる電流に比例した電圧信号を絶縁して２次側に得る
ものである。
【０００６】しかしながら、従来の検出回路４３、４４
では、量産による価格低減率の低い巻線類であるカレン
トトランス４６、４７を１台の装置当り、２個使用して
いるため、価格の上昇や信頼性が低下するという問題が
あった。
では、量産による価格低減率の低い巻線類であるカレン
トトランス４６、４７を１台の装置当り、２個使用して
いるため、価格の上昇や信頼性が低下するという問題が
あった。
【０００７】本発明は、正負出力のスイッチング電源回
路において、正側のＰＷＭ制御回路４１への信号と、負
側のＰＷＭ制御回路４２への信号とを、１個のカレント
トランス１０で構成することのできる改良されたカレン
トトランス１０と、このカレントトランス１０を用いた
電源装置を得ることを目的とするものである。
路において、正側のＰＷＭ制御回路４１への信号と、負
側のＰＷＭ制御回路４２への信号とを、１個のカレント
トランス１０で構成することのできる改良されたカレン
トトランス１０と、このカレントトランス１０を用いた
電源装置を得ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、正負出力のス
イッチング電源回路における入出力線のいずれか一方を
共通ライン１６とした安定化電源装置において、前記共
通ライン１６の電流を検出する手段としてカレントトラ
ンス１０を用い、このカレントトランス１０は、１次巻
線１１と２次巻線１２と第１の磁性材料５８と第２の磁
性材料５９とを具備し、１次巻線１１の電流に対して、
１次巻線１１と２次巻線１２の巻き数比で変換した電流
を２次巻線１２に発生せしめるようにし、前記１次巻線
１１は、温度係数の低い抵抗材料にて構成して、電流検
出抵抗として用いるようにしたことを特徴とする安定化
電源装置である。
イッチング電源回路における入出力線のいずれか一方を
共通ライン１６とした安定化電源装置において、前記共
通ライン１６の電流を検出する手段としてカレントトラ
ンス１０を用い、このカレントトランス１０は、１次巻
線１１と２次巻線１２と第１の磁性材料５８と第２の磁
性材料５９とを具備し、１次巻線１１の電流に対して、
１次巻線１１と２次巻線１２の巻き数比で変換した電流
を２次巻線１２に発生せしめるようにし、前記１次巻線
１１は、温度係数の低い抵抗材料にて構成して、電流検
出抵抗として用いるようにしたことを特徴とする安定化
電源装置である。
【０００９】
【作用】交流電圧が、半波整流、平滑されて正側と負側
に略等しい直流電圧が得られ、昇圧チョッパ回路３１、
３２で昇圧される。正側の昇圧チョッパ回路３１では、
トランジスタ２５がオンのときの電流は、共通ライン１
６を入力側に流れ、温度係数の低い金属抵抗材料からな
る１次巻線１１を正側の検出抵抗として用い、この１次
巻線１１で直接的に電流を検出し、そのときの電圧信号
を正側のＰＷＭ制御回路４１に帰還する。また、負側の
昇圧チョッパ回路３２では、トランジスタ２６がオンの
ときの電流は、共通ライン１６を出力側に流れ、絶縁さ
れた２次巻線１２により検出し、そのときの電圧信号を
負側のＰＷＭ制御回路４２に帰還する。電圧が高くなれ
ば、ＰＷＭ制御回路４１、４２でトランジスタ２５、２
６のオン時間ｔ１を短くし、逆に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が
低くなれば、トランジスタ２５、２６のオン時間ｔ１を
長くして安定化した電源を得る。
に略等しい直流電圧が得られ、昇圧チョッパ回路３１、
３２で昇圧される。正側の昇圧チョッパ回路３１では、
トランジスタ２５がオンのときの電流は、共通ライン１
６を入力側に流れ、温度係数の低い金属抵抗材料からな
る１次巻線１１を正側の検出抵抗として用い、この１次
巻線１１で直接的に電流を検出し、そのときの電圧信号
を正側のＰＷＭ制御回路４１に帰還する。また、負側の
昇圧チョッパ回路３２では、トランジスタ２６がオンの
ときの電流は、共通ライン１６を出力側に流れ、絶縁さ
れた２次巻線１２により検出し、そのときの電圧信号を
負側のＰＷＭ制御回路４２に帰還する。電圧が高くなれ
ば、ＰＷＭ制御回路４１、４２でトランジスタ２５、２
６のオン時間ｔ１を短くし、逆に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が
低くなれば、トランジスタ２５、２６のオン時間ｔ１を
長くして安定化した電源を得る。
【００１０】
【実施例】まず、本発明の基本的な考えを説明すると、
図９に示した正負出力のスイッチング電源において、共
通ライン１６を流れる昇圧チョッパ回路３１、３２のパ
ルス電流は、それぞれ逆方向に流れている。すなわち、
図９において、正側の昇圧チョッパ回路３１では、トラ
ンジスタ２５がオンのときの電流は、コンデンサ１９→
カレントトランス４６→リアクトル２３→トランジスタ
２５→共通ライン１６（入力側に流れる）→コンデンサ
１９の方向で流れる。また、負側の昇圧チョッパ回路３
２では、トランジスタ２６がオンのときの電流は、コン
デンサ２０→共通ライン１６（出力側に流れる）→トラ
ンジスタ２６→リアクトル２４→カレントトランス４７
→コンデンサ２０の方向で流れる。
図９に示した正負出力のスイッチング電源において、共
通ライン１６を流れる昇圧チョッパ回路３１、３２のパ
ルス電流は、それぞれ逆方向に流れている。すなわち、
図９において、正側の昇圧チョッパ回路３１では、トラ
ンジスタ２５がオンのときの電流は、コンデンサ１９→
カレントトランス４６→リアクトル２３→トランジスタ
２５→共通ライン１６（入力側に流れる）→コンデンサ
１９の方向で流れる。また、負側の昇圧チョッパ回路３
２では、トランジスタ２６がオンのときの電流は、コン
デンサ２０→共通ライン１６（出力側に流れる）→トラ
ンジスタ２６→リアクトル２４→カレントトランス４７
→コンデンサ２０の方向で流れる。
【００１１】さらに、正側のＰＷＭ制御回路４１が共通
ライン１６を基準にして動作していることに着目すれ
ば、共通ライン１６における正側の昇圧チョッパ回路３
１の電流を、抵抗体で直接検出して正側のＰＷＭ制御回
路４１への信号とし、また、共通ライン１６における負
側の昇圧チョッパ回路３２の電流を、カレントトランス
の絶縁された２次巻線により検出し、負側のＰＷＭ制御
回路４２への信号とすれば、１個のカレントトランスで
構成することが可能となる。これらの電流に比例する電
圧信号は、電源回路の出力短絡等があった場合に、トラ
ンジスタ２５、２６のオン時間を短くし、過電流保護の
動作を行なうよう用いる。
ライン１６を基準にして動作していることに着目すれ
ば、共通ライン１６における正側の昇圧チョッパ回路３
１の電流を、抵抗体で直接検出して正側のＰＷＭ制御回
路４１への信号とし、また、共通ライン１６における負
側の昇圧チョッパ回路３２の電流を、カレントトランス
の絶縁された２次巻線により検出し、負側のＰＷＭ制御
回路４２への信号とすれば、１個のカレントトランスで
構成することが可能となる。これらの電流に比例する電
圧信号は、電源回路の出力短絡等があった場合に、トラ
ンジスタ２５、２６のオン時間を短くし、過電流保護の
動作を行なうよう用いる。
【００１２】実施例１：図１および図２は、本発明によ
るカレントトランス１０の第１実施例を示している。カ
レントトランスにおける従来の１次巻線１１は、一般的
に銅線で構成されている。本発明のカレントトランス１
０の最も特徴的な点は、１次巻線１１としてマンガニン
（Ｍｎ１２％、Ｎｉ２〜３％、Ｆｅ１％、残Ｃｕ）やコ
ンスタンタン（Ｃｕ５５％、Ｎｉ４４％）のような温度
係数の低い金属抵抗材料が用いられていることである。
このような温度係数の低い金属抵抗材料が用いられるこ
とにより、１次巻線１１は、その長さと断面積による直
流抵抗が電流検出抵抗となる。２次巻線１２としては、
従来のカレントトランス１０と同様に、１次巻線１１に
対する特定の巻線比で、かつ絶縁して巻回して構成した
ものである。
るカレントトランス１０の第１実施例を示している。カ
レントトランスにおける従来の１次巻線１１は、一般的
に銅線で構成されている。本発明のカレントトランス１
０の最も特徴的な点は、１次巻線１１としてマンガニン
（Ｍｎ１２％、Ｎｉ２〜３％、Ｆｅ１％、残Ｃｕ）やコ
ンスタンタン（Ｃｕ５５％、Ｎｉ４４％）のような温度
係数の低い金属抵抗材料が用いられていることである。
このような温度係数の低い金属抵抗材料が用いられるこ
とにより、１次巻線１１は、その長さと断面積による直
流抵抗が電流検出抵抗となる。２次巻線１２としては、
従来のカレントトランス１０と同様に、１次巻線１１に
対する特定の巻線比で、かつ絶縁して巻回して構成した
ものである。
【００１３】このカレントトランス１０の構成をさらに
詳しく説明すると、カレントトランス１０は、樹脂製の
ボビン１３、前記１次巻線１１、ボビン１３の内部の２
次巻線１２、コ字形の第１の磁性材料５８、Ｉ字形の第
２の磁性材料５９、第１の磁性材料５８と第２の磁性材
料５９を固定するコアバンド６０からなる。なお、第１
の磁性材料５８と第２の磁性材料５９は、図３に示すよ
うにともにコ字形であってもよいが、閉磁路にすること
が望ましい。
詳しく説明すると、カレントトランス１０は、樹脂製の
ボビン１３、前記１次巻線１１、ボビン１３の内部の２
次巻線１２、コ字形の第１の磁性材料５８、Ｉ字形の第
２の磁性材料５９、第１の磁性材料５８と第２の磁性材
料５９を固定するコアバンド６０からなる。なお、第１
の磁性材料５８と第２の磁性材料５９は、図３に示すよ
うにともにコ字形であってもよいが、閉磁路にすること
が望ましい。
【００１４】前記ボビン１３の一方側板３５には、水平
溝５４と垂直溝５５を形成し、前記１次巻線１１を差し
込んで、一方側板３５の下方からの突出部分を１次巻線
引出ピン５６とする。また、ボビン１３の他方側板３６
の下方からの突出部分を２次巻線引出ピン５７とする。
さらに、ボビン１３の中心のコア挿入孔３３に第２の磁
性材料５９を挿入し、一方側板３５と他方側板３６のコ
ア差し込み溝３４に前記第１の磁性材料５８を嵌め込
み、コアバンド６０で固着している。前記第１の磁性材
料５８と第２の磁性材料５９は、一般的に、商用周波数
の電流を検出する場合は、硅素鋼板が用いられ、また、
２０ｋＨｚ以上の高周波電流を検出する場合は、フェラ
イト系の磁性材料が用いられる。
溝５４と垂直溝５５を形成し、前記１次巻線１１を差し
込んで、一方側板３５の下方からの突出部分を１次巻線
引出ピン５６とする。また、ボビン１３の他方側板３６
の下方からの突出部分を２次巻線引出ピン５７とする。
さらに、ボビン１３の中心のコア挿入孔３３に第２の磁
性材料５９を挿入し、一方側板３５と他方側板３６のコ
ア差し込み溝３４に前記第１の磁性材料５８を嵌め込
み、コアバンド６０で固着している。前記第１の磁性材
料５８と第２の磁性材料５９は、一般的に、商用周波数
の電流を検出する場合は、硅素鋼板が用いられ、また、
２０ｋＨｚ以上の高周波電流を検出する場合は、フェラ
イト系の磁性材料が用いられる。
【００１５】ここで、本発明のカレントトランス１０の
１次巻線１１に上述のような温度係数の低い金属抵抗材
料を用いた場合の抵抗値Ｒは、次式で算出され、この抵
抗値Ｒと通過電流Ａとの積が検出信号となる。 抵抗値Ｒ＝ρ×Ｌ÷Ｓ（Ω） ただし、ρ＝抵抗体の抵抗率、Ｌ＝抵抗体の長さ、Ｓ＝
抵抗体の断面積。
１次巻線１１に上述のような温度係数の低い金属抵抗材
料を用いた場合の抵抗値Ｒは、次式で算出され、この抵
抗値Ｒと通過電流Ａとの積が検出信号となる。 抵抗値Ｒ＝ρ×Ｌ÷Ｓ（Ω） ただし、ρ＝抵抗体の抵抗率、Ｌ＝抵抗体の長さ、Ｓ＝
抵抗体の断面積。
【００１６】本発明の第１実施例のカレントトランス１
０を用い、正負出力のスイッチング電源回路に応用した
例を図４に示す。共通ライン１６は、前述のように、正
負それぞれの電流を検出するが、１次巻線１１を正側の
検出抵抗として用いて直接的に電流を検出し、そのとき
の電圧信号を正側のＰＷＭ制御回路４１に帰還する。一
方、負側の信号を絶縁して検出する手段として、カレン
トトランス１０を本来のカレントトランス１０として用
いて、１次巻線１１と２次巻線１２の巻数比による電流
を共通ライン１６から変換した後に、カレントトランス
１０の２次巻線１２に並列に接続した抵抗５０の電圧降
下を負側の電圧信号としてダイオード５１で整流し、負
側の出力にフローティングされた負側のＰＷＭ制御回路
４２に帰還することで構成される。その他の構成は、図
９と同様であり、また、過電流保護の動作は前述のとお
りである。
０を用い、正負出力のスイッチング電源回路に応用した
例を図４に示す。共通ライン１６は、前述のように、正
負それぞれの電流を検出するが、１次巻線１１を正側の
検出抵抗として用いて直接的に電流を検出し、そのとき
の電圧信号を正側のＰＷＭ制御回路４１に帰還する。一
方、負側の信号を絶縁して検出する手段として、カレン
トトランス１０を本来のカレントトランス１０として用
いて、１次巻線１１と２次巻線１２の巻数比による電流
を共通ライン１６から変換した後に、カレントトランス
１０の２次巻線１２に並列に接続した抵抗５０の電圧降
下を負側の電圧信号としてダイオード５１で整流し、負
側の出力にフローティングされた負側のＰＷＭ制御回路
４２に帰還することで構成される。その他の構成は、図
９と同様であり、また、過電流保護の動作は前述のとお
りである。
【００１７】このような構成において、交流入力端子
２、３間に印加された図１０（ａ）に示すような交流電
圧Ｖｉが、ダイオード１７、１８、コンデンサ１９、２
０で半波整流、平滑にされて図１０（ｂ）に示すような
正側と負側に略等しい直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２が得られ
る。これらの＋Ｖ１と−Ｖ２は、昇圧チョッパ回路３
１、３２で昇圧される。このとき、トランジスタ２５、
２６の開閉によって、図１０（ｃ）に示すように、コン
デンサ２９、３０の両端に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が得られ
る。
２、３間に印加された図１０（ａ）に示すような交流電
圧Ｖｉが、ダイオード１７、１８、コンデンサ１９、２
０で半波整流、平滑にされて図１０（ｂ）に示すような
正側と負側に略等しい直流電圧＋Ｖ１と−Ｖ２が得られ
る。これらの＋Ｖ１と−Ｖ２は、昇圧チョッパ回路３
１、３２で昇圧される。このとき、トランジスタ２５、
２６の開閉によって、図１０（ｃ）に示すように、コン
デンサ２９、３０の両端に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が得られ
る。
【００１８】ここで、正側の昇圧チョッパ回路３１で
は、トランジスタ２５がオンのときの電流は、コンデン
サ１９→リアクトル２３→トランジスタ２５→共通ライ
ン１６におけるカレントトランス１０の１次巻線１１
（入力側に流れる）→コンデンサ１９の方向で流れる。
この正側の昇圧チョッパ回路３１の電流を、温度係数の
低い金属抵抗材料からなる１次巻線１１を正側の検出抵
抗として用い、この１次巻線１１で直接的に電流を検出
し、そのときの電圧信号を正側のＰＷＭ制御回路４１に
帰還する。
は、トランジスタ２５がオンのときの電流は、コンデン
サ１９→リアクトル２３→トランジスタ２５→共通ライ
ン１６におけるカレントトランス１０の１次巻線１１
（入力側に流れる）→コンデンサ１９の方向で流れる。
この正側の昇圧チョッパ回路３１の電流を、温度係数の
低い金属抵抗材料からなる１次巻線１１を正側の検出抵
抗として用い、この１次巻線１１で直接的に電流を検出
し、そのときの電圧信号を正側のＰＷＭ制御回路４１に
帰還する。
【００１９】また、負側の昇圧チョッパ回路３２では、
トランジスタ２６がオンのときの電流は、コンデンサ２
０→共通ライン１６におけるカレントトランス１０の２
次巻線１２（出力側に流れる）→トランジスタ２６→リ
アクトル２４→コンデンサ２０の方向で流れる。ここ
で、共通ライン１６の負側の昇圧チョッパ回路３２の電
流を、カレントトランス１０の絶縁された２次巻線１２
により検出し、そのときの電圧信号を負側のＰＷＭ制御
回路４２に帰還する。
トランジスタ２６がオンのときの電流は、コンデンサ２
０→共通ライン１６におけるカレントトランス１０の２
次巻線１２（出力側に流れる）→トランジスタ２６→リ
アクトル２４→コンデンサ２０の方向で流れる。ここ
で、共通ライン１６の負側の昇圧チョッパ回路３２の電
流を、カレントトランス１０の絶縁された２次巻線１２
により検出し、そのときの電圧信号を負側のＰＷＭ制御
回路４２に帰還する。
【００２０】電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が高くなれば、ＰＷＭ
制御回路４１、４２でトランジスタ２５、２６のオン時
間ｔ１を短くし、逆に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が低くなれ
ば、トランジスタ２５、２６のオン時間ｔ１を長くして
安定化した電源を得る。
制御回路４１、４２でトランジスタ２５、２６のオン時
間ｔ１を短くし、逆に電圧＋Ｖ３と−Ｖ４が低くなれ
ば、トランジスタ２５、２６のオン時間ｔ１を長くして
安定化した電源を得る。
【００２１】図５は、図４におけるスイッチング電源回
路を、無停電電源回路として作用せしめるために、バッ
テリ３８ａ、３８ｂがダイオード１７、１８とそれぞれ
並列に挿入された例を示している。なお、ＳＣＲなどか
らなる逆流阻止スイッチ素子３９、４０は、交流入力電
圧が商用半サイクル毎に低下したときに、バッテリ３８
ａ、３８ｂを放電させないためのものである。
路を、無停電電源回路として作用せしめるために、バッ
テリ３８ａ、３８ｂがダイオード１７、１８とそれぞれ
並列に挿入された例を示している。なお、ＳＣＲなどか
らなる逆流阻止スイッチ素子３９、４０は、交流入力電
圧が商用半サイクル毎に低下したときに、バッテリ３８
ａ、３８ｂを放電させないためのものである。
【００２２】以上のような構成において、停電により交
流入力がなくなると、バッテリ３８ａ、３８ｂから昇圧
チョッパ回路３１、３２へ直流電力が送られて図４と同
様の作用により出力が得られる。
流入力がなくなると、バッテリ３８ａ、３８ｂから昇圧
チョッパ回路３１、３２へ直流電力が送られて図４と同
様の作用により出力が得られる。
【００２３】第２実施例：図６に示す第２実施例におけ
るカレントトランス１０は、１つの１次巻線１１に対し
て、それぞれ絶縁された２つの２次巻線１２ａ、１２ｂ
を有する場合である。そして、図７におけるスイッチン
グ電源回路に応用した場合、共通ライン１６から２次巻
線１２ａ、１２ｂにより正負それぞれの電流に相当する
電圧を得て、これらの電圧を正負それぞれのＰＷＭ制御
回路４１、４２に用いるものである。
るカレントトランス１０は、１つの１次巻線１１に対し
て、それぞれ絶縁された２つの２次巻線１２ａ、１２ｂ
を有する場合である。そして、図７におけるスイッチン
グ電源回路に応用した場合、共通ライン１６から２次巻
線１２ａ、１２ｂにより正負それぞれの電流に相当する
電圧を得て、これらの電圧を正負それぞれのＰＷＭ制御
回路４１、４２に用いるものである。
【００２４】第２実施例におけるカレントトランス１０
が構造的に従来のものと異なる点は、２次巻線１２を複
数にするため、ボビン１３の２次巻線部分を分割して、
それぞれ２次巻線１２ａ、１２ｂを巻回し、かつ、２次
巻線１２ａ、１２ｂを接続するためにそれぞれ２次巻線
引出ピン５７ａ、５７ｂを設けた点である。なお、１次
巻線１１は、従来同様、銅線で構成されている。
が構造的に従来のものと異なる点は、２次巻線１２を複
数にするため、ボビン１３の２次巻線部分を分割して、
それぞれ２次巻線１２ａ、１２ｂを巻回し、かつ、２次
巻線１２ａ、１２ｂを接続するためにそれぞれ２次巻線
引出ピン５７ａ、５７ｂを設けた点である。なお、１次
巻線１１は、従来同様、銅線で構成されている。
【００２５】この例では、２次巻線１２ｂの２次巻線引
出ピン５７ｂを１次巻線引出ピン５６側に設けたが、こ
れに限られるものではなく、２次巻線１２ａと１２ｂの
絶縁距離さえ確保できれば、２次巻線引出ピン５７ａと
５７ｂとを並べて設けてもよい。
出ピン５７ｂを１次巻線引出ピン５６側に設けたが、こ
れに限られるものではなく、２次巻線１２ａと１２ｂの
絶縁距離さえ確保できれば、２次巻線引出ピン５７ａと
５７ｂとを並べて設けてもよい。
【００２６】第２実施例のカレントトランス１０を用い
た正負出力のスイッチング電源回路に応用した例を図７
に示す。共通ライン１６から正負それぞれの電流を検出
するための手段として、１次、２次の巻き数比による電
流を共通ライン１６の１次巻線１１から検出した後、２
次巻線１２ａ、１２ｂを介して抵抗５０ａ、５０ｂで電
圧に変換し、この変換された電圧を、正負それぞれの方
向にダイオード５１ａ、５１ｂで半波整流し、正負それ
ぞれのＰＷＭ制御回路４１、４２に帰還することで構成
される。
た正負出力のスイッチング電源回路に応用した例を図７
に示す。共通ライン１６から正負それぞれの電流を検出
するための手段として、１次、２次の巻き数比による電
流を共通ライン１６の１次巻線１１から検出した後、２
次巻線１２ａ、１２ｂを介して抵抗５０ａ、５０ｂで電
圧に変換し、この変換された電圧を、正負それぞれの方
向にダイオード５１ａ、５１ｂで半波整流し、正負それ
ぞれのＰＷＭ制御回路４１、４２に帰還することで構成
される。
【００２７】図８は、図７におけるスイッチング電源回
路を、無停電電源回路として作用せしめるために、バッ
テリ３８ａ、３８ｂがダイオード１７、１８とそれぞれ
並列に挿入された例を示している。なお、３９、４０は
逆流阻止スイッチ素子である。
路を、無停電電源回路として作用せしめるために、バッ
テリ３８ａ、３８ｂがダイオード１７、１８とそれぞれ
並列に挿入された例を示している。なお、３９、４０は
逆流阻止スイッチ素子である。
【００２８】以上のような構成において、停電により交
流入力がなくなると、バッテリ３８ａ、３８ｂから昇圧
チョッパ回路３１、３２へ直流電力が送られて図７と同
様の作用により出力が得られる。
流入力がなくなると、バッテリ３８ａ、３８ｂから昇圧
チョッパ回路３１、３２へ直流電力が送られて図７と同
様の作用により出力が得られる。
【００２９】
（１）カレントトランス１０における１次巻線１１を、
温度係数の低い抵抗材料にて構成したので、別個の抵抗
素子を使用することなく、電流検出抵抗として用いるこ
とができる。
温度係数の低い抵抗材料にて構成したので、別個の抵抗
素子を使用することなく、電流検出抵抗として用いるこ
とができる。
【００３０】（２）正負出力のスイッチング電源回路に
おける共通ライン１６の電流を検出する手段として従来
は２個のカレントトランス１０を必要としたが、本発明
によれば、１個とすることができ、部品点数の削減がで
きるとともに、部品点数削減による回路の信頼性の向上
と価格の低減が可能となる。
おける共通ライン１６の電流を検出する手段として従来
は２個のカレントトランス１０を必要としたが、本発明
によれば、１個とすることができ、部品点数の削減がで
きるとともに、部品点数削減による回路の信頼性の向上
と価格の低減が可能となる。
【００３１】（３）正負出力のスイッチング電源回路
に、バッテリ３８ａ、３８ｂを挿入することにより、無
停電電源回路としても作用せしめることができる。
に、バッテリ３８ａ、３８ｂを挿入することにより、無
停電電源回路としても作用せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカレントトランス１０の第１実施
例を示す一部切り欠いた正面図である。
例を示す一部切り欠いた正面図である。
【図２】図１におけるカレントトランス１０の分解斜視
図である。
図である。
【図３】本発明によるカレントトランス１０において、
磁性材料の形状の異なる例を示す一部切り欠いた正面図
である。
磁性材料の形状の異なる例を示す一部切り欠いた正面図
である。
【図４】本発明による第１実施例のカレントトランス１
０を正負出力のスイッチング電源回路に応用した場合の
電気回路図である。
０を正負出力のスイッチング電源回路に応用した場合の
電気回路図である。
【図５】本発明による第１実施例のカレントトランス１
０を正負出力の無停電スイッチング電源回路に応用した
場合の電気回路図である。
０を正負出力の無停電スイッチング電源回路に応用した
場合の電気回路図である。
【図６】本発明によるカレントトランス１０の第２実施
例を示す一部切り欠いた正面図である。
例を示す一部切り欠いた正面図である。
【図７】本発明による第２実施例のカレントトランス１
０を正負出力のスイッチング電源回路に応用した場合の
電気回路図である。
０を正負出力のスイッチング電源回路に応用した場合の
電気回路図である。
【図８】本発明による第２実施例のカレントトランス１
０を正負出力の無停電電源回路に応用した場合の電気回
路図である。
０を正負出力の無停電電源回路に応用した場合の電気回
路図である。
【図９】従来のカレントトランス１０を正負出力のスイ
ッチング電源回路に応用した場合の電気回路図である。
ッチング電源回路に応用した場合の電気回路図である。
【図１０】各部の出力波形図である。
２、３…交流入力端子、４…＋出力端子、５…−出力端
子、６…共通出力端子、１０…カレントトランス、１１
…１次巻線、１２、１２ａ、１２ｂ…２次巻線、１３…
ボビン、１４…正ライン、１５…負ライン、１６…共通
ライン、１７、１８…ダイオード、１９、２０…コンデ
ンサ、２１…整流回路、２３、２４…リアクトル、２
５、２６…トランジスタ、２７、２８…ダイオード、２
９、３０…コンデンサ、３１、３２…昇圧チョッパ回
路、３３…コア挿入孔、３４…コア差し込み溝、３５…
一方側板、３６…他方側板、３８ａ、３８ｂ…バッテ
リ、３９、４０…逆流阻止スイッチ素子、４１、４２…
ＰＷＭ制御回路、４３、４４…検出回路、４６、４７…
カレントトランス、４８…１次巻線、４９…２次巻線、
５０、５０ａ、５０ｂ…抵抗、５１、５１ａ、５１ｂ…
ダイオード、５４…水平溝、５５…垂直溝、５６…１次
巻線引出ピン、５７、５７ａ、５７ｂ…２次巻線引出ピ
ン、５８…第１の磁性材料、５９…第２の磁性材料、６
０…コアバンド。
子、６…共通出力端子、１０…カレントトランス、１１
…１次巻線、１２、１２ａ、１２ｂ…２次巻線、１３…
ボビン、１４…正ライン、１５…負ライン、１６…共通
ライン、１７、１８…ダイオード、１９、２０…コンデ
ンサ、２１…整流回路、２３、２４…リアクトル、２
５、２６…トランジスタ、２７、２８…ダイオード、２
９、３０…コンデンサ、３１、３２…昇圧チョッパ回
路、３３…コア挿入孔、３４…コア差し込み溝、３５…
一方側板、３６…他方側板、３８ａ、３８ｂ…バッテ
リ、３９、４０…逆流阻止スイッチ素子、４１、４２…
ＰＷＭ制御回路、４３、４４…検出回路、４６、４７…
カレントトランス、４８…１次巻線、４９…２次巻線、
５０、５０ａ、５０ｂ…抵抗、５１、５１ａ、５１ｂ…
ダイオード、５４…水平溝、５５…垂直溝、５６…１次
巻線引出ピン、５７、５７ａ、５７ｂ…２次巻線引出ピ
ン、５８…第１の磁性材料、５９…第２の磁性材料、６
０…コアバンド。
Claims (7)
- 【請求項１】 １次巻線１１と２次巻線１２と第１の磁
性材料５８と第２の磁性材料５９とを具備し、１次巻線
１１の電流に対して、１次巻線１１と２次巻線１２の巻
き数比で変換した電流を２次巻線１２に発生せしめるよ
うにしたカレントトランス１０において、前記１次巻線
１１は、温度係数の低い抵抗材料にて構成して、電流検
出抵抗として用いるようにしたことを特徴とするカレン
トトランス。 - 【請求項２】 １次巻線１１は、温度係数の低い抵抗材
料としてマンガニンまたはコンスタンタンからなる請求
項１記載のカレントトランス。 - 【請求項３】 １次巻線１１と２次巻線１２と第１の磁
性材料５８と第２の磁性材料５９とを具備し、１次巻線
１１の電流に対して、１次巻線１１と２次巻線１２の巻
き数比で変換した電流を２次巻線１２に発生せしめるよ
うにしたカレントトランス１０において、前記２次巻線
１２は、絶縁して複数個設けたたことを特徴とするカレ
ントトランス。 - 【請求項４】 正負出力のスイッチング電源回路におけ
る入出力線のいずれか一方を共通ライン１６とした安定
化電源装置において、前記共通ライン１６の電流を検出
する手段としてカレントトランス１０を用い、このカレ
ントトランス１０は、１次巻線１１と２次巻線１２と第
１の磁性材料５８と第２の磁性材料５９とを具備し、１
次巻線１１の電流に対して、１次巻線１１と２次巻線１
２の巻き数比で変換した電流を２次巻線１２に発生せし
めるようにし、前記１次巻線１１は、温度係数の低い抵
抗材料にて構成して、電流検出抵抗として用いるように
したことを特徴とする安定化電源装置。 - 【請求項５】 カレントトランス１０は、１次巻線１１
と２次巻線１２と第１の磁性材料５８と第２の磁性材料
５９とを具備し、１次巻線１１の電流に対して、１次巻
線１１と２次巻線１２の巻き数比で変換した電流を２次
巻線１２に発生せしめるようにし、前記２次巻線１２
は、絶縁して複数個設けた請求項４記載の安定化電源装
置。 - 【請求項６】 正負出力のスイッチング電源回路におけ
る入出力線のいずれか一方を共通ライン１６とした安定
化電源装置において、バッテリ３８ａと充電器を内蔵
し、定常時にバッテリ３８ａを充電器で充電し、停電な
どにより交流電圧が入力されない場合にバッテリ３８ａ
からの電力を変換して出力する無停電電源装置におい
て、前記共通ライン１６の電流を検出する手段としてカ
レントトランス１０を用い、このカレントトランス１０
は、１次巻線１１と２次巻線１２と第１の磁性材料５８
と第２の磁性材料５９とを具備し、１次巻線１１の電流
に対して、１次巻線１１と２次巻線１２の巻き数比で変
換した電流を２次巻線１２に発生せしめるようにし、前
記１次巻線１１は、温度係数の低い抵抗材料にて構成し
て、電流検出抵抗として用いたことを特徴とする無停電
電源装置。 - 【請求項７】 カレントトランス１０は、１次巻線１１
と２次巻線１２と第１の磁性材料５８と第２の磁性材料
５９とを具備し、１次巻線１１の電流に対して、１次巻
線１１と２次巻線１２の巻き数比で変換した電流を２次
巻線１２に発生せしめるようにし、前記２次巻線１２
は、絶縁して複数個設けた請求項６記載の無停電電源装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181887A JPH0831673A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | カレントトランスおよびカレントトランスを用いた電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181887A JPH0831673A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | カレントトランスおよびカレントトランスを用いた電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831673A true JPH0831673A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16108621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6181887A Pending JPH0831673A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | カレントトランスおよびカレントトランスを用いた電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831673A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030043664A (ko) * | 2002-11-18 | 2003-06-02 | 안금순 | 다용도 전류 검출용 트랜스포머 |
| US7667565B2 (en) | 2004-09-08 | 2010-02-23 | Cyntec Co., Ltd. | Current measurement using inductor coil with compact configuration and low TCR alloys |
| US7915993B2 (en) | 2004-09-08 | 2011-03-29 | Cyntec Co., Ltd. | Inductor |
| JP2014230418A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置およびそれを用いた電力変換システム |
| CN115149900A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | 华为数字技术（苏州）有限公司 | 光伏变换器以及光伏发电系统 |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP6181887A patent/JPH0831673A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030043664A (ko) * | 2002-11-18 | 2003-06-02 | 안금순 | 다용도 전류 검출용 트랜스포머 |
| US7667565B2 (en) | 2004-09-08 | 2010-02-23 | Cyntec Co., Ltd. | Current measurement using inductor coil with compact configuration and low TCR alloys |
| US7915993B2 (en) | 2004-09-08 | 2011-03-29 | Cyntec Co., Ltd. | Inductor |
| JP2014230418A (ja) * | 2013-05-23 | 2014-12-08 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置およびそれを用いた電力変換システム |
| CN115149900A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-04 | 华为数字技术（苏州）有限公司 | 光伏变换器以及光伏发电系统 |
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