JPH0832181B2 - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
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- JPH0832181B2 JPH0832181B2 JP6933291A JP6933291A JPH0832181B2 JP H0832181 B2 JPH0832181 B2 JP H0832181B2 JP 6933291 A JP6933291 A JP 6933291A JP 6933291 A JP6933291 A JP 6933291A JP H0832181 B2 JPH0832181 B2 JP H0832181B2
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- voltage
- diode
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- decreases
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極寒時における出力検
出電圧のリップルを可能な限り小さくした電源回路に関
するものである。
出電圧のリップルを可能な限り小さくした電源回路に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４において、入力端子１１、１２に印
加されたパルス電圧が、変圧器１３を介して、２次側よ
り出力すると、磁気増幅器１４および整流平滑回路（整
流器１５、転流器１６、インダクタ１７、コンデンサ１
８）を介して出力端子１９、２０に直流電圧Ｖｏが出力
する。検出回路３２では、この出力電圧Ｖｏに基づく抵
抗２１の検出電圧とツェナーダイオード２３の基準電圧
Ｖｚとが比較され、トランジスタ２４にて増幅され、制
限抵抗２５、ダイオード２６を介して磁気増幅器１４に
フィードバックされる。そして、磁気増幅器１４のリセ
ット電流を制御して出力電圧Ｖｏを一定に制御する。
加されたパルス電圧が、変圧器１３を介して、２次側よ
り出力すると、磁気増幅器１４および整流平滑回路（整
流器１５、転流器１６、インダクタ１７、コンデンサ１
８）を介して出力端子１９、２０に直流電圧Ｖｏが出力
する。検出回路３２では、この出力電圧Ｖｏに基づく抵
抗２１の検出電圧とツェナーダイオード２３の基準電圧
Ｖｚとが比較され、トランジスタ２４にて増幅され、制
限抵抗２５、ダイオード２６を介して磁気増幅器１４に
フィードバックされる。そして、磁気増幅器１４のリセ
ット電流を制御して出力電圧Ｖｏを一定に制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のような回路構成
において、周囲温度が抵抗２５℃の常温のとき、出力電
圧Ｖｏのリップルは小さくて許容範囲内であるが、−２
０℃以下になるとリップルが著しく増大する現象がみら
れた。
において、周囲温度が抵抗２５℃の常温のとき、出力電
圧Ｖｏのリップルは小さくて許容範囲内であるが、−２
０℃以下になるとリップルが著しく増大する現象がみら
れた。
【０００４】具体的には、入力電圧７２Ｖ、全負荷、＋
１２Ｖ−１２Ｖ、周囲温度２５℃の常温のとき、リップ
ルは、図２（ａ）のように、およそ２０ｍＶであるのに
対し、周囲温度−３０℃の極低温のとき、リップルは、
図２（ｃ）のように、１００〜２００ｍＶに増大する。
このような大きなリップルは、−２７℃よりも低温で発
生し、一旦発生すると、温度を上昇させても−２２℃付
近まで継続する。
１２Ｖ−１２Ｖ、周囲温度２５℃の常温のとき、リップ
ルは、図２（ａ）のように、およそ２０ｍＶであるのに
対し、周囲温度−３０℃の極低温のとき、リップルは、
図２（ｃ）のように、１００〜２００ｍＶに増大する。
このような大きなリップルは、−２７℃よりも低温で発
生し、一旦発生すると、温度を上昇させても−２２℃付
近まで継続する。
【０００５】このような現象は、ハンチングの現象に似
ているが、系のハンチングであれば、もっと大きな電圧
になる。このことからハンチングの現象ではなく、回路
の制御系の中のどこか、つまり、出力電圧Ｖｏを制御し
ているトランジスタ２４の低温でのサーマルヒステリシ
ス（サーマルサイクリング）が原因と考えられる。
ているが、系のハンチングであれば、もっと大きな電圧
になる。このことからハンチングの現象ではなく、回路
の制御系の中のどこか、つまり、出力電圧Ｖｏを制御し
ているトランジスタ２４の低温でのサーマルヒステリシ
ス（サーマルサイクリング）が原因と考えられる。
【０００６】以上の現象をさらに詳しく説明する。 （１）周囲温度が−２７℃以下に低下すると、図５に示
すように、トランジスタ２４のｈｆｅが低下する。 （２）ｈｆｅが低下すると、コレクタ電流Ｉｃが減少す
る。 （３）コレクタ電流Ｉｃが減少すると、磁気増幅器１４
のリセット電流が低下し、出力電圧Ｖｏが上昇する。 （４）出力電圧Ｖｏが上昇すると、ベース電流Ｉｂが増
大し、ｈｆｅが低いにも拘らずコレクタ電流Ｉｃが増大
する。 （５）このコレクタ電流Ｉｃの増大によりトランジスタ
２４のｐｎ接合部分の温度が上昇し、ｈｆｅが大とな
り、益々コレクタ電流Ｉｃが増大する。この現象は、ベ
ース電流Ｉｂが一定でも発生する。 （６）この（２）〜（５）の現象により磁気増幅器１４
のリセット電流が増えるので、制御系は出力電圧Ｖｏの
低下を指令する。 （７）すると、コレクタ電流Ｉｃは減少し、トランジス
タ２４のｐｎ接合部分の温度は少し低下する。 （８）温度が低下すると、ｈｆｅが減少するため、前記
（２）に戻り、益々コレクタ電流Ｉｃは減少する。 （９）コレクタ電流Ｉｃが減少すると、出力電圧Ｖｏの
上昇となる。このヒステリシスの繰返しがリップルの大
きくなる現象である。
すように、トランジスタ２４のｈｆｅが低下する。 （２）ｈｆｅが低下すると、コレクタ電流Ｉｃが減少す
る。 （３）コレクタ電流Ｉｃが減少すると、磁気増幅器１４
のリセット電流が低下し、出力電圧Ｖｏが上昇する。 （４）出力電圧Ｖｏが上昇すると、ベース電流Ｉｂが増
大し、ｈｆｅが低いにも拘らずコレクタ電流Ｉｃが増大
する。 （５）このコレクタ電流Ｉｃの増大によりトランジスタ
２４のｐｎ接合部分の温度が上昇し、ｈｆｅが大とな
り、益々コレクタ電流Ｉｃが増大する。この現象は、ベ
ース電流Ｉｂが一定でも発生する。 （６）この（２）〜（５）の現象により磁気増幅器１４
のリセット電流が増えるので、制御系は出力電圧Ｖｏの
低下を指令する。 （７）すると、コレクタ電流Ｉｃは減少し、トランジス
タ２４のｐｎ接合部分の温度は少し低下する。 （８）温度が低下すると、ｈｆｅが減少するため、前記
（２）に戻り、益々コレクタ電流Ｉｃは減少する。 （９）コレクタ電流Ｉｃが減少すると、出力電圧Ｖｏの
上昇となる。このヒステリシスの繰返しがリップルの大
きくなる現象である。
【０００７】この現象は、トランジスタ２４のｈｆｅが
周囲温度の変化により変化し、特に、−２０℃以下でそ
の変化は著しいものと考えられる。そして正帰還、すな
わち、出力電圧Ｖｏを上げると、さらに上げるように動
作して、制御系が不安定になるものである。
周囲温度の変化により変化し、特に、−２０℃以下でそ
の変化は著しいものと考えられる。そして正帰還、すな
わち、出力電圧Ｖｏを上げると、さらに上げるように動
作して、制御系が不安定になるものである。
【０００８】以上のような現象は、つぎの実験からも明
らかであることが判明した。トランジスタ２４に発熱体
を取付けておき、周囲温度が−３０℃のときに前記トラ
ンジスタ２４のみが暖まるようにセットする。そして、
周囲温度−３０℃、入力電圧７２Ｖ、全負荷にしてリッ
プルが大きくなる現象を再現させてから、トランジスタ
２４の発熱体に通電してトランジスタ２４のみを暖め
た。その結果、そのリップルは、図２（ｃ）のように約
５０ｍＶとなり、周囲温度−３０℃の極低温のとき、図
２（ｃ）のように、１００〜２００ｍＶであったものが
大幅に改善された。逆に、周囲温度を−２０℃にしてお
き、トランジスタ２４を冷却剤で急激に冷却すると、リ
ップルは増大することが確認されている。
らかであることが判明した。トランジスタ２４に発熱体
を取付けておき、周囲温度が−３０℃のときに前記トラ
ンジスタ２４のみが暖まるようにセットする。そして、
周囲温度−３０℃、入力電圧７２Ｖ、全負荷にしてリッ
プルが大きくなる現象を再現させてから、トランジスタ
２４の発熱体に通電してトランジスタ２４のみを暖め
た。その結果、そのリップルは、図２（ｃ）のように約
５０ｍＶとなり、周囲温度−３０℃の極低温のとき、図
２（ｃ）のように、１００〜２００ｍＶであったものが
大幅に改善された。逆に、周囲温度を−２０℃にしてお
き、トランジスタ２４を冷却剤で急激に冷却すると、リ
ップルは増大することが確認されている。
【０００９】このような現象を抑制するため、トランジ
スタ２４のエミッタに、図４の点線にて示すように、抵
抗３０を挿入することが知られている。前記（４）で
は、「出力電圧Ｖｏが上昇すると、ベース電流Ｉｂが増
大し、ｈｆｅが低いにも拘らずコレクタ電流Ｉｃが増大
する。」が、トランジスタ２４のエミッタに、抵抗３０
を挿入することによって、コレクタ電流Ｉｃの増大が抑
制され、リップルは、ある程度減少する。
スタ２４のエミッタに、図４の点線にて示すように、抵
抗３０を挿入することが知られている。前記（４）で
は、「出力電圧Ｖｏが上昇すると、ベース電流Ｉｂが増
大し、ｈｆｅが低いにも拘らずコレクタ電流Ｉｃが増大
する。」が、トランジスタ２４のエミッタに、抵抗３０
を挿入することによって、コレクタ電流Ｉｃの増大が抑
制され、リップルは、ある程度減少する。
【００１０】ところが、この抵抗３０を挿入した場合、
コレクタ電流Ｉｃが小さい間は制御可能であるが、コレ
クタ電流Ｉｃが大きくなると、抵抗３０での電圧降下Ｖ
ｒが大きくなって、Ｖｒ＋Ｖｂｅ＋Ｖｚ＝Ｖｏが増大
し、充分な制御ができなくなるという問題が生じる。
コレクタ電流Ｉｃが小さい間は制御可能であるが、コレ
クタ電流Ｉｃが大きくなると、抵抗３０での電圧降下Ｖ
ｒが大きくなって、Ｖｒ＋Ｖｂｅ＋Ｖｚ＝Ｖｏが増大
し、充分な制御ができなくなるという問題が生じる。
【００１１】本発明は、トランジスタ２４のｈｆｅが周
囲温度の変化により変化して制御系が不安定になるのを
防止し、安定した出力が得られるような回路を提供する
ことを目的とするものである。
囲温度の変化により変化して制御系が不安定になるのを
防止し、安定した出力が得られるような回路を提供する
ことを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力パルス電
圧を、磁気増幅器および整流平滑回路を介して直流出力
電圧に変換し、検出回路にて検出された出力電圧の検出
電圧と予め設定された基準電圧とを比較し、トランジス
タにより増幅して前記磁気増幅器のリセット電流を制御
して一定電圧を得るようにした電源回路において、前記
トランジスタのエミッタ抵抗と並列に、無負荷または軽
負荷時にオンするダイオードを結合したことを特徴とす
る電源回路である。
圧を、磁気増幅器および整流平滑回路を介して直流出力
電圧に変換し、検出回路にて検出された出力電圧の検出
電圧と予め設定された基準電圧とを比較し、トランジス
タにより増幅して前記磁気増幅器のリセット電流を制御
して一定電圧を得るようにした電源回路において、前記
トランジスタのエミッタ抵抗と並列に、無負荷または軽
負荷時にオンするダイオードを結合したことを特徴とす
る電源回路である。
【００１３】
【作用】周囲温度が低下すると、トランジスタのｈｆｅ
が低下し、コレクタ電流Ｉｃが減少する。すると、磁気
増幅器のリセット電流が低下し、出力電圧Ｖｏが上昇
し、ベース電流Ｉｂが増大して、ｈｆｅが低いにも拘ら
ずコレクタ電流Ｉｃが増大する。このコレクタ電流Ｉｃ
の増大によりトランジスタのｐｎ接合部分の温度が上昇
し、ｈｆｅが大となり、益々コレクタ電流Ｉｃが増大し
ようとする。
が低下し、コレクタ電流Ｉｃが減少する。すると、磁気
増幅器のリセット電流が低下し、出力電圧Ｖｏが上昇
し、ベース電流Ｉｂが増大して、ｈｆｅが低いにも拘ら
ずコレクタ電流Ｉｃが増大する。このコレクタ電流Ｉｃ
の増大によりトランジスタのｐｎ接合部分の温度が上昇
し、ｈｆｅが大となり、益々コレクタ電流Ｉｃが増大し
ようとする。
【００１４】ここで、本発明での作用を説明する。な
お、ダイオードのＶｆが０．２〜０．３Ｖ程度、抵抗の
抵抗値が２０Ω、コレクタ電流Ｉｃが全負荷時４ｍＡ、
無負荷時２０ｍＡとする。 （ａ）全負荷時には、抵抗の電圧降下Ｖｒ＝４ｍＡ×２
０Ω＝０．０８Ｖである。このＶｒ＝０．０８Ｖは、Ｖ
ｆ＝０．２〜０．３Ｖより充分に小さいから、ダイオー
ドには影響がない。 （ｂ）無負荷時には、抵抗の電圧降下Ｖｒ＝２０ｍＡ×
２０Ω＝０．４Ｖである。このＶｒ＝０．４Ｖは、Ｖｆ
＝０．２〜０．３Ｖより大きいため、ダイオードがオン
してコレクタ電流Ｉｃはこのダイオードを通る。 このように、全負荷時には、抵抗が作用し、無負荷また
は軽負荷時には、ダイオードがオンして、抵抗３０だけ
の欠点を解消している。
お、ダイオードのＶｆが０．２〜０．３Ｖ程度、抵抗の
抵抗値が２０Ω、コレクタ電流Ｉｃが全負荷時４ｍＡ、
無負荷時２０ｍＡとする。 （ａ）全負荷時には、抵抗の電圧降下Ｖｒ＝４ｍＡ×２
０Ω＝０．０８Ｖである。このＶｒ＝０．０８Ｖは、Ｖ
ｆ＝０．２〜０．３Ｖより充分に小さいから、ダイオー
ドには影響がない。 （ｂ）無負荷時には、抵抗の電圧降下Ｖｒ＝２０ｍＡ×
２０Ω＝０．４Ｖである。このＶｒ＝０．４Ｖは、Ｖｆ
＝０．２〜０．３Ｖより大きいため、ダイオードがオン
してコレクタ電流Ｉｃはこのダイオードを通る。 このように、全負荷時には、抵抗が作用し、無負荷また
は軽負荷時には、ダイオードがオンして、抵抗３０だけ
の欠点を解消している。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づき説明
する。基本的回路は、前述の図４と同様であるが、本発
明では、出力電圧制御用のトランジスタ２４として、ｐ
ｎｐ形を用い、そのエミッタと出力端子１９との間に、
正帰還を押えるための小さな抵抗３０を挿入するととも
に、この抵抗３０と並列にダイオード３１をエミッタ側
に向けて挿入したものである。このダイオード３１は、
電圧降下Ｖｆの小さな（０．２〜０．３Ｖ程度）ショッ
トキーバリアダイオードやゲルマニウムダイオードが用
いられる。
する。基本的回路は、前述の図４と同様であるが、本発
明では、出力電圧制御用のトランジスタ２４として、ｐ
ｎｐ形を用い、そのエミッタと出力端子１９との間に、
正帰還を押えるための小さな抵抗３０を挿入するととも
に、この抵抗３０と並列にダイオード３１をエミッタ側
に向けて挿入したものである。このダイオード３１は、
電圧降下Ｖｆの小さな（０．２〜０．３Ｖ程度）ショッ
トキーバリアダイオードやゲルマニウムダイオードが用
いられる。
【００１６】以上の構成における作用を説明する。 （１）周囲温度が−２７℃以下に低下すると、トランジ
スタ２４のｈｆｅが低下する。 （２）ｈｆｅが低下すると、コレクタ電流Ｉｃが減少す
る。 （３）コレクタ電流Ｉｃが減少すると、磁気増幅器１４
のリセット電流が低下し、出力電圧Ｖｏが上昇する。 （４）出力電圧Ｖｏが上昇すると、ベース電流Ｉｂが増
大し、ｈｆｅが低いにも拘らずコレクタ電流Ｉｃが増大
する。 （５）このコレクタ電流Ｉｃの増大によりトランジスタ
２４のｐｎ接合部分の温度が上昇し、ｈｆｅが大とな
り、益々コレクタ電流Ｉｃが増大しようとする。
スタ２４のｈｆｅが低下する。 （２）ｈｆｅが低下すると、コレクタ電流Ｉｃが減少す
る。 （３）コレクタ電流Ｉｃが減少すると、磁気増幅器１４
のリセット電流が低下し、出力電圧Ｖｏが上昇する。 （４）出力電圧Ｖｏが上昇すると、ベース電流Ｉｂが増
大し、ｈｆｅが低いにも拘らずコレクタ電流Ｉｃが増大
する。 （５）このコレクタ電流Ｉｃの増大によりトランジスタ
２４のｐｎ接合部分の温度が上昇し、ｈｆｅが大とな
り、益々コレクタ電流Ｉｃが増大しようとする。
【００１７】つぎに、本発明での作用を、全負荷時と無
負荷時に分けて説明する。なお、ダイオード３１のＶｆ
が０．２〜０．３Ｖ程度、抵抗３０が２０Ω、コレクタ
電流Ｉｃが全負荷時４ｍＡ、無負荷時２０ｍＡとする。 （ａ）全負荷時には、抵抗３０の電圧降下Ｖｒ＝４ｍＡ
×２０Ω＝０．０８Ｖである。このＶｒ＝０．０８Ｖ
は、Ｖｆ＝０．２〜０．３Ｖより充分に小さいから、ダ
イオード３１はオフし、影響がない。 （ｂ）無負荷時には、抵抗３０の電圧降下Ｖｒ＝２０ｍ
Ａ×２０Ω＝０．４Ｖである。このＶｒ＝０．４Ｖは、
Ｖｆ＝０．２〜０．３Ｖより大きいため、ダイオード３
１がオンしてコレクタ電流Ｉｃはこのダイオード３１を
通る。 このように、全負荷時には、ダイオード３１はオフし、
抵抗３０が作用し、無負荷または軽負荷時には、ダイオ
ード３１がオンして、抵抗３０だけの欠点を解消してい
る。
負荷時に分けて説明する。なお、ダイオード３１のＶｆ
が０．２〜０．３Ｖ程度、抵抗３０が２０Ω、コレクタ
電流Ｉｃが全負荷時４ｍＡ、無負荷時２０ｍＡとする。 （ａ）全負荷時には、抵抗３０の電圧降下Ｖｒ＝４ｍＡ
×２０Ω＝０．０８Ｖである。このＶｒ＝０．０８Ｖ
は、Ｖｆ＝０．２〜０．３Ｖより充分に小さいから、ダ
イオード３１はオフし、影響がない。 （ｂ）無負荷時には、抵抗３０の電圧降下Ｖｒ＝２０ｍ
Ａ×２０Ω＝０．４Ｖである。このＶｒ＝０．４Ｖは、
Ｖｆ＝０．２〜０．３Ｖより大きいため、ダイオード３
１がオンしてコレクタ電流Ｉｃはこのダイオード３１を
通る。 このように、全負荷時には、ダイオード３１はオフし、
抵抗３０が作用し、無負荷または軽負荷時には、ダイオ
ード３１がオンして、抵抗３０だけの欠点を解消してい
る。
【００１８】図１の実施例では、トランジスタ２４とし
て、ｐｎｐタイプを用いたが、これに限られるものでは
なく、ｎｐｎタイプを用いることができ、この場合の回
路例が図３に示される。
て、ｐｎｐタイプを用いたが、これに限られるものでは
なく、ｎｐｎタイプを用いることができ、この場合の回
路例が図３に示される。
【図１】本発明による電源回路の一実施例を示す電気回
路である。
路である。
【図２】出力電圧のリップルの波形図である。
【図３】本発明による電源回路の他の実施例を示す要部
の電気回路である。
の電気回路である。
【図４】従来の電源回路の電気回路である。
【図５】ｈｆｅの温度特性図である。
１１…入力端子、１２…入力端子、１３…変圧器、１４
…磁気増幅器、１５…整流器、１６…転流器、１７…イ
ンダクタ、１８…コンデンサ、１９…出力端子、２０…
出力端子、２１…抵抗、２２…抵抗、２３…ツェナーダ
イオード、２４…トランジスタ、２５…抵抗、２６…ダ
イオード、３０…抵抗、３１…ダイオード、３２…検出
回路。
…磁気増幅器、１５…整流器、１６…転流器、１７…イ
ンダクタ、１８…コンデンサ、１９…出力端子、２０…
出力端子、２１…抵抗、２２…抵抗、２３…ツェナーダ
イオード、２４…トランジスタ、２５…抵抗、２６…ダ
イオード、３０…抵抗、３１…ダイオード、３２…検出
回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 徳成 東京都稲城市東長沼１号地161番地 株式 会社電設内 (72)発明者 荻原 勇次郎 東京都稲城市東長沼１号地161番地 株式 会社電設内 (56)参考文献 特開 平３−98467（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】入力パルス電圧を、磁気増幅器および整流
平滑回路を介して直流出力電圧に変換し、検出回路にて
検出された出力電圧の検出電圧と予め設定された基準電
圧とを比較し、トランジスタにより増幅して前記磁気増
幅器のリセット電流を制御して一定電圧を得るようにし
た電源回路において、前記トランジスタのエミッタ抵抗
と並列に、無負荷または軽負荷時にオンするダイオード
を結合したことを特徴とする電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6933291A JPH0832181B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6933291A JPH0832181B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646564A JPH0646564A (ja) | 1994-02-18 |
| JPH0832181B2 true JPH0832181B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=13399491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6933291A Expired - Lifetime JPH0832181B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832181B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4329739B2 (ja) | 2005-07-15 | 2009-09-09 | パナソニック電工株式会社 | 静電霧化装置 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP6933291A patent/JPH0832181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646564A (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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