JPH10164826A - Power supply means, drive circuit for capacitive load, drive circuit for controllable switching means and power supply means - Google Patents

Power supply means, drive circuit for capacitive load, drive circuit for controllable switching means and power supply means

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JPH10164826A
JPH10164826A JP35251296A JP35251296A JPH10164826A JP H10164826 A JPH10164826 A JP H10164826A JP 35251296 A JP35251296 A JP 35251296A JP 35251296 A JP35251296 A JP 35251296A JP H10164826 A JPH10164826 A JP H10164826A
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voltage
power supply
controllable switching
output
switching means
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JP35251296A
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Toshiyasu Suzuki
利康 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to efficiently reduce input voltage, and to simultaneously increase and output input current or to increase the range of choice of voltage reduction rate and current increase rate, or to alternately output positive voltage and reverse voltage, for example. SOLUTION: For example, a closed circuit 3 is formed of a first series circuit comprising a DC power supply 1 and a make contact 2; three diodes 3 aligned in the forward direction relative to its output voltage; and two capacitors 4 connected between the three diodes 3, respectively. Two sets of series circuits where the capacitors 4 are sandwiched between two break contacts 5, respectively, and series-connected, are parallel-connected with the first series circuit in such a manner that the directions of all the diodes 3 are the same to form an electromagnetic relay that electromagnetically drives the make contact 2 and all the break contacts 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0010】[0010]

【技術分野】第1発明は、直流電圧出力手段(例:直流
電源手段とオン、オフ可能なスイッチング手段の直列回
路、点滅可能な発光手段と光起電力手段の組合せ、光源
とその光の通過と遮蔽を制御する通過・遮蔽制御手段と
光起電力手段の組合せ、圧力の印加、除去が可能な圧力
印加除去手段と圧電手段の組合せ。)が直流電圧を出力
したり、しなかったりするだけで、その直流電圧をその
まま出力したり、その電圧絶対値以下(例:〜2分の1
〜数十分の1〜数百分の1〜。)の逆極性電圧を出力し
たり、することができる電源手段に関する。尚、その様
に電圧を降圧すると降圧変圧器の様に供給できる電流を
その反対に増大させることができるので、降圧変圧器代
わりに使うことも可能である。この事は供給電圧と供給
電流に関して電源と負荷のマッチングに役に立つ。ま
た、この電源手段を用いて容量性負荷の駆動回路や可制
御スイッチング手段の駆動回路などを容易に構成するこ
ともできる。可制御スイッチング手段の駆動回路の場
合、例えば、直流電源手段(例:直流電源。)を1つし
か使わずに可制御スイッチング手段に順バイアス電圧あ
るいは順バイアス電流を供給したり、逆バイアス電圧あ
るいは逆バイアス電流を供給したり、することができ
る。さらに、この可制御スイッチング手段の駆動回路を
利用すると、条件付きながら絶縁できる各種の絶縁型ス
イッチング回路あるいは条件無しでも絶縁できる各種の
絶縁型スイッチング回路を構成することもできる。
The first invention relates to a DC voltage output means (for example, a series circuit of a DC power supply means and an on / off switching means, a combination of a flashable light emitting means and a photovoltaic means, a light source and the passage of light therethrough. And the combination of the passage / shield control means and the photovoltaic means for controlling the shield and the combination of the pressure applying / removing means and the piezoelectric means capable of applying and removing the pressure. Then, the DC voltage is output as it is, or the voltage is equal to or less than the absolute value of the voltage (eg, a half
1 to several tens of minutes to 1 / several hundredths. The present invention relates to a power supply means capable of outputting or outputting the reverse polarity voltage. If the voltage is stepped down in this manner, the current that can be supplied as in the case of a step-down transformer can be increased, and therefore, it can be used instead of the step-down transformer. This helps in matching the power supply and load with respect to supply voltage and supply current. Also, a drive circuit for a capacitive load, a drive circuit for a controllable switching means, and the like can be easily configured using the power supply means. In the case of the drive circuit of the controllable switching means, for example, a forward bias voltage or a forward bias current is supplied to the controllable switching means using only one DC power supply means (eg, DC power supply), or a reverse bias voltage or Or provide a reverse bias current. Further, by using the drive circuit of the controllable switching means, it is possible to configure various insulating switching circuits that can be insulated under conditions or various insulating switching circuits that can be insulated without any conditions.

【0020】第2発明は、直流電圧出力手段が出力する
直流電圧の絶対値以下(例:〜2分の1〜数十分の1〜
数百分の1〜。)の電圧を逆極性にして供給できる電源
手段に関する。尚、その様に電圧を降圧すると降圧変圧
器の様に供給できる電流を逆に増大させることができる
ので、降圧変圧器代わりに使うことも可能である。この
事は供給電圧と供給電流に関して電源と負荷のマッチン
グに役に立つ。
According to a second aspect of the present invention, the absolute value of the DC voltage output from the DC voltage output means is equal to or less than the absolute value (for example,
1-hundredths. The present invention relates to a power supply means capable of supplying a voltage having the opposite polarity. If the voltage is stepped down in such a manner, the current that can be supplied can be increased as in the case of a step-down transformer. Therefore, the step-down transformer can be used instead. This helps in matching the power supply and load with respect to supply voltage and supply current.

【0030】第3発明は、1つ又は2つのオン・オフ型
スイッチング手段のオン、オフを切り換えるだけで、あ
るいは、1つの切換えスイッチング手段を切り換えるだ
けで、その電源電圧以下(例:3分の1〜数十分の1〜
数百倍の1〜。)の電圧を供給したり、あるいは、その
電源が供給できる電流以上(例:〜3倍〜数十倍〜数百
倍〜。)の電流を供給したり、等することができる電源
手段に関する。特に、その切換え動作を1回するだけで
一挙にその電源電圧以下の電圧あるいはその供給可能な
電流以上の電流を出力することができる電源手段に関す
る。尚、その様に電圧を降圧すると降圧変圧器の様に供
給できる電流はその反対に増大させることができるの
で、降圧変圧器代わりに使うことも可能である。この事
は供給電圧と供給電流に関して電源と負荷のマッチング
に役に立つ。
According to the third aspect of the present invention, only by turning on or off one or two on / off type switching means, or by simply switching one switching switching means, the power supply voltage or less (for example, 3/3 1 to several tens of minutes
1 to several hundred times. The present invention relates to a power supply means capable of supplying a voltage or supplying a current higher than the current that can be supplied by the power supply (eg, up to three to several tens to hundreds of times). In particular, the present invention relates to a power supply means capable of outputting a voltage lower than the power supply voltage or a current higher than the current that can be supplied at once by a single switching operation. If the voltage is stepped down in such a manner, the current that can be supplied as in the case of the step-down transformer can be increased, so that it can be used instead of the step-down transformer. This helps in matching the power supply and load with respect to supply voltage and supply current.

【0040】第1〜第3の各発明は、例えば「ディーゼ
ル・エンジン等で使うグロー・プラグの通電、電気スポ
ット溶接、電気シーム溶接、黒鉛化炉、ガラス溶融炉な
どの直接通電加熱の分野」、「エンジン・スターター・
モーターの駆動、電気自動車の停止または低速状態から
の加速時、レール・ガン等みたいに磁束中の1本の導線
に電流を流して力を発生させる時、少ない巻数で強磁界
を発生させる時などの強磁界発生分野」、「アーク放電
の維持、アーク・プラズマの発生維持などの放電維持、
発生分野」等の様に低電圧、大電流が必要な時便利であ
る。つまり、供給電圧と供給電流に関して電源と負荷の
マッチングが必要な時便利である。他にも各発明と正反
対に昇圧変圧器の様に電圧を昇圧する「複数のコンデン
サを並列充電してから直列放電する特開平8−3334
8号」などの技術と組み合わせて交流電力送電装置や直
流電力送電装置などを組むことも考えられる。
Each of the first to third inventions is described, for example, in "Field of Direct Current Heating of Glow Plug Used in Diesel Engines, etc., Electric Spot Welding, Electric Seam Welding, Graphitizing Furnace, Glass Melting Furnace, etc." , "Engine starter
When driving a motor, stopping an electric vehicle or accelerating from a low speed state, when generating a force by passing a current through a single conductor in a magnetic flux such as a rail gun, or when generating a strong magnetic field with a small number of turns Field of strong magnetic field generation, maintenance of arc discharge, maintenance of arc plasma generation and maintenance,
This is convenient when a low voltage and a large current are required, such as in the field of generation. In other words, it is convenient when matching between the power supply and the load is necessary for the supply voltage and the supply current. In addition, in the opposite manner to each invention, a voltage is boosted like a step-up transformer.
No. 8, etc., to form an AC power transmission device or a DC power transmission device.

【0050】[0050]

【第1、第2発明の背景技術】従来技術として入力電圧
を降圧して出力することができる電源手段を図2〜図7
と図8、図9両図に示す。但し、41は負荷で、図8、
図9両図の回路ではu1〜u6で示す導線同士がそれぞ
れ接続状態にある。これらはどれも複数のコンデンサを
直列充電してから全コンデンサを並列放電させる構成に
なっている。図2〜図4、図7の各電源手段ではその降
圧に反比例して変圧器の様にその出力電流容量を増大さ
せることができる。図2〜図3の各電源手段ではスイッ
チ109、9はふつう交互にオン、オフ駆動させるが、
同時オンさせると入力電圧がそのまま出力される。各ダ
イオード3の代わりにスイッチ109に連携してオン、
オフ制御するスイッチを1つずつ使用する場合もある
し、あるいは、各ダイオード13の代わりにスイッチ9
に連携してオン、オフ制御するスイッチを1つずつ使用
する場合もある。図5の電源手段ではスイッチ109の
代わりに抵抗8が使用され、図6の電源手段では各ダイ
オード3の代わりに可変電流制限手段が使用されてい
る。図7の電源手段では1つのブレイク接点2と複数の
メイク接点5を駆動する電磁リレーや機械的なスイッチ
等が使用されており、各ダイオード3の代わりにブレイ
ク接点2を1つずつ使用することも可能であるし、ブレ
イク接点2とメイク接点5を入れ換えても良い。各ツェ
ナー・ダイオード7は各充電電圧を同じ位にするために
接続してあり、各ツェナー電圧の大きさは直流電源1の
電圧の大きさをコンデンサ4の数で割った値より大きく
設定される。図8、図9両図の回路では理想的な回路動
作ならコイル20の作用により全コンデンサの充電電圧
の和は入力電源電圧の2倍になる。(参考:実公昭51
−28601号)
2. Description of the Related Art As a prior art, power supply means capable of stepping down and outputting an input voltage is shown in FIGS.
8 and 9. Here, 41 is a load, and FIG.
In the circuits shown in FIGS. 9 and 9, the conductors indicated by u1 to u6 are connected to each other. Each of these is configured to charge a plurality of capacitors in series and then discharge all capacitors in parallel. Each of the power supply means shown in FIGS. 2 to 4 and 7 can increase its output current capacity like a transformer in inverse proportion to the step-down. In each of the power supply means shown in FIGS. 2 and 3, the switches 109 and 9 are normally turned on and off alternately.
When they are simultaneously turned on, the input voltage is output as it is. Turns on in cooperation with switch 109 instead of each diode 3,
In some cases, one switch for controlling the off-state may be used, or each switch 13 may be replaced with a switch 9.
In some cases, switches that perform on / off control in cooperation with each other are used one by one. In the power supply means of FIG. 5, a resistor 8 is used instead of the switch 109, and in the power supply means of FIG. 6, a variable current limiting means is used instead of each diode 3. In the power supply means shown in FIG. 7, an electromagnetic relay or a mechanical switch for driving one break contact 2 and a plurality of make contacts 5 is used, and one break contact 2 is used instead of each diode 3. Alternatively, the break contact 2 and the make contact 5 may be exchanged. Each Zener diode 7 is connected to make each charging voltage the same, and the magnitude of each Zener voltage is set to be larger than a value obtained by dividing the magnitude of the voltage of the DC power supply 1 by the number of the capacitors 4. . In the circuits shown in FIGS. 8 and 9, the sum of the charging voltages of all the capacitors becomes twice the input power supply voltage by the action of the coil 20 in an ideal circuit operation. (Reference: Shogun 51
-28601)

【0060】しかしながら、これらの電源手段はどれも
『入力電圧を降圧して逆極性にして出力することができ
ない』という問題点が有る。また、『入力電圧をそのま
ま出力したり、入力電圧を降圧して逆極性にして出力し
たり、することができない』という問題点が有る。
However, any of these power supply means has a problem that "the input voltage cannot be stepped down and output with the opposite polarity". Further, there is a problem that it is not possible to output the input voltage as it is or to reduce the input voltage and output it with the opposite polarity.

【0070】[0070]

【第1発明の目的】そこで、第1発明は入力電圧をその
まま出力したり、入力電圧を降圧して逆極性にして出力
したり、できる電源手段を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the first invention to provide a power supply means capable of outputting an input voltage as it is or of reducing an input voltage and outputting the same with a reverse polarity.

【0080】[0080]

【第2発明の目的】また、第2発明は入力電圧を降圧し
て逆極性にして出力することができる電源手段を提供す
ることを目的としている。
Another object of the present invention is to provide a power supply means capable of stepping down an input voltage to output a signal having the opposite polarity.

【0090】[0090]

【第3発明の背景技術】図10に示す従来の電源手段の
場合、常にほぼ入力電圧の2分の1の電圧を負荷41に
供給でき、その反対に出力電流容量を増大できるが、
『3分の1以下の電圧降圧比と、その反対に増大する出
力電流容量の電力を供給できない』という問題点が有
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the case of the conventional power supply means shown in FIG. 10, a voltage almost equal to one half of the input voltage can always be supplied to the load 41, while the output current capacity can be increased.
There is a problem that "a voltage step-down ratio of one-third or less, and conversely, it is not possible to supply power with an increased output current capacity".

【0100】[0100]

【第3発明の目的】そこで、第3発明は3分の1以下の
電圧降圧比と、その反対に増大する出力電流容量の電力
を供給できる電源手段を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the third invention to provide a power supply means capable of supplying power having a voltage step-down ratio of one-third or less and an output current capacity that increases in contrast.

【0110】[0110]

【第1発明の開示】即ち、第1発明は、直流電圧を出力
したり、しなかったりできる直流電圧出力手段と、前記
直流電圧出力手段と並列接続される負荷と、エネルギー
吸収時に内蔵する複数のキャパシタンス手段を直列に充
電し、エネルギー放出時に全ての前記キャパシタンス手
段を並列に放電させるエネルギー蓄積手段と、前記直流
電圧が出力されるとき前記エネルギー蓄積手段が前記直
流電圧出力手段からエネルギーを吸収できる様に前記エ
ネルギー蓄積手段と前記直流電圧出力手段を並列接続状
態にし、前記直流電圧が出力されないとき前記エネルギ
ー蓄積手段が前記負荷に前記直流電圧と逆の電圧を出力
できる様に前記エネルギー蓄積手段と前記負荷を並列接
続状態にする接続状態切換え手段を持つ電源手段であ
る。
That is, the first invention comprises a DC voltage output means capable of outputting and not outputting a DC voltage, a load connected in parallel with the DC voltage output means, Energy storage means for charging the capacitance means in series and discharging all the capacitance means in parallel at the time of energy release, and the energy storage means can absorb energy from the DC voltage output means when the DC voltage is output. The energy storage means and the DC voltage output means are connected in parallel as described above, and the energy storage means is capable of outputting a voltage opposite to the DC voltage to the load when the DC voltage is not output. Power supply means having connection state switching means for connecting the loads in parallel.

【0120】このことによって、前記直流電圧出力手段
がその直流電圧を出力する時その直流電圧はそのまま
(回路動作が理想的な場合)前記負荷に出力され、同時
に全ての前記キャパシタンス手段を直列充電し、その直
流電圧を出力しない時すべての前記キャパシタンス手段
は前記負荷に対して並列放電し、しかも、その直流電圧
絶対値を前記キャパシタンス手段の数で割った大きさ
(回路動作が理想的な場合)に降圧して逆極性で出力す
る。 ( 効 果 )
Thus, when the DC voltage output means outputs the DC voltage, the DC voltage is directly output to the load (when the circuit operation is ideal), and at the same time, all the capacitance means are serially charged. When the DC voltage is not output, all the capacitance means discharge in parallel to the load, and the magnitude obtained by dividing the absolute value of the DC voltage by the number of the capacitance means (when circuit operation is ideal) And output in reverse polarity. (Effect)

【0130】第1発明が請求項2記載の電源手段などの
場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能なオン・
オフ・スイッチング手段(例:各種トランジスタ、GT
Oサイリスタ、SIサイリスタ、機械的スイッチ、接
点、電磁リレー、水銀スイッチ、オン、オフ可能な可制
御スイッチング手段など。)と直流電源手段の直列回路
で構成される。尚、前記直流電圧出力手段としてはその
他に「点滅可能な発光手段と光起電力手段(例:太陽電
池、光起電力ダイオード・アレイ等。)の組合せ」、
「光源とその光の通過と遮蔽を制御する通過・遮蔽制御
手段(例:液晶、回転スリット、回転ミラー等。)と光
起電力手段の組合せ」、「圧力の印加、除去が可能な圧
力印加除去手段と圧電手段の組合せ」等が有る。
In the case where the first invention is the power supply means according to the second aspect, the DC voltage output means can be turned on and off.
Off-switching means (eg: various transistors, GT
O thyristor, SI thyristor, mechanical switch, contact, electromagnetic relay, mercury switch, on / off controllable switching means, etc. ) And a DC power supply means in series. In addition, as the DC voltage output means, other "combination of blinking light emitting means and photovoltaic means (eg, solar cell, photovoltaic diode array, etc.)",
"Combination of light source and passage / shield control means (eg, liquid crystal, rotating slit, rotating mirror, etc.) for controlling passage and shielding of light" and photovoltaic means "," Pressure application capable of applying and removing pressure Combination of removing means and piezoelectric means ".

【0140】第1発明が請求項3記載の容量性負荷の駆
動回路の場合、その負荷として容量性負荷(例:圧電素
子、液晶、エレクトロ・ルミネッサンス等。)が使わ
れ、その容量性負荷を駆動できる。
In the case where the first invention is a drive circuit for a capacitive load according to the third aspect, a capacitive load (for example, a piezoelectric element, a liquid crystal, electroluminescence, etc.) is used as the load, and the capacitive load is used. Can be driven.

【0150】第1発明が請求項4記載の可制御スイッチ
ング手段の駆動回路の場合、その負荷として可制御スイ
ッチング手段の駆動信号入力用に対を成す主電極・制御
電極(例:ベース電極とエミッタ電極、ゲート電極とソ
ース電極またはカソード電極、アノード側ゲート電極と
アノード電極。)が使われるのでその可制御スイッチン
グ手段{例:バイポーラ・トランジスタ、SIT、接合
型FET、パワーMOS・FET、IGBT、GTBT
(接地した溝形電極を持つバイポーラ型FET)、GT
Oサイリスタ、SIサイリスタ等。}を駆動できる。こ
の場合、前記直流電圧出力手段が直流電圧を出力してい
る間その直流電圧を逆バイアス電圧としてその可制御ス
イッチング手段に供給し、前記直流電圧出力手段が直流
電圧を出力していない間に複数の前記キャパシタンス手
段から「その直流電圧を前記キャパシタンス手段の数
(=N)で割った順バイアス電圧」とN倍の出力電流容
量の順バイアス電流をその可制御スイッチング手段に供
給することも可能である。この様にSIT、バイポーラ
・トランジスタ、接合型FET、GTBT、SIサイリ
スタ等を大きな逆バイアス電圧でオフ制御し、大きな順
バイアス電流でオン制御する際に都合が良い。
In the case where the first invention is a drive circuit for controllable switching means according to claim 4, a main electrode and a control electrode (for example, a base electrode and an emitter) paired as a load for inputting a drive signal of the controllable switching means. Electrode, gate electrode and source electrode or cathode electrode, anode side gate electrode and anode electrode) are used, so that the controllable switching means is used. Examples: Bipolar transistor, SIT, junction type FET, power MOS-FET, IGBT, GTBT
(Bipolar FET with grounded grooved electrode), GT
O thyristor, SI thyristor, etc.駆 動 can be driven. In this case, the DC voltage is supplied as a reverse bias voltage to the controllable switching means while the DC voltage output means is outputting the DC voltage, and a plurality of DC voltages are supplied while the DC voltage output means is not outputting the DC voltage. It is also possible to supply to the controllable switching means a forward bias voltage having a DC voltage divided by the number of the capacitance means (= N) and a forward bias current having N times the output current capacity. is there. Thus, it is convenient when the SIT, the bipolar transistor, the junction FET, the GTBT, the SI thyristor and the like are turned off with a large reverse bias voltage and turned on with a large forward bias current.

【0160】[0160]

【第2発明の開示】また、第2発明は、直流電圧を出力
したり、しなかったりできる直流電圧出力手段と、前記
直流電圧出力手段と直列接続される負荷と、エネルギー
吸収時に内蔵する複数のキャパシタンス手段を直列に充
電し、エネルギー放出時に全ての前記キャパシタンス手
段を並列に放電させるエネルギー蓄積手段と、前記直流
電圧が出力されるとき前記エネルギー蓄積手段が前記直
流電圧出力手段からエネルギーを吸収できる様に前記エ
ネルギー蓄積手段と前記直流電圧出力手段を並列接続状
態にし、前記直流電圧が出力されないとき前記エネルギ
ー蓄積手段が前記負荷に前記直流電圧と逆の電圧を出力
できる様に前記エネルギー蓄積手段と前記負荷を並列接
続状態にする接続状態切換え手段を持つ電源手段であ
る。
A second invention is directed to a DC voltage output means capable of outputting or not outputting a DC voltage, a load connected in series with the DC voltage output means, and a plurality of built-in power supplies for absorbing energy. Energy storage means for charging the capacitance means in series and discharging all the capacitance means in parallel at the time of energy release, and the energy storage means can absorb energy from the DC voltage output means when the DC voltage is output. The energy storage means and the DC voltage output means are connected in parallel as described above, and the energy storage means is capable of outputting a voltage opposite to the DC voltage to the load when the DC voltage is not output. Power supply means having connection state switching means for connecting the loads in parallel.

【0170】このことによって、前記直流電圧出力手段
がその直流電圧を出力する時全ての前記キャパシタンス
手段を直列充電し、その直流電圧を出力しない時全ての
前記キャパシタンス手段は前記負荷に対し並列放電し、
しかも、その直流電圧絶対値を前記キャパシタンス手段
の数で割った大きさ(回路動作が理想的な場合)に降圧
して逆極性で出力する。
( 効 果 )
Thus, when the DC voltage output means outputs the DC voltage, all the capacitance means are charged in series, and when the DC voltage output means does not output the DC voltage, all the capacitance means discharge in parallel to the load. ,
In addition, the voltage is reduced to a value obtained by dividing the absolute value of the DC voltage by the number of the capacitance means (when the circuit operation is ideal), and output with the opposite polarity.
(Effect)

【0180】第2発明が請求項6記載の電源手段などの
場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能なオン・
オフ・スイッチング手段(例:各種トランジスタ、GT
Oサイリスタ、SIサイリスタ、機械的スイッチ、接
点、電磁リレー、水銀スイッチ、オン、オフ可能な可制
御スイッチング手段など。)と直流電源手段の直列回路
で構成される。尚、前記直流電圧出力手段としてはその
他に「点滅可能な発光手段と光起電力手段(例:太陽電
池、光起電力ダイオード・アレイ等。)の組合せ」、
「光源とその光の通過と遮蔽を制御する通過・遮蔽制御
手段(例:液晶、回転スリット、回転ミラー等。)と光
起電力手段の組合せ」、「圧力の印加、除去が可能な圧
力印加除去手段と圧電手段の組合せ」等が有る。また、
第2発明を電圧印加と電圧ゼロで駆動する容量性負荷
(例:圧電素子、液晶、エレクトロ・ルミネッサンス
等。)の駆動回路あるいは電圧印加と電圧ゼロでオン・
オフ制御する可制御スイッチング手段の駆動回路などに
も利用できる。
In the case where the second invention is the power supply means according to claim 6, the DC voltage output means can be turned on and off.
Off-switching means (eg: various transistors, GT
O thyristor, SI thyristor, mechanical switch, contact, electromagnetic relay, mercury switch, on / off controllable switching means, etc. ) And a DC power supply means in series. In addition, as the DC voltage output means, other "combination of blinking light emitting means and photovoltaic means (eg, solar cell, photovoltaic diode array, etc.)",
"Combination of light source and passage / shield control means (eg, liquid crystal, rotating slit, rotating mirror, etc.) for controlling passage and shielding of light" and photovoltaic means "," Pressure application capable of applying and removing pressure Combination of removing means and piezoelectric means ". Also,
A drive circuit for a capacitive load (eg, piezoelectric element, liquid crystal, electro-luminescence, etc.) that drives the second invention with applied voltage and zero voltage, or turned on with zero voltage and zero voltage.
The present invention can also be used for a drive circuit of a controllable switching means that performs off control.

【0190】[0190]

【第3発明の開示】さらに、第3発明は、3以上の所定
数をKとしたときに、直流電圧を出力したり、しなかっ
たりできる直流電圧出力手段と、K個のキャパシタンス
手段と、その直流電圧に対して順方向に向きを揃えて前
記K個のキャパシタンス手段それぞれの間に1つずつ接
続される(K−1)個の非可制御スイッチング手段で閉
回路を形成し、前記直流電圧出力手段の一端に接続され
る1つの前記キャパシタンス手段およびこのキャパシタ
ンス手段と接続される1つの前記非可制御スイッチング
手段の接続点と前記直流電圧出力手段の他端の間にオ
ン、オフ可能な第1の可制御スイッチング手段を接続
し、その1つの非可制御スイッチング手段の前記接続点
と反対側の一端と前記直流電圧出力手段の一端の間にそ
の1つの非可制御スイッチング手段と向きを揃えて第K
番目の非可制御スイッチング手段を接続し、残り(K−
2)個の前記非可制御スイッチング手段それぞれを非可
制御スイッチング手段2つずつでその向きを揃えて挟む
様に直列接続した(K−2)組の直列回路を前記直流電
圧出力手段にその直流電圧に対し逆向きに並列接続した
電源手段である。
Further, a third invention is a DC voltage output means capable of outputting or not outputting a DC voltage when K is a predetermined number equal to or more than 3, K capacitance means, A closed circuit is formed by (K-1) non-controllable switching means connected one by one between each of the K capacitance means so as to be aligned in the forward direction with respect to the DC voltage. It can be turned on and off between a connection point of one of the capacitance means connected to one end of the voltage output means and one of the non-controllable switching means connected to the capacitance means and the other end of the DC voltage output means. The first controllable switching means is connected, and the one non-controllable switching means is connected between one end of the one non-controllable switching means opposite to the connection point and one end of the DC voltage output means. The K Align the quenching means and orientation
Connect the non-controllable switching means and connect the remaining (K-
2) A series of (K-2) series circuits in which each of the non-controllable switching means is connected in series with two non-controllable switching means so as to be sandwiched in the same direction, and the DC voltage output means is connected to the DC voltage output means. Power supply means connected in parallel in the opposite direction to the voltage.

【0200】このことによって、前記直流電圧出力手段
がその直流電圧を出力し、前記第1の可制御スイッチン
グ手段がオフのとき、前記直流電圧出力手段が最初の
(K−1)個の前記非可制御スイッチング手段を介して
直列接続状態にあるK個の前記キャパシタンス手段を充
電する。一方、前記直流電圧出力手段がその直流電圧を
出力しないか又は出力してもその内部インピーダンスが
有るかして、前記第1の可制御スイッチング手段がオン
のとき、最初の(K−1)個の前記非可制御スイッチン
グ手段は各前記キャパシタンス手段の電圧によってオフ
で、その他の前記非可制御スイッチング手段はオンだか
ら、K個の前記キャパシタンス手段はこれらの非可制御
スイッチング手段を介して並列的に同時に電圧を出力す
る。その結果、その電源手段の出力電圧の大きさはその
動作が理想的なら前記直流電圧のK分の1の大きさにな
り、その平均出力電流容量は前記直流電圧出力手段の出
力電流容量より大きくなる。しかも、前記Kという数は
3以上の数だから、3分の1以下の電圧降圧比と、その
反対に増大する出力電流容量の電力を供給できる。(
第 1 の 効 果 )
Thus, when the DC voltage output means outputs the DC voltage and the first controllable switching means is off, the DC voltage output means outputs the first (K-1) non-controllers. Charging the K capacitance units in series connection via controllable switching means. On the other hand, if the DC voltage output means does not output the DC voltage or if the DC voltage output means does have its internal impedance, the first (K-1) first controllable switching means is turned on. The non-controllable switching means are turned off by the voltage of each of the capacitance means, and the other non-controllable switching means are turned on. Therefore, the K capacitance means are connected in parallel through these non-controllable switching means. Outputs voltage at the same time. As a result, the magnitude of the output voltage of the power supply means becomes 1 / K of the DC voltage if the operation is ideal, and the average output current capacity is larger than the output current capacity of the DC voltage output means. Become. In addition, since the number K is 3 or more, it is possible to supply power with a voltage step-down ratio of 1/3 or less, and conversely, an output current capacity that increases. (
First effect)

【0210】第3発明が請求項8記載の電源手段等の場
合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制御ス
イッチング手段(例:各種トランジスタ、GTOサイリ
スタ、SIサイリスタ、機械的スイッチ、接点、電磁リ
レー、水銀スイッチ、オン、オフ可能な可制御スイッチ
ング手段など。)と直流電源手段の直列回路で構成され
る。尚、前記直流電圧出力手段としてはその他に「点滅
可能な発光手段と光起電力手段(例:太陽電池、光起電
力ダイオード・アレイ等。)の組合せ」、「光源とその
光の通過と遮蔽を制御する通過・遮蔽制御手段(例:液
晶、回転スリット、回転ミラー等。)と光起電力手段の
組合せ」、「圧力の印加、除去が可能な圧力印加除去手
段と圧電手段の組合せ」等が有る。
In the case where the third invention is a power supply means according to claim 8, the DC voltage output means is a controllable switching means which can be turned on / off (for example, various transistors, GTO thyristor, SI thyristor, mechanical switch, contact) , An electromagnetic relay, a mercury switch, a controllable switching means that can be turned on and off, etc.) and a DC power supply means. In addition, as the DC voltage output means, there are other "combinations of blinking light emitting means and photovoltaic means (eg, solar cell, photovoltaic diode array, etc.)", "light source and passage and shielding of the light." Combination of passage / shield control means (eg, liquid crystal, rotating slit, rotating mirror, etc.) and photovoltaic means "," combination of pressure applying / removing means capable of applying and removing pressure and piezoelectric means ", etc. There is.

【0220】第3発明が請求項9記載の電源手段などの
場合、前記直流電圧出力手段はオン、オフ可能な可制御
スイッチング手段、直流電源手段および第1の電流制限
手段の直列回路で構成される。前記第1、第2の可制御
スイッチング手段の両オン、オフ動作は逆に制御される
場合も有る。
In the case where the third aspect of the present invention is the power supply unit according to the ninth aspect, the DC voltage output unit is constituted by a series circuit of a controllable switching unit that can be turned on and off, a DC power supply unit, and a first current limiting unit. You. The ON and OFF operations of the first and second controllable switching means may be controlled in reverse.

【0230】第3発明が請求項11記載の電源手段など
の場合、前記第1、第2の可制御スイッチング手段を1
つの切換えスイッチング手段にまとめたので、部品点数
が少なくなり、また、前記第1、第2の可制御スイッチ
ング手段が同時にオンになるのを防止することができ
る。
In the case where the third invention is the power supply means according to the eleventh aspect, the first and second controllable switching means are connected to one another.
Since the two switching means are combined, the number of parts can be reduced, and the first and second controllable switching means can be prevented from being simultaneously turned on.

【0240】第3発明が請求項12記載の電源手段など
の場合、少なくとも1つの前記非可制御スイッチング手
段の代わりに電流制限手段が使われるが、その目的効果
を達成できる。その電流制限手段が「負性抵抗手段の様
に前記直流電圧が出力されていない時より出力されてい
る時の方がその電流制限機能が小さくなる可変電流制限
手段」であると、その電流制限手段によるエネルギー損
失が小さくなる。
In the case where the third invention is the power supply means according to the twelfth aspect, the current limiting means is used instead of at least one of the non-controllable switching means, but the desired effect can be achieved. If the current limiting means is a "variable current limiting means whose current limiting function is smaller when the DC voltage is output than when the DC voltage is not output like a negative resistance means," Energy loss by means is reduced.

【0250】尚、第3発明を電圧印加と電圧ゼロで駆動
する容量性負荷(例:圧電素子、液晶、エレクトロ・ル
ミネッサンス等。)の駆動回路あるいは電圧印加と電圧
ゼロでオン、オフ制御する可制御スイッチング手段の駆
動回路などにも利用できる。また、出力電圧がK分の
1、その反対に出力電流容量増大する特徴は前述した通
り直接通電加熱の分野、強磁界発生の分野、放電維持、
発生の分野などの様に低電圧、大電流が必要な時に都合
が良い。さらに、各前記電流制限手段は前記直流電圧が
出力されている時その通流電流の上限を制限するものな
ら、抵抗とダイオードの直列回路、その駆動信号入力用
に対を成さない制御電極と主電極の間に抵抗手段あるい
は定電流手段を接続したバイポーラ・トランジスタある
いはノーマリィ・オフのSIT、1方向性の抵抗手段、
定電流手段とダイオードの直列回路、1方向性の定電流
手段、コイルとダイオードの直列回路、インダクタンス
手段とダイオードの直列回路、抵抗、そのドレインとゲ
ート、そのバック・ゲートとソースを接続したノーマリ
ィ・オフの絶縁ゲート型FET2つを逆向きに直列接続
したもの、そのゲートとソースを接続したノーマリィ・
オンのFETあるいはSIT2つを逆向きに直列接続し
たもの、双方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手段、
抵抗手段とインダクタンス手段の直列回路、コイルある
いはインダクタンス手段と「前記第1の可制御スイッチ
ング手段のオン・オフ期間を制御する期間制御手段」を
組み合わせたもの、又は、これらのうち少なくともいず
れか2つを組み合わせたもの等、何でも良い。
In the third invention, a driving circuit for a capacitive load (for example, a piezoelectric element, a liquid crystal, electroluminescence, etc.) driven by applying a voltage and a voltage of zero or on / off control is performed by applying a voltage and applying a voltage of zero. It can also be used as a drive circuit for controllable switching means. Also, as described above, the output voltage is reduced by a factor of K, and the output current capacity is increased.
This is convenient when a low voltage and a large current are required, such as in the field of generation. Furthermore, if each of the current limiting means limits the upper limit of the flowing current when the DC voltage is output, a series circuit of a resistor and a diode, a control electrode not forming a pair for inputting a drive signal thereof, and Bipolar transistor or normally-off SIT with resistance means or constant current means connected between main electrodes, unidirectional resistance means,
A series circuit of a constant current means and a diode, a unidirectional constant current means, a series circuit of a coil and a diode, a series circuit of an inductance means and a diode, a resistor, a drain and a gate thereof, and a normally connected circuit having a back gate and a source connected thereto. A series connection of two insulated gate FETs in the opposite direction, and a normally connected FET with its gate and source connected
On FET or two SITs connected in series in opposite directions, bidirectional resistance means, bidirectional constant current means,
A series circuit of a resistance means and an inductance means, a combination of a coil or an inductance means and a "period control means for controlling the on / off period of the first controllable switching means", or at least two of them Anything, such as a combination of

【0260】それから、非可制御スイッチング手段の例
としてダイオード、PN接合、コレクタとベースを接続
したバイポーラ・トランジスタ、アノードとカソード側
ゲートを又はアノード側ゲートとカソードを接続した逆
阻止型サイリスタ、そのコレクタとゲートを接続したI
GBT、「バック・ゲートとドレイン間、バック・ゲー
トとソース間それぞれに順電圧が印加されない様に各電
極電位を与え、そのドレインとゲートを接続したノーマ
リィ・オフ型MOS・FET」、「ゲートとバック・ゲ
ートをソースに接続したノーマリィ・オフ型MOS・F
ET(内蔵ダイオードの利用)」等がある。ツェナー・
ダイオードもその逆印加電圧がそのツェナー電圧より小
さければ普通のダイオードと同じ働きをするので、この
場合は非可制御スイッチング手段と見なすことができ
る。そして、前記第1又は第2の可制御スイッチング手
段はオン、オフ可能な可制御スイッチング手段なら半導
体スイッチでも機械的スイッチでも電磁リレーでも水銀
スイッチでも何でも良い。
As examples of the non-controllable switching means, a diode, a PN junction, a bipolar transistor having a collector and a base connected, a reverse blocking thyristor having an anode and a cathode connected or an anode and a cathode connected, and a collector thereof I with gate connected
GBT, "Normal-off MOS-FET in which each electrode potential is applied so that no forward voltage is applied between the back gate and the drain, and between the back gate and the source, and the drain and the gate are connected"; Normally-off type MOS F with back gate connected to source
ET (use of built-in diode) ". Zener
The diode also behaves like a normal diode if its reverse applied voltage is less than its Zener voltage, and can be considered as a non-controllable switching means in this case. The first or second controllable switching means may be a semiconductor switch, a mechanical switch, an electromagnetic relay or a mercury switch as long as the controllable switching means can be turned on and off.

【0270】[0270]

【発明を実施するための最良の形態】本発明をより詳細
に説明するために、以下添付図面に従ってこれを説明す
る。図1の実施例は第1発明の電源手段に対応し、前述
の複数は4で、それぞれが前述した各構成要素と以下の
様に相当する。 a)直流電源1とスイッチ109の直列回路が前述した
直流電圧出力手段に。 b)直流電源1が請求項2記載中の直流電源手段に。 c)スイッチ109が請求項2記載中のオン・オフ・ス
イッチング手段に。 d)負荷41が前述した負荷に。ただし、ダイオード6
が有る場合ダイオード6と負荷41の直列回路が電源手
段の負荷に相当する。この様に負荷側の都合で逆電圧し
か使わない場合も有る。他に例えば発光ダイオードが負
荷の場合が有る。 e)図1で一点鎖線の右側部分(4つのコンデンサ4、
3つのダイオード3及び6つのダイオード13が構成す
る部分)が前述したエネルギー蓄積手段に。 f)4つのコンデンサ4が前述した複数のキャパシタン
ス手段に。 g)トランジスタ50、51、ダイオード52〜55及
び抵抗56、57が構成する回路部が前述した接続状態
切換え手段に。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment shown in FIG. 1 corresponds to the power supply means of the first invention. The above-mentioned plural number is 4, and each corresponds to the above-mentioned each component as follows. a) A series circuit of the DC power supply 1 and the switch 109 serves as the DC voltage output means described above. b) The DC power supply 1 is a DC power supply means according to claim 2. c) The switch 109 is an on / off switching means according to claim 2. d) The load 41 is the load described above. However, diode 6
In this case, the series circuit of the diode 6 and the load 41 corresponds to the load of the power supply means. In this way, only the reverse voltage may be used for convenience of the load side. Alternatively, for example, a light emitting diode may be a load. e) In FIG. 1, the right side of the dashed line (four capacitors 4,
The portion composed of the three diodes 3 and the six diodes 13) corresponds to the above-described energy storage means. f) Four capacitors 4 serve as the plurality of capacitance means described above. g) The circuit section formed by the transistors 50 and 51, the diodes 52 to 55, and the resistors 56 and 57 is the connection state switching means described above.

【0280】その動作は次の通りである。スイッチ10
9がターン・オンすると、各コンデンサ4の電圧は直流
電源1の電圧より小さいため全ダイオード13には逆電
圧が印加されるので、全ダイオード13はターン・オフ
する。一方、全コンデンサ4の電圧の和が直流電源1の
電圧より小さければ全ダイオード3はターン・オンし、
4つのコンデンサ4は直列接続状態になるので、その充
電電流が直流電源1からスイッチ109、ダイオード5
2、54、「4つのコンデンサ4と3つのダイオード3
の直列回路」及びダイオード55、53を経て流れる。
このため、トランジスタ50はダイオード54の順電圧
によって逆バイアスされてオフで、トランジスタ51は
ダイオード55の順電圧によって逆バイアスされてオフ
である。ダイオード6が無い場合このとき電源電圧が負
荷41に印加される。
The operation is as follows. Switch 10
When 9 turns on, the voltage of each capacitor 4 is smaller than the voltage of the DC power supply 1, so that a reverse voltage is applied to all diodes 13, so that all diodes 13 turn off. On the other hand, if the sum of the voltages of all capacitors 4 is smaller than the voltage of DC power supply 1, all diodes 3 are turned on,
Since the four capacitors 4 are connected in series, the charging current is changed from the DC power supply 1 to the switch 109 and the diode 5.
2, 54, "4 capacitors 4 and 3 diodes 3
And the diodes 55 and 53.
Therefore, the transistor 50 is reverse-biased by the forward voltage of the diode 54 and is off, and the transistor 51 is reverse-biased by the forward voltage of the diode 55 and is off. When the diode 6 is not provided, the power supply voltage is applied to the load 41 at this time.

【0290】その後、スイッチ109がターン・オフす
ると、各コンデンサ4の電圧によって各ダイオード3に
逆方向電圧が印加されるため全ダイオード3はオフであ
り、各ダイオード13に順方向電圧が印加されるため全
ダイオード13はオンである。その結果、全コンデンサ
4は並列接続状態になるので、その放電電流がトランジ
スタ50と抵抗56の接続体、負荷41及びトランジス
タ51と抵抗57の接続体を流れ、全コンデンサ4は直
流電源1の電圧の4分の1の電圧(各回路動作が理想的
な場合)を逆向きに負荷41に供給する。
Thereafter, when the switch 109 is turned off, a reverse voltage is applied to each diode 3 by the voltage of each capacitor 4, so that all the diodes 3 are off, and a forward voltage is applied to each diode 13. Therefore, all the diodes 13 are on. As a result, all the capacitors 4 are connected in parallel, so that the discharge current flows through the connection between the transistor 50 and the resistor 56, the load 41 and the connection between the transistor 51 and the resistor 57, and all the capacitors 4 are connected to the voltage of the DC power supply 1. Is supplied to the load 41 in the opposite direction (when each circuit operation is ideal).

【0300】尚、ダイオード52もしくはダイオード5
3もしくは「3つのダイオード3のいずれか1つ」をス
イッチ109のオン、オフに連携してオン、オフする可
制御スイッチング手段で置き換えることができる。ある
いは「トランジスタ50、ダイオード54及び抵抗56
が形成するスイッチング手段」もしくは「トランジスタ
51、ダイオード55及び抵抗55が形成するスイッチ
ング手段」もしくは「6つのダイオード13のいずれか
1つ」をスイッチ109のオン、オフに連携して正反対
にオフ、オンする可制御スイッチング手段で置き換える
ことができる。
The diode 52 or the diode 5
3 or “any one of the three diodes 3” can be replaced by a controllable switching unit that turns on and off in conjunction with turning on and off the switch 109. Alternatively, "the transistor 50, the diode 54, and the resistor 56
The switching means formed by the transistor 109, the switching means formed by the transistor 51, the diode 55 and the resistor 55, or the "one of the six diodes 13" is turned off and on in the opposite direction in cooperation with the turning on and off of the switch 109. Controllable switching means.

【0310】図1の実施例の様に前述したエネルギー蓄
積手段を4つのコンデンサ4、3つのダイオード3及び
6つのダイオード13で構成する場合、4つのコンデン
サ4と3つのダイオード3の直列接続をそのままにして
いくつかのダイオード13の接続を変更しても前述した
エネルギー蓄積手段を構成できる。例えば、図1右上の
ダイオード13はプラス電源線に接続するしか無い(選
択肢1つ)が、図1上中央のダイオード13はプラス電
源線に接続しても良いし、図1右上のダイオード13の
アノードに接続しても良い。つまりこれで選択肢が2つ
有る訳である。また、図1左上のダイオード13はプラ
ス電源線に接続しても良いし、図1上中央のダイオード
13のアノードに接続しても良いし、図1右上のダイオ
ード13のアノードに接続しても良い。つまりこれで選
択肢が3つ有る訳である。結局、図1上3つのダイオー
ド13の接続の選択肢は全部で1×2×3=6通り有
る。同様に図1下3つのダイオード13の接続の選択肢
も全部で1×2×3=6通り有る。即ち上下のダイオー
ド13全部の接続の選択肢は6×6=36通り有ること
になる。一般的にコンデンサ4の数をNとすると上下の
ダイオード13全部の接続の選択肢は(N−1)の階乗
の二乗通り有る。図1の実施例の他に各ダイオード13
の接続が違う23の実施例を図11〜図33に1つずつ
示す。
When the above-described energy storage means is constituted by four capacitors 4, three diodes 3 and six diodes 13 as in the embodiment of FIG. 1, the series connection of the four capacitors 4 and the three diodes 3 is not changed. Even if the connection of some of the diodes 13 is changed, the above-described energy storage means can be configured. For example, the diode 13 in the upper right of FIG. 1 can only be connected to the positive power supply line (one option), but the diode 13 in the center in FIG. 1 may be connected to the positive power supply line. It may be connected to the anode. That is, there are two options. 1 may be connected to a positive power supply line, may be connected to the anode of the diode 13 in the center of FIG. 1, or may be connected to the anode of the diode 13 in the upper right of FIG. good. In other words, there are three options. After all, there are a total of 1 × 2 × 3 = 6 options for connecting the three diodes 13 in FIG. Similarly, there are a total of 1 × 2 × 3 = 6 options for connecting the lower three diodes 13 in FIG. In other words, there are 36 options for connecting all the upper and lower diodes 13. In general, when the number of capacitors 4 is N, the connection options of all the upper and lower diodes 13 include the square of the factorial of (N-1). In addition to the embodiment of FIG.
23 are different from each other in FIGS. 11 to 33.

【0320】図34の実施例ではP、NチャネルのMO
S・FET等が構成する接続状態切換え手段を使用して
いる。逆バイアス用の電圧降下手段に普通のダイオード
の代わりに「順電圧の大きいダイオード」又は「複数の
ダイオードを直列接続したもの」又は抵抗又は「電圧降
下の大きい電圧降下手段」を用いて逆バイアス電圧を大
きくすれば、それらにノーマリィ・オン型MOS・FE
TやSIT又は接合型FET等が使える。図35〜図3
7の各実施例では両ベース間に抵抗を接続したので両ト
ランジスタのオン電圧を図1の実施例に比べ小さくでき
る。図38〜図41の各実施例でも同様にオン電圧を図
1の実施例に比べ小さくできる。図42〜図44の各実
施例では充電電流もしくは負荷電流によって4端子の各
GTOサイリスタの各ゲートを逆バイアスする。逆バイ
アス電圧を大きくしたいならば逆バイアス用の電圧降下
手段に前述と同様に「電圧降下の大きい電圧降下手段」
を使用すれば良い。図45〜図49に5つのエネルギー
蓄積手段の例を1つずつ示す。これらを図1、図11〜
図44の各実施例や後述する各実施例においてそのエネ
ルギー蓄積手段と入れ換えた実施例もまた可能である。
この様に各実施例から新しい実施例(派生実施例)が1
つずつ派生する。図50の実施例は図15の実施例を利
用した容量性負荷の駆動回路(ゲート逆バイアス時SI
サイリスタは容量性負荷となる。)あるいは可制御スイ
ッチング手段(SIサイリスタ)の駆動回路である。点
線で示すダイオードが2つ有ればこの実施例は後述する
図71の実施例の様に条件付きの1方向性絶縁型スイッ
チング回路になる。図51、図52両図に示す実施例は
図50の実施例を利用した3端子スイッチング回路であ
る。図50の実施例、図51、図52両図の実施例にお
いて入力電圧をもっと降圧して出力したければ、各エネ
ルギー蓄積手段に図45〜図49のいずれか1つに示す
エネルギー蓄積手段などを使用すれば良い。
In the embodiment of FIG. 34, the MOs of the P and N channels
The connection state switching means constituted by the S-FET and the like is used. Reverse bias voltage using "diode with large forward voltage" or "multiple diodes connected in series" or resistor or "voltage drop with large voltage drop" instead of ordinary diode as voltage drop means for reverse bias Is larger, the normally-on type MOS-FE
T, SIT or junction type FET can be used. 35 to 3
In each embodiment of FIG. 7, since a resistor is connected between both bases, the ON voltage of both transistors can be made smaller than that of the embodiment of FIG. In each of the embodiments of FIGS. 38 to 41, the on-voltage can be similarly reduced as compared with the embodiment of FIG. 42 to 44, the gates of the four-terminal GTO thyristors are reverse-biased by the charging current or the load current. If you want to increase the reverse bias voltage, replace the voltage drop means for reverse bias with "voltage drop means with a large voltage drop" as described above.
Should be used. FIGS. 45 to 49 show five examples of the energy storage means one by one. These are shown in FIGS.
Embodiments in which the energy storage means is replaced in each embodiment shown in FIG. 44 and each embodiment described later are also possible.
Thus, a new embodiment (derived embodiment) is one from each embodiment.
Derived one by one. The embodiment of FIG. 50 is a driving circuit (capacity reverse bias SI) of the capacitive load using the embodiment of FIG.
Thyristors are capacitive loads. ) Or a drive circuit for controllable switching means (SI thyristor). If there are two diodes shown by dotted lines, this embodiment becomes a conditional one-way insulating switching circuit as in the embodiment of FIG. 71 described later. The embodiment shown in FIGS. 51 and 52 is a three-terminal switching circuit using the embodiment of FIG. In the embodiment of FIG. 50 and the embodiments of FIGS. 51 and 52, if it is desired to further reduce the input voltage and output, the energy storage means shown in any one of FIGS. Should be used.

【0330】図53の実施例は1つのメイク接点2と4
つのブレイク接点5を持つ電磁リレーを使った電源手段
である。図53の実施例について以下の事を述べる。 a)後述する図55の実施例の様にメイク接点2にブレ
イク接点を、各ブレイク接点5にメイク接点を1つずつ
用いた電磁リレーを使うことも可能である。この事は後
述する他の同様な各実施例についても同様である。この
様に置換えによって各実施例から新しい実施例が1つず
つ派生する。(派生実施例) b)メイク接点2とブレイク接点5それぞれを手動で操
作する機械的なスイッチング手段を上記電磁リレーの代
わりに使っても構わない。この事は後述する他の同様な
各実施例や前項a)の各派生実施例についても同様に言
え、また新しい実施例が1つずつ派生する。(派生実施
例) c)負荷41は直流電源1とメイク接点2の直列回路に
並列接続されるが、点線で示したダイオード6が有れ
ば、電源電圧と逆極性の電圧だけを負荷41に印加でき
るし、平滑コンデンサを負荷41に並列接続できる。
The embodiment of FIG. 53 has one make contact 2 and 4
The power supply means uses an electromagnetic relay having two break contacts 5. The following is described for the embodiment of FIG. a) It is also possible to use an electromagnetic relay using a break contact for the make contact 2 and one make contact for each break contact 5 as in the embodiment of FIG. This applies to other similar embodiments described later. In this way, the replacement derives one new embodiment from each embodiment. (Derived embodiment) b) Mechanical switching means for manually operating each of the make contact 2 and the break contact 5 may be used instead of the electromagnetic relay. The same can be said for other similar embodiments to be described later and each derivative embodiment of the above item a), and a new embodiment is derived one by one. (Derived example) c) The load 41 is connected in parallel to the series circuit of the DC power supply 1 and the make contact 2, but if the diode 6 indicated by the dotted line is provided, only the voltage having the opposite polarity to the power supply voltage is applied to the load 41. And a smoothing capacitor can be connected in parallel with the load 41.

【0340】d)ダイオード6が有る図53の実施例を
2つ用意し、両直流電源1を共通化して1つにまとめて
共通の負荷41に電力を供給する様にし、一方の組の全
ブレイク接点5と他方の組の全ブレイク接点5が交互に
オンとなる様に各電磁リレー(図示せず。)を制御すれ
ば、電力を連続的に供給できる。あるいは、その図53
の実施例を3つ以上用意し、同様に共通化して1つにま
とめ、各組の全ブレイク接点5を順繰りにオンにし、し
かも、各オン期間が一部重なる様に各電磁リレーを制御
すれば、より滑らかに連続的に電力を供給できる。 e)点線で接続を示したツェナー・ダイオード7が2つ
有る場合、これらが直流電源1を短絡しない様に各ツェ
ナー電圧の大きさは電源電圧の大きさの半分より大きく
てその半分に近い値に設定される。2つのツェナー・ダ
イオード7は電源電圧をを等分した電圧で各コンデンサ
4を充電するためのものである。一般に複数個(=N
個)のコンデンサそれぞれにツェナー・ダイオードが同
様に1つずつ並列接続される場合各ツェナー電圧の大き
さは電源電圧の大きさのN分の1より大きくてそのN分
の1に近い値に設定される。
D) Two embodiments of FIG. 53 having the diode 6 are prepared, the two DC power supplies 1 are made common, and they are combined into one to supply power to the common load 41. If each electromagnetic relay (not shown) is controlled so that the break contacts 5 and all the other break contacts 5 in the other set are turned on alternately, power can be continuously supplied. Alternatively, FIG.
3 or more embodiments are prepared in the same manner and integrated into a single unit. All the break contacts 5 of each group are sequentially turned on, and the respective electromagnetic relays are controlled so that the respective ON periods partially overlap. Thus, power can be supplied more smoothly and continuously. e) When there are two Zener diodes 7 indicated by dotted lines, the magnitude of each Zener voltage is larger than and close to half the magnitude of the power supply voltage so that they do not short-circuit the DC power supply 1. Is set to The two Zener diodes 7 are for charging each capacitor 4 with a voltage obtained by equally dividing the power supply voltage. Generally, a plurality (= N
Of each power supply voltage, the magnitude of each zener voltage is set to a value larger than 1 / N and close to 1 / N of the magnitude of the power supply voltage. Is done.

【0350】f)直流電源1とメイク接点2の直列回路
の代わりに直流電源1、メイク接点2及び電流制限手段
(例:抵抗、コイル、定電流手段。)の直列回路を使う
ことも可能である。又は、3つのダイオード3のうち少
なくとも1つの代わりにダイオード3と電流制限手段の
直列回路を使うことも可能である。電流制限手段として
コイルを使うとき損失が無ければ共振作用により各コン
デンサ4の電圧を電源電圧まで充電可能だから、電源電
圧と逆極性の電圧を同じ大きさで、しかも、大きな出力
電流容量で負荷に供給することができる。このとき各ツ
ェナー・ダイオード7のツェナー電圧を2倍にする必要
がある。この事は一般にメイク接点の場合に限らず他の
可制御スイッチング手段の場合でも同じである。 g)各ダイオード3をコイルで1つずつ置き換え、各コ
ンデンサ4の電圧が電源電圧の半分に成ったときメイク
接点2と各ブレイク接点5のオン、オフを切り換えれ
ば、その電源手段の出力電流に各コンデンサ4の放電電
流の他に各コイルの放出電流も加算されるので、その出
力電流容量をより大きくすることができる。この事は他
の可制御スイッチング手段を使う場合でも同じである。
F) Instead of a series circuit of DC power supply 1 and make contact 2, a series circuit of DC power supply 1, make contact 2 and current limiting means (eg, resistor, coil, constant current means) can be used. is there. Alternatively, a series circuit of the diode 3 and the current limiting means can be used instead of at least one of the three diodes 3. If there is no loss when using a coil as the current limiting means, the voltage of each capacitor 4 can be charged up to the power supply voltage by the resonance action if there is no loss, so that a voltage of the opposite polarity to the power supply voltage has the same magnitude and a large output current capacity is applied to the load Can be supplied. At this time, it is necessary to double the Zener voltage of each Zener diode 7. This is generally true not only for the make contact but also for other controllable switching means. g) If each diode 3 is replaced with a coil one by one and the make contact 2 and each break contact 5 are switched on and off when the voltage of each capacitor 4 becomes half of the power supply voltage, the output current of the power supply means In addition to the discharge current of each capacitor 4, the emission current of each coil is also added, so that the output current capacity can be further increased. This is the same when using other controllable switching means.

【0360】h)図53右下または左上に示すブレイク
接点5のどちらか一方にスイッチを並列接続すれば、こ
のスイッチがオンのとき電源電圧は降圧されず、このス
イッチがオフのとき電源電圧は半分に降圧される。この
様にこのスイッチのオン、オフでその電圧降圧比(とい
うことは電流容量増大比も)を2段階で制御できる。一
般にN個のコンデンサが有る場合前述した直流電圧出力
手段の同じ側に接続され、しかも、その反対側に接続さ
れる非可制御スイッチング手段と接続状態に有る可制御
スイッチング手段を除いた(N−1)個の可制御スイッ
チング手段それぞれにスイッチを1つずつ並列接続し、
これら(N−1)個の並列スイッチのうち所定数をオン
しっ放しに制御すれば、その電圧降圧比と電流容量増大
比をN段階で制御できる。あるいは、もっと簡単にそれ
ら(N−1)個の可制御スイッチング手段のうち所定数
をオンしっ放しに制御しても良い。 以上c)項〜h)項の事は第1発明全体について同様に
言える。
H) If a switch is connected in parallel to one of the break contacts 5 shown at the lower right or upper left in FIG. 53, the power supply voltage is not reduced when this switch is on, and the power supply voltage is reduced when this switch is off. Reduced by half. In this manner, the voltage step-down ratio (that is, the current capacity increase ratio) can be controlled in two stages by turning on and off the switch. In general, when there are N capacitors, the controllable switching means connected to the same side of the DC voltage output means as described above and connected to the non-controllable switching means connected to the opposite side is excluded (N- 1) One switch is connected in parallel to each of the controllable switching means,
If a predetermined number of these (N-1) parallel switches are controlled to remain on, the voltage step-down ratio and the current capacity increase ratio can be controlled in N stages. Alternatively, more simply, a predetermined number of the (N-1) controllable switching means may be turned on and left on. The above items c) to h) can be similarly applied to the entire first invention.

【0370】図54の実施例は第1発明の電源手段に対
応し、コンデンサ数は4である。図54上側左3つのブ
レイク接点5それぞれに、又は、図54下側右3つのブ
レイク接点5それぞれに前述した通りスイッチを1つず
つ並列接続して、これらのスイッチを制御すれば、その
電圧降圧比と電流容量増大比を4段階で制御できる。
The embodiment shown in FIG. 54 corresponds to the power supply means of the first invention, and has four capacitors. As described above, one switch is connected in parallel to each of the three upper left break contacts 5 in FIG. 54 or each of the three lower right break contacts 5 in FIG. 54, and these switches are controlled. The ratio and the current capacity increase ratio can be controlled in four stages.

【0380】図55に示す第1発明の電源手段の実施例
ではブレイク接点5と直流電源1の間にヒューズと電源
スイッチが直列接続されているが、他の実施例でも必要
なら同じ様にすれば良い。図54の実施例の様にブレイ
ク接点5にメイク接点を、各メイク接点2にブレイク接
点を1つずつ用いた電磁リレーを使うこともできる。
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 55, a fuse and a power supply switch are connected in series between the break contact 5 and the DC power supply 1. Good. As in the embodiment of FIG. 54, it is also possible to use an electromagnetic relay using a make contact for the break contact 5 and one break contact for each make contact 2.

【0390】図56に示す第1発明の電源手段の実施例
では全トランジスタ11とトランジスタ12のゲートが
直結され、各トランジスタ11がオンのとき各コンデン
サ4が各トランジスタ14のゲートを順バイアスする。
各ダイオード16の両端を短絡して全ダイオード16を
取り外すと、各トランジスタ14のターン・オフは速ま
るけれども、各コンデンサ4の充電電圧の大きさにばら
つきが生じる。そこで、各ダイオード16をツェナー・
ダイオードで1つずつ置き換え、各コンデンサ4の充電
電圧の大きさが同じになる様に各ツェナー電圧の大きさ
を調整すれば、そのばらつきを平均化し、支障無く各ト
ランジスタ14のターン・オフを速めることができる。
この場合図56の左側から右側へ行くに従いツェナー電
圧は小さくなる。また、図56右端のトランジスタ14
を除き各トランジスタ14それぞれに前述した通りスイ
ッチを1つずつ並列接続して、これらのスイッチを制御
すれば、その電圧降圧比と電流容量増大比をコンデンサ
4の数だけ段階的に制御できる。あるいは、図56右端
のトランジスタ14を除き各トランジスタ14それぞれ
を別のオン制御手段を使って各オン・オフを制御しても
構わない。
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 56, the gates of all the transistors 11 and 12 are directly connected, and when each transistor 11 is on, each capacitor 4 forward biases the gate of each transistor 14.
When all the diodes 16 are removed by short-circuiting both ends of each diode 16, the turn-off of each transistor 14 is accelerated, but the magnitude of the charging voltage of each capacitor 4 varies. Therefore, each diode 16 is connected to a Zener
By replacing the diodes one by one and adjusting the magnitude of each Zener voltage so that the magnitude of the charging voltage of each capacitor 4 becomes the same, the variation is averaged and the turn-off of each transistor 14 is accelerated without any trouble. be able to.
In this case, the Zener voltage decreases from the left side to the right side in FIG. The transistor 14 at the right end of FIG.
As described above, by connecting one switch to each transistor 14 in parallel as described above and controlling these switches, the voltage step-down ratio and the current capacity increase ratio can be controlled stepwise by the number of capacitors 4. Alternatively, the on / off of each transistor 14 may be controlled using different on-control means except for the transistor 14 at the right end in FIG.

【0400】図57に示す第1発明の電源手段の実施例
でも図56の実施例の説明で述べたツェナー・ダイオー
ドによるターン・オフ高速化と電圧降圧比、電流容量増
大比の段階的制御について同様な事が言える。
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 57, the turn-off speed is increased by the Zener diode and the stepwise control of the voltage step-down ratio and the current capacity increase ratio described in the description of the embodiment of FIG. The same can be said.

【0410】図58、図59各図に示す第1発明の電源
手段の各実施例も可能である。図59の実施例ではトラ
ンジスタ17がトランジスタ11のオン、オフを検出
し、トランジスタ11がオンの間トランジスタ17がコ
ンデンサ18の充電と両トランジスタ12のゲート逆バ
イアスを行う。トランジスタ11と共にトランジスタ1
7がターン・オフすると、コンデンサ18が両トランジ
スタ12のゲートを順バイアスし、各コンデンサ4が各
トランジスタ19のゲートを順バイアスする。
Each embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIGS. 58 and 59 is also possible. In the embodiment of FIG. 59, the transistor 17 detects the on / off of the transistor 11, and while the transistor 11 is on, the transistor 17 charges the capacitor 18 and reverses the gates of both the transistors 12. Transistor 1 with transistor 11
When 7 is turned off, capacitors 18 forward bias the gates of both transistors 12 and each capacitor 4 forward biases the gate of each transistor 19.

【0420】図60、図61両図にコイル20を用いた
第1発明の電源手段の実施例を示す。t5〜t8は同じ
符号同士の導線がそれぞれ導通状態にあり、V1〜V3
は電源線電位の高さを示す符号であるが、この順に電位
は高くなる。各トランジスタ11とトランジスタ12の
駆動動作は次の通りである。トランジスタ21がオンの
時トランジスタ12にゲート順バイアス電圧が即ち全ト
ランジスタ11にゲート逆バイアス電圧がトランジスタ
12の内蔵ダイオードを介して印加される。同時にコン
デンサ18が両ダイオード24等を介して充電される。
各ダイオード24の順電圧がトランジスタ22、23に
とってベース逆バイアス電圧になるため、トランジスタ
22、23はオフである。その後、トランジスタ21が
ターン・オフすると、コンデンサ18がトランジスタ2
2、23等を介してトランジスタ12を逆バイアスし、
各トランジスタ11を順バイアスする。トランジスタ2
1がオフの間コンデンサ18に充分なバイアス・エネル
ギーがある限りコンデンサ18による各バイアス作用は
続く。(参考:特開平5−304454号、実願平5−
66165号、特願平6−313959号)
FIGS. 60 and 61 show an embodiment of the power supply means of the first invention using the coil 20. FIG. From t5 to t8, the conductive wires having the same reference numerals are in the conductive state, respectively, and V1 to V3
Is a sign indicating the height of the power supply line potential, and the potential increases in this order. The driving operation of each transistor 11 and transistor 12 is as follows. When the transistor 21 is on, a gate forward bias voltage is applied to the transistor 12, that is, a gate reverse bias voltage is applied to all the transistors 11 via the built-in diode of the transistor 12. At the same time, the capacitor 18 is charged via the diodes 24 and the like.
Since the forward voltage of each diode 24 becomes a base reverse bias voltage for the transistors 22 and 23, the transistors 22 and 23 are off. Thereafter, when the transistor 21 is turned off, the capacitor 18 becomes the transistor 2
Reverse biasing the transistor 12 via 2, 23, etc.,
Each transistor 11 is forward biased. Transistor 2
Each biasing by capacitor 18 continues as long as there is sufficient bias energy on capacitor 18 while 1 is off. (Reference: JP-A-5-304454, Jpn.
No. 66165, Japanese Patent Application No. 6-313959)

【0430】それから、各トランジスタ14のターン・
オフを速くするために各トランジスタ25等がそのゲー
ト・ソース間電荷を放電するのであるが、各トランジス
タ14、25の各オン・オフしきい値電圧の関係で完全
にオフ制御できない場合もあるので、念のため各ゲート
・ソース間に抵抗を1つずつ接続してある。各コンデン
サ4が各トランジスタ14を順バイアスする時その放電
電流が各ダイオード26に生じる順電圧が各トランジス
タ25を逆バイアスし、それをオフに保つ。以上の事か
らトランジスタ21のベース信号によって全トランジス
タ11、トランジスタ12及び全トランジスタ14の各
オン、オフを制御できることが分かる。
Then, the turn of each transistor 14
In order to turn off the transistor quickly, each transistor 25 and the like discharges the charge between its gate and source. However, there is a case where it is not possible to completely turn off the transistor 14 and 25 due to the on / off threshold voltage of each transistor. One resistor is connected between each gate and source just in case. When each capacitor 4 forward biases each transistor 14, the forward voltage developed by each discharge diode 26 causes each transistor 26 to reverse bias each transistor 25 and keep it off. From the above, it can be seen that the ON and OFF of all the transistors 11, 12, and 14 can be controlled by the base signal of the transistor 21.

【0440】尚、図60、図61両図に示す実施例にお
いて、図右端のダイオード6が有る時もしくトランジス
タ12のオン抵抗による電圧降下ぶん負荷41に与える
供給電圧が低下しても構わない時に電流制限用のコイル
20の代わりにトランジスタ12のオン抵抗が使えるの
で、コイル20の両端を短絡してコイル20を取り外す
こともできる。また、ダイオード6が有る図60、図6
1両図の実施例を2つ用意し、各入力電源を共通化して
まとめ、同一の負荷41に電力を供給する様にし、各ト
ランジスタ21を無安定マルチバイブレータの様な発振
器(図示せず。)の正出力Qと補出力Qバーで制御すれ
ば、負荷41に連続的に電力を供給できる。この事は図
56、図58、図59の各実施例などについも同様であ
る。あるいは、この実施例を3つ以上用意し、同様に共
通化して1つにまとめ、各トランジスタ21のオフ期間
が一部重なる様に制御すれば、より滑らかに連続的に電
力を供給できる。さらに、4つのコンデンサ4とコイル
20の直列共振回路の半周期以上にトランジスタ21の
オン期間を設定すれば、各部の動作が理想的なら全コン
デンサ4の充電電圧の和を(V3−V2)の電圧の2倍
にできる。あるいは、その4分の1周期にトランジスタ
21のオン期間を設定すれば、各部の動作が理想的なら
全コンデンサ4の充電電圧の和が(V3−V2)の電圧
になり、しかも、全トランジスタ11、14がオンのと
き全コンデンサ4の放電電流に加えてコイル20の電流
も負荷41に供給できるため、出力電流容量が増える。
In the embodiments shown in FIGS. 60 and 61, the supply voltage applied to the load 41 may be reduced when the diode 6 at the right end of the drawing is present or the voltage drops due to the on-resistance of the transistor 12. Sometimes, the on-resistance of the transistor 12 can be used instead of the current limiting coil 20, so that both ends of the coil 20 can be short-circuited and the coil 20 can be removed. FIG. 60 and FIG.
1. Two embodiments of both figures are prepared, each input power supply is shared and integrated, power is supplied to the same load 41, and each transistor 21 is an oscillator such as an astable multivibrator (not shown). The power can be continuously supplied to the load 41 by controlling the positive output Q and the auxiliary output Q bar. This is the same for the embodiments shown in FIGS. 56, 58, and 59. Alternatively, if three or more embodiments are prepared, similarly shared and integrated into one, and controlled so that the off periods of the transistors 21 partially overlap, power can be supplied more smoothly and continuously. Further, if the ON period of the transistor 21 is set to be equal to or more than a half cycle of the series resonance circuit of the four capacitors 4 and the coil 20, if the operation of each part is ideal, the sum of the charging voltages of all the capacitors 4 is (V3-V2). It can be twice the voltage. Alternatively, if the ON period of the transistor 21 is set to a quarter of that period, the sum of the charging voltages of all the capacitors 4 becomes (V3-V2) if the operation of each part is ideal, and all the transistors 11 , 14 are turned on, the current of the coil 20 can be supplied to the load 41 in addition to the discharge current of all the capacitors 4, so that the output current capacity increases.

【0450】図62、図63両図に示す第1発明の電源
手段の実施例は図60、図61両図に示す実施例を応用
したもので、t9〜t16は同じ符号同士の導線がそれ
ぞれ導通状態にある。各トランジスタ19側にも各トラ
ンジスタ11側と同様の駆動回路が使われている。この
ため、各コンデンサ4の充電エネルギーは各トランジス
タ19の順バイアスに使われず、負荷41に有効的に使
われる。
The embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIGS. 62 and 63 is an application of the embodiment shown in FIGS. 60 and 61. It is conducting. A driving circuit similar to that of each transistor 11 is used for each transistor 19. For this reason, the charging energy of each capacitor 4 is not used for the forward bias of each transistor 19 but is effectively used for the load 41.

【0460】図64に示す第1発明の電源手段の実施例
では全ての可制御スイッチング手段にNチャネル型MO
S・FETを用いている。各トランジスタ11の駆動動
作は電源スイッチ・オンで次の通りである。トランジス
タ27がオンの間コンデンサ18の充電電流と全コンデ
ンサ4の充電電流が電力用のツェナー・ダイオード28
を通じてトランジスタ27を流れるので、ツェナー・ダ
イオード28の順電圧が全トランジスタ11をゲート逆
バイアスする。その後、トランジスタ27がターン・オ
フすると、コンデンサ18が全トランジスタ11をゲー
ト順バイアスし、各トランジスタ11のターン・オンに
よって各コンデンサ4が各トランジスタ14をターン・
オンさせる。そして、トランジスタ27がターン・オン
すると、直流電源1からダイオード3、図左端のトラン
ジスタ11、ツェナー・ダイオード28及びトランジス
タ27を経て電源短絡電流が流れるが、この短絡電流が
並列接続された全トランジスタ11のゲート・ソース間
静電容量の電荷を引き抜く。このため、全トランジスタ
11はターン・オフし、それらに伴って全トランジスタ
14もターン・オフする。以後同様に同じ事が繰り返さ
れる。尚、電力用のツェナー・ダイオード28の代わり
に電力用ダイオードと小電力のツェナー・タイオードの
並列回路を用いても良い。また、ダイオード6の有無に
かかわらずトランジスタ27のオン抵抗を使用しても構
わないなら、抵抗29の値はゼロで良い。(参考:米国
特許US−4125814号、特開昭54−13272
7号、特開昭62−147953号、特開昭63−29
9768号、特開平3−179815号、実開平3−8
2931号、特開平5−15144号)
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 64, all controllable switching means are N-channel type MO.
S-FET is used. The driving operation of each transistor 11 is as follows when the power switch is turned on. While the transistor 27 is on, the charging current of the capacitor 18 and the charging current of all the capacitors 4 are equal to the power Zener diode 28.
Through the transistor 27, the forward voltage of the Zener diode 28 gate reverse biases all transistors 11. Then, when the transistor 27 is turned off, the capacitor 18 biases all the transistors 11 in the gate forward direction, and each capacitor 11 turns on each transistor 14 by turning on each transistor 11.
Turn on. Then, when the transistor 27 is turned on, a power supply short-circuit current flows from the DC power supply 1 through the diode 3, the transistor 11 on the left side of the figure, the Zener diode 28, and the transistor 27. The charge of the gate-source capacitance is extracted. Therefore, all transistors 11 are turned off, and accordingly, all transistors 14 are also turned off. The same is repeated thereafter. Instead of the power Zener diode 28, a parallel circuit of a power diode and a low power Zener diode may be used. If the on-resistance of the transistor 27 may be used regardless of the presence or absence of the diode 6, the value of the resistor 29 may be zero. (Reference: U.S. Pat. No. 4,125,814, JP-A-54-1272)
7, JP-A-62-147953, JP-A-63-29
No. 9768, JP-A-3-179815, and JP-A-3-8-15
No. 2931, JP-A-5-15144)

【0470】図65、図66両図に示す第1発明の電源
手段の実施例は図64の実施例を改良したもので、t1
〜t4は同じ符号同士の導線がそれぞれ導通状態にあ
る。3つのトランジスタ14とトランジスタ27の各タ
ーン・オフを速めるため各ゲート・ソース間に放電用ト
ランジスタ等を1つずつ設け、3つのトランジスタ11
の各ターン・オンを速めるためコンデンサ18とそれら
ゲートの間に充電用トランジスタ30等を設けた。ま
た、コンデンサ18を必要以上に充電する必要は無い
し、充電時のエネルギー損失を低減するために定電圧回
路を介してコンデンサ18を充電する様にした。さら
に、トランジスタ30のベースに点線で結線を示すツェ
ナー・ダイオード31とダイオード32の直列回路が有
って、そのツェナー電圧の大きさが全トランジスタ11
のゲート順バイアス電圧ぐらいに設定され、ツェナー・
ダイオード33のツェナー電圧の大きさがそのゲート順
バイアス電圧値より大きく、しかも、各ゲート・ソース
間耐電圧より小さく設定されている場合、全トランジス
タ11がオン定常状態の間コンデンサ18からツェナー
・ダイオード33に流れる電流をほとんどゼロにできる
ため電流消費を節約できる。尚、ツェナー・ダイオード
33に順方向過電流が流れない様にツェナー・ダイオー
ド31の所の様にツェナー・ダイオード33にダイオー
ドを逆向きに直列接続したものを使っても構わない。但
し、その場合ツェナー・ダイオード33のツェナー電圧
とその直列ダイオードの順電圧の和は前述のゲート・ソ
ース間耐電圧より小さく設定される。この場合もしツェ
ナー・ダイオード31等も接続されているなら、その電
圧和は前述のゲート順バイアス電圧値より大きく設定さ
れる。
The embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIGS. 65 and 66 is an improvement of the embodiment of FIG.
From t4 to t4, the conductive wires having the same reference numerals are in a conductive state. In order to speed up the turn-off of each of the three transistors 14 and 27, one discharging transistor or the like is provided between each gate and source, and three transistors 11 are provided.
In order to speed up each turn-on, the charging transistor 30 and the like are provided between the capacitor 18 and their gates. It is not necessary to charge the capacitor 18 more than necessary, and the capacitor 18 is charged via a constant voltage circuit in order to reduce energy loss during charging. Further, there is a series circuit of a Zener diode 31 and a diode 32 which are connected by a dotted line at the base of the transistor 30. The magnitude of the Zener voltage of all the transistors 11
The gate forward bias voltage is set to
When the magnitude of the Zener voltage of the diode 33 is set to be larger than the gate forward bias voltage value and smaller than the withstand voltage between each gate and the source, the Zener diode is connected to the capacitor 18 during the steady state of all the transistors 11. Since the current flowing through 33 can be made almost zero, current consumption can be saved. Note that a diode in which a diode is connected in series in the reverse direction to the Zener diode 33 as in the case of the Zener diode 31 may be used so that a forward overcurrent does not flow through the Zener diode 33. However, in this case, the sum of the Zener voltage of the Zener diode 33 and the forward voltage of the series diode is set to be smaller than the gate-source withstand voltage described above. In this case, if the Zener diode 31 and the like are also connected, the sum of the voltages is set to be larger than the above-mentioned gate forward bias voltage value.

【0480】図67、図68両図に示す第1発明の電源
手段の実施例では図64の実施例で用いた各トランジス
タ11の駆動回路を各トランジスタ19側にも用いてい
る。ただし、トランジスタ12、27それぞれのゲート
・ソース間静電容量の放電を速めるために各ゲート・ソ
ース間にNチャネル又はPチャネルのノーマリィ・オン
型MOS・FETを接続している。各MOS・FETの
代わりにN、Pチャネルの接合型FETやノーマリィ・
オン型SIT等を使っても構わない。
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 67 and FIG. 68, the drive circuit of each transistor 11 used in the embodiment of FIG. However, an N-channel or P-channel normally-on MOS-FET is connected between each gate and source in order to accelerate the discharge of the gate-source capacitance of each of the transistors 12 and 27. Instead of MOSFETs, N- and P-channel junction FETs and normally
An ON-type SIT or the like may be used.

【0490】図69、図70両図に示す第1発明の電源
手段の実施例は図67、図68両図に示す実施例におい
て各コンデンサ18の充放電部を図65の回路部と同様
に改良したものである。
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIGS. 69 and 70, the charging / discharging portion of each capacitor 18 in the embodiment shown in FIGS. 67 and 68 is the same as the circuit portion of FIG. It is an improvement.

【0500】図71の実施例は、図64の実施例を利用
しており、第1発明の電源手段、容量性負荷の駆動回路
(ベース逆バイアス時トランジスタ37、38は容量性
負荷となる。)あるいは可制御スイッチング手段の駆動
回路の実施例に対応する。しかも、ダイオード34の有
無にかかわらずダイオード35、36が有ってトランジ
スタ38等が無い場合、この実施例は「スイッチ端子S
W1、SW2の各電位が直流電源1のプラス端子電位よ
り低くならなければ」という条件付きながら直流電源1
とスイッチ端子SW1、SW2それぞれの間を絶縁でき
る1方向性絶縁型スイッチング回路になる。さらに、ダ
イオード34〜36とトランジスタ38等が有る場合、
この実施例は同じ条件付きながら直流電源1とスイッチ
端子SW1、SW2それぞれの間を絶縁できる双方向性
絶縁型スイッチング回路になる。
The embodiment of FIG. 71 utilizes the embodiment of FIG. 64. The power supply means of the first invention and the driving circuit of the capacitive load (the transistors 37 and 38 at the time of base reverse bias become capacitive loads). ) Or the embodiment of the drive circuit of the controllable switching means. In addition, regardless of the presence or absence of the diode 34, when the diodes 35 and 36 are provided and the transistor 38 is not provided, this embodiment employs the "switch terminal S
W1 and SW2 must be lower than the positive terminal potential of DC power supply 1 ".
And the switch terminals SW1 and SW2 can be insulated from each other. Further, when there are diodes 34 to 36, a transistor 38, and the like,
This embodiment is a bidirectional insulated switching circuit that can insulate between the DC power supply 1 and the switch terminals SW1 and SW2 under the same conditions.

【0510】その1方向性絶縁型スイッチング回路の動
作は以下の通りである。トランジスタ27がオンのとき
直流電源1はトランジスタ37を逆バイアスし、オフに
保つから、両スイッチ端子SW1、SW2間は双方向に
不導通状態になる。このとき「スイッチ端子SW1、S
W2それぞれの電位が直流電源1のプラス端子電位より
低くならなければ」トランジスタ37に逆方向電流は流
れず、ダイオード35(、34それぞれに)に順方向電
流は流れない。従って、こういう条件付きながら直流電
源1とスイッチ端子SW1、SW2それぞれの間は絶縁
される。一方、トランジスタ27がオフのとき両コンデ
ンサ4がトランジスタ37を順バイアスし、オンに保つ
から、両スイッチ端子SW1、SW2間は1方向に導通
状態になる。このとき「スイッチ端子SW1、SW2そ
れぞれの電位が直流電源1のプラス電源端子電位より低
くならなければ」そのマイナス電源端子に接続されるト
ランジスタ27に逆方向電流は流れず、ダイオード3
6、3、39それぞれに順方向電流は流れない。従っ
て、この時もこういう条件付きながら直流電源1とスイ
ッチ端子SW1、SW2それぞれの間は絶縁される。結
局、トランジスタ27、37のオン、オフ切換え時を無
視すれば、こういう条件付きで直流電源1とスイッチ端
子SW1、SW2それぞれの間は常に絶縁されることが
分かる。この事は図50の実施例が1方向性絶縁型スイ
ッチング回路の時も同様である。
The operation of the one-way insulating switching circuit is as follows. When the transistor 27 is on, the DC power supply 1 reverse biases the transistor 37 and keeps it off, so that the two switch terminals SW1 and SW2 are in a bidirectional non-conductive state. At this time, the "switch terminals SW1, S
Unless the potential of each of W2 becomes lower than the plus terminal potential of DC power supply 1, no reverse current flows through transistor 37, and no forward current flows through diode 35 (each of 34). Accordingly, the DC power supply 1 and the switch terminals SW1 and SW2 are insulated under such conditions. On the other hand, when the transistor 27 is off, the two capacitors 4 forward bias the transistor 37 and keep it on, so that the two switch terminals SW1 and SW2 are conductive in one direction. At this time, “unless the potentials of the switch terminals SW1 and SW2 become lower than the potential of the positive power supply terminal of the DC power supply 1”, no reverse current flows through the transistor 27 connected to the negative power supply terminal, and the diode 3
No forward current flows in each of 6, 3, and 39. Therefore, at this time, the DC power supply 1 and the switch terminals SW1 and SW2 are insulated from each other under such conditions. As a result, it is understood that the DC power supply 1 and the switch terminals SW1 and SW2 are always insulated under these conditions, ignoring the time when the transistors 27 and 37 are switched on and off. This is the same when the embodiment of FIG. 50 is a one-way insulating switching circuit.

【0520】それから、図71の実施例が双方向性絶縁
型スイッチング回路の場合の絶縁動作も同様であるが、
ただトランジスタ37、38が同時にオン、オフし、双
方向にスイッチするだけである。(参考:特開平5−2
26998号、特開平5−268037号、特開平5−
304453〜4号、特願平6−219389号)
The same applies to the insulation operation when the embodiment of FIG. 71 is a bidirectional insulation type switching circuit.
Only the transistors 37 and 38 are turned on and off at the same time, and only switch bidirectionally. (Reference: JP-A-5-2
26998, JP-A-5-268037, JP-A-5-28037
No. 304453-4, Japanese Patent Application No. 6-219389)

【0530】図72〜図74の三図を番号順に左から右
へ並べて示す第1発明の実施例は無条件で絶縁できる1
方向性絶縁型スイッチング回路であり、図72、図73
及び図75の三図、図72、図73及び図76の三図そ
れぞれを同様に並べて示す第1発明の各実施例は無条件
で絶縁できる双方向性絶縁型スイッチング回路である。
そのために図72に示すトランジスタ12とダイオード
39、40は逆阻止型の1方向性可制御スイッチング手
段を構成し、トランジスタ27とダイオード39、40
は逆阻止型の1方向性可制御スイッチング手段を構成
し、さらに、図74に示すトランジスタ37、42とダ
イオード34、35はオフ時に入力端子S6、S10と
スイッチ端子SW3、SW4それぞれの間が完全に不導
通となる1方向性スイッチを構成する。そして、図75
に示すトランジスタ37、42とブリッジ接続した4つ
のダイオードはオフ時に入出力間が完全に不導通となる
双方向性スイッチを構成し、図76に示すトランジスタ
37、42とダイオード34、35等を2つずつ組み合
わせたものもオフ時に入出力間が完全に不導通となる双
方向性スイッチを構成する。(参考:特開平6−196
991号、特願平6−133541号)
The three embodiments shown in FIGS. 72 to 74 are arranged in numerical order from left to right.
FIGS. 72 and 73 show directional insulating switching circuits.
75, and FIGS. 72, 73 and 76 are bidirectionally insulated switching circuits that can be unconditionally insulated.
Therefore, the transistor 12 and the diodes 39 and 40 shown in FIG. 72 constitute a reverse blocking type one-way controllable switching means, and the transistor 27 and the diodes 39 and 40 are provided.
Constitutes a reverse blocking type one-way controllable switching means. Further, when the transistors 37 and 42 and the diodes 34 and 35 shown in FIG. 74 are off, the connection between the input terminals S6 and S10 and the switch terminals SW3 and SW4 is completely completed. A one-way switch that is non-conductive. And FIG.
76 constitutes a bidirectional switch in which the input and output are completely non-conductive when turned off, and the transistors 37 and 42 and the diodes 34 and 35 shown in FIG. Each combination also constitutes a bidirectional switch in which the input and output are completely non-conductive when turned off. (Reference: JP-A-6-196
No. 991, Japanese Patent Application No. 6-133541)

【0540】図77の実施例ではメイク接点2がオンの
ときトランジスタ43等が両コンデンサ4に流れる突入
電流を防止する。(参考:特開平4−96621号、特
開平5−15054号)
In the embodiment of FIG. 77, when the make contact 2 is on, the transistor 43 and the like prevent an inrush current flowing through both capacitors 4. (Reference: JP-A-4-96621 and JP-A-5-15054)

【0550】図78〜図80に示す第1発明の電源手段
の各実施例は図54、図56、図57の各実施例におい
て各ダイオード3の代わりに電流制限手段として抵抗も
しくは抵抗とダイオードの直列回路を1つずつ用いたも
のである。図81に示す第1発明の電源手段の実施例は
電流制限手段としてトランジスタで形成した一方向性の
負性抵抗手段を用いたものである。
Each of the embodiments of the power supply means of the first invention shown in FIGS. 78 to 80 is different from the embodiments of FIGS. It uses one series circuit at a time. In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 81, a unidirectional negative resistance means formed by a transistor is used as a current limiting means.

【0560】図82に示す第1発明の電源手段の実施例
は図64の実施例において各トランジスタ14のオフ駆
動を簡単化したものである。トランジスタ27がターン
・オンすると、全コンデンサ4の充電電流が全ダイオー
ド3等を経て各ツェナー・ダイオード58(各電圧降下
手段)を流れて電圧降下(ゲート逆バイアス電圧)を生
じ、各トランジスタ14をゲート逆バイアスして速やか
にオフ駆動する。あるいは、直流電源1から「トランジ
スタ14、ツェナー・ダイオード58及びダイオード3
(及びトランジスタ11)」の各直列回路を経てダイオ
ード62、トランジスタ27及び電源スイッチ61へ電
源短絡電流が流れて同様にゲート逆バイアスして速やか
にオフ駆動する。尚、各抵抗59は各トランジスタ14
のゲート順バイアス用であるが、図左端の抵抗59だけ
はダイオード3に並列接続してある。また、各抵抗60
は各トランジスタ14のゲート逆バイアス用で、それが
接続される場合、全コンデンサ4の充電が完了しても各
ツェナー・ダイオード58に電流を流して電圧降下を生
じて各トランジスタ14のオフを安定化し、しかも、各
コンデンサ4の充電電圧の平均化に役立つ。さらに、図
右上に示す抵抗、コイル及び導線はそれぞれの両端に接
続される各両端子の接続を切り換えることによって置き
換えることを示している。
The embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 82 is obtained by simplifying the off driving of each transistor 14 in the embodiment of FIG. When the transistor 27 is turned on, the charging current of all the capacitors 4 flows through each Zener diode 58 (each voltage drop means) via all the diodes 3 and the like, and a voltage drop (gate reverse bias voltage) is caused. The gate is reverse-biased and off-drive is performed immediately. Alternatively, from the DC power supply 1, the "transistor 14, the Zener diode 58 and the diode 3
(And the transistor 11), a short-circuit current flows to the diode 62, the transistor 27, and the power switch 61, and similarly, the gate is reverse-biased and quickly turned off. Each resistor 59 is connected to each transistor 14.
, But only the resistor 59 at the left end of the figure is connected in parallel with the diode 3. In addition, each resistor 60
Is for the reverse bias of the gate of each transistor 14. When it is connected, even if the charging of all the capacitors 4 is completed, a current flows through each Zener diode 58 to cause a voltage drop and stabilize the turning off of each transistor 14. And also helps to average the charging voltage of each capacitor 4. Further, it is shown that the resistance, the coil, and the conductor shown in the upper right of the figure are replaced by switching the connection of both terminals connected to both ends.

【0570】図83に示す第1発明の電源手段の実施例
では各トランジスタ14のゲート順バイアス用の抵抗5
9を各ダイオード3に並列接続し、図82の実施例のダ
イオード16を外したので、ダイオード数をその実施例
に比べ減らすことができた。図84に示す第1発明の電
源手段の実施例ではほとんどのダイオード3を各トラン
ジスタ63のゲート逆バイアス用の電圧降下手段として
兼用したので、さらに部品点数を減らすことができた。
各コンデンサ4は放電時1つないし2つのトランジスタ
64を介して各トランジスタ63をゲート順バイアスす
る。尚、各ダイオード3をツェナー・ダイオードで1つ
ずつ置き換えても構わないが、各ツェナー電圧は各コン
デンサ4の充電電圧より大きく各トランジスタ63のゲ
ート・ソース間耐電圧より小さく設定する必要が有る。
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 83, the resistor 5 for the gate forward bias of each transistor 14 is used.
Since 9 was connected in parallel to each diode 3 and the diode 16 of the embodiment of FIG. 82 was removed, the number of diodes could be reduced as compared with that of the embodiment. In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 84, most of the diodes 3 are also used as voltage drop means for gate reverse bias of each transistor 63, so that the number of parts can be further reduced.
Each capacitor 4 forward biases each transistor 63 via one or two transistors 64 when discharging. The diodes 3 may be replaced one by one with a Zener diode. However, each Zener voltage must be set higher than the charging voltage of each capacitor 4 and lower than the gate-source withstand voltage of each transistor 63.

【0580】図85に示す第1発明の電源手段の実施例
は図84の実施例においてコンデンサ以外の構成手段を
MOS・FETで1つずつ置き換えたもので、MOS・
IC回路で構成する場合に便利である。具体的にはダイ
オードは「バックゲートとソースを接続したMOS・F
ETの内蔵ダイオード」で、抵抗もしくは「抵抗とダイ
オードの直列回路」は「バックゲート・ソース間、バッ
クゲート・ドレイン間それぞれを逆バイアスする等して
非導通にし、ゲートとドレインを接続したMOS・FE
T」で、それぞれ置き換えている。図86に示す第1発
明の電源手段の実施例は図85の実施例に対して電圧極
性もしくは電圧方向に関して対称的な関係に有る回路を
一部変更したものである。トランジスタ65の数を2つ
に増やしてコンデンサ18の充電電圧を小さくし、トラ
ンジスタ66を接続する場合その内蔵ダイオードの順電
圧によるエネルギー損失を減らすために順方向電圧がそ
の内蔵ダイオードに印加されるときトランジスタ66を
オン制御する。
An embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 85 is one in which the constituent elements other than the capacitor in the embodiment of FIG.
This is convenient when configured with an IC circuit. Specifically, the diode is “MOS ・ F connecting back gate and source.
In the ET built-in diode, the resistor or the "series circuit of the resistor and the diode" is rendered non-conductive by applying a reverse bias between the back gate and the source and between the back gate and the drain, etc. FE
T ", respectively. The embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 86 is obtained by partially changing a circuit having a symmetrical relationship with respect to the voltage polarity or the voltage direction with respect to the embodiment of FIG. When the number of transistors 65 is increased to two to reduce the charging voltage of capacitor 18 and connect transistor 66, a forward voltage is applied to the built-in diode to reduce energy loss due to the forward voltage of the built-in diode. The transistor 66 is turned on.

【0590】図87に示す第1発明の電源手段の実施例
ではトランジスタ67を電圧降下手段としてダイオード
の代わりに使っている。図88に示す第1発明の電源手
段の実施例では「バックゲート・ソース間、バックゲー
ト・ドレイン間それぞれを逆バイアスする等して非導通
にし、ゲートとドレインを接続したMOS・FET」を
他にもダイオードの代わりに電圧降下手段としても使っ
ている。図89〜図91の三図を左から右へ順番に並べ
て示す第1発明の電源手段の実施例も可能で、x1〜x
7は同じ符号同士の導線がそれぞれ導通状態に有る。図
92に示す第1発明の電源手段の実施例では各コンデン
サ4がトランジスタ68、69それぞれのバックゲート
・ソース間を逆バイアスする。図93、図94各図に示
す第1発明の電源手段の各実施例も可能である。
In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 87, the transistor 67 is used as a voltage drop means instead of a diode. In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 88, "a MOS-FET in which the back gate and the source and the back gate and the drain are made non-conductive by reverse biasing or the like and the gate and the drain are connected" is another. In addition, they are used as voltage drop means instead of diodes. An embodiment of the power supply means of the first invention in which the three views of FIGS. 89 to 91 are arranged in order from left to right is also possible.
Reference numeral 7 indicates that the conductors having the same reference numerals are in a conductive state. In the embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 92, each capacitor 4 reversely biases the back gate and source of each of the transistors 68 and 69. Each embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIGS. 93 and 94 is also possible.

【0600】図95〜図97各図に示す電源手段は第2
発明の各実施例である。各図中の一点鎖線の右側半分に
示す回路部は前述したエネルギー蓄積手段に相当する
が、それぞれの代わりに今まで示して来た第1発明の各
実施例のエネルギー蓄積手段を用いた実施例も可能であ
る。
The power supply means shown in each of FIGS.
It is each Example of this invention. The circuit portions shown in the right half of the one-dot chain line in each figure correspond to the above-described energy storage means, but each of the embodiments uses the energy storage means of each embodiment of the first invention shown so far. Is also possible.

【0610】図98の実施例は第3発明の電源手段に対
応し、前述の所定数Kは3で、それぞれが前述した各構
成要素と次の様に相当する。 a)直流電源1とスイッチ109の直列回路が前述した
直流電圧出力手段に。 b)直流電源1が請求項8記載中の直流電源手段に。 c)スイッチ109が請求項8記載中の第2の可制御ス
イッチング手段に。 d)3つのコンデンサ4が前述したK個つまり3個のキ
ャパシタンス手段に。 e)2つのダイオード3が前述した(K−1)個つまり
2個の非可制御スイッチング手段に。 f)図右側1つのコンデンサ3が前述した1つのキャパ
シタンス手段に。 g)図右側1つのダイオード3が前述した1つの非可制
御スイッチング手段に。 h)図右側1つのダイオード13が前述した第K番目の
非可制御スイッチング手段に。 i)スイッチ9が前述した第1の可制御スイッチング手
段に。 j)図左側の2つのダイオード13が前述した残り(K
−2)個つまり1個の非可制御スイッチング手段それぞ
れ(図左側のダイオード3)を2つずつで挟む前述した
非可制御スイッチング手段に。 k)直流電源1、スイッチ109、3つのコンデンサ4
及び2つのダイオード3が形成する閉回路が前述した閉
回路に。 l)図左側のダイオード3とその上下2つのダイオード
13の直列回路の1組が前述した(K−2)組つまり1
組の直列回路に。
The embodiment of FIG. 98 corresponds to the power supply means of the third invention, and the above-mentioned predetermined number K is 3, and each of them corresponds to the above-mentioned respective components as follows. a) A series circuit of the DC power supply 1 and the switch 109 serves as the DC voltage output means described above. b) The DC power supply 1 is a DC power supply means according to claim 8. c) The switch 109 is a second controllable switching means according to claim 8. d) The three capacitors 4 serve as the above-mentioned K or three capacitance means. e) The two diodes 3 serve as the (K-1) non-controllable switching means described above. f) One capacitor 3 on the right side of the figure serves as one capacitance means described above. g) One diode 3 on the right side of the figure serves as one non-controllable switching means described above. h) One diode 13 on the right side of the figure is the K-th non-controllable switching means described above. i) The switch 9 is the first controllable switching means described above. j) The two diodes 13 on the left side of FIG.
-2) The above-mentioned non-controllable switching means in which each of the one non-controllable switching means (diode 3 on the left side in the figure) is sandwiched by two. k) DC power supply 1, switch 109, three capacitors 4
And the closed circuit formed by the two diodes 3 becomes the closed circuit described above. l) One set of the series circuit of the diode 3 on the left side of the figure and two diodes 13 above and below is the (K-2) set described above, that is, 1
In a series of series circuits.

【0620】その動作は次の通りである。スイッチ10
9がオンでスイッチ9がオフのとき、直流電源1が3つ
のダイオード13それぞれに逆電圧を印加してオフに保
ち、3つのコンデンサ4は2つのダイオード3を介して
直列接続状態にあるため、直流電源1が2つのダイオー
ド3を介して3つのコンデンサ4の直列回路を充電し、
同時に負荷41にほぼ電源電圧の3分の1の電圧を供給
する。一方、スイッチ109がオフでスイッチ9がオン
のとき各コンデンサ4が各ダイオード3に逆電圧を印加
してオフに保ち、3つのコンデンサ4は3つのダイオー
ド13を介して並列接続状態にあるため、3つのコンデ
ンサ4の並列回路が3つのダイオード13を介して負荷
41に電源電圧の3分の1の電圧を供給する。従って、
どちらにしても負荷41に電源電圧の3分の1の電圧が
供給される。
The operation is as follows. Switch 10
When the switch 9 is on and the switch 9 is off, the DC power supply 1 applies a reverse voltage to each of the three diodes 13 to keep them off, and the three capacitors 4 are connected in series via the two diodes 3. DC power supply 1 charges a series circuit of three capacitors 4 through two diodes 3,
At the same time, approximately one third of the power supply voltage is supplied to the load 41. On the other hand, when the switch 109 is off and the switch 9 is on, each capacitor 4 applies a reverse voltage to each diode 3 to keep it off, and the three capacitors 4 are connected in parallel via three diodes 13. A parallel circuit of three capacitors 4 supplies a voltage of one third of the power supply voltage to a load 41 via three diodes 13. Therefore,
In any case, the load 41 is supplied with a voltage that is one third of the power supply voltage.

【0630】図98の実施例について以下の事を付け加
える。 a)スイッチ109、9に図53の実施例の様にメイク
接点とブレイク接点を使っても良いし、さらに、両接点
をコイルで電磁的にオン、オフする電磁リレーを使って
も良いし、あるいは、手動で同時に両接点を操作する機
械的なスイッチング手段でも良い。 b)スイッチ109の代わりに抵抗又はコイル等の電流
制限手段を使っても良いし、抵抗8又はコイル等とスイ
ッチ109の直列回路を使っても良い。但し、抵抗を使
う場合スイッチ9がオンのとき直流電源1もその抵抗を
介し負荷41に電圧を供給するが、3つのコンデンサ4
の並列回路の電圧が支配的となる。 c)各コンデンサ4に図53の実施例の様にツェナー・
ダイオードを1つずつ並列接続する場合、これらが直流
電源1を短絡しない様に各ツェナー電圧の大きさは電源
電圧の大きさの3分の1より大きくてその3分の1近い
値に設定される。3つのツェナー・ダイオードは電源電
圧を3等分した電圧で各コンデンサ4を充電するための
ものである。一般にK個のコンデンサそれぞれにツェナ
ー・ダイオードが同様に1つずつ並列接続される場合各
ツェナー電圧の大きさは電源電圧の大きさのK分の1よ
り大きくてそのK分の1近い値に設定される。
The following is added to the embodiment of FIG. 98. a) A make contact and a break contact may be used for the switches 109 and 9 as in the embodiment of FIG. 53, and an electromagnetic relay that turns both contacts on and off electromagnetically with a coil may be used. Alternatively, mechanical switching means for manually operating both contacts simultaneously may be used. b) Instead of the switch 109, a current limiting means such as a resistor or a coil may be used, or a series circuit of the resistor 8 or a coil and the switch 109 may be used. However, when a resistor is used, when the switch 9 is turned on, the DC power supply 1 also supplies a voltage to the load 41 via the resistor.
, The voltage of the parallel circuit becomes dominant. c) As shown in the embodiment of FIG.
When the diodes are connected in parallel one by one, the magnitude of each zener voltage is set to a value larger than one third of the magnitude of the power supply voltage and close to one third thereof so that they do not short-circuit the DC power supply 1. You. The three Zener diodes are for charging each capacitor 4 with a voltage obtained by dividing the power supply voltage by three. In general, when one Zener diode is connected in parallel to each of K capacitors, the magnitude of each Zener voltage is set to a value larger than 1 / K of the magnitude of the power supply voltage and close to 1 / K. Is done.

【0640】d)3つのダイオード13それぞれにスイ
ッチを1つずつ並列接続し、あるいは、充電するコンデ
ンサ3の数を制御できる位置に接続されるダイオード1
3それぞれにスイッチを1つずつ並列接続し、各オン、
オフを制御して直流電源1によって充電されるコンデン
サ4の数を制御すれば、電圧降圧比と電流容量増大比を
3分の1と3倍、2分の1と2倍、そのままの電圧と電
流という具合に3段階で制御できる。一般にK個のコン
デンサが有る場合、同じ側に接続される、又は、直流電
源1によって充電されるコンデンサ4の数を制御できる
位置に接続される非可制御スイッチング手段それぞれに
スイッチを1つずつ並列接続し、これらスイッチのオ
ン、オフを制御すれば、その電圧降圧比と電流増大比を
K段階で制御できる。コンピュータ制御も可能である。 e)必要なら直流電源1の代わりに直流電源1と電源ス
イッチの直列回路または直流電源1、電源スイッチ及び
電源ヒューズの直列回路を使っても構わない。 f)本実施例は図3の従来回路と同様の働きをするが、
1つのコンデンサ4が負荷41に並列接続されているた
め、これが平滑コンデンサ等の役割を果たす。 g)図3と図98の両実施例を部品点数で比較すると、
ツェナー・ダイオード7を除けば、図98の実施例の方
がダイオードが1つ少ない、という利点が有る。前項
f)で述べた平滑コンデンサを事を加えるとさらに1つ
少なくなる。 以上a)項〜g)項の事は第3発明全体について同様に
言える。
D) A diode 1 connected in parallel with a switch to each of the three diodes 13 or connected at a position where the number of capacitors 3 to be charged can be controlled.
3 each with one switch connected in parallel.
If the number of capacitors 4 charged by the DC power supply 1 is controlled by controlling the off state, the voltage step-down ratio and the current capacity increase ratio can be reduced to one third, three times, one half and two times, and It can be controlled in three stages, such as current. Generally, when there are K capacitors, one switch is connected in parallel to each non-controllable switching means connected to the same side or connected to a position where the number of capacitors 4 charged by the DC power supply 1 can be controlled. If these switches are connected and ON / OFF of these switches is controlled, the voltage step-down ratio and the current increase ratio can be controlled in K stages. Computer control is also possible. e) If necessary, a series circuit of the DC power supply 1 and the power switch or a series circuit of the DC power supply 1, the power switch and the power supply fuse may be used instead of the DC power supply 1. f) This embodiment works in the same way as the conventional circuit of FIG.
Since one capacitor 4 is connected in parallel to the load 41, it serves as a smoothing capacitor and the like. g) Comparing the embodiments of FIGS. 3 and 98 with the number of parts,
Except for the zener diode 7, the embodiment of FIG. 98 has the advantage of having one less diode. The addition of the smoothing capacitor described in the above item f) further reduces the number by one. The above items a) to g) can be similarly applied to the entire third invention.

【0650】図98〜図101の各実施例は、第3発明
の電源手段などに対応し、図10に示す従来回路の電圧
降圧比をさらに下げられる様にしたものである。図99
〜図100の各実施例は請求項11記載の電源手段に対
応する。図102の実施例は第4発明の電源手段に対応
し、図3の従来回路を応用して別の方法で負荷41に電
源電圧をそのまま出力したり、電源電圧を降圧、極性反
転して出力したりできる。図103〜図110の各実施
例は第5発明の電源手段などに対応し、各コンデンサ数
は1つで、負荷41に電源電圧をそのまま出力したり、
電源電圧を極性反転して出力したりできる。
Each of the embodiments shown in FIGS. 98 to 101 corresponds to the power supply means of the third invention and the like, and can further reduce the voltage step-down ratio of the conventional circuit shown in FIG. Fig. 99
Each embodiment of FIG. 100 to FIG. 100 corresponds to the power supply means of claim 11. The embodiment of FIG. 102 corresponds to the power supply means of the fourth invention, and outputs the power supply voltage as it is to the load 41 by another method by applying the conventional circuit of FIG. You can do it. Each embodiment of FIGS. 103 to 110 corresponds to the power supply means of the fifth invention and the like. The number of capacitors is one, and the power supply voltage is output to the load 41 as it is.
The power supply voltage can be inverted and output.

【0660】図111に示す第1発明の電源手段の実施
例は図35の実施例において各コンデンサの並列放電用
ダイオードをP、NチャネルのパワーMOS・FETの
内蔵ダイオードで1つずつ置き換え、しかも、その並列
放電時にそれらパワーMOS・FETをオン制御する等
している。だから、各オン抵抗が充分に小さければ、そ
の並列放電時パワーMOS・FETによる電圧降下はそ
の内蔵ダイオードの順電圧ではなくそのオン電圧とな
る。しかも、万が一、その並列放電時それらの駆動系又
はそれら自体が動作不良で全パワーMOS・FETがタ
ーン・オンしなくても、各内蔵ダイオードの働きにより
その並列放電は支障無く行われる。各P、Nチャネルの
パワーMOS・FETの代わりに「その駆動信号入力用
に対を成す制御電極・主電極間の逆バイアス電圧極性が
同じで、自己ターン・オフ機能を持つ一方向可制御双方
向性の可制御スイッチング手段で1つずつ置き換えでき
る。
The embodiment of the power supply means of the first invention shown in FIG. 111 is different from the embodiment of FIG. 35 in that the diodes for parallel discharge of each capacitor are replaced one by one with P and N-channel built-in diodes of power MOSFET. During the parallel discharge, the power MOS FETs are turned on. Therefore, if each on-resistance is sufficiently small, the voltage drop by the power MOS-FET at the time of the parallel discharge is not the forward voltage of the built-in diode but the on-voltage. In addition, even if their driving systems or themselves do not operate properly and all the power MOSFETs do not turn on during the parallel discharge, the parallel discharge can be performed without any trouble by the function of each built-in diode. Instead of P-channel and N-channel power MOS-FETs, "One-way controllable with self-turn-off function, with the same reverse bias voltage polarity between the control electrode and the main electrode forming a pair for the drive signal input. The directional controllable switching means can replace each one.

【0670】最後に以下の事を付け加える。 a)各回路図において点線で示す各回路部品の回路記号
(例:図1のダイオード6)の意味は当然の事ながらそ
の回路部品が無い場合あるいは接続されない場合も有る
し、それが有る場合あるいは接続される場合も有る、と
いう意味である。図53の各ツェナー・ダイオード7に
ついても同じである。 b)各実施例あるいはそれから派生する各派生実施例に
おいてその構成要素となる各可制御スイッチング手段を
その相補関係にある可制御スイッチング手段(例:NP
Nトランジスタに対するPNPトランジスタ等。)で1
つずつ置き換え、電圧極性もしくは電圧方向の有る各回
路構成手段(例:直流電源、ダイオード等。)の向きを
逆にした「電圧極性もしくは電圧方向に関して元の実施
例に対して対称的な関係に有る実施例(新派生実施例)
ももちろん可能である。 c)図53〜図77、図82〜図94の各実施例では低
電圧出力時に順電圧の大きいダイオード等の各非可制御
スイッチング手段を使わずに各可制御スイッチング手段
を使っているが、それにオン電圧の小さいMOS・FE
T等の可制御スイッチング手段を使えば、電圧降下やエ
ネルギー損失を低減できる。
[0670] Finally, the following is added. a) The meaning of the circuit symbol (eg, diode 6 in FIG. 1) of each circuit component indicated by a dotted line in each circuit diagram is, of course, the case where the circuit component is absent or not connected, the case where the circuit component is present or This means that it may be connected. The same applies to each Zener diode 7 in FIG. b) In each embodiment or each derivative embodiment derived therefrom, each of the controllable switching means, which is a component thereof, is replaced by a controllable switching means (eg, NP)
PNP transistor for N transistor, etc. ) At 1
Each circuit configuration means having a voltage polarity or a voltage direction (eg, a DC power supply, a diode, etc.) is reversed, and a "symmetrical relationship with respect to the original embodiment with respect to the voltage polarity or the voltage direction" is obtained. Certain embodiments (newly derived embodiments)
Of course, it is possible. c) In each of the embodiments shown in FIGS. 53 to 77 and FIGS. 82 to 94, each controllable switching means is used without using each non-controllable switching means such as a diode having a large forward voltage when outputting a low voltage. MOS-FE with low ON voltage
If controllable switching means such as T is used, voltage drop and energy loss can be reduced.

【0680】d)MOS・FET等を可制御スイッチン
グ手段として使用する各実施例あるいはそれから派生す
る各派生実施例において、それぞれの代わりに同じ順バ
イアス電圧極性を持つノーマリィ・オフの可制御スイッ
チング手段なら、バイポーラ・トランジスタ、IGB
T、SIT、GTBT(接地した溝形電極を持つバイポ
ーラ型FET)、SIサイリスタ、GTOサイリスタ、
普通のサイリスタ等、何でも使うことができる。オフ制
御時に充分な逆バイアス電圧をそれに供給できるのな
ら、それぞれの代わりに接合型FET、ノーマリィ・オ
ンのMOS・FET、IGBT、SIT又はSIサイリ
スタ等、同じ順バイアス電圧極性を持つノーマリィ・オ
ンの可制御スイッチング手段でも構わない。 e)図74〜図76に示す1方向性スイッチ又は双方向
性スイッチでは各可制御スイッチング手段としてPN
P、NPNのバイポーラ・トランジスタを使用する例を
示したが、それぞれの代わりに同じ順バイアス電圧極性
を持つ可制御スイッチング手段ならノーマリィ・オン、
ノーマリィ・オフに関係無く、バイポーラ・トランジス
タ、接合型FET、IGBT、SIT、GTBT、SI
サイリスタ、GTOサイリスタ、普通のサイリスタ等、
何でも使うことができる。
D) In each of the embodiments using a MOS-FET or the like as the controllable switching means, or in each of the derivatives derived therefrom, if the normally-off controllable switching means has the same forward bias voltage polarity instead of each, , Bipolar transistor, IGB
T, SIT, GTBT (bipolar FET with a grounded grooved electrode), SI thyristor, GTO thyristor,
Anything can be used, such as a normal thyristor. If a sufficient reverse bias voltage can be supplied to it during the off control, a normally-on MOSFET having the same forward bias voltage polarity such as a junction FET, normally-on MOS FET, IGBT, SIT or SI thyristor may be used instead. Controllable switching means may be used. e) In the unidirectional switch or bidirectional switch shown in FIGS. 74 to 76, PN is used as each controllable switching means.
Although an example in which P and NPN bipolar transistors are used has been described, a normally-on controllable switching means having the same forward bias voltage polarity instead of each of the transistors is normally on.
Bipolar transistor, junction FET, IGBT, SIT, GTBT, SI irrespective of normally-off
Thyristor, GTO thyristor, ordinary thyristor, etc.
You can use anything.

【0690】f)図71に示す条件付き1方向性あるい
は双方向性の絶縁型スイッチング回路を図64の電源手
段などを応用して形成できたのは以下の条件による。 1)トランジスタ27がオフの時トランジスタ27が直
流電源1のマイナス端子とトランジスタ37等(負荷)
の間を1方向ながら非導通にできること。 2)ダイオード36、3、39それぞれとダイオード3
4が直流電源1とスイッチ端子SW1の間を1方向なが
ら常に非導通状態にできること。 3)ダイオード36、3、39それぞれとダイオード3
5が直流電源1とスイッチ端子SW2の間を1方向なが
ら常に非導通状態にできること。 4)トランジスタ27がオフの間、各トランジスタ11
と各トランジスタ14それぞれを順バイアスする順バイ
アス手段(例:コンデンサ、コイル等。)を、少なくと
もトランジスタ27がオフの間直流電源1から絶縁でき
ること。ただし、ノーマリィ・オン型ならオン制御時に
ゼロ・バイアスでも良いため、ゼロ・バイアス手段
(例:放電抵抗、図60に示す放電用のトランジスタ2
5等。)をその順バイアス手段の代わりに使っても良
い。従って、図57〜図59の各実施例の様に入力電源
が順バイアス手段となる回路からは上記の様な絶縁型ス
イッチング回路を構成することはできない。図56の実
施例、図60、図61両図の実施例などからは構成する
ことはできる。
F) Under the following conditions, the conditional unidirectional or bidirectional insulated switching circuit shown in FIG. 71 can be formed by applying the power supply means shown in FIG. 1) When the transistor 27 is off, the transistor 27 is connected to the minus terminal of the DC power supply 1 and the transistor 37 (load).
Can be made non-conductive in one direction. 2) Each of the diodes 36, 3, and 39 and the diode 3
4 can always be in a non-conductive state in one direction between the DC power supply 1 and the switch terminal SW1. 3) Diodes 36, 3 and 39 and diode 3 respectively
5 can always be in a non-conductive state in one direction between the DC power supply 1 and the switch terminal SW2. 4) While the transistor 27 is off, each transistor 11
And a forward bias means (eg, a capacitor, a coil, etc.) for forward biasing each of the transistors 14 can be insulated from the DC power supply 1 at least while the transistor 27 is off. However, if the normally-on type is used, a zero bias may be applied during the ON control. Therefore, a zero bias means (eg, a discharge resistor, a discharge transistor 2 shown in FIG. 60)
5th magnitude. ) May be used instead of the forward bias means. Therefore, as in the embodiments shown in FIGS. 57 to 59, the above-mentioned isolated switching circuit cannot be formed from a circuit in which the input power supply is a forward bias means. It can be constructed from the embodiment of FIG. 56, the embodiment of FIGS. 60 and 61, and the like.

【0700】g)図72〜図76に示す条件無し1方向
性あるいは双方向性の絶縁型スイッチング回路を図67
〜図68両図の電源手段あるいは図69〜図70両図の
電源手段などを応用して形成できたのは以下の条件によ
る。 1)トランジスタ12がオフのときトランジスタ12及
びダイオード39、40がプラス側電源線と負荷側(1
方向又は双方向スイッチ)の間を双方向で非導通状態に
できること。 2)トランジスタ27がオフのときトランジスタ27及
びダイオード39、40がマイナス側電源線と負荷側
(1方向性又は双方向性スイッチ)の間を双方向で非導
通状態にできること。 3)トランジスタ12、27がオフの間、各トランジス
タ11と各トランジスタ19を順バイアスする各順バイ
アス手段(例:コンデンサ、コイル等。)を、少なくと
もトランジスタ12、27がオフの間入力電源から絶縁
できること。ただし、ノーマリィ・オン型ならオン制御
時に電圧ゼロ・バイアスでも良いため、電圧ゼロ・バイ
アス手段(例:放電抵抗、図60に示す放電用のトラン
ジスタ25等。)をその順バイアス手段の代わりに使っ
ても良い。 4)図74〜図76に示す1方向性、双方向性の各スイ
ッチがオフの時その各スイッチ端子と各入力端子S6、
S10の間を双方向で非導通にできること。
G) The unconditional unidirectional or bidirectional insulated switching circuit shown in FIGS.
The power supply means shown in FIGS. 68 to 68 or the power supply means shown in FIGS. 69 to 70 can be formed under the following conditions. 1) When the transistor 12 is off, the transistor 12 and the diodes 39 and 40 are connected to the positive power supply line and the load side (1
Directional or bidirectional switch) in both directions. 2) When the transistor 27 is off, the transistor 27 and the diodes 39 and 40 can make the bidirectional non-conductive state between the negative power supply line and the load side (unidirectional or bidirectional switch). 3) While the transistors 12 and 27 are off, each forward bias means (eg, a capacitor, a coil, etc.) for forward biasing each transistor 11 and each transistor 19 is insulated from the input power supply at least while the transistors 12 and 27 are off. What you can do. However, in the case of a normally-on type, voltage zero bias may be used during ON control. Therefore, voltage zero bias means (eg, a discharge resistor, a discharge transistor 25 shown in FIG. 60, etc.) is used instead of the forward bias means. May be. 4) When the unidirectional and bidirectional switches shown in FIGS. 74 to 76 are off, each switch terminal and each input terminal S6,
Ability to be non-conductive between S10 in both directions.

【0710】h)ノーマリィ・オフ型で電圧ゼロ・バイ
アスでオフ状態となる1方向性、双方向性スイッチ
(例:図74〜図76に示す1方向性、双方向性の各ス
イッチにおいて各ベース・エミッタ間に放電抵抗や上述
の放電用トランジスタ25等を接続したもの。)それぞ
れを使用すれば、第2〜第3発明の各電源手段からも前
述と同様の条件付きあるいは条件無し1方向性あるいは
双方向性の絶縁型スイッチング回路を構成することがで
きる。 i)以上述べて来た1方向性絶縁型スイッチング回路2
つをスイッチ端子の所で同じ方向に、あるいは、内向き
に、あるいは、外向きに直列接続した1方向性切換え
(3端子)スイッチング回路も可能である。また、以上
述べて来た1方向性絶縁型スイッチング回路2つをスイ
ッチ端子の所で逆並列接続した双方向性絶縁型スイッチ
ング回路も可能である。さらに、以上述べて来た双方向
性絶縁型スイッチング回路2つをスイッチ端子の所で直
列接続した双方向性切換え(3端子)スイッチング回路
も可能である。それから、以上述べて来た1方向性もし
くは双方向性切換え(3端子)スイッチング回路と点火
コイル(点火用昇圧変圧器)の1次コイルの直列回路を
所定数並列接続した点火配電回路も可能である。以上述
べて来た双方向性切換え(3端子)スイッチング回路を
電子交換機に応用することも考えられる。 j)第1発明の電源手段を可制御スイッチング手段の駆
動回路に利用する場合、前述した直流電圧出力手段が出
力する直流電圧をその逆バイアス電圧とすると、万が一
その直流電圧が低下しても前述したキャパシタンス手段
は放電しないから、そのオフ制御は何の影響も受けな
い、という利点が有る。
H) One-way, two-way switches that are normally off and turn off at zero voltage bias (eg, each base in one-way, two-way switches shown in FIGS. 74 to 76) -A discharge resistor or the above-described discharge transistor 25 or the like is connected between the emitters.) If each of them is used, each of the power supply means of the second and third inventions has the same conditional or unconditional unidirectionality as described above. Alternatively, a bidirectional insulating switching circuit can be configured. i) One-way insulating switching circuit 2 described above
One-way switching (three-terminal) switching circuits are also possible in which one is connected in series in the same direction at the switch terminals, inwards, or outwards. Further, a bidirectional insulated switching circuit in which the two unidirectional insulated switching circuits described above are connected in antiparallel at the switch terminal is also possible. Further, a bidirectional switching (three terminal) switching circuit in which the two bidirectional insulating switching circuits described above are connected in series at the switch terminal is also possible. Then, an ignition distribution circuit in which a predetermined number of series circuits of the above-described unidirectional or bidirectional switching (three terminal) switching circuit and the primary coil of the ignition coil (ignition step-up transformer) are connected in parallel is also possible. is there. It is also conceivable to apply the bidirectional switching (three-terminal) switching circuit described above to an electronic exchange. j) When the power supply means of the first invention is used for the drive circuit of the controllable switching means, if the DC voltage output from the DC voltage output means is the reverse bias voltage, the DC voltage is reduced even if the DC voltage decreases. There is an advantage that the turned off control is not affected at all by the discharged capacitance means, which does not discharge.

【0720】k)図103〜図110の各実施例の様に
正出力電圧、逆出力電圧の大きさがほとんど同じ実施例
を液晶、圧電素子、エレクトロ・ルミネッサンス、容量
性負荷、MOS・FET、IGBTあるいは絶縁ゲート
型半導体可制御スイッチング手段などの駆動回路に使う
と特に都合が良い。 l)図60、61両図、図62、63両図、図69、7
0両図の各実施例では電流制限手段としてコイル20を
使っているが、代わりに抵抗を使っても構わないし、コ
イル20を介さず直結する場合も有る。逆に図58、図
59、図64、「図65、66両図」、「図67、68
両図」の各実施例でも抵抗29を使っているが、抵抗ゼ
ロの場合も有るし、代わりにコイルを使っても構わな
い。 m)本発明の各絶縁型スイッチング回路を特開平2−3
2758号、特開平2−146955号、特開平6−2
25518号、特開平8−23671号、特願平8−2
00932号に開示されている各絶縁給電手段において
各絶縁スイッチの代わりに用いることもできる。 n)図15右側に示すエネルギー蓄積手段は図1右側と
図25右側に示すそれらに比べ各コンデンサ放電時に各
放電電流が通るダイオード数が2つずつ有るため全コン
デンサは同時放電を開始できたり、ダイオードの電圧降
下によるエネルギー損失を低減できたり、各コンデンサ
の放電電流が特定のダイオードに集中するのを改善でき
たり、特定のダイオードの逆印加電圧が特に大きくなる
のを改善できたりするという利点が有る。図45のエネ
ルギー蓄積手段も図46、図48のそれぞれに比べ同様
の利点が有る。(実公昭51−28601号)
K) Embodiments in which the magnitudes of the forward output voltage and the reverse output voltage are almost the same as in the embodiments shown in FIGS. 103 to 110 are described by using liquid crystals, piezoelectric elements, electro-luminescence, capacitive loads, MOS-FETs. IGBT, insulated gate type semiconductor controllable switching means, and other driving circuits are particularly convenient. l) Figures 60 and 61, Figures 62 and 63, Figures 69 and 7
Although the coil 20 is used as the current limiting means in each of the embodiments shown in both figures, a resistor may be used instead, or a direct connection may be made without the coil 20. Conversely, FIGS. 58, 59, 64, “FIGS. 65 and 66”, “FIGS.
Although the resistors 29 are used in the embodiments shown in both figures, there may be a case where the resistance is zero or a coil may be used instead. m) Each insulation type switching circuit of the present invention is disclosed in
2758, JP-A-2-14655, JP-A-6-2
No. 25518, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-23671, Japanese Patent Application No. 8-2
In each of the insulated power supply means disclosed in JP-A-009332, each insulated switch can be used instead of each insulated switch. n) The energy storage means shown on the right side of FIG. 15 has two diodes through which each discharge current passes at the time of discharging each capacitor as compared with those shown on the right side of FIG. 1 and the right side of FIG. 25. The advantages are that the energy loss due to the voltage drop of the diode can be reduced, the discharge current of each capacitor can be improved to concentrate on a specific diode, and the reverse application voltage of a specific diode can be particularly increased. Yes. The energy storage means of FIG. 45 has the same advantages as those of FIGS. 46 and 48. (No. 51-28601)

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年2月24日[Submission date] February 24, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction contents]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1発明の1実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the first invention.

【図2〜図10】各図は従来の電源手段の例を1つずつ
示す回路図である。
FIGS. 2 to 10 are circuit diagrams each showing one example of conventional power supply means.

【図11〜図44】各図は第1発明の実施例を1つずつ
示す回路図である。
FIGS. 11 to 44 are circuit diagrams each showing one embodiment of the first invention.

【図45〜図49】各図は第1発明の構成要素であるエ
ネルギー蓄積手段の例を1つずつ示す回路図である。
FIGS. 45 to 49 are circuit diagrams each showing one example of energy storage means which is a component of the first invention.

【図50】第1発明の1実施例を示す回路図である。FIG. 50 is a circuit diagram showing one embodiment of the first invention.

【図51〜図52】両図で第1発明の1実施例を示す回
路図である。
FIGS. 51 to 52 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in both figures.

【図53〜図59】各図は第1発明の実施例を1つずつ
示す回路図である。
FIGS. 53 to 59 are circuit diagrams each showing one embodiment of the first invention.

【図60〜図61】両図で第1発明の1実施例を示す回
路図である。
60 to 61 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in both figures.

【図62〜図63】両図で第1発明の1実施例を示す回
路図である。
62 to 63 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in both figures.

【図64】第1発明の1実施例を示す回路図である。FIG. 64 is a circuit diagram showing one embodiment of the first invention.

【図65〜図66】両図で第1発明の1実施例を示す回
路図である。
65 to 66 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in both figures.

【図67〜図68】両図で第1発明の1実施例を示す回
路図である。
67 to 68 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in both figures.

【図69〜図70】両図で第1発明の1実施例を示す回
路図である。
69 to 70 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in both figures.

【図71】第1発明の1実施例を示す回路図である。FIG. 71 is a circuit diagram showing one embodiment of the first invention.

【図72〜図74】三図を番号順に左から右へ並べて第
1発明の1実施例を示す回路図である。
72 to 74 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in which the three figures are arranged in numerical order from left to right.

【図75】図72、図73と共に同様に三図を並べて第
1発明の1実施例を示す回路図である。
FIG. 75 is a circuit diagram showing an embodiment of the first invention in the same manner as FIG. 72 and FIG.

【図76】図72、図73と共に同様に三図を並べて第
1発明の1実施例を示す回路図である。
FIG. 76 is a circuit diagram showing one embodiment of the first invention in the same manner as FIGS. 72 and 73, in which three figures are arranged.

【図77〜図88】各図は第1発明の実施例を1つずつ
示す回路図である。
77 to 88 are circuit diagrams each showing one embodiment of the first invention.

【図89〜図91】三図を番号順に左から右へ並べて第
1発明の1実施例を示す回路図である。
89 to 91 are circuit diagrams showing one embodiment of the first invention in which the three figures are arranged in numerical order from left to right.

【図92〜図94】各図は第1発明の実施例を1つずつ
示す回路図である。
FIGS. 92 to 94 are circuit diagrams each showing one embodiment of the first invention.

【図95〜図97】各図は第2発明の実施例を1つずつ
示す回路図である。
FIGS. 95 to 97 are circuit diagrams showing one embodiment of the second invention one by one.

【図98〜図101】各図は第3発明の実施例を1つず
つ示す回路図である。
98 to 101 are circuit diagrams showing one embodiment of the third invention one by one.

【図102】第4発明の1実施例を示す回路図である。FIG. 102 is a circuit diagram showing one embodiment of the fourth invention.

【図103〜図110】各図は第5発明の実施例を1つ
ずつ示す回路図である。
FIGS. 103 to 110 are circuit diagrams showing one embodiment of the fifth invention one by one.

【図111】第1発明の1実施例を示す回路図である。FIG. 111 is a circuit diagram showing one embodiment of the first invention.

【符号の説明】 41 負荷 s1〜s10 同じ符号同士の導線が導通状態にある
ことを示す符号 t1〜t21 同じ符号同士の導線が導通状態にある
ことを示す符号 u1〜u13 同じ符号同士の導線が導通状態にある
ことを示す符号 x1〜x5 同じ符号同士の導線が導通状態にあるこ
とを示す符号 SW1〜SW4 スイッチ端子
[Description of References] 41 Loads s1 to s10 References indicating that the conductors of the same reference sign are in a conductive state. T1 to t21 References of a reference sign that the conductors of the same reference sign are in a conductive state. Symbols indicating that they are in a conductive state x1 to x5 Symbols indicating that conductive wires having the same reference numbers are in a conductive state SW1 to SW4 Switch terminals

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H03K 17/725 H03K 17/687 17/73 17/73 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H03K 17/725 H03K 17/687 17/73 17/73

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電圧を出力したり、しなかったりで
きる直流電圧出力手段と、前記直流電圧出力手段と並列
接続される負荷と、エネルギー吸収時に内蔵する複数の
キャパシタンス手段を直列に充電し、エネルギー放出時
に全ての前記キャパシタンス手段を並列に放電させるエ
ネルギー蓄積手段と、前記直流電圧が出力されるとき前
記エネルギー蓄積手段が前記直流電圧出力手段からエネ
ルギーを吸収できる様に前記エネルギー蓄積手段と前記
直流電圧出力手段を並列接続状態にし、前記直流電圧が
出力されないとき前記エネルギー蓄積手段が前記負荷に
前記直流電圧と逆の電圧を出力できる様に前記エネルギ
ー蓄積手段と前記負荷を並列接続状態にする接続状態切
換え手段を有することを特徴とする電源手段。
1. A DC voltage output means capable of outputting or not outputting a DC voltage, a load connected in parallel with the DC voltage output means, and a plurality of built-in capacitance means at the time of energy absorption are charged in series, Energy storage means for discharging all the capacitance means in parallel at the time of energy release; and the energy storage means and the DC so that the energy storage means can absorb energy from the DC voltage output means when the DC voltage is output. Connection in which the voltage output means is connected in parallel and the energy storage means and the load are connected in parallel so that the energy storage means can output a voltage opposite to the DC voltage to the load when the DC voltage is not output. Power supply means having state switching means.
【請求項2】 前記直流電圧出力手段としてオン、オフ
可能なオン・オフ・スイッチング手段と直流電源手段の
直列回路を用いたことを特徴とする請求項1記載の電源
手段。
2. The power supply means according to claim 1, wherein a series circuit of an on / off switching means capable of turning on and off and a DC power supply means is used as said DC voltage output means.
【請求項3】 請求項1又は2記載の電源手段におい
て、前記負荷として印加電圧によって駆動される容量性
負荷を用いたことを特徴とする容量性負荷の駆動回路。
3. The driving circuit for a capacitive load according to claim 1, wherein a capacitive load driven by an applied voltage is used as the load.
【請求項4】 請求項1又は2記載の電源手段におい
て、前記負荷として第1の可制御スイッチング手段の駆
動信号入力用に対を成す主電極・制御電極間を接続した
ことを特徴とする可制御スイッチング手段の駆動回路。
4. The power supply means according to claim 1, wherein a pair of a main electrode and a control electrode for driving signal input of a first controllable switching means is connected as the load. Drive circuit for control switching means.
【請求項5】 直流電圧を出力したり、しなかったりで
きる直流電圧出力手段と、前記直流電圧出力手段と直列
接続される負荷と、エネルギー吸収時に内蔵する複数の
キャパシタンス手段を直列に充電し、エネルギー放出時
に全ての前記キャパシタンス手段を並列に放電させるエ
ネルギー蓄積手段と、前記直流電圧が出力されるとき前
記エネルギー蓄積手段が前記直流電圧出力手段からエネ
ルギーを吸収できる様に前記エネルギー蓄積手段と前記
直流電圧出力手段を並列接続状態にし、前記直流電圧が
出力されないとき前記エネルギー蓄積手段が前記負荷に
前記直流電圧と逆の電圧を出力できる様に前記エネルギ
ー蓄積手段と前記負荷を並列接続状態にする接続状態切
換え手段を有することを特徴とする電源手段。
5. A DC voltage output means capable of outputting or not outputting a DC voltage, a load connected in series with the DC voltage output means, and a plurality of built-in capacitance means at the time of energy absorption, being charged in series, Energy storage means for discharging all the capacitance means in parallel at the time of energy release; and the energy storage means and the DC so that the energy storage means can absorb energy from the DC voltage output means when the DC voltage is output. Connection in which the voltage output means is connected in parallel and the energy storage means and the load are connected in parallel so that the energy storage means can output a voltage opposite to the DC voltage to the load when the DC voltage is not output. Power supply means having state switching means.
【請求項6】 前記直流電圧出力手段としてオン、オフ
可能なオン・オフ・スイッチング手段と直流電源手段の
直列回路を用いたことを特徴とする請求項5記載の電源
手段。
6. The power supply means according to claim 5, wherein a series circuit of an on / off switching means capable of turning on and off and a DC power supply means is used as said DC voltage output means.
【請求項7】 3以上の所定数をKとしたときに、直流
電圧を出力したり、しなかったりできる直流電圧出力手
段と、K個のキャパシタンス手段と、その出力電圧に対
して順方向に向きを揃えて前記K個のキャパシタンス手
段それぞれの間に1つずつ接続される(K−1)個の非
可制御スイッチング手段で閉回路を形成し、前記直流電
圧出力手段の一端に接続される1つの前記キャパシタン
ス手段およびこのキャパシタンス手段と接続される1つ
の前記非可制御スイッチング手段の接続点と前記直流電
圧出力手段の他端の間にオン、オフ可能な第1の可制御
スイッチング手段を接続し、その1つの非可制御スイッ
チング手段の前記接続点と反対側の一端と前記直流電圧
出力手段の一端の間にその1つの非可制御スイッチング
手段と向きを揃えて第K番目の非可制御スイッチング手
段を接続し、残り(K−2)個の前記非可制御スイッチ
ング手段それぞれを非可制御スイッチング手段2つずつ
で向きを揃えて挟む様に直列接続した(K−2)組の直
列回路を前記直流電圧出力手段に逆向きに並列接続した
ことを特徴とする電源手段。
7. When a predetermined number equal to or greater than 3 is K, a DC voltage output means capable of outputting or not outputting a DC voltage, K capacitance means, and a forward direction with respect to the output voltage. A closed circuit is formed by (K-1) non-controllable switching means which are connected one by one between the K capacitance means in the same direction, and are connected to one end of the DC voltage output means. A first controllable switching means that can be turned on and off is connected between a connection point of one capacitance means and one non-controllable switching means connected to the capacitance means and the other end of the DC voltage output means. The direction of the one non-controllable switching means is aligned between one end of the one non-controllable switching means on the side opposite to the connection point and one end of the DC voltage output means. The K-th non-controllable switching means is connected, and the remaining (K-2) non-controllable switching means are connected in series with two non-controllable switching means so as to be sandwiched in the same direction (K -2) A power supply means, wherein a series circuit of a set is connected in parallel to the DC voltage output means in a reverse direction.
【請求項8】 前記直流電圧出力手段としてオン、オフ
可能な第2の可制御スイッチング手段と直流電源手段の
直列回路を用いたことを特徴とする請求項7記載の電源
手段。
8. The power supply means according to claim 7, wherein a series circuit of a second controllable switching means which can be turned on / off and a DC power supply means is used as said DC voltage output means.
【請求項9】 前記第2の可制御スイッチング手段を第
1の電流制限手段と前記第2の可制御スイッチング手段
の直列回路で置き換えたことを特徴とする請求項8記載
の電源手段。
9. Power supply means according to claim 8, wherein said second controllable switching means is replaced by a series circuit of a first current limiting means and said second controllable switching means.
【請求項10】 前記第2の可制御スイッチング手段を
第1の電流制限手段で置き換えたことを特徴とする請求
項8記載の電源手段。
10. The power supply means according to claim 8, wherein said second controllable switching means is replaced by a first current limiting means.
【請求項11】 前記第1、第2の可制御スイッチング
手段を1つの切換えスイッチング手段で置き換えたこと
を特徴とする請求項8又は9記載の電源手段。
11. Power supply means according to claim 8, wherein said first and second controllable switching means are replaced by one switching switching means.
【請求項12】 最初に記した(K−1)個の非可制御
スイッチング手段の少なくとも1つを、1方向に電流を
通し、その電流に対して電流制限作用する1方向性の、
又は、双方向の電流に対して電流制限作用する双方向性
の電流制限手段で置き換えたことを特徴とする請求項7
〜11のいずれか1項に記載の電源手段。
12. A method according to claim 1, wherein at least one of said (K-1) non-controllable switching means passes a current in one direction and performs a current limiting action on the current.
8. A device according to claim 7, wherein said current limiting means has a bidirectional current limiting function for limiting a bidirectional current.
12. Power supply means according to any one of claims 11 to 11.
【請求項13】 少なくとも1つの前記電流制限手段と
して、抵抗とダイオードの直列回路、その駆動信号入力
用に対を成さない制御電極と主電極の間に抵抗手段ある
いは定電流手段を接続したバイポーラ・トランジスタあ
るいはノーマリィ・オフのSIT、1方向性の抵抗手
段、定電流手段とダイオードの直列回路、1方向性の定
電流手段、コイルとダイオードの直列回路、インダクタ
ンス手段とダイオードの直列回路、抵抗、そのドレイン
とゲート、そのバック・ゲートとソースを接続したノー
マリィ・オフの絶縁ゲート型FET2つを逆向きに直列
接続したもの、そのゲートとソースを接続したノーマリ
ィ・オンのFETあるいはSIT2つを逆向きに直列接
続したもの、双方向性の抵抗手段、双方向性の定電流手
段、抵抗手段とインダクタンス手段の直列回路、コイル
あるいはインダクタンス手段と「前記直流電圧が出力さ
れている期間と出力されていない期間を制御する期間制
御手段」を組み合わせたもの、又は、これらのうち少な
くともいずれか2つを組み合わせたもの、を用いたこと
を特徴とする請求項9、10又は12記載の電源手段。
13. A bipolar circuit in which at least one current limiting means is a series circuit of a resistor and a diode, and a resistance means or a constant current means is connected between a control electrode and a main electrode which do not form a pair for inputting a drive signal therefor.・ Transistor or normally-off SIT, one-way resistance means, series circuit of constant current means and diode, one-way constant current means, series circuit of coil and diode, series circuit of inductance means and diode, resistance, Two normally-off insulated gate type FETs having their drains and gates connected to their back gates and sources connected in series in the opposite direction, and two normally-on FETs or SITs having their gates and sources connected connected to each other in the opposite direction Connected in series, bidirectional resistance means, bidirectional constant current means, resistance means and inductor Or a combination of a series circuit of inductance means, a coil or an inductance means and a “period control means for controlling a period during which the DC voltage is outputted and a period during which the DC voltage is not outputted”, or at least two of them. 13. The power supply means according to claim 9, 10 or 12, wherein a combination of the power supplies is used.
【請求項14】 少なくとも1つの前記電流制限手段と
して、前記直流電圧が出力されていない時より出力され
ている時の方がその電流制限機能が小さくなる可変電流
制限手段を用いたことを特徴とする請求項9、10又は
12記載の電源手段。
14. A method according to claim 1, wherein said at least one current limiting means includes a variable current limiting means having a smaller current limiting function when said DC voltage is output than when said DC voltage is not output. The power supply means according to claim 9, 10 or 12.
【請求項15】 前記可変電流制限手段として、負性抵
抗手段を用いたことを特徴とする請求項14記載の電源
手段。
15. The power supply means according to claim 14, wherein a negative resistance means is used as said variable current limiting means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003047236A (en) * 2001-08-02 2003-02-14 Sony Corp Power supply apparatus and power supply method
JP2010028985A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Power converter
JP2015003644A (en) * 2013-06-21 2015-01-08 いすゞ自動車株式会社 Dual power supply unit for automobile

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