JPH11234899A - コンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路 - Google Patents

コンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力側電圧を安定して制御することができる
可制御電圧電流電源回路を得る。 【解決手段】 商用電源又は変圧器二次側出力で、単相
又は多相電源を含む交流電源１００と、交流電源１００
に直列接続されたコンデンサ１０１と、コンデンサ１０
１の出力側に接続された全波ブリッジ型整流装置であっ
て、入力交流電気を全周波直流出力に変換する整流器１
０３と、整流器１０３の出力側に接続され、負荷軽減又
は電源側端子電圧が上昇して整流器出力電圧が上昇した
場合、リニア或はスイッチ型分流機能で出力電圧の安定
を保持する可制御分流装置１０５と、分流装置１０５を
制御し、負荷１０９に対する出力電圧を制御する出力電
圧制御装置１０６とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサを降圧
エレメントとし、負荷への電圧、電流を制御することが
できる可制御電圧電流電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、主コンデンサを降圧エレメントと
し、ブリッジ型整流器で交流を直流に変換する電源回路
は、変圧器で降圧する電源回路に比して、体積が小さ
く、重量も軽く、コスト安であり、又、高周波制御のス
イッチ式電源回路と比較して、体積と重量は略同じであ
るが、熱損が少なく、コストも更に低く、且つノイズ干
渉（ＥＭＣ）が無い為、近年来、小出力の応用から、逐
次、中・大出力電力範囲において使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、主コンデンサ
を降圧エレメントとする場合、従来の直列主抵抗と同様
に、出力側の電圧と出力電流とは逆動し、即ち、電流が
増加した時、出力電圧は下り、電流が減少すれば電圧が
上昇する。
【０００４】本発明は、これを整流回路の出力端に可制
御分流回路と共に並列設置して、出力側電圧を主制御し
た後、設定値に安定させるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、コンデンサとブリッジ整流器を直列に設
けて構成され、整流回路の出力端に可制御分流回路を並
列設置して、出力電圧設定を制御するコンデンサ調節式
可制御電圧電流電源回路であって、商用電源又は変圧器
二次側出力で、単相又は多相電源を含む交流電源１００
と、交流電源１００に直列接続されたコンデンサ１０１
と、コンデンサ１０１の出力側に接続され、ソリッドス
テートで構成された全波ブリッジ型整流器であって、入
力交流電気を全周波直流出力に変換する整流器１０３
と、整流器１０３の出力側に接続され、負荷軽減又は電
源側端子電圧が上昇して整流器出力電圧が上昇した場
合、スイッチ型分流機能で出力電圧の安定を保持する可
制御分流装置１０５と、ディスクリート又はソリッドス
テートで構成され、分流装置１０５を制御し、負荷１０
９に対する出力電圧を制御する出力電圧制御装置１０６
とを備えてなるものである。
【０００６】本発明の基本動作原理と応用例を以下に詳
述する。図１に本項の主コンデンサ調節式電圧電流可制
御電源回路の基本ブロック図を示す。その主な構成は以
下の通りである。交流電源１００は、商用電源又は変圧
器二次側出力の交流電源であり、単相又は多相電源を含
む。主コンデンサ１０１は、交流電源に適用する各種コ
ンデンサ１０１で構成され、直接交流電源１００と整流
器１０３の間に直列接続され、又は交流電源１００と変
圧器１０２の一次側間に直列接続され、又は変圧器１０
２二次側と整流器１０３の間に直列接続され、コンデン
サ両端は、必要に応じて放電抵抗Ｒ１０１を並列接続し
得る。
【０００７】変圧器１０２は、交流電源１００と整流器
１０３の間に設置して交流電源１００の電圧値を変える
もので、一次及び二次隔離コイルを有する隔離型構造と
単巻構造のものを含む。二次側出力コイルは、整流器１
０３に対応して、中間タップを有する三端式二次側コイ
ル又は両端式二次コイルでも良い。変圧器１０２はオプ
ション装置で回路の必要に応じて設置し、その入力側又
は出力側に主コンデンサ１０１を直接直列しても良い。
又は変圧器１０２を省略して、交流電源１００に主コン
デンサ１０１を直接直列接続して整流器１０３に入力し
ても良い。
【０００８】整流器１０３は、ソリッドステートで構成
された全波ブリッジ型整流器で入力端の交流電気を全波
直流出力に変換する。
【０００９】第一フィルタコンデンサ１０４は、整流器
１０３の出力側正負両端に並列接続されて電圧脈動を低
減するもので、回路の必要に応じて設置の要否を選択す
る。
【００１０】可制御分流装置１０５は、リニア又はスイ
ッチ型ソリッドステート又はディスクリートエレメント
又はサイリスタで構成され、整流器１０３出力端に並列
接続され、負荷軽減、又は電源側電圧上昇に由って整流
器１０３の出力電圧が上昇した時に、リニア又はスイッ
チング方式分流機能で安定した出力電圧を保持する。
【００１１】出力電圧制御装置１０６はディスクリート
又はソリッドステートエレメントで構成され、分流装置
１０５の運転状態を制御すると共に、本項設計の主コン
デンサ調節式電圧電流可制御電源回路の出力電圧を制御
するもので、以下の構成を含む。
【００１２】（１）限流抵抗Ｒ１１０とツエナダイオー
ドＺＤ１１０を直列接続した後、電源の一端と可制御分
流装置制御端の間に並列接続し、固定バイアスの出力電
圧制御装置を有するもの。 （２）固定分圧抵抗Ｒ１１１、Ｒ１１２を電源両端の間
に並列接続し、その抽出端と可制御分流装置間にツエナ
ダイオードＺＤ１１０を直列接続して、比例バイアスの
出力電圧制御装置を有するもの。
【００１３】（３）可変抵抗ＶＲ１１０を定源両端に並
列接続し、可変抵抗出力端と可制御分流装置の間にツエ
ナダイオードＺＤ１１０を直列設置して、可調整バイア
スの出力電圧制御装置を構成するもの。 （４）脈波調整出力電圧制御装置ＣＬ１１０で脈波長
（ＰＷＭ）を制御して、出力電圧制御装置を構成して分
流装置を制御するもの。 （５）トリガ位相角調整回路として出力電圧制御装置を
構成するもの。
【００１４】隔離ダイオード１０７は、電源出力から第
二フィルタコンデンサ１０８の一端から負荷１０９迄に
通じて直列接続し、第二フィルタコンデンサ１０８の蓄
積電気が電源に逆流することを防ぐもので、回路の必要
に応じて設置の要否を選択する。
【００１５】第二フィルタコンデンサ１０８は、負荷の
出力端に通じる回路に並列接続し、電圧脈動を低減させ
るもので、回路の必要に応じて設置の要否を選択する。
負荷１０９は、主コンデンサ調節式電圧電流可制御電源
回路出力端に接続される抵抗又は抵抗とインピダンス混
合の負荷又は蓄電負荷又は回転電動負荷等。
【００１６】主コンデンサ調節式電圧電流可制御電源回
路は、必要に応じてヒューズ・ブレーカ等各種の負荷又
は短絡保護部品及び各種のサージ電圧吸収保護部品及び
各種ノイズアブソーバ等を設置し得る。
【００１７】負荷側電圧検出装置１１０は、負荷１０９
の両端に接続され、検出した電圧信号を出力電圧制御装
置１０６にフィードバックして、分流装置１０５の電圧
制御作動を行うもので、ディスクリート又はソリッドス
テート部品で構成され、回路の必要に応じて設置の要否
を選択する。
【００１８】負荷電流検出装置１１１は、負荷１０９と
電源間に直列接続されて、検出した電流信号を出力電圧
制御装置１０６にフィードバックして、分流装置１０５
に電流フィードバック制御を行わせるもので、ディスク
リート又はソリッドステート回路部品で構成され、回路
の必要に依って設置の要否を選択する。
【００１９】制御インタフェース１１２はディスクリー
ト又はソリッドステート回路部品で構成されたマニュア
ル又はディスクリート操作インタフェースで、出力電圧
制御装置１０６と可制御分流装置１０５の操作を行うも
ので、系統の必要に応じて設置の要否を選択する。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の基本回路構成を
示すもので、共通基本特徴の下に、実際応用の中で、回
路エレメントの取捨及び機能の選択によって、回路を交
流入力から全波整流出力迄の前段整流回路及び全波直流
電源から負荷迄の後段出力回路に分けられる。以下前段
整流回路と後段出力回路の回路構成に分けて説明する。
【００２１】図１の実施形態に於ける前段整流回路は、
変圧器の要否、変圧器二次側コイル出力型態及び接続す
る全波整流器及び主コンデンサの直列接続位置等によっ
て、以下の各回路型態を構成する。
【００２２】（１）主コンデンサ１０１が直接全波整流
器１０３交流入力端と直列接続するもので、図２はその
構成図を示す。 （２）主コンデンサ１０１と変圧器１０２の一次側コイ
ルを直列接続し、変圧器１０２の二次コイルを全波整流
器１０３に入力させるもので、図３はその構成図を示
す。
【００２３】（３）主コンデンサ１０１を変圧器１０２
の二次側コイルと整流器１０３の間に直列接続したもの
で、図４はその構成図を示す。 （４）主コンデンサ１０１を変圧器１０２の一次側コイ
ルに直列接続し、変圧器１０２は中間タップを有する二
次側コイルの両端に各々ダイオードを直列接続して全波
整流回路を構成するもの、図５はその構成図を示す。
【００２４】（５）交流三相電源と三相全波整流器１０
３の間に、各相に各々主コンデンサ１０１を直列接続し
て三相全波整流出力を行うもの、図６はその構成図を示
す。 （６）交流三相電を三相変圧器１０２に接ぎ、三個の主
コンデンサ１０１を各々三相変圧器１０２の二次側コイ
ルと全波整流器１０３の間に直列接続したもの、図７は
その回路構成図を示す。
【００２５】（７）直接主コンデンサ１０１を単相交流
電源１００と負荷１０９の間に直列設置し、全波ブリッ
ジ整流器１０３の交流端は交流出力両端に並列接続し、
整流器１０３の正負端を順向に可制御分流装置１０５に
並列接続したもの、及びオプションで出力端の負荷電流
検測装置１１１を直列接続し、又は出力端の負荷端子電
圧検測装置１１０を並列接続して相対電流又は電圧を検
出し、更に出力電圧装置１０６を調整し、負荷両端の交
流出力電圧又は電流を制御する。図８はその回路構成図
を示す。
【００２６】図１の実施形態の後段出力回路は、回路エ
レメントの接続と機能の取捨に依って以下の変化が選択
できる。即ち、
【００２７】（８）全波整流された全波脈動直流出力端
子に、リニア又はスイッチ型ソリッド又はディスクリー
トエレメント又はサイリスタで構成された可制御分流装
置１０５を直接直列接続し、出力電圧制御装置１０６の
制御を受けるもの、上記回路は、必要に応じ、可制御分
流装置１０５と出力電圧制御装置の間にダイオード１０
７を順向に直列接続、又は必要によって出力端に第二フ
イルタコンデンサ１０８を並列接続するもの。図９はそ
の回路構成図を示す。
【００２８】（９）全波整流された直流出力側に第一フ
ィルタコンデンサ１０４を並列接続し、更にリニア又は
スイッチ型ソリッドステート又はディスクリートエレメ
ントで構成された可制御分流装置１０５を並列接続し
て、出力電圧制御装置１０６の制御を受けるもの。
【００２９】上記回路は、必要に応じ、可制御分流装置
１０５と出力電圧制御装置の間にダイオード１０７を順
向に直列接続、又は必要によって出力端に第二フィルタ
コンデンサ１０８を並列接続するもの。図１０はその回
路構成図を示す。
【００３０】（１０）リニア又はスイッチ型ソリッドス
テート又は机電エレメントで構成された可制御分流装置
１０５は、固定バイアス型出力電圧制御装置１０６の制
御を受けるもので、その固定バイアスは、直列接続され
たツエナダイオードＺＤ１１０（更に限流抵抗Ｒ１１０
を直列接続したものを含む）から得られるもので、上記
回路は、必要に応じ、可制御分流装置１０５と出力電圧
制御装置の間にダイオード１０７を順向に直列接続、又
は必要によって出力端に第二フィルタコンデンサ１０８
を並列接続するもの。図１１はその回路構成図を示す。
【００３１】（１１）サイリスタＳＣＲ１１０で構成さ
れた可制御分流装置１０５は可変抵抗ＶＲ１１０に由っ
て作動するもので、可制御バイアスは可変抵抗ＶＲ１１
０及びその出力端に直列接続されたツエナダイオードＺ
Ｄ１１０から得られるもの、上記回路は、必要に応じ、
可制御分流装置１０５と出力電圧制御装置の間にダイオ
ード１０７を順向に直列接続、又は必要によって出力端
に第二フィルタコンデンサ１０８を並列接続するもの。
図１２はその回路構成を示す。
【００３２】（１２）出力電圧制御装置１０６は、電源
両端に並列された分圧抵抗Ｒ１１１及びＲ１１２の引出
端と可制御分流装置１０５入力端の間に直列接続された
ツエナダイオードＺＤ１１０で構成された比例バイアス
に依って、リニア又はスイッチ型ソリッドステート又は
机電エレメント又はサイリスタＳＣＲで構成された可制
御分流装置１０５を制御するもので、上記分圧抵抗は、
その他の電圧設定可能の回路で構成されたものを含む。
上記回路は、必要に応じ、可制御分流装置１０５と出力
電圧制御装置の間にダイオード１０７を順向に直列接
続、又は必要によって出力端に第二フィルタコンデンサ
１０８を並列接続する。図１３は上述の回路構成図を示
す。
【００３３】（１３）出力電圧操作装置１０６は、電源
両端に並列された可変抵抗ＶＲ１１０の出力端と可制御
分流装置１０５入力端の間に直列設置されたツエナダイ
オードＺＤ１１０で構成された固定バイアスに依って、
リニア又はスイッチ型ソリッドステート又はサイリスタ
で構成された可制御分流装置を制御するもので、上記回
路は、必要に応じ、可制御分流装置１０５と出力電圧制
御装置の間にダイオード１０７を順向に直列接続、又は
必要によって出力端に第二フィルタコンデンサ１０８を
並列接続するもの。図１４はその回路構成図を示す。
【００３４】（１４）リニア又はスイッチ型ソリッドス
テート又はディスクリートエレメント又はサイリスタで
構成された可制御分流装置１０５は、脈波調整出力電圧
制御装置ＣＬ１１０で脈波長調整（ＰＷＭ）する出力電
圧調整装置１０６に依って制御される上記回路は、必要
に応じ、可制御分流装置１０５と出力電圧制御装置の間
にダイオード１０７を順向に直列接続、又は必要によっ
て出力端に第二フイルタコンデンサ１０８を並列接続す
るもの、図１５は、その回路構成を示す。
【００３５】（１５）サイリスタＳＣＲ１１０で構成さ
れた可制御分流装置１０５は、可変抵抗ＶＲ１１０と移
相コンデンサＣ１１０及びトリガダイオードＤ１１０で
構成されたトリガ位相角調整の出力電圧制御装置１０６
に由って制御される。上記回路は、必要に応じ、可制御
分流装置１０５と出力電圧制御装置の間にダイオード１
０７を順向に直列接続、又は必要によって出力端に第二
フィルタコンデンサ１０８を並列接続するもの。図１６
はその回路構成を示す。
【００３６】（１６）可制御分流装置１０５の直流電源
は、順向に隔離ダイオードを直列接続した後、出力電圧
制御装置１０６及び負荷に接ぎ得る。図１７はその回路
構成を示す。
【００３７】（１７）可制御分流装置１０５の電源は、
隔離ダイオード１０７を順向直列した後、出力電圧制御
装置１０６と並列し、第二フィルタコンデンサ１０８と
並列して負荷に接続したもので、図１８はその回路構成
図を示す。
【００３８】（１８）上記の主コンデンサ調節式電圧電
流可制御電源回路の応用出力回路は、上述の（１）〜
（７）、（９）〜（１７）の各機能回路を組合せたもの
である。
【００３９】（１９）上記（１）〜（７）、（９）〜
（１８）に述べた各機能回路を組合せて主コンデンサ調
節に由る電圧電流可制御電源回路の出力は、抵抗又は抵
抗を含むインピダンス又は可充電蓄電池等の直流負荷を
駆動する。
【００４０】（２０）主コンデンサ１０１を直接単相交
流電源１００と負荷１０９の間に直列接続し、負荷１０
９への交流出力端の間に全波整流器１０３を並列接続
し、整流器１０３の正負出力端順極性にソリッドステー
トリニア又はスイッチ型ソリッドステート可制御シャン
トで構成された分流装置１０５及び、オプションで出力
端の負荷電流検測装置１１１に直列、又は出力端の負荷
端子電圧検測装置１１０に並列して相対電流又は電圧を
検出し、更に出力電圧装置１０６を調整し、負荷両端の
交流出力電圧又は電流を制御する。図１９はこの回路構
成を示す。
【００４１】本発明の主コンデンサ調節に依る電圧、電
流可制御電源回路の後段出力回路を、更に可制御分流装
置を多重直列接続して構成された多電圧出力回路、多重
直列式可制御分流回路の特徴は、２組以上のリニア又
は、スイッチ型ソリッドステート又はディスクリートエ
レメント又はサイリスタで直列構成されたものを前段電
源出力端に並列接続し、各組の可制御分流回路を各々の
出力電圧制御装置に接続して各々の制御を行い、電源両
端と各可制御分流装置の直列点で多電圧タップを構成し
て、各々の出力で各々の負荷を駆動する。
【００４２】図２０は、本発明の主コンデンサ調節に依
る電圧電流可制御電源回路の多電圧出力回路の例１を示
す。図２０の実施形態は、全波整流の前段整流回路及び
二個のリニア又はスイッチ型ソリッドステート又はディ
スクリートエレメントで構成された二組の可制御分流装
置１０５を順極性に直列した後、電源に並列接続し、各
々の出力制御装置１０６に接ぎ、上記２組の可制御分流
回路の直列接点と正負電源で多電圧タップを構成して各
々の負荷を駆動するものである。上記回路は、必要に応
じ、可制御分流装置１０５と出力電圧制御装置の間にダ
イオード１０７を順向に直列接続、又は必要によって出
力端に第二フィルタコンデンサ１０８を並列接続する。
【００４３】図２１は、本発明の主コンデンサ調節に依
る電圧電流可制御電源回路の多電圧出力回路の例２を示
す。図２１の実施例は全波整流の前段整流回路及び２個
のサイリスタＳＣＲ１１０で構成された二組の可制御分
流装置１０５を順極性に直列した後、電源に並列接続
し、更に出力電圧制御装置に個別接続し、上記の二組の
サイリスタＳＣＲ１１０で構成された可制御分流回路の
直列接点及び正負電源で多電圧タップ出力を構成して、
個別負荷を駆動するものである。上記回路は、必要に応
じ、可制御分流装置１０５と出力電圧制御装置の間にダ
イオード１０７を順向に直列接続、又は必要によって出
力端に第二フィルタコンデンサ１０８を並列接続する。
【００４４】図２２は、本項の主コンデンサ調節に依る
電圧電流可制御電源の多電圧出力回路の例３を示す。図
２２は、主コンデンサ１０１を交流電源１００に直列
し、二組の全波ブリッジ式整流器１０３の交流端を互い
に直列した後、交流電源１００の出力端に接続し、二組
のリニア又はスイッチ型ソリッドステート又はディスク
リートエレメントは、各々順極性にブリッジ型整流器１
０３の正負極に並列接続して可制御分流装置１０５及
び、オプションで出力端の負荷電流検測装置１１１に直
列又は出力端の負荷端子電圧検測装置１１０に並列し
て、相対電流又は電圧を検出し、更に出力電圧制御装置
１０６の制御を受けて、上記２組の全波ブリッジ整流器
１０３の接点及び交流電源端子で共同構成された多電圧
タップの交流出力の電圧又は電流を制御する。
【００４５】上記主コンデンサ調節に依る電圧電流可制
御電流回路の多電圧タップの分電圧回路の実施形態は、
２段出力電圧の例を示したものであるが、実際の応用に
於ては、上記図１〜図２２の回路構成を原則として、２
段又は２段階以上の回路設計を行う。この多電圧タップ
出力回路構成は以下の原則を含む。
【００４６】多電圧タップ出力電圧段数は、２段又は２
段以上のものとする。多電圧タップ分圧出力の段数に依
って同数の可制御分流装置１０５と直列接続し、その接
点から多電圧を出力する。多電圧タップ出力の電圧階数
と同数個の出力電圧制御装置１０６を設置し、個別に可
制御分流装置１０５を制御する。共同の出力電圧制御装
置を設け、個別可制御分流装置１０５を制御する。
【００４７】この外に、本項の主コンデンサ調節に依る
電圧電流可制御電源回路の単電圧又は多電圧出力の応用
回路は、以下の構成を含む。 （１）出力電圧制御装置１０６は、可制御分流装置１０
５に対して固定バイアス又は比例バイアス又はトリガ相
位角調整回路形態で、出力電圧間に前置電圧安定回路を
設けずに出力電圧に依って変動するもの。 （２）可制御分流装置１０５に対する出力電圧制御装置
１０６は、固定バイアス又は比例バイアス又はトリガ一
相位角調整回路として出力電圧との間に前置電圧安定回
路を設置し、電圧変動に由る可制御分流装置１０５への
影響を改善するもの。
【００４８】図２３はこの回路構成を示す。図中の前置
電圧安定回路は、出力電圧制御装置１０６、分圧抵抗Ｒ
２０１及び出力電圧調整装置の両側に並列されたツエナ
ダイオードＺＤ２０１で構成されている。さらに回路は
必要に応じ、可制御分流装置１０５と出力電圧制御装置
の間にダイオード１０７を順向に直列接続し、又は必要
によって出力端に第二フィルタコンデンサ１０８を並列
接続する。
【００４９】（３）可制御分流装置１０５に対し、出力
電圧制御装置１０６は、脈波調整機能出力電圧制御装置
ＣＬ１１０に由る脈波長調整（ＰＷＭ）回路型態の場
合、出力電圧との間に、必要に応じて前置電圧安定回路
を設置又は設置しない。 （４）出力電圧制御装置１０６は、負荷側のフィードバ
ック信号を受けて、可制御分流装置１０５に対し、対応
の分流電流で出力端電圧又は電流を制御する。
【００５０】以上をまとめると、本発明は、コンデンサ
とブリッジ整流器を直列して構成された降圧限流整流回
路で、整流回路の出力端は並列に可制御分流回路装置を
設けて主に出力電圧の設定状態を制御するもので、新規
なものにして、電気回路の機能が明確である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本回路ブロック図である。
【図２】本発明の主コンデンサを直接全波整流器交流入
力端に直列した回路図である。
【図３】本発明の主コンデンサを変圧器一次コイルと直
列し、二次コイルを全波流量装置に出力する回路図であ
る。
【図４】本発明の主コンデンサを変圧器二次コイルと整
流器間に直列した回路図である。
【図５】本発明の主コンデンサを変圧器一次コイルに直
列し、変圧器中間タップの二次コイルと二つのダイオー
ドで全波整流を構成する回路図である。
【図６】本発明の三組の主コンデンサを各々三相交流電
源と三相全波整流器間に直列した回路図である。
【図７】本発明の三組の主コンデンサを各々三相変圧器
二次コイルと三相全波整流器間に直列した回路図であ
る。
【図８】本発明の主コンデンサを単相電源と負荷間に直
列し、全波ブリッジ型整流器の交流端を交流出力端に並
列した回路図である。
【図９】本発明の前段直流出力側を直接可制御分流装置
に並列した回路図である。
【図１０】本発明の直流出力側を先にフィルタコンデン
サに並列した後、更に可制御分流装置に並列した回路図
である。
【図１１】本発明の固定バイアス出力電圧制御装置で、
リニア又はスイッチ型ソリッドステート可制御分流装置
又はディスクリートエレメントで構成された可制御分流
装置を制御する回路図である。
【図１２】本発明の可制御電圧出力電圧制御装置で、サ
イリスタで構成された可制御分流装置を制御する回路図
である。
【図１３】本発明の分圧抵抗と電源に直列した可制御分
流装置制御端のツエナダイオードで構成された比例バイ
アス回路図である。
【図１４】本発明の調整及び設定可能バイアスの出力電
圧制御装置に由る可制御分流装置の制御回路図である。
【図１５】本発明の脈波調整機能に由る電圧制御装置で
脈波長調整（ＰＷＭ）を行う出力電圧制御装置で可制御
分流装置を制御する回路図である。
【図１６】本発明のトリガ相位角調整に由る出力電圧制
御装置で、サイリスタで構成された可制御分流装置を制
御する回路図である。
【図１７】本発明の出力端に順向に直列された隔離ダイ
オードの回路図である。
【図１８】本発明の出力側に並列されたフィルタコンデ
ンサの回路図である。
【図１９】本発明の主コンデンサを単相交流電源と負荷
間に直列し、負荷に対する交流電気出力両端に全波整流
器及び可制御分流装置三並列した回路図である。
【図２０】本発明の多電圧出力回路例１である。
【図２１】本発明の多電圧出力回路例２である。
【図２２】本発明の多電圧出力回路例３である。
【図２３】本発明の出力端に前置電圧安定回路を設けた
回路図である。
【符号の説明】
１００ 交流電源 １０１ コンデンサ １０２ 変圧器 １０３ 整流器 １０４ 第一フィルタコンデンサ １０５ 可制御分流装置 １０６ 出力電圧制御装置 １０７ 隔離ダイオード １０８ 第二フィルタコンデンサ １０９ 負荷 １１０ 負荷端子電圧検出装置 １１１ 負荷電流検出装置 １１２ 制御インタフェース Ｃ１１０ 移相コンデンサ ＣＬ１１０ 脈波調整出力電圧制御装置 Ｄ１１０ トリガダイオード Ｒ１０１ 放電抵抗 Ｒ１１０ 限流抵抗 Ｒ１１１、Ｒ１１２、Ｒ２０１ 分圧抵抗 ＳＣＲ１１０ サイリスタ ＶＲ１１０ 可変抵抗 ＺＤ１１０、ＺＤ２０１ ツエナダイオード Ｖ+ 操作制御用直流電源プラス端

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンデンサとブリッジ整流器を直列に設
    けて構成され、整流回路の出力端に可制御分流回路を並
    列設置して、出力電圧設定を制御するコンデンサ調節式
    可制御電圧電流電源回路であって、 商用電源又は変圧器二次側出力で、単相又は多相電源を
    含む交流電源１００と、 交流電源１００に直列接続されたコンデンサ１０１と、 コンデンサ１０１の出力側に接続され、ソリッドステー
    トで構成された全波ブリッジ型整流器であって、入力交
    流電気を全周波直流出力に変換する整流器１０３と、 整流器１０３の出力側に接続され、負荷軽減又は電源側
    端子電圧が上昇して整流器出力電圧が上昇した場合、出
    力電圧の安定を保持する可制御分流装置１０５と、 機電又はソリッドステートで構成され、分流装置１０５
    を制御し、負荷１０９に対する出力電圧を制御する出力
    電圧制御装置１０６とを備えてなることを特徴とするコ
    ンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のコンデンサ調節式可制御
    電圧電流電源回路において、 コンデンサ１０１の出力端と全波整流器１０３の入力端
    とは直接接続されているコンデンサ調節式可制御電圧電
    流電源回路。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のコンデンサ調節式可制御
    電圧電流電源回路において、 コンデンサ１０１の出力端と全波整流器１０３の入力端
    との間に、変圧器１０２が接続されているコンデンサ調
    節式可制御電圧電流電源回路。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のコンデンサ調節式可制御
    電圧電流電源回路において、交流電源１００とコンデン
    サ１０１の出力端の間に、変圧器１０２が接続されてい
    るコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  5. 【請求項５】 請求項３記載のコンデンサ調節式可制御
    電圧電流電源回路において、 コンデンサ１０１の出力端は変圧器１０２の一次側コイ
    ルに接続され、変圧器１０２は中間引出端子を有し、変
    圧器１０２の二次側コイルの両端が各々ダイオードを直
    列接続して全波整流回路を構成するコンデンサ調節式可
    制御電圧電流電源回路。
  6. 【請求項６】 請求項１記載のコンデンサ調節式可制御
    電圧電流電源回路において、交流電源１００は交流三相
    電源であり、全波整流器１０３は三相全波整流器であ
    り、交流電源１００と三相全波整流器１０３間の各相
    に、各々コンデンサ１０１が直列接続されているコンデ
    ンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  7. 【請求項７】 請求項４記載のコンデンサ調節式可制御
    電圧電流電源回路において、交流三相電源の出力側に三
    相変圧器１０２が接続され、三相変圧器１０２の二次側
    コイルに各々コンデンサ１０１が接続されているコンデ
    ンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
    のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路において、 負荷１０９における負荷電圧を検出する負荷端子電圧検
    出装置１１０と、負荷電流を検出する負荷電流検出装置
    １１１とを備え、検出された負荷電圧と負荷電流に基づ
    いて出力電圧制御装置１０６を制御するコンデンサ調節
    式制御電圧電流電源回路。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載
    のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路において、 分流装置１０５は、リニア又はスイッチ型ソリッドステ
    ート又は機電エレメント又はサイリスタで構成されて全
    波整流器１０３の出力側に並列接続され、出力制御装置
    １０６の制御を受けるコンデンサ調節式制御電圧電流電
    源回路。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 全波整流器１０３の出力側に第一フィルタコンデンサ１
    ０４を介して分流装置１０５が接続されているコンデン
    サ調節式制御電圧電流電源回路。
  11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 分流装置１０５は、リニア又はスイッチ型ソリッドステ
    ート又は機電エレメント又はサイリスタで構成され、固
    定バイアス式出力電圧制御装置１０６の制御を受けるも
    のであり、上記固定バイアスは、分流装置１０５と出力
    電圧制御装置１０６の間に設けられたツエナダイオード
    ＺＤ１１０から得られるコンデンサ調節式可制御電圧電
    流電源回路。
  12. 【請求項１２】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 分流装置１０５は全波整流器１０３の正端子側から負端
    子側に順方向として接続されたサイリスタＳＣＲ１１０
    で構成され、出力電圧制御装置１０６は、全波整流器１
    ０３の正端子側と全波整流器１０３の負端子との間に接
    続された可変抵抗ＶＲ１１０と、サイリスタＳＣＲ１１
    ０の制御端子から可変抵抗ＶＲ１１０の中間端子間に、
    制御端子側から中間端子側に順方向となるよう接続され
    たツエナダイオードＺＤ１１０とからなるコンデンサ調
    節式可制御電圧電流電源回路。
  13. 【請求項１３】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 出力電圧制御装置１０６は、全波整流器１０３の正端子
    側と全波整流器１０３の負端子との間に接続された分圧
    抵抗Ｒ１１１とＲ１１２と、分流装置１０５の制御入力
    端子と分圧抵抗Ｒ１１１とＲ１１２との接続点間に、分
    流装置１０５側から上記接続点側にかけて順方向として
    設けられたツエナダイオードＺＤ１１０とからなるコン
    デンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 出力電圧制御装置１０６は、全波整流器１０３の正端子
    側と全波整流器１０３の負端子との間に接続された可変
    抵抗ＶＲ１１０と、分流装置１０５の制御入力端子と可
    変抵抗ＶＲ１１０の中間端子間に、分流装置１０５側か
    ら上記中間端子側にかけて順方向として設けられたツエ
    ナダイオードＺＤ１１０とからなるコンデンサ調節式可
    制御電圧電流電源回路。
  15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 出力電圧制御装置１０６は、脈波長調整（ＰＷＭ）によ
    り分流装置１０５の制御を行う脈波調整出力電圧制御装
    置ＣＬ１１０により構成されるコンデンサ調節式可制御
    電圧電流電源回路。
  16. 【請求項１６】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 分流装置１０５は全波整流器１０３の正端子側から負端
    子側に順方向として接続されたサイリスタＳＣＲ１１０
    で構成され、出力電圧制御装置１０６は、全波整流器１
    ０３の正端子側と全波整流器１０３の負端子との間に直
    列接続された可変抵抗ＶＲ１１０及び移相コンデンサＣ
    １１０と、サイリスタＳＣＲ１１０の制御端子から可変
    抵抗ＶＲ１１０の中間端子間に接続されたトリガダイオ
    ードＤ１１０から構成され、トリガ位相角調整により出
    力電圧を制御するものであるコンデンサ調節式可制御電
    圧電流電源回路。
  17. 【請求項１７】 請求項１乃至請求項７のいずれかに記
    載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 分流装置１０５の電源側と出力電圧制御装置１０６の電
    源側との間には、分流装置１０５から出力電圧制御装置
    １０６側に順方向に設けられたダイオード１０７が接続
    されているコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載のコンデンサ調節式可
    制御電圧電流電源回路において、 出力電圧制御装置１０６には並列接続された第二フィル
    タコンデンサ１０８を備えるコンデンサ調節式可制御電
    圧電流電源回路。
  19. 【請求項１９】 請求項１乃至請求項１８のいずれかに
    記載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 負荷１０９は、抵抗性又は抵抗を含むインピダンス又は
    蓄電池等の直流負荷の駆動に供するものであるコンデン
    サ調節式可制御電圧電流電源回路。
  20. 【請求項２０】 請求項８に記載のコンデンサ調節式可
    制御電圧電流電源回路において、 交流電源１００は単相交流電源であるコンデンサ調節式
    可制御電圧電流電源回路。
  21. 【請求項２１】 請求項９に記載のコンデンサ調節式可
    制御電圧電流電源回路を多段に接続して多層直列式可制
    御回路を構成し、２組以上のリニア又はスイッチ型ソリ
    ッドステート又は機電エレメント又はサイリスタで直列
    構成され、更に前段電源の出力端に並列接続し、各組の
    分流回路は各々の出力電圧制御装置に接続され、個別の
    制御を受け、電源両端及び各分流エレメントの直列接点
    は共に多電圧引出線を構成し、各々の出力で個別負荷を
    駆動するコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  22. 【請求項２２】 請求項２１に記載のコンデンサ調節式
    可制御電圧電流電源回路において、 電圧出力回路は、全波整流電気を提供する前段整流回路
    及び二つのリニア又はスイッチ型ソリッドステート又は
    機電エレメントで構成された二組の分流回路１０５を順
    向性に直列して更に電源に並列接続して各々個別の出力
    電圧制御装置１０６に接続し、上記二組の分流回路の直
    列接点と正負電源で多電圧抽出出力回路を構成し、個別
    負荷を構成するコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回
    路。
  23. 【請求項２３】 請求項２１に記載のコンデンサ調節式
    可制御電圧電流電源回路において、 多電圧出力回路は、全波整流電気を提供する前段整流回
    路及び二個のサイリスタＳＣＲ１１０で構成された二組
    の分流回路１０５が順向に直列接続された後、電源に並
    列接続され、各々の出力電圧制御装置１０６に接続さ
    れ、上記二組のサイリスタで構成された分路回路の直列
    接点と正負電源で多電圧抽出出力を構成し、個別負荷を
    駆動するものを含むコンデンサ調節式可制御電圧電流電
    源回路。
  24. 【請求項２４】 請求項２１に記載のコンデンサ調節式
    可制御電圧電流電源回路において、 多電圧抽出分圧回路は、コンデンサ１０１を交流電源１
    ００に直列接続し、二組の全波ブリッジ整流器１０３の
    交流端を互いに直列して更に交流電源１００の出力端に
    並列接続され、二組のリニア又はスイッチ型ソリッドス
    テート又は機電エレメントは各々順向に各ブリッジ整流
    器１０３の正負端間に接続して、可制御分流装置１０５
    を構成し、及びオプションで出力端の負荷電流検測装置
    １１１に直列出力電圧制御装置１０６で、上記二組の全
    波ブリッジ整流器１０３の直列接点と交流電源両端で多
    電圧抽出の交流出力電圧又は電流を制御するコンデンサ
    調節式可制御電圧電流電源回路。
  25. 【請求項２５】 請求項２１乃至請求項２４のいずれか
    に記載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路にお
    いて、 多電圧抽出分圧出力回路は、少なくとも多電圧抽出分圧
    出力の電圧段数が二段又は二段以上のもの、又は、多電
    圧抽出分圧出力の電圧段数に由って設置された分流器１
    ０５を直列接続し、その接続点から多電圧抽出出力する
    もの、又は、多電圧抽出分圧出力の電圧段数に依って設
    けられた同数の個別出力電圧制御装置１０６で各々の可
    制御分流器１０５を制御するもの、又は、共同の出力電
    圧制御装置で個別の可制御分流器１０５を制御するもの
    であるコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  26. 【請求項２６】 請求項２１乃至請求項２５のいずれか
    に記載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路にお
    いて、 単電圧又は多電圧抽出出力の応用回路の構成は、出力電
    圧制御装置１０６が可制御分流装置１０５に対して固定
    バイアス又は比例バイアス又はトリガ相位角調整を行う
    回路型態で、出力電圧との間に別途前置安定回路を設け
    ずに出力電圧に随うコンデンサ調節式可制御電圧電流電
    源回路。
  27. 【請求項２７】 請求項２１乃至請求項２５のいずれか
    に記載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路にお
    いて、 単電圧又は多電圧抽出出力の応用回路系統の構成は、出
    力電圧制御装置１０６が可制御分流器１０５に対して固
    定バイアス又は比例バイアス又はトリガ相位角調整の制
    御型態で、その出力電圧との間に前置電圧安定回路を設
    け、出力電圧変動が分流器１０５の制御に対する影響を
    改善するコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  28. 【請求項２８】 請求項１乃至請求項２５のいずれかに
    記載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 単電圧又は多電圧抽出出力の応用回路の構成が、可制御
    分流器１０５に対する出力電圧制御装置１０６が脈波作
    動出力電圧制御装置ＣＬ１１０の脈波長調整（ＰＷＭ）
    を行う回路型態である場合、その出力電圧との間は、必
    要に応じて前置電圧安定回路の設置の要否を選択するコ
    ンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路。
  29. 【請求項２９】 請求項１乃至請求項２５のいずれかに
    記載のコンデンサ調節式可制御電圧電流電源回路におい
    て、 単電圧又は多電圧抽出出力の応用回路構成は、出力電圧
    制御装置１０６が負荷のフィードバック信号を受けて、
    分流器１０５に対して、それに対応する分電流で出力電
    圧又は出力電力の制御を行うコンデンサ調節式可制御電
    圧電流電源回路。
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