JPS58105313A - 定電流回路 - Google Patents
定電流回路Info
- Publication number
- JPS58105313A JPS58105313A JP20429081A JP20429081A JPS58105313A JP S58105313 A JPS58105313 A JP S58105313A JP 20429081 A JP20429081 A JP 20429081A JP 20429081 A JP20429081 A JP 20429081A JP S58105313 A JPS58105313 A JP S58105313A
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- transistor
- constant current
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
- H02M3/33546—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type with automatic control of the output voltage or current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
α）発明の技術分野
本発明は出力段に整流ダイオード、インダクタンス及び
コンデンサからなる平滑回路を持ち、負荷に定電流を供
給する定電流回路に係夛、特に応答速度及び定電流安定
化精度を改善した定電流回路に関する０ （勾 技術の背景 通信の分野及びその他の分野で用いられる定電流回路と
して、応答速度が遮く、回路が安定で精度の嵐いものが
常に要望されている。
コンデンサからなる平滑回路を持ち、負荷に定電流を供
給する定電流回路に係夛、特に応答速度及び定電流安定
化精度を改善した定電流回路に関する０ （勾 技術の背景 通信の分野及びその他の分野で用いられる定電流回路と
して、応答速度が遮く、回路が安定で精度の嵐いものが
常に要望されている。
（鋤 従来技術と問題点
第１図は従来の定電流回路の一構成例を示す図である・
図に於いて、１は入力電源、！。は基準電圧、Ｄ、乃至
り、はダイオード、テ、はトランス、Ｑｓはトランジス
タ、０はコンデンサ、Ｌはインダクタンス、ＲＬは負荷
、ｌは〕（ルス幅制御回路、２は差動増幅器、Ｓは電流
検出回路、番は平滑回路である０ 第１１図は、従来の定電流回路のボード纏図例である。
図に於いて、１は入力電源、！。は基準電圧、Ｄ、乃至
り、はダイオード、テ、はトランス、Ｑｓはトランジス
タ、０はコンデンサ、Ｌはインダクタンス、ＲＬは負荷
、ｌは〕（ルス幅制御回路、２は差動増幅器、Ｓは電流
検出回路、番は平滑回路である０ 第１１図は、従来の定電流回路のボード纏図例である。
ＩＩＫ於いて、横軸ｆは周波数、縦軸Ｇは―得、縦軸φ
は位相角であり、φ１及びφ、は位相余裕、Ｇ１及びＧ
、は利得余裕である。
は位相角であり、φ１及びφ、は位相余裕、Ｇ１及びＧ
、は利得余裕である。
パルス幅制御回路ｌからトランジスタＱ１のペースに電
圧が加わると、トランジスタＱ、はオンとなる。このこ
とにより、入力電源ＥよりトランＸＴ、の一次巻線ｙ
ｔ−トランジスタＱ１のコレクター トランジスタＱ１
のエミッター人力電源Ｅというループで電流が流れる。
圧が加わると、トランジスタＱ、はオンとなる。このこ
とにより、入力電源ＥよりトランＸＴ、の一次巻線ｙ
ｔ−トランジスタＱ１のコレクター トランジスタＱ１
のエミッター人力電源Ｅというループで電流が流れる。
また、トランジスタＱ、のエピツク電流はダイオードＤ
ｔ’を通して、トランスＴ、の一次巻線Ｈ１にも流れる
。
ｔ’を通して、トランスＴ、の一次巻線Ｈ１にも流れる
。
このとき、−次巻線Ｎ、−Ｎ、で発生する電圧が二次巻
線Ｎ、に誘起され、これにより電流がダイオードＤ、を
介してダイオードＤ８．インダクタンスＬ及びコンデン
サＣからなる平滑回路番に流れる。この電流は平滑回路
番で平滑されて、負荷ＲＬに供給される。
線Ｎ、に誘起され、これにより電流がダイオードＤ、を
介してダイオードＤ８．インダクタンスＬ及びコンデン
サＣからなる平滑回路番に流れる。この電流は平滑回路
番で平滑されて、負荷ＲＬに供給される。
パルス幅制御回路１からトランジスタＱ１のペースに電
圧が加わらなくなると、トランスＴＩの一次巻線Ｎｌｅ
Ｎｌには電流が流れなくなり、トランスＴ、の巻線電
圧が反転し、ダイオードＤ。
圧が加わらなくなると、トランスＴＩの一次巻線Ｎｌｅ
Ｎｌには電流が流れなくなり、トランスＴ、の巻線電
圧が反転し、ダイオードＤ。
が導通し、Ｎ１の巻線電圧は電源電圧１１１！［フラン
グされる。しかし、トランジスタＱ、がオンの時にコン
デンサＯＫ充電された負荷の放電があるので負荷Ｒ１に
は電流が流れる◎ また、負荷ＲＬに流れる電流は電流検出回路３で検出さ
れ、電圧値に変換された後、差動増幅器２に出力される
。差動増幅器２では、電流検出回路３からの電圧値と基
準電圧Ｅ・とを比較し、その差分を増幅してパルス幅制
御回路１に出力する。
グされる。しかし、トランジスタＱ、がオンの時にコン
デンサＯＫ充電された負荷の放電があるので負荷Ｒ１に
は電流が流れる◎ また、負荷ＲＬに流れる電流は電流検出回路３で検出さ
れ、電圧値に変換された後、差動増幅器２に出力される
。差動増幅器２では、電流検出回路３からの電圧値と基
準電圧Ｅ・とを比較し、その差分を増幅してパルス幅制
御回路１に出力する。
パルス幅制御回路１では、差動増幅器２の出力により、
トランジスタＱ、のペースに電圧を加える時間幅を設定
する。すなわち、トランジスタＱ１のオン及びオフ時間
を負荷ＲＬに流れる電流値により、設定することによっ
て、負荷Ｒ１に定電流を供給するものであゐ。
トランジスタＱ、のペースに電圧を加える時間幅を設定
する。すなわち、トランジスタＱ１のオン及びオフ時間
を負荷ＲＬに流れる電流値により、設定することによっ
て、負荷Ｒ１に定電流を供給するものであゐ。
上記のことからもわかるように、このような定電流回路
は、フィードバック制御により負荷に定電流を供給する
ものである。
は、フィードバック制御により負荷に定電流を供給する
ものである。
しかしながら、かかる従来の構成では、伝達要素として
平滑回路内のインダクタンスＬ及びコンデンサＣを持つ
ために、伝達要素が二次遅れ要素となる。
平滑回路内のインダクタンスＬ及びコンデンサＣを持つ
ために、伝達要素が二次遅れ要素となる。
今、従来の定電流回路のボード線図が第２図（ａ）の＜
２．ｌ、第２図（１＋）に示す特性だったとする。この
時、安定度を知るための利得余裕及び位相余裕はそれぞ
れ、Ｇ１．φ１である。利得余裕が、第２図Ｑ））に示
す位相角特性が一１８０°となった周波数で、第２図（
ａ）に示す利得特性が負であり、位相余裕が第２図（ａ
）に示す利得特性で０（ｄＢ）となった周波数で第２図
（肋に示す位相差角特性が−１８０’より小さければそ
の回路は、安定であるといえる。また、回路の応答速度
はループ利得が高いほど速くなる。しかし、応答速度を
速くするために、第２図（ａ）の■に示すように、利得
を高くすると、十分な位相余裕及び利得余裕がとれない
ため、回路の安定性をそこなうことになる。
２．ｌ、第２図（１＋）に示す特性だったとする。この
時、安定度を知るための利得余裕及び位相余裕はそれぞ
れ、Ｇ１．φ１である。利得余裕が、第２図Ｑ））に示
す位相角特性が一１８０°となった周波数で、第２図（
ａ）に示す利得特性が負であり、位相余裕が第２図（ａ
）に示す利得特性で０（ｄＢ）となった周波数で第２図
（肋に示す位相差角特性が−１８０’より小さければそ
の回路は、安定であるといえる。また、回路の応答速度
はループ利得が高いほど速くなる。しかし、応答速度を
速くするために、第２図（ａ）の■に示すように、利得
を高くすると、十分な位相余裕及び利得余裕がとれない
ため、回路の安定性をそこなうことになる。
すなわち、従来の定電流回路では、安定性が喪い１１応
答速度を速くすることができないという欠点があった。
答速度を速くすることができないという欠点があった。
（４）発明の目的
本発明はかかる従来の欠点に鑑み、十分な位相余裕及び
利得余裕を得て、回路の安定性を良くするとともに、応
答の速い定電流回路を提供することを目的とする。
利得余裕を得て、回路の安定性を良くするとともに、応
答の速い定電流回路を提供することを目的とする。
（５）発明の構成
トランス及び該トランスの一次巻線側にトランジスタ及
び該トランスの二次巻線側に整流ダイオード、インダク
タンス、コンデンサから表る平滑回路管４ち、出力電流
により該トランジスタのオン時間を設定して負荷に定電
流を供給する定電流回路に於いて、該出力電流を検出し
、電圧値に変換して出力する第１の電流検出手段及び該
平滑回路の前段に流れる電流を検出し、電圧値に変換し
て出力す６第２の電流検出手段及び該第１の電流検出手
段の出力と所定の基準電圧とを比較し、増幅して出力す
る第１の比較増幅手段及び該第２の電流検出手段の出力
と該第１の比較増幅手段の出力とを比較し、増幅して出
力する第２の比較増幅手段及び該第２の比較増幅手段の
出力により該トランジスタのオン時間を設定する手段を
設けたことを特徴とするものである。
び該トランスの二次巻線側に整流ダイオード、インダク
タンス、コンデンサから表る平滑回路管４ち、出力電流
により該トランジスタのオン時間を設定して負荷に定電
流を供給する定電流回路に於いて、該出力電流を検出し
、電圧値に変換して出力する第１の電流検出手段及び該
平滑回路の前段に流れる電流を検出し、電圧値に変換し
て出力す６第２の電流検出手段及び該第１の電流検出手
段の出力と所定の基準電圧とを比較し、増幅して出力す
る第１の比較増幅手段及び該第２の電流検出手段の出力
と該第１の比較増幅手段の出力とを比較し、増幅して出
力する第２の比較増幅手段及び該第２の比較増幅手段の
出力により該トランジスタのオン時間を設定する手段を
設けたことを特徴とするものである。
（６） 発明の実施例
本発明の一実施例を第３図を用いて詳述する。
ｆａ３図は本発明の定電流回路の一構成例を示す図であ
る。図において、第１図と同一番号及び同一記号のもの
は、同一の装置又は素子を表わし、６はパルス幅制御回
路、フ及び８け差動増幅器、９は電流検出回路である。
る。図において、第１図と同一番号及び同一記号のもの
は、同一の装置又は素子を表わし、６はパルス幅制御回
路、フ及び８け差動増幅器、９は電流検出回路である。
パルス幅制御回路６から、トランジスタＱ、のベース〈
電圧が加わって、トランジスタＱ、はオンとなり、トラ
ンスＴ、の一次巻１１ｉｙ＊ ｔｃ電流が流れることに
より電圧が発生し、この電圧が二次巻線Ｎ、に誘起され
、これによりダイオードＤ！及び平滑回路４を介して、
負荷ＲＬに電流が供給される。また、パルス幅制御回路
７からトランジスタＱ、のペースに電圧が加わらなくな
ると、トランスＴ１の巻線電圧が反転するため、ダイオ
ードＤ！は導通しなくなるが、コンデンサＣの放電によ
り負荷ＲＬに電流が流れる。この動作は、従来の定電流
回路と同じ動作である。
電圧が加わって、トランジスタＱ、はオンとなり、トラ
ンスＴ、の一次巻１１ｉｙ＊ ｔｃ電流が流れることに
より電圧が発生し、この電圧が二次巻線Ｎ、に誘起され
、これによりダイオードＤ！及び平滑回路４を介して、
負荷ＲＬに電流が供給される。また、パルス幅制御回路
７からトランジスタＱ、のペースに電圧が加わらなくな
ると、トランスＴ１の巻線電圧が反転するため、ダイオ
ードＤ！は導通しなくなるが、コンデンサＣの放電によ
り負荷ＲＬに電流が流れる。この動作は、従来の定電流
回路と同じ動作である。
次に制御系のループを説明する。
負荷ＲＬに流れる電流は、電流検出回路９で検出され、
電圧値和変換された後、差動増幅器８に出力される。差
動増幅器８では、電流検出回路９からの電圧値と基準電
圧Ｅ０とを比着し、その差分を増幅して差動増幅器フに
出力する。また、この時、電流検出回路５ではトランジ
スタＱ、の出力電流を検出し、電圧値に変換して差動増
幅器グに出力する。この際、トランジスタＱ、がオンの
ときには、電流検出回路５でＩＬ流を検出できるが、ト
ランジスタＱ８がオフのときには、電流検出回路６で電
流全検出することができないため、電流検出回路６に抵
抗、ダイオード、コンデンサからなる平滑回路管設け、
電流を平滑化する。差動増幅器ツでは、電流検出回路５
からの電圧値と差動増幅器８からの電圧値とを比較し、
その差分全増幅して、パルス幅制御回路６に出力する。
電圧値和変換された後、差動増幅器８に出力される。差
動増幅器８では、電流検出回路９からの電圧値と基準電
圧Ｅ０とを比着し、その差分を増幅して差動増幅器フに
出力する。また、この時、電流検出回路５ではトランジ
スタＱ、の出力電流を検出し、電圧値に変換して差動増
幅器グに出力する。この際、トランジスタＱ、がオンの
ときには、電流検出回路５でＩＬ流を検出できるが、ト
ランジスタＱ８がオフのときには、電流検出回路６で電
流全検出することができないため、電流検出回路６に抵
抗、ダイオード、コンデンサからなる平滑回路管設け、
電流を平滑化する。差動増幅器ツでは、電流検出回路５
からの電圧値と差動増幅器８からの電圧値とを比較し、
その差分全増幅して、パルス幅制御回路６に出力する。
パルス幅制御回路６では、差動増幅器フの出力により、
トランジスタＱ、に電圧を加える時間幅を設定するＯ すなわち、本発明の制御系は二次遅れｌ！ｓをもつフィ
ードバック制御系の中に一次遅れ要素をもつフィードバ
ック制御系を設けたものであるＯまた、他の実施例とし
て、電流検出回路５ｔ−平滑回路４の前段に付加しても
よい。また、本発明はｆａ２図に示す回路に限、らず”
、インダクタンス。
トランジスタＱ、に電圧を加える時間幅を設定するＯ すなわち、本発明の制御系は二次遅れｌ！ｓをもつフィ
ードバック制御系の中に一次遅れ要素をもつフィードバ
ック制御系を設けたものであるＯまた、他の実施例とし
て、電流検出回路５ｔ−平滑回路４の前段に付加しても
よい。また、本発明はｆａ２図に示す回路に限、らず”
、インダクタンス。
コンデンサを含む平滑回路を持つ回路で、負荷に流れる
電流により、トランジスタのオン及びオフ時間管設定す
るものであれば適用できるものである０ （）） 発明の効果 以上、説明したように本発明は、二次遅れ要素をもつフ
ィードバック系の中に、−次遅れ要素音もつフィードバ
ック系を設けたものである◇すなわち、−次遅れ要素を
もつフィードバック系は、不安定な状態になることはな
く利得を高くすることができるので二次遅れ要素音もつ
フィードバック系の利得が低くても、−次遅れ要素ｔも
つフィードバック系で利得を高くすることにより、回路
全体の利得を高くすることがで自る〇 よって、本発明によれば二次遅れ要素をもつフィードバ
ック系で十分な位相余裕及び利得余裕を得て、安定縦管
向上させ、−次遅れ要素をもつフィードバック系で利得
管高くすることにより、応答速度の速い定電流回路を提
供することができるという効果が得られる。
電流により、トランジスタのオン及びオフ時間管設定す
るものであれば適用できるものである０ （）） 発明の効果 以上、説明したように本発明は、二次遅れ要素をもつフ
ィードバック系の中に、−次遅れ要素音もつフィードバ
ック系を設けたものである◇すなわち、−次遅れ要素を
もつフィードバック系は、不安定な状態になることはな
く利得を高くすることができるので二次遅れ要素音もつ
フィードバック系の利得が低くても、−次遅れ要素ｔも
つフィードバック系で利得を高くすることにより、回路
全体の利得を高くすることがで自る〇 よって、本発明によれば二次遅れ要素をもつフィードバ
ック系で十分な位相余裕及び利得余裕を得て、安定縦管
向上させ、−次遅れ要素をもつフィードバック系で利得
管高くすることにより、応答速度の速い定電流回路を提
供することができるという効果が得られる。
また、−次遅れ要素を４つフィードバック系で利得管高
くするととにより、回路全体の利得も高くなるので、微
少な誤りも見逃さすに訂正しようと努めることに擾り、
精度も向上するという効果も得ることができる。
くするととにより、回路全体の利得も高くなるので、微
少な誤りも見逃さすに訂正しようと努めることに擾り、
精度も向上するという効果も得ることができる。
第１図は従来の定電流回路の一構成例を示す図、第２図
は従来の定電流回路のボード線図、落３図は本発明の定
電流回路の一構成例を示す図である。 図中、′Ｒは入力電源、ｌｅａ基準電圧、Ｄｌ乃至℃、
はダイオード、′ｒ１はトランス、Ｑｌはトランジスタ
、０はコンデンサ、Ｌはインダクタンス、ＲＴＪは負荷
、１及び６はパルス幅制御回路、２．１及び８は差動増
幅器、３．５及びｅＦｉ電流検出回路、４は平滑回路で
ある。 穿 １ 田
は従来の定電流回路のボード線図、落３図は本発明の定
電流回路の一構成例を示す図である。 図中、′Ｒは入力電源、ｌｅａ基準電圧、Ｄｌ乃至℃、
はダイオード、′ｒ１はトランス、Ｑｌはトランジスタ
、０はコンデンサ、Ｌはインダクタンス、ＲＴＪは負荷
、１及び６はパルス幅制御回路、２．１及び８は差動増
幅器、３．５及びｅＦｉ電流検出回路、４は平滑回路で
ある。 穿 １ 田
Claims (1)
- トランス及び該トランスの一次巻一儒にトランジスタ及
び該トランスの二次巻線側に整流ダイオード、インダク
タンス、コンデンサからなる平滑回路をもち、出力電流
により該トランジスタのオン時間を設定して負荷に定電
流を供給する定電流回路に於いて、＃出力電流を検出し
、電圧値に変換して出力する第１の電流検出手段及び該
平滑回路の前段に流れる電流整流した電流全検出し、電
圧値に変換して出力する第２の電流検出手段及び該第１
の電流検出手段の出力と所定の基準電圧とを比較し、増
幅して出力する第１の比較増幅手段及び該第２の電流検
出手段の出力と該第１の比較増幅手段の出力とを比較し
、増幅して出力する第２の比較増幅手段及び該第２の比
較増幅手段の出力により該トランジスタのオン時間を設
定する手段を設けたことを特徴とする定電流回路〇
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20429081A JPS58105313A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 定電流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20429081A JPS58105313A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 定電流回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58105313A true JPS58105313A (ja) | 1983-06-23 |
Family
ID=16488025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20429081A Pending JPS58105313A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 定電流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58105313A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043068A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-07 | Nec Corp | 定電流出力スイッチング電源 |
| WO1997033360A1 (de) * | 1996-03-08 | 1997-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur stabilisierung des regelverhaltens von direkt geregelten umrichtern |
-
1981
- 1981-12-17 JP JP20429081A patent/JPS58105313A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043068A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-07 | Nec Corp | 定電流出力スイッチング電源 |
| WO1997033360A1 (de) * | 1996-03-08 | 1997-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zur stabilisierung des regelverhaltens von direkt geregelten umrichtern |
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