JPS58107026A - Circuit for charging condenser - Google Patents

Circuit for charging condenser

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JPS58107026A
JPS58107026A JP56205939A JP20593981A JPS58107026A JP S58107026 A JPS58107026 A JP S58107026A JP 56205939 A JP56205939 A JP 56205939A JP 20593981 A JP20593981 A JP 20593981A JP S58107026 A JPS58107026 A JP S58107026A
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JP
Japan
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pulse
capacitor
circuit
charging
voltage
Prior art date
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Application number
JP56205939A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
誠一 鈴木
富田 栄八郎
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Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンデンサーの充電回路に関するもので、%魯
こ情持用電気轡器の作動用に用いる高エネルギーコンデ
ンサーの充電時のエネルギー損失を減少させた充電回路
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a capacitor charging circuit, and is a charging circuit that reduces energy loss during charging of a high-energy capacitor used for operating an electric bicycle.

コンデンサーに蓄電したエネルギーの放電による高密度
のエネルギーを利用する電気機器として、例えに放電加
工機、レザー加工機、レザーメス、ディフィブリレータ
など程々のものがある。これらの機器が拘持用の小型の
ものとなると、その放電用コンアン・サーに充電する電
源は必然的に蓄電池會たは乾電池のような定容量の電池
となるが、コンデンサーの蓄電容量が大きい場合は、コ
ンテンサーを充放電し得る回数は極めて限られる。コン
デンサー充電時のエネルギー損失をできる限り少なくし
て、一定容量の電池よりのコンデンサーへの充電回数を
多くすることは極めて強く要望さねている。4I番ごデ
ィフィブリレータ−は6緘が停止し、仮死状態に陥った
患者の心臓部lこ高圧高容量のコンデンサーより高圧電
撃を加えることにより蘇生させる装置であり、緊急を要
し数秒の遅延が手遅わとなる場合もあるので、電池を充
電したり、交換したりするひ才はない。一方デイフイプ
リレーターやレザーメスなどでは0定値以上の電圧に過
充電されることは危険であるので、一定レベル以上の電
圧に充電されると過充電分だけのエネルギーを放電する
必要があり、菫たコンデンサーに充電されたエネルギー
はコンデンサーを構成する酵電体の0電吸収により電圧
が低下し放電エネルギーが短時間に大きく低下する#丘
か電気エネルギーや熱エネルギーとして次第に失なわれ
るので、コンデンサーの充11L終了からそのエネルギ
ー放…までの関に戒る4!!度時間がかかる場合は栴充
電する必要がある。これらの充電および放′1の繰り返
しのわずられしさを避けるため、充電および放電が自動
的に行なわれる自動充放電回路を般けることも考えられ
るが、自動充放電回路を般ける場合過充電の放電は4!
番こ大きいエネルギー損失となるので、過充電はできる
限り避ける必要がある。
There are a number of electrical devices that utilize high-density energy generated by discharging energy stored in capacitors, such as electrical discharge machines, laser processing machines, razor scalpels, and defibrillators. When these devices are small-sized for restraint, the power source for charging the discharge converter is inevitably a storage battery or a constant capacity battery such as a dry battery, but the storage capacity of a capacitor is large. In this case, the number of times a capacitor can be charged and discharged is extremely limited. There is an extremely strong desire to minimize the energy loss when charging a capacitor and to increase the number of times a capacitor can be charged than a battery of a given capacity. Defibrillator No. 4I is a device that resuscitates a patient who has fallen into asphyxia due to the failure of the 6 membranes by applying a high-voltage electric shock to the heart using a high-voltage, high-capacity capacitor. There are no tricks to recharging or replacing batteries, as it may be too late. On the other hand, it is dangerous for devices such as differential generators and razor scalpels to be overcharged to a voltage above the 0 constant value, so if they are charged to a voltage above a certain level, it is necessary to discharge the energy equivalent to the amount of overcharge. The energy charged in the capacitor is gradually lost as electrical energy and thermal energy, so the voltage decreases due to the absorption of zero electricity by the enzyme electrolyte that makes up the capacitor, and the discharge energy decreases significantly in a short period of time. From the end of the first 11L to the release of that energy... 4! ! If it takes a long time, you need to charge the battery. In order to avoid the hassle of repeating these charging and discharging cycles, it is possible to use an automatic charging and discharging circuit that automatically performs charging and discharging, but if an automatic charging and discharging circuit is used, overcharging The discharge is 4!
Overcharging must be avoided as much as possible since it results in the greatest energy loss.

本発明の目的は電池よりコンデンサーに充電する際のエ
ネルギー損失をできる限り減少させると共に、過充電を
避けることにより、放電による損失も生じないようにし
たコンデンサーの充電回路である。
The object of the present invention is to provide a capacitor charging circuit that reduces energy loss as much as possible when charging a capacitor from a battery, and avoids overcharging to avoid losses due to discharge.

本発明の充電回路の第1の特徴は電池の直流電源を用い
て断続パルス電流に変換するパルス発振器としてパルス
巾変調器(pwM)が使用されていることにある。第2
の特徴としては、PWMの入力端ζこはあらかじめ設定
したコンデンサーのエネルギー値と、コンデンサーに充
電されたエネルギー値とを比較器により比較した電圧が
入力され、充電が進むにつれてパルス巾が自、動的に減
少するが、設電エネルギー値と充電エネルギー値とか等
しくなってもパルス巾は有@11をとるように設定され
ていることである。第3の特徴としては、PWMで形成
されたパルス波の増巾器として好才しくはMO8JFE
Tが使用されることにより増巾およびステップアップト
ランス回路のエネルギーロスを減少したことである。
The first feature of the charging circuit of the present invention is that a pulse width modulator (pwM) is used as a pulse oscillator that converts a DC power source of a battery into an intermittent pulsed current. Second
The feature of the PWM input terminal ζ is that the voltage obtained by comparing the energy value of the capacitor set in advance and the energy value charged in the capacitor by a comparator is input, and as charging progresses, the pulse width automatically changes. However, the pulse width is set to be 11 even if the installed energy value and the charging energy value become equal. The third feature is that MO8JFE is ideal as an amplifier for pulse waves formed by PWM.
The use of T reduces energy loss in the amplification and step-up transformer circuits.

以下本発明を図面の簡単な説明する・ 11図はディフィブリレータ−に使用するコンデンサー
の充電回路の例であり、(11は充電エネルギーの自動
設定用デジタルスイッチでそのデジタル値はデジタル/
アナログ(D/A )変換器(2)により変換され、電
圧信号として比較器(3:の一方の入力膚に入る@奮た
コンデンサー+91の出力端に役けられた分割器(10
1よりの電圧信号が比較器(3)の他方の入力端に入り
、両入力端の差の電圧がパルス巾変稠器PWM(4)の
入力端に入る。P W M (41にはまた基準オフセ
ット電圧発生器(5)の基準電圧信号が入力され、基準
電圧信号と比較器(3)よりの電圧信号の差に応じてパ
ルス巾が変化するパルス信号が発振される。パルス信号
市は分割器帥より比較! 131に電圧信号の送られな
い場合に服大となり、分@banの電圧が上昇し%D 
/ A変換器より送られる設定電圧に近づくにつれパル
ス巾は次第に減少するが、設定電圧となって比較器(3
1jこ入力する2つの′電力信号が等しくなっても、パ
ルス巾は零とならず、一定のパルス巾を保つようにθ定
電圧においてPWMの発生するパルス巾は高上けされて
いる。
The present invention will be briefly explained below with reference to the drawings. Figure 11 is an example of a charging circuit for a capacitor used in a defibrillator. (11 is a digital switch for automatically setting charging energy, and its digital value is
It is converted by an analog (D/A) converter (2) and applied as a voltage signal to one input of the comparator (3), which serves as the output of the capacitor +91.
1 enters the other input terminal of the comparator (3), and the voltage difference between the two input terminals enters the input terminal of the pulse width modifier PWM (4). P W M (The reference voltage signal from the reference offset voltage generator (5) is also input to 41, and a pulse signal whose pulse width changes according to the difference between the reference voltage signal and the voltage signal from the comparator (3) is input. It is oscillated. Compare the pulse signal city from the divider! When the voltage signal is not sent to 131, it becomes large, and the voltage of minute@ban rises and %D
/ The pulse width gradually decreases as it approaches the set voltage sent from the A converter, but when the set voltage is reached, the comparator (3
Even if the two input power signals become equal, the pulse width does not become zero, and the pulse width generated by PWM at a constant θ voltage is increased so as to maintain a constant pulse width.

PWM(4)としては、例えばテキサスインストルメイ
ト社製8G3524型が使用される。尚この5G352
4型では、基準電圧発生器(5)はPWM(41に内臓
されている。P W M (41を出た信号はパルス増
巾回路C61に入り、ここで大電流のパルスとなり、パ
ルストランス(7)で昇圧後、高圧倍電圧整流器181
Gこより更に昇圧されると共に整流され主コンデンサ−
(91に蓄電される。尚0υは自動および手動充電の切
換スイッチであり、aaは手動用押釦スイッチ、a3は
手動用信号−である。
As the PWM (4), for example, a model 8G3524 manufactured by Texas Instruments Co., Ltd. is used. Furthermore, this 5G352
In the 4 type, the reference voltage generator (5) is built into the PWM (41).The signal that exits the PWM (41) enters the pulse amplification circuit C61, where it becomes a large current pulse and is passed through the pulse transformer (41). 7) After boosting the voltage, the high voltage voltage doubler rectifier 181
The voltage is further boosted from G, and the main capacitor is rectified.
(Power is stored in 91. 0υ is a changeover switch for automatic and manual charging, aa is a manual push button switch, and a3 is a manual signal.

第2図はP W M (41に接続されるパルス増巾回
路(6)およびパルストランス(7)の回路の1例であ
り−P W l’i’1(41よりは2系夕すのパルス
が交互に得られ、そわぞれのパルスはα4;およびa4
fの端子より交互に出力される。Iおよび04fの出力
回路は夫々例えばダーリントン回路のようなパルス増巾
回路の1段目のトランジスター(15+および06)の
入力回路に接続され、更に夫々2段目のトランジスター
a5fおよびO白こより増巾された交番パルス1[流と
なってパルストランス(7)の−次側回路a71を流ね
る。尚(181はパルス増巾回路の電源端子で電池より
大電流が供給される・例えば電源として1.2■の蓄電
池8本が使用さね、最低使用電圧8.5■とした場合、
トランス(7)により160倍に増巾されて1360V
が得られ、更にこれが倍電圧整流器により4倍の電圧(
5440V)に昇圧されコンデンサーに充電される。
Figure 2 is an example of the circuit of the pulse amplification circuit (6) and pulse transformer (7) connected to PW M (41). Pulses are obtained alternately, each pulse having α4; and a4
They are output alternately from the f terminal. The output circuits I and 04f are respectively connected to the input circuits of the first stage transistors (15+ and 06) of a pulse amplification circuit such as a Darlington circuit, and are further connected to the input circuits of the second stage transistors a5f and O white, respectively. The generated alternating pulse 1 becomes a current and flows through the negative side circuit a71 of the pulse transformer (7). (181 is the power supply terminal of the pulse amplification circuit, where a large current is supplied from the battery. For example, if eight 1.2-inch storage batteries are used as a power source and the minimum operating voltage is 8.5-inch,
Amplified 160 times by transformer (7) to 1360V
is obtained, and this is further increased by four times the voltage (
5440V) and charges the capacitor.

本発明の回路によるコンデンサーの充1について説明す
ると、PWMより発生されるパルス電流は最初コンデン
サー充1[開始時、、分割器Q(11の電圧が零の場合
は2系列のパルスの巾はパルス周期の50−ずつである
が、コンデンサーの光電が進み分11!lJl壽(IQ
の電圧が上昇し、比軟器(3)で比軟される設定電圧と
の差が減少し、比#R器の出力が低下するに従ってパル
ス巾は減少し、充電速度は低下する。しかし比較器(3
1で比較される2つの入力側電圧の差が零となっても、
PWMよりの発生パルスは有限の値(例えばパルス周期
の10s)を取るよう高上けされており充電は継続され
る。一方コンデンサーに充電さねたエネルギーは、前述
の通り騎亀吸収や放電損失、熱損失などにより減少する
が、コンデンサーの充電速度が低下し充電回路より供給
されるエネルギー量か、コンデンサーで放出されるエネ
ルギー量より少なくなわば、分割器(101の電圧は下
り始め、比軟器の出力電圧は上昇するのでPWMは逆に
パルス巾増加の方向に動きパルス巾は増加するが、回路
の遅れによる僅かの電圧上昇ですぐ分割器電圧は設定1
ilLを超えるので、PWMは才た越少し、コンデンサ
ー電圧は一定に保たれる。そこでコンデンサー設定櫨■
0におけるパルス巾を、このパルス巾で充電される電力
菫と1設定1@におけるコンデンサーのエネルギー損失
−とが#−ハ等しくなるよう、Voにおけるパルス巾の
高上は値を定めれば、コンデンサー電圧は設定値付近で
一定値を権る。
To explain the charging of the capacitor by the circuit of the present invention, the pulse current generated by the PWM is initially charged to the capacitor 1 [at the start, when the voltage of the divider Q (11 is zero), the width of the two series of pulses is Each period is 50-, but the photoelectric charge of the capacitor advances by 11!lJl (IQ
As the voltage increases, the difference from the set voltage softened by the ratio softener (3) decreases, and as the output of the ratio #R decreases, the pulse width decreases and the charging speed decreases. However, the comparator (3
Even if the difference between the two input side voltages compared at 1 becomes zero,
The pulse generated by PWM is increased to a finite value (for example, a pulse period of 10 seconds), and charging continues. On the other hand, the energy that is not charged into the capacitor decreases due to energy absorption, discharge loss, heat loss, etc. as described above, but the charging speed of the capacitor decreases and the energy is either supplied from the charging circuit or released by the capacitor. If it becomes less than the amount of energy, the voltage of the divider (101) starts to decrease and the output voltage of the ratio softener increases, so the PWM moves in the direction of increasing the pulse width, but the pulse width increases slightly due to the delay in the circuit. As soon as the voltage rises, the divider voltage is set to 1.
Since the voltage exceeds ilL, the PWM is slightly exceeded and the capacitor voltage is kept constant. Therefore, the capacitor setting is
If the height of the pulse width at Vo is determined so that the power violet charged with this pulse width and the energy loss of the capacitor at 1 setting 1@ are equal to The voltage maintains a constant value around the set value.

本発明では充電の初期には電池より最大の電流がコンデ
ンサーに流入するが、末期には電流が大巾に減少し充電
が一定エネルギー値に達した後は光電は放電エネルギー
に応じただけのエネルギー供給を行なうように自動的に
駒整されるので、過充電の恐れはなく、従って自動放電
回路などのエネルギー損失の大きい回路を必賛としない
。更にコンデンサーが一定エネルギーに達した場合に充
電を停止し、才たエネルギー以下になわは充電を開始す
る従来の自動充放電方式に比して大きなエネルギー消費
の節約が期待される。
In the present invention, at the beginning of charging, the maximum current flows into the capacitor from the battery, but at the end, the current decreases greatly, and after charging reaches a certain energy value, the photoelectric current has only the energy corresponding to the discharging energy. Since the frames are automatically arranged for supply, there is no risk of overcharging, and therefore circuits with large energy losses such as automatic discharge circuits are not required. Furthermore, it is expected to save significant energy consumption compared to the conventional automatic charging/discharging method, which stops charging when the capacitor reaches a certain level of energy and starts charging when the capacitor reaches a certain level of energy.

#!3図は第1図の回路に更lこ自動放電回路を設けた
場合のコンデンサーの充電時間と電圧との関係を示すグ
ラフでaはパルス巾一定の場合、bはPWMによりパル
ス巾が変調される場合である。
#! Figure 3 is a graph showing the relationship between capacitor charging time and voltage when an automatic discharging circuit is added to the circuit in Figure 1. In a, the pulse width is constant, and in b, the pulse width is modulated by PWM. This is the case.

1g4図には第6図の充放電の繰返される部分を拡大し
て示したが、パルス巾一定の場合はコンデンサー電圧が
充電停止の設定1tm Voになると充電−路は閉鎖さ
れるが、進み電流のためV、迄過充電される。パルス巾
一定の場合は末期でも充電速度が大である関係上、過充
電の値が自動放電開始の設定値Vmax を超えること
が多く自動放電によりIず■2迄低下され、更にコンデ
ンサーの鋳電吸収や漏れ電流等番こより次第に電圧低下
する。電圧が自動充電の下限Vmln  になると充電
装置が作動し、上述のような過充電−放電の過程を繰り
返す。
Figure 1g4 shows an enlarged view of the portion of Figure 6 where charging and discharging are repeated.When the pulse width is constant, when the capacitor voltage reaches the charging stop setting of 1tmVo, the charging path is closed, but the advancing current Therefore, it is overcharged to V. When the pulse width is constant, the charging speed is high even at the final stage, so the overcharge value often exceeds the set value Vmax for automatic discharge start, and is reduced to 1 × 2 due to automatic discharge. The voltage gradually decreases due to absorption, leakage current, etc. When the voltage reaches the lower limit of automatic charging Vmln, the charging device is activated and the above-described overcharging-discharging process is repeated.

一方PWMJこよりパルス巾が減少する場合は、電流も
低下しbのようiこ末期の充電速寝は多少低下するが、
Vo付近の電圧に於いては、電圧はVOを僅かに上下す
るだけで過充電することはない。
On the other hand, when the pulse width decreases from PWMJ, the current also decreases, and as shown in b, the charging speed at the end of i is somewhat reduced.
At a voltage near Vo, the voltage only slightly increases or decreases above and below VO, and overcharging does not occur.

才な充電回路は途中停止されることがないので、回路の
0N−OF’Fによる無駄な電流損失もない0才た1の
場合は充放電の繰返しにより充電電流は大きな交流部分
を持ち、これがコンデンサーを流れてエネルギー損失と
なるがbの交tlLs分は極めて儀かであるので、交流
損失も極めて小さい。
Since a smart charging circuit is not stopped midway, there is no wasted current loss due to 0N-OF'F of the circuit.In the case of 0-1, the charging current has a large alternating current portion due to repeated charging and discharging, and this Energy is lost as it flows through the capacitor, but the alternating current (tlLs) of b is extremely small, so the alternating current loss is also extremely small.

尚り上の説明では、コンデンサーエネルキー設定饅に相
幽する電圧と、分割器のエネルギーか#含ぼ等しくなっ
た時にパルス巾が自動調節され充電と放電とが平衡する
ものとして説明を行なったか、コンデンサーの電圧が般
定値より多少高目又は低目の所で充電と放電とが平衡を
保つような設計とすることは任意である。
In the above explanation, the pulse width was automatically adjusted and charging and discharging were in balance when the voltage that conflicted with the capacitor energy key setting and the energy of the divider became approximately equal. It is optional to design the capacitor so that charging and discharging are balanced at a point where the voltage of the capacitor is slightly higher or lower than the general value.

本発明のPWMを用いたコンデンサー充電回路はs e
+Iえばポリフッ化ビニリデンフィルムなどの鋳電吸収
の大きいフィルムを鋳電体として使用し才た飽和充電時
の電圧がIKV以上の高圧としたような充電時の0電吸
収および放電によるエネルギ第2図の回路図では、パル
ス増巾回路の増巾器はa5+ asrおよび06+Qσ
等のトランジスターを有する増巾回路をもつものである
と説明した。実際パルス巾変wI4機構を伴なわないパ
ルス発生器よりのパルス増巾回路を有する市販の拘持用
ディフィブリレータ−のコンデンサー光11L回路でも
、増巾器としてはトランジスターが使用されている・し
かしパルス発生器で発生したパルス波を増巾回路で増巾
し、更にトランスを用いてステップアップする★合には
、トランジスターおよびトランスにおける発熱が極めて
大きい欠点がある。
The capacitor charging circuit using PWM of the present invention is s e
For example, if a film with high absorption of cast electricity, such as polyvinylidene fluoride film, is used as the electrocast body, the voltage at saturation charge is high enough to exceed IKV. In the circuit diagram, the amplifiers of the pulse amplification circuit are a5+ asr and 06+Qσ
It was explained that it has an amplification circuit having transistors such as. In fact, even in the condenser light 11L circuit of a commercially available defibrillator for restraint, which has a pulse amplification circuit from a pulse generator without a pulse width change wI4 mechanism, a transistor is used as the amplification device. When the pulse wave generated by a pulse generator is amplified by an amplifying circuit and then stepped up using a transformer, there is a drawback that heat generation in the transistor and transformer is extremely large.

本発明の充電回路では、パルス増巾回路の増巾器として
、好tL<はMOSFET一層奸才しくはV−MOSF
ETを使用することにより、増巾およびステップアップ
トランス回路の発熱を更に大巾に減少することに成功し
た。即ち、PWMなとの発信器で得られるパルス波は高
周波を含有するが、第5図に示したパルス波P、をトラ
ンジスターに入力するとトランジスターの特性より…電
波はP2のようなパルスの立上り部分8.がオーバーシ
ュートシ、才た立下り部分S2は#1!は垂直の角を有
する波となる。このような波形のパルス波の2系列がト
ランスの一次回路卸内に交互に反対方向に流れて交番パ
ルス電流となるがこの一次′NL流がトランスで酵尋さ
れる場合の2次11ILRはP、のような立下り部分の
角が取れ゛た波となり、81およびS2の部分のエネル
ギーは一次回路に残り、主としてトランジスターおよび
トランスの発熱として陶愛される。
In the charging circuit of the present invention, as the amplifier of the pulse amplifying circuit, preferably tL< is MOSFET or V-MOSF.
By using ET, we succeeded in further reducing the heat generation of the amplifier and step-up transformer circuits. In other words, the pulse wave obtained from a PWM oscillator contains high frequencies, but when the pulse wave P shown in Figure 5 is input to a transistor, due to the characteristics of the transistor...the radio wave is generated by the rising part of the pulse like P2. 8. But overshoot, the falling part S2 is #1! is a wave with vertical angles. Two series of pulse waves with such waveforms flow alternately in opposite directions in the primary circuit of the transformer, creating an alternating pulse current. When this primary 'NL flow is fermented in the transformer, the secondary 11ILR is P. It becomes a wave with rounded edges at the falling part like , and the energy in the part 81 and S2 remains in the primary circuit and is mainly used as heat generation in the transistor and transformer.

発熱は大会なエネルギー損失となるのみならず、回路を
冷却するための冷却フィンなどの余分の設備を必要とし
、それだけ装置の重量が増加する。
The heat generated not only results in significant energy loss, but also requires extra equipment such as cooling fins to cool the circuit, which increases the weight of the device.

才たパルス波のオーバーシュート部分は高調波の集合で
あり、高周波発振され易いのでディフィブリレータ−自
身の電気回路や周辺に置かれた電気装置を妨書する高周
波雑音を伴なう恐わがあり、雑音防止e411Iを付加
する必要もある。
The overshoot part of a normal pulse wave is a collection of harmonics and is easily oscillated at high frequencies, so there is a risk that it will cause high-frequency noise that may interfere with the defibrillator's own electrical circuit or electrical equipment placed around it. , it is also necessary to add noise prevention e411I.

MO8PETのドレイン−ソース間電圧vnsとドレイ
ン電RIDとは広い範囲のドレイン−ソース間電圧でド
レイン電流が一定であり、また多数キャリヤ素子である
ので広帯域特性を有する。従って第5図P、のようなパ
ルス波が入力したとしても、高周波によるオーバーシュ
ートはなく、また立上かないので、このパルス波より合
成される交番電流をトランス化よりステップアップして
も一次回路に於ける発熱損失が少ないうえ、M(J81
1’ETはドレイン−ソース間のON抵抗の温度係数が
正であるので、温度上昇すれば電流が低下するので熱暴
走を生じる恐れはなく、才た高周波発振が大巾に減少す
るので、冷却フィンや電波障害防止機−なども省略乃至
簡易化し得る。
The drain-source voltage vns and drain current RID of MO8PET are such that the drain current is constant over a wide range of drain-source voltages, and since it is a majority carrier element, it has broadband characteristics. Therefore, even if a pulse wave like P in Figure 5 is input, there will be no overshoot due to high frequency and it will not rise, so even if the alternating current synthesized from this pulse wave is stepped up from the transformer, the primary circuit In addition to having low heat loss, M (J81
1'ET has a positive temperature coefficient of ON resistance between drain and source, so if the temperature rises, the current decreases, so there is no risk of thermal runaway, and the excellent high frequency oscillation is greatly reduced, so cooling is required. Fins, radio interference prevention devices, etc. can also be omitted or simplified.

MO8F)ETを使用する場合は第2図のダーリントン
回路をそのままMOSFETと置換してもよい6けであ
るが、ダーリントン回路のような2段増巾による高い増
巾器を有するV−MOSFETは得られないので、一般
にはMOSFETの前に一段若しくは多段番こ増巾器を
設ける。増巾器としては例えばオペアンプなどが使用さ
れるが、パルス信号が入力された時オーバーシュートの
生じない出力波が得られる増巾器を選ぶことが奸才しい
。しかし増巾器の出力波がオーバーシュートしても、多
少のオーバーシュートはMOSFETで修正され、また
この修正によりオーバーシュート部分のエネルギーが増
巾器とMOSFETとの間の回路で消費されるとしても
、MOSFET前の回路のパルス・線流のエネルギーは
極く小さいので、この場合の電力消失は極めて小さく、
)。従ってAt OS F B ’i’前の増巾器の選
択にはさほど気をつかう必要はないとも言える・ MOSFETを使用する回路としては第2図のような、
中央に電源入力端子08を有するトランス(7)を使用
した回路をMOSFETに合わせて修正したものの#1
か、例えば第6図のようにすることもできる。第6図に
於て、a9は増巾器、C)01および(2trはバイア
ス装置s (211はP型V −MO8F’ET%CI
’2+はn型V−MOSFETである。即ちPWM(4
)より送られる2系絖のパルス波は、増巾器09で増巾
後1系統はい、tた別の系統はげのバイアス装置により
プラスおよびマイナスのパルス波に転換さね、プラスの
パルス波はP型V −MO8iI’ET (211によ
り、tたマイナスのパルス波はn型V−MOSFET(
23により夫々増巾されて、トランス(7)の−次側回
路中で交番パルス電流となり、あとは第2図の場合と同
様に増巾され主コンデンサーに充電される。
When using a MOSFET (MO8F), the Darlington circuit shown in Figure 2 can be replaced with a 6-digit MOSFET as it is, but a V-MOSFET with a high amplifier using a two-stage amplification like the Darlington circuit is advantageous. Generally, a single-stage or multi-stage amplifier is provided in front of the MOSFET. For example, an operational amplifier is used as the amplifier, but it is wise to select an amplifier that can provide an output wave that does not cause overshoot when a pulse signal is input. However, even if the output wave of the amplifier overshoots, some overshoot can be corrected by the MOSFET, and even if this correction causes the energy of the overshoot part to be consumed in the circuit between the amplifier and the MOSFET. , the energy of the pulse/linear current in the circuit in front of the MOSFET is extremely small, so the power dissipation in this case is extremely small.
). Therefore, it can be said that there is no need to be very careful in selecting the amplifier before At OS F B 'i'. A circuit using MOSFET is as shown in Figure 2.
#1 of a circuit using a transformer (7) with power input terminal 08 in the center modified to match the MOSFET
Alternatively, it is also possible to do as shown in FIG. 6, for example. In Figure 6, a9 is an amplifier, C)01 and (2tr are bias devices s (211 is P-type V-MO8F'ET%CI
'2+ is an n-type V-MOSFET. That is, PWM (4
) The pulse waves of the two systems sent from the amplifier 09 are amplified by the amplifier 09, and then converted into positive and negative pulse waves by the bias device of the other system, and the positive pulse waves are P-type V-MO8iI'ET (211, t minus pulse wave is connected to n-type V-MOSFET (
23 and become an alternating pulse current in the circuit on the negative side of the transformer (7), and then the current is amplified and charged to the main capacitor in the same way as in the case of FIG.

以上の睨明中PWMのパルス波は2系統としたか、PW
Mより1糸杭のパルス波を発生させ、これをバイアス装
置を通してプラスおよびマイナスのパルス波とすること
も可能である・ 本発明のコンデンサー充電回路は充電時のエネルギー損
失およびこれに伴なう発熱や電波陣書ができるだけ少な
くなるように配慮さねているので拘持用ディフィブリレ
ーター等の小型の電気機器に内装されるコンデンサーの
充電回路として特に有用である。
There are two systems of PWM pulse waves during the above glare, or PW
It is also possible to generate a pulse wave of one thread from M and convert it into positive and negative pulse waves through a bias device.The capacitor charging circuit of the present invention reduces energy loss during charging and heat generation associated with this. Since care has been taken to minimize the number of radio wave signals, it is particularly useful as a charging circuit for capacitors installed in small electrical devices such as defibrillators for restraints.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例を示すディフィブリレータ−の
コンデンサ充電回路の回路図、第2図は第1図のパルス
増巾器及びパルストランスの回路図、第3図は第1図の
回路に更に自動放11回路を設けた場合のコンデンサ充
電時間と電圧との関係を示すグラフ、第4図は第6図の
一部分を拡大したグラフ、第5図は第2図の各部の波形
図、第6図は第2図の変形例の回路図である。 なお図面に用いられた符号において、 (11・・・・・・・・・・・・・・・ディジタルスイ
ッチ(2)・・・・・・・・・・・曲り/A変洪器(3
)・・・・・・・・・・・・・・・比W*(4)・・・
・・・・・・・・・・・・パルス巾変調器+61−・・
・・・・・・・・・・・・パルス増巾回路(7)…・・
・・・・・・・・・・パルストランス(8)・・・・・
・・・・・・・・・・倍電圧整流器(91・・・・・・
・・・・・・・・・主コンデンサaα・・・・・・・・
・・・・・・分割器である。 代理人 上屋 膀 第3図 第4図 第5図 第6図 20  m−] \ 1 ! 1
Fig. 1 is a circuit diagram of a defibrillator capacitor charging circuit showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram of the pulse amplifier and pulse transformer shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a circuit diagram of a defibrillator capacitor charging circuit shown in Fig. 1. A graph showing the relationship between capacitor charging time and voltage when 11 automatic discharge circuits are further provided in the circuit. Figure 4 is a graph showing an enlarged portion of Figure 6. Figure 5 is a waveform diagram of each part of Figure 2. , FIG. 6 is a circuit diagram of a modification of FIG. 2. In addition, in the codes used in the drawings, (11......Digital switch (2)......Bent/A transformer (3)
)・・・・・・・・・・・・Ratio W*(4)・・・
......Pulse width modulator +61-...
......Pulse amplification circuit (7)...
・・・・・・・・・Pulse transformer (8)・・・・・・
・・・・・・・・・Voltage doubler rectifier (91・・・・・・
・・・・・・・・・Main capacitor aα・・・・・・・・・
...It is a divider. Agent Shed Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 6 20 m-] \ 1! 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、充電用電源電池よりの電流をパルス発振器を用いて
パルス信号とし、パルス信号を増巾回路で増巾後昇圧整
流して主コンデンサーに充電するコンデンサーの充電回
路に於て、上記パルス発振器としてパルス巾変調器が用
いられ、上紀主コンデンサーに充電するエネルギーレベ
ルの設宏器よりの信号と主コンデンサーの出力端に連結
された分割器よりの信号とが入力されて差動出力を得る
比壁器が設けられ、この比較器の出力が上記パルス巾変
**の入力趨に結合され、上記比較器の出力の変動によ
り上記パルス巾変調器の出力パルス中が変化するよう構
成されていることを特徴とするコンデンサーの光電回路
・ 2、上記パルス巾変−器はコンデンサーの電圧かエネル
ギーレベル設定器の設電エネルキー櫨の電圧に遜した時
に、出力パルス中が南゛限の甑を取るよう、パルス中が
高上けされていることを特徴とする特許請求の範8#1
1項記載のコンデンサーの充電回路。 3、パルス増巾回路の増巾器としてMOSFETが使用
されたことを特徴とする特許請求の範囲第1項會たは第
2]J記載のコンデンサーの充電回路。
[Scope of Claims] 1. In a capacitor charging circuit that converts current from a charging power supply battery into a pulse signal using a pulse oscillator, amplifies the pulse signal in an amplification circuit, and then boosts and rectifies it to charge the main capacitor. A pulse width modulator is used as the pulse oscillator, and a signal from an energy level regulator for charging the main capacitor and a signal from a divider connected to the output terminal of the main capacitor are input. A comparator for obtaining a differential output is provided, the output of this comparator is coupled to the input trend of the pulse width modulator, and variations in the output of the comparator cause changes in the output pulse of the pulse width modulator. A photoelectric circuit for a capacitor, characterized in that it is configured to Claim 8 #1, characterized in that the pulse is raised to a high level so as to take up as much air as possible.
Charging circuit for the capacitor described in item 1. 3. The capacitor charging circuit according to claim 1 or 2]J, characterized in that a MOSFET is used as an amplifier of the pulse amplification circuit.
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