JPS58222781A - 可変直流電圧電源回路 - Google Patents

可変直流電圧電源回路

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JPS58222781A
JPS58222781A JP10561882A JP10561882A JPS58222781A JP S58222781 A JPS58222781 A JP S58222781A JP 10561882 A JP10561882 A JP 10561882A JP 10561882 A JP10561882 A JP 10561882A JP S58222781 A JPS58222781 A JP S58222781A
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JP
Japan
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circuit
voltage
output
current
load
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Application number
JP10561882A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Kodama
康弘 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変直流電圧電源回路に関し、特に複数の電源
出力を得ることを目的とするパルス幅変調方式の可変直
流電圧電源回路に関する。
更に詳説すると、本発明はげ)f再出力増幅回路の如く
大電力tln費する出力増幅回路Cはパルス幅変調方式
の可変直流電圧電源回路から直流駆動電源を供給し、即
ち、出力増幅回路へは人力信号の振幅に応答して直流電
圧が変化する可変直流駆動電源電圧を供給して出力増幅
回路における消費電力の効率を高めると共に(1前記パ
ルス幅変調方式の可変直流電圧電源回路のトランスCニ
ピーク整流平滑回路を接続し、パルス幅変調方式の可変
直流電圧電源回路においてはそのパルス幅は入力信号の
振幅に応答して変化してもパルスの高さく振幅)は常に
一定であることを利用して、IIE圧増幅回路の如く余
り電力を消費することのない増幅回路C:前記ピーク整
流回路から一定電圧の直流電源電圧を供給する回路の改
良回路を提供せんとするものである。
次に本発明のパルス幅変調方式のスイッチング可変直流
電圧電源回路について説明するや削に。
先ず、本願出願人が先に出願した従来の可変直流電圧電
源回路、即ち特願昭56−181996号(昭和56年
11月12日出願〕および特願昭56−186028号
(昭和56年11月18日出願〕に記載の回路について
第1図面の簡単な説明する。
!!81図に示す可変直流電源回路は、パルス幅変調部
(110)と、パルス糊幅部(111)と、電力スイッ
チング部(112)と、トランス四と整流平滑回路(1
13)とから構成されている。
そして制御入力信号が入力端子1ll(二人力されると
比較器(4)は、三角波発生回路(3)の三角波出方と
前記制御入力信号のビーク包絡を検出する全波整流回路
よりなる包絡電圧発生回路(21の出方とを比較増幅す
ることにより包絡電圧発生回路(2)の出方に比例した
デユーティ比のパルス幅変調信号、即ち前記入力信号に
応じたデユーティ比のパルス幅5m、q’t工t6゜ゎ
78,3よ、。、よ7,2     ・□゛・ス制御回
路(5)に即用され、該制御回路(5)は出力端子(6
)及び(7)にそれぞれ第2図1a)およびlblに示
すパルスな出力する。該出力パルスをトランジスタ圓及
びO3により増幅し、その出力信号により電力スイッチ
ングトランジスタ(181及び19をスイッチング駆動
する。尚、その際、パルス制御回路(5)の出力端子(
6)および(7)における出力パルスは前述の如(それ
ぞれ第2図talおよびlblの如くなつ゛〔いる@即
ち、スイッチングトランジスタ0印およびu!lがそれ
ぞれオフとなる期間(Wl)および(Wりが時間的に相
重なる期間がある。電力スイッチングトランジスタOI
Cのコレクタは端子■を介し〔、マた電力トランジスタ
09のコレクタは端子艶を介してトランスθの一次巻線
に接続され°Cいる。又該一次巻線の中間タップには直
流電源電圧のから一定直流電圧(+Vc)が印7J1さ
れている。従って。
第2図に示すタイミングパルスで電力スイッチング・ト
ランジスタ0ε及び0!1が交互にオン・オフを繰り返
し、トランスのに交番磁束を発生させる。
又ダイオード■及びC211はそれぞれ電力スイツtン
グ・トランジスタfllD及びO9のオフ期間にトラン
ス(nから発生する逆方向エネルギーを電源へ戻して磁
束をリセットする働きをする。このようなトランスのの
一次側動作により前記交番磁束による交流電圧をトラン
スのの2次巻線より取り出し、ダイオードブリッジ等l
二よる整流回路c!慣と、フィルタcBによりパルス幅
に応じた直流電圧を出力端子[F]迎及び啜から得てい
る。即ち前記制御入力信号【二より任意の直流電圧を得
ることができる。尚、抵抗などによるフィードバック回
路菊は負荷(図示せず)の変動に対して安定した直流電
圧を出力する為の働きをする。
第1図に示す如き従来のパルス幅変調方式の可変直流電
圧電源回路は上述の如く動作する。そして車載用バッテ
リまたは、乾電池等の低い直流駆動電源を高電圧の直流
電源に変換し°C1例えば電力増幅器などの出力段の駆
動直流電源として用いる際、上述の回路動作を利用し、
電力増幅器の出力信号振@電圧に応じて電圧の変化する
駆動直流tJl源電圧電圧出力段に供給し、電力効率の
高い電力増幅器を得ている。即ち、低い電源電圧で高出
力を得るという様な用途に使用し、非常に高い変換効率
を得ている。しかし前配電力増幅器に前記可変@流電圧
電源回路を使用する場合、該可変直流電圧電源回路の出
力は前記電力増幅器の出力段への供給のみである。直流
IIΔに回路は、当然、電圧増幅段等に一定直流mlE
&’a’供給しなければならない。そのために電力増幅
器に使用する前記可変直流電圧電源回路の他に電圧増幅
段用の一定直流電圧電源回路乞備えることはコストが高
くなるばかりでなく、形状寸法が人さくなり、前記可変
i区部電圧II8回路が可動に制用されないという問題
がでてくる〇 前述の従来回路はこの点C二鑑みて、前記可変直流電圧
電源回路に簡単な回路を付フルするだけで。
可変直流電圧の他に一定直流電圧が得られ、該町罰直流
箪圧1!!源回路の機能を向上させて前述の問題1県を
解決するものである。次にその動作2ニー)いて第1図
と共に更に詳細に説明する。第1図に於い°〔、制御入
力信号が入力端子mより印加されると、包W?II電汁
発生回路(2)から咳制御入力信号のピーク包絡に応じ
た出力電圧が発生し、比較器(4)は三角波発生回路(
:3)の三角波出力と、包絡電圧発生回路(21の出力
とを比較増幅して、前記制御入力信号に応じたデ誹−テ
イ比のパルス鴫変調信号を発生する。該パルス幅変調信
号はパルス制御回路(5)に入力され、前述の如く該制
御回路(5)によりそれぞれ端子(6)及び(7)に第
2図(aJ lbJに示すパルス(Pl)(Plを出力
する。該パルスをトランジスタoLl及び02でパルス
増幅し、B増幅された信号により電力スイッチングトラ
ンジスタロ&及びUを変力」ニオン・オフさせることi
二より、トランク3虐に交番磁束を発生させ、ダイオー
ドプリツt)3Dと。
コンデンサ(至)及び田とf二よつ゛C構成されるピー
ク整流平滑回路(ロ)によつ°C% トランス(8の2
次巻線に発生Tるパルス波のピーク電圧が出力端子■及
び(至)に発生する。そして、このパルス(P 1 )
 (P2)の幅は入力侮号の振幅に応じて変化するがパ
ルス(Pl)(PI)の波P:J(振幅〕値は一定であ
るから、コンデンサ′(2)及びQの各種をパルス  
   l′lと次のパルスの期間に比べ充分大さく設定
することにより、出力端子(A及び(至)から前記パル
ス波のピーク電圧値の安定した一定直流電圧、圧として
取り出すことができる。この一定直流電圧は′電圧増幅
段などの低消費電力回路に使用し°C好適である。
このようにして第1図の回路によれは、簡単な回路を付
加するだけで、 m1変直流電圧の他に一定直流電圧が
得られ、2系統の負荷に電源電圧を供給することかでさ
る。
さ°C1斯る従来の可変直流電圧電源回路はトランスr
l’AO) 1次側の回路が共通であり′〔、トランス
の2次側に於いて、2系統の直流電圧を得る構成として
おり、主にb1変(H流電圧が安定し゛〔出力でさるよ
うに可変1キ流電圧出力よりへ刀−\フィードバック回
路(lを挿入し〔いる、しかし、 ff1Jえは可変直
流電圧の設定電圧が低く、出力端子i、?61+271
12&1m接続される負荷が軽い場合、例えば、肢負荷
が電力増幅器の出力段であつ°〔、該電力増幅器の入力
が禅信号の場合、改いは麗負荷の場合1安定したフィー
ドバックかでさない為、パルス幅が定まらない状態、或
いはトランスpりの2次側(:発生するパルスの幅が狭
く又波商値が通常の電圧レベルに達しない状態となる。
従って前述のりIJ(この回路は、トランスの2次側に
発生するパルスをピーク整流平滑61)(至)Qするこ
とで一定直流電圧を得るように構成しCいるので、IT
I述のような状態になれば1通常の一定直流電圧が得ら
れないという問題即ち一定直流電圧の出力端子@(至)
(至)のみC二負荷を接続して電源電圧を供給すること
は不可能となるかかる問題を解決するには1例えば抵抗
等のダミー負荷を可変直流電圧出力端子cl!61−の
に接続し。
適当なダミー電流を流しておけば良いのであるが該ダミ
ー負荷は常に可変直流電圧出力端子■呟(2)に接続さ
れており%該出力端子1261+271(2)に実負荷
を接続して使用する際、可変直流電圧の設定電圧が高く
なると、ダミー負荷での電力損失が増大し、可変直流電
圧電源回路の電力変換効率が低下し−Cしまう。
そこで、X発明においては、前記可変直流電圧電源の出
力側に電流検出回路とダミー負荷電流制御回路とを設け
、可変直流電圧出力端子■@勢から負荷−\の電流が成
る電流値以上となった時、ダミー負荷−\の電流路を遮
断し、ダミー負荷での電力損失を無くすことによって、
かかる問題を解決すると共に、1!刀綾換効率の低下を
最少限にするようにしている。
第3図は本発明に用いる電流検出回路とダミー負荷電流
制御回路の一突施例を示すものであり。
以下図面とともに動作を説明する。
第6図に於い゛C1端子■及び罰はそれぞれ第1図の可
変直流電圧電源出力端子器及び罰に接続され゛〔いる。
電流検出回路(302)は、電流検出回路剖と、該電流
検出抵抗(allの両端に発生する電圧を増幅する演算
増幅器−,該増幅器に接続される抵抗@@…からなる電
圧増幅回路とから構成され°Cいる。従つ゛〔電流検出
回路(302)は負荷−に流れる電流を電圧に変換し、
該負荷電流に応じた電圧を出力する。電流検出回路(3
02)の出力電圧はダミー負荷゛屯流制御回路(301
)−二人力されており。
電流検出回路(502)の出力電圧は抵抗(至)(4)
によつ′C分圧されて、切換制御トランジスタ(財)の
ペースに印加される。抵抗fii19f4は#rJ記電
流検出回路(302ンの出力電圧が所定の電圧以上とな
つた時、即ち負荷−に流れる電流が所定の電流値1例え
ば。
ダミー負荷の刀に流れる最小電流値以上となった時切換
制御トランジスターがオンとなる様設定されている。ダ
ミー負荷電流制御回路(501)は前記所定の電流値以
下の状態、即ち負荷−が軽負荷、或いは無負荷の状態に
於いては、切換制御トランジスターがオフの状態となつ
゛〔いる為、抵抗■0によってスイッチング・トランジ
スタ団が導通し。
該トランジスタQ及びダミー負荷(51)に電流が流れ
る。又負荷−が電くなり、該負荷■【:前記所定の電流
値以上の電流が流れると、前記電流検出回路(502)
と抵抗団団によつ°C1切換制御トランジスタ(ロ)が
導通する。該切換制御トランジスターのコレクタはスイ
ッチング・トランジスタ団めベースに接続されているの
で、該トランジスタ団のベース電位が下がり、該トラン
ジスタ句がカットオフ6″−負荷6”l”: art、
 −C1717110”5arr’:ns・     
  1・即ち前記電流検出回路(302)と、ダミー負
荷電流制御回路(501)とによつ′CC負荷電流れる
電流が所定の電流値以下の場合は、ダミー負荷6υに適
当な負荷電流を流し、所定の電流値以上の場合はダミー
負荷ψDL:電流が流れない様1〃換制御する。従って
、ダミー負荷←υでの電力損失は負荷電が軽負荷、ff
iいは無負荷の場合だけとなる。即ち負荷電に流れる電
流が増大し、所定の電流値以上となれば、負荷−のみに
電流が流れる為可変直流電圧電源回路の電力変換効率の
低下を最小限にすることがでさる。
このように、不発明によれば、人力信号振幅(:応じ゛
C駆動直流電源電圧を可変し°C出力電力増幅段等の電
力消費効率を上げるパルス幅変調方式の可変直流電圧電
源回路に、簡単な電流検出回路とダ、ミ・−負荷電流制
御回路とを附加するだけで、安定した可変直流電圧!得
ることがでさる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の可変直流電圧電源回路の回路図第2図は
同回路の説明図、第3図は本発明に使用するダミー負荷
電流制御回路と負荷電流検出回路の一例である− fi+・・・・・・入力端子、(2)・・・・・・包l
@電圧発生回路。 (3)・・・・・・三角波発生回路、(4j・・・・・
・比較回路、(5)・・・・・・パルス制御回路、  
01103・・・・・・パルス増幅トランジスタ、  
tllDl19・・・・・・スイッチング・トランジス
タ、rBJ・・・・・・トランス、 偶:・・・・・・
整流回路、 (ハ)・・・・・・フィルタ回路、[11
)(至)(ト)・・・・・・ピーク整流平滑回路、hz
・・・・・・負荷回路、  (401)・・・・・・ダ
ミー負荷電流検出回路、   (302)・・・・・・
負荷電流検出回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (【)  電気信号或いは該信号に関連する信号の包絡
    llA電圧を発生させる為の包絡電圧発生回路と、三角
    波を発生する三角波発生回路と、該三角波発生回路の出
    力とiiJ記包絡電圧発生回路の出力とを比較増幅して
    前記電気信号【:応じたパルス幅変調信号を出力する比
    較回路と、該比較回路の出力パルスが印加されて互に逆
    椙性で且つパルスのオフレベルが時間的に相重って存在
    する2種類のパルスを出力するパルス制御回路と、該パ
    ルス制御回路の出力パルスに応動する2系統のスイッチ
    ング回路と、該スイッチング回路のそれぞれの出力端に
    1次巻線の始端及び終端がそれぞれ接続され。 且つ該始端と終端とのほぼ中間となるタップには直流電
    源が印加されるトランスと、該トランスの2次巻線に接
    続されB2次巻線5二発生するパルスを整流する整流回
    路と、該整流回路の出力パルス幅に応じた直流電圧を発
    生させるフィルタ回路と、該フィルタ回路の出力が供給
    される負荷回路と、該負荷回路に流れる電流を検出する
    電流検出回路と、前記フィルタ回路の出力が供給される
    ダミー負荷と、前記電流検出回路の出力により前記ダミ
    ー負荷に流れる電流を制御するダミー負荷電流制御回路
    とから構成され、#rJ記フィルタ回路から前記電気信
    号の振幅包絡線に応答して変化する可変直流電圧を得る
    ことを特徴とする可変直流電圧電源回路。 (2)  包絡電圧発生回路は整流回路からなる特許請
    求の範囲第1項(二記載の可変直流電圧電源回路(3)
    電流検出回路は抵抗および演算増幅器から構成された特
    許請求の範囲第1項に記載の可変直流電圧電源回路。 (4)ダミー負荷電流制御回路は抵抗およびトランジス
    タから構成される特許請求の範囲第1項に記載の可変直
    流電圧電源回路。
JP10561882A 1982-06-18 1982-06-18 可変直流電圧電源回路 Pending JPS58222781A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61151723A (ja) * 1984-12-26 1986-07-10 Hitachi Ltd センサ装置
US5402059A (en) * 1994-02-08 1995-03-28 Ford Motor Company Switching power supply operating at little or no load

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61151723A (ja) * 1984-12-26 1986-07-10 Hitachi Ltd センサ装置
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