JPS5846417A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPS5846417A
JPS5846417A JP57145405A JP14540582A JPS5846417A JP S5846417 A JPS5846417 A JP S5846417A JP 57145405 A JP57145405 A JP 57145405A JP 14540582 A JP14540582 A JP 14540582A JP S5846417 A JPS5846417 A JP S5846417A
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JP
Japan
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circuit
voltage
transistor
power supply
current voltage
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JP57145405A
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English (en)
Inventor
エドワ−ド・フランシス・ブレヤ
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Tektronix Inc
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Tektronix Inc
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Publication date
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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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • 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
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (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】 本発明は一般に電圧安定用電源装置、特にパルス幅変調
スイッチング直流電源回路に好適な電力線モニタ及び制
御安定化回路を有する電源装置に関する。
・やルス幅変調スイッチング技術は、直流電源において
使用される周知の安定化技術である。この型式の安定化
技術の主な特徴は、小型かつ軽量のトランス及び回路部
品を用い、電源回路自体の電力消費を著しく減らすと共
に、広範囲にわたって安定化できることである。
牝:力線(商用電源)の異常状態において自動的に動作
の停止I−,を行なう従来の保護回路は有用であり、こ
の回路はクロウパー回路、シリコン制御整流器及びプロ
グラマブル・ユニジャンクション・トランジスタ(UJ
T )と呼ばれる回路素子を含んでいる。安定化された
基準電圧を発生する従来の電圧安定化回路もまだ有用で
ある。しかし、これら従来の保護回路及び電圧安定化回
路をパルス幅変調スイッチング安定化回路に付加するこ
とは、このパルス幅変調スイッチング安定化回路が有す
る特徴を無効にしてしまう。著しく電力消費を増加させ
ることなく、部品の総数を少なくしかつ安価にしたまま
、ノ母ルス幅変調スイッチング安定化回路の特徴を生か
しながら、市販の・母ルス幅変調スイッチング安定化回
路に特定の保護及び制御機能を付加することが望まれて
いた。
本発明によれば、少数の回路部品により、電力線モニタ
及び制御安定化回路をスイッチング電源に組合せ、いく
つかの保護及び制御機能を実現している。特に、市販の
集積回路(re)による電圧安定化回路、1個のトラン
ジスタ及び少数の関連した受動素子を具えた商業的な実
施例は、電力線レベルの検出、電力線サイクルの消滅の
検出、制御電圧の安定化、基準電圧の発生、及び特足の
遷移(mV源の上昇及び下降)状態制御信号の発生を行
なう。
よって、本発明の目的の1つはスイッチング電源に電力
線モニタ及び制御安定化回路を組合せた電源装置の提供
にある。
本発明の他の目的は電子システムの適当な動作を確実に
する多くの保護及び制御機能を有する新規かつ比較的簡
単な電源装置の提供にある。
本発明の更に他の目的は、電力線電圧の上昇割合、消滅
期間、オン・オフ・サイクルの繰返し比率、又は以前の
信号状態に関係なく、パルス幅変調スイッチング電源の
制御回路が所定範囲内の任意の電力線電圧において電圧
安定化を行なうように、信号状態を効果的かつ確実に設
定することにある。
本発明の他の目的は簡単で、多くの機能を実現するのに
少数の部品を用い、かつt価であり、スイッチング電源
用に電力線モニタ及び制御安定化回路を組合せた電源装
置の提供にある。
本発明のその他の目的及び特徴は添付図を参照した以下
の説明よシ当業者には明らかになろう。
第1図は本発明の好適な実施例のブロック図であり、電
力源からの交流(AC)電力線電圧がトランスOnを介
して整流器及びフィルタ回路α→に供給されている。よ
って、整流され平滑された直流(DC) !圧はスイッ
チ出力段04に供給される。この出力段04は1つ以上
の安定化したDClli<圧出力を発生する。商業用に
適する好適な実施例においテハ、スイッチ出力段0◆は
1対のトランジスタを含んでおシ、これらトランジスタ
は10 kHzの割合で交互に導通し、出カドランスの
1次巻線を駆動する。この出カドランスには1個以上の
2次巻線を設けてもよく、各2次巻線に関連した整流器
及びフィルタ回路が出力電圧を発生する。この出力電圧
はサンプルされ、出力安定化回路0→に帰還される。安
定化回路OQは帰還されたサンプルを所定の基準電圧と
比較し、この比較動作によシ、安定化されたDC[圧出
力が通常出力レベルよシも上か下かを表わす制御ロジッ
ク信号を発生する。この制御ロジック信号は制御ロジッ
ク及び駆動回路0→に供給され、この回路へ→はパルス
幅制御信号を発生して、スイッチ出力段α→を駆動する
。好適な実施例においては、出力安定化回路OQからの
制御ロジック信号を含めた種々の制御信号によシ分周か
つ変調された40 kHzのクロックにより回路0樽の
制御ロジック回路を駆動して、適当な20 kHzのパ
ルス幅制御信号を発生し、スイッチ出力段α→を駆動す
る。回路0峰の駆動回路としては、ノソルス幅制御信号
に応答してスイッチ出力段α尋用に充分な駆動電流を発
生するエミッタ接地トランジスタが適当である。
(5) 電力線モニタ及び制御安定化回路の組合せ回路(イ)は
トランス01に接続され、市、力線レベルの検出、電力
線サイクルの消滅の検出、制御宿、圧の安定化、基準電
圧の発生、並びに駆動回路0→及び1個以上の市、源指
示回路用の有効かつ確実な信号の発生を行々う。
電力純モニタ及び制御安定化回路(イ)を第2図に詳細
に示す。この回路の動作電源はトランス01の16V 
AC2次巻線から得られる。即ち、この動作電源は電力
線AC電圧から直接導出され、そのAC電圧のサンプル
となる。このAC電圧はヒユーズ0埠を介して半波整流
ダイオード04及びフィルタO→に供給され、公称+2
0V DCになる。このDC電圧は、点線で囲まれた電
圧安定化回路(7)に供給される。
好適な実施例における安定化回路−は市販のA723型
電圧安定化ICである。回路説明に関係があるこのIC
の重要な部分を図示して説明する。この電圧安定化回路
−を個別部品で組立てることもできるが、大きさ、値段
及び消費電力の節減というICの特徴は失なわれるであ
ろう。
(6) 安定化回路(4において、直列通過出力トランジスタ(
QO)が電源端子(V+)及び(Vc)と、電圧出力端
子(VO)との間に接続される。出力端子(VO)は直
列接続されたダイオード(IIz並びに抵抗器(財)及
び(イ)を介して接地される。安定化された+l0VD
Cが抵抗器(財)及び(イ)に発生し、種々のスイッチ
ング電源回路の基準電圧として利用できる。抵抗器(財
)及び(至)の共通接続点を内部差動増幅器(T)A)
の反転入力端(INV)に接続し、分圧帰還宵、圧を供
給して、出力直列通過トランジスタ(QO)の演η増幅
器による制御を行なう。内部基準電圧回路(REFCK
T )が+7.15Vの基準電圧を発生する。この基準
電圧は端子(VR)を介して外部回路にも利用できる。
内部差動増幅器(DA)の非反転入力端(NI)に+7
.15VL:r)基準電圧を供給する。との差動増幅器
のトランジスタの共通エミッタは電流源及び基板電圧端
子(Vss)を介して接地される。適当な補償コンデン
サ悦を安定化回路−の端子(INV )及び(FC)間
に接続する。
電流制限トランジスタ(QCL)を安定化回路−内に設
けて、後述する特定の条件下において出力直列通過トラ
ンジスタ(QO)をディスエーブル(動作不能に)する
。トランジスタ(QCL)のペースは、端子(CL)及
び電流制限ペース抵抗器−を介してスイッチ・トランジ
スタ62のコレクタに接続する。スイッチ・トランジス
タt1師のコレクタは負荷抵抗器fA1を介して公称+
20Vの直流源に接続され、又エミッタは接地される。
電流制限トランジスタ(QCL)のエミッタは、電流感
知端子(CS)並びに1対の低抵抗器−及び(7Iを介
して接地される。1対のクランプ・ダイオードの及び(
74は抵抗器−及びfOの接続点電圧を全動作条件下に
おいて確実に接地電位付近にする。この接続点は更にヒ
ユーズθ埠を介して2次巻線01の一端に接続され、上
述したスイッチ・トランジスタ劫を含む電力線モニタ回
路用の基準と々る。
ダイオード■及びコンデンサ184は2次巻線(41間
に直列接続され、抵抗器(ハ)はこれらダイオード■及
びコンデンサ6埠の共通接続点をトランジスタ輔のペー
スに接続する。なお、ダイオード0尋、■及びコンデン
サ鵠、 62は変換手段である。バイアス抵抗器(ハ)
はトランジスタ62のペース及び接地間に接続される。
通常の動作状態下において、コンデンサ鋤は公称20V
の値に充電され、トランジスタ曽は導通する。トランジ
スタ鋤が飽和するので、このトランジスタのコレクタ電
圧は接地レベル方向に降下し、安定化回路−内のトラン
ジスタ(QcL)をカット・オフにする。トランジスタ
(QC’L)がカット・オフになると、直列通過出力ト
ランジスタ(QO)は解放され、このトランジスタ(Q
o)が急速に導通するので、安定化された+IOV出力
がその安定状態値となる。この+IOVは抵抗器…を介
して、正帰還としてトランジスターのペースニ供給され
、トランジスタt1ツの導通状態を補強する。
よって、+10vDC出力に関する急速な導通動作が行
々われる。
コンデンサ6→及び抵抗器(財)を含む上述したインピ
ーダンス回路網の時定数は比較的短かく、例えば電力線
電圧の2サイクルの消滅が検出できる程度に短かく選択
されている。なおトランジスタ12、(9) コンデンサり及び抵抗器■は検出手段を構成する。
電力線電圧が消滅した状態、又は電力#i!電圧が所定
範囲に下った場合、コンデンサーはトランジスタ6のが
非導通になるまで放電し、このトランジスタは飽和状態
でなくなるので、コレクタ電圧が上昇する。次にこの動
作により、トランジスタ(QCL)は導通し、直列通過
出力トランジスタ(QO)をカット・オフにする。+1
ov出カが降下し、安定化回路−が電流制限されるので
、端子(FC)の電圧が急速に降下する。
回路動作に関する上述の説明よシ、安定化回路の状態を
表わす状態信号がトランジスター〇コレクタ及び端子(
FC)に発生することが理解できょう。
安定化回路間の適当な動作期間中、トランジスタ輔のコ
レクタは低レベルであυ、端子(FC)は高レベルであ
る。上述の如く異常が発生すると、トランジスタ劫のコ
レクタは高レベルとなり、端子(FC)は低レベルにな
る。また、トランジスタ輔のコレクタは1対の抵抗器−
及び(4)を介して、制御ロジック及び駆動回路0樟(
第1図径照)内の駆動(10) トランジスタ(18−1)及び(18−2)のペースに
接続されており、異常が発生した期間中にパルス幅制御
信号がスイッチ出力段α橋に供給されるのを阻止し、1
だ通常動作期間中にパルス幅制御信号を通過させる。異
常発生期間中、安定化回路−の端子(FC)における低
レベルはダイオード(ロ)を介して特定の電源表示回路
に結合され、電圧安定化回路、即ち電源の動作状態を示
す情報を提供する。
上述の如く、電力線モニタ及び制御安定化回路を組合せ
た本発明の電源装置によれば、電力線電圧の上昇の割合
、消滅期間、オン・オフ・サイクルの繰返し比率、又は
以前の信号状態に関係なく、所定範囲の任意の電力線電
圧において、ノ母ルス幅変調スイッチング電源回路の制
御回路の信号状態を効果的、かつ確実に設定できる。ま
た所望の基準電圧も発生できる。
上述は本発明の好適な実施例について図示し説明したが
、当業者には本発明の要旨を逸脱することなく種々の変
更変形が可能なことが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電源回路のブロック図、第2図は第1
図の電力線モニタ及び制御安定化回路−の回路図である
。 0◆及び■は夫々ダイオード、0→及びりは夫々コンデ
ンサ、輪は電圧安定化回路、6埠はトランジスタ、(ハ
)は抵抗器である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 交流電圧を第1直流電圧に変換し、該第1直流電圧を安
    定化する電源装置において、上記交流電圧を第2直流電
    圧に変換する変換手段と、該変換手段からの第2直流電
    圧を安定化して基準電圧を発生する電圧安定化回路と、
    上記変換手段からの第2直流電圧により上記交流電圧の
    異常を検出し、該異常状態に応じて制御信号を発生する
    検出手段とを具え、上記制御信号により上記第1直流電
    圧の安定化動作を制御することを特徴とする電源装置0
JP57145405A 1981-08-28 1982-08-20 電源装置 Pending JPS5846417A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29748481A 1981-08-28 1981-08-28
US297484 1981-08-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5846417A true JPS5846417A (ja) 1983-03-17

Family

ID=23146513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57145405A Pending JPS5846417A (ja) 1981-08-28 1982-08-20 電源装置

Country Status (5)

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JP (1) JPS5846417A (ja)
DE (1) DE3231817A1 (ja)
FR (1) FR2512290B1 (ja)
GB (1) GB2105129B (ja)
NL (1) NL8203155A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6190918A (ja) * 1984-10-03 1986-05-09 Hokkai Can Co Ltd リング形状部材の供給装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1549475A1 (de) * 1967-08-04 1971-02-04 Ibm Deutschland Informationsschutzeinrichtung in elektronischen Datenverarbeitungsanlagen

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JPS6190918A (ja) * 1984-10-03 1986-05-09 Hokkai Can Co Ltd リング形状部材の供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2512290B1 (ja) 1985-06-21
FR2512290A1 (ja) 1983-03-04
GB2105129A (en) 1983-03-16
GB2105129B (en) 1985-05-09
NL8203155A (nl) 1983-03-16
DE3231817A1 (de) 1983-03-17

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