JPS5848120A - Direct current power source device - Google Patents
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- JPS5848120A JPS5848120A JP56146821A JP14682181A JPS5848120A JP S5848120 A JPS5848120 A JP S5848120A JP 56146821 A JP56146821 A JP 56146821A JP 14682181 A JP14682181 A JP 14682181A JP S5848120 A JPS5848120 A JP S5848120A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流電源に接続されたスイッチング回路を用い
、直流電源の電圧とは異なる極性の直流電圧を得る直流
電源装置に関するものであり、その目的とするところは
、出力に得られる極性の異なる直流電圧を簡単な手段で
安定化することにある。Detailed Description of the Invention The present invention relates to a DC power supply device that uses a switching circuit connected to a DC power supply to obtain a DC voltage with a polarity different from that of the DC power supply. The purpose of this invention is to stabilize DC voltages with different polarities obtained by using simple means.
まず第１図を用いて、従来例における直流電源装置につ
いて説明する−３
直流電源１の端子間に、ブロック２で示すスイッチング
回路が、又そのスイッチング回路２の出力にブロック３
で示す異極性電圧発生部、安定化側いる。First, a conventional DC power supply device will be explained with reference to FIG.
The different polarity voltage generating section shown by is on the stabilizing side.
スイッチング部２は、信号源６の矩形波信号により駆動
されるトランジスタ７及び、このトランジスタ７の動作
と同相で作動するトランジスタ８及び反転動作するトラ
ンジスタ９とが直列接続されたスイッチング出力部より
構成されている。The switching section 2 is composed of a switching output section in which a transistor 7 driven by a rectangular wave signal from a signal source 6, a transistor 8 operating in the same phase as the operation of the transistor 7, and a transistor 9 operating in reverse are connected in series. ing.
一方、異極性電圧発生部３は、前記スイッチング出力部
２の２個の直列トランジスタ８，９の共通接続点から、
コンデンサ１０とダイオード１１の直列路、更に、ダイ
オード１１と並列に、ダイオード１２とコンデンサ１３
の直列路が接続されている。On the other hand, the different polarity voltage generating section 3 generates a voltage from the common connection point of the two series transistors 8 and 9 of the switching output section 2.
A series path of a capacitor 10 and a diode 11, and a diode 12 and a capacitor 13 in parallel with the diode 11.
series paths are connected.
更に、異極性電圧発生部３の出力には、抵抗１４及び定
電圧ダイオード１６、平滑コンデンサ１６から成る安定
化制御部４を介して負荷６が接続されている。Furthermore, a load 6 is connected to the output of the different polarity voltage generating section 3 via a stabilizing control section 4 that includes a resistor 14, a constant voltage diode 16, and a smoothing capacitor 16.
この回路動°作について簡単に説明する。The operation of this circuit will be briefly explained.
スイッチング回路部２に入力される矩形波信号に応じ、
出力部トランジスタ９，８は交互に反転動作を繰返して
いる。この時、例えば、トランジスタ９が導通となると
、異極性電圧発生部３のコンデンサ１０には、トランジ
スタ９゛、ダイオード１７、及びダイオード１１を介し
て、図示極性のほぼ直流電源Ｅに等しい電圧が充電され
る。According to the rectangular wave signal input to the switching circuit section 2,
The output transistors 9 and 8 alternately repeat inversion operations. At this time, for example, when the transistor 9 becomes conductive, the capacitor 10 of the different polarity voltage generation section 3 is charged with a voltage approximately equal to the DC power supply E of the illustrated polarity via the transistor 9', the diode 17, and the diode 11. be done.
一方、スイッチング回路部２のトランジスタが反転動作
し、トランジスタ８が導通となると、コンデンサ１０の
図示極性の充電電荷は、ダイオード１２を介して、コン
デンサ１３に図示極性で放電される。この様にしてスイ
ッチング回路部２の出力トランジスタ９及び８の反転動
作により、コンデンサ１０は、充電、放電が繰返し行な
われ、すなわちコンデンサ１３には、直流電源１とは異
極性の直流出力を得ることができる。On the other hand, when the transistor of the switching circuit section 2 performs an inversion operation and the transistor 8 becomes conductive, the charge charged in the capacitor 10 with the illustrated polarity is discharged to the capacitor 13 via the diode 12 with the illustrated polarity. In this way, the capacitor 10 is repeatedly charged and discharged due to the inverting operation of the output transistors 9 and 8 of the switching circuit section 2. In other words, the capacitor 13 receives a DC output with a polarity different from that of the DC power supply 1. I can do it.
このコンデンサ１３に得られる異極性の直流出力は、負
荷変動、あるいは、直流電源１の変動により、出力ガ一
定に保たれず、負荷６での定電圧動作を望む場合には、
負荷６と、コンデンサ１３との間で、例えば、簡単な安
定化手段として、第′１図ブロック４に示す様な定電圧
ダイオード１６を用いたり、又第２図で示す定電圧ダイ
オード１８とトランジスタ１９との組合せによる安定化
制御部には、第３図に示す増幅用トランジスタ２０１１
Ｉ：付加して成る安定度の高い安定化手段、更には図示
していないが、第３図でトランジスタ２０の代りに差動
増幅、又ＩＣ化されたオペアンプ、ＩＣレギュレー２等
、その目的により適宜安定化手段が選ばれ、負荷５へ異
極性の安定化した直流電圧が印加される。The DC output of different polarity obtained from the capacitor 13 cannot be kept constant due to load fluctuations or fluctuations in the DC power supply 1, and when constant voltage operation is desired with the load 6,
Between the load 6 and the capacitor 13, for example, as a simple stabilizing means, a constant voltage diode 16 as shown in block 4 of FIG. 1 may be used, or a constant voltage diode 18 and a transistor as shown in FIG. The stabilization control unit in combination with 19 includes an amplification transistor 2011 shown in FIG.
I: Additional stabilizing means with high stability, and although not shown in the figure, in place of the transistor 20 in FIG. An appropriate stabilizing means is selected, and a stabilized DC voltage of different polarity is applied to the load 5.
本発明は、上述説明で記載したところの第１図〜第３図
に示される、異極性電圧出力を得る回路において、特に
、上述した負荷への安定化電圧を供給する回路について
の改良に係るものであり、その安定化目的のための構成
部品点数を減することを目的とするものであ−る。The present invention relates to an improvement in the circuit for obtaining a voltage output of different polarity as shown in FIGS. 1 to 3 described in the above explanation, and in particular to the circuit for supplying a stabilized voltage to the load as described above. The purpose is to reduce the number of component parts for the purpose of stabilization.
以下、第４図〜第６図を用い、本発明の実施例をもとに
説明する。Embodiments of the present invention will be described below using FIGS. 4 to 6.
第４図は、最も簡単な実施例であり、出力安定化をはか
るものである。第４図において、２１は直流電源、２２
は矩形波信号の信号源、２′３はスイツチング部である
。スイッチング部２３は、第１図のバイポーラ形トラン
ジスタの代りにＣＭＯ８形トランジスタを用いたもので
ある。FIG. 4 shows the simplest embodiment, which aims at stabilizing the output. In Fig. 4, 21 is a DC power supply, 22
is a signal source of a rectangular wave signal, and 2'3 is a switching section. The switching section 23 uses a CMO8 transistor instead of the bipolar transistor shown in FIG.
第４図の回路が第１図の回路と基本的に異なる点は、第
１図に示す、コンデンサ１０への充電路のダイオード１
１の代りに、定電圧ダイオード２４を用い、第１図に示
す安定化制御部４を省略した点にある。なお第４図に破
線で示す抵抗２６は、定電圧ダイオード２４の制限用抵
抗であり、この抵抗２６は、定電圧ダイオード２４の許
容電力損失、あるいは、スイッチング部２３での動作抵
抗等により１．付加、省略が決められる。２ｅはコンデ
ンサ、２７はダイオード、２８はコンデンサ、２９は負
荷である。The circuit of FIG. 4 basically differs from the circuit of FIG. 1 because the diode 1 in the charging path to the capacitor 10 shown in
1, a constant voltage diode 24 is used, and the stabilization control section 4 shown in FIG. 1 is omitted. Note that the resistor 26 shown by a broken line in FIG. 4 is a limiting resistor for the voltage regulator diode 24, and this resistor 26 is 1. Addition or omission can be decided. 2e is a capacitor, 27 is a diode, 28 is a capacitor, and 29 is a load.
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
スイッチング部２３の出力トランジスタＰチャンネルが
導通となると、第１図と同様に、コンデンサ２６へは、
トランジスタＰ、抵抗２５定電圧ダイオード２４を介し
て充電が行なわれる。次に、Ｎチャンネルトランジスタ
が導通となると、コンデンサ２６の充電電荷は、Ｎチャ
ンネルトランジスタ、定電圧ダイオード２４．（抵抗２
６）を介して放電が行なわれる。この時、定電圧ダイオ
ード２４は、いわゆる定電圧特性を示す極性であり、従
って、出力コンデンサ２８へは、ダイオード２７を介し
て、この定電圧ダイオード２４の定電圧特性にほぼ等し
い電圧の定電圧性能が負荷２９に直接的に得ることがで
きる。この定電圧ダイオード２４での定電圧動作モード
は、コンデンサ２６の放電時、すなわち、スイッチング
部２３ＯＮチャンネルトランジスタ導通時のみで、負荷
でのレギュレーション、リップル増加といったことが考
えられるが、この対策としては１．スイッチング部２３
での駆動スイッチング周波数を上昇させたり、又、コン
デンサ２８と負荷２９との時定数から、充分大きな値の
コンデンサ２８を用いたり、更には、簡単な積分形フィ
ルタを付加したりすることによシ実用的にはあまシ問題
とならない。When the output transistor P channel of the switching section 23 becomes conductive, as in FIG.
Charging is performed via the transistor P, resistor 25, and constant voltage diode 24. Next, when the N-channel transistor becomes conductive, the charge in the capacitor 26 is transferred to the N-channel transistor, the constant voltage diode 24 . (Resistance 2
6). At this time, the constant voltage diode 24 has a polarity that exhibits so-called constant voltage characteristics, and therefore, the output capacitor 28 is connected via the diode 27 to the constant voltage performance of a voltage that is approximately equal to the constant voltage characteristic of the constant voltage diode 24. can be obtained directly to the load 29. The constant voltage operation mode of the constant voltage diode 24 is only when the capacitor 26 is discharged, that is, when the switching unit 23 ON channel transistor is conductive, and it is possible that the regulation and ripple increase in the load may occur. ．． Switching section 23
By increasing the driving switching frequency at In practical terms, this is not a problem.
以上、第４図の回路について説明したように、第１図従
来例に比し、基本的にコンデンサ２６への充電用ダイオ
ードが省略可能となり、より少ない部品点数で従来と同
等の性能を得ることができる。As explained above regarding the circuit shown in Fig. 4, compared to the conventional example shown in Fig. 1, the charging diode for the capacitor 26 can basically be omitted, and the same performance as the conventional one can be obtained with fewer parts. I can do it.
第５図は、第４図よシ出−力安定度を要求されるものに
適した・ものであり、従来例で示す第２図の１石式の直
列形安定化電源を用いたものであり、第６図においては
、第１図に示す、ダイオード１２の代りに直接トランジ
スタ３０を用いている点に、特徴を有している。Figure 5 is suitable for applications that require higher output stability than Figure 4, and uses the single-stone series stabilized power supply shown in Figure 2 as a conventional example. 6 is characterized in that a transistor 30 is directly used instead of the diode 12 shown in FIG. 1.
第６図に示すスイッチング部２３は、駆形波電源という
代表した例を示すものであって、第４図と同様このスイ
ッチング部２３は他の実施例を示すものであり、又、ダ
イオード３１は、省略可能ということで破線ず示してい
る。The switching section 23 shown in FIG. 6 shows a typical example of a driving wave power source, and like FIG. 4, this switching section 23 shows another embodiment. , are shown without broken lines because they can be omitted.
第６図の動作について説明する。The operation shown in FIG. 6 will be explained.
スイッチング部２３の出力が”Ｈ”レベルである時、コ
ンデンサ２６は、トランジスタ３ｏのコレクタ、ベース
のダイオード順５方向特性、定電圧ダイオード２４のダ
イオード特性の直列ル」プを介して充電が行なわれる。When the output of the switching unit 23 is at the "H" level, the capacitor 26 is charged through a series loop of the collector and base of the transistor 3o, which has a five-way diode characteristic, and the diode characteristic of the constant voltage diode 24. .
従って破線で示すダイオード３１は原理的に必要としな
いことが理解できる。Therefore, it can be understood that the diode 31 shown by the broken line is not required in principle.
一方、スイッチング部２３の出力が”Ｌ゛°°°°レベ
ルと、コンデンサ２ｅの充電電荷は、定電圧ダイオード
２４．トランジスタ２６のバイアス抵抗３２を介して放
電し、従って、トランジスタ３０のエミッタに接続され
た負荷２９及びコンデンサ２８には定電圧が得られる。On the other hand, when the output of the switching section 23 is at the "L゛°°°° level, the charge in the capacitor 2e is discharged through the constant voltage diode 24 and the bias resistor 32 of the transistor 26, and is therefore connected to the emitter of the transistor 30. A constant voltage is obtained across the load 29 and capacitor 28.
以上説明したように、第６図に示した如き１石式の安定
化電源の方式においても、前記した従来例に比し、放電
路でのダイオード（第１−図の１２）を省略できるとと
もに、更に第５図の如き１石式の電圧制御では、充電路
でのダイオード責第１図の１１）をも省略することが可
能である。As explained above, even in the single-stone stabilized power supply system as shown in Fig. 6, the diode (12 in Fig. 1) can be omitted in the discharge path, compared to the conventional example described above. Furthermore, in the single-stone voltage control as shown in FIG. 5, it is also possible to omit the diode 11) in FIG. 1 in the charging path.
又、安定化電源部として、第３図に示すごとき方式に於
いても、第６図と同様に使用可能である但し、この場合
は、充電用ダイオード責第６図の３１）は必要条件とな
る。In addition, as a stabilized power source, the system shown in Figure 3 can also be used in the same way as in Figure 6. However, in this case, the charging diode (31) in Figure 6 is not a necessary condition. Become.
第６図には、直流電源２１の■側が接地された、すなわ
ち負の直流電源から、正の出力電源を得る場合について
記載したものであり、第４図に示す動作とほぼ等価であ
り、動作についての詳述は省略する。更に、第６図にお
いても、第６図の如き、１石式安定化を付加することも
第５図トランジスタ’１ＮＰＮ形に置換し実現すること
ができる。Fig. 6 shows a case where the ■ side of the DC power supply 21 is grounded, that is, a positive output power is obtained from a negative DC power supply, and the operation is almost equivalent to that shown in Fig. 4. A detailed explanation of this will be omitted. Furthermore, in FIG. 6, it is also possible to add one-stone type stabilization as shown in FIG. 6 by replacing the transistor '1NPN type shown in FIG.
一方１、上述説明においては、出力電圧としては直流印
加電圧より原則的に低い値の異極性電源であるが、例え
ば、第１図ダイオード１１と、ダイオード１２との間に
、夫々２個のダイオード、コンデンサを用いた倍電圧回
路の如き周知の電圧倍圧一部を付加して成るＮ倍電圧回
路を用いることにより直流印加電圧より高い電圧が得ら
れる。このＮ倍圧電圧回路を付加した電源装置であって
も、本発明の具体的実施例が適応可能であることも容易
に理解できる。On the other hand, 1. In the above explanation, although the output voltage is a different polarity power supply whose output voltage is in principle lower than the DC applied voltage, for example, two diodes are connected between the diode 11 and the diode 12 in FIG. A voltage higher than the DC applied voltage can be obtained by using an N-fold voltage circuit which includes a part of a well-known voltage doubler, such as a voltage doubler circuit using a capacitor. It can be easily understood that the specific embodiments of the present invention can be applied even to a power supply device to which this N-multiple voltage circuit is added.
以上の通り、本発明は直流電源に直接又は間接的に接続
されたスイッチング手段より得られる態形波信号ρ”Ｈ
”、Ｌ”のレベルに応じて第１、のコンンン４すを充電
、第１のコンデンサの放電によ゛り第２のコンデンサを
充電するといった動作の繰返しにより、第２のコンデン
サに接続された負荷での定電圧機能を持たらすものにお
いて第１のコンデンサの放電路中に定電圧制御部を備え
たことを特徴とするものであり、従来゛の装置に比べ、
少ない部品点数で、同等の作用効果が実現できるもので
あり、その工業的価値は高いものである。As described above, the present invention provides a morphological wave signal ρ''H obtained from a switching means directly or indirectly connected to a DC power source.
By repeating the operation of charging the first condenser according to the level of "L" and charging the second capacitor by discharging the first capacitor, the battery connected to the second capacitor is charged. This device has a constant voltage function at the load and is characterized by having a constant voltage control section in the discharge path of the first capacitor.
It is possible to achieve the same effect with a smaller number of parts, and its industrial value is high.
第１図は従来例における直流電源装置の回路図、第２図
、第３図はそれぞれ同装置の一部分の他の実施例を示す
回路図、第４図は本発明の一実施例における直流電源装
置の回路図、第６図、第６図はそれぞれ同地の実施例に
おける直流電源装置の回路図である。
２３・・・・スイッチング部、２１・ ・直流電源、２
４・・・・・・電圧安定化素子、２６．２８・ ・・コ
ンデンサ、２７・ ・・・ダイオード、２９・・・負荷
。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
第４図 ２３
第６図FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional DC power supply device, FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams showing other embodiments of a part of the same device, and FIG. 4 is a DC power supply according to an embodiment of the present invention. 6 is a circuit diagram of the DC power supply device in the same embodiment. 23... Switching section, 21... DC power supply, 2
4... Voltage stabilizing element, 26.28... Capacitor, 27... Diode, 29... Load. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 4 Figure 23 Figure 6
Claims (1)
第１のスイッチと第２のスイッチとの直列回路と、前記
両スイッチのうちの一方の閉成時に、前記第１のスイッ
チと第２のスイッチの直列接続点に一端が接続された第
１のコンデンサに前記直流電源から充電する第１のコン
デンサの充電路と、前記両スイッチのうちの他方の閉成
時に、第２のコンデンサへ前記第１のコンデンサの充電
電荷を放電する前記第１のコンデンサの放電路と、前記
第２のコンデンサの端子間に接続された負荷と、前記第
１のコンデンサの放電路に前記負荷への定電圧動作を行
なわせしめる定電圧制御部とを備えたことを特徴とする
直流電源装置。 （２） 定電圧制御部として、第１のコンデンサの他
端と直流電源との間に、第１のコンデンサの放電時に定
電圧特性を示す極性の定電圧ダイオードを設けるととも
に、この定電圧ダイオードと並列に第１のダイオードと
直列接続された第２のコンデンサを接続したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の直流電源装置。 （３）第１のコンデンサと直列に定電圧ダイオードの電
流制限用抵抗を付加したことを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の直流電源装置。 （４）定電圧制御部として第１のコンデンサの他端と第
２のコンデンサの一端との間に第１のトランジスタの出
力極を、更に第１のトランジスタの一制御極に、第２の
コンデンサの端子間電圧を定電圧制御する定電圧制御用
信号を供給したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の直流電源装置。 （６）第１のトランジスタの制御極に与える定電圧制御
用信号として第１のトランジスタの制御極と、第２のコ
ンデンサの他端との間に定電圧ダイオードを、更に、第
１のトランジスタの制刺極と第１のコンデンサの他端と
の間に第１のトランジスタのバイアス抵抗を接続したこ
パを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の直流電源装
置。 （６）第１のコンデンサの充電路として、第１のトラン
ジスタの一方の出力部、及び制御極、更に、定電圧ダイ
オードの直列路を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第６項記載の直流電源装置。 （７）第２のコンデンサへの電荷の移送として、複数個
のダイオード及び、コンデンサより成るＮ倍圧電圧昇圧
部を介して供給されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の直流電源装置。[Scope of Claims] (1) A series circuit of a first switch and a second switch connected between DC power supply terminals and performing an inverting operation; a charging path for a first capacitor that charges a first capacitor, one end of which is connected to a series connection point between the first switch and the second switch, from the DC power supply; and when the other of the two switches is closed; , a discharge path of the first capacitor that discharges the charge of the first capacitor to a second capacitor, a load connected between terminals of the second capacitor, and a discharge path of the first capacitor. and a constant voltage control section for causing constant voltage operation to be applied to the load. (2) As a constant voltage control section, a constant voltage diode with a polarity that exhibits constant voltage characteristics when the first capacitor is discharged is provided between the other end of the first capacitor and the DC power supply, and this constant voltage diode and 2. The DC power supply device according to claim 1, further comprising a first diode and a second capacitor connected in series. (3) The DC power supply device according to claim 2, further comprising a current limiting resistor such as a voltage regulator diode added in series with the first capacitor. (4) As a constant voltage control section, the output pole of the first transistor is connected between the other end of the first capacitor and one end of the second capacitor, and the second capacitor is connected to one control pole of the first transistor. 2. The DC power supply device according to claim 1, further comprising a constant voltage control signal for constant voltage control of the voltage between the terminals of the DC power supply device. (6) As a constant voltage control signal to be applied to the control pole of the first transistor, a constant voltage diode is connected between the control pole of the first transistor and the other end of the second capacitor; 5. The DC power supply device according to claim 4, further comprising a capacitor having a bias resistor of a first transistor connected between the anti-stimulation pole and the other end of the first capacitor. (6) As a charging path for the first capacitor, one output part of the first transistor, a control pole, and a series path of a constant voltage diode are used. DC power supply. (7) Direct current according to claim 1, characterized in that the charge is transferred to the second capacitor via an N-doubling voltage step-up unit comprising a plurality of diodes and a capacitor. power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146821A JPS5848120A (en) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | Direct current power source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146821A JPS5848120A (en) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | Direct current power source device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848120A true JPS5848120A (en) | 1983-03-22 |
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ID=15416285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56146821A Pending JPS5848120A (en) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | Direct current power source device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848120A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01107298A (en) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Nec Corp | Pattern matching system |
| JPH03226232A (en) * | 1990-01-29 | 1991-10-07 | Matsushita Seiko Co Ltd | Dc power supply device |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP56146821A patent/JPS5848120A/en active Pending
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