JPS592568A - Dc―dcコンバータ - Google Patents

Dc―dcコンバータ

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JPS592568A
JPS592568A JP11190982A JP11190982A JPS592568A JP S592568 A JPS592568 A JP S592568A JP 11190982 A JP11190982 A JP 11190982A JP 11190982 A JP11190982 A JP 11190982A JP S592568 A JPS592568 A JP S592568A
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JP
Japan
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winding
transformer
output current
switching element
capacitor
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JP11190982A
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JPH0224114B2 (ja
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Michio Kono
河野 通男
Koji Kuwabara
桑原 厚二
Eiji Miyachika
詠史 宮近
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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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
    • 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)
  • 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】 (a)  発明の技術分野 本発明は、変圧器の2次側出力電流を検出し、該検出値
に応じて1次側のスイッチング素子を制御して、該出力
電流を安定化させる定電流回路に係9、特に、1次側回
路−2次側回路間の電気的絶縁を容易に行えるようにし
た定電流回路に関する。
(b)  技術の背景 一般に、定電流回路においては、1次側から2次側への
漏れ′−流流電電源ら生ずる雑好等を除去するために、
1次側回路−2次側回路間の電気的絶縁が大きな課題に
なっている。
(0)  従来技術の問題点 上記技術の背景から、従来より、第1図並びに第2図に
示す構成の定電流回路が用いられていた。
以ド、第1図、第2図を用いて、従来の定電流回路を説
明する。
第1図、第2図に示す従来の定電流回路は、直流電源E
1を変圧器T1の1次巻線N、に接続し、そして切離す
のにスイッチング素子TR,を設けている。このスイッ
チング素子1囚のオン−オフ時間の時比率を制御する信
号は、直流出方電流を安定にすべく変圧器T1の2次側
から導かれている。
第1図においては、負荷RE、に流れる出カ゛亀流を抵
抗R,で検出し、この検出−流を絶縁素子であるフォト
カプラ3を使って、制御回路2へ伝達し、該制御回路に
より、負荷RL、に流れる出カ′亀流が一定になるよう
に、駆動回路1を制御していた。また、第2図において
は、負荷RLに流れる出力電流を変圧器T、を使って、
制御回路2′へ伝達して、スイッチング素子TR1を制
御するものであった。
しかしながら、かかる従来の定電流回路では、以下の欠
点が生じる。
すなわち、出力をだ電流にするための制御系の絶縁のた
めに、フォトカッグラ3.変圧器T2等の特別な部分が
必要となシ、コストアップになっておシ、まだ、定vt
流回路としての構成が複雑となるという欠点を有してい
た。
(d)  発明の目的 本発明は、かかる従来の定電流回路の欠点を除去する9
口く、1次側回路−2次側回路間の絶縁素子を省くこと
ができ、安価で簡易な構成の定電流回路を提供すること
を目的とする。
(13)  発明の構成 本発明のかかる目的は、変圧器の2次側出方電流を検出
し、該検出値に応じて、該変圧器の1次側のスイッチン
グ素子のオン、オフ時間を制御して該出力電流を安定化
させる定電流回路において、該変圧器の1次巻線との電
磁的結合形式が上記1次巻線と2次巻線との電磁結合形
式と同じであるリセット巻線と上記1次巻線との電磁的
結合形式が上記1次巻線と2次巻線との電磁的結合形式
とは逆である出力電流検出用巻線を上記変圧器に設ける
とともに、該リセット巻線の両端に出方電流検出用抵抗
とコンデンサとを連列接続し、該リセット巻線と該コン
デンサ間に、該スイッチング素子がオフのとき、該スイ
ッチング素子がオン時に該変圧器のコアに蓄えられたエ
ネルギーを放出する方向に接続されるダイオードを設け
、該出力電流検出用巻線に発生する電圧により、該スイ
ッチング素子のオン・オフ時間を制御することにより達
成される。
(f)  発明の実施例 以下、第3図乃至第5図を参照して、本発明の定電流回
路を詳説する。
第3図は、本発明の定電流回路を示す図である。
E、は直流Illで、これは、スイッチング素子(例え
ばトランジスタ)TR,を介して変圧aT3の1次巻線
N4へ接続されている。N、は2次巻線で、該巻線出力
はダイオードD2+ DB+ チョークコイルL1及び
コンデンサ01から成る整流回路を経て負荷RLへ接続
されている。1次巻fI!AN4と2次巻線N、との電
磁的結合形式は減極性に選ばれている。N7は1次巻線
N4との電磁結合形式が1次巻線N4と2次巻線N、と
の電磁結合形式と同じであるリセット巻線で、その出力
はダイオードD4を介して、コンデンサC2+抵抗R8
の両端に接続されている。N6は出力電流検出用巻線で
、その1次巻線N、との電磁結合形式は1次巻線N4と
2次巻線との電磁的結合とは逆である(すなわち、加極
性である)。
巻線N6の出力には、ダイオードDI+コンデンサC1
が接続されている。このコンデンサC1の両端に発生す
る電圧は、制御回路2′に接続されている。また、この
制御回路2Nの出力は駆動回路1#に接続され、駆動回
路1Nの出力は上述のスイッチング素子TR1、すなわ
ち、トランジスタTR1のベースニ接続されている。
第4図は、変圧器T、のコアの磁束密度−磁界特性図(
以ド、B−H特性図と称す)である。横軸Bは磁束密度
(単位はガウス・パー・平方メートル)、縦軸Hは磁界
(単位はヘンリー)である。
第5図は、第3図の動作波形図である。同図(a)は1
次巻線N1の電圧VNI−(b)は1次側回路に流れる
電流工a、 (C)はダイオードD4に流れる電流より
4である。
以下、第3図の如く構成される本発明のスイッチング・
レギュレータ方式定電流回路の動作を説明する。
スイッチング索子TR,がオンに転ぜられると、直流電
源E、から変圧器T1の1次巻線N4に電流が流れ、こ
れに伴って、2次巻線N5に電圧N’、−B’、7N′
4(ここで、NSは2次巻線N、の巻線数、N′4は1
次巻線N4の巻線数、州は直流電源電圧である。)の電
圧が誘起される。このように、2次巻線に電圧が誘起さ
れることにより、電流は、ダイオードD2−チョークコ
イルL、−負荷RL−砥抗R8−2次巻線N、のループ
を流れる。− スイッチング素子TR1がオンになった後、該素子がオ
フに切換えられるとき、スイッチング索子TR,がオン
のときにチョークコイルL、に蓄えられたエネルギーに
より、磁流がチョークコイルL、 −負荷RL、−抵抗
R8−ダイオードD3のループを流れる。
以下、上記の動作を繰り返す。
このとき、負荷R4,の両端には、約Nt、 wl、−
D /”+ (ここでDは時比率である)の′電圧が発
生し、負荷J、に流れる負荷電流工0は第0式の如くな
る。
■。= N’、 E’、 D /NtR′LI’ A、
)       ・・・・・・・・■ここで、R′Lは
負荷RLの抵抗値である。
この負荷電流工0は、抵抗R8を流れ、コンデンサC2
の両端には、負荷電流工◎に比例した電圧が発生する。
この時の変圧器T、のコアの磁束変化は、第4図のB−
H特性図を用いて、説明すると次のようになる。スイッ
チング索子TR,がオンの時にはA点からB点へ移動す
る。また、スイッチング素子TR,がオフの時には、ス
イッチング素子TR,がオンの時にコアに蓄えられた励
磁エネルギーをダイオードD4を通して放出しながらB
点からA点へ移動する。エネルギーの放出が終ると、次
にスイッチング素子TR1がオンになるまでA点で待機
する。
ここで、変圧器T1のコアの工予ルギーを放出する時、
コンデンサC!には、負荷電流工0に比例した′電圧が
発生しているのでコアのエネルギーの放出電圧は負荷電
流工。に比例した螺圧でクランプされる。このクランプ
1圧は変圧aTsの巻線N6により検出され、コンデン
サC3の両端には負荷電流I0に比例した電圧が発生す
る。
よって、このコンデンサC3の両端1圧を制御回路2′
で検出して、駆動回路1′を制御することにより、負荷
RLに流れる電流を一定にすることができる。
以上の動作波形は、第5図に示す如くなる。同、第5図
において、T o nはスイッチング素子Tft1のオ
ン時間、 Toffはスイッチング素子TR1のオフ時
間、TSはスイッチング素子TR,の周期を示す。
(g)  発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明の定電流回路によれ
ば、出力電流の検出を変圧器1個によυ、行うことがで
き、従来のようにフォトカプラやカレント・トランス等
の絶縁素子を使用する必要がなく、安価で簡易な回路で
定電流回路を構成することができるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図並びに第2図は、従来の定電流回路の構成図、第
3図は本発明の定電流回路を示す図、第4図は変圧器T
、のコアの磁束密度−磁界特性図、第5図は第3図の動
作説明図である。 01     Tl 第  1  図 も  Z  図 躬  3 図 第   イ    図 手続補正書(自発) 昭和  !1・  月  1」 5B、5.16 1、・ICI’lの表出 2ジと明0名称)t(うL回S名− 3補正をする台 1G l’lとの関侍     1X訂出願人fI 所
 神奈川県用崎市11す1(区I11・111中101
5番地(522)名称富士通株式会社 4 代  理  人     11 所 神奈川県用崎
市中原区1−小111中1015番地8浦11の内容別
紙の通り (1)本願間+)lのも許F、l求の範囲の桐を下記の
辿シ補正する。 [変圧器の2次側出力霜、流を検出し、該検出値に応じ
て、該変圧器の1次側のスイッチング素子電流検出用雀
紬を上記変圧器に設けるとともに、該リセット巻線の両
TmK出力@に検出用抵抗とコンデンサとを並列接続し
、該リセット巻線と該コンデンサ10−に、咳スイッチ
ング素子がオフのとき、該スイッチング素子がメン時に
該変圧器のコアに蓄えられたエネルギーを放出する方向
に接続されるダイオードを設け、該出力電流検出用巻線
に発生する電圧によシ、該スイッチング素子のオン・通
り補正する。 「て、リセット巻線と出力゛亀#i、検出用巻I顯を土
紀俊圧輸」 頁 (3)  同省第5瑣第15行目乃至第18行目を下記
の通シ補正する。 「へ接続されている。N、はりセラ」 (4)同書第6頁第1行目乃至第3行目を下記の通シ補
正する。 「は出力電流検出用巻線である。」 (5)同書第6頁第13行目乃至第14行目を下記の通
り補正する。 [Bは磁束密此(単位はガウス)、従軸Hは磁界(単位
はエルステッド)である。 (6)図面第1図を別紙の通シ補正する。 「 箇 第 1  目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 変圧器の2次側出力直流を検出し、該検出値に応じて、
    該変圧器の1次側のスイッチング素子のオン、オフ時間
    を制御して該出力電流を安定化させる定′亀流回路にお
    いて、該変圧器の1次巻線との電磁的結合形式が上記1
    次巻線と2次巻線との1磁結合形式と同じであるリセッ
    ト巻線と、上記1次巻線との電磁的結合形式が上記1次
    巻線と2次巻線との電磁的結合形式とは逆である出力電
    流検出用巻線を上記変圧器に設けるとともに、該リセッ
    ト巻線の両端に出力電流検出用抵抗とコンデンサとを並
    列接続し、該リセット巻線と該コンデンサ間に、該スイ
    ッチング素子がオフのとき、該スイッチング素子がオン
    時に該変圧器のコアに蓄えられたエネルギーを放出する
    方向に接続されるダイオードを設け、該出力電流検出用
    巻線に発生する鎮圧により、該スイッチング素子のオン
    ・オフ時間を制御することを特徴とする定電流回路。
JP11190982A 1982-06-29 1982-06-29 Dc―dcコンバータ Granted JPS592568A (ja)

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JP11190982A JPS592568A (ja) 1982-06-29 1982-06-29 Dc―dcコンバータ

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JPS592568A true JPS592568A (ja) 1984-01-09
JPH0224114B2 JPH0224114B2 (ja) 1990-05-28

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ID=14573155

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JP11190982A Granted JPS592568A (ja) 1982-06-29 1982-06-29 Dc―dcコンバータ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0157282A2 (en) * 1984-03-19 1985-10-09 Nec Corporation Electric power supply circuit capable of reducing a loss of electric power
JPS61171486U (ja) * 1985-04-10 1986-10-24
JPH0715198U (ja) * 1993-08-30 1995-03-14 株式会社キツダ 順送り金型構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0157282A2 (en) * 1984-03-19 1985-10-09 Nec Corporation Electric power supply circuit capable of reducing a loss of electric power
JPS61171486U (ja) * 1985-04-10 1986-10-24
JPH0715198U (ja) * 1993-08-30 1995-03-14 株式会社キツダ 順送り金型構造

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JPH0224114B2 (ja) 1990-05-28

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