JPS61142963A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
- Publication number
- JPS61142963A JPS61142963A JP59263813A JP26381384A JPS61142963A JP S61142963 A JPS61142963 A JP S61142963A JP 59263813 A JP59263813 A JP 59263813A JP 26381384 A JP26381384 A JP 26381384A JP S61142963 A JPS61142963 A JP S61142963A
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- JP
- Japan
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- voltage
- load
- circuit
- switch
- supplied
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- Granted
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、暖房器具や調理器具等熱を発生する器具の熱
を利用して電気エネルギーを発生するための手段である
。さらに詳しく言えば温度差により熱発電素子が発生す
る直流起電力を有効活用し、モータ等の電気部品を駆動
する電源回路に関するものである。
を利用して電気エネルギーを発生するための手段である
。さらに詳しく言えば温度差により熱発電素子が発生す
る直流起電力を有効活用し、モータ等の電気部品を駆動
する電源回路に関するものである。
従来の技術
Ｂ１５ｂＴｅ（ｐ）／Ｂ１Ｔｅ５ｅ（ｎ）などの材料に
より作られたいわゆる熱発電素子の出力電圧は、非常に
低電圧であるためインピーダンスの大きいモータなどの
負荷を直接駆動することは困碓である。そこで−担出力
電圧を高電圧に変換して駆動することが必要である。こ
の目的のため従来電圧を昇圧するための昇圧回路は、コ
ンバータ方式やチ□ヨッパ一方式等のエネルギー蓄積型
のものがあり、例えば第５図に示す回路が用いられてい
る。この回路は大別すると電源部、発振回路、昇圧回路
から構成される。電源部は熱発電素子１および低インピ
ーダンス化コンデンサ（高周波バイパスコンデンサ）２
から成る。発振回路の基本動作はコンデンサ３および抵
抗４とコンデンサ５および抵抗６の充放電時定数により
トランジスタ７およヒトランジスタ８を交互にオンオフ
させ、所定のデユーティの方形波パルスを発生させトラ
ンジスタ９を駆動する。抵抗１０〜１２は、プルアップ
抵抗である。抵抗１３．１４はトランジスタ１５のベー
ス電流制限抵抗である。トランジスタ１５のスイッチン
グスピードを高速化するためにトランジスタ１６．１７
およびコンデンサ１８を設けている。
より作られたいわゆる熱発電素子の出力電圧は、非常に
低電圧であるためインピーダンスの大きいモータなどの
負荷を直接駆動することは困碓である。そこで−担出力
電圧を高電圧に変換して駆動することが必要である。こ
の目的のため従来電圧を昇圧するための昇圧回路は、コ
ンバータ方式やチ□ヨッパ一方式等のエネルギー蓄積型
のものがあり、例えば第５図に示す回路が用いられてい
る。この回路は大別すると電源部、発振回路、昇圧回路
から構成される。電源部は熱発電素子１および低インピ
ーダンス化コンデンサ（高周波バイパスコンデンサ）２
から成る。発振回路の基本動作はコンデンサ３および抵
抗４とコンデンサ５および抵抗６の充放電時定数により
トランジスタ７およヒトランジスタ８を交互にオンオフ
させ、所定のデユーティの方形波パルスを発生させトラ
ンジスタ９を駆動する。抵抗１０〜１２は、プルアップ
抵抗である。抵抗１３．１４はトランジスタ１５のベー
ス電流制限抵抗である。トランジスタ１５のスイッチン
グスピードを高速化するためにトランジスタ１６．１７
およびコンデンサ１８を設けている。
昇圧回路は、エネルギーを蓄積するインダクタンスと、
蓄積および放出をコントロールするトランジスタ１５と
、ダイオード１７と平滑コンデンサ１８とから構成され
る。このような動作で、所定の昇圧された電圧を得よう
とするものである。この時、熱発電素子の内部抵抗によ
る電圧降下を無視するわけにはいかない。図２に熱発電
素子の負荷に対する電力、電圧、電流特性を示す。一般
の熱発電素子は、大電流低電圧の性質をもつ。例えば、
マツチングした状態でＩＶ、１０Ａの出力を得ることが
できる。周知のように電源を有効活用するためには、内
部インピーダンスと外部インピーダンスをマツチングさ
せることが必要である。
蓄積および放出をコントロールするトランジスタ１５と
、ダイオード１７と平滑コンデンサ１８とから構成され
る。このような動作で、所定の昇圧された電圧を得よう
とするものである。この時、熱発電素子の内部抵抗によ
る電圧降下を無視するわけにはいかない。図２に熱発電
素子の負荷に対する電力、電圧、電流特性を示す。一般
の熱発電素子は、大電流低電圧の性質をもつ。例えば、
マツチングした状態でＩＶ、１０Ａの出力を得ることが
できる。周知のように電源を有効活用するためには、内
部インピーダンスと外部インピーダンスをマツチングさ
せることが必要である。
第２図にある熱電素子の外部抵抗と電力、電圧、電流特
性を示す。電源回路を正常動作させるに必要な最小電圧
をＶｃｃ とするとこの時の外部抵抗はＡ点の値出力
電力はＢ点の値になる。すなわち外部抵抗はＡ点の値よ
りも大きいインピーダンスのものに制限される。大きい
出力を得ようとしてもＶｃｃ以下の電圧、例えばＦ点の
値では動作できない。
性を示す。電源回路を正常動作させるに必要な最小電圧
をＶｃｃ とするとこの時の外部抵抗はＡ点の値出力
電力はＢ点の値になる。すなわち外部抵抗はＡ点の値よ
りも大きいインピーダンスのものに制限される。大きい
出力を得ようとしてもＶｃｃ以下の電圧、例えばＦ点の
値では動作できない。
発明が解決しようとする問題点
上記のような理由から、所定の出力電圧以上で動作させ
る。すなわち、電源回路が正常動作するに必要な最小電
圧を確保するためには、おのずと負荷の大きさが制限さ
れ、軽負荷のものに限られるという問題点を有していた
。
る。すなわち、電源回路が正常動作するに必要な最小電
圧を確保するためには、おのずと負荷の大きさが制限さ
れ、軽負荷のものに限られるという問題点を有していた
。
本発明はかかる従来の問題点を解消するもので、熱発電
素子を有効利用することを目的とする。
素子を有効利用することを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の電源回路は、外部
負荷を断続する第１のスイッチと、発振回路に供給する
電圧を切り換える第２のスイッチと、第１のスイッチと
第２のスイッチのオン・オフを制御するコントローラと
、発振回路に昇圧電圧を供給する第１の昇圧回路と、負
荷に昇圧電圧を供給する第２の昇圧回路を備えたもので
ある。
負荷を断続する第１のスイッチと、発振回路に供給する
電圧を切り換える第２のスイッチと、第１のスイッチと
第２のスイッチのオン・オフを制御するコントローラと
、発振回路に昇圧電圧を供給する第１の昇圧回路と、負
荷に昇圧電圧を供給する第２の昇圧回路を備えたもので
ある。
作 用
本発明は、上記した構成により以下のように作用する。
起勘時外部負荷を切り離し熱発電素子から見た外部イン
ピーダンスを大きくしておいて所定電圧（発振回路、第
１の昇圧回路が正常動作する電圧）を得るものである。
ピーダンスを大きくしておいて所定電圧（発振回路、第
１の昇圧回路が正常動作する電圧）を得るものである。
第１の昇圧回路により昇圧された電圧が得られると、第
１のスイッチと第２のスイッチを切り換える。熱発電素
子の起電圧は低下するが発振回路は昇圧された電圧で正
常動作し、外部負荷には、第２の昇圧回路により所定電
力が得られるということになるのである。
１のスイッチと第２のスイッチを切り換える。熱発電素
子の起電圧は低下するが発振回路は昇圧された電圧で正
常動作し、外部負荷には、第２の昇圧回路により所定電
力が得られるということになるのである。
実施１列
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
。
第１図は、本発明の電源回路の基本機能をブロック図で
示したものである。熱発電素子１から直流起電力を供給
する。このとき２０のスイッチ２をオープン、すなわち
負荷を切り離した状態にしておき、電源から見た外部イ
ンピーダンスを大きくする。１９のスイッチ１は１の熱
発電素子の出力電圧Ｖｃｃ１を２１の発振回路に接続し
ておく。
示したものである。熱発電素子１から直流起電力を供給
する。このとき２０のスイッチ２をオープン、すなわち
負荷を切り離した状態にしておき、電源から見た外部イ
ンピーダンスを大きくする。１９のスイッチ１は１の熱
発電素子の出力電圧Ｖｃｃ１を２１の発振回路に接続し
ておく。
２１の発振回路は正常発振し２２の昇圧回路１は昇圧電
圧ｖｃｃ２を出力する。このとき２３のコントローラは
、２０のスイッチ２をｖＣＣ２の１圧側に切り換える信
号を送出すると共に１９のスイッチ１をＯＮ、負荷を接
続する信号を送出する。負荷が加わると、外部インピー
ダンスは小さくなりｖｃｃｌは低くなるが、２０のスイ
ッチ２を昇圧された電圧側に切り換えているため発振回
路には動作に必要な十分な電圧が供給され正常動作する
。
圧ｖｃｃ２を出力する。このとき２３のコントローラは
、２０のスイッチ２をｖＣＣ２の１圧側に切り換える信
号を送出すると共に１９のスイッチ１をＯＮ、負荷を接
続する信号を送出する。負荷が加わると、外部インピー
ダンスは小さくなりｖｃｃｌは低くなるが、２０のスイ
ッチ２を昇圧された電圧側に切り換えているため発振回
路には動作に必要な十分な電圧が供給され正常動作する
。
その発振信号は２４の昇圧回路２に送られ負荷に所定の
昇圧電圧Ｖ ｃ ｃ ３が供給される。
昇圧電圧Ｖ ｃ ｃ ３が供給される。
第２図を用いて電源回路の動作を説明する。熱発電素子
の外部抵抗と電力、電圧、電流特性を示す。Ｖｃｃは電
源回路が動作するに必要最小電圧である。外部抵抗がＡ
点の値以下ではＶｃｃ以下になり電源回路は動作しなく
なる。まずスイッチ２を切り離し、負荷を０点にすると
Ｄ点のＶｃｃｌの電圧を発振回路に供給できる。昇圧回
路１によりＥ点のＶｃｃ２の昇圧電圧が得られる。この
時スイッチ２を辺り換え発振回路にＶｃｃ２の電圧を供
給する。次にスイッチ１により負荷を接続し、所定電力
を供給する。従来の回路では負荷Ｆを加えるとＧ点の値
の電圧により駆動不能であったが、電圧がＥ点の値であ
るから負荷が駆動できるのである。
の外部抵抗と電力、電圧、電流特性を示す。Ｖｃｃは電
源回路が動作するに必要最小電圧である。外部抵抗がＡ
点の値以下ではＶｃｃ以下になり電源回路は動作しなく
なる。まずスイッチ２を切り離し、負荷を０点にすると
Ｄ点のＶｃｃｌの電圧を発振回路に供給できる。昇圧回
路１によりＥ点のＶｃｃ２の昇圧電圧が得られる。この
時スイッチ２を辺り換え発振回路にＶｃｃ２の電圧を供
給する。次にスイッチ１により負荷を接続し、所定電力
を供給する。従来の回路では負荷Ｆを加えるとＧ点の値
の電圧により駆動不能であったが、電圧がＥ点の値であ
るから負荷が駆動できるのである。
上記構成において、電流を電圧に変換し、電源回路が動
作するに十分な電圧を供給する作用を有し、熱発電素子
の起電力を十分活用できる効果がある。
作するに十分な電圧を供給する作用を有し、熱発電素子
の起電力を十分活用できる効果がある。
次に本発明の具体回路例を第３図を用いて説明する。第
３図は、チョッパ方式を用いた回路例である。熱発電素
子１の出力電圧Ｖｃｃ、を供給する。
３図は、チョッパ方式を用いた回路例である。熱発電素
子１の出力電圧Ｖｃｃ、を供給する。
このとき１９のスイッチ１を切り離し軽負荷にする。ま
た２０のスイッチ２は、Ｖｃｃｌ側にしておく。この状
態では、軽負荷であるため発振回路２１が動作するに十
分な電圧が供給される。２２の昇圧回路２２により所定
電圧が得られた時、コントローラ２３は１９のスイッチ
１および２０のスイッチ２に信号を送り、負荷を接続す
ると共に供給電圧をＶｃｃｌからＶｃｃ２に切り換える
。発振回路に供給する電圧がＶｃｃｌからＶ ｃ ｃ
２に切り換わり正常動作する。そして２４の昇圧回路に
より所定電力が負荷に供給できる。
た２０のスイッチ２は、Ｖｃｃｌ側にしておく。この状
態では、軽負荷であるため発振回路２１が動作するに十
分な電圧が供給される。２２の昇圧回路２２により所定
電圧が得られた時、コントローラ２３は１９のスイッチ
１および２０のスイッチ２に信号を送り、負荷を接続す
ると共に供給電圧をＶｃｃｌからＶｃｃ２に切り換える
。発振回路に供給する電圧がＶｃｃｌからＶ ｃ ｃ
２に切り換わり正常動作する。そして２４の昇圧回路に
より所定電力が負荷に供給できる。
次に第２の具体実施例を第４図を用いて説明する。第４
図において前記実施例と相違する点は、コンバータ方式
にしたことにあり、この構成によれば回路が簡単で、負
荷とのマツチングが楽であるという効果がある。
図において前記実施例と相違する点は、コンバータ方式
にしたことにあり、この構成によれば回路が簡単で、負
荷とのマツチングが楽であるという効果がある。
発明の効果
以上のように本発明の電源回路によれば次の効果が得ら
れる。
れる。
熱発電素子の発生する低電圧・大電流の直流起電力を有
効活用するための電源回路で、負荷を断続するスイッチ
と発振回路に供給する電圧を切り換えるスイッチを持ち
、発振回路に昇圧電圧を供給する昇圧回路と負荷に昇圧
電圧を供給する昇圧回路と、スイッチを制御するコント
ローラを備え、熱発電素子の出力電圧が画めで低くても
大きい負荷を安定に駆動することができ、有効利用が可
能である。
効活用するための電源回路で、負荷を断続するスイッチ
と発振回路に供給する電圧を切り換えるスイッチを持ち
、発振回路に昇圧電圧を供給する昇圧回路と負荷に昇圧
電圧を供給する昇圧回路と、スイッチを制御するコント
ローラを備え、熱発電素子の出力電圧が画めで低くても
大きい負荷を安定に駆動することができ、有効利用が可
能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の電源装置の基本機能を示す
ブロック図、第２図は熱発電素子の特性グラフ、第３図
は第１の具体回路例を示す回路図、第４図は第２の具体
回路例を示す回路図、第５図は従来の電源回路図である
。 １・・・・・・熱発電素子、１９・・・・・・スイッチ
１（第１のスイッチ）、２０・・・・・・スイッチ２
（第２のスイッチ）、２１・・・・・・発振回路、２２
・・・・・・昇圧回路１（第１の昇圧回路）、２３・・
・・・・コントローラ、２４・・・・・・昇圧回路２（
第２の昇圧回路）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 外部胎杭 （Ｑ き Ｌ■甲噌−Ｊ
ブロック図、第２図は熱発電素子の特性グラフ、第３図
は第１の具体回路例を示す回路図、第４図は第２の具体
回路例を示す回路図、第５図は従来の電源回路図である
。 １・・・・・・熱発電素子、１９・・・・・・スイッチ
１（第１のスイッチ）、２０・・・・・・スイッチ２
（第２のスイッチ）、２１・・・・・・発振回路、２２
・・・・・・昇圧回路１（第１の昇圧回路）、２３・・
・・・・コントローラ、２４・・・・・・昇圧回路２（
第２の昇圧回路）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 外部胎杭 （Ｑ き Ｌ■甲噌−Ｊ
Claims (1)
- 加熱手段により熱を受ける熱発電素子と、前記熱発電
素子の出力電圧を昇圧し負荷に電力を供給する第１の昇
圧回路と、前記熱発電素子の出力電圧を昇圧し発振回路
に電力を供給する第２の昇圧回路を備え、前記発振回路
により第１の昇圧回路および第２の昇圧回路を動作させ
るように構成すると共に、前記発振回路への電力供給を
前記熱発電素子または前記第２の昇圧回路に切り換える
第１のスイッチと、前記第１の昇圧回路への電力供給を
制御する第２のスイッチと、前記第２の昇圧回路の出力
電圧により前記第１のスイッチおよび第２のスイッチを
制御するコントローラを設けた構成とした電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263813A JPS61142963A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263813A JPS61142963A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142963A true JPS61142963A (ja) | 1986-06-30 |
| JPH0353862B2 JPH0353862B2 (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=17394595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59263813A Granted JPS61142963A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61142963A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0366182A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Hitachi Ltd | 熱電変換装置 |
| JP2007159310A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Univ Kanagawa | 電力供給装置 |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59263813A patent/JPS61142963A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0366182A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Hitachi Ltd | 熱電変換装置 |
| JP2007159310A (ja) * | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Univ Kanagawa | 電力供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0353862B2 (ja) | 1991-08-16 |
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