JPS61501305A - 磁束平衡回路によるプッシユプル変換調整器のソフトスタ−ト制御装置 - Google Patents

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】 ４束・衝回路によるプッシュプル 亦　；″。のソフトスタート制！５１１　者１韮」づＬ この発明は変換調整器と共に用いるソフトスタート制御装置に関し、特に回路を 無効にすることなく磁束平衡回路と共に用いられ、思いソフトスタート期間と有 するソフトスタート制御装置に関する。

１１列１艷 申開タップ付き変圧器と、中間タップ付き１次変圧器巻線に接続された一対のパ ワースイッチと分有するプッシュプル変換器において、スイッチが交互に導通す るように制御されることにより、変圧器の２次巻線内に＾Ｃ出力が現われる。変 圧器の２次巻線からの＾Ｃ出力は、整流され且つフィルタに通されて調整された ＤＣ出力電圧を提供する　＠　ＨＤ（出力電圧は、ＤＣ出力内のエラーを検出し 且つパワースイッチを制御してＤＣ出力を所望レベルに維持するためのフィード バック制御回路に印加される。フィードバック制御回路は一般に、調整ＤＣ出力 を固定標準と比較するエラー増幅器を含む、エラー増幅器の出力は、その後、エ ラー信号を傾斜信号と比較するパルス幅変調器に印加され、エラー信号と共に変 動するデユーティサイクルを有するパルス幅変調波形を提供し、そのパルス幅変 調波形は、パワースイッチを制御してＤＣ出力を変調するために用いられる。

シスヂム起動時の大きな突入電流を防ぐため、ソフトスタート制御装置が用いら れてきた。小車はかの特許第４．１１３０．８５２号及びセーラ（Ｓ　ａｌｅｈ ）の特許第４，３５３，１１４号に示されたような、周知のＤＣ−ＤＣ変換器用 ソフトスタート制御装置は、エラー増幅器の出力に接続されており、変換器が最 初に作動したとき、パルス発生器により発生するパルスのデユーティサイクルが 徐々に増加するようになっている。このような周知のソフトスタート制御装置は 、−ａにエラー増幅器の出力の両端に接続されたキャパシタと含み、そのキャパ シタは定電流源により充電される。

ソフトスタートキャパシタはエラー増幅器の出力を保持し、システムが作動され た後、それが急激にハイレベルにならないようにし、所望のレベルまでゆっくり 増加させる。

このような制御のソフトスタート期間は、−ｉに突入電流を許容レベルまで下げ るため長くなっている。しかし、長いソフトスタート期間は多くの適用のために は好ましくない、もしソフトスタート期間が大きいと、変圧器の磁心を飽和させ 得る変圧器内の磁束不均衡がシステムの障害をもたらす結果となるだろう、エラ ー増幅器の出力な変えるための補正信号を提供する周知の磁束平衡回路は、変換 器が不変状態で作動している間に変圧器を平衡状態にするのに非常に有効である 。しかし、変換器の起動の間、エラー増幅器の出力に接続された周知のソフトス タート回路は、やはりエラー増幅器の出力に接続された磁束平衡回路の作動を無 効にする。それゆえ、磁束平衡回路は、起動の間、磁束不均衡がシステム障害と 起こさないようにする効果がなくなっている。

光」１の」」示− この発明によって、上述したような従来のプッシュプル変換器用のソフトスター ト制御装置の欠点は克服された。

この発明のソフトスタート制御装置は、回路を無効にすることなく、磁束平衡回 路と共に用いられてもよい。

ソフトスタート制御装置は、キャパシタと並列に接続されたツェナーダイオード により決定されるレベルまで定電流源によって充電されるキャパシタを含む、又 、キャパシタには、システムの起動の間に開放される常閉スイッチが並列接続さ れている。キャパシタの両端の電圧はエラー増幅器に印加され、スイッチが開放 したときに零からツェナーダイオードにより決定されるレベルまで徐々に増加す る変動標準電圧を提供する。

ソフトスタート回路から出力される類４電圧が徐々に増加することは、システム が作動された直後に、エラー増幅器の出力がハイレベルに達することを防ぐ、エ ラー増幅器の出力が徐々に増加することは、パルス幅変調波形のデユーティサイ クルが所望のレベルまで徐々に増加して大きな突入電流を防ぐことを可能にする 。更に、標準電圧が徐々に増加することにより、磁束平衡回路はソフトスタート 回路によって無効にされることなく作動する。

の　ＭＬｔ　；　日 図面はこの発明のソフトスタート制御回路を用いたプッシュプル変換器のブロッ ク図である。

Ｂを′−るための最適モード プッシュプル変換器１０は、申開タップ付き変圧器１２と、中間タップ付き１次 変圧器巻線２０に接続された一対のパワースイッチ１４及び１６とと含む、パワ ースイッチ１４及び１６は交互に導通するように制御される。スイッチが交互に 導通して中間タップ１８に印加される入力ＤＣ電圧をチョップすることにより、 変圧器１２の２次巻線２２内に交流出力が誘導される。変圧器の２次巻線２２か らの＾Ｃ出力は整流器回路網２４により整流され、その出力はフィルタ２６に印 加されてＤＣ出力電圧を提供する。ＤＣ出力電圧は減衰段２８に印加され、その 出力は、ＤＣ出力内のエラーを検出すると共に出力と所望レベルに維持するよう にパワースイッチを制御する概括的に３０で示されたフィードバック制御回路に 印加される。

フィードバック制御回路３ｏは、入力インピーダンス３４及び出力インピーダン ス３６を有するエラー増幅器を含む。

エラー増幅器３２は、変換器１０からのＤＣ出力信号を、入力　一端子３８に印 加される標準電圧と比較する。エラー増幅器３２の出力は、エラー信号を図示し ない安定周波数傾斜信号源から入力される傾斜信号４２と比較するパルス幅変調 器４０に印加される。パルス幅変調器４０の出力は、エラー信号と共に変動する デユーティサイクルを有するパルス幅変調波形である。変調器４０からのパルス 幅変調波形は、それぞれのスイッチ１４及び１６を制御して変換器１０から調整 されたＤＣ出力と提供する一対のドライバ４４及び４６に印加される。

変圧器の磁心を飽和させる磁束不均衡を避けるため、磁束平衡回路４８が用いら れる。磁束平衡回路４８は、スイッチ１４及び１６を介して流れる電流内のどん な不均衡をも検出すると共に、線５０上に出力される補正信号を提供し、その補 正信号は加］器５２によってエラー増幅器３２の出力と加算される。磁束平衡回 路４８から出力される補正信号は、スイッチ１４．１６の一方のデユーティサイ クルが他方のスイッチのデユーティサイクルに関して変化して変圧！Ｓ１２を平 衡状態に導くように、エラー増幅器の出力を修正する。磁束平衡（８ｉ！路４８ の詳細は、１９８３年１１月８日に提出された、共通的な特許出願第５４９．９ ８０号の明細書に見ることができる。

エラー増幅器３２の出力がシステム作動直後にハイレベルに達するのを防いで、 起動中に大きな突入電流が流れるのを避けるため、この発明のソフトスタート制 御回路５４が用いられ、零から徐々に所定レベルまで増加する標準電圧をエラー 増幅器３２に提供する。ソフトスタート回路５４は、概括的に５８で示された定 電流源により充電されるキャパシタ５６を含む、定電流源５８は、ＤＣ電圧源と グランドとの間に接続されたツェナーダイオード６ｚ及び抵抗器６４の間に接続 されたベースを有するＰＮＰトランジスタ６０を含む、トランジスタ６０のエミ ッタは抵抗器６６を介してＤＣ’Ｓ圧源に接続され、トランジスタ６０のコレク タはキャパシタ５６に接続されて該キャパシタを線形的に充電する。

常時閉成即ち導通のＮＰＮ　）−ランジスタスイッチ６８は、キャパシタ５６の 両端に接続されて変換器１０の起動を報知する。

変換器１０が作動される状態にあるとき、抵抗器７０を介してトランジスタ６８ のベースに印加されるパワーアップ信号は窩位から低位となり、キャパシタ５６ が充電するようにスイッチを開放する。キャパシタ５６は、スイッチ６８が開放 したときの零レベルから、キャパシタと並列に接続されたツェナーダイオード７ ２により決定されたレベルまで充電する。キャパシタ５６の両端の電圧は、ツェ ナーダイオード７２によって制限されているので、エラー増幅器３２の入力端子 ３８に印加され、そこに変動する標準電圧を提供する。

ソフトスタート回路から出力される標準電圧が徐々に増加することは、システム 作動直後にエラー増幅器の出力がハイレベルになることを防ぐ、エラー増幅器の 出力が徐々に増加することは、変調器４０から出力されるパルス幅変調波形のデ ユーティサイクルが所望レベルまで徐々に増加して、大きな突入電流を防ぐこと を可能にする。

標準電圧が徐々に増加することにより、磁束平衡回ｎ４８は無効とならずに、エ ラー増幅器３２の出力を変動して変調器４０から出力される波形のパルス幅を制 御し、どんな磁束不均衡をも瞬間的に補正することを可能にする。

この発明のソフトスタート制御回路５４はプッシュプルＤＣ−ＤＣ変換器のため に図解されているが、この制御回路はパルス幅変ＮＤＣ−＾Ｃインバータ又は調 整器と共に用いることもできる。

浄書（内容に変更なし） 手続補正音 昭和６０年１１月　１日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．パルス幅変調波形に応答してＤＣ出力を提供するよううに制御され、変換器 の出力を標準信号と比較してパルス幅変調波形のデューティサイクルを変えるた めのエラー検出手段を有する変換器において、 変換器の起動を報知するための手段、及び前記エラー検出手段に、報知された前 記変換器の起動に応答して零から所定のレベルまで徐々に増加する変動標準信号 を提供するための手段 を備えた前記変換器の起動を制御するための手段を有することを特徴とする変換 器。
2. ２．前記標準信号提供手段が、キャパシタ及び前記キャパシタを充電するための 定電流源を合むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の変換器。
3. ３．標準信号提供手段が、更に、前記キャパシタに並列接続されてキャパシタの 両端の電圧を前記所定のレベルに制限するためのツェナーダイオードを含むこと を特徴とする請求の範囲第２項記載の変換器。
4. ４．変換器の起動を報知するための手段が、キャパシタの両端に結合されて変換 器に対する電力が作動したときに開放する常閉スイッチを含むことを特徴とする 請求の範囲第２項記載の変換器。
5. ５．ＤＣ源と、一対のパワースイッチと、出力変圧器と、パフースイッチを交互 に閉成して前記出力変圧器をＤＣ源に接続し、変調出力を生成するためのパルス 幅変調制御装置と、変換器の出力を標準信号と比較して前記パルス幅変調制御装 置にエラー信号を提供するためのエラー検出手段とを有する変換器において、 変換器の起動を報知するための手段、 前記エラー検出手段に、報知された変換器の起動に応答して零から所定のレベル まで徐々に増加する変動標準信号を提供するための手段、及び パワースイッチを介して流れる電流内の不均衡を検出し、前記エラー検出手段か ら出力されるエラー信号を修正するための補正信号を提供する磁束平衡制御手段 を備えた前記変換器の起動を制御するための手段を有することを特徴とする変換 器。
6. ６．前記標準信号を提供するための手段が、並列接続されたキャパシタ及びツェ ナーダイオードと、前記ダイオードによって決定されるレベルまでキャパシタを 充電するための定電流源とを含むことを特徴とする請求の範囲第５項記載の変換 器。