JPS6195420A - 直流安定化電源装置 - Google Patents
直流安定化電源装置Info
- Publication number
- JPS6195420A JPS6195420A JP21641184A JP21641184A JPS6195420A JP S6195420 A JPS6195420 A JP S6195420A JP 21641184 A JP21641184 A JP 21641184A JP 21641184 A JP21641184 A JP 21641184A JP S6195420 A JPS6195420 A JP S6195420A
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- output
- current
- power supply
- resistor
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
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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、入力された直流を安定な直流として出力する
直流安定化電源装置の改良に関するものである。
直流安定化電源装置の改良に関するものである。
第５図は従来の直流安定化電源装置を示す回路図である
。同図において、１は例えばバッテリの如き直流電源、
２は直流安定化電源装置、３は主回路兼制御回路（ドロ
ッパ回路であってもよく、或いはスイッチング電源回路
であってもよい）、４は誤差増幅器、５は基準電圧源、
Ｒ１＋Ｒ２はそれぞれ抵抗値が１１１ ＋ Ｒ２の抵抗
、である。
。同図において、１は例えばバッテリの如き直流電源、
２は直流安定化電源装置、３は主回路兼制御回路（ドロ
ッパ回路であってもよく、或いはスイッチング電源回路
であってもよい）、４は誤差増幅器、５は基準電圧源、
Ｒ１＋Ｒ２はそれぞれ抵抗値が１１１ ＋ Ｒ２の抵抗
、である。
ル１＋ｔｔ２
と基準電圧源５の電圧ＶＺを誤差増幅器４の各入力側に
接続し、出力電圧ＥＯが上昇すると誤差増幅器４の出力
が変化し、主回路兼制御回路６がスイッチング回路から
成る場合には、そのスイッチングトランジスタのオン、
オフパルスのパルス幅制御を行い、それによって該回路
５の出力電圧ＥＯを減少させて安定化するよう制御する
。
接続し、出力電圧ＥＯが上昇すると誤差増幅器４の出力
が変化し、主回路兼制御回路６がスイッチング回路から
成る場合には、そのスイッチングトランジスタのオン、
オフパルスのパルス幅制御を行い、それによって該回路
５の出力電圧ＥＯを減少させて安定化するよう制御する
。
ここで回路３を構成するとしたスイッチング回路のスイ
ッチング周波数が高周波化されるＫつれて回路３が小形
になり、その入力端子から出力端子までの配線が短くな
り、従って配線による電圧降下が小さくなる。そのため
、第４図に示すようＫ、直流安定化電源装置を２ａ ＋
２ｂの如く並行運転する場合、各装置の出力電圧特性
は第５図に示すよ５にフラットな特性となり、その電圧
変動率が０．１％以下と非常に小さな直となる。
ッチング周波数が高周波化されるＫつれて回路３が小形
になり、その入力端子から出力端子までの配線が短くな
り、従って配線による電圧降下が小さくなる。そのため
、第４図に示すようＫ、直流安定化電源装置を２ａ ＋
２ｂの如く並行運転する場合、各装置の出力電圧特性
は第５図に示すよ５にフラットな特性となり、その電圧
変動率が０．１％以下と非常に小さな直となる。
ここで第５図は、第４図に示すよ５１Ｃ，直流安定化電
源装置２ａと２ｂを並行運転し友場合におけるその各々
の出力電圧・電流特性と、電流分担持性を示すグラフで
ある。
源装置２ａと２ｂを並行運転し友場合におけるその各々
の出力電圧・電流特性と、電流分担持性を示すグラフで
ある。
同図において、２ａが直流安定化電源装置２ａの特性で
あり、出力電流が零から増すにつれ（つまり左側から右
側へ移行するにつれ）、出力電圧が僅かに低下する傾向
にちる。他方、２ｂが直流安定化電源装置２ｂの特性で
あり、出力？ＬＬ流が零から堆すＫつれ（つまり右側か
ら左側へ移行するＫつれ）、出力電圧が同じく僅かに低
下する傾向にある。
あり、出力電流が零から増すにつれ（つまり左側から右
側へ移行するにつれ）、出力電圧が僅かに低下する傾向
にちる。他方、２ｂが直流安定化電源装置２ｂの特性で
あり、出力？ＬＬ流が零から堆すＫつれ（つまり右側か
ら左側へ移行するＫつれ）、出力電圧が同じく僅かに低
下する傾向にある。
この場合、直流安定化工の装置２ａはτＬ流ＩＯ＋を分
担し１、同装置２ｈｌ−ｉ電流Ｉ０２を分担し、両方を
合計したＩＯなる総合電流が第４図に示した並行回路の
出力電流となる。
担し１、同装置２ｈｌ−ｉ電流Ｉ０２を分担し、両方を
合計したＩＯなる総合電流が第４図に示した並行回路の
出力電流となる。
今、並行運転状態にある二つのｉｔ安定化電源装置の総
合出力にノイズが誘起した場合、総合電流である（ＩＯ
１＋ｌ０２−）ＩＯは一定であるが、例えば安定化電源
装ｒｊＬ２ｂの出力電圧が第５図に破線で示したように
ΔＥだけわずかに低下した出力電圧特性になったとする
と、電流分担はｒｏｔ’ とＩ０２’の如く大きく変
化し、極端な場合には無負荷状態と垂下状態で・・ンチ
ングを起こし、区示せざる出力フィルタの共振周波数で
発振することＫなる。このハンチングにより、主回路を
構成するコンバータの伝導ノイズ、放射ノイズが多（発
生する。また、このような直流安定化電源装置の出力電
流変動により回路中に使用している半導体素子のストレ
スが大きくなるという欠点があった。
合出力にノイズが誘起した場合、総合電流である（ＩＯ
１＋ｌ０２−）ＩＯは一定であるが、例えば安定化電源
装ｒｊＬ２ｂの出力電圧が第５図に破線で示したように
ΔＥだけわずかに低下した出力電圧特性になったとする
と、電流分担はｒｏｔ’ とＩ０２’の如く大きく変
化し、極端な場合には無負荷状態と垂下状態で・・ンチ
ングを起こし、区示せざる出力フィルタの共振周波数で
発振することＫなる。このハンチングにより、主回路を
構成するコンバータの伝導ノイズ、放射ノイズが多（発
生する。また、このような直流安定化電源装置の出力電
流変動により回路中に使用している半導体素子のストレ
スが大きくなるという欠点があった。
また、以上の説明とは別の話であるが、使用するトラン
ジスタ素子、駆動回路の特性により、無制御時の直流安
定化電源装置の出力電圧特性が、出力電流が大きくなる
につれて、出力電圧が高くなるという負特性を示すこと
があり、こうなると、並行運転時には一万の装置のみが
電流を供給し、他の装置は無負荷状態となることがある
。
ジスタ素子、駆動回路の特性により、無制御時の直流安
定化電源装置の出力電圧特性が、出力電流が大きくなる
につれて、出力電圧が高くなるという負特性を示すこと
があり、こうなると、並行運転時には一万の装置のみが
電流を供給し、他の装置は無負荷状態となることがある
。
この場合、帰還をかけて誤差増幅器のゲインを上げて定
電圧特性を出来るだけフラン）Ｋすることは出来るが誤
差増幅器のゲインを上げると動作が不安定となり、発振
を起こす恐れがある。また、誤差増幅器のゲインを上げ
ても正特性とはならない。そこで、わざわざ配線のイン
ピーダンスを大きくして出力電圧特性を正特性にするこ
とが行われており、そのため、従来の直流安定化電源装
置は効率の低下を招いていた。
電圧特性を出来るだけフラン）Ｋすることは出来るが誤
差増幅器のゲインを上げると動作が不安定となり、発振
を起こす恐れがある。また、誤差増幅器のゲインを上げ
ても正特性とはならない。そこで、わざわざ配線のイン
ピーダンスを大きくして出力電圧特性を正特性にするこ
とが行われており、そのため、従来の直流安定化電源装
置は効率の低下を招いていた。
そこで本発明により解決しようとする問題点は、直流安
定化電源装置を並行運転した場合において、その総合出
力にノイズが誘起しても、各電源装置の電流分担が大き
く変動したりしないよ５にすること、また使用するトラ
ンジスタ素子ＪＰ駆動回路の特性Ｋかかわらず、直流安
定化１【源装置の出力電圧特性が負特性になったりしな
いようＫすること、Ｋあると云える。
定化電源装置を並行運転した場合において、その総合出
力にノイズが誘起しても、各電源装置の電流分担が大き
く変動したりしないよ５にすること、また使用するトラ
ンジスタ素子ＪＰ駆動回路の特性Ｋかかわらず、直流安
定化１【源装置の出力電圧特性が負特性になったりしな
いようＫすること、Ｋあると云える。
従って本発明は、直流安定化電源装置の並行ス！転時＜
ｉ６ｈるハンチングを防ぎ、ノイズの減少及び使用半導
体部品のストレスを防止することができ、高効率で安定
な直流安定化ＴｒＬ源装置を提供することを目的とする
。
ｉ６ｈるハンチングを防ぎ、ノイズの減少及び使用半導
体部品のストレスを防止することができ、高効率で安定
な直流安定化ＴｒＬ源装置を提供することを目的とする
。
〔問題点を解決するための手段および作用〕そこで本発
明り、直流を入力されて直流を出力する主回路兼制御回
路と、該回路の直流出力電圧を検出する第１の手段と、
検出された該直流出力電圧と基準電圧を比較しその差で
ある誤差電圧を増幅して前記制御回路へ供給する誤差増
幅器とから成り、直流出力として安定な出力を出力する
ようにした直流安定化電源装置において、前記直流出力
の直流電流を検出する第２の手段と、検出された該直流
電流に従って、基準電圧と比較されるべき前記直流出力
電圧を可変させる第３の手段と、を具備したことを特徴
としている。
明り、直流を入力されて直流を出力する主回路兼制御回
路と、該回路の直流出力電圧を検出する第１の手段と、
検出された該直流出力電圧と基準電圧を比較しその差で
ある誤差電圧を増幅して前記制御回路へ供給する誤差増
幅器とから成り、直流出力として安定な出力を出力する
ようにした直流安定化電源装置において、前記直流出力
の直流電流を検出する第２の手段と、検出された該直流
電流に従って、基準電圧と比較されるべき前記直流出力
電圧を可変させる第３の手段と、を具備したことを特徴
としている。
次に図を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。
同図において、１は直流電源、２は直流安定化電源装置
、３は主回路兼制御回路、４は誤差増幅器、５は電圧Ｖ
ｚの基準電圧源、Ｒ３ｙ Ｒ４ｐ Ｒｓ はそれぞれ抵
抗値がＲ５，Ｒ４，Ｒ５の抵抗、１１は直流安定化電源
装置２の出力電流に比例した電圧を発生するセンサ（例
えばホール素子）である。
、３は主回路兼制御回路、４は誤差増幅器、５は電圧Ｖ
ｚの基準電圧源、Ｒ３ｙ Ｒ４ｐ Ｒｓ はそれぞれ抵
抗値がＲ５，Ｒ４，Ｒ５の抵抗、１１は直流安定化電源
装置２の出力電流に比例した電圧を発生するセンサ（例
えばホール素子）である。
次に本発明に関係した回路動作を説明する。直流安定化
電源装置２の出力電圧がＥ、の場合、この出力電圧Ｅｏ
を抵抗Ｒ５ｙ抵抗Ｒ４，抵抗Ｒ５で分圧して得られるＥ
ｏ・（Ｒ４＋ Ｒ５）／（Ｒ３＋ Ｉ’ｔ４＋ Ｒｓ
）の咳が基準電圧源５の電圧ｖＺと等しくなるように設
定する。
電源装置２の出力電圧がＥ、の場合、この出力電圧Ｅｏ
を抵抗Ｒ５ｙ抵抗Ｒ４，抵抗Ｒ５で分圧して得られるＥ
ｏ・（Ｒ４＋ Ｒ５）／（Ｒ３＋ Ｉ’ｔ４＋ Ｒｓ
）の咳が基準電圧源５の電圧ｖＺと等しくなるように設
定する。
負荷電流工０をセンサ１１で検出し、負荷電流ＩＯＫ比
例する電圧を発生させ、抵抗Ｒ５の両端にこの電圧を加
えることにより、負荷ＴＩＬ流ＩＯが小さい場合には出
力電圧はＥＯＫはば等しく、負荷電流ＩＯが大きくなる
につれて抵抗Ｒ５の両端の電圧が大きくなる。
例する電圧を発生させ、抵抗Ｒ５の両端にこの電圧を加
えることにより、負荷ＴＩＬ流ＩＯが小さい場合には出
力電圧はＥＯＫはば等しく、負荷電流ＩＯが大きくなる
につれて抵抗Ｒ５の両端の電圧が大きくなる。
この結果、等測的に出力電圧Ｅｏが上昇したのと同じこ
とＫなり、誤差増幅器４の出力電圧が低下し、主回路兼
制御回路３へ、その出力電圧を低下させるような信号を
送出する。
とＫなり、誤差増幅器４の出力電圧が低下し、主回路兼
制御回路３へ、その出力電圧を低下させるような信号を
送出する。
その結果、直流安定化電源装置２の出力電圧は負荷電流
が大きくなるＫつれて低下するような第２図に示すよう
な特性となる。このよ５な特性を持たせることＫより、
並行運転時、総合出力にノイズが進入して出力電圧がΔ
Ｅだゆ変動しても各直流安定化電源装置の出力電流は矢
印Ｙで示すように、少ししか変化しないようにすること
ができるのでハンチングを防止することが出来、また直
流安定化電源装置からの発生ノイズを低く抑えることが
可能になる。
が大きくなるＫつれて低下するような第２図に示すよう
な特性となる。このよ５な特性を持たせることＫより、
並行運転時、総合出力にノイズが進入して出力電圧がΔ
Ｅだゆ変動しても各直流安定化電源装置の出力電流は矢
印Ｙで示すように、少ししか変化しないようにすること
ができるのでハンチングを防止することが出来、また直
流安定化電源装置からの発生ノイズを低く抑えることが
可能になる。
また、従来のように直流安定化電源装置の出力配ＭＫイ
ンピーダンスを持たせて出力電圧変動を大きくし、ハン
チングを防止するようなことをする必要がないため、効
率も高く出来るという効果がある。
ンピーダンスを持たせて出力電圧変動を大きくし、ハン
チングを防止するようなことをする必要がないため、効
率も高く出来るという効果がある。
なお、誤差増幅器のゲインを低下させることなく、定電
圧特性を変化させることが出来るため、過渡応答特性は
良好に保つことが出来る。
圧特性を変化させることが出来るため、過渡応答特性は
良好に保つことが出来る。
以上説明したようＫ、本発明によれば、直流安定化電源
装置において、出力電流を検出して定電圧出力特性を変
化させることＫより、並行運転時のハンチングを防止出
来、ノイズの減少及び半導体素子のストレスを軽減出来
る。また、誤差増幅器のゲインを変化させることなく、
出力電流の検出回路で定電圧特性を変化させ５るため過
渡変動特性を悪化させることなく、直流安定化電源装置
の並行運転時における負荷分担を良好罠行える。
装置において、出力電流を検出して定電圧出力特性を変
化させることＫより、並行運転時のハンチングを防止出
来、ノイズの減少及び半導体素子のストレスを軽減出来
る。また、誤差増幅器のゲインを変化させることなく、
出力電流の検出回路で定電圧特性を変化させ５るため過
渡変動特性を悪化させることなく、直流安定化電源装置
の並行運転時における負荷分担を良好罠行える。
本発明を用いることにより均等負荷分担回路は不要とな
り、制御回路の部品数は減少し信頼度が向上する。
り、制御回路の部品数は減少し信頼度が向上する。
さらに、従来はハンチングを防止するため、内部配線等
にわざとインピーダンスを持たせていたため、効率の減
少を招いていたが、本発明では効率を低下させることな
くハンチングを防止できるといつ利点がある。
にわざとインピーダンスを持たせていたため、効率の減
少を招いていたが、本発明では効率を低下させることな
くハンチングを防止できるといつ利点がある。
この技術は定電圧出力装置の並列運転を行５ｆＱ合すべ
てに応用出来、その効果は大きい。
てに応用出来、その効果は大きい。
出力電圧と出力電流の検出を入れかえることＫより、定
電流出力用に用いる直流安定化電源装置にも本発明は応
用できることは言５までもない。
電流出力用に用いる直流安定化電源装置にも本発明は応
用できることは言５までもない。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明による直流安定化電源装置を並行運転したときの各装
置の出力電圧・ｌＦＬ流特性と電流分担持性を示すグラ
フ、第３図は従来の直流安定化電源装置を示す回路図、
第４図は２台の直流型ぶ安定化回路を並行運転する場合
の回路接続を示したブロック図、第５因は従来の直流安
定化電源装置を並行運転した場合の各装置の出力電圧・
電流特性と電流分担持性を示すグラフ、である。 符号説明 １・・・・・・直流電源、２・・・・・・直流安定化電
源装置、ろ・・・・・・主回路兼側−回路、４・・・・
・・誤差増幅器、５・・・・・・基準電圧源、１１・・
・・・・電流センサ代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 ＩＸ Ｉ 図 Ｉ：ｉＬ９足＋ｃｊ：原装置 ｔｘ２ｒ！Ｊ 第３図 ｔｉ４図 第５図
明による直流安定化電源装置を並行運転したときの各装
置の出力電圧・ｌＦＬ流特性と電流分担持性を示すグラ
フ、第３図は従来の直流安定化電源装置を示す回路図、
第４図は２台の直流型ぶ安定化回路を並行運転する場合
の回路接続を示したブロック図、第５因は従来の直流安
定化電源装置を並行運転した場合の各装置の出力電圧・
電流特性と電流分担持性を示すグラフ、である。 符号説明 １・・・・・・直流電源、２・・・・・・直流安定化電
源装置、ろ・・・・・・主回路兼側−回路、４・・・・
・・誤差増幅器、５・・・・・・基準電圧源、１１・・
・・・・電流センサ代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 ＩＸ Ｉ 図 Ｉ：ｉＬ９足＋ｃｊ：原装置 ｔｘ２ｒ！Ｊ 第３図 ｔｉ４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）直流を入力されて直流を出力する主回路兼制御回路
と、該回路の血流出力電圧を検出する第１の手段と、検
出された該直流出力電圧と基準電圧を比較しその差であ
る誤差電圧を増幅して前記制御回路へ供給する誤差増幅
器とから成り、直流出力として安定な出力を出力するよ
うにした直流安定化電源装置において、前記直流出力の
直流電流を検出する第２の手段と、検出された該直流電
流に従つて、基準電圧と比較されるべき前記直流出力電
圧を可変させる第３の手段と、を具備したことを特徴と
する直流安定化電源装置。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の直流安定化電源装置
において、前記第１の手段が、前記主回路兼制御回路の
出力端子間に第１の抵抗、第２の抵抗及び第３の抵抗を
直列に接続し該第１の抵抗と第２の抵抗の接続点から電
圧を取り出す手段から成り、前記第２の手段が、前記直
流出力電流に比例した電圧を発生するホール素子から成
り、前記第３の手段が、前記第３の抵抗の両端間に前記
ホール素子から発生した電圧を印加する手段から成るこ
とを特徴とする直流安定化電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21641184A JPS6195420A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 直流安定化電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21641184A JPS6195420A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 直流安定化電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6195420A true JPS6195420A (ja) | 1986-05-14 |
Family
ID=16688135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21641184A Pending JPS6195420A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 直流安定化電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6195420A (ja) |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP21641184A patent/JPS6195420A/ja active Pending
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