JPS62123514A - デイジタル型シヤント装置 - Google Patents
デイジタル型シヤント装置Info
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- JPS62123514A JPS62123514A JP26461785A JP26461785A JPS62123514A JP S62123514 A JPS62123514 A JP S62123514A JP 26461785 A JP26461785 A JP 26461785A JP 26461785 A JP26461785 A JP 26461785A JP S62123514 A JPS62123514 A JP S62123514A
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- str
- shunt transistor
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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〕
この発明は例えば人工衛星の太陽電池で発生する電圧を
安定化するディジタル型シャント装置に関するものであ
る。
安定化するディジタル型シャント装置に関するものであ
る。
第3図は、外部機器と接続された従来のディジタル型シ
ャント装置(以下単にシャント装置という。)の構成図
であり、第3図において、(1)は太陽電池、(2)は
浮遊容量、(3)はシャント装置、(4)はエネルギー
バンク、(5)は負荷、(6)はコレクタが逆流防止用
ダイオ−白8)のアノードに接続されエミッタがアース
に接続されたシャントトランジスタ。
ャント装置(以下単にシャント装置という。)の構成図
であり、第3図において、(1)は太陽電池、(2)は
浮遊容量、(3)はシャント装置、(4)はエネルギー
バンク、(5)は負荷、(6)はコレクタが逆流防止用
ダイオ−白8)のアノードに接続されエミッタがアース
に接続されたシャントトランジスタ。
(7)は逆流防止用ダイオード(8)のカソードとシャ
ントトランジスタ(6)のベースとに接続され、シャン
トトランジスタ(6)とエネルギーバンク(41との電
圧を検出してシャントトランジスタ(6)を駆動する制
御器である。
ントトランジスタ(6)のベースとに接続され、シャン
トトランジスタ(6)とエネルギーバンク(41との電
圧を検出してシャントトランジスタ(6)を駆動する制
御器である。
上記太陽電池(1)、浮遊容量(2)、エネルギーバン
ク(4)、負荷(5)はシャント装置の外部機器であり
。
ク(4)、負荷(5)はシャント装置の外部機器であり
。
太陽電池(りと浮遊容量(2)はシャントトランジスタ
(6)のコレクタとアース間に並列接続され、又エネル
ギーバンク(4)と負荷(5)は逆流防止用ダイオード
(8)のカソードとアース間に並列に接続されている。
(6)のコレクタとアース間に並列接続され、又エネル
ギーバンク(4)と負荷(5)は逆流防止用ダイオード
(8)のカソードとアース間に並列に接続されている。
上記構成により9日照時上記エネルギーバンク(4)の
電圧vc を V7.≦VQ≦VH(tl の閾値内に安定化させる。
電圧vc を V7.≦VQ≦VH(tl の閾値内に安定化させる。
以下従来のシャント装置の動作について詳細に述べる。
日照時、上記太陽電池(1)の出力は第4図に示すよう
な定電流特性を有し、電流工0 を出力する。
な定電流特性を有し、電流工0 を出力する。
今、上記シャントトランジスタ(61が上記制御器(7
)よりHレベルの信号を受けて短絡状態であるとすると
、上記太陽電池(11の出力電流IOは全て上記シャン
トトランジスタ(6)で消費され、上記エネルギーバン
ク(4)の放電により上記負荷(5)へ電力が供給され
る。この時、上記逆流防止用ダイオード(8)により上
記エネルギーバンク(4)の放電電流が上記シャントト
ランジスタ(6)へ流れ込むことはない。
)よりHレベルの信号を受けて短絡状態であるとすると
、上記太陽電池(11の出力電流IOは全て上記シャン
トトランジスタ(6)で消費され、上記エネルギーバン
ク(4)の放電により上記負荷(5)へ電力が供給され
る。この時、上記逆流防止用ダイオード(8)により上
記エネルギーバンク(4)の放電電流が上記シャントト
ランジスタ(6)へ流れ込むことはない。
上記エネルギーバンク(4)の電圧VCは放電により降
下するが。
下するが。
VC≦VI、 i21と
なると、上記制御器(7)より上記シャントトランジス
タ(6)のベースにLレベルの信号が出力され。
なると、上記制御器(7)より上記シャントトランジス
タ(6)のベースにLレベルの信号が出力され。
上記シャントトランジスタ(61は開放状態となる。
上記シャントトランジスタ(6)が開放となると。
上記太陽電池(1)の出力電流IQ は上記浮遊容量(
2)を充電すると同時に上記逆流防止用ダイオード(8
)を介して上記負荷(5)へ供給され、その余剰電流は
上記エネルギーバンク(4)の充電電流として供給され
る。
2)を充電すると同時に上記逆流防止用ダイオード(8
)を介して上記負荷(5)へ供給され、その余剰電流は
上記エネルギーバンク(4)の充電電流として供給され
る。
上記エネルギーバンク(4)の電圧VCは充電により上
昇するが。
昇するが。
vc≧VH(31
となると、上記制御器(7)より上記シャントトランジ
スタ(6)のベースにHレベルの信号が出力され。
スタ(6)のベースにHレベルの信号が出力され。
上記シャントトランジスタ(6)は短絡状態となり。
上記太陽電池(1)の出力電流工o と上記浮遊容量(
2)に蓄えられた電荷の放電により放電電流を供給する
。
2)に蓄えられた電荷の放電により放電電流を供給する
。
以下上記動作を繰り返して上記エネルギーバンク(4)
の電圧vc を VL≦vc≦VHf4 の閾値内で安定化する。
の電圧vc を VL≦vc≦VHf4 の閾値内で安定化する。
さて、従来Oシャント装置においては上記シャントトラ
ンジスタ(6)が、開放状態から短絡状態に移行する(
以下ターンオンという)時間は非常に速く、上記浮遊容
量(2)の放電電流を制限するものがないため、ターン
オン時の上記シャントトランジスタ(6)に流れ込む電
流が非常に大きくなってしま′い、かつ急激に電流と電
圧が変化するために他機器への電磁干渉が生じるといっ
た問題点があった。
ンジスタ(6)が、開放状態から短絡状態に移行する(
以下ターンオンという)時間は非常に速く、上記浮遊容
量(2)の放電電流を制限するものがないため、ターン
オン時の上記シャントトランジスタ(6)に流れ込む電
流が非常に大きくなってしま′い、かつ急激に電流と電
圧が変化するために他機器への電磁干渉が生じるといっ
た問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解消するため罠なされたも
ので、ターンオン時に上記浮遊容量(2)の放電電流が
上記シャントトランジスタ(61に急激に流れ込むのを
防止し、他機器への電磁干渉を防止することを目的とす
る。
ので、ターンオン時に上記浮遊容量(2)の放電電流が
上記シャントトランジスタ(61に急激に流れ込むのを
防止し、他機器への電磁干渉を防止することを目的とす
る。
この発明にかかるシャント装置は、ンヤントトランジス
タのエミッタとアース間にコイルを接続し、シャントト
ランジスタのベースとアース間に定電圧ダイオード全接
続したものである。
タのエミッタとアース間にコイルを接続し、シャントト
ランジスタのベースとアース間に定電圧ダイオード全接
続したものである。
この発明においては、ターンオン時にコイルの逆起電力
が定電圧ダイオードによって一定化されるから、シャン
トトランジスタに流れる電流の急激な増加を抑制する。
が定電圧ダイオードによって一定化されるから、シャン
トトランジスタに流れる電流の急激な増加を抑制する。
また、シャントトランジスタが短絡状態から開放状態へ
移行する(以下ターンオフという)時。
移行する(以下ターンオフという)時。
コイルに蓄えられたエネルギーの一部が定電圧ダイオー
ドを介してシャントトランジスタのベースへ帰還して放
出するから、シャントトランジスタに流れる電流の急激
な減少を抑制する。
ドを介してシャントトランジスタのベースへ帰還して放
出するから、シャントトランジスタに流れる電流の急激
な減少を抑制する。
第1図はこの発明の実施例を示す図であり、(1)〜(
8+は上記従来のシャント装置と全く同一のものである
。
8+は上記従来のシャント装置と全く同一のものである
。
(9)は上記シャントトランジスタ(6)のエミッタと
アース間に接続され、上記シャントトランジスタ(6)
がターンオンする際に電流を制限するコイル。
アース間に接続され、上記シャントトランジスタ(6)
がターンオンする際に電流を制限するコイル。
QGはそのカソードが上記シャントトランジスタ(6)
のベースに、又アノードがアースに接続され、ターンオ
ン時の上記コイル(9)の逆起電力を決定する定電圧ダ
イオードである。
のベースに、又アノードがアースに接続され、ターンオ
ン時の上記コイル(9)の逆起電力を決定する定電圧ダ
イオードである。
第2図はターンオン、ターンオフ時のシャントトランジ
スタの電流波形を示す図であり、稀軸は時間tを、仮軸
は電流工Cを示す。
スタの電流波形を示す図であり、稀軸は時間tを、仮軸
は電流工Cを示す。
図において、Aはターンオン時間幅、Bはターンオフ時
間幅であり2点線は従来のシャント装置。
間幅であり2点線は従来のシャント装置。
実線はこの発明によるシャント装置におけるシャントト
ランジスタの電流波形を示している。
ランジスタの電流波形を示している。
次にこの発明のシャント装置の動作を第1図および第2
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
なお上記エネルギーバンク(4)の電圧安定化の動作は
上記従来のシャント装置の動作と同一である。
上記従来のシャント装置の動作と同一である。
さてt=!〕で上記制御器(7)より上記シャントトラ
ンジスタ(6)のベースにHレベル信号が出力され上記
シャントトランジスタ(6)がターンオンしたとする。
ンジスタ(6)のベースにHレベル信号が出力され上記
シャントトランジスタ(6)がターンオンしたとする。
この時、上記太陽電池(1)の出力電流IQ と上記
浮遊容量(2)の放電電流が上記シャントトランジスタ
(6)のコレクタ・エミッタを経て上記コイル(9)へ
流れ込み起電力vL1が生じる。
浮遊容量(2)の放電電流が上記シャントトランジスタ
(6)のコレクタ・エミッタを経て上記コイル(9)へ
流れ込み起電力vL1が生じる。
上記コイル(9)のインダクタンスをLとすると。
上記シャントトランジスタ(6)に流れ込む電流ICと
上記コイル(9)の起電力vL1との間になる関係が成
立する。
上記コイル(9)の起電力vL1との間になる関係が成
立する。
一方上記コイル(9)の起電力VL1は上記定電圧ダイ
オード叫によって決定され、上記定電圧ダイオード01
の降伏電圧をVz 上記シャントトランジスタ(6)の
ベース・エミッタ間電圧をVBKとすると。
オード叫によって決定され、上記定電圧ダイオード01
の降伏電圧をVz 上記シャントトランジスタ(6)の
ベース・エミッタ間電圧をVBKとすると。
”Ll = Vz −VBK
で与えられるから、上記シャントトランジスタ(6)に
流れ込む電流ICは第(5)式と第(6)式からで与え
られる。
流れ込む電流ICは第(5)式と第(6)式からで与え
られる。
第(7)式より明らかなように、適当な定電圧ダイオー
ドを選択すれば、上記シャントトランジスタ(6)のベ
ース・エミッタ間電圧VBKの温度補償ができるため、
精度良く上記シャントトランジスタ(6)の電流立ち上
りを制御することが可能である。
ドを選択すれば、上記シャントトランジスタ(6)のベ
ース・エミッタ間電圧VBKの温度補償ができるため、
精度良く上記シャントトランジスタ(6)の電流立ち上
りを制御することが可能である。
次i/(t=τで上記制御器(7)より上記シャントト
ランジスタ(6)のベースKLレベル信号が出力され上
記シャントトランジスタ(6)がターンオフしたとする
。
ランジスタ(6)のベースKLレベル信号が出力され上
記シャントトランジスタ(6)がターンオフしたとする
。
この時、上記コイル(9)の起電力が反転して上記コイ
ル(9)に蓄積されたエネルギーは一部上記定電圧ダイ
オード00.上記シャントトランジスタ(6)のベース
拳エミッタを介してベース電流として放出され、残りの
エネルギーは上記ベース電流によって増幅された上記シ
ャントトランジスタ(6)のコレクタ電流とし℃放出さ
れる。
ル(9)に蓄積されたエネルギーは一部上記定電圧ダイ
オード00.上記シャントトランジスタ(6)のベース
拳エミッタを介してベース電流として放出され、残りの
エネルギーは上記ベース電流によって増幅された上記シ
ャントトランジスタ(6)のコレクタ電流とし℃放出さ
れる。
この場合上記コイル(9)の電圧”L2は上記定電圧ダ
イオード0Qのオン電圧VD と上記シャントトラン
ジスタ(6)のベース拳エミッタ間電圧”BEの和に等
しくなるため。
イオード0Qのオン電圧VD と上記シャントトラン
ジスタ(6)のベース拳エミッタ間電圧”BEの和に等
しくなるため。
VL2 = (VD + VBE)
ts+で与えられる。
ts+で与えられる。
また、上記コイル(9)に流れる電流工Cと電圧VL2
との関係は で与えられるから、第(81式第(9)式により上記シ
ャントトランジスタ(6)のターンオフ時の電流IC(
はIC= Io −−(VD + VBE)(t−r
) Ql)■。
との関係は で与えられるから、第(81式第(9)式により上記シ
ャントトランジスタ(6)のターンオフ時の電流IC(
はIC= Io −−(VD + VBE)(t−r
) Ql)■。
で与えられる。
第a1式より明らかなように、ターンオフ時の上記シャ
ントトランジスタ(6)の電流立ち上りをも制御可能と
なる。
ントトランジスタ(6)の電流立ち上りをも制御可能と
なる。
即ちこの発明によるシャント装置によれば、従来の上記
エネルギーバンク(4)の電圧安定化という機能を損な
うことなく、上記シャントトランジスタ(6)のターン
オン時或はターンオフ時の[1,変化の制御をできる利
点がある。
エネルギーバンク(4)の電圧安定化という機能を損な
うことなく、上記シャントトランジスタ(6)のターン
オン時或はターンオフ時の[1,変化の制御をできる利
点がある。
ところで、上記説明では、この発明を制御器の動作とし
てヒステリシス制御動作をする場合について述べたが、
パルス幅変調動作の制御器を用いた構成にも利用できる
。
てヒステリシス制御動作をする場合について述べたが、
パルス幅変調動作の制御器を用いた構成にも利用できる
。
この発明は以上説明したとおり、シャントトランジスタ
のエミッタとアース間に電流制限用としてコイルを設け
てターンオン時は定電圧ダイオードの降伏電圧を利用し
、ターンオフ時は定電圧ダイオードとシャントトランジ
スタのベース螢エミッタ間の順電圧を利用することによ
り第2図に示すようにシャントトランジスタに流れる電
流変化を緩和して他機器への電磁干渉を防止するという
効果がある。
のエミッタとアース間に電流制限用としてコイルを設け
てターンオン時は定電圧ダイオードの降伏電圧を利用し
、ターンオフ時は定電圧ダイオードとシャントトランジ
スタのベース螢エミッタ間の順電圧を利用することによ
り第2図に示すようにシャントトランジスタに流れる電
流変化を緩和して他機器への電磁干渉を防止するという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す外部機器と接続され
たディジタル型シャント装置の構成図。 第2図はターンオン、ターンオフ時のシャントトランジ
スタの電流波形を示す図、第3図は従来のディジタル型
シャント装置の構成図、第4図は太陽電池の定電流特性
図である。 図において(1)は太陽電池、(2)は浮遊容量、(3
)はディジタル型シャント装置、(4)はエネルギーバ
ンク、(5)は負荷、(6)はシャントトランジスタ、
(7)は制御器、(8)は逆流防止用ダイオード、(9
)はコイル。 +10は定電圧ダイオードである。 なお9図中同一符号は同一、または相等部分を示すもの
とする。
たディジタル型シャント装置の構成図。 第2図はターンオン、ターンオフ時のシャントトランジ
スタの電流波形を示す図、第3図は従来のディジタル型
シャント装置の構成図、第4図は太陽電池の定電流特性
図である。 図において(1)は太陽電池、(2)は浮遊容量、(3
)はディジタル型シャント装置、(4)はエネルギーバ
ンク、(5)は負荷、(6)はシャントトランジスタ、
(7)は制御器、(8)は逆流防止用ダイオード、(9
)はコイル。 +10は定電圧ダイオードである。 なお9図中同一符号は同一、または相等部分を示すもの
とする。
Claims (1)
- 逆流防止用ダイオードと、この逆流防止用ダイオードの
カソードに接続された制御器、上記逆流防止用ダイオー
ドのアノードにコレクタが接続され上記制御器の出力端
にベースが接続されたシヤントトランジスタとを備え、
上記シヤントトランジスタのコレクタとアース間に各々
並列に接続される太陽電池と浮遊容量、上記逆流防止用
ダイオードのカソードとアース間に各々並列に接続され
るエネルギーバンクおよび負荷を外部機器とするデイジ
タル型シヤント装置において、上記シヤントトランジス
タのエミツタとアース間に接続されたコイルと、上記シ
ヤントトランジスタのベースにカソードが接続されアー
スにアノードが接続された定電圧ダイオードとを具備し
たことを特徴とするデイジタル型シヤント装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60264617A JPH0823782B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | デイジタル型シヤント装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60264617A JPH0823782B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | デイジタル型シヤント装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62123514A true JPS62123514A (ja) | 1987-06-04 |
JPH0823782B2 JPH0823782B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=17405817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60264617A Expired - Lifetime JPH0823782B2 (ja) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | デイジタル型シヤント装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0823782B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60218125A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-31 | ユナイテツド・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | パルス幅変調電源におけるフイードフオワード回路およびその構成方法 |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP60264617A patent/JPH0823782B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60218125A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-31 | ユナイテツド・テクノロジーズ・コーポレイシヨン | パルス幅変調電源におけるフイードフオワード回路およびその構成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0823782B2 (ja) | 1996-03-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |