JPS6216070A - 直流定電流コンバ−タ - Google Patents
直流定電流コンバ−タInfo
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- JPS6216070A JPS6216070A JP15002885A JP15002885A JPS6216070A JP S6216070 A JPS6216070 A JP S6216070A JP 15002885 A JP15002885 A JP 15002885A JP 15002885 A JP15002885 A JP 15002885A JP S6216070 A JPS6216070 A JP S6216070A
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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、絶縁形ＤＣ−ＤＣコンバータに関するもので
、特に入力電源に接続されたインバータトランスの１次
側と２次側間の信号伝達手段に光結合素子を用いた直流
定電流コ／パータの制御回路に関する。
、特に入力電源に接続されたインバータトランスの１次
側と２次側間の信号伝達手段に光結合素子を用いた直流
定電流コ／パータの制御回路に関する。
従来の直流定電流コンバータの一例を第５図に示す。第
５図において、入力電源ＥｉｎにインバータトランスＴ
１の１次側巻線とスイッチング素子Ｑ１が直列に接続さ
れ、前記インバータトランスＴ１ の２次側巻線には整
流平滑回路２が接続され、交流成分が除去された直流電
流Ｉ０ が負荷３に供給される。ここで、整流平滑回路
２と負荷３０間には電流検出用の抵抗Ｒ８が挿入され、
直流電流工。に比例した電圧が発生し、誤差増幅器ＥＡ
１にて基準電圧Ｅ１ と比較増幅される。そして、こ
の誤差増幅器ＥＡＩの出力が光結合素子ＰＣｆの発光部
に接続され、そのトランジスタ部は前記スイッチング素
子Ｑ１ を駆動するパルス幅制御回路１に接続されてお
り、直流電流工。の大きさに応じて出力パルス幅を変え
、直流電流Ｉ０ が大きい場合にはパルス幅を狭くシ
、小さい場合にはパルス幅を広くして、スイッチング素
子Ｑ１ の開閉比、すなわち時比率を制御し、前記直流
電流Ｉ０を一定に保っている。
５図において、入力電源ＥｉｎにインバータトランスＴ
１の１次側巻線とスイッチング素子Ｑ１が直列に接続さ
れ、前記インバータトランスＴ１ の２次側巻線には整
流平滑回路２が接続され、交流成分が除去された直流電
流Ｉ０ が負荷３に供給される。ここで、整流平滑回路
２と負荷３０間には電流検出用の抵抗Ｒ８が挿入され、
直流電流工。に比例した電圧が発生し、誤差増幅器ＥＡ
１にて基準電圧Ｅ１ と比較増幅される。そして、こ
の誤差増幅器ＥＡＩの出力が光結合素子ＰＣｆの発光部
に接続され、そのトランジスタ部は前記スイッチング素
子Ｑ１ を駆動するパルス幅制御回路１に接続されてお
り、直流電流工。の大きさに応じて出力パルス幅を変え
、直流電流Ｉ０ が大きい場合にはパルス幅を狭くシ
、小さい場合にはパルス幅を広くして、スイッチング素
子Ｑ１ の開閉比、すなわち時比率を制御し、前記直流
電流Ｉ０を一定に保っている。
また、負荷３の電圧上昇を抑えるために、いわゆる電流
垂下機能が必要となるが、負荷３の両端を抵抗Ｒ６，Ｒ
７で分圧し、出力電圧に比例した電圧を誤差増幅器ＥＡ
２ にて基準電圧ＦＪ２ と比較増幅し、その出力を
前記光結合素子Ｐｃｔ の発光部に接続しておシ、上述
の直流電流工。を一定にする作用と同じく、出力電圧ｖ
０が大きい場合にはパルス幅を狭くして電圧の上昇を抑
え、小さい場場合には誤差増幅器ＥＡ１の定電流制御に
影響を与えないように働く。次に電流垂下の動作につい
てさらに詳述する。
垂下機能が必要となるが、負荷３の両端を抵抗Ｒ６，Ｒ
７で分圧し、出力電圧に比例した電圧を誤差増幅器ＥＡ
２ にて基準電圧ＦＪ２ と比較増幅し、その出力を
前記光結合素子Ｐｃｔ の発光部に接続しておシ、上述
の直流電流工。を一定にする作用と同じく、出力電圧ｖ
０が大きい場合にはパルス幅を狭くして電圧の上昇を抑
え、小さい場場合には誤差増幅器ＥＡ１の定電流制御に
影響を与えないように働く。次に電流垂下の動作につい
てさらに詳述する。
第５図において、電圧検出用の誤差増幅器ＥＡ２の基準
入力には基準電圧Ｅ２が入力されているが、負荷３の両
端で見た場合は（ｇ２−ＩＯ−Ｒ８）が入力されている
ことに々る。ここで、負荷３が増大し、出力電圧Ｖ。が
上昇するとその分圧電圧ｖ０Ｉ０・Ｒ８）に近ずくと、
誤差増幅器ＥＡ２ から光結合素子ＰＣＩを介して、パ
ルス幅制御回路１に検出信号が伝達され、前記スイッチ
ング素子Ｑ１の時比率を制御し、出力電圧を一定に保つ
ように働く。但し、直流電流Ｉ。が減少するために、抵
抗Ｒ８の電圧降下が減少し、基準電圧（Ｅ２−Ｉ。・Ｒ
８）が増加して、結果的に負荷が増大するにつれて出力
電圧Ｖ。が減少する。いわゆるフの学事下となる。また
、上述した誤差増幅器ＥＡ１．ＥＡ２の電源には、前記
インバータトランスＴ１の前記２次側巻線とは別の２次
側巻線を整流平滑回路５により直流電圧化して得られる
。
入力には基準電圧Ｅ２が入力されているが、負荷３の両
端で見た場合は（ｇ２−ＩＯ−Ｒ８）が入力されている
ことに々る。ここで、負荷３が増大し、出力電圧Ｖ。が
上昇するとその分圧電圧ｖ０Ｉ０・Ｒ８）に近ずくと、
誤差増幅器ＥＡ２ から光結合素子ＰＣＩを介して、パ
ルス幅制御回路１に検出信号が伝達され、前記スイッチ
ング素子Ｑ１の時比率を制御し、出力電圧を一定に保つ
ように働く。但し、直流電流Ｉ。が減少するために、抵
抗Ｒ８の電圧降下が減少し、基準電圧（Ｅ２−Ｉ。・Ｒ
８）が増加して、結果的に負荷が増大するにつれて出力
電圧Ｖ。が減少する。いわゆるフの学事下となる。また
、上述した誤差増幅器ＥＡ１．ＥＡ２の電源には、前記
インバータトランスＴ１の前記２次側巻線とは別の２次
側巻線を整流平滑回路５により直流電圧化して得られる
。
しかしながら、上述した従来回路は、誤差増幅器用の補
助電源を必要とするため、そのための電源回路を別に用
意しなければならず、回路も複雑になってしまうという
問題があった。
助電源を必要とするため、そのための電源回路を別に用
意しなければならず、回路も複雑になってしまうという
問題があった。
本発明の目的は、上述の従来回路の欠点を解決し、補助
電源回路が不要で、従来例と同様の特性を有する直流定
電流コンバータを提供することにある。
電源回路が不要で、従来例と同様の特性を有する直流定
電流コンバータを提供することにある。
本発明の直流定電流コンバータは、入力電源に接続され
たインバータトランスの１次側巻線とスイッチング素子
との直列回路と、前記インバータトランスの２次側巻線
に接続された整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力
の一端と負荷との間に、光結合素子の発光部と第１の定
電圧素子の直列回路と第１の抵抗との並列回路から成る
電流検出手段を備え、前記光結合素子のトランジスタ部
が前記スイッチング素子を駆動するパルス幅制御回路に
接続された直流定電流コンバータにおいて、前記電流検
出手段の光結合素子と第１の定電圧素子との結合部と、
これらと相対する出力端との間に第２の抵抗、トランジ
スタおよび第２の定電圧素子の直列回路を接続し、前記
負荷の両端に、その結合部が前記トランジスタのベース
に接続された第３．第４の抵抗から成る直列回路を有し
、かつ、第５の抵抗が前記第２の定電圧素子と第４の抵
抗の間に挿入されるとともに、Ｍ２の定電圧素子が負荷
側に位置し、第５の抵抗には負荷に供給される電流に比
例しだ電圧降下が生じるように構成したことを特徴とす
る。
たインバータトランスの１次側巻線とスイッチング素子
との直列回路と、前記インバータトランスの２次側巻線
に接続された整流平滑回路と、この整流平滑回路の出力
の一端と負荷との間に、光結合素子の発光部と第１の定
電圧素子の直列回路と第１の抵抗との並列回路から成る
電流検出手段を備え、前記光結合素子のトランジスタ部
が前記スイッチング素子を駆動するパルス幅制御回路に
接続された直流定電流コンバータにおいて、前記電流検
出手段の光結合素子と第１の定電圧素子との結合部と、
これらと相対する出力端との間に第２の抵抗、トランジ
スタおよび第２の定電圧素子の直列回路を接続し、前記
負荷の両端に、その結合部が前記トランジスタのベース
に接続された第３．第４の抵抗から成る直列回路を有し
、かつ、第５の抵抗が前記第２の定電圧素子と第４の抵
抗の間に挿入されるとともに、Ｍ２の定電圧素子が負荷
側に位置し、第５の抵抗には負荷に供給される電流に比
例しだ電圧降下が生じるように構成したことを特徴とす
る。
本発明においては、出力の電流検出手段に光結合素子を
用い、その光結合素子の発光部と第１の定電圧素子の直
列回路に分流用の第１の抵抗を並列に接続することによ
り、前記発光部の飽和電圧と第１の定電圧素子の電圧の
和に対する該飽和電圧の変化量が見掛は上小さくｔＪる
。また、負荷が増加して出力電圧が上昇すると、前記電
流検出手段の光結合素子と第１．の定電圧素子の結合部
と出力端との間に挿入された直列回路のトランジスタが
動作し、その光結合素子の発光部を流れる電流を増加さ
せるため、パルス幅制御回路は出力パルス幅を狭くシ、
出力の直流電流を減少させる。これによって、出力電圧
が一定値を保つように動作し、負荷の増加に伴い電圧も
減少するフの字型下とな９、従来と同様の特性が得られ
る。
用い、その光結合素子の発光部と第１の定電圧素子の直
列回路に分流用の第１の抵抗を並列に接続することによ
り、前記発光部の飽和電圧と第１の定電圧素子の電圧の
和に対する該飽和電圧の変化量が見掛は上小さくｔＪる
。また、負荷が増加して出力電圧が上昇すると、前記電
流検出手段の光結合素子と第１．の定電圧素子の結合部
と出力端との間に挿入された直列回路のトランジスタが
動作し、その光結合素子の発光部を流れる電流を増加さ
せるため、パルス幅制御回路は出力パルス幅を狭くシ、
出力の直流電流を減少させる。これによって、出力電圧
が一定値を保つように動作し、負荷の増加に伴い電圧も
減少するフの字型下とな９、従来と同様の特性が得られ
る。
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す一部回路図を含むブロ
ック図である。すなわち、インバータトランスＴ１の１
次側巻線とスイッチング素子Ｑ１との直列回路が入力電
源Ｅｌｎに接続され、インバータトランスＴ１の２次側
巻線は整流平滑回路２で直流化され、光結合素子ＰＣＩ
の発光部と定電圧素子Ｄ１の直列回路と抵抗Ｒ１との並
列回路から成る電流検出回路４を経て負荷３に直流電流
！。を供給する。そして、光結合素子ＰＣＩのトランジ
スタ部が、前記スイッチング素子Ｑ１ を駆動するパル
ス幅制御回路１に接続されている。上述の電流検出回路
４の光結合素子ＰＣＩと定電圧素子Ｄ１との結合部と、
これらと相対する出力端との間に抵抗Ｒ２，トランジス
タＱ２および定電圧素子Ｄ２の直列回路を接続し、負荷
３の両端に抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路を備え、その接続
点がトランジスタＱ２のペースに接続され、かつ抵抗Ｒ
５を定電圧素子Ｄ２と抵抗Ｒ４の間に挿入し、かつ定電
圧素子Ｄ２が負荷３側に位置するように構成している。
ック図である。すなわち、インバータトランスＴ１の１
次側巻線とスイッチング素子Ｑ１との直列回路が入力電
源Ｅｌｎに接続され、インバータトランスＴ１の２次側
巻線は整流平滑回路２で直流化され、光結合素子ＰＣＩ
の発光部と定電圧素子Ｄ１の直列回路と抵抗Ｒ１との並
列回路から成る電流検出回路４を経て負荷３に直流電流
！。を供給する。そして、光結合素子ＰＣＩのトランジ
スタ部が、前記スイッチング素子Ｑ１ を駆動するパル
ス幅制御回路１に接続されている。上述の電流検出回路
４の光結合素子ＰＣＩと定電圧素子Ｄ１との結合部と、
これらと相対する出力端との間に抵抗Ｒ２，トランジス
タＱ２および定電圧素子Ｄ２の直列回路を接続し、負荷
３の両端に抵抗Ｒ３，Ｒ４の直列回路を備え、その接続
点がトランジスタＱ２のペースに接続され、かつ抵抗Ｒ
５を定電圧素子Ｄ２と抵抗Ｒ４の間に挿入し、かつ定電
圧素子Ｄ２が負荷３側に位置するように構成している。
ここで、上述の電流検出回路について説明する。
光結合素子ＰＣＩの一般的な特性は第２図に示す通シで
ある。同図において、Ｉｆ、Ｉｃはそれぞれ光結合素子
ＰＣＩの発光部の入力電流およびトランジスタ部のコレ
クタ電流を示す。前述の直流電流ＩＯに対して工。＞
Ｉ ｔの場合、光結合素子ＰＣ１Ω発光部に並列に抵抗
を接続し、分流させて使用するが、周囲温度変化によシ
前記発光部の飽和電圧Ｖｆが変わり、分流比が変化する
ために精度が悪くなる欠点がある。そこで、本発明の実
施例に示すように、光結合素子ＰＣＩの発光部と定電圧
素子Ｄ１の直列回路に分流用の抵抗Ｒ１を並列に接続す
ると、前記発光部の飽和電圧Ｖｆ と定電圧素子Ｄ１
の電圧Ｖｄ＋の和に対する＋ｖｆの変化量が見掛は上小
さくなる。また、定電圧素子Ｄ１の温度係数を前記発光
部のそれと相殺するように選べば、更に精度が向上する
。本発明に係る上記電流検出回路４の特性を第３図に示
す。
ある。同図において、Ｉｆ、Ｉｃはそれぞれ光結合素子
ＰＣＩの発光部の入力電流およびトランジスタ部のコレ
クタ電流を示す。前述の直流電流ＩＯに対して工。＞
Ｉ ｔの場合、光結合素子ＰＣ１Ω発光部に並列に抵抗
を接続し、分流させて使用するが、周囲温度変化によシ
前記発光部の飽和電圧Ｖｆが変わり、分流比が変化する
ために精度が悪くなる欠点がある。そこで、本発明の実
施例に示すように、光結合素子ＰＣＩの発光部と定電圧
素子Ｄ１の直列回路に分流用の抵抗Ｒ１を並列に接続す
ると、前記発光部の飽和電圧Ｖｆ と定電圧素子Ｄ１
の電圧Ｖｄ＋の和に対する＋ｖｆの変化量が見掛は上小
さくなる。また、定電圧素子Ｄ１の温度係数を前記発光
部のそれと相殺するように選べば、更に精度が向上する
。本発明に係る上記電流検出回路４の特性を第３図に示
す。
次に本発明の電流垂下回路について説明する。
負荷３が増加し、出力電圧ｖ０が上昇して、（ＶＱ＋ｌ
ｌ１−Ｒ５）−−！！土＝Ｖｄｔ ＋Ｖｂｅ ＋ １６
” Ｒ５・・・（１）Ｒ３＋Ｒ４ ただし、Ｖｄｔ ：定電圧素子Ｄ２の電圧Ｖｂｅ：トラ
ンジスタＱ２のエミッタ 拳ベース間電圧 の関係が成立すると、トランジスタＱ２が動作し、光結
合素子ＰＣＩの発光部を流れる電流を増加させるため、
パルス幅制御回路１は出力パルス幅を狭くシ、直流電流
工。を減少させる。その結果、出−ｈａ口＝Ｖ −
ば−ζシ姑もぷ／１？ ＾ Ｉｙ惰−に旨−ト１請ξ
七Ｃ抗Ｒ５の電圧降下も減少するので、負荷の増加
に伴い電圧も減少するフの字型下となり、本発明の出力
特性は第４図のようになる。第４図において、電流工。
ｌ１−Ｒ５）−−！！土＝Ｖｄｔ ＋Ｖｂｅ ＋ １６
” Ｒ５・・・（１）Ｒ３＋Ｒ４ ただし、Ｖｄｔ ：定電圧素子Ｄ２の電圧Ｖｂｅ：トラ
ンジスタＱ２のエミッタ 拳ベース間電圧 の関係が成立すると、トランジスタＱ２が動作し、光結
合素子ＰＣＩの発光部を流れる電流を増加させるため、
パルス幅制御回路１は出力パルス幅を狭くシ、直流電流
工。を減少させる。その結果、出−ｈａ口＝Ｖ −
ば−ζシ姑もぷ／１？ ＾ Ｉｙ惰−に旨−ト１請ξ
七Ｃ抗Ｒ５の電圧降下も減少するので、負荷の増加
に伴い電圧も減少するフの字型下となり、本発明の出力
特性は第４図のようになる。第４図において、電流工。
が零の付近で出力電圧ｖ０が再び上昇しているのは定電
圧素子Ｄ１ の電圧が零になるために起こる現象であり
、一般的には問題とならない。
圧素子Ｄ１ の電圧が零になるために起こる現象であり
、一般的には問題とならない。
以上説明したように本発明は、出力の電流・電圧検出回
路に光結合素子を用い、さらに温度補償を考慮した回路
柳成にすることにより、補助電源を必要とせず、従来と
同様の特性を有する定電流コンバータを提供することが
可能となり、実用上の効果は頗る大である。
路に光結合素子を用い、さらに温度補償を考慮した回路
柳成にすることにより、補助電源を必要とせず、従来と
同様の特性を有する定電流コンバータを提供することが
可能となり、実用上の効果は頗る大である。
第１図は本発明の一実施例を示す一部回路図を含むブロ
ック図、第２図は光結合素子の一般的特性を示す図、第
３図は不発明に用いられる光結合素子を応用した電流検
出回路の特性を示す図、第４図は本発明の実施例による
電流・電圧特性を示すＭ、頷５Ｍは＃ヰ同鯰の−＠１将
Ｈ−一部Ｈ鰭Ｍを含むブロック図である。 １ｅ・・・パルス幅制御回路、２・Φ・拳 整流平滑回
路、３・・・・負荷、４・・・・電流検出回路、５の・
・・整流平滑回路、Ｅｌｍ・・・・入力電源、Ｑｌ ・
φ・拳スイッチング素子、Ｔ１・・−・インバータトラ
ンス、ＰＣｌ・拳・―光結合素子、ＥＡＩ、ＥＡ２ ・
・・・誤差増幅器、Ｅｌ。 Ｅｌ・・・拳基準電圧、Ｒ１−Ｒ８・・・―抵抗、ＤＩ
、Ｄ２ ・・・・定電圧素子。
ック図、第２図は光結合素子の一般的特性を示す図、第
３図は不発明に用いられる光結合素子を応用した電流検
出回路の特性を示す図、第４図は本発明の実施例による
電流・電圧特性を示すＭ、頷５Ｍは＃ヰ同鯰の−＠１将
Ｈ−一部Ｈ鰭Ｍを含むブロック図である。 １ｅ・・・パルス幅制御回路、２・Φ・拳 整流平滑回
路、３・・・・負荷、４・・・・電流検出回路、５の・
・・整流平滑回路、Ｅｌｍ・・・・入力電源、Ｑｌ ・
φ・拳スイッチング素子、Ｔ１・・−・インバータトラ
ンス、ＰＣｌ・拳・―光結合素子、ＥＡＩ、ＥＡ２ ・
・・・誤差増幅器、Ｅｌ。 Ｅｌ・・・拳基準電圧、Ｒ１−Ｒ８・・・―抵抗、ＤＩ
、Ｄ２ ・・・・定電圧素子。
Claims (1)
- 入力電源に接続されたインバータトランスの１次側巻線
とスイッチング素子との直列回路と、前記インバータト
ランスの２次側巻線に接続された整流平滑回路と、該整
流平滑回路の出力の一端と負荷との間に、光結合素子の
発光部と第１の定電圧素子の直列回路と第１の抵抗との
並列回路から成る電流検出手段を備え、前記光結合素子
のトランジスタ部が前記スイッチング素子を駆動するパ
ルス幅制御回路に接続された直流定電流コンバータにお
いて、前記電流検出手段の光結合素子と第１の定電圧素
子との結合部と、これらと相対する出力端との間に第２
の抵抗、トランジスタおよび第２の定電圧素子の直列回
路を接続し、前記負荷の両端に、その結合部が前記トラ
ンジスタのベースに接続された第３、第４の抵抗の直列
回路を有し、かつ第５の抵抗が前記第２の定電圧素子と
前記第４の抵抗の間に挿入されるとともに、前記第２の
定電圧素子が負荷側に位置し、前記第５の抵抗には前記
負荷に供給される電流に比例した電圧が生じるように構
成したことを特徴とする直流定電流コンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002885A JPS6216070A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 直流定電流コンバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002885A JPS6216070A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 直流定電流コンバ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216070A true JPS6216070A (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=15487916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15002885A Pending JPS6216070A (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 直流定電流コンバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6216070A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0877469A2 (de) * | 1997-05-09 | 1998-11-11 | Dipl.-Ing. Werner Nophut GmbH | Schaltungsanordnung für einen Gleichspannungswandler |
| JP2008042957A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
| JP2008125244A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
-
1985
- 1985-07-10 JP JP15002885A patent/JPS6216070A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0877469A2 (de) * | 1997-05-09 | 1998-11-11 | Dipl.-Ing. Werner Nophut GmbH | Schaltungsanordnung für einen Gleichspannungswandler |
| EP0877469A3 (de) * | 1997-05-09 | 1999-04-28 | Dipl.-Ing. Werner Nophut GmbH | Schaltungsanordnung für einen Gleichspannungswandler |
| JP2008042957A (ja) * | 2006-08-01 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
| JP2008125244A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源装置 |
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