JPS62203211A - 定電流電源 - Google Patents
定電流電源Info
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- JPS62203211A JPS62203211A JP4413486A JP4413486A JPS62203211A JP S62203211 A JPS62203211 A JP S62203211A JP 4413486 A JP4413486 A JP 4413486A JP 4413486 A JP4413486 A JP 4413486A JP S62203211 A JPS62203211 A JP S62203211A
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- transistor
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- chopper
- power supply
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- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005433 particle physics related processes and functions Effects 0.000 description 1
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- 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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、電子あるいは陽子などを高エネルギーに加速
するための加速器用電磁石コイルに使用する定電流電源
に関する。
するための加速器用電磁石コイルに使用する定電流電源
に関する。
（従来の技術）
素粒子物理学等の分野では、近年その重要な研究手段と
して、電子あるいは陽子などを高エネルギーに加速する
加速器が用いられるようになった。
して、電子あるいは陽子などを高エネルギーに加速する
加速器が用いられるようになった。
加速器では各電磁石コイルに接続した定電流電源の負荷
電流を制御して所望の磁場を発生し、電子、陽子等をコ
ントロールする。このような加速器で使用される定電流
電源では、負荷電流を高速で立上げ、高精度に制御する
要求が有る。
電流を制御して所望の磁場を発生し、電子、陽子等をコ
ントロールする。このような加速器で使用される定電流
電源では、負荷電流を高速で立上げ、高精度に制御する
要求が有る。
従来この種の電源として第３図に示す回路構成をもつも
のがあった。第３図において、１１は直流電源、１２は
トランジスタ、１３は電流検出器、１４は負荷となる電
磁石コイル、１５はトランジスタ１２の駆動用アンプ、
１６は電流基準発生器を示している。
のがあった。第３図において、１１は直流電源、１２は
トランジスタ、１３は電流検出器、１４は負荷となる電
磁石コイル、１５はトランジスタ１２の駆動用アンプ、
１６は電流基準発生器を示している。
第３図において、直流電源１１の電圧はトランジスタ１
２及び電流検出器１３を介して負荷である電磁石コイル
１４に印加される。トランジスタ１２は電磁石コイル１
４の電流が所定値になるように電磁石コイル１４に印加
する電圧を調整している。駆動用アンプＩ５は電流基準
発生器１６の出力１５２と電流検出器１３の出力１５１
の両者を比較してその差が零になるようにトランジスタ
１２を駆動するアンプである。
２及び電流検出器１３を介して負荷である電磁石コイル
１４に印加される。トランジスタ１２は電磁石コイル１
４の電流が所定値になるように電磁石コイル１４に印加
する電圧を調整している。駆動用アンプＩ５は電流基準
発生器１６の出力１５２と電流検出器１３の出力１５１
の両者を比較してその差が零になるようにトランジスタ
１２を駆動するアンプである。
このような回路において負荷電流を高速に立上げるには
、負荷電流の立上げ速度ｄＩＬ／ｄｔ及び負荷である電
磁石コイル１４のインダクタンス分Ｌ、抵抗分Ｒに応じ
て直流電源１１の電圧値Ｅを適当な値に選定する必要が
ある。ここで説明を簡単にする為、前記電磁石コイル１
４のインダクタンス分りが抵抗分Ｒに比較して充分大き
く、Ｌ＞Ｒとする。この時直流電源１１の電圧値Ｅはｄ
ＩＬ／ｄｔ＜Ｅ／Ｌすなわち、Ｅ＞Ｌ ｄＩＬ／ｄｔに
選定すれば時望の電流立上り速度ｄＩｔ、／ｄｔを得る
ことができる。このように負荷である電磁石コイル１４
のインダクタンス分りが大きく、また電流立上り速度ｄ
Ｉｔ、／ｄｔが大きい場合には直流電源１１の電圧値Ｅ
を大きくして、電磁石コイル１４に印加する電圧を高く
する必要が有る。また電磁石コイル１４の電流が所定値
に達した後では、電磁石コイル１４に印加する電圧は、
電磁石コイル１４の抵抗分Ｒに見合う電圧を印加すれば
良い。このようにトランジスタ１２では電流の変化率に
応じて負荷に印加する電圧を調整することになる。
、負荷電流の立上げ速度ｄＩＬ／ｄｔ及び負荷である電
磁石コイル１４のインダクタンス分Ｌ、抵抗分Ｒに応じ
て直流電源１１の電圧値Ｅを適当な値に選定する必要が
ある。ここで説明を簡単にする為、前記電磁石コイル１
４のインダクタンス分りが抵抗分Ｒに比較して充分大き
く、Ｌ＞Ｒとする。この時直流電源１１の電圧値Ｅはｄ
ＩＬ／ｄｔ＜Ｅ／Ｌすなわち、Ｅ＞Ｌ ｄＩＬ／ｄｔに
選定すれば時望の電流立上り速度ｄＩｔ、／ｄｔを得る
ことができる。このように負荷である電磁石コイル１４
のインダクタンス分りが大きく、また電流立上り速度ｄ
Ｉｔ、／ｄｔが大きい場合には直流電源１１の電圧値Ｅ
を大きくして、電磁石コイル１４に印加する電圧を高く
する必要が有る。また電磁石コイル１４の電流が所定値
に達した後では、電磁石コイル１４に印加する電圧は、
電磁石コイル１４の抵抗分Ｒに見合う電圧を印加すれば
良い。このようにトランジスタ１２では電流の変化率に
応じて負荷に印加する電圧を調整することになる。
（発明が解決しようとする問題点）
以上のようにトランジスタ１２の両端電圧は直流電源１
１の電圧値Ｅと電磁石コイル１４に必要な電圧の差分と
なり、この電圧と通流する電流の積がトランジスタ１２
の損失となる。負荷で要求する電流の立上り速度が大き
くなると、直流電源１１の電圧値Ｅが大きくなり、その
結果としてトランジスタ１２で消費する電力損失が大き
くなり、装置が大形化して高価になると言う欠点が有っ
た。
１の電圧値Ｅと電磁石コイル１４に必要な電圧の差分と
なり、この電圧と通流する電流の積がトランジスタ１２
の損失となる。負荷で要求する電流の立上り速度が大き
くなると、直流電源１１の電圧値Ｅが大きくなり、その
結果としてトランジスタ１２で消費する電力損失が大き
くなり、装置が大形化して高価になると言う欠点が有っ
た。
本発明の目的は上記欠点に対しなされたもので、各種の
電流立上り速度要求に対しても電流制御用のトランジス
タで消費する電力損失を低減し、小形で低価格な定電流
電源を提供することを目的としている。
電流立上り速度要求に対しても電流制御用のトランジス
タで消費する電力損失を低減し、小形で低価格な定電流
電源を提供することを目的としている。
（問題点を解決するための手段及び作用）本発明はこの
目的を達成する為に、直流電源と負荷の間にチョッパを
構成し、チョッパで大まかな電流制御を行なうと共に、
チョッパで制御した電流と負荷で要求する高精度な電流
の差電流を負荷と並列に設けたトランジスタに分流して
負荷電流を高速高精度に制御するものである。
目的を達成する為に、直流電源と負荷の間にチョッパを
構成し、チョッパで大まかな電流制御を行なうと共に、
チョッパで制御した電流と負荷で要求する高精度な電流
の差電流を負荷と並列に設けたトランジスタに分流して
負荷電流を高速高精度に制御するものである。
（実施例）
以下本発明の一実施例を第１図に示す。尚、第３図と同
一部には、同一符号を付して説明は省略する。
一部には、同一符号を付して説明は省略する。
第１図において、１７はＧＴＯでチョッパとして動作す
るスイッチであり、１８はフリーホイール用のダイオー
ド、１９はトランジスタで、ＧＴＯ１７で制御した電流
と電磁石コイルで要求する電流の差電流を分流する。２
０はＧＴＯ１７用のゲート回路。
るスイッチであり、１８はフリーホイール用のダイオー
ド、１９はトランジスタで、ＧＴＯ１７で制御した電流
と電磁石コイルで要求する電流の差電流を分流する。２
０はＧＴＯ１７用のゲート回路。
２１はフリップフロップ、２２．２３は比較器、２４．
２５はバイアス電圧、２６は電流検出器、２７．２８は
加算器、２９は第２の直流電源を示し、第２の直流電源
２９の電圧値は直流電源１１の電圧値よりも小さく、ま
た３０はリアクトル、抵抗等のインピーダンス素子を示
す。
２５はバイアス電圧、２６は電流検出器、２７．２８は
加算器、２９は第２の直流電源を示し、第２の直流電源
２９の電圧値は直流電源１１の電圧値よりも小さく、ま
た３０はリアクトル、抵抗等のインピーダンス素子を示
す。
第２図は第１図の回路の動作を説明する波形図である。
第２図において、（イ）は電流基準発生器１６からの出
力電流指令（ロ）は（イ）の信号に対し、加算器２８で
バイアス電圧２５を加算した信号で比較−４＝ 器２３のＡに入力する信号、（ハ）は同様に（イ）の信
号に対し、加算器２７でバイアス電圧２４を加算した信
号で、比較器２２のＡに入力する信号であり、バイアス
電圧２４はバイアス電圧２５よりも若干高い値に設定す
る。（ニ）は電流検出器２６の出力信号であり、比較器
２２．２３の各Ｂに入力する信号である。
力電流指令（ロ）は（イ）の信号に対し、加算器２８で
バイアス電圧２５を加算した信号で比較−４＝ 器２３のＡに入力する信号、（ハ）は同様に（イ）の信
号に対し、加算器２７でバイアス電圧２４を加算した信
号で、比較器２２のＡに入力する信号であり、バイアス
電圧２４はバイアス電圧２５よりも若干高い値に設定す
る。（ニ）は電流検出器２６の出力信号であり、比較器
２２．２３の各Ｂに入力する信号である。
（ホ）は各時間における比較器２２の出力Ｃ１（へ）は
同様に比較器２３の反転出力ｄ、（ト）はフリップフロ
ップ２１の出力Ｑの状態、（チ）はＧＴＯ１７のオン、
オフ状態を示している。第２図１＝０以降で、電流基準
発生器１６から（イ）に示すランプ状の出力電流指令が
有った場合、電流検出器２６の出力信号（ニ）は（ロ）
及び（ハ）の値よりも小さく、比較器２２の出力Ｃ（ホ
）はｄｉ Ｑ Ｉｔ比較器２３の反転出力Ｃ（へ）はａ
ｔ １ ｔｒの信号を出力する。この結果フリップフロ
ップ２１の出力Ｑ（ト）はセット状態となり、ゲート回
路２０を介しＧＴＯ１７をオンする。ＧＴＯ１７のオン
により電流検出器２６の電流は増加し、電流検出器２６
の出力信号（ニ）が（ロ）のレベル以上になると比較器
２３の反転出力Ｃ（へ）は１１１ ＃ｊ→″０″′に変
化するがフリップフロップ２１の出力Ｑ（ト）は変化せ
ず、ＧＴＯｌ７はオン状態が持続する。
同様に比較器２３の反転出力ｄ、（ト）はフリップフロ
ップ２１の出力Ｑの状態、（チ）はＧＴＯ１７のオン、
オフ状態を示している。第２図１＝０以降で、電流基準
発生器１６から（イ）に示すランプ状の出力電流指令が
有った場合、電流検出器２６の出力信号（ニ）は（ロ）
及び（ハ）の値よりも小さく、比較器２２の出力Ｃ（ホ
）はｄｉ Ｑ Ｉｔ比較器２３の反転出力Ｃ（へ）はａ
ｔ １ ｔｒの信号を出力する。この結果フリップフロ
ップ２１の出力Ｑ（ト）はセット状態となり、ゲート回
路２０を介しＧＴＯ１７をオンする。ＧＴＯ１７のオン
により電流検出器２６の電流は増加し、電流検出器２６
の出力信号（ニ）が（ロ）のレベル以上になると比較器
２３の反転出力Ｃ（へ）は１１１ ＃ｊ→″０″′に変
化するがフリップフロップ２１の出力Ｑ（ト）は変化せ
ず、ＧＴＯｌ７はオン状態が持続する。
電流検出器２６の電流はさらに増加し、出力信号（ニ）
が（ハ）のレベルに達すると、比較器２２の出力Ｃ（ホ
）はＫＩ ＯＩＩ→″１″′に変化し、フリップフロッ
プ２１の出力Ｑ（ト）をリセットする。この結果ＧＴＯ
１７はオフする。ＧＴＯｌ７がオフするとダイオード１
８がオンし、直流電源２９より電流を供給する。電流検
出器２６の電流の単位時間当りの傾きは電流基準発生器
のそれよりも減少することになり、倍力信号（ニ）は再
び（ロ）のレベル以下となる。この状態では比較器２３
の反転出力ご（へ）は“１”となりフリップフロップ２
１の出力Ｑ（ト）がセットされて、ＧＴＯｌ７は再びオ
ン状態となる。このような動作をくり返し、電流検出器
２６に流れる電流は（ニ）に示すように変化する。
が（ハ）のレベルに達すると、比較器２２の出力Ｃ（ホ
）はＫＩ ＯＩＩ→″１″′に変化し、フリップフロッ
プ２１の出力Ｑ（ト）をリセットする。この結果ＧＴＯ
１７はオフする。ＧＴＯｌ７がオフするとダイオード１
８がオンし、直流電源２９より電流を供給する。電流検
出器２６の電流の単位時間当りの傾きは電流基準発生器
のそれよりも減少することになり、倍力信号（ニ）は再
び（ロ）のレベル以下となる。この状態では比較器２３
の反転出力ご（へ）は“１”となりフリップフロップ２
１の出力Ｑ（ト）がセットされて、ＧＴＯｌ７は再びオ
ン状態となる。このような動作をくり返し、電流検出器
２６に流れる電流は（ニ）に示すように変化する。
電磁石コイル１４に流れる電流は電流検出器１３で検出
し、検出信号した信号１５１と電流基準発生器１６の出
力信号１５２とっき合わせをして駆動用アンプ１５によ
りトランジスタ１９の電流（第２図で（ニ）と（イ）の
差分）を調整して電磁石コイル１４に流れる電流が所定
値となるように制御される。
し、検出信号した信号１５１と電流基準発生器１６の出
力信号１５２とっき合わせをして駆動用アンプ１５によ
りトランジスタ１９の電流（第２図で（ニ）と（イ）の
差分）を調整して電磁石コイル１４に流れる電流が所定
値となるように制御される。
本実施例ではチョッパで制御した電流と負荷で要求する
電流の差電流のみをトランジスタで制御すれば良いため
、トランジスタで消費する電力損失を低減することが可
能で、小形で低価格な定電流電源を提供できる。
電流の差電流のみをトランジスタで制御すれば良いため
、トランジスタで消費する電力損失を低減することが可
能で、小形で低価格な定電流電源を提供できる。
以上の説明ではチョッパに使用する素子としてＧＴＯを
用いて説明したが、チョッパに使用する素子としてはＧ
ＴＯに限らすＳＩＴ、ＧＴＲ等の自己消弧可能な素子や
サイリスタに転流回路を設けたチョッパ回路を使用して
も同様の効果が得られる。
用いて説明したが、チョッパに使用する素子としてはＧ
ＴＯに限らすＳＩＴ、ＧＴＲ等の自己消弧可能な素子や
サイリスタに転流回路を設けたチョッパ回路を使用して
も同様の効果が得られる。
以上に示すように本発明ではチョッパで大まかな電流制
御を行ない、チョッパで制御した電流と負荷で要求する
高精度な電流の差電流のみを制御用トランジスタで制御
する為、各種の電流立上げ速度要求に対し制御用トラン
ジスタで消費する電力損失を低減することが可能となり
、小形で低価格な定電流電源を提供できる。
御を行ない、チョッパで制御した電流と負荷で要求する
高精度な電流の差電流のみを制御用トランジスタで制御
する為、各種の電流立上げ速度要求に対し制御用トラン
ジスタで消費する電力損失を低減することが可能となり
、小形で低価格な定電流電源を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による定電流電源の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は第１図を説明する為の波形図、第３図
は従来例による定電流電源の回路構成を示す図である。 １１．２９・・・直流電源、 １２．１９・・・ト
ランジスタ、１３．２６・・・電流検出器、 １４・
・・電磁石コイル、１５・・・駆動用アンプ、 １６
・・・電流基準発生器、１７・・・ＧＴＯｌ
１８・・・ダイオード。 ２０・・・ゲート回路、 ２１・・・フリップフロ
ップ、２２．２３・・・比較器、 ２４ 、２５
・・・バイアス電圧、２７．２８・・・加算器、 ３
０・・・インピーダンス素子。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 第１図 人 □ｔ ｔ＝θ 第２図 第３図
ック図、第２図は第１図を説明する為の波形図、第３図
は従来例による定電流電源の回路構成を示す図である。 １１．２９・・・直流電源、 １２．１９・・・ト
ランジスタ、１３．２６・・・電流検出器、 １４・
・・電磁石コイル、１５・・・駆動用アンプ、 １６
・・・電流基準発生器、１７・・・ＧＴＯｌ
１８・・・ダイオード。 ２０・・・ゲート回路、 ２１・・・フリップフロ
ップ、２２．２３・・・比較器、 ２４ 、２５
・・・バイアス電圧、２７．２８・・・加算器、 ３
０・・・インピーダンス素子。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 第１図 人 □ｔ ｔ＝θ 第２図 第３図
Claims (1)
- 誘導性負荷に所望の電流変化率を有する直流電流を供給
する定電流電源において、負荷と並列にトランジスタを
接続し、負荷及びトランジスタに流れる電流を第１の直
流電源と直列に接続したチョッパ回路及び第２の直流電
源よりインピーダンス素子を介して給電制御すると共に
、負荷に供給する電流制御を前記負荷と並列に接続した
トランジスタで行なうことを特徴とする定電流電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4413486A JPS62203211A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 定電流電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4413486A JPS62203211A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 定電流電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203211A true JPS62203211A (ja) | 1987-09-07 |
Family
ID=12683154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4413486A Pending JPS62203211A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 定電流電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62203211A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04150774A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Toshiba Corp | 低リプル電源装置 |
| US9732454B2 (en) | 2009-02-06 | 2017-08-15 | Nike, Inc. | Textured elements incorporating non-woven textile materials and methods for manufacturing the textured elements |
| US10138582B2 (en) | 2009-02-06 | 2018-11-27 | Nike, Inc. | Thermoplastic non-woven textile elements |
| US10625472B2 (en) | 2009-02-06 | 2020-04-21 | Nike, Inc. | Methods of joining textiles and other elements incorporating a thermoplastic polymer material |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP4413486A patent/JPS62203211A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04150774A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-25 | Toshiba Corp | 低リプル電源装置 |
| US9732454B2 (en) | 2009-02-06 | 2017-08-15 | Nike, Inc. | Textured elements incorporating non-woven textile materials and methods for manufacturing the textured elements |
| US10138582B2 (en) | 2009-02-06 | 2018-11-27 | Nike, Inc. | Thermoplastic non-woven textile elements |
| US10174447B2 (en) | 2009-02-06 | 2019-01-08 | Nike, Inc. | Thermoplastic non-woven textile elements |
| US10625472B2 (en) | 2009-02-06 | 2020-04-21 | Nike, Inc. | Methods of joining textiles and other elements incorporating a thermoplastic polymer material |
| US10982364B2 (en) | 2009-02-06 | 2021-04-20 | Nike, Inc. | Thermoplastic non-woven textile elements |
| US10982363B2 (en) | 2009-02-06 | 2021-04-20 | Nike, Inc. | Thermoplastic non-woven textile elements |
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