JPS631025B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS631025B2 JPS631025B2 JP11464980A JP11464980A JPS631025B2 JP S631025 B2 JPS631025 B2 JP S631025B2 JP 11464980 A JP11464980 A JP 11464980A JP 11464980 A JP11464980 A JP 11464980A JP S631025 B2 JPS631025 B2 JP S631025B2
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- JP
- Japan
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- current
- output
- circuit
- transistor
- short
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- Expired
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 17
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は交流を直流に変換するAD−DCイン
バータにおいて、電圧変圧を行なうトランスの２
次側に直列に設けた線輪の両端または線輪に巻か
れた２次巻線の両端にダイオードまたはトランジ
スタを短絡接続するとともに、短絡電流を出力の
主電流と同一方向にのみ断続して、出力電流をオ
ンオフさせ、また直流出力電圧の一部をもつて、
トランジスタの電流または短絡時間を制御するス
イツチングレギユレータに関し、その目的とする
所は電源電圧の変動に対して直流出力の安定化を
計るにある。
バータにおいて、電圧変圧を行なうトランスの２
次側に直列に設けた線輪の両端または線輪に巻か
れた２次巻線の両端にダイオードまたはトランジ
スタを短絡接続するとともに、短絡電流を出力の
主電流と同一方向にのみ断続して、出力電流をオ
ンオフさせ、また直流出力電圧の一部をもつて、
トランジスタの電流または短絡時間を制御するス
イツチングレギユレータに関し、その目的とする
所は電源電圧の変動に対して直流出力の安定化を
計るにある。
交流を直流に変換するAC−DCインバータにお
いて安定な直流出力電圧を得るためにトランジス
タ、ダイオードなどの半導体のスイツチング動作
によるスイツチングレギユレータが用いられてい
る。この種の従来の例として第１図に示すように
入力端子I1，I2に入力された交流またはパルス波
をトランスＴにて交流変換した後、ダイオード
D1およびフイルタ用コンデンサC1によつて一度
直流に変換し、さらに回路に直列にスイツチング
用トランジスタTr1を挿入して得た交流分をダイ
オードD2、インダクタンスL1、およびコンデン
サC2によつて整流平滑して再び直流出力電圧
Eoutを得ている。しかしこの直流出力電圧を安
定化するため、直流出力電圧の一部を制御回路１
に加えて、スイツチングトランジスタTr1のベー
スを制御している。したがつてスイツチングトラ
ンジスタTr1は直流出力電圧の変動に対してスイ
ツチング用トランジスタTr1の「オン」の時間が
制御されて安定な直流出力電圧Eoutが得られる。
しかしこの種のスイツチングレギユレータでも直
流出力電流が大きくなると、トランジスタTr1に
は大電流が流れ、トランジスタの飽和による熱損
失や、スイツチング損失が増大して発熱量が大き
くなり、トランジスタTr1は大容量のものを使用
したり、大形の放熱器を取りつける必要がある。
これに対して第２図に示す例では入力端子I1，I2
に入力された交流をトランスＴで電圧変換し、ト
ランスＴの２次側に接続したインダクタンスL1
に出力電流i0が流れる。インダクタンスL1の巻線
N1には２次巻線N2が巻かれ、別の補助直流電源
E1より電流i1を流してインダクタンスL1の磁心を
飽和させてインダクタンスL1のインピーダンス
分を大幅に減少させるものである。この交流をダ
イオードD1，D2で整流し、インダクタンスL2、
コンデンサC1よりなる波回路を通じて直流出
力電圧Eoutが得られる。この方法は第１図の回
路に比べてトランジスタを含まないのでトランジ
スタの発熱がなく効率がよいが、補助電源からの
電流i1を少くして消費電力を減少させるためには
２次巻線N2を１次巻線N1より多くしなければな
らない。したがつて２次巻線N2に誘起される電
圧は高圧となり、取扱上危険をともない、この誘
起電圧を少くするために２個のインダクタンスを
相殺させるような回路構成もとられているが、い
づれも巻線を行なう工数も必要であり高価なもの
となる。
いて安定な直流出力電圧を得るためにトランジス
タ、ダイオードなどの半導体のスイツチング動作
によるスイツチングレギユレータが用いられてい
る。この種の従来の例として第１図に示すように
入力端子I1，I2に入力された交流またはパルス波
をトランスＴにて交流変換した後、ダイオード
D1およびフイルタ用コンデンサC1によつて一度
直流に変換し、さらに回路に直列にスイツチング
用トランジスタTr1を挿入して得た交流分をダイ
オードD2、インダクタンスL1、およびコンデン
サC2によつて整流平滑して再び直流出力電圧
Eoutを得ている。しかしこの直流出力電圧を安
定化するため、直流出力電圧の一部を制御回路１
に加えて、スイツチングトランジスタTr1のベー
スを制御している。したがつてスイツチングトラ
ンジスタTr1は直流出力電圧の変動に対してスイ
ツチング用トランジスタTr1の「オン」の時間が
制御されて安定な直流出力電圧Eoutが得られる。
しかしこの種のスイツチングレギユレータでも直
流出力電流が大きくなると、トランジスタTr1に
は大電流が流れ、トランジスタの飽和による熱損
失や、スイツチング損失が増大して発熱量が大き
くなり、トランジスタTr1は大容量のものを使用
したり、大形の放熱器を取りつける必要がある。
これに対して第２図に示す例では入力端子I1，I2
に入力された交流をトランスＴで電圧変換し、ト
ランスＴの２次側に接続したインダクタンスL1
に出力電流i0が流れる。インダクタンスL1の巻線
N1には２次巻線N2が巻かれ、別の補助直流電源
E1より電流i1を流してインダクタンスL1の磁心を
飽和させてインダクタンスL1のインピーダンス
分を大幅に減少させるものである。この交流をダ
イオードD1，D2で整流し、インダクタンスL2、
コンデンサC1よりなる波回路を通じて直流出
力電圧Eoutが得られる。この方法は第１図の回
路に比べてトランジスタを含まないのでトランジ
スタの発熱がなく効率がよいが、補助電源からの
電流i1を少くして消費電力を減少させるためには
２次巻線N2を１次巻線N1より多くしなければな
らない。したがつて２次巻線N2に誘起される電
圧は高圧となり、取扱上危険をともない、この誘
起電圧を少くするために２個のインダクタンスを
相殺させるような回路構成もとられているが、い
づれも巻線を行なう工数も必要であり高価なもの
となる。
本発明はかかる欠点を除去するためインダクタ
ンスの線輪の両端またはインダクタンスの線輪に
巻かれた２次巻線の両端にダイオード、またはト
ランジスタなどの半導体を短絡接続し、この半導
体を制御して出力電圧安定化するスイツチングレ
ギユレータに関する。
ンスの線輪の両端またはインダクタンスの線輪に
巻かれた２次巻線の両端にダイオード、またはト
ランジスタなどの半導体を短絡接続し、この半導
体を制御して出力電圧安定化するスイツチングレ
ギユレータに関する。
第３図は本発明の原理を示すもので入力端子
I1，I2に入力された交流をトランスＴで電圧変換
し、トランスＴの２次側の出力回路に設けたイン
ダクタンスL1の巻線の両端を抵抗R1、ダイオー
ドＤおよびスイツチＳを直列接続した回路で短絡
する。いまスイツチＳを閉じると上記の短絡回路
に直流電流i1が流れ、電流i1の電流方向のインピ
ーダンスを大幅に減少させて、交流出力電流i0が
流れる。したがつて閉回路に流れる電流i1は基本
的にはインダクタンスL1に流れる交流出力電流i0
によつてインダクタンスL1に誘起する電圧はL1
di0／dtとなるので、電流i1はL1di0／dt／R1となり、i1 ＋i0が増加するとインダクタンスL1の磁心が飽和
するために抵抗R1を零としても、従来のような
大電流も流れず、巻線に高電圧が誘起されること
もなく取扱上の危険がない。こうして得られた交
流分はダイオードD2で整流され、コンデンサC1
で平滑されて直流出力Eoutが得られる。またス
イツチＳを開閉すると直流出力Eoutを断続させ
ることもできる。さらに抵抗R1の抵抗値を変化
しその変化量を時間的に制御することによつて、
交流出力電流i0を増減することもできる。
I1，I2に入力された交流をトランスＴで電圧変換
し、トランスＴの２次側の出力回路に設けたイン
ダクタンスL1の巻線の両端を抵抗R1、ダイオー
ドＤおよびスイツチＳを直列接続した回路で短絡
する。いまスイツチＳを閉じると上記の短絡回路
に直流電流i1が流れ、電流i1の電流方向のインピ
ーダンスを大幅に減少させて、交流出力電流i0が
流れる。したがつて閉回路に流れる電流i1は基本
的にはインダクタンスL1に流れる交流出力電流i0
によつてインダクタンスL1に誘起する電圧はL1
di0／dtとなるので、電流i1はL1di0／dt／R1となり、i1 ＋i0が増加するとインダクタンスL1の磁心が飽和
するために抵抗R1を零としても、従来のような
大電流も流れず、巻線に高電圧が誘起されること
もなく取扱上の危険がない。こうして得られた交
流分はダイオードD2で整流され、コンデンサC1
で平滑されて直流出力Eoutが得られる。またス
イツチＳを開閉すると直流出力Eoutを断続させ
ることもできる。さらに抵抗R1の抵抗値を変化
しその変化量を時間的に制御することによつて、
交流出力電流i0を増減することもできる。
第４図は本発明の一実施例を示し、第３図にお
ける抵抗R1をトランジスタTr1で変化させるよう
にしたものである。入力端子I1，I2から入力され
た交流をトランスＴで電圧変換し、トランスＴの
２次側交流出力に接続したインダクタンスL1の
巻線の両端にトランジスタTr1を短絡接続し、そ
の交流出力をダイオードD1，D2で整流し、イン
ダクタンスL2、コンデンサC1で平滑して直流出
力電圧Eoutを得る。この直流出力電圧Eoutの一
部をコントロール回路１に帰還入力して、その出
力をスイツチング用トランジスタTr1のベースに
接続し、トランジスタTr1に流れる電流、または
パルス幅或は両者を制御することによつて直流出
力電圧Eoutの変化が自動的に制御されて安定な
直流出力電圧が得られる。この方法は第１図のよ
うにトランジスタに直接電流を流すものでないの
で、使用されるトランジスタTr1の高圧、大電流
用の必要もなく小容量のものでも利用することが
できる。
ける抵抗R1をトランジスタTr1で変化させるよう
にしたものである。入力端子I1，I2から入力され
た交流をトランスＴで電圧変換し、トランスＴの
２次側交流出力に接続したインダクタンスL1の
巻線の両端にトランジスタTr1を短絡接続し、そ
の交流出力をダイオードD1，D2で整流し、イン
ダクタンスL2、コンデンサC1で平滑して直流出
力電圧Eoutを得る。この直流出力電圧Eoutの一
部をコントロール回路１に帰還入力して、その出
力をスイツチング用トランジスタTr1のベースに
接続し、トランジスタTr1に流れる電流、または
パルス幅或は両者を制御することによつて直流出
力電圧Eoutの変化が自動的に制御されて安定な
直流出力電圧が得られる。この方法は第１図のよ
うにトランジスタに直接電流を流すものでないの
で、使用されるトランジスタTr1の高圧、大電流
用の必要もなく小容量のものでも利用することが
できる。
第５図は本発明のさらに他の実施例を示し、第
４図に示す回路のトランジスタTr1の制御を容易
にするために、インダクタンスL1の巻線N1に２
次巻線N2を設け、巻線N2の両端にトランジスタ
Tr1を短絡接続して電流を流すもので、この巻線
N2は第２図に示した従来のインダクタンス２次
巻線に較べて巻線数を大幅に減らすことができ、
巻き数を削減できるばかりでなく、誘起される電
圧も低く、トランジスタTr1に加わる電圧や電流
を減少させることもできる。またインダクタンス
L1の磁心を飽和させるための別電源も必要とし
ない。
４図に示す回路のトランジスタTr1の制御を容易
にするために、インダクタンスL1の巻線N1に２
次巻線N2を設け、巻線N2の両端にトランジスタ
Tr1を短絡接続して電流を流すもので、この巻線
N2は第２図に示した従来のインダクタンス２次
巻線に較べて巻線数を大幅に減らすことができ、
巻き数を削減できるばかりでなく、誘起される電
圧も低く、トランジスタTr1に加わる電圧や電流
を減少させることもできる。またインダクタンス
L1の磁心を飽和させるための別電源も必要とし
ない。
以上述べたように本発明は従来の例と同じ出力
を得る装置と比べて、電力の損失が大幅に軽減さ
れ、したがつて発熱を放出させる放熱装置も1/3
乃至1/5程度となり、大電力用半導体素子の必要
もなく一般用の素子で足り高圧に対する危険もな
く安定なスイツチングレギユレータを得ることが
できる。
を得る装置と比べて、電力の損失が大幅に軽減さ
れ、したがつて発熱を放出させる放熱装置も1/3
乃至1/5程度となり、大電力用半導体素子の必要
もなく一般用の素子で足り高圧に対する危険もな
く安定なスイツチングレギユレータを得ることが
できる。
第１図および第２図は従来のスイツチングレギ
ユレータの例の回路図、第３図は本発明の原理
図、第４図および第５図はそれぞれ本発明のスイ
ツチングレギユレータの実施例を示す回路図であ
る。 図において、I1，I2：入力端子、Ｔ：トラン
ス、Ｄ，D1，D2：ダイオード、C1，C2：コンデ
ンサ、Tr1：トランジスタ、L1，L2：インダクタ
ンス、Ｓ：スイツチ、N1，N2：巻線、R1：抵
抗、１：コントロール回路。
ユレータの例の回路図、第３図は本発明の原理
図、第４図および第５図はそれぞれ本発明のスイ
ツチングレギユレータの実施例を示す回路図であ
る。 図において、I1，I2：入力端子、Ｔ：トラン
ス、Ｄ，D1，D2：ダイオード、C1，C2：コンデ
ンサ、Tr1：トランジスタ、L1，L2：インダクタ
ンス、Ｓ：スイツチ、N1，N2：巻線、R1：抵
抗、１：コントロール回路。
Claims (1)
- １ 交流電源トランスの出力側に設けた線輪の両
端または前記線輪に巻かれた２次巻線の両端をダ
イオードまたはトランジスタを介して短絡し、そ
の短絡電流をその出力の主電流と同一方向にのみ
流れるようにして該出力電流をオンオフさせ、前
記短絡電流の電流量並に短絡時間を前記出力電流
の帰還により制御して出力を安定化することを特
徴とするスイツチングレギユレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11464980A JPS5739430A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Switching regulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11464980A JPS5739430A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Switching regulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5739430A JPS5739430A (en) | 1982-03-04 |
| JPS631025B2 true JPS631025B2 (ja) | 1988-01-11 |
Family
ID=14643085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11464980A Granted JPS5739430A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Switching regulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5739430A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220140487A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-05-05 | The Boeing Company | Additively manufactured mesh horn antenna |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6066669A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-16 | Hitachi Lighting Ltd | 電源回路 |
| JPS61109457A (ja) * | 1984-10-30 | 1986-05-27 | Hitachi Metals Ltd | スイツチング・レギユレ−タ |
| EP0184963A3 (en) * | 1984-12-13 | 1987-08-19 | Unitrode Corporation | Synchronous power rectifier and applications thereof |
| US6113701A (en) * | 1985-02-14 | 2000-09-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, manufacturing method, and system |
-
1980
- 1980-08-22 JP JP11464980A patent/JPS5739430A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220140487A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-05-05 | The Boeing Company | Additively manufactured mesh horn antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5739430A (en) | 1982-03-04 |
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