JPS63151110A - トーテムポールパワースイッチ用の改良された電源装置 - Google Patents

トーテムポールパワースイッチ用の改良された電源装置

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JPS63151110A
JPS63151110A JP62296278A JP29627887A JPS63151110A JP S63151110 A JPS63151110 A JP S63151110A JP 62296278 A JP62296278 A JP 62296278A JP 29627887 A JP29627887 A JP 29627887A JP S63151110 A JPS63151110 A JP S63151110A
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switch
power supply
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power
supply device
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ジョン・ジェイムズ・フライ
エドワード・バスティジャニック
ジョン・ウォルター・ロバートソン・ジュニア
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Babcock and Wilcox Co
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般的には電力スイッチング回路に関し、詳し
くいうと、トーテムポール回路形態に配置されたパワー
スイッチ用の改良された電源装置に関する。
［従来の技術］ トーテムポール回路形態は電力スイッチング回路におい
て広く使用されている。かかる形式の回路形態において
は、上部パワースイッチがしばしば回路の共通電位に関
して高い電圧で動作する。
このため、これら回路用の電源装置は実質的に高い電圧
で動作することができなくてはならない。
かくして、多くのトーテムポールパワースイッチング回
路は上部パワースイッチとしてＰＮＰ　トランジスタを
使用し、かつ複数の隔絶された電源装置を使用している
。一般に、ＰＮＰ　トランジスタは電圧及び電流の同定
格に関してＮＰＮトランジスタよりも遅れており、従っ
てパワースイッチング回路の効率に悪影響を与える。そ
の上、隔絶された電源装置はかさが大きく、かつスイッ
チング回路のコストを相当に増大させる傾向がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記理由のため、隔絶された電源装置の必要をなくした
トーテムポール回路形態に配置されたパワースイッチ用
電源装置及び、或は実質的に高い電圧で動作することが
できる電源装置を開発することが望まれている。
［問題点を解決するための手段］ 本発明はトーテムポール回路形態に配置されたパワース
イッチ用の改良された電源装置を提供することによって
従来技術に関連した上記問題及び他の問題を解決するも
のである。この改良された電源装置は上部パワースイッ
チに供給される電圧よりも実質的に低い出力電圧を有す
る単一の電源と該電源の出力電圧に充電されるフライン
グコンデンサ回路とを含む、マイクロプロセッサに基づ
く制御回路が上部及び下部パワースイッチを制御するの
に必要な論理を提供し、かつフライングコンデンサ回路
におけるコンデンサの充電を制御する。接地隔絶回路が
上部パワースイッチに供給される電圧から前記マイクロ
プロセッサに基づく制御回路を隔絶する。下部パワース
イッチの作動及び上部パワースイッチの不作動により前
記コンデンサが前記電源によって充電され、パワースイ
ッチの出力が装置の共通電位に維持されるようにする。
これとは反対に、上部パワースイッチの作動及び下部パ
ワースイッチの不作動により前記コンデンサはその負荷
を通じて放電し、パワースイッチの出力の電圧を上部パ
ワースイッチに供給される電圧に等しく保持する。
［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例につ
いて詳細に説明する。なお、添付図面は本発明の好まし
い実施例を説明するための単なる例示であり、本発明を
限定するものではないということを理解すべきである。
添付図面はトーテムポール回路形態に配置されたパワー
スイッチ１２及び１４用の電源装置ｉ。
の概略回路構成図である。この電源装置１０はマイクロ
プロセッサに基づく制御回路１６を含む。
このマイクロプロセッサに基づく制御回路１６はその一
方の出力１８が電源装置１０の上半分に接続されて、ま
た他方の出力２０が電源装置１０の下半分に接続されて
いる。図示するように、マイクロプロセッサに基づく制
御回路１６の出力１８は接地隔絶回路２２の入力に接続
されている。この接地隔絶回路２２の出力は制御調整回
路２４の入力に接続されている。ダイオード２６及びコ
ンデンサ２８より構成されたフライングコンデンサ回路
は制御調整回路２４の他の入力に接続されている。この
制御調整回路２４の出力はパワースイッチ１２に接続さ
れており、その動作を制御する。電圧源■＋がパワース
イッチ１２の入力に接続されており、このパワースイッ
チ１２の出力はトーテムポール形態でパワースイッチ１
４の出力に接続されている。コンデンサ２８及び制御調
整回路２４はパワースイッチ１２及び１４の出力である
共通電位を基準電位としているということを注意すべき
である。この共通電位は装置の共通電位であっても、■
＋であっても、或はパワースイッチ１２及び１４の状態
に依存する独立の電位レベルであってもよい、マイクロ
プロセッサに基づく制御回路１６の出力２０は制御調整
回路３０の入力に接続されている。この制御調整回路３
０の出力はパワースイッチ１４に接続され、かつその動
作を制御する。電源３２が設けられており、その出力は
ダイオード２６のアノード及び制御調整回路３０の入力
にそれぞれ接続されている。この電源３２は電圧■＋よ
り低い出力電圧を提供し、そして電源装置１ｏの下半分
を付勢する。電源３２、制御調整回路３０及びパワース
イッチ１４は装置の共通電位を基準電位としている。
マイクロプロセッサに基づく制御回路１６はパワースイ
ッチ１２及び１４の動作を制御するのに必要な及びフラ
イングコンデンサ回路のコンデンサ２８を充電するのに
必要な論理を提供する。接地隔絶回路２２はマイクロプ
ロセッサに基づく制御回路１６内の制御論理を制御調整
回路２４から隔絶し、かくして、マイクロプロセッサに
基づく制御回路１６が電圧■＋より非常に低い電圧で動
作することを可能にする。
動作において、電源装置１０が不作動状態にあると、或
は作動されたときに、マイクロプロセッサに基づく制御
回路１６内のファームウェアがパワースイッチ１４を閉
成状態に保持する。この場合のファームウェアは、主論
理プログラムのような他のソフトウェアによって利用で
きるマイクロプロセッサのＲＯＭ内のソフトウェアライ
ブラリである。かくして、　パワースイッチ１２及び１
４の出力は装置の共通電位に保持され、コンデンサ２８
が電源３２の出力電圧に充電することを可能にする。こ
の出力電圧は電圧Ｖ＋より実質的に低い、マイクロプロ
セッサに基づく制御回路１６のファームウェアがパワー
スイッチ１２が閉成されるべきであるということを決定
すると、このパワースイッチ１２は閉成され、そしてパ
ワースイッチ１４が開放される。パワースイッチ１２が
閉成されると、パワースイッチ１２及び１４の出力は電
圧Ｖ＋を基準電圧とし、ダイオード２６は電圧Ｖ＋が電
源３２の出力に表われることを阻止する。この動作段階
中、コンデンサ２８内に蓄積されたエネルギは制御調整
回路２４に電力を供給してパワースイッチ１２を閉成状
態に維持するのに必要なバイアスを保持するために使用
される。マイクロプロセッサに基づく制御回路１６のフ
ァームウェアがパワースイッチ１２及び１４の出力が装
置の共通電位に戻るべきであるということを決定すると
、パワースイッチ１２は開放され、パワースイッチ１４
は閉成される。この態様においては、コンデンサ２８は
電源３２の出力電圧に再び充電されることになる。上記
した動作サイクルは無限に継続し得る。パワースイッチ
１２が閉成状態のままでいられる最大時間はコンデンサ
２８のその負荷を通じての放電時定数によって決定され
るということを注意すべきである。これとは逆に、パワ
ースイッチ１４が閉成状態のままでいられる最小時間は
ダイオード２６を介してコンデンサ２８を充電するのに
必要・な時間によって決定される。コンデンサ２８の充
電時間がその放電時間よりも非常に短いということは極
めて有益である。パワースイッチ１４は不作動の期間中
必ずしも閉成状態のままでいる必要がないということも
注意すべきである。変形例として、パワースイッチ１４
は不作動の期間後に短時間の開閉成され、コンデンサ２
８が上記動作サイクルが開始される前に充電することを
可能にするようにしてもよい。
［発明の効果］ 上記本発明の電源装置１ｏは、寸法、コスト、構成部品
の数及び効率等の多くの点で、従来技術に勝る顕著な利
点を有することは明らかである。
本発明は装置１ｏの上部半分に対する別個の電源を必要
としない。本装置によって必要とされる構成部品は従来
の電源の場合よりも相当に小さくかつ安価である０本装
置はまた、損失がダイオード２６間の電圧降下だけであ
るので、非常に効率がよい、その上、マイクロプロセッ
サに基づく制御回路１６は本電源装置１０を実現するた
めに必要な論理のバルクを含んでおり、従って単に少量
のファームウェアのみを本電源装置の実現のために追加
するだけでよい。
この電源装置１０は、パワースイッチの所定の間隔での
交互する作動（オン）を必要とするパルス幅変調システ
ムに特に有用であるということを理解すべきである。こ
のように、本発明の電源装置１０が利用できる装置の数
及び種類は殆ど無限に近い。
上述の説明から、ある変形、変更及び改良がこの分野の
技術者には生じるであろう、そのようなすべての変形、
変更及び改良は説明を簡略化して分り易くするために本
明細書には削除されているが、本発明の範囲内にあると
いうことを理解すべきである。
４、　　　　　　　ｔ　　日 添付図面は本発明による電源装置の一実施例を示す概略
回路構成図である。
１０：電源装置 １２．１４：パワースイッチ １６：マイクロプロセッサに基づく制御回路１８．２０
：出力 ２２；接地隔絶回路 ２４．３０：制御調整回路 ２６：ダイオード ２８；コンデンサ ３２：電源

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）トーテムポール回路形態に配置されたスイッチに
    電力を供給するための電源装置において、トーテムポー
    ル回路形態に配置された第１のスイッチ及び第２のスイ
    ッチに電気的に接続された電源と、 前記第１のスイッチ及び前記電源に電気的に接続された
    エネルギ蓄積手段と、 前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの周期的動
    作を制御して前記エネルギ蓄積手段を周期的に充電及び
    放電させるとともに、前記第１のスイッチ及び前記第２
    のスイッチの出力に予め定められた電圧を周期的に供給
    するようにする制御手段 とを具備することを特徴とする電源装置。
  2. （２）前記周期的スイッチ動作が、前記電源によって前
    記エネルギ蓄積手段が充電される第１段階の動作と前記
    エネルギ蓄積手段が放電させられる第２段階の動作とか
    ら構成されている特許請求の範囲第１項記載の電源装置
    。
  3. （３）前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの出
    力が前記第１段階の動作中当該装置の共通電位を基準と
    しており、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチ
    の出力の電圧が前記第２段階の動作中前記予め定められ
    た電圧である特許請求の範囲第２項記載の電源装置。
  4. （４）前記第１段階の動作中前記第１のスイッチが作動
    されかつ前記第２のスイッチが消勢されており、前記第
    ２段階の動作中前記第２のスイッチが作動されかつ前記
    第１のスイッチが消勢されている特許請求の範囲第２項
    記載の電源装置。
  5. （５）トーテムポール回路形態に配置されたスイッチに
    電力を供給するための電源装置において、第１のスイッ
    チと、 トーテムポール形態で該第１のスイッチに電気的に接続
    され、かつその接続中点に出力を有する第２のスイッチ
    と、 前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチに電気的に
    接続された電源と、 前記第１のスイッチ及び前記電源に電気的に接続された
    エネルギ蓄積手段と、 前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの周期的動
    作を制御して前記エネルギ蓄積手段を周期的に充電及び
    放電させるとともに、前記第１のスイッチ及び前記第２
    のスイッチの前記出力に予め定められた電圧を周期的に
    供給するようにする制御手段 とを具備することを特徴とする電源装置。
  6. （６）前記周期的スイッチ動作が、前記電源によって前
    記エネルギ蓄積手段が充電される第１段階の動作と前記
    エネルギ蓄積手段が放電させられる第２段階の動作とか
    ら構成されている特許請求の範囲第５項記載の電源装置
    。
  7. （７）前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの前
    記出力が前記第１段階の動作中当該装置の共通電位を基
    準としており、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイ
    ッチの前記出力の電圧が前記第２段階の動作中前記予め
    定められた電圧である特許請求の範囲第６項記載の電源
    装置。
  8. （８）前記第１段階の動作中前記第１のスイッチが作動
    されかつ前記第２のスイッチが消勢されており、前記第
    ２段階の動作中前記第２のスイッチが作動されかつ前記
    第１のスイッチが消勢されている特許請求の範囲第６項
    記載の電源装置。
JP62296278A 1986-11-26 1987-11-26 トーテムポールパワースイッチ用の改良された電源装置 Pending JPS63151110A (ja)

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US935351 1986-11-26
US06/935,351 US4703407A (en) 1986-11-26 1986-11-26 Power supply for totem pole power switches

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JPS63151110A true JPS63151110A (ja) 1988-06-23

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EP (1) EP0269214A3 (ja)
JP (1) JPS63151110A (ja)
KR (1) KR880006826A (ja)
CN (1) CN1014286B (ja)
AU (1) AU599146B2 (ja)
BR (1) BR8705291A (ja)
CA (1) CA1309137C (ja)
IN (1) IN167379B (ja)
MX (1) MX165612B (ja)

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