JPS6336415A - 直流電源装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分計〕 乙の発明は、インバータ回路と整流平置回路とを組み合
わせて直流出力を得る直流電源装置において、その定格
内での急激な負荷変動による出力電圧のオーパーンニー
Ｉ・及びアンダーシュートを、より低減化することを目
的とした出力電圧補償回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図１よ、従来の直流電源装置の構成図であり、（１
）は直流電力を供給する１次電源、（２）はパルス＋Ｉ
ｇＩを変化して負荷への供給電圧を＠御するためのパル
ス幅制御回路、（３）はトランジスタ（４）のオン・オ
フを制御する駆動回路、（４）はＩ・ランス（６）に流
れる電流のオン・オフを行うトランジスタ、（５）はト
ラレス（６）の１次巻線の残留エネルギーの帰Ｊｍ用ダ
イオード、（６）はトランス、（７）と（８）は）・ラ
ンス（６）の２次巻線出力をＮ流するダイオ−）：、（
９）と００）はダイオード（７１、（８１の出力を平滑
するチョークコイルとコンデンサ、（１１）は負荷、（
１２）は負荷（１１）に供給される電圧を検出しパルス
幅制御回路（２）に帰還を与える帰還回路である。

従来のこの種装置においては、１次電源（１）から供給
される電力を１−ランジスタ（４）によってパルス状の
電力に変換し、トランス（６）に入力する。

このトランス（６）によって規定の電圧に降圧又は昇圧
した電力に変換し、ダイオード（７）、（８）でＭ流し
た後さらにチョークコイル（９）、コンデンサα０）に
て平滑され直流出力として負荷（１１）に供給している
。

負荷（１１）に供給される電圧は、帰還口＃！！（１２
）により検出され、パルス幅制御回路（２）に帰還を尋
人ろことにより安定化されている。

ここで第５図は、その定格内で負荷（１１）が急激に変
動した時の、第４図に示すように構成された直流電源装
置の出力電圧の変動を示したもので、（ア）は負荷（１
１）の変動、（イ）は出力電圧の過渡応答を示す動作波
形図である。

このように第４図に示すように構成された直流電源装置
において、負荷（ＩＩ）が急激に減少、あるいは増加し
た場合、帰還回路（１２）での位相補償および平滑回路
での、いわゆる伝達遅れ等に起因するオーバーシュート
・アンダーシュートが発生する欠点を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の直流電源装置は、前述のように構成さねているた
め、負荷（１工）の急激な変動があった場合、帰還口、
ｍ　（１２）での位相補償および平滑回路での、いわゆ
る伝達遅れに起因するオーバーシュート・アンダージュ
ートが発生する等の問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
でオーバーシュート・アンダーシュートの低減化に関す
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る直流電源装置は、帰還回路（１２）での
位相補償、平滑回路でのいわゆる伝達遅れに起因するオ
ーバーシューＩ・・アンダーシュートの低減化をはかる
べく、出力電圧補償回路（２１）を付加したものである
。

〔作　用〕

この発明においては、直流電源装置に出力電圧補償回路
（２］）を設けることにより、その定格内での負荷（１
１）の急激な変動による出力電圧のオーパーンニート・
アンダーシュートの低減化をはかるものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明の１実施例であり、（１）〜（１２）
は上記従来装置と同−又は相当するもので、（１３）は
１−ランレスク（１４）により制御され、オーバーシュ
ー）・電圧を吸収するコンデンサ、（１４）は検出器Ａ
　（Ｉｓ）により制御されろＩ・ランジスタ、（１５）
は定電圧ダイオード（１８）により発生する基準電圧と
直流電源装置の出力電圧を比較し、出力電圧が高くなっ
た時にトランジスタ（１４）をオンさせる検出器Ａ、（
１６）は定電圧ダイオード（１８）により発生される基
準電圧と直流電源装置の出力電圧を比較し、出力電圧が
低くなった時にトランジスタ（１７）をオンさせる検出
Ｐ７　Ｂ、（１７）は検出器Ｂ　（１Ｇ）により制御さ
れるトランジスタ、（１８）は検出器Ａ　（１５）と検
出器Ｂ　（１６）に基準電圧を与えるための定電圧ダイ
オード、（１９）はトランジスタ（１７）がオンした時
に電力を放出するコンデンサ、（２０）は直流電源装置
の出力電圧が安定している間に、コンデンサ（１９）を
充電するためのダイオード、（２１）は直流電源装置の
出力電圧のオーバーシュート・アンダーシュートを補償
するための出力電圧補償回路である。

上記のように構成された直流電源装置においては、１次
電源（１）から供給される電力をトランジスタ（４）に
よってパルス状の電力に変換し、Ｉ・ランス（６）に入
力する。

このトランス（６）によって規定の電圧に降圧又は昇圧
した電力に変換し、ダイオード（７）、（８）で整流し
た後さらにチョークコイル（９）、コンデンサ００）に
て平滑された直流出力として負荷（１１）に供給してい
る。

負荷（１１）に供給される電圧は、帰還回路（１２）に
より検出され、パルス幅制御回＃１（２１に帰還を与え
ることにより安定化されている。

このように通常は従来の直流電源装置と同一の動作とな
る。

ここで第２図は、直流電源装置の定格内で、急激に負荷
（１１）が変動した時の第１図に示すように構成された
、出力電圧補償回路（２１）の各部の動作を示したもり
で、（ア）は負荷（１１）の変動を示す図、（イ）は検
出器Ａ　（１５）の動作波形図、（つ）はトランジスタ
（１４）の動作波形図、（１）は第１図に示すように構
成された直流電源装置の出力動作波形図、（オ）は検出
器Ｂ　（１６）の動作波形図、（力）はトランジスタ（
１７）の動作波形図である。

又、第３図は第１図のように構成された直流電源装置の
出力電圧波形と第４図のように構成された直流電源装置
の出力電圧波形を比較したもので、（ア）は負荷（１１
）の変動を示す図、（イ）の実線は第１図のように構成
された直流電源装置の出力電圧波形図、破線は第４図の
ように構成された直流電源装置の出力電圧波形図である
。

第１図のように構成された直流電源装置において、負荷
（１１）が急激に減少した場合、帰還回路（１２）での
位相補償、平滑回路によるいわゆる伝達遅れにより、出
力電圧は上昇する。この出力電圧の上昇は検出器Ａ　（
１５）により検出され、出力電圧が定電圧ダイオード（
１８）により発生される基準電圧を越えると、トランジ
スタ（１４）をオンさせる。

従って、コンデンサ（１３）は直流電源装置の出力電圧
により充電されることになり、出力電圧の上昇をおさえ
る働きをすることになる。

一方、負荷（１１）が急激に増加した場合、帰還回路（
１２）での位相補償、平滑回路によるいわゆる伝達遅れ
により出力電圧は低下してくる。この出力電圧の低下は
検出１Ｂ（１６）により検出され、出力電圧が定電圧ダ
イオード（１８）により発生されろ基準電圧を下まわる
と、トランジスタ（１７）をオンさせる。

従って出力電圧が安定していた期間にグイ、１−ド（２
０）を通して、コンデンサ（１９）に充電されていた電
力を放出することになり、出力電圧の低下をおさえる事
が出来る。

つまり、第１図のように構成された直流電源装置では、
出力電圧のオーバーシュートは検出器Ａ（１５）の検出
電圧以下、アンダーシュートは出力電圧からダイオード
（２０）のＶＦを差し引いた電圧付近におさえることが
出来ることになる。

なお、上記実施例ではスイッチング素子として１−ラン
ジスタ（４）を１個使用した１石フォワード型の直流電
源装置について述べたが、フライバック型の直流電源装
置、スイッチング素子を２個使用するプッシュプル型の
直流電源装置についても同様の効果が期待できる。

又、コンデンサ（１３）、ダイオード（２０）のかわり
に抵抗を用いても同様の効果が期待できる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、直流電源装置の出力段
に、出力電圧？１］償回路（２１）を設けることにより
、定格内での負荷（１１）の急激な変動によるｍ　力Ｎ
　圧のオーバーシュー）・・アンダーシュートの低減化
をはかることが出来る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した直流電源装置の回路例を示
す図、第２図はこの発明の出力電圧補償回路部の動作を
説明するための図、第３図は従来の回路の出力電圧の波
形と、第１図のように構成された直流電源装置の出力電
圧波形を比較した図、＠４図は従来の回路例を示す図、
第５図は従来の回路の出力電圧波形を示す図である。 図中、（１）は１次電源、（２）はパルス幅制御回路、
（３）は駆動＠路、＋４）　（１４）　（１７）はトラ
ンジスタ、（５１（７）＋８）（２０）！よダイオード
、（９）はチョークコイル、００１（１３）　Ｆ１９）
　ｌよコンデンサ、（１１）は負荷、（］２）は帰還回
路、（１５）　（１６）は検出器、（１８）は定電圧ダ
イオード、（２１）は出力電圧補償回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を°示す。 　　代理人　大　岩　増　雄 第５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルス信号のパルス幅を変化して負荷への供給電圧の制
   御を行うパルス幅制御回路と、前記パルス幅制御回路の
   出力信号を電力増幅する駆動回路と、前記駆動回路の出
   力信号によりスイッチング動作を行うトランジスタと、
   １次巻線の一端がトランジスタのコレクタに接続され、
   かつ少なくとも１つの２次巻線を有するトランスと、前
   記トランスの２次巻線出力を整流する複数のダイオード
   と、前記ダイオードの出力を平滑する平滑回路と、前記
   パルス幅制御回路に出力の電圧の帰還を与えるための帰
   還回路と、前記平滑回路の出力を検出し出力電圧の補償
   を行う出力電圧補償回路とを備えたことを特徴とする直
   流電源装置。