JPS6367427B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6367427B2 JPS6367427B2 JP57169002A JP16900282A JPS6367427B2 JP S6367427 B2 JPS6367427 B2 JP S6367427B2 JP 57169002 A JP57169002 A JP 57169002A JP 16900282 A JP16900282 A JP 16900282A JP S6367427 B2 JPS6367427 B2 JP S6367427B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- transistor
- voltage
- coil
- input
- Prior art date
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- Expired
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は入出力非絶縁形スイツチング電源の改
良に関するものである。
良に関するものである。
従来、この種の入出力非絶縁形スイツチング電
源として第１図に示すような共振コイルを２個使
用した方式のものである。これはトランジスタ２
とトランジスタ７が交互にオンオフ動作を繰り返
しており、トランジスタ２がオンの時にコイル３
を通して共振電流が流れコンデンサ４を入力電圧
の２倍の電圧まで充電し、トランジスタ７がオン
の時にコンデンサ４のチヤージが出力コンデンサ
８へ放電されて出力電力を供給するものである。
源として第１図に示すような共振コイルを２個使
用した方式のものである。これはトランジスタ２
とトランジスタ７が交互にオンオフ動作を繰り返
しており、トランジスタ２がオンの時にコイル３
を通して共振電流が流れコンデンサ４を入力電圧
の２倍の電圧まで充電し、トランジスタ７がオン
の時にコンデンサ４のチヤージが出力コンデンサ
８へ放電されて出力電力を供給するものである。
入力電圧、動作周波数、コンデンサ４の容量、
負荷抵抗をそれぞれＥ（Ｖ），（Hz），Ｃ(F)，Ｒ
（Ω）とすると出力電圧V0は下式(1)式のように表
わされる。
負荷抵抗をそれぞれＥ（Ｖ），（Hz），Ｃ(F)，Ｒ
（Ω）とすると出力電圧V0は下式(1)式のように表
わされる。
V0＝Ｅ√2（Ｖ） ……(1)
上式から周波数を調整することにより、出力
電圧V0を安定化できることがわかる。
電圧V0を安定化できることがわかる。
しかし、第１図の回路構成の場合、共振コイル
を２個必要とするために回路構成が複雑となり、
価格高、形状の大形化、コアの利用効率の低下等
の欠点を有する。
を２個必要とするために回路構成が複雑となり、
価格高、形状の大形化、コアの利用効率の低下等
の欠点を有する。
本発明の目的は回路構成を工夫して共振コイル
を単一化することにより上記欠点を除去し、回路
構成が簡単で信頼度が高く、小形で安価な入出力
非絶縁形スイツチング電源を提供することにあ
る。
を単一化することにより上記欠点を除去し、回路
構成が簡単で信頼度が高く、小形で安価な入出力
非絶縁形スイツチング電源を提供することにあ
る。
本発明の入出力非絶縁形スイツチング電源は、
第１のコンデンサおよびダイオードの並列回路と
コイルと第１のスイツチング素子との直列回路が
入力電源の両端に接続され、前記並列回路と前記
コイルの直列回路と並列に第２のスイツチング素
子および第２のコンデンサの直列回路が接続さ
れ、前記第２のコンデンサと並列に負荷抵抗器が
接続されたことを特徴とする。
第１のコンデンサおよびダイオードの並列回路と
コイルと第１のスイツチング素子との直列回路が
入力電源の両端に接続され、前記並列回路と前記
コイルの直列回路と並列に第２のスイツチング素
子および第２のコンデンサの直列回路が接続さ
れ、前記第２のコンデンサと並列に負荷抵抗器が
接続されたことを特徴とする。
次に第２図に示す本発明の実施例につき説明す
る。この例はコンデンサ４とダイオード５とから
なる並列回路とコイル１１とトランジスタ２とか
らなる直列回路が入力電源１の両端に接続され、
コンデンサ４とダイオード５とからなる前記並列
回路とコイル１１とからなる直列回路と並列にト
ランジスタ７とコンデンサ８とからなる直列回路
が接続されている。コンデンサ８の両端電圧を本
電源の出力電圧とし、コンデンサ８と並列に負荷
抵抗器９を接続している。トランジスタ２，７の
駆動は制御回路１０によつてなされ、制御回路１
０は検出出力電圧を安定化するようその発振周波
数を変えつつトランジスタ２，７を交互にオンオ
フさせる。
る。この例はコンデンサ４とダイオード５とから
なる並列回路とコイル１１とトランジスタ２とか
らなる直列回路が入力電源１の両端に接続され、
コンデンサ４とダイオード５とからなる前記並列
回路とコイル１１とからなる直列回路と並列にト
ランジスタ７とコンデンサ８とからなる直列回路
が接続されている。コンデンサ８の両端電圧を本
電源の出力電圧とし、コンデンサ８と並列に負荷
抵抗器９を接続している。トランジスタ２，７の
駆動は制御回路１０によつてなされ、制御回路１
０は検出出力電圧を安定化するようその発振周波
数を変えつつトランジスタ２，７を交互にオンオ
フさせる。
ここでトランジスタ２がオン、トランジスタ７
がオフしている期間（1/2周期）をサイクル、
その逆の期間（1/2周期）をサイクルとする。
本回路のスイツチング動作はサイクル，の２
つのサイクルによつて一周期を形成する。
がオフしている期間（1/2周期）をサイクル、
その逆の期間（1/2周期）をサイクルとする。
本回路のスイツチング動作はサイクル，の２
つのサイクルによつて一周期を形成する。
上記のような回路構成において、まずトランジ
スタ２がオンする直前のコンデンサ４の両端電圧
は後述するように０ボルトにある。したがつてサ
イクルにおいてトランジスタ２がオンすると
LC共振作用により第３図に示すようなLC共振電
流IQ2が入力電源１からコンデンサ４へ流れ込む。
この充電電流が流れ終つた時点においてコンデン
サ４の両端電圧VC4は第３図に示すように共振波
形の最大値をとる。
スタ２がオンする直前のコンデンサ４の両端電圧
は後述するように０ボルトにある。したがつてサ
イクルにおいてトランジスタ２がオンすると
LC共振作用により第３図に示すようなLC共振電
流IQ2が入力電源１からコンデンサ４へ流れ込む。
この充電電流が流れ終つた時点においてコンデン
サ４の両端電圧VC4は第３図に示すように共振波
形の最大値をとる。
ここでコイル１１のインダクタンス、コンデン
サ４の容量、入力電圧をそれぞれL11(H)，C4(F)，
Ｅ（Ｖ）とし、またサイクルの開始時を原点と
する時刻をｔ（秒）とすると、下式(2)，(3)の関係
が成り立つ。
サ４の容量、入力電圧をそれぞれL11(H)，C4(F)，
Ｅ（Ｖ）とし、またサイクルの開始時を原点と
する時刻をｔ（秒）とすると、下式(2)，(3)の関係
が成り立つ。
サイクルの残りの期間π√11 4＜ｔ＜Ｔ／２
（Ｔはスイツチング周期）においてはコンデンサ
C4の充電は完了しているが、トランジスタ７は
オフし、またトランジスタ２の導通方向が逆向き
のため、コンデンサ４から入力側及び出力側へ放
電されず、コンデンサC4は充電時の最大電圧VC4
（max）＝2E（Ｖ）を維持する。
C4の充電は完了しているが、トランジスタ７は
オフし、またトランジスタ２の導通方向が逆向き
のため、コンデンサ４から入力側及び出力側へ放
電されず、コンデンサC4は充電時の最大電圧VC4
（max）＝2E（Ｖ）を維持する。
次にサイクル（Ｔ／２＜ｔ＜Ｔ）において、ト
ランジスタ２がオフしトランジスタ７がオンする
とコイル１１との共振作用によりコンデンサ４の
電荷はコンデンサ８へ放電される。第３図のIQ7
がこの放電流を示す。放電途中においてコンデン
サ４の両端電圧は入力電圧Ｅ及び出力電圧V0（コ
ンデンサ８の電圧）よりも低くなるがトランジス
タ２がオフしており、またトランジスタ７の導通
方向が逆向きのため、入出力からコンデンサ４へ
電流が流れ込むことはない。ここでコンデンサ
C4が放電を開始し、その両端電圧が０ボルトに
なるまでの時間τDC（秒）とすると、トランジスタ
７の電流IQ7(A)及びコンデンサC4の両端電圧VC4
（Ｖ），τDC（秒）は下式(4)〜(6)であらわされる。
とコイル１１との共振作用によりコンデンサ４の
電荷はコンデンサ８へ放電される。第３図のIQ7
がこの放電流を示す。放電途中においてコンデン
サ４の両端電圧は入力電圧Ｅ及び出力電圧V0（コ
ンデンサ８の電圧）よりも低くなるがトランジス
タ２がオフしており、またトランジスタ７の導通
方向が逆向きのため、入出力からコンデンサ４へ
電流が流れ込むことはない。ここでコンデンサ
C4が放電を開始し、その両端電圧が０ボルトに
なるまでの時間τDC（秒）とすると、トランジスタ
７の電流IQ7(A)及びコンデンサC4の両端電圧VC4
（Ｖ），τDC（秒）は下式(4)〜(6)であらわされる。
但しＥ＞V0 ……(7)
第３図からわかるようにコンデンサ４の両端電
圧が０ボルトまで低下した時、コイル１１の励磁
電流は最大となる。コイル１１の最大励磁電流
IQ7n(A)は下式(8)で表わされる。
圧が０ボルトまで低下した時、コイル１１の励磁
電流は最大となる。コイル１１の最大励磁電流
IQ7n(A)は下式(8)で表わされる。
以後のコイル１１の励磁電流はダイオード５を
介してリセツトされる。このリセツト期間をτRS
（秒）とすると、この期間のトランジスタ７の電
流IQ7(A)及びτRS（秒）は下式(9)，(10)で表わされる
。
介してリセツトされる。このリセツト期間をτRS
（秒）とすると、この期間のトランジスタ７の電
流IQ7(A)及びτRS（秒）は下式(9)，(10)で表わされる
。
IQ7＝IQ7n−V0／L11（ｔ−Ｔ／２−τDC）(A)……(9)
τRS＝L11IQ7n／V0（秒） ……(10)
コイル１１の磁束のリセツト後は、次のサイク
ルが開始されるまで回路動作は静止している。
ルが開始されるまで回路動作は静止している。
尚、前記(4)〜(10)式の導出においてコンデンサ８
の両端電圧、即ち出力電圧V0はコンデンサ８と
抵抗器９とからなる放電回路の時定数が周期Ｔに
比べて非常に大きいと仮定しており、サイクル
，を通してその電圧値は不変であるとした。
の両端電圧、即ち出力電圧V0はコンデンサ８と
抵抗器９とからなる放電回路の時定数が周期Ｔに
比べて非常に大きいと仮定しており、サイクル
，を通してその電圧値は不変であるとした。
尚、負荷抵抗をＲ（Ω）とすると出力電圧P0
（Ｗ）は P0＝C4VC4(nax)／2T＝V0 2／Ｒ（Ｗ） ……(11) VC4(nax)＝2E（Ｖ）であるから、したがつて出力
電圧V0（Ｖ）は下式(12)のように表わされる。
（Ｗ）は P0＝C4VC4(nax)／2T＝V0 2／Ｒ（Ｗ） ……(11) VC4(nax)＝2E（Ｖ）であるから、したがつて出力
電圧V0（Ｖ）は下式(12)のように表わされる。
V0＝Ｅ√24（Ｖ） ……(12)
上式から入力電圧Ｅあるいは負荷抵抗Ｒの変動
に対して、周波数を調整することにより、出力
電圧V0を安定化できることがわかる。
に対して、周波数を調整することにより、出力
電圧V0を安定化できることがわかる。
本発明は以上説明したように、入出力非絶縁形
スイツチング電源において共振作用を利用しスイ
ツチング素子の電流をサイン波状にしており低損
失で低ノイズである。さらに共振コイルを単一化
しており回路構成が簡単で高信頼、低コスト、形
状が小形等のすぐれた特徴を有する。
スイツチング電源において共振作用を利用しスイ
ツチング素子の電流をサイン波状にしており低損
失で低ノイズである。さらに共振コイルを単一化
しており回路構成が簡単で高信頼、低コスト、形
状が小形等のすぐれた特徴を有する。
第１図は従来の例を示す回路図、第２図は本発
明の一実施例を示す回路図、第３図は第２図の動
作を示す波形図である。 １……入力電源、２……トランジスタ、３……
コイル、４……コンデンサ、５……ダイオード、
６……コイル、７……トランジスタ、８……コン
デンサ、９……負荷抵抗器、１０……制御回路、
１１……コイル。
明の一実施例を示す回路図、第３図は第２図の動
作を示す波形図である。 １……入力電源、２……トランジスタ、３……
コイル、４……コンデンサ、５……ダイオード、
６……コイル、７……トランジスタ、８……コン
デンサ、９……負荷抵抗器、１０……制御回路、
１１……コイル。
Claims (1)
- １ 第１のコンデンサおよびダイオードの並列回
路とコイルと第１のスイツチング素子との直列回
路が入力電源の両端に接続され、前記並列回路と
前記コイルの直列回路と並列に第２のスイツチン
グ素子および第２のコンデンサの直列回路が接続
され、前記第２のコンデンサと並列に負荷抵抗器
が接続されたことを特徴とする入出力非絶縁形ス
イツチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169002A JPS5959022A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 入出力非絶縁形スイツチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57169002A JPS5959022A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 入出力非絶縁形スイツチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5959022A JPS5959022A (ja) | 1984-04-04 |
| JPS6367427B2 true JPS6367427B2 (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=15878523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57169002A Granted JPS5959022A (ja) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | 入出力非絶縁形スイツチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5959022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08175541A (ja) * | 1994-07-13 | 1996-07-09 | Bull Sa | 載荷物運搬用パレット |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3333252B2 (ja) * | 1992-12-24 | 2002-10-15 | 住化バイエルウレタン株式会社 | ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物の着色防止法 |
| JP2009159508A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Nec Electronics Corp | 演算増幅器及び積分回路 |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP57169002A patent/JPS5959022A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08175541A (ja) * | 1994-07-13 | 1996-07-09 | Bull Sa | 載荷物運搬用パレット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5959022A (ja) | 1984-04-04 |
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