JPH03217914A - 直流安定化電源装置 - Google Patents
直流安定化電源装置Info
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- JPH03217914A JPH03217914A JP1449590A JP1449590A JPH03217914A JP H03217914 A JPH03217914 A JP H03217914A JP 1449590 A JP1449590 A JP 1449590A JP 1449590 A JP1449590 A JP 1449590A JP H03217914 A JPH03217914 A JP H03217914A
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 9
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 9
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Dc-Dc Converters (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】
〔産業上の利用分野）
本発明は、非安定化電源と負荷との間に直列に挿入され
た直列制御素子のインピーダンスを制御して負荷に定電
圧を供給する直流安定化電源装置に関するものである。
た直列制御素子のインピーダンスを制御して負荷に定電
圧を供給する直流安定化電源装置に関するものである。
〔従来の技術］
従来の直流安定化電源装置は、非安定化電源と負荷との
間に直列に挿入された直列制御素子と、この直列制御素
子の出力電圧と基準電圧とを比較して制御電圧を求め、
かつこの制御電圧により出力電圧が一定になるように直
列制御素子のインピーダンスを制御する誤差増幅回路と
を備えた連続制御式のものがある。
間に直列に挿入された直列制御素子と、この直列制御素
子の出力電圧と基準電圧とを比較して制御電圧を求め、
かつこの制御電圧により出力電圧が一定になるように直
列制御素子のインピーダンスを制御する誤差増幅回路と
を備えた連続制御式のものがある。
従来の安定化電源装置は、高安定化する機能には優れて
いるが、連続制御方弐を採っているため、非安定化電源
から直列制御素子に加えられる電圧が非常に大きく、直
列制御素子中の電力消費によって能率が著しく低下する
欠点があった。
いるが、連続制御方弐を採っているため、非安定化電源
から直列制御素子に加えられる電圧が非常に大きく、直
列制御素子中の電力消費によって能率が著しく低下する
欠点があった。
本発明は、かかる従来の課題に鑑み、スイッチング制１
′［Ｉ１方弐を採用して、直列制御素子に加えられる電
圧を必要最小限に保ち、著しく高能率化できる直流安定
化電源装置を提供することを目的とする。
′［Ｉ１方弐を採用して、直列制御素子に加えられる電
圧を必要最小限に保ち、著しく高能率化できる直流安定
化電源装置を提供することを目的とする。
本発明は、非安定化電源と負荷との間に直列に挿入され
た直列制御素子と、この直列制御素子の出力電圧と基準
電圧とを比較して第１制御電圧を求め、かつこの第１制
御電圧により出力電圧が一定になるように直列制御素子
のインピーダンスを制御する第１誤差増幅回路とを備え
た直列制御形直流安定化電源において、非安定化電源と
直列制御素子との間に挿入されたスイッチング制御回路
と、直列制御素子の入力電圧と第１制御電圧とを比較し
て第２制御電圧を求め、かつこの第２制御電圧により直
列制御素子の入力電圧が必要最小限となるようにスイッ
チング制御回路を制御する第２誤差増幅回路とを備えた
ものである。
た直列制御素子と、この直列制御素子の出力電圧と基準
電圧とを比較して第１制御電圧を求め、かつこの第１制
御電圧により出力電圧が一定になるように直列制御素子
のインピーダンスを制御する第１誤差増幅回路とを備え
た直列制御形直流安定化電源において、非安定化電源と
直列制御素子との間に挿入されたスイッチング制御回路
と、直列制御素子の入力電圧と第１制御電圧とを比較し
て第２制御電圧を求め、かつこの第２制御電圧により直
列制御素子の入力電圧が必要最小限となるようにスイッ
チング制御回路を制御する第２誤差増幅回路とを備えた
ものである。
〔作 用〕
本発明に係る直流安定化電源装置においては、第１誤差
増幅回路にて直列制御素子の出力電圧と基準電圧とを比
較して第１制御電圧を求め、この第１制御電圧によって
出力電圧が一定となるように直流制御素子のインピーダ
ンスを制御する。つまり、従来の直列制御方法により出
力電圧の高安定化を図る。
増幅回路にて直列制御素子の出力電圧と基準電圧とを比
較して第１制御電圧を求め、この第１制御電圧によって
出力電圧が一定となるように直流制御素子のインピーダ
ンスを制御する。つまり、従来の直列制御方法により出
力電圧の高安定化を図る。
一方、第２誤差増幅回路にて直流制御素子の入力電圧と
第１制御電圧とを比較して第２制御電圧を求め、この第
２制御電圧によりスイッチング制御回路を制御し、直列
制御素子の入力電圧が必要最小限となるようにする。従
って、直列制御素子中の消費電力が常に最小になり、著
しく高能率化することができる。
第１制御電圧とを比較して第２制御電圧を求め、この第
２制御電圧によりスイッチング制御回路を制御し、直列
制御素子の入力電圧が必要最小限となるようにする。従
って、直列制御素子中の消費電力が常に最小になり、著
しく高能率化することができる。
（実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
第１［ｆｆｌは本発明の一実施例を示す直流安定化電源
装置のブロック図である。第１図において、■は商用周
波数交流電源等の非安定化電源、２は負荷、３は直列制
御素子で、非安定化電源１と負荷２との間に直列に挿入
されている。４は整流平滑回路で、非安定化電源Ｉから
供給される交流を整流し平滑するようになっている。５
は基準電圧源、６は第１誤差増幅回路で、直流制御素子
３の出力部における出力電圧Ａと基準電圧源５から得ら
れる基＄電圧Ｂとの差を増幅して第１制御電圧Ｃを求め
、この第１制御電圧Ｃを直列制御素子３の制御電圧入力
部に加える。これによって直列制御素子３のインピーダ
ンスが制御され、負荷２に供給する出力電圧Ａが一定に
保たれる。なお、直列制御素子３、基準電圧源５、第１
誤差増幅回路６により従来の連続制御式定電圧回路が構
成され、高安定化回路として動作する。７はスイッチン
グ制御回路で、整流平滑回路４と直列制御素子３との間
に挿入されている。８は第２誤差増幅回路で、直列制御
素子３の制御電圧入力部における第１制御電圧Ｃと直列
制御素子３の入力部における入力電圧Ｄとを比較増幅し
て第２制御電圧Ｅを求め、この第２制御電圧Ｅをスイン
チング制御回路７に加える。するとスイッチング制御回
路７は、第２誤差増幅回路８の第２制御電圧Ｅによって
、直列制御素子３に必要最小限の入力電圧Ｄを加えるよ
うにスインチング動作する。このため、直流制御素子３
の消費電力が常に最小になり、著しく高能率化できる。
装置のブロック図である。第１図において、■は商用周
波数交流電源等の非安定化電源、２は負荷、３は直列制
御素子で、非安定化電源１と負荷２との間に直列に挿入
されている。４は整流平滑回路で、非安定化電源Ｉから
供給される交流を整流し平滑するようになっている。５
は基準電圧源、６は第１誤差増幅回路で、直流制御素子
３の出力部における出力電圧Ａと基準電圧源５から得ら
れる基＄電圧Ｂとの差を増幅して第１制御電圧Ｃを求め
、この第１制御電圧Ｃを直列制御素子３の制御電圧入力
部に加える。これによって直列制御素子３のインピーダ
ンスが制御され、負荷２に供給する出力電圧Ａが一定に
保たれる。なお、直列制御素子３、基準電圧源５、第１
誤差増幅回路６により従来の連続制御式定電圧回路が構
成され、高安定化回路として動作する。７はスイッチン
グ制御回路で、整流平滑回路４と直列制御素子３との間
に挿入されている。８は第２誤差増幅回路で、直列制御
素子３の制御電圧入力部における第１制御電圧Ｃと直列
制御素子３の入力部における入力電圧Ｄとを比較増幅し
て第２制御電圧Ｅを求め、この第２制御電圧Ｅをスイン
チング制御回路７に加える。するとスイッチング制御回
路７は、第２誤差増幅回路８の第２制御電圧Ｅによって
、直列制御素子３に必要最小限の入力電圧Ｄを加えるよ
うにスインチング動作する。このため、直流制御素子３
の消費電力が常に最小になり、著しく高能率化できる。
従って、直列制御方式による高安定化とスインチング制
御方式による高能率化とを同時に達成できる。
御方式による高能率化とを同時に達成できる。
次に本発明の一実施例を示す具体的回路について説明す
る。第２図は具体的回路を示し、整流平滑回路Ｆ、スイ
ッチング周波数制御回路Ｇおよび直列制御回路Ｈからな
っている。スイッチング周波数制御回路Ｇは高周波でス
イッチングしているので、極めて小形軽量である。
る。第２図は具体的回路を示し、整流平滑回路Ｆ、スイ
ッチング周波数制御回路Ｇおよび直列制御回路Ｈからな
っている。スイッチング周波数制御回路Ｇは高周波でス
イッチングしているので、極めて小形軽量である。
整流平滑回路Ｆは商用周波数交流電ａＡ，ｃから供給さ
れる交流を全波整流回路Ｄ，で全波整流し、突入電流防
止素子Ｒｔｈを通して平滑用コンデンサーＣＩで直流に
交換している。直流電圧がスイッチング周波数制御回路
Ｇに加えられると、その電圧は抵抗Ｒ＋ ， Ｒ２
， Ｒ’＊で分圧されて電界効果トランジスタＦＥＴの
ゲート（１）に加えられ、電界効果トランジスタＦＥＴ
が導通し、高周波トランスＴの一次巻線Ｎ，に電流が流
れて、制御巻線Ｎｃに巻数比に応した電圧が発生し、電
界効果トランジスタＦＥＴの導通が継続する。
れる交流を全波整流回路Ｄ，で全波整流し、突入電流防
止素子Ｒｔｈを通して平滑用コンデンサーＣＩで直流に
交換している。直流電圧がスイッチング周波数制御回路
Ｇに加えられると、その電圧は抵抗Ｒ＋ ， Ｒ２
， Ｒ’＊で分圧されて電界効果トランジスタＦＥＴの
ゲート（１）に加えられ、電界効果トランジスタＦＥＴ
が導通し、高周波トランスＴの一次巻線Ｎ，に電流が流
れて、制御巻線Ｎｃに巻数比に応した電圧が発生し、電
界効果トランジスタＦＥＴの導通が継続する。
一方、制御巻線Ｎｃに発生した電圧は、抵抗Ｒ４とフォ
トトランジスタＰＣ２を通してコンデンサＣ２を充電す
る。その充電電圧がトランジスタＴ ｒ Ｈを導通させ
るまで上昇すると、電界効果トランジスタＦＥＴのゲー
トｌＯとソース１１間はトランジスタＴｒｌの導通によ
って短絡され、電界効果トランジスタＦＥＴは遮断状態
になる。このときトランスＴの各巻線に逆起電力が発生
し、先に充電されたコンデンサＣ２の電荷が抵抗Ｒ４、
制御巻線Ｎｃを通って放電する。その結果、トランジス
タＴｒ＋が遮断状態となり、電界効果トランジスタＦＥ
Ｔは再び導通する。
トトランジスタＰＣ２を通してコンデンサＣ２を充電す
る。その充電電圧がトランジスタＴ ｒ Ｈを導通させ
るまで上昇すると、電界効果トランジスタＦＥＴのゲー
トｌＯとソース１１間はトランジスタＴｒｌの導通によ
って短絡され、電界効果トランジスタＦＥＴは遮断状態
になる。このときトランスＴの各巻線に逆起電力が発生
し、先に充電されたコンデンサＣ２の電荷が抵抗Ｒ４、
制御巻線Ｎｃを通って放電する。その結果、トランジス
タＴｒ＋が遮断状態となり、電界効果トランジスタＦＥ
Ｔは再び導通する。
このような動作が高周波で繰り返され、二次巻綿Ｎ２に
巻線比に比例した高周波の方形波電圧が発生する。この
高周波電圧をダイオードＤ．，Ｄ３、コンデンサＣ３
，Ｃａｌ Ｃｓ ，抵抗Ｒ４で整？平滑し、直列制御回
路Ｈに直流を供給する。
巻線比に比例した高周波の方形波電圧が発生する。この
高周波電圧をダイオードＤ．，Ｄ３、コンデンサＣ３
，Ｃａｌ Ｃｓ ，抵抗Ｒ４で整？平滑し、直列制御回
路Ｈに直流を供給する。
直列制御回路Ｈに電圧が加えられると、トランジスタＴ
ｒ２を通って直列制御トランジスタＴｒ．に電流が流れ
、出力電圧ｖ０が発生する。この出力電圧■。は可変分
圧抵抗Ｒ，で分圧され、定電圧ダイオードＤｚから得ら
れる基準電圧Ｅｚとの差が第１誤差増幅回路６で増幅さ
れ、電圧Ｖ■となってトランジスタＴｒｚのヘース入力
端に加えられ、出力電圧■。が一定になるように直列制
御トランジスタＴｒ．を動作させる。
ｒ２を通って直列制御トランジスタＴｒ．に電流が流れ
、出力電圧ｖ０が発生する。この出力電圧■。は可変分
圧抵抗Ｒ，で分圧され、定電圧ダイオードＤｚから得ら
れる基準電圧Ｅｚとの差が第１誤差増幅回路６で増幅さ
れ、電圧Ｖ■となってトランジスタＴｒｚのヘース入力
端に加えられ、出力電圧■。が一定になるように直列制
御トランジスタＴｒ．を動作させる。
次に、発光ダイオードＰＣ．、ｌ−ランジスタＴｒ３、
抵抗Ｒｈ、第２誤差増幅回路８よりなる回路！について
説明する． 直列制御トランジスタＴｒ．のコレクタ電位ＶＣとベー
ス電位■おの差を第２誤差増幅回路８で増幅し、その出
力信号を抵抗Ｒ，を通してトランジスタＴｒ３に加え、
そのコレクタ電流によって発光ダイオードＰＣ，を働か
せてトランスＴの制御巻線Ｎｃ側に信号を送る。直列制
御トランジスタＴｒｏのコレクタ電位Ｖｃが上昇すると
、発光ダイオードＰＣ．およびフォトトランジスタＰＣ
２の電流が増加し、コンデンサＣ２の充電時間が短縮さ
れて、トランジスタＴｒｌが導通し、電界効果トランジ
スタＦＥＴが遮断する。その結果、電界効果トランジス
タＦＥＴの導通時間が短くなり、トランスＴの二次巻線
Ｎ２に発生する方形波パルス電圧のパルス幅が小さくな
って、直列制御トランジスタＴｒａのコレクタ電位Ｖｃ
が下がる。逆に、コレクタ電位Ｖｃが減少した場合は上
述と反対の動作をし、コレクタ電位Ｖｃが上昇する。
抵抗Ｒｈ、第２誤差増幅回路８よりなる回路！について
説明する． 直列制御トランジスタＴｒ．のコレクタ電位ＶＣとベー
ス電位■おの差を第２誤差増幅回路８で増幅し、その出
力信号を抵抗Ｒ，を通してトランジスタＴｒ３に加え、
そのコレクタ電流によって発光ダイオードＰＣ，を働か
せてトランスＴの制御巻線Ｎｃ側に信号を送る。直列制
御トランジスタＴｒｏのコレクタ電位Ｖｃが上昇すると
、発光ダイオードＰＣ．およびフォトトランジスタＰＣ
２の電流が増加し、コンデンサＣ２の充電時間が短縮さ
れて、トランジスタＴｒｌが導通し、電界効果トランジ
スタＦＥＴが遮断する。その結果、電界効果トランジス
タＦＥＴの導通時間が短くなり、トランスＴの二次巻線
Ｎ２に発生する方形波パルス電圧のパルス幅が小さくな
って、直列制御トランジスタＴｒａのコレクタ電位Ｖｃ
が下がる。逆に、コレクタ電位Ｖｃが減少した場合は上
述と反対の動作をし、コレクタ電位Ｖｃが上昇する。
このような制御動作によって、結果的に直列制御トラン
ジスタＴｒ＋＋のコレクターベース関電圧は、第７図に
示すように常にほぼ零に保たれ、直列制御トランジスタ
Ｔｒｏの消費電力は最小になる。
ジスタＴｒ＋＋のコレクターベース関電圧は、第７図に
示すように常にほぼ零に保たれ、直列制御トランジスタ
Ｔｒｏの消費電力は最小になる。
一ｉに、トランジスタはそのコレクターベース間電圧が
ほぼ零になっても、ヘースーエミノタ間に信号を与える
と正常に動作する。従って、直列制御トランジスタＴｒ
ｏは、第６図に示すような効率特性で常に正常に動作し
、第５図に示すように、直列制御形安定化電源と同程度
の高安定度が得られる。
ほぼ零になっても、ヘースーエミノタ間に信号を与える
と正常に動作する。従って、直列制御トランジスタＴｒ
ｏは、第６図に示すような効率特性で常に正常に動作し
、第５図に示すように、直列制御形安定化電源と同程度
の高安定度が得られる。
なお、トランジスタＴｒ．、抵抗Ｒ，，Ｒ．，Ｒ，より
なる回路Ｅは過負荷を保護するために、第３図に示すよ
うなフの字形の負荷特性をもたせるための回路である。
なる回路Ｅは過負荷を保護するために、第３図に示すよ
うなフの字形の負荷特性をもたせるための回路である。
また、本回路全体の効率特性は、第４図に示すようにな
る． ［発明の効果〕 本発明によれば、非安定化電［１と直列制御素子３との
間に挿入されたスイッチング制御回路７と、直列制御素
子３の入力電圧Ｄと第１制御電圧Ｃとを比較して第２制
御電圧Ｅを求め、かつこの第２制御電圧已により直列制
御素子３の入力電圧Ｄが必要最小限となるようにスイッ
チング制御回路７を制御する第２誤差増幅回路８とを備
えているので、直流制御素子３の消費電力を常に最小に
でき、従来に比べて著しく高能率化を図ることができ、
その実用的価値は極めて大である。
る． ［発明の効果〕 本発明によれば、非安定化電［１と直列制御素子３との
間に挿入されたスイッチング制御回路７と、直列制御素
子３の入力電圧Ｄと第１制御電圧Ｃとを比較して第２制
御電圧Ｅを求め、かつこの第２制御電圧已により直列制
御素子３の入力電圧Ｄが必要最小限となるようにスイッ
チング制御回路７を制御する第２誤差増幅回路８とを備
えているので、直流制御素子３の消費電力を常に最小に
でき、従来に比べて著しく高能率化を図ることができ、
その実用的価値は極めて大である。
第１図は本発明の一実施例の全体的構成を示すプロ．７
ク図、第２図はブロック図に基づく具体的回路図、第３
図は実施例による負荷特性図、第４図は本回路全体の効
率特性図、第５図は入出力特性図、第６図は直列制御ト
ランジスタＴｒａの効率特性図、第７図は同トランジス
タＴｒｅのコレクターヘース間電圧Ｖｃｂの負荷特性図
である。 ｌ・・・非安定化部電源、２・・・負荷、３・・・直列
制御素子、５・・・基準電圧源、６・・・第１誤差増幅
回路、７・・・スインチング制御回路、８・・・第２誤
差増幅回路、Ａ・・・出力電圧、Ｂ・・・基準電圧、Ｃ
・・・第１ １１御電圧、Ｄ・・・入力電圧、Ｅ・・・
第２制御電圧。
ク図、第２図はブロック図に基づく具体的回路図、第３
図は実施例による負荷特性図、第４図は本回路全体の効
率特性図、第５図は入出力特性図、第６図は直列制御ト
ランジスタＴｒａの効率特性図、第７図は同トランジス
タＴｒｅのコレクターヘース間電圧Ｖｃｂの負荷特性図
である。 ｌ・・・非安定化部電源、２・・・負荷、３・・・直列
制御素子、５・・・基準電圧源、６・・・第１誤差増幅
回路、７・・・スインチング制御回路、８・・・第２誤
差増幅回路、Ａ・・・出力電圧、Ｂ・・・基準電圧、Ｃ
・・・第１ １１御電圧、Ｄ・・・入力電圧、Ｅ・・・
第２制御電圧。
Claims (1)
- １、非安定化電源１と負荷２との間に直列に挿入された
直列制御素子３と、この直列制御素子３の出力電圧Ａと
基準電圧Ｂとを比較して第１制御電圧Ｃを求め、かつこ
の第１制御電圧Ｃにより出力電圧Ａが一定になるように
直列制御素子３のインピーダンスを制御する第１誤差増
幅回路６とを備えた直列制御形直流安定化電源装置にお
いて、非安定化電源１と直列制御素子３との間に挿入さ
れたスイッチング制御回路７と、直列制御素子３の入力
電圧Ｄと第１制御電圧Ｃとを比較して第２制御電圧Ｅを
求め、かつこの第２制御電圧Ｅにより直列制御素子３の
入力電圧Ｄが必要最小限となるように、スイッチング制
御回路７を制御する第２誤差増幅回路８とを備えたこと
を特徴とする直流安定化電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1449590A JPH03217914A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 直流安定化電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1449590A JPH03217914A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 直流安定化電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03217914A true JPH03217914A (ja) | 1991-09-25 |
Family
ID=11862640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1449590A Pending JPH03217914A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 直流安定化電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03217914A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011048633A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Yokogawa Electric Corp | 電圧発生器 |
| JP2011061941A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電源装置 |
| WO2025164280A1 (ja) * | 2024-01-31 | 2025-08-07 | 株式会社Mtg | 電気刺激装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62180409A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直列安定制御形電源装置 |
| JPS62204319A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Nikoku Kikai Kogyo Kk | 出力用シリ−ズレギユレ−タで入力を制御する安定化電源回路 |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP1449590A patent/JPH03217914A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62180409A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 直列安定制御形電源装置 |
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| WO2025164280A1 (ja) * | 2024-01-31 | 2025-08-07 | 株式会社Mtg | 電気刺激装置 |
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