JPH0427800B2 - - Google Patents
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- JPH0427800B2 JPH0427800B2 JP56131435A JP13143581A JPH0427800B2 JP H0427800 B2 JPH0427800 B2 JP H0427800B2 JP 56131435 A JP56131435 A JP 56131435A JP 13143581 A JP13143581 A JP 13143581A JP H0427800 B2 JPH0427800 B2 JP H0427800B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric coil
- pulse
- level
- duty
- current
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-
- 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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/01—Details
- H03K3/017—Adjustment of width or dutycycle of pulses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、電流パルスもしくは電圧パルスのパ
ルスデユーテイコントロール装置に関し、特に、
軟磁性体コアに、入力パルスをデユーテイ制御し
たパルスに変換する第１電気コイルと、デユーテ
イ制御用の第２電気コイルを巻回したパルスデユ
ーテイ制御素子を用いるパルスデユーテイ制御装
置に関する。
ルスデユーテイコントロール装置に関し、特に、
軟磁性体コアに、入力パルスをデユーテイ制御し
たパルスに変換する第１電気コイルと、デユーテ
イ制御用の第２電気コイルを巻回したパルスデユ
ーテイ制御素子を用いるパルスデユーテイ制御装
置に関する。
（従来の技術）
従来のこの種の装置としては、コンデンサと抵
抗による時定数回路を含むアナログ式のものと、
論理素子を多用して基準となるクロツクパルスの
数を計数してこれに基づいた制御を行なうデジタ
ル式のものがある。
抗による時定数回路を含むアナログ式のものと、
論理素子を多用して基準となるクロツクパルスの
数を計数してこれに基づいた制御を行なうデジタ
ル式のものがある。
（発明が解決しようとする課題）
これらはいずれも回路構成が複雑で多数の回路
素子を必要とし、特に、電源の定電圧制御やモー
タの速度制御などの比較的大きい電力の制御にお
いては、更に電力増幅器を必要する。また、これ
らはその電源等から混入したノイズ、あるいは機
械的な振動による誤動作あるいは破損を生じやす
いので、これらの要因を含む用途（たとえば自動
車の電源、モータの制御等）においては、誤動作
を防止するために、装置を制御対象より離れた、
振動が少ない部位に配置せざるを得ない。
素子を必要とし、特に、電源の定電圧制御やモー
タの速度制御などの比較的大きい電力の制御にお
いては、更に電力増幅器を必要する。また、これ
らはその電源等から混入したノイズ、あるいは機
械的な振動による誤動作あるいは破損を生じやす
いので、これらの要因を含む用途（たとえば自動
車の電源、モータの制御等）においては、誤動作
を防止するために、装置を制御対象より離れた、
振動が少ない部位に配置せざるを得ない。
本発明の第１の目的は、電子回路要素が少ない
パルスデユーテイ制御装置を提供することであ
り、第２の目的は比較的に大きい電力の制御を、
少ない電子要素でおこないうるパルスデユーテイ
制御装置を提供することであり、第３の目的は耐
振性および耐ノズルが高く、制御対象機器の比較
的に近い位置に配置しうるパルスデユーテイ制御
装置を提供することである。
パルスデユーテイ制御装置を提供することであ
り、第２の目的は比較的に大きい電力の制御を、
少ない電子要素でおこないうるパルスデユーテイ
制御装置を提供することであり、第３の目的は耐
振性および耐ノズルが高く、制御対象機器の比較
的に近い位置に配置しうるパルスデユーテイ制御
装置を提供することである。
（課題を解決するための手段）
本発明のパルスデユーテイ制御装置は、アモー
フアス軟磁性体コア１ａに第１電気コイル１ｂと
第２電気コイル１ｃを巻回したパルスデユーテイ
制御素子１；低レベルと高レベルが交互に現われ
る一定周波数の電気パルスを発生するパルス発生
器１０２；前記電気パルスの低レベルと高レベル
の一方で導通し他方で非導通となる第１スイツチ
ング手段１０４，１０３；第２電気コイル１ｃと
直列に接続され、制御信号入力端（ベース）に与
えられるデユーテイ指示信号のレベルに応じて第
２電気コイル１ｃの通電レベルを規定する電流制
御手段１０９；電流制御手段１０９の制御信号入
力端（ベース）にデユーテイ指示信号を与える指
定手段１０８，１０７，１０６，２０；および、
前記電気パルスの低レベルと高レベルの前記一方
で、電流制御手段１０９の制御信号入力端のデユ
ーテイ指示信号を非通電を指定するレベルに切換
える第２スイツチング手段１０５；を備え、アモ
ーフアス軟磁性体コア１ａに対する第１電気コイ
ルと第２電気コイル１ｃの磁化方向は逆とし、電
流制御手段１０９および第２電気コイル１ｃを直
列に接続して電源に接続し、かつ、制御対象負荷
１０ｆは、第１電気コイル１ｂおよび第１スイツ
チング手段１０４，１０３と直列に電源に接続す
るようにしたものである。
フアス軟磁性体コア１ａに第１電気コイル１ｂと
第２電気コイル１ｃを巻回したパルスデユーテイ
制御素子１；低レベルと高レベルが交互に現われ
る一定周波数の電気パルスを発生するパルス発生
器１０２；前記電気パルスの低レベルと高レベル
の一方で導通し他方で非導通となる第１スイツチ
ング手段１０４，１０３；第２電気コイル１ｃと
直列に接続され、制御信号入力端（ベース）に与
えられるデユーテイ指示信号のレベルに応じて第
２電気コイル１ｃの通電レベルを規定する電流制
御手段１０９；電流制御手段１０９の制御信号入
力端（ベース）にデユーテイ指示信号を与える指
定手段１０８，１０７，１０６，２０；および、
前記電気パルスの低レベルと高レベルの前記一方
で、電流制御手段１０９の制御信号入力端のデユ
ーテイ指示信号を非通電を指定するレベルに切換
える第２スイツチング手段１０５；を備え、アモ
ーフアス軟磁性体コア１ａに対する第１電気コイ
ルと第２電気コイル１ｃの磁化方向は逆とし、電
流制御手段１０９および第２電気コイル１ｃを直
列に接続して電源に接続し、かつ、制御対象負荷
１０ｆは、第１電気コイル１ｂおよび第１スイツ
チング手段１０４，１０３と直列に電源に接続す
るようにしたものである。
なお、カツコ内の記号は、図面に示し後述する
実施例の対応要素を示す。
実施例の対応要素を示す。
（作用）
パルス発生器１０２が発生する電気パルスが、
高、低レベルの一方例えば高レベルのときに、第
１スイツチング手段１０４，１０３が導通しこれ
により第１電気コイル１ｂを通して制御対象負荷
に電流が流れ、このときすなわち高レベルのと
き、第２スイツチング手段１０５が電流制御手段
１０９の制御信号入力端を非通電指定レベルに切
換えるので、第２電気コイル１ｃには電流が流れ
ない。
高、低レベルの一方例えば高レベルのときに、第
１スイツチング手段１０４，１０３が導通しこれ
により第１電気コイル１ｂを通して制御対象負荷
に電流が流れ、このときすなわち高レベルのと
き、第２スイツチング手段１０５が電流制御手段
１０９の制御信号入力端を非通電指定レベルに切
換えるので、第２電気コイル１ｃには電流が流れ
ない。
この第１電気コイル１ｂの通電のとき、第１、
第２電気コイル１ｂ，１ｃが巻回されたアモーフ
アス軟磁性体コア１ａの磁束Ｂは、そのBHヒス
テリシス（磁界強度Ｈ、磁束密度Ｂ）特性および
第２電気コイル１ｃの磁界発生特性（電流値I1→
Ｈ→Ｂ）に従つた値となり、それがBH特性の飽
和域に達するまでは実質上電流値は零であるが飽
和域に達するとある値の電流が流れる。すなわ
ち、第２ｂ図（Fig・2b）に示す信号Ａの高レベ
ル「１」区間αで第１スイツチング手段１０４，
１０３が導通し低レベル「０」区間では非導通で
あるとすると、第１スイツチング手段１０４，１
０３が導通してから、コア１ａが飽和するまでの
間は実質上第２電気コイル１ｂおよび制御対象負
荷１０ｆには電流が流れず、飽和域に達してから
ある値の電流が流れる（第２ｂ図のβ期間）。そ
の結果、パルス発生器１０２が発生する電気パル
スの高レベル期間をαとし、低レベル期間をγと
すると、制御対象負荷の通電デユーテイは、
〔β／（α＋γ）〕×100（％）となる。
第２電気コイル１ｂ，１ｃが巻回されたアモーフ
アス軟磁性体コア１ａの磁束Ｂは、そのBHヒス
テリシス（磁界強度Ｈ、磁束密度Ｂ）特性および
第２電気コイル１ｃの磁界発生特性（電流値I1→
Ｈ→Ｂ）に従つた値となり、それがBH特性の飽
和域に達するまでは実質上電流値は零であるが飽
和域に達するとある値の電流が流れる。すなわ
ち、第２ｂ図（Fig・2b）に示す信号Ａの高レベ
ル「１」区間αで第１スイツチング手段１０４，
１０３が導通し低レベル「０」区間では非導通で
あるとすると、第１スイツチング手段１０４，１
０３が導通してから、コア１ａが飽和するまでの
間は実質上第２電気コイル１ｂおよび制御対象負
荷１０ｆには電流が流れず、飽和域に達してから
ある値の電流が流れる（第２ｂ図のβ期間）。そ
の結果、パルス発生器１０２が発生する電気パル
スの高レベル期間をαとし、低レベル期間をγと
すると、制御対象負荷の通電デユーテイは、
〔β／（α＋γ）〕×100（％）となる。
時間的に次の、第１スイツチング手段１０４，
１０３が非導通の期間（第２ｂ図のγ）の間は、
指定手段１０８，１０７，１０６，２０が与える
デユーテイ指示信号に対応して、電流制御手段１
０９が第２電気コイル１ｃの通電レベルを定め
る。これにより、該期間γの間、第２電気コイル
１ｃに、デユーテイ指示信号のレベルに対応する
値の電流I2が流れる。コア１ａに対して第２電気
コイル１ｃの磁化方向が第１電気コイル１ｂのそ
れと逆方向であるので、この電流I2の値が小さい
ときには、先のI1通電によるコア１ａの磁化を下
げる程度が低く、コア１ｃの磁化が、BHヒステ
リシスカーブ上の、ヒステリシスサーブの中心か
ら遠く（磁化点が高く）、飽和域に近い位置に留
まる。第２電気コイル１ｃの電流I2の値が大きい
ときには、先のI1通電によるコア１ｃの磁化を下
げる程度が高く、コア１ａの磁化が、BHヒステ
リシスカーブ上の、ヒステリシスカーブの中心に
近い（磁化点が低い）、飽和域に遠い位置に戻さ
れる。
１０３が非導通の期間（第２ｂ図のγ）の間は、
指定手段１０８，１０７，１０６，２０が与える
デユーテイ指示信号に対応して、電流制御手段１
０９が第２電気コイル１ｃの通電レベルを定め
る。これにより、該期間γの間、第２電気コイル
１ｃに、デユーテイ指示信号のレベルに対応する
値の電流I2が流れる。コア１ａに対して第２電気
コイル１ｃの磁化方向が第１電気コイル１ｂのそ
れと逆方向であるので、この電流I2の値が小さい
ときには、先のI1通電によるコア１ａの磁化を下
げる程度が低く、コア１ｃの磁化が、BHヒステ
リシスカーブ上の、ヒステリシスサーブの中心か
ら遠く（磁化点が高く）、飽和域に近い位置に留
まる。第２電気コイル１ｃの電流I2の値が大きい
ときには、先のI1通電によるコア１ｃの磁化を下
げる程度が高く、コア１ａの磁化が、BHヒステ
リシスカーブ上の、ヒステリシスカーブの中心に
近い（磁化点が低い）、飽和域に遠い位置に戻さ
れる。
時間的に次の、第１スイツチング手段１０４，
１０３が導通の期間（第２ｂ図のα）に入ると上
述の期間γの間の磁化点から飽和域に磁化が進む
ので、第１スイツチング手段１０４，１０３が導
通の期間αの、実質上電流I1が流れない期間α−
βが、デユーテイ指示信号で規定される先の電流
I2のレベルに正対応する。換言すると、実質上電
流I1が流れる期間βが、デユーテイ指示信号で規
定される先の電流I2のレベルに逆対応する。すな
わち制御対象負荷１０ｆの通電デユーテイ〔β／
α＋γ）〕×100（％）が、指定手段１０８，１０
７，１０６，２０が発生するデユーテイ指示信号
で規定される第２電気コイル１ｃの通電電流I2の
レベルに逆対応した値に定まる。
１０３が導通の期間（第２ｂ図のα）に入ると上
述の期間γの間の磁化点から飽和域に磁化が進む
ので、第１スイツチング手段１０４，１０３が導
通の期間αの、実質上電流I1が流れない期間α−
βが、デユーテイ指示信号で規定される先の電流
I2のレベルに正対応する。換言すると、実質上電
流I1が流れる期間βが、デユーテイ指示信号で規
定される先の電流I2のレベルに逆対応する。すな
わち制御対象負荷１０ｆの通電デユーテイ〔β／
α＋γ）〕×100（％）が、指定手段１０８，１０
７，１０６，２０が発生するデユーテイ指示信号
で規定される第２電気コイル１ｃの通電電流I2の
レベルに逆対応した値に定まる。
アモーフアス磁性体は、液相金属を急冷して作
らざるを得ないため薄板であり、しかも磁気的に
は強磁性であつて透磁率および飽和磁束密度が高
く保磁力が小さく、機械的には破断強さがきわめ
て高く、弾力性および復元性に優れる。このよう
なアモーフアス磁性体をデユーテイ制御素子１の
コア１ａに用いているので、デユーテイ制御素子
１は製造が簡単であり、耐振、耐衝撃性が高い。
特に注目すべきデユーテイ制御素子１は、その寸
法で所望レベルの電力制御に適合させうる点であ
り、デユーテイ制御素子１の出力で直接に機器、
回路等を付勢しうる。
らざるを得ないため薄板であり、しかも磁気的に
は強磁性であつて透磁率および飽和磁束密度が高
く保磁力が小さく、機械的には破断強さがきわめ
て高く、弾力性および復元性に優れる。このよう
なアモーフアス磁性体をデユーテイ制御素子１の
コア１ａに用いているので、デユーテイ制御素子
１は製造が簡単であり、耐振、耐衝撃性が高い。
特に注目すべきデユーテイ制御素子１は、その寸
法で所望レベルの電力制御に適合させうる点であ
り、デユーテイ制御素子１の出力で直接に機器、
回路等を付勢しうる。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照し
た以下の実施例の説明より明らかになろう。
た以下の実施例の説明より明らかになろう。
（実施例）
第１図（Fig・１）に示す実施例は、アマチユ
ア巻線１０ａおよびフイールド巻線１０ｆを有す
る発電機１０の出力を、ダイオードブリツジ１１
で全波整流してバツテリ２０に充填するバツテリ
充電制御装置であり、このバツテリ充電制御装置
のフイールド電流制御のために本発明のパルスデ
ユーテイ制御装置１００が用いられている。
ア巻線１０ａおよびフイールド巻線１０ｆを有す
る発電機１０の出力を、ダイオードブリツジ１１
で全波整流してバツテリ２０に充填するバツテリ
充電制御装置であり、このバツテリ充電制御装置
のフイールド電流制御のために本発明のパルスデ
ユーテイ制御装置１００が用いられている。
第１図（FIG.1）において、バツテリ２０のア
ノードに接続された電流端子１０１には、npnト
ランジスタ１０３とpnpトランジスタ１０４で構
成された第１スイツチング回路が接続されてい
る。トランジスタ１０４のエミツタは電源端子１
０１に、コレクタは、パルスデユーテイ制御素子
１の第１電気コイル１ｂの一端に接続されてい
る。
ノードに接続された電流端子１０１には、npnト
ランジスタ１０３とpnpトランジスタ１０４で構
成された第１スイツチング回路が接続されてい
る。トランジスタ１０４のエミツタは電源端子１
０１に、コレクタは、パルスデユーテイ制御素子
１の第１電気コイル１ｂの一端に接続されてい
る。
パルスデユーテイ制御素子１の第２電気コイル
１ｃの一端は、電源端子１０１に接続されてお
り、他端に電流制御素子であるnpnトランジスタ
１０９が接続されている。
１ｃの一端は、電源端子１０１に接続されてお
り、他端に電流制御素子であるnpnトランジスタ
１０９が接続されている。
電源端子１０１に直列に接続された抵抗１０
６、ゼナーダイオード１０７および抵抗１０８
は、トランジスタ１０９に通電レベルを指定する
指定回路であり、ゼナーダイオード１０７のアノ
ードと抵抗１０８がトランジスタ１０９のベース
に接続されている。電源端子１０１に加わるバツ
テリー２０の電圧は、ゼナーダイオード１０７の
降服電圧以上であり、これによりゼナーダイオー
ド１０７は、トランジスタ１０５が非導通の間は
降服しており、これにより、トランジスタ１０５
が非導通の間、トランジスタ１０９のベースに
は、バツテリ電圧に正対応する電圧（デユーテイ
指示信号）が加わる。
６、ゼナーダイオード１０７および抵抗１０８
は、トランジスタ１０９に通電レベルを指定する
指定回路であり、ゼナーダイオード１０７のアノ
ードと抵抗１０８がトランジスタ１０９のベース
に接続されている。電源端子１０１に加わるバツ
テリー２０の電圧は、ゼナーダイオード１０７の
降服電圧以上であり、これによりゼナーダイオー
ド１０７は、トランジスタ１０５が非導通の間は
降服しており、これにより、トランジスタ１０５
が非導通の間、トランジスタ１０９のベースに
は、バツテリ電圧に正対応する電圧（デユーテイ
指示信号）が加わる。
その結果、バツテリー電圧が高い（デユーテイ
指示信号のレベルが高い）とnpnトランジスタ１
０９の導通率が高く第２コイル１ｃに流れる電流
I2のレベルが高く、バツテリー電圧が低い（デユ
ーテイ指示信号のレベルが低い）と第２コイル１
ｃに流れる電流I2のレベルは低い。
指示信号のレベルが高い）とnpnトランジスタ１
０９の導通率が高く第２コイル１ｃに流れる電流
I2のレベルが高く、バツテリー電圧が低い（デユ
ーテイ指示信号のレベルが低い）と第２コイル１
ｃに流れる電流I2のレベルは低い。
ゼナーダイオード１０７のカソードと抵抗１０
６との接続点に、第２のスイツチング回路を構成
するnpnトランジスタ１０５のコレクタが接続さ
れている。トランジスタ１０３と１０５のベース
には共に、パルス発生器１０２の出力パルスＡが
印加される。
６との接続点に、第２のスイツチング回路を構成
するnpnトランジスタ１０５のコレクタが接続さ
れている。トランジスタ１０３と１０５のベース
には共に、パルス発生器１０２の出力パルスＡが
印加される。
パルスデユーテイ制御素子１の拡大外観斜視図
を、第２ａ図に示す。リングコア１ａはアモーフ
アス軟磁性体を渦巻状に巻回したものであり、こ
のリングコア１ａに第１電気コイル１ｂと第２電
気コイル１ｃが巻回されている。
を、第２ａ図に示す。リングコア１ａはアモーフ
アス軟磁性体を渦巻状に巻回したものであり、こ
のリングコア１ａに第１電気コイル１ｂと第２電
気コイル１ｃが巻回されている。
第２ｂ図に、パルス発生器１０２の出力パルス
Ａ、および、第１電気コイル１ｂの電流I1のタイ
ミングを示す。第２ｂ図を参照して、第１図に示
す電気回路の動作を説明すると、パルスＡが高レ
ベル「１」のときトランジスタ１０３および１０
５が共にオンである。これによりトランジスタ１
０４はオンであり、トランジスタ１０９は、ゼナ
ーダイオード１０７のカソードがアースレベルと
なるためオフである。パルスＡが低レベル「０」
になると、トランジスタ１０４と１０５がオフに
なり、トランジスタ１０９がオンとなりこの導通
度が抵抗１０８の電流（これはバツテリー２０の
電圧に依存する）に正対応する。電流I2は、先の
パルスＡが「１」のときの、電流I1によるコア１
ａの磁束を減殺する磁界を生ずる。
Ａ、および、第１電気コイル１ｂの電流I1のタイ
ミングを示す。第２ｂ図を参照して、第１図に示
す電気回路の動作を説明すると、パルスＡが高レ
ベル「１」のときトランジスタ１０３および１０
５が共にオンである。これによりトランジスタ１
０４はオンであり、トランジスタ１０９は、ゼナ
ーダイオード１０７のカソードがアースレベルと
なるためオフである。パルスＡが低レベル「０」
になると、トランジスタ１０４と１０５がオフに
なり、トランジスタ１０９がオンとなりこの導通
度が抵抗１０８の電流（これはバツテリー２０の
電圧に依存する）に正対応する。電流I2は、先の
パルスＡが「１」のときの、電流I1によるコア１
ａの磁束を減殺する磁界を生ずる。
パルスＡが「１」に立上つてから電流I1が流れ
始めるまでの時間α−βは、コア１ａの残留磁束
に対応し、それが大きいと短かく、小さいと長
い。残留磁束はI2が大きいと小さく、小さいと大
きい。それ故、トランジスタ１０９の導通度が高
いと、遅れ時間α−βが長く、低いと短かい。こ
れにより、バツテリー電圧が高いとα−βが長
く、パルスデユーテイ〔β／（α＋γ）〕×100
（％）が小さく、バツテリー電圧が低いとα−β
が短かく、パルスデユーテイが大きい。
始めるまでの時間α−βは、コア１ａの残留磁束
に対応し、それが大きいと短かく、小さいと長
い。残留磁束はI2が大きいと小さく、小さいと大
きい。それ故、トランジスタ１０９の導通度が高
いと、遅れ時間α−βが長く、低いと短かい。こ
れにより、バツテリー電圧が高いとα−βが長
く、パルスデユーテイ〔β／（α＋γ）〕×100
（％）が小さく、バツテリー電圧が低いとα−β
が短かく、パルスデユーテイが大きい。
以上の動作により、発電機１０のフイールド巻
線１０ｆ（制御対象負荷）には、バツテリー電圧
つまり電源端子１０１の電圧（デユーテイ指示信
号）が高いときには、デユーテイが小さく、低い
ときには大きい電流I1が供給される。
線１０ｆ（制御対象負荷）には、バツテリー電圧
つまり電源端子１０１の電圧（デユーテイ指示信
号）が高いときには、デユーテイが小さく、低い
ときには大きい電流I1が供給される。
なお、第１図に示すように出力端子１１１にフ
イールド巻線１０ｆを接続した状態では、そのイ
ンダクタンスにより、I2が平滑化され、I2は、パ
ルスＡが高レベル「１」のときには流れず、「０」
のときにはほとんど一定値（バツテリ電圧に対応
する）となる矩形波もしくは脈流となる。
イールド巻線１０ｆを接続した状態では、そのイ
ンダクタンスにより、I2が平滑化され、I2は、パ
ルスＡが高レベル「１」のときには流れず、「０」
のときにはほとんど一定値（バツテリ電圧に対応
する）となる矩形波もしくは脈流となる。
発明者は、フイールド巻線１０ｆを１０Ωの抵
抗にかえ、電源端子１０１に可変電圧源を接続し
た第３図の実験回路で、パルスＡを、デユーテイ
50％（α＝γ）、周波数14kHzとして、出力電流
パルスI1、つまりは10Ωの抵抗の電圧パルスV0の
デユーテイを測定した。使用したデユーテイ制御
素子１の材質は、形状等を次の第１表に、測定デ
ータを第４図に示す。なお、第４図には、（β／
α）×100％の値（前述のデユテイ計算〔β／（α
＋γ）〕×100（％）の２倍の値）を縦軸に示す。
抗にかえ、電源端子１０１に可変電圧源を接続し
た第３図の実験回路で、パルスＡを、デユーテイ
50％（α＝γ）、周波数14kHzとして、出力電流
パルスI1、つまりは10Ωの抵抗の電圧パルスV0の
デユーテイを測定した。使用したデユーテイ制御
素子１の材質は、形状等を次の第１表に、測定デ
ータを第４図に示す。なお、第４図には、（β／
α）×100％の値（前述のデユテイ計算〔β／（α
＋γ）〕×100（％）の２倍の値）を縦軸に示す。
なお、ゼナーダイオード１０７はツエナー電圧
＝11V規格のものである。
＝11V規格のものである。
第４図のデータは、電源電圧Vcc＝10.40Vで電
流I1はパルスＡの「１」全区間流れ、Vcc＝
10.70Vで略零となることを示し、Vccが10.40〜
10.70の300ｍＶの範囲で電流I1は、（β／α）×
100％の計算値でフルレンジの変化を示す。この
実験回路では、電源電圧Vccの変動に応じてその
10.40V以下では、通電角180゜（パルスＡの「１」
レベル区間）の電流I2が出力され、10.40V以上、
10.70V未満でVccに対応した180゜未満の通電角の
電流I2が出力され、10.70V以上でI2は通電角零
（オフ）となる。このようなI2の通電角を可変制
御する電圧Vccの範囲は、抵抗１０６および／又
は１０８の値ならびにゼナーダイオード１０７を
変えることにより変わる。したがつて抵抗１０６
および／又は１０８を可変抵抗とするか、あるい
は可変抵抗を、抵抗１０６又は１０８に、直列又
は並列に接続して応答電圧レベルを調整しうるよ
うにするのが好ましい。あるいは第１図において
抵抗１０８を削除し、ゼナーダイオード１０７の
カソードとアース間に可変抵抗を接続してもよ
い。
流I1はパルスＡの「１」全区間流れ、Vcc＝
10.70Vで略零となることを示し、Vccが10.40〜
10.70の300ｍＶの範囲で電流I1は、（β／α）×
100％の計算値でフルレンジの変化を示す。この
実験回路では、電源電圧Vccの変動に応じてその
10.40V以下では、通電角180゜（パルスＡの「１」
レベル区間）の電流I2が出力され、10.40V以上、
10.70V未満でVccに対応した180゜未満の通電角の
電流I2が出力され、10.70V以上でI2は通電角零
（オフ）となる。このようなI2の通電角を可変制
御する電圧Vccの範囲は、抵抗１０６および／又
は１０８の値ならびにゼナーダイオード１０７を
変えることにより変わる。したがつて抵抗１０６
および／又は１０８を可変抵抗とするか、あるい
は可変抵抗を、抵抗１０６又は１０８に、直列又
は並列に接続して応答電圧レベルを調整しうるよ
うにするのが好ましい。あるいは第１図において
抵抗１０８を削除し、ゼナーダイオード１０７の
カソードとアース間に可変抵抗を接続してもよ
い。
従来のトランジスタ式ボルテージレギユレータ
ーは、基準電圧（ツエナーダイオード）と発電電
圧を比較してその差信号でフイールドコイル電流
制御用トランジスタをオン、オフさせているが、
差信号の値何如によつては、トランジスタは半導
通状態になり得る。そのためその時の制御用トラ
ンジスタの電圧降下は増大して、発熱量が増大
し、トランジスタの寿命は縮まる。第１図に示す
回路によれば、フイールド巻線に直接電流を流す
トランジスタ１０４は、単純なスイツチング動作
を行うため損失は低い。デユーテイ制御はコア１
ａの磁束リセツト作用で行うため、通常のデユー
テイ制御に見られる様な複雑なデユーテイコント
ロールは必要なく、発電電圧の大小でアナログ的
にトランジスタ１０９の導通度をコントロールす
るのみで良く、トランジスタ１０９は、その安定
制御域内のみで作動する事から作動上の不安定性
は無いと云え、信頼性は高い。
ーは、基準電圧（ツエナーダイオード）と発電電
圧を比較してその差信号でフイールドコイル電流
制御用トランジスタをオン、オフさせているが、
差信号の値何如によつては、トランジスタは半導
通状態になり得る。そのためその時の制御用トラ
ンジスタの電圧降下は増大して、発熱量が増大
し、トランジスタの寿命は縮まる。第１図に示す
回路によれば、フイールド巻線に直接電流を流す
トランジスタ１０４は、単純なスイツチング動作
を行うため損失は低い。デユーテイ制御はコア１
ａの磁束リセツト作用で行うため、通常のデユー
テイ制御に見られる様な複雑なデユーテイコント
ロールは必要なく、発電電圧の大小でアナログ的
にトランジスタ１０９の導通度をコントロールす
るのみで良く、トランジスタ１０９は、その安定
制御域内のみで作動する事から作動上の不安定性
は無いと云え、信頼性は高い。
以上に説明した本発明によれば、回路要素の点
数が少なくなるので、全て信頼性の高いデイスク
リート部品（トランジスタ）で構成できるから、
悪環境下、特に高温となる車上エンジンルーム中
でも誤動作を生ずることなく確実に作動する。
又、コア材にアモルフアス軟磁性体を用いている
ので、その低抗磁力（低保磁力）、高電気抵抗率、
薄板材、により、ヒステリシス損および渦電流損
が少なく、かつ飽和磁束密度が高い事からコア寸
法が小さくできる。又、スイツチングの作動周波
数を高く取る事で、さらにコア寸法は小さくな
り、コイル巻回数も低減され、銅損も低減され
る。従つて、回路中に磁気コアも用いて実用上十
分なスペースに回路を収納する事が容易である。
数が少なくなるので、全て信頼性の高いデイスク
リート部品（トランジスタ）で構成できるから、
悪環境下、特に高温となる車上エンジンルーム中
でも誤動作を生ずることなく確実に作動する。
又、コア材にアモルフアス軟磁性体を用いている
ので、その低抗磁力（低保磁力）、高電気抵抗率、
薄板材、により、ヒステリシス損および渦電流損
が少なく、かつ飽和磁束密度が高い事からコア寸
法が小さくできる。又、スイツチングの作動周波
数を高く取る事で、さらにコア寸法は小さくな
り、コイル巻回数も低減され、銅損も低減され
る。従つて、回路中に磁気コアも用いて実用上十
分なスペースに回路を収納する事が容易である。
第１図（Fig.l）は、本発明の一実施例を示す
電気回路図である。第２ａ図（Fig.2a）は、第１
図に示すパルスデユーテイ制御素子１の外観を示
す斜視図である。第２ｂ図（Fig.2b）は、第１図
に示す電気回路の、基準パルスＡおよび負荷I1の
波形を示すタイムチヤートである。第３図
（Fig.3）は、実測データを得るに用いた実験回路
を示す電気回路図である。第４図（Fig.4）は、
第３図に示す実験回路で得たデータを示すグラフ
である。 １：パルスデユーテイ制御素子（パルスデユー
テイ制御素子）、１ａ：リングコア（アモーフア
ス軟磁性体コア）、１ｂ：第１電気コイル（第１
電気コイル）、１ｃ：第２電気コイル（第２電気
コイル）、１０：発電磁、１０ａ：アマチユア巻
線、１０ｆ：フイールト巻線（制御対象負荷）、
１１：ダイオードブリツジ、２０：バツテリ、１
００：パルスデユーテイ制御装置、１０１：電源
端子、１０２：パルス発生器（パルス発生器）、
１０３，１０４：トランジスタ（第１スイツチン
グ手段）、１０５：トランジスタ（第２スイツチ
ング手段）、１０６：抵抗、１０７：ゼナーダイ
オード、１０８：抵抗（１０８，１０７，１０
６，２０：指定手段）、１０９：トランジスタ
（電流制御手段）、１１０：ダイオード、１１１：
出力端子。
電気回路図である。第２ａ図（Fig.2a）は、第１
図に示すパルスデユーテイ制御素子１の外観を示
す斜視図である。第２ｂ図（Fig.2b）は、第１図
に示す電気回路の、基準パルスＡおよび負荷I1の
波形を示すタイムチヤートである。第３図
（Fig.3）は、実測データを得るに用いた実験回路
を示す電気回路図である。第４図（Fig.4）は、
第３図に示す実験回路で得たデータを示すグラフ
である。 １：パルスデユーテイ制御素子（パルスデユー
テイ制御素子）、１ａ：リングコア（アモーフア
ス軟磁性体コア）、１ｂ：第１電気コイル（第１
電気コイル）、１ｃ：第２電気コイル（第２電気
コイル）、１０：発電磁、１０ａ：アマチユア巻
線、１０ｆ：フイールト巻線（制御対象負荷）、
１１：ダイオードブリツジ、２０：バツテリ、１
００：パルスデユーテイ制御装置、１０１：電源
端子、１０２：パルス発生器（パルス発生器）、
１０３，１０４：トランジスタ（第１スイツチン
グ手段）、１０５：トランジスタ（第２スイツチ
ング手段）、１０６：抵抗、１０７：ゼナーダイ
オード、１０８：抵抗（１０８，１０７，１０
６，２０：指定手段）、１０９：トランジスタ
（電流制御手段）、１１０：ダイオード、１１１：
出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アモーフアス軟磁性体コア１ａに第１電気コ
イル１ｂと第２電気コイル１ｃを巻回したパルス
デユーテイ制御素子１； 低レベルと高レベルが交互に現われる一定周波
数の電気パルスを発生するパルス発生器１０２； 前記電気パルス低レベルと高レベルの一方で導
通し他方で非導通となる第１スイツチング手段１
０４，１０３； 第２電気コイル１ｃと直列に接続され、制御信
号入力端（ベース）に与えられるデユーテイ指令
信号のレベルに応じて第２電気コイル１ｃの通電
レベルを規定する電流制御手段１０９； 電流制御手段１０９の制御信号入力端（ベー
ス）にデユーテイ指示信号を与える指定手段１０
８，１０７，１０６，２０；および、 前記電気パルスの低レベルと高レベルの前記一
方で、電流制御手段１０９の制御信号入力端のデ
ユーテイ指示信号を非通電を指定するレベルに切
換える第２スイツチング手段１０５； を備え、アモーフアス軟磁性体コア１ａに対する
第１電気コイルと第２電気コイル１ｃの磁化方向
は逆とし、電流制御手段１０９および第２電気コ
イル１ｃを直列に接続して電源に接続し、かつ、
制御対象負荷１０ｆは、第１電気コイル１ｂおよ
び第１スイツチング手段１０４，１０３と直列に
電源に接続するようにしたパルスデユーテイ制御
装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/182,675 US4320308A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Pulse duty control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5779533A JPS5779533A (en) | 1982-05-18 |
| JPH0427800B2 true JPH0427800B2 (ja) | 1992-05-12 |
Family
ID=22669528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56131435A Granted JPS5779533A (en) | 1980-08-29 | 1981-08-21 | Pulse duty controller |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4320308A (ja) |
| JP (1) | JPS5779533A (ja) |
| DE (1) | DE3133044C2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08331897A (ja) * | 1995-06-05 | 1996-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の制御装置 |
| US6700353B2 (en) * | 2001-04-16 | 2004-03-02 | Denso Corporation | Battery charging system and vehicle generator control system |
| JP2007326591A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Shiseido Co Ltd | 発香装置 |
| US9356548B2 (en) * | 2012-05-10 | 2016-05-31 | Denso Corporation | Vibration damping control apparatus for vehicle, vibration damping control system for vehicle, and vehicle motion control apparatus |
| CN107733400B (zh) * | 2016-08-11 | 2021-07-13 | 云南科威液态金属谷研发有限公司 | 一种液态金属矩形脉冲信号发生器 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3138716A (en) * | 1959-01-12 | 1964-06-23 | Massachusetts Inst Technology | High-power semiconductor-magnetic pulse generator |
| GB1312420A (en) * | 1970-05-13 | 1973-04-04 | Motorola Inc | Voltage regulator for a brushless alternator |
| US3855528A (en) * | 1973-04-06 | 1974-12-17 | Lorain Prod Corp | D-c current measuring circuit |
| JPS5061612A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-27 | ||
| JPS5444189B2 (ja) * | 1973-12-24 | 1979-12-24 | ||
| SE7511398L (sv) * | 1974-10-21 | 1976-04-22 | Western Electric Co | Magnetisk anordning |
| US3904948A (en) * | 1974-11-18 | 1975-09-09 | John L Earle | Source sensing battery charger |
| JPS5173920A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-06-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | |
| US4155397A (en) * | 1978-05-05 | 1979-05-22 | General Electric Company | Method and apparatus for fabricating amorphous metal laminations for motors and transformers |
| JPS5510870A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-25 | Nippon Denso Co | Voltage regulator for automotive generator |
| DE2920084A1 (de) * | 1979-05-18 | 1980-11-20 | Vacuumschmelze Gmbh | Impulsgeber fuer die abfrage durch ummagnetisierung |
-
1980
- 1980-08-29 US US06/182,675 patent/US4320308A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-08-21 JP JP56131435A patent/JPS5779533A/ja active Granted
- 1981-08-21 DE DE3133044A patent/DE3133044C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5779533A (en) | 1982-05-18 |
| DE3133044C2 (de) | 1983-09-15 |
| DE3133044A1 (de) | 1982-05-19 |
| US4320308A (en) | 1982-03-16 |
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