JPH07250475A - Ａｃ／ｄｃ電力供給装置 - Google Patents
Ａｃ／ｄｃ電力供給装置Info
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- JPH07250475A JPH07250475A JP6269715A JP26971594A JPH07250475A JP H07250475 A JPH07250475 A JP H07250475A JP 6269715 A JP6269715 A JP 6269715A JP 26971594 A JP26971594 A JP 26971594A JP H07250475 A JPH07250475 A JP H07250475A
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- 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/10—Arrangements incorporating converting means for enabling loads to be operated at will from different kinds of power supplies, e.g. from AC or DC
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/625—Regulating voltage or current wherein it is irrelevant whether the variable actually regulated is AC or DC
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- Automation & Control Theory (AREA)
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- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 １つのコネクタを交流電源または直流電源の
どちらに接続しても、安定して直流電圧を供給出来るＡ
Ｃ／ＤＣ電力供給装置を提供する。 【構成】 ＡＣ／ＤＣ電力供給装置は、交流または直流
のいずれかに接続でき、電力変成回路（ＰＴＲ）と、整
流回路（ＩＲＦ）と、電圧入力が交流または直流の場
合、電力変成回路にパルスを出力するのに効力を持つ第
１と第２の切り換え器をそれぞれ持つスイッチ回路とを
含む。交流電圧入力を検出すると、制御回路によって、
整流器は、電力変成回路（ＰＴＲ）に入力される前に電
圧入力を整流可能となり、第１の切り換え器は、電力変
成回路（ＰＴＲ）にパルスを出力可能となる。直流電圧
入力を検出すると、制御回路によって、整流器は作動し
なくなり、第２の切り換え器は、電力変成回路（ＰＴ
Ｒ）にパルスを出力可能となる。デューティーサイクル
制御回路（ＰＷＭＣ）は、電力変成回路（ＰＴＲ）に供
給されるパルスのデューティーサイクルを制御するため
に第１と第２の切り換え器の両方を制御する。
どちらに接続しても、安定して直流電圧を供給出来るＡ
Ｃ／ＤＣ電力供給装置を提供する。 【構成】 ＡＣ／ＤＣ電力供給装置は、交流または直流
のいずれかに接続でき、電力変成回路（ＰＴＲ）と、整
流回路（ＩＲＦ）と、電圧入力が交流または直流の場
合、電力変成回路にパルスを出力するのに効力を持つ第
１と第２の切り換え器をそれぞれ持つスイッチ回路とを
含む。交流電圧入力を検出すると、制御回路によって、
整流器は、電力変成回路（ＰＴＲ）に入力される前に電
圧入力を整流可能となり、第１の切り換え器は、電力変
成回路（ＰＴＲ）にパルスを出力可能となる。直流電圧
入力を検出すると、制御回路によって、整流器は作動し
なくなり、第２の切り換え器は、電力変成回路（ＰＴ
Ｒ）にパルスを出力可能となる。デューティーサイクル
制御回路（ＰＷＭＣ）は、電力変成回路（ＰＴＲ）に供
給されるパルスのデューティーサイクルを制御するため
に第１と第２の切り換え器の両方を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力供給装置に係り、
特には、交流電源又は直流電源のどちらかに接続される
であろう人工呼吸器のような特定の医療機器に本来有用
な（ただし、これに限られないが）電力供給装置に関す
る。
特には、交流電源又は直流電源のどちらかに接続される
であろう人工呼吸器のような特定の医療機器に本来有用
な（ただし、これに限られないが）電力供給装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】人工
呼吸器のような医療機器のための電力供給装置には、非
常に高い電気的安全性が要求される。このような電力供
給装置は、しばしば固定バッテリー又は車載バッテリー
のような直流電源と同様に、家庭用交流電流のような交
流電源でも作動できなくてはならない。一般にこれら２
つの電源は、これらに同時にプラグが差し込まれた場合
に、故障したり、ユーザが危険な電圧にさらされたりす
ることのないように、互いに離されているか、特別な予
防制御が行われるかしている。さらに、一般にユーザ
は、電気機器のスイッチをいれる前に、機器を交流で使
用するか、直流で使用するか予めセットすることも必要
とされる。しばしば起こることであるが、電気機器をち
ゃんとセットし損なうと、機器に損傷を与えたり、ユー
ザが危険な目にあうことになるだろう。
呼吸器のような医療機器のための電力供給装置には、非
常に高い電気的安全性が要求される。このような電力供
給装置は、しばしば固定バッテリー又は車載バッテリー
のような直流電源と同様に、家庭用交流電流のような交
流電源でも作動できなくてはならない。一般にこれら２
つの電源は、これらに同時にプラグが差し込まれた場合
に、故障したり、ユーザが危険な電圧にさらされたりす
ることのないように、互いに離されているか、特別な予
防制御が行われるかしている。さらに、一般にユーザ
は、電気機器のスイッチをいれる前に、機器を交流で使
用するか、直流で使用するか予めセットすることも必要
とされる。しばしば起こることであるが、電気機器をち
ゃんとセットし損なうと、機器に損傷を与えたり、ユー
ザが危険な目にあうことになるだろう。
【０００３】
【課題を解決するための手段および作用】本発明によれ
ば、交流又は直流の電圧入力に接続する入力コネクタ
と、電力変成回路と、入力コネクタと電力変成回路の間
にある整流回路と、電圧入力が交流の時に電力変成回路
にパルスを出力するために機能する第１の切り換え器と
電圧入力が直流の時に電力変成回路にパルスを出力する
ために機能する第２の切り換え器を含むスイッチング回
路と、整流器が、交流電圧入力を検出したときに電力変
成回路に印加される前に入力電圧を整流でき、第１の切
り換え器が電力変成回路にパルスを出力できるようにす
るために機能し、直流電圧入力を検出したときには整流
器を作動させず、第２の切り換え器が電力変成回路にパ
ルスを出力できるようにするために機能する制御回路
と、第１と第２の切り換え器の両方を制御してパルスの
デューティサイクルを制御し、電力変成回路に供給する
デューティサイクル制御回路とからなるＡＣ／ＤＣ電力
供給装置が提供される。
ば、交流又は直流の電圧入力に接続する入力コネクタ
と、電力変成回路と、入力コネクタと電力変成回路の間
にある整流回路と、電圧入力が交流の時に電力変成回路
にパルスを出力するために機能する第１の切り換え器と
電圧入力が直流の時に電力変成回路にパルスを出力する
ために機能する第２の切り換え器を含むスイッチング回
路と、整流器が、交流電圧入力を検出したときに電力変
成回路に印加される前に入力電圧を整流でき、第１の切
り換え器が電力変成回路にパルスを出力できるようにす
るために機能し、直流電圧入力を検出したときには整流
器を作動させず、第２の切り換え器が電力変成回路にパ
ルスを出力できるようにするために機能する制御回路
と、第１と第２の切り換え器の両方を制御してパルスの
デューティサイクルを制御し、電力変成回路に供給する
デューティサイクル制御回路とからなるＡＣ／ＤＣ電力
供給装置が提供される。
【０００４】
【実施例】本発明によって構成される好適な回路を図示
した図１を参照しながら、例示的に、本発明を説明す
る。
した図１を参照しながら、例示的に、本発明を説明す
る。
【０００５】図１に図示されている電力供給装置は、交
流か直流かどちらかの入力電圧に接続するためのただ一
つの入力コネクタＩＣを有している。例えば、図示され
ているシステムは、１１〜３５ボルトの直流又は９０〜
２６５ボルトの交流で作動することが出来、人工呼吸器
のような電気機器を作動させるのに適当な直流出力電圧
を生成する。
流か直流かどちらかの入力電圧に接続するためのただ一
つの入力コネクタＩＣを有している。例えば、図示され
ているシステムは、１１〜３５ボルトの直流又は９０〜
２６５ボルトの交流で作動することが出来、人工呼吸器
のような電気機器を作動させるのに適当な直流出力電圧
を生成する。
【０００６】図示されているシステムは、入力が交流の
時、入力を整流するための、ＩＲＦと示されている入力
整流フィルタ回路を有している。入力が直流のときは、
以下により詳しく述べるように回路ＩＲＦはバイパスさ
れる。
時、入力を整流するための、ＩＲＦと示されている入力
整流フィルタ回路を有している。入力が直流のときは、
以下により詳しく述べるように回路ＩＲＦはバイパスさ
れる。
【０００７】入力コネクタＩＣに印加される入力電圧
は、ＩＳＣと示されている入力検出回路で検出される。
回路ＩＳＣは、抵抗Ｒ１９とＲ２０によって規定される
電圧分配器によって印加される入力電圧と基準電圧とを
比較し、入力電圧が８ボルトに達したとき、端子１に正
の出力を生成する。この電圧はスタータ回路ＳＴにエネ
ルギーを供給するために印加される。入力検出回路ＩＳ
Ｃは、抵抗Ｒ１８とＲ１５によって規定される電圧分配
器によって印加される入力電圧と基準電圧とを比較し、
ＰＷＭＣで示されるパルス幅変調回路をＯＮにするため
に端子７に正の出力を生成する。回路ＰＷＭＣは、電力
変成器ＰＴＲを含む出力回路に対し、一組のスイッチン
グトランジスタＱ１、Ｑ２のデューティサイクルを制御
する。スイッチングトランジスタＱ１は、入力電圧が直
流であるときに機能し、スイッチングトランジスタＱ２
は、入力電圧が交流であるときに機能する。
は、ＩＳＣと示されている入力検出回路で検出される。
回路ＩＳＣは、抵抗Ｒ１９とＲ２０によって規定される
電圧分配器によって印加される入力電圧と基準電圧とを
比較し、入力電圧が８ボルトに達したとき、端子１に正
の出力を生成する。この電圧はスタータ回路ＳＴにエネ
ルギーを供給するために印加される。入力検出回路ＩＳ
Ｃは、抵抗Ｒ１８とＲ１５によって規定される電圧分配
器によって印加される入力電圧と基準電圧とを比較し、
ＰＷＭＣで示されるパルス幅変調回路をＯＮにするため
に端子７に正の出力を生成する。回路ＰＷＭＣは、電力
変成器ＰＴＲを含む出力回路に対し、一組のスイッチン
グトランジスタＱ１、Ｑ２のデューティサイクルを制御
する。スイッチングトランジスタＱ１は、入力電圧が直
流であるときに機能し、スイッチングトランジスタＱ２
は、入力電圧が交流であるときに機能する。
【０００８】回路ＰＷＭＣは、適当な作動電圧が達成さ
れたとき、スタータ回路ＳＴを切り離すために、ローカ
ルシャットダウン回路ＬＳＤも制御する。後者の制御
は、入力コネクタＩＣに十分な電圧が与えられるときに
のみ、スタータ回路ＳＴをスタートさせるために機能す
るトランジスタＱ３を含む低電圧検出回路ＬＶＳＣによ
って達成される。
れたとき、スタータ回路ＳＴを切り離すために、ローカ
ルシャットダウン回路ＬＳＤも制御する。後者の制御
は、入力コネクタＩＣに十分な電圧が与えられるときに
のみ、スタータ回路ＳＴをスタートさせるために機能す
るトランジスタＱ３を含む低電圧検出回路ＬＶＳＣによ
って達成される。
【０００９】入力検出回路ＩＳＣの比較器Ｕ１もまた、
入力電圧が直流で、８ボルトに達したときに、比較器の
端子１をとおしてエネルギーが供給されるトランジスタ
Ｑ４を制御する。トランジスタＱ４にエネルギーを供給
すると、リレー回路ＲＣの２つのリレーＫ１，Ｋ２が作
動するようになる。 リレーＫ１は整流フィルター回路
ＩＲＦがバイパスされるように働き、直流が入力された
ときに、電力損失（あるいは、電圧降下）を防ぐ。リレ
ーＫ２は、直流が入力され、トランジスタＱ４によって
エネルギーが与えられると、電力損失を最小にするため
に，電力変成器ＰＴＲへの接続を切り換える。
入力電圧が直流で、８ボルトに達したときに、比較器の
端子１をとおしてエネルギーが供給されるトランジスタ
Ｑ４を制御する。トランジスタＱ４にエネルギーを供給
すると、リレー回路ＲＣの２つのリレーＫ１，Ｋ２が作
動するようになる。 リレーＫ１は整流フィルター回路
ＩＲＦがバイパスされるように働き、直流が入力された
ときに、電力損失（あるいは、電圧降下）を防ぐ。リレ
ーＫ２は、直流が入力され、トランジスタＱ４によって
エネルギーが与えられると、電力損失を最小にするため
に，電力変成器ＰＴＲへの接続を切り換える。
【００１０】電力変成器ＰＴＲは、３つの変成器セクシ
ョンＴ１，Ｔ２，Ｔ３を含んでいる。変成器セクション
Ｔ１は１次側巻き線Ｔ１ａと２次側巻き線Ｔ１ｂを持
ち、変成器セクションＴ２は２つの１次側巻き線Ｔ２
ａ，Ｔ２ｂと２つの２次側巻き線Ｔ２ｃ，Ｔ２ｄを持
ち、そして変成器セクションＴ３は２つの１次側巻き線
Ｔ３ａ，Ｔ３ｂと２次側巻き線Ｔ３ｃを持っている。
ョンＴ１，Ｔ２，Ｔ３を含んでいる。変成器セクション
Ｔ１は１次側巻き線Ｔ１ａと２次側巻き線Ｔ１ｂを持
ち、変成器セクションＴ２は２つの１次側巻き線Ｔ２
ａ，Ｔ２ｂと２つの２次側巻き線Ｔ２ｃ，Ｔ２ｄを持
ち、そして変成器セクションＴ３は２つの１次側巻き線
Ｔ３ａ，Ｔ３ｂと２次側巻き線Ｔ３ｃを持っている。
【００１１】入力が交流のときは、スイッチングトラン
ジスタＱ２は導線２０と２２を通じて、ブーストの関係
(boosting relation) に接続されている１次巻き線Ｔ１
ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂにパルスを供給するように作用す
る。電力変成器ＰＴＲの２つのセクションＴ１，Ｔ２は
フライバックモードで作動するように構成されている。
つまり、トランジスタＱ２に導通があるとき、変成器セ
クションＴ１とＴ２は、入力電圧を分配し、結果とし
て、変成器セクションＴ１は、出力回路に瞬間的にエネ
ルギーを放出し、一方磁気エネルギーは変成器セクショ
ンＴ２に蓄積される。トランジスタＱ２に導通がないと
き、変成器セクションＴ２に蓄積された磁気エネルギー
は出力に流れて、一方、変成器セクションＴ１は、寄生
のエネルギー（parasitic energy）も出力に放電する。
ジスタＱ２は導線２０と２２を通じて、ブーストの関係
(boosting relation) に接続されている１次巻き線Ｔ１
ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂにパルスを供給するように作用す
る。電力変成器ＰＴＲの２つのセクションＴ１，Ｔ２は
フライバックモードで作動するように構成されている。
つまり、トランジスタＱ２に導通があるとき、変成器セ
クションＴ１とＴ２は、入力電圧を分配し、結果とし
て、変成器セクションＴ１は、出力回路に瞬間的にエネ
ルギーを放出し、一方磁気エネルギーは変成器セクショ
ンＴ２に蓄積される。トランジスタＱ２に導通がないと
き、変成器セクションＴ２に蓄積された磁気エネルギー
は出力に流れて、一方、変成器セクションＴ１は、寄生
のエネルギー（parasitic energy）も出力に放電する。
【００１２】入力が直流である場合は、スイッチングト
ランジスタＱ１は電力変成器ＰＴＲにパルスを供給する
ように働く。この場合、パルスは直流トランジスタスイ
ッチＱ１と、リレーＫ２の接点と、導線２０、２４を通
じて、変成器セクションＴ２の１次側巻き線Ｔ２ａにの
み印加される。つまり、変成器セクションＴ２の１次側
巻き線Ｔ２ｂと変成器セクションＴ１の１次側巻き線Ｔ
１ａは、バイパスされる。入力が直流のときも、電力変
成器ＰＴＲは、フライバックモードに従って作動する。
つまり、トランジスタＱ１が通電しているとき、エネル
ギーは変成器セクションＴ２のコアに蓄積される。そし
て、トランジスタＱ１が通電しなくなるとすぐに、この
エネルギーは、出力整流器ＯＲを通じて直流に接続され
ている出力回路に転送される。
ランジスタＱ１は電力変成器ＰＴＲにパルスを供給する
ように働く。この場合、パルスは直流トランジスタスイ
ッチＱ１と、リレーＫ２の接点と、導線２０、２４を通
じて、変成器セクションＴ２の１次側巻き線Ｔ２ａにの
み印加される。つまり、変成器セクションＴ２の１次側
巻き線Ｔ２ｂと変成器セクションＴ１の１次側巻き線Ｔ
１ａは、バイパスされる。入力が直流のときも、電力変
成器ＰＴＲは、フライバックモードに従って作動する。
つまり、トランジスタＱ１が通電しているとき、エネル
ギーは変成器セクションＴ２のコアに蓄積される。そし
て、トランジスタＱ１が通電しなくなるとすぐに、この
エネルギーは、出力整流器ＯＲを通じて直流に接続され
ている出力回路に転送される。
【００１３】このように、入力が交流のときには、すべ
ての１次側巻き線Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂは、出力回路
との結合が最大化するように、直列でブーストの関係(b
oosting relation) に接続されていて、入力が直流のと
きには、１次側巻き線Ｔ２ａだけが１次側電流を流すよ
うになっていて、電力変成器における電圧降下を最小限
にすることが見て取れるであろう。この性質は入力が低
い直流電圧のバッテリーである場合に、非常に重要であ
る。というのも、この性質により、電力変成器における
電圧降下が最小になり、バッテリーの寿命を長く保つか
らである。
ての１次側巻き線Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂは、出力回路
との結合が最大化するように、直列でブーストの関係(b
oosting relation) に接続されていて、入力が直流のと
きには、１次側巻き線Ｔ２ａだけが１次側電流を流すよ
うになっていて、電力変成器における電圧降下を最小限
にすることが見て取れるであろう。この性質は入力が低
い直流電圧のバッテリーである場合に、非常に重要であ
る。というのも、この性質により、電力変成器における
電圧降下が最小になり、バッテリーの寿命を長く保つか
らである。
【００１４】第３のセクションＴ３は、電力変成器の作
動に応じてトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティーサイ
クルを制御するために、パルスをパルス幅変調回路ＰＷ
ＭＣにフィードバックする機能をはたす。このように、
変成器セクションＴ３の１次側巻き線Ｔ３ａは導線２
０、２２と直列で、入力が交流のときに機能し、この１
次側巻き線Ｔ３ｂは導線２０、２４と直列で、入力が直
流のときに機能する。
動に応じてトランジスタＱ１，Ｑ２のデューティーサイ
クルを制御するために、パルスをパルス幅変調回路ＰＷ
ＭＣにフィードバックする機能をはたす。このように、
変成器セクションＴ３の１次側巻き線Ｔ３ａは導線２
０、２２と直列で、入力が交流のときに機能し、この１
次側巻き線Ｔ３ｂは導線２０、２４と直列で、入力が直
流のときに機能する。
【００１５】変成器セクションＴ３の２次側巻き線Ｔ３
ｃは、その１次側巻き線Ｔ３ａ又はＴ３ｂを流れる電流
に応じて、電圧を生成し、トランジスタＱ１，Ｑ２のデ
ューティーサイクルを制御するために回路ＰＷＭＣの入
力端子ｃに同電圧を印加する。さらに、上記したように
入力が直流または交流のどちらであっても機能する変成
器セクションＴ２は、巻き線Ｔ２ｄを通じて、出力電圧
を生成する。この電圧は、供給電圧Ｖccが入力される回
路ＰＷＭＣの電圧供給端子ａに印加される。
ｃは、その１次側巻き線Ｔ３ａ又はＴ３ｂを流れる電流
に応じて、電圧を生成し、トランジスタＱ１，Ｑ２のデ
ューティーサイクルを制御するために回路ＰＷＭＣの入
力端子ｃに同電圧を印加する。さらに、上記したように
入力が直流または交流のどちらであっても機能する変成
器セクションＴ２は、巻き線Ｔ２ｄを通じて、出力電圧
を生成する。この電圧は、供給電圧Ｖccが入力される回
路ＰＷＭＣの電圧供給端子ａに印加される。
【００１６】図１に図示されているシステムの動作を以
下に述べる。電力入力コネクタＩＣが直流電圧に接続さ
れているときには、この電圧は入力検出回路ＩＳＣの比
較器Ｕ１によって直ちに検出される。そして、この入力
電圧が８ボルトに達したときに、端子１から、パルス幅
変調回路ＰＷＭＣの入力端子ａに接続された端子Ｖccに
端子ＳＴｂを通じて電力を供給するスタータ回路ＳＴの
端子ＳＴａへの出力信号を生成する。しかしながら、入
力電圧が１１ボルトに達し、端子７を通じて回路ＰＷＭ
Ｃの端子ｂに出力を生成する入力検出回路ＩＳＣの比較
器Ｕ２Ｂに検出されるときまで、回路ＰＷＭＣは作動し
ていない。入力電圧が１１ボルトに達したとき、回路Ｐ
ＷＭＣは作動するようになる。
下に述べる。電力入力コネクタＩＣが直流電圧に接続さ
れているときには、この電圧は入力検出回路ＩＳＣの比
較器Ｕ１によって直ちに検出される。そして、この入力
電圧が８ボルトに達したときに、端子１から、パルス幅
変調回路ＰＷＭＣの入力端子ａに接続された端子Ｖccに
端子ＳＴｂを通じて電力を供給するスタータ回路ＳＴの
端子ＳＴａへの出力信号を生成する。しかしながら、入
力電圧が１１ボルトに達し、端子７を通じて回路ＰＷＭ
Ｃの端子ｂに出力を生成する入力検出回路ＩＳＣの比較
器Ｕ２Ｂに検出されるときまで、回路ＰＷＭＣは作動し
ていない。入力電圧が１１ボルトに達したとき、回路Ｐ
ＷＭＣは作動するようになる。
【００１７】回路ＰＷＭＣは、作動するようになると直
ちに、ローカルシャットダウン回路ＬＳＤに信号を送
る。後者の回路は低電圧検出回路ＬＶＳＣ内のトランジ
スタＱ３をＯＦＦにする。これは、スタータ回路ＳＴ内
の端子ＳＴｃへの信号を生成し、スタータ回路をＯＦＦ
にする。従って、回路ＰＷＭＣが作動するようになると
直ちに、スタータ回路ＳＴはＯＦＦにされる。この時、
入力検出回路ＩＳＣ内の比較器Ｕ１の端子１からの８ボ
ルトの出力パルスによってＯＮにされるトランジスタＱ
４を通じて回路ＰＷＭＣに電力が印加される。
ちに、ローカルシャットダウン回路ＬＳＤに信号を送
る。後者の回路は低電圧検出回路ＬＶＳＣ内のトランジ
スタＱ３をＯＦＦにする。これは、スタータ回路ＳＴ内
の端子ＳＴｃへの信号を生成し、スタータ回路をＯＦＦ
にする。従って、回路ＰＷＭＣが作動するようになると
直ちに、スタータ回路ＳＴはＯＦＦにされる。この時、
入力検出回路ＩＳＣ内の比較器Ｕ１の端子１からの８ボ
ルトの出力パルスによってＯＮにされるトランジスタＱ
４を通じて回路ＰＷＭＣに電力が印加される。
【００１８】トランジスタＱ４にエネルギーを供給する
と、２つのリレーＫ１とＫ２が作動する。リレーＫ１が
作動すると、入力整流フィルタ回路ＩＲＦはバイパスさ
れ、入力が直流のとき、この整流器内の電圧降下とエネ
ルギーの損失を最小にする。リレーＫ２にエネルギーを
供給すると、直流トランジスタスイッチＱ１は導線２４
と２０を通じて電力変成器ＰＴＲに接続される。前に述
べたように、電力変成器は、導線２０と２４が変成器の
巻き線Ｔ２ａだけを直流トランジスタスイッチＱ１に接
続し、このスイッチによって生成されるパルスが変成器
の巻き線Ｔ２ａだけを通り、変成器の巻き線Ｔ２ｂまた
はＴ１ａを通らないような、フライバックモードで作動
する。従って、直流での作動の間の電力変成器のこの接
続もまた、電圧降下とエネルギーの損失を減少させる。
と、２つのリレーＫ１とＫ２が作動する。リレーＫ１が
作動すると、入力整流フィルタ回路ＩＲＦはバイパスさ
れ、入力が直流のとき、この整流器内の電圧降下とエネ
ルギーの損失を最小にする。リレーＫ２にエネルギーを
供給すると、直流トランジスタスイッチＱ１は導線２４
と２０を通じて電力変成器ＰＴＲに接続される。前に述
べたように、電力変成器は、導線２０と２４が変成器の
巻き線Ｔ２ａだけを直流トランジスタスイッチＱ１に接
続し、このスイッチによって生成されるパルスが変成器
の巻き線Ｔ２ａだけを通り、変成器の巻き線Ｔ２ｂまた
はＴ１ａを通らないような、フライバックモードで作動
する。従って、直流での作動の間の電力変成器のこの接
続もまた、電圧降下とエネルギーの損失を減少させる。
【００１９】直流での作動の間、パルス幅変調回路ＰＷ
ＭＣは、電力変成器ＰＴＲの作動に応じて、直流スイッ
チングトランジスタＱ１のデューティーサイクルを制御
する。このように、電力変成器の１次側巻き線Ｔ２ａを
通る電流は、変成器セクションＴ３の１次側巻き線Ｔ３
ｂにより検出され、この電流に応じて２次側巻き線Ｔ３
ｃに出力電圧を生成する。この電圧は、回路ＰＷＭＣの
端子ｃに印加される。さらに、電力変成器ＰＴＲからの
出力電圧は２次側巻き線Ｔ２ｄにより検出され、この２
次側巻き線は出力電圧に対応する電圧を電力供給端子Ｖ
ccまたは回路ＰＷＭＣに印加する。
ＭＣは、電力変成器ＰＴＲの作動に応じて、直流スイッ
チングトランジスタＱ１のデューティーサイクルを制御
する。このように、電力変成器の１次側巻き線Ｔ２ａを
通る電流は、変成器セクションＴ３の１次側巻き線Ｔ３
ｂにより検出され、この電流に応じて２次側巻き線Ｔ３
ｃに出力電圧を生成する。この電圧は、回路ＰＷＭＣの
端子ｃに印加される。さらに、電力変成器ＰＴＲからの
出力電圧は２次側巻き線Ｔ２ｄにより検出され、この２
次側巻き線は出力電圧に対応する電圧を電力供給端子Ｖ
ccまたは回路ＰＷＭＣに印加する。
【００２０】パルス幅変調回路ＰＷＭＣは、ユニトロー
ドＵＣ３８２３のように、商業的に入手可能な回路でも
よい。端子ａを通じて印加される入力電圧は内部基準電
圧と参照されエラー信号を生成する。このエラー信号は
増幅され、直流スイッチングトランジスタＱ１によって
出力されるパルスの幅を制御するために直流スイッチン
グトランジスタＱ１に印加される、端子ｄからの出力信
号を生成するために、端子ｃを通じて印加される入力電
流信号と比較される。一例として、ＰＷＭＣ回路は、約
２５０ＫＨｚで作動するだろう。
ドＵＣ３８２３のように、商業的に入手可能な回路でも
よい。端子ａを通じて印加される入力電圧は内部基準電
圧と参照されエラー信号を生成する。このエラー信号は
増幅され、直流スイッチングトランジスタＱ１によって
出力されるパルスの幅を制御するために直流スイッチン
グトランジスタＱ１に印加される、端子ｄからの出力信
号を生成するために、端子ｃを通じて印加される入力電
流信号と比較される。一例として、ＰＷＭＣ回路は、約
２５０ＫＨｚで作動するだろう。
【００２１】入力コネクタＩＣが、例えば９０〜２６５
ボルトの交流電源に接続されているとき、比較器Ｕ１の
出力が３５ボルトに達すると直ちに、出力端子１はアー
スに対して負の値になるであろう。これにより、トラン
ジスタＱ４はＯＦＦになり、２つのリレーＫ１，Ｋ２の
エネルギーを開放する。リレーＫ１のエネルギーの開放
により、入力整流フィルタ回路ＩＲＦのバイパス回路は
閉鎖され、この回路を入力線に接続する。そして、リレ
ーＫ２のエネルギーの開放により、導線２０、２２の間
の直列でブーストの関係(boosting relation) にある電
力変成器ＰＴＲの１次側巻き線Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂ
を交流スイッチングトランジスタＱ２とともに直列に接
続する。この入力が交流のときは、電力変成器はまた、
上記したように、フライバックモードに従って作動す
る。
ボルトの交流電源に接続されているとき、比較器Ｕ１の
出力が３５ボルトに達すると直ちに、出力端子１はアー
スに対して負の値になるであろう。これにより、トラン
ジスタＱ４はＯＦＦになり、２つのリレーＫ１，Ｋ２の
エネルギーを開放する。リレーＫ１のエネルギーの開放
により、入力整流フィルタ回路ＩＲＦのバイパス回路は
閉鎖され、この回路を入力線に接続する。そして、リレ
ーＫ２のエネルギーの開放により、導線２０、２２の間
の直列でブーストの関係(boosting relation) にある電
力変成器ＰＴＲの１次側巻き線Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂ
を交流スイッチングトランジスタＱ２とともに直列に接
続する。この入力が交流のときは、電力変成器はまた、
上記したように、フライバックモードに従って作動す
る。
【００２２】リレーＫ２がエネルギーを開放するとき、
ダイオードＤ１７は通電するようになり、アースの電位
にバイアスされる。そのため、抵抗Ｒ２１に電流が流
れ、比較器Ｕ２Ｂの端子５における電圧を減少させる。
この端子は比較器の非反転入力端子であって、比較器Ｕ
２Ｂの端子７は負の値になる。これにより、入力コネク
タＩＣにおける電圧が所定のレベルまで上がり、非反転
入力端子５が反転入力の端子６における基準電圧と等し
くなるまで、回路ＰＷＭＣは動作しない。端子５と６の
電圧が等しくなると、比較器Ｕ２Ｂの出力端子７は正の
値になり、回路ＰＷＭＣをＯＮにする。
ダイオードＤ１７は通電するようになり、アースの電位
にバイアスされる。そのため、抵抗Ｒ２１に電流が流
れ、比較器Ｕ２Ｂの端子５における電圧を減少させる。
この端子は比較器の非反転入力端子であって、比較器Ｕ
２Ｂの端子７は負の値になる。これにより、入力コネク
タＩＣにおける電圧が所定のレベルまで上がり、非反転
入力端子５が反転入力の端子６における基準電圧と等し
くなるまで、回路ＰＷＭＣは動作しない。端子５と６の
電圧が等しくなると、比較器Ｕ２Ｂの出力端子７は正の
値になり、回路ＰＷＭＣをＯＮにする。
【００２３】電力供給装置が作動可能状態にあるとき
は、ローカルシャットダウン回路ＬＳＤはトランジスタ
Ｑ３を非通電状態にし、スタータ回路ＳＴは電力が供給
されず、非作動状態でありつづける。
は、ローカルシャットダウン回路ＬＳＤはトランジスタ
Ｑ３を非通電状態にし、スタータ回路ＳＴは電力が供給
されず、非作動状態でありつづける。
【００２４】回路ＰＷＭＣは、交流トランジスタスイッ
チＱ２に対し、デューティーサイクルを制御する以外は
前記の直流入力の場合と同様に作動する。この制御は、
変成器セクションＴ３の１次側巻き線Ｔ３ａにより検出
されるように電力変成器への入力電流に従っており、変
成器セクションＴ２の２次側巻き線Ｔ２ｄにより検出さ
れるように電力変成器からの出力電圧に従っている。上
記したように、電力変成器ＰＴＲの１次側巻き線Ｔ１
ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂは、出力回路内の出力整流器ＯＲへ
の接合を最大化するように交流スイッチＱ２とともに導
線２０と２２の間に直列ブーストの関係（boosting rel
ation)に接続されている。
チＱ２に対し、デューティーサイクルを制御する以外は
前記の直流入力の場合と同様に作動する。この制御は、
変成器セクションＴ３の１次側巻き線Ｔ３ａにより検出
されるように電力変成器への入力電流に従っており、変
成器セクションＴ２の２次側巻き線Ｔ２ｄにより検出さ
れるように電力変成器からの出力電圧に従っている。上
記したように、電力変成器ＰＴＲの１次側巻き線Ｔ１
ａ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂは、出力回路内の出力整流器ＯＲへ
の接合を最大化するように交流スイッチＱ２とともに導
線２０と２２の間に直列ブーストの関係（boosting rel
ation)に接続されている。
【００２５】図示されている回路は、電力供給装置が不
十分な交流入力電圧で作動しないようにしているが、そ
れでも、直流入力は回路を作動させるようになってい
る。この機能は低電圧検出回路ＬＶＳＣ内のトランジス
タスイッチＱ３によって制御される。後者の回路はトラ
ンジスタＱ３を駆動するために抵抗Ｒ８を通じて充電さ
れるコンデンサーＣ２０を含んでいる。印加される交流
電圧が不十分であるときは、トランジスタＱ３をＯＮに
するのに十分な電圧を得る前は、コンデンサーＣ２０に
かかる電圧のゆらぎによって、それは、放電し続ける。
コンデンサーＣ２０の放電経路は抵抗Ｒ５３とダイオー
ドＤ２４を通っている。このように、入力コネクタＩＣ
における交流電圧、または入力コネクタＩＣにおける直
流電圧が十分であれば、トランジスタＱ３をＯＮにする
のに十分なレベルにコンデンサーＣ２０を充電し、スタ
ータ回路ＳＴを作動可能にするだろう。
十分な交流入力電圧で作動しないようにしているが、そ
れでも、直流入力は回路を作動させるようになってい
る。この機能は低電圧検出回路ＬＶＳＣ内のトランジス
タスイッチＱ３によって制御される。後者の回路はトラ
ンジスタＱ３を駆動するために抵抗Ｒ８を通じて充電さ
れるコンデンサーＣ２０を含んでいる。印加される交流
電圧が不十分であるときは、トランジスタＱ３をＯＮに
するのに十分な電圧を得る前は、コンデンサーＣ２０に
かかる電圧のゆらぎによって、それは、放電し続ける。
コンデンサーＣ２０の放電経路は抵抗Ｒ５３とダイオー
ドＤ２４を通っている。このように、入力コネクタＩＣ
における交流電圧、または入力コネクタＩＣにおける直
流電圧が十分であれば、トランジスタＱ３をＯＮにする
のに十分なレベルにコンデンサーＣ２０を充電し、スタ
ータ回路ＳＴを作動可能にするだろう。
【００２６】
【発明の効果】本発明の電力供給装置は、交流電圧また
は直流電圧のいずれでも入力が可能であるが、入力コネ
クタは１つしか有していない。したがって、交流入力及
び直流入力が同時にプラグに差し込まれる場合の問題、
あるいは交流または直流で使用するかをセットする煩雑
さの問題等を回避でき、操作が安全かつ簡便であるとい
う効果がある。
は直流電圧のいずれでも入力が可能であるが、入力コネ
クタは１つしか有していない。したがって、交流入力及
び直流入力が同時にプラグに差し込まれる場合の問題、
あるいは交流または直流で使用するかをセットする煩雑
さの問題等を回避でき、操作が安全かつ簡便であるとい
う効果がある。
【００２７】さらに、交流入力であるか直流入力である
かを検出し、それぞれに適応した回路に自動的に設定す
るので、回路内の電力損失を最小にし、バッテリの寿命
を長くするという効果がある。
かを検出し、それぞれに適応した回路に自動的に設定す
るので、回路内の電力損失を最小にし、バッテリの寿命
を長くするという効果がある。
【図１】本発明によって構成される好適な回路を図示し
た回路図である。
た回路図である。
２０、２２、２４ 導線 ＩＣ 入力コネクタ ＬＶＳＣ 低電圧検出回路 ＬＳＤ ローカルシャットダウン回路 ＩＲＦ 入力整流フィルタ回路 ＲＣ リレー回路 ＰＷＭＣ パルス幅変調回路 ＩＳＣ 入力検出回路 ＳＴ スタータ回路 ＰＴＲ 電力変成器 ＯＲ 出力整流器
Claims (10)
- 【請求項１】 交流または直流の電圧入力に接続する入
力コネクタと、 電力変成回路と、 前記入力コネクタと前記電力変成回路との間に設けられ
た整流回路と、 電圧入力が交流のときに電力変成回路にパルスを出力す
るために機能する第１の切り換え器と電圧入力が直流の
ときに電力変成回路にパルスを出力するために機能する
第２の切り換え器とを有するスイッチング回路と、 交流電圧入力を検出したとき、前記整流器が入力電圧
を、前記電力変成回路に印加される前に整流出来るよう
にし、前記第１の切り換え器がパルスを電力変成回路に
出力出来るようにするために機能し、直流電圧入力を検
出したとき、前記整流器が働かないようにし、前記第２
の切り換え器がパルスを電力変成回路に出力出来るよう
にするために機能する制御回路と、 前記電力変成回路に供給されるパルスのデューティーサ
イクルを制御するために前記第１と第２の切り換え器の
両方を制御するデューティーサイクル制御回路とからな
ることを特徴とするＡＣ／ＤＣ電力供給装置。 - 【請求項２】 前記電力変成回路が、 複数の１次側と２次側の巻き線と、 一つの方法においては、入力コネクタが交流電圧入力に
接続されているときに、また、別の方法においては、入
力コネクタが直流電圧入力に接続されているときに、前
記巻き線を接続するために機能する変成制御回路とを含
むことを特徴とする請求項１記載のＡＣ／ＤＣ電力供給
装置。 - 【請求項３】 前記電力変成回路が、少なくとも２つの
変成器セクションを含み、前記制御回路が、入力電圧が
交流のときには、２つの変成器セクションをブースト(b
oosting relation) の関係にあるように接続するために
機能し、入力電圧が直流のときには、少なくとも前記変
成器セクションの１つの内の一部をバイパスするために
機能することを特徴とする請求項１記載のＡＣ／ＤＣ電
力供給装置。 - 【請求項４】 前記電力変成回路が、フライバックモー
ドの作動状態に従って接続されていることを特徴とする
請求項１記載のＡＣ／ＤＣ電力供給装置。 - 【請求項５】 前記デューティーサイクル制御回路が、
カレントモード（current mode）で作動し、電力変成回
路への入力電流に対応した入力を受け取るパルス幅変調
回路を含むことを特徴とする請求項１記載のＡＣ／ＤＣ
電力供給装置。 - 【請求項６】 前記パルス幅変調回路は、さらに、電力
変成回路の出力電圧に対応した入力を含み、パルス幅変
調回路を、それに応じて制御することを特徴とする請求
項５記載のＡＣ／ＤＣ電力供給装置。 - 【請求項７】 スイッチング回路に電力を供給するスタ
ータ回路と、 入力電圧を検出し、入力電圧が第１の所定の値に達した
ときスタータ回路に電力を供給するために機能し、入力
電圧が第２の所定の値に達したときパルス幅変調回路に
電力を供給し、スタータ回路への電力の供給を止めるた
めに機能する入力電圧検出回路とをさらに有することを
特徴とする請求項５記載のＡＣ／ＤＣ電力供給装置。 - 【請求項８】 前記入力電圧検出回路が、 入力電圧を受け、これを前記第１の所定の電圧値に対応
した第１の基準電圧と比較し、前記スタータ回路への出
力を生成する第１の比較器と、 入力電圧を受け、これを前記第２の所定の電圧値に対応
した第２の基準電圧と比較し、前記パルス幅変調回路へ
の出力を生成する第２の比較器とを含み、 前記スタータ回路のエネルギーを開放させるために、前
記第２の比較器の出力によってエネルギーを供給された
ときに、前記パルス幅変調回路によって制御されるロー
カルシャットダウン回路を更に含むことを特徴とする請
求項７記載のＡＣ／ＤＣ電力供給装置。 - 【請求項９】 前記制御回路は、作動状態のとき、前記
電力変成回路に対して、前記入力整流器をバイパスさせ
るようなリレーと、 入力検出回路の前記比較器の１つが第３の所定の電圧以
上の入力を検出したときに、前記リレーを非作動状態に
するトランジスタとを含むことを特徴とする請求項８記
載のＡＣ／ＤＣ電力供給装置。 - 【請求項１０】 前記入力電圧検出回路が、 交流入力電圧によって充電されるコンデンサーと、 前記コンデンサーに充電されている電気により制御さ
れ、前記コンデンサーに充電されている電気が供給エネ
ルギーとして不十分であるとき、スタータ回路のエネル
ギーを開放するために機能するトランジスタとを含むこ
とを特徴とする請求項７記載のＡＣ／ＤＣ電力供給装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/145,734 US5631504A (en) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | AC/DC power supply |
| US08/145734 | 1993-11-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07250475A true JPH07250475A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=22514299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6269715A Pending JPH07250475A (ja) | 1993-11-04 | 1994-11-02 | Ａｃ／ｄｃ電力供給装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5631504A (ja) |
| EP (1) | EP0652631A3 (ja) |
| JP (1) | JPH07250475A (ja) |
| CA (1) | CA2134743C (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097181A (en) * | 1992-08-21 | 2000-08-01 | American Superconductor Corporation | High power drive from AC and DC sources using cryoelectronics |
| KR980004898A (ko) * | 1996-06-29 | 1998-03-30 | 김광호 | 비디오 테이프의 잔량검출방법 |
| US5859499A (en) * | 1997-01-15 | 1999-01-12 | Lumacell, Inc. | Emergency lighting system with a DC sensing load relay |
| ATE433221T1 (de) | 1998-11-16 | 2009-06-15 | Alcatel Lucent | Universeller schaltstromwandler |
| US6459707B1 (en) * | 1998-12-22 | 2002-10-01 | National Instruments Corporation | Relay multiplexer system and method for prevention of shock hazard |
| US6344981B1 (en) * | 1999-11-16 | 2002-02-05 | Exabyte Corporation | Power supply circuit and method of calibration therefor |
| US7733069B2 (en) | 2000-09-29 | 2010-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Power converting apparatus and power generating apparatus |
| US6761570B2 (en) * | 2001-08-14 | 2004-07-13 | Tyco Electronics Corporation | Electrical connector with shunt for hot mating and unmating |
| EP1598923A3 (en) | 2001-10-31 | 2008-03-26 | Mobility Electronics, Inc. | Dual input AC and DC power supply having a programmable DC output utilizing a secondary buck converter |
| US6650028B1 (en) | 2001-11-27 | 2003-11-18 | Verilink, Inc. | Dual isolated input power supply |
| US7224086B2 (en) * | 2002-11-01 | 2007-05-29 | American Power Conversion Corporation | Universal multiple device power adapter and carry case |
| US7190091B1 (en) * | 2003-12-19 | 2007-03-13 | Cisco Technology, Inc. | Selectable source input power supply |
| AU2016246814B2 (en) | 2015-04-10 | 2020-07-16 | Epc Power Corporation | Reconfigurable power converter |
| CN110451262B (zh) * | 2019-08-20 | 2020-11-17 | 泗县飞虹体育文化发展有限公司 | 一种医用橡胶管浸液机的控制电路板 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3873846A (en) * | 1972-09-07 | 1975-03-25 | Sony Corp | Power supply system |
| US4185315A (en) * | 1976-09-23 | 1980-01-22 | Honeywell Inc. | Apparatus with a single input connectable to electrical energizing sources of different character |
| FR2556521B1 (fr) * | 1983-12-13 | 1986-08-29 | Jeumont Schneider | Dispositif d'alimentation d'une charge notamment un moteur a courant continu pour locomotives ferroviaires du type bi-courant |
| US4608498A (en) * | 1984-03-27 | 1986-08-26 | Brunswick Mfg. Co. | Load control circuit with different input voltages |
| US4791546A (en) * | 1987-12-23 | 1988-12-13 | Dci Technology | Voltage regulator circuit |
| US5122946A (en) * | 1991-06-21 | 1992-06-16 | International Rectifier Corporation | Quasi push-pull single switch current-fed fly-back converter |
| US5245220A (en) * | 1992-04-02 | 1993-09-14 | Lee Richard M L | Universal power adapter for converting AC/DC voltage to DC voltage |
-
1993
- 1993-11-04 US US08/145,734 patent/US5631504A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-10-31 CA CA002134743A patent/CA2134743C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-02 JP JP6269715A patent/JPH07250475A/ja active Pending
- 1994-11-03 EP EP94117336A patent/EP0652631A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2134743A1 (en) | 1995-05-05 |
| CA2134743C (en) | 2005-09-20 |
| EP0652631A2 (en) | 1995-05-10 |
| EP0652631A3 (en) | 1997-02-26 |
| US5631504A (en) | 1997-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040120 |