JPH077308B2 - 定電流回路 - Google Patents
定電流回路Info
- Publication number
- JPH077308B2 JPH077308B2 JP59053168A JP5316884A JPH077308B2 JP H077308 B2 JPH077308 B2 JP H077308B2 JP 59053168 A JP59053168 A JP 59053168A JP 5316884 A JP5316884 A JP 5316884A JP H077308 B2 JPH077308 B2 JP H077308B2
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- JP
- Japan
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- constant current
- winding
- output
- load
- current source
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- Expired - Lifetime
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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
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
- G05F1/32—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using magnetic devices having a controllable degree of saturation as final control devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、定電流回路に関し、特に、他の定電流回路と
直列に接続して負荷に電流を供給する場合に負荷分担を
安定させるための負荷分担用の抵抗を有する定電流回路
に関する。
直列に接続して負荷に電流を供給する場合に負荷分担を
安定させるための負荷分担用の抵抗を有する定電流回路
に関する。
従来技術 第１図に示すように、負荷６に対して複数の定電流回路
1,1′を直列に接続して、負荷６に定電流を供給する場
合は、定電流回路1,1′の出力回路にそれぞれ負荷分担
用抵抗５を接続することによつて負荷分担を安定させて
いる。すなわち、定電流回路１は、定電流源４と負荷６
との間に直列に接続された電流検出器２と、電流検出器
２の出力電圧が一定値になるように定電流源４を制御す
る制御回路３と、前記負荷分担用抵抗５とから構成され
ている。
1,1′を直列に接続して、負荷６に定電流を供給する場
合は、定電流回路1,1′の出力回路にそれぞれ負荷分担
用抵抗５を接続することによつて負荷分担を安定させて
いる。すなわち、定電流回路１は、定電流源４と負荷６
との間に直列に接続された電流検出器２と、電流検出器
２の出力電圧が一定値になるように定電流源４を制御す
る制御回路３と、前記負荷分担用抵抗５とから構成され
ている。
第２図は、定電流回路１の従来例を示す回路図である。
すなわち、電流検出器２は、定電流源４と負荷７の間に
直列に接続された巻回数N1の巻線を有し、該巻線に流れ
る電流I1と巻回数N1との積、すなわちアンペア・ターン
I1N1に比例した電圧を出力して制御回路３に供給する。
第３図は、電流検出器２の直流励磁アンペア・ターンAT
と出力電圧ＶＤとの関係を示す図である。直流励磁アン
ペア・ターンAT−出力電圧変換比をｇとすると、電流検
出器２の出力電圧ＶＤは、 ＶＤ＝ｇ・I1・N1 ……（１） となる。この出力電圧ＶＤが、制御回路３の内蔵する比
較増幅器Ａで基準電圧Ｅと比較され、 ＶＤ＝Ｅ …… になるような制御信号が定電流源４に与えられ、定電流
源４の出力電流I1が所定の一定値になるように制御され
る。ここで、負荷７の両端電圧をＶＬ，負荷７に流れる
電流をＩＬ，負荷分担用抵抗５の抵抗値をＲＰ，負荷分
担用抵抗５を流れる電流をI2とすると、 ＩＬ＝I1−I2＝I1−ＶＬ/RＰ ……（３） と表わすことができる。従つて、負荷分担用抵抗５によ
る損失Ｗは、 Ｗ＝ＶＬ 2/RＰ ……（４） となる。すなわち、負荷分担用抵抗５を接続したことに
よつて、定電流回路の出力インピーダンスが有限値ＲＰ
となり、その出力特性は、第４図に実線で示す特性とな
る。負荷分担用抵抗５を接続しない場合は、定電流源４
の出力電流I1と負荷電流ＩＬとは等しく、定電流になる
ため定電流回路の出力インピーダンスは、定電流源４の
出力インピーダンスと等しく、無限大の出力インピーダ
ンスであるが、負荷分担用抵抗５を接続することによつ
て有限の出力インピーダンスＲＰとなる。これによつ
て、複数の定電流回路を直列に接続した場合の負荷分担
を以下に述べるように安定させることができる。
すなわち、電流検出器２は、定電流源４と負荷７の間に
直列に接続された巻回数N1の巻線を有し、該巻線に流れ
る電流I1と巻回数N1との積、すなわちアンペア・ターン
I1N1に比例した電圧を出力して制御回路３に供給する。
第３図は、電流検出器２の直流励磁アンペア・ターンAT
と出力電圧ＶＤとの関係を示す図である。直流励磁アン
ペア・ターンAT−出力電圧変換比をｇとすると、電流検
出器２の出力電圧ＶＤは、 ＶＤ＝ｇ・I1・N1 ……（１） となる。この出力電圧ＶＤが、制御回路３の内蔵する比
較増幅器Ａで基準電圧Ｅと比較され、 ＶＤ＝Ｅ …… になるような制御信号が定電流源４に与えられ、定電流
源４の出力電流I1が所定の一定値になるように制御され
る。ここで、負荷７の両端電圧をＶＬ，負荷７に流れる
電流をＩＬ，負荷分担用抵抗５の抵抗値をＲＰ，負荷分
担用抵抗５を流れる電流をI2とすると、 ＩＬ＝I1−I2＝I1−ＶＬ/RＰ ……（３） と表わすことができる。従つて、負荷分担用抵抗５によ
る損失Ｗは、 Ｗ＝ＶＬ 2/RＰ ……（４） となる。すなわち、負荷分担用抵抗５を接続したことに
よつて、定電流回路の出力インピーダンスが有限値ＲＰ
となり、その出力特性は、第４図に実線で示す特性とな
る。負荷分担用抵抗５を接続しない場合は、定電流源４
の出力電流I1と負荷電流ＩＬとは等しく、定電流になる
ため定電流回路の出力インピーダンスは、定電流源４の
出力インピーダンスと等しく、無限大の出力インピーダ
ンスであるが、負荷分担用抵抗５を接続することによつ
て有限の出力インピーダンスＲＰとなる。これによつ
て、複数の定電流回路を直列に接続した場合の負荷分担
を以下に述べるように安定させることができる。
第５図は、第１図で示すように２個の定電流回路1,1′
を直列にして負荷６に接続した場合の負荷分担特性を示
す図である。実線で示した直線ａおよびｃは、それぞれ
定電流回路1,1′の出力特性を示し、縦軸は出力電流
を、横軸は出力電圧を示す。ただし、定電流回路１の出
力電圧ＶＡは図中左端から右向きにとり、定電流回路
１′の出力電圧ＶＢは右端から左向きにとつている。
今、定電流回路１の定電流源４の出力電流ＩＡと、定電
流回路１′の定電流源４の出力電流ＩＢとが、 ＩＡ＝ＩＢ ……（５） であり、直線ａとｃの傾斜が等しいとすると、定電流回
路1,1′の出力電圧ＶＡ,VＢは直線ａとｃの交点で決ま
り、同図に示すように、ＶＡ＝ＶＢとなり、負荷６には
負荷電流ＩＬが流れる。このとき負荷６の両端の電圧2V
ＬはＶＡ＋ＶＢである。従つて、 ＶＡ＝ＶＢ＝ＶＬ ……（６） となり、均等に負荷分担される。
を直列にして負荷６に接続した場合の負荷分担特性を示
す図である。実線で示した直線ａおよびｃは、それぞれ
定電流回路1,1′の出力特性を示し、縦軸は出力電流
を、横軸は出力電圧を示す。ただし、定電流回路１の出
力電圧ＶＡは図中左端から右向きにとり、定電流回路
１′の出力電圧ＶＢは右端から左向きにとつている。
今、定電流回路１の定電流源４の出力電流ＩＡと、定電
流回路１′の定電流源４の出力電流ＩＢとが、 ＩＡ＝ＩＢ ……（５） であり、直線ａとｃの傾斜が等しいとすると、定電流回
路1,1′の出力電圧ＶＡ,VＢは直線ａとｃの交点で決ま
り、同図に示すように、ＶＡ＝ＶＢとなり、負荷６には
負荷電流ＩＬが流れる。このとき負荷６の両端の電圧2V
ＬはＶＡ＋ＶＢである。従つて、 ＶＡ＝ＶＢ＝ＶＬ ……（６） となり、均等に負荷分担される。
次に、温度変動または入力電源変動等によつて、定電流
回路1,1′の定電流源４の出力電流ＩＡ,IＢがそれぞれ
許容範囲±△I1内の最大の変動を生じ、定電流回路１の
定電流源４の出力電流が△I1だけ増加して、定電流回路
１の出力特性が第５図に一点鎖線で示した直線ｂに示す
ようになり、定電流回路１′の定電流源４の出力が△I1
減少して定電流回路１′の出力特定が直線ｄに示すよう
になつた場合は、定電流回路１と１′の分担電圧に△Ｖ
の変動が生じる。定電流源４の出力電流の許容精度を±
Ｂ％とすると、出力電流変動値は、 ±△I1＝±Ｂ・I1/100 ……（７） であるから、上記分担電圧差△Ｖは、 △Ｖ＝ＲＰ・△I1 ＝ＲＰ・Ｂ・I1/100 ……（８） となる。すなわち、分担電圧差は、定電流源４の出力電
流I1,I1の精度B,および定電流回路の出力インピーダン
スＲＰに比例する。この分担差を少なくするためには、
出力電流I1が大きい程I1の精度を良くし、ＲＰを小さく
しなければならない。
回路1,1′の定電流源４の出力電流ＩＡ,IＢがそれぞれ
許容範囲±△I1内の最大の変動を生じ、定電流回路１の
定電流源４の出力電流が△I1だけ増加して、定電流回路
１の出力特性が第５図に一点鎖線で示した直線ｂに示す
ようになり、定電流回路１′の定電流源４の出力が△I1
減少して定電流回路１′の出力特定が直線ｄに示すよう
になつた場合は、定電流回路１と１′の分担電圧に△Ｖ
の変動が生じる。定電流源４の出力電流の許容精度を±
Ｂ％とすると、出力電流変動値は、 ±△I1＝±Ｂ・I1/100 ……（７） であるから、上記分担電圧差△Ｖは、 △Ｖ＝ＲＰ・△I1 ＝ＲＰ・Ｂ・I1/100 ……（８） となる。すなわち、分担電圧差は、定電流源４の出力電
流I1,I1の精度B,および定電流回路の出力インピーダン
スＲＰに比例する。この分担差を少なくするためには、
出力電流I1が大きい程I1の精度を良くし、ＲＰを小さく
しなければならない。
現在、アナログ通信システムである海底同軸伝送方式用
の給電方式は、両端局に上述のような定電流回路を含む
定電流装置を設置して、海底同軸の途中に接続された中
継器に、100mA（5MHz方式の場合）、または156mA（36MH
z方式の場合）の定電流を供給している。このような定
電流回路を、1A〜2Aの電流を供給する必要があるデイジ
タル伝送システムの海底光伝送方式に使用した場合に
は、電圧分担差△Ｖを上記海底同軸伝送方式の場合と同
程度とするためには、定電流装置の出力インピーダンス
ＲＰを下げる必要がある。しかし、出力インピーダンス
ＲＰを下げることは、式（４）から明らかなように、負
荷分担用抵抗５での損失が増大することになり、その発
熱量が増大し、負荷分担用抵抗５を大型化しなければな
らない。
の給電方式は、両端局に上述のような定電流回路を含む
定電流装置を設置して、海底同軸の途中に接続された中
継器に、100mA（5MHz方式の場合）、または156mA（36MH
z方式の場合）の定電流を供給している。このような定
電流回路を、1A〜2Aの電流を供給する必要があるデイジ
タル伝送システムの海底光伝送方式に使用した場合に
は、電圧分担差△Ｖを上記海底同軸伝送方式の場合と同
程度とするためには、定電流装置の出力インピーダンス
ＲＰを下げる必要がある。しかし、出力インピーダンス
ＲＰを下げることは、式（４）から明らかなように、負
荷分担用抵抗５での損失が増大することになり、その発
熱量が増大し、負荷分担用抵抗５を大型化しなければな
らない。
発明の目的 本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、大きな抵
抗値の負荷分担用抵抗によつて出力インピーダンスを所
定の値に保持させることが可能で、負荷分担用抵抗によ
る損失を低減させた定電流回路を提供することにある。
抗値の負荷分担用抵抗によつて出力インピーダンスを所
定の値に保持させることが可能で、負荷分担用抵抗によ
る損失を低減させた定電流回路を提供することにある。
発明の構成 本発明の定電流回路は、定電流源と負荷との間に直列に
接続された電流検出器と、該電流検出器の出力によつて
前記定電流源を制御する制御回路と、前記定電流源の出
力に接続された負荷分担用の抵抗とを備えた定電流回路
において、前記電流検出器は、前記定電流源と負荷の間
に直列に接続された第１の巻線と、該第１の巻線の前記
定電流源側と前記負荷分担用の抵抗との間に接続され前
記第１の巻線よりも巻回数の多い第２の巻線とを有し
て、前記第１の巻線のアンペア・ターンと上記第２の巻
線のアンペア・ターンの和に比例した電圧を出力し、前
記制御回路は、上記電流検出器の出力電圧が所定値にな
るように前記電流源を制御することを特徴とする。
接続された電流検出器と、該電流検出器の出力によつて
前記定電流源を制御する制御回路と、前記定電流源の出
力に接続された負荷分担用の抵抗とを備えた定電流回路
において、前記電流検出器は、前記定電流源と負荷の間
に直列に接続された第１の巻線と、該第１の巻線の前記
定電流源側と前記負荷分担用の抵抗との間に接続され前
記第１の巻線よりも巻回数の多い第２の巻線とを有し
て、前記第１の巻線のアンペア・ターンと上記第２の巻
線のアンペア・ターンの和に比例した電圧を出力し、前
記制御回路は、上記電流検出器の出力電圧が所定値にな
るように前記電流源を制御することを特徴とする。
発明の実施例 次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第６図は、本発明の一実施例を示す回路図である。すな
わち、電流検出器２′の電流検出巻線として、定電流源
４と負荷７との間に、従来と同様な巻回数N1の第１の巻
線を直列に接続し、該第１の巻線の定電流源４側に、第
１の巻線の巻回数N1よりも多い巻回数N2の第２の巻線を
接続し、該第２の巻線の他端に負荷分担用抵抗５を接続
する。従つて、定電流源４の出力電流I1′の１部は第１
の巻線を通して負荷７に供給される負荷電流ＩＬとな
り、残りの電流I2は第２の巻線を通して負荷分担抵抗５
に流れる。電流検出器２は、上記２つの巻線のアンペア
・ターンの合計に比例した出力電圧ＶＤを出力して制御
回路３に入力させ、制御回路３は該入力電圧ＶＤを基準
電圧Ｅと比較して、前記式（２）が成立するように定電
流源４を制御する。
わち、電流検出器２′の電流検出巻線として、定電流源
４と負荷７との間に、従来と同様な巻回数N1の第１の巻
線を直列に接続し、該第１の巻線の定電流源４側に、第
１の巻線の巻回数N1よりも多い巻回数N2の第２の巻線を
接続し、該第２の巻線の他端に負荷分担用抵抗５を接続
する。従つて、定電流源４の出力電流I1′の１部は第１
の巻線を通して負荷７に供給される負荷電流ＩＬとな
り、残りの電流I2は第２の巻線を通して負荷分担抵抗５
に流れる。電流検出器２は、上記２つの巻線のアンペア
・ターンの合計に比例した出力電圧ＶＤを出力して制御
回路３に入力させ、制御回路３は該入力電圧ＶＤを基準
電圧Ｅと比較して、前記式（２）が成立するように定電
流源４を制御する。
第７図は、電流検出器２′の直流励磁アンペア・ターン
ATと出力電圧ＶＤの関係を示す図であり、その特性は、
第３図に示した従来の特性と同じである。ただし、第７
図においては、第１および第２の巻線のアンペア・ター
ンの合計、すなわち、ＩＬN1＋I2N2が横軸に取られてい
る。従つて、 ＶＤ＝Ｅ＝ｇ（ＩＬN1＋I2N2） ……（９） が成立する。I2＝０のとき、すなわち第２の巻線をオー
プンしたときの負荷電流ＩＬをI1とすると、式（１）の
関係が成立し、式（１）と式（９）から、 I1N1＝ＩＬ＋I2N2 ……（10） が成立する。従つて、 ＩＬ＝I1−I2N2/N1 ＝I1−ＶＬN2/RＰN1 ＝I1−ＶＬ/RＰ′ ……（11） ただし、ＲＰ′＝ＲＰN1/N2 ……（12） N2はN1より大であるから、 ＲＰ′＜ＲＰ ……（13） である。従つて、本実施例の特性は、第８図で直線ｆで
示すようになる。同図に直線ｅで示すような特性を得る
ためには、負荷分担用抵抗５の抵抗値ＲＰを、第２図で
示した従来例に比して、N2/N1倍にすることができる。
すなわち、本実施例は、負荷分担用抵抗５による損失
を、従来に比してN1/N2に低減することができるという
効果がある。
ATと出力電圧ＶＤの関係を示す図であり、その特性は、
第３図に示した従来の特性と同じである。ただし、第７
図においては、第１および第２の巻線のアンペア・ター
ンの合計、すなわち、ＩＬN1＋I2N2が横軸に取られてい
る。従つて、 ＶＤ＝Ｅ＝ｇ（ＩＬN1＋I2N2） ……（９） が成立する。I2＝０のとき、すなわち第２の巻線をオー
プンしたときの負荷電流ＩＬをI1とすると、式（１）の
関係が成立し、式（１）と式（９）から、 I1N1＝ＩＬ＋I2N2 ……（10） が成立する。従つて、 ＩＬ＝I1−I2N2/N1 ＝I1−ＶＬN2/RＰN1 ＝I1−ＶＬ/RＰ′ ……（11） ただし、ＲＰ′＝ＲＰN1/N2 ……（12） N2はN1より大であるから、 ＲＰ′＜ＲＰ ……（13） である。従つて、本実施例の特性は、第８図で直線ｆで
示すようになる。同図に直線ｅで示すような特性を得る
ためには、負荷分担用抵抗５の抵抗値ＲＰを、第２図で
示した従来例に比して、N2/N1倍にすることができる。
すなわち、本実施例は、負荷分担用抵抗５による損失
を、従来に比してN1/N2に低減することができるという
効果がある。
発明の効果 以上のように、本発明においては、電流検出器に第１の
巻線と第２の巻線を設け、第２の巻線を第１の巻線の巻
回数より多く巻回して第１の巻線の定電流源側に接続
し、上記第１の巻線を通して負荷に電流を供給し、前記
第２の巻線の他端を負荷分担用抵抗の一端に接続し、該
電流検出器の出力電圧が基準電圧と等しくなるように定
電流源を制御するように構成したから、負荷分担用抵抗
の抵抗値を高くしても本回路の出力インピーダンスを下
げることが可能である。従つて、負荷分担用抵抗の損失
を低減することができるという効果がある。
巻線と第２の巻線を設け、第２の巻線を第１の巻線の巻
回数より多く巻回して第１の巻線の定電流源側に接続
し、上記第１の巻線を通して負荷に電流を供給し、前記
第２の巻線の他端を負荷分担用抵抗の一端に接続し、該
電流検出器の出力電圧が基準電圧と等しくなるように定
電流源を制御するように構成したから、負荷分担用抵抗
の抵抗値を高くしても本回路の出力インピーダンスを下
げることが可能である。従つて、負荷分担用抵抗の損失
を低減することができるという効果がある。
第１図は２個の定電流回路を直列に接続して負荷に定電
流を供給する給電方式の一例を示すブロツク図、第２図
は上記給電方式に使用される定電流回路の従来例を示す
回路図、第３図は上記従来例の電流検出器の特性を示す
図、第４図は上記従来の定電流回路の出力特性を示す
図、第５図は第１図の給電方式の２個の定電流回路の負
荷分担を示すための特性図、第６図は本発明の一実施例
を示す回路図、第７図は上記実施例の電流検出器の特性
を示す図、第８図は上記実施例の出力特性を示す図であ
る。 図において、1,1′：定電流回路、2,2′：電流検出器、
3:制御回路、4:定電流源、5:負荷分担用抵抗、6:給電方
式の負荷、7:負荷。
流を供給する給電方式の一例を示すブロツク図、第２図
は上記給電方式に使用される定電流回路の従来例を示す
回路図、第３図は上記従来例の電流検出器の特性を示す
図、第４図は上記従来の定電流回路の出力特性を示す
図、第５図は第１図の給電方式の２個の定電流回路の負
荷分担を示すための特性図、第６図は本発明の一実施例
を示す回路図、第７図は上記実施例の電流検出器の特性
を示す図、第８図は上記実施例の出力特性を示す図であ
る。 図において、1,1′：定電流回路、2,2′：電流検出器、
3:制御回路、4:定電流源、5:負荷分担用抵抗、6:給電方
式の負荷、7:負荷。
フロントページの続き (72)発明者 山本 克彦 東京都武蔵野市緑町３丁目９番11号 日本 電信電話公社武蔵野電気通信研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−36557（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】定電流源と負荷との間に直列に接続された
電流検出器と、該電流検出器の出力によつて前記定電流
源を制御する制御回路と、前記定電流源の出力に接続さ
れた負荷分担用の抵抗とを備えた定電流回路において、
前記電流検出器は、前記定電流源と負荷の間に直列に接
続された第１の巻線と、該第１の巻線の前記定電流源側
と前記負荷分担用の抵抗との間に接続され前記第１の巻
線よりも巻回数の多い第２の巻線とを有して、前記第１
の巻線のアンペア・ターンと上記第２の巻線のアンペア
・ターンの和に比例した電圧を出力し、前記制御回路
は、上記電流検出器の出力電圧が所定値になるように前
記電流源を制御することを特徴とする定電流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053168A JPH077308B2 (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 定電流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053168A JPH077308B2 (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 定電流回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60196822A JPS60196822A (ja) | 1985-10-05 |
| JPH077308B2 true JPH077308B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=12935324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59053168A Expired - Lifetime JPH077308B2 (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 定電流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077308B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6392644B2 (ja) * | 2014-11-20 | 2018-09-19 | 松定プレシジョン株式会社 | 電源制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5436557A (en) * | 1977-08-27 | 1979-03-17 | Fujitsu Ltd | Constant current circuit |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59053168A patent/JPH077308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60196822A (ja) | 1985-10-05 |
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