JPH0783596B2

JPH0783596B2 - ２点出力電源

Info

Publication number: JPH0783596B2
Application number: JP1264082A
Authority: JP
Inventors: ジェイムスバックロバート; ウォークラルフ; シャンティラルザヴェリプラッドヒューマン
Original assignee: アメリカンテレフォンアンドテレグラフカムパニー
Priority date: 1988-10-24
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: US4849874A; CA1295675C; EP0366314A1; JPH02216508A; EP0366314B1

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は複数の出力点を有する電源に関し、さらに出力
調整用に磁気増幅器を利用する電源に関する。

（従来技術の説明）磁気増幅器でその出力を制御する従来の多点出力電源
は、各出力に２個の可飽和インダクタと、各出力を制御
する個別の磁気増幅器とを具備する。この従来装置は、
微細な調整が可能であるが、複数の磁気コアが必要で、
また各出力を制御する個別の磁気増幅器が必要なため高
価となり、実際の応用に必要以上な微細な調整が出来て
しまう。

（発明の概要）本発明の２個の出力点を有する電力変換器は、唯一の磁
気増幅器制御装置で、２個の可飽和インダクタコアを制
御し、このコアは制御電力変換変圧器の正負パルス出力
を調節することによって、変換器の正負の出力を調整す
ることに利用される。この磁気増幅器制御装置は、２つ
の電圧出力をモニタし、合計し、さらに平均出力値信号
からオフセットを得る。この平均出力値信号からのオフ
セットは、エラー信号を得るため基準値信号と比較され
る。このエラー信号に呼応して電流が生じ、周期的に２
個の可飽和インダクタをリセットし、正負の出力電圧を
調整するために利用される。

（実施例の説明）本発明の電力変換器を第１図に示す。同変換器は、イン
バータースイッチング回路101を有し、入力端子102、10
3に印加されるDC電力源によって供給されるDC電圧のス
イッチングを行なう。このインバータースイッチング回
路101は、技術的に周知なため詳述しない。同回路101
は、電力変圧器105の一次巻線106に印加されるACパルス
信号を生成するために、周期的に印加DC電圧の切替えを
行なう。電力変圧器105の二次巻線は、ノード104におい
て中央がタップされており、互いに直列接続される２つ
の二次巻線107、108となっている。中央タップ（ノー
ド）104は、導線110を経て回帰端子111接続される。回
帰端子111は、反対極性の調整DC電圧出力を供給する２
つの出力端子112、113に対し共通端子となる。正のDC電
圧出力は端子112において、負のDC電圧出力は端子113に
おいてそれぞれ供給される。

出力端子112における正の調整DC電圧出力は、二次巻線1
07のピン１がノード104に対して正の時、二次巻線107か
ら得られる。この電圧は、磁気増幅器コア120の磁気増
幅器巻線121、整流ダイオード131及びフィルタインダク
タコイル140の巻線141を経て、正の出力端子112へ接続
される。

二次巻線108のピン２がノード104に対して正のときもま
た、正の調整DC電圧出力が二次巻線108から得られ、磁
気増幅器コア125の磁気増幅器巻線126、整流ダイオード
132、フィルタコイル140の巻線141を経て、出力端子112
へとつながる。

同様に、二次巻線108のピン２が、ノード104に対して負
のとき、二次巻線108から出力端子113において、負の調
整DC電圧出力が得られる。この電圧は、磁気増幅器コア
120の磁気増幅器巻線122、整流ダイオード134、及びフ
ィルタインダクタコイル140の巻線142を経て負の出力端
子113へとつながる。

負の調整DC出力電圧は、ノード104に対して二次巻線107
のピン１が負の時にも二次巻線107から得られ、磁気増
幅器コア125の巻線127、整流ダイオード133及びフィル
タコイル140の巻線142を経て出力端子113へとつなが
る。

端子112、113におけるDC出力電圧の調整は、単一の磁気
増幅器制御装置150によって制御される。磁気増幅器制
御装置は150は、導線152、153経由で、出力端子112、11
3における正負の出力電圧をモニタし、２個の出力電圧
を合計して、平均出力電圧のオフセット電圧値を得る。
ここで得られた平均出力電圧のオフセット電圧値は基準
電圧と比較され、エラー電圧が生じる。エラー電圧に呼
応して電流が生じ、電圧極性によって切替えられるダイ
オード137、138経由で導線151へと流れ、リセット電流
が送られ、２つの可飽和インダクタ120、125のリセット
が周期的に行なわれる。反対極性を有する調整出力電圧
を使用したこの例においては、平均的出力電圧の電圧値
を得たが、もし２個の出力電圧が同一の極性を有するな
らば、従来の平均電圧が使用される。

次に回路動作の説明をする。インバーター交換回路101
は、交流極性のパルス列を一次巻線106へと送る。二次
巻線107中のパルスが、中央のタップ104に対して巻線の
ピン１において正であると仮定する。まず、インダクタ
巻線121経由の出力点112へのこのパルスの伝送は、可飽
和インダクタコア120の誘導により阻止される。この阻
止によって生じるパルスの先端エッジの遅延時間は先の
伝送パルスの伝搬に続くコアのリセットレベルによって
決定される。この遅延時間の最後には、正のパルスが伝
送され、整流ダイオード131、132キャパシター161及び
インダクタ巻線141からなる出力フィルターを経て、正
の出力端子112へと達する。

負の出力は、巻線108の負のピン２から、出力端子113に
おいて供給されるが、可飽和インダクタコア120のリセ
ットレベルによって遅延時間が決定された後、巻線122
及びダイオード134により、キャパシタ162及びインダク
タ巻線142からなる出力フィルタへ伝送され、出力端子1
13に達する。

巻線108のピン２が正の時、同様のプロセスが生じる。
インダクタコア125の巻線126がパルスを遅らせ、この遅
れは、先のパルスの伝送に続いて行なわれたリセットレ
ベルによって決定される。整流ダイオード132、133は、
正及び負のパルスをそれぞれ調整する。キャパシタ161
及びフィルタ巻線141は、正のパルスをフィルタし、キ
ャパシタ162及びフィルタ巻線142は、負のパルスをフィ
ルタする。こうして正のDC出力電圧が出力端子112に、
また負のDC出力電圧が出力端子113に生じる。

端子112、113におけるDC電圧出力は、検知されると導線
152、153経由で磁気増幅器制御装置150へとつながが
る。磁気増幅器制御装置150は、検知した出力電圧双方
の値を合計し、オフセット電圧値を得る。これは、２つ
の出力電圧の平均値を表す値である。この電圧値は、エ
ラー電圧を得るためにエラー増幅器によって、固定基準
電圧レベルと比較される。エラー増幅器のエラー電圧
は、２つの磁気増幅器コア120、125へのリセット電流に
変換される。

このリセット電流は、巻線170のピン１のパルス列が、
中央タップ（ノード）104に対して負の時、ダイオード1
37を経て磁気増幅器コア120へ印加される。同様に、巻
線108のピン２において、中央タップ104に対してパルス
列が負の時、リセット電流はダイオード138を経て磁気
増幅器コア125へ印加される。このリセット電流は、出
力点112、113における負荷が能動的あるいは他動的に変
化した時、平均出力電圧値を望ましい調整値に維持する
のに正に必要な量によって、周期的に磁気増幅器コア12
0、125をリセットする。

パルスとパルス列のダイオード阻止との間のデッドタイ
ム中も、正負双方の電流についてフィルタ巻線141、142
に常に電流が維持されるよう２つのフリーホイールダイ
オード163、166が備えられている。

第２図に制御装置を示す。２つの出力電圧は、導線25
2、253（それぞれ、図１の導線152,153に相当）を経
て、異なる抵抗値の抵抗器270、271からなるオフセット
電圧分割装置へとつながる。この電圧分割装置は、２つ
の反対極性の出力電圧を合計し、２つの出力端子におい
て平均電圧の電圧値を得る。この電圧値はエラー増幅器
272へと印加され、エラー増幅器272は、この電圧値を基
準電圧273と比較し、トランスコンダクタンス増幅器274
へ入力させるエラー電圧を生じさせる。トランスコンダ
クタンス増幅器274は、エラー電圧をリセット電流へと
交換し、このリセット電流は、可飽和インダクタコアに
接続する出力導線251（図１の導線151に相当）上に発生
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電力変換器を示す図；第２図は、第１図中の電力変換器への応用に適用した磁
気増幅器制御装置を示す図である。

フロントページの続き (72)発明者プラッドヒューマンシャンティラルザヴェリアメリカ合衆国，08807 ニュージャージィブリッジウォーター，ローリングノールズウェイ 315 (56)参考文献特開昭62−89478（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−86728（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−292884（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、第１出力（112）と第２出力
（113）とを有する電源において、一次巻線（106）及び二次巻線（107,108）を有する変圧
器（105）と、前記一次巻線に接続されたインバータースイッチング回
路（101）と、第１巻線（121）及び第２巻線（122）を有する第１可飽
和インダクタ（120）と、第１巻線（126）及び第２巻線（127）を有する第２可飽
和インダクタ（125）と、前記二次巻線（107,108）は、中央部分がタップ（104）
され、前記第１可飽和インダクタの第１巻線（121）
は、前記二次巻線の第１端子（１）に、第２可飽和イン
ダクタの第１巻線（126）は、前記二次巻線の第２端子
（２）にその一端がそれぞれ接続され、各他端はそれぞ
れ第１出力（112）に接続され、第１可飽和インダクタの第２巻線（122）は、前記二次
巻線の第２端子（２）に、第２可飽和インダクタの第２
巻線（127）は、前記二次巻線の第１端子（１）にその
一端がそれぞれ接続され、各他端はそれぞれ第２出力
（113）に接続され、第１出力点と第２の出力点における出力電圧の平均出力
電圧から制御電圧値を得、その制御電圧値を電圧基準値
（273）と比較し（272）、リセット電流を生じさせる磁
気増幅器制御装置（150）と、第１可飽和インダクタ（120）及び第２可飽和インダク
タ（125）の第１巻線（121,126）に接続されているリセ
ット電流を印加する手段（137,138）と、を有することを特徴とする２点出力電源。
【請求項２】第１可飽和インダクタ（120）及び第２可
飽和インダクタ（125）のそれぞれの第１巻線（121,12
6）から第１出力（112）まで正電圧をつなぐための第１
整流手段（131,132）と、第１可飽和インダクタ（120）及び第２可飽和インダク
タ（125）のそれぞれの第２巻線（122,127）から第２出
力（113）まで負電圧をつなぐ第２整流手段（133,134）
と、を更に有することを特徴とする請求項１記載の電源。
【請求項３】リセット電流を印加する手段は、周期的な
電流の流れを可能とするダイオード（137,138）であることを特徴とする請求項１記載の電源。
【請求項４】第１出力（112）及び第２出力（113）のそ
れぞれに直列接続された第１巻線（141）及び第２巻線
（142）からなるフィルタインダクタ（140）を更に有することを特徴とする請求項１記載の電源。
【請求項５】フィルタインダクタ（140）の第１巻線及
び第２巻線中の電流の継続性を確保する手段（163,16
6）を更に有することを特徴とする請求項１記載の電源。
【請求項６】磁気増幅器制御装置（150）が、第１出力
（112）及び第２出力（113）に接続され、かつ、２つの
出力電圧の平均から電圧値を生み出すための異なる第１
及び第２インピーダンス（270,271）を有する電圧分割
装置を有することを特徴とする請求項１記載の電源。