JPH0832176B2 - 海外旅行用変圧器 - Google Patents

海外旅行用変圧器

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JPH0832176B2
JPH0832176B2 JP2132872A JP13287290A JPH0832176B2 JP H0832176 B2 JPH0832176 B2 JP H0832176B2 JP 2132872 A JP2132872 A JP 2132872A JP 13287290 A JP13287290 A JP 13287290A JP H0832176 B2 JPH0832176 B2 JP H0832176B2
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JP
Japan
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capacitor
circuit
output
bridge
transformer
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JP2132872A
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国華 王
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TOYOSUMI JUGEN
Original Assignee
TOYOSUMI JUGEN
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  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
家庭用交流電源の電圧は、日本と外国と異なった電圧
であるため、外国旅行等に際し、日本から持参した例え
ば電気カミソリ等の電気器具の使用が出来ないと言うよ
うな事態を招いてしまう。 本発明はこのような電圧の異なる外国に於いても、持
参した電気器具の使用を可能化するための変圧器に関す
るものである。
【従来の技術】
従来、この種の変圧器は、鉄心にコイルを巻回した、
通常の変圧用トランスを使用する方式を採用している。 これ以外の方式としては、AC−DC−ACと言う変換方式
が考えられる。これは、一旦、高周波に変換して変圧を
行うため、変圧器が非常に小さくでき、出力波形も殆ど
正弦波に近い波形が得られる。
【発明が解決しようとする問題点】
上述したような通常の変圧用トランスを使用する方式
であるが、交流電圧の変圧を行う場合、効率良く電圧を
伝送するには磁気飽和を起こさない十分な大きさにした
重い鉄心入りのトランスを必要とする。従って、変圧器
全体の重量が比較的重くなるばかりでなく、外観的に
も、当該トランスが大きくなることによって、旅行用変
圧器のコンパクト化が不可能であった。 また、上述したようなAC−DC−ACと言う変換方式(高
周波インバーター方式)のものは、一般的に無停電電源
に応用されるものであり、これを変圧器として使用した
場合、軽量化と言う点では適しているも、ノイズ発生に
対する対応、すなわち、電波障害を除去するためのノイ
ズフイルターと、出力波形の歪みを補正するためのフイ
ルターが必要になり、かつ効率も低いと言う問題がある
ほか、製造コストも著しく掛かるため、海外旅行用変圧
器としては不適当とされている。 その他、調光器やヒーターコントロール等に用いられ
ている位相制御方式の採用も考えられるが、これは電子
回路に依る構成のため、小型かつ軽量化が可能であり、
負荷によっては変圧作用と同様な効果が得られる。 然し乍、電流導通角を制御して電力変換を行うもので
あるため、出力波形は不連続であり、変換比は導通角に
依って決定されてしまうと言うような制限性があり、ま
た、誘導性負荷に対しては位相制御が難しいために負荷
専用になってしまう等、負荷選択の範囲が極めて狭いと
言う欠点を有するものである。 本発明は、このような従来の問題点を解決したもので
あり、小型、軽量化を図るとともに、負荷特性による共
振発生および出力特性の悪化を防止できる海外旅行用変
圧器を提供することを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、交流電源に直並
列に接続された第1コンデンサC1と第2コンデンサC2
の容量の逆比により負荷への出力電圧を決定するコンデ
ンサ分圧回路と、このコンデンサ分圧回路の出力端と前
記負荷間に直列に接続されたブリッジ構成の整流素子
と、このブリッジを構成する整流素子の出力端間に接続
され、負荷特性による共振発生もしくは出力特性悪化を
防止するためのインダクタンスLを等価的に生成する電
子回路Mを備え、前記電子回路Mは、前記ブリッジを構
成する整流素子の出力端間にコレクタ・エミッタを接続
したトランジスタと、前記トランジスタのベースと前記
ブリッジを構成する整流素子の一方の出力端間に接続し
たバイアス抵抗Rgと、前記ブリッジを構成する整流素子
の出力端間に直流阻止用コンデンサC3を介して直列に接
続された抵抗器RpとコンデンサCpとからなり、該抵抗器
RpとコンデンサCpとの接続点を前記トランジスタのベー
スに接続した移相回路とから構成したものである。
【作用】
本発明の使用に際しては、入力側を使用対象国の家庭
用電源に接続するとともに、出力側に所望の電気器具を
接続する。 そして、出力電圧は、コンデンサ分圧回路に於ける第
1コンデンサC1と第2コンデンサC2との容量の逆比によ
って決定され、従って、使用対象国の電圧となるように
コンデンサC1,C2の容量を予め設定しておく。 一方、コンデンサ分圧回路を経て出力側に供給される
電力の負荷特性に依る共振発生または出力特性悪化は電
子回路Mによって防止される。 尚、コイル的電子回路Mの作用に関する論理的詳細
は、下記する実施例の項において詳しく記載する。
【実施例】
本発明の実施例を説明するに先立ち、本発明の基本的
理論であるコンデンサを用いた変圧原理について説明す
る。 第3図はコンデンサを用いた分圧電力供給回路図、第
4図は第3図に於ける第2コンデンサC2のインピーダン
スを1とした場合のインピーダンススケーリングした回
路図である。 上記の回路図に於いて、 上記の式(3)に於いてβ+αβ−α=0即ち、 とすると、 を満たすLを使用すると、伝達関数 は、負荷ZLとの関係が無くなり、この回路は理想的な変
圧回路(トランス)を言い得る。 すなわち、β=α/α+1と言う条件を満足するイン
ダクタンスL(鉄心、コイル)は、普通のトランスより
小さくすることが出来、また、上記回路を具体的に実施
する場合、普通のトランスより簡単に製造出来るもので
ある。 然し乍、式(2)により、β/γと言う比率を高くす
るとV2が大きくなる。 海外旅行用変圧器としての利用上、その負荷の大部分
はインダクタンス型の負荷であるとの実情に鑑み、等価
β値をもっと増して行くと、第2コンデンサC2の耐圧容
量に問題が生じてくるものである。 一方、こうした共振状態における変圧回路は、送電電
源の周波数が変わると、出力特性も大きく変わってくる
ものである。その上、軽くて小さくするためには、どう
しも鉄心コイルを無くすことが必要になる。 本発明は上記の認識に基づき発明したものであって、
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。 第1図は本発明の回路図であって、同図に示すように
本発明は、第3図に示した前記コンデンサを用いた分圧
電圧供給回路図において、そのインダクタンスLに代え
て、これを等価的に生成する電子回路M(点線で囲った
部分)を用いたことを特徴とするものである。 第1図に於いて、電子回路Mは、以下に述べる構成に
なっている。すなわち、コンデンサC1,C2からなるコン
デンサ分圧回路と出力端と負荷ZL間には、単相ブリッジ
に結線した整流素子D1〜D4が直列に接続され、このブリ
ッジに結線した整流素子D1,D3とD2,D4の出力端間にはト
ランジスタQのコレクタ・エミッタが接続されている。
また、トランジスタQのベースと整流素子D1,D3と出力
端間にはバイアス抵抗Rgが接続されている。このバイア
ス抵抗Rgは、抵抗Rpより充分大きくすることにより、移
相に影響しないようになっている。 また、上記整流素子D1,D3とD2,D4の出力端間には、直
流阻止用のコンデンサC3を介して直列に接続した抵抗Rp
とコンデンサCpからなる移相回路が接続されており、こ
の移相回路の抵抗RpとコンデンサCpの接続点はトランジ
スタQのベースに接続されている。 なお、直流阻止用コンデンサC3のリアクタンスは充分
大きく設定されている。 上記構成の電子回路Mにおいて、移相回路を構成する
抵抗Rp及びコンデンサCpは、Rp>>1/ωCpと成るように
選択すると、コレクタ電圧に対してコレクタ電流Icが、
約90°の移相遅れを生じる。 上記移相遅れの結果、等価インダクタンスLcは、第2
図に示す等価回路から、 従って が得られる。 従って、第1図に示す電子回路Mに依って内部抵抗
ro、リアクタンスXL成る、前述した第3図に示されてい
るコイルLと等価な作用効果が得られることと成る。 第1図に示す上記した本発明の回路は、一次電圧と、
負荷が要求する二次電圧とを整合し、電力を供給するコ
ンデンサとインダクタンスLを生成する電子回路Mから
成るものである。 このような本発明の回路の採用に基づき得られる出力
電圧は、主として第1コンデンサC1と第2コンデンサC2
の容量の逆比によって決定される。そして、出力波形は
入力波形と相似形となる。従って、従来用いられていた
単巻変圧トランスに代えて、充分利用可能とするもので
ある。
【発明の効果】
以上詳述した本発明に依れば、従来のトランスを用い
たものに比して著しく軽量かつ小型な変圧器の提供が可
能化されることとなるほか、負荷特性による共振発生お
よび出力特性の悪化も防止できる。 従って、海外旅行の携行品として、正に最適とするも
のである。 すなわち本発明は、鉄心、コイル等のようなかさばる
部品は全く不用であり、コンデンサ、抵抗器、その他電
子回路形成用の小型部品だけで構成されているから、例
えばコンセントに対する差し込み用たるプラグ自体に組
込むような実施も可能とし、その小型、軽量性化の観点
から従来に比して正に画期的なものとなる。 また、本発明はこのような海外旅行用の変圧器として
の利用以外、その他各種電気器具の変圧器としての利用
も可能であり、従って本発明の奏する実用的効果はとみ
に高いものである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示すものであって、第1図は本発
明の回路図、第2図は第1図に於ける点線で囲った部分
の等価回路、第3図は本発明基礎となるコンデンサを用
いた分圧電力供給回路図、第4図は第3図に於ける第2
コンデンサC2のインピーダンスを1とした場合のインピ
ーダンススケーリングした回路図である。 C1…第1コンデンサ C2…第2コンデンサ M…電子回路 Q…トランジスタ Rg…バイアス抵抗 D1〜D4…整流素子 C3…直流阻止用コンデンサ Rp…抵抗 Cp…コンデンサ ZL…負荷

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電源に直並列に接続された第1コンデ
    ンサC1と第2コンデンサC2との容量の逆比により負荷へ
    の出力電圧を決定するコンデンサ分圧回路と、このコン
    デンサ分圧回路の出力端と前記負荷間に直列に接続され
    たブリッジ構成の整流素子と、このブリッジを構成する
    整流素子の出力端間に接続され、負荷特性による共振発
    生もしくは出力特性悪化を防止するためのインダクタン
    スLを等価的に生成する電子回路Mを備え、前記電子回
    路Mは、前記ブリッジを構成する整流素子の出力端間に
    コレクタ・エミッタを接続したトランジスタと、前記ト
    ランジスタのベースと前記ブリッジを構成する整流素子
    の一方の出力端間に接続したバイアス抵抗Rgと、前記ブ
    リッジを構成する整流素子の出力端間に直流阻止用コン
    デンサC3を介して直列に接続された抵抗器Rpとコンデン
    サCpとからなり、該抵抗器RpとコンデンサCpとの接続点
    を前記トランジスタのベースに接続した移相回路とから
    構成したことを特徴とする海外旅行用変圧器。
JP2132872A 1990-05-23 1990-05-23 海外旅行用変圧器 Expired - Lifetime JPH0832176B2 (ja)

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