JPH11178338A - スイッチドシリーズレギュレータ - Google Patents
スイッチドシリーズレギュレータInfo
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- JPH11178338A JPH11178338A JP10277963A JP27796398A JPH11178338A JP H11178338 A JPH11178338 A JP H11178338A JP 10277963 A JP10277963 A JP 10277963A JP 27796398 A JP27796398 A JP 27796398A JP H11178338 A JPH11178338 A JP H11178338A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
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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
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC 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
- H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC 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
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- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
- H02M1/007—Plural converter units in cascade
-
- 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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
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- H02M1/0093—Converters characterised by their input or output configuration wherein the output is created by adding a regulated voltage to or subtracting it from an unregulated input
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
Landscapes
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- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Rectifiers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速の出力電圧調整、高い全体効率、高い力
率、及び良い動的応答を提供するスイッチドシリーズレ
ギュレータを提供すること。 【解決手段】 第一組の端子（４、５）が、コンバータ
手段（９）の入力端子である第二組の端子（７、８）に
接続されている力率補正手段（３）を備えるスイッチド
シリーズレギュレータであって、コンバータ手段（９）
の出力端子である第三組の端子（１０、１１）のうち一
方の端子（１０）が端子（４）に接続されており、他方
の端子（１１）がシリーズレギュレータの負荷の一方の
末端（１２）に接続されるスイッチドシリーズレギュレ
ータ。負荷の他方の末端（１３）は、前記負荷の前記末
端（１２、１３）に現れる第三電圧（Ｖ３）が第一組の
端子（４、５）に現れる第一電圧（Ｖ１）と前記第三組
の端子（１０、１１）に現れる第二電圧（Ｖ２）との和
であるというふうな仕方で端子（８）に接続される。
率、及び良い動的応答を提供するスイッチドシリーズレ
ギュレータを提供すること。 【解決手段】 第一組の端子（４、５）が、コンバータ
手段（９）の入力端子である第二組の端子（７、８）に
接続されている力率補正手段（３）を備えるスイッチド
シリーズレギュレータであって、コンバータ手段（９）
の出力端子である第三組の端子（１０、１１）のうち一
方の端子（１０）が端子（４）に接続されており、他方
の端子（１１）がシリーズレギュレータの負荷の一方の
末端（１２）に接続されるスイッチドシリーズレギュレ
ータ。負荷の他方の末端（１３）は、前記負荷の前記末
端（１２、１３）に現れる第三電圧（Ｖ３）が第一組の
端子（４、５）に現れる第一電圧（Ｖ１）と前記第三組
の端子（１０、１１）に現れる第二電圧（Ｖ２）との和
であるというふうな仕方で端子（８）に接続される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高入力力率を有
し、出力電圧が静的及び動的の両方で調整される切り替
え電力コンバータに関する。切り替え電力コンバータ
は、交流配電網に接続されており、前記交流電流を、電
池などを備えることができる負荷に供給される直流電流
に変換する。
し、出力電圧が静的及び動的の両方で調整される切り替
え電力コンバータに関する。切り替え電力コンバータ
は、交流配電網に接続されており、前記交流電流を、電
池などを備えることができる負荷に供給される直流電流
に変換する。
【０００２】
【従来の技術】高力率の調整済み出力電圧を有する電力
コンバータは、J. Sebastian、P. Villegans、F. Nun
o、O. Garcia、及びJ. Araugによる論文「IMPROVING DY
NAMIC RESPONSE OF POWER FACTOR PREREGULATORS BY US
ING TWO-INPUT HIGH EFFICIENT POST-REGULATORS」（Pr
oceedings of the Power Electronics Specialists Con
ference 1996 （ＰＥＳＣ９６）、１９９６年６月２３
から２７日、バヴェーノ、イタリア、ｐｐ．１８１８〜
１８２４）などから知られており、この論文を参照によ
り本特許出願に含める。
コンバータは、J. Sebastian、P. Villegans、F. Nun
o、O. Garcia、及びJ. Araugによる論文「IMPROVING DY
NAMIC RESPONSE OF POWER FACTOR PREREGULATORS BY US
ING TWO-INPUT HIGH EFFICIENT POST-REGULATORS」（Pr
oceedings of the Power Electronics Specialists Con
ference 1996 （ＰＥＳＣ９６）、１９９６年６月２３
から２７日、バヴェーノ、イタリア、ｐｐ．１８１８〜
１８２４）などから知られており、この論文を参照によ
り本特許出願に含める。
【０００３】前記論文の１８１９ページに記載の図１．
ａは、各出力のそれぞれに関して電圧が存在する２出力
の力率補正手段によって形成される第一段を含んでいる
高力率コンバータを示すブロック図である。これらの電
圧値は異なるが、コンバータの出力電圧値がこれら二電
圧間にあるというふうにたいへん近い値である。
ａは、各出力のそれぞれに関して電圧が存在する２出力
の力率補正手段によって形成される第一段を含んでいる
高力率コンバータを示すブロック図である。これらの電
圧値は異なるが、コンバータの出力電圧値がこれら二電
圧間にあるというふうにたいへん近い値である。
【０００４】各出力電圧の低周波数でのリプルを低減す
るために、第一段の各出力を構成する端子にそれぞれ、
コンデンサが接続されている。これらのコンデンサは大
きくて、結果的に、電力コンバータ回路の残りの素子と
比較して非常に大きなスペースを占める。
るために、第一段の各出力を構成する端子にそれぞれ、
コンデンサが接続されている。これらのコンデンサは大
きくて、結果的に、電力コンバータ回路の残りの素子と
比較して非常に大きなスペースを占める。
【０００５】補正手段の二つの出力は、出力が負荷の末
端に接続される後調整手段を備える第二段に接続され
る。結果として、二つの段は縦続接続される。
端に接続される後調整手段を備える第二段に接続され
る。結果として、二つの段は縦続接続される。
【０００６】後調整手段である第二段は電力コンバータ
の出力電圧の調整を行う。
の出力電圧の調整を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】それは、しかし、第一
段から二つの出力が存在する結果、補正手段に組み込ま
れた変圧器が少なくとも二つの第二巻線を有することを
意味するなど、第一段の回路をもっと複雑にする深刻な
欠点を有する。
段から二つの出力が存在する結果、補正手段に組み込ま
れた変圧器が少なくとも二つの第二巻線を有することを
意味するなど、第一段の回路をもっと複雑にする深刻な
欠点を有する。
【０００８】さらに、二つの出力は精密な方法で調整さ
れなければならないので、この段のための制御モジュー
ルは、制御機能部を複製し、したがって各アプリケーシ
ョンに対して設計を行うことが必要となるとしたら、よ
り多くの回路を必要とする。結果として高力率の電力コ
ンバータの全体的費用は不利となる。
れなければならないので、この段のための制御モジュー
ルは、制御機能部を複製し、したがって各アプリケーシ
ョンに対して設計を行うことが必要となるとしたら、よ
り多くの回路を必要とする。結果として高力率の電力コ
ンバータの全体的費用は不利となる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のスイッチドシリ
ーズレギュレータは、１に近い力率及び高い効率を有す
る。該レギュレータは、入力が交流配電網に接続されて
おり、第一組の一方の出力端子上に第一組の出力端子の
他方の出力端子に関して現れる第一電圧の低周波リプル
を低減するためにコンデンサで接続されている第一組の
出力端子で構成される単一出力を有する力率補正手段を
備える。
ーズレギュレータは、１に近い力率及び高い効率を有す
る。該レギュレータは、入力が交流配電網に接続されて
おり、第一組の一方の出力端子上に第一組の出力端子の
他方の出力端子に関して現れる第一電圧の低周波リプル
を低減するためにコンデンサで接続されている第一組の
出力端子で構成される単一出力を有する力率補正手段を
備える。
【００１０】そのスイッチドシリーズレギュレータはま
た、前述の第一出力端子に接続される、第二組の入力端
子を有するコンバータ手段を備える。前記コンバータ手
段からの出力は第三組の出力端子によって形成されてお
り、第三組の出力端子の一方の端子はコンバータ手段の
第二入力端子のうちの一方の端子に接続される。前記第
三組の出力端子の他方の端子はスイッチドシリーズレギ
ュレータの負荷の一方の末端に接続される。前記負荷の
他方の末端はコンバータ手段の第二組の入力端子の他方
の端子に接続される。
た、前述の第一出力端子に接続される、第二組の入力端
子を有するコンバータ手段を備える。前記コンバータ手
段からの出力は第三組の出力端子によって形成されてお
り、第三組の出力端子の一方の端子はコンバータ手段の
第二入力端子のうちの一方の端子に接続される。前記第
三組の出力端子の他方の端子はスイッチドシリーズレギ
ュレータの負荷の一方の末端に接続される。前記負荷の
他方の末端はコンバータ手段の第二組の入力端子の他方
の端子に接続される。
【００１１】第二電圧は、第一電圧と第二電圧との和
が、負荷の一端上に、他端に関して、現れる第三電圧に
等しいというように、第三組の出力端子の一方の端子上
に、他方の端子に関して、現れる。
が、負荷の一端上に、他端に関して、現れる第三電圧に
等しいというように、第三組の出力端子の一方の端子上
に、他方の端子に関して、現れる。
【００１２】結果として、スイッチドシリーズレギュレ
ータは、コンデンサに存在する低周波リプルが負荷に反
映されるのを防ぐのに十分に迅速な動的出力調整を行
う。それによって、コンデンサ上により大きいリプルを
許し、その結果、サイズ及びコストが低減される。
ータは、コンデンサに存在する低周波リプルが負荷に反
映されるのを防ぐのに十分に迅速な動的出力調整を行
う。それによって、コンデンサ上により大きいリプルを
許し、その結果、サイズ及びコストが低減される。
【００１３】第二電圧は第一電圧よりも極端に低いの
で、コンバータ手段は損失のより少ない、より低電圧の
構成要素で実現され、それゆえに、コンバータ手段は高
い効率を有し、付け加えて、スイッチドシリーズレギュ
レータは、電力の大部分が力率補正手段から負荷へ直接
供給されるという理由により、高い全体的効率を提供す
る。
で、コンバータ手段は損失のより少ない、より低電圧の
構成要素で実現され、それゆえに、コンバータ手段は高
い効率を有し、付け加えて、スイッチドシリーズレギュ
レータは、電力の大部分が力率補正手段から負荷へ直接
供給されるという理由により、高い全体的効率を提供す
る。
【００１４】本発明のスイッチドシリーズレギュレータ
は、市販の単一出力の力率補正モジュール及び低電圧の
構成要素がコンバータ手段に採用可能であるという理由
により、全体的費用がより低減される。
は、市販の単一出力の力率補正モジュール及び低電圧の
構成要素がコンバータ手段に採用可能であるという理由
により、全体的費用がより低減される。
【００１５】本発明のより詳細な説明は、添付の図に基
づいて、以下の記述の中でなされている。
づいて、以下の記述の中でなされている。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、入力端子１、２が交流配
電網に接続される力率補正手段３を備えるスイッチドシ
リーズレギュレータのブロック図を示す図である。補正
手段３は、その出力電力Ｐを第一組の出力端子４、５を
経て供給する。
電網に接続される力率補正手段３を備えるスイッチドシ
リーズレギュレータのブロック図を示す図である。補正
手段３は、その出力電力Ｐを第一組の出力端子４、５を
経て供給する。
【００１７】第一電圧Ｖ１は第一組の出力端子の端子５
に関して端子４上に現れる。前記端子４、５間は、前記
第一電圧Ｖ１に関して存在する低周波リプルを低減する
ためにコンデンサ６で接続されてもいる。
に関して端子４上に現れる。前記端子４、５間は、前記
第一電圧Ｖ１に関して存在する低周波リプルを低減する
ためにコンデンサ６で接続されてもいる。
【００１８】補正手段の第一組の端子４、５は、コンバ
ータ手段９の第二組の入力端子７、８に接続されてい
る。前記コンバータ手段９の出力は、第三組の出力端子
１０、１１からなり、前記第三組の出力端子１０、１１
の一方の端子１０が第二組の入力端子７、８のうち、端
子７などに接続する第三組の出力端子１０、１１からな
る。
ータ手段９の第二組の入力端子７、８に接続されてい
る。前記コンバータ手段９の出力は、第三組の出力端子
１０、１１からなり、前記第三組の出力端子１０、１１
の一方の端子１０が第二組の入力端子７、８のうち、端
子７などに接続する第三組の出力端子１０、１１からな
る。
【００１９】前記第三組の出力端子１０、１１のうち他
方の出力端子１１はスイッチドシリーズレギュレータの
負荷の一方の末端１２に接続される。この負荷には電池
などを含めることが可能である。負荷の他方の末端１３
は第二組の入力端子７、８のうち、他方の端子８などに
接続され、それにより出力端子５、８、及び１３がスイ
ッチドシリーズレギュレータの共通基準電圧に接続され
る。
方の出力端子１１はスイッチドシリーズレギュレータの
負荷の一方の末端１２に接続される。この負荷には電池
などを含めることが可能である。負荷の他方の末端１３
は第二組の入力端子７、８のうち、他方の端子８などに
接続され、それにより出力端子５、８、及び１３がスイ
ッチドシリーズレギュレータの共通基準電圧に接続され
る。
【００２０】負荷の末端１３に関して、スイッチドシリ
ーズレギュレータによってその負荷に供給される前記第
三電圧Ｖ３は、末端１２に現れる。
ーズレギュレータによってその負荷に供給される前記第
三電圧Ｖ３は、末端１２に現れる。
【００２１】図３に図示されているように、第三電圧Ｖ
３は、第一電圧Ｖ１と、端子１０に関して端子１１に現
れる第二電圧Ｖ２の和である。第一電圧Ｖ１は第二電圧
Ｖ２よりも数倍大きく、第一電圧Ｖ１の値は第三電圧Ｖ
３の値に近い。その結果、第一電圧Ｖ１は、より小さい
サイズでより低コストであるコンデンサ６によるフィル
タ処理後、より大きなリプルを有する。上記のすべての
事項はシリーズレギュレータをより小型で低コスト化す
ることに寄与する。
３は、第一電圧Ｖ１と、端子１０に関して端子１１に現
れる第二電圧Ｖ２の和である。第一電圧Ｖ１は第二電圧
Ｖ２よりも数倍大きく、第一電圧Ｖ１の値は第三電圧Ｖ
３の値に近い。その結果、第一電圧Ｖ１は、より小さい
サイズでより低コストであるコンデンサ６によるフィル
タ処理後、より大きなリプルを有する。上記のすべての
事項はシリーズレギュレータをより小型で低コスト化す
ることに寄与する。
【００２２】図２に図示されているように、補正手段３
が造り出す出力電力Ｐは、二部分に分割される。第一電
力フローＰ１は負荷に直接与えられ、第二電力フローＰ
２はコンバータ手段９で処理されてから次に負荷に与え
られる。前記第一電力レベルＰ１の値は前記第二電力レ
ベルＰ２の値よりも例えば数倍大きな値になる。換言す
れば、スイッチドシリーズレギュレータは常に、第一電
圧Ｖ１（出力電圧）よりも高い第三電圧Ｖ３（出力電
圧）を力率補正手段３から提供する。結果的に、シリー
ズレギュレータは第三電圧Ｖ３の動的調整を十分に速く
行う。
が造り出す出力電力Ｐは、二部分に分割される。第一電
力フローＰ１は負荷に直接与えられ、第二電力フローＰ
２はコンバータ手段９で処理されてから次に負荷に与え
られる。前記第一電力レベルＰ１の値は前記第二電力レ
ベルＰ２の値よりも例えば数倍大きな値になる。換言す
れば、スイッチドシリーズレギュレータは常に、第一電
圧Ｖ１（出力電圧）よりも高い第三電圧Ｖ３（出力電
圧）を力率補正手段３から提供する。結果的に、シリー
ズレギュレータは第三電圧Ｖ３の動的調整を十分に速く
行う。
【００２３】その出力電圧がスイッチドシリーズレギュ
レータがその負荷に供給する電圧に近い単一の出力を有
するモジュールであれば、補正手段３はいずれの力率補
正モジュールでも実施可能である。
レータがその負荷に供給する電圧に近い単一の出力を有
するモジュールであれば、補正手段３はいずれの力率補
正モジュールでも実施可能である。
【００２４】さらに、コンバータ手段９はフォワードコ
ンバータ、フライバックコンバータなどのさまざまなタ
イプのトポロジーを用いて実施が可能である。補正手段
３およびコンバータ手段９の選択基準は各特定アプリケ
ーションに依存する。
ンバータ、フライバックコンバータなどのさまざまなタ
イプのトポロジーを用いて実施が可能である。補正手段
３およびコンバータ手段９の選択基準は各特定アプリケ
ーションに依存する。
【００２５】図４は、整流器４５に接続されたフォワー
ドコンバータ４９などを組み込んだフォワードのトポロ
ジーが使用されている場合の、コンバータ手段９の好ま
しい実施態様を示す図である。このトポロジーはスイッ
チドシリーズレギュレータの動作を説明するための具体
例として使用されているのであって、同様の結果および
同様の利点を達成するために前記コンバータ手段９を別
のトポロジーで実施することは可能である。
ドコンバータ４９などを組み込んだフォワードのトポロ
ジーが使用されている場合の、コンバータ手段９の好ま
しい実施態様を示す図である。このトポロジーはスイッ
チドシリーズレギュレータの動作を説明するための具体
例として使用されているのであって、同様の結果および
同様の利点を達成するために前記コンバータ手段９を別
のトポロジーで実施することは可能である。
【００２６】フォワードコンバータ４９は、変圧器Ｔを
減磁するために減磁手段４１を備える。前記部材は別の
仕方で接続しても同一の働きをすることができるが、前
記減磁手段４１は前記変圧器Ｔの一次巻線４３と並列接
続などで接続される。前記コンバータはまた、変圧器Ｔ
の一次巻線４３と直列にスイッチ４２を含んでいる。ス
イッチ４２が開いている時間間隔中に前記一次巻線に蓄
えられたエネルギーを放電するために、この一次巻線４
３と並列に減磁手段４１が接続される。
減磁するために減磁手段４１を備える。前記部材は別の
仕方で接続しても同一の働きをすることができるが、前
記減磁手段４１は前記変圧器Ｔの一次巻線４３と並列接
続などで接続される。前記コンバータはまた、変圧器Ｔ
の一次巻線４３と直列にスイッチ４２を含んでいる。ス
イッチ４２が開いている時間間隔中に前記一次巻線に蓄
えられたエネルギーを放電するために、この一次巻線４
３と並列に減磁手段４１が接続される。
【００２７】変圧器Ｔの二次巻線４４は該二次巻線４４
の両末端に渡ってかけられる交流電圧を整流するため
に、整流器手段４５に接続される。出力フィルタに組み
込まれ、第三電圧Ｖ３をろ過するインダクタンス４８
は、第三組の出力端子の端子１１と負荷の末端部１２と
の間に接続される。
の両末端に渡ってかけられる交流電圧を整流するため
に、整流器手段４５に接続される。出力フィルタに組み
込まれ、第三電圧Ｖ３をろ過するインダクタンス４８
は、第三組の出力端子の端子１１と負荷の末端部１２と
の間に接続される。
【００２８】そのほかに、そのコンバータ手段は、末端
１２での前記第三電圧Ｖ３感知などによって第三電圧Ｖ
３調整用の制御信号１５を発生する制御手段１４を備え
る。前記信号１５はコンバータ手段９のスイッチ４２の
開閉を制御する。
１２での前記第三電圧Ｖ３感知などによって第三電圧Ｖ
３調整用の制御信号１５を発生する制御手段１４を備え
る。前記信号１５はコンバータ手段９のスイッチ４２の
開閉を制御する。
【００２９】このスイッチ４２が閉じている場合、電圧
Ｖ２が端子１１と端子１０との間に存在する電圧に等し
いので前記第二電圧Ｖ２の値が変圧器Ｔによって調整さ
れるというふうに、スイッチ４２の開閉は第二電圧Ｖ２
の値を決定する。前記スイッチ４２が開いている場合に
は、前記第二電圧Ｖ２はインダクタンス４８によって調
整される。
Ｖ２が端子１１と端子１０との間に存在する電圧に等し
いので前記第二電圧Ｖ２の値が変圧器Ｔによって調整さ
れるというふうに、スイッチ４２の開閉は第二電圧Ｖ２
の値を決定する。前記スイッチ４２が開いている場合に
は、前記第二電圧Ｖ２はインダクタンス４８によって調
整される。
【００３０】常に、第三電圧Ｖ３は第一電圧Ｖ１と第二
電圧Ｖ２の和である。もし第二電圧Ｖ２が、スイッチ４
２のすべてのオン時間に低電圧値をとる場合、コンバー
タ手段９は、それぞれの内部抵抗が小さく、より低コス
トの低電圧の構成要素で実施されるので、前記コンバー
タ手段の効率は高く、その費用は低くてすむ。
電圧Ｖ２の和である。もし第二電圧Ｖ２が、スイッチ４
２のすべてのオン時間に低電圧値をとる場合、コンバー
タ手段９は、それぞれの内部抵抗が小さく、より低コス
トの低電圧の構成要素で実施されるので、前記コンバー
タ手段の効率は高く、その費用は低くてすむ。
【００３１】図５ａおよび５ｂはスイッチドシリーズレ
ギュレータの動作を示す図である。図５ａは、スイッチ
４２が閉じている時間間隔を示し、この時間間隔で一次
巻線４３から二次巻線４４へ直接電力が送られる。負荷
を通って流れる電流ＩＣは、一次巻線４３に流れる電流
ＩＢと変圧器Ｔの巻数比である係数Ｎの積に等しい。前
記電流ＩＣは整流器手段４５の整流器エレメント４７を
通って流れるので、前記整流器エレメント４７は実際の
整流器分岐を形成する。
ギュレータの動作を示す図である。図５ａは、スイッチ
４２が閉じている時間間隔を示し、この時間間隔で一次
巻線４３から二次巻線４４へ直接電力が送られる。負荷
を通って流れる電流ＩＣは、一次巻線４３に流れる電流
ＩＢと変圧器Ｔの巻数比である係数Ｎの積に等しい。前
記電流ＩＣは整流器手段４５の整流器エレメント４７を
通って流れるので、前記整流器エレメント４７は実際の
整流器分岐を形成する。
【００３２】図５ｂはスイッチ４２が開いている時間間
隔を示す図である。前記時間間隔での変圧器Ｔの一次巻
線４３は減磁手段４１によって減磁される。この場合に
は、負荷電流ＩＣは補正手段３によって供給される電流
ＩＡに等しい。電流ＩＣは整流器手段４５の整流器エレ
メント４６を通って流れるので、前記整流器エレメント
４６はフリーホイール分岐を構成する。
隔を示す図である。前記時間間隔での変圧器Ｔの一次巻
線４３は減磁手段４１によって減磁される。この場合に
は、負荷電流ＩＣは補正手段３によって供給される電流
ＩＡに等しい。電流ＩＣは整流器手段４５の整流器エレ
メント４６を通って流れるので、前記整流器エレメント
４６はフリーホイール分岐を構成する。
【００３３】結果として、シリーズレギュレータの動作
モードは非常にわかりやすく、その設計及び制御方法も
同様である。スイッチドシリーズレギュレータは高レベ
ルの集積化、コスト低減、及びサイズ減少をもたらす。
モードは非常にわかりやすく、その設計及び制御方法も
同様である。スイッチドシリーズレギュレータは高レベ
ルの集積化、コスト低減、及びサイズ減少をもたらす。
【００３４】それに加えて、スイッチドシリーズレギュ
レータは高速での出力電圧調整、高い全体効率、高い力
率、及び良い動的応答を提供する。
レータは高速での出力電圧調整、高い全体効率、高い力
率、及び良い動的応答を提供する。
【００３５】補正手段３の出力電力Ｐが分割され、より
大きい方の電力部分（第一電力Ｐ１）が、コンバータ手
段９に処理されることなく、負荷に直接給電されるとい
う理由により、シリーズレギュレータの全体効率は非常
に高い。残りの電力（第二電力Ｐ２）は、高効率のトポ
ロジーを使用して実施されるコンバータ手段３で二度目
の処理を受ける。
大きい方の電力部分（第一電力Ｐ１）が、コンバータ手
段９に処理されることなく、負荷に直接給電されるとい
う理由により、シリーズレギュレータの全体効率は非常
に高い。残りの電力（第二電力Ｐ２）は、高効率のトポ
ロジーを使用して実施されるコンバータ手段３で二度目
の処理を受ける。
【図１】図１は、本発明に基づくスイッチドシリーズレ
ギュレータのブロック図を示す図である。
ギュレータのブロック図を示す図である。
【図２】図２は、本発明に基づくスイッチドシリーズレ
ギュレータの電力のフローを等価的に示す図である。
ギュレータの電力のフローを等価的に示す図である。
【図３】図３は、本発明に基づいて第一電圧、第二電
圧、及び第三電圧での二者間関係を、時間軸に対する電
圧軸上で示す図である。
圧、及び第三電圧での二者間関係を、時間軸に対する電
圧軸上で示す図である。
【図４】図４は、本発明に基づいて好ましく実施したコ
ンバータ手段の電気的系統を示す図である。
ンバータ手段の電気的系統を示す図である。
【図５ａ】図５ａは、図４のスイッチドシリーズレギュ
レータのコンバータ手段が本発明に基づいてフォワード
コンバータとして動作しているのを示す第一の図であ
る。
レータのコンバータ手段が本発明に基づいてフォワード
コンバータとして動作しているのを示す第一の図であ
る。
【図５ｂ】図５ｂは、図４のスイッチドシリーズレギュ
レータのコンバータ手段が本発明に基づいてフォワード
コンバータとして動作しているのを示す第二の図であ
る。
レータのコンバータ手段が本発明に基づいてフォワード
コンバータとして動作しているのを示す第二の図であ
る。
１、２、７、８ 入力端子 ３ 力率補正手段 ４、５、１０、１１ 出力端子 ６ コンデンサ ９ コンバータ手段 １２、１３ 負荷の末端 １４ 制御手段 １５ 制御信号 ４１ 減磁手段 ４２ スイッチ ４３ 一次巻線 ４４ 二次巻線 ４５ 整流器手段 ４６、４７ 整流器エレメント ４８ インダクタンス ４９ フォワードコンバータ ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ 電流 Ｐ 出力電力 Ｐ１ 第一電力潮流 Ｐ２ 第二電力潮流 Ｔ 変圧器 Ｖ１ 第一電圧 Ｖ２ 第二電圧 Ｖ３ 第三電圧
フロントページの続き (72)発明者 ハビエル・セバステイアン・スニーガ スペイン国、33202・ヒホン、コンセプシ オン・アレナル・12、クアルト・ベ (72)発明者 ペドロ・ホセ・ビリエガス・サイス スペイン国、33210・ヒホン、グルポ・カ ルサ・３・ア・フアセ、57・ア・イスキエ ルダ (72)発明者 マルタ・マリア・エルナンド・アルバレス スペイン国、33204・ヒホン、エスクルト ール・ナバスクエス・３、テルセロ・イス キエルダ
Claims (4)
- 【請求項１】 入力端子（１、２）が交流配電網に接続
される力率補正手段（３）を備え、前記力率補正手段
（３）の第一組の出力端子（４、５）が、コンバータ手
段（９）の第二組の入力端子（７、８）に接続されるス
イッチドシリーズレギュレータであって、前記コンバー
タ手段（９）の第三組の出力端子（１０、１１）の一方
の端子（１０）が前記第一組の出力端子（４、５）の一
つ（４）に接続されており、第三組の出力端子（１０、
１１）の他方の出力端子（１１）がシリーズレギュレー
タの負荷の一方の末端（１２）に接続されており、前記
負荷の他方の末端（１３）が、第二組の入力端子（７、
８）の一方の端子（８）に接続されており、前記負荷の
前記末端（１２、１３）の両端に現れる第三電圧（Ｖ
３）が前記第一組の出力端子（４、５）の両端に現れる
第一電圧（Ｖ１）と前記第三組の出力端子（１０、１
１）の両端に現れる第二電圧（Ｖ２）との和であるよう
になっていることを特徴とするスイッチドシリーズレギ
ュレータ。 - 【請求項２】 前記コンバータ手段（９）が、整流モジ
ュール（４５）に接続されたフォワードコンバータ（４
９）を含むことを特徴とする請求項１に記載のスイッチ
ドシリーズレギュレータ。 - 【請求項３】 前記フォワードコンバータ（４９）が、
少なくとも一つの一次巻線（４３）と少なくとも一つの
二次巻線（４４）を有する変圧器（Ｔ）を含んでおり、
前記一次巻線（４３）がスイッチ（４２）に直列に接続
されており、スイッチ（４２）が開いている時間間隔中
にその一次巻線を減磁するために、この一次巻線（４
３）と並列に減磁手段（４１）が接続されることを特徴
とする請求項２に記載のスイッチドシリーズレギュレー
タ。 - 【請求項４】 コンバータ手段（９）がまた、前記第三
電圧（Ｖ３）を感知して、前記スイッチ（４２）の開閉
を制御する制御信号（１５）を発生する制御手段（１
４）を備え、それによって前記第三電圧（Ｖ３）を調整
することを特徴とする請求項３に記載のスイッチドシリ
ーズレギュレータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES9702060 | 1997-10-02 | ||
| ES9702060 | 1997-10-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11178338A true JPH11178338A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=8300767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10277963A Pending JPH11178338A (ja) | 1997-10-02 | 1998-09-30 | スイッチドシリーズレギュレータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0907236A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11178338A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2476508B (en) | 2009-12-23 | 2013-08-21 | Control Tech Ltd | Voltage compensation for photovoltaic generator systems |
| EP2493052A1 (de) * | 2011-02-22 | 2012-08-29 | Flextronics International Kft. | Spannungsstabilisierungseinrichtung |
| EP2628944A1 (de) | 2012-02-20 | 2013-08-21 | Flextronics International Kft. | Vorrichtung zur Spannungseinbruch-Stabilisierung in einem Kraftfahrzeug |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55136870A (en) * | 1979-04-10 | 1980-10-25 | Toshiba Corp | Voltage conversion type power supply |
| FR2641140B1 (ja) * | 1988-12-23 | 1991-02-15 | Alcatel Business Systems | |
| US5148360A (en) * | 1992-01-29 | 1992-09-15 | Gte Products Corporation | Fourth order damped lowpass filter for obtaining high power factor and low total harmonic distortion |
-
1998
- 1998-09-24 EP EP98402347A patent/EP0907236A3/en not_active Withdrawn
- 1998-09-30 JP JP10277963A patent/JPH11178338A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0907236A2 (en) | 1999-04-07 |
| EP0907236A3 (en) | 1999-12-15 |
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