JPH11299233A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH11299233A
JPH11299233A JP10099098A JP10099098A JPH11299233A JP H11299233 A JPH11299233 A JP H11299233A JP 10099098 A JP10099098 A JP 10099098A JP 10099098 A JP10099098 A JP 10099098A JP H11299233 A JPH11299233 A JP H11299233A
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JP
Japan
Prior art keywords
circuit
current
output
power supply
supply device
Prior art date
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Application number
JP10099098A
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English (en)
Inventor
Takahiro Hoshiide
高寛 星出
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源装置において負荷となる電子機器の負荷
電流の急峻な変動により、出力電圧が変動し、電子機器
に悪影響を及ぼすという課題があった。 【解決手段】 出力電圧値以外に電流値を検出し、出力
電圧値は負帰還、電流値は正帰還をして出力電圧を制御
することにより、出力インピーダンスを小さくでき、負
荷変動に対しても安定した電圧が供給できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば動揺台を
制御する装置のように負荷電流の変動が大きな電子機器
に直流安定化電圧を供給する電源装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図8は、従来のこの種の電源装置を示す
もので、図8において、1は入力フィルタ、2は上記入
力フィルタを介して入力された入力電圧を所望の電圧に
変換する絶縁トランス、3は上記絶縁トランスからの交
流電圧を直流電圧に整流する整流回路、4は上記整流回
路から出力された直流電圧を平滑する平滑回路、5は出
力電圧を検出する出力電圧検出回路、6は上記出力電圧
検出回路からの検出値を基準電圧と比較しその差分を増
幅する比較増幅回路、7は上記比較増幅回路からの出力
信号によりスイッチ素子のオン/オフのタイミングを制
御する制御回路、8は上記制御回路からの信号により上
記絶縁トランスの1次巻線に入力電圧を印加したり遮断
したりするスイッチ素子を示しており、出力電圧を安定
化させるために、上記出力電圧検出回路で検出した出力
電圧値のみを検出し、フィードバック制御を行ってい
た。そのため、負荷電流の大きな変動に対しては図9に
示すように出力電圧が変動してしまい、負荷となってい
る電子機器に悪影響を及ぼしていた。
【0003】図10は従来の電源装置の微小変動モデル
を示す回路であり、11は入力源の出力インピーダンス
Rg、12は図8の制御回路2から図8の平滑回路4ま
での増幅率A、13は図8の出力電圧検出回路5から図
8の比較増幅回路6までの増幅率β、14は内部インピ
ーダンスZ、ΔI1 は入力電流の微小変動分、ΔI2
出力電流の微小変動分、ΔVoは出力電圧の微小変動分
である。ここで、ΔVs′は数1、ΔVsは数2、ΔV
oは数3で表される。
【0004】
【数1】
【0005】
【数2】
【0006】
【数3】
【0007】数2、数3より出力インピーダンスZoは
数4で表される。
【0008】
【数4】
【0009】入力源を理想的な電源とすると入力電流の
微小変動分ΔI1 はΔI1 <<1となるので、出力イン
ピーダンスZoは数5となる。
【0010】
【数5】
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た電源装置では、急峻に負荷電流が変動する電子機器に
電圧を供給する場合、負荷電流の変動に伴い出力電圧の
変動が大きくなってしまうという課題があった。
【0012】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、負荷である電子機器の急峻
な負荷電流の変動に対しても、安定した電圧を供給する
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】第1の発明による電源装
置は、少なくとも1次巻線と2次巻線とを有する絶縁ト
ランスと、上記1次巻線と接続された入力フィルタと、
上記1次巻線と接続されオン/オフを繰り返すスイッチ
素子と、上記スイッチ素子のオン/オフのタイミングを
制御する制御回路と、上記絶縁トランスの2次巻線と接
続され2次巻線に誘起された交流電圧を整流する整流回
路と、上記整流回路に接続され整流回路から出力された
直流電圧を平滑する平滑回路と、出力電圧を検出する出
力電圧検出回路と、上記出力電圧検出回路からの検出値
を基準電圧と比較しその差分を増幅する比較増幅回路
と、上記絶縁トランスの2次巻線と上記整流回路の間を
流れる電流を抵抗を利用して検出する電流検出回路と、
上記電流検出回路からの検出値を増幅する増幅回路と、
上記比較増幅回路からの出力値から上記増幅回路からの
出力値を減算する減算回路とで構成したものである。
【0014】また、第2の発明による電源装置は、上記
第1の発明において電流検出回路の抵抗を絶縁トランス
の1次巻線とスイッチ素子の間に挿入したものである。
【0015】また、第3の発明による電源装置は、上記
第1の発明において電流検出回路の抵抗を出力ラインに
挿入したものである。
【0016】また、第4の発明による電源装置は、上記
第1の発明において絶縁トランスの2次巻線と整流回路
の間を流れる電流の検出にカレントトランスを利用した
ものである。
【0017】また、第5の発明による電源装置は、上記
第2の発明において絶縁トランスの1次巻線とスイッチ
素子の間を流れる電流の検出にカレントトランスを利用
したものである。
【0018】また、第6の発明による電源装置は、上記
第3の発明において出力ラインに流れる出力電流の検出
にカレントトランスを利用したものである。
【0019】
【発明の実施の形態】実施の形態1 図1はこの発明の実施の形態1を示すブロック図であ
り、図1において1から8は、従来の電源装置と同一の
ものである。図1において、15は絶縁トランス2の2
次巻線と整流回路3の間を流れる電流を抵抗を利用して
検出する電流検出回路、16は上記電流検出回路15か
らの検出値を増幅する増幅回路、17は比較増幅回路6
からの出力信号から上記増幅回路16からの出力信号を
減算する減算回路、18は電圧フィードバックループ、
19は電流フィードバックループである。
【0020】図2はこの発明の実施の形態1の微小変動
モデルを示す回路であり、図2において11から14、
ΔI1 、ΔI2 、ΔVo、Zは、従来の電源装置と同一
のものである。β′は図1の電流検出回路15から図1
の増幅回路16までの増幅率、Zβは図1の電流検出回
路15の検出部でのインピーダンスである。ここで、Δ
Vs′は数6、ΔVsは数7、ΔVoは数8で表され
る。
【0021】
【数6】
【0022】
【数7】
【0023】
【数8】
【0024】数7、数8より、出力インピーダンスZo
は、数9で表される。
【0025】
【数9】
【0026】入力源を理想的な電源とすると入力電流の
微小変動分ΔI1 はΔI1 <<1となるので、出力イン
ピーダンスZoは数10となる。
【0027】
【数10】
【0028】この発明の実施の形態1では、図1の電流
検出回路15で検出した電流値を正帰還するため、図2
のβ′は正の値であり、数10のAβ′は図1の電流フ
ィードバックループ19の一巡伝達関数である。この一
巡伝達関数に正のゲインを持たせれば、Aβ′>1とな
り、数10の出力インピーダンスZoは、数5の出力イ
ンピーダンスZoより小さくなる。したがって、この発
明の実施の形態1は従来の技術より出力インピーダンス
Zoを小さくすることが可能であり、負荷電流の変動に
対して出力電圧の変動が少なくできる。
【0029】実施の形態2 図3はこの発明の実施の形態2を示すブロック図であ
り、図3において1から8は、従来の電源装置と同一の
ものである。図3において、15は絶縁トランス2の1
次巻線とスイッチ素子8の間を流れる電流を抵抗を利用
して検出する電流検出回路、16は上記電流検出回路1
5からの検出値を増幅する増幅回路、17は比較増幅回
路6からの出力信号から上記増幅回路16からの出力信
号を減算する減算回路、18は電圧フィードバックルー
プ、19は電流フィードバックループである。なお、動
作は実施の形態1と同様である。
【0030】実施の形態3 図4はこの発明の実施の形態3を示すブロック図であ
り、図4において1から8は、従来の電源装置と同一の
ものである。図4において、15は出力ラインに流れる
電流を抵抗を利用して検出する電流検出回路、16は上
記電流検出回路15からの検出値を増幅する増幅回路、
17は比較増幅回路6からの出力信号から上記増幅回路
16からの出力信号を減算する減算回路、18は電圧フ
ィードバックループ、19は電流フィードバックループ
である。なお、動作は実施の形態1と同様である。
【0031】実施の形態4 図5はこの発明の実施の形態4を示すブロック図であ
り、図5において1から11は、実施の形態1と同一の
ものである。図5において、15は絶縁トランス2の2
次巻線と整流回路3の間を流れる電流をカレントトラン
スを利用して検出する電流検出回路、16は上記電流検
出回路15からの検出値を増幅する増幅回路、17は比
較増幅回路6からの出力信号から上記増幅回路16から
の出力信号を減算する減算回路、18は電圧フィードバ
ックループ、19は電流フィードバックループである。
なお、動作は実施の形態1と同様である。
【0032】実施の形態5 図6はこの発明の実施の形態5を示すブロック図であ
り、図6において1から11は、実施の形態2と同一の
ものである。図6において、15は絶縁トランス2の1
次巻線とスイッチ素子8の間を流れる電流をカレントト
ランスを利用して検出する電流検出回路、16は上記電
流検出回路15からの検出値を増幅する増幅回路、17
は比較増幅回路6からの出力信号から上記増幅回路16
からの出力信号を減算する減算回路、18は電圧フィー
ドバックループ、19は電流フィードバックループであ
る。なお、動作は実施の形態2と同様である。
【0033】実施の形態6 図7はこの発明の実施の形態6を示すブロック図であ
り、図7において1から11は、実施の形態3と同一の
ものである。図7において、15は出力ラインに流れる
電流をカレントトランスを利用して検出する電流検出回
路、16は上記電流検出回路15からの検出値を増幅す
る増幅回路、17は比較増幅回路6からの出力信号から
上記増幅回路16からの出力信号を減算する減算回路、
18は電圧フィードバックループ、19は電流フィード
バックループである。なお、動作は実施の形態3と同様
である。
【0034】
【発明の効果】第1の発明によれば、出力電圧値以外に
出力側の電流値についてもフィードバック制御を行うこ
とにより出力インピーダンスを小さくすることができる
ので、負荷電流の変動に伴う出力電圧の変動を少なくで
きる。
【0035】また、第2の発明によれば、出力電圧以外
に入力側の電流についてもフィードバック制御を行うこ
とにより出力インピーダンスを小さくすることができる
ので、負荷電流の変動に伴う出力電圧の変動を少なくで
きる。
【0036】また、第3の発明によれば、出力電圧以外
に出力電流についてもフィードバック制御を行うことに
より出力インピーダンスを小さくすることができるの
で、負荷電流の変動に伴う出力電圧の変動を少なくでき
る。
【0037】また、第4の発明によれば、出力電圧以外
に出力側の電流についてもフィードバック制御を行うこ
とにより出力インピーダンスを小さくすることができる
ので、負荷電流の変動に伴う出力電圧の変動を少なくで
きる。
【0038】また、第5の発明によれば、出力電圧以外
に入力側の電流についてもフィードバック制御を行うこ
とにより出力インピーダンスを小さくすることができる
ので、負荷電流の変動に伴う出力電圧の変動を少なくで
きる。
【0039】また、第6の発明によれば、出力電圧以外
に出力電流についてもフィードバック制御を行うことに
より出力インピーダンスを小さくすることができるの
で、負荷電流の変動に伴う出力電圧の変動を少なくでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による電源装置の実施の形態1を示
す図である。
【図2】 この発明による電源装置の微小変動モデルを
示す図である。
【図3】 この発明による電源装置の実施の形態2を示
す図である。
【図4】 この発明による電源装置の実施の形態3を示
す図である。
【図5】 この発明による電源装置の実施の形態4を示
す図である。
【図6】 この発明による電源装置の実施の形態5を示
す図である。
【図7】 この発明による電源装置の実施の形態6を示
す図である。
【図8】 従来の電源装置を示す図である。
【図9】 従来の電源装置の負荷電流の変動に対する出
力電圧の変動を示す図である。
【図10】 従来の電源装置の微小変動モデルを示す図
である。
【符号の説明】
1 入力フィルタ 2 絶縁トランス 3 整流回路 4 平滑回路 5 出力電圧検出回路 6 比較増幅回路 7 制御回路 8 スイッチ素子 9 負荷電流波形 10 出力電圧波形 11 入力源の出力インピーダンス 12 図8の制御回路2から図8の平滑回路4までの増
幅率 13 図8の出力電圧検出回路5から図8の比較増幅回
路6までの増幅率 14 内部インピーダンス 15 電流検出回路 16 増幅回路 17 減算回路 18 電圧フィードバックループ 19 電流フィードバックループ 20 図1の電流検出回路15から図1の増幅回路16
までの増幅率 21 図1の電流検出回路15の検出部でのインピーダ
ンス

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次巻線と2次巻線とを有する絶縁トラ
    ンスと、上記1次巻線に接続された入力フィルタと、上
    記1次巻線に接続されオン/オフを繰り返すスイッチ素
    子と、上記スイッチ素子のオン/オフのタイミングを制
    御する制御回路と、上記絶縁トランスの2次巻線と接続
    され2次巻線から出力された交流電圧を整流する整流回
    路と、上記整流回路に接続され整流回路から出力された
    直流電圧を平滑する平滑回路と、平滑回路からの出力電
    圧を検出する出力電圧検出回路と、上記出力電圧検出回
    路での検出値を基準電圧と比較しその差分を増幅する比
    較増幅回路と、上記絶縁トランスの2次巻線と上記整流
    回路の間を流れる電流を抵抗を利用して検出する電流検
    出回路と、上記電流検出回路の検出値を増幅する増幅回
    路と、上記比較増幅回路の出力値から上記増幅回路の出
    力値を減算する減算回路を有し、上記出力電圧検出回路
    で検出した出力電圧値を負帰還し、上記電流検出回路で
    検出した電流値を正帰還して出力電圧を制御することを
    特徴とする電源装置。
  2. 【請求項2】 電流検出回路を絶縁トランスの1次巻線
    とスイッチ素子の間に挿入し、上記絶縁トランスの1次
    巻線と上記スイッチ素子の間を流れる電流を抵抗を利用
    して検出することを特徴とする請求項1記載の電源装
    置。
  3. 【請求項3】 電流検出回路を出力ラインに挿入し、上
    記出力ラインを流れる電流を抵抗を利用して検出するこ
    とを特徴とする請求項1記載の電源装置。
  4. 【請求項4】 絶縁トランスの2次巻線と整流回路の間
    を流れる電流の検出にカレントトランスを利用したこと
    を特徴とする請求項1記載の電源装置。
  5. 【請求項5】 絶縁トランスの1次巻線とスイッチ素子
    の間を流れる電流の検出にカレントトランスを利用した
    ことを特徴とする請求項2記載の電源装置。
  6. 【請求項6】 出力ラインに流れる出力電流の検出にカ
    レントトランスを利用したことを特徴とする請求項3記
    載の電源装置。
JP10099098A 1998-04-13 1998-04-13 電源装置 Pending JPH11299233A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002252974A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Tdk Corp スイッチング電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002252974A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Tdk Corp スイッチング電源装置

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