JPS58190277A - スイツチング型直流変換装置の駆動回路 - Google Patents

スイツチング型直流変換装置の駆動回路

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JPS58190277A
JPS58190277A JP7158682A JP7158682A JPS58190277A JP S58190277 A JPS58190277 A JP S58190277A JP 7158682 A JP7158682 A JP 7158682A JP 7158682 A JP7158682 A JP 7158682A JP S58190277 A JPS58190277 A JP S58190277A
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capacitor
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Shunichi Nozawa
野澤 春一
Shinichi Suidou
新一 水道
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SHIKOKU HENATSUKI KK
Shihen Technical Corp
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SHIKOKU HENATSUKI KK
Shihen Technical Corp
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    • 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
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
    • H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 励磁巻線に直流電源から適当な時間幅の繰返し力壱@ 
VC誘起する跳返り電圧全利用する他励式スイッチラグ
渥直流変換装置において、その動作上安定にする几め上
記出力1m又はそれと−じ波形電圧1酵起する検出巻1
171に現れる跳返9寛圧波形のゼ關りロス点會検出し
、その信号により主スィッチの閉時側を確定し、振動波
形とスイッチ動作の同期を取る方式が従来用いられてい
る。
本発明はこの種方式の装置に必要なスイッチ駆動用信号
発生回路K11lするものであシ、その目的は市販のタ
イマー用ICなどを使用して極めて容重に回路組立を可
能にすると共に1負荷短絡時の過大電流を別個の電流制
限回路を設けることなしに自動的に規定値以下の十分小
さい値に制限することにある。
図WiについてA体的に説明するに、第1図において1
点鎖線ムーA′から左の部分が本発明を実施した駆動信
号発生回路の1例に該当する。該@締の右側上にある出
力変圧器lは1次励磁巻線11%2次出力巻線12及び
電圧波形検出巻線13會有し、1次巻線11は主スィッ
チ素子14と直列になって主属流電11Vlに接続され
る。2次巻線12は整流ダイオードDsと平滑コンデン
サC4の直列回路に接続されs C4と並列に負荷抵抗
RAと出力制御信号電圧発生回j12の電流巻線21と
の直列回路が接続される0回路2Fi出力電流即ちR7
の電流とその規定値との差を検出し、出力値が規定値よ
り小さいほど大になる正の制御信号電圧Vct発生する
ものである0なお巻線11−13の各誘起電圧タイミン
グ回路3に免1j御用直流電源■露の端子間に接続され
る直列充電抵抗gtとコンデンサC1及びこれと並列の
放電用スイッチ素子17f:具備し、その光放電の時定
数が本装置のスイッチ開閉の時間を設定する基準となる
−のである。
上記検出巻線13に接続される同期パルス成形に4賂1
5は尚抵抗R4と整流ダイオードD!の直列回路及び1
t4とD!の接合点しから分岐してD雪と並列に警絖さ
1するコンデンサCaと低抵抗Rsの直列回路から敗り
、CmとR8の接合点(は回路15の出力点となるoc
sRil路は做分回路を構成し、従って入力点数にふ・
ける父査篭圧はDtに工り整流されて仮似分さ100点
気λ1出カバ、ユとパ現ゎ。63゜上記コンデンサCI
g)正側端子点Pかも分岐するコンデンサ充放−回路1
6はCIと並列に接続される!1泥ダイオードDiと高
抵抗R2の直列回路及びDlとR1の接合点dと前記出
力点Cとの間に接続宴詐るコンデンサC2から成り、点
dは@路l藝O出力点となる◎回路Dt −C2はこれ
に前記のt抵抗Rsも直列に入れて、clの充電期間中
その充電に連動的に追従してCtが充電される連動充電
回路管構成し、回路R重−Cm社R1も入れて、Ctが
一時に放電したと亀高抵抗R−故にCtが緩慢に放電す
る遅燵放電回路を構成する。
総会回路4はタイミング回路3の出力点P及び回路l−
の出力点dかもの各出力電圧を受けて、他方前記出力制
御信号電圧発生回路2からの制御電圧■。に応じてスイ
ッチ素子14の開閉のための駆動1号を発生する回路で
ある。この回路は通常はIC化されているが、図tii
はその機能を郷価的なブ■ツク図として懺わし九もので
ある。第1電圧比較回路5ue−)及び(イ)各入力と
して点Pからの電圧■p及び上記制御電圧Vat夫々与
えられ、その出力は微分回路8を経てフリップフルツブ
回路7のり竜ツシ入力鼠へ与えられる。第2の電圧比較
回路6はH及び出各入力として制御電圧V。を電圧分割
回路R,−R,て適当な比率に分圧した電圧■を及び点
在からの電圧VaVt与えられ、その出力は上記日11
7e*ット入力Sへ与えられる0回路7の竜ット出力Q
はスイッチ素子14の制御点へ与えられ、他方リセット
出力Qは01の短絡用スィッチ素子170制御点へ与え
られる。
第1図に示す装置の?¥mについて説明する0巻$1i
113に誘起する点1の電圧は第2図の曲線a[示すよ
うな波形で、時刻tlからt!の関はスイッチ14の開
期間で正極性の大きな跳返シミ圧が現れる。t!からt
$の間はスイッチ14の閉期間で負極性の略一定振幅の
波形となる0第1図の点すにおける電圧波形は抵抗R4
とダイオードDaのため第2図の曲Ml)K示すように
同図曲線1の正部分が振幅制限された破線のような波形
となる。この波形をH路Cs  Raで微分すると第2
図の曲線Gで示すように波形すのゼロクロス点で発生ス
るパルス波形が第1図の出力点Cに生ずる。この中で負
極性のみが同期パルスとして用いられる。
総合回路4内において、フリップ7aツブ回路0ン γがリセット状態にあるときはそのQ出力はQ。
Q出力はl(正の出力)であるから、スイッチ14は開
、スイッチ17は閉状態であり、従ってコンデンサC1
の電圧は殆んどゼロである。そこで今回路7が入力Sの
附勢にょリセットされたとすれば、Q出力Fil、Q出
力は0となるので、スインf14は閉じて巻線11に励
磁電流が流れ始め、同時にスイッチ17Fi開いてコン
デンサCs#i電IGi Vgから抵抗Rxff1経て
流nる電流に1って充電され%C1の端子電圧■pに第
4図に示すように上昇を始める。
このとき絡1図において点dの電圧Vaも■1に従って
第4図破線のように上昇する。
電圧比較回路50両入力についてV、<V。の関はその
出力は正の一定値であるが、■1が■。K吟しくなった
瞬間に絞出力は負の値に急変する。この出力は回路8で
微分されてフリツプフロツプ回路70B入力に与えられ
、この回路をリセットする。よってスイッチ14tl−
き、スイッチ17は閉じるO従ってC1の寛iは急速に
放電し、Vp1ユ第4図に示すように急にゼ■に近い値
に低下する。
しかしCtに充電された電荷FiDtが逆バイアス状態
にある大めすぐKは放電しないで■cLはRxCg  
の時定数で(Rs < R舅)第4wAM線のようにゆ
つく9降下する。
苔し11路15からの同期パルスがC!を介して点al
(加tられなければ、vdは比較回路6のH入力電圧V
jに郷しくなるまで降下を続ける。V、1がVzに等し
くなると、比較回路6の出方は正から負に急変して微分
回路9を経て回路7の8人力に与えられるので回路7を
セットし、すべては最初の状態に戻り、再び上記の動作
を反復することになる。
しかし屯営の動作状態では第4図の時刻t1でスイッチ
14が開くと巻!113には第2図示のような跳返り電
圧が発生し、そのゼロクロス点において同図の曲lac
のような振幅の比較的大きな同期パルスカ現れ、こnは
コンデンサCtt経て点aに伝えられ、電圧Vdは第5
図に示すように時刻tlて一時Vz以下になるため、比
較回路6が作動してフリップフロップ回路7がセットさ
れ、この時点て最初の状態に戻る。tQとtlの間がス
イッチ14の閉期間Toであり、tlとt2の間が開期
間Tfである。
制御電圧■。の大きさが変わるとTnは変化するが、T
t4n常に跳返り電圧波形幅に一致してお)、系の動作
が安定に行われる。
本装置の特徴は負荷短絡時の電流が自動的に安全な小さ
い値に制限され、短絡が解けると直ちに正常動作に戻ゐ
ことである。次にその理由を説明する。負荷短絡又はそ
れに近い状lIKなると、出力電流は正常値より遥かに
大になるので、回路2の出力■。は殆んどゼロとなり、
スイッチ14の閉時間を最小にし、出力電圧従って短絡
電流全減小するように動作する。しかし通常回路4が正
常動作管する■cの最小値には限界があり、そのためス
イッチ14の閉時間幅量ゼロKまて近づけることはでき
ない。そのため上述の正常な電流制御機能のみでは短絡
電流を充分小さくすることが困@になる。本装置の回路
では負荷短絡又はそれに近い状態ではC4の端子電圧は
正常値よシ搗かに小になるので、巻1!12に現れる跳
返9電圧の振幅もC4の電圧で小振幅に抑制される。従
って巻1113の電圧も第1図の曲線aに示すように小
になる。そのため(四りロス点付近での波形の傾斜は図
示のように非常に験かに&る。従ってこの波形會微分し
た第1図の点Cにおける電圧波形も第3図の曲laCの
ように負の振幅が小になる。そのため跳返)電圧の最初
のゼロクロス点t8ではVa h V7よシ相当大であ
るから、点Cにパルスが加わっても比較回路6Fi作動
しない。跳返や電圧は減衰振動波形となるので、その俵
に発生するパルスは更に小振幅になる。従ってVdが■
を近くの値に低下するまで比較回路6は作動せず、スイ
ッチ14の開期間は正常動作の場合より非常に長くなる
。回路60人力抵抗が高ければ抵抗R1の値も大きくで
きるため、VdO滅真の時定数CtRx k大に選ぶこ
とが可能でろ’)sVaの減衰曲線の傾斜會緩やかにし
て上記の開期間を光分大にし、毎秒当夛のスイッチの1
閉口数を小にして出力匂絡ttIL會充分小さい値に自
11ノ的に制限することができる。なお短絡が解除され
ると自動的に正常動作に復帰することは明かである。
以上は制御伽号亀圧■。が負荷電流に応動して自動的に
変化する場合について述べ友が、変型として電圧■。が
出力検出回路2とは関係なく独立に外部から与えられる
場合にも本装置の短絡電流制限の機能に支障のないこと
は明かである。
次に本装置による短絡電流制限効果の14P4會述べる
。出力定格電流05mム、電圧約5000Vのこの種電
源装置において、本発明によらない場合即ち短絡が生じ
てもスイッチ14の開期間が殆んど変化せず、閉期間の
み最小値となるように制御さn%他に特別な電流制限の
手段が講ぜられていない場合には短絡電流を数mA以下
に制限することに困難である。然るに本発明による同定
格の装置では短絡電流t1mA以下に制限できた。
以上の説明から明かなように本発明の駆動回路は市販の
ICその他の部品を用いて容易にしかも安価に製作する
ことができ、変換装置の動作音安定にし、災に負荷短絡
時に′s?社る電流を別個の電流制限回路を設けずに十
分Iトさな僅に自動的(制限し、また短絡解除のとik
Kは自動的に正′ItwJ作に復帰する特徴を持ってい
る。
【図面の簡単な説明】
常勤炸時の各点の電圧波形図、第3図は負荷短絡時の同
様な波形図、第4図は同期パルス久方のない場合の各点
の電圧波形図、第5図は該久方のある場合の同様な電圧
鼓形図である。 l:tB力変圧器     13:電圧波形検出巻線2
:出力制御信号電圧発止回路 3:タイミング回路  5.6=電圧比較回路7:7リ
ツプ70ツブ回路 14.17:スイッチ素子 15:同期パルス成形回路 16:コンデンナ充放電回路 代理人 弁理士   上 山   操

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 直流電源端子間に充電抵抗と直列にコンデンサと放電用
    スイッチ素子との並列回路を接続したタル電圧波tlR
    形微分してそのゼロクルス点でパルス會発生するように
    構成した同期パルス成形回路、上記タイミング回路のコ
    ンデンサと並列Kl流ダイオードと抵抗との直列回路’
    ii続してこれら両者の接合点と上記同期パルス成形回
    路の出力点との間にコンデンサ會接続し該接合点を出力
    点とするコンデンナ充放電H路、 上記タイミング回路の出力電圧と出力制御信号電圧1両
    入力とする第1電圧比較回路、上記出力制御信号電圧會
    適JfiK分圧した電圧と上記コンデンナ充放電H路の
    出力電圧を両入力とするg雪電圧比較回路、並びに 上記第1及び第2電圧比較回路の各出力を受けて交互に
    作動するフリップフロップ回路會具備し、該フリップフ
    ロップ回路のセット及びリセット舎出力會夫々出力変圧
    器の1次巻線と直列のスイッチ素子及び上記タイミング
    回路の放電用スイッチ素子の各制御点へ接続して成るス
    イッチング型直流変換装置の駆動回路。
JP7158682A 1982-04-30 1982-04-30 スイツチング型直流変換装置の駆動回路 Granted JPS58190277A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6149657A (ja) * 1984-08-15 1986-03-11 Canon Inc 電源装置
JPS6149656A (ja) * 1984-08-15 1986-03-11 Canon Inc 電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6149657A (ja) * 1984-08-15 1986-03-11 Canon Inc 電源装置
JPS6149656A (ja) * 1984-08-15 1986-03-11 Canon Inc 電源装置

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