JPS585592B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子回路に給電する直流電源装置に係り、特に
単一交流電源からコンパクトな構成で安定した複数の直
流電源を得る電源装置に関する。

従来、正負極性のもつ直流電源装置には幾つかの構成の
ものがある。

その１つは第１図に示すように、トランス１の２次側に
設けた同じ巻数の２個の巻線１ｂ，ｌｃにそれぞれ個別
にブリッジの整流回路２ａ，２ｂと平滑コンデンサ３ａ
，３ｂとを接続している。

さらにこれらの直流化回路に電圧変動を安定に制御する
電圧制御部４ａ，４ｂを接続するとともに、一方の制御
部４ａの零電位と他方の制御部４ｂの出力端とを共通接
続し、これにより電圧制御部４ａの出力端より正電源十
ｖ８を、また電圧制御部４ｂの共通帰線より負電源−ｖ
ｓを発生している。

次に、第２図はもう１つの構成例であり、これはトラン
ス１の２次側に設けた一個の巻線２ｂの中間タップを零
電位とするとともに、該巻線２ｂの両端に整流回路２を
接続し、整流回路２の両出力端と零電位との間に平滑コ
ンデンサ３ａ，３ｂおよび電圧制御部４ａ，４ｂを設け
たものである。

そして、両電圧制御部４ａ，４ｂの出力端よりそれぞれ
正電源＋Ｖ８と負電源−Ｖｓとを発生している ところで、第１図に示す電源装置は、２個の電圧制御部
４ａ，４ｂが同一の構成のものでよいが、別々に絶縁さ
れた交流電圧源が必要である。

また、第２図に示す電源装置は、２次巻線２が一個であ
るので交流電圧源の絶縁は不必要であるが、正，負別々
の構成の電圧制御部４ａ，４ｂが必要となって設計並び
に組立上の工数が多大である。

さらに、両装置の共通する欠点は、装置の出力電圧を変
換する場合、それぞれの電圧制御部４ａｔ４ｂの回路定
数を変更しなければならない不都合がある。

本発明は上記欠点を除去するためになされたもので、装
置全体の構成の簡素化を図って正確で安定度の高い直流
電源を得る電源装置を提供するもるものである。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第３図は電源装置の全体構成を示し、１０はトランス１
１の２次側巻線１ｌｂより出力された交流電圧を直流に
変換する整流回路である。

この整流回路１００両出力端間には直流電圧を平滑化す
る平滑コンデンサ１２が接続され、また出力電圧等の変
動を検出して所定の電圧値ｅ。

に設定する電圧制御部１３が接続されている。

この電圧制御部１３は正電圧制御用のものが一個でよく
、これには例えばＩＣ等で構成したいわゆる三端子レギ
ュレータ等が使用される。

而して、この電圧制御部１３の出力側には分圧抵抗Ｒ１
，Ｒ２が接続されており、さらに両抵抗Ｒ１，Ｒ２の共
通部に零電位を決定するインピーダンス・バツファ・ア
ンプ１４が接続される。

このバツファ・アンプ１４は具体的には正負入力端子を
有し、正入力端子を両抵抗Ｒ１，Ｒ２の共通接続部に、
また出力端子と負入力端子とを接続して中点電位として
いる。

そして、バツファ・アンプ１４の出力端を中点電位（零
ボルト）として、電圧制御部１３の出力部と抵抗Ｒ１と
の共通部より正電源＋ｖ８を、共通帰線と抵抗Ｒ２の共
通部より負電源−Ｖｓを発生するようにしている。

ＲＬ１，ＲＬ２は正，負電源十Ｖ８，−ＶＳと零電位と
の間に接続される負荷抵抗である。

なお、インピーダンス・バツファ・アンプ１４にあって
は種々の構成のものがあるが、例えば負荷電流が数１０
ｍＡ以内の時には安価な汎用の演算増幅器でよく、比較
的大電流の負荷を取り扱う場合には第４図に示すように
演算増幅器１４ａと一対のトランジスタ１４ｂ，１４ｂ
よシなるエミツタ・フオロア回路とを接続したものを用
いると好適である。

また、安定度の高い正，負電源＋ｖ８，−ｖＳを必要と
しない場合には、第５図に示すように単に一対のトラン
ジスタ１４ｂ，１４ｂをエミツタ・フオロア回路としだ
ものを用いるだけでよい。

次に、上記のように構成した電源装置の作用を説明する
。

先ず、抵抗Ｒ１，Ｒ２を、Ｒ１＝Ｒ２とし、かつ電圧制
御部１３の出力電圧ｅ。

を、ｅＱ一（＋Ｖｓ）（−Ｖｓ）の電圧に設定する。

一方、インピーダンス・バツファ・アンプ１４ｎ演算増
幅器等を用いることによって、理想的には無限大の入力
インピーダンスを有し、また出力インピーダンスは殆ん
ど零である。

従って、インピーダンス・バツファ・アンプ１４の入力
電圧ｅｑは、 ｅｑ”ｅｏ・Ｒ１／Ｒ１＋Ｒ２・・・（１）となり、か
つバツファ・アンプ１４の出力電圧ｅｑ′は、 ｅｑ′＝ｅｑ＝ｅ０・Ｒ１／Ｒ１＋Ｒ２・・・（２）と
なる。

故に、バツファ・アンブ１４の出力電圧ｅｑを電圧ｅ０
の中点として取り扱えれば、 ＋Ｖ３＝ｅ０・Ｒ１／Ｒ１＋Ｒ２・・・（３）一ＶＳ＝
ｅ０・Ｒ１／Ｒ１＋Ｒ２・・・＜４）の正、負電源が得
られ、しかも、Ｒ１＝Ｒ２とすれば、正、負ともーＲ／
２ｅ０の等しい電圧が得られることになる。

ところで、今、第３図の装置においてインピータンス・
バツファ・アンプ１４が存在しないとすると、第６図に
示すような回路構成となる。

この場合、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２に負荷抵抗ＲＬ１，ＲＬ
２が並列に接続された構成となるため、負荷抵抗ＲＬ１
，ＲＬ２が変化すると、等価的には分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２
が変化した状態となって正，負電源＋ｖ８，−ｖ８の比
が変ってしまう。

つまり、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２によって正確な分圧が不可
能となる。

これに対し、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の共通部にインピーダ
ンス・バツファ・アンプ１４を接続したものは等価的に
は第７図のような構成となり、バツファ・アンプ１４が
高入力インピーダンス、低出力インピーダンスで電圧利
得を１．０とすると、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２は負荷抵抗Ｒ
Ｌ１，ＲＬ２の変化に全く無関係となるので、分圧抵抗
Ｒ１，Ｒ２の抵抗値によって任意の正，負電源を得るこ
とができる。

なお、上記実施例は正，負の２電源＋ＶＳ，−ｖＳを得
る場合について述べたが、本構成では簡単に２以上の電
源を作ることができる。

例えば、＋ＶＳ１，＋ＶＳ２，−ｖｓの３電源を得る場
合には第８図に示すように、電圧制御部１３の出力側に
３個の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を接続し、抵抗Ｒ２と
Ｒ３との共通部に第１のインピーダンス・バツファ・ア
ンプ１４を接続して出力部を零電位とし、また抵抗Ｒ１
とＲ２との共通部に第２のインピーダンス・バツファ・
アンプ１４を接続して出力側に負荷抵抗ＲＬ１を介して
零電位に接続する構成としたものである。

而して、第８図の装置において電圧制御部１３の出力電
圧をｅ０とすると、それぞれの電源十ＶＳ１，＋ＶＳ２
，−■８は、 ＋ｖｓ１＝ｅ０／Ｒ２／Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３・・・（５）
＋ＶＳ２−ｅ０・Ｒ２＋Ｒ１／Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３・・・
（６）−ＶＳ＝ｅ０・Ｒ３／Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３・・・（
７）となる。

以上詳記したように本発明によれば、一個の直流電圧源
の出力部に複数の分圧抵抗を接続し、その抵抗による分
圧電位を高入力インピーダンスおよび低出力インピーダ
ンスのインピーダンス・バツファ・アンプを接続してそ
のアンプ出力を中点電位又は零電位としたので、トラン
ス２次巻線は一個でよいので絶縁の問題がなくなり、ま
た整流回路、電圧制御部等が一個で複数の直流電圧を得
ることかできる。

しかも、装置全体の構成が非常に簡単であるので、設計
および組立上の工数を軽減できコストの低減化に寄与で
きる。

また、高入力、低出力インピーダンスのアンプの出力を
中点電位にして負荷機器を接続する構成としたことによ
り、分圧抵抗にかかる直流出力電圧は負荷機器の影響を
全く受けることがなく、ひいては安定度の高い複数の直
流電源を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の電源装置の構成図、第３図
は本発明に係る電源装置の一実施例を示す構成図、第４
図および第５図はそれぞれ第３図に示すインピーダンス
・バツファ・アンプの具体的構成図、第６図はインピー
ダンス・バツファ・アンプのない場合Ａ第７図はインピ
−ダンス・バッファ・アンプの有る場合の等価回路図、
第８図は３つの直流電源を得る場合の例を示す構成図で
ある。 １３・・・電圧制御部、１４．１４・・・インピーダン
ス・バツファ・アンプ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・分圧抵
抗、ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３・・・負荷抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電圧を直流に変換する一個の直流電圧調と、こ
   の直流電圧源の出力端に直列に接続された複数の抵抗か
   らなる分圧回路と払この分圧回路の抵抗相互の共通部に
   接続され、出力側を中点電位又は零電位とする高入力イ
   ンピーダンスおよび但出力インピーダンスのインピーダ
   ンス・バッファ・アンプとを備え、このインピーダンス
   ・バッファ・アンプの出力側中点電位又は零電位を基準
   にして前記直流電圧源の両端から正，負の複数の血流電
   源を得るようにしたことを特徴とする電源装置。 ２ 複数の抵抗により分圧回路を多分割し、抵抗相互の
   共通部に複数のインピーダンス・バッファ・アンプを接
   続して３個以上の直流電源を得るようにした特許請求の
   範囲第１項記載の電源装置。