JPS5999959A - 電気負荷に直流電圧を給電する回路装置 - Google Patents

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】 発明の関連する技術分野 本発明は、少なくとイ）１つの負荷がスイッチングレギ
ュレータを介］〜で、定電茄全給電する遠隔給電回路に
接続されておりかつ［１１■記スイツヂングレギユレー
タが、制釧回路ケ用いて一定（で保持すべき電ＦＴ′−
，に依存【７て制仰１−１能なスイッチ累子ケ含んでい
る、電気負荷（Ｃ定電用を給電するだめの回路装置に関
する。

この形式の回路装置（弓：、ドイツ連邦−１（和国將許
公告第１．９４７　！１　ｎ　］号公報から公知である
。

この公知の回路装置は殊に一定の負荷（Ｃ対して定めら
れている。正常作動時には出力電圧は摺失調整器金用い
て一定に保持される。スイッチングレギュレータは、前
ｉ共って決めらｉ′１．た負荷電流μ下においでしか、
殊に負荷軽減時においてしか作用しない。

チェーン接続さ扛た１）荷を有する電気系では、これら
負荷ケ共通の線金介して・一定の電流全供給すると有利
であることが多い。この種の遠隔給’ｉｔ装置は、艮距
離通信装置（でおいて度々使用される。イ固別中継増幅
器ないし也生器（は、１つｌたは２つの端局から給電さ
れかつ負荷として直列に設けられている。これら負荷は
正常な作動において殆んど一定のオーミック負荷として
作用するので、系全体（Ｃおいても所定の、殆んど一定
の電［五が調整設定さ扛る。

大抵の電子装置６は有利には一定の電圧によって作動さ
ル、そのときその他に負荷に依任することも多い対応す
る電流消費を有する。電流供給全可能にするために、給
電される装置はその時＠はって決められた電浦において
所望の作動電子が調整設定されるように回路定数が定め
ら（５） ′ｎなければならない。場合に応じて上記装置は比較的
小電流に対して定められ、そのとき過剰の電流は例えば
並列接続さ扛たツェナーダイオードを弁して流される。

消費装置の設計は殊に、それらが著しく変動するＴｌ荷
にさらさｆするとき、種々異なった電力需要ケイイする
装置が作動できるようにす／：）および／ｌたは複数の
装置全種々異なった配置において並列に接続できるよう
にするべきときに、困難である。そのとき、本来の消費
装置に、一定の電流から一定の主１−を発生しかつその
とき電流消費に応じて種々異なった入力電工によって動
作する変慟器ｋ　Ｍｆｌ置装続すると好都合である。

出力′重力のイ氏（自力の部分領域にｐいてスイッチン
グレギュレータによって動作する装置は、ドイツ連邦共
和国特許公告第１９４７９０１号公報に記載さ扛ている
。この公知の装置は、負荷が大きく変化する場合スイッ
チングレギコーレータも損失調整器もそｎ自体使用の際
原理的に必ず（６） 著し、い欠点全作なうということから出発している。従
ってその弓・（□置は、調整過程が問題の作動例に依台
してその都度比ｉｉ佼的イ１利な調整原理ないし２１−
）の調整原理の柑合わせに調整設定されるようＶＣ構成
さＪｌている。所望のダイナミック特ｉｉｌケ考ｊ、ば
し７て、動作点はＷ格作動において損失調整器の調整領
域にある。しかし２この場合比較的大きな調’４１’：
實ｌ域においてはＷＦＷされない大きな損失電力庁米だ
すおそれがある。

更に、シーメンス社の卸４誌／Ｉ　８　（＋、　９７．
４年）ノ４・Ｉ録Ｈ１ｔ　子ＳＳ　−７−−−ハリヒテ
ンーユー／々−トラーグングスデヒニーク〃（第１３０
貞）から、直流変挾器の変圧器の変月−比が、負％ｆ抵
抗における電月−降下が前厄って決められた値をイイす
るように調°「設定さ１１る給電装置が公知である。そ
の除１「１流変換２：÷は使用１り１］に応じて相Ｌｒ
、−＋の’；）ｉ流変換に調整設星することができる。

電圧調整器として損失調整器が用いらねる。

電流変換は、スイッチ装置を用いて自動的に段階的Ｖこ
その都度最も有利な値ＶＣ調整設定する（７） ことができＺ）。しかしこのため（Ｃは付加的な二１ス
トが必ワである。

一般に導入さ才１．る変換器厚計は、変険器が少なく々
も近似的に一定の市川によって作動されることから出情
している。これ１′−Ｉ変ＪＰ　：Ｊｌ４に１一般に、
一定の電流で作動さ、ｔｌ、るが、変動する負荷におい
て一定の重圧全送出するべきときに複数の欠点を有する
。

投入の際変険？：二は、ビルドアップ状態において予期
さｉする帰伏の入力型１１より小さいばずの電１１−．
にあ・いて４す＋　（’＋：Ｉ−’始める。イχｊ加的
な下段な１〜に通例の変換器（り１：即１乍（で出ＩＪ
［叫に１．−いて定格電王ケ？生しよう３１−し、その
際１χ１力）Ｉ的に内部の蓄積およびフィルタコ１ンデ
ンザが充電さ７］、る。これにより投入の際電流消費が
１１．、＋、Ｈ別＋ｉ’ｔ１　（７）。しかし電希一定
化の際（Ｃ牛しることであるが、電流消費が、１１ｉ１
１限さ扛ると、人／、７１０１１に才、・ける市川が再
び消失する。変換器は投入Δ才１．ない。

更に、ｆｆ荷が著しく変動する１υ１合同じく、人力Ｉ
ｌｌにおけろ市川が電流制限のために消失する（８） ことが起こり得る。このことは、例えば定格電力との関
連（Ｃおｈで変換器を大きめ（で膜用するなどｆｆ　７
ＪＩＩ的な手段全溝ぜなけｆ’Ｌは回避されない。

」−記２つの事１９すば、＋ｙイッ連牢…和国特許公告
第１９４７９０１号公報によれば、調整によって克服さ
れるが、その調整は比較的ａｌｅでありかつ次のような
特性ケ有する。即ち迅速な負荷変動が損失調整器ケ介し
て捕捉さ′！ｔがっ比軸的緩慢に、変換器がそのとき相
応に整合された、入力側にお畳する電Ｆ「によって作刺
さｎるように変えられる。

発明の課題 本発明の課題は、１つの出力側なｈし複数の出力１１１
！ｌが本来の負荷ないし複数の負荷に１つ１には複数の
一定電工全供給する、電気負荷（で給電するだめの回路
装置ケ、出来るだけ簡単な構成（てお・いて、こ才１．
ら負荷の電流消費が短い時間内（Ｃ著しく変動できるよ
う（ζするように構成することである。

全町の構成および効果 （９） 本発明（Ｃよれば冒頭に述べた形式の回路装置はこの課
題全解決するために次のように構ＩＪｙさｔｌる。即ち
スイッチ素子がスイッチングレギュレータの入力端（Ｃ
並列に設けらｔ′１．て３．・す、がっそのスイッチ素
子とスイッチング−４−＋−レータの出力［ｉｊｊに並
列に設けられていｚ）：１ンデンザとの間（で、スイッ
チ素子の導通時［置所さｎ７るように極性付けられてい
るダイオードが設けられている。この構成により、イ）
′刊にも、入力側に３ｈで消費される電力をその都度の
負荷に迅速に整合すること（でよって肋１作領域全体（
ておいて高い効率が生じ、従って出力側の無負荷チでほ
んの僅かな］ｌ少電力しか生じない。電力全入力側で整
合することで、一定給電電流を場合に応じて変化させて
、区間全所定の作動条件に一層良好に整合させることが
できるように斤る。

本発明の実施例において、スイッチングレギュレータの
入力［１！ＩとスイツヂＬ子との間において少なくとく
）１つの直列分路１／ｉ’、チョークが設けられており
、ぽたそのチョークの、スイッチ素（１（１） イとは反射のｆｌｌｌ　ｌでｆ〜ン装する。１１４列分
路（（コンデンサが設けら才してい、イ）。このように
してスイッチングレギュレータの人ノＪイ［ｌｌｊに、
Ｆ？　ｉ’ｊ′る電Ｆ「の１・」、１ｉｉｊｌ的変化が
としく低１嫂さ九、その（ぼ−、宋１）−軸的多数の負
荷ケ、遠隔給、１１［線の低減曲：１、′Δ時グＪ、が
スイッチングレギ＝＋−（７−タの機能（Ｃ不都合に作
）１１することなく、同一の電流ｒｉｌｉｊ　ＩＣ；妾
１１４−４”ることができ２）。

スイッチ素子は、一定または＋ｌｉ丁変の周Ｃ皮λ文金
＋ｉ　する！ｔｉｌｌ　ｊ１４１・ξ゛ルス・で、Ｊ：
つて１ｌｉｌｌ　ｔａ１］することができる。可変用を
皮叔な一用し・）だ１ｌｉｌｌ　ｊ旧１（１）場合、一
定ダ）持続時間の制御・？ルスなｆ使用する（−とがで
きる。

スイッチ素子が、制御回［洛ケ月１いて持昼・時間ｆ　
Ｈ周さ才ＬＺ）：り［１ンク・ξルスによって１１川イ
ＴＩｌ　ｔｌ−ｆｉｉ−である３１、うに回１塔装置葡
溝１戊すると′１コ１別有利Ｔ゛ある。

中−に、市川変換器とＥ７て従宋のように構成さ）ｔて
いる変１負２塁ケｆ史１’ｌ、ｌすることができる。負
得ｆ電１１：の一定イく変性ｉｃ　’ｔ！＋別大きな′
Ｊｙ求が課せられている場合電圧′牙向器は調整さｉｔ
ろ破制御形変Ｗ＊　’Ａ％とすることができる。

電）（７調Ｖ器を、絶縁変圧器）、殊に固定調節用’ｒ
ｉモなキーイング比？、　イＡ−する調整さ扛ない間接
形１自流コンノ々−夕とずｚ、−ｑ−（ｆすＣ１イ早か
な一１ストで負荷電圧の比軸的太き４ニ一定不変州がｆ
ｌ）らｆｌる３゜その際殊にキーイング化、ＩＬ！Ｉ　
ｒ（Ｎ　ｋ、段階的に行なうこ３）二によって、ｆ中々
の１’ｉ　Ｍ電力に容易（（調整設定さ才１．る。

電ｏＨＨｔ、′、＋　ＩＰ　器ｔｒｓ　、個イ１”ヒ）
り１１ツク供ｒ恰部をイ」することができる。スイツｆ
−ンダレギュレータおよび電１”ｆ’、Ｅ　Ｔ　ｉ鉋嵜
二金」ＩＸ１山のり１−１ツク？振器（でよって１１Ｊ
１目１　［ｌＴ＋’ｉＰ　ｔ’−７，する、７　、ｌｈ
で、り【−１ツク制御卸さｎ、るスイツーｆングレギュ
レ′−ダとの門１中にお１．／−１でｔｌ）別作かな＝
７ストですむ。

スイツーｆ−ングレギュレータの１１１１旨］旧ｊｉｉ
路（Ｃ３’＝Ｊする実際１ｉｔｉ　（け、１〕荷電Ｆ１
−［・そ−ノ１．自体または負荷電Ｆ「しτ％ｊする１
、（準と［７で用いるの（・′こ鏑している別の電ｌ「
とすることができる。その際！Ｉｔｌｌ仰回路（でよっ
て評価さ：ｒ’Ｌる実際１１ｔじにしてスイッチングレ
ギュレータのｒｌｊ力辻５［「ぞのイ、のケ便１１’ｌ
ｌすると有利である。

スイソーｆ−ングレギュし−メの人力１ｔｌｌ＋　４で
接続す扛てい２）丁１ノーＩゞンリ゛の）τｔｉはイイ
利に（イ）、スイッチングレ−Ｖ：」レータの出ツノｆ
ｌｌ　＋・て接に’；ｒさｔ′してし）るコンダン−り
の容１丘の少なくとも”１　Ｆｌに定めら扛る、。

調整器（１、変換器（・て対（〜て定めらＺ′シたモジ
ュールとす２）ことができ、その際スイッチ素子はモジ
ュール＆Ｕ　、ｌ二って％　Ｋ　喚＋塁ｆｒｌ−１ｍと
の１′）１連にあ・いで、相捕的に制ｆ１１１さｆ’Ｌ
る１、有利（でもこの種の市１〜の集積口Ｖ−全使用す
るこ々カニでき、その際回路を）　’、ｉ（１例の使１
”１１とは一間なっている条件に整合する浄申ｌ処置ｆ
ｆ　Ｉｆ竹ｔｅｌ上げ十分であろ、。

スイツーｆ−素子が制−１ｎ１回路ケ用いて形１戊さｔ
Ｌる、用架の繰ｉシ１〜周波数孕イ１する制ｆ〕１１パ
゛ルス（でよって制御１０１１”市であ２）ようなスイ
ツー＋十子の！ｆｉｌｌ　ｍｌは、持＆Ｍ　＋＋；、間
′例調されろ・ξルスケ用い／こ制？３１１τイ＼ｔ　
７１目的にテだシま一合ｆｌに代１つって行なうことが
できる１、実施例の１背明 と＜Ｖて本究明ケ図示の′（侑１＋１１　Ｋつき［゛ン
１面を二用い（１３） て詳ｉ？４１１　＆で贋、明する。

第１図ｉ’ｔ　ｉ、ｉ；隔給電さｔｌ、る装置がプｌ−
１ツク図とじて図示さＪ′シている３、遠隔給電装置ｌ
・゛し１一定の直流電離」。４で送出する。′ｉ・；ξ
隔給電すべき負荷ｖ１．ｖ２、・・・Ｖ　ｎは、ぞ７１
−らの給電入力側にお・いて（Ｔ干！ｌｔＣは一定の′
市１丁によって作ｆ１史さ才１．る。

前置冴Ｉべ・、さｆ’したスイツヂングＬ／−′Ｘ５ユ
レータｗ１、Ｗ２、・・・〜Ｖｎ（ＬＪ、そ７１．らの
大月ｆｔ１ｌｌ　ｒｔｃ供給さ−ＩＬる市Ｆｉｒ、　＋
［、ｋ　ｆｌ荷に４・１する一定の電力−ｕ　ｖｌ、ｕ
　Ｖ　７、・・・１１　Ｖ　ｎ　ＶＣ苛１襲する。

第２図（６１、第１図（で目１示の；１；叫♀ｉ給電装
置の−）■伊示し、その［祭スイノーブングし・ギー１
．レー　タの構成が）ｊＹＩＩ″ＩＩ　Ｖこ示さｆｌで
いく）９、スイッチングレキクしレータ８１（、にｆ、
−（Ａで、入力側１に並列Ｋ　Ｊンデンリ１が設（・−
１ら扛て１？す、出力仰１１（こＡｆ；列にコンデ、／
−リ５が設′けｐ）ｔ’してし）で）。

コンデンサ１および５並びにスイッチ３？ｔよ−そ一扛
ぞ１１のｆ’ｆｌｌ　Ｃ：）ｙ２４了・：が羽］カーに
Ｊ）；　ｉｔｔｌ゛さＦして（ハる３、この接続点とは
反ヌ１の側１ｃ　：Ｉ３＝いて−Ｉンｊ″′ンリ１．　
：Ｆ？よびボンｊ″′：・′−）１５柑ニーｆ−ヨ〜り
２Ｊ二′１ゝイ」−ド４と（１４） から成る直列ｉＭ続ケ介１７て、次のように接続さτ１
．ていＺ〕。即ちヂ」−り２が入力１１１１しｌこ接Ａ
・ノドさハ。

てす・・す“ｆたダイオ−１）４附゛、入ノア側から出
力側（／こ？肛れＺ）電？？ｌｉケ１山才ように（永＋
！Ｉ　ｆ＝Ｊζ・すら才１．でいる。

スイッチ３け、一方ではチョーク；りとダイオード４と
の１妾経：、げよと、他方で（まコンヂノ′ＩＪ−１お
よび５の接続点との間の、スイッチングレギュレータ分
路に装置さ：ｔ１．でいる。

スイッチングレギュレ−タＳ　Ｉｌ−ＩＣＬ　、　本来
〕電面電１：ｌ′：、変喚２にを形成する。このスイッ
チングレギュレータは、相ｔｆに直列に１自ＩＸ、遠隔
給電さ：ｎ、る導体路に設げらＩＴｌでいるチョーク２
とスイッチ、こ＼でけ゛＋Ｌ、；−ｑ体スイツヂ；３と
から成る。

こｎに並列ｖｃ、スイッチングレギュレータの出力側に
設けら才］、でいるコンデノ１Ｊ−５と比べて小さいコ
ンデンサ１が設げら１．でいる。

半導体スイッチ３　ｉｃｉ　、ノＱルス幅即チ、スルス
持続時間変調される信号【Ｃよって、次のように開閉さ
扛る。即ちチ１−り２寂よび入力コンデンサ１に蓄積さ
れた〕−不ルギのうち丁度、ダイオード４：ｊ、−よび
出力コンデンサ５を介して、この個ｉ９７で実質的に１
１１（隔給電電ｆｆｆｉ’、　ｉ　（１に等しい所定の
最大角荷電流をト回らない限り、出力コンノン１ノーに
秒ける電１１ミが一定ｆとマ４る程度のエネルギが供給
７Ｎｔ′１．ろようにす２）。−Ｖルス１幅変調さｎる
信月の：Ｉｌｌ　？１ｌＴ１は、公知のイン１に一グノ
ス裟換器の場合と同じ一メ）法に“１．・−て行斤イ）
ノ′１．る。

スイッチングレギュレータに後置１ｘＣ昌ぎ才１．でい
るｉｌ′ｊ帽電ｆ「変向器は亡の入力１則に１．・ける
電１Ｆが一定であえ）ため筒中々方′／７；で公知の原
理の１つに従って構成することができる。そノ］５けイ
Ｉ゛利には、絶縁−８″［に器ｆｃ）　ｆＩＦする調整
さ２’Ｌない間凄形直流コンノぐ一夕である。−亡のり
１ノック周波数は有利には、スイッチングレギュレータ
も制供する同じ腎振器から導出され２）。

装置は迅速な負荷変ｑｑ１に（）追従することができる
。という１７．）　（＋：ｔ：人カコフカコン−１′＋
ンーリ゛的小さく、従って１１荷の変化に相応する酉１
−い人力型１Ｆに迅速に充電または放電７ｒ　′！ｌ−
るからである。

これに比べて原理的Ｖｒｃ緩慢な電１に変（勢器は、そ
の作動しておける変化には適していない。

給電装置Ｔ−は一定の電Ｒ，ｉ。を送出する。端子Ａ３
および１３３にこ＼では負荷抵１’、７．　ｙとして図
示されている遠隔給電するべき装置全挺Ｈ１；すること
ができる。端子Ａｌ、Ｂ１と端子Ａ−３、Ｔ１３との間
に、１ユ下定電流一定電圧変向器と称する装置が設けら
、凡ている。この装置は’２際に損失のない翠子から成
っているので、高い効率を有する。従ってこの装置全μ
Ｆの説明に寂いて簡屯にするために無４ｎ失と見做して
扱う。

端子Ａ１、Ｂ１とＡ２、Ｂ２との間のスイッチングレギ
ュレータ８■（５は、一定の電ｍ　ｉ　１　ｋ一定の電
圧１１２に変換する。電圧変換器８はこの電子■２全所
望の電圧１１３に変向する。電圧変換器８は−ｆた、一
般に所望の電位分離全可能にする。

接続さ１．た負荷Ｖがその定格電１’、（’′、ｕ　３
に２いて作’ｔＩＵ＋さ扛ると、この負荷は重加１３を
消費する。

回路損失がない場合消費さｊ７る電力」１１・＋１は送
出さ扛る電力Ｌ１５・１６と等しい。しかし定重加とす
る場合電流＋１は給電装置Ｆの出力電帽Ｉｏに等（１７
） しいので、人力（！ＩＩ　Ａ　１、Ｂ１において電ＩＴ
ミー１５°′５ ゛・−１１（“３ が必要である。スイッチングレギュレータおよび電圧変
換器から成る給電装置は、１１荷Ｖ［障害がないときの
作動において最大消費電流！３ｍａＸにズ・↑して設計
されており、その際非常に短い負荷ピークは考慮しない
ですむ。というのはこの種のピークは回［烙技術Ｉ：の
理由から常に設けられてｈるエネルギ蓄積器、例えばコ
ンデンサによって蓄積さｎ、るからである。

式（１）のために 一’３ｍａｘ　”３ ’　１ｍａｘ（２） ０ も成立つ。

スイッチングレギュレータＳＴ１．　ｆｄ有利にば、端
子Ａ２、Ｂ２に電圧 ’２　、＞”１ｍａｘ　　　　　　　　（”　）が生じ
るように構成さ才ｔでい２）。殊に電［ＴＦ、Ｂ２の平
均値は、スイッチングレギュレータが調整類（１８） 域の、−の限界（Ｃおいて−ｆだりＩＩ旋作晰において
小ハ作する稈１臭−に、市川ＪｒｎａＸより僅か（・で
大きく選択さ才１２る５゜ 電１に変向器８シ」、一定の電圧ＩＬ７を同じく一定の
電圧１３に一φＵしさえす扛ばよい。このため（Ｃすべ
での公知のＪＩｉｊ理に従った１（１−流電圧変閉器が
適している。

一定の電流１゜から一定の市川０２ケ全生するために、
ダイオ−ｉ”　４　ｋ弁１〜て二１ンヂンサ５呑：充電
しかつ電圧ｕ７１／こ達する際調整器７を弁じてスイッ
チ３を、電１０＋２が・ξ゛ルス状光電によυ耐■けっ
て決めら扛た狭い範囲内（でとマするように制ｍ１する
ことで十分である。このことは例えばスイッチが、発振
器６によって発生さ扛かつその）ｅルスが調整器７によ
ってｌｌｌ？Ｉｉ１全訓［有］されるノξルス列１．′
ｒｃよぐ）で側倒さ扛ゐようにして行なうことができる
。この方法により確か（τ人力（１１Ａ　１、Ｂ１にお
いて電圧の跳躍的変化が生じ、その際電圧は１ｉｉｊ　
ｕ　１＝　０と１１１””　１１７との間を跳躍する。

＝１ンデンザ１とチョーク２により、給電線の低域通過
！１１′性が不都合に作ｆ「１１乙こイヒなく、複数の
装置に遠隔給電することが可能になる。同時（て〆）容
さ扛ないｉ！Ｊｊｉ周波σ刈（７：＋（害が確実に回避
さ扛る。

発振器の周を少数ば、イｉ’　７１１に←ハ　コンデン
サ５にあ・いて１．１ｄ期的な充電によりて惹起さ扛る
電１Ｆ変動ケ小さく雄４：′！するの（Ｃ１′分な高さ
、例えば約３　（Ｉ　Ｋｌ’ｌ　ｚである。

このことはイ１”利にも省（なく行なうことができる。

というのはπＦ容さＢ７すいＪｉｊ周波障害はコンデン
サ１およびチョーク２によって回避さ扛るからである。

コンデンサ１の容）ｉ：（σ殊に、伝送区間容叶の許容
偏差に無関係でありかつスイッチ３のスイッチギャップ
が橋絡さ１する（Ｃ十分な大きさに定められている。こ
の−７ンデンサは、他方１でおいて、電流１ｏによって
最小（で生じる電１１Ｌ１１．□、１４．から最大の市
川１１　　　に十分に短い時１　ｒｎ　ａ　ｘ 間において充電されるのに十分な程度に小作い。

チョーク２はスイッチギャップの間の電流の流ｎ　ｘ　
＜Ａｔ、持する。チョーク２丁、・よびコンデンサ１υ
：１８、スイッチ３　Ｋ：　ｆ）−いて生じる電圧ノぐ
ルスヲ捕１足するフィルタぶ了とル１□イ故すことがで
きる。

スイｙヂングレギュレータＳ　１１．は形式」二は、パ
ルス状に充電される蓄積チョークを介して比較的低い電
ＩＥが比較的高い電圧に変換される公知のブロッキング
形インノ々−夕に類似している。

しかし調整器７はこの形式のプロラギング形インノ々−
夕の調整器との関連において丁度反対の方向に動作する
。小さな電流１６、従って１２シか必要でなければ、ス
イッチ３は切換周期の大部分閉成状態にあり、即ちキー
イング比が大きく、かつ所望のように小さな入力型１：
ｆ：　ｕ　ｉが生じる。

こ才Ｅ、ＶＣズ；ＩＩ７て一定の電圧が供給さ几るブロ
ッキング形インノクータではこの場合スイッチは短時間
しか閑成さ扛ない。

比較的大きい電流１５の場合、スイッチ３のキーイング
比は、電Ｒｉ　３　：ｉ　３ｍａｘにおいてスイッチ３
が全時間開放状態にと！ぼることができるぽで、徐々に
小さくなる。そのとき電流’２ｍａｘ＝１１は直辺チョ
ーク２およびダイオード４を弁（２１） してコンデンサ５に流汎込む。

投入の際１ずスイッチ３が開放される３、そ７’Ｌ収」
二の処置を講することなくスイッチは、電１１Ｅ１１が
その目標値１１　　　に達するｊで開放状態に２　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１ｍａｘとマ冴る１、
そわ、から調整ニジにば１１ｖ＋　ｆ＋川、始めかつ電
工ｕ１ばその都度の負荷に相応して非常に迅速に降下す
る。その際エネルギ蓄積器として用いら彊、るコンデン
サ５および後置の蓄積器けそル以上の処置なしに最大電
流で充電さｎ、るようにすると有利である。チョーク２
釦よびコンデンサ１は、スイッチギャップにズ・１［７
て必要なエネルギのみを確実に準備するものである。

突然の非常に著（〜い負荷軽減４の際エネルギはその際
充電されすぎたコンデンサ１からコンデンサ５に送出さ
ｎ、る。その際電圧【１２ば−に昇しかつ調整器７は極
端な場合スイッチ３を短時間の間持続的に導通制御する
。コンデンサ−５は、新しい負荷ケ介して比Ｉ咬的迅速
に電ＩＥ　Ｌ＋　７の定格匝に放電さルる。というのは
この電［Ｆ匝に達しかつ調整器７が再びスイッチを操作
する１での間（２２） 電荷がぞｆｌ　１ｊ−１−供給さ扛ｌいからである。

電流消費が突然ト贋１．すると同様に、スイッチｉＪ　
ｉ！４！、断さ才Ｉ１、そこでスイッチＱ′ｌｊ：連続
的に開放状態（Ｃとマー干る。入力上ｒｉ−Ｉ＋　１は
迅速に１−腎しかつコンデンサ′５ば、新しい安定状態
が生［二る１で、最大）′１１テｒイｔ、　（／ｌｃ　
ヨー、Ｊ　”Ｃ−ｆ＋”；　電す：ｎ−Ｚ）。

電１「変押器８の理ｆｉｊ、ｉ的な４Ｖｉ”　ｔｇｔ：
の果合端子Ａ２゜１（２にｔ・いで過負ｊ所４１ニジて
作１１１する、出力側にち・ける短絡１での過負荷によ
り電圧１１２ばその定格値呑−下回る電［’、　１１２
’に連続的Ｇて低下する。スイッチ３は連続的に［；ト
１放状態にとｖｌりかつコンデンサ５はｉ１′１１ｙ／
ｌｉ電さ註る。障害作動であるこの場合には＋１　’　
”’　＋１７’である。チョーク２もダイオード４を電
流Ｉ。に対して設計さ）１、でいるばずｆｒので、素子
の過ｆＩ荷げ牛［二ない。

障害の除去接電ｌモ■２は投入の際と同様はんの俤かな
髪ｖ：延後上臂−する。

直流電圧変換器８は、装量全体の機能（・τ対して、電
位分離が安水されるときにのみ必要である。例えばイイ
純の遠距離通信系に寂けるように電位分離が必四でなく
、かつ給電電流、が尼大電帷消費：ｆ：’ｆＴするとこ
ろの装置に相応して設定することができれば、スイッチ
ングレギュレータＳＲ，のみが心安である。的流電Ｆ［
：変換器８のため（にの場合も確か（で僅かなト−ｔ　
７］ｎコスＩ・および良好な効率で装置の設Ｈに際し大
幅外自由度から。えら：ｔｌ、る。

更にスイツＪンダレギコレー　夕は常時丁度心安とされ
る電ｆＪ［ｙか消費しなりので、系全体はもはや予期さ
ｎ、る不都合７（、極端なＩＦ＋荷状態を考慮して設泪
する必要がないばかりでなく、実際に生１こる極めて不
都合な事態全考慮さえすればよいと論う点も有利である
。

直帷電ｔ［変１臭器））の使用の際−電位分離のない場
合でも−・Ｉｏ′１′）−よび１＋３双ノ）は完全に独
立に選択可能なｈ１″であり、式２ヶ介してのみ関係＋
ｊけら扛でいる。従ってその上に、既イア−の遠隔給電
系ケ丸来の電流Ｉ。より高い電流によって作動して、例
えばしい区間に秒いて一層低い遠隔給電電圧が生じるよ
うにすることができる。その遠隔給電糸は自Ｖ＊＋的（
で整合される。

直？市電圧／（換器８は、一定の入力電子１１２によっ
て動作する。この電圧変Ｉ９！！器は有利ＶＣは間接形
面流コンノ々−夕として構成さｎ−か′つ調整ヲ？−１
う必安がなり。電王変向器が一定のキーイング比によっ
て（’ｌ−動さｆＬ　：＋１．ば、静的な電流制限も必
要プバない。というのは人力Ｑｌ１１における定′市流
化がこの作用ケ自と保証するからである・　Ｆ〜が（−
障′Ｍ時の電ンが１＝’−りにズ・１する町的な電流制
限は市甥である。

更に、調整器７葡電１−４−Ｉ＋　７に代わって電圧１
１３を用いて’＋Ｎｌｌ　ｆ卸することができるが、そ
の場合処理全体は調整技術的Ｑて器側１（〜にくくかつ
静的な過負荷制限に対して場合に応じて特別な処置が必
要である。

いづユ圧せよ、神々昇なった負荷［君してキーイング比
を調節可能にして、殊にスイッチングレギュレ・−メＳ
　Ｔｌ、’ｋ　ｉ？−一に構成できねようにすると有利
である。

調整器７に対して有利には、変換器（／Ｃズ＋ｊ　シて
（２５） も適している同じ隼Ｖ＋’？回路が使用さノ１、ろ。こ
れに比してスイッチ３に１”相補的に作動さｎ、る。こ
のために制？＋ｌｌ信号看：反転％　：ｌｌｌ　Ｔｈ１
１回路の反転出力側を使１ｔヒｆ／こは相補形のｊｐ’
ｌ　ｉ％　：ｉ子−７使用等すると有利である。

この形式の調整型７に対（７て設けら扛てＶする、スイ
ッチ周波数用クロック発振２ＫＧによって、直流型Ｆ「
変伝器８も制イ■１するこ占ができる。こ扛によりコス
ト全体は’ｌ”＋’別に低い。

調整）シに７Ｐよびクロック弊振器６は、補助布ｍ源か
ら給電することができる。そ扛ら（は有利には％　ＩＦ
　１１２またはそこから３！１出さｎ、る電圧に和いて
作１１ｖ）される。入力仰１において小さな電…ｕ１の
みが調整さｆ′１．ろときは重曹でＩＣい。しかしこの
場合（ハ市用１１２も最初−まだ低い投入の際スイッチ
３ケ制御する回路の給電電子が、調整器７およびり「１
ツク発振器６の申し分のないＩｊｒ＋１作全保証するの
（Ｃ十分に高い値に達する１での間スイッチ：３が１１
１１放状態にとマすることが保証され　　−なけｔ″Ｌ
、げＩＣらない。必・堤に応じて、必安な給電（２Ｇ） 電１１−が惺１１ｊｌさ扛る牙での間スイッチ３　ｋ　
ｒ：Ｆ１放状／Ｑ”２に植持する補助回路が設けられる
。スイッチを、そ７′１．　ｔニー１−の処置を講する
ことなくｉ麻断状態（ｌこありかつ別の回路を用いて、
！ｔｉｌｌ　ｆｉｌｌｌｌ路が十分にａい給電型１丁に
秒−でのみスイッチ：３ケ導通１１１１　イ３ｍする状
態に移行するように構成す扛ばイ」利である。１）１［
者の回路（補助回路）は１ｕｌｌえば、スイッチとして
高出力へｆ□Ｓトランクスタが使用の場合、ゲートとソ
ースとの間（Ｃある抵ＩＡから成る。別の回路（−ｉ例
えば、！ｔｉｌｌ　ｉ卸回路の給電人力１１１］口て１
）１［置接Ｍｔさｎ、でいる、一方の状態において電）
（（’）を供給し、他方の状態（て４．・いて十分な給
７ｔ　電圧を供給するシュミットトリガとすることがで
きる。。

第３図は、電位分離なしの定電茄一定電王変険器を示す
。従ってこの変険２：ζ（は第１図のスイッチングレギ
ュレータＳＴ１、に相応する。制御回路１！ニジて集積
回路Ｓ（）　３５２４　Ｊ　（テキサス昏インストルメ
ンツ社）が１［］いらゾする。図示の値は、負荷Ｉ＋　
２＝５０Ｖにおける電圧に／・Ｊして設定されでいる。

［Ｊ１］ち最大の電鮨ば１２＝１８（ｌｎ］Ａとするこ
とができる。入力端（Ｃおいて電流１゜−１１＝　２０
　ｆｌｍＡが印力１１さニア１．る。ｉ、、　８　（ｌ
　ｍＡに寂イて入力電圧１１１〜５０Ｖであり、出力側
が無ｆ１荷の際入力側（Ｃ電圧１１１　””　５　Ｖが
調整設定さ７’Ｌる。

二１ンデン−１１−１の容１−１ｉ’、　ｋｌ、（ｉ　
、　８　ｔｔＦであり、コンーン゛ゝンせ５の容ｊｄけ
５　（ｌ　ｆｌ　／ＩＦ−ｒある。チョ１−り２は３ｍ
１ｌのインダクタンスケイ１゛する。

発Ｊ１ζ器Ｊう・、Ｌび、ｏルス幅変調さノ１−る１；
ＩＭ整器ば、相応に接続形Ｉノ’７さ扛／ｈ隼債回路Ｓ
０３５２．４．　Ｊによって′ス＝現さお、でいる。発
振周波数に’ｉ、　３３　Ｋｌｒｚである。調整増幅器
（１ピ゛ングＩ１１子１．２．０）は、著しい０荷変動
に寂いても装置全体が安定状態にあるように構成されて
Ｐす、その際この種の複数の装置も人力（１１１に釦い
て、系全体において振動が生じろこ吉なく、共面の給電
回路において直列に作１ｒ＋＋することができる。

制菌回路１ｔ−ｆだ、必要な括゛Ｎ晴ト王ケ自由（Ｃ使
用する。この回路は、出力仰ｌＡ２−ｎ２から、その一
定木変性のため１１：！？別に適しているその作刺電＋
１Ｈを・ツ・け［枚る。集積回路の並列接続さｆｌ、た
出力段トランジスタが型名４　ｆｌ　４９の（３Ｍ　（
Ｉ　Ｓ技術の６段のインノ々−タ全制御し、こｌ、らイ
ンバータが’＋　Ｉ　ｐ　Ｍｏ　Ｓ＋、ランジスタＩＩ
　Ｓ　Ｓ　！１３ケ制砥する。このトランジスタは、第
２図に３で示さｔ′１７でいるスイッチである。

突然のｆ！値の跳躍的変化−負荷増大寂よび負荷軽減−
ば、約８　（’１ｍｓ内に完全にｄ）Ｍ整さル、その際
スイッチ３の既述の遮断が２ｒｌｒｒ＋ｓに至らない時
間間隔後に行なわ几る。その時残りの時間は、コンデン
サ５の負荷抵抗Ｖ［対する時定数によって決められてい
る。

回路は短絡が生じないようになっておりかつその都度任
意の負荷抵抗によって投入することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、負荷にそルぞれスイッチングレギュレータが
前置接続さ扛ている遠隔給電装置のブロック図であり、
第２図は、安定化直流電流を定電用に変向する切（功調
整器を詳細に示す、（２９） 第１図の遠隔給電装置の一部の回路図であり、第３図は
、第２図のスイッチングレギュレータの置体的な回路図
である。 ■・・・負荷、Ｗｌ〜Ｗｎ、　！（Ｒ，・・・スイッチ
ングレギュレータ、■パ・・・遠隔給電装置、１２Ｋ・
・・給電回路、Ｊｌ　５・・・コンデンサ、２・・・チ
ョーク、３・・・スイッチ（半導体スイッチ）、４・・
・ダイオード、６・・・クロック？振器、７・・・調整
器、８・・・電圧変換器、８２・・・絶縁変圧器 （３（））

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少：ｔくとも１つの負荷（Ｖ）がスイッチングレギ
   ュレータ（Ｓ　１１．　）　ｉ介して、一定の主部（１
   ｏ）を給電する給電回路（Ｐ　Ｋ　）に接続さＩｔでお
   りかつ前記スイッチングレギュレータ（Ｓ１１、）が制
   御回路（６，７）を用いて少なくとも近似的に一定に保
   持すべき直屏電ＩＦ　（ｕ　２ないしｕ３）に依存して
   制碩可能なスイッチ素子（３）を含んでいる、電気負荷
   （Ｖ　）に直流電圧を給電するだめの回路装置Ｃ（おい
   て、前記スイッチ素子（３）は、スイッチングレギュレ
   ータ（Ｓ　Ｒ，）の入力１１１１１に並列に設けられて
   おりかつ前記スイッチ素子（３）と、ＡｉＩ記スイッヂ
   ンダレギュレータ（Ｓ　Ｒ，）の出力側に並列に設けら
   れでいるコンデンサ（５）との間に、前記スイッチ素子
   （３）の導通の際遮断するように極性付けられているダ
   イオード（４）が設（１） けられていることを特徴、ｊニする電気負荷に直流型Ｆ
   ｆ０を給電する回路装置（第２図）。 ２　スイッチ素子−（：（〕は、ｆｌｉｌｌ　’６印回
   ］烙（（’ｉ、７）′ｆｆ：：用いて持続時間変調さｎ
   、るり「１ツクノ々ルスによって制仰町ｆｉ！：である
   特、￥１請求の幹、囲２Ｐ、１項記載の電気負荷（Ｃｉ
   ｌ′ｒ簾電Ｆ「孕給電する回路装置。 ：３．　１ｆｉｌｌ　ｎ１１回路（６，７）によって評
   価さ扛る実際１直は、−スイツ升ングレギコーｌ／−タ
   （Ｓ　ＩＬ　）の出力型ｒｌ　（＋＋　２　）である％
   Ｉｉ−許請求の悠囲第１項記載の電気負荷に直流型１１
   ミを給電する回路装置。 ４　スイッチングレギュレータ（８’＋？、　）の入力
   仰１（で接続されでいるコンデンサ（１）の容量は、ス
   イッチングレギュレータ（Ｓ　Ｉｔ、）の出力仰ＩＫ接
   続されている：１ンデンザ（５）の容量より少なくとも
   １／１ｏより小さく定められている特許請求の範囲第１
   項記載の電気ｆ１荷に直流電圧を給電する回路装置。 ５　スイッチ１子に（）は、制御回路を用いて形　−成
   される、可変の繰収し周波数の制４　Ａルースによって
   制２＋１１ｉ′ｉＴ能である特許請求の範囲第１項記載
   の電気負荷にＩＣ流電圧を給電する回路装置。 ６　少なくとも１つの負荷（Ｖ）がスイッチングレギュ
   レータ（８１７）ｉ介Ｅ〜で、一定の電流（１ｏ）を給
   電する給電回路（１’ｒ　Ｋ　）に存続さ扛でおりかつ
   前記スイツーｆ−ングレギコ、レータ（Ｓ　Ｔ１．　）
   が制［有］回路（６％７）ケ用いて少なくとも近似的（
   Ｃ一定に保持すべき直流電圧（ｕ２ないしｕ３）に依存
   して制御卸可能なスイッチ素子（３）を含んでいる、電
   気負荷（Ｖ）に直流電圧を給電するだめの回路装置にお
   いて、前記スイッチ素子（３）は、スイッチングレギュ
   １／−夕（ＳＴ（、）の人力１１に並列に設けられてよ
   りかつ前記スイッチ素子（３）と、前記スイッチングレ
   ギュレータ（ＳＴｌ、）の出力側（（並列に設けられて
   いるコンデンサ（５）との間に、前記ス・イツヂＥ子（
   ３）の導１山の際遮断するように極性ｆ＝１けられてい
   るダイオード（４）が設けられており、スイッチングレ
   ギュレータ（ＳＴｌ、　）の入力端とスイツヂ、Ａ：、
   了（：３）との間であって少なくとも１つの直列分路に
   チ下１−り（２）が設けられておりかつ該ｆ″′−１−
   り（２）の、前記スイッチ素子（３）との反Ｚ４側に位
   置する並’９１１　分％　［でコンデンサ゛（１）が設
   けられていることを特徴とする電気負荷に直流を給電す
   る回路装置。