JPS6077679A

JPS6077679A - 多倍圧整流回路

Info

Publication number: JPS6077679A
Application number: JP58182696A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Takamura; 高村　芳雄; Hiroshi Nakajima; 啓中島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-05-02
Also published as: JPH0429311B2; US4675795A; DE3435446C2; GB8423425D0; GB2148621A; DE3435446A1; GB2148621B

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】〔発明の技術分野〕この発明は複数個のダイオードとコンデンサとを組合せ
、複数個の出力端より異なる′電圧、電流を取出し得る
多倍圧整流回路ｉ二関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

周知のようζ二、複数個のダイオードとコンｒンサとか
らなる倍電圧整流回路は、一般に内部インピーダンスが
著しく高い。このため、負荷の変動に対して出力電圧が
大幅に変化する欠点を有してｂる。また、この整流回路
の中間部より出力電圧を取出す場合、その電圧が他の出
力端の電圧に与える影響は極めて大きく、従来の設計法
では両者の電圧比率を一定に保つことは不可能である。

したがって、従来の倍電圧整流回路では多出力化した場
合各出力電圧を安定化することは不可能であった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に基づいてなされたものであり、そ
の目的とするところは複数の出力端を設けることができ
、しかも、各出力端の出力電圧比を負荷時あるいは無負
荷時を問わず常に一定となるよ、うにでき、各出力端共
容易に良好な安定化出力電圧を得ることが可能な多倍圧
整流回路を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

この発明は多倍圧整流回路を構成するコンデンサの容量
を、そのコンデンサが係る出力電流値と、その電流が係
る区間の電圧逓倍数に応じて設定することにより、各出
力電圧の安定化を図ろうとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、トランスＴの１次巻線ｎＩには交流電
源人が接続される。このトランスＴの２次巻線ｎ２には
中点タップｍが設けられ、トランス２次巻線の両端子、
中点タップは第１乃至第３の交流入力端となる。なお、
第３の入力端であるタラ７’ｍは接地される。また、こ
のタップｍと出力端Ｏとの間には整流の向きが同一とな
るように複数個のダイオード０１〜ｌ〕１６が直列接続
される。即ち、ダイオードＤ、のアノードがタラ７’ｍ
に接続され、ダイオードＪ）、。

のカソードが出力端Ｏに接続される。さらに。

第１の入力端であるトランスＴの２次巻線ｎ２の一端部
ａおよびダイオードＤ１〜Ｄ１５の所定の接続点間には
複数個のコンデンサＣ８〜Ｃ３が接続される。即ち、コ
ンデンサＣ１＋Ｃ！は２次巻線ｎ、の一端部およびダイ
オードＤ、とＤ６の接続点間に直列接続され、これらコ
ンデンサｃ、、ｃ、の接続点はダイオード’Ｄ２＋Ｄ３
の接続点に接続される。また、コンデンサＣ３Ｉ０４　
１　ＣＢ　ハ２次ｓ線ｎ、の一端部およびダイオードＤ
　Ｉ４　ｒ　ＤＩ！の接続点間に直列接続される。この
うち、コンデンサＣ３＋０４の接続点はダイオードＤＩ
ｌｐＤＱの接続点に接続され、コンデンサＣ，，Ｃ５の
接続点はダイオードＤ、、、Ｄ、２の接続点に接続され
る。また、ダイオードＤ、のアノードとダイオードＤｌ
、のカソード間にはコンデンサＣ６〜Ｃ１ｏが直列接続
される。このうち、コンデンサＣ６、７の接続点はダイ
オードＤ３　、Ｄ４の接続点に接続され、コンデンサＣ
？、Ｃ８の接続点はダイオードＤ６＋ＤＷの接続点に接
続される。さらに、コンデンサＣ８＋ＣＤの接続点はダ
イオードＤＯ＋ＤＩＯの接続点（二接続され、コンデン
サＣｏ　、ＣＩｏの接続点はダイオードＤ１２　＋　Ｄ
Ｉ３の接続点に接続される。

一万、第２の入力端であるトランスＴの２次巻線ｎ２の
他端部すとダイオードＤ　Ｉ”’−Ｄ　Ｉｓの所定の接
続点間には複数個のコンデンサＣ１１〜Ｃ０が接続され
る。即ち、２次巻線ｎｔの他端部すとダイオードＤ、、
Ｄ、の相互間（二はコンデンサＣ１１＋ＣＩ２が直列接
続される。このコンデンサＣ１ｌ　ｒ　Ｃ１２の接続点
はダイオードＤＩ＋Ｄｔの接続点に接続される。′ｆ、
た、２次巻線”ｔの他端部すとダイオードＤＩＳ　＊　
１４の接続点相互間にはコンデンサＣＩ２　１　Ｃ１３
＋ＣＩ４　＋　ＣＩｓが直列接続される。このうち、コ
ンデンサＣＩＳ　＋　ＣＩ４の接続点はダイオードＤ、
、Ｄ、の接続点に接続され、コンデンサＣｌ４ＩＣ，、
の接続点はダイオードＤ、。＋１）１１の接続点に接続
される。

上記構成において、一般的な説明を行うため、出力端Ｏ
より取出される電流をｉ、［Ａ）、中間部即ちコンデン
サＣ７とＣ８の接続点Ｐ（以下、出力端Ｐと称す）より
取出される電流をｉｔ［Ａ）、接地部から出力端Ｐまで
を構成する回路段数（タラ７’ｍと出力端２間のコンデ
ンサの＠）をＮ７、出力端Ｐから出力端ｏ−１での段＠
（出力端Ｐ、０間のコンデンサの数）をＮ１、接地部よ
り出力端Ｐまでの電圧をＢ＊　〔Ｖ）、出力端Ｐから出
力端ｏｔでの電圧なＥＩ　ＥＶ〕、トランスＴの２次電
圧をＥ。〔■〕、電源周波数をｆ　（Ｈｚ　）とする。

また、接地部より出力端Ｐまでの回路を構成するコンデ
ンサＣ＋　ｒ　Ｃｔ　ｒＣ６′Ｃ７ｔＣＩＩ　ｊＣＩ！
の容量−まＣｔ　ｕ’）、出力端ＰからＯｆ、での回路
を構成するコンデンサ０３〜ＣＢ　＋　ＣＩｔ〜０１０
　＋　ＣＩＩＩ〜ＣＳＳの容量はＣＩＣＦ〕とする。

今、この回路を全出力電流零、即ち無負荷で動作させた
とすると、前記”ｌ＋”！はそれぞれＥｌ””２ＮＩＥＧ　・山・・　（１）Ｅ　ｔ　＝　２
　Ｎ　ｔ　Ｂ　ｏ”””　ｆ２１となる。ここで、負荷
電流を出力端Ｐおよび０より取出したとする。この回路
も一般の倍電圧整流回路と同様に負荷電流を取出した場
合の電圧降下Ｂｄは但し　Ｎ；倍電圧整流回路の段数ｉ；負荷電流（Ａ）Ｃ；コンデンサ容量〔Ｆ〕ｆ；入力電源の周波数［Ｈｚ］となることが動作解析および実験によって確かめられて
いる。したがって、電圧Ｅ１における電圧降下Ｂ、ｄはとなる。ところが、電圧Ｅ、における電圧降下Ｅｔｄは
電流ｉ、の電圧降下の他に１１による電圧降下が加算さ
れる。その値は回路解析と実験により、次の式で表わさ
れることが解った。

以上より、負荷時における出力端Ｐまでの電圧をＥ、′
、出力端ＰよりＯまでの電圧なり、′とすると、この電
圧Ｅ、’　、　Ｂ、’はそれぞれとなる。

ここで、電圧Ｂ　１／における電圧降下を補償すべく、
トランスＴの２次電圧Ｅ。をＢ。′シ＝変化させたとす
ると、前記（１１、ｔ６＋式よりなる関係が得られる。

トランスＴの２次電圧をＥＯ’（Ｖ）とした場合、出力
端Ｐの電圧Ｅ１も無負荷電圧に復帰したとすると、前記
（２）式および（７）式よりが導かれる。（９）式を整理するととなる。

以上より、（９式を満足するコンデンサの容量比を用い
、出力端Ｏの電圧によって安定化を行えば、出力端Ｐの
電圧も安定化でかることが分かる。

第１図において、出力端Ｏより２［ｍＡ　］　、出力端
Ｐより４（ｍＡ］の電流を取出したとすれば、１１　”
’２Ｘ１０−’［Ａ］、＋２＝４ｘｌＯ−’　（：Ａ）
　。

Ｎ、＝３　、Ｎｔ＝２ｆあルカら、（１０）式よリコン
デンサの容量比はとなる。例えば、コンデンサ０重の容量をｏ、ａｌｌ：
μＦ］とした場合、コア７”Ｊｆｏｌ（Ｄ容量を０．０
２２［μＦ〕とすればよい。このような容量比において
、トランスＴの２次電圧Ｅｏ−１〔Ｋｖ〕、周波数ｆ−
１０〔ＫＨ２〕でこの回路を動作させた結果、無負荷状
態での各対地出力電圧は接続点Ｏが１０．０　［ＫＶＩ
、出力端Ｐが４．０〔Ｋｖ〕と観測された。ここで、負
荷ヲ調整して出力端ＯおよびＰよりそれぞれ２［ｍＡ］
。

４［ｍＡ］の電流を取出すようにした結果、出力端Ｏお
よびＰの対地出力電圧はそれぞれ９．０　［ＫＶＩ　、
　３．５９　（ＫＶＩと計測された。したがッテ、電圧
Ｂ＋　ハ５．４１　［：ＫＶＩ　トｆＬルタメ。

これが６［ＫＶ）になるよう交流電源人の出力電圧を調
整したところ、トランスＴの２次電圧Ｂｏは１．１１　
ＣＫＶＩとなった。このとき、出力端Ｐの対地出力電圧
を計測したところ３．９８　（：　ＫＶＩであった。また、このときの出
力端Ｏの対地出力電圧は９．９８ＣＫＶ）であった。

よって、電圧Ｅ、を安定化することによって、電圧Ｅ２
もほぼ良好に安定化することができる。

上記実施例によれば、多倍圧整流回路を構成するコンデ
ンサの容量を、（１０）式に基づｈてそのコンデンサが
係る出力電流値と、その電流が係る区間の電圧逓倍数に
応じて設定している。したがって、終端、即ち、出力端
０の電圧を女定化丁れば、中間点、即ち、出力端Ｐの電
圧も安定化することができ、複数の出力電圧を安定化Ｌ
　得ル利点を有している。

次に、この発明の他の実施例について説明する。尚、第
２図ζ二おいて第１図と同一部分には同一符号を付す。

第２図においては、コンデン’　”ｌ　＋　Ｃ１Ｏ）一
端部がそれぞれダイオードＤ！　、Ｄ３の接続点および
ダイオードＤＨ＋Ｄ６の接続点に接続され、他端部がト
ランスＴの２次巻線ｎ２の一端部ａに接続される。また
、コンデンサｃｌＩ＋Ｃ１１の一端部はそれぞれダイオ
ードＤ１＋Ｄ３の接続点およびダイオードＤ４＋Ｄ５の
接続点に接続され、他端部がトランスＴの２次巻線ｎ。

の他端８ｂに接続される。さらに、コンデンサＣ０とＣ
７の接続点Ｑ（以下、出力端Ｑと称す）からは対地出力
電圧Ｅｘ　［：ｖ］、出力電流ｉｓ　［：Ａ］なる出力
が取出される。

このような構成の場合、出力端０．Ｐに対しては前記と
全く同様に扱えばよく、出力端Ｐ。

Ｑに対してはそれぞれの出力電流にＮ１１１を加算した
ものを新たな出力電流として同様の操作をすればよい。

このように設定することにより、前述した実施例と同様
の効果を得ることが可能である。

また、この考え方を用いれば、３個以上の出　′力端を
有する回路の各出力電圧を安定化することが可能である
。

尚、負荷電流に対する電圧降下を表わす（３）式はＮの
２乗およびＮの１乗の項を省略した近似式であるため、
Ｎが小さい場合は２乗、１乗の項を含めて考える必要が
ある。

また、前述した実施例では、交流電圧が印加される第１
乃至第３の入力端として、タップを有Ｔるトランスの２
次巻線が利用された場合で説明したが、第１乃至第３の
入力端がトランスを介さず（二直接交流電源に接続され
る構成でもよい。

〔発明の効果〕

以上、詳述したようにこの発明によれば、複数の出力端
を設けることができ、しかも、各出力端の出力電圧比を
負荷時あるいは無負荷時を問わず常Ｃニ一定となるよう
にでき、各出力端共容易に良好な安定化出力電圧を得る
ことが可能な多倍圧整流回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わる多倍圧整流回路の一実施例を
示す回路構成図、第２図はこの発明の他の実施例を示す
回路構成図である。Ｔ・・・トランス、Ａ・・・交流電源、ｎｌ　・・・１
次巻線、ｎ２・・・２次巻線、Ｄ、−Ｄ、５・・・ダイ
オード、Ｃ１〜Ｃ１，・・・コンデンサ、ｏ、Ｐ、Ｑ・
・・出力端。

Claims

【特許請求の範囲】交流電圧が印加される第１、第２および第３の入力端と
、第３の入力端に整流の向きが同一となるように複数の
整流素子が直列接続された整流手段と、この整流手段の
両端間に複数個直列接続されるとともに、各接続点が前
記所定の整流素子相互間の第１接続点シニ接続される第
１のコンデンサと、第１の入力端および第２の入力端に
それぞれ一端が接続され他端が前記整流手段の第１接続
点以外の整流素子相互間にそれ　３゜それ接続される少
なくとも１個の第２、第３のコンデンサとからなり、前
記第１のコンデンサの所定の接続点を出力端とし、この
出力端より異なる電圧、電流を取出す多倍圧整流回路に
おいて、隣り合う前記出力端に関係するコンデンサの容
量比を但Ｌ、ｉ、、ｊ２：各出力端の出力電流Ｃ，；！ｔにの
み関係するコンデンサの容量Ｃ１；１１１＝関係するコンデンサの容量Ｎ１　：’ｉ　にのみ関係する電圧逓倍数Ｎ２　＋ｊ２に関係する電圧逓倍数に近似する値に設定することを特徴とＴる多倍圧整流回
路。