JPS61217813A - 電源回路 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、電源回路に関し、特に、サイリスタを用いて
整流出力の断続を行うようにした電源回路に関するもの
でらる〇 〔背景〕 従来から、安定化電源としてシリースレギュレータが汎
用式れている。その−例として、第３図に示す如く、安
定化出力電圧Ｅｏを定電圧Ｅ「と比較して、その差電圧
に応じてレギュレータ用トランジスタのコレクターエミ
ッタ間電圧降下Ｖ　ｃεを可変制御し、安定化出力電圧
ε０を得るようにしている。

また、最近はＩＣ化された３端子（入力、出力および接
地）レギュレータが多用されている。かようなＩＣとし
て、例えば７８００シリーズ（正出力電圧）、７９００
シリーズ（負出力電圧）が挙げられる。

このようなシリースレギュレータからは極めて安定度の
高い出力電圧が得られるＰ なお、以上のシリースレギュレータについての公知文献
として、ケンブリッジ・ユニバーシティ・７レス（ＯＡ
ＭＢＲＩＤＧＥ　　ＵＮＩＶＥＲ８ＩＴＹ　　ＰＲＥＳ
Ｓ）発行のポール・ホロウィッツ（Ｐａｕｌ　　Ｈｏｒ
ｏｗｉｔｚ）およびツインフィールド・ヒル（Ｗｉｎｆ
ｉｅｌｄ　　Ｈｉｌｌ）の著によるジ・アート・オフ・
エレクトロニクス（ＴＨｇ　ＡＲＴ　　ＯＦ　　ｇＩ、
ＢＯＴＲＯＮＩＯ８）の第５章を挙げておく。

しかしながら、このようなシリースレギエレータにあっ
ては、安定化出力電圧を越す電圧は全てレギュレータに
印加ぢれるという特徴があるところから、その場合の電
圧ハ蚕て熱となるという最大の難点がある。それに因り
、放熱の対策が困難となり、装置が高価なものとなる。

ま九、大きな安定化電力を取シ出すこともできないとい
う問題点がある。

そこで、安定化出力電圧にリップル成分が多少台まれて
いてもよいが、平均的な直流電圧の安定化を図る用途に
あって、発熱量の少ない且つ安価でめり、広範囲な入力
電圧（未安定入力電圧）に対応し得る電源回路を実現す
るには、公知なシリースレギュレータは不向きである。

そのような用途での安定化電源回路の実現が要請されて
いた。

〔発明の目的〕

本発明は、このような要請に応えるために為されたもの
であって、発熱量が少なく、安価であね且つ杵容入力電
圧範囲の広い電源回路を提供することを目的とする。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。

第１図に本発明の一実施例を示す。図において、交流入
力を全波整流器、（ダイオードブリッジで構成）ＤＢで
整流し、その整流出力電圧（未安定化電圧）εｌはチョ
ークコイルＬ（あるいは抵抗器Ｒ）を介してシリコン制
御整流器（以下８０Ｒと称す）１１のアノード電極Ａに
供給される。この５ＯＲ１１のカソード電極にからは、
本電源回路の負荷（図示せず）に供給するための負荷供
給電圧（安定化電圧）Ｅ２が出力されるように、カソー
ド電極Ｋが正側出力端子１３に接続されると共に、１個
のコンデンサＣを介して負側出力端子（共通端子）１５
に接続されている。

まｆｔ、ＳＯＲ，１１のゲート電極Ｇに定電圧を供給す
るために、このゲート電極ＧａゼナーダイオードｚＯを
介して共通端子に接続でれていると共に、抵抗器Ｒ１、
Ｒ２を介して整流器ＤＢの出力側、正側出力端子１３に
それぞれ接続されている。

上述した構成の動作を、第２図に示す波形図を参照しな
がら以下に説明する。

全波整流器ＤＢによる整流出力電圧Ｅ！は、第２図の点
線で示すように正側のみの脈流となる。

先ず、両出力端子１３．１５の間に生じる負荷供給電圧
Ｅ２が、ゼナーダイオードｚＤのゼナー電圧Ｅｚより低
い場合を考える、その場合は、Ｓ。

Ｒ１１のゲート電極Ｇ、カソード電極に藺は順方向にバ
イアスされることとなるから、該５ＣＲ１１のアノード
電標Ａ、カンード電極ＫｒＶＪＦｉ導通する（オン状態
）。従って、コンデンサＣＶｃは、チョークコイルＬ（
あるいは直列抵抗器Ｒ）を介して充電電流が流れ込み、
その両端電圧でもある負荷供給電圧Ｅ２ｄ上昇する。

８０ＦＮＩＦｉ、整流出力電圧Ｅ、と負荷供給電圧Ｅ２
とが交差するレベルとなる時点で、そのアノード電極Ａ
、カソード電極に間が逆バイアスされることとなるため
、その導通は停止する（オフ状態）０ ところで、コンデ／すＣの充電電荷の放出状態は負荷電
流ＩＬの大きさに依って異なる。負荷電流ＩＬが極めて
大きい場合は放電が早く、また、小ざい場合には非常に
ゆつぐりと放電が行われる。

かような放電電流（負荷電流）の大小により、コンデン
サＣの充放電周期が変化してくる。

いま、例えば、負荷電流ＩＬが小さい値ＩＬ１をとるも
のとすると、負荷供給電圧Ｅ２の低下する傾きは小さい
ので、ゼナー電圧Ｅｚのレベルを下まわる時点は遅れる
。そのため、第２図の出力電圧波形Ｅｚ１のように、全
波整流波形を２山飛び越した後に初めて、５ＯＲＩ　１
のゲート電極Ｇ。

カンード電極に間が順方向にバイアスされてオンとなる
。

次に、負荷電流ＩＬが大きい値ＩＬ２　　をとる場合、
そのときの負荷供給電圧Ｅ２２の低下勾配は大きく、全
波整流波形を一山も飛び越すことなく次の脈流波で、５
ＯＲ１１のゲート電極Ｇ、カソード電極に間が順方向バ
イアスされてオンとなる。

更に、負荷電流ＩＬが中程度の値ＩＬ３（ＩＬＩ＜ＩＬ
３＜１Ｌ２）をとる場合、負荷供給電圧Ｅ２３の低下勾
配４．、ＩＬ、の場合とＩＬ２の場合との両勾配の中程
にあり、全波整流波形を一山飛び越した後に、５ＣＲ１
１のゲート電極Ｇ、カンード電極に間が順方向バイアス
さ五てオンとなる。

このように、負荷電流ＩＬの太き百により、コ・ンデン
サＣの充放電サイクルが可変となる。その出力たる負荷
供給電圧Ｅ２は常に、ゼナーダイオードｚＯのゼナー電
圧Ｅｚと近似し走値に維持される。この負荷供給電圧Ｅ
２　に現われるリッグル成分に、コンデンサＣの静電容
量を充分に大きくすることで、十分に低く抑制すること
ができる。

つまり、安定化出力電圧でのリップルはシリースレギュ
レータと比較して大きいが、負荷電流の大小により５Ｏ
ＦＬの導通回数が変化するのみであるから、本質的に電
圧損失、熱損失は少ない。ここで、ＳＣＲの導通回数は
、全波整流されるべき交流入力の半周期に依存している
。

上述した電源回路の用途として、バッテリ充電装置、リ
レー用安定化電源装置、スタッドウエルグ用電源装置等
がある。

なお、上述した実施例にあっては整流器を全波整流用と
したが、半波整流を行うものであってもよい。慶だその
場合、ＳＯＲの導通回数は交流入力の周期に依存する。

また、８ＣＲ１１のゲート電極Ｇに供給している定電圧
はゼナー電圧Ｅｚとしたが、他の定電圧供給手段であっ
てもよい。

更に、極性は正の出力電圧が生じるようにしたが、負の
出力電圧が負荷に与えられるように回路構成してもよく
、その場合極性が逆になるが、回路動作は同様である。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によれば、発熱量が少なく、安
価であって、広範囲な大刀電圧に対応でき、安定化直流
電圧を供給することのできる電源回路が実現可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電源回路の構成を示す
ブロック図、第２図に第１図の回路を説明するための入
力および出方波形図、第３図は従来公知のシリースレギ
ュレータの構成を示すブロック図である。 １１・・・・・・・・・シリコン制御整流器（ＳＯＲ）
１３．１５・・・・・・・・・出力端子ＤＢ・・・・・
・・・・全波整流器 ＺＤ・・・−・・・・・ゼナーダイオードＣ・・・・・
・・・・・・・コンデンサＥ】・・・・・・・・・整流
出力電圧 Ｅ２・・・・・・・・・安定化直流電圧ＩＬ・・・・・
・・・・負荷電流 ｙ３ｔｓｅ；−ＰＶ２ ＠７図 口 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）サイリスタのアノード、ゲート、カソードに、交流
   入力の整流出力、定電圧回路、容量性素子をそれぞれ接
   続して、前記容量性素子の両端から負荷供給電圧を得る
   ようにし、前記負荷供給電圧と前記定電圧回路からのゲ
   ート電圧とに応じて前記サイリスタのオン、オフを制御
   するように構成したことを特徴とする電源回路。 ２）前記定電圧回路をゼナーダイオードで構成し、その
   ゼナー電圧を前記ゲート電圧とするようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電源回路。 ３）前記容量性素子はコンデンサであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の電源回路。 ４）前記負荷供給電圧が前記ゲート電圧に対して、低、
   高に応じて前記サイリスタをオン、オフするように構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電源
   回路。