JPS62135263A - 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】 〔概要〕 可搬形送信機などの電源の軽量化、高効率化のために、
信号として扱う音声波などの変調周波数より十分高い周
波数を持ったキャリヤを、上記可聴周波数で、パｌレス
幅変調を行い　スイッチング電源として、変調波の脈流
を送信機（ζ供給すると。

半導体スイッチ素子の電力高効率スイッチ特性が利用で
きる上に、変調動作をすでに行なった高効率電源となる
。

〔産業上の利用分野〕

本電源回路は、可搬形装置など、収容する電子回路が小
形軽量であることを要求する機器であり【、可聴周波数
を取り扱う機器の電源に使用する。

例えば、トランシーバ−など可搬形送信機に使用する。

〔従来の技術〕

従来から良く用いられている高周波を可聴周波で変調す
る実施例を第４図に示す１ 図において、高周波出力素子（Ｑ２）と、高周波タンク
回路（Ｔ２）とに直列１こ送出すべき町聴周波出カドラ
ンス（Ｔ３）と、安定化色ｉｆｔ電源（Ｂ２）とを接続
していた。

ｐｆ聴周波出カドランス（Ｔ３）は、前段からの可聴周
波を出力して、トランスＴ３の２次側では、安定化電源
（Ｂ２）の出力を可聴周波で変調して高周波出力系に与
えている。

高周波変成器Ｔ２の２次側には、町Ｉｆ！　１．’、ｉ
波の変調信号で変調された高周波が出力される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

′ＩＦｉ力を有効に活用する観点から従来の変調に関す
る電源を見ると、まず可聴周波変調効率が低い。

これを裏づけする数字を上げると、従来方式の変調と電
源を説明する図である第４図において、可聴周波変調電
源の効率（２次交流出力／出力段供給電力）は大きいめ
に近似して６０％程度である、直流電源の効率を７０〜
８０％とすると、上記２つの電源の組合せ効率は、積を
とって４２〜４８％となる。この値を向上させ、全消費
電力を小さくしたい。

〔間組点を解決するための手段〕

スイッチング電源の高効率性を利用し、変調動作を１「
源回路に予め含めてしまう。

第１図に本発明の原理ブロック図を示す。

第１図に於いて、直流電圧を交流に変換する３端子をも
つスイッチング素子（Ｑ１）があり、該端子（１）には
直流入力１Ｖ圧を、他の端子（２）には変調されたキャ
リヤ信号が出力し、もう１つの端子（３）には上記出力
を制御する、制御入力か注入される。

端子（２）に接続され、変調されたキャリヤ信号を整流
する整流回路（Ｆ１）と。

制御増幅器入力端子には、重み電圧帰還信号（５）、変
調信号（６）、キャリヤ信号（７）の３つを持つ制御増
幅器（Ａ１）があり、該出力はスイッチング素子（Ｑ１
）の制御端子（３）に供給される。

負荷回路が本装置の出力よりも、一層平滑化直流を必要
とする場合に対処するため、整流回路（Ｆ１）の出力（
４）に平滑化回路（Ｆ２）を接続して、より平滑化した
直流を負荷（υに供給することもできる。

上記装置の組合せによって、本発明は構成される。

〔作用〕

ｉ１ｉ＋制御信号がパルス幅変調であるから、ノ旬しス
幅は変わっても、振幅は一定である。この一定振幅で電
源振幅一杯にスイッチングするように（ｔｉＪ路を作製
する。

スイッチング素子がオンで大電流が流れるとき、スイッ
チング素子の両端にかかる電圧は小さく、スイッチング
素子の両端にかかる電圧が大きいときは流れる電流はゼ
ロである。

また、スイッチング素子がオンからオフに至る中間の時
間帯では、スイッチング時間が短いために消費電力は小
さい。

かくしてスイッチング素子の消費１「力を少なくして、
負荷に大きい７に力を伝達することができる。

またバｌレス幅変調であるから、検波することによって
、変調原信号を再現することが出来る。

即ち音声周波数などで変調ずみの電源出力を、高周波発
振回路に加えることによって、変調された高周波出力が
得られる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第２図に示し、それへの印加波形を第
３図に示す。

ツェナーダイオード（ＣＲＩ　）はコンパレータ（ｉｃ
　１）に基準電圧を与える。抵抗（Ｒ１）及び（Ｒ２）
は出力電圧を分割し、コンパレータ（ｉｃ１）に負帰還
電圧を与える。コンパレータ（ｉｃ１）は負帰還電圧を
ツェナーダイオード（ＣＲ１）による基準電圧と比較し
て差があれば、誤差信号を発生し、次段のコンパレータ
（ｉｃ２）を駆動する。コンパレータ（ｉｃ　２）の他
方の入力は、端子（７）から入力した鋸歯状波信号と端
子（６）から入力した変調信号としての可聴周波信号と
の和で駆動され、その出力は可聴周波で変調されたパル
ス幅変調信号となって、トランジスタ（Ｑｌ　）を駆ｔ
ｔｔする。

トランジスタ（Ｑ１）は出力が低下すると帰還回路や、
コンパレータを通して修正信号が帰還され、トランジス
タ（Ｑｌ　）の導通時間が長くなるように働き、通常の
スイッチングレギュレータとして働く 分割抵抗（Ｒ１，Ｒ２）の近くのコンデンサ（Ｃ２）と
抵抗（Ｒ３）は高域フィルターである。

ダイオード（ＣＲ２）はクランプダイオードであり出力
をアースラインから立ち上げる役目をする。

チョークコイル（Ｌ１）、コンデンサ（Ｃ１）は平滑フ
ィルターを構成している１、もうひとつの平滑回ｖｈ　
（Ｆ２）のなかでダイオード（ＣＲ３）は脈流整流用で
あり、チョークコイル（Ｌ２）、コンデンサ（Ｃ３）は
脈流平滑回路をｍ成する。

スイッチング素子（Ｑ１）は、スイッチング用トランジ
スタで、そのコレクタ（１）には電源用入力直Ｉｔ電圧
が印加され、 ベース（３）には、飽和とカットオフを繰り返す一定振
幅の鋸歯状波（７）に音声波（６）が重畳された波形す
なわちパルス幅変調入力が加えられ その結果、ヱミッタ（２）には、パルス幅変調された電
源幅一杯の振幅を持ったバフ９フ列（ＯＵＴ１）が出力
される。

上記パルス幅変調された電源幅一杯の振幅を持ったパル
ス列（ＯＵＴ１）は、整流回路付属のフィルタの平滑効
果が、午ヤリャ周波数に対しては十分大きく、音声など
の変調周波に対しては小さく設計しているので、整流１
１！１路（Ｆ１）で整形された結果、第３図波形（ＯＵ
Ｔ　２　）で示すような変調波そのものが直流に重畳さ
れた形で出力される。

スイッチング方式であるため電力効率は高く、また変調
、被変調の各部の振幅レベルをスイッチング素子（Ｑ１
）の特性に合わせることにより、パルス列（ＯＵＴ　１
　”）を電源ｌに圧Ｉこ飽和したパルスで、音声などに
よる変調度最大に設定することができる。

このようにすると、本装置の最終出力端子（４）におけ
る波形は第３図波形（ＯＵＴ２）に示すように、電源゛
−「圧一杯に変調信号によって変調された脈流が得られ
る。

以上述べたように、変調度の大きい信号を得ることは効
率の良い変調送信装置を得るために大切なことである。

この脈流を高周波電力増幅の電源に使用するとただちに
、変調された高周波出力が得られ、効率の良い送信機′
Ｉ「源となる。

また、本発明の電源負荷として、より平滑な直流を、必
要とするときは、第２図に示す平滑北回〔発明の効果〕 （１）　　スイッチングレギュレータはスイッチング素
子のオン時の電圧降下が小さく、オフ時の、「流も小さ
い。また、オフからオン、あるいは逆の過渡期時開が短
く、スイッチング素子に無駄に消費される電力は少なく
、電力効率が良い。

特に電池を使用する携帯形無線機の電源安定化に対して
は、小型、軽量化がｉｆ能で島るから、本発明が適して
いる。

（２）　　比較的大きな電力を扱う変調器の部分が無く
なり、回路の簡易化、小型化、軽量化が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電源回路の原理ブロック図、第２図は
本発明による電源回路の実施例、第３図は上記実施例に
おける各部の動作波形、第４図は従来方式の変調と電源
の例を説明する図である。 第１図、第２図において、 Ｑｌはスイッチング素子、 Ｆｌは整流回路、 Ａｔは制御増幅器、 １は直流を入力する端子、 ２は出力端子、 ３は制御入力端子、 ４は脈流を含む本装置の出力、 ５は負帰還入力、 ６は変調信号、 ７はキャリヤ信号である。 オ（Ｉｉ凋Ｉコよろ電、必靴回跨４Ａ各旬沁シ々ル４乙
第３図 た画ｊ８圃幅格 従λ勿べり又鯛１（源を説明Ｔう図 第４Ｉ１２１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流を入力する端子（１）と、 制御された信号を出力する出力端子（２）と、制御信号
   を入力する制御入力端子（３）と、前記出力端子（２）
   に接続された整流回路（Ｆ１）と、スイッチング素子（
   Ｑ１）の制御入力端子（３）に、出力端子（２）に出力
   される出力の一部を負帰還する制御増幅器（Ａ１）とを
   有するスイッチングレギュレータのスイッチング素子（
   Ｑ１）の制御入力端子（３）に、 変調信号（６）によるキャリヤ信号（７）のパルス幅変
   調信号を入力し、 該整流回路出力として、変調信号（６）で変調された電
   源出力を得ることを特徴とする電源回路。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、整流回路（Ｆ１
   ）の出力端子に、変調信号（６）で変調された電源出力
   を平滑化する回路（Ｆ２）を接続したことを特徴とする
   電源回路。