JP2929697B2 - 電源回路装置 - Google Patents
電源回路装置Info
- Publication number
- JP2929697B2 JP2929697B2 JP2286412A JP28641290A JP2929697B2 JP 2929697 B2 JP2929697 B2 JP 2929697B2 JP 2286412 A JP2286412 A JP 2286412A JP 28641290 A JP28641290 A JP 28641290A JP 2929697 B2 JP2929697 B2 JP 2929697B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiving coil
- power supply
- circuit device
- supply circuit
- switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、例えばICカード、IDデータ記憶ユニット
等に使用される電源回路装置、特に電磁誘導を利用し、
非接触で電力供給を受ける電源回路装置に関する。
等に使用される電源回路装置、特に電磁誘導を利用し、
非接触で電力供給を受ける電源回路装置に関する。
（ロ）従来の技術 従来の、電磁誘導を利用し、非接触で電力供給を受け
る電源回路装置には、第７図及び第８図に示すものがあ
る。第７図の電源回路装置は、交流電源１から励磁コイ
ル（送信コイル）L1に流れる電流によって生じる磁束φ
が受信コイルL2に鎖交し、磁束φの変化で電磁誘導によ
って受信コイルL2に交流電圧が発生する。この交流電圧
がダイオードＤで半波整流され、コンデンサＣで平滑さ
れて、負荷２に供給される。第８図の電源回路装置は、
第７図のものが半波整流であるのに対し、ダイオード
D1、D2、D3、D4からなる全波整流回路を使用している。
他は、第７図と同様である。
る電源回路装置には、第７図及び第８図に示すものがあ
る。第７図の電源回路装置は、交流電源１から励磁コイ
ル（送信コイル）L1に流れる電流によって生じる磁束φ
が受信コイルL2に鎖交し、磁束φの変化で電磁誘導によ
って受信コイルL2に交流電圧が発生する。この交流電圧
がダイオードＤで半波整流され、コンデンサＣで平滑さ
れて、負荷２に供給される。第８図の電源回路装置は、
第７図のものが半波整流であるのに対し、ダイオード
D1、D2、D3、D4からなる全波整流回路を使用している。
他は、第７図と同様である。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した従来の電源回路装置は、受信コイルの自己イ
ンダクタンスのために、常に電圧降下が発生する構造と
なっているため、受信コイルの開放電圧のピーク値以上
の電圧が得られない。負荷電流の増加にともない、出力
電圧が低下し、安定度が悪い、伝送効率が悪い、という
問題がある。
ンダクタンスのために、常に電圧降下が発生する構造と
なっているため、受信コイルの開放電圧のピーク値以上
の電圧が得られない。負荷電流の増加にともない、出力
電圧が低下し、安定度が悪い、伝送効率が悪い、という
問題がある。
この発明は、上記問題点に着目してなされたものであ
って、受信コイルの開放電圧のピーク値以上の出力電圧
が得られ、しかも安定化された出力電圧（または電流）
が得られ、また、伝送効率の良い電源回路装置を提供す
ることを目的としている。
って、受信コイルの開放電圧のピーク値以上の出力電圧
が得られ、しかも安定化された出力電圧（または電流）
が得られ、また、伝送効率の良い電源回路装置を提供す
ることを目的としている。
（ニ）課題を解決するための手段及び作用 この発明の電源回路装置は、励磁コイルによって発生
する磁束φに鎖交し、起電力を発生する受信コイルと、
この受信コイルの両端に接続され、オンされると、受信
コイルを短絡し、受信コイルに還流する電流を発生させ
ることによって前記起電力により発生する電気エネルギ
ーを前記受信コイルに蓄えさせる第１のスイッチング手
段と、前記受信コイルに蓄えられた電気エネルギーを負
荷へ供給するための第２のスイッチング手段と、前記磁
束φの位相を検出して前記第１及び第２のスイッチング
手段のオン／オフタイミングを制御するスイッチング制
御手段とから構成されている。
する磁束φに鎖交し、起電力を発生する受信コイルと、
この受信コイルの両端に接続され、オンされると、受信
コイルを短絡し、受信コイルに還流する電流を発生させ
ることによって前記起電力により発生する電気エネルギ
ーを前記受信コイルに蓄えさせる第１のスイッチング手
段と、前記受信コイルに蓄えられた電気エネルギーを負
荷へ供給するための第２のスイッチング手段と、前記磁
束φの位相を検出して前記第１及び第２のスイッチング
手段のオン／オフタイミングを制御するスイッチング制
御手段とから構成されている。
この電源回路装置では、受信コイルに鎖交する磁束φ
の位相検出により、スイッチング制御手段の制御の下
に、先ず第１のスイッチング手段が所定時間オンされ
る。このオンにより受信コイルが短絡され、この間発生
する電気エネルギーを受信コイルの自己インダクタンス
に蓄える。次にスイッチング制御手段は、第１のスイッ
チング手段をオフにし、第２のスイッチング手段をオン
にする。これにより受信コイルは開放され、蓄えられて
いた電気エネルギーを受信コイルの誘導起電力に重畳し
た形で負荷に電力が供給される。
の位相検出により、スイッチング制御手段の制御の下
に、先ず第１のスイッチング手段が所定時間オンされ
る。このオンにより受信コイルが短絡され、この間発生
する電気エネルギーを受信コイルの自己インダクタンス
に蓄える。次にスイッチング制御手段は、第１のスイッ
チング手段をオフにし、第２のスイッチング手段をオン
にする。これにより受信コイルは開放され、蓄えられて
いた電気エネルギーを受信コイルの誘導起電力に重畳し
た形で負荷に電力が供給される。
（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
第１図は、この発明の一実施例を示す電源回路装置の
回路図である。同図において、交流電源１には、励磁コ
イル（送信コイル）L1が接続されている。交流電源１よ
りの電圧V1が加えられることにより、励磁コイルL1に電
流I1が流れ、この電流I1によって磁束φが発生する。こ
の磁束φが受信コイルL2に鎖交するようになっており、
また、この受信コイルL2に並列にスイッチング素子SW1
が接続されており、受信コイルL2の一端と負荷２の一端
間にスイッチング素子SW2が接続されている。スイッチ
ング素子SW2の出力側と、受信コイルL2の他方端間に、
平滑コンデンサＣ及び負荷２が並列に接続されている。
また、受信コイルL2の出力電圧の位相を検出する位相検
出回路３が設けられ、この出力に応答してスイッチング
制御部４が、スイッチング素子SW1、SW2のオン／オフを
制御するようになっている。
回路図である。同図において、交流電源１には、励磁コ
イル（送信コイル）L1が接続されている。交流電源１よ
りの電圧V1が加えられることにより、励磁コイルL1に電
流I1が流れ、この電流I1によって磁束φが発生する。こ
の磁束φが受信コイルL2に鎖交するようになっており、
また、この受信コイルL2に並列にスイッチング素子SW1
が接続されており、受信コイルL2の一端と負荷２の一端
間にスイッチング素子SW2が接続されている。スイッチ
ング素子SW2の出力側と、受信コイルL2の他方端間に、
平滑コンデンサＣ及び負荷２が並列に接続されている。
また、受信コイルL2の出力電圧の位相を検出する位相検
出回路３が設けられ、この出力に応答してスイッチング
制御部４が、スイッチング素子SW1、SW2のオン／オフを
制御するようになっている。
この実施例電源装置において、交流電源１より、第２
図に示す交流電圧V1が励磁コイルL1に加えられると、電
流I1が流れ、応じて磁束φが発生し、受信コイルL2に、
この磁束φが鎖交し、電磁誘導により、起電力が発生す
る。位相検出回路３では、交流電圧の零クロス点を検出
し、スイッチング制御部４が、零クロスの検出出力に応
答して、スイッチング素子SW1をオンする。このスイッ
チング素子SW1がオンしている間、受信コイルL2が短絡
され、環電流I2が流れる。この環電流I2が、流れること
により、受信コイルL2の自己インダクタンスに、電気エ
ネルギーが蓄えられる。スイッチング制御部４は、所定
時間経過後に、スイッチング素子SW1をオフしてスイッ
チング素子SW2をオンする。これにより、受信コイルL2
は開放され、自己インダクタンスに蓄えられていたエネ
ルギーと、電磁誘導によって発生した起電力が重畳して
スイッチング素子SW2を経てコンデンサＣで平滑され、
負荷２に供給される。スイッチング素子SW1、SW2のオン
／オフを繰り返すことにより、単に受信コイルL2を開放
した時のピーク値以上に昇圧された電圧を負荷に与える
ことができる。
図に示す交流電圧V1が励磁コイルL1に加えられると、電
流I1が流れ、応じて磁束φが発生し、受信コイルL2に、
この磁束φが鎖交し、電磁誘導により、起電力が発生す
る。位相検出回路３では、交流電圧の零クロス点を検出
し、スイッチング制御部４が、零クロスの検出出力に応
答して、スイッチング素子SW1をオンする。このスイッ
チング素子SW1がオンしている間、受信コイルL2が短絡
され、環電流I2が流れる。この環電流I2が、流れること
により、受信コイルL2の自己インダクタンスに、電気エ
ネルギーが蓄えられる。スイッチング制御部４は、所定
時間経過後に、スイッチング素子SW1をオフしてスイッ
チング素子SW2をオンする。これにより、受信コイルL2
は開放され、自己インダクタンスに蓄えられていたエネ
ルギーと、電磁誘導によって発生した起電力が重畳して
スイッチング素子SW2を経てコンデンサＣで平滑され、
負荷２に供給される。スイッチング素子SW1、SW2のオン
／オフを繰り返すことにより、単に受信コイルL2を開放
した時のピーク値以上に昇圧された電圧を負荷に与える
ことができる。
第３図は、この発明の他の実施例を示す電源回路装置
の回路図である。この実施例電源回路装置は、第１図に
示した実施例装置の出力電圧V0を電圧検出回路５で検出
し、スイッチング制御部４に加えている点で相違し、そ
の他の回路部は同様である。
の回路図である。この実施例電源回路装置は、第１図に
示した実施例装置の出力電圧V0を電圧検出回路５で検出
し、スイッチング制御部４に加えている点で相違し、そ
の他の回路部は同様である。
この実施例電源回路装置では、電圧検出回路５で出力
電圧V0を検出し、V0が大きい場合には、スイッチング制
御部４は、スイッチング素子SW1、SW2のオン／オフのデ
ューティ比を変えて、出力電圧V0が小さくなるように制
御し、逆に出力電圧V0が小さい場合には、逆のデューテ
ィとなるようにスイッチング制御部４が制御し、出力電
圧V0が一定となるように制御している。
電圧V0を検出し、V0が大きい場合には、スイッチング制
御部４は、スイッチング素子SW1、SW2のオン／オフのデ
ューティ比を変えて、出力電圧V0が小さくなるように制
御し、逆に出力電圧V0が小さい場合には、逆のデューテ
ィとなるようにスイッチング制御部４が制御し、出力電
圧V0が一定となるように制御している。
第４図は、さらに他の実施例を示す電源回路装置の回
路図である。この実施例電源回路装置は、出力電圧V0を
電圧検出回路５で検出する点で第３図のものと同じであ
るが、スイッチング制御部４に戻すのではなく、帰還コ
イルL3、L4を介して周波数／振幅制御回路６により、交
流電源１の周波数あるいは振幅を制御して、やはり出力
電圧が一定となるように制御している。これにより出力
電圧V0を安定化することができる。
路図である。この実施例電源回路装置は、出力電圧V0を
電圧検出回路５で検出する点で第３図のものと同じであ
るが、スイッチング制御部４に戻すのではなく、帰還コ
イルL3、L4を介して周波数／振幅制御回路６により、交
流電源１の周波数あるいは振幅を制御して、やはり出力
電圧が一定となるように制御している。これにより出力
電圧V0を安定化することができる。
電圧検出回路５から周波数／振幅制御回路６に出力電
圧をフィードバックするのに、コイルL3、L4による電磁
結合に代えて、第５図に示す回路を用い、発光ダイオー
ドＬにより、ホトトランジスタPTを介して交流電源１を
制御するようにしてもよい。
圧をフィードバックするのに、コイルL3、L4による電磁
結合に代えて、第５図に示す回路を用い、発光ダイオー
ドＬにより、ホトトランジスタPTを介して交流電源１を
制御するようにしてもよい。
第６図は、第３図の実施例電源回路装置の具体的な回
路構成を示し、スイッチング素子SW1としてダイオードd
1と、電界効果トランジスタＱが直列に接続され、電界
効果トランジスタＱのゲートにスイッチング制御部を構
成する可変デューティ発振器4aが接続され、可変デュー
ティ発振器4aからのパルス幅変調（PWM）された信号に
より、電界効果トランジスタＱがオン／オフするように
している。位相検出回路３としては、受信コイルL2の一
端と、アース点をコンパレータ3aに入力し、両入力が一
致した時に、可変デューティ発振器4aに零クロス点検出
信号を入力するようにしており、また、電圧検出回路５
としては、コンパレータ5aと基準電圧発生源5bを備え、
出力電圧V0が基準電圧に等しくなるように可変デューテ
ィ発振器4aに偏差電圧を入力するようにしている。
路構成を示し、スイッチング素子SW1としてダイオードd
1と、電界効果トランジスタＱが直列に接続され、電界
効果トランジスタＱのゲートにスイッチング制御部を構
成する可変デューティ発振器4aが接続され、可変デュー
ティ発振器4aからのパルス幅変調（PWM）された信号に
より、電界効果トランジスタＱがオン／オフするように
している。位相検出回路３としては、受信コイルL2の一
端と、アース点をコンパレータ3aに入力し、両入力が一
致した時に、可変デューティ発振器4aに零クロス点検出
信号を入力するようにしており、また、電圧検出回路５
としては、コンパレータ5aと基準電圧発生源5bを備え、
出力電圧V0が基準電圧に等しくなるように可変デューテ
ィ発振器4aに偏差電圧を入力するようにしている。
（ヘ）発明の効果 この発明によれば、受信コイルの両端に接続され、オ
ンされると、受信コイルを短絡し、受信コイルに還流す
る電流を発生させることによって前記起電力により発生
する電気エネルギーを前記受信コイルに蓄えさせる第１
のスイッチング手段と、前記受信コイルに蓄えられた電
気エネルギーを負荷へ供給するための第２のスイッチン
グ手段と、磁束φの位相を検出して前記第１及び第２の
スイッチング手段のオン／オフタイミングを制御するス
イッチング制御手段とを備えているので、受信コイルの
開放電圧のピーク値以上の昇圧された出力電圧が得られ
る、スイッチング素子のオン／オフタイミングをパルス
幅変調（PWM）制御することにより安定化された出力電
圧を得ることができる。伝送効率が向上する等の利点が
ある。
ンされると、受信コイルを短絡し、受信コイルに還流す
る電流を発生させることによって前記起電力により発生
する電気エネルギーを前記受信コイルに蓄えさせる第１
のスイッチング手段と、前記受信コイルに蓄えられた電
気エネルギーを負荷へ供給するための第２のスイッチン
グ手段と、磁束φの位相を検出して前記第１及び第２の
スイッチング手段のオン／オフタイミングを制御するス
イッチング制御手段とを備えているので、受信コイルの
開放電圧のピーク値以上の昇圧された出力電圧が得られ
る、スイッチング素子のオン／オフタイミングをパルス
幅変調（PWM）制御することにより安定化された出力電
圧を得ることができる。伝送効率が向上する等の利点が
ある。
第１図は、この発明の一実施例を示す電源回路装置を示
す回路図、第２図は、同電源回路装置の動作を説明する
ための波形図、第３図は、この発明の他の実施例を示す
電源回路装置の回路図、第４図は、この発明のさらに他
の実施例を示す電源回路装置の回路図、第５図は、前記
第４図の実施例電源回路装置の帰還用電磁コイルに代え
て接続する光学的帰還回路の回路図、第６図は、第３図
の実施例電源回路装置をさらに具体的に示した回路図、
第７図及び第８図は、従来の電源回路装置を示す回路図
である。 1:交流電源、2:負荷、 3:位相検出回路、4:スイッチング制御部、 5:電圧検出回路、L2:受信コイル、 SW1:第１のスイッチング素子、 SW2:第２のスイッチング素子。
す回路図、第２図は、同電源回路装置の動作を説明する
ための波形図、第３図は、この発明の他の実施例を示す
電源回路装置の回路図、第４図は、この発明のさらに他
の実施例を示す電源回路装置の回路図、第５図は、前記
第４図の実施例電源回路装置の帰還用電磁コイルに代え
て接続する光学的帰還回路の回路図、第６図は、第３図
の実施例電源回路装置をさらに具体的に示した回路図、
第７図及び第８図は、従来の電源回路装置を示す回路図
である。 1:交流電源、2:負荷、 3:位相検出回路、4:スイッチング制御部、 5:電圧検出回路、L2:受信コイル、 SW1:第１のスイッチング素子、 SW2:第２のスイッチング素子。
Claims (1)
- 【請求項１】励磁コイルによって発生する磁束φに鎖交
し、起電力を発生する受信コイルと、 この受信コイルの両端に接続され、オンされると、受信
コイルを短絡し、受信コイルに還流する電流を発生させ
ることによって前記起電力により発生する電気エネルギ
ーを前記受信コイルに蓄えさせる第１のスイッチング手
段と、 前記受信コイルに蓄えられた電気エネルギーを負荷へ供
給するための第２のスイッチング手段と、 前記磁束φの位相を検出して前記第１及び第２のスイッ
チング手段のオン／オフタイミングを制御するスイッチ
ング制御手段と、 を備えたことを特徴とする電源回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286412A JP2929697B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 電源回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286412A JP2929697B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 電源回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04161071A JPH04161071A (ja) | 1992-06-04 |
| JP2929697B2 true JP2929697B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=17704067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286412A Expired - Fee Related JP2929697B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 電源回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2929697B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013024396A1 (en) * | 2011-08-16 | 2013-02-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dynamic resonant matching circuit for wireless power receivers |
| EP3902098A4 (en) * | 2018-12-19 | 2022-01-26 | Mitsubishi Electric Corporation | CONTACTLESS POWER SUPPLY SYSTEM |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP2286412A patent/JP2929697B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04161071A (ja) | 1992-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6515876B2 (en) | Dc-to-dc converter | |
| KR102139841B1 (ko) | 유도 전력 전송 시스템용 수신기 및 유도 전력 전송 시스템용 수신기를 제어하는 방법 | |
| JPS59178970A (ja) | 調節されたｄｃ−ｄｃコンバ−タ | |
| US4163278A (en) | Voltage supply circuit responsive to plural possible DC input levels | |
| US5864472A (en) | Apparatus for controlling a multiresonant self-oscillating converter circuit | |
| US20240146211A1 (en) | Power Supply and Method of Supplying Power To Load | |
| JPH07115774A (ja) | 電源装置 | |
| US6680603B1 (en) | High-efficiency method and pulse generator for generating short voltage pulses | |
| EP1102387A2 (en) | DC power supply apparatus | |
| JP2929697B2 (ja) | 電源回路装置 | |
| JPH01138964A (ja) | 電力変換制御装置 | |
| JP3254688B2 (ja) | 電磁誘導式非接触電力伝送装置 | |
| EP0513842B1 (en) | Power supply apparatus for magnetron driving | |
| JPH10191583A (ja) | 非接触式電力伝達装置 | |
| US5043680A (en) | Resonant converter oscillator usable for powering a magnetron | |
| JP2653712B2 (ja) | スイッチングレギュレータ | |
| US5086383A (en) | Step-up power supplying circuit | |
| JPH07264846A (ja) | スイッチング電源回路 | |
| US4920471A (en) | AC high voltage power supply | |
| US5151851A (en) | Method and circuit arrangement for generating a sinusoidal line ac voltage from a dc voltage | |
| JP3227637B2 (ja) | 電源回路 | |
| RU2076026C1 (ru) | Способ преобразования сетевого переменного напряжения в ток сварки | |
| JPH05336747A (ja) | スイッチング電源 | |
| JPH04251578A (ja) | 交流電源装置 | |
| JPH0224114B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |