JPH09325825A - 電圧平滑化回路 - Google Patents

電圧平滑化回路

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JPH09325825A
JPH09325825A JP8166814A JP16681496A JPH09325825A JP H09325825 A JPH09325825 A JP H09325825A JP 8166814 A JP8166814 A JP 8166814A JP 16681496 A JP16681496 A JP 16681496A JP H09325825 A JPH09325825 A JP H09325825A
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voltage
terminal
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operational amplifier
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JP8166814A
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Yuji Teramae
裕司 寺前
Jun Honda
潤 本田
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Pioneer Corp
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Pioneer Electronic Corp
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/575Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 交流電圧を一定の直流電圧に変換する安定化
電源回路に用いられる電圧平滑化回路に関する。 【解決手段】 入力された交流電圧を整流して整流電圧
に変換する整流回路に、所定電圧以上の電圧を出力しな
いように制御する電圧制御回路を接続し、電圧制御回路
の出力側に電圧平滑化回路を設けたので、電圧制御回路
の消費電力を少なくすることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【0001】
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電圧を一定の直流
電圧に変換する安定化電源回路に用いられる電圧平滑化
回路に関する。
【0003】
【0002】
【0004】
【従来の技術】図3は、交流電圧を直流電圧に変換する
一般的な安定化電源回路のブロック図である。また、図
4は安定化電源回路の各部分の電圧波形を示している。
この安定化電源回路は、トランス10、両波整流回路2
0、電圧平滑化回路30及びレギュレータ回路40等で
構成されている。先ず、トランス10の一次巻線T1の
入力端子に交流信号が供給され、トランス10の二次巻
線T2には図4(a)に示すような、例えば最大振幅電
圧が±24Vの交流信号が発生し、両波整流回路20の
入力端子A(+)、B(−)に供給されている。両波整
流回路20には、4本のダイオード21〜24が図のよ
うに接続されているので、両波整流回路20に負荷(コ
ンデンサ31)が接続されていない場合には、図4
(a)の交流信号が両波整流され、図4(b)に示すよ
うに正極側だけの振幅が得られる両波整流電圧が出力さ
れる。ここで、両波整流回路20の出力端子の一方をA
(+)端子に、他方をB(−)端子(アース)と呼ぶこ
とにする。
【0005】
【0003】この両波整流回路20のA(+)端子−B
(−)端子間にコンデンサ31で構成される平滑化回路
30が接続されると、両波整流電圧によって、コンデン
サ31が充電されると共に、レギュレータ回路40等の
負荷によるコンデンサの放電が行われ、図4(c)に示
すような、振幅変動を含む直流電圧が発生する。
【0006】そして、この直流電圧(c)は、次段のレ
ギュレータ回路40に供給される。このレギュレータ回
路40のA(+)端子側には、PチャネルMOS型FE
T41(以下FETと略す)のソ−ス端子が接続され、
ドレイン端子はレギュレータ回路40の出力であるC
(+)端子に接続されている。また、FET41のソー
ス・ゲート端子間には、バイアス用の抵抗42が接続さ
れ、ゲート端子は、オペアンプ43の出力端子に接続さ
れている。
【0007】
【0004】また、オペアンプ43の反転入力端子
(−)とアース端子間には、ツェナーダイオード45と
コンデンサ46が並列接続され、ツェナーダイオード4
5のカソード端子には、FET41のソース端子から抵
抗44を介してバイアス電流が供給されているので、ツ
ェナーダイオード45の安定した降服電圧(例えば6
V)により、オペアンプ43の反転入力端子(−)に6
Vの基準電圧として供給される。また、オペアンプ43
の非反転入力端子(+)には、FET41のドレイン端
子とアース端子間に直列に接続された抵抗47と抵抗4
8の接続点が接続されている。
【0008】
【0005】では、ここで図3及び図4を用いて、安定
化電源回路の動作を説明する。
【0009】先ず、両波整流回路20のA(+)端子側
に生じた振幅変動を含む直流電圧(図4(c)に示す電
圧であり略24Vと仮定する)は、FET41のソース
端子に供給される。この時、ソース・ゲート端子間に抵
抗42が接続されているので、FET41はOFF(遮
断)状態になり、ドレイン端子側は0Vである。
【0010】また、FET41のソース端子に印加され
た電圧は、抵抗44を経てツェナーダイオード45に流
入するので、ツェナーダイオード45の降服電圧である
6Vの電圧が発生し、オペアンプ43の反転入力端子
(−)に供給される。
【0011】一方、ドレイン端子とアース間に直列に接
続された抵抗47、48の接続点から供給されている、
オペアンプ43の非反転入力端子(+)の電圧は、ドレ
イン端子側が0Vであるため、0Vが供給されている。
【0012】
【0006】このため、オペアンプ43の出力端子の電
圧は一瞬低電圧(略0V)になり、FET41のゲート
端子の電圧を0Vの方向に低下させる。この結果、FE
T41のソース端子の電圧よりもゲート端子の電圧の方
が低くなり、FET41はON(導通)状態になる。そ
して、ドレイン端子側に一瞬図4(c)に示す立上がり
電圧が出力される。このドレイン端子に発生した電圧
は、抵抗47と抵抗48により分割され、オペアンプ4
3の非反転入力端子(+)に供給されるが、例えば、抵
抗47と抵抗48の値を同一値に設定したとすれば、ド
レイン端子に発生した電圧の略半分(約12V)が、オ
ペアンプ43の非反転入力端子(+)に供給される。ま
た、上述したようにオペアンプ43の反転入力端子
(−)側には、6Vの基準電圧が供給されている。
【0013】
【0007】オペアンプ43は、非反転入力端子(+)
の電圧と反転入力端子(−)の電圧の差の電圧を利得倍
して出力するように動作するので、オペアンプ43の出
力電位は、高い電圧に変化し、オペアンプ43の非反転
入力端子(+)に略6Vが供給された状態、即ち、ドレ
イン端子の電位が略12Vになった時点で、オペアンプ
43の出力端子、FET41のゲート端子、ドレイン端
子及びオペアンプ43の非反転入力端子(+)から構成
されるレギュレータ回路40の制御系が安定する。この
結果、レギュレータ回路40の出力電圧は、略12V
(図4(d)に示す波形)に固定された直流電圧を得る
ことが出来る。また、交流信号の最大振幅値が変動し
て、例えば±24Vよりも高くなった場合は、FET4
1のソース端子電圧が高くなり、ドレイン電圧も高くな
るため、オペアンプ43の非反転入力端子(+)の電圧
が反転入力端子(−)の電圧よりも高くなり、再びオペ
アンプ43の出力電圧が高められ、出力電圧が12Vに
なると安定する。即ち、安定化電源回路は、交流信号を
直流に変換すると共に、交流信号の変動に対して、ほぼ
一定の直流電圧を得るための回路である。
【0014】
【0008】
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レギュレー
タ回路40に用いられるFET41の消費電力は、ソー
ス端子電圧とドレイン端子電圧の差の電圧(図4(e)
に示す、斜線(イ)部分)に、ドレイン電流(負荷電
流)を掛合わせて得られる。即ち、本方式のレギュレー
タ回路40の場合は、ソース電圧が略24Vであり、ド
レイン電圧が略12Vであるから、レギュレータ回路4
0のC(+)端子に負荷を接続した場合のドレイン電流
をIdとすれば、FET41の消費電力(Wa)は、次
式で示される。
【0016】Wa=(24V−12V)×Id
【0017】
【0009】レギュレータ回路40の消費電力の大部分
は、FET41による消費電力で占めるため、FET4
1に大きな放熱器を設け、FET41からの発熱を放出
すると共に、FET41の消費電力を小さくするにはド
レイン・ソース端子間電圧を小さく設定すればよいが、
供給される交流電圧や必要とする直流電圧が規定されて
いる機器の場合は、設計に自由度がない。
【0018】そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み
て成されたもので、小形で効率が良く、且つコスト低下
が計れる安定化電源回路を提供することにある。
【0019】
【0010】
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、入力された交流電圧を整流して整流
電圧に変換する整流手段と、整流電圧が入力され、所定
電圧以上の電圧を出力しないように制御する電圧制御手
段と、電圧制御手段の出力電圧を平滑化する平滑手段と
を備えたことを特徴とする。
【0021】
【0011】
【0022】
【作用】本発明は、入力された交流電圧を整流して整流
電圧に変換する整流回路に、所定電圧以上の電圧を出力
しないように制御する電圧制御回路を接続し、電圧制御
回路の出力側に電圧平滑化回路を設けたので、電圧制御
回路の消費電力を少なくすることが可能となる。
【0023】
【0012】
【0024】
【実施例】図1は、本発明の実施例による安定化電源回
路のブロック図を示した。また、安定化電源回路の各部
分の電圧波形を図2に示した。図1に示すように、一般
に交流信号はトランス10の一次巻線と二次巻線によっ
て電圧変換され、両波整流回路20に供給される。この
トランス10の二次側から供給される交流信号は、図2
(f)に示すように最大振幅電圧が例えば±24Vとす
ると、両波整流回路20に供給される交流信号(f)の
正極振幅側の半波成分は、両波整流回路20のA(+)
端子側に入力され、ダイオード21、図示せぬ負荷低坑
(例えばA(+)端子とB(−)端子間に負荷低坑を接
続したものとして説明する)及びダイオード24を経て
トランス10に戻る経路で電流が供給される。この時、
ダイオード22及び23は、OFF(遮断)している。
【0025】
【0013】また、交流信号(f)の負極振幅側の半波
成分は、両波整流回路20の他方のB(−)端子側に入
力され、ダイオード22、負荷低坑及びダイオード24
を経てトランス10に戻る経路で電流を供給する。この
時、ダイオード21及び24は、OFF(遮断)してい
る。この時、トランス10から供給される交流信号
(f)の正極振幅側の半波成分が負荷抵抗に流入する方
向と、負極振幅側の半波成分が負荷抵抗に流入する方向
とは同一方向であるため、A(+)端子には、図2
(g)に示すように正極側だけの約24Vの両波整流電
圧が得られる。
【0026】このA(+)端子の両波整流電圧は、レギ
ュレータ回路40のFET41のソース端子にそのまま
供給される。ソース・ゲート端子間に抵抗42が接続さ
れているので、ソース・ゲート端子間電圧が同電圧とな
りFET41はOFF(遮断)状態になり、ドレイン端
子側は0Vである。
【0027】
【0014】また、A(+)端子の両波整流電圧は、抵
抗44を介してツェナーダイオード45に供給され、ツ
ェナーダイオード45の降服電圧によって、+6Vに固
定されると共に、コンデンサ46により平滑され、+6
Vの直流基準電圧としてオペアンプ43の反転入力端子
(−)に供給される。このオペアンプ43の反転入力端
子(−)には+6Vの直流基準電圧が供給され、非反転
入力端子(+)は0Vであるから、オペアンプ43の出
力電位は一瞬低下し、FET41のゲート端子を低電圧
側に引張る。この結果、FET41はON(導通)状態
になり、ドレイン端子側に電圧が供給される。このドレ
イン端子電圧は抵抗47と抵抗48により分割され、オ
ペアンプ43の非反転入力端子(+)に供給される。
【0028】
【0015】上述したように、2つの入力端子を有する
オペアンプ43は、2つの端子間電圧の差の電圧をオペ
アンプ43が有する利得量で増幅し、非反転入力端子
(+)よりも反転入力端子(−)電圧が高い場合は、オ
ペアンプ43の出力電圧は低い電圧(略0V)側に出力
され、また、非反転入力端子(+)よりも反転入力端子
(−)電圧が低い場合は、出力電圧は高い電圧(略24
V)側に出力される。
【0029】本発明の実施例において、反転入力端子
(−)は6Vの基準電圧に固定されているので、ドレイ
ン端子側に供給された電圧が抵抗47と抵抗48により
分割され、非反転入力端子(+)の電位が略6Vになる
まで、上記の動作を繰り返す。
【0030】
【0016】即ち、ドレイン端子の電位が略12Vにな
った時点で、オペアンプ43の出力端子、FET41の
ゲート端子、ドレイン端子及びオペアンプ43の非反転
入力端子(+)から構成されるレギュレータ回路40の
制御系が安定する。この結果、レギュレータ回路40の
出力端子に電圧平滑化回路30が接続されてない場合
は、図2(h)に示すように両波整流電圧の最大振幅電
圧が12Vに抑えられた出力電圧となる。そして、レギ
ュレータ回路40の出力端子に電圧平滑化回路30が接
続されると、コンデンサ31によって平滑され、図2
(i)に示すような直流電圧が出力端子であるC(+)
端子に得られる。尚、図2(i)に示す電圧波形は、若
干の変動を伴うが、コンデンサ31の容量を十分大きく
設定することにより、変動量は小さく抑えられるのでほ
ぼ直流電圧になる。このため、本発明による安定化電源
回路は、一般的な回路用の安定化電源として十分使用可
能である。
【0031】
【0017】ところで、レギュレータ回路40が正常に
動作している時のソース端子電圧は、図2(g)に示す
+24Vの両波整流電圧であり、ドレイン端子は、図2
(i)に示す+12Vの直流電圧である。上述したよう
にFET41の消費電力は、ドレイン・ソース端子間電
圧にドレイン電流を掛合わせた値であるから、図2
(j)に示すように、図中斜線(ロ)部の範囲だけがF
ET41の消費電力となる。即ち、従来例におけるFE
T41の消費電力は、図4(e)に示す図中斜線(イ)
部分であったのに対して、本発明の実施例による消費電
力は図2(j)に示す図中斜線(ロ)部分であるから、
図4(e)と図2(j)を比較すると、図4(k)に示
す図中斜線(ハ)部分が本発明の実施例による消費電力
の改善部分となる。
【0032】
【0018】尚、本発明の実施例を説明するに当たり、
レギュレータ回路40の制御回路をPチャネルMOS型
FETやオペアンプ等を用いて構成したが、Pチャネル
MOS型FETの代りにNチャネルMOS型FETで構
成しても良いし、FETの代りにトランジスタで構成し
ても良い。また、オペアンプに代えて他の増幅器で構成
しても良い。
【0033】また、整流回路に両波整流回路20を用い
たが、半波整流回路を用いて構成しても良いし、トラン
スの二次側にタップを設けて構成する形式の整流回路を
用いても同一の効果が得られることは勿論である。
【0034】
【0019】
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、入力された交流電圧を
整流して整流電圧に変換する整流回路に、所定電圧以上
の電圧を出力しないように制御する電圧制御回路を接続
し、電圧制御回路の出力側に電圧平滑化回路を設けたの
で、電圧制御回路の消費電力を少なくすることが可能と
なり、電圧制御回路に用いられる部品の放熱器が小形軽
量化されると共に、電圧平滑化回路に用いられるコンデ
ンサの耐圧が低くて良く、小形で且つ低価格の部品で構
成することが可能となる。更に、トランスの容量の低減
も計れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いられる安定化電源回路の
ブロック図。
【図2】本発明の実施例に用いられる安定化電源回路の
各部分の電圧波形を示す図。
【図3】従来例の実施例に用いられる安定化電源回路の
ブロック図。
【図4】従来例の安定化電源回路の各部分の電圧波形を
示す図。
【符号の説明】
10・・・トランス 20・・・両波整流回路 21、22、23、、24・・・ダイオード 30・・・電圧平滑化回路 31、46・・・コンデンサ 40・・・レギュレータ回路 41・・・PチャネルMOS型FET 42、44、47、48・・・抵抗 43・・・オペアンプ 45・・・ツェナーダイオード
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年3月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電圧を一定の直流
電圧に変換する安定化電源回路に用いられる電圧平滑化
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、交流電圧を直流電圧に変換する
一般的な安定化電源回路のブロック図である。また、図
4は安定化電源回路の各部分の電圧波形を示している。
この安定化電源回路は、トランス10、両波整流回路2
0、電圧平滑化回路30及びレギュレータ回路40等で
構成されている。先ず、トランス10の一次巻線T1の
入力端子に交流信号が供給され、トランス10の二次巻
線T2には図4(a)に示すような、例えば最大振幅電
圧が±24Vの交流信号が発生し、両波整流回路20の
入力端子A(+)、B(−)に供給されている。両波整
流回路20には、4本のダイオード21〜24が図のよ
うに接続されているので、両波整流回路20に負荷(コ
ンデンサ31)が接続されていない場合には、図4
(a)の交流信号が両波整流され、図4(b)に示すよ
うに正極側だけの振幅が得られる両波整流電圧が出力さ
れる。ここで、両波整流回路20の出力端子の一方をA
(+)端子に、他方をB(−)端子(アース)と呼ぶこ
とにする。
【0003】この両波整流回路20のA(+)端子−B
(−)端子間にコンデンサ31で構成される平滑化回路
30が接続されると、両波整流電圧によって、コンデン
サ31が充電されると共に、レギュレータ回路40等の
負荷によるコンデンサの放電が行われ、図4(c)に示
すような、振幅変動を含む直流電圧が発生する。そし
て、この直流電圧(c)は、次段のレギュレータ回路4
0に供給される。このレギュレータ回路40のA(+)
端子側には、PチャネルMOS型FET41(以下FE
Tと略す)のソース端子が接続され、ドレイン端子はレ
ギュレータ回路40の出力であるC(+)端子に接続さ
れている。また、FET41のソース・ゲート端子間に
は、バイアス用の抵抗42が接続され、ゲート端子は、
オペアンプ43の出力端子に接続されている。
【0004】また、オペアンプ43の反転入力端子
(−)とアース端子間には、ツェナーダイオード45と
コンデンサ46が並列接続され、ツェナーダイオード4
5のカソード端子には、FET41のソース端子から抵
抗44を介してバイアス電流が供給されているので、ツ
ェナーダイオード45の安定した降服電圧(例えば6
V)により、オペアンプ43の反転入力端子(−)に6
Vの基準電圧として供給される。また、オペアンプ43
の非反転入力端子(+)には、FET41のドレイン端
子とアース端子間に直列に接続された抵抗47と抵抗4
8の接続点が接続されている。
【0005】では、ここで図3及び図4を用いて、安定
化電源回路の動作を説明する。先ず、両波整流回路20
のA(+)端子側に生じた振幅変動を含む直流電圧(図
4(c)に示す電圧であり略24Vと仮定する)は、F
ET41のソース端子に供給される。この時、ソース・
ゲート端子間に抵抗42が接続されているので、FET
41はOFF(遮断)状態になり、ドレイン端子側は0
Vである。また、FET41のソース端子に印加された
電圧は、抵抗44を経てツェナーダイオード45に流入
するので、ツェナーダイオード45の降服電圧である6
Vの電圧が発生し、オペアンプ43の反転入力端子
(−)に供給される。一方、ドレイン端子とアース間に
直列に接続された抵抗47、48の接続点から供給され
ている、オペアンプ43の非反転入力端子(+)の電圧
は、ドレイン端子側が0Vであるため、0Vが供給され
ている。
【0006】このため、オペアンプ43の出力端子の電
圧は一瞬低電圧(略0V)になり、FET41のゲート
端子の電圧を0Vの方向に低下させる。この結果、FE
T41のソース端子の電圧よりもゲート端子の電圧の方
が低くなり、FET41はON(導通)状態になる。そ
して、ドレイン端子側に一瞬図4(c)に示す立上がり
電圧が出力される。このドレイン端子に発生した電圧
は、抵抗47と抵抗48により分割され、オペアンプ4
3の非反転入力端子(+)に供給されるが、例えば、抵
抗47と抵抗48の値を同一値に設定したとすれば、ド
レイン端子に発生した電圧の略半分(約12V)が、オ
ペアンプ43の非反転入力端子(+)に供給される。ま
た、上述したようにオペアンプ43の反転入力端子
(−)側には、6Vの基準電圧が供給されている。
【0007】オペアンプ43は、非反転入力端子(+)
の電圧と反転入力端子(−)の電圧の差の電圧を利得倍
して出力するように動作するので、オペアンプ43の出
力電位は、高い電圧に変化し、オペアンプ43の非反転
入力端子(+)に略6Vが供給された状態、即ち、ドレ
イン端子の電位が略12Vになった時点で、オペアンプ
43の出力端子、FET41のゲート端子、ドレイン端
子及びオペアンプ43の非反転入力端子(+)から構成
されるレギュレータ回路40の制御系が安定する。この
結果、レギュレータ回路40の出力電圧は、略12V
(図4(d)に示す波形)に固定された直流電圧を得る
ことが出来る。また、交流信号の最大振幅値が変動し
て、例えば±24Vよりも高くなった場合は、FET4
1のソース端子電圧が高くなり、ドレイン電圧も高くな
るため、オペアンプ43の非反転入力端子(+)の電圧
が反転入力端子(−)の電圧よりも高くなり、再びオペ
アンプ43の出力電圧が高められ、出力電圧が12Vに
なると安定する。即ち、安定化電源回路は、交流信号を
直流に変換すると共に、交流信号の変動に対して、ほぼ
一定の直流電圧を得るための回路である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レギュレー
タ回路40に用いられるFET41の消費電力は、ソー
ス端子電圧とドレイン端子電圧の差の電圧(図4(e)
に示す、斜線(イ)部分)に、ドレイン電流(負荷電
流)を掛合わせて得られる。即ち、本方式のレギュレー
タ回路40の場合は、ソース電圧が略24Vであり、ド
レイン電圧が略12Vであるから、レギュレータ回路4
0のC(+)端子に負荷を接続した場合のドレイン電流
をIdとすれば、FET41の消費電力(Wa)は、次
式で示される。 Wa=(24V−12V)×Id
【0009】レギュレータ回路40の消費電力の大部分
は、FET41による消費電力で占めるため、FET4
1に大きな放熱器を設け、FET41からの発熱を放出
すると共に、FET41の消費電力を小さくするにはド
レイン・ソース端子間電圧を小さく設定すればよいが、
供給される交流電圧や必要とする直流電圧が規定されて
いる機器の場合は、設計に自由度がない。そこで、本発
明は、上述した問題点に鑑みて成されたもので、小形で
効率が良く、且つコスト低下が計れる安定化電源回路を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、入力された交流電圧を整流して整流
電圧に変換する整流手段と、整流電圧が入力され、所定
電圧以上の電圧を出力しないように制御する電圧制御手
段と、電圧制御手段の出力電圧を平滑化する平滑手段と
を備えたことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明は、入力された交流電圧を整流して整流
電圧に変換する整流回路に、所定電圧以上の電圧を出力
しないように制御する電圧制御回路を接続し、電圧制御
回路の出力側に電圧平滑化回路を設けたので、電圧制御
回路の消費電力を少なくすることが可能となる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の実施例による安定化電源回
路のブロック図を示した。また、安定化電源回路の各部
分の電圧波形を図2に示した。図1に示すように、一般
に交流信号はトランス10の一次巻線と二次巻線によっ
て電圧変換され、両波整流回路20に供給される。この
トランス10の二次側から供給される交流信号は、図2
(f)に示すように最大振幅電圧が例えば±24Vとす
ると、両波整流回路20に供給される交流信号(f)の
正極振幅側の半波成分は、両波整流回路20のA(+)
端子側に入力され、ダイオード21、図示せぬ負荷低坑
(例えばA(+)端子とB(−)端子間に負荷低坑を接
続したものとして説明する)及びダイオード24を経て
トランス10に戻る経路で電流が供給される。この時、
ダイオード22及び23は、OFF(遮断)している。
【0013】また、交流信号(f)の負極振幅側の半波
成分は、両波整流回路20の他方のB(−)端子側に入
力され、ダイオード22、負荷低坑及びダイオード24
を経てトランス10に戻る経路で電流を供給する。この
時、ダイオード21及び24は、OFF(遮断)してい
る。この時、トランス10から供給される交流信号
(f)の正極振幅側の半波成分が負荷抵抗に流入する方
向と、負極振幅側の半波成分が負荷抵抗に流入する方向
とは同一方向であるため、A(+)端子には、図2
(g)に示すように正極側だけの約24Vの両波整流電
圧が得られる。このA(+)端子の両波整流電圧は、レ
ギュレータ回路40のFET41のソース端子にそのま
ま供給される。ソース・ゲート端子間に抵抗42が接続
されているので、ソース・ゲート端子間電圧が同電圧と
なりFET41はOFF(遮断)状態になり、ドレイン
端子側は0Vである。
【0014】また、A(+)端子の両波整流電圧は、抵
抗44を介してツェナーダイオード45に供給され、ツ
ェナーダイオード45の降服電圧によって、+6Vに固
定されると共に、コンデンサ46により平滑され、+6
Vの直流基準電圧としてオペアンプ43の反転入力端子
(−)に供給される。このオペアンプ43の反転入力端
子(−)には+6Vの直流基準電圧が供給され、非反転
入力端子(+)は0Vであるから、オペアンプ43の出
力電位は一瞬低下し、FET41のゲート端子を低電圧
側に引張る。この結果、FET41はON(導通)状態
になり、ドレイン端子側に電圧が供給される。このドレ
イン端子電圧は抵抗47と抵抗48により分割され、オ
ペアンプ43の非反転入力端子(+)に供給される。
【0015】上述したように、2つの入力端子を有する
オペアンプ43は、2つの端子間電圧の差の電圧をオペ
アンプ43が有する利得量で増幅し、非反転入力端子
(+)よりも反転入力端子(−)電圧が高い場合は、オ
ペアンプ43の出力電圧は低い電圧(略0V)側に出力
され、また、非反転入力端子(+)よりも反転入力端子
(−)電圧が低い場合は、出力電圧は高い電圧(略24
V)側に出力される。本発明の実施例において、反転入
力端子(−)は6Vの基準電圧に固定されているので、
ドレイン端子側に供給された電圧が抵抗47と抵抗48
により分割され、非反転入力端子(+)の電位が略6V
になるまで、上記の動作を繰り返す。
【0016】即ち、ドレイン端子の電位が略12Vにな
った時点で、オペアンプ43の出力端子、FET41の
ゲート端子、ドレイン端子及びオペアンプ43の非反転
入力端子(+)から構成されるレギュレータ回路40の
制御系が安定する。この結果、レギユレータ回路40の
出力端子に電圧平滑化回路30が接続されてない場合
は、図2(h)に示すように両波整流電圧の最大振幅電
圧が12Vに抑えられた出力電圧となる。そして、レギ
ュレータ回路40の出力端子に電圧平滑化回路30が接
続されると、コンデンサ31によって平滑され、図2
(i)に示すような直流電圧が出力端子であるC(+)
端子に得られる。尚、図2(i)に示す電圧波形は、若
干の変動を伴うが、コンデンサ31の容量を十分大きく
設定することにより、変動量は小さく抑えられるのでほ
ぼ直流電圧になる。このため、本発明による安定化電源
回路は、一般的な回路用の安定化電源として十分使用可
能である。
【0017】ところで、レギュレータ回路40が正常に
動作している時のソース端子電圧は、図2(g)に示す
+24Vの両波整流電圧であり、ドレイン端子は、図2
(i)に示す+12Vの直流電圧である。上述したよう
にFET41の消費電力は、ドレイン・ソース端子間電
圧にドレイン電流を掛合わせた値であるから、図2
(j)に示すように、図中斜線(ロ)部の範囲だけがF
ET41の消費電力となる。即ち、従来例におけるFE
T41の消費電力は、図4(e)に示す図中斜線(イ)
部分であったのに対して、本発明の実施例による消費電
力は図2(j)に示す図中斜線(ロ)部分であるから、
図4(e)と図2(j)を比較すると、図4(k)に示
す図中斜線(ハ)部分が本発明の実施例による消費電力
の改善部分となる。
【0018】尚、本発明の実施例を説明するに当たり、
レギュレータ回路40の制御回路をPチャネルMOS型
FETやオペアンプ等を用いて構成したが、Pチャネル
MOS型FETの代りにNチャネルMOS型FETで構
成しても良いし、FETの代りにトランジスタで構成し
ても良い。また、オペアンプに代えて他の増幅器で構成
しても良い。また、整流回路に両波整流回路20を用い
たが、半波整流回路を用いて構成しても良いし、トラン
スの二次側にタップを設けて構成する形式の整流回路を
用いても同一の効果が得られることは勿論である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、入力された交流電圧を
整流して整流電圧に変換する整流回路に、所定電圧以上
の電圧を出力しないように制御する電圧制御回路を接続
し、電圧制御回路の出力側に電圧平滑化回路を設けたの
で、電圧制御回路の消費電力を少なくすることが可能と
なり、電圧制御回路に用いられる部品の放熱器が小形軽
量化されると共に、電圧平滑化回路に用いられるコンデ
ンサの耐圧が低くて良く、小形で且つ低価格の部品で構
成することが可能となる。更に、トランスの容量の低減
も計れる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された交流電圧を整流して整流電圧
    に変換する整流手段と、 前記整流電圧が入力され、所定電圧以上の電圧を出力し
    ないように制御する電圧制御手段と、 前記電圧制御手段の出力電圧を平滑化する平滑手段とを
    備えたことを特徴とする電圧平滑化回路。
JP8166814A 1996-06-06 1996-06-06 電圧平滑化回路 Pending JPH09325825A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011034411A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Saxa Inc Ac/dc電源装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59813694D1 (de) * 1998-03-20 2006-10-05 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Spannungsregelschaltung
FR2783942B1 (fr) * 1998-09-30 2004-02-13 St Microelectronics Sa Dispositif de regulation de tension
US6137276A (en) * 1999-02-22 2000-10-24 Mitel, Inc. Onhook telecom power supply regulator mode
CN101330254B (zh) 2002-04-04 2012-12-26 汤姆森许可公司 行频率开关调整器
DE102005007377A1 (de) * 2005-02-17 2006-08-24 Siemens Ag Netzteil zur Erzeugung einer niedrigen Gleichspannung
US9722498B2 (en) * 2013-01-10 2017-08-01 Alcatel Lucent Control circuit for switching power converters with synchronous rectifiers

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57103521A (en) * 1980-12-19 1982-06-28 Iwatsu Electric Co Ltd Power supply circuit
DE3501519A1 (de) * 1985-01-18 1986-08-28 BIOTEC Biotechnische-Apparatebau-Gesellschaft mbH, 4040 Neuss Elektronische einrichtung zur reduktion der verlustleistung bei der erzeugung einer stabilisierten gleichspannung oder eines stabilisierten gleichstromes aus einer wechselspannungsquelle
US4943902A (en) * 1987-11-23 1990-07-24 Viteq Corporation AC to DC power converter and method with integrated line current control for improving power factor
US4814687A (en) * 1988-01-21 1989-03-21 Honeywell, Inc. Following voltage/current regulator
DE3907410C1 (ja) * 1989-03-08 1990-10-04 Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 7150 Backnang, De
US5191278A (en) * 1991-10-23 1993-03-02 International Business Machines Corporation High bandwidth low dropout linear regulator
DE4240264C2 (de) * 1992-12-01 1995-01-26 Legrand Gmbh Netzteil
US5469046A (en) * 1993-04-30 1995-11-21 North American Philips Corporation Transformerless low voltage switching power supply

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011034411A (ja) * 2009-08-03 2011-02-17 Saxa Inc Ac/dc電源装置

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