JPS5812580A - 整流した交流電圧から直流電圧を調節付で正弦波状にほぼチヨツプする装置とそれの応用 - 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】 零発＃４Ｉ／ｉ、交流電源より直流電圧を調節付きで、
はぼ正弦波状に取出す装置で、より詳しくは、例えば、
冷陰極放電管へ高圧電源を、１２７−２４０ボルト位の
電圧で５０から６０サイクＶであるような交流回路網か
ら、電圧電源には何等の偽似的効果なしに、供給するよ
うなものを提供することにあるθ 助力供給に使用される変圧器は電く、かつ、高価な装置
である。

従って、そうした装置を高周波で運転し、そｒＬによっ
てそれの磁気回路、よって、それの巻線の寸法を減じ、
そうした装置の重量減少と製造のコストの減少により著
しい利益が得ら几るようにすることが考えられて来た。

このために、正弦波状電圧を整流かつ濾波し、それから
、そうした整流された電圧を、相がｒ（５） れているか、または、周波数変化している一個以上のト
ランジスターを便ってチョップする為の電源が考案され
た。そうした装置は、使用される夏圧器の一次回線中に
、高いピーク電流を伴う矩形波形信号と、動力トランジ
スタの電導状廊から閉塞状態へのスイッチをすると、そ
れが破壊を生じうるほどの火熱消費を発生する欠点があ
る。その上、この型の操作では、電圧電源への偽似信号
の著しいフィード・パックが生ずる。

これらの問題への解答を与えるべく、公知の装置で、直
流電圧のｉＥ弦波状チョッピングを行うものがある。し
かしながら、そうした装置は１小さく一定の直流人力電
圧ならびに非常に負荷変動が減じていることを必要とし
、全く満足する程ではない。

これらの欠点を治すために、本発明によれば、交流回路
網から直流電圧を生じ、この電圧をチョップし、それ１
に整波してほぼ正弦波状電圧を得、それを整流し、かつ
、チョッピングに影善（６） を与えることによって、電源に課せられる操作の如何な
る変動にも、著しい電圧父化なく、電源へ偽似信号を何
等フィードバックすることもなしに対抗するようになっ
ている装置が提供される。本発明による装置のほぼ特徴
とするところは、電気回路中に、それ自体公知の何等か
の適切な手段の設けられた直流電圧源組合せと。

スイッチ制御付スイッチと、共鳴現象を発生する為のイ
ンピーダンス手段と、該装置の使用中の操作の変動に応
答するもので、該スイッチｆｉ制御１に麩動すべき回路
を制御するに過し九手段とから成り、後者の二つの素子
が制御手段を構成しているものとを含んでいる。

実施例の一町屹形では、直流電１１ｇは、整流され濾波
された交流電源から造られている。

実施例の同じ型によると、スイッチは、それに斜列に接
続されたダイオードを持つ１個のトランジスターで実現
されている。

実施例の池の型では、１個のトランジスターは、ダイオ
ードでシャントされ、斜列また直列（７） 接続フッシュプルに配置された２個のトランジスターか
、またはＭＯＳ　）フンシスター、または、ダイオード
でシャントされたサイリスター、それでなくば、ダイオ
ードでシャントされた制御付閉塞用サイリスターで置換
されている・その上、運転上の変動に応答する素子は、
本発明による装置を使用している′１ｃｄｆＡ中に含ま
れた変圧器の磁気回路の周りに置かれている巻線である
。

実施例の他の形によると、感応性ないし応答性素子が、
該装置により直接には生ぜられない可変電圧の源である
。

本発明による発明は多数の応用を有し、特に、冷陰極管
用変圧器を含む′＃１＃で、を源の出力端子上に、考え
られている利用に適応する電圧レベルを供給するものに
設けられる。この場合、整流され九文流電圧の変化また
は、大振幅のものであっても、負荷変動から生ずる変圧
器巻線の端子での動力の変動に従って、該スイッチは閉
じられて、そうした助力変動が補償され、そり柵ｄ８５
８−１２５８０　（３） れらの効果が大いに減少される。末完Ｅｆ４による装置
の実現は簡単で、それの運転の確実性は督しい。かくし
て、そうした装置ｌｆｔ−使用する電源の部品は過大寸
法にする必要なく、そｆＬＫよって、更になお、製造コ
ストを顧ｆに減少するものである。

本発明の他の特性と利点とは、下記の詳細な記述と、該
装置を１［源の分野へ応用する為の実施例を、非制限的
に例示した形状に関する付図とから明かとなろう。

第１図に示される装置は、従来の型の平均電圧を生ずる
交流電源で、直流電圧源を形成するダイオード付整流ブ
リッヂ２の出力端子２ａ。

２ｂの闇に適用されているものと、整流ブリッジの出力
端子２ｃ、２ｄ上に斜列接続になっている濾波蓄電！３
と、整流用ブリッジ内のビーク電ｆｆｉを制限するイン
ピーダンス１とを含んでいる。

同じ出力端子２ｃ、２ｄ上には、変圧器４０巻巻線ａの
直列接続があり、それに斜列に接続（９） された共鳴コンデンサ５と、高インピーダンスコイル６
と、妨カドランシスター７をつけている。

そうしたトランジスタのコレクタ７ｃとエミッタ７龜へ
斜列接続になって、２つの回路があり、一つは、抵抗９
と直列接続になっているコンデンサを含み、他は、ダイ
オード１０ｔ−含んでいる。

トランジスタ７のペース７ｂとエミッタ７ａとの闇には
３つの回路が斜列に接続されていて、それぞれ、直流電
圧源と直列接ＩｆｔＶＣなっている減結合コンデンサ１
１と直列接続になっている該変圧器の巻線４ｂ（反動巻
線と呼ばれる）から成るものと、装置を切るとコンデン
サ３を放電させる抵抗器１２から成るものと、トランジ
スタ７のペースの負の電位を部分的に制限する抵抗＊１
３から成るものとである・ コンデンサ１１は、ダイオード１４と、保護抵抗器１５
とトランジスター１６との直列結合でＶヤントされてい
る。後者は、ツエーナ型の（ｌＯ） ダイオードで置換えることができる。

ダイオード１７は変圧器の巻線４０から供給され、コン
デンサ１８により濾波される電圧を整流する。そのよう
に整流され曳濾波された電圧は、抵抗器１９．２０から
成り、積分コンデンサ２１と同じようにしてトランジス
タ１６のペース６ｂに接続されている分割ブリッジへ供
給される・ ツエーナ・ダイオード２２＃ｉ抵抗器２３から入力され
る。それは基準電圧を安定化すること１に得させ、トラ
ンジスタ１６の導電しきい＊１−決める。

抵抗Ｗ４２４は、トランジスタ１６のペースに対する他
の有りうる電流供給源（図示せず）と直列に接続される
。

負荷整合コイ〃２６は、装置の出力を構成している、変
圧器の巻［４１（二次巻線と呼ばれる）と直列接続にな
っている。

スイッチ用手段として使用されているトランジスタ７ｔ
ｉ、整流ブリッヂ２ＩＣより供給さ九る（１１） 電圧を、同時に導電状ｆｆ１（飽和状態）になっていて
、それから閉塞状態になることによって、チョップする
。

コイル６とコンデンサー５が存在して、巻線４ａの特定
インピーダンスと結合して作用することのせいにより、
後者を通る電流は成るしきい値迄上り、それから、′４
迄達するように減じ、その時、トランジスタ７のエミッ
タは、それのコレクタの電位より一層負の電位になって
いる。

トランジスターは閉塞または凝結状になり、コレクター
７ｃとエミッター７ａとの間に接続されたダイオード１
０＃′ｉ、コレクター−エミッター電圧内の極性反転を
防止する◎ そうしたスイッチ様相はｔＥＥパルスを、トランジスタ
の４電状態から閉塞状台への渦渡に於ては制限するけれ
ども、コンデンサ８と直列接続になっている抵抗器４は
、そうした素子の保護１ｋｇＩ化するものであり、過電
圧が大であると、エネルギーはむしろ抵抗器９内で消費
されるよりも、それ自体公知の手段、例えば、コンデン
いる２個のダイオード６ｂ　、６６とを含む回路配置に
よって、主回路中へ戻されることができる。

幼カトランジスタ７の、下記の半波内にそれを設定する
トリガ用条件は、それのベース−エミッタ電圧及びそれ
のベース電流のＩＮ幅に依存する。

従って、トランジスタ・トリガ用時間は、そうしたパラ
メータを作用させることにより、そｔ″Ｌ、を流通する
動力にそれを適応させて制御され得る◎ 素子１４，１５．１６で組まれた回路は、トランジスタ
７の電尋状急の位相倉ずらすことによって、この操作を
実現できるようにする。

もしも、回路が、トランジスタ１６がその４電状急にあ
る時に実現される条件であるが閉じられるとすると、そ
れが、トランジスタ７のベースをバイヤス−させること
を意図したエネルギーの一部を誘出する；トランジスタ
の導ｔは、（１３） それのコレクターを通り流几る電流の平均二乗平方根値
が減少するにつれて遅延される〔第２Ａ図参照〕。

回路が囲かれていると（トランジスタ１６はＭ塞状＆）
％　トランジスタ７の電導には何等の修飾ももたらされ
ない。トランジスタはそれのコレクターに最大電流を持
つ（第２Ｂ図参照）。

そうした回路では、スイッチ手段としても働くトランジ
スタ１６は、スイッチの役’ｔｆる。

それは、基準電圧と称さｎる電圧を供給する変圧器の巻
１１１ｉｔ　４　ｃから制御される。後者は、ダイオー
ド１７による整流とコンデンサー１８による濾波との後
に、トランジスター１６のベースのバイヤス用に使用さ
れる抵抗器１９．２０から成る分割ブリッヂへ供給され
る。

そうすると、継続反作用で、装置、の操作中の変動が巻
線４ｏにより感知されるやぎや、トランジスタ１６から
成るスイッチは、トランジスタ７のトリガの時間がずら
され、それによって装置の正常操作に成るような具合に
働く＾（１４） 素子１４，１５．１６の巻線４ｏとの組合せになった装
置は、装置の調節系統を構成している。

もつと効率的な調節を望むならば、トランジスター１６
のエミッターを、トランジスター７のエミッターよりも
若干ボルトだけよけいに負の電圧に接続する。

その上、トランジスター１６は、演算増幅器型のものの
数個のトランジスターまたは集積回路で置換できる。

注意さるべきことは、コイＡ／６、コンデンサー５の値
と、負荷の性質とが装置の操作速１ｆ’に決め、これは
、実施例の現在形によると例えば１５　ｋＨ２であるが
、しかし、４０ｋＨ以上にも達しうる＠ 実施例の細形に於ては、変圧器の巻＠４ｏにより供給さ
れる基準電圧は、変圧器の二次巻線に接続された素子の
端子から導出嘔れるか、゛または、抵抗器２４により制
限され要電流を有する、装置の外の池の電源から供給さ
れてもよい。

（１５） それの調節装置のせいにより、装置は、それが中位の寸
法であるにも拘らず、比較的に高い動力にも打ち克つこ
とができる。その上、本発明による装置は、電圧源に対
し、偽似１ぎ号を送り返すことなく運転する。

本発明による装Ｍけ広い応用範囲を有し、従来のチ曹ツ
ビング式電源、ならびに単純な寂圧器に有利に置換しう
るような電源へ応用しうる。

そうした’ＩＩ源は１例えば、電気エネルギーを、蓄電
池充電装置、放電管、半田付は所、プレビジＨン°セッ
ト、動力増巾器、フィルム及びすかし絵投影器、定電圧
電流装置、螢光灯を源、電解を伴う低電圧の装置類、及
び、そのような周波数で運転するよう設計式２１九モー
ター用電源のような装置へ供給できるようにする。この
ことは、内戚されている調節装置と高周波での運転との
せいで、確実性と効率との最艮兼佇ドに実現される。

かくして、冷陰極放電管の特殊な場合には、放電管は、
コイ１ｖ２Ｂを直列につけた変圧器（３橋ｄ８５８−１
２５８０　（５） ４ｄ）の二次巻線に接続されるが、または、コイＡ／２
５を、−次巻線と二次巻線の間の磁ｇＬ−浅手段で置換
えて用いる。かようにして、二次巻線は、装置の通常運
転上に何等の負担もなしに、短絡されるか、過負荷され
ることができる・本発明による装置のこの応用に於ては
、雪中の放電から起る偽似的効果は無視しうるものとな
るＯ 本発明は、ここに記述し提示された実施例の岡示的形状
には全く制限されぬことが理解されよう、何故ならば、
斯界技術者に対して入手し易い多くの変形がそれの範囲
からどんなにも離れることなく、考案しうるからである
。

【図面の簡単な説明】

１ｇ１図は１本発明ケ遂行している電源の電気回路図で
ある。 第２Ａ図及び第２Ｂ図は、２つの異るトランジスタ・ト
リガ用時間での、電流温と電圧旦での戻動を時間の関数
として示すものである◇手続補正書 ３．補正をする者 事件との関係　　婬ｉ−１虫、＊〆；

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電流電圧回路網から直流電圧ｉｔ生せしめるた
   めに、該直流電圧をチョップし、それをほぼ正弦波状波
   形に整波し、それを整流し、かつ、チョッピングを制御
   し、そのように実現されたｔ＃上に課せられた如何なる
   操作上変化にも、該直流電圧電源に偽似信号を送り返す
   ことなく、また何等の電圧損失もなく、対抗する装置で
   あって、該装置は電気回路内に、何等かの遣切な手段に
   より得られる直流電圧源の組合せと、スイッチ制御付ス
   イッチと、共鳴現象を発するインピーダンス手段と、該
   装置の利用により疎せられる操作上の変動に応答し、か
   つ、直列接続回ｗｌ！管制御するに遍心されている素子
   とを含み、該回路は該スイッチ制御上に可変に作動し、
   かつ、該応答素子と共に調節手段を形（２） 成するようになっているところの装置。 ２、該スイッチは、ダイオードにより、また、コンデン
   サーと抵抗との直列接続とによってシャントされている
   トランジスターの組合せから成っているところの、特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ３、該トランジスター制御は、該トランジスターの鳴子
   の２個に併列に接続された少くとも２つの回路から取り
   、該回路の一つはコンデンサーと巻線とを直列接続にし
   て含んでいるところの、特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ４．０スイツチの制御で作動する該回路は、該制御を構
   成する回路の一つのものの電気的状態を可寂的に変える
   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
   の装置。 ５、該スイッチの制御で作動する該回路は、少くとも一
   個のダイオードと一個のトランジスターを含み、該コン
   デンサーに併列に接続されていて、それの充放電を修飾
   するようになって居り、該トランジスターは、それの端
   子二つの間（３） に接続された回路を通し制御されるようになっていると
   ころの、特Ｉ！ｆ！ＦＭ求の範囲第４項記載の装置。 ６、該応答性素子は、該トランジスターの端子の２個に
   接続された該回路に供給するように適応された可変の基
   準電圧を供給して居る電源から成ることを特徴とすると
   ころの特ａｍ米の範囲第４項記載の装置。 ７、　　ＯＪ髪な基準電圧の該電源は、該電気回路内に
   含まれた変圧器の磁気回路の周りに置くことの出来るコ
   イルから成り、適切な手段で整流され濾波されている該
   電圧を供給しているようになっているところの、特許請
   求の範囲第６項記載の装置。 ８、直流電圧源が、正弦波状電圧ｔ−整流し濾波するこ
   とにより生ぜられているところの特許請求の範囲第１項
   記載の装置。 ９、該スイッチが、プッシュプル直列または斜列接続に
   なった２個のトランジスターか、またはＭＣｌ８　）ラ
   ンシスターか、サイリスターが、制７柵８８５８−１２
   ５８０　（２） 御された閉塞用サイリスターかにより構成されていると
   ころの、特ｅｔｉｉ求の範囲第１項記載の装置。