JPS64916B2 - - Google Patents
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- JPS64916B2 JPS64916B2 JP11385683A JP11385683A JPS64916B2 JP S64916 B2 JPS64916 B2 JP S64916B2 JP 11385683 A JP11385683 A JP 11385683A JP 11385683 A JP11385683 A JP 11385683A JP S64916 B2 JPS64916 B2 JP S64916B2
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- JP
- Japan
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- coil
- circuit
- transistor
- voltage
- output
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 19
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は直流入力電圧を所望の直流出力電圧に
変換する電源回路に関する。
変換する電源回路に関する。
直流入力電圧を所望の直流出力電圧に変換する
電源回路は直流・直流変換器と呼ばれており、ト
ランジスタを用いて直流入力電圧を矩形波又は正
弦波に変換し、トランス及び整流平滑回路を用い
て直流出力電圧を得ている。入力電圧を矩形波に
変換する型式は、トランジスタを導通及び非導通
間でスイツチングさせるため高効率であるが、矩
形波の立上り及び立下りが急激なためノイズが発
生して負荷に悪影響を及ぼす。一方、入力電圧を
正弦波に変換する型式は、ノイズの影響は小さい
が、トランジスタが常に動作領域にあるため効率
が悪い。
電源回路は直流・直流変換器と呼ばれており、ト
ランジスタを用いて直流入力電圧を矩形波又は正
弦波に変換し、トランス及び整流平滑回路を用い
て直流出力電圧を得ている。入力電圧を矩形波に
変換する型式は、トランジスタを導通及び非導通
間でスイツチングさせるため高効率であるが、矩
形波の立上り及び立下りが急激なためノイズが発
生して負荷に悪影響を及ぼす。一方、入力電圧を
正弦波に変換する型式は、ノイズの影響は小さい
が、トランジスタが常に動作領域にあるため効率
が悪い。
したがつて本発明の目的は、高効率かつ低ノイ
ズの直流・直流変換用電源回路を提供することで
ある。
ズの直流・直流変換用電源回路を提供することで
ある。
本発明の電源回路は直流電圧源の第１出力端の
一端が接続された第１コイル及びコンデンサの並
列回路と、直流電圧源の第２出力端にエミツタが
接続されたスイツチング・トランジスタと、並列
回路の他端及び上記スイツチング・トランジスタ
のコレクス間に接続された第２コイルと、この第
２コイルに結合した第３コイル及びダイオードの
直列回路と、スイツチング・トランジスタのベー
スに接続されこのスイツチング・トランジスタの
導通及び非導通を制御する制御回路と、並列回路
の第１コイルに結合して出力電圧を得る出力回路
とを具え、直列回路を直流電圧源の第１及び第２
出力端間に接続している。第１コイル及びコンデ
ンサの並列共振回路であるため、出力回路に伝わ
る波形は正弦波であり、ノイズを低減できる。ま
たトランジスタはスイツチング動作するため高効
率となる。なお、トランジスタのスイツチング出
力と並列回路の正弦波出力との差は、第２コイル
が電磁エネルギーとして吸収しており、この余つ
たエネルギーを直列回路が直流電圧源に戻してい
る。よつて、更に電源回路の効率が高くなる。
一端が接続された第１コイル及びコンデンサの並
列回路と、直流電圧源の第２出力端にエミツタが
接続されたスイツチング・トランジスタと、並列
回路の他端及び上記スイツチング・トランジスタ
のコレクス間に接続された第２コイルと、この第
２コイルに結合した第３コイル及びダイオードの
直列回路と、スイツチング・トランジスタのベー
スに接続されこのスイツチング・トランジスタの
導通及び非導通を制御する制御回路と、並列回路
の第１コイルに結合して出力電圧を得る出力回路
とを具え、直列回路を直流電圧源の第１及び第２
出力端間に接続している。第１コイル及びコンデ
ンサの並列共振回路であるため、出力回路に伝わ
る波形は正弦波であり、ノイズを低減できる。ま
たトランジスタはスイツチング動作するため高効
率となる。なお、トランジスタのスイツチング出
力と並列回路の正弦波出力との差は、第２コイル
が電磁エネルギーとして吸収しており、この余つ
たエネルギーを直列回路が直流電圧源に戻してい
る。よつて、更に電源回路の効率が高くなる。
以下、添付図を参照して本発明の好適な一実施
例を説明する。直流電圧源１０は例えば100ボル
ト交流電圧源１２及びその出力電圧が供給される
整流平滑回路１４から構成されている。直流電圧
源１０の第１出力端１６は第１コイル２０及びコ
ンデンサ２２の並列回路２４、インダクタンスの
大きな第２コイル２６、並びにNPNスイツチン
グ・トランジスタ２８のコレクタ・エミツタ路を
介して直流電圧源１０の第２出力端１８に接続す
る。なお、コイル２０はトランス３０の１次巻線
であり、コンデンサ２２と共に並列共振回路を形
成する。また、コイル２６はトランス３２の１次
巻線であり、チヨーク・コイルとして作用する。
トランス３２の２次巻線３４は（第２コイル）は
ダイオード３６と共に直列回路を形成し、この直
列回路を直流電圧源１０の出力端１６及び１８間
に接続する。トランジスタ２８のスイツチング動
作を制御するため、抵抗器３８を介してトランジ
スタ２８のベース及びエミツタをトランス３２の
２次巻線４０の両端に接続する。またトランジス
タ２８のスイツチング動作を並列回路２４で発生
する正弦波に同期させるため、抵抗器４２を介し
てトランジスタのベース及びエミツタをトランス
３０の２次巻線４４の一端及び中点に接続する。
これらトランス３２の２次巻線４０及びトランス
３０の２次巻線４４はトランジスタ２８のスイツ
チング動作を制御する制御回路を構成する。トラ
ンス３０の２次巻線４６及び４８には夫々整流・
平滑回路５０及び５２を接続し、出力回路とす
る。トランス３０及び３２の巻線の極性は黒丸で
示す。
例を説明する。直流電圧源１０は例えば100ボル
ト交流電圧源１２及びその出力電圧が供給される
整流平滑回路１４から構成されている。直流電圧
源１０の第１出力端１６は第１コイル２０及びコ
ンデンサ２２の並列回路２４、インダクタンスの
大きな第２コイル２６、並びにNPNスイツチン
グ・トランジスタ２８のコレクタ・エミツタ路を
介して直流電圧源１０の第２出力端１８に接続す
る。なお、コイル２０はトランス３０の１次巻線
であり、コンデンサ２２と共に並列共振回路を形
成する。また、コイル２６はトランス３２の１次
巻線であり、チヨーク・コイルとして作用する。
トランス３２の２次巻線３４は（第２コイル）は
ダイオード３６と共に直列回路を形成し、この直
列回路を直流電圧源１０の出力端１６及び１８間
に接続する。トランジスタ２８のスイツチング動
作を制御するため、抵抗器３８を介してトランジ
スタ２８のベース及びエミツタをトランス３２の
２次巻線４０の両端に接続する。またトランジス
タ２８のスイツチング動作を並列回路２４で発生
する正弦波に同期させるため、抵抗器４２を介し
てトランジスタのベース及びエミツタをトランス
３０の２次巻線４４の一端及び中点に接続する。
これらトランス３２の２次巻線４０及びトランス
３０の２次巻線４４はトランジスタ２８のスイツ
チング動作を制御する制御回路を構成する。トラ
ンス３０の２次巻線４６及び４８には夫々整流・
平滑回路５０及び５２を接続し、出力回路とす
る。トランス３０及び３２の巻線の極性は黒丸で
示す。
直流電圧源１０の出力端１６及び１８間には抵
抗器５４及びコンデンサ５６の直列回路を接続
し、この出力端１６及びトランジスタ２８のベー
ス間には抵抗器５８、ユニジヤンクシヨン・トラ
ンジスタ（UJT）６０及び抵抗器６２の直列回
路を接続する。抵抗器５４及びコンンデンサ５６
の共通接続をUJT６０のエミツタに接続すると
共に、ダイオード６４を介してコイル２６及びト
ランジスタ２８の共通接続点にも接続する。これ
ら素子５４〜６４は電源回路のスタータ（動作開
始回路）となる。トランス３０の２次巻線４４の
一端をダイオード６６及びコンデンサ６８を介し
て直流電源１０の出力端１８に接続して正電圧用
補助電源回路を構成する。比較器として作用する
トランジスタ７０のコレクタは抵抗器７２を介し
て補助電源回路に接続し、ベースは２次巻線４４
の他端に接続し、エミツタは直流電圧源１０の出
力端１８に接続する。コンデンサ７４をトランジ
スタ７０のエミツタ及びゴレクタ間に接続し、比
較器として作用するトランジスタ７６のベース及
びエミツタを夫々トランジスタ７０のコレクタ及
びエミツタに接続する。トランジスタ７６のコレ
クタはトランジスタ２８のベースに接続し、トラ
ンジスタ７６のベースは光結合器７８の受光部
（フオト・トランジスタ）８０を介して直流電圧
源１０の出力端１８に接続する。比較器８４は整
流・平滑回路５０の出力電圧及び基準電圧Vrefを
比較し、その出力信号を光結合器７８の発光部
（フオト・ダイオード）８２に供給する。これら
素子７０〜８４は電源回路の出力電圧を安定化さ
せるための電圧安定化回路も構成する。なお、ト
ランス３０及び光結合器７８により電源回路の入
力側は出力側から完全にフローテイングしている
点に注意されたい。よつて直流電圧源１０の出力
端１８はフローテイング基準となる。
抗器５４及びコンデンサ５６の直列回路を接続
し、この出力端１６及びトランジスタ２８のベー
ス間には抵抗器５８、ユニジヤンクシヨン・トラ
ンジスタ（UJT）６０及び抵抗器６２の直列回
路を接続する。抵抗器５４及びコンンデンサ５６
の共通接続をUJT６０のエミツタに接続すると
共に、ダイオード６４を介してコイル２６及びト
ランジスタ２８の共通接続点にも接続する。これ
ら素子５４〜６４は電源回路のスタータ（動作開
始回路）となる。トランス３０の２次巻線４４の
一端をダイオード６６及びコンデンサ６８を介し
て直流電源１０の出力端１８に接続して正電圧用
補助電源回路を構成する。比較器として作用する
トランジスタ７０のコレクタは抵抗器７２を介し
て補助電源回路に接続し、ベースは２次巻線４４
の他端に接続し、エミツタは直流電圧源１０の出
力端１８に接続する。コンデンサ７４をトランジ
スタ７０のエミツタ及びゴレクタ間に接続し、比
較器として作用するトランジスタ７６のベース及
びエミツタを夫々トランジスタ７０のコレクタ及
びエミツタに接続する。トランジスタ７６のコレ
クタはトランジスタ２８のベースに接続し、トラ
ンジスタ７６のベースは光結合器７８の受光部
（フオト・トランジスタ）８０を介して直流電圧
源１０の出力端１８に接続する。比較器８４は整
流・平滑回路５０の出力電圧及び基準電圧Vrefを
比較し、その出力信号を光結合器７８の発光部
（フオト・ダイオード）８２に供給する。これら
素子７０〜８４は電源回路の出力電圧を安定化さ
せるための電圧安定化回路も構成する。なお、ト
ランス３０及び光結合器７８により電源回路の入
力側は出力側から完全にフローテイングしている
点に注意されたい。よつて直流電圧源１０の出力
端１８はフローテイング基準となる。
次にこの実施例の動作を説明する。まず、直流
電圧源１０が出力電圧（出力端１６側が出力端１
８より高い）を発生すると、ダイオード６４が非
導通のため、抵抗器５４及びコンデンサ５６で決
まる時定数に応じてUJT６０のエミツタ電圧が
上昇する。このエミツタ電圧が所定値に達する
と、UJT６０は導通し、コンデンサ５６に充電
した電荷がこのUJTのエミツタ及び第１ベース
を介して放置し、トランジスタ２８を非導通から
導通にスイツチングする。コンデンサ５６の放電
が完了するとUJT６０は非導通となる。一方、
トランジスタ２８を中心とする回路は発振を開始
し、この発振周波数は抵抗器５４及びコンデンサ
５６により決まるUJT６０の発振周波数よりも
非常に高い。また、トランジスタ２８が導通する
毎にダイオード６４も導通するので、コンデンサ
５６はUJT６０の導通電圧に達する前に必ずダ
イオード６４を介して放電する。したがつて
UJT６０は動作開始時以外は導通しない。
電圧源１０が出力電圧（出力端１６側が出力端１
８より高い）を発生すると、ダイオード６４が非
導通のため、抵抗器５４及びコンデンサ５６で決
まる時定数に応じてUJT６０のエミツタ電圧が
上昇する。このエミツタ電圧が所定値に達する
と、UJT６０は導通し、コンデンサ５６に充電
した電荷がこのUJTのエミツタ及び第１ベース
を介して放置し、トランジスタ２８を非導通から
導通にスイツチングする。コンデンサ５６の放電
が完了するとUJT６０は非導通となる。一方、
トランジスタ２８を中心とする回路は発振を開始
し、この発振周波数は抵抗器５４及びコンデンサ
５６により決まるUJT６０の発振周波数よりも
非常に高い。また、トランジスタ２８が導通する
毎にダイオード６４も導通するので、コンデンサ
５６はUJT６０の導通電圧に達する前に必ずダ
イオード６４を介して放電する。したがつて
UJT６０は動作開始時以外は導通しない。
一方、トランジスタ２８が導通すると、そのコ
レクタにパルス電圧が発生するが、コイル２０及
びコンデンサ２２は並列共振回路のためコイル２
０の両端には正弦波電圧が発生する。コイル２６
のインダクタンスの作用により、トランジスタ２
０のコレクタのパルス電圧と並列回路２４の正弦
波電圧との差が電磁エネルギーとしてコイル２６
が吸収する。コイル２６はトランス３２の１次巻
線なので、コイル２６が吸収したエネルギーは２
次巻線３４に伝達され、逆流防止用ダイオード３
６を介して直流電圧源１０に戻される。一方、ト
ランス３２の２次巻線４０の作用によりトランジ
スタ２８のベース電圧はそのコレクタ電圧と逆極
性に変化するので、トランジスタ２８は以後、導
通及び非導通のスイツチング動作を繰返す。ここ
で並列回路２４に発生する正弦波とトランジスタ
２８のスイツチング動作とを同期させなければな
らないため、トランス３０の２次巻線４４の出力
信号をトランス３２の２次巻線４０の出力信号に
重畳してトランジスタ２８のベースに供給してい
る。
レクタにパルス電圧が発生するが、コイル２０及
びコンデンサ２２は並列共振回路のためコイル２
０の両端には正弦波電圧が発生する。コイル２６
のインダクタンスの作用により、トランジスタ２
０のコレクタのパルス電圧と並列回路２４の正弦
波電圧との差が電磁エネルギーとしてコイル２６
が吸収する。コイル２６はトランス３２の１次巻
線なので、コイル２６が吸収したエネルギーは２
次巻線３４に伝達され、逆流防止用ダイオード３
６を介して直流電圧源１０に戻される。一方、ト
ランス３２の２次巻線４０の作用によりトランジ
スタ２８のベース電圧はそのコレクタ電圧と逆極
性に変化するので、トランジスタ２８は以後、導
通及び非導通のスイツチング動作を繰返す。ここ
で並列回路２４に発生する正弦波とトランジスタ
２８のスイツチング動作とを同期させなければな
らないため、トランス３０の２次巻線４４の出力
信号をトランス３２の２次巻線４０の出力信号に
重畳してトランジスタ２８のベースに供給してい
る。
トランジスタ７０の利得が大きいため、ベース
に加わる正弦波によりトランジスタ７０は導通及
び非導通を交互に繰返す。よつてコンデンサ７４
は充電及び放電を繰返して、繰返し傾斜波を発生
する。一方、整流・平滑回路５０及び５２は直流
出力電圧を発生するが、この一方の出力電圧を基
準電圧と比較器８４により比較して差電圧を求め
る。光結合器７８を介してこの差電圧によりトラ
ンジスタ７６のベースにおける傾斜波電圧の直流
成分を制御する。トランジスタ７６はそのベース
電圧が所定値以上になると導通するので、２次巻
線４０及び７７の出力信号がトランジスタ７６側
に流れ、トランジスタ２８を強制的に非導通にす
る。即ち、整流・平滑回路５０の出力電圧と基準
電圧との差によりトランジスタ２８の非導通時点
を制御できるので、出力電圧を所定値に安定化で
きる。なお、基準電圧は、定電圧ダイオードを整
流・平滑回路５２に接続して得ることができる。
に加わる正弦波によりトランジスタ７０は導通及
び非導通を交互に繰返す。よつてコンデンサ７４
は充電及び放電を繰返して、繰返し傾斜波を発生
する。一方、整流・平滑回路５０及び５２は直流
出力電圧を発生するが、この一方の出力電圧を基
準電圧と比較器８４により比較して差電圧を求め
る。光結合器７８を介してこの差電圧によりトラ
ンジスタ７６のベースにおける傾斜波電圧の直流
成分を制御する。トランジスタ７６はそのベース
電圧が所定値以上になると導通するので、２次巻
線４０及び７７の出力信号がトランジスタ７６側
に流れ、トランジスタ２８を強制的に非導通にす
る。即ち、整流・平滑回路５０の出力電圧と基準
電圧との差によりトランジスタ２８の非導通時点
を制御できるので、出力電圧を所定値に安定化で
きる。なお、基準電圧は、定電圧ダイオードを整
流・平滑回路５２に接続して得ることができる。
上述の如く本発明によれば、トランジスタがス
イツチング動作をしているので効率が高く、また
並列共振回路により正弦波を得ているので低ノイ
ズである。更に余つたエネルギーを直流電圧源に
戻しているので一層効率が高くなる。
イツチング動作をしているので効率が高く、また
並列共振回路により正弦波を得ているので低ノイ
ズである。更に余つたエネルギーを直流電圧源に
戻しているので一層効率が高くなる。
上述は本発明の好適な一実施例について述べた
が、当業者には本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変形が可能なことが理解できよう。例え
ば、直流電圧源は電池でもよく、またトランス３
２の２次巻線３４及び４０は中間タツプ付きの１
個の２次巻線でもよい。更に、スイツチング・ト
ランジスタ２８は直流電圧源１０の極性及び他の
素子の極性を考慮すればPNP型でもよい。
が、当業者には本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変形が可能なことが理解できよう。例え
ば、直流電圧源は電池でもよく、またトランス３
２の２次巻線３４及び４０は中間タツプ付きの１
個の２次巻線でもよい。更に、スイツチング・ト
ランジスタ２８は直流電圧源１０の極性及び他の
素子の極性を考慮すればPNP型でもよい。
添付図は本発明の好適な一実施例の回路図であ
る。 １０：直流電圧源、２０：第１のコイル、２
２：コンデンサ、２６：第２コイル、２８：スイ
ツチング・トランジスタ、３４：第３コイル、３
６：ダイオード。
る。 １０：直流電圧源、２０：第１のコイル、２
２：コンデンサ、２６：第２コイル、２８：スイ
ツチング・トランジスタ、３４：第３コイル、３
６：ダイオード。
Claims (1)
- １ 直流電圧源の第１出力端に一端が接続された
第１コイル及びコンデンサの並列回路と、上記直
流電圧源の第２出力端にエミツタが接続されたス
イツチング・トランジスタと、上記並列回路の他
端及び上記スイツチング・トランジスタのコレク
タ間に接続された第２コイルと、該第２コイルに
結合した第３コイル及びダイオードの直列回路
と、上記スイツチング・トランジスタのベースに
接続され上記スイツチング・トランジスタの導通
及び非導通を制御する制御回路と、上記並列回路
の上記第１コイルに結合して出力電圧を得る出力
回路とを具え、上記直列回路を上記直流電圧源の
第１及び第２出力端間に接続したことを特徴とす
る電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11385683A JPS605774A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11385683A JPS605774A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605774A JPS605774A (ja) | 1985-01-12 |
| JPS64916B2 true JPS64916B2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=14622787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11385683A Granted JPS605774A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605774A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7341027B2 (en) | 2006-01-20 | 2008-03-11 | Makita Numazu Corporation | Portable 4-cycle engine and portable machine equipped with the 4-cycle engine |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11385683A patent/JPS605774A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS605774A (ja) | 1985-01-12 |
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