JP2001161063A - 出力電圧可変電源装置 - Google Patents
出力電圧可変電源装置Info
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Abstract
装置に関し、出力電圧の安定化と電流バランスとを図
る。 【解決手段】 スイッチングトランジスタQ1のオン,
オフを制御するパルス幅制御回路1と、出力電圧Vou
tを検出する電圧検出部2と、電流を検出する電流検出
部3と、電流検出部3による電流検出値と、電流バラン
ス端子CBからの他の電源装置の電流検出値とを差分を
出力する演算増幅器5と、この演算増幅器5の出力信号
を基準値に第1のダイオードD1を介して重畳して電圧
検出部3の電圧検出値と比較し、パルス幅制御回路1に
入力する演算増幅器4と、シリーズレギュレーSRG等
を含む基準電圧回路と、この基準電圧回路の一部の電位
に、演算増幅器5の出力端子に接続した第1,第2の抵
抗R4,R5の接続点電位をクランプする第2のダイオ
ードD2とを備えている。
Description
により出力電圧の安定化を図り、且つ並列運転時の電流
バランスがとれるように、出力電圧を制御する出力電圧
可変電源装置に関する。
ランス、Q1はスイッチングトランジスタ、1はパルス
幅制御回路(PWM)、2は電圧検出部、3は電流検出
部、4〜7は演算増幅器、D1,D11,D12はダイ
オード、C1はコンデンサ、L1はチョークコイル、C
Tはカレントトランス、R1〜R4,R8〜R12は抵
抗、Vr1,Vr2は基準電圧、10は同一構成の出力
電圧可変電源装置、CBは電流バランス端子、Vccは
電源電圧、Vinは直流の入力電圧、Voutは直流の
出力電圧を示す。
ランジスタQ1を接続し、このスイッチングトランジス
タQ1をパルス幅制御回路1によりオン,オフを制御
し、ダイオードD11,D12とチョークコイルL1と
コンデンサC1とを含む整流平滑回路により、トランス
T1の二次巻線の誘起電圧を整流して平滑化し、出力電
圧Voutとして負荷に印加する。又他の出力電圧可変
電源装置10を並列運転して負荷に出力電圧Voutを
印加する場合、電流バランス端子CBを相互に接続す
る。
出して演算増幅器4に入力し、基準電圧Vr1を抵抗R
1〜R3により分圧した値と比較し、差分に対応した出
力信号をパルス幅制御回路1に入力する。パルス幅制御
回路1は、差分が零となるように、スイッチングトラン
ジスタQ1のオン期間を制御して、出力電圧Voutの
安定化を図るものである。又基準電圧Vr1を調整する
ことにより、出力電圧Voutを所望の値に設定するこ
とができる。
準電圧Vr2とを比較し、出力電圧Voutが基準電圧
Vr2を超えると、過電圧アラーム信号OVAを出力す
る。又演算増幅器7は、出力電圧Voutと、基準電圧
Vr2を抵抗R11,R12により分圧した値とを比較
し、この分圧値より出力電圧Voutが低下すると、電
圧低下アラーム信号UVAを出力する。又過電圧アラー
ム信号OVAについては、例えば、パルス幅制御回路1
に入力して、スイッチングトランジスタQ1のオン期間
を最小とするように制御する。
する電流を検出して電流検出部2に入力し、電流検出部
2からの電流検出値を演算増幅器5に入力する。この電
流検出部2は、例えば、カレントトランスCTの二次巻
線に流れる電流を抵抗により電圧に変換し、その電圧を
ピーク整流等により直流の検出値として出力する構成を
有するものである。又演算増幅器5に接続された抵抗R
8,R9を同一抵抗値とすると、電流検出部2からの電
流検出値と、他の出力電圧可変電源装置10の電流バラ
ンス端子CBからの電流検出値とが同一であると、演算
増幅器5の出力信号は0となる。
値が大きい場合、演算増幅器5の出力信号は正極性の値
となって、抵抗R4とダイオードD1とを介して抵抗R
2,R3の接続点aに印加される。それによって、演算
増幅器4の抵抗R1,R2の接続点bの分圧電圧が上昇
し、パルス幅制御回路1は、出力電圧Voutを上昇さ
せる方向にスイッチングトランジスタQ1のオン期間を
長くすることになり、それによって、負荷電流を増加す
ることができるから、他の出力電圧可変電源装置10と
の電流バランスをとることができる。
は、演算増幅器5の出力信号は、入力される電流検出値
の差に対応して0〜Vccの範囲に変化する。それによ
って、抵抗R2,R3の接続点aの電位もそれに対応し
て変化し、演算増幅器4に対する基準電圧としての抵抗
R1,R2の接続点bの電位を上昇させて、パルス幅制
御回路1は、スイッチングトランジスタQ1のオン期間
を必要以上に長くし、出力電圧Voutを上昇させて過
電圧状態となる場合がある。即ち、並列運転時の安定性
に問題があった。
て、出力電圧と比較する基準電圧が必要以上に上昇しな
いように制御して、出力電圧の安定化及び電流バランス
を図ることを目的とする。
源装置は、(1)出力電圧を検出する電圧検出部3と、
この電圧検出部2による電圧検出値と基準値とを比較す
る出力電圧制御用の演算増幅器4と、この演算増幅器4
の出力信号に対応してスイッチング制御を行うパルス幅
制御回路1と、トランスT1の一次巻線に接続されて、
パルス幅制御回路1によりオン,オフ制御されるスイッ
チングトランジスタQ1と、トランスT1の二次巻線に
接続した整流平滑回路と、トランスT1の二次巻線に流
れる電流を検出する電流検出部2と、この電流検出部2
による電流検出値と他の出力電圧可変電源装置の電流検
出値とを比較し、比較出力信号を演算増幅器4の基準値
に重畳する電流バランス用の演算増幅器5とを含む出力
電圧可変電源装置であって、出力電圧制御用の演算増幅
器4の基準値を設定する基準電圧回路と、電流バランス
用の演算増幅器5の出力信号を、出力電圧制御用の演算
増幅器4の基準値に重畳するように接続した第1の抵抗
R4と第1のダイオードD1と、基準電圧回路の所定電
位の点と、電流バランス用の演算増幅器5の出力端子に
接続した前記第1の抵抗R4と第2の抵抗R5との接続
点との間に、該接続点の電位をクランプするように接続
した第2のダイオードD2とを備えている。
ーズレギレータSRGとの接続点の電位を基準電圧とす
る直列回路と、シリーズレギュレータSRGを制御する
可変抵抗VRと、基準電圧を印加する複数の抵抗R1,
R2,R3の直列回路と、この直列回路の抵抗分圧点b
を出力電圧制御用の演算増幅器4の基準値とし、他の抵
抗分圧点aに、電流バランス用の演算増幅器5の出力信
号を第1,第2の抵抗R4,R5と第1のダイオードD
1とを介して印加する回路とを有する構成とする。
電圧が上昇した時に過電圧アラーム信号OVAを出力す
る演算増幅器6と、出力電圧が低下した時に電圧低下ア
ラーム信号UVAを出力する演算増幅器7との基準電圧
とした構成を有するものである。
図であり、T1はトランス、Q1はスイッチングトラン
ジスタ、1はパルス幅制御回路(PWM)、2は電圧検
出部、3は電流検出部、4〜7は演算増幅器であり、演
算増幅器4は出力電圧制御用、演算増幅器5は電流バラ
ンス用、演算増幅器6は過電圧アラーム用、演算増幅器
7は電圧低下アラーム用である。又D1,D2,D1
1,D12はダイオード、C1はコンデンサ、L1はチ
ョークコイル、CTはカレントトランス、R1〜R12
は抵抗、VRは可変抵抗、SRGはシリーズレギュレー
タ、CBは電流バランス端子、V,Vccは電源電圧、
Vinは直流の入力電圧、Voutは直流の出力電圧を
示す。
6,R7と、可変抵抗VRと、シリーズレギュレータS
RGとにより基準電圧回路を構成し、抵抗R6,R7の
接続点cの安定化された電位を基準電圧とする。この基
準電圧は、可変抵抗VRによりシリーズレギュレータS
RGを制御することによって、任意に設定することがで
きる。この基準電圧を抵抗R1〜R3の直列回路に印加
し、抵抗R1,R2の接続点bを演算増幅器4に入力す
る基準値とする。又基準電圧を抵抗R11,R12に印
加し、過電圧アラーム用の演算増幅器6と電圧低下アラ
ーム用の演算増幅器7の基準値とする。
子に第1,第2の抵抗R4,R5と第1のダイオードD
1とを接続し、この第1のダイオードD1を、抵抗R
2,R3の接続点aに接続し、第1,第2の抵抗R4,
R5の接続点と、抵抗R6,R7の接続点cとの間に第
2のダイオードD2を接続する。この第2のダイオード
D2は、第1,第2の抵抗R4,R5の接続点の電位
を、接続点cの電位にクランプできるように接続する。
力電圧可変電源装置からの電流検出値が入力されて、こ
の電流検出値が、電流検出部2からの電流検出値より大
きい場合に、電流バランス用の演算増幅器5の出力信号
は大きくなり、例えば、電源電圧Vcc又はそれに近い
値となると、第2のダイオードD2に対して順方向電圧
が印加される状態となり、従って、第1,第2の抵抗R
4,R5の接続点の電位は、接続点cの電位にクランプ
される。それにより、接続点aの電位の上昇が抑制さ
れ、それに伴って接続点bの電位、即ち、出力電圧制御
用の演算増幅器4の基準値の上昇が抑制されて、出力電
圧Voutの極端な上昇を回避することができる。
準電圧を任意に設定可能であり、この基準電圧を、演算
増幅器6,7の基準電圧とすることにより、出力電圧V
outの設定変更に伴って、過電圧アラームの検出基準
値及び電圧低下アラームの検出基準値も自動的に変更さ
れるから、基準電圧源の構成を簡単化し、且つ出力電圧
Voutの設定変更が容易となる利点がある。
れるものではなく、種々付加変更することが可能であ
り、例えば、前述の実施の形態はフォワードコンバータ
形式について示すが、フライバックコンバータ形式等の
他の形式のコンバータを用いた電源装置にも適用可能で
ある。又基準電源回路は、シリーズレギュレータSRG
を用いた場合を示すが、ツェナーダイオード等の他の電
圧安定化手段を有する回路を用いることも可能である。
又電流検出部2による電流検出値を用いて過電流保護を
行う構成を設けることも可能である。
チング制御する電源装置に於いて、出力電圧制御用の演
算増幅器4の基準値を設定するシリーズレギュレータS
RG等を含む基準電圧回路と、電流バランス用の演算増
幅器5の出力信号を、出力電圧制御用の演算増幅器4の
基準値に重畳するように接続した第1の抵抗R4と第1
のダイオードD1と、基準電圧回路の所定電位の点(接
続点c)と、電流バランス用の演算増幅器5の出力端子
に接続した第1の抵抗R4と第2の抵抗R5との接続点
との間に、この接続点の電位をクランプするように接続
した第2のダイオードD2とを設けたもので、並列運転
時の電流検出値の差が大きい時に、電流バランス用の演
算増幅器5の出力信号が、電源電圧Vcc近くまで上昇
可能であるから、それを第2のダイオードD2を介して
抵抗R4,R5の接続点の電位をクランプすることによ
り、出力電圧Voutの極端な上昇を回避し、並列運転
の安定化を図ることができる利点がある。
Claims (3)
- 【請求項1】 出力電圧を検出する電圧検出部と、該電
圧検出部による電圧検出値と基準値とを比較する出力電
圧制御用の演算増幅器と、該演算増幅器の出力信号に対
応してスイッチング制御を行うパルス幅制御回路と、ト
ランスの一次巻線に接続され前記パルス幅制御回路によ
りオン,オフ制御されるスイッチングトランジスタと、
前記トランスの二次巻線に接続した整流平滑回路と、前
記トランスの二次巻線に流れる電流を検出する電流検出
部と、該電流検出部による電流検出値と他の出力電圧可
変電源装置の電流検出値とを比較し、比較出力信号を前
記演算増幅器の前記基準値に重畳する電流バランス用の
演算増幅器とを含む出力電圧可変電源装置に於いて、 前記出力電圧制御用の演算増幅器の前記基準値を設定す
る基準電圧回路と、 前記電流バランス用の演算増幅器の出力信号を、前記出
力電圧制御用の演算増幅器の前記基準値に重畳するよう
に接続した第1の抵抗と第1のダイオードと、 前記基準電圧回路の所定電位の点と、前記電流バランス
用の演算増幅器の出力端子に接続した前記第1の抵抗と
第2の抵抗との接続点との間に、該接続点の電位をクラ
ンプするように接続した第2のダイオードとを備えたこ
とを特徴とする出力電圧可変電源装置。 - 【請求項2】 前記基準電圧回路は、抵抗とシリーズレ
ギレータとの接続点の電位を基準電圧とする直列回路
と、前記シリーズレギュレータを制御する可変抵抗と、
前記基準電圧を印加する複数の抵抗の直列回路と、該直
列回路の抵抗分圧点を前記出力電圧制御用の演算増幅器
の基準値とし、他の抵抗分圧点に、前記電流バランス用
の演算増幅器の出力信号を第1,第2の抵抗と第1のダ
イオードとを介して印加する回路とを有することを特徴
とする請求項1記載の出力電圧可変電源装置。 - 【請求項3】 前記基準電圧回路の基準電圧を、前記出
力電圧が上昇した時に過電圧アラーム信号を出力する演
算増幅器と、前記出力電圧が低下した時に電圧低下アラ
ーム信号を出力する演算増幅器との基準電圧とした構成
を有することを特徴とする請求項1又は2記載の出力電
圧可変電源装置。
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1999
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