JPS624009B2 - - Google Patents
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- JPS624009B2 JPS624009B2 JP54013707A JP1370779A JPS624009B2 JP S624009 B2 JPS624009 B2 JP S624009B2 JP 54013707 A JP54013707 A JP 54013707A JP 1370779 A JP1370779 A JP 1370779A JP S624009 B2 JPS624009 B2 JP S624009B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F9/00—Magnetic amplifiers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、増幅器の電力効率を高めるととも
に、増幅器自体に電源のアイソレーシヨンの機能
や電源電圧のステツプアツプの効果を持たせるこ
とにより、コストを削減するようにした磁気増幅
器を得ることを目的とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a magnetic amplifier that reduces costs by increasing the power efficiency of an amplifier and providing the amplifier itself with a power supply isolation function and a step-up effect on the power supply voltage. The purpose is to obtain an amplifier.
低周波電力増幅器は、現在、トランジスタ等に
よるA級またはB級増幅器が大半を占めている。
しかしこれらの増幅器は電力増幅素子自体が電力
を消費するため、その効率は低く、また放熱のた
めのサイズ・重量・コスト等が増加するという問
題がある。 Currently, most low-frequency power amplifiers are class A or class B amplifiers using transistors or the like.
However, since the power amplification element itself consumes power in these amplifiers, the efficiency thereof is low, and there are problems in that the size, weight, cost, etc. for heat dissipation increase.
また、低周波電力増幅器は、通常、商用交流電
源をトランスでアイソレートし、その2次側出力
を整流し、その直流電圧を増幅器に供給するとい
う構成や、バツテリーから直接増幅器へ直流電圧
を供給するという構成をとる場合が多い。 In addition, low-frequency power amplifiers usually have a configuration in which the commercial AC power supply is isolated with a transformer, the secondary output is rectified, and the DC voltage is supplied to the amplifier, or the DC voltage is supplied directly from a battery to the amplifier. In many cases, the structure is as follows.
しかし、トランスでアイソレートする方法では
トランスの重量・コスト等が大きなウエイトを占
めるためコストダウンの障害となるという問題が
あり、またバツテリー駆動の場合、バツテリーの
電圧によつて、増幅器の出力電圧が制限され、そ
れ以上の出力が得られないという問題がある。 However, with the isolation method using a transformer, there is a problem that the weight and cost of the transformer account for a large amount of weight, which becomes an obstacle to cost reduction.In addition, in the case of battery drive, the output voltage of the amplifier depends on the voltage of the battery. The problem is that there is a limit and no further output can be obtained.
本発明は、これらの問題を解決するために、増
幅器としてトランスを用い、増幅器自体に電源ア
イソレーシヨン機能や、電源電圧のステツプアツ
プの効果を持たせることができるようにした磁気
増幅器を提供するものである。 In order to solve these problems, the present invention provides a magnetic amplifier that uses a transformer as an amplifier and allows the amplifier itself to have a power isolation function and a step-up effect on the power supply voltage. It is.
第1図に、本発明の一実施例を示す。第1図に
おいて、1は方形波電圧発生装置、2〜4はトラ
ンス、5〜7は1次巻線、8,9は2次巻線、1
0〜12は制御巻線、13,14はバイアス巻
線、15,16はバイアス電流供給回路、17は
制御用増幅器、18は入力端子、19〜22は整
流用ダイオード、23,24は平滑用コンデン
サ、25,26は整流出力を合成する抵抗、27
はリツプル除去用コンデンサ、28,29は帰還
回路、30は出力端子、31は負荷である。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In Fig. 1, 1 is a square wave voltage generator, 2 to 4 are transformers, 5 to 7 are primary windings, 8 and 9 are secondary windings, 1
0 to 12 are control windings, 13 and 14 are bias windings, 15 and 16 are bias current supply circuits, 17 is a control amplifier, 18 is an input terminal, 19 to 22 are rectifying diodes, 23 and 24 are smoothing Capacitors, 25 and 26 are resistors that combine rectified output, 27
28 and 29 are feedback circuits, 30 is an output terminal, and 31 is a load.
上記構成において、まずトランス2はバイアス
巻線13のバイアス電流によつて負方向の飽和領
域付近にバイアスされ、トランス3はバイアス巻
線14のバイアス電流によつて正方向の飽和領域
付近にバイアスされている。そしてトランス4は
バイアスされず、活性領域にある。 In the above configuration, first, the transformer 2 is biased near the saturation region in the negative direction by the bias current of the bias winding 13, and the transformer 3 is biased near the saturation region in the positive direction by the bias current of the bias winding 14. ing. The transformer 4 is then unbiased and in the active region.
この各トランスの動作状態を第3図aに示す。
第3図aにおいて縦軸は磁束密度、横軸は磁界の
強さであり、a1,a2,a3はそれぞれトラン
ス2,3,4のB―H曲線を表わしている。また
P,Q,Rはそれぞれトランス2,3,4の無信
号時の動作点(バイアス点)を表わしている。ト
ランスの動作点がB―H曲線の中央付近にある時
は1次巻線のインダクタンスが大きくなり、飽和
付近に行くにしたがつて1次巻線のインダクタン
スは減少する。 The operating state of each transformer is shown in FIG. 3a.
In FIG. 3a, the vertical axis is the magnetic flux density, the horizontal axis is the magnetic field strength, and a1, a2, and a3 represent the BH curves of the transformers 2, 3, and 4, respectively. Furthermore, P, Q, and R represent the operating points (bias points) of the transformers 2, 3, and 4 when no signal is present, respectively. When the operating point of the transformer is near the center of the BH curve, the inductance of the primary winding increases, and as it approaches saturation, the inductance of the primary winding decreases.
各トランスについて、磁界の強さ対インダクタ
ンスの関係を、第3図bに示す。第3図bにおい
てb1,b2,b3はそれぞれトランス2,3,
4の1次巻線のインダクタンスを表わし、Sはト
ランス2,3の無信号時の動作点、Tはトランス
4の無信号時の動作点を表わしている。 The relationship between magnetic field strength and inductance for each transformer is shown in Figure 3b. In Fig. 3b, b1, b2, b3 are transformers 2, 3,
S represents the inductance of the primary winding of transformer 4, S represents the operating point of transformers 2 and 3 when no signal is present, and T represents the operating point of transformer 4 when no signal is present.
第3図bからわかるように、無信号時にはトラ
ンス4の1次巻線のインダクタンスが最も大き
く、トランス2,3の1次巻線のインダクタンス
は共に非常に小さくなつている。このため、方形
波発生装置1の方形波電圧は大部分トランス4の
1次巻線7に現われ、トランス2,3の1次巻線
5,6にはほとんど現れない。したがつてトラン
ス2,3の2次巻線8,9にも方形波電圧はほと
んど現れず、その整流出力もほとんどゼロであ
る。 As can be seen from FIG. 3b, when there is no signal, the inductance of the primary winding of transformer 4 is the largest, and the inductance of the primary windings of transformers 2 and 3 are both extremely small. For this reason, the square wave voltage of the square wave generator 1 mostly appears in the primary winding 7 of the transformer 4, and hardly appears in the primary windings 5, 6 of the transformers 2, 3. Therefore, almost no square wave voltage appears in the secondary windings 8, 9 of the transformers 2, 3, and their rectified outputs are also almost zero.
つぎに、制御用増幅器17から正の制御電流が
トランス2,3,4の制御巻線に供給されると、
第3図bの動作点S,Tは右の方へ移動する。こ
のため、トランス2の1次巻線のインダクタンス
b1は大きくなり、トランス3の1次巻線のイン
ダクタンスb2はますます小さくなり、トランス
4の1次巻線のインダクタンスb3は小さくなつ
て行く。そして、方形波電圧はb1とb3の比に
応じてトランス2と4の1次巻線に分配されるた
め、トランス2の1次巻線5には第3図cのc1
に示すような電圧が現れる。逆に負の制御電流が
供給されると、同様にして、トランス3の1次巻
線6には第3図cのc2に示すような電圧が現れ
る。またトランス2,3の2次巻線8,9にもc
1,c2と同様の電圧が現れる。 Next, when a positive control current is supplied from the control amplifier 17 to the control windings of the transformers 2, 3, and 4,
The operating points S and T in FIG. 3b move to the right. Therefore, the inductance b1 of the primary winding of the transformer 2 becomes larger, the inductance b2 of the primary winding of the transformer 3 becomes smaller and smaller, and the inductance b3 of the primary winding of the transformer 4 becomes smaller. Then, since the square wave voltage is distributed to the primary windings of transformers 2 and 4 according to the ratio of b1 and b3, the primary winding 5 of transformer 2 has c1 in FIG.
A voltage as shown in appears. Conversely, when a negative control current is supplied, a voltage as shown at c2 in FIG. 3c similarly appears in the primary winding 6 of the transformer 3. Also, the secondary windings 8 and 9 of the transformers 2 and 3 are
1, a voltage similar to c2 appears.
そこで、2次巻線8,9に現れた方形波電圧を
整流器19〜22で正および負極性に整流する
と、第3図cのc1,c3に示すような整流出力
が得られる。そしてこれらの整流出力を抵抗2
5,26で合成すると、第3図cのc4に示すよ
うな正負の制御電流に対して、正負の出力電圧が
得られる。 Therefore, when the square wave voltage appearing in the secondary windings 8 and 9 is rectified into positive and negative polarities by the rectifiers 19 to 22, rectified outputs as shown at c1 and c3 in FIG. 3c are obtained. And these rectified outputs are connected to resistor 2
When 5 and 26 are combined, positive and negative output voltages are obtained for positive and negative control currents as shown at c4 in FIG. 3c.
トランス2および3の電圧は無信号時にはほぼ
ゼロで、正の出力に対してはトランス2から電圧
が供給され、負の出力に対してはトランス3から
電圧が供給されるため、通常のB級増幅器の動作
に類似している。したがつてB級増幅器と同様正
側出力と負側出力の重なり方によつてクロスオー
バー歪みが変化し、歪み最小となる最適バイアス
状態が存在する。その重なり量はバイアス巻線1
3,14に流す電流を調整することによつて調整
することができる。トランス2と3は通常同様の
仕様になつている。したがつて、バイアス巻線1
3,14の電流は同量で、制御巻線の極性に対し
て、一方は同極性に、もう一方は逆極性に供給す
れば良い。このためには第1図に示すように、バ
イアス巻線13,14を逆極性に直列接続し、同
一のバイアス電流供給回路15,16からバイア
ス電流を供給する方法が効果的である。この場
合、例えば、抵抗16を可変抵抗器で構成すれ
ば、トランス2と3のバイアス量を同時に調整す
ることができるから好都合である。 The voltage of transformers 2 and 3 is almost zero when there is no signal, and voltage is supplied from transformer 2 for positive output, and voltage is supplied from transformer 3 for negative output, so it is normal class B. Similar to the operation of an amplifier. Therefore, like a class B amplifier, the crossover distortion changes depending on how the positive side output and the negative side output overlap, and there is an optimal bias state where the distortion is minimized. The amount of overlap is bias winding 1
This can be adjusted by adjusting the currents flowing through 3 and 14. Transformers 2 and 3 usually have similar specifications. Therefore, bias winding 1
The currents 3 and 14 may be the same amount, and one may be supplied with the same polarity and the other with the opposite polarity with respect to the polarity of the control winding. An effective method for this purpose is to connect bias windings 13 and 14 in series with opposite polarities and supply bias currents from the same bias current supply circuits 15 and 16, as shown in FIG. In this case, for example, it is advantageous to configure the resistor 16 with a variable resistor because the bias amounts of the transformers 2 and 3 can be adjusted simultaneously.
上記のような重り量を設けることによつて、無
信号時にも整流回路の正負出力間にアイドリング
電流が流れる。この電流は抵抗25,26によつ
て制限されるが、トランス2,3の巻線抵抗分や
ダイオード19〜22の抵抗分が期待できる場合
は抵抗25,26を省略し、正、負整流回路出力
を直接接続して出力を得るようにすることも可能
である。 By providing the weight as described above, an idling current flows between the positive and negative outputs of the rectifier circuit even when there is no signal. This current is limited by the resistors 25 and 26, but if the winding resistance of the transformers 2 and 3 and the resistance of the diodes 19 to 22 can be expected, the resistors 25 and 26 can be omitted and the positive and negative rectifier circuits It is also possible to directly connect the output to obtain the output.
第1図の例では、正、負の整流回路として、両
波整流回路19〜22を用いているが、このよう
に両波整流を用いることによつて、方形波成分の
リツプルを非常に小さくすることができる。ま
た、第1図の例では、さらにリツプル成分を抑え
るために、出力アース間に、リツプル除去用コン
デンサ27を用いている。 In the example shown in Figure 1, double-wave rectifier circuits 19 to 22 are used as the positive and negative rectifier circuits, but by using double-wave rectification in this way, the ripple of the square wave component can be made very small. can do. Furthermore, in the example shown in FIG. 1, a ripple removal capacitor 27 is used between the output and ground in order to further suppress ripple components.
本発明による磁気増幅器は、トランスを用いた
電力増幅部自体である程度の直線性は得られる
が、さらに直線性を改善するためには、第1図2
8,29に示すように負帰還を掛けることが有効
である。 In the magnetic amplifier according to the present invention, a certain degree of linearity can be obtained in the power amplifying section itself using a transformer, but in order to further improve the linearity, it is necessary to
It is effective to apply negative feedback as shown in 8 and 29.
その場合、トランス2,3,4の制御巻線から
1次または2次巻線への伝達特性はリーケージイ
ンダクタンスの存在により遅れ位相となるため、
高域に渡つて安定な負帰還を掛けることがむずか
しく、それだけ直線性の改善効果が減る。そこ
で、制御用増幅器内に進相の位相補正を行うこと
によつてトランスの位相遅れを補正すれば、高域
にまで負帰還を掛けることができ、それだけ直線
性を改善することが可能である。 In that case, the transfer characteristics from the control windings of transformers 2, 3, and 4 to the primary or secondary windings will be delayed in phase due to the presence of leakage inductance, so
It is difficult to apply stable negative feedback over the high range, and the effect of improving linearity is reduced accordingly. Therefore, if the phase delay of the transformer is corrected by performing phase advance correction in the control amplifier, negative feedback can be applied to the high frequency range, and linearity can be improved accordingly. .
ところで、従来知られている磁気増幅器では、
制御される交流電圧源として商用電源周波数
(50、60Hz)を用い、その電力を、それ以下の周
波数の制御信号で制御するのが通常である。しか
し、本発明の目的とする低周波(例えば音声周
波)を増幅するためには、このような従来の商用
電源周波数の電力をそのまま利用することはでき
ない。 By the way, in the conventionally known magnetic amplifier,
Normally, a commercial power supply frequency (50, 60 Hz) is used as the AC voltage source to be controlled, and the power is controlled by a control signal of a lower frequency. However, in order to amplify low frequencies (for example, audio frequencies), which is the object of the present invention, it is not possible to use such conventional commercial power frequency power as is.
そこで、本発明では、取扱う信号周波数の少く
とも2倍程度以上の周波数を持つ方形波を制御す
るという方法を用いている。この方形波は商用電
源を整流した直流電圧、またはバツテリーの直流
電圧を電源とする方形波発振器から得ることがで
き、このように方形波を用いることは非常に少い
電力損失で発生させることができるため、本発明
の目的の一つである高効率化に適合する。 Therefore, in the present invention, a method is used in which a square wave having a frequency at least twice as high as the signal frequency to be handled is controlled. This square wave can be obtained from a square wave oscillator powered by DC voltage obtained by rectifying the commercial power supply or DC voltage from a battery, and using a square wave in this way can be generated with very little power loss. Therefore, it is compatible with one of the objectives of the present invention, which is high efficiency.
また、第1図の実施例ではトランスを3個用
い、そのうちの2個の出力を整流して合成し、増
幅器出力としているが、第2図の実施例に示すよ
うにトランスを2個用いた場合でも基本的には同
様の機能が得られる。 Also, in the embodiment shown in Fig. 1, three transformers are used, and the outputs of two of them are rectified and combined to provide the amplifier output, but as shown in the embodiment shown in Fig. 2, two transformers are used. Basically, the same functionality can be obtained in both cases.
この場合には、入力信号がゼロのときに方形波
電圧発生装置1の電圧が1次巻線5と6で2等分
されるため、整流器19,20および21,22
の出力には、それぞれ最大整流出力の1/2の正お
よび負の電力が発生し、それを抵抗25,26で
合成してゼロ出力電圧を得るようにしているた
め、無信号時でも、常時低抗25,26で電力が
消費され、それだけ効率が悪くなり、また最大出
力電圧についても、抵抗25,26で電圧降下が
大きく生ずるため、最大整流出力の半分以下しか
得られないという問題はあるが、音声周波等の低
周波の増幅が行えるという基本的な機能は十分実
現できる。 In this case, when the input signal is zero, the voltage of the square wave voltage generator 1 is divided into two by the primary windings 5 and 6, so the rectifiers 19, 20 and 21, 22
1/2 of the maximum rectified output is generated at the output of the , and these are combined by resistors 25 and 26 to obtain zero output voltage. Power is consumed by the low resistors 25 and 26, which deteriorates the efficiency accordingly.As for the maximum output voltage, there is a large voltage drop in the resistors 25 and 26, so there is a problem that less than half of the maximum rectified output can be obtained. However, the basic function of amplifying low frequencies such as audio frequencies can be fully realized.
つぎに、制御巻線の巻数について説明する。制
御巻線10,11,12の巻数については、制御
電力を少くするためには巻数が多い方が有利であ
るが、応答特性が悪くなり、特に、制御用増幅器
の最大出力電圧に限界があるため、出力の最大電
圧変化速度(スルーレート)が悪くなるという問
題があり、逆に巻数が少い場合、スルーレートは
良くなるが制御電力が多くなるという問題があつ
て、最適巻数は妥協によらざるを得ない。 Next, the number of turns of the control winding will be explained. Regarding the number of turns of the control windings 10, 11, and 12, it is advantageous to have a large number of turns in order to reduce the control power, but the response characteristics deteriorate and, in particular, there is a limit to the maximum output voltage of the control amplifier. Therefore, there is a problem that the maximum voltage change speed (slew rate) of the output deteriorates, and conversely, if the number of turns is small, the slew rate improves, but there is a problem that the control power increases, and the optimum number of turns becomes a compromise. I have no choice but to follow.
そこで、これらの問題を解決する方法として、
第4図に示すように、制御巻線を、巻数の多い巻
線と巻数の少い巻線とに分け、巻数の多い巻線は
制御用アンプで直接駆動し、巻数の少い巻線はコ
ンデンサを介して駆動するという方法が効果的で
ある。第4図において、32〜34は巻数の少い
制御巻線、35〜37は巻数の多い制御巻線、3
8は周波数分割用コンデンサである。 Therefore, as a way to solve these problems,
As shown in Figure 4, the control winding is divided into a winding with a large number of turns and a winding with a small number of turns.The winding with a large number of turns is directly driven by a control amplifier, and the winding with a small number of turns is driven directly by a control amplifier. An effective method is to drive via a capacitor. In Fig. 4, 32 to 34 are control windings with a small number of turns, 35 to 37 are control windings with a large number of turns, and 3
8 is a frequency division capacitor.
第4図に示すような制御を行うことによつて、
周波数成分の高い、立上りの鋭い信号に対して
は、主としてコンデンサ34を介して巻数の少い
制御巻線32〜34を駆動するため、応答が早
く、またスルーレートも大きくでき、周波数成分
の低い信号に対しては、主として巻数の多い制御
巻線35〜37を駆動するため制御電力が少くて
済むというように、応答速度と電力効率を両立さ
せることができる。 By performing control as shown in Figure 4,
For signals with high frequency components and sharp rises, the control windings 32 to 34 with a small number of turns are driven mainly through the capacitor 34, so the response is quick and the slew rate can be increased, and signals with low frequency components For signals, since the control windings 35 to 37 having a large number of turns are driven, only a small amount of control power is required, so that both response speed and power efficiency can be achieved.
なお、第1図の実施例では入出力が1組のすな
わち1チヤネルの増幅器の例を示しているが、複
数チヤネルの場合でも、方形波電圧発生装置につ
いては、これを共用することができる。この場
合、各チヤネルに方形波電圧発生装置を設けた場
合に対し、各方形波電圧発生装置の周波数差によ
るビートが発生しないという効果もある。 Although the embodiment of FIG. 1 shows an example of an amplifier with one set of input and output, that is, one channel, the square wave voltage generator can be shared even in the case of multiple channels. In this case, compared to the case where a square wave voltage generator is provided in each channel, there is an advantage that beats due to the frequency difference between the square wave voltage generators do not occur.
つぎに、各トランスの構造について説明する。
トランス2および3とトランス4とは2次巻線と
トランス巻線の有無以外は基本的に同様の構造の
ものが使用できる。そこで、例えばトランス2に
ついて、その構造の一例を第5図に示す。 Next, the structure of each transformer will be explained.
The transformers 2 and 3 and the transformer 4 can have basically the same structure except for the presence or absence of the secondary winding and the transformer winding. For example, an example of the structure of the transformer 2 is shown in FIG.
第5図の例ではコアにE・I型のものを使用
し、その中央の磁路に1次巻線と2次巻線を巻
き、両側の磁路に、制御巻線およびバイアス巻線
をそれぞれ2分割して巻いた構造になつている。 In the example shown in Figure 5, an E/I type core is used, the primary winding and secondary winding are wound around the central magnetic path, and the control winding and bias winding are wound around the magnetic paths on both sides. Each piece is divided into two parts and rolled up.
第5図において、39は中央の磁路、40,4
1は両側の磁路、42,43は制御巻線、44,
45はバイアス巻線である。 In Fig. 5, 39 is the central magnetic path, 40, 4
1 is a magnetic path on both sides, 42 and 43 are control windings, 44,
45 is a bias winding.
両側の磁路40,41に巻かれた制御巻線4
2,43およびバイアス巻線44,45によつて
作られる磁束は両側の磁路40,41のみを回
り、そのループの磁気抵抗値を変化させる。また
中央の磁路に巻かれた1次巻線5によつて作られ
る磁束は中央の磁路39から両側の磁路40,4
1に分かれて行き、中央の磁路に戻るという経路
を流れる。その結果、1次巻線5のインダクタン
スは両側の磁路の磁気抵抗によつて変化を受け
る。このようにして、制御巻線42,43やバイ
アス巻線44,45の電流によつて、1次巻線5
のインダクタンスを変化させることができる。 Control winding 4 wound around magnetic paths 40 and 41 on both sides
The magnetic flux produced by the bias windings 44 and 45 circulates only through the magnetic paths 40 and 41 on both sides, changing the magnetic resistance value of the loops. Also, the magnetic flux created by the primary winding 5 wound around the central magnetic path flows from the central magnetic path 39 to the magnetic paths 40 and 4 on both sides.
It splits into 1 and returns to the central magnetic path. As a result, the inductance of the primary winding 5 is changed by the magnetic resistance of the magnetic paths on both sides. In this way, the primary winding 5 is
The inductance can be changed.
このように構成すると、1次巻線5に加えられ
た方形波電圧によつて、制御巻線42,43また
はバイアス巻線44,45に誘起される電圧は、
42,43間または44,45間で互に逆極性と
なり、それが加算されるため打消され、巻線の外
へは現れてこないという利点がある。 With this configuration, the voltage induced in the control windings 42 and 43 or the bias windings 44 and 45 by the square wave voltage applied to the primary winding 5 is as follows.
There is an advantage that the polarities are opposite to each other between 42 and 43 or between 44 and 45, and because they are added, they are canceled and do not appear outside the winding.
また、全巻線が同一磁路に巻かれた構造の場合
には、方形波による磁束が、正、負の一方の極性
の時には制御巻線およびバイアス巻線による磁束
に加算され、逆極性の時には減算されるようにな
るため、方形波の正極性と負極性に対する1次巻
線のインダクタンス値が異り、その結果ダイオー
ド19が導通する期間の2次巻線の電圧とダイオ
ード20が導通する期間の2次巻線の電圧が異る
ため出力の方形波成分のリツプルが増加するとい
う問題があるが、第5図のように構成すれば、方
形波の正、負極性に対する磁束は一方の側の磁路
で加算され、もう一方の磁路で減算されるため、
両方で平均化され、両方向に対するインダクタン
スは等しくなり、その結果、出力のリツプルが非
常に少くなるという大きな利点を持つている。 In addition, in the case of a structure in which all the windings are wound on the same magnetic path, the magnetic flux due to the square wave is added to the magnetic flux due to the control winding and bias winding when the polarity is positive or negative, and when the polarity is opposite As a result, the inductance value of the primary winding for the positive polarity and negative polarity of the square wave is different, and as a result, the voltage of the secondary winding during the period when diode 19 is conducting and the period when diode 20 is conducting There is a problem that the ripple of the square wave component of the output increases because the voltage of the secondary winding of the Since it is added in one magnetic path and subtracted in the other magnetic path,
It has the great advantage of being averaged in both directions, making the inductance equal in both directions, resulting in very low output ripple.
なお、トランスのコアは第5図の例ではE・I
型を用いているが、E・E型のものを使用した場
合でも全く同様である。 In addition, the core of the transformer is E and I in the example shown in Figure 5.
Although a mold is used, it is exactly the same even if E/E types are used.
以上の説明のように、本発明の磁気増幅器によ
れば、従来のA級やB級増幅器に対し、大幅に効
率を改善できるとともに、増幅器自体でアイソレ
ートの機能があるため電源トランスが省略でき、
放熱器および電源トランスの分のコストが低減で
き、また、バツテリー駆動の場合には1次、2次
の巻線比を変えることによつて、任意の出力が得
られるという効果がある。 As explained above, according to the magnetic amplifier of the present invention, efficiency can be significantly improved compared to conventional class A and class B amplifiers, and since the amplifier itself has an isolation function, a power transformer can be omitted. ,
The cost of the radiator and power transformer can be reduced, and in the case of battery drive, an arbitrary output can be obtained by changing the primary and secondary winding ratios.
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2
図は本発明の他の実施例を示す回路図、第3図は
本発明の動作を説明するための図、第4図は本発
明における制御部の他の実施例を示す回路図、第
5図は本発明に使用し得るトランスの構成図であ
る。
1……方形波電圧発生装置、2……第1のトラ
ンス、3……第2のトランス、4……第3のトラ
ンス、5〜7……1次巻線、8,9……2次巻
線、10〜12……制御巻線、13,14……バ
イアス巻線、15,16……バイアス供給回路、
17……制御用増幅器、19,20……第1の整
流回路、21,22……第2の整流回路、25,
26……第1および第2の整流回路出力を合成し
て負荷に供給する手段、27……リツプル除去用
コンデンサ、28,29……負帰還回路、32〜
34……巻数の少い制御巻線、35〜37……巻
数の多い制御巻線、38……周波数分割用コンデ
ンサ、39……中央の磁路、40,41……両側
の磁路、42,43……制御巻線、44,45…
…バイアス巻線。
Figure 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the operation of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the control section in the present invention. The figure is a block diagram of a transformer that can be used in the present invention. 1...Square wave voltage generator, 2...First transformer, 3...Second transformer, 4...Third transformer, 5-7...Primary winding, 8, 9...Secondary Winding, 10-12... Control winding, 13, 14... Bias winding, 15, 16... Bias supply circuit,
17... Control amplifier, 19, 20... First rectifier circuit, 21, 22... Second rectifier circuit, 25,
26...Means for combining the outputs of the first and second rectifier circuits and supplying them to the load, 27...Ripple removal capacitor, 28, 29...Negative feedback circuit, 32-
34... Control winding with a small number of turns, 35-37... Control winding with a large number of turns, 38... Frequency division capacitor, 39... Central magnetic path, 40, 41... Magnetic paths on both sides, 42 , 43... control winding, 44, 45...
...bias winding.
Claims (1)
ス巻線を有する第1および第2のトランスと、上
記第1および第2のトランスの1次巻線の直列接
続回路に接続された方形波電圧発生装置と、上記
第1および第2のトランスの2次巻線に各々接続
された第1および第2の整流回路と、入力信号に
応じて上記第1および第2の制御巻線を駆動する
制御用増幅器と、上記第1および第2のトランス
のバイアス巻線にバイアス電流を供給するバイア
ス電流供給回路と、上記第1および第2の整流回
路出力を合成して負荷に供給する手段とで構成さ
れ上記第1および第2のトランスのうちの一方の
制御巻線とバイアス巻線の極性が、磁束を加算す
る方向で、もう一方が減算する方向になつてお
り、また、上記第1および第2の整流回路のうち
の一方が正電圧を発生し、もう一方が負電圧を発
生する極性になつている磁気増幅器。1 connected to a series connection circuit of first and second transformers each having a primary winding, a secondary winding, a control winding, and a bias winding, and the primary windings of the first and second transformers. a square wave voltage generator; first and second rectifier circuits respectively connected to the secondary windings of the first and second transformers; a control amplifier that drives the line, a bias current supply circuit that supplies bias current to the bias windings of the first and second transformers, and the outputs of the first and second rectifier circuits that are combined and supplied to the load. The polarity of the control winding and bias winding of one of the first and second transformers is in the direction of adding magnetic flux, and the polarity of the other is in the direction of subtracting magnetic flux, and A magnetic amplifier, wherein one of the first and second rectifier circuits is polarized so that it generates a positive voltage, and the other one generates a negative voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1370779A JPS55105412A (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | Magnetic amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1370779A JPS55105412A (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | Magnetic amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55105412A JPS55105412A (en) | 1980-08-13 |
| JPS624009B2 true JPS624009B2 (en) | 1987-01-28 |
Family
ID=11840685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1370779A Granted JPS55105412A (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | Magnetic amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55105412A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4675615A (en) * | 1985-12-30 | 1987-06-23 | Donato Bramanti | Magnetic amplifier |
| US4841428A (en) * | 1988-03-18 | 1989-06-20 | Hughes Aircraft Company | Non-saturating magnetic amplifier controller |
-
1979
- 1979-02-07 JP JP1370779A patent/JPS55105412A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55105412A (en) | 1980-08-13 |
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