Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6314589B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6314589B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6314589B2
JPS6314589B2 JP55501471A JP50147180A JPS6314589B2 JP S6314589 B2 JPS6314589 B2 JP S6314589B2 JP 55501471 A JP55501471 A JP 55501471A JP 50147180 A JP50147180 A JP 50147180A JP S6314589 B2 JPS6314589 B2 JP S6314589B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
voltage
current
converter
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55501471A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56500674A (ja
Inventor
Renaado Emu Metsutsujaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co filed Critical Eastman Kodak Co
Publication of JPS56500674A publication Critical patent/JPS56500674A/ja
Publication of JPS6314589B2 publication Critical patent/JPS6314589B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28Conversion 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
    • H02M3/325Conversion 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
    • H02M3/335Conversion 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
    • H02M3/33507Conversion 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 with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0016Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0022Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being input voltage fluctuations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/906Solar cell systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Description

請求の範囲 1 1次巻線14及び2次巻線16を有するトラ
ンス12と、前記1次巻線に供給されるバツテリ
電流を遮断して前記2次巻線に電流を流させるス
イツチ18と、を備え、バツテリの開回路電圧の
関数としてその変化にほぼ正比例して変化し且つ
バツテリの内部抵抗の関数としてその変化にほぼ
反比例して変化するバツテリの負荷電圧を有す
る、バツテリ駆動形のDC−DCコンバータにおい
て、 前記バツテリに接続され、(i)前記1次巻線に供
給されるバツテリ電流が遮断されるときに前記バ
ツテリ開回路電圧を検知し、(ii)前記1次巻線にバ
ツテリ電流が流れるときに前記バツテリ負荷電圧
を検知する、電圧検知回路30を備え、 前記電圧検知回路及び前記スイツチに接続さ
れ、前記バツテリ開回路電圧と前記バツテリ負荷
電圧を比較し、該バツテリ負荷電圧が前記バツテ
リ開回路電圧の予め定めた比率より小さいときに
前記スイツチによつて前記1次巻線に流れる電流
を遮断する制御回路32を備え、 それによつて前記1次巻線に電流が流れるとき
に前記バツテリから引出されるエネルギが、前記
バツテリ開回路電圧に正比例して変化し、且つ前
記バツテリの内部抵抗に反比例して変化するよう
に構成したことを特徴とする前記DC−DCコンバ
ータ。
2 前記2次巻線を流れる電流を検知するため
に、前記制御回路と前記2次巻線とに接続された
電流検知回路38を備え、該電流検知回路は、(i)
前記2次巻線を流れる電流が予め定めたレベル以
上のときに第一の状態を有し、且つ(ii)前記2次巻
線を流れる電流が前記予め定めたレベル以下のと
きに第二の状態を有し、前記電流検知回路が前記
第二の状態にあるときに応答して、前記制御回路
によつて前記スイツチが前記1次巻線に電流を供
給するように構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のDC−DCコンバータ。
3 前記バツテリ負荷電圧が前記バツテリ開回路
電圧の約88パーセントであるときに、前記制御回
路によつて前記スイツチが前記1次巻線を流れる
電流を遮断するように構成したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のDC−DCコンバー
タ。
4 バツテリの開回路電圧の関数としてその変化
にほぼ正比例して変化し且つバツテリの内部抵抗
の関数としてその変化にほぼ反比例して変化す
る、バツテリの状態に応じて変化する負荷電圧を
生じるバツテリと、 1次巻線及び2次巻線を備えたトランスと、前
記1次巻線及び前記バツテリに直列に接続され、
前記1次巻線へのバツテリ電流を周期的に遮断し
て前記2次巻線に電流を流れさせるスイツチと、
を含むコンバータと、 を備えた電子ストロボ閃光装置において、 前記バツテリに接続され、(i)前記1次巻線への
バツテリ電流が遮断されるときに前記バツテリ開
回路電圧を検知し、(ii)前記1次巻線にバツテリ電
流が流れるときに前記バツテリ負荷電圧を検知す
る、電圧検知回路30を備え、 前記電圧検知回路に接続された入力と前記スイ
ツチに接続された出力とを備え、また、(i)前記バ
ツテリ負荷電圧が前記バツテリ開回路電圧の予め
定めた比率より大きいときに第一の状態を有し且
つ(ii)前記バツテリ負荷電圧が前記バツテリ開回路
電圧の前記予め定めた比率より小さいときに第二
の状態を有する、制御回路32であつて、該制御
回路が前記第二の状態にあるときに、前記1次巻
線を流れる電流を遮断するように前記スイツチの
動作を制御する手段を含す前記制御回路を備え、 それによつて前記1次巻線に電流が流れるとき
に前記バツテリから引出されるエネルギが、前記
バツテリの状態に応じて、前記バツテリ開回路電
圧に正比例して変化し、且つ前記バツテリの内部
抵抗に反比例して変化するように構成したことを
特徴とする電子ストロボ閃光装置。
発明の背景 発明の分野 本発明は、エネルギ蓄積用コンデンサを充電す
るためのバツテリで給電されるDC/DCコンバー
タに関する。
従来技術の説明 負荷に対してバツテリが給電する電気エネルギ
は、この給電時間とバツテリ電力(バツテリの電
圧×バツテリの電流)を乗じたものと等しい。バ
ツテリはあるエネルギ供給容量を有する。この容
量は一定ではなく、バツテリのローデイングおよ
び温度の如き他の要因の関数である。例えば、も
しバツテリ電圧が半分、バツテリ電流が2倍とす
れば、仮にバツテリ電力が同じてあつても、バツ
テリの全エネルギ供給容量は変化し得る。過度の
負荷を与えられたバツテリ、即ちその電流が特定
のレベルを越えて増えた状態のバツテリは、その
全エネルギ供給容量が大巾に減少すると言う状態
を蒙ることになる。例えば、経年変化、又は環境
条件の変化のためバツテリの状態が変化するた
め、このバツテリが過大な負荷を与えられること
なく供給し得るピーク電流は変化する。
バツテリ駆動される電子ストロボ閃光装置にお
いては、ストロボが発光できるように閃光コンデ
ンサが約300ボルトの電圧迄充電される。低電圧
のバツテリを用いてこのレベル迄コンデンサを充
電するため、ストロボ装置はDC/DCコンバータ
を含む。6ボルトのバツテリの場合は、電子スト
ロボ閃光装置用の従来のDC/DCコンバータは、
1秒の数分の一の時間に対しては1アンペアより
大きなピーク電流を、又10秒以上の時間に対して
は約750ミリアンペアの平均電流を必要とし得る。
電子ストロボ閃光装置用のDC/DCコンバータ
の構造および作用を支配する2つの稍々競合する
要件がある。その第1は、このコンバータは閃光
用コンデンサを迅速に充電するよう作用すること
が必要なことである。これにより、カメラのオペ
レータは素早い一連の閃光露出を行うことができ
る。しかし、もしこのコンデンサがバツテリが過
負荷となり得るおそれのある程早く充電されるな
らば、これによりこのコンデンサの全ネルギ供給
容量は低下することになる。
第2に、通常、バツテリから閃光コンデンサに
対して電力を効率的に伝送することが必要であ
る。このため、バツテリが放電し侭す前に非常に
多数回の閃光が可能になる。しかし、もしこのコ
ンバータが専ら高い伝送効率において作動される
ならば、バツテリからコンデンサへの電力の伝送
速度は遅くなり得、その結果コンデンサを充電す
るのに必要な時間は長すぎることになり得る。
1978年1月24日発行のH.M.Einbinsterの米国
特許第4070699号は、コンデンサの充電時間を最
小にすると共にバツテリ電力伝送効率を最大にす
るためのコンバータについて記載する。このコン
バータは、バツテリの電流が流れる時と遮断され
る時の両方の場合にトランスの磁界の変化をごく
僅かにすることができる制御回路を含む。このよ
うな構成によれば、バツテリ電流が流れる時常に
略々一定の状態に維持され、このため電力伝送効
率を改善する。
前記米国特許第4070699号に記載されたタイプ
のコンバータは動的に作動せず、即ち、このコン
バータはバツテリ条件の変化を補償する状態では
作動しない。その結果として、このコンバータは
「正常な」バツテリ条件においてのみ比較的高い
エネルギ供給能力を有する。更に、前記米国特許
第4070699号のコンバータはバツテリ電流が一定
に近づくように高い効率で作動しなければならな
い。その結果、トランスの鉄心における遷移損失
の如き周波数に依存する要因が電力の伝送効率を
低下させることになる。
発明の概要 本発明の目的は、低い周波数で作動することが
でき、かつバツテリの条件が変動する場合でさえ
バツテリの性能とコンバータの性能間に最適の妥
協点を維持するDC/DCコンバータの提供にあ
る。
要約すれば、本発明は、その開回路電圧の関数
として比例的に、又その内部抵抗の関数として反
比例的に変化する負荷電圧を有するバツテリによ
り付勢されるDC/DCコンバータを包含するもの
である。このコンバータは、1次と2次の巻線を
有するトランスと、この1次巻線に対するバツテ
リ電流を遮断して2次巻線に電流を流れさせるた
めのスイツチとを含み、このコンバータは、(1)1
次巻線に対するバツテリ電流が遮断される時バツ
テリの開回路電圧を検知し、(2)バツテリ電流が1
次巻線に流れる時バツテリの負荷電圧を検知する
ため電圧検知装置がバツテリと接続されること、
又バツテリの開回路電圧をバツテリ負荷電圧と比
較するため、又バツテリ負荷電圧がバツテリ開回
路電圧の予め定めた比率以下である時1次巻線の
電流をスイツチに遮断させることにより、1次巻
線に電流が流れる時バツテリから引出されるエネ
ルギが前記開回路電圧に正比例するように、又バ
ツテリの内部抵抗に反比例するように変化させる
ための、制御装置が前記電圧検知装置とスイツチ
に接続されることを特徴とする。本発明の望まし
い実施態様によれば、前記スイツチは、バツテリ
負荷電圧がバツテリ開回路の電圧の約88%迄低下
する時、1次巻線における電流を遮断する。
本発明およびその長所については、以下に示す
望ましい実施態様の詳細な説明において更に明瞭
になるであろう。
【図面の簡単な説明】
本発明は添付図面に関して以下に記述するが、
図面において、 第1図は本発明によるバツテリ駆動のDC/DC
コンバータのブロツク図であり、 第2図はそのブロツク図の各点および第5図の
回路図の各点において存在する信号波形を示し、 第3図および第4図は付勢用バツテリにコンバ
ータが課す負荷の関数としての第1図のDC/DC
コンバータの性能を示し、 第5図は第1図のDC/DCコンバータの回路図
である。
望ましい実施態様の説明 バツテリ駆動DC/DCコンバータは公知である
ため、本項の説明は特に本発明による装置の一部
を形成しかつこれと直接協働する諸素子について
行う。特に示しあるいは説明されない素子は
DC/DCコンバータの技術に習熟するものにとつ
て周知の種々の形態をとり得ることを理解すべき
である。
本文において用いる用語「バツテリの開回路電
圧」とはコンバータに対するバツテリ電流が遮断
される時のバツテリの端子電圧を意味し、本文に
おいて用いる用語「バツテリの負荷電圧」とはバ
ツテリ電流がコンバータに供給される時のバツテ
リの端子電圧を意味する。このバツテリ負荷電圧
は、バツテリ開回路電圧からバツテリ内部の電圧
降下を差引いたものに等しい。この内部電圧降下
は、バツテリの内部抵抗とコンバータに与えられ
たバツテリ電流とを乗じたものに等しい。
第1図には、リンギング・チヨーク・コンバー
タ即ちフライバツク・コンバータとして当該技術
において公知のタイプのDC/DCコンバータ10
が示される。このコンバータ10は、それぞれ反
対方向に巻かれた1次巻線14と2次巻線16を
有するトランス12を含む。スイツチング・トラ
ンジスタ18が1次巻線14、スイツチS1および
低電圧のバツテリ20に対し直列に接続される。
図示の如く、バツテリ20は、番号22で示され
る開回路電圧と、番号24で示される有効内部抵
抗とを有するものとして示される。ダイオード2
6は、高電圧の容量性負荷27を充電するため整
流された充電電流を伝える2次巻線16と直列に
接続される。
フライバツク・コンバータ10は、約6ボルト
のバツテリ開回路の最大電圧源22を有する低電
圧バツテリ20から約330ボルトの最高電圧迄コ
ンデンサ27を充電するように構成されている。
フライバツク・コンバータ10は、スイツチン
グ・トランジスタ18が導通されるとトランス1
2にエネルギを蓄積し、又このコンバータはトラ
ンジスタが導通しない場合はトランスからコンバ
ータ27へ蓄積されたエネルギを転送する。「エ
ネルギ蓄積サイクル」および「エネルギ移送サイ
クル」に関してフライバツク・コンバータ10の
構成および作用を説明することが有益である。本
文に使用する用語「エネルギ蓄積サイクル」と
は、トランジスタ18が導通しこれにより電流が
バツテリ20からトランス12の1次巻線14を
経て流れる時間間隔を意味する。本文に用いる用
語「エネルギ移送サイクル」とは、スイツチS1
閉路されるがトランジスタ18は導通状態になら
ず、これにより1次巻線14に対する電流が遮断
される時間間隔を意味する。このエネルギ移送サ
イクルにおいては、電流は2次巻線16とダイオ
ード26を流れ、この電流がコンデンサ27を充
電する。エネルギ移送サイクルは前のエネルギ蓄
積サイクルの直ぐ後に続く。コンバータ10の1
つの作動期間は、1エネルギ蓄積サイクル、プラ
ス直後のエネルギ移送サイクルの持続期間であ
る。コンバータ10は、その期間の逆数である瞬
時周波数で作動する。
要約すれば、フライバツク・コンバータ10は
下記の如く作用する。スイツチS1は閉じられ、ト
ランジスタ18は導通状態にあるものと仮定す
る。従つて、電流IPはバツテリ20から1次巻線
14と、迅速に飽和状態に駆動されるトランジス
タ18に流れる。この状態が生じると、1次巻線
の抵抗およびトランジスタ18の飽和電圧を無視
すれば、電流IPは時間と共に指数的にバツテリ短
絡電流に向つて増加するが、これはバツテリ内部
抵抗24で除算したバツテリの開回路電圧22と
等しい。電流IPは、これと比例するトランス12
の鉄心に磁界を誘導する。鉄心が磁気的に飽和さ
れない限り、電流IPおよび磁界は、バツテリの内
部抵抗24を含む1次巻線回路の抵抗により除し
た1次巻線14のインダクタンスと等しい時定数
と共に指数的に増加する。この時定数に対して短
い時間間隔に対しては、電流IPが第2b図に示す
如く略々直線的に増加するものと仮定できる。
バツテリ内部抵抗24の故に、バツテリの負荷
電圧は第2a図に示す如くIPに比例して減少す
る。電圧検知回路30は、バツテリ開回路電圧2
2の予め定めた比率に減少する時を検知して、こ
れに応答して第1図および第2d図に示した電圧
パルスVSWを生じる。パルスVSWは双安定制御回
路32をしてトランジスタ18をOFFに切換え
させ、これにより電流IPを遮断してエネルギ蓄積
サイクルを終了する。
トランスの巻線が反対方向であるため、1次巻
線14の両端の電圧の極性は2次巻線16の両端
の電圧の極性と反対である。バツテリ電流が1次
巻線14に流れるため電圧が1次巻線14の両端
に生じる時、2次巻線16の両端の電圧の極性は
ダイオード26が逆方向にバイアスされる如きも
のである。従つて、電流IPが流れる時、第2c図
に示す如く、2次巻線16に電流ISが流れない。
電流IPは1次巻線14に流れる時、トランス1
2の鉄心における磁束がこの電流と比例して形成
される。電圧検知回路30が双安定制御回路32
をしてスイツチング・トランジスタ18をOFF
に切換えさせる時、電流IPは突然遮断される。電
流IPの遮断に応答してトランスの磁界が消滅し、
トランスの巻線の両端の電圧は逆の極性となる。
2次巻線16の両端の電圧がダイオード26が順
方向にバイアスされるあるレベルに達すると、電
流ISが流れ始めてコンデンサ27を充電する。電
流ISは時間と共に減少する。トランスの磁界は、
磁界が形成する時および磁界が消滅する時共に巻
線の電流に比例する。従つて、電流ISが流れる時
この磁界は減少する。このように、トランジスタ
18がONである時トランス12に蓄積されたエ
ネルギは、トランジスタ18がOFFになる時負
荷コンデンサ27に送られる。
電流ISは流れ始める時、トランス12における
磁界と比例する最大値を有する。従つて、電流IS
の最大値は、トランジスタ18がOFFに切換る
時IPの値に比例する。電流IPは時間と共に指数的
に減少する。短い時間間隔においては、ISは第2
c図に示す如く時間と共に略々直線的に減少す
る。
電流ISがその最大値の予め定めた比率迄減少す
る時、電流検知回路38は第1図および第2e図
に示された電圧パルスISWを生じる。制御回路3
2はパルスISWを受取り、これに応答してトラン
ジスタ18を再びそのON状態に切換え、これに
よりエネルギ移送サイクルを終え、次のエネルギ
蓄積サイクルを開始する。コンバータ10の動作
はこのように反復される。
電流ISが部分的にのみ減少することを許容され
るため、トランスの磁界の部分的な減少が生じ
る。従つて、次のエネルギ蓄積サイクルが開始す
る時、1次巻線電流IPは零ではない。この最初の
零でない1次電流は、第1のサイクルの後の全エ
ネルギ蓄積サイクルについて第2b図において知
ることができる。
エネルギ蓄積サイクルおよびエネルギ移送サイ
クルは順次進行する。各エネルギ蓄積サイクルに
おいては、エネルギはバツテリ20から取出され
トランス12に蓄積される。各エネルギ移送サイ
クルにおいては、エネルギはトランス12から電
圧の形態でエネルギが蓄積されるコンデンサ27
へ送られる。従つて、コンデンサ27の両端の電
圧は、コンバータの各期間に対し段階状に増加す
る。コンデンサの電圧が予め定めたレベルに達す
る時、コンデンサ27とトランジスタ18間に接
続された電圧モニター回路(図示せず)はコンバ
ータをOFF状態にする。
本発明を構成する装置は、バツテリの条件の関
数として動的にコンバータ10を制御する。この
構成は、バツテリ20の性能とコンバータ10の
性能間の最善の妥協を提供するものである。
本発明を構成する装置がいかにしてこのような
最善の妥協点をもたらすかを理解するには、基本
的な電子工学原理を理解しなければならない。こ
の電子工学原理とは、バツテリの内部インピーダ
ンスがバツテリ負荷のインピーダンスと等しい時
即ちこれを整合する時、バツテリからその負荷へ
の電力移送が最大となることである。この条件が
存在する時、負荷に与えられた電力はバツテリの
内部インピーダンスに散逸された電力と等しい。
第1図の装置に対する最大電力移送の原理に関
して、コンバータ10に与えられた電力は、コン
バータの両端の電圧がバツテリの内部抵抗による
電圧低下と等しい時、バツテリの内部抵抗24に
散逸される電力と等しい。バツテリの負荷電圧、
即ちコンバータ10の両端の電圧は、バツテリの
開回路電圧22からその内部抵抗24のためのバ
ツテリ20の電圧降下を差引いたものに等しく、
バツテリ負荷電圧がバツテリの開回路電圧22の
半分と等しい時、最大電力はコンバータ10へ送
られる。
最大電力移送のためにコンバータ10を作動さ
せるためには、各エネルギ蓄積サイクル毎に電流
IPが一定であると共にバツテリ短絡回路電流の半
分と等しくなることを必要とする。しかし、電流
IPが流れる時常に比較的一定となるようにコンバ
ータ10を作動させるためには、同様に、トラン
ス12の磁界が比較的一定であることを必要とす
る。比較的一定の磁界においては、エネルギ蓄積
サイクルとエネルギ移送サイクルの両方が非常に
短い期間でなければならず、その結果磁界の強さ
の増減がそれぞれ少なくなる。しかし、コンバー
タ10の作動瀕度が増加する時、トランスの鉄心
の遷移損失およびスイツチング・トランジスタ1
8の内部キヤパシタンスの如き瀕度に依存する要
因はコンバータ10の性能の低下の原因となり得
る。
第3図および第4図は、コンバータ10を最大
電力移送の場合以外で作動させる時のコンバータ
の性能を示している。換言すれば、コンバータ1
0は、電流IPがバツテリの短絡回路電流の半分に
等しい定数でないように作動させられるのであ
る。
第3図は同図に示す如く電流IPが略々梯形を呈
する時のコンバータの性能を示し、第4図は同図
に示す如くIPが略々三角形を呈する時のコンバー
タの性能を示している。第3図の場合は、IPの最
大値がIPの最小値の2倍である。
第3図および第4図の両図において、コンバー
タの性能は共に、コンバータ10がバツテリ20
に課す負荷の関数として電力移送効率と相対電力
係数に関して示される。コンバータ10がバツテ
リ20に課す負荷は、バツテリ短絡回路電流ISC
に対する最大IP値(IPMAX)の比、およびバツ
テリ開回路電圧VOCに対する最小バツテリ負荷電
圧(VLMIN)の比に関して示される。これ等の
2つの比は等しい。
本文における用語「電力移送効率」とは、(1)コ
ンバータ10に対してバツテリ20により送られ
る電力の、(2)バツテリの内部抵抗24で散逸され
た電力プラス・コンバータに与えられた電力であ
るバツテリにより供給される全電力に対する比を
意味する。例えば、電力が最大電力移送条件下で
バツテリ20からコンバータ10へ送られるなら
ば、これは50%の効率で送られることになる。
本文に用いられる用語「相対電力係数」とは、
(1)バツテリ20によりコンバータ10に送られる
電力の、(2)コンバータ10が最大電力移送条件下
で作動させられるならばバツテリ20によりコン
バータに送られる電力に対する比を意味する。
第3図によれば、電流IPが図示の如く梯形を呈
する場合、この電流IPの最大値がバツテリ短絡回
路電流の約62%である時にピーク電力が移送され
る。換言すれば、バツテリの負荷電圧がバツテリ
開回路電圧22の約38%迄減少する時にピーク電
力移送が生じる。このような条件においては、電
力移送効率は約51%であり、移送された電力は最
大電力移送即ち整合された負荷条件下で移送され
る電力の約97%である。
次に第4図においては電流IPは三角形を呈し、
ピーク電力移送の場合、バツテリ負荷電圧はバツ
テリの開回路電圧22の約27%迄減少しなければ
ならない。この条件においては、電力移送効率は
約46%となり、コンバータ10へ移送される電力
は、最大電力移送即ち整合された負荷条件下で移
送される電力の約81%となる。
電流IPが第4図の状態よりも第3図に示される
如くになる場合、バツテリからコンバータ10に
対して更に大きな電力が移送される。この状態
は、電流IPが第3図に示す如く略々梯形を呈する
時第4図に示す電流よりも最大電力移送のため必
要な一定電流に更に近似する故に予期される。
電流IPのある最大レベルに対しては、第4図に
示される電流IPの方が第3図に示される如き電流
よりも電力移送効率が若干大きい。しかし、電流
IPが第3図に示す如き場合よりも第4図に示す如
き場合に、コンバータ10に対し比較的小さな総
電力が送られる。
エネルギ蓄積コンデンサ27を充電する時間
は、第3図および第4図に示される相対電力係数
に反比例する。従つて、バツテリの短絡回路電圧
に対する最小バツテリ負荷電圧(即ち、バツテリ
短絡回路電流に対するピーク・バツテリ電流)の
ある比に対しては、第4図に示す電流IPの場合よ
り第3図に示す如き電流IPの場合の方がコンバー
タ27が更に短い期間内にあるレベルに充電され
得る。
トランス12の磁界を各エネルギ移送サイクル
毎にごく一部だけ減少させることにより、電流IP
は第2b図および第3図に示す如く、各エネルギ
蓄積サイクルの開始時に零でない。もしこの磁界
が各エネルギ移送サイクルの間完全に減少させら
れたならば、電流IPの初期値は第4図に示す如く
零となる。換言すれば、磁界を一部だけ減少させ
ることにより、コンデンサ27はもし磁界が完全
に減少させられる場合よりも短かい間隔で充電す
ることができる。
前述の如く、バツテリの全エネルギ供給容量は
その負荷の関数である。バツテリ電力が一定であ
つても、例えば、バツテリ電圧を半分にしバツテ
リ電流を2倍にする時、バツテリが比較的小さな
電流を供給するならば、バツテリの全エネルギ供
給容量は増加させ得る。しかし、コンバータ10
が比較的小さな電流を引出す時は、コンデンサ2
7を充電するに要する時間は増加し得る。このこ
とは、第3図又は第4図のいずれを照合しても明
らかである。コンバータ10が比較的小さな最大
電流を引出す時、バツテリ開回路電圧22に対す
る最小バツテリ負荷電圧の比は増加する。例え
ば、特に第3図によれば、もしコンバータ10が
ピーク電力移送のため必要な最大電流より少ない
最大電流IPを引出すならば、相対電力係数は減少
し、これによりコンデンサ27を充電するに要す
る時間は長くなる。
しかし、コンデンサ充電間隔の増加は、バツテ
リにおける負荷の減少の結果どれだけ余分なバツ
テリ・エネルギ供給容量が得られるかに従つて多
くも少くも相殺することができる。換言すれば、
充電間隔における増加は、特にバツテリの作動状
態が多くなれば許容し得る。
バツテリ20が6ボルトのアルカリ電池であり
コンバータ10を電子式ストロボ閃光装置の閃光
のためのエネルギ蓄積コンデンサの充電のため使
用する時、バツテリの性能とコンバータの性能と
の間の最適な妥協は、(1)バツテリの負荷電圧をバ
ツテリ開回路電圧22の僅かに約82%迄減少させ
ることにより、又(2)電流IPをその最大値の約1/3
乃至1/2しか減少させないことによつて達成され
る。例えば、コンバータ10をこのように操作す
ることにより、6ボルトのバツテリおよびコンバ
ータは、各々が30秒を越えない間隔で少くとも8
回コンデンサ27を300ボルトに十分充電するよ
う作動することができる。一方、バツテリ負荷電
圧の最小値がバツテリの開回路電圧の65%迄減少
させる(電流ISの作用は同じ状態を維持する)よ
うにコンバータ10が作動されるならば、コンデ
ンサ27は充電間隔が30秒を越える前に19回だけ
充電することができる。バツテリの負荷電圧にお
ける減少が前述の82%の点に接近するようにすれ
ば、バツテリ20とコンバータ10の性能の低下
はそれ程酷くない。
コンバータの負荷電圧がバツテリの開回路電圧
の僅かに88%迄しか減少させられないようにコン
バータを制御することにより、コンバータ10
は、最大電力移送が整合された負荷条件下で生じ
る点か、あるいは電流IPが梯形を呈する場合にピ
ーク電力移送が生じる点から異る点において作動
させられる。しかし、この際、バツテリ20の負
荷は減少される。このため、バツテリがコンデン
サ27を妥当な持続期間の充電間隔内で更に多く
の回数充電できるようにバツテリの作動寿命が長
くなる。前述の最適な性能上の妥協の達成はこの
ような条件の組合せ内にある。
バツテリ負荷電圧がバツテリ開回路電圧22に
対し予め定められた関係を保有する各エネルギ蓄
積サイクルを決定することにより、コンバータ1
0はバツテリ条件の関数として動的に制御され
る。経年変化又は環境条件による等のバツテリ条
件が変化する時、バツテリの内部抵抗24は与え
られたバツテリの開回路電圧22に対して増加し
得るか、あるいはバツテリの開回路電圧22は与
えられたバツテリの内部抵抗24に対して減少し
得る。いずれの条件の変化においても、バツテリ
負荷電圧がバツテリ開回路電圧22の予め定めた
比率と等しい電流IPが減少する。従つて、バツテ
リの内部抵抗24が増加するかバツテリの開回路
の電圧22が減少すると、本発明のコンバータ装
置はバツテリ20に対し比較的小さな負荷を課
し、各エネルギ蓄積サイクルの間バツテリから比
較的小さなエネルギが引出される。
内部抵抗を増加させる効果は、バツテリの内部
抵抗24が時間間隔T0乃至T1における第1の値
と時間間隔T2乃至T3における第2の値とを有す
る時、それぞれバツテリの端末電圧と電流IPを示
す第2a図および第2b図に見ることができる。
時間間隔T2乃至T3におけるバツテリの内部抵抗
24の値が比較的大きいため、バツテリの負荷電
圧は比較的早い速度で減少する。従つて、電流IP
の比較的小さな値は、バツテリの負荷電圧を、時
間間隔T0乃至T1におけるよりもバツテリ開回路
電圧22の予め定めた比率迄傾減少させる。
バツテリの内部抵抗24が減少する時、1次巻
線回路のL/R時定数が減少し、これにより電流
IPを更に早い速度で立上らせる。この効果は、電
流IPが比較的少い程度に増加してトランジスタ1
8をOFFにさせねばならないと言う事実と組合
せされて、エネルギ蓄積サイクルの持続期間を減
少させる。従つて、コンバータ10の作動瀕度
は、抵抗24の増加と共に増加させられる。この
瀕度の変化は、瀕度に依存する損失が性能を大き
く低下させ始めるように瀕度がそれ程増大しない
限り受入れられる。例えば、発明者は、6ボルト
のアルカリ電池を用いて、最小バツテリ負荷電圧
がバツテリの開回路電圧の僅かに約91%迄減少さ
せられる時、コンデンサ27を充電する間隔が著
しく増加すること、又バツテリが放電し侭す前に
コンデンサが充電できる回数が減少することを発
見した。
開回路の電圧を減少させる効果は第2a図およ
び第2b図に見ることができるが、同図は、時間
間隔T2からT3においてバツテリの開回路電圧2
2が値E1を有し、かつ時間間隔T4からT5におい
ては比較的小さな値E2を有する時それぞれバツ
テリ端子電圧および電流IPを示す。時間間隔T4
らT5におけるバツテリの開回路電圧22の値が
小さいため、比較的小さな電流IPの値は間隔T2
らT3において必要とされるよりもバツテリの開
回路電圧22の固定比率迄バツテリの負荷を減少
させる。
電流ISのピーク値は電流IPのピーク値と正比例
する。電流ISはそのピーク値の予め定めた比率迄
減少する時遮断されるため、与えられたバツテリ
の開回路電圧22に対しては、電流ISの最小値は
バツテリの内部抵抗24が増加するにつれて小さ
くなる。同様に、与えられたバツテリの内部抵抗
24に対しては、電流ISの最小値は、バツテリの
開回路電圧22が減少するに伴い小さくなる。
このような効果は、それぞれ電流IPおよびIS
示す第2b図および第2c図に見出すことができ
る。抵抗24は時間間隔T0からT1におけるより
も間隔T2からT3において更に大きいため、電流
ISは前の間隔における更に小さな値迄減少する。
同様に、開回路電圧22は間隔T2からT3におけ
るよりも間隔T4からT5において小さい故に、電
流ISの最小値は間隔T2からT3におけるよりも間
隔T4からT5において更に小さい。
第2b図および第2c図は又、電流IPの最小値
はISの最小値と正比例しかつISの最大値はIPの最
大値と比例することを示す。
第1図の回路図は第5図に示される。第1図に
示された構成要素と回路と対応する第5図に示さ
れた構成要素と回路は、同じ照合番号により示さ
れる。
電圧検知回路30は、バツテリ開回路電圧22
と対応する基準電圧を生成する回路50と、バツ
テリ電流IPがコンバータ10に供給される時バツ
テリの負荷電圧の瞬時値を検知する回路51とを
含む。
電圧検知回路30は、直前のエネルギ移送サイ
クルに対して、バツテリ負荷電圧がバツテリ開回
路電圧22の約88%迄減少する時エネルギ蓄積サ
イクルを終了するため出力パルスVSWを生じるよ
うに構成される。
従つて、回路50は、前のエネルギ移送サイク
ルに対するバツテリ開回路電圧22と対応するエ
ネルギ蓄積サイクルにおいて基準電圧を提供する
ように構成される。この基準電圧を生じるため、
ダイオード52は電圧蓄積コンデンサ54と直列
に接続され、ダイオードとコンデンサはバツテリ
20と並列である。直列に接続された抵抗57と
58からなる分圧器56は端子60とアース62
間のコンデンサ54と並列に接続される。
コンデンサ54は、バツテリの開回路電圧22
と対応する電圧迄充電する。分圧器56とコンデ
ンサ54はRC回路を形成する。このRC回路の時
定数は、バツテリの負荷電圧がバツテリの開回路
電圧22よりも減少する時、1エネルギ記憶サイ
クルの間コンデンサ54が分圧器56を介して大
きく放電しないように選定されている。ダイオー
ド52は、バツテリの負荷電圧がエネルギ蓄積サ
イクルにおいてコンデンサの両端の電圧よりも減
少する時、バツテリ20および(又は)コンバー
タ10へコンデンサ54が放電することを阻止す
る。
分圧器56は、バツテリの開回路電圧22と対
応する端子63に基準電圧を与える。
電圧検知回路30も又、電圧コンパレータ回路
64と分圧器65を含んでいる。分圧器65は、
端子69とアース62間に直列に、バツテリ12
とは並列に接続された抵抗66と68からなる。
第5図に示す如く、分圧器65の抵抗66と68
間の端子70は電圧コンパレータ回路64の反転
入力端子と接続され、分圧器56の端子63はコ
ンパレータ64の非反転入力端子と接続される。
分圧器65は、バツテリ負荷電圧の瞬時値と対
応する端子70における電圧を提供する。バツテ
リ負荷電圧がバツテリ開回路電圧22の88%より
も大きい時端子70における電圧が端子63にお
ける基準電圧よりも大きくなるように、又バツテ
リ負荷電圧がバツテリ開回路電圧の88%迄減少す
る時端子70の電圧が端子63の電圧と等しくな
るように、分圧器65と56は相互に構成されて
いる。
スイツチS1が閉路される時、電圧コンパレータ
回路64は、端子70における電圧が端子63の
電圧迄あるいはこれ以下に減少する時は電圧パル
スVSWを生じ、又端子70における電圧が端子6
3の電圧よりも大きい時パルスVSWを除去するよ
うに構成される。
NPNトランジスタ71のベース電極および双
安定回路32の入力端子は図示の如く電圧コンパ
レータ回路64の出力端子と接続される。電圧コ
ンパレータ回路64がその出力電圧パルスVSW
生じる時、トランジスタ71は導通状態となり、
これによりコンデンサ54にバツテリ開回路電圧
22と対応するその電圧をトランジスタを経てア
ースへ放電させる。
入力端子72が信号VSWを受取る時、インバー
タ76は従来の2入力ANDゲート78の1つの
入力端子で受取る論理値零の出力を生じる。
ANDゲート78の他の入力端子はインバータ
80の出力端子と接続される。従来のワンシヨツ
ト・マルチバイブレータ82が第2f図および第
5図でAと表示された正のパルスを生じる時、イ
ンバータ80は論理値零の出力信号は生成するよ
うに構成されている。
ANDゲート78が論理値零の出力信号を生じ
る時、フリツプフロツプ84がセツトされる。フ
ロツプ84のセツテイングは出力端子から第2
g図および第5図においてONで示される論理値
1の信号を除去し、OFFで示される信号をQ出
力端子に生成する。
フロツプ84の出力端子は、マルチバイブレ
ータ82の入力端子と接続され、スイツチング・
トランジスタ18のベース電極と接続される。
マルチバイブレータ82は、フロツプ84の
出力端子からのON信号の除去に応答してその出
力パルスAを生成するよう構成される。前述の如
く、パルスAはインバータ80にその論理値零の
信号を生じさせ、これによりインバータ76によ
り生じた論理値零の信号により最初に惹起された
フロツプ84のセツテイングを強化する。
ON信号が出力端子から取出される時、トラ
ンジスタ18はその導通状態から非導通状態に切
換えられる。電流IPは、トランジスタ18がその
非導通状態に切換えられるのに応答して遮断さ
れ、これによりエネルギ蓄積サイクルを終了させ
てエネルギ移送サイクルを開始する。
電圧検知回路38は、2次巻線16と謂ゆる
「電流ミラー」回路104の入力端子間に直列に
接続されたNPNトランジスタ101と102か
らなる反転されたダーリントン回路100を含
む。ダーリントン回路100の出力段であるトラ
ンジスタ101は2次巻線16と接続され、ダー
リントン回路の入力段であるトランジスタ102
は電流ミラー回路104の入力端子と接続され
る。
2次巻線の電流ISは数百ミリアンペア程度であ
るため、ダーリントン回路100はトランジスタ
101と102の電流利得の積でISを除算するよ
う構成され、その結果電流ミラー回路104の電
流取扱容量を越えることがない。
電流ミラー回路104は、ISと比例しISの流れ
の方向と反対方向に流れるその出力端子104a
と104bにおいて等しい電流I1とI2をそれぞれ
与えるよう構成される。電流ミラー回路の基本的
な構造と作用と均衡のとれた電流負荷を与える使
途は当技術においては公知である。電流ミラー回
路およびその使途のこれ以上の詳細については、
1971年6月28日発行のG.R.Wilsonの米国特許第
3588672号、および1974年12月刊のIEEEソリツ
ド・ステート回路ジヤーナルSC9巻第6号の314
乃至332頁、J.E.Solomon著の論文「モノリシツ
クOPアンプ:指導的研究」を参照されたい。
第5図に示す如く、出力端子104aはダイオ
ード106を介して電圧コンパレータ回路108
の反転入力端子に接続され、出力端子104bは
ダイオード109を介してコンパレータの非反転
入力端子に接続されている。抵抗110は一方の
端子をアース62に接続させ、他方の端子は電流
ミラー回路104の出力ターミナル104bと接
続されている。抵抗112はアース62と回路1
04の出力端子との間に接続される。
抵抗110と112は、前者の抵抗値が後者の
抵抗値の予め定めた一部となるように選定されて
いる。望ましい一実施態様においては、この値の
大きさは、抵抗110の両端の電圧がエネルギ移
送サイクルの間抵抗112の両端の電圧の1/3を
越え得ないように1/3となる。
コンデンサ114は、アース62と、電圧コン
パレータ回路108の非反転入力端子間に接続さ
れる。コンデンサ114は、各エネルギ移送サイ
クルの間ISの最大値の1/3を表わすコンパレータ
108の非反転入力端子において固定された基準
電圧を提供するように構成される。この基準電圧
を生じるため、1つのRC回路を形成するコンデ
ンサ114と抵抗110は、各エネルギ移送サイ
クルの間このコンデンサを迅速に充電させてIS
流れるように選定される。
ISは各エネルギ移送サイクルの間連続的に減少
するため、このような各サイクルにおけるある時
点において抵抗110の両端の瞬時電圧はコンデ
ンサ114の両端の電圧よりも小さくなる。ダイ
オード109は、この状態が生じると、コンデン
サ114が抵抗110を介して放電することを阻
止するよう構成される。
ダイオード106および抵抗112は、ISの瞬
時値を表わす電圧コンパレータ回路108の反転
入力端子に時間と共に変化する電圧を提供する。
ISの瞬時値がISの最大値の1/3より大きい時は、電
圧コンパレータ回路108の反転入力端子におけ
る電圧がコンパレータの非反転入力端子における
基準電圧よりも大きくなり、又ISの瞬時値がIS
最大値の1/3迄減少する時は反転入力端子の電圧
が非反転入力端子の電圧と等しくなるように、ダ
イオード106と抵抗112は抵抗110、ダイ
オード109およびコンデンサ114に対して構
成されている。
電圧コンパレータ回路108は、反転入力端子
における電圧が非反転入力端子における電圧迄あ
るいはそれよりも低く減少する時は出力電圧パル
スISWを生じ、又反転入力端子の電圧が非反転入
力端子の電圧よりも大きい時はパルスISWを除去
するように構成される。
ワンシヨツト・マルチバイブレータ116と
NPNトランジスタ118のベース電極は、図示
の如くコンパレータ回路108の出力端子と接続
される。電圧コンパレータ回路108がその出力
電圧パルスISWを生じる時にトランジスタ118
は導通状態になり、これによりコンデンサ114
をトランジスタ118を介してアース62に放電
させる。
マルチバイブレータ116は、電圧パルスISW
に応答して添付図面の第2b図および第5図にB
で示された正の出力パルスを生じるように構成さ
れる。マルチバルブレータ116の出力端子は、
パルスBを受取る制御回路32の第2の入力端子
120と接続される。
入力端子120がパルスBを受取る時はインバ
ータ122が論理値零の出力信号を生じ、この信
号は従来の2入力ANDゲート124の1つの入
力端子で受取られる。ANDゲート124の他の
入力端子はインバータ126の出力端子と接続さ
れる。
従来のワンシヨツト・マルチバイブレータ12
8が第2i図および第5図にCで示される正のパ
ルスを生じる時、インバータ126は論理値零の
出力信号を生じるように構成される。
ANDゲート124が論理値零の出力信号を生
じる時、フロツプ84がリセツトされる。フロツ
プ84のリセツト状態は、フロツプのQ出力端子
から第2j図および第5図にOFFで示される論
理値1の信号を除去し、信号ONを出力端子に
復元する。
フロツプ84のQ出力端子はマルチバイブレー
タ128の入力端子と接続される。マルチバイブ
レータ128は、フロツプ84のQ出力端子から
のOFF信号の除去に応答してその出力パルスC
を生じるように構成される。前述の如く、パルス
Cはインバータ126にその論理値零の信号を生
じさせる。この信号は、インバータ122により
生成された論理値零の信号により最初惹起された
フロツプ84のリセツト状態を強化する。
OFF信号がQ出力端子から除去されON信号が
Q出力端子に復元される時、トランジスタ18は
その非導通状態から導通状態へ切換えられる。電
流ISは遮断され、これによりエネルギ移送サイク
ルを終了しエネルギ蓄積サイクルを開始する。
本発明の装置の構造について説明したが、次に
この装置の作用について説明する。バツテリ20
を所定位置におきスイツチS1を最初に開くものと
仮定する。この条件においては、DC/DCコンバ
ータ10により電流IPは取出されずコンデンサ5
4はバツテリの開回路電圧22に対応する電圧に
充電される。コンデンサ54を開回路電圧22に
充電する時、バツテリ電流はダイオード52を介
して引出される。従つて、分圧器56は、バツテ
リ開回路電圧22を表わす端子63における基準
電圧を生じる。
スイツチS1を閉じてDC/DCコンバータ10を
付勢する時、バツテリ負荷電圧は瞬間的に端子7
0に現われる。分圧回路65と分圧回路56間の
前記構成の故に、端子70における初期電圧は端
子63における電圧よりも高い。従つて、電圧コ
ンパレータ回路64の出力端子は地電位にある。
更に、スイツチS1が最初に閉じられると、トラ
ンス12の鉄心にはエネルギは蓄積されない。従
つて、電流は2次巻線16に流れ得ない。このた
め、電圧コンパレータ回路108の反転入力端子
における電圧は非反転入力端子における電圧より
も高くなり得ず、その結果スイツチS1が最初に閉
路される時正のパルスISWが生じる。前述の如く、
パルスISWはワンシヨツト・マルチバイブレータ
116にパルスBを生じさせ、これがフロツプ8
4のリセツト状態を生じさせる。従つて、これも
又前述の如く、フロツプ84の出力端子に信号
ONが現われ、スイツチング・トランジスタ18
を導通状態にさせる。
換言すれば、最初スイツチS1を閉路すると、電
流IPは1次巻線14およびスイツチング・トラン
ジスタ18を流れ始め、これによりエネルギ蓄積
サイクルを開始する。電流IPは第2b図に示す如
く時間と共に増加する。
トランジスタ18は、バツテリ負荷電圧がバツ
テリ開回路電圧22の88%迄減少させられる値に
電流IPが達する迄、導通する。この時、端子70
の電圧は端子63の電圧迄減少し、これにより電
圧コンパレータ回路64にその出力パルスVSW
生じさせる。
パルスVSWが存在する場合はトランジスタ71
は単純にON状態になり、これによりコンデンサ
54を一時的に放電させる。パルスVSWが除去さ
れる時、コンデンサ54は再びバツテリ開回路電
圧22を表わす電圧迄充電する。このような構成
により、バツテリの開回路電圧22における変化
は次のエネルギ蓄積サイクルの間コンデンサ54
の両端の電圧に現われる。
パルスVSWがインバータ76に論理値零の出力
信号を生じさせ、その結果ANDゲート78は論
理値零の出力信号を生じる。後者の信号が生じる
時、フロツプ84はON信号を出力端子から除
去するようにセツトされる。このON信号の除去
に応答して、トランジスタ18はその導通状態か
ら非導通状態へ切換り、これにより電流IPを遮断
する。
従つて、前述の如く、高電圧の正のパルスが直
ちにダイオード26のアノードにおいて2次巻線
16の両端に誘導される。2次巻線16上の端子
がコンデンサ27の上部極板に対して正である限
り、ダイオード26は順方向に導通するようバイ
アスされる。この状態が生じると、第2c図に示
した電流ISがダイオード26を流れてコンデンサ
27を充電する。
電流ISに応答して、電流ミラー回路104は、
その出力端子104aと104bにおいてそれぞ
れISと対応するその平衡状態の出力電流I1とI2
生じる。最初にISは最大となり、次に前の状態の
如く減少し、電圧コンパレータ108の非反転入
力端子における基準電圧はISの最大値の1/3を表
わす。ISの瞬時値はコンパレータ108の反転入
力ターミナルにおける時間と共に変化する電圧に
より表わされる。
ISがその最大値の1/3に迄減少する時、コンパ
レータ108の反転入力端子における電圧が非反
転入力端子の電圧迄減少し、これにより電圧コン
パレータ回路108をしてその出力パルスISW
生じさせる。
パルスISWが存在する場合はトランジスタ11
8は単純にON状態に切換り、これによりコンデ
ンサ114を放電させる。次のエネルギ移送サイ
クルの開始時に、コンデンサ114は再びこの特
定のサイクルに対する電流ISのピーク値の1/3を
表わす電圧迄充電する。
パルスISWも又ワンシヨツト・マルチバイブレ
ータ116をしてパルスBを生じさせる。インバ
ータ122はこのパルスBを受取つて論理値零の
出力信号を生じる。後者の信号が生じると、
ANDゲート124は論理値零の信号を生じ、そ
の結果フロツプ84はリセツトされる。フロツプ
84のリセツト状態はON信号を出力端子に戻
す。このON信号に応答して、スイツチング・ト
ランジスタ18はその非導通状態から導通状態へ
切換り、これによりエネルギ移送サイクルを終了
して次のエネルギ蓄積サイクルを開始する。
電圧コンパレータ64の出力ターミナルがパル
スVSWの生成の後地電位に戻る時、トランジスタ
71はOFF状態になる。この状態が生じると、
コンデンサ54は再びバツテリ開回路電圧22と
対応する電圧迄充電する。
バツテリ20が最初に使用される時、バツテリ
開回路電圧22およびバツテリ内部抵抗24は比
較的一定の状態を維持する筈である。しかし、バ
ツテリ20の条件が例えば経年変化等により変化
すると、バツテリの開回路電圧22および(又
は)バツテリの内部抵抗24は変化し得る。
本発明を包含する本装置は、バツテリ条件に従
つてコンバータ10を動的に作動させるものであ
る。コンバータ10は、バツテリが特にその条件
が劣悪化する時過負荷とならないようにバツテリ
20から引出されたエネルギ量を制御するよう操
作される。前述の如く、もしバツテリの開回路電
圧22が減少するか、あるいはバツテリの内部抵
抗24が増加するならば、(例えば、バツテリ2
0が経年変化するかバツテリの環境条件が変化す
る時、エネルギ蓄積サイクルの間引出されるバツ
テリ電流は減少することになる。もし従来技術に
おける如く、バツテリ負荷電流が専らその大きさ
に関連して遮断され、又もしバツテリの開回路電
圧22が小さ過ぎるかあるいはバツテリの内部抵
抗24が大き過ぎるならば、バツテリ20は負荷
に電流を供給することができなくなり、この時電
流の遮断が生じる。この場合、DC/DCコンバー
タは非常に非効率的に作動することになる。
本発明については添付図面に関して詳細に記述
したが、本発明の主旨および範囲内にある変更が
可能であることは明らかであろう。例えば、当業
者にとつては、コンバータ10はコンデンサの充
電に要する間隔を増減して若干異なる平均バツテ
リ電流を引出すように操作することができること
は容易に理解できるであろう。
JP55501471A 1979-06-08 1980-06-02 Expired JPS6314589B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/047,530 US4272806A (en) 1979-06-08 1979-06-08 DC to DC Converter adjustable dynamically to battery condition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56500674A JPS56500674A (ja) 1981-05-14
JPS6314589B2 true JPS6314589B2 (ja) 1988-03-31

Family

ID=21949501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55501471A Expired JPS6314589B2 (ja) 1979-06-08 1980-06-02

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4272806A (ja)
JP (1) JPS6314589B2 (ja)
GB (1) GB2062986B (ja)
WO (1) WO1980002778A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121079A (ja) * 2009-12-09 2011-06-23 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延鋼板の製造方法および製造装置

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4363558A (en) * 1980-10-10 1982-12-14 Stenograph Corporation Shorthand machine having electric platen advancement
US4336583A (en) * 1980-12-15 1982-06-22 Polaroid Corporation Controlled inductive storage DC-to-DC converter
JPS58102223A (ja) * 1981-12-14 1983-06-17 West Electric Co Ltd 電子閃光装置
US4484256A (en) * 1982-04-07 1984-11-20 Xerox Corporation Constant current density high voltage power supply
US4489369A (en) * 1983-06-28 1984-12-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Control circuit for a flyback stepcharger
US4604567A (en) * 1983-10-11 1986-08-05 Sundstrand Corporation Maximum power transfer system for a solar cell array
US4494180A (en) * 1983-12-02 1985-01-15 Franklin Electric Co., Inc. Electrical power matching system
CA1256942A (en) * 1985-06-20 1989-07-04 Gunther Mieth Circuit arrangement for feeding an electrical load from a solar generator
EP0265144B1 (en) * 1986-10-16 1993-05-26 Cadac Holdings Limited Alternator and regulator for use therewith
US4933829A (en) * 1988-03-24 1990-06-12 Compaq Computer Corporation Free running flyback DC power supply with current limit circuit
US5021679A (en) * 1989-06-30 1991-06-04 Poqet Computer Corporation Power supply and oscillator for a computer system providing automatic selection of supply voltage and frequency
DE4026461A1 (de) * 1990-08-17 1992-02-20 P Osypka Gmbh Dr Ing Sperrwandler
US5101335A (en) * 1990-12-26 1992-03-31 Eastman Kodak Company DC-to-DC converter using coupled inductor current sensing and predetermined on time
US5289361A (en) * 1991-01-16 1994-02-22 Vlt Corporation Adaptive boost switching preregulator and method
US5068575A (en) * 1991-02-21 1991-11-26 Eastman Kodak Company Indirect storage capacitor voltage sensing means for a flyback type DC-to-DC converter
US5485361A (en) * 1991-03-11 1996-01-16 Sokal; Nathan O. Flyback charging with current mode controlled flyback converter
US5416416A (en) * 1992-02-24 1995-05-16 Bisher; Roger C. Method and apparatus for testing an auxiliary power system
JP2776493B2 (ja) * 1994-08-12 1998-07-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 電子機器用電源装置及びその制御方法
US5747967A (en) * 1996-02-22 1998-05-05 Midwest Research Institute Apparatus and method for maximizing power delivered by a photovoltaic array
US6311282B1 (en) * 1996-02-27 2001-10-30 Fujitsu Personal Systems, Inc. Method and apparatus for computing device with status display
US7269034B2 (en) 1997-01-24 2007-09-11 Synqor, Inc. High efficiency power converter
EP0954899A2 (en) 1997-01-24 1999-11-10 Fische, LLC High efficiency power converter
JP3661904B2 (ja) * 1997-02-03 2005-06-22 ソニー株式会社 充電装置及び充電方法
US6219493B1 (en) * 1998-08-19 2001-04-17 Konica Corporation Electronic flash device of a separate excitation oscillating type
US6304088B1 (en) * 1999-05-21 2001-10-16 Micrel Incorporated Voltage monitor circuit with adjustable hysteresis using a single comparator
US6516153B2 (en) * 2000-11-15 2003-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Capacitor charging apparatus and electronic flash and apparatus containing same
US6384608B1 (en) 2001-03-13 2002-05-07 Actron Manufacturing Co. Battery tester using internal resistance to measure a condition of a battery
US6388448B1 (en) 2001-03-13 2002-05-14 Actron Manufacturing Co. Electronic battery tester with normal/cold test modes and terminal connection detection
US6674247B1 (en) 2001-12-20 2004-01-06 Foveon, Inc. Efficient photographic flash
JP3893290B2 (ja) * 2002-01-09 2007-03-14 キヤノン株式会社 コンデンサ充電装置およびカメラのストロボ充電装置
US6778365B2 (en) * 2002-01-30 2004-08-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Charging circuit
US6912136B2 (en) * 2003-04-01 2005-06-28 Maxwell Technologies, Inc. Switching power supply
WO2004097868A2 (en) * 2003-04-25 2004-11-11 Maxwell Technologies, Inc. Charge balancing circuit for double-layer capacitors
US6967585B2 (en) * 2003-05-30 2005-11-22 Adc Dsl Systems, Inc. Input voltage sense circuit in a line powered network element
US7643084B2 (en) * 2003-12-22 2010-01-05 Hoya Corporation Lighting control apparatus
US7839662B2 (en) * 2004-09-20 2010-11-23 Adc Dsl Systems, Inc. Power supply having a flyback topology and current sense transformer
US9705325B2 (en) * 2006-06-01 2017-07-11 Linear Technology Corporation Controlling switching circuits to balance power or current drawn from multiple power supply inputs
JP2008022688A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Hiroshi Nagayoshi 最大電力動作点追尾制御方式
US7782018B2 (en) * 2007-09-10 2010-08-24 Maxim Integrated Products, Inc. Adaptive current limiting for any power source with output equivalent series resistance
US8023295B1 (en) * 2008-07-02 2011-09-20 Fairchild Semiconductor Corporation Direct current (DC) to alternating current (AC) generation
US9842628B2 (en) * 2008-07-10 2017-12-12 Agiga Tech Inc. Capacitor enablement voltage level adjustment method and apparatus
US9035604B2 (en) * 2009-07-24 2015-05-19 Robert M. Schwartz Current sensing circuit disconnect device and method
US8922063B2 (en) 2011-04-27 2014-12-30 Green Charge Networks, Llc Circuit for rendering energy storage devices parallelable
US8897041B2 (en) 2012-01-31 2014-11-25 Green Charge Networks Llc Universal power conversion methods and systems
US8823338B2 (en) 2012-01-31 2014-09-02 Green Charge Networks Llc Universal single-stage power converter
US20130271102A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Roger Lin Power supply control structure
US9246383B2 (en) * 2012-10-05 2016-01-26 Linear Technology Corporation System and method for input voltage regulation of switch mode supplies implementing burst mode operation
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter
US9791906B2 (en) 2014-11-19 2017-10-17 Dell Products L.P. Information handling system multi-purpose connector guide pin structure
US9891680B2 (en) * 2014-11-19 2018-02-13 Dell Products L.P. Information handling system multi-purpose connector guide pin structure
US10320128B2 (en) 2014-11-19 2019-06-11 Dell Products L.P. Information handling system multi-purpose connector guide pin structure
EP3609042B1 (en) * 2017-04-07 2026-03-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Battery pack charge/discharge control device
TWI695249B (zh) * 2019-03-06 2020-06-01 立錡科技股份有限公司 可追蹤最大功率點的電源轉換裝置及其中之控制方法
CN112996181B (zh) * 2021-02-07 2023-04-07 福建师范大学 一种恒流驱动型led的功率自动调节方法
JP7788068B2 (ja) * 2021-05-17 2025-12-18 株式会社Gsユアサ 蓄電セルの制御装置、蓄電装置、制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3588672A (en) * 1968-02-08 1971-06-28 Tektronix Inc Current regulator controlled by voltage across semiconductor junction device
US3541420A (en) * 1968-03-27 1970-11-17 Motorola Inc Voltage converter and regulator
US3590361A (en) * 1969-12-31 1971-06-29 Bell Telephone Labor Inc Dc to dc converter including switching device having its on and off times independently controlled by the line and load voltages, respectively
FR2192411B1 (ja) * 1972-07-11 1976-01-16 Cie Generale D Electricite Fr
US3938021A (en) * 1974-08-15 1976-02-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Battery charging circuit with full-charge cutoff
US4070699A (en) * 1975-11-10 1978-01-24 Datascope Corporation Charging circuits using controlled magnetic fields
IT1076507B (it) * 1976-01-14 1985-04-27 Plessey Handel Investment Ag Convertitore cc/cc
US4124884A (en) * 1977-03-07 1978-11-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated DC to DC converter with regulated input impedance
US4084103A (en) * 1977-06-07 1978-04-11 Burns Iii William Wesley System-state and operating condition sensitive control method and apparatus for electric power delivery systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011121079A (ja) * 2009-12-09 2011-06-23 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱延鋼板の製造方法および製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO1980002778A1 (en) 1980-12-11
JPS56500674A (ja) 1981-05-14
GB2062986B (en) 1983-11-02
GB2062986A (en) 1981-05-28
US4272806A (en) 1981-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6314589B2 (ja)
JP4395881B2 (ja) スイッチング電源装置の同期整流回路
US4394719A (en) Current control apparatus for a flyback capacitor charger
EP0123030A1 (en) Isolated power supply feedback
EP0226253A1 (en) Power supply circuit
US4899270A (en) DC-to-DC power supply including an energy transferring snubber circuit
US5852549A (en) Power-supply circuit
US5847940A (en) Power-supply circuit
KR930011130B1 (ko) 전원회로
JP2002084756A (ja) スイッチング電源装置の同期整流回路
JP2927902B2 (ja) スイッチング電源
JP4395880B2 (ja) スイッチング電源装置の同期整流回路
JP2732100B2 (ja) チョークコンバータを有するスイッチング電源
JP3306542B2 (ja) 部分共振型自励式スイッチング電源の低損失化回路
JPH118935A (ja) 電源回路
JP3393990B2 (ja) スイッチング電源装置
JP3203922B2 (ja) 直流電源装置
JPH10248254A (ja) 共振スナバ回路
JPH0345162A (ja) スイッチング電源
JPH04244730A (ja) スイッチング式直流安定化電源
JP2573760B2 (ja) 充電装置
JPH06189536A (ja) リンギングチョークコンバータ
JPH06178539A (ja) スイッチング電源装置
JPH05146165A (ja) 自励インバータの起動回路
JPH07213052A (ja) トランス結合型2次直流電源生成装置