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公開番号2024040832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-26
出願番号2022145449
出願日2022-09-13
発明の名称電源装置
出願人新電元工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20240318BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数の電源から夫々出力される複数の電圧を、1つのコンバータで1つの電圧に変換し昇圧する。
【解決手段】一端が複数の入力端子に夫々電気的に接続された、複数の第1インダクタと、アノードが複数の第1インダクタの他端に夫々電気的に接続され、カソードが第1ノードに電気的に接続された、複数の第1ダイオードと、コレクタが第1ノードに電気的に接続され、ベースに制御信号が入力され、エミッタが基準電位に電気的に接続された、第1トランジスタと、アノードが第1トランジスタのコレクタに電気的に接続され、カソードが出力端子に電気的に接続された、第2ダイオードと、一端が出力端子に電気的に接続され、他端が基準電位に電気的に接続された、第1コンデンサと、第1ノードに流れる電流に基づいて自励振を行い、自励振の結果としての制御信号を第1トランジスタのベースに出力する、自励振回路と、を含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の直流電源に夫々電気的に接続される、複数の入力端子と、
直流出力電圧を出力する、出力端子と、
一端が前記複数の入力端子に夫々電気的に接続された、複数の第１インダクタと、
アノードが前記複数の第１インダクタの他端に夫々電気的に接続され、カソードが第１ノードに電気的に接続された、複数の第１ダイオードと、
コレクタ又はドレインが前記第１ノードに電気的に接続され、ベース又はゲートに制御信号が入力され、エミッタ又はソースが基準電位に電気的に接続された、第１トランジスタと、
アノードが前記第１トランジスタのコレクタ又はドレインに電気的に接続され、カソードが前記出力端子に電気的に接続された、第２ダイオードと、
一端が前記出力端子に電気的に接続され、他端が基準電位に電気的に接続された、第１コンデンサと、
前記第１ノードに流れる電流に基づいて自励振を行い、自励振の結果としての前記制御信号を前記第１トランジスタのベース又はゲートに出力する、自励振回路と、
を含む、
ことを特徴とする、電源装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記自励振回路は、
前記複数の第１ダイオードに夫々並列接続された、複数の第２コンデンサと、
一端が前記第１ノードに電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのコレクタ又はドレインに電気的に接続された第１巻線と、一端が基準電位に電気的に接続され、他端が第２ノードに電気的に接続され、他端に前記第１巻線に誘起される電圧と逆方向の電圧を誘起する第２巻線と、を含む第２インダクタと、
一端が前記第１トランジスタのコレクタ又はドレインに電気的に接続され、他端が基準電位に電気的に接続された、第３コンデンサと、
一端が前記第１巻線の他端に電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、前記第１巻線の他端の電圧又は電流を前記第１トランジスタのベース又はゲートに出力することにより、前記第１トランジスタをオンに制御する、起動部と、
一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、前記第２巻線の他端に誘起される電圧が予め定められた電圧に達した場合に、前記第１トランジスタをオンに制御するオン制御部と、
一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、前記第２巻線の他端に誘起される電圧が予め定められた電圧に達してから予め定められた時間が経過した場合に、前記第１トランジスタをオフに制御するオフ制御部と、
を含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記オン制御部は、
一端が前記第２ノードに電気的に接続された、第１抵抗と、
アノードが前記第１抵抗の他端に電気的に接続され、カソードが前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続された、第３ダイオードと、
前記第３ダイオードに並列接続された、第４コンデンサと、
を含む、
ことを特徴とする、請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記オフ制御部は、
コレクタ又はドレインが前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、エミッタ又はソースが基準電位に電気的に接続された、第２トランジスタと、
一端が前記第２トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、他端が基準電位に電気的に接続された、第５コンデンサと、
一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記第５コンデンサの一端に電気的に接続された、第２抵抗と、
を含む、
ことを特徴とする、請求項２に記載の電源装置。
【請求項５】
前記自励振回路は、
前記直流出力電圧を検出する、出力電圧検出部と、
前記出力電圧検出部の検出電圧に基づいて、前記第５コンデンサの一端に電流を出力する、調整充電電流供給部と、
を含む、
ことを特徴とする、請求項４に記載の電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電源装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、エナジーハーベスト（環境発電）が行われるようになってきている。エナジーハーベストとは、太陽光や照明光、機械の発する振動、熱などのエネルギー（エナジー）を採取（ハーベスティング）し、電力を得る技術である。上記のような複数の環境電源から夫々出力される複数の電力を、１つの電力に変換することが求められる。
【０００３】
特許文献１には、複数の直流入力電源から夫々出力される複数の電力を１つの電力に変換する、降圧チョッパ型のＤＣ－ＤＣコンバータが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平９－２８５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の電源から夫々出力される複数の電圧を、１つのコンバータで１つの電圧に変換し昇圧することが望まれる。
【０００６】
本開示は、複数の電源から夫々出力される複数の電圧を、１つのコンバータで１つの電圧に変換し昇圧することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様の電源装置は、
複数の直流電源に夫々電気的に接続される、複数の入力端子と、
直流出力電圧を出力する、出力端子と、
一端が前記複数の入力端子に夫々電気的に接続された、複数の第１インダクタと、
アノードが前記複数の第１インダクタの他端に夫々電気的に接続され、カソードが第１ノードに電気的に接続された、複数の第１ダイオードと、
コレクタ又はドレインが前記第１ノードに電気的に接続され、ベース又はゲートに制御信号が入力され、エミッタ又はソースが基準電位に電気的に接続された、第１トランジスタと、
アノードが前記第１トランジスタのコレクタ又はドレインに電気的に接続され、カソードが前記出力端子に電気的に接続された、第２ダイオードと、
一端が前記出力端子に電気的に接続され、他端が基準電位に電気的に接続された、第１コンデンサと、
前記第１ノードに流れる電流に基づいて自励振を行い、自励振の結果としての前記制御信号を前記第１トランジスタのベース又はゲートに出力する、自励振回路と、
を含む、
ことを特徴とする。
【０００８】
前記電源装置において、
前記自励振回路は、
前記複数の第１ダイオードに夫々並列接続された、複数の第２コンデンサと、
一端が前記第１ノードに電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのコレクタ又はドレインに電気的に接続された第１巻線と、一端が基準電位に電気的に接続され、他端が第２ノードに電気的に接続され、他端に前記第１巻線に誘起される電圧と逆方向の電圧を誘起する第２巻線と、を含む第２インダクタと、
一端が前記第１トランジスタのコレクタ又はドレインに電気的に接続され、他端が基準電位に電気的に接続された、第３コンデンサと、
一端が前記第１巻線の他端に電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、前記第１巻線の他端の電圧又は電流を前記第１トランジスタのベース又はゲートに出力することにより、前記第１トランジスタをオンに制御する、起動部と、
一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、前記第２巻線の他端に誘起される電圧が予め定められた電圧に達した場合に、前記第１トランジスタをオンに制御するオン制御部と、
一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、前記第２巻線の他端に誘起される電圧が予め定められた電圧に達してから予め定められた時間が経過した場合に、前記第１トランジスタをオフに制御するオフ制御部と、
を含む、
ことを特徴とする。
【０００９】
前記電源装置において、
前記オン制御部は、
一端が前記第２ノードに電気的に接続された、第１抵抗と、
アノードが前記第１抵抗の他端に電気的に接続され、カソードが前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続された、第３ダイオードと、
前記第３ダイオードに並列接続された、第４コンデンサと、
を含む、
ことを特徴とする。
【００１０】
前記電源装置において、
前記オフ制御部は、
コレクタ又はドレインが前記第１トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、エミッタ又はソースが基準電位に電気的に接続された、第２トランジスタと、
一端が前記第２トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続され、他端が基準電位に電気的に接続された、第５コンデンサと、
一端が前記第２ノードに電気的に接続され、他端が前記第５コンデンサの一端に電気的に接続された、第２抵抗と、
を含む、
ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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