(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧源と、
前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
負荷装置の一方の出力部への接続用の正極出力部を備え、前記直流−パルス電圧変換器の対応する出力部に接続された対応入力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、
前記負荷装置の他方の出力部への接続用の第１入力部を備えるレギュレータと、
一方の出力部が前記レギュレータの第２入力部に接続された比例レギュレータと、
前記直流−パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、
前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部および前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に接続された出力部を備える制御回路と、を備え、
一方の出力部が前記比例レギュレータの入力部に接続され他方の出力部が前記レギュレータの出力部に接続されたフィードバックノードを備え、
前記制御回路の第２入力部が、前記負荷装置の前記他方の出力部への接続用の前記レギュレータの前記第１入力部に接続されていることを特徴とする、直流電圧を得るための装置。
【請求項２】
直流電圧源と、
前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
負荷装置の一方の出力部への接続用の正極出力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、
前記負荷装置の他方の出力部への接続用の第１入力部を備えるレギュレータと、
一方の出力部が前記レギュレータの第２入力部に接続された比例レギュレータと、
前記直流−パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、
前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部を備える制御回路であって、
一方の出力部が前記比例レギュレータの入力部に接続され他方の出力部が前記レギュレータの出力部に接続されたフィードバックノードを備え、
前記直流−パルス電圧変換器の出力部は、第１直流絶縁ノードを介して前記パルス電圧−直流変換器の入力部に接続され、
前記制御回路の出力部は、第２直流絶縁ノードを介して前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に接続され、
前記制御回路の第２入力部が、前記負荷装置の前記他方の出力部への接続用の前記レギュレータの前記第１入力部に接続されていることを特徴とする、直流電圧を得るための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
提案された本技術的解決は、電気工学に関するものであり、出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧において安定した負荷装置上の直流電圧を確保する直流電圧源を作るために用いることが可能である。
【背景技術】
【０００２】
ソビエト社会主義共和国連邦特許第１２２９７４２号公報の明細書に記載の従来技術から、本発明に類似の技術的解決方法が既に知られており、上記ソ連特許は、
−整流器（直流電圧源）と、
−前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
−前記直流−パルス電圧変換器（ＤＬＣフィルター）の出力部に接続された入力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、
−前記直流―パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える第１抵抗分圧器と、
−前記パルス電圧−直流変換器の出力部に接続された入力部を備える電線安定器と、
−一方の出力部が前記電線安定器の出力部に接続され、他方の出力部が前記直流電圧源の負極出力部に接続された第２抵抗分圧器と、
−前記電線安定器の出力部に接続された第１出力部と、前記直流電圧源の負極出力部に接続された第２出力部とを備える負荷装置と、
−直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部および前記第２抵抗分圧器の出力部に接続された第２入力部と、前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に接続された出力部を備える制御回路、といった基本的特徴を組み合わせたものを備える。
【０００３】
以下の
−直流電圧源と、
−前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
−前記直流−パルス電圧変換器の対応出力部に接続された対応入力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、
−前記パルス電圧−直流変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部（第１抵抗分割器）と、
−前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部と、前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に接続された出力部を備える制御回路、といった特徴は、本件の直流電圧を得るための装置の第１の実施態様と、上記の類似の技術的解決方法とにおいて共通するものである。
【０００４】
以下の                                                  
−直流電圧源と、
−前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
−パルス電圧−直流変換器と、
−前記直流−パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、
−前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部を備える制御回路、といった特徴は、本件の直流電圧を得るための装置の第２の実施態様と、上記の類似の技術的解決方法とにおいて共通するものである。
【０００５】
また、本発明に最も近い従来技術である米国特許第６、７４７、４２０Ｂ２号公報といった類似の技術的解決方法も、以下の    
−直流電圧源と、
−前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
−負荷装置の一方の出力部への接続用の正極出力部を備え、直流−パルス電圧変換器の出力部に接続された入力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、
−一方の出力部がパルス電圧−直流変換器の正極出力部に接続された負荷装置と、
−出力部の一つ（第１入力部）が前記負荷装置の他方の出力部への接続用であるレギュレータと、
−一方の出力部が前記レギュレータの制御（第２）入力部に接続された比例レギュレータと、
−前記直流―パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、
−前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部および前記レギュレータの出力部に接続された第２入力部と、前記直流−パルス電圧変換器の前記制御入力部に接続された出力部を備える制御回路、といった基本的特徴を組み合わせたものを備える典型例として知られている。
【０００６】
以下の
−直流電圧源と、
−前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
−負荷装置の一方の出力部に接続するための正極出力部を備えるパルス電圧−直流変換器であって、前記パルス電圧−直流変換器の対応出力部に接続された対応入力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、
−出力部の一つ（第１入力部）が前記負荷装置の他方の出力部への接続用であるレギュレータと、
−一方の出力部が前記レギュレータの制御（第２）入力部に接続された比例レギュレータと、
−前記直流―パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、
−前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部と、前記直流−パルス電圧変換器の前記制御入力部に接続された出力部を備える制御回路、といった特徴は、前記第１の実施態様と、前記の典型例とにおいて共通するものである。
【０００７】
以下の
−直流電圧源と、
−前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、
−負荷装置の一方の出力部への接続用の正極出力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、
−前記負荷装置の他方の出力部への接続用の第１入力部を備えるレギュレータと、
−一方の出力部が前記レギュレータの制御（第２）入力部に接続された比例レギュレータと、
−前記直流―パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、
−前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部を備える制御回路、といった特徴は、前記第２の実施態様と、前記の典型例とにおいて共通するものである。
【０００８】
本技術的成果は、上記のいずれの類似の技術的解決方法でも得ることのできないものであり、出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧にわたって負荷装置上の直流電圧を確実に安定させるものである。
【０００９】
前述の技術的成果は、類似の目的用の既知の技術の装置では達成不可能である。なぜなら、出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧にわたって負荷装置上の直流電圧を確実に安定させるという点について、それ相応の注意が払われなかったために、また、負荷装置上で得られる安定した直流電圧の範囲と、出力電圧と電流のパルス成分の大きさとが、電流の要件を完全に満たすと信じられていたためである。
【００１０】
類似の従来技術の解決方法の特徴および分析を考慮したが、出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつより広範囲の出力電圧にわたって負荷装置上の直流電圧を確実に得る装置を提供するという目的が今日でもまだ達成されずにあると結論づけることができる。
【００１１】
本発明の第１の態様によると、前述の技術的成果は、直流電圧源と、前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、負荷装置の一方の出力部への接続用の正極出力部を備え、前記直流−パルス電圧変換器の出力部に接続された入力部を備えるパルス電圧−直流変換器と、前記負荷装置の他方の出力部への接続用の第１入力部を備えるレギュレータと、一方の出力部が前記レギュレータの制御（第２）入力部に接続された比例レギュレータと、前記直流―パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部および前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に接続された出力部を備え、一方の出力部が前記比例レギュレータの入力部に接続され他方の出力部が前記レギュレータの出力部に接続されたフィードバックノードを備え、前記制御回路の第２入力部が、前記負荷装置の他方の出力部への接続用の前記レギュレータの第１入力部に接続されていることを特徴とする、直流電圧を得るための装置によって達成される。
【００１２】
提案された技術的解決方法の第１の態様によると、制御回路の出力部からの制御信号を用いて直流電圧をパルス電圧に変換する工程を制御することによって、フィードバックノードを備えていることおよびフィードバックノードの接続ならびに前記負荷装置の他方の出力部への接続用の前記レギュレータの第１入力部への前記制御回路の第２入力部の接続により、直流電圧はパルス電圧に変換され特定のパルス持続時間でのパルス電圧が得られ、その電圧が前記パルス電圧−直流変換器の入力部に到達し適切に変換およびフィルターにかけられた後、その出力部にて整流電圧が得られることが可能となる。
【００１３】
この整流電圧は、前記負荷装置を介して前記レギュレータの第１入力部に到達し、その結果、直流電流が前記負荷装置とレギュレータを流れる。前記負荷装置を流れる電流に比例する帰還電圧は、前記レギュレータの出力部から前記フィードバックノードを通って前記比例レギュレータの入力部まで流れる。前記比例レギュレータにおいては、大きな負帰還の作用の結果として、前記帰還電圧は前記出力電圧切替部の電圧と比較され、その結果、前記レギュレータの第２（制御）入力部まで流れて選択された大きさの電流を確保する制御電圧が、前記負荷装置を流れる一方、前記負荷装置内の電流（および、したがって、前記負荷装置上の電圧）のパルス成分を確実に抑制し、前記比例レギュレータの出力部上に生成される。
【００１４】
要求されるレベルの出力電圧を前記負荷装置上に供給するために、前記負荷装置からの整流電圧は前記出力電圧切替部に加えられ、そこから、前述の整流電圧の一部が前記制御回路に流れる。その整流電圧の一部と参照電圧を比較した結果、制御信号が前記制御回路内で生成され、前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に流れる。直流電圧のパルス電圧への変換を制御し、直流電圧のパルス電圧への変換中に生成されたパルス電圧を前記パルス電圧−直流変換器の入力部に供給する上記の工程の結果、対応する変換およびフィルタリング後、前記負荷装置上で安定した整流電圧が得られる。その整流電圧の大きさは前記直流出力電圧切替部によって決められ、数百ボルト以上といった大規模なサイズで展開されてもよい。
【００１５】
したがって、出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧にわたって安定した前記負荷装置上の直流電圧が得られる。
【００１６】
このように、提案された技術的解決方法の第１の態様により、前述の技術的成果が得られる。
【００１７】
本発明の第２の態様によると、前述の技術的成果は、直流電圧源と、前記直流電圧源の出力部に接続された入力部を備える直流−パルス電圧変換器と、負荷装置の一方の出力部への接続用の正極出力部を備えパルス電圧−直流変換器と、前記負荷装置の他方の出力部への接続用の第１入力部を備えるレギュレータと、一方の出力部が前記レギュレータの制御（第２）入力部に接続された比例レギュレータと、前記直流―パルス電圧変換器の出力部に接続された対応出力部を備える直流出力電圧切替部と、前記直流出力電圧切替部の出力部に接続された第１入力部を備え、一方の出力部が前記比例レギュレータの入力部に接続され他方の出力部が前記レギュレータの出力部に接続されたフィードバックノードを備え、前記直流−パルス電圧変換器の出力部は、第１直流絶縁ノードを介して前記パルス電圧−直流変換器の入力部に接続され、前記制御回路の出力部は、第２直流絶縁ノードを介して前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に接続され、前記制御回路の第２入力部が、前記負荷装置の第２出力部への接続用の前記レギュレータの第１入力部に接続されていることを特徴とする、直流電圧を得るための装置によって達成される。
【００１８】
本発明の第２の態様によると、前記第２直流絶縁ノード（制御信号を、前記制御回路と前記直流−パルス電圧変換器間において電気接触させることなく確実に送信するもの）の出力部からの制御信号を用いて直流電圧をパルス電圧に変換し、前記第１直流絶縁ノード（パルス電圧を、前記直流−パルス電圧変換器と前記パルス電圧−直流変換器間において電気接触させることなく確実に送信するもの）を介して直流電圧をパルス電圧に変換する間に生成されたパルス電圧を前述のパルス電圧−直流変換器の入力部に供給する工程を制御した結果として、フィードバックノードを備えていることとフィードバックノードの接続、および前記負荷装置の他方の出力部への接続用の前記レギュレータの第１入力部への前記制御回路の第２入力部の接続、および第１直流絶縁ノードを介した前記パルス電圧−直流変換器の出力部の接続、ならびに第２直流絶縁ノードを介した前記制御回路の出力部の前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部への接続とによって、直流電圧はパルス電圧に変換され特定のパルス持続時間でのパルス電圧が得られ、その電圧が前記パルス電圧−直流変換器の入力部まで流れ、適切に変換およびフィルターにかけられた後、その出力部にて整流電圧が得られることが可能となる。
【００１９】
この整流電圧は、前記負荷装置を介して前記レギュレータの第１入力部に到達し、その結果、直流電流が前記負荷装置とレギュレータを流れる。前記負荷装置を流れる電流に比例する帰還電圧は、前記レギュレータの出力部から前記フィードバックノードを通って前記比例レギュレータの入力部まで流れる。前記比例レギュレータにおいては、大きな負帰還の作用の結果として、前記帰還電圧は前記出力電圧切替部の電圧と比較され、その結果、前記レギュレータの第２（制御）入力部まで流れて選択された大きさの電流を確保する制御電圧が、前記負荷装置を流れる一方、前記負荷装置内の電流（および、したがって、前記負荷装置上の電圧）のパルス成分を確実に抑制し、前記比例レギュレータの出力部上に生成される。
【００２０】
要求されるレベルの出力電圧を前記負荷装置上の供給するために、前記負荷装置からの整流電圧は前記出力電圧切替部に加えられ、そこから、前述の整流電圧の一部が前記制御回路に流れる。その整流電圧の一部と参照電圧を比較した結果、制御信号が前記制御回路内で生成され、前記第２直流絶縁ノード（制御信号を、前記制御回路と前記直流−パルス電圧変換器間において電気接触させることなく確実に送信するもの）を介して、前記直流−パルス電圧変換器の制御入力部に流れる。直流電圧のパルス電圧への変換を制御し、前記第１直流絶縁ノード（パルス電圧を、前記直流−パルス電圧変換器と前記パルス電圧−直流変換器間において電気接触させることなく確実に送信するもの）を介して直流電圧のパルス電圧への変換中に生成されたパルス電圧を前記パルス電圧−直流変換器の入力部に供給する上記の工程の結果、適切な変換およびフィルタリング後、前記負荷装置上で安定した整流電圧が得られる。その整流電圧の大きさは前記直流出力電圧切替部によって決められ、数百ボルト以上といった大規模なサイズで展開されてもよい。
【００２１】
したがって、出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧にわたって安定した前記負荷装置上の直流電圧が得られる。
【００２２】
このように、提案された技術的解決方法の第２の態様により、前述の技術的成果がられる。
【００２３】
前記従来技術の解決方法を分析したが、それらのいずれも本発明の各態様の基本的特徴の全ては含んでおらず、または際立った特徴を含んでいないため、したがって、直流電圧を得るための本装置の態様は、新規性や発明性に求められる特許要件に合うという結論に達する。
【００２４】
提案された直流電圧を得るための本装置を下記の記述および図面を参照の上、詳述に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、直流電圧を得るための装置の回路図である。
【図２】図２は、直流電圧を得るための装置の回路図である。
【図３】図３は、負荷装置上の電圧のタイミング図であり、米国特許第６、７４７、４２０Ｂ２号（試作品）の明細書からの引用であり、本発明の直流電圧を得るための装置の第２の態様を用いた実験の結果として得られたものである。直流電圧を得るための装置の回路図である。
【図４】図４は、負荷装置上の電圧のタイミング図であり、米国特許第６、７４７、４２０Ｂ２号（試作品）の明細書からの引用であり、本発明の直流電圧を得るための装置の第２の態様を用いた実験の結果として得られたものである。直流電圧を得るための装置の回路図である。
【００２６】
本発明の第１の態様によると（図１参照）、直流電圧を得るための本装置は、
−直流電圧源（１）であって、例えば、フィルター付き全波整流器を用いた既知のタイプの直流電圧源（１）と、
−直流−パルス電圧変換器（２）であって、例えば、一方の出力部（４）（直流−パルス電圧変換器（２）の第１入力部）が直流電圧源（１）の正極出力部（５）に接続され、他方の出力部（６）（直流−パルス電圧変換器（２）の第２入力部）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された一定周波数矩形インパルス発生器（３）と、一方の出力部（９）が直流電圧源（１）の前記正極出力部（５）に接続され、他方の出力部（１０）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された参照電圧源（８）と、一定周波数矩形インパルス発生器（３）の出力部（１３）に接続された入力部（１２）を備える制御スイッチ（１１）と、一方の出力部（１５）が制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）に接続され、反転（「−」）入力部（１７）が参照電圧源（８）の出力部（１８）に接続された演算増幅器（１４）と、一方の極板（２０）が制御スイッチ（１１）の出力部（２１）に接続され、他方の極板（２２）が変圧器（２５）の一次巻線の出力部（２３）および（２４）を介して直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された第１コンデンサ（１９）と、一方の極板（２７）が変圧器の二次巻線（２５）の出力部（２８）および（２９）を介してダイオード（３１）の陽極（３０）に接続され、ダイオード（３１）の陰極（３２）が第２コンデンサ（２６）の他方の極板（３３）に接続された第２コンデンサ（２６）と、一方の出力部（３５）がダイオード（３１）の陰極（３２）に接続され、他方の出力部（３６）がダイオード（３１）の陽極（３０）に接続された抵抗器（３４）と、ドレイン（３８）が直流電圧源（１）の正極出力部（５）に接続され、ゲート（３９）がダイオード（３１）の陰極（３２）に接続され、ソース（４０）がダイオード（３１）の陽極（３０）に接続されたＭＯＳＦＥＴ（３７）と、を備える形状のものである直流−パルス電圧変換器（２）と、
−パルス電圧−直流変換器（４１）であって、例えば、陰極（４３）（パルス電圧−直流変換器（４１）の第１入力部）がＭＯＳＦＥＴ（３７）のドレイン（４０）（直流−パルス電圧変換器（２）の第１出力部）に接続され、陽極（４４）（パルス電圧−直流変換器（４１）の第２入力部）が変圧器（２５）の一次巻線の第２出力部（２４）（直流−パルス電圧変換器（２）の第２出力部）に接続されたダイオード（４２）と、一方の出力部（４６）がダイオード（４２）の陰極（４３）に接続されたチョーク（４５）と、一方の極板（４８）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続され、他方の極板（４９）が、負荷装置の一方の出力部への接続用のパルス電圧−直流変換器（４１）の正極出力部であるチョーク（４５）の他方の出力部（５０）に接続されたコンデンサ（４７）と、を備える形状のものであるパルス電圧−直流変換器（４１）と、
−一方の出力部（５２）がチョーク（４５）の他方の出力部（５０）（パルス電圧−直流変換器（４１）の正極出力部）に接続された負荷装置（５１）と、
−レギュレータ（５３）であって、例えば、コレクター（５５）（つまり、負荷装置（５１）の他方の出力部（５６）への接続用のレギュレータ（５３）の第１入力部）が負荷装置（５１）の他方の出力部に接続され、エミッター（５７）が検出抵抗器（５８）を介して直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された制御トランジスタ（５４）を備える形状のレギュレータ（５３）と、
−比例レギュレータ（５９）であって、例えば、直流電圧源（６０）と、一方の出力部（６２）が直流電圧源（６０）の正極出力部（６３）に接続された第１抵抗器（６１）と、一方の出力部（６５）が第１抵抗器（６１）の他方の出力部（６６）に接続された第２（可変）抵抗器（６４）と、一方の出力部（６８）が第２（可変）抵抗器（６４）の他方の出力部（６９）に接続され他方の出力部（７０）が直流電圧源（６０）の負極出力部（７１）および直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された第３抵抗器（６７）と、第２（可変）抵抗器（６４）の第３出力部（７４）に接続された被反転（「＋」）入力部（７３）および参照電圧源（７８）の正極出力部（７７）に（抵抗器（７６）を介して）接続された反転（「−」）入力部（７５）および制御トランジスタ（５４）のベース（８０）（レギュレータ（５３）の第２入力部）に接続された出力部（７９）（比例レギュレータ（５９）の出力部）を備える演算増幅器（７２）と、を備える形状のものであって、参照電圧源（７８）の負極出力部（８１）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続されていることを特徴とする比例レギュレータ（５９）と、
−フィードバックノード（８２）であって、例えば、一方の出力部（８３）が比例レギュレータ（５９）の入力部（演算増幅器（７２）の反転（「−」）入力部（７５））に接続され、他方の出力部（８４）が制御トランジスタ（５４）のエミッターの出力部（５７）（レギュレータ（５３）の出力部）に接続された抵抗器形状のフィードバックノード（８２）と、
−直流出力電圧切替部（８５）であって、例えば、一方の出力部（８７）がパルス電圧−直流変換器（４１）のチョーク（４５）の出力部（５０）に接続された第１（可変）抵抗器（８６）と、一方の出力部（８９）が第１（可変）抵抗器（８６）の他方の出力部（９０）および第３出力部（９１）のに接続され、他方の出力部（９２）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された第２抵抗器（８８）と、を備える形状のものである直流出力電圧切替部（８２）と、
−制御回路（９３）であって、例えば、第１参照電圧源（９７）の正極出力部（９６）に接続された被反転（「＋」）入力部（９５）と、第１（可変）抵抗器（８６）の出力部（９１）（直流出力電圧切替部（８５）の出力部）に接続された反転（「−」）入力部（９８）（制御回路（９３）の第１入力部）とを備える第１演算増幅器（９４）と、第２参照電圧源（１０２）の正極出力部（１０１）に接続された被反転（「＋」）入力部（１００）と、制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）（負荷装置（５１）の他方の出力部への接続用のレギュレータ（５３）の第１入力部）に接続された反転（「−」）入力部（１０３）（制御回路（９３）の第２入力部）とを備える第２演算増幅器（９９）と、第１演算増幅器（９４）の出力部（１０６）に接続された第１入力部（１０５）、と第２演算増幅器（９９）の出力部（１０８）に接続された第２入力部（１０７）と、演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部である直流−パルス電圧変換器（２）の制御入力部（１１０）に接続された出力部（１０９）（制御回路（９３）の出力部）を備える結合器（１０４）と、を備える形状のものであって、第１参照電圧源（９７）の負極出力部（１１１）および第２参照電圧源（１０２）の負極出力部（１１２）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続されていることを特徴とする制御回路（９３）と、を備える。
【００２７】
第１の態様（図１参照）によると、提案された直流電圧を得るための本装置は、以下のように動作する。
【００２８】
直流電圧源（１）の出力部（５）および（７）から直流電流が、一定周波数矩形インパルス発生器（３）の対応入力部（４）および（６）（直流−パルス電圧変換器（２）の入力部）に到達すると、一定周波数矩形インパルス発生器（３）は、一定周波数矩形インパルス発生器（３）の出力部（１３）から制御スイッチ（１１）の「情報」入力部（１２）まで流れる一定周波数矩形インパルスを発生させ、もし、制御スイッチ（１１）の接触子同士が閉じている場合には、前記一定周波数矩形インパルスは、制御スイッチ（１１）の出力部（２１）から、第１コンデンサ（１９）〜一次巻線（変圧器（２５）の出力部（２３）および（２４））〜二次巻線（変圧器（２５）の出力部（２８）および（２９））〜ＭＯＳＦＥＴ（３７）のゲート（３９）およびソース（４０）上の第２コンデンサ（２６）と並列ダイオード（３１）と抵抗器（３４）の経路上を通って流れる。
【００２９】
その結果、ＭＯＳＦＥＴ（３７）は、直流電圧源（１）の出力部（５）からＭＯＳＦＥＴ（３７）のドレイン（３８）まで流れる直流電圧をパルス電圧に変換し、そしてこれらのパルスはＭＯＳＦＥＴ（３７）のソース（４０）からパルス電圧−直流変換器（４１）の第１入力部まで（チョーク（４５）の出力部（４６）上）までを流れ、適切な変換（ダイオード（４２））およびフィルタリング（チョーク（４５）およびコンデンサ（４７））に続いて、その出力部（チョーク（４５）の出力部（５０））において、直流電圧が生じ始める。
【００３０】
その直流電圧は、パルス電圧−直流変換器（４１）の出力部（チョーク（４５）の出力部（５０））において現れた後、負荷装置（５１）に第１出力部（５２）に到達する。
【００３１】
得られたその直流電圧は、直流出力電圧切替部（８５）の入力部でもある（可変）抵抗器（８６）の第１出力部（８７）にも到達する。
【００３２】
第１（可変）抵抗器（８６）のスライダの位置によって範囲が決められるこの電圧の一部は、直流出力電圧切替部（８５）の出力部から（抵抗器（８６）の出力部（９１）から）第１演算増幅器（９４）の反転（「−」）入力部（９８）（制御回路（９３）の第１入力部）までを流れ、その被反転（「＋」）入力部（９５）上には、第１参照電圧源（９７）の正極出力部（９６）から電圧が到達する。第１演算増幅器（９４）出力部（１０６）上でこれらの電圧を比較した結果、制御電圧が作られ、第１演算増幅器（９４）の出力部（１０６）から制御回路（９３）の結合器（１０４）の第１入力部（１０５）まで流れる。
【００３３】
前記制御電圧は、制御回路（９３）の結合器（１０４）の出力部（１０９）から直流−パルス電圧変換器（２）の制御入力部（演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１１０））まで流れる。
【００３４】
演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１１０）に到達した前記制御電圧は、出力部（１８）から演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１７）へ流れた参照電圧源（８）の電圧と比較される。比較の結果として得られた電圧は、演算増幅器（１４）の出力部（１５）から制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）へ流れる。制御スイッチ（１１）はその接触子を閉じるかまたは開けて、第１コンデンサ（１９）〜変圧器（２５）の前記一次巻線〜変圧器（２５）の前記二次巻線〜第２コンデンサ（２６）および並列ダイオード（３１）および抵抗器（３４）の経路を経由して、直流−パルス電圧変換器（２）のＭＯＳＦＥＴ（３７）のゲート（３９）に到達するパルスの負荷率を変える。
【００３５】
負荷装置（５１）上の電圧が、選択されたレベルを超えて上昇すると、上昇直流電圧が抵抗器（８６）の出力部（９１）上に（つまり、直流出力電圧切替部（８５）の出力部上に）生じ、制御回路（９３）の第１参照電圧源（９７）の電圧と比較された後、減少制御電圧が第１演算増幅器（９４）の出力部上に生じ、結合器（１０４）を介して直流−パルス電圧変換器（２）の演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１１０）まで流れる。前記減少制御電圧を参照電圧源（８）の電圧と比較した結果、論理ゼロ電圧が制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）に作用し、制御スイッチ（１１）の前記接触子を開かせる。したがって、前記一定周波数矩形インパルスの負荷率は、第１コンデンサ（１９）〜変圧器（２５）の前記一次巻線〜変圧器（２５）の前記二次巻線〜第２コンデンサ（２６）および並列ダイオード（３１）および抵抗器（３４）〜ＭＯＳＦＥＴ（３７）のゲート（３９）までの経路にわたって上がり、その結果、ＭＯＳＦＥＴ（３７）のソース（４０）からパルス電圧−直流変換器（４１）の入力部（チョーク（４５）の出力部（４６））まで流れ、直流電圧に変換された後、負荷装置（５１）上のその直流電圧は前記選択されたレベルまで減少する。
【００３６】
負荷装置（５１）上の電圧が、選択されたレベルを下回ると、全ての前記制御電圧は反転値にされ、制御スイッチ（１１）の前記接触子は閉じ、前記一定周波数矩形インパルスの負荷率は上がり、負荷装置（５１）上の直流電圧は前記選択されたレベルまで上昇する。
【００３７】
このようにして、負荷装置（５１）上の直流電圧は、（パルスは小さく）選択されたレベルになるよう安定化されるが、前記選択されたレベルというのは、直流出力電圧切替部（８５）によって決められ、数百ボルト以上までの広範囲に設定されてもよい。
【００３８】
パルス電圧−直流変換器（４１）の出力部（チョーク（４５）の出力部（５０））から、整流電圧が負荷装置（５１）に到達すると、負荷電流が負荷装置（５１）と、その後に電源を入れられたレギュレータ（５３）の制御トランジスタ（５４）および検出抵抗器（５８）を通って流れ、検出抵抗器（５８）において電圧降下をもたらす。この電圧降下はフィードバックノード（８２）を通って比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の反転（「−」）入力部（７５）まで流れ、比例レギュレータ（５９）の参照電圧源（７８）の電圧と結合され、比例レギュレータ（５９）の第４抵抗器（７６）を通って演算増幅器（７２）の同じ反転（「−」）入力部（７５）まで流れる。比例レギュレータ（５９）の出力電流切替部からの電圧（直流電圧源（６０）の電圧を比例レギュレータ（５９）の前記出力電流切替部の第１抵抗器（６１）と第２（可変）抵抗器（６４）と第３抵抗器（６７）間に分割した結果として得られたものである）は、比例レギュレータ（５９）の第２（可変）抵抗器（６４）の出力部（７４）から比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の被反転（「＋」）入力部（７３）に到達する。演算増幅器（７２）の被反転（「＋」）入力部（７３）上の電圧を反転（「−」）入力部（７５）上の電圧と比較した結果、負帰還制御電圧が演算増幅器（７２）の出力部（７９）上で生成され、制御トランジスタ（５４）のベース（８０）（レギュレータ（５３）の第２入力部）まで流れる。
【００３９】
負荷装置（５１）を流れる電流が増加した場合には、レギュレータ（５３）の（可変）抵抗器（５８）における電圧降下が増す。一方、比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の反転（「−」）入力部（７５）上の電圧は上昇し、したがって、制御トランジスタ（５４）のベース（８０）（レギュレータ（５３）の入力部）まで流れる比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の出力部（７９）上の制御電圧は下がり、制御トランジスタ（５４）を流れる電流が減少し、このように、負荷装置（５１）内の電流のパルス成分を抑制する。
【００４０】
負荷装置（５１）を流れる電流が減少した場合には、レギュレータ（５３）の（可変）抵抗器（５８）における電圧降下が減少し、したがって、比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の出力部（７９）上の制御電圧が上昇し、制御トランジスタ（５４）と負荷装置（５１）を流れる電流が選択されたレベルまで増加する。これにより、出力電流と出力電圧のパルス成分もまた確実に抑制される。
【００４１】
比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の被反転（「＋」）入力部（７３）にかかる直流電圧（直流電圧源（６０）の正極出力部（６３）、直流電圧源（６０）の第１抵抗器（６１）および第２（可変）抵抗器（６４）および第３抵抗器（６７）および負極出力部（７１））の経路上を流れる直流電流の結果として第２（可変）抵抗器（６４）のスライダが動くことにより、出力電流切替部の第２（可変）抵抗器（６４）の出力部（７４）から流れ生成された）が上昇した場合、比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の出力部（７９）における制御電圧もまた上昇する。この上昇する制御電圧が制御トランジスタ（５４）のベース（８０）（レギュレータ（５３）の第２入力部）に到達すると、制御トランジスタ（５４）、その後に負荷装置（５１）とレギュレータ（５３）の検出抵抗器（５８）を流れる電流が増加する。一方、検出抵抗器（５８）からの（レギュレータ（５３）の出力部からの）上昇する制御電圧は、フィードバックノード（８２）を介して比例レギュレータ（５９）の演算増幅器（７２）の反転（「−」）入力部（７５）まで流れ、演算増幅器（７２）の反転（「−」）入力部（７５）にかかる電圧が、出力電流切替部から生じた演算増幅器（７２）の被反転（「＋」）入力部（７３）にかかる電圧と等しくなるまで、上昇する。そしてこれは、負荷電流が増加する間起こるものであるが、  その負荷電流の大きさは、出力電圧切替部の第２（可変）抵抗器（６４）の出力部（７４）から生じた直流電圧によって決定される。
【００４２】
このように、負荷装置（５１）を流れた直流電流は、出力電流切替部によって定められたレベルになるようまたパルスは小さくなるよう安定化される（フィードバックノード（８２）の負帰還の結果）。
【００４３】
電流が、負荷装置（５１）およびその後に電源を入れられた前記レギュレータの制御トランジスタ（５４）および検出抵抗器（５８）を流れると、制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）およびエミッター（５７）間接合点の電力は、制御トランジスタ（５４）を流れた電流と前記接合点の電圧降下に比例して消失する。制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）からの電圧は、制御回路（９３）の第２演算増幅器（９９）の反転（「−」）入力部（１０３）へ流れ、第２演算増幅器（９９）の被反転（「＋」）入力部（１００）では、制御回路（９３）の第２参照電圧源（１０２）から電圧が到達する。第２演算増幅器（９９）の出力部（１０８）においてこれらの電圧を比較した結果、制御回路（９３）の結合器（１０４）の第２入力部（１０７）に流れる制御電圧が生成される。
【００４４】
前記制御電圧は、結合器（１０４）の出力部（１０９）から（制御回路（９３）の出力部から）、直流−パルス電圧変換器（２）の前記制御入力部に（演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１１０）に）流れる。
【００４５】
演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１１０）に到達した制御電圧は、参照電圧源（８）の出力部（１８）から演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１７）に流れる参照電圧源（８）の電圧と比較される。比較の結果として得られた電圧は、演算増幅器（１４）の出力部（１５）から制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）まで流れ、制御スイッチ（１１）は接触子を閉じるかまたは開けて、それによって直流−パルス電圧変換器（２）のＭＯＳＦＥＴ（３７）のゲート（３９）に到着するパルスの負荷率を変更する。
【００４６】
制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）およびエミッター（５７）間接合点での電圧降下が、選択されたレベルを超えて増えた場合には、制御回路（９３）の第２参照電圧源（１０２）の電圧と比較した後、減少制御電圧が演算増幅器（９９）の前記出力部にて生成されることになり、結合器（１０４）を介して演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１１０）まで流れる。前記減少制御電圧を参照電圧源（８）の電圧と比較した結果、論理ゼロ電圧が制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）に作用し、制御スイッチ（１１）の前記接触子を開かせる。したがって、前記一定周波数矩形インパルスの負荷率は、第１コンデンサ（１９）〜変圧器（２５）の前記一次巻線〜変圧器（２５）の前記二次巻線〜第２コンデンサ（２６）および並列ダイオード（３１）および抵抗器（３４）〜ＭＯＳＦＥＴ（３７）のゲート（３９）までの経路にわたって上がり、その結果、ＭＯＳＦＥＴ（３７）のソース（４０）からパルス電圧−直流変換器（４１）の入力部（チョーク（４５）の出力部（４６））まで流れ、直流電圧に変換された後、レギュレータ（５３）の制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）およびエミッター（５７）間接合点における電圧降下が、制御トランジスタ（５４）の機能が保証される可能な限りの最低レベルである選択されたレベルまで減少する。一方、制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）およびエミッター（５７）間接合点において消失した電力は、選択された負荷電流で可能な限りの最低レベルの電力である。
【００４７】
このように、制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）およびエミッター（５７）間接合点における直流電圧は、制御トランジスタ（５４）の機能が保証される可能な限りの最低レベルであって制御回路（９３）の一部である第２参照電圧源（１０２）の電圧によって決定されたレベルで安定化され、これにより、制御トランジスタ（５４）のコレクター（５５）およびエミッター（５７）間接合点における消費電力が確保される、すなわち最小のエネルギー損失となる。
【００４８】
したがって、第１の態様によれば、提案された直流電圧を得るための本装置は、前記レギュレータおよび前記比例レギュレータ間の負帰還を用いることにより、最小のエネルギー損失で出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧にわたって負荷装置上の直流電圧を確実に安定させる。
【００４９】
本発明の第２の態様によると（図２参照）、提案された直流電圧を得るための本装置は、
−直流電圧源（１）であって、例えば、フィルター付き全波整流器を用いた既知のタイプの直流電圧源（１）と、
−直流−パルス電圧変換器（２）であって、例えば、一方の出力部（４）（直流−パルス電圧変換器（２）の第１入力部）が直流電圧源（１）の正極出力部（５）に接続され、他方の出力部（６）（直流−パルス電圧変換器（２）の第２入力部）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された一定周波数矩形インパルス発生器（３）と、一方の出力部（９）が直流電圧源（１）の正極出力部（５）に接続され、他方の出力部（１０）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続された参照電圧源（８）と、一定周波数矩形インパルス発生器（３）の出力部（１３）に接続された入力部（１２）を備える制御スイッチ（１１）と、制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）に接続された出力部（１５）および参照電圧源（８）の出力部（１８）に接続された反転（「−」）入力部（１７）を備える演算増幅器（１４）と、制御スイッチ（１１）の出力部（２１）に接続されたゲート（２０）および抵抗器（２３）を介して直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続されたソース（２２）を備えるＭＯＳＦＥＴ（１９）と、を備える形状のものである直流−パルス電圧変換器（２）と、
−第１直流絶縁ノードであって、例えば、一次巻線の一方の出力部（２５）がＭＯＳＦＥＴ（１９）のドレイン（２６）に接続され、前記一次巻線の他方の出力部（２７）が直流電圧源（１）の正極出力部（５）に接続された変圧器（２４）形状の第１直流絶縁ノードと、
−パルス電圧−直流変換器（２８）であって、例えば、前記第１直流絶縁ノードの変圧器（２４）の二次巻線の出力部（３１）の一つに接続された陽極（３０）（パルス電圧−直流変換器（２８）の入力部）を備えるダイオード（２９）と、一方の極板（３３）がダイオード（２９）の陰極（３４）（ダイオード（２９）の陰極（３４）は、負荷装置の出力部の一つへの接続用パルス電圧−直流変換器（２８）の正極出力部である）に接続され、他方の極板（３５）が前記第１直流絶縁ノードの変圧器（２４）の前記二次巻線の他方の出力部（３６）および本体（本装置の出力部分のコンポーネントの接続共用ポイントであって入力部分からは直流的に絶縁されている）に接続されたコンデンサ（３２）と、を備える形状のものであるパルス電圧−直流変換器（２８）と、
−負荷装置（３７）であって、一方の出力部（３８）がパルス電圧−直流変換器（２８）の正極出力部（ダイオード（２９）の陰極（３４））に接続されており、前記正極出力部は負荷装置（３７）の出力部（３８）の一つへの接続用である負荷装置（３７）と、
−レギュレータ（３９）であって、例えば、接続されたコレクター（４１）（負荷装置（３７）の他方の出力部（４２）への接続用のレギュレータ（３９）の第１入力部）を備える制御トランジスタ（４０）と、一方の出力部（４４）が制御トランジスタ（４０）のエミッター（４５）に接続され、他方の出力部（４６）が本体（本装置の出力部分のコンポーネントの接続共用ポイントであって入力部分からは直流的に絶縁されている）に接続された検出抵抗器（４３）と、を備える形状のものであるレギュレータ（３９）と、
−直流出力電圧切替部（４７）であって、例えば、一方の出力部（４９）が負荷装置（３７）の出力部（３８）への接続用であってパルス電圧−直流変換器（２８）のダイオード（２９）の出力部（３４）に接続された第１（可変）抵抗器（４８）と、一方の出力部（５２）が第１（可変）抵抗器（４８）の他方の出力部（５３）および第３出力部（５０）に接続され、他方の出力部が本体（本装置の出力部分のコンポーネントの接続共用ポイントであって入力部分からは直流的に絶縁されている）に接続された第２抵抗器（５１）と、を備える形状のものである直流出力電圧切替部（４７）と、
−比例レギュレータ（５５）であって、例えば、直流電圧源（５６）と、一方の出力部（５８）が直流電圧源（５６）の正極出力部（５９）に接続された第１抵抗器（５７）と、一方の出力部（６１）が第１抵抗器（５７）の他方の出力部（６２）に接続された第２（可変）抵抗器（６０）と、一方の出力部（６４）が第２（可変）抵抗器（６０）の他方の出力部（６５）に接続され他方の出力部（６６）が直流電圧源（５６）の負極出力部（６７）に接続された第３抵抗器（６３）と、第２（可変）抵抗器（６０）の第３出力部（７０）に接続された被反転（「＋」）入力部（６９）と、参照電圧源（７３）の正極出力部（７２）に（抵抗器（７４）を介して）接続された反転（「−」）入力部（７１）と、制御トランジスタ（４０）のベース（７６）（レギュレータ（３９）の第２入力部）に接続された出力部（７５）（比例レギュレータ（５５）の出力部）とを備える演算増幅器（６８）と、を備える形状のものであって、参照電圧源（７３）の負極出力部（７７）が本体（本装置の出力部分のコンポーネントの接続共用ポイントであって入力部分からは直流的に絶縁されている）に接続されていることを特徴とする比例レギュレータ（５５）と、
−フィードバックノード（７８）であって、例えば、一方の出力部（７９）が比例レギュレータ（５５）の入力部（演算増幅器（６８）の反転（「−」）入力部（７１））に接続され、他方の出力部（８０）が制御トランジスタ（４０）の前記エミッターの出力部（４５）（レギュレータ（３９）の出力部）に接続された抵抗器形状のフィードバックノード（７８）と、
−制御回路（８１）であって、例えば、第１参照電圧源（８５）の正極出力部（８４）に接続された被反転（「＋」）入力部（８３）と、直流出力電圧切替部（４７））の出力部（直流出力電圧切替部（４７）の第１（可変）抵抗器（４８）の出力部（５０））に接続された反転（「−」）入力部（８６）（制御回路（８１）の第１入力部）とを備える第１演算増幅器（８２）と、第２直流参照電圧源（９０）の正極出力部（８９）に接続された被反転（「＋」）入力部（８８）と、制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）（負荷装置（３７）の他方の出力部（４２）への接続用のレギュレータ（３９）の第１入力部）に接続された反転（「−」）入力部（９１）（制御回路（８１）の第２入力部）とを備える第２演算増幅器（８７）と、第１演算増幅器（８２）の出力部（９４）に接続された第１入力部（９３）と、第２演算増幅器（８７）の出力部（９６）に接続された第２入力部（９５）とを備える結合器（９２）と、を備える形状のものであって、第１参照電圧源（８５）の負極出力部（１０７）および第２参照電圧源（９０）の負極出力部（１０８）が本体（本装置の出力部分のコンポーネントの接続共用ポイントであって入力部分からは直流的に絶縁されている）に接続され、結合器（９２）の出力部（９７）が制御回路（８１）の出力部であることを特徴とする制御回路（８１）と、
−第２直流絶縁ノード（９８）であって、例えば、制御回路（８１）の結合器（９２）の出力部（９７）に接続された陽極（１００）（第２直流絶縁ノード（９８）の入力部）と、本体（本装置の出力部分のコンポーネントの接続共用ポイントであって入力部分からは直流的に絶縁されている）に接続された陰極（１０１）とを備える半導体ＬＥＤ（９９）と、一方の出力部（１０３）が直流電圧源（１）の負極出力部（７）に接続され、他方の出力部（１０４）が抵抗器（１０５）を介して直流電圧源（１）の正極出力部（５）に接続され、また直流−パルス電圧変換器（２）の制御入力部、すなわち、直流−パルス電圧変換器（２）の演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１０６）にも接続された光トランジスタ（１０２）と、を備える形状のものである第２直流絶縁ノード（９８）と、を備える。
【００５０】
第２の態様（図２参照）によると、提案された直流電圧を得るための本装置は、以下のように動作する。
【００５１】
直流電圧源（１）の出力部（５）および（７）から直流電流が、一定周波数矩形インパルス発生器（３）の対応入力部（４）および（６）（直流−パルス電圧変換器（２）の入力部）に到達すると、一定周波数矩形インパルス発生器（３）は、一定周波数矩形インパルス発生器（３）の出力部（１３）から制御スイッチ（１１）の「情報」入力部（１２）まで流れる一定周波数矩形インパルスを発生させ、もし、制御スイッチ（１１）の接触子同士が閉じている場合には、前記一定周波数矩形インパルスは、制御スイッチ（１１）の出力部（２１）からＭＯＳＦＥＴ（１９）のゲート（２０）まで、また、ＭＯＳＦＥＴ（１９）のドレイン（２６）から前記第１直流絶縁ノードの変圧器（２４）の前記一次巻線の出力部（２５）まで流れる。
【００５２】
一定周波数矩形インパルスは、前記第１直流絶縁ノードの変圧器（２４）の二次巻線の出力部（３１、３６）に現れ、パルス電圧−直流変換器（２８）の入力部（ダイオード（２９）の陽極（３０）およびコンデンサ（３２）の極板（３５））に到達すると、直流電圧に変換される。直流電圧は、正極出力部（パルス電圧−直流変換器のダイオード（２９）の陰極（３４））に現れた後、負荷装置（３７）の第１出力部（３８）と、直流出力電圧切替部（４７）の入力部である（可変）抵抗器（４８）の第１出力部（４９）に到達する。
【００５３】
第１（可変）抵抗器（４８）のスライダの位置によって範囲が決められるこの電圧の一部は、直流出力電圧切替部（４７）の出力部（抵抗器（４８）の出力部（５０））から第１演算増幅器（８２）の反転（「−」）入力部（８６）（制御回路（８１）の第１入力部）までを流れ、その被反転（「＋」）入力部（８３）上には、第１参照電圧源（８５）の正極出力部（８４）から電圧が到達する。第１演算増幅器（８２）出力部（９４）上でこれらの電圧を比較した結果、制御電圧が作られ、第１演算増幅器（８２）の出力部（９４）から制御回路（８１）の結合器（９２）の第１入力部（９３）まで流れる。
【００５４】
前記制御電圧は、制御回路（８１）の結合器（９２）の出力部（９７）から、第２直流絶縁ノード（９８）を介して、直流−パルス電圧変換器（２）の前記制御入力部に（演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１０６）に）流れる。
【００５５】
演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１０６）に到達した制御電圧は、参照圧源（８）の出力部（１８）から演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１７）に流れる参照電圧源（８）の電圧と比較される。比較の結果として得られた電圧は、演算増幅器（１４）の出力部（１５）から制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）まで流れ、制御スイッチ（１１）は接触子を閉じるかまたは開けて、それによって直流−パルス電圧変換器（２）のＭＯＳＦＥＴ（１９）のゲート（２０）に到着するパルスの負荷率を変更する。
【００５６】
負荷装置（３７）上の電圧が、選択されたレベルを超えて上昇すると、上昇直流電圧が抵抗器（４８）の出力部（５０）上に（つまり、直流出力電圧切替部（４７）の出力部上に）生じ、制御回路（８１）の第１参照電圧源（８５）の電圧と比較された後、減少制御電圧が第１演算増幅器（８２）の出力部（９４）上に生じ、第２直流絶縁ノード（９８）まで流れる。一方、第２直流絶縁ノード（９８）の出力部（１０４）では、上昇制御電圧が生じ、直流−パルス電圧変換器（２）の演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１０６）まで流れる。前記減少電圧を参照電圧源（８）（出力部１８）の電圧と比較した結果、論理ゼロ電圧が制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）に作用し、制御スイッチ（１１）の接触子を開かせる。したがって、前記一定周波数矩形インパルスの負荷率は、前記第１直流絶縁ノードの変圧器（２４）の二次巻線の出力部（３１、３６）上で上がり、パルス電圧−直流変換器（２８）の入力部に到達し直流電圧に変換された後、負荷装置（３７）上の前記直流電圧は減少する。
【００５７】
負荷装置（３７）上の電圧が、選択されたレベルを下回ると、全ての前記制御電圧は反転値にされ、制御スイッチ（１１）の前記接触子は閉じ、前記第１直流絶縁ノードの変圧器（２４）の二次巻線の出力部（３１，３６）での前記一定周波数矩形インパルスの負荷率は下がり、負荷装置（３７）上の直流電圧は前記選択されたレベルまで上昇する。
【００５８】
このようにして、負荷装置（３７）上の直流電圧は、（パルスは小さく）選択されたレベルになるよう安定化されるが、前記選択されたレベルというのは、直流出力電圧切替部（４７）によって決められ、数百ボルト以上までの広範囲に設定されてもよい。
【００５９】
パルス電圧−直流変換器（２８）の正極出力部（ダイオード（２９）の出力部（３４））から、整流電圧が負荷装置（３７）に到達すると、負荷電流が負荷装置（３７）と、その後に電源を入れられたレギュレータ（３９）の制御トランジスタ（４０）および検出抵抗器（４３）を通って流れ、検出抵抗器（４３）において電圧降下をもたらす。この電圧降下はフィードバックノード（７８）を通って比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の反転（「−」）入力部（７１）まで流れ、比例レギュレータ（５５）の参照電圧源（７３）の電圧と結合され、比例レギュレータ（５５）の第４抵抗器（７４）を通って演算増幅器（６８）の同じ反転（「−」）入力部（７１）まで流れる。比例レギュレータ（５５）の出力電流切替部からの電圧（直流電圧源（５６）の電圧を比例レギュレータ（５５）の前記出力電流切替部の第１抵抗器（５７）と第２（可変）抵抗器（６０）と第３抵抗器（６３）間に分割した結果として得られたものである）は、比例レギュレータ（５５）の第２（可変）抵抗器（６０）の出力部（７０）から比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の被反転（「＋」）入力部（６９）に到達する。演算増幅器（６８）の被反転（「＋」）入力部（６９）上の電圧を反転（「−」）入力部（７１）の電圧と比較した結果、負帰還制御電圧が演算増幅器（６８）の出力部（７５）上で生成され、制御トランジスタ（４０）のベース（７６）（レギュレータ（３９）の第２入力部）まで流れる。
【００６０】
負荷装置（３７）を流れる電流が増加した場合には、レギュレータ（３９）の（可変）抵抗器（４３）における電圧降下が増す。一方、比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の反転（「−」）入力部（７１）上の電圧は上昇し、したがって、制御トランジスタ（４０）のベース（７６）（レギュレータ（３９）の第２入力部）まで流れる比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の出力部（７５）上の制御電圧は下がり、制御トランジスタ（４０）を流れる電流が減少し、このように、負荷装置（３７）内の電流のパルス成分を抑制する。
【００６１】
負荷装置（３７）を流れる電流が減少した場合には、レギュレータ（３９）の（可変）抵抗器（４３）における電圧降下が減少し、したがって、比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の出力部（７５）上の制御電圧が上昇し、制御トランジスタ（４０）と負荷装置（３７）を流れる電流が選択されたレベルまで増加する。これにより、出力電流と出力電圧のパルス成分もまた確実に抑制される。
【００６２】
比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の被反転（「＋」）入力部（６９）にかかる直流電圧（直流電圧源（５６）の正極出力部（５９）、直流電圧源（５６）の第１抵抗器（５７）および第２（可変）抵抗器（６０）および第３抵抗器（６３）および負極出力部（６７））の経路上を流れる直流電流の結果として第２（可変）抵抗器（６０）のスライダが動くことにより、前記出力電流切替部の第２（可変）抵抗器（６０）の出力部（７０）から流れ生成された）が上昇した場合、比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の出力部（７５）における制御電圧もまた上昇する。この上昇する制御電圧が制御トランジスタ（４０）のベース（７６）（レギュレータ（３９）の第２入力部）に到達すると、制御トランジスタ（４０）、その後に負荷装置（３７）とレギュレータ（３９）の検出抵抗器（４３）を流れる電流が増加する。一方、検出抵抗器（４３）からの（レギュレータ（３９）の出力部からの）上昇する制御電圧は、フィードバックノード（７８）を介して比例レギュレータ（５５）の演算増幅器（６８）の反転（「−」）入力部（７１）まで流れ、演算増幅器（６８）の反転（「−」）入力部（７１）にかかる電圧が、出力電流切替部から生じた演算増幅器（６８）の被反転（「＋」）入力部（６９）にかかる電圧と等しくなるまで上昇する。そしてこれは、負荷電流が増加する間起こるものであるが、  その負荷電流の大きさは、前記出力電圧切替部の第２（可変）抵抗器（６０）の出力部（７０）から生じた直流電圧によって決定される。
【００６３】
このように、負荷装置（３７）を流れた直流電流は、前記出力電流切替部によって定められたレベルになるようまたパルスは小さくなるよう安定化される（フィードバックノード（７８）の負帰還の結果）。
【００６４】
電流が、負荷装置（３７）およびその後に電源を入れられたレギュレータ（３９）の制御トランジスタ（４０）および検出抵抗器（４３）を流れると、制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）およびエミッター（４５）間接合点の電力は、制御トランジスタ（４０）を流れた電流と前記接合点の電圧降下に比例して消失する。制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）からの電圧は、第２演算増幅器（８７）の反転（「−」）入力部（９１）（制御回路（８１）の第２入力部）へ流れ、第２演算増幅器（８７）の被反転（「＋」）入力部（８８）では、第２参照電圧源（９０）の正極出力部（８９）から電圧が到達する。第２演算増幅器（８７）の出力部（９６）においてこれらの電圧を比較した結果、制御回路（８７）の出力部（９６）から制御回路（８１）の結合器（９２）の第２入力部（９５）に流れる制御電圧が生成される。
【００６５】
前記制御電圧は、結合器（９２）の出力部（９７）から（制御回路（８１）の出力部から）、第２直流絶縁ノード（９８）を介して、直流−パルス電圧変換器（２）の前記制御入力部に（演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１０６）に）流れる。
【００６６】
演算増幅器（１４）の被反転（「＋」）入力部（１０６）に到達した制御電圧は、参照電圧源（８）の出力部（１８）から演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１７）に流れる参照電圧源（８）の電圧と比較される。比較の結果として得られた電圧は、演算増幅器（１４）の出力部（１５）から制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）まで流れ、制御スイッチ（１１）は接触子を閉じるかまたは開けて、それによって直流−パルス電圧変換器（２）のＭＯＳＦＥＴ（１９）のゲート（２０）に到着するパルスの負荷率を変更する。
【００６７】
制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）およびエミッター（４５）間接合点での電圧降下が、選択されたレベルを超えて増えた場合には、第２参照電圧源（９０）の電圧と比較した後、減少制御電圧が演算増幅器（８７）の出力部（９６）にて生成されることになり、第２直流絶縁ノード（９８）まで流れる。一方、第２直流絶縁ノード（９８）の出力部（１０４）では、上昇する制御電圧が生成され、直流−パルス電圧変換器（２）の演算増幅器（１４）の反転（「−」）入力部（１０６）まで流れる。
【００６８】
上昇制御電圧を参照電圧源（８）の出力部（１８）での電圧と比較した結果、論理ゼロ電圧が制御スイッチ（１１）の制御入力部（１６）に作用し、制御スイッチ（１１）の前記接触子を開かせる。したがって、前記一定周波数矩形インパルスの負荷率は、前記第１直流絶縁ノードの変圧器（２４）の二次巻線の出力部（３１、３６）上で上がり、前記一定周波数矩形インパルスが直流−パルス電圧変換器（２８）の入力部まで到達し、直流電圧に変換された後、制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）およびエミッター（４５）間接合点における直流電圧降下が、制御トランジスタ（４０）の機能が保証される最低レベルである選択されたレベルまで減少する。一方、制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）およびエミッター（４５）間接合点において消失した電力は、選択された負荷電流で可能な限りの最低レベルの電力である。
【００６９】
このように制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）およびエミッター（４５）間接合点における直流電圧は、制御トランジスタ（４０）の機能が保証される可能な限りの最低レベルであって制御回路（８１）の一部である第２参照電圧源（９０）の電圧によって決定されたレベルで安定化され、これにより、制御トランジスタ（４０）のコレクター（４１）およびエミッター（４５）間接合点における消費電力が確保される、すなわち最小のエネルギー損失となる。
【００７０】
したがって、第２の態様によれば、提案された直流電圧を得るための本装置は、前記レギュレータおよび前記比例レギュレータ間の負帰還を用いることにより、最小のエネルギー損失で出力電圧および出力電流におけるパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧にわたって負荷装置上の直流電圧を確実に安定させる。
【００７１】
提案された本発明の態様によってさらに安定した直流電圧が得られることを確証するために、実験を実施した。その結果を、図３（本発明の第２の態様による装置を製作した）の負荷装置上の電圧のタイミング図を用いて説明する。
【００７２】
図４は、米国特許第６、７４７、４２０Ｂ２号公報明細書から引用した負荷装置上の電圧のタイミング図を示すものである。
【００７３】
二つのタイミング図を比較したところ、米国特許第６、７４７、４２０Ｂ２号公報の解決手段と比較して、本発明の負荷装置上の電圧の安定度は大幅に増し、パルス成分はほとんどゼロまで減少していることが分かる。
【００７４】
これにより、前述の技術的成果が得られたことも確証される。
【００７５】
本装置の各機能ブロックは様々な方法で提供されてもよい。したがって、レギュレータのトランジスタはバイポーラ、ＭＯＳＦＥＴ、またはＩＧＢＴであってもよく、また、直流−パルス電圧変換器は、パルス幅変調器超小型回路等の形状であってもよい。
【００７６】
出力電圧は、制御回路の対応する参照電圧を変えることで制御してもよい。例えば、パルス幅変調方式制御電圧変換器を用いたり、制御プロトコル（例えばＤＡＬＩ）のコードを制御電圧に変換したり、または制御作用を制御電圧に変換したりする方法なら何でもよい。
【００７７】
同じことが、出力電流切替部にも適用される。
【００７８】
本装置の各機能ブロックの態様においてはいずれも、出力電圧および出力電流のパルス成分の大きさを大幅に減少させつつ、より広範囲の出力電圧にわたって安定した負荷装置上の直流電圧が得られる。すなわち、前述の技術的成果が得られる。
【００７９】
上記の技術的成果は、本装置の入力部および出力間に直流絶縁が有る場合または無しの場合いずれにおいても得られるものである。
【図１】
0006539410.tif 000002
【図２】
0006539410.tif 000003
【図３】
0006539410.tif 000004
【図４】
0006539410.tif 000005