JPH01107664A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＣＩｅ業上の利用分野１ 本発明は電源！Ｊｔ、特に交流入力を整流して平滑コン
デンサに入力するコンデンサインプット型の電源装置で
あって、しかも平滑コンデンサの出力直流がスイッチン
グトランスに入力される電源装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来よりコンデンサインプット型のスイッチングレギュ
レータなどにおいて、入力電圧投入時に平滑コンデンサ
が充電されるまでの期間に平滑コンデンサに流れ込む突
入電流を小さく抑えるため、サイリスタなどのスイッチ
ング素子を用いた入力制御が行なわれている。このサイ
リスタは電源の入力ラインにシャント抵抗が挿入され、
電源投入後の所定時間の開弁導通に制御される。

このため、サイリスタが導通するまで平滑コンデンサは
この抵抗を介して充電されることになり、突入電流が小
さく抑えられる。サイリスタは時定数回路によって電源
投入から所定の遅延時間後に導通され、これによって整
流出力が直接サイリスクを介して平滑コンデンサに接続
される。

［発明が解決しようとする問題点］ 特にスイッチングレギュレータとしてスイッチングトラ
ンスの一次側の励振回路に給電するための補助電源用の
巻線と、突入電流防止用のサイリスタのトリガ用巻線を
共通化した装置が知られている。

このような装置では電源がいったん遮断されてから次に
投入されるまでの時間が長い場合にはサイリスタによる
突入電流防止回路が良好に機能するが、電源が遮断され
てから次に投入されるまでの時間が短い場合には、サイ
リスタをトリガする時定数回路のコンデンサの放電が不
十分であるため、サイリスタが早期に導通して、突入電
流が大きくなってしまうという問題があった。

また、この点に鑑みて、サイリスタを制御する時定数回
路のコンデンサを電源遮断に同期して強制的に放電させ
るトランジスタなどを設ける構造が考えられている。と
ころが、このような構造を用いる場合には、電源遮断を
検出するためのツェナーダイオードあるいは抵抗などを
用いた回路が必要になり、回路が複雑になるという問題
があった。また、スイッチング電源では、電源遮断時に
すみやかにスイッチングトランスの励振を停止させるの
が望ましいが、そのための電圧検出回路も別に必要であ
るという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために、本発明においては交流
入力を整流して平滑コンデンサに入力した後、平滑コン
デンサの出力直流をスイッチングトランスに入力する電
源装置において、前記平滑コンデンサから前記スイッチ
ングトランスに対する直流入力を制御する手段と、この
制御手段を駆動する手段と、前記平滑コンデンサへの突
入電流を防止するために所定の遅延時間の間遅延される
スイッチング手段と、このスイッチング手段の遅延時間
を設定する時定数回路と、電源遮断後の装置を構成する
回路中の所定点の電圧降下を検出する手段と、この検出
手段の出力に応じて前記時定数回路を初期化する手段と
、前記検出手段の出力に応じて前記制御手段を駆動する
駆動手段の動作を停止させるスイッチング制御手段を設
けた構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、電源遮断後、前記検出回路により
検出される所定点の電圧降下に応じて。

すみやかに突入電流防止用のスイッチング手段の遅延時
間を設定する時定数回路を電源遮断時の電圧降下に応じ
て初期化できるので、次の電源投入までの電源遮断期間
が短くても、常に十分な遅延時間をもってスイッチング
手段を動作させることができる。また、前記検出回路は
交流入力電圧が降下した場合のスイッチングの停止制御
にも用いられる。

［実施例］ 以下１図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明を採用した電源装置の構成を示しており
、５！Ｊにおいて符号ｌで示されるものは商用電源ある
いはこれを変圧して得た交流電源で、スイッチ２を介し
てブリッジダイオード３に入力される。ブリッジダイオ
ード３の出力端子から出力される余波整流出力は入力平
滑コンデンサ４に入力され、平滑される。平滑された直
流出力は変圧用のトランス６の一次巻線の一端に入力さ
れる。

一次巻線の他端〜共通電位間には、ＦＥＴから構成され
たスイッチング素子８が接続される。このスイッチング
素子８のベースに発振器、ないし安定化制御回路を含む
駆動回路１０からの駆動パルスを与えることによって、
トランス６の一次Ｓ線に印加される直流電圧を断続し、
トランス６の二次側に、巻線比に応じて変圧された交流
出力を得ることができる。この交流出力はそのまま、あ
るいは図示のようにダイオードなどで整流して負荷７に
給電される。

駆動回路ｌＯの電源を供給するため、また突入電流防止
用のサイリスタ１２をトリガするために　゛トランス６
にはもう１つ二次巻線が設けられ、この巻線の出力はダ
イオード９ａ、コンデンサ９ｂとともに補助電源９を構
成する。ダイオード９ａ、コンデンサ９ｂから成る半波
整流、平滑回路の直流出力は、逆流防止用のダイオード
９ｄを介して駆動回路ｌＯに給電される。

トランス６の駆動状態が十分でない場合には補助電源９
から駆動回路！０への電源供給を行なえないので、ＩＪ
置の起動段階では抵抗などから構成された起動回路５を
介してトランス入力電圧が逆流防止用のダイオード９ｅ
を介して駆動回路１０に供給される。

トランス６の一次側の共通電位ラインには、抵抗１１お
よび突入電流防止用のサイリスタ１２の並列回路が挿入
されている。このサイリスタ１２は電源投入後、所定時
間遮断され、この間に抵抗１１を介して入力平滑コンデ
ンサ４が充電される。

補助電源９の出力はサイリスタ１２のトリガのためにも
用いられる。すなわち、補助電源９の出力は逆流防止用
のダイオード９ｃ、抵抗１６を介してコンデンサ１７に
入力される。コンデンサ１７の端子電圧は抵抗１３．１
４の直列接続による分圧回路に入力されている。電解コ
°ンデンサから成るコンデンサ！７の一端子、および抵
抗１３の端部は抵抗１１、サイリスタ１２のカソードと
ブリッジダイオード３の一側の出力端子の接続点に共通
に接続されている。

従って、コンデンサ１７は抵抗１６とともに時定数回路
を構成する。すなわち、コンデンサ１７が抵抗１６を介
して充電され、その充電電位を抵抗１３．１４による分
圧値が所定値に達するまでの間サイリスタ１２は遮断さ
れ、抵抗１１によって突入電流を低減しつつ、ゆっくり
入力平滑コンデンサ４を充電する。電源投入後コンデン
サ１７が充電され、抵抗１３．１４による分圧値が所定
値を越えるとサイリスタ１２が導通してブリッジダイオ
ード３の出力が直接入力平滑コンデンサ４に入力される
。

上記の遅延時間は抵抗１６、コンデンサ１７の時定数お
よび抵抗１３．１４の分圧比によって。

入力平滑コンデンサ４の容敬、必要な突入電流制限値に
応じて決定される。

以上までに説明した構成のみでは、電源が遮断された後
コンデンサ１７に充電された電荷は抵抗１３．１４を介
して放電される。前記のように電源遮断期間が長ければ
コンデンサ１７は完全に放電され、サイリスタを所定時
間遅延させ、トリガすることができる。ところが、電源
を遮断してから次に投入するまでの期間が短いとコンデ
ンサ１７を十分放電できず、十分な遅延時間を形成する
前にサイリスタが導通し、大きな突入電流が流れてしま
う。

そこで、本実施例では破線のブロック２３を設けである
。この回路は電源の投入期間と投入期間の間の遮断期間
が短い場合でも十分な遅延時間を保記するとともに、入
力平滑コンデンサ４の電圧を検出し、電源遮断に応じて
駆動回路１０の動作を停止するために用いられる。ブロ
ック２３内には入力平滑コンデンサ４の両端の電圧を検
出する抵抗２１．２２の分圧回路が含まれる。この分圧
はダイオード２０を介してトランジスタ１８のベースに
接続されている。

ＰＮＰトランジスタ１８のコレクタ、エミッタはコンデ
ンサ１７の−および中端子に接続されている。トランジ
スタ１８のベース、エミッタ間には、ベース電圧を発生
させるための抵抗１９が設けられている。また、抵抗２
１．２２の分圧はダイオード２４を介して制御回路２５
に入力されている。この場合、ダイオード２４はカソー
ド側が抵抗２１．２２の分圧点に接続される。

制ｕ４回路２５はオペアンプなどを用いた電圧検出回路
などから構成され、その出力は駆動回路１０の動作を停
止または能動化するように動作する。この場合、抵抗２
１．２２の分圧が所定値よりも低下した場合にダイオー
ド２４が導通し、駆動回路ｌＯの動作を停止させるよう
な制御が行なわれる。

次に１以上の構成における動作について説明する。スイ
ッチ２を投入して装置の電源をオンにすると、前述の動
作によってコンデンサ１７が徐々に充電され、コンデン
サ１７の端子電圧の抵抗ｌ３．１４による分圧が所定値
に達するまでの時間サイリスタが遮断され、突入電流が
小さく抑えられる。このとき、抵抗２１．２２の分圧は
十分高い値であり、ダイオード２０は導通せず、従って
トランジスタ１８はコンデンサ１７の充電動作に影響を
与えない。

ところがスイッチ２を遮断すると、入力平滑コンデンサ
４の放電に伴って抵抗２１．２２の分圧が低下するので
、これによってダイオード２０を介してトランジスタ１
８のベース電流が流れ、トランジスタ１８が導通する。

これによって、コンデンサ１７に蓄積された電荷がトラ
ンジスタ１８によって急激に放電される。

従って、スイッチ２を遮断した後すぐに再度投入しても
、コンデンサ１７がリセットされているので、常にサイ
リスタ１２が導通するまでに所定の遅延時間を保証する
ことができる。

一方、抵抗２１．２２の分圧低下によってダイオード２
４も導通するので、制御回路２５も動作し、電源遮断に
同期してすみやかに駆動回路１０を停止させ、トランス
６の一次側のスイッチングをすみやかに遮断することが
できる。すなわち、本実施例では突入電流防止用の時定
数をリセットさせるためのトランジスタを動作させる電
圧検出回路と、駆動回路１０によるスイッチング制御を
停止させるための電圧検出回路が兼ねられており、従来
のようにこれらの電圧検出回路を別々に設ける必要がな
く、装置の構成が簡単、安価になる。

以上では、突入電流防止用のサイリスタ１２の遅延時間
を設定するコンデンサがトランスの補助電源出力によっ
て充電される構成を示したが、このコンデンサは他の位
置に設けられてもよい０例えば、このコンデンサは起動
回路５内に設けられていても、ブロック２３によるリセ
ット動作を行なうことができる。

また、ブロック２３の電圧検出回路は入力平滑コンデン
サ４の入力（出力）電圧を検出する抵抗２１．２２によ
って構成しているが、トランス６の他の巻線の出力を検
出することによっても同様の機能を実現できる。もちろ
ん、補助電源９を構成する巻線の電圧降下を検出してト
ランジスタ１８による放電を行なっても構わない。

以上ではスイッチング電源を例示したが、他の方式のコ
ンデンサインプット型の電源装置にも同様の構成を適用
することができる。また、突入電流防止用のスイッチン
グ素子はサイリスタ以外の素子を用いても構わない。

［発明の効果］ 以上から明らかなように１本発明によれば、交流入力を
整流して平滑コンデンサに入力した後、平滑コンデンサ
の出力直流をスイッチングトランスに入力する電源装置
において、前記平滑コンデンサから前記スイッチングト
ランスに対する直流入力を制御する手段と、この制御手
段を駆動する手段と、前記平滑コンデンサへの突入電流
を防止するために所定の遅延時間の間遅延されるスイッ
チング手段と、このスイッチング手段の遅延時間を設定
する時定数回路と、電源遮断後の装置を構成する回路中
の所定点の電圧降下を検出する手段と、この検出手段の
出力に応じて前記時定数回路を初期化する手段と、前記
検出手段の出力に応じて前記制御手段を駆動する駆動手
段の動作を停止させるスイッチング制御手段を設けた構
成を採用しているので、突入電流防止用の時定数回路を
電源遮断とともにすみやかに初期化することができ、従
って装置の電源遮断期間が短くても常に電源投入時に突
入電流防止を確実に行なうことができる。また、時定数
回路を初期化する電圧検出回路と、スイッチング電源の
制御回路を電源遮断に伴って停止させる電圧検出回路が
共通化されているため、部品点数を減少し、向路構成を
簡単、安価にできるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した電源装置の回路図である。 １・・・交流電源　　　２・・・スイッチ３・・・ブリ
ッジダイオード ４・・・入力平滑コンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流入力を整流して平滑コンデンサに入力した後、平滑
   コンデンサの出力直流をスイッチングトランスに入力す
   る電源装置において、前記平滑コンデンサから前記スイ
   ッチングトランスに対する直流入力を制御する手段と、
   この制御手段を駆動する手段と、前記平滑コンデンサへ
   の突入電流を防止するために所定の遅延時間の間遅延さ
   れるスイッチング手段と、このスイッチング手段の遅延
   時間を設定する時定数回路と、電源遮断後の装置を構成
   する回路中の所定点の電圧降下を検出する手段と、この
   検出手段の出力に応じて前記時定数回路を初期化する手
   段と、前記検出手段の出力に応じて前記制御手段を駆動
   する駆動手段の動作を停止させるスイッチング制御手段
   を設けたことを特徴とする電源装置。