JPH0287962A - 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】 〔概　要］ 突入電流防止回路によって始動電流を制限するようにし
た電源装置に関し、 突入電流防止回路における発熱を分散させると共に、装
置構成を簡略化することを目的とし、４つの整流素子か
ら成るブリッジ回路によって全波整流を行なう電源装置
において、ブリッジ回路の２つの入力端のうちの一方に
接続された２つの整流素子のそれぞれに、電流制限用素
子とスイッチ素子とを並列接続して成る突入電流防止回
路を直列接続し、この２つの突入防止回路の一方端をブ
リッジ回路の入力端のうちの一方に共に接続するように
構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、＠源装置に関し、特に、突入電流防止回路に
よって始動電流を制限するようにした電源装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

電源装置は、所定の電流、電圧あるいは定電流。

定電圧等を発生するためのものである。通常、商用電源
から供給される交流入力を整流し、この整流の結果得ら
れた直′流出力に対して所定の処理（インバータ（逆変
換回路）や変圧器による変換処理等）を施して、所望の
出力を得る。

例えば、商用電源から供給される交流入力としては、周
波数が５０Ｈｚあるいは６０　Ｈ２で、電圧の実効値が
１ｏｏｖあるいは２００■の交流が一般的である。

第３図に、電源装置の商用電源導入部の回路を示す。

商用電源用の入力端子として、共通端子、２００■端子
及び１００Ｖ端子を備えており、入力の種類に応じて、
共通端子と２００■端子あるいは共通端子と１００■端
子とを組み合わせて使用する。

ブリッジ回路３１１は、４つのダイオードから成る全波
整流用回路であり、一方の入力端は突入電流防止回路３
２１を介して共通端子に、他方の入力端は２００■端子
に接続されている。

また、ブリッジ回路３１１の２つの出力端は、コンデン
サ３３１，３３３から成る直列回路の両端に接続されて
おり、コンデンサ３３１とコンデンサ３３３との接続点
は１００■端子に接続されている。

更に、突入電流防止回路３２１は、抵抗器３２３とトラ
イアック３２５の並列回路で構成されており、この並列
回路の一方にブリッジ回路３１１の一方の入力端が、他
方に１００■端子が接続されている。

第４図に、商用電源から供給される電流値の変化の状態
を示す。

図に示すように、商用２００Ｖあるいは１００■の入力
電圧投入時には、コンデンサ３３１及びコンデンサ３３
３内の電荷が空の状態であるため、コンデンサ３３１，
３３３に大電流が流れ込む。

この電流を制限するために突入電流防止回路３２１の抵
抗器３２３を用いる。コンデンサ３３１３３３への充電
が完了した後、スイッチ素子としてのトライアック３２
５をオン状態にして抵抗器３２３を短絡して、通常動作
時の電圧陣下分をなくする。以後、電源装置としての負
荷に応じた電流がトライアック３２５を流れることにな
る（軽負荷のときは少ない電流が、重負荷のときは多く
の電流が流れる〕。

ところで、第３図に示した構成では、正負両極性の入力
電流がトライアック３２５に流れることになり、また電
源装置の大容量化による入力電流の増加に伴ってトライ
アック３２５での損失が大きくなるために高価格の大容
量トライアックが必要となり、更に放熱構造も大規模化
し、１個のトライアック３２５では種々の設計的な問題
が生じる。

このような場合の対策としてスイッチ素子を２個使用す
る構成例を第５図に示す。

（イ）は、ブリッジ回路３１１の２つの出力端例のそれ
ぞれに、２つの突入電流防止回路３４１および３５１を
設けた例である（■の方式）。この場合、突入電流防止
回路３４１あるいは突入電流防止回路３５１を流れる電
流の方向は一方向であるので、トライアックの代わりに
サイリスタ３４５及びサイリスタ３５５を用いてもよい
。

（イ）に示した構成では、入力が１００■電圧であった
とき（電源装置として所定の出力を得ようとすると、入
ツノ電圧が１００Ｖの方が多くの電流値を要する）には
、交流電圧の半サイクル毎にサイリスタ３４５あるいは
サイリスタ３５５の何れか一方のみに電流が流れるため
、それぞれのサイリスクにおける発熱量が少なくなる。

（ロ）は、突入電流防止回路３６１内のトライアックを
２つのトライアック３６５，３６７に置き換えたもので
ある（■の方式）。この場合、同じ種類（定格）のトラ
イアック３６５，３６７を用いても素子によるばらつき
があるため、電流値の偏りが生じる。そのため、この電
流値の偏りを補正するために、トライアック３６５，３
６７のぞれぞれにバランス回路３７５，３７７を直列に
接続する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した■の方式にあっては、サイリスク３
４５，３５５のそれぞれが独立に動作しているため、各
スイッチ素子のスイッチ動作を制御するための駆動回路
を２つ用いる必要があり、装置全体が複雑になるという
問題点があった。

また、上述した■の方式にあっては、トライアック３６
５，３６７のぞれぞれを制御する駆動回路は共通でよい
が、電流値の偏りを補正するためにバランス回路３７５
及びバランス回路３７７を必要とし、このバランス回路
３７５，３７７が損失を伴うため、２つのトライアック
で発熱を分散させた効果が少なくなってしまうという問
題点があった。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、発熱を分散させると共に装置を簡略化することが
できる電源装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電源装置は、４つの整流素子から成るブリッジ
回路によって全波整流を行なう電源装置において、ブリ
ッジ回路の２つの入力端のうちの一方に接続された２つ
の整流素子のそれぞれに、電流制限用素子とスイッチ素
子とを並列接続して成る突入電流防止回路を直列接続し
、この２つの突入防止回路の一方端をブリッジ回路の入
力端のうちの一方に共に接続するように構成されている
。

（作　用〕 ブリッジ回路の２つの入力端のうちの一方に接続された
２つの整流素子のそれぞれに突入電流防止回路を直列接
続する。この突入電流防止回路は、電流制限用素子とス
イッチ素子との並列回路で成っており、この並列回路の
一方端を整流素子に、他方端をブリッジ回路の入力端に
接続する。

本発明にあっては、２つの整流素子のそれぞれに突入電
流防止回路を接続することにより、突入電流防止回路の
スイッチ素子による発熱を分散することができると共に
、２つの突入電流防止回路の一方を共通の入力端に接続
することにより、共通の駆動回路で制御することが可能
となる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例における電源装置の構成を
示す。

第１図に示した電源装置は、商用電源用の入力端子とし
て、共通端子Ｎ、２００Ｖ端子及び１００■端子を備え
ており、商用電源の電圧に応じて２００■端子あるいは
１００Ｖ端子の何れか一方と共通端子Ｎとを組み合わせ
て使用する。

また、この電源装置は、交流入力を整流するブリッジ回
路（４つのダイオード１３１，１３３１３５．１３７か
ら成る）と、平滑用の２つのコンデンサ１４１，１４３
と、始動時に流れる大電流を制限するための２つの突入
電流防止回路１１１．１２１とを備えている。

更に、突入電流防止回路１１１は、抵抗器１１３とトラ
イアック１１５との並列回路で構成されており、同様に
、突入電流防止回路１２１は、抵抗器１２３とトライア
ック１２５との並列回路で構成されている。

突入電流防止回路１１１と突入電流防止回路１２１の各
一方端は、共に共通端子Ｎに接続されている。突入電流
防止回路１１１の他方端は、ダイオード１３１を介して
（アノード側が突入電流防止回路１１１に接続）、ダイ
オード１３５のカソード側及びコンデンサ１４１の一方
端（正極側）に接続されている。また、突入電流防止回
路１２１の他方端は、ダイオード１３３を介して（カソ
ード側が突入電流防止回路１２１に接続）、ダイオード
１３７のアノード側及びコンデンサ１４３の一方端（負
極側）に接続されている。

ダイオード１３５のアノード側及びダイオード１３７の
カソード側は、共に２００■端子に接続されている。コ
ンデンサ１４１の他方端（負極側）及びコンデンサ１４
３の他方端（正極側）は、共に１００Ｖ端子に接続され
ている。

尚、コンデンサ１４１とコンデンサ１４３から成る直列
回路の両端には、インバータ、定電圧制御手段、定電流
制御手段等（図示せず）の各構成回路が接続されている
。また、突入電流防止回路１１１のトライアック１１５
及び突入電流防止回路１２１のトライアック１２５の各
ゲート端子は、共通端子Ｎの電位に応じて制御を行なう
共通の駆動回路（図示せず）に接続されている。

次に、電源投入時の電流経路を説明する。

先ず、入力電圧が２００■である場合（共通端子Ｎと２
００■端子との間に実効値２００Ｖの入力電圧を印加し
た場合）、この交流入力の極性に応じて以下の■あるい
は■の電流経路をとる。

■共通端子Ｎ→抵抗器１１３→ダイオード１３１→コン
デンサ１４１，１４３→ダイオード１３７→２００Ｖ端
子 ■２００■端子→ダイオード１３５→コンデンサ１４鳳
　１４３→ダイオ一ド１３３→抵抗器１２３→共通端子
Ｎ 通常運転時には、抵抗器１１３に並列接続されたトライ
アック１１５及び抵抗器１２３に並列接続されたトライ
アック１２５をオン状態（接続状態）として、これらを
介して電流の授受が行なわれるので（上述の■の抵抗器
１１３をトライアック１１５に、■の抵抗器１２３をト
ライアック１２５に置き換えた経路）、極性に応して使
用するトライアックを分けて、発熱を分散させることが
できる。

また、２つの突入電流防止回路１１１．１２１を共通端
子Ｎの電圧値に応じて制御することにより、共通の駆動
回路による制御が可能となる。

入力電圧が１００Ｖである場合（共通端子Ｎと１００Ｖ
端子との間に実効値１００Ｖの入力端子を印加した場合
）、この入力の極性に応じて以下の■あるいは■の電流
経路をとる。

■共通端子Ｎ→抵抗器１１３→ダイオード１３１→コン
デンサ１４１→１００Ｖ端子 ■１００Ｖ端子→コンデンサ１４３→ダイオード１３３
→抵抗器１２３→共通端子Ｎ 通常運転時には、上述した実効値２００■の場合と同様
に、入力の極性に応じて、トライアック１１５あるいは
トライアック１２５の何れか一方のみに通電されるので
、発熱を分散させることができると共に、共通の駆動回
路で制御可能となる。

また、第２図に、通常動作時に、共通端子Ｎに印加され
る電圧と突入電流防止回路１１１あるいは突入電流防止
回路１２１を流れる電流値の関係を示す。図における「
Ｖ」は共通端子Ｎへの印加電圧を、ｒｌ、は突入電流防
止回路１１１あるいは突入電流防止回路１２１に流れる
電流をそれぞれ示している。

例えば、共通端子Ｎが正極性（２００Ｖ端子あるいは１
００■端子が負側）のときにトライアック１１５に電流
が流れ、共通端子Ｎが負極性のときにトライアック１２
５に電流が流れる（コンデンサ１４１，１４３による電
荷の放出があるため、通電時間と電圧印加時間とは一致
していない）。

なお、上述した本発明の実施例にあっては、突入電流防
止回路１１１及び突入電流防止回路１２１におけるスイ
ッチ素子としてトライアックを用いたが、電流の方向が
一方であるためサイリスクを用いてもよく、スイッチ動
作可能な素子（リレー等）であれば何でもよい。

また、実施例では、１００Ｖあるいは２００Ｖの商用電
源用の電源装置を考えたが、この電圧値の組み合わせ及
び大きさは］、ＯＯＶ、２００Ｖに限定されない。

更に、本発明には各種の変形態様があることは当業者で
あれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果］ 上述したように、本発明によれば、２つの整流素子のそ
れぞれに突入電流防止回路を接続することにより、突入
電流防止回路のスイッチ素子による発熱を分散すること
ができると共に、２つの突入電流防止回路の一方を共通
の入力端に接続することにより、共通の駆動回路による
制御が可能になり、装置全体の構成が簡略化でき、コス
ト低減もできるので、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電源装置の構成図、 第２図は本発明の一実施例の入力波形の説明図、第３図
は従来例の構成図、 第４図は入力電流の説明図、 第５図は従来例の構成図である。 図において、 １１１．１２１，３２１，３４１，３５１，３６１は突
入電流防止回路、 １１３．１２３，３２３は抵抗器、 １１５．１２５，３２５，３６５，３６７はトライアン
ク、 １３１．１３３，１．３５．１３７はダイオード、１４
１．１４３，３３１，３３３はコンデンサ、３１１はブ
リッジ回路、 ３４５　３５５はサイリスク、 ３７５．３７７はバランス回路である。 促、ｆ例い構へ′図 人７７電流の＠屹θ月図 第４図 ９で方性イ予Ｊ　　ｑ　　精　だ又　間第１図 ９ど男キ色イ列（ｎ入ブフ；反モ１シζｉ写に日月Ｃ２
］第２図 （ロ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）４つの整流素子から成るブリッジ回路によって全
   波整流を行なう電源装置において、 前記ブリッジ回路の２つの入力端のうちの一方に接続さ
   れた２つの整流素子のそれぞれに、電流制限用素子とス
   イッチ素子とを並列接続して成る突入電流防止回路を直
   列接続し、この２つの突入防止回路の一方端を前記ブリ
   ッジ回路の入力端のうちの一方に共に接続するように構
   成したことを特徴とする電源装置。