JPH03128669A - 電源装置の起動方式 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電源装置の起動方式に関するもので、さらに詳
しく言えば非線形負荷が接続される電源装置において、
定常動作時の交流入力電流を正弦波に近似させるととも
に、その起動時の特性を改良させることに関するもので
ある。

一般に、０ム機器などの非線形負荷ｔこは、交流を受電
して直流を得る電源装置が搭載されているが、このよう
な電源装置□おける交流入力電流は休止期間をもったパ
ルス状となるため、入力力率が１００％とならず、電源
装置に入力力率を改善する機能を設ける必要があった。

このような電源装置として、第５図のような構成のもの
が提案されている。そして、この電源装置は、スイッチ
４．５．６．７　　を第４図中）ｌ（ｃ）　、　（ｄ）
　、　（ｅ）のようｔこ制御すると、第４図（ａ）のＩ
ｉのように交流入力電流を正弦波状にすることができ、
Ｌｏ、Ｃｏからなる高周波フィルタで高周波成分をカッ
トすれば、第４図（ａ）のＩａのような理想正弦波にす
ることができる。すなわち、交流入力電流Ｉｉを増加さ
せる場合には、スイッチ４，５またはスイッチ６．７を
オンさせてチ璽−クコイ／Ｌ／２にエネルギーが、蓄積
されるモード（昇圧モード）のデユーティを増加させ、
交流入力電流Ｉｉを減少させる場合會こは、スイッ−＋
４．７またはスイッチ５，６をオンさせてトランス８お
よびダイオード９を介してコンデンサ１０にエネルギー
が移されるモード（伝達モード）のデユーティを増加さ
せればよい。このように制御することにより、トランス
８の１次側には第４図（ｆ）のような波形が得られる６
次に、このような電源装置の直流出力電圧ｖＯ１すなわ
ちコンデンサ１０の端子間電圧の定電圧化について説明
する。直流出力電圧Ｖｏは第４図に示した抵抗１１−１
．１１−２．１１−３で分圧され、該分圧電圧は誤差増
１Ｉｌｉ！１器１２０反転入力端子に入力される。一方
、前記誤差増幅器１２の非反転入力端子には基型電圧Ｖ
ｒｅｆが入力され、出力會こ誤差電圧Ｖｅｒを得るよう
に構成する。また、絶対値回路１４によって絶対値に変
換された基準正弦波Ｓと前記誤差電圧Ｖｅｒとは掛算器
１３で掛は合わされ、誤差電圧ｖｅｒに応じて基準正弦
波の絶対値Ｓは振幅変調され、Ｓａとして比較増幅器１
５の非反転入力端子に入力される。さらに、交流入力電
流Ｉｉは、交流電ｒｆ！Ａ１と整流回路３との間に介挿
されたカレントトランス１６で検出され、絶対値回路１
７で絶対値に変換されてから増幅器１８で増幅され、Ｉ
ａとして前記比較増幅器１５の反転入力端子に入力され
る。この比較増幅器１５の出力Ｆ１は、比較器１９の非
反転入力端子に入力され、その反転入力端子に入力され
た鋸歯状波ＶΔと比較されてパルス幅変調波形Ｆ２１Ｃ
変換されるとともに、分周回路２０によって各スイッチ
４〜７の制御信号に変換され、さらに増幅器２１−１〜
２１−４によって各スイッチ４〜７の駆動パルスとなる
。なお、前記比較器１９の出力がＨレベルの場合に前記
分周回路２０は昇圧モードの制御信号を出力し、前記比
較器１９の出力がＬレベルの場合に前記分周回路２０は
伝達モードの制御信号を出力するように構成する。

また、前記比較増幅器１５の非反転入力端子ｔこ入力さ
れる振幅変調された基準正弦波の絶対値Ｓａは、直流出
力電圧Ｖｏが大の時に小になるように掛算器１３を構成
し１、直流出力電圧Ｖ。

が大になると、比較増幅器１５の出力電圧Ｆ１は小にな
って比較器１９の出力ｙ２のパルス幅が狭くなるように
構成する。このように構成することにより、昇圧モード
のデユーティを減少させて直流出力電圧ｖ０を低下させ
ることができる。また、直流出力電圧ｖ０が小になると
、上記動作と逆の動作により直流出力電圧ｖ０を上昇さ
せることができ、直流出力電圧ｖＯの定電圧制御が行わ
れる。

上記の如き電源装置は、起動時にはコンデンサ１０が放
電状態にあるため、その端子間電圧はＯｖである。従っ
て、起動時にチッークコイ／Ｉ／２に大きな電流が流れ
てこれを飽和させる場合があった。

発明が解決しようとする課題 上記のようなチッークコイ／Ｉ／２の飽和を防止するた
め、比較器１９の出力のＬレベルの期間を徐Ａに短かく
して昇圧モードをソフトスタートさせるとともに、昇圧
モードのソフトスタートに先立って伝達モードをソフト
スタートさせるように構成することが特願平１−１５５
０５８号に記載されている。ところが、伝達モードをソ
フトスタートさせる場合は、スイッチ４，７またはスイ
ッチ５．６がオフすると、チ曹−クコィ／Ｌ／２の電流
が急激に零になるため、チ璽−クコイ／Ｌ／２に大きな
電圧が発生し、スイッチを破壊させるという問題があっ
た。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明は、交流を直接整流す
る整流回路の出力と並列に、チ璽−クコイ〜と少なくと
も１つのスイッチが接続されたトランスの１次巻線との
直列回路を接続し、前記スイッチにトランスが無励磁状
態になる動作モード（昇圧モード）と励磁状態になる動
作モード（伝達モード）とを設け、昇圧モードにおいて
前記チ雪−クコイルにエネルギーを蓄積させ、伝達モー
ドにおいて蓄積されたエネ〃ギーヲトランスの２次側に
移すことによって交流入力電流を正弦波状にする電源装
置の起動方式において、前記トランスの２次側出力を整
流して得た直流出力電圧の対応値と基準電圧とを比較し
て誤差電圧を得るとともに、この誤差電圧により振幅変
調した基型正弦波の絶対値と、交流入力電流の大きさに
対応した絶対値とを比較増幅し、その出力と鋸歯状波と
を比較して分周回路を介して前記スイッチの駆動パルス
を得る制御回路を備え、この制御回路に起動時の信号を
遅延させる遅延回路を付加し、この遅延回路の出力によ
って誤差電圧を徐々に立ち上げて昇圧モードをソフトス
タートさせるとともに、この遅延回路の出力と前記鋸歯
状波とを比較し、誤差電圧が立ち上がるまでの間の伝達
モードをソフトスタートさせ、この期間に前記チ冒−ク
コイ、Ａ／Ｎ：流れる電流を連続させる手段を設けたも
のである。

作用 伝達モードの期間にチ１−クコイ〃２に流れる電流を連
続させているので、チ暫−クコイル２の電流が急激に変
化することはなく、スイッチの破壊が防止できる。

実施例 以下へ本発明の実施例を第１図により説明するＯ 第１図において、第４図と同じ機能を備えたものには同
じ符号を付している。第１図と第４図との相違点は、チ
奮−クコイＡ／２と並列にリレーのＢ接点３５、ダイオ
ード３４、抵抗３５の直列回路を接続し、起動信号ムを
、バッフ１２２を介して抵抗２３と一端に負電圧−Ｖｃ
ｃが印加されたコンデンサ２４とからなる積分回路に入
力し、インピーダンス変換用の演算増幅器２５、抵抗２
６、ダイオード２７を介して誤差増幅器１２の出力に接
続するとともに、前記抵抗２６とダイオード２７との接
続点からダイオード２８を介して接地させ、かつ、前記
起動信号ムを、パツアア２９を介して抵抗３０と一端が
接地されたコンデンサ３１とからなる積分回路に入力し
、その出力を比較器３２の非反転入力端子に入力すると
ともに、その反転入力端子に鋸歯状波ＶΔを入力し、前
記比較器３２の出°力と分周回路２０の出力とを論理積
回路３３に入力させる回路を付加し、その出力を増幅器
２１−１〜２１−４によって増幅してスイッチ４〜７の
駆動バ／Ｉ／スとし、さらに、バッファ３６を介して抵
抗３７と一端が接地されたコンデンサ３８とからなる積
分回路に入力し、このコンデンサ３８の端子間電圧が一
定値以上になれば前記Ｂ接点３３が開放されるようにし
た比較器３９を設けたものである。このように構成する
と、起動信号ムが入力され、コンデンサ５１の電圧がＯ
ｖから徐涜に上昇するにつれて比較器３２の出力のＨレ
ペ〃の期間が徐Ａに長くなるから、スイッチ４．７また
はスイッチ５．６のオン期間を徐々に長くするような駆
動パルスを得ることが℃きる。従って、起動信号ムが入
力されると、誤差増幅器１２の出力Ｖｅｒはｏｖにクラ
ンプされた状態、すなわち比較器１９の出力のＬレペρ
が最も長い状態で比較器５２の出力のＨレペ〃の期間が
徐々に長くなるから、論理積回路３３の作用によって第
２図のΦ）〜（ｅ）のように伝達モードをソフトスター
トさせることができる。そして、この期間中にすべての
スイッチがオフになっても、第２図（９）のようにチｌ
１アークコイ／Ｉ／２の電流は連続し、コンデンサ２４
の電圧がＯｖを越えると、Ｖｅｒは徐４に上昇し、前述
したように振幅変調された基準正弦波の絶対伽Ｓａはそ
の振幅が徐々に大きくなり、比較器１つの出力のＬレペ
ρの期間が徐々に短かくなって昇圧モードのソフトスタ
ートが開始される。この時には、リレー３３′のＢ接点
３３も開放されるので、昇圧モードの動作には支障はな
い。なお、第２図の中）〜（０は第４図の０）〜（０に
対応させている。また、本発明において、抵抗３５を接
続しているのは、伝達モードのソフトスタートの期間に
チ璽−クコイＡ／２に流れる電流が増加しないようにす
るためのもので、チ曽−クコイｌｖ２の飽和を防止する
ものである。

発明の詳細 な説明したように、本発明のＷｔ源装置の返動方式は、
起動時の電流によるチ璽−クコイルの飽和が防止でき、
しかも伝達モードのソフトスタート時にもチ奮−クコイ
／Ｌ’に流れる電流を連続させることができるので、そ
の電流の急激な変化によるスイッチの破壊を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の起動方式を実現するための回路図、第
２図はその動作説明図、第３図は従来の起動方式を説明
するための回路図、第４図はその動作説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流を直接整流する整流回路の出力と並列に、チヨーク
   コイルと少なくとも１つのスイッチが接続されたトラン
   スの１次巻線との直列回路を接続し、前記スイッチにト
   ランスが無励磁状態になる動作モード（昇圧モード）と
   励磁状態になる動作モード（伝達モード）とを設け、昇
   圧モードにおいて前記チョークコイルにエネルギーを蓄
   積させ、伝達モードにおいて蓄積されたエネルギーをト
   ランスの２次側に移すことによって交流入力電流を正弦
   波状にする電源装置の起動方式において、前記トランス
   の２次側出力を整流して得た直流出力電圧の対応値と基
   準電圧とを比較して誤差電圧を得るとともに、この誤差
   電圧により振幅変調した基準正弦波の絶対値と、交流入
   力電流の大きさに対応した絶対値とを比較増幅し、その
   出力と鋸歯状波とを比較して分周回路を介して前記スイ
   ッチの駆動パルスを得る制御回路を備え、この制御回路
   に起動時の信号を遅延させる遅延回路を付加し、この遅
   延回路の出力によって誤差電圧を徐々に立ち上げて昇圧
   モードをソフトスタートさせるとともに、この遅延回路
   の出力と前記鋸歯状波とを比較し、誤差電圧が立ち上が
   るまでの間の伝達モードをソフトスタートさせ、この期
   間に前記チヨークコイルに流れる電流を連続させる手段
   を設けたことを特徴とする電源装置の起動方式。