JPH0322864A - 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Ｋ−関するもので、さらに
詳しく言えば非線形負仙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。

従来の技術 一般ＩｃＳＯＡｔｌ！ｉ！器などの非線形負荷には、交
流を受電して直流を得るｔｉ電源装置が搭載されている
が、このような電源１４ｌｆ！における交流入力電流は
休止期間をもったパＮス状となるため、入力力率が１０
０％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、掲５図のような構或のもの
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６図（ｂ），＜Ｏ）　９　（
ｄ）？　（６）のように制御すると、ＭＳ　６図（〜の
Ｉｉのように交流入力電流を正弘波状にすることができ
、Ｌｏ，Ｃｏからなる嵩周波フィルタで鳥周波或分をカ
ブトすれば、第６図（ω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Ｉ１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
オンさせてチ菅一クコイル２にエネ〃ギーが塾禎される
モード（昇圧モード）のデューティを増加させ、交流入
力電流Ｉｉを減少させる場合には、スイッチ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１０Ｎ：エネ〃ギーが移され
るモード（ｈ達モード）のデエーティを増加させればよ
い。このようＩＣｔｉｌＪ御することにより、トランス
８０１次ＩＩには第６図■のような波形が得られる。

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Ｃついて説明
する。直流出力電圧Ｖｏは第５図に示した抵抗１１−１
．１１−２．１１−３で分圧され、該分圧電圧は製差増
萌一器１２０反転入力端子に入力される。一方、前オ誤
差増柚器１２の非反転入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが
入力され、出力に誤差電圧Ｖｅｒを得るように｛｛゜４
或する。また、絶対仏回路１４によって絶対｛ｍに変換
された基準正弦波Ｓと前記ご１差電圧Ｖｅｒとは掛算器
１５で掛け合わされ、．４＋′．ｖ電圧Ｖｅｒに応じて
基準正弦波の絶対値Ｓはｔｋ＆Ａ変軸され〜Ｓａとして
比較増幅器１５のノ１・反転入力端子に入力される。さ
らに、交流入力亀流１土は、交流電源１と整流回路５と
の間に介挿されｆ′：カレ冫トトランス１６で検出され
、紬対値回路１７で絶対値に変換されてから増輻器１８
で増軸され、Ｉａとして前記比較増幅器１５０反転入力
端子に入力される。この比較増軸器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Ｉｖス輻
変鱈波形Ｆ２に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
暢器２１−１〜２１−４Ｎ：よって各スイッチ４〜７の
駆動バ／１’ヌとなる。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レペｐの場合
に前記分周回路２０は伝達七−ドの制御信号を出力する
ようニ栖成する。

また、前記比較増幅器１５の非反転入力端子に入力され
る＆幅変調された基準正狂波の絶対値Ｓａは、直流出力
電圧ｖＯが大の峙に小になるよウｌｃ扮算器１３を梅或
し、直流出力電圧ｖＯが大ｔこなると、比較増軸器１５
の出力電圧Ｆ１は小になって比較器１９の出力Ｆ２のパ
ルス幅が狭くなるよウに構威する。このように抱或する
ことにより、昇圧モードのデューティを減少させて直流
出力電圧ｖＯを低下させることができる。また、直流出
力電圧Ｖｏが小になると、上記動作と逆の動作により直
流出力電圧ｖＯ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［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Ｍ．圧はＯｖである。従
って、比較器１９の出力のＬレベρが最も短かい状態に
なり、７イッチ４．５またはスイッチ６．７がオンする
昇圧モードが長い状態で起動されることになる。

発明が解決しよりとするＩＩ題 上記のようＣ昇圧モードが長い状態で電源装置が起動さ
れると、コンデンサ１０が放電状態にあるため、チ曽−
クコイ／１／２に大きな電流が流れてこれを飽和させる
場合があった。チ菅一クコイＩｖ２が飽和すると、昇圧
モードでは電源短絡になってヌイフチを破壊させるとい
う問題があった。

課象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１交流をｒｆＬ接粘
流する整流回路６の出力と並列に、チ曽一クコイルを介
挿させて少なくとも１つのスイッチが直列ｔこ接続され
たトフンヌの１次巻線を接続し、前記ヌイフチにトラン
ヌが無Ｉ！Ｉ？ｌＦＪ状態になる動作モード（昇圧モー
ド）を設け、この昇圧モード〈おいて前記チ胃一クコイ
ルにエネ〃ギーを１積させ、トランスが励磁状Ｄになる
動作モード（伝達モード）において前記蓄積された二ネ
〃ギーをトランスの２次伺１に移し、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、交流入力電
流の検出手段を設け、この検出手ｐｉにより検出された
交流入力電流の大きさに対応した絶対値と、前記トラン
ヌの２次側出力を整流して得た直流出力電圧に対するめ
差’ｔ庄により振絽変駒された基車正弦波の絶対値とを
比較増暢し、その出力と鋸歯状波とを比較して分周回路
を介して前記スイフチの駆動バ〃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練差電圧を徐々
に立ち上げて昇圧モードをソフトスタートさせるもので
ある。

作用 起動時の信号を遅延させる遅延回路σノ出力で昇圧モー
ドをソフトスタートさせることにより、放電状態にある
コンデンサ１０を充電するための電流がチ膠一クコイ〃
２に流れても、その電流は急激Ｃ増加することはなく、
チ田一クコイル２の飽和を防止することができる。すな
わち、前紀出力て誤差電圧を徐々に立ち上げると、基準
正弦波の絶対飴の振幅を徐Ａに，大きくすることができ
るので、昇圧モードのデューティを徐々に増加させるこ
とができる。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図＆より説明するＯ 第１図において、ｌｐＪＳ図と同じ機能を備えたものに
は同じ符号を付し、その主回路部分は省略している。第
１図と第５図との相違点は、起動信号▲を、パッファ２
２を介して抵抗２３と一端に負電圧−ＶＣＣ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Ｒ換用の演算増伽器２５、抵拍２６、ダイオー
ド２７を介して艶差増＠４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を介して接地させてなる遅ｔａ同路を付加
したものである。このように檀成することにより、起動
例号Ａが入力され、コンデンサ２４の電圧が−”Ｊｒ３
０からＯｖまでの間は、駁差増軸器１２の出力Ｖｅｒは
Ｏｖにクフンプされるから、比較器１９の出力のＬレベ
ルが最も長い状態となり、＆′Ｒモードと々る０そして
、コンデンサ２４の電圧かＯｖを越えるとｖｅｒは徐々
に上昇を開始し，拐Ｄ器１３によって得られる娠輻変調
された基糖正弦波の絶対値Ｓａはその振札が徐Ａに入き
くなって昇圧七−ドのソフトスタートが開始される。す
なわち、第５図（ｂ）〜（６）のようにスイッチ４．５
またはスイッチ６．７のオン期間を徐々に長くするよう
にＷ４或することができる。ここで、第３図のΦ）〜（
ｆ′）は第６図の（ｂ）〜（ト）に対応させている。

第２図は本発明の他の実施例で、第１図の回路で誤差増
幅器１２の出力ＶｅｒがＯｖにクランデされる間は伝達
モードであるが、コンテ゛冫サ１０が放電状態にあるた
め、伝達毛−ドであってもチ冒−クコイ／Ｉ／２に大き
な電流が流れてこれを飽和させる堝合があり鴬これを防
止するものである。すなわち、起動倍号Ａを、バフ７ア
２９を介して抵抗５０と一端が接地されたコンデンサ３
１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
子に鋸餉状波ＶΔを入力し、前記比較器５２の出力と分
局回Ｂ２０の出力とを論理積回路５３に入力させる回路
をさらに付加し、その出力を増幅鮮２１−１〜２１−４
によって増偏してスイッチ４〜７の駆動パ？Ｉ／スとす
るものである。このように構戒することにより、第１図
に示した回銘の動作と並行して以下のような動作が行わ
れる。すなわち、起動信号▲が入力され、コンデンサ５
１の電圧がＯｖから徐Ａ■上昇するにつれて比較器３２
の出力のＨレベ〃の期間が徐涜に長くなるから、スイッ
チ４，７またはヌイッチ５，６のオン期間を徐Ａに長く
するような駆動パルスを得ることができる。従って、起
動信号Ａ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レベルが最も長い状態で比較器３２の出力のＨレ
ベ〃の期間が徐涜に長くなるから、論埋権回路６３の作
用によって第４図のω｝〜（８）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、コンデン
サ２４の電圧がＯｖを越えるとｓ　Ｖｆ３ｒは徐々に上
昇し、前述したように＆幅変調された基準正弦波の絶対
ＭＳａはその振幡が徐々に大きくなり、比較器１９の出
力のＬレベルの期間が徐涜Ｉｃ短かくなって昇圧モード
のソ７トスタートが開始される。ここで第４図の（ｂ）
〜（ｆ）は第６図の（ｂ）〜（ト）に対応させている。

第１図の実施例では、起動時に昇圧モードをソフトスタ
ートさせているから、コンデンサ１０の放電状態下で起
動させても、チ冒一クコイル２に流れる電流が急激に増
加してチ冒一クコイＮ２を飽和させることはない。また
、第２図の寮施例では、昇圧モードのソフ｝７タートに
先立って伝達モードをソフトスタートさせているから、
伝達モード下でのコンデンサ１０の充電電流によるチ璽
一クコイ〃２の飽和も防止することができる。

発明の効果 以上説明したように、本発明の電源装置の起動方式は、
起動時の電流によるチ１リフィ〃の飽和が防止でき、こ
れ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図は本発明の電＋１！１％置の起動方式を実現する
ための制御回路図、第２図は向他の実施例の制御回路図
、第３図は第１図の動作説明図、第４図はｊｌ！２図の
動作説明図、第５図は従来の起動方式を説明するための
回路図、第６図は同各部の波形図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流を直接整流する整流回路の出力と並列に、チ
   ョークコイルを介挿させて少なくとも１つのスイッチが
   直列に接続されたトランスの１次巻線を接続し、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）を設け、この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、トランスが励磁状態に
   なる動作モード（伝達モード）において前記蓄積された
   エネルギーをトランスの２次側に移し、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、交流入力
   電流の検出手段を設け、この検出手段により検出された
   交流入力電流の大きさに対応した絶対値と、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に対する誤
   差電圧により振幅変調された基準正弦波の絶対値とを比
   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ことを特
   徴とする電源装置の起動方式。
2. （２）遅延回路の出力と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
   せることを特徴とする請求項第１項記載の電源装置の起
   動方式。