JPH06103449B2 - コンデンサ充電回路 - Google Patents
コンデンサ充電回路Info
- Publication number
- JPH06103449B2 JPH06103449B2 JP5661784A JP5661784A JPH06103449B2 JP H06103449 B2 JPH06103449 B2 JP H06103449B2 JP 5661784 A JP5661784 A JP 5661784A JP 5661784 A JP5661784 A JP 5661784A JP H06103449 B2 JPH06103449 B2 JP H06103449B2
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- Japan
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- capacitor
- circuit
- charging
- power supply
- backup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子回路等の停電時のバックアップ用コンデ
ンサのコンデンサ充電回路に関するものである。
ンサのコンデンサ充電回路に関するものである。
従来例の構成とその問題点 図３は従来のコンデンサ充電回路を示す回路図で、商用
電源１に接続された直流電源２は、変圧器３、整流器
４、コンデンサ５、抵抗６、トランジスタ７、定電圧ダ
イオード８により構成されている。この直流電源２に大
容量のコンデンサ９（電気二重層コンデンサ等）と抵抗
10の直列回路、および電子回路11が接続されている。
電源１に接続された直流電源２は、変圧器３、整流器
４、コンデンサ５、抵抗６、トランジスタ７、定電圧ダ
イオード８により構成されている。この直流電源２に大
容量のコンデンサ９（電気二重層コンデンサ等）と抵抗
10の直列回路、および電子回路11が接続されている。
以上のように構成された従来例のコンデンサ充電回路に
ついて、以下その動作について説明する。
ついて、以下その動作について説明する。
商用電源１は変圧器３により変圧され、整流器４により
整流され、コンデンサ５により平滑され抵抗６、トラン
ジスタ７および定電圧ダイオード８により定電圧化され
直流電圧となる。大容量のコンデンサ９は停電時に電子
回路11に直流を供給するバックアップ用で、抵抗10は直
流電源２からコンデンサ９への充電電流を制限し、充電
初期においては電子回路11の両端の電圧がすぐには上昇
しなくなるのを防止し、停電時にはコンデンサ９から電
子回路11に電流を供給する。一般的に、実用に供するよ
うに機器の使用時間内にバックアップ用のコンデンサ９
の充電を完了するには、充電電流を制限する抵抗10の値
を小さくし、反対に充電初期における電子回路11の両端
の電圧の上昇を早くするには抵抗10の値を大きくする必
要があり、実際の設計に際しては上記２つの条件をほど
ほどに満たす範囲で比較的小さな値に設定せざるを得な
い。
整流され、コンデンサ５により平滑され抵抗６、トラン
ジスタ７および定電圧ダイオード８により定電圧化され
直流電圧となる。大容量のコンデンサ９は停電時に電子
回路11に直流を供給するバックアップ用で、抵抗10は直
流電源２からコンデンサ９への充電電流を制限し、充電
初期においては電子回路11の両端の電圧がすぐには上昇
しなくなるのを防止し、停電時にはコンデンサ９から電
子回路11に電流を供給する。一般的に、実用に供するよ
うに機器の使用時間内にバックアップ用のコンデンサ９
の充電を完了するには、充電電流を制限する抵抗10の値
を小さくし、反対に充電初期における電子回路11の両端
の電圧の上昇を早くするには抵抗10の値を大きくする必
要があり、実際の設計に際しては上記２つの条件をほど
ほどに満たす範囲で比較的小さな値に設定せざるを得な
い。
しかしながら、上記のような従来の構成では、バックア
ップ時間を長くするためにコンデンサ９の容量を大きく
した場合に電圧上昇の遅延の防止が最適になるような抵
抗値を選択すると、図４（ａ）に示すようにコンデンサ
９の電圧はなかなか上昇せず充電するまでに非常に長い
時間を要してしまい、機器の使用時間内に充電を完了し
ない恐れがある。他方、充電時間が最適になるような抵
抗値を選択する充電初期に於いて電子回路11の両端の電
圧がすぐに上昇しないうえ、停電時にはコンデンサ５の
電荷はコンデンサ９の充電電流に使われてコンデンサ９
とほぼ等しい電圧まですぐに降下してしまう。
ップ時間を長くするためにコンデンサ９の容量を大きく
した場合に電圧上昇の遅延の防止が最適になるような抵
抗値を選択すると、図４（ａ）に示すようにコンデンサ
９の電圧はなかなか上昇せず充電するまでに非常に長い
時間を要してしまい、機器の使用時間内に充電を完了し
ない恐れがある。他方、充電時間が最適になるような抵
抗値を選択する充電初期に於いて電子回路11の両端の電
圧がすぐに上昇しないうえ、停電時にはコンデンサ５の
電荷はコンデンサ９の充電電流に使われてコンデンサ９
とほぼ等しい電圧まですぐに降下してしまう。
その場合、コンデンサ９が充電を完了していれば当然所
定のバックアップ時間を得ることができるが、図４
（ｂ）に示すようにコンデンサ９に充電が開始された直
後の停電においては、コンデンサ９にはまだ電荷が蓄積
されていないから、コンデンサ５に蓄積されていた電荷
が電子回路11の電流とコンデンサ９への充電電流になり
瞬時に放電しても、コンデンサ９の電圧は依然として電
子回路11の動作に必要な電圧に達しない。すなわち、コ
ンデンサ５からコンデンサ９に移動した電荷量をＱ、コ
ンデンサ９の容量をＣ、コンデンサ９の電圧上昇分をＶ
とすると、Ｑ＝CVの関係が成り立つから、バックアップ
用コンデンサ９を大容量にすればするほどコンデンサ９
の電圧上昇分は小さくなる。したがって、停電時のバッ
クアップ時間が極端に短い。
定のバックアップ時間を得ることができるが、図４
（ｂ）に示すようにコンデンサ９に充電が開始された直
後の停電においては、コンデンサ９にはまだ電荷が蓄積
されていないから、コンデンサ５に蓄積されていた電荷
が電子回路11の電流とコンデンサ９への充電電流になり
瞬時に放電しても、コンデンサ９の電圧は依然として電
子回路11の動作に必要な電圧に達しない。すなわち、コ
ンデンサ５からコンデンサ９に移動した電荷量をＱ、コ
ンデンサ９の容量をＣ、コンデンサ９の電圧上昇分をＶ
とすると、Ｑ＝CVの関係が成り立つから、バックアップ
用コンデンサ９を大容量にすればするほどコンデンサ９
の電圧上昇分は小さくなる。したがって、停電時のバッ
クアップ時間が極端に短い。
発明の目的 本発明は上記課題に鑑み、バックアップ用のコンデンサ
に電荷が蓄積されていない時のバックアップ時間を長く
したコンデンサ充電回路を提供するものである。
に電荷が蓄積されていない時のバックアップ時間を長く
したコンデンサ充電回路を提供するものである。
発明の構成 この目的を達成するために本発明のコンデンサ充電回路
は、商用電源を整流しコンデンサにより平滑した直流電
源と、この直流電源の負荷となる電子回路のバックアッ
プ用のコンデンサと、商用電源電圧の零電圧付近で零ボ
ルトパルスを発生する零ボルトパルス発生回路と、直流
電源から前記バックアップ用のコンデンサへ充電電流を
供給する充電電流供給回路と、前記バックアップ用のコ
ンデンサから前記電子回路へバックアップ電流を供給す
る抵抗とにより構成され、零ボルトパルスが発生してい
ない間のみ直流電源から前記バックアップ用のコンデン
サへ充電電流を供給する構成とする。
は、商用電源を整流しコンデンサにより平滑した直流電
源と、この直流電源の負荷となる電子回路のバックアッ
プ用のコンデンサと、商用電源電圧の零電圧付近で零ボ
ルトパルスを発生する零ボルトパルス発生回路と、直流
電源から前記バックアップ用のコンデンサへ充電電流を
供給する充電電流供給回路と、前記バックアップ用のコ
ンデンサから前記電子回路へバックアップ電流を供給す
る抵抗とにより構成され、零ボルトパルスが発生してい
ない間のみ直流電源から前記バックアップ用のコンデン
サへ充電電流を供給する構成とする。
上記構成により商用電源が零電圧の時はコンデンサへの
充電を停止するので、コンデンサに充電が開始された直
後の停電においても直流電源の負荷は実質的に電子回路
だけとなり、少しの時間であれば直流電源に蓄積されて
いる電荷により電子回路のバックアップが可能となる。
充電を停止するので、コンデンサに充電が開始された直
後の停電においても直流電源の負荷は実質的に電子回路
だけとなり、少しの時間であれば直流電源に蓄積されて
いる電荷により電子回路のバックアップが可能となる。
実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
図１において、商用電源１に接続された直流電源２は、
変圧器３、整流器４、コンデンサ５、抵抗６、トランジ
スタ７、定電圧ダイオード８により構成されている。以
上は第３図（従来例）の構成と同じものである。この直
流電源２に大容量のコンデンサ９と抵抗22の直列回路、
および電子回路11が接続されている。コンデンサ９は電
子回路11のバックアップ用のコンデンサで、本実施例で
は電気二重層コンデンサを使用している。抵抗22は、停
電持にコンデンサ９から電子回路11へバックアップ電流
を供給する。零ボルトパルス発生回路12は、抵抗13、1
4、トランジスタ15、16から構成されている。充電電流
供給回路17は、抵抗18、21、定電圧ダイオード19、トラ
ンジスタ20より構成された定電流回路で、コンデンサ９
に充電電流を供給する。
図１において、商用電源１に接続された直流電源２は、
変圧器３、整流器４、コンデンサ５、抵抗６、トランジ
スタ７、定電圧ダイオード８により構成されている。以
上は第３図（従来例）の構成と同じものである。この直
流電源２に大容量のコンデンサ９と抵抗22の直列回路、
および電子回路11が接続されている。コンデンサ９は電
子回路11のバックアップ用のコンデンサで、本実施例で
は電気二重層コンデンサを使用している。抵抗22は、停
電持にコンデンサ９から電子回路11へバックアップ電流
を供給する。零ボルトパルス発生回路12は、抵抗13、1
4、トランジスタ15、16から構成されている。充電電流
供給回路17は、抵抗18、21、定電圧ダイオード19、トラ
ンジスタ20より構成された定電流回路で、コンデンサ９
に充電電流を供給する。
以上のように構成されたコンデンサ充電回路について、
以下その動作について説明する。商用電源１は、直流電
源２により直流電圧となり、電子回路11の電源となる。
一方、零ボルトパルス発生回路12のトランジスタ15、16
は、抵抗13、14により、商用電源１の零電圧付近でOF
F、零電圧付近以外ではどちらか一方のトランジスタがO
Nとなり、零ボルトパルスを発生する。この零ボルトパ
ルスは充電電流供給回路17に入力され、零ボルトパルス
が発生している間のみ（商用電源１の電圧が零電圧付近
以外の間）抵抗18に電流が流れ、定電圧ダイオード19の
両端に一定電圧が発生する。この電圧をVz、トランジス
タ20のベース、エミッタ間電圧をVBE、抵抗21の抵抗値
をREとすれば、抵抗21には、（VZ−VBE）/REの定電流が
流れる。この電流をIEとする。トランジスタ20の直流電
流増幅率および、抵抗22の抵抗値が充分大きいとすれば
IEがコンデンサ９の充電電流となり、コンデンサ９は定
電流IEで充電される。この抵抗22の抵抗値は、電子回路
11へのバックアップ電流を供給できる範囲で、従来例の
抵抗10の抵抗値より充分大きい値である。一方、商用電
源１の零電圧付近および停電時には抵抗18に電流が流れ
ないので、トランジスタ20はOFFし、充電電流供給回路1
7によるコンデンサ９への充電は停止する。このため、
コンデンサ９に電荷が充分に蓄積されていない状態の停
電時でも、コンデンサ５からの放電電流はその大部分が
電子回路11と定電圧ダイオード８へのみ流れ、図２に示
すように少しの時間であればコンデンサ５の電荷により
電子回路11のバックアップを行うことが可能となる。
以下その動作について説明する。商用電源１は、直流電
源２により直流電圧となり、電子回路11の電源となる。
一方、零ボルトパルス発生回路12のトランジスタ15、16
は、抵抗13、14により、商用電源１の零電圧付近でOF
F、零電圧付近以外ではどちらか一方のトランジスタがO
Nとなり、零ボルトパルスを発生する。この零ボルトパ
ルスは充電電流供給回路17に入力され、零ボルトパルス
が発生している間のみ（商用電源１の電圧が零電圧付近
以外の間）抵抗18に電流が流れ、定電圧ダイオード19の
両端に一定電圧が発生する。この電圧をVz、トランジス
タ20のベース、エミッタ間電圧をVBE、抵抗21の抵抗値
をREとすれば、抵抗21には、（VZ−VBE）/REの定電流が
流れる。この電流をIEとする。トランジスタ20の直流電
流増幅率および、抵抗22の抵抗値が充分大きいとすれば
IEがコンデンサ９の充電電流となり、コンデンサ９は定
電流IEで充電される。この抵抗22の抵抗値は、電子回路
11へのバックアップ電流を供給できる範囲で、従来例の
抵抗10の抵抗値より充分大きい値である。一方、商用電
源１の零電圧付近および停電時には抵抗18に電流が流れ
ないので、トランジスタ20はOFFし、充電電流供給回路1
7によるコンデンサ９への充電は停止する。このため、
コンデンサ９に電荷が充分に蓄積されていない状態の停
電時でも、コンデンサ５からの放電電流はその大部分が
電子回路11と定電圧ダイオード８へのみ流れ、図２に示
すように少しの時間であればコンデンサ５の電荷により
電子回路11のバックアップを行うことが可能となる。
以上のように本実施例によれば、商用電源１の零電圧付
近ではバックアップ用のコンデンサ９への充電を停止す
るので、バックアップ用のコンデンサ９の充電が終わっ
ていない時にコンデンサ５に蓄えられている電荷を電子
回路11のバックアップに有効に利用することができる。
近ではバックアップ用のコンデンサ９への充電を停止す
るので、バックアップ用のコンデンサ９の充電が終わっ
ていない時にコンデンサ５に蓄えられている電荷を電子
回路11のバックアップに有効に利用することができる。
また、上記したように本実施例では、バックアップ用の
コンデンサ９への充電電流を定電流としたので、充電時
間が短縮できる。
コンデンサ９への充電電流を定電流としたので、充電時
間が短縮できる。
発明の効果 以上のように本発明は、商用電源を整流、平滑した直流
電源と、この直流電源の負荷となる電子回路のバックア
ップ用のコンデンサと、商用電源の零電圧付近で零ボル
トパルスを発生する零ボルトパルス発生回路と、この零
ボルトパルスが発生していない間のみ直流電源からコン
デンサへ充電電流を供給する充電電流供給回路により、
商用電源が零電圧の時と零電圧以外の時でコンデンサへ
の充電電流を変化させることにより、コンデンサへの充
電が開始された直後の停電においても、短い時間であれ
ば電子回路のバックアップが可能となる。また、充電電
流供給回路を定電流回路で構成すれば、充電電流が定電
流なので、従来方式に比して充電時間が短縮でき、その
実用的効果は大なるものがある。
電源と、この直流電源の負荷となる電子回路のバックア
ップ用のコンデンサと、商用電源の零電圧付近で零ボル
トパルスを発生する零ボルトパルス発生回路と、この零
ボルトパルスが発生していない間のみ直流電源からコン
デンサへ充電電流を供給する充電電流供給回路により、
商用電源が零電圧の時と零電圧以外の時でコンデンサへ
の充電電流を変化させることにより、コンデンサへの充
電が開始された直後の停電においても、短い時間であれ
ば電子回路のバックアップが可能となる。また、充電電
流供給回路を定電流回路で構成すれば、充電電流が定電
流なので、従来方式に比して充電時間が短縮でき、その
実用的効果は大なるものがある。
第１図は本発明の一実施例のコンデンサ充電回路の回路
図、第２図は同コンデンサ充電回路の動作を説明するた
めの特性図、第３図は従来のコンデンサ充電回路の回路
図、第４図は同コンデンサ充電回路の動作を説明するた
めの特性図である。 ２……直流電源、９……コンデンサ、11……電子回路、
12……零ボルトパルス発生回路、17……充電電流供給回
路。
図、第２図は同コンデンサ充電回路の動作を説明するた
めの特性図、第３図は従来のコンデンサ充電回路の回路
図、第４図は同コンデンサ充電回路の動作を説明するた
めの特性図である。 ２……直流電源、９……コンデンサ、11……電子回路、
12……零ボルトパルス発生回路、17……充電電流供給回
路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 財前 克徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中尾 善忠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】商用電源を整流しコンデンサにより平滑し
た直流電源と、この直流電源の負荷となる電子回路のバ
ックアップ用のコンデンサと、商用電源電圧の零電圧付
近で零ボルトパルスを発生する零ボルトパルス発生回路
と、直流電源から前記バックアップ用のコンデンサへ充
電電流を供給する充電電流供給回路と、前記バックアッ
プ用のコンデンサから前記電子回路へバックアップ電流
を供給する抵抗とにより構成され、零ボルトパルスが発
生していない間のみ直流電源から前記バックアップ用の
コンデンサへ充電電流を供給するコンデンサ充電回路。 - 【請求項２】充電電流供給回路を定電流回路で構成した
特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5661784A JPH06103449B2 (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | コンデンサ充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5661784A JPH06103449B2 (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | コンデンサ充電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200322A JPS60200322A (ja) | 1985-10-09 |
| JPH06103449B2 true JPH06103449B2 (ja) | 1994-12-14 |
Family
ID=13032223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5661784A Expired - Lifetime JPH06103449B2 (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | コンデンサ充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103449B2 (ja) |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5661784A patent/JPH06103449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60200322A (ja) | 1985-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |