JPH0631386U - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 １００Ｖの商用単相交流電源１に、一対の電
源スイッチ２，３、電源トランス４、全波整流回路５、
平滑コンデンサ６を有する平滑回路７を介して、負荷８
が接続されている。電源トランス４は、コア１０と、同
一巻数とされた２つの一次巻線１１，１２と、共通二次
巻線１３とから成る。各一次巻線１１，１２は交流電源
１に、夫々、各電源スイッチ２，３を介して、並列に接
続されている。 【効果】 電源スイッチ２，３として、耐ラッシュ電流
容量の大きなスイッチを使用する必要をなくせると共
に、耐ラッシュ電流容量の大きい特殊な抵抗や複雑な制
御回路も不要とでき、しかも、銅損の増加やレギュレー
ションの悪化も防止できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

一般的に、電子機器の回路は、図３に示すように、商用交流電源２１に、電源 スイッチ２２を介して、電源トランス２３の一次巻線２４が接続されると共に、 電源トランス２３の二次巻線２５が、全波整流回路２６、平滑コンデンサ２７を 有する平滑回路２８を介して、負荷２９に接続されている。 上記回路では、電源スイッチ２２をＯＮ操作すると、一次側には、電源スイッ チ２２のＯＮ直後に、大電流であるラッシュ電流が流れて、減衰した後、安定し た定常電流が流れる。

【０００３】 上記のように、ラッシュ電流が流れる原因は、 （１） 平滑コンデンサ２７を充電する充電電流が流れることと、 （２） 場合によっては、電源スイッチ２２のＯＮ時に、電源トランス２３のコ ア３０が磁気飽和して、作用を失い、空芯コアと同等になること が原因である。 特に、電源トランス２３がトロイダルトランスである場合のように、コア３０ として透磁率の大きいものを使用した場合には、コア３０が磁気飽和した際のラ ッシュ電流は大きくなる。

【０００４】 図４は、上記（１）のように、一次側に、充電電流によるラッシュ電流が流れ た場合を示し、同図において、点線は、充電電流によるラッシュ電流のピーク値 を示し、又、矢示部分は、一次側を流れる充電電流が安定して、定常状態になっ たことを示している。 又、図５は、上記（１）（２）が同時に起こって、一次側に、充電電流による ラッシュ電流と、磁気飽和によるラッシュ電流とが流れた場合を示し、同図にお いて、点線は充電電流によるラッシュ電流のピーク値を示し、一点鎖線は、磁気 飽和によるラッシュ電流のピーク値を示し、又、矢示部分は、一次側を流れる励 磁電流と充電電流が安定して、定常状態になったことを示している。

【０００５】 ところで、一次側を流れる励磁電流の最大値Ｉ_m は、 Ｉ_m ＝ＬＥ₁ ／（４．４４μＮ₁ ²ｆＡ） 但し、Ｌ ：コアの長さ Ｅ₁ ：一次電圧実効値 μ ：透磁率 Ｎ₁ ：一次巻線の巻数 ｆ ：交流電源の周波数 Ａ ：コアの断面積 で表されるため、コアが磁気飽和して、透磁率μが０に近くなると、Ｉ_m は∞と なるが、実際には、一次巻線の抵抗Ｒ₁ が無視できなくなるため、Ｉ_m は、 Ｉ_m ＝２^1/2 Ｅ₁ ／Ｒ₁ に制限される。

【０００６】 従って、一次巻線に、細い巻線を使用して、抵抗Ｒ₁ を大きくすれば、ラッシ ュ電流を小さくできるが、銅損が増加すると共に、レギュレーションが悪化する という欠点がある。 従って、図３に示す回路では、ラッシュ電流を小さくできず、そのため、電源 スイッチ２２として、耐ラッシュ電流容量が大であるスイッチを使用する必要が あった。 これを解決するために、図３に示す単一の電源スイッチ２２の代わりに、並列 に接続され且つ連動する２個の電源スイッチを使用することも考えられるが、２ 個の電源スイッチを同時にＯＮさせることは不可能であって、実用化されていな い。

【０００７】 又、図６に示すように、電源トランス２３の一次側に、並列接続された電流制 限抵抗３４とリレー接点３５を備えると共に、リレー接点３５を開閉するリレー コイル３６を制御回路３７により制御するものも提案されている。 このものでは、電源スイッチ２２のＯＮ操作時のみ、リレー接点３５を開離状 態として、電流制限抵抗３４が電源スイッチ２２と直列に接続されるようにし、 これにより、ラッシュ電流を小さくすると共に、励磁電流が安定して、定常状態 になってから、リレー接点３５を制御回路３７により閉成して、電源スイッチ２ ２と一次巻線２４とを短絡するようにしている。 然しながら、上記のものでは、電流制限抵抗３４として、耐ラッシュ電流容量 が大である特殊な抵抗を使用する必要があると共に、リレー接点３５のＯＮ操作 を適切なタイミングで行うために、制御回路３７も複雑なものが必要であった。 本考案は、上記課題を解決できる電源回路を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の特徴とするところは、電源トランスが、 共通二次巻線に対する巻数比が同一とされた複数の一次巻線を有し、各一次巻線 が単相交流電源に、夫々、電源スイッチを介して、並列に接続されて、各電源ス イッチが連動するようにされた点にある。

【０００９】

【作用】

各電源スイッチをＯＮ操作した場合には、一次側に大きなラッシュ電流が流れ て、減衰した後、定常電流が流れる。 この場合において、一次巻線を複数として、これらを単相交流電源に、夫々、 電源スイッチを介して並列に接続しているので、一次巻線に使用する巻線の断面 積を、一次巻線が単一の場合よりも細くする等して、各一次巻線の抵抗を、一次 巻線が単一の場合よりも大としておくことにより、例え、各電源スイッチが同時 にＯＮとならず、どちらか一方の電源スイッチのみがＯＮになった場合でも、ラ ッシュ電流の大きさを、一次巻線が単一の場合よりも小さくできる。

【００１０】 又、各電源スイッチが同時にＯＮになった場合には、ラッシュ電流は、夫々、 分流されて、各電源スイッチ、各一次巻線を流れるので、この場合にも、各電源 スイッチに大きなラッシュ電流が流れない。 又、各一次巻線の抵抗を、一次巻線が単一の場合よりも大としても、各一次巻 線の合成抵抗を、一次巻線が単一の場合の抵抗と同じにすることもできるが、こ のように、各一次巻線の合成抵抗を、一次巻線が単一の場合の抵抗と同じにする ことにより、一次巻線の銅損やレギュレーションを、一次巻線が単一の場合と同 じにできる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の第１実施例を図１の図面に基づき説明すると、図１は各種電子 機器の回路を示し、１００Ｖの商用単相交流電源１に、一対の電源スイッチ２， ３、電源トランス４、全波整流回路５、平滑コンデンサ６を有する平滑回路７を 介して、負荷８が接続されている。 電源トランス４は、コア１０と、同一巻数とされた２つの一次巻線１１，１２ と、単一とされた共通二次巻線１３とから成る。 各一次巻線１１は交流電源１に、夫々、各電源スイッチ２，３を介して、並列 に接続されると共に、各一次巻線１１，１２において、各電源スイッチ２，３に 接続される接続部の極性は同一とされている。又、各一次巻線１１，１２に使用 される巻線には同一の巻線が使用されている。

【００１２】 尚、各電源スイッチ２，３は、機械的又は電気的手段により連動している。 上記のように構成した実施例によれば、両電源スイッチ２，３をＯＮ操作した 場合には、 （１） 平滑コンデンサ６を充電する充電電流が流れることと、 （２） 場合によっては、電源スイッチ２，３のＯＮ時に、電源トランス４のコ ア１０が磁気飽和して、作用を失い、空芯コアと同等になること から、一次側に大きなラッシュ電流が流れて、減衰した後、定常電流が流れる。

【００１３】 この場合において、一次巻線１１，１２に使用する巻線の断面積を、一次巻線 が単一の場合の巻線の断面積の１／２として、各一次巻線１１，１２の抵抗を、 一次巻線が単一の場合の抵抗の２倍としておけば、例え、両電源スイッチ２，３ が同時にＯＮとならず、どちらか一方の電源スイッチ２，３のみがＯＮになって 、一次巻線１１，１２の内、どちらか一方のみにラッシュ電流が流れた場合でも 、各一次巻線１１，１２の抵抗は、一次巻線が単一の場合の２倍であるので、ラ ッシュ電流の大きさを従来の１／２とでき、電源スイッチ２，３として、耐ラッ シュ電流容量の大きなスイッチを使用する必要がない。

【００１４】 又、一次巻線１１，１２に使用する巻線の抵抗を上記のようにすれば、両電源 スイッチ２，３が同時にＯＮになった場合には、２つの一次巻線１１，１２の合 成抵抗は、一次巻線が単一の場合の抵抗と同一となって、ラッシュ電流の大きさ は、一次巻線が単一の場合と同一となるが、ラッシュ電流は、夫々、分流されて 、その１／２宛が各電源スイッチ２，３、各一次巻線１１，１２を流れるので、 この場合にも、電源スイッチ２，３として、耐ラッシュ電流容量の大きなスイッ チを使用する必要はない。 更に、上記のように、両一次巻線１１，１２の合成抵抗を、一次巻線が単一の 場合の抵抗と同一とすれば、一次巻線１１，１２の銅損やレギュレーションを、 一次巻線が単一の場合と同一にできる。

【００１５】 図２は本考案の第２実施例を示すもので、各一次巻線１１，１２において、各 電源スイッチ２，３に接続される接続部の極性は相互に異なるものとされている 。 尚、実施例では、一次巻線を２つとしたが、３つ以上としてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によれば、電源スイッチとして、耐ラッシュ電流 容量の大きなスイッチを使用する必要をなくせると共に、耐ラッシュ電流容量の 大きい特殊な抵抗や複雑な制御回路も不要とでき、しかも、銅損の増加やレギュ レーションの悪化も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す回路図である。

【図２】本考案の第２実施例を示す回路図である。

【図３】従来一例を示す回路図である。

【図４】ラッシュ電流を示すグラフである。

【図５】ラッシュ電流を示すグラフである。

【図６】従来一例を示す回路図である。

【符号の説明】

１…商用単相交流電源、２，３…電源スイッチ、４…電
源トランス、５…全波整流回路、６…平滑コンデンサ、
７…平滑回路、８…負荷、１０…コア、１１，１２…一
次巻線、１３…二次巻線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電源トランスが、共通二次巻線に対する巻
   数比が同一とされた複数の一次巻線を有し、各一次巻線
   が単相交流電源に、夫々、電源スイッチを介して、並列
   に接続されて、各電源スイッチが連動するようにされた
   ことを特徴とする電源回路。