JPH07327372A - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JPH07327372A
JPH07327372A JP11704594A JP11704594A JPH07327372A JP H07327372 A JPH07327372 A JP H07327372A JP 11704594 A JP11704594 A JP 11704594A JP 11704594 A JP11704594 A JP 11704594A JP H07327372 A JPH07327372 A JP H07327372A
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JP
Japan
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capacitor
voltage
switch
power supply
supply device
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JP11704594A
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English (en)
Inventor
Nobutoshi Nakayama
信敏 中山
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、突入電流を簡易な構成で且つ
確実に防止することができる電源装置を提供することで
ある。 【構成】本発明による電源装置は、商用交流出力を整流
回路3を介してコンデンサ4に充電し、このコンデンサ
4からの放出電力を外部の負荷装置8に供給する電源装
置において、コンデンサ4の両端電圧が基準電圧を越え
たとき整流回路3にコンデンサ4を直接接続し、コンデ
ンサ4の両端電圧が基準電圧以下のとき整流回路3から
抵抗12を介してコンデンサ4を接続することにより突
入電流を防止する突入電流防止手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、商用交流出力を整流し
て外部の負荷装置に供給する電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の電源装置で代表的なコンデンサ
入力方式では、商用交流出力を一旦直流に変換してコン
デンサに充電し、このコンデンサの放出電流をスイッチ
を介してトランスに導き、このトランスの起電力を平滑
回路を介して直流電流として外部の負荷装置、例えば電
子機器等に供給するものである。このようなコンデンサ
入力方式の電源装置には、コンデンサの放出特性により
電源投入直後に突入電流が発生する。一般的にはサイリ
スタにより突入電流を防止している。
【0003】しかしサイリスタでは、短時間の休止後、
再投入したときに発生する突入電流を防止できない。ま
た、図6に示すように、トランス23の1次側にスイッ
チ22a,22bを介してインバータ22を接続し、ま
たトランス23の2次側に24c,24dを介して整流
回路24を接続している。このため、スイッチ22a,
22bと、スイッチ24c,24dとを同期制御する必
要があるが、この同期制御が困難であり、この同期制御
に誤差が発生すると、電力損失が増大するという問題も
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その第1の目的は、突入
電流を簡易な構成で且つ確実に防止することができる電
源装置を提供することである。第2の目的は、トランス
を介した前後段のスイッチの同期制御を簡易な構成で確
実に達成する電源装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、商用交流出力を整流手段を介してコンデンサに充電
し、このコンデンサからの放出電力を外部の負荷装置に
供給する電源装置において、前記コンデンサの両端電圧
が基準電圧を越えたとき前記整流手段に前記コンデンサ
を直接接続し、前記コンデンサの両端電圧が基準電圧以
下のとき前記整流手段から抵抗を介して前記コンデンサ
を接続することにより突入電流を防止する突入電流防止
手段を備えることを特徴とする電源装置である。
【0006】請求項3に記載の発明は、商用交流出力を
整流手段を介してコンデンサに充電し、このコンデンサ
からの放出直流を、開閉を繰り返す第1のスイッチを介
してトランスの1次コイルに導き、2次コイルに誘導さ
れる誘導電流を第2のスイッチを介して外部の負荷装置
に供給する電源装置において、前記第2のスイッチの開
閉を前記2次コイルの誘導電圧を用いて自励的に制御す
ることを特徴とする電源装置である。
【0007】
【作用】請求項1に記載の発明によれば、コンデンサの
両端電圧が基準電圧を越えたときコンデンサが整流手段
に直接接続され、コンデンサの両端電圧が基準電圧以下
のときコンデンサが抵抗を介して整流手段に接続され、
電流制限される。これにより、必要時に突入電流が防止
される。
【0008】請求項3に記載の発明によれば、2次コイ
ルに誘導される誘導電圧によって第2のスイッチが開閉
される。これにより第2のスイッチが自励的に開閉制御
されるので、第2のスイッチを第1のスイッチに同期さ
せるための制御が不要であり、また同期制御のずれに伴
う電力損失が低減される。
【0009】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図1はこの実施例による電源装置の構成を示すブ
ロック図である。本図において、1は商用交流電源であ
り、8は外部の負荷装置である。本発明によるコンデン
サ入力方式の電源装置は、入力端子2a,2bを介して
供給された商用交流出力を変圧し、出力端子7a,7b
を介して直流として電子機器等の外部の負荷装置8に提
供するものである。
【0010】入力端子2a,2bには、商用交流電源1
からの交流を直流に変換する第1の整流回路3を介し
て、コンデンサ4が接続され、コンデンサ4に充電され
る。コンデンサ4には、コンデンサ4の放出電力を変圧
し、直流として出力端子7a,7bに供給するDC/D
Cコンバータ6が接続される。
【0011】整流回路3とコンデンサ4との間には突入
電流防止回路5が介在される。突入電流防止回路5は、
コンデンサの両端電圧を検出してこの両端電圧に応じて
突入電流の発生を防止するものである。
【0012】突入電流防止回路5は図2のように構成さ
れている。整流回路3とコンデンサ4との間には、抵抗
12が介在される。この抵抗12に対して並列に、スイ
ッチ15が接続される。コンデンサ4の両端電圧を検出
する分圧器11はコンデンサ4と直列に接続された抵抗
11a,11cと、端子11bとからなる。この検出電
圧は電圧検出器13を印加され、ここで基準電圧と比較
される。この比較結果は、スイッチ駆動器14に供給さ
れる。スイッチ駆動器14は、電圧検出器13の比較結
果に応じて、整流回路3とコンデンサ4との間に介在さ
れたスイッチ15の開閉を制御する。
【0013】例えばスイッチ15は、内部に整流素子1
7を寄生するパワーMOS電界効果トランジスタ16で
ある。このトランジスタ16は、内部整流素子17が逆
方向になるように配置される。
【0014】コンデンサ4の両端電圧が基準電圧を越え
たとき、スイッチ駆動器14によりスイッチ15がオン
され、整流回路3にコンデンサ4が直接接続される。コ
ンデンサ4の両端電圧が基準電圧以下のとき、スイッチ
駆動器14によりスイッチ15がオフされ、整流回路3
から抵抗12を介してコンデンサ4が接続される。これ
により突入電流が防止されることになる。
【0015】図3は、電圧検出器13の回路図である。
比較器20の一方の入力端子には、分圧器11からの分
圧Vdが印加される。比較器20の他方の入力端子に
は、基準電圧Vref が印加される。比較器20は分圧V
dを基準電圧Vref を比較する。この比較結果は、スイ
ッチ駆動器14に取り込まれる。
【0016】図4はDC/DCコンバータ6の回路図で
ある。トランス23の1次コイル23aには、端子1
a,1bがスイッチ部22のトランジスタ22a,22
bを介して接続される。4はコンデンサである。トラン
ス23の2次コイル23bには、平滑回路25がスイッ
チ部24を介して接続される。23cは鉄心である。
【0017】スイッチ部22は、パワーMOS電界効果
トランジスタ22a,22bを備える。トランジスタ2
2a,22bはそのゲート電極に図示しない制御回路か
らの高周波の制御電圧が供給され、その開閉が制御され
る。
【0018】トランス23の2次コイル23bには、付
加コイル24a,24bが付加される。付加コイル24
a,24bそれぞれの誘導電圧がそれぞれスイッチ24
c,24dに開閉駆動信号として供給される。スイッチ
24c,24dは、付加コイル24a,24bの誘導電
圧が所定値以上、具体的には正極性のときに、この誘導
電圧によりオン駆動される。また、スイッチ24c,2
4dは、付加コイル24a,24bの誘導電圧が所定値
より小さい、具体的には負極性のときに、この誘導電圧
によりオフ駆動される。このようにスイッチ24c,2
4dは、付加コイル24a,24bの誘導電圧により自
励的に開閉動作を行う。
【0019】平滑回路25は、チョークコイル25aと
コンデンサ25bとの組み合わせでなる一般的なもので
あり、ここではチョークコイル25aがコンデンサ25
bより上流側に設けられたチョークコイル入力形で示し
ている。勿論、この平滑回路25は、チョークコイル2
5aがコンデンサ25bより下流側に設けられたコンデ
ンサ入力形であってもよい。
【0020】図5はスイッチ部24のスイッチ24c,
24dの具体例を示す回路図である。スイッチ24c,
24dは、パワーMOS電界効果トランジスタ26,3
0である。パワーMOS電界効果トランジスタ26,3
0に寄生する整流素子27,29が順方向になるよう
に、トランジスタ26,30が設けられる。
【0021】次に本実施例の動作を説明する。まず、突
入電流防止回路5の動作を説明し、次にDC/DCコン
バータ6の動作を説明する。分圧器11を介してコンデ
ンサ4の両端電圧が電圧検出器13で検出され、基準電
圧Vref と比較される。この比較結果は、スイッチ駆動
器14に供給される。両端電圧が基準電圧Vref を越え
るとき、スイッチ15がオン(閉)し、コンデンサ4に
整流回路3が直接接続され、定常動作が保証される。ス
イッチ駆動器14は両端電圧が基準電圧Vref 以下のと
き、スイッチ15がオフし、コンデンサ4に整流回路3
が抵抗12を介して接続され、これにより突入電流が防
止される。
【0022】このようにコンデンサ4の両端電圧が突入
電流防止回路5にフィードバックされ、突入電流防止機
能が起動と解除が行われるので、付加装置8の電源投入
の如何に関わらず好適に、且つ自己制御的に突入電流を
防止することができる。
【0023】次にDC/DCコンバータ6の動作を説明
する。スイッチ部22のパワーMOS電界効果トランジ
スタ22a,22bが、図示しない制御回路により開閉
が繰り返される。これによりトランス23の2次コイル
23bに誘導電圧が印加される。このとき付加コイル2
4a,24bにも誘導電圧が印加される。
【0024】この付加コイル24a,24bの誘導電圧
は、スイッチ24c,24dに開閉制御信号として印加
される。具体的には、付加コイル24a,24bの誘導
電圧は、トランジスタ26,30のゲートに印加され
る。スイッチ24c,24dは、付加コイル24a,2
4bからの電圧が正極性のときにオンする。付加コイル
24a,24bからの電圧が負極性のときにオフする。
これによりトランス23の出力が整流される。
【0025】このように2次コイルの付加コイル24
a、24bに誘導される誘導電圧によってスイッチ24
c、24dが開閉される。これによりスイッチ24c、
24dが自励的に開閉制御されるので、スイッチ24
c、24dを1次側のスイッチ22a、22bに同期さ
せるための制御が不要であり、また同期制御のずれに伴
う電力損失が低減される。
【0026】本発明は上述した実施例に限定されず、種
々変形して実施可能である。なお上述の説明では、突入
電力防止回路と第2の整流回路とが同じ変圧整流装置に
装備されている例を説明したが、突入電力防止回路と第
2の整流回路とはその一方が変圧整流装置に装備されて
いてもよい。
【0027】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、コンデ
ンサの両端電圧が基準電圧を越えたときコンデンサが整
流手段を直接接続し、コンデンサの両端電圧が基準電圧
以下のときコンデンサを抵抗を介して整流手段に接続す
るので、必要時に突入電流を防止される簡易な構成の電
源装置を提供できる。。
【0028】請求項3に記載の発明によれば、2次コイ
ルに誘導される誘導電圧によって第2のスイッチの開閉
制御し、第2のスイッチを自励的に開閉制御するので、
第2のスイッチを第1のスイッチに同期させるための制
御が不要であり、また同期制御のずれに伴う電力損失が
低減される電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る電源装置のブロック
図。
【図2】図1の突入電流防止回路の構成図。
【図3】図2の電圧検出器の回路図。
【図4】図1のDC/DCコンバータの回路図。
【図5】図4のスイッチ部の具体例を示す回路図。
【図6】従来の電源装置内のDC/DCコンバータの回
路図。
【符号の説明】
1…商用交流電源、2a,2b…入力端子、3…第1の
整流回路、4…コンデンサ、5…突入電流防止回路、6
…DC/DCコンバータ、7a,7b…出力端子、8…
負荷装置、

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流出力を整流手段を介してコンデ
    ンサに充電し、このコンデンサからの放出電力を外部の
    負荷装置に供給する電源装置において、 前記コンデンサの両端電圧が基準電圧を越えたとき前記
    整流手段に前記コンデンサを直接接続し、前記コンデン
    サの両端電圧が基準電圧以下のとき前記整流手段から抵
    抗を介して前記コンデンサを接続することにより突入電
    流を防止する突入電流防止手段を備えることを特徴とす
    る電源装置。
  2. 【請求項2】 前記突入電流防止手段は、前記整流手段
    と前記コンデンサとの間に介在された前記抵抗と、前記
    抵抗と並列接続されたスイッチ手段と、前記コンデンサ
    の両端電圧を検出し、前記両端電圧が前記基準電圧を越
    えたとき前記スイッチ手段をオンし、前記両端電圧が前
    記基準電圧以下のとき前記スイッチ手段をオフする制御
    手段とからなることを特徴とする請求項1記載の電源装
    置。
  3. 【請求項3】 商用交流出力を整流手段を介してコンデ
    ンサに充電し、このコンデンサからの放出直流を、開閉
    を繰り返す第1のスイッチを介してトランスの1次コイ
    ルに導き、2次コイルに誘導される誘導電流を第2のス
    イッチを介して外部の負荷装置に供給する電源装置にお
    いて、 前記第2のスイッチの開閉を前記2次コイルの誘導電圧
    を用いて自励的に制御することを特徴とする電源装置。
  4. 【請求項4】 前記第2のスイッチはパワートランジス
    タであり、前記2次コイルの誘導電圧が前記パワートラ
    ンジスタのゲートに導かれることを特徴とする請求項3
    記載の電源装置。
  5. 【請求項5】 前記パワートランジスタには内部整流素
    子が寄生し、前記内部整流素子は順方向に設けられるこ
    とを特徴とする請求項4記載の電源装置。
  6. 【請求項6】 前記2次コイルには付加コイルが付加さ
    れ、前記付加コイルに誘導される誘導電圧が前記第2の
    スイッチの開閉制御に用いられることを特徴とする請求
    項3記載の電源装置。
JP11704594A 1994-05-30 1994-05-30 電源装置 Pending JPH07327372A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051148A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Toa Corp 突入電流防止機能付き電源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010051148A (ja) * 2008-08-25 2010-03-04 Toa Corp 突入電流防止機能付き電源装置

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