JPH1032982A - Inrush-current preventive circuit - Google Patents
Inrush-current preventive circuitInfo
- Publication number
- JPH1032982A JPH1032982A JP18339396A JP18339396A JPH1032982A JP H1032982 A JPH1032982 A JP H1032982A JP 18339396 A JP18339396 A JP 18339396A JP 18339396 A JP18339396 A JP 18339396A JP H1032982 A JPH1032982 A JP H1032982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- smoothing capacitor
- circuit
- resistor
- prevention circuit
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 title abstract 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 45
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 49
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、AC/DC電源装
置の突入電流(インラッシュ電流)防止回路に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inrush current (inrush current) prevention circuit for an AC / DC power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】AC/DC電源装置では、入力AC投入
時に、大容量の平滑用コンデンサに流入するチャージ電
流によって突入電流(インラッシュ電流)が発生する。
この突入電流は、数十アンペア〜数百アンペアを示すこ
とも珍しくない。この突入電流を防止する回路として、
従来より、リレーを用いたものと、サイリスタを用いた
ものとがある。以下に、両者について説明する。2. Description of the Related Art In an AC / DC power supply device, when an input AC is applied, an inrush current (inrush current) is generated by a charging current flowing into a large-capacity smoothing capacitor.
It is not uncommon for this inrush current to show tens to hundreds of amps. As a circuit to prevent this inrush current,
BACKGROUND ART Conventionally, there are a type using a relay and a type using a thyristor. Hereinafter, both will be described.
【0003】先ず、リレーを用いた突入電流防止回路に
ついて図8を参照して説明する。First, an inrush current prevention circuit using a relay will be described with reference to FIG.
【0004】図8は従来のリレーを用いた突入電流防止
回路の概略図である。ここで、60はAC入力波形を整
流する整流回路、61は平滑用コンデンサ、62はスイ
ッチングレギュレータを構成するトランス、63はトラ
ンス62の二次側に電圧を発生させるためのスイッチン
グトランジスタ、64はスイッチングトランジスタ63
を駆動するドライブ回路である。ドライブ回路64は、
平滑用コンデンサ61に充電された電圧で動作する。FIG. 8 is a schematic diagram of a rush current prevention circuit using a conventional relay. Here, reference numeral 60 denotes a rectifier circuit for rectifying an AC input waveform, 61 denotes a smoothing capacitor, 62 denotes a transformer constituting a switching regulator, 63 denotes a switching transistor for generating a voltage on the secondary side of the transformer 62, and 64 denotes switching. Transistor 63
Is a drive circuit that drives. The drive circuit 64
It operates with the voltage charged in the smoothing capacitor 61.
【0005】図8に示す突入電流防止回路50は、一方
の入力ACラインに直列に挿入された制限抵抗51と、
制限抵抗51の両端を短絡するためのスイッチ52と、
2つの入力ACライン間に挿入された、スイッチ52の
ON/OFF動作を制御するリレー53と、を備えてい
る。リレー53は、両端に動作電圧値以上の電圧が印加
されると、スイッチ52をONにする。一方、両端に印
加された電圧が復帰電圧値以下になると、スイッチ52
をOFFにする。[0005] An inrush current prevention circuit 50 shown in FIG. 8 includes a limiting resistor 51 inserted in series to one input AC line,
A switch 52 for short-circuiting both ends of the limiting resistor 51,
And a relay 53 inserted between the two input AC lines to control the ON / OFF operation of the switch 52. The relay 53 turns on the switch 52 when a voltage higher than the operating voltage value is applied to both ends. On the other hand, when the voltage applied to both ends becomes equal to or lower than the reset voltage value, the switch 52
To OFF.
【0006】図8に示すリレーを用いた突入電流防止回
路50では、リレーの遅延時間を利用して突入電流を防
止する。すなわち、入力ACが投入されると、リレー5
3の両端に動作電圧値以上の電圧が印加されて、スイッ
チ52がONになり、これにより制御抵抗51が短絡さ
れるが、リレー53の遅延時間により、ACが入力され
てからスイッチ52がONになるまでにタイムラグが生
ずる。このため、入力AC投入時では、入力ACが制御
抵抗51を介して整流回路60に供給されることになる
ので、入力AC投入時に平滑用コンデンサ61に過大な
電流が流れ込むのを防止することができる。An inrush current prevention circuit 50 using a relay shown in FIG. 8 uses a delay time of a relay to prevent an inrush current. That is, when the input AC is turned on, the relay 5
The switch 52 is turned on by applying a voltage equal to or higher than the operating voltage value to both ends of the switch 3, and the control resistor 51 is short-circuited. However, due to the delay time of the relay 53, the switch 52 is turned on after AC is input. There is a time lag before it becomes. Therefore, when the input AC is turned on, the input AC is supplied to the rectifier circuit 60 via the control resistor 51. Therefore, it is possible to prevent an excessive current from flowing into the smoothing capacitor 61 when the input AC is turned on. it can.
【0007】次に、サイリスタを用いた突入電流防止回
路について、図9を参照して説明する。Next, an inrush current prevention circuit using a thyristor will be described with reference to FIG.
【0008】図9は従来のサイリスタを用いた突入電流
防止回路の概略図である。ここで、図8に示すものと同
一の機能を有するものには、同一の符号を付している。FIG. 9 is a schematic diagram of a rush current prevention circuit using a conventional thyristor. Here, components having the same functions as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
【0009】図9に示す突入電流防止回路70は、整流
回路60の出力ラインに直列に挿入された制限抵抗71
と、アノードが制限抵抗71の整流回路60側の端子に
接続され、カソードが制限抵抗71のトランス62側の
端子に接続されたサイリスタ72と、トランス62に巻
回された、サイリスタ72のゲート−カソード間に電圧
を印加するためのコイル73と、コイル73とサイリス
タ72のゲートとの間に挿入された抵抗74と、を備え
ている。サイリスタ72は、ゲート−カソード間にトリ
ガ電圧値以上の電圧が印加されると導通する。[0009] An inrush current prevention circuit 70 shown in FIG. 9 includes a limiting resistor 71 inserted in series with the output line of the rectifier circuit 60.
And a thyristor 72 having an anode connected to the terminal of the limiting resistor 71 on the rectifier circuit 60 side and a cathode connected to a terminal of the limiting resistor 71 on the transformer 62 side, and a gate of the thyristor 72 wound around the transformer 62. A coil 73 for applying a voltage between the cathodes, and a resistor 74 inserted between the coil 73 and the gate of the thyristor 72 are provided. The thyristor 72 becomes conductive when a voltage higher than the trigger voltage value is applied between the gate and the cathode.
【0010】図9に示すサイリスタを用いた突入電流防
止回路70では、入力ACが投入されると、整流回路6
0からの出力は、制限抵抗71を通って平滑用コンデン
サ61に流れ込み、平滑用コンデンサ61を充電する。
これにより、入力AC投入時に平滑用コンデンサ61に
過大な電流が流れ込むのを防止することができる。そし
て、平滑用コンデンサ61に充電された電圧が所定値以
上になると、ドライブ回路64が動作して、スイッチン
グトランジスタ63をスイッチング動作させる。これに
より、コイル73に電力が発生して、当該電力が抵抗7
4を介してサイリスタ72のゲートに供給される。サイ
リスタ72のゲート−カソード間電圧がトリガ電圧値以
上になると、サイリスタ72が導通し、これにより、制
限抵抗71を短絡する。[0010] In the inrush current prevention circuit 70 using a thyristor shown in FIG.
The output from 0 flows into the smoothing capacitor 61 through the limiting resistor 71, and charges the smoothing capacitor 61.
Thus, it is possible to prevent an excessive current from flowing into the smoothing capacitor 61 when the input AC is turned on. When the voltage charged in the smoothing capacitor 61 becomes equal to or higher than a predetermined value, the drive circuit 64 operates to cause the switching transistor 63 to perform a switching operation. As a result, electric power is generated in the coil 73, and the electric power is
4 is supplied to the gate of the thyristor 72. When the gate-cathode voltage of the thyristor 72 becomes equal to or higher than the trigger voltage value, the thyristor 72 conducts, thereby short-circuiting the limiting resistor 71.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のリレーやサイリスタを用いた突入電流防止回路で
は、入力ACの瞬断に対して過大な突入電流を効果的に
防ぐことができない場合があるという問題がある。However, in the inrush current prevention circuit using the above-mentioned conventional relay or thyristor, it is sometimes impossible to effectively prevent an excessive inrush current against a momentary interruption of the input AC. There's a problem.
【0012】図8に示す従来のリレーを用いた突入電流
防止回路50では、通常、リレー53の復帰電圧が動作
電圧より低いため、瞬断時間(通常、数ミリ秒〜数十ミ
リ秒)内に、リレー53の両端に印加された電圧が復帰
電圧値以下にまで下がらないことがある。この場合、再
び入力ACが投入されると、スイッチ52はON状態で
あり、したがって制御抵抗51は短絡されているので、
平滑用コンデンサ61に過大な電流が流れ込んでしま
う。In the inrush current prevention circuit 50 using a conventional relay shown in FIG. 8, since the return voltage of the relay 53 is usually lower than the operating voltage, the instantaneous interruption time (typically several milliseconds to several tens of milliseconds) is required. In some cases, the voltage applied to both ends of the relay 53 does not drop below the reset voltage value. In this case, when the input AC is turned on again, the switch 52 is in the ON state, and the control resistor 51 is short-circuited.
An excessive current flows into the smoothing capacitor 61.
【0013】図9に示す従来のサイリスタを用いた突入
電流防止回路60では、瞬断時間内に、平滑用コンデン
サ61が十分に放電されないことがある。この場合、ド
ライブ回路64が動作し続けているので、サイリスタ7
2はON状態にある。したがって、この状態で再び入力
ACが投入されると、制御抵抗71は短絡されているの
で、図8に示す従来のリレーを用いた突入電流防止回路
50と同様に、平滑用コンデンサ61に過大な電流が流
れ込んでしまう。In the inrush current prevention circuit 60 using the conventional thyristor shown in FIG. 9, the smoothing capacitor 61 may not be sufficiently discharged within the instantaneous interruption time. In this case, since the drive circuit 64 continues to operate, the thyristor 7
2 is in the ON state. Therefore, when the input AC is turned on again in this state, the control resistor 71 is short-circuited, and as in the inrush current prevention circuit 50 using the conventional relay shown in FIG. Current flows in.
【0014】また、上記従来のリレーやサイリスタを用
いた突入電流防止回路では、負荷側がショートした場合
に制限抵抗に過大な電流が流れて、当該抵抗が発熱する
という問題もある。Further, in the inrush current prevention circuit using the above-mentioned conventional relay or thyristor, there is also a problem that when the load side is short-circuited, an excessive current flows through the limiting resistor and the resistor generates heat.
【0015】図8に示すリレーを用いた突入電流防止回
路50では、負荷側がショートすると、リレー53の両
端に印加される電圧が復帰電圧値以下にまで下がるた
め、スイッチ52がOFF状態となって、過大な電流が
制限抵抗51に流れ込む。制限抵抗51は、入力AC投
入時に過大な電流が平滑用コンデンサ61に流れ込むの
を防止するために設けられたものであるので、ある程度
の大きな抵抗値が必要である。したがって、制限抵抗5
1に過大な電流が流れ込むと、制限抵抗51が発熱す
る。In the inrush current prevention circuit 50 using a relay shown in FIG. 8, when the load side is short-circuited, the voltage applied to both ends of the relay 53 drops to a value equal to or lower than the reset voltage value, and the switch 52 is turned off. , An excessive current flows into the limiting resistor 51. The limiting resistor 51 is provided to prevent an excessive current from flowing into the smoothing capacitor 61 when the input AC is applied, and therefore needs a certain large resistance value. Therefore, the limiting resistance 5
When an excessive current flows into 1, the limiting resistor 51 generates heat.
【0016】図9に示す従来のサイリスタを用いた突入
電流防止回路60では、負荷側がショートすると、コイ
ル73の両端に、サイリスタ72のトリガ電圧値以上の
電圧が発生しなくなるため、サイリスタ72が不導通状
態となる。このため、図8に示す従来のリレーを用いた
突入電流防止回路50と同様に、過大な電流が制限抵抗
71に流れ込んでしまい、制限抵抗71が発熱する。In the inrush current prevention circuit 60 using the conventional thyristor shown in FIG. 9, when the load side is short-circuited, a voltage higher than the trigger voltage of the thyristor 72 is not generated at both ends of the coil 73, so that the thyristor 72 is not operated. It becomes conductive. Therefore, as in the case of the inrush current prevention circuit 50 using the conventional relay shown in FIG. 8, an excessive current flows into the limiting resistor 71, and the limiting resistor 71 generates heat.
【0017】ところで、図9に示すサイリスタを用いた
突入電流防止回路60に、入力ACの瞬断を検出する検
出回路を設け、この検出回路で瞬断を検出すると同時
に、ドライブ回路64の動作を強制的に停止する方法が
ある。この方法によれば、瞬断と同時にサイリスタ72
を不導通状態にすることができるので、瞬断後に再び入
力ACが投入された場合でも、制限抵抗71により平滑
用コンデンサ61に過大な電流が流れ込んでしまうのを
防止することができる。The inrush current prevention circuit 60 using a thyristor shown in FIG. 9 is provided with a detection circuit for detecting an instantaneous interruption of the input AC. There is a method of forcibly stopping. According to this method, the thyristor 72 simultaneously
Can be turned off, so that even if the input AC is supplied again after the momentary interruption, it is possible to prevent an excessive current from flowing into the smoothing capacitor 61 due to the limiting resistor 71.
【0018】しかしながら、この方法では、瞬断と同時
にスイッチングレギュレータの動作が停止してしまうの
で、瞬断と同時にスイッチングレギュレータからの出力
が低下する。したがって、ある程度の出力保持時間(瞬
断後、略100%の出力電圧を維持することができる時
間)が必要な、精密な計測機器等に用いることができな
い。However, in this method, the operation of the switching regulator stops at the same time as the instantaneous interruption, so that the output from the switching regulator decreases at the same time as the instantaneous interruption. Therefore, it cannot be used for a precision measuring device or the like that requires a certain output holding time (a time during which an output voltage of approximately 100% can be maintained after a momentary interruption).
【0019】また、この方法による場合でも、負荷側が
ショートした状態では、図9に示すサイリスタを用いた
突入電流防止回路60と同様に、過大な電流が制限抵抗
71に流れ込んで、制限抵抗71が発熱するという問題
がある。Also in this method, when the load side is short-circuited, an excessive current flows into the limiting resistor 71 as in the rush current prevention circuit 60 using a thyristor shown in FIG. There is a problem of generating heat.
【0020】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、入力ACの瞬断に対して過大な突入電流が発生す
るのを防ぐことができ、且つ負荷側がショートした際に
生ずる発熱を抑制することができる突入電流防止回路を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and can prevent an excessive rush current from being generated in response to an instantaneous interruption of input AC, and suppress heat generation when a short circuit occurs on the load side. It is an object of the present invention to provide an inrush current prevention circuit that can perform the operation.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、交流を整流する整流器と、前記整流器の
出力を平滑にする平滑用コンデンサとを有するAC/D
C電源装置の突入電流防止回路であって、前記平滑用コ
ンデンサに流入する電流の電流値に応じた信号を出力す
る信号出力手段と、前記信号に応じて突入電流が前記平
滑用コンデンサに流入しないようにインピーダンスを変
化させる、前記整流器及び前記平滑用コンデンサ間に挿
入された可変インピーダンス手段と、を備えることを特
徴とする。In order to solve the above problems, the present invention provides an AC / D having a rectifier for rectifying an alternating current and a smoothing capacitor for smoothing the output of the rectifier.
A rush current prevention circuit for a C power supply device, comprising: signal output means for outputting a signal corresponding to a current value of a current flowing into the smoothing capacitor; and rush current not flowing into the smoothing capacitor according to the signal. Variable impedance means inserted between the rectifier and the smoothing capacitor to change the impedance as described above.
【0022】ここで、前記信号出力手段は、前記整流器
と前記平滑用コンデンサとの間に挿入された抵抗と、前
記抵抗の両端間電圧と基準電圧との差に応じて前記信号
を出力する比較増幅回路と、を備えていることが好まし
い。Here, the signal output means includes a resistor inserted between the rectifier and the smoothing capacitor, and a comparator for outputting the signal in accordance with a difference between a voltage between both ends of the resistor and a reference voltage. And an amplifier circuit.
【0023】また、前記可変インピーダンス手段は、コ
レクタ及びエミッタが、前記整流器及び前記平滑用コン
デンサ間の電流伝送路に、当該コレクタが当該エミッタ
に対して前記電流伝送路の上流側に位置するように接続
され、ベースに前記信号が入力されたトランジスタであ
ることが好ましい。The variable impedance means may be arranged such that the collector and the emitter are located on a current transmission path between the rectifier and the smoothing capacitor, and the collector is located on the upstream side of the current transmission path with respect to the emitter. It is preferable that the transistor be a transistor that is connected and has the base input with the signal.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0025】図1は本発明の一実施形態である突入電流
防止回路の概略図である。ここで、30はAC入力波形
を整流する整流回路、31は平滑用コンデンサ、32は
スイッチングレギュレータを構成するトランス、33は
トランス31の二次側に電圧を発生させるためのスイッ
チングトランジスタ、34はスイッチングトランジスタ
33を駆動するドライブ回路、35はヒューズである。
ドライブ回路34は、平滑用コンデンサ31に充電され
た電圧で動作する。FIG. 1 is a schematic diagram of an inrush current prevention circuit according to an embodiment of the present invention. Here, 30 is a rectifier circuit for rectifying the AC input waveform, 31 is a smoothing capacitor, 32 is a transformer constituting a switching regulator, 33 is a switching transistor for generating a voltage on the secondary side of the transformer 31, and 34 is switching. A drive circuit for driving the transistor 33, and 35 is a fuse.
The drive circuit 34 operates with the voltage charged in the smoothing capacitor 31.
【0026】図1に示す本実施形態の突入電流防止回路
10は、トランジスタ11と、ダイオード12と、抵抗
13と、オペアンプ14と、基準電圧Vrefを発生する
基準電圧源15と、を備えて構成されている。The inrush current prevention circuit 10 of the present embodiment shown in FIG. 1 includes a transistor 11, a diode 12, a resistor 13, an operational amplifier 14, and a reference voltage source 15 for generating a reference voltage Vref. It is configured.
【0027】トランジスタ11は、コレクタが平滑用コ
ンデンサ31のリターンライン36側の端子と接続さ
れ、エミッタが抵抗13を介して整流回路30のリター
ンライン36側の端子と接続されている。したがって、
平滑用コンデンサ31のリターンライン36側の端子
と、整流回路30のリターンライン36側の端子とは、
トランジスタ11のコレクタ−エミッタ及び抵抗13を
介して互いに接続されることになる。ダイオード12
は、アノードがトランジスタ11のコレクタに接続さ
れ、カソードがトランジスタ11のエミッタに接続され
ている。これにより、トランジスタ11のコレクタ−エ
ミッタ間を逆方向(エミッタからコレクタへ)に流れる
電流のバイパスとして作用する。The transistor 11 has a collector connected to the terminal on the return line 36 side of the smoothing capacitor 31 and an emitter connected to the terminal on the return line 36 side of the rectifier circuit 30 via the resistor 13. Therefore,
The terminal on the return line 36 side of the smoothing capacitor 31 and the terminal on the return line 36 side of the rectifier circuit 30 are:
They are connected to each other via the collector-emitter of the transistor 11 and the resistor 13. Diode 12
Has an anode connected to the collector of the transistor 11 and a cathode connected to the emitter of the transistor 11. Thus, the transistor 11 acts as a bypass for a current flowing between the collector and the emitter of the transistor 11 in the reverse direction (from the emitter to the collector).
【0028】オペアンプ14は、抵抗13の両端間電圧
Vrと基準電圧Vrefとの差分に応じた信号を出力する。
この出力信号は、トランジスタ11のベースに入力され
る。ここで、オペアンプ14は、抵抗13の両端間電圧
Vrが基準電圧Vrefに近づくにつれて、トランジスタ1
1のコレクタ−エミッタ間のインピーダンスを大きく
し、抵抗13の両端間電圧Vrが基準電圧Vref以上にな
ると、トランジスタ11のコレクタ−エミッタ間のイン
ピーダンスを無限大にするように、即ちトランジスタ1
1をOFFにするように設定されている。尚、抵抗13
の抵抗値をRとした場合、抵抗13の両端間電圧Vrを
基準電圧Vrefと等しくする抵抗13の入力電流は、V
ref/Rで表される。The operational amplifier 14 outputs a signal corresponding to a difference between the voltage across V r and the reference voltage V ref of the resistor 13.
This output signal is input to the base of the transistor 11. As Here, the operational amplifier 14, the voltage across V r of the resistor 13 approaches the reference voltage V ref, transistor 1
1 the collector - the impedance between the emitter is increased, the voltage across V r of the resistor 13 becomes equal to or higher than the reference voltage V ref, the collector of the transistor 11 - so that the impedance between the emitter to infinity, i.e., the transistor 1
1 is set to OFF. The resistance 13
Is R , the input current of the resistor 13 for making the voltage Vr across the resistor 13 equal to the reference voltage Vref is V
It is represented by ref / R.
【0029】本実施形態の突入電流防止回路10では、
抵抗13に流入する電流がVref/Rに近づくにつれ
て、トランジスタ11のコレクタ−エミッタ間のインピ
ーダンスが大きくなり、Vref/Rに達すると、トラン
ジスタ11がOFFになる。ここで、抵抗13に流入す
る電流をI1、平滑用コンデンサ31に流入する電流を
I2、負荷側に流れ込む電流をI3とすると、抵抗13に
流入する電流I1は、I1=I2+I3で表せられる。通
常、負荷側に流入する電流I3の変動量は、入力AC投
入(瞬断後、再投入を含む)時に平滑用コンデンサ31
に流入する電流I2の変動量に比べて遥かに小さいの
で、抵抗13に流入する電流I1の変動は、平滑用コン
デンサ31に流入する電流I2によるものと考えること
ができる。したがって、本実施形態によれば、平滑用コ
ンデンサ31に流入する電流I2をVref/R−I3以下
に制限することができる。このため、入力AC投入時
や、瞬断後の入力AC再投入時に発生する過大な突入電
流を抑制することができ、これにより、AC/DC電源
の構成部品の劣化、特に平滑用コンデンサ31の劣化を
抑制することができる。In the rush current prevention circuit 10 of the present embodiment,
As the current flowing into the resistor 13 approaches V ref / R, the impedance between the collector and the emitter of the transistor 11 increases, and when the current reaches V ref / R, the transistor 11 is turned off. Here, assuming that the current flowing into the resistor 13 is I 1 , the current flowing into the smoothing capacitor 31 is I 2 , and the current flowing into the load side is I 3 , the current I 1 flowing into the resistor 13 is I 1 = I 2 + I 3 . Normally, the fluctuation amount of the current I 3 flowing into the load side is determined by the smoothing capacitor 31 when the input AC is turned on (including a momentary interruption and then turned on again).
Is much smaller than the fluctuation amount of the current I 2 flowing into the resistor 13, it can be considered that the fluctuation of the current I 1 flowing into the resistor 13 is due to the current I 2 flowing into the smoothing capacitor 31. Therefore, according to this embodiment, it is possible to limit the current I 2 flowing into the smoothing capacitor 31 below V ref / R-I 3. For this reason, an excessive rush current generated when the input AC is turned on or when the input AC is turned on again after an instantaneous interruption can be suppressed, thereby deteriorating the components of the AC / DC power supply, and in particular, reducing the smoothing capacitor 31. Deterioration can be suppressed.
【0030】尚、負荷側に流入する電流の変動量が無視
できない程度に大きい場合、図2に示す突入電流防止回
路10aのように、負荷側のリターン電流が流れるライ
ンを、抵抗13を介さずに、直接整流回路30のリター
ンライン36側の端子に接続するようにしてもよい。こ
の場合、抵抗13に流入する電流と、平滑コンデンサ3
1に流入する電流とが等しくなるので、負荷側に流入す
る電流の変動に影響されることなく、平滑コンデンサ3
1に流入する電流をVref/R以下に制限することがで
きる。When the amount of change in the current flowing into the load is large to a non-negligible degree, the line through which the return current flows on the load side is not connected through the resistor 13 as in the rush current prevention circuit 10a shown in FIG. Alternatively, it may be connected directly to the terminal on the return line 36 side of the rectifier circuit 30. In this case, the current flowing into the resistor 13 and the smoothing capacitor 3
1 is equal to the current flowing into the load side, and is not affected by the fluctuation of the current flowing into the load side.
The current flowing into 1 can be limited to Vref / R or less.
【0031】また、本実施形態の突入電流防止回路10
に用いる抵抗13は、リターンライン36を流れる電流
量を検出するために用いるものなので、その抵抗値は、
従来のリレーやサイリスタを用いた突入電流防止回路に
使用する制限抵抗に比べて小さい。したがって、負荷側
がショートした場合に、抵抗13で消費される電力量を
上記制限抵抗のそれに比べて小さくすることができ、抵
抗13での発熱量を抑えることができる。すなわち、抵
抗13が発熱する前にヒューズ35を切ることができ
る。The inrush current prevention circuit 10 according to the present embodiment
Is used to detect the amount of current flowing through the return line 36.
It is smaller than the limiting resistance used in a rush current prevention circuit using a conventional relay or thyristor. Therefore, when the load side is short-circuited, the amount of power consumed by the resistor 13 can be made smaller than that of the limiting resistor, and the amount of heat generated by the resistor 13 can be suppressed. That is, the fuse 35 can be blown before the resistor 13 generates heat.
【0032】尚、図2に示す突入電流防止回路10aの
ように、負荷側のリターン電流が流れるラインを、抵抗
13を介さずに、直接整流回路30のリターンライン3
6側の端子に接続した場合、負荷側のリターン電流は、
抵抗13に流入することなく、直接整流回路30に流入
することになるので、負荷側がショートした場合に、抵
抗13に過大な電流が流入するのを防止することができ
る。As in the inrush current prevention circuit 10a shown in FIG. 2, the line through which the return current on the load side flows is directly connected to the return line 3 of the rectifier circuit 30 without the intervention of the resistor 13.
When connected to the terminal on the 6 side, the return current on the load side is
Since the current directly flows into the rectifier circuit 30 without flowing into the resistor 13, it is possible to prevent an excessive current from flowing into the resistor 13 when the load side is short-circuited.
【0033】さらに、本実施形態の突入電流防止回路1
0では、数ミリ秒〜数十ミリ秒程度の瞬断であれば、ド
ライブ回路34は、瞬断中も、平滑用コンデンサ34に
充電された電力によって動作する。したがって、ある程
度の出力保持時間が必要な、精密な計測機器等に用いる
ことができる。Further, the inrush current prevention circuit 1 of the present embodiment
At 0, if the instantaneous interruption is several milliseconds to several tens of milliseconds, the drive circuit 34 operates with the electric power charged in the smoothing capacitor 34 even during the instantaneous interruption. Therefore, it can be used for a precision measuring instrument or the like that requires a certain output holding time.
【0034】本発明者等は、本実施形態の効果を確認す
るために、以下の要領で実験を行った。The present inventors conducted an experiment in the following manner to confirm the effect of the present embodiment.
【0035】本実施形態の突入電流防止回路を用いた
シュミレーション回路と、突入電流防止回路が用いられ
ていないシュミレーション回路とを作製した。図3に本
実施形態の突入電流防止回路を用いたシュミレーション
回路を、そして、図4に突入電流防止回路が用いられて
いないシュミレーション回路を示す。A simulation circuit using the inrush current prevention circuit of this embodiment and a simulation circuit not using the inrush current prevention circuit were manufactured. FIG. 3 shows a simulation circuit using the rush current prevention circuit of the present embodiment, and FIG. 4 shows a simulation circuit not using the rush current prevention circuit.
【0036】図3及び図4に示すように、整流回路30
は4つのダイオード(型名:1N5420)を用いて作
製した。また、平滑用コンデンサ31として、1000
μFのものを用いた。さらに、負荷として、150Ωの
抵抗RLを用いた。As shown in FIG. 3 and FIG.
Was manufactured using four diodes (model name: 1N5420). Also, as the smoothing capacitor 31, 1000
μF was used. Further, a resistance R L of 150Ω was used as a load.
【0037】突入電流防止回路10には、図3に示すよ
うに、トランジスタ11として2つのトランジスタ(型
名:2N6834)をダーリントン接続したものを用
い、ダイオード12として型名1N5420を用いた。
また、抵抗13として0.5Ωのものを用いた。オペア
ンプ14は、シャントレギュレータ(型名:TL43
1)を用いて作製した。図5にシャントレギュレータT
L431の機能ブロック図を示す。シャントレギュレー
タTL431は、図5に示すように、2.5Vの基準電
圧Vrefを発生する基準電圧源を内蔵しており、基準電
圧VrefとノードR(Reference)に入力された電圧との
差に応じて、ノードC(cathode)及びノードA(anod
e)間のインピーダンスを変化させている。図3に示す
シャントレギュレータTL431は、抵抗13に流入す
る電流がVref/0.5=5(A)以上になると、トラ
ンジスタ11がOFF状態になるように設定してある。As shown in FIG. 3, the inrush current prevention circuit 10 uses a transistor 11 in which two transistors (model name: 2N6834) are Darlington-connected and a diode 12 uses a model name 1N5420.
Further, a resistor having a resistance of 0.5Ω was used. The operational amplifier 14 is a shunt regulator (model name: TL43
It was produced using 1). Figure 5 shows the shunt regulator T
The functional block diagram of L431 is shown. As shown in FIG. 5, the shunt regulator TL431 has a built-in reference voltage source that generates a reference voltage Vref of 2.5 V, and a difference between the reference voltage Vref and the voltage input to the node R (Reference). , The node C (cathode) and the node A (anod
e) The impedance is changed. The shunt regulator TL431 shown in FIG. 3 is set so that when the current flowing into the resistor 13 becomes Vref / 0.5 = 5 (A) or more, the transistor 11 is turned off.
【0038】図3及び図4に示すように、入力ACと
して100(Vrms)の交流電源82を用い、スイッ
チ84を操作して、入力AC投入後、所定時間経過後に
瞬断させた。このときの整流回路11からの出力電流
(図3及び図4のP1点での電流)と、負荷抵抗RLに流
入する電流と電圧(図3及び図4のP2点での電流及び
電圧)とを観察した。As shown in FIGS. 3 and 4, an AC power supply 82 of 100 (Vrms) was used as an input AC, and a switch 84 was operated. Current and the output current (FIGS. 3 and current at P 1 point in FIG. 4) and, current and voltage (P 2 points 3 and 4 flowing into the load resistor R L from the rectifying circuit 11 at this time Voltage).
【0039】結果を図6及び図7に示す。図6は図3に
示す本実施形態の突入電流防止回路を用いたシュミレー
ション回路での動作実験結果を説明するための図、図7
は図4に示す突入電流防止回路が用いられていないシュ
ミレーション回路での動作実験結果を説明するための図
である。The results are shown in FIGS. FIG. 6 is a diagram for explaining an operation experiment result in the simulation circuit using the inrush current prevention circuit of the present embodiment shown in FIG. 3, and FIG.
5 is a diagram for explaining an operation experiment result in a simulation circuit in which the inrush current prevention circuit shown in FIG. 4 is not used.
【0040】図4に示す突入電流防止回路が用いられて
いないシュミレーション回路では、図7に示すように、
入力AC投入直後に、約50(A)の突入電流が発生し
ている。また、約80ミリ秒間の瞬断後の入力AC再投
入直後に、約22(A)の突入電流が発生している。In the simulation circuit in which the inrush current prevention circuit shown in FIG. 4 is not used, as shown in FIG.
Immediately after the input AC is turned on, an inrush current of about 50 (A) is generated. Immediately after the input AC is turned on again after a momentary interruption for about 80 milliseconds, an inrush current of about 22 (A) is generated.
【0041】これに対し、図3に示す本実施形態の突入
電流防止回路が用いられたシュミレーション回路では、
図6に示すように、入力AC投入直後、および約80ミ
リ秒間の瞬断後の入力AC再投入直後のいずれにおいて
も、突入電流は約5(A)以下に抑えられている。この
結果から分かるように、本発明者等は、入力AC投入直
後や瞬断後の入力AC再投入直後に、過大な突入電流が
発生するのを防止することができることを確認すること
ができた。On the other hand, in the simulation circuit using the inrush current prevention circuit of the present embodiment shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the rush current is suppressed to about 5 (A) or less both immediately after the input AC is turned on and immediately after the input AC is turned on again after a momentary interruption of about 80 milliseconds. As can be seen from the results, the present inventors have confirmed that it is possible to prevent the occurrence of an excessive rush current immediately after the input AC is turned on or immediately after the input AC is turned on again after a momentary interruption. .
【0042】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能で
ある。たとえば、上記の実施形態では、整流回路30と
平滑用コンデンサ31との間にトランジスタ11のコレ
クタ−エミッタを挿入し、ベースに入力されたオペアン
プ14の信号に基づいて、コレクタ−エミッタ間のイン
ピーダンスを可変することにより、平滑コンデンサ31
の流入電流を調節するものについて説明した。しかしな
がら、本発明はこれに限定されるものではなく、整流回
路30と平滑用コンデンサ31との間に挿入されたイン
ピーダンスをオペアンプ14の信号を基に可変すること
により、平滑コンデンサ31の流入電流を調節するもの
であればよい。たとえば、整流回路30と平滑用コンデ
ンサ31との間に三端子レギュレータのアノード−カソ
ードを挿入し、リフェレンスにオペアンプ14の信号を
入力したものであってもよい。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the collector-emitter of the transistor 11 is inserted between the rectifier circuit 30 and the smoothing capacitor 31, and the collector-emitter impedance is set based on the signal of the operational amplifier 14 input to the base. By making it variable, the smoothing capacitor 31
Of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this. By changing the impedance inserted between the rectifier circuit 30 and the smoothing capacitor 31 based on the signal of the operational amplifier 14, the inflow current of the smoothing capacitor 31 is reduced. Anything that can be adjusted may be used. For example, the anode-cathode of a three-terminal regulator may be inserted between the rectifier circuit 30 and the smoothing capacitor 31, and the signal of the operational amplifier 14 may be input to the reference.
【0043】また、上記の実施形態では、抵抗13の両
端間電圧Vrと基準電圧Vrefとの差に応じた信号をオペ
アンプ14で生成し、当該信号をトランジスタ11のベ
ースに入力するものについて説明したが、本発明は平滑
用コンデンサ31に流入する電流値又は当該電流と相関
関係のある特性値に応じた信号を生成して、当該信号を
トランジスタ11のベースに入力するものであればよ
い。[0043] In the above embodiments, a signal corresponding to the difference between the voltage across V r and the reference voltage V ref of the resistor 13 generates an operational amplifier 14, the one that inputs the signal to the base of the transistor 11 As described above, the present invention may be any device that generates a signal corresponding to a current value flowing into the smoothing capacitor 31 or a characteristic value correlated with the current and inputs the signal to the base of the transistor 11. .
【0044】また、本発明の突入電流防止回路は、スイ
ッチングレギュレータに限定されるものではなく、整流
回路と平滑用コンデンサとを備えたAC/DC電源に、
広く適用することができる。The inrush current prevention circuit of the present invention is not limited to a switching regulator, but may be applied to an AC / DC power supply having a rectifier circuit and a smoothing capacitor.
Can be widely applied.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力ACの瞬断に対して過大な突入電流が発生するのを
防ぐことができ、且つ負荷側がショートした際に生ずる
発熱を抑制することができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent an excessive rush current from being generated in response to an instantaneous interruption of the input AC, and to suppress heat generated when the load is short-circuited.
【図1】本発明の一実施形態である突入電流防止回路の
概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an inrush current prevention circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す突入電流防止回路の変形例を説明す
るための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a modification of the inrush current prevention circuit shown in FIG.
【図3】図1に示す突入電流防止回路を用いたシュミレ
ーション回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a simulation circuit using the inrush current prevention circuit illustrated in FIG. 1;
【図4】突入電流防止回路が用いられていないシュミレ
ーション回路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a simulation circuit in which an inrush current prevention circuit is not used.
【図5】シャントレギュレータTL431の機能ブロッ
ク図である。FIG. 5 is a functional block diagram of a shunt regulator TL431.
【図6】図6は図3に示すシュミレーション回路での動
作実験結果を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for describing an operation experiment result in the simulation circuit shown in FIG. 3;
【図7】図4に示すシュミレーション回路での動作実験
結果を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an operation experiment result in the simulation circuit shown in FIG. 4;
【図8】従来のリレーを用いた突入電流防止回路の概略
図である。FIG. 8 is a schematic diagram of a rush current prevention circuit using a conventional relay.
【図9】従来のサイリスタを用いた突入電流防止回路の
概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a rush current prevention circuit using a conventional thyristor.
10、10a 突入電流防止回路 11 トランジスタ 12 ダイオード 13 抵抗 14 オペアンプ 15 基準電圧源 30 整流回路 31 平滑用コンデンサ 32 トランス 33 スイッチングトランジスタ 34 ドライブ回路 35 ヒューズ 36 リターンライン 82 交流電源 84 スイッチ 10, 10a Inrush current prevention circuit 11 Transistor 12 Diode 13 Resistor 14 Operational amplifier 15 Reference voltage source 30 Rectifier circuit 31 Smoothing capacitor 32 Transformer 33 Switching transistor 34 Drive circuit 35 Fuse 36 Return line 82 AC power supply 84 Switch
Claims (4)
力を平滑にする平滑用コンデンサとを有するAC/DC
電源装置の突入電流防止回路であって、 前記平滑用コンデンサに流入する電流の電流値に応じた
信号を出力する信号出力手段と、 前記信号に応じて突入電流が前記平滑用コンデンサに流
入しないようにインピーダンスを変化させる、前記整流
器及び前記平滑用コンデンサ間に挿入された可変インピ
ーダンス手段と、 を備えることを特徴とする突入電流防止回路。An AC / DC having a rectifier for rectifying an alternating current and a smoothing capacitor for smoothing an output of the rectifier.
A rush current prevention circuit of a power supply device, a signal output unit that outputs a signal corresponding to a current value of a current flowing into the smoothing capacitor, and an inrush current that does not flow into the smoothing capacitor according to the signal. And a variable impedance means interposed between the rectifier and the smoothing capacitor for changing impedance.
サとの間に挿入された抵抗と、 前記抵抗の両端間電圧と基準電圧との差に応じて前記信
号を出力する比較増幅回路と、 を備えていることを特徴とする突入電流防止回路。2. The signal output means according to claim 1, wherein said signal output means includes a resistor inserted between said rectifier and said smoothing capacitor, and a signal between a voltage between both ends of said resistor and a reference voltage. And a comparison amplifier circuit that outputs a signal.
が、前記整流器及び前記平滑用コンデンサ間の電流伝送
路に、前記コレクタが前記エミッタに対して前記電流伝
送路の上流側に位置するように接続され、ベースに前記
信号が入力されたトランジスタであることを特徴とする
突入電流防止回路。3. The variable impedance means according to claim 1, wherein the variable impedance means includes a collector and an emitter disposed in a current transmission path between the rectifier and the smoothing capacitor, and the collector disposed in the current transmission path with respect to the emitter. An inrush current prevention circuit, which is a transistor that is connected so as to be located on an upstream side and has the signal input to a base.
ミッタに接続されたダイオードを有することを特徴とす
る突入電流防止回路。4. The inrush current prevention circuit according to claim 3, further comprising a diode having an anode connected to said collector and a cathode connected to said emitter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18339396A JPH1032982A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Inrush-current preventive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18339396A JPH1032982A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Inrush-current preventive circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032982A true JPH1032982A (en) | 1998-02-03 |
Family
ID=16134999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18339396A Pending JPH1032982A (en) | 1996-07-12 | 1996-07-12 | Inrush-current preventive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032982A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005040005A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-05-03 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Switching power supply for connecting e.g. sensor, to energy supply, has capacitors that serve as short-time energy-storage and energy storage for by-pass of short-time failure of energy supply and lie in transverse branches, respectively |
| JP2008097535A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Two-wire switching device |
| JP2011178245A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nsk Ltd | Electric power steering device |
| JP2011178244A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nsk Ltd | Electric power steering device |
| WO2022168430A1 (en) | 2021-02-08 | 2022-08-11 | 村田機械株式会社 | Power receiving device and contactless power feeding system |
-
1996
- 1996-07-12 JP JP18339396A patent/JPH1032982A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005040005A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-05-03 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Switching power supply for connecting e.g. sensor, to energy supply, has capacitors that serve as short-time energy-storage and energy storage for by-pass of short-time failure of energy supply and lie in transverse branches, respectively |
| JP2008097535A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Two-wire switching device |
| JP2011178245A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nsk Ltd | Electric power steering device |
| JP2011178244A (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nsk Ltd | Electric power steering device |
| WO2022168430A1 (en) | 2021-02-08 | 2022-08-11 | 村田機械株式会社 | Power receiving device and contactless power feeding system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20060274468A1 (en) | Active inrush current control using a relay for AC to DC converters | |
| JPH0313827B2 (en) | ||
| JP3349781B2 (en) | Switching regulator power supply | |
| JPH07241075A (en) | Current detection device and method in power conversion | |
| JPH1032982A (en) | Inrush-current preventive circuit | |
| JP3178972B2 (en) | Self-excited flyback converter | |
| US6281669B1 (en) | Circuit arrangement and method for limiting current for consumers of alternating current | |
| JP3574599B2 (en) | Inrush current prevention circuit with input overvoltage limit function | |
| US4755923A (en) | Regulated high-voltage power supply | |
| JP2003189464A (en) | Rush current preventive circuit | |
| JP3049108B2 (en) | Switching type DC stabilized power supply | |
| JP4363777B2 (en) | Power circuit | |
| JP2000134924A (en) | Power circuit | |
| JP2773534B2 (en) | DC power supply | |
| JPH073833Y2 (en) | Overcurrent protection circuit for switching power supply | |
| JPH0549247A (en) | Switching power supply unit | |
| JP3257093B2 (en) | Pulse width control inverter circuit | |
| JPH08280134A (en) | Parallel operation DC power supply selective shutoff circuit | |
| JPH05316723A (en) | Switching power supply | |
| JP3151314B2 (en) | Power supply | |
| JP3151313B2 (en) | Power supply | |
| JP2001268917A (en) | DC power supply | |
| JPS611266A (en) | Switching regulator | |
| JP2629585B2 (en) | Inrush current suppression circuit | |
| JPH0362006B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050517 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051004 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |