JPH11220883A - 突入電流防止機能を有する整流回路及びオンボード電源装置 - Google Patents

突入電流防止機能を有する整流回路及びオンボード電源装置

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JPH11220883A
JPH11220883A JP10033648A JP3364898A JPH11220883A JP H11220883 A JPH11220883 A JP H11220883A JP 10033648 A JP10033648 A JP 10033648A JP 3364898 A JP3364898 A JP 3364898A JP H11220883 A JPH11220883 A JP H11220883A
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JP
Japan
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rectifier circuit
power supply
inrush current
circuit
resistor
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JP10033648A
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English (en)
Inventor
Tadao Kikuchi
忠夫 菊地
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Origin Electric Co Ltd
Original Assignee
Origin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 商用交流電源を受ける整流回路において、起
動時の突入電流防止回路に係る定常動作時の電力損失を
低減する。 【解決手段】 商用交流電源1に、ブリッジ接続したダ
イオード3、5と、サイリスタ7、9とからなる整流回
路の入力端子を接続する。この入力端子には、初期充電
用のダイオード11、13の各アノードを接続し、それ
らのカソードは抵抗器15を介して平滑用コンデンサ1
7及び負荷19に接続する。サイリスタ7、9のゲート
には図示しないゲート駆動信号源が接続されており、平
滑用コンデンサ17の両端の電圧が十分上昇したとき
に、そのゲート駆動信号源から供給されたオン信号によ
り、サイリスタ7、9がオンする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、突入電流防止機
能を有する整流回路及びオンボード電源装置に係り、特
に効率を向上させる突入電流防止機能を有する整流回路
及びオンボード電源装置に係る。
【0002】
【従来の技術】 高周波スイッチングを利用したDC−
DCコンバータ等の全部品を金属基板に実装した、いわ
ゆるオンボード電源装置が普及してきており、その性能
はますます発展して、高効率、小型化が進んでいる。そ
の進歩に伴い、小型のオンボード電源装置で数百ワット
出力の大電力出力も実現しつつある。
【0003】 このオンボード電源装置において、大出
力となると、主回路部品の放熱対策が問題となる。した
がって、回路全体の効率をより向上させることが重要で
あるとともに、主回路等の部品の熱損失の集中を避ける
ことも有効な解決策である。
【0004】 商用交流電源を入力電源として、これを
整流する場合には、大容量の平滑用コンデンサを必要と
する。起動時には、この平滑用コンデンサへの突入電流
が流れる。従来はそのため、この突入電流を防止するた
めの回路として、図番末尾の図5に示すように整流回路
2と平滑用コンデンサ17との間に突入電流制限用の抵
抗器15を接続しておき、入力の商用交流電源1の接続
当初は、この突入電流制限用の抵抗器15を経て平滑用
コンデンサ17を充電し、この平滑用コンデンサ17の
充電電圧が所定値になったときに、突入電流制限用の抵
抗器15を、それに並列接続されているサイリスタ4で
短絡する回路が広く採用されている。
【0005】 この回路は、起動時の突入電流防止の機
能については有効に作用するものの、定常運転時におい
ても、常にサイリスタ4が主回路に直列に接続されてお
り、サイリスタ4がオンしても、ダイオードの順方向電
圧降下1個分が余分に電力損失となる。つまり、整流回
路のダイオード2個分の電圧とこのサイリスタ4の電圧
降下で計ダイオード約3個分の電圧降下を発生している
ことになり、その電力損失は問題である。
【発明が解決しようとする課題】
【0006】 本発明は、商用交流電源を入力とした整
流回路において、突入電流防止回路の効率を向上させる
ことを課題とする。また、この突入電流防止回路を金属
基板にコンバータ回路等とともに搭載してなるオンボー
ド電源装置において、効率を向上させるとともに熱損失
の集中を避けることも課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】 本発明は、以下の手段
を提案するものである。すなわち、整流回路を構成する
各アームの一方にサイリスタ等のスイッチング素子を配
設し、別に突入電流制限用のダイオードと抵抗器との直
列回路を設けておき、平滑用コンデンサの充電電圧が所
定値に達した時点で前記のスイッチング素子をオンさせ
るものである。この手段により、突入電流制限用の抵抗
器の短絡用スイッチング素子を整流用ダイオードに含ま
せるので、従来のような短絡用スイッチング素子の電圧
降下を省くことができ、定常時の主回路の電圧降下を低
下させるものである。
【0008】 また、この整流回路を金属基板に実装し
てオンボード電源装置を構成することにより、発熱の量
が低下するともに、発熱箇所の数を減少させることがで
きる。
【0009】
【発明の実施の形態】 図1に示すように、商用交流電
源1にダイオード3と5及びサイリスタ7と9とをブリ
ッジ接続しておく。また、ダイオード11と13のアノ
ードをそれぞれサイリスタ7と9とのアノードに接続
し、これらの各カソードを共通接続して、抵抗器15を
介して平滑用コンデンサ17に接続する。起動時には、
サイリスタ7と9とには、ゲート信号が供給されないの
で、オフ状態である。したがって、ダイオード3、5、
11、13で形成される整流回路の経路で抵抗器15を
介して平滑用コンデンサ17を充電する。この充電電流
は抵抗器15により投入電流が制限される。そして、平
滑用コンデンサ17の充電電圧が所定値に達した時点
で、サイリスタ7と9とのゲート信号を供給してオンさ
せる。いままで、ダイオード11、13と抵抗器15と
を介して流れていた電流経路よりも、サイリスタ7、9
の経路の方が電圧降下が低いので、電流経路が切り替わ
る。つまり、整流回路のダイオード3又は5とサイリス
タ7又は9のみの電圧降下だけで済む。
【0010】 図2は、本発明に係る突入電流防止機能
を有する整流回路であって、センタータップ両波整流回
路の場合を示す。
【0011】 図3は、本発明に係る突入電流防止機能
を有する整流回路であって、三相ブリッジ整流回路の場
合を示す。
【0012】 以上説明した本発明に係る突入電流防止
機能を有する整流回路において、突入電流防止用の抵抗
器15と直列接続されているダイオードについては、各
整流回路の交流入力側にそれぞれ設けられており、起動
の立ち上がり速度が早くなり、より円滑な動作を得られ
るものであるが、少なくとも1個のダイオードがあれば
最低限機能するものである。
【0013】 図4は、本発明に係るオンボード電源装
置の実施の形態である。このオンボード電源装置は、商
用交流電源1を受電して、一旦整流して、高周波スイッ
チングによるチョッパ回路によって所定の直流電圧出力
を発生させるものである。その回路は、1 枚の金属基板
の上に実装されている。ただし、比較的大電力を損失す
る突入電流防止用の抵抗器15と、出力の平滑用コンデ
ンサについては、外部接続となる。
【0014】 商用交流電源1にダイオード3と5及び
サイリスタ7と9とをブリッジ接続しておく。また、ダ
イオード11と13のアノードをそれぞれサイリスタ7
と9とのアノードに接続し、これらの各カソードを共通
接続して、抵抗器15を介して平滑用コンデンサ17に
接続する。起動時には、サイリスタ7と9とには、ゲー
ト信号が供給されないので、オフ状態である。したがっ
て、ダイオード3、5、11、13で形成される整流回
路の経路で抵抗器15を介して平滑用コンデンサ17を
充電する。この充電電流は抵抗器15により突入電流が
制限される。
【0015】 平滑用コンデンサ17の+極は、インダ
クタ21の一端に接続され、このインダクタ21の他端
はチョッパー回路のスイッチング素子であるFET23
のドレインに接続されるとともに、出力端子109に接
続される。平滑用コンデンサ17の−極は、FET23
のソースに接続されるとともに、出力端子111に接続
される。出力端子109と111との間の外部には、平
滑用のコンデンサ20と負荷19とが接続される。FE
T23のゲートには、駆動回路25が接続されており、
チョッパー回路としての必要な駆動信号を供給する。
【0016】 出力端子109と111との間には、変
圧器27の巻線n1とスイッチング回路29との直列回
路が接続される。このスイッチング回路29は高周波ス
イッチング回路と定電圧制御機能等を含んだ、いわゆる
インテリジェントパワーデバイスと呼ばれる半導体集積
回路である。例えば、パワーインテグレイションズ社の
TOP210型または同等品を使用することができる。
このスイッチング回路29が、端子109と111との
間の電圧が所定値以上になると起動し、その出力電圧も
設定値を保つように動作するものである。このスイッチ
ング回路29によって高周波変換され、変圧器27の巻
線n1の電圧は、巻線n2とn3とにそれぞれ変圧され
る。巻線n3の電圧はダイオード33とコンデンサ37
とにより低い直流電圧に整流平滑されて、各回路に供給
される。また、巻線n2の電圧はダイオード31とコン
デンサ35とにより低い直流電圧に整流平滑されて、抵
抗器43、45を介してそれぞれサイリスタ7、9のゲ
ートにオン信号が供給される。なお、コンデンサ39と
抵抗器41は、時定数を調整するための回路である。
【0017】 この状態の前までは、抵抗器15を介し
て主回路が動作しているため、電流が制限された状態で
ある。そして、サイリスタ7、9のゲートにオン信号が
供給されるといままで、ダイオード11、13と抵抗器
15とを介して流れていた電流経路よりも、サイリスタ
7、9の経路の方が電圧降下が低いので、電流経路が切
り替わる。以後は、ダイオード3、5及びオン状態とな
ったサイリスタ7、9とからなるブリッジ整流回路が主
回路を構成する。サイリスタはオン状態となると、その
アノード・カソード間の電圧降下については、ほとんど
一般のダイオードと同様に低くなるので、電力損失を低
く維持できる。
【0018】
【発明の効果】 本発明は、以上述べたような特徴を有
しているので、定常時の主回路の電圧降下を低下させ
て、効率を向上させることができる。また、発熱の量が
低下するともに、発熱箇所の数を減少させることがで
き、このオンボード電源装置の放熱上の温度分布も平準
化してより小型化と信頼性の向上が望まれるなどの効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る突入電流防止機能を有する整流回
路を示す。
【図2】本発明に係る突入電流防止機能を有する整流回
路であって、センタータップ両波整流回路の場合を示
す。
【図3】本発明に係る突入電流防止機能を有する整流回
路であって、三相ブリッジ整流回路の場合を示す。
【図4】本発明に係るオンボード電源装置を示す。
【図5】従来の突入電流防止回路を示す。
【符号の説明】
1…商用交流電源 3…ダイオード 5…ダイオード
6…変圧器 7…サイリスタ 9…サイリスタ 11…ダイオー
ド 13…ダイオード 15…抵抗器 17…コンデン
サ 19…負荷 20…コンデンサ 21…インダク
タ 23…FET 25…駆動回路 27…変圧器 29…スイッチング回路 31…ダイオード 33
…ダイオード 35…コンデンサ 37…コンデンサ 39…コン
デンサ 41…抵抗器 43…抵抗器 45…抵抗器 53…ダイオード 55…ダイオード 59…サイリス
タ 100…オンボード電源装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源を入力とする整流回路であ
    って、この整流回路の各アームの一方をダイオードで他
    方をサイリスタで構成するとともに、この整流回路の入
    力端子と出力端子間に突入電流防止抵抗とダイオードと
    を備えることを特徴とする突入電流防止機能を有する整
    流回路。
  2. 【請求項2】 商用交流電源を入力とする整流回路であ
    って、この整流回路の各アームの一方をダイオードで他
    方をサイリスタで構成するとともに、この整流回路の入
    力端子と出力端子間に突入電流防止抵抗とダイオードと
    を有する突入電流防止機能を有する整流回路を金属基板
    に実装することを特徴とするオンボード電源装置。
JP10033648A 1998-01-30 1998-01-30 突入電流防止機能を有する整流回路及びオンボード電源装置 Pending JPH11220883A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004140994A (ja) * 2002-10-15 2004-05-13 Tyco Electronics Ec Ltd 電子回路
CN103916031A (zh) * 2013-01-09 2014-07-09 中国长城计算机深圳股份有限公司 一种具有浪涌抑制功能的半控桥式整流装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0274157A (ja) * 1988-09-09 1990-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
JPH0576135A (ja) * 1991-09-12 1993-03-26 Fuji Electric Co Ltd 無停電電源装置の突入電流抑制装置とその抑制方法
JPH05284748A (ja) * 1992-03-31 1993-10-29 Fuji Electric Co Ltd 整流装置
JPH077947A (ja) * 1993-06-15 1995-01-10 Origin Electric Co Ltd 突入電流制限回路

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Effective date: 20031202