JPS6022573B2 - 突入電流制限回路 - Google Patents
突入電流制限回路Info
- Publication number
- JPS6022573B2 JPS6022573B2 JP54154819A JP15481979A JPS6022573B2 JP S6022573 B2 JPS6022573 B2 JP S6022573B2 JP 54154819 A JP54154819 A JP 54154819A JP 15481979 A JP15481979 A JP 15481979A JP S6022573 B2 JPS6022573 B2 JP S6022573B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- current
- control transistor
- circuit
- inrush current
- 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
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、大容量コンデンサを伴った直流負荷（容量性
負荷）、例えば直流安定化電源等の突入電流制限回路の
改良に関し、更に詳しくは制御トランジスタによって突
入電流制限抵抗を短絡するようにした回路に関するもの
ある。
負荷）、例えば直流安定化電源等の突入電流制限回路の
改良に関し、更に詳しくは制御トランジスタによって突
入電流制限抵抗を短絡するようにした回路に関するもの
ある。
例えば直流安定化電源等のように、大容量コンデンサを
伴った直流負荷に直流電力を供孫合する場合には、従来
、第１図に示すように、突入電流制限抵抗Ｒ，とＳＣＲ
とを並列接続した入力側突入電流制限回路が使用されて
いる。
伴った直流負荷に直流電力を供孫合する場合には、従来
、第１図に示すように、突入電流制限抵抗Ｒ，とＳＣＲ
とを並列接続した入力側突入電流制限回路が使用されて
いる。
制御素子であるＳＣＲは、入力電圧が投入されてから容
量性電荷が充電されるまで遮断している。
量性電荷が充電されるまで遮断している。
この期間の最大入力電流、即ち突入電流ｌｉｎは、入力
電圧をＶｉｎとすると、ｌｉｎ＝Ｖｉｎ／Ｒ，となり、
突入電流の大きさは突入制限抵抗Ｒ，により決定できる
。容量性負荷がほぼ充電されたら、トリガパルスＩＴを
流してＳＣＲを導通させる。すると、入力電流はほとん
どＳＣＲに流れ、抵抗Ｒ，には流れないため、損失を小
なくすることができる。本来ＳＣＲを用い、このように
動作させることによって常に良好な結果が得られるはず
である。
電圧をＶｉｎとすると、ｌｉｎ＝Ｖｉｎ／Ｒ，となり、
突入電流の大きさは突入制限抵抗Ｒ，により決定できる
。容量性負荷がほぼ充電されたら、トリガパルスＩＴを
流してＳＣＲを導通させる。すると、入力電流はほとん
どＳＣＲに流れ、抵抗Ｒ，には流れないため、損失を小
なくすることができる。本来ＳＣＲを用い、このように
動作させることによって常に良好な結果が得られるはず
である。
しかし、実際には、しばしばＳＣＲの誤動作例えばノイ
ズにより本来導通すべきでないタイミングで導通してし
まうような誤動作が問題になっている。また、ＳＣＲ自
身、電流制限の機能が無く、トリガのタイミングがずれ
たときは全く突入電流を制限できないし、更に、一旦ト
リガすると、その後、何等かの原因で入力電圧が急上昇
した場合にも全く突入電流を制限できない。本発明の目
的は、叙上の如き従来技術の欠点を解消し、如何なる場
合でも突入電流を制限できることは無論のこと、駆動電
流供給のタイミングが多少ずれても格別の不都合は生じ
ず、制御素子自身も十分保護され、回路挿入による損失
も殆んど生じないような突入電流保護回路を提供するこ
とにある。
ズにより本来導通すべきでないタイミングで導通してし
まうような誤動作が問題になっている。また、ＳＣＲ自
身、電流制限の機能が無く、トリガのタイミングがずれ
たときは全く突入電流を制限できないし、更に、一旦ト
リガすると、その後、何等かの原因で入力電圧が急上昇
した場合にも全く突入電流を制限できない。本発明の目
的は、叙上の如き従来技術の欠点を解消し、如何なる場
合でも突入電流を制限できることは無論のこと、駆動電
流供給のタイミングが多少ずれても格別の不都合は生じ
ず、制御素子自身も十分保護され、回路挿入による損失
も殆んど生じないような突入電流保護回路を提供するこ
とにある。
かかる目的を達成するため、本発明では制御素子として
トランジスタを用い、この制御トランジスタを突入電流
制限抵抗と並列に接続すると共に、このトランジスタの
過電圧保護回路および過電流保護回路を付設し、それに
よって制御トランジスタが保護されるように構成されて
いる。
トランジスタを用い、この制御トランジスタを突入電流
制限抵抗と並列に接続すると共に、このトランジスタの
過電圧保護回路および過電流保護回路を付設し、それに
よって制御トランジスタが保護されるように構成されて
いる。
更に具体的には、この発明の突入電流制限回路は、大容
量コンデンサを伴った直流負荷に電力を供給する回路に
直列に電流制限抵抗を接続した突入電流制限回路におい
て「該電流制限抵抗に並列に制御トランジスタのコレク
タ「ェミッ夕闇を接続すると共に、該制御トランジスタ
のェミツタ電流を検知してヱミッ夕霞流の過大時には該
制御トランジスタのベース電流を制限する過電流保護回
路と、該制御トランジスタのコレク夕、ヱミツタ間の電
圧を検知してこの電圧の過大時には該制御トランジスタ
のベース電流を制限する過電圧保護回賂とを付設するこ
とにより、該制御トランジスタを常に安全動作領域内で
動作させると共に、該制御トランジスタが駆動状態でも
該電流制限抵抗による突入電流の制限が自動的に行なわ
れるようにしたことを特徴とするものである。以下、図
面に基づき本発明について詳述する。
量コンデンサを伴った直流負荷に電力を供給する回路に
直列に電流制限抵抗を接続した突入電流制限回路におい
て「該電流制限抵抗に並列に制御トランジスタのコレク
タ「ェミッ夕闇を接続すると共に、該制御トランジスタ
のェミツタ電流を検知してヱミッ夕霞流の過大時には該
制御トランジスタのベース電流を制限する過電流保護回
路と、該制御トランジスタのコレク夕、ヱミツタ間の電
圧を検知してこの電圧の過大時には該制御トランジスタ
のベース電流を制限する過電圧保護回賂とを付設するこ
とにより、該制御トランジスタを常に安全動作領域内で
動作させると共に、該制御トランジスタが駆動状態でも
該電流制限抵抗による突入電流の制限が自動的に行なわ
れるようにしたことを特徴とするものである。以下、図
面に基づき本発明について詳述する。
第２図は本発明の一実施例を示す回路図である。大容量
コンデンサ１を伴った直流負荷２と直流入力側との間に
電流制限抵抗Ｒ，を挿入し、それと並列に制御トランジ
スタＱ，とそのェミッタ抵抗Ｒ４の直列回路を接続し、
トランジスタＱ，のベースはベース抵抗Ｒ２を介して引
き出される。並列に組合せられた２個のトランジスタＱ
２，Ｑは「それらの共通ヱミッタが負荷側に、共通コレ
クタが前記制御トランジスタＱ，のベースに接続される
。更に、トランジスタＱ２のベースはベース抵抗Ｒ３、
ツェナーダィオードＤを介して制御トランジスタＱ，の
コレクタに、またトランジスタＱ３のベースは、ベース
抵抗Ｒ５を介して制御トランジスタＱ，のェミツタにそ
れぞれ接続されてなる。このように構成された回路の動
作は次の如くである。
コンデンサ１を伴った直流負荷２と直流入力側との間に
電流制限抵抗Ｒ，を挿入し、それと並列に制御トランジ
スタＱ，とそのェミッタ抵抗Ｒ４の直列回路を接続し、
トランジスタＱ，のベースはベース抵抗Ｒ２を介して引
き出される。並列に組合せられた２個のトランジスタＱ
２，Ｑは「それらの共通ヱミッタが負荷側に、共通コレ
クタが前記制御トランジスタＱ，のベースに接続される
。更に、トランジスタＱ２のベースはベース抵抗Ｒ３、
ツェナーダィオードＤを介して制御トランジスタＱ，の
コレクタに、またトランジスタＱ３のベースは、ベース
抵抗Ｒ５を介して制御トランジスタＱ，のェミツタにそ
れぞれ接続されてなる。このように構成された回路の動
作は次の如くである。
制御トランジスタＱ，は、入力電圧が没入されても容量
性負荷が充電されるまで遮断している。
性負荷が充電されるまで遮断している。
この期間の最大入力電流、即ち突入電流ｌｉｎは、入力
電圧をＶｉｎとすると、従来同様、ｌｉｎ＝Ｖｉｎ／Ｒ
，となり「突入電流の大きさは突入制限抵抗Ｒ，により
決定される。容量性負荷がほぼ充電されたら、駆動電流
ｌｏを流して制御トランジスタＱ，を導通させる。
電圧をＶｉｎとすると、従来同様、ｌｉｎ＝Ｖｉｎ／Ｒ
，となり「突入電流の大きさは突入制限抵抗Ｒ，により
決定される。容量性負荷がほぼ充電されたら、駆動電流
ｌｏを流して制御トランジスタＱ，を導通させる。
そのためには直流電圧を端子Ａ，Ｂ間に印加すればよい
。例えば、商用周波トランスが利用できる場合には、そ
の出力を整流し直流入力のみで、またもし商用周波トラ
ンスが使えなければＤＣ−ＤＣコンバータを使うことに
よって「 この駆動電源とすることができる。このとき
、駆動電流を流すタイミングは「従来のＳＣＲ方式の場
合とは異なり、特に注意を払う必要はなく、駆動電源の
整流コンデンサが充電する時間で充分である。このよう
にして制御トランジスタＱ，が充分飽和する駆動電流を
流せば、入力電流はほとんどトランジスタＱ，側に流れ
、抵抗Ｒ，には流れないから、損失は少なく「 この回
路を使用しても装置の効率にはほとんど影響しない。
。例えば、商用周波トランスが利用できる場合には、そ
の出力を整流し直流入力のみで、またもし商用周波トラ
ンスが使えなければＤＣ−ＤＣコンバータを使うことに
よって「 この駆動電源とすることができる。このとき
、駆動電流を流すタイミングは「従来のＳＣＲ方式の場
合とは異なり、特に注意を払う必要はなく、駆動電源の
整流コンデンサが充電する時間で充分である。このよう
にして制御トランジスタＱ，が充分飽和する駆動電流を
流せば、入力電流はほとんどトランジスタＱ，側に流れ
、抵抗Ｒ，には流れないから、損失は少なく「 この回
路を使用しても装置の効率にはほとんど影響しない。
さて、制御トランジスタＱ，の保護回路は次のように動
作する。
作する。
ツェナーダィオードＤ、抵抗Ｒ３、トランジスタＱ２に
よって構成される過電圧保護回路は、制御トランジスタ
Ｑ，のコレクタ。ェミッタ間電圧が異常に高くなったと
き、過電圧保護トランジスタＱ２が導通して、トランジ
スタＱ，のベース電流を引込んで該トランジスタＱ，を
導通させないように働く。トランジスタＱ．のコレクタ
電圧をＶｃ８（Ｑ，）「トランジスタＱ２のベース電圧
をＶＢ８（Ｑ２）、ッェナー電圧をＶ２とすると「トラ
ンジスタＱ２が動作する条件は、Ｖｃ８（〇，）＞ＶＢ
８（Ｑ２）十Ｖ２ …｛１ーであり、制御
トランジスタＱ，は加わる電圧が｛１｝式を満すとき「
トランジスタＱ，は遮断し、それに過大な電力損失が生
じるのを阻止する。
よって構成される過電圧保護回路は、制御トランジスタ
Ｑ，のコレクタ。ェミッタ間電圧が異常に高くなったと
き、過電圧保護トランジスタＱ２が導通して、トランジ
スタＱ，のベース電流を引込んで該トランジスタＱ，を
導通させないように働く。トランジスタＱ．のコレクタ
電圧をＶｃ８（Ｑ，）「トランジスタＱ２のベース電圧
をＶＢ８（Ｑ２）、ッェナー電圧をＶ２とすると「トラ
ンジスタＱ２が動作する条件は、Ｖｃ８（〇，）＞ＶＢ
８（Ｑ２）十Ｖ２ …｛１ーであり、制御
トランジスタＱ，は加わる電圧が｛１｝式を満すとき「
トランジスタＱ，は遮断し、それに過大な電力損失が生
じるのを阻止する。
他方、抵抗Ｒ４，Ｒ５、トランジスタＱで構成される回
路は、トランジスタＱ，の過電流保護回路で〜抵抗Ｒ４
によりトランジスタＱ，のェミッ夕電流を検出し、過電
流の場合はトランジスタＱが導通して、トランジスタＱ
，のベース電流を引込んで該トランジスタＱ，に流れる
ェミッタ電流を制限する。トランジスタＱ，のェミッタ
電流をＩＥ（〇，）、Ｑ３のベース電圧をＶＢ８（Ｑ３
）とすれば、この過電流保護回路が動作する条件は、Ｉ
Ｅ（ｏ，）×Ｒ４ミＶＢＥくＱ３） すなわち、トランジスタＱ，を流れる最大電流は、−Ｖ
ＢＥく０３） ＩＥ（ｏ肌＾ｘ一 Ｒ４ で表わされる値に制限できる。
路は、トランジスタＱ，の過電流保護回路で〜抵抗Ｒ４
によりトランジスタＱ，のェミッ夕電流を検出し、過電
流の場合はトランジスタＱが導通して、トランジスタＱ
，のベース電流を引込んで該トランジスタＱ，に流れる
ェミッタ電流を制限する。トランジスタＱ，のェミッタ
電流をＩＥ（〇，）、Ｑ３のベース電圧をＶＢ８（Ｑ３
）とすれば、この過電流保護回路が動作する条件は、Ｉ
Ｅ（ｏ，）×Ｒ４ミＶＢＥくＱ３） すなわち、トランジスタＱ，を流れる最大電流は、−Ｖ
ＢＥく０３） ＩＥ（ｏ肌＾ｘ一 Ｒ４ で表わされる値に制限できる。
従って制御トランジスタＱ，は、これらの保護回路によ
って常に安全動作領域内で動作することになる。
って常に安全動作領域内で動作することになる。
それ故、トランジスタＱ，を駆動する電流のタイミング
がずれても突入電流は制限されるし、入力電圧のオン・
オフ間隔が変化しても突入電流は一定値以下に確実に制
限できる。第３図は本発明をコンバータ方式スイッチン
グ電源に適用した場合の一例を示すブロック図である。
がずれても突入電流は制限されるし、入力電圧のオン・
オフ間隔が変化しても突入電流は一定値以下に確実に制
限できる。第３図は本発明をコンバータ方式スイッチン
グ電源に適用した場合の一例を示すブロック図である。
交流１００Ｖ入力は、スイッチ１ ０を介して整流器１
１‘こ送られ、そこで整流され、本発明に係る突入電流
制限回路１２に介して、大容量コンデンサ１３を伴う直
流負荷に送られる。ここで直流負荷はスイッチング部１
４と負荷１５からなる。スイッチング部１４はスロース
タート回路をもち、本発明回路とタイミングを合わせて
ある。第４図に、突入電流制限回路に流れる電流波形を
示す。時刻ｔ。に入力が投入されてから充電完了時ｔ，
までの期間ＴＲは抵抗Ｒ，を電流が流れ、制御トランジ
スタＱ，の導適時ｔ２以降（期間ＴＯ）はＱ，を電流が
流れる。なおｔ３はスイッチング部１４がオンになる時
刻である。本発明は上記のように構成されているから、
制御トランジスタが駆動されていない時はもちろんのこ
と、制御トランジスタが駆動状態でも電流制限抵抗によ
る突入電流の制限が自動的に行なえる。よって、駆動電
流供孫舎のタイミングが多少ずれても格別の不都合は生
じず、それ故、駆動回路は簡単なもので済み、制限素子
自身も十分保護され、回路挿入による損失もほとんど生
じないなど、数々のすぐれた効果を有するものである。
１‘こ送られ、そこで整流され、本発明に係る突入電流
制限回路１２に介して、大容量コンデンサ１３を伴う直
流負荷に送られる。ここで直流負荷はスイッチング部１
４と負荷１５からなる。スイッチング部１４はスロース
タート回路をもち、本発明回路とタイミングを合わせて
ある。第４図に、突入電流制限回路に流れる電流波形を
示す。時刻ｔ。に入力が投入されてから充電完了時ｔ，
までの期間ＴＲは抵抗Ｒ，を電流が流れ、制御トランジ
スタＱ，の導適時ｔ２以降（期間ＴＯ）はＱ，を電流が
流れる。なおｔ３はスイッチング部１４がオンになる時
刻である。本発明は上記のように構成されているから、
制御トランジスタが駆動されていない時はもちろんのこ
と、制御トランジスタが駆動状態でも電流制限抵抗によ
る突入電流の制限が自動的に行なえる。よって、駆動電
流供孫舎のタイミングが多少ずれても格別の不都合は生
じず、それ故、駆動回路は簡単なもので済み、制限素子
自身も十分保護され、回路挿入による損失もほとんど生
じないなど、数々のすぐれた効果を有するものである。
第１図は従来技術を示す回路図、第２図は本発明に係る
突入電流制限回路の一実施例を示す回路図、第３図は本
発明に係る回路をコンバータ方式スイッチング電源に適
用した場合のブロック図、第４図はその突入電流制限回
路を流れる鰭流波形図である。 Ｑ．・・・制御トランジスタ、Ｑ２・・・過電圧保護ト
ランジスタ、Ｑ３・・・過電流保護トランジスタ、Ｒ．
・・・突入電流制限抵抗。 第１図 第２図 第３図 第４図
突入電流制限回路の一実施例を示す回路図、第３図は本
発明に係る回路をコンバータ方式スイッチング電源に適
用した場合のブロック図、第４図はその突入電流制限回
路を流れる鰭流波形図である。 Ｑ．・・・制御トランジスタ、Ｑ２・・・過電圧保護ト
ランジスタ、Ｑ３・・・過電流保護トランジスタ、Ｒ．
・・・突入電流制限抵抗。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- １ 大容量コンデンサを伴つた直流負荷に電力を供給す
る回路に直列に電流制限抵抗を接続した突入電流制限回
路において、該電流制限抵抗に並列に制御トランジスタ
のコレクタ、エミツタ間を接続すると共に、該制御トラ
ンジスタのエミツタ電流を検知してエミツタ電流の過大
時には該制御トランジスタのベース電流を制限する過電
流保護回路と、該制御トランジスタのコレクタ、エミツ
タ間の電圧を検知してこの電圧の過大時には該制御トラ
ンジスタのベース電流を制限する過電圧保護回路とを付
設することにより、該制御トランジスタを常に安全動作
領域内で動作させると共に、該制御トランジスタが駆動
状態でも該電流制限抵抗による突入電流の制限が自動的
に行なわれるようにしたことを特徴とする突入電流制限
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54154819A JPS6022573B2 (ja) | 1979-11-29 | 1979-11-29 | 突入電流制限回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54154819A JPS6022573B2 (ja) | 1979-11-29 | 1979-11-29 | 突入電流制限回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5678330A JPS5678330A (en) | 1981-06-27 |
| JPS6022573B2 true JPS6022573B2 (ja) | 1985-06-03 |
Family
ID=15592558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54154819A Expired JPS6022573B2 (ja) | 1979-11-29 | 1979-11-29 | 突入電流制限回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022573B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62133766U (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-22 | ||
| CN1302897C (zh) * | 2004-04-16 | 2007-03-07 | 清华大学 | 一种变结构履带式爬壁机器人 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0260443U (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-02 |
-
1979
- 1979-11-29 JP JP54154819A patent/JPS6022573B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62133766U (ja) * | 1986-02-14 | 1987-08-22 | ||
| CN1302897C (zh) * | 2004-04-16 | 2007-03-07 | 清华大学 | 一种变结构履带式爬壁机器人 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5678330A (en) | 1981-06-27 |
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