JPS605754Y2 - コンデンサ充電回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、充電特性を改善したコンデンサ充電回路に関
する。

一般に、溶接機や閃光装置のようにコンデンサに蓄積さ
れたエネルギーを瞬間的に負荷に供給するような機器に
おいては、交流電源をポンピング用コンデンサとダイオ
ードからなる整流回路に接続してその交流入力を昇圧整
流してコンデンサを充電する周知の回路が用いられてい
る。

このような周知のコンデンサ充電回路は、コンデンサが
負荷のエネルギー供給源として利用されうる状態にない
とき、すなわち不動作の状態のときには交流電源に直列
に接続された電源スィッチ等をオフにしてコンデンサの
充電電圧を零にするかあるいは電源スィッチ等はオンに
保持してコンデンサの充電電圧を常時、動作状態つまり
コンデンサが負荷に所定のエネルギーを供給しうる状態
と同電位に保持するようにしている。

しかるに、前者の場合には、急に動作状態にして使用し
なければならないときに、昇圧に時間が掛かり過ぎると
いう欠点がある。

この次点は、充電されるコンデンサが大容量のときや動
作電圧が高い場合には、特に著しい。

また、後者の場合には、コンデンサは、一般に定格電圧
あるいはそれに近い電圧が常時印加されるとその寿命が
短くなるという特性を有しているため、故障が多発し、
特に複数個のコンデンサを接続して用いると１個のコン
デンサが破壊されることが他のコンデンサの破壊を誘発
する危険が大きい等の欠点がある。

本考案の目的は、以上の点に鑑み、コンデンサが動作状
態の電圧まで昇圧する時間を短縮しつるコンデンサ充電
回路を提供するにある。

本考案の他の目的は、コンデンサの寿命を改良するにあ
る。

以下、本考案実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は交流電源である。

この交流電源１に直列に電源スィッチ２と保護抵抗３が
接続されている。

そしてこの直列回路には第１ダイオード４、第２ダイオ
ード５及び第３ダイオード６を介してコンデンサ７が並
列に接続されている。

また、第１ダイオード４と第２ダイオード５の直列回路
には、スイッチ要素８と第１ポンピング用コンデンサ９
との直列回路が並列に接続されている。

すなわち、第１ポンピング用コンデンサ９は第３ダイオ
ード６を介してコンデンサ７に直列に接続されている。

スイッチ要素８としては、機械的スイッチのみならずＳ
ＣＲ，）ランジスタやｃｄｓ等の半導体素子を用いても
よい。

そして第２ポンピング用コンデンサ１０が、第１ダイオ
ード４を介して、交流電源１、電源スィッチ２及び保護
抵抗３の直列回路に並列に接続されている。

さらに、コンデンサ７には、負荷用スイッチ１１を介し
て負荷１２が並列に接続され、負荷１２にエネルギーを
供給しうるようになっている。

次に、上記実施例の作用について述べる。

先ず、電源スィッチ２とスイッチ要素８を共にオンにす
る。

スイッチ要素８がオンしているから、コンデンサ７は、
第１ポンピング用コンデンサ９及び第２ポンピング用コ
ンデンサ１０の作用により、交流電源１の最高電圧の３
倍まで充電され動作状態を維持する。

すなわち、溶接機であれば、負荷用スイッチ１１をオン
にすることにより、所定のエネルギーが負荷１２を通し
て放電腰負荷１２は十分に溶接される。

また、閃光放電を利用した負荷であれば、閃光放電管の
トリガースイッチをオンにして閃光放電管を放電させる
ことにより、所定の閃光量を得ることができる。

次に、スイッチ要素８のみをオフにして不動作状態にす
ると、各ポンピング用コンデンサ９及び１０がポンピン
グ作用をしないので、コンデンサ７は、交流電源１と同
電位つまり動作状態の電圧の１７３まで充電される。

それ故、コンデンサ７は、動作電圧までの昇圧分は２／
３でよく、従来のように電源スィッチ２のみの開閉によ
りＯ（Ｖ）から昇圧するのと比べ、その充電時間が短縮
される。

また、コンデンサ７は、その充電電圧が動作電圧よりも
低い値に保持されるので、常時、動作電圧が印加されて
いる場合と比較して、その寿命が大幅に延長される。

特に、電解コンデンサはその印加電圧■がＯく■≦０．
７×定格電圧の範囲のとき劣化が減少するといわれてい
るので、溶接機や閃光装置等のようにコンデンサとして
電解コンデンサが利用される機器にあっては、その寿命
の改善が著しい。

なお、スイッチ要素８をオフにすると、第１ポンピング
用コンデンサ９は、電源からの電流が流れることなく、
劣化が軽減される。

また、第２図は、本考案の他の実施例であり、第１図と
同一のものは同一記号で示されている。

すなわち、この実施例は６倍圧の例であり、電源スィッ
チ２とスイッチ要素８とが共にオンしていて動作状態に
あれば、コンデンサ７及び１３は、ポンピング用コンデ
ンサ９，１０．１４及び１５の作用により交流電源１の
電圧の３倍に充電され、従って負荷１２に６倍圧を印加
できる。

そして、スイッチ要素８のみをオフにして不動作状態に
すると、各コンデンサ７及び１３は、電源電圧と同電位
に充電される。

それ故、各コンデンサ７及び１３は、その動作状態のま
まで昇圧する時間がＯＣＶ）より昇圧する場合に比べ短
縮されるとともに、その寿命が常時動作電圧が印加され
る場合と比較して大幅に延長される。

なお、本考案は一般に、３０倍圧（ｎは正の整数である
）のコンデンサ充電回路に適するものであり、例えば２
倍圧や４倍圧等のコンデンサ充電回路では、スイッチ要
素をオフにするとコンデンサの電圧が零になり昇圧時間
が短縮されないことは明らかである。

以上の通り、本考案は、不動作状態のときにコンデンサ
の電圧を零より大きく、動作電圧未満に保持できるので
、動作状態までの昇圧が早く、コンデンサの寿命を大幅
に延長しうるコンデンサ充電回路を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案実施例の回路図を示す。 １・・・・・・交流電源、２・・・・・・電源スィッチ
、３・・・・・・保護抵抗、４・・・・・・第１ダイオ
ード、５・・・・・・第２ダイオード、６・・・・・・
第３ダイオード、７，１３・・・・・・コンデンサ、８
・・・・・・スイッチ要素、９・・・・・・第１ポンピ
ング用コンデンサ、１０・・・・・・第２ポンピング用
コンデンサ、１１・・・・・・負荷スフｆツチ、１２・
・・・・・負Ｗ、１４，１５・・・・・・ポンピング用
コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流電圧をポンピング用コンデンサとダイオードにより
   □□□倍圧整流（ただしｎは自然数）してコンデンサを
   充電するものにおいて、コンデンサと直列に接続されて
   いるポンピング用コンデンサにスイッチ要素を直列に接
   続することを特徴とするコンデンサ充電回路。