JPS6325907Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、リンギングチヨークコンバータの起
動回路に関する。

リンギングチヨークコンバータは、第１図に示
すように構成されている。すなわち、入力電源１
は、３巻線を有するトランス５の第１巻線６とト
ランジスタ３のコレクタ，エミツタの直列接続回
路に印加され、トランジスタ３のベース，エミツ
タ間には、前記トランス５の第２巻線７の誘起電
圧を制御回路４を介して入力させる。そして、ト
ランス５の第３巻線（出力巻線）２３をダイオー
ド８とコンデンサ９の直列接続回路に接続し、コ
ンデンサ９の両端から出力電圧を出して負荷抵抗
１０に供給する。すなわち、トランジスタ３のオ
ン期間に巻線６に印加された電圧，電流の積のエ
ネルギーが磁気エネルギーとして蓄積され、オフ
期間に第３巻線２３からダイオード８を通して出
力回路へ電力が供給されるのであるが、出力電圧
はコンデンサ９の一端から制御回路４にフイード
バツクされ、制御回路４は出力電圧が一定になる
ようにトランジスタ３のオン期間を制御する。そ
して、オン期間に巻線７に入力電圧に比例した電
圧が生じ、制御回路４を介したオン期間の制御
は、入力電力が一定になるように制御され、負荷
抵抗一定のとき負荷には一定電力を供給すること
ができる構成である。制御回路４は、抵抗，コン
デンサ等を組合せた回路網であり、制御特性を良
好にするために種々工夫がされている。上述のリ
ンギングチヨークコンバータを起電するために
は、トランジスタ３を最初にオンさせる必要があ
る。そのために、起動抵抗２を入力の一端とトラ
ンジスタ３のベース間に接続している。すなわ
ち、従来、リンギングチヨークコンバータの起動
回路としては、上述の起動抵抗２が使用されるの
が一般的であり、簡単であるので広く使用されて
いる。

上述の起動回路は、トランジスタ３のエミツタ
接地のｈ定数（h_fe）の製品間のバラツキや温度
変化等によつて、起動入力電圧が大きく変化する
という欠点がある。低電圧入力で起動されると、
制御回路４の制御によりトランジスタ３のオン期
間が長くなり過大入力電流が流れる。このため、
入力ヒユーズまたは入力ブレーカの電流定格を必
要以上に大きくしなければならない。また、突入
電流防止回路を設ける場合は、以下のべるような
不都合を生じる。

第２図は、上述のリンギングチヨークコンバー
タ（起動回路を含む）２４の入力に突入電流防止
回路を接続した電源盤の回路図である。すなわ
ち、電源１は入力スイツチ１１および抵抗１６を
通してリンギングチヨークコンバータ２４に印加
される。スイツチ１１をオンしたとき抵抗１６に
よつて突入電流が制限されてリンギングチヨーク
コンバータ２４およびコンデンサ２２に電流が流
入し、若干の遅延時間の後リレー１４が動作して
その常開接点１５を閉じたとき電源の全電圧がリ
ンギングチヨークコンバータ２４に印加されるこ
とにより突入電流を防止している。リレー１４
は、抵抗１２と直列にして電源正負間に接続さ
れ、かつコンデンサ１３が並列接続されているた
め、スイツチ１１をオンした後一定時間で動作し
て接点１５を閉じる。また、リンギングチヨーク
コンバータ２４の入力にはコンデンサ２２が並列
に接続されパルス電流等が電源側へ逆流して他の
装置に悪影響をおよぼすことを防止している。

しかし、上述の回路では、入力スイツチ１１を
オンした後コンバータ２４が起動されるまでの時
間は極めて短かいから、リレー１４の接点１５が
閉じる前にコンバータ２４が起動する。このため
抵抗１６に電流が流れて電圧降下を生じる。特
に、起動入力電圧の低い状態では、前述のように
コンバータ２４に過大電流が流れるから、抵抗１
６に大きな電流が流れ、抵抗１６の電圧ドロツプ
が大となる。このため、接点１５が閉じた際に過
大な２次突入電流が流れるという欠点を生じさせ
る。また、上記起動時の過大電流のため抵抗１６
の定格電力を必要以上に大にする必要がある等多
くの欠点を有する。

本考案の目的は、上述の従来の欠点を解決し、
起動入力電圧を安定化して過大な起動入力電流を
生ぜず、かつ、一定の遅延時間を持たせることに
より突入電流防止回路と組合せて使用した場合に
も過大な２次突入電流を生じさせないリンギング
チヨークコンバータの起動回路を提供することに
ある。

本考案は、トランスの第一の巻線に入力電源を
供給する通路にコレクタおよびエミツタが接続さ
れた第一のトランジスタと、上記トランスの第二
の巻線の電圧を上記トランスのベースに与える制
御回路とを備えたリンギングチヨークコンバータ
の上記トランジスタのベースとコレクタ側の電源
電位との間に接続された起動抵抗を備えた起動回
路において、上記入力電源に並列に接続された第
一および第二の抵抗の直列接続回路と、上記第一
の抵抗に並列に接続されたコンデンサと、上記起
動抵抗２に直列にコレクタおよびエミツタが接続
された第二のトランジスタと、上記第一の抵抗お
よび上記第二の抵抗の接続点と上記第二のトラン
ジスタのベースとの間に接続された定電圧ダイオ
ードとを備えたことを特徴とする。

次に、本考案について、図面を参照して詳細に
説明する。

第３図は、本考案の一実施例をリンギングチヨ
ークコンバータに接続した状態を示す回路図であ
る。すなわち、本実施例の起動回路は、入力電源
が印加される第１の抵抗１８および第２の抵抗１
９の直列接続回路と、第１の抵抗１８に並列接続
されたコンデンサ１７と、第１の抵抗１８と第２
の抵抗１９の結合点とトランジスタ２１のベース
間に接続された定電圧ダイオード２０と、上記ト
ランジスタ２１とを備えてトランジスタ２１のエ
ミツタは、第１の抵抗１８の一端（電源正側）に
接続し、コレクタは起動抵抗２に接続する。起動
抵抗２は、第１図で説明した従来の起動抵抗２と
同じで、リンギングチヨークコンバータ２４の内
蔵するトランジスタ３のベースに接続されてい
る。リンギングチヨークコンバータ２４は、第１
図で説明したものと同じであるが上述の起動抵抗
２が電源に直接接続されないでトランジスタ２１
のコレクタに接続されている点のみが異なる。

次に、本実施例の動作について説明する。スイ
ツチ１１をオンにすると先ず入力電源１の電圧
は、本起動回路の第１の抵抗１８と第２の抵抗１
９の直列回路およびリンギングチヨークコンバー
タ２４の入力回路に印加されるが、このときトラ
ンジスタ３はオフ状態でありリンギングチヨーク
コンバータ２４は末だ起動されない。コンデンサ
１７に充電が開始され、一定時間後に定電圧ダイ
オード２０のブレークダウン電圧V_Zに達すると、
定電圧ダイオード２０がブレークダウンしてトラ
ンジスタ２１がオンする。トランジスタ２１のオ
ンにより起動抵抗２を介してトランジスタ３のベ
ースに電流が流入し、トランジスタ３がオンする
ことによりリンギングチヨークコンバータ２４が
起動される。今、入力電源１の電圧をＥ，第１の
抵抗１８の抵抗値をR₁₈，第２の抵抗１９の抵抗
値をR₁₉，定電圧ダイオード２０のブレークダウ
ン電圧をV_Z，トランジスタ２１のベース・エミ
ツタ間の順方向電圧をV_BEとすると、入力電圧Ｅ
が極めてゆるやかに上昇する場合は、入力電圧Ｅ
が、 E_t＝（V_Z＋V_BE）（R₁₈＋R₁₉）／R₁₈ …(1) に達したときトランジスタ２１がオン状態とな
る。起動抵抗２は、トランジスタ３のh_feのバラ
ツキや温度変化を考慮し、起動抵抗２が直接電源
側に接続された状態で(1)式の電圧E_t以下の入力電
圧で確実にコンバータ２４が起動するように設定
されている。従つて、トランジスタ２１がオンす
れば必ずコンバータ２４は起動される。すなわ
ち、入力電圧がE_tに達するとコンバータ２４が起
動する。この電圧E_tは、コンバータ２４に過大な
入力電流が流れない程度に十分高く設定すること
ができる。また、製品間のバラツキや温度変化に
よる変動は小さい、上記電圧E_tを起動入力電圧と
呼ぶことにする。

次に、起動入力電圧E_tよりも高い入力電圧Ｅが
急激に印加された場合は、抵抗１８の両端の電圧
V_Pは、コンデンサ１７の静電容量をC₁₇とする
と、下記(2)式に従つて増加する。

V_P＝Ｅ・R₁₈／R₁₈＋R₁₉ 〔１−εxp｛−（R₁₈＋R₁₉）ｔ／C₁₇R₁₈R₁₉｝〕
…(2) ただしｔは入力電圧Ｅの印加後の時間である。

そして、 V_P＝V_Z＋V_BE …(3) になつたときコンバータ２４が起動する。すなわ
ち、入力電圧印加後コンバータが起動するまでの
遅延時間T_Sは、上記(1)，(2)，(3)式から下記(4)式
により求められる。

T_S＝−C₁₇R₁₈R₁₉／R₁₈＋R₁₉ln（１−E_t／Ｅ） …(4) 上記(4)式にて表わされる遅延時間T_Sを第２図
に示した突入電流防止回路のコンデンサ２２の充
電時定数T_C＝R₁₆C₂₂およびリレー１４の遅延回
路の時定数T_L＝C₁₃R₁₂R₁₄／（R₁₂＋R₁₄）より大
であるように設定すれば、コンデンサ２２が十分
充電された後にリレー１４が接点１５が閉じ、そ
の後にコンバータ２４が起動するから、前述の２
次突入電流はほとんど流れない。上記コンデンサ
２２の充電定数T_Cとリレー１４の遅延時定数T_L
との関係は本起動回路の問題ではなく、突入電流
防止回路の問題であるが、一般にT_C≪T_Lに設定
されていることは勿論である。

従つて、本実施例においては、入力電圧が徐々
に増加する場合には、入力電圧が十分高くなつて
からリンギングチヨークコンバータを起動するこ
とが可能である。すなわち、起動時における過大
な入力電流が流れない。また、入力電圧が急激に
上昇する場合は、一定の遅延時間T_S後にリンギ
ングチヨークコンバータを起動するから、上記遅
延時間T_Sを突入電流防止回路のリレーの遅延時
間より大に設定することにより、２次突入電流を
防止することが可能である。

以上のように、本考案においては、一定以上の
入力電圧でオンするトランジスタを介してリンギ
ングチヨークコンバータを起動するように構成し
たから、低入力電圧で起動することがなく、かつ
素子の特性変動や温度変化等による起動入力電圧
の変動が少ない。起動時における過大入力電流を
防止できる効果がある。また、前記トランジスタ
は、入力電圧の印加後一定の遅延時間を経過した
後にオンするように構成したから、突入電流防止
回路の突入電流制限用の抵抗が短絡された後にリ
ンギングチヨークコンバータを起動させることが
可能である。従つて、突入電流防止回路を併用し
た場合に、２次突入電流を大幅に減少させること
ができるという効果がある。このため、簡単な回
路構成のリンギングチヨークコンバータの有用性
をさらに高めた。

【図面の簡単な説明】

第１図はリンギングチヨークコンバータの一般
的な回路および従来の起動回路を示す回路図であ
り、第２図はリンギングチヨークコンバータの入
力に突入電流防止回路を接続した状態を示す回路
図、第３図は本考案の一実施例をリンギングチヨ
ークコンバータに接続した状態を示す回路図であ
る。 図において、１……入力電源、２……起動抵
抗、３……トランジスタ、４……制御回路、５…
…トランス、６……トランス５の第１の巻線、７
……第２の巻線、８……ダイオード、９……コン
デンサ、１０……負荷抵抗、１１……入力スイツ
チ、１２……抵抗、１３……コンデンサ、１４…
…リレー、１５……リレー１４の常開接点、１６
……突入電流制限用の抵抗、１７……コンデン
サ、１８……第１の抵抗、１９……第２の抵抗、
２０……定電圧ダイオード、２１……トランジス
タ、２２……コンデンサ、２３……トランス５の
第３巻線、２４……リンギングチヨークコンバー
タ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 トランスの第一の巻線６に入力電源１を供給す
   る通路にコレクタおよびエミツタが接続された第
   一のトランジスタ３と、 上記トランスの第二の巻線７の電圧を上記トラ
   ンスのベースに与える制御回路４と を備えたリンギングチヨークコンバータの 上記トランジスタのベースとコレクタ側の電源
   電位との間に接続された起動抵抗２を備えた起動
   回路において、 上記入力電源に並列に接続された第一および第
   二の抵抗１８，１９の直列接続回路と、 上記第一の抵抗に並列に接続されたコンデンサ
   １７と、 上記起動抵抗２に直列にコレクタおよびエミツ
   タが接続された第二のトランジスタ２１と、 上記第一の抵抗および上記第二の抵抗の接続点
   と上記第二のトランジスタのベースとの間に接続
   された定電圧ダイオード２０と を備えたことを特徴とするリンギングチヨーク
   コンバータの起動回路。